DE102013012193A1 - Body, useful e.g. as motor vehicle air filter, comprises fluid channels e.g. filter element or catalyst element, that are arranged in flow of fluid, where fluid channels extend along longitudinal direction - Google Patents

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Abstract

The body has a set of fluid channels (12) e.g. filter element or catalyst element, that are arranged in a flow of a fluid, where the fluid channels extend along a longitudinal direction (14) and are arranged in a position transverse to the longitudinal direction next to each other. The channels are arranged above one another, and limiting walls (16) of the channels are curved related to the longitudinal direction for the formation of the body. A sequence of cross-sectional constrictions (18) and cross-sectional enlargements (20) are arranged along the longitudinal direction of the channels. The body comprises a set of fluid channels (12) e.g. filter element or catalyst element, that are arranged in a flow of a fluid, where the fluid channels extend along a longitudinal direction (14) and are arranged in a position transverse to the longitudinal direction next to each other. The fluid channels are arranged above one another, and limiting walls (16) of the fluid channels are curved related to the longitudinal direction for the formation of the body. A sequence of cross-sectional constrictions (18) and cross-sectional enlargements (20) are arranged along the longitudinal direction of the fluid channels. The fluid channels are laminated in a batch direction transverse to the longitudinal direction. The fluid channels extend along the longitudinal direction and are arranged in a position transverse to the longitudinal direction next to each other, where the limiting walls of the fluid channels are curved related to the longitudinal direction. A multi-layer winding body is rolled up in a continuous position with the fluid channels. The neighboring fluid channels are transverse to the longitudinal direction, so that the cross-sectional enlargements in the fluid channel is arranged corresponding to the cross-sectional constrictions. An entry part and an ejection part are arranged in different positions of the body. The neighboring fluid channels are reciprocally plugged using a plug, so that a fluid path of the Fluid leads by the limiting walls of the fluid channel, where the limiting walls of the fluid channels are made of partially catalytically active material. An independent claim is included for a filter system.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Körper mit Fluidkanälen, insbesondere ein Filterelement und/oder ein Katalysatorelement, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, sowie ein System mit einem Körper mit Fluidkanälen, insbesondere ein Filtersystem mit einem Filterelement und/oder ein Katalysatorsystem mit einem Katalysatorelement, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a body with fluid channels, in particular a filter element and / or a catalyst element, which are provided for the passage of a fluid, and a system having a body with fluid channels, in particular a filter system with a filter element and / or a catalyst system with a catalyst element, for example, a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

In EP 1 930 060 A1 wird ein Dieselpartikelfilter mit einem keramischen Filterkörper zur Filtrierung von Dieselabgas beschrieben, bei dem der Querschnitt zumindest eines Teiles der Gaskanäle sich von einer Einströmseite zu einer Ausströmseite hin verändert. Der Querschnitt der eingangsseitigen Gaskanäle verengt sich von der Einströmseite zur Ausströmseite hin, während sich der Querschnitt der ausgangsseitigen Gaskanäle von der Einströmseite zur Ausströmseite hin erweitert. Durch den veränderten Querschnittsverlauf stellen sich entlang der Lauflänge der Gaskanäle eine zumindest näherungsweise konstante Strömungsgeschwindigkeit sowie ein zumindest näherungsweise konstanter Druckabfall an den Filterabschnitten ein.In EP 1 930 060 A1 A diesel particulate filter is described with a ceramic filter body for filtering diesel exhaust gas, in which the cross section of at least a part of the gas channels changes from an inflow side to an outflow side. The cross section of the input side gas channels narrows from the inflow side toward the outflow side, while the cross section of the output side gas channels widens from the inflow side to the outflow side. Due to the changed cross-sectional profile, an at least approximately constant flow velocity and an at least approximately constant pressure drop at the filter sections occur along the run length of the gas channels.

Die EP 1 202 790 zeigt einen Filter mit wellenförmig verlaufenden Kanälen.The EP 1 202 790 shows a filter with undulating channels.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Effizienz eines Körpers mit Fluidkanälen, insbesondere ein Filterelement und/oder ein Katalysatorelement, zu verbessern.The object of the invention is to improve the efficiency of a body with fluid channels, in particular a filter element and / or a catalyst element.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein System, insbesondere ein Filter- und/oder ein Katalysatorsystem, zur Aufnahme eines solchen auswechselbaren Körpers mit Fluidkanälen mit erhöhter Effizienz zu schaffen.Another object of the invention is to provide a system, in particular a filter and / or a catalyst system, for receiving such a replaceable body with fluid channels with increased efficiency.

Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung bei einem Körper mit Fluidkanälen, insbesondere einem Filterelement und/oder einem Katalysatorelement, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, dadurch gelöst, dass die Fluidkanäle sich entlang einer Längsrichtung erstrecken und in einer Lage quer zur Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind, wobei Begrenzungswände der Fluidkanäle bezogen auf die Längsrichtung zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sind und zur Bildung des Körpers mehrere Lagen von Fluidkanälen quer zur Längsrichtung übereinander angeordnet sind, sowie dadurch, dass zumindest ein Teil der Fluidkanäle entlang der Längsrichtung eine Folge von Querschnittsverengungen und Querschnittserweiterungen aufweist, und nach einem anderen Aspekt der Erfindung durch ein System mit einem Körper mit Fluidkanälen, insbesondere ein Filtersystem mit einem Filterelement und/oder ein Katalysatorsystem mit einem Katalysatorelement, gelöst, wobei der Körper auswechselbar in einem Gehäuse des Systems angeordnet ist.The above objects are achieved according to an aspect of the invention in a body having fluid channels, in particular a filter element and / or a catalyst element, which are provided for flowing through a fluid, characterized in that the fluid channels extend along a longitudinal direction and in a position transverse to Longitudinal side by side are arranged, wherein limiting walls of the fluid channels are at least a part wavy with respect to the longitudinal direction and to form the body a plurality of layers of fluid channels are arranged transversely to the longitudinal direction one above the other, and in that at least a portion of the fluid channels along the longitudinal direction of a sequence of cross-sectional constrictions and cross-sectional enlargements, and according to another aspect of the invention by a system having a body with fluid channels, in particular a filter system with a filter element and / or a catalyst system with a catalyst element dissolved st, wherein the body is interchangeably arranged in a housing of the system.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Körper mit Fluidkanälen vorgeschlagen, insbesondere ein Filterelement und/oder ein Katalysatorelement, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, wobei die Fluidkanäle sich entlang einer Längsrichtung erstrecken und in einer Lage quer zur Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Begrenzungswände der Fluidkanäle sind bezogen auf die Längsrichtung zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt. Zur Bildung des Körpers sind mehrere Lagen mit Fluidkanälen quer zur Längsrichtung übereinander angeordnet, wobei zumindest ein Teil der Fluidkanäle entlang der Längsrichtung eine Folge von Querschnittsverengungen und Querschnittserweiterungen aufweist.It is proposed a body with fluid channels, in particular a filter element and / or a catalyst element, which are provided for flow through a fluid, wherein the fluid channels extend along a longitudinal direction and are arranged in a position transverse to the longitudinal direction side by side. The boundary walls of the fluid channels are designed to be corrugated at least in part with respect to the longitudinal direction. To form the body, a plurality of layers with fluid channels are arranged one above the other transversely to the longitudinal direction, wherein at least a part of the fluid channels along the longitudinal direction has a series of cross-sectional constrictions and cross-sectional widenings.

Erfindungsgemäß sind dabei die Fluidkanäle in Strömungsrichtung des Fluids, entlang der Längsrichtung des Körpers, nicht mehr in einer Linie ausgerichtet mit gleichförmigem Querschnitt, sondern verändern sich im Querschnitt und/oder in der Strömungsrichtung. Die Fluidkanäle können dabei wellenförmig oder beispielsweise auch in Zickzack-Geometrie ausgeführt sein.According to the invention, the fluid channels in the flow direction of the fluid, along the longitudinal direction of the body, are no longer aligned in a line with a uniform cross section, but change in cross section and / or in the flow direction. The fluid channels can be wave-shaped or, for example, also configured in zigzag geometry.

Durch die sich über die Länge der Fluidkanäle veränderliche Geometrie kann die Abscheidung von Partikeln auf einer Begrenzungswand eines Fluidkanals, wie es beispielsweise in der Funktion eines Partikelfilters, beispielsweise eines Dieselpartikelfilters, gegeben ist, so beeinflusst werden, dass sich die Effizienz der Partikelabscheidung erhöht. Es können Bereiche mit hoher und niedriger Strömungsgeschwindigkeit erzeugt werden. Ebenso kann durch Krümmungen, Wellenformen, Zickzack-Geometrie der Fluidkanäle das Strömungsverhalten laminar zu turbulent, bzw. umgekehrt und damit die Ablagerung von Partikeln auf einer Begrenzungswand eines Fluidkanals beeinflusst werden. Dies ist beispielsweise bei offenen oder teiloffenen Partikelfiltersystemen besonders nützlich, insbesondere bei Dieselpartikelfiltersystemen. Unter „offen” oder „teiloffen” wird verstanden, dass der Fluidstrom im Nebenstromprinzip gefiltert wird, also nicht („offen”) oder nur zum Teil („teiloffen”) gezwungen wird, durch das Filtersystem zu strömen, womit nicht die Effizienz eines geschlossenen Systems erreicht wird. Bei Katalysatoren oder katalytisch beschichteten Dieselpartikelfiltersystemen kann durch eine turbulentere Strömung die katalytische Wirkung verbessert werden. Der Volumenstrom des durch die Fluidkanäle strömenden Fluids ändert sich über die Längsrichtung, da ein Teil des Volumenstroms sukzessive durch die Begrenzungswände der Fluidkanäle hindurchtritt. Dieser Umstand kann durch den entlang der Längsrichtung sich, beispielsweise periodisch, verändernden Kanalquerschnitt berücksichtigt werden. Entlang der Längsrichtung kann auf diese Weise ein nahezu beliebiges geeignetes Druckprofil im Fluidstrom eingestellt werden.The variable geometry over the length of the fluid channels, the deposition of particles on a boundary wall of a fluid channel, such as in the function of a particulate filter, such as a diesel particulate filter is given, be influenced so that the efficiency of particle deposition increases. It can be generated areas with high and low flow velocity. Likewise, through curvatures, wave forms, and zigzag geometry of the fluid channels, the flow behavior can be laminarly turbulent, or vice versa, and thus the deposition of particles on a boundary wall of a fluid channel can be influenced. This is particularly useful, for example, in open or partially open particulate filter systems, especially diesel particulate filter systems. By "open" or "partially open" is meant that the fluid flow is filtered in the bypass principle, so not ("open") or only partially ("partially open") is forced to flow through the filter system, which is not the efficiency of a closed Systems is achieved. at Catalysts or catalytically coated diesel particulate filter systems can be improved by a turbulent flow, the catalytic effect. The volume flow of the fluid flowing through the fluid channels changes over the longitudinal direction, since a part of the volume flow passes successively through the boundary walls of the fluid channels. This circumstance can be taken into account by the channel cross section changing along the longitudinal direction, for example periodically. Along the longitudinal direction can be adjusted in this way, almost any suitable pressure profile in the fluid flow.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Körper dadurch gebildet werden, dass Lagen mit Fluidkanälen in einer Stapelrichtung quer zur Längsrichtung aufeinander geschichtet sind. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise sehr kompakte, insbesondere quaderförmige Körper als Filter- und/oder Katalysatorelemente ausbilden, die in verschiedensten Bauformen technisch umgesetzt und eingesetzt werden können.In a preferred embodiment, the body can be formed by laminating layers with fluid channels in a stacking direction transverse to the longitudinal direction. In this way, for example, very compact, in particular cuboidal body form as filter and / or catalyst elements, which can be technically implemented and used in a variety of designs.

In einer besonders günstigen Ausführungsform kann ein Körper mit Fluidkanälen, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, der insbesondere als Filterelement und/oder Katalysatorelement eingesetzt werden soll, so gebildet sein, dass Fluidkanäle sich entlang einer Längsrichtung erstrecken und in einer Lage quer zur Längsrichtung nebeneinander angeordnet sind, dass Begrenzungswände der Fluidkanäle bezogen auf die Längsrichtung zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sind und dass zur Bildung des Körpers mindestens eine durchgehende Lage mit Fluidkanälen zu einem mehrlagigen Wickelkörper aufgewickelt ist. Ein solcher Körper lässt sich besonders einfach aus einer einzigen durchgehenden Lage mit Fluidkanälen ausführen. Der Wickelvorgang zu einem mehrlagigen Wickelkörper lässt sich produktionstechnisch schnell und einfach umsetzen, sodass auf diese Weise ein solcher Körper sehr günstig herzustellen ist. Weiter ist die Bauform als zylinderförmiger Wickelkörper besonders günstig, um beispielsweise als Filterkerze in Partikelfiltern, insbesondere Dieselpartikelfiltern, oder Luftfiltern eingesetzt zu werden.In a particularly favorable embodiment, a body with fluid channels, which are provided for the flow through with a fluid which is to be used in particular as a filter element and / or catalyst element, be formed so that fluid channels extend along a longitudinal direction and in a position transverse to the longitudinal direction are arranged side by side, that boundary walls of the fluid channels with respect to the longitudinal direction are designed to be corrugated at least in part and that at least one continuous layer is wound with fluid channels to form the body to a multilayer bobbin. Such a body is particularly easy to execute from a single continuous layer with fluid channels. The winding process to a multilayer bobbin can be implemented quickly and easily production technology, so that in this way such a body is very cheap to produce. Next, the design is particularly advantageous as a cylindrical winding body to be used for example as a filter candle in particulate filters, especially diesel particulate filters, or air filters.

Vorteilhafterweise können Begrenzungswände der Fluidkanäle bezogen auf die Längsrichtung zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sein und zur Bildung des Körpers mehrere Lagen von Fluidkanälen quer zur Längsrichtung übereinander angeordnet sein, wobei zumindest ein Teil der Fluidkanäle entlang der Längsrichtung eine Folge von Querschnittsverengungen und Querschnittserweiterungen aufweist. Durch diese nicht-gleichförmigen Querschnitte der Fluidkanäle können sich unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und Druckverhältnisse einstellen, sodass die Abscheidung von Partikeln auf den Begrenzungswänden der Fluidkanäle besonders günstig beeinflusst werden kann.Advantageously, boundary walls of the fluid channels can be designed to be corrugated with respect to the longitudinal direction, at least in part, and several layers of fluid channels can be arranged one above the other to form the body, wherein at least part of the fluid channels along the longitudinal direction has a series of cross-sectional constrictions and cross-sectional enlargements. As a result of these non-uniform cross sections of the fluid channels, different flow velocities and pressure conditions can be established so that the deposition of particles on the boundary walls of the fluid channels can be influenced particularly favorably.

Zweckmäßigerweise können bei den beschriebenen Körpern quer zur Längsrichtung benachbarte Fluidkanäle wenigstens abschnittweise so angeordnet sein, dass eine Querschnittserweiterung in einem Fluidkanal einer Querschnittsverengung in mindestens einem benachbarten Fluidkanal derselben Lage entspricht. Werden solche Lagen von Fluidkanälen aufeinander gestapelt oder gewickelt, dann bilden sich auch bei räumlichen Anordnungen Fluidkanäle, die nicht-gleichförmige Querschnitte aufweisen und die schon erwähnten Vorteile bezüglich Strömungsgeschwindigkeiten und Druckverhältnissen in den Kanälen aufweisen.Conveniently, adjacent to the longitudinal direction adjacent fluid channels in the bodies described at least partially arranged so that a cross-sectional widening in a fluid channel of a cross-sectional constriction in at least one adjacent fluid channel corresponds to the same location. If such layers of fluid channels are stacked or wound on one another, then fluid channels which have non-uniform cross sections and which have the already mentioned advantages with regard to flow velocities and pressure conditions in the channels also form in spatial arrangements.

in einer vorteilhaften Ausgestaltung können quer zur Längsrichtung benachbarte Fluidkanäle wenigstens abschnittweise auch so angeordnet sein, dass zumindest ein benachbarter Fluidkanal wenigstens abschnittweise einen wellenförmigen, der Folge von Querschnittsverengungen und Querschnittserweiterungen des benachbarten Fluidkanals derselben Lage entsprechenden Verlauf entlang der Längsrichtung mit gleichförmigem Querschnitt aufweist. Solche gemischten Bauformen von Körpern mit Fluidkanälen können ebenfalls günstige Strömungsverhältnisse zur Reinigung von Fluiden von Partikeln oder für Katalysatoranwendungen aufweisen, da hierdurch gleichförmige mit nicht-gleichförmigen Strömungsverhältnissen gemischt auftreten können und so die Effizienz von Filtern beispielsweise gesteigert werden kann.In an advantageous embodiment, adjacent to the longitudinal direction adjacent fluid channels at least in sections may also be arranged so that at least one adjacent fluid channel at least partially has a wavy, the sequence of cross-sectional constrictions and cross-sectional extensions of the adjacent fluid channel same location corresponding course along the longitudinal direction with uniform cross-section. Such mixed fluid channel body designs may also have favorable flow conditions for cleaning fluids from particles or for catalyst applications, as this may cause uniform mixing with non-uniform flow conditions and thus increase the efficiency of filters, for example.

Zweckmäßigerweise können bei einem solchen Körper eine Eintrittsseite und eine Austrittsseite vorgesehen sein, die an verschiedenen Seiten des Körpers angeordnet sein können. Das den Körper durchströmende Fluid kann auf der Eintrittsseite in den Körper eintreten und ihn auf der Austrittsseite wieder verlassen. Üblicherweise werden Eintritt- und Austrittsseite des Körpers bei Filteranwendungen einander gegenüberliegen, sie können jedoch auch beispielsweise unter einem Winkel von 90° angeordnet sein, wenn dies von der Bauform her sich als besonders günstig herausstellen sollte.Appropriately, in such a body, an inlet side and an outlet side may be provided, which may be arranged on different sides of the body. The fluid flowing through the body can enter the body on the inlet side and leave it again on the outlet side. Usually the inlet and outlet side of the body in filter applications are opposed to each other, but they can also be arranged for example at an angle of 90 °, if this should turn out to be particularly favorable from the design ago.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können mittelbar oder unmittelbar benachbarte Fluidkanäle wechselseitig durch Verschlussstopfen verschlossen sein, so dass ein Fluidpfad des Fluids zwangsweise durch wenigstens teilweise poröse und/oder fluiddurchlässige, insbesondere gasdurchlässige Begrenzungswände eines Fluidkanals führt. Unter „unmittelbar benachbart” ist zu verstehen, dass zwischen zwei auf einer Seite verschlossenen Fluidkanälen jeweils ein auf dieser Seite offener Fluidkanal liegt. Unter „mittelbar benachbart” ist zu verstehen, dass zwischen auf derselben Seite verschlossenen Fluidkanälen jeweils zwei oder mehr auf dieser Seite nicht verschlossene Fluidkanäle liegen. Am gegenüberliegenden Ende kann ein auf der einen Seite offener Fluidkanal offen oder verschlossen sein und umgekehrt. In einem austrittsseitig so verschlossenen Fluidkanal entsteht bei Beaufschlagung des Körpers mit einem Fluid ein Staudruck in dem Fluidkanal, der einen Durchtritt des Fluids in einen benachbarten Kanal, der eintrittsseitig mit einem Verschlussstopfen verschlossen ist, begünstigt. Beim Durchtritt des Fluids durch die Begrenzungswand kann das Fluid dann von mitgeführten Partikeln gereinigt werden, die sich an der Begrenzungswand ablagern können oder es kann, wenn die Begrenzungswand aus einem Katalysatorwerkstoff besteht oder katalytisch beschichtet ist, eine katalytische Wirkung auf das Fluid ausgeübt werden.In a further advantageous embodiment, directly or indirectly adjacent fluid channels can be mutually closed by sealing plugs, so that a fluid path of the fluid forcibly passes through at least partially porous and / or fluid-permeable, in particular gas-permeable boundary walls of a fluid channel. By "immediately adjacent" is meant that between two closed on one side fluid channels each have an open on this side fluid channel. By "indirectly adjacent" is meant that between on the same page each closed fluid channels are two or more not closed on this side fluid channels. At the opposite end, a fluid channel open on one side may be open or closed, and vice versa. In a fluid channel which is closed off on the outlet side, upon pressurization of the body with a fluid, a dynamic pressure is created in the fluid channel, which promotes a passage of the fluid into an adjacent channel, which is closed on the inlet side by a sealing plug. As the fluid passes through the boundary wall, the fluid can then be cleaned of entrained particles that may deposit on the boundary wall, or if the boundary wall is made of a catalytic material or catalytically coated, a catalytic effect on the fluid may be exerted.

Bei einer besonders günstigen Ausführungsform können die Begrenzungswände der Fluidkanäle aus keramisiertem Faserwerkstoff bestehen. Dabei kann der Körper aus mindestens einer keramisch imprägnierten Faserbahn, insbesondere aus Papier, gebildet sein, die derart unter Temperatur durch Sintern gebildet ist, dass Fasern des Fasermaterials freigebrannt sind. Das Keramikmaterial kann unter Bildung des durchgängig zwischen seinen beiden Oberflächen porösen und/oder gasdurchlässigen Abschnittes zusammengesintert werden, wobei mindestens eine Faserbahn zur Bildung von Fluidkanälen gewellt ausgeführt sein kann. Der besondere Vorteil gegenüber den üblichen im Abgasbereich eingesetzten keramischen Körpern ist, dass auf diese Weise komplexe Bauformen wie Fluidkanäle mit nicht-gleichförmigem Querschnitt gebildet werden können. Bei herkömmlichen keramischen Körpern ist, bedingt durch den üblicherweise eingesetzten Extrusionsprozess, keine Veränderung des Querschnitts in Strömungsrichtung möglich. Weiterhin ist durch den Einsatz von keramisiertem Faserwerkstoff eine deutliche Festigkeitssteigerung möglich, da durch die schräg verlaufenden Kontaktlinien zwischen den Lagen eine mechanisch belastbarere Struktur entsteht.In a particularly favorable embodiment, the boundary walls of the fluid channels may consist of ceramised fiber material. In this case, the body may be formed of at least one ceramic impregnated fiber web, in particular of paper, which is formed in such a temperature by sintering that fibers of the fiber material are burned free. The ceramic material can be sintered together to form the porous and / or gas-permeable section between its two surfaces, whereby at least one fibrous web can be corrugated to form fluid channels. The particular advantage over the conventional ceramic bodies used in the exhaust gas area is that in this way complex types such as fluid channels with non-uniform cross-section can be formed. In conventional ceramic bodies, due to the extrusion process usually used, no change in the cross section in the flow direction is possible. Furthermore, a significant increase in strength is possible through the use of ceramized fiber material, since the obliquely extending contact lines between the layers results in a structure which is more mechanically resilient.

Die Verwendung von keramisch imprägnierten Faserbahnen erlaubt eine nahezu beliebige Formgebung. Im imprägnierten, aber noch nicht gesinterten Zustand halten die Faserbahnen den daraus gebildeten Grundkörper in Form. Die Formstabilität in diesem Zustand reicht aus, auch komplexe Formgebungen mit dünnen Kanalquerschnitten und dünnen Wandstärken herzustellen. Beim Sinterprozess brennen die Fasern der Faserbahnen frei und erzeugen die gewünschte durchgängige Porosität der einzelnen Abschnitte. Im Vergleich zu einem vorbekannten Extrusionsprozess lassen sich dünnere Wandstärken und nahezu beliebige Kanalquerschnitte bzw. Querschnittsverläufe herstellen. Die Porengröße kann durch verschiedene Fasermaterialien bzw. keramische Imprägnierungen eingestellt werden.The use of ceramic-impregnated fiber webs allows almost any shape. In the impregnated, but not yet sintered state, the fibrous webs hold the basic body formed therefrom in shape. The dimensional stability in this state is sufficient to produce even complex shapes with thin channel cross-sections and thin wall thicknesses. During the sintering process, the fibers of the fiber webs burn free and produce the desired continuous porosity of the individual sections. In comparison to a previously known extrusion process, thinner wall thicknesses and virtually any channel cross-sections or cross-sectional profiles can be produced. The pore size can be adjusted by different fiber materials or ceramic impregnations.

Vorteilhafterweise können die Begrenzungswände der Fluidkanäle eines erfindungsgemäßen Körpers wenigstens bereichsweise katalytisch wirksames Material aufweisen. Dabei kann das Material zum einen direkt in den Strukturwerkstoff der Begrenzungswände eingearbeitet sein. Es kann jedoch auch nur als Oberflächenbeschichtung auf den Werkstoff der Begrenzungswände aufgebracht sein. Für diese Art der Beschichtung sind verschiedene Verfahren denkbar. Der katalytische Werkstoff kann aufgespritzt oder aufgedampft werden, er kann jedoch auch durch chemische Abscheidung aus einer flüssigen oder gasförmigen Phase aufgebracht werden. Auf diese Weise lassen sich solche Körper besonders kostengünstig als Katalysatorelemente beispielsweise für Abgaskatalysatoren herstellen.Advantageously, the boundary walls of the fluid channels of a body according to the invention may comprise at least partially catalytically active material. The material may be incorporated directly into the structural material of the boundary walls. However, it can also be applied only as a surface coating on the material of the boundary walls. Various methods are conceivable for this type of coating. The catalytic material can be sprayed or vapor deposited, but it can also be applied by chemical vapor deposition from a liquid or gaseous phase. In this way, such bodies can be produced particularly cost-effectively as catalyst elements, for example for catalytic converters.

Vorteilhafterweise lassen sich die beschriebenen Körper als Kompaktluftfilter, insbesondere als Kraftfahrzeug-Luftfilter, einsetzen. Durch die Übereinanderschichtung mehrerer Lagen von Fluidkanälen lassen sich kundenspezifisch besonders kompakte Bauformen für Luftfilter realisieren.Advantageously, the described body can be used as a compact air filter, in particular as a motor vehicle air filter. Due to the stacking of several layers of fluid channels, particularly compact designs for air filters can be realized on a customer-specific basis.

Eine weitere günstige Verwendungsmöglichkeit eines solchen Körpers ist die Verwendung als Partikelfilter, insbesondere als Dieselpartikelfilter. Die nicht-gleichförmige Strömungs- und Druckverteilung begünstigt eine besonders hohe Abscheidungsrate eines solchen Partikelfilters.Another favorable use of such a body is the use as a particulate filter, in particular as a diesel particulate filter. The non-uniform flow and pressure distribution favors a particularly high deposition rate of such a particulate filter.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann ein solcher Körper als Katalysator eingesetzt werden. Auch katalytische Umsetzungsprozesse, beispielsweise bei Abgaskatalysatoren, werden durch die nicht-gleichförmigen Strömungs- und Druckverteilungen der beschriebenen Fluidkanäle besonders günstig beeinflusst.In an advantageous embodiment, such a body can be used as a catalyst. Also, catalytic conversion processes, for example in catalytic converters, are particularly favorably influenced by the non-uniform flow and pressure distributions of the described fluid channels.

Bei den genannten Verwendungsmöglichkeiten liegen die besonderen Vorteile außerdem in einer besonders kostengünstigen Herstellungsmöglichkeit des jeweiligen Körpers sowie in der besonders hohen Effizienz der Körper im jeweiligen Einsatzgebiet als Luftfilter, Partikelfilter, und/oder Katalysator auf Grund des strömungs- und druckverteilungsmäßig besonders günstigen nicht-gleichförmigem Querschnitts der Fluidkanäle.In the aforementioned uses, the particular advantages are also in a particularly cost-effective production possibility of the respective body and in the particularly high efficiency of the body in the respective application as an air filter, particulate filter, and / or catalyst due to the flow and pressure distribution moderately favorable non-uniform cross-section the fluid channels.

Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein System mit einem Körper mit Fluidkanälen, insbesondere ein Filtersystem mit einem Filterelement und/oder ein Katalysatorsystem mit einem Katalysatorelement, wobei der Körper auswechselbar in einem Gehäuse des Systems angeordnet sein kann. Da gerade Filterelemente eines Filtersystems im Rohfluid bereich, d. h. im Bereich eines ungefilterten Fluids, üblicherweise in regelmäßigen Wartungsintervallen ausgetauscht werden müssen, ist es zweckmäßig, wenn das Filterelement auswechselbar vorgesehen ist. Auch bei anderen Systemen wie Partikelfilter oder Katalysatorsystemen ist es zweckmäßig, wenn die jeweiligen Filter- oder Katalysatorelemente auswechselbar vorgesehen sind, um im Wartungs- und/oder Reparaturfall einfach ausgetauscht zu werden.According to a further aspect, the invention relates to a system having a body with fluid channels, in particular a filter system with a filter element and / or a catalyst system with a catalyst element, wherein the body can be interchangeably arranged in a housing of the system. Since just filter elements of a filter system in the raw fluid area, ie in the range of unfiltered fluid, usually need to be replaced at regular maintenance intervals, it is expedient if the filter element is provided interchangeable. In other systems such as particle filters or catalyst systems, it is expedient if the respective filter or catalyst elements are provided interchangeable, to be easily replaced in the maintenance and / or repair case.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:

1 eine perspektivische Ansicht von wellenförmig verlaufenden Fluidkanälen gleichförmigen Querschnitts nach dem Stand der Technik; 1 a perspective view of corrugated fluid channels of uniform cross-section according to the prior art;

2 eine perspektivische Ansicht einer Faserbahn zur Bildung von Fluidkanälen nicht-gleichförmigen Querschnitts von Körpern nach einem weiteren Ausführungsbeispiel; 2 a perspective view of a fiber web to form fluid channels non-uniform cross section of bodies according to another embodiment;

3 Schnitt durch eine Lage mit Fluidkanälen nach 1; 3 Section through a layer with fluid channels after 1 ;

4 Schnitt durch Fluidkanäle nicht-gleichförmigen Querschnitts nach einem anderen Ausführungsbeispiel; 4 Section through fluid channels of non-uniform cross-section according to another embodiment;

5 Schnitt durch Fluidkanäle gleichförmigen und nicht-gleichförmigen Querschnitts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel; 5 Section through fluid channels uniform and non-uniform cross-section according to another embodiment;

6 Schnitt durch wechselweise mit Verschlussstopfen verschlossene Fluidkanäle mit einem wellenförmigem Verlauf und gleichförmigem Querschnitt entsprechend einer Ausführung nach 1; 6 Section through mutually sealed with stopper fluid channels with a wave-shaped course and uniform cross-section according to an embodiment according to 1 ;

7 Schnitt durch wechselweise mit Verschlussstopfen verschlossene Fluidkanäle nicht-gleichförmigen Querschnitts nach einem anderen Ausführungsbeispiel; 7 Section through mutually sealed with stopper fluid channels non-uniform cross-section according to another embodiment;

8 Schnitt durch wechselweise mit Verschlussstopfen verschlossene Fluidkanäle gleichförmigen und nicht-gleichförmigen Querschnitts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel; 8th Section through mutually closed with sealing plugs fluid channels uniform and non-uniform cross-section according to another embodiment;

9 eine perspektivische Ansicht auf eine Eintrittsseite eines mehrlagig gewickelten runden Wickelkörpers nach einem anderen Ausführungsbeispiel; 9 a perspective view of an inlet side of a multi-layer wound round bobbin according to another embodiment;

10 Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Systems nach der Erfindung mit einem auswechselbaren Körper mit Fluidkanälen. 10 Section through an embodiment of a system according to the invention with a replaceable body with fluid channels.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Lage mit Fluidkanälen 12 mit bekanntem wellenförmigem Verlauf mit gleichförmigem Querschnitt. 3 zeigt einen Schnitt durch die Lage mit Fluidkanälen 12. Die Lage mit den Fluidkanälen 12 ist beispielsweise aus einer Faserbahn 50 gebildet. Die einlagige Faserbahn 50 besteht aus zum Teil gewellt ausgeführten Begrenzungswänden 16, die sich entlang einer Längsrichtung 14 der Faserbahn 50 in einer Lage und quer zur Längsrichtung 14 nebeneinander angeordnet erstrecken, sowie einer flachen Begrenzungswand 32. Wenn mehrere derartige Faserbahnen 50 in einer Stapelrichtung quer zur Längsrichtung 14 übereinander aufeinandergeschichtet werden, so ergibt sich daraus ein Körper mit Fluidkanälen 12 gleichförmigen Querschnitts. 1 shows a perspective view of a layer with fluid channels 12 with known wave-shaped course with uniform cross-section. 3 shows a section through the layer with fluid channels 12 , The location with the fluid channels 12 is, for example, a fibrous web 50 educated. The single-ply fibrous web 50 consists of partially wavy executed boundary walls 16 extending along a longitudinal direction 14 the fiber web 50 in a position and transverse to the longitudinal direction 14 extend adjacent to each other, as well as a flat boundary wall 32 , If several such fiber webs 50 in a stacking direction transverse to the longitudinal direction 14 stacked on top of each other, this results in a body with fluid channels 12 uniform cross-section.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines günstigen Ausführungsbeispiels einer Lage mit Fluidkanälen 12, beispielsweise aus einer Faserbahn 52, die im Gegensatz dazu Begrenzungswände 16 für Fluidkanäle 12 nicht-gleichförmigen Querschnitts aufweist. Deutlich sind im Vergleich zur Ausgestaltung in 1 mit gleichförmigem Querschnitt Querschnittsverengungen 18 und Querschnittserweiterungen 20 der Fluidkanäle 12 zu erkennen, die in periodischer Folge angeordnet sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Form der Begrenzungswände 16 in regelmäßig periodischer Anordnung gezeigt, jedoch kann die Periodenlänge solcher Wellenformen von Begrenzungswänden 16 und damit von Fluidkanälen 12 durchaus variieren oder sogar in gemischter Anordnung vorkommen. 2 shows a perspective view of a favorable embodiment of a layer with fluid channels 12 For example, from a fiber web 52 , in contrast, boundary walls 16 for fluid channels 12 having non-uniform cross-section. Are clear in comparison to the design in 1 with uniform cross-section cross-sectional constrictions 18 and cross-sectional extensions 20 the fluid channels 12 to recognize, which are arranged in a periodic sequence. In the embodiment shown, the shape of the boundary walls 16 shown in regularly periodic arrangement, however, the period length of such waveforms of boundary walls 16 and thus of fluid channels 12 vary quite a bit or even occur in a mixed arrangement.

In den 4 und 5 sind Schnitte durch Fluidkanäle 12 in einer Lage nach verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. 3 zeigt einen Schnitt durch Fluidkanäle 12 mit gleichförmigem Querschnitt. Die Begrenzungswände 16 der Fluidkanäle 12 bilden im Schnitt einen regelmäßigen wellenförmigen Verlauf entlang der Längsrichtung 14 eines Körpers 10. Die Strömungsrichtung eines Fluidpfads 30 folgt demzufolge der wellenförmigen Richtung eines Fluidkanals 12 von der Eintrittsseite 24 zur Austrittsseite 26. In 4 ist ein solcher Schnitt durch einen Körper 10 mit Fluidkanälen 12 nicht-gleichförmigen Querschnitts dargestellt. Deutlich zu erkennen sind Querschnittsverengungen 18 und Querschnittserweiterungen 20 der Fluidkanäle 12, wobei eine Querschnittsverengung 18 einer Querschnittserweiterung 20 in einem benachbarten Fluidkanal 12 entspricht und umgekehrt, da benachbarte Fluidkanäle 12 jeweils Begrenzungswände 16 teilen. Ein Fluidpfad 30 führt dabei in gerader Richtung durch den Körper 10 entlang einer Längsrichtung 14 von der Eintrittsseite 24 zur Austrittsseite 26. Durch den nicht-gleichförmigen Querschnitt der Fluidkanäle 12 ergibt sich in den Fluidkanälen 12 beim Durchströmen eines Fluids eine nicht-gleichförmige Druckverteilung und damit auch eine nicht-gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung des Fluids, was die Effizienz eines solchen Körpers 10 beispielsweise beim Einsatz als Filter oder Katalysator erhöhen kann. 5 zeigt im Gegensatz dazu eine Mischform eines Körpers 10, bei dem Fluidkanäle 12 mit gleichförmigem und nicht-gleichförmigem Querschnitt in einer Lage benachbart angeordnet sind. Entlang einer Längsrichtung 14 des Körpers 10 führen Fluidpfade 30 in gerade Richtung durch einen Fluidkanal 12 mit nicht-gleichförmigem Querschnitt, während in einem benachbarten Fluidkanal 12 mit gleichförmigem Querschnitt der Fluidpfad 30 der wellenförmigen Krümmung des Fluidkanals 12 folgt.In the 4 and 5 are cuts through fluid channels 12 shown in a position according to various embodiments. 3 shows a section through fluid channels 12 with uniform cross section. The boundary walls 16 the fluid channels 12 form on average a regular undulating course along the longitudinal direction 14 of a body 10 , The flow direction of a fluid path 30 consequently follows the wave-shaped direction of a fluid channel 12 from the entrance side 24 to the exit side 26 , In 4 is such a cut through a body 10 with fluid channels 12 Not- uniform cross-section shown. Clearly visible are cross-sectional constrictions 18 and cross-sectional extensions 20 the fluid channels 12 , wherein a cross-sectional constriction 18 a cross-sectional widening 20 in an adjacent fluid channel 12 corresponds and vice versa, since adjacent fluid channels 12 each boundary walls 16 share. A fluid path 30 leads in a straight line through the body 10 along a longitudinal direction 14 from the entrance side 24 to the exit side 26 , Due to the non-uniform cross section of the fluid channels 12 results in the fluid channels 12 when flowing through a fluid a non-uniform pressure distribution and thus also a non-uniform velocity distribution of the fluid, which is the efficiency of such a body 10 for example, when used as a filter or catalyst can increase. 5 on the contrary shows a mixed form of a body 10 in which fluid channels 12 are arranged with uniform and non-uniform cross-section in a position adjacent. Along a longitudinal direction 14 of the body 10 lead fluid paths 30 in the straight direction through a fluid channel 12 of non-uniform cross-section while in an adjacent fluid channel 12 with uniform cross-section of the fluid path 30 the undulating curvature of the fluid channel 12 follows.

In den 6 bis 8 sind Schnitte durch wechselweise mit Verschlussstopfen verschlossene Fluidkanäle 12 nach verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. Die 6 zeigt einen wellenförmigen Verlauf von Fluidkanälen 12 entsprechend 1. Die 6, 7, 8 zeigen dabei dieselben geometrischen Anordnungen von Fluidkanälen 12 wie die entsprechenden 3, 4, 5, wobei jedoch benachbarte Fluidkanäle 12 wechselseitig auf der Eintrittsseite 24 und auf der Austrittsseite 26 durch Verschlussstopfen 28 verschlossen sind, so dass ein Fluidpfad 30 des Fluids zwangsweise durch wenigstens teilweise poröse und/oder gasdurchlässige Begrenzungswände 16, 32 eines Fluidkanals 12 führt. Tritt das Fluid in einen an der Austrittsseite 26 mit einem Verschlussstopfen verschlossenen Fluidkanal 12 ein, so baut sich in dem Fluidkanal 12 ein Staudruck auf, der zu einem Durchtritt des Fluids in einen benachbarten Fluidkanal 12 führt, der auf der Eingangsseite 24 mit einem Verschlussstopfen 28 verschlossen und auf der Austrittsseite 26 offen ist, da in diesem Fluidkanal 12 eher ein niedrigerer Druck herrscht. Auf diese Weise kann das Fluid beispielsweise gefiltert werden, es können sich an den Begrenzungswänden 16, 32 Partikel ablagern oder es kann auch eine katalytische Wirkung zur Unterstützung chemischer Prozesse wie beispielsweise bei Abgaskatalysatoren eintreten. Vorteilhaft können für die genannten Einsatzgebiete sowohl Körper 10 mit Fluidkanälen 12 gleichförmigen Querschnitts (6), nicht-gleichförmigen Querschnitts (7) oder in gemischter Anordnung (8) eingesetzt werden.In the 6 to 8th are sections by alternately closed with sealing plugs fluid channels 12 shown according to various embodiments. The 6 shows a wave-shaped course of fluid channels 12 corresponding 1 , The 6 . 7 . 8th show the same geometric arrangements of fluid channels 12 like the corresponding ones 3 . 4 . 5 but with adjacent fluid channels 12 alternately on the entrance side 24 and on the exit side 26 through plugs 28 are closed, leaving a fluid path 30 the fluid forcibly by at least partially porous and / or gas-permeable boundary walls 16 . 32 a fluid channel 12 leads. If the fluid enters one at the exit side 26 closed with a stopper fluid channel 12 a, so builds up in the fluid channel 12 a dynamic pressure, resulting in a passage of the fluid into an adjacent fluid channel 12 that leads to the entry side 24 with a sealing plug 28 closed and on the exit side 26 is open because in this fluid channel 12 rather a lower pressure prevails. In this way, the fluid can be filtered, for example, it can be on the boundary walls 16 . 32 Depositing particles or it may also have a catalytic effect to support chemical processes such as in catalytic converters occur. Both body can be advantageous for the applications mentioned 10 with fluid channels 12 uniform cross section ( 6 ), non-uniform cross section ( 7 ) or in a mixed arrangement ( 8th ) are used.

Denkbar ist auch eine Ausgestaltung, bei der Fluidkanäle 12 in einer Lage, in der beispielsweise das zu reinigende Fluid eintritt, einen anderen Verlauf aufweisen als die Fluidkanäle der in Stapelrichtung benachbarten Lagen, aus denen das gereinigte Fluid austritt.Also conceivable is an embodiment in which fluid channels 12 In a situation in which, for example, enters the fluid to be cleaned, have a different course than the fluid channels of the adjacent layers in the stacking direction, from which the purified fluid exits.

9 zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Eintrittsseite 24 eines mehrlagig gewickelten runden Wickelkörpers 22 nach einem Ausführungsbeispiel. Der Wickelkörper 22 ist aus einer einzigen Lage einer Faserbahn aus keramisiertem Werkstoff mit Fluidkanälen 12 gleichförmigen Querschnitts aufgebaut, wie an der Wellenform der Fluidkanäle 12 im Bereich der inneren Achse entlang der Längsrichtung 14 des Wickelkörpers 22 zu erkennen ist. Die Begrenzungswände 16, 32 der Fluidkanäle 12 bilden dabei abgeschlossene Fluidkanäle 12, wie im Schnitt zu erkennen ist. 9 shows a perspective view of an entrance side 24 a multi-layer wound round bobbin 22 according to an embodiment. The winding body 22 is made of a single layer of a fibrous web of ceramized material with fluid channels 12 uniform cross-section, as formed on the waveform of the fluid channels 12 in the area of the inner axis along the longitudinal direction 14 the bobbin 22 can be seen. The boundary walls 16 . 32 the fluid channels 12 form closed fluid channels 12 , as can be seen in the section.

Durch den welligen Verlauf der Fluidkanäle 12 kann die Abscheiderate eines Partikelfilters vorteilhaft erhöht werden.Due to the wavy course of the fluid channels 12 The deposition rate of a particulate filter can be increased advantageously.

10 zeigt einen Schnitt durch ein System 100 mit einem auswechselbaren Körper 10 mit Fluidkanälen 12 in einem Ausführungsbeispiel als Luftfilter. Solche Systeme können insbesondere als Kompaktluftfilter, aber auch als Partikelfilter, häufig als Dieselpartikelfilter, oder als Katalysatorsysteme, häufig Abgaskatalysatorsysteme in Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Der auswechselbare Körper 10 mit Fluidkanälen 12 ist in einem Gehäuse 102 angeordnet und kann bedarfsweise nach Öffnen des Gehäuses 102, beispielsweise über einen Schraub- oder Klappdeckel, ausgetauscht werden. 10 shows a section through a system 100 with a replaceable body 10 with fluid channels 12 in one embodiment as an air filter. Such systems can be used in particular as a compact air filter, but also as a particulate filter, often as a diesel particulate filter, or as catalyst systems, often exhaust gas catalyst systems in motor vehicles. The interchangeable body 10 with fluid channels 12 is in a housing 102 arranged and, if necessary, after opening the housing 102 , For example, via a screw or hinged lid to be replaced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1930060 A1 [0002] EP 1930060 A1 [0002]
  • EP 1202790 [0003] EP 1202790 [0003]

Claims (14)

Körper (10) mit Fluidkanälen (12), insbesondere Filterelement und/oder Katalysatorelement, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, wobei die Fluidkanäle (12) sich entlang einer Längsrichtung (14) erstrecken und in einer Lage quer zur Längsrichtung (14) nebeneinander angeordnet sind, wobei Begrenzungswände (16) der Fluidkanäle (12) bezogen auf die Längsrichtung (14) zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sind und zur Bildung des Körpers (10) mehrere Lagen mit Fluidkanälen (12) quer zur Längsrichtung (14) übereinander angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Fluidkanäle (12) entlang der Längsrichtung (14) eine Folge von Querschnittsverengungen (18) und Querschnittserweiterungen (20) aufweist.Body ( 10 ) with fluid channels ( 12 ), in particular filter element and / or catalyst element, which are provided for the passage of a fluid, wherein the fluid channels ( 12 ) along a longitudinal direction ( 14 ) and in a position transverse to the longitudinal direction ( 14 ) are arranged side by side, wherein boundary walls ( 16 ) of the fluid channels ( 12 ) relative to the longitudinal direction ( 14 ) are executed at least in part corrugated and for the formation of the body ( 10 ) several layers with fluid channels ( 12 ) transverse to the longitudinal direction ( 14 ) are arranged one above the other, wherein at least a part of the fluid channels ( 12 ) along the longitudinal direction ( 14 ) a series of cross-sectional constrictions ( 18 ) and cross-sectional extensions ( 20 ) having. Körper (10) nach Anspruch 1, wobei Lagen mit Fluidkanälen (12) in einer Stapelrichtung quer zur Längsrichtung (14) aufeinander geschichtet sind.Body ( 10 ) according to claim 1, wherein layers with fluid channels ( 12 ) in a stacking direction transverse to the longitudinal direction ( 14 ) are stacked on top of each other. Körper (10) mit Fluidkanälen (12), insbesondere Filterelement und/oder Katalysatorelement, die zur Durchströmung mit einem Fluid vorgesehen sind, wobei die Fluidkanäle (12) sich entlang einer Längsrichtung (14) erstrecken und in einer Lage quer zur Längsrichtung (14) nebeneinander angeordnet sind, wobei Begrenzungswände (16) der Fluidkanäle (12) bezogen auf die Längsrichtung (14) zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sind und zur Bildung des Körpers (10) mindestens eine durchgehende Lage mit Fluidkanälen (12) zu einem mehrlagigen Wickelkörper (22) aufgewickelt ist.Body ( 10 ) with fluid channels ( 12 ), in particular filter element and / or catalyst element, which are provided for the passage of a fluid, wherein the fluid channels ( 12 ) along a longitudinal direction ( 14 ) and in a position transverse to the longitudinal direction ( 14 ) are arranged side by side, wherein boundary walls ( 16 ) of the fluid channels ( 12 ) relative to the longitudinal direction ( 14 ) are executed at least in part corrugated and for the formation of the body ( 10 ) at least one continuous layer with fluid channels ( 12 ) to a multilayer bobbin ( 22 ) is wound up. Körper (10) nach Anspruch 3, wobei Begrenzungswände (16) der Fluidkanäle (12) bezogen auf die Längsrichtung (14) zumindest zu einem Teil gewellt ausgeführt sind und zur Bildung des Körpers (10) mehrere Lagen von Fluidkanälen (12) quer zur Längsrichtung (14) übereinander angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Fluidkanäle (12) entlang der Längsrichtung (14) eine Folge von Querschnittsverengungen (18) und Querschnittserweiterungen (20) aufweist.Body ( 10 ) according to claim 3, wherein boundary walls ( 16 ) of the fluid channels ( 12 ) relative to the longitudinal direction ( 14 ) are executed at least in part corrugated and for the formation of the body ( 10 ) several layers of fluid channels ( 12 ) transverse to the longitudinal direction ( 14 ) are arranged one above the other, wherein at least a part of the fluid channels ( 12 ) along the longitudinal direction ( 14 ) a series of cross-sectional constrictions ( 18 ) and cross-sectional extensions ( 20 ) having. Körper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei quer zur Längsrichtung (14) benachbarte Fluidkanäle (12) wenigstens abschnittweise so angeordnet sind, dass eine Querschnittserweiterung (20) in einem Fluidkanal (12) einer Querschnittsverengung (18) in mindestens einem benachbarten Fluidkanal (12) derselben Lage entspricht.Body ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein transversely to the longitudinal direction ( 14 ) adjacent fluid channels ( 12 ) are arranged at least in sections such that a cross-sectional widening ( 20 ) in a fluid channel ( 12 ) of a cross-sectional constriction ( 18 ) in at least one adjacent fluid channel ( 12 ) corresponds to the same situation. Körper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei quer zur Längsrichtung (14) benachbarte Fluidkanäle (12) wenigstens abschnittweise so angeordnet sind, dass zumindest ein benachbarter Fluidkanal (12) wenigstens abschnittsweise einen wellenförmigen, der Folge von Querschnittsverengungen (18) und Querschnittserweiterungen (20) des benachbarten Fluidkanals (12) derselben Lage entsprechenden Verlauf entlang der Längsrichtung (14) mit gleichförmigem Querschnitt aufweist.Body ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein transversely to the longitudinal direction ( 14 ) adjacent fluid channels ( 12 ) are arranged at least in sections so that at least one adjacent fluid channel ( 12 ) at least in sections a wave-shaped, the sequence of cross-sectional constrictions ( 18 ) and cross-sectional extensions ( 20 ) of the adjacent fluid channel ( 12 ) of the same position along the longitudinal direction ( 14 ) having a uniform cross section. Körper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Eintrittsseite (24) und eine Austrittsseite (26) vorgesehen sind, die an verschiedenen Seiten des Körpers (10) angeordnet sind.Body ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein an entry side ( 24 ) and an exit side ( 26 ) are provided on different sides of the body ( 10 ) are arranged. Körper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei benachbarte Fluidkanäle (12) wechselseitig durch Verschlussstopfen (28) verschlossen sind, so dass ein Fluidpfad (30) des Fluids zwangsweise durch Begrenzungswände (16) eines Fluidkanals (12) führt.Body ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, wherein adjacent fluid channels ( 12 ) alternately through sealing plugs ( 28 ) are closed, so that a fluid path ( 30 ) of the fluid forcibly by boundary walls ( 16 ) of a fluid channel ( 12 ) leads. Körper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Begrenzungswände (16) der Fluidkanäle (12) aus keramisiertem Faserwerkstoff bestehen.Body ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the boundary walls ( 16 ) of the fluid channels ( 12 ) consist of ceramized fiber material. Körper (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Begrenzungswände (16) der Fluidkanäle (12) wenigstens bereichsweise katalytisch wirksames Material aufweisen.Body ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the boundary walls ( 16 ) of the fluid channels ( 12 ) have at least partially catalytically active material. Verwendung des Körpers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Kompaktluftfilter, insbesondere als Kraftfahrzeug-Luftfilter.Use of the body ( 10 ) according to one of the preceding claims as a compact air filter, in particular as a motor vehicle air filter. Verwendung des Körpers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Partikelfilter, insbesondere als Dieselpartikelfilter.Use of the body ( 10 ) according to one of the preceding claims as a particulate filter, in particular as a diesel particulate filter. Verwendung des Körpers (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Katalysator.Use of the body ( 10 ) according to any one of the preceding claims as a catalyst. System (100) mit einem Körper (10) mit Fluidkanälen (12), insbesondere Filtersystem mit einem Filterelement und/oder Katalysatorsystem mit einem Katalysatorelement, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Körper (10) auswechselbar in einem Gehäuse (102) des Systems (100) angeordnet ist.System ( 100 ) with a body ( 10 ) with fluid channels ( 12 ), in particular a filter system with a filter element and / or catalyst system with a catalyst element, according to one of the preceding claims, wherein the body ( 10 ) interchangeable in a housing ( 102 ) of the system ( 100 ) is arranged.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1202790A1 (en) 1999-08-13 2002-05-08 3M Innovative Properties Company Channel flow filter
EP1930060A1 (en) 2006-11-27 2008-06-11 Mann+Hummel Gmbh Diesel particulate filter with a ceramic filter body

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1202790A1 (en) 1999-08-13 2002-05-08 3M Innovative Properties Company Channel flow filter
EP1930060A1 (en) 2006-11-27 2008-06-11 Mann+Hummel Gmbh Diesel particulate filter with a ceramic filter body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11596893B2 (en) 2018-06-11 2023-03-07 Donaldson Company, Inc. Filter media, filter media packs, and filter elements

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