JP2002508469A - 通し開口を有する金属シート - Google Patents
通し開口を有する金属シートInfo
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Abstract
Description
なまたはシート状の構造または構成が記載される。この平坦構造は、基準ピッチ
面から間隔をあけられて少なくとも部分的に相互に重ね合わせられた関係で配置
される、少なくとも2つの構造物を有する。これらの相互に重ね合わせられた構
造物は、グルーブ(溝)またはチャネルの形態になっている。これらの構造物は
寸法が異なる。ある構造物はマクロ構造と呼ばれるものを形成する。さらなる構
造物はミクロ構造と呼ばれるものを形成する。ミクロ構造はマクロ構造に重なっ
ている。EP−0454712B1もまた、流体がそこを通ってフロー方向に流
れ得る複数の流路を有するハニカム本体を開示する。このハニカム本体は、少な
くとも1つの平坦またはシート状構成から形成される。これらの流路は平坦また
はシート状構成の構造によって規定される。
状(configuration)はWO96/09892により公知である。この平坦構造 は、部分的に相互に重ね合わせられた関係にある構造物を有する。この平坦構造
はまた、マクロ構造およびミクロ構造も有する。ミクロ構造はマクロ構造に対し
てある角度で延びる。これは、ミクロ構造も互いに交差するという、WO96/
09892からも明らかである。具体的には、ミクロ構造はマクロ構造の頂(cr
est)で交差する。WO96/09892に開示された平坦構造は、構造物が形 成される金属シートまたは金属箔を含む。
造物の領域には問題ゾーンが存在し、これによって平坦構造または構成の造形過
程においてそれらを形成する材料の重負荷が生じてしまう。
において、相互に重ね合わせられた構造物間の遷移がうまく行なわれるという保
証はできない。これは特に、寸法の比較的大きな構造物に対して影響を与える。
する金属ハニカム本体についても記され、これはそれらの流路を形成し、かつ金
属ハニカム本体のハニカム形態を決定する少なくとも1つのマクロ構造が少なく
とも部分的に設けられている金属箔またはシートからなり、シート金属部の一部
には少なくともその領域内にさらなるミクロ構造が設けられ、ミクロ構造はフロ
ー方向にある角度で延び、間隔をあけて連続しており、これらのミクロ構造は互
いに交差している。
これらの構造物は、平坦な構造の面からブリッジ様の形状にプレスされる肢(li
mb)または棒部分の形態になっている。肢または棒部分は長手方向のゾーンに並
べて配置され、相互に平行な関係で延びる。肢または棒部分は、金属箔またはシ
ートの面から両側へ向かって突き出すような形状になっている。両側に突き出し
た肢または棒部分は、最初に平坦な平滑金属ストリップが1対のエンボス切断ロ
ーラを通り、それによってストリップは部分的に切り込まれ、肢または棒部分が
ストリップ面の両側に向けてプレスして延ばされるという工程によって生成され
る。この種の平坦構造または構成は、構造物の重なり合いを全く伴わない。
ことである。本発明のさらなる目的は、製造がより簡単なハニカム本体を提供す
ることである。
によって、および請求項15または請求項20の特徴を有するハニカム本体によ
って、それぞれ達成される。この平坦構造または構成の有利な形状および展開は
、前掲の請求項のそれぞれに列挙される。
なくとも2つの構造物を有する、本発明に従った平坦構造は、構造物が互いに重
なり合う領域に形成された少なくとも1つの通し開口が設けられることを特徴と
する。構造物は、たとえばそれらが互いに交差するかまたは互いに接触する程度
に重なり合う。それらの領域では、構造物の製造において、この平坦構造は構造
物が造形(shaping)動作によって生成されるときに特に重い負荷をかけられる 。さらに、相互に重なり合う構造物の領域では、折れやひずみなども起こり得る
。これは、相互に重なり合う構造物の領域に少なくとも1つの通し開口を形成す
ることにより回避される。
合わせられた構造物の領域に通し開口を設けることにより、平坦構造の柔軟性も
より高くなる。これが、平坦構造のさらなる処理を向上させる。
点において、通し開口の好ましい形状は、ある角度で(特に十字状に)接触する
少なくとも2つのスロットが設けられるというものである。そうすることにより
材料が最適に利用される。
たは妨げになるような可能性を避けるために、通し開口を少なくとも1つの穿孔
によって形成することが提案される。
造物が形成される前に行なわれるのが好ましい。それにより、通し開口と構造物
の形成を同期させて、通し開口が常に平坦構造の予め定められた場所に生成され
るようにすることが可能になる。
合わせも可能にし、これは特に、造形工程が行なわれる前に、通し開口が潜在的
な問題ゾーンを除去することにより平坦構造内に比較的大きな構造物が形成され
る場合、可能である。
も部分的に相互に重ね合わせられた関係で配置される、少なくとも2つの構造物
を有する平坦またはシート状構造が提案される。この平坦構造はある領域に形成
された少なくとも1つの通し開口を有し、その領域において相互に重ね合わせら
れた構造物は、その領域内の少なくとも1つの構造物の最大高さより大きい基準
ピッチ面に対する理論上の共通の最大高さを有する。その場合、通し開口の縁(
edge)全体は、理論上の最大高さより低い、基準高さに対するあるレベルに配置
される。好ましくは、基準ピッチ面に対する通し開口の縁の間隔は、重ね合わせ
られた構造物の高さに対応する。平坦構造または構成についてのこの形状により
、相互に重ね合わせられた構造物の領域において、相互に重ね合わせられた構造
物の高さは、相互に重ね合わせられた構造物の理論上可能な最大高さより低くな
るのでピークは生じない。
造物を有することが提案される。この波状構造物は、たとえばある角度で交差し
得る。平坦構造は全体的に波形状を採用することもできるが、この形状は構造物
の基準ピッチ面内に通し開口があることにより、曲げたりコイル状に巻いたりす
ることもできる。波状の構造もまたある角度で接し得る。この場合もまた、平坦
構造の更なる処理は、構造物の重ね合わせ領域に通し開口を設けることにより、
単純化される。
口を設けることによって形成され得る。その点において、構造物の好ましい形状
は、断面が実質上V字形のものである。
形状が異なり、通し開口が2つの隣接した異なる構造物の間に設けられている構
造物を形成することも可能である。
こで構造物は、基準ピッチ面に対して実質上垂直な対向する関係で方向づけられ
る少なくとも2つの隣接する長手部分を有する。この構成は、平坦構造に対して
、対向する方向のより単純な波状または波形(corrugation)構成をもたらすこ ともできる。
、少なくとも1つの構造物が二次構造物を形成し、一次構造物が二次構造物より
振幅の大きい、平坦構造または構成が提案される。一次構造物はマクロ構造であ
り得る。二次構造物はミクロ構造と呼ばれるものであり得る。
られる関係で配置されるものである。特に、この二次構造は、一次構造物の波の
頂または波の谷において重ね合わせられた関係にあり、特に十字形状になってい
ることが提案される。
性質のものであり得る。好ましい構造は、金属シートまたは箔によって形成され
るものである。
ハニカム本体が提案される。このハニカム本体は、少なくとも1つの平坦構造ま
たは構成によって形成される。これは、基準ピッチ面から間隔を空けられ、かつ
少なくとも部分的に重ね合わせられた関係にあり、また流路を規定する、少なく
とも2つの構造物を有する。このハニカム本体は、構造物が重ね合わせられる少
なくとも1つの領域に少なくとも1つの通し開口が設けられるということにより
特徴付けられる。通し開口の形成により、ハニカム本体の製造はより簡単になり
、ここで構造物は少なくとも部分的に重なり合い、少なくとも1つの通し開口は
平坦構造に対して特定の度合いの弾性を与え、よって、たとえばこの構造を螺旋
状に巻いてハニカム本体を形成することも可能になる。この形状のさらなる利点
は、構造物が重ね合わせられた関係にある領域では、構造物の生成の際にこの構
造に増大した機械的負荷がかからないという事実によって明らかになる。
くは、通し開口はある角度で(特に十字形状で)接触する複数のスロットによっ
て形成される。通し開口はまた、少なくとも1つの穿孔の形態であってもよい。
を有し、基準ピッチ面から間隔をあけられ、かつ部分的に重ね合わせられた関係
にある少なくとも2つの構造物を有する少なくとも1つの平坦構造によって形成
される、ハニカム本体が提案される。これらの構造物は少なくとも部分的に流路
の範囲を定める。このハニカム本体は、ある領域に配置される少なくとも1つの
通し開口が設けられることにより特徴付けられ、その領域において、互いに重ね
合わせられた構造物は、上記領域内の少なくとも1つの構造物の高さより高い基
準ピッチ面に対する共通の理論上最大高さになっており、通し開口は、基準ピッ
チ面に対する間隔が理論上の最大高さより小さい縁を有する。ハニカム本体のこ
の形状は、たとえばWO96/09892により公知である構造物の重ね合わせ
られた関係によって形成されるピークが生じないので、平坦構造の層の互いに対
しての配置がより優れているという利点を有する。特に、ハニカム本体が、金属
箔またはシートによって平坦構造が形成される金属ハニカム本体の形態である場
合、これはまた、互いに対しておよび/または金属の管に対して金属箔またはシ
ートのろう付けがより単純化される。通し開口はまた、適切な接続手段(たとえ
ばピン)を用いて、通し開口を通って延びる接続手段に平坦構造を接続する可能
な方法も提供する。これはまた、請求項15に記載のハニカム本体の形状におい
ても具体化され得る。
うに設計される。特に、ハニカム本体において、2つの構造物のうち少なくとも
1つは、実質上V字形の断面を有する。
を形成し、少なくとも1つの構造物が二次構造物を形成し、一次構造物の振幅は
二次構造物のものより大きいということが提案される。好ましくは、これらの構
造物は、二次構造物が一次構造物上で重ね合わせられた関係にあるような性質の
ものである。この目的のため、二次構造物の重ね合わせは一次構造物の波の頂ま
たは一次構造物の波の谷におけるものであることが特に提案される。
造を形成する。
された構造または構成との交互の層によって形成され、構造化構造または構成は
一次構造物を有し、また二次構造物を有する可能性もある、ということが提案さ
れる。ハニカム本体をフロー力学の点において向上させるためには、ハニカム本
体を平滑構造と構造化構造との交互の層によって形成し、平滑構造は二次構造物
を有することがさらに提案される。
は、平坦構造が少なくとも部分的には金属材料を含むことが提案される。特に、
平坦構造は金属箔またはシートであることが提案される。
。
。構造物3および4は、基準ピッチ面2に対して間隔をあけて置かれる。基準ピ
ッチ面2は、金属箔1に対して構造化されていない状態で実質上平行にされる。
基準ピッチ面2は図1に破線で示される。
。他の断面も可能である。断面の形状は、金属箔1に対してなされる要請に対応
するようなものであり得る。
るところを示す。領域5は破線で示される。構造物3および4を備える金属箔の
製造を単純化し、金属箔1の柔軟性を向上させるためには、本発明により、領域
5に通し開口(図示せず)を形成することが提案される。好ましくは、通し開口
は領域5に対応するような大きさであり、よって構造物3と4との間の縁7を取
除き、それによって構造物3および4が互いに全く接続しないようにする。
。これらの構造物は長手の延びを有する。構造物3および4が重ね合わせられた
関係にある領域5には、通し開口6が設けられ、それによって構造物3および4
は実質上共通の縁を持たなくなる。
一次構造物10および11を有する金属箔8および9を示す。構造物10および
11は、それぞれ実質上波状すなわち波形の金属箔8および9を形成する。構造
物10および11は平滑金属箔またはシート12と共に、方向Rに流体が流れる
流路13の範囲を定める。
属箔8に、交差するストリップ形状のエンボシング(embossing)を含む。二次 構造物14の振幅は一次構造物10および11の振幅より小さい。図1からわか
るように、二次構造物14は一次構造物10および11の波の頂15上で互いに
交差する。通し開口16は、二次構造物14の交差位置の領域に設けられる。
の図4に示す構成の変形例を示す。金属箔9は、二次構造物14が波の頂15に
おいて交差するだけでなく一次構造物の側面(flank)および波の谷17におい ても交差しているという点で、図4に示す金属箔8とは異なる。相互に交差する
二次構造物は、流体Fのフロー方向Rに対してある角度で形成される。二次構造
物14の交差領域または重ね合わせ領域にそれぞれの通し開口16が設けられる
ので、二次構造物14は共通の接続縁を持たない。
を形成し得る。
。構造化金属箔21は、一次構造物19と、一次構造物19の長手の延びに対し
て実質上横断するように延びる二次構造物20とを有する。一次構造物19およ
び二次構造物20の一部は、通し開口24を形成する打ち抜き部分によって除去
されている。打ち抜き動作をする前の二次構造物20の形状は図6に破線で示さ
れる。通し開口24は領域5において形成され、そこでは、相互に重ね合わせら
れた構造物19および20が、領域5における構造物19の高さhより高い基準
ピッチ面2に対する共通の理論上高さHとなっている。通し開口24は縁25を
有し、基準ピッチ面2に対するその間隔Aは理論上の高さHより低い。
箔22が置かれ、これによって平滑金属箔22と構造化金属箔21との間の接触
がよくなり、その接触は、構造化金属箔21と平滑金属箔22との間のろう付接
合部(brazed join)の形成に特に適している。
置される平滑金属箔に対してなされる接続も優れたものとなり得る。
ある。
図である。
す図である。
ある。
図である。
縁、8,9 金属箔、10,11 一次構造物、12 平滑金属箔、13 流路
、14 二次構造物、15 波の頂、16 通し開口、17 波の谷、18 側
面、19 一次構造物、20 二次構造物、21 構造化金属箔、22,23
平滑金属箔、24 通し開口、25 縁。
Claims (30)
- 【請求項1】 基準ピッチ面(2)から間隔をあけられ、かつ部分的に重ね
合わせられた関係にある少なくとも2つの構造物(3,4,10,11,14,
19,20)を有する平坦構造であって、 構造物(3,4,10,11,14,19,20)が重ね合わせられた関係に
ある領域(5)に設けられた少なくとも1つの通し開口(6,16,24)を特
徴とする、平坦構造。 - 【請求項2】 通し開口(6,16,24)が少なくとも1つのスロットに
より形成されることを特徴とする、請求項1に記載の構造。 - 【請求項3】 通し開口(6,16,24)が、ある角度で接触する少なく
とも2つのスロットによって形成されることを特徴とする、請求項2に記載の構
造。 - 【請求項4】 通し開口(6,16,24)が少なくとも1つの穿孔によっ
て形成されることを特徴とする、請求項1に記載の構造。 - 【請求項5】 構造物(3,4,10,11,14,19,20)がある角
度で重ね合わせられた関係にあることを特徴とする、請求項1から請求項4のう
ちの1つに記載の構造。 - 【請求項6】 基準ピッチ面(2)から間隔をあけられ、かつ少なくとも部
分的に重ね合わせられた関係にある少なくとも2つの構造物(10,11,14
,19,20)を有する平坦構造であって、 相互に重ね合わせられた構造物(10,11,14,19,20)が、少なく
とも1つの領域(5)における少なくとも1つの構造物(10,11,14,1
9,20)の高さ(h)より高い基準ピッチ面(2)に対する共通の理論上の最
大高さ(H)を有する、前記領域(5)に設けられた少なくとも1つの通し開口
(6,16,24)を特徴とし、通し開口(6,16,24)は、基準ピッチ面
(2)に対する間隔(A)がいずれにおいても理論上の最大高さ(H)より低い
、縁(25)を有する、平坦構造。 - 【請求項7】 構造物(3,4,10,11,14,19,20)が実質上
波状の形状であることを特徴とする、請求項1から請求項6のうちの1つに記載
の構造。 - 【請求項8】 2つの構造物(3,4)のうち少なくとも1つが実質上V字
形の断面を有することを特徴とする、請求項7に記載の構造。 - 【請求項9】 少なくとも1つの構造物が一次構造物(10,11,19)
であり、少なくとも1つの構造物が二次構造物(14,20)であることを特徴
とし、一次構造物(10,11,19)の振幅が二次構造物(14,20)のも
のより大きい、請求項1から請求項8のうちの1つに記載の構造。 - 【請求項10】 二次構造物(14,20)が一次構造物(10,11,1
9)上で重ね合わせられた関係にあることを特徴とする、請求項9に記載の構造
。 - 【請求項11】 二次構造物(14)が、一次構造物(10,11)の少な
くとも1つの波の頂(15)上で重ね合わせられた関係に配置されることを特徴
とする、請求項10に記載の構造。 - 【請求項12】 二次構造物(14)が、一次構造物(10,11)の少な
くとも1つの波の谷(17)において重ね合わせられた関係にあることを特徴と
する、請求項10または請求項11に記載の構造。 - 【請求項13】 少なくとも部分的に金属材料を含むことを特徴とする、請
求項1から請求項12のうちの1つに記載の構造。 - 【請求項14】 金属箔であることを特徴とする、請求項13に記載の構造
。 - 【請求項15】 流体がフロー方向に流れることができ、かつ基準ピッチ面
(2)から間隔をあけられて少なくとも部分的に相互に重ね合わせられた関係に
配置される少なくとも2つの構造物(3,4,10,11,14,19,20)
を有する少なくとも1つの平坦構造(8,9,12,22,23)によって範囲
を定められる、複数の流路(13)を有するハニカム本体であって、 構造物(3,4,10,11,14,19,20)が重ね合わせられた関係に
ある少なくとも1つの領域(5)に設けられた少なくとも1つの通し開口(6,
16,24)を特徴とする、ハニカム本体。 - 【請求項16】 通し開口(6,16,24)が少なくとも1つのスロット
によって形成されることを特徴とする、請求項15に記載のハニカム本体。 - 【請求項17】 通し開口(6,16,24)が、ある角度で接触する少な
くとも2つのスロットによって形成されることを特徴とする、請求項16に記載
のハニカム本体。 - 【請求項18】 通し開口(6,16,24)が少なくとも1つの穿孔によ
って形成されることを特徴とする、請求項17に記載のハニカム本体。 - 【請求項19】 構造物(3,4,10,11,14,19,20)が、あ
る角度で重ね合わせられた関係にあることを特徴とする、請求項15から請求項
18のうちの1つに記載のハニカム本体。 - 【請求項20】 流体がフロー方向に流れることができ、かつ基準ピッチ面
(2)から間隔をあけられて部分的に相互に重ね合わせられた関係に配置される
少なくとも2つの構造物(10,11,14,19,20)を有する少なくとも
1つの平坦構造(8,9,12,22,23)によって範囲を定められる複数の
流路(13)を有するハニカム本体であって、 相互に重ね合わせられた構造物(10,11,14,19,20)が、少なく
とも1つの領域(5)における少なくとも1つの構造物(10,11,14,1
9,20)の高さ(h)より高い基準ピッチ面(2)に対する共通の理論上最大
高さ(H)を有する、前記領域(5)に設けられた少なくとも1つの通し開口(
16,24)を特徴とし、通し開口(24)は、基準ピッチ面(2)に対する間
隔(A)がいずれにおいても理論上の最大高さ(H)より低い縁(25)を有す
る、ハニカム本体。 - 【請求項21】 構造物(3,4,10,11,14,19,20)が、実
質上波状の形状であることを特徴とする、請求項15から請求項20のうちの1
つに記載のハニカム本体。 - 【請求項22】 2つの構造物(3,4)の少なくとも1つが、実質上V字
形の断面を有することを特徴とする、請求項21に記載のハニカム本体。 - 【請求項23】 少なくとも1つの構造物が一次構造物(10,11,19
)であり、少なくとも1つの構造物が二次構造物(14,20)であることを特
徴とし、一次構造物(10,11,19)の振幅が二次構造物(14,20)の
ものよりも大きい、請求項15から請求項22のうちの1つに記載のハニカム本
体。 - 【請求項24】 二次構造物(14,20)が、一次構造物(10,11,
19)上で重ね合わせられた関係にあることを特徴とする、請求項23に記載の
ハニカム本体。 - 【請求項25】 二次構造物(14,20)が、一次構造物(10,11)
の少なくとも1つの波の頂(15)上で重ね合わせられた関係にあることを特徴
とする、請求項24に記載のハニカム本体。 - 【請求項26】 二次構造物(14,20)が、一次構造物(10,11)
の少なくとも1つの波の谷(17)において重ね合わせられた関係にあることを
特徴とする、請求項24または請求項25に記載のハニカム本体。 - 【請求項27】 平滑構造(12,22,23)と構造化構造(8,9,2
1)との交互の層を特徴とし、構造化構造(8,9,21)が一次構造物(10
,11)および二次構造物(14)を有する、請求項15から請求項26のうち
の1つに記載のハニカム本体。 - 【請求項28】 平滑構造(12,22,23)と構造化構造(8,9,2
1)との交互の層を特徴とし、平滑構造(12,22,23)が一次構造を有す
る、請求項15から請求項27のうちの1つに記載のハニカム本体。 - 【請求項29】 前記構造が少なくとも部分的に金属材料を含むことを特徴
とする、請求項15から請求項28のうちの1つに記載のハニカム本体。 - 【請求項30】 前記構造が金属箔であることを特徴とする、請求項2に記
載のハニカム本体。
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