JP2005517853A - ガス流を処理するための装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、少なくとも1つの本体と、前記本体への流入ガス流の入口のための少なくとも1つの第1開口部と、前記本体からの流出ガス流の出口のための少なくとも1つの第2開口部とを備え、前記本体には隣接する通路内のガス流の間の熱交換を可能にするように配置された複数のガス流通路が設けられている、ガス流を処理するための装置に関する。本発明は、前記装置が前記ガス流通路に流入ガス流を分配するよう、前記第1開口部およびガス流通路に連通する少なくとも1つの分配部分と、前記ガス流通路を含み、主に熱交換を可能にし、ガスの組成の変換を生じさせるようになっている少なくとも1つのガス流通路部分とを備えたことを特徴とする。この特徴の有利な効果は、改良されたガス流分配が得られ、これによってガス処理装置内の潜在的に利用可能な表面をより効率的に利用し、かつ構造体内での圧力低下を小さくすることが可能となることである。前記表面をより効率的に利用することにより、例えばガスの更なる変換(例えば浄化)の達成や、装置をより小さくすることによる装置に必要な空間の低減、また所定のレベルの変換のための触媒材料を減少することによる装置の安価化が可能となる。
図1は本発明の有利な第1実施形態にかかわるガス処理装置を製造し、組み立てるための方法の一例を概略図で示している。ストリップ1はジグザグ構造体2に折りたたまれている。ジグザグ構造体2内で互いに対向する2つの折りたたみ部10の間で距離が得られるよう、ジグザグ構造体2の折りたたみ部10の間に波形プレート9の形態をしたスペーサ手段が配置されている。この距離によって折りたたみ部10の間にガス流を供給できるようになっている。波形プレート9はスペーサ手段から自由ないくらかの中心空間を残すように配置されている。この自由空間は図2を参照して後述する分配部分26の一部を形成する。このジグザグ構造体2は、例えば装置の用途に応じて異なる幾何学的形状の本体に形成できる。図1では、ジグザグ構造体2は束状の本体3を形成している。この本体3は本体3を囲むケーシング6内に挿入されており、ケーシング6には本体3に流入ガス流が進入するための第1開口部4および本体3から流出ガス流が出るための第2開口部5が設けられている。シール7はガスが本体3の下方または上方を流れることを防止している。本体3がガスの組成を変換できるようにするために、ガス流に接触する本体3の表面の少なくとも一部を触媒材料で被覆することが好ましい。
Claims (28)
- 少なくとも1つの本体(3)と、前記本体(3)への流入ガス流の入口のための少なくとも1つの第1開口部(4、4’)と、前記本体(3)からの流出ガス流の出口のための少なくとも1つの第2開口部(5、5’)とを備え、前記本体(3)には隣接する通路内のガス流の間の熱交換を可能にするように配置された複数のガス流通路(11a、11b)が設けられている、ガス流を処理するための装置であって、
前記装置が前記ガス流通路(11a、11b)に流入ガス流を分配するよう、前記第1開口部(4、4’)および前記ガス流通路(11a、11b)に連通する少なくとも1つの分配部分(26、26’)と、前記ガス流通路(11a、11b)を備え、主に熱交換を可能にし、ガスの組成の変換を生じさせるようになっている少なくとも1つのガス流通路部分(27、27’)とを備えたことを特徴とする、ガス流を処理するための装置。 - 前記分配部分(26、26’)が個々のガス流通路(11a、11b)内に流入ガス流を分配させるようになっていることを特徴とする、請求項1記載の装置。
- 前記分配部分(26、26’)が個々のガス流通路(11a、11b)内に実質的に均一なガス流を生じさせるようになっていることを特徴とする、請求項2記載の装置。
- 前記分配部分(26、26’)が前記本体(3)の一部を形成することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の装置。
- 前記分配部分(26、26’)が前記第2開口部(5、5’)と連通し、前記ガス流通路(11a、11b)から流出ガス流を導くようになっていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の装置。
- 前記ガス流通路(11a、11b)が本質的に互いに平行に延びていることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれかに記載の装置。
- 1つのガス流通路(11a、11b)内のガス流の主な方向が、隣接するガス流通路(11b、11a)のうちの少なくとも1つにおけるガス流の主な方向と本質的に逆となっていることを特徴とする、請求項6記載の装置。
- 前記ガス流通路(11a、11b)が、流入ガス流のための入口通路(11a)および流出ガス流のための出口通路(11b)を形成し、逆流ゾーン(13)が前記入口通路(11a)から該逆流ゾーン(13)に進入するガスが向きを変え、前記出口通路(11b)を通って戻るように流れることが可能であるように、配置されていることを特徴とする、請求項7記載の装置。
- 前記逆流ゾーンが逆流チャンバ(13)を含むことを特徴とする、請求項8記載の装置。
- 前記本体(3)がジグザグ構造体(2)に折りたたまれたストリップ(1)を備え、前記ジグザグ構造体(2)内で互いに対向する2つの折りたたみ部(10)の間で距離が得られるよう、前記ジグザグ構造体(2)の折りたたみ部(10)の間にスペーサ手段(9)が配置されており、よって前記ジグザグ構造体(2)の折りたたみ部(10)の間に前記ガス流通路(11a、11b)が形成されており、前記分配部分(26)における流入ガス流の分配を容易にするように前記スペーサ手段(9)が配置されていることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の装置。
- 前記本体(3)がジグザグ構造体(2)に折りたたまれたストリップ(1)を備え、前記ストリップ(1)の表面が少なくとも部分的に三次元パターン、好ましくは波形となっており、前記三次元パターンが前記ジグザグ構造体(2)内で互いに対向する2つの折りたたみ部(10)の間に接触点およびギャップを生じさせるように配置されており、よって前記ガス流通路(11a、11b)が前記ジグザグ構造体(2)の折りたたみ部(10)の間のギャップ内に形成されており、流入ガス流の分配が容易となるように、互いに対向する2つの折りたたみ部(10)のうちの少なくとも1つの表面が前記分配部分(26)内の前記三次元パターンと異なっていることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の装置。
- 前記第1開口部(4)および前記第2開口部(5)が設けられたケーシング(6)が、前記ジグザグ構造体(2)を囲むことを特徴とする、請求項10または11記載の装置。
- ある部分から他の部分にガスが流れることができるよう、一体に配置された別個のユニットを前記分配部分(26、26’)および前記ガス流通路部分(27、27’)が形成し、好ましくは前記分配部分(26、26’)と前記ガス流通路部分(27、27’)とが互いに接合されていることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれかに記載の装置。
- 前記分配部分(26)が壁構造体を備え、該壁構造体が、
流入ガス流を供給する少なくとも1つの第1チャンネル(29)と、
前記第1チャンネル(29)から延び、流入ガス流のためのガス流通路(11a、11b)に対して開口する複数の第2チャンネル(30)とを形成することを特徴とする、請求項13記載の装置。 - 前記第1チャンネル(29)が前記ガス流通路(11a、11b)に対して閉じていることを特徴とする、請求項14記載の装置。
- 前記壁構造体が流出ガス流用の前記ガス流通路(11a、11b)に対して開口した複数の第3チャンネル(32)を形成しており、好ましくは共通壁を使って前記第2チャンネル(30)の間に前記第3チャンネル(32)が形成されていることを特徴とする、請求項14または15記載の装置。
- 前記分配部分(26’)がチャンネルの第1の組(40)および第2の組(41)を形成するジグザグ形状の壁構造体を備え、前記チャンネルの1つの組が前記ジグザグ形状の構造体の各側面に設けられており、前記チャンネルの第1の組(40)が流入ガス流用のガス流通路(11a、11b)に対して開口し、前記チャンネルの第2の組(41)が流出ガス流用のガス流通路(11a、11b)に対して開口しており、前記チャンネルの第1の組(40)に対して流入ガス流が供給されることを特徴とする、請求項13記載の装置。
- 少なくとも1つの所定の方向における前記分配部分(26、26’)が実質的に変化しない横断面を有することを特徴とする、請求項13乃至17のいずれかに記載の装置。
- 前記分配部分(26、26’)が押し出し手段によって製造されていることを特徴とする、請求項18記載の装置。
- 前記分配部分(26、26’)および前記ガス流通路部分(27、27’)がセラミック材料から製造されており、前記部分が焼結手段により互いに接合されていることを特徴とする、請求項13乃至19のいずれかに記載の装置。
- 前記本体(3)が実質的に円筒形の形状となっており、好ましくは前記本体(3)が円筒形の一般的形状を有し、前記本体(3)が前記本体(3)の長手方向に延びる内側キャビティ(20)を備え、前記少なくとも1つの第1開口部(4、4’)または第2開口部(5、5’)が前記キャビティ(20)に向いており、よってガス流の少なくとも一部が前記キャビティ(20)を介して導かれることを特徴とする、請求項1乃至20のいずれかに記載の装置。
- 前記装置が少なくとも1つのフィルタ部分(36)を備え、該フィルタ部分(36)は主にガスから粒子を除去するようになっていることを特徴とする、請求項1乃至21のいずれかに記載の装置。
- 前記ガス流に接触する前記本体(3)の表面の少なくとも一部が触媒材料によって被覆されていることを特徴とする、請求項1乃至22のいずれかに記載の装置。
- 前記ガス流に接触する前記本体(3)の表面の少なくとも一部が吸着/脱着剤によって被覆されていることを特徴とする、請求項1乃至23のいずれかに記載の装置。
- 前記装置が前記本体(3)内のガス流の温度を制御するための手段を備え、該温度制御手段が、
前記本体(3)内に配置された熱発生器と、
前記本体(3)内に配置された冷却フランジと、
冷却空気を前記本体(3)内に導入するための配置手段と、
前記流入ガス流の組成を制御するためのシステムのうちの1つまたはいくつかを備えることを特徴とする、請求項1乃至24のいずれかに記載の装置。 - 前記流入ガス流の組成を制御するための前記システムが、
酸化種、例えば空気を前記流入ガス流内に導入するための配置手段および
酸化種、例えば炭化水素を前記流入ガス流内に導入するための配置手段の一方または双方を備えることを特徴とする、請求項25記載の装置。 - 前記装置が燃焼機関に関連するように配置されており、流入ガス流の組成を制御するための前記システムが、前記燃焼機関の作動を制御するための配置手段を備え、前記燃焼機関の作動が次に前記流入ガス流の組成に影響することを特徴とする、請求項25記載の装置。
- 前記装置が、好ましくは自動車用途において、内燃機関からの排ガスを浄化するようになっていることを特徴とする、請求項1乃至27のいずれかに記載の装置。
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