JP6038038B2 - 排ガスが通って流れることのできる金属層を含む粒子セパレータ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排ガス処理のための粒子セパレータに関する。粒子セパレータは、排ガスが通って流れることのできる少なくとも１つの金属層（特にスクリーン層）を有する。本発明は、例えば自動車両に設けられるような移動式内燃機関のために、特に用いられることができる。

内燃機関の排ガスは、健康および環境の保護のための関連した規則を特に考慮に入れて、取り除かれなければならない汚染物質および固体を一般に含む。固体に関して、排ガスから出る例えばすすまたは未燃焼炭化水素、硫黄化合物その他のような燃料の成分を濾過し、次いでこれらを（触媒的におよび／または熱的におよび／または化学的に）除去するかまたは変換することは、すでに提唱された。この目的のために、その上部または内部に前記固体が保持される例えば多孔質壁を有するフィルタを使用することは、知られている。

燃焼した燃料から発生する前記固体は別として、排ガスは、異なる起源を有して、かつ前記固体よりも数倍大きい付加的粒子をそれに同伴してよい。内燃機関および付随する排気系統は、作動中に、強い振動をしばしば受ける。これは、特にコーティングおよび堆積物のチップ、部分ならびに排ガス処理装置の部分の形における粒子を分離させることがありえて、排ガス流れによって同伴させることがありえて、衝撃の運動量の結果として、下流のコンポーネントを損傷させることがありえる。さらに、前記粒子は、封止すきまの増加する摩擦作用の結果、排気系統のコンポーネント、特にターボチャージャまたはターボ圧縮機の作動における増加した摩滅につながることがありえる。さらに、発生した排ガスの一部を再び内燃機関に再循環させる（ＡＧＲ／ＥＧＲ：排ガス再循環）排気系統は、知られている。そうすると、この場合、内燃機関がこの種の粒子にさらされて、したがって損傷を受ける危険は、同様に存在する。

特許文献１は、排気ラインの横断面よりも大きいスクリーン層の配置が使用される内燃機関の排ガス処理のための装置を提案する。前記スクリーン層は、上流に配置されるハニカムボディから分離したセラミック粒子に対して、排ガスの流れ方向において下流に配置されるターボチャージャを保護するために特に役立つ。

前進的な作動期間については、保持された粒子が問題を起こすことがありえることが目下分かった。前記粒子が例えばセラミックおよび／または金属的で、排気系統において変換されないことは、ここで考慮されなければならない。したがって、前記粒子は、例えば粒子セパレータの近くで排気系統内にたまって、および／または粒子セパレータに繰り返し衝突する。粒子のこの種の蓄積は、排ガス流れにおける局部的なおよび／または変動する圧力損失に至ってよい。そしてそれは、内燃機関および／または排気系統における望ましくない（出力−低減）効果に結果としてなってよい。さらに、この場合、粒子セパレータに対する負荷（ｓｔｒａｉｎ）も増加する。そうすると、粒子セパレータの安定度は、増加する重要性を引き受ける。

国際公開第２００７１１０１７０号

これを出発点として、従来技術に関して強調される技術的課題を少なくとも部分的に解決することは、本発明の目的である。排ガス処理のための粒子セパレータを特定することは、特に求められる。そしてその粒子セパレータは、粒子の良好な蓄積率を呈するにもかかわらず、低い圧力損失をともなって排ガスを永久に透過させ続ける。自動車構造用の直列製造のための安定性および（フレキシブルでかつ単純な）生産性に関して粒子セパレータを改良することも、求められる。

前記目的は、請求項１の特徴による粒子セパレータによって達成される。装置のさらに有利な改良は、従属請求項において特定される。従属請求項において個々に特定される特徴は、いかなる所望の技術的に好都合な方法においても互いに組み合わされてよく、本発明の別の実施形態を形成してよい点に留意する必要がある。説明は、特に図に関連して、本発明を説明して、追加の例示的実施態様を特定する。

内燃機関の排ガス処理のための本発明による粒子セパレータは、入口開口を有し、出口開口を有し、横断面を有し、かつ中央軸線を有するハウジング内において排ガスが通って流れることのできる少なくとも１つの金属層を有し、少なくとも１つの金属層は、ハウジングの横断面に広がる少なくとも１つの波動を有する。

ここで、粒子セパレータは、例えば作動中の振動のせいでおよび／または排ガス流れの脈動のせいでおよび／または劣化のせいで排気系統のコンポーネントから分離した例えば（セラミックおよび／または金属的な）チップ、破片、塊りその他を保持する装置に特に関連する。セラミックのまたはセラミック的に被覆したハニカムボディから分離した粒子が保持されることは、特に可能である。粒子セパレータの剛性または慣性との相互作用におけるそれらの運動量のせいで、より安定でない粒子が下流に配置されるさらなるコンポーネントに危険をもたらさないより小さい粒子へと分解されることも、可能である。

排ガスが通って流れることのできる金属層は、上述の粒子の保持のために特に設計される。（単一の）金属層のみが使用されることは、ここで好ましい。前記層は、適切な場合、複数の層（例えば粒子をフィルタで除去するための第１の層およびハウジングに第１の層を固定するための第２の層）で形成されてよい。前記層は、次いで、ろう付け、溶接、焼結その他によって互いに好ましくは接続される。金属層は、したがって、ハウジングの横断面（全体に）広がる（単一の）面積構造を特に構成する。そうすると、金属層を越した流れは、可能でない。ここで、金属層は、それが排気系統の使用位置での条件（特に粒子との接触）に永久に耐えることができるように堅牢にまたは寸法的に安定に設計される。

金属層は、板金グリッドのような形で、例えば有孔金属板の形であってよい。さらに、金属層は、互いに関して規則的なおよび／または不規則な配置のワイヤ、フィラメントおよび／またはチップを含む（好ましくは）ファブリックの形であってよい。ワイヤ、フィラメントおよび／またはチップから形成される荒目地クロス（ｓｃｒｉｍ）およびマットでできたものも使用してよい。前記ワイヤ、フィラメントおよび／またはチップは、例えば、抵抗溶接、焼結および／またはろう付けによって互いに接続されてよい。金属層は、非常に低い圧力損失が発生する排ガスに対するその透過性によって特に特徴づけられる。ここで、「金属的な」とは、特に鉄含有および／またはアルミニウム含有の金属合金を意味する。

ハウジングは、通常、排気ラインの形状と合う板金ケーシングである。ハウジングは、さまざまな横断面形状（円形、卵円、ポリゴンまたは他の必要形状）を有する筒状材料から形成されてよい。特に、例えば排気ラインの隣接する部分間に挿入されることができて、それに対して溶接されることができる実質的に円筒状ハウジングは、ここで使用される。

排ガスは、入口開口を通ってハウジング内に一般に流入する。そして排ガスは、出口開口を経て再び出る。ハウジングの中央軸線は、一般に、入口開口のおよび出口開口の幾何学的な重心を通って延びる。ハウジングが曲がりを有する場合に、中央軸線もまた曲がっていることが適切である場合には、ここでそれは可能である。円筒状の実施形態の場合、例えば、前記中央軸線は、円形横断面の中心点を通る中央軸線を形成する。入口開口と出口開口との間のハウジングの横断面は、中央軸線に対して垂直に方向づけられて、様々な領域の大きさおよび／または領域の形状を有してよい。しかしながら、横断面の大きさおよび形状が中央軸線に沿って均一であること、すなわち入口開口、横断面および出口開口がこれに関しては同一であることは、好ましい。ハウジング内の少なくとも１つの金属層の位置に関して、前記金属層が入口開口または出口開口を越えて延びないことは、好ましい。

金属層はまた、少なくとも１つの波動（ｕｎｄｕｌａｔｉｏｎ）を有する。波動の（すなわち、特に波動のピークまたは波動の谷の）数が非常に低いことは、好ましい。多くても５つの波動（すなわち、波動のピークおよび波動の谷）が設けられることは、特に非常に好ましい。波動は、流入する排ガスによって影響を与えられることができるかなり拡大した表面をつくるのに役立つ。最上限の領域の利用は、したがって、粒子セパレータの小さい構造範囲および良好な流れ特性と組み合わせて達成される。同時に、波動は、粒子の転換（ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ）を遂行することができる。そうすると、粒子は、金属層の予め定められた領域内にたまる。ハウジングの１つの領域からそれから離れて間隔を置いたハウジングの他の領域まで波動が実際に延びるので、例えば、中央に保持された粒子は、排ガス流れのせいでハウジングに向けて外方へ変位することができる。粒子は、より小さい流れ抵抗をそこで構成する。例えば、粒子セパレータの他の領域が排ガスに対して（比較的妨げられてない形で）常に透過可能のままであることは、したがって達成される。粒子が波動における排ガスの流れ方向に関して横断方向に（繰り返し）移動することは、このようにしてさらに理解される。排気系統における流れ条件の変動のせいで発生する前記移動は、粒子の研磨効果を有する。そうすると、それらは繰り返し壊されて、次いで、重要でないサイズに達した後に、金属層を通過することができる。特にこの効果は、主たる流れの領域において粒子が集められ（そして、静止したままであ）る中央の窪みのみを有するスクリーンに関して、さらに相当な開発を構成する。特に、本発明による粒子セパレータにおいて、（排ガスの主たる流れの領域において）中央に保持された粒子を（排ガスの境界線流れの領域へと）外側に向けて移動させる移動（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）手段は、設けられる。排ガス自体によって粒子の移動をさらに促進することができ、または生じさせることさえできる。そうすると、移動手段は、中央の外側へ粒子を（受動的に）導くのに役立つ。金属層の波動が移動手段を形成することは、好ましい。加えてまたは代わりに、例えば、保持された粒子が（例えば内側から外側への）強制される相対的移動の間、壊されるように、金属層の蓄積側の表面が粗い形である場合は、ある。前記波動は、ハウジングに両側で固定されてもよく、したがって、全体として、金属層の位置および排ガスの流れ方向に関する向きは、金属層自体が線条細工（ｆｉｌｉｇｒｅｅ）設計の場合であっても、特に安定な様式でセットされかつ維持されることができることにも注意すべきである。

本発明の粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、複数の波動は、割線（ｓｅｃａｎｔ）の様式で横断面に広がる。これは、ハウジングの反対側の領域まで延びる複数の直線的に走る波動が設けられることを、特に意味する。ここで、（割線の様式における）横断面の直径よりも小さい長さを有する少なくとも２つの波動が設けられることは、好ましい。ハウジングの端縁部に位置する前記波動は、粒子セパレータの流れ特性（より遅い境界線流れ）に対する関連がより少ない。そうすると、粒子のためのより小さい移動空間がここに設けられることもできる。同時に、前記波動は、中央軸線に関する横断方向に金属層の特に高い安定性を確実にして、したがって、寸法安定性および耐久性への特に大きな貢献をする。

本発明の粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの波動は、中央軸線に対して垂直な平面において走る。複数の波動がハウジングの共通の横断面の平面で終わること、すなわち、特に波動のピークおよび／または波動の谷がハウジングの入口開口からまたは出口開口から実質的に同じ距離にあることは、さらに好ましい。半径方向（または中央軸線に関する横断方向）の互いからの波動の距離は、変化してよいが、少なくともいくつかの波動はほぼ等しいことが好ましい。このようにして、金属層上の流れの均一な衝突を達成することができる。さらに、ハウジングのような囲むコンポーネントは、低い製造経費によって、そして、適切な場合、同一のハウジングコンポーネントの高い単位量において製造することができる。

粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの波動は、中央軸線に関して傾斜した平面を通って延びる。ハウジングの横断面に関する金属層の表面積のさらなる拡大は、このようにして達成される。さらに、波動の適切な配置によって、例えば、粒子の事前分離が実現されることができて、および／または、流れの横断面が極端に制限されることなしに、蓄積ゾーンが弱い流れの通過する領域に形成されることができる。

さらに、少なくとも１つの波動は、平面に関して少なくとも４５°傾斜した波動上昇を有してよい。波動が平面に関して少なくとも６０°のまたは少なくとも８０°さえの角度を有する波動上昇または波動側面を有することは、特にここで提案される。急な波動上昇によって、比較的大きい量の粒子が流入する流れに対して垂直にたまったあと、排ガスが波動上昇（波動側面）を通って抵抗を増やさずに流れることは、達成され得る。そしてそれは、常に自由である。さらに、波動のピークおよび波動の谷の背圧効果は、急な波動上昇によって有効な仕方で減少することができる。

粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの波動は、ハウジングに関して横断方向に走る最上限、ハウジングに関して横断方向に走る最下限、およびハウジングの平均半径に少なくとも対応する最下限から最上限の間隔を有する。流体のための（非円形）ラインがしばしば変わるので、円形パイプへの（例えば水力直径（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｉａｍｅｔｅｒ）への）流れ算出のために、平均半径は、ここで基準とされる。遅い流れをともなう拡大したゾーンがポリゴン横断面の場合に起こるので、流体力学において、それぞれの横断面のラインの（濡れる（ｗｅｔｔｅｄ））周辺部によりラインの領域を分けることによって、水力半径（ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｒａｄｉｕｓ）は形成される。この場合、平均半径は、水力半径に対応する。例えば、卵形の丸みのあるハウジングの場合、平均半径は、０°および１８０°で、そして９０°および２７０°でそれぞれ最上限を形成する２つの重ねた円の算術平均に関連する。波動（波動のピーク）の最上限と波動（波動の谷）の最下限との間のこの種の間隔については、流れによって影響を与えられる粒子セパレータの表面積の掛算は、達成される。したがって、これは、粒子セパレータの表面積の掛算に結果としてなる。そしてそれは、単独の考慮では、粒子セパレータのいかなるさらなる構造拡大にも至らない。

粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの金属層は、ハウジングの囲むすきまにおいて配置される。すでに上述したように、排気系統における全てのコンポーネントは、一定の（外部的な）振動および排ガスの脈動を受ける。しかしながら、同時に、金属層は、できるだけ薄い壁であることが望ましい。そうすると、流れに関して作動中である（すなわち、排ガスの流れによって影響を与えられる、したがって実効抵抗を形成する）表面積は、小さく保たれる。この種の線条細工構造、ファブリックおよびマット層は、高い柔軟性を呈して、そして困難をともなってのみ波動の形状へと可塑的に変形することができる。それにもかかわらず、ここで提唱される金属層を（弾性的に）容易に変形させることができるように、そして、振動および排ガスの脈動の作用下でさえ形状が粒子セパレータの装着状態において安定なままであることを確実にすることができるように、金属層は、ハウジングの囲むすきまによってその波動形状に保たれる。金属層は、変形されない状態において前記タイプのすきまに押し込まれるかまたは敷設されてよく、あるいは、互いに取り付けられる２つのハウジング半部間のすきまによって挟持されてよい。これは、例えば溶接、接着結合またはろう付けによってハウジングに結合力のある接続をされる金属層の可能性も除外しない。「結合力のある」とは、接続するもの（ハウジング部品および／または金属層）どうしが原子のまたは分子の力によって共に拘束されるすべての接続を意味する。

金属層として、例えば、互いに焼結されるワイヤ・フィラメントを有する不織布でできたものは、使用される。これは、以下の特徴の少なくとも１つによって、好ましくは記載され得る。
−ワイヤ・フィラメントの直径：２０〜５０μｍ［マイクロメートル］；特に２つの異なる（混在するおよび／または相互接続する）ワイヤ・フィラメント（例えば一方は２０〜２５μｍ；他方は３８μｍ〜４２μｍ）で構成される。
−不織布の単位面積当たりの質量：３５０ｇ／ｍｍ^２〜５５０ｇ／ｍｍ^２［平方ミリメートル当たりグラム］。
−不織布の透過性：２３００〜３５００ｌ／ｍ^２／ｓ［平方メートルおよび秒当たりリットル］。この種の不織布は、排ガス中のすすおよび／または他の固体を保持するために用いてよい。

本発明の粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの金属層は、少なくとも０．０５ｍｍ［ミリメートル］の領域の幅を有する開口を含む。前記金属層が少なくとも０．０５ｍｍの範囲の開口のみを有することは、特に非常に好ましい。この場合、金属層は、開口よりも大きい粒子のための分離作用（のみ）を好ましくは有する。開口が、特に０．１〜０．２ｍｍの範囲において、最上限で０．２５ｍｍまでの幅を有することは、特に非常に好ましい。それは、特に粒子セパレータが排気系統の（下流にある）次のコンポーネントに損傷を与えることができまたはブロックすることができる粒子を留める意図である。しかしながら、同時に、最上限の可能性のある開口は、設けられなければならない。それは、したがって、最も少ない可能性のある流れ抵抗をもたらす。燃料（ガソリン、ディーゼルその他）の燃焼からの固体の（優先すべき）変換は、ここでの主要な関心ではない。

本発明の粒子セパレータのさらに有利な実施形態において、少なくとも１つの金属層は、フィルタ無し設計である。これは、金属層が、燃焼した燃料からのすすまたは類似の固体の分離のための壁フローフィルタおよび／またはデプスフィルタの様式において機能しないことを、特に意味する。これは、適切な場合、金属層が、前記固体（すすその他）が変換されることのできる触媒コーティングを有しないことを意味すると同様に理解されなければならない。したがって、金属層は、下流のコンポーネントをブロックすることができておよび／または損傷を与えることができる大質量の、大量のおよび／または広域の粒子に対する機械的保護のための手段としてのみ、実際に役立つ。特に、前記金属層は、特にセラミックハニカムボディおよび／またはセラミックコーティングの鋭利な破片からの保護を提供する。この点で、フィルタ無し金属層は、特に、スクリーンの機能を単に有する。そうすると、自動車の分野で使用する燃料の燃焼中に通常発生する固体（例えば、特にすす）よりも数倍大きい粒子だけは、保持される。

少なくとも１つの内燃機関および排気系統を有し、排気系統は、排ガス再循環ラインを有して形成され、本発明による少なくとも１つの粒子セパレータは、排ガス再循環ラインに配置される、自動車両もまた、本発明の範囲内に記載される。

可動部品は、内燃機関におよび排気系統に設けられる。特に、内燃機関のシリンダおよびピストンならびにターボ圧縮機の圧縮機ブレードは、高い熱負荷にもかかわらずそれらの良好なシール作用を遂行することに依存する。鋭利なセラミック部品は、ターボ圧縮機ブレードおよびピストンシールリングに厳しい損傷を特に引き起こすことがありえる。特にターボ圧縮機の上流の排ガス再循環ラインにおいて（すなわち、「直接で」を含む）、セラミック・ハニカムボディおよび／またはセラミック的に被覆したハニカムボディの下流に、本発明の粒子セパレータが配置されることは、特にここで目下提案される。粒子セパレータのせいでの流れ抵抗の増加の副作用は、実際に永久にごくわずかである。さらに、粒子セパレータは、その適合できる構造範囲および柔軟性のせいで、特に構造的理由のためにこれまで利用されてこなかった排気ラインの領域で、非常に柔軟な様式で使用されることができる。

本発明および発明の技術分野は、図を参照して以下でさらに詳細に説明される。図は、特に好適な例示的実施形態を示す。本発明は、しかしながらそれに制限されない。図は、概略図であり、同一の参照番号は、同一の部分を意味する。

図１は、垂直な平面に複数の波動を有する粒子セパレータを示す。 図２は、複数の波動およびハウジングのすきまを有する粒子セパレータを示す。 図３は、傾斜した平面に沿って単一の波動を有する粒子セパレータを示す。 図４は、垂直な平面に沿って単一の波動を有する粒子セパレータを示す。 図５は、２層の金属層を示す。 図６は、非円形横断面を有する粒子セパレータの平面図を示す。 図７は、内燃機関を有し、そして排ガス再循環ラインを有する排気系統を有する自動車両を示す。

図１は、粒子セパレータ１の側面図を示す。金属層３は、ハウジング４の中央に波動線で示される。ここで、通過流れが底部から頂部へ起こる場合、入口開口５は、ハウジング４の底部に配置され、出口開口６は、ハウジング４の頂部に配置される。この指定は、したがって、反対の通過流れの場合、単に逆にされてよい。この場合、ハウジング４の中央軸線７は、図示の粒子セパレータ１のための対称軸を同様に形成する。中央軸線７に関して横断方向に（この場合垂直に）示される平面８は、図示の例において、ハウジング４で中央を通って示されて、金属層３の左端縁および右端縁を通って延びる。ここで示される波動（ｕｎｄｕｌａｔｉｏｎ）９は、３つの最下限１２（すなわち、排ガスの流れ方向に示される波動の谷）を有し、２つの最上限１１（すなわち、排ガスの流れ方向に示される波動のピーク）を有する。波動９の各々の波動上昇１０（または波動側面）は、平面８に関してほぼ９０°傾斜している。流れが影響を与えるにつれて、粒子は、最下限１２にたまることができる。そして、波動上昇１０の形における金属層の大部分は、それにもかかわらず通過流れのために自由なままである。この図において、中央軸線７の方向に見て最上限１１と最下限１２との間の間隔１３は、図示の粒子セパレータ１またはハウジング４の平均半径１４よりもわずかに大きいことも知ることができる。

図２は、図１の変形例と類似の粒子セパレータ１の３次元的図を示す。図示のハウジング４は、全ての軸線方向範囲にわたって均一な円形横断面２５を呈する。金属層３は、ハウジング４を囲むすきま１５に保持される。前記すきま１５は、例えば、ハウジング４の内側上に機械加工される溝によって、または、ハウジング４を形成するために２つの（以前は別々の）ハウジング半部をその間に金属層３を位置させて一体に結合することによって、異なる仕方で生産されてよい。金属層３の波動のせいで、前記すきま１５すなわち、ハウジングと金属層との隣接接続は、「直線」プロフィールを有さず、むしろ、円周にわたる経路上に、第１に入口開口に、そして第２に出口開口に（繰り返し）接近する（部分的に曲りくねったプロフィール）。前記安定した接続は、粒子セパレータ１の安定性に相当な影響を有する。

図３は、金属層３が中央軸線７に関して斜めのまたは傾斜した平面８に沿って唯一の波動９を有する粒子セパレータ１を示す。反対の構成が考慮されてもよいが、前記図において、入口開口５は、頂部にあり、出口開口６は、底部にある。波動９の結果として、粒子セパレータは、図の左側の領域においてのみ粒子をためることによって、おそらくブロックされる。粒子セパレータ１の残りの表面は、通過流れにとって自由なままである。

図４は、金属層３が同様に（単一の）波動９を有するが、しかし前記波動は、ハウジング４の中央軸線７に対して垂直な平面８に沿って方向づけられる粒子セパレータ１を示す。図示の粒子セパレータ１に影響を与える流れの方向は、入口開口５によって示され、そして、中央軸線７に沿って頂部から底部までリードして、出口開口６を通って再び現れる。ここで、排ガス流れ中のいかなる粒子も、外側に集まる。例えば、粒子セパレータ１が円形の場合、いかなる粒子の堆積場所も、自由なままである表面積よりもかなり小さい。これは、ハウジング４の他の横断面によって達成されることもできる。さらに、波動の最上限１１と最下限１２との間の間隔１３は、ハウジング４の平均半径１４よりも大きい。それにより、流れによって影響を与えられることができる表面積の倍増は、粒子セパレータ１の横断面２５に関して達成される。

図５は、金属層３の多層バージョンを示す。第１の層２８および第２の層２９は、（分解図としてここで部分的に示される）互いに直接面積で接触して配置される。流れが衝突する第１の層２８は、次の第２の層２９の開口１６の幅１７よりも数倍小さい開口１６の幅１７を有する。したがって、第１の層（だけ）は、粒子分離の機能を達成する。これに反して、第２の層２９は、第１の層２８のための（後側）支持体または部分的な支台として（単に）用いられる。いずれにせよ、金属層３（またはこの場合第１の層２８）は、０．０５〜０．２５ｍｍの範囲にある幅１７を有する開口１６を有する。

図６は、粒子セパレータ１の平面図を示す。金属層３は、簡略化のため、波動に視覚的に対応しない構造で示される。図６は、単に、ハウジング４のまたは入口開口５の横断面２５の構成の多くの可能性のうちの１つを示す。入口開口および出口開口６が互いにおよび／またはハウジング４のいくつかの他の横断面２５から異なる形状を有することは、同様に可能である。

図７は、内燃機関２、粒子セパレータ１、ターボチャージャ２２および任意に排ガス浄化装置２３を有する自動車両２０を示す。排気系統２７は、排気ライン１９および排ガス再循環ライン２６で構成される。内燃機関２の排気量（ｓｗｅｐｔ ｖｏｌｕｍｅ）１８は、過給された排ガスとともに図の左側に供給され、そして反対側には、排ガスが流れ方向２４に再び流出する。排ガス再循環ライン２６の粒子セパレータ１によって、ターボチャージャ２２のターボ圧縮機は、排気系統２７におけるいかなる比較的大きい粒子からも保護される。前記粒子は、例えば、排ガスが以前に通って流れた（部分的に）セラミックの排ガス浄化装置２３から生じてよい。粒子セパレータ１は、したがって、内燃機関２からの比較的大きい粒子に対して（下流に配列される）すべての続くコンポーネント、および粒子セパレータ１の上流に位置する排気ライン１９の部分を保護する。この種のコンポーネントは、特に排ガス再循環ライン２６において、特にターボチャージャ２２および／または他の排ガス浄化装置および／または冷却器２１（または熱交換器）である。内燃機関２およびその排気量１８は、したがって、比較的大きい粒子による損傷からも保護される。図７は、粒子セパレータ１の任意の技術的に好都合な配置を示し、そして、粒子セパレータ１の正確な配置に関していかなる制限も構成しない。

本発明は、したがって、従来技術と関連して強調される技術的課題を少なくとも部分的に解決する。特に、小さい構造範囲を有するにもかかわらず、最も低い可能性のある流れ抵抗のための大きい表面積および連続作動中にブロックされる低い傾向を有する粒子セパレータは、提唱された。

１…粒子セパレータ
２…内燃機関
３…金属層
４…ハウジング
５…入口開口
６…出口開口
７…中央軸線
８…平面
９…波動
１０…波動上昇
１１…最上限
１２…最下限
１３…間隔
１４…平均半径
１５…すきま
１６…開口
１７…幅
１８…排気量
１９…排気ライン
２０…自動車両
２１…冷却器
２２…ターボチャージャ
２３…排ガス浄化装置
２４…流れ方向
２５…横断面
２６…排ガス再循環ライン
２７…排気系統
２８…第１の層
２９…第２の層

Claims (5)

1. 内燃機関（２）の排ガス処理のための粒子セパレータ（１）であって、排ガスが通って流れることのできる少なくとも１つの金属層（３）は、入口開口（５）を有し、出口開口（６）を有し、横断面（２５）を有し、かつ中央軸線（７）を有するハウジング（４）内に配置され、前記少なくとも１つの金属層（３）は、前記ハウジング（４）の前記横断面（２５）に広がる単一の波動（９）を有し、
   前記波動（９）は、前記中央軸線（７）に関して垂直ではなく傾斜した平面（８）に沿って延びる単一の傾斜曲面（９）を有し、
   前記傾斜曲面（９）は、前記入口開口（５）に最も近い領域および前記出口開口（６）に最も近い領域において前記平面（８）を通り、他の領域では前記平面（８）よりも前記出口開口（６）側に偏位していて、
   前記傾斜曲面（９）は、前記出口開口（６）に最も近い領域において前記中央軸線（７）に関して垂直には至らない、粒子セパレータ（１）。
2. 前記少なくとも１つの金属層（３）は、前記ハウジング（４）の囲むすきま（１５）において配置される、請求項１に記載の粒子セパレータ（１）。
3. 前記少なくとも１つの金属層（３）は、少なくとも０．０５ｍｍの領域の幅（１７）を有する開口（１６）を有する、請求項１または２に記載の粒子セパレータ（１）。
4. 前記少なくとも１つの金属層（３）は、フィルタ無し設計である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子セパレータ（１）。
5. 少なくとも１つの内燃機関（２）および排気系統（２７）を有する自動車両（２０）であって、前記排気系統（２７）は、排ガス再循環ライン（２６）を有して形成され、請求項１〜４のいずれか１項に記載の少なくとも１つの粒子セパレータ（１）は、前記排ガス再循環ライン（２６）に配置される、自動車両（２０）。

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