KR101273038B1 - 배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩 - Google Patents

배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩 Download PDF

Info

Publication number
KR101273038B1
KR101273038B1 KR1020117005653A KR20117005653A KR101273038B1 KR 101273038 B1 KR101273038 B1 KR 101273038B1 KR 1020117005653 A KR1020117005653 A KR 1020117005653A KR 20117005653 A KR20117005653 A KR 20117005653A KR 101273038 B1 KR101273038 B1 KR 101273038B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
line
gas recirculation
hollow body
recirculation line
Prior art date
Application number
KR1020117005653A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110044285A (ko
Inventor
후베르투스 콧트호프
조아힘 싯티그
한스-페테르 카스페르
우베 지엡만
Original Assignee
에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하 filed Critical 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
Publication of KR20110044285A publication Critical patent/KR20110044285A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101273038B1 publication Critical patent/KR101273038B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes
    • B01D46/526—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes in stacked arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
    • B01D39/12—Filter screens essentially made of metal of wire gauze; of knitted wire; of expanded metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0005—Mounting of filtering elements within casings, housings or frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0017—Filter elements installed in a branch of a pipe, e.g. with an y-shaped tubular housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2411—Filter cartridges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/62—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/14—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system
    • F02M26/15—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the exhaust system in relation to engine exhaust purifying apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20—Shape of filtering material
    • B01D2275/205—Rectangular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20—Shape of filtering material
    • B01D2275/206—Special forms, e.g. adapted to a certain housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20—Shape of filtering material
    • B01D2275/207—Triangular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2275/20—Shape of filtering material
    • B01D2275/208—Oval shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이에 입자 트랩(6)이 배치되고, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 배기 가스 재순환 라인(1)에 형성되며, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 벽부(27)에는 내부 공간(5)을 구비한 제 1 형상부(7)가 형성되어 있고 상기 제 1 형상부는 하나 이상의 개방측(28)을 구비하고, 상기 벽부(27)는 가스-투과성을 가지며, 상승부(14)와 오목부(15)를 갖는 제 2 구조부(4)를 구비한다.

Description

배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩{Particle Trap for an Exhaust Gas Recirculation Line}
본 발명은 배기 가스 라인과 배기 가스 재순환 라인 사이의 연결 구역에 배치된 입자 트랩에 관한 것이다. 이러한 입자 트랩이 (이동가능한) 내연 기관의 배기 시스템에 특히 사용된다.
예를 들면, 불꽃 점화 기관 및 디젤 기관과 같은 이동가능한 내연 기관의 배기 가스 처리와 관련하여, 배기 가스가 시각적으로 완전하게 정화된 형태로 주위 환경에 배출되는 방식으로, 오늘날 상기 배기 가스를 제어하려고 많이 노력하고 있다. 이러한 후-처리는 예를 들면, 배기 가스를 촉매 변환기 및/또는 필터에서 정화시킴으로써, 행해질 수 있다. 또한, 생성된 배기 가스의 일부를 다시 내연 기관으로 재순환시키는 것이 알려졌다. 이러한 구성은, 배기 가스의 일부가 배기 가스 라인으로부터 제거되고 배기 가스 재순환 라인을 통해 내연 기관의 흡입측으로 다시 이송되어, 흡기와 함께 내연 기관의 연소실로 안내된다는 것을, 의미한다. 상대적으로 다량의 미연소된 탄소 입자가 수트 입자를 포함하며, 디젤 기관의 배기 가스의 정화가 종종 특정 경우에 행해진다. 배기 가스 정화의 중요한 목적은 디젤 기관의 배기 가스로부터 이들 탄소 입자나 수트 입자를 제거하는 것이다. 또한, 수트 입자는 배기 가스가 내연 기관으로 재순환하는 동안에 역효과를 발생시킬 수 있다. 따라서, 배기 가스 라인과 배기 가스 재순환 라인 사이의 입자 트랩의 목적은 탄소 입자나 수트 입자의 재순환을 방지하는 것이고, 또한 필요한 경우에, 여러 고체를 거둬들이는 것이다. 더욱이, 배기 가스 재순환은 또한 질소 산화물의 생성 및/또는 변환에 영향을 미친다.
수트 소각 필터(soot burn-off filter) 등이 또한 수트 입자를 배기 가스로부터 제거하기 위하여, 배기 가스 라인에서 특정 크기(extent)로 사용된다. 이들 수트 소각 필터는 종종 세라믹 재료로 제조된다. 다공성, 소결된 세라믹 필터(벽 유동 필터(wall flow filters))가 종종 사용된다. 세라믹 필터는 높은 정도의 취성에 의해 사전에 어찌 되었든 구별된다. 더욱이, 이러한 작용은 배기 가스 라인에 의해 사용될 때 상이한 온도로 강화된다. 작은 입자는 세라믹 필터 또는 상기 세라믹 필터를 둘러싸는 장착 매트로부터 용이하게 분리될 수 있다. 이러한 고체가 배기 가스 재순환 라인을 통해 내연 기관의 연소실로 다시 이송되면, 상기 고체는 상당한 손상을 상기 연소실에서 야기시킬 수 있다. 세라믹 입자는 연마체로서 작용하여 엔진 구성요소에 상당한 마모를 발생시킬 수 있다.
배기 가스 재순환 라인에 배치된 필터 장치는 입자를 재순환된 배기 가스로부터 제거할 수 있다. 그러나, 이러한 필터 장치의 단점은 입자에 의해 필터 장치가 차단될 수 있다는 점이다. 일단 입자가 이러한 필터 장치에 의해 트랩되면, 이들 입자가 연속으로 유동하는 배기 가스에 의해 필터 장치에서 연속으로 유지된다. 이 결과, 필터 장치의 특성이 상당히 변경된다. 필터의 투과성은 예를 들면, 바람직하지 못한 압력 강하가 필터 전역에 걸쳐 발생한다는 효과에 의해 감소된다. 압력 강하와 투과성은 결과적으로 재순환된 배기 가스량에 영향을 미친다. 따라서, 필터 장치의 주기적인 세정은 필터 특성을 일정하게 내내 유지하는데 필요하다.
필터 장치의 주기적인 세정을 피하기 위하여, 독일특허문헌 DE　38　33　957　A1으로부터 알 수 바와 같이, 배기 가스 필터 삽입 유닛을 배기 가스 라인과 배기 가스 재순환 라인 사이의 분기점에 직접적으로 배치시킨다. 배기 가스 필터 삽입 유닛이 메인 배기 가스 스트림의 유동 방향과 평행하게 뻗어있는 방식으로 배치되어 있다. 또한, 배기 가스 필터 삽입 유닛이 다공성 소결 세라믹으로 제조되거나 소결 금속으로 제조되는 것을 알 수 있다. 전형적인 이러한 필터 장치에 대한 다공률의 값은 0.1 마이크로미터와 10 마이크로미터 사이일 수 있다.
또한, 독일 특허 문헌 DE　10　2006　013　709　A1에는, 단면이 넓혀진 부분을 배기 가스 재순환 라인에 제공하는 단계와, 시브 층(sieve layer)을 이러한 단면이 넓혀진 부분에 제공하는 단계가 개시되어 있다. 이처럼, 필터링의 결과로서, 배기 가스 스트림에서의 압력 손실이 적게 유지될 수 있다.
이를 기초로 하여, 본 발명의 목적은 또한 종래 기술과 관련하여 기술된 기술적인 문제점을 제거하는 것이다.
특히, 배기 가스 재순환 라인의 상류의 입자를 트랩하기 위한 특히 비용절감형 장치가 개시되어 있다.
이들 문제점은 특허 청구항 제1항의 특징부에 따른 장치를 사용하여 해소될 수 있다. 장치의 여러 유리한 변형예가 종속 청구항에 특정되어 있다. 특허 청구항에 각각 개시된 특징은 임의의 필요한 기술적으로 적당한 방식으로 서로 결합될 수 있고 실시예의 데이터에 의해 보충될 수 있으며, 이와 같은 관계로 본 발명의 다른 실시예가 개시되어 있다.
본 발명에 따른 장치는 배기 가스 라인과 배기 가스 재순환 라인 사이에 배치된 입자 트랩이다. 본 발명에 따른 장치는 배기 가스 재순환 라인을 배기 가스 라인과 분리시키는 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체를 구비하며, 이 경우 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체가 상기 몸체의 벽부와 함께, 하나 이상의 개방측이 형성된 내부 공간을 구비한 제 1 형상부를 형성한다. 더욱이, 가스가 벽부를 투과할 수 있고, 상기 벽부는 상승부와 오목부를 갖는 제 2 구조부를 구비한다.
배기 가스 재순환 라인이 플랜지에 의해 배기 가스 라인에 연결되거나 시임 용접에 의해 상기 배기 가스 라인에 연결되는 라인 섹션을 배기 가스 시스템이 구비하는 방식으로 통상적으로 상기 배기 가스 시스템이 구체화된다. 이러한 정도로, 상기 장치는 예를 들면, 배기 시스템의 한 타입의 T형 구성요소를 또한 포함할 수 있다.
적어도 부분 투과성의 중공의 몸체는, 배기 가스가 (바람직하게는 완전하게) 유동할 수 있는 벽부를 구비하는 방식으로, 일반적으로 구체화된다. 이러한 벽부는 본 발명에서 특히 배기 가스 라인의 배기 가스 유동과, 상기 배기 가스 재순환 라인에 의해 재순환된 배가 가스 유동 사이의 유체 경계부를 형성한다. 따라서, 부분 투과성의 중공의 몸체의 벽부는 투과성 재료로 이루어지며, 상기 투과성 재료는 중공의 몸체에 투과성을 제공한다. 중공의 몸체는 특히 반경방향 시브(sieve)의 방식으로 바람직하게 특히 구성된다. 또한, 본 발명에서 중공의 몸체의 벽부가 크기면에서 안정적이라면, 즉 제 1 형상부 자체를 유지한다면 유리하다. 이러한 관계에 있어서는, 벽부가 하나 이상의 뒤얽힌 배치, 패브릭 배치 또는 소결된 재료, 특히 금속의, 온도-저항성 재료로 유리하게 구체화된다고 알려졌다. 와이어 필라멘트가 서로 소결된 상태에서, (비대칭적으로) 엮어진 와이어 필라멘트를 구비한 하나 이상의 부직포가 사용되면, 특히 매우 바람직하다.
투과성의 중공의 몸체의 "제 1 형상부"는 본 발명에서 실질적으로 중공의 몸체의 형상을 결정하는 기하학적 형상을 의미한다. 따라서, 제 1 형상부는 중공의 몸체의 형상을 형성하고, 이 결과 특히 중공의 몸체의 볼륨의 적어도 80% 또는 95%가 이러한 제 1 형상부에 포함된다. 파이프-형상의 제 1 형상부가 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 관계에 있어서는, 원형 단면을 갖는 파이프-형상의 중공의 몸체가 바람직하지만, 필요한 경우에, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체의 제 1 형상부처럼 타원형 단면, 삼각형 단면, 정사각형 단면, 직사각형 단면 또는 다각형 단면이 또한 가능하다.
대부분의 경우에 있어서, 하나 이상의 측으로부터 중공의 몸체에 대한 축방향 유동이 있고, 이 결과 배기 가스가 벽부로 형성된 내부 공간으로 유도될 수 있도록, 특히 개방측이 제공되어야만 한다. 중공의 몸체의 제 1 형상부 및/또는 중공의 몸체의 배기 시스템에서의 배치에 따라, (유체역학적으로 반대인) 제 2 측이 또한 개방될 수 있으나, 그러나 상기 제 2 측이 또한 (유체역학적으로) 폐쇄되는 것도 가능하며, 이 결과 내부 공간에 들어가는 모든 배기 가스가 일반적으로 벽부를 통해 다시 한번 내부 공간을 떠날 수 있다.
제 1 형상부에 더하여, 중공의 몸체는 또한 제 1 형상부 상에 중첩되는 보다 작은 제 2 구조부를 구비한다. 본 발명에서 "제 2 구조부(secondary structure)"는 특히 벽부의 외형부와 관련된 횡단 방향(원주 방향)의 제 1 형상부의 단면으로부터의 (주기적 및/또는 규칙적) 편차, 예를 들면 반경방향 외측의 상승부 및/또는 반경방향 내측의 오목부를 의미한다. 예를 들면, 주름진 편차, 접혀진 편차, 굽혀진 편차 및/또는 사행 편차가 제공될 수 있다. 상승부 및/또는 오목부가 특히 바람직하게도 부분 투과성의 중공의 몸체나 벽부의 제 1 형상부의 모든 축방향 연장부 상에서 뻗어있고, 이 결과 (선형으로) 세장형 상승부 및/또는 오목부가 축선 방향으로 형성된다.
하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체의 제 2 구조부는 입자 트랩의 강도를 증가시킨다. 제 2 구조부로 본 발명에서 제시된 입자 트랩이 상당한 압력 강하를 잘 처리할 수 있는 한편으로 상당히 작은 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 입자의 퇴적용 표면이 커진다. 더욱이, 제 2 구조부에 의해, 미소유동을 표면이나 벽부로 선택적으로 발생시킬 수 있고, 상기 미소유동은 (예를 들면, 배기 가스(속도, 질량 처리율(mass throughput rate) 등)의 유동 함수로) 재순환된 소정량의 배기 가스 질량 유동 및/또는 입자의 소정의 구체화된 특성 및/또는 입자 트랩(또는 벽부)에 대한 소정의 정화 특성을 행할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이 결과, 간단한 설계로 만들어진 이러한 장치에 의해 배기 가스 재순환 시스템 구성요소의 지속적인 보호와 배기 가스의 정화 외에도 상당한 다른 장점이 얻어질 수 있다.
더욱이, 배기 가스 라인은 제 1 중앙 단면부와 상기 제 1 중앙 단면부에 비해 넓은 제 1 확대 단면부를 구비하며, 이 경우 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체가 상기와 같은 경우에 제 1 확대 단면부에 배치되도록 제시되었다. 따라서, 특히, 중공의 몸체나 상기 몸체의 벽부 보다는 예를 들면, 제 1 확대 단면부에 의해 형성된 유동 영역(flow shadow)에 위치하는 중공의 몸체나 몸체의 벽부에 대한 직접적인 유동을 보장할 수 있다. 필요한 경우에도, 이런 식으로, 이러한 "유동 영역(flow shadow)"으로의 증가된 유동을 상승시키고, 또한 이에 따라 중공의 몸체를 통해 배기 가스 재순환 라인으로 만들어진다는 사실에 의해, 배기 가스 재순환율의 간접적인 세팅이 보장될 수 있다.
특히 이러한 관계에 있어서는, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체가 제 1 확대 단면부의 구역에서 가압식 링 연결부(Push-in ring connection)에 의해 배기 가스 라인에 부착되는 것이 유리하다고 알려졌다. 특히, 투과성의 중공의 몸체의 (개방) 측이 포지티브 로킹 방식(positively locking fashion)으로 직접적으로 결합될 수 있는 가압식 링 연결부가 입자 트랩의 구역에서 배기 가스 라인이나 상기 배기 가스 라인의 넓혀진 부분에 제공된다면 유리하다. 예를 들면, 이러한 가압식 연결부는 펀칭이나 딥 드로오잉을 사용하여 구성요소를 분기시키는 제조 동안에 직접적으로 제공될 수 있다. 중공의 몸체를 변경하는 것이 문제가 되지 않도록, 또한 유동 영역에서 가압식 링 부착부(push-in ring attachment)의 배치에 의해 메인 배기 가스 스트림에 대한 유체적 장점(보다 작은 압력 강하)이 달성되고 오염이 줄어들 수 있다.
배기 가스 라인과 동일한 방식으로, 배기 가스 재순환 라인이 제 2 중앙 단면부와 제 2 확대 단면부를 이처럼 구비하고, 이 경우 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체가 제 2 확대 단면부에 배치된다. 이러한 설계의 장점과 관련하여, 상기 기재한 사항을 참고할 수 있으며, 이 경우 본 발명에서 상대적으로 적은 배기 가스 유동 때문에, 특정 상황 하에서, 유동 손실 및/또는 차단이 상당히 중요한 역할을 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
투과성의 중공의 몸체가 배기 가스 라인의 제 1 확대 단면부에 그리고 배기 가스 재순환 라인의 제 2 확대 단면부에 (개별적으로) 배치되는 결합 배치가 기본적으로 가능하고, 이 경우, 적당하게, 중공의 몸체의 상이한 변형예가 (예를 들면, 투과성, 안정성 등에 의해) 나타날 수 있다.
또한, 특정 상황 하에서, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체의 개방측이 캡에 의해 적당하게 폐쇄된다. 이 결과, 특정 상황 하에서, 2개의 개방측을 구비한 튜브-형 중공의 몸체가 별도의 캡을 이용하도록 만들어질 수 있다는 사실에 의해 제조가 간단해지며, 이 캡을 통해서 유동이 발생하지 않고, 상기 별도의 캡이 어느 한 측에서 벽부에 부착된다(예를 들면, 용접된다). 더욱이, 캡(특히 금속의 캡)이 또한 선택형 바이패스, 즉, 예를 들면, 작은 구멍을 구비할 수 있다. 특정 상황 하에서, 캡이 또한 양측에 부착될 수 있으며, 이 경우 하나의 캡에 바이패스 작용이 부여되고 바이패스 작용이 부여되지 않을 수 있다. 유동 통로에 더하여, 제 1 형상부의 안정성은 또한 캡으로 설정될 수 있다.
특히, 제 2 구조부의 상승부와 오목부가 배기 가스 라인의 제 1 주 방향에 평행하게 뻗어있거나 배기 가스 재순환 라인의 제 2 주 방향에 평행하게 뻗어있다는 것이 유리하다고 밝혀졌다. 이 결과, 배기 가스 스트림이 큰 유동 저항 없이 제 2 구조부의 오목부를 통해 (하중의 함수로서) 유동할 수 있고, 이에 따라 상기 제 2 구조부의 퇴적된 탄소 입자나 수트 입자나 세라믹 입자를 세정할 수 있다.
하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체의 벽부가 상승부와 오목부를 갖는 하나 이상의 층으로 바람직하게 형성되고, 상기 하나 이상의 층은 서로 겹쳐지는 구역을 형성하며, 이 경우 상기 상승부와 상기 오목부는 서로 포지티브 로킹 방식으로 결합한다. 층이 예를 들면, 평면의 필터 재료나 시브 재료임을 알 수 있고, 이 경우 기본적으로 복수의 재료(및, 적당하게, 상이한 재료)가 또한 벽부를 구체화하기 위해 제공될 수 있다. 이러한 층이 2개의 개방 측을 갖는 제 1 형상부를 형성하도록 위치될 수 있으며, 이 결과 상기 층은 그 자체로 서로 겹쳐지는 구역을 형성한다. 따라서, 층의 상승부와 오목부는, 층이 내부 공간을 형성하기 위해 둥글게 말아진다면, 포지티브 로킹 방식으로 서로 결합될 수 있다. 이런 식으로, 안정적인, 튜브-형상의 중공의 몸체가 오버래핑 구역에서 형성되어야만 하는 구체적으로 연결된 연결부 없이도 형성된다. 특히, 이러한 중공의 몸체가 개방 측의 에지에서 구체적으로 연결된 방식으로 배기 가스 라인이나 배기 가스 재순환 라인에 체결된다면 안정적이게 된다.
하나 이상의 지지층이 하나 이상의 중공의 몸체의 제 2 구조부에 대응하는 형상을 갖도록 구비된다는 사실에 의해, 이러한 중공의 몸체의 강성은 부가적으로 증가될 수 있다. 대체로 중공의 몸체와 상기 몸체를 적어도 부분적으로 둘러싸는 지지층이 표면상에서 서로에 대해서만 지지할 수 있지만, 2개의 구성요소의 (구체적으로 연결된) 연결부가 바람직하다. 중공의 몸체와 예를 들면 상승부와 오목부를 갖는 지지층의 표면 구조부는 포지티브 로킹 방식으로 서로 결합할 수 있다. 기본적으로, 하나 이상의 지지층은 중공의 몸체를 내측 및/또는 외측으로부터 지지할 수 있고, 필요한 경우 필터 재료 및/또는 시브 재료의 복수의 층으로도 통합될 수 있다. 내측이나 외측으로부터의 바람직한 지지가 가능한 압력 강하의 작용 방향에 따라 결정된다. 압력 강하에 의해 층이 지지층에 대해 가압되는 방식으로 지지층이 제공될 수 있다.
입자 트랩에 있어서, 0.3mm에 이르는 메쉬를 갖는 벽부가 바람직하게 사용된다. 메쉬의 폭은 0.2mm이하인 것이 바람직하고 특히 보다 바람직하게는 0.05mm 내지 0.15mm의 범위를 갖는다.
본 발명은 내연 기관과, 본 발명에 따라 본 명세서에 기재된 하나 이상의 입자 트랩을 갖는 배기 시스템을 구비한 자동차에 특히 사용되며, 이 경우 배기 가스 재순환 라인을 통해 내연 기관으로 가는 제 1 유동 방향이 형성되고, 상기 입자 트랩 바로 위의 상기 배기 가스 재순환 라인에서의 제 1 유동 방향이 중력과 반대로 향하는 방식으로 상기 입자 트랩이 배치된다. 즉, 입자 등이 특히 배기 가스 라인으로 다시 자동적으로 떨어지고 이로부터 아래쪽에 배치된 상기 배기 가스 라인의 배기 가스 정화 구성요소로 더욱 떨어지는 방식으로, 특히 상기와 같은 구성이 배기 가스 재순환 라인이나 또는 중공의 몸체를 구비한 연결 구역이 중력을 받게 된다는 것을 의미한다. 특히, 본 발명에서 중공의 몸체 자체가 중력에 필수적으로 평행하게 뻗어있는 중심 축선을 구비하는 것이 매우 바람직하다. 이런 식으로, 중력은 부가적으로 수트 입자 및/또는 세라믹 입자의 퇴적을 트랩 상에서 방해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 자동차가 내연 기관과, 본 발명에 따른 하나 이상의 입자 트랩과 하나 이상의 세라믹 필터를 구비한 배기 시스템으로 구체화된다면 본 발명에 유리하다는 것을 또한 알 수 있으며, 여기서 제 2 유동 방향은 배기 가스 라인을 통해 내연 기관으로부터 멀어져가는 방향이고, 하나 이상의 세라믹 필터가 제 2 유동 방향에서 상기 입자 트랩의 위쪽에 배치된다.
더욱이, 배기 가스 재순환 라인이 바람직하게 저-압력 EGR (배기 가스 재순환) 시스템의 일부이고, 이에 따라 배기 시스템이 하나 이상의 터보차저로 구체화되고, 상기 배기 가스 재순환 라인은 제 2 유동 방향에서 보았을 경우에 상기 터보차저 아래에 배치된다.
필요한 경우에, 본 명세서에 기재된 중공의 몸체가 또한 유리하게도 배기 가스 정화 유닛처럼 배기 시스템이나 배기 가스 재순환 라인의 독립적인 특정 배치를 가능하게 한다. 배기 가스 재순환 라인에서 배기 가스를 처리하기 위한 이러한 부직포는 본 발명에서 간단하게 도시되어 있지만, 이 경우 이러한 구성은 또한 본 발명의 청구범위에서와 같이 독립적인 배치(예를 들면 또한 DE　10　2006　013　709　A1에 특정된 바와 같은 실시예)로 유리하게 사용될 수 있으며, 배치와 관련된 기재가 본 발명에서 부가적으로 또한 참조되었다.
따라서, 부직포가 3-쉐드(shed) 능직 패브릭이나 5-쉐드 능직 패브릭("Atlas 패브릭", TELA 패브릭 또는 5-쉐드 Atlas 바인딩을 갖는 패브릭) 방식의 패브릭이다. 이러한 부직포는 날실 필라멘트와 씨실 필라멘트를 구비하고, 상기 날실 필라멘트와 상기 씨실 필라멘트는 서로 대략 90°의 각도로 엮어진다. 부직포에 있어서, 날실 필라멘트를 따르는 방향은 날실 방향이고 씨실 필라멘트를 따르는 방향은 씨실 방향이라 한다. 씨실 필라멘트는 하나가 다른 하나 위에 이어서 개별 날실 필라멘트 아래에 놓이는 4개의 날실 필라멘트 위를 각각의 경우에 뻗어있는 방식으로, 날실 필라멘트와 씨실 필라멘트를 엮어 짜는 것이 이러한 패브릭에서 행해진다. 이러한 프로파일은 전체 부직포 상의 각각의 씨실 필라멘트에 대해 반복된다. 하나의 씨실 필라멘트 옆에 다른 하나의 씨실 필라멘트가 놓여있는 2개의 씨실 필라멘트가 상이한 날실 필라멘트 아래에 각각 뻗어 있다. 본 발명에서 씨실 필라멘트가 각각의 경우에 있어서 하나의 날실 필라멘트를 건너 다음의 필라멘트 아래에서 뻗어있고, 이 필라멘트 아래에 바로 인접한 씨실 필라멘트가 뻗어있는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 부직포에서 씨실 방향에 대해 경사져 뻗어있고 날실 방향에 대해 경사져 뻗어있는 규칙적으로 반복된 패턴을 초래한다. 이러한 방식으로 엮어진 부직포는 특히 튼튼하고 상대적으로 매끈한 표면을 갖는다.
이러한 타입의 패브릭의 결과로서, 안정성을 동시에 갖는 고 관통류(throughflow)가 달성될 수 있다. 이러한 구성에 있어서, 상이한 구성의 와이어 필라멘트(날실 필라멘트와 씨실 필라멘트로 사용됨)가 사용될 수 있으며, 특정하게는 상대적으로 두꺼운 날실 필라멘트(예를 들면 160㎛ 필라멘트 직경)와 상대적으로 얇은 씨실 필라멘트(예를 들면 150㎛ 필라멘트 직경)가 사용될 수 있다. 각각의 경우에 대한 필라멘트 직경의 공차는 +/-　4㎛가 적당하며, 이 결과 날실 필라멘트의 직경은 적어도 156㎛ 및 최대 164㎛이고, 씨실 필라멘트의 직경은 적어도 146㎛ 및 최대 154㎛이다. 최종마무리된 패브릭에 있어서, 상대적으로 얇은 씨실 필라멘트가 상대적으로 두꺼운 날실 필라멘트보다 더 큰 정도로 구부러진다. 이러한 구성은 이용가능한 메쉬의 형상에 영향을 미친다.
이러한 부직포는 직사각형 메쉬를 구비하며, 상기 직사각형 메쉬는 날실 방향보다는 씨실 방향으로 보다 큰 메쉬 폭을 갖는다. 날실 방향으로의 메쉬 폭의 평균은 대략 77㎛인 것이 바람직하다. 이러한 관계에 있어서는, +/-　6㎛의 공차가 적당하다. 본 발명에 따라, 날실 방향으로의 평균 메쉬 폭은 따라서 적어도 71㎛이고 최대 83㎛이다. 씨실 방향에 있어서, 메쉬 폭은 평균 149㎛인 것이 바람직하다. 이러한 관계에 있어서는, +/-　10㎛의 공차가 적당하다. 따라서, 본 발명에 따라, 씨실 방향으로의 평균 메쉬 폭은 적어도 139㎛ 및 최대 159㎛이다.
바람직한 메쉬 폭과 바람직한 필라멘트 직경은 날실 방향에서 107　meshes/inch이나 대략 41　meshes/mm의 메쉬 수를 초래하고, 씨실 방향에서 85　meshes/inch이나 대략 33　meshes/mm의 메쉬 수를 초래한다.
더욱이, 날실 방향과 씨실 방향에서의 최대 메쉬 폭을 적당하게 형성하여, 특정 크기 이상의 입자가 일반적으로 부직포를 통과할 수 없다는 것을 보장한다. 날실 방향에서 58㎛의 최대 허용가능한 메쉬 폭이 공차로 제시된다. 따라서, 메쉬는 날실 방향에서 최대 135㎛의 메쉬 폭을 가져야만 한다. 씨실 방향에서 84㎛의 최대 허용가능한 메쉬 폭이 공차로 제시된다. 따라서, 메쉬는 씨실 방향에서 최대 233㎛의 메쉬 폭을 가져야만 한다.
이러한 부직포의 특성이 예를 들면, 현미경을 사용하여 체크될 수 있다. 날실 방향이나 씨실 방향에서 단위 길이당 필라멘트의 갯수는 단위 길이당 필라멘트를 카운팅함으로써 결정될 수 있다. 이때 평균 메쉬 폭은 필라멘트 와이어 직경을 피치(부직포에서 2개의 필라멘트 사이의 거리)에서 빼서 결정될 수 있다.
최대 허용가능한 메쉬 폭은 적어도 부분적으로 필터 투과성을 예비형성한다. 이러한 구성은 볼 통로 테스트를 사용하여 결정될 수 있다. 패브릭(부직포)에서의 최대 개구의 메쉬가 볼 통로이다. 정확하게 원형인 볼이 패브릭을 계속 통과할 수 있고, 상대적으로 큰 볼이 저지된다. 이러한 구성으로부터, 2개의 메쉬 폭(날실 방향으로의 메쉬 폭)보다 더 작은 순수 다각형 메쉬가 필연적으로 볼 통로를 결정하도록 주어지는 것은 명확하다. 본 발명에서 제시된 부직포로 테스트하는 경우에 허용가능한 볼 직경은 140㎛와 180㎛ 사이이고, 바람직하게는 150㎛와 170㎛ 사이이고, 보다 바람직하게는 155㎛와 160㎛ 사이이다. 따라서, 허용가능한 볼 통로는 날실 방향에서 상기 언급한 메쉬 폭보다 더 크다. 부직포의 패브릭 구조 때문에 그리고 메쉬 폭과 관련된 필라멘트 와이어 직경 때문에, 형성된 메쉬 폭에 비해 약간 더 큰 통로 개구가 소정의 메쉬 폭을 위해 부직포의 평면에 대해 기울어진다(특히 날실 방향과 씨실 방향 사이의 부직포의 평면에 대해 직교하지 않게).
부직포의 두께는 0.4mm와 0.5mm 사이이고 바람직하게는 대략 0.44　mm이다. 부직포의 전역에 걸친 압력 차이가 2 mbar이라면, 상기 부직포는 최소 4000l/㎡s와 최대 8000l/㎡s 사이의 공기 투과성을 갖고, 바람직하게는 최소 5000l/㎡s와 최대 7000l/㎡s 사이의 공기 투과성을 갖고, 보다 바람직하게는 최소 5500l/㎡s와 최대 6000l/㎡s의 공기 투과성을 갖는다.
다른 처리를 위하여, 부직포에는 오일 필름, 보조 재료 및 여러 불순물이 없다.
또한, 특정 상황 하에서, 유리하게도 상기 기재한 바와 같은 패브릭을 배기 가스 재순환 라인에 상이하게 통합시킴으로서, 이러한 조합이 또한 별도로 종래 기술의 예기치 못한 향상을 이루어낼 수 있다.
와이어 필라멘트는 본 발명에서 사용된 형태로 서로 바람직하게 소결되며, 다시 말하자면 특히 서로 용접되지 않는다.
부직포가 시브 식으로 중공의 몸체의 벽부로 사용된다면, 아래 기재된 파라미터 중 하나의 파라미터에 의해 적어도 특징지워질 수 있다:
- 시브 영역의 1.0 리터 당 적어도 50　㎠의 소제된 내연 기관 볼륨;
- 소결된 연결부의 수단에 의해 상이한 위치와 방향으로 부직포에서 연결되고, 두께가 상이한 (단지) 2개의 상이한 타입의 금속의 와이어 필라멘트의 구성;
- 적어도 0.05mm, 특히 0.1mm 또는 0.25mm의 시브의 분리 정도(시브를 통해 일반적으로 유동하는 상대적으로 소직경을 갖는 입자);
- (평평해진) 콘과 같은 방식으로 중공의 몸체의 형상;
- (하나 이상의 캡과) 바이패스를 구비한 중공의 몸체;
- 0.3mm와 1mm 사이, 특히 0.4mm와 0.5mm 사이의 벽부 두께; 및
- 독일 스틸 규격(German steel key) no. 14841에 따른 재료를 갖는 벽부의 재료(와이어, 와이어 필라멘트 등).
(상기 기재한 부직포 및/또는) 시브의 메쉬 폭은 0.3mm 이하의 구역이 바람직하고, 특히 0.2mm의 구역이 더 바람직하고, 특히 0.15mm의 구역이 매우 바람직하다. 이러한 관계에 있어서는, 메쉬 폭은 적어도 0.05mm(밀리미터)인 것이 바람직하다.
본 발명과 기술 분야는 도면을 참고하여 아래에 보다 상세하게 설명되어 있다. 도면은 특히 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있지만, 본 발명은 상기 바람직한 실시예로만 한정되지 않는다. 특히, 도면과 도면의 축적은 단지 개략적으로만 표시되었음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 부분 투과성의 중공의 몸체가 배기 가스 라인에 배치된 본 발명의 제 1 실시예를 도시한 도면이고,
도 2는 부분 투과성의 중공의 몸체가 배기 가스 재순환 라인에 배치된 본 발명의 다른 일 실시예를 도시한 도면이고,
도 3은 주름 층으로 형성된 부분 투과성의 중공의 몸체를 도시한 도면이고,
도 4는 상승부와 오목부를 갖는 층으로 형성되고 부가 지지층을 구비한 부분 투과성의 중공의 몸체를 도시한 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 입자 트랩을 구비한 배기 시스템이 포함된 자동차를 도시한 도면이며,
도 6은 중공의 몸체용 부직포의 구성을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 입자 트랩(6)의 제 1 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다. 배기 가스 라인(2)은 제 1 중앙 단면부(10)와, 중공의 몸체(3)의 구역에서 넓어진 제 1 확대 단면부(11)를 구비한다. 배기 가스는 배기 가스 라인(2)을 통해 상기 배기 가스 라인(2)의 외형부를 따라서 제 2 유동 방향으로 유동한다. 배기 가스 라인(2)의 외형부의 방향은 또한 제 1 주 방향(17)이다. 배기 가스 재순환 라인(1)이 배기 가스 라인(2)로부터 분기된다. 상기 배기 가스 재순환 라인(1)에 있어서, 배기 가스는 배기 가스 재순환 라인(1)의 제 2 주 방향(21)에서 제 1 유동 방향(25)으로 유동한다. 배기 가스 라인(2)은 가압식 링 연결부(9)를 형성한다. 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 가압식 링 연결부(9)에 부착된다.
이러한 반경방향의 투과성 중공의 몸체(3)는 상기 몸체의 벽부(27)로 내부 공간(5)을 형성한다. 내부 공간(5)은 2개의 개방측(28)을 구비한다. 도 1에 있어서, 투과성의 중공의 몸체(3)는 양측에서 개방된 튜브와 같은 방식으로 구체화된다. 중공의 몸체(3)의 형상은 제 1 형상부(7)와 같다. 투과성의 중공의 몸체(3)는 가압식 링 연결부(9)에 의해 배기 시스템과 상기 몸체(3)에 구체적으로 연결되는 방식으로 연결된다. 또한 가압식 링 연결부(9)가 배기 가스 라인(2) 제조 동안에, 예를 들면 딥 드로오잉이나 펀칭에 의해, 직접적으로 제공될 수 있다. 상기 제 1 형상부(7)가 제 1 주 방향(17)으로 뻗어있는 방식으로 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 제 1 형상부(7)가 배기 가스 라인(2)에 위치될 수 있다. 따라서, 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 2개의 개방측(28)을 구비하여, 배기 가스 라인(2)의 외형부를 형성한다.
도 2는 적당한 입자 트랩(6)의 다른 유리한 실시예를 도시한 도면이다. 상기 도 2에서 또한, 배기 가스 라인(2)의 제 1 주 방향(17)에서의 배기 가스의 제 1 유동 방향(25)과, (제 2 주 방향(21)에서의) 배기 가스의 제 2 유동 방향(26)이 표시되어 있다. 본 발명에서, 배기 가스 재순환 라인(1)은, 입자 트랩(6)의 구역에서, 제 2 중앙 단면부(12)에 비해 넓은 제 2 확대 단면부(13)를 구비한다. 튜브로 구체화된 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 제 2 확대 단면부(13)에 제공된다. 다시 말하자면 부분 투과성의 중공의 몸체(3)는 내부 공간(5) 뿐만 아니라 2개의 개방측(28)을 둘러싸는 벽부(27)를 구비한다. 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 개방측(28)은 (기밀 방식(gastight fashion)으로) 캡(8)에 의해 폐쇄된다.
더욱이, 도 2에는 또한 배기 가스 유도 수단의 가중적인 또는 선택적인 형상이 도시되어 있다. 따라서, 배기 가스가 배기 가스 라인(2)을 통해 선형 방식으로 유도되기보다는 다수의 전환을 행할 수 있고, 아래쪽에서 (모든) 배기 가스가 확대 단면부(13)로 먼저 전환된다. 이로부터 시작하여, 입자 트랩(6)을 통해 유동하지 않는 일부의 배기 가스가 배기 가스 라인(2)으로 다시 유도된다. 또한 다수의 편향에 의해 지나쳐 유동하는 배기 가스에 의해 입자 트랩(6)의 강한 세정이 상기와 같은 경우에 초래된다.
본 발명의 범주 내에, 입자 트랩(6)의 변형예가 또한 가능하고 이 변형예에서 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 배기 가스 라인(2)에 제공되고 제 2 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 배기 가스 재순환 라인(1)에 제공된다. 도 1과 도 2에 대한 본 발명의 변형예에 대해 별도로 설명된 모든 여러 사항이 본 발명의 범주 내에서 이러한 조합을 위해 사용될 수도 있다.
도 3은 주름 층(16)으로 형성된 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 사시도이다. 층(16)은 내부 공간(5)을 갖는 튜브형 제 1 형상부(7)(본 발명에서, 예를 들면, 실린더)의 벽부(27)를 형성하도록 함께 접혀지고, 상기 층 자체가 겹쳐지는 구역(20)을 형성한다. 이러한 구성은 표면상에서 또는 원주부 상에서, 제 1 형상부(7)의 2개의 개방측(28)을 초래한다. 더욱이, 층(16)은 상승부(14)와 오목부(15)에 의해 형성된 제 2 구조부(4)를 구비한다. 층(16)의 이들 상승부(14)와 오목부(15)는 오버래핑 구역(20)에서 포지티브 로킹 방식으로 서로 결합한다. 오버래핑 구역(20)에서 구체적으로 연결된 연결부가 절대적으로 필요하지 않으며, 이 결과, 특히 튜브형 중공의 몸체(3)의 개방측(28)이 배기 가스 라인(2) 상에서, 예를 들면 가압식 링 연결부(9)에서 하우징과 연결된다.
도 4에는 층(16)에 부가적으로, 지지층(18)이 사용되는 튜브형 중공의 몸체(3)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 층(16)의 상승부(14)와 오목부(15)는 지지층의 대응하는 표면 형상으로 포지티브 로킹 방식으로 결합한다. 따라서, 내외측 사이의 압력차에 대한 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 상당히 보다 큰 저항을 초래할 수 있다. 또한 지지층(18)이 배기 가스 라인과 배기 가스 재순환 라인 사이에서 작용하는 압력 차이에 따라 내측으로부터 층(16)을 지지할 수 있다.
도 5에는 내연 기관(23)과 배기 시스템(19)을 구비한 자동차(22)가 도시되어 있다. 배기 시스템(19)은 세라믹 필터(24), 특히 수트 입자 필터, 즉 수트 소각 필터 뿐만 아니라 (하류의) 입자 트랩(6)을 구비한다. 제 2 유동 방향(26)은 배기 가스 라인(2)을 통해 내연 기관(23)으로부터 멀어져 가는 방향이고, 제 1 유동 방향(25)은 배기 가스 재순환 라인(1)을 통해 입자 트랩(6)으로부터 내연 기관(23)으로 향하는 방향이다. 제 1 유동 방향(25)이 입자 트랩(6)의 위쪽으로 직접적으로 향하는, 즉 중력(29)에 반대로 중공의 몸체의 배치 구역으로 향하는 방식으로 입자 트랩(6)이 배기 시스템(19)에 배치된다. 따라서, 중력(29)은 부가적으로 입자의 퇴적을 입자 트랩(6) 상에서 방해한다.
도 6에는 5-쉐드 능직("Atlas 패브릭")의 방식으로 금속의 부직포로 이루어진 벽부(27)의 설계가 3 방향으로 도시되어 있다. 이러한 경우에 있어서, 상대적으로 두꺼운 날실 필라멘트(30)와 상대적으로 얇은 씨실 필라멘트(31) 만이 4개의 필라멘트가 통과된 이후에 통과한다. 이러한 관계에 있어서는, 상대적으로 큰 메쉬(32)가 형성된다.
단지 완성을 위한 목적으로서, 본 명세서에 기재된 장치가 본 발명의 범주 내에서 변경가능하다는 것을 알 수 있다. 특히, 배기 가스 정화 시스템, 열교환기, 센서, 터보차저 등의 타입은 내연 기관의 상태에 따라 대응되게 구성될 수 있다.
1 배기 가스 재순환 라인 2 배기 가스 라인
3 중공의 몸체 4 제 2 구조부
5 내부 공간 6 입자 트랩
7 제 1 형상부 8 캡
9 가압식 링 연결부 10 제 1 중앙 단면부
11 제 1 확대 단면부 12 제 2 중앙 단면부
13 제 2 확대 단면부 14 상승부
15 오목부 16 층
17 제 1 주 방향 18 지지층
19 배기 가스 시스템 20 오버래핑 구역
21 제 2 주 방향 22 자동차
23 내연 기관 24 세라믹 필터
25 제 1 유동 방향 26 제 2 유동 방향
27 벽부 28 개방측
29 중력 30 날실 필라멘트
31 씨실 필라멘트 32 메쉬

Claims (11)

  1. 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6)으로서,
    상기 입자 트랩에 있어서, 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 상기 배기 가스 재순환 라인(1)을 분리시키고, 상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 상기 몸체의 벽부(27)로써, 하나 이상의 개방측(28)이 형성된 내부 공간(5)을 구비한 제 1 형상부(7)를 형성하고, 가스가 상기 벽부(27)를 투과할 수 있고 상기 벽부(27)는 상승부(14)와 오목부(15)를 갖는 제 2 구조부(4)를 구비하며,
    상기 제 2 구조부(4)의 상기 상승부(14)와 상기 오목부(15)는 상기 배기 가스 라인(2)의 상기 제 1 주 방향(17)에 평행하게 배치되거나 상기 배기 가스 재순환 라인(1)의 제 2 주 방향(21)에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배기 가스 라인(2)은 제 1 중앙 단면부(10)와 제 1 확대 단면부(11)를 구비하고, 상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)는 상기 제 1 확대 단면부(11)에 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)는 가압식 링 연결부(9)에 의해, 상기 제 1 확대 단면부(11)의 구역에서, 상기 배기 가스 라인(2)에 부착되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기 가스 재순환 라인(1)은 제 2 중앙 단면부(12)와 제 2 확대 단면부(13)를 구비하고, 상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)가 상기 제 2 확대 단면부(13)에 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 개방측(28)이 캡(8)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  6. 삭제
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분 투과성의 중공의 몸체(3)는 상승부(14)와 오목부(15)를 갖는 하나 이상의 층(16)으로 형성되고, 상기 하나 이상의 층(16)은 상기 층으로 겹쳐지는 구역(20)을 형성하고, 상기 구역에서 상기 상승부(14)와 상기 오목부(15)는 포지티브 로킹 방식으로 서로 결합하는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 지지층(18)이 상기 하나 이상의 부분 투과성의 중공의 몸체(3)의 제 2 구조부에 대응하는 형상을 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벽부(27)는 0.3mm에 이르는 메쉬(32)를 갖도록 구체화되는 것을 특징으로 하는 배기 가스 라인(2)과 배기 가스 재순환 라인(1) 사이의 입자 트랩(6).
  10. 내연 기관(23)과, 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 입자 트랩(6)을 갖는 배기 시스템(19)을 구비한 자동차(22)로서,
    제 1 유동 방향(25)은 배기 가스 재순환 라인(1)을 통하여 내연 기관(23)으로 나아가는 방향이고, 상기 입자 트랩(6) 바로 아래의 상기 배기 가스 재순환 라인(1)에서의 상기 제 1 유동 방향(25)이 중력과 반대 방향으로 향하는 방식으로 상기 입자 트랩(6)이 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차(22).
  11. 내연 기관(23)과, 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 입자 트랩(6)과 하나 이상의 세라믹 필터(24)를 갖는 배기 시스템(19)을 구비한 자동차(22)로서,
    제 2 유동 방향(26)은 배기 가스 라인(2)을 통하여 내연 기관(23)으로부터 멀리 나아가는 방향이고, 하나 이상의 세라믹 필터(24)가 상기 제 2 유동 방향(26)으로 입자 트랩(6) 위쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차(22).
KR1020117005653A 2008-08-13 2009-08-12 배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩 KR101273038B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008038983A DE102008038983A1 (de) 2008-08-13 2008-08-13 Partikelabfangvorrichtung für eine Abgasrückführleitung
DE102008038983.8 2008-08-13
PCT/EP2009/060401 WO2010018183A1 (de) 2008-08-13 2009-08-12 Partikelabfangvorrichtung für eine abgasrückführleitung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110044285A KR20110044285A (ko) 2011-04-28
KR101273038B1 true KR101273038B1 (ko) 2013-06-10

Family

ID=41328113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117005653A KR101273038B1 (ko) 2008-08-13 2009-08-12 배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20110173956A1 (ko)
EP (1) EP2326823B1 (ko)
JP (1) JP5551700B2 (ko)
KR (1) KR101273038B1 (ko)
CN (1) CN102124202B (ko)
DE (1) DE102008038983A1 (ko)
PL (1) PL2326823T3 (ko)
RU (1) RU2506447C2 (ko)
WO (1) WO2010018183A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008038235A1 (de) * 2008-08-18 2010-02-25 Mahle International Gmbh Brennkraftmaschine
JP5397277B2 (ja) * 2010-03-09 2014-01-22 三菱自動車工業株式会社 排気還流装置
JP5937585B2 (ja) 2010-06-28 2016-06-22 エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンステクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング 排ガス再循環システムにおける粒子堆積のための装置
DE102013111033B4 (de) 2012-10-08 2019-10-17 Witzenmann Gmbh Verfahren und Vorrichtung für Thermomanagement einer Kfz-Abgasanlage
DE102013000247A1 (de) * 2013-01-08 2014-07-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Abgasanlage für eine Verbrennungskraftmaschine und Kraftfahrzeug mit einer solchen
DE102013109338A1 (de) * 2013-08-28 2015-03-05 Witzenmann Gmbh Entkoppelelement für eine Abgasanlage
DE102013110127B4 (de) 2013-09-13 2017-11-02 Witzenmann Gmbh Leitungsteil für eine Abgasanlage mit Abgasrückführung
DE102013111313A1 (de) 2013-10-14 2015-04-16 Witzenmann Gmbh Leitungsteil für eine Abgasanlage mit Abgasrückführung
GB2539181B (en) * 2015-06-01 2019-06-12 Ford Global Tech Llc An exhaust gas recirculation system
DE102015113073B4 (de) 2015-08-07 2019-06-19 Witzenmann Gmbh Leitungsteil mit Filterelement
US10221743B2 (en) * 2015-08-25 2019-03-05 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust particulate matter sensing
DE102015116298B4 (de) 2015-09-25 2019-05-16 Witzenmann Gmbh Ellipsenrohrfilter und von einem Fluidstrom durchströmte oder durchströmbare Leitung
KR102417393B1 (ko) * 2018-06-15 2022-07-06 현대자동차주식회사 막힘이 방지되는 ｅｇｒ 필터
KR20210146591A (ko) * 2020-05-27 2021-12-06 현대자동차주식회사 Egr 쿨러용 em 필터

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070062202A (ko) * 2005-12-12 2007-06-15 현대자동차주식회사 Ｅｇｒ을 이용한 ｄｐｆ 성능 향상 장치

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815337A (en) * 1969-11-24 1974-06-11 Ethyl Corp Exhaust system
US4055158A (en) * 1974-04-08 1977-10-25 Ethyl Corporation Exhaust recirculation
JPS58187572A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Amano Kogyo Gijutsu Kenkyusho デイ−ゼル機関の排気再循環装置
JPH0614049Y2 (ja) * 1987-03-04 1994-04-13 日産自動車株式会社 デイ−ゼルエンジンの排気還流装置
DE3731766A1 (de) * 1987-09-22 1989-03-30 Alfred Buck Russfilter
DE3833957A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-12 Daimler Benz Ag Einrichtung zur abgasrueckfuehrung bei dieselmotoren
DE3919533A1 (de) 1989-06-15 1990-12-20 Daimler Benz Ag Russabbrennfilter fuer das abgas von dieselmotoren mit einem mechanischen nachfilter
RU2134801C1 (ru) * 1997-12-09 1999-08-20 Виноградов Василий Михайлович Фильтрующий элемент и способ его производства
SE521713C2 (sv) * 1998-11-09 2003-12-02 Stt Emtec Ab Förfarande och anordning för ett EGR-system, samt dylik ventil
JP3525853B2 (ja) * 2000-03-28 2004-05-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6301887B1 (en) * 2000-05-26 2001-10-16 Engelhard Corporation Low pressure EGR system for diesel engines
DE20013534U1 (de) * 2000-08-07 2000-10-12 Mann & Hummel Filter Vorrichtung zur Rückführung von Gas an einem Verbrennungsmotor
JP2003172117A (ja) * 2001-12-04 2003-06-20 Apex:Kk ２種類のセラミックス不織布を持つ排気ガス浄化装置
SE520972C2 (sv) * 2001-12-06 2003-09-16 Stt Emtec Ab Anordning för att vid en förbränningsmotor rena dess avgaser
EP2078832B1 (en) * 2002-07-25 2010-11-03 Refaat A. Kammel Exhaust after-treatment system for the reduction of pollutants from diesel engine exhaust and related method
JP2005030279A (ja) * 2003-07-10 2005-02-03 Isuzu Motors Ltd フィルタ
US7294162B2 (en) * 2003-11-04 2007-11-13 Donaldson Company, Inc. Exhaust filter
WO2005064128A1 (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Ibiden Co., Ltd. 排気ガス浄化装置および排気ガス浄化装置の再生方法
DE102005028031A1 (de) * 2005-06-17 2006-12-21 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Wabenkörper-Herstellung mit einem metallischen Vlies
US7980068B2 (en) * 2005-12-29 2011-07-19 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Woven metal fiber particulate filter
DE102006013709A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Anordnung mit einem geschützten Turbolader in der Abgasrückführleitung
EP1936175B1 (en) * 2006-12-21 2012-11-07 Magneti Marelli S.p.A. An exhaust system for an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070062202A (ko) * 2005-12-12 2007-06-15 현대자동차주식회사 Ｅｇｒ을 이용한 ｄｐｆ 성능 향상 장치

Also Published As

Publication number Publication date
PL2326823T3 (pl) 2013-03-29
RU2506447C2 (ru) 2014-02-10
US20110173956A1 (en) 2011-07-21
CN102124202A (zh) 2011-07-13
EP2326823B1 (de) 2012-11-14
DE102008038983A1 (de) 2010-02-18
WO2010018183A1 (de) 2010-02-18
CN102124202B (zh) 2014-02-26
RU2011109081A (ru) 2012-10-27
KR20110044285A (ko) 2011-04-28
JP2011530673A (ja) 2011-12-22
JP5551700B2 (ja) 2014-07-16
EP2326823A1 (de) 2011-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101273038B1 (ko) 배기 가스 재순환 라인용 입자 트랩
US8505286B2 (en) Decoupling element
EP1294466B2 (de) Partikelfalle und verfahren zum abscheiden von partikeln aus dem strom eines fluids
KR101319114B1 (ko) 배기 가스 트랙 내의 입자 포집용 중공 몸체
KR0185205B1 (ko) 필터 또는 촉매체
KR101035215B1 (ko) 배기가스에 함유된 입자의 제거 방법, 섬유층 및 미립자필터
US5655366A (en) Diesel particulate filter
CN101801499A (zh) 通过选择性堵塞来调整微粒过滤器性能以及使用多个微粒过滤器来减少排放并提高耐热性
JP4988730B2 (ja) 排出ガスの処理のための特に円錐形ハニカム体用のフィルタ層、およびフィルタ層を製造するための方法
KR100985489B1 (ko) 슬롯형 바이-패싱부가 형성된 입자상 물질 저감용 금속섬유 필터 및 이를 포함하는 배가스 정화장치
WO2007054168A1 (en) Filter for retaining the particulates carried in suspension by the exhaust gases emitted by an internal combustion engine
KR101340519B1 (ko) 배기가스 여과 장치
US20100205918A1 (en) Filter element, especially for filtering the exhaust gases of an internal combustion engine
KR101316878B1 (ko) 배기가스 여과 장치
KR200465750Y1 (ko) Ｄｐｆ가 적용된 집진장치
EP2640940B1 (de) Reinigbarer partikelabscheider
JP6590035B2 (ja) 排ガス浄化基体
JP2014211123A (ja) 内燃機関のディーゼルパティキュレートフィルタ
KR20060136013A (ko) 디젤엔진의 입자상물질 제거용 필터장치
KR20100042709A (ko) 직물필터
KR20070000043A (ko) 디젤엔진의 입자상물질 제거용 필터장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160526

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170525

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190523

Year of fee payment: 7