KR101283065B1

KR101283065B1 - 비접합 구역을 구비한 허니콤 몸체

Info

Publication number: KR101283065B1
Application number: KR1020107020794A
Authority: KR
Inventors: 롤프 브뤽크; 볼프강 마우스; 페테르 히르쓰; 카이트 알쐬페르
Original assignee: 에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2013-07-05
Also published as: PL2250353T3; JP2011513042A; US20110104016A1; US9784160B2; EP2250353B1; RU2010139581A; DE102008011262A1; RU2480593C2; EP2250353A1; JP5340316B2; WO2009106416A1; ATE519931T1; KR20100125329A; CN101960109A; ES2369965T3; CN101960109B

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 하우징(2)과 복수의 채널(4)을 구비한 허니콤 구조부(3)로 이루어진 허니콤 몸체(1)에 관한 것이다. 상기 허니콤 구조부(3)는 적어도 하나의, 적어도 부분적으로 구성된 금속층(5)으로 만들어지고, 상기 금속층은 허니콤 구조부(3)를 고정시키는 연결점(6)을 형성한다. 허니콤 구조부(3)의 단면부(8)에서 많아야 20%의 내측 접촉점(7)이 연결점(6)을 형성하고, 연결점(6)은 서로에 대해 일정 거리로 이격되어 동일한 크기를 각각 갖는 비접합 구역(9)이 상기 연결점 주변에 형성된다.

Description

비접합 구역을 구비한 허니콤 몸체{Honeycombed body with a connection free area}

본 발명은 적어도 하우징과, 다수의 덕트로 이루어진 허니콤 구조부를 구비한 허니콤 몸체에 관한 것으로서, 상기 허니콤 구조부는 적어도 하나의, 적어도 부분적으로 구성된 금속층으로 형성되고, 상기 금속층은 상기 허니콤 구조부를 고정하는 연결점이 형성된다. 이 경우, 허니콤 구조부의 단면 영역에서의 많아야 20%의 내측 접촉점이 연결점으로 형성된다. 내측 고 가요성으로 특징지워지는 상기 타입의 허니콤 몸체는 이동가능한 내연기관의 배기 시스템에서의 촉매 변환기 기판 몸체로 특히 사용된다.

예를 들면 디젤 기관이나 불꽃-점화 기관과 같은 내연기관의 배기-가스 정화에 있어서, 허니콤 몸체는 특히 표면적이 크기 때문에 유리하고, 이에 따라 매우 근접한 접촉이 덕트 벽을 통해 유동하는 배기 가스 유동 사이에서 보장된다. 덕트 벽에 의해 주로 형성된 상기 표면적이 종종 적합한, 즉 상이한 촉매로 적당하게 코팅되어, 배기 가스에 포함된 오염물의 변환을 가능하게 한다.

상기 타입의 허니콤 몸체는 주로 세라믹 재료나 금속 재료로 만들어질 수 있다. 그러나, 최근에, 금속의 촉매 변환기 기판 몸체가 특히 선호되고 있는데, 이는 80㎛ 이하 또는 50㎛ 이하의 두께를 갖는 시트-금속 포일과 같은 매우 얇은 재료로 작업가능하기 때문이다. 배기 가스가 세라믹 기판 구조부와 관련된 허니콤 몸체를 통해 유동함에 따라, 상기 포일의 두께는 매우 큰 형상 표면적을 제공하고 배기 가스 유동의 압력 손실을 상당히 감소시킬 수 있다. 이 경우, 다른 한 장점은 각각의 경우에 금속 재료가 서로 혼합되기 때문에, 배기 시스템(예를 들면, 배기 파이프)의 나머지부와의 연결이 매우 간단하게 된다는 것이다.

그러나 상기 타입의 허니콤 구조부가 이동가능한 배기 시스템의 라이프 사이클 내내 다수의 상이한 부하를 받게 된다. 이 경우, 상기 부분적으로 극대의 부하가 계속 중첩되어 상기 허니콤 몸체의 내구성에 영향을 미친다는 것이 고려될 수 있다. 예를 들면, 극대의 온도 정점(1000℃ 이상)과 같은 열 부하처럼, 예를 들면, 가열 및 냉각되는 동안의 온도의 상당한 변동율과, 유입하는 배기-가스 유동의 온도 분포는 중요한 인자일 수 있다. 이처럼 상기 인자는 기계적인 부하와 관련하여, 특히 예를 들면 최대 가속 레벨과 관련하여, 고유 진동수(eigenfrequencies)와 관련된 여기 주파수 범위, 및 가스 맥동(gas pulsation)의 결과로서 가스의 동적 부하와 관련하여 사용된다. 이러한 구성에 의해, 서로에 대한 허니콤 몸체의 개별 구성요소(시트-금속 포일, 하우징, 등)의 특정 연결 구역이 특히 고 부하를 받고 매우 오랜 시간 동안에 계속 변하는 열 부하 및/또는 동적 부하를 견딜 수 있다.

(땜납 포일, 땜납 파우더 및/또는 땜납 페이스트(paste)와 같은) 경납땜이 상기 타입의 허니콤 몸체의 임의의 구역에 위치되는 금속의 구성요소를 서로 연결하는 기술이 공지되었다. 스트립-형상으로 둘러싸인 구역이 허니콤 몸체의 시트-금속 포일과 하우징 사이에 규칙적으로 형성되고, 여기서 상기 구역이 허니콤 몸체나 하우징의 축선방향의 길이부 전체 또는 일부분 상에 형성된다. 시트-금속 포일을 서로 연결하기 위하여, 상기 금속 포일이 허니콤 몸체의 축방향의 부분 구역에 있어서 전체 단면부 상에서 서로 연결된다고 고려될 수 있다. 부가적으로 및/또는 선택적으로, 연결부가 형성되는 다수의 덕트로 이루어진 구역(단부면에서 보았을 경우)도 형성가능하다. 따라서 예를 들면 동심의 링, 스트립, 삼각형 등과 같은 방식으로 단부-면 패턴을 만들 수 있다.

내구성과 관련된 납땜 패턴의 설계와 관련하여 여러 상이한 제안이 있었으나, 그러나 이들 제안은 자동차의 배기 시스템에서의 현재 효과적인 모든 조건을 만족하지 못한다. 상기 타입의 허니콤 몸체의 납땜 패턴에 대한 특정 설계에 있어서, 한편으로 적당한 가요성을 얻기 위해 그리고 다른 한편으로 허니콤 구조부의 내구성을 얻기 위해 다수의 상이한 기준이 고려될 수 있다. 더욱이, 상기 타입의 납땜 패턴을 생성함에 있어서, 납땜 연결부가 재생가능하고, 정확하게 위치될 수 있고, 신뢰할 수 있는 공정을 사용해 생산될 수 있는 방식으로 상기 납땜 연결부가 반드시 형성될 수 있게 고려되어야만 한다.

이를 시작점으로 하여, 본 발명의 목적은 종래 기술과 관련하여 강조된 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 것이다. 특히, 자동차 배기 시스템에 있어서 극도의 열 부하 및 동적 부하가 가해진 상태에서도 사용 기간이 상당히 향상된 허니콤 몸체를 구현하는 것이다. 특히, 이 경우 연결점이 서로에 대해 배치되어 허니콤 구조부의 설계에 독립적인 납땜 패턴을 제공할 수 있다. 허니콤 몸체는 상당히 향상된 열 충격 특성 및/또는 상당히 향상된 진동 특성에 의해 추가로 구별될 수 있다.

상기 본 발명의 목적은 본 발명의 청구항 제 1 항의 특징부에 따른 허니콤 몸체에 의해 달성된다. 본 발명의 종속청구항은 허니콤 몸체의 장점이 되는 실시예에 의해 특정된다. 본 발명의 청구범위에서 각각 특정된 특징이 임의의 필요한 기술적 방식으로 서로 합쳐지고 본 발명의 또 다른 실시예를 형성한다는 것을 알 수 있을 것이다. 도면과 관련하여 본 발명과, 본 발명의 바람직한 여러 실시예가 보다 상세하게 설명 및 기재되었다.

본 발명에 따른 허니콤 몸체는 적어도 하우징과, 다수의 덕트로 이루어진 허니콤 구조부를 구비한다. 허니콤 구조부는 적어도 하나의, 적어도 부분적으로 구성된 금속층으로 형성되고, 상기 금속층에는 허니콤 구조부를 고정하는 연결점이 형성된다. 더욱이, 허니콤 구조부의 단면에서 많아야 20%의 내측 접촉점이 연결점을 형성한다. 연결점을 둘러싸는 비접합 구역이 각각의 경우에 있어서 크기가 동일할 정도로 상기 연결점은 서로에 대해 이격되어 있다.

덕트의 갯수와 관련하여, 허니콤 몸체가 100 내지 1000 인치, 보다 상세하게는 200 내지 600 인치의 범위의 평방 인치(cpsi) 당 덕트 밀도로 설계되는 것이 바람직하다. 또한 복수의 매끈하고, 구성된(예를 들면, 주름진) 시트-금속 포일이 허니콤 몸체로 만들어져 사용되는 것이 바람직하다. 상기 타입의 시트-금속 포일이 예를 들면, 나선형으로 휘감길 수 있으나, 그러나 상기 시트-금속 포일이 상기 나선형과 상이한, 예를 들면 S-형상, V-형상, W-형상, U-형상 또는 이와 유사한 형상을 취하는 것이 바람직하다. 서로에 대한 시트-금속 포일이 배치되어, 결국에 이들 포일은 허니콤 몸체의 (원형, 타원형 또는 이와 유사한 형태의) 단면부를 일정하게 채운다. 상기 시트-금속 포일은 다양한 지점, 소위 연결점에서 (마찰-잠금 방식으로) 서로 연결된다. 이러한 구성에 납땜 연결, 특히 고온의 진공 납땜 연결이 포함되는 것이 바람직하다. 따라서 프로파일 방향이 마무리가공된(휘감기거나 감긴) 허니콤 몸체와 전반적으로 관련된다는 것이 명확하다.

연결점과 관련하여, 서로 지지하거나 서로 인접하여 배치된, 적어도 하나의 금속층의 일부의 위치를 고정하도록 사용된다는 것을 알 수 있을 것이다. 층은 서로 다수의 접촉점, 즉 동일한 금속층이나 상이한 금속층의 일부가 서로에 대해 지지하는 지점을 통상적으로 형성한다. 특히 덕트의 갯수를 고려한다면, 규칙적으로 하나의 접촉점, 통상적으로 2개의 접촉점이 덕트마다 형성된다. 상기 접촉점과 관련하여, 많아야 20%의 상기 접촉점이 연결점에 사용되도록 제시되었다. 허니콤 구조부의 단면부에서 많아야 10% 또는 단지 많아야 1%의 상기 내측 접촉점만이 연결점을 형성하는 것이 특히 매우 바람직하다. 이러한 구성은 허니콤 구조부나 금속층과 하우징 사이에 접촉이 발생하는 외측 접촉점을 포함하지 않는다. 허니콤 구조부가 반경 방향 및/또는 원주 방향의 단면부에서 강성의 설계가 아닌 가요성의 설계로 될 수 있고, 이에 따라 내연기관의 배기 시스템에서의 열 부하의 변경을 영구적으로 견딜 수 있다는 것은 명확하다.

특히 적어도 부분적으로 구성된 금속층의 형상과는 상관없이, (단면부에서 보았을 경우에) 연결점이 비접합 구역에 의해 각각 둘러싸이는 방식으로, 상기 연결점이 허니콤 구조부의 단면부 상에 현재 배치된다. 이는 특히 납땜 연결과 바람직하게는 (불필요한) 확산 연결(diffusion connection)이 형성되지 않는다는 것을 의미한다. 구역은 면적 형상이 상이하지만, 연결점 주위의 구역이 대략 원형인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 구역의 크기는 가능한 크게 되도록 선택되는데, 이를 달리 표현하면 허니콤 구조부의 단면부 상에 제공된 모든 연결점이 고려되어 서로에 대해 가능한 최대의 간격으로 위치되고, 단면에서 보았을 경우 연결점의 일정한 분포가 동시에 구현되는 것이 바람직하다. 연결점을 둘러싸는 비접합 구역은 0.5cm² 내지 5cm² 범위의 면적 및/또는 5mm 내지 15mm 범위의 반경을 갖는 것이 바람직하다.

이 경우, 본 발명에서 제시된 특정 납땜 패턴이 예를 들면, S-형상으로 감긴 금속층으로 이루어진 복잡한 형상을 갖는 허니콤 구조부에 특히 실현가능하다는 것도 알 수 있을 것이다. 이 경우, 허니콤 구조부를 형성하기 위해 금속층이 특별하게 휘감기거나 감김에도 불구하고, 단지 단면 형상 및/또는 접촉점의 위치가 고려되도록 연결점의 위치가 선택되며; 층 자체의 형상은 본 발명에서는 단지 별로 중요하지 않다. 이러한 구성이 제조 비용을 보다 상승시킬 수 있지만, 특히 층이 휘감기거나 감기기 이전에 연결점이 형성되어 허니콤 구조부를 형성한다면, 상기 연결점이 단면부 상에 일정하게 분포되어 허니콤 구조부의 열 팽창 작용을 향상시킬 수 있다.

허니콤 몸체의 일 실시예에 따르면, 허니콤 구조부가 복수의 교호의 구성된 시트-금속 포일과 매끈한 금속층으로 이루어진 적어도 하나의 스택으로 형성되고, 구성된 시트-금속 포일 상의 연결점이 인접한 금속층에 대해 교호하는 방식으로 위치되는 것으로 제시되었다. 이러한 구성은 특히, 구성된 시트-금속 포일과 매끈한 시트-금속 포일 (또는 매끈한 부직포, 소결 재료, 등)이 교호하는 방식으로 하나가 다른 하나 위에 배치되어 스택을 형성하고, 상기 스택은 이어서 허니콤 구조부의 단면부가 필요한 외측 형상(하우징 형상)으로 만들어지도록 휘감기거나 및/또는 감긴다는 것을 의미한다. 단일로 구성된 시트-금속 포일을 고려하면, 상기 포일은 상측면과 하측면을 구비하고, 상기 시트-금속 포일이 (여러) 금속층의 상측면 및 하측면과 각각의 경우에 접촉한다. 상기 (내측) 접촉점이 사용되어 연결점이 될 수 있다. 구성된 시트-금속 포일의 방향에 있어서, 연결점이 교호의 방식으로 형성되는데, 이를 달리 표현하면, 하나는 상측면에 다른 하나는 하측면에 형성되는 것으로 본 명세서에 제시되었다.

더욱이, 연결점이 금속층에 따라 상이한 간격으로 서로에 대해 형성되는 것으로 제시되었다. 이러한 구성은, 즉 모든 연결점에 대한 간격이 바람직하게 일정하지 않다는 것을 의미하는 것이다. 간격이 전반적으로 금속층을 따라서 변경되지 않는데 이를 달리 표현하면 상기 간격이 줄어들거나 늘어나지 않는다는 것이며; 실제로, 인접한 연결점과 관련된 간격이 상당히 상이하다. 특정 경우에 있어서, 금속층의 경우에 상기 층에 형성된 연결점이 동일하게 일정한 간격으로 형성되지 않는 경우도 있을 수 있다. 실제로 설정될 간격은 계산에 의해 사전 결정되고, 본 발명에 따른 최종 납땜 패턴이 마무리가공된 허니콤 구조부에서 달성된다.

허니콤 몸체의 일 실시예에 있어서, 또한 적어도 부분적으로 구성된 금속층의 극대부에 인접하여 형성된 납땜점으로 연결점이 제시된다. "납땜점(Brazing point)"은 특히 연결 기술, 이 경우 경납땜을 사용하여 만들어진 연결부를 의미한다. 따라서 납땜점은 특히 고온의 진공 브레이징 공정(brazing process)에 의해 특히 만들어진다. 구조부(예를 들면, 파형 정점부와 파형 트로프(trough))에 의해 형성된 극대부는 결국 상기 접촉점을 연결하는 납땜점에 의해 내측 접촉점을 형성한다. 특히 극대부 자체에는 땜납 재료가 없으나, 납땜점은 측면 납땜(flanking brazing) 스트립과 같이 양면에 형성되는 것이 매우 바람직하다. 연결점은 2개의 인접한 극대부의 한 방향에서 많아야 1개의 납땜점을 포함한다(즉, 파형 정점부에서만 또는 파형 트로프에서만). 연결점이 단일의 극대부에 대해서만 납땜점을 갖는 것이 바람직하다.

더욱이, 연결점이 상기 허니콤 구조부의 구역부의 적어도 하나의 부분의 섹션에서만 그 축선 방향으로 형성되는 것으로 제시되었다. 이는 특히 연결점이 덕트 길이부의 일 부분 상에서만 형성된다는 것을 의미한다. 허니콤 구조부의 구역부는 그 단부면에 의해 규칙적으로 외곽이 형성되고, 단부면은 허니콤 구조부로의 배기가스의 유입과 허니콤 구조부 밖으로의 배기가스의 유출을 허용한다. 일 부분의 섹션이 제 1 단부면에 근접하여 제공되고 또 다른 부분의 섹션이 제 2 단부면에 근접하여 제공되는 한편, 구역부의 나머지부가 연결점을 갖는 단면부를 구비하지 않는 것이 바람직하다. 부분의 섹션은 단부면으로부터 예를 들면, 5mm 내지 10mm 까지 둘러싼다.

허니콤 몸체의 일 실시예에 따라, 2개 부분의 섹션이 축선 방향으로 서로 이격되어 제공되며, 연결점이 상기 축선 방향으로 겹쳐진다. 이러한 구성은, 특히 제 1 부분의 섹션에서의 연결점이, 축선 방향이나 덕트를 따르는 방향에서 보았을 경우에, 제 2 부분의 섹션의 다른 한 연결점과 관련하여, 일치하도록 배치된다는 것을 의미한다. 상기 타입의 허니콤 구조부가 유동 입구 측에서 바람직한 열 충격을 받게 되고 유동 출구 측에서 바람직하지 못한 열 충격을 받게 되는 것을 알 수 있다. 이러한 구성은 특히 납땜점의 분산된 배치 때문에, 예를 들면 시트-금속 포일의 비틀림에 의해 효과적으로 보상될 수 있는 반경방향 압축 응력을, 바람직한 열 충격이 발생시킨다는 것을 의미한다. 다른 한편으로, 반경방향 인장 응력이, 예를 들면, 출구측에서 나타나고, 이처럼 반경방향 인장 응력이 본 발명에서 제시된 납땜 패턴에 의해 효과적으로 보상될 수 있다. 이와 상관없이, 적어도 하나의 축방향 부분 구역이나, 연결점을 포함한 단면부가 여러 위치, 예를 들면 허니콤 구조부의 축방향 중심 구역에 제공될 수도 있다.

허니콤 구조부가 모든 금속층에 의해 그리고 허니콤 구조부의 전체 구역부 상에서 하우징과 연결된다는 점에서, 높은 가요성의 허니콤 구조부와 하우징의 신뢰할만한 연결이 달성될 수 있다. 특히 모든 금속층이 배치되어 각각의 경우에 하우징에 대해 그 양단부에 의해 지지되어, 바람직하게는 납땜 연결부에 의해, 상기 양단부의 전체 구역부 상에서 상기 하우징과 연결되는 것이 매우 바람직하다.

금속층을 하우징과 연결하기 위한 땜납 재료를 절약하는데, 예를 들면, 둘러싸인 스트립 패턴이 유리하며, 이는 허니콤 구조부가 모든 금속층에 의해 그러나 상기 허니콤 구조부의 전체 구역부의 일부 상에서만 하우징과 연결되기 때문이다. 특히, 둘러싸인 스트립은 단부면 및/또는 축방향 중심 구역에서, 제시된 바와 같이 5mm 내지 10mm 사이의 폭을 갖는 것이 유리하다.

또한 적어도 하나의, 적어도 부분적으로 구성된 금속층이 적어도 하나의 돌출부나 개구로 형성되는 허니콤 몸체가 바람직하다. 층이 덕트 당 다수의 돌출부와 개구를 갖는 시트-금속 포일로 형성되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예가 여러 도면에 도시되어 있다.

상기 타입의 허니콤 몸체는 특히 자동차와 같은 배기-가스 후처리 유닛에 사용되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명의 기술 분야와 여러 변형예가 도면을 참고하여 보다 상세하게 기재되어 있다. 도면에 도시된 실시예는 본 발명을 한정하려는 것이 아닌 단지 예시를 위한 것이다.

도 1은 배기 시스템을 구비한 자동차의 도면이고,
도 2는 허니콤 몸체의 길이방향 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 허니콤 몸체의 일 실시예의 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 허니콤 몸체용 스택의 제 1의 상세한 도면이고,
도 5는 허니콤 몸체용 스택의 제 2의 상세한 도면이고,
도 6은 구성된 금속층의 일예를 도시한 도면이다.

도 1에는 자동차(21)에 사용되는 이동가능한 배기 시스템이 개략적으로 도시되어 있다. 자동차(21)는 예를 들면 불꽃-점화 기관이나 디젤 기관과 같은 내연기관(22)을 구비한다. 상기 내연기관에서 연소된 연료는 배기가스로서, 대응하는 배기 라인(23)을 통해 배기-가스 처리 유닛(20)으로 유도된다. 배기 가스에 포함된 오염물은 적어도 부분적으로 변환되고 및/또는 유지되어, 결국 상대적으로 해롭지 않은 배기-가스 성분만이 대기로 흘러간다. 상기 타입의 배기 시스템에서의 상기 배기-가스 처리 유닛(20)의 갯수, 타입 및/또는 위치가 다양한 방식으로 변경될 수 있고; 본 명세서에 기재한 사항은 단지 예시를 위한 것이며, 배기 라인(23)에 위치한 것으로 도시된, 본 발명에 따른 허니콤 몸체(1)에 대한 여러 실시예 역시 예시를 위한 것이라는 것은 명확하다.

설계된 허니콤 몸체(1)가 예로서, 도 2에 도시되어 나타나 있다. 도 2에는 (원형) 허니콤 몸체(1)의 축선(17)을 따르는 상기 허니콤 몸체의 길이방향 단면이 도시되어 있다. 허니콤 몸체(1)는 특히 금속관으로 형성된 하우징(2)에 의해 외측부가 형성된다. 상기 하우징(2)의 내부에 있어서, 허니콤 구조부(3)는 다수의 덕트(4)로 형성된다. (별도의, 적어도 부분적으로 상호 분리된) 덕트(4)는 2개의 단부면(25) 사이에서 뻗어있고, 실질적으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 여기서, 덕트(4)는 축선(17)과 실질적으로 평행하게 뻗어있다. 그러나 이러한 구성이 반드시 필요한 것은 아니다. 또한, 덕트 벽이 직선형으로 뻗어있을 필요는 없고; 또한 제공될 축선(17) 방향을 향하는 프로파일(예를 들면, 가이드면) 및/또는 제공될 인접한 덕트(4)를 연결하는 개구가 가능하다.

허니콤 구조부(3)의 덕트(4)에는 종종 촉매 활성 코팅부(38)가 제공되며, 상기 코팅부는 허니콤 구조부(3)의 구역부(16)의 일부 상에 제공(본 명세서 도시됨)되거나 허니콤 구조부(3)의 전체 구역부(16) 상에 제공될 수 있다. 결국 유동 방향(26)으로 유동하는 배기 가스는 배기 가스 중의 오염물의 변환에 조력하는 촉매와 접촉하게 된다. 이를 위하여, 난류 지점 및/또는 평정 구역(calming zone)이 덕트(4)에 제공되며, 여기서 상기 난류 지점 및/또는 상기 평정 구역이 배기 가스와 덕트 벽의 접촉을 향상시킨다.

케이싱 연결부(24)는 허니콤 몸체(3)와 하우징(2) 사이에 (바람직하게는 납땜 연결부로) 현재 형성되어 있고, 상기 케이싱 연결부(24)는 허니콤 구조부(3)의 전체 구역부(16) 상에 실질적으로 뻗어있다. 이러한 구성은 허니콤 구조부(3)를 이루도록 제공된 모든 시트-금속 포일이나 금속층이 하우징(2)에 단단하게 연결되는 것을 보장한다.

단면부가 연결점으로 형성된 허니콤 구조부의 축방향 구역이 각각의 경우에 2개의 단면부(25) 가까이에서 해치로 도시되었다. (전체 구역이 해치로 도시되었으나) 상기 구역에서 연결점은 서로에 대해 거리를 두고 이격되어 결국 서로에 대해 오프셋되도록 배치된다는 것은 명확하다. 이 경우, 연결점이 제 1 부분의 섹션(14)과 제 2 부분의 섹션(15) 상의 단부면(25)에서 배치되며, 상기 섹션들의 각각의 폭은 많아야 최대 15mm이나, 바람직하게는 최대 5mm이다.

도 3에는 연결점(6)이 형성된 허니콤 몸체(1)의 단면이 도시되어 있다. 상기 도 3에는 하우징(2)이 도시되어 있고, 이 하우징에서 S-형상으로 감겨진 각각의 경우에, 복수의 매끈한 금속층(5)과, 구성된 시트-금속 포일(11)이 교호로 배치되고 감겨진 방식으로 위치되어, 하우징(2) 내의 전체 단면부(8)를 채운다. 서로를 지지하는 매끈한 층(5)과, 구성된 즉 주름잡힌 시트-금속 포일(11)이 덕트(4)를 형성한다. 도 3에 있어서, 연결점(6)의 배치가 단일의 층(5)을 예로 들어 도시되어 있다. 연결점(6)의 색깔을 상이하게 함으로써, 연결점(6)이 단일의 층(5)의 프로파일 방향(28)으로 상측면과 하측면에 교호로 제공되었음을 알 수 있다. 따라서, 색깔 표시된(밝은 색, 어두운 색) 연결점(6)이 프로파일 방향(28)으로 교호로 배치된다. 더욱이, 비접합 구역(9)이 점선의 원으로 각각의 연결점(6)을 둘러싸 도시되었다. 여기서, 각각의 비접합 구역(9)은 동일한 구역부(37)를 구비하지만, 반듯이 필요한 것은 아니다. 본 명세서에 도시된 단면부(8)에 있어서, 기준 세그먼트에서의 연결점(6)의 주파수가 동일하거나, 또는 허니콤 구조부(3)의 반경부 상이나 단면부(8) 상의 연결점(6)의 분포는 매우 일정하다는 것을 알 수 있다.

도 4에는 다수의, 구성된 시트-금속 포일(11)과 매끈한 층(5)(예를 들면, 시트-금속 포일 또는 금속 매트)을 구비한 스택(10)이 도시되어 있다. 도 4에서, 스택(10)은 감겨지지 않은 상태를 유지한 채로 도시되어 있는데, 이는 실질적으로 선형의 프로파일 방향(28)으로 도시되어 있다는 것이다. 또한 도시된 바와 같이, 시트-금속 포일의 연결점(6)이 서로 상이한 색깔이다. 이러한 연결점(6)(납땜 연결)의 형성이 조립된 상태, 즉 감겨진 상태로, 하우징의 내부에서 먼저 발생한다는 현상의 결과로서, 도 4에는 특히 접착제에 대한 위치가 도시되어 있고 이 위치에서 예를 들면 파우더의 경납땜이 코일링 공정 이후에 위치되고, 상기 경납땜은 결국 본 명세서에서 예시와 설명을 위해 기재된 구성된 시트-금속 포일(11)과 관련된 상측-면 연결점(어두운 점으로 표시됨) 및 하측-면 연결점(밝은 점으로 표시됨)을 발생시키는데 사용된다. 동일한 하측-면 연결점, 즉 본 발명의 매끈한 층(5)과의 연결점이, 예를 들면 적어도 20mm의 프로파일 방향(28)으로 특정 간격을 유지한 채로 도 4의 하부에 도시되었다. 본 명세서에 도시된 마무리가공된 허니콤 몸체의 납땜 패턴에 있어서, 상호 인접한 연결점은 마무리가공된 허니콤 몸체(1)의 프로파일 방향(28)으로 일정한 간격(12)을 갖지 않는다는 것을 통상적으로 알 수 있을 것이다.

도 5에는 변형예가 도시되어 있고 이 도면에서 각각의 연결점이 인접한 구조부 극대부(13), 즉 경사부(29)나 오목부(30) 중 어느 하나에 위치한 2개의 납땜점(31)으로 형성된다. 구성된 시트-금속 포일(11)의 구조부의 다수의 극대부(13)가 연결점(6) 사이에 제공된다. 이러한 연결에 있어서 프로파일 방향에서 균등한 연결점(동일한 색깔로 도시된 연결점) 사이의 구조부 극대부(13)의 갯수는 예로서 도면에 도시된 갯수보다 상당히 많을 수 있으며; 특히, 적어도 15개의 구조부 극대부가 사이에 위치된다.

더욱이, 도 5에 도시된 바와 같이 매끈한 층(5)에는 연결 방지 코팅부(32)가 제공된다. 상기 연결 방지 코팅부(32)가 매끈한 층(5)(특히 시트-금속 포일)의 상측면(34)과 하측면(35)에 배치되는 것이 바람직할지라도, 어느 한 면에 산화층이 제공되어 예외적인 상황을 충족시킬 수 있다. 여하튼, 예를 들면 확산의 결과로서, 금속층이 연속되지 않게 되고 비교적 큰 셀(33)이 결론적으로 하중을 받아 형성될 수 있다는 것이 보장된다. 즉, 이러한 셀(33)이 예를 들면 매끈한 층(5)의 일부와 구성된 시트-금속 포일(11)의 일부로 형성되고, 상기 셀(33)이 2개의 동일한 연결점(하측-면 연결점에 대해 본 도면에서 도시됨)에 의해 외곽이 형성되고, 더욱이 구성된 시트-금속 포일(11)에 의해 형성된 셀 경계가 적어도 15개의 구조부 극대부(13)로 형성되는 설계가 가능하다. 이러한 구성에 의해 특히 셀(33)의 높은 변형도 또는 인접한 시트-금속 포일의 가요성 배치가 특히 프로파일 방향(28) 및 이 방향의 횡방향에서 가능하다.

도 6에는 구성된 층(5) 또는 구성된 시트-금속 포일(11)의 특히 바람직한 변형예가 도시되어 있고, 이에 본 발명이 특별히 사용될 수 있다. 한편 복잡하게 설계된 매끈한 층(5)이 구역부(27)의 덕트 방향을 형성하기 위해 경사부(29)와 오목부(30)(파형)의 프로파일 방향(8)으로 규칙적으로 반복되어 배치되며, 다른 한편으로 교호로 상하로 뻗어 형성된 돌출부(18)에 의해 덕트를 따라 유동하는 배기 가스의 반복된 편향이나 와동이 가능하여, 새로운 유동 스트랜드가 반복적으로 형성될 수 있다(제 1 유동 방향(26)의 화살표에 의해 지시됨). 적어도 매우 얇은 매끈한 층(5)의 돌출부(18), 개구(19), 경사부(29) 및 오목부(30)의 결과로서, 허니콤 몸체의 내부에서의 고 강성의 연결이 방지되는데, 이는 현재 본 발명에서 제시된 배치에 의한 것이다. 예를 들면, 연결점(6)이 경사부(29)에 대해 도시되었다. 상기 연결점은 2개의 납땜점(31)으로 이루어져 있고, 상기 납땜점은 경사부(29)의 정점 부근에 위치되고, 본 발명에서 스트립처럼 형성되고 상기 경사부(29)에 평행하게 형성된다. 상기 타입의 연결점(6)은 특히 납땜점(31)의 구역에 도포된(예를 들면 인쇄된(imprinted)) 접착제에 의해 만들어질 수 있고, 층이 배치되어 허니콤 구조부를 형성하고, 솔더 파우더가 단부면에 의해 덕트를 통해 접착제에 제공되고, 땜납 재료가 허니콤 구조부의 열 처리 이후에 덕트에 접착되고 최종적으로 연결점(6)을 형성한다.

1 허니콤 몸체 2 하우징　
3 허니콤 구조부 4 덕트
5 금속층 6 연결점
7 접촉점 8 단면부
9 비접합 구역 10 스택
11 시트-금속 포일 2 간격
13 허니콤 구조부의 극대부 14 제 1 부분의 섹션
15 제 2 부분의 섹션 16 구역부
17 축선 18 돌출부
19 개구 20 배기가스 처리 유닛
21 자동차 22 내연기관
23 배기 라인 24 케이싱 연결부
25 단부면 26 유동 방향
27 구역부의 덕트 방향 28 프로파일 방향
29 경사부 30 오목부
31 납땜점 32 연결 방지 코팅부
33 셀 34 상측면
35 하측면 36 반경부
37 구역부 38 코팅부

Claims

하우징(2)과, 다수의 덕트(4)로 이루어진 허니콤 구조부(3)를 구비한 허니콤 몸체(1)로서,
상기 허니콤 구조부(3)는 상기 허니콤 구조부(3)를 고정시키기 위한 연결점(6)을 형성하는 구성된 금속층(5)으로 형성되고, 더욱이 상기 허니콤 구조부(3)는 연결점(6)을 형성하는 상기 허니콤 구조부(3)의 단면부(8)에서 최대 20%의 내측 접촉점(7)을 구비하고, 둘러싸는 비접합 구역(9)이 각각의 경우에 동일한 크기가 되도록 상기 연결점(6)은 서로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 허니콤 구조부(3)는 복수의 교호로 구성된 시트-금속 포일(11)과 매끈한 금속층(5)으로 이루어진 하나의 스택(10)으로 형성되고, 상기 구성된 시트-금속 포일(11) 상의 상기 연결점(6)은 상기 금속층(5)에 인접하여 교호로 위치되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 금속층(5) 상의 상기 연결점(6)은 서로에 대해 상이한 간격 (12)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 연결점(6)은 구성된 금속층(5)의 극대부(13)에 인접하여 형성된 납땜점인 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 연결점(6)은 상기 허니콤 구조부(3)의 구역부(16)의 하나의 부분의 섹션(14)에서만 그 축선(17) 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 5에 있어서,
2개 부분의 섹션(14, 15)이 상기 축선(17) 방향으로 서로 이격되어 제공되고, 상기 연결점(6)은 상기 축선(17) 방향에서 보았을 경우 각각 서로 겹치는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 허니콤 구조부(3)는 모든 상기 금속층(5)에 의해 상기 허니콤 구조부(3)의 전체 구역부(16) 상에서 상기 하우징(2)과 연결되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1에 있어서,
상기 구성된 금속층(5)에는 하나의 돌출부(18)나 하나의 개구(16)가 제공되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 하나의 허니콤 몸체(1)를 구비한 것을 특징으로 하는 배기가스 정화 유닛(20).
청구항 9에 따른 하나의 배기-가스 정화 유닛(20)을 구비한 것을 특징으로 하는 자동차(21).