KR102498926B1 - 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스 - Google Patents

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비테스코 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 외벽(2)을 통해 외벽(2)에 의해 둘러싸인 내부 공간(5)의 내부에 배열된 하나 이상의 전도체 경로(4)와 전기적으로 접촉하기 위해 개구부(3)를 가지는 외벽(2)을 포함하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1)에 관한 것이다. 개구부(3)는 내부 공간(5)으로부터 외측으로 돌출되고 외벽(2)과 일체로 형성된 돌출부(6)에 배열된다.

Description

배기 가스를 처리하기 위한 디바이스
본 발명은 외벽을 통해, 외벽에 의해 둘러싸인 내부 공간 내에 배열되는 하나 이상의 전도체 트랙과 전기적으로 접촉하기 위해 개구부를 갖는 외벽을 갖는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스에 관한 것이다.
이러한 종류의 디바이스는 원칙적으로 예를 들면, EP 2 175 115 A1로부터 알려진다. 본 명세서에 개시된 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스는 전도체 요소로 구현되는 센서 필름을 갖는다. 디바이스의 하우징은 전도체 요소와 접촉하기 위한 개구부를 갖는다. 실시형태에서, 복수의 전도체 요소와 접촉하기 위해 개구부를 사용하는 것이 제공된다. 디바이스는 하우징의 외부 표면에 예를 들면, 기밀 용접 이음매가 있는 개구부 주위에 배열되는 금속 슬리브를 갖는다. 슬리브는 내부에 절연체로 라이닝되고 전도체 요소와 접촉하기 위한 전극을 안전하게 수용할 수 있다. 의도는 따라서, 또한 특히 어떠한 배기 가스도 슬리브를 통해 외부로 이동하지 않음을 보장하는 것이다.
종래 기술은 마찬가지로, 전기 절연 방식으로 지지 기판에 부착되는 금속 시트 층을 갖는 전기적으로 가열 가능한 촉매 변환기를 개시한다.
내부 공간에 벌집형 본체가 배열되는 디바이스의 벌집형 본체의 단부 측에서 절연된 가열 전도체에 의해 구현되는 전기적으로 가열 가능한 캐리어 기판이 또한 알려진다.
기판을 가열하는 또 다른 알려진 방식은 디바이스의 평활/주름진 층에 적용되는 전도체 트랙에 의해 가능한 한 내부 촉매 변환기 표면의 많은 부분을 제공하는 것을 수반한다. 거의 전체 캐리어 체적은 전도체 트랙에 의해 전기적으로 가열될 수 있다.
종래의 가열 가능한 촉매 변환기의 경우에 일부 문제가 관찰될 수 있다. 예를 들면, 일부 경우에 전체 촉매 변환기 표면이 가열되지 않을 수 있다. 48 볼트 애플리케이션에 대해, 평소보다 높은 저항이 때때로 요구되고, 때때로 이들은 기판의 최소 재료 길이가 이용 가능해야 하기 때문에 작은 기판 크기의 경우에 기술적으로 구현될 수 없다.
또한, 절연된 가열 전도체를 삽입할 때 문제가 발생할 수 있다. 가열 전도체가 절연되어 있기 때문에, 온도 분포가 상대적으로 열악할 수 있다. 게다가, 가열 전도체의 영역에서 폐쇄된 셀이 발생할 수 있거나 증가된 역압이 또한 발생할 수 있다.
마지막으로, 상대적으로 큰 촉매 변환기 표면을 가열할 때 문제가 또한 발생할 수 있다. 디바이스의 외벽을 통해 가열 요소의 각각의 개별적인 전도체 트랙을 이끌어 냄으로써 전기 접촉은 매우 복잡할 수 있다. 또한, 열역학적으로 안정된 캐리어 필름 코팅은 종종 상당한 정도의 공정 복잡성과 연관된다. 예를 들면, 배출 가스를 누출하는 것과 관련하여 디바이스의 기밀성(leaktightness)은 마찬가지로, 많은 수의 개별적인 전기 접점을 이끌어 냄으로써 부정적인 영향을 받을 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 비해 개선되는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다. 의도는 특히, 디바이스의 기밀성을 개선하는 것이다.
본 발명의 목적은 서두에서 언급된 종류의 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스에 의해 성취되며, 개구부는 내부 공간으로부터 외측으로 돌출되고 외벽과 일체로 형성되는 돌출부에 배열된다.
이 해결책은 외벽과 해당 외벽으로부터 분리되는 금속 슬리브 사이에 종래 기술로부터 알려진 용접 이음매가 제거될 수 있다는 장점을 갖는다. 용접 이음매는 예를 들면, 외부로의 배기 가스에 대한 잠재적인 누출 지점을 구성할 수 있다. 슬리브를 교체하는 일체로 형성된 돌출부로 인해, 별개의 슬리브, 따라서 슬리브와 외벽 사이의 용접 이음매가 불필요하다. 이러한 방식으로 구성요소, 생산 단계 따라서 또한 생산 비용이 또한, 절약할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태는 종속 특허 청구항의 일부이다.
돌출부는 외벽에 비드(bead)로서 형성되는 것이 바람직하다. 비드는 특히 외벽이 원통형 형상인 경우 단순한 방식으로 외벽에 통합될 수 있다. 비드는 바람직하게는 개구부를 통해 전도체 또는 전도체들 또는 반도체 또는 반도체들의 편리한 접촉을 허용하는 폭 및 깊이를 가질 수 있다. 개구부는 바람직하게는, 비드의 상단 측에 배열되지만, 개구부는 다른 실시형태에서 대안적으로, 비드의 측벽에 배열될 수 있다. 개구부는 보어(bore)로서 구현될 수 있다. 개구부는 바람직하게는 전도체 트랙 중 하나 이상의 양극과 접촉하는 역할을 한다. 그러나, 일부 실시형태에서, 개구부는 전도체 트랙 중 하나 이상의 양극 및 또는 음극 둘 모두와 접촉하는 역할을 한다. 비드는 바람직하게는, 측벽을 연결하고 2개의 측벽에 인접한 외벽의 섹션에 평행하게 이어지는 상단 벽을 갖는다. 측벽이 상단 벽에 실질적으로 수직으로 이어지는 것이 바람직하다. 개구부가 상단 벽에 형성되는 것이 특히 바람직하다.
돌출부, 바람직하게는 비드는 바람직하게는, 내부 공간 내에서 외벽과 전도체 트랙 캐리어 사이에 공동을 형성한다. 비드는 바람직하게는, 2개의 평행한 측벽을 갖는다. 전도체 트랙 캐리어는 바람직하게는 필름이다. 공동은 내부 공간에 형성되고 바람직하게는, 비드의 측벽 및 상단 벽에 의해 그리고 전도체 트랙 캐리어에 의해 한정된다. 이 종류의 공동은 전도체 트랙과 편리하게 전기적으로 접촉하기 위한 설치 공간을 생성하기 위해 유리할 수 있다.
공동에서, 전극은 바람직하게는, 하나 또는 복수의 전도체 트랙과 접촉하기 위해 개구부와 전도체 트랙 캐리어 사이에 배열된다. 따라서, 공동에 의해 생성되는 설치 공간이 사용될 수 있다. 외벽을 통해 전기적으로 접촉될 수 있는 하나 이상의 전극이 내부 공간에서, 특히 공동에서 제공되고, 전극의 각각은 내부 공간에서 전도체 트랙 중 2개 이상과 전기적으로 접촉하는 것이 바람직하다.
복수의 전극이 제공되는 경우, 따라서 전극 중 2개 이상이 외벽의 동일한 개구부를 통해 전기적으로 접촉될 수 있는 것이 바람직하고, 개구부는 전도체 트랙이 접촉될 수 있는 내부 공간의 영역 위의 외벽에 방사상으로 배열된다. 따라서, 개구부의 수가 감소될 수 있으며, 이것은 디바이스의 기밀성 및 생산 비용에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 그러나, 다른 실시형태에서, 복수의 전극과 전기적으로 접촉할 목적으로 각각의 전극에 대해 별개의 개구부가 제공되어, 각각의 전극이 그 다음, 상기 전극과 연관되는 개구부를 통해 외벽을 통해 전기적으로 접촉될 수 있다.
전극은 바람직하게는, 전극의 단면, 즉 재료 두께가 하나 또는 복수의 전도체 트랙의 단부와 관련하여 적응되도록 설계된다. 이것은 전극 내에서 일정한 전류 밀도를 보장하기 위해 유리하다. 그렇지 않으면, 전류 밀도를 감소/증가시키는 것은 원치 않는 콜드/핫 스팟(cold/hot spots)을 야기할 수 있다. 재료 두께의 요구된 변경은 각각의 전도체 트랙의 전류 소비에 의존한다. 따라서, 전극의 단면은 바람직하게는, 각각 거기와 접촉된 전도체 트랙의 전류 소비에 의존하여 단면이 달라진다. 외벽의 방사상으로, 전극은 바람직하게는, 예상된 전류 흐름과 매칭되는 두께를 갖는다. 전극은 바람직하게는 가장 얇은 지점에서보다 가장 두꺼운 지점에서, 2배 이상, 더 바람직하게는 3배 이상, 더 바람직하게는 4배 이상, 특히 바람직하게는 5배 이상으로 더 두껍다. 따라서, 상당한 온도 차가 발생하지 않고 가장 얇은 지점에서보다 가장 두꺼운 지점에서 상당히 큰 전류 흐름이 관리될 수 있다.
전극은 바람직하게는, 복수의 전도체 트랙과 접촉하기 위해 외벽의 적어도 하나의 섹션을 따라 연장되는 버스바로서 설계된다. 따라서, 많은 수의 전도체 트랙은 단일 전극에 의해 접촉될 수 있어서, 각각의 전도체 트랙에 대해 별개의 전극이 요구되지 않는다. 바람직한 실시형태에서, 전극은 스트립형 버스바로서 설계된다. 버스바는 바람직하게는 돌출부의, 바람직하게는 비드의 적어도 하나의 섹션을 따라 연장된다. 전극이 버스바로서 설계되면, 상기 전극이 그것의 확장 방향을 따라 이를 위한 충분한 공간을 제공하기 때문에, 복수의 전도체 트랙은 특히 단순한 방식으로 전극을 통해 용이하게 전기적으로 접촉될 수 있다. 전극은 따라서, 특히 복수의 전도체 트랙이 전극에 의해 접촉되도록 의도될 때 버스바로서 구현될 수 있다. 버스바는 바람직하게는, 외벽과 동일한 굽힘 반경으로 구부러져서, 스트립이 원주 방향으로 실질적으로 일정한 거리로 내부 공간에서 외벽을 따르도록 설계되게 한다. 개구부의 통로 영역은 바람직하게는, 내부 공간을 향하는 영역에 대한 전극의 지면(areal) 범위보다 크다. 특히, 바람직하게는 전극이 버스바로서 구현되는 경우, 외벽의 원주 방향으로의 개구부의 확장은 그것의 확장 방향으로 전극의 길이보다 클 수 있다. 따라서, 전극은 개구부를 통해 내부 공간에 용이하게 삽입될 수 있다.
대안적인 실시형태에서, 전극은 외벽을 통한 전기적 접촉을 위한 입력 단부 전도체 및 내부 공간에서 복수의 전도체 트랙과 전기적으로 접촉하기 위한 다수의 출력 단부 전도체를 갖는 케이블 배열로서 구현된다. 케이블 배열은 따라서, 입력 단부 전도체를 복수의 출력 단부 전도체로 분기한다. 내부 공간에서 전기적으로 접촉될 전도체 트랙만큼 많은 출력 단부 전도체만이 바람직하게는 존재한다.
전극의 길이는 바람직하게는, 특히 외벽이 원통형 형상인 경우에 외벽의 방사상으로 둘레의 절반보다 크거나 그와 같다. 전극의 최소 길이는 바람직하게는, Lmin=0.5*π*D이며, 여기서 D는 원통형 외벽의 직경을 표현한다. 전극은 바람직하게는, 0과 3(Ohm * mm²)/m 사이에 있는 저항률(ρ)을 갖는 전기 전도성 재료로 형성된다. ρ는 바람직하게는 ≤1.5(Ohm*mm²)/m이다. 따라서, 전극의 특히 양호한 전기 전도도가 성취될 수 있다.
전극이 하나 이상의 전기 절연 지지부에 의해 외벽에 고정되는 것이 바람직하다. 일부 실시형태에서, 전기 절연 지지부는 지지 핀으로서 구현된다. 일부 실시형태에서, 전기 절연 지지부는 외벽에 대한, 특히 전극과 외벽 사이의 전기적으로 절연된 땜납 연결부로서 구현된다. 지지부는 바람직하게는 지지 핀으로서 구현된다. 전극의 확장 방향을 따라 서로 동일한 거리에 배열되는 복수의 지지 핀, 특히 2개 내지 8개, 바람직하게는 5개의 지지 핀이 제공될 수 있다. 지지 핀은 바람직하게는, 서로 전기적으로 절연되는 2개의 핀 부분을 갖는다. 제1 핀 부분이 제2 핀 부분에서 동축으로 고정되어 수용되고 전기 절연을 위한 절연 재료가 2개의 핀 부분 사이에 삽입되는 것이 바람직하다. 제1 핀 부분은 그 다음, 외벽에 고정될 수 있고 제2 핀 부분은 전극에 고정될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지이다. 따라서, 전극과 외벽 사이의 안정된 기계적 연결이 성취되고 전극과 외벽 사이의 바람직하지 않은 전기 접촉이 방지된다. 대안적인 실시형태에서, 전기 절연 지지부 중 하나 이상은 각각 지지 핀으로서 구현되지 않지만, 오히려 외벽에 대한, 특히 전극과 외벽 사이의 전기적으로 절연된 땜납 연결부로서 구현된다. 일부 실시형태는 지지 핀으로서 구현되도록 전기 절연 지지부 중 하나 이상 및 동시에 외벽에 대한, 특히 전극과 외벽 사이의 전기적으로 절연된 땜납 연결부로서 구현되도록 하나 이상의 또 다른 전기 절연 지지부를 제공한다.
일부 실시형태에서, 복수의 전기 전도성 접촉 영역은 전극에서 서로 옆에 제공된다. 각각의 경우에 접촉 영역 중 하나가 각각의 경우에 전기 접촉을 위한 복수의 전도체 트랙 중 하나와 연관되는 것이 바람직하다. 절연 영역은 특히 바람직하게는 전극의 복수의 접촉 영역 사이에 각각 개재된다. 이것은 접촉 영역으로 만 전기적 접촉을 제한하고 전극의 접촉 영역에 대해 지면으로 지탱하거나 접하는 방식으로 내부 공간에 전도체 트랙의 접촉 영역을 배치하는 것을 가능하게 한다. 내부 공간의 다른 요소는 그 다음, 디바이스 외부로부터 전극에 의해 전기적으로 접촉하지 않고, 전극의 절연 영역에 대해 지면으로 지탱하거나 접할 수 있다. 이것은 디바이스의 소형의 구성을 허용한다. 전극은 바람직하게는, 버스바로서 구현되고 직사각형 접촉 영역은 버스바의 확장 방향을 따라 직사각형 절연 영역과 교대로 나타난다. 단지 접촉될 전도체 트랙만큼 많은 접촉 영역을 제공하는 것이 편리하다.
실시형태에서, 감겨진 주름진 층과 교대로 나타나는 감겨진 평활층은 알려진 방식으로 내부 공간에 배열된다. 평활층 중 적어도 하나는 바람직하게는, 전도체 트랙 캐리어이다. 평활층 중 적어도 2개가 전도체 트랙 캐리어이고 각각 접촉될 전도체 트랙을 운반하는 것이 특히 바람직하다. 전도체 트랙의 원하는 전기적 접촉을 성취하고 특히, 주름진 층의 바람직하지 않은 전기 접촉을 회피하기 위해, 평활층 및 주름진 층은 평활층의 비 절연 접촉 영역만 전극의 전기 전도성 접촉 영역과 접촉하도록 배열될 수 있다. 전기적으로 접촉되지 않을 내부 공간의 모든 요소는 그 다음, 기껏해야 전극의 절연 영역과 접촉하여, 원하지 않는 전기적 접촉이 회피되게 한다.
정확히 하나의 전기 부싱(electrical bushing)이 개구부를 통과하고 전극에 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 전기 부싱은 바람직하게는, 개구부를 통해 외벽 외부로부터 전극과 전기적으로 접촉하도록 배열된다. 즉, 이것은 정확히 하나의 전기 부싱이 전극을 통해 접촉될 모든 전도체 트랙에 전기적으로 연결됨을 의미한다. 따라서, 단일 부싱이 전극을 통해 복수의 전도체 트랙과 전기적으로 접촉하기 때문에 외벽 외부로의 연결 복잡성이 감소될 수 있다. 바람직한 전기 부싱은 볼트, 특히 원통형 볼트이다. 전기 부싱은 바람직하게는, 3 내지 15mm, 특히 바람직하게는 8mm의 직경을 갖는다. 전기 부싱은 바람직하게는, 최대 눈에 띄는 범위로 가열되지 않고, 10 내지 500 암페어 사이, 바람직하게는 200 암페어 이상 및/또는 350 암페어와 같거나 그 미만의 전류를 전도하도록 설계된다. 전기 부싱은 바람직하게는, 부싱 전도체, 부싱 슬리브 및 부싱 슬리브를 부싱 전도체로부터 전기적으로 절연하는 부싱 절연체를 포함한다. 부싱 절연체는 부싱 전도체를 방사상으로 둘러싸고 그 두께는 0.5 내지 1.5mm가 바람직하다. 전기 부싱의 직경은 바람직하게는, 실질적으로 개구부의 직경에 대응하여, 전기 부싱이 정확한 끼워 맞춤으로 개구부에 삽입되게 한다.
실시형태에서, 정확히 2개의 전기 부싱이 개구부를 통과하고, 상기 전기 부싱 중 하나는 전극과 접촉하는 전기 부싱이고 다른 하나는 또 다른 전극과 접촉하는 또 다른 전기 부싱이다. 전극은 바람직하게는, 전도체 트랙의 양극과 전기적으로 접촉한다. 또 다른 전극은 바람직하게는, 전도체 트랙의 음극과 전기적으로 접촉한다.
복수의 전극, 특히 전극 및 또 다른 전극을 갖는 일부 실시형태에서, 각각의 전극과 접촉하기 위해, 외벽을 통해 각각의 연관된 전극과 전기적으로 접촉하도록 각각의 경우에 정확히 하나의 전기 부싱이 외벽을 통과하고 각각의 연관된 전극과 전기적으로 연결되는 것이 제공된다. 따라서, 각각의 전극에 대해 정확히 하나의 전기 부싱은 전기 접촉을 위해 충분하여, 외벽을 통해 전기 부싱의 수가 감소될 수 있게 한다.
돌출부는 바람직하게는, 특히 외벽과 전도체 트랙 캐리어 사이, 특히 바람직하게는 공동에서 층 스택을 수용한다. 전극은 바람직하게는 층 스택에 배열된다. 전기 부싱이 전극과 전기적으로 접촉하기 위해 층 스택을 관통 깊이까지 관통하는 것이 바람직하다.
전기 절연되는 절연 층은 바람직하게는, 외벽에 인접하는 층 스택의 구성 부분으로서 특히 공동에 끼워진다. 절연 층은 CVD/PVD 코팅, 에어로졸 증착 및 화염 스프레이로 구성된 그룹 중 하나 또는 또 다른 적합한 코팅 방법에 의해 적용될 수 있다. 절연 층은 적합한 절연 저항을 형성하기 위해 접촉될 예상된 최대 전압과 매칭되는 두께를 갖는다. 금속화 층은 바람직하게는, 특히 얇은 층의 기상 증착에 의해 절연 층에 인접하여 적용된다. 제1 땜납 층은 바람직하게는, 금속화 층에 인접하여 끼워진다. 전극은 바람직하게는, 제1 땜납 층에 인접하여 끼워진다. 실시형태에서, 전극은 스크린 인쇄 등에 의해 적용된다. 제2 땜납 층은 바람직하게는, 전극에 인접하여, 특히 각각의 접촉 영역에 인접하여 끼워진다. 제2 땜납 층은 바람직하게는 또한, 전기적으로 접촉될 전도체 트랙에 인접하고, 전도체 트랙은 전도체 트랙 캐리어에 끼워질 수 있다. 특히 바람직한 실시형태에서, 층 스택은 따라서 외벽으로부터 시작하여 전도체 트랙 캐리어를 향해 절연 층, 금속화 층, 제1 땜납 층, 전극 및 제2 땜납 층의 시퀀스로 형성된다.
전극이 바람직하게는 경질 납땜에 의해 특히, 납땜제에 의해 특히 바람직하게는, 니켈-, 철-, 은- 또는 백금 기반 땜납 등에 의해 제1 땜납 층을 통해 금속화 층에 물질적으로 결합된 방식으로 및/또는 제2 땜납 층을 통해 전도체 트랙에 연결되는 것이 바람직하다.
층 스택은 바람직하게는, 관통 깊이까지 전기 부싱을 위해 층 스택으로 부분적으로 연장되는 컷아웃(cutout)을 가져서, 전기 부싱이 제1 땜납 층과 전기적으로 접촉되는 전극과 전기적으로 접촉하기 위해 제1 땜납 층과 전기적으로 접촉하게 한다. 바람직한 실시형태에서, 컷아웃은 따라서, 절연 층 및 금속화 층을 통과한다. 절연 층 및 금속화 층은 따라서, 바람직하게는 전기 부싱을 방사상으로 둘러싸고, 전기 부싱은 바람직하게는 전기 부싱의 하나의 단부에 의해 제1 땜납 층에 대해 축방향으로 접한다. 전력원에 대한 연결부 예를 들면, 케이블 또는 단자는 제1 언급된 단부의 반대편에 위치되고 외벽 밖으로 돌출되는 또 다른 단부의 전기 부싱에서 제공될 수 있다.
디바이스가 개구부를 통해 내부 공간에서 전도체 트랙의 제1 극과 전기적으로 접촉하도록 설계되는 것이 바람직하다. 디바이스는 바람직하게는 외벽에서, 내부 공간에서 전도체 트랙의 제2 극과 전기적으로 접촉하기 위해 또 다른 개구부를 갖는 또 다른 돌출부를 갖는다. 또 다른 개구부는 바람직하게는, 방사상으로 외측으로 돌출되고 특히, 외벽과 일체로 형성되는 또 다른 돌출부에 배열된다. 또 다른 돌출부는 또 다른 비드로서 설계되고 상기 설명된 비드의 실시형태 중 하나에 따라 설계될 수 있다. 제1 극은 바람직하게는, 특히 바람직한 전도체 트랙 캐리어인 평활층에 배열되는 전도체 트랙의 제1 극이다. 제2 극은 바람직하게는, 특히 평활층에 배열되는 전도체 트랙의 제2 극이다. 제1 극은 바람직하게는 양극이다. 제2 극은 바람직하게는 음극이다. 제2 극은 대안적으로, 또한 디바이스 재킷으로 또한 칭해진 외벽을 통해 전기적으로 접촉될 수 있다. 평활층의 종단에는 그 다음, 바람직하게는 경질 납땜을 위한 땜납이 제공되며, 이는 음극과 접촉하기 위해, 전도체 트랙 및 외벽을 물질적으로 결합된 방식으로 서로 연결하기 위해 적합하다. 따라서, 외벽과 전도체 트랙의 음극 사이의 고정된 접촉이 보장될 수 있다. 일부 실시형태는 제1 극과 접촉하도록 전극을 제공한다. 일부 실시형태는 제2 극과 접촉하도록, 전극의 실시형태와 같이 설계될 수 있는 또 다른 전극을 제공한다.
디바이스가 내부 공간에 전극 및 또 다른 전극을 갖고 각각의 경우에 전도체 트랙 중 2개 이상의 제1 극과 전기적으로 접촉하기 위해 외벽을 통해 전극과 전기적으로 접촉하도록 설계되며 각각의 경우에 전도체 트랙 중 2개 이상의 제2 극과 전기적으로 접촉하기 위해 외벽을 통해 또 다른 전극을 전기적으로 접촉하도록 설계되는 것이 특히 바람직하다. 전극은 바람직하게는, 돌출부에 수용되고 또 다른 전극은 바람직하게는, 또 다른 돌출부에 수용된다. 일부 실시형태에서, 전극 및 또 다른 전극은 공통 돌출부에 수용되고/거나 외벽의 동일한 개구부를 통해 전기적으로 접촉된다. 양극 전기 부싱은 바람직하게는, 전극과 전기적으로 접촉한다. 음의 전기 부싱이 또 다른 전극과 전기적으로 접촉하는 것이 바람직하다.
전극 및 또 다른 전극이 내부 공간에서 서로 평행하게 배열되고 외벽으로부터 실질적으로 일정한 거리로 연장되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 극 및 제2 극은 각각 매우 간편한 방식으로 서로 바로 옆에 전기적으로 접촉될 수 있다.
디바이스가 내부 공간에서, 각각이 전도체 트랙 중 하나를 운반하는 전도체 트랙 캐리어 중 하나 이상을 갖는 것이 바람직하다. 각각의 경우에, 전도체 트랙 중 하나는 바람직하게는, 전기 절연되는 절연 코팅 및 각각의 전도체 트랙 캐리어의 표면에 배열되고, 전기 절연되는 절연 코팅은 외벽을 통해 전도체 트랙과 전기적으로 접촉하도록 전도체 트랙과 전기적으로 접촉하기 위해 전도체 트랙의 접촉 영역에서 차단되고, 바람직하게는 표면 및 전도체 트랙에 형성된다. 절연 코팅이 또한, 전도체 트랙으로부터 전도체 트랙 캐리어를 전기적으로 절연시키기 위해 전도체 트랙 캐리어의 표면과 전도체 트랙 사이에서 연장되는 것이 바람직하다.
전도체 트랙 중 적어도 하나는 바람직하게는, 내부 공간에 배열되는 히터를 동작시키도록 설계된다. 히터는 바람직하게는, 특히 평활층에 배열되는 전도체 트랙이다. 평활층의 전도체 트랙이 전기 절연되는 절연 코팅으로 코팅되는 것이 바람직하며, 전도체 트랙이 전극에 의해 전기적으로 접촉되는 전도체 트랙의 접촉 영역을 노출시키기 위해 절연 코팅에서 컷아웃이 제공된다. 바람직하게는 전도체 트랙의 각각의 접촉 영역에 대해, 특히 전도체 트랙의 각각의 극에 대해 별개의 컷아웃이 제공된다. 컷아웃은 바람직하게는, 평활층의 단부에 인접하게 배열되는데, 이는 단부가 일반적으로 조립된 상태에서 전극에 대해 지탱하는 평활층의 종단을 구성하기 때문이다. 히터로서 전도체 트랙은 바람직하게는, 전도체 트랙 캐리어 위에서 구불구불한 방식으로 또는 지그재그 방식으로 이어진다. 부가적으로 전도체 트랙이 없고 마찬가지로 절연을 위해 작용하는 갭은 바람직하게는, 절연 코팅의 단부와 전도체 트랙 캐리어의 특히, 평활층의 필름의 단부 사이에 제공된다. 특히 필름의 단부 측에서 갭의 영역은 일반적으로, 조립된 상태에서 내부로부터 디바이스의 외벽에 대해 접하도록 배열된다. 따라서, 전극 또는 그렇지 않으면 외벽의 내측과의 전도체 트랙 캐리어의 전기적 단락이 방지될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 디바이스는 촉매 변환기, 특히 지면으로 가열될 수 있는 촉매 변환기이다. 이 실시형태에서, 바람직하게는 전도체 트랙 캐리어, 특히 평활층의 전도체 트랙으로서 구현되는 다수의 가열 디바이스는 종종 외벽을 통해 디바이스 외부로부터 전기적으로 접촉되어야 한다. 본 발명은 따라서, 특히 밀봉이 개선되거나 단순화되기 때문에 그에 따라 유리한 효과를 가질 수 있다.
복수의 전도체 트랙 캐리어, 특히 복수의 필름, 특히 복수의 평활층 및/또는 복수의 주름진 층이 내부 공간에서 층 패키지를 형성하는 것이 바람직하다. 전도체 트랙 캐리어가 내부 공간에 감겨진 배열로 배열되는 것이 바람직하다. 평활층 및 주름진 층이 교대로 배열되고 각각 인접한 평활층과 주름진 층이 접촉하는 것이 바람직하다. 층 패키지는 바람직하게는, 알려진 S 형상으로 감겨지고 층 패키지는 층 패키지의 감기는 축의 확장 방향이 외벽의 축방향 확장의 확장 방향에 대응하는 방식으로 내부 공간에 수용된다. 실시형태에서, 층 패키지는 기울어질 수 있어서, 그것이 단부 측에서 볼 때 평행 사변형을 형성하게 한다. 이것은 롤업되지 않고 따라서, 평탄한 형태의 적층된 층의 층 패키지에서, 층이 서로에 대해 평행하게 이동하여, 복수의 평활층 및/또는 주름진 층의 에지에 의해 형성되는 단부 측의 표면이 평행 사변형의 형태를 가정하게 한다. 감겨진 형상의 층 종단의 길이는 그 다음, 경사각에 의존하여 단축될 수 있다. 이것은 특히 전극이 버스바로서 설계되는 경우, 전도체 트랙의 접촉 영역 및 전극의 연관된 접촉 영역을 작게 유지하거나 그렇지 않으면, 전극을 단축시키는 것을 가능하게 한다. 바람직한 경사각은 15°보다 크고, 더 바람직하게는 30°보다 크다. 바람직한 경사각은 90°미만이고, 더 바람직하게는 80°미만이다. 경사각은 특히 바람직하게는 40°와 80°사이에 있다. 특히 바람직한 경사각은 50°및 75°일 수 있다. 층 종단은 바람직하게는, 원통형 외벽의 방사상 원주에 대해 180°미만, 더 바람직하게는 160°미만, 더 바람직하게는 120° 미만, 더 바람직하게는 100°미만, 및 특히 바람직하게는 90°미만의 길이를 갖는다. 예시적인 바람직한 층 종단은 원통형 외벽의 방사상 원주에 대해 150°와 140°사이, 특히 대략 141°, 또는 110°내지 100°, 특히 대략 106°의 길이를 갖는다.
일부 실시형태에서, 외벽은 또한, 환경으로부터 내부 공간에 대한 개구부를 갖는 외벽을 밀봉하는 밀봉 벽에 의해 둘러싸여 있다. 이 폐쇄된 밀봉 벽에서, 기밀 방식으로 밀봉되는 부싱 보어는 바람직하게는 전기 부싱을 위해 제공된다. 따라서, 개구부는 특히, 생산 또는 유지 보수 동안 특히, 내부 공간에 대한 용이한 액세스를 허용하는 크기일 수 있으며, 이것에도 불구하고 디바이스의 우수한 기밀성이 성취될 수 있다.
절연 층, 절연 영역 및 절연 코팅 중 하나 이상은 바람직하게는, 고온에 내성, 바람직하게는 최대 1000℃의 온도까지의 고온에 내성이 있는 전기 절연 재료로부터 형성된다. 재료는 바람직하게는 산화성 조성을 갖고, 특히 바람직하게는 산화 알루미늄, 산화 티타늄, 산화 지르코늄 등이다. 특히 바람직한 재료는 바람직하게는 <1%의 다공성, 더 바람직하게는 <0.1%의 다공성, 특히 바람직하게는 0%의 다공성을 갖는다. 재료에는 바람직하게는 100nm와 10㎛ 사이의 두께가 제공된다. 절연 층, 절연 영역 및 절연 코팅 중 하나 이상의 두께는 따라서, 바람직하게는 100nm와 10㎛ 사이에 놓여 있다. 서로 비교하여 절연 층, 절연 영역 및 절연 코팅은 모두 동일한 두께와 다공성을 각각 갖는 동일한 재료로 형성될 필요는 없으며 상이한 재료가 또한, 각각의 경우에 원하는 전기 절연 효과가 성취되는 경우, 절연 층, 절연 영역 및 절연 코팅의 각각 내에서 서로 조합될 수 있음은 당연하다.
본 발명에 따른 디바이스는 바람직하게는, 다음 단계에 의해 생성된다: 첫째, 돌출부, 특히 비드는 외벽과 하나의 피스에 형성되고 접점을 확립하기 위해 주어진 폭 및 깊이로 내부 공간으로부터 떨어져 형성된다. 그 다음, 개구부, 특히 보어는 접촉 목적, 바람직하게는 양극과 접촉하기 위해 전기 부싱을 전극에 연결할 수 있도록 돌출부 내에 생성된다. 그 다음, 음극은 바람직하게는 또 다른 비드 내에서 양극에 대해 비슷하게 구현되는 외벽 또는 전극을 통해 선택적으로 접촉된다. 외벽을 통해 음극과 접촉할 때, 음극의 층 종단의 영역에는 전도체 트랙 및 외벽을 물질적으로 결합된 방식으로 서로 연결하는 경질 납땜을 위한 땜납이 제공됨이 바람직하다. 그 다음, 특히 절연 층, 금속화 층 및 전극을 포함하는 층 스택은 바람직하게는, 돌출부 내에 적용된다. 이 경우에, 전극의 층 두께는 바람직하게는, 예상된 전류 흐름과 매칭된다. 게다가, 절연 층의 층 두께는 바람직하게는 예상된 최대 전압과 매칭된다. 후속적으로, 전극에는 가능하게 절연되지 않은 층 단부 또는 그들의 단부 측과의 단락을 방지하기 위해 부분적으로 절연 영역이 제공된다. 이에 대한 일 대안으로서, 특히 세라믹 절연체와 같은 절연체는 층 단부 또는 층의 단부 측에 적용될 수 있거나 접촉 지점의 영역의 층 후면 측에 좁은 갭이 적용될 수 있다. 이 경우에, 필름 종단의 절연된 전도체 트랙 캐리어는 바람직하게는, 절연되지 않은 주름진 층보다 길지만, 필름 종단은 정상적으로 동일한 층 길이만큼 교번적으로 나타난다. 그 다음, 제2 땜납 층이 전극의 접촉 영역에 적용된다. 마지막으로, 전도체 트랙이 제공되는 대응하는 매트릭스가 압입된다.
그러나, 본 발명이 제한되지 않는 본 발명의 예시적인 실시형태는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 하기에 설명될 것이고, 여기서:
도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 제1 실시형태를 통한 단면을 도시한 도면;
도 2는 제1 실시형태에 따른 디바이스의 전극의 평면도;
도 3은 제1 실시형태에 따른 디바이스의 전도체 트랙 캐리어의 전도체 트랙의 평면도;
도 4는 제1 실시형태에 따른 디바이스의 축방향 뷰잉 방향을 따른 단면도;
도 5는 제1 실시형태에 따른 디바이스의 축방향 뷰잉 방향을 따른 또 다른 단면도; 및
도 6은 제2 실시형태에 따른 디바이스의 축방향 뷰잉 방향을 따른 단면도.
가독성을 개선하기 위해 첨부된 도면과 관련된 실시형태의 다음의 상세한 설명, 및 첨부된 특허 청구항에 참조 부호가 삽입되었다. 참조 부호는 임의의 제한 효과를 갖도록 의도되지 않는다. 또한, 설명의 일반적인 부분에서 및 다음의 상세한 설명에서 언급되는 모든 특징은 기술적으로 상호 배타적이지 않거나 상기 기능의 조합이 명시적으로 배제되지 않는 경우, 본 발명에 따른 새로운 예시적인 실시형태를 형성하기 위해 도시적이고 예시적인 실시형태 사이에서 서로 또한 조합될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 디바이스(1)의 제1 실시형태를 통한 단면을 도시한다. 디바이스(1)는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스이며, 여기서 하기에 더 명확해질 바와 같이, 더 정확하게 지면으로 가열 가능한 촉매 변환기이다.
디바이스(1)는 외벽(2)을 갖는다. 외벽(2)은 외벽(2)을 통해, 외벽(2)에 의해 둘러싸인 내부 공간(5) 내에 배열되는 전도체 트랙(4)과 전기적으로 접촉하기 위해 개구부(3)를 갖는다. 본 예시적인 실시형태에서, 외벽(2)은 원통형 형상이고, 외벽(2)의 원통형 곡률은 단순화의 이유를 위해 도 1에 도시되지 않는다. 원통형 외벽(2)의 대칭축은 도 1의 예시의 뷰잉 방향을 따라 이어진다.
개구부(3)는 내부 공간(5)으로부터 외측으로 돌출되고 외벽(2)과 일체로 형성되는 돌출부(6)에 배열된다. 따라서, 돌출부(6)는 종래 기술로부터 알려진 바와 같이, 별개의 용접 슬리브를 교체할 수 있다. 더 정확하게, 돌출부(6)는 외벽(2)에 비드로서 형성된다. 도 1에서 뷰잉 방향은 비드의 확장 종방향을 따른다. 비드는 따라서, 외벽(2) 주위의 원주 방향으로 연장된다. 비드는 2개의 평행한 측벽(7a, 7b) 및 그에 실질적으로 수직으로 지향되고 2개의 측벽(7a, 7b)을 서로 연결하는 상단 벽(8)에 의해 형성된다. 상단 벽(8)은 측벽(7a, 7b)에 측방향으로 인접하는 외벽(2)의 나머지 부분에 평행하게 이어진다. 2개의 측벽(7a, 7b)은 상단 벽(8)에 실질적으로 수직으로 이어진다. 개구부(3)는 보어로서 상단 벽(8)의 중앙에 형성된다.
돌출부는 내부 공간(4) 내에서, 전도체 트랙(4)을 운반하는 전도체 트랙 캐리어(9)와 외벽(2) 사이에 공동(10)을 형성한다. 공동(10)은 더 정확하게 상단 벽(8), 2개의 측벽(7a, 7b) 및 전도체 트랙 캐리어(9) 사이에 위치된다. 전극(11)은 전도체 트랙(4)과 접촉하기 위해 공동(10)의 전도체 트랙 캐리어(9)와 개구부(3) 사이에 배열된다.
도 1은 정확히 하나의 전기 부싱(12)이 개구부(3)를 통과하고 전극(11)에 전기적으로 연결되는 것을 도시한다. 전기 부싱(12)은 개구부(3)를 통해 외벽(2) 외부로부터 전극(11)과 전기적으로 접촉하도록 배열된다. 돌출부(6)는 공동(10)의 이 예시적인 실시형태에서 층 스택을 수용한다. 전극(11)은 층 스택에 배열된다. 전기 부싱(12)은 전극(11)과 전기적으로 접촉하기 위해 층 스택을 관통 깊이까지 관통한다.
층 스택은 상단 벽(8)에서 시작하여, 전극(11)으로부터 외벽(2)을 전기적으로 절연하기 위한 절연 층(13), 금속화 층(14), 제1 땜납 층(15), 전극(11) 및 제2 땜납 층(16)으로 구성된다. 전기 부싱(12)은 절연 층(13) 및 금속화 층(14)을 통과하고 물질적으로 결합된 방식으로 제1 땜납 층(15)에 연결된다. 제1 땜납 층(15)은 결과적으로, 물질적으로 결합된 방식으로 전극(11)에 전기적으로 연결된다. 제2 땜납 층(16)은 물질적으로 결합된 방식으로 전극(11)을 전도체 트랙(4)에 전기적으로 연결하는데, 여기서 도 4에 도시되고 하기에 더 정확하게 설명된 전도체 트랙(4)의 제1 접촉 영역(17)에 더 정확하게 연결한다. 관통 깊이는 따라서, 절연 층(13) 및 금속화 층(14)을 통해 제1 땜납 층(15)까지 연장된다. 따라서, 절연 층(13) 및 금속화 층(14)은 전기 부싱(12)을 방사상으로 둘러싼다.
도 2는 디바이스(1)의 제1 실시형태에 따른 전극(11)의 평면도를 도시한다. 평면도는 내부 공간(5)을 향하는 전극(11)의 측을 도시한다. 전극(11)은 내부 공간(5)으로부터 회피되는 반대 측에 있는 외벽(2)을 통해 전기적으로 접촉된다. 전극(11)은 버스바로서 설계되고, 이 예에서 스트립형 버스바로서 설계된다. 복수의 접촉 영역(18)은 전극(11)에서 제공된다. 복수의 절연 영역(19)은 전극(11)에서 제공된다. 절연 영역(19)은 접촉 영역(18) 사이에 배열되어, 각각의 경우에 하나의 접촉 영역(18)이 전극(11)을 따른 절연 영역(19)과 교대로 나타나게 한다. 여기서, 10개의 접촉 영역(18)은 예로서 제공되고, 따라서 10개의 전도체 트랙(4)이 전극(11)에 의해 접촉될 수 있다. 더 많거나 더 적은 전도체 트랙(4)이 전기적으로 접촉될 경우, 더 많거나 더 적은 접촉 영역(18)이 그러나, 또한 그에 따라 제공될 수 있다. 그러나, 정확히 하나의 접촉 영역(18)이 각각의 전도체 트랙(4)과 연관되고 전극(11)에서 제공된 접촉 영역(18)의 수는 전기적으로 접촉될 전도체 트랙(4)의 수에 대응하는 것이 바람직하다. 단순성의 이유로 인해, 단지 하나의 접촉 영역(18) 및 접촉 영역(18)에 인접한 하나의 절연 영역(19)만이 도 2에서 참조 부호와 함께 제공된다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 디바이스(1)의 전도체 트랙 캐리어(9)의 전도체 트랙(4)의 평면도를 도시한다. 더 정확하게, 도 3은 디바이스(1)에 설치되는 복수의 전도체 트랙 캐리어(9) 중 하나를 도시한다. 전도체 트랙 캐리어(9)는 촉매 변환기의 평활층을 형성한다. 전도체 트랙(4)은 전도체 트랙 캐리어(9)에 적용되고 전도체 트랙 캐리어 위에서 구불구불한 방식으로 이어진다. 절연 코팅(20)은 전도체 트랙(4)에 적용되고 전도체 트랙 캐리어(9)의 많은 부분을 커버한다. 절연 코팅(20)은 또한, 전도체 트랙(4)으로부터 전도체 트랙 캐리어(9)를 전기적으로 절연하기 위해 전도체 트랙(4)과 전도체 트랙 캐리어(9) 사이에서 연장된다. 갭(21)은 절연 코팅(20)의 에지와 전도체 트랙 캐리어(9)의 에지 사이에 없는 채로 유지된다. 절연 코팅(20) 및 전도체 트랙(4) 중 어느 것도 갭(21)에 위치되지 않는다. 따라서, 갭(21)은 예를 들면, 전도체 트랙 캐리어(9)가 디바이스(1)에 장착되는 상태에서 갭(21)이 예를 들면, 외벽(2)에 대해 내부로부터 또는 전극(11)에 대해 접하면 부가적인 전기 절연체의 역할을 할 수 있다.
제1 접촉 영역(17)은 전도체 트랙(4)의 제1 단부 영역에 형성되며, 이 단부 영역은 전도체 트랙(4)의 양극을 형성한다. 제1 접촉 영역(17)은 절연 코팅(20)에 형성되는 제1 오목부에 의해 형성되고, 상기 오목부는 전도체 트랙(4)의 제1 단부 영역을 노출시킨다. 제2 접촉 영역(22)은 전도체 트랙(4)의 제2 단부 영역에 형성되고, 이 단부 영역은 전도체 트랙(4)의 음극을 형성한다. 제2 접촉 영역(22)은 절연 코팅(20)에 형성되는 제2 오목부에 의해 형성되며, 상기 오목부는 제2 단부 영역을 노출시킨다. 이것은 전도체 트랙(4)의 전기적 접촉이 전도체 트랙(4)의 2개의 단부 영역에서만 발생할 수 있음을 보장한다. 전극(11)의 접촉 영역(18) 중 하나는 전기 부싱(12)을 통해 외벽(2)의 개구부(3)를 통해 전도체 트랙(4)을 전기적으로 연결하기 위해 제1 접촉 영역(17)과 접촉하도록 배열된다. 디바이스(1)는 따라서, 개구부(3)를 통해 내부 공간(5)의 전도체 트랙(4)의 제1 극에 전기적으로 접촉하도록 설계된다. 도시되지 않은 일 실시형태에서, 디바이스(1)는 외벽(2)에서, 또 다른 돌출부, 특히 내부 공간(2)에서 전도체 트랙(4)의 제2 극과 전기적으로 접촉하기 위해 또 다른 개구부를 갖는 또 다른 비드를 갖는다. 이 제2 극은 그 다음, 예를 들면, 또 다른 비드의 또 다른 전극을 통해 전기적으로 접촉될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 또 다른 층 스택이 또 다른 비드에 존재할 수 있다. 반복을 회피하기 위해, 또 다른 돌출부, 또 다른 전극 및 또 다른 층 스택과 관련하여 돌출부(6), 전극(11) 및 층 스택에 관한 상기 진술에 대한 참조가 행해진다. 도시되지 않은 일 실시형태에서, 또 다른 비드는 외벽(2)의 원주 방향을 따라 비드에 평행하게 이어지고/거나 또 다른 전극은 전극(11)에 평행한 외벽(2)의 원주 방향을 따라 이어진다.
도 3에 도시된 전도체 트랙(4)은 내부 공간(2)에 배열되는 히터를 동작시키도록 설계된다. 더 정확하게, 전도체 트랙(4)은 여기서 히터이고 전기 저항기를 갖고, 이는 전류가 전도체 트랙(4)을 통해 제1 극과 제2 극 사이를 흐를 때 전도체 트랙 캐리어(9)를 가열한다. 평활층은 따라서, 지면으로 가열된다. 따라서, 디바이스(1)는 지면으로 가열 가능한 촉매 변환기이다.
도 4는 원통형 외벽(2)의 대칭축을 따라, 디바이스(1)의 축방향 뷰잉 방향을 따른 단면도를 도시한다. 이 경우에, 단면은 돌출부(6)을 통해 2개의 측벽(7a, 7b)에 평행하게 이어지지만, 전기 부싱(12)에 대해 오프셋되어, 상기 전기 부싱이 도 4에서 볼 수 없게 한다. 전극(11)은 외벽(2)의 곡률에 대응하는 곡률을 갖는 굽은 버스바로서 구현된다. 따라서, 전극(11)은 일정한 거리를 두고 외벽(2)을 따른다. 상기 설명된 전체 층 스택은 환형 방식으로 외벽(2)의 프로파일을 따른다. 디바이스(1)는 여기서 평활층으로서 구현되는 다수의 전도체 트랙 캐리어(9)를 포함한다. 전도체 트랙 캐리어(9)는 주름진 층(23)과 교대로 배열된다. 도 4에 도시된 예시적인 실시형태에서, 주름진 층(23)은 임의의 전도체 트랙(4)을 운반하지 않지만, 다른 실시형태에서 또한, 평활층에 더하여 또는 그 대신에 전도체 트랙 캐리어(9)일 수 있다. 예로서, 각각의 경우에만 하나의 전도체 트랙 캐리어(9), 즉 평활층, 및 이에 인접한 주름진 층(23)은 참조 부호에 의해 식별된다. 그러나, 섹션에서 도시된 감겨진 층 패키지가 다수의 교대로 배열된 전도체 트랙 캐리어(9) 및 주름진 층(23)을 갖는다는 것이 명백하다. 각각의 전도체 트랙 캐리어(9)의 제1 접촉 영역(17)은 각각의 경우에 전극(11)의 접촉 영역(18) 중 하나와 접촉한다. 전도체 트랙 캐리어(9)의 종단 영역의 절연된 단부 및 주름진 층(23)의 종단 영역은 전극(11)의 절연 영역(19)과 접촉한다. 전기 접촉은 따라서, 각각의 전도체 트랙(4)의 제1 접촉 영역(17)과 전극(11)의 연관된 접촉 영역(18) 사이에서만 발생한다. 도 4에 도시되지 않을지라도, 도 3에 도시된 제2 접촉 영역(22)의 전기적 접촉, 즉 전도체 트랙(4)의 음극이 각각의 전도체 트랙(4)의 제1 접촉 영역(17)에 대해 도 4에서의 예시와 매우 비슷하게 비드로서 구현되는 돌출부(6)에 평행한 또 다른 비드에서 발생한다고 생각하기는 용이하다. 또 다른 비드는 따라서, 돌출부(6)와 같이 외벽(2) 주위에서 환형 방식으로 외벽(2)의 원주 방향으로 이어지고 마찬가지로 연결 재료 예컨대, 또 다른 비드와 외벽(2) 사이의 용접 이음매에 대한 필요 없이 그것과 하나의 피스로 구현된다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 디바이스(1)의 축방향 뷰잉 방향을 따른 또 다른 단면도를 도시한다. 더 정확하게, 도 5는 이제 층 패키지의 감긴 축을 따라 예시적인 방식으로 전도체 트랙 캐리어(9) 및 주름진 층(23)의 층 패키지를 도시한다. 도 5에 따른 S 형상의 감김은 도 1 내지 도 4에 도시된 디바이스를 위해 사용된다. 층 패키지의 감김 축의 확장 방향은 외벽(2)의 축방향 확장의 확장 방향에 대응한다. 층 패키지는 기울어져서 감겨지지 않은 평평한 상태에서, 그것이 단부 측으로부터 뷰잉될 때 평행 사변형을 형성하게 한다. 층은 따라서, 서로에 대해 변위된 방식으로 배열된다. 변위 정도는 층 종단의 길이를 결정한다. 여기서 예로서, 감겨지지 않은 층 패키지에서 측정할 수 있는 기울기 각도는 75°이고 층 종단의 길이는 120.6mm, 또는 외벽(2)의 방사상 원주 각도, 106.3°로서 표현된다. 따라서, 전도체 트랙(9)의 각각의 제1 접촉 영역(17) 및 전극(11)의 연관된 접촉 영역(18)은 작게 유지될 수 있거나 그렇지 않으면 전극(11)의 길이가 짧게 유지될 수 있다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 디바이스(1)의 축방향 뷰잉 방향을 따른 단면도를 도시한다. 상기 도면은 전도체 트랙 캐리어(9) 및 층 패키지의 감김 축을 따라 도시된 일 대안적인 경사각을 갖는 주름진 층(23)을 포함하는 층 패키지를 도시한다. 도 6에 따른 S 형상의 감김은 도시되지 않은 본 발명의 일부 실시형태를 위해 사용된다. 그것은 그 다음, 단순히 도 5에 따른 감김을 층 종단의 길이에 의존하는 또 다른 요소 및 전극(11)의 조정을 통해 교체한다. 다시 도시된 층 패키지의 감김 축의 확장 방향은 외벽(2)의 축방향 확장의 확장 방향에 대응한다. 층 패키지는 다시 기울어져서 감겨지지 않은 평평한 상태에서, 그것이 단부 측으로부터 뷰잉될 때 평행 사변형을 형성하게 한다. 층은 따라서, 서로에 대해 변위된 방식으로 일단 다시 배열된다. 여기서 예로서, 감겨지지 않은 층 패키지에서 측정될 수 있는 기울기 각도는 그러나 50°이고 층 종단의 길이는 160.7mm, 또는 외벽(2)의 방사상 원주 각도, 141.6°로서 표현된다. 따라서, 층 종단은 더 먼 거리에 걸쳐 확장될 수 있으며, 이것은 애플리케이션에 의존하여 유리할 수 있다. 적용에 의존하여 또 다른 경사각이 가능하고 유리하다.
본 발명은 따라서 예를 들면, 촉매 변환기에 삽입된 가열 포일과 같은 지면의 가열 요소가 단순화된 방식으로 접촉되는 것을 허용한다. 특히, 도시되지 않은 실시형태에서 전기적으로 절연된 방식으로 지지 기판에 배열되는 금속 시트 층을 포함하는 통상적으로 전기적으로 가열 가능한 촉매 변환기는 도시된 전도체 트랙(4)과 비교 가능한 방식으로 접촉될 수 있다. 따라서, 동일한 방사상 위치에서 양 및 또한 음의 접촉 지점 둘 모두가 탭 오프(tap off)될 수 있다. 전도체 트랙(4)의 모든 접촉 영역(17, 22)의 접촉은 따라서, 전도체 트랙(4)의 양극에 대해 전극(11), 또는 음극에 대해 또 다른 전극에 의해 중앙에서 발생할 수 있다. 이것은 전기 부싱(12), 특히 전도체 트랙(4)에 의해 지면으로 가열될 수 있는 촉매 변환기에 의한 전도체 트랙(4)의 단순한 중앙 전기 연결을 야기한다. 그 결과 액세스 가능성이 증가되고 요구된 설치 공간의 양이 더 작아진다.

Claims (10)

  1. 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1)로서, 외벽(2)을 통해, 상기 외벽(2)에 의해 둘러싸인 내부 공간(5) 내에 배열되는 하나 이상의 전도체 트랙(4)과 전기적으로 접촉하기 위해 개구부(3)를 갖는 상기 외벽(2)을 구비하되,
    상기 개구부(3)는 상기 내부 공간(5)으로부터 외측으로 돌출되고 상기 외벽(2)과 일체로 형성되는 돌출부(6)에 배열되고,
    상기 돌출부(6)는 상기 외벽(2)과 상기 내부 공간(5) 내의 전도체 트랙 캐리어(9) 사이에 공동(10)을 형성하고 상기 공동(10)에서, 전극(11)은 하나 또는 복수의 전도체 트랙(4)과 전기적으로 접촉하기 위해 상기 개구부(3)와 상기 전도체 트랙 캐리어(9) 사이에 배치되고,
    상기 돌출부(6)는 상기 전극(11)이 배열되는 층 스택을 수용하고,
    상기 층 스택은 상기 외벽(2)으로부터 시작하여 상기 전도체 트랙 캐리어(9)를 향해 절연 층(13), 금속화 층(14), 제1 땜납 층(15), 상기 전극(11) 및 제2 땜납 층(16)의 순으로 배치되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌출부(6)는 상기 외벽(2)에 비드(bead)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전극(11)은 복수의 전도체 트랙(4)과 접촉하기 위해 상기 외벽(2)의 적어도 일부를 따라 연장되는 버스바로서 설계되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  5. 제1항에 있어서, 상기 디바이스(1)는 복수의 전도체 트랙(4)을 갖고 복수의 전기 전도성 접촉 영역(18)은 상기 전극(11)에 서로 나란히 제공되고, 각각의 경우에 상기 전극의 전기 전도성 접촉 영역(18) 중 하나는 각각의 경우에 전기 접촉을 위해 상기 복수의 전도체 트랙(4) 중 하나와 연관되며, 절연 영역(19)은 각각, 상기 전극(11)의 복수의 전기 전도성 접촉 영역(18) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  6. 제1항에 있어서, 정확하게 하나의 전기 부싱(electrical bushing)(12)은 상기 개구부(3)를 통과하고 상기 전극(11)에 전기적으로 연결되며 상기 전극(11)이 상기 개구부(3)를 통해 상기 외벽(2) 외부로부터 전기적으로 접촉되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  7. 제6항에 있어서, 상기 전기 부싱(12)은 상기 전극(11)과 전기적으로 접촉하기 위해 상기 층 스택을 관통 깊이까지 관통하는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  8. 제1항에 있어서, 상기 디바이스(1)는 상기 개구부(3)를 통해 상기 내부 공간(5)에서 상기 전도체 트랙(4)의 제1 극과 전기적으로 접촉하도록 설계되고, 상기 디바이스(1)는 상기 외벽(2)에서, 상기 내부 공간(5)에서 상기 전도체 트랙(4)의 제2 극과 전기적으로 접촉하기 위해 또 다른 개구부를 갖는 또 다른 돌출부를 갖는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  9. 제1항에 있어서, 상기 전도체 트랙(4) 중 적어도 하나는 상기 내부 공간(5)에 배열되는 히터를 동작시키도록 설계되는 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
  10. 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 디바이스(1)는 지면으로 가열될 수 있는 촉매 변환기인 것을 특징으로 하는 배기 가스를 처리하기 위한 디바이스(1).
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