KR20100102703A - 시트재로 구성된 허니콤 몸체 - Google Patents

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루드비크 비에레스
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에미텍 게젤샤프트 퓌어 에미시온스테크놀로기 엠베하
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 하우징(2)을 구비한 허니콤 몸체(1)와, 적어도 하나의 시트재(5)를 구비한 폐가스 정화 시스템(4)용 허니콤 구조부(3)에 관한 것이며, 상기 시트재(5)는 적어도 한 부분(6)에서 상승부(7)와, 상기 상승부(7)를 둘러싸는 에지 윤곽부(8)를 구비하고, 상기 상승부(7) 영역의 부분은 적어도 한 부분(6)에서 적어도 80%이다.

Description

시트재로 구성된 허니콤 몸체{HONEYCOMB BODY WITH STRUCTURED SHEET MATERIAL}
본 발명은, 적어도 하나의 하우징과, 배기-가스 정화 시스템용 허니콤 구조부를 구비한 허니콤 몸체에 관한 것으로서, 상기 허니콤 몸체는 적어도 하나의 시트 금속재를 구비하고, 상기 시트 금속재는 한 부분에서 상승부와 상기 상승부를 둘러싸는 에지 윤곽부를 구비한다. 본 발명은 또한 상기와 같은 허니콤 몸체를 자동차 분야에서 사용하는 방법에 관한 것이다.
종래 기술은 여러 상이하게 설계된 금속재 배기-가스 정화 구성요소에 대해 개시하고 있으며, 상기 구성요소에는 그 각각의 구성요소에 대한 여러 상이한 금속 재료 및/또는 형상이 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 시트 금속재는 예를 들면, 하우징의 구성요소나, 슬리브나, 중간층이나, 또는 허니콤 구조부를 얇은 시트 금속 포일로부터 매끈한 형태나 제조된 형태로 만들어진 부재로 사용될 수 있다.
브레이징제(brazing agent)의 유동을 하우징과 허니콤 구조부 사이에서 조정하기 위해, 채널, 오목부 등이 하우징 영역의 내측에 제공되는 기술은 공지된 기술이다. 허니콤 구조부를 구성하도록 제안된 포일에 대하여, 배기 가스의 국부적인 유동 조정(예를 들면, 편향)을 덕트 내부에서 가능하게 하는 가이드 블레이드 및/또는 마이크로구조부 역시 공지되었다.
이러한 기술 분야에 대해 여러 변형예가 있지만, 유동에 설계가 적합하며 비용-절감 방식과 재료-절감 방식으로 제조될 수 있는 안정적인 허니콤 몸체에 대한 여러 요구조건이 아직까지 충족되지 못하고 있다. 이와 관련하여, 안정적인 허니콤 몸체에 대한 개량의 필요성이 여전히 요구되고 있다.
본 발명에 의하면, 종래 기술과 관련하여 가장 두드러진 문제점을 적어도 부분적으로 제거할 수 있으며, 특히 특별한 시트 금속재의 사용을 통해, 보다 경량이고 보다 컴팩트한 설계가 가능하여, 배기-가스의 고 정화율이 동시에 보장되고 비용-절감적으로 제조된 허니콤 몸체의 생산이 가능하게 된 허니콤 몸체를 제공할 수 있다.
상기 목적은 특허청구범위의 제1항의 특징에 따른 허니콤 몸체에 의해 달성된다. 특허청구범위의 종속청구항은 바람직한 실시예와 본 발명의 사용에 의해 바람직하게 특정된다. 종속청구항에서 개별적으로 특정된 특징은 본 발명의 여러 실시예를 구성하고 임의의 필요한 기술 구성을 통해 서로 결합될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더욱이, 특허청구범위에서 특정된 특징은 이하 기재된 바람직한 실시예에 의해 보다 상세하게 설명된다.
본 명세서에는 적어도 하나의 하우징과, 배기-가스 정화 시스템용 허니콤 구조부를 구비한 허니콤 몸체가 개시되어 있으며, 상기 허니콤 몸체는 적어도 하나의 시트 금속재를 구비하고, 상기 시트 금속재는 적어도 한 부분에서, 상승부와 상기 상승부를 둘러싸는 에지 윤곽부를 구비하고, 적어도 상기 한 부분에서의 상기 상승부의 면적 퍼센티지는 적어도 80%에 상당한다.
본 명세서에 있어서, '허니콤 몸체'는 특히, 유체가 바람직한 유동 방향을 가로지르며, 서로 이격된 유입-측 단부면과 유출-측 단부면을 구비한 일체형(monolithic) 허니콤 몸체라는 것을 의미하며, 상기 허니콤 몸체는 예를 들면, 적어도 부분적으로 구성된 금속 시트로 이루어지며, 상기 금속 시트는 층상으로 배치되고 (대략) 유동 방향으로 뻗어있는 덕트를 형성하고, 상기 허니콤 몸체의 치수는 금속 시트의 일부분의 주름에 의해 결정된다. 이와 같은 경우에 있어서, 허니콤 몸체는 실질적으로 금속재의 구성요소만으로 이루어지는데, 이를 달리 표현하면 하우징과 허니콤 구조부는 금속 시트에 의해 형성된다. 그러나, 세라믹 재료로 적어도 부분적으로 이루어진 허니콤 몸체를 제조하는 사용 방법이 본 발명의 범주 내에 포함되며, 상기 세라믹 재료는 허니콤 구조부를 구성하도록 사용된다.
본 명세서에 있어서, 하우징은, 일반적으로 허니콤 몸체의 외측 원주면을 형성하고, 적어도 하나의 허니콤 구조부를 상기 하우징 내에서 유지하여, 유체가 유동할 수 있는 허니콤 구조부를 형성할 수 있다. 허니콤 몸체에 배치된 시트 금속재는, 상기 시트 금속재 표면의 적어도 한 부분에서, 에지 윤곽부에 의해 둘러싸인 각각의 경우의 상승부에 의해 특징지워진다. 상승부는 (단면으로 보면) 특히 둥근 언덕, 낮은 언덕, 볼록 등의 형상이고, 상승부의 (국부적으로 경계가 설정된) 최고부는 (모든 에지 윤곽부로부터 일정한 간격을 유지한 채로) 상승부의 중간 영역에 위치하는 것이 바람직한데 - 이를 달리 표현하면, 특히 돌출되고 평평한 영역이 형성되지 않는다는 것이다. 특히 한 부분 내의 모든 상승부가 면적, 높이 및 형상 면에서 서로 동일하다면 이는 매우 바람직하다. 이러한 구성은 또한 상승부가 에지 윤곽부에 의해 둘러싸이거나, 상기 상승부가 에지 윤곽부에 대해 내측에 배치된다는 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, 상승부는 임의의 필요한 원주부 또는 에지 윤곽부를 구비하고, 특히 삼각형, 정사각형, 5각형, 그렇지 않으면 다각형, 또는 여러 라운드형, 타원형이나 이들과 유사한 형상으로 설계될 수 있다. 따라서, 에지 윤곽부는 각각의 상승부에 대해 폐쇄된 원주를 형성하고 (바로) 인접한 상승부들 사이에서 (선형) 타입의 경계부를 형성한다.
상기 한 부분 내에서, 특히 예를 들면 주기적으로, 규칙적으로 반복되는 구조부가 에지 윤곽부와 상승부에 의해 형성되도록, 상기 상승부는 에지 윤곽부 자체에 의해서만 분리되고 서로 인접하도록 배치되는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 각각의 개별 상승부는 상기 상승부의 형상에 따라 적어도 1개, 2개 또는 그 이상의 상승부와 인접한다. 따라서 상승부가 8각형인 경우를 예를 들면, 8개의 다른 상승부가 제 1 상승부의 바로 부근에 배치되며, 상기 제 1 상승부를 둘러싸는 에지 윤곽부에 의해서만 분리된다.
본 명세서에 있어서, 상승부 및 에지 윤곽부가 배치된 부분의 전체 면적에 대해 측정된 상승부의 면적은 상기 부분의 전체 면적의 80%에 이른다. 상기 부분의 전체 영역에 대한 상승부의 면적 퍼센티지는 상기 부분의 전체 영역의 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이다. 따라서 (바람직하게 시트 금속재의 전체면 상의) 상당한 퍼센티지의 부분의 면적이 상승부에 의해 형성되는데, 이를 달리 표현하면 에지 윤곽부가 스트립-형상이나 선형 설계로만 형성된다는 점은 명확하다.
상승부 및 에지 윤곽부가 시트 금속재 상에 배치되어 예를 들면 제조된 여러 시트 금속재에 대해서나 또는 허니콤 몸체에 사용될 매끈한 여러 시트 금속재와 관련하여 시트 금속재에 강성을 부여하는 효과가 있다. 상승부 및 에지 윤곽부의 형태로 시트 금속재의 3차원 구조부에 의해 굽힘에 대한 저항성이 매우 크고 치수안정적인 구조부가 가능하고, 이에 따라 시트 금속재가 비교적 얇은 두께의 재료로 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 시트 금속재를 사용하는 허니콤 몸체가 배기 시스템에 사용되는 경우에, 저공명의 감쇠가 발생하기 때문에, 양호한 음향학적 특성을 동시에 갖는다. 특히, 상기와 같은 방식으로 제조된 시트 금속재에 의해, 배기 시스템의 주파수가 500 헤르츠 이하로 감쇠된다. 더욱이, 열팽창 응력이 시트 금속재의 3차원 구조부에 의해 보상될 수 있기 때문에, 허니콤 몸체의 고온 안정성이 상기 시트 금속재에 의해 초래된다.
상승부를 구비하고 에지 윤곽부를 둘러싸는 시트 금속재는 본 발명에 따른 허니콤 몸체의 시트 금속 포일이나 여러 구성요소와 접촉하는 선형 및/또는 점형(punctiform) 지점을 갖는 것이 바람직하다. 한편으로 에지 윤곽부가 시트 금속면으로부터 최대로 돌출하여 시트 금속재의 여러 지점을 형성하는 경우에, 접촉점은 선형을 이루고, 다른 한편으로 상기 상승부가 시트 금속면으로부터 최대로 돌출한 시트 금속재의 경우에, 접촉점은 점형을 이룬다. 특히, 본 발명에 따른 허니콤 몸체의 여러 구성요소나 시트 금속 포일에 의해, 바람직하게 시트 금속 포일이 면 접촉되지 않게 된다.
본 발명에 따른 허니콤 몸체의 다른 한 구성에 의하면, 시트 금속재의 일정한 정도의 변형이 상승부와 상기 상승부를 둘러싸는 에지 윤곽부를 구비한 부분에서 발생한다. 본 명세서에 있어서, '일정한 정도의 변형'은 상승부 및 에지 윤곽부를 구비한 시트 금속재를 형성하기 위해, 처음에 매끈한 금속 시트를 변형시킴에도 불구하고, 벽 두께는 시트 금속재의 모든 지점에서 동일하다는 것을 의미한다. 상기 금속재는 재료약화되는 임의의 지점을 상기 부분 내에서 구비하지 않기 때문에, 상기와 같은 특징을 갖는 시트 금속재는 감소된 재료의 두께를 갖는 동시에 굽힘 저항성과 치수 안정성이 더욱 향상되게 한다. 동시에, 상기와 같이 형성된 시트 금속재는 예를 들면 파형층이나 시트 금속재의 여러 구성부를 형성하기 위한 변형에 대한 또 다른 변형에 대해서도 큰 소성 여유를 갖는다.
상승부 및 에지 윤곽부를 형성하기 위한 한 부분에서 시트 금속재의 변형이 본 발명의 특정 방법에 따라 이루어지며, 상기 특정 방법에 의해, 상기 시트 금속재가 에지 윤곽부의 영역에서 공구에 의해 지지되고 압력 매체에 의해 외측으로부터 하중을 받아, 상기 상승부가 에지 윤곽부와 관련하여 시트 금속재로 형성된다. 동일한 재료의 두께가 에지 윤곽부의 영역뿐만 아니라 상승부의 영역에서 얻어질 수 있도록, 상기 압력 매체가 일정하게 가압하여, 시트 금속재에서의 일정한 유동이 얻어진다. 본 명세서에 있어서, 지지 공구는 상승부 주변에서 뻗어있는 에지 윤곽부의 실질적인 구조부를 갖는다.
허니콤 몸체의 일 특정 실시예에 따르면, 시트-금속재는 허니콤 몸체의 허니콤 구조부를 구성하도록 제조된 포일이다. 이와 같은 구성은 특히, 시트 금속재가 유체의 유동 방향으로 뻗어있는 덕트를 생성하도록 적층된 방식으로 배치된다는 것을 의미한다. 이러한 경우에 있어서, 시트 금속재가 특히 허니콤 구조부를 통과하는 배기 가스의 유동을 조정하는데 사용된다.
상승부와 에지 윤곽부를 갖는 시트 금속재의 특별 구성의 결과로서, 허니콤 구조부 내에서의 열 전달 및 물질 전달은 또한 유체 유동의 자기-유도된 유동 분배(난류 유동)의 결과로서 향상될 수 있다. 특히, 시트 금속재를 예를 들면, 매끈한 시트 금속 포일과 결합함으로써, 상이한 유동 속도가 각각의 덕트 내에서 발생하고, 이에 따라 난류 성분이 통과류의 유체에서 얻어지며, 이 난류 성분은 층류의 통과류(throughflow)를 난류의 통과류의 변환시켜서 덕트 내에서의 대량 이송을 돕는다.
더욱이, 시트 금속재의 형상을 향상시킨 결과 상기 시트 금속재의 열 팽창에 대한 보상이 향상되었다. 특히, 큰 면적 퍼센티지를 갖는 상승부와 같은 3차원 구조부의 결과로서, 상기 시트 금속재는, 허니콤 구조부의 에지 영역과 코어 영역 사이에서 발생하는 열 응력이 감소되고 이에 따라 기계적 파손에 대한 허니콤 몸체의 내구성이 최적화되도록, 여러 공지된 시트 금속 포일보다 적게 펼쳐져 있다.
더욱이, 상승부 및 상기 상승부를 둘러싸는 에지 윤곽부를 갖는 특정 구성의 결과로서, 상기 시트 금속재의 사용에 의해 금속 매트릭스의 음향학적 특성과 공명 현상이 향상되고, 종래의 시트 금속재로 이루어진 금속제의 허니콤 구조부에 비해 진동 및 감쇠 작동이 상당히 효율적으로 된다.
특히, 동일한 재료의 두께를 갖는 시트 금속재는 특히 매끈한 금속층 보다 상당히 더 높은 최종적인 강도를 갖는다. 상기 강도는 매끈한 금속 포일이나 이와 달리 제조된 금속 포일의 강도보다 30% 이상 높다.
더욱이, 상승부 및 에지 윤곽부의 영역에서 일정 정도로 변형하고, 시트 금속재의 특히 완만한(gentle) 변형의 결과, 시트 금속재에 대한 미시적인 손상(예를 들면 가늘고 짧은 크랙 등)이 제거될 수 있다.
시트 금속재의 매우 일정한 변형(변형 후의 동일한 재료 두께)의 결과로서, 상승부 및 에지 윤곽부를 형성하도록 변형된 부분 내의 모든 지점에서 상기 시트 금속재가 균등하게 변형되기 때문에, 임의의 표면에서의 구조부나 코팅부의 손상을 실질적으로 방지할 수 있다.
더욱이, 재료가 실질적으로 약화되지 않은 상태에서 발생하는 상기 변형에 의해, 이어지는 변형 단계에 대해서도 높은 소성 여유를 갖는다.
허니콤 몸체의 또 다른 구성에 의하면, 허니콤 몸체의 허니콤 구조부의 적어도 하나의 덕트의 적어도 하나의 제 2 벽은 제조된 포일에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 또한 덕트의 적어도 하나의 제 2 벽이 파형층, 매끈한 층 및 부직포로 이루어진 그룹의 한 구성요소에 의해 적어도 부분적으로 형성된다.
허니콤 몸체의 허니콤 구조부의 적어도 수개의 덕트의 상기 구성의 결과, 통과해 유동하는 유체의 상이한 유동 속도가 덕트의 벽 부근에서 발생된다. 본 명세서에 있어서, 속도가 상승부와 에지 윤곽부를 구비한 시트 금속재의 영역에서 증가하여, 특히 마주한 매끈한 덕트 벽의 경우에, "파도형"과 같은 단면 난류의 배기 가스가 발생되고 이에 따라 유체 유동의 영구적인 혼합이 얻어진다. 이러한 구성에 의하면 특히 덕트와 덕트 벽 사이의 오염물질과 농도기울기(concentration gradient)를 증가시켜서 대량 이송을 향상시킨다.
특히 시트 금속재 및/또는 본 발명에서 특정된 (특히 금속재의) 구성요소가 촉매 활성되고 오염물질을 배기-가스 유동에서 변환하는데 적당한 코팅부를 구비할 수 있다.
허니콤 몸체의 또 다른 구성에 의하면, 제조된 포일 및/또는 구성요소는 개구를 구비하며 피팅부(fittings)가 없어도 된다. 제조 포일 내에 위치하거나 구성요소 내에 위치한 개구(구멍, 작은 구멍 등 - 그러나 적어도 하나의 밀리미터 단위의 정사각형 단면이거나 센티미터 단위의 정사각형 단면을 갖는 것이 바람직함)는 각각의 덕트를 통해 유체 유동의 혼합을 촉진시킨다. 특히, 허니콤 몸체 내에서의 유체 유동의 균등한 분배나 오염물질의 분배가 달성될 수 있다. 이와 같이, 유동은 덕트 내를 향한 예를 들면 가이드 블레이드 등과 같은 피팅부에 의해 분배될 수 있다. 따라서, 난류 유동이 덕트를 가로질러 나타나는 상당한 압력 강하 없이도 얻어진다. 허니콤 구조부를 구성하기 위해 제조된 포일과 같은 시트 금속재의 사용하면, 유체 유동의 난류, 혼합, 편향 등을 발생시키는데 적당한 추가 피팅부를 사용하지 않아도 된다.
제조된 포일이 시트재 두께를 갖고, 상승부는 제조된 포일의 에지 윤곽부로부터 측정된 높이를 가지며, 상기 높이는 시트재 두께의 많아야 6배, 바람직하게는 많아야 4배, 보다 바람직하게는 많아야 3배에 대응하도록, 허니콤 몸체가 설계되는 것이 바람직하다. 제조된 포일과 같은 시트 금속재를 사용할 때, 본 발명에서는 30㎛ 내지 120㎛, 특히 60㎛ 내지 80㎛ 범위의 시트재 두께가 사용된다. 상승부의 높이를 제한하여, 특히 완만한 변형 처리를 보장하고 본 명세서에 기재된 (큰 압력 손실이 없는 난류 유동과 같은) 효과가 발생하게 한다.
허니콤 몸체의 또 다른 특별 구성에 의하면, 시트 금속재는 허니콤 몸체의 하우징을 형성한다. 특히 하우징으로 사용될 때, 상승부 및 에지 윤곽부에 의한 시트 금속재의 특정 설계에 의해, 비교대상 하우징의 치수 안정성보다 치수 안정성이 30% 이상 높아진다. 치수 안정성이 증가함에 따라, 하우징에 필요한 재료의 사용이 더욱 감소할 수 있다.
제조된 포일과 같은 시트-금속재의 사용과 관련하여 기재한 장점 이외에도, 특히 하우징으로 사용된 경우에, 배기-가스 정화 구성요소의 음향학적 효과가 최종적으로 기대된다. 특히 본 명세서에 있어서, 0 내지 500 헤르츠 범위의 저공명 댐핑이 발생한다. 본 명세서에 있어서, 시트 금속재가 한 부분에서 제조되어, 하우징의 한 축방향 영역에서, 상기 시트 금속재가 전체 원주부를 이루어 뻗어있고 원주 방향으로 주기적으로 배치된다.
본 명세서에 있어서, "주기적으로 배치된"이라는 표현은 특히 시트 금속재의 상승부 및 에지 윤곽부로 이루어진 구조부가 원주 방향으로 중단되거나 파손되지 않으면서 연속으로 배치되어, 비주기적인 구조부가 원주 방향으로 발생되지 않는다는 것을 의미한다.
특히, 하우징은 일단부 쪽에서 또는 양단부 쪽에서, 원주 방향으로 매끈한 면을 구비하여, 또 다른 배기-가스 정화 구성요소를 이에 대응하는 예를 들면, 배기 라인과 같은 플랜지와 간단한 접속이 가능하게 된다.
시트 금속재의 상승부는, 중간층 또는 허니콤 구조부 또는 여러 수단이 상승부의 맨끝의 영역에서 하우징과 접속될 수 있도록, 하우징의 내부로 향하는 것이 바람직하다. 더욱이, 허니콤 구조부가 하우징에 사용된다면, 상기 허니콤 구조부는 본 발명에 따른 하우징의 비교적 작은 단면으로 배치되어, 본 발명에 따른 시트 금속재로 이루어진 하우징과 허니콤 구조부 사이에 공동이 형성된다. 하우징과 같은, 본 발명에 따른 시트 금속재의 내측을 향한 돌출부의 경우에, 특히 점형 접촉점은 허니콤 몸체의 덕트 구조부를 형성하는 금속 포일이나 층으로 형성된다. 하우징과 같은 시트 금속재의 상승부가 외측을 향한다면, 허니콤 몸체의 덕트 구조부를 형성하는 금속 포일이나 층에 의해 선형 접촉점이 바람직하게 생기게 된다.
허니콤 몸체의 또 다른 구성에 의하면, 하우징은 시트재 두께를 갖고 상승부는 에지 윤곽부로부터 측정된 높이를 가지며, 상기 높이는 시트재 두께의 많아야 4배이고, 바람직하게는 많아야 3배이며 보다 바람직하게는 많아야 2배이다. 본 명세서에 있어서, 시트재 두께는 예를 들면 0.6mm 내지 2.0mm(밀리미터) 범위, 특히 0.8mm 내지 1.5mm 범위의 제조된 포일의 두께보다 상당히 두껍다.
본 발명에 따른 허니콤 몸체의 사용법은, 허니콤 몸체가 내연기관의 배기-가스 후처리용 촉매 변환기 지지 몸체나 입자 분리기로서 사용될 수 있다는 점에서 특징지어진다. 본 명세서에 있어서, 허니콤 몸체는 코팅된 입자 분리기로도 사용될 수 있다.
또한 본 발명은, 본 발명에 따른 허니콤 몸체를 구비한 자동차에 관한 것이다.
본 발명과 기술 분야는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명되어 있다. 상기 도면은 본 발명의 일예와 이에 대한 여러 변형예도 도시하고 있고, 이러한 예로 본 발명이 한정되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 첨부된 여러 도면은 설명을 위해 개략적으로 도시되었음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시트-금속재로 이루어진 하우징을 구비한 허니콤 몸체를 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 하우징의 단면도며,
도 3은 유체가 유동하는, 허니콤 구조부의 덕트를 도시한 도면이다.
도 1에는 자동차(15)(본 명세서에서는 간단하게 도시됨)의 배기-가스 정화 시스템(4) 내의 구성요소로서 허니콤 몸체(1)가 개략적으로 도시되어 있다. 허니콤 몸체(1)는, 본 명세서에 있어서, 하우징(2)과 상기 하우징(2) 내에 배치된 허니콤 구조부(3)(본 명세서에서는 간단하게 도시됨)로 형성된다. 이와 같은 경우에 있어서, 하우징은 상승부(7)와 규칙적인 에지 윤곽부(8)(단지 부분적으로 도시됨)를 구비한 시트 금속재(5)로 형성된다.
본 명세서에 있어서, 하우징(2)은 상기 하우징(2)의 원주 방향 주위로 뻗어있는 부분(6)을 구비하며 상기 부분 내에서 시트 금속재(5)가 상승부(7) 및 에지 윤곽부(8) 만으로 형성된다. 본 명세서에 있어서, 에지 윤곽부(8)는 각각의 경우에 있어서 상승부(7)를 원주방향으로 완전히 둘러싼다. 부분(6)은 넓어진 에지 윤곽부(8)를 갖는 하우징(2)의 연결 구역(16)에서 종결된다. 본 발명에서 선택된 상승부(7) 및 에지 윤곽부(8)의 형상은 일례로써 (도 1에서의) 선 A-A을 따라 도 2에 단면도로 도시되었다. 아무튼, 부분(6)에서의 상승부(7)의 면적 퍼센트는 (에지 윤곽부를 뺀 총 면적의) 적어도 80%에 상당한다.
도 2는 허니콤 몸체(1)의 하우징(2)을 도 1에서의 선 A-A를 따라 취한 단면을 개략적으로 도시한 도면이다. 본 명세서에 있어서, 시트 금속재(5)는 상승부(7)와 에지 윤곽부(8)를 부분(6)에서 구비하며, 상기 에지 윤곽부(8)는 상승부(7) 끼리를 서로 분리하고 동시에 상기 상승부(7) 주위를 원주방향으로 완전히 둘러싼다. 에지 윤곽부는 실질적으로 평평하게, 특히 상승부(7)와 관련하여 평면 형상으로 형성되는 한편, 상기 에지 윤곽부 자체는 분명 하우징(2)의 각각의 외측 형상에 적용가능하다.
본 명세서에 있어서, 시트 금속재(5)는 두께(D)를 갖고 시트 금속재(5)의 상승부(7)는 높이(H)를 가지며, 상기 높이는 시트 금속재(5)의 한 면으로부터 측정되고 상승부(7)로부터 상기 상승부(7)의 시트 금속재(5)의 외측 시트 금속면까지 이다. 도 2에 있어서, 특히 장점이 되는 시트 금속재(5)의 일 특정 실시예에 있어서, 상승부(7)가 하우징(2)의 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 배치되어, 하우징(2)의 치수 안정성과 굽힘에 대한 고저항성을 제공한다는 점은 명확하다.
도 1 및 도 2에 따른 하우징(2)에 있어서, 상승부(7) 및 에지 윤곽부(8)가 축방향으로 범위가 정해진 부분(6) 내에서, 상기 하우징(2)의 전체 원주상에서 뻗어있으며, 상기 상승부(7) 및 에지 윤곽부(8)의 주기적인 배치가 원주 방향으로 중단되지 않는다.
도 3은 허니콤 몸체(1) 내에서 허니콤 구조부(3)의 덕트를 개략적으로 도시한 도면으로서 상기 덕트를 통해 배기-가스 유동(17)이 흐른다. 덕트(11)는 상이한 벽에 의해 형성되고, 제조된 포일(9)을 제 2 벽(10) 상에서 구비하며, 상기 포일은 덕트 벽의 적어도 하나의 부분 영역에서 상승부(7) 및 에지 윤곽부(8)를 구비한다. 상기 제 2 벽(10)과 마주하여 배치된, 덕트(11)의 제 2 벽(12)은 금속제의 구성요소(13)에 의해 형성되고, 상기 구성요소는 예를 들면, 매끈한 층(금속 포일에 의함)이거나, 주름진 층(금속 포일에 의함)이거나 또는 부직포(와이어 필라멘트로 구성됨)일 수 있다. 상기 제 2 벽(12)은 제조된 포일(9)에 대해 매끈하거나 평평하거나 형성되거나 제조되지 않는다. 이러한 장치 결과로서, 배기-가스 유동(17)의 상이한 유동 속도와 유동 특성이 도 3에서 상이한 화살표 길이와 방향으로 지시되어 덕트(11) 내에 나타난다. 본 명세서에 있어서, 배기-가스 유동(17)은 제조된 포일(9)에 의해 형성된 덕트(11)의 제 2 벽(10)의 영역에서 가속되어, 상기 배기-가스 유동(17)이 상기 제 2 벽(12)의 방향으로 편향된다. 제조된 포일(9)의 상승부(7)에 의해 층류성 통과류가 난류성 통과류로 변환된다. 본 명세서에 있어서, 특히 배기-가스 유동(17)의 파도 형상과 같은 난류 유동이 덕트(11) 내에서 발생되고, 덕트(11)와 코팅된 덕트 벽(10, 12) 사이의 배기-가스 유동(17)의 대량 이송이 향상된다.
더욱이, 구성요소(13)에는 덕트의 길이방향으로 분배된 다수의 개구(14)가 제공되며, 상기 개구(14)는 각각의 덕트(11) 사이에서 배기-가스 유동(17) 혼합을 가능하게 하고, 상기 덕트는 벽(10, 12)에 의해 (유동에 적합하게) 분리되고, 이에 따라 상기 개구(14)는 허니콤 구조부(3)의 모든 단면에 대해 배기-가스 유동(17)이 균등하게 한다.
본 발명은 상기 기재한 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명에 대한 수많은 변경이 첨부된 청구범위의 범주 내에서 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
1 허니콤 몸체 2 하우징
3 허니콤 구조부 4 배기-가스 정화 시스템
5 시트 금속재 6 부분
7 상승부 8 에지 윤곽부
9 제조된 포일 10 제 2 벽
11 덕트 12 제 2 벽
13 구성요소 14 개구
15 자동차 16 연결 구역
17 배기-가스 유동
H 높이 D 시트재 두께

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 하우징(2)과, 배기-가스 정화 시스템(4)용 허니콤 구조부(3)를 구비한 허니콤 몸체(1)로서, 상기 허니콤 몸체는 적어도 하나의 시트 금속재(5)를 구비하고, 상기 시트 금속재(5)는 적어도 한 부분(6)에서, 상승부(7) 및 상기 상승부(7)를 둘러싸는 에지 윤곽부(8)를 구비하고, 상기 적어도 한 부분(6)에서 상기 상승부(7)의 면적 퍼센티지는 전체 면적의 적어도 80%에 상당하는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트 금속재(3)의 일정한 정도의 변형이 상기 상승부(7)와 상기 상승부(7)를 둘러싸는 에지 윤곽부(8)를 구비한 부분(6)에서 발생하는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 시트 금속재(5)는 상기 허니콤 몸체(1)의 상기 허니콤 구조부(3)를 형성하기 위한 제조된 포일(9)인 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 허니콤 몸체(1)의 상기 허니콤 구조부(3)의 적어도 하나의 덕트(11)의 적어도 하나의 제 1 벽(10)은 제조된 포일(9)에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 또한 상기 덕트(11)의 상기 적어도 하나의 제 2 벽(12)은 파형층, 매끈한 층 및 부직포로 이루어진 그룹 중 한 구성요소(13)에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  5. 청구항 3 또는 4에 있어서,
    상기 제조된 포일(9) 및/또는 상기 구성요소(13)는 개구(14)를 구비하고 피팅부를 구비하지 않는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  6. 청구항 3 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조된 포일(9)은 시트재 두께(D)를 갖고 상기 상승부(7)는 상기 제조된 포일(9)의 상기 에지 윤곽부(8)로부터 측정된 높이(H)를 갖고, 상기 높이(H)는 상기 시트재 두께(D)의 많아야 6배인 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시트 금속재(5)는 상기 허니콤 몸체(1)의 상기 하우징(2)을 형성하는 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 하우징(2)은 상기 시트재 두께(D)를 갖고 상기 상승부(7)는 상기 에지 윤곽부(8)로부터 측정된 높이(H)를 갖고, 상기 높이(H)는 상기 시트재 두께(D)의 많아야 4배인 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 내연기관의 배기-가스 후처리용 촉매 변환기 지지 몸체 또는 입자 분리기용 촉매 변환기 지지 몸체와 같은 상기 허니콤 몸체(1)의 사용방법.
  10. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 상기 허니콤 몸체(1)를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차(15).
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