KR20110002870A - 반경방향으로 상이하게 형성된 연결점을 갖는 허니콤 몸체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 허니콤 몸체(1)에 관한 것으로서, 상기 허니콤 몸체는 적어도 하우징(2)과, 복수의 채널(4)을 갖는 허니콤 구조체(3)를 구비하고, 상기 허니콤 구조체(3)는 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층(5)으로 형성되고, 상기 금속층은 허니콤 구조체(3)를 제 위치에 고정시키는 연결점(6)을 형성하고, 상기 허니콤 구조체(3)의 단면부(8)는 연결점(6)이 형성된 반경방향 구역(9, 10, 11)을 구비하고, 더욱이 적어도 하나의 상기 구역(9, 10, 11)에 있어서 단면부(8)에서의 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층(5)의 적어도 1%, 및 기껏해야 20%의 내측 접촉점(7)이 연결점(6)을 형성하고, 상기 연결점(6)은 구조체(12)의 방향으로 길이(13)를 가지며, 상기 연결점(6)의 상기 길이(13)는 적어도 2개 반경방향 구역(9, 10, 11)에서 상이하다.

Description

반경방향으로 상이하게 형성된 연결점을 갖는 허니콤 몸체{HONEYCOMB BODY HAVING RADIALLY DIFFERENTLY CONFIGURED CONNECTING POINTS}
본 발명은 허니콤 몸체에 관한 것으로서, 상기 허니콤 몸체는 다수의 채널을 포함한 허니콤 구조체와 하우징을 적어도 구비한다. 본 발명에서, 허니콤 구조체는 적어도 부분적으로 구성된 금속층 중 적어도 하나의 금속층으로 형성되고, 상기 금속층은 허니콤 구조체를 고정시키기 위하여, 그 자체 및/또는 인접한 층과 연결점을 형성한다. 이러한 허니콤 몸체는 예를 들면, 이동가능한 배기 시스템의 배기-가스 정화 유닛용 촉매 변환기 기판 몸체로 사용된다.
예를 들면 디젤 기관이나 불꽃-점화 기관처럼, 내연기관의 배기-가스 정화에 있어서, 허니콤 몸체는 유리하게도 특히 큰 표면적을 가져서, 채널 벽부를 통해 유동하는 배기 가스 사이에서 매우 밀접한 접촉이 보장된다. 채널 벽부에 의해 형성된 상기 표면적은 예를 들어 적당한, 상이한 촉매로 종종 코팅되어 배기 가스에 함유된 오염물의 변환을 가능하게 한다.
상기 타입의 허니콤 몸체는 세라믹 재료나 금속 재료로 기본적으로 생산될 수 있다. 그러나, 최근에, 금속 촉매 변환기 기판 몸체는 매우 얇은 재료, 예를 들면 80㎛ 이하 또는 50㎛ 이하의 두께를 갖는 시트-금속 포일로 작업 가능하기 때문에 특히 유리하다. 이러한 얇은 두께는, 배기 가스가 세라믹 기판 구조체와 관련된 허니콤 몸체를 통해 유동할 수 있게 함으로서, 매우 큰 기하학적 표면적을 제공하고 상기 배기 가스 유동의 압력 손실을 상당히 감소시킨다. 본 발명에서 다른 장점은 각각의 경우에 있어서 금속의 재료가 서로 연결되기 때문에, 배기 시스템(예를 들면, 배기 파이프)의 나머지부와의 매우 간단한 연결이 본 발명에서는 가능하다는 점이다.
그러나 상기 타입의 허니콤 구조체가 이동가능한 배기 시스템에서 라이프 사이클 내내 다수의 상이한 하중을 받게 된다. 또한 본 발명에서, 이러한 허니콤 몸체의 내구성에 지속적으로 영향을 미치는 상기 부분적인 극대부 하중의 중첩이 특별히 고려될 수 있다. 예를 들면, 극대의 온도 피크(1000℃ 이상)와 같은 열 부하, 가열 및 냉각되는 동안의 온도의 상당한 변화율 및 유입하는 배기-가스 유동의 온도 분포가 중요한 인자일 수 있다. 이와 같이 이들 인자는 기계적인 부하와 관련하여, 특히 예를 들면 최대 가속 레벨과 관련하여, 고유 주파수(Eigen-frequencies)와 관련된 여기 주파수 범위와 관련하여, 및 가스 맥동의 결과에 의한 가스 동하중과 관련하여 적용가능하다. 이러한 허니콤 몸체의 개별 구성요소(시트-금속 포일, 하우징, …)의 서로에 대한 특정 연결 구역이 특히 고 하중을 받게 되고, 매우 긴 시간 동안에 일정하게 변하는 열 부하 및/또는 동하중을 견딜 수 있다는 것은 명확하다.
납땜 재료(예를 들면 납땜 포일, 납땜 파우더 및/또는 납땜 페이스트)가 금속의 구성요소를 서로 연결시키기 위하여 상기 타입의 허니콤 몸체의 임의의 구역에 위치되는 연결 기술이 공지되었다. 스트립-형상의 둘러싸인 구역은 허니콤 몸체의 시트-금속 포일과 하우징 사이에 종종 형성되며, 상기 구역은 허니콤 몸체나 하우징의 축방향 길이부의 일부나 전체에 뻗어있다. 시트-금속 포일을 서로 연결시키기 위하여, 허니콤 몸체의 축방향 부분 구역에서의 전체 단면상에서 서로 연결되는 상기 시트-금속 포일이 고려될 수 있다. 이에 부가적으로 및/또는 선택적으로, 다수의 채널을 둘러싸는 구역(단부면에서 보았을 경우)을 형성할 수 있고, 영역 연결부가 상기 다수의 채널에서 형성된다. 따라서, 예를 들면 동심 링, 스트립, 삼각형 또는 여러 영역 형성의 방식으로 단부측 패턴을 생성할 수 있다.
다수의 상이한 제안이 이러한 납땜 패턴의 구성 및 내구성과 관련하여 이미 제시되었지만, 그러나 이들 제안은 자동차 배기 시스템에서의 현재 바람직한 상태(prevailing conditions)를 모두 충족(withstand)할 수 없다. 상기 타입의 허니콤 몸체의 납땜 패턴에 대한 특정 설계에 있어서, 허니콤 구조체의 첫째로 적당한 가요성과 둘째로 내구성을 구비하도록 다수의 상이한 특징이 고려될 수 있다. 더욱이, 상기 타입의 납땜 패턴 형성에 있어서, 납땜 연결부가 신뢰할만한 공정을 사용하여 생산되고 정확하게 위치되며, 재생산될 수 있는 방식으로 반드시 실현가능하도록 고려된다.
이로부터 시작하여, 본 발명의 목적은 종래 기술과 관련하여 강조된 문제점을 적어도 부분적으로 해결하는 것이다. 특히, 자동차 배기 시스템이 극대의 열 부하와 동하중을 받는 상태에서, 사용 수명이 상당히 향상된 허니콤 몸체를 특정하도록 고려될 수 있다. 특히, 본 발명에서, 연결점은 목표로 하는 가요성 구역이 허니콤 몸체의 내부에서 구현되도록 서로에 대해 배치되어, 예를 들면 허니콤 구조체의 반경방향 팽창 작용이 목표 방식으로 조정될 수 있다. 따라서 허니콤 몸체는 예를 들면 열 충격 특성 및/또는 진동 특성을 상당히 향상시킨다.
본 발명의 상기 목적은 청구항 1의 특징부에 따른 허니콤 몸체에 의해 달성된다. 종속 청구항에는 허니콤 몸체의 장점이 되는 실시예가 특정되었다. 종속청구항에서 개별적으로 특정된 특징이 본 발명의 실시예에 더하여 임의의 바람직한 과학기술적으로 의미있는 방식과 형태로 서로 연관될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 특히 도면과 관련된 기재는 본 발명을 설명하고 특히 본 발명의 바람직한 추가 실시예를 특정하기 위함이다.
본 발명에 따른 허니콤 몸체는 하우징과 다수의 채널을 갖는 허니콤 구조체를 구비하고, 상기 허니콤 구조체는 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층으로 형성되고, 상기 금속층은 허니콤 구조체를 고정시키는 연결점을 형성하고, 허니콤 구조체의 단면부는 연결점을 갖는 반경방향 구역을 구비하고,
- 더욱이, 적어도 하나의 구역에 있어서, 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층의 적어도 1% 및 기껏해야 20%의 내측 접촉점은 단면에서 연결점을 형성하고,
- 상기 연결점은 상기 금속층의 상기 구조체의 방향으로 길이를 가지며, 적어도 2개 반경방향 구역에서의 상기 연결점의 길이는 서로 상이하다.
채널의 개수와 관련하여, 허니콤 몸체가 100 내지 1000, 특히 200 내지 600 범위의 평방 인치당 채널 밀도로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 복수의 매끈하고 구성된(예를 들면 주름잡힌) 금속층(예를 들면 시트-금속 포일의 형태)이 허니콤 몸체 제조에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 타입의 시트-금속 포일이 예를 들면 나선형으로 코일될 수 있지만, 그러나 시트-금속 포일이 예를 들면 S-형상, V-형상, W-형상, U-형상 또는 이와 유사한 프로파일과 상이한 프로파일을 갖는 것이 바람직하다. 시트-금속 포일의 서로에 대한 배치가 행해져, 결국에는 상기 금속 포일이 허니콤 몸체의 (원형, 타원형, 또는 이와 유사한 형상의) 단면부를 일정하게 채우게 된다. 상기 시트-금속 포일은 (완전하지 않은 잠금 방식(non-positively locking fashion) - 독일어 표현으로는 "kraftschluessig" 방식으로) 여러 지점, 소위 연결점에서 서로 연결된다. 이들 금속 포일은 바람직하게 납땜된 연결부, 특히 고온의 진공 납땜된 연결부를 포함한다. 따라서 이들 연결점은, 허니콤 구조체가 하우징에 실질적으로 고정되도록, 서로에 대해 금속층의 상대 위치를 형성한다.
허니콤 몸체는 복수의 반경방향 구역으로 분할될 수 있고, 연결점이 적어도 하나의 구역에서 매우 한정된 연장부에만 형성될 수 있다. 상기 반경방향 구역에 있어서, 적어도 하나의 금속층의 다수의 내측 접촉점이 결국 형성된다(예를 들면 원형 링처럼). 상기 접촉점은 인접한 금속층(매끈한 및/또는 구성된)의 다른 한 섹션을 지지하는 구성된 금속층의 섹션에 의해 통상적으로 형성된다. 상기 접촉점은 종종 금속층의 인접한 섹션의 구조체의 방향으로 뻗어있는 접촉 라인이다. 상기 적어도 하나의 구역에 있어서, 기껏해야 20%의 상기 접촉점이 허니콤 구조체를 고정시키는 연결점을 형성하도록 현재 사용되고; 연결부가 (적어도 단면 방향으로 고려됨) 다른 접촉점에 형성되지 않는다. 바람직하게는 접촉점의 10%이하 또는 5% 이하까지도 연결점이 형성될 수 있다.
더욱이, 상기 연결점이 구조체를 따라서, 특히 내측 접촉점을 따라서, 특히 적어도 2개의 반경방향 구역에서 상이한 길이로 뻗어있는 경우가 제시된다. 이러한 경우에 있어서, 연결점의 길이가 접촉 라인보다 항상 더 짧은 것이 바람직하다. 본 발명에서, 이러한 구성은 허니콤 구조체가 특히 실온에서 하우징에 삽입되는 상태라는 것이 명확하다. 본 발명에서, 구역이 복수의 금속층을 가로질러, 예를 들면 적어도 5개의 금속층 상에서 뻗어있도록 선택되는 것이 바람직하다. 연결점의 상이한 길이가 단차식으로 변할 수 있는데, 이는 예를 들면 제 1 구역에서의 연결점의 길이가 또 다른 반경방향 구역에서 수배 더 크거나/수배 더 작을 수 있다는 것이다. 그러나 연결점의 길이부가 인접한 구역에서 연속으로 증가 및/또는 연속으로 감소할 수 있다.
하나의 반경방향 구역의 연결점의 길이가, 허니콤 구조체의 반경부의 방향에서 더욱 외측 방향으로 위치된 반경방향 구역에서, 보다 짧은 것이 특히 바람직하다. 이는 연결점의 길이부가 외측 방향으로 증가, 즉 더 길어진다는 것을 의미한다. 본 발명에서, 또한 다른 한 반경방향 구역이 기본적으로 중간에 형성될 수 있고, 이 경우 연결점의 길이부가 내측 반경방향 구역보다 짧지만, 연결점의 보다 긴 길이를 갖는 다른 한 반경방향 구역이 최종적으로 보다 외측에 구현될 수 있다.
또한, 연결점의 길이가 허니콤 구조체의 중앙에서 가장 작고 외측 반경방향 구역에서 가장 크도록 제시된다. 이러한 허니콤 몸체는 특히 교호의 열 부하와 관련하여 설계된다. 예를 들면, 진동 특성이 제일 중요하다면, 상기 기재한 실시예와 반대되는 실시예가 유리할 것이다.
일 실시예에 있어서, 적어도 하나의 반경방향 구역에서의 연결점이 2개의 인접한 구역의 연결점과 관련하여 감소된 길이부로 형성되도록 제시된다. 이는 특히 3개 이상의 반경방향 구역이 형성되는 상황과 특히 관련되며, 바람직하게는 최외측 반경방향 구역과 인접하여 배치된 반경방향 구역이 감소된 길이부로 형성된다. 따라서 상이한 열 부하에 따른 특히 축방향으로 상이한 열 팽창 특성이 보상될 수 있는 가요성 구역을 만들 수 있다. 이와 같이 반경방향 열 전도가 감소될 수 있다. 이처럼, 연결점의 길이를 최외측 구역에서 길게 하여, 예를 들면 연결부를 하우징에 고정시킨다.
더욱이, 각각의 연결점이 중심점을 가지며, 하나의 반경방향 구역의 연결점의 중심점이 다른 하나의 반경방향 구역의 상기 연결점의 중심점과 관련하여 상기 구조체의 방향으로 오프셋되도록 제시된다. 구조체가 일반적으로 허니콤 몸체의 축선과 실질적으로 평행하게 뻗어있고, 이 경우에 연결점의 길이 및/또는 중심점의 위치가 상기 축선과 관련하여 적당하게 보여질 수 있다. 또한 이러한 구성은 즉, 연결점의 길이가 반경 방향으로 상이할 뿐만 아니라, 상기 연결점이 허니콤 구조체에서의 축선방향 위치에서 상이하다는 것을 의미한다. 예를 들면, 중심점이 허니콤 구조체의 일 단부나 다른 단부 부근에 보다 가깝게 형성될 수 있다.
본 발명에서, 허니콤 구조체가 중앙 축선과 단부면을 구비하는 것이 매우 바람직하고, 축선에 가까운 반경방향 구역의 연결점의 중심점이 상기 축선으로부터 보다 멀리 반경방향으로 위치된 적어도 하나의 구역에서 상기 연결점의 상기 중심점보다 단부면에 보다 가깝게 배치된다. 이는 달리 표현하자면, 예를 들면, 중심에 가까운 연결점이 일 단부 측 및/또는 다른 단부 측에 근접하여 위치된다는 것을 의미한다. 특히 보다 길게 반경방향 외측에 형성된 연결점은 2개의 단부면 사이의 중심에 보다 가까운 중심점과 다르게 위치된다.
상기 타입의 허니콤 몸체는 배기-가스 처리 유닛, 특히 자동차의 배기-가스 처리 유닛에 사용되는 것이 특히 매우 바람직하다.
특히 본 발명의 바람직한 실시예와 기술 분야가 도면을 기초로 보다 상세하게 설명되었다. 도면에 도시된 여러 실시예는 본 발명을 한정하려는 것이 아닌 단지 예시를 위한 것임을 알 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예의 허니콤 몸체의 단면도이고,
도 2는 상이한 길이의 연결점을 반경 방향으로 도시한 도면이고,
도 3은 연결점의 길이부에 대한 프로파일을 도시한 프로파일 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예의 허니콤 몸체의 단면도,
도 5는 연결점의 축선방향 위치를 도시한 도면,
도 6은 배기 시스템을 구비한 자동차를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 허니콤 몸체를 길이 방향으로 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명에 따른 허니콤 몸체용 제 1의 상세한 스택을 도시한 도면이며,
도 9는 허니콤 몸체용 스택의 다른 한 실시예를 상세하게 도시한 도면이다.
도 1은 허니콤 몸체(1)를 단부측에서 본 단부면(8)을 도시한 도면이다. 본 발명에서, 허니콤 몸체(1)는 허니콤 구조체(3)가 위치되는 금속 튜브의 형태로 원형 하우징(2)으로 형성된다. 허니콤 구조체(3)는 다수의 매끈하고 주름잡힌 금속층(5)으로 형성되고, 이 경우 상기 금속층은 S-형상의 구성으로 배치된다. 수개의 채널(4)이 상기 금속층(5)에 의해 형성되고, 상기 채널은 특히 구성된 금속층(5)의 주름잡힌 구조체(12)에 의해 형성된다. 본 발명에서, 구조체(12)와 같은 채널(4)은 도면에 도시된 평면에서 허니콤 몸체(1)의 반경부(14)에 실질적으로 수직으로 뻗어있다.
단부면(8)은 예를 들면 중심(15)으로부터 특히 예를 들면 제 1 반경방향 구역(9), 제 2 반경방향 구역(10) 및 제 3 반경방향 구역(11)과 같은 복수의 구역으로 뻗어있도록 나뉘어져 있다. 본 발명에서, 구역은 원형이나 원형 링의 방식으로 형성되며, 이와 상이한 방식이 또한 가능하다. 개략적으로 도시한 바와 같이, 구역은 복수의 금속층(5)을 반경부(14)의 방향으로 커버한다. 제 3 구역(11)에 대한 실시예로 도시된 바와 같이, 한 구역에서의 금속층(5)은 한 열의 접촉점(7)을 형성하고, 상기 접촉점은 구조체(12)의 극대부를 따라서 특히 선형으로 형성된다. (단순히 개략적으로) 도시된 바와 같이, 단지 극소수의 연결점(6)이 형성되었다. 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 모든 구역에 있어서 금속층(5)의 적어도 1% 및 기껏해야 20%의 접촉점(7)이 서로에 대해 접촉점(6)을 형성한다.
도 2는 개별 구역에서의 연결점(6)의 길이(13)의 실시예를 나타낸 다이어그램이다. 본 발명에서, 횡좌표는 반경부(14)인 한편, 종좌표는 연결점(6)의 길이(13)이다. 중심으로부터 뻗어있는, 제 1 구역(9)에서의 연결점(6)의 길이(13)는 다이어그램의 좌측에 먼저 도시되었다. 본 발명에서, 상기 길이는 반경방향 외측 방향으로 단차식으로 상승하도록 설계된다. 인접한 것들은 제 2 구역(10)에서의 연결점(6)의 길이(13)이다. 본 발명에서, 상기 제 2 구역(10)은 가요성 구역(27)을 포함하고, 이 경우에 상기 길이(13)는 제 1 구역(9) 바로 부근보다 더 작게 설계된다. 이와 같이, 반경방향 더욱 외측으로 위치된 제 3 구역(11)은 이 결과 연결점(6)의 보다 긴 길이(13)로 형성된다. 연결점(6)의 길이(13)의 단차식 상승을 상기 제 3 구역(11)에서 다시 한번 볼 수 있고, 전체 단부면 상에서의 가장 긴 연결점(6)이 또한 제공된다. 단지 명확하게 하기 위하여, 이러한 경우의 길이 차가 단지 개략적으로 도시되었고; 상기 길이 차는 또한 상당히 길거나 상당히 짧을 수도 있다는 것을 알 수 있다.
도 2에서의 개별 연결점(6)의 피크의 프로파일을 고려한다면, 길이부 프로파일로 여겨질 수 있는 선(imaginary envelope)이 반경부(14) 상에 형성된다. 반경부(14) 상의 복수의 가능한 길이부 프로파일(18)이 도 3에서 실시예로 도시되어 있다. 제 1 길이부 프로파일(19)은 실선으로 도시되었다. 상기 제 1 길이부 프로파일이 연속적이고 일정하도록 설계되었다. 길이부 프로파일(19)의 상기 실시예의 경우에 있어서, 많은 임의의 반경방향 구역이 형성되며, 그럼에도 불구하고 연결점의 상호 상이한 또는 증가하는 길이의 조건이 실현된다. 다른 한 길이부 프로파일(19)이 점선으로 도시되었다. 본 발명에 있어서, 예를 들면, 제 1 구역에선 길이(13)가 증가하고, 제 3 구역에서 예기치 못하게 길이(13)가 더욱 길어지기 전에, 제 2 구역에선 길이가 일정하다. 점선으로 도시된 것은 또 다른 길이 프로파일(19)이며, 모든 구역에서 길이가 증가하는 것은 명확하지만, 상이한 구역에서 상이한 증가율로 상기 길이의 증가가 발생할 수 있다. 결국, 최상부에서, 점선은 포화 곡선 타입과 유사한 최종 길이부 프로파일(19)을 나타낸다.
도 4는 상기 타입의 허니콤 몸체(1)의 실시예를 길이방향 단면으로 개략적으로 도시한 도면이다. 허니콤 몸체(1)는 이 결과 허니콤 구조체(3)가 위치되는 하우징(2)에 의해 외측에서 경계가 형성된다. 허니콤 구조체(3)는 단부면(18) 사이에서 뻗어있는 다수의 채널(4)을 구비한다. 본 발명에서, 허니콤 구조체(3)의 연장부(22)도 단부면(18)에 의해 형성된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 채널(4)의 연장부(21)의 채널 방향은 허니콤 구조체(3)의 중앙 축선(17)과 평행하다. 반경부(14)는 상기 축선(17)과 수직한다.
본 발명에서, 축선(17), 단부면(18) 및/또는 연장부(22)와 관련하여 개별 연결점(6)의 위치가 어떻게 위치하는지를 길이방향 단면으로 도시되었다. 본 발명에서, 연결 구역은 배기 가스에 의해 유동 방향(20)으로 영향을 받는 단부면(18)의 구역을 연결하도록 형성되며, 연결점(6)은 예를 들면 10mm 이하, 또는 5mm 이하로 비교적 짧다. 반대쪽 단부면(18)에서, 제 1 길이를 갖는 복수의 연결점(6)이 축선(17) 주위에서 동심으로 형성된 제 1 구역(9)에 형성된다. 제 2 구역(10)은 제 1 구역(9) 주변에서 원형 링의 방식으로 형성되고, 상기 제 2 구역에서 연결점(6)이 보다 긴 길이로 형성되며, 이 경우 보다 긴 해치로 표시하였다. 명확하게 하기 위하여, 넓은 영역의 연결부가 이러한 구성에서 실현가능하지 않다는 것을 알 수 있을 것이며; 따라서 해치 부분은 단지 연결점(6)의 개략적인 부분을 나타낸다. 본 발명에서, 선형 연결점(6)이 인접한 금속층(5)의 소정의 많은 접촉점에서만 기본적으로 형성된다.
도 5는 본 실시예에 의한 허니콤 구조체의 길이방향 단면, 연결점(6)의 길이 및 위치를 상세하게 도시한 도면이다. 도 5에 있어서, 횡축은 축선(17)이고 종축은 반경부(14)이다. 본 발명에서, 축선(17)에 가까운 연결점(6)이 축선(17)으로부터 보다 멀리 위치된 연결점(6) 보다 길이(13)가 더 짧게 형성된다. 이와 같이 중심점(16)이 각각의 연결점(6)에 대해 지시되었다. 상이한 위치에서 반경방향으로 배치된 연결점(6)이 축선(17) 방향으로 서로에 대해 오프셋된 중심점(16)을 갖는 것을 알 수 있다.
도 6에는 예를 들면 디젤 기관이나 불꽃-점화 기관, 또는 내연기관(24)을 구비한 자동차(23)가 개략적으로 도시되어 있다. 내연기관(24)에서 발생된 배기 가스는 배기 시스템(25)을 통해 적어도 하나 배기-가스 처리 유닛(26)으로 유동하는 한편, 이 경우 상기 처리 유닛은 본 발명에 따른 허니콤 몸체(1)로 형성된다. 고려된 바와 같이 배기-가스 처리 유닛이 특히 촉매 변환기, 흡수기, 필터, 입자 분리기, 재성형기, 가열기 등으로 주어진다.
도 7은 허니콤 몸체(1)의 다른 실시예를 길이방향 단면으로 도시한 도면이다. 본 발명에서, 허니콤 구조체(1)의 중심(15)에 가깝게 위치된 연결점(6)이 하우징(2)에 가깝게 위치된 연결점 보다 더 짧은 길이(13)로 형성되도록 상기 연결점(6)이 형성된다. 더욱이, 중심(15)에 가까운 연결점(6)이 위치되며 그 중심점이 단부면(18)에 보다 가깝게 배치되고, 배기 가스가 이 단부면으로부터 유동 방향(20)으로 빠져나온다. 이러한 구성은, 연결점(6)이 2개의 단부면(18) 사이에서 보다 집중하여 배치되기 때문에, 반경방향 에지 구역에서 상이하다.
도 8은 다수의 구성되고 매끈한 금속층(5)(예를 들면 시트-금속 포일 및/또는 금속의 초미세-와이어 부직포의 형태)을 갖는 스택(29)을 도시한 도면이다. 본 발명에서, 스택(29)이 감겨지지 않은 상태(still-unwound state)로 도시되었으며, 이는 실질적으로 직선형 층 프로파일(28)을 갖는다는 것이다. 도시된 바와 같이, 금속층의 연결점(6)이 서로에 대해 색깔이 상이하다. 이러한 연결점(6)(납땜된 연결부)의 형성이 조립된 상태, 즉 하우징의 내부에서 감긴 상태로 먼저 발생한다는 사실에 의해, 도 8은 특히 접착제 위치를 도시하고 있으며, 상기 위치에 예를 들면 파우더의 납땜 재료가 코일링 공정 이후에 위치되며, 상기 납땜 재료가 최종적으로 도면에 도시되고 구성된 금속층(5)과 관련하여 도시된 바와 같이 상부면 연결점(암점으로 표시됨)과 하부면 연결점(명점으로 표시됨)을 만들도록 사용된다. 접착제 및/또는 납땜 재료를 위치시키기 위해, 예를 들면 잉크젯 공정의 형식으로, 특히 프린틴 공정이 사용될 수 있다.
도 8의 하부에 도시된 바와 같이 동일한 타입의 하부면 연결점(6), 즉 하부 매끈한 층(5)의 경우에, 예를 들면 층 프로파일(28)의 방향으로, 적어도 20mm에 상당하고 및/또는 다수의 구조체 극대부(웨이브 정상과 골, 예를 들면 적어도 20개의 웨이브 정상)를 포함하는 소정의 거리(30)를 형성한다. 연결점(6)이 도면에서 규칙적으로 배치되었지만, 이러한 구성은 반드시 필수적인 것은 아니다. 종래에는, 주름잡힌 금속층(5)의 구조체(12)가 각각의 경우에 매끈한 금속층(5)을 지지하여, 상기 구조체(12)가 접촉 라인이나 접촉점을 구조체 프로파일 방향(38)으로, 즉 층 프로파일(28)에 수직하여 매끈한 층(5) 상에 형성한다. 도 8에 도시된 사항은, 작동 개시된 이후에 층 프로파일(28)에 수직하여 외력이 금속층(5) 상에 작용하는 경우에, 팽창 조인트(37)가 형성되어 상당히 더 많은 가요성 허니콤 구조체가 가능하고 허니콤 구조체의 열부하 특성과 동하중 특성의 보다 양호한 적용이 가능하게 된다는 것을 나타내기 위함이다.
도 9에는 각각의 연결점(6)이 인접한 구조체 극대부(경사부(31) 또는 오목부(32)) 상의 2개의 납땜점(33)으로 형성되는 실시예가 도시되어 있다. 구성된 금속층(5)의 다수의 구조체 극대부가 연결점(6) 사이에 제공된다. 이러한 연결부에 있어서 층 프로파일(28)의 방향으로의 동일한 연결점(6)(동일한 색깔로 도시됨) 사이의 구조체 극대부의 개수는 실시예로 도시된 것보다 통상적으로 상당히 많고; 특히, 적어도 15개의 구조체 극대부가 중간에 위치된다는 것을 알 수 있다.
더욱이, 도 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 매끈한 금속층(5)이 코팅부(34)로 형성되고, 상기 코팅부는 특히 사용시 서로를 규칙적으로 지지하는 인접한 금속층(5)의 (바람직하지 못한) 확산 연결부를 방지한다. 상기 코팅부가 바람직하게 매끈한 및/또는 주름잡힌 금속층(5)의 상부면(35)과 하부면(36) 상에 제공되었지만, 예를 들면 어느 한 면상에 제공된 산화 층은 예외적인 상황을 충족시킬 수 있다. 여하튼, 예를 들면 확산의 결과로서, 금속층의 연결부가 방지되고 비교적 큰 팽창 조인트(37)가 하중을 받으면서 결론적으로 형성될 수 있다는 것이 보장된다. 즉, 이러한 팽창 조인트(37)가 예를 들면 매끈한 금속층(5)의 섹션과 구성된 금속층(5)의 섹션으로 형성되게 하는 설계가 가능한 한편, 팽창 조인트(37)가 2개의 동일한 연결점(하부면 연결점에 대한 경우로 도시됨)으로 경계 형성되고, 더욱이 구성된 금속층(5)에 의한 팽창 조인트 경계는 적어도 15개의 구조체 극대부로 형성된다. 이러한 구성은, 특히 층 프로파일(28) 방향으로 그리고 이 방향에 수직한 방향으로, 특히 고 변형도의 팽창 조인트(37)의 고 변형도를 가능하게 하거나 인접한 시트-금속 포일의 가요성 배치를 가능하게 한다. 연결점(6) 당 납땜점의 개수는 최대 3개, 특히 2개로 제한되며, 특히 정확하게 하나의 납땜점을 갖는 연결점(6)의 실시예가 특히 바람직하다.
1 허니콤 몸체 2 하우징
3 허니콤 구조체 4 채널
5 층 6 연결점
7 접촉점 8 단부면
9 제 1 구역 10 제 2 구역
11 제 3 구역 12 구조체　
13 길이　 14 반경부　
15 중심 16 중심점
17 축선　 18 단부면
19 길이 프로파일 20 유동 방향
21 연장부의 채널 방향 22 연장부
23 자동차 24 내연기관
25 배기 시스템 26 배기-가스 처리 유닛
27 가요성 구역 28 층 프로파일
29 스택 30 거리
31 경사부 32 오목부
33 납땜점 34 코팅부
35 상부면 36 하부면
37 팽창 조인트 38 구조체 프로파일 방향

Claims (6)

  1. 허니콤 구조체(3)가 상기 허니콤 구조체(3)를 고정시키는 연결점(6)을 형성하는 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층(5)을 포함하고, 상기 허니콤 구조체(3)의 단부면(8)은 상기 연결점(6)을 갖는 반경방향 구역(9, 10, 11)을 구비하는, 하우징(2)과, 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1)로서,
    - 더욱이, 적어도 하나의 상기 구역 (9, 10, 11)에 있어서, 상기 단부면(8)에 위치한 적어도 부분적으로 구성된 적어도 하나의 금속층(5)의 적어도 1% 및 기껏해야 20%의 내측 접촉점(7)이 상기 연결점(6)을 형성하고,
    - 상기 연결점(6)은 길이(13)를 상기 금속층(5)의 구조체(12)의 방향으로 구비하고, 상기 연결점(6)의 상기 길이(13)는 적어도 2개의 반경방향 상기 구역(9, 10, 11)에서 서로 상이한 것을 특징으로 하는 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결점(6)의 한 반경방향 구역에서의 상기 길이(13)는 상기 허니콤 구조체(3)의 반경부(14)의 방향으로 더욱 외측에 위치된 반경방향 구역에서 보다 작은 것을 특징으로 하는 허니콤 몸체(1).
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 연결점(6)의 상기 길이(13)는 상기 허니콤 구조체(3)의 중심(15)에서 가장 작고 외측 반경방향 구역에서 가장 큰 것을 특징으로 하는 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1).
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 반경방향 구역에서의 상기 연결점(6)이 2개의 인접한 구역의 상기 연결점(6)에 대해 감소된 길이(13)로 형성되는 것을 특징으로 하는 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1).
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결점(6) 각각은 중심점(16)을 갖고, 한 반경방향 구역에서의 상기 연결점(6)의 상기 중심점(16)은 다른 한 반경방향 구역의 상기 연결점(6)의 상기 중심점(16)에 대해 구조체(12)의 방향으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1).
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 허니콤 구조체(3)는 중앙 축선(17)과 단부면(18)을 구비하고, 상기 축선(17)에 근접한 반경방향 구역(9)의 상기 연결점(6)의 상기 중심점(16)은 상기 축선(17)으로부터 보다 멀리 반경방향으로 위치한 적어도 하나의 구역에서 상기 연결점(6)의 상기 중심점(16) 보다 단부면(18)에 보다 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 다수의 채널(4)을 포함한 허니콤 구조체(3)를 적어도 구비한 허니콤 몸체(1).
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