JP5469164B2 - 規定された連結部を有する金属のハニカム体 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングと、複数のチャネルを有するハニカム構造体とを少なくとも備えるハニカム体であって、ハニカム構造体は、ハニカム構造体を固定するために、連結点を形成する少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層を有して形成され、ハニカム構造体の断面は、連結点を有する半径方向の領域を有し、さらに、少なくとも１つの半径方向の領域において、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層の内部接触点の少なくとも１％から最大で２０％が、断面において連結点を形成する、ハニカム体に関する。このようなハニカム体は、車両の内燃エンジンの排気システムにおける排ガス処理ユニットとして特に用いられる。

この種のハニカム体は、ハウジングが、排気ラインの外形、または形状、および／あるいはその一部を構成できるように、比較的厚い物質厚さが備わった単一部分または複数部分のハウジングから通常構成されている。これとは対照的に、同じ設置スペースにおいてできる限り大きい表面積を実現するために、ハニカム構造体が比較的薄い壁となるように構成するために、金属箔を形成することが模索される。この表面は、例えば、ハニカム構造体を介して流れる排ガスと接触する触媒に適用するために用いられる。排ガス成分と触媒との間の集中的な接触、それゆえ排ガスの効果的な浄化がそれによって保証される。

ここで問題となることは、例えば車両の排気システムにおいて従来からあるように、熱的および／または動的の交互の負荷の下では、薄い金属箔は比較的厚く取り囲まれたハウジングと比べて異なるように挙動することである。このため、ハウジングと金属箔との間の連結は、特別な技術的課題を有することとなる。

ろう付けされた材料、例えばいわゆるろう付け箔でできた片を、金属箔、すなわちハニカム構造体を統合する前に、このようなハニカム体のハウジングの内部側方表面に適用して、次いでそのハニカム構造体を挿入することは公知である。同様に、そのようなろう付け箔をハニカム構造体周囲に巻き付け、次いでこのアセンブリをハウジングに導入し、ろう付け箔全体がハウジングの内部側方表面に押し付けられることもまた公知である。同様の方法が既に提案されており、ここでろう付け領域は、外周全体に亘る片として提供されるのではなく、むしろ、比較的大きな相互にオフセットされたパッチとして提供される。ハニカム構造体の片側または部分的な容積でろう付けされた材料を同様に広い面積かつパッチ様に提供することもまた提案されている。

この「選択的に」ろう付けする狙いは、特に、ハニカム構造体内に、またはハニカム構造体とハウジングとの間の連結領域内に複数の領域を生成することであり、これらの領域は、互いに堅牢に連結されておらず、それゆえ個々の構成要素が互いに対して相対的にずれるため、異なる拡張等を埋め合わせることができる。ハニカム体の十分な耐久性がこの戦略も用いて一部の用途に対して実現可能であるとしても、強く負荷がかかる部分において特に、時として損傷が生じることがある。

このことを出発点として考慮すると、本発明の課題は、従来技術との関連で重要視された問題を少なくとも部分的に解決することである。ここで、特に、強い負荷に曝される用途において、交互に熱的および／または動的な負荷に対して規定され、かつ安定した挙動を有し、それゆえに、長い耐用年数を可能にするハニカム体を特定することが目的とされる。

これら課題は、特許請求の範囲の請求項１の特徴に係るハニカム体によって達成される。特許請求の範囲の従属の請求項は、ハニカム体のさらに有利な実施形態を特定するものである。特許請求の範囲の請求項において個々に特定された特徴は、任意の所望される技術的に有意義な方法において互いに組み合わされてもよく、かつ本発明のさらなる実施形態を形成してもよいことに留意されたい。特に、図面に関連した記載は本発明をさらに説明し、本発明の追加的な、特に好まれる設計の変形を特定する。

本発明に係るハニカム体は、ハウジングと、複数のチャネルを有するハニカム構造体とを少なくとも備え、ハニカム構造体は、ハニカム構造体を固定するために、連結点を形成する少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層を有して形成され、ハニカム構造体の断面は、連結点を有する半径方向の領域を有する。さらに、少なくとも１つの領域において、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層の内部接触点の少なくとも１％から最大で２０％が、断面において連結点を形成する。さらに、異なるチャネルの断面を有するチャネルは、少なくとも２つの半径方向の領域において形成される。

ここで、ハウジングは、好ましくは一繋がりで形成され、かつ、円筒の断面形状または一部の他の断面形状を有してよい。チャネルの数に関しては、ハニカム体は、平方インチ（ｃｐｓｉ）当たり、１００〜１０００、特に２００〜６００の範囲のチャネル密度で形成されることが好ましい。また、複数の平滑かつ構造化された（例えば波形の）金属層（例えばシートメタル箔の形で）がハニカム体を生成するために用いられることが好ましい。この種の金属層は例えば、らせん状に巻かれることができるが、しかしながら、これらの金属層は、これとは異なる形状、例えば、Ｓ字形状、Ｖ字形状、Ｗ字形状、Ｕ字形状、または類似した形状を有することが好ましい。このような金属層同士の配置構成が次いで実行され、その結果、これらは最終的に均一に、ハニカム体の（円形、楕円形またはそれに類似する形の）断面をつくる。これらの金属層は、種々の点、いわゆる連結点において、確実には連結されていない状態で（ドイツ語では「ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ」）互いに連結され、および／または確実に連結された状態で（ドイツ語では「ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ」形態）互いに連結される。これらの連結点は、好ましくは、ろう付けの連結、特に、高温真空ろう付け連結を含む。従って、これらの連結点により、金属層同士の相対的な位置が点状に規定されるので、その結果、ハニカム構造体は、互いに、かつハウジングに実質的に固定される。

ハニカム体は、ここで、複数の半径方向の領域に分けることができ、連結点は、少なくとも１つの半径方向の領域において、非常に限定された広がり範囲のみに形成される。例えば、この半径方向の領域において、少なくとも１つの金属層の複数の内部接触点が、（例えば中心環または円環の形で）形成される。この接触点は、通常、構造化された金属層の部分が、隣接する金属層（平滑および／または構造化されている）の別の部分と接触することで形成される。この接触点は、概して、構造体の方向に存在し、金属層の隣接する部分の接触線である。この少なくとも１つの領域において、接触点の多くて２０％がここで用いられて、ハニカム構造体を固定し、分配された形態で配置される連結点を形成し、他の接触点において連結点は形成されない（少なくとも断面図において考慮される場合）。連結点の割合は、好ましくは、接触点の１０％未満、さらには５％未満である。

さらに、ここで、異なるチャネルの断面を有するチャネルが少なくとも２つの半径方向の領域に形成されることが提案される。この場合、特に、ハウジングに近接して配置されるその領域が、異なる断面を有することが特に非常に好ましい。チャネルの断面の変化のある形状により、特に、内部接触点の構造、または、金属層とハウジングとの接触点の構造が変更されることが達成される。これは、特に、連結点の、耐久性がありかつ規定された選択的な形成に対して有利である接触点をここで生成するという目的において生じる。これに関連して、本発明は、連結点が「従来の」接触点でのみ形成可能であるという考えから解放される。というのも、ここでまた、ハニカム構造体が、ハニカム構造体と、排ガスの接触および／または圧力低下との相互作用によって主として影響を受けない構築基準を用いて設計されるべきであることも提案されているからである。

単に完全性を期すために、このことは、金属層のランダムの「変形」を意味するのではなく、むしろ、半径方向の領域全体を示すチャネルの断面が出発点としてみなされることを意味する。特に、隣接の半径方向の領域との境界は、重要であり、厳密に分離され、および／または明確に識別可能である。

したがって、１つの半径方向の領域において、少なくとも１つの他の半径方向の領域におけるよりも高い内部接触点の密度が、ハニカム構造体の断面領域のユニットごとに提供されることが有利であると想定される。このような「断面領域のユニット」は、個々の半径方向の領域についての代表的なチャネルの断面形状を含むのに十分大きい、ハニカム構造体の仮想的な領域のことをいう。ここで、ハニカム構造体の断面領域のユニットは、例えば、少なくとも２０個のチャネル、少なくとも５０個のチャネル、または、さらに少なくとも１００個のチャネルを含む。別の半径方向の領域における同様の断面領域のユニットをここで考慮すると、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層の隣接する部分間のさらに多くまたはより少ない内部接触点が識別されることがここで可能である。断面領域のユニットごとの内部接触点の密度すなわち数は、さらに多くの、またはより少ないといった選択肢が、連結点を固定することを形成するのに利用可能であることを表している。このように、連結点の所定の形成のために、特別に点状に分散されたろう付けのパターンをあらかじめ規定することがここで可能である。断面領域のユニットごとの接触点の密度は、金属層の構造体の仕様、すなわち、例えば、後者の高さおよび／または幅により特に影響され得る。さらなる構成要素が挿入されるか、および／または接触点が拡大されることもまた可能である。連結点の形成に対する同様な要求と共に、異なる密度／数の連結点が、それにもかかわらず、断面領域のユニットごとに形成され、その逆もまた然りである。

さらに、少なくとも１つの金属層に沿って見ると、連結点の密度は、１つの半径方向の領域において、少なくとも１つの他の半径方向の領域におけるよりも高いことが有利であると想定される。上述したように、ハニカム構造体の形成の後、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層は、ハニカム構造体の断面上において見られる所定の外形を有する。ハニカム構造体が、例えば、平滑および波型のシートメタル箔を有した組合せから形成され、その構造体が一定である場合、２つのシートメタル箔の間の内部接触点は、その層の外形方向に沿って一定の間隔で形成される。ここで、そのような層は、概して、複数の半径方向の領域に亘って延びる。特に、この事実を考慮すると、ここで、提供された接触点を有して概して可能である連結点の密度または数が増加されることが提案される。

一実施形態において、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層の異なる外形が、少なくとも１つの他の半径方向の領域ではなく、１つの半径方向の領域において提供される。これは、例えば、外形方法における著しい、明らかに識別可能な変化が、１つの半径方向の領域から別の半径方向の領域への遷移部分において生じることを意味する。ここで、これは、特に、その領域の境界をまたぐ全ての層に当てはまる。さらに、この外形の遷移部分はまた、非連続的であってもよく、および／または、著しく異なる曲率半径となってもよい（必要であれば、異なる方向を有する）。ハニカム構造体の部分全体に関連する内部接触点の位置はまた、少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層の外形方向における変化の結果として影響を受け、その結果、この各々の方法、特に、異なるチャネルの断面を提供する他の基準を組み合わせて、内部接触点の規定された配置構成を設定することが可能であり、これにより、ハニカム体の精密かつ耐久性の在るろう付けが可能にされる。

さらに、１つの半径方向の領域において、チャネルの断面は、チャネル内で隆起する隆起部によって影響を受けることが有利であると想定される。この隆起部は、例えば、打ち抜き部分、曲げ部分等であり、これにより、金属層の一部は、隆起部を（通常の構造体から）形成するように変形される。この隆起部は、ここで、例えば、チャネルの断面の少なくとも一部に亘って延びていてよく、それにより、同様に、隣接する金属層と共に内部接触点を形成し、その結果、さらなる接触点が、「通常の」構造体と共に、内部接触点間において形成可能である。このようにして、断面領域のユニットごとの内部接触点または層の外形方向に沿った内部接触点の密度すなわち数が影響され得る。

ハニカム体の１つの改良に対応して、１つの半径方向の領域において、チャネルの断面は、少なくとも部分的に構造化された金属層の構造体の、変化のある幅または高さにより影響を受ける。ここで、構造体の幅のみ、または高さのみが、半径方向の領域において異なることを想定することが、特に非常に好ましい。ここで、「幅」とは、金属層の外形方向における同様の構造体の極値部の間隔を意味すると理解され、他方で、「高さ」は、金属層の外形方向に対して横断方向での、対向する構造体の極値部の間隔を示す。

さらに、１つの半径方向の領域において、連結点は、ハニカム構造体の円周方向における広がりを有して形成されることが提案される。連結点は、概して、実質的に直線または細長い形状の広がりを有するように提供される。これらの連結点は、従来、ハニカム構造体の両端部側の間に延びる構造体またはチャネルの外形に従う。しかしながら、ここで、１つの半径領域に対して実質的に垂直である連結点が形成され、これらの連結点は、従って、ハニカム構造体の両端部側または断面に対して平行にあることが提案される。一部の状況の下では、これらの連結点は、例えば、チャネルを遮断するために利用されてもよく、ここで、チャネルが、排ガスが流れるという態様について好ましくない、チャネルの断面形状を既に有していることが好ましい。このように、このようなハニカム体を通る排ガスの流れの圧力損失が低く保たれ得る。この態様から、また、ハニカム構造体の円周方向における広がりを有する連結点が、端部領域、すなわちハウジングに近接した領域にのみ提供されることは望ましい。ここで「広がり」とは、個々の連結点の最も大きな寸法であり、すなわち、例えば、連結点の細長の形状、または直線の構造の場合における長さ寸法である。

さらに、ハニカム構造体は、少なくとも１つの半径方向の領域において、コーティングを有して形成されてもよい。このコーティングは、例えば、接触するこれらの金属層の間の拡散した接触の形成の形成を妨げるように提供されてよく、これらの金属層の間には、連結点が形成されるべきではない。対応するコーティングは、例えば、酸化アルミニウムを含んでよい。同時に、代替的におよび／または追加として、排ガス処理、例えば、排ガス中に含まれる成分を変換する、および／または、排ガス流の特定の成分を保存するためのコーティングを提供することもまた可能である。

ハニカム構造体が、複数の少なくとも部分的に構造化された金属層を有して形成され、これら金属層の全てが、それらの両端部で、ハウジングと接し、かつ、限られた広がりで、軸方向に、ハウジングと連結される、ハニカム体の実施形態が特に非常に好ましい。すなわち、これは、特に、各金属層が、ハニカム構造体の断面を分断するか、またはこの断面にまたがっていることを意味する。ハニカム構造体とハウジングとの間で、しっかりとした連結（これは同時に負荷を被り得る）を実現するために、両端部は、ハニカム構造体をハウジングへ固定する役割を果たし、ここでこのハニカム構造体は、軸方向の広がり全体に亘ってではなく、軸方向において、限られた部分においてのみ、ハウジングに対して連結される。この軸方向において限られた部分は、例えば、ハニカム構造体の軸方向の長さの、４０％未満、特に、２０％未満に達する。Ｓ字、Ｖ字、および／またはＯ字の形状の外形を有するこの種のハニカム構造体が提供されることが特に非常に好ましい。

このようなハニカム体は、特に、内燃エンジンと、排ガス後処理システムとを有する車両において用いられ、この排ガス後処理システムは本発明に記載の少なくとも１つのハニカム体を有する。

本発明および本技術分野はここで図面を元にしてさらに詳細に説明される。図面において、同一の要素は概して同一の参照符号が備わっている。図面は特に、本発明の特に好ましい構成の変形を示すが、これらに本発明が限定されるわけではない。

図１はハニカム体の一実施形態の断面図である。 図２はハニカム体のさらなる実施形態の詳細である。 図３はハニカム体の別の実施形態のさらなる詳細である。 図４は詳細なハニカム体のさらなる実施形態である。 図５は詳細なハニカム体のさらなる実施形態である。 図６はさらなる種類のハニカム構造体を構成するための金属層である。 図７は断面におけるハニカム体のさらなる実施形態のさらなる図である。 図８は長手方向断面におけるハニカム体の実施形態である。 図９は排気システムを有する車両である。 図１０はハニカム体のスタックのための第１の詳細である。 図１１はハニカム体のスタックのための別の実施形態のさらなる詳細である。

図１は、端部の側面図における、ハニカム体１の断面８を示す。この場合、ハニカム体１は、ハニカム構造体３が置かれるケーシング管の形で円形のハウジング２を用いて形成される。ハニカム構造体は、複数の平滑かつ波型の金属層５（ここではＳ字に構成されている）で形成されている。この金属層５は複数のチャネル４を形成する役割を果たし、この複数のチャネル４は、構造化された金属層５の波型の構造１２から特に生じる。ここで、チャネル４は、構造体１２と同様に、ハニカム体１の半径２５に対して実質的に垂直に在る、すなわち、この場合、図面の平面に対して中に入っていく方向に在る。

断面８はここで、例えば、軸２２の領域の中心から、複数の半径方向の領域、特に第１の半径方向の領域９、第２の半径方向の領域１０、および第３の半径方向の領域１１に分けられてよい。ここで、これらの領域は、同心円または円形の環の形で形成されるが、これとは異なった構造も同様に可能である。ここで概略的に示されるように、底の一部分において、これらの領域は、半径２５の方向に複数の金属層５を備える。１つの半径方向の領域、例えばこの場合、第３の領域１１などにおける金属層５は一列の接触点７を形成し、これらの接触点７は、特に、構造体１２の極値部（ｅｘｔｒｅｍｕｍ）に沿って直線的に形成される。本明細書において（純粋に概略的に）示されるように、著しく多い数の接触点７が提供されているにもかかわらず、ほんの僅かな連結点６のみが分散された形で形成されている。図１に示される形においては、全ての領域において、金属層５の接触点７の少なくとも１％から最大で２０％が互いに接触点６を形成しているのが図１の形であるが、これは必須ではない。

図２はここで、断面におけるこのようなハニカム構造体３の詳細を示し、第１の半径方向の領域９から第２の半径方向の領域１０への移行が本明細書において示される。上側の領域において、第１の半径方向の領域９は波型の層２７および平滑な層２６の交互の配置構成で形成されている。これらの２つの層は複数の領域（接触点）において互いに接触し、これらのうちの一部のみが連結点６を形成するために用いられる。ここで以下に示されるのは、第１の半径方向の領域９は、変化のあるチャネルの断面１２の平滑な層および波型の層の構造体である。チャネルの断面１２は互いに接触する隣接の層によって区切られており、チャネルは、個々の層および２つの隣接する接触点によって特に特徴付けられている。図２の下側の部分において、構造体１７はここで、それが同じ幅１５を有しているとしても、高さ１６は短くなるように形成されている。これは、ここで、より多くの数の接触点または連結点６が、下側の断面領域のユニット４４において可能となるか、または実現されるという効果を有する。

対応する図はまた図３に示される。ここで、底部に示される第２の半径方向の領域１０の断面領域４４のユニットにおいて、接触点７の密度すなわち数が、波型の層２７がさらなる接触点７を形成する隆起部１４を有して所定の点において形成（この場合のみ）されるために、増加されている。このように、ここでも、接触点７の数すなわち密度が影響し得る。

同様の図示に従い、図４はさらなる実施形態を示す。この場合、チャネルの断面１２の異なる構造が底部において示される第２の半径方向の領域１０において示される。ここで、平滑な層２６のみがこの領域内に提供されることが達成されて、これらの平滑な層２６は、例えば、エンボス加工２８を有して形成され、このエンボス加工は、第１の半径方向の領域９において実現された高さ対幅比とは著しく異なる構造体の高さ対幅比を形成する。特に、この領域において、平滑な層２６は、第１の半径方向の領域９における配置構成におけるよりも、著しく共に接近して置かれる。

図５において、波型の層２７の構造体は、ここで、第１の半径方向の領域９および第２の半径方向の領域１０において維持されている。このため、平滑な層２６は、しかしながら、第２の半径方向の領域１０の領域内に形成されているが、それは波型の層２７の構造体に一致されるか、またはその構造体に近接して配置される構造体１７を有している。このように、２つの層の間の接触領域は拡張可能であり、このようにして、連結点の狙い通りの適用または実現が可能である。

図６は、概略的に、および斜視図において、部分的に構造化された金属層５を示す。図６の左側の領域において、金属層は、層５（波型の層２７）の外形１３の方向に対して垂直に延びる、上昇部２９および下降部３０を有する、波型または正弦曲線の構造体１７を有する。この構造体の極値部（上昇部および下降部）は、連結点６を実現するために用いられることができる接触点を形成する。このような連結点６は２つの部分的な領域において示されており、これらの連結点６は、概して、外形１３の方向において、互いにさらに離間されている。連結点６は、しかしながら、細長い形状または直線的な構造体を有してここで形成されているので、その構造体の極値部に沿って（最大の）広がり１８を有する。ハニカム体において後に異なる半径方向の領域を形成するために、層５の部分は、実質的に平滑な部分３１によって隣接される。エンボス加工２８は、それにもかかわらず、平滑な部分３１に提供され、エンボス加工２８は、特に、構造体１７に対して垂直に延びている。それらの寸法に関してもまた、このエンボス加工２８は著しく小さく、特にその高さは、構造体１７の高さの１０％よりも低い。エンボス加工２８は、層５の１つの側および／または両方の側に突き出てもよく、これに関連して、隣接する層５と共に、ハニカム体の円周方向に延びる直線の接触点を形成してもよい。これらの接触点が層を固定するために用いられる場合、連結点６はエンボス加工２８に沿って形成され、その結果、これらは異なった方向での（最大）広がり１８（実質的に、組み立てられた状態における円周方向において）を有する。湾曲した端部２１が右側においてそれに隣接して提供されており、この端部２１は層５の端部を形成し、特に、ハウジングと接触する役割を果たす。湾曲した構造体である結果、ハウジングとの接触面積が改善される。

図７は、ハニカム構造体３が再び波型の層および平滑な層を有して形成される実施形態を概略的に示し、ここで波型の層は短くされている。平滑な層２６は、例えば、湾曲した外形から直線状の外形１３へと次第に変わり、次いで、ハウジング２と接触する。言い換えれば、これは、第１の半径方向の領域９が、比較的小さいチャネルの断面を有し、平滑な層および波型の層によって形成されたチャネル４を提供する。外側の第２の半径方向の領域１０は、対照的に、平滑な層２６のみで形成される。ここで、平滑な層２６はまた、強化された構造体であってもよい。それゆえ、例えば、平滑な層２６が、第２の半径方向の領域１０の領域において変形されることが可能であり、その結果、複数の層の厚さが、例えば、平滑な層２６の複数の巻き（ｆｏｌｄ）により、そこで得られる。同様に、（例えば、異なるシート金属の厚さの）さらなるシート金属箔が、平滑な層２６に対して、溶接され、ろう付けされ、または一部の他の方法において固定されることがここでも可能である。断面においてもまた、第１の半径方向の領域９において層がＳ字で配置構成されるため、ハウジング２の方向において、平滑な層２６が非均一となって現れることが見出され得る。それにもかかわらず、ここで、円周方向１９において、ハニカム構造体３をハウジング２に均一に連結することを実現するために、平滑な層２６の一部が、さらなるエンボス加工２８を有して形成されてよく、その結果、接触点または連結点６が円周方向１９において実質的に等しい間隔で形成される。

図８は、ハニカム体１の実施形態の長手方向断面を示す。ハニカム体１は、ここでも、ハニカム構造体３が置かれているハウジング２によって外側において画定されている。ハニカム構造体３は、ハニカム構造体３の両端部側３５の間に延びる複数のチャネル４を有する。ここで、ハニカム構造体３の長さ３４はまた、端部側３５によって規定される。本明細書において示される実施形態においては、チャネル４の広がりの方向はハニカム構造体３の中心軸２２に対して平行である。半径２５は軸２２に対して垂直であることが示される。

軸２２、端部側３５、および／または長さ３４に関連する個々の連結点の位置は、ここでは、この個々の長手方向の部分から明らかである。流れ方向３３において排ガスにより影響される端部側３５の領域において、隣接する連結領域が形成され、連結点６は比較的短く、例えば、１０ｍｍ未満、またはさらには５ｍｍ未満である。対向する端部側３５で、同心円状に、軸２２の周囲に形成された第１の領域９の領域において、複数の連結点６が提供され、これらは、第２の領域１０において、その外側において円形の環の形で、連結点６とは異なる広がりを有する。明確にするために、広い面積での連結がここでは形成されないことに留意されたい。従って連結点６のための網掛けは純粋に図式的なものである。基本的に、分散された直線の連結点６のみが、隣接の金属層５の所定の数の連結点においてここで形成されている。

図９は、内燃エンジン３６、例えばディーゼルまたは火花点火エンジンを有する車両２３を概略的に示す。内燃エンジン３６において生成された排ガスは、排ガス後処理システム２４から少なくとも１つの排ガス処理ユニット３７へと流れ、本発明によれば、後者はここでハニカム体１を有して形成される。排ガス処理ユニット３７として、特に、触媒コンバータ、吸着器、フィルタ、粒子分離機、改質器、ヒータ等が想定される。

図１０は、複数の構造化され、かつ平滑な金属層５（例えば、シートメタル箔および／または金属製の超微細かつ不織のワイヤの形状）を有するスタック３８を示す。ここで、スタック３８は、まだ巻かれていない状態、すなわち、実質的には直線状の外形１３を有して図示されている。また、互いに異なる色付けで金属層の連結点６が図示されている。このような連結点６（ろう付け連結）が、組み立てられた状態、すなわちハウジングの内部において、巻かれた状態で形成されるという事実の結果、図１０は、例えば、パウダー状のろう付け材料が巻き付けのプロセスのあとに配置される、接着剤のための位置を示し、ろう付け材料は、最終的には、構造化された金属層５に関連して、ここで、例として、および図示により示される、上側連結点（ここでは暗い点によりマークされる）および下側連結点（ここでは明るい点によりマークされる）を生成する役割を果たす。接着剤および／またはろう付け材料を配置するために、特に、印刷工程、例えばインクジェット工程の形での使用がなされてもよい。

図１０の底部において、同様のタイプの底側の連結点６、すなわち、この場合、底の平滑な層５に対して、所定の間隔３９を形成していることが示され、この所定の間隔３９は、例えば、外形１３の方向において、少なくとも２０ｍｍに達するか、および／または複数の構造の極値部（上昇部および下降部、例えば少なくとも２０個の上昇部）を包囲する。連結点６の一定した配置構成がここで示されているとしても、これは必須というわけではない。従来、波型の金属層５の構造体１７は、各々の場合において、平滑な金属層５と接し、その結果、構造体１７は、軸２２の方向に、すなわち外形１３に対して垂直に、平滑な層５上に接触点を形成する。図１０における図示は、後の稼動の間、外形１３に垂直である金属層５に力が作用する場合に、拡張ジョイント４３が形成可能であり、これにより、著しくより柔軟なハニカム構造体、ならびに、ハニカム構造体の熱的および動的負荷特性に対するより良い適応を可能にすることを示すことが意図されている。

図１１はここで、各々の連結点６が、隣接する構造体の極値部（上昇部２９または下降部３０）において２つのろう付け点４０を有して形成されている形態を示す。構造化された金属層５の複数の構造の極値部は、連結点６間に提供される。この連結点において、外形１３の方向における、同一の連結点６（同じ色で示される連結点）の間の構造体の極値部の数は、ここでは例示によって示されるよりも、通常は著しく多く、特に、少なくとも１５個の構造体の極値部がそれらの間に置かれる。

さらに、図１１から理解できるように、平滑な金属層５はコーティング２０が備わっていてもよく、このコーティング２０は、特に、使用の際に、互いに定期的に接する隣接の金属層５との（所望されない）拡散した接触を回避する。このコーティング部は好ましくは、平滑および／または波型の金属層５の上側４１および底側４２の上に提供されるが、例えば、片側に、酸化層を提供することによって、例外的な状況においても満足させるものであってよい。いずれにせよ、このようにして、例えば、拡散の結果としての金属層の連結が回避され、比較的大きな拡張ジョイント４３が負荷下で結果として形成できることが保証されるべきである。言い換えれば、設計ルールとして、このような拡張ジョイント４３が、例えば、平滑な金属層５の部分および構造化された金属層５の部分を有して形成され、この拡張ジョイント４３が、２つの同一の連結点（底側の連結点の場合で示されている）によって画定され、さらには、構造化された金属層５によるこの拡張ジョイントの画定が少なくとも１５個の構造の極値部を有して形成されることを提供することが可能である。これにより、特に、外形１３の方向およびそれに垂直する方向両方において、特に、拡張ジョイント３７の高度な変形可能性または隣接するシートメタル箔のフレキシブルな構成を提供する。連結点６ごとのろう付け点の数は、最大で３つに限定され、特には、さらに２つに限定され、ならびに、正確に１つのろう付け点を有する連結点６の実施形態が特に好まれる。

１ ハニカム体
２ ハウジング
３ ハニカム構造体
４ チャネル
５ 金属層
６ 連結点
７ 接触点
８ 断面
９ 第１の半径方向の領域
１０ 第２の半径方向の領域
１１ 第３の半径方向の領域
１２ チャネルの断面
１３ 外形
１４ 隆起部
１５ 幅
１６ 高さ
１７ 構造体
１８ 広がり
１９ 円周方向
２０ コーティング
２１ 端部
２２ 軸
２３ 車両
２４ 排ガス後処理システム
２５ 半径
２６ 平滑な層
２７ 波型の層
２８ エンボス加工
２９ 上昇部
３０ 下降部
３１ 部分
３２ 端部側
３３ 流れ方向
３４ 長さ
３５ 連結領域
３６ 内燃エンジン
３７ 排ガス処理ユニット
３８ スタック
３９ 間隔
４０ ろう付け点
４１ 上側
４２ 底側
４３ 拡張ジョイント
４４ 断面領域のユニット

Claims (10)

1. ハウジング（２）と、複数のチャネル（４）を有するハニカム構造体（３）とを少なくとも備えるハニカム体（１）であって、
   前記ハニカム構造体（３）は、前記ハニカム構造体（３）を固定するために、連結点（６）を形成する少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層（５）を有して形成され、前記ハニカム構造体（３）の断面（８）は、連結点（６）を有する半径方向の３つの領域（９、１０、１１）を有し、
   さらに、少なくとも１つの領域（９、１０、１１）において、前記少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層（５）の内部接触点（７）の少なくとも１％から最大で２０％が、前記断面（８）において連結点（６）を形成し、異なるチャネルの断面（１２）を有するチャネル（４）が、前記３つの半径方向の領域（９、１０、１１）において形成される、ハニカム体（１）。
2. １つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、少なくとも１つの他の半径方向の領域におけるよりも高い内部接触点（７）の密度が、前記ハニカム構造体（３）の断面領域のユニットごとに提供される、請求項１に記載のハニカム体（１）。
3. 前記少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層（５）に沿って見ると、前記連結点（６）の密度は、１つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、少なくとも１つの他の半径方向の領域におけるよりも高い、請求項１または請求項２に記載のハニカム体（１）。
4. 前記少なくとも１つの少なくとも部分的に構造化された金属層（５）の異なる外形（１３）が、少なくとも１つの他の半径方向の領域ではなく、１つの半径方向の領域（９、１０、１１）において提供される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
5. １つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、前記チャネルの断面（１２）は、前記チャネル（４）内で隆起する隆起部（１４）によって影響を受ける、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
6. １つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、前記チャネルの断面（１２）は、前記少なくとも部分的に構造化された金属層（５）の構造体（１７）の、変化のある幅（１５）または高さ（１６）のために影響を受ける、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
7. １つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、前記連結点（６）は、前記ハニカム構造体（３）の円周方向（１９）における広がり（１８）を有して形成される、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
8. 前記ハニカム構造体（３）は、少なくとも１つの半径方向の領域（９、１０、１１）において、コーティング（２０）を有して形成される、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
9. 前記ハニカム構造体（３）は、複数の少なくとも部分的に構造化された金属層（５）を有して形成され、これら金属層の全ては、それらの両端部（２１）で、前記ハウジング（２）と接し、かつ、限られた広がりで、軸方向に、前記ハウジング（２）と連結される、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のハニカム体（１）。
10. 内燃エンジン（３６）と、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の少なくとも１つのハニカム体（１）を有する排ガス後処理システム（２４）とを有する、車両（２３）。

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