(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な接触設備が実現される排ガス処理装置を特定することを目指し、特に、連続生産環境中でのこの種の装置の、信頼性のさらに高い製造を実現することを目指す。【解決手段】内部表面３を有する少なくとも１つのハウジング２と、およびこのハウジング２に配置された少なくとも１つのセンサ箔４とを有する排ガス処理装置であって、このセンサ箔４は、少なくともセンサ素子および導体素子６で形成され、前記センサ箔４は端部を備え、その導体素子６はこの端部まで延在し、この端部はそのハウジング２の内部表面に対して保持され、このハウジングは、導体素子６の接触のための開口部１３を有し、この開口部１３は、電気絶縁層８によって、内部表面３上において囲まれる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部表面（３）を有する少なくとも１つのハウジング（２）と、前記ハウジング（２）内に配置された少なくとも１つのセンサ箔（４）とを有する排ガス処理装置（１）であって、
前記センサ箔（４）は、少なくともセンサ素子（５）および導体素子（６）により形成され、
前記センサ箔（４）は端部（７）を備え、前記導体素子（６）は前記端部（７）まで延在し、前記端部は前記ハウジング（２）の前記内部表面（３）に対して保持され、
前記ハウジング（２）は、前記導体素子（６）の接触のための開口部（１３）を有し、
前記開口部（１３）は、電気絶縁層（８）によって前記内部表面（３）上において囲まれる、ことを特徴とする装置（１）。
【請求項２】
ハニカム体（９）は少なくとも１つの前記センサ箔（４）により形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
【請求項３】
少なくとも１つの前記導体素子（６）が、前記端部（７）に接近して、前記開口部（１３）を介して延在する電極（１１）に、接着により接続される、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の装置（１）。
【請求項４】
前記電極（１１）は、前記ハウジング（２）の外部表面上に気密方法により装着されたスリーブ（１５）に、電気的に絶縁する方法により装着される、ことを特徴とする請求項３に記載の装置（１）。
【請求項５】
少なくとも前記電極（１１）または前記スリーブ（１５）が接続プラグ（２０）に直接に接続される、ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の装置（１）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記センサ箔（４）は前記ハウジング（２）にはんだ付けされる、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の装置（１）。
【請求項７】
前記開口部（１３）の周囲の前記ハウジングの前記内部表面（３）上に提供される前記電気絶縁層（８）は、はんだ付けできない素材により形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の装置（１）。
【請求項８】
少なくとも１つの前記導体素子（６）は、保護被覆物（１９）により、少なくとも部分的に形成される、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部表面を有する少なくとも１つのハウジングと、このハウジング内に配置される少なくとも１つのセンサ箔とを有する排ガス処理装置であって、このセンサ箔は少なくともセンサ素子および導体素子により形成され、かつ端部を備え、導体素子がこの端部にまで延在している、装置に関する。
ここで、このセンサ箔は、端部がハウジングの内部表面に対して保持されるように配置される。
本発明は、特に、ディーゼルエンジンの排気システムまたは自動車の火花点火エンジンに利用可能である。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、触媒コンバータ、特に、自動車の触媒コンバータを監視および／または制御するためのセンサを記載する。
このタイプのセンサ箔の基本的なコンセプトは、例えば、温度センサが、触媒活性塗装および／または箔と直接接触していることである。
ここでは、センサ素子が、金属箔自体の上の薄い層の形で形成されることが特に好ましい。
また、上記文献は、センサ箔が、得られる信号または測定結果のその後のさらなる処理のために、適切な接触機能を備えている必要がある。
ここでの問題は、離れた接続装置または測定装置への信号の送信にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第１３８９２６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これを起点として考慮すると、本発明の課題は、従来技術に関連して強調された問題を少なくとも部分的に解決することぬいある。
特に、簡素な接触設備が実現される排ガス処理装置を特定することを目指し、特に、連続生産環境中でのこの種の装置の、信頼性のさらに高い製造を実現することを目指す。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、請求項１の特徴に係る装置により達成される。
さらなる有利な実施形態が従属請求項において特定される。
なお、特許請求の範囲において個々に特定される特徴は、任意の所望の技術的に適切な方法において互いに組み合わせ、本発明のさらなる実施形態を形成してもよい。
特に、図面と併せて、本記載は、より詳細に本発明を特定し、さらなる例示的実施形態を特定する。
【０００６】
本発明に係る排ガス処理のための装置は、内部表面を有する少なくとも１つのハウジングと、そのハウジング内に配置された少なくとも１つのセンサ箔とを有する。
センサ箔は、少なくともセンサ素子および導体素子により形成される。
さらに、センサ箔は端部を有し、導体素子はこの端部まで延在し、この端部は、ハウジングの内部表面に対して保持される。
また、このハウジングは、導体素子の接触のための開口部を有し、この開口部は、内部表面上において電気絶縁層によって囲まれる。
【０００７】
まず留意すべきことは、センサ箔の物理的な実施形態に関して、およびセンサ素子および／または導体素子の設計に特に関連して、特許文献１において公表された説明に対して参照されてよく、その結果、この文献の開示内容は、センサ箔の説明について全体に本明細書に考慮に入れてよい。
【０００８】
ハウジング内のセンサ箔の構成としては、センサ箔は、直線的および／または巻かれた形態で、ハウジングの断面に亘っていることが好ましい。
この点に関して、センサ箔の両端部が、異なる位置でハウジングの内部表面と接触して配置されていることが好ましい。
従って、少なくとも１つのセンサ素子は、センサ箔の表面上に配置され、センサ箔に沿って、端部まで、半径方向外側に延在する少なくとも１つの導体素子を有する。
次いで、センサ箔の導体素子の全てが、センサ箔の同じ端部に延在することが特に好ましい。
多くの場合、少なくとも１つの導体素子（および／またはセンサ素子でも）がセンサ箔の表面に対して円滑に、または完全に保持されれば十分である。
特に、高温度差に特に影響を受けやすい装置、および／または熱膨張に関して、導体素子の材料およびセンサ箔の材料が著しく異なる装置において、導体素子およびセンサ箔の（部分的な）相対移動を可能にする配置構成において、測定が実施されてもよい。
例えば、導体素子は、センサ箔に部分的に接続されるのみであり、かつ波形（センサ箔の平面に、および／またはそれに対して横方向に）を付けて形成されることが可能である。
【０００９】
導体素子の接触のための少なくとも１つの開口部がここでハウジング内に提供される。
また、複数の開口部がハウジング内に、特に、並んだ配置構成において提供可能であり、この開口部は異なる導体素子の接触に役に立つ。
しかしながら、複数の導体素子の接触のために１つだけの開口部を提供することもまた可能である。
この開口部は、多くの場合に円形の穴であり、この円形の穴は、ハウジングを介して延在し、それにより、センサ箔への横方向の接触を可能にする。
電気絶縁層は、ここで、開口部を囲む内部表面上に提供される。
「電気絶縁層」は、例えば、ハウジングと接着して形成されてもよいが、ここでは別個の構成要素を提供することもまた可能である。
本実施形態において、絶縁層は、ハウジングの内部表面上に被覆物として形成されることが好ましい。
電気絶縁層は、好ましくは、直接に開口部を囲む領域を囲み、その結果、例えば、少なくとも２ｃｍ程度の端部領域、または、好ましくは、少なくとも５ｃｍの端部領域が開口部周囲に形成される。
この電気絶縁層は、特に、信号が導体素子からハウジングへ伝達されないようにするのに役に立つ。
これは、連続生産の状況において、特定の許容範囲が遵守できない場合に起こり得る。
【００１０】
ハニカム体が少なくとも１つのセンサ箔により形成されるように設計された装置が特に好ましい。
この目的のために、センサ箔は、更に多数のものによって例えば配置され、少なくとも部分的に構造化される金属箔が挿入され、ハウジングに階層化され、および／または共に積み重ねられる。
ここで、箔は、互いに巻かれるか、巻き付けられることが好ましい。
さらに、少なくとも部分的に構造化された金属箔およびセンサ箔が、ほぼ均一の寸法、すなわち、特に箔の厚さを備えることが特に好ましい。
ハニカム体の製造の間の箔の簡素な取り扱い、およびハウジングへのハニカム体の統合は、これにより実現される。
【００１１】
さらに、少なくとも１つの導体素子は、端部に接近して、開口部を介して延在する電極と接着により接続されることもまた好ましい。
この電極は、特に、導体素子の信号を受け取るのに役に立つ。
ここで、電極は、導体素子の領域において、センサ箔に対して、はんだ付けおよび／または溶接されてもよい。
ここで、接着による接続は、内燃エンジン内に広がる周囲条件に恒久的に耐えるように形成される。
この目的のために、電極に対して広い領域での接続を可能にするために、導体素子が、電極の方向において、より幅広い、または拡大された接続領域を形成することが有利である。
【００１２】
特にこの状況において、電極は、電気的に絶縁され、ハウジングの外部表面上において、気密（ｇａｓ−ｔｉｇｈｔ）方法で取り付けられたスリーブにおいて取り付けられることが有利であると考えられる。
つまり、言い換えれば、特に、金属製のスリーブが、例えば、外部表面上および開口部周囲に、接着した溶接シーム（ｗｅｌｄ  ｓｅａｍ）で構成される。
スリーブは、絶縁体で裏打ちでき、内部において、電極をしっかりと保持できる。
従って、特に、排気ガスがスリーブを介して外部に通過しないことが確保される。
【００１３】
さらに、ここでは、少なくとも電極またはスリーブが、接続プラグと直接接続されることが好ましい。
ここで、接続プラグは、例えば、電極およびスリーブに直接に固定されてもよい。
ここで、特に、接続プラグへの熱の伝達を減少させる手段、および／または、この接続プラグの温度負荷（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｌｏａｄｉｎｇ）に関する適切な材料を選択することが必要である。
接続プラグは、特に、可撓性の導体（例えばケーブル）を着脱可能に固定するために適する。
【００１４】
１つの改良形態によれば、少なくとも１つのセンサ箔はハウジング内にはんだ付けされることもまた提案される。
ここで、特に、ろう付けされた接続が考慮される。
場合によっては、センサ箔をハウジングに少なくとも部分的に溶接するのに適している。
【００１５】
特に、センサ箔のハウジングへの、はんだ付けによる接続、または、ハニカム体の箔同士の、はんだ付けによる接続を用いた設計上の変形において、開口部周囲のハウジングの内部表面上に提供された電気絶縁層が、はんだ付けできない材料で形成されることが有利である。
すなわち、言い換えれば、絶縁層は、次いで、はんだ付けによる接続のための、パッシベーション層として形成されてもよい。
この目的のために、酸化アルミニウムを有する、粗野な表面および／または層が特に好ましい。
【００１６】
さらに、少なくとも１つの導体素子が、少なくとも部分的に保護被覆物により形成されることも提案される。
この保護被覆物は、特に、隣接の金属箔に対して導体素子を電気的に絶縁し、および／または磨耗しないようにする役割を果たす。
これは、特に、導体素子が印刷処理手段によって箔に適用される場合に当てはまる。
【００１７】
同様に、少なくとも１つの（露出された）センサ素子の反対側または隣接して配置されたこれらの金属箔が、少なくとも１つの凹部および／または構造縮小部（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）により形成されることが提供され、その結果、少なくとも１つのセンサ素子の領域において、それらの金属箔にセンサ箔に対する間隔が（局所的に）拡大される。
これは、特に、少なくとも１つのセンサ素子および／またはその上に配置される（触媒）コーティングが、金属箔と接触しないように、または金属箔によって磨耗されないようにするのに役立つ。
このようにして、測定精度および得られた情報の信頼性もまた、長期の稼動期間に亘って維持される。
【００１８】
本発明および本技術分野は、図面に基づいて以下に説明される。
図面は、特に、好ましい設計上の変更を示すが、本発明はそれらに制限されない。
図面において、各々は概略的に示される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】センサ箔の平面図を示す図である。
【図２】装置の第１の設計上の変形の斜視図を示す図である。
【図３】装置の設計上の変形の詳細を示す図である。
【図４】対応の装置のハニカム体の設計上の変形を示す図である。
【図５】ハニカム体のさらなる設計上の変形の断面を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、平面図にて、伸ばされた配置でのセンサ箔４を示す。
このセンサ箔４は、複数のセンサ素子５を備え、ここで、水平線に、かつ縦の列に並べられている。
各センサ素子５は、ここで、別個の導体素子６と共に形成される。
導体素子６は、センサ素子５からセンサ箔４の端部７（ここでは左側に示されている）まで進んで延在する。
この端部７の領域において、センサ素子５の１つの列の導体素子６は結合される。
グループ化された導体素子６を画定するために、電気絶縁手段１３は、この場合、例えば、被覆物の形態だが、いずれの場合にせよ、各々の導体素子６の間に形成される。
このタイプの導体素子のセンサ素子、ならびにセンサ素子および／または導体素子の金属支持箔への、またはその上への塗布または一体化のさらに詳細な記載のために、欧州特許第１  ３８９  ２６８号明細書の内容を参照されたい。
さらに、導体素子６は、例えば、センサ箔４に被覆物の形で塗布されてもよく、または塗布された層であってもよく、動作の間、保護のために、保護被覆物１９によって覆われてもよい。
また、破線によってここで示されているように、導体素子６はセンサ箔４と部分的にのみ接続されていてもよく、異なる熱膨張特性を補償するために、（センサ箔４の平面において）波形を付けて形成されてもよい。
【００２１】
図２は、排ガス処理装置１の設計上の変形をここで示す。
この装置１は、円筒形の設計である場合、ハウジング２を有し、このハウジング２は、内部表面３および外部表面１２によって記載可能である。
同様に、ハニカム体９は、ハウジング２の内部に形成され、内部表面３に対して保持される。
【００２２】
ここで、センサ素子５またはセンサ箔４において生成された情報および信号を測定ユニット１４（例えばエンジンコントローラ）に伝送するために、ハウジング２は、ハウジング２に内部領域にまで延在し、センサ箔４の導体素子６に、特に、接着するように（ｃｏｈｅｓｉｖｅｌｙ）、はんだ付けまたは溶接されて、接続される複数の電極１１を有する。
ここで示される設計の変更において、いずれの場合にせよ、接続プラグ２０は電極１１上に直接に提供され、この接続プラグ２０から、ケーブルで、測定ユニット１４へと信号が伝送される。
ここで、電極１１は列になった位置で配置されるが、これは必須ではなく、また、電極１１はハウジング２の外周１０周囲に分散して配置されてもよい。
【００２３】
図３は、ここで、断面における装置の設計上の変形の詳細を示す。
図３は、電極１１が延在する開口部１３を有するハウジング２を示す。
２つの波形の金属箔１６は、ハウジング２の内部に示されており、それらの金属箔１６の間に平滑センサ箔４が配置される。
このセンサ箔４上に、端部まで延在する導体素子６が示される。
センサ箔４は、他の箔全てと同様に、ハウジング２の内部表面３に対してその端部と共に保持される。
ここで、電極１１は、ハウジング２の外部表面１２に対して、気密（ｇａｓ−ｔｉｇｈｔ）に溶接されたスリーブ１５を介して、固定された仕方で延在し、絶縁体２１は、スリーブ１５（スリーブ１５は一般に金属からなる）と電極１１との間に提供される。
電気絶縁層８はまた、開口部１３の周囲の内部表面３上に提供され、電気絶縁層８の目的は、金属箔１６、および開口部１３に関連したセンサ箔４の異なる設置状況においても、信号が電極１１を介してのみ伝達されることを保証することである。
【００２４】
図４は、上記のハウジング２内に一体化可能なハニカム体９を概略的に示す。
ここで、ハニカム体９は、ｓ字状に巻かれたセンサ箔４、複数の平滑および波形の金属箔１６で形成される。
例えば図１に示すように、センサ素子５の配置（この配置は、広がり方向（軸方向）１７にオフセットされる）により、装置の異なる部位１８に関連する情報の別個の項目が、排気システムの動作の間に取得することも可能になる。
さらに、隣接する金属箔１６は、隆起したセンサ素子の補償を実現するため、および／または排ガスを用いてセンサ素子５への簡素な接触を可能にするために、センサ箔４のセンサ素子５の領域に、切り欠き、圧痕、および／または別個の被覆物を有してもよい。
【００２５】
図５は、さらなる例示的実施形態の詳細を断面にて概略的に示す。
構造体２２および平滑層２４（金属箔）と共に、波形層２５（金属箔）が（破線にて）示され、構造体２２および平滑層２４（金属箔）は共に、ハニカム体の管を形成する。
平滑層は、まず、導体素子６が適用される絶縁層７上に接して形成されている。
導体素子６は、センサ素子５まで延在するが、後の方を覆わない保護被膜物１９によって、順に覆われる。
ウォッシュコート２６（適切な場合、触媒活性物質を提供する）は、ここで、この平滑層２４に亘り、かつ波形層２５に亘って適用される。
センサ素子５は、それにより、ウォッシュコート２６と直接接触する。
このタイプの平滑層２４は、センサ素子５を有して、同様に、センサ箔４を構成する。
【００２６】
ここで、波形層２５またはその構造体２２が、センサ素子５上に配置されているウォッシュコート２６に影響を及ぼさないようにするために、および／または磨耗させないようにするために、構造縮小部（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）２３がセンサ素子５の反対側に提供され、その結果、平滑層２４と波形層２５との間の間隔が増加する。
ここで、接着による（ｃｏｈｅｓｉｖｅ）接続（例えば、はんだ付け、拡散接合、および／または溶接など）が、波形層２５と平滑層２４との間における均一な間隔にて提供され、両方の層はウォッシュコート２６で被覆されることが提供されるべきである。
【００２７】
本発明は、特に、触媒コンバータ要素、粒子分離機、吸収装置等の形態での装置に用いることができる。
この装置は、通常、内燃エンジン、特に自動車の排気システムに設置される。
【符号の説明】
【００２８】
１  装置
２  ハウジング
３  内部表面
４  センサ箔
５  センサ素子
６  導体素子
７  端部
８  絶縁層
９  ハニカム体
１０  外周
１１  電極
１２  外部表面
１３  開口部
１４  測定ユニット
１５  スリーブ
１６  金属箔
１７  広がり方向
１８  部分
１９  保護被覆物
２０  接続プラグ
２１  絶縁
２２  構造
２３  構造縮小部
２４  平滑層
２５  波形層
２６  ウォッシュコート
【図１】
2010112373.tif 000003
【図２】
2010112373.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010112373.tif 000006
【図５】
2010112373.tif 000007
【外国語明細書】
2010112373000001.pdf
2010112373000002.pdf
2010112373000003.pdf
2010112373000004.pdf