문맥 (context)
일반적으로 허니콤체(honeycomb body)는 세라믹 요소로부터 형성되거나 또는 금속 허니콤 구조로 형성된다. 금속 허니콤체의 전형적인 두 형태 사이에는 차이점이 있다. 독일특허 제29 02 779 A1호에서 보여지는 전형적인 일례로서, 전자는 나선형으로 형성되고, 이는 실질적으로 하나의 평평한 판금 레이어와 주름진 판금 레이어를 차례로 겹쳐 나선형으로 권취된다. 다른 형태에서, 허니콤체는 평평한 판금 레이어와 주름진 판금 레이어가 교대로 배치되어 하나 이상의 적층을 형성한 후 서로 꼬여져 결합되는 복합체로부터 형성된다. 방법에 있어서, 모든 판금 레이어의 말단은 외측면에 놓이게 되고 하우징 또는 관형 케이스와 결합되며, 이로 인해 허니콤체의 내구성을 증진시키는 다수의 결합부의 형성을 야기한다. 이러한 형태의 전형적인 일례는 유럽특허 제0 245 737 B1호 또는 국제공개특허 제90/03220호에 기술되어 있다.
허니콤체가 금속 레이어 또는 적어도 부분적으로 금속인 레이어로부터 제작된다면, 결합 기술은 견고한 허니콤체를 얻기 위하여 이러한 레이어들을 서로 연결하는 데 사용된다. 모터 운송수단의 배기장치에서 규칙적으로 높은 온도가 발생하므로, 허니콤체는 일반적으로 고온에서 솔더결합되며, 예를 들어 공지된 브레이징(brazing) 또는 경량 솔더링 공정(hard-soldering process)에서 수행된다. 배기장치에서, 허니콤체는 높은 기계적 부하에 노출되며, 기계적 부하는 한편으로는 허니콤체로 전달되는 자동차의 충격과, 다른 한편으로는 열의 발생에 의해 야기된다. 배기가스의 높은 온도와 배기가스의 진동특성은 허니콤체에 높은 기계적 압력을 야기한다. 특히, 촉매 지지체에 사용되는 허니콤체의 경우, 촉매 지지체에 공급된 촉매의 촉매반응이 일반적으로 발열한다는 사실에 의해 이러한 압력은 더 증폭된다. 종합적으로, 배기장치의 허니콤체는 높은 열경사(thermal gradient) 및 열과도(transient)에 노출된다. 이는 허니콤체를 높은 열 변형에 노출시킨다. 허니콤체가 휘어지지 않는다면, 예를 들어 레이어들이 허니콤체의 전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합부에서 인접한 레이어들에 결합된다면, 열 파괴는 쉽게 발생할 수 있으며, 이러한 이유로 허니콤체는 가능한 휘어지기 쉬워야하며, 따라서 허니콤체는 레이어들 사이에 가능한 최소의 결합위치 수를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 불충분한 결합위치의 수는 상대적으로 이른 시간에 피로파괴(fatigue fracture)의 발생을 야기할 수 있다.
따라서, 허니콤체의 레이어들이 오직 분리된 결합부에서 서로 결합되는 것을 목적으로 한다. 예를 들면, 독일특허 제103 38 360호에는 물방울 형태의 바인더(binder)가 그 다음에 결합되는 레이어의 결합 위치에 공급되는 공정이 개시되었다. 레이어들이 권취되거나 적층되거나 꼬임 결합된 후, 분말형태의 솔더(solder)가 제공된다. 유사한 공정이 유럽특허 제0 422 000호에 공지되어 있으며, 접착제는 스펀지를 사용하여 제공된 후, 분말형 솔더요소가 도입된다. 열 분사(thermal spraying)를 통하여 솔더를 공급하는 것이 독일특허 제37 11 626호에 공지되어 있다. 이러한 경우, 분리된 결합 위치는 대응하는 마스크(mask)를 통해 발생하는 열 분사에 의해 얻어진다. 또한, 독일특허 제33 12 944 A1호에는 허니콤체의 레이어에 대한 솔더의 오프셋 적용이 열 팽창 특성에 대해 유리하다는 것이 개시되어 있다.
바인더가 레이어의 특정 부위에만 공급되거나 또는 마스크가 정확하게 대응하게 위치되는 것을 보장하도록 적절한 측정이 수행되어야 하기 때문에, 상기 특허에 개시된 오직 분할된 결합부에 솔더를 적용하는 공정들은 상대적으로 복잡하다. 또한, 솔더 결합을 형성하도록 솔더포일(soldering foil) 또는 솔더와이어(soldering wire)를 사용하는 것이 알려진다. 이들 각각은 연속된 솔더링 요소를 형성하나 분할된 결합부를 형성하지 못한다.
본 발명의 목적은 두 개의 금속 구조 사이에 분리된 솔더 접합부를 형성하게 하는 결합요소를 제시하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 허니콤체를 제조하기 위한 대응 제조방법, 대응 허니콤체 및 대응 모터 운송수단을 제시하는 것이다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
배기장치 내의 허니콤체가 높은 열 변형에 노출될 때, 레이어들이 허니콤체의 전체 단면 및 길이에 걸쳐 인접한 레이어들에 결합되어 있다면 어떤 문제가 발생할 수 있는가?
추론 과정 (compact_reasoning)
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1과제 해석
task_interpretation허니콤체의 결합 방식(전체 단면/길이에 걸친 결합)에 따른 열 변형 시의 문제점을 묻는 질문이다.
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2정보 추출
information_extraction허니콤체가 높은 열 변형에 노출되는 상황과 결합 방식에 따른 결과 정보를 추출한다.
- 배기장치의 허니콤체는 높은 열경사(thermal gradient) 및 열과도(transient)에 노출된다. 이는 허니콤체를 높은 열 변형에 노출시킨다.
- 예를 들어 레이어들이 허니콤체의 전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합부에서 인접한 레이어들에 결합된다면, 열 파괴는 쉽게 발생할 수 있으며
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3근거 선택
evidence_selection전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합될 경우 발생하는 직접적인 부정적 효과를 선별한다.
- 레이어들이 허니콤체의 전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합부에서 인접한 레이어들에 결합된다면, 열 파괴는 쉽게 발생할 수 있으며
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4논리 통합
logical_integration높은 열 변형 환경에서 연속적인 결합이 허니콤체의 유연성을 저해하여 열 파괴를 유발한다는 인과관계를 통합한다.
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5결론 도출
conclusion_formulation레이어들이 전체 단면과 길이에 걸쳐 인접 레이어에 결합될 경우 열 파괴가 쉽게 발생할 수 있다는 결론을 도출한다.
- 열 파괴는 쉽게 발생할 수 있으며
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6답변 생성
answer_generation질문에 대해 문맥에 근거하여 명확하게 답변을 작성한다.
- 열 파괴는 쉽게 발생할 수 있으며
최종 답변 (final_answer)
레이어들이 허니콤체의 전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합부에서 인접한 레이어들에 결합된다면, 열 파괴가 쉽게 발생할 수 있다.
핵심 해석 (core_interpretation)
허니콤체 레이어들이 전체 단면 및 길이에 걸쳐 결합되어 있는 경우 열 파괴가 쉽게 발생할 수 있다.