Bei weltweit steigenden Zulassungszahlen von Automobilen sind in einer Vielzahl von Ländern zur Verringerung der Luftverschmutzung durch Automobile gesetzliche Abgasgrenzwerte eingeführt worden, die die Zusammensetzung des durch die Automobile emittierte Abgas erfüllen muss. Die hierzu nötige Verringerung der Emission von schädlichen Bestandteilen erfolgt durch den Einsatz von Edehnetallkatalysatoren, die gute Umsetzungsraten bei relativ niedrigen Umsetzungstemperaturen zu ermöglichen. Eine effektive Umsetzung beruht ferner auf einer möglichst großen Reaktionsoberfläche, die bereitgestellt werden muss. Hierbei hat es sich im Automobilbau weitestgehend durchgesetzt, Wabenkörper als Katalysator-Trägerkörper einzusetzen. Wabenkörper weisen eine Vielzahl von für ein Fluid beströmbaren oder durchströmbaren Hohlräumen wie zum Beispiel Kanäle auf und lassen sich als keramischer Monolith oder als metallische Struktur ausbilden.

Man unterscheidet vor allem zwei typische Bauformen für metallische Wabenkörper. Eine frühe Bauform, für die die DE 29 02 779 AI typische Beispiele zeigt, ist die spiralige Bauform, bei der im wesentlichen eine glatte und eine gewellte metallische Lage aufeinandergelegt und spiralförmig aufgewickelt werden. Bei einer anderen Bauform wird der Wabenkörper aus einer Vielzahl von abwechselnd angeordneten glatten und gewellten oder unterschiedlich gewellten Blechen aufgebaut, wobei die Bleche zunächst einen oder mehrere Stapel bilden, die miteinander verschlungen werden. Dabei kommen die Enden aller Bleche außen zu liegen und können mit einem Gehäuse oder Mantelrohr verbunden

werden, wodurch zahlreiche Verbindungen entstehen, die die Haltbarkeit des Wabenkörpers erhöhen. Typische Beispiele dieser Bauformen sind in der EP 0 245 737 B1 oder der WO 90/03220 beschrieben. Auch seit langem bekannt ist es, die Bleche mit zusätzlichen Strukturen auszustatten, um die Strömung zu beeinflussen und/oder eine Quervermischung zwischen den einzelnen Strömungskanälen zu erreichen. Typische Beispiele für solche Ausgestaltungen sind die WO 91/01178, die WO 91/01807 und die WO 90/08249. Schließlich gibt es auch Wabenkörper in konischer Bauform, gegebenenfalls auch mit weiteren zusätzlichen Strukturen zur Strömungsbeeinflussung. Ein solcher Wabenkörper ist beispielsweise in der WO 97/49905 beschrieben. Darüber hinaus ist es auch bekannt, in einem Wabenkörper eine Aussparung für einen Sensor freizulassen, insbesondere zur Unterbringung einer Lambdasonde. Ein Beispiel dafür ist in der DE 88 16 154 Ul beschrieben.

Solche Wabenkörper werden oftmals in einem Abgasstrang eingesetzt, wobei sie zwei Stirnflächen aufweisen und das Abgas durch die eine Stirnfläche in den Wabenkörper hinein-und durch die andere Stirnfläche aus dem Wabenkörper hinausströmt. Steht zum Einbau des Wabenkörpers nur sehr wenig Platz zur Verfügung, soll aber gleichzeitig ein motornaher Einbau erfolgen, so ist es zweckmässig, einen Wabenkörper zu verwenden, bei dem das Abgas durch eine einzige Stirnfläche sowohl in den Wabenkörper hinein-als auch aus diesem herausströmt. Hierbei sind also innerhalb des Wabenkörpers zwei getrennte Strömungsbereiche ausgebildet. Ein Wabenkörper mit zwei konzentrischen Strömungsbereichen zum Einsatz in mehrsträngigen Abgassystemen, bei denen die Bereiche gleichsinnig, also in der gleichen Strömungsrichtung wechselweise von Abgas durchströmt werden, ist beispielsweise aus der US 6,156, 278 bekannt.

Diese Strömungsbereiche sind durch ein zwischen den Bereichen liegendes Rohr getrennt. Ein solcher Wabenkörper ist sehr aufwendig herzustellen, zudem verschlechtert das zusätzliche Rohr die thermischen Eigenschaften des Wabenkörpers wie das Aufheiz-und das Wärmeabstrahlverhalten. Aus der EP 0 835 366 B1 wiederum ist es bekannt, einen Wabenkörper mit mindestens einer ebenen stirnseitig nahezu dichtend angeordneten Trennwand zu versehen

und so einen Wabenkörper mit zwei Teilbereichen mit halbkreisförmigem Querschnitt zum Einsatz in mehrsträngigen Abgassystemen zur Verfügung zu stellen.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Abgasnachbehandlungseinheit anzugeben, die preiswert herzustellen ist und eine gute Dauerhaltbarkeit unter thermischen Wechselbelastungen aufweist, aber dennoch unter ungünstigen Raumverhältnissen platzsparend angeordnet werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Abgasnachbehandlungseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinheit weist eine erste Stirnfläche, eine zweite Stirnfläche und eine sich zwischen der ersten und der zweiten Stirnfläche erstreckende für Abgas durchströmbare Wabenstruktur in einem Mantelrohr auf. An die erste Stirnfläche sind Anschlussmittel zumindest nahezu dichtend angeschlossen, durch die das Abgas in einen Hinströmbereich der Wabenstruktur einströmen kann, wobei es nach Umlenkung durch Strömungsinvertierungsmittel hinter der zweiten Stirnfläche durch einen Rückströmbereich zurückströmen kann.

Eine solche Abgasnachbehandlungseinheit kann vorteilhafterweise bei kleinen zur Verfügung stehenden Räumen eingesetzt werden. Durch die erste Stirnfläche strömt sowohl das zu behandelnde Abgas in die Wabenstruktur hinein, als auch hinaus. Die Anschlussmittel sind so ausgebildet, dass der Hinströmbereich und der Rückströmbereich konzentrisch oder exzentrisch angeordnet ist. Je nach den räumlichen und thermischen Anforderungen kann der Hinströmbereich innen oder außen liegen. Bevorzugt liegt der Hinströmbereich innen. Sofern es erwünscht ist, im Rückströmbereich eine niedrigere Temperatur zu erzielen als im Hinströmbereich, z. B. weil der Rückströmbereich mit einem Adsorber-oder

Speichermaterial beschichtet ist, sollte das Strömungsinvertierungsmittel nicht wärmeisoliert sein. Anderenfalls ist eine Wärmeisolierung von Vorteil.

Bevorzugt kann die erste Stirnfläche eine im wesentlichen homogene Struktur aufweisen, so dass insbesondere im wesentlichen regelmäßige Einströmungsöffnungen als Zugang zu den Hohlräumen der Wabenstruktur ausgebildet sind, aber keine zusätzlichen verstärkten Trennwände die Wabenstruktur durchziehen. Somit kann auf zusätzliche verstärkte Trennwände oder Trennmittel, wie beispielsweise ein die beiden Bereiche trennendes Rohr verzichtet werden, so dass die Wabenstruktur kostengünstig auszubilden ist. So kann eine übliche Wabenstruktur aus Keramik oder Metall beim Aufbau der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit verwendet werden. Homogen bedeutet aber nicht unbedingt, dass alle Kanäle die gleiche Form und/oder Größe haben müssen.

Bei einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit kann eine im wesentlichen standardisierte Wabenstruktur zum Einsatz kommen, insbesondere kann auf die Ausbildung eines den Hin-und den Rückströmbereich trennenden Innenrohres verzichtet werden, was eine kostengünstige und einfache Herstellung der Abgasnachbehandlungseinheit ermöglicht. Hin-und Rückströmbereich werden durch Wände der Hohlräume der Wabenstruktur voneinander getrennt, wie durch die Anschlussmittel vorgegeben. Einen zumindest nahezu dichtenden Anschluss der Anschlussmittel an die erste Stirnfläche der Wabenstruktur erreicht man dadurch, dass beispielsweise die erste Stirnfläche einen Schlitz aufweist, dessen räumliche Ausdehnung entsprechend der räumlichen Ausdehnung der Anschlussmittel gewählt wird. Durch das Hineinragen der Anschlussmittel in den Schlitz in Form einer Labyrinth-Dichtung in der Stirnfläche der Wabenstruktur wird in vorteilhafter Weise die Dichtung der Trennwand zum Wabenkörper auch bei thermischen Wechselbelastungen erhöht, ohne dass die Wabenstruktur bei Relativdehnungen des Anschlussmittels beschädigt werden kann.

Kleinere Undichtigkeiten, die beispielsweise darauf beruhen können, dass das Anschlussmittel eine Hohlraumwand in einem Winkel schneidet, also Abgas in kleinen Mengen in den eigentlichen Rückströmbereich statt in den Hinströmbereich strömt, sind aufgrund der Druck-und Strömungsverhältnisse in der Wabenstruktur unerheblich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit weist die erste Stirnfläche einen Schlitz auf, in den die Anschlussmittel nahezu dichtend hineinragen, vorzugsweise unter Ausbildung eines Schiebesitzes.

Die Ausbildung eines Schiebesitzes ermöglicht eine Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit, bei der ein unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten der Komponenten, insbesondere der Wabenstruktur, nicht zu einer Schädigung der Abgasnachbehandlungseinheit Rihrt. Durch die Schiebesitzausbildung werden einerseits von der Wabenstruktur keine Kräfte auf die Anschlussmittel und andererseits keine Kräfte vom Anschlussmittel in die Wabenstruktur eingeleitet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind die Anschlussmittel in die erste Stirnfläche eingedrückt.

Dies ermöglicht in vorteilhaft einfacher Weise sowohl die Ausbildung eines Schlitzes in der ersten Stirnfläche als auch die Verbindung zwischen Anschlussmittel und erster Stirnfläche. Eine solche Verbindung ist im wesentlichen gasdicht, kleinere Undichtigkeiten fallen aufgrund der Druck-und Strömungsverhältnisse im Hin-und Rückströmbereich während des Betriebes der Abgasnachbehandlungseinheit nicht ins Gewicht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit liegen die Anschlussmittel im wesentlichen auf der ersten Stirnfläche auf.

Dies stellt eine weitere vorteilhafte Möglichkeit zur Verbindung zwischen Anschlussmittel und erster Stirnfläche dar, die einfach und kostengünstig auszubilden ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist zwischen Anschlussmittel und erster Stirnfläche ein erstes Dichtmittel ausgebildet.

Das erste Dichtmittel ist in vorteilhafter Weise hochtemperatur-und korrosionsfest ausgebildet, beispielsweise in Form eines Dichtrings, welcher zwischen der Kante der Anschlussmittel und der ersten Stirnfläche dichtend aufliegt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit sind die Anschlussmittel als sich konisch erweiterndes Rohr ausgebildet.

Die Ausbildung der Anschlussmittel als sich konisch erweiterndes Rohr ermöglicht in einfacher Weise den Aufbau einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit. Hierbei werden die Anschlussmittel zentral durch Ableitmittel hindurch geführt. Die Ableitmittel dienen der Ableitung des durch den Rückströmbereich strömenden Abgases und können im Querschnitt im wesentlichen kalottenförmig ausgebildet sein, wobei die Ableitmittel an einer Stelle das Ableiten des Abgases aus der Abgasnachbehandlungseinheit ermöglichen müssen, beispielsweise durch Ausbildung eines Flansches zum Anschluss eines Rohres oder ähnliches. Hierbei tritt das sich konisch erweiternde Rohr durch das kalottenförmige Ableitmittel, wobei auch hier bevorzugt gewährleistet ist, dass eine thermische Bewegung des sich konisch erweiternden Rohres und/oder des kalottenförmigen Ableitmittels nicht zu einer Schädigung des jeweils anderen Bauteils fährt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit ist die Wabenstruktur aus keramischem Material aufgebaut. Ebenso möglich ist jedoch auch der Aufbau aus metallischem Material.

Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die Wabenstruktur durch Aufwickeln mindestens einer metallischen Lage, die mindestens teilweise strukturiert ist, oder mehrerer metallischer Lagen, von denen zumindest ein Teil zumindest teilweise strukturiert ist, aufgebaut ist, oder dass die Wabenstruktur durch Stapeln und miteinander Verschlingen mehrerer metallischer Lagen, von denen zumindest ein Teil zumindest teilweise strukturiert ist, aufgebaut ist. Unter einer metallischen Lage im Sinne dieser Verbindung versteht man neben einer Blechlage auch eine Kombination einer Blechlage mit einem zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Material, sowie eine Lage aus einem zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Material. Solche Lagen können in beliebiger Art und Weise zum Aufbau einer Wabenstruktur miteinander kombiniert werden.

So ist der Aufbau spiralförmiger Wabenstrukturen möglich, ferner auch der Aufbau von Wabenkörpern durch das Verschlingen mehrerer Stapel beispielsweise in S-Form oder auch das gleichsinnige Verschlingen dreier Stapel.

Der Aufbau aus strukturierten metallischen Lagen mit einer Strukturwiederhollänge, die beispielsweise bei gewellten metallischen Lagen der Wellenlänge entspricht, und im wesentlichen glatten metallischen Lagen führt zur Bildung von Kanälen oder auch Hohlräumen zwischen den Strukturen und den glatten Bleche.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Abgasnachbehandlungseinheit sind zumindest in einem Teil der metallischen Lagen in zumindest einem Teil der Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs bilden, Löcher ausgebildet, deren Ausdehnung insbesondere größer ist als die Strukturwiederhollänge der zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen.

Hierbei können die Löcher sowohl in den im wesentlichen glatten, als auch in den strukturierten metallischen Lagen ausgebildet sein. Hierdurch können sich Hohlräume bilden, die zu einer Verwirbelung des Abgases führen, was in vorteilhafter Weise zu einer verbesserten Umsetzungsrate führt. Zudem verringert die Ausbildung von Löchern die Herstellungskosten der Wabenstruktur, insbesondere auch bei der Beschichtung der Wabenstruktur.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit sind zumindest ein Teil der metallischen Lagen in zumindest einem Teil der Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs bilden, aus einem zumindest teilweise für ein Fluid durchlässigen Material ausgebildet.

Dies gestattet in vorteilhafter Weise den Aufbau eines offenen Partikelfilters. Ein Partikelfilter wird dann als offen bezeichnet, wenn er grundsätzlich von Partikeln vollständig durchlaufen werden kann, und zwar auch von Partikeln, die erheblich größer als die eigentlich auszufilternden Partikel sind. Dadurch kann ein solcher Filter selbst bei einer Agglomeration von Partikeln während des Betriebes nicht verstopfen. Ein geeignetes Verfahren zur Messung der Offenheit eines Partikelfilters ist beispielsweise die Prüfung, bis zu welchem Durchmesser kugelförmige Partikel noch durch einen solchen Filter rieseln können. Bei vorliegenden Anwendungsfällen ist ein Filter insbesondere dann offen, wenn Kugeln von größer oder gleich 0,1 mm Durchmesser noch hindurchrieseln können, vorzugsweise Kugeln mit einem Durchmesser oberhalb von 0,2 mm.

Beim Durchströmen dieses Materials kommt es zu einer Anlagerung der Partikel in der Wand, wobei die Durchströmung der Wand durch die Ausbildung von Druckunterschieden vor und hinter der Wand begünstigt wird. Diese Druckunterschiede werden durch die Ausbildung von Umstülpungen und/oder Strömungsleitflächen in den nicht aus einem zumindest teilweise für ein Fluid durchlässigen Material ausgebildeten metallischen Lagen hervorgerufen und/oder verzögert, wobei die Umstülpungen und/oder Strömungsleitflächen nur in den

Bereichen der metallischen Lage ausgebildet werden, die später die Wände der Hohlräume im Hin-und/oder im Rückströmbereich bilden. Die im wesentlichen glatten metallischen Lagen und/oder die zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen können zumindest teilweise aus dem zumindest teilweise für ein Fluid durchlässigen Material ausgebildet sein. Die Ausbildung einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit als Partikelfilter ermöglicht in vorteilhafter Weise den Aufbau von platzsparenden Partikelfiltern.

Gemäß einer weitern vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind zumindest in einem Teil der metallischen Lagen in zumindest einem Teil der Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs bilden, Umstülpungen, Löcher mit einer Ausdehnung, die kleiner als die Strukturwiederhollänge der zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen ist, Strömungsleitflächen und/oder Mikrostrukturen ausgebildet.

Eine Umstülpung stellt ein Loch mit Ausstülpungen dar, wobei die Abmessungen des Loches kleiner ist als die Strukturwiederhollänge der Strukturen der zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen sind. Die Ausstülpung bildet eine Strömungsleitfläche. Durch das Zusammenwirken von Löchern und Strömungsleitflächen bilden sich querlaufende Strömungskomponenten, die zu einer Verwirbelung der Strömung und zu einer Strömung zwischen benachbarten Hohlräumen führt. Die Verwirbelung der Strömung verhindert vorteilhaft die Bildung von laminaren Grenzströmungen und führt so zu einer erhöhten Umsetzungsrate. Dem selben Zweck dienen auch Mikrostrukturen, die eine Strukturhöhe aufweisen, die deutlich kleiner ist als die Strukturhöhe der zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen. Umstülpungen, Löcher, Strömungsleitflächen und Mikrostrukturen können sowohl auf bzw. in den im wesentlichen glatten, als auch auf bzw. in den zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen ausgebildet sein. Die Umstülpungen, Strömungsleitflächen und Mikrostrukturen können in jedem beliebigen Winkel zur Hauptströmungsrichtung des Abgases in der Wabenstruktur ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit ist zumindest ein Teil der metallischen Lagen zumindest in einem Teil der Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs bilden, beschichtet, bevorzugt katalytisch aktiv beschichtet.

Erfindungsgemäß ist es möglich, sowohl die Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs, als auch die Bereiche, die die Wände des Rückströmbereichs bilden, zumindest bei einem Teil der metallischen Lagen zu beschichten, insbesondere katalytisch aktiv zu beschichten. So ist es möglich, Hin-und Rückströmbereiche auszubilden, die beide katalytisch aktiv beschichtet sind. Genauso gut ist es möglich, die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs mit einer Oxidationskatalysatorbeschichtung zu versehen und die Wände der Hohlräume des Rückströmbereichs aus zumindest teilweise für ein Fluid durchlässigen Material auszubilden, um so kompakt einen kombinierten Oxidationskatalysator/Partikelfilter zu erhalten. Das im Oxidationskatalysatorbereich gebildete Stickstoffdioxid (NO2) dient in diesem Fall in vorteilhafter Weise der kontinuierlichen Regeneration des Partikelfilterbereichs.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit weisen die Wände des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs zumindest in Teilbereichen eine Beschichtung auf Hierbei können die Teilbereiche in Strömungsrichtung ausgebildet sein, das heißt, der Hinströmbereich oder der Rückströmbereich weisen in den jeweiligen Durchströmungsrichtungen Bereiche mit oder ohne eine Beschichtung auf.

Weiterhin kann eine Beschichtung auch in Teilbereichen beispielsweise in einer Richtung senkrecht zu den jeweiligen Durchströmungsrichtungen ausgebildet sein. So können beispielsweise der innere Bereich des Hinströmbereichs mit einer Beschichtung ausgebildet sein, während andere Bereiche, z. B. außerhalb des

inneren Bereichs, keine oder eine andere Beschichtung aufweisen. Unter Wänden des Hin-und/oder Rückströmbereichs sind die Wände der Hohlräume oder Kanäle in diesen Bereichen zu verstehen. Die Beschichtung kann aus Washcoat bestehen oder diesen umfassen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist die Beschichtung zumindest in einer Hinströmrichtung und/oder in einer Rückströmrichtung inhomogen, insbesondere in Bezug auf das Vorhandensein einer Beschichtung, auf die Art der Beschichtung und/oder in Bezug auf unterschiedliche physikalische und/oder chemische Effekte, welche an, in und/oder auf der Beschichtung ausgelöst werden.

Die Hinströmrichtung ist die Strömungsrichtung, in welcher der Hinströmbereich durchströmbar ist, während die Rückströmrichtung die Strömungsrichtung ist, in welcher der Rückströmbereich durchströmbar ist. Hierbei handelt es sich um globale Größen in Bezug auf die Durchströmung der Wabenstruktur, lokal können sowohl im Hinström-als auch im Rückströmbereich andere Strömungsrichtungen auftreten.

Inhomogen heißt hier insbesondere, dass sich die Beschichtung der Wände des Hin-und/oder des Rückströmbereichs jeweils in Strömungsrichtung ändert. So kann beispielsweise ein Teilbereich eine Beschichtung aufweisen, während ein anderer keine Beschichtung aufweist. Weiterhin können unterschiedliche Arten von Beschichtungen ausgebildet sein. Die oben erwähnten physikalischen und/oder chemischen Effekte, welche an, in und/oder auf der Beschichtung ausgelöst werden, können neben der Beschichtung selbst auch von in der Beschichtung eingelagerten Partikeln verursacht werden. So können Teilbereiche ausgebildet sein, die chemische Reaktionen, beispielsweise durch eingelagerte Edelmetallkatalysatoren, katalysieren, die eine oder mehrere Komponenten des Abgases zumindest zeitweise adsorbieren und zu anderen Zeitpunkten, beispielsweise bei anderen Temperaturen, wieder desorbieren und ähnliches.

Diese physikalischen und/oder chemischen Effekte können sowohl an der

Beschichtung, also beispielsweise im oberen Bereich der Beschichtung, in der Beschichtung, beispielsweise begünstigt durch eine poröse oder stark oberflächenvergrößernde Art der Beschichtung und/oder auf der Beschichtung, also auf der Oberfläche der Beschichtung, erfolgen.

Besonders vorteilhaft ist es, die Wabenstruktur als ganzes bis zu einer Grenzfläche mit zwei Beschichtungen auszubilden. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Wabenstruktur nach ihrer Herstellung von ihrer einen Stirnfläche her in Bad mit einem ersten Beschichtungsmittel eingetaucht, danach herausgezogen und von der anderen Stirnfläche hier in ein Bad mit einem zweiten Beschichtungsmittel eingetaucht wird. Bei Verwendung einer so beschichteten Wabenstruktur in einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit durchströmt das Abgas zunächst einen Bereich mit der ersten Beschichtung, dann noch im Hinströmbereich einen Bereich mit der zweiten Beschichtung. Nach Umlenkung in den Strömungsinvertierungsmitteln durchströmt das Abgas im Rückströmbereich zunächst einen Bereich mit der zweiten Beschichtung und dann einen Bereich mit der ersten Beschichtung. Insbesondere ist es vorteilhaft, die erste Beschichtung als Dreiwegekatalysatorbeschichtung und die zweite Beschichtung als HC-Adsorberbeschichtung, also als Beschichtung, die Kohlenwasserstoffe zumindest zeitweise adsorbiert, oder umgekehrt, auszuführen.

Weiterhin ist es vorteilhaft, eine doppelte Umlenkung des Abgases vorzunehmen, wobei das Abgas in der gleichen Richtung aus der Abgasnachbehandlungseinheit herausströmt, wie es in diese hereinströmt. Hierzu werden erste Strömungsinvertierungsmittel an der zweiten Stirnfläche ausgebildet, die in ihrem äußeren Durchmesser nicht dem äußeren Durchmesser der zweiten Stirnfläche entsprechen, sondern der kleiner ist als der äußere Durchmesser der zweiten Stirnfläche ist. An der ersten Stirnfläche sind außerhalb des Hinströmbereichs zweite Strömungsinvertierungsmittel ausgebildet, die eine erneute Umlenkung des Abgases bewirken. Dies kann in vorteilhafter Weise mit einer inhomogenen Beschichtung und auch mit einem Hinströmbereich im Inneren der Wabenstruktur kombiniert werden, welcher einen einzigen für ein Fluid durchströmbaren Hohlraum darstellt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit weist der Hinströmbereich und/oder der Rückströmbereich zumindest in einem von mehreren axialen Teilbereichen mindestens eine der folgenden Beschichtungen auf : a) Oxidationskatalysatorbeschichtung ; b) Dreiwegekatalysatorbeschichtung ; c) Adsorberbeschichtung ; d) Stickoxidadsorberbeschichtung ; e) Kohlenwasserstoffadsorberbeschichtung ; und f) Beschichtung zur selektiven katalytischen Reduktion.

Je nach Art der Beschichtung a) bis f) und je nach Kombination der Beschichtungen a) bis f) sind Abgasnachbehandlungseinheiten für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete einsetzbar. Insbesondere können so Abgasnachbehandlungseinheiten mit einer Mehrzahl von hintereinander durchströmbaren Teilbereichen gebildet werden, von denen jeder der Teilbereiche mindestens eine der Beschichtungen a) bis 0 aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit weisen die Bereiche der metallischen Lagen, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs bilden, eine erste spezifische Wärmekapazität und die Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Rückströmbereichs bilden, eine zweite spezifische Wärmekapazität auf, wobei zumindest bei einem Teil der metallischen Lagen die erste spezifische Wärmekapazität unterschiedlich zur zweiten spezifischen Wärmekapazität ist.

Dies gestattet den Aufbau von Wabenstrukturen, bei denen der Hinströmbereich eine andere spezifische Wärmekapazität aufweist als der Rückströmbereich. So ist es beispielsweise möglich, eine Wabenstruktur mit im Hinström-oder auch nur in Teilen des Hinströmbereichs erniedrigter spezifischer Wärmekapazität

herzustellen, um so ein schnelleres Aufheizen dieses Bereichs und damit ein schnelleres Anspringen der katalytischen Umsetzung zu ermöglichen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit unterscheiden sich zumindest bei einem Teil der metallischen Lagen die Bereiche, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs bilden, in zumindest einer der folgenden Eigenschaften von den Bereichen, die die Wände der Hohlräume des Rückstrombereichs bilden : A) Materialdicke ; B) Ausbildung, Ausdehnung und Dicke einer Verstärkungsstruktur ; und C) Ausbildung und Zusammensetzung einer Beschichtung.

Jede der Möglichkeiten A, B und C erlaubt einzeln oder in Kombination miteinander in vorteilhafter Weise die Ausbildung von Wabenkörpern, bei denen sich die erste spezifische Wärmekapazität des Hinströmbereichs von der zweiten spezifischen Wärmekapazität des Rückströmbereichs unterschieden. Eine im Rückströmbereich größere spezifische Wärmekapazität kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Materialdicke im entsprechenden Bereich der metallischen Lagen, insbesondere der Bleche erhöht wird, beispielsweise durch Umfalzen der Ränder der metallischen Lagen. Ein entsprechender Effekt kann auch dadurch erzielt werden, dass in einigen der Bereiche Verstärkungsstrukturen ausgebildet werden, die beispielsweise in einer zusätzlichen mit der metallischen Lage verbundenen Materialschicht bestehen können. Bei allen Vorgehensweisen, bei der die Dicke der Schicht zumindest in Bereichen verändert wird, kann entsprechend die Strukturierung der strukturierten metallischen Lage angepasst werden, so dass vorteilhafterweise eine durchgehende Anlagefläche zu einer benachbarten metallischen Lage entsteht, so dass eine gute Verbindung zu dieser benachbarten metallischen Lage ausgebildet werden kann. Die spezifische Wärmekapazität der Bereiche der metallischen Lagen kann auch durch Auftragen von Beschichtungen verändert werden. So ist es möglich, in einem Bereich der metallischen Lage eine Beschichtung aufzutragen, während ein anderer Bereich keine oder eine andere Beschichtung aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit weisen die Bereiche der metallischen Lage, die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs und/oder des Rückströmbereichs bilden, eine inhomogene spezifische Wärmekapazität auf.

So kann beispielsweise die spezifische Wärmekapazität des zunächst durchströmten Teilbereichs des Hinströmbereichs eine niedriger sein als die spezifische Wärmekapazität des Rests des Hinströmbereichs, um ein schnelleres Anspringen der katalytischen Umsetzung zu ermöglichen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Abgasnachbehandlungseinheit weisen die Bereiche der strukturierten metallischen Lagen, die die Wände des Hinströmbereichs bilden, eine Strukturierung mit einer ersten Strukturwiederhollänge, einer ersten Strukturhöhe und einer ersten Strukturform auf, während die Bereiche, die die Wände des Rückströmbereichs bilden, eine Strukturierung mit einer zweiten Strukturwiederhollänge, einer zweiten Strukturhöhe und einer zweiten Strukturform aufweisen, wobei sich die erste Strukturwiederhollänge von der zweiten Strukturwiederhollänge und/oder die erste Strukturhöhe von der zweiten Strukturhöhe und/oder die erste Strukturform von der zweiten Strukturform unterscheidet.

Dies ermöglicht vorteilhafter Weise den Aufbau von Wabenstrukturen mit Zelldichten und/oder-formen, die sich im Hin-und Rückströmbereich unterscheiden oder auch von Wabenstrukturen, bei denen der Hin-und/oder der Rückströmbereich Teilbereiche unterschiedlicher Zelldichten und/oder-formen aufweist. Auch jede Kombination der oben erwähnten Ausgestaltungen der Bereiche der metallischen Lagen, die die Wände des Hin-und/oder Rückströmbereichs bilden, sind möglich und erfindungsgemäß.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind hinter der zweiten Stirnfläche der

Wabenstruktur Strömungsinvertierungsmittel angeordnet, die die Strömungsrichtung des aus dem Hinströmbereich strömenden Abgases so invertieren, dass dieses in den Rückströmbereich einströmt. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die Strömungsinvertierungsmittel im wesentlichen halbschalenförmig ausgebildet sind, insbesondere als Halbkugel mit einer Eindellung in der Mitte.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind die Strömungsinvertierungsmittel im wesentlichen halbschalenförmig, insbesondere im wesentlichen als Halbkugel, im wesentlichen als halbe Kalotte oder im wesentlichen als einseitig geschlossener Zylinder, gegebenenfalls jeweils mit einer Eindellung in der Mitte, ausgebildet.

Die Verwendung von halbschalenförmigen Strömungsinvertierungsmitteln ist vorteilhaft, da diese einfach und kostengünstig ausgebildet werden können. Eine Ausbildung des Strömungsinvertierungsmittels in Form eines einseitig geschlossenen Zylinders stellt sich im Längsschnitt als einseitig offenes Rechteck dar.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist an der ersten Stirnfläche ein Sammelraum ausgebildet, in dem das durch den Rückströmbereich strömende Abgas und durch die erste Stirnfläche außerhalb der Anschlussmittel austretende Abgas gesammelt wird.

Außerhalb der Anschlussmittel ist hier im Sinne von ausnehmend zu verstehen, da die Anschlussmittel auch außerhalb des Sammelraums liegen können, wenn beispielsweise der Hinströmbereich konzentrisch außerhalb des Rückströmbereich ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäß Abgasnachbehandlungseinheit ist der Sammelraum im wesentlichen

kalottenförmig, halbkugelförmig oder in Form eines geschlossenen Halbzylinders ausgebildet.

Diese Formen sind einfach herzustellen und sind gut zur Aufnahme thermischer Spannungen geeignet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind verbunden mit dem Sammelraum und/oder dem Mantelrohr Abströmmittel ausgebildet, durch die das durch den Rückströmbereich strömende Abgas abführbar ist.

Im Falle einer Ausbildung der Abströmmittel, die als einfaches Rohr oder auch als Flansch mit entsprechenden Verbindungsmitteln zum Mantelrohr und/oder zum Sammelraum ausgebildet sein können, verbunden mit dem Mantelrohr kann dieses an einer beliebigen Stelle eine Aufweitung aufweisen, die ein Strömen des Abgases vom Sammelraum durch diese Aufweitung zum Abströmmittel ermöglicht. Eine Ausbildung des Abströmmittels verbunden mit dem Sammelraum ist in besonders einfacher Weise zu realisieren, in dem das Abströmmittel im wesentlichen gasdicht mit einer entsprechenden Ausnehmung im Sammelraum verbunden, beispielsweise verschweißt wird. Insbesondere ist es auch möglich und erfindungsgemäß, den Sammelraum und/oder die Abströmmittel als Gussteil auszuführen. Sammelraum und Abströmmittel können in vorteilhafter Weise einstückig ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind die Abströmmittel gasdicht mit dem Mantelrohr und/oder dem Sammelraum und/oder der Sammelraum gasdicht mit dem Mantelrohr verbunden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit treten die Anschlussmittel durch den Sammelraum

oder die Abströmmittel durch die Anschlussmittel jeweils in einem Durchtrittsbereich hindurch.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist im Durchtrittsbereich eine thermische Fügeverbindung zwischen Anschlussmittel und Sammelraum oder zwischen Abströmmittel und Anschlussmittel ausgebildet, bevorzugt eine Löt-oder Schweißverbindung, besonders bevorzugt eine Schweißverbindung.

Die Ausbildung einer thermischen Fügeverbindung ermöglicht in vorteilhafter Weise die Aufnahme von Haltekräften durch diese Verbindung.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist im Durchtrittsbereich ein Rutschsitz ausgebildet.

Ein Rutschsitz im Durchtrittsbereich ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Aufnahme von Haltkräften bei einer sehr guten Dehnungskompensation von Längendehnungen der Bauteile, insbesondere der Wabenstruktur bei thermischen Wechselbelastungen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlung ist im Durchtrittsbereich ein zweites Dichtmittel ausgebildet.

Insbesondere die Kombination des zweiten Dichtmittels, welches bevorzugt hochtemperatur-und korrosionsfest ist, mit einem Rutschsitz verbindet eine gute Gasdichtigkeit mit einer sehr guten Möglichkeit der Dehnungskompensation.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit sind der Sammelraum und/oder die Abströmmittel

verformungsfester ausgebildet als das Mantelrohr, insbesondere weisen diese eine größere Materialdicke als das Mantelrohr auf.

Die Verformungsfestigkeit des Sammelraums und/oder der Abströmmittel ist insbesondere bei einer Verformung quer zur Hin-beziehungsweise Rückströmrichtung größer als die des Mantelrohrs. So kann in vorteilhafter Weise die Abgasnachbehandlungseinheit als ganzes allein über den Sammelraum und/oder die Abströmmittel gehalten werden, gegebenenfalls mit einer weiteren Lagerung an den Strömungsinvertierungsmitteln. So können bei der Ausbildung des Mantelrohrs Kosten eingespart werden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist mindestens ein Messfühler, insbesondere in den Strömungsinvertierungsmitteln ausgebildet.

Messfühler werden insbesondere bei der online Überwachung der Abgasnachbehandlungseinheit im Automobilbau eingesetzt, beispielsweise bei der sogenannten On Board Diagnose (OBD oder auch OBD II).

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit kann der Messfiihler zumindest eine der folgenden Messgrößen erfassen : a) Sauerstoffgehalt des Abgases ; b) Temperatur des Abgases ; c) Anteil zumindest einer Komponente des Abgases ; d) Strömungsgeschwindigkeit des Abgases ; und e) Volumenstromdichte des Abgases.

Insbesondere die Bestimmung des Sauerstoffgehalts, insbesondere mittels einer Lambda-Sonde ; sowie die Bestimmung der Temperatur des Abgases wird oftmals speziell zur OBD benötigt. Bei Ausbildung des Messfühlcrs in der Wabenstruktur selbst muss regelmäßig ein Kompromiss in Bezug auf die Zahl der Hohlräume

oder Kanäle, durch die der Messfühler hindurchtritt, in Kauf genommen werden, da einerseits eine möglichst große Zahl von Hohlräumen wünschenswert ist, um ein Messsignal zu erhalten, welches über eine möglichst große Zahl von Hohlräumen gemittelt ist und andererseits eine möglichst kleine Zahl von Hohlräumen durch den Messfühler geschnitten werden soll, um beispielsweise bei Ausbildung der Wabenstruktur als Katalysatorträgerkörper nur möglichst wenig katalytisch aktive Oberfläche zu verlieren. Hier bietet die Ausbildung des Messfühlers in den Strömungsinvertierungsmitteln Vorteile, da hier ein über alle Hohlräume des Hinströmbereichs gemitteltes Messsignal erhalten wird, ohne dass beispielsweise katalytische Oberfläche verloren geht. Insbesondere kann der Messfühler als Lambda-Sonde und/oder als Temperaturfühler ausgebildet sein.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ist mindestens eine Reaktionsmittelzufuhreinheit, insbesondere in den Strömungsinvertierungsmitteln ausgebildet.

Die Ausbildung einer Reaktionsmittelzufuhreinheit, insbesondere zur Zufuhrung von Reduktionsmittel wie Harnstoff in den Strömungsinvertierungsmittel spart Platz im Vergleich zur Ausbildung in der Wabenstruktur und ist kostengünstig möglich.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Strömungsinvertierungsmittel Mittel zur Schalldämpfung, beispielsweise in Form einer Beschichtung oder in Form von Leitflächen oder ähnlichem, aufweisen. Weiterhin ist in vorteilhafter Weise der Druckverlust, den das Abgas beim durchströmen der Abgasnachbehandlungseinheit erleidet, in den einzelnen Bereichen wie Hinströmbereich, Rückströmbereich, Strömungsinvertierungsmittel und Sammelraum gegebenenfalls mit Abströmmittel, im wesentlichen gleich groß.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben werden, wobei die Erfindung nicht auf die dort gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist. Es zeigen :

Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ; Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht einer Wabenstruktur einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit ; Fig. 3 schematisch eine metallische Lage zum Aufbau einer Wabenstruktur nach Fig. 2 ; Fig. 4 ein Beispiel für eine metallische Lage mit Umstülpungen ; Fig. 5 ein Beispiel für einen Kanal mit Mikrostrukturen ; Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit im Längsschnitt ; Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit im Längsschnitt ; Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit im Längsschnitt ; Fig. 9 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit im Längsschnitt ; und Fig. 10 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit im Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch eine Abgasnachbehandlungseinheit 1, die eine Wabenstruktur 2 in einem Mantelrohr 3 aufweist. Die Wabenstruktur 2 weist eine erste Stirnfläche 4 und eine zweite Stirnfläche 5 auf, zwischen denen sich für ein Fluid durchströmbare Hohlräume

erstrecken, die bevorzugt Kanäle darstellen können. Ein zu behandelnder Abgasstrom 6 strömt durch Anschlussmittel 7, die in Form eines sich konisch erweiternden Rohres ausgebildet sind, in die Wabenstruktur 2 ein. Die Anschlussmittel 7 sind nahezu dichtend mit der ersten Stirnfläche 4 verbunden, indem diese einen Schlitz aufweist, in den die Anschlussmittel 7 stirnseitig eingreifen. Bevorzugt ist dieser Anschluss in Form eines nahezu dichtenden Schiebesitzes ausgeführt. Dazu kann in den Schlitz auch ein kurzes Rohrstück eingesetzt sein, welches dann mit dem Anschlussmittel 7 einen Schiebesitz bildet.

Durch die Anströmung der ersten Stirnfläche 4 durch die Anschlussmittel 7 bildet sich ein Hinströmbereich 8 und ein Rückströmbereich 9 aus. Der Hinströmbereich 8 liegt im Inneren des Rückströmbereichs 9. Im Hinströmbereich 8 strömt das Abgas im wesentlichen in der Hinströmrichtung 10, während es im Rückströmbereich 9 im wesentlichen entgegengesetzt in Rückströmrichtung 11 strömt. Der Hinströmbereich 8 und der Rückströmbereich 9 sind durch keinerlei besondere bauliche Maßnahmen voneinander getrennt, insbesondere liegt kein Zwischenrohr vor, das den Hinströmbereich 8 vom Rückströmbereich 9 trennt.

Die Trennung 12 zwischen Hinströmbereich 8 und Rückströmbereich 9 besteht aus den Wänden der für ein Fluid durchströmbaren Hohlräume, die im Bereich hinter den Anschlussmitteln 7 liegen. Folglich stellt die Trennung 12 zwischen dem Hinströmbereich 8 und dem Rückströmbereich 9 kein eigenes Bauteil dar, sondern ist im oben genannten Sinne zu verstehen.

Da im wesentlichen keinerlei besondere Maßnahmen zur Trennung des Hinströmbereichs 8 vom Rückströmbereich 9 zu treffen sind, kann als Wabenstruktur 2 eine übliche Wabenstruktur aus Keramik oder metallischen Lagen verwendet werden, die gegebenenfalls nur mit einem Schlitz in der ersten Stirnfläche 4 versehen werden muss.

Das durch den Hinströmbereich 8 strömende Abgas verlässt die Wabenstruktur 2 durch die zweite Stirnfläche 5 und strömt in die Strömungsinvertierungsmittel 13.

Diese können halbschalenförmig ausgebildet sein und weisen im vorliegenden

Fall eine Eindellung 14 und zwei Erhöhungen 15 auf. Die Eindellung 14 ist zentral vor dem Bereich der zweiten Stirnfläche 5 ausgebildet, aus dem das durch den Hinströmbereich 8 strömende Abgas aus der-zweiten Stirnfläche 5 austritt.

Durch die Form der Strömungsinvertierungsmittel 13 erfolgt eine Invertierung 16 der Strömungsrichtung des Abgases, das daraufhin durch die zweite Stirnfläche 5 in Rückströmrichtung 11 in den Rückströmbereich 9 strömt. Die Strömungsinvertierungsmittel 13 sind gasdicht mit dem Mantelrohr 3 verbunden, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, um ungewollte Abgasverluste zu vermeiden. Es kann mit einer Wärmeisolierung 39 versehen sein, um Wärmeverluste zu vermeiden.

Nachdem das Abgas die gesamte Länge der Wabenstruktur 2 durchströmt hat, verlässt das Abgas die Wabenstruktur 2 durch die erste Stirnfläche 4 außerhalb des Anschlussmittels 7 und tritt in die Ableitmittel 17 ein. Diese bestehen aus einem Sammelraum 18 und von diesem abzweigende Abströmmittel 19. Die Abströmmittel 19 können als Flansch oder auch als Rohr ausgebildet sein. Ein behandelter Abgasstrom 22 verlässt die Abgasnachbehandlungseinheit 1 durch die Abströmmittel 19. Auch die Ableitmittel 17 sind dichtend mit dem Mantelrohr 3 verbunden, um ungewollte Abgasemissionen zu vermeiden.

Im vorliegenden AusfUhrungsbeispiel ist der Sammelraum 18 kalottenförmig ausgebildet. Die Abströmmittel 19 sind als Rohr ausgebildet, das an die Kalotte angesetzt ist. Die Anschlussmittel 7 treten durch den kalottenförmigen Sammelraum 18 hindurch. Möglich ist auch die Ausbildung des Sammelraums 18 als Halbkugel oder auch als einseitig geschlossener Zylinder.

Fig. 2 zeigt eine stirnseitige Ansicht eines Wabenkörpers 21 einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1. Der Wabenkörper 21 besteht aus einer Wabenstruktur 2, die in einem Mantelrohr 3 befestigt ist. Die Wabenstruktur 2 ist aus im wesentlichen glatten metallischen Lagen 22 und strukturierten metallischen Lagen 23 aufgebaut, die Kanäle 24 bilden, die für ein

Fluid durchströmbar sind. Die erste Stirnfläche 4 weist einen Schlitz 25 auf, in den die Anschlussmittel 7 eingreifen. Der Schlitz 25 ist also in Lage, Form, Dicke und Ausdehnung an die Anschlussmittel 7 angepasst. Schlitz 25 und Anschlussmittel 7 sind so ausgebildet, dass ein zumindest nahezu dichtender Anschluss der Anschlussmittel 7 an die erste Stirnfläche 4 der Wabenstruktur 2 insbesondere in Form einer Labyrinth-Dichtung erfolgt.

Die in Fig. 2 gezeigte Wabenstruktur 2 wurde durch gleichsinniges Verwinden dreier Stapel von metallischen Lagen 22,23 ausgebildet. Die einzelnen Stapel werden durch das abwechselnde Stapeln von im wesentlichen glatten metallischen Lagen 22 und strukturierten metallischen Lagen 23 gebildet. Jeder Stapel wird um einen zentralen Punkt 26 gefaltet, dann werden die drei Stapel zusammengesetzt und gleichsinnig verwunden.

Sollen nun beispielsweise in den Hohlräumen des Hinströmbereichs 8 und/oder des Rückströmbereichs 9 Löcher 27 ausgebildet werden, deren Abmessungen größer sind als die Strukturwiederhollänge der Strukturen der strukturierten metallischen Lagen 23, so erfolgt der Aufbau der Wabenstruktur 2 aus metallischen Lagen 22,23, wie sie beispielhaft in Fig. 3 gezeigt sind. Fig. 3 zeigt eine metallische Lage mit Löchern 27, wobei die metallische Lage eine im wesentlichen glatte metallische Lage 22 ist. Die Bildung einer zumindest teilweise strukturierten metallischen Lage 23 mit Löchern 27 ist analog möglich.

Die metallische Lage 22 ist in Querrichtung 28 der Wabenstruktur 2 in fünf Bereiche unterteilt. Die Unterteilung in genau fünf Teilbereiche beruht darauf, das vorliegend sowohl im Hinströmbereich 8, als auch im Rückströmbereich 9 Löcher 27 ausgebildet werden sollen. Metallische Lagen 22 mit einer anderen Anzahl Bereichen sind möglich und erfindungsgemäß. Die in Fig. 3 gezeigte Lage, Größe und Form der Löcher 27 ist beispielhaft, jede andere Lage, Größe und Form von Löchern 27 ist möglich und erfindungsgemäß. Insbesondere können in einem Bereich Löcher 27 unterschiedlicher Größe und Form ausgebildet sein oder Bereich mit sich in Bezug auf Form und Größe unterscheidenden Löchern 27.

Bei der Bildung des Stapels wird die metallische Lage 22 um die Faltachse 29 gefaltet. Der innere Bereich 30 bildet nach Herstellung der Wabenstruktur 2 einen Teil der Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs 8, während die Zwischenbereiche 31 hinter den Anschlussmitteln 7 liegen und somit der Trennung des Hinströmbereichs 8 vom Rückströmbereich 9 dienen. Deshalb weist der innere Bereich 30 Löcher 27 auf, während die Zwischenbereiche 31 keine Löcher aufweisen.

Die Zwischenbereiche 31 sind unterschiedlich groß ausgebildet, um die relative Lage der metallischen Lage 22 in der Wabenstruktur 2 zu berücksichtigen. Für die Ausdehnung der Zwischenbereiche 31 ist es entscheidend, in welchem Winkel die metallischen Lage 22 den hinter den Anschlussmitteln 7 liegenden Bereich schneidet. Hier sind verschiedene Winkel möglich, wie sich Fig. 2 entnehmen lässt. Je flacher dieser Schnittwinkel ist, desto größer muss die Ausdehnung des entsprechenden Zwischenbereichs 31 sein, um eine wirkungsvolle Trennung des Hinströmbereichs 8 vom Rückströmbereich 9 zu gewährleisten. Bei sehr steilen Winkeln ist also eine kleine Ausdehnung des Zwischenbereichs 31 möglich. Je nach Lage der metallischen Lage 22 zu den Anschlussmitteln 7 ist es zudem möglich, dass die Zentren der Zwischenbereiche 31 einen jeweils unterschiedlichen Abstand von der Faltachse 29 aufweisen.

Die sich an die Zwischenbereiche 31 anschließenden Außenbereiche 32 weisen wiederum Löcher 27 auf, da diese Bereiche nach Herstellung der Wabenstruktur 2 die Wände der Hohlräume des Rückströmbereichs 9 bilden. Die Randbereiche 33 weisen keine Löcher auf, um eine haltbare Anbindung beispielsweise mittels Löten und/oder Schweißen an das Mantelrohr 3 zu ermöglichen.

Die Löcher 27 können jegliche Form und Ausdehnung haben, so lange gewährleistet ist, dass die Ausdehnung der Löcher 27 größer ist als die Strukturwiederhollänge der Strukturen der strukturierten Bleche 23. Auf diese Weise werden kommunizierende Hohlräume oder Kanäle geschaffen, durch die

das Abgas strömen kann. Es ist zweckmäßig, an den in Längsrichtung 34 der Wabenstruktur 2 liegenden Kanten der metallischen Lage 22 keine Löcher 27 auszubilden, um ein Flattern und Einreißen der metallischen Lage 22 zu verhindern.

Bei anderen Bauformen der Wabenstruktur 2 müssen die metallischen Lagen 22, 23 entsprechend mit Löchern 27 versehen werden, um zu gewährleisten, dass nur die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs 8 und des Rückströmbereichs 9 Löcher 27 aufweisen, diese Bereiche 8,9 aber wirkungsvoll voneinander getrennt sind.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer metallischen Lage mit Umstülpungen, die in den Außenbereichen 32 und/oder dem inneren Bereich 30 in den im wesentlichen glatten metallischen Lagen 22 und/oder den strukturierten metallischen Lagen 23 ausgebildet werden können. Die Umstülpungen bestehen aus Löchern 35 und ausgestülpten Strömungsleitflächen 36. Diese Umstülpungen haben im wesentlichen zwei Effekte : die Löcher 35 gestatten die Ausbildung einer Querströmungskomponente, durch die eine Durchmischung der Strömung in zwei benachbarten Hohlräumen der Wabenstruktur 2 erfolgt, die Strömungsleitflächen führen zusätzlich zu einer Verwirbelung der Strömung in den Hohlräumen, um laminare Grenzflächenströmungen zu verhindern, um so die Umsetzwahrscheinlichkeit zu erhöhen.

Laminare Grenzflächenströmungen können auch durch die Ausbildung von Mikrostrukturen verringert werden, wie Fig. 5 zu entnehmen ist. Fig. 5 zeigt einen Kanal 24, der in einer Strömungsrichtung 37 von Abgas durchströmt wird. Es sind Mikrostrukturen 38 ausgebildet. Stromaufwärts der Mikrostrukturen ist ein laminares oder quasi-laminares (sogenanntes"Plug-Flow"-) Strömungsprofil P ausgebildet, bei dem es zu einer Grenzflächenströmung kommt. Bei der Grenzflächenströmung kommen praktisch nur die Gasmoleküle im äußersten Randbereich mit der Oberfläche des Kanals 24 in Kontakt, so dass nur eine relativ geringe Umsetzrate des gesamten Abgases erreicht wird. Diese Umsetzrate kann

verbessert werden, in dem das Abgas an Mikrostrukturen 38 vorbeiströmt, die zu Verwirbelungen und somit zum Aufbrechen der Grenzflächenströmung führt.

Die oben zu Fig. 3 gemachten Aussagen, die die Ausbildung von Löchern 27 in den Bereichen 30,32 betreffen, gelten genauso für jede andere Art von struktureller Veränderung, der die Bereiche 30,32 unterworfen werden können.

So ist es genauso möglich, Bereiche 30,32 auszubilden, die beim Aufbau der Wabenstruktur 2 dazu führen, dass sich der Hinströmbereich 8 vom Rückströmbereich 9 durch eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften unterscheidet : spezifische Wärmekapazität, Kanalzahl bzw.-geometrie, Hohlraumgeometrie, Beschichtung, Art und Konzentration der katalytisch aktiven Substanzen, Art und Menge der Ausbildung von Umstülpungen, Löchern 35 mit einer Ausdehnung, die kleiner als die Strukturwiederhollänge der zumindest teilweise strukturierten metallischen Lagen 23 ist, Strömungsleitflächen 36 und/oder Mikrostrukturen 38 und Porosität der Bereiche. Dies gilt insbesondere für die relative Lage der Bereiche 32 in Bezug auf die Faltachse 29, sowie die Ausdehnung der Bereiche 30,32 in Querrichtung 28 der Wabenstruktur 2. Die metallischen Lagen 22,23 können auch so ausgebildet sein, dass sich der Hinströmbereich 8 und/oder der Rückströmbereich 9 in Teilbereiche in Längsrichtung 34 unterteilen, die sich in Bezug auf eine oder mehrere der oben angegebenen Eigenschaften unterscheiden.

Vorteilhaft ist insbesondere die Ausbildung einer Abgasnachbehandlungseinheit 1 mit einer Wabenstruktur 2, die im Hinströmbereich 8 als Oxidationskatalysator und im Rückströmbereich 9 als offener Partikelfilter arbeitet oder umgekehrt.

Speziell ist es möglich, die Bereiche 30,32 die die Wände der Hohlräume des Hinströmbereichs 8 und/oder des Rückströmbereichs 9 bilden, aus einem Material auszubilden, das zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbar ist. Ein solches Material ist beispielsweise ein metallisches Fasermaterial, insbesondere gesintertes metallisches Fasermaterial. Es ist auch möglich, eine Wabenstruktur 2 auszubilden, die im Hinströmbereich 8 zumindest teilweise eine größere spezifische Wärmekapazität als im Rückströmbereich 9 aufweist und umgekehrt.

Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1 im Längsschnitt. Diese weist eine Wabenstruktur 2 auf, die in einem Mantelrohr 3 gehalten ist. Im folgenden, also bei der Beschreibung aller folgenden Ausführungsbeispiele insbesondere anhand der Figuren 6 bis 10, sollen nur die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel aufgezeigt werden, im übrigen wird vollinhaltlich auf die oben gemachten Ausführungen zu den Figuren 1 bis 5 verwiesen.

Das zweite Ausführungsbeispiel weist Strömungsinvertierungsmittel 13 auf, die in Form eines einseitig geschlossenen Zylinders ausgeführt sind. Ein solches Strömungsinvertierungsmittel 13 weist im Längsschnitt die Form eines einseitig offenen Rechtecks auf. Auch ein solches Strömungsinvertierungsmittel 13 ermöglicht eine Invertierung 16 des Gasstroms vom Hinströmbereich 8 in den Rückströmbereich 9 der Wabenstruktur 2. Die Ableitungsmittel 17, bestehend aus Sammelraum 18 und Abströmmittel 19, können als Gussteil hergestellt werden.

Die Verformungsfestigkeit des Ableitungsmittels 17 kann in vorteilhafter Weise größer sein als die des Mantelrohrs 3 beispielsweise durch Ausbildung aus unterschiedlichen Materialien oder auch durch Ausbildung in unterschiedlicher Materialstärke (hier nicht gezeigt).

Das Anschlussmittel 7 ist mit einem eingedrückten Bereich 40 in die erste Stirnfläche 4 der Wabenstruktur 2 so eingedrückt, so dass eine nahezu dichtende Verbindung zwischen Anschlussmittel 7 und Hinströmbereich 8 entsteht.

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1 im Längsschnitt. In den halbkugelförmigen Strömungsinvertierungsmitteln 13 ist ein Messfühler 41, bevorzugt eine Lambda- Sonde und/oder ein Temperaturfühler, ausgebildet, welcher mit seinem sensitiven Bereich in den Bereich zwischen den Strömungsinvertierungsmitteln 13 und der zweiten Stirnfläche 5 der Wabenstruktur 2 hineinragt und Messwerte aus diesem Volumen entnimmt. Die Ausbildung des Messfühlers 41 auch in anders geformten

Strömungsinvertierungsrnitteln 13 sowie die Ausbildung mehrerer Messfuhler 41 ist möglich und erfindungsgemäß. Statt eines oder zusätzlich zu mindestens einem Messfuhler 41 kann in den Strömungsinvertierungsmitteln 13-unabhängig von deren Form-mindestens eine (hier nicht gezeigte) Reaktionsmittelzufuhreinheit ausgebildet sein, durch welche ein Reaktionsmittel, beispielsweise ein Reduktionsmittel wie Harnstoff, in den Gasstrom während der Invertierung 16 eingebracht werden. Sowohl der mindestens eine Messfuhler 41 als auch die mindestens eine Reaktionszufuhreinheit können in einem beliebigen Winkel und an einer beliebigen Position in die Strömungsinvertierungsmittel 13 eingreifen.

Die Anschlussmittel 7 sind auf die erste Stirnfläche 4 der Wabenstruktur 2 aufgelegt. Zwischen Anschlussmittel 7 und erster Stirnfläche 4 ist ein erstes Dichtmittel 42 ausgebildet, welches in vorteilhafter Weise eine zusätzliche Abdichtung zwischen Hinströmbereich 8 und Rückströmbereich 9 ermöglicht.

Jedoch ist eine Ausbildung ohne das erste Dichtmittel 42, bei der also die Anschlussmittel 7 direkt auf der ersten Stirnfläche 4 aufliegen, möglich und erfindungsgemäß.

Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1. Fig. 8 zeigt einen Durchtrittsbereich 43, in dem die Anschlussmittel 7 durch den Sammelraum 18 hindurchtreten. In diesem Durchtrittsbereich 43 bilden Anschlussmittel 7 und Sammelraum 18 einen Rutschsitz 44. Zusätzlich ist ein zweites Dichtmittel 45 ausgebildet, welches eine zusätzliche Abdichtung zur Unterbindung von ungewollten Abgasverlusten bewirkt. Jedoch ist auch eine Ausbildung des Rutschsitzes 44 ohne zweites Dichtmittel 45 möglich und erfindungsgemäß. Sowohl das erste Dichtmittel 42 als auch das zweite Dichtmittel 45 sind bevorzugt aus hochtemperatur-und korrosionsfestem Material ausgebildet, beispielsweise aus einem entsprechenden Kunststoff.

Die Ausbildung des Rutschsitzes 44 im Durchtrittsbereich 43 bewirkt in vorteilhafter Weise eine Dehnungskompensation bei thermischen Wechselbelastungen beim Betrieb der Abgasnachbehandlungseinheit 1.

Fig. 9 zeigt ein fünftes Ausfuhrungsbeispicl einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1 im Längsschnitt, bei dem im Durchtrittsbereich 43 eine thermische Fügeverbindung, bevorzugt eine Schweiß-oder Hartlötverbindung, besonders bevorzugt eine Schweißverbindung, zwischen den Anschlussmitteln 7 und dem Sammelraum 18 ausgebildet ist.

Weiterhin ist die Wabenstruktur 2 in Fig. 9 inhomogen ausgebildet, wobei die Wabenstruktur 2 im Hinströmbereich 8 anders ausgebildet ist als im Rückströmbereich 9. Die Wabenstruktur 2 ist wie beispielsweise oben gezeigt aus metallischen Lagen aufgebaut, von denen zumindest ein Teil zumindest teilweise mit einer Strukturwiederhollänge und einer Strukturierungsamplitude strukturiert ist. Im Hinströmbereich 8 sind Löcher ausgebildet, deren Abmessungen größer als die Strukturwiederhollänge sind, so dass sich Kavitäten 46 ausbilden, die mehrere Hohlräume bzw. Kanäle der Wabenstruktur 2 miteinander verbinden. Solche Kavitäten 46 sind im Rückströmbereich 9 nicht ausgebildet, wobei die Wände des Rückströmbereichs 9 aus einem zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbaren Fluid ausgebildet sind, so dass sich im Rückströmbereich 9 ein Partikelfilter bildet. Auch andere Kombinationen von Eigenschaften im Hinströmbereich 8 und im Rückströmbereich 9 sind erfindungsgemäß möglich. So können sowohl im Hinströmbereich 8 als auch im Rückströmbereich 9 sowohl alle hier oder im zitierten Stand der Technik beschriebenen Massnahmen zumindest in Teilen der Bereiche 8,9 ausgebildet oder auch in diesen kombiniert sein, insbesondere die Ausbildung der Wände aus zumindest teilweise für ein Fluid durchströmbarem Material, die Ausbildung von Löchern, insbesondere mit Abmessungen kleiner oder größer als die Strukturwiederhollänge, die Ausbildung von Mikrostrukturen, Umstülpungen und/oder Strömungsleitflächen, sowie die Ausbildung von Beschichtungen mit unterschiedlichen Eigenschaften.

Fig. 10 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abgasnachbehandlungseinheit 1. Die Wabenstruktur 2, die zum Aufbau der Abgasnachbehandlungseinheit 1 verwendet wird, wurde mit einer inhomogenen Beschichtung versehen. Es ist ein erster axialer Teilbereich 47 und ein zweiter axialer Teilbereich 48 ausgebildet, die sich in Bezug auf ihre Beschichtung unterscheiden. Diese Teilbereiche 47,48 sind durch eine Grenzfläche 49 getrennt.

Bei Beschichtung der Wabenstruktur 2 wurde diese einerseits über die erste Stirnfläche 4 bis zur Grenzfläche 49 beschichtet und andererseits über die zweite Stirnfläche 5 bis zur Grenzfläche 49. Hierbei unterscheiden sich die Beschichtungen im ersten axialen Teilbereich 47 und im zweiten axialen Teilbereich 48 beispielsweise durch ihre Funktion, beispielsweise durch eine Kohlenwasserstoff-Adsorberbeschichtung im zweiten axialen Teilbereich 48 und eine Dreiwegekatalysatorbeschichtung im ersten axialen Teilbereich 47 oder umgekehrt, wobei auch alle anderen bekannten Beschichtungen in jedem der Teilbereiche 47,48 möglich und erfindungsgemäß sind. Auch mehrere Grenzflächen 49 und folglich mehr Teilbereiche 47,48 sind möglich und erfindungsgemäß.

Bei zwei axialen Teilbereichen 47,48 bilden sich beim Durchströmen der Wabenstruktur 2 insgesamt vier Teilbereiche aus, die das Abgas durchströmt.

Dies sind zum einen der erste axiale Teilbereich 47 im Hinströmbereich 8, daran anschließend der zweite axiale Teilbereich 48 im Hinströmbereich 8, dann der zweite axiale Teilbereich 48 im Rückströmbereich 9 nach Invertierung 16 durch die Strömungsinvertierungsmittel 13 und zuletzt der erste axiale Teilbereich 47 im Rückströmbereich 9. Dies lässt sich insbesondere auch mit er in der Figurenbeschreibung zu Fig. 9 gezeigten Inhomogenität der Wände des Hinströmbereichs 8 und/oder des Rückströmbereichs 9 kombinieren. Auch die Beschichtung nur eines der Teilbereiche 47,48 ist möglich und erfindungsgemäß.

Die hier als Ausführungsbeispiel gezeigte Wabenstruktur 2 kann erfindungsgemäß nicht nur einen kreisförmigen, sondern auch jeden anderen Querschnitt zeigen, wie beispielsweise ein Oval, eine Ellipse, ein Vieleck oder ähnliches. Dies gilt

gleichermaßen für die Ausgestaltung des Querschnitts der Anschlussmittel 7, die nahezu dichtend an die erste Stirnfläche 4 der Wabenstruktur 2 angeschlossen sind. Die gezeigten Details wie beispielsweise die Ausbildung des Messfühlers 41, die spezielle Ausgestaltung im Durchtrittsbereich 43, die Anbindung der Anschlussmittel 7 an die erste Stirnfläche 4, die Ausgestaltung der Strömungsinvertierungsmittel 13, die Inhomogenität der Wabenstruktur 2, die Ausgestaltung der Beschichtung, gegebenenfalls in mehreren Teilbereichen 47,48 usw., ist nicht nur wie in den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigt möglich, sondern können beliebig miteinander kombiniert werden.

Eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinheit 1 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine Abgasnachbehandlung auch bei nur wenig Einbauplatz.

Besonders gut kann dadurch ein im Bereich eines Turboladers seitlich vorhandene Sackraum genutzt werden. Eine erfindungsgemäße Abgasnachbehandlungseinheit 1 ist preiswert herstellbar und zuverlässig unter thermischen Wechselbelastungen, so dass eine gute Dauerhaltbarkeit erreicht wird. Sie kann im Hinströmbereich und im Rückströmbereich unterschiedliche Eigenschaften und Beschichtungen aufweisen, so dass eine Anpassung an verschiedene Anforderungen möglich ist.

Bezugszeichenliste 1 Abgasnachbehandlungseinheit 2 Wabenstruktur 3 Mantelrohr 4 erste Stirnfläche 5 zweite Stirnfläche 6 zu behandelnder Abgasstrom 7 Anschlussmittel 8 Hinströmbereich 9 Rückströmbereich 10 Hinströmrichtung 11 Rückströmrichtung 12 Trennung 13 Strömungsinvertierungsmittel 14 Eindellung 15 Erhöhung 16 Invertierung 17 Ableitungsmittel 18 Sammelraum 19 Abströmmittel 20 behandelter Abgasstrom 21 Wabenkörper 22 im wesentlichen glatte metallische Lage 23 strukturierte metallische Lage 24 Kanal 25 Schlitz 26 zentraler Punkt 27 Loch 28 Querrichtung der Wabenstruktur

29 Faltachse 30 innerer Bereich 31 Zwischenbereich 32 Außenbereich 33 Randbereich 34 Längsrichtung der Wabenstruktur 35 Loch 36 Strömungsleitfläche 37 Strömungsrichtung 38 Mikrostruktur 39 Wärmeisolierung 40 eingedrückter Bereich 41 Messftihler 42 erstes Dichtmittel 43 Durchtrittsbereich 44 Rutschsitz 45 zweites Dichtmittel 46 Kavität 47 erster axialer Teilbereich 48 zweiter axialer Teilbereich 49 Grenzfläche P Strömungsprofil