CZ280321B6 - Katalyzátor pro katalytické zpracování výfukových plynů - Google Patents

Abstract

Katalyzátor (1) má pouzdro (3) s přívodem (3d) a výpustí (3e) a v tomto pouzdře (3) uspořádané, plyny propouštějící těleso katalyzátoru (7) se vstupní plochou výfukových plynů (7a). V pouzdře je k otvoru přívodu (21) přivrácená, v odstupu od jeho kraje uspořádaná vodicí plocha (15a), která s osou (5) svírá přednostně minimálně 60 .sup.o .sup..n.a například 90 .sup.o .n.veliký úhel. Přívod (3d) má vnitřní plochu s válcovitým, nebo lehce kuželovitým úsekem vnitřní plochy (3g), který je v oblasti otvoru vyústění přívodu (3d) nepřerušovaně spojen s úsekem přechodové plochy (3h), která se při řezu osou (5) přívodu (3d) směrem do vnitřního prostoru obloukovitě rozšiřuje a s protilehlou plochou (3i), která je situována naproti vodicí ploše (15a). Přívodem (3d) proudící výfukové plyny mohou působením vodicí plochy (15a) změnit směr s malou tlakovou ztrátou a rovnoměrně rozděleny proudit vstupní plochou výfukových plynů (7a) do tělesa (7).ŕ

Description

Katalyzátor pro katalytické zpracování výfukových plynů.

Oblast techniky

Vynález se týká katalyzátoru pro katalytické zpracování výfukových plynů. Katalyzátor je určen zejména pro čištění a/nebo pro odstranění jedovatosti výfukových plynů spalovacího motoru, například benzinového spalovacího motoru, tj. odstranění jejich škodlivých látek tím, že se tyto přetvoří chemickou reakcí. Spalovací motor může býti součástí automobilu nebo jiného motorového vozidla nebo může býti provozován jako stacionární - příkladně pro náhon generátoru jako náhradního zdroje proudu.

Dosavadní stav techniky

Katalyzátory pro katalytické čištění výfukových plynů benzinového spalovacího motoru automobilu, známé z praxe, mají pouzdro s pláštěm v průřezu buď kruhovým, nebo eliptickým, nebo oválným a s dvěmi bočními stěnami, které jsou ve svých středech opatřeny válcovitými hrdly, které se směrem k plášti více nebo méně kuželovité rozšiřují. Jedno hrdlo slouží pro přívod a druhé jako výpusť. V pouzdru je těleso katalyzátoru, které má určitý počet průchodů, uspořádaných rovnoběžné s podélnou osou. Těleso katalyzátoru mívá keramický nebo ocelový nosič, který je potažen katalyticky aktivním materiálem, obsahujícím minimálně jeden ušlechtilý kov.

Při provozu známých shora popsaných druhů katalyzátorů, proudí výfukové plyny přivedené do katalyzátoru, po průtoku otvorem válcovitového přívodu, do dutiny mezi ním a tělesem katalyzátoru, která je ohraničena více nebo méně kuželovitou boční stěnou a popřípadě ještě krátkým úsekem kruhového eliptického nebo oválného pláště. Výfukové plyny tvoří v této dutině přibližné paprsek, který směřuje na čelní stěnu tělesa katalyzátoru ležící proti směru přívodu. Takové zavedení výfukových plynů do katalyzátoru vytváří silné turbulence a má za následek značné tlakové ztráty.

Dále způsobuje tento paprsek, že průtokové rychlosti a průtoková množství se stávají v tělese katalyzátoru nehomogenní a jsou v centrálním, s přívodem souosém rozsahu průřezu, podstatné větší než v rozsahu periferním. Protože je cesta proudění v těle katalyzátoru známých konstrukcí relativně dlouhá a navíc relativné velká část výfukových plynů proudí velkou rychlosti centrálním průřezovým rozsahem tělesa katalyzátoru, vznikají následkem toho u známých konstrukcí katalyzátorů velké ztráty tlaku. Velká tlaková ztráta vznikající u katalyzátoru známé konstrukce mezi přívodem a tělesem katalyzátoru, jakož i uvnitř tělesa katalyzátoru, způsobuje relativně velké ztráty výkonu spalovacího motoru. Při tělese katalyzátoru s objemem odpovídajícím zdvihovému objemu motoru, může například celková ztráta vyvolaná katalyzátorem dosáhnout hodnoty 10 kPa, z čehož může u spalovacího motoru automobilu střední výkonové třídy vzniknout například ztráta výkonu 2 kW až 3 kW.

Popsaná nehomogenita průtočného množství v tělese katalyzátoru má ještě ten nedostatek, že těleso katalyzátoru je v cen-1CZ 280321 B6 trálním průřezu rozsahu namáháno podstatně více, než v periferním rozsahu průřezu. Aby se, přes toto nehomogenní rozdělení proudění přes, plochu průřezu, dosáhlo dostatečné vyčištění výfukových plynů, musí býti těleso katalyzátoru rozměrově větší, než by při homogenním rozdělení proudění bylo nutné. Tím se katalyzátor - zejména z důvodu vysoké ceny vzácného kovu, který tvoří katalyticky aktivní vrstvu - silně prodraží.

Z GB-A-2 062 487 jsou známy katalyzátory, u kterých se proudění výfukových plynů do tělesa katalyzátoru usměrňuje. Pouzdro těchto katalyzátorů má válcovitý plášť a na koncích se napojují postupně se zužující, kuželovité boční stěny. Přívod a vývod pouzdra jsou tvořeny válcovitou k ose pouzdra koaxiální trubkou. V pouzdře je uspořádáno duté, válcovité těleso katalyzátoru, jehož vnitřní průměr je přibližně shodný s vnějším průměrem trubek. U některých z těchto katalyzátorů zasahuje trubka tvořící přívod do dutiny tvořené kruhovitým tělesem katalyzátoru, je v rozsahu této dutiny opatřena otvory a je zhruba na konci tělesa katalyzátoru, obráceného svou čelní nebo koncovou stěnou směrem k výpusti, uzavřena. Při provozu těchto katalyzátorů se výfukové plyny proudící přívodem vlivem tohoto uzávěru komprimují, změní směr a proudí vnitřní stěnou do tělesa katalyzátoru. Taková komprese a změna sméru proudění výfukových plynů však vytváří turbulence a značnou tlakovou ztrátu. Navíc vzniká v dutině vytvářené tělesem katalyzátoru také značný axiální tlakový spád, který může způsobit nerovnoměrné rozdělení výfukových plynů proudícím tělesem katalyzátoru zvýšit tlakové ztráty vznikající v tělese katalyzátoru.

U katalyzátoru znázorněném na posledním obrázku GB-A-2 062 487 ústí trubka tvořící přívod, na užším konci jedné z kuželovitých bočních stěn do vnitřního prostoru pouzdra. Mezi válcovitým pláštěm pouzdra a vnější plochou pláště prstencového tělesa katalyzátoru je vnější prstencovitá dutina. Ve vnitřním prostoru pouzdra je na čelní straně katalyzátoru obrácené k přívodu, upevněn vodicí element. Tento má směrem k přívodu trčící hrot a dále je tvořen kuželovitou plochou, která je nakloněna o 45’ k ose pouzdra. Tento vodicí element vede při použití tohoto katalyzátoru výfukové plyny, proudící přívodem do vnitřního prostoru pouzdra, směrem do vnější dutiny. Výfukové plyny, proudící poměrně velkou rychlostí z přívodu do vnitřního prostoru pouzdra, se však mohou na hraně tvořené okrajem vyústění přívodu odtrhnout od stěn pouzdra takže proudění dostane v těchto místech sklon k vytváření turbulencí, které mohou míti za následek velké tlakové ztráty. Vytváření turbulenci a tlakových ztrát zesiluje také hrot vodícího elementu. Jak již bylo vysvětleno, vytvářejí tlakové ztráty nebo poklesy tlaku v katalyzátoru ztráty výkonu spalovacího motoru, který je na katalyzátor napojený.

Protože kuželovité boční stěny pouzdra svírají, jak je patrno z GB-A-2 062 487, s osou příslušného pouzdra úhel pouze 35’ až 40’, jsou pouzdra v porovnání z axiálními rozměry těles katalyzátorů relativné dlouhá. To může býti nedostatkem zejména u katalyzátorů určených pro zástavbu do výfukových systémů automobilů a jiných motorových vozidel, protože tam je často málo místa.

-2CZ 280321 B6

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu tedy je vytvořit katalyzátor, který odstraňuje nedostatky známých katalyzátorů a zejména způsobuje, při určitém předem určeném a v časové jednotce zpracovávaném množství výfukových plynů, pouze malou tlakovou ztrátu a vytváří v tělese katalyzátoru homogenní proudění, je zhotovitelný s malým objemem tělesa a s výhodnými finančními náklady.

Tento úkol je řešen katalyzátorem, který v souladu s vynálezem má znaky patentového nároku 1. Výhodné úpravy předmětu vynálezu vyplývají z podružných patentových nároků.

V souladu s vynálezem má vnitřní plocha přívodu v místě vyústění úsek převodové plochy, který může býti také označen jako úsek plochy vyústění a který se při řezu osou přívodu rozšiřuje obloukem ke kraji vyústění.

Při tom může býti okraj ústí přívodu ohraničen širším koncem rozšiřujícího se úseku přechodové plochy nebo může býti součástí širšího konce úseku přechodové plochy, takže se tato - řečeno jinými slovy - rozprostírá až k hraně ústí přívodu. Jinak se má úsek přechodové plochy přednostně obloukovitě rozšiřovat v každém řezu osou přívodu. Úsek přechodové plochy a na nej proti proudu navazující úsek vnitřní plochy přívodu jsou přednostně rotačně symetrické k ose přívodu.

Při použití katalyzátoru proudí výfukové plyny otvorem vytvářeným přívodem do vnitřního prostoru pouzdra a obtékají vodicí plochu umístěnou proti přívodu, aniž by se odtrhly od úseku plochy vyústění. Tím se může omezit nebo zcela vyloučit vytváření turbulenci.

U jedné výhodné úpravy katalyzátoru podle vynálezu má vnitřní plocha přívodu tvar kruhově válcovitý nebo ve směru proudění lehce kuželovité se rozšiřující úsek vnitřní plochy, který je přechodovým úsekem plochy spojen s tak zvanou protilehlou plochou, která je v určité vzdálenosti přivrácená k vodicí ploše. Vodicí a protilehlá plocha jsou ve zvláště výhodném provedení katalyzátoru podle vynálezu v zásadě ploché a kolmé k ose přívodu.

Vodicí plocha nebo nejméně její úsek nalézající se při axiální projekci mimo okraj ústí přívodu a jemu protilehlý úsek protilehlé plochy, mohou však tvořit s osou přívodu i jiný úhel než 90°. Tyto úhly pak mají přednostně minimálně 60’ a příkladně nejméně 70’ až například asi 85’. Dále tvoří jmenované úseky vodicí a protilehlé plochy s osou přívodu přednostně stejně velký úhel, takže protilehlé úseky vodicí a protilehlé plochy jsou v řezu probíhajícím osou přívodu vzájemně rovnoběžné.

Zde je nutno vysvětlit ještě jeden pojem. Jak již bylo popsáno, vznikají v katalyzátoru tlakové ztráty, popřípadě poklesy tlaku - řečeno jinými slovy - protitlaky, které je nutno překonat. Je známo, že tlaková ztráta vznikající v proudění se vyjadřuje bezrozměrným poměrovým číslem, takzvaným koeficientem tlakové ztráty. Tento bude v dalším označován Z a má se rovnat poměru mezi tlakovou ztrátou a dynamickým tlakem výfukových plynů,

-3CZ 280321 B6 proudících přívodem katalyzátoru. Dynamický tlak je přitom dán výrazem rho . v²/2, přičemž rho je hustota a v rychlost proudění výfukových plynů v přívodu.

Jak bude při popisu příkladů provedení ještě znázorněno diagramem, může se vhodnými rozměry dosáhnout, že koeficient tlakové ztráty Z, udávající míru tlakové ztráty při změně směru proudění výfukových plynů, může býti, při vhodném stanovení poloměru zakřivení úseku přechodové plochy a vzdálenosti vodicí plochy od okraje vyústění přívodu od protilehlé plochy, menší než 1 a přednostně menší než 0,6 nebo dokonce menší než 0,5.

Přehled obrázků na výkrese

Předmět vynálezu bude následně vysvětlen pomocí příkladů provedení znázorněných na připojených výkresech, kde na obr.l je zjednodušený axiální řez katalyzátorem s pouzdrem a v něm uspořádaným tělesem katalyzátoru tvořeným dutým válcovitým prstencem na obr.2 je řez podle čáry II-II na obrázku 1 znázorněného katalyzátoru, na obr.3 je výřez z řezu tělesem katalyzátoru na obr.l, ale ve větším měřítku, na obr.4 je diagram pro znázornění tlakových ztrát v závislosti na různých rozměrových poměrech, na obr.5 až 7 jsou řezy jinými katalyzátory, na obr.8 je půdorys katalyzátoru znázorněného na obr.7, na obr.9,10 jsou řezy dalšími katalyzátory, na obr.11 je půdorys katalyzátoru z obr.10, na obr.12,13,14 jsou axiální řezy jinými katalyzátory, na obr.15 je příčný řez katalyzátorem kresleným na obr. 14 podél čáry XV/XV a na obr.16 až 19 jsou axiální řezy ještě dalšími katalyzátory.

Příklady provedeni vynálezu

Katalyzátor 1 znázorněný na obr.l a částečně na obr.2 má pouzdro 2/ tvořené kovovou stěnou, například z nerezavějící oceli, která ohraničuje vnitřní prostor, který současně plynotěsné uzavírá proti okolí. Stěna pouzdra 2 j^e všeobecně rotačně symetrická k ose 5 a má všeobecně kruhově válcovitý, s osou 5 rovnoběžný jakož i koaxiální plášť 3a a na jeho obou koncích je vždy jedna s osou 5 tvořící úhel - a sice pravý úhel - a tedy radiální boční stěna 3b, 3c.· Každá boční stěna 212/ 3c je opatřena ve svém středu připojovacím hrdlem, které vyčnívá směrem od ní a je koaxiální k ose £ a slouží jako přívod 3d nebo výpust 2®· Přívod 2Á má vnitřní plochu 3f, s kruhové válcovitým úsekem vnitřní plochy 3q. Tato je, v axiálním řezu se od osy £ odklánějícím úsekem

-4CZ 280321 B6 přechodové plochy 3h, nepřetržitě spojena s k ose 5 radiální, pravoúhlou rovnou a hladkou vnitřní plochou boční stěny 3a. Tato vnitřní plocha bude v dalším označována jako protilehlá plocha 3i. Vnitřní plocha výpustě 3e je vytvořena stejně nebo podobné jako plocha přívodu 3d. Ostatně je v obr.l schematicky jako jednodílné těleso kreslené pouzdro tvořeno ve skutečnosti nejméně ze dvou těsné spolu spojených, totiž svařených dílů.

V pouzdru 3 je uspořádáno a upevněno jádro, které tvoří prstencové nebo pouzdrové, plyn propouštějící těleso katalyzátoru

7,. Takové se v odborné řeči často nazývá substrát. Těleso katalyzátoru má vné venkovní kruhově válcovitou plášťovou plochu 7a, uvnitř vnitřní kruhově válcovou plášťovou plochu 7b jakož i na obou čelních stěnách obvykle rovnou, radiální čelní plochu. Obě plochy pláště 7a, 7b, budou v následujícím také označovány jako vstupní plocha výfukových plynů 7a, popřípadě výstupní plocha výfukových plynů 7b, výstupní plocha výfukových plynů 7b. Těleso katalyzátoru 7 vykazuje určitý počet, na obr. 3 částečné viditelných, kruhově prstencových, koaxiálně k sobě uspořádaných destiček 9 a 11, přičemž destička 9 se střídá s destičkou 11. Každá destička je v profilu a/nebo průřezu vlnovitá a vytváří několik vzájemně rovnoběžných probíhajících vln. Proložíme-li k ose pravoúhlou středovou rovinu určitou destičkou, můžeme na vzájemně odvrácených stranách této středové roviny vyčnívající poloviny považovat za vyvýšeniny na destičce. Na obrázcích 2,3 jsou vrcholové linky polovin destičky 9 označeny 9a a vrcholové linky polovin destičky 11 jako 11a. Je nutno poznamenat, že ve skutečnosti je podstatně více vrcholových linek polovin, než je nakresleno na obr.2. Vlny různých destiček 9. jsou vesměs vzájemné rovnoběžné. Vlny různých destiček 11 jsou vzájemně rovnoběžné a kříží v půdorysu rovnoběžném s osou 5 vlny destiček 9 pravoúhle. Vždy dvě sousedící destičky 9,11 se dotýkají v místech křížení jejich proti sobě vyčnívajících vrcholových vln, tedy ve velkém množství na jejich povrchu pravidelné rozdělených přibližně bodových místech dotyku. Zbývající části povrchu, které nejsou součástí bodových míst dotyku, tvoří mezi sousedícími destičkami volný prostor, který tvoří průchod 13 tělesa katalyzátoru 7. Průchody 13 všeobecně probíhají podél, k ose 5 pravoúhlých, radiálních rovin a umožňují protékání zpracovávaných, výfukových plynů z vnější plochy pláště a/nebo vstupní plochy výfukových plynů 7a ve více nebo méně radiálních směrech k vnitřní ploše pláště a/nebo k výstupní ploše výfukových plynů 7b. Těleso katalyzátoru 7 je tedy - jak již bylo uvedeno - propustné pro plyny a to všeobecně v radiálních směrech. Ještě je třeba poznamenat, že výfukové plyny proudící za provozu tělesem 7 částečné a také místné sleduji více nebo méně vlnité povrchy destiček 9, 11 a samozřejmě také proudí okolo míst dotyku, na kterých se páry destiček vzájemně dotýkají, takže směr proudění výfukových plynů v tělese 7 lze označit pouze všeobecně a nepřesné jako radiální.

Každá destička 9, 11 má nosič, který je vytvořen například z vlnitého plechu vyrobeného z nerezavějící oceli. Na tomto nosiči je nanesen oboustranné kysličník hlinitý, který je určen pro zvětšení povrchu a tento je opatřen vrstvou katalyticky aktivního materiálu, který obsahuje nejméně jeden vzácný kov, například platinu a/nebo rhodium.

-5CZ 280321 B6

Síla vlnitého plechu tvořícího nosič může býti například asi 0,04 až 0,05 mm. Vrstva kysličníku hlinitého nanesená na obě strany nosiče je například slabší nebo má maximálně stejnou sílu jako nosič. Vrstvy z katalyticky aktivního materiálu jsou slabší než je nosič a také slabší než vrstvy kysličníku hlinitého. Od vrcholu vlny k vrcholu vlny měřená výška vlny destičky může býti například 1 mm až 1,5 mm.

Destičky, které ohraničují těleso katalyzátoru na obou čelních stranách mohou býti například rovné a silnější než destičky 9, li, eventuelně také vlnité. Ostatně mohou destičky uspořádané na čelních stranách tělesa míti podle volby vrstvu kysličníku hlinitého a vzácného kovu pouze na vnitřních stranách nebo oboustranně, nebo na žádné straně.

Vytváření tělesa katalyzátoru 7 z vlnitých destiček 9, 11 umožňuje dosáhnout při relativně malé síle destiček dostatečnou pevnost a vysokou stabilitu. To opět umožňuje, že celkový objem průchodů 13 je v poměru k objemu celého tělesa 7 relativné veliký a dosahuje například minimálně 60 % nebo dokonce minimálně 70 % a až asi 90 % objemu celého tělesa 7. Dále vytváří vlnité profilování destiček, ohraničující průchody, velké povrchy.

Těleso katalyzátoru £ leží čelní stranou, jak je znázorněno na obr.l vpravo, pevně na boční straně 3c aspoň téměř nebo zcela těsně, a to pokud tato čelní strana není vytvořena také vlnovitě. Na čelní straně, na obr.l vlevo, je upevněn vodicí element £5 z ploché, kruhovité, například kovové desky, jehož průměr se rovná většímu průměru tělesa katalyzátoru 7. Strana vodícího elementu 15 přivrácená k čelní stěně 3b pouzdra 3., tvoří v určité vzdálenosti od této, plochou, hladkou a k ose 5 pravoúhlou a tedy radiální vodicí plochu 15a.

Různé destičky 9, 11 tělesa katalyzátoru 7 je vhodné nějakým způsobem spolu spojit pevně, například v místech dotyku a nebo alespoň v části těchto dotyků spékáním a nebo svařením nebo spájením. Vodicí element 15 může býti rovněž také svařen nebo spájen se sousední destičkou tělesa 7. Pro upevnění jádra tvořeného tělesem katalyzátoru 7 a vodicím elementem 15 na stěny pouzdra

3. může například býti použito, jak je znázorněno na obr. 2, několik upevňovacích elementů 17 tvořených svorníky, které jsou uspořádány okolo osy 5 a procházející tělesem katalyzátoru 7 rovnoběžné s osou. Upevňovací elementy 17 mohou býti na například přivařeny k vodícímu elementu £5, stejně tak k boční stěně 3c, nebo mohou býti na koncích opatřeny závitovou maticí pro rozebíratelné spojení. Upevňovací elementy mohou také eventuelně dosahovat až k boční stěně 3b a tam vytvářet rozebíratelný nebo nerozebíratelný spoj. Destička tělesa katalyzátoru 7, která je nejblíže k boční stěně 3c, může být navíc s touto svařena nebo spájena. Vodicí element 15 je, zajisté mimo otvorů, kterými procházejí upevňovací elementy 17, kompaktní, tj. bez otvorů.

Přívod 3d je ukončen otvorem přívodu 21. Tento má ústí, které vyúsťuje do vnitřního prostoru pouzdra, s rovinnou plochou vyústění 23 , která leží v rovině tvořené protilehlou plochou 3£ a touto obepínána. Rozsah vnitřního prostoru pouzdra, ohraničený na jedné straně vodicí plochou 15a a na straně protilehlé protilehlou plochou 3i. rovnoběžnou s vodicí plochou, bude v následu-6CZ 280321 B6 jícím označován jako dutina změny směru 25. Tato spojuje otvor přívodu 21 s vnější prstencovou dutinou 27, která leží mezi vnitřní plochou pláště 3a a vnější plochou pláště 7a tělesa katalyzátoru a okrajem vodícího elementu 15. Uvnitř tělesa 7 je vnitřní volná dutina 29, jejíž jeden konec je těsně uzavřen vodicím elementem 15 proti zbývajícímu vnitřnímu prostoru pouzdra 3. a zvláště proti zbývajícímu vnitřnímu prostoru pouzdra 3. a zvláště proti dutině změny směru 25. Vnitřní dutina 29 je spojena s otvorem výpustě 31 výpustí 3e.

Světlost přívodu 3d je shodná s průměrem kruhově válcovitého úseku vnitřní plochy 3q a ve směru proudění výfukových plynů, na tento navazující, užší konec úseku přechodové plochy 3h. Tento průměr bude v následujícím označován jako vnitřní průměr přívodu d^. Dále bude pod označením plocha průřezu otvoru přívodu míněna plocha průřezu kruhové válcovitého úseku vnitřní plochy přívodu. Úsek přechodové plochy 3h má v kresleném axiálním řezu na obr.l poloměr zakřivení r. Vodicí plocha 15a má od k ní přivrácené protilehlé ploše 3i, od plochy vyústění 23 a tedy zvláště také od okraje ústí, kde hraničí protilehlá plocha s plochou přívodu - přesněji řečeno- okraje plochy ústí, vzdálenost h. Vnější průměr tělesa katalyzátoru a stejně velký průměr vodícího elementu je označen d_a. Vnitřní průměr tělesa 7, tj. průměr vnitřní dutiny 29 je označen d^.

Jak již bylo uvedeno, je tu možnost, že upevňovací elementy 17 mohou dosahovat až k boční stěně 3b, a tím procházet dutinou změny směru 25. Pokud toto nastane, potom není dutina změny směru sice zcela, ale v značném rozsahu volná. Pokud ale upevňovací elementy 17 sahají pouze od boční stěny 3c k vodícímu elementu 15, může býti dutina 25 zcela volná. Vnější dutina 27 může obalovat těleso 7 plně a bez přerušení a být zcela volná. Je však ' nutno poznamenat, že těleso 7 může býti svým vnějším pláštěm 7a spojeno nekresleným přidržovacím zařízením - například radiálně směrem ven vystupujícími výčnělky a/nebo žebry - s pláštěm 3a pouzdra 3. a tak býti drženo, popřípadě podepřeno a/nebo pevně připevněno. Uvažuje-li se s takovým přidržovacím zařízením, je potom vnější dutina 27 také pouze částečné volná a může býti popřípadě rozdělena do dílčích prostor, které ale všechny mají býti spojeny dutinou změny směru 25 s otvorem přívodu 21. Ještě je třeba poznamenat, že kovové stěny pouzdra 2 mohou býti uvnitř a/nebo venku opatřeny nakreslenou tepelnou izolací.

Katalyzátor 1 může pro své využití býti zabudován do výfukového systému benzinového spalovacího motoru automobilu. Přívod 3d a s ním v jedné ose ležící výpust 3e mohou při tom býti spojeny s potrubím, které má přibližné stejné světlosti, jako otvor přívodu a výpustě. Výfukové plyny potom při provozu motoru a katalyzátoru proudí katalyzátorem způsobem znázorněným na obr.l a 2 šipkami. Výfukové plyny totiž proudí přibližně rovnoběžně s osou 5 otvorem přívodu 21, jejich směr proudění je změněn vodicí plochou 15a tak, že tyto proudí ve více nebo méně radiálních směrech od osy 5 dutinou změny směru 25 směrem ven až k okraji vodícího elementu 15. Výfukové plyny tam opět změní směr na všeobecné axiální, takže proudí do vnější dutiny 27. Z této se dostanou vnější plochou pláště a/nebo vstupní plochou výfukových plynů 7a do katalyzátoru 7, který je rozdělí do různých průchodů

-7CZ 280321 B6 a kysličníky dusíku se dusík a kyslík. Výfukové plyny do vnitřní, jako sběrná komora

13. Obě dutiny 25 a 27 tedy spolu tvoří difůzní komoru pro výfukové plyny. Výfukové plyny rozdělené do různých průchodů 13 nyní jimi proudí ve všeobecně radiálních směrech dovnitř a jsou katalytickým zpracováním čištěny a/nebo zbavovány jedovatosti. Při katalytickém zpracování se známým způsobem okysličují kysličník uhelnatý a uhlovodíky, neboli se spalují, redukuj í, proudící sloužící dutiny 29, jsou ho směru jsou vedeny k opouštěj í.

totiž přeměňují se na z různých průchodů 13 tam shromažďovány a po změně do axiálníotvoru výpustě 31, kterou katalyzátor

Po tomto všeobecném popisu cesty proudění výfukových plynů, mají nyní býti některé jednotlivosti blíže vysvětleny. Když výfukové plyny proudí přívodem do vlastního vnitřního prostoru pouzdra 3, je jim vodicí plochou 15a změněn směr a procházejí dutinou změny směru 25, vzniká tlaková ztráta. Tato je závislá od poloměru h/d^ a také od poloměru r/d^. V diagramu znázorněném na obr.4 je na abscise nanesen poměr h/d^ a na ordinátě v úvodu definovaný koeficient ztráty tlaku Z, pro tlakové ztráty vznikající v dutině změny směru 25. Diagram obsahuje tři křivky, které jsou přiřazeny ke stavům r/d^ rovná se 0,2, nebo 0,3,nebo 0,5. Podle diagramu je koeficient Z při malých, nižších než asi 0,1 dosahujících hodnotách poměru h/d^ větší než 1 a ztráta tlaku je podle toho větší než dynamický tlak výfukových plynů proudících přívodem. Při narůstajícím poměru h/d^, klesá koeficient ztráty tlaku Z nejdříve strmě, má mezi hodnotami 0,15 a 0,20 poměru h/d^ minimum a potom znovu narůstá. Podle třech křivek na diagramu přináší zvětšení poměru r/d^ z 0,2 na 0,5 malou redukci koeficientu poklesu tlaku, přičemž minimální hodnota Z v závislosti na r/d^ je přibližně 0,4 až 0,5.

Vzdálenost h je proto přednostně minimálně 10 % a lépe například minimálně 15 % vnitřního průměru d^. Vzdálenost h je dále přednostně maximálně 25 % z d^, může však býti, je-li to nutné - jak ještě bude vysvětleno - také větší a například míti nejvýše 50 % nebo nejvýše 70 % a dokonce nejvýše 100 % z d^. Poměr zakřivení r může býti minimálně 10 % nebo minimálně 20 % a pokud to je prostorové možné, ještě lépe až přibližné 50 % vnitřního průměru d^, nebo může býti udělán dokonce snad ještě větší, a to až například 100 % d^ Při takových rozměrech h a r vzniká podle diagramu koeficient ztráty tlaku Z, který je maximálně asi nebo dokonce jen asi 0,4 až 0,5.

Průměr vodícího elementu 15 a s tímto průměrem shodný vnější průměr d_a tělesa katalyzátoru 7 má býti větší než součet d^ + 2r a je přednostně minimálně třikrát nebo minimálně čtyřikrát a dokonce například minimálně nebo přibližně pětkrát větší než vnitřní průměr d^. Okraj vodici plochy 15a má tedy od osy .5 vzdálenost, která je přednostně minimálně 1,5 násobek, nebo minimálně násobek nebo dokonce minimálně nebo přibližně 2,5 násobek prů

-8CZ 280321 B6 měru d£. Vnitřní průměr pláště 3a je přednostně o tolik větší než vnější průměr d_a tělesa katalyzátoru 7, že plocha průřezu vnější dutiny 27, v průřezu pravoúhlém k ose 5, je minimálně třikrát nebo lépe minimálně pětkrát, nebo dokonce minimálně nebo přibližně desetkrát větší než plocha průřezu otvoru přívodu. Rychlost proudění výfukových plynů ve vnější dutině 27 je potom značně menší než rychlost proudění v otvoru přívodu 21 a ve vedení, které je normálně spojeno s přívodem 3d. To zaručuje, že ztráty tlaku vznikající ve vnější dutině 27 jen nepatrně zvýší ztráty tlaku vznikající v dutině změny směru 25, že tlak je v celé vnější dutině 27 prakticky konstantní a výfukové plyny jsou rovnoměrně rozdělovány do průchodů 13 tělesa katalyzátoru 7.

Vnitřní průměr d_b tělesa katalyzátoru 7 je větší než vnitřní průměr d^ přívodu, přednostně se má rovnat součtu d^+ 2r a například má býti minimálně o 50 % nebo lépe o 100 % větší než d^. Protože výfukové plyny proudí tělesem katalyzátoru 2 nejméně všeobecně radiálním směrem, mění se velikost plochy tělesa 7 pravoúhle ke směru proudění, podél cesty proudění mezi velikostí vnějších ploch pláště a/nebo vstupní plochy výfukových plynů 7a a velikosti vnitřního pláště a/nebo plochy výstupu výfukových plynů 7b tělesa 7. Velikosti obou ploch plášťů 7a, 7b jsou určeny průměrem d_a a d_b a axiálním rozměrem tělesa 7. Vnější plocha pláště tělesa 7 je přednostně minimálně pětkrát a například minimálně desetkrát nebo dokonce minimálně dvacetkrát větší než plocha průřezu otvoru přívodu 21 a plocha průřezu výpusté 31. Vnitřní plocha pláště tělesa 7 je přednostně minimálně třikrát, ještě lépe minimálně pětkrát nebo dokonce minimálně desetkrát větší než otvor přívodu 21 a otvor výpusté 31.

Když má těleso 1_, ve vztahu k vnitřnímu průměru d^, asi v obr.l a 2 kreslené rozměry a vnější průměr d_b tělesa 7 dosahuje přibližné šestinásobek a vnitřní průměr d_b tělesa 7 přibližně třinásobek vnitřního průměru d^ a k tomu je axiální rozměr tělesa 7 přibližně shodný s vnitřním průměrem d^, bude vnější plocha pláště tělesa 7 přibližné dvacetčtyřikrát a vnitřní plocha pláště přibližně dvanáctkrát větší než plocha průřezu otvoru přívodu

21. Při takových rozměrech tělesa 7 je tedy poměr mezi příčné ke směru proudění probíhající plochou průřezu tělesa 7 a plochou průřezu otvoru přívodu 21 minimálně v největší části tělesa 7 větší, než je tomu, jak je uvedeno v úvodu, u známých katalyzátorů, s axiálním prouděním tělesem katalyzátoru, kde je mezi plochou průřezu tělesa katalyzátoru a plochou otvoru katalyzátoru typický poměr pěti až patnáctinásobný. Jak již bylo popsáno, může objem průchodů 13 tělesa katalyzátoru 7 dosahovat například 70 % až 90 % celkového objemu tělesa katalyzátoru 7, takže podíl objemů průchodů 13 je na celkovém objemu tělesa katalyzátoru relativně vysoký. Jak již bylo také popsáno, rozdělují se výfukové plyny rovnoměrně na všechny průchody 13 tělesa katalyzátoru 7. Z těchto důvodů může býti rychlost proudění výfukových plynů v tělese katalyzátoru, u katalyzátoru podle vynálezu, s rozměry kreslenými v obr.l, podstatně menší než u známých katalyzátorů s axiálním prouděním tělesem katalyzátoru.

-9CZ 280321 B6

U katalyzátoru podle vynálezu, v provedení podle obr.l až 3, může býti ztráta tlaku při proudění výfukových plynů z přívodu do dutiny změny směru 25 a také ztráta tlaku mezi ústím otvoru přívodu 21 a vstupní plochou výfukových plynů 7a tělesa katalyzátoru 7 poměrně malá a zvláště menší než u známých katalyzátorů. Dále může býti i tlaková ztráta vznikající v tělese katalyzátoru poměrně malá. Celková tlaková ztráta vyvolaná katalyzátorem může býti- při stejném množství výfukových plynů v jednotce času a při přibližné stejném objemu tělesa katalyzátoru- v porovnání se ztrátou tlaku katalyzátorů s axiálním průtokem známým z praxe, zmenšena například o asi 20 % až 70 %.

Rovnoměrné rozdělení výfukových plynů do různých průchodů 13 způsobuje, že protékající množství a hustota proudu- tj. součin hustota krát rychlost proudění- je u vnější plochy pláště tělesa 7 ve všech průchodech přibližně stejně veliká. Hustota proudu se podél radiální cesty proudění směrem dovnitř sice zvětšuje, ale v každé příčně ke směru proudění tělesem 7 probíhající průřezové kruhově válcovité ploše v celé průřezové ploše konstantní. Takovým homogenním prouděním tělesem 7 vzniká optimální využití katalyticky aktivního materiálu katalyzátoru 7, a tím eventuálně umožňuje, že při daném množství zpracovávaných výfukových plynů, může býti objem tělesa katalyzátoru 7 volen menší, než u známých katalyzátorů s axiálním prouděním tělesem. Tím může býti také redukováno množství potřebného katalyticky aktivního materiálu, tj. vzácného kovu, takže katalyzátor podle vynálezu lze vyrobit s nižšími náklady, než známý katalyzátor s axiálně paralelním protékáním tělesa katalyzátoru.

Na obrázku 5 kreslený katalyzátor 41 má pouzdro 43., které je shodné nebo podobné s pouzdrem 3 a válcovitý plášť 43a, dvě boční stěny 43b. 43c a dvě připojovací hrdla, která slouží jako přívod 43d popřípadě výpust 43e Ve vnitřním prostoru pouzdra 43 je uspořádáno těleso katalyzátoru 47, přičemž má pouzdro 43 a těleso 47 společnou osu 45 nebo jsou k ní alespoň všeobecně rotačně symetrické. Těleso 47 je prstencové a má vnější plášť a/nebo vstupní plochu výfukových plynů 47a a vnitřní plochu pláště a/nebo výstupní plochu výfukových plynů 47b. Obě plášťové plochy 47a, 47b, jsou ve směru od přívodu 43d k výpusti 43e kuželovité skloněné směrem ven, přičemž obě plášťové plochy tvoří s osou £5 stejný úhel. Na čelní stěně tělesa 47, obrácené směrem k přívodu 43d, je uspořádán vodicí element £9, tvořený plochou deskou s rovnou vodicí plochou 49a. který má kuželovitý okraj, který hladce přechází do plášťové plochy 47a. Ve zbývajícím je katalyzátor 41 konstruován stejné nebo podobné jako katalyzátor 1 a má také podobné vlastnosti.

Na obrázku 6 znázorněný katalyzátor 61 má opět pouzdro 63., které je všeobecně rotačně symetrické k ose 65, je uspořádáno podobné jako pouzdro £ a má válcovitý plášť 63a, dvě boční stěny 63b, 63c, přívod 63d, výpusť 63e, jakož i protilehlou stěnu 63i, která je tvořena vnitřní plochou boční stěny 63b. Pouzdro 63. obsahuje jádro, které u této varianty katalyzátoru má dvě tělesa katalyzátoru vytvořená prstencové a sice první těleso katalyzátoru 67 a druhé těleso katalyzátoru 69.. Obě tělesa katalyzátoru 67, 69 mají vnější válcovitý plášť 67a a 69a a vnitřní válcovou plochu pláště 67b a 69b a dvě rovné čelní stěny. Dále mají tělesa katalyzátorů 67., 69 průchody, takže jsou analogicky s katalyzáto-10CZ 280321 B6 rem 7 průchozí ve všeobecné radiálních směrech. První těleso 67 přiléhá s jednou svou čelní plochou k boční stěně 63b. Druhé těleso 69 přiléhá svou, od tělesa 67 odvrácenou čelní plochou, na boční stěnu 63c. Mezi čelními stěnami kruhově prstencových těles 67 a 69, které leží vzájemně proti sobě, je uspořádán vodicí element 75, vytvořený z ploché, kruhovité, kompaktní desky. Střední úsek vodícího elementu 75, který se při axiální projekci nalézá uvnitř kruhovitého tělesa 67, vytváří svou plochou, přivrácenou k boční stěně 63b. vodicí plochu 75a. Obě tělesa 67 a 69 jsou spojena pevně a například alespoň poněkud nebo zcela těsné s bočními stěnami 63b, 63c a s vodicím elementem 75.

Obě prstencová tělesa katalyzátorů 67, 69, mají například shodný vnější průměr d_a, takže jejich plochy pláště 67a a 69a a okraj vodícího elementu 75 jsou souosé. Vnitřní průměr d_c prvního tělesa 67 je větší než součet d^ + 2r, přičemž mají d^ a r stejný význam jako u katalyzátoru 1. Dále je vnitřní průměr d_c první tělesa 67 například větší, než vnitřní průměr druhého tělesa 69, který je jako vnitřní průměr tělesa 7 katalyzátoru 1 označen d_b. Průměr d_c je přednostně nejméně třikrát, nebo ještě lépe nejméně čtyřikrát nebo eventuálně dokonce nejméně pětkrát větší, než vnitřní průměr přívodu d^. Proto má okraj vodicí plochy 75a, která má průměr d_c, od osy 65 vzdálenost, která je nejméně 1,5 násobná nebo lépe nejméně 2 násobná, nebo eventuálně dokonce nejméně 2,5 násobná, než má vnitřní průměr přívodu d^. Navíc má první těleso 67 například menší axiální rozměr, než druhé těleso 69. Tomu odpovídá výrazně menší objem prvního tělesa 67 v porovnání s tělesem 69.

Přívod 63d ohraničuje otvor přívodu 81, který plochou vyústění 83 ústí do dutiny změny směru 85, která je ohraničena na jedné straně vodicí plochou 75a a na protilehlé straně protilehlou plochou 63i, jakož i plochou vyústění 83.· Dutina změny směru 85 tvoří navíc vnitřní dutinu, která je obepínána vnitřní plochou pláště 67b prvního tělesa 67. Mezi pláštěm 63a pouzdra, oběma tělesy 67 a 69 a vodicím elementem 75, je souvislá vnější dutina 87, která se rozkládá nad oběma vnějšími plochami pláště 67a a 69a. Druhým tělesem obepínaná vnitřní dutina 89 je vodicím elementem 75 plynotésně oddělena, mimo spojení, které vytvářejí průchody obou těles katalyzátoru 67, 69. Dutina souvisí dále s otvorem výpustě 91, který je ohraničen výpustí 63e.

Při provozu katalyzátoru 61, proudí výfukové plyny ve směru šípek kreslených na obr. 6 otvorem přívodu 81 do dutiny změny směru 85 a jsou v ní usměrněny radiálně směrem ven. Potom vniknou výfukové plyny u vnitřní plochy pláště 67b do prvního tělesa, prochází jím radiálně do vnější dutiny 87. V této, výfukové plyny proudí k vnější ploše pláště 69a druhého tělesa 69. Potom proudí výfukové plyny tímto tělesem radiálně dovnitř do vnitřní dutiny 89 a konečné otvorem výpusté 91 z pouzdra 63 ven.

U katalyzátoru 61 slouží tedy vnitřní plocha pláště 67b prvního tělesa 67 a vnější plocha pláště 69a druhého tělesa 69. jako plochy vstupu výfukových plynů 67b a 69a. Dále slouží vnější

-11CZ 280321 B6 plocha pláště 67a a vnitřní plocha pláště 69b jako výstupní plochy výfukových plynů 67a a 69b. Vzdálenost h vodicí plochy 75a od protilehlé plochy 63i a od plochy ústí se u katalyzátoru 61 rovná axiálnímu rozměru prvního tělesa katalyzátoru 67. Aby tento axiální rozměr byl dostatečně veliký, může býti poměr h/d.^ eventuálně trochu větší než hodnota, při které koeficient ztráty tlaku Z má své minimum. Poměr h/d^ může ale například být ještě menší než 1 a dosahovat asi nejvýše nebo přibližně 0,7. Koeficient ztráty tlaku Z, který vzniká v dutině změny směru 85, je potom stále ještě menší než 1 a ztráta tlaku proto menší než dynamický tlak výfukových plynů, proudících otvorem 81. Eventuálně může býti vzdálenost h nejvýše 50 %, nebo dokonce nejvýše 25 % vnitřního průměru d_ir takže hodnota poměru h/d£ se jako u katalyzátoru 1 nalézá alespoň přibližně u minima křivek kreslených na obrázku 4. Ostatně se výfukové plyny při proudění do těles katalyzátoru 67 a 69 rovnoměrně rozdělí do průchodů. Proto výfukové plyny po vstupu do pouzdra 63 nejdříve proudí do tělesa 67 a protože toto má poměrně malý objem, ohřeje se první těleso katalyzátoru 67, při startu s katalyzátorem 61 spojeným spalovacím motorem, rychle na teplotu, která je nutná pro vyvolání žádané chemické reakce. Proto slouží první těleso katalyzátoru 67 především jako tělesa katalyzátoru pro start, aby ve fázi startu bylo rychle vyvoláno katalytické zpracování výfukových plynů. Když po této fázi startu mají obě tělesa katalyzátorů 67 a 69 teplotu nutnou pro katalytické zpracování, potom se odehrává katalytické zpracování největším dílem v druhém tělese katalyzátoru 67, které má větší objem a slouží tedy jako hlavní těleso katalyzátoru. V ostatním má katalyzátor 61 podobné vlastnosti jako katalyzátor 1.

Na obrázcích 7 a 8 kreslený katalyzátor 101 má pouzdro 103. To má plášť 103a ve formě krátkého, přibližně oválného nebo eliptického válce, dvě boční stěny 103b. 103c. přívod 103d a výpust 103e. Přívod a výpust mají ohnuté hrdlo- tj. trubkový ohybs úsekem pravoúhle od boční stěny 103b a například podle obrázku 7 vertikálně nahoru směřujícím úsekem, který je spojen obloukem s volným koncovým úsekem rovnoběžným s boční stěnou 103b. Z boční stěny 103b vystupující úseky přívodu a výpustě jsou například v půdorysu obrázku 8 zrcadlově symetrické k rovině proložené kratší osou oválu popřípadě elipsy, které vytváří plášť 103. Zahnutý přívod 103d definuje osu 105. ze které je na obrázku 7 kreslen jen úsek pravoúhlý k boční stěně 103b. Volné koncové úseky přívodu 103d a výpustě 103e jsou například souosé, mají osy a vzájemně odvrácené otvory. Kruhové válcovitý úsek, pravoúhlý k bočním stěnám, je spojen s boční stěnou 103b rozšiřujícím se přechodovým úsekem. Vnitřní plocha přívodu 103f má proto, mimo jiného, k nakreslenému úseku osy 105 paralelní, jakož i rotačně symetrický, válcovitý úsek vnitřní plochy 103q a v řezu, podél osy 105 směrem ven, zahnutý úsek přechodové plochy 103h, který nepřerušované spojuje úsek s vnitřní plochou boční stěny 103b, která slouží jako protilehlá plocha I03i.

ru 107 má vnější plášť plynů 107a s ovální nebo plochu pláště 107b a/nebo těleso katalyzátoplochu výfukových a vnitřní

V pouzdru uložené a upevněné prstencovité

107 má vnější plášť 107a a/nebo vstupní eliptickou obrysovou formou výstupní plochu výfukových plynů 107b,

-12CZ 280321 B6 která je například také ovální nebo eliptická a je rovnoběžná s plochou 107a. Těleso katalyzátoru 107 má všeobecně a to paralelně k bočním stěnám 103b, 103c, od své vnější plášťové plochy a/nebo vstupní plochy výfukových plynů 107a, ke své vnitřní plášťové ploše a/nebo výstupní ploše výfukových plynů 107b vedoucí průchody a je například tvořeno analogicky jako těleso katalyzátoru 7 z vlnitých destiček. Těleso katalyzátoru 107 leží pevně a alespoň poněkud těsně na boční stěně 103c a je na své protilehlé čelní straně spojeno s vodicím elementem 115, který je tvořen deskou a jehož strana směřující k boční stěně 103b tvoří rovnou vodicí plochu 115a. Výpust 103e je zavedena těsně do vnitřního prostoru pouzdra 103 otvorem v boční stěně 103b a- například přechodovým úsekem, který se směrem ven obloukovítě rozšiřujetěsně spojena s vodicím elementem 115 otvorem, přičemž se tento otvor nalézá v půdorysu obrázku 8 v oblasti obepínané vnitřní plochou pláště 107b.

Přívodem 103d ohraničený otvor 121 ústí u plochy vyústění 123 do dutiny změny směru 125. která leží mezi vodicí plochou 115a a jí naproti ležící protilehlou plochou 103i a která je propojena s vnější dutinou 127, která leží mezi pláštěm 103a a vnější plášťovou plochou 107a. Vnitřní plášťovou plochou 107b tvořená vnitřní dutina 129 je spojena s otvorem výpustě 131, který je ohraničen výpustí 103e.

Poměr mezi vzdálenosti h vodicí plochy 115a od protilehlé plochy 103i a vnitřním průměrem přívodu d^ může býti například stejně velký jako u katalyzátoru 1. U katalyzátoru 101 je vzdálenost okraje vodicí plochy 115a od osy 105 přívodu 103d pro různá místa okraje rozdílná. Místo okraje vodicí plochy 115a, které je nejblíže k ose přívodu 105, má od osy 105 vzdálenost, která je přednostně nejméně 1,5 násobná, eventuálně nejméně 2 násobná, nebo dokonce nejméně 2,5 násobná než má vnitřní průměr přívodu ^di·

Zatím co katalyzátory 1, 41, 61 mohou býti zabudovány rovnoběžně s osou 5, 45, 65, probíhající ve směru jízdy automobilu, do výfukového systému, může býti katalyzátor 101 zabudován do výfukového systému automobilu například tak, že válcový vnitřní úsek plochy 103g přívodu a k tomuto vnitřnímu úseku plochy patřící úsek osy 105 probíhající paralelně ke směru jízdy a třeba vertikálně. V ostatním má katalyzátor 101 podobné vlastnosti jako katalyzátor 1.

Na obrázku 9 znázorněný katalyzátor 141 má pouzdra 143 s pláštěm 143a, dvé boční stěny 143b, 143c, přívod 143d a výpust 143e. V pouzdru je prstencové těleso katalyzátoru 147 s vnější plochou pláště 147a a vnitřní plochou pláště 147b. Plášť 143a pouzdra 143 a těleso katalyzátoru 147 mají například stejné nebo podobné obrysové tvary, jako odpovídající díly katalyzátoru 101. Také mohou býti podobné jako u katalyzátoru 101 provedeny díly přívodu 143d a výpustě 143e, které jsou částečně nakresleny nad boční stěnou 143 v obr.9. Katalyzátor 141 se však liší od katalyzátoru 101 tím, že vodicí plocha 143k je tvořena vnitřní plochou boční stěny 143c a že těleso katalyzátoru 147 přiléhá k boční stěně 143b. Dále je na čelní ploše tělesa katalyzátoru 147, která je odvrácená od boční stěny 143b, umístěn uzavírací element 149

-13CZ 280321 B6 tvořený deskou, jehož k vodicí ploše 143k přivrácená strana vytváří rovnou, protilehlou plochu 149a, která je v odstupu od vodicí plochy 143k. Navíc je přiveden přívod 143d otvorem v boční stěně 143b těsně do vnitřního prostoru pouzdra 143, prochází úsekem prostoru tvořeném pláštěm vnitřní plochy 147b tělesa katalyzátoru 147 a je v otvoru na uzavíracím elementu 149 těsně s tímto spojen. U katalyzátoru 141 je proto dutina změny směru 155 mezi boční stěnou 143c a uzavíracím elementem 149. Jinak může býti katalyzátor 141 zabudován podobným způsobem jako katalyzátor 101.

Při provozu katalyzátoru 141 proudí výfukové plyny z přívodu do dutiny změny směru 155 a potom okolo okraje protilehlé plochy 149a. Okraj protilehlé plochy 149a může míti v porovnání s vnitřním průměrem přívodu- asi stejný minimální odstup od osy přívodu, jako u katalyzátoru 101.

Na obrázcích 10 a 11 znázorněný katalyzátor 161 má pouzdro 163, jehož plášť 163a tvoří dutý kruhovitý válec nebo dutý válec s poněkud od kruhu odlišným, asi přibližně eliptickým nebo oválným nebo eventuálně mírně asymetrickým obrysovým tvarem. Pouzdro má na obou koncích pláště 163a vždy jednu plochou boční stěnu 163b, 163c. Boční stěna 163b je opatřena z ní vyčnívajícím přívodem 163d, který je poněkud excentricky uspořádán a má směrem ke svému volnému konci ohnutý trubkový oblouk. Jeho válcovitý úsek, který se nalézá blíže k boční stěně 163b, je koaxiální s úsekem osy přívodu 165, který je pravoúhlý k boční stěně 163b a přechodovým úsekem, který se v řezu podél osy 165 obloukovítě rozšiřuje, je nepřerušené spojen s boční stěnou 163b. Plášť 163a je u svého od přívodu 163d nejvzdálenějšího místa obvodu opatřen ven vyčnívajícím hrdlem, které slouží jako výpust 163e. V pouzdru 163 je uspořádáno prstencové těleso katalyzátoru 167, které je například koaxiální s osou 165. Těleso 167, má vnější kruhově válcovitou plochu pláště 167a, vnitřní kruhově válcovitou plochu pláště 167b, jakož i dvě všeobecně rovné čelní plochy, kterými je pevně a těsně spojeno s bočními stěnami 163b a 163c. Těleso je opatřeno všeobecně radiálními průchody. Při této variantě katalyzátoru je vodicí plocha 163k tvořena tou oblastí vnitřní plochy boční stěny 163c, která je, v pravoúhlé projekci k bočním sténám, obklopena prstencovým tělesem 167. Protilehlá plocha 163i je tvořena oblastí vnitřní plochy boční stěny 163b, která je v uvedené projekci obklopena tělesem 167.

Přívod 163d ohraničuje otvor přívodu 171, který plochou vyústění 173 ústí do dutiny změny směru 175 a/nebo vnitřní dutiny 175, která je mezi vodicí plochou 163k, protilehlou plochou 163i a je obepínána plochou vnitřního pláště 167b. Mezi pláštěm 163a pouzdra 163 a vnější plochou pláště 167a tělesa 167 je vnější dutina 177, která je spojena s otvorem výpustě 179 ohraničeném výpustí. Jak je patrno z obrázku 11, má rozměr vnější dutiny 177, měřený radiálně k ose 165, na místě obvodu diagonálně protilehlému výpusti 163e minimum a od tohoto místa obvodu směrem podél obvodu se v obou směrech až k výpusti 163 stále rozšiřuje.

Volné koncové úseky přívodu 163d a výpustě 163e katalyzátoru

161 vyčnívají směrem od sebe, přičemž k nim patřící úseky os přívodu a výpustě jsou rovnoběžné, ale vzájemné přesazené. Katalyzátor 161 může být například do výfukového systému automobilu zabudován tak, že boční stěny 163b, 163c a volné koncové úseky přívo-14CZ 280321 B6 du a výpuste jsou rovnoběžné se směrem jízdy. Na obrázku 10 jsou ještě udány vnitřní průměr df kruhové válcovitého, od boční stěny 163b vyčnívajícího úseku přívodu a vzdálenost h vodicí plochy 163k od protilehlé plochy 163i a od plochy ústí 173. Poměr h/df je u katalyzátoru 161- jako již u katalyzátoru 61- snad vyšší než je optimální hodnota, ale může míti ještě méně než 1 a například nejvýše nebo přibližně 0,7.

Při provozu katalyzátoru 161 proudí výfukové plyny katalyzátorem způsobem uvedeným na obr. 10 a 11 šipkami. Výfukové plyny se totiž dostanou otvorem přívodu 171 do dutiny změny směru 175, změní na vodicí ploše 163k směr do všeobecně k ose 165 radiálního směru, proudí potom průchody tělesa 167 a dostanou se následně do vnější dutiny 177. V této se výfukové plyny proudící z průchodů shromažďují a minimálně největší část výfukových plynů proudí podél obvodu vnější plochy pláště 167a a tělesa 167 až dosáhne otvor výpustě 179 a tímto odchází. Ve zbývajícím má katalyzátor 161 obdobné provozní vlastnosti jako katalyzátor χ a ostatní na základě výkresů popsané katalyzátory.

V obrázku 12 znázorněný katalyzátor 201 má pouzdro 203 s osou 205. Plášť 203a pouzdra 201 je na příklad válcovitý a rotačně symetrický k ose 205. Pouzdro má dvě k ose 205 pravoúhlé radiální boční stěny 203b, 203c. z nichž jedna je opatřena přívodem 203d a druhá výpustí 203e. Přívod a výpust jsou jako u katalyzátoru χ tvořeny hrdlem s kruhově válcovitým úsekem vnitřní plochy, který je nepřetržité spojen úsekem přechodové plochy, který se v axiálním řezu obloukovíté rozšiřuje, s vnitřními plochami bočních stěn 203b a 203c. Vnitřní plocha boční stěny 203b tvoří protilehlou plochu 203i.

Katalyzátor 201 má v pouzdře 203 upevněno válcovité těleso, katylyzátoru 207, jehož plocha pláště je těsně spojena s pláštěm 203a pouzdra. Těleso 207 ve všeobecné axiálním směru propouští plyny a má na svém konci obráceném k přívodu rovnou čelní plochu a/nebo vstupní plochu výfukových plynů 207a a na svém druhém konci rovnou čelní plochu a/nebo výstupní plochu výfukových plynů 207b. Těleso 207 může míti například keramický nebo kovový nosič známého provedeni, s axiálními průchody, na jejichž povrchu je nanesen katalyticky aktivní materiál.

Ve vnitřním prostoru pouzdra je mezi boční stěnou 203b a tělesem katalyzátoru 207 uspořádán z ploché desky vodicí element 215. který má odstup od boční stěny 203b a také od tělesa katalyzátoru a jehož k boční stěně 203b přivrácená strana tvoří rovnou vodici plochu 215a. Mezi okrajem vodícího elementu 215 a pláštěm pouzdra 203a je meziprostor. Vodicí element je přichycen nekreslenými upevňovacími elementy na plášti 203a a/nebo na boční stěně 203b pouzdra. Vodicí element 215 je mimo několika otvorů, kterými prochází upevňovací elementy určené k jeho upevněni kompaktní- tj. bez otvorů- a plynotěsný. Meziprostor mezi pláštěm 203a a vodicím elementem 215 vytváří prstencovou štěrbinu, která může býti rozčleněna uvedenými upevňovacími elementy.

Přívodem 203d ohraničený otvor přívodu 221 ústí u plochy vyústění 223. která leží ve stejné rovině jako protilehlá plocha

203i, do dutiny změny směru 225. umístěné mezi vodicí plochou

-15CZ 280321 B6

215a a protilehlou plochou 203i. která je okolo okraje vodicího elementu 215 spojena s dutinou 227. která leží mezi vodicím elementem 215 a čelní plochou a/nebo vstupní plochou výfukových plynů 207a. Mezi boční stěnou 203c a čelní plochou a/nebo výstupní plochou výfukových plynů 207b je čelní dutina 229, která je spojena s otvorem výpuste 231 ohraničeném výpustí 203e. Poměr mezi axiální vzdáleností vodicí plochy 215a od protilehlé plochy 203i, jakož i od plochy vyústění 223 a mezi vnitřním průměrem válcovitého úseku přívodu 203d může býti ve stejném rozsahu hodnot, jako u katalyzátoru 1,. Poměr mezi úsekem přechodové plochy, s z axiálního řezu vyplývajícím poloměrem zakřivení, který spojuje vnitřní válcovitý úsek přívodu s protilehlou plochou 203i, k vnitřnímu průměru přívodu, může ležet také v rozmezí udávaném pro katalyzátor 1. Vzdálenost vzájemné k sobě obrácených ploch tělesa 207 a vodicího elementu 215 je přednostně větší, než vzdálenost ploch 203i a 215a.

Při provozu výfukové plyny proudící otvorem přívodu 221 změní v dutině změny směru 225 působením vodicí plochy 215a směr proudění na směr k ose 205 radiální, návazné obtékají okraj vodicího elementu 215 do dutiny 227, potom proudí v axiálním směru tělesem katalyzátoru 207 do dutiny 229 a z této otvorem výpustě 231 mimo pouzdro 203. Výfukové plyny mohou při proudění do pouzdra 203 katalyzátoru 201, stejné jako u katalyzátoru 1 změnit s malou tlakovou ztrátou směr a rovnoměrně se rozdělit na čelní ploše a/nebo vstupní ploše výfukových plynů 207a.

V obrázku 13 kreslený katalyzátor 241 má pouzdro 243, které je například všeobecné rotačně symetrické k ose 245 a válcovitý plášť 243a. jakož i dvé boční stěny 243b, 243c s přívodem 243d a výpustí 243e. Přívod a výpusť jsou jako například u katalyzátorů 1 a 201 tvořeny hrdlem s válcovitým úsekem, který je obloukovité se rozšiřujícím přechodovým úsekem spojen s příslušnou boční stěnou. Boční stěny 243b, 243c jsou však u katalyzátoru 241 skloněné a mají, návazné na přechodové úseky hrdel, kuželovitý hlavní úsek, který je na vnějším konci obloukovítým přechodovým úsekem spojen s pláštěm 243a. Vnitřní plocha boční stěny 243b tvoří protilehlou plochu 243i. V pouzdře 243 je uspořádáno těleso katalyzátoru 247, které má čelní plochu a/nebo vstupní plochu výfukových plynů 247a a čelní plochu a/nebo výstupní plochu výfukových plynů 247b a je pro plyn propustné. Mezi boční stěnou 243b a tělesem 247 uložený vodicí element 249 má vodicí plochu 249a, která je ve směru k boční sténé 243b. Úsek vodicí plochy 249a, který leží proti kuželovitému úseku boční stěny 243b je také kuželovitý a v řezech probíhajících osou 245, rovnoběžný s naproti umístěnou protilehlou plochou 243i. Centrální úsek vodicí plochy 249a, nalézající se v axiální projekci v oblasti přívodu 243d, je například v axiálním řezu zaoblen tak, že stále sleduje kuželovitý úsek, ale mohl by býti místo toho také kuželovitý, plochý, pravoúhlý k ose 245. Oblast okraje vodicí plochy je například zaoblena směrem k tělesu 247.

Přívodem 243d ohraničený otvor 251 ústi při rovině vyústění

253 do vnitřního prostoru pouzdra. Pod plochou vyústění 253 se zde rozumí plochá, k ose 245 pravoúhlá kruhová plocha, jejíž okraj se nalézá u vnějšího kraje obloukovitě se rozšiřujícího úseku přechodové plochy vnitřní plochy přívodu. Vodicí plocha

249a se muže, jako u před tím popisovaných katalyzátorů, nalézat

-16CZ 280321 B6 zcela mimo otvor přívodu, tj. na straně odvrácené od ploché plochy vyústění 253. Bylo by však také možné, že centrální úsek vodicí plochy 249a poněkud zasahuje do otvoru přívodu. V tomto případě by vodicí plocha měla samozřejmě míti alespoň odstup od okraje plochy vyústění 253 a od protilehlé plochy 243i. Oblast prostoru mezi vodicí plochou 249a a protilehlou plochou 243i slouží opět jako dutina změny směru 255. Vodicí plocha 249a a protilehlá plocha 243i. nebo - přesněji řečeno - kuželovité a tedy v axiálním řezu rovné úseky těchto ploch, tvoří s rovinou vyústění 253 úhel maximálně 30’ a podle tohoto s osou 245 minimálně 60’ a například minimálně 70°, až do asi nejvíce 85’. Pro ujasnění je třeba poznamenat, že mezi vzdáleností vodicí plochy 249a od protilehlé 243i a od hrany plochy vyústění 253 u katalyzátoru 241 se rozumí podle obvyklých definic vzdálenosti nejkratší spojovací úsečka spojující obě protilehlé plochy a že tato vzdálenost se neměří paralelné k ose 245. ale pravoúhle k plochám 249a. 243i. Poměr mezi takto měřenou vzdáleností a vnitřním průměrem přívodu potom může býti ve stejném rozmezí, v jakém byl u katalyzátoru 1 udán pro poměr h/d^. Ve zbývajícím je katalyzátor 241 proveden podobné jako katalyzátor 201.

Částečně na obrázcích 14 a 15 kreslený katalyzátor 301 je dalekosáhle podobný katalyzátoru 201 a má pouzdro 303 s přívodem 303d. Minimálně přívod a pouzdro jsou rotačně symetrické k ose 305. Pouzdro 303 obsahuje těleso katalyzátoru 307. které je v axiálním směru propustné pro plyn a jehož jedna rovná čelní plocha 307a slouží jako vstupní plocha výfukových plynů 307a. Pouzdro obsahuje dále vodicí element 315 tvořený kruhovou deskou s vodicí plochou 315a. Vodicí element 315 se však liší od vodícího elementu 215 katalyzátoru 201 tím, že má řadu průchozích otvorů 315b, které jsou rozděleny na vnější prstencovité oblasti plochy okolo osy 305. Tato obklopuje kompaktní, tj. bez otvorů tvořenou, vnitřní centrální oblast plochy, jejíž průměr se rovná nejméně vnitřnímu průměru přívodu d^ a přednostně je větší než tento. Průměr otvorů 315b je podstatně menší, než vnitřní průměr přívodu d^ a dosahuje například nejvýše 20 % tohoto průměru.

Otvory 315b celkem zaujatá plocha má přednostně maximálně 30 % a například 5 až 25 % celkové vodicí plochy 315a.

Při použití katalyzátoru 301 změní výfukové plyny, proudící přívodem 303d. do vnitřního prostoru pouzdra 303. v úseku vyústění přívodu a v dutině změny směru 325 na vodicí ploše 315a směr proudění na přibližně radiální. Značná část výfukových plynů pak proudí jako u katalyzátoru 201 okolo okraje vodícího elementu do dutiny 327. ležící mezi ním a tělesem katalyzátoru 307. Část výfukových plynů však proudí z dutiny změny směru 325 otvory 315b do dutiny 307 a přispívá tím k rovnoměrnému rozdělení výfukových plynů na ploše průřezu tělesa katalyzátoru 307.

Katalyzátor 341, kreslený částečné na obrázku 16, má pouzdro 343 s pláštěm 343a, boční stěnou 343b a přívodem 343d, který je rotačně symetrický k. ose pouzdra 345. Pouzdro 343 obsahuje těleso katalyzátoru 347. které je v axiálním směru propustné pro plyn a má rovnou plochu vstupu výfukových plynů 347a. Pouzdro obsahuje hlavni vodicí element 349. tvořený plochou deskou. Tato tvoří vodicí plochu 349a a je ve svém středu opatřena k ose 345 koaxiálním, průchozím otvorem 349b, jehož průměr je menší než vnitřní

-17CZ 280321 B6 průměr přívodu d.^ a má například 10 % až 50 % tohoto. Mezi vodicím elementem 349 a vstupní plochou výfukových plynů 347a je přídavný vodicí element 351, tvořený plochou deskou, který má od vodícího elementu 349. tak také od vstupní plochy výfukových plynů 347a odstup. Přídavný vodicí element 351 má vodicí plochu 351a. která je přivrácená k přívodu a hlavnímu vodícímu elementu 349 a mimo otvorů, minimálně vyplněných v podstatě upevňovacími elementy, je kompaktní a bez otvorů. Přídavný vodicí element 351 je zvláště ve své centrální části, v axiální projekci za otvorem 349b, bez otvorů. Hlavní vodicí element 349 převyšuje v axiální projekci podél celého svého obvodu přídavný vodicí element 351. Plášť 343a je například kruhově válcovitý. Hlavní vodicí element 349 a přídavný vodicí element 351 jsou kruhovité a průměr přídavného vodícího elementu 351 je menší než průměr vodícího elementu 349.

Přívodem 343d do vnitřního prostoru pouzdra 343 proudící výfukové plyny se z největší části obrátí v úseku vyústění přívodu a v mezi boční stěnou 343b a hlavním vodicím elementem 349 ležící dutině změny směru 355, do přibližné radiálního směru a proudí potom kolem kraje hlavního vodícího elementu 349 k vstupní ploše výfukových plynů 347a. Část výfukových plynů vstupujících přívodem však proudí centrálním otvorem 349b hlavního vodícího elementu 349, obrátí se potom přídavným vodicím elementem 351 do přibližně radiálního směru a proudí nakonec okolo okraje přídavného vodícího elementu 351 k vstupní ploše výfukových plynů 347a.

element 369. plochu 369a s elementem 369 elementy 371, stěny 363b, 367a.

Na obrázku 17 částečné kreslený katalyzátor 361 má pouzdro 363, jehož boční stěna 363b má ve svém středu přívod 363d. Pouzdro obsahuje těleso katalyzátoru 367, které je pro plyn v axiálním směru propustné a má rovnou vstupní plochu 367a a hlavní vodicí Tento má k boční stěně 363b přivrácenou vodicí otvorem 369b ve svém středu. Mezi hlavním vodicím a tělesem 367 jsou uspořádány dva přídavné vodicí 373. Tyto tři vodicí elementy mají odstup od boční mezi sebou a od vstupní plochy výfukových plynů Přídavný vodicí element 373 umístěný mezi hlavní vodicí element 369 a přídavný vodicí element 373 má vodici plochu 371a a ve středu otvor 371b. Přídavný vodicí element 373 má vodicí plochu 373a a mimo případných otvorů pro upevnění nemá otvory. Rozměry obrysu vodicích elementů klesají směrem od hlavního vodícího elementu k přídavnému vodícímu elementu umístěnému nejblíže k tělesu katalyzátoru. Průměr otvoru 369b je přednostně menší než vnitřní průměr přívodu d^. Dále je průměr otvoru 371b menší než je průměr otvoru 369b.

Při provozu katalyzátoru 361 změní část výfukových plynů proudících přívodem 363d do vnitřního prostoru pouzdra 363 na vodicí ploše 369a směr. Zbývající výfukové plyny proudí otvorem 369b. Část těchto výfukových plynů změní působením vodicí plochy 371 směr. Dále proudí ještě část výfukových plynů otvorem 371b a jejich směr proudění je změněn vodicím elementem 373.

Na obrázku 18 znázorněný katalyzátor 401 má pouzdro 403 s přívodem 403d a výpustí 403e. V pouzdru je prstencové, v axiálním směru pro plyn propustné těleso katalyzátoru 407 s rovnou

-18CZ 280321 B6 plochou vstupu výfukových plynů 407a a výstupu výfukových plynů 407b. Dutina, kterou vytváří těleso katalyzátoru, je na svém k přívodu obráceném konci těsně uzavřena vodicím elementem 415. Tento má na své k přívodu přivrácené straně rovnou vodicí plochu 415a. Tato lícuje s plochou vstupu výfukových plynů 407a. ale mohla by býti i blíže k přívodu než plocha vstupu výfukových plynů 407a.

Při provozu katalyzátoru 401 mění, přívodem 403d do vnitřního prostoru pouzdra 403 proudící výfukové plyny, působením vodicí plochy 415a směr proudění na radiální a prochází potom v axiálním směru tělesem katalyzátoru.

Na obrázku 19 částečně nakreslený katalyzátor 441 má pouzdro 443 s plochou boční stěnou 443b v jejímž středu je přívod 443d. Jeho vnitřní plocha 443f má válcovitý vnitřní úsek 443q. na který navazuje kuželovité se rozšiřující úsek vnitřní plochy 443k. Jeho širší konec je, v axiálním řezu se dále rozšiřujícím úsekem přechodové plochy 443h, spojen nepřerušené s rovnou, radiální protilehlou plochou 443i. která je tvořena vnitřní plochou boční stěny 443b. Ve skříni je vodicí element 449 s rovnou vodicí plochou 449a, která je přivrácena k protilehlé ploše 443i. Dále je v pouzdře 443 čerchovaně vyznačené těleso katalyzátoru 447, které může býti podobně provedené jako těleso katalyzátoru 7. Na obrázku 19 označuje d^ průměr vnitřní plochy přívodu u užšího konce obloukovítého úseku přechodové plochy 443h. Dále označuje d^ průměr válcovitého úseku vnitřní plochy 443f a užšího konce kuželovitého úseku vnitřní plochy 443k. Při tomto způsobu provedení katalyzátoru je tedy průměr d^ trochu větší než světlost přívodu, která se rovná vnitřnímu průměru df⁺. V obrázku jsou ještě zakresleny poloměr zakřivení r a vzdálenost h, které mají stejný význam, jako u dříve popsaných provedení. Poměry r/d^ a h/d^ mohou býti u katalyzátoru 441 například ve stejných rozsazích jako u katalyzátoru 1,. Úhel tvořený úsekem kuželovité vnitřní plochy 443k s osou 445 je přednostně nejméně 5’, přednostně nejvýše 25’ a například 10’ až 20’. Délka 1 kuželovitého úseku vnitřní plochy 443k má přednostně nejméně 100 % a přednostně nejvýše 300 % průměru df⁺. Kuželovitým, ve směru proudění se rozšiřujícím úsekem 443k může býti odpor při proudění -ještě více redukován. Koeficient tlakové ztráty Z může potom například při poměru r/d^ přibližně 0,3 u minima křivky, která odpovídá křivkám znázorněným na obrázku 4, býti v rozsahu od 0,3 do 0,4.

Pokud nebylo v předešlém uvedeno něco jiného, mohou býti poměry r/d^ a h/d^ nejen u katalyzátoru 441 znázorněném na obr. 19, ale u všech ostatních na obr. 5 až 18 popsaných katalyzátorech ve stejném rozsahu, jako u pomoci obrázků 1 až 3 popsaného katalyzátoru 1. Totéž platí také pro rozměry vodicí plochy a částečně také pro jiné rozměry.

Katalyzátory a jejich použití může býti modifikováno ještě z jiných hledisek. Mohou se například vzájemné kombinovat vlastnosti katalyzátorů popsaných pomocí obrázků. Pláště pouzder

-19CZ 280321 B6 a těles katalyzátorů 1, 41, 61, 161, 201, 241, 301, 341. 361, 401 441 mohou míti například jako u katalyzátoru 101 oválný nebo eliptický tvar obrysu. Opačně mohou býti pláště pouzder a těles katalyzátorů 101 a 141 provedeny s kruhovým obrysem. Eventuálně mohou míti pláště pouzder a tělesa katalyzátorů dokonce polygonální tvar obrysu.

Dále se muže u katalyzátoru 101 a 141 uspořádat vyústění přívodu nebo výpustě způsobem, který odpovídá obrázku 8, tj. ve středu jedné boční stěny a tělesa katalyzátoru, a/nebo uspořádat vnitrní plochy plasté 107b, 147b s osou úseku přívodu nebo výpustě s jednou boční stěnou a vyčnívají 141 může eventuálně procházet v tělese katalyzátoru 147.

kruhově válcovité a koaxiální 103e, 143e, které jsou spojeny z ní. Přívod 143d katalyzátoru otvorem dodatečné vytvořeným

Katalyzátor 61 může býti například změněn tak, že vnitřní průměry obou těles katalyzátorů budou shodné a/nebo vnější průměry obou těles katalyzátorů budou různě veliké.

Dále může býti rovný přívod a/nebo výpust katalyzátorů, 1, 41 a jiných, pomocí obrázků popsaných katalyzátorů, opatřen jako u katalyzátoru 101 obloukem. Opačné se může u přívodu katalyzátorů 101, 141, 161 oblouk vynechat. To je například zvláště výhodné tehdy, když se uvažuje s vestavbou katalyzátoru do automobilu, jehož spalovací motor má výstup výfukových plynů uspořádán pravoúhle ke směru jízdy. Přívod katalyzátoru potom může býti krátkým, v zásadě rovným spojovacím kusem, spojen s výstupem výfukových plynů spalovacího motoru a výpust katalyzátoru rovnoběžně se směrem jízdy, více nebo méně rovným dozadu probíhajícím potrubím, s tlumičem výfukového systému.

Dále mohou býti úseky okrajů vodicích ploch a protilehlých ploch katalyzátorů 1, 41, 61, 101. 161 provedeny obloukovítě podobné jako u katalyzátoru 241. Totéž platí i pro vodicí plochy katalyzátorů vyobrazených na obr. 14 až 19. Vodicí plochy a protilehlé plochy jsou potom již jen v podstatě a největším dílem - tj. s výjimkou zaoblených úseků hran - rovné a pravoúhlé k osám přívodů.

U katalyzátoru 1 mohou býti eventuálně funkce přívodu a vypouštění zaměněny, takže výfukové plyny proudí katalyzátorem proti směru šipek uvedeném na obr. 1.

U vodicích elementů 349, 369 by se mohlo uvažovat s otvory, které odpovídají otvorům 315b vodícího elementu 315. Na obrázku 13 znázorněný, všeobecně kuželovitý vodicí element 249 by mohl býti opatřen analogicky k otvorům 315b vodícího elementu 315, otvory a/nebo centrálním otvorem, přičemž by v tomto posledním případě, analogicky jako u katalyzátorů kreslených na obr. 16,17, musel býti přidán minimálně ještě jeden kuželovitý přídavný vodicí element.

Dále se mohou přívody a eventuálně také výpustě u všech .

katalyzátorů popsaných pomocí obrázků 1 až 18 opatřit kuželovitým úsekem vnitřní plochy, který je tvarován analogicky ke kuželovitému úseku vnitřní plochy 443k katalyzátoru kresleného na obrázku

19.

-20CZ 280321 B6

Místo tělesa katalyzátoru podle obrázku 3, tvořeného pouze bezprostředně u sebe ležícími vlnitými destičkami 9, 11 by se mohla mezi dvě tyto destičky vložit vždy jedna plochá, perforovaná destička. Dále mohou býti destičky 9, 11 uspořádány tak, že se jejich vlny nekříží pravoúhle, ale pod jiným úhlem, který ale je přednostně minimálně asi 45° a například minimálně 60° velký.

Dále může býti těleso katalyzátoru propuštéjící plyn v radiálním směru vytvořeno z kruhovitých destiček opatřených věncem radiálně probíhajících vln, které se směrem ven rozšiřují. Mezi dvě takové destičky může býti vložena plochá nebo kruhovitými vlnami opatřená destička, která je kompaktní, popřípadě perforovaná a má tvar mezikruží.

Dále může těleso katalyzátoru propuštéjící plyn v radiálním směru místo destiček z kovových nosičů míti nosič z keramického materiálu, který je opatřen radiálními průchody.

Dále se může uvažovat o tělese katalyzátoru, které má tvar prstence nebo pouzdra, jehož průchody nesvírají s jeho osou pravý, ale jiný úhel, který by však přednostně měl býti 45° a minimálně 60’ veliký. Průchody by pak mohly probíhat všeobecně podle kuželovitých ploch. Eventuálně potom mohou vnitřní plocha pláště a vnější plocha pláště tělesa katalyzátoru, které má tvar prstence nebo pouzdra, býti tak kuželovité, že budou k do nich ústícím průchodům pravoúhlé a že budou tvořit s radiální rovinou, pravoúhlou k ose, úhel, který je přednostně minimálně 45° a například minimálně 60’ veliký a rovná se zejména úhlu, který svírají průchody osou.

Claims (16)

1. Katalyzátor pro katalytické zpracování výfukových plynů, zejména výfukových plynů spalovacích motorů, tvořený pouzdrem (3, 43, 63, 103, 143, 163, 203, 243, 303, 343, 363, 403,

443), které má OSU (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345, 445) přívodu (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d, 303d, 343d, 363d, 403d, 443d) a výpusté (3e, 43e, 63e, 103e, 143e, 163e, 203e, 243e, 403e), které otvorem vyústění vstupují do vnitřního prostoru pouzdra, který je opatřen tělesem propouštějícím plyn (7, 47, 67, 107, 147, 167, 207, 247, 307, 347,

367, 407, 447) a vodicí plochou (15a, 49a, 75a, 115a, 143k,

163k, 215a, 249a, 315a, 349a, 369a, 415a, 449a), která je umístěna s odstupem proti okraji otvoru vyústění, aby výfukovým plynům, vstupujícím do vnitřního prostoru, změnila směr proudění, vyznačující se tím, že přívod (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d, 303d, 343d, 363d,

403d, 443d) má vnitřní plochu (3f, 103f, 443f), která se v řezu probíhajícím osou (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345,

445) k okraji otvoru vyústění obloukovité rozšiřuje do úseku přechodové plochy (3h, 103h, 443h).

2. Katalyzátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že úsek přechodové plochy (3h, 103h, 443h,) spojuje

-21CZ 280321 B6 nepřerušené na něj navazující 443k) přívodu (3d, 43d, 63d,

303d, 343d, 363d, 403d, 443d) 103Í, 149a, 163Í, 203Í, 343Í,

45, 65, 165, 205, 245, 305, k vodicí ploše (15a, 49a, 75a 315a, 349a, 369a, 415a, 449).

úsek vnitřní

103d, 143d, s protilehlou

443i), která 345, 445) úhel a je , 115a, 143k, 163k, plochy (3g, 103g, 163d, 203d, rovinou (3i svírá

243d, , 63Í, s osou (5, přivrácena 215a, 249a,

3. Katalyzátor podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že úsek přechodové plochy (3h, 103h, 443h) je rotačně symetrický k jmenované ose (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345, 445) a že v jmenovaném řezu měřený poloměr zakřivení r úseku přechodové plochy (3h, 103h, 443h) činí u užšího konce úseku přechodové plochy (3h, 103h, 443h) minimálně 10 % vnitřního průměru d^ přívodu (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d, 303d, 343d, 363d, 403d, 443d).

4. Katalyzátor podle nároku 3, vyznačující se tím, že poloměr zakřivení r činí minimálně 20 % vnitřního průměru d^.

5. Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že těleso (7, 47, 67, 107, 147, 167, 207,

247, 307, 347, 367, 407, 447) má vstupní plochu (7a, 47a, 67b, 107a, 147a, 167g, 207a, 247a, 307a, 347a, 367a, 407a) pro výfukové plyny, že vodicí plocha (15a, 49a, 75a, 115a, 143k,

163k, 215a, 249a, 315a, 349a, 369a, 415a, 449a) přesahuje v paralelní projekci k ose (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305,

345, 445) všestranné přes okraj otvoru vyústění a společně sk ní, v odstupu protilehlé, na okraj vyústění (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d, 303d, 343d, 363d, 403d, 443d) navazující protilehlé ploše (3i, 63i, 103i, 149a, 163i, 203i, 243i, 443i) ohraničuje dutinu změny směru (25, 85, 125, 155, 175, 225, 255, 325, 355, 445), kterou musí výfukové plyny mezi přívodem (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d,

303d, 343d, 363d, 403d, 443d) a jmenovanou plochou vstupu (7a, 47a, 67b, 107a, 147a, 167b, 207a, 247a, 307a, 347a,

467a, 407a) proudit, že vzájemně protilehlé úseky vodicí plochy (15a, 49a, 75a, 115a, 143k, 163k, 215a, 249a, 315a,

349a, 369a, 415a, 449a) a protilehlé plochy (3i, 63i, 103i,

149a, 163i, 203i, 243i, 443i) svírají s jmenovanou osou (5,

45, 65, 165, 205, 245, 305, 345, 445) úhel minimálně 60*, že úsek přechodové plochy (3h, 103h, 443h) je rotačně symetrický k jmenované ose (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345, 445) a že paralelně k této měřená vzdálenost h vodicí plochy (15a, 49a, 75a, 115a, 143k, 163k, 215a, 249a, 315a, 349a, 369a, 415a,

449a) od okraje otvoru vyústění dosahuje minimálně 10 % a maximálně 100 % vnitřního průměru d^ přívodu (3d, 43d, 63d, 103d, 143d, 163d, 203d, 243d, 303d, 343d, 363d, 403d, 443d) u užšího konce úseku přechodové plochy (3h, 103h, 443h).

6. Katalyzátor podle nároku 5, vyznačující se tím, že vzdálenost h činí minimálně 15 % a maximálně 70 % vnitřního průměru d^.

-22CZ 280321 B6

7. Katalyzátor podle nároku 5, vyznačující se tím, že vzdálenost h činí minimálně 15 % a maximálně 25 % vnitřního průměru d^.

8. Katalyzátor podle jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že dutina změny směru (25, 85, 125, 155,

175, 225, 255, 325, 355, 455) na straně přivrácené k tělesu propouštějící plyn (7, 47, 67, 107, 147, 167, 207, 247, 307,

347, 367, 407, 447), nebo minimálně jedné tímto tělesem uzavřené straně je ohraničena plochou (15a, 49a, 75a, 115a,

149a, 163Í, 163k, 215a, 249a, 315a, 349a, 369a, 415a, 449a) jejíž okraj má od jmenované osy (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345, 445) odstup, který představuje minimálně 1,5 násobek vnitřního průměru d^.

9. Katalyzátor podle nároku 8, vyznačující se tím, že vzdálenost okraje jmenované plochy (15a, 49a, 75a, 115a, 149a, 163i, 163k, 215a, 249a, 315a, 349a, 369a, 415a,

449a) Od jmenované osy (5, 45, 65, 165, 205, 245, 305, 345,

445) činí minimálně 2,5 násobek vnitřního průměru d^.

10. Katalyzátor podle jednoho z nároků 5 až 9, vyznačují- cí se tím, že vodici plocha (15a, 49a, 75a, 115a, 143k, 163k, 215a, 315a, 349a, 369a, 415a, 449a) a protilehlá plocha (3i, 63i, 103i, 149a, 163i, 203i, 443i) jsou v podstatě rovné a pravoúhlé k jmenované ose (5, 45, 65, 165, 205, 305,

345, 445).

11. Katalyzátor podle jednoho z nároků 5 až 10, vyznačující se tím, že pouzdro (3, 43, 103, 143, 443) má plášť (3a, 43a, 103a, 143a) a těleso (7, 47, 107, 147, 447), má vnější plochu pláště (7a, 47a, 107a, 147a), že těleso (7, 47,

107, 147) má vnitřní plochu pláště (7b, 47b, 107b, 147b) obepínající vnitřní dutinu (29, 85, 89, 129), jakož od jednoho do druhého vedoucí průchody (13) pro výfukové plyny a že mezi pláštěm (3a, 43a, 103a, 143a) pouzdra (3, 43, 103, 143, 443) a vnější plochou pláště (7a, 47a, 107a, 147a) tělesa (7, 47,

107, 147, 447) je vnější dutina (27, 87, 127, 177), která souvisí s dutinou změny směru (25, 125, 155, 455).

12.Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 10, c í s e t í m, že prstencová tělesa (67, vnější plochou pláště (67b, 69b) jakož i od vyznačuj íplášť (63a) a dvě druhu s vždy jednou 69a), vnitřní plochou pláště k druhé ploše pláště vedoucí mezi pláštěm (63a) a vnějšími těles (67, 69) je vnější, přes že dutina (85) obepínaná vnije oddělena pouzdro (63) má

69) j menovaného (67a, jedné průchody pro výfukové plyny, že plochami plášťů (67a, 69a) obou ně se prostírající dutina (87), třní plochou pláště (67b) prvního tělesa (67) vodicí plochou (75a) tvořenou vodicím elementem (75) od dutiny (89) obepínané vnitřní plochou pláště (69b) druhého tělesa (69) a že tato dutina je spojena s výpustí (63e).

13.Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, Že pouzdro (203, 243, 303, 343, 363, 403) má plášť (203a, 243a, 343a) a dvě boční stěny (203b, 203c,

243b, 243c, 343b), že přívod (203d, 243d) v jedné, první boční stěně (203b, 243b, 343b) a výpusť (203e, 243e) v jiné, druhé

-23CZ 280321 B6 boční stěně (203c, 243c) ústí do vnitřního prostoru pouzdra, Že těleso (207, 247, 307, 347, 367, 407) je válcovité a/nebo deskovíté a/nebo prstencové a má dvě čelní plochy, které jsou navzájem spojeny průchody pro výfukové plyny a z kterých jedna slouží jako vstupní plocha výfukových plynů (207a, 247a, 307a, 347a, 367a, 407a) a druhá jako výstupní plocha výfukových plynů (207b, 247b, 407b) a že vodicí plocha (215a, 249a) je uspořádána mezi první boční stěnou (203b, 243b) a vstupní plochou výfukových plynů (207a, 247a) nebo je s touto přímo spojená.

14. Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vnitřní plocha přívodu (440f) má úsek vnitřní plochy (440k), který svírá s jmenovanou osou (445) úhel maximálně 25’ a která se kuželovité rozšiřuje směrem k užšímu konci úseku přechodové plochy (443h) na kterou navazuje.

15. Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že výpusť (3e, 43e, 63e, 103e, 143e,

203e, 243e) přechází otvorem vyústění do vnitřního prostoru pouzdra a má vnitřní plochu s úsekem přechodové plochy, která se v řezu osou výpustě (5, 45, 205, 245) směrem k otvoru vyústění obloukovítě rozšiřuje.

16. Katalyzátor podle jednoho z nároků 1 až 12, nebo 14, nebo 15, vyznačující se tím, že těleso (7, 47, 67, 69, 107, 147, 167, 447) má řadu v průřezu vlnovitých destiček (9, 11) a že vzájemné nejbližší, vlnovité destičky (9, 11) mají v půdorysném pohledu vzájemné se křižující vlny.