CZ58094A3 - Catalyst for treating exhaust gases - Google Patents

Description

CURRENT TEXT

Katalyzátor pro úpravu odpadních plynů , n ý; Ξ S ~ ; '' '·— : t',·'

Oblast techniky ' ~

Vynález se týká spalinového katalyzátoru, ze*jméhS~pro-~· spalovací motor, opatřeného nosným tělesem pro katalytickou povlakovou vrstvu, vytvořeným z kovových plechů a majícím strukturu průchodnou pro odpadní plyny, které je umístěno v průtokovém kanálu pro odpadní plyny a je externě vyhřívatelné.

Dosavadní stav techniky

U spalinových katalyzátorů tohoto druhu je dosahováno při vyšších provozních teplotách zlepšené účinnosti katalytického dodatečného spalování výfukových plynů. Aby se dosáhlo také zejména při studených startech spalovacího motoru, při kterých má spalinový katalyzátor ještě nízkou provozní teplotu, zlepšené konverze odpadních plynů, je známo zahřívání kovových nosných těles katalyzátorů pomocí elektrického proudu. Při tomto zahřívání je zdrojem elektrického proudu elektrická napájecí soustava motorového vozidla. Po zahřátí nosného tělesa spalinového katalyzátoru, popřípadě jeho katalytické povlakové vrstvy procházejícími horkými výfukovými plyny na svou provozní teplotu, je možno elektrické vyhřívání odpoj it.

U spalinového katalyzátoru popsaného ve WO 89/10471, který je podobného konstrukčního druhu, je použito elektricky vodivého nosného tělesa, které je vytvořeno ze stáčených, na sebe ukládaných nebo jinak vrstvených korozivzdomých plechů. Plechy jsou přitom uspořádány tak, že nosné těleso pro katalytickou nanesenou vrstvu má takovou strukturu, která umožňuje průchod výfukových plynů nebo jiného druhu odpadních plynů a spalin. Tomuto požadavku vyhovuje takové konstrukční vytvoření, u kterého je nosné těleso vytvořeno ze střídavě na sebe kladených rovných hladkých plechů a vlnitých plechů. Takové náhradní list nosné těleso, které může mít v průřezu různé tvary, se potom uloží do průtokového kanálu pro vedení výfukových plynů nebo do plášťové skříně. Pro zahřívání nosného tělesa se toto nosné těleso připojí na zdroj elektrického proudu, zejména na akumulátor nebo jinou součást elektrické výstroje motorového vozidla. Elektrický odpor nosného tělesa slouží pro jeho zahřívání, přičemž pro dosažení správného rozložení elektrického proudu je nosné těleso opatřeno příslušně uspořádanými štěrbinami a/nebo elektricky izolujícími mezivrstvami.

U spalinového katalyzátoru podle US-PS 3 770 389 je pro nanesení katalytické aktivní vrstvy použito nosného tělesa z keramického materiálu, které má tvar dutého válce s prstencovou průřezovou plochou. V centrální dutině nosného tělesa, průchozího pro proud plynů v axiálním směru, je uloženo vnitřní nosné těleso, sestávající z kovových plechů opatřených nanesenými katalytickými aktivními vrstvami a tvořené v podstatě jednou axiálně uloženou kovovou tyčkou, která je obklopena spirálovitě vinutým ocelovým páskem. Jestliže je takové vnitřní kovové nosné těleso spojeno se zdrojem elektrického proudu, dochází v důsledku elektrického odporu tohoto tělesa k zahřívání. To má za následek zlepšení účinnosti katalyzátoru ve startovací fázi a vede k zahřívání monolitického nosného tělesa. Po dosažení provozní teploty nosného tělesa se kovové vnitřní nosné těleso odpojí od zdroje proudu.

Z DE-AS 22 30 663 je známo jiné konstrukční provedení spalinového katalyzátoru,u kterého je keramické nosné těleso, vytvořené ve formě dutého válce, zahříváno centrálně uspořádaným elektrickým topným prvkem. Topný prvek, který je opatřen vlastní elektrickou izolací, je opatřen topnou spirálou, která je uložena v kovovém válci a je spojena se zdrojem elektrického proudu.

EP-A-0 233 860 popisuje zařízení pro čištění výfukových

2a náhradní list plynů spalovacího motoru, zejména vznětového spalovacího motoru. Toto zařízení je opatřeno zachycovacím, popřípadě filtračním orgánem, na kterém se mohou zachytit jemné částice nebo kondenzáty, například saze. Filtrační těleso zachycovacího orgánu pro zachycování částic nebo filtračního orgánu sestává například z ocelového rounového materiálu, vinutého společně s kovovými prvky opatřenými katalytickým povlakem a majícími mezilehlé prostory, nebo z voštinového filtru, opatřeného katalytickou povlakovou vrstvou. Jestliže se ve filtračním orgánu usadí například po delším provozu motorového vozidla se spalovacím motorem saze, musí se tato vrstva s katalytického povrchu prvku odstranit. To se uskutečňuje vypalovacím iniciačním orgánem, opatřeným na své povrchové ploše rovněž katalytickým povlakem a tvořeným zejména vypalovací vložkou, jejíž povrchová plocha dosedá přímo na filtrační těleso. Elektrickým zahříváním vypalovacího iniciačního orgánu začne docházet na jeho povrchové plose a tím také ve filtračním tělesu ke spalování vrstvy sazí, přičemž pásmo hoření, které vzniká na vypalovací vložce, přeskočí na filtrační těleso a rozšiřuje se postupně celým filtračním tělesem.

US-A-3 889 464 popisuje konstrukční vytvoření katalytického konvertoru, jehož kanálky, opatřené na svých vnitřních povrchových plochách katalytickou povlakovou vrstvou, tvoří voštinovou konstrukci, přičemž středy těchto kanálků jsou vedeny dráty, které jsou elektricky zapojeny naprázdno a jsou připojeny mezi připojovacími kontakty vždy na čelní stranu voštinového tělesa. To vede.k nepřímému zahřívání katalytické povrchové plochy voštinového tělesa. V jiném provedení je katalytický konvertor opatřen topnými prvky, probíhajícími v dutině ve směru proudění plynu, které jsou na svém povrchu rovněž opatřeny nanesenou katalytickou vrstvou a které tak zajišúují přímé zahřívání katalytického konvertoru.

Úkolem vynálezu je vyřešit zdokonalenou konstrukci spa3 linového katalyzátoru uvedeného typu, jehož nosné těleso by mělo vysokou mechanickou pevnost, které by mohlo být velmi rychle zahřáto a současně bylo snadno vyrobítelné.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen spalinovým katalyzátorem podle vynálezu, určeným zejména pro spalovací motory, opatřeným nosným tělesem s katalytickou nanesenou vrstvou, vytvořeným z kovových plechů a majícím strukturu průchodnou pro proud odpadních plynů, které je uspořádáno v průtokovém kanálu pro odpadní plyny a které je externě elektricky zahřívatelné; podstata vynálezu spočívá v tom, že mimo strukturu nosného tělesa je umístěn nejméně jeden samostatně elektricky izolovaný topný prvek, který je v těsném tepelném spojení s kovovými plechy nosného tělesa a/nebo s jeho katalytickou aktivní nanesenou vrstvou.

Oproti známým spalinovým katalyzátorům, využívajícím pro své zahřívání elektrického odporu nosného tělesa, je· u řešení spalinového katalyzátoru podle vynálezu dosaženo toho, že elektrické zahřívání nosného tělesa vytvořeného z kovových plechů je dosažitelné bez snížení mechanické pevnosti nosného tělesa. U známých spalinových katalyzátorů mohou totiž vést izolační štěrbiny nebo izolační vrstvy ke snížení pevnosti nosného tělesa. Nejméně jeden samostatnýtopný prvek, použitý u spalinového katalyzátoru podle vynálezu, je naproti tomu odizolován od vlastní struktury nosného tělesa a vytvořen jako samostatný prvek, přičemž u tohoto řešení nejsou nutné žádné další izolační úpravy v nosném tělese.

Odpadnutí potřeby dalších elektricky izolačních úprav vede u spalinových katalyzátorů k jednoduché a cenově výhodné výrobě. Protože nejméně jeden topný prvek je s kovovými plechy a/nebo s nanesenou katalytickou vrstvou nosného tělesa v těsné styku, zejména v plošném styku, je zajištěn dobrý přenos tepla mezi povrchovou plochou topného prvku a kovovými plechy, popřípadě jejich povlakovými vrstvami. Tím je možno zamezit bodovému přehřívání plechů, které u známých řešení vedlo k poškozování nosného tělesa.

Spalinový katalyzátor podle vynálezu má nosné těleso vytvořené z kovových plechů, které může být velmi rychle zahřáto pomocí topných prvků, které jsou do něj uloženy. Tím je dosaženo i ve startovací fázi spalovacího motoru vysoké účinnosti konverze výfukových plynů.

Další znaky a výhody vynálezu vyplývají z dalších patentových nároků.

Podle výhodného konkrétního provedení vynálezu je nejméně jeden tyčkový nebo válcový elektrický topný prvek vytvořen s malým průměrem. Takto vytvořené a v principu známé topné prvky kladou malý odpor proti . proudění výfukových plynů. V jiném výhodném provedení vynálezu je nejméně jeden tyčkový topný prvek držen na vlnitém plechu nosného tělesa. Výhodné je přitom vzájemné přizpůsobení průměru topného prvku a tvaru vln vlnitého plechu, aby topný prvek dosedl v co největší části svého obvodu na plochu vlny a byl tak dosažen zvláště dobrý plošný kontakt mezi oběma těmito díly a tím se dosáhlo dobrého přenosu tepla z povrchové plochy topného prvku do vlnitého plechu nosného tělesa, aby se tak zamezilo místnímu přehřátí a přepálení topného prvku nebo bodovému přehřátí vlnitého plechu. Kromě toho je výhodné, že není nutno zajišťovat další úpravy pro upevnění topného prvku uvnitř nosného tělesa nebo na jeho povrch.

Ve výhodném dalším provedení katalyzátoru podle vynálezu sestává nosné těleso z nejméně jednoho spirálovité stočeného hladkého plechu, přičemž mezi jednotlivými závity stočeného hladkého plechu jsou uspořádány profukovatelné vrstvy vlnité5 ho plechu, do kterých jsou vloženy tyčkovité topné prvky, umístěné v odstupech od sebe. Topné prvky, uspořádané v tomto konkrétním výhodném provedení vynálezu souose s proudem výfukových plynů, které je rovnoměrné rozmístěny po celém průřezu nosného tělesa, propůjčují nosnému tělesu zvláště vysokou pevnost. V důsledku pevného zapojení topných prvků do konstrukce nosného tělesa mohou být vynechána přídavná opatření pro upevnění topných prvků a použití upevňovacích prostředků může rovněž odpadnout. Pájecí operace potřebné při výrobě spalinového katalyzátoru jsou omezeny jen na spojování topných prvků s kovovými plechy, uspořádanými kolem nich. Ve výhodném provedení je katalyzátor opatřen větším počtem topných prvků, rozmístěných po celém průřezu nosného tělesa, které zabezpečují zvláště rovnoměrné a ' velmi rychlé zahřívání nosného tělesa.

V dalším výhodném provedení vynálezu je katalyzátor opatřen nejméně jedním topným prvkem, který má rovinný plochý tvar a je uložen jako plech, zejména hladký plech, v nosném tělese. V alternativním provedení je možno vytvořit topné prvky ve formě fólií, nanesených na plechách nosného tělesa.

V jiném výhodném provedení vynálezu jsou využity topné prvky, které jsou ohebné a mohou být jako spirálovitě stočené hladké plechy uloženy v nosném tělese. Také v tomto případě může být alternativně navrženo, aby na spirálovitě stočeném plechy byly naneseny topné prvky ve formě fólií.

Výhodně jsou vzájemně protilehlé připojovací kontakty nejméně jednoho elektrického topného prvku vyvedeny z čelních stran nosného tělesa a jsou spojeny s proudovým zdrojem. Při dalším zdokonalení tohoto provedení vynálezu jsou připojovací kontakty skupiny topných prvků, přiřazené jedné čelní straně, vzájemně propojeny, přičemž nejméně jedna skupina připojovacích kontaktů je opatřena proudovým vodičem procházejícím plášťovou skříň nosného tělesa. Spojení připojovacích kontaktů se může uskutečnit například příslušně uspořádaným vodivým ocelovým plechem. Pro skupinu připojovacích kontaktů je nutno vytvořit v plášťové skříni jen jeden průchozí otvor pro připojovací kabel, protože druhá skupina připojovacích kontaktů může být vodivé spojena s plášťovou skříní. V takovém případě je potom jeden pól proudového zdroje připojen k plášťové skříni.

Podstata způsobu výroby spalinového katalyzátoru pro zejména spalovací motory podle vynálezu, při kterém se nosné těleso katalyzátoru vytváří z korozivzdorných kovových plechů, zejména z hladkých plechů a z vlnitých plechů, spirálovitě stáčených nebo jinak ukládaných na sebe nebo vrstvených, spočívá v tom, že před stáčením vrstev plechů nebo při jejich stáčení se mezi vrstvy plechů vkládají válcovité a tvaru plechů přizpůsobené topné prvky v odstupech od sebe a potom se nosné těleso vytvoří stočením plechů. Tím se dosáhne zvláště dobrého zakotvení topných prvků v konstrukci nosného tělesa, přičemž se současně vytváří zvláště pevné nosné těleso katalyzátoru. Tímto řešením odpadá potřeba dodatečného osazování topných prvků do nosného tělesa. Při provádění způsobu podle vynálezu se současně dosáhne toho, že po dokončení výrobního procesu je dosaženo zvláště dobrého přenosu tepla mezi topnými prvky a nosným tělesem katalyzátoru.

Při další konkretizaci způsobu výroby katalyzátoru podle vynálezu je navrženo, aby se plochý ohebný topný prvek navíjel při stáčení nosného tělesa společně s rovinným plechem a vlnitým polechem. Také v tomto případě se dosáhne zvláště dobrého uchycení topného prvku do konstrukce nosného prvku.

V jiném výhodném provedení katalyzátoru podle vynálezu je navrženo, aby nosné těleso bylo vytvořeno z hvězdicovitě stočených kovových plechů tvarovaných hvězdicovitou stáčecí náhradní list technikou a do nosného tělesa byl vložen předem vytvarovaný topný prvek, který má tvar přizpůsobený průtočné struktuře nosného tělesa. Takto vytvořené nosné těleso pro spalinový katalyzátor je v principu známé z DE-PS 40 16 276. Před stáčením nosného tělesa se předem vytvaovaný topný prvek uloží mezi vrstvy plechu tvořící nosné těleso. Po stočení nosného tělesa je předem vytvarovaný topný prvek pevně uchycen v konstrukci nosného tělesa. Také v tomto výhodném provedení nosného tělesa, vyrobeného technikou hvězdicového stáčení pásu plechu, vede odpadnutí potřeby dodatečných izolačních úprav a samotné konstrukční provedení topného prvku ke zvýšení pevnosti nosného tělesa. Trojrozměrným vytvořením topného prvku se dosáhne toho, že přenos tepla se uskutečňuje rovnoměrně a rychle v celém průřezu nosného tělesa. Přitom je výhodné, jestliže je topný prvek vytvořen ve formě trojrozměrného meandrovitého prvku.

náhradní list

V jiném výhodném provedení katalyzátoru podle vynálezu je topný prvek opatřen připojovacími kontakty, které jsou umístěny mimo průtokový kanál.

Při použití většího počtu topných prvků, rozmístěných po celém průřezu nosného tělesa a probíhajících celou hloubkou nosného tělesa, je dosaženo zvláště dobrého a rovnoměrného zahřívání nosného tělesa. Protože jsou elektrické topné prvký samy o sobě elektricky izolovány, odpadají speciální izolační úpravy.

Při všech konkrétních provedeních katalyzátoru podle vynálezu je možno s výhodou používat většího počtu topných prv9 náhradní list ků, které jsou rozmístěny v celém průřezu nosného tělesa a/ /nebo probíhají v celé jeho délce.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení katalyzátoru zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 schematický podélný řez prvním příkladným provedením katalyzátoru podle vynálezu, obr. 2 příčný řez katalyzátorem vedený rovinou II-II z obr.l, obr. 3 boční pohled na schematické zobrazení výroby nosného tělesa katalyzátoru s konstrukcí podle obr. 1, obr. 4 podélný řez topným prvkem katalyzátoru z příkladů zobrazených na obr. 1 až 3 a obr. 5 schematický axonometrický pohled na nosné těleso dalšího příkladného provedení katalyzátoru, vytvořené technikou hvězdicovitého vinutí.

Příklady provedení vynálezu

Katalyzátory pro konverzi, popřípadě dodatečné spalování výfukových plynů, zobrazené pouze schematicky na obr. 1 a 5, náhradní list slouží pro úpravu odpadních plynů, které se uvolňují při spat lování paliva ve spalovacím motoru motorového vozidla pro dopravu osob. Opatřením těchto katalyzátorů pro úpravu výfukových plynů topnými tělísky se má dosáhnout vyšší účinností konverze výfukových plynů ve startovací fázi spalovacího motoru a bezprostředně po ní. Tato topná tělíska zahřívají nosg né těleso katalyzátoru včetně jeho katalytické povlakové vrs^· tvy, takže katalyzátor dosáhne podstatně dříve své provozní teploty.

Katalyzátor 10 zobrazený schematicky na obr. 1 v podélném řezu je opatřen válcovou plástovou skříní 12 z nerezavějící oceli, ve které je uloženo rovněž válcové nosné tělesb 13 .

Jak vyplývá z obr. 2 nosné těleso 13 sestává ze spirálovitě vinutého hladkého plechu 14, jehož jednotlivé navinuté vrstvy jsou uspořádány v odstupu od sebe. Potřebný odstujp jednotlivých navinutých vrstev hladkého plechu 14 je zajištěn vlnitým plechem 16, který je uložen vždy mezi dvěma sousedními vrstvami vinutého hladkého plechu 14.· Jak hladký plech 14, tak také vlnitý plech 16 je vyroben z kovového materiálů, odolného proti působení vysokých teplot a proti korozi.

Tímto vytvořením nosného tělesa 13 se vytvoří konstrukce s vnitřními průchozími podélnými kanálky 15, kterými mohou procházet výfukové plyny, proudící ve směru šipek 26, 28. Výfukové plyny jsou přitom přiváděny k přední čelní straně 17 nosného tělesa 13 a opouštějí nosné těleso 13 na jeho zadpí čelní straně 19. Při průchodu výfukových plynů nosným tělesem 13 dochází k jejich konverzi.

V nosném tělese 13 je po celém jeho průřezu rozmístěna soustava elektrických topných prvků 18, 20, 22, 24, kteřé mají v principu stejné konstrukční vytvoření. Jeden z těchto topných prvků 18 je zobrazen ve zvětšeném měřítku na obr. 4.

Topný prvek 18 a také všechny další topné prvky 20. 22, 24 jsou opatřeny topnou spirálou 50, která je vedena ve šroubovicové formě mezi dvěma připojovacími kontakty 56, 58. Topná spirála 50 je izolována vůči válcové plášťové trubce 54 pomocí keramických izolátorů 60, 62, které jsou umístěny na vzájemně protilehlých čelních stranách válcové plášťové trubky

54.

Jak je patrno z obr. 1, délka topných prvků 18, 20, 22 , 24 je dimenzována tak, že alespoň připojovací kontakty 56, 58 vyčnívají v axiálním směru z čelních stran 17, 19 nosného tělesa 13 . V blíže neznázorněném konkrétním příkladném provedení jsou připojovací kontakty 56, 58 topných prvků 18, 20 , 22, 24 spojeny s proudovým zdrojem 34 motorového vozidla. V důsledku toho je elektrické dimenzování topných prvků 18, 20, 22, 24 takové, aby jejich správný provoz mohl být zajišťován napětím 12 V, které je obvykle využíváno u současně vyráběných motorových vozidel.

Jak je dále patrno z obr. 1, tyto připojovací kontakty 56, 58 topných prvků 18, 20, 22, 24 se nacházejí v oblasti proudění výfukových plynů. V blíže neznázorněném příkladném provedení mohou být připojovací kontakty 56, 48 topných prvků 18, 20, 22, 24 v oblasti jedné čelní strany 17, 19 vzájemně mezi sebou propojeny a připojeny vždy na jeden společný proudový vodič 30, 32. V jiném alternativním příkladném provedení, odlišném od příkladu z obr. 1, může být také využito vodivosti plášťové trubky, která je jednou z možných forem plášťové skříně 12.. V takovém případě je s plášťovou trubkou spojen proudový vodič 32 , který je zase spojen s jedním pólem proudového zdroje 34.

Z obr. 2 je zřejmé, že topné prvky 18, 20, 22, 24 jsou vloženy do vln vlnitého plechu 16. Tímto řešením odpadá potřeba vytváření zvláštních upevňovacích prostředků pro topné prvky 18, 20, 22, 24, které by zajišťovaly jejich spolehlivé upevnění v průřezu nosného tělesa .13. Protože průměr topných prvků 18, 20, 22, 24 je přizpůsoben dimenzím vln vlnitéhp plechu 16., je zajištěn zvláště dobrý plošný kontakt mezi plášťovou trubkou 54 topných prvků 18, 20, 22, 24 a kovovými, plechy 14, 16 nosného tělesa 13 a tím je dosaženo dobrého přenosu tepla, protože je k dispozici velká přenosová plocha pro přenos tepla. To vede jednak k velmi rychlému zahřátí nosného tělesa 13 a jednak zamezuje bodovému přehřívání, které by mohlo vést k poškození nosného tělesa 13. Rovnoměrné zahřívání nosného tělesa 13 v jeho celém průřezu se dosáhne použitím většího počtu topných prvků 18, 20 , 22, 24 , rozdělených v celém průřezu nosného tělesa 13.

Výroba katalyzátoru 10 pro úpravu výfukových plynu, zobrazeného na obr. 1 a 2, je objasněna pomocí obr. 3. Nosné těleso 13 se vytváří spirálovitým stáčením pásového hladkého plechu 14 a pásového vlnitého plechu 16. Před navíjením nosného tělesa 13 se do vybraných vln vlnitého plechu 16 vloží požadovaný počet topných prvků 18, 20, které jsou rozmístěný v odstupech od sebe. Při následujícím navíjení nosného tělesy 13 se elektrické topné prvky 18 , 20 pevně zabudují do konstfrukce nosného tělesa 13. Tímto výrobním postupem se odstraňuje potřeba dodatečného vkládání elektrických topných prvků dp konstrukce nosného tělesa 13. Kromě toho se dosáhne zvláště pevného svázání a zvláště pevného vytvoření nosného tělesa 13. Válcový tvar topných prvků 18, zobrazený na obr. 4, dál přispívá ke zvýšení pevnosti nosného tělesa 13.

Protože jsou elektrické topné prvky 18, 20, 22, 24 vy tvořeny samy o sobě jako izolační, není nutno opatřovat nosné těleso 13 dalšími izolačními úpravami. Tím mohou odpadnou izolační vrstvy, které u známých konstrukčních provedení ved ly ke snížení pevnosti nosného tělesa 13.

V jiném neznázorněném příkladném provedení mohou bý místo válcových topmých prvků použity rovinné topné prvky nebo fóliové topné jednotky, které jsou uloženy na pásovém hladkém plechu 14 . Protože takto vytvořené topné prvky jsou ohebné, je i v tomto případě možno dosáhnout spirálové struktury nosného tělesa. Je však také možno vytvořit nosné těleso ve formě vrstveného útvaru, který rovněž není na výkresech zobrazen.

Další příkladné provedení vynálezu je schematicky zobrazeno na obr. 5. V tomto příkladu zobrazený katalyzátor 80 pro úpravu výfukových plynu je opatřen válcovou plášťovou skříní 82, která obsahuje neznázorněné nosné těleso. Nosné těleso vyrobené z kovového plechu je v principu vytvořeno známou technikou hvězdicovitého vinutí, popsanou v DE-PS 40 16 276. Toto nosné těleso je vytvořeno podobně jako v předchozích příkladech z hladkých plechů, umístěných v odstupech od sebe, přičemž v mezerách mezi nimi jsou uspořádány vlnité plechy. Při výrobě tohoto katalyzátoru pro úpravu spalin motorových vozidel se před navíjením nosného tělesa umístí mezi svazek plechů předem vytvarovaný topný prvek 84 , jehož tvar je patrný z obr. 5. Elektrické topné prvky, které jsou pro tento účel vhodné, jsou v podstatě na trhu běžně dostupné. Jak z tohoto zobrazeného příkladného provedení vyplývá, má hadicový elektrický topný prvek tvar trojrozměrného meandrovítého útvaru. Připojovací elektrické kontakty na koncových částech topného prvku 84 jsou spojeny s proudovým zdrojem 86 motorového vozidla.

Také u tohoto příkladného provedení vynálezu není nutné opatřovat katalyzátor 80 v důsledku vlastních izolačních schopností topného prvku 84 žádnými dalšími izolačními úpravami, které by mohly nepříznivě ovlivnit pevnost nosného tělesa. Pevnost nosného tělesa je v tomto příkladu navíc zvýšena použitím meandrovitého topného prvku 84.. Protože jednotlivé části topného prvku 84 jsou rovnoměrně rozmístěny v celé náhradní list průřezové plose katalyzátoru 80 pro katalytickou úpravu výfukových plynů, je možno dosáhnout rychlého a rovnoměrného zahřátí všech částí katalyzátoru 80 a nemůže dojít k místnímu přehřátí některých částí nosného tělesa.

Pomocí popsaných příkladných provedení vynálezu je možno dosáhnout rychlého a rovnoměrnmého zahřátí katalyzátorů pro katalytické zpracováni spalin, takže je velmi rychle dosaženo vysoké účinnosti katalyzátoru. Použité izolované topné prvky nepotřebují žádné další izolační úpravy, takže je také dosaženo vysoké pevnosti nosného tělesa katalyzátoru.

ING. JAN KUBÁT patentový 2ástupce ΐψ 5^0 náhradní list

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY·:

   1. Katalyzátor pro úpravu odpadních plynů, zejména—pro— spalovací motor, opatřený nosným tělesem s katalytickou nanesenou vrstvou, vytvořeným z kovových plechů a majícím konstrukci průchodnou pro proud odpadních plynů, které je uspořádáno v průtokovém kanálu pro odpadní plyny a které je externě elektricky zahřívatelné, přičemž přídavně ke konstrukci je umístěn nejméně jeden samostatný topný prvek (18, 84), elektricky izolovaný od konstrukce, který je v těsném tepelném spojení s kovovými plechy (14) nosného tělesa (13) a/nebo s jejich nanesenou povlakovou vrstvou, vyznačuj ící setím, že obsahuje alespoň jžástečně tvarované vrstvy kovového plechu (16), přičemž nejméně jeden topný prvek (18, 20) je svým tvarem přizpůsoben alespoň částečně tvarovanému kovovému plechu (16).

   2. Katalyzátor podle nároku 1,vyznačuj ící se tím , že je opatřen nejméně jedním válcovitým nebo tyčkovým elektrickým ’ topným prvkem (18, 20), jehož průměr je přizpůsoben tvarování vrstev kovových plechů (16).

   3. Katalyzátor podle nároku 1 nebo 2, obsahující alespoň částečně vlnité plechy (16), vyznačující se tím, že nejméně jeden tyčkový topný prvek (18, 20) je držen na vlnitém plechu (16) nosného tělesa (13).

   4. Katalyzátor podle nároku 3,vyznačuj ící se tím , že vlnitý plech (16) má tvar svých vln přizpůsoben průměru topného prvku (18, 20).

   5. Katalyzátor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nosné těleso (13) sestává z nejméně jednoho spirálovitě stočeného hladkého plechu náhradní list (14), přičemž mezi jednotlivými vrstvami stočeného hladkého plechu (14) jsou uspořádány profukovatelné vrstvy vlnitého plechu (16), do kterých jsou vloženy tyčkovíté topné prvky (18, 20, 22, 24), umístěné v odstupech od sebe.

   6. Katalyzátor podle nejméně jednoho z nároků 2 až 5, v yznačující se tím, že vzájemně protilehlé připojovací kontakty (56, 58) nejméně jednoho elektrického topného prvku (18, 20, 22, 24) jsou vyvedeny z čelních stran (17, 19) nosného tělesa (13) a jsou spojeny s proudovým zdrojem (34) .

   7. Katalyzátor podle nároku 6, vyznačující se tím, že připojovací kontakty (56, 58) skupiny topných prvků (18, 20, 22, 24), přiřazené jedné čelní straně (17, 19), jsou vzájemně propojeny, přičemž nejméně jedna skupina připojovacích kontaktů (56, 58) je opatřena proudovým vodičem (30, 32) procházejícím plášťovou skříní (12) nosného tělesa (13).

   8. Způsob výroby katalyzátorů podle nejméně jednoho z nároků 5 až 7, při kterém se nosné těleso vytváří z korozivzdorných tvarovaných kovových plechů (14, 16) vinutím, smyčkováním nebo vrstvením, vyznačující se tím, že před vinutím, smyčkováním nebo vrstvením se do tvarovaných kovových plechů (16) vloží v odstupech od sebe topné prvky (18, 20, 22, 24) přizpůsobené tvaru tvarovaných kovových plechů (16) a potom se nosné těleso (13) vytvoří vinutím, smyčkováním nebo vrstvením.

   9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že při stáčení nosného tělesa (13) se společně s tvarovanými kovovými plechy (14, 16) navíjejí rovinné ohebné topné prvky.

   náhradní list

   10. Katalyzátor podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že nosné těleso je vytvořeno z hvězdicovitě stočených kovových plechů tvarovaných hvězdicovitou stáčecí technikou a do nosného tělesa je vložen předem vytvarovaný topný prvek (84), který má tvar přizpůsobený průtočné konstrukci nosného tělesa.

   11. Katalyzátor podle nároku 10, vyznačující se t í m , že topný prvek (84) má trojrozměrnou meandrovitou konstrukci.

   12. Katalyzátor podle nejméně jednoho z nároků 1 až 7, nebo 10 nebo 11, vyznačující se tím, že je opatřen skupinou topných prvků, které jsou rozmístěny po celém průřezu a/nebo v celé hloubce nosného tělesa.

   ING. JAN KUBA' patentový zástupce

   Obr.

   2Í.

   Δ

   -10 ,12

   -==j— 22 —13 17—- Z —j-^·- 26 28 -1 + ··-·---:?·.........--.··-3.::.......—···.....v..........v -- .......=_=;

   ~Ά

   58'

   ΤΤΓ-Τ-Τ·”»· '/ Z z* f Ϊ ’ >

   .......sm j j /'V ,_lj;j £