DE102022108564A1

DE102022108564A1 - Katalysatorvorrichtung

Info

Publication number: DE102022108564A1
Application number: DE102022108564.3A
Authority: DE
Inventors: Takahiro Sadamitsu; Yoshiyuki Kasai; Yuko Kozaki
Original assignee: NGK Insulators Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: NGK Insulators Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-04-13
Filing date: 2022-04-08
Publication date: 2022-10-13
Also published as: JP7464563B2; CN115199385A; US11964254B2; US20220323938A1; JP2022162721A

Abstract

Eine Katalysatorvorrichtung umfasst eine Mittelachse und einen Katalysatorträger. Der Katalysatorträger umfasst einen Spalt, der orthogonal zur Mittelachse angeordnet ist. Der Spalt ist so angeordnet, dass er symmetrisch bezüglich einer beliebigen Ebene, welche die Mittelachse umfasst, ist.

Description

HINTERGRUND
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Katalysatorvorrichtung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Katalysatorvorrichtung ist zum Beispiel in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors angeordnet und enthält einen Katalysatorträger, welcher einen Katalysator trägt. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 2003-311159 eine einen Katalysatorträger enthaltende Katalysatorvorrichtung. Der Katalysatorträger hat einen sich über Zellen erstreckenden Spalt. Der Spalt verringert die auf den Katalysatorträger wirkende thermische Spannung.
Der Spalt ist nicht symmetrisch bezüglich einer beliebigen Ebene angeordnet, die eine Mittelachse des Katalysatorträgers einschließt. In einem Abschnitt des Katalysatorträgers, in welchem der Spalt vorgesehen ist, verringert der Spalt daher die thermische Spannung ungleichmäßig in der radialen Richtung des Katalysatorträgers. Eine solche ungleichmäßige Verteilung der thermischen Spannung kann den Katalysatorträger beschädigen.
ZUSAMMENFAS SUNG
Diese Zusammenfassung dient dazu, eine Auswahl von Konzepten in vereinfachter Form vorzustellen, die weiter unten in der Detaillierten Beschreibung beschrieben werden. Diese Zusammenfassung soll nicht dazu dienen, Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, noch soll sie als Hilfe bei der Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands dienen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine Katalysatorvorrichtung mit einem Katalysatorträger, der eine Mittelachse umfasst, vorgesehen. Der Katalysatorträger weist einen Spalt auf, der orthogonal zur Mittelachse angeordnet ist. Der Spalt ist so angeordnet, dass er symmetrisch bezüglich einer beliebigen Ebene, die die Mittelachse umfasst, ist.
Andere Merkmale und Aspekte werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht einer Katalysatorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Katalysatorvorrichtung.
3 ist eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Katalysatorträgers.
4 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 von 3, die den Katalysatorträger zeigt.
5A bis 5C sind Diagramme, die den Betrieb der in 1 dargestellten Katalysatorvorrichtung zeigen.
6 ist eine Seitenansicht einer Katalysatorvorrichtung gemäß einer Modifikation.
7 ist eine Seitenansicht einer Katalysatorvorrichtung gemäß einer anderen Modifikation.

In den Zeichnungen und in der detaillierten Beschreibung beziehen sich durchweg dieselben Bezugszeichen auf dieselben Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, die Proportionen und die Darstellung der Elemente in den Zeichnungen können aus Gründen der Klarheit, der Illustration und der Nützlichkeit übertrieben sein.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Diese Beschreibung sieht ein umfassendes Verständnis der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme vor. Modifikationen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme sind für einen Fachmann ersichtlich. Abfolgen von Vorgängen sind beispielhaft und können von einem Fachmann in ersichtlicher Weise geändert werden, mit Ausnahme von Vorgängen, die in einer bestimmten Reihenfolge ablaufen müssen. Beschreibungen von Funktionen und Ausgestaltungen, die dem Fachmann bekannt sind, können weggelassen werden.
Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen haben und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Die beschriebenen Beispiele sind jedoch ausführlich und vollständig und vermitteln einem Fachmann den vollen Umfang der Offenbarung.
In dieser Beschreibung ist „mindestens eines von A und B“ so zu verstehen, dass es „nur A, nur B oder sowohl A als auch B“ bedeutet.
Eine Katalysatorvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 5C beschrieben. Die Katalysatorvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist eine elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung, die in einem Abgaskanal eines Verbrennungsmotors installiert ist, der beispielsweise an einem Fahrzeug montiert ist, um das Abgas des Verbrennungsmotors zu reinigen.
<Aufbau der Katalysatorvorrichtung>
Der Aufbau der Katalysatorvorrichtung 10 wird nun unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Die Katalysatorvorrichtung 10 umfasst einen zylindrischen Katalysatorträger 11. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der eine zentrale Achse bzw. Mittelachse O der zylindrischen Form des Katalysatorträgers 11 liegt, als axiale Richtung A des Katalysatorträgers 11 bezeichnet.
Der Katalysatorträger 11 hat eine monolithische Struktur mit einer großen Anzahl von Zellenlöchern, die sich in der axialen Richtung A durch den Katalysatorträger 11 erstrecken. Der Katalysatorträger 11 ist ein Sinterkörper, der beispielsweise eine Verbindung aus Silizium und Siliziumkarbid als einen Hauptbestandteil enthält. Der Katalysatorträger 11 ist auch ein Leiter. Die Innenwände der Zellenlöcher des Katalysatorträgers 11 tragen Metallkatalysatoren aus beispielsweise Platin, Palladium oder Rhodium. In der folgenden Beschreibung wird das linke Ende des Katalysatorträgers 11, wie in 2 zu sehen, als Frontende bzw. vorderes Ende des Katalysatorträgers 11 bezeichnet. Ebenso wird das rechte Ende des Katalysatorträgers 11, wie in 2 zu sehen, als Heckende bzw. hinteres Ende des Katalysatorträgers 11 bezeichnet.
Der Katalysatorträger 11 umfasst zwei Elektrodenabschnitte 12 an einer Seitenfläche. Die Elektrodenabschnitte 12 befinden sich an Abschnitten der Seitenfläche des Katalysatorträgers 11, die sich auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelachse O befinden.
Jeder der Elektrodenabschnitte 12 umfasst eine erste Basisschicht 13, eine zweite Basisschicht 14, eine Metallelektrodenplatte 15 und Befestigungsschichten 16.
Die erste Basisschicht 13 ist so ausgebildet, dass sie die Seitenfläche des Katalysatorträgers 11 berührt, und besteht aus leitfähiger Keramik.
Die zweite Basisschicht 14 ist auf der Oberfläche der ersten Basisschicht 13 ausgebildet. Die zweite Basisschicht 14 enthält eine Metallmatrix und in der Metallmatrix dispergierte Mineraloxidpartikel. Als Metallmatrix wird zum Beispiel eine NiCr-Legierung oder eine MCrAlY-Legierung verwendet. Der Buchstabe M steht für mindestens eines der Elemente Fe, Co und Ni. Die Mineraloxidpartikel enthalten als Hauptbestandteil Oxide wie Siliziumdioxid oder Aluminiumoxid. Die Mineraloxidpartikel umfassen zudem Bentonit oder Glimmer.
Die Metallelektrodenplatte 15 ist eine kammförmige Platte aus einem leitfähigen Metall wie einer Fe-Cr-Legierung. Die Metallelektrodenplatte 15 ist durch die Befestigungsschichten 16, die aus dem gleichen Material wie die zweite Basisschicht 14 bestehen, an der Oberfläche der zweiten Basisschicht 14 befestigt.
Die Katalysatorvorrichtung 10 ist in der Lage, den Katalysatorträger 11 elektrisch zu erwärmen bzw. beheizen. Das heißt, in Bezug auf 1, wenn eine Spannung zwischen den beiden Elektrodenabschnitten 12 angelegt wird, um den Katalysatorträger 11 zu energetisieren bzw. aktivieren, heizt die durch die Aktivierung erzeugte Wärme den Katalysatorträger 11. Wenn die Katalysatorvorrichtung 10 in einem Verbrennungsmotor installiert ist, fördert ein solches elektrisches Beheizen des Katalysatorträgers 11 eine katalytische Aktivität.
Die Katalysatorvorrichtung 10 ist in dem Abgaskanal des Verbrennungsmotors eingebaut, wobei sie in einem Gehäuse 20 eingesetzt ist.
Wenn der Katalysatorträger 11 durch elektrisches Beheizen oder durch die Wärme des Abgases auf eine relativ hohe Temperatur erhitzt wird, kommt es zu thermischen Belastungen bzw. Spannungen im Katalysatorträger 11. Wenn eine solche thermische Spannung zu groß ist, können Risse im Katalysatorträger 11 entstehen. Die Katalysatorvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält einen im Katalysatorträger 11 ausgebildeten Spalt 50, um eine solche thermische Spannung zu verringern.
<Spalt>
Wie in 2 und 3 dargestellt, ist der Spalt 50 in einem mittleren Abschnitt in der axialen Richtung A des Katalysatorträgers 11 vorgesehen. Der Spalt 50 ist so ausgebildet, dass er sich in einer Richtung orthogonal zur Mittelachse O erstreckt.
4 zeigt einen Querschnitt in der radialen Richtung eines Abschnitts des Katalysatorträgers 11, in dem der Spalt 50 ausgebildet ist. Wie in 4 dargestellt, ist der Spalt 50 symmetrisch bezüglich einer beliebigen Ebene Pv vorgesehen, die die Mittelachse O umfasst. Eine Länge D des Spaltes 50 in der radialen Richtung des Katalysatorträgers 11 ist kürzer als eine Länge R des Katalysatorträgers 11 in der radialen Richtung. Das heißt, der Spalt 50 hat eine ringförmige Form mit einem Mittelpunkt, der im Querschnitt in der radialen Richtung des Katalysatorträgers 11 mit der Mittelachse O zusammenfällt. Der Katalysatorträger 11 umfasst einen säulenförmigen Verbindungsabschnitt 11f in einem zentralen Abschnitt des Querschnitts. Der Verbindungsabschnitt 11f hat einen Mittelpunkt, der mit der Mittelachse O zusammenfällt. Ein Radius r des Verbindungsabschnitts 11f ist gleich der Differenz zwischen der Länge D und der Länge R. Der Spalt 50 erstreckt sich über 360 Grad um die Mittelachse O in einer Ebene orthogonal zur Mittelachse O. Der Spalt 50 öffnet sich über 360 Grad in der Seitenfläche, d. h. der äußeren Umfangsfläche, des Katalysatorträgers 11.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Katalysatorträger 11 ein erstes Segment 11a und ein zweites Segment 11b, die auf gegenüberliegenden Seiten in der axialen Richtung A des Spaltes 50 angeordnet sind. Das erste Segment 11a und das zweite Segment 11b, die einander benachbart sind, sind durch den Verbindungsabschnitt 11f miteinander verbunden.
Eine Querschnittsfläche S des Verbindungsabschnitts 11f in der radialen Richtung des Katalysatorträgers 11 (Fläche des schraffierten Abschnitts des Verbindungsabschnitts 11f in 4) ist auf folgende Weise eingestellt. Die Last, die auf die Katalysatorvorrichtung 10 in der axialen Richtung A der Katalysatorvorrichtung 10 ausgeübt wird, wenn die Katalysatorvorrichtung 10 in dem Gehäuse 20 eingesetzt ist, wird als Einschublast bezeichnet. Die Querschnittsfläche S des Verbindungsabschnitts 11f ist so eingestellt, dass der Wert, der sich aus der Multiplikation der Widerstandslast pro Flächeneinheit des Katalysatorträgers 11 mit der Querschnittsfläche S ergibt, größer ist als die Einschublast.
<Betrieb und Vorteile der Ausführungsform>
Der Betrieb und die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden nun beschrieben.

(1) Der Spalt 50 ist symmetrisch bezüglich der beliebigen Ebene Pv, welche die Mittelachse O des Katalysatorträgers 11 umfasst, vorgesehen. Somit wird in dem Abschnitt, in dem der Spalt 50 vorgesehen ist, verhindert, dass der Grad der Verringerung der thermischen Spannung durch den Spalt 50 in der radialen Richtung des Katalysatorträgers 11 ungleichmäßig ist. Der Katalysatorträger 11 wird somit nicht durch eine ungleichmäßige Verteilung der Wärmespannung beschädigt.
(2) Wenn der Katalysatorträger 11 einen Temperaturgradienten in der axialen Richtung A aufweist, variiert der Betrag der thermischen Verformung des Katalysatorträgers 11 entsprechend dem Temperaturgradienten. Dementsprechend werden Spannungen aufgrund solcher Schwankungen im Ausmaß der thermischen Verformung des Katalysatorträgers 11 verursacht. Da die durch solche Schwankungen im Ausmaß der thermischen Verformung verursachte Spannung durch den Spalt 50 blockiert wird, wird die im Katalysatorträger 11 verursachte Spannung verringert.

5A bis 5C zeigen Betriebsvorteile eines Beispiels, bei dem sich der Verbrennungsmotor in einem Abbrems- bzw. Verzögerungszustand befindet. 5A zeigt einen Temperaturgradienten in der axialen Richtung des Katalysatorträgers 11 in einem Verzögerungszustand. 5B zeigt die Form eines Katalysatorträgers 111 gemäß einem Vergleichsbeispiel für die vorliegende Ausführungsform. Der Katalysatorträger 111 weist keinen Spalt 50 auf. In 5B ist auch die Spannung im Katalysatorträger 111 dargestellt. 5C zeigt die Form des Katalysatorträgers 11 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 5C zeigt auch die Spannung im Katalysatorträger 11. In 5B und 5C sind die Formen der Katalysatorträger bei Raumtemperatur durch die durchgezogenen Linien und die Formen der Katalysatorträger während der Verzögerung durch die langgestricheltendoppeltgestrichelten Linien dargestellt.
Bei der Verzögerung strömt wie in 5A gezeigt Abgas niedriger Temperatur in den Katalysatorträger 11, so dass die Temperatur im Katalysatorträger 11 am vorderen Ende niedriger ist als am hinteren Ende. Daher kontrahieren wie in 5B und 5C dargestellt bei der Verzögerung die vorderen Enden der Katalysatorträger 111, 11, während sich die hinteren Enden ausdehnen.
In dem Katalysatorträger 111, der keinen Spalt 50 aufweist, werden wie in 5B gezeigt durch die Kontraktion des vorderen Endes und die Ausdehnung des hinteren Endes Zugspannungen H verursacht. Da die Zugspannungen H die Kontraktion am vorderen Ende behindern, wird die auf das vordere Ende wirkende Spannung erhöht.
Im Gegensatz dazu werden, wie in 5C gezeigt, bei dem Katalysatorträger 11 der vorliegenden Ausführungsform, der den Spalt 50 enthält, die durch die Kontraktion am vorderen Ende und die Ausdehnung am hinteren Ende verursachten Zugspannungen H durch den Spalt 50 blockiert. Die Zugspannungen H behindern somit nicht die Kontraktion am vorderen Ende. Daher verringert der Katalysatorträger 11 der vorliegenden Ausführungsform im Vergleich zum Vergleichsbeispiel die auf das vordere Ende des Katalysatorträgers 11 wirkende Spannung, so dass die im Katalysatorträger 11 verursachte Spannung verringert wird.

(3) Die Querschnittsfläche S ist so eingestellt, dass der Wert, der sich aus der Multiplikation der Widerstandslast pro Flächeneinheit des Katalysatorträgers 11 mit der Querschnittsfläche S des Verbindungsabschnitts 11f ergibt, größer ist als die Einschublast. Diese Konfiguration verhindert zuverlässig eine Beschädigung der Katalysatorvorrichtung 10, wenn die Katalysatorvorrichtung 10 in dem Gehäuse 20 eingesetzt ist.
(4) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Katalysatorvorrichtung 10 die Elektrodenabschnitte 12, die den Katalysatorträger 11 beheizen, und wird daher als eine elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung bezeichnet. Der Katalysatorträger 11 umfasst einen Leiter. Im Allgemeinen haben Leiter einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten und sind anfälliger für thermische Spannungen als Isolatoren. In dieser Hinsicht hat die elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Konfiguration. Dementsprechend verhindert die elektrisch beheizte Katalysatorvorrichtung 10, die für thermische Spannungen anfällig ist, dass der Katalysatorträger 11 durch thermische Spannungen beschädigt wird.

Die vorliegende Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden. Die vorliegende Ausführungsform und die folgenden Modifikationen können miteinander kombiniert werden, solange die kombinierten Modifikationen technisch miteinander vereinbar bleiben.
6 zeigt eine Modifikation, bei der die Seitenfläche des ersten Segments 11a und die Seitenfläche des zweiten Segments 11b durch die Elektrodenabschnitte 12 miteinander verbunden sind. In diesem Fall verbinden die Elektrodenabschnitte 12 das erste Segment 11a und das zweite Segment 11b miteinander. In diesem Fall kann der Verbindungsabschnitt 11f weggelassen werden.
Wie in 7 dargestellt, können mehrere Spalte 50 so vorgesehen sein, dass sie in der axialen Richtung A des Katalysatorträgers 11 angeordnet sind.
In diesem Fall teilen die Spalte 50 den Katalysatorträger 11 in Segmente 11a, 11b, 11c, deren Länge in der axialen Richtung A kürzer ist als in einem Fall, in dem kein oder ein Spalt 50 vorgesehen ist. Somit ist der Temperaturunterschied aufgrund eines Temperaturgradienten in der axialen Richtung A in jedem Segment geringer als in einem Fall, in dem kein oder ein Spalt 50 vorgesehen ist. Dadurch wird die im Katalysatorträger 11 verursachte thermische Spannung weiter verringert.
Wie in 7 gezeigt, wird eine Ebene, die orthogonal zur Mittelachse O verläuft und den Katalysatorträger 11 in der axialen Richtung A in zwei gleiche Teile teilt, als Mittelebene P2 des Katalysatorträgers 11 bezeichnet. Die Spalte 50 können an Positionen angeordnet sein, die symmetrisch zur Mittelebene P2 sind. Diese Modifikation hat die folgenden betrieblichen Vorteile.
Das heißt, wenn der Verbrennungsmotor abbremst bzw. verzögert, strömt Abgas mit einer relativ niedrigen Temperatur in den Katalysatorträger 11, so dass die Temperatur im Katalysatorträger 11 am vorderen Ende niedriger ist als am hinteren Ende. Im Gegensatz dazu strömt beim Schneller werden bzw. Beschleunigen des Verbrennungsmotors Abgas mit einer relativ hohen Temperatur in den Katalysatorträger 11, so dass die Temperatur im Katalysatorträger 11 am vorderen Ende höher ist als am hinteren Ende. Auf diese Weise kann der Temperaturgradient des Katalysatorträgers 11 je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors umgedreht werden. Wenn die Spalte 50 an Positionen symmetrisch bezüglich der Mittelebene P2 angeordnet sind, wird die im Katalysatorträger 11 verursachte Spannung selbst dann zuverlässig verringert, wenn der Temperaturgradient des Katalysatorträgers 11 umgedreht ist.
In der in 7 gezeigten Modifikation können die Verbindungsabschnitte 11f weggelassen werden, wenn die Segmente des Katalysatorträgers 11 durch die Elektrodenabschnitte 12 miteinander verbunden sind.
Die Form des Spaltes 50 kann geändert werden, solange sich der Spalt 50 in einer Richtung orthogonal zur Mittelachse O des Katalysatorträgers 11 erstreckt und symmetrisch bezüglich der beliebigen Ebene Pv ist, welche die Mittelachse O umfasst.
Es ist möglich, die Anordnung und die Strukturen der Elektrodenabschnitte 12 im Katalysatorträger 11 zu verändern.
An den obigen Beispielen können verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden, ohne von der Absicht und dem Umfang der Ansprüche und ihrer Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen nur der Beschreibung und nicht der Einschränkung. Beschreibungen von Merkmalen in den einzelnen Beispielen sind als auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen anwendbar zu betrachten. Geeignete Ergebnisse können erzielt werden, wenn Abläufe in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden und/oder wenn Komponenten in einem beschriebenen System, einer Architektur, einem Gerät oder einer Schaltung anders kombiniert und/oder durch andere Komponenten oder deren Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Umfang der Offenbarung wird nicht durch die detaillierte Beschreibung, sondern durch die Ansprüche und ihre Äquivalente definiert. Alle Variationen innerhalb des Anwendungsbereichs der Ansprüche und ihrer Äquivalente sind in der Offenbarung enthalten.

Claims

Katalysatorvorrichtung (10) mit einem Katalysatorträger (11), der eine Mittelachse (O) umfasst, wobei der Katalysatorträger (11) einen Spalt (50) aufweist, der orthogonal zur Mittelachse (O) angeordnet ist, der Spalt (50) so angeordnet ist, dass er symmetrisch bezüglich einer beliebigen Ebene (Pv) ist, die die Mittelachse (O) umfasst.
Katalysatorvorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der Spalt (50) Spalte (50) umfasst, die so vorgesehen sind, dass sie in einer Richtung (A) angeordnet sind, in welcher sich die Mittelachse (O) erstreckt.
Katalysatorvorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei eine Ebene, die orthogonal zur Mittelachse (O) ist und den Katalysatorträger (11) in der Richtung (A), in welcher sich die Mittelachse (O) erstreckt, in zwei gleiche Teile teilt, eine Mittelebene (P2) des Katalysatorträgers (11) ist, und die Spalte (50) an Positionen angeordnet sind, die symmetrisch bezüglich der Mittelebene (P2) sind.
Katalysatorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Länge (D) des Spaltes (50) in einer radialen Richtung des Katalysatorträgers (11) kürzer ist als eine Länge (R) des Katalysatorträgers (11) in der radialen Richtung.
Die Katalysatorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Katalysatorträger (11) umfasst: Segmente (11a, 11b, 11c), die auf gegenüberliegenden Seiten in einer Richtung (A), in der sich die Mittelachse (O) erstreckt, angeordnet sind; und einen Verbindungsabschnitt (11f), der die einander benachbarten Segmente (11a, 11b, 11c) miteinander verbindet, eine auf die Katalysatorvorrichtung (10) in einer Richtung (A), in der sich eine Mittelachse (O) der Katalysatorvorrichtung (10) erstreckt, aufgebrachte Last, wenn die Katalysatorvorrichtung (10) in ein Gehäuse (20) eingesetzt ist, eine Einschublast ist, und eine Querschnittsfläche (S) des Verbindungsabschnitts (11f) in einer radialen Richtung des Katalysatorträgers (11) so eingestellt ist, dass ein durch Multiplizieren einer Widerstandslast pro Flächeneinheit des Katalysatorträgers (11) mit der Querschnittsfläche (S) erhaltener Wert, größer ist als die Einschublast.
Katalysatorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Katalysatorträger (11) ein Leiter ist, und die Katalysatorvorrichtung (10) ferner zwei Elektrodenabschnitte (12) umfasst, die an einer Seitenfläche des Katalysatorträgers (11) vorgesehen sind, wobei die Elektrodenabschnitte (12) so konfiguriert sind, dass sie den Katalysatorträger (11) beheizen.
Katalysatorvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei sich der Spalt (50) über 360 Grad um die Mittelachse (O) in einer Ebene orthogonal zur Mittelachse (O) erstreckt.