DE10235691A1

DE10235691A1 - Vorrichtung zum katalytischen Behandeln gasförmiger Medien

Info

Publication number: DE10235691A1
Application number: DE10235691A
Authority: DE
Inventors: Georg-Friedrich Dr. Lührs; Attila Behner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-08-01
Also published as: DE10235691B4; FR2843167B1; FR2843167A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum katalytischen Behandeln gasförmiger Medien, insbesondere von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Grundkörper, innerhalb dem wenigstens ein Strömungskanal (60) für das gasförmige Medium ausgebildet ist, wobei der wenigstens eine Strömungskanal (60) zumindest teilweise mit katalytisch wirksamem Material ausgestattet ist. DOLLAR A Es ist vorgesehen, dass sich der wenigstens eine Strömungskanal (60) in Bezug auf eine Längsachse (30) der Vorrichtung (10) zumindest teilweise radial erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum katalytischen Behandeln gasförmiger Medien, insbesondere von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine.

Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art sind bekannt. So ist beispielsweise in der DE 41 12 354 A1 ein Metallkatalysator beschrieben, der aus einer Vielzahl übereinander gestapelter und verbundener Lagen gewellter oder gewellter und glatter Metallbleche, Metallfolien oder dergleichen besteht. Durch die Anordnung dieser Vielzahl von Metallblechen beziehungsweise Metallfolien wird eine Vielzahl einzelner Strömungskanäle für das zu behandelnde Abgas ausgebildet. Diese Metallbleche beziehungsweise Metallfolien sind innerhalb eines Gehäuses angeordnet, wobei sich die Strömungskanäle axial zu einer Längsachse des Metallkatalysators erstrecken.

Es ist bekannt, dass für den Wirkungsgrad eines Katalysators die katalytisch wirksame Anströmfläche für das zu behandelnde gasförmige Medium entscheidend ist. Entsprechend der axialen Ausrichtung der Strömungskanäle bei den bekannten Katalysatoren muss hierfür ein entsprechend langer Bauraum zur Verfügung stehen. Insbesondere beim Einsatz in Kraftfahrzeugen ist nachteilig, dass ein derartiger Bauraum nur durch Kompromisslösungen hinsichtlich der Anordnung weiterer Komponenten des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die bei minimalem Bauraum eine möglichst große Anströmfläche für das katalytisch zu behandelnde gasförmige Medium zur Verfügung stellt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass sich der wenigstens eine Strömungskanal der Vorrichtung zur katalytischen Behandlung gasförmiger Medien in Bezug auf eine Längsachse der Vorrichtung zumindest teilweise radial erstreckt, wird vorteilhaft erreicht, dass der zur Verfügung stehende Bauraum in Hinblick auf eine möglichst maximale Anströmfläche für das gasförmige Medium optimal ausgenutzt werden kann. Die im Wesentlichen radiale Ausrichtung der Strömungskanäle führt dazu, dass der Flächenanteil der Anströmfläche pro Volumeneinheit der Katalysatorvorrichtung gegenüber einer axialen Ausrichtung der Strömungskanäle wesentlich erhöht werden kann. Hierdurch kann die Baulänge der Katalysatorvorrichtung bei gleich bleibender Anströmfläche erheblich reduziert werden, so dass insbesondere bei Einsatz in Kraftfahrzeugen nur noch dieser reduzierte Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss.

In bevorzugter Ausgestaltung der Endung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Metallkatalysator ist, wobei sie vorzugsweise eine Vielzahl von Strömungskanälen umfasst, die von beabstandet zueinander angeordneten, im Wesentlichen radial zur Längsachse des Katalysators ausgerichtete Scheiben gebildet sind. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass entsprechend der Anordnung und/oder der Anzahl der Scheiben die gewünschte Anströmfläche erhalten wird. Durch die Anordnung der Scheiben werden die Strömungskanäle quasi von radial zur Längsachse des Katalysators verlaufenden Ringräumen zwischen jeweils benachbarten Scheiben gebildet. Insofern steht über die Umfangsflächen der Scheiben eine entsprechend große Anströmfläche für das zu behandelnde gasförmige Medium zur Verfügung. Es wird deutlich, dass durch gegebenenfalls geringfügige Vergrößerung des Außenumfanges der Scheiben, die das katalytisch wirksame Material tragen beziehungsweise bilden, eine sehr viel größere Anströmfläche zur Verfügung gestellt werden kann, als dies durch eine Verlängerung der Baulänge des Katalysators erreichbar wäre.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mantelflächen der Scheiben im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet sind, so dass diese sich unter einem Winkel zur Längsachse des Katalysators erstrecken. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, dass eine Anströmung der Anströmflächen unter einer axialen und einer radialen Komponente erfolgt. Entsprechend der Wahl des Anstellwinkels der trichterförmigen Scheiben wird hiermit der Anströmwiderstand des Katalysators und somit der Volumendurchsatz einstellbar. Gleichzeitig führen die unter dem Anstellwinkel angeordneten trichterförmigen Scheiben zur Ausbildung einer vergrößerten Anströmfläche gegenüber exakt radial zur Längsachse angeordneten Scheiben. Somit lässt sich entsprechend dem zur Verfügung stehenden Bauraum sowohl in Längserstreckung als auch in der Bauraumhöhe eine Optimierung des Katalysators durch Auswahl der Anzahl der Scheiben und Festlegung des Anstellwinkels der Scheiben erzielen.

Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Scheiben jeweils eine innere Durchgangsöffnung aufweisen, so dass sich über die Länge des Metallkatalysators ein erster Sammelraum für das gasförmige Medium ausbildet, wobei der erste Sammelraum mit einem ersten Anschlussstutzen des Grundkörpers in Verbindung steht und ein Außendurchmesser der Scheiben kleiner ist als ein Durchmesser des Grundkörpers, so dass sich über die Länge des Metallkatalysators ein zweiter Sammelraum für das gasförmige Medium ausbildet, wobei der zweite Sammelraum mit einem zweiten Anschlussstutzen des Grundkörpers in Verbindung steht. Durch eine derartige Ausgestaltung wird erreicht, dass der Metallkatalysator in einfacher Weise in eine das gasförmige Medium führende Verbindung, beispielsweise in einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, eingebunden werden kann. Hierbei kann je nach Anschluss des Grundkörpers die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums radial von innen nach außen oder entgegengesetzt radial von außen nach innen gewählt werden. Die ersten beziehungsweise zweiten Sammelräume bilden gleichzeitig Verteilungsräume für das zu behandelnde beziehungsweise das behandelte gasförmige Medium, so dass eine im Wesentlichen gleichmäßige Durchströmung aller Strömungskanäle gewährleistet ist. Hierdurch ist der Wirkungsgrad des Metallkatalysators besonders hoch.

Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Scheiben sickenartige (noppenartige) Ausprägungen besitzen. Diese können vorzugsweise einerseits als Abstandshalter eingesetzt werden, so dass die benachbarten Scheiben einen definierten Abstand zur Ausbildung der Strömungskanäle aufweisen. Andererseits führen die sickenartigen Ausprägungen zu einer weiteren Vergrößerung der katalytisch wirksamen Anströmfläche, so dass die Effektivität des Katalysators weiter gesteigert ist beziehungsweise die Gesamtzahl der Anzahl der Scheiben reduziert werden kann, ohne dass die katalytisch wirksame Gesamtfläche vermindert ist. Ferner führen die sickenartigen Ausprägungen zu einer Verwirbelung des zu behandelnden gasförmigen Mediums, so dass eine besonders gute Anströmung der katalytisch wirksamen Flächen durch das gesamte Volumen des gasförmigen Mediums gegeben ist.

Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Strömungskanäle von einem schraubenlinienförmig gewickelten Band (Helix) gebildet sind, wobei jeweils ein Gang des gewickelten Bandes quasi eine Scheibe im Sinne des vorstehend Erläuterten bildet. Hierdurch wird in besonders einfacher Weise ein Metallkatalysator erhältlich, der durch Wickeln eines endlosen Bandes zur Ausbildung der die Strömungskanäle bildenden Ringräume führt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Längsschnitt durch einen Metallkatalysator;
2 einen Querschnitt durch einen Metallkatalysator;
3 eine Detailvergrößerung des Metallkatalysators und
4 eine schematische Perspektivansicht des Metallkatalysators.
1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt eine Vorrichtung 10 zum katalytischen Behandeln gasförmiger Medien, insbesondere von Abgasen einer Verbrennungskraftmaschine. Die Vorrichtung 10 wird nachfolgend als Metallkatalysator 12 bezeichnet. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Ausbildung des Metallkatalysators 12 auch auf andere Vorrichtungen 10, beispielsweise auf monolithische Katalysatoren oder dergleichen, übertragbar ist.
Der Metallkatalysator 12 umfasst ein Gehäuse 14, das von einem zylinderförmigen Gehäusemantel 16 und Endflanschen 18 beziehungsweise 20 gebildet ist. In den Endflansch 18 mündet ein erster Anschlussstutzen 22 und in den Endflansch 20 ein zweiter Anschlussstutzen 24. Anschlussstutzen 22 und 24 sowie Endflansch 18 und 20 und Gehäusemantel 16 sind miteinander kraftschlüssig verbunden, beispielsweise verschweißt oder dergleichen, so dass es zu der Ausbildung eines druckdichten Innenraumes 26 innerhalb des Gehäuses 14 kommt.
In dem Innenraum 26 sind lagenweise Scheiben 28 angeordnet, die parallel und beabstandet zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Anordnung wird noch detailliert anhand von 3 eingegangen.
Die Scheiben 28 verlaufen im Wesentlichen radial zu einer Längsachse 30 des Metallkatalysators 12. Die einzelnen Scheiben 28 sind hierbei in etwa trichterförmig ausgebildet, so dass Mantelflächen 32 der Scheiben 28 unter einem Winkel α zur Längsachse 30 verlaufen. Der Winkel α beträgt je nach Ausführungsform des Metallkatalysators 12 zwischen 1 und 90°, vorzugsweise zwischen 40 und 70°.
Die Scheiben 28 besitzen jeweils eine innere Durchgangsöffnung 34, so dass es durch die Packung der übereinander beziehungsweise nebeneinander angeordneten Scheiben 28 zur Ausbildung eines ersten Sammelraumes 36 kommt, der mit den ersten Anschlussstutzen 22 in Verbindung steht. Ein Außenumfang 38 der Scheiben 28 ist beabstandet zu einer Innenwandung 40 des Gehäusemantels 16. Hierdurch kommt es zur Ausbildung eines zweiten Sammelraumes 42 zwischen der Packung der Scheiben 28 und dem Gehäusemantel 16. Dieser zweite Sammelraum 42 steht mit dem zweiten Anschlussstutzen 24 in Verbindung.
Eine erste äußere Scheibe 28' der Packung der Scheiben 28 liegt dichtend an dem Endflansch 18 an während eine zweite äußere Scheibe 28'' dichtend an einer Blende 44 anliegt. Die Blende 44 besitzt über den Umfang verteilt mehrere Durchgangsöffnungen 46, so dass die Verbindung zwischen dem zweiten Sammelraum 42 und dem zweiten Anschlussstutzen 24 gewährleistet ist. Die Sammelräume 36 und 42 stehen somit nicht direkt in Verbindung, sondern zwischen diesen ist die Packung der Scheiben 28 angeordnet.
Die Scheiben 28 bestehen aus einem katalytisch wirksamen Material oder sind zumindest einseitig mit katalytisch wirksamem Material beschichtet.
Der in 1 dargestellte Metallkatalysator 12 zeigt folgende allgemeine Funktion: Über die Anschlussstutzen 22 und 24 ist der Metallkatalysator 12 in einer ein katalytisch zu behandelndes gasförmiges Medium führenden Leitung eingebunden. Der Metallkatalysator 12 ist beispielsweise in den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges integriert.
Das Abgas gelangt hierbei über den ersten Anschlussstutzen 22 in den ersten Sammelraum 36. Verdeutlicht ist dies durch den Pfeil 50. Innerhalb des Sammelraumes 36 ergibt sich aufgrund des in Richtung des Anschlussstutzens 24 durch die Blende 44 verschlossenen Sammelraumes 36 ein Staudruck, so dass das Abgas durch die Packung der Bleche 28 in den Sammelraum 42 gelangt. Zur Verdeutlichung sind hier die Pfeile 52 eingetragen. Hierbei wird die Packung der Scheiben 28 über den gesamten Umfang des Metallkatalysators 12 von dem Abgas durchströmt, so dass die gesamten Mantelflächen 32 der Scheiben 28 als katalytisch wirksame Anströmflächen zur Verfügung stehen. Durch das Anströmen der Mantelflächen 32 erfolgt in an sich bekannter Weise die katalytische Behandlung des Abgases. Das katalytisch behandelte Abgas tritt nach Passieren der Packung der Scheiben 28 in den zweiten Sammelraum 42 ein und strömt entsprechend dem Pfeil 54 durch die Durchgangsöffnung 46 der Blende 44 in Richtung des zweiten Anschlussstutzens 24. Dort tritt das katalytisch behandelte (entgiftete, konvertierte) Abgas entsprechend Pfeil 56 aus und wird entsprechend weiterer Komponenten des Abgasstranges geführt.
Anhand dieser allgemeinen Erläuterung wird deutlich, dass das Abgas im Wesentlichen radial durch den Metallkatalysator 12 geführt wird. Insbesondere während der katalytischen Behandlung des Abgases wird dieses radial zur Längsachse 30 geführt. Da die Scheiben 28 rotationssymmetrisch zur Längsachse 30 ausgebildet sind, ergibt sich eine relativ große Anströmfläche (Mantelfläche 32) für das zu behandelnde Abgas. Hierdurch kann eine gesamte axiale Baulänge des Metallkatalysators 12 auf die zu behandelnde Abgasmasse optimiert werden. Insbesondere kann die axiale Baulänge gegenüber bekannten Metallkatalysatoren, bei denen das Abgas axial während der katalytischen Behandlung durch den Metallkatalysator 12 strömt, wesentlich verringert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Strömungsrichtung des Abgases auch entgegengesetzt sein, das heißt, das Abgas strömt über den zweiten Anschlussstutzen 24 in den Metallkatalysator 12 und gelangt dann von dem zweiten Sammelraum 42 über die Packung der Scheiben 28 in den ersten Sammelraum 36, um behandelt über den ersten Anschlussstutzen 22 den Metallkatalysator 12 zu verlassen.
In 3 ist ausschnittsweise eine Detailvergrößerung der beabstandeten Anordnung der Scheiben 28 dargestellt. Hier wird deutlich, dass zwischen benachbarten Scheiben 28 jeweils ein Zwischenraum 60 verbleibt. Durch die kreisförmige Anordnung der Scheiben 28, wobei sich die Mantelflächen 32 der Scheiben 28 jeweils zwischen der Innenwand – die die Durchgangsöffnung 34 bildet – und dem Außenumfang 38 erstrecken, werden die Zwischenräume 60 von Ringräumen gebildet.
Wie die Schnittdarstellung in 3 verdeutlicht, sind gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei unterschiedliche Arten von Scheiben 28 vorgesehen, die alternierend angeordnet sind. Hierbei bildet jede zweite Scheibe 28 noppenartige beziehungsweise sickenartige Ausprägungen 62 aus, an denen jeweils die benachbarte Scheibe 28 anliegt. Diese Ausprägungen 62 bilden somit Abstandshalter zwischen benachbarten Scheiben 28 und bestimmen somit die Spaltweite w der Zwischenräume 60. Ferner führen die noppenartigen Ausprägungen 62 dazu, dass das in Strömungsrichtung 52 durch die Zwischenräume 60 strömende Abgas verwirbelt wird, so dass sichergestellt ist, dass jede Volumeneinheit des Abgases in Kontakt mit den katalytisch aktiven Mantelflächen 32 beziehungsweise 32' gelangt. Um die Verwirbelung des Abgases zu verbessern, können die Scheiben 28 weitere, hier kleinere noppenartige beziehungsweise sickenartige Ausprägungen 64 aufweisen. Diese sind vorzugsweise so angeordnet, dass sich bei benachbarten Scheiben 28 zwei noppenartige Ausprägungen 64 gegenüberstehen, so dass es zu einer Einengung des Zwischenraumes 60 kommt. Hierdurch wird die Verwirbelung des Abgases innerhalb der Zwischenräume 60 weiter verbessert.
2 zeigt einen Querschnitt durch einen Metallkatalysator 12 im Bereich einer Scheibe 28. Gleiche Teile wie in den vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen und nicht nochmals erläutert. Anhand der Schnittdarstellung wird insbesondere deutlich, dass die Scheiben 28 an ihrem Außenumfang 38 – über den Umfang verteilt und beabstandet zueinander – Abstützabschnitte 66 aufweisen. Über diesen Abstützabschnitt 66 erfolgt eine Positionierung der Scheiben 28 innerhalb des Gehäuses 14, in dem sich die Abstützabschnitte 66 an der Innenwandung 40 des Gehäusemantels 16 abstützen. Die Anzahl der Abstützabschnitte 66 kann variieren. Hierzu sind beispielsweise wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei oder wie im gezeigten Beispiel acht Abstützabschnitte 66 vorgesehen. Zwischen den Abstützabschnitten 66 erstreckt sich der zweite Sammelraum 42, in den das behandelte Abgas austritt. In der Schnittdarstellung wird weiterhin deutlich, dass die Ausprägungen 62 sich auf gedachten Umfangslinien 68 der Scheiben 28 befinden. In 2 erfolgt nur eine ausschnittsweise Darstellung zur Verdeutlichung. Die Ausprägungen 62 auf benachbarten gedachten Umfangslinien 68 können hierbei auf gedachten Radialen zur Längsachse 30 angeordnet sein. So ist auch möglich, die Ausprägung 62 auf Lücke anzuordnen, so dass sich für von dem Sammelraum 36 in den Sammelraum 42 strömendes Abgas ein labyrinthartiger Strömungsweg ergibt. Hierdurch ist eine besonders gute Verwirbelung und somit Kontaktierung mit den katalytisch aktiven Mantelflächen 32 beziehungsweise 32' möglich.
Nach einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsvariante kann auf die Anordnung der Abstützabschnitte 66 verzichtet werden, nämlich dann, wenn sich die Scheiben 28 mit ihren Durchgangsöffnungen 34 auf einem Stützelement abstützen, das sich vom Anschlussstutzen ²2 in den Sammelraum 36 hinein erstreckt. Dies können beispielsweise fingerartige Verlängerungen, beispielsweise drei über den Umfang der Durchgangsöffnung 34 verteilt angeordnete Finger, sein. Denkbar ist auch, den Anschlussstutzen 22 insgesamt zu verlängern, wobei dann die Wandung des Anschlussstutzens 22 im Bereich des Sammelraumes 36 entsprechend perforiert ist, so dass das Abgas in die Zwischenräum_e 60 hindurchtreten kann.
4 verdeutlicht nochmals in einer schematischen Perspektivansicht des Metallkatalysators 12 den Strömungsweg des zu behandelnden gasförmigen Mediums, hier des Abgases. Hierbei sind verschiedene Strömungslinien eingetragen, wobei anhand einer Strömungslinie die Strömungsrichtung des Abgases verdeutlicht ist. Hier sind die Pfeile – wie in 1 erläutert – eingezeichnet. Es wird deutlich, dass das Abgas zunächst axial in den Metallkatalysator 12, also in den Sammelraum 36 eintritt. Von dort erfolgt eine radiale Strömung entsprechend Pfeil 52 durch das Paket der Scheiben 28, um dann als gereinigtes (konvertiertes) Abgas entsprechend Pfeil 54 den Metallkatalysator 12 am Anschlussstutzen 24 gemäß Pfeil 56 zu verlassen. Es wird ohne weiteres deutlich, dass insbesondere während der katalytischen Behandlung des Abgases die Strömungsrichtung im Wesentlichen radial zur Längsachse 30 des Metallkatalysators 12 erfolgt.
Gemäß dem anhand von 1 erläuterten Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 14 aus den Einzelteilen, nämlich dem Gehäusemantel 16, den Endflanschen 18 und 20 sowie den Anschlussstutzen 22 und 24. Es ist auch möglich, das Gehäuse 14 einteilig auszubilden. Hierdurch kann auf zusätzliche Fügeverfahren, beispielsweise Schweißen, zum gasdichten Verbinden der Einzelteile verzichtet werden.
Das vorhergehende Ausführungsbeispiel bezog sich darauf, dass einzelne Scheiben 28 parallel und beabstandet zueinander angeordnet sind. Es ist auch möglich, ein Metallband, das die Ausprägungen 62 gegebenenfalls auch die Ausprägungen 64 aufweist, schraubenlinienförmig zu wickeln, so dass eine Schnecke (Helix) entsteht, deren Schneckengang dann die Zwischenräume 60 bilden.
Nach einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, den Metallkatalysator 12 so auszubilden, dass die Längsachse 30 einer Geraden, sondern einer Kurvenlinie folgt. Demnach würde der Metallkatalysator 12 selber eine Krümmung aufweisen. Hierdurch wird eine variable Anpassung an vorgegebene Bauräume, beispielsweise im Kraftfahrzeug, möglich. Im Falle einer gekrümmten Bauweise würden sich die Scheiben 28 beziehungsweise die Helix entsprechend dem Krümmungsradius entsprechend angepasst gestalten.

10: Vorrichtung
12: Metallkatalysator
14: Gehäuse
16: Gehäusemantel
18: Endflansch
20: Endflansch
22: erster Anschlussstutzen
24: zweiter Anschlussstutzen
26: Innenraum
28: Scheibe
28': erste äußere Scheibe
28'': zweite äußere Scheibe
30: Längsachse
32,32': Mantelfläche
34: Durchgangsöffnung
36: erster Sammelraum
38: Außenumfang
40: Innenwandung
42: zweiter Sammelraum
44: Blende
46: Durchgangsöffnung
50: Pfeil
52: Pfeil
54: Pfeil
56: Pfeil
60: Strömungskanal
62: Ausprägung
64: Ausprägung
66: Abstützabschnitt
68: Umfangslinie
72: Aussparung
α: Winkel
w: Spaltweite

Claims

Vorrichtung (10) zum katalytischen Behandeln gasförmiger Medien, insbesondere von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, mit einem Grundkörper, innerhalb dem wenigstens ein Strömungskanal (60) für das gasförmige Medium ausgebildet ist, wobei der wenigstens eine Strömungskanal (60) zumindest teilweise mit katalytisch wirksamem Material ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine Strömungskanal (60) in Bezug auf eine Längsachse (30) der Vorrichtung (10) zumindest teilweise radial erstreckt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) ein Metallkatalysator (12) ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkatalysator (12) eine Vielzahl von Strömungskanälen (60) aufweist, die von beabstandet zueinander angeordneten, im Wesentlichen radial zur Längsachse (30) ausgerichteten Scheiben (28) gebildet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) parallel zueinander ausgerichtet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mantelflächen (32) der Scheiben (28) im Wesentlichen trichterförmig ausgebildet sind, so dass sich diese unter einem Winkel (α) zur Längsachse (30) erstrecken.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) jeweils eine innere Durchgangsöffnung (34) aufweisen, so dass sie über die Länge des Metallkatalysators (12) einen ersten Sammelraum (36) für das gasförmige Medium ausbilden, wobei der erste Sammelraum (36) mit einem ersten Anschlussstutzen (22) des Gehäuses (14) in Verbindung steht.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (38) der Scheiben (28) kleiner ist als ein Durchmesser des Gehäuses (14), so dass sich über die Länge des Metallkatalysators (12) ein zweiter Sammelraum (42) für das gasförmige Medium ausbildet, wobei der zweite Sammelraum (42) mit einem zweiten Anschlussstutzen (24) des Gehäuses (14) in Verbindung steht.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) über Abstandshalter einen definierten Abstand (w) zueinander besitzen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter von noppenartigen Aussparungen (72) der Scheiben (28) gebildet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) wenigstens einseitig mit dem katalytisch wirksamen Material beschichtet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) aus dem katalytisch wirksamen Material bestehen.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausprägungen (62) auf gedachten Kreislinien (68) um die Längsachse (30) des Metallkatalysators (12) angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (28) an ihrem Außenumfang (38) wenigstens zwei, vorzugsweise wenigstens drei Abschnitte (66) ausbilden, über die eine Positionierung der Scheiben (28) innerhalb des Gehäuses (14) erfolgt.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Strömungskanäle (16) die Strömung beeinflussende Mittel angeordnet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel von Ausprägungen (64) der Scheiben (28) gebildet sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Scheiben (28) auf einem Tragelement abstützen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement von wenigstens einer Verlängerung des ersten Anschlussstutzens (22) gebildet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (60) von einem schraubenlinienförmig gewickelten Band (Helix) gebildet sind, wobei jeweils ein Gang des Bandes eine Scheibe (28) bildet.