DE7035032U

DE7035032U - Konverterbehaelter fuer die katalytische behandlung von motorabgasen.

Info

Publication number: DE7035032U
Application number: DE7035032U
Authority: DE
Original assignee: Universal Oil Products Co
Current assignee: Universal Oil Products Co
Priority date: 1969-09-22
Filing date: 1970-09-22
Publication date: 1971-07-08
Also published as: FR2062953A1; AU2005970A; FR2062953B1; ES383765A1; DE2046550A1; US3600142A; GB1313378A

Description

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Universal Oil Products Company, 30 Algonquin Road, Des Piaines, Illinois Katalytisch arbeitende Konverteranlage und deren Anwendung

Die Erfindung betrifft eine verbesserte katalytisch arbeitende Konverter an lege zur katalytischen Oxydation und Umwandlung von Auspuffgasen, insbesondere einen Konverter, dessen zylindersegmentartige Katalysatorkammer gleitend im Außengehäuse aufgehängt ist, so daß Zerstörungen durch Ausdehnungen infolge von Temperaturdifferenzen innerhalb des Konverters vermieden werden.

Die Entfernung oder Umwandlung von schädlichen Stoffen in den Fahrzeugabgasen ist als wünschenswert erkannt worden. Die unvermeidbare unvollständige Verbrennung des Kraftstoffes in Befeinmotoren rührt daher, daß bei der Verbrennung große Mengen an unverbrannten Kohlenwasserstoffen entstehen, die dann unerwünschterweise durch den Auspuff in die Atmosphäre entweichen. Solche Produkte tragen dann entscheidend zur Luftverschmutzung bei.

Bei der katalytischen Verbrennung werden die heißen Gase aus der Motorabgasleitung durch einen Katalysator geschickt, so daß eine mehr oder weniger vollständige Oxydation der Kohlenmonoxyde und der unverbrannten Kohlenwasserstoffe in den Abgasen erreicht wird. Gelegentlich ist es erforderlich, die Abgase mit Frischluft anzureichern, bevor sie in den Konverter gelangen. Dies ist jedoch nicht notwendig, wenn moderne Vergaseranlagen Verwendung finden, bei denen Überschüssige Luft in den Motor gelangt, die dann auch in den Abgasen

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vorhanden ist. Die Verwendung eines Katalysators ermöglicht es, die Verbrennung schon bei niedrigen Temperaturen einzuleiten, als dies ohne: Katalysator möglich wäre, so daß auf andere ZUndhiifen, wie z. B. Zündkerzen, die meistens in Nachbrennern oder anderen Geräten, die auf thermischer Basis arbeiten, benutzt werden, verzichtet werden kann.

Solche Konverter sind gewöhnlich zylindrisch aufgebaut und ähneln in ihrer Form den herkömmlichen Auspuff an lagen, die meist rechteckig oder oval aufgebaut sind. Die zylindrisch aufgebauten Typen bieten zwei Vorteile. Der erste ist der einfache Aufbau, der eine Verwendung von standardisierten Teilen und die leichte Herstellung der Übrigen Teile zuläßt. Der zylindrische Aufbau ermöglicht eine symmetrische Anordnung der einzelnen Teile, wodurch die Herstellung erleichtert wird. Der zweite Vorteil besteht darin, daß eine zylindrische Katalysatorkammer bei geringstmöglichem Platzaufwand ein Maximum an Katalysatormasse aufnehmen kann. Eine flache Katalysatorkammer ermöglicht den Bau eines flachen Konverters, der sich meistens leichter in den Motorraum oder unter dem Fahrzeugboden einbauen läßt. Ein zylindrischer Konverter arbeitet vorzugsweise im Innen-Nach-Außenbetrieb. Die Katalysatorkammer hat daher nur eine kleine Einströmfläche. Eine im Vergleich zur Ausströmfläche kleine Einströmfläche vermindert die Abkühlung der Abgase. Die Temperatur in einer solchen Katalysatorkammer ist also weitaus höher als in einer gleichgroßen flachen Kammer. Daraus ergibt sich eine schnellere Abnutzung der Katalysatormassc, denn die Lebensdauer und die Wirksamkeit des Katalysators steigt mit wachsender Temperatur. Ein zylindrisch aufgebauter und für den Innen-Nach-Außenbetrieb eingerichteter Konverter ist daher sehr wirksam.

Ein flacher Konverter hat den Vorteil ,daß er auch in verhältnismäßig kleine und flache Räume eingebaut werden kann. Ein weiterer Nachteil ist die schwierigere Herstellung. Ein flacher Konverter mit dem gleichen Volumen der Katalysatorkammer, wie ein zylindrischer Konverter, ist um etwa ein Drittel teurer.

Der erfindungsgemäße Konverter vereinigt die Vorteile des flachen Konverters mit denen des zylindrischen, wobei eine zylindersegmentartige Form der Kata- !ysatorkisr.fsisr, die Im !nr.en-Nach=Außenb«'r»«t> arbeitet, benutzt wird, Wegen der sich daraus ergebenden Wirksamkeit kann der Konverter verkleinert werden, wodurch Platz gespart wird und die Anbringung im Motorraum ermöglicht wird.

Eines der Hauptprobleme bei der Verwendung von katalytisch arbeitenden Konvertern in Abgasanlagen wird durch die großen Temperaturunterschiede im und am Konverter hervorgerufen. Hohe Temperaturen entstehen bei der exothermischen Oxydation der Abgase am Katalysator. Jenachdem, welcher Katalysator verwendet wird und ob der Motor im Leerlauf arbeitet, beschleunigt oder abgebremst wird, erreichen die Temperaturen im Konverter etwa 649 bis 1093 C. Ein Konverter muß daher so aufgebaut sein, daß Temperaturprob lerne ausgeschaltet werden, die Verformungen oder Risse zur Folge haben.

Außerdem muß der Konverter so eingereichtet sein, daß die gesamte Katalysatormasse vom Abgas gleichmäßig durchströmt wird, so daß eine moximale Lebensdauer des Katalysators und eine bestmögliche Umwandlung der Abgase erreicht wird. Weiterhin ist notwendig, daß die Größe der gesamten Einrichtung so klein wie möglich gehalten wird, damit sie sich möglichst nahe dem Motor im _iV Motorraum einbauen läßt. Gleichzeitig ist eine, Zusatzbehälter fUr die Katalysatormasse wünschenswert, aus dem Katlysatorteilchen in durch Abnutzung und/oder Schrumpfung entstandene Hohlräume nachrutschen können.

Das Anliegen der Erfindung besteht also darin, eine Konverteranlage zu schaffen, die die Vorteile des zylindrischen und des flachen Konvertertyps vereinigt, ohne jedoch ihre Nachteile zu übernehmen. Der Gegenstand der Erfindung ist daher insbesondere ein Konverter mit einer zylindersegmentartigen Form der Katalysatorkammer .

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Ein weiterer Punkt der Erfindung besteht darin, daß alle Teile so angeordnet sind, daß sie sich infolge von Temperaturschwankungen beliebig ausdehnen oder zusammenziehen können.

Ein weiterer Punkt der Erfindung besteht darin, daß ein Katalysatorzusatzbehälter vorgesehen ist, aus dem unbenutzte Katalysatorteilchen in durch Abnutzung dder Schrumpfung entstandene Hohlräume nachrutschen können.

Ein weiterer Punkt der Erfindung besteht darin, daß die Konverteranlage einfach herzustellen ist.

Die Erfindung betrifft also eine Konverteranlage fUr die katalytische Behandlung von Motorabgasen, bestehend aus einem äußeren Gehäuse und einer langgestreckten Katalysatorkcfniner, die aus zwei syÜndersegAmentariigen perforierten Teilen aufgebaut ist, die ineinandergesetzt sind, wobei die entstandenen offenem Enden durch Abschlußplatten verschlossen sind, so daß an diesen Stellen keine Abgase entweichen können, wobei die Katalysatorkammer das äußere Gehäuse so unterteilt, daß eine Einströmkammer und eine Ausströmkammer entsteht, die jeweils an eine Einström- und an eine Ausströmleitung angeschlossen sind.

Die gebogenen zylinderförmigen perforierten Teile haben im wesentlichen einen halbkreisförmigen Querschnitt, so daß auch der Querschnitt der Katalysatorkamtner halbkreisförmig ist. Andere Querschnitte sind auch senkbar, jedoch ist der halbkreisförmige besonders einfach herzustellen. In dieser Ausführungsform haben die Zylindersegmente an ihrer Längskante Flansche, die so bemessen sind, daß die Unterseite des oberen Flansches auf der Oberseite des unteren Flansches liegt. Das obere Teil liegt dann normalerweise konzentrisch in dem unteren Teil. Auf diese Weise wird eine Katalysatorkammer mit gleichmäßigem halbkreisförmigem Querschnitt gebildet. In dieser Ausführungsform werden die Ein- und die Ausströmkammer durch zwei längliche Bleche gebildet, deren Rand so geformt ist, daß s ie zusammengeschweißt werden können und gleichzeitig die Flansche der Katalysatorkammer aufnehmen, wobei ein geringes Spiel vorhanden ist.

Diess Bieche müssen natürlich auch in der Mitte ve»irörmt -^in. damit sie die gewünschten Kammern bilden können. Bei einer Ausführungsform nimmt dabei der Querschnitt der Kammer in Strömungsrichtung hin ab. Die Abnahme des Querschnittes hängt von der Druckverteilung der Abgase über dem perforierten Teil der Einströmkammer ab. Normalerweise ist die Abnahme der Querschnittsfläche proportional zur Länge der Kammer, d. h. bei einem Punkt/der in der Mitte der Einrichtung liegt, ist auch der Querschnitt nur noch halb so groß wie zu Anfang. Dies erfordert eine komplizierte Kurvenform des Teiles. Bei dieser Ausführungsform wird die optimale Form nur annäherungsweise erreicht. Die Abnahme des Querschnittes kann beispielsweise durch einen Halbkonus In der Einströmkammer erreicht werden oder durch mehrere Abstufungen, wobei die optimalen Verhältnisse von der Anzahl der Stufen abhängt.

Bei dieser Ausführungsform nimmt der Querschnitt der Ausströmkammer in Str«- mungsrichtung zu. Dabei gelten dieselben Verhältnisse wie oben, so daß die optimalen Bedingungen mit Hilfe eines konischen Teiles angemehrt werden können. Die Durchströmung der Katalysatormasse hängt also von der Form der Ein- und der Ausströmkammer ab. Durch die geschickte Wahl der Querschnitte ist die Durchströmung der Katalysatormasse gleichmäßig, obwohl einfach herzustellende Teile verwendet werden können.

Die Anlage arbeitet infolge der konkaven Oberfläche der Katalysatorkammer im Innen-Nach-Außenbetrieb, was - wie schon gesagt - vorteilhaft ist.

In einer anderen Ausfuhrungsform, insbesondere in der für den horizontalen Innen-Nach-Außenbetrieb eingerichteten Anlage, können an der Oberseite der Katalysatorkammer Katalysatorzusatzbehälter angebracht sein, die mit der Katalysatorkammer in Verbindung stehen. Beide Kammern werden durch Löcher oder Öffnungen miteinander verbunden, die so groß sind, daß die Katalysatorteilchen durchrutschen können. Auf diese Weise rutschen die Katalysatorteile, wenn der Konverter horizontal und mit der Einströmseite nach oben arbeitet, nach unten in durch Abnutzung entstandene Hohlräume.

Diese Anordnung mit der Einströmseite nach oben ist besonders günstig, nicht nur, weil die Katalysaiorteilchen aus dem Zusatzbehälter nach unten rutsche, können sondern auch, weil der Abgasstrom nach unten durch die Katalysatormassc in die Ausströmkammer führt. Die Strömungsrichtung ist auch in anderen als in horizontalen Lagen abwärts gerichtet, beispielsweise, wenn der Konverter um die Längsachse gekippt wird. Bei einem im wesentlichen horizontal angeordneten Konverter besteht also ein Albwärtastrom. Ist der Konverter jedoch senkrecht angeordnet, so sind ebenfalls Abwärtsströme vorhanden. Die Hauptrichtung ist jedoch horizontal durch die Katcilysatormasse. Ein Abwärtsstrom ist in fast allen Lagen vorhanden, { auch dann, wenn die höchste Stelle der Katalysatorkammer von der Horizontalebene

unterschnitten wird.

Ein Abwärtsströmen durch die Katalysatormasse ist wünschenswert, denn dadurch werden die Katalysatorteilchen ständig verdichtet. Die Konverteranlage kann jedoch auch in einer anderen Lage benutzt werden, so daß eine Aufwärts- oder eine Querströmung entsteht, wodurch die Katalysatorteilchen innerhalb der Kammer in Bewegung geraten. Diese Bewegung stellt ein Hauptproblem beim Betrieb des Konverters dar, denn dadurch nutzt sich der Katalysator ab. Diese Abnutzung kann über einen langen Zeitraum hinweg auftreten, was eine unerwünschte Minderung der Lebensdauer nach sich zieht, die für etwa 80 000 km angesetzt werden sollte.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Katalysatorkammer beweglich zwischen der Einström- und der Ausströmkammer angeordnet. Durch diese Anordnung werden Spannungen verhindert, die durch Wärmeausdehnungen innerhalb des Konvertersystems entstehen könnten.

Bei einer Ausfuhrungsform werden durch die Ein- und Ausströmkammer gleichzeitig die Anschlüsse für die Ein- und die Ausströmleitung gebildet. Der Konverter kann daher in seiner einfachsten Form aus nur vier Teilen aufgeböat werden, und zwar aus der Ein- und der Ausströmkammer und den beiden die Katalysatorkammer bildenden Teile, die allerdings noch durch Abschlußbleche miteinander verbunden

werden müsst -tere Einzelheiten und Vorteile werden im Verlauf der nachfolgenden Be«'-'.... ibung erläutert, die sich auf die beigefugten Zeichnungen bezieht. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Anlage,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anlage entsprechend der Linie H-Il in Fig, I.

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Anlage entsprechend der Linie III—111 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Anlage jmit eingebauter Zusatzkammer,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Einzelteile der in Fig. 1 gezeigten Anlage und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Konverteranlage.

Entsprechend den Figuren 1, 2, 3 und 5 besteht die Konverteranlage aus einem äußeren Gehäuse 1 und einem zylindersegmentartigem Katalysatorbehälter 2. Das Gehäuse 1 besteht aus zwei Platten, einer Einlaßplatte 3 und einer Auslaßplatte 4, die jeweils aus einem Stück gefertigt werden können. Die Katalysatorkammer besteht aus den beiden Teilen 5 und 6, die mit Öffnungen 7 und 7' auf ihrer Oberfläche versehen sind. Der Querschnitt dieser beiden Teile ist halbkreisförmig, so daß auch die Katalysatorkammer zwei halbkreisförmig aufgebaut ist. Es sind natürlich auch andere Querschnitte denkbar, die z. B. oval sein können. Halbkreisförmige Querschnitte sind jedoch besonders einfach in der Herstellung und bieten eine optimale Einströmfläche für den Innen-Nach-Außenbetrieb. Die Einströmseite der Katalysatorkammer wird durch das Teil 5 und die

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Äusströmseite durch das Teil 6 gebildet.

Weiterhin sind die Abschlußplatten 10 und 11 an den Enden der Katalysatorkammer 2 erforderlich, damit die gesamte Abgasmenge durch den Katalysator gelenkt wird. Die perforierten Teile 5 und 6 haben Flansche 12 und 13, die an ihren Längskanten verlaufen. Die Flansche 12 dienen einmal als Abschlußwand der Katalysatorkammer und zweite\n als Abstandhalter für das Teil 6. Die Flansche 12 sind daher so groß, daß an ihrer Unterseite die Flansche 13 aufliegen können, so daß das Teil 5 konzentrisch im Teil 6 zu liegen kommt. Außerdem dienen die Flansche als Hilfsmittel für die Befestigung innerhalb des Gehäuses 2. Der Flansch 12 ist nicht perforiert, um einen Abgasdurchfluß zu verhindern.

Die Karalysatormkammer wird durch das Gehäuse 2 getragen. D"· feile 3 und 4 sind dabei so ausgebildet, daß sie die Flansche der Katalysatorkammer verschiebbar aufnehmen können. Dies wird besonders deutlich in den Figuren 2 und 3. Die Teile 3 und 4 bilden an ihren Kanten die Hohlräume 15 und 15', die als Aufnahme fUr die Flansche 12 und 13 dienen. Die Räume 15 und 15'sollten nur so groß sein, daß eine geringe Bewegung der Teile 3 und 4 infolge von Wämr.eausdehnungen möglich ist, nicht jedoch ein Klappern bei Fahrbewegungen, was gleichzeitig Undichtigkeiten zwischen der Ein- und der Aussfrömkammer zur Folge hätte. Die Teile 3 und 4 liegen jedoch an den Punkten 16 und 16' auf ihrer gesamten Länge aufeinander. Es können daher verschiedene Verbindungsarten angewendet werden. So können z. B. die Kanten 17 und 17' verschweißt werden oder aber kann mit Hilfe von Widerstandsschweißungen an den Punkten 16 und 16' eine Schweißnaht gezogen werden, oder aber es können Schrauben oder Nieten verwendet werden. Außerdem können die beiden Überstehenden Kanten umgebördedt werden.

Die Einströmkammer 20 wird aus den Teilen 3 und 5 gebildet. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, sind auf der Mittelachse des Teiles 3 zwei Kegelabschnitte ausgebildet. Aufgrund dieser Form nimmt der Querschnitt der Einströmkammer in der

Strömungsrichtung ab. Der in Fig. 1 dargestellte Längsschnitt zeigt den Verlauf

dieser Abr.Ghrr.s. Fig. 2 iSigt den Querschnitt csn weitesten End*= F?«= 3 zeig* einen Querschnitt weiter stromabwärts mit verringertem Querschnitt der Einströmkammer 20. Am Ende der Katalysatorkammer hört auch die Einstrumkammer auf. Am Ende der Katalysatorkammer muß naturlich das Teil 5 fest auf Teil 3 aufliegen, damit keine Undichtigkeiten vorkommen. Teil 5 muß also mit Teil 3 sehr fest verbunden sein.

Die Außenströmkammer 21 wird aus den Teilen 4 und dem perforierten Teil ό ( gebildet. Das Teil 4 ist leicht konisch ausgebildet, wobei das kleinere Ende

fest auf der Katalysatorkammer aufliegt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Um eine Längsbewegung des perforierten Teiles 6 zu ermöglichen, kann eine Fuhrung vorgesehen sein. Eine Schweißnaht ist hier nicht erforderlich, denn der Druck ist hier geringer als auf der anderen Seite. Das leicht konische Teil 4 bildet eine Ausströmkammer mit ansteigendem Querschnitt. Ein typischer Querschnitt ist in Fig. 3 dargestellt. Die Abgase strömen von der Einströmkammer 20 durch die öffnungen 7 in den perforierten Teilen 5 durch die Katalysatorkammer 2 und von da aus durch die öffnungen 7' im perforierten Teil ό in die Ausströmkammer 21.

f Infolge der besonderen Formgebung der Einströmkammer 20 und der Ausströmkammer

21 wird eine gleichmäßige Durchströmung der Katalysatormaxse erreicht. Der Kontakt der Abgase mit den Katalysatorteilchen ist daher überall gleich.

Die Querschnitte der Ein- und Ausströmkammern relativ zur Kataiysatorkammer sind nicht an diese Beschreibung gebunden. Es können beispielsweise andere Querschnitte vorgesehen sein, die sich mehr oder weniger stark verändern. Die Querschnittsfläche der Einströmkammer sollte proportional zur Lflnge der Katalysatorkammer abnehmen. In der dargestellten Ausführungsform ist dies jedoch nicht der Fall, da diese Bedingung nicht so genau eingehalten werden muß. Jedoch kann das Teil 3 so geformt werden ,daß diese Bedingung annähernd erreicht wird. Für die Ausströmkammer 21 gelten ähnliche Verhältnisse.

Die Teile 3 und 4 bilden an den Enden Aus- bzw. Einlaßstutzen. Wie in Fig. 5 dargestellt wird, bilden die halbkreisförmigen Querschnitte 22 und 23 der Teile 3 und 4 den Einströmstutzen 26.

Auf der Ausströmseite bilden die halbkreisförmigen Querschnitte 27 und 28 der Teile 3 und 4 den Auslaßstutzen 31. Um jedoch den Auslaßstutzen auf die gleiche Höhe des Einlaßstutzen zu bringen, sind konische Abschnitte 29 und 30 in den Teilen 3 und 4 vorgesehen.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform liegen die aus den Teilen 3' und 4' gebildeten Platten unterhalb der höchsten Ebene des Teiles 3'. Die Einströmkammer wird hier durch die Oberflächen des perforierten Teiles und des Konusses 32 gebildet. Für die Form und die Größe der Ein- und der Aussifumkofrmier ge !fen hier dieselben Bedingungen wie oben. Der Unterschied besteht darin, daß im Teil 3' abwärtsweisende Abschnitte 33 und 34 vorgesehen sind und daß die Abschnitte 22', 23', 27' und 28' tiefer liegen als die Oberkante des Teiles 3'. Zusätzlich sind noch die konischen Abschnitte 35 und 36 im Teil 3' erforderlich.

Der Vorteil der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform liegt in der geringeren Gehäusehöhe. Teil 4' ist genauso hoch wie Teil 4, jedoch weist das Teil 3' keine Vorsprünge nach oben auf. Dies ist besonders wichtig, wenn nur begrenzte Raumverhältnisse vorliegen. Normalerweise wird jedoch der in Fig. 1 bis 5 dargestellte Konverter verwendet, da die Teile 3 und 4 mit einfachen Preßvorgang hergestellt werden ede können, während die in Fig-6 dargestellte Ausführungsform mehrerer solcher Vorgänge bedarf, um die tiefergelegenen mit 22', 23', 27' und 28' bezeichneten Abschnitte zu bilden.

Der Konverter arbeiltet am wirksamsten, wenn die Katalysatorkammer 2 vollständig gefüllt ist. Es kann dazu ein Zusatzbehälter im Konverter angebracht werden. Der halbkreisförmige Querschnitt der Katalysatorkammer ermöglicht es, den Zusatz- behalter innerhalb dieser Kammer einzubauen, so daß die äußeren Abmessungen der Kammer unverändert bleiben. In Fig. 4 ist eine solche Zusatzkammer dar gestellt. Der ZusotzbehBlter 44 ist im oberen Schenkel der halbkreisförmigen Kata-

lysarorkammer angeordnet. Eine ähnliche Kammer kann im anderen Schenkel untergebracht werden. Die Katalysatorkammer selbst muß dann dabei so abgeändert werden, daß die Teile 5" und 6" im Gebiet der Zusatzkammer nicht perforiert sind. Der Zusatzbehälter besteht also aus diesen beiden Teilen und einem weiteren Teil, das im Abschnitt 45 nicht perforiert ist und zwischen den Flanschen 12" und 13" der Teile 5" und 6" liegt und im Abschnitt 47 parallel zu Teil b" verläuft. Weiterhin sind Öffnungen 46 im unteren Teil der Katalysatorkammer vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Konverter ist nicht an einen bestimmten Katalysator gebunden, sondern es kann,je nach Aufgabenstellungen anderer oder auch eine Kombination verwendet werden. Geeignete Katalysatoren zur Oxydation sind die Metalle der Gruppen 1, 5, 6, 7, und 8 des Periodensystems der chemischen Elemente, insbesondere aber Chrom, Kupfer, Nickel und Platin. Sie können einzeln oder als Kombination verwendet werden, wobei sie meistens zusammen mit einem anorganischen hitzebeständigen Trägermaterial, wie Aluminiumoxyd oder Mischungen, wie Aluminiumoxydj"Siliciumoxyd, Siliciumoxyd-Zirkoniurnoxyd, Siliciumoxyd-Thoriumoxyd, Siliciumoxyd-Boroxyd od. dgl. benutzt werden.

Die Motorabgase gelangen durch den Einströmstutzen 26 in die Einsrrömkammer Infolge der besonderen Form der Kammer 20 entsteht eine gleichmäßige Druckverteilung, Die Gase strömen dann durch die Öffnungen 7 in der Zylinderhalbschale 5 in die Katalysatorkammer 2. Die unverbrannten Anteile der Abgase werden hier innerhalb der Kammer verbrannt zu harmlosen Produkten. Nach der Oxydation gelangen sie durch die Perforation T in der Zylinderhalbschale 6 in die Ausströmkammer 21. Sie werden von dort mit Hilfe der Abschnitte 29 und in den Ausströmstutzen 31 geführt, von dem sie in die Auspuffleitung des Fahrzeuges gelangen.

Wie aus der Beschreibung hervorgeht, ist der Konverterbehälter so aufgebaut, daß Zerstörungen infolge von Wärmeausdehnungen verhindert werden, wobei besonders die Führung der Katalysatorkammer im Außengehäuse Längsausdehnungen

erlaubt, so daß keine Spannungen infolge der Ausdehnung auftreten können. Die Anlage kann verhältnismäßig billig hergestellt werden, da im wesentlichen nur vier Teile verwendet werden. Diese Toi ie kühnen durch Pressen, Stanzen od. dgl. hergestellt werden.

In der zylinderförmigen Katalysatorkammer kann ein Maximum an Katalysatormasse untergebracht werden, wobei der Raumbedarf insgesamt nur sehr gering ist. Der Abwärtsstrom innerhalb der Katalysatorkammer verhindert eine Bewegung der Katalysatorteile, die eine starke Abnutzung zur Folge hätte. Im Innen-Nach-Außenbetrieb ist die Einströmfläche der Kammer kleiner als die Ausströmfläche. Eine Zusatzkammer kann ohne Abänderung der äußeren Abmessungen der Katalysatorkammer eingebaut werden. Der halbkreisförmige Querschnitt der Anlage erlaubt einen verhältnismäßig flachen Aufbau, so daß die Anlage auch in flachen Räumen untergebracht werden kann.

Der halbkreisförmige Querschnitt ist der günstigste, jedoch können auch beispielsweise ovale Querschnitte verwendet werden.

B ist wünschenswert, daß die Einzelteile möglichst leicht aus dünnem Material wie Stahlblech od. dgl. hergestellt werden können. Dieses Material muß temperaturfest sein, da hohe Arbeitstemperaturen erreicht werden, ohne daß Materialschäden, wie BrUche oder Risse auftreten. Außerdem können innerhalb der Katalysatorkammer Verstärkungen angebracht werden.

Außerdem können die Außenwände des Konverters mit einem Isoliermaterial, wie Asbest, Glaswolle od. dgl. versehen sein, damit die Temperatur innerhalb der Anlage erhalten bleibt. Weiterhin kann ein Einfüllstutzen in der Katalysatorkammer 2 vorhanden sein. Geringe Veränderungen in der Formgebung oder Einordnung der Einzelteile, wie z. B. von der Zeichnung abweichende Größenverhältnisse oder eine andere Anordnung der Anschlußstucke, sind ebenfalls erfindungsgemäß. Die Größe der Öffnungen 7 und 7' hängt von aer Größe der

verwendeten Katalysatorteilchen ab. Diese haben gawöhp^ch eine runde zylindrische oder eckige Form und etwa die Größe zwischen ι ,5 und 6,5 mm. Es können auch andere Größen oder Mischungen verschiedener Größen vorkommen, besonders um die Oxydationstemperaturen möglichst niedrig zu halten. Es kann auch faserföimiges Katalysatormaterial verwendet werden, das dann mattenähnUch verwendet wird. Außerdem ist möglich, die Katalysatormasse mit einem Bindemittel zu mischen, so daß diese Masse in eine Form gepreßt werden kann, die derjenigen der Kataiysatoncammer entspricht.

Claims

: ΰ η s \ h e:

1 Konverterbe! £?i%=r für die katalytische Behandlung von Motorabgasen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem äußeren Gehäuse eine längsverlaufende Katalysatorkammer vorgesehen ist, die die Katalysatormasse enthält und die im wesentlichen aus zwei mit Abstand ineinanderliegenden zylindrischen schalenform igen perforierten Wandungen besteht, die an den Enden durch den Gasdurchlaß verhindernde Kopfwände abgeschlossen sind, wobei die Kutalysatcrkammer in dem Außengehäuse derart untergebracht ist, daß auf der einen Seite der Katalysatorkammer eine Einlaßkammer und auf der anderen Seite eine Auslaßkammer gebildet und die Einlaßkammer mit einem Einlaßstutzen und die Auslaßkammer mit einem Auslaßstutzen versehen ist.
2. Konverterbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Durchgangsquerschnitt der Einlaßkammer in Durchströmrichtung verringert, während sich der Querschnitt der Auslaßkammer erweitert.
3. Konverterbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave innenliegende Wand des Katalysotorbehälters die Ausströmfläche für die Abgase bildet.
4. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorkammer die Form eines längsgeteilten Halbzylinders hat.
5. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Längskanten der Halbschalen Flansche vorgesehen sind, wobei der Flansch der Innenwand auf dem der Außenwand liegt.
6. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse in der Längsrichtung unterteilt ist, wobei der eine Gehäuse-

teil die Einlaßkammer und der andere die Auslaßkammer begrenzt und beide Gehäuseteile mit Flanschen versehen und damit derart aufeinandergelegt und miteinander verbunden sind, daß zwischen ihnen eine Fuhrung zur verschieblichen Aufnahme der Längsflans he der Katalysatorkammer verbleibt.
7. Konverterbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Einlaßkammer bildende Gehäuseteil so geformt ist, daß er eine Einströmkammer mit in der Strömungsrichtung abnehmenden Querschnitt bildet.
8. Konverterbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Auslaßkammer bildende Gehäuseteil so geformt ist, daß er eine Auslaßkammer mit in der Strömungsrichtung größer werdenden Querschnitt bildet.
9. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile des Außengehäuses in einem Einlaß- bzw. Auslaßstutzer. Übergehen.
10. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Katalysatorkammer ein Zusatzbehälter fUr noch nicht gebrauchte Katalysatormasse vorgesehen ist.
11. Konverterbehälter nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Konverterbehälter an die Abgasleitung einer Brennkraftmaschine angeschlossen ist.