DE8511092U1 - Catalytic converter - Google Patents
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Description
'&;vpQ Rohr.' '&; vpQ pipe.'
Die Erfindung betrifft einen Abgaskatalysator, insbesondere für Verbrennungsabgase von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten, von den Abgasen durchströmten Katalysatorkern, wobei der Katalysatorkern aus einem Träger mit sehr großer Oberfläche und einer auf die Oberfläche des Trägers aufgebrachten Beschichtung aus einem Katalysatormaterial, insbesondere aus einem lackartigen Katalysatormaterial, besteht.The invention relates to an exhaust gas catalytic converter, in particular for combustion exhaust gases of motor vehicle internal combustion engines, with a housing and a catalyst core arranged in the housing, through which the exhaust gases flow, wherein the catalyst core consists of a carrier with a very large surface and a coating of a catalyst material applied to the surface of the carrier, in particular from a lacquer-like catalyst material.
Abgaskatalysatoren sind seit längerem aus der Praxis bekannt. Abgaskatalysatoren für Verbrennungsabgase von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren dienen dazu, Schadstoffe in den Verbrennungsabgasen in Gegenwart von Katalysatormaterial zu ungefährlichen Stoffen, insbesondere zu Kohlendioxid und Wasser zu verbrennen. Die am häufigsten verwendeten Abgaskatalysatoren für Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren weisen einen KatalySatorkern mit einem Träger aus Aluminiumoxid in Form von Schüttgut oder in Form eines Wabenrohrs auf, auf dessen Oberfläche eine Beschichtung aus Platin oder Palladium aufgebracht ist. Für diese verbreitetsten Abgaskatalysatoren wird durch eine sogenannte Lambda-Sonde das optimale Luftverhältnis eingeregelt, so daß die katalytische Nachverbrennung optimal ablaufen kann. Anstelle der außerordentlich teuren Beschichtungen aus Platin oder Palladium sind in jüngerer Zeit lackartige Beschichtungen bekannt geworden.Catalytic converters have long been known from practice. Catalytic converters for combustion exhaust gases from motor vehicle internal combustion engines are used to remove pollutants in the combustion exhaust gases in the presence of catalyst material to harmless substances, in particular to carbon dioxide and water to burn. The most commonly used catalytic converters for automotive internal combustion engines have a KatalySatorkern with a carrier Aluminum oxide in the form of bulk material or in the form of a honeycomb tube, on the surface of which a coating of platinum or palladium is applied is. For these most common catalytic converters, the optimal air ratio is regulated by a so-called lambda probe, so that the catalytic Post-combustion can run optimally. Instead of the extraordinary Expensive platinum or palladium coatings have recently become lacquer-like Coatings became known.
Bei den bislang bekannten Trägern aus porösem keramischem Material, insbesondere aus Aluminiumoxid, besteht insbesondere bei den neuartigen lackartigen Beschichtungen das Problem, daß sich die Beschichtung im Abgasstrom vom Träger löst und aus dem Abgaskatalysator herausgeblasen wird. Dies ist ein besonderes Problem wegen der bei der katalytisehen Nachverbrennung erforderlichen honen Temperaturen der Abgase von mehreren hundert Grad Celsius. Im übrigen sind die Katalysatorkerne der bekannten Abgaskatalysatoren wegen der Konstruktion der Träger fertigungstechnisch auch recht aufwendig.In the previously known carriers made of porous ceramic material, in particular made of aluminum oxide, there is the problem, especially with the new paint-like coatings, that the coating is in the exhaust gas flow from The carrier dissolves and is blown out of the catalytic converter. This is a particular problem because of that required in catalytic post-combustion honing exhaust gas temperatures of several hundred degrees Celsius. in the Otherwise, the catalyst cores of the known catalytic converters are also very expensive to manufacture because of the construction of the supports.
Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Abgaskatalysator so auszugestalten und weiter-Based on the prior art explained above, the invention is the Task is based on designing the known catalytic converter and continuing
GfestHyysen'&vjon Roh/·/GfestHyysen '& vjon Roh / · /
zubilden, daß bei einem möglichst einfachen Aufbau und einer möglichst einfachen Herstellung ein Ablösen der Beschichtung vom Träger erschwert oder verhindert wird.zubilden that with the simplest possible structure and one possible simple production makes it difficult or impossible to detach the coating from the carrier.
Der erfindungsgemäße Abgaskatalysator, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Katalysatorkerns von dünnen plattenförmigen Teilen mit großporigen, rauhen Oberflächen, aus anodisch oxidiertem Aluminium mit großporigen, rauhen Oberflächen oder aus offenporigem Sinterglas gebildet ist. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die großporigen, rauhen Oberflächen entsprechend ausgestalteter plattenförmiger Teile, die großporigen, rauhen Oberflächen von anodisch oxidiertem Aluminium bzw. offenporiges Sinterglas einen idealen Haftgrund für eine Beschichtung mit Katalysatormaterial, insbesondere mit lackartigem Katalysatormaterial bieten. Im übrigen, und das ist für die Lehre der Erfindung von besonderer Bedeutung, läßt sich der Katalysatorkern des erfindungsgemäßen Abgaskatalysators besonders einfach aufbauen, so daß eine extrem einfache Herstellung gewährleistet ist.The exhaust gas catalytic converter according to the invention, in which the previously indicated task is solved, is characterized in that the carrier of the catalyst core of thin plate-shaped parts with large-pored, rough surfaces, made of anodized aluminum with large-pored, rough surfaces or made of open-pored sintered glass. According to the invention it has been recognized that the large-pored, rough surfaces correspondingly designed plate-shaped Parts, the large-pored, rough surfaces of anodized aluminum or open-pored sintered glass are an ideal primer for a Coating with catalyst material, in particular with lacquer-like catalyst material Offer. In addition, and this is of particular importance for the teaching of the invention, the catalyst core of the invention Build up the exhaust gas catalytic converter in a particularly simple manner, so that extremely simple manufacture is ensured.
Aufbau, Herstellung und Eigenschaften von offenporigem Sinterglas, das für den erfindungsgemäßen Abgaskatalysator geeignet ist, ergibt sich aus der Firmen-Druckschrift der Firma Schott Glaswerke, Vorläufige Produktinformation Nr. 9024 d "Offenporige Sintergläser". Der Offenbarungsgehalt dieser vorveröffentlichten Druckschrift wird hiermit ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der Erfindung gemacht. Structure, manufacture and properties of open-pored sintered glass, which is used for the exhaust gas catalytic converter according to the invention is suitable, results from the company publication of the company Schott Glaswerke, preliminary product information No. 9024 d "Open-pored sintered glasses". The disclosure content of this pre-published This document is hereby expressly made part of the disclosure content of the invention.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit der Erläuterung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung abgehandelt. In der Zeichnung zeigtFurther particularly advantageous refinements and developments of the teaching of the invention are dealt with below in connection with the explanation of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing. In the drawing shows
Fig. 1 sehr schematisch in perspektivischer Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators, 1 is a very schematic perspective view of a first exemplary embodiment of an exhaust gas catalytic converter according to the invention,
Fig. 2 in Fig. 1 entsprechender Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators,FIG. 2 shows a second exemplary embodiment in a representation corresponding to FIG. 1 a catalytic converter according to the invention,
RohjvRohjv
Fig. 5 ausschnittweise in stark vergrößerter Darstellung den Katalysatorkern eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators und5 shows a section of the catalyst core in a greatly enlarged illustration a catalytic converter according to the invention and
Fig. 4 eine REM-Aufnahme eines offenporigen Sinterglases als Bestandteil eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators. 4 shows an SEM image of an open-pored sintered glass as a component of a further embodiment of a catalytic converter according to the invention.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Abgaskatalysator handelt es sich um einen Abgaskatalysator für Verbrennungsabgase von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren, der zunächst ein Gehäuse 1 und einen in dem Gehäuse 1 angeordneten und von den Abgasen durchströmten Katalysatorkern 2 aufweist. Der Katalysatorkern besteht im einzelnen aus einem in Fig. 1 nur angedeuteten Träger mit sehr großer Oberfläche und einer auf die Oberfläche des Trägers aufgebrachten Beschichtung aus einem Katalysatormaterial. Als Beschichtungen sind bislang in erster Linie Platin und Palladium bekannt, in jüngerer Zeit werden auch vielfach lackartige Beschichtungen propagiert. In Fig. 1 ist schließlich durch die gitterartige Struktur noch angedeutet, daß der Katalysatorkern 2 selbstverständlich von den Abgasen durchströmt werden kann.The catalytic converter shown in FIG. 1 is a Exhaust gas catalytic converter for combustion exhaust gases from motor vehicle internal combustion engines, which initially has a housing 1 and one arranged in the housing 1 and from has the catalyst core 2 through which the exhaust gases flow. In detail, the catalyst core consists of a carrier, which is only indicated in FIG large surface and a coating of a catalyst material applied to the surface of the carrier. As coatings are so far primarily known as platinum and palladium; recently, lacquer-like coatings have also been widely promoted. In Fig. 1 is finally indicated by the grid-like structure that the catalyst core 2 can of course be flowed through by the exhaust gases.
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Abgaskatalysator zeichnet sich nun zunächst dadurch aus, daß der Träger des Katalysatorkerns 2 von dünnen plattenförmigen Teilen 3 mit großporigen, rauhen Oberflächen gebildet ist. Die ,. plattenartigen Teile 3, die den Träger des Katalysatorkerns 2 bilden, sind als Metallbleche, hier nämlich als anodisch oxidierte Aluminiumbleche ausgeführt. Diese anodisch oxidierten Aluminiumbleche haben eine rohe Oberfläche, sind nämlich gemäß bevorzugter Lehre der Erfindung einer Heißwasser-Nachbehandlung nicht unterzogen worden. Dadurch wird die gewünschte großporige, rauhe Oberfläche des Trägers erreicht. Diese Oberflächenstruktur bietet einen idealen Haftgrund für die Beschichtung aus einem Katalysatormaterial, insbesondere dann, wenn eine lackartige Beschichtung verwendet wird. Diese Beschichtung haftet so fest auf dem Träger, daß ein Herausblasen des Katalysatormaterials aus dem Abgaskatalysator unmöglich ist. Außerdem widerstehen die anodisch oxidierten Aluminiumbleche den bei der katalytischen Nachverbrennung auftretenden hohen Temperaturen von mehreren hundert Grad Celsius.The exhaust gas catalytic converter shown schematically in FIG. 1 is now distinguished initially characterized in that the carrier of the catalyst core 2 of thin plate-shaped Parts 3 is formed with large-pored, rough surfaces. The ,. plate-like parts 3 which form the support of the catalyst core 2 are as metal sheets, here namely as anodically oxidized aluminum sheets. These anodically oxidized aluminum sheets have a raw surface, namely, according to the preferred teaching of the invention, they are a hot water aftertreatment not been subjected. This achieves the desired, large-pored, rough surface of the carrier. This surface structure offers one ideal primer for the coating of a catalyst material, in particular when a lacquer-like coating is used. This coating adheres so firmly to the carrier that the catalyst material is blown out from the catalytic converter is impossible. In addition, the anodized aluminum sheets withstand the catalytic afterburning occurring high temperatures of several hundred degrees Celsius.
Xvon Rohr'· ·'Xvon Rohr '· ·'
Fig. 1 läßt ohne weiteres deutlich werden, daß bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel eines Abgaskatalysators die plattenförmigen Teile 3 ζϊ einem Stapel aufeinandergeschichtet sind. Durch gleiche Breiten bilden diese plattenförmigen Teile 3 einen quaderförmigen Katalysatorkern 2. Im Unterschied dazu bilden die aufeinandergeschichteten plattenförmigen Teile 3 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 insgesamt einen kreiszylindrischen Katalysatorkern 2. Das wird dadurch erreicht, daß die Breiten der plattenförmigen Teile 3 von innen nach außen hin schrittweiseFig. 1 makes it readily clear that in the embodiment of a catalytic converter shown here, the plate-shaped parts 3 ζϊ are stacked one on top of the other. By having the same widths, these plate-shaped parts 3 form a cuboid catalyst core 2. In contrast to this, the stacked plate-shaped parts 3 in the embodiment according to FIG gradually
, ( Eine kreiszylindrische Form des Katalysatorkerns ließe sich auch dadurch : erreichen, daß die plattenförmigen Teile bzw. ein entsprechend dünnes platten-, ( A circular cylindrical shape of the catalyst core could also be achieved by the fact that the plate-shaped parts or a correspondingly thin plate-
!· förmiges Teil, beispielsweise auch ein Aluminiumblech, zu einer· Rolle gewickelt sind bzw. ist.! · Shaped part, for example also an aluminum sheet, wound into a · roll are or is.
Fig. 3 läßt die konstruktive Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgesehenen Katalysatorkerns 2 mit plattenförmigen Teilen 3 in Form von anodisch oxidierten Aluminiumblechen deutlicher erkennen. Gut erkennbar ist, daß zwischen den plattenförmigen Teilen 3 Distanzstücke 4 zur Bildung von Strömungskanälen 5 für die Abgase angeordnet sind. Natürlich könnten die plattenförmigen Teile 3 auch auf andere Weise so mit Abstand voneinander im Gehäuse 1 angeordnet sein, daß sich die funktionsnotwendigen Strömungskanäle für die Abgase ergeben. Diese Strömungskanäle müssen natürlich nicht ohne weiteres durchgehend gestaltet sein, sie können vielmehr auch mäanderförmig verlaufen.Fig. 3 leaves the structural design of what is provided according to the invention Catalyst core 2 with plate-shaped parts 3 in the form of anodized aluminum sheets can be seen more clearly. It can be clearly seen that between the plate-shaped parts 3 spacers 4 to form flow channels 5 for the exhaust gases are arranged. Of course, the plate-shaped parts 3 could also be arranged at a distance from one another in the housing 1 in some other way be that the functionally necessary flow channels for the exhaust gases arise. Of course, these flow channels do not have to be designed continuously rather, they can also run in a meander shape.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in herstellungstechnisch besonders zweckmäßiger weise die Distanzstücke 4 als geprägte Sicken ι den plattenförmigen Teilen 3, d. h. in den Aluminiumblechen, ausgebildet. Dies entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaskatalysators. Anstelle von Sicken können natürlich auch Nuten oder eher punktförmige Noppen in den plattenförmigen Teilen ausgebildet sein.In the embodiment shown in Fig. 3 are in manufacturing technology particularly expediently, the spacers 4 as embossed beads ι the plate-shaped parts 3, d. H. in the aluminum sheets. This corresponds to a particularly preferred embodiment of the invention Catalytic converter. Instead of beads, of course, grooves or rather point-like knobs can also be formed in the plate-shaped parts.
Fig. 4 zeigt eine REM-Aufnahme eines offenporigen Sinterglases 6, das ebenfalls, und zwar besonders gut, als Träger des Katalysatorkerns 2 eines erfindungsgemäßen Abgaskatalysators dienen kann.Fig. 4 shows an SEM image of an open-pored sintered glass 6, which is also, and particularly well, as a support for the catalyst core 2 of one according to the invention Can serve catalytic converter.
Claims (9)
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DE8511092U DE8511092U1 (en) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | Catalytic converter |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3831616A1 (en) * | 1988-09-17 | 1990-03-22 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Process for the production of support bodies for catalytic reactors for exhaust gas purification |
DE3833675A1 (en) * | 1988-10-04 | 1990-04-05 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Support body for a catalytic reactor for exhaust gas purification |
DE19654361A1 (en) * | 1996-12-24 | 1998-06-25 | Behr Gmbh & Co | Reactor stack with two dedicated areas |
-
1985
- 1985-04-16 DE DE8511092U patent/DE8511092U1/en not_active Expired
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