DE8600862U1 - Metallischer Katalysatorkörper mit Wärmestrahlungsschutz - Google Patents

Metallischer Katalysatorkörper mit Wärmestrahlungsschutz

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Description

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interätom GmbH
Ü-5060 Bergisch Gladbach 1 VPA 86 P 6702 DE
Metallischer Katalysatorkörper mit WärmestrahJUngsschutz
Die vorliegende Erfindung betrifft einen metallischen Katalysatorkörper gem. dem Oberbegriff des Anspruchs Solche Katalysatorkörper sind beispielsweise aus
-3 &eegr;&eegr;-&eegr;-&Lgr;&Lgr; Jn &Lgr; a ft 1 1
haben eine für ihre Funktion besonders positive Eigenschaft, nämlich eine gegenüber keramischen Wabenkörpern gute Wärmeleitfähigkeit ihrer Struktur. Da sie außerdem mechanisch sehr v/iderstandsfähig sind, brauchen sie auch
' ^ bei der Verwendung an Kraftfahrzeugen nicht in einer besonderen Polsterung angeordnet zu werden. Diese grundsätzlichen Vorteile führen jedoch dazu, daß bei bestimmten Betriebszuständen das Mantelrohr eines solchen Katalysatorkörpers sehr heiß werden kann und dann Wärme in Form von Wärmestrahlung abgibt. Bei einer Anordnung unter der Bodenwanne eines Kraftfahrzeuges kann ein Wärmeübertrag durch Wärmestrahlung auf benach^ barte Teile unerwünscht sein»
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Reduzierung der Wärmestrahlung eines metallischen Katalysatorkörpers .
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gem. dem Anspruch eins vorgeschlagen, daß auch außerhalb des Mantelrohres noch eine oder mehrere Lagen der sonst das Innere des Katalysatorkörpers bildenden Wabenstruktur als Wärmestrahlungsschutz angeordnet sind. Statt einer bei der Fertigung und Montage aufwendigen Schutzschicht, beispielsweise aus 35
Khf/Sch 13.01.86
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-2- VPA 86 P 6702 DE
keramischem Fasermaterial oder dergleichen,wird erfindungsgemäß lediglich außerhalb des Mantelrohres nochmals eine wabenförmige metallische Struktur änge^ ordnet* Der übliche Aufbau eines Katalysatörsystems sieht vor, daß das Mantelrohr des Katalysatorkörpers an seinen Enden mit Übergangsstücken verschweißt oder anderweitig Verbunden und in das Abgassystem eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird. Die als Wärmestrahlungsschutz dienende Wabenstruktur wird somit nicht von Abgas durchströmt und es finden dort auch keine exothermen Reaktionen statt, unabhängig davon, ob diese äußere Wabenstruktur mit katalytisch wirksamem Material beschichtet ist oder nicht* Die Wabenstruktur außerhalb des Mantelrohres bildet wegen ihres mehrschichtigen Aufbaus einen sehr wirksamen Schutz gegen die Wärmestrahlung des Mantelrohres.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird in Anspruch zwei vorgeschlagen, daß die Wabenstruktur aus abwechselnden Lagen glatter und gewellter Bleche besteht, und daß außerhalb des Mantelrohres noch eine bis fünf, vorzugsweise zwei, Schichten aus je einem glatten und einem gewellten Blech angeordnet sind. Es ist bekannt, Katalysatorkörper aus geschichteten oder spiralig aufgewickelten glatten und gewellten Blechen herzustellen und in einem Mantelrohr anzuordnen. Durch Hinzufügen einiger äußerer Schichten als Wärmestrahlungsschutz wird der Herstellungsprozeß nur wenig verändert und es können die ohnehin vorhandenen Materialien benutzt werden.
In spezieller Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Wabenstrukturen außerhalb und innerhalb des Mantelrohres mit diesem und untereinander
-3- VPA 86 P 6702 DE
fügetechnisch Verbunden sind, vorzugsweise verlötet. Du^ch die Anbringung einer zusätzlichen Schicht als Wärmestrahlungsschutz ist kein zusätzlicher fügetechnischer Schritt erforderlich, da die äußeren und die inneren Schichten in einem Arbeitsgang, z. B. in einem Lötofen, miteinander verlötet werden können.
1Ö Weiterhin wird in Anspruch vier vorgeschlagen, daß die durch die als Wärmestrahlungsschutz dienende äußere Wabenstruktur gebildeten Kanäle von Umgebungsluft dürchströmbar sein sollen. Bei der Anordnung eines erfindungsgemäßen Katalysatorkörpers unter einem Kraftfahrzeug ist dies zwanglos möglich, sofern der Katalysatorkörper so angeordnet ist, daß die Kanäle etwa in Fahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen. In diesem Falle wird die äußere Wabenstruktur gekühlt, was die Abgabe von Wärmestrahlung noch weiter verringert.
Weitere spezielle Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen fünf bis sieben angegeben.
Ein Ausfviirungsbeispiel der Erfindung ist in schematischer Darstellung in der Zeichnung dargestellt. Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen metallischen Katalysatorkörper mit Wärmestrahlungsschutz. Der Katalysatorkörper selbst ist aus abwechselnden Lagen glatter 1 und gewellter 2 hochtemperaturfester Stahlbleche spiralig aufgewickelt. Ein Mantelrohr 3 umgibt den katalytisch wirkenden Teil des Katalysatorkörpers. Zumindest die Bleche 1, 2 im Inneren des Mantelrohres 3 sind mit einem katalytisch wirkenden Material beschichtbar oder beschichtet* Außerhalb des 35
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Mantelrohres 3 sind weitere Lagen glatter 5 und gewellter 6 Bleche angeordnet, wodurch von der Umgsbungsluft durchsfertämbare Kanäle 7 entstehen. Grundsätzlich kann für die äußere und die innere Wabenstruktur gleichartiges Material verwendet werden, jedoch ist es auch möglich beim Wärmestrahlungsschutz billigere Materialien' zu verwenden, da dort extreme Temperaturen und Belastungen durch Korrosion oder 'Erosion nicht auftreten* Es hängt ferner vom Einzelfall ab/ wieviele Lagen der Wabenstruktur für einen wirksamen Wärmestrahlüngsschutz benötigt werden. Auch kann man je nach den Anforderungen die äußere Lage aus einer glatten öder einer gewellten Schicht bilden.
Die erfindunggemäße Ausführung eines metallischen Katalysatorkörpers eignet sich für einen Einbau unter der Bodenwanne eines Kraftfahrzeuges, ohne daß dadurch hohe Temperatüren an benachbarten Teilen auftreten können.
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Claims (7)

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    -5- VPA 86 P 6702 DE
    Interatom GmbH
    D-5060 Bergisch Gladbach 1
    Metallischer Katalysatorkörper mit Wärmestrahlungsschut&zgr;
    · &nsprüche
    1« Metallischer Katalysatorkörper, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, wobei der Katalysatorkörper eine metallische Wabenstruktur (1, 2) und ein Mantelrohr
    (3) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß außerhalb des Mantelrohres (3) noch eine oder mehrere Lagen der Wabenstruktur (5, 6) als Wärmestrahlungsschutz ang3ordnet sind.
  2. 2. Katalysatorkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wabenstruktur aus abwechselnden Lagen glatter &Pgr;) und gewellter (2) Bleche besteht und daß außerhalb des Mantelrohres {3) eine bis fünf; vorzugsweise zwei Schichten aus je einem glatten(5) und einem gewellten (6) Blech angeordnet sind.
  3. 3. Katalysatorkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Wabenstrukturen (1,2,5,6) außerhalb und innerhalb des Mantelrohres (3) mit diesem und untereinander fügetechnisch verbunden sind, vorzugsweise verlötet.
    35
    Khf/Sch 13.01-86
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    -6- VPA 86 P 6702 DE
  4. 4. Katalysatorkörper nach Anspruch 1/2 oder 37 dadurch gekennzeichnet,
    aaß Kanäle (7) der äußeren als Wärmestrahlungsschutz dienenden Wabenstruktur (5, 6) von Umgebungsluft durchströmbar sind.
  5. 5. Katalysatorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzei chnet,. daß der WärmestrabAungsschutz in ümfangsrichtung nur einen Teil des Katalysatorkörpers umgibt, vorzugsweise den nach Einbau oben liegenden Bereich. 15
  6. 6. Katalysatorkörper nach Anspruch 2, Z, 4, 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die äußere Lage durcii ein glattes Blech (5) gebildet wird.
    20
  7. 7. Katalysatorkörper nach Anspruch 2, 3, 4, 5, dadurch gekennze i chnet,
    daß die äußere Lage durch ein gewelltes Blech (6) gebildet wird.
    25
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