CZ403292A3 - Electrically heated honeycomb body, particularly a catalyst support body with internal load-bearing structure - Google Patents

Electrically heated honeycomb body, particularly a catalyst support body with internal load-bearing structure Download PDF

Info

Publication number
CZ403292A3
CZ403292A3 CS924032A CS403292A CZ403292A3 CZ 403292 A3 CZ403292 A3 CZ 403292A3 CS 924032 A CS924032 A CS 924032A CS 403292 A CS403292 A CS 403292A CZ 403292 A3 CZ403292 A3 CZ 403292A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
honeycomb body
sheets
body according
structures
layers
Prior art date
Application number
CS924032A
Other languages
English (en)
Inventor
Helmut Ing Swars
Original Assignee
Emitec Emissionstechnologie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Emitec Emissionstechnologie filed Critical Emitec Emissionstechnologie
Publication of CZ403292A3 publication Critical patent/CZ403292A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/50Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
    • B01J35/56Foraminous structures having flow-through passages or channels, e.g. grids or three-dimensional monoliths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/33Electric or magnetic properties
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
    • F01N3/2013Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
    • F01N3/2026Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means directly electrifying the catalyst substrate, i.e. heating the electrically conductive catalyst substrate by joule effect
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2803Construction of catalytic reactors characterised by structure, by material or by manufacturing of catalyst support
    • F01N3/2807Metal other than sintered metal
    • F01N3/281Metallic honeycomb monoliths made of stacked or rolled sheets, foils or plates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/02Metallic plates or honeycombs, e.g. superposed or rolled-up corrugated or otherwise deformed sheet metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

Oblast techniky f Vynález se týká elektricky vyhřívaného voštinového tělesa se dvěma čelními stranami, sestaveného z polohově uspořádaných, alespoň částečně tvarovaných plechů, mezi nimiž jsou vytvořeny kanálky průchodné pro fluidní látky a procházející od jedné čelní strany ke druhé, přičemž voštinové těleso je rozděleno nejméně jednou plochou štěrbinou probíhající od jedné čelní strany voštinového tělesa ke druhé čelní straně a/nebo elektricky izolujícími vrstvami tak, že v každé průřezové oblasti je elektrická vodivost voštinového tělesa snížena, avšak je zde vytvořena nejméně jedna vinutá a elektricky souvislá a vodivá proudová větev, probíhající v průřezové rovině. Toto voštinové těleso může být použito zejména pro snižování obsahu škodlivin ve spalinách produkovaných při studených startech benzinových spalovacích motorů motorových vozidel.
Dosavadní stav techniky
Taková voštinová tělesa jsou známa například z WO 89/10470 nebo WO 89/10471. Tyto spisy obsahují zejména příklady provedení svazku plechů, vytvarovaných do tvaru písmena S, které mohou být také vzájemně opačně propleteny, u kterých je připojení elektrických kontaktů zajištěno vnějšími poloskořepinami. Tento druh vytváření elektrických kontaktů vede, jak se ukázalo, k zatěžování voštinového tělesa velkými elektrickými proudy, které jsou rozděleny v průřezu voštinového tělesa zcela nerovnoměrně. Také mechanická stabilita tohoto útvaru není při větších namáháních dostatečně zajištěna, protože uvnitř voštinového tělesa vytvořené elektricky izolující vrstvy nemohou zachycovat libovolně velká mechanická zatíženi. V těchto spisech je popsáno také voštinové těleso, ve kterém jsou všechny plechy vytvořeny s průřezem tvaru
U a jsou upevněny na vnitřní nosné stěně. Tato nosná stěna sestává z elektricky vodivých úseků, které jsou přerušovány elektricky nevodivými úseky. To vede k tomu, že nosná stěna, která je ve své podstatě vytvořena z elektricky nevodivého materiálu, například z keramického materiálu, nemůže zachycovat libovolné mechanické tahové síly a upevnění kovových částí na její povrch je problematické.
Řešení podle vynálezu vychází z dalšího známého stavu techniky, obsaženého v EP-B1-0 245 737 a EP-B1-0 245 738, ve kterých jsou popsány výhody voštinových těles ze vzájemně propletených svazků plechů, popřípadě voštinových těles s vnitřními nosnými stěnami.
Na základě poznatků z tohoto známého stavu techniky je úkolem vynálezu vyřešit tělesné vytvoření elektricky vyhřívatelného voštinového tělesa, které by bylo mechanicky zvláště stabilní a snadno vyrobitelné a u kterého by bylo současně zajištěno rovnoměrné rozdělení proudového zatížení elektrickým proudem v celém voštinovém tělese, přičemž elektrický odpor voštinového tělesa by byl oproti dosud známým monolitickým voštinovým tělesům zvýšen a současně by mělo být možno nastavit elektrický odpor jednoduchými konstrukčními úpravami nebo dimenzováním jednotlivých částí tělesa podle potřeby a v dosti širokých mezích.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen vyhřívatelným voštinovým tělesem se dvěma čelními stranami, sestavené z polohově uspořádaných, alespoň částečné tvarovaných plechů, mezi nimiž jsou vytvořeny kanálky průchodné pro fluidni látky a procházející od jedné čelní strany ke druhé, přičemž voštinové těleso je rozděleno nejméně jednou plochou štěrbinou probíhající od jedné čelní strany voštinového tělesa ke druhé čelní straně a/nebo elektricky izolujícími vrstvami tak, že v každé průřezové oblasti je elektrická vodivost voštinového tělesa snížena, avšak je zde vytvořena nejméně jedna vinutá a elektricky souvislá a vodivá proudová větev, probíhající v průřezové rovině. Podstata vynálezu spočívá v tom, že plechy svazku jsou drženy na zejména kovových nosných konstrukcích umístěných alespoň částečně uvnitř voštinového tělesa, které probíhají alespoň v úsecích paralelně s elektricky izolujícími štěrbinami a/nebo vrstvami, popřípadě uvnitř štěrbin nebo vrstev, přičemž nosné konstrukce jsou vytvořeny současně jako stabilizátory štěrbiny a/nebo jako nosiče elektricky izolujících vrstev.
Průchozí kovové nosné konstrukce, které zasahují dovnitř voštinového tělesa, umožňují umožňují stabilní a mechanicky zatížitelné zavěšení všech plechů, přičemž vhodným dimenzováním nosných konstrukcí a odpovídající volbou spojů s plechy je možno současně dosáhnout rovnoměrnějšího rozdělení elektrického proudu ve voštinovém tělese v případě napojení na zdroj elektrického napětí. Zatímco u dosud známých provedení voštinového tělesa si přiváděný proud hledá co nejkratší cestu k druhému konci voštinového tělesa, což má za následek u obloukových plechových vrstev silnější zatížení vnitřních plechů procházejícím proudem, je možno tento jev u řešení podle vynálezu - při použití nosných konstrukci odstranit a průchod proudu zrovnoměrnit.
Ve výhodném konkrétním provedeni voštinového tělesa podle vynálezu je první část nosných konstrukcí mezi sebou elektricky vodivě propojena a je spojena s prvním připojovacím kontaktem a druhá část nosných konstrukcí je mezi sebou elektricky vodivě propojena a je spojena s druhým připojovacím kontaktem, přičemž první část nosných konstrukcí je spojena s druhou částí nosných konstrukcí jen přes nejméně jednu proudovou větev, probíhající plechy. Jak bude podrobněji objasněno na příkladech provedení, zobrazených na výkresech, základní výhody jak po mechanické stránce, tak i po elektrické stránce přináší použití nosných konstrukcí.
Prakticky je voštinové těleso zavěšeno jen na nosných konstrukcích, umístěných uvnitř plášťové trubky, od které jsou tyto nosné konstrukce elektricky odizolovány, přičemž plechy jsou spojeny s plášťovou trubkou pouze prostřednictvím nosných konstrukcí. U řešení podle vynálezu je sice principielně možné spojit plášťovou trubku vodivě s elektrickým přívodním vodičem, avšak pro větší volnost pozdějšího připojení na elektrickou soustavu motorového vozidla je zvláště výhodné, jestliže na plášťové trubce nejsou žádné přípojky a připojovací kontakty. Plášťová trubka slouží v tomto případě jen jako ochranné pouzdro a spojovací prvek nepříklad s ostatními částmi soustavy pro odvod spalin ze spalovacího motoru motorového vozidla.
Z toho důvodu je výhodné, jestliže nosné konstrukce procházejí plášťovou trubkou elektricky izolovaně a/nebo jsou n aplášťové trubce upevněny zejména tvarovými spoji. Přitom mohou být ven vystupující nosné konstrukce vytvořeny přímo jako připojovací kontakty, například s možnostni nasazení nebo našroubováni vodičů pro přívod proudu s vysokou intenzitou.
Zvláště výhodné vlastnosti dodává řešení podle vynálezu voštinovému tělesu, ve kterém jsou plechy uspořádány do nejméně jednoho svazku plechů, vytvarovaného do tvaru v podstatě písmena S. Pod tímto tvarem písmena S se rozumí podle dosavadního stavu techniky vzájemně proti sobě propletené soustavy plechů, které tvoří ve své vnitřní oblasti vždy tvar písmena S. Voštinová tělesa tohoto typu mohou mít různé tvary průřezů, zejména mohou být v průřezu kruhová, oválná nebo eliptická, v závislosti na výrobních možnostech, přičemž tloušťka svazku plechů a elektricky izolujících mezilehlých vrstev může být volena prakticky libovolně podle požadovaného elektrického odporu. U řešení podle vynálezu je za zvláště výhodné považováno takové uspořádání, které je obměnou základního tvaru S a u kterého jednotlivé vrstvy plechů neprobíhají k obvodu, ale jsou výrazněji ohnuty a končí uvnitř nosných konstrukci. Takové řešení je v určitých případech výhodné zejména z výrobně technických důvodů, avšak provedení podle vynálezu není omezeno na toto speciální řešení. V principu nemusí svazek plechů sestávat z jednotlivých plechů, ale může výt vytvořen z uzavřeného a do tvaru S vytvarovaného svitku, jak je to například uvedeno v DE-C2-38 09 105.
V závislosti na uspořádáni plechů do útvaru tvaru S je výhodné, jestliže jsou elektricky izolující štěrbiny a/nebo vrstvy uspořádány tak, že vznikající proud probíhá jednou nebo dvakrát po dráze tvaru S a sleduje svazek nebo svazky plechů. Tímto způsobem je možno dimenzováním svazku plechů a počtem smyček tvaru S vhodně nastavit elektrický odpor v širokých mezích podle příslušného účelu použití voštinového tělesa.
Mechanicky je zvláště výhodné, jestliže plechy jsou uvnitř voštinového tělesa upevněny na nosných konstrukcích, popřípadě do nich přecházejí, zejména v úhlu odlišném od 90°. V principu nemusí probíhat nosné konstrukce podél všech samostatných plechů, ale mohou sestávat například zcela nebo částečně z prodlouženého a do těsného stohu sestaveného svazku plechů, takže přídavné spojování a přídavné doplňování tvarovaných dílů není nezbytně nutné. Ve většině případů je však výhodné, jestliže jsou nosné konstrukce vytvořeny ze samostatných plechů a jednotlivé profilované plochy voštinového tělesa mohou být na tuto nosnou konstrukci upevněny, zejména připájením. Jak bude podrobněji objasněno v příkladech provedeni, pro většinu průřezových tvarů je výhodné, jestliže jsou plechy tvořící voštinové těleso uspořádány šikmo k nosné stě6 ně nosných konstrukcí, přičemž v mnoha případech je rovněž výhodné, jestliže nosné konstrukce jsou ohnuty podél izolačních vrstev.
Jak bude v další části popisu, zejména při objasňování obr. 3 podrobněji vysvětleno, mají nosné konstrukce jako současně vytvořené elektrické připojovací prvky umožnit rovnoměrné rozloženi proudu v celém průřezu voštinového tělesa. K tomu může být požadováno přizpůsobení elektrické vodivosti nosných konstrukcí v různých oblastech konkrétním požadavkům, což je možno dosáhnout místní volbou tlouštěk plechů. V principu mohou být nosné konstrukce podle konkrétních okolností vyrobeny s tloušťkou, která se plynule mění podle velikosti proudu v jednotlivých místech, přičemž ve většině případů se volí kompromis spočívající například v tom, že se voštinové těleso vyrobí z plechů se dvěma nebo třemi různými tloušťkami.
Nosné konstrukce, které jsou vytvořeny zejména z kovu a jsou umístěny uvnitř voštinového tělesa, umožňují elektrické rozděleni celého tělesa na dvě poloviny zejména pomoci dělicích štěrbin. U dosud známých provedeni nebylo takové rozděleni vzduchovými mezerami dostatečně stabilní, protože vznikaly útvary s velkým rozpětím a nevhodným rozdělením elektrického proudu. Při typických mechanických zatíženích, vyskytujících se u motorových vozidel a vyvolávaných změnami tlaků ve výfukovém systému a otřesy při pohybu motorového vozidla, by docházelo u těchto známých provedení těles po velmi krátké provozní době ke zničeni takového tělesa, přičemž by nebylo možno zamezit krátkým spojením v proudovém obvodu. Relativněs silnými a mechanicky stabilními ztužujicími nosnými konstrukcemi je možno podepřít a stabilizovat i dlouhé úseky voštinového tělesa podél těchto probíhajících nosných konstrukcí, takže nemůže docházet ani k elektrickým zkratům, ani k mechanickému přetížení. Štěrbiny mohou být přitom vytvořeny a udržovány tak úzké, že neovlivní funkci voštinového tělesa. Štěrbiny mohou mít svou tlouštku řádově rovny konstrukční výšce jednotlivých plechů svazku, popřípadě odstupu jednotlivých sousedních vrstev plechů. V některých zejména kritických oblastech nebo na místech, na kterých se může vyskytnout výrazně odlišný elektrický potenciál, mohou být umístěny dodatečně izolující vrstvy.
Pro nanášeni elektricky izolujících vrstev na plechy voštinového tělesa je zvláště výhodné, jestliže jsou tyto vrstvy nanášeny jednostranně nebo oboustranně na nosné konstrukce a jestliže jsou tvořeny zejména žárově nanášenou keramickou vrstvou. Zatímco se tato elektricky izolující vrstva velmi obtížně nanáší na velmi tenké plechy, je poměrně jednoduché nanášet takové vrstvy na masivní plechy, které se používají pro hotovení nosných konstrukcí. Přitom vznikají velmi stabilní vrstvy například žárovým stříkáním plamenem, plazmovým žárovým nanášením nebo nanášením výbuchem.
V těchto případech je možno vynechat elektricky izolující vrstvy, vytvořené například ve formě keramických vláknitých materiálů nebo podobných materiálů.
Příznivě se u konstrukce voštinového tělesa podle vynálezu projevuje, že elektrické vyhřívání takového voštinového tělesa vyžaduje jen poměrně nízké napětí, například normálně používané napětí motorových vozidel, které je zpravidla 12 V nebo 24 V. Požadavky na elektrickou izolaci tak nejsou nijak velké jako je tomu u systémů pracujících s vyššími napětími. Kromě toho je hlavní oblastí použití voštinového tělesa podle vynálezu zahřívání při studených startech motorových vozidel, takže elektrická izolace musí být účinná jen do jisté teploty, například jen do 300°C, zatímco při vyšších teplotách a/nebo při pozdějších mechanických otřesech nemohou mít případné zkraty vyvolané teplotním roztahováním materiálů nebo kmitáním žádné nevýhodné účinky, protože voštinové těleso není již při tomto zatížení napojeno na zdroj proudu.
Jak bude v příkladech provedení podrobnéj objasněno, pro dosaženi potřebného elektrického odporu není vždy postačující vytvořit ve voštinovém tělesu jen jednou propletený svazek plechů ve tvaru S. Zdvojení délky proudové cesty při současně zdvojnásobení elektrického odporu je možno dosáhnout tím, že voštinové těleso je tvořeno svazkem plechů vytvarovaným do tvaru přibližně písmena S a obsahujícím místo středního plechu nebo rovnoběžně s ním štěrbinu nebo elektricky izolující vrstvu, přičemž všechny plechy jsou na prvním konci svazku plechů vzájemně spojeny elektricky vodivými spoji, zatímco na druhém konci svazku plechů je polovina plechů na jedné straně střední izolace spojena první nosnou připojovací konstrukcí s prvním připojovacím kontaktem a druhá polovina plechů je na druhé straně střední izolace spojena prostřednictvím druhé nosné připojovací konstrukce s druhým připojovacím kontaktem. Toto uspořádání má kromě zvýšeného elektrického odporu tu výhodu, že oba připojovací kontakty jsou umístěny na jedné straně, zejména poblíž sebe, na voštinovém tělese, což usnadňuje zapojení do systému pro odvod spalin.
Pro zvýšení stability může být výhodné, jestliže jsou elektricky vodivé spoje na prvním konci svazku plechů tvořeny nosnými přemosťujícími konstrukcemi, které jsou elektricky izolované upevněny nebo podepřeny na plášťové trubce. Toto voštinové těleso se neliší svou stabilitou od svazku plechů, vytvarovaného do tvaru S a neopatřených dodatečným elektrickým rozdělením.
Pro rozdělení proudu do voštinového tělesa se ukázalo být zvláště výhodným, jestliže nosné konstrukce v dílčích oblastech obklopuji svým zobákovitým vytvořením vždy několik vrstev plechů pro jejich elektrické propojeni. Takovým zobákovítým kontaktem může být ve velkém rozsahu zamezeno tomu, aby se proud soustřeďoval u zakřivených plechových svazků v podstatě ve střední oblasti. Kromě jiného je zobákovité vytvoření nosné konstrukce a uložení svazku plechů v ni mechanicky mimořádně stabilní.
I přes stabilizaci celého voštinového tělesa pomocí nosných konstrukcí se mohou bez přídavných opatření přenášet mechanické kmity do vnitřku voštinového tělesa. Tento jev je možno odstranit nebo alespoň ve velkém rozsahu potlačit, jestliže jsou nosné konstrukce alespoň v dílčích oblastech, zejména v oblastech ležících v odstupu od vnějšího obvodu voštinového tělesa, opatřeny ztužujícími jazýčky vystupujícími nad nejméně jednu čelní stranu voštinového tělesa a nedotýkající se jeho čelních stran, které jsou elektricky izolovaně podepřeny na sobě a/nebo na plášťové trubce. Takové podepřeni vylučuje nejen přenášení kmitů, ale může kromě toho napomoci udržovat správné rozměry elektricky izolujících štěrbin a mezer. Podepření je možno uskutečnit různými opatřeními, například vytvořením stabilního ztužujícího kroužku na jedné nebo na obou čelních stranách voštinového tělesa nebo podepřením na plášťové trubce ve všech požadovaných směrech.
Také pro voštinové těleso podle vynálezu e uplatni plechy, které již byly používány u známých voštinových těles a které jsou tvořeny střídáním hladkých a vlnitých plechů. U řešeni podle vynálezu jsou použitelná i jiná řešeni profilovaných plechů. Vhodným materiálem pro plechy voštinového tělesa, použitého ve výfukovém systému pro odvod spalin z benzinových spalovacích motorů, je nerezavějící ocel, odolná vysokým teplotám. Typickým příkladem použití voštinového tělesa podle vynálezu je vyhřívaný katalyzátor, takže u tělesa podle vynálezu se předpokládá nanesení povlakové vrstvy z katalyticky aktivního materiálu. Protože takový vyhřívaný katalyzátor má především ovlivnit složení spalin v průběhu zejména studených startů motoru, může se katalyticky aktivní povlaková vrstva lišit od vrstev používaných u obvyklých katalyzátorů, u kterých se používá především oxidačně působících vrstev, vytvořených například napařením platiny nebo rhodia.
Pro elektrický odpor v tomto voštinovém tělese přichází v úvahu při teplotách kolem 20°C a s ohledem na použití elektrických zařízení motorových vozidel hodnoty odporu od 0,01 do 0,3 Ohmů, zejména od 0,025 do 0,1 Ohmů, především 0,02 Ohmů. Podle nejnovějších poznatků se vychází z toho, že toto voštinové těleso se může v průběhu několika sekund zahřát na teplotu 250°C až 300°C, k čemuž potřebuje proud s intenzitou přes 400 A. Přesné hodnoty intenzity proudu v tomto voštinovém tělese závisejí přitom ve značné míře na vnitřním odporu použitého zdroje proudu a na odporu přívodních vodičů, takže není možno vycházet z konstantního napájení takového voštinového tělesa jmenovitým napětím napájecího systému. Aby se přesto zajistilo dostatečné rychlé zahřátí, je teba volit příslušně nízký odpor, který dovolí použití proudu o hodnotách například 400 až 800 A.
Pro objasnění vztahů mezi tloušťkami prvků voštinového tělesa podle vynálezu je možno uvést, že typický plech pro voštinové těleso má tloušťku od 0,03 do 0,06 mm, zatímco nosné konstrukce jsou vyrobeny z plechů v tloušťkách od 0,5 do 1,5 mm, zejména kolem 1 mm. Díly nosných konstrukcí, které v některých místech vedou jen malé hodnoty elektrického proudu, mohou mít tloušťku jen 0,2 až 0,8 mm, zejména kolem 0,5 mm.
Zejména pro použití voštinového tělesa jako vyhřívaného katalyzátoru před hlavním katalyzátorem je výhodné takové vytvoření, u kterého je průměr voštinového tělesa větší než je vzájemná vzdálenost dvou protilehlých čel. Takový poměrně tenký kotouč potom může být společně s hlavním katalyzátorem integrován do společné plástové trubky. Voštinové těleso podle vynálezu však může mít v podstatě libovolné rozměry a poměry mezi průměrem a odstupem čelních stran.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení katalyzátoru zobazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 příčný řez voštinovým tělesem s proudovou cestou ve tvaru dvojitého S, obr. 2 v příčném řezu detail II voštinového tělesa z obr. 1, na kterém je zobrazeno prostup napojovací konstrukce plášťovou trubkou, obr. 3 zobrazení rozdělení elektrických proudů ve voštinovém tělese podle vynálezu, zobrazeném v příčném řezu, obr. 4 příčný řez předmětem vynálezu, vytvořeným ve formě oválného voštinového tělesa, obr. 5 axonometrický pohled na prostorové poměry při použití voštinového tělesa podle vynálezu jako vyhřívaného předřazeného katalyzátoru před hlavním katalyzátorem v jedné společné plášťové trubce a obr. 6,7 a 8 různé možnosti uspořádání ztužujících výstupků, přesahujících přes čelní stěny voštinových těles, pro stabilizaci těchto voštinových těles.
Příklady provedeni vynálezu
Obr. 1 zobrazuje v příčném řezu plášťovou trubku 1 s podélnými štěrbinami 2, 3. které jsou lépe zobrazeny v axonometrickém pohledu na obr. 5, ve které je uložen svazek 6 plechů vytvořený střídavým kladením hladkých plechů 7 a vlnitých plechů 8 na sebe. Svazek 6 plechů se nedotýká plášťové trubky 1, ale je nesen nosnými konstrukcemi 13, 14, 15, 16.
Z výrobně technických důvodů a pro lepší rozdělení proudu ve voštinovém tělese při přivádění elektrického proudu je výhodné, jestliže je propletený svazek 6 plechů uložen ve dvou poloskořepinách 4_,_5, které jsou svými úhelníkově přehnutými konci upevněny elektricky izolovanými spoji na plášťové trub12 ce 1. Také ostatní nosné konstrukční prvky mají podobně úhelníkově přehnuté konce, které vystupují podélnými štěrbinami 2, 3 v plášťové trubce 1 směrem ven. Voštinové těleso je rozděleno elektricky izolovanými štěrbinami 9 na několik oblasti, přičemž podél těchto štěrbin 9 probíhají jednotlivé nosné konstrukce 13, 14, 15, 16 a zasahují do hloubky voštinového tělesa. Tímto způsobem jsou jednotlivé hladké plechy 7 a vlnité plechy 8 stabilizovány nosnými konstrukcemi 13, 14, 15, 16 tak pevně, že jednotlivé štěrbiny 9 mohou sloužit pro zajištěni potřebné izolace i bez dalších opatřeni. Také zbývající děliči štěrbiny 22 ve vnitřku voštinového tělesa, které nejsou přímo stabilizovány nosnými konstrukcemi 13, 14, 15, 16. jsou udržovány ve stabilní poloze tuhosti voštinového tělesa v jeho ostatních oblastech.
Jak je patrno také z doplňujících zobrazeni na obr. 2 a 3, nosné konstrukce 13, 14, 15, 16 musí být alespoň v průchodné oblasti obou podélných štěrbin 2, 3 v plášťové trubce 1 od sebe elektricky izolovány. Tato elektrická izolace může být výhodně vytvořena ve formě dodatečných izolujících opatření v oblasti štěrbin 9. Izolaci je možno zajistit nejjednodušeji keramickou nánosovou vrstvou 20 na dílčích oblastech nosných konstrukci 13, 14, 15, 16 a popřípadě také na poloskořepinách 4, 5, a sice vždy na těch stranách, na kterých je elektrická izolace požadována. Izzolační vrstva může být s výhodou nanesena žárovým stříkáním. V tom spočívá také velká výhoda řešení podle vynálezu, protože elektricky izolující vrstvy nemusí být nanášeny ve formě samostatných vrstev, které by mohly přinášet problémy z hlediska nutnosti zajištěni stability. Také neni nutno opatřovat velmi tenké plechy 7, 8. tvořící vlastni konstrukci voštinového tělesa, povlakovými vrstvami, což by znamenalo opět další komplikace výrobního procesu. Poměrně tlusté nosné konstrukce 13, 14, 15, 16 mohou být bez problémů vyráběny ve své konečné podobě a mohou být opatřeny na požadované straně keramickými nánosovými vrstvami. Pokud je štěrbina 10 mezi poloskořepinami 4, 5 a plášťovou trubkou 1 dostatečně velká, není zde nutná přídavné elektrická izolace. Pokud jsou však například ze stabilizačních důvodů prvky voštinového tělesa opatřeny ztužujícími prvky například ve formě vnějších vroubků, bylo by výhodné opatřit alespoň zčásti elektricky izolačním povlakem vnější stranu poloskořepin 4, 5 nebo vnitřní stranu plášťové trubky 1. Upevnění nosných konstrukcí 13, 14, 15, 16 v podélných štěrbinách 2, 3 v plášťové trubce 1 se uskutečňuje s výhodou pomocí štěrbinových přidržovacích kloboučků 18., které jsou spojeny s plášťovou trubkou 1, kovovými spoji, zejména svarovými švy 21. Úhelníkově přehnuté konce nosných konstrukcí 13, 14, 15, 16 musí být uvnitř těchto štěrbinových přidržovacích kloboučků 18 podle elektrických podmínek alespoň částečně odděleny od sebe a také od štěrbinových přidržovacích kloboučků 17, 18 povlakovou vrstvou^ Mechanické upevnění se proto provádí zejména pomocí do sebe zabírajících tvarových nebo skobkových spojů, aby štěrbinové přidržovací kloboučky 17, 18 byly spojeny vlnitým nebo klikatým záběrem s plechy, které jsou v jejich vnitřku uloženy. Přitom je první přidržovací klobouček 17, který je uzavřený, bez dalších opatření těsný, zatímco v celém eventuálně zbývajícím volném vnitřním prostoru 19 nebo vnitřních prostorech 19 v druhém štěrbinovém přidržovacím kloboučku 18 může být natlačen bobtnavý materiál. Takový vhodný bobtnavý materiál je tvořen například slídovými vlákny, které v důsledku své krystalické strukturní transformace stále znovu vyplňují vznikající dutinky. Z štěrbinových přidržovacích kloboučků 18 vyčnívají okraje nosných konstrukcí 13, 14. Jak je to zobrazeno na obr. 1 a 3 šipkami, voštinovým tělesem může protékat elektrický proud po dráze odpovídající dvojitému S. Tento proud směřuje (v tomto případě se jedná až na některé výjimky vesměs stejnosměrný proud) od prvního připojovacího kontaktu 11 přes první nosnou konstrukci 13 v horní polovině hladkých plechů 7 a vlnitých plechů 8 ve svazku 6 plechů. První nosná konstrukce 13 přitom má zo14 bákovitý konec a jedno její rameno navazuje na druhou poloskořepinu 5. Při tomto řešeni může být proudový tok velmi rovnoměrně vnesen do voštinového tělesa. Proud potom proudí ve směru šipek k třetí zobákovité nosné konstrukci 15, která společně s rovněž zobákovité vytvořenou čtvrtou nosnou konstrukcí 16 vytváří přemostěni mezi oběma polovinami svazku 6 plechů na jednom konci, takže proud potom může přecházet do druhých polovin hladkých plechů Ί_ a vlnitých plechů 8. svazku 6 plechů k druhé nosné konstrukci 14, odkud je převáděn k druhému připojovacímu kontaktu 12.· Na obr. 3 je přitom zejména malými šipkami naznačen účinek hluboko dovnitř zasahujících nosných konstrukcí 13, 14, 15, 16 a také poloskořepin 4, 5 na rozdělováni proudu. Izolační štěrbiny a/nebo povlakové vrstvy jsou naznačeny čárkovanými čarami 20, 22. Z obr. 3 je zejména dobře zřejmé, že v důsledku vynechání nosných konstrukci ve vnitřní střední části voštinového tělesa, kde se nachází jen volná mezera vyznačená druhou čárkovanou čarou
22, musí všechny proudy procházet plechy 7_,_8 svazku 6 plechů, takže přímo v této oblasti se dosáhne rovnoměrného toku proudu, který vede k rovnoměrnému zahřívání.
Je třeba poukázat na to, že vedení proudu po dráze ve tvaru dvojitého S je jen jedním z možných příkladů realizace základní myšlenky podle vynálezu. Pokud by voštinové těleso mohlo mít i nižší odpor, postačovalo by uspořádání dráhy vedení proudu do tvaru jednoduchého S, takže v tomto případě by bylo možno vynechat uvnitř svazku 6 plechů jednu z mezer a první dvě nosné konstrukce 13, 14 by bylo možno vytvořit společně ve formě jednoho vodiče proudu a druhé dvě nosné konstrukce 15, 16 by bylo možno vytvořit ve formě druhých vodičů proudu. V takovém případě by nebyly elektrické připojovací vodiče uspořádány vedle sebe na jedné straně voštinového tělesa, ale musely by být umístěny na vzájemně protilehlých stranách.
Obr. 4 znázorňuje voštinové těleso, jehož elektrické uspořádání je zcela analogické příkladnému provedení podle obr. 1 a které je vytvořeno ve formě tělesa s oválným průřezem. Všechny předchozí konstrukční zásady pro vytvoření voštinového tělesa podle vynálezu platí i v tomto příkladném provedení . Také v tomto případě je voštinové těleso opatřeno plášťovou trubkou 41 s podélnými štěrbinami 42, 43 a v ní je uložen svazek 46 plechů sestávající z hladkých plechů 47 a z vlnitých plechů 48. Tento svazek 46 plechů je uložen v poněkud nesoumérných poloskořepinách 44, 45 a je přidržován na nosných konstrukcích 53, 54, 55, 56. Voštinové těleso je rozděleno elektricky štěrbinou 49 na dvě vzájemně propletené vrstvy tvaru S, které vytvářejí společně jednu elektrickou větev. Svazek 46 plechů je oddělen obvodovou štěrbinou 50 od plášťové trubky 41 a nosnými konstrukcemi 53, 54, 55, 56 elektricky izolovaně na plášťové trubce 41 upevněn pomocí přidržovacich kloboučků 57, 58. Nosné konstrukce 53, 54, 55, 56 končí v připojovacích kontaktech 51, 52, přičemž zbývající volné prostory 59 v druhém přidržovacím kloboučku 58 mohou být vyplněny bobtnajícím těsnicím materiálem.
Obr. 5 zobrazuje schematickyv axonometrickém zobrazení přední část plášťové trubky 1, která je připravena pro uložení voštinového tělesa podle vynálezu. Takové voštinové těleso může být zasunuto konci svých nosných konstrukcí do podélných štěrbin 2, 3. přičemž podélné štěrbiny 2_,_3 mohou být na svých vnějších koncích ohraničeny montážními jazýčky 25, které jsou před nasouváním voštinového tělesa do plášťové trubky 1 odehnuty a potom jsou opět vráceny do své původní polohy. Tyto jazýčky však mohou být také vynechány, jestliže se provádí uzvirání obou podélných štěrbin 2, 3 na jejich volných koncích vhodně tvarovaný kloboučkem, čárkovanými čarami je na obr. 5 naznačena pozdější montážní poloha 23 pro voštinové těleso podle vynálezu. Rovněž čárkovanými čarami je naznačena eventuální druhá montážní poloha 24 napojeného hlavního kata16 lyzátoru, který může být s výhodou uložen ve stejné plástové trubce 1, což snižuje celkové výrobní náklady při výrobě katalyzátoru a usnadňuje výrobu i pozdější montáž.
Na obr. 6,7a 8 jsou znázorněny různé možnosti stabilizace voštinového tělesa podle vynálezu, popřípadě možnosti pro potlačování kmitání v případech použití katalyzátoru s velmi vysokým mechanickým zatížením. Ve všech těchto příkladných provedeních jsou čárkovanými čarami vyznačeny konstrukce, které se nacházejí před a/nebo za čelními stranami voštinového tělesa. Tyto konstrukce mohou být osazeny již při výrobě nosných konstrukci voštinového tělesa jako rozšíření nebo vystupující přehyby nosných konstrukcí, což prakticky nepotřebuje žádné další výrobní náklady.
V příkladu na obr. 6 tvoří tyto ztužujíci prvky ztužujícich jazýčky 61, 62, 63, 64. vystupujících před čelní stranu a za čelní stranu voštinového tělesa společně s vnitřní částí nosné konstrukce voštinového tělesa, která popřípadě může rovněž vyčnívat před a za čelní strany voštinového tělesa, určitý druh ztužujícího kroužku, který působí na vnitřní části voštinového tělesa zvláště vysokým stabilizačním účinkem. Ztužujíci jazýčky 61, 62 přitom musí být z hlediska potřebných elektrických podmínek od sebe elektricky odizolována, mechanicky však musí být spolu pevně spojena, což je možno realizovat keramickou povlakovou vrstvou a tvarovým mechanickým spojem, například spojením pomocí svorek nebo vytvarovaných háčků. Stejná zásada platí také pro druhé dva ztužujíci jazýčky 63, 64. Ztužujíci jazýčky 61.62, 63, 64 se také nesmějí pro zachováni potřebných elektrických podmínek dotýkat plechů voštinového tělesa. Takové kroužky před čelní stranou voštinového tělesa a/nebo za jeho zadní čelní stranou nepředstavuji žádnou překážku pro jejich použití, protože obvyklá uspořádáni pro zajištění průchodu proudu v takovém voštinovém tělese mají bez dalších opatřeni dostatečný volný prostor. Tyto ztužující kroužky nemusí mít žádné velké rozměry ve směru průchozích kanálků ve voštinovém tělese, takže jejich šířka ve směru os kanálků voštinového tělesa je postačující kolem 1 cm.
V příkladu podle obr. 7 se stabilizace uskutečňuje pomocí ztužujicích jazýčků 71, 73. které podepírají vnitřní části nosných konstrukcí vůči plášťové trubce. Také tyto ztužující jazýčky 71, 73 probíhají před přední čelní stranou a/nebo za zadní čelní stranou voštinového tělesa, aniž by se tohoto tělesa dotýkaly. V upevňovacích bodech 72, 74 jsou upevněny k plástové trubce 1 elektricky izolovanými spoji, například pomocí styčnic. Tento příklad provedení má výhodu spočívající v tom, že upevňovací nebo podpěrné body pro voštinové těleso jsou rozděleny po obvodu plášťové trubky, takže je možno dosáhnout účinného tlumení kmitů a voštinové těleso je zvláště účinně stabilizováno. Tento druh podepření voštinového tělesa v plášťové trubce odlehčuje výrazně nosné konstrukce.
Z výrobního hlediska jsou však jednodušší ztužující jazýčky 81, 82 podle příkladného provedeni zobrazeného na obr.
8. Konce ztužujicích jazýčků 81, 82 mohou být společně s dalšími nosnými konstrukcemi při zachováni všech podmínek pro elektrické odizolování spojeny s přidržovacimi kloboučky. Také toto příkladné provedení velmi výrazně zvyšuje stabilitu, protože pomocí ztužujicích jazýčků 81, 82 mohou být ve spojení s nosnými konstrukcemi vytvořeny stabilní můstky od jedné strany plášťové trubky k jejímu druhému konci, které mohou probíhat v oblasti vyznačené čárkovanými čarami před a/nebo za čelními stranami voštinového tělesa.
Voštinová tělesa podle vynálezu mohou být poměrně snadno vyráběna, jestliže jsou v nich předem vytvořeny nosné konstrukce a jestliže je nutno vytvářet izolační povlakové vrstvy. Jednotlivé vytvarované plechy je potom možno snadno zasouvat do předem vyrobených nosných konstrukcí a stažením obou polovin skořepiny k sobě je možno plechy přivést do požadovaného tvaru. Zcela nakonec se provádí zasouvání této soustavy do podélných štěrbin v plášťové trubce, nasazení přidržovacích kloboučků a jejich slisování do tvarových a mechanicky pevných spojů, přičemž štěrbinové přidržovací kloboučky mohou být na plášťovou trubku přivařeny. Jednotlivé tvarované plechy mohou být popřípadě mezi sebou a k nosným konstrukcím připájeny, jak je to obvyklé také u jiných známých provedení voštinových těles. Nakonec se může voštinové těleso v závislosti na svém použiti opatřit zcela nebo částečně nánosem katalyticky aktivní hmoty. Základní oblastí použití pro voštinová tělesa podle vynálezu je oblast tepelných katalyzátorů, které snižují podíl škodlivin ve výfukových plynech motorových vozidel při studených startech motoru, kdy je katalyzátor krátce před startem a/nebo po startu silnými proudy rychle zahříván na teplotu, při které se začíná probíhat katalytická přeměna škodlivin.
jar» Kubát
W-7

Claims (21)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Voštinové těleso se dvěma čelními stranami, sestavené z polohově uspořádaných, alespoň částečně tvarovaných plechů, mezi nimiž jsou vytvořeny kanálky průchodné pro fluidní látky a procházející od jedné čelní strany ke druhé, přičemž voštinové těleso je rozděleno nejméně jednou plochou štěrbinou probíhající od jedné čelní strany voštinového tělesa ke druhé čelní straně a/nebo elektricky izolujícími vrstvami tak, že v každé průřezové oblasti je elektrická vodivost voštinového tělesa snížena, avšak je zde vytvořena nejméně jedna vinutá a elektricky souvislá a vodivá proudová větev, probíhající v průřezové rovině, vyznačující se tím, že plechy (7, 8, 47, 48) jsou drženy na zejména kovových nosných konstrukcích (4, 5, 13, 14, 15, 16, 44, 45, 53, 54, 55, 56) umístěných alespoň částečně uvnitř voštinového tělesa, které probíhají alespoň v úsecích paralelně s elektricky izolujícími štěrbinami (9, 49) a/nebo vrstvami (20), popřípadě uvnitř štěrbin (9, 49) nebo vrstev (20), přičemž nosné konstrukce (4, 5, 13, 14, 15, 16, 44, 45, 53, 54, 55, 56) jsou vytvořeny současně jako stabilizátory štěrbiny (9, 49) a/nebo jako nosiče elektricky izolujících vrstev (20).
  2. 2. Voštinové těleso podle nároku 1, vyznačuj ící se t i m , že první část nosných konstrukcí (13, 53) je mezi sebou elektricky vodivě propojena a je spojena s prvním připojovacím kontaktem (11, 51) a druhá část nosných konstrukcí (14, 54) je mezi sebou elektricky vodivě propojena a je spojena s druhým připojovacím kontaktem (12, 52), přičemž první část nosných konstrukcí (13, 53) je spojena s druhou částí nosných konstrukcí (14, 54) jen přes nejméně jednu proudovou větev, probíhající plechy (7, 8, 47, 48).
  3. 3. Voštinové těleso podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je umístěno v plášťové trubce (1, 41), ale je od ni elektricky izolováno (10, 50) a profilované plechy (7, 8, 47, 48) jsou mechanicky spojeny s plášťovou trubkou (1, 41) jen prostřednictvím nosných konstrukcí (13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56).
  4. 4. Voštinové těleso podle nároku 3, vyznačující se tím, že nosné konstrukce (13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56) procházejí elektricky izolovaně plášťovou trubkou (1, 41) a/nebo jsou na plášťové trubce (1, 41) upevněny zejména tvarovými spoji.
  5. 5. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že plechy (7, 8, 47, 48) jsou uspořádány do nejméně jednoho svazku (6, 46) plechů, vytvarovaného do tvaru v podstatě písmena S.
  6. 6. Voštinové těleso podle nároku 5, vyznačující se tím, že elektricky izolující štěrbiny (9, 49) a/ /nebo vrstvy (20) jsou uspořádány tak, že vznikající proudová dráha probíhá jednou nebo vícekrát po dráze tvaru v podstatě S svazkem (6, 46) nebo svazky (6, 46) plechů (7, 8, 47, 48).
  7. 7. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    6, vyznačující se tím, že plechy (7, 8, 47, 48) jsou uvnitř voštinového tělesa upevněny na nosných konstrukcích (13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56), popřípadě do nich přecházejí, zejména v úhlu odlišném od 90°.
  8. 8. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    7, vyznačující se tím, že nosné konstrukce (4, 5, 13, 14, 15, 16; 44,45, 53,54,55,56)ma jí ve svých jednotlivých místech elektrický odpor přizpůsobený místní intenzitě proudu ve stejných místech, takže jednotlivé dílčí oblasti nosných konstrukcí ( 4, 5, 13, 14, 15, 16; 44, 45, 53, 54, 55, 56) mají různou tlouštku.
  9. 9. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že elektrické rozdělení uvnitř voštinového tělesa je provedeno zejména štěrbinou (9, 49), která je v dílčích oblastech rozepřena elektricky izolujícími vrstvami (20).
  10. 10. Voštinové těleso podle nároku 9, vyznačující se tím, že elektricky izolující vrstvy (20) jsou naneseny ma nosných konstrukcích (13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56) jednostranně nebo oboustranně a zejména jsou tvořeny keramickou vrstvou nanášenou žárovým stříkáním.
  11. 11. Voštinové těleso podle nároků 5 až 10, vyznačující se tím, že je tvořeno svazkem (6, 46) plechů (7, 8, 47, 48) vytvarovaným do tvaru přibližně písmena S a obsahujícím místo středního plechu nebo rovnoběžně s ním štěrbinu (9, 22, 49) nebo elektricky izolující vrstvu (20), přičemž všechny plechy jsou na prvním konci svazku (6, 46) plechů vzájemně spojeny elektricky vodivými spoji (15, 16, 55, 56), zatímco na druhém konci svazku (6, 46) plechů je polovina plechů (7, 8, 47, 48) na jedné straně střední izolace (9, 20, 22, 49) spojena první nosnou připojovací konstrukcí (13, 53) s prvním připojovacím kontaktem (11, 51) a druhá polovina plechů (7, 8, 47, 48) je na druhé straně střední izolace (9, 20, 22, 49) spojena prostřednictvím druhé nosné připojovací konstrukce (14, 54) s druhým připojovacím kontaktem (12, 52).
  12. 12. Voštinové těleso podle nároku 11, vyznačující se tím, že elektricky vodivé spoje na prvním konci svazku (6, 46) plechů (7, 8, 47, 48) jsou tvořeny nosnými přemosťujícími konstrukcemi (15, 16, 55, 56), které jsou elektricky izolovaně upevněny (17, 57) nebo podepřeny na plášťové trubce (1, 41).
  13. 13. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    12, vyznačující se tím, že nosné konstrukce
    13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56) V dílčích oblastech obklopují svým zobákovitým vytvořením vždy několik vrstev plechů (7, 8, 47, 48) pro jejich elektrické propojení.
  14. 14. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    13, vyznačující se tím, že nosné konstrukce (14, 15, 54, 55) jsou alespoň v dílčích oblastech, zejména v oblastech ležících v odstupu od vnějšího obvodu voštinového tělesa, opatřeny ztužujícími jazýčky (61, 62, 63, 64, 71,
    72, 81, 82) vystupujícími nad nejméně jednu čelní stranu voštinového tělesa a nedotýkající se jeho čelních stran, které jsou elektricky izolovaně podepřeny (72, 74) na sobě a/nebo na plášťové trubce (1, 41).
  15. 15. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    14, vyznačující se tím, že plechy (7, 8, 47, 48) jsou tvořeny střídavě hladkými plechy (7, 47) a vlnitými plechy (8, 48), vytvořenými zejména z nerezavějící oceli, odolné vysokým teplotám.
  16. 16. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    15, vyznačující se tím, že plechy (7, 8, 47, 48) jsou střídavě uspořádanými a rozdílně vlnitými nebo tvarovanými plechy.
  17. 17. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    16, vyznačující se tím, že slouží pro čištění spalin, zejména přiváděných od spalovacích motorů, a jsou opatřeny, popřípadě opatřitelné povlakovými vrstvami z katalyticky aktivního materiálu.
  18. 18. Voštinové těleso podle nároků 2 až 17, vyznačující se tím, že má při 20°C elektrický odpor mezi prvním připojovacím kontaktem (11, 51) a druhým připojovacím kontaktem (12, 52) 0,01 až 0,3 Ohm, zejména 0,025 až 0,1 Ohm a především 0,02 Ohm.
  19. 19. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až 18 vyznačující se tím, že alespoň část nosných konstrukcí (13, 14, 15, 16, 53, 54, 55, 56) je tvořena plechy s tloušťkou od 0,5 do 1,5 mm, zejména kolem 1 mm.
  20. 20. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    19, vyznačující se tím, že nosné konstrukce (4, 5, 44, 45), kterými prochází proud s nižší místní intenzitou proudu, jsou vytvořeny z plechu o tloušťce 0,2 až 0,8 mm, zejména 0,5 mm.
  21. 21. Voštinové těleso podle nejméně jednoho z nároků 1 až
    20, vyznačující se tím, že průměr voštinového tělesa je větší než vzájemná vzdálenost obou jeho čelních stran.
    1/012
CS924032A 1990-07-30 1992-12-31 Electrically heated honeycomb body, particularly a catalyst support body with internal load-bearing structure CZ403292A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP9001242 1990-07-30
US08/031,953 US5411711A (en) 1990-07-30 1993-02-01 Electrically heatable honeycomb body, in particular catalyst carrier body, with internal support structures

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ403292A3 true CZ403292A3 (en) 1993-07-14

Family

ID=26069789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS924032A CZ403292A3 (en) 1990-07-30 1992-12-31 Electrically heated honeycomb body, particularly a catalyst support body with internal load-bearing structure

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5411711A (cs)
EP (1) EP0541585B1 (cs)
JP (1) JPH0673634B2 (cs)
KR (1) KR0165689B1 (cs)
AT (1) ATE100527T1 (cs)
BR (1) BR9106613A (cs)
CZ (1) CZ403292A3 (cs)
DE (1) DE59100916D1 (cs)
ES (1) ES2048596T3 (cs)
WO (1) WO1992002714A1 (cs)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3392895B2 (ja) * 1993-01-08 2003-03-31 臼井国際産業株式会社 X−ラップタイプのメタルハニカム体
US5866230A (en) * 1993-01-11 1999-02-02 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Gmbh Extruded honeycomb body of ceramic and/or metallic material with increased flexibility
US5948504A (en) * 1993-01-21 1999-09-07 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Electrically insulating supporting structure capable of metallic bonding, process for producing the same, electrically heatable catalytic converter and electrically conductive honeycomb body using the same
DE4301564A1 (de) * 1993-01-21 1994-07-28 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch isolierende Stützstruktur mit Möglichkeit zur metallischen Anbindung, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Anwendung
DE4302068A1 (de) * 1993-01-26 1994-07-28 Emitec Emissionstechnologie Metallischer Wabenkörper mit einer elektrisch leitfähigen Struktur
DE4302039A1 (de) * 1993-01-26 1994-07-28 Emitec Emissionstechnologie Katalytischer Konverter mit elektrischer Beheizung
DE4303581A1 (de) * 1993-02-08 1994-08-11 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch isolierende gasdichte Durchführung mindestens eines elektrischen Leiters durch einen metallischen Mantel
DE4303601A1 (de) * 1993-02-08 1994-08-11 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch beheizbarer Wabenkörper mit durch Schlitze erhöhtem Widerstand
DE4307431C2 (de) * 1993-03-09 1996-06-27 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch beheizbarer, in Teilbereiche unterteilter Wabenkörper mit zusätzlichen elektrischen Leiterelementen
US5526462A (en) 1993-03-22 1996-06-11 Ngk Insulators, Ltd. Honeycomb heater with mounting means preventing axial-displacement and absorbing radial displacement
JP3277655B2 (ja) * 1993-12-21 2002-04-22 トヨタ自動車株式会社 電気加熱式触媒装置
US5891402A (en) * 1994-03-02 1999-04-06 W. L. Gore & Associates, Inc. Catalyst retaining apparatus and use in an ozone filter
JP3142717B2 (ja) * 1994-06-16 2001-03-07 日本碍子株式会社 ヒーターユニット及び触媒コンバーター
EP0718480A1 (fr) 1994-11-25 1996-06-26 Société Anonyme dite: REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT Dispositif d'échappement pour moteur à combustion interne
JP3078736B2 (ja) * 1994-12-07 2000-08-21 日本碍子株式会社 電極構造および通電発熱式ヒーター
DE19520758A1 (de) * 1995-06-07 1996-12-12 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch isolierende gasdichte Durchführung
DE19533088A1 (de) * 1995-09-07 1997-03-13 Emitec Emissionstechnologie Elektrische isolierende Durchführung mit einer Elektrokorrosionsschutzeinrichtung
DE19536853A1 (de) * 1995-10-02 1997-04-03 Emitec Emissionstechnologie Elektrisch beheizbarer, in Teilbereiche unterteilter Wabenkörper mit Verbindungsstegen
US6136450A (en) * 1997-02-04 2000-10-24 Emitec Gesellschaft Fuer Emissionstechnologie Mbh Honeycomb body, in particular a catalytic converter carrier body, with a reinforced wall structure
FR2771778B1 (fr) 1997-11-28 2000-01-14 Renault Procede de commande d'un moteur a injection directe et allumage commande
GB2340054B (en) 1998-07-24 2001-11-07 Johnson Matthey Plc Combatting air pollution
DE19922356C2 (de) * 1999-05-14 2001-06-13 Helmut Swars Wabenkörper
DE19922357C1 (de) * 1999-05-14 2000-11-09 Helmut Swars Wabenkörper und Verfahren zu dessen Herstellung
DE19922358C1 (de) * 1999-05-14 2001-01-25 Helmut Swars Wabenkörper
US6461415B1 (en) * 2000-08-23 2002-10-08 Applied Thin Films, Inc. High temperature amorphous composition based on aluminum phosphate
DE10051562A1 (de) 2000-10-18 2002-04-25 Emitec Emissionstechnologie Beheizbarer Wabenkörper mit zwei verschiedenen Beschichtungen
US6938339B2 (en) * 2000-12-19 2005-09-06 Corning Incorporated Method and apparatus for forming an inlet and outlet face of a catalyst support
US7678465B2 (en) 2002-07-24 2010-03-16 Applied Thin Films, Inc. Aluminum phosphate compounds, compositions, materials and related metal coatings
AU2003285193A1 (en) * 2002-08-14 2004-03-03 Applied Thin Films, Inc. Aluminum phosphate compounds, compositions, materials and related composites.
CA2529095A1 (en) * 2002-12-23 2005-01-13 Applied Thin Films, Inc. Aluminum phosphate coatings
US8137765B2 (en) * 2003-08-18 2012-03-20 Upchurch Charles J Method of producing alloyed iron article
US7396450B2 (en) 2003-09-18 2008-07-08 Afton Chemical Corporation Method of reducing amount of peroxides, reducing fuel sediments and enhancing fuel system elastomer durability, fuel stability and fuel color durability
US20050070446A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Ethyl Petroleum Additives, Inc. Boron free automotive gear oil
US7615085B2 (en) 2003-11-04 2009-11-10 Afton Chemical Corporation Composition and method to reduce peroxides in middle distillate fuels containing oxygenates
US7601436B2 (en) 2004-05-18 2009-10-13 The University Of Southern California Carbene metal complexes as OLED materials
US7491823B2 (en) 2004-05-18 2009-02-17 The University Of Southern California Luminescent compounds with carbene ligands
US7445855B2 (en) 2004-05-18 2008-11-04 The University Of Southern California Cationic metal-carbene complexes
US7393599B2 (en) * 2004-05-18 2008-07-01 The University Of Southern California Luminescent compounds with carbene ligands
US7534505B2 (en) 2004-05-18 2009-05-19 The University Of Southern California Organometallic compounds for use in electroluminescent devices
US7154114B2 (en) 2004-05-18 2006-12-26 Universal Display Corporation Cyclometallated iridium carbene complexes for use as hosts
US7655323B2 (en) 2004-05-18 2010-02-02 The University Of Southern California OLEDs utilizing macrocyclic ligand systems
US7598388B2 (en) 2004-05-18 2009-10-06 The University Of Southern California Carbene containing metal complexes as OLEDs
US7279704B2 (en) 2004-05-18 2007-10-09 The University Of Southern California Complexes with tridentate ligands
DE102007024563A1 (de) * 2007-05-25 2008-11-27 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung umfassend einen großen elektrisch beheizbaren Wabenkörper
DE102007025419A1 (de) * 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Abgas-Heizvorrichtung
DE102007025418A1 (de) 2007-05-31 2008-12-04 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrisch beheizbarer Wabenkörper mit Zonen erhöhter Widerstände
US8067100B2 (en) 2007-10-04 2011-11-29 Universal Display Corporation Complexes with tridentate ligands
US8383249B2 (en) 2007-10-04 2013-02-26 Universal Display Corporation Complexes with tridentate ligands
DE102008051169A1 (de) * 2008-10-10 2010-04-15 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Vorrichtung zur Abgasbehandlung mit einer Sensor-Folie
DE102009018182A1 (de) * 2009-04-22 2010-10-28 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Mehrstufig beheizbarer Wabenkörper
EP2802752B1 (de) * 2012-01-13 2016-05-04 Continental Automotive GmbH Elektrisch beheizbarer wabenkörper mit mehreren mit einem anschlussstift elektrisch verbundenen blechlagen
DE102012007020A1 (de) * 2012-04-05 2013-10-10 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Elektrischer Anschluss von mehreren Blechlagen eines elektrisch beheizbaren Wabenkörpers und zugehöriger Wabenkörper
DE102012107207A1 (de) 2012-08-07 2014-02-13 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betreiben eines Heizkatalysators
KR101640701B1 (ko) 2012-03-02 2016-07-18 콘티넨탈 에미텍 페어발퉁스 게엠베하 가열 촉매 작동 방법
DE102012004267A1 (de) 2012-03-02 2013-09-05 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zum Betreiben eines Heizkatalysators
RU2619104C1 (ru) * 2015-12-24 2017-05-12 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ приготовления катализатора для получения синтез газа из метана, катализатор, приготовленный по этому способу, и способ получения синтез газа из метана с его использованием
DE102016210235A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-28 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Wabenstruktur
JP6420803B2 (ja) * 2016-09-23 2018-11-07 本田技研工業株式会社 排気ガス浄化触媒加熱装置
DE102017203546B4 (de) * 2017-03-03 2023-08-03 Vitesco Technologies GmbH Katalysator mit elektrisch beheizbarer Heizscheibe
JP2018178768A (ja) * 2017-04-05 2018-11-15 日本特殊陶業株式会社 内燃機関の触媒装置
DE102017217963A1 (de) 2017-10-09 2019-04-11 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Wärmespeichervorrichtung und Verfahren zum Speichern von Wärme
DE102018217438A1 (de) 2018-10-11 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Abgasbehandlung
DE102018217437A1 (de) 2018-10-11 2020-04-16 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Abgasbehandlung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3760428D1 (en) * 1986-05-12 1989-09-14 Interatom Metallic honeycomb body, particularly a catalyst carrier, provided with a supporting wall, and its manufacturing process
EP0245737B1 (de) * 1986-05-12 1989-08-23 INTERATOM Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wabenkörper, insbesondere Katalysator-Trägerkörper, mit gegensinnig verschlungenen Metallblechschichten und Verfahren zu seiner Herstellung
DE8801788U1 (de) * 1988-02-11 1989-06-15 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 53797 Lohmar Katalysator-Trägerkörper mit S-förmigen, teilweise verstärkten Blechlagen
DE3809105A1 (de) * 1988-03-18 1989-09-28 Eberspaecher J Vorrichtung zur katalytischen reinigung der abgase einer brennkraftmachine und verfahren zu deren herstellung
DE8816514U1 (de) * 1988-04-25 1989-10-26 Emitec Gesellschaft für Emissionstechnologie mbH, 5204 Lohmar Elektrisch beheizbarer Katalysator-Trägerkörper
US5149508A (en) * 1989-03-06 1992-09-22 W. R. Grace & Co.-Conn. Parallel path catalytic converter
US4928485A (en) * 1989-06-06 1990-05-29 W. R. Grace & Co.,-Conn. Metallic core member for catalytic converter and catalytic converter containing same
US5140812A (en) * 1991-11-05 1992-08-25 W. R. Grace & Co.-Conn. Core for an electrically heatable catalytic converter

Also Published As

Publication number Publication date
KR930701683A (ko) 1993-06-12
BR9106613A (pt) 1993-06-01
US5411711A (en) 1995-05-02
JPH05503244A (ja) 1993-06-03
EP0541585A1 (de) 1993-05-19
EP0541585B1 (de) 1994-01-19
DE59100916D1 (de) 1994-03-03
KR0165689B1 (en) 1998-12-15
ES2048596T3 (es) 1994-03-16
WO1992002714A1 (de) 1992-02-20
JPH0673634B2 (ja) 1994-09-21
ATE100527T1 (de) 1994-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ403292A3 (en) Electrically heated honeycomb body, particularly a catalyst support body with internal load-bearing structure
KR0140505B1 (ko) 불균일하게 전기 가열되는 벌집형 본체
US5174968A (en) Structure for electrically heatable catalytic core
JP3636471B2 (ja) 流体により貫流される異なった流れ抵抗を有する複数の流路を備えたハニカム体
US5433926A (en) Electrically heatable honeycomb body divided into subregions with additional electrical conductor elements
JP2825895B2 (ja) 排ガス触媒用担体としてのハニカム体並びにその作動及び監視方法
KR100225194B1 (ko) 배기가스 촉매변환기(exhaust gas catalytic converter)
KR101454141B1 (ko) 2개의 배기 가스 처리 장치의 상호 연결부
US5382774A (en) Electrically heatable honeycomb body
KR100234225B1 (ko) 프레임에 고정된 내부구조물을 가진 벌집형 본체
KR960700394A (ko) 전기로 가열되는 촉매 변환기(electrically heated catalytic converter)
RU95119392A (ru) Каталитический конвертер с электрическим нагревом
US5272876A (en) Core element for catalytic converter
CN113969813A (zh) 电加热装置
EP0913562B1 (en) Heater unit
US20230136357A1 (en) Heating unit for an exhaust-gas system of an internal combustion engine
KR100417442B1 (ko) 연결웹을구비한미소구역으로분할된전기가열식벌집형상체
EP0743430B1 (en) Electrically heated catalyst
JPH03245851A (ja) 触媒コンバータのメタル担体およびその製造方法
JP3208020B2 (ja) 電気加熱式触媒装置用金属担体
JP3680320B2 (ja) 自己発熱型触媒コンバータ
US5780386A (en) Metallic support
JP3340860B2 (ja) 電気加熱式触媒装置用メタル担体
JPH05187223A (ja) 内燃機関の排気浄化用触媒装置
JPH06146871A (ja) 排気ガス浄化用触媒コンバータ