HU211198B - Catalytic converter for treating of exhaust gas - Google Patents

Description

A találmány tárgya katalizátor kipufogógáz katalitikus kezelésére. A katalizátor különösen belsőégésű motor, pl. benzin-belsőégésű motor kipufogógázának megtisztítására és/vagy méregmentesítésére, azaz az ártalmas anyagok eltávolítására alkalmas katalitikus kezelés útján, amikor is ezek kémiai reakcióban átalakulnak. A belsőégésű motor pl. gépkocsi vagy egyéb gépjármű vagy stacioner üzem - pl. szükségáram-generátor működtetésére szolgálhat.

Az ismert katalizátoroknak a kipufogógáz ki- és bevezetésére szolgáló csőcsonkkal ellátott házuk van. A ház gázáteresztő katalízátoreszközöket tartalmaz, amelyekben a katalizátorok üzemelésekor a kipufogógáz katalitikus kezelése lejátszódik. A katalizátoreszközöknek például egy gyakran hordozónak nevezett katalizátorteste van vagy több, mely katalizátortesteken ill. hordozókon üzemeléskor a kipufogógáz sorban áthalad.

Az EP-A 0 514 326 lsz. szabadalmi leírásból többek között olyan házzal ellátott katalizátorok ismertek, amelyeknek hengeres köpenye és két sík zárófala van és legalább egy gyűrűalakú katalizátortesttel ellátott katalizátoreszközzel rendelkeznek. A ill. mindegyik gyűrűalakú katalizátortest külső felülettel, belső felülettel van ellátva és a belső felülettől a külső felülethez vezető átjárói vannak. A hivatkozott szabadalmi leírás 6. valamint 10. ábráján látható katalizátoroknál a bevezető csőcsonk a gyűrűalakú katalizátortestet körülzáró belső tér egyik belső felületébe torkollik. Ezen katalizátorok működésekor a kipufogógáz a bevezető csőcsonkon keresztül a belső térbe áramlik, ebben kifelé irányt változtat és a katalizátortesten keresztül belülről kifelé külső, gyűrűalakú üreges térbe áramlik. A vizsgálatok azt mutatták, hogy a kipufogógáz áramlási sebessége és áramlási sűrűsége a katalizátortestekben a tengely mentén még némileg változik, amikor is az áramlási sűrűség eloszlása az időegység alatt odavezetett kipufogógáz mennyiségétől függ. Az áramláseloszlás inhomogenitása csökkenti a katalizátortest hatásfokát és ezenkívül axiális inhomogén felmelegedést okoz, úgyhogy a katalizátortesteket nagyobbra kell méretezni, mint a katalizátortest axiális kiterjedésére homogénen eloszlott kipufogógáz áramlás esetében kellene. A hivatkozott szabadalmi leírás 6. és 10. ábráján bemutatott katalizátorok további hátránya az, hogy házuk - a kezelendő kipufogógáz tömegére vonatkoztatva - kissé nagyobb átmérőjű, ami a katalizátorok gépjármű alatti elhelyezését megnehezíti. Lehetne ugyan a gyűrűalakú katalizátortestek külső és belső átmérőjét kisebbre méretezni és ekkor a gyűrűalakú katalizátortestek axiális méretét úgy megnövelni, hogy a katalizátortest térfogata állandó maradjon. Ekkor azonban az áramláseloszlás axiális inhomogenitása a katalizátortestekben nagyobb lesz.

A hivatkozott szabadalmi leírás 5. ábráján látható katalizátornál a bevezető csőcsonk irányváltó üreges térbe torkollik, amely a ház palástja és a gyűrűalakú katalizátortestnek a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban kónuszosán kiszélesedő külső felülete között levő, gyűrűalakú, külső üreges térrel van összekötve.

Ennek a katalizátornak a működésekor a kipufogógáz a bevezető csőcsonkon keresztül beáramlik az irány váltó üreges térbe, ebben kifelé megváltoztatja az irányát, eljut a külső üreges térbe, ebbe beáramlik a katalizátortest külső felületénél, átáramlik a katalizátortesten keresztül egy belső térbe és a kivezető csőcsonkon keresztül elhagyja a katalizátort. A katalizátortest kónuszos külső felülete javítja az áramlási sűrűség homogenitását a katalizátortestben. Itt ez a tengely mentén egymást követő változó átmérőjű gyűrűalakú, hullámosított lemezelemekből áll, azonban ennek a katalizátortestnek az előállítása költséges. Továbbá a kipufogógáz az 5. ábra szerinti katalizátornál, mint egyébként a hivatkozott szabadalmi leírás 1-3. valamint 7-9. ábrái szerinti katalizátoroknál is, a ház nagy falvastagságú részeivel kerülhet érintkezésbe és ezeken keresztül aránylag sok hőt ad le a környezetbe mielőtt a katalizátortestbe áramlik. Ennek az ún. hidegindításnál, azaz amikor a katalizátor hőmérséklete a kipufogógáz-odaáramlás kezdetekor körülbelül azonos a környezetével, az a hátránya, hogy aránylag hosszú ideig tart, míg a katalizátortest a hatékony kipufogógáz-kezeléshez szükséges hőmérsékletet eléri.

A E-A 2 201 881 lsz. szabadalmi leírásból ismert katalizátornak hengeres palástú háza van, amely a végein kónuszosán vékonyodó átmeneti szakaszokon keresztül hengeres csőcsonkokkal van összekötve, amelyek a kipufogógázhoz be- ill. kivezető csőcsonkként szolgálnak. A ház olyan katalizátortestet tartalmaz, melynek axiális átjárói vannak a kipufogógáz számára. A katalizátortest legnagyobb részben hengeres, azonban a bevezető csőcsonk közelében levő végénél csonkakúp alakú végszakasza van, amely a ház kónuszos átmeneti szakaszába benyúlik. A hivatkozott szabadalmi leírás rajza szerint a katalizátortest merőleges a tengelyére és így a rajta átáramló kipufogógáz áramlási irányára merőlegesen olyan keresztmetszeti felülete van, amely csak körülbelül négyszer nagyobb, mint a csőcsonkok által határolt üreges terek keresztmetszeti felülete. Ezért a kipufogógáz aránylag nagy sebességgel áramlik át a katalizátortesten. A katalizátortest egyes átjáróinak ezért aránylag nagy keresztmetszetméretűnek kell lenniük, minthogy egyébként az áramlási ellenállás és a nyomásveszteség nagyon nagy lesz. Az egyes átjárók nagy keresztmetszetméreteinek azonban az a következménye, hogy a katalizátortesten átáramló kipufogógáznak csak aránylag kicsi az érintkezése a katalizátortest katalitikusán aktív anyaggal bevont, az átjárókat behatároló felületeivel. Az átjáróknak ezért aránylag hosszúaknak kell lenniük, ami az áramlási ellenállást és a nyomásveszteséget nem kívánt módon megnöveli. Ezenkívül a katalizátortest térfogata, tömege és előállítási költsége, a katalizátoron időegység alatt átáramló kipufogógáz-mennyiségre vonatkoztatva, aránylag magas. A hivatkozott szabadalmi leírás szerint a katalizátortest csonkakúpalakú végszakasza a bevezető csőcsonkon beáramló kipufogógázt a katalizátortest egész keresztmetszetfelületére egyenletesen eloszlatja. A jelen szabadalmi bejelentés tulajdonosa azonban hasonlóan kialakított katalizátorra numerikus áramlási számításokat végzett, amelyek azt mutatják, hogy az áramlási sűrűség

HU 211 198 Β a katalizátortestben még mindig a tengelytől való távolságtól függ és a külső keresztmetszet-tartományban kisebb, mint a középső keresztmetszet-tartományban. Minthogy a háznak a bevezető csőcsonkhoz csatlakozó, kónuszos átmeneti szakasza a hivatkozott szabadalmi leírás rajza szerint aránylag nagy, vagyis körülbelül 30°-os szöget zár be a tengellyel, nagy áramlási sebességeknél még fennáll annak a veszélye, hogy a kipufogógáz a ház belső terének kónuszos átmeneti szakasszal határolt tartományába való beáramlásakor annak faláról leválik és turbulens lesz, ami az áramlási ellenállást megnöveli.

A GB-A 2 128 893 lsz. szabadalmi leírás szerinti katalizátor üreges-hengeres katalizátortesttel rendelkezik. A katalizátor bevezető csőcsonkja a katalizátor hengeres belső felületétől körülzárt belső térbe torkollik. A katalizátortest hengeres külső felülete és a kivezető csőcsonk felé néző végfelülete egy külső, a kivezető csőcsonkkal összekötött üreges teret határolnak. A katalizátortest egy eredetileg sík és egy hullámosított huzalszövet tekercsből készül és mind axiális, mind radiális irányban gázáteresztő. A katalizátor működésekor a kipufogógáz a katalizátortest hengeres belső felületénél ebbe beáramlik és azután részben a hengeres külső felületnél, valamint részben a katalizátortest sík végfelületénél ebből ismét kiáramlik. Ennek a katalizátornak az a hátránya, hogy a katalizátortest belső felületénél az ebbe beáramló kipufogógáz áramlási sebessége és áramlási sűrűsége a tengely mentén meglehetősen erősen változik. Továbbá a kipufogógáz különböző hosszúságú és részben csak nagyon rövid utat tesz meg a katalizátortestben és ezért részben csak nem kielégítő mértékű katalitikus kezelés történik.

Az USA 3 736 105 lsz. szabadalmi bejelentésből ismert katalizátornak olyan háza és katalizátoreszköze van, amely belső és külső, kónuszos, keresztmetszetben gyűrűalakú katalizátorággyal rendelkezik. Mindegyik katalizátorágy perforált, kónuszos palásttal van határolva és ezek között elhelyezett, szemcsés anyaga van. A bevezető csőcsonk belső, kónuszos palásttal körülvett, belső térbe torkollik. Ez szűkül a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban, azonban a bevezető csőcsonkkal ellentétes végén az átmérője a belső üreges tér bevezető csőcsonkhoz csatlakozó végén levő átmérőnek még körülbelül a 30%-a. A belső katalizátorágy belső palástjánál az ebbe beáramló kipufogógáz áramlási sebessége és áramlási sűrűsége ennél a katalizátornál is meglehetősen erősen változik a tengely mentén. Ekkor a kipufogógáz-eloszlás különösen függ a bevezető csőcsonkon beáramló kipufogógáz sebességétől és tömegétől is. Minthogy a katalizátorágy szemcsés anyagból áll, az ágy sűrűsége és gázáteresztése helyileg különböző lehet és az idő folyamán változhat.

A jelen találmány feladata olyan katalizátor létrehozása, amellyel az ismert katalizátorok hátrányai kiküszöbölhetők. Ehhez - például az EP-A 0 514 326 szabadalmi leírás 5. ábráján ismertetett katalizátorból kiindulva - üzemeléskor különösen az áramlási sűrűség lehető leghomogénebb eloszlását kell elérni a katalizátoreszköz belső felületén és a lehető legkisebb áramlási ellenállást. A katalizátornak továbbá a gépjármű alja alatt jól beépíthetőnek kell lennie, valamint az előállítása gazdaságos legyen és hidegindításkor gyorsan jó katalitikus kipufogógáz-kezelést nyújtson

A találmány a célkitűzés értelmében katalizátor kipufogógáz, különösen belsőégésű motor kipufogógázának katalitikus kezelésére tengellyel, házzal és ebben elrendezett katalizátoreszközökkel, amikor is a háznak egy, a tengelyt körülvevő palástja, egy, belső térrel összekötött bevezető csőcsonkja és kivezető csőcsonkja van, mimellett a katalizátoreszközöknek a belső teret határoló belső felülete, a palást felé néző külső felülete és a belső felülettől a külső felülethez futó átjárói vannak és amikor is a palást és a katalizátoreszközök külső felülete között külső üreges tér van, melynek lényege, hogy legalább részben a belső térben levő határolóelem határolófelülettel van ellátva, amely a katalizátoreszközök belső felületével együtt szabad belső teret határol és legalább a belső tér egy részében a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban a katalizátoreszközök belső felületéhez közeledik, úgyhogy a szabad belső tér keresztmetszetfelülete legalább az utóbbi nevezett részében a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban lecsökken.

A katalizátoreszközök belső felülete lényegében párhuzamos a tengellyel.

A határolófelületnek a katalizátoreszközök belső felülete axiális méretének legalább 50%-a mentén kiterjedő része a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban a tengelytől kifelé a katalizátoreszközök belső felületéhez hajlik.

A határolóelem lényegében a belső tér egész axiális kiterjedése mentén elhelyezkedik és a határolófelület lényegében a katalizátoreszközök belső felülete egész axiális kiterjedése mentén a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban a tengelytől kifelé hajlik.

A határolófelület a határolóelemnek a bevezető csőcsonk közelében levő egyik végén legalább egy tengelymetszetben meg van görbítve és a határolófelületnek a katalizátoreszközök belső felülete felé néző szakaszával állandó összefüggésben van.

Lényegében az egész határolófelület legalább egy tengelymetszetben mindig meg van görbítve.

A határolófelület legalább egy tengelymetszetben lényegében parabola alakú

A határolófelület minden tengelymetszetben lényegében parabola alakú.

A határolófelületnek a katalizátoreszköz belső felülete felé néző, a katalizátoreszköz belső felülete axiális méretének legnagyobb részére kiterjedő, tengelymetszetben egyenes szakasza van.

A határolófelület a katalizátoreszközök belső felületének a bevezető csőcsonkkal ellentétes végénél a katalizátoreszközök belső felületét érinti vagy ettől a belső felülettől olyan távolságra van, amely a belső tér maximális keresztmetszeti méretének legfeljebb 5%-a.

A katalizátoreszközök belső felülete és a szabad belső tér a tengelyre merőleges metszetben köralakúak és a határolóelemet körülzárják.

A külső felület a katalizátoreszközök belső felületétől távtartóan el van különítve és a katalizátoreszközök

HU 211 198 Β tengellyel párhuzamosan mért hosszúsága legalább kétszer nagyobb, mint a katalizátoreszközök külső felületének távolsága a belső felülettől.

A katalizátoreszközök egymás mellett fekvő lemezelemek kötegéből állnak, amelyek közül legalább minden másodiknak hullámai vannak; az egymás mellett fekvő lemezelemek együtt kipufogógáz átjárókat képeznek és ezekkel határos, katalitikusán aktív anyaggal ellátott felületük van; és az átjárók lényegében a tengelyre merőleges síkok mentén futnak.

A háznak a palást egyik végén középponti lyukkal ellátott zárófala van és a bevezető csőcsonknak olyan csonkja van, amely a zárófal lyukján keresztül a katalizátoreszközökkel tömítetten össze van kötve.

A palást lemezrészből áll; a zárófal lemezrészből áll; és a palástot képező lemezrész a palást egyik végétől a másikig futó, karimás kötéssel egymással egyesített peremekkel van ellátva és karimás kötéssel a zárófalat képező lemezrésszel össze van kötve.

A ház és a katalizátoreszközök például lényegében forgásszimmetrikusok lehetnek a katalizátor tengelyére. A katalizátoreszközök azonkívül továbbá üreges-hengeres, körkeresztmetszetű katalizátortestek lehetnek.

A ház és/vagy a katalizátoreszközök belső felülete és/vagy a katalizátoreszközök külső felülete azonban nem-forgásszimmetrikus is lehet a katalizátor tengelyére. A katalizátor háza akkor például ovális vagy oválishoz hasonló keresztmetszetű lehet. A továbbiakban akkor a katalizátoreszközök külső felületének ill. kerületének pl. ovális vagy oválishoz hasonló alakú keresztmetszete lehet. Az „oválishoz hasonló alak” fogalomba beletartoznak ebben az esetben az olyan ellipszisek vagy négyszögek is, amelyeknél a sarkok vagy még az egész rövidebb oldalak is ívvel vannak helyettesítve. Az ovális vagy oválishoz hasonló alakhoz ill. vonalhoz, ellipszishez vagy oválishoz hasonlóan, egy hoszszabb főtengely és arra merőleges, rövidebb melléktengely rendelhető.

A találmány tárgyát a továbbiakban rajzban ábrázolt kiviteli példák alapján mutatjuk be. A rajzokon az

1. ábrán egy katalizátor tengelymetszete látható, a

2. ábrán az 1. ábra szerinti katalizátor Π-II vonal szerinti metszete, a

3. ábrán egy másik katalizátor tengelymetszete, a

4. ábrán a 3. ábra szerinti katalizátor IV-IV vonal szerinti metszete, az

5. ábrán egy katalizátortestből kivágott metszet nagyobb méretben, a

6. ábrán egy másik katalizátortestből kivágott metszet.

Az 1. és 2. ábrán látható, a kipufogógáz katalitikus kezelésére szolgáló 1 katalizátornak közép- és/vagy 2 hossztengelye és hosszanti, például lényegében a 2 hossztengelyre forgásszimmetrikus 3 háza van. A 3 háznak fémből, például rozsdamentes acélból álló falazata van a 2 hossztengelyt körülvevő 4 palásttal és a végein egy-egy 5 ill. 6 zárófallal.

A 4 palást párhuzamos a 2 hossztengellyel, lényegében hengeres és keresztmetszetben például lényegében köralakú. A 4 palást például hengerré hajlított, a 2 hossztengellyel párhuzamos szélű lemezdarabból áll, a szélek karimázva és/vagy peremezve vannak és 7 karimás és/vagy peremes kötéssel vannak egymással összekötve. Ennek a 4 palást mindkét végén levő szélei 8 és 9 karimás és/vagyperemes kötéssel két, szintén lemezdarabból készült 5 ill. 6 zárófalakkal vannak összekötve. Az 5 és 5 zárófalaknak középen a palástból kiemelkedő gallérjuk van, amely 5a ill. 6a lyukat határol. A háznak továbbá 10 bevezető csőcsonkja és 11 kivezető csőcsonkja van a kipufogógáz részére. A 10 bevezető csőcsonk és a 11 kivezető csőcsonk koaxiális a 2 hossztengellyel és a csőcsonkok az 5a ill. 6a lyukba nyúlnak be, amikor is a 10 bevezető csőcsonk esetleg az 5a lyukon keresztül egy kissé a 4 palásttal körülvett térbe nyúlik be. Mindkét csőcsonk szilárdan és tömören az 5 ill. 6 zárófallal van egyesítve, ugyanis az 5a ill. 6a lyukat határoló gallérhoz van hegesztve.

A 10 bevezető csőcsonknak és a 11 kivezető csőcsonknak a palásttal ellentétes végén 10a ill. 11a hengeres végszakasza van és ezzel ellentétes irányban a zárófalak felé kónuszosán kiszélesedő 10b ill. 11b átmeneti szakasza. Mindkét kónuszos 10b ill. 11b átmeneti szakasz közül legalább a 10 bevezető csőcsonkhoz tartozó 10b átmeneti szakasz a 2 tengellyel olyan szöget zár be, amely előnyösen legfeljebb 20’ és például legfeljebb 15°.

A házban a 20 katalizátoreszközök vannak elrendezve. Ezek gyűrű- és vagy hüvelyalakú, a középés/vagy hosszirányú 2 tengelyt körülzáró, ezzel koaxiális 21 katalizátortestet alkotnak, melyet a szakirodalomban gyakran szubsztrátumnak neveznek. A 21 katalizátortestnek van egy 21a belső felülete és 21b külső felülete. Mindkét 21a, 21b felület a 2 tengelyre merőleges metszetben köralakú és párhuzamos a 2 tengellyel, valamint a 4 palásttal. A 21 katalizátortest metszetben szintén köralakú üreges hengert képez. Mint még részletesebben ismertetni fogjuk, a 21 katalizátortest számos gyűrűalakú, egymás mellett elhelyezett lemezelemmel rendelkezik, amelyekre legalább egy katalitikusán aktív nemesfém van felhordva és amelyeket az 1. ábrán jelzett 22 átjárók határolnak a kipufogógáz számára. A 22 átjárók lényegében a 2 tengelyre merőleges sík mentén futnak a 21a belső felülettől a 21b külső felületre.

A 20 katalizátoreszköz továbbá 24 tartóeszközzel van ellátva, amely a lemezelemeket összetartja és a 21 katalizátortestet képező lemezelemköteget a 3 házzal összeköti. A 24 tartóeszköznek 25 fémhüvelye van, amely a 21 katalizátortesten áthalad. A 25 hüvelynek van egy 25a belső felülete, valamint 25b külső felülete és hengeres, úgyhogy a 25a belső felület és a 25b külső felület párhuzamos a 2 tengellyel. A 25a belső felület és a 25b külső felület metszetben köralakú. A 25 hüvely belső átmérője körülbelül és előnyösen pontosan akkora, mint a 10 bevezető csőcsonk 5 zárófalnál levő közelebbi végének, azaz a bevezető csőcsonk kónuszos 10b átmeneti szakasza távolabbi végének a belső átmérője. A 25 hüvely külső átmérője például csekély mértékben kisebb, mint a 21 katalizátortestet képező gyűrűalakú lemezelemek belső átmérője, úgyhogy e között

HU 211 198 Β és a 25 hüvely között keresztmetszetben gyűrűalakú rés van. A 25 hüvely külső átmérője azonban ahelyett egyenlő lehet a 21 katalizátortest belső átmérőjével, úgyhogy ez a 25 hüvelyt tömören és hézagmentesen körülzárja. A hüvely perforálással van ellátva, amelyet nagyszámú radiális 25c lyuk képez.

Meg kell említeni, hogy az 1. és 2. ábra részben nem méretarányos és hogy különösen a ház falvastagságok, amelyek a 2 tengellyel párhuzamosan mért méretek, a 22 átjárók távolságai és a 25c lyukak méretei és távolságai a valóságban összehasonlítva a 3 ház és a 21 katalizátortest külső méreteivel, sokkal kisebbek, mint ahogy az 1. és 2. ábrán ábrázolva vannak. Továbbá a 25c lyukak a valóságban úgy vannak méretezve és eloszlatva, hogy a 25c lyukak a 2 tengely mentén hézagmentesen átlapolnak. Ezenkívül a 2 katalizátortest és a 25 hüvely úgy vannak kiképezve, hogy az 1 katalizátor működésekor a 25a lyukakon átáramló kipufogógáz mindegyik 22 átjárón átáramolhat. Ekkor a kipufogógáz legalább részben a 25c lyukakból a 2 tengelyre radiális irányban egy 22 átjáróba jut. Ha a 21 katalizátortest és a 25 hüvely között gyűrűalakú rés van, a kipufogógáz üzemeléskor még ebben is eloszolhat és az egymással szomszédos 25c lyukak között a 21 katalizátortest 21a belső felülete és a 25 hüvely 25b külső felülete mentén áramolhat. Ha a 25 hüvelyt a 20 katalizátoreszköz részének tekintjük, a 25 hüvely 25c lyukai a 21 katalizátortest 22 átjáróival együtt az egész 20 katalizátoreszköz 22,25c átjáróit képezik.

A 25 hüvely anyaga fém, például rozsdamentes acél, és a 10 bevezető csőcsonk felé néző végén szilárdan és tömören össze van ezzel kötve. A 25 hüvely és a 10 bevezető csőcsonk például eredetileg különálló részekből állíthatnak és az 5 zárófal belső síkjában vagy ettől kis távolságban a 4 palásttal körülzárt térben szilárdan és tömören egymással összehegeszthetők. A 10 bevezető csőcsonk és a 25 hüvely azonban egyetlen darabból is állhat. Továbbá a 25 hüvely a 10 bevezető csőcsonk helyett közvetlenül összehegeszthető az 5 zárófallal és ezen keresztül kapcsolódhat az említett csőcsonkhoz.

A 24 tartóeszköznek továbbá 26 tartószerve van. Ez sík, köralakú, fémlemezecske, amelynek átmérője körülbelül azonos a 21 katalizátortest külső átmérőjével. A 26 tartőszerv a 25 hüvely 10 bevezető csőcsonkkal ellentétes végéhez szilárdan és tömören rögzítve van, vagyis ezzel össze van hegesztve. A 21 katalizátortest az 5 zárófal és a 26 tartószerv között van elhelyezve és például közvetlenül az 5 zárófalon és a 26 tartószerven fekszik fel, úgy hogy az 5 zárófal és a 26 tartószerv a 21 katalizátortest gyűrűalakú lemez elemeit összetartja.

A 10 bevezető csőcsonk keresztmetszetben egy 31 bevezető belső teret képez. A 20 katalizátoreszköz és a 25 hüvely keresztmetszetben katalizátoreszköz belső teret vagy 32 belső teret határolnak és zárnak körül, amely a 31 bevezető belső térrel össze van kötve és a 10 bevezető csőcsonkkal ellentétes végén a lezáró szervként is szolgáló 26 tartószerv tömören lezáija. Egy 33 határoló és/vagy vezetőelem legalább részben a 32 katalizátoreszköz belső térben van elhelyezve és legalább részben a 25 hüvely 25a belső felülete és így a 21 katalizátortest 21a belső felülete felé is néző 33a határoló- és/vagy vezetőfelülettel rendelkezik. Ez legalább a 32 belső tér egy részében a 10 bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban a 21a és 25a belső felületekhez közeledik. Ekkor a 33a határolóés/vagy vezetőfelületnek a 20 katalizátoreszköz axiális, azaz a 2 tengellyel párhuzamosan mért mérete és a 21a valamint 25a belső felületek 50%-a mentén levő szakasza és előnyösen a 33a határoló- és/vagy vezetőfelületnek a 20 katalizátoreszköz teljes axiális mérete és a 21a valamint 25a belső felületek mentén levő szakasza a 10 bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban a 2 tengelytől kifelé a 21a és 25a belső felületek felé hajlik. A 33a határolóés/vagy vezetőfelület a 33 határoló- és/vagy vezetőelem 10 bevezető csőcsonkhoz közeli 33b végén legalább az 1. ábrán bemutatott tengelymetszetben és minden más, lehetséges tengelymetszetben is meg van görbítve és állandó összefüggésben van a 33a felület 21a és 25a belső felületek felé néző részévéi. Továbbá lényegében a 32 belső térben levő egész 33a felület legalábbis az 1. ábrán bemutatott tengelymetszetben és minden más lehetséges tengelymetszetben is konvex görbületű és lényegében legalább körülbelül parabolaalakú. A 33 határolóés/vagy vezetőelem ennek megfelelően a 2 tengelyre forgásszimmetrikus, legalább körülbelül valamint lényegében paraboloidalakú üreges test és a vastagabb, a 10 bevezető csőcsonktól távolabbi végén például hegesztéses kötéssel mereven és tömören a 24 tartószervhez és/vagy a 25 hüvelyhez van rögzítve. A 33 határoló- és/vagy vezetőelemnek a paraboloid csúcspontját képező 33b vége körülbelül a 2 tengelyre merőleges azon síkban van, amelynél a 10 bevezető csőcsonk a 32 katalizátoreszköz belső térbe torkollik. A 33 határoló- és/vagy vezetőelem a 32 belső térben az utóbbit körülzáró 25 hüvellyel együtt keresztmetszetben köralakú. 32a szabad belső tér. A 32a belső tér keresztmetszeti felülete csökken a 2 tengely mentén a 10 bevezető cső ellentétes vége felé éspedig legalább körülbelül vagy pontosan lineárisan a 10 bevezető csőcsonktól és a 33 határoló- és/vagy vezetőelem 33b végétől mért távolsággal. A 33a határoló- és/vagy vezetőfelület 10 bevezető csőcsonktól távolabbi vége érinti a 25 hüvely 25a belső felületét vagy ettől derékszögben radiálisán a 2 tengelyre olyan távolságra van, amely a 25a belső felület és a 32 belső tér átmérőjének legfeljebb 5%a és inkább legfeljebb 3%-a.

Egy 34 külső üreges tér helyezkedik el a 4 palást és a 21 katalizátortest 21b külső felülete között az 5 zárófaltól a 6 zárófalig terjedő szakaszban és a 6 zárófal és a 26 tartószerv közötti szakaszban. A 34 külső üreges teret a 21 katalizátortest, a 25 hüvely és a 26 tartószerv választja el a 31 bevezető belső tértől és a 32 katalizátoreszköz belső tértől. A 34 külső üreges tér 11 kivezető csőcsonkkal körülzárt 35 kivezető belső térrel van összekötve.

A 25 hüvely 32 katalizátoreszköz belső teret keresztmetszetben körülzáró 25a belső felülete képezi az egész 20 katalizátoreszköz belső felületét is és üzemeléskor kipufogógáz belépési felületként szolgál a 20 katalizátoreszköz számára. A 21 katalizátortest 21a bel5

HU 211 198 Β ső felülete ennek megfelelően ennek kipufogógáz belépési felületét képezi. A 21 katalizátortest 21b külső felülete az egész 20 katalizátoreszköz külső felületét és a kipufogógáz kilépési felületét is képezi.

A hosszúság, azaz a 21 katalizátortest 2 tengellyel párhuzamosan mért mérete legalább egyenlő a 21b külső felület 21a belső felülettől mért radiális távolságával és előnyösen legalább kétszer és például háromszor nagyobb, mint az említett távolság. A 21 katalizátortest külső átmérője például nagyobb vagy körülbelül olyan nagy, mint a 21 katalizátortest axiális mérete. Továbbá a külső átmérő például legfeljebb vagy körülbelül háromszor nagyobb, mint a 10 bevezető csőcsonk 10a hengeres szakaszának belső átmérője. A 3 ház maximális külső átmérője előnyösen legfeljebb ötször nagyobb, mint a 10 bevezető csőcsonk 10a hengeres szakaszának belső átmérője és mint a külső átmérője. A 21a és 25a belső felületek előnyösen legalább 10-szer és még előnyösebben 15-ször nagyobbak, mint a 10a hengeres szakasz belső terének keresztmetszeti felülete.

A 3. és 4. ábrán bemutatott 51 katalizátornak van egy 52 középső és/vagy hossztengelye és 53 háza. Ennek van egy 54 palástja és két 55, 56 zárófala. Az 54 palást és az 55, 56 zárófalak alakja nem forgásszimmetrikus az 52 tengelyre és például a IV-IV metszetben ovális vagy oválishoz hasonló. Az 55 zárófal egy 55a középponti lyukkal van ellátva, amely szintén ovális vagy oválishoz hasonló. Az 56 zárófal középponti lyukkal van ellátva, amely köralakú vagy esetleg szintén ovális vagy oválishoz hasonló. Az 53 háznak 60 bevezető csőcsonkja és 61 kivezető csőcsonkja van. A 60 bevezető csőcsonknak van egy 60a hengeres - körkeresztmetszetű - szakasza és egy 60b átmeneti szakasza, amely a 60a hengeres szakasztól az 55a lyukig terjed és keresztmetszetben ebbe teljesen beleillik. A 3. ábrán látható tengelymetszet keresztülhalad az 53 ház és az 55a lyuk által definiált ovális hosszabb főtengelyén. A 60b átmeneti szakasz kiszélesedik a 3. ábrán bemutatott tengelymetszetben a 60a hengeres szakasztól az 55 zárófal felé. Az oválisok rövidebb főtengelyein áthaladó, a 3. ábra metszési síkjára merőleges tengelymetszetben a 60b átmeneti szakasz - az 55a lyuk ebben a tengelymetszetben mért keresztmetszeti méretétől függően - a 60a hengeres szakasztól távolodva tágul vagy szűkül vagy párhuzamos lesz az 52 tengellyel. A 61 kivezető csőcsonknak szintén körkeresztmetszetű óla hengeres szakasza van és innen az 56 zárófal 56a lyukjáig terjedő 61b átmeneti szakasza. Az utóbbi az 56a lyuk alakjának megfelelően forgásszimmetrikus lehet az 52 tengelyre és kónuszos lehet vagy az 56a lyukban levő végén ovális vagy oválishoz hasonló keresztmetszettel rendelkezhet.

Az 53 ház 70 katalizátoreszközt tartalmaz 71 katalizátortesttel. Ennek 71a belső felülete és 7b külső felülete van. Ezek a felületek párhuzamosak az 52 tengellyel és az utóbbira merőleges keresztmetszetben legalább körülbelül oválisak, valamint legalább körülbelül párhuzamosak az 54 palásttal. A 71 katalizátortest a keresztmetszetben szintén ovális vagy oválishoz hasonló üreges hengert képez. A 71 katalizátortest 72 átjárókat tartalmaz és határol a kipufogó gáz számára. A 70 katalizátoreszköznek továbbá 74 tartóeszköze van ovális vagy oválishoz hasonló keresztmetszetű 75 hüvellyel, amelynek 75a belső felülete, 75b külső felülete és 75c lyukjai vannak. Továbbá van egy 74 tartóeszközhöz tartozó 76 tartószerv is, amely sík, ovális vagy oválishoz hasonló lapocskákból áll.

A 60 bevezető csőcsonk keresztmetszetben 81 bevezető belső teret vesz körül, amely keresztmetszetben a 75 hüvely és a 70 katalizátoreszköz által körülzárt 82 katalizátoreszköz belső térbe vagy üreges térbe torkollik. Ebben 83 határoló- és/vagy vezetőelem van elrendezve, amely 76 tartószerven és/vagy 75 hüvelyen rögzített, vagyis odahegesztett üreges testből áll és kívül 83a határoló- és/vagy vezetőfelülettel rendelkezik. A 83 határoló- és/vagy vezetőelemnek a 76 tartószervtől távolabbi 83 b vége körülbelül a 82 katalizátoreszköz belső térnek a bevezető csőcsonknál található végénél helyezkedik el és például egy kissé ebből kiemelkedik a 60 bevezető csőcsonk 60b átmeneti szakaszába. A 83a határoló- vagy vezetőfelület legalább a 82 belső tér legnagyobb részében és előnyösen lényegében az egész 82 belső térben a 60 bevezető csőcsonktól az 52 tengelytől eltávolodó irányban a 75 hüvely 75a belső felületéhez kifelé tart. A 83a határoló és/vagy vezetőfelület legnagyobb része a 3. ábrán bemutatott tengelymetszetben és például az összes más tengelymetszetben is egyenes. A 83 elem 83b végén a 83a felületnek a

3. ábrán bemutatott tengelymetszetben és az összes más tengely metszetben is görbült szakasza van, amely állandóan összekapcsolódik a 83a határoló és/vagy vezetőfelület tengelymetszetbeli egyenes tartományával. A 83 elem a 60 bevezető csőcsonkkal ellentétes végén - az 52 tengelyre merőleges keresztmetszetben - ovális vagy oválishoz hasonló, megközelítően párhuzamos a 75 hüvely 75a belső felületével és oly módon van méretezve, hogy a 83a határoló és/vagy vezető felület a 75a belső felületet érinti vagy ettől olyan távolságra van, amely a maximális átmérő, azaz a 82 belső tér hosszabb ovális főtengelye mentén mért maximális keresztmetszet-méretének legfeljebb 5%-a előnyösen legfeljebb 3%-a. A 83a határoló- és/vagy vezetőfelület keresztmetszetben legalább a 83 elem 83b végéhez történő közelítésig ovális vagy oválishoz hasonló és keresztmetszetben legalább megközelítően párhuzamos a 75a belső felülettel. Ehhez a 4. ábrán látható keresztmetszetre kell utalnunk, amelynek a 3. ábra IVIV vonal szerinti keresztmetszeti síkja meglehetősen közel van a 83b csúcshoz

A 83 határoló- és/vagy vezetőelem a 75 hüvely 75a belső felületével együtt egy körkeresztmetszetű 82a szabad teret képez. Továbbá az 1 katalizátor 34 külső üreges teréhez hasonlóan van egy 84 külső üreges tér és keresztmetszetben a 61 kivezető csőcsonk által körülzárt 85 kivezető üreges tér.

Amennyiben az előzőekben mást nem írtunk, az 51 katalizátor azonosan vagy hasonlóan lehet kialakítva, mint az 1 katalizátor. Az 51 katalizátor részei mindenkor megfelelnek az 1 katalizátor részeinek, amelyeket olyan vonatkozási jelekkel láttunk el, amelyek 50-nel

HU 211 198 B kisebbek, mint az 51 katalizátor részeinek jelölésére szolgáló vonatkozási jelek

A 21 katalizátortest és a 71 katalizátortest például az 5. ábra szerint lehet kialakítva, amely egy katalizátortest-szelvényt mutat, amely az 5. ábrán 91-gyei van jelölve. A 91 katalizátortestnek van egy köteg 92 és 93 gyűrűalakú lemezeleme, amelyek az 1 ill. 51 katalizátor tengelye mentén váltakozva követik egymást. A 92, 93 lemezelemek egyik, belső peremei képezik együtt a 21 ill. 71 katalizátortest 21a ill. 71a belső felületét. A 92, 93 lemezelemek másik, külső peremei képezik a 21, ill. 71 ill. 91 katalizátortest 21b ill. 71 b külső felületét.

Mindegyik 92, 93 lemezelemnek számos 92a ill. 93a hulláma van 92b ill. 93b hullámheggyel. A 92a hullámok és a 92b hullámhegyek egyenesek valamint párhuzamosak egymással és merőlegesen futnak az 5. ábra rajz- és metszetsikjára. A 93a hullámok és 93b hullámhegyek szintén egyenesek és párhuzamosak egymással azonban a 92a hullámokkal és 92b hullámhegyekkel derékszöget képeznek és párhuzamosan futnak az 5. ábra szerinti rajz- és metszetsíkkal. A 92a hullámok keresztezik a 93a hullámokat is, miként azt a

2. és 4. ábrán egymást keresztező, teljes ill. szaggatott egyenesek mutatják.

Mindig két egymással szomszédos 92, 93 lemezelem érintkezik a kereszteződéseknél egymással szemben emelkedő hullámhegyekben és így számos, a felületükön szabályszerűen elosztott, megközelítőleg pontszerű érintkezési helyen. A megmaradt, ezektől a pontszerű érintkezési helyektől nem elfoglalt felületi területeken a két egymással szomszédos lemezelem között szabad közbenső tér van, amely az 5 ábrán a 94-gyel jelzett katalizátortest-átjárót képezi.

Az 1-4. ábrán látható 21 és 71 katalizátortestek olyan katalizátortesttel is képezhetők vagy helyettesíthetők, amilyen a 6 ábrán látható és 101-gyei van jelölve. A 101 katalizátortestnek van egy köteg gyűrűalakú, váltakozva egymásután következő 102 és 103 lemezeleme, amelyeknek a peremei együtt a katalizátortest hengeres belső felületét és hengeres külső felületét képezik. Mindegyik 102 lemezelemnek vannak 102a hullámai 102b hullámhegyekkel. A 102 lemezelemek azonban úgy vannak kialakítva, hogy mindegyik 102a hullám a 101 katalizátortest hengeres belső felületétől az utóbbi hengeres külső felületéhez fut. A 103 lemezelemek síkok és a szomszédos 102 lemezelem 102b hullámhegyein fekszenek fel. Egy 102 lemezelem a rajta felfekvő két 103 lemezelemmel együtt számos 104 átjárót határol, amelyek a katalizátortest belső felületétől a külső felülethez futnak és egész hosszuk mentén egymástól el vannak választva.

Az 5. és 6. ábrán látható mindegyik 92, 93, 102, 103 lemezelemnek rozsdamentes acél belső része vagy magrésze van, amelynek a felülete alumfniumoxid bevonattal van ellátva. Ezekre a felületekre katalitikusán aktív anyagot hordanak fel, amely legalább nemesfém, például platina és/vagy ródium. Az 5. és 6. ábrán látható, rétegelt 93, 94, 102 lemezelemek hullámtartománytól hullámtartományig mért hullámmagassága előnyösen legfeljebb-1 mm és például körülbelül 0,3 mm 0,7 mm. A hullámhossz például kétszer-négyszer nagyobb, mint a hullámmagasság.

Az 1 ill. 51 katalizátor 10 vagy 60 bevezet csőcsonkja a kipufogó berendezés részein keresztül a gépjármű benzines belsőégésű motor kipufogógáz-kivezető csőcsonkjával összeköthető és a gépjármű alja alatt elhelyezhető. Az 1 és 51 katalizátorok házai a 10 ill. 60 bevezető csőcsonk 10a valamint 60a hengeres szakaszának belső átmérőjével összehasonlítva és az időegység alatt kezelendő kipufogógáz mennyiségéhez viszonyítva aránylag kis keresztmetszetűek, úgy hogy jól elhelyezhetők.

A motor és a katalizátor üzemelésekor a kipufogógáz az 1. és 3. ábrán nyíllal jelzett irányban halad át a katalizátoron. A kipufogógáz tehát a 10 ill. 60 bevezető csőcsonkon keresztül a 32 ill. 82 katalizátoreszköz belső tér szabad részébe áramlik. Azután a kipufogógáz először a 20 ill. 50 katalizátoreszköz 25 ill. 75 hüvelyének 25a, 75a belső felületén áramlik keresztül majd a 21 ill. 71 katalizátortest 21a ill. 71a belső felületén annak 22 ill. 72 átjáróiba. A kipufogógáz ezután átáramlik a katalizátortesten, amikor is érintkezve a 22 ill. 72 átjárókat határoló felületekkel, katalitikus kezelésen megy keresztül. A kipufogógáz a 21 ill. 71 katalizátortestnek a 20 ill. 70 katalizátoreszköz kipufogógáz kilépési felületeként szolgáló 21b ill. 71b külső felületénél ebből kilép, átáramlik a 34 ill. 84 külső üreges téren és elhagyja a katalizátort a 11 ill. 61 kivezető csőcsonkon keresztül.

A 33 ill. 83 határoló- és vezetőelem a 31 ill. 81 bevezető belső térből a 32 ill. 82 katalizátoreszköz belső térbe beáramló kipufogógázt, melynek az időegységre jutó mennyisége tág határok között változik, legalábbis megközelítőleg egyenletesen eloszlatja a 20 ill. 70 katalizátoreszköz egész kipufogógáz belépési felületére. Vizsgálatok és numerikus számítások azt mutatták, hogy a 32a ill. 82a szabad belső térben a 25a ill. 75a katalizátoreszköz belső felület közelében tartózkodó kipufogógáz áramlási sebessége és áramlási iránya a katalizátoron időegység alatt átáramló állandó mennyiségű kipufogógáz esetén az egész katalizátoreszköz belső felületnél és különösen ennek egész axiális kiterjedése mentén megközelítőleg állandó. Ennek megfelelően az áramlási sebesség és az áramlási sűrűség is a 21 ill. 71 katalizátortest egész 21a ill. 71a belső felületénél megközelítőleg állandó. Hasonló érvényes a katalizátortest belsejében történő áramlásra az ebben levó, a 21a ill. 71a belső felületekkel párhuzamos metszetfelületeknél. A számítások szerint különösen kedvező, ha a szabad belső tér keresztmetszeti felülete a tengely mentén a bevezető csőcsonkkal ellentétes irányban lineárisan csökken, mint ahogy ez az eset áll fenn a 32a szabad belső térnél.

A vizsgálatok és numerikus áramlási számítások továbbá azt mutatták, hogy az áramlás az üzemeléskor fellépő áramlási mennyiségeknél a 31 ill. 81 bevezető belső térben, a 32 ill. 82 katalizátoreszköz belső térben, a 34 ill. 84 külső térben és a 35 ill. 85 kivezető belső térben legalább megközelítőleg turbulenciamentes, úgy

HU 211 198 B hogy ezekben a terekben gyakorlatilag nincs örvénylés és különösen semmi nagy örvény nem keletkezik. Ez a kipufogógáz egyenletes áramsűrűségével együtt a katalizátortestben hozzájárul ahhoz, hogy az áramlási ellenállás és a nyomásveszteség kicsi legyen.

A 92a, 93a, 102a hullámok kis magassága és hoszszúsága biztosítja, hogy a katalizátortest átjáróin átáramló kipufogógáz intenzív érintkezésbe lépjen a katalitikusán aktív anyaggal. Ez lehetővé teszi, hogy az átjárókat aránylag rövidre és a katalizátortest térfogatát az időegység alatt kezelendő kipufogógáz mennyiségéhez viszonyítva aránylag kicsire méretezzük, ami a hely- valamint anyagszükségletet és a katalizátortest előállítási költségeit alacsonyan tartja.

A kipufogógáz az 1 ill. 51 katalizátorba a 10 ill. 60 bevezető csőcsonkból közvetlenül és a palásttal és a 3 ill. 53 ház zárófalaival való érintkezés nélkül jut be a ill. 82 katalizátoreszköz belső térbe. A kipufogógáz ezért a katalizátoreszközbe való beáramlás előtt csak kevés hőt ad le a környezetnek. így a forró kipufogógáz az 1 vagy 51 katalizátor hidegindításakor - azaz amikor ezek a kipufogógáz hozzávezetés megindulásakor körülbelül csak a környezetével azonos hőmérsékletűek - a 21 ill. 71 katalizátortestet gyorsan a hatékony, a kipufogógáz katalitikus kezeléséhez szükséges hőmérsékletre hevíti.

Az 1 és 51 katalizátoroknak a 20 és 70 katalizátoreszközök áramlási irányában levő 31, 32 ill. 81, 82 belső terei tökéletesen gázzáróan el vannak zárva a környezettől, úgy hogy a 10 ill. 60 bevezető csőcsonkon bevezetett összes kipufogógáz a katalizátoreszközbe jut és a kipufogógáznak ezekben a belső terekben ugyanolyan az összetétele, mint a motor kivezető csőcsonkból való kiáramlásakor. Az 1 katalizátor 7, 8, 9 karimás és/vagy peremes kötései és az 51 katalizátor megfelelő kötései kedvezőbb költséggel állíthatók elő, mint a hegesztett kötések és ezért hozzájárulnak ahhoz, hogy az előállítási költségeket alacsony szinten tartsuk. A karimás és/vagy peremes kötések jóllehet talán nem egészen tökéletesek, minthogy csak némileg gázzáróak. Azonban csak a 20 ill. 70 katalizátoreszközök utáni áramlásnak kitett 34 ill. 84 külső üreges teret határolják, ezért a karimás és/vagy pereme kötéseknél fellépő esetleges kis lék nem zavar.

A katalizátorok különböző módon változtathatók. Az 1 és 51 két katalizátor egymással kombinálható. A határoló- és/vagy vezetőelem például paraboloid forma helyett lényegében kúpalakúra változtatható, amikor is a 33b hegyes vagy a tengelymetszetben lekerekített lehet. Viszont a 83 határoló- és/vagy vezetőelem legalább a hosszabb és/vagy a rövidebb ovális-főtengelyen átmenő tengelymetszetben és például az összes tengelymetszetben lényegében parabola alakú lehet.

A ház karimás és/vagy peremes kötései hegesztéssel helyettesíthetők. Továbbá a 6 és 56 zárófal elhagyható és ehhez a 11 ill. 61 kivezető csőcsonk 11b ill. 61b átmeneti szakaszát a 4 ill. 54 palásthoz közelebbi végén úgy ki kell tágítani, hogy közvetlenül a 4 ill. 54 palásttal összeköthető legyen. A 4 ill. 54 palást azután ehhez oly módon lerövidíthető, hogy körülbelül a 26 ill. 76 tartőszerv által definiált síkban a kivezető csőcsonk átmeneti szakaszával összeköthető. Esetleg a palást és az egyik zárófal vagy a palást és a kivezető csőcsonk egy darabból állhat.

A 26, 76 tartószervek tömör lapocska helyett gyűrűalakú tárcsából állhatnak, amely a belső pereménél a 33 határoló- és/vagy vezetőelemmel össze van hegesztve. Továbbá az 5 ill. 55 zárófal és a 21 ill. 71 katalizátortest között még egy gyűrűalakú, hőszigetelő és/vagy axiális irányban kissé rugózó közbenső betét helyezhető el. Ehelyett a 25 ill. 75 hüvelyen az 5 ill. 55 zárófaltól kis távolságban gyűrű rögzíthető, esetleg odahegesztve és a 21 ill. 71 katalizátortest ezen gyűrű és a 26 ill. 76 tartószerv között helyezhető el úgy, hogy az 5 ill. 55 zárófal és a katalizátortest között gyűrűalakú, szabad, azaz üzemeléskor csak kipufogógázt tartalmazó, hőszigetelésre szolgáló rés legyen.

Továbbá a 21, 71 katalizátortestben található 25 ill. 75 hüvely helyett katalizátortestet körülvevő, perforált hüvely használható.

Claims (15)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Katalizátor, kipufogógáz, különösen belsőégésű motor kipufogógázának katalitikus kezelésére tengellyel (2, 52), házzal (3, 53) és ebben elrendezett katalizátoreszközökkel (20, 70), amikor is a háznak (3, 53) egy, a tengelyt (2, 52) körülvevő palástja (4, 54), egy, belső térrel (32, 82) összekötött bevezető csőcsonkja (10, 60) és vezető csőcsonkja (11, 61) van, mimellett a katalizátoreszközöknek (20, 70) a belső teret (32, 82) határoló belső felülete (25a, 75a), a palást (4, 54) felé néző külső felülete (21b, 71b) és a belső felülettől (25a, 75a) a külső felülethez (21b, 71b) futó átjárói (22, 25c, 72, 75c) vannak és amikor is a palást (4, 54) és a katalizátoreszközök (20, 70) külső felülete (21b, 71 b) között külső üreges tér (34, 84) van, azzal jellemezve, hogy a belső térben (32, 82) levő határolóelem (33, 83) határolófelülettel (33a, 83a) van ellátva, amely a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületével (25a, 75a) együtt szabad belső teret (32a, 82a) határol és a belső tér (32, 82) egy részében a bevezető csőcsonkkal (10, 60) ellentétes irányban a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületéhez (25a, 75a) közeledik, úgyhogy a szabad belső tér (32a, 82a) keresztmetszet-felülete a szabad belső tér (32a, 82a) nevezett részében a bevezető csőcsonkkal (10, 60) ellentétes irányban lecsökken.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a katalizátoreszközök (20, 70) belső felülete (25a, 75a) párhuzamos a tengellyel (2, 52).
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelületnek (33a, 83a) a katalizátoreszközök (20, 70) belső felülete (25a, 75a) axiális méretének legalább 50%-a mentén kiterjedő része a bevezető csőcsonkkal (10, 60) ellentétes irányban a tengelytől (2, 52) kifelé a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületéhez (25a, 75a) hajlik.

   HU 211 198 Β
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolóelem (33, 83) a belső tér (32, 82) egész axiális kiterjedése mentén elhelyezkedik és a határolófelület (33a, 83a) a katalizátoreszközök (20, 70) belső felülete (25a, 75a) egész axiális kiterjedése mentén a bevezető csőcsonkkal (10,60) ellentétes irányban a tengelytől (2,52) kifelé hajlik.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelület (33a, 83a) a határolóelemnek (33, 83) a bevezető csőcsonk (10,60) közelében levő egyik végén (33b, 83b) legalább egy tengelymetszetben meg van görbítve és a határolófelületnek (33a, 83a) a katalizátoreszközök (20, 70) belső felülete (25a, 75a) felé néző szakaszával állandó összefüggésben van.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy lényegében az egész határolófelület (33a) legalább egy tengelymetszetben mindig meg van görbítve.
7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelület (33a) legalább egy tengelymetszetben parabola alakú.
8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelület (33a) minden tengelymetszetben parabola alakú.
9. 9. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelületnek (83a) a katalizátoreszköz (70) belső felülete (75a) felé néző, a katalizátoreszköz (70) belső terébe (82) nyúló része tengely metszetben egyenes.
10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a határolófelület (33a, 83a) a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületének (25a, 75a) a bevezető csőcsonkkal (10, 60) ellentétes végénél a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületét (25a, 75a) érinti vagy ettől a belső felülettől (25a, 75a) olyan távolságra van, amely a belső tér (32, 82) maximális keresztmetszeti méretének legfeljebb 5%-a.
11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a katalizátoreszközök (20, 70) belső felülete (25a, 75a) és a szabad belső tér (32a, 82a) a tengelyre (2, 52) merőleges metszetben köralakúak és a határolóelemet (33, 83) körülzárják.
12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a külső felület (21b, 71b) a katalizátoreszközök (20, 70) belső felületétől (21a, 71a) távtartóan el van különítve és a katalizátoreszközök (20, 70) tengellyel (2, 52) párhuzamosan mért hosszúsága legalább kétszer nagyobb, mint a katabzátoreszközök (20, 70) külső felületének (21b, 71b) távolsága a belső felülettől (21a, 71a).
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a katalizátoreszközök (20, 70) egymás mellett fekvő lemezelemek (92, 93, 102, 103) kötegéből állnak, amelyek közül legalább minden másodiknak hullámai (92a, 93a, 102a) vannak; az egymás mellett fekvő lemezelemek (92, 93, 102, 103) együtt kipufogógáz átjárókat (94, 104) képeznek és ezekkel határos, katalitikusán aktív anyaggal ellátón felületük van; és az átjárók (94, 104) a tengelyre (2, 52) merőleges síkok mentén futnak.
14. 14. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti katalizátor azzal jellemezve, hogy a háznak (3, 53) a palást (4, 54) egyik végén középponti lyukkal (5a, 55a) ellátott zárófala (5, 55) van és a bevezető csőcsonknak (10, 60) olyan csonkja van, amely a zárófa] (5, 55) lyukján (5a, 55a) keresztül a katalizátoreszközökkel (20, 70) tömítetten össze van kötve.
15. 15. A 14. igénypont szerinti katalizátor, azzal jellemezve, hogy a palást (4, 54) lemezrészből áll; a zárófal (5, 55) lemezrészből áll; és a palástot (4, 54) képező lemezrész a palást (4, 54) egyik végétől a másikig futó, karimás kötéssel (7) egymással egyesített peremekkel van ellátva és karimás kötéssel (8) a zárófalat (5, 55) képező lemezrésszel össze van kötve.