PL175616B1 - Katalizator do katalitycznej obróbki spalin - Google Patents

Abstract

1 Katalizator do katalitycznej obróbki spalin, zawierajacy obudowe i umieszczony w niej wklad katalityczny, przy czym obudowa ma plaszcz, wewnatrz którego znajduje sie umieszczona co najmniej czesciowo miedzy obszarami wkladu katalitycznego wewnetrzna przestrzen i umieszczona miedzy wkladem katalitycz- nym, a co najmniej czescia obudowy zewnetrzna przestrzen, przy czym wklad katalityczny ma co najmniej dwa korpusy z przelotami, które prowadza na rózne strony od wewnetrznej przestrzeni do zewnetrznej przestrzeni, a wewnetrzna przestrzen ma co najmniej jeden wolny obszar, przylegajacy do wkladu katalitycznego, które- go powierzchnia przekroju poprzecznego zmniejsza sie w strone wylotu, znamienny tym, ze obudowa (203, 233, 263, 293, 303, 363, 403, 433) ma pierwsza sciane koncowa (205, 235, 265, 305, 435) i druga sciane koncowa (206, 236, 266, 306, 436) zaopatrzona w wylot (208, 238, 268, 438), ze wlot (207, 237, 267, 307, 437) ma przestrzen wewnetrzna, przechodzaca przez pierwsza sciane konco- wa (205, 235, 265, 305, 435) polaczona z wewnetrzna przestrzenia (221, 251, 281, 321, 381, 421, 451), która przy swoim ujsciu ma w zasadzie jednakowa postac przekroju poprzecznego i w zasadzie ma jednakowe wymiary przekroju poprzecznego, jak wewnetrzna prze- strzen (221, 251, 281, 321, 351, 381, 421, 451), ze kazdy korpus (211, 241, 271, 311, 371, 411, 441, 471) wkladu katalitycznego (210, 240, 270, 295, 310, 370, 410, 440, 471) ma pakiet elementów (213, 214, 443, 473, 474) z blachy, a co najmniej jeden element (213, 443, 473) kazdej pary wzajemnie sasiadujacych elementów (213, 214, 443, 473, 474) ma wzniesienie i, ze elementy (213, 214, 443, 473, 474), przynalezace do tych samych pakietów sa dopasowane do wzajemnie równoleglych plaszczyzn przylgowych. Fig. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest katalizator do katalitycznej obróbki spalin.

Katalizator jest stosowany zwłaszcza do oczyszczania i/lub odtruwania, to znaczy uwalniania od szkodliwych substancji spalin, wytworzonych przez benzynowy silnik spalinowy

175 616 pojazdu samochodowego, przykładowo samochodu lub ewentualnie przez inny silnik spalinowy, poprzez obróbkę katalityczną, przy czym spaliny są przemieniane na drodze reakcji chemicznej.

Katalizator znany z opisu JP nr 56 089 836 posiada obudowę w formie rury o przekroju poprzecznym w kształcie prostokąta. Rura zawiera wkład katalityczny z dwóch korpusów, umieszczonych w postaci V, których końce poprzez części narożne są połączone z dwoma, wzajemnie przeciwległymi ścianami rury. Pomiędzy zwróconymi do siebie powierzchniami wewnętrznymi obu korpusów znajduje się wewnętrzna przestrzeń, a pomiędzy odwróconymi od siebie powierzchniami zewnętrznymi obu korpusów i przeciwległymi do nich ścianami rury znajduje się zewnętrzna przestrzeń. Korpusy mają przeloty, przebiegające od wnętrza na zewnątrz.

Rura, służąca jako obudowa wystająca od strony wlotu i wylotu, znajduje się z dala od środka katalitycznego, jest względnie szeroka i w pewnych kierunkach jest niewłaściwie wygięta. Dlatego też ze względu na niewielką ilość miejsca trudne jest wbudowanie tego rodzaju rury w samochodzie. Przy tym korpusy są utworzone z substratów ceramicznych. Przeloty znanych z praktyki substratów ceramicznych mają jednak stosunkowo duże wymiary przekroju poprzecznego, ponieważ w przeciwnym razie powierzchnie ograniczające przeloty nie mogły być wszędzie powleczone materiałem katalitycznie aktywnym. Duże wymiary przekroju poprzecznego przelotów zmniejszają współczynnik sprawności wkładów katalitycznych. To z kolei powoduje, że wkłady katalityczne w celu uzyskania wystarczającego oczyszczania katalitycznego muszą być ukształtowane jako duże i ciężkie, a do ich wytwarzania potrzeba dużo drogiego metalu szlachetnego. Podczas użytkowania tego znanego katalizatora, gorące spaliny przed wpłynięciem do wewnętrznej przestrzeni płyną przez rurę o prostokątnym przekroju poprzecznym i z powodu jej dużej powierzchni oddają dużo ciepła do otoczenia. Zwiększa to czas, jaki jest potrzebny przy uruchomieniu na zimno silnika do ogrzania wkładu katalitycznego do temperatury eksploatacji, koniecznej dla skutecznego oczyszczania gazu. Ponadto spaliny bezpośrednio przed wlotem do znajdującej się między obydwoma korpusami katalizatora, wewnętrznej przestrzeni są kierowane do wewnątrz przez nachylone powierzchnie części narożnikowych. Ma to taki skutek, że stosunkowo niewiele spalin wpływa do przylegających do części narożnikowych odcinków korpusów. Przy tym zewnętrzne powierzchnie korpusów na jednych końcach uderzają o ścianki rury, wskutek czego wypływające w pobliżu tych krawędzi z korpusu spaliny są silnie zawracane i muszą przepływać przez bardzo wąskie obszary przestrzeni, co powoduje powstanie dużych oporów przepływu. Dodatkowo hamuje on jeszcze przepływ przez przylegające do części narożnikowych odcinki korpusów katalizatora. Dlatego też przepływ spalin w korpusach katalizatora jest rozłożony nierównomiernie, wskutek czego zmniejszony jest współczynnik sprawności wkładu katalitycznego, a zwiększa się przeciwciśnienie.

Z opisu patentowego GB nr 2062 487 (PL nr 169 477) znane są katalizatory, w których spaliny pomiędzy wyjściem wlotu a powierzchnią wlotową korpusu są zawracane. Obudowa tych katalizatorów posiada cylindryczny płaszcz, a do jego końców przylegają stożkowe ściany, zwężające się na zewnątrz. Wlot i wylot obudowy stanowi cylindryczna, współosiowa do osi obudowy rura. W obudowie jest umieszczony cylindrycznie wydrążony, przepuszczający gaz korpus, którego średnica wewnętrzna w przybliżeniu jest równa średnicy zewnętrznej rury. W kilku takich katalizatorach, rura tworząca wlot, wystająca do przestrzeni otoczonej pierścieniowym korpusem, jest w jej obszarze zaopatrzona w otwory i w przybliżeniu przy powierzchni czołowej korpusu, zwróconej do wylotu, jest zamknięta przez ścianę zamykającą. Spaliny wypływające przez wlot są zbierane przez ścianę zamykającą, zmieniają kierunek i przepływają następnie przy powierzchni wewnętrznej korpusu. Tego rodzaju zbieranie i zmienianie kierunku przepływu spalin powoduje jednak turbulencje i duże straty ciśnienia. Poza tym w przestrzeni, otoczonej przez korpus, powstaje duży osiowy spadek ciśnienia, który ze swojej strony powoduje niejednorodny rozdział spalin w korpusie. Jak już wspomniano, niejednorodny rozdział spalin przepływających przez korpus podwyższa straty ciśnienia.

W jednym z katalizatorów rura tworząca wlot, przy cieńszym końcu jednej ze stożkowych ścian końcowych, wchodzi do przestrzeni wewnętrznej obudowy. Pomiędzy cylindrycznym płaszczem obudowy a zewnętrzną powierzchnią płaszcza pierścieniowego korpusu znajduje się zewnętrzna, pierścieniowa przestrzeń. W przestrzeni wewnętrznej obudowy, na stronie korpusu

175 616 zwróconej do wlotu, jest umieszczony element kierujący. On posiada wierzchołek wystający do ujścia wlotu i tworzący stożkową powierzchnię kierującą, która jest nachylona pod kątem 45° do osi obudowy. Element kierujący kieruje spaliny, przepływające przez wlot do przestrzeni wewnętrznej obudowy na zewnątrz, do zewnętrznej przestrzeni. Spaliny przepływające ze względnie dużą prędkością od wlotu do przestrzeni wewnętrznej obudowy mogą jednak przy krawędzi, tworzącej brzeg ujścia wlotu, odrywać się od ścianek obudowy tak, że strumień spalin skłonny jest do tworzenia turbulencji, która może powodować większe straty ciśnienia. Tworzenie turbulencji i straty ciśnienia są poza tym wzmacniane przez wierzchołek elementu kierującego. Jak już wyjaśniono, straty ciśnienia lub spadki ciśnienia powstające w katalizatorze, powodują straty mocy silnika spalinowego, do którego jest przyłączony katalizator.

Ponieważ stożkowe ściany końcowe obudowy katalizatora, tworzą z osią odnośnej obudowy kąt wynoszący tylko 35° do 40°, to obudowa w porównaniu z osiowymi wymiarami korpusu katalizatora jest względnie długa. Jest to niekorzystne, zwłaszcza w katalizatorach przeznaczonych do zabudowy w układach wydechowych samochodów lub innych pojazdów silnikowych, ponieważ dysponują one nieznaczną przestrzenią zabudowy.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie katalizatora, który usuwałby niedogodności znanych katalizatorów, i wychodząc zwłaszcza z katalizatora według JP nr 56 089 836 kształt i wymiary obudowy i wkładu katalitycznego mogły być dobrze dopasowane do miejsca zabudowy, przy czym katalizator powinien umożliwiać jednorodny rozdział przepływu spalin na wszystkich przelotach wkładu katalitycznego, posiadać małe straty ciśnienia, dobre własności rozruchowe i być korzystnie w kosztach wytwarzany.

Zadanie to zostało rozwiązane dzięki temu, że obudowa ma pierwszą ścianę końcową i drugą ścianę końcową zaopatrzoną w wylot, że wlot ma przestrzeń wewnętrzną, przechodzącą przez pierwszą ścianę końcową, połączoną z wewnętrzną przestrzenią, która przy swoim ujściu ma w zasadzie jednakową postać przekroju poprzecznego i w zasadzie ma jednakowe wymiary przekroju poprzecznego, jak wewnętrzna przestrzeń, że każdy korpus wkładu katalitycznego ma pakiet elementów z blachy, a co najmniej jeden element każdej pary wzajemnie sąsiadujących elementów ma wzniesienie i, że elementy, przynależące do tych samych pakietów są dopasowane do wzajemnie równoległych płaszczyzn przylgowych.

Korzystnie przestrzeń wewnętrzna wlotu ma rozciągający się do ujścia i tworzący go odcinek, którego powierzchnia przekroju poprzecznego w kierunku ujścia jest co najmniej stała.

Według wynalazku każdy pakiet ma naprzemienne następujące po sobie pierwsze elementy, zawierające wzniesienia i drugie płaskie elementy, że wzniesienia są utworzone przez fale i, że należące do tego samego elementu fale są wzajemnie równoległe, a przynależące do tego samego pakietu, wzajemnie sąsiadujące elementy, stykają się przy wierzchołkach fal.

Korzystnie każdy element w rzucie, który jest prostopadły do płaszczyzny przylegania przylegającej do danego elementu, ma dwie proste, wzajemnie równoległe krawędzie, każdy element w wymienionym rzucie ma postać czworoboku i ma jeszcze dwie inne proste i wzajemnie równoległe krawędzie.

Korzystnie różne korpusy mają powierzchnie wewnętrzne graniczące z wewnętrzną przestrzenią, które w przekroju poprzecznym razem w zasadzie całkowicie i w sposób ciągły otaczają wewnętrzną przestrzeń.

Korzystnie każdy korpus posiada powierzchnię zewnętrzną, przylegającą do zewnętrznej przestrzeni, że przeloty mają ujście leżące na powierzchni zewnętrznej i, że pomiędzy płaszczem a całą powierzchnią zewnętrzną, przynależącą do zewnętrznej przestrzeni znajdują się przestrzenie pośrednie. W innym wykonaniu pomiędzy płaszczem a wkładem katalitycznym znajduje się przestrzeń pośrednia, całkowicie otaczająca go w przekroju poprzecznym, przynależąca do zewnętrznej przestrzeni, a wkład katalityczny ma co najmniej trzy korpusy, przylegające do wewnętrznej przestrzeni.

Korzystnie powierzchnia przekroju poprzecznego wolnego obszaru wewnętrznej przestrzeni zmniejsza się liniowo od wlotu, z zachowaniem odstępu od wylotu.

Według wynalazku wewnętrzna przestrzeń wlotu i wewnętrzna przestrzeń w obszarze ujścia wlotu, tworzą w przekroju poprzecznym wielokąt i, że wlot jest utworzony przez cylindryczny odcinek o przekroju poprzecznym w postaci koła i odcinek łączący go z ujściem.

175 616

Korzystnie każdy pakiet elementów ma płaską powierzchnię wewnętrzną, przylegającą do wewnętrznej przestrzeni i do niej równoległą płaską powierzchnię zewnętrzną i, że ujście wlotu jest czworokątne.

W innym wykonaniu przestrzeń wewnętrzna wlotu i wewnętrzna przestrzeń w obszarze ujścia wlotu mają przekrój poprzeczny w postaci koła.

Zgodnie z wynalazkiem różne pakiety mają graniczące z wewnętrzną przestrzenią powierzchnie wewnętrzne, nachylone do siebie w kierunku przeciwległym od wlotu na zewnątrz i stykające się ze sobą na drugiej powierzchni końcowej.

Korzystnie wkład katalityczny jest usytuowany wokół osi i ma równoległe do niej, graniczące z wewnętrzną przestrzenią wewnętrzne powierzchnie, że w wewnętrznej przestrzeni jest umieszczony element ograniczający, który razem z naprzeciwległymi do niego wewnętrznymi powierzchniami ogranicza co najmniej jeden wolny obszar wewnętrznej przestrzeni, a element ograniczający ma przekrój wzdłużny, zwiększający się w kierunku do powierzchni wewnętrznej.

W innym wykonaniu wlot ma króciec szczelnie połączony z pierwszą ścianą końcową, który wystaje do wewnętrznej przestrzeni, utworzonej przez obudowę, do którego jest zamocowany wkład katalityczny, znajdujący się w odstępie od ścian obudowy.

Korzystnie wkład katalityczny jest szczelnie połączony z pierwszą ścianą końcową.

Zgodnie z wynalazkiem elementy mają powłokę z materiału katalitycznie czynnego i, że każdy element zawiera co najmniej jeden płaski odcinek mocujący, który przylega do płaskiego odcinka mocującego innego elementu z blachy i do elementu mocującego i, że przylegający do siebie każdy odcinek mocujący i element mocujący są połączone ze sobą.

Utworzenie wkładu katalitycznego z co najmniej dwóch pakietów z elementów z blachy umożliwia kształtem i wymiarami oraz obudową, zwłaszcza postacią przekroju poprzecznego dobre dopasowanie do miejsca, przewidzianego na katalizator, co ma szczególne znaczenie w samochodach osobowych. Umożliwia to zamocowanie katalizatora na przewodzie wydechowym, w miejscu np. przebiegającym w kierunku pionowym do przewodu wydechowego.

Specjalne ukształtowanie wlotu powoduje, że przy pracy katalizatora, spaliny wpływające do wewnętrznej przestrzeni także przy osiowo dużych wymiarach wewnętrznej przestrzeni, w porównaniu do jej wymiaru przekroju poprzecznego, mają równomierny rozdział na wszystkie przeloty wkładu katalitycznego, co wpływa na dobre wykorzystanie katalityczne czynnego materiału, a straty ciśnienia są nieznaczne. Ponadto w porównaniu do ilości spalin, obrabianych na jednostkę czasu, osiąga się korzystne w kosztach wytwarzanie. Spaliny w obszarze pomiędzy wylotem z wlotu a wlotem do przelotów wkładu katalitycznego stykają się ze ścianami obudowy tylko w małych obszarach, co sprawia, że wkład katalityczny przy zimnym rozruchu, to znaczy gdy przy rozruchu silnika spaliny mają jeszcze temperaturę otoczenia, co najmniej w obszarze, przylegającym do wewnętrznej przestrzeni szybko nagrzewają się do temperatury, która umożliwia skuteczną obróbkę katalityczną.

Przeloty wkładu katalitycznego mają korzystnie na całej długości stałą powierzchnię przekroju poprzecznego, co prowadzi do optymalnego wykorzystania materiału katalitycznie czynnego, a tym samym do korzystnego ekonomicznie wytwarzania katalizatora.

Wkłady katalityczne posiadają w przekroju prostokątnym do przelotów, korzystnie co najmniej 62 przeloty na cm² (to znaczy co najmniej w przybliżeniu 400 przelotów na cal²) lub lepiej co najmniej w przybliżeniu 93 przeloty na cm² (to znaczy co najmniej w przybliżeniu 600 przelotów na car) albo jeszcze lepiej co najmniej w przybliżeniu 124 przeloty na cm2 (to znaczy co najmniej w przybliżeniu 800 przelotów na ca?) lub też nawet około 186 przelotów na cm2 (to znaczy co najmniej około 1200 przelotów na ca?) oraz przykładowo około 248 przelotów na cm2 (to znaczy około 1600 przelotów na ca?).

Wysokość fal lub garbów, mierzona od wierzchołka fali do wierzchołka fali względnie od punktu wierzchołkowego garbu do punktu wierzchołkowego garbu wynosi celowo najwyżej 2 mm, korzystnie najwyżej 1 mm, korzystnie przynajmniej 0,3 mm i np. około 0,5 mm. Jeżeli wzniesienia są utworzone przez fale, wówczas długość fal jest przykładowo dwu- lub trzykrotnie większa od wysokości fal i w przypadku wysokości fali około 0,5 mm wynosi przykładowo około 1,2 do 1,4 mm.

175 616

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia katalizator w przekroju wzdłużnym, którego wkład katalityczny zawiera korpusy, umieszczone w postaci V, z jedną grupą przelotów, fig. 2 - przekrój wzdłużny wzdłuż linii II-II na fig. 1, fig. 3 - przekrój poprzeczny wzdłuż linii ZH-III na fig. 1, fig. 4 - widok ukośny korpusu wkładu katalitycznego, katalizatora przedstawionego na fig. 1 do 3, fig. 5 - przekrój wzdłużny przez katalizator z dwoma równoległymi do siebie korpusami, fig. 6 - przekrój poprzeczny wzdłuż linii VI-VI na fig. 5, fig. 7 - przekrój wzdłużny przez inny katalizator, którego wkład katalityczny zawiera dwie grupy przelotów, fig. 8 - przekrój wzdłuż linii VIII-VI.II na fig. 7, fig. 9 - przekrój wzdłuż linii IX-IX na fig. 7, fig. 10 - inny katalizator w przekroju odpowiadającym fig. 8, fig. 11 - przekrój wzdłużny przez inny katalizator, fig. 12 - uproszczony widok ukośny katalizatora według fig. 11, na którym obudowa jest zaznaczona jedynie przez zarys płaszcza, fig. 13 - widok ukośny części katalizatora, którego wkład katalityczny zawiera trzy grupy przelotów, fig. 14 - widok ukośny części katalizatora z wkładem katalitycznym, który zawiera cztery grupy przelotów, fig. 15 - przekrój wzdłużny przez jeszcze inny katalizator, fig. 16 - uproszczony widok ukośny wkładu katalitycznego katalizatora, przedstawionego na fig. 15, fig. 17 - widok wkładu katalitycznego katalizatora w kierunku strzałki XVII na fig. 16, fig. 18 - przekrój poprzeczny przez wkład katalityczny, widoczny na fig. 15 do 17, fig. 19 - widok wkładu katalitycznego z fig. 15 do 18, w kierunku strzałki XIX na fig. 16, fig. 20 - widok wkładu katalitycznego z elementami z blachy, które posiadają garby, a fig. 21 przedstawia przekrój wzdłuż linii XXI-XXI na fig. 20, w powiększeniu.

Na rysunku różne figury są przedstawione schematycznie i częściowo nie w takiej samej podziałce.

Przedstawiony na fig. 1 do 3 katalizator 201 o osi 202 posiada obudowę 203, która ma płaszcz 204, pierwszą ścianę końcową 205 i drugą ścianę końcową 206. Płaszcz 204 jest zasadniczo równoległy do osi 202. Płaszcz 204 jest utworzony przykładowo z blachy, której równoległe do osi krawędzie są połączone ze sobą mocno i szczelnie przez zawinięcie obwodowe obrzeża widoczne na fig. 3. Krawędzie ścian końcowych 205, 206 są przykładowo również połączone z krawędziami płaszcza 204 przez zawinięcie obwodowe obrzeża blachy.

Płaszcz 204, w przekroju prostopadłym do osi, ma postać prostokąta, przy czym jednak narożniki prostokąta są wygięte. Tak więc płaszcz tworzy dwie pierwsze wzajemnie naprzeciwległe ściany wzdłużne 204a i dwie drugie, wzajemnie naprzeciwległe ściany wzdłużne 204b (fig. 2). Cztery ściany wzdłużne 204a, 204b są płaskie i parami równoległe do siebie, abstrahując od wymienionych, wygiętych przejść oraz od zawinięć obwodowych obrzeża.

Obudowa 203 posiada przebiegającą między obydwiema pierwszymi ścianami wzdłużnymi 204a i przez oś 202, płaszczyznę środkową 209, zaznaczoną na fig. 3, prostopadłą do ścian wzdłużnych 204b, identyczną z płaszczyzną przekroju na fig. 2. Obudowa 203 ma mierzony pod kątem prostym do płaszczyzny środkowej 209, pierwszy wymiar przekroju poprzecznego i mierzony równolegle do tej płaszczyzny środkowej 209, drugi wymiar^przekroju poprzecznego, który jest mniejszy od pierwszego wymiaru przekroju poprzecznego. Ściany końcowe 205,206 są płaskie oraz prostopadłe do osi 202 i mają postacie zarysu, odpowiadające postaci przekroju poprzecznego płaszcza 204. Pierwsza ściana końcowa 205 posiada pierwszy otwór 205a, a druga ściana końcowa 206 posiada drugi otwór 206a z tym, że na każdej ścianie końcowej 205, 206 jest zamocowany króciec, wspawany w kołnierz, ograniczający otwór 205a, 206a. Każdy króciec ma zewnętrzny, cylindryczny odcinek oraz odcinek, rozszerzający się od niego do wewnętrznej komory obudowy. Obydwa otwory 205a, 206a tworzą razem z króćcem wlot 207 lub wylot 208 katalizatora. Wlot 207 i wylot 208 są współosiowe z osią 202.

Obudowa 203 zawiera wkład katalityczny 210 z dwoma korpusami 211, z których jeden jest przedstawiony oddzielnie na fig. 4. Każdy korpus 211 ma zasadniczo postać graniastosłupa i zawiera sześć zasadniczo płaskich powierzchni lub, co jeszcze zostanie wyjaśnione, co najmniej płaskie powierzchnie przylgowe, a mianowicie powierzchnię podstawową 211 a, równoległą do niej powierzchnię osłaniającą 211b, powierzchnię zewnętrzną 211c i równoległą do niej powierzchnię wewnętrzną 211d, pierwszą powierzchnię końcową 211 e i równoległą do niej, drugą powierzchnię końcową 211f. Oba korpusy 211 w postaci graniastosłupa, w przekroju przedstawionym na fig. 1, mają tak samo, jak ich powierzchnie podstawowe 211a i powierzchnie

175 616 osłaniające 211b, postać równoległoboku o kątach ukośnych i o różnych długościach krawędzi. Powierzchnie zewnętrzne i wewnętrzne 211c, 211 d są prostokątne i łączą dłuższą krawędź powierzchni podstawowej 211a z dłuższą krawędzią powierzchni osłaniającej 211b. Obie powierzchnie końcowe 211 e, 211f łączą krótszą krawędź powierzchni podstawowej 21 la z krótszą krawędzią powierzchni osłaniającej 211b.

Każdy korpus 211 zawiera pakiet naprzemiennie następujących po sobie, wykonanych z blachy pierwszych elementów 213 oraz drugich elementów 214, a także środki mocujące z elementami dystansowymi 215. Każdy drugi element 214 i środek mocujący przykładowo stanowi oddzielną część. Elementy 213, 214 mają w widoku z góry taki sam kształt zarysu, jak powierzchnia podstawowa 211a oraz powierzchnia osłaniająca 211b i tworzą równoległobok o ukośnych kątach.

Każdy pierwszy element 213 ma odcinek główny 213a, który jest zaopatrzony w fale 213b, które rozciągają się wzajemnie równolegle i równolegle do powierzchni końcowych 211e, 211f od powierzchni zewnętrznej 211c do powierzchni wewnętrznej 211 d. Wierzchołki 213c i 213d fal 213b każdego pierwszego elementu 213 określają dwie płaskie powierzchnie przylgowe, równoległe do powierzchni podstawowej 211a oraz powierzchni osłaniającej 211b. Zgodnie z tym wszystkie płaskie powierzchnie przylgowe określone przez pierwsze elementy 213 są równoległe do siebie. Wysokość fali mierzona od wierzchołka do wierzchołka wynosi korzystnie co najmniej 0,3 mm, przykładowo 0,5 mm do 1 mm. Długość fali może przykładowo być przynajmniej równa wysokości fali. Każdy pierwszy element 213 ma na wzajemnie odwróconych stronach swojego odcinka głównego 213a, a mianowicie przy powierzchniach końcowych 211e,, 211f przebiegającego wzdłuż fal 213b i równoległe do nich, pasmowe, płaskie odcinki mocujące 213e, 213f.

Każdy drugi element 214 jest co najmniej płaski. Powierzchnia podstawowa 211a i powierzchnia osłaniająca 211b korpusu 211 może być przykładowo utworzona przez drugi element 214. Każdy drugi element 214 ma odcinek główny 214a, który przylega do wierzchołków fal sąsiedniego pierwszego elementu 213. Każdy drugi element 214 posiada na wzajemnie odwróconych stronach swojego odcinka głównego 214a pasmowy, również płaski odcinek mocujący 214e, 214f.

Każdy element dystansowy 215 stanowi prosty element z pręta o czworokątnym przekroju poprzecznym. Odcinki mocujące 213e, 213f, 2ł4e, 214f pierwszych i drugich elementów 213, 214 przylegają parami bezpośrednio do siebie. Elementy dystansowe 215 rozciągają się na całej długości fal i są umieszczone między dwoma odcinkami mocującymi 213e i 214e lub 213f i 214f.

Elementy 213, 214 są wykonane przykładowo ze stali zawierającej około 20% wag. chromu, około 5% wag. aluminium i ewentualnie lantan i/lub itr. Obydwie odwrócone wzajemnie powierzchnie odcinka głównego 213a, 214a każdego elementu 213, 214 są zaopatrzone w powłokę z tlenku glinu. Na powłoki z tlenku glinu jest naniesiony materiał katalitycznie czynny, który przykładowo zawiera platynę i/lub rod. Odcinki mocujące 213e, 213f, 214e, 214f elementów 213, 214 są korzystnie błyszczące i nie mają powłoki. Elementy dystansowe 215 są wykonane również ze stali i na swoich powierzchniach zwróconych do fal 213b mogą być również zaopatrzone w powłokę z tlenku glinu i katalitycznie czynnego materiału.

Przylegające do siebie odcinki mocujące 213e, 214e, 213f, 214f i elementy dystansowe 215 są sztywno ze sobą połączone przez spawanie. Przylegające do siebie odcinki główne 213a, 214a elementów 213, 214 ograniczają przeloty 217, które, tak jak fale 213b rozciągają się od zewnętrznej powierzchni 211c do wewnętrznej powierzchni 211 d. Obydwie powierzchnie 211c, 211d tworzą więc zewnętrzną lub wewnętrzną powierzchnię wylotową przelotów 217. Każdy korpus 211 posiada w ten sposób grupę prostych, równoległych do siebie i do powierzchni końcowych 211e, 211f przelotów 217, przebiegających między tymi powierzchniami na wskroś. Każdy przelot 217 ma stałą na całej długości powierzchnię przekroju poprzecznego. Abstrahując od przelotów 217 graniczących z elementami dystansowymi 215, wszystkie przeloty 217 mają powierzchnie przekroju poprzecznego o tej samej wielkości, a także jednakową długość.

Jak już wspomniano, powierzchnia podstawowa 211a i powierzchnia osłaniająca 211b każdego korpusu 211 zasadniczo w postaci graniastosłupa jest utworzona przykładowo przez

175 616 drugi element 214 i odpowiednio do tego jest płaska. Jednak również jest możliwe, że przynajmniej jeden z najbardziej od siebie oddalonych elementów każdego korpusu 211 składa się z drugiego, falistego elementu z blachy. Jeżeli ma to miejsce, wówczas pod pojęciem powierzchni podstawowej i/lub powierzchni osłaniającej katalizatora rozumie się płaską powierzchnię przylegającą do zewnętrznego wierzchołka fali danego, położonego najdalej na zewnątrz, elementu z blachy.

Powierzchnia podstawowa 211a i powierzchnia osłaniająca 211b każdego korpusu 211 są zwrócone do jednej z drugich ścian wzdłużnych 204b i w sensie wyjaśnionym wyżej są zasadniczo płaskie oraz równoległe do drugich ścian wzdłużnych 204b. Oba korpusy 211 przylegają swoimi powierzchniami podstawowymi 211a i powierzchniami osłaniającymi 211b przykładowo według fig. 2 i 3 do jednej z obydwu drugich, szerszych ścian wzdłużnych 204b obudowy 203.

Powierzchnie 211c, 211d obu korpusów 211 są prostopadłe do powierzchni podstawowej 21 la, powierzchni osłaniającej 211b i do drugich, szerszych ścian wzdłużnych 204b obudowy 203. Pierwsza powierzchnia zewnętrzna 211c i pierwsza powierzchnia końcowa 211e tworzą ze sobą kąt α (fig. 4), który nie jest równy 90° i wynosi co najmniej 45°, korzystnie co najmniej 60°, przykładowo 75° do 87°.

Oba korpusy 211 w przypadku swoich pierwszych powierzchni końcowych 211e są zamocowane szczelnie do obszarów ściany końcowej 205, znajdujących się na fig. 1 po obu stronach osi 202 i otworu wylotowego wlotu 207, przykładowo są zespawane. Zewnętrzne powierzchnie 211c obu korpusów 211 są od siebie odwrócone i zwrócone do jednej z pierwszych ścian wzdłużnych 204a. Obie powierzchnie wewnętrzne 211 d obu korpusów 211 są zwrócone do siebie i zbliżają się do siebie w kierunku wylotu 208. Powierzchnie 211c, 211d tworzą z przebiegającą przez oś 202 powierzchnią środkową 209 kąt, który jest równy różnicy 90° - alfa, a więc wynosi najwyżej 45°, korzystnie najwyżej 30°, przykładowo 3° do 15°. Oba korpusy 211 na swoich powierzchniach końcowych 211f są ze sobą szczelnie połączone, przykładowo zespawane bezpośrednio i/lub poprzez łączący je element łączący. Tak więc korpusy 211 tworzą w przekroju przedstawionym na fig. 1 postać V i leżą względem siebie symetrycznie w odbiciu lustrzanym w odniesieniu do przebiegającej między nimi płaszczyzny środkowej 209.

Wymieniony pierwszy oraz drugi wymiar przekroju poprzecznego płaszcza 204 oraz maksymalny wymiar przekroju poprzecznego, mierzony między leżącymi naprzeciwległe po przekątnej narożnikami płaszcza 204 oraz całej obudowy 203 jest mniejszy od długości płaszcza 204. Tym samym wszystkie wymiary przekroju poprzecznego wkładu katalitycznego 210, mierzone analogicznie prostopadle do osi 202 są mniejsze od długości wkładu katalitycznego 210, mierzonej równolegle do osi 202.

Komora wewnętrzna utworzona przez wlot 207, w przypadku pierwszego otworu 205a obudowy 203 jest połączona z wewnętrzną wielokątną w przekroju poprzecznym, a mianowicie czworokątną przestrzenią 221, znajdującą się między powierzchniami wewnętrznymi 211d obu korpusów 211. Komora wewnętrzna wlotu 207 ma co najmniej w przybliżeniu, a korzystnie dokładnie taką samą wielokątną, a mianowicie czworokątną, postać zarysu lub przekroju poprzecznego i co najmniej w przybliżeniu, a korzystnie dokładnie te same wymiary zarysu lub przekroju poprzecznego, co znajdujący się bliżej przy wlocie 207 koniec wewnętrznej przestrzeni 221. Nie zawiera ona żadnych stałych części, jest więc całkowicie wolna i zwęża się w kierunku wylotu 208. Szerokość i powierzchnia przekroju poprzecznego wewnętrznej przestrzeni 221 zmniejsza się w kierunku wylotu 208, aż do wzajemnego zetknięcia.

Grupy przelotów 217, utworzone w korpusach 211 są prostopadłe do płaszczyzny środkowej 209 i skierowane na zewnątrz do zewnętrznej przestrzeni 222.

Pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami pierwszych ścian wzdłużnych 204a obudowy 203 i zwróconymi do nich, pierwszymi powierzchniami bocznymi 211c korpusów 211 znajdują się przestrzenie pośrednie, które wraz z przestrzenią pośrednią, znajdującą się między wewnętrzną powierzchnią ściany końcowej 206 obudowy 203 a powierzchniami końcowymi 211f korpusów 211 tworzą zewnętrzną przestrzeń 222, która przy drugiej ścianie końcowej 206 obudowy 203 jest połączona z komorą wewnętrzną wylotu 208. Uchodzący do zewnętrznej

175 616 przestrzeni 222 otwór wylotowy komory wewnętrznej wylotu 208 może mieć postać koła lub analogicznie do otworu wlotu 207 - postać czworokąta.

Katalizator 201 może być przykładowo zamocowany w przewodzie wydechowym benzynowego silnika spalinowego samochodu i tak umieszczony pod jego podłogą, że drugie, szersze ściany wzdłużne 204b obudowy 203 są w przybliżeniu równoległe do podłogi samochodu i do powierzchni, na której on stoi lub po której jedzie. Katalizator 201 dzięki swojej stosunkowo płaskiej postaci zajmuje niewiele miejsca w pionie.

Podczas pracy katalizatora 201, spaliny przepływają przez wlot 207 do wewnętrznej przestrzeni 221, są w niej zawracane i wpływają przy wewnętrznych powierzchniach 211d korpusów 211, służących jako powierzchnie wlotowe spalin, do przelotów 217.

Podczas przepływania przez przeloty 217 podlegają one katalitycznej obróbce, przy zewnętrznych powierzchniach 211c, służących jako powierzchnie wylotowe spalin, wypływają z korpusów 211, a następnie przez zewnętrzną przestrzeń 222 przepływają do wylotu 208.

Nachylenie wewnętrznych powierzchni 211d do osi 202 i wynikające z tego wraz z rosnącym odstępem od wlotu 207 zmniejszenie powierzchni przekroju poprzecznego wewnętrznej przestrzeni 222 przyczyniają się do tego, że strumień spalin podczas wpływania do korpusów 211 zostaje rozdzielony równomiernie na całe stosunkowo duże wewnętrzne powierzchnie 211d, służące jako powierzchnia wlotowa spalin, i zgodnie z tym równomiernie na wszystkie przeloty 217. Umożliwia to uzyskanie wysokiego współczynnika sprawności podczas obróbki katalitycznej i utrzymanie na niskim poziomie spowodowanych przez katalizator strat ciśnienia lub przeciwciśnienia.

Pomiędzy wlotem 207, utworzonym przez pierwszy otwór 205a, a służącymi jako powierzchnie wlotowe spalin zewnętrznymi powierzchniami 211d korpusów 211, spaliny stykają się jedynie ze stosunkowo niewielkimi obszarami ścian obudowy 203. Dzięki temu spaliny między wlotem 207 a powierzchniami wlotowymi spalin korpusów 211 oddają przez ściany obudowy 203 jedynie niewiele ciepła do otoczenia. Oba korpusy 211 oddają ciepło również stosunkowo wolno do otoczenia przez ściany obudowy 203. Dlatego podczas rozruchu na zimno przynajmniej graniczące z wewnętrzną przestrzenią 221 obszary korpusu 211 zostają szybko ogrzane przez spaliny do temperatury, która umożliwia skuteczną katalityczną obróbkę spalin.

Uwidoczniony na fig. 5 i 6 katalizator 231 o osi 232 posiada obudowę 233 z płaszczem 234. Posiada on dwie pierwsze ściany wzdłużne 234a i dwie drugie ściany wzdłużne 234b. Płaszcz 234 ma prostokątny przekrój poprzeczny, tak że ściany wzdłużne 234a i 234b są płaskie i parami równoległe do siebie. Ponadto pierwsze wzdłużne ściany 234a są węższe od drugich wzdłużnych ścian 234bg. Obudowa 233 posiada pierwszą ścianę · końcową 235 z pierwszym otworem 235a i drugą ścianę końcową 236 z drugim otworem 236a. Otwory 235a i 236a tworzą wraz z wspawanym króćcem wlot 237 lub wylot 238. Na fig. 6 jest przedstawiona płaszczyzna środkowa 239, przebiegająca między ścianami 234a przez oś 232.

Obudowa 233 zawiera wkład katalityczny 240 z dwoma korpusami 241, które są umieszczone na zwróconych do siebie stronach płaszczyzny środkowej 239 i są wobec niej symetryczne. Każdy korpus 241 ma powierzchnię podstawową 241 a, powierzchnię osłaniaj ącą 241 d , pierwszą powierzchnię końcową 241e i drugą powierzchnię końcową 241f. Oba korpusy 241 tworzą w przekroju widocznym na fig. 5 równoległobok z wzajemnie prostopadłymi bokami, a więc prostokąt. Odpowiednio do tego powierzchnia podstawowa 241a oraz powierzchnia osłaniająca 241b każdego korpusu 241 tworzą prostokąt. Powierzchnie 241c, 241d są prostopadłe do powierzchni podstawowej 241a i do powierzchni osłaniającej 241b. Tak więc każdy korpus 241 tworzy zasadniczo równoległościenny graniastosłup.

Oba korpusy 241, są przykładowo podobnie ukształtowane jak korpusy 211 i posiadają zaopatrzone w fale pierwsze elementy z blachy i płaskie, drugie elementy z blachy.

Różne elementy z blachy korpusów 241 tworzą w widoku z góry prostokąt i przykładowo, jak w przypadku korpusu 211 katalizatora 201, składają się z oddzielnych części i mogą być zespawane z elementami dystansowymi. Należące do tego samego korpusu 241 elementy z blachy mogą być także utworzone z odcinków składanej taśmy z blachy i w przypadku pierwszej lub drugiej powierzchni końcowej mogą być połączone poprzez zakładkę. Ponadto każdy korpus 241

175 616 zawiera grupę prostych, równoległych do siebie przelotów 247, przebiegających prostopadle od powierzchni wewnętrznej 241d do powierzchni zewnętrznej 241c.

Każda powierzchnia podstawowa 241a i powierzchnia osłaniająca 241 b obu korpusów 241 jest zwrócona do drugiej, szerszej ściany wzdłużnej 243 i przylega do jednej z tych ścian. Oba korpusy 241 w obszarze pierwszego otworu 235a przylegają do pierwszej ściany końcowej 235, i są z nią połączone przykładowo przez spawanie. Powierzchnie 241c, 241dobu koipusów 241 są równoległe do siebie i do płaszczyzny środkowej 239.

Odpowiednio do tego przeloty 247 są prostopadłe do płaszczyzny środkowej 239. Powierzchnie zewnętrzne 241c obu korpusów 241 są w odstępie od pierwszych, węższych ścian wzdłużnych 234a i są do nich równoległe. Powierzchnie wewnętrzne 241d obu korpusów 241 są równoległe do siebie i do powierzchni zewnętrznych 241c. Obie drugie powierzchnie końcowe 241f korpusów 241, odwrócone od pierwszej ściany końcowej 235 są połączone szczelnie i mocno, np. przez spawanie z utworzonym z prostokątnej tarczy elementem zamykającym 249, umieszczonym w pewnym odstępie od drugiej ściany końcowej 236.

Osadzony między obydwoma korpusami 241, korzystnie pusty element ograniczający 250 ma, w przekroju poprzecznym czworokątny, prostokątny lub kwadratowy, koniec 250a, który jest mocno i szczelnie przez spawanie połączony ze ścianą zamykającą 249. Mierzona równolegle do przelotów 247 szerokość końca 250a elementu ograniczającego 250 jest prawie lub całkowicie równa odstępowi zwróconych do siebie powierzchni wewnętrznych 241d obu korpusów 241. Element ograniczający 250 przechodzi między obydwoma korpusami 241 w przybliżeniu do obszaru wlotu 237, ajego koniec jest utworzony w rodzaju ostrza lub ewentualnie nieco zaokrąglony, którego krawędź lub linia wierzchołka leży w płaszczyźnie środkowej, która przebiega między obiema ścianami 234a i między obydwoma korpusami 241 przez oś 232. Element ograniczający 250 ma dwie odwrócone od siebie powierzchnie zewnętrzne 250b, z których każda jest zwrócona do powierzchni wewnętrznej 241d korpusów 241. Obie powierzchnie zewnętrzne 250b są nachylone do siebie w kierunku wlotu 237 wzdłuż osi 232, tak że każda powierzchnia zewnętrzna 250b od wlotu 237 zbliża się do powierzchni wewnętrznej 241d korpusu 241. Powierzchnie zewnętrzne 250b są płaskie i tworzą z osią 232 kąt, który wynosi najwyżej 45°, korzystnie najwyżej 30°, przykładowo 15°. Element ograniczający 250 ma ponadto dwie powierzchnie 250c, równoległe do siebie i do drugich ścian wzdłużnych 234b obudowy 233, z których każda jest zwrócona do jednej z drugich ścian wzdłużnych 234b i przylega do niej.

Komora wewnętrzna wlotu 237 uchodzi do wewnętrznej przestrzeni 251, znajdującej się między obydwoma korpusami 241. Element ograniczający 250 dzieli wewnętrzną przestrzeń 251 przynajmniej w największej części jej osiowego wydłużenia na dwa obszary, których szerokości i powierzchnie przekroju poprzecznego zmniejszają się liniowo wzdłuż osi 232 od wlotu 237 do powierzchni wewnętrznej 241d korpusów 241. Między pierwszymi wzdłużnymi ścianami 234a oraz ścianą końcową 236 obudowy 234, a pierwszymi powierzchniami zewnętrznymi 241c korpusów 24 1 oraz ścianą zamykającą 249 znajduje się zewnętrzna przestrzeń 252, która jest połączona z komorą wewnętrzną wylotu 238.

Podczas pracy katalizatora 241, spaliny przepływają przez wlot 237 do wewnętrznej przestrzeni 251, podzielonej przez element ograniczający 250 na dwa obszary. Spaliny w tych pustych obszarach wewnętrznej przestrzeni 251 są zawracane i przepływają przez przeloty 247 na powierzchni 241d korpusów 241. Zmiana kierunku spalin w wewnętrznej przestrzeni 251 jest przy tym wspomagana przez powierzchnie ograniczające 250b, nachylone od wlotu 237 do wewnętrznych powierzchni 241d, służących jako powierzchnie wlotowe spalin. Spaliny przepływają następnie przez przeloty 247 na zewnątrz do zewnętrznej przestrzeni 252 i przez nią do wylotu 238.

Katalizator 231 jest więc ukształtowany podobnie jak katalizator 201 i posiada podobne właściwości.

Przedstawiony na fig. 7 do 9 katalizator 261 o osi 262 posiada obudowę 263 z płaszczem 264.

Posiada on dwie pierwsze ściany wzdłużne 264a, mające w przekroju poprzecznym postać łuku oraz dwie drugie, przykładowo płaskie oraz równoległe do siebie ściany wzdłużne 264b.

175 616

Płaszcz 264 jest swoimi końcami połączony z pierwszą ścianą końcową 265 lub drugą ścianą końcową 266. Obie ściany końcowe 265 i 266 mają współosiowy z osią 262 otwór 265a, 266a, do którego jest wspawany króciec, służący jako wlot 267 lub wylot 268. Obudowa 264 ma płaszczyznę środkową 269, przebiegającą między pierwszymi ścianami wzdłużnymi 264a i przez oś 262 oraz mierzony prostopadle do niej pierwszy wymiar przekroju poprzecznego oraz mierzony równolegle do płaszczyzny środkowej 269, drugi wymiar przekroju poprzecznego, który jest mniejszy od pierwszego wymiaru przekroju poprzecznego.

Wkład katalityczny 270 umieszczony w obudowie 264 zawiera dwa korpusy 271, które są umieszczone symetrycznie w odbiciu lustrzanym wobec płaszczyzny środkowej 269. Oba korpusy 271 mają płaskie, wzajemnie stykające się powierzchnie podstawowe 271 a oraz powierzchnie osłaniające 271b. Każdy korpus 271 posiada ponadto powierzchnię zewnętrzną 271c, powierzchnię wewnętrzną 271d, pierwszą powierzchnię końcową 271c i drugą powierzchnię końcową 271f. Powierzchnie 271a, 271b są równoległe do siebie oraz do ścian 264b i przylegają do nich. Obie powierzchnie wewnętrzne 271d są w przekroju poprzecznym regularnie zakrzywionymi powierzchniami i stykają się wzajemnie swoimi krawędziami wzdłużnymi, równoległymi do osi 262. Znajdujące się bliżej wlotu 267, widoczne na fig. 8, krawędzie obu powierzchni wewnętrznych 271d tworzą razem linię zamkniętą, a mianowicie koło. Obie powierzchnie wewnętrzne 371d na swoim końcu, znajdującym się przy wlocie 267 znajdują się w pewnym odstępie od siebie. Obie powierzchnie wewnętrzne 271c są nachylone do siebie w kierunku wylotu 268.

W przekroju poprzecznym, znajdującym się pośrodku między obydwoma końcami korpusów 271, obie powierzchnie wewnętrzne 271d są zestawione razem w postaci soczewki (fig. 9). Obie powierzchnie zewnętrzne 271c są również powierzchniami regularnie zakrzywionymi w przekroju poprzecznym. Każda powierzchnia zewnętrzna 271c jest we wszystkich równoległych do osi 262 oraz prostopadłych do powierzchni środkowej 269 przekrojach co najmniej w przybliżeniu równoległa do powierzchni wewnętrznej 271d danego korpusu 271.

Każdy korpus 271 jest utworzony z pakietu przynajmniej pierwotnie prostokątnych naprzemiennie następujących po sobie pierwszych i drugich elementów z blachy. Pierwsze elementy posiadają fale, z których kilkajest zaznaczonych nafig. 7. Fale przebiegają prostopadle do krawędzi wzdłużnych pierwszych elementów. Drugie elementy są płaskie. Pierwsze i drugie elementy przy wytwarzaniu korpusów 271 są wzajemnie przekręcone, ustawiane w stos jeden na drugim i sztywno połączone ze sobą przez środki mocujące z elementami dystansowymi, umieszczonymi na końcach korpusów 271 w ten sposób, że zewnętrzne i wewnętrzne krawędzie wzdłużne elementów tworzą razem zewnętrzne powierzchnie 271c lub wewnętrzne powierzchnie 271d korpusów 271. Jeżeli elementy gotowych korpusów 271 mają dokładnie postać prostokąta, wówczas powierzchnie końcowe 271e, 271f stanowią regularne zakrzywione powierzchnie. Jednakże pierwsze powierzchnie końcowe 271e przykładowo co najmniej w ich obszarach stykowych z wewnętrznymi powierzchniami 271d mogą być ukształtowane jako płaskie i równoległe do pierwszej ściany końcowej 265, do której przylegają w gotowym katalizatorze 261. Oba korpusy 271 są połączone ze sobą sztywno i szczelnie, przykładowo są połączone przez spawanie. Przy tym zwłaszcza pierwsze powierzchnie końcowe 271e korpusu 271 są połączone szczelnie z pierwszą ścianą końcową 265 obudowy 261.

Każdy korpus 271 posiada grupę prostych przelotów 277, które przebiegają od powierzchni wewnętrznej 271d do powierzchni zewnętrznej 271c. Wszystkie przeloty 277 są równoległe do drugich ścian wzdłużnych 264b, a więc również do tej samej płaszczyzny. Ponadto wszystkie przeloty 277 utworzone przez tę samą parę elementów z blachy są równoległe do siebie. Same przeloty 277 tworzą z płaszczyzną środkową 269 kąt, którego wielkość jest zależna od odstępu od płaszczyzny, przebiegającej pod kątem prostym do płaszczyzny środkowej 269 przez oś 262 i przez środek korpusów 279. W przypadku przelotów 277, znajdujących się najbliżej przy powierzchni podstawowej 271a lub powierzchni osłaniającej 271b, wymieniony kąt wynosi co najmniej około 90°. W przypadku płaszczyzny przekroju z fig. 7, znajdującej się między powierzchnią podstawową 271a, a powierzchnią osłaniającą 271b, przeloty 277 tworzą z płaszczyzną środkową 269 kąt różny, od 90°, korzystnie co najmniej 45°, przykładowo co

175 616 najmniej 60°. Przeloty 277 mają na całej swojej długości stalą powierzchnię przekroju poprzecznego, a także w przybliżeniu taką samą długość.

Wlot 267 uchodzi do otoczonej przez obie wewnętrzne powierzchnie 271d, wewnętrznej przestrzeni 281 i ma kształt koła, a także w przybliżeniu ma taką samą średnicę co znajdujący się przy pierwszej ścianie końcowej 265 koniec wewnętrznej przestrzeni 281. Powierzchnia przekroju poprzecznego wewnętrznej przestrzeni pustej 281 zmniejsza się odpowiednio do ukształtowania powierzchni wewnętrznych 271d korpusu 271, w kierunku wylotu 268. Pomiędzy powierzchniami zewnętrznymi 271c oraz drugimi powierzchniami końcowymi 271f i ścianami końcowymi 265,266 obudowy 263 znajduje się połączona z wylotem 268 zewnętrzna przestrzeń 282. W katalizatorze 261 wewnętrzne powierzchnie wylotowe obu grup przelotów 277, utworzone przez wewnętrzne powierzchnie 271d, stykają się ze sobą. W przypadku pozostałych części przelotów, a zwłaszcza ich zewnętrznych końców, uchodzących do zewnętrznych powierzchni 271c, obie grupy przelotów 277 są umieszczone ponownie w pewnym odstępie od siebie.

Podczas pracy katalizatora 261, przez wlot 267 do wewnętrznej przestrzeni 281 są doprowadzane spaliny. Wpływaj ą one przy wewnętrznych powierzchniach 271 dl, służących jeko powierzchnie wlotowe spalin, do przelotów 277 obu korpusów 271, a następnie przy zewnętrznych powierzchniach 271c, służących jako powierzchnie wylotowe spalin, wypływają z korpusów 271 i przez zewnętrzną przestrzeń 282 docierają do wylotu 268. Ponieważ wewnętrzna przestrzeń 281 katalizatora 261 jest całkowicie i wyłącznie ograniczona przez wewnętrzne powierzchnie 271d korpusów 271, to spaliny pomiędzy wlotem 267 a wpłynięciem do korpusu 271 oddają jeszcze mniej ciepła do otoczenia niż było to w przypadku wcześniej opisanych katalizatorów 201 i 231. Zgodnie z tym korpusy 271 przy rozruchu na zimno jeszcze szybciej zostają ogrzane do temperatury roboczej, koniecznej do katalitycznej obróbki spalin, niż ma to miejsce w przypadku katalizatorów 201 i 231.

Przedstawiony na fig. 10 katalizator 291 posiada obudowę 293 z płaszczem 294 i umieszczonym w obudowie wkładem katalitycznym 295. Katalizator 291 jest w znacznym stopniu podobnie ukształtowany jak katalizator 261 z fig. 7 do 9, jednak różni się od niego tym, że między płaszczem 294 a wkładem katalitycznym 295 znajduje się zewnętrzna przestrzeń, otaczająca je całkowicie w przekroju poprzecznym.

Katalizator 301, widoczny na fig. 11 i 12, o osi 30 posiada obudowę 303, podobnie ukształtowana jest obudowa 263, i płaszcz 304, ściany końcowe 305 oraz 306, wlot 307 i wylot 308. Obudowa 303 zawiera wkład katalityczny 310 z dwoma symetrycznie umieszczonymi korpusami 311. Zawierają one powierzchnię podstawową 311a, powierzchnię osłaniającą 311b, powierzchnię zewnętrzną 311c, powierzchnię wewnętrzną 311d i dwie powierzchnie końcowe 311e, 311f. Powierzchnie wewnętrzne 311d są równoległe do osi 302 i tworzą razem powierzchnię cylindryczną w przybliżeniu w postaci kołowej w przekroju poprzecznym. Powierzchnie zewnętrzne 311c są równoległe do osi 302 i są tak wygięte w przekroju poprzecznym, że mierzone prostopadle do wymienionej płaszczyzny środkowej odstępy powierzchni zewnętrznej 311c od powierzchni wewnętrznej 311 d danego korpusu 311 mają wszędzieeednakową wielkość. Powierzchnie końcowe 311e i 311f korpusów 311 są płaskie i prostopadłe do osi 302. Każdy korpus 311 posiada pierwsze elementy z blachy z falami, przedstawionymi częściowo na fig. 11 i 12 oraz drugie płaskie elementy z blachy. Każdy korpus 311 posiada grupę płaskich, o jednakowej długości przelotów, prostopadłych do wymienionej płaszczyzny środkowej i przebiegających od płaszczyzny wewnętrznej 311d do płaszczyzny zewnętrznej 311c.

Oba korpusy 311 są połączone mocno i szczelnie ze sobą i ze ścianą końcową 305. Na przeciwległym końcu korpusów 311 jest zamocowany tarczowy element zamykający 319. Zawiera on element ograniczający 320, który wchodzi w otoczoną przez powierzchnie środkowe 311di wewnętrzną przestrzeń 321 i sięga w przybliżeniu do ujścia wlotu 307. Element ograniczający 320 przykładowo jest pusty i kołowo-symetryczny do osi 302 i ma w przybliżeniu postać paraboli i posiada powierzchnię zewnętrzną 320a. Wraz z powierzchniami wewnętrznymi 311d obu korpusów 311 ogranicza ona pierścieniowy w przekroju poprzecznym, obszar wewnętrznej przestrzeni 321. Powierzchnia przekroju poprzecznego tego obszaru wewnętrznej przestrzeni 321 zmniejsza się w kierunku wylotu 308, tak że przy wewnętrznych końcach najbardziej od

175 616 wlotu oddalonych przelotów 417 ma prawie wartość zero. Przeloty 417 są połączone z zewnętrzną przestrzenią 322, która jest połączona z wylotem 408.

Katalizator 401 jest więc ukształtowany podobnie jak katalizator 461.

Przedstawiony częściowo na fig. Π katalizator 461 o osi 464 posiada obudowę 46β, z której zaznaczony jest jedynie zarys płaszcza 464. Posiada on płaskie ściany wzdłużne 464a mające w przekroju poprzecznym kształt trójkąta równoramiennego, przy czym; narożniki trójkąta są zastąpione przez wygięte w przekroju poprzecznym ściany wzdłużne 464b.

Obudowa 464 zawiera wkład katalityczny 470 z trzema rozdzielonymi wokół osi 464 korpusami 471. Każdy z nich zawiera dwie płaskie, równoległe do siebie i do osi 464 powierzchnie wzdłużne 471a, 471b, powierzchnię zewnętrzną 471c, powierzchnię wewnętrzną 471d i dwie powierzchnie końcowe 471e, 471f. Powierzchnie zewnętrzne 471c i powierzchnie wewnętrzne 471d są w przekroju poprzecznym wygięte i równoległe do osi 464. Trzy powierzchnie wewnętrzne 471d tworzą razem kołową w przekroju poprzecznym powierzchnię cylindryczną. Powierzchnie zewnętrzne 471c mają co najmniej w przybliżeniu jednakowy odstęp od powierzchni wewnętrznych 471d. Powierzchnie końcowe 471e, 471f są płaskie i prostopadłe do osi 464. Każdy korpus 471 posiada pakiet prostokątnych, naprzemiennie następujących po sobie, pierwszych i drugich elementów z blachy. Pierwsze elementy z blachy zawierają fale, przedstawione częściowo na fig. 14, natomiast drugie elementy z blachy są płaskie i równoległe do osi 464. Każdy korpus 471 posiada grupę prostych przelotów 477, które przebiegają równolegle do płaszczyzny, przechodzącej przez oś 46ż, i przez dany korpus 471, od płaszczyzny wewnętrznej 471d do płaszczyzny zewnętrznej 471c i mają na całej długości stałą powierzchnię przekroju poprzecznego i mają w przybliżeniu taką samą długość.

Trzy korpusy 471 otaczają w przybliżeniu pagaboidalny element ograniczający 480, który ogranicza wraz z wewnętrznymi powierzchniami 411d korpusów 471 pierścieniowy w przekroju poprzecznym, obszar wewnętrznej przestrzeni 481, do której uchodzi nie przedstawiony wlot i którego powierzchnia przekroju poprzecznego zmniejsza się w kierunku wylotu. Znajdująca się między płaszczem 464 a powierzchniami 471a, 471b, 471c korpusów 471 zewnętrzna przestrzeń 484 jest połączona z nie przedstawionym wylotem obudowy. Tak więc trzy grupy przelotów 477 przebiegają w trzech różnych kierunkach od wewnętrznej przestrzeni 481 do zewnętrznej przestrzeni 484 i są w odstępie od siebie, z wyjątkiem wewnętrznych końców przelotów.

Widoczny na fig. 14 katalizator 401 o osi 404 posiada obudowę 404, z której zaznaczono jedynie płaszcz 404.

Obudowa 404 zawiera wkład katalityczny 410 z czterema korpusami 411. Są one rozdzielone równomiernie wokół osi 404 i tworzą razem krzyż. Korpusy 411 są ukształtowane podobnie jakkorpusy 471 i zawierają powierzchnię zewnętrzną 411c i powierzchnię wewnętrzną 411d. Każdy korpus 411 posiada pakiet elementów z blachy i grupę prostych, wzajemnie równoległych przelotów 417, przebiegających od powierzchni wewnętrznej 411d do powierzchni zewnętrznej 411c. Powierzchnie wewnętrzne 411d tworzą razem zamkniętą powierzchnię cylindryczną i otaczają paraboidalny element ograniczający 440 oraz wewnętrzną przestrzeń 441 z pierścieniowym wolnym obszarem, którego powierzchnia przekroju poprzecznego zmniejsza się w kierunku do nie przedstawionego wylotu. Pomiędzy płaszczem 404 a powierzchniami zewnętrznymi 411c znajduje się zewnętrzna przestrzeń 444, połączona z nie przedstawionym wylotem.

Przedstawiony schematycznie na fig. 15 katalizator 441 o osi 444 posiada ubudowę433 z płaszczem 444, który jest zamknięty na obu końcach przez ściany końcowe 445,446, połączone z nim mocno i szczelnie przez zawinięcie obwodowe obrzeża. Płaszcz 444 jest schematycznie zaznaczony na fig. 17 i ma w przekroju poprzecznym postać kwadratu, którego narożniki są zastąpione przez zaokrąglone przejścia. Obie ściany końcowe 445, 446 są płaskie oraz prostopadłe do osi 444 i posiadają pośrodku otwór. Wlot 447 i wylot 448 katalizatora 441 zawiera króciec, który jest utworzony z cylindrycznego elementu rurowego, który przechodzi przez otwór w pierwszej ścianie końcowej 445 i w drugiej ścianie końcowej 446, i jest z nimi połączony mocno i szczelnie przez spawanie. Odcinek wspomnianego elementu rurowego, zamocowany do wylotu 448, jest zaopatrzony w otwory 448a, rozdzielone na całym jego płaszczu.

175 616

Katalizator 431 zawiera umieszczony w obudowie 433 wkład katalityczny 440, widoczny na fig. 16,17,18,19, z czterema rozdzielonymi wokół osi 432 korpusami 441, tworzącymi razem krzyż. Każdy z nich posiada dwie płaskie, równoległe do siebie i do osi 432 powierzchnie wzdłużne 441a, 441b, powierzchnię zewnętrzną 441c, powierzchnię wewnętrzną 441d i dwie powierzchnie końcowe 441e, 441f. Cztery powierzchnie wewnętrzne 441d stykają się ze sobą i otaczają całkowicie oś 432, natomiast powierzchnie zewnętrzne 441c czterech korpusów 441 są umieszczone w odstępie od siebie. Stykające się z powierzchniami końcowymi 441e krawędzie powierzchni wewnętrznych 441d (fig. 14 i 16) tworzą razem zamkniętą linię, a mianowicie koło. Powierzchnie zewnętrzne 441c i powierzchnie wewnętrzne 441d jako powierzchnie regularne w każdym korpusie 441 znajdują się we wszystkich przekrojach, równoległych do powierzchni wzdłużnych 441a, 441b, natomiast płaskie i równoległe do siebie krawędzie wzdłużne czterech powierzchni zewnętrznych 441c i czterech powierzchni wewnętrznych 441d są równoległe do osi 432 i przylegają do siebie parami. Pozostałe, środkowe obszary przekroju poprzecznego powierzchni zewnętrznych 441c i powierzchni wewnętrznych 441d są nachyl one od powierzchni końcowych 441e do osi 432 tak, że powierzchnia wewnętrzna 441d każdego korpusu 441 przy jego powierzchni końcowej 441f ma krawędź w rodzaju V, która każdym swoim ramieniem przylega do krawędzi sąsiedniej powierzchni wewnętrznej 441d. Cztery powierzchnie wewnętrzne 441d zbiegają się swoimi krawędziami, stykającymi się z powierzchniami końcowymi 441f, w dwie wzajemnie krzyżujące się linie proste.

Każdy korpus 441 zawiera pakiet naprzemiennie następujących po sobie pierwszych i drugich elementów z blachy. Pierwsze elementy 443 posiadają fale, zaznaczone częściowo na fig. 15 i 16. Każdy pierwszy element 443 wyznacza dwie płaskie powierzchnie przylgowe. Drugie elementy z blachy są zasadniczo płaskie. Elementy z blachy są prostokątne w rzucie prostopadłym do płaskich powierzchni przylgowych pierwszych elementów 443 oraz do powierzchni górnych i powierzchni przylgowych drugich elementów z blachy tak, że obie dłuższe krawędzie każdego elementu z blachy są proste i równoległe do siebie. Fale każdego pierwszego elementu 443 są proste, równoległe do siebie i prostopadłe do krawędzi wzdłużnych danego elementu z blachy. Należące do tego samego korpusu 441 elementy z blachy są połączone ze sobą sztywno przez środki mocujące w ten sposób, że drugie, płaskie elementy z blachy przylegają do wierzchołków fal pierwszych elementów 443. Środki mocujące zawierają np. pasmowe lub listwowe elementy dystansowe 445, które są umieszczone, podobnie jak elementy dystansowe 215 korpusu 211 z fig. 4, przy krótszych krawędziach elementów z blachy i przebiegają co najmniej w przybliżeniu równolegle do fal przylegających do nich pierwszych elementów 443. Elementy z blachy, należące do tego samego korpusu 441 są jednak tak wzajemnie przekręcone, że ich krawędzie wzdłużne tworzą razem powierzchnię zewnętrzną 441c i powierzchnię wewnętrzną 441d, które stanowią zakrzywioną regularną powierzchnię. Elementy z blachy tego samego korpusu 441 są zespawane krótszymi krawędziami ze sobą i z elementami dystansowymi 445. Powierzchnie końcowe 441e, 441f również stanowią zakrzywione regularnie powierzchnie powstające przez przekręcenie prostokątnych elementów z blachy. Powierzchnie końcowe 441e, 441f dla uproszczenia są przedstawione na fig. 16 jako płaszczyzny. Jednakże powierzchnie końcowe 441e i/lub 441f można przez późniejszą obróbkę ukształtować płasko i prostopadle do osi 432. Cztery korpusy 441 są połączone ze sobą sztywno i szczelnie, np. spawane przy krawędziach powierzchni wewnętrznych 441d, leżących na powierzchniach końcowych 441f i krawędziach wzdłużnych powierzchni wewnętrznych 441d.

W razie potrzeby można umieścić nie przedstawione podpory, które dodatkowo łączą ze sobą różne korpusy 441. Każdy korpus 441 posiada grupę prostych przelotów 447, które przebiegają od powierzchni wewnętrznej 441c do powierzchni zewnętrznej 441d. Wszystkie przeloty 447 tego samego korpusu 441 są równoległe do tej samej płaszczyzny, przebiegającej przez oś 432 i przez środek korpusu 441 oraz do powierzchni wzdłużnych 441a, 441b. Przeloty 447 są ponadto prostopadłe do krawędzi wzdłużnych ograniczających je pierwszych elementów z blachy. Przeloty 447 korpusów 441 mają więc różne kierunki, które analogicznie do katalizatora 261 z fig. 7 do 9 są zależne od odstępu od płaszczyzny, przebiegającej przez oś 432 i środek danego korpusu 441. Należy zauważyć, że każdy korpus 441 w porównaniu do

175 616 swoich wymiarów posiada faktycznie więcej elementów z blachy, niż jest to przedstawione na fig. 16 do 20.

Wkład katalityczny 440przy powierzchniach końcowych 441e, 441fjest mocno połączony przez spawanie ze znajdującymi się w komorze wewnętrznej obudowy 433 końcami króćca, które tworzą wlot 437 i wylot 438. Wkład katalityczny 440 jest ze wszystkich stron w odstępie od ścian obudowy 433. Króciec tworzący wlot 437 uchodzi na swoim końcu, połączonym szczelnie z czterema korpusami katalizatora 441, do wewnętrznej przestrzeni 451, otoczonej przez powierzchnie wewnętrzne 441d. Przeloty 447 czterech korpusów 441 przebiegają na cztery różne strony wewnętrznej przestrzeni 451 i są rozdzielone równomiernie wokół osi 432. Wewnętrzna średnica wlotu 437, a zwłaszcza jego końca, połączonego z wkładem katalitycznym 440 jest w przybliżeniu, a korzystnie równa średnicy koła, utworzonego przez leżące na powierzchniach wewnętrznych 441e krawędzie powierzchni wewnętrznych 441d, dzięki czemu wewnętrzna przestrzeń 451 jest przyłączona bezstopniowo do komory wewnętrznej wlotu 437. Wewnętrzna przestrzeń 451 jest całkowicie wolna a więc nie zawiera elementu ograniczającego, odpowiadającego elementom ograniczającym 250,380,420 i ma powierzchnię przekroju poprzecznego, zmniejszającą się liniowo wzdłuż osi 432 w stronę wylotu 438. Pomiędzy płaszczem 434 a powierzchniami 441a, 441b, 441c korpusów 441 znajduje się zewnętrzna przestrzeń 452, która przez otwory 438a jest połączona z komorą wewnętrzną króćca wylotu 438.

Katalizator 431 jest wbudowany w przewód wydechowy silnika spalinowego. Podczas jego pracy spaliny, oznaczone przez strzałki na fig. 15, wpływają przez wlot 437 do wewnętrznej przestrzeni 451. Spaliny są w niej zawracane, rozdzielone na przeloty 447 i przepływając przez nie, podlegają obróbce katalitycznej. Następnie spaliny docierają do zewnętrznej przestrzeni 452 i przepływają do wylotu 438, przy czym część spalin może płynąć między powierzchniami wzdłużnymi 441ai 441b korpusów 441 i Potem spaliny wpfywają przez otwory 438a do komory wewnętrznej wylotu 438 i wypływają na zewnątrz katalizatora 431.

Katalizator według fig. 15 do 19 wykazuje różne zalety, opisane już częściowo dla katalizatorów, przedstawionych na fig. 1 do 14 i łączy je w sposób szczególnie korzystny. Przykładowo katalizator 431 ma stosunkowo niewielkie wymiary przekroju poprzecznego, prostopadłego do osi 432, w porównaniu do ilości spalin, obrabianych najednostkę czasu. Ponadto przeloty 447 w korpusach 441 mają niewielkie powierzchnie przekroju poprzecznego i znajdują się prawie obok siebie. Dlatego każdy korpus 441 posiada większą ilość przelotów 447 na jednostkę powierzchni przekroju, równoległego do przelotów 447 lub na jednostkę powierzchni przekroju, prostopadłego co najmniej do kilku przelotów 447. Umożliwia to uzyskanie dużego stopnia sprawności, ukształtowanie przelotów 447 jako stosunkowo krótkich i otrzymanie niewielkiej objętości, ciężaru oraz zapotrzebowania na metale szlachetne wkładu katalitycznego 440. Dzięki temu, że przeloty 447, w porównaniu do ilości obrabianych spalin i do osiowego wydłużenia wkładu katalitycznego 440 jak również do długości powierzchni wewnętrznej 441d, są stosunkowo krótkie, to spadek ciśnienia powstający podczas pracy katalizatora 431, pomimo małych powierzchni przekroju poprzecznego przelotów 447, może być utrzymany na niskim poziomie. Zmniejszająca się liniowo od wlotu 437 powierzchnia przekroju poprzecznego wewnętrznej przestrzeni 451 powoduje równomierne rozdzielenie spalin na różne przeloty 447 i przyczynia się do tego, że spaliny są zawracane w znacznym stopniu bez zawirowań i z niewielką stratą ciśnienia i rozdzielane na różne przeloty 447. Ponieważ wlot 437 i wewnętrzna przestrzeń 451 mają wspólną oś 432 i spaliny przepływają zasadniczo prosto, to znaczy bez zmiany kierunku, to na wlocie do wewnętrznej przestrzeni pustej 451, pomiędzy wlotem 437 a powierzchniami wlotowymi dla spalin wkładu katalitycznego 440, ukształtowanych przez cztery powierzchnie wewnętrzne 440, powstaje jedynie niewielka strata ciśnienia. Ponadto pomiędzy powierzchniami zewnętrznymi 441c, służącymi jako powierzchnie wylotowe spalin wkładu katalitycznego 440 a wylotem 438 powstaje jedynie niewielka strata ciśnienia. Tak więc cały katalizator 431 powoduje jedynie nieznaczne straty ciśnienia.

Ponieważ spaliny przez wlot 437 docierają bez styku ze ścianami obudowy 433 bezpośrednio do wewnętrznej przestrzeni 451 wkładu katalitycznego 440 i nie stykają się nigdzie bezpośrednio ze ścianami obudowy 433, to wkład katalityczny 440 podczas rozruchu na zimno

175 616 ogrzewa się szybko do temperatury niezbędnej do obróbki katalitycznej spalin. Przy tym jest również korzystne, że w wewnętrznej przestrzeni 451 nie ma żadnego elementu ograniczającego, odpowiadającego elementom ograniczającym 250, 380, 420, który musiałby być również ogrzany podczas rozruchu na zimno. Wkład katalityczny 440 jest stabilny i zwarty i może być wytwarzany ekonomicznie oraz łatwo wbudowany w obudowę 433. Fakt, że wkład katalityczny 440 może być wbudowany w metalową obudowę 433, bez umieszczania między ścianami obudowy 433 a korpusami 441 specjalnej przekładki izolującej cieplnie i/łub dźwiękowo, przyczynia się również do ekonomicznego wytwarzania katalizatora 431.

Uwidoczniony częściowo na fig. 20 i 21 korpus 471 wkładu katalitycznego może mieć przykładowo podobny zarys jak korpus 211 z fig. 1 do 4, a więc może być graniastosłupem, którego powierzchnia podstawy składa się z równoległoboku o kątach ukośnych. Korpus 471 zawiera pakiet następujących naprzemiennie po sobie pierwszych elementów 473 z blachy i drugich elementów 474 z blachy, które mają ten sam obrys co powierzchnia podstawy graniastosłupa. Każdy pierwszy element 473 ma odcinek główny 473a ze wzniesieniami w postaci równomiernie rozdzielonych na odcinku głównym 473a garbów 473b, z których co najmniej większa część ma odstęp od krawędzi elementu 473.

W przekroju przedstawionym na fig. 21 są przedstawione naprzemiennie garby 473b, wystające do góry i do dołu. Każdy pierwszy element 473, w kierunkach przeciwnych do swojej płaszczyzny symetrii, zawiera wystające garby 473b, które są umieszczone w obszarach pomiędzy sąsiednimi garbami 437b. Każdy pierwszy element 473 ma ponadto dwa płaskie odcinki mocujące 473a, umieszczone na krótszych krawędziach. Drugie elementy 474 są w zasadzie płaskie. Elementy 473, 474 są łączone przez środki mocujące, które mają elementy dystansowe 475, zespawane z elementami 473, 474 i umieszczone między odcinkami mocującymi 473e i leżącymi naprzeciwległe drugimi elementami 474. Korpus 471 posiada grupę przelotów 477, które przebiegają od jednej do drugiej krawędzi wzdłużnej elementów 473,474.

Dwa korpusy 471, ukształtowane według fig. 20, 21 można umieścić analogicznie do korpusów 211 w obudowie w ten sposób, że tworzą one razem wkład katalityczny w rodzaju V. Istnieje także możliwość w korpusach 241, 311, 441, umieszczenia na pierwszych elementach z blachy, zamiast fal, garbów, odpowiadających garbom 473b.

Przedstawione katalizatory mogą być również ukształtowane w inny sposób.

Przykładowo równoległe do osi, pierwsze wzdłużne ściany 204a lub 264a obudowy 203 lub 263 mogą być zastąpione przez ściany wzdłużne, które w kierunku wylotu zbliżają się do siebie i w stronę osi.

Ponadto można łączyć ze sobą cechy różnych katalizatorów. Przykładowo ściany wzdłużne 204a, widoczne na fig. 1 do 3 katalizatora 201, mogą być zastąpione przez wygięte w przekroju poprzecznym wzdłużne ściany, jakie znajdują się np. w katalizatorach 261, 301 na fig. 7 do 12.

Ponadto przeloty 217, 247, 317, 377 katalizatorów 201, 231, 301, 361, 401 przedstawionych na fig. 1 do 6, 11, 12, 13 i 14 mogą być zastąpione przez przeloty, które z prostopadłymi do osi płaszczyznami tworzą kąt, wynoszący korzystnie najwyżej 45°, a przykładowo najwyżej 30°.

Powierzchnie zewnętrzne 371c; 411c i powierzchnie wewnętrzne 371d; 411d korpusów 371, 411 widocznych na fig. 13 i 14 mogą być płaskie w przekroju poprzecznym a nie wygięte. Wewnętrzne przestrzenie 381; 421 są wówczas w przekroju poprzecznym zasadniczo wielokątne, tj. trójkątne lub czworokątne, a nie kołowe. Otwory wylotowe wlotów, uchodzących do wewnętrznych przestrzeni 381; 421 są wtedy trójkątne lub czworokątne w przekroju poprzecznym i mają te same wymiary przekroju poprzecznego, co wewnętrzne przestrzenie 381; 421. Paraboidalne elementy ograniczające 380; 420 mogą być ewentualnie zastąpione przez korpus ograniczający o trzech lub czterech krawędziach, dzięki czemu powierzchnia przekroju poprzecznego wolnego obszaru wewnętrznej przestrzeni 381; 421 zmniejsza się przynajmniej w przybliżeniu liniowo, a korzystnie dokładnie liniowo z odstępem od wlotu.

W przypadku katalizatora 361 według fig. 13 można zrezygnować z elementu ograniczającego 380 i zaopatrzyć trzy korpusy 371 w powierzchnie zewnętrzne 371c i wewnętrzne 371d, które od kierunku wlotu zbliżają się do osi i wzajemnie do siebie, analogicznie, jak ma to miejsce w przypadku katalizatorów 261, 431 według fig. 7 do 9 i 15 do 19.

175 616

W przypadku katalizatora 431 z fig. 15 można ewentualnie zastąpić tworzący wlot 437 króciec w postaci cylindrycznego elementu rurowego, przez króciec, który rozszerza się przynajmniej częściowo stożkowo w kierunku wkładu katalitycznego 440. Ponadto można zmienić wylot 438 z fig. 15 w taki sposób, że jego koniec zwrócony do wkładu katalitycznego 440 sięga, analogicznie do wylotów z fig. 1, 2, 5, 7 i 11, tylko do drugiej ściany końcowej 436, a więc nie wchodzi do komory wewnętrznej obudowy 433. Wkład katalityczny 440jest wówczas zamocowany na wlocie 437, a nie na wylocie 438. W razie potrzeby można zwrócony do wylotu 438 koniec wkładu katalitycznego 440 połączyć przez kilka elementów łączących, rozdzielonych wokół osi 432, składających się ze sworzni lub tp., z płaszczem 434 i/lub z drugą ścianą końcową 436.

W przypadku katalizatorów 201, 231, 261, 291, 301, 361, 401 przedstawionych na fig. 1 do 14, można - analogicznie jak przedstawiono w przypadku katalizatora 431 na fig. 15 zaopatrzyć wlot oraz ewentualnie wylot w króciec, sięgający do komory wewnętrznej obudowy 203, 233,263, 303, 363,403, a wkład katalityczny 210, 240, 270,295, 310, 370,440 tak umieścić w tych króćcach, że jest on umieszczony w odstępie od obu ścian końcowych i przykładowo od płaszcza obudowy.

Ponadto można również stosować więcej niż cztery korpusy z każdorazowo jedną grupą przelotów i analogicznie jak w przypadku katalizatorów według fig. 7 do 19 rozdzielić je wokół osi, dzięki czemu tworzą one razem wewnętrzną przestrzeń.

Złącza spawane, które łączą ze sobą elementy dystansowe i elementy z blachy korpusów mogą być zastąpione przez złącza twarde lutowane lub ewentualnie w pewnych odmianach przez złącza zaciskowe. Środki mocujące w celu wytworzenia złącz zaciskowych mogą również zawierać sworznie, które przechodzą przez elementy dystansowe i elementy z blachy. Można również ewentualnie zastosować środki mocujące, np. sworznie i pierścienie dystansowe, które krzyżują i/lub dzielą kilka przelotów spalin wkładu katalitycznego. Przeloty skrzyżowane przez elementy środków mocujących mogą być ewentualnie krótsze od innych przelotów.

We wkładach katalitycznych opisanych na podstawie fig. 1 do 19, płaszczyzny przylgowe, określone przez elementy z blachy i przylegające do ich powierzchni, jak również płaskie elementy z blachy są równoległe do osi katalizatorów i wkładów katalitycznych. Jednak elementy z blachy można w taki sposób umieścić w przypadku korpusów mających powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne, że płaszczyzny przylgowe określone przez elementy z blachy i do nich przylegające oraz płaskie elementy z blachy tworzą z osią katalizatorów i wkładów katalitycznych pewien kąt, a przykładowo w przypadku umieszczonych na fig. 1do 3 w rodzaju V korpusów są one prostopadłe do ścian wzdłużnych 204b obudowy, albo prostopadłe do osi 202 lub do powierzchni wewnętrznych 211d i powierzchni zewnętrznych 211c. Wówczas fale 213b mogą przebiegać równolegle do ścian wzdłużnych 204b od wewnętrznej przestrzeni 221 do zewnętrznej przestrzeni 222.

175 616

175 616

Fig. 19

441

175 616

175 616

422

175 616

ii
//

321

311

175 616

175 616

175 616 ^©211 f i ,208

207/ 2117 <211e

217,t 2l1ci 210, ²¹¹' Γ ~ ²⁰⁶

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 4,00 zł

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Katalizator do katalitycznej obróbki spalin, zawierający obudowę i umieszczony w niej wkład katalityczny, przy czym obudowa ma płaszcz, wewnątrz którego znaj duje się umieszczona co najmniej częściowo między obszarami wkładu katalitycznego wewnętrzna przestrzeń i umieszczona między wkładem katalitycznym, a co najmniej częścią obudowy zewnętrzna przestrzeń, przy czym wkład katalityczny ma co najmniej dwa korpusy z przelotami, które prowadzą na różne strony od wewnętrznej przestrzeni do zewnętrznej przestrzeni, a wewnętrzna przestrzeń ma co najmniej jeden wolny obszar, przylegający do wkładu katalitycznego, którego powierzchnia przekroju poprzecznego zmniejsza się w stronę wylotu, znamienny tym, że obudowa (203,233,263,293, 303,363, 403,433) ma pierwszą ścianę końcową (205, 235, 265, 305,435) i drugą ścianę końcową (206, 236,266,306,436) zaopatrzoną w wylot (208,238,268, 438), że wlot (207,237,267,307,437) ma przestrzeń wewnętrzną, przechodzącą przez pierwszą ścianę końcową (205,235, 265, 305,435) połączoną z wewnętrzną przestrzenią (221.251, 281, 321, 381, 421, 451), która przy swoim ujściu ma w zasadzie jednakową postać przekroju poprzecznego i w zasadzie ma jednakowe wymiary przekroju poprzecznego, jak wewnętrzna przestrzeń (221, 251, 281, 321, 351, 381, 421, 451), że każdy korpus (211, 241, 271, 311, 371, 411, 441, 471) wkładu katalitycznego (210, 240, 270, 295, 310, 370, 410, 440, 471) ma pakiet elementów (213, 214, 443, 473, 474) z blachy, a co najmniej jeden element (213, 443, 473) każdej pary wzajemnie sąsiadujących elementów (213,214,443,473,474) ma wzniesienie i, że elementy (213, 214, 443, 473, 474), przynależące do tych samych pakietów są dopasowane do wzajemnie równoległych płaszczyzn przylgowych.
2. 2. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń wewnętrzna wlotu (207, 237, 267, 437) ma rozciągający się do ujścia i tworzący go odcinek, którego powierzchnia przekroju poprzecznego w kierunku ujścia jest co najmniej stała.
3. 3. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy pakiet ma naprzemienne następujące po sobie pierwsze elementy (213,443,473), zawierające wzniesienia i drugie płaskie elementy (214,474), że wzniesienia są utworzone przez fale (213b) i, że należące do tego samego elementu (213, 443) fale (213b) są wzajemnie równoległe.
4. 4. Katalizator według zastrz. 3, znamienny tym, że przynależące do tego samego pakietu, wzajemnie sąsiadujące elementy (213, 214, 443, 473, 474), stykają się przy wierzchołkach fal (213b).
5. 5. Katalizator według zastrz. 4, znamienny tym, że każdy element (213, 214, 443, 473, 474) w rzucie, który jest prostopadły do płaszczyzny przylegania, przylegającej do danego elementu (213, 214, 443, 473, 474), ma dwie proste, wzajemnie równoległe krawędzie.
6. 6. Katalizator według zastrz. 5, znamienny tym, że każdy element (213, 214, 443, 473, 474) w wymienionym rzucie ma postać czworoboku i ma jeszcze dwie inne proste i wzajemnie równoległe krawędzie.
7. 7. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że korpusy (271, 311, 371, 411, 441) mają powierzchnie wewnętrzne (271d, 311d, 371d, 411d, 441d) graniczące z wewnętrzną przestrzenią (281, 321, 381, 421, 451), które w przekroju poprzecznym razem w zasadzie całkowicie i w sposób ciągły otaczają wewnętrzną przestrzeń (281, 321, 381, 421, 451).
8. 8. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy korpus (211, 241, 271, 311, 371, 411, 441, 471) posiada powierzchnię zewnętrzną (211c, 241c, 271c, 311c, 371c, 411c, 441c), przylegającą do zewnętrznej przestrzeni (222, 252,282,322, 382, 422,452), że przeloty (217, 247, 277, 317, 377, 417, 447, 477) mają ujście leżące na powierzchni zewnętrznej (211c, 241c, 271c, 311c, 371c, 411c, 441c) i, że pomiędzy płaszczem (204, 234, 264, 294, 304, 364, 404, 434), a całą powierzchnią zewnętrzną (211c, 241c, 271c, 311c, 371c, 411c, 441c), przynależącą do zewnętrznej przestrzeni (222, 252, 282, 322, 382, 422) znajdują się przestrzenie pośrednie.

   175 616
9. 9. Katalizatoraiiedług zastrz. 8, znamienny tym, że pomiędzy płaszczem (294, 364,434), a wkładem kołolłłycenym (495, 47(0 440) znajduje się przestrzeń pośrednia, całkowicie otaczająca gu w przekroju poprzecznym, przynależąca du zewnętrznej przestrzeni (497, 484, 454).
10. 10. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że wkład katalityczny (470, 410, 440) maco najmniej trzy korpusy (471, 441), przylegające do wewnętrznej przestrzeni (481, 441, 451).
11. 11. Katalizator według zastrz. 8, znamienny tym, że powierzchnia przekroju poprzecznego wolnego obszaru wewnętrznej przestrzeni pustej (421,451,481,441,451,441,451) zmniejsza się liniowo od wlotu (4^07,447, 467, 407,447), z zachowaniem odstępu od wylotu (408, 448, 468, 408, 448).
12. 12. Katalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że wewnętrzna przestrzeń wlotu (407, 447) i wewnętrzna przestrzeń (441) w obszarze ujścia wlotu (407, 447), tworzą w przekroju poprzecznym wielokąt i, że wlot (407, 447) jest utworzony przez cylindryczny odcinek o przekroju poprzecznym w postaci koła i odcinek łączący go z wielokątnym ujściem.
13. 14 Katalizator według zastrz. 6, znamienny tym, że każdy pakiet elementów (414, 414) ma płaską powierzchnię wewnętrzną (411d, 444d), przylegającą do wewnętrznej przestrzeni (421, 451) i do niej równoległą płaską powierzchnię zewnętrzną (411c, 441c) i, że ujście wlotu (407, 447) jest czworokątne.

    14. Katalizator według zastrz. 11, znamienny tym, że przestrzeń wewnętrzna wlotu (467, 407,447) i wewnętrzna przestrzeń (481,481,441, 451) w obszarze ujścia wlotu (467, 407, 447) mają przekrój poprzeczny w postaci koła.
14. 15. Katalizator według zastrz. 7, znamienny tym, że różne pakiety mają, graniczące z wewnętrzną przestrzenią (421,481,451), powierzchnie wewnętrzne (411d, 471d, 441d), nachylone do siebie w kierunku przeciwległym do wlotu (407, 467, 447) i stykające się ze sobą na drugiej powierzchni końcowej (411f, 471f, 441f).
15. 16. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że wkład katalityczny (440, 410, 470, 410) jest usytuowany wokół osi (444, 404, 464, 404) i ma równoległe do niej, graniczące z wewnętrzną przestrzenią (451, 441, 481, 441) wewnętrzne powierzchnie (441d, 411d, 471d, 411d), że w wewnętrznej przestrzeni (451, 441,481, 441) jest umieszczony element ograniczający (450, 440, 480, 440), który wraz z naprzeciwległymi do niego wewnętrznymi powierzchniami (441d, 411d, 471d, 411d) ogranicza co najmniej jeden wolny obszar wewnętrznej przestrzeni (451, 441, 481, 441), a element ograniczający (450, 440, 480, 440) ma przekrój wzdłużny, zwiększający się w kierunku do powierzchni wewnętrznej (441d, 411d, 471d, 411d).
16. 17. Katalizator według zastrz. 14, znamienny tym, że wlot (447) ma króciec szczelnie połączony z pierwszą ścianą końcową (445), który wystaje do wewnętrznej przestrzeni (454), utworzonej przez obudowę (444) i do którego jest zamocowany wkład katalityczny (440), znajdujący się w odstępie od ścian obudowy (444).
17. 18. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że wkład katalityczny (410, 440, 470, 410, 470, 410) jest szczelnie połączony z pierwszą ścianą końcową (405, 445, 465, 405).
18. 19. Katalizator według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy (414, 414,444,473,474) mają powłokę z materiału katalitycznie czynnego i, że każdy element (414, 414, 444, 473.474) zawiera co najmniej jeden plaski odcinek mocujący (414e, 414f, 414e, 414f, 474e), który przylega do płaskiego odcinka mocującego (414e, 414f, 414e, 414f, 474e) innego elementu (414, 414, 444, 474, 474) i do elementu mocującego (415, 475) i, że przylegający do siebie każdy odcinek mocujący (414e, 414f, 414e, 414f, 474e) i element mocujący (415, 475) są połączone ze sobą.