[发明专利]特别适用于小型发动机的径向催化器

说明书

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的金属的催化剂载体，以及一种特别是作为应用于小型发动机的催化剂载体的薄板叠体。

径向构造式的金属的催化剂载体已有公开，例如在WO96/09893中描述了这样一种径向催化器。这种公开的径向催化器由单个排列和相互叠放在一起的圆片构成，这些圆片中有径向延伸的气流通道。所述的这种径向催化器制成空心体，需要净化的废气流入空心体中，在那里转向，沿径向通过单个圆片之间形成的气流通道，流到外面。

这种所述的径向催化器的缺点在于：它由许多单个具有局部构造的圆片组成，需要加工组装，并且必须堆叠地使用。因此它的加工费用也比较高，由于这个原因，它不适合作为催化剂载体应用在小型发动机上。

DE 36 22 115 C1公开了一种轴向构造的催化剂载体，它是由一个庞大的部分连接叠层体构成，制造和安装这种部件也是比较贵的，这种技术状况不适合用在径向催化器上。

本发明的任务在于制造一种紧凑、高效的径向催化器，它特别适用于小型发动机，排气系统不需要增大体积，制造成本较低，可以以薄板叠体的形式预制成半成品，可以在根本上不增加制造设备的情况下以一种简单的制造方法在尤其是用于小型发动机的催化剂载体中很容易地形成这种半成品。

本发明的任务将通过具有权利要求1特征的金属的催化剂载体和通过具有权利要求2特征的薄板叠体完成。

完成本发明任务的进一步方式将在从属权利要求中说明。

根据本发明，特别是应用于小型发动机的废气净化的金属的催化剂载体具有一个蜂窝结构，蜂窝结构是由许多条形耐高温、耐腐蚀的薄片组成。根据本发明，薄片构成了一个薄板叠体，薄板叠体在制成后具有块状结构。在薄板叠体中，各个相互相邻布置的薄片在相互间隔、相互交替安置的连接部位上固定地相互连接在一起；在将薄片盒卷曲成空心体后，在蜂窝结构中形成了气流通道，气流通道垂直于载体纵轴方向延伸或者至少有一个与纵轴相对应的径向部分，所述的空心体使得薄板叠体可以拉伸。

根据本发明的催化剂载体的一个主要的优点是，通过使用预先制成的半成品作为薄板叠体，一方面省去了如现有技术那样的圆片形式的众多单个零件，另一方面通过简单地绕着轴、管或者类似物设置薄板叠体，使之形成基本上为圆筒形或截锥形的空心体，从而省去了制造现有的催化剂载体的复杂工艺。如果薄板叠体被制成空心体，只需要把以后将相互碰在一起的薄片两端相互连接在一起，而不需要其它设备就能把催化剂载体保持在一起或者使催化剂载体保持整体形状。由此有可能很经济地制造更小的用于小型发动机的废气净化的催化器，，并且容易适合现有的已确定了排气管系统的尺寸。

根据本发明，特别适合于用作小型发动机的催化器被制成旋转空心体的薄板叠体由许多条形薄片组成，它们在相应的连接部位连接在一起，由此在制造中，当相互邻接布置的薄片相互接触时，形成块状板叠。当薄片相互相邻设置时，其连接位置相互交错设置并相互固定连接，使得薄板叠体延展时形成一个基本上平的柔性蜂窝结构。最好是绕着轴或管卷曲成平柔性蜂窝结构，从而使柔性蜂窝结构的边端相应地连接起来形成一个基本上为圆筒形或圆锥形的空心体，便可以延展根据本发明的柔性蜂窝结构。圆筒形的空心体具有自稳定性，不需要另外的固定元件来保持它的形状。由此也很容易把它与小型发动机的排气系统集成在一起，而且也不需要改变现有的排气系统的尺寸。由本发明所述的薄板叠体制成的这种催化剂载体的制造成本很低。

按照最佳实施例，总是相邻布置的薄片在其宽度边上具有直线形连接部位。这种倾斜的或基本上垂直与条形薄片的纵边缘的直线形连接部位，其优点是所形成的薄板叠体具有很好的拉伸能力，由此可产生一个柔性蜂窝结构，它可以绕着直径较小的轴卷曲。

按照另一个最佳实施例，连接部位是平面形。最好是将连接部位制成矩形，该矩形基本上垂直于条形薄片的纵边缘延伸，或者按照另一个最佳实施例，也可以倾斜布置。

按照另一个最佳实施例，连接部位是三角形或梯形。三角形或梯形的连接部位优点是，在将薄板叠体卷成一个圆柱形空心体时，它的形状与圆柱体形状没有桶形偏差，就如同在基本上垂直于条形薄片的纵边缘延伸的、构成直线形的或面积为矩形的连接部位时一样。

为更好地适合各种截锥形的需要，各个连接部位之间的间距在条形薄片的方向上也可以增大，和/或减小连接部位的宽度，由此，当载体成为中空截锥体时，将形成横截面不断增加的相应的通道。流体进口面积是由截锥体形状构成的，在流动方向上形成喇叭形，也就是圆锥形。对径向催化器而言截锥体形状对平均分配气流是非常有利的。