小型发动机消音器的催化转化器制造技术

本发明专利技术涉及尤其小型发动机排气净化用的催化转化器（７），包括转化器外壳（６）和至少一个装在其中的蜂窝体（１２）。此蜂窝体包含有催化活性物质的薄板层（１９）。本发明专利技术的转化器（７）装在小型发动机消音器外壳（１）的隔板（５）上，此隔板（５）至少有一个孔（９）以及消音器外壳（１）有一外壳上部（３）和一外壳下部（２）。按本发明专利技术，转化器外壳（６）成形为使排气能流过蜂窝体（１２）和接着流过孔（９），此转化器外壳（６）定位在离消音器外壳（１）的一定距离处。这种转化器生产成本低，容易组合在现有的结构中，以及不会导致消音器外壳的外壁工作时超温过热。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分所述的小型发动机消音器用的催化转化器。随着环保意识的日益增强和内燃机废气的排放规范更加严格，要求在小型发动机中实施排气的催化净化。本文中的小型发动机指的是排量小于200cm3尤其小于50cm3的内燃机。这种发动机主要用在割草机、机动锯、移动式发电机组、摩托车和类似的应用场合中。尤其在机动锯、割草机和其它用内燃机驱动的园艺工具的情况下，使用这种工具的人员往往长时间地直接处于小型发动机的排气区内，因此排气的催化净化尤为重要。由EP 0470113 B1已知一种金属的催化剂载体，它特别适用于固定在消音器外壳的隔板中。但这种催化剂载体的设计和结构型式对有些消音器装置不完全合适。此外，它的生产有一定程度的复杂性。进入在发动机附近的消音器内的排气通常已有高温例如超过600℃。由于在催化剂内的放热反应，可能更显著地提高此温度例如至1000℃。由DE-OS 3829668已知一种尤其用于便携式工具如机动锯等的二行程发动机排气消音器的保护机构，包括外壳、催化转化器和排气管，其中催化转化器设在空心体内，此空心体各方面都有间距地装在消音器外壳内，外壳沿处理后排气流动方向的出口有一种渐缩的截面以及处理后的排气从此外壳排出。此排气消音器的机械结构非常复杂，并要求针对具体的使用目的专门设计适配的催化转化器。此外，这种排气消音器体积大。除此之外，所说明的小型发动机排气催化净化装置必需有特殊加工的蜂窝体，它们的制造、涂催化层和安装需要比较多的工序，因此与装有小型发动机的工具相比比较昂贵。由于这一原因用于小型发动机的催化转化器装置往往被省去。因此本专利技术的目的是制造一种能非常便宜地生产的用于小型发动机的催化转化器，它对已经存在的小型发动机及其排气装置只需要尽可能小的结构性改变，以及，尽管如此仍能从排气中通过催化消除绝大部分有害物质，与此同时在排气装置的外表面上不会产生不可允许的高温。此目的通过具有权利要求1特征的催化转化器达到。在从属权利要求中说明了有利的设计和进一步发展。这样一种按本专利技术的有一转化器外壳和至少一个设在外壳内的蜂窝体的催化转化器，上述蜂窝体包含一些有催化活性物质的薄板层，其中，此转化器装在小型发动机具有外壳上部和外壳下部的消音器外壳制有至少一个孔的隔板上，其特征在于，转化器外壳成形为使通过隔板中的孔流动的气体完全流过蜂窝体，以及，转化器外壳与消音器外壳隔开距离。要净化的排气按已知的方式流入消音器外壳的一个外壳部分内，并从那里出发通过制在隔板中的孔流入转化器外壳，涂有催化物质层设计为蜂窝体的薄板层处于此转化器外壳内。反过来先通过转化器外壳然后通过隔板中的孔也是可能的。按本专利技术的催化转化器的转化器外壳与消音器外壳不贴靠，所以减少或甚至避免由于催化转化器使消音器外壳加热。由于按本专利技术的催化转化器的转化器外壳可以固定在消音器外壳的隔板上，故按本专利技术的催化转化器可以特别简单和因而廉价地与现有的排气设备适配。也就是说只须将它安装在隔板上，不必改变消音器外壳的外壳上部和/或外壳下部。催化转化器和隔板可一起预制和进入加工消音器时的一般程序。催化转化器按有利的方式有一转化器外壳，它至少有一个侧壁和一个端壁，在端壁区转化器外壳有一个与隔板中的孔连通的空腔。因此催化转化器可以设计为单独的结构构件，它可作为部件由转化器制造厂提供给消音器厂。后者可将按本专利技术的催化转化器安装在消音器外壳内。按特别有利的方式，消音器隔板同时构成转化器外壳的底板。由此，配备有催化转化器的消音器能方便地加工，因为转化器与隔板设计为一个结构构件，只须将它安装和固定在消音器外壳的上下外壳部分之间。规定用于蜂窝体的薄板层可以在塑性变形的情况下挤压在转化器外壳内。由此获得一种按本专利技术的催化转化器的特别简单的设计。此外，围绕蜂窝体可设一外套。此外套起蜂窝体各薄板层的支承件的作用，所以薄板层可以在外套装入蜂窝体之前预加工和置入外套内。因此蜂窝体和转化器外壳设计为单独的结构构件，它们可以用特别简单的方式互相连接。外套不需要包围蜂窝体的全部外表面，只要它能确保将蜂窝体结合在一起。按本专利技术的催化反应器在其端壁区有一空腔，要净化的排气可流入其中。净化后的排气可经另一个设在转化器外壳中的孔从转化器流出，优选地流向可以完全敞开的处于相对位置的端侧。作为替换方案可以规定，设一块将转化器外壳的孔与蜂窝体都划分在两个腔内的隔板，这两个腔在流动上按这样的方式互相连通，即，使转化器外壳的孔成为要净化的排气的进口和已净化排气的出口。这意味着在转化器外壳和/或隔板中只须设一个孔。若在转化器外壳内存在的不是一个蜂窝体而是两个蜂窝体，则获得相同的优点。在这种情况下中间隔板可将这两个蜂窝体分割成为两个腔，它们同样在流动上按这样的方式互相连通，即，使此孔仍然既是排气进口又是排气出口。在下面对附图的说明中对本专利技术的其他特征、优点和设计作进一步的解释。其中附图说明图1通过其中装有催化转化器的消音器外壳的纵剖面；图2催化转化器透视图，它的薄板层已挤压在转化器外壳内；图3其薄板层已受挤压的催化转化器前视图；图4有两个被中间隔板彼此隔开的薄板层的催化转化器；图5通过其中已装入催化转化器的消音器外壳的纵剖面；图6被一外套围绕的催化转化器；图7有一未涂层的平整层的催化转化器；以及图8被外套围绕的蜂窝体。图1示意地在纵剖面内表示小型发动机用的消音器外壳1，它有一外壳下部2和一外壳上部。排气经排气进口4进入外壳下部2，从那里排气通过在沿消音器外壳1全长延伸的隔板5中的孔9进入催化转化器7的转化器外壳6内。用箭头8表示排气的流动途径。排气通过制在隔板5中的孔9流入一个以转化器外壳6的端壁10为界的空腔内，然后流经蜂窝体12的通道11到达一个在外壳上部3中的排气出口13。消音器外壳1的外壳下部2和外壳上部3气密地互相连接。在这里所表示的举例中这一连接借助于紧固件14实现，它们布置在消音器外壳1在图1中的左端和右端。但显然外壳下部2与外壳上部3也可以采用其他连接方式，例如两个外壳部分2、3设共同的卷边。由图1可见，催化转化器7没有通过它的转化器外壳6与消音器外壳1接触。确切地说，在转化器外壳6与外壳上部3之间是隔热腔15，工作时排气在此腔内。在隔热腔15内的气体就好象起隔热体的作用，借此减少从催化转化器7向消音器外壳1传热。显然，可以按另一种方案或除隔热腔15内的气体之外附加地在隔热腔15内设隔热材料，例如减少热传导和热对流的陶瓷体和/或由金属组成的减少热辐射的隔热护层。在转化器外壳6图1的左端它是敞口的，所以排气可从通道11的端孔流出。图2表示催化转化器7的一种实施形式。催化转化器7有大体半圆柱形的转化器外壳6，它有一块基本上矩形的设计作为底面的底板17(它也可以由隔板5构成)，底板上连接一个基本上半壳状的外壳部分18。多个薄板层19在转化器外壳6的内部，它们涂有催化物质层。在这里所表示的例子中，薄板层19由一块块平整薄板层和波纹状薄板层交替排列构成，它们共同构成许多用于流过排气的通道11。应当指出，涂层或在其余所有工序之前已经在一连续的过程中涂在薄板层19上，或也可在薄板层19彼此堆叠后再一起涂层。图2中用箭头8表示的排气通过催化转化器7的途径与图1中表示的排气途径一致要净化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
净化排气用的催化转化器（７），包括转化器外壳（６）和至少一个装在其中的蜂窝体（１２），蜂窝体包含有催化活性物质的薄板层（１９），在这里，转化器（７）装在小型发动机消音器外壳（１）的至少设有一个孔（９）的隔板（５）上，消音器外壳有一个外壳上部（３）和一个外壳下部（２），其特征为：ａ）转化器外壳（６）成形为使排气能相继流过蜂窝体（１２）和孔（９）；以及，ｂ）转化器外壳（６）与消音器外壳（１）隔开距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗尔夫布吕克，约格罗曼克尼克兹尼，
申请(专利权)人：发射技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]