专利名称：尤其是用于废气催化器的带有隔热体的蜂窝体的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及到一种带有许多蜂窝的蜂窝体，尤其是在汽车中用作催化器的部件。一种由催化材料构成的涂覆在蜂窝壁上的涂层可以实现内燃发动机废气的置换。
在WO90/08249和WO96/09892中叙述了带有宏观结构的蜂窝体，这种宏观结构确定蜂窝形状。另外蜂窝体具有微观结构，这种微观结构影响到穿流过蜂窝的废气的流动。
例如蜂窝壁由金属构成。制造带有这种蜂窝壁的蜂窝体的方法包括焊接。相应的焊接方式例如通过WO89/07488所公知。
由EP0229352采用热辐射防护为公众所知。热辐射防护由一层或多层薄板层所组成，薄板层设置在套管外边。此外这种薄板层也被用来构成套管内部的蜂窝结构。
尤其是在汽车制造业总是对于废气催化器性能提出较高的要求。在总是较严厉的废气标准特征中首先要不断改善冷起动特性和再起动特性。根据耐用度汽车在再起动时取决于催化器蜂窝体仍具有一个尽可能高的温度。WO96/07021描述了一种用于置换废气的催化反应器，该反应器不仅在外套内部而且在外套外部都具有隔热体。例如空气隙和隔热垫可以用于这种隔热。
在上面提到的技术状况下隔热作用通过空气或者通过固体隔热材料而实现。虽然静止的空气比已知的固体隔热材料具有较低的导热能力，但是静止的空气阻碍辐射的热传递只是极其微小的。如在WO96/07021中所推荐的多层薄板层却可以明显减少热辐射。但是薄板层通过接触位置构成的热渗透又可能产生由于热传导而出现的明显的热传递现象。
本发明旨在构成这样一种蜂窝体，其对外界只有很少的热损失。
这个任务通过具有权利要求1所述特征的蜂窝体而被解决。具有优点的其他结构是从属权利要求的主题。
按照本发明的蜂窝体的特征在于，它具有由许多的叠堆和/或卷绕的隔热金属薄板层构成的隔热体，隔热金属薄板层相互间通过形成于隔热金属薄板层上的微观结构支撑，使得在隔热金属薄板层之间存在有中间空间。微观结构的高度约为15μm至250μm。因此这个高度远远低于由EP0 229 352所公知的用来构成供废气流经的蜂窝状通道的结构高度。这个高度的微观结构由WO96/09892所公知，其中给出了用于层流废气在蜂窝状通道内搅拌的微观结构。但是在按照本发明的蜂窝体中这种微观结构的性能以完全不同的方式被利用。由于降低了微观结构高度可以使许多隔热金属薄板层在较小空间里相互叠堆，使得由于热辐射产生的热传递在通过叠堆体时明显的被减少。由于这种热传递的减少几乎仅取决于隔热金属薄板层的数量，所以相对于现有技术状况可以节省空间或起到更好的隔热效果。
较大的叠堆厚度还有另一个优点。通过相应的微观结构外形，例如采用尖锐角状凸脊，可以使每两层隔热金属薄板层之间的接触面积明显减少。因此也可以明显减少通过热传导产生的传热。
特别的是，为了有效的防止具有许多蜂窝的蜂窝体的热损失，如果隔热金属薄板层将蜂窝尽可能封闭则很有利。当蜂窝体用作废气催化剂载体时，废气的进口和出口必须保持敞开状态。按照本发明的隔热体形式也可以一特殊的结构用于防护在蜂窝体周围对热敏感的物体。在此隔热体只是部分的包围蜂窝，使隔热体，从蜂窝处看过去，只在一个限定的空间角度范围内起作用。
在按照本发明的蜂窝体的优选结构中，隔热体的隔热金属薄板层至少部分的相互间采用接合技术连接，首选钎焊。优点是由此具有足够的隔热体机械稳定性。
在具有优点的结构中蜂窝具有金属的蜂窝壁。在邻接蜂窝的隔热金属薄板层也是金属材料的各种结构方案中，蜂窝相互间可以采用钎焊连接，同时蜂窝与隔热金属薄板层之间也可以采用相同的钎焊工艺来制造。
但是也可以采用其他的蜂窝壁材料，例如陶瓷，或者也可以是不同材料的组合。一种特别的结构可以实现，将隔热金属薄板层涂覆在带有许多蜂窝的绿陶瓷上，最后将陶瓷燃烧。在其中的一种方案中，当这种微观结构被压进绿陶瓷的时候，便可借助微观结构将隔热金属薄板层固定在绿陶瓷上。
在由金属材料构成蜂窝壁的情况下，在耐腐蚀性方面提出了高的要求。按照本发明的蜂窝体，以适当的方式配备起催化作用的材料，能够适应于内燃机，特别是快燃发动机的废气转换。这种发动机的废气温度一般超过800℃。用于这种目的的蜂窝体必需得在超过数千运转小时的这种温度下经受腐蚀。相反对于隔热体没有提出这种要求。隔热体不象蜂窝壁一样置于这么高的温度下。在好的隔热作用情况下紧挨蜂窝壁的隔热金属薄板层最多达到这个近似的高温。在按照本发明的蜂窝体的优选结构中隔热体也不与腐蚀性气体接触，尤其是在一种实施形式中，在这种结构形式中隔热体相对于所有的进入中间空间的气体是封闭的。
在另一种结构中蜂窝体具有一套管，蜂窝位于套管的内部。这种结构由于其机械稳定性的原因，也由于制造技术的原因而具有优点。从这种蜂窝体可以给出不同的结构方案。一种方案是上述的隔热体同样位于管内部。另一种方案是作为一种替换或附加地将这种隔热体置于套管外部。这时就要用特别厚的外部隔热金属薄板层或双层套管来防止机械损伤。在带有金属套管的方案中隔热体与套管的连接最好至少部分的采用钎焊连接。
在另一种结构中隔热体的隔热金属薄板层是连续的螺旋卷绕薄板带的一部分。在这种特殊的方案中隔热体正好具有两层薄板带，在其中至少一层薄板带中构成微观结构。两层薄板带在螺旋卷绕中是相互交织的。这样的卷绕例如可以这样实现，首先将两层薄板带上下叠放，在一端然后是另一端和/或在蜂窝体的另一部分，例如在套管上相互固定，最后卷绕。在另一种方案中采用了多于两层的薄板带。螺旋卷绕由于比其它形式特别容易制造而具有优点。当然也可以采用环状的自封闭的隔热金属薄板层。用于特殊目的的在满足制造条件的情况下也完全可以采用其它的隔热体形状。为了使蜂窝体以外的热敏感物体免受热辐射，例如在蜂窝体表面分界部位设置易于弯曲的隔热金属薄板层堆。
在另一实施形式中蜂窝至少部分的可加热。由于隔热体可加热区域可以基本上无热损失的顺利被加热到所期望的驱动温度。隔热体有助于保护动力源，例如内燃机的电池组。
在各种结构中隔热体都具有端面，许多隔热金属薄板层位于在端面边缘上。如果这种蜂窝体的端面例如被空气流过，就可能通过空气流流经中间空间产生所不期望的冷却作用。因此在另一种结构中隔热金属薄板层在端面附近或端面至少部分的相互连接，使得空气流或其他的气体流在中间空间与隔热体周围之间受阻或被切断。例如隔热金属薄板层在端面附近相互钎焊，当在端面装上填料的时候或者在端面附加设置一封闭体。
通过对隔热金属薄板层之间的中间空间全部或部分的隔绝空气并抽真空来提高隔热体的效率。除了减少整个导热能力以外还可以防止腐蚀气体进入隔热体。
通过隔热体的至少部分隔热金属薄板层，尤其是至少外部隔热金属薄板层由发射率小于0.1的表面构成，隔热体内部的热辐射和/或蜂窝体对外的辐射散热被进一步减少。此外作为隔热金属薄板层的主要部分，在一种实施形式中这种隔热金属薄板层由一种具有所期望的发射特性的材料连续的组成，在另一种结构形式中由另一种材料组成的材料层置于外表面上。这种材料层例如可以被蒸镀上去。
按照本发明的蜂窝体的其他特征和优点将通过图示予以阐明。然而本发明不局限于在此给出的实施例。各图例为
图1为带有卷绕隔热层的圆柱形蜂窝体的透视图，图2为带有两个套管的蜂窝体截面图，图3为带有由薄板带构成隔热层的蜂窝体，图4为带有由两个薄板带构成隔热层的蜂窝体，
图5为带有微观结构和反发射层的隔热金属薄板层，图6为带有向隔热金属薄板层两面突出的平行微观结构的隔热金属薄板层，图7为带有交叉微观结构的隔热金属薄板层，图8为带有平行于端面边缘的微观结构的隔热金属薄板层，图9为带有隔热体的蜂窝体的局部剖视图，其中的隔热体由带有和不带有微观结构的隔热金属薄板层所组成，图10为带有隔热体的蜂窝体的局部剖视图，其中的隔热体具有双面微观结构隔热金属薄板层。
在图1中给出了按照本发明的蜂窝体的优选实施形式1。蜂窝体芯由许多的蜂窝2所组成，蜂窝由卷绕的、光滑的和波浪形的薄板层所构成。蜂窝构成连接端面10的通道。蜂窝体芯由圆柱状套管6所包围，套管再由隔热体43所包围。隔热体43在本实施形式中具有许多隔热金属薄板层，隔热金属薄板层中有一光滑的层4和另一带有双面微观结构5的层34。图1所给出的是两层隔热金属薄板层4和34即将全部卷绕蜂窝体芯之前的瞬间图象。
图2为带有图1所示蜂窝体芯的蜂窝体，该蜂窝体被包围在内套管6中。与内套管6相连的隔热体3具有对于蜂窝体芯直径比例比图1所示实施形式远远加大的厚度。隔热体3由第二个外套管6所包围。
在图3中给出了一种隔热体23的特殊结构。隔热金属薄板层24是连续螺旋卷绕的带有微观结构5的薄板带11的一部分，微观结构向薄板带11内部突出。薄板带11在起点8与套管6连接。在终点9固定在薄板带自身的另一段上。
图4给出了隔热体的另一种可能的结构。这一结构与图1中的结构相似，但是在这里薄板带11的微观结构5基本上是平行于通道方向的，而在图1示例中是基本上垂直于通道方向的。隔热体33与图3中的隔热体23不同，是由两层薄板带11,12所组成的，其中薄板带12是光滑的，即不带有微观结构5。
由图5可以阐明隔热金属薄板层14的两个细节。隔热金属薄板层14在其微观结构5上也具有与其它地方基本上相等的厚度。这种微观结构通过例如隔热金属薄板层14的滚压或弯曲而实现。制造微观结构的另一种可能性是在隔热金属薄板层上涂覆附加的材料。隔热金属薄板层14是层状结构的。较薄的反发射层15在隔热金属薄板层14的一个面上形成连续的外表面。反发射层由基体材料16来支承。例如反发射层15可以电镀涂覆在基体材料16上。
图6给出的隔热金属薄板层34的微观结构5具有相互直线平行延伸的凸脊列。凸脊交替的向隔热金属薄板层34两面突出。微观结构5垂直伸至隔热金属薄板层34的端面边缘10。
通过这种隔热金属薄板层34与相同形式的隔热金属薄板层的组合可以实现隔热体3的特别优越的结构。此外隔热金属薄板层以相互交叉方向的凸脊相互叠堆。相互交叉的凸脊只在几乎点状的接触点以两倍于平行微观结构5的间距相接触。隔热金属薄板层34对于上和下叠堆邻层的接触点位于平行微观结构5的间距上。平行微观结构的间距值在1mm至20mm之间，在此首选5mm至15mm之间。由在主方向上垂直于隔热金属薄板层34导入的热量由此流经明显的迂回路径。由于这个迂回路径并由于点状接触位置可以达到特别好的隔热作用。
图7给出的带有微观结构5的隔热金属薄板层44结构形式由于具有相互交叉方向的凸脊而在力学上特别稳定。这种结构形式可以以所期望的弯曲半径在一定的条件下只在一确定的方向上弯曲并围绕蜂窝体芯卷绕。由于凸脊正好向隔热金属薄板层44一面凸起，因此隔热金属薄板层44最好在另一面与同样具有微观结构的隔热金属薄板层14；24；34；44组合。与不带有微观结构的隔热金属薄板层组合将可能在另一面导致所不期望的大面积接触。特别有利的是与隔热金属薄板层14；24；34的组合，这些隔热金属薄板层微观结构的全貌就其形状，交叉角度和/或微观结构的距离而论与隔热金属薄板层44的全貌是不同的。通过这种方式可以防止某隔热金属薄板层的微观结构形状适宜地卡进另一隔热金属薄板层的微观结构。图8给出了带有微观结构5的隔热金属薄板层，它适合于与图7所示隔热金属薄板层构成有利的组合。
在图9和10中分别给出了蜂窝体芯和隔热体43；53的局部视图。从体芯到隔热体43；53的过渡通过不带有微观结构的隔热金属薄板层4(见图9)或通过带有微观结构的隔热金属薄板层34(见图10)而实现。隔热金属薄板层4；34构成各自的具有不同叠堆效果的叠堆。在图10中所有隔热金属薄板层34都是双面微观结构的。在图9中带有微观结构的隔热金属薄板层34相邻至少一层不带微观结构的隔热金属薄板层4。
图1所示的圆柱状形式以及其它图例所示的圆形横截面绝不是按照本发明的蜂窝体形状的唯一可能形式。其它的形式如锥形，或多边形截面。带有微观结构隔热金属薄板层的隔热体3；23；33；43；53也可以以图例所示的其它形式相对于蜂窝2设置。例如它可以只包围半边蜂窝，或者它还可以位于蜂窝2的外边。
图例清单1蜂窝体2蜂窝3隔热体4光滑隔热金属薄板层5微观结构6套管7作为防护层的隔热金属薄板层8薄板带起始端9薄板带终结端10 端面11 带有微观结构的薄板带12不带微观结构的薄板带14带有反发射层的隔热金属薄板层15反发射层16基体材料23由单层薄板带构成的隔热体24单面微观结构隔热金属薄板层33由双层薄板带构成的隔热体34双面微观结构隔热金属薄板层43带有微观结构和光滑薄板带的隔热体44带有单面交叉微观结构的隔热金属薄板层53由微观结构薄板带构成的隔热体
权利要求
1．带有许多蜂窝和隔热体的蜂窝体，其特征为，隔热体(3；23；33；43；53)具有多层叠堆和/或卷绕的隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)，隔热金属薄板层相互之间由成形于隔热金属薄板层(14；24；34；44)上的微观结构(5)所支撑，以构成隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)之间的中间空间，在此微观结构(5)的高度为15μm至250μm。
2．如权利要求1的蜂窝体，其特征为，隔热体(3；23；33；43；53)只部分的包围蜂窝(2)。
3．如权利要求1或2的蜂窝体，其特征为，蜂窝体作为用于废气，尤其是内燃机，特别是快燃发动机的废气转换催化的转换器。
4．如权利要求1,2或3的蜂窝体，其特征为，隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)至少部分的相互采用接合技术连接，首选钎焊。
5．如权利要求1至4的蜂窝体，其特征为，蜂窝(2)具有金属的蜂窝壁。
6．如权利要求5的蜂窝体，其特征为，金属的蜂窝壁至少部分的相互采用接合技术连接，首选钎焊。
7．如权利要求5或6的蜂窝体，其特征为，金属的蜂窝壁材料与隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)的材料不同，前者要在超过800℃的高温下耐腐蚀，而后者要求较低的耐腐蚀性。
8．如权利要求5至7的蜂窝体，其特征为，蜂窝壁的一部分与隔热金属薄板层(4；14；24；34；44)中的至少一层采用接合技术连接，首选钎焊。
9．如权利要求1至8的蜂窝体，其特征为，蜂窝体具有套管(6)，蜂窝(2)位于套管内部。
10．如权利要求1至7的蜂窝体，其特征为，蜂窝体具有套管(6)，隔热体(3；23；33；43；53)位于套管(6)外部。
11．如权利要求1至10的蜂窝体，其特征为，最外边的隔热金属薄板层(7)厚于位于其里边的隔热金属薄板层(4；14；24；34；44)。
12．如权利要求1至11的蜂窝体，其特征为，蜂窝体具有套管(6)，隔热体(3；23；33；43；53)位于套管的内部。
13．如权利要求1至12的蜂窝体，其特征为，隔热金属薄板层(4；14；24；34；44)是连续螺旋卷绕的薄板带(11；12)的一部分。
14．如权利要求13的蜂窝体，其特征为，隔热体(33)具有两层薄板带(11；12)，其中至少有一层带有微观结构(5)，两层薄板带(11；12)相互缠绕成一个螺旋卷。
15．如权利要求1至14的蜂窝体，其特征为，蜂窝(2)至少部分的具有可加热的壁。
16．如权利要求1至15的蜂窝体，其特征为，隔热体(3；23；33；43；53)具有端面(10)，多层隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)的边缘位于该端面上，隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)在端面(10)附近至少部分的相互连接，使得中间空间与隔热体(3；23；33；43；53)周围之间的空气流受阻或被切断。
17．如权利要求1至16的蜂窝体，其特征为，中间空间全部或部分的隔绝空气并抽真空。
18．如权利要求1至17的蜂窝体，其特征为，隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)的至少一部分，尤其是隔热体(3；23；33；43；53)外边的隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)的至少一部分具有对于热辐射发射小于0.1的发射率。
19．如权利要求18的蜂窝体，其特征为，在这种隔热金属薄板层(14)的表面上有一层反发射材料层(15)，这种反发射层由另一种材料所组成作为隔热金属薄板层(16)的主要部分。
20．如权利要求1至19的蜂窝体，其特征为，在至少一层，但是最好在各层隔热金属薄板层(14；24；34；44)上带有微观结构(5)，微观结构(5)至少具有相互直线平行的凸脊列。
21．如权利要求20的蜂窝体，其特征为，微观结构(5)的各凸脊列距离为1mm至20mm之间，首选5mm至15mm。
22．如权利要求20和21的蜂窝体，其特征为，微观结构(5)具有相互交叉的凸脊列。
23．如权利要求20或21的带有至少两层至少具有共同中间空间的隔热金属薄板层(4；7；14；24；34；44)的蜂窝体，其特征为，两层相互间正好通过这样的凸脊列来支撑，在此凸脊是以相互交叉方向设置的。
全文摘要
本发明涉及到一种带有许多蜂窝并带有隔热体(43)的蜂窝体,隔热体具有多层叠堆和/或卷绕的隔热金属薄板层(4;34),隔热金属薄板层(4;34)相互间由成形于隔热金属薄板层(34)上的微观结构(5)所支撑,使得隔热金属薄板层(4;34)之间构成中间空间,在此微观结构(5)高度为10μm至250μm。采用这种方法使蜂窝体对外界只有很小的热损失。
文档编号B01J35/04GK1232526SQ97198523
公开日1999年10月20日 申请日期1997年9月17日 优先权日1996年10月4日
发明者罗尔夫·布吕克, 彼得·希尔特 申请人:发射技术有限公司