专利名称：催化处理废气的催化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于催化处理废气的催化剂，特别是提供一种催化剂，以便通过催化处理，将机动车辆例如汽车的汽油内燃机或可能的从其它内燃机产生的废气净化和/或解毒，也就是除去有害物质，其废气通过化学反应而被转化。
已知的用于处理废气的催化剂有带有一进口以及一出口的外壳。该外壳包含有催化剂部分，该催化剂部分有带有用于废气的通道的常称作基体的催化体，或有许多在运行时相继流过的催化体。用通道所限制的表面均提供有涂层，该涂层为至少带有一种贵金属的催化活性材料。
许多这种已知的催化剂都有如下缺点，即通过进口流入的废气只分布在较小的(第一)催化体的废气入口面上，和/或只不均匀地分布在该废气入口面上；和/或在进口和(第一)催化体之间的废气和/或催化体开始运行的，通过外壳的壁迅速放出大量热量至环境中。如果，废气只分布在较小的废气入口面上和/或只不均匀的分布在该入口面上，这将增大压差或反压力，并由此降低工作效率，并增大所需贵金属的催化体的体积，以及生产成本。在内燃机和催化剂冷起动时，催化剂的迅速和大量热量的放出将产生这样的结果，即要用相当长的时间达到催化体有效的废气处理所需的温度。
EP-A0514326公开了不同的催化剂，这些催化剂已基本上避免了前述的缺点。由该出版物的例如催化剂带有一已知的外壳，该外壳为一罩并且包含有带有环状催化体的催化剂介质。该催化体由环状板件的板叠组成。这些相互连接的板件彼此有十字波纹。板件通过固定介质集合在一起。它们有穿过板件的孔的螺栓，并且其两端与平板或外壳的壁焊接。外壳的开口与催化体内侧表面包围的内腔连接。该外壳的另一开口与外壳的罩和催化体的外侧表面间的外腔连接。催化体拥有从内腔至外腔延伸的、沿外侧表面的周围均匀分布的通道。这些已知催化剂的外壳的罩和催化体的侧表面的横截面都是圆形的，或椭圆形的而且具有显著大于罩或催化体轴向尺寸的横截面尺寸。这些已知催化剂的环状板件在生产时通常由四边形的金属镶板或板带成形。因此，就有许多使催化剂的生产变得昂贵的板边存在。
当将催化剂安装在汽车的下侧时，通常只占有很少的位置。位置情况可根据不同汽车型号有所不同。当罩具有相当平坦形状的截面，而且该罩的横截面尺寸与要处理的废气量相比相当小时，例如在某些情况下希望可能的更短的废气线路。在另外的情况下，当罩的横截面近似三角形时，这将是有益的。此外，假如罩的(最大)横截面尺寸小于其长度，在某些情况将是有益的。
在具有其催化剂介质或催化体板件和从内腔至外腔延伸的通道的已知的催化剂的情况下，通道的横截面从里向外增大。这将增加催化活性贵金属的需要量并因此增加生产成本。
由FR-A2617903已知的催化剂有一外壳，该外壳包含有带有环形板件板叠的催化剂介质，以及带有催化活性材料的涂层。催化剂的进口通至催化剂介质围绕的圆柱形的内腔。在外壳的内表面和催化剂介质之间是与催化剂出口连接的外腔。催化剂介质的板件一般地为圆锥形的。然而其中每对相互邻接的板件至少之一有波纹或凸起，以致使板件成对地限制从内腔至外腔延伸的通道。这些板件被排列在一外壳中，该外壳在板叠的进口端有一环形接合法兰，在另一端有带有该法兰的一块板和一些板，以及还有法兰连接的以围绕板叠分布的连杆。
该已知催化剂内腔的长度基本上大于其直径。因此，在运行时，通过进口流入内腔的气体形成一射流，该射流在到达该板时被转向。因此，在进口附近，通过催化剂介质的通道流入的气体的气流密度小于催化剂介质的进口背离端附近的气流密度。这种催化剂介质的不均匀的灌注将产生很差的催化活性材料的利用，以致使催化剂比均匀灌注催化剂介质的催化剂更大、更昂贵。而且，在内腔中将产生涡流，这将增大通过催化剂流过的气体的压差，在生产源自金属镶板或板带的圆锥形板件时，将产生许多板边。此外，制造带波纹或凸起的圆锥形板件的费用是昂贵的。根据上面引用的出版物，能将板件通过点焊相互连接，或与环形接合法兰或板连接。然而由于这些板件至少部分只碰到线形波峰或点形凸起的顶端，而且有涂层，因此将所有板件成对焊接将是非常困难和费用昂贵的。此外，尽管如此逐点的连接，板件还是有相当大的变形和彼此的移动。由于在催化剂的应用时，板件将经受振动、通常的加速度以及温度变化，因此存在着很大的危险，那就是板件、首先是其涂层被损坏。
由FR-A2075691已知的催化剂有一横截面呈椭圆形的带有一进口和一出口的外壳。在外壳中排列的V-形催化体有两个空心腿，它们内部由多孔内壁以及外部由多孔外壁限制，并含有颗粒状的、用于处理废气的材料。进口通至催化体多孔内壁之间的内腔。在催化体多孔外壁和外壳的内表面表面之间的外腔与出口相连。
在FR-A2075691中没有详细描述颗粒状材料的颗粒，可是，可能是由涂有催化活性物质的陶瓷核组成。当催化剂与汽车内燃机连接时，在使用上述由马达产生的振动和由行驶造成的加速度的情况下，将对催化剂产生影响。颗粒状物质的颗粒被移动，因颗粒彼此之间以及对催化体的壁产生碰撞，并且也相互滑动和在壁上滑动。因此在使用催化剂时，颗粒状物质的颗粒将在更短的时间内通过磨损和破裂而被弄坏。
在由FR-A2075691已知的催化剂的内腔中，进口的开启口的直径明显小于内腔的长度和内腔的进口围绕部分的开口的宽度。因此，在使用催化剂时，带有更高速度、源自进口在内腔流动的较大部分的气体将形成相当细的射流，该射流首先以较大的轴向距离从进口射到催化体的多孔内表面上。在内腔进口的开口的旁侧区域中将形成很大的涡流。因此，在催化体中废气的气流密度很不均匀。由此造成了很差的催化活性材料的利用，并造成了很大的压差或反压力。在内腔中的涡流又加大了该压差或反压力。
本发明的任务在于，提供一种催化剂，它消除了已知催化剂的缺点，特别是外壳和催化剂介质的形状和尺寸能容易的在可使用的位置上调节，其中，在相当大轴向尺寸的催化剂介以及内腔的情况下，该催化剂还应在所有催化剂介质的通道上均匀分布废气，很少的压力损失，良好的起动特性稳定的板件连接以及可能的成本低的生产。
该任务将根据本发明的通过用于催化处理废气的催化剂得以解决，该催化剂带有一外壳和在外壳中排列的催化剂介质，其中，有至少部分在催化剂介质区域之间的一内腔和至少在催化到介质和至少部分外壳之间的一外腔，催化剂介质中有板件，板件限制了从内腔至外腔流通的通道，其中每对相互邻接的板件的至少一块板件有“山丘”(增高)，该催化剂的特征在于，催化剂介质至少有两个板件的板叠，相同板叠的板件确定在紧贴的、相互平行的必切面上，不同板叠限制的通道在内腔的不同侧面上从该处外向延伸。
由相关的权利要求将产生有益深造的催化剂。
通入内腔或外腔的通道的两端在下面还将以通道的内端或外端来表示。
根据本发明，催化剂介质至少有两个板件的板叠。每个这种板件的板叠限制了一组通道。此外，不同的板叠以及不同组的通道在通道的外端至少相互有一间距。该距离明显大于彼此相邻的属于同一板件的间距，并明显大于在同一板件的板叠中的彼此相邻的通道的间距。
根据本发明，每对相互邻接的板件之一备有增高。而每对相互邻接的板件的另一块板件可以是平面的。每个板件的板叠由交替相互连接的第一和第二板件组成，其中第一板件有增高，第二板件基本上是平面的。
板件的增高由例如直的、相互平行的波纹组成或由凸起组成，它们优选在平均面的两个面上伸出，并且在板件上的平面图中，优选具有略带圆边的，例如圆形的轮廓。
然而，人们可能还能看出，所有板件都有增高例如波纹。此外，相互连接的板件的波纹能例如相交。
每块板件确定两个密切面或平面的密切面，其中每介面紧贴在板件的两个面之一上。当板件有增高时，密切面紧贴在增高的最高位置，因此例如紧贴在波纹的峰线处，或紧贴在凸起的顶点处。当板件是平面的时，由此确定的密切面与板件的两个平面相同。
然后，可将板件的板叠的相继的板件在密切面处成对的相互贴靠。除位于板叠两端的密切面以外，密切面还将在相互邻接的板件处局部地与接触面相接触。
由至少两个板件的板叠形成的催化剂介质能使催化剂介质以及外壳的形状和尺寸，特别是外罩的横截面形状以及横截面尺寸易于在催化剂可使用的位置上调节。可提供例如两个或只有两个板件的板叠。这两个板件的板叠可在它们之间通过内腔伸展的平均面的相互背离的侧面上，并且含有从平均面以及内腔外向延伸的通道。与圆形截面的外壳相比，该外壳可有一相对平坦的截面。此外，该外壳有垂直于所谓的平均面测得的第一截面尺寸和平行于平均面测得的第二截面尺寸，第二截面尺寸小于第一截面尺寸。取决于可使用的位置，较小的第二截面尺寸为大的第一截面尺寸的最多70％或最多60％，或最多甚至只有50％。这使得催化剂能够例如安装在汽车排气装置的线路中的某一位置上，并且在横向于该线路和催化剂外壳的罩的方向上，例如在垂直方向上，只占用了很少的位置。
然而，还可提供带有三个板件的板叠的催化剂介质以及如此构成的外壳的罩，该罩确定了一三角形截面，但该罩可有切成圆形的过渡代替角。在某些场合，可简化近似三角形的罩的可装配性。然后可将这种催化剂例如如此安装在汽车的底下，以致使由横的三角形的边组成罩的底边。
此外，还可提供拥有四个或多个绕内腔分布的板件的板叠的催化剂介质。外壳的罩确定了多边形的截面，该多边形的角被切成圆形的过渡替代，和/或或多或少是圆形的。
与罩的轴垂直的截面得出的催化剂介质的最大截面尺寸可例如小于催化剂介质的最大轴向尺寸。同样地，罩和整个外壳的最大横截面尺寸可小于罩和整个外壳的轴向尺寸。
在平面图中，也就是在与通过该板件确定的密切面垂直的投影中，每个板件优选具有四边形的轮廓。此外，在平面图或所谓的投影中，每个板件优选至少有两条直的、相互平行的边，其中例如至少两条在内腔或外壳限制的边在所谓的股影中成直线的和相互平行的。另外，优选在所谓的投影中每个板件的另外两条边也是成直线的和相互平行的，以致使该板件在平面图或所谓的投影中形成一斜角的或直角的平行四边形。在使得能用带有相互平行的纵向边的带材或用四角形、正方形或矩形的金属镶板来产生板、件，而且至多只有少量的板边。
优选该催化剂有一与内腔连接的废气的进口。与此同时，该进口限制的内部或通道优选直接通至截面至少部分由催化剂介质限制的内腔。此外，进口的内部或通道其在内腔中开启的开口优选具有与内腔基本上，也就是至少近似或例如正好相同的截面形状，以及基本上，也就是至少近似或正好相同的截面尺寸。此外，该内腔优选至少拥有与催化剂介质相邻的自由区域，其横截面沿由进口离去方向缩小。此外，内腔的自由区域或每个自由区域的横截面优选在至少绝大部分沿进口方向伸展的内腔和催化剂介质的延伸和整个沿进口方向伸展的内腔和催化剂介质的延伸这种情况下，至少近似或正好与离进口的距离而线性缩小。内腔的横截面可从位于最靠近进口的催化剂介质的通道通至内腔的位置至离进口最远的催化剂介质的通道通至内腔的位置例如至少约50％，或甚至于至少80％以及实际包括零在内的缩小。进口和内腔的这种构造使运行时能够使得，在与进口和内腔的内部或通道的横截面尺寸相比后者有较大轴向尺寸的情况下，流入内腔的废气均匀分布在所有催化剂介质的通道上，这有助于很好的利用催化剂活性物质，并且与每时间单位处理的废气量相比，有助于有益的生产成本。此外，将所述进口的构造与内腔的自由区域或每个自由区域的横截面缩小相结合，能抵抗涡流的形成，这又使维持较低的压力损失成为可能。
如上所述，优选如此地构成该催化剂，以致使进口直接通至至少部分由催化剂介质限制的内腔。此外，在流出进口和流入催化剂介质的通道之间，废气至多还可与小范围的外壳的壁相接触。内腔的横截面甚至于实际上沿其整个周长，基本可只由催化剂介质限制，以致使在流出进口和流入催化剂介质的通道之间的废气实际上可根本不与外壳的壁接触。此外，该进口例如具有一与外壳的壁刚性并密封连接的，伸入外壳的壁围绕的内部的套节。然后，可将催化剂介质刚性地固定在属于进口的套节的、位于外壳内部的末端上。此外，例如还可有同样是刚性并密封固定在外壳的壁上的出口，伸入外壳的壁的内部的出口为一多孔套节，催化剂介质固定在该套节上。该套节一般与外壳的壁可有一间距。将催化剂的这种布置和催化剂介质的构造汇集在一起，以致在冷起动时，也就是当产生废气的马达起动时催化剂介质还只有环境温度时，催化剂介质在与内腔相邻的区域中的温度迅速升至能有效地催化处理废气的温度。
在外壳中，优选固定这样的催化剂介质，就是在它们和外壳的壁的内表面之间没有隔热和隔声的。由至少一种非金属材料组成的和/或为金属丝网的夹层。这有助于催化剂的成本低的可生产性。
优选催化剂介质的通道在其整个长度上具有基本上恒定的横截面。这可有助于最佳的利用催化活性物质，并因此有助于价格低的催化剂的可生产性。
如上所述，每个板件的板叠例如有相互交替连接的呈增高状的第一板件和基本上为平面的第二板件，其中第一和第二板件在波纹的波峰线处相互贴靠。这种催化剂介质的构造使得在与波纹和通道垂直的截面中，每面积单位的截面能有许多通道。而且通过属于相同组通道的截面取决于通道的构造，可至少为一平面的部分和/或至少是部分弯曲的。该催化剂介质在与通道垂直的截面内优选有至少约62个通道/cm2(也就是至少约400个通道/吋2)，或更优选有至少约93个通道/cm2(也就是至少约600个通道/吋2)，或再优选有至少约124个通道/cm2(也就是至少约800个通道/吋2)，或甚至于有至少约186个通道/cm2(也就是至少约1200个通道/吋2)，以及例如有约248个通道/cm2(也就是约1600个通道/吋2)。
从波峰至波峰或从凸起顶点至凸起顶点测得的波纹或凸起的高度适当的最多为2mm，优选最高为1mm，优选至少0.3mm，例如约0.5mm。此外由波纹构成的增高的波长为波高的两至三倍，波高为约0.5mm，例如约1.2mm至1.4mm。
该催化剂优选有将板件保持在一起并相互连接的固定介质。每个板件优选有至少一个平面的固定部分，例如至少两个这样的固定部分。每个固定部分优选刚性地与至少一个固定介质元件刚性连接。和/或通过此固定介质元件以固定部分的间隔固定另一个板件。该固定部分能例如通过焊接连接和/或硬钎焊连接和/或夹紧连接单个的和/或成对的与间隔件刚性连接。这产生了板件的稳定连接。
该板件优选有由金属材料即钢组成的内部区域或核心区域，该钢含有加至铁中的约20％重量的铬，约5％重量的铝以及可能的少量的镧和/或钇。与通道相邻的板件的固定部分优选有金属氧化物即氧化铝涂层，该氧化铝涂层常称作为“修补基面涂层”，并且在其上涂有催化活性材料。这种活性材料可以至少是一种贵金属，如铂和/或铑。板件的固定部分优选为光滑和无涂层的，以致使其外表面是由与板件的内部区域或核心区域相同的材料即钢组成。
下面将根据附图描述的实施例说明本发明的主题。这些附图表示附
图1表示一催化剂的纵剖面，其催化剂介质有两个V-形排列的催化体，每个有一组通道；附图2表示上述催化剂沿图1线II-II的纵剖面；
附图3表示该催化剂沿图1线III-III的横截面；附图4表示图1至图3所示的催化剂的催化剂介质的催化体的斜视图；附图5表示带两个彼此平行的催化体的催化剂的纵剖面；附图6表示所述催化剂沿图5线VI-VI的横截面；附图7表示另一催化剂的纵剖面，其催化剂介质具有两组通道；附图8表示所述催化剂沿图7线VIII-VIII的截面；附图9表示所述催化剂沿图7线IX-IX的截面；附图10表示另一催化剂与图8相应的截面；附图11表示另一催化剂的纵部面；附图12表示根据图11的催化剂的简化斜视图，在外壳中只画出了罩的轮廓；附图13表示催化剂部分的斜视图，其催化剂介质有三组通道；附图14表示了带有具有四组通道的催化剂介质的催化剂的斜视图；附图15表示又一催化剂的纵剖面；附图16表示图15所述催化剂的催化剂介质的简化斜视图；附图17表示根据图16箭头XVII所示的方向的催化剂介质的视图，其中同样也画出了外壳的罩。
附图18表示图15至17所示催化剂介质的横截面；附图19表示根据图16箭头XIX所示方向的图15-18所示的催化剂介质的视图；附图20表示带有具有凸起的板状构件的催化剂介质的视附图21表示沿图20线XXI-XXI放大比例的截面图。
还应指出的是，不同的附图只是很简单的表示，每部分并不成比例。
图1-3所示的催化剂201确定了轴202并具有外壳203。该催化剂的壁有罩204，第一端壁205和第二端壁206。该罩204围绕轴202，沿该轴延伸和基本上与该轴平行。该罩204例如由板材制成；其与轴平行的边缘通过图3所示的折边彼此固定并密封地被连接。端壁205、206的边缘例如同样也通过折边与罩204的边缘连接。
对于与轴正交的横截面，该罩204基本上呈矩形，但矩形的四个角被弯曲过渡所取代。该罩还构成两个面对的第一面和/或纵向壁204a，以及两个面对的第二面和/或纵向壁204b。罩的四个面和/或纵向壁基本上(也就是除去所述的弯曲过渡和折边以外)是平坦的并且是成对地相互平行的。在两个第一面和/或纵向壁204a之间，外壳203有通过轴202延伸的、与壁204b垂直的、与图2的截面平面相同的、在图3用209表示的平均面。外壳203和它的罩有与该平均面209垂直的、适度的第一横截面尺寸，和与所述平均面平行的、适度的第二横截面尺寸，第二横截面尺寸小于第一横截面尺寸。
端壁205，206基本上是平坦的，并与轴202垂直，具有与罩横截面相应的外形。第一端壁205有一个第一开口205a。第二端壁有一个第二开口206a。每个端壁固定有一个套节，即在开口205a或206a限定的凸缘内焊接。每个套节具有在外的圆柱形部分，和远离该圆柱形部分向外壳内部延伸的部分。两个开口205a和206a与套节一起构成了催化剂的进口207或出口208。进口207和出口208与轴202是同轴的。
外壳203含有带有两个在图4中画出的独立的催化体211的催化剂介质210。每个催化体211基本上都有菱形体的形状，并具有六个平面，或如注释的那样至少平的密切面，即底面211a，与之平行的遮盖面211b，外表面211c，与之平行的内表面211d，第一端面211e和与之平行的第二端面211f。与图1所示的其底面211a和遮盖面211b的截面一样，这两个棱柱形的催化体211具有带不同长度的边的倾斜的平行四边形。外表面和内表面211c或211d是矩形的，并且每个面都与底面的长边和遮盖面的长边连接。两个端面每个都与底面的短边和遮盖面的短边连接。
每个催化体211示出了依次为每一板件213和第二板件214的彼此交替叠在一起的板叠。此外，每个催化体还有将板件固定在一起的带有间隔件215的固定介质。每个板件和固定元件例如都由单独的工件组成。板件213，214具有与催化体211的底面211a以及遮盖面211b相同外形的平面图，并因此构成了平行四边形。
每个第一板件213具有提供波纹213b的主要部分213a，它们彼此平行并由外表面211c至内表面211d与端面211e，211f平行延伸。每个第一板件213的波纹213b的波峰213c和213d确定了两个与底面211a以及遮盖面211b平行的密切面。与此相应的是，所有由第一板件确定平面密切面是彼此平行的。波纹的波峰对波峰适中的波高优选至少为0.3mm，例如为0.5mm至1mm。波长例如至少与波高相同。每个第一板件213具有在其主要部分213a的相互避开的侧端，即在端面211e、211f处，沿波纹延伸的、与板件平行的、带状的平面固定部分213e或213f。
每个第二板件214至少是平面的。每个催化体211的底面211a和遮盖面211b例如能由第二板件214构成。每个第二板件214有主要部分214a，构成催化体底面或遮盖面的第二板件在邻接第一板状元件213的波峰处相互贴靠，所有其它的第二板件在两个邻接的第一板件213的波峰处相互贴靠。每个第二板件214具有在主要部分214a的相互避开的侧端有带状的、显然也是平面的固定部分214e或214f。
每个间隔元件215由一块截面四角形异型棒材组成。如果人们不考虑形成催化体的底面和遮盖面的板件的话，那么第一和第二板件213，214的固定部分213e，213f，214e，214f成对地直接相互贴靠。该间隔元件215在整个波纹的纵向延伸，并被排列在两个固定部分213e和214e或213f和214f之间。
板件213，214例如由序言中所述的钢组成，给每个板件213，214的主要部分213a，214a的两个相互背离的表面提供氧化铝膜。在该氧化铝膜上敷有如铂和/或铑的催化活性材料。优选板件的固定部分213e，213f，214e，214f是光滑和未涂膜的，因此其表面是由钢组成的。间隔元件215同样是由金属材料即钢组成，并能在其面向波纹213b的平面处提供同样是由氧化铝组成的膜和催化活性材料。
相互叠置的固定部分213e，214e，213f，214f和间隔元件215是相互刚性连接的，即焊接的。该相互叠置的板件213、214的主要部分一起构成通道217的边界，该通道与波纹213b一样从外表面211c至内表面211d延伸。因此，两个面211c，211d构成了通道的外孔面或内孔面。因此每个催化体211具有一组直的、以及与平面211a，211b，211e，211f平行的和在这些平面间通过的通道217。每个通道217在其整个长度方向具有恒定不变的横截面。除限定通道的间隔元件215处以外，所有的通道都有一样大的横截面。此外，所有通道是一样长的。
如上所述，每个棱柱形催化体211的底面211a和遮盖面211b各由第二板件214构成，并与此相应基本是平面的。然而，也能将每个催化体211的相距最远的板状元件的至少之一组成第二、波形的板状元件。假如这合乎实际，应把在所述最外侧板状元件的外侧波峰处本身平坦的紧贴的密切面理解为催化剂的底面和/或盖面。
每个催化体211的底面211a和遮盖面211b朝向第二侧面和/或纵向壁204b之一，根据前述情况，它基本上是平面的并与第二侧面和/或纵向壁204b平行。两个催化体211在其底面211a和遮盖面211b处，例如根据图2和3每个附在外壳203的两个第二的、较宽侧面和/或纵向壁204b之一上。
对于外壳的底面211a，遮盖面211b以及第二的、较宽侧面和/或纵向壁204b，两个催化体211的表面211c，211d，211e，211f是直角的。第一外表面211c和第一端面211e在图4中相互构成所示的α角，该角度不为90°，至少45°，优选至少60℃，例如75°-87°。
两个催化体211被密封固定例如焊接在图1其第一端面相互背离的轴的一侧，和在进口207的开口处的端壁205范围。两个催化体211的外表面211c相互背离并面向第一侧面和/或纵向面204a之一。两个催化体的两内表面211d相互面对，并沿进口207通道离开延伸的方向彼此靠近。表面211c、211d与根据轴202延伸的平均面207构成一角度，该角度等于90°减α的差，因此它最大为45°，优选最大为30°，例如3-15°。在其进口207附近交替的端面211f处，两个催化体211被固定和密封地连接，例如直接和/或通过一连接它们的连接件进行焊接。因此，如图1中所示的截面，两个催化体一起构成了一个V形，并且与在穿过其之间的平均面成镜面对称。
所述罩204的第一和第二截面尺寸以及罩204以及整个外壳的对角之间侧得的最大截面尺寸小于罩204的长度。同样地，对于轴202类似直角的催化剂介质210的测得的截面尺寸都小于催化剂介质210的平行于轴202测得的长度。
在外壳203的第一开口205a处，进口207的内部或通道通至在两个催化体211的内表面211d之间的，横截面呈多边形即四边形的内腔221。在内腔221中，进口207的内部在其开口处有一开口，它与靠近内腔221的进口端具有基本上至少差不多和优选正好相同的多边形即四边形轮廓或横截面形状，以及至少差不多和优选正好相同的轮廓或横截面尺寸。该进口207的内部不含固定部件，因此它是完全独立的，并且在图1中沿轴202在进口离去方向渐渐缩小。内腔221的宽度和横截面从进口207方向线性缩小，以致使在离进口最远的通道217处的内端，它们几乎缩小至零，也就是实际上变为零。
由催化体构成的两组通道217相对于平均面209是直角的，并经过相互背离的面，和从内腔由此通向外面。此外，在外腔222中，在开口的外通道端部处，这两组通道217彼此有一间距，该距离比对于相同组也就是对于属于相同催化体的通道的彼此相邻的间距大得多。
在外壳的第一侧壁或纵向壁204a的内表面和面向该面的催化体的第一侧面211c之间存在有间隙，该间隙与外壳端壁206的内表面和催化体的端面211f之间存在的间隙一起构成了外腔222，在外壳的第二端壁206处，该外腔与出口208的内部连接。在外腔222中，出口208的内部或通道的开口可以是圆形的，或与进口207的开口一样是矩形的。
对于其用途而言，催化剂201可安装在例如汽车的汽油内燃机排气装置的管路中，并如此的布置在其底下，以致外壳的第二、宽面和/或纵向壁204b大致与汽车的底面和表面平行，安置在该位置或在该位置上运行。由于其相对平面的形状，因此催化剂201只需小的高度。
催化剂201的运行形成了图1由箭头表面的废气流。通过进口207流入内腔221的废气将在内腔转向，并在作为废气入口面用的催化体的内表面211d处流入通道217的内端。借助流过该通道，废气被催化处理，并在作为废气出口面用的也是催化体的外表面211c处流出，然后通过外腔流至出口。
此外，由于具有相对于轴202内表面211d的斜率，以及对于进口增大的距离，具有由此造成的内腔缩小的横截面，因此，废气流均匀地分布在整个的，相当大的、作为废气入口面用的内表面211d上和与此相应均匀地分布在所有的通道217上，流入催化体。这能使催化处理获得高效率，并能使通过催化剂造成的压力损失或反压力很小。
废气可在通过第一开口205a构成的进口207的开口和作为废气入口面用的催化体的外表面211d之间只与外壳203的端的相当小的区域接触。与此相应，废气可在进口和催化体的废气入口面之间通过外壳壁放出少许热量至环境中。同样地，两个催化体也只相当慢地通过外壳壁放出热量至环境中。在冷起动时，通过废气至少将内腔221限定的催化体211的区域迅速加热至能高效催化处理废气的温度。
图5和6所示的催化体231限定了轴232，并且有带有罩234的外壳233。该罩有两个第一面侧壁和/或纵向壁234a和两个第二侧壁和/或纵向壁234b。罩234的横截面又是矩形的，以致侧壁和/或纵向壁基本上是平坦的并且相互成对平行的。此外，第一侧壁和/或纵向壁234a比第二侧壁和/或纵向壁234b窄。外壳拥有带有第一开口235a的第一端壁235和带有第二开口236a的第二端壁236。两个开口和它们的焊接的套节一起构成了进口237或出口238。在图6中，在两个壁234a之间，示出了经过轴232延伸的平均面239。
外壳包含带有两个催化体241的催化剂介质240，催化体排列在相互背离的平均面的两个侧面处，并且是相应对称的。每个催化体241有底面241a，盖面241b，外表面241c，内表面241d，第一端面241e和第二端面241f。该两个催化体241在图5所示的截面中构成了矩形面即矩形的平行四边形。与此相应的是，每个催化体241的底面241a以及盖面241b也构成了矩形。对于底面241a和盖面241b，面241c，241d，241e，241f都是矩形的。因此，每个催化剂241构成了长方体形的棱柱体。
不计及底面和盖面的其它形状例如类似于催化体211制做两个催化体241。特别是，它们具有带有提供波纹的第一板件和基本上平坦的第二板件。
然后，在该平面图中催化体241的不同的板件构成了一矩形的平行四边形，即矩形，并且例如能和催化体211一样，每个都由独立的板件组成，而且互相之间以及和间隔件被焊接在一起。然而，对于属于相同催化体的板件还能由单个的、折皱的带材组成，并交替地将第一或第二端面连接到折纹上。此外，相对于内表面241d，每个催化体241都有一组直的、相互平行的、矩形的、从内表面向外表面流通的通道247。
两个催化体241的每个底面和盖面241a，241b面对第二、宽侧壁或纵向壁243b之一。并紧贴在该壁之一上。这两个催化体241在其第一端面241e处以第一开口235a的对立侧面附在第一端面235上，并且例如与侧面是焊接连接的。两个催化体241的面241c，241d彼此平行，并与平均面239平行。与此相应，通道247垂直于平均面239。两个催化体的外表面241c每个都有一个有一间距的第一、窄侧壁和/或纵向壁234a，并且与该壁234a平行。两个催化体的内表面241d相互平行，并在整个长度上有一相对的间距。与第一端壁235背离的、催化体的两个第二端面241f与端件和/或闭合件249密封并固定地连接，例如焊接，所述的件249是由矩形平板构成的，它与第二端壁236有一间距。两个催化体241和由此构成的两组通道247彼此有一间距，该距离比相同催化体的通道彼此相邻的间距大得多。
在两个催化体241之间安装的、优选空心限制件250有一截面是四边形的、矩形或正方形的端面250a，例如通过焊接将端面250a与端壁和/或闭合壁249固定密封连接，和/或直接与催化体241的进口的背离端连接。与通道247平行的限制件250的端面的宽度近似或正好与两个催化体的相互面对的内表面241d的间距相等。该限制件250在两个催化体241之间伸至约进口237的开口处。在该进口的开口处，该限制件具有一切削形状的端面，或一小圆形的端面，其棱角或山脊线位于所述的平均面中，在两个壁234a之间和在两个催化体241之间的平均面，经过轴延伸。该限制件250有两个相互背离的限制面250b，而每个催化体241的内表面241d都与之相对。在沿轴232的进口237的方向，这两个限制面250b相互倾斜，结果，与催化体241的内表面241d相对的每个限制面在进口方向靠近。限制面250b是平面的，并与轴232，在它们之间通过的平均面和内表面241d构成一角度，该角度最大为45°，优选最大30°，例如最大15°。此外，限制件250还有两个相互平行并与外壳的第二侧壁或纵向壁234b平行的面250c，其中每个第二侧壁或纵向壁234b是面对的，并紧贴面250C。
进口237的内部通至两个催化体241之间的内腔251。该限制件250将内腔251至少大体细分成廷轴伸展的两个自由区域，其宽度和截面沿轴232从进口237处开始线性缩小，到离进口最远处的通道，其几乎缩小至零。在第一面或纵向壁以及外壳234的端壁236和催化体的第一侧面241c以及闭合壁249之间为一外腔252，该外腔与出口的内部相连。
在催化剂241的运行时，将废气通过进口237流入由限制件250分成两个自由区域的内腔251中。废气在内腔251的这两个自由区内转向，并通过与轴232平行的、与自由腔区域分界的、催化体241的内表面241d流入其通道247。此外在内腔251中废气的转向由限制面250b支持，该面250b从进口237的方向相对于作为废气入口面用的内表面241d是倾斜的。然后，废气通过通道247向外流入外腔252，并通过该外腔流至出口。
只要先前没有另外的说明，就如催化剂201类似地构成催化剂231，并且具有与催化剂201类似的特性。
在图7至9中所示的催化剂261有轴262和带有围绕轴262的罩264的外壳263。该罩有两个截面例如成拱形的第一面和/或纵向壁264a，和两个例如平面的和相互平行的纵向壁264b。该罩的端面与第一端壁265或第二端壁266相连接。这两个端壁具有与轴262同轴的开口265a或266a，其中焊入作为进口267或出口268用的套节。该外壳确定了通过壁264a之间的和根据轴262延伸的平均面269，并有与平均面垂直的第一截面尺寸和与平均面269平行的第二截面尺寸，第二截面尺寸又比第一截面尺寸小。
在外壳中安置的催化剂介质270具有两个催化体。它们与所述的平均面成镜面对称。两个催化剂271具有基本上平坦的相互邻接的底面271a和平坦的相互邻接的盖面271b，或者具有共同连接的底面271a和共同连接的盖面271b。此外，每个催化体271都具有一个外表面271c，一个内表面271d，一个第一端面271e和一个第二端面271f。面271a、271b相互平行，并与端壁264b平行，而且紧贴端壁264b。两个内表面271d是截面弯曲的控制平面，并且在其与轴262平行的纵向边相互连接。在进口267附近的、在图8所示的两个内表面271d的边一起构成了闭合线，即一个圆。因此，除了其相互连接的纵向边以外，两个内表面271d在其进口267端有彼此有一定间距的平均截面区域。两个内表面271d的平均截面区域沿进口267流通的方向如此的靠近，以致在离进口较远距离处，具有正好缩小并位于平均面269中的边。在位于催化体两端之间的、图9所示的截面是两个内表面271d一起构成的透镜状的。两个外表面271c同样是截面弯曲的控制平面。所有与轴262平行以及与平均面269的矩形截面平行的每个外表面271c至少近似平行于所述催化体271的内表面271d。
每个催化体271是由至少是原先矩形的、交替紧接的第一和第二板件组成的板叠。第一板件有波纹，在图7画出了一些这样的波纹。波纹垂直于第一板件的纵向边延伸。第二板件基本上是平面的。在生产催化体271时，第一和第二板件将被如此相互的扭转，相互堆叠，并通过固定部分和在催化体端部安置的间隔件，将它们互相刚性连接，以致使板件的外纵向边和内纵向边一起构成了催化体的外表面271c或内表面271d。如果做好的催化体的板件正好是矩形，那么端面271e、271f构成了弯曲的控制平面。然而，可将第一端面271e例如至少其在内表面271d连接区域制成平面的，并与第一端壁265平行，在该区域紧贴做好的催化剂261。两个催化体271互相刚性、密封地连接，例如焊接。此外，例如通过焊接将两个催化体与外壳263连接。特别是要将催化体的第一端面271e与外壳的第一端壁265密封连接。
每个催化体271具有一组从内表面271d向外表面271c流通的直的通道277。所有的通道277与第二侧壁和/或纵向壁264b平行，并因此也与一个或它自己的平面平行。此外，由同一对板件构成的通道彼此都互相平行。与此相反，通道和平均面269成一角度，该角度取决于通过轴262以及通过催化体延伸的平面的中间，与平均面269垂直的距离。位于最靠近底面271a或盖面271b处的通道，具有至少靠近90°的所述的角度。在位于底面和盖面的中间的图7的截面，通道277和平均面269成90°偏转、优选至少45°，例如至少60°的角度。在其整个长度上，通道277具有恒定的截面。此外，所有通道277的长度至少近似相等。
进口267通至两个内表面271d围绕的自由内腔281。在内腔中进口的开口是圆形的，并且其直径与位于第一端壁265处的内腔281的端部的直径大体相同。内腔281的横截面与催化体内表面271d的形成相应，因进口的距离而沿进口方向线性地缩小。在外表面271c以及第二端面271f和外壳的壁264a，266之间为连接出口268的外腔282。但是通过内表面271d构成的双组通道的内开口面在催化剂261外相互毗连。通道的余下部分处，特别是在其外表面271c开口的外端处，两组通道彼此又有一间距。
在催化剂261运行期间，通过进入267将废气引入内腔281，在作为废气入口面用的内表面271d处进入两个催化体271的通道，在作为废气出口面用的外表面271c处再次流出催化体，然后通过外腔282流至出口268。通过催化体271的内表面限制的基本上是完整的和独有的催化剂261的内腔281可在废气流出进口和流入催化体之间，与前述催化剂201和231一样，仍然在催化剂261的周围放出少量的热量。与此相应的是，在冷驱动的情况下，与催化剂201和231的情况一样，仍优选将催化体271迅速加热至催化处理废气所需的运行温度。
在图10所示的催化剂291有一带有罩294的外壳293，在外壳中装有催化剂介质295。该催化剂291绝大部分与图7-9所示的催化剂261相应，所不同的是，在罩294和催化剂介质295之间有一截面完整的围住的外腔297。
在图11和12中所示的催化剂301有一轴302和一外壳303。该外壳与外壳263相类似地构成，并且具有一罩304，端壁305以及306，一进口307和一出口308。该外壳303包含带两个在外壳平均面的不同侧面上排列的催化体311。该催化体具有底面311a，盖面311b，外表面311c，内表面311d和两个端面311e，311f。内表面311d与轴302平行，并一起构成截面约为圆形的圆柱面。外表面311c同样与轴302平行，并且截面被如此的弯曲，以致使从有关催化体的内表面311d至与所述平均面垂直的外表面311C的距离总是相同的。催化体的端面311e和311f是平面的，并与轴302垂直。每个催化体311具有带有在图11和12中示出的部分波纹的第一板件以及基本上平坦的第二板件。每个催化体具有两组直的、与所述平均面垂直的、从内表面至外表面流通的并且长度基本上相同的通道317。
两个催化体311相互间并和端壁305刚性、密封地连接。在与该端壁背离的催化体311的端部固定有平板状的端件和/或闭合件319。该闭合件319固定位从内表面311d围住的内腔321向里凸起至约进口的开口的限制件320。限制件320例如是空心的与轴302旋转对称的，以及约抛物面形的，并且在外部有一限制面320a。该面320与两个催化体311的内表面311d一起限定了环状截面的、内腔321的自由区域。内腔321的自由区域的横截面从进口307的方向渐渐缩小，以致使距进口最远的通道317的内端处，横截面几乎没有。通道317的外端通至与出口308连接的外腔322。
只要先前没有另外的说明，就如催化剂261类似地构成催化剂301。
在图13中部分示出的催化剂361限定了轴362，并有一外壳363，在外壳中只勾画出了围绕轴362的罩364的轮廓。该罩有三个围绕轴分配的、平坦的侧壁和/或纵向壁364a，并限定了等边三角形的截面，但是，三角形的三个角被截面弯曲的侧壁和/或纵向壁364b替代。
外壳363含有催化剂介质370，该介质370带有三个围绕轴分配的，相对于弯曲壁364b凸起的催化体371。每个催化体有两个平坦的相互平行并与轴362平行的侧面371a或371b，一个外表面371c，一个内表面371d和两个端面371e或371f。外表面371c和内表面371d截面是弯曲的并与轴362平行。三个内表面371d一起构成了截面呈圆形的圆柱面。外表面371c与内表面371d之间，根据与上述催化体的侧面371a、371b平行所测得的间距至少近似相等。端面371e，371f基本上是平面的并与轴361垂直。每个催化体371有矩形的、交替相互紧接的、第一和第二板件的板叠。第一板件具有在图13中部分画出的波纹，而第二板件基本上是平面的并与轴362平行。每个催化体有一组直的通道377，该通道平行于经过轴362以及上述催化体延伸的平面，并从内表面371d至外表面371c延伸，垂直于经过轴362延伸的，与上述催化体的内表面371d相对的平面，在通道的整个长度上具有恒定的截面，并且所有通道的长度近似相等。
三个催化体371围住一近似抛物面形的限制件380。该限制件和催化体371的内表面371d一起限制环形截面的、围住内表面371d的、内腔381的自由区域，没示出的进口通至内腔，并且内腔的横截面从进口离开方向缩小。罩364和催化体371的面371a，371b，371c之间存在的外腔382与外壳的、未示出的出口连接。因此，三组通道377从内腔381至外腔382沿三个不同的方向流通，除通道的内端以外，通道彼此有一间距。
在图14中所示的催化剂401限定了轴402，并且只画出了罩404的外壳403。例如有四个平坦的围绕轴分配的壁和四个截面弯曲的壁的罩能用整个弯曲的截面和或多或少的是圆形的罩来替代。
外壳403包含有带有四个催化体411的催化剂介质410。催化体均匀地围绕轴402分配，并一起构成一十字。催化体411与催化体371相似地构成，特别是示出了每个催化体一个内表面411d和一个外表面411c。每个催化体还有一板件的板叠，和一组直的、相互平行的，从内表面411d至外表面411c流通的通道417。内表面411d一起构成了闭合的圆柱面，并围住抛物面形的限制件420以及带有环形自由区域的内腔421，内腔的横截面从其未示出的进口方向缩小。在罩404和外表面411c之间是与未示出的出口连接的外腔422。
在图15中简要示出的催化剂431限定了轴432，并具有带有金属壁的外壳433。该壁具有与轴432平行的罩434，和在罩的两端排列的通过与罩的折边固定并密封的端壁435，436。该罩还在图17中画出，根据该图，该罩有例如近似正方形的截面，其角被成圆形的过渡所替代。该两个端壁435，436基本上是平面的以及与轴432垂直的，并且在中央有一孔。催化剂431的进口437和出口438每个都有一个由圆筒管件组成的、通过第一端壁435或第二端壁436的套节，该套节从外壳的壁围住的内部向里凸出，并与上述端壁刚性以及密封地连接，即焊接。给位于所述内部的属于出口438的套节或管件的截面提供了在其罩上分布的孔438a。
催化剂431示出了在外壳中排列的、也在图16，17，18，19中示出的催化剂介质440，该介质440具有四个围绕轴432分布的，一起组成一十字的催化体441。每个催化剂有两个平面的、相互平行并与轴432平行的侧面441a或441b，一个外表面441c，一个内表面441d和两个端面441e或441f。四个内表面441d组成了完全围绕轴的面。而四个催化体441的外表面441c彼此有一间距。在图15和16所示的与端面441e毗连的内表面441d的边一起组成了自闭合线，即基本上组成了一个圆。外表面441c和内表面441d由控制平面组成，并且在每个催化体441的情况下，都与其侧面441a、441b平行的截面是直的或相互平行的。四个外表面441c和四个内表面441d的纵向边都与轴432平行，并且相互成对地出现，余下的内外表面的中间截面区域从端面441e起向轴内倾斜，以致使在其端面441f处，每个催化体441的内表面441d有一V-形的边缘，该V-形边缘出现在邻近内表面441d的边缘的每个V-边处。与此相应的是，该四个内表面441d在端面441f毗连的边缘成两个相互十字的、直线相交。
每个催化体441示出了一相互交替连接的、第一和第二板件的板叠。第一板件443具有图15和16部分画出的波纹。每个第一板件443限定了两个紧贴其波峰的平面的密切面。第二板件也是平面的。相对于每板件的平面密切面和第二板件的表面以及密切面的垂直投影，这些板件是矩形的。因此，特别是每个板件的两个纵向边是直的并且相互平行。每个第一板件443的波纹是直的、相互平行的，并且与上述板件的纵向边垂直。催化体441的板件通过固定部分如此地相互刚性地连接，以致使平面的第二板件紧贴在第一板件443的波峰上。固定部分可例如是带状或板条状的间隔件445，该间隔件445与图4所示的催化体的间隔件215相似，被排列在板件的短边处，并且至少近似平行于第一板件443的波峰伸展。然而将相同催化体的板件如此进行扭转，以致使其纵向边共同构成外表面441C和内表面441d，它们每个都由弯曲的控制平面组成。属于一个或其自己本身的催化体441的板件在其短边处相互焊接并和间隔件焊接。端面441e，441f可由弯曲的、矩形板件的扭转产生的控制平面组成。然而，为了简单起见，端面441e在图16中以平面画出。然而可通过修补将端面441e和/或441f建成平面的并与轴432垂直。四个催化体441在内表面441d的纵向边处和在端面441f中的内表面441d的边处相互刚性并密封地连接，即焊接。另外，必要时可有一些未画出的斜杆或诸如此类的东西，它们辅助地连接不同的催化体。每个催化体441有一组直的、从内表面441c至外表面441d流通的通道447。所有同催化体441的通道447与一同样是通过轴432以及通过催化体的中间延伸的平面平行，并且平行于侧面441a，441b。此外，通道447垂直于其限制的第一板件的纵向边。因此，相同催化体441的通道有不同的方向，与图7至9中所示的催化剂261相似，这些方向取决于通过轴432和通过催化体的中间延伸的平面的距离。还应指出的是，与其外部尺寸相比，实际上，每个催化体441拥有比图16-20所示的多得多的板件。
在端面441e，441f处，催化剂介质440与在外壳433内部的组成进口437或出口438的套节的端部刚性连接。催化剂介质440通常与外壳433的壁存在间隔。构成进口437的套节在其与四个催化体441密封连接端处通入内表面441d围住的内腔451。属于四个催化体441的通道447根据催化体的布置，在4个不同的均匀绕轴432分布的内腔451的侧面上从内向外延伸。进口437的内径，将特别是其与催化剂介质440连接端的直径约等于，优选准确等于由位于端面441e中的内表面441d的边构成的圆的直径，结果，内腔451无台阶地连接到进口的内部。内腔451完全是空的，因此，它不含限制件250，380，420相应的限制件，并且在沿轴432远离进口的方向上，内腔有一呈线性缩小的横截面。在罩434和催化体441的面441a，441b，441c之间是外腔452，它通过出口438的套节的孔438a与出口的内部连通。
催化剂431可安装在内燃机的排气装置中。然后当其运行时，在图15中箭头所示的废气通过进口437流入内腔451。在该处废气将被转向并分布到通道447上，然后流过通道，由此废气被催化处理。然后，废气流入外腔452，并由此流至出口438，在此还有一部分废气可能流过彼此相邻的催化体441的侧面441a、441b之间。接着，废气通过孔438a流入出口438的内部，并由此排出外壳433的内部。
在图15-19中所示的催化剂具有部分已在序言中和/或在图1-14中所示的催化剂描述的不同的优点，并且将这些优点以特别有利的方式结合。与单位时间处理的废气量相比，该催化剂431例如只有相当小的垂直于轴432的截面尺寸。此外，催化体441中的通道447可具有很小的横截面，并且紧靠在一起。因此，对于每面积单位的与通道447垂直的外表面4341c或内表面441d，或与该平面平行的，弯曲的截面，或也是每面积单位的平面的、与至少部分通道垂直的截面而言，每个催化体441可具有大量通道。另外，实现高工作效率，制得相当短的通道以及保持小的体积、重以及催化剂介质的贵金属量也是可能的。因此，尽管通道的横截面很小，但是与要处理的废气量相比和与催化剂介质的轴向扩展以及内表面441d的长度相比只是相当短的通道能够维持在运行时催化剂介质中产生的低的压降。远离进口437方向线性缩小的内腔451的横截面使得废气均匀分布在不同的通道上，为此，废气基本无湍流并带有小的压力损失进行转向，并分布在不同的通道上。由于进口437和内腔451具有共同的直的轴以及废气基本上直的—即滑有转向—流出内腔451中的进口使得进口和四个内表面441d构成的催化剂介质440的废气入口面之间只有很小的压力损失。作为催化剂介质的废气出口面用的外面441c和出口438之间也只造成很小的压力损失。因此，催化剂总共也只造成很小的压力损失。由于废气通过进口不和外壳的壁接触而直接进入催化剂介质和由于那儿都不贴靠在外壳的壁上，使得在冷驱动时，将催化剂介质440迅速加热至催化处理废气所需的温度。此外，内同腔451中没有冷驱动时同样必须加热的与限制件250，380，420相应的限制件，这也是一个优点。催化剂介质440还很坚固结实，能经济的制造并且低成本的安装在外壳中。事实上，该催化剂介质能安装在金属外壳中，而在外壳的壁和催化剂介质之间也不需要另外的安置加热—和/或隔声的夹层，还有助于经济地制造。
在图20和21所示的催化体471部分例如可以有如图1-4所示的催化体211类似的外形和还可形成一棱柱体，其底面由斜角平行多边形组成。该催化体471具有交替的互相连接的第一板件473和第二板件474的板叠。它具有与棱柱体底面相同的外形。每个第一板件473都有带有由均匀分布在主要部分473a上的凸起473b组成的增高的主要部分。这些凸起通常与板件473的边缘至少有一定的间距，并通过自闭合的例如圆形的轮廓线形成边界。在图21所示的截面中示出了向上和向下相互交替凸出的凸起473b。因此，在第一板件的平均面和位于相邻凸起之间的第一板件的区域的相互背离的方向，每个第一板件473都有凸出的凸起473b。此外，每个第一板件473e例如有两个平面的、在其短边安置的固定部分473。第二板件基本上是平面的。通过固定介质将第二板件473固定在一起，该固定介质例如是安置在固定部分473e和与之相对的第二板件474的固定部分474之间的，另外还示出了与板件焊接的间隔件475。催化体471拥有从板件的一条纵向边至另一条纵向边延伸的一组通道。
根据图20，21，人们能够按照催化体211，在催化剂的外壳中如此的安置形成的催化体471，以致使它们一起形成V-形的催化剂介质。然而，尽管在图5-18中也示出了另外的催化体，但仍存在这样的可能性，就是提供用与凸起473b相应的凸起代替波纹的第一板件。
另外，还能在其它方面改变这些催化剂。
例如，可用在进口处相互分开并渐渐靠近轴的侧壁或纵向壁替代与轴平行的外壳203或263的第一侧壁和/或纵向壁204a，264a。
此外，人们可以将各种式样的图示出的催化剂的不同的特征相互结合。例如，可与图7至12所示的催化剂一起，由截面弯曲的侧壁和/或纵向壁替代图1-3所示催化剂201的平面的、第一侧壁和/或纵向壁。
另外还可用一种通道来替代图1-6，11，12，13，14所示催化剂的通道，所述的这种通道与和轴垂直的平面成一角度，该角度优选最大为45°，例如最大为30°。
在图13和14所示的催化剂中，催化体的外表面和内表面可以是平面截面的、而不是弯曲截面的。此外，内腔381或421的截面基本上可以是多边形也就是三角形或四边形的，而不是圆形的。然后应该与此相应的是，在内腔中，进口的开启的入口其截面为三角形的或四边形的、而不是圆形的，并且它具有与内腔相同的截面尺寸。此外，也可以用近似三棱形或四棱形的限制件替代该催化剂的抛物面形成的限制件380或420，以致内腔自由区域的横截面至少又随进口的距离而近似线性、优选线性缩小。
在图13的催化剂的情况下，人们可以省去限制件380，为此，三个催化体提供了外表面和内表面，与图7-9和15-19的催化剂类似，这些表面在进口处相互离开，并渐渐靠近轴。
在图15所示的催化剂的情况下，人们同样能用一套节替代进口437形成的、由圆柱形管件组成的套节，所述的套节至少是向着催化剂介质里面部分圆锥形扩展的。此外，人们还能将图15所示的出口438如此的改变，以致使出口面向的催化剂介质端部一直伸展至第二端壁436上，这与图1，2，5，7，11所示的出口的情况类似，因此，该出口不向外壳433的内部突进。另外，催化剂介质440只固定在出口437上，而不固定在出口上。必要时，可以通过一些由螺栓或类似物组成的、绕轴432分布的连接件，将面向出口的催化剂介质440的端部和罩434和/或第二端壁436连接。
在图1-14所示的催化剂和/或催化剂介质的情况下，与图15的催化剂431所示的一样，人们可以提供带有突入外壳内部的管件或套节的进口和出口，并且将催化剂介质如此的固定到该管件或套节上，以致使催化剂介质与两个端壁以及例如与外壳的罩有一间距。
此外，还能提供多于四个并且每个带有一组通道的催化体，并与图7-19的催化剂一样，绕轴分布，以致使这些催化体一起包围一内腔。
用于催化体的板件和间隔件相互连接的焊接连接，可由硬钎焊接或在某种程序变更的情况可能由夹紧连接来替代。此外，对于夹紧连接的生产而言，固定介质为穿透板件和间隔件的螺栓。人们甚至还能提供与一些催化剂介质的废气通道相交和/或划分这些通道的固定介质，例如螺栓和定位环。这些固定介质元件相交的通道可能是比其它通道稍短的通道。
在图1-19所述的催化剂介质情况下，与催化剂和催化剂介质的轴平行的由板件限定的、其平面相互紧贴的密切面和平面的板件本身是与催化剂和催化剂介质的轴平行的。然而，人们可以如此的安排至少是在平面的内表面以及外表面表明的催化体处的板件，以致由板板限定的，其平面相互紧贴的密切面加平面的板件与催化剂和催化剂介质的轴成一角度，例如，根据图1-3的V-形排列的催化剂与外壳的壁204b垂直，以及或者与轴202垂直，或者与内表面211d以及外表面211c垂直。另外，波纹可以和平行于壁204b的所示的催化体一样从内腔221至外腔222延伸。
201 催化剂202 轴203 外壳204 罩204a第一侧壁或纵向壁204b第二侧壁或纵向壁205 第一端壁205a开口205b开口206 第二端壁207 进口208 出口209 平均面210 催化剂介质211 催化体211a底面211b盖面211c外表面211d内表面211e第一端面211f第二端面213 第一板件213a主要部分213b波纹213c 波峰213d 波峰213e 固定部分213f 固定部分214 第二板件214a 主要部分214e 固定部分214f 固定部分215 间隔件217 通道221 内腔222 外腔231 催化剂232 轴233 外壳234 罩234a 第一侧壁或纵向壁234b 第二侧壁或纵向壁235 第一端壁235a 第一开口236 第二端壁236a 第二开口237 进口238 出口239 平均面240 催化剂介质241 催化体241a 底面241b 盖面241c 外表面241d 内表面241e 第一端面241f 第二端面247 通道249 端件和/或闭合件250 限制件250a 端部250b 限制界250c 侧面251 内腔252 外腔261 催化剂262 轴263 外壳264 罩264a 第一侧壁和/或纵向壁264b 第二侧壁和/或纵向壁265第一端壁265a 开口266第二端壁266a 开口267进口268出口269平均面270催化剂介质271催化体271a 底面271b 盖面271c 外表面271d 内表面217e 第一端面217f 条二端面277通道281内腔282外腔291催化剂293外壳294罩295催化剂介质297 外腔301 催化剂302 轴303 外壳304 罩305 端壁306 端壁307 进口308 出口310 催化剂介质311 催化体311a 底面311b 盖面311c 外表面311d 内表面311e 端面311f 端面317 通道319 端件和/或闭合件320 限制件320a 限制面321 内腔322 外腔361催化剂362轴363外壳364罩364a 平面的侧壁和/或纵向壁364b 弯曲面的侧壁和/或纵向壁370催化剂介质371催化体371a 侧面371b 侧面371c 外表面371d 内表面371e 端面371f 端面377通道380限制件381内腔382外腔401催化剂402轴403外壳404罩410催化剂介质411催化体411c 外表面411d 内表面417通道420限制件421内腔422外腔431催化剂432轴433外壳434置435端壁436端壁437进口438出口438a 孔440催化剂介质441催化体441a 侧面441b 侧面441c 外表面441d 内表面441e 端面441f端面443 板件445 间隔件447 通道451 内腔452 外腔471 催化体473 和一板件473a主要部分473b凸起473c固定部分474 第二板件475 间隔件477 通道
权利要求
1.一种用于催化处理废气的催化剂，该催化剂带有一外壳(203，233，263，293，303，363，403，433)和在外壳中排列的催化剂介质(210，240，270，295，310，370，410，440)，其中，有至少部分在催化剂介质(210，240，270，29 5，310，370，410，440)区域之间的—内腔(221，251，281，321，381，421，451)和至少在催化剂介质(210，240，270，295，310，370，410，440)和至少部分外壳(203，233，263，293，303，363，403，433)之间的—外腔(222，252，282，322，382，422，452)，催化剂介质中(210，240，270，295，310，370，410，440)有板件(213，214，443，473，474)，这些板件限制了从内腔(221，251，281，321，381，421，451)至外腔(222，252，282，322，382，422，452)流通的道(217，247，277，317，377，417，447，477)，其中每对相互邻接的板件(213，214，443，473，474)的至少一块板件(213，443，473)有增高，其特征在于，催化剂介质(210，240，270，295，310，370，410，440)至少有两个板件(213，214，443，473，474)的板叠，相同板叠的板件(213，214，443，473，474)确定在紧贴的、相互平行的密切面上，不同板叠限制的通道(217，247，277，317，377，417，447，477)在内腔(221，251，281，321，381，421，451)的不同侧面上从该处外向延伸。
2.根据权利要求1的催化剂，其特征在于，不同板件(213，214，443，473，474)的板叠至少在外腔(222，252，282，322，382，422，452)中通道(217，247，277，317，347，377，417，447，477)的开口端处有一间距。该距离比对于属于相同板叠的板件(213，214，443，473，474)的彼此相邻的间距要大得多。
3.根据权利要求1或2的催化剂，其特征在于，属于相同板叠的彼此邻接的板件(213，214，443，473，474)在密切面切接触。
4.根据权利要求1-3之一的催化剂，其特征在于，每个板叠有交替相继的有增高的第一板件(213，443，473)和平面的第二板件(214，474)。
5.根据权利要求1-4之一的催化剂，其特征在于，借助波纹(213b)组成增高，并且对于属于相同板件(213，443)的波纹(213b)相互平行。
6.根据权利要求1-5之一的催化剂，其特征在于，在投影中，每个板件(213，214，443，473，474)有两条直的相互平行的边，所述的投影垂直于与所述板件(213，214，443，473，474)紧贴的密切面。
7.根据权利要求6的催化剂，其特征在于，在所述的投影中，每个板件(213，214，443，473，474)是四边形的，其另外有两条直的、相互平行的边。
8.根据权利要求1-7之一的催化剂，其特征在于，在限制内腔(281，321，381，421，451)的内表面(271d，311d，371d，411d，441d)上有不同的板叠，内腔(281，321，381，421，451)围绕基本上是完整的，无空缺的截面。
9.根据权利要求1-8之一的催化剂，其特征在于，每个板件(213，214)的板叠拥有在内腔(221，251)限制的平面的内表面(221d，241d)和在外腔(222，252)限制的与内表面平行的平面的外表面(211c，241c)，在内表面(211d，241d)和外表面(211c，241c)中，通道(217，247)有平放的开口。
10.根据权利要求1-9之一的催化剂，其特征在于，催化剂介质(370，410，440)至少有在内腔(381，421，451)限制的三个板件(443)的板叠。
11.根据权利要求1-10之一的催化剂，其特征在于，它具有带有在内腔(221，251，281，321，381，421，451)中开口的内部的进口(207，237，267，307，437)和带有与外腔(222，252，282，322，282，422，452)连接的内部的出口(208，238，268，308，438)，内腔(221，251，281，321，351，381，421，451)至少为催化剂介质(210，240，270，295，310，340，370，410，440)限制的自由区域，其横截面沿进口(207，237，267，307，437)的方向渐渐缩小，在内腔(221，251，281，321，351，381，421，451)中其开启的开口处，进口(207，237，267，207，437)的内部具有与内部(2212，251，281，321，351，381，421，451)基本相同的横截面形状和基本相同的横截面尺寸。
12.根据权利要求11的催化剂，其特征在于，内腔(221，251，281，321，351，421，451)的每个自由区域的横截面沿其整个由进口(207，237，267，307，437)离开方向的尺寸基本上与进口(207，237，267，307，437)的距离成线性的缩小。
13.根据权利要求11或12的催化剂，其特征在于，在进口(207)内部的内腔中开口的开口处，进口(207)的内部和内腔(221)构成多边形的截面。
14.根据权利要求11或12的催化剂，与权利要求1-8或10的催化剂有关，其特征在于，在进口(267，307，437)的内腔中开口的开口处，进口(267，307，437)的内部和内腔(281，321，381，421，451)的横截面是圆形的。
15.根据权利要求11-14之一的催化剂，其特征在于，不同的板叠。具有在内腔(221，281，451)限制的沿由进口(207，267，437)离开的方向相互靠近的内表面(211d，271d，441d)。
16.根据权利要求11-14之一的催化剂，其特征在于，催化剂介质(240，310，370，410)限定了一轴(232，302，362，402)，板叠有与轴平行的，在内腔(251，321，381，421)限制的内表面(241d，311d，371d，411d)，内腔(251，321，381，421)中安置有限制件(250，320，380，420)，并且与其相对的内表面(241d，311d，371d，411d)一起至少限制了内部(251，321，381，421)的自由区域，该限制件(251，320，380，420)沿由进口(237，307)离开方向靠近内表面(241d，311d，371d，411d)。
17.根据权利要求1-16之一的催化剂，其特征在于，外壳(433)有一壁，并有带有与外壳(433)的壁刚性密封连接的套节的进口(437)，该套节突入外壳围绕的内部，催化剂介质(440)固定在套节上并且一般与外壳的壁都有一间隔，进口(437)通入内腔(451)。
18.根据权利要求1-17的催化剂，其特征在于，它有敷有催化活性材料的板件(213，214，443，473，474)，每个板件(213，214，443，473，474)至少有一平面的固定部分(213e，213f，214e，214f，473e)，该部分紧贴在另一板件(213，214，443，473，474)平面的固定部分(213e，213f，214e，214f，473e)上和/或紧贴在固定介质的元件(215，475)上，相互紧贴的固定部分(213e，213f，214e，214f，473e)和元件(215，475)彼此刚性连接。
全文摘要
用于催化处理废气的催化剂有一外壳(203)，一进口(207)以及一出口(208)。外壳(203)包含带有至少两个板件的板叠的催化剂介质(210)。进口(207)通入到位于板叠之间的内腔(221)中，并且在其开口处，具有与内腔(221)相同的横截面形状以及相同的横截面尺寸。内腔至少有一其横截面沿进口(437)方向缩小的自由区域。出口(208)与属于外壳(203)的内表面部分和催化剂介质(440)之间的外腔(222)连接。每个板件的板叠限制了通道(217)，在截面中通道在由内腔(221)至外腔(222)的不同的侧面上延伸。也能在良好的有效位置上调整外壳(203)的形状。此外，使得催化剂(201)具有有益的流动以及冷驱动特性，并能更经济地制造。
文档编号F01N13/04GK1119128SQ9510513
公开日1996年3月27日 申请日期1995年4月11日 优先权日1994年4月11日
发明者P·D·施廷内克斯, F·P·D·F·佩蒂吉安 申请人:施坎比亚工业发展公开股份有限公司