触媒或过滤装置的制作方法

专利名称：触媒或过滤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种流体介质流经其间的触媒或过滤装置。在该方面，本发明涉及用以分离分布流体介质中的固体和／或气溶胶(aerosol)的过滤装置，它通过使固体或气溶胶沉积于表面上而实现过滤。本发明另外涉及触媒装置，流体介质于其中与一触媒活性表面相接触，从而在该流体介质中产生相应的化学反应。
该种装置的主要问题涉及尽可能使所有流体介质与一表面接触，而同时需使流体介质的流动阻力降至最低。
本发明的目的是这样实现的使该装置包括固定部件与可动部件，且引导流体介质交替流经该装置的固定部件与可动部件。
在触媒装置中，使载体包括携带触媒物质且有流体介质流经其间的网格件或孔隙平板，并提供使垂直于流体介质流动方向的网格件或孔隙平板移动的驱动装置。
若将根据本发明的设计用作供化油器或发动机的化油器入口区域中曲轴箱排放气体用的油过滤器或活塞式发动机的排气系统中的排出气体清洁装置，则另一本质上的优点为该装置有消音器的作用，可大幅降低排出气体的噪音。
在该方面，当移动为旋转移动时，由于可动部件的驱动器需要最低的能量消耗，所以最好是让所述可动部件于一圆柱形壳体内转动。该壳体的圆柱形状是为转动之故。
在该方面，最好是将可动部件的旋转轴线相对于壳体的圆柱形状而同轴设置。这样就能将装置所需的空间减至最小。
特别理想的是，将一驱动装置设置在该圆柱的一个末端面处。一较佳实施例所提供的可动部件为圆盘状，设置在可动部件之间的固定部件为扁平状。这样提供的装置具有特别紧凑的结构。
最好是在圆柱的一端设置一气体入口接头，而在圆柱的另一端处设置一气体出口接头。这样就使装置中介质的流动最优化。
在这种情况下，可动部件与固定部件彼此相对的环形区域内设置了若干个开口，藉以于介质中产生极强的扰流。
一种特别简单的装置制造选择是，将可动部件设置在一共轴上。
若该装置是用来自介质中分离气溶胶，则最好是将可动部件的旋转轴线水平设置，将气体入口接头与气体出口接头较佳设置在该壳体的顶侧，且在壳体的底侧另外设置一供分离后液体流出的出口。
根据本发明的另一实施例，可动部件与固定部件呈中空圆柱形，且彼此同轴地交替设置。这样就使可动部件以及流经该装置的介质之间保持恒定的相对速度。
在这种情况下，最好是将一气体入口接头设置在圆柱的外周侧，并将一气体出口接头设置其下端。因为旋转圆柱的离心作用，欲以此方式分离出来的物质总是朝远离气体出口的方向移动，这样就能提高介质的清洁度。
较佳的是，这种情况下，在可动部件与固定部件彼此相对布置的区域内也设置了若干个开口。
如果将呈中空圆柱形式的可动部件设置在一共同受驱动载体盘上，则装置就是一种特别简单的设置。
若此装置的目的是用以将气溶胶自介质中分离出来，则另外于该壳体的底侧处提供一供分离后液体用的出流开口会特别有利。
若固定部件及可动部件为孔隙平板的形式，则根据本发明之装置可非常经济地制得，在这种情况下，可藉由如喷镀而涂布一特别有利的触媒物质。
根据本发明，若固定部件及可动部件为网格件形式，则可使该装置具有特别轻的结构。
驱动器最好是一电动机。
为了进一步提高装置的效率，装置的固定部件和／或可动部件可以是中空的，且可与供辅助气体用的进给装置相通。
若该装置的可动部件是中空的，则供辅助气体用的出流开口的特别有利的特定形状是从与转动方向相反的方向凸起，并形成一朝后开口的向外膨胀部分。藉由此布置，可利用该装置可动部件的转动而产生更大的压降，用以抽吸辅助气体，同时该结构可避免开口被不洁物质堵塞。
若辅助气体是空气，则该装置可以特别简单的方式加以实施。
在一纯触媒装置中，载体例如可以是设置在一垂直于流动方向的平面中的圆盘状形式。这样可以提供构造得非常小的触媒装置。
然而，较佳的是，载体为一圆柱状或截头圆锥状或圆锥状鼓轮的形式。这种布置意味着它可以处理特别大量的气体。
当气体流经载体而根据本发明的触媒装置中仅发生极轻微的压降时，在例如机动车辆所用排出气体触媒转化器中，有可能将新鲜空气送入排出气体流。以此方式，可一直确保欲以该触媒转化器处理的排出气体中有过量的氧气，而无需以λ探针作昂贵的调节。因此可省略昂贵的λ控制系统，和／或发动机可以以较好的效率和／或较高的压缩比工作。
特别好的是，使另一介质(例如新鲜空气)藉由传送该介质的驱动装置进给至触媒转化器的入口侧。
还有较佳的是，当使用鼓轮状的载体时，将载体设置在一空腔内，该空腔垂直于鼓轮旋转轴线的横截面相应呈一多边形。
较佳的是，在此布置中，可在所述空腔内部另外设置与所述介质的旋转运转相对的装置。
较佳的是，可使用一电动机作为驱动装置。该驱动装置同样可作为排放气体的驱动器，也就是例如借助排放气体驱动的涡轮。在这种情况下，该涡轮亦可直接安装在鼓轮状载体上。驱动能亦可取自一发动机，其排出气体被送至触媒装置。例如，触媒装置可简单地由连接至发动机曲轴的V形皮带驱动。
特别有利的是，该载体包括一个或多个涂布有触媒物质的细网格件。以此方式可获得一特别轻的载体。
在该方面，轧制(平整)的网格件特别有利，因为它具有基本上较平坦的表面而于介质中具有相当低的磨擦阻力。
根据本发明的系统是在惯性与离心力原理的基础上工作的移动体寻求保持移动状态，以及移动体寻求沿一直线移动。
在一实例中，流经排放气体管道的气体流的流速是88米／秒(发动机每分钟6000转，排气容量(sweptcapacity)5L，排放气体管道直径60mm)。在此情形下，根据不同的转速，载体的表面速度介于25米／秒和100米／秒之间。在表面处的气体反应因人为表面速度而不断增加。本申请的发明人已构思出关于视流速而定的触媒处反应速率增加的合适的测量方法。在这些测量中，会对触媒反应所产生排放气体流中的铂热珠(platinum thermobends)进行有误差的温度测量。如表中所示的温度上升是随排放气体流速度的变化而发生的显示涂布的2升／分钟空气通4升／分钟空气通6升／分钟空气通铂热珠过量下的温差 过量下的温差 过量下的温差℃ ℃ ℃℃75012．530．0 43．070012．530．0 43．065012．530．0 41．060012．029．0 40．055012．027．0 39．050012．024．5 35．04509．0 20．0 28．04000．4 10．0 13．5
此表是以1％的排放气体中CO比例为准。随着排放气体中CO含量的增大，测得超过100℃的温度也增加，虽然直径1至1．5mm的热珠是暴露在400至750℃温度下的气体流中。其显示出有相对于排放气体温度而言超过100℃之温差，因此热珠处的热量被释放，这些热能是由热珠处排放气体中所存在CO与CH成分的后燃烧而产生。根据本发明，其效果可将基于陶瓷氧化物并用于私人机动车辆的四冲程发动机的传统触媒转化器转变成无毒金属触媒转化器。
以下将结合各附图详细说明本发明的较佳实施例

图1是呈轴向过滤器形式的本发明的一实施例的纵剖视图；图2是呈径向过滤器形式的本发明的一实施例的纵剖视图；图3是呈轴向过滤器形式的本发明的一实施例的纵剖视图，其中有额外的辅助空气流经固定部件；图4是呈轴向过滤器形式的本发明的一实施例的纵剖视图，其中有额外的辅助空气流经可动部件；图5是示出了图4中辅助气体出口的细节情况的剖视图；图6是图4的辅助气体出口的前部视图；图7是根据本发明另一触媒装置的纵向截面图，其具有电机驱动器、截头圆锥形触媒载体以及一额外的新鲜空气进给处；图8是沿图7中Ⅰ-Ⅰ线剖取之截面图；图9是本发明另一实施例的纵向截面图，其中该载体装置是由装设于其上的涡轮叶片驱动，且没有辅助空气进给至其中；图10是图9所示实施例的剖视图；以及图11是穿过根据本发明另一触媒载体的剖视图，其例如可用于排放废气的管道中；图12是本发明另一较佳实施例的剖视图，该实施例特别适于清洁柴油发动机的排放气体；图13示出了图12的一个细节部分；图14示出了图12所示之实施例从上方看的情况。
图1示出了本发明的一个实施例，其中欲处理的介质基本上水平地流经一呈横卧圆柱形式的壳体10。欲处理介质(如含油气与雾气的空气、来自柴油或四冲程发动机的排放气体)的气体入口接头12是设置在圆柱的左上部，处理后介质的气体出口接头14是设置在圆柱的右上部。该两个接头，12，14最好不要同轴设置，而是互相错开。
设置于圆柱圆周表面上的下方部分中的是一用于分离产物(例如油冷凝液)的出口接头16。应该理解，若该装置是用作一触媒装置，则接头16可予以省略。
相对于圆柱形状壳体10的轴线同轴设置的是一通过右端面且连接至位于该处的压缩空气或电动机20的转轴18。在转轴18上固定部件于四个相互之间等距离间隔的圆盘22，作为可动部件。在圆盘22之间，三个固定部件圆盘24以相对于可动圆盘22一致的间隔被密封固定部件在壳体10周围。转轴18穿过这些固定部件圆盘24。
所有圆盘22，24均可包括网格材料或带穿孔材料。较佳的是，圆盘22，24分别具有圆形套圈形式的相对设置区域26，其内有孔。若该装置是用作一触媒装置，则圆盘22，24包括触媒激活物质或至少部分涂布有该物质。
图2示出了本发明的另一实施例，其中该欲处理介质流经一直立圆柱形式的壳体110。欲处理介质(如含油气与雾气的空气、来自柴油或四冲程发动机的排放气体)的气体入口接头112是设置在该圆柱的右上圆周表面。处理后介质的气体出口接头114是设置在圆柱的下端中央。一用于分离产物(例如油冷凝液)的出口接头116横向设置在圆柱的下端内。应该理解，若该装置是用作一触媒装置，则接头116可予以省略。一转轴118相对于圆柱形状的轴线同轴地设置在壳体110中。转轴118穿过上端面且连接至位于该处的压缩空气或电动机20。一载体圆盘119固定部件在转轴118上，从该圆盘向下悬伸了三个不同直径且彼此以相同间隔同心设置的中空圆柱122，以作为可动部件。两个固定部件中空圆柱124被固定部件在壳体110中各可动中空圆柱122之间的一个水平中间板部分125上，其相对于可动中空圆柱122的间隔一致。在这些固定部件中空圆柱124旁边，中间板部分125具有开口127，它们通向位于中间板下方的集油槽130，供分离产物之用。
气体出口接头114以管状形式延伸穿过中间板部分125至一靠近壳体110一半高度的位置。
壳体110的上端面为盖子132的形式，它通过一封闭件134来固定部件，电动机20固定部件于其上，转轴118也安装在其上。以此方式，若有必要进行维修或清洁，则该装置可方便地被拆卸。
所有中空圆柱122，124均可包括网格材料及带穿孔材料。较佳的是，中空圆柱122，124分别包括具有孔并且相对设置的圆柱形区域126。若该装置是用作为一触媒装置，则中空圆柱122，124包括触媒激活物质或至少部分地涂布有该物质。
图3示出了图1所示的轴向过滤器的改进型实施例，其中可另外供给一辅助气体。当该装置是用作将液体从气溶胶或蒸汽-雾气混合物分离的分离装置时，辅助气体用以冷却介质，并因而加强冷凝效果。在这种情况下，最好是用新鲜空气作辅助气体。
若该装置是用作一触媒装置，当其作为一排放气体的触媒转化器时，亦可供给新鲜空气以提高排放气体之λ值。在这种情况下，可避免使用昂贵的触媒转化器四冲程发动机的λ调节，并且不会有排放气体放射值方面的缺点。此外，能可靠地防止令人担心的触媒转化器过热问题。应该理解，当该装置是用作一化学触媒装置时，可供给任何辅助气体以及例如一反应共同物(reactuin partner)。
在图3所示的实施例中，每一固定部件圆盘24均是双层的并包围在一窄的中空空间或空腔204。空腔204在转轴18周围的区域中以环形结构封闭，壳体210的周围表面亦为双壁结构，并包围住另一中空空间或空腔202，空腔202与空腔204与相通。一辅助气体接头200与空腔202相通。因此，辅助气体可通过辅助气体接头200，进入容器210周围表面内的空腔202，并由此进入各固定部件圆盘224之间的空腔204。辅助气体可使圆盘224冷却。辅助气体经过圆盘224中圆环形式的穿孔区域226之后，与也必须流经该穿孔区域226的介质接触。在可动圆盘22中也设置了相对应的穿孔区域26。或者，可动圆盘22亦可包含网格材料。
为了不影响空腔202，在这种情况下，供分离产物的出口接头216可于壳体210一末端面的下端处由横向取出。
图4示出了图1所示的轴向过滤器的具有辅助气体供给的另一实施例。然而，在此情况下，与图3相反，辅助气体不是经过该装置的固定部件进给，而是通过其可动部件。
在此实施例中，辅助气体接头300位壳体310与电动机20相反的末端面的中央。其形式为开放于壳体310中转轴318内部的固定部件管路，所述转轴于此例中为一管状形式。辅助气体进给管路外侧与管状转轴内侧间的密封完整性是由迷宫式密封件302达成。每两个成一对的四对可动圆盘322均设置于转轴318上。在圆盘322之间的是各狭窄的中空空间或空腔304，它们与转轴318内部相通，并封闭于圆盘322的外侧边缘。在此情况下，固定部件与可动圆盘24，322亦分别具有呈圆环形式并相对设置的穿孔区域26。转轴318内部在电动机端密封闭合。
因此，在这种情况下，辅助气体通过辅助气体进给处300而通入转轴318内的空腔中，并由此分配至各圆盘322之间的空腔304。辅助气体通过穿孔区域26而与事实上亦必须流经该穿孔区域的介质相接触。在该方面，图4所示的结构所享有的特别优点是，辅助气体是借助圆盘旋转时的离心作用而向外传送，而不需另外涉及此目的的辅助装置。这样，甚至可以补偿相对辅助气体而言稍微增加的欲净化介质的压力。
为了进一步改善传输效果并同时避免出口阻塞，各出口最好是如图5和图6所示的结构。在此布置中，设置于实际出口上方的是一个弯曲的盖子348，其在圆盘322的转动方向上为一闭合结构，而在与转动方向相反的方向上凸起。让辅助气体流过的开口350设置在盖子348的后侧。较佳的是，可以通过弯曲的盖子348制得该结构，所述盖子是由将原先平坦的圆盘进行压制而获得的，在这种情况下，可利用冲压或冲孔来进行，这样即可具有一适当的破裂边缘而制得开口350。这种设有曲面的出口可设置在圆盘322所有的外侧，或最好是只设置在圆盘322朝向远离介质流主要方向(如图4中的大箭头所示)的那一侧。
在本发明具有旋转圆盘322的实施例中，亦可提供一同时传输介质的风扇轮或叶轮来取代圆盘322。
在本发明的这些实施例中，所谓“固定部件”部分亦可以在与可动部件移动方向相反的方向上被驱动。这样可产生更佳的效果，但另一方向结构费用会较高。
此想法于图2所示的实施例中可特别容易地有效进行，因为在此情况下，只需使原先固定部件的中空圆柱也设置在一转动圆盘上，然后例如以设置于底部的电动机驱动该转动圆盘。
图1、3和4中的实施例必须在外侧另外设置辅助转轴，该转轴平行于转轴18延伸，并例如借助齿轮圈来驱动欲朝相反方向移动的圆盘。
图7和图8中所示的根据本发明的触媒装置基本上包含一壳体401，其形成一相对于外部封闭的内部空间或空腔402。在所示实施例中，空腔401是立方体或平行六面体并带有相应形状的空腔402。一鼓轮405设置在空腔402中，可绕相对于壳体401的两端壁403和404垂直延伸的轴线L旋转。鼓轮405完全设置在壳体401内，在其邻近端壁404内侧表面并处在垂直于纵向轴线L的平面中的末端部分406处，鼓轮固定部件于一转轴407的一端，该转轴407以密封关系穿过端壁404延伸出空腔402，且可被一设置于壳体401外的电动机408驱动而绕纵向轴线L旋转。在这种情况下，转轴407例如可以是电动机408的输出转轴。应该理解，亦可策划出其它的驱动可能性，如利用皮带轮代替电动机408，皮带轮通过V-皮带连接至发动机的曲轴。这样做的优点在于，鼓轮405的转速与电动机的转速成正比。因此若在高电动机速度下产生大量排放气体流，则鼓轮405的转速及与之相应的触媒装置功效亦相对增加。
除了例如由一抗腐蚀金属板毛坯所制的封闭端部406外，鼓轮405还包括一触媒物质用载体409，该载体为相对于一纵向轴线L呈旋转对称的结构，并绕纵向轴线L延伸而形成鼓轮405的周围表面，它也可以是圆锥或圆柱形。
较佳的是，一个或多个以例如溅射或气相沉积而涂覆上触媒物质的微细孔筛金属网格件，可作为触媒物质用的载体409。在该方面，使用轧制(平整)网格件因其低流阻而显得较佳。
在本实施例中，载体409为截头圆锥结构，即鼓轮405的圆形内径由末端部分406朝鼓轮405相反于末端部分406的另一开口端410渐缩。在开口端410处，载体409最好是借助一同心围绕纵向轴线L的环411来强化，亦即该环411于端部410处限定了一个用于鼓轮405的圆形开口。
在端部410处鼓轮405延伸入一辅助室412，该辅助室形成于端壁403的内表面，且于端部410区域中延伸于鼓轮405周围，其沿延伸长度仅为鼓轮总轴长的一部分。辅助室412与一自壳体410伸出、用以进给新鲜空气的管状接头413相通。在该方面，新鲜空气可另外由亦连接于电动马达408的风扇提供，或者于鼓轮405的端部410设置适当的涡轮叶片，用以补充新鲜空气。这种布置意味着排放气体的氧含量可增加，因而可以触媒物质处获得充分的氧气，以便将发动机排放气体中的有害副产物完全转化。这样就例如可消除昂贵的电动机λ控制。该触媒转化器特别适于装配到因在发动机上无法安装电子λ调节系统(例如因为它是一化油器发动机)而只能配备非调节式触媒转化器的机动车辆上。
此外，该触媒装置可直接设置于发动机后的电动机空间中，而不需担心触媒转化器过热，因为排放气体实际上于任何情况下均可借助新鲜空气的进给而冷却。
一管状部分415以密封关系通过端壁403。该管状部分415与纵向轴线L同轴设置，其延伸入鼓轮405的空腔405’中的开口端是以同样仅构成鼓轮405总轴长的一部分的间隔与末端部分406相邻设置。另一方面，管状部分415同样具有开口的另一端以密封关系向外通过端壁403，并将净化后的排出气体排放至如传统排放装置。在平行于壁414且与其维持一间隔的壁417内设置了一接头418，来自发动机的末净化排出气体(如箭头B所示)进给至包围鼓轮的空腔402部分。如图所示，在所示实施例中，接头418是这样布置的，即沿纵向轴线L的方向，较靠近端壁403，较不靠近端壁404，因此，较靠近鼓轮405的几乎沿形成于端壁403与404间的空腔402的整个长度延伸的端部410，较不靠近末端部分406，换言之，接头418是位于鼓轮的直径较末端部分406小的那一部分鼓轮405区域内。此外，接头418相对于包括纵向轴线L且垂直于壁414及端壁417延伸的中央平面M而横向设置，使排出气体几乎以相对于鼓轮405的切线方向通入空腔402中，如图8中箭头B’所示。在图示的实施例中，接头418是紧邻两侧壁419和420中之一设置的，所述侧壁均垂直于末端壁403和404，亦垂直于壁414和417。
特别如图8所示，壳体401形成一对应于壳体结构的内部空间或空腔403，其亦为立方体或平行六面体，但特别在垂直于纵向轴线L的截面上是非圆形的截面，在该实施例中具体为正方形。这种截面形状使得当鼓轮405绕纵向轴线L转动时，在包围鼓轮405的空腔402部分中，无法形成随鼓轮转动的一定体积的空气。因此，该正方形截面阻止形成随鼓轮转动的一定体积的空气，因此亦即形成避免这种空气移动的阻尼(chicane或baffle)配置。
若壳体为长方形截面或三角形截面或相应的多角形截面，如六角形，则可实现相同效果。
亦可于壳体内部进一步提供其它的阻尼布置，例如投影至空腔402为例如肋条、条状或板状422的形式。
图8示出了本发明触媒装置的又一实施例。在此例中，发动机的排出气体从一入口管423进入壳体427的内部空间或空腔，如箭头所示。在壳体内设置的触媒载体，在此例中，其亦为鼓轮425的形式，然而在所示实施例中为一圆柱形状。该鼓轮在其相反于进给接头423的端部密封闭合，并设有一转子432。在转子432与接头423间还设置了一引导轮或叶轮431。相反于该端的另一端壁具有一同心开口，一出口管424以密封关系通过其间，然后该出口管424与常用的排出气体系统(前置消音器与后置消音器)相通。鼓轮425利用适当的安装配置429可旋转地安装在出口管424上，其中安装配置429亦使鼓轮425内部相对于该壳体427内部密封。
图10是穿过图9的剖视图，该剖视图示出了引导或驱动叶轮431的后面。鼓轮425的转轴428与入口接头423可于此看见。同时，显然壳体427为正方形截面，而鼓轮423上相同尺寸的轮431与转子环432均延伸至相对应的壳体壁。
特别如图9所示，鼓轮425的直径小于转子432的直径。相反地，该直径对应于转子环的内径。结果，如箭头所示，来自发动机的排出气体流经入口接头423，引导轮或叶轮431以及转子环432，进入转子环432后壳体427的内部空间或空腔。由此，排出气体被驱经快速转动的鼓轮425。该鼓轮的快速转动以及鼓轮较佳地包括多层细节状网饰的事实使得排放气体中所含污染物的触媒转化的位置发生在一极小的空间内。该净化后的排出气体流入鼓轮425的空腔中，并由此藉排放导管424进入常用排放设施中。在此实例的情况下，较适合在以后将本发明的触媒转化器而非传统蜂巢式触媒转化器装配到现有的机动车辆上。特别是不需对车辆作任何变动，尤其不需要提供与驱动电动的电连接。
图11示出了本发明触媒装置所用载体的又一可能实施例。在此例中，鼓轮435的内芯436包括一网格件，例如V2A网。其被一绝缘物437，如陶瓷材料所包围。最后，绝缘物437可携带实际的触媒载体439，其包括涂覆有触媒物质的筛状金属丝网。
下面将结合图7和图8来描述触媒装置的工作方式。
为了让触媒装置工作，需开启电动机408以使鼓轮405对纵向轴线L转动，具体地说是以箭头D方向转动。
藉接头413所供应的新鲜空气经网格状触媒载体通入辅助室412的区域中，特别是还经环411与管状部分415处表面间所形成的环状间隙进入鼓轮405的空腔405’中(箭头A’)，最后藉管子部分415的开口端416排出至排放处(箭头A”)。新鲜空气的传送是由装设于鼓轮405上的风扇叶片或一连接至接头413的合适的传送器来进行的。由于鼓轮405的转动以及因此而产生的离心力，所供给的新鲜空气亦通过筛状载体409而进入包围鼓轮405的空腔402部分(箭头A)，但随后再流经载体409，并藉由管子部分415如箭头A”所示那样排出。鼓轮405是借助空气流A’、A”、A而于整个载体409区域中连续冷却，且同时对触媒载体上的触媒物质提供充足的氧气。
图12、13和14示出了在图1所示实施例的基础上的本发明的另一个实施例。该实施例特别适于对来自柴油排出气体的柴油积炭进行清洁。当进行清洁时，需清洁的介质从设置在圆柱形壳体外周面上的一气体入口接头512进入。所述气体入口接头512被引至一用于转轴518的驱动装置500，可动圆盘522安装在所述转轴上。这里的驱动装置500是由一垂直于流入气体的流动切线方向安装的平板构成，该平板并在转轴518的一槽内延伸穿过转轴518的旋转轴线。
可动和固定部件圆盘522的布置与图1相对应。在气体排出侧，所述圆盘522、524后面是构造成驱动装置500那样的另一驱动装置502。气体由此经过气体排出接头514后离开装置，所述接头也是沿一切线方向设置在所述圆柱形壳体的外周面上。
借助本发明的驱动装置500、502的构造，工作时会在驱动装置内靠近转轴处产生真空。这种真空可以用来吸取辅助气体，例如沿着转轴518吸取周围环境气体。为此，借助转轴518相对于壳体的密封，就足够对辅助气体进行分配。箭头504和506示出了这种辅助气体流。
为了实现需清洁介质的较佳的传送，在气体入口侧的驱动装置500和圆盘522、524之间设置了一不渗透的圆盘508，它平行于圆盘522、524，延伸的长度大约是壳体半径的一半。在圆盘522、524和气体排出侧的驱动装置502之间还设置了一环件510，它从壳体壁向内延伸大约半径的一半。
根据本发明，转轴518可以连接于一无集电器(collectorless)发电机和一电动机550。所述电动机可以在连接于本发明装置的柴油发动机运行的过程中作为一驱动电机，因为在这时会有大量的积炭产生，而同时不会产生足以驱动本发明装置的排出气体流。在连续工作的情况下，一部分排出气体能量可以被用来产生电流，这样就可以省略发电机。
图13所示的细节部分示出了本发明的另一种较佳的改进。由于流过量较小，所以在靠近壳体周边区域的固定部件圆盘524之间的区域内沉积了过滤后的积炭。根据本发明，在固定部件圆盘524之间的该区域内，设置了一电加热元件560，该元件是通过一支承环上564的陶瓷绝缘层562安装固定部件的。如果在工作过程中让有规则间隔的电流通过所述加热元件560，则可将积炭烧掉，并且很方便地去除。
在本发明的所有实施例中，可以注入另一种液体形式的反应共同物。例如，当对柴油排出气体进行清洁时，可以另外加入尿素，以结合氮的氧化物。
权利要求
1．一种过滤或触媒装置，可使一流体介质在一壳体内尽可能完全地与设置在壳体内的一种配置的表面接触，所述配置具有多个在介质流动方向上延伸的小孔，其特征在于，该配置包括固定部件(24；124；224)和可动部件(22；122；322)，并且流体介质是以这样一种方式来加以引导，即，交替地流经所述配置的各相应的固定部件(24；124；224)和可动部件(22；122；322)。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可动部件(22；122；322)是在一圆柱形壳体(10；110；210；310)内旋转。
3．如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可动部件(22；122；322)的旋转轴线是与所述圆柱形壳体(10；110；210；310)同轴设置的。
4．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，在所述圆柱端面之一上设置了一驱动装置(20)。
5．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述可动部件(22；322)是圆盘形的，而布置在可动部件之间的固定部件(24；224)是扁平的。
6．如权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述圆柱的一端设置了一气体入口接头(12；112)，在圆柱的另一端设置了一气体出口接头(14；114)。
7．如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，在所述可动部件(22；322)和固定部件(24；224)的呈圆环形式并且相对设置的区域(26)内设置了若干个开口。
8．如权利要求5、6或7所述的装置，其特征在于，所述可动部件(22；322)是设置在一共轴(18；318)上。
9．如权利要求6、7或8所述的装置，其特征在于，它是用于将液体由气溶胶分离，所述可动部件(22；322)的旋转轴线是水平的，所述气体入口接头(12)和所述气体出口接头(14)是设置在壳体(10；210；310)的顶侧，并在所述壳体的下侧另外设置了一用于分离液体的出口(16)。
10．如权利要求1至4中任一项所述的权利要求，其特征在于，所述可动部件(122)和固定部件(124)呈中空圆柱形，它们彼此相对地交替同轴设置。
11．如权利要求10所述的装置，其特征在于，一气体入口接头(112)是设置在所述圆柱的外周面上，而一气体出口接头(114)是设置在端部。
12．如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，在所述可动部件(122)和固定部件(124)的相对布置的区域(126)内设置了若干个开口。
13．如权利要求10、11或12所述的装置，其特征在于，所述呈中空圆柱形式的可动部件(122)是设置在一共同被驱动的载体圆盘(119)上。
14．如权利要求10、11、12或13所述的装置，其特征在于，它是用于将液体由气溶胶分离，在所述壳体的下侧还另外设置了一个用于分离液体的出口(116)。
15．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述固定部件(24；124；224)和／或可动(22；122；322)部件是穿孔板的形式。
16．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述固定部件(24；124；224)和／或可动部件(22；122；322)是网格件形式。
17．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，设置了一电动机(20)作为驱动装置。
18．如以上任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述配置的固定部件和／或可动部件(224；322)是中空的，并与一辅助气体的供给装置(200；300)连通。
19．如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述配置的可动部件(322)是中空的，并具有用于辅助气体的出口，所述出口是由在与旋转方向相反的方向上凸伸的凸起部(348)形成，并构成了一个向后引导的开口(350)。
20．如权利要求18或19所述的装置，其特征在于，所述辅助气体是空气。
21．一种触媒装置，利用该装置，通过让气体之类的流体介质流经一用于触媒物质的载体(409；425；439)，就可以使所述流体介质与触媒介质接触，其特征在于，所述载体(409；425；439)，包括携有触媒物质并让流体介质流过的网格件或孔板，并设有一驱动装置(408；432)，它可使所述网格件或孔板沿垂直于流体介质流的方向移动。
22．如权利要求21所述的触媒装置，其特征在于，所述载体(409；425；439)是一圆盘形式，它设置在垂直于流动方向的一平面内。
23．如权利要求21所述的触媒装置，其特征在于，所述载体(409；425；439)是一圆柱、或一接头圆锥、或一锥形鼓轮(405；425)形式。
24．如权利要求21至23中任一项所述的触媒装置，其特征在于，在所述载体(409；425；439)的介质供给侧上设置了一用于向载体(409；425；439)供给另一介质的装置(413)。
25．如权利要求24或25所述的触媒装置，其特征在于。所述介质是内燃发动机的排出气体，而所述另一介质是新鲜空气。
26．如权利要求24或25所述的触媒装置，其特征在于，所述用于供给另一介质的装置(413)包括一用于传输所述另一介质的受驱动装置。
27．如权利要求23或23以及其后权利要求中任一项所述的触媒装置，其特征在于，所述鼓轮(405；425)是布置在一腔室(402；427)内，其垂直于鼓轮(405；425)之旋转轴线的横截面是多边形的。
28．如权利要求21至27中任一项所述的触媒装置，其特征在于，在所述腔室(402)的内部设有一可阻碍介质旋转运动的装置(422)。
29．如权利要求21至28中任一项所述的触媒装置，其特征在于，所述驱动装置(408)是一电动机。
30．如权利要求21至29中任一项所述的触媒装置，其特征在于，所述排出气体的驱动器是设置为驱动装置(432)。
31．如权利要求21至28中任一项所述的触媒装置，其特征在于，所述驱动能量来自于其排出气体被供给至触媒装置的发动机。
32．如权利要求21至31中任一项所述的触媒装置，其特征在于，所述载体(408；425；439)包括一个或多个涂布有触媒物质的网格件。
33．如权利要求32所述的触媒装置，其特征在于，所述网格件是轧制(平的)网格件。
全文摘要
本发明涉及一种过滤或触媒装置,它可使一壳体内的尽可能多的流体介质与设置在壳体内的一装置的表面接触,所述装置具有多个在介质流动方向上延伸的小孔。该装置包括固定部件(24;124;224)和可动部件(22;122;322),并且流体介质是以这样一种方式来加以引导,即,交替地流经所述配置的各相应的固定部件(24;124;224)和可动部件(22;122;322)。本发明还涉及一种触媒装置,利用该装置可使气体之类的流体介质与触媒介质接触,所述流体介质流经一用于触媒物质的载体结构(409;425;439)。所述载体结构(409;425;439),包括携有触媒物质并让流体介质流过的网格件或孔板,并设有一驱动装置(408;432),它可使所述网格件或孔板沿垂直于流体介质流的方向移动。
文档编号B01D53/86GK1205650SQ96198391
公开日1999年1月20日 申请日期1996年9月12日 优先权日1996年9月12日
发明者A·谢勒 申请人:爱德机器工厂两合公司