ES2214645T3 - Pelicula delgada metalica para soporte de catalizador metalico y convertidor de catalizador metalico que emplea la pelicula delgada metalica. - Google Patents
Pelicula delgada metalica para soporte de catalizador metalico y convertidor de catalizador metalico que emplea la pelicula delgada metalica.Info
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Abstract
LA PATENTE SE REFIERE A VARIAS CRESTAS 5 A Y VARIOS VALLES 5 B DE UNA PELICULA DELGADA DE METAL ONDULADA 5 QUE SE CONTROLAN EN ALTERNANCIA EN UNA DIRECCION DE PROP AGACION SINUSOIDAL 61 . EN ESTA PELICULA DELGADA DE METAL 5 , VARIAS COQUILLAS 5 F , VARIOS CORTES EN VALLES 5 D Y VARIOS CORTES EN CRESTAS 5 E SE PROPORCIONAN RESPECTIVAMENTE. LA COQUILLA 5 F ESTA COLOCADA ENTRE LA CRESTA 5 A Y EL VALLE 5 B , PROLONGANDOSE EN UNA DIRECCION DE PLEGADO 60 Y EN LA DIRECCION DE PROPAGACION S INUSOIDAL 61 Y CONECTA ENTRE SI LA CRESTA 5 A Y EL VALLE 5 B ADYACENTES. EL CORTE EN EL VALLE 5 D ESTA CONSTITUIDO POR EL PLEGADO DE UNA PARTE DE LA CRESTA 5 A QUE SE DEFINE POR DOS LINEAS DE CORTE SITUADAS SEPARADAMENTE EN LA DIRECCION DE PLEGADO 60 A LO LARGO DE LAS LINEAS DE BORDE SITUADAS ENTRE LA CRESTA 5 A Y LAS COQUILLAS 5 F , DE MANERA QUE SOBRESALGA PARCIALMENTE EN LA MISMA DIRECCION QUE EL VALLE 5 B . EL CORTE EN CRESTA 5 E ESTA FORMADO POR PLEGADO DE UNA PARTE DEL VALLE 5 B QUE SE DEFINE POR DOS LINEAS DE CORTE SITUADAS SEPARADAMENTE EN LA DIRECCION DEL PLEGADO 60 A LO LARGO DE LAS LINEAS DE BORDE S ITUADAS ENTRE EL VALLE 5 B Y LAS COQUILLAS 5 F DE MANERA QUE SOBRESALGAN PARCIALMENTE EN LA MISMA DIRECCION QUE LA CRESTA 5 A .
Description
Película delgada metálica para soporte de
catalizador metálico y convertidor de catalizador metálico que
emplea la película delgada metálica.
La presente invención se refiere a un soporte
para catalizador metálico y un convertidor catalítico metálico que
usa el mismo.
En un sistema de escape de un vehículo como un
automóvil, etc., está incorporado un convertidor catalítico para
purificar un gas de escape que se expulsa de un motor. Como soporte
para catalizador usado en el convertidor catalítico, como se muestra
en la Fig. 18, se ha empleado frecuentemente un soporte para
catalizador metálico 23 que tiene una estructura de panal, en el que
una chapa ondulada 21, formada aplicando procedimiento de ondulación
a una base de chapa metálica como una cinta, y una chapa plana 22 se
superponen y después se enrollan varias veces (ver publicación de
solicitud de patente (KOKOKU) Hei
8-11195).
8-11195).
Al fabricar el soporte para catalizador metálico
23, debe evitarse un fenómeno de expulsión de película eliminando el
movimiento relativo entre la chapa ondulada 21 y la chapa plana 22.
Como procedimiento para evitar tal fenómeno de expulsión de
película, se han adoptado procedimientos tales que las áreas
conectadas entre la chapa ondulada 21 y la chapa plana 22 se unen
mediante soldadura o soldadura fuerte, el soporte para catalizador
metálico 23 se sujeta/presuriza mediante platilla de sujeción por
presión como una terraja y luego se calienta en un estado de vacío
para difundir/unir integralmente la chapa ondulada 21 y la chapa
plana 22, etc.
Sin embargo, en el soporte para catalizador
metálico 23 anterior, un peso se vuelve más pesado por la presencia
de la chapa plana 22. Además, como la chapa ondulada 21 puede
absorber tensión térmica debida al gas de escape a alta temperatura
pero la chapa plana 22 es difícil que absorba tal tensión térmica,
se produce deformación por tensión en los puntos de unión entre la
chapa ondulada 21 y la chapa plana 22 para causar así rotura y
desconexión.
Por tanto, en la publicación de solicitud de
patente (KOKAI) Hei 5-138040, como se muestra en la
Fig. 19, se ha descrito la chapa metálica 27 para soporte para
catalizador metálico en la que la chapa ondulada 24 está dividida en
una pluralidad de columnas 25a, 25b, 25c, 25d a lo largo de la
dirección de enrollamiento, luego se forma continuamente un perfil
ondulado 26 en columnas respectivas 25a, 25b, 25c, 25d a una
inclinación predeterminada, y después se cambian fases de columnas
respectivas 25a, 25b, 25c, 25d entre columnas adyacentes mutuamente
y después se enrollan varias veces.
En el soporte para catalizador metálico que usa
tal chapa metálica 27, un peso del soporte para catalizador metálico
puede hacerse más ligero en su totalidad porque puede suprimirse la
chapa plana. Como resultado, la capacidad calorífica del soporte
para catalizador metálico puede hacerse menor para que pueda
acortarse un tiempo de elevación de temperatura, y el soporte para
catalizador metálico es excelente en absorción de tensión térmica, y
no existe posibilidad de que se causen la rotura de la chapa
metálica 27 y la desconexión de la chapa metálica 27 debida a tal
rotura. Además, como las partes extremas del perfil ondulado
superpuesto 26 de la chapa metálica 27 están encajadas entre sí,
puede evitarse el movimiento relativo de la chapa metálica 27. Por
tanto, nunca se produce el llamado fenómeno de expulsión de película
en el que capas superpuestas de la chapa metálica 27 se desplazan
para sobresalir así como brote de bambú (como una forma
espiral).
Sin embargo, en la chapa metálica 27 anterior,
como se muestra en una vista frontal en la Fig. 20, las columnas
respectivas 25a, 25b, 25c, 25d están acopladas mutuamente sólo en
puntos de intersección P entre la parte de cresta 26a y a través de
las partes 26b del perfil ondulado 26. Por consiguiente, si la
diferencia de coeficientes de dilatación térmica está causada por
cambio de temperatura en las columnas 25a, 25b, 25c, 25d generado
cuando el gas de escape circula dentro de las mismas, es posible que
se rompan las partes de acoplamiento mutuo entre columnas
respectivas 25a, 25b, 25c, 25d en los puntos de intersección P
anteriores.
Por tanto, es deseable proporcionar un soporte
para catalizador metálico que sea capaz de mejorar la rigidez de
resistencia a la rotura de una chapa metálica formada en sí en
perfil ondulado, construir un soporte de panal en el que se forman
celdas en partes superpuestas superponiendo sólo las chapas
metálicas onduladas, y evitar ajustes mutuos de las chapas metálicas
incluso cuando las chapas metálicas superpuestas adyacentes se
desplazan en una dirección de ondulación o una dirección de doblado
de un perfil ondulado.
Además, en el convertidor catalítico metálico de
la técnica anterior, como se muestra en la Fig. 21, se forma un
soporte de panal 30 en el que se forman varias celdas superponiendo
una de las chapas metálicas onduladas 27 anteriormente mencionadas,
y luego un cuerpo central, proporcionando este soporte de panal 30
sobre un cilindro exterior no mostrado.
Como se muestra en la Fig. 22, el soporte de
panal 30 puede formarse doblando/superponiendo secuencialmente las
chapas metálicas onduladas 27 anteriores a lo largo de la dirección
de ondulación para formar perfiles en S, o superponiendo varias
chapas de las chapas metálicas 27 anteriores teniendo cada una una
longitud predeterminada.
Sin embargo, como tales chapas metálicas
superpuestas 27 no se aseguran mutuamente, existe una posibilidad de
que se produzca un fenómeno llamado apertura de abertura, es decir,
las chapas metálicas 27 se extienden por la presión del gas de
escape que entra en el lado de aguas arriba del gas de escape, como
se muestra en la Fig. 23 en el primer caso y como se muestra en la
Fig. 24 en el segundo caso. Los documentos
DE-A-3844350, US-A-
5384100 y EP-A0375986 también describen soportes
para catalizadores.
Por tanto, también es deseable proporcionar un
convertidor catalítico metálico capaz de evitar eficazmente el
fenómeno de apertura de abertura durante el uso.
La presente invención proporciona un soporte para
catalizador metálico que comprende:
chapas metálicas superpuestas y que están en
contacto parcialmente entre sí, comprendiendo cada una de las
chapas:
una pluralidad de primeras partes convexas;
una pluralidad de segundas partes convexas; y
una pluralidad de partes de soporte; en las
que
las primeras partes convexas están dobladas para
sobresalir sobre un lado superficial de cada una de dichas chapas y
para extenderse en una primera dirección,
las segundas partes convexas están dobladas para
sobresalir sobre otro lado superficial de cada una de dichas chapas
y para extenderse en la primera dirección,
las primeras partes convexas y las segundas
partes convexas están dispuestas alternativamente y en paralelo a lo
largo de una segunda dirección que se cruza con la primera
dirección, formando las primeras partes convexas y las segundas
partes convexas un perfil ondulado,
las partes de soporte están dispuestas entre las
primeras partes convexas y las segundas partes convexas en la
segunda dirección, y se extienden a lo largo de la primera
dirección, y conectan primeras partes convexas y segundas partes
convexas adyacentes,
las primeras partes convexas tienen terceras
partes convexas que están divididas por dos cortes separados en la
primera dirección y están dobladas para sobresalir parcialmente
sobre dicho otro lado superficial de cada una de dichas chapas,
las segundas partes convexas tienen cuartas
partes convexas que están divididas por dos cortes separados en la
primera dirección y están dobladas para sobresalir parcialmente
sobre dicho un lado superficial de cada una de dichas chapas, y
dichas terceras partes convexas de una de dichas
chapas se apoyan en dichas partes de soporte de una dicha chapa
adyacente, y dichas cuartas partes convexas de la dicha capa
adyacente se apoya en dichas partes de soporte de dicha una de
dichas chapas.
Otros aspectos preferidos de la invención se
definen en las reivindicaciones adjuntas.
Existen diversos aspectos de las realizaciones
descritas en lo sucesivo que son ventajosas sobre la técnica
anterior descrita anteriormente. En este sentido, las partes de
soporte están dispuestas entre las primeras partes convexas y las
segundas partes convexas y se extienden a lo largo de la primera
dirección, y conectan primeras partes convexas y segundas partes
convexas adyacentes, se proporcionan terceras partes convexas en las
primeras partes convexas y están divididas por dos cortes separados
en la primera dirección, y están dobladas para sobresalir
parcialmente hacia otro lado superficial de la chapa metálica, y se
proporcionan cuartas partes convexas en las segundas partes
convexas, y están divididas por dos cortes separados en la primera
dirección, y están dobladas para sobresalir parcialmente hacia un
lado superficial de la chapa metálica. Cuando se construye el
soporte de panal en el que se forman varias celdas superponiendo las
chapas metálicas, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de las
chapas metálicas por la presencia de las terceras partes convexas y
las cuartas partes convexas aunque la chapas metálicas se desplacen
mutuamente a lo largo de la dirección de doblado del perfil
ondulado. Además, aunque las chapas metálicas se muevan en la
dirección de ondulación, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de
las chapas metálicas, ya que la primera parte cóncava o la segunda
parte cóncava, o la tercera parte cóncava o la cuarta parte cóncava
da en las partes de soporte, y las celdas pueden asegurarse en su
totalidad y así puede mantenerse el rendimiento de purificación de
gases de escape.
En particular, las partes extremas de los cortes
para dividir las terceras partes convexas están situadas en partes
límite entre las primeras partes convexas y las partes de soporte, y
las partes extremas de los cortes para dividir las cuartas partes
convexas están situadas en partes límite entre las segundas partes
convexas y las partes de soporte. Por tanto, las partes extremas de
los cortes para dividir las terceras partes convexas y las cuartas
partes convexas están separadas sin falta por la anchura de las
partes de soporte. Por consiguiente, puede evitarse la rotura entre
las partes extremas de los cortes debida a diferencia de
coeficientes de dilatación térmica.
En la chapa metálica de un aspecto, las terceras
partes convexas y las cuartas partes convexas están dispuestas
basadas en una regularidad predeterminada. Por tanto, si se forma el
soporte de panal que tiene varias celdas formadas superponiendo las
chapas metálicas, puede evitarse seguramente el ajuste y bloqueo
mutuo de las chapas metálicas debidos a desplazamiento a lo largo de
la primera dirección o la segunda dirección.
En otro aspecto, las primeras partes convexas y
las cuartas partes convexas proporcionadas en las segundas partes
convexas adyacentes a las primeras partes convexas están dispuestas
de manera que al menos parte de las mismas en la primera dirección
sobresalen continuamente hacia un lado superficial de la chapa
metálica a lo largo de la segunda dirección. Por tanto, si se forma
el soporte de panal que tiene varias celdas formadas superponiendo
las chapas metálicas, puede evitarse seguramente el ajuste y bloqueo
mutuo de las chapas metálicas debidos a desplazamiento a lo largo de
la primera dirección o la segunda dirección.
En la chapa metálica de otro aspecto, las
terceras partes convexas proporcionadas en las primeras partes
convexas y las cuartas partes convexas proporcionadas en las
segundas partes convexas adyacentes a las primeras partes convexas
están dispuestas de manera que al menos parte de las mismas en la
primera dirección continúan a lo largo de la segunda dirección. Es
decir, partes en las que se forman secuencialmente terceras partes
convexas plurales y cuartas partes convexas plurales a lo largo de
la segunda dirección pueden formarse firmemente.
En la chapa metálica de otro aspecto, las
primeras partes convexas y las cuartas partes convexas
proporcionadas en las segundas partes convexas adyacentes a las
primeras partes convexas están dispuestas de manera que al menos una
parte de las mismas en la primera dirección sobresale continuamente
hacia un lado superficial de la chapa metálica a lo largo de la
segunda dirección, y las segundas partes convexas y las terceras
partes convexas proporcionadas en las primeras partes convexas
adyacentes a las segundas partes convexas están dispuestas de manera
que al menos una parte de las mismas en la primera dirección
sobresale continuamente hacia otro lado superficial de la chapa
metálica a lo largo de la segunda dirección. Por tanto, si se forma
el soporte de panal que tiene varias celdas formadas superponiendo
las chapas metálicas, las chapas metálicas se desplazan mutuamente a
lo largo de la dirección de ondulación para causar así estrecho
contacto entre las paredes inclinadas de las primeras partes
convexas y las segundas partes convexas, para que puedan formarse
las celdas que tienen cada una un área de abertura relativamente
grande. Sin embargo, no hay cambio en el área total de una celda
antes ni después de tal desplazamiento mutuo de las chapas metálicas
y, por tanto, puede mantenerse el rendimiento de purificación de
gases de escape.
En la chapa metálica de otro aspecto, terceras
partes convexas y cuartas partes convexas proporcionadas en una
pluralidad a lo largo de la primera dirección incluyen diferentes
distancias de formación y diferentes longitudes de formación a lo
largo de la primera dirección, respectivamente. Por tanto, puede
evitarse seguramente el ajuste y bloqueo mutuo de las chapas
metálicas. Además, la rigidez de la chapa metálica puede
incrementarse en su totalidad.
En la chapa metálica de otro aspecto, tanto el
número de las primeras partes convexas y las cuartas partes convexas
contiguas para sobresalir hacia un lado superficial de la chapa
metálica como el número de las segundas partes convexas y las
terceras partes convexas contiguas para sobresalir hacia otro lado
superficial de la chapa metálica son menos de dos. Por tanto, si las
chapas metálicas se desplazan mutuamente a lo largo de la dirección
de ondulación para que puedan formarse las celdas que tienen cada
una un área de abertura relativamente grande, puede suprimirse la
dilatación ilimitada del área de abertura. Por tanto, puede evitarse
la desigualdad extrema entre las celdas y así puede mantenerse el
rendimiento de purificación de gases de escape.
La chapa metálica de otro aspecto comprende
terceras partes convexas plurales que se proporcionan en las
primeras partes convexas, y están divididas por dos cortes separados
a lo largo de la primera dirección, y dobladas para sobresalir
parcialmente hacia otro lado superficial de la chapa metálica, y
cuartas partes convexas que se proporcionan en las segundas partes
convexas, y están divididas por dos cortes separados a lo largo de
la primera dirección, y dobladas para sobresalir parcialmente hacia
un lado superficial de la chapa metálica. Por tanto, si se construye
el soporte de panal en el que se forman varias celdas superponiendo
las chapas metálicas, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de
las chapas metálicas por la presencia de las terceras partes
convexas y las cuartas partes convexas aunque las chapas metálicas
se desplacen mutuamente a lo largo de la dirección de doblado del
perfil ondulado y la dirección de ondulación. Además, las celdas
pueden asegurarse en su totalidad y así puede mantenerse el
rendimiento de purificación de gases de escape.
Además, al menos unas de las terceras partes
convexas y de las cuartas partes convexas están dispuestas basadas
en una regularidad predeterminada a lo largo de una tercera
dirección que se cruza tanto con la primera dirección como con la
segunda dirección. Por tanto, las partes extremas de los cortes para
dividir las terceras partes convexas y las cuartas partes convexas
están separadas sin falta por la anchura de las partes de soporte.
Por consiguiente, puede evitarse la rotura entre las partes extremas
de los cortes debida a diferencia de coeficientes de dilatación
térmica.
La chapa metálica de otro aspecto comprende una
pluralidad de terceras partes convexas que se proporcionan en las
primeras partes convexas, y están divididas por dos cortes separados
a lo largo de la primera dirección, y dobladas para sobresalir
parcialmente hacia otro lado superficial de la chapa metálica, y
cuartas partes convexas que se proporcionan en las segundas partes
convexas, y están divididas por dos cortes separados a lo largo de
la primera dirección, y dobladas para sobresalir parcialmente hacia
un lado superficial de la chapa metálica. Por tanto, si se construye
el soporte de panal en el que se forman varias celdas superponiendo
las chapas metálicas, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de
las chapas metálicas por la presencia de las terceras partes
convexas y las cuartas partes convexas aunque las chapas metálicas
se desplacen mutuamente a lo largo de la dirección de doblado del
perfil ondulado y la dirección de ondulación. Además, las celdas
pueden asegurarse en su totalidad y así puede mantenerse el
rendimiento de purificación de gases de escape.
Además, se proporcionan intervalos
predeterminados entre partes extremas de dos cortes para dividir las
terceras partes convexas y partes extremas de dos cortes para
dividir las cuartas partes convexas a lo largo de la primera
dirección. Por tanto, puede evitarse la rotura entre las partes
extremas de los cortes debida a diferencia de coeficientes de
dilatación térmica.
En el convertidor catalítico metálico de otro
aspecto, el soporte para catalizador metálico que está incorporado
en el cilindro exterior metálico se sujeta mediante el elemento de
sujeción. Por tanto, puede evitarse el fenómeno de expulsión de
película causado por un desplazamiento total del soporte para
catalizador metálico hacia el cilindro exterior o el desplazamiento
mutuo de chapas metálicas superpuestas.
Especialmente, en el convertidor catalítico
metálico, los soportes para catalizador metálico se disponen en una
pluralidad de atrás a adelante de manera adyacente en el cilindro
exterior, y las superficies extremas de los soportes para
catalizador metálico colocados de atrás a adelante de manera
adyacente están en contacto entre sí de manera que las direcciones
superpuestas de las chapas metálicas que constituyen el soporte para
catalizador metálico están cambiadas de fase básicamente 90º. Por
tanto, la rigidez de las chapas metálicas puede incrementarse porque
las anchuras respectivas de los soportes para catalizador metálico
de atrás a adelante pueden acortarse y también puede suprimirse la
abertura de las chapas metálicas superpuestas de los soportes para
catalizador metálico por la presión del gas de escape entrante, ya
que las partes de los bordes de las chapas metálicas de los soportes
para catalizador metálico se sueldan con presión ortogonales a
partes en contacto de los soportes para catalizador metálico que son
adyacentes delante y detrás, para que pueda evitarse el fenómeno de
apertura de abertura de los soportes para catalizador metálico.
El convertidor catalítico metálico de otro
aspecto comprende además soportes para catalizador regulador
colocados al menos adyacentes a la parte extrema lateral del soporte
para catalizador metálico que está frente a un lado de entrada de
gases de escape del cilindro exterior, y para regular un gas de
escape entrante. Por tanto, el gas de escape que circula por dentro
del cilindro exterior puede dispersarse casi uniformemente en la
dirección radial y así puede evitarse la concentración del gas de
escape en la parte central del cilindro exterior. Por tanto, puede
suprimirse la abertura de las chapas metálicas superpuestas en el
soporte para catalizador metálico y así puede evitarse el fenómeno
de apertura de abertura. Por consiguiente, puede mejorarse aún más
el rendimiento de purificación de gases de escape.
Para que la presente invención pueda comprenderse
bien, ahora se describirán algunas realizaciones de la misma, que se
dan sólo a modo de ejemplo, en relación con los dibujos adjuntos, en
los que:
La Fig. 1 es una vista en planta que muestra una
primera chapa metálica;
La Fig. 2 es una vista en corte que muestra la
chapa metálica tomada a lo largo de una línea II-II
en la Fig. 1;
La Fig. 3 es una vista en perspectiva que
muestra la chapa metálica de la Fig. 1;
La Fig. 4 es una vista en planta que muestra una
segunda chapa metálica;
La Fig. 5 es una vista en corte que muestra la
chapa metálica tomada a lo largo de una línea V-V de
la Fig. 4;
La Fig. 6 es una vista en planta que muestra una
tercera chapa metálica;
La Fig. 7 es una vista en corte que muestra la
chapa metálica de la Fig. 6, en la que (a) a (e) muestran perfiles
de las secciones tomadas a lo largo de las líneas
VIIa-VIIa, VIIb-VIIb,
VIIc-VIIc, VIId-VIId, y
VIIe-VIIe de la Fig. 6, respectivamente;
La Fig. 8 es una vista en corte que muestra
estados de celdas causados cuando se superponen dos chapas de las
chapas metálicas de la Fig. 6, en la que (a) a (f) muestran diversos
estados cambiados según las posiciones relativas entre dos chapas de
las chapas metálicas, respectivamente;
La Fig. 9 es una vista en corte que muestra
estados de celdas que son diferentes de los de la Fig. 8;
La Fig. 10 es una vista en perspectiva que
muestra una cuarta chapa metálica;
La Fig. 11 es una vista en planta que muestra la
chapa metálica de la Fig. 10;
La Fig. 12 es una vista en planta que muestra
una quinta chapa metálica;
La Fig. 13 es una vista que muestra una sexta
chapa metálica, en la que (a) es una vista en planta de la chapa de
pared delgada, y (b) es una vista en corte de la chapa de pared
delgada tomada a lo largo de una línea
XIIIb-XIIIb;
La Fig. 14 es una vista esquemática en corte que
muestra un primer convertidor catalítico metálico;
La Fig. 15 es una vista en corte que muestra el
convertidor catalítico metálico tomada a lo largo de una línea
XV-XV de la Fig. 14;
La Fig. 16 es una vista en perspectiva que
muestra soportes para catalizador en un segundo convertidor
catalítico metálico;
La Fig. 17 es una vista en perspectiva que
muestra soportes para catalizador en un tercer convertidor
catalítico metálico;
La Fig. 18 es una vista esquemática en
perspectiva que muestra un procedimiento de fabricación de un
soporte para catalizador metálico en la técnica anterior;
La Fig. 19 es una vista en perspectiva que
muestra una chapa metálica en la técnica anterior;
La Fig. 20 es una vista frontal que muestra la
chapa metálica mostrada en la Fig. 19;
La Fig. 21 es una vista en perspectiva que
muestra un soporte de panal en la técnica anterior;
La Fig. 22 es una vista esquemática que muestra
procedimientos de formación del soporte de panal de la Fig. 21;
La Fig. 23 es una vista en perspectiva que
muestra una situación de apertura de abertura del soporte de panal
de la Fig. 21; y
La Fig. 24 es una vista en perspectiva que
muestra una situación de apertura de abertura en un ejemplo
diferente del soporte de panal en la técnica anterior.
Por conveniencia, las líneas poligonales de forma
cóncava están representadas por líneas discontinuas en la vista en
planta de la chapa metálica.
Las Figs. 14 y 15 muestran un convertidor
catalítico metálico 1, el cual comprende un cilindro exterior
metálico 2 formado para tener un perfil de sección elíptica (que
incluye una elipse) y un soporte para catalizador metálico de panal
3 proporcionado en el cilindro exterior 2.
Se forman separadamente difusores 4 en las dos
superficies extremas del cilindro exterior 2. Los difusores 4, 4 se
encajan en los dos extremos del cilindro exterior 2 para ser
fijados, y se sujeta un soporte para catalizador metálico 3 mediante
superficies extremas periféricas de los difusores. Por lo tanto, los
difusores 4 hacen de elementos de sujeción para el soporte para
catalizador metálico 3. Las superficies extremas periféricas pueden
formarse como rebordes para agrandar un área de sujeción.
El soporte para catalizador metálico 3 puede
formarse recubriendo un aglomerante hecho de alúmina llamado
"revestimiento" sobre un soporte de panal como base, y después
distribuyendo el catalizador, como Pt, etc. sobre una superficie
resultante. Después puede formarse el soporte de panal 3a para crear
celdas en partes respectivas superpuestas doblando secuencialmente
chapas metálicas onduladas 5 hechas de acero inoxidable, etc. (por
ejemplo, aleación de Fe-Cr-Al) en
forma de S a lo largo de la dirección de ondulación (segunda
dirección) 61 (ver Fig.1) que se va a superponer.
Este soporte de panal 3a puede formarse laminando
chapas plurales de las chapas metálicas 5 que están cortadas para
tener una longitud predeterminada o puede formarse enrollando las
chapas metálicas 5 que se van a laminar.
La Fig. 1 es una vista en planta de un modelo
patrón de una primera chapa metálica, y la Fig. 2 muestra un perfil
de la sección tomado a lo largo de una línea II-II
en la Fig. 1.
Esta chapa metálica 5 tiene una pluralidad de
partes de crestas (primeras partes convexas) 5a y una pluralidad de
partes de senos (segundas partes convexas) 5b como patrones, como se
muestra en la Fig. 2. Las partes de crestas 5a están dobladas para
sobresalir hacia un lado superficial de la chapa metálica 5, y las
partes de senos 5b están dobladas para sobresalir hacia el otro lado
superficial de la chapa metálica 5. Las partes de crestas 5a y las
partes de senos 5b están dispuestas alternativamente para formar un
perfil ondulado. Las partes de soporte 5f que se extienden a lo
largo de la dirección de doblado (primera dirección) 60 del perfil
ondulado se forman en áreas centrales de las paredes inclinadas 5c
que constituyen las partes de crestas 5a y las partes de senos
5b.
Se proporciona una pluralidad de partes de senos
crecientes (terceras partes convexas) 5d contra las partes de
crestas onduladas 5a a lo largo de la dirección de doblado 60 del
perfil ondulado, mientras que se proporciona una pluralidad de
partes de crestas crecientes (cuartas partes convexas) 5e contra las
partes de senos onduladas 5b a lo largo de la dirección de doblado
60 del perfil ondulado.
La parte de seno creciente 5d se forma de manera
que una parte de la parte de cresta 5a, que está dividida por dos
cortes que están separados a lo largo de la dirección de doblado 60
del perfil ondulado, está levantada para sobresalir hacia la
dirección opuesta (otro lado superficial de la chapa metálica 5) a
la parte de cresta 5a. La parte de cresta creciente 5e se forma de
manera que una parte de la parte de seno 5b, que está dividida por
dos cortes que están separados a lo largo de la dirección de doblado
60 del perfil ondulado, está levantada para sobresalir hacia la
dirección opuesta (un lado superficial de la chapa metálica 5) a la
parte de seno 5b. Las partes extremas E de los cortes (extremos de
fin de crecimiento) para dividir la parte de seno creciente 5d están
situadas en las partes límites entre la parte de cresta 5a y la
parte de soporte 5f, y las partes de senos crecientes 5d están
dobladas desde las partes límites. Las partes extremas E de los
cortes (extremos de fin de crecimiento) para dividir la parte de
cresta creciente 5e están situadas en las partes límites entre la
parte de seno 5b y la parte de soporte 5f, y las partes de crestas
crecientes 5e están dobladas desde las partes límites.
En esta realización, las partes 5m (partes no
crecientes de la parte de cresta 5a) de las partes de crestas
onduladas 5a que sobresalen hacia un lado superficial de la chapa
metálica 5, las partes 5n (parte no creciente de la parte de seno
5b) de las partes de senos onduladas 5b que sobresalen hacia el otro
lado superficial de la chapa metálica 5, la parte de seno creciente
5d, y la parte de cresta creciente 5e están situadas de manera que
las longitudes respectivas a lo largo de la dirección de doblado 60
del perfil ondulado son básicamente idénticas. Las partes no
crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las partes no crecientes
5n de las partes de senos 5b están dispuestas sobre una línea
básicamente recta a lo largo de la dirección de ondulación 61.
Igualmente, las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e están dispuestas sobre una línea básicamente
recta a lo largo de la dirección de ondulación 61. En otras
palabras, la columna de ondulación de las partes no crecientes 5m de
las partes de crestas 5a y las partes no crecientes 5n de las partes
de senos 5b a lo largo de la dirección de ondulación 61, y la
columna de ondulación de las partes de senos crecientes 5d y las
partes de crestas crecientes 5e a lo largo de la dirección de
ondulación 61 están dispuestas basadas en una regularidad tal que
están colocadas alternativamente. Este estado se muestra en la Fig.
3 como vista en perspectiva.
En una estructura de esta realización, las partes
de soporte 5f se forman en áreas centrales de paredes inclinadas 5c,
las cuales constituyen las partes de crestas 5a y las partes de
senos 5b de la chapa metálica 5, a lo largo de la dirección de
doblado 60 del perfil ondulado como límites, después se forman las
partes de senos crecientes 5d a lo largo de la dirección de doblado
60 del perfil ondulado sobre la parte de cresta 5a del perfil
ondulado en una pluralidad, y después se forman en una pluralidad
las partes de crestas crecientes 5e a lo largo de la dirección de
doblado 60 del perfil ondulado sobre la parte de seno 5b del perfil
ondulado. Por tanto, si se forma el soporte de panal 3a que tiene
varias celdas construidas superponiendo las chapas metálicas 5
mediante el uso de las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de
las chapas metálicas 5, 5 aunque las chapas metálicas 5, 5 se
desplacen mutuamente en la dirección de doblado 60 del perfil
ondulado. Además, como las partes no crecientes 5m de las partes de
crestas 5a o las partes de crestas crecientes 5e, o las partes no
crecientes 5n de las partes de senos 5b o las partes de senos
crecientes 5d se apoyan en las partes de soporte 5f, puede evitarse
el ajuste y bloqueo mutuo de las chapas metálicas 5, 5 aunque las
chapas metálicas 5, 5 se desplacen mutuamente en la dirección de
ondulación 61. Además, tales partes contiguas contribuyen a mejorar
la rigidez del soporte de panal 3a. Evitando el ajuste y bloqueo
mutuo, las chapas adyacentes 5 se mantienen en una orientación
relativa apropiada para que las celdas formadas entre ellas también
mantengan el tamaño.
Por consiguiente, si se construye el convertidor
catalítico metálico 1 formando el soporte para catalizador metálico
3 usando como base el soporte de panal 3a según se describió
anteriormente, incorporando después el soporte 3 dentro del cilindro
exterior 2, y después sujetando mediante el difusor 4, las celdas
pueden asegurarse en su totalidad. Así, según se indica por la
flecha 63a en la Fig. 3, puede lograrse excelentemente la
circulación del gas de escape para mantener así el rendimiento de
purificación de gases de escape.
Las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e que son adyacentes unas a otras en la chapa
metálica 5 a lo largo de la dirección de ondulación 61 se forman al
usar las partes de soporte 5f, que se forman en el área central de
las paredes inclinadas 5c que constituyen las partes de crestas 5a y
las partes de senos 5b del perfil ondulado de la chapa metálica 5,
como límites. Por esta razón, pueden asegurarse distancias
equivalentes a anchuras de las partes de soporte 5f a lo largo de la
dirección de ondulación 61 entre extremos de fin de crecimiento
respectivos de las partes de crestas crecientes 5e y las partes de
senos crecientes 5d que son adyacentes a lo largo de la dirección de
ondulación 61. Por tanto, puede evitarse la rotura entre los
extremos de fin de crecimiento E, E debida a diferencia de
coeficientes de dilatación térmica.
Por consiguiente, la rigidez de resistencia a la
rotura de la misma chapa metálica 5 puede mejorarse y, de estas
manera, puede mejorarse la durabilidad del soporte de panal 3a, es
decir, la durabilidad del soporte para catalizador metálico 3.
Además, puede evitarse el desplazamiento mutuo de
las chapas metálicas 5, 5 a lo largo de la dirección de doblado 60
del perfil ondulado por la presencia de las partes de crestas
crecientes 5e y las partes de senos crecientes 5d, y el soporte para
catalizador metálico 3 puede estar sujeto por la superficie
periférica del difusor 4, para que pueda evitarse un fenómeno de
expulsión de película del soporte para catalizador metálico 3.
En la explicación de la realización, se ha
descrito que la chapa metálica 5 tiene las partes de crestas 5a y
las partes de senos 5b del perfil ondulado como patrón y las partes
de soporte 5f se forman a lo largo de la dirección de doblado 60 del
perfil ondulado en las áreas centrales de las paredes inclinadas 5c
que constituyen las partes de crestas 5a y las partes de senos 5b.
En la fabricación real, las partes de soporte 5f pueden formarse
como superficies sin trabajar de la chapa metálica plana usada como
material.
Las Figs. 4 y 5 muestran una segunda chapa
metálica. En esta chapa metálica 41 de esta realización, las partes
no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las partes de crestas
crecientes 5e se forman para tener una longitud idéntica, y las
partes no crecientes 5n de las partes de senos 5b o las partes de
senos crecientes 5d se forman para tener una longitud idéntica que
es el doble de la longitud de las partes no crecientes 5m de las
partes de crestas 5a o las partes de crestas crecientes 5e. Unos
extremos de las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e que son adyacentes a lo largo de la dirección
de ondulación 61 están nivelados para colocarse sobre una línea
recta a lo largo de la dirección de ondulación 61. Más
particularmente, las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e están dispuestas basadas en una regularidad
tal que parte de las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e están alineadas secuencialmente a lo largo de
la dirección de ondulación 61.
Por supuesto, las partes de senos crecientes 5d y
las partes de crestas crecientes 5e pueden disponerse basadas en una
regularidad tal que al menos parte de ellas están alineadas
secuencialmente a lo largo de la dirección de ondulación 61. Además,
las partes de senos crecientes 5d y las partes de crestas crecientes
5e pueden disponerse basadas en una regularidad tal que al menos
parte de las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y
las partes de crestas crecientes 5e están alineadas secuencialmente
a lo largo de la dirección de ondulación 61.
Por tanto, según una estructura de esta
realización, además de las ventajas de la primera realización, como
al menos parte de las partes de senos 5b y las partes de crestas
crecientes 5e están alineadas secuencialmente a lo largo de la
dirección de ondulación 61, casi puede eliminarse el ajuste y
bloqueo mutuo de las chapas metálicas 41, 41 debidos a
desplazamiento en la dirección de doblado 60 del perfil ondulado o
la dirección de ondulación 61.
Las Figs. 6 y 7 muestran una tercera realización
de la chapa metálica de la presente invención.
La Fig. 6 muestra un modelo patrón de la chapa
metálica 42 que está ondulada. Puede construirse una chapa metálica
larga 42 repitiendo esta chapa metálica unitaria 42 a lo largo de la
dirección de ondulación 61.
Las Figs. 7(a) a (e) son vistas en corte
que muestran la chapa metálica 42 tomada a lo largo de las líneas
VIIa-VIIa a VIIe-VIIe de la Fig. 6,
respectivamente.
La chapa metálica 42 en esta realización también
tiene las partes de crestas 5a y las partes de senos 5b como patrón,
como se muestra en la Fig. 2, y las partes de soporte 5f se forman a
lo largo de la dirección de doblado 60 del perfil ondulado en el
área central de las paredes inclinadas 5c que constituyen las partes
de crestas 5a y las partes de senos 5b.
Las partes de senos crecientes 5d que se forman
en la dirección opuesta a las partes de crestas 5a del perfil
ondulado con el uso de las partes de soporte como límites se forman
en una pluralidad a lo largo de la dirección de doblado 60 del
perfil ondulado, mientras que las partes de crestas crecientes 5e
que se forman en la dirección opuesta a las partes de senos 5b del
perfil ondulado se forman en una pluralidad a lo largo de la
dirección de doblado 60 del perfil ondulado.
Después, como se muestra en la Fig. 6, en este
modelo patrón las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e se disponen de manera que al menos parte de
algunas de las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y
las partes de crestas crecientes 5e, y las partes no crecientes 5n
de las partes de senos 5b y las partes de senos crecientes 5d están
alineadas secuencialmente por las partes de soporte 5f a lo largo de
la dirección de ondulación 61.
En esta realización, el número de partes
contiguas no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las partes
de crestas crecientes 5e, y las partes no crecientes 5n de las
partes de senos 5b y las partes de senos crecientes 5d que son
adyacentes a lo largo de la dirección de ondulación 61 se establece
en menos de dos.
Las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e se forman de manera que sus distancias y sus
longitudes son diferentes respectivamente en la dirección de doblado
60 del perfil ondulado.
Las Figs. 8(a) a (f) muestran estados de
celdas causados cuando se superponen dos chapas de modelos patrones
de esta realización.
Según una estructura de esta realización, las
partes de soporte 5f se forman como límites en áreas centrales de
paredes inclinadas 5c, las cuales constituyen las partes de crestas
5a y las partes de senos 5b del perfil ondulado, a lo largo de la
dirección de doblado 60 del perfil ondulado, después se forman en
una pluralidad las partes de senos crecientes 5d a lo largo de la
dirección de doblado 60 del perfil ondulado sobre la parte de cresta
5a del perfil ondulado, y después se forman en una pluralidad las
partes de crestas crecientes 5e a lo largo de la dirección de
doblado 60 del perfil ondulado sobre la parte de seno 5b del perfil
ondulado. Por tanto, como se muestra en las Figs. 8(a) a (f),
puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de las chapas metálicas 42,
42 por la presencia de las partes de senos crecientes 5d y las
partes de crestas crecientes 5e aunque las chapas metálicas
superpuestas 42, 42 se desplacen mutuamente en la dirección de
doblado 60 del perfil ondulado. Además, como las partes no
crecientes 5m de las partes de crestas 5a o las partes de crestas
crecientes 5e, o las partes no crecientes 5n de las partes de senos
5b o las partes de senos crecientes 5d se apoyan en las partes de
soporte 5f, puede evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de las chapas
metálicas 42, 42 aunque las chapas metálicas 42, 42 se desplacen
mutuamente en la dirección de ondulación 61. Además, tales partes
que se apoyan contribuyen a mejorar la rigidez del soporte de panal
3a.
Es decir, cuando las chapas metálicas 42, 42
están superpuestas, las partes no crecientes 5m de las partes de
crestas 5a, las partes de crestas crecientes 5e, las partes no
crecientes 5n de las partes de senos 5b, las partes de senos
crecientes 5d, y la parte de soporte 5f se ponen diversamente en
contacto para formar así diversos perfiles de las celdas, como se
muestra en las Figs. 8(a) a (f).
Especialmente, las partes de senos crecientes 5d
y las partes de crestas crecientes 5e están dispuestas de manera que
al menos parte de algunas de las partes no crecientes 5m de las
partes de crestas 5a y las partes de crestas crecientes 5e, y las
partes no crecientes 5n de las partes de senos 5b y las partes de
senos crecientes 5d están alineadas secuencialmente a lo largo de la
dirección de ondulación 61. Además, todos los perfiles de las
secciones de la chapa metálica 42, el número de partes no crecientes
contiguas 5m de las partes de crestas 5a y partes de crestas
crecientes 5e y el número de partes no crecientes contiguas 5n de
las partes de senos 5b y partes de senos crecientes 5d se establece
en menos de 2. Por tanto, aunque las partes que se bloquean 6 de las
paredes inclinadas en las que las paredes inclinadas 5c, 5c están
parcialmente en contacto estrecho están causadas porque las chapas
metálicas 42, 42 se desplazan a lo largo de la dirección de
ondulación 61, como se muestra, por ejemplo, en las Figs.
8(a) a (f), pueden formarse celdas que tienen cada una un
área de abertura relativamente grande, pero no se cambia el área
total de una celda. Por consiguiente, si el convertidor catalítico
metálico 1 se construye mediante el uso de esta chapa metálica 42
como la anterior, puede mejorarse el rendimiento de purificación de
gases de escape y las partes que se bloquean 6 de las paredes
inclinadas pueden mejorar más una resistencia del soporte de panal
3a.
Las partes de senos crecientes 5d y las partes de
crestas crecientes 5e que son adyacentes unas a otras en la chapa
metálica 42 a lo largo de la dirección de ondulación 61 se forman al
usar como límites las partes de soporte 5f que se forman en el área
central de las paredes inclinadas 5c que constituyen las partes de
crestas 5a y las partes de senos 5b del perfil ondulado de la chapa
metálica 42. Por esta razón, pueden asegurarse distancias
equivalentes a las anchuras de las partes de soporte 5f a lo largo
de la dirección de ondulación 61 entre extremos de fin de
crecimiento respectivos E, E de las partes de crestas crecientes 5e
y las partes de senos crecientes 5d que son adyacentes a lo largo de
la dirección de ondulación 61. Por tanto, puede evitarse la rotura
entre los extremos de fin de crecimiento E, E debida a diferencia de
coeficientes de dilatación térmica. Los anteriores son similares a
los de las realizaciones primera y segunda.
Como resultado, puede mejorarse la rigidez de
resistencia a la rotura de la misma chapa metálica 42 y así puede
mejorarse la durabilidad del soporte de panal 3a, es decir, la
durabilidad del soporte para catalizador metálico 3.
En el caso de la chapa metálica en la que se
forman más de tres partes no crecientes 5m de las partes de crestas
5a y las partes de crestas crecientes 5e, y las partes no crecientes
5n de las partes de senos 5b y las partes de senos crecientes 5d,
por ejemplo, tres de ellas secuencialmente adyacentes,
respectivamente, a lo largo de la dirección de ondulación 61, las
celdas que tienen gran área de abertura en un máximo pueden formarse
entre las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las
partes de crestas crecientes 5e de una chapa metálica y las partes
no crecientes 5n de las partes de senos 5b y las partes de senos
crecientes 5d de la otra chapa metálica bajo la condición de que las
chapas metálicas superpuestas se pongan diversamente en contacto
entre sí, como se muestra en la Fig. 9.
Mientras tanto, en esta realización, el número de
partes no crecientes contiguas 5m de las partes de crestas 5a y las
partes de crestas crecientes 5e, y el número de partes no crecientes
contiguas 5n de las partes de senos 5b y las partes de senos
crecientes 5d se establece en menos de dos. Por tanto, como se
describió anteriormente, el área de abertura máxima de las celdas
que tienen el área de abertura relativamente grande que se forma
entre las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las
partes de crestas crecientes 5e de una chapa metálica 42 y las
partes no crecientes 5n de las partes de senos 5b y las partes de
senos crecientes 5d de la otra chapa metálica 42 se vuelve menor que
la de las celdas mostradas en la Fig. 9. Por tanto, puede suprimirse
la generación de diferencia extrema entre celdas respectivas y
también puede mantenerse el rendimiento de purificación de gases de
escape.
Además, como las partes de senos crecientes 5d y
las partes de crestas crecientes 5e que se forman en una pluralidad
a lo largo de la dirección de doblado 60 del perfil ondulado se
forman para tener sus distancias diferentes y sus longitudes
diferentes respectivamente a lo largo de la dirección de doblado 60
del perfil ondulado, puede evitarse firmemente el ajuste y bloqueo
mutuo de las chapas metálicas 42, 42.
Las Figs. 10 y 11 muestran una cuarta chapa
metálica. La Fig. 10 muestra una vista en perspectiva y la Fig. 11
muestra una vista en planta.
En la cuarta realización, sin tener en cuenta las
partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las partes de
crestas crecientes 5e, y las partes no crecientes 5n de las partes
de senos 5b y las partes de senos crecientes 5d, los perfiles de las
crestas y los perfiles de los senos se construyen para tener
respectivamente la misma área, y se disponen basados en una
regularidad predeterminada.
Como se muestra en la Fig. 10, las partes de
senos 5b, las partes de soporte 5f y las partes de crestas 5a están
dispuestas sobre superficies extremas de la chapa metálica 43 de
manera que, si se ve desde un lado frontal, la parte de seno 5b - la
parte de soporte 5f - la parte de cresta 5a - la parte de seno 5b -
la parte de soporte 5f - la parte de cresta 5a -...están dispuestas
repetidamente a lo largo de la dirección de ondulación 61. Las dos
partes extremas a lo largo de la dirección de ondulación 61 de la
chapa metálica 43 pueden formarse como cualquiera de las partes de
senos 5b, las partes de soporte 5f, y las partes de crestas 5a. Como
la cuarta realización difiere de la primera realización sólo en
tamaño y alineación de las partes de crestas y las partes de senos,
los perfiles de las partes de soporte 5f proporcionadas sobre las
paredes inclinadas 5c se omiten de las Figs. 10 y 11.
En la parte de seno 5b del lado izquierdo de la
Fig. 10, las partes de crestas crecientes 5e y las partes no
crecientes 5n se forman alternativamente como la parte no creciente
5n - la parte de cresta creciente 5e - la parte no creciente 5n ...
desde la superficie extrema a lo largo de la dirección de doblado
60. En la parte de cresta 5a adyacente a la parte de seno 5b, las
partes de senos crecientes 5d y las partes no crecientes 5m se
forman alternativamente como la parte de seno creciente 5d - la
parte no creciente 5m - la parte de seno creciente 5d ... desde la
superficie extrema a lo largo de la dirección de doblado 60. En la
superficie extrema de la chapa metálica 43, las partes de senos y
las partes de crestas se forman, si se ve desde un lado frontal, en
el orden de la parte no creciente 5n de la parte de seno 5b - la
parte de seno creciente 5d - las partes de crestas crecientes 5e -
las partes no crecientes 5m de la parte de cresta 5a... a lo largo
de la dirección de ondulación 61. Además, las partes no crecientes
5m de las partes de crestas 5a y las partes de crestas crecientes 5e
que son adyacentes a lo largo de la dirección de ondulación 61, o
las partes no crecientes 5n de las partes de senos 5b y las partes
de senos crecientes 5d que son adyacentes a lo largo de la dirección
de ondulación 61 están dispuestas basadas en una regularidad tal que
están dispuestas sobre una línea básicamente recta a lo largo de la
dirección inclinada, o tercera, en relación con la dirección de
doblado 60 del perfil ondulado (dirección que se cruza con la
dirección de doblado 60 y la dirección de ondulación 61). Además,
una parte de las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a
y una parte de las partes de crestas crecientes 5e, que son
adyacentes a lo largo de la dirección de ondulación 61, están
dispuestas de manera que están alineadas secuencialmente a lo largo
de la dirección de ondulación 61. En este caso, inevitablemente, una
parte de las partes no crecientes 5n de las partes de senos 5b y una
parte de las partes de senos crecientes 5d, que son adyacentes a lo
largo de la dirección de ondulación 61, están alineadas
secuencialmente a lo largo de la dirección de ondulación 61.
En la explicación anterior, se han realizado las
descripciones con el propósito de que todas las partes de crestas y
las partes de senos tengan la misma área. Sin embargo, áreas
respectivas en las dos partes extremas de la dirección de doblado 60
se hacen diferentes según la posición de corte de las partes de
crestas y las partes de senos.
Las chapas metálicas 5, 41, 42, 43 en las
realizaciones primera a cuarta de las que se ha tratado en detalle
anteriormente son comunes en que se proporcionan las partes de
soporte, pero diferentes en modelos de formación de los perfiles de
las crestas y los perfiles de los senos. Los perfiles de las crestas
y los perfiles de los senos en las realizaciones primera a cuarta
anteriores son meros ejemplos y, por tanto, tales modelos de
formación no se limitan a las realizaciones anteriores y pueden
utilizarse diversos perfiles y alineaciones.
La Fig. 12 muestra una quinta chapa metálica. La
Fig. 13 muestra una sexta chapa metálica.
Las realizaciones quinta y sexta son diferentes
de las realizaciones primera a cuarta en que no se proporcionan las
partes de soporte 5f que se extienden a lo largo de la dirección de
doblado 60. En las realizaciones quinta y sexta, en lugar de las
partes de soporte 5f en las realizaciones primera a cuarta, están
aseguradas partes que continúan a lo largo de la dirección de
ondulación 61 al ser dobladas.
En la quinta realización mostrada en la Fig. 12,
las partes no crecientes 5m de las partes de crestas 5a y las partes
de crestas crecientes 5e, que son adyacentes a lo largo de la
dirección de ondulación 61, se proporcionan a distancias T1, T2, T3
a lo largo de la dirección de ondulación 61 sobre toda la superficie
de la chapa metálica 44.
En la sexta realización mostrada en la Fig. 13,
las partes de senos crecientes 5d y las partes de crestas crecientes
5e de la chapa metálica 45 se forman a una distancia predeterminada
S a lo largo de la dirección de doblado 60 del perfil ondulado en
direcciones opuestas de la posición central de las paredes
inclinadas 5c, respectivamente. En otras palabras, las partes de
senos crecientes 5d y las partes de crestas crecientes 5e se forman
alternativamente en las partes de crestas 5a y las partes de senos
5b del perfil ondulado a una distancia S a lo largo de la dirección
de doblado 60 del perfil ondulado.
Por consiguiente, en las realizaciones quinta y
sexta, está claro el mismo rendimiento de purificación de gases de
escape que en las chapas metálicas 5, 41, 42, 43 de las
realizaciones primera a cuarta. Además, como se proporciona la
distancia predeterminada S entre extremos de fin de crecimiento
respectivos E, E de las partes de senos crecientes 5d y las partes
de crestas crecientes 5e a lo largo de la dirección de doblado 60
del perfil ondulado, puede mejorarse la rotura entre los extremos de
fin de crecimiento E, E debida a diferencia de coeficientes de
dilatación térmica y también la rigidez de resistencia a la rotura
de la chapa metálica 5, como las realizaciones respectivas en las
que se proporcionan las partes de soporte 5f.
Mientras tanto, incluso cuando el convertidor
catalítico metálico 1 se construye usando cualquiera de las chapas
metálicas 5, 41, 42, 43, como las chapas metálicas 5, 5 no se
aseguran mutuamente en el soporte de panal 3a, como ya se mostró en
las Figs. 23 y 24, las chapas metálicas superpuestas se abren por la
presión de los gases de escape al menos en la superficie extrema en
el lado de entrada de gases de escape, es decir, puede causarse el
fenómeno llamado de apertura de abertura.
Por tanto, puede evitarse la apertura de abertura
del soporte de panal 3a proporcionando el convertidor catalítico
metálico 1 mostrado en las Figs. 16 y 17.
En las Figs. 16 y 17, para fácil comprensión de
la estructura, sólo se ilustra el soporte para catalizador, y el
soporte de panal 3a que constituye el soporte para catalizador
metálico 3 se forma doblando continuamente las chapas metálicas
onduladas 5 en forma de S a lo largo de la dirección de ondulación
61 y después superponiéndolas en forma de panal, o cortando las
chapas metálicas 5 a una longitud predeterminada y después laminando
chapas plurales de las chapas metálicas 5 en forma de panal. En las
Figs. 15 a 17 y en la siguiente explicación, se han ilustrado las
chapas metálicas 5 de la primera realización, pero los casos donde
se emplean las chapas metálicas 41, 42, 43, 44, 45 de otras
realizaciones son similares al caso donde se emplean las chapas
metálicas 5.
En la realización mostrada en la Fig. 16, una
pluralidad de soportes para catalizador metálico 3 que usan el
soporte de panal 3a anterior como base están dispuestos de manera
adyacente en el cilindro exterior 2 en la dirección de atrás a
adelante, y también están dispuestos los soportes para catalizador
metálico 3, 3, que son adyacentes detrás y delante, de manera que
las partes extremas se ponen en contacto cambiando de fase
aproximadamente 90º la dirección de superposición de las chapas
metálicas 5.
Por tanto, según la estructura de esta
realización, puede incrementarse la rigidez de las chapas metálicas
5 porque las anchuras respectivas de los soportes para catalizador
metálico 3, 3 en la dirección de atrás a adelante pueden acortarse y
también puede suprimirse la abertura de las chapas metálicas
superpuestas de los soportes para catalizador metálico por la
presión del gas de escape entrante, ya que las partes de los bordes
de las chapas metálicas 5 de los soportes para catalizador metálico
3, 3 se sueldan ortogonalmente con presión a partes en contacto de
los soportes para catalizador metálico 3, 3 que son adyacentes
detrás y delante, para que pueda evitarse el fenómeno de apertura de
abertura de los soportes para catalizador metálico 3a, 3a.
En la realización mostrada en la Fig. 17, un
soporte de panal para catalizador regulador 3b para regular el gas
de escape entrante está dispuesto de manera adyacente al menos sobre
la parte extrema lateral del soporte para catalizador metálico 3 que
está frente al lado de entrada de gases de escape del cilindro
exterior 2.
En esta realización, se emplea como soporte para
catalizador regulador 3b un soporte de panal 3b que se forma
enrollando una sola chapa ondulada y una sola chapa plana hecha de
la base de la chapa metálica y después asegurándolas mutuamente,
como se muestra en la Fig. 18. Además, puede emplearse un soporte
que se forma enrollando la chapa metálica ondulada 5 como una forma
espiral para laminar al formar las celdas entre capas laminadas.
Además, el soporte para catalizador regulador 3b
puede formarse mediante cerámica de tipo de moldeo integral.
Como el soporte para catalizador regulador 3b en
sí que se construye usando el soporte de panal que se forma
enrollando y adhiriendo la chapa ondulada y la chapa plana
anteriores es de resistencia sumamente grande, no se causa en
absoluto la apertura de abertura aunque el gas de escape que entra
en el cilindro exterior 2 se concentre en los alrededores del centro
del soporte para catalizador regulador 3b.
Además, como el soporte para catalizador
regulador 3b anterior, tal soporte puede emplearse de manera que la
chapa metálica ondulada 5 está enrollada como una forma espiral para
formar el soporte de panal. En este caso, aun cuando el gas de
escape que entra en el cilindro exterior 2 se concentre alrededor
del centro del soporte para catalizador regulador 3b, las chapas
metálicas pueden ser difíciles de abrir, ya que la chapa metálica 5
se enrolla y lamina aparte del cuerpo laminado doblado en forma de S
o cuerpo en capas laminadas superpuestas, y el gas de escape
entrante puede dispersarse casi uniformemente en la dirección radial
(ver Fig. 3) y así puede evitarse la concentración del gas de escape
en la parte central del cilindro exterior 2, ya que las partes de
crestas onduladas 5a, las partes de senos 5b y las partes de senos
crecientes 5d, las partes de crestas crecientes 5e se combinan de
manera complicada en la chapa metálica 5. Como consecuencia, pueden
suprimirse las chapas metálicas 5 en el soporte para catalizador
metálico 3 proporcionadas aguas abajo, debidas a la presión del gas
de escape entrante, y así puede evitarse el fenómeno de apertura de
abertura del panal 3a. Además, a diferencia del caso donde sólo se
emplea el soporte para catalizador regulador 3b que se forma
enrollando la chapa metálica 5 espiral que se va a laminar, es
improbable que se produzca el fenómeno de expulsión de película en
que las chapas metálicas 5 sobresalen hacia afuera de manera espiral
en el área central por la presión del gas de escape entrante. Por
consiguiente, puede mejorarse aún más el rendimiento de purificación
de gases de escape.
En las realizaciones anteriores, las partes de
crestas 5a, las partes de senos 5b, las partes de senos crecientes
5d y las partes de crestas crecientes 5e se forman para tener
perfiles de sección básicamente triangulares. Pero la presente
invención no se limita a tales perfiles de sección.
Como se describió anteriormente, según las
realizaciones, cuando se construye el soporte de panal en el que se
forman varias celdas superponiendo las chapas metálicas, puede
evitarse el ajuste y bloqueo mutuo de las chapas metálicas aunque
las chapas metálicas se desplacen mutuamente a lo largo de la
dirección de doblado del perfil ondulado. Además, aunque las chapas
metálicas se muevan en la dirección de ondulación, puede evitarse el
ajuste y bloqueo mutuo de las chapas metálicas, ya que la primera
parte cóncava o la segunda parte cóncava, o la tercera parte cóncava
o la cuarta parte cóncava da en las partes de soporte. Las celdas
pueden asegurarse en su totalidad y así puede mantenerse el
rendimiento de purificación de gases de escape. Por consiguiente, la
chapa metálica es apropiada para el soporte para catalizador
metálico para uso en el convertidor catalítico metálico.
Claims (17)
1. Un soporte (3) para catalizador metálico que
comprende:
chapas metálicas (5) superpuestas y parcialmente
en contacto entre sí, comprendiendo cada una de las chapas:
una pluralidad de primeras partes convexas
(5a);
una pluralidad de segundas partes convexas (5b);
y
una pluralidad de partes de soporte (5f); en el
que
las primeras partes convexas están dobladas para
sobresalir sobre un lado superficial de cada una de dichas chapas y
para extenderse en una primera dirección (60),
las segundas partes convexas están dobladas para
sobresalir sobre otro lado superficial de cada una de dichas chapas
y para extenderse en la primera dirección,
las primeras partes convexas y las segundas
partes convexas están dispuestas alternativamente y en paralelo a lo
largo de una segunda dirección (61) que se cruza con la primera
dirección, formando las primeras partes convexas y las segundas
partes convexas un perfil ondulado,
las partes de soporte están dispuestas entre las
primeras partes convexas y las segundas partes convexas en la
segunda dirección, y se extienden a lo largo de la primera
dirección, y conectan primeras partes convexas y segundas partes
convexas adyacentes,
las primeras partes convexas tienen terceras
partes convexas (5d) que están divididas por dos cortes separados en
la primera dirección y están dobladas para sobresalir parcialmente
sobre dicho otro lado superficial de cada una de dichas chapas.
las segundas partes convexas tienen cuartas
partes convexas (5e) que están divididas por dos cortes separados en
la primera dirección y están dobladas para sobresalir parcialmente
sobre dicho un lado superficial de cada una de dichas chapas, y
dichas terceras partes convexas de una de dichas
chapas se apoyan contra dichas partes de soporte de una dicha chapa
adyacente, y dichas cuartas partes convexas de la dicha chapa
adyacente se apoyan contra dichas partes de soporte de dicha una de
dichas chapas.
2. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 1, en el que:
partes extremas (E) de cortes que dividen las
terceras partes convexas (5d) están situadas en partes límite entre
las primeras partes convexas (5a) y las partes de soporte (5f),
las terceras partes convexas están dobladas desde
las partes límite entre las primeras partes convexas y las partes de
soporte,
partes extremas (E) de cortes que dividen las
cuartas partes convexas (5e) están situadas en partes límite entre
las segundas partes convexas (5b) y las partes de soporte (5f),
y
las cuartas partes convexas (5e) están dobladas
desde las partes límite entre las segundas partes convexas y las
partes de soporte.
3. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 1, en el que
las terceras partes convexas (5d) y las cuartas
partes convexas (5e) de cada chapa se proporcionan en una pluralidad
respectivamente a lo largo de la primera dirección.
4. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 3, en el que
las terceras partes convexas (5d) y las cuartas
partes convexas (5e) están dispuestas basadas en una regularidad
predeterminada.
5. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 4, en el que
las primeras partes convexas (5a) están alineadas
al menos parcialmente con las cuartas partes convexas (5e) a lo
largo de la segunda dirección (61).
6. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 4, en el que
las segundas partes convexas (5b) están alineadas
al menos parcialmente con las terceras partes convexas (5d) a lo
largo de la segunda dirección (61).
7. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 5 ó 6, en el que
las terceras partes convexas (5d) están alineadas
al menos parcialmente con las cuartas partes convexas (5e) a lo
largo de la segunda dirección (61).
8. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 3, en el que
las primeras partes convexas (5a) están alineadas
al menos parcialmente con las cuartas partes convexas (5e) a lo
largo de la segunda dirección (61), y
las segundas partes convexas (5b) están a
lineadas al menos parcialmente con las terceras partes convexas (5d)
a lo largo de la segunda dirección.
9. Un soporte (3) para catalizador metálico según
la reivindicación 8, en el que
la longitud de al menos una de las terceras
partes convexas (5d) a lo largo de la primera dirección (60) es
diferente de la longitud de otra de las mismas,
la longitud de al menos uno de los espacios
libres formados entre las terceras partes convexas (5d) a lo largo
de la primera dirección es diferente de la longitud de otro de los
mismos,
la longitud de al menos una de las cuartas partes
convexas (5e) a lo largo de la primera dirección es diferente de la
longitud de otra de las mismas, y
la longitud de al menos uno de los espacios
libres formados entre las cuartas partes convexas a lo largo de la
primera dirección es diferente de la longitud de otro de los
mismos.
10. Un soporte (3) para catalizador metálico
según la reivindicación 8 ó 9, en el que
Un número de primeras partes convexas (5a) y las
cuartas partes convexas (5e) contiguas y un número de segundas
partes convexas (5b) y las terceras partes convexas (5d) contiguas
son menos de dos.
11. Un soporte (3) para catalizador metálico
según la reivindicación 1, en el que
al menos una de las terceras partes convexas (5d)
y las cuartas partes convexas (5e) están dispuestas basadas en una
regularidad predeterminada a lo largo de una tercera dirección que
se cruza con ambas primera dirección (60) y segunda dirección
(61).
12. Un soporte (3) para catalizador metálico
según la reivindicación 1, en el que
se proporcionan intervalos predeterminados entre
partes extremas (E) de los cortes para dividir las terceras partes
convexas (5d) y partes extremas (E) de los cortes para dividir las
cuartas partes convexas (5e) a lo largo de la primera dirección
(60).
13. Un soporte (3) para catalizador metálico
según una de las reivindicaciones 1 ó 3 a 12, en el que
una dicha chapa (5) está doblada continuamente en
forma de S en la segunda dirección (61) para que los dobleces de la
forma de S se superpongan unos con otros para formar un panal.
14. Un soporte (3) para catalizador metálico
según la reivindicación 1 ó 3 a 12, en el que
una pluralidad de dichas chapas (5) están
cortadas a una longitud predeterminada y se superponen entre sí para
formar un panal.
15. Un convertidor (1) catalítico metálico, que
comprende:
un cilindro exterior metálico (2) dentro del cual
está incorporado el soporte para catalizador metálico (3) según
cualquiera de las reivindicaciones precedentes; y
un elemento de sujeción (4) para sujetar el
soporte para catalizador metálico.
16. Un convertidor (1) catalítico metálico según
la reivindicación 15, en el que
dichos soportes para catalizadores metálicos
están incorporados en elementos tubulares exteriores (3);
estando los elementos tubulares exteriores en
alineación con y adyacentes unos con otros en una dirección; y
superficies extremas de los soportes para
catalizadores metálicos colocados de manera adyacente en la
dirección están en contacto entre sí de manera que direcciones
superpuestas de las chapas (5) que constituyen el soporte para
catalizador metálico son básicamente normales unas a otras.
17. Un convertidor (1) catalítico metálico según
la reivindicación 15, que comprende además soportes para catalizador
reguladores colocados al menos adyacentes a partes extremas
laterales del soporte para catalizador metálico que dan a un lado de
entrada de gas de escape del cilindro exterior, y para regular un
gas de escape entrante.
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