特表 2017-506720 触媒デバイス、触媒デバイスのためのエレメントボックス、及びエレメントボックスをハンドリングするためのハンドリングツール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2017-506720(P2017-506720A)

(43)【公表日】2017年3月9日

(54)【発明の名称】触媒デバイス、触媒デバイスのためのエレメントボックス、及びエレメントボックスをハンドリングするためのハンドリングツール

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/28 20060101AFI20170217BHJP

   F01D 25/30 20060101ALI20170217BHJP

   F02C 7/00 20060101ALI20170217BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20170217BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/28 311U

   F01N3/28 311Z

   F01D25/30 Z

   F02C7/00 B

   F01D25/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-554473(P2016-554473)

(86)(22)【出願日】2015年2月26日

(85)【翻訳文提出日】2016年10月21日

(86)【国際出願番号】GB2015050565

(87)【国際公開番号】WO2015128660

(87)【国際公開日】20150903

(31)【優先権主張番号】102014203748.4

(32)【優先日】2014年2月28日

(33)【優先権主張国】DE

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ

(71)【出願人】

【識別番号】504109285

【氏名又は名称】ジョンソン マッセイ キャタリスツ （ジャーマニー） ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ （Ｇｅｒｍａｎｙ） ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】クリンダー， カイ

【テーマコード（参考）】

3G091

【Ｆターム（参考）】

3G091AA04

3G091AA06

3G091AA18

3G091AB05

3G091BA38

3G091BA39

3G091CA27

3G091GA03

3G091HA46

(57)【要約】

触媒コンバーター装置（２０）は、長手方向（１０）で延び、かつ、互いに対向する第一側壁（４）の第一組と、互いに対向する第二側壁（６）の第二組と、長手方向（１０）で互いに対向する２の端側（８）とを有するエレメントボックス（２）を有する。複数の触媒コンバータープレート（１６）は、エレメントボックス（２）内に配置され、触媒コンバータープレート（１６）が第一側壁に対して平行に方向付けられ、側壁（４、６）の一部のみが、長手方向（１０）に対して横方向に延びるレール（２２）を端側（８）のうちの少なくとも１上に有し、そのレール（２２）上に触媒コンバータープレート（１６）が支持される。結果として、エレメントボックス（２）のフロー特性は改善され、かつダスト沈着のリスクは避けられる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

長手方向（１０）に延び、かつ、互いに対向する第一側壁（４）の第一組と、互いに対向する第二側壁（６）の第二組と、前記長手方向（１０）について互いに対向する入口端及び出口端である２つの開端側部（８）とを有する少なくとも１のエレメントボックス（２）を有する触媒コンバーター装置（２０）であって、複数の触媒コンバータープレート（１６）が前記エレメントボックス（２）内に配置され、前記触媒コンバータープレート（１６）が前記第一側壁（４）に対して平行に方向付けられ、前記側壁（６）の一部のみが、前記端側部（８）のうちの少なくとも１つの上を前記長手方向（１０）に対して横方向に延びるレール（２２）を有することを特徴とする、触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項2】

前記レール（２２）が前記第二側壁（６）上にのみ形成されることを特徴とする、請求項１に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項3】

前記レール（２２）がそれぞれの側壁（６）のベントオーバー部分により形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項4】

前記第一側壁（４）のうちの少なくとも１つが、前記端側（８）のうちの少なくもと１つの領域内に、短冊状の強化レール（２４）を有し、前記強化レール（２４）が、前記第一側壁（４）に平坦に重みをかけることを特徴とする、請求項１から３の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項5】

前記強化レール（２４）がそれぞれの側壁（４）の１８０°ベントオーバー部分により形成されることを特徴とする、請求項４に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項6】

第二側壁（６）の双方が、互いに対向する端側部（８）上に前記レール（２２）を形成するために９０°ベントオーバー部分を有し、かつ２つの前記第一側壁（４）が、互いに対向する前記端側部（８）上に、それぞれにおいて強化レール（２４）を形成するために１８０°ベントオーバー部分を有することを特徴とする、請求項１から５の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項7】

スペーサー要素（２６）が、前記第一側壁（４）に隣接する触媒コンバータープレート（１６）のために、前記第一側壁（４）のうちの少なくとも１つの上に配置され、特に、前記スペーサー要素（２６）が前記第一側壁（４）の突起物により形成されることを特徴とする、請求項１から６の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項8】

それぞれにおいて長手方向（１０）に延び、かつ、互いに対向する第一側壁（４）の第一組と、互いに対向する第二側壁（６）の第二組と、前記長手方向（１０）について互いに対向する２つの開端側部（８）とをそれぞれにおいて有する複数のエレメントボックス（２）を有する触媒コンバーター装置（２０）であって、複数の触媒コンバータープレート（１６）が、各エレメントボックス（２）内に配置される前記第一側壁（４）に対して平行に方向付けられ、隣接したエレメントボックス（２）の前記触媒コンバータープレート（１６）が互いに対して垂直に方向付けられることを特徴とする、請求項１から７の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項9】

長手方向（１０）に延び、かつ、互いに対向する第一側壁（４）の第一組と、互いに対向する第二側壁（６）の第二組と、前記長手方向（１０）について互いに対向する２つの開端側部（８）とを有する少なくとも１つのエレメントボックス（２）を有する触媒コンバーター装置（２０）であって、前記組のうちの少なくとも１つが、前記側壁（６）により形成される前記エレメントボックス（２）の側面上の第一把持要素（４４）を有し、前記第一把持要素（４４）が、ポジティブロックによる方法でハンドリングツール（３２）により把持され得ることを特徴とする、請求項１から８の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項10】

前記第一把持要素（４４）が孔であることを特徴とする、請求項９に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項11】

前記第一把持要素（４４）が、９０°回転対称を有するパターンで配置されることを特徴とする、請求項９又は１０に記載の触媒コンバーター装置（２０）。

【請求項12】

請求項９から１１の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）のエレメントボックス（２）をハンドリングするためのハンドリングツール（３２）であって、互いに対向しかつそれぞれにおいて第二把持要素（３６）が配置される２つの把持アーム（３４）を有し、ポジティブロックによる方法で前記エレメントボックス（２）の第一把持要素（４４）を把持するために構成される、ハンドリングツール（３２）。

【請求項13】

前記第二把持要素（３６）がピン形状であることを特徴とする、請求項１２に記載のハンドリングツール（３２）。

【請求項14】

前記２つの把持アーム（３４）を横材（４０）に固定することで、横方向（１４）について互いに対向し、前記第二把持要素（３６）が、互いに対してばね力に対して反対に前記横方向（１４）で変位し得るように配置されることを特徴とする、請求項１３に記載のハンドリングツール（３２）。

【請求項15】

前記ハンドリングツール（３２）を把持するための前記横材（４０）又は把持要素（４２）が、前記横方向（１４）について回転され得ることを特徴とする、請求項１４に記載のハンドリングツール（３２）。

【請求項16】

請求項１から１１の何れか一項に記載の触媒コンバーター装置（２０）のためのエレメントボックス（２）であって、前記エレメントボックス（２）が、長手方向（１０）に延び、かつ、互いに対向する第一側壁（４）の第一組と、互いに対向する第二側壁（６）の第二組と、前記長手方向（１０）について互いに対向する２つの開端側部（８）とを有し、複数の触媒コンバータープレート（１６）がエレメントボックス（２）内に配置され、触媒コンバータープレート（１６）が前記第一側壁（４）に対して平行に方向付けられる、エレメントボックス（２）であって、側壁（６）の一部のみが、前記端側部のうちの少なくとも１つの上を前記長手方向（１０）に対して横方向に延びるレール（２２）を有し、前記レール（２２）上に触媒コンバータープレート（１６）が支持されることを特徴とする、エレメントボックス（２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長手方向に延び、かつ、互いに対向する第一側壁の第一組と、互いに対向する第二側壁の第二組と、長手方向に互いに対向する２つの開端側部、すなわち、純化される排気ガスのための入口側及び出口側、とを有する、少なくとも１つのエレメントボックスを有する触媒コンバーター装置であって、触媒コンバータープレートが第一側壁に対して平行に方向付けられるエレメントボックス内に、多数の触媒コンバータープレートが配置される触媒コンバーター装置に関する。更に、本発明は、このタイプの触媒コンバーター装置のためのこのタイプのエレメントボックス、及びこのタイプのエレメントボックスのためのハンドリングツールに関する。

【0002】

このタイプのエレメントボックスは、例えば、ＤＥ１９６４７４００Ａ１から、知られ得る。多数の個々の触媒コンバータープレートは、典型的には、このタイプのエレメントボックス内で互いの隣に配置される。ここで、触媒コンバータープレートは、通常、触媒的に活性なコーティングを用いて提供され、又は触媒的に活性な材料から全体的に構成される。

【0003】

このタイプのエレメントボックスは、定置型燃焼システムの排気ガス純化システム内でしばしば使用される。この目標を達成するために、多数のこのタイプのエレメントボックスは、典型的には、互いの隣に配置され、かつ触媒コンバーターモジュールとして知られるものを形成する。ここで、複数のこのタイプのモジュールは、後方へと順に並んだ複数の層内に、純化される排気ガスのフロー方向で配置され得る。ここで、このタイプの触媒コンバーターモジュールは、典型的に、しばしば数十平方メートルである排気ガスダクトのフロー断面全体を覆う。

【0004】

定置型燃焼システムは、炭化水素ベースの燃料を燃焼するための任意のシステムを意味すると理解される。それらは、例えば、石炭又はオイル（石油）を燃料とするシステムあるいはガスタービンであり得る。定置型燃焼システムは、大型コンテナ又クルーズ船のために使用される海のアプリケーション、例えば、ディーゼル機関のような燃焼システム、も含む。定置型燃焼システムは、通常、同一の、安定した状態の負荷の下で、連続的に作動する。

【0005】

このタイプの排気ガス純化システムは、例えば、ＤＥ１９９２９７６５Ａ１から知られ得る。

【0006】

以下の文脈でプレート触媒コンバーター装置とも呼ばれるこのタイプの触媒コンバーター装置は、例えば、選択的触媒還元（ＳＣＲ法）の原理により、特に、酸化窒素還元のためにも使用される。この方法において、それ自体既知である方法で、アンモニアの存在下で、触媒コンバーター装置の助力を伴い、窒素酸化物が窒素及び水にコンバートされる。

【0007】

このタイプの触媒コンバーター装置においては、第一に、可能な限り大きな触媒的活性表面が望ましく、かつ同時に狙いは、純化される排気ガスのための、可能な限り低いフロー抵抗である。作動の間、例えば、渦巻き又はデッドソーンに起因して、排気ガス中のダスト内容物が触媒コンバーター装置上に沈着され、従って個々の触媒コンバータープレートを通して形成されるフローパスの段階的な目詰まりをもたらすリスクがある。

【0008】

エレメントボックスは、通常、互いに対向する閉側壁及び開端側部を有したほぼ矩形又は立方体形状のシート金属ボックスである。作動の間、排気ガスは、長手方向、入口側を形成する一方の開端側部、及び出口側を形成する他方の開端側部でエレメントボックスを通り流れる。シート金属から製造されるエレメントボックスは、現今では、エレメントボックスを強化するために、かつ、例えばモジュールのフィッティングの間、このタイプのエレメントボックスのハンドリングを簡単にするために、そうでなければオーバーホールの目的のために、それぞれにおいて互いに対向する端側部上の９０°フランジエッジを有し提供される。それぞれの側壁は、従って互いに対向するそれの端エッジの領域内で、それぞれにおいて９０°ベントオーバーされ、すなわち、側壁のエッジ片はほぼ直角にベントオーバーされる。エレメントボックス全体の強化に加えて、エレメントボックス内で保持される個々の触媒コンバータープレートの間に、保持レールのタイプも結果として形成される。

【0009】

上記において、本発明は、このタイプのエレメントボックスを有した触媒コンバーター装置を明示する目的に基づき、その触媒コンバーター装置内で満足なフロー特性が作動の間に達成され、かつその触媒コンバーター装置内でダスト沈着のリスクが軽減される。更に、本発明は、簡易なハンドリングを可能にするために、エレメントボックスを明示し、かつこのタイプのエレメントボックスのためのユニットをハンドリングする目的に基づく。

【0010】

本発明によれば、触媒コンバーター装置に関する目的は、長手方向に延び、かつ、互いに対向する第一側壁の第一組と、互いに対向する第二側壁の第二組と、長手方向に互いに対向する２つの開端側部、すなわち入口側及び出口側、とを有する少なくとも１のエレメントボックスを含む触媒コンバーター装置により達成される。作動の間、純化される排気ガスは、入口側から出口側まで、長手方向で、エレメントボックスを通して流れる。触媒コンバータープレートが互いに対向する側壁の第一組に対して平行に配置されるエレメントボックス内に、複数の触媒コンバータープレートが配置される。触媒コンバーター装置は、従って総体的なプレート触媒コンバーター装置である。

【0011】

ここで、エレメントボックスは、通常、シート金属ボックスとして構成される。個々の側壁は、従ってシート金属から構成される。側壁及びフランジエッジを有した従来のエレメントボックスと比較してフロー特性を改善するために、その後、側壁のいくつかのみが、端側部のうちの少なくとも１上に、長手方向に対して横方向に延びるレールを有することが提供される。触媒コンバータープレートは、通常、前記レール上に支持される。少なくとも１の放射状に内部に突き出ているレールは、それらのエッジにおける触媒コンバータープレートを少なくとも越えて突き出し、触媒コンバータープレートがフロー方向において守られるという結果を伴う。レールは、従って、特に触媒コンバータープレートのための保持レールを形成する。ここで、レールは、好ましくは、フランジエッジ、特にそれぞれの側壁の端エッジの９０°ベントオーバー部分により構成される。更に、好ましくは、レールひいてはフランジエッジが第二組の側壁上のみに形成されることが提供され、従って、これに関連して、個々の触媒コンバータープレートが垂直に方向付けされる。

【0012】

側壁の一部のみが、それらのデザインに起因して側壁に対してほぼ直角に方向付けられるこのタイプのレール又はフランジエッジを有し、従ってエレメントボックスのフリーフロースペースを部分的に覆うことによる対策は、それぞれのエレメントボックスのフリーフロー面積が増加するという有利な点を達成する。合計して８のフランジエッジを有した従来のエレメントボックスと比較して、これは、フリーフロー断面積の増加と、従って典型的にはフリーフロー断面積の増加と関係づけられ、従って、例えば数パーセントの範囲内、である触媒純化効率の増加とをもたらす。従来のエレメントボックスにおいて、触媒コンバータープレートに対して平行に延びる側壁上のフランジエッジは、触媒コンバータープレート全体を部分的に覆っており、従って純化効果に寄与することができなかった。

【0013】

エレメントボックス内で使用された触媒コンバータープレートの相当に改善された効率及び利用は、従ってここで提案される解決策により達成される。

【0014】

そのうえ、触媒コンバータープレートの間に形成されるフローダクト上の沈着のリスクが低減されることの結果として、作動の間の改善された排気ガスのフロー挙動も発生する。特に、互いに隣接する２つのエレメントボックスの間の端領域において相対的に大きなデッドスペースが形成されたので、フランジエッジを有した従来のデザイン変形は、相対的に高いフロー抵抗をもたらした。

【0015】

ある便宜的な発展において、互いに対向する第一側壁の第一組の、少なくとも１の第一側壁は、端側部のうちの少なくとも１の領域内に短冊状の強化レールを有し、強化レールは、側壁に平坦に重みをかける。前記強化レールは、それぞれの側壁の端エッジの１８０°ベントオーバー部分により便宜的に形成される。この対策により、フロー特性が低減されることなく、エレメントボックス全体の剛性の改善が達成される。ここで、強化レールは、好ましくは、従って触媒コンバータープレートに対して平行に方向付けられるそれぞれの第一側壁の幅全体に渡って延びる。ここで、ベントオーバー部分は、任意選択的に、エレメントボックスの内部中に内向きにそうでなければ外向きに構成される。

【0016】

総体的に、それぞれのエレメントボックスは、従って、触媒コンバータープレートに対して垂直に方向付けられるそれの第二側壁上の端エッジ上のそれぞれにおいて９０°ベントオーバー部分を有し、合計して４つの９０°ベントオーバー部分が形成されるという結果を伴う。触媒コンバータープレートは、前記ベントオーバー部分上の端部により、それぞれにおいて支持され、かつ従って、それらは、それぞれにおいて、互いに対向するベントオーバー部分の間で確かに保持される。同時に、２つの第一側壁は、互いに対向するそれらの端エッジ上のそれぞれにおいて１８０°ベントオーバー部分を同様に有し、合計して４つの１８０°ベントオーバー部分も強化目的のためにここで形成されるという結果を伴う。ここで、ここの触媒コンバータープレートは、互いに対向するレール／ベントオーバー部分の間のエレメントボックスの長さ全体に渡って延びる。おそらく必要なギャップサイズから離れた、エレメントボックスの内幅に実質上対応する幅を、更にそれらは有する。

【0017】

個々の触媒コンバータープレートは、純化される排気ガスのためにフリーにされるフローパスを有した互いに隣り合う列で並べられる。ここで、個々の触媒コンバータープレートは、通常、リブ及びビーズのような突起物を形成し、これを介して、規定された互いからの間隔でそれらが交互に保持される。

【0018】

更に、少なくとも１のスペーサー要素は、触媒コンバータープレートに対して平行に延びる第一側壁のうちの少なくも１上で便宜的に形成され、前記第一側壁に隣接する触媒コンバータープレートが前記スペーサー要素上に支持されるという結果を伴う。互いに対向する第一側壁の双方は、このタイプのスペーサー要素を便宜的に有する。スペーサー要素は、側壁の突起物、すなわちシート金属側壁の再形成された部分又は突起物、により好ましくは形成される。突起物は、例えば、リブそうでなければベントアウトされパンチされた部分そうでなければ丸形突起物である。

【0019】

触媒コンバーター装置は、通常、共に１つのモジュールを形成する多数のこのタイプのエレメントボックスを有する。ここで、個々のエレメントボックスは、列及び行の双方で互いに直接的に隣接するように配置される。

【0020】

ここで、作動の間の好ましくない条件は、例えば、騒音公害そうでなければ個々の触媒コンバータープレートのダメージに至る高い機械的な負荷をもたらす、望ましくない振動をもたらし得る。

【0021】

このタイプの望ましくない振動を避けるために、触媒コンバーター装置は、その後、本発明により提供され、その中で互いに隣接するエレメントボックスが互いに対して９０°それぞれにおいて回転され、従ってそれぞれのエレメントボックス内に配置される１つのエレメントボックスの触媒コンバータープレートが、隣接したエレメントボックスに対して垂直に方向付けられるという結果を伴う。あるエレメントボックスの触媒コンバータープレートの起こりうる振動は、従って、９０°回転され隣接したエレメントボックスの配向の結果として直接的に減衰され、モジュール全体内で望ましくない振動が起こらないという結果を伴う。結果として、触媒コンバータープレートのダメージのリスクは、少なくとも低減され得る。

【0022】

互いに対して回転されたエレメントボックスの配置を有する改良は、請求項１の特徴の組合せと無関係に実施され得る本発明に係る独自の改良である。この点についての分割出願の提出は、留保されたままである。しかしながら、側壁の一部上にのみレールを有するエレメントボックスは、この目的のために好ましくは同様に使用される。

【0023】

エレメントボックスが第二側壁上のみに９０°フランジエッジを有するこのデザインの変化において、追加の強化の特別な有利な点は、それぞれにおいて９０°回転されたこの配置により追加的に達成され、エレメントボックスの配置の機械的な安定性が結果として追加的に改善されるという結果を伴う。

【0024】

以前のエレメントボックスにおいて、エレメントボックスの８つの端側部の各々上の合計して８つのフランジエッジにも関わらず、エレメントボックスが、エレメントボックスのハンドリングの間、例えば、モジュール内への挿入の間そうでなければモジュールから除去のためのオーバーホールの間に、例えば曲げられることにより、もはや使用され得ず、ダメージを与えられたという問題があった。

【0025】

更に、この問題を解決するために、本発明によれば、ハンドリングコンセプトは、第一に、特別に構成されたエレメントボックス、第二に、特別に構成されたハンドリングツールと共に提供される。従って、長手方向に延び、かつ、互いに対向する第一側壁の第一組と、互いに対向する第二側壁の第二組と、長手方向に互いに対向する２つの開端側部とを有する少なくとも１つのエレメントボックスを有する触媒コンバーター装置による本発明により、この問題は解決され、互いに対向する側壁の組のうちの少なくとも１が、側壁により形成されるエレメントボックスの側面上の第一把持要素を有し、第一把持要素が、ハンドリングツールにより、ポジティブロックによる方法で把持され得る。

【0026】

更に、目的は、特別に構成されたエレメントボックスをハンドリングするためのこのタイプのハンドリングツールにより達成される。ハンドリングユニットは、互いに対向する２つの把持アームを有し、２つの把持アームには、ポジティブロックによる方法でエレメントボックスの第一把持要素を把持するために構成される第二把持要素がそれぞれにおいて配置されている。なお、このハンドリングコンセプトは、いくつかの側壁上にのみ形成されるレールを有するエレメントボックスの特定の改良と無関係に、独立して発明コンセプトだと考えられる。この点で、分割出願の提出は、留保されたままである。しかしながら、エレメントボックスは、上記のように構成されるのが好ましい。

【0027】

新しいハンドリングコンセプトに関して、互いに向かい側壁の２つの組のうちの少なくとも１は、側面上に第一把持要素を有し、把持要素が、ポジティブロックによる方法で、ハンドリングツールにより把持され得る。ここで、それらは、便宜的に、側壁に作られる孔である。一般的に、把持要素は、従って、側面上に追加の要素として作られる。結果として、確かでジェントルな把持は、側壁の表面領域内で可能にされる。

【0028】

更に、前記第一把持要素が９０°回転対称を有するパターンで配置されることが、ここで、便宜的に提供される。従って、個々の把持要素は、四角の角点に配置され、かつ互いからの同様な間隔でそれぞれにおいて配置される。これは、全く同一のハンドリングツールを用いて、任意の望ましい側からエレメントボックスを把持する可能性を提供する。従って、パターンも、少なくとも大部分は中心にそれぞれの側壁内で便宜的に構成され、個々の把持要素が、好ましくはそれぞれにおいてエレメントボックスの端から同様な間隔であるという結果を伴う。

【0029】

本発明に係る対応するハンドリングツールは、互いに対向する２つの把持アームを含み、その上で第二把持要素がそれぞれにおいて配置され、エレメントボックスの第一把持要素をポジティブロックによる方法で把持するために構成される。従って、第二把持要素は、長手方向及び２つの横方向のうちの１つにおける第一把持要素の後でかみ合い、前記方向で作用するポジティブロックによる接続が構成されるという結果を伴う。ここで、第二把持要素は、孔として構成されるエレメントボックスの第一把持要素内にかみ合わせることを可能にするために、便宜的にピン形状である。原理的には、エレメントボックス上にピン方法で突き出る要素の配置も可能であるが、モジュール内のパッケージング密度に結果として影響が及び、モジュール内のパッケージング密度に影響が及ばない孔が提供されるのが好ましいという結果を伴う。

【0030】

ここで、孔は、好ましくはハンドリングツールの第二把持要素より大きな孔幅を有し、前記ハンドリングツールが孔内に容易に導入され得るという結果を伴う。ここで、把持要素は便宜的に円錐の形状であり、挿入された状態で、孔の壁を有したアンダーカットのタイプをそれらが形成するという結果を伴い、エレメントボックスが確かに把持されるという結果を伴う。

【0031】

互いに対向する把持アームは、一般的に、第二把持要素を互いに対向するエレメントボックスの側壁上でかみ合わせることを可能にするのに役に立つ。ここで、把持アームは、それらが横方向で互いに対向するように、横材に固定される。ここで、第二把持要素は、それらが横方向で互いに対してばね力に対して反対に変位し得るように、便宜的に配置される。ここで、把持アーム自体が変位可能に横材上に配置されることが、ある好ましい変形により提供され、把持アームに固定される把持要素が、ばね力に対して反対に、互いに対して、把持アームと共に変位し得るという結果を伴う。代わりとして、個々の把持要素自体が、例えば、把持アームのホルダ上に、ばね搭載される可能性もある。ここで、把持アームは、好ましくは、それぞれにおいて、例えば、プレート形状の要素であり、かつ、例えば溶接法により、それに把持要素が固定される。横材に沿った互いに対する把持要素又は把持アーム全体の変位性の結果として、対応する孔内への把持要素のかみ合わせは、横方向における第一及び第二把持要素間の相対的な変位により可能にされる。同時に、第一及び第二把持要素は、ばね式の方法で、互いに対してプレスされ、それらが、配置され互いに対向するとすぐに、第一及び第二把持要素が、ポジティブロックによる接続を形成するために互いに自動的にかみ合わせるという結果を伴う。それらはまた、ばね力により、このポジティブロックする位置で確実に保持される。確かな把持が結果として保証される。

【0032】

いくつかのハンドリング作業にとって、エレメントボックスが９０°回転されることが必要である。容易な方法でこれを可能にするために、ハンドリングツールを把持するための横材又は把持要素は、好ましくは、横方向について回転され得る。

【0033】

更に、本発明の対象は、触媒コンバーター装置のためのエレメントボックスにより達成される。ここで、エレメントボックスは、長手方向に延び、かつ、互いに対向する第一側壁の第一組と、互いに対向する第二側壁の第二組と、長手方向で互いに対向する２つの開端側部とを有し、複数の触媒コンバータープレートが、エレメントボックス内に配置され、触媒コンバータープレートが、第一側壁に対して平行に配向付けられ、側壁の１部のみが、端側部のうちの少なくとも１の長手方向に対して横に延びるレールであって、その上に触媒コンバータープレートが支持されるレールを有する。触媒コンバーター装置に関して言及された有利な点及び好ましい改良も、類似してエレメントボックスに移され得る。

【0034】

ある模範的な本発明の実施態様は、部分的に簡略化された描写を含む図を用いて以下の文脈中でより詳細に説明されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】互いに対して９０°回転される２つのエレメントボックスの図を示す。

【図2】図１中のＩＩ−ＩＩ断面線に沿う断面図を示す。

【図3】図２中の円により同定される領域の拡大された描写を示す。

【図4】その中に配置される多数のエレメントボックスを有する触媒コンバーターモジュールの図を示す。

【図5】エレメントボックスのハンドリングを例示するために、２つのエレメントボックス及びハンドリングツールの描写を示す。

【図6】エレメントボックスの９０°の回転を例示するために、ハンドリングツールを有する２つのエレメントボックスを示す。

【図7】把持アームの領域内のハンドリングユニットの拡大された断面描写の詳細を示す。

【0036】

同一の機能部分は、図中で、同一の参照番号を用いて示される。

【0037】

図１から３を用いて見られ得るように、それぞれのエレメントボックス２は、第一側壁４の第一組及び第二側壁６の第二組を含む。組で配置されるそれぞれの側壁４、６は、互いに向かい合い、かつそれらの間の矩形、特に立法体に形付けられた内部を囲む。側壁４、６が、シート金属壁である。合計して４つの側壁４、６が、例えば、細長いシート金属片を溶接及びベンディングオーバーすることにより形成される。更に、エレメントボックス２は、互いに対向する２つの開端側部８を有し、それぞれのエレメントボックス２が、長手方向１０に開き、かつ純化される排気ガスＡは、作動の間、それぞれのエレメントボックス２を通り流れ得るという結果を伴う。それぞれのエレメントボックス２は、第一横方向１２で第一側壁４に沿って及び第二横方向１４で第二側壁１２に沿って延びる。

【0038】

多数の触媒コンバータープレート１６は、エレメントボックス２内に配置され、触媒コンバータープレート１６が、第一側壁４に対して実質的に平行にかつ長手方向１０で延びる。ここで、実質的に平行とは、触媒コンバータープレート１６が完全に平らなプレートとして構成されず、むしろ、リブ１８を一般に有し、これにより互いの上に交互に支持されることを意味すると理解される。純化される排気ガスＡのためのフローパスは、長手方向１０で個々の触媒コンバータープレート１６間で構成される。触媒コンバータープレート１６は、触媒活性コーティングを用いて提供される。

【0039】

触媒コンバータープレート１６を有するエレメントボックス２は、それぞれにおいて図中で細部のみが示され、かつ特に選択的触媒還元の原理による排気ガスＡ中の窒素酸化物の酸化窒素還元のために構成される、触媒コンバーター装置２０を形成する。

【0040】

触媒コンバータープレート１６は、第二横方向に沿って延びるレール２２により、それぞれのエレメントボックス内で保持される。ここで、レール２２は、すなわち第二側壁６の９０°フランジエッジにより形成される。ここで、９０°フランジエッジは、第二側壁６の端エッジのベントオーバー部分を意味すると通常理解される。ここで、９０°ベントオーバー部分により形成されるレール２２は、互いに対向する開端側部８の双方、すなわち２つの第二側壁のそれぞれ上の互いに対向する端エッジ、上に形成される。ベントオーバー部分は、第二横方向における第二側壁６の長さ全体に渡って延びる。対照的に、このタイプの９０°ベントオーバー部分は、第一側壁４上に存在しない。強化レール２４は、前記第一側壁４上に形成される。前記強化レール２４は、第一側壁４のそれぞれ上のレール２２に類似の方法で、開端側部８の領域内の互いに対向する端エッジ上で構成される。これらは、前記端エッジの１８０°ベントオーバー部分により好ましくは形成される。

【0041】

強化レール２４は、一般的に短冊形状であり、かつ側壁４に平坦に重みをかけ、それらが、ただシート金属の厚さのぶんだけ、エレメントボックス２のフリーな内部に至り、従ってわずか低いフロー抵抗を形成するという結果を伴う。加えて、１８０°ベントオーバー部分の結果として、開端側部８に向けて方向付けられる丸型端エッジは、適切な方法で形成され、端エッジはフローの面で有利である。

【0042】

ここで、要素２２、２４の双方が、同一の長さを有するシート金属要素のベンディングオーバーにより形成されるので、長手方向１０の強化レール２４の長さＬは、特に、第一横方向１２の方向のレール２２の幅Ｂにも対応する。強化レール２４の厚さは、一般的に、レール２２の幅Ｂより相当に小さい、特に、幅Ｂの５０％より小さく、好ましくは幅Ｂの２０％より小さい。それは、特に、側壁４、６のシート金属厚さにのみ対応する。

【0043】

また結果として、特に、図２及び図３から、好ましくは内部へ曲げられた突起物として構成される複数のスペーサー要素２６は、第一側壁４上に配置される。ここで、それらは、好ましくは環状として構成され、従ってほぼ点状の内部へ方向付けられた突起物である。

【0044】

触媒コンバータープレート１６は、長手方向１０で、それぞれのエレメントボックス２の長さＬに渡って延び、かつレール２２上の端領域に沿って置かれてある。それらは、従って、互いに対向するレール２２の間の、それらのそれぞれの前方端側部上に保持又は支持され、従って、エレメントボックス２内に確かに保持される。

【0045】

排気ガス純化効率の改善は、作動の間、第二側壁上のみに形成されるレール２２を有するこの特別なデザインの変形（図１から３に示される）により、達成される。エレメントボックスが全ての側壁４、６上にこのタイプのレール２２を有する改良と比較して、数パーセントの排気ガス純化効率の改善が、達成される。同数の触媒コンバータープレート１６の場合、例えば増加した純化効果は達成され、例えば、すなわちより高い酸化窒素還元である。例えば、全８端エッジ上にベントオーバー部分を有する従来のエレメントボックスと比較して約４％ほど増大される、増大された自由入射フロー断面により、これは達成される。第一側壁４の領域における増大された自由入射フロー断面の結果として、前記エッジ領域内に配置される触媒コンバータープレート１６は、純化にも寄与する。更なる有利な点は、比較的小さな圧力損失及び比較的小さなダスト沈着のリスクにおいて見られ、従ってフローパスが詰まるというリスクの低減においても見られる。総体的に、改善された純化効率は、同一の総体的サイズの従来のシステムと比較した結果として達成され得、又は総体的サイズの低減のみが、同一の純化効率で要求され、コスト削減をもたらす。

【0046】

図４中に示されるように、多数のこのタイプのエレメントボックス２は、通常、組み合わされ、モジュール２８を形成する。このタイプのモジュール２８は、その中に配置され行及び列で互いに直接的に隣接する多数のエレメントボックス２が保持される保持枠３０を、含む。

【0047】

図４中の描写を用いて明らかなように、個々のエレメントボックス２は、それぞれにおいて、互いに対して９０°ずらして配置され、従って、それぞれにおいて、１つのエレメントボックス２の第一側壁４が、隣接したエレメントボックスの第二側壁６に重みをかけるという結果を伴う。隣接したエレメントボックス２の触媒コンバータープレート１６は、従って、長手方向１０に関して、互いに対して、９０°回転される。

【0048】

いくつかの有利な点が、この特別な配置により、達成される。第一に、増加した全体配置の安定性が、結果として生じる。更に、これは、隣接したエレメントボックス２間の中間スペースの改善されたシール性をもたらし、それらの間でリークフローが流れず又はわずかに低いリークフローが流れるという結果を伴う。９０°回転された触媒コンバータープレート１６を有する配置は、モジュール２８のフロー断面積全体に渡る全体排気ガス流の改善されたフロー誘導ももたらす。ここで、この配置により形成される触媒コンバータープレートパターンは、排気ガス流の望ましい均質化をアシストする。

【0049】

更に、この配置の更なる明白な有利な点は、排気ガスＡが流れ通ると同時に作動の間に起こり得る振動が、エレメントボックス２の交互に回転された配置の結果として、モジュール２８内で減衰されるという事実に見られる。あるエレメントボックス２の振動は、隣接したエレメントボックス２の回転した配置に起因して直接的に減衰され、かつ重大な振動励起が避けられ、従って触媒コンバータープレート１６のダメージのリスクが相当に低減される。

【0050】

作動の間、複数のこのタイプのモジュール２８は、定置型燃焼システムの排気ガスダクト内に、触媒コンバーター装置２０全体を形成するために配置される。ここで、モジュール２８は、フローガスダクトの断面積全体を覆い、又は複数のこのタイプのモジュール２８は、排気ガスＡのフロー方向に対して垂直な面で、フルーガスダクト中に挿入される。複数のこのタイプのモジュール層は、典型的には、排気ガスＡのフロー方向で後方へと順に挿入される。

【0051】

図５から７を用いて以下の文脈でより詳細に説明されるように、同時のエレメントボックス２のジェントルな処理を用いて可能な限り快適であるエレメントボックス２のハンドリングを容易にするために、第一に、特別に作製されたエレメントボックス２を用いて、適切な方法で、相互作用する特別なハンドリングツール３２が構成される。

【0052】

ハンドリングツール３２は、互いに対向する２つの把持アーム３４を有し、かつそれぞれにおいて、ピンのように構成され従って第二横方向の方向で延びる２つの第二把持要素３６を有する。ここで、第二把持要素３６は、例えば、プレスされることにより、溶接すること等により、把持アーム３４の支持プレート３８に固定される。それぞれにおいて、支持プレート３８は、好ましくは、ほぼ三角の形状を有する。

【0053】

ここで、２つの第二把持要素３６は、それぞれにおいて、グリッド間隔Ｒにおける三角形の長辺上に配置される。２つの把持アーム３４は、棒のように構成される横材４０を介して互いに接続される。更に、把持要素４２は、横材４０上のほぼ中央に配置され、把持要素４２を介したハンドリングツール３２全体が、把持されかつ作動され得る。

【0054】

第二把持要素３６に対応する方法において、エレメントボックス２は、孔４４のように構成される第一把持要素を有する。ここで、前記孔４４は、それぞれにおいて、互いに対向する側壁４、６において、正確には、特に、互いに対向する第一側壁４において構成される。互いに対して、グリッド寸Ｒで同様に配置される、少なくとも２つの孔４４が、形成される。図５及び６に示されるように、複数の孔４４は、好ましくは、ここに配置され、９０°の回転対称であるパターンを形成する。好ましくは合計４つの孔４４は、従って、エッジ長Ｒを有して四角の角点において配置される。この測定の結果として、エレメントボックス２は、図５に示されるように、それのそれぞれの位置と無関係に問題無く把持され得る。

【0055】

ハンドリングツール３２の特別な形状の結果として、横方向１２、１４の１つについてのそれぞれのエレメントボックス２の９０°の単純回転も、側壁４、６のどちらかに孔４４が構成され、かつ第二把持要素３６がかみ合うことによって可能にされる。模範的な実施態様において、第二横方向１４についての回転が可能にされる。この目標を達成するために、第二横方向１４に沿って延びる横材４０自体は、図６の矢印４６により示されるように、第二横方向１４に対して平行に回転される軸について回転され得る。

【0056】

２つの把持アーム３４の間隔は、互いに対向する第一側壁４の間隔に実質的に対応し、それぞれにおける支持プレート３８が、ハンドリング作業の間、前記側壁４に重みをかけるという結果を伴う。同時に、第二把持要素３６は、孔４４内へかみ合う。これは、特に、図７の詳細な部分的な描写に由来する。ピンのように構成される第二把持要素３６が、それぞれの支持プレート３８内に詰められ、かつそこに固定されることが前記図中で見られ得る。固定は、例えば、圧入により、溶接又は接着結合等により起こる。ハンドリング状態において、把持要素３６は、それぞれ関連した孔４４を通して導かれる。図７を用いて明らかに見られるように、第二把持要素３６は、ここで、円錐のようなワイドニングピンのように構成され、ポジティブロックによる接続も、第一側壁４を用いて、第二横方向１４の方向において、ハンドリング状態において確かなエレメントボックス２のハンドリングをこのように確保するために、達成されるという結果を伴う。

【0057】

更に、支持プレート３８が、横材４０上で、第二横方向１４において、ばね要素４８のばね力に対して反対にそれが変位し得るように、配置されることが、図７を用いて見られ得る。ここで、ばね要素４８は、棒形状の横材４０の周りに、らせん状のばねのように導入され、かつリング５０を保持する端側部と支持プレート３８の間にクランプされる。結果として、支持プレート３８は、据え付けるためにかつ孔４４内に第二把持要素３６を導入するために、いくぶんか外向きに変位し得る。孔４４が到達されるとすぐに、第二把持要素３６は、その後、好ましくは、自動的に、前記孔４４に嵌まる。図７のデザイン変形において、ばね要素４８は外側上に配置され、ばね力が外側から第一側壁４上へ向けられ、従ってクランプする力が支持プレート３８を介して側壁４上に及ぼされるという結果を伴う。代わりとして、支持プレート３８が第一側壁４の内側に対してプレスされる可逆デザイン変形もある。

【0058】

更に、把持要素４２が、横材４０に渡って同心円状に押される管のように構成されるスリーブ要素５２を、把持要素４２の回転運動性を可能にするために有することが、図７中で見られ得る。横材４０は、同様に、例えば、円形管又はソリッド円形棒として、構成される。それは、支持プレート３８上で、回転して固定される方法で、例えば、プレス、溶接等により、固定される。

【0059】

参照符号の一覧
２ エレメントボックス
４ 第一側壁
６ 第二側壁
８ 端側部
１０ 長手方向
１２ 第一横方向
１４ 第二横方向
１６ 触媒コンバータープレート
１８ リブ
２０ 触媒コンバーター装置
２２ レール
２４ 強化レール
２６ スペーサー要素
２８ モジュール
３０ 保持枠
３２ ハンドリングツール
３４ 把持アーム
３６ 第二把持要素
３８ 支持プレート
４０ 横材
４２ 把持要素
４４ 第一把持要素／孔
４６ 矢印
４８ ばね要素
５０ ホルダ
５２ スリーブ要素
Ａ 排気ガス
Ｌ 長さ
Ｂ 幅
Ｒ グリッド間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【国際調査報告】