Элемент с сотовой структурой и устройство для нейтрализации отработавших газов, имеющее элемент с сотовой структурой

 

Изобретение относится к системам очистки выхлопных газов, в частности ДВС. Второй элемент имеет множество каналов для прохождения текучей среды, в котором первая часть каналов обладает большим сопротивлением потоку по сравнению со второй частью каналов, причем элемент имеет по крайней мере одну зону с большей плотностью размещения или большим количеством каналов с увеличенным сопротивлением потоку, которая не является симметричной в поперечном сечении и по окружности охватывает только часть площади поперечного сечения элемента с сотовой структурой. В частности эти каналы с увеличенным сопротивлением потоку имеют меньший гидравлический диаметр, чем остальные каналы, или на их начальном участке и/или на их конечном участке, и/или внутри них имеют дополнительные, препятствующие потоку структуры. Второй элемент используется в устройстве для нейтрализации отработавших газов. Перед вторым элементом установлен другой элемент с сотовой структурой и электрическим подогревом. Первый элемент разделен в поперечном сечении воздушным зазором, имеющим форму меандра и/или спиралевидную форму, а второй элемент имеет в зоне напротив воздушного зазора больную плотность размещения каналов с большим сопротивлением потоку, чем в остальных зонах элемента. Изобретение позволяет обеспечить равномерность течения потока. 2 с. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение относится к элементу с сотовой структурой, в частности к корпусу-носителю каталитического нейтрализатора для каталитического превращения отработавших газов (ОГ) в системе выпуска ОГ и к устройству для нейтрализации отработавших газов, имеющему элемент с сотовой структурой.

Обычно элементы с сотовой структурой применяются в безрельсовых транспортных средствах с дизельными двигателями или двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

Известно большое количество различных конструкций элементов с сотовой структурой. Они могут быть изготовлены из керамического материала, в частности, экструзией. Другой тип элементов с сотовой структурой состоит из свернутых в рулон, набранных в пакет и/или петлеобразно скрученных слоев по крайней мере частично структурированных металлических листов. При этом сопротивление потоку в канале у такого элемента с сотовой структурой зависит от формы и структуры стенок этого канала. Его форма и размер определяют гидравлический диаметр тогда, как структуры и/или препятствия на концах и/или во внутренней части канала дополнительно могут увеличивать сопротивление потоку.

Поскольку поток в системе трубопроводов в целом имеет приблизительно параболический профиль скорости, когда скорость потока в центре максимальна, а по краям равна нулю, то уже известны такие конструкции элемента с сотовой структурой, в которых сопротивление потоку в центральной зоне больше, чем в краевых зонах. Подобные элементы с сотовой структурой описаны, например, в европейских заявках ЕР-0336106 B1 и ЕР-0542805 B1. Известные из уровня техники решения в целом основаны на вращательно-симметричных потоках, за счет чего элемент с сотовой структурой с различными сечениями каналов всегда имеет приблизительно симметричное, в целом концентрическое расположение каналов с различным поперечным сечением. В элементах с овальным или эллиптическим поперечным сечением стремятся реализовать соответствующее расположение с двумя взаимно перпендикулярными осями симметрии.

Кроме того, из международных заявок WO 90/08249, WO 91/01178 и WO 91/01807 известны такие структуры внутри каналов элемента с сотовой структурой, которые повышают сопротивление потоку.

В европейской заявке ЕР-0542775 B1 также описан еще один элемент с сотовой структурой, в котором предусмотрено увеличение в направлении потока числа каналов на единицу площади поперечного сечения, хотя такой элемент и изготовлен в виде единой детали.

Было установлено, что в некоторых системах выпуска ОГ, в частности в зоне вблизи двигателя, отсутствуют симметричные условия течения потока. Вследствие конструктивных особенностей натекание потока на входе в элементы с сотовой структурой, применяющиеся в каталитических нейтрализаторах, прежде всего в зоне вблизи двигателя, происходит эксцентрично и/или несимметрично, поэтому в определенных местах возникают особенно высокие нагрузки на торцевую сторону элемента с сотовой структурой, приводящие к их повреждениям и сокращению срока службы.

При использовании элементов с сотовой структурой с электрическим подогревом натекание потока на входе в элемент с сотовой структурой также носит неравномерный характер, поскольку в элементе с электрическим подогревом могут иметься воздушные зазоры, предусмотренные для электрической распределительной системы и обладающие меньшим сопротивлением потоку по сравнению с остальными каналами элемента с электрическим подогревом.

Из международной заявки WO 92/13636 известно устройство для каталитического превращения отработавших газов в системе выпуска, которое состоит по меньшей мере из двух элементов с сотовой структурой, отстоящих друг от друга на определенное расстояние и расположенных последовательно в направлении потока отработавшего газа. Каждый элемент с сотовой структурой имеет каналы для прохождения текучей среды. Вблизи оси потока предусмотрены опорные элементы, с помощью которых элементы с сотовой структурой соединены друг с другом и которые обеспечивают их взаимное прилегание. Первый по направлению потока элемент с сотовой структурой выполнен с электрическим подогревом. Этот элемент с электрическим подогревом по своему поперечному сечению электрически разделен керамическими изолирующими слоями, вследствие чего электрический ток проходит по заданному этим разделением пути. Элемент с электрическим подогревом служит для минимизации выброса вредных веществ в фазе холодного запуска теплового двигателя.

Далее известна конструкция, в которой электроизоляция электропроводящих путей в элементе с сотовой структурой с подогревом от смежных частей конструкции осуществляется с помощью воздушных зазоров. Такое устройство описано в статье P. F. Kuper и др. "Ultra-Low Power Electrically-Heated Catalist System", SAE Technical Papers Series 940465. Воздушный зазор вызывает неравномерное протекание потока через элемент с сотовой структурой, поскольку в зависимости от конструкции отдельного элемента часть подвергающейся нейтрализации текучей среды проходит через воздушный зазор. Это может особо ярко проявляться в тех случаях, когда размер каналов в первом элементе с сотовой структурой близок к ширине зазора или меньше ее, поэтому таких конструкций до сих пор старались избегать. Вследствие этого часть текучей среды в фазе холодного запуска не подвергалась бы вовсе либо подвергалась превращению лишь незначительно или же некоторые участки последующего элемента с сотовой структурой подвергались бы более сильным нагрузкам. Из этой статьи P.F. Kuper и др. известно устройство с большим количеством удлиненных опорных элементов, имеющих на своих концевых участках различные площади поперечного сечения, расположенных между первым и вторым элементом с сотовой структурой и механически их соединяющих, однако электрически изолированных друг от друга. Каждый опорный элемент входит своим более толстым концевым участком по крайней мере частично в канал первого, а своим более тонким концевым участком в канал второго элемента с сотовой структурой, при этом первый электрически подогреваемый элемент с сотовой структурой имеет меньшее количество каналов, отнесенное к площади поперечного сечения, чем второй элемент с сотовой структурой.

В противоположность этой известной конструктивной форме в соответствии с изобретением предложено устройство, в котором площадь поперечного сечения концевого участка каждого опорного элемента, входящего в канал второго элемента с сотовой структурой, превышает площадь поперечного сечения концевого участка, входящего в канал первого элемента с сотовой структурой. Кроме того, второй элемент с сотовой структурой имеет каналы, размеры которых рассчитаны таким образом, чтобы в их поперечное сечение опорные элементы могли входить без повреждения ограничивающих канал стенок. Для этого можно использовать, например, один или несколько гофрированных металлических листов с большей высотой гофр, чем у остальных металлических листов второго элемента с сотовой структурой.

Более близким техническим решением из известных к предложенному элементу с сотовой структурой является описанный в заявке Германии N 4025434 элемент с сотовой структурой, имеющий множество каналов для прохождения текучей среды, где часть каналов обладает большим сопротивлением потоку по сравнению со второй частью каналов, и по крайней мере одну зону с большей плотностью размещения или большим количеством каналов с увеличенным сопротивлением потоку.

Более близкое к предложенному по техническому существу устройство для нейтрализации отработавших газов, имеющее элемент с сотовой структурой, раскрыто в международной заявке WO 92/13636, в котором предусмотрен второй элемент с сотовой структурой и расположенный перед ним первый элемент с сотовой структурой с электрическим подогревом, снабженный также множеством каналов для прохождения текучей среды, протекающей последовательно через указанные элементы.

Задачей настоящего изобретения является создание элемента с сотовой структурой, который может выравнивать эксцентричный, и/или несимметричный, и/или неравномерный характер натекания потока, обеспечивая тем самым равномерность течения потока и равномерное каталитическое превращение на всех участках потока.

Эта задача решается с помощью элемента с сотовой структурой, имеющего множество каналов для прохождения текучей среды, где первая часть каналов обладает большим сопротивлением потоку по сравнению со второй частью каналов, и по крайней мере одну зону с большей плотностью размещения или большим количеством каналов с увеличенным сопротивлением потоку. Согласно изобретению зона не является симметричной в поперечном сечении и по окружности охватывает только часть площади поперечного сечения элемента с сотовой структурой.

Целесообразно, чтобы каналы с увеличенным сопротивлением потоку имели меньший гидравлический диаметр по сравнению с остальными каналами.

Желательно также, когда каналы с увеличенным сопротивлением потоку на их начальном участке, и/или на их конечном участке, и/или внутри них имеют дополнительные, препятствующие потоку структуры.

В одной из предпочтительных форм выполнения элемент с сотовой структурой состоит по крайней мере из частично структурированных металлических листов, которые образуют каналы для прохождения текучей среды.

В другой предпочтительной форме выполнения указанный элемент содержит по крайней мере один петлеобразно скрученный пакет металлических листов, желательно два или более пакетов, в частности, из металлических листов.

При этом часть металлических листов имеет другую структуру по сравнению с остальными металлическими листами, вследствие чего каналы, образованные этой частью металлических листов, обладают большим сопротивлением потоку по сравнению с остальными каналами.

Еще в одной предпочтительной форме реализации элемент с сотовой структурой может быть выполнен из чередующихся гладких и гофрированных металлических листов, где гофрированные металлические листы имеют по крайней мере две различные высоты гофр, а металлические листы с меньшей высотой гофр образуют каналы, обладающие увеличенным сопротивлением потоку.

Предлагается также устройство для нейтрализации отработавших газов, имеющее второй элемент с сотовой структурой в соответствии с изобретением и расположенный перед ним первый элемент с сотовой структурой с электрическим подогревом, который также имеет множество каналов для прохождения текучей среды так, что она последовательно проходит через элементы с сотовой структурой. Согласно изобретению элемент с сотовой структурой с электрическим подогревом электрически разделен в своем поперечном сечении по крайней мере одним воздушным зазором, в частности, имеющим форму меандра и/или спиралевидную форму, а второй элемент с сотовой структурой имеет по крайней мере в зоне, расположенной напротив воздушного зазора, большую плотность размещения каналов с большим сопротивлением потоку, чем в остальных зонах элемента с сотовой структурой.

Целесообразно, когда количество каналов на единицу площади поперечного сечения в зоне второго элемента с сотовой структурой, расположенной напротив воздушного зазора, превышает количество каналов в остальных зонах этого элемента с сотовой структурой.

При этом количество каналов на единицу площади поперечного сечения в зоне, расположенной напротив воздушного зазора, может изменяться в направлении потока. Количество каналов изменяется на отдельных участках.

Предпочтительно, когда наибольший диаметр каналов в первом элементе с сотовой структурой равен или меньше средней ширины воздушного зазора.

Важно, что первый элемент с сотовой структурой имеет большее количество каналов на единицу площади поперечного сечения, чем второй элемент с сотовой структурой.

В устройстве для нейтрализации отработавших газов в соответствии с изобретением между первым и вторым элементами с сотовой структурой расположены и механически их соединяют множество удлиненных имеющих различное поперечное сечение на своих концевых участках опорных элементов, каждый из которых по крайней мере частично входит в один канал первого и в один канал второго элемента с сотовой структурой, а площадь поперечного сечения толстого концевого участка каждого опорного элемента, входящего в канал второго элемента с сотовой структурой, больше площади поперечного сечения тонкого концевого участка, входящего в канал первого элемента с сотовой структурой.

В предпочтительном варианте выполнения второй элемент с сотовой структурой имеет расположенные слоями по крайней мере частично структурированные металлические листы, которые образуют каналы, проходящие в направлении потока, с размерами, определяемыми структурой листа, при этом второй элемент с сотовой структурой включает по крайней мере два вида различным образом структурированных металлических листов.

Желательно, когда второй элемент с сотовой структурой имеет по крайней мере один первый слой гофрированных металлических листов с меньшей высотой гофр, расположенных напротив воздушного зазора, и по крайней мере один второй слой гофрированных металлических листов с большей высотой гофр, в который входят опорные элементы.

Следует отметить, что слои различным образом структурированных металлических листов в каждом случае расположены только на переднем участке элемента с сотовой структурой.

Причем отношение количества каналов к площади поперечного сечения на последующем(их) по направлению потока участке(ах) увеличивается или уменьшается в направлении потока, в частности увеличивается за слоем гофрированных металлических листов с большим размером гофр и/или уменьшается за слоем гофрированных металлических листов с меньшим размером гофр.

Наиболее целесообразно первый и второй элементы с сотовой структурой выполнить из петлеобразно скрученных между собой металлических листов, в частности из S-образно скрученных пакетов металлических листов, и ориентировать таким образом, чтобы направления скручивания обоих элементов с сотовой структурой практически совпадали друг с другом, в частности, по ориентации S-образного скручивания и высоте пакета.

Настоящее изобретение позволяет изготовить оптимизированный для каждого случая применения элемент с сотовой структурой, при этом распределение сопротивления потоку в элементе с сотовой структурой предусматривается в соответствии с характером потока (что может быть определено экспериментально или путем расчетов). В зонах с более интенсивным натеканием сопротивление потоку по крайней мере на части длины в осевом направлении элемента с сотовой структурой повышают за счет того, что в этих зонах предусматривают каналы меньшего сечения и/или каналы с дополнительными повышающими сопротивление потоку структурами.

Такую конструкцию можно применять во многих типах элементов с сотовой структурой, однако наиболее просто она может быть реализована в металлических элементах с сотовой структурой, состоящих по крайней мере из частично структурированных металлических листов. В частности, элементы с сотовой структурой, которые состоят из по крайней мере одного пакета петлеобразно скрученных друг с другом металлических листов, можно с помощью использования металлических листов с различными высотами структур на определенных участках очень легко модифицировать таким образом, что они будут соответствовать определенным условиям натекания потока. При этом оказывается возможным с помощью соответствующего изменения структур выровнять эксцентричное натекание потока как в отдельной, так и в двух или более зонах.

Кроме того, основная идея изобретения при применении так называемых тандемных конструкций с подогреваемым каталитическим нейтрализатором, расположенным перед вторым элементом с сотовой структурой, состоит в том, что путем направленного регулирования распределения сопротивления потоку во втором элементе с сотовой структурой можно влиять также и на характер потока текучей среды в первом элементе с сотовой структурой и таким образом увеличить суммарную каталитическую эффективность устройства. Характер потока текучей среды можно изменять за счет того, что второй элемент с сотовой структурой по крайней мере в зоне, расположенной напротив воздушного зазора, имеет большее сопротивление потоку по сравнению с остальными его зонами. Благодаря этому достигается то, что объем потока текучей среды через воздушный зазор уменьшается, а текучая среда поступает во второй элемент с сотовой структурой более равномерно. При этом увеличивается та часть текучей среды, которая вступает в контакт с обладающей каталитическим действием поверхностью первого элемента с сотовой структурой, за счет чего улучшается степень превращения в фазе холодного запуска.

Для увеличения сопротивления потоку во втором элементе с сотовой структурой в той его зоне, которая расположена напротив воздушного зазора, предлагается выполнять большее количество каналов на единицу площади поперечного сечения, с учетом площади поперечного сечения воздушного зазора, чем в остальных зонах элемента с сотовой структурой. При этом предполагается, что в целом оба элемента с сотовой структурой имеют схожие конструкции, что более подробно описано ниже на примере выполнения изобретения.

Сопротивление потоку можно также увеличить не за счет уменьшения поперечного сечения каналов на определенных участках, а с помощью дополнительных структур в каналах. Для получения участков с различными сопротивлениями потоку обе меры могут применяться как по отдельности, так и в комбинации. Дополнительные структуры могут положительно влиять в большинстве ситуаций на процесс диффузии в элементе с сотовой структурой и тем самым приводить к более высокой каталитической активности.

Количество каналов на единицу площади поперечного сечения как в зоне, расположенной напротив воздушного зазора, так и в остальных зонах поперечного сечения может быть постоянным по всей длине пути потока через второй элемент с сотовой структурой. То же самое относится и к дополнительным структурам. Это может привести, прежде всего в случае длинных элементов с сотовой структурой, к нежелательно высокой потере полного давления в устройстве. Поэтому предпочтительно разработать устройство, предусматривающее использование второго элемента с сотовой структурой, в котором количество каналов, отнесенное к площади поперечного сечения, изменяется в направлении потока. Количество каналов в зоне, расположенной напротив воздушного зазора, может также уменьшаться в направлении потока. Уменьшение количества каналов при постоянной площади поперечного сечения приводит к увеличению свободного поперечного сечения потока в канале. За счет этого можно отрегулировать требуемый профиль потока за вторым элементом с сотовой структурой и соответственно за всем устройством, что также имеет особое значение для поглощения звука в системе выпуска ОГ.

В зависимости от длины второго элемента с сотовой структурой можно оптимизировать поперечное сечение каналов таким образом, чтобы в зоне напротив воздушного зазора сопротивление потоку было достаточно большим с целью равномерного распределения текучей среды, а на другой стороне потеря полного давления в устройстве была не слишком высокой.

В предпочтительном варианте выполнения устройства количество каналов сначала увеличивается в направлении потока, а затем уменьшается. Таким путем можно, например, изготовить симметричный элемент с сотовой структурой, ориентация которого при монтаже может быть любой, что исключает ошибки при сборке. Кроме того, такие устройства при определенных обстоятельствах позволяют использовать шумопоглощающие свойства элемента с сотовой структурой.

Другие примеры осуществления изобретения более подробно описаны ниже с ссылкой на чертежи, на которых: фиг. 1 показывает вид устройства спереди, фиг. 2 - продольное сечение устройства на фиг. 1, фиг. 3 - схематическое изображение вида спереди второго элемента с сотовой структурой, фиг. 4 - продольное сечение элемента с сотовой структурой, фиг. 5 - часть продольного сечения канала в элементе с сотовой структурой, имеющего дополнительные структуры, фиг. 6 - схематическое изображение поперечного сечения элемента с сотовой структурой, состоящего из трех петлеобразно скрученных между собой пакетов металлических листов, из которых один имеет каналы с увеличенным сопротивлением потоку.

На фиг. 1 и 2 показан предпочтительный пример осуществления изобретения. Устройство для нейтрализации отработавших газов в системе выпуска ОГ, в частности для тепловых двигателей, предпочтительно для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, имеет первый элемент 1 с сотовой структурой, который расположен на некотором расстоянии от второго элемента 2 с сотовой структурой. Расстояние между обоими элементами составляет, например, от 1 до 6 мм, при этом торцевая сторона второго элемента может быть выпуклой. Второй элемент 2 с сотовой структурой служит в качестве опоры для первого более короткого элемента с сотовой структурой. Оба элемента 1 и 2 с сотовой структурой соединены друг с другом опорными элементами 3, при этом более подверженный колебаниям первый элемент 1 с сотовой структурой опирается на второй элемент 2 с сотовой структурой. Первый элемент 1 выполнен с электрическим подогревом и имеет электроизолированный зазор. Этот зазор может иметь, в частности, форму меандра и/или спиралевидную форму.

Опорные элементы 3 имеют входящий в первый элемент 1 с сотовой структурой тонкий концевой участок 18 и входящий во второй элемент 2 с сотовой структурой толстый концевой участок 17. Тонкий концевой участок 18 имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем толстый концевой участок 17.

Для электрического подогрева первый элемент 1 с сотовой структурой соединен с электроизолированными проходящими через кожух 9 электрическими подводами 10 и 11. В данном примере осуществления первый элемент 1 с сотовой структурой представляет собой элемент, который изготовлен известным способом из S-образно скрученных пакетов металлических листов. Первый элемент 1 с сотовой структурой в своем поперечном сечении электрически разделен воздушными зазорами 4, 5.

На фиг. 3 схематически изображен второй элемент 2 с сотовой структурой, также состоящий из S-образно скрученных пакетов металлических листов, при этом для простого изготовления устройства по изобретению целесообразно, чтобы оба элемента с сотовой структурой (другие по сравнению с изображенными) имели сходную конструкцию (например, имели одинаковую высоту пакетов) и были ориентированы друг относительно друга таким образом, чтобы они имели одинаковое направление и положение скрученных пакетов. Пакет состоит из гладких металлических листов 6 и структурированных металлических листов 7. Металлические листы 6 и 7 ограничивают каналы 8, через которые может проходить текучая среда. В зоне, расположенной напротив воздушных зазоров 4, 5, второй элемент 2 с сотовой структурой имеет на единицу площади поперечного сечения большее количество каналов 12 меньшего сечения, чем в остальных зонах. Каналы 12 также ограничены структурированными 13 и гладкими 14 металлическими листами. В том случае, если размер каналов 8 недостаточен для вхождения в него толстого концевого участка 17 опорного элемента 3, для этой цели могут быть предусмотрены еще один или несколько гофрированных металлических листов с большей высотой гофр, которые однако не обязательно должны проходить по всей длине в осевом направлении второго элемента 2 с сотовой структурой.

На фиг. 4 схематически изображен второй элемент 2 с сотовой структурой, который по направлению потока разделен на два участка А и В. Позициями 15 и 16 обозначены две зоны, которые имеют увеличенное количество проточных каналов на единицу площади поперечного сечения. Зоны 15 и 16 расположены напротив воздушного зазора и проходят по всему участку А элемента с сотовой структурой. На участке В поперечное сечение отдельных проточных каналов повсюду одинаково, что оказывается возможным и тогда, когда на переднем участке А предусмотрены дополнительные металлические листы с большей высотой гофр для вхождения опорных элементов 3.

На фиг. 5 показана другая возможность увеличения сопротивления потоку в канале 12 элемента 2 с сотовой структурой. Сопротивление потоку увеличивают с помощью дополнительных структур 19 по крайней мере на одном из образующих канал 12 металлических листов, в частности на структурированном металлическом листе 13. Благодаря этому также в целом повышается каталитическая активность в элементе с сотовой структурой, покрытом слоем каталитически активного вещества, поскольку дополнительные структуры 19 влияют на показанный на фиг. 5 профиль P скорости потока и усиливают процесс диффузии.

На фиг. 6 показано поперечное сечение элемента с сотовой структурой, который образован тремя петлеобразно скрученными друг с другом пакетами металлических листов, вставленными в трубчатый кожух 20. Один из пакетов, по крайней мере частично, состоит их металлических листов с более мелкой структурой, чем остальные гофрированные металлические листы 7, за счет чего каналы 12 в этом пакете имеют меньшее гидравлическое сечение и поэтому обладают большим сопротивлением потоку. Именно такая изображенная на этом чертеже в качестве примера конструктивная форма, состоящая из трех или более пакетов, позволяет путем варьирования количества и толщины пакетов в сочетании с различным образом структурированными металлическими листами 6, 7 реализовать большое многообразие вариантов распределения сопротивления потоку по площади поперечного сечения.

Настоящее изобретение по сравнению с известным уровнем техники обеспечивает большую гибкость относительно распределения сопротивления потоку по площади поперечного сечения элемента с сотовой структурой, в частности за счет выбора различного количества каналов на единицу площади поперечного сечения. Таким образом, в устройстве, состоящем по крайней мере из двух элементов с сотовой структурой, во втором элементе могут быть компенсированы неравномерности, возникающие при прохождении текучей среды через первый элемент с сотовой структурой.

Формула изобретения

1. Элемент (2) с сотовой структурой, в частности корпус-носитель каталитического нейтрализатора, имеющий множество каналов (8, 12) для прохождения текучей среды, где первая часть каналов (12) обладает большим сопротивлением потоку по сравнению со второй частью каналов (8), и по крайней мере одну зону (15, 16) с большей плотностью размещения или большим количеством каналов (12) с увеличенным сопротивлением потоку, отличающийся тем, что зона не является симметричной в поперечном сечении и по окружности охватывает только часть площади поперечного сечения элемента с сотовой структурой.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что каналы (12) с увеличенным сопротивлением потоку имеют меньший гидравлический диаметр по сравнению с остальными каналами (8).

3. Элемент по п.1 или 2, отличающийся тем, что каналы (12) с увеличенным сопротивлением потоку на их начальном участке, и/или на их конечном участке, и/или внутри них имеют дополнительные, препятствующие потоку структуры (19).

4. Элемент по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что он состоит по крайней мере из частично структурированных металлических листов (6, 7, 13, 14), которые образуют каналы (8, 12) для прохождения текучей среды.

5. Элемент по п.4, отличающийся тем, что он содержит по крайней мере один петлеобразно скрученный пакет металлических листов (6, 7, 13, 14), предпочтительно два или более пакетов, в частности, из металлических листов.

6. Элемент по п. 4 или 5, отличающийся тем, что часть металлических листов (13) имеет другую структуру по сравнению с остальными металлическими листами (7), вследствие чего каналы (12), образованные этой частью металлических листов, обладают большим сопротивлением потоку по сравнению с остальными каналами (8).

7. Элемент по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он выполнен из чередующихся гладких (6, 14) и гофрированных (7, 13) металлических листов, где гофрированные металлические листы (7, 13) имеют по крайней мере две различные высоты гофр, при этом металлические листы (13) с меньшей высотой гофр образуют каналы (12), обладающие увеличенным сопротивлением потоку.

8. Устройство для нейтрализации отработавших газов, имеющее второй элемент (2) с сотовой структурой по одному из предыдущих пунктов, перед которым установлен первый элемент (1) с сотовой структурой с электрическим подогревом, который также имеет множество каналов для прохождения текучей среды так, что она последовательно проходит через элементы (1, 2) с сотовой структурой, отличающееся тем, что элемент (1) с сотовой структурой с электрическим подогревом электрически разделен в своем поперечном сечении по крайней мере одним воздушным зазором (4, 5), имеющим, в частности, форму меандра и/или спиралевидную форму, а второй элемент (2) с сотовой структурой имеет по крайней мере в зоне, расположенной напротив воздушного зазора (4, 5), большую плотность размещения каналов с большим сопротивлением потоку, чем в остальных зонах элемента (2) с сотовой структурой.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что количество каналов (12) на единицу площади поперечного сечения в зоне (15, 16) второго элемента (2) с сотовой структурой, расположенной напротив воздушного зазора (4, 5), превышает количество каналов в остальных зонах этого элемента (2) с сотовой структурой.

10. Устройство по п.8 или 9, отличающееся тем, что количество каналов (12) на единицу площади поперечного сечения в зоне (15, 16), расположенной напротив воздушного зазора (4, 5), изменяется в направлении потока.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что количество каналов изменяется на отдельных участках.

12. Устройство по любому из пп.8 - 11, отличающееся тем, что наибольший диаметр каналов в первом элементе (1) с сотовой структурой приблизительно равен или меньше средней ширины воздушного зазора (4, 5).

13. Устройство по любому из пп.8 - 11, отличающееся тем, что первый элемент (1) с сотовой структурой имеет большее количество каналов на единицу площади поперечного сечения, чем второй элемент (2) с сотовой структурой.

14. Устройство по любому из пп.8 - 13, отличающееся тем, что между первым (1) и вторым (2) элементами с сотовой структурой расположены и механически их соединяет множество удлиненных имеющих различное поперечное сечения на своих концевых участках (17, 18) опорных элементов (3), каждый из которых по крайней мере частично входит в один канал первого и в один канал второго элементов (1, 2) с сотовой структурой, а площадь поперечного сечения толстого концевого участка (17) каждого опорного элемента (3), входящего в канал второго элемента (2) с сотовой структурой, больше площади поперечного сечения тонкого концевого участка (18), входящего в канал первого элемента (1) с сотовой структурой.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что второй элемент (2) с сотовой структурой имеет расположенные слоями по крайней мере частично структурированные металлические листы (7, 13), которые образуют каналы (6, 12), проходящие в направлении потока, с размерами, определяемыми структурой листа, при этом второй элемент (2) с сотовой структурой включает по крайней мере два вида различным образом структурированных металлических листов.

16. Устройство по п.14 или 15, отличающееся тем, что второй элемент (2) с сотовой структурой имеет по крайней мере один первый слой гофрированных металлических листов с меньшей высотой гофр, расположенный напротив воздушного зазора (4, 5), и по крайней мере один второй слой гофрированных металлических листов с большей высотой гофр, в который входят опорные элементы.

17. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что слои различным образом структурированных металлических листов в каждом случае расположены только на переднем участке (А) элемента (2) с сотовой структурой.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что отношение количества каналов к площади поперечного сечения на последующем(их) по направлению потока участке(ах) увеличивается или уменьшается в направлении потока, в частности увеличивается за слоем гофрированных металлических листов с большим размером гофр и/или уменьшается за слоем гофрированных металлических листов с меньшим размером гофр.

19. Устройство по любому из пп.8 - 18, отличающееся тем, что первый (1) и второй (2) элементы с сотовой структурой выполнены из петлеобразно скрученных между собой металлических листов, в частности из S-образно скрученных пакетов металлических листов, и ориентированы таким образом, что направления скручивания обоих элементов с сотовой структурой практически совпадают друг с другом, в частности, по ориентации S-образного скручивания и высоте пакета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6