[發明專利]潛熱存儲裝置和催化轉化器

有效

• 申請號: 201210242435.8
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102953789A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 格爾德·蓋澤
• 申請（專利權）人: J·埃貝斯佩歇合資公司
• 主分類號: F01N5/02
• 分類號: F01N5/02;F01N3/28;F28D20/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種用于內燃機、特別是機動車內燃機的排氣系統的潛熱存儲裝置。本發明還涉及一種裝備有這樣的潛熱存儲裝置的催化轉化器。

技術背景

DE?10?2009?034?655?A1公開了一種潛熱存儲裝置，其中多個板體相互抵靠，其中的各一個板體均具有波結構。相互鄰接的板體以這樣的方式相互排列，即它們的波結構相互平行地伸展。因此，一個板體的波結構的波可以在波谷區域與其它板體的波結構的波在波峰區域相互線性地接觸。沿著這些線性接觸點，板體相互之間可以牢固地固定住，例如通過焊縫的方式。由于此，就可以形成相互鄰接設置的多個通道狀的存儲空間，其中的各一個均可以填充有儲熱材料。

作為儲熱材料，實際上，在潛熱存儲裝置中使用相變材料從而能夠在相變溫度區域內潛在地存儲相當多的熱量。在相變的過程中，儲熱材料通常發生體積上的變化。當熔融儲熱材料的時候，其通常會膨脹。這就造成損壞潛熱存儲裝置的風險。舉例來說，必須注意到的是在儲熱材料的熔融過程中不進行熱量供給，從而導致儲熱材料的區域首先熔融，其由之后將被熔融的仍處于固態的儲熱材料圍繞或者在其膨脹的過程中被阻隔。依賴于熱存儲裝置的構造的不同，就不得不考慮各自的安裝位置。

根據DE?10?2009?034?654?A1可知，原則上在潛熱存儲裝置內提供用于儲熱材料的額外的存儲容積，從而為儲熱材料的膨脹提供足夠的容積。

發明內容

本發明旨在解決這樣的問題，即提出對于在本文開頭提出類型的潛熱存儲裝置或者裝備有該裝置的催化轉化器的改進的實施方式，特別地，其特征在于降低熱誘導的應力的風險。此外，旨在以高熱量傳遞速率來吸熱或者放熱。

本發明基于使潛熱存儲裝置裝備有至少一個存儲板的總體構思，其中在各種情況中各個存儲板僅包括兩個頂部相互抵靠的板體，板體封閉了填充有儲熱材料的單獨的存儲空間，各個板體均具有波結構。在各個存儲板中，該板體相互之間均以這樣的方式排列，即其中一個板體的波結構以傾斜于另一個波體的波結構的方式伸展。由于此，基本上僅在各個存儲板的兩個板體的側面沿著波結構在相互面對的側面建立了點狀接觸，從而在各個存儲板的兩個板體之間產生了單獨的、通用的和連續的存儲空間。因為這兩個板體相對于它們的波結構在空間中不同的方向延伸，所以可以實現對于存儲板改進的安裝，從而實現裝備有其的潛熱存儲裝置的安裝。特別地，由于不同傾斜的波結構，各個存儲板的板體可以在所有的空間方向上彈性地膨脹，在此過程中，存儲板的內部不產生過量的結構應力。

實際上，各個波結構均具有多個相互平行延伸的波，其相互之間沿著波結構的縱向延伸并且波結構在垂直于縱向的橫向上擴展。

有利地，各個板體可以被設計為矩形，因此例如用于容納一個或多個板體的殼體就可以以特別簡單的方式來制造。該矩形的板體具有縱向和垂直于縱向的橫向方向。

在存儲板的兩個板體中，使波結構以相互傾斜的方式伸展，在各自板體內的相應波結構的縱向就可以傾斜于相對應的各自板體的縱向延展。舉例來說，波結構的縱向可以呈約45度相互傾斜。

現在特別實用的是這樣一種構造，其中兩個板體的縱向在各自的存儲板中相互平行延伸，同時呈相反方向的兩個相應的波結構的縱向傾斜于板體的縱向延展。在這種情況中優選的是對稱的設置。舉例來說，一個波結構的縱向可以是相對于該兩個板體的縱向傾斜+45度，而另一個波結構的縱向相對于兩個板體的縱向傾斜?-45度?？偟膩碚f，該兩個波結構的縱向相互之間就會傾斜約90度。

在橫截面中，各個波結構可具有圓弧形或者正弦波或者梯形波或者三角波形狀的波。

適用于板體的主要材料為金屬或者金屬合金。實際上，各個板體均由恰當選擇的板狀金屬體形成。

作為儲熱材料，優選地，相變材料還應用于根據本發明的潛熱存儲裝置。

根據一種有利的實施方式，板體在其彼此接觸的存儲空間中可以具有多個相互接觸的點，其中板體可以通過多個接觸點或者所有的接觸點相互之間緊固在一起。舉例來說，在接觸點可以使用焊接或者熔接。依賴于波結構的波橫截面輪廓的不同，接觸點優選為點狀的。然而，原則上線狀或者面狀接觸點也是可以的。然而，板體相互之間的接觸基本上通過多個這樣單一接觸的點而不是通過延伸的、連續的、線性的接觸區域，其延伸覆蓋在橫向方向測量的波的整個寬度。在這里引入的根據本發明的潛熱存儲裝置的實施方式的情況中的接觸點在各自波的橫向方向上在各種情況中均在相對小的區域延伸。