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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur
Nachbehandlung von Abgasen, insbesondere von Abgasen von Brennkraftmaschinen,
beispielsweise im Automobilbereich, in der Energieerzeugung oder
in ähnlichen Bereichen der Naturwissenschaft und Technik.
Aus derartigen Bereichen sind Techniken bekannt, bei welchen schadstoffvermindernde
Medien, insbesondere fluide Medien (beispielsweise Flüssigkeiten
oder Gase), in das Abgas eindosiert, beispielsweise eingesprüht, werden.
Dabei werden unterschiedliche Techniken und unterschiedliche Arten
von Medien eingesetzt.
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Ein
wesentliches Anwendungsbeispiel, auf welches die vorliegende Erfindung
jedoch nicht beschränkt ist, ist die Verwendung von Reduktionsmitteln,
wie beispielsweise Ammoniak oder Harnstoff zur Verminderung des
Anteils der Stickoxide (NOx) im Abgas. Dabei wird in einer Reduktionsreaktion
das NOx unter Bildung von Stickstoff und Wasser zu N2O und/oder
N2 reduziert. Auch andere Reduktionsmittel und/oder
Reduktionsmittel-Vorläufer (welche sich beispielsweise
erst im Abgas oder im Bereich des Abgases zum Reduktionsmittel umsetzen)
sind bekannt. Derartige Verfahren werden oft auch als SCR-Verfahren
(SCR: selective catalytic reduction) bezeichnet. Durch die selektive
katalytische Reduktion werden beispielsweise Stickoxide mit hoher
Selektivität zu Stickstoff reduziert, wodurch die Stickoxidkonzentration
im Abgas deutlich verringert werden kann.
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Zur
Bereitstellung des schadstoffvermindernden Mediums, beispielsweise
von Ammoniak, sind verschiedene Verfahren bekannt. So kann beispielsweise
Ammoniak unmittelbar oder in Form einer Harnstoff-Wasser-Lösung
in das Abgas eingespritzt werden. In letzterem Fall wird Ammoniak
erst am Ort seiner Verwendung als Reduktionsmittel durch Hydrolyse
des Harnstoffs erzeugt, so dass nicht das eigentliche schadstoffvermindernde
Medium, sondern eine Vorläufersubstanz desselben in das
Abgas eingebracht wird. Diese Unterschiede sollen im Folgenden jedoch
nicht betrachtet werden, so dass unter „schadstoffver minderndes
Medium” allgemein das schadstoffvermindernde Medium selbst oder
eine Vorläufersubstanz verstanden werden soll.
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Ein
anderes Verfahren zur Bereitstellung des schadstoffvermindernden
Mediums wird beispielsweise in
DE 197 28 343 C1 beschrieben und beinhaltet
die Verwendung eines festen Speichermediums, welches bei Erwärmung
das schadstoffvermindernde Medium in Form von gasförmigem
Ammoniak freisetzt. Typischerweise wird dabei das Speichermedium
zunächst in pulvriger Form beladen und im beladenen Zustand
durch Verpressen zu seiner endgültigen Form kompaktiert.
Das derart kompaktierte Speichermedium wird in einem Behälter
eingebracht, welcher mittels einer Heizvorrichtung beheizbar ist,
um auf diese Weise Ammoniak bereitzustellen.
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Verschiedene
derartige Speichermedien, welche schadstoffvermindernde Medien speichern und
freisetzen können, sind bekannt und sind beispielsweise
in
WO 2006/012903 beschrieben.
So lassen sich beispielsweise Speichermedien einsetzen, aus denen
das schadstoffvermindernde Medium durch thermische Desorption freisetzbar
ist. Beispiele derartiger Speichermedien sind Magnesiumchlorid,
Calciumchlorid oder andere Salze, insbesondere Salze von Erdalkalielementen
und/oder eines oder mehrerer 3d-Nebengruppenelemente, wie beispielsweise
Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer und/oder Zink. Weiterhin sind
organische Adsorber bekannt und/oder Salze, welche durch chemische Reaktion
und/oder Umsetzung das schadstoffvermindernde Medium freisetzen,
wie beispielsweise Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumcarbamat. Allgemein
kann das Speichermedium insbesondere ein Ammoniakspeichermedium
umfassen.
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Für
die Freisetzung des schadstoffvermindernden Mediums aus dem Speichermedium
wird in der Regel thermische Energie benötigt. Die
DE 197 28 343 C1 und
die
WO 2006/012903 beschreiben
daher Verfahren, bei welchen der Wärmeeintrag durch elektrische
Beheizung realisiert wird. Zu diesem Zweck werden Heizungen an der
Oberfläche oder in der Nähe der Oberfläche
des Speichermediums angebracht, so dass die eingetragene Wärme
von außen in das Speichermedium geleitet wird.
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Bekannte
Verfahren und Vorrichtungen weisen jedoch in der praktischen Anwendung
zahlreiche technische Herausforderungen und Nachteile auf. So ist
insbesondere die Flexibilität bekannter Verfahren stark
begrenzt, da auf Grund der geringen Wärmeleitfähigkeit
des Speichermediums eine vollständige Durchwärmung
eine vergleichsweise lange Zeitdauer und einen hohen Energieeintrag
erfordert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass in dem Fall,
in welchem der Speicher weitgehend entleert ist, ein besonders hoher
Energieeintrag zur Freisetzung des schadstoffvermindernden Mediums,
beispielsweise zur Desorption, erforderlich ist. Durch die Wärmeabgabe
der Heizung an der Oberfläche des Speicherkörpers
muss dann entweder die Heizleistung stark erhöht werden,
oder es ist eine sehr lange Zeitdauer erforderlich, bis verhältnismäßig
weit entfernte Regionen so stark erwärmt werden, dass diese
sich vollständig entleeren. Eine weitere Problematik besteht darin,
dass durch das Entladen des Speichermaterials in Folge der Freisetzung
des schadstoffvermindernden Mediums sich häufig sowohl
die Dichte als auch die Festigkeit des Speichermediums verringert. Insbesondere
beim Einsatz des Systems in Kraftfahrzeugen mit den bekannten Schwingungsbeschleunigungen
und mechanischen Beanspruchungen kann es zu einem Zerfallen der
Speichermedien in kleine Strukturen kommen. Ein Wiederaufladen oder
gezieltes Beheizen dieser kleinen Strukturen ist in vielen Fällen
nicht oder nur schwer möglich.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
werden daher ein Verfahren zur Herstellung eines Speicherelements
sowie ein Speicherelement zur Freisetzung mindestens eines schadstoffvermindernden
Mediums vorgeschlagen, welche die Nachteile der aus dem Stand der
Technik bekannten Verfahren und Speicherelemente zumindest weitgehend
vermeiden. Das Speicherelement soll eingerichtet sein, um mindestens
ein schadstoffverminderndes Medium, insbesondere ein gasförmiges
Medium, beispielsweise ein Reduktionsmittel, freizusetzen. Das schadstoffvermindernde
Medium kann beispielsweise gasförmigen Ammoniak umfassen.
Auch andere schadstoffvermindernde Medien, beispielsweise die eingangs
beschriebenen schadstoffvermindernden Medien, sind jedoch einsetzbar.
Das Verfahren zur Herstellung des Speicherelements umfasst die folgenden
Schritte, welche vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, in
der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden können.
Einzelne oder mehrere der Verfahrensschritte können auch
wiederholt durchgeführt werden, oder es können
einzelne oder mehrere der Verfahrensschritte zeitlich überlappend
oder zeitgleich durchgeführt werden.
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In
einem ersten Verfahrensschritt wird mindestens ein Speichermedium
bereitgestellt, welches eine Pulverform und/oder eine Granulatform
aufweist. Dieses Speichermedium kann beispielsweise eines der oben
genannten Speichermedien umfassen und soll eingerichtet sein, um
bei Erwärmung das schadstoffvermindernde Medium freizusetzen.
Diese Freisetzung kann beispielsweise durch chemische Reaktion,
durch Desorption oder Ähnliches erfolgen. Zu diesem Zweck
kann beispielsweise ein Speichermaterial als Speichermedium mit
dem schadstoffvermindernden Medium „beladen” werden,
beispielsweise indem das Speichermaterial einer Atmosphäre des
schadstoffvermindernden Mediums (beispielsweise in flüssiger
oder gasförmiger Form) ausgesetzt wird, dabei das schadstoffvermindernde
Medium aufnimmt und dadurch zum Speichermedium wird. Unter einem „Pulver” ist
da bei eine nahezu beliebige, verformbare Masse zu verstehen, insbesondere
ein Schüttgut, welches durch Gießen und/oder Schütten in
eine Form eingebracht werden kann, beispielsweise eine Pressform.
Das Pulver und/oder Granulat kann beispielsweise in amorpher, kristalliner,
polykristalliner oder sogar zumindest teilweise fluider und/oder
plastischer Form vorliegen.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt, welcher vorzugsweise ganz oder
teilweise vor dem Verpressen (siehe unten) durchgeführt
wird, wird mindestens eine metallische Struktur in das Speichermedium
eingebracht. Unter einer „metallischen Struktur” ist
dabei eine beliebige Struktur zu verstehen, welche zumindest teilweise
elektrisch leitende Eigenschaften aufweist. Neben Metallen in reiner
oder legierter Form können dabei grundsätzlich
auch andere Arten von Leitern eingesetzt werden, solange diese eine zumindest
makroskopisch nachweisbare elektrische Leitfähigkeit aufweisen
bzw. in Verbindung mit dem Speichermedium die elektrischen und/oder
elektromagnetischen Eigenschaften des Speichermediums makroskopisch
messbar beeinflussen. Verschiedene Beispiele metallischer Strukturen
werden nachstehend näher erläutert.
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In
einem weiteren Verfahrensschritt, welcher vorzugsweise nach dem
Einbringen der mindestens einen metallischen Struktur in das Speichermedium erfolgt,
wird das Speichermedium zu einem Speicherkörper verpresst.
Vorzugsweise wird also nicht nur das Speichermedium, sondern ein
Verbund aus dem Speichermedium und der metallischen Struktur verpresst,
so dass ein Verbundwerkstoff-Pressling entsteht.
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Die
mindestens eine metallische Struktur des so hergestellten Verbundpresslings
kann mehreren Zwecken dienen, welche auch kombiniert eingesetzt
werden können und kann entsprechend dieser Verwendungszwecke
optimiert werden. So kann die metallische Struktur beispielsweise
ein Drahtgeflecht, ein Drahtgewebe, ein Drahtgestrick oder eine ähnliche
aus einzelnen Metallfäden oder Drähten zusammengesetzte
Struktur aufweisen. Insbesondere kann beispielsweise ein Drahtgitter
verwendet werden und/oder ein „Stent”, welcher
beispielsweise in der Medizintechnik als Implantat verwendet wird. Weiterhin
kann, ebenfalls wiederum alternativ oder zusätzlich, die
mindestens eine metallische Struktur einen oder mehrere Metallschwämme,
Metallschäume (also poröse metallische Materialien)
oder ähnliche offenporige, dreidimensionale Gebilde umfassen.
Auch eine andere Form einer metallischen Stützstruktur
oder einer dreidimensionalen metallischen Leiterstruktur kann verwendet
werden. Weiterhin kann, ebenfalls alternativ oder zusätzlich,
mindestens eine Metallschleife, insbesondere mindestens eine Induktionsschleife
und/oder eine Heizschleife, verwendet werden. Die metallische Struktur kann
weiterhin mindestens einen Induktor umfassen, also mindestens ein
Element, welches eingerichtet ist, um durch Anlegen eines elektromagnetischen Wechselfeldes
das umgebende Speichermedium mit diesem elektromagnetischen Wechselfeld
zu beaufschlagen. Beispielsweise kann der Induktor mindestens zwei
metallische Elektroden und mindestens ein Dielektrikum umfassen,
beispielsweise mindestens ein zwischen den beiden metallischen Elektroden eingebettetes
Dielektrikum. Der Induktor kann grundsätzlich beliebig
ausgestaltet sein, wobei aus Herstellungsgründen sich insbesondere
stabförmige Induktoren als vorteilhaft erwiesen haben.
Weiterhin kann, alternativ oder zusätzlich, die metallische Struktur
eine Mehrzahl von Metallpartikeln umfassen, insbesondere Metallpartikel
im nanoskaligen Bereich, im Bereich der Mikropartikel oder bis hin
in den Bereich von Partikeln mit Durchmessern im Millimeterbereich.
Diese Metallpartikel sollen wiederum elektrisch leitende Eigenschaften
aufweisen, sollen also geeignet sein, um die elektrischen und/oder elektromagnetischen
Eigenschaften des Verbundpresslings makroskopisch zu beeinflussen.
Beispielsweise kann neben einer Leitfähigkeit eine Dielektrizitätskonstante
und/oder eine Permeabilität (jeweils gegebenenfalls auch
als komplexe Größen) des Verbundmaterials beeinflusst
werden.
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Der
Speicherkörper kann insbesondere im Wesentlichen Rotationssymmetrie
aufweisen, wobei unter „im Wesentlichen” auch
leichte Abweichungen von dieser Rotationssymmetrie tolerierbar sind,
beispielsweise Abweichungen durch einseitige Zuführung
von Anschlüssen, Rotationssymmetrie im Sinne einer Achsensymmetrie,
leicht elliptische Formen oder Ähnliches. Eine derartige
Rotationssymmetrie vereinfacht die Handhabung und die Aufheizung,
wie unten anhand von Beispielen näher erläutert
wird.
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Weiterhin
kann mindestens eine Ableitungsstruktur zum Ableiten des schadstoffvermindernden Mediums
in gasförmiger Form in das Speichermedium eingebracht werden.
Diese Ableitungsstruktur kann beispielsweise ein oder mehrere Rohrleitungen oder
Rohre umfassen, beispielsweise perforierte Rohre. Beispielsweise
kann ein zentrales perforiertes Rohr in einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen
Speicherkörper eingebracht sein. Die Ableitungsstruktur
kann insbesondere vor dem Verpressen des Speichermediums eingebracht
werden, so dass diese Bestandteil eines Verbundkörpers
bildet. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass eine
Ableitung freigesetzten schadstoffvermindernden Mediums auch aus
inneren Bereichen des Speicherkörpers erfolgen kann.
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Zur
Verbesserung der Verbundfestigkeit des Presslings bzw. des Speicherkörpers
kann weiterhin vor und/oder während des Verpressens, also
beispielsweise nach dem Einbringen der metallischen Struktur in
das Speichermedium, mindestens ein Schüttelschritt durchgeführt
werden. In dem mindestens einen Schüttelschritt wird durch
Einwirkung mechanischer Vibrationen und/oder Schwingungen eine Verteilung
des Speichermediums in Hohlräumen der metallischen Struktur
unterstützt.
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Neben
dem oben vorgeschlagenen Verfahren wird weiterhin ein Speicherelement
vorgeschlagen, welches der Freisetzung mindestens eines schadstoffvermindernden
Mediums dient und welches insbesondere nach dem oben beschriebenen Verfahren
in einer oder mehreren der beschriebenen Ausführungsformen
herstellbar sein kann. Diesbezüglich kann für
mögliche Ausführungsformen und mögliche
Definitionen und/oder Details insbesondere auf die obige Beschreibung
verwiesen werden. Das Speicherelement umfasst mindestens einen Speicherkörper,
welcher mindestens einen Pressling eines Speichermediums mit einer
eingebetteten metallischen Struktur umfasst. Das Speichermedium
soll, wie oben beschrieben, eingerichtet sein, um bei Erwärmung
das schadstoffvermindernde Medium freizusetzen.
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Wie
oben beschrieben, kann die metallische Struktur unterschiedlichen
Zwecken dienen. So kann beispielsweise die metallische Struktur
zumindest teilweise elektrisch kontaktiert sein, beispielsweise über
eine oder mehrere elektrische Zuleitungen, über welche
die metallische Struktur mit einem elektrischen Strom beaufschlagbar
ist. Das Speicherelement ist dementsprechend, beispielsweise durch
Bereitstellung entsprechender elektrischer Anschlüsse, Zuleitungen,
Kontakte oder ähnlicher Einrichtungen, eingerichtet, um
die metallische Struktur mit einem elektrischen Strom zumindest
teilweise resistiv zu erwärmen. Zu diesem Zweck können
beispielsweise ein oder mehrere Stromquellen vorgesehen sein, um die
metallische Struktur resistiv aufzuheizen. Weiterhin können
Steuerungen, Schalter oder andere Elemente vorgesehen sein, um die
Beaufschlagung mit elektrischem Strom zu steuern und/oder zu regeln.
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Weiterhin
kann, alternativ oder zusätzlich, das Speicherelement,
wie oben beschrieben, mindestens einen Induktor aufweisen. Dieser
Induktor kann eingerichtet sein, um den Speicherkörper
zumindest teilweise mit einem elektromagnetischen Wechselfeld zu
beaufschlagen, welches eingerichtet ist, um die metallische Struktur
zumindest teilweise induktiv zu erwärmen. Der Induktor
kann beispielsweise eine Mehrzahl einzelner Induktoren, insbesondere
eine Mehrzahl von Induktorschleifen, umfassen. Weiterhin kann der
Induktor auch einen beweglichen Induktor, insbesondere einen linear
beweglichen Induktor (z. B. eine linear bewegliche Induktorschleife und/oder
einen Induktorstab, und/oder eine rotierende Induktorschleife) umfassen.
Weiterhin kann, alternativ oder zusätzlich, beispielsweise
auch ein stabförmiger Induktor vorgesehen sein, beispielsweise mindestens
einer mit mindestens zwei metallischen Elektroden und mindestens
einem Dielektrikum ausgestatteter Induktor. Der Induktor kann, wie
oben beschrieben, bereits Bestandteil des Speicherkörpers, also
des Presslings, sein oder kann, alternativ oder zusätzlich,
nachträglich an den Speicherkörper herangeführt
und/oder in diesen Speicherkörper eingebracht und/oder
auf andere Weise mit dem Speicherkörper verbunden werden.
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Der
Speicherkörper, also der Verbundpressling, kann auf verschiedene
Weise in dem Speicherelement gelagert sein. Beispielsweise kann
der Speicherkörper zumindest teilweise beweglich, insbesondere
linear beweglich und/oder rotierbar (beispielsweise um eine feste,
beispielsweise mit dem Speicherkörper verpresste Achse
rotierbar) gelagert sein. Das Speicherelement kann eine Mehrzahl
von Speicherkörpern umfassen, beispielsweise eine Mehrzahl von
zylinderförmigen und/oder hohlzylinderförmigen Speicherkörpern
(z. B. Speicher-„Pellets”). Eine Hohlzylinderform
und/oder eine andere Form mit einer oder mehreren Bohrungen kann
beispielsweise ein nachträgliches Einführen eines
Induktors ermöglichen.
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Das
Speicherelement kann weiterhin mindestens ein Gehäuse umfassen,
beispielsweise mindestens ein isoliertes Gehäuse. Die Isolierung
kann beispielsweise durch geeignete Isoliermaterialien (beispielsweise
Wolle und/oder Isolierschäume) erfolgen. Alternativ oder
zusätzlich ist jedoch auch eine Isolation durch ein Schutzgas
und/oder ein Vakuum möglich. In dem Gehäuse ist
mindestens ein Speicherkörper eingebracht. Das Gehäuse
weist weiterhin mindestens eine Ableitung zum Ableiten gasförmigen
schadstoffvermindernden Mediums auf.
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Bei
dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das Gehäuse und/oder
das gesamte Speicherelement auch vergleichsweise komplex ausgestaltet sein
und kann beispielsweise auch mehrere getrennte Speicher mit jeweils
mindestens einem Speicherkörper umfassen. So kann beispielsweise
ein Hauptspeicher und ein Pufferspeicher vorgesehen sein. Diese
können beispielsweise zu unterschiedlichen Zeiten genutzt
werden, so dass beispielsweise der Pufferspeicher als „Reservespeicher” dienen
kann und/oder zur Freisetzung einer anderen Art von schadstoffverminderndem
Medium.
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Das
erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und das
erfindungsgemäße Speicherelement weisen gegenüber
bekannten Herstellungsverfahren und Speicherelementen zahlreiche
Vorteile auf. Ein erster Vorteil besteht darin, dass die Einbringung
der Wärmeenergie zur Freisetzung des schadstoffvermindernden
Mediums gegenüber bekannten Speicherelementen stark verbessert
werden kann. Der Eintrag der Wärmeenergie kann gleichmäßig
auch im Inneren des Speicherkörpers erfolgen, so dass eine gleichmäßigere
und schnellere Erwärmung auch bereits teilweise entleerter
Speicherkörper möglich ist.
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Zu
diesem Zweck kann, wie oben dargelegt, ein resistives Heizkonzept,
also ein Heizkonzept unter Freisetzung von Wärme an Ohmschen
Widerständen, und/oder ein induktives Heizkonzept, beides
jeweils unter Verwendung der metallischen Struktur, eingesetzt werden.
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Die
metallische Struktur kann beispielsweise flexibel ausgestaltet sein.
Die metallische Struktur kann, für eine resistive Heizung,
beispielsweise mittels stromführender Leiter kontaktiert
werden. Auch eine Gruppierung von Heizstrukturen ist möglich,
so dass große Heizzonen entstehen können. Die
Gruppierung kann beispielsweise in Blöcke unterteilt erfolgen.
Die Gruppierung kann insbesondere derart erfolgen, dass Heizenergie
zylindersymmetrisch in den Speicherkörper eingetragen wird,
beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung eines zylinderförmigen
bzw. auf andere Weise rotationssymmetrischen Gitters bzw. einer
derartigen metallischen Struktur. Dies hat insbesondere den Vorteil,
dass der äußere Bereich des Speichermediums, in
welchem beim Wärmeübergang verhältnismäßig
viel Energie an die Umgebung abgegeben wird, separat beheizt werden
kann. Hierdurch wird zum einen verhindert, dass zu hohe Temperaturen
am Heizelement im Inneren auftreten, so dass die Lebensdauer beeinträchtigt
wird, und zum anderen kann auf Änderungen der Umgebung
schnell reagiert werden.
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Bei
entsprechend feinen Strukturen der metallischen Struktur, beispielsweise
eines metallischen Gitters, kann weiterhin die Kontaktfläche
zwischen dem Heizelement in Form der mindestens einen metallischen
Struktur und dem Speichermedium sehr groß ausgestaltet
werden. Auf diese Weise kann schnell viel Energie in das Speichermedium
eingetragen werden, so dass der Zeitraum bis zur Betriebsbereitschaft
des Speicherelements stark verkürzt werden kann. Weiterhin
können auch komplexe Geometrien des Speichermediums effektiv
beheizt werden, da jeweils lokal optimiert Energie eingebracht werden kann.
Das Einbringen mehrerer kleiner Heizelemente in Form von mehreren
metallischen Strukturen in den Speicherkörper ermöglicht
ein bedarfsgerechtes Beheizen kleiner Gebiete des Speichermediums.
Dadurch wird insgesamt weniger Energie benötigt. Ein Überhitzen
einzelner Bereiche und/oder Speicherkörper und/oder metallischer
Strukturen kann verhindert werden, da auf den Transport der Wärme
durch Wärmeleitung über größere
Entfernungen durch entsprechende Ausgestaltung der metallischen
Strukturen verzichtet werden kann. Insgesamt kann hierdurch der
Eintrag der Energie verringert werden. Weiterhin ist auch ein vollständiges
Entleeren des Speicherelements bzw. des Speicherkörpers
möglich, da in allen Teilen des Speicherkörpers
die benötigten Energien, beispielsweise die benötigten
Desorptionsenergien, bereitgestellt werden können.
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Die
metallische Struktur kann insbesondere Strukturen mit Teilleitern
gleicher Längen umfassen. Auf diese Weise kann ein Wärmeeintrag,
insbesondere durch resistive Heizung, gleichmäßiger
ausgestaltet sein. Die metallische Struktur kann insbesondere dünne,
leicht verformbare Strukturteile umfassen, so dass insbesondere
beim Verpressen und/oder im nachfolgenden Betrieb, keine oder nur geringfügige
mechanische oder thermomechanische Spannungen auftreten können.
Um eine resistive Heizung gewährleisten zu können,
können beispielsweise Strukturenden, beispielsweise lose
Enden und/oder Drähte, der mindestens einen metallischen Struktur
elektrisch kontaktiert werden. Allgemein kann, um eine Haftung der
metallischen Struktur innerhalb des Presslings mit dem Speichermedium
zu verbessern, die mindestens eine metallische Struktur auch zusätzlich
beschichtet werden, beispielsweise mit einem oder mehreren Haftvermittlern
organischer und/oder anorganischer Natur. Auf diese Weise kann durch
eine derartige Beschichtung auch, alternativ oder zusätzlich,
ein Ausgleich verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten
erfolgen. Durch diese Maßnahme, wie auch durch die optionale
flexible Ausgestaltung der metallischen Strukturen, kann insbesondere
während des Herstellungsprozesses, beispielsweise während
des Verpressens, die mechanische Beständigkeit erhöht
werden und die Ausbeute beim Herstellungsprozess erhöht
werden.
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Die
oben anhand des resistiven Aufheizens beschriebenen Vorteile der
Herstellung eines Speicherkörpers in Form eines Verbundkörper-Presslings lassen
sich auch auf das induktive Heizkonzept übertragen. Auch
durch dieses Heizkonzept, welches alternativ oder zusätzlich
zum resistiven Heizkonzept eingesetzt werden kann, lässt
sich eine schnelle Erwärmung, eine gute Regulierbarkeit
des Wärmeeintrags und eine lokal genau zu definierende
Erwärmungszone realisieren. Vorteilhaft gegenüber
der resistiven Beheizung ist dabei insbesondere, dass auf eine Kontaktierung
der Heizelemente verzichtet werden kann, da dieses Verfahren ein
berührungsloses Verfahren ist. Eine bedarfsgerechte Desorption
von Ammoniak beispielsweise aus dem Speichermedium lässt
sich durch gezielte Einbringung der induktiven Energie steuern,
und es lassen sich unzulässige Druckanstiege im Speichersystem
vermeiden.
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Um
das Speichermedium bzw. den Speicherkörper lokal gezielt
induktiv mittels der mindestens einen metallischen Struktur in dem
Speichermedium beheizen zu können, kann die metallische Struktur
beispielsweise induktiv anregbare Partikel umfassen, welche beispielsweise
eine amorphe Form, Kugelform, oder ähnliche Formen umfassen können,
beispielsweise in Form von ferritischen Strukturen. Auch andere
Geometrien sind jedoch induktiv anregbar, beispielsweise Drähte,
Drahtgeflechte, Stangen, Röhrchen etc., was unter dem Begriff „induktiv
anregbare Partikel” mitumfasst sein soll. Diese Partikel
sind vorzugsweise elektrisch nicht kontaktiert und somit ausschließlich
induktiv anregbar. Durch Anlegen eines äußeren
elektromagnetischen Wechselfeldes (beispielsweise eines magnetischen
Wechselfeldes) werden diese induktiv aufgeheizt und geben ihre Temperatur über
Wärmeleitung an das umgebende Speichermedium ab. Durch
Positionierung und Anordnung bzw. Größe der metallischen
Strukturen kann eine gezielte lokale Erwärmung bzw. auch
eine gezielte Formung der Heizzone erreicht werden. Dies kann entscheidende
Vorteile bei der Aufheizung bzw. auch bei der homogenen Erwärmung
und Temperaturverteilung in dem Speichermedium, beispielsweise in
Metallsalzspeichern, haben und kann somit Vorteile bei der thermischen
Ausspeicherung gebundener Gase, wie beispielsweise Ammoniak, bewirken.
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Das
Einbringen der metallischen Strukturen zum Zwecke der induktiven
Aufheizung in das Speichermedium kann, wie auch im Falle der resistiven Aufheizung,
beispielsweise während des Verpressens und/oder auch nach
dem Verpressen in das bereits kompaktierte Speichermedium erfolgen.
Beim Einbringen während des Verpressens bzw. vor dem Verpressen
können metallische Strukturen, wie beispielsweise Drahtgeflechte,
offenporige Metallschäume oder ähnliche Strukturen,
mit dem Speichermedium, beispielsweise einem Metallsalz, befüllt
und anschließend verpresst werden. Alternativ oder zusätzlich
können die metallischen Strukturen, beispielsweise metallische
Partikel, auch mit dem Speichermedium (beispielsweise dem Metallsalz)
gemischt und anschließend verpresst werden. Dabei kann über
eine unterschiedliche Schichtung bzw. unterschiedliche Mischungsverhältnisse
der Anteil von induktiv aufheizbaren Partikeln so reguliert werden, dass
eine homogene oder bedarfsgerechte Aufheizung des Speichermediums
bzw. des Speicherkörpers ermöglicht wird.
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Als
dritte, alternativ oder zusätzlich zu den genannten Möglichkeiten
der induktiven Aufheizung und/oder der resistiven Aufheizung, können,
wie oben ausgeführt, die metallischen Strukturen auch dem
Zwecke einer mechanischen und/oder thermomechanischen Stabilisierung
des Speicherkörpers dienen. In diesem Fall können
die metallischen Strukturen alternativ oder zusätzlich
zur Funktion der Wärmeleitung bzw. des Wärmeeintrags
zusätzlich als mechanische Stabilisierung eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft sind in diesem Fall metallische Strukturen
in Form von Stützstrukturen aus Metallschaum und/oder Drahtgestricken.
Diese Bauelemente werden derzeit beispielsweise in Filtern, Katalysatorträgern,
Schalldämpfern oder Mischern eingesetzt. Metallschaum wird
zudem in der Medizin zur Herstellung von Prothesen genutzt. Derartige
Bauteile sind großtechnisch in unterschiedlichen Maschenweiten
bzw. Porenweiten herstellbar und kommerziell erhältlich.
Durch ihre Duktilität und elektrischen Eigenschaften bedingt
können sie verpresst und anschließend durch ihren
elektrischen Widerstand (resistiv) und/oder induktiv beheizt werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert.
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Es
zeigen
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1A und 1B Verfahrensschritte
eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2A bis 2D verschiedene
Ausführungsbeispiele metallischer Strukturen;
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3 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Speicherelements mit resistiver Heizung;
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4 ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Speicherelements mit induktiver Heizung;
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines Speicherelements mit
induktiver Heizung mit beweglich gelagerter Induktionsschleife;
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6 ein
Ausführungsbeispiel mit induktiver Heizung mit einem relativ
zu einer Induktionsschleife rotierenden Speicherkörper;
und
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7A bis 7C Ausführungsbeispiele
eines Speicherelements mit einem stabförmigen Induktionselement.
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In
den 1A und 1B sind
in stark schematisierter Form Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung eines Speicherelements gezeigt. Das Speicherelement umfasst
dabei einen Speicherkörper 110 in Form eines Verbundpresslings.
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In
einem ersten Verfahrensschritt gemäß 1a wird
ein Speichermedium 112 mit einer metallischen Struktur 114 gemischt.
Dieses Mischen kann beispielsweise in einer Pressform oder auch
an einem anderen Ort erfolgen. Die metallische Struktur ist hier
symbolisch als Gewebe, Geflecht oder allgemein als offenporige Struktur
dargestellt. Auch andere Ausführungsformen sind denkbar
und werden beispielsweise anhand der nachstehenden Beispiele erläutert.
Das Speichermedium 112 kann beispielsweise, wie oben beschrieben,
ein mit einem Reduktionsmittel, insbesondere Ammoniak, beladenes
Metallsalz sein, wie beispielsweise Magnesiumchlorid (MgCl2) und/oder Calciumchlorid (CaCl2).
Die Vermischung des Speichermediums 112 mit der metallischen
Struktur 114 kann zusätzlich durch Vibrationen,
beispielsweise mittels eines Schüttlers, unterstützt
werden, so dass Hohlräume der metallischen Struktur 114 vollständig
mit dem Speichermedium 112 gefüllt werden.
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Anschließend
wird in 1B eine Verpressung der derart
hergestellten Mischung aus Speichermedium 112 und metallischer
Struktur 114 durchgeführt. Dieses Verpressen ist
in 1b symbolisch durch einen Stempel 116 angedeutet.
Auch andere Arten der Verpressung können selbstverständlich
eingesetzt werden. Auf diese Weise wird das pulverförmige
Speichermedium 112 mit der metallischen Struktur 114 in
die endgültige Form des Speicherkörpers 110 gebracht.
Dabei wird ein Verbund zwischen dem Speichermedium 112 und
der metallischen Struktur 114, beispielsweise dem Metallschaum,
hergestellt. Das Metallsalz kann sich beispielsweise in einer Metallgitterstruktur
befinden, welche eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.
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Anschließend
können, je nach Anwendungsart, die metallischen Strukturen 114 beispielsweise elektrisch
kontaktiert werden, beispielsweise indem Enden der metallischen
Stuktur 114 mit entsprechenden Anschlüssen verbunden
werden. Wie unten beschrieben, kann jedoch auch eine induktive Aufheizung
verwendet werden. Es können verschiedene metallische Strukturen
miteinander verbunden werden, um Heizarrays zu bilden, beispielsweise
um unterschiedliche Zonen des Speicherkörpers 110 beheizen
zu können.
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In
den 2A bis 2D sind
verschiedene mögliche Ausführungsformen von Speichermedien 112 dargestellt.
So zeigt beispielsweise 2A ein mehrlagiges
Drahtgestrick mit Maschen. Durch die mehrlagige Ausgestaltung können
beispielsweise radial unterschiedliche Heizzonen ausgestaltet werden. 2B zeigt
ein Drahtgewebe mit feineren, plastisch oder elastisch verformbaren
sternförmig ausgestalteten Drähten. 2C zeigt
einen Metallschaum oder Metallschwamm mit einer Vielzahl von Poren. 2D schließlich
zeigt eine Prinzipskizze eines Drahtgeflechts oder Drahtgewebes
in Form einer Hohlröhre, wie beispielsweise Hohlröhren,
die als so genannte „Stents” bzw. Implantate in
der Medizintechnik verwendet werden. Im Rahmen der vorliegenden
Erfindung können beispielsweise ein oder mehrere derartiger
Stents auch ineinander geschachtelt verwendet werden.
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In 3 ist
ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Speicherelements 118 schematisch in Schnittdarstellung
von der Seite gezeigt. Das Speicherelement 118 umfasst
optional ein Gehäuse 120, welches beispielsweise
als zylinderförmiges Gehäuse ausgestaltet sein
kann. Dieses Gehäuse umfasst eine Ableitung 122 zum
Ableiten von gasförmigem Reduktionsmittel, beispielsweise
in diesem Fall gasförmigem Ammoniak. Innerhalb des Gehäuses 120 ist
eine Hülse 124 eingebracht, innerhalb der, gelagert
durch Abstützungen 126, zwei Speicherkörper 110 eingebracht
sind. Diese Speicherkörper 110, welche auch als
Speicherblöcke bezeichnet werden können, sind
beispielsweise wiederum zylindersymmetrisch aufgebaut und umfassen
die metallischen Strukturen 114 als Heizelemente. Dabei
sind jeweils Enden dieser metallischen Strukturen 114 über
elektrische Kontakte 128 kontaktiert, so dass diese mit
einem Gleichstrom oder Wechselstrom beaufschlagbar und auf diese
Weise resistiv beheizbar sind.
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Die
zylindersymmetrische Ausgestaltung des Eintrags der Heizenergie
hat den Vorteil, dass der äußere Bereich des Speichermediums 112 der Speicherkörper 110,
in welchem durch Wärmeübergang verhältnismäßig
viel Energie an die Umgebung abgegeben wird, separat beheizt werden
kann. Somit kann zum einen verhindert werden, dass zu hohe Temperaturen
an den metallischen Strukturen 114 im Inneren des Speicherkörpers 110 auftreten,
so dass insgesamt die Lebensdauer beeinträchtigt wird,
und zum anderen kann auf Änderungen der Umgebungstemperatur
schnell reagiert werden. Zusätzlich kann beispielsweise
zwischen der Hülse 124 und dem Gehäuse 120 eine
thermische Isolation 130 eingebracht sein, beispielsweise
in Form eines Vakuums und/oder von Wolle oder Glas- und/oder Steinwolle.
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In 4 ist
ein zu 3 alternatives Ausführungsbeispiel eines
Speicherelements 118 in perspektivischer Darstellung gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel zeigt lediglich im Wesentlichen
den Speicherkörper 110, welcher mit einer Mehrzahl
von Induktionsspulen 132 umgeben ist. Der Speicherkörper 110 umfasst
wiederum ein Speichermedium 112, beispielsweise wieder
einen mit Ammoniak beladenen Metallsalzkern, beispielsweise einen
Magnesiumchlorid- und/oder Calciumchlorid-Kern und/oder ein Salzgemisch.
In das Speichermedium 112 sind dabei wiederum metallische
Strukturen 114 eingebracht. Diese metallischen Strukturen
sind in diesem Fall als induktiv aufheizbare Metallpartikeln (beispielsweise Kugeln,
Drähte, Stangen, Späne etc.) ausgestaltet und
können beispielsweise wiederum mittels des in den 1A und 1B dargestellten
Verfahrens in das in das Speichermedium 112 eingepresst
werden.
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Die
Induktionsspulen 132 bewirken eine Aufheizung des Speicherkörpers 110.
Dabei können die einzelnen Induktionsspulen 132 auch
unterschiedlich angesteuert werden, so dass beispielsweise eine segmentierte
und/oder partielle induktive Aufheizung des Speicherkörpers 110 erfolgen
kann. Zusätzlich kann auch eine induktive Aufheizung eines
Mantels 134 erfolgen, welcher beispielsweise den Speicherkörper 110 ganz
oder teilweise zylinderförmig umgeben kann und welcher
beispielsweise ebenfalls induktiv aufheizbare Materialien umfasst.
Auf diese Weise kann gleichzeitig von innen heraus und von außen
her eine Aufheizung des Speicherkörpers 110 erfolgen.
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Zur
Ableitung des beim Aufheizen frei werdenden schadstoffvermindernden
Mediums, insbesondere von Ammoniak, kann beispielsweise wiederum
ein Gehäuse verwendet werden, analog zu 3,
welches in 4 nicht dargestellt ist und
welches beispielsweise wiederum eine Ableitung 122 aufweist.
Zusätzlich kann, was auch in 3 implementiert
sein kann, eine Ableitungsstruktur 136 in Form eines perforierten
Rohres 138 in den Speicherkörper 110 eingebracht
sein. Dieses Rohr 138 kann beispielsweise bereits beim
Verpressen (1A) in das Speichermedium 112 eingebettet
werden oder kann auch später eingebracht werden. An Stelle
eines einzelnen Rohres 138 können auch mehrere
derartiger Rohre genutzt werden. Die Ableitungsstruktur 136 kann
nicht nur zum Ableiten des schadstoffvermindernden Mediums, wie
beispielsweise des Ammoniaks genutzt werden, sondern kann beispielsweise
auch zum Beladen des Speichermediums 112 mit dem schadstoffvermindernden
Medium, beispielsweise mit Ammoniak, genutzt werden. Das Rohr 138 bzw.
die Ableitungsstruktur 136 können beispielsweise
mit einer Ableitung 122 des Gehäuses 120 verbunden
sein.
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Über
die in 4 gezeigten Elemente hinaus kann das Speicherelement 118 noch
weitere Elemente umfassen, beispielsweise wiederum ein Gehäuse 120,
eine Ableitung 122, eine Hülse 124 mit Abstützungen 126,
elektrische Kontakte 128 und Ähnliches. Beispielsweise
können die Induktionsspulen 132 einzeln, gruppenweise
oder insgesamt kontaktiert werden. und mit einer elektrischen Energiequelle
verbunden sein. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Beaufschlagung
mit Wechselstrom erfolgen, um auf diese Weise im Inneren des Speicherkörpers 110 ein
magnetisches und/oder elektromagnetisches Wechselfeld zu erzeugen.
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In 5 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Speicherelements 118 in zu 4 analoger
Darstellung gezeigt. Das Speicherelement 118 umfasst eine
Mehrzahl (in der dargestellten Ausführungsform vier, wobei
gegebenenfalls auch andere Anzahlen eingesetzt werden können)
von Speicherkörpern 110, welche beispielsweise
analog zu dem in 4 gezeigten Speicherkörper 110 ausgestaltet
sein können und welche wiederum beispielsweise metallische
Strukturen 114 in Form von Metallpartikeln oder Ähnlichem
umfassen können. Für mögliche Ausgestaltungen
dieser hohlzylinderscheibenförmigen Speicherkörper 110 kann
auf die obige Beschreibung verwiesen werden. Die hohlzylinderförmigen
Speicherkörper 110 sind auf einen zentralen Verbindungsstab 140 aufgebracht.
Dieser Verbindungsstab 140 kann beispielsweise massiv ausgestaltet
sein, kann aber auch beispielsweise wiederum als rohrförmige
Ableitungsstruktur 136 ausgestal tet sein. Der Verbindungsstab 140 kann über
eine Quellmatte 142 oder eine andere Verbindungsstruktur
mit den Speicherkörpern 110 verbunden sein.
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Weiterhin
sind in dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel
zwei Konzepte der induktiven Aufheizung in Kombination dargestellt,
welche auch einzeln realisierbar sind. Zum einen weist das Speicherelement 118 wiederum
eine Mehrzahl von einzelnen Induktionsspulen 132 auf, die
beispielsweise wiederum als Einzelinduktoren ausgestaltet sein können
und welche einzeln, in Gruppen oder insgesamt angesteuert werden
können. Auf diese Weise ist beispielsweise wiederum eine
segmentierte Aufheizung bzw. zonenweise Aufheizung des Speicherkörpers 110 möglich.
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Alternativ
oder zusätzlich kann eine induktive Aufheizung auch über
eine weitere Induktionsspule 144 erfolgen, deren Position
relativ zu den Speicherkörpern 110 veränderlich
ist. Dementsprechend sind die Speicherkörper 110 beweglich
relativ zu dieser Induktionsspule 144 gelagert. Unter „beweglich
gelagert” oder „beweglich aufgenommen” ist
dabei im Allgemeinen eine relative Bewegung zur Induktionsspule 144 zu
verstehen. Dabei kann diese Bewegung als Bewegung der Speicherkörper 110 bzw.
des die Speicherkörper 110 verbindenden und fixierenden Verbindungsstabs 140 ausgestaltet
sein (Bezugsziffer 146 in 5). Alternativ
oder zusätzlich kann jedoch auch die Induktionsspule 144 relativ
zu den Speicherkörpern 110 bzw. der Gesamtheit
aus Verbindungsstab 140 und Speicherkörpern 110 bewegt werden
(Bezugsziffer 148 in 5). Letzteres
erfordert allgemein einen geringeren Platzbedarf als die Bewegung 146,
bei welcher sämtliche Speicherkörper 110 bewegt
werden. Nicht dargestellt sind in 5 wiederum
weitere Elemente, wie beispielsweise ein Gehäuse 120,
elektrische Anschlüsse, Energieversorgungen oder Ähnliches.
Diesbezüglich kann beispielsweise auf die Beschreibung
zu den 3 oder 4 verwiesen werden.
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In 6 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Speicherelements 118 in einer zu 5 analogen
Darstellung gezeigt. Wiederum enthält das Speicherelement 118 einen
Verbindungsstab 140, auf welchen in diesem Fall ein einzelner
Speicherkörper 110 aufgebracht ist. Analog zu 5 wäre
jedoch beispielsweise auch wiederum das Aufbringen mehrerer Speicherkörper 110 denkbar.
Wiederum enthält das Speicherelement 118, ähnlich
zu der zweiten in 5 aufgezeigten Möglichkeit,
eine Induktionsspule 144. Diese Induktionsspule 144 ist
in diesem Ausführungsbeispiel diagonal um den Speicherkörper 110 herumgeführt.
Im Gegensatz zu den linearen Bewegungen 146 bzw. 148 in 5 können
in 6 relative Rotationsbewegungen zwischen dem Speicherkörper 110 und
der Induktionsspule 144 durchgeführt werden. Diese
Rotationsbewegung ist in 6 symbolisch mit der Bezugsziffer 150 bezeichnet.
Dabei ist symbolisch ledig lich eine Rotation des Speicherkörpers 110 (gegebenenfalls
in Verbindung mit dem Verbindungsstab 140) gezeigt. Es
ist jedoch auf Grund der Beschreibung in 5 unmittelbar
ersichtlich, dass, alternativ oder zusätzlich, auch eine
Rotation der Induktionsspule 144 um den Speicherkörper 110 erfolgen
könnte. Die Rotationsbewegung 150 hat im Gegensatz
zu den linearen Bewegungen 146, 148 gemäß 5 den
Vorteil, dass in der Regel ein geringerer Bauraum für derartige
Bewegungen erforderlich ist. Alternativ oder zusätzlich
kann auch bei dem Ausführungsbeispiel in 6 eine
Variation des Induktionsstroms, beispielsweise eine zeitliche Variation und/oder
eine örtliche Variation (beispielsweise durch Vorsehen
mehrerer Induktionsspulen 144) erfolgen.
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In
den 7A bis 7C ist
schließlich ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Speicherelements 118 gezeigt.
Dabei zeigt 7A eine teilweise aufgeschnittene
Darstellung des Speicherelements 118, wohingegen die 7B und 7C verschiedene
Schnittdarstellungen eines stabförmigen Induktors 152 zeigen.
Wie in 7A erkennbar ist, weist das
Speicherelement 118 wiederum, ähnlich zu 3,
ein Gehäuse 120 auf, welches wiederum über
eine Ableitung 122 zum Ableiten eines gasförmigen
schadstoffvermindernden Mediums, beispielsweise Ammoniak, verfügt.
In dem Gehäuse 120 sind wiederum mehrere kreisringscheibenförmige
Speicherkörper 110 aufgenommen. Die Speicherkörper 110 können
wiederum, beispielsweise ähnlich zur Anordnung gemäß 5,
voneinander beabstandet angeordnet sein, um eine direkte Wärmeleitung
zwischen benachbarten Speicherkörpern 110 zu vermeiden.
Die Speicherkörper 110 können beispielsweise
wiederum mittels einer oder mehrerer Quellmatten 142 im
Inneren des Gehäuses 120 fixiert sein. Die Speicherkörper 110 können
beispielsweise wiederum analog zur Ausführungsform in 5 ausgestaltet
sein und können beispielsweise wiederum mit einem Speichermedium 112 mit
einer induktiv aufheizbaren metallischen Struktur 114,
beispielsweise Metallpartikeln, ausgestattet sein. Die Speicherkörper 110 weisen
in dem in 7A dargestellten Ausführungsbeispiel
eine zentrale Bohrung 154 auf.
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Weiterhin
weist das Speicherelement 118 gemäß dem
Ausführungsbeispiel in 7A den stabförmigen
Induktor 152 auf. Dieser stabförmige Induktor
umfasst eine langgezogene Leiterschleife, welche in den 7B und 7C in
ausschnittsweiser Detaildarstellung gezeigt ist. An ihrer Spitze
ist die Leiterschleife, wie in 7C gezeigt,
um 180° umgebogen. Zwischen den beiden Ästen der
Leiterschleife kann ein Dielektrikum 156, beispielsweise ein
anorganisches und/oder ein organisches Dielektrikum, eingebracht
sein. Wie in 7A und im oberen Teilbild der 7B dargestellt,
können die beiden Äste der langgezogenen Leiterschleife
des stabförmigen Induktors 152 mit unterschiedlichen
Polaritäten einer Wechselspannung beaufschlagt werden. Auf
diese Weise wird mittels des Induktors 152 ein elektromagnetisches
oder magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches induktiv die in dem
Speicherkörper 110 enthaltenen metallischen Strukturen 114 aufwärmen
kann.
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Wie
in 7A und in 7B gezeigt,
kann der Induktor 152 durch eine lineare Bewegung 146, 148 und
durch eine Einführöffnung 158 ins Innere des
Gehäuses 120 eingeführt werden, um dort
in die zentralen Bohrungen 154 der Speicherkörper 110 einzutauchen.
Wie durch die unterschiedlichen Bezugsziffern 146, 148 angedeutet
ist, kann dabei wiederum eine Kombination einer Bewegung des stabförmigen
Induktors 152 (Bezugsziffer 148) und/oder eine
Bewegung des restlichen Speicherelements 118 relativ zum
stabförmigen Induktor 152 (Bezugsziffer 146)
genutzt werden. Über eine unterschiedliche Eintauchtiefe
des stabförmigen Induktors 152 kann beispielsweise
eine zonenweise Aufheizung der Speicherkörper 110 erfolgen.
Auf diese Weise kann beispielsweise die Menge des freigesetzten
schadstoffreduzierenden Mediums eingestellt werden. Das in 7A dargestellte
Speicherelement 118 weist somit einen vergleichsweise hohen
Wirkungsgrad gegenüber Varianten auf, bei welchen der Speicherverbund
von einer Mantelfläche aus beheizt wird. Insbesondere lassen
sich Wärmeverluste im Gehäuse 120 durch
die Einführung des Induktors 152 in die als Kernbohrung
ausgebildete zentrale Bohrung 154 deutlich vermeiden.
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Um
ein Entweichen des schadstoffvermindernden Mediums aus dem Inneren
des Gehäuses 120 zusätzlich zu vermeiden,
kann die die Einführöffnung 158, wie
im oberen Teilbild der 7B zu erkennen, zusätzlich
mit einer Dichtung 160 ausgestattet werden. Diese Dichtung
kann beispielsweise einen O-Ring umfassen und/oder eine andere Art
von Dichtung, die eine Linearbewegung 146, 148 ermöglicht
und gleichzeitig einen Austritt des gasförmigen schadstoffvermindernden
Mediums verhindert bzw. reduziert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19728343
C1 [0004, 0006]
- - WO 2006/012903 [0005, 0006]