具有PTC元件和作为热导体的供电导线的电加热装置和具有这样的加热装置的工作液罐制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于机动车的工作液罐(10)，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐(10)的电加热装置(14)，其包括至少一个PTC元件(34，36，38，40，42，44)，该PTC元件将两个电导体(24，26，28，29)连接地设置，其特征在于：电加热装置(14)包括多个PTC元件(34，36，38，40，42，44)，这些PTC元件中的每一个将两个电导体(24，26，28，29)连接地设置，其中电导体(24，26，28，29)中的至少一个构造成平面的导体构件并且构成一个用于将在PTC元件(34，36，38，40，42，44)内产生的热量传递给电加热装置(14)的外部环境(18)的与该电加热装置(14)邻接的容积部分的热导体。

Electrical heating device having a PTC element and a power supply wire as a heat conductor and a working liquid tank having such a heating device

\u672c\u53d1\u660e\u6d89\u53ca\u4e00\u79cd\u7528\u4e8e\u673a\u52a8\u8f66\u7684\u5de5\u4f5c\u6db2\u7f50(10)\uff0c\u7279\u522b\u662f\u7528\u4e8e\u50a8\u5b58\u6c34\u72b6\u7684\u5c3f\u7d20\u6eb6\u6db2\u7684\u7f50(10)\u7684\u7535\u52a0\u70ed\u88c5\u7f6e(14)\uff0c\u5176\u5305\u62ec\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2aPTC\u5143\u4ef6(34\uff0c36\uff0c38\uff0c40\uff0c42\uff0c44)\uff0c\u8be5PTC\u5143\u4ef6\u5c06\u4e24\u4e2a\u7535\u5bfc\u4f53(24\uff0c26\uff0c28\uff0c29)\u8fde\u63a5\u5730\u8bbe\u7f6e\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\uff1a\u7535\u52a0\u70ed\u88c5\u7f6e(14)\u5305\u62ec\u591a\u4e2aPTC\u5143\u4ef6(34\uff0c36\uff0c38\uff0c40\uff0c42\uff0c44)\uff0c\u8fd9\u4e9bPTC\u5143\u4ef6\u4e2d\u7684\u6bcf\u4e00\u4e2a\u5c06\u4e24\u4e2a\u7535\u5bfc\u4f53(24\uff0c26\uff0c28\uff0c29)\u8fde\u63a5\u5730\u8bbe\u7f6e\uff0c\u5176\u4e2d\u7535\u5bfc\u4f53(24\uff0c26\uff0c28\uff0c29)\u4e2d\u7684\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u6784\u9020\u6210\u5e73\u9762\u7684\u5bfc\u4f53\u6784\u4ef6\u5e76\u4e14\u6784\u6210\u4e00\u4e2a\u7528\u4e8e\u5c06\u5728PTC\u5143\u4ef6(34\uff0c36\uff0c38\uff0c40\uff0c42\uff0c44)\u5185\u4ea7\u751f\u7684\u70ed\u91cf\u4f20\u9012\u7ed9\u7535\u52a0\u70ed\u88c5\u7f6e(14)\u7684\u5916\u90e8\u73af\u5883(18)\u7684\u4e0e\u8be5\u7535\u52a0\u70ed\u88c5\u7f6e(14)\u90bb\u63a5\u7684\u5bb9\u79ef\u90e8\u5206\u7684\u70ed\u5bfc\u4f53\u3002

【技术实现步骤摘要】
具有PTC元件和作为热导体的供电导线的电加热装置和具有这样的加热装置的工作液罐
本专利技术涉及一种用于机动车的工作液罐，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐的电加热装置，其包括至少一个PTC元件，该PTC元件将两个电导体连接地设置。此外，本专利技术涉及一种具有一个这样的电加热设备的罐，特别是机动车工作液罐，优选储存用于选择催化还原的水状的尿素溶液的罐。
技术介绍
由DE102009028113A1公知了一种这种类型的电加热装置以及一种配备该加热装置的罐。在公开的这类的解决方案中供电导线分别电绝缘地穿过罐壁，更确切地说：罐盖，并且与PTC元件接触，该PTC元件在罐内是两个供电导线之间的唯一的导电的连接。在这类的公开文献中作为PTC材料列出具有PTC特性的塑料或一种这样的弹性材料。公开的这种类型的加热设备用于机动车内的水状的尿素溶液的加温，特别是液化或保持流动性，以便能够利用这个尿素溶液即使在外部温度冷的情况中实施选择催化还原和这样减少废气内的氮氧化物。这在本专利技术的优选的应用中也是这种情况。水状的尿素溶液在温度为-11℃时冻结，其中通过水状的尿素溶液中的添加剂可以将冻结温度降低到-40℃。然而出于保障废气内的氮氧化物的还原的原因即使在低的和最低的外部温度的情况中也需要还原剂持续地，足够量地以液态存在。由DE102013209957A1公知了一种另外的电加热装置，该加热装置使用陶瓷制的PTC元件。这个公开文献说明借助一种导电的塑料将PTC元件与供电导线连接。由PTC元件和与这个PTC元件借助导电的塑料接触的供电导线构成的整个配置组件又可以由塑料包封，以便保护它免受它的外部环境中的化学或/和物理腐蚀介质的影响。PTC元件是当它们有电流流过时能够变热并根据通过变热产生的相对外部环境的温度梯度将热量释放到这个外部环境中。其中“PTC”意味着“PositiveTemperatureCoefficient”(正温度系数)，其表明：PTC元件的电阻随着温度的上升而增加。这导致PTC元件的加热功率的所期望的自我限制。由于随着温度上升PTC元件的电阻也增加，所以通过PTC元件的电流随着温度上升由于增加的电阻而减少，因而每个时间单位由PTC元件释放的热量的量随着PTC元件的温度的上升而越来越少。通过这种方式可以防止PTC元件或者需由它加温的介质过热。此处特别引人注意的水状的尿素溶液的化学稳定性在温度高于80℃时下降，因而它的使用安全性在高温时受到严重威胁。出于这个原因，随着温度上升在加热功率方面自己调节的PTC元件特别适合于对水状的尿素溶液以及其他的工作液加热。这种类型的电加热装置的缺点是：为了快速地给工作液罐内的相应大的容积范围加温，它需要要么一个体积大的要么一个具有大的表面积的，结构复杂的PTC元件。否则加热装置也许只能短时间地，点状地将热量引入罐内，其中这或许不能足以在冷起动后快速实现废气中所期望的还原度。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是如下地改进这种类型的电加热装置，即它能够在尽可能短的时间内将尽可能大的热量的量传递给它的外部环境。本专利技术在一个这种类型的加热装置上通过如下方式实现这个目的，即电加热装置包括多个PTC元件，这些PTC元件中的每一个将两个电导体连接地设置，其中电导体中的至少一个构造成平面的导体构件并且构成一个用于将在PTC元件内产生的热量传递给电加热装置的外部环境的与该电加热装置邻接的容积部分的热导体。在本专利技术的电加热装置中通过如下方式扩大该加热装置的热传导面，即为了为PTC元件供电或为了通过这个PTC元件输送电流必须直接与该PTC元件连接的电导体用作热导体。为此至少一个电导体构造成平面的导体构件。这意味着：它沿着厚度方向的尺寸是导体构件的最小尺寸并且它沿着两个其余的既相互垂直又与厚度方向垂直的空间方向中的每一个的尺寸比厚度尺寸大得多，就是说超过5倍，优选超过10倍，特别优选超过20倍。由于平面的电导体没有必要构造成平坦的，所以在沿着所述的空间方向的所述尺寸方面重要的是各局部的空间方向，例如当厚度方向根据在电导体上的部位是不同定向时。这样两个由PTC元件接触的，具有比较大的表面的电导体中的至少一个可以用作用于以PTC元件为起点传递热量的热导体。电导体然后作为热导体可以将在给PTC元件通电流时产生的热量传递给电加热装置的外部环境的与该电加热装置邻接的容积部分并且这样加温在这个容积部分内含有的介质。通过使用多个优选彼此保持间距地设置的PTC元件可以在加热装置内设置多个热源，这些热源产生的热量可以分别通过至少一个由与各PTC元件接触的电导体构成的热导体传递给外部环境。这样本身一个大面积的电导体可以在它的整个面上用作热导体。为了进一步扩大本专利技术加热装置的热传导面，两个由一个PTC元件接触的电导体可以有益地构造成平面的导体构件，因而这些由一个PTC元件接触的电导体中的每一个构成一个热导体。几个或所有的PTC元件可以由PTC陶瓷构成。同样几个或所有的PTC元件可以由PTC塑料构成，其中PTC塑料通常可以通过一种填充有相应的填充材料的热塑性塑料得以实现，该塑料例如可以通过压铸法制成几乎任意的形状轮廓。优选多个PTC元件平行地设置在同样的两个电导体之间，因为通过这种方式可以将用于给PTC元件供电的电导体的数量保持很少和因为通过这种方式另外可以将电导体的面完全尽可能均匀地用作热传导面，这导致电导体作为热导体的非常高效的利用。平行设置的PTC元件在此可以理解为并联地电连接。它们没有必要必须，但是可以在空间上彼此平行地定向或者顺着一条直线伸展。实际上PTC元件并联地设置在其间的两个电导体可以具有无规则的形状，例如具有局部不同的宽度，因而由于电气并联地设置PTC元件绝不应该事先对它们在空间上的设置或者一个或两个电导体的形状进行规定。作为补充或可选，多个PTC元件可以串联地设置在分别不同的电导体对之间。在此同样是指一个电的串接设置(串联)和并非必须是一个空间上的串接设置。在PTC元件串联的情况中，虽然在各两个串联的PTC元件之间分别需要一个单独的，将这些PTC元件相互电连接的电导体，这增加了所需电导体的数量。然而因此也增加了热导体的数量，其中通过PTC元件的电的串接设置还可以对具有狭窄点和诸如此类的复杂的罐几何形状，特别是罐壁几何形状包括罐底部进行平面地加温。因此优选：更多地通过利用少的电导体并联的PTC元件对大的统一的面积范围(Flaechenbereich)进行加热和对比较小的，构造复杂的，长度比宽度大得多的和可能具有一个一次或甚至多次弯曲的走向的面积范围通过串接的PTC元件进行加热。通常机动车工作液罐-它们的优选的使用目的是此处说明的加热装置-本身适应车辆轿厢内的严格的安装空间规定，其中在此也出现罐壁的偏离标准形状的面的几何形状，特别是在罐底部。如果两个电导体具有不同的形状的话，然后可以通过PTC元件和通过电导体作为热导体良好地和有效地为面提供热量。这样要么直接通过PTC元件要么间接地利用通过PTC元件加温的电导体可以为罐壁的，特别是罐底部的区域内的罐容积部分(Tankvolumenabschnitt)的大部分提供热量。电导体可以邻接地设置，其中多个PTC元件跨接两个邻接的电导体之间的空隙。然后电导体利用它们的彼此靠近的边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于机动车的工作液罐(10)，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐(10)的电加热装置(14；114)，其包括至少一个PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)，该PTC元件将两个电导体(24，26，28，29；124，126)连接地设置，其特征在于：电加热装置(14；114)包括多个PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)，这些PTC元件中的每一个将两个电导体(24，26，28，29；124，126)连接地设置，其中电导体(24，26，28，29；124，126)中的至少一个构造成平面的导体构件并且构成用于将在PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)内产生的热量传递给电加热装置(14；114)的外部环境(18)的与该电加热装置(14；114)邻接的容积部分的热导体。

【技术特征摘要】
2016.03.03 DE 102016203496.01.用于机动车的工作液罐(10)，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐(10)的电加热装置(14；114)，其包括至少一个PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)，该PTC元件将两个电导体(24，26，28，29；124，126)连接地设置，其特征在于：电加热装置(14；114)包括多个PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)，这些PTC元件中的每一个将两个电导体(24，26，28，29；124，126)连接地设置，其中电导体(24，26，28，29；124，126)中的至少一个构造成平面的导体构件并且构成用于将在PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)内产生的热量传递给电加热装置(14；114)的外部环境(18)的与该电加热装置(14；114)邻接的容积部分的热导体。2.根据权利要求1所述的电加热装置(14；114)，其特征在于：两个与PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)接触的电导体(24，26，28，29；124，126)构造成平面的导体构件并且构成各一个热导体。3.根据权利要求1或2所述的电加热装置(14；114)，其特征在于：PTC元件(34，36，38，40，42，44；134)由PTC陶瓷或/和由PTC塑料构成。4.根据前述权利要求中任意一项所述的电加热装置(14；114)，其特征在于：多个PTC元件(34，36，38；134)平行地设置在同样的两个电...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里齐奥·奇尼，卢卡·马里尼，伊凡·德·梅特里，弗朗西斯卡·布鲁诺利，斯特凡诺·达尔佩兹，
申请(专利权)人：劳士领汽车集团，
类型：发明
国别省市：德国,DE