本发明专利技术涉及一种SCR系统的加热装置(68)用的热分布体(20)，其中热分布体(20)具有导热体(1)和注塑包封部(21)。在此规定，导热体(1)具有减少应力和/或应变元件(30，31，32，33，34，53，54，63)。此外，本发明专利技术还涉及一种具有这种类型热分布体(20)的加热装置(68)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SCR系统加热装置用的热分布体和加热装置
本专利技术涉及一种SCR系统加热装置用的热分布体和一种加热装置。
技术介绍
在用柴油驱动的交通工具中，尤其是为了满足环保法律要求，需要在SCR-催化器(SCR-选择性催化剂还原)之前将尿素喷入到废气装置中。由此将废气中所含的NOx-化合物转化为水和氮。此外，SCR-系统还包括加热装置，该加热装置具有这样的任务：在低于尿素凝固点的温度的情况下将尿素液态地保存并且融解已冻结的尿素，以便使从储罐中取出尿素成为可能。在DENOX-系统中将具有凝固点为-11℃的还原剂进行配量。例如，目前在PC/LDSCR-系统中所使用的加热装置包括：铝制的导热体、作为热生成器的PTC-元件、电输入线路。铝制的导热体以隔离材料(尤其是塑料)注塑包封，以便防止由于还原剂所造成的腐蚀和/或电短路。在下文中，经注塑包封的导热体也称为热分布体。本专利技术预先考虑到这样的问题，即金属和隔离材料在热膨胀系数方面存在不同，所述热膨胀系数尤其在冷却或/和多次温度交替时一般给加热装置造成问题。隔离材料具有比铝要强烈地膨胀和收缩的特性，并且因此在隔离材料中形成不许可的高塑性应变或应力，在此附加地造成了注塑包封部从导热体剥落。在实践中已确认了加热装置的塑料注塑包封部上的裂纹。因此，在注塑包封部与导热体之间还形成数量级高达2mm的缝隙。这些裂纹对于SCR-系统是特别的问题，因为以此给还原剂(例如具有非常高的蠕变特性的)形成了进入导热体的开口。当还原剂到达导热体时，可能会形成金属腐蚀。当还原剂到达直至电接口或者到达PTC-元件上时，可能会造成短路并且甚至导致加热装置的完全损坏。所述非常大的缝隙可能会导致热阻塞，由此降低了加热效率，因为由此使PTC-元件具有上升的温度并且由于该上升的温度而引起严重失调。
技术实现思路
根据本专利技术建议了，导热体设有减少应力和/或应变元件，以便在导热体上较少相对运动地接收所述注塑包封部。热分布体(该热分布体具有导热体和注塑包封部，该导热体具有减少应力和/或应变元件)毫无问题地实现了超过1000次温度冲击交替，该温度冲击交替在15kV至30kV电压以及合格通过的气体渗漏试验(氦密封性试验)的情况下利用塑料注塑包封部至热分布体的合格通过的冲击试验，其中，这种温度交替冲击通过将加热装置加热至80℃并且随后将该加热装置冷却至-40℃实现。在随后以15kV至30kV电压对注塑包封部进行击穿试验的情况下，确认了导热体没有被击穿。借助于击穿探测到塑料注塑包封部的裂纹或者过薄的不平常的壁厚。击穿最终涉及到试验电极与例如连接到接地电位上的构件之间的短路。温度交替冲击的次数根据用途规定来选择。电压的大小(上述15kV至30kV)根据塑料注塑包封部至材料的电阻以及根据壁厚来选择。在用氦的气体渗漏试验中，具有减少应力和应变元件的热分布体同样证实是非常稳定的，从而可以确认没有气体通过注塑包封部漏出。塑料注塑包封部在测试之后证明丝毫没有裂纹或开始开裂(Rissansaetze)。减少应力和/或应变元件优选在导热体外轮廓中构造，也就是这样的部件：该部件可以配属于导热体的轮廓或者导热体的构型。在此，这些部件形成导热体至注塑包封部的界面。部分或完全地包围导热体的、具有电隔离特性的材料的注塑包封部，在相对于导热体的界面上具有负向形状的、相应的这种减少应力和/或应变元件。以这种方式，尤其使由于热膨胀系数的区别而产生的拉应力和应变最小化，或将所述拉应力和应变明显更好地分布到较大的表面上，并且理想地避免由温度交替而引起的、由于相对运动所造成的、注塑包封部从导热体剥落，或者至少将该剥落显著地最小化。特别有利的是，通过减少注塑包封部从导热体剥落，最优地确保了由于接触面增大和因此伴随出现的界面接触区域增大使热从导热体至注塑包封部传递。特别有利的是，导热体所用材料与隔离材料之间的热膨胀系数的差别，对注塑包封部或者隔离材料耐久性的影响比至今所用的要小。因此，在选择适当的隔离材料(尤其是塑料)时，可以更多地考虑其它因素，尤其是隔离材料的可加工性、可制造性、导热性、延展性、强度、可焊接性和耐久性，因为现在有大量的材料适用于热分布体中的使用。所述减少应力和/或应变元件优选配置成具有波峰和波谷的导热体表面，即构造成导热体的波形轮廓。波峰和波谷可以沿着导热体在每个空间方向上的轴或者臂设置，并且可以具有独立于该轴的或者该臂的厚度的不同振幅。轴的几何形状优选根据所用的材料通过模拟在降低应力和应变的情况下以及在考虑热输送的情况下设计。设计成导热体波形轮廓的减少应力和应变元件，使在冷却和/或加热时在注塑包封材料上出现的应力和应变特别均匀地分布，并有效地防止在温度交替时注塑包封材料上的损坏。对此替代或者补充地，减少应力和/或应变元件作为导热体表面变化部来实现，减少应力和/或应变元件特别优选包括导热体表面中的凹陷(尤其是槽)。利用槽表示出所有类型的长形凹陷。这种凹陷可以是沟纹、具有逐渐变尖的、或者腹状或者甚至底切轮廓的缺口，其中，对于技术人员来说造型自由度是明显的。还可以设想，该减少应力和/或应变元件实施为表面中的凸起(尤其实施为波形)。凹陷或者凸起可以沿着导热体的轴或者臂设置，并且可以根据需求和用途通过模拟设计。在设计时不能超过许可的应力和应变并且要以最优的方式利用热退耦。所述热退耦可以在几何上通过减小或放大所述导热体的表面和横截面来影响。设计成导热体表面变化部的元件，使冷却和/或加热时在注塑包封材料中所出现的应力和应变均匀分布，并且防止了注塑包封材料损坏。在另一个实施方式中，减少应力和/或应变元件包括形状锁合元件。形状锁合元件尤其可以包括底切部，其中，形状锁合元件以剖面例如可以实施为燕尾部。通过形状锁合元件可以进一步改善导热体与注塑包封部之间的接触。在利用形状锁合的实施方式中，可以在波浪的谷区特别有效地防止注塑包封部从导热体剥落。此外，导热元件与注塑包封部之间的接触面相对于平的表面相应地增大了底切部的量，由此进一步决定性地改善了热导出。根据一个有利的实施方式，注塑包封部的外轮廓的一部分或者该注塑包封部的整个外轮廓跟随导热体轮廓。由此，与在几何上不具有减少应力和/或应变元件相比，实现了外表面增大。外表面的增大使得改善热从加热装置导出成为可能。可供使用的热能较快地传递到储罐中的介质上，由此可以提高加热功率，并且液体可以较快地且以较大的量融化。原理上，该加热装置还可以以较小能量来供给，或者PTC-元件可以缩小规格。PTC-元件在确定的温度范围内具有最大的功率。在温度上升时调低功率，因为在由塑料材料制造的注塑包封部的情况下最高使用温度相对较低。在这种情况下，在加热装置功率较高的情况下确保尽可能良好的热退耦。当最大的许可温度(例如在HDPE的情况下就是如此)和PTC-元件的工作范围相对彼此接近时，这尤其有意义。根据一个替代的实施方式，注塑包封部的外轮廓的一部分或者注塑包封部的整个外轮廓构造成不具有波形并且不具有凹陷。因此，该注塑包封部可以具有平坦外侧。于是，减少应力和/或应变元件可以构造成从外部不可见。这个变体尤其可以在减少应力和/或应变元件较小的情况下应用。热分布体可以包括从主轴线开始的臂或者分支。注塑包封部的外轮廓可以在不少分支或者支路方面跟随导热体的轮廓并本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热分布体(20)，用于废气后处理系统的加热装置(68)，其中，所述热分布体(20)具有导热体(1)和注塑包封部(21)，其特征在于，在所述导热体(1)上构造有减少应力和/或应变元件(30，31，32，33，34，53，54，63)，用于在所述导热体(1)上相对运动少地接收所述注塑包封部(21)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.15 DE 102012204106.01.一种热分布体(20)，用于废气后处理系统的加热装置(68)，其中，所述热分布体(20)具有：导热体(1)，该导热体具有多个臂；注塑包封部(21)；其中，在所述导热体(1)上构造有减少应力和/或应变元件(30，31，32，33，34，53，54，63)，用于在所述导热体(1)上相对运动少地接收所述注塑包封部(21)，其中，所述减少应力和/或应变元件(30，31，32，33，34，53，54，63)构造在所述导热体(1)的外轮廓(40)中，其特征在于，沿着所述导热体的至少一个臂，所述导热体(1)的外轮廓(40)包括波峰(31)和波谷(32)和/或凹陷(33，53，63)和/或槽，所述波峰和波谷和/或凹陷和/或槽形成所述减少应力和/或应变元件，从而在加热时和冷却时在所述注塑包封部中出现的应力和应变均匀地在所述至少一个臂上分布，从而不会损坏所述注塑包封部并且降低了所述注塑包封部从所述导热体上剥落的危险...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·兰德斯，S·肖特，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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