具有电加热装置的蜂窝体制造方法及图纸

具有电加热装置（2）的蜂窝体布置结构（1），其中所述电加热装置（2）包括至少一个电绝缘的、具有导线直径（4）的加热丝（3），所述加热丝借助销钉布置结构（5）以导线直径（4）的至少五倍且最大十五倍的距离（8）固定在蜂窝体（7）的端面（6）上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有电加热装置的蜂窝体
本专利技术涉及一种具有电加热装置的蜂窝体布置结构。这种蜂窝体布置结构尤其是安装在机动车的废气后处理设备中，尤其以便在那里实现有针对性的温度管理。
技术介绍
为了限制尤其是机动车中的内燃机的有害物质排放，长期以来使用催化转换器和/或颗粒过滤器或类似装置来净化废气。为了以催化的方式辅助地转换有害物质，废气和/或催化转换器或颗粒过滤器必须具有预先给定的最低温度。特别地，在内燃机冷启动或重新启动之后通常还未达到这种最低温度。因此尝试，通过电运行的加热元件来提高废气和/或催化转换器或颗粒过滤器的温度。从而例如由EP-Bl-0783621获悉一种可电加热的催化器，所述催化器构造有两个蜂窝体。第一蜂窝体在此连接到电源上并且可以用电流流经。然后由于欧姆电阻加热，显著地加热了第一蜂窝体的板膜，其中第一蜂窝体的与之处于接触中的催化涂层和/或流经第一蜂窝体的废气被加热。出于稳定性原因此外规定，所述第一蜂窝体借助销钉和保持元件被支承到随后布置的第二蜂窝体上。可电加热的催化器的这种设计方案已经非常成功，然而在制造时还总是需要相对较高的费用。此外由WO-Al-2013064373已知一种废气后处理设备，其中设置了蜂窝体，在其出口侧设置用于加热元件的接纳部。所述加热元件尤其通过电导体形成，所述电导体被绝缘体包围。所述加热元件构成在接纳部中并且与蜂窝体的至少一个板层连接，从而使得所述加热元件不可遗失地被固定在蜂窝体中。废气处理设备的这种设计方案引起：可以简单地制造所述废气处理设备并且可对其进行电加热。在此，可以在废气后处理设备的制造过程期间集成加热元件，但是也可以在制造蜂窝体之后将所述加热元件集成于其中。然而这种方案导致了，需要有针对性地加工蜂窝体的板层，并且废气只有在从蜂窝体排出前不久才通过与加热元件的接触而被加热。在机动车中通常仅在确定的时刻才提供预先给定的能量或电压。于是，之前这种电加热元件可以多次地仅利用12伏或最大24伏的电压来运行。然而现在存在下述可能性，车载电网可以提供直至48伏的电压。为了在此实现足够的欧姆电阻加热，电加热元件必须形成相对较高的电阻。在此，加热元件的一些设计方案是优选的，这些设计方案提供了在0.5至5欧姆范围内的电阻。具有48伏的车载电网或能量系统的应用或者说使用对电加热元件的设计及其集成到废气后处理设备中提出了新的挑战。上述情况一方面涉及这种电加热元件的运行或这种电加热元件在废气后处理设备中的布置，而且还涉及相应的蜂窝体布置结构的制造，所述蜂窝体布置结构在成本和安装方面应简单地设计。与以高电压（例如24伏或尤其是在48V的情况下）来使用加热元件相关地，被证明有问题的是腐蚀。于是，例如已经查明，用于热导体的材料（例如可电加热的蜂窝体的金属膜）的腐蚀损害随着电压的升高而增大。于是，可以获知，一排材料的这种腐蚀损害在利用48伏电网运行时相对于传统的12伏电网以显著的因数F升高，其中F为至少3、至少5或者甚至至少8（在腐蚀环境中、即在NaCl润湿时获知）。因此在这种环境中在持久地运行这种加热元件方面存在显著的调整需求。
技术实现思路
基于上述情况本专利技术的任务在于，至少部分地解决关于现有技术所描述的问题。特别地，应说明一种蜂窝体布置结构，利用该蜂窝体布置结构一方面能够关于废气后处理设备实现有针对性的温度管理，但是所述蜂窝体布置结构同时还特别有效地且在48伏车载电网的范围内工作。此外，蜂窝体布置结构应当在废气后处理设备中的最为不同的环境条件下实现受控的电流或者希望的温度曲线，尤其是在考虑热膨胀性能的情况下基于废气后处理设备中的温度波动和/或压力脉冲实现所述受控的电流或者希望的温度曲线。进一步地，焦点在于提出一种蜂窝体布置结构，所述蜂窝体布置结构能实现相对简单的安装。此外，所述蜂窝体布置结构应在下述情况下形成相对较小的压力损失：具有电加热装置的这种蜂窝体布置结构被废气流流经。此外值得期待的是，电加热的作用范围不仅能传递到废气流上，而且还能传递到具有催化活性涂层的蜂窝体上。所述任务通过根据专利权利要求1的特征的、具有电加热装置的蜂窝体布置结构来解决。本专利技术的其他有利的设计方案在从属的专利权利要求中给出。要指出，在专利权利要求中单独列举的特征能以任意的、在技术上有意义的方式彼此组合，并且阐明了本专利技术的其他设计方案。说明书、尤其还与附图相关地说明了这些特征并且给出了其他组合可能性，这些组合可能性同样是本专利技术的实施变型方案。就在此提出的具有电加热装置的蜂窝体布置结构而言规定，所述电加热装置包括至少一个电绝缘的、具有导线直径（Drahtdurchmesser）的加热丝。所述加热丝借助销钉布置结构以导线直径的至少五倍且最大十五倍的距离固定在蜂窝体的端面上。关于电加热装置要说明，所述加热装置尤其如此设计和设置，使得该加热装置能利用48伏电网来运行。所述加热装置可以包括一个或多个加热丝，所述加热丝可以彼此电串联和/或并联。至少一个加热丝尤其具有能导电的导线芯，所述导线芯一方面与电源接触并且另一方面电气接地。此外，所述导线芯向外（完全）电绝缘，从而尤其不允许朝向不同于下述部件的区域的直接的电接触：连接电极、尤其是蜂窝体布置结构的邻接的壳体、销钉布置结构和/或蜂窝体。为导线芯提供了包括镍和铬的材料。包围导线芯的导线绝缘部例如可以由粉末状的、高度压缩的氧化矿物（Mineraloxid）、例如氧化铝或氧化镁形成。因此加热丝优选根据所谓的同轴电缆的类型来构造，具有位于内部的能导电的导线芯和在外部包围的导线绝缘部。所述导线绝缘部刚好还用于明显降低开篇所描述的腐蚀损害。此外可以有帮助的是，所述加热丝附加地设计有导线外罩，所述导线外罩又由金属构成。加热丝的这种设计方案引起了，由于欧姆电阻加热而在导线芯中形成的热量能快速且全面地排到金属的导线外罩上，其中基于在那里通过直接接触废气和/或销钉布置结构，可以有效地实现热传导。在蜂窝体布置结构的应用领域方面，优选耐高温的且抗腐蚀的导线外罩，例如钢（如Inconel®600）。所述导线芯在多种应用中都具有在长度上均匀地构成的导线芯横截面。然而，所述导线芯横截面在长度上可以改变、例如缩小，以便在预先确定的区段中实现预先确定的提高的加热功率。所述加热丝还具有（由外壁定义的）导线直径，利用该导线直径基本上可以表征加热丝本身的空间大小。深入的研究已经证明，这种电绝缘的加热丝在蜂窝体上游的使用恰好与48伏电网相关地在下述情况下实现了对于有针对性地进行温度管理来说非常好的可能性：相应的加热装置与蜂窝体间隔开地定位，其中然后在预先给定的或已知的或设定的最低温度的情况下实现了有害物质的（催化的）转换。而且在上面所列举的其他目标方面也已经查明，所述电加热装置后来能借助销钉布置结构以（平均的）导线直径的至少五倍且最大十五倍的预先定义的距离定位在蜂窝体的端面上。换句话说这意味着，废气首先流经具有至少一个电绝缘的加热丝的电加热装置并且然后（仅）沿着销钉布置结构进一步运动，此后最终进入到蜂窝体中。尤其已经查明，在低于在此提出的导线直径的五倍的距离时出现了废气在蜂窝体的端面上的不利的入流情况。此外，积聚在那里的碳黑跳线（Rußbrücken）可能被烧尽并且长期地导致对蜂窝体布置结构的损害。如果以超过导线本文档来自技高网...

【技术保护点】
蜂窝体布置结构（1），具有电加热装置（2），其中所述电加热装置（2）包括至少一个具有导线直径（4）的电绝缘的加热丝（3），所述加热丝（3）借助销钉布置结构（5）以导线直径（4）的至少五倍且最大十五倍的距离（8）固定在蜂窝体（7）的端面（6）上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 DE 102014115923.31.蜂窝体布置结构（1），具有电加热装置（2），其中所述电加热装置（2）包括至少一个具有导线直径（4）的电绝缘的加热丝（3），所述加热丝（3）借助销钉布置结构（5）以导线直径（4）的至少五倍且最大十五倍的距离（8）固定在蜂窝体（7）的端面（6）上。2.根据专利权利要求1所述的蜂窝体布置结构（1），其中所述电加热装置（2）包括一个单个的加热丝（3），该加热丝（3）如此布置以使得该加热丝（3）形成一个加热盘（10），所述加热盘（10）以相对于所述蜂窝体（7）的端面（6）相同的距离（8）被固定。3.根据专利权利要求1或2所述的蜂窝体布置结构（1），其中所述销钉布置结构（5）包括多个分离设置的销钉（11），所述销钉（11）延伸到从所述蜂窝体（7）的端面（6）开始的空腔（12）中并且被固定在空腔（12）中。4.根据前述专利权利要求中任一项所述的蜂窝体布置结构（1），其中所述销钉布置结构（5）是金属的。5.根据前...

【专利技术属性】
技术研发人员：P希尔特，T黑里希，S林贝克，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE