用于排气后处理的可电加热的加热盘制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对排气流和/或对用于排气后处理的部件进行加热的加热盘(1)，该加热盘：具有蜂窝体，该蜂窝体由彼此上下堆叠的多个平滑金属层和波纹状金属层缠绕而成；具有承载壳体(6，22)，在该承载壳体中接纳有该蜂窝体；并且具有电接触结构，该电接触结构馈通该承载壳体(6，22)，并且该蜂窝体能够经由该电接触结构连接到电流源，其中，在由该承载壳体(6，22)包围的区域中，该电接触结构具有在该承载壳体(6，22)的圆周方向上延伸的接触条带(4，20)，其中，在该承载壳体(6，22)与该接触条带(4，20)之间形成绝缘区域(9)，并且其中，彼此电绝缘的多个层堆叠(2，21)导电地电连接到该接触条带(4，20)，这些层堆叠各自由多个平滑金属层和波纹状金属层形成并且彼此直接相邻地布置。本发明专利技术还涉及一种用于生产催化转化器的方法。

Electrically heated heating plate for exhaust after treatment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于排气后处理的可电加热的加热盘
本专利技术涉及一种用于对排气流和/或对用于排气后处理的部件进行加热的加热盘，该加热盘：具有蜂窝体，该蜂窝体由彼此上下堆叠的多个平滑金属层和波纹状金属层缠绕而成；具有承载壳体，在该承载壳体中接纳有该蜂窝体；并且具有电接触结构，该电接触结构馈通该承载壳体，并且该蜂窝体能够经由该电接触结构连接到电流源。本专利技术还涉及一种用于生产该加热盘的方法。
技术介绍
用于对用于排气后处理的部件进行附加加热的加热盘在现有技术中是已知的。此加热的目标尤其是为了更快地达到有利于排气后处理的温度范围，以便能够符合排气后处理的法律规定值。为此目的，类似于其他排气后处理部件的蜂窝体，这些加热盘例如由平滑金属层和波纹状金属层的层堆叠产生，这些平滑金属层和波纹状金属层在一个工艺步骤中缠绕以获得具有适当形状的盘。使用欧姆电阻通过将电流引入加热盘中来进行加热。现有技术中已知的这些设备的特定缺点是所引入的电流没有充分地均匀分布，这导致加热盘的不均匀加热。先前用于避免不均匀加热的措施是不利的，尤其是因为这些措施在生产技术方面难以实施或者涉及较高的技术支出和较高的成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于对用于排气后处理的部件进行加热的电加热盘，该电加热盘具有优化的电流引入、并且因此确保了加热盘的均匀加热。另外，本专利技术的目的是提供一种能够用于生产根据本专利技术的加热盘的方法。与该加热盘有关的目的通过具有权利要求1的特征的加热盘来实现。本专利技术的示例性实施例涉及一种用于对排气流和/或对用于排气后处理的部件进行加热的加热盘，该加热盘：具有蜂窝体，该蜂窝体由彼此上下堆叠的多个平滑金属层和波纹状金属层缠绕而成；具有承载壳体，在该承载壳体中接纳有该蜂窝体；并且具有电接触结构，该电接触结构馈通该承载壳体，并且该蜂窝体能够经由该电接触结构连接到电流源，其中，在由该承载壳体包围的区域中，该电接触结构具有在该承载壳体的圆周方向上延伸的接触条带，其中，在该承载壳体与该接触条带之间形成绝缘区域，并且其中，彼此电绝缘的多个层堆叠导电地电连接到该接触条带，这些层堆叠各自由多个平滑金属层和波纹状金属层形成并且彼此直接相邻地布置。这种构造是尤其有利的，因为可以经由共同接触条带向多个层堆叠均匀地供应电流。该接触条带在此尤其形成为金属条带，该金属条带可以通过馈通承载壳体的电接触结构连接到电流源。因此，该接触条带是用于电流的线路部分的一部分。因此，该接触条带优选地相对于承载壳体电绝缘，以防止电流在承载壳体自身中流动。尤其有利的是，该接触条带与彼此电绝缘的多个层堆叠同时导电接触，因为由此可以实现仅利用穿过承载壳体的单个电馈通部就可以实现将均匀的电流引入多个层堆叠中。理想地，在该加热盘的接触条带与所有层堆叠之间存在导电连接。尤其有利的是，这些层堆叠彼此电绝缘。层堆叠的彼此电绝缘防止电流基于最小电阻的原理寻找穿过层堆叠的优选短传导路径，并且因此防止可能出现局部热点，并且从而防止跨加热盘的不均匀温度分布。尤其是在高电流下，如果存在不希望的热点形成，则可能会损坏加热盘，并且因此导致加热盘故障。这将通过彼此电绝缘来避免。出于电绝缘的目的，可以在各个层堆叠之间设置气隙。作为这种情况的替代方案，还可以提供例如陶瓷材料的绝缘层。还有利的是，该承载壳体具有径向向外地定向的凸起部，该凸起部形成针对在圆周方向上延伸的接触条带的接纳部。为了在由承载壳体包围的区域中产生针对接触条带与承载壳体之间的绝缘区域的接纳区域，凸起部是尤其有利的。这具有的优点是接触条带不必容纳在由承载壳体的其余部分形成的截面中，其结果是在操作期间可能四处流动的活动加热表面将会减少。目标是利用缠绕的层堆叠尽可能完整地填充承载壳体的截面积，以便形成最大可能数量的通道(流动可以通过这些通道进行)，并且形成尽可能最少的偏移和边缘尖锐的过渡。另外，从生产的角度看，如果截面积具有连续的外围区域并且不必包括附加元件(尤其诸如接触条带)，则更容易利用层堆叠填充该截面区域。优选的示例性实施例的特征在于：该绝缘区域由气隙形成，或者该绝缘区域由陶瓷绝缘体形成。该绝缘区域尤其优选地由陶瓷材料层形成。这可以直接被引入到凸起部中或者应用到接触条带。优选地由导电金属形成的接触条带可以连接到陶瓷绝缘体。为此目的，使用活性焊料尤其是有利的，和/或对陶瓷绝缘层的先前金属化尤其是有利的，其结果是例如也可以将接触条带钎焊或焊接到陶瓷绝缘层上。在这种构造中，陶瓷层还同时作为接触条带相对于承载壳体的机械支撑件。作为替代方案，可以在接触条带与承载壳体之间设置气隙，在这种情况下，必须另外地提供用于将接触条带稳定在承载壳体中的装置并且必须采取措施防止由于振动或其他外部干扰影响而意外接触承载壳体。还优选的是，该接触条带导电地电连接到最多达三个层堆叠，这些层堆叠除此之外彼此电绝缘。接触条带到多个单独的层堆叠的连接是有利的，因为电流可以被更确切地引入，并且确保了在加热盘的整个表面积上实现更均匀的电流分布。堆叠中并行布置的层的数量越多，流过堆叠的电流就越有可能沿电阻减小的区域扩散，并且因而产生高于平均水平地流过的区域并且同时产生低于平均水平地流过的区域。这可能导致温度分布的强烈不均匀性，其结果是加热盘的加热功率或整体性能降低。另外，耐久性会受到不均匀的温度分布以及材料中产生的应力的不利影响。因此，有利的是，将层堆叠划分成为尽可能多的彼此绝缘的子堆叠。由子堆叠的总和形成的整个堆叠具有的层越多，从功能的角度来看期望的子堆叠就越多。实际测试已经示出，具有不超过5到7个层的子堆叠产生有利的均匀分布。在具有特别大的直径的加热盘的情况下，最多达20个整体层的堆叠是可能的，每个整体层分别由一个平滑层和一个波纹状层构成。这导致了尤其合适的2到3个子堆叠的划分。理想地，划分成具有3到7个层的一个堆叠，划分成具有8到14个层的两个堆叠，以及划分成具有超过15个层的3个堆叠。另外，有利的是，最多达五个、优选地三个层堆叠各自具有最多达七个波纹状金属层和最多达八个平滑金属层。此外，有利的是，该接触条带在该承载壳体的圆周方向上延伸，其中，该接触条带的部分区域相对于该蜂窝体的中心轴线成角度。这是有利的，以便增加接触条带与承载壳体之间的距离，其方式为使得即使由于震动、热膨胀等引起的接触条带的移动也不会导致接触条带与承载壳体之间的导电接触。还适宜的是，该接触条带的成角度区域的尺寸被确定成使得该成角度区域的、值高于2500Hz的共振频率处在排气系统的振荡频率之外的范围内。该接触条带旨在接收可以流过加热盘的整个电流，并且因此必须具有等于或大于通过将厚度乘以形成金属层的箔片的宽度而获得的总和的截面。该厚度(包括补偿减少的冷却表面的余量)基于：厚度接触条带＝Df×(n波纹状层+1)×300μm其中校正因子Df可以在0.6与1.5之间。因此，接触条带的尺寸被确定成使得该接触条带可以承受例如2500Hz的振动载荷而不会被破坏。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对排气流和/或对用于排气后处理的部件进行加热的加热盘(1)，该加热盘：具有蜂窝体，该蜂窝体由彼此上下堆叠的多个平滑金属层和波纹状金属层缠绕而成；具有承载壳体(6，22)，在该承载壳体中接纳有该蜂窝体；并且具有电接触结构，该电接触结构馈通该承载壳体(6，22)，并且该蜂窝体能够经由该电接触结构连接到电流源，其特征在于，在由该承载壳体(6，22)包围的区域中，该电接触结构具有在该承载壳体(6，22)的圆周方向上延伸的接触条带(4，20)，其中，在该承载壳体(6，22)与该接触条带(4，20)之间形成绝缘区域(9)，并且其中，彼此电绝缘的多个层堆叠(2，21)导电地电连接到该接触条带(4，20)，这些层堆叠各自由多个平滑金属层和波纹状金属层形成并且彼此直接相邻地布置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170918 DE 102017216470.01.一种用于对排气流和/或对用于排气后处理的部件进行加热的加热盘(1)，该加热盘：具有蜂窝体，该蜂窝体由彼此上下堆叠的多个平滑金属层和波纹状金属层缠绕而成；具有承载壳体(6，22)，在该承载壳体中接纳有该蜂窝体；并且具有电接触结构，该电接触结构馈通该承载壳体(6，22)，并且该蜂窝体能够经由该电接触结构连接到电流源，其特征在于，在由该承载壳体(6，22)包围的区域中，该电接触结构具有在该承载壳体(6，22)的圆周方向上延伸的接触条带(4，20)，其中，在该承载壳体(6，22)与该接触条带(4，20)之间形成绝缘区域(9)，并且其中，彼此电绝缘的多个层堆叠(2，21)导电地电连接到该接触条带(4，20)，这些层堆叠各自由多个平滑金属层和波纹状金属层形成并且彼此直接相邻地布置。


2.如权利要求1所述的加热盘(1)，其特征在于，这些层堆叠(2，21)彼此电绝缘。


3.如前述权利要求中任一项所述的加热盘(1)，其特征在于，该承载壳体(6)具有径向向外地定向的凸起部(8)，该凸起部形成针对在圆周方向上延伸的接触条带(4)的接纳部。


4.如前述权利要求之一所述的加热盘(1)，其特征在于，该绝缘区域由气隙形成，或者该绝缘区域(9)由陶瓷绝缘体形成。


5.如前述权利要求之一所述的加热盘(1)，其特征在于，该接触条带(4，20)导电地电连接到最多达三个层堆叠(2，21)，这些层堆叠除此之外彼此电绝缘。


6.如权利要求5所述的加热盘(1)，其特征在于，最多达五个、优选地三个层堆叠(2，21)各自具有最多达七个波纹状金属层和最多达八个平滑金属层。


7.如前述权利要求之一所述的加热盘(1)，其特征在于，该接触条带(20)在该承载壳体(22)的圆周方向上延伸，其中，该接触条带(20)的部分区域(24)相对于该蜂窝体的中心轴线成角度。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·帕布斯特，P·希尔特，F·库尔斯，L·霍特，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE