高功率密度绝缘尾气加热系统技术方案

本申请提供了用于尾气系统或流体流动系统的加热装置。该加热装置具有容器主体，并且包括至少一个加热器元件和设置在该容器主体内的支撑件。该支撑件用于限制该至少一个加热器元件在该容器主体内的移动。该支撑体限定了弯曲的几何形状，并且沿该至少一个绝缘加热器元件的长度方向的大部分与该至少一个绝缘加热器元件的相对两侧相接。其中，该支撑件增加了从该至少一个加热器元件至流经该容器主体的尾气的热传导。的尾气的热传导。的尾气的热传导。

【技术实现步骤摘要】
高功率密度绝缘尾气加热系统
[0001]本申请是申请号为201780067828.0，申请日为2017年3月2日，专利技术名称为“高功率密度绝缘尾气加热系统”的分案申请。


[0002]本申请涉及用于内燃机的排尾气系统，更具体地，涉及一种安装于该尾气系统内的尾气加热装置。

技术介绍

[0003]本节的陈述内容仅提供与本申请相关的背景信息，该信息并不构成现有技术。
[0004]加热器系统应用于与内燃机连接的尾气系统中，从而有利于减少排放到大气环境中的各种有害气体及其他污染排放物。这些尾气系统通常包括各种后处理设备，如柴油微粒过滤器(DPF)，催化转化器，可捕捉尾气中含有的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、微粒物质(PMs)和未燃烧碳氢化合物(HCs)的选择性催化还原剂(SCR)，柴油氧化催化剂(DOC)，稀燃NOx捕集器(LNT)，氨泄漏催化剂或重整装置等。可周期性启动或者在预定时间启动加热器，从而提高尾气的温度并活化催化剂，以及/或者燃烧已在该尾气系统中收集到的颗粒物或未燃烧碳氢化合物。
[0005]电加热器通常安装于尾气管或者尾气系统的容器等部件中，并受到如振动、机械撞击、温度循环、高温等恶劣环境条件的影响。

技术实现思路

[0006]一方面，提供了一种加热装置，该加热装置用于具有容器主体的尾气系统。该加热装置包括至少一个加热器元件和置于该容器主体内并用于限制该至少一个加热器元件在该容器主体内移动的支撑件。该支撑件限定了弯曲的几何结构，并且与该至少一个加热器元件的相对两侧相接；因此，该加热器元件可用于提高从该至少一个加热器元件至流经该容器主体的尾气的热传导。
[0007]另一方面，提供了一种加热装置，该加热装置用于尾气系统。该加热装置包括限定一管状并且具有空腔的外周壁，位于该空腔内的至少一个加热器元件，以及与该至少一个加热器元件相连并用于将至少一个加热器元件产出的热传导至尾气的多个散热片，其中该尾气流经该外周壁的空腔。
[0008]又一方面，提供了一种加热装置，该加热装置用于尾气系统。该加热装置包括管状并且限定一空腔的外周壁，位于该空腔内的加热器元件，以及带状体。该加热器元件包括沿该外周壁径向排布的多个部分。该带状体包括位于该加热器元件的相邻的两个部分之间以及位于该加热器元件最外端的部分与该外周壁之间的多个部分。该带状体将该加热器元件固定至该外周壁，并提高了该加热器元件至流经该空腔的尾气的热传导。
[0009]又一方面，提供了一种加热装置，该加热装置用于具有流体管道的流体流动系统；该加热装置包括至少一个加热器元件和置于该流体管道内并用于限制该至少一个加热器
元件相对该流体管道移动的支撑件。该支撑件限定了弯曲的几何结构，并且沿该至少一个加热器元件的长度方向的大部分与该至少一个加热器元件的两侧相接。该支撑件可用于提高从该至少一个加热器元件至流经该流体管道的尾气的热传导。
[0010]通过对本文提供的描述，可显而易见地应用于其他领域。应该理解，说明书及具体示例仅旨在描述目的，并不构成对本申请保护范围的限制。
附图说明
[0011]为了更好地理解本申请，通过示例并参考附图，结合多种实施形式对本申请进行说明，其中:
[0012]图1是根据本申请的理论构建的加热装置的立体图；
[0013]图2是图1所示加热装置的另一立体图，其中所示加热装置位于流体流动通道内；
[0014]图3是图2所示加热器元件的截面图；
[0015]图4是根据本申请的理论构建的管状加热器元件的截面图；
[0016]图5是根据本申请的理论构建的另一加热装置的立体示意图；
[0017]图6为图5所示加热装置的加热器元件的截面示意图；
[0018]图7是根据本申请的理论构建的又一加热装置的立体图；
[0019]图8是根据本申请的理论构建的又一加热装置的立体图；
[0020]图9为图8所示加热装置的波纹带的立体图，其中该波纹带处于原始未弯曲状态；
[0021]图10为图10所示加热装置的外周壁的立体图；
[0022]图11为图10所示外周壁的一部分的立体截面图；和
[0023]图12是根据本申请的理论构建的又一加热装置的立体图。
[0024]文中描述的附图仅用于描述目的，并不以任何方式限制本申请的范围。
具体实施方式
[0025]如下描述内容实质仅为示例性的，并不旨在限制本公开、申请及使用。应当理解的是，在所有的附图中，相应的附图标记表示相同或对应的部件或特征。
[0026]参考图1，在一种实施形式中，加热装置1一般包括接线盒5、穿孔盒总成10、包括一个或多个分立容器部分组件15的容器主体14以及加热器凸缘组件20。尾气系统耦合组件25位于该容器主体14的相对两端，从而将该加热装置1耦合至该尾气系统(未示出)内。该尾气通过形成于该加热装置1内的尾气通道29从该尾气系统流入该加热装置1内。该容器主体14和该加热凸缘组件20共同限定了该尾气通道29，该尾气通道29沿该容器主体14的尾气流动方向Z延伸。该加热凸缘组件20通常具有配置为一体成型的板状结构，并且可以包括多个突起22，这些突起22插入到容器主体14中相应的槽中(未显示)。加热装置1的模块化设计使加热装置1中各组件的尺寸可以保持不变，只需要改变各组件的长度以适应应用需求。可将接线盒盖7安装到该加热装置1中。
[0027]替换性地，可以将容器主体14和加热凸缘组件20适配安装于尾气管(未显示)内部，以使该容器主体14位于由该尾气管限定的尾气通道中。
[0028]在本申请其他实施形式中，另一加热器的配置中并不包括接线盒5和穿孔盒总成10，如下文更加详细描述的配置。因此应该理解，该接线盒5和该穿孔盒总成10只是示例性
的，并不旨在限制本申请的范围。
[0029]参考图2，加热装置1包括一个或多个加热器元件12和支撑件16。加热器元件12的排列方向被配置为穿过尾气流动方向Z。例如，该加热器元件12可以是沿垂直方向Y扩展延伸的多个筒形加热器，其中方向Y垂直于尾气流动方向Z。或者，加热器元件12的排列方向被配置为与尾气流动方向Z呈一定角度。在图2中，移除了接线盒5和接线盒盖7，从而可以显示出加热器元件12的近端30和电源引脚40。
[0030]参考图3和图4，加热器元件12可以是筒形加热器，每个筒形加热器包括金属丝形式的电阻加热器元件22、缠绕有该电阻加热器元件22的芯体28、围绕该芯体28的外护套60和绝缘材料64。该芯体28可以是陶瓷芯体，该陶瓷芯体限定有两个纵向孔34、36。一对电源引脚40插入至该两个纵向孔34、36内。该电阻加热器元件22的第一端50电连接至其中一个电源引脚40，该电阻加热器元件22的另一端52电连接至其中另一个电源引脚40。该外护套60具有开口端和闭合端；或者具有两个开口端，从而在该外护套60和该电阻加热器元件22之间形成环形空间。该绝缘材料64填充在环形空间中，并且该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有管道的流体流动系统的加热装置，所述加热装置包括：至少一个加热器元件、外护套和绝缘材料，所述加热器元件包括电阻加热器元件，所述外护套围绕电阻加热器元件并且沿着穿过管道的预定形状延伸，所述外护套沿着预定形状围绕电阻加热器元件，所述绝缘材料在电阻加热器元件和外护套之间提供电隔离，其中所述预定形状从一组形状中选择，该组形状包括螺旋状、弯曲状、线圈状、曲折状、之字状及其组合构成的形状；以及位于该管道内部的支撑件，所述支撑件包括带状体，所述带状体限定与预定形状相符的弯曲的几何形状，所述支撑件设置为沿着外护套的长度在分立的位置处与外护套的相对两侧相接触；其中，所述绝缘材料使电阻加热器元件与外护套电绝缘，其中，所述支撑件提高了从至少一个加热器元件至流经所述管道的流体的热传导。2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述预定形状为螺旋状。3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述加热器元件被夹在带状体的多个部分之间。4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述带状体为波纹带，该波纹带具有多个脊线和沟槽。5.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述波纹带在脊线处还具有多个凹痕，并且加热器元件的部分设置于凹痕内。6.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述加热器元件松散地设置在波纹带的各部分之间。7.根据权利要求4所述的加热装置，其特征在于，所述波纹带设置为在沿波纹带的长度间隔设置的多个接触点处...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：沃特洛电气制造公司，
类型：发明
国别省市：