[發(fā)明專利]可電加熱的蜂窩體的多個(gè)金屬片層的電連接和相應(yīng)的蜂窩體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380029503.5
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN104364483B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·布呂科;F·庫爾斯;P·希爾特;T·黑里希
• 申請（專利權(quán)）人: 排放技術(shù)有限公司
• 主分類號: F01N3/20
• 分類號: F01N3/20;F01N3/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 雷明;吳鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可電加熱的蜂窩體的領(lǐng)域，該蜂窩體尤其用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣處理系統(tǒng)，優(yōu)選用在機(jī)動(dòng)車中。例如需要可電加熱的蜂窩體，以用于加熱廢氣處理系統(tǒng)中的組件，并由此實(shí)現(xiàn)或維持用于確定的化學(xué)反應(yīng)的，尤其也用于催化活化反應(yīng)的確定的最低溫度。這例如用在廢氣催化器、顆粒過濾器和/或用于還原氮氧化物的設(shè)備中。

背景技術(shù)

例如在WO96/10127中描述了這種可電加熱的蜂窩體的典型的結(jié)構(gòu)形式。EP1?967?712也說明了一種可電加熱的蜂窩體的結(jié)構(gòu)。在兩個(gè)文獻(xiàn)中，表明了一種可能性，即把這種可電加熱的蜂窩體(電絕緣地)支承在相鄰布置的蜂窩體上。

為了能夠?yàn)殡娂訜崽峁┳銐虼蟮臍W姆電阻，這種可電加熱的蜂窩體包括至少一個(gè)多個(gè)金屬片層的堆疊，所述金屬片層如此結(jié)構(gòu)化，即其為氣體形成沿軸向方向可流經(jīng)的通道。典型地，粗結(jié)構(gòu)化的金屬片以及細(xì)結(jié)構(gòu)化的金屬片和/或光滑的金屬片交替地上下疊置。通過按照S形、U形等類型反向纏繞所述堆疊來如此形成該堆疊，即所述堆疊占據(jù)圓形的或橢圓形的橫截面，其中堆疊的相鄰的繞組必須彼此電絕緣。這可以通過絕緣層和/或通過電絕緣的氣隙實(shí)現(xiàn)，其中在運(yùn)行中當(dāng)金屬片/堆疊的強(qiáng)烈的熱延伸時(shí)，能夠如此穩(wěn)定氣隙，即堆疊的繞組借助于支承銷固定在相鄰的蜂窩體上且由此固定在其位置中。通過這種方式也可以沿軸向方向穩(wěn)定相對較短的可電加熱的蜂窩體，例如具有僅1至5cm的軸向延伸的蜂窩體。

已表明，對可電加熱的蜂窩體的穩(wěn)定性和/或電特性有利的是，該蜂窩體由交替的粗結(jié)構(gòu)化的金屬片層和細(xì)結(jié)構(gòu)化的金屬片層構(gòu)造，尤其由具有第一細(xì)波紋部(具有小的第一波紋高度和小的第一波紋長度)的金屬片層和由具有第二粗結(jié)構(gòu)(具有帶有大的第二波紋高度和/或大的第二波紋長度的第二波紋部)的金屬片層組成。金屬片層優(yōu)選在堆疊內(nèi)部在若干(選出的)或所有接觸點(diǎn)處彼此焊接或通過擴(kuò)散連接件彼此固定。

然而，堆疊與外部電源的電連接存在問題。因?yàn)槔p繞的能導(dǎo)電的堆疊必須布置在金屬套管的內(nèi)部，所以需要至少一個(gè)與套管電絕緣的、至堆疊的輸入件，其中典型地應(yīng)該引導(dǎo)如此高的電流強(qiáng)度通過所述堆疊，即值得期待的是，在接觸的區(qū)域內(nèi)堆疊的各個(gè)金屬片層上的盡可能均勻的電流分布或者甚至需要用于避免損壞。

因此，在現(xiàn)有技術(shù)中已知的實(shí)施方案中，典型地存在電流分布結(jié)構(gòu)，堆疊的各個(gè)金屬片層終止在該電流分布結(jié)構(gòu)處，其中電流分布結(jié)構(gòu)又通過電絕緣地被引導(dǎo)穿過蜂窩體的金屬外殼的連接銷被接觸。在所述結(jié)構(gòu)方式中典型的電流分布結(jié)構(gòu)是一種半硬殼，所述半硬殼平行于金屬外殼延伸且終止在各個(gè)金屬片層處且金屬連接，尤其是焊接。該電流分布結(jié)構(gòu)必須又通過絕緣層與蜂窩體的金屬外殼電絕緣。這可以通過氣隙實(shí)現(xiàn)，然而也需要為此同樣把電流分布結(jié)構(gòu)穩(wěn)定在其位置中，這優(yōu)選通過額外的支承銷實(shí)現(xiàn)，其中在此也必須始終注意所述結(jié)構(gòu)的電絕緣，在所述結(jié)構(gòu)處進(jìn)行支承。

在可電加熱的蜂窩體中，電接觸的問題至少出現(xiàn)在堆疊的一側(cè)，即當(dāng)堆疊的另一側(cè)直接可以/應(yīng)該連接在金屬外殼上時(shí)。一旦堆疊的兩個(gè)端部不應(yīng)該與(電的)接地線連接時(shí)，也必須相應(yīng)地接觸堆疊的兩個(gè)端部。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)在于，至少部分地解決關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)描述的問題。尤其應(yīng)該實(shí)現(xiàn)蜂窩體的多個(gè)金屬片層在連接銷上的電連接，該連接可簡單且價(jià)廉地制造，盡可能避免了與金屬外殼平行的電流分布結(jié)構(gòu)且仍實(shí)現(xiàn)了電流的均勻分布和可電加熱的蜂窩體的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

根據(jù)權(quán)利要求1的特征所述的電連接用于完成該任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中描述了有利的設(shè)計(jì)方案，其中這些設(shè)計(jì)方案能夠以技術(shù)上有意義的方式彼此組合。說明書，尤其結(jié)合附圖說明或闡明了在權(quán)利要求中提及的特征并給出其它有利的實(shí)施變型方案。此外，還實(shí)現(xiàn)了具有根據(jù)本發(fā)明的電連接的蜂窩體。

因此建議了一種蜂窩體的多個(gè)金屬片層在連接銷處的電連接，其中蜂窩體具有帶有內(nèi)圓周的金屬外殼，連接銷在套管中電絕緣地被引導(dǎo)經(jīng)過所述金屬外殼。此外，金屬片層是交替布置的粗結(jié)構(gòu)化的金屬片層和細(xì)結(jié)構(gòu)化的或光滑的金屬片層，這些金屬片層共同形成了具有最上部金屬片層和最下部金屬片層的堆疊，所述堆疊具有在金屬片層之間對氣體來說從入口側(cè)至出口側(cè)沿軸向方向可流經(jīng)的通道。此外，連接銷(大致)垂直于金屬片層并因此沿徑向方向延伸，并且通過至少一個(gè)導(dǎo)電的中間件與至少兩個(gè)金屬片層、優(yōu)選至少一半金屬片層、尤其是所有金屬片層金屬連接(利用金屬進(jìn)行連接)，該中間件包圍該堆疊的多個(gè)金屬片層。