[發(fā)明專利]電加熱裝置，特別是具有PTC效應(yīng)的電加熱裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880045028.3
• 申請日: 2018-04-30
• 公開（公告）號: CN110800371A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.皮茲;A.巴爾巴諾;L.韋爾切洛蒂;M.佐澤圖;C.嘉蒂尼;L.科斯塔
• 申請（專利權(quán)）人: 埃爾特克有限公司
• 主分類號: H05B3/20
• 分類號: H05B3/20
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳超;金飛

一種電加熱裝置，包括：由導(dǎo)電材料制成的第一電極層（13）；由導(dǎo)電材料制成的第二電極層（14）；以及由具有PTC效應(yīng)的材料制成的加熱層，其中，第一電極層（13）和第二電極層（14）彼此面對，其中加熱層的至少一個(gè)部分被設(shè)置在第一電極層（13）與第二電極層（14）之間且與它們接觸。來自第一電極層（13）、第二電極層（14）和加熱層的所述至少一個(gè)部分當(dāng)中的至少一者的至少一個(gè)區(qū)域（21）具有多個(gè)非導(dǎo)電位點(diǎn)（30a、30b、30c），所述多個(gè)非導(dǎo)電位點(diǎn)預(yù)先布置成用于引起：?加熱裝置（10）在所述至少一個(gè)區(qū)域（21）中的熱發(fā)射，該熱發(fā)射不同于加熱裝置（10）在來自第一電極層（13）、第二電極層（14）和加熱層（15）的所述至少一個(gè)部分（15’）當(dāng)中的所述至少一者的至少一個(gè)其他區(qū)域（22）中的熱發(fā)射；和/或?加熱裝置（10）在第一電極層（13）處的熱發(fā)射，該熱發(fā)射不同于加熱裝置（10）在第二電極層（14）處的熱發(fā)射。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電加熱裝置，特別是基于使用特征在于具有正溫度系數(shù)（PTC）的電阻的材料的裝置，即具有PTC效應(yīng)的材料，優(yōu)選地包括至少一種聚合物的材料。

已特別參考被設(shè)計(jì)成關(guān)聯(lián)到車輛部件或被集成在車輛部件中的電加熱裝置而開發(fā)了本發(fā)明，車輛部件諸如是用于箱的加熱器、用于過濾器的加熱器、用于電池或蓄電器的加熱器、用于經(jīng)受凍結(jié)的物質(zhì)的加熱器、用于隨著溫度改變而改變其性質(zhì)或特征的裝置或物質(zhì)的加熱器、再或者用于加熱氣態(tài)流體的加熱器，所述氣態(tài)流體諸如是用于環(huán)境的空氣或在這種加熱器的表面上經(jīng)受強(qiáng)制循環(huán)的空氣。

本發(fā)明優(yōu)選地應(yīng)用于這樣的部件或箱的領(lǐng)域中，即，所述部件或箱被設(shè)計(jì)成與燃料、或水、或包含水或液體添加劑或還原劑的液體（特別是操作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和/或操作用于處理內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣的系統(tǒng)所必要的液體，包括ADI（抗爆劑注入）系統(tǒng)）接觸或包含以上各者。根據(jù)本發(fā)明的加熱裝置在任何情況下還可以應(yīng)用于除上文提到的優(yōu)選領(lǐng)域之外的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

一些類型的車輛的廢氣排放系統(tǒng)必須被設(shè)計(jì)成具有減少向大氣中釋放氮氧化物（NO_x）的目的。針對該目的特別廣泛使用的系統(tǒng)基于被稱為SCR（選擇性催化還原）的過程，該過程使得能夠借助于將還原劑注入到廢氣管線中來還原氣體的氮氧化物。這些處理系統(tǒng)假定：還原劑被設(shè)定劑量并被注入到廢氣流中，以便將氮氧化物（NO_x）轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓∟₂）和水（H₂O）。為此，車輛配備有包含還原劑的箱，關(guān)聯(lián)到該箱的是用于實(shí)施將試劑自身以一定劑量注入到SCR系統(tǒng)中的合適的裝置。

還原劑通常由水溶液中的尿素構(gòu)成，其在箱暴露于低溫（指示溫度低于-11°C）時(shí)容易凍結(jié)。因?yàn)檫@個(gè)原因，箱必須配備有加熱裝置，使得在凍結(jié)的情況下，液體試劑可以被液化，并且然后被注入到廢氣管線中。一般來說，加熱裝置安裝在箱內(nèi)部，或者被集成在箱的被密封地安裝在箱自身的開口中的部件中或關(guān)聯(lián)到箱的該部件。一般來說，加熱裝置通常是將自己的操作基于使用具有PTC效應(yīng)的材料的類型，這種材料可能是陶瓷基材料或者是聚合物基材料。

一般來說，已知的加熱裝置包括多個(gè)加熱元件，每個(gè)加熱元件具有電阻器，電阻器由具有PTC效應(yīng)的材料的固體塊形成，通常是形狀像小盤的陶瓷材料塊。在一些解決方案中，每個(gè)加熱元件包括被設(shè)置在兩個(gè)相應(yīng)的金屬電極之間的PTC電阻器，并且出于供電的目的，各種加熱元件的電極例如彼此平行地和/或串聯(lián)地連接在一起。在其他解決方案中，多個(gè)PTC電阻器通常以金屬板或盤的形式布置在共同的兩個(gè)電極之間。在這種類型的應(yīng)用中，加熱裝置一般沒有其自己的外殼，并且容納該加熱裝置的主體——例如，箱的部件的主體或關(guān)聯(lián)到箱的功能模塊的主體——必須被成形成用于限定用于加熱裝置的各種部分的座或殼體（例如，見EP 2 650 497 A1）。

一般來說，這種類型的加熱裝置沿徑向方向具有小的延伸部，因?yàn)樗鼈儽仨毝ㄎ辉谙涞牡妆诟浇⒃谟糜诔隹诨蜻f送還原劑的開口處或靠近該開口。這種定位基本上由迅速提供一定量的還原劑的需求決定，即使在還原劑凍結(jié)的情況下也是如此。用于處理廢氣的系統(tǒng)的正確操作實(shí)際上假定在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火后基本上立即設(shè)定還原劑劑量并將其注入到廢氣中。