内燃机的废气加热装置、内燃机排气管线以及交通工具的制作方法

本实用新型涉及一种特别用于内燃机的废气加热装置。

背景技术：

这种加热装置旨在在诸如汽车、卡车、船舶之类的移动交通工具中或在诸如发电机组的固定式引擎中加热废气和催化剂，以便优化污染气体的催化转化。

技术实现要素：

更具体地，本实用新型涉及一种这样类型的加热装置：其包括格栅和连接至该格栅以便在所述格栅中使电流通过的供电设备。

本实用新型尤其旨在改善和简化这种加热装置的生产。

为此，本实用新型尤其涉及一种用于内燃机的这样类型的废气加热装置：其包括格栅和连接到该格栅上以便在所述格栅中使电流通过的供电设备，该格栅由线股形成，所述线股在线股之间界定开口，其特征在于格栅的线股不重叠。

消除重叠使得可以简化装置的批量生产。

可选地，特别可能的是使格栅的形状具有避免热点(hotspot)的外观并且没有薄弱区域。在这种情况下，可以改善格栅的寿命和性能。

根据本实用新型的加热装置可以进一步包括以下特征中的一个或多个特征，所述一个或多个特征被单独考虑或根据任何技术上可能的组合而被考虑：

-格栅具有围绕中心点限定的几何形状，线股在接合区域中彼此连接并且在接合区域之间具有相同的宽度，每个接合区域具有第一尺寸和第二尺寸，使得第一尺寸和/或第二尺寸大于或等于每根线股的宽度的两倍，所述第一尺寸沿着从所述中心点限定且将接合区域分隔成两个相等的表面部分的第一径向方向，所述第二尺寸沿着垂直于该第一径向方向的第二方向。

-格栅具有恒定的厚度。

-格栅具有卵形、椭圆形或圆形的外轮廓。

-这些线股在接合区域中彼此连接并且在接合区域之间具有相同的宽度，格栅包括内中心环，所述线股从所述内中心环朝外延伸，该内中心环的宽度大于或等于每根线股的宽度的两倍。

-线股在接合区域中彼此连接，并且在接合区域之间具有相同的宽度，格栅包括外环，所述线股从所述外环朝内延伸，该外环的宽度大于或等于每根线股的宽度的两倍。

-格栅具有围绕中心点限定的几何形状，每个开口通常为四边形，优选为菱形，所述开口的高度沿着从中心点延伸的径向方向限定，每个开口在其高度上的每个端部处具有凹入部。该凹入部由中空部形成，该中空部将界定开口的相邻的两根线股的轮廓相连接，所述中空部与这两个轮廓中的每个轮廓均相切。

-格栅是通过切割导电材料的片材而制成的类型。

根据第二方面，本实用新型还涉及一种内燃机的排气管线，其特征在于，所述内燃机的排气管线包括如先前所限定的加热装置。

根据第三方面，本实用新型最后涉及一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括如先前所限定的排气管线。

附图说明

通过阅读以下描述，将更好地理解本实用新型，以下描述仅作为示例提供并参考附图进行，其中：

-图1是根据本实用新型的一个示例的加热装置的透视图；

-图2是配备在图1的加热装置中的格栅的正视图；

-图3是图2中标记为iii处的细节；和

-图4是图3的格栅的标记为iv处的细节的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的废气加热装置10。该加热装置10适于布置在排气管线中，废气通过该排气管线适于在催化剂附近循环。

加热装置10包括例如圆柱形壳体12，该圆柱形壳体例如具有带有圆形底部的大致圆柱形的形状。

加热装置10还包括供电设备11以及更特别地包括用于连接到供电源的设备(未示出)。

加热装置10还包括由导电材料制成的格栅14。

导电材料例如选自铁-铬-铝(fecral)及其合金、镍-铬(nicr)及其合金、不锈钢、铬镍铁或碳化硅。例如，所述材料是a1、80或80。

这种格栅由线股16形成，该线股在线股之间界定了开口18，线股16在接合区域20中彼此连接。

根据本实用新型，线股16不重叠。因此，格栅14具有基本恒定的厚度。

线股16在接合区域20之间具有相同的宽度。应当注意的是，在每根线股16上，最小尺寸是厚度，最大尺寸是长度，而第三尺寸是宽度。

格栅14具有围绕中心点限定的几何形状。例如，格栅14具有卵形，椭圆形或圆形的外部轮廓。

有利地，特别是如图4所示，每个接合区域20具有第一尺寸和第二尺寸，使得第一尺寸和/或第二尺寸大于每根线股16的宽度的两倍，所述第一尺寸沿着从所述中心点限定且将接合区域20分隔成两个相等的表面部分的第一径向方向，所述第二尺寸沿着垂直于该第一径向方向的第二方向。

格栅14连接到供电设备11，使得供电设备11能够使电流i在线股16中通过。

有利地，格栅14包括内中心环13，线股16的组从该内中心环径向朝外延伸。内中心环13的宽度例如大于或等于每根线股16的宽度的两倍。

有利地，格栅14还优选地包括外环17，线股16从该外环朝内延伸。外环17的宽度例如大于或等于每根线股16的宽度的两倍。

格栅14是通过切割导电材料的片材(例如金属片材)而制成的类型。格栅14例如具有在0.05mm和2mm之间的厚度，优选地具有在0.1mm和0.5mm之间的厚度。

有利地，如图4所示，在包括切割导电材料的片材以形成线股16和接合区域20的制造方法期间制造格栅14。

应当注意的是，例如通过激光或细冲压或者通过能够在板中创建孔口的任何其他方式来进行切割。

根据另一实施例，格栅14通过增材制造、特别是通过3d打印来制造。

根据本实用新型，每个开口18由不带角顶点的轮廓界定。为此，进行切割以仅形成不带角顶点的曲线。

在所描述的示例中，开口18通常是四边形的、优选地是菱形的，所述四边形具有沿着从中心点开始的径向方向限定的高度以及沿着垂直于该径向方向的圆弧的宽度。在所描述的示例中，每个开口18的宽度大于其高度。在变体方案中，每个开口18的高度大于其宽度。在另一个变体方案中，每个开口18的宽度和高度相等。

在所描述的示例中，这些精细的曲线由开口18的圆角形成，必须留意这些精细的曲线以防形成角顶点。

在下面的描述中，在每个开口18的宽度上限定的圆角被称为“第一圆角22”，而在每个开口18的高度上限定的圆角被称为“第二圆角24”。

将根据针对格栅14所选择的外观来选择在第一圆角22和第二圆角24中的弯曲半径。例如，这些弯曲半径大于每根线股16的宽度的一半。

有利地，线股16在其整个长度上均具有恒定的厚度。该特征确保电流i沿着每根线股16均匀地循环，而不会产生热点。

应当注意的是，每个开口18在其第二圆角24的每个处均具有凹入部26。该凹入部反映为在凹入部26的内部与凹入部26的外部之间的开口18的轮廓的曲线半径的反转。更具体地，凹入部26由中空部形成，该中空部连接了界定开口18的两根线股16的轮廓，所述中空部与这两个轮廓中的每个轮廓均相切。

看起来本实用新型提出了一种有效的格栅14，该格栅充分利用了线股16的整个长度的潜力，并因此利用了该格栅设计所允许的所有功率，而不存在在某些点处使格栅的温度超过临界温度的风险，因此不存在格栅14的劣化的风险。这通过不具有线股16的重叠而确保，以及在一个优选的实施方式中，这通过在开口18的轮廓上不具有角顶点来确保和/或通过线股16的恒定的横截面来确保。

最后，由于凹入部26，在线股16之间的接触被减少到最小，从而在不干扰加热装置10的操作的情况下允许结构的机械维护。