加热装置以及废气净化装置的制作方法

1.本实用新型总体上涉及废气净化部件的加热。


背景技术：

2.为了加热废气净化部件，可以使用包括由导电和可渗透废气的材料制成的元件的加热装置。两个电极在相对于元件中心的基本上相对的点处连接到元件的外周边缘。在元件中切出基本上彼此平行的缝隙，从而为从一个电极流向另一个电极的电流形成了弯曲的路径。
3.实际上，由于缝隙的存在，加热元件具有几个基本上平行的分支，这些分支通过u形尖端相互连接。
4.在这种电加热元件中观察到电流密度特别高的区域。这些区域特别是位于u形尖端的位置。构成该元件的材料处于高温状态。因此，元件内存在显著的温度梯度，这会导致减少元件的使用寿命。
5.为解决此问题，可以加宽缝隙的端部。
6.这有助于实现更均匀的电流密度分布，并在元件内实现较低的温度梯度。
7.但是，这种解决方案并不完全令人满意。


技术实现要素：

8.在这种情况下，本实用新型的目的是提供一种用于废气净化部件的加热装置，其使用寿命得以延长。
9.为此，根据第一方面，本实用新型涉及一种用于废气净化部件的加热装置，其包括由导电和可渗透材料制成的加热元件，该加热元件由分为第一弧形边缘和第二弧形边缘的外周边缘界定，该加热元件具有一系列大致在纵向方向上延伸的缝隙，这些缝隙界定了穿过该加热元件的s形路径，这些缝隙在该元件中界定了一系列纵向分支，这些纵向分支通过弯头相互连接并横向偏移，第一缝隙位于一系列缝隙的第一横向端部处，具有在第一弧形边缘的水平处开口的第一近端部分，并且具有与第二弧形边缘的一部分直接相对地延伸的第一弧形远端部分，第一远端部分和该部分基本上彼此平行。
10.在现有技术中，第一缝隙在其整个长度上是直的。因此，在第一远端部分和元件的外周边缘之间界定的第一分支的区段具有显著变化的宽度，因为第一缝隙是直的，并且第二外周边缘的与第一远端部分相对的部分是弧形的。当沿着第一分支到达第一缝隙的远端，即到达第一弯头时，该区段的宽度将减小。第一缝隙的远端与外周边缘之间的第一分支的区域构成了电流的瓶颈。
11.在本实用新型中，第一缝隙的远端部分基本平行于相对的第二边缘部分延伸。因此消除了瓶颈。这极大地有助于在第一弯头处，即在第一缝隙的远端周围实现更均匀的电流密度。电流密度的这种更好的分布进而允许在第一弯头处，即在第一缝隙的远端周围更均匀的温度分布。
12.加热装置还可以代表以下一个或多个特征，可以单独考虑或以任何技术上可能的组合考虑：
[0013]-在第一缝隙和外周边缘之间界定第一分支，第一分支的区段在第一缝隙的第一远端部分与第二弧形边缘的部分之间界定，其宽度基本恒定；
[0014]-第二缝隙，靠近一系列缝隙中的第一缝隙，与第一缝隙一起界定第二分支，第二缝隙具有在第二弧形边缘的水平处开口的第二近端部分；以及第一中间弧形部分，其直接与第一远端部分相对地延伸，第一中间弧形部分和第一远端部分基本上彼此平行；
[0015]-第二近端部分沿纵向方向形成在30
°
至60
°
之间的第一角度；
[0016]-第三缝隙，靠近一系列缝隙中的第二缝隙，与第二缝隙一起界定第三分支，第三缝隙具有在第一弧形边缘的水平处开口的第三近端部分；以及第二弧形中间部分，其直接与第一弧形中间部分相对地延伸，第二弧形中间部分和第一弧形中间部分基本上彼此平行；
[0017]-第三缝隙具有第三远端部分，该第三远端部分沿纵向方向形成在5
°
至30
°
之间的第二角度；
[0018]-第三近端部分沿纵向方向形成在15
°
至45
°
之间的第三角度；
[0019]-加热元件具有相对于所述加热元件的几何中心对称的形状；
[0020]-至少一个缝隙具有加宽的远端，优选地，在一系列缝隙中的第三个缝隙具有加宽的远端；
[0021]-第一和第二电源部件连接到加热元件的外周边缘，并且将第一弧形边缘与第二弧形边缘分开；
[0022]-电源连接到第一和第二电源部件；
[0023]-缝隙在横向方向上相互偏移，并且在第一弧形边缘的水平处和在第二弧形边缘的水平处交替地开口；以及
[0024]-在第二缝隙的第一弧形中间部分和第一缝隙的第一远端部分之间界定的第二分支的区段具有基本恒定的宽度。
[0025]
根据第二方面，本实用新型涉及一种废气净化装置，包括：外壳；放置在外壳中的废气净化部件；具有上述特征的加热装置，加热元件设置在净化部件的上游的外壳中，第一和第二电源部件连接至加热元件的外周边缘。
[0026]
根据第三方面，本实用新型涉及一种废气管线，其包括具有上述特征的净化装置。
附图说明
[0027]
本实用新型的其他特征和优点将从下面对数据的详细描述中以示意性的方式并且绝非限制性的方式参照附图而得出，其中：
[0028]
图1是包括根据本实用新型的加热装置的废气管线的简化示意图；
[0029]
图2是集成在图1的废气管线中的加热装置的加热元件和电源部件的前视图；
[0030]
图3是图2的细节的放大图，示出了第一缝隙的远端部分和第二缝隙的近端部分；
[0031]
图4是图2的细节的放大图，示出了第三缝隙的远端部分和第二缝隙的近端部分；
[0032]
图5是示意图，示出了图2的加热元件中的温度分布；以及
[0033]
图6是示出在与图5相同的条件下图2的加热元件中的电流密度的分布的示意图。
具体实施方式
[0034]
图1中示意性示出的净化装置1旨在净化车辆废气，通常是汽车或卡车废气。
[0035]
它被插入车辆的废气管线3中。这包括废气歧管5，该废气歧管收集来自车辆热机7的燃烧室的废气。
[0036]
净化装置1通过上游导管9流体地连接到歧管5，上游导管9通常与其他设备，例如涡轮增压器交叉。
[0037]
在下游，净化装置1通过下游导管11与插管13流体地连接。在净化设备1和插管13之间插入诸如消音器或其他净化设备之类的其他设备。净化后的废气通过插管13被释放到大气中。
[0038]
净化装置1包括：外壳15，其具有内表面16，该内表面16具有中心轴线a；以及电加热装置19，其容纳在外壳15中。
[0039]
加热装置19包括电加热元件20和电源21。
[0040]
外壳15具有分别连接到上游导管9和下游导管11的废气入口23和出口25。
[0041]
外壳15具有任何合适的形状。
[0042]
净化装置1还包括容纳在管状壳体15中的废气净化部件17。
[0043]
净化部件17例如是scr催化剂、三元催化剂、氧化催化剂或氮氧化物捕集器。
[0044]
如图1所示，在净化部件17和管状壳体15之间插入支撑垫27。
[0045]
通常，将一个或多个净化部件放置在管状壳体15中。
[0046]
加热元件20有利地被放置在净化部件17的入口面29的对面和附近。作为一种变型，加热元件20被放置在净化部件17的出口面31的对面和附近，即在其下游。入口面29和出口面31是废气进入和离开净化部件17的面。
[0047]
作为一种变型，加热元件20被放置在净化部件17的上游。
[0048]
加热元件20由导电和废气渗透材料制成。
[0049]
根据一个实施例，加热元件20是板。
[0050]
该板基本上是平坦的并且不厚。
[0051]
加热元件20通常在基本垂直于中心轴线a的平面中延伸。
[0052]
通常，加热元件20通过焦耳效应加热。
[0053]
它包括废气通道网络，该废气通道网络产生通过加热元件20的废气湍流。
[0054]
构成加热元件20的材料通常是金属，例如不锈钢，或者金属合金，或者甚至是陶瓷。例如，该材料是铁合金，例如fecral。作为变型，该材料是镍或铜的合金，例如nicr。根据另一变型，该材料是由碳化硅sic制成的陶瓷。
[0055]
加热元件20通常是泡沫，具有以随机或规则排列的开孔。
[0056]
替代地，加热元件20由蜂窝材料制成。
[0057]
孔隙密度通常在5ppi(每英寸的孔隙或法语中的每英寸的孔隙)和40ppi之间。该材料通常具有500至5000m2/m3的展开面积，优选在1000至3000m2/m3，更优选在1500至2500m2/m3。
[0058]
有利地，加热元件20涂覆有至少一种具有催化功能的涂层，从而可以有助于废气的后处理。该涂层用于氧化和/或减少废气中的污染化合物。例如，它的类型可以与twc(三元催化剂)、doc(柴油氧化催化剂)、pna(被动氮氧化物吸收剂)、lnt(稀燃氮氧化物捕集
器)、scr(选择性催化还原剂)中使用的类型相同，也可以用于水解用于还原氮氧化物的还原剂。
[0059]
替代地或附加地，提供这种涂层以增加材料表面的粗糙度，以促进湍流并因此促进热交换。
[0060]
有利地，加热元件20来自材料。它是相同的材料一体制成。
[0061]
通常，加热元件20是通过从导电材料的一块板上切割下来而获得的。
[0062]
或者，加热元件20通过铸造、挤压、烧结、增材制造(3d打印)等获得。
[0063]
加热元件20的厚度在2至50mm之间，优选地在5至30mm之间，并且更优选地在10至20mm之间。
[0064]
换句话说，加热元件20以直接切割成期望的形状的导电材料片的形式存在。
[0065]
如图2所示，加热元件20由外周边缘33界定。
[0066]
外周边缘33具有闭合轮廓。
[0067]
其形状取决于外壳15和净化部件17的截面。
[0068]
例如，它是圆形的。
[0069]
作为变型，它是椭圆形的或任何其他合适的形状。
[0070]
加热装置19包括连接到加热元件20的外周边缘33的第一和第二电源部件35、37。
[0071]
第一电源部件35和第二电源部件37通常是电极。作为变型，它们是焊接的电触头或任何其他合适的部件。
[0072]
加热元件20具有彼此相对的大的上游面39和大的下游面41(图1)，以及连接大面39、41的切片43。
[0073]
在所示的示例中，第一电源部件35和第二电源部件37附接到切片43。
[0074]
作为变型，第一和/或第二电源部件35、37在外周边缘33的水平处附接至大的上游面39或大的下游面41。
[0075]
外周边缘33分为第一弧形边缘45和第二弧形边缘47。
[0076]
第一和第二弧形边缘45、47共同覆盖整个外周边缘33。
[0077]
第一和第二电源部件35、37将第一和第二弧形边缘45、47彼此分开。
[0078]
因此，当在图2中沿周向顺时针方向跟随外周边缘33时，第一弧形边缘45对应于外周边缘的从第一电源部件35延伸至第二电源部件37的部分。当在图2中沿周向逆时针方向跟随外周边缘33时，第二弧形边缘47对应于外周边缘33的从第一电源部件35延伸至第二电源部件37的部分。
[0079]
通常，第一和第二电源部件35、37相对于加热元件20的几何中心c彼此对称地设置。
[0080]
在加热元件20是圆形的情况下，加热元件的几何中心c对应于圆的中心。在加热元件20为椭圆形的情况下，几何中心c对应于位于椭圆的两个焦点之间的中点。
[0081]
通常，几何中心c对应于加热元件20的所有点的公有重心。
[0082]
当第一和第二电源部件关于加热元件20的几何中心c对称时，第一和第二弧形边缘45、47的长度相同。
[0083]
电源21连接到第一和第二电源部件35、37。
[0084]
例如，第一电源部件35连接到发电机，并且第二电源部件接地。
[0085]
作为变型，第一和第二弧形边缘45、47通过穿过几何中心c的横线彼此分开。横向方向在下面限定，并且对应于垂直于加热元件中的缝隙的延伸的总体方向的方向。
[0086]
如图2所示，加热元件20具有一系列缝隙49.1至49.8，它们均基本上沿着图2中的虚线表示的纵向l延伸。
[0087]
换句话说，缝隙49.1至49.8中的每一个均沿大体上的纵向方向延伸，这对于所有缝隙而言都是相同的。
[0088]
缝隙49.1至49.8限定穿过加热元件20的s形路径。
[0089]
缝隙49.1至49.8沿横向方向相对于彼此偏移，并且在第一弧形边缘45的水平处和在第二弧形边缘47的水平处交替地开口。
[0090]
换句话说，缝隙49.1至49.8沿横向方向t相互间隔，如图2中的虚线所示。
[0091]
通常，它们基本沿横向方向t相互均匀间隔。
[0092]
横向方向t垂直于纵向方向l。
[0093]
加热元件20基本上在包含纵向方向l和横向方向t的平面中延伸。
[0094]
每个缝隙49.1至49.8在加热元件20的在所述缝隙处截取的纵向宽度的纵向上延伸至少60％，优选地至少70％，并且更优选地至少80％。
[0095]
在所示的示例中，加热元件20具有八个缝隙。作为变型，加热元件20具有少于八个的缝隙或大于八个的缝隙。缝隙的数量取决于加热元件的尺寸和所需的电阻。
[0096]
位于一系列缝隙的第一横向端部的第一缝隙49.1在第一弧形边缘45的水平处开口。
[0097]
在所述一系列缝隙中跟随第一缝隙49.1的第二缝隙49.2在第二弧形边缘47的水平处开口。
[0098]
如上所述，缝隙在第一和第二弧形边缘45、47的水平处交替地开口，这意味着在第一弧形边缘45的水平处开口的每个缝隙由在第二弧形边缘47的水平处开口的两个缝隙构成，反之亦然，除了第一和最后一个缝隙。
[0099]
缝隙49.1至49.8是贯穿的。换句话说，它们延伸到加热元件20的整个厚度，从大的上游面39延伸到大的下游面41，并且在两个大面39、41处开口。
[0100]
缝隙49.1至49.8在加热元件20中界定了一系列由弯头53.1至53.8相互连接的纵向分支51.1至51.9。
[0101]
因此，分支51.1至51.9分别沿大体纵向方向延伸。它们通过缝隙49.1至49.8彼此分开。纵向分支51.1至51.9相对于彼此横向偏移，如缝隙49.1至49.8。
[0102]
弯头53.1至53.8构成了尖端，因此具有u形形状，每个弯头53.1至53.8连接两个分支序列的连续的分支。
[0103]
因此，每个分支51.2至51.8具有第一纵向端部，该第一纵向端部通过弯头依次连接到先前的分支，并且具有与第一纵向端部相反的第二纵向端部，并且通过另一弯头在分支序列中连接至下一分支。弯头和另一弯头的方向相反。
[0104]
第一电源部件35连接到第一分支51.1。第二电源部件37连接到最后一个分支51.9。
[0105]
缝隙49.1至49.8因此为在两个电源部件35、37之间流动的电流限定了弯曲的路径。
[0106]
第一分支51.1在一方面的第一缝隙49.1和另一方面的外周边缘33之间界定。
[0107]
第一分支51.1具有与第一电源部件35连接的自由的纵向端部，以及通过第一弯头53.1与第二分支51.2连接的第二纵向端部。
[0108]
第一缝隙49.1具有在第一弧形边缘45的水平处开口的第一近端部分55.1。
[0109]
它具有直接与第二弧形边缘47的部分59相对延伸的第一弧形远端部分57.1。如图3所示，第一远端部分57.1和第二弧形边缘47的部分59基本彼此平行。
[0110]
在此处直接“相对”是指第一远端部分57.1与第二弧形边缘47的部分59在沿着与部分59的各个点处的切线t垂直的方向d上相对，如图3所示。
[0111]
可替代地，可以考虑第一纵向分支51.1的中心线lc，也就是说，将第一纵向分支51.1分为两个相同宽度的一半的线。术语“相对”是指在垂直于所述中心线lc的方向上面对面。
[0112]
这里，“基本上相互平行”是指在第一远端部分57.1与第二弧形边缘47的部分59之间界定的第一分支51.1的区段61.1基本上具有恒定的宽度。
[0113]
此处的宽度垂直于第一分支51.1的中心线lc或垂直于第二弧形边缘47的部分59的各个点的切线。
[0114]“基本上恒定的宽度”是指，当沿着所述区段61.1朝向第一弯头53.1移动时，第一分支51.1的区段61.1的宽度变化不超过15％，优选地变化不超过10％，并且更优选地，相差不超过5％。
[0115]
第一远端部分57.1覆盖第一缝隙49.1的总长度的20％至50％，优选地25％至50％，更优选地30％至50％。
[0116]
第一近端部分55.1通过第一中心部分63.1连接到第一远端部分57.1。
[0117]
第一近端部分55.1和第一中心部分63.1基本上是直线的并且彼此对准。作为变型，第一近端部分55.1和/或第一中心部分63.1是弧形的。
[0118]
如图2所示，第二缝隙49.2与第一缝隙49.1共同限定第二分支51.2。
[0119]
第二缝隙49.2具有第二近端部分55.2，该第二近端部分在第二弧形边缘47的高度处开口。
[0120]
第二缝隙49.2还包括第一弧形中间部分65.2，该第一弧形中间部分与第一远端部分57.1直接相对地延伸(图2和3)。第一弧形中间部分65.2和第一远端部分57.1基本上彼此平行。
[0121]
第一弧形中间部分65.2具有与第一远端部分57.1基本上相同的长度。
[0122]
它直接朝向第一远端部分57.1，即，考虑到第二分支51.2的中心线lc，第一弧形中间部分65.2沿垂直于中心线lc的方向朝向第一远端部分57.1。
[0123]
中心线lc的定义如上所述。
[0124]“相对”也可以理解为，如上所述，第一弧形中间部分65.2沿垂直于第一远端部分57.1的各个点处的切线的方向朝向第一远端部分57.1。
[0125]
第一弧形中间部分65.2和第一远端部分57.1基本上彼此平行的事实意味着在第一弧形中间部分65.2和第一远端部分57.1之间界定的第二分支51.2的区段61.2具有基本恒定的宽度。
[0126]
如上所述，宽度例如垂直于第二分支51.2的中心线lc。
[0127]“基本恒定”是指，当沿着第二分支51.2的区段61.2，从一个纵向端部到另一纵向端部时，第二分支51.2的区段61.2的宽度变化不超过15％，优选地不超过10％，更优选不超过5％。
[0128]
通常，第二分支51.2在其整个长度上具有基本恒定的宽度。
[0129]
有利地，第二近端部分55.2在纵向方向l上形成第一角度α1，其范围为30度和60度之间，优选地在35
°
和50
°
之间，甚至更优选地在40
°
和45
°
之间的。
[0130]
第一弧形中间部分65.2通过另一弧形中间部分67.2连接到第二近端部分55.2。
[0131]
从另一弧形中间部分67.2开始，第二近端部分55.2径向延伸至加热元件20的外部，并周向地向第一电源部件35延伸。
[0132]
第二近端部分55.2基本上是直线的。
[0133]
另一弧形中间部分67.2朝向第三缝隙49.3凸出。
[0134]
第一弧形中间部分65.2朝向第一缝隙49.1凸出。
[0135]
因此，另一弧形中间部分67.2具有与第一弧形中间部分65.2相反的曲率。
[0136]
如图3所示，另一弧形中间部分67.2基本上位于第一缝隙49.1的远端57.1的中心。
[0137]
有利地，另一弧形中间部分67.2是圆弧，其中心位于第一缝隙49.1的远端57.1。
[0138]
第二近端部分55.2的取向有助于限制沿着第一弯头53.1的宽度变化。
[0139]
当弯头53.1从第一分支51.1开始，绕第一缝隙49.1的远端57.1旋转时，弯头53.1的宽度首先增加，直到到达第二缝隙49.2的近端55.2。然后，弯头53.1的宽度沿着第二近端部分55.2减小并且沿着另一弧形中间部分67.2保持恒定。
[0140]
在另一弧形中间部分67.2的水平处，弯头53.1的宽度基本上等于第二分支51.2的区段61.2的宽度。
[0141]
第二缝隙51.2的第二远端部分57.2通过第二中心部分63.2连接到第二弧形中间部分65.2(图2)。第二远端部分57.2和第二中心部分63.2基本上是直线的并且彼此基本上对准。
[0142]
第三缝隙49.3具有在第一弧形边缘45的水平处开口的第三近端部分55.3(图2)。它还具有与第一弧形中间部分65.2直接相对地延伸的第二弧形中间部分65.3(图2和4)。第二弧形中间部分65.3和第一弧形中间部分65.2基本上彼此平行。
[0143]
对于第一弧形中间部分65.2，在此定义术语“相对”和“基本上平行”。
[0144]
在第二弧形中间部分65.3和第一弧形中间部分65.2之间界定的第三分支51.3的区段61.3具有基本上恒定的宽度。该宽度被定义为用于第二分支51.2的区段61.2。
[0145]
第三缝隙49.3具有第三远端部分57.3，该第三远端部分沿纵向方向l形成在5度至30度之间，优选地在10
°
至20
°
之间的第二角度α2。
[0146]
因此，第三远端部分57.3与第二近端部分55.2形成一个稍微打开的角度。因此，连接到第三弯头53.3的第三分支51.3的端部具有朝向第三弯头53.3稍微增加的宽度。由于第三远端部分57.3的倾斜，这种宽度的增加受到限制。
[0147]
第三近端部分55.3沿纵向方向l形成在15度和45度之间的第三角度α3(图2)，优选地在20
°
至40
°
之间，甚至更优选地在25
°
至30
°
之间。
[0148]
第三缝隙49.3具有第三中心部分63.3，该第三中心部分大体上是直线的和纵向的(图2)。它将第二弧形中间部分65.3连接到第三近端部分55.3。
[0149]
从第三中心部分63.3开始，第三近端部分55.3朝着第一电源部件35径向向外和周向延伸。
[0150]
第三近端部分55.3的取向有助于限制沿着第二弯头53.2的宽度变化。
[0151]
当绕过第二弯头53.2时，绕第二缝隙49.2的远端57.2旋转时，该弯头的宽度首先增加直到第三缝隙49.3的近端55.3，然后沿第三近端部分55.3减小。
[0152]
第三支腿51.3的宽度在整个长度上实际上是恒定的，除了第三支腿51.3的端部与第三弯头53.3相连，该第三弯头略微加宽。
[0153]
第四缝隙49.4的近端部分55.4在第二弧形边缘47处开口。
[0154]
第四缝隙49.4基本上是直线的和纵向的。
[0155]
有利地，加热元件20具有相对于其几何中心c对称的形状。
[0156]
因此，关于几何中心c，第五、第六、第七和第八缝隙49.5至49.8的形状分别与第四、第三、第二和第一缝隙49.4至49.1的形状对称。
[0157]
同样，第六、第七、第八和第九分支51.6至51.9的形状相对于几何中心c分别与第四、第三、第二和第一分支51.4至51.1的形状对称。
[0158]
缝隙49.1至49.8中的至少一个具有例如以水滴形状的扩大的远端57.1至57.8。优选地，至少第三缝隙49.3具有例如呈水滴形状的扩大的远端57.3。
[0159]
例如，第三、第四、第五和第六缝隙49.3至49.6分别具有水滴形状的远端57.3至57.6。这种形状有助于在相应的弯头53.3至53.6处获得均匀的电流密度分布。
[0160]
进行了数值模拟，以将上述加热元件中的电流分布和温度分布与具有相同直径、相同厚度和相同槽数的比较板进行比较。相反，比较板上的缝隙是纵向的和直线的，并且在它们各自的远端都包括水滴状的扩大部分。
[0161]
图5示出了对于500瓦的电源，上述加热元件中的温度分布。加热元件的表面已划分为从a到d的几个区域。区域a对应于约370℃以下的温度，区域b对应于约370至420℃的温度，区域c对应于约420至460℃的温度，区域d对应于约460℃以上的温度。
[0162]
图6示出了在相同条件下上述加热元件中的电流密度的分布。同样，加热元件的表面已被划分为几个区域，标记为a到d。区域a对应的电流密度小于每平方厘米20安培，区域b对应于每平方厘米大约20至38安培的电流密度，区域c对应于每平方厘米38至45安培的电流密度，区域d对应于每平方厘米约45安培的电流密度。
[0163]
在图5中可以看出，最热的点在分支51.4、51.5和51.6的中心并且在电极周围。在图6中可以看出，电流密度在缝隙的远端周围和电极的水平处最大。
[0164]
下表突出显示了本实用新型相对于比较板的优点。它表示上述加热元件和比较板的温度均匀性指数uit、电流均匀性指数uic、高电流点体积vhc(以cm3表示，每cm2大于60安培的电流)、低电流点体积vfc(以cm3表示，电流密度小于10安培/cm2)、超低电流点体积vtfc(以cm3表示，密度电流小于5安培/cm2)以及中等电流点体积vcm(以cm3表示，电流密度在10至30安培/cm2之间)。
[0165]
区域的温度均匀性指数由以下数学公式定义：
[0166]
uit＝1-[σi|ti-tm|*a]/[2*tm*σiai]
[0167]
其中ti是基本区域中的温度，ai是基本区域的表面，tm是整个所考虑区域的平均温度，a是所考虑区域的总表面。
[0168]
以相同的方式定义当前的均匀性指数。
[0169]
[表1]
[0170][0171]
该表表明，与比较板相比，电流密度均匀性指数和温度均匀性指数显着提高。同样，减小了高电流点体积、低电流点体积和超低电流点体积。中等电流点体积增加了。
[0172]
这反映了这样的事实，即上述加热元件中的电流密度比比较板中的电流密度更均匀。同样，与比较板相比，上述加热元件中的温度分布明显更均匀。
[0173]
上述的加热装置可以具有多种变型。
[0174]
电源不必关于加热元件的几何中心彼此对称。可以将它们设置在与图2所示的不同的位置。