用于排气后处理系统和组件的具有蛇形设计和选定死区的电加热器的制作方法

本公开涉及电加热器，并且更具体地涉及包括具有蛇形设计的电加热器的排气后处理系统和组件。

背景技术：

1、温度控制在流体流的处理期间可能是有用的。例如，催化剂材料可在流体流的处理中(诸如发动机排气的后处理中)使用。此类材料的催化活性可能直到催化材料达到某个最小阈值温度(可称为点火温度)时才被激发。通过使发动机运行时催化剂低于其点火温度的时间最小化，可以减少总体排放。电加热器提供了一种在流体流的处理期间辅助控制温度的方式，诸如提高催化剂材料的温度。

技术实现思路

1、本文公开了电加热器的各种实施例，特别是用于交通工具排气后处理系统的电加热器。

2、在实施例中，提供了一种用于流体流的处理的电加热器。该加热器包括：电阻部分，被配置为当电流通过其中时生成热量；该电阻部分相对端部处的电极附接部分对；多个槽，该多个槽从该电阻部分的外围延伸到该电阻部分中并且将该电阻部分的段彼此电断连，以界定延伸穿过该电极附接部分对之间的该电阻部分的蛇形电流携载路径，其中该电极附接部分中的每一者连接到该电阻部分的相应端部段，该相应端部段被约束在该电阻部分的外围与该多个槽中的相应第一槽之间，以及在该端部段中的每一者中的至少一个辅助槽，该至少一个辅助槽在横向于该第一槽的方向上从该外围朝向该第一槽延伸，以对流过邻近每个端部段中的该第一槽并沿着该第一槽延伸的集中区域的电流进行偏置。

3、在实施例中，该端部段在横向于沿着该蛇形路径流动的电流的方向上比约束在该多个槽中的两个相邻槽之间的电阻部分的另一段宽。

4、在实施例中，该至少一个辅助槽产生电流减小的死区，该死区从该外围延伸大约该至少一个辅助槽的长度进入该端部段。

5、在实施例中，该电阻部分包括界定轴向延伸穿过该电加热器的通道的相交壁阵列。

6、在实施例中，该加热器包括在端部段中的每一者中的多个辅助槽。

7、在实施例中，该加热器包括在端部段中的每一者中的单个辅助槽。

8、在实施例中，单个辅助槽中的每一者分成终止于该电阻部分内的两个端子端。

9、在实施例中，单个辅助槽中的每一者具有t形、y形或w形形状。

10、在实施例中，该槽中的一者或多者、该至少一个辅助槽或这两者包括用于接收槽分隔器的插座。

11、在实施例中，该加热器进一步包括附接到电极附接部分中的每一者的电极。

12、在实施例中，电极从该电极附接部分轴向或径向延伸。

13、在实施例中，该加热器进一步包括设置在该槽的端子端处的过量导电材料。

14、在实施例中，该电阻部分包括界定轴向延伸穿过该电加热器的通道的相交壁阵列，并且该过量导电材料包括被该过量导电材料至少部分填充的一个或多个通道。

15、在实施例中，提供了一种排气处理组件。该排气处理组件包括如前述段落中任一项所述的电加热器和一起包含在管状壳体中的后处理部件。

16、在实施例中，该后处理部件包括催化剂基板、特定过滤器或其组合。

17、在实施例中，该电加热器通过一个或多个保持环固定在该管状壳体内。

18、在实施例中，该端部段的集中区域基本上不被该保持环覆盖，但是该集中区域外部邻近外围的电流减小的死区被该保持环覆盖。

19、在实施例中，提供了一种制作电加热器的方法。该方法包括：在加热器主体的电阻部分中形成多个槽，该多个槽将该加热器主体的部分彼此电断连，其中，该加热器主体的未被该多个槽电断连的段在该加热器主体的电极附接部分对之间形成穿过该加热器主体的蛇形电流携载路径，该电极附接部分对连接到该电阻部分的相应端部段，该相应端部段被约束在该电阻部分的外围与该多个槽中的相应第一槽之间；以及在该端部段中的每一者中形成至少一个辅助槽，该至少一个辅助槽在横向于该第一槽的方向上从该外围朝向该第一槽延伸，以对流过邻近每个端部段中的该第一槽并沿着该第一槽延伸的集中区域的电流进行偏置。

20、在实施例中，形成该多个槽、形成该至少一个辅助槽或形成这两者包括与该加热器主体同时地三维印刷该多个槽、该至少一个辅助槽或这两者。

21、在实施例中，形成该多个槽、形成该至少一个辅助槽或形成这两者包括从该加热器主体移除材料。

22、应理解的是，本文的描述都仅指向示例性方面和示例，并且旨在为理解所要求保护的主题的本质和特征提供概述或框架。各个附图被包括以提供进一步理解，各个附图被收入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图图示一个或多个实施例，并与说明书一起用来解释各实施例的原理和操作。

技术特征：

1.一种用于流体流的处理的电加热器，包括：

2.如权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述端部段在横向于沿着所述蛇形路径流动的电流的方向上比约束在所述多个槽中的两个相邻槽之间的电阻部分的另一段宽。

3.如权利要求1-2中任一项所述的电加热器，其特征在于，所述至少一个辅助槽产生电流减小的死区，所述死区从所述外围延伸大约所述至少一个辅助槽的长度进入所述端部段。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电加热器，其特征在于，所述电阻部分包括界定轴向延伸穿过所述电加热器的通道的相交壁阵列。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电加热器，包括：在所述端部段中的每一者中的多个所述辅助槽。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电加热器，包括：在所述端部段中的每一者中的单个辅助槽。

7.如权利要求6所述的电加热器，其特征在于，所述单个辅助槽中的每一者分成终止于所述电阻部分内的两个端子端。

8.如权利要求7所述的电加热器，其特征在于，所述单个辅助槽中的每一者具有t形、y形或w形形状。

9.如权利要求1-8中任一项所述的电加热器，其特征在于，所述槽中的一者或多者、所述至少一个辅助槽或这两者包括用于接收槽分隔器的插座。

10.如权利要求1-9中任一项所述的电加热器，进一步包括：附接到所述电极附接部分中的每一者的电极。

11.如权利要求1-10中任一项所述的电加热器，其特征在于，所述电极从所述电极附接部分轴向或径向延伸。

12.如权利要求1-11中任一项所述的电加热器，进一步包括：设置在所述槽的端子端处的过量导电材料。

13.如权利要求12所述的电加热器，其特征在于，所述电阻部分包括界定轴向延伸穿过所述电加热器的通道的相交壁阵列，并且所述过量导电材料包括被所述过量导电材料至少部分填充的一个或多个通道。

14.一种排气处理组件，包括如权利要求1-13中任一项所述的电加热器和一起包含在管状壳体中的后处理部件。

15.如权利要求14所述的排气处理组件，其特征在于，所述后处理部件包括催化剂基板、特定过滤器或其组合。

16.如权利要求14-15中任一项所述的排气处理组件，其特征在于，所述电加热器通过一个或多个保持环固定在所述管状壳体内。

17.如权利要求16所述的排气处理组件，其特征在于，所述端部段的集中区域基本上不被所述保持环覆盖，但是所述集中区域外部邻近外围的电流减小的死区被所述保持环覆盖。

18.一种制造电加热器的方法，包括：

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，形成所述多个槽、形成所述至少一个辅助槽或形成这两者包括与所述加热器主体同时地三维打印所述多个槽、所述至少一个辅助槽或这两者。

20.如权利要求18-19中任一项所述的方法，其特征在于，形成所述多个槽、形成所述至少一个辅助槽或形成这两者包括从所述加热器主体移除材料。

技术总结
一种电加热器、排气处理组件和制造方法。加热器包括电阻部分，该电阻部分被配置为当电流通过其中时生成热量。多个槽从电阻部分的外围延伸到电阻部分中，并且界定延伸穿过电极附接部分对之间的电阻部分的蛇形电流携载路径。电极附接部分中的每一者连接到相应的端部段，该端部段被约束在电阻部分的外围和多个槽中的相应第一槽之间。端部段中的每一者中的至少一个辅助槽在横向于第一槽的方向上从外围朝向第一槽延伸，以对流过邻近每个端部段中的第一槽并沿着第一槽延伸的集中区域的电流进行偏置。

技术研发人员：T·A·柯林斯,D·R·海涅,A·T·欣德,钟丹虹
受保护的技术使用者：康宁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19