[发明专利]具有多个与连接销电连接的板层的能电加热的蜂窝体

说明书

技术领域

本发明属于能够电加热的蜂窝体的领域，特别用于优选在机动车中的内燃机的废气处理系统。需要能够电加热的蜂窝体例如用于加热废气净化系统中的部件，以便由此达到对于特定的化学反应、特别是也对于催化活性反应的特定的最低温度。其应用在废气催化器、微粒过滤器或用于减少氮氧化物的设备中。

背景技术

这种能够电加热的蜂窝体的典型的结构形式例如在WO 96/10127中描述。EP 1967712B1也描述了能够电加热的蜂窝体的构造。在这两篇文献中提供了把这种能够电加热的蜂窝体支承在相邻地布置的蜂窝体上的可能方式。

为了能提供对于电加热足够高欧姆的电阻，典型的能电加热的蜂窝体由一个堆垛的多个板层形成，所述板层共同形成至少一个中央的导电的电流路径并且因此这样构造，即它们形成能够由气体沿轴向方向流过的通道。典型地，为此把具有粗糙结构的和具有精细结构的或平滑的金属片—例如总共五至十五个金属片—交替地彼此层叠。通过堆垛以S形状沿相反方向交织在一起，这样形成该堆垛：该堆垛填充了圆形的或椭圆形的横截面，其中，堆垛的相邻的盘绕体必须彼此电绝缘的。这可以通过绝缘层或通过电绝缘的气隙实现，其中，气隙在运行时剧烈热膨胀的情况下能够由此被稳定，即堆垛的盘绕体借助支承销固定在相邻的蜂窝体上并且由此保持在其位置上。通过这种方式也可以沿轴向方向稳定相对较短的能够电加热的蜂窝体，例如具有仅1至5cm的轴向延展尺寸的盘形的蜂窝体。

业已证明的是，对于能够电加热的蜂窝体的稳定性和电性能有利的是，该蜂窝体由交替的具有粗糙结构的板层和具有精细结构的板层构成，特别由具有小的第一波纹高度和小的第一波纹长度的精细的第一波纹的板层和由具有第二粗糙的结构、特别具有大的第二波纹高度和大的第二波纹长度的第二波纹的板层构成。优选地，波纹层在堆垛内在其接触点上相互焊接在一起。

然而，堆垛与外部电源的电连接是存在问题的。由于交织的可导电的堆垛必须被布置在金属套管的内部，因此需要通向堆垛的、至少一个与套管电绝缘的供给管线，其中典型地应通过堆垛传导这样高的电流强度，使得在接触区域中电流在堆垛的各板层上的尽可能均匀的分布也是值得期望的或者甚至为了避免损坏而是必需的。

在连接区域中的每单位长度的电阻不允许相对于在堆垛的其余的延伸中每单位长度的电阻过高，以便连接区域不会由于欧姆电阻而过于强烈地加热。这是重要的，因为一方面外部的电连接不允许过热，而另一方面特别在连接区域中不能通过流过的废气像在堆垛的其余延伸中那样以相同的程度确保冷却。

在由现有技术已知的实施方式中，因此典型地存在的是电流分配结构，堆垛的各板层终止于该电流分配结构上，其中，电流分配结构又通过绝缘地经过蜂窝体的金属外壳导引的连接销接触。在所述结构形式中典型的电流分配结构是一种半壳，该半壳平行于金属外壳延伸并且在各板层上终止和以金属方式连接、特别是焊接。该半壳又必须通过绝缘层与蜂窝体的金属外壳电绝缘。这可以通过气隙实现，然而对此必需的是，半壳同样被稳定在其位置上，这优选地通过额外的支承销实现，其中也在此始终必须考虑在其上进行支承的结构的电绝缘。

在能够电加热的蜂窝体的情况下，接触的问题出现在至少在堆垛的一个端部上，也就是说当堆垛的另一端部能够被直接连接在金属外壳上时，则接触发生问题。如果堆垛的两个端部不应接地，则堆垛的两个端部必须被相应地接触。

发明内容

本发明的目的在于，至少部分地解决与现有技术相关地描述的技术问题并且特别提供一种蜂窝体，具有多个板层(金属片层)在连接销上的电连接，该蜂窝体能够简单地且价格低廉地制造，尽可能避免了电流分配结构并且特别在没有金属外壳与金属片堆垛之间的半壳的情况下能够实现能够电加热的蜂窝体的稳定的结构。

根据权利要求1的蜂窝体用于实现该目的。从属权利要求中描述了有利的设计方案，其中，这些设计方案可被以技术上合理的方式相互组合。