[发明专利]含有防护涂层的加热器组件及其应用方法

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及到电气元件，如用于高温和高腐蚀性环境的，含有防护涂层的加热器组件和传感器，包括选择性催化还原系统。

背景技术

由于环保法规越来越严格，新技术正被许可应用于内燃机。例如，在汽车行业中，选择性催化还原(SCR)系统和废气再循环(EGR)系统已被开发，以限制氮氧化物(NOx)和颗粒物的排放。

例如，SCR系统通常通过将精确计量体积的还原剂，如尿素溶液，注入发动机下游的热废气中来进行操作，其中尿素溶液分解成氨并在催化剂转化器的存在下，与废气反应以将NOx转化成氮气和水。尿素溶液可以包含被称为车用尿素液的含32.5％尿素的脱盐水。这种尿素溶液通常会在大约–11℃结冰，因此需要对流体的温度进行监测并通过设置在含有尿素溶液的箱中的各种电气元件来控制。然而，尿素溶液对传统的电气元件是具有腐蚀性的，如传感器，包括热敏电阻器以及加热组件。

EGR系统可以将至少一部分废气循环返回到发动机的燃烧室中。当EGR系统降低某些特定污染物的排放，包括NOx时，由于废气在发动机内循环，发动机部件长时间地暴露在这些高浓度的气体中。这导致EGR系统内的酸度升高，包含硝酸和硫酸。高温和强腐蚀环境会对发动机部件和传感器的功能产生负面影响，包括热敏电阻器，加热器，电线框架，以及被布置在EGR系统的各种其它系统部件。

因此，仍然有改进用于高温和高腐蚀性环境的含有防护涂层和密封体的电气元件的需要。

发明内容

本申请提供了允许使用在高温、高腐蚀性环境中的含有防护涂层的加热器组件和其他电气元件。还提供了施加防护涂层的方法。

在一个实施例中，提供了一个加热器组件并且包含加热元件，可以被操作地连接到该加热元件的至少一个引线，以及封装加热元件至少一部分的防护涂层。该涂覆可采用各种技术，如通过将该加热器组件或其部分浸入冷却的聚合物中，然后取回该传感器组件。该加热器组件可以应用在各种领域，如SCR系统。优选地，防护涂层能保护该加热器组件或元件，而避免导电。在一个示例性实施例中，防护涂层可以是无炭黑的含氟弹性体聚合物。

在另一实施例中，提供了一种选择性催化还原系统，以及包括含有至少一个气缸的发动机。该发动机可以配置为发出氮氧化物废气流。此外，该系统可以包括流体连接到排气流的配料箱，并被配置为含有用于还原废气流中氮氧化物的还原剂流体，以及设置在该配料箱内的元件。防护涂层，如无炭黑含氟弹性体聚合物，可以封装该元件的至少一部分。而元件的配置可以不同，该元件可以是，例如，配置为提高该计量箱中还原剂流体温度的加热元件或一个传感器组件，如具有由此延伸的含有第一和第二导电引线的热敏电阻。

本申请还提供了用于涂覆加热器组件的方法，并且在一个实施例中，该方法可包括在有机溶剂中悬浮含氟弹性体聚合物，调节有机载体溶剂的粘度，将悬浮含氟弹性体聚合物冷却至环境温度以下的温度，将加热器组件浸入该含氟弹性体聚合物，将该加热器组件从该含氟弹性体聚合物中取出，允许至少一些有机载体溶剂的挥发，从而制备含氟弹性体聚合物的共形层，并固化该共形层来制备被涂覆的加热器组件。

附图说明

通过附图和下述详细描述的结合，这些和其他特征将更容易理解，其中：

图1是一个实施例中具有防护涂层的加热器组件的侧视图；

图2是一个实施例中涂覆加热器组件方法的流程图；

图3是一个实施例中使用被涂覆元件的SCR系统的示意图；以及

图4是一个实施例中含有防护涂层的传感器组件的示意图。

需要指出的是，附图不一定是按比例绘制的。附图仅仅意在描述本文所公开的主题的典型部分，因此不应视为限制本公开的范围。附图中，相同的编号代表附图之间相同的元件。

具体实施方式

现描述某些示范性实施例以对结构原理、性能、制造以及设备的使用、系统和本文所公开的方法提供全面理解。