对催化剂进行加热的电加热器和方法。电加热器包括蜂窝体，其具有纵向延伸贯穿其的中心轴。蜂窝体包括交叉壁的矩阵，形成轴向延伸穿过蜂窝体的多个孔道。绕着蜂窝体的外周放置了多个电极。所述多个电极布置成至少包含第一电极对和第二电极对的多对电极。每对电极包括第一电极和第二电极。电极沿着外周的电极长度与该对电极中的电极的中心点之间的中心电流路径长度成正比。所述第一与第二对电极中的电极的电极长度是不同的。的电极长度是不同的。的电极长度是不同的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对蜂窝体进行加热的系统和方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请根据35U.S.C.
§
120，要求2019年10月29日提交的美国临时申请系列第62/927460号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术介绍
[0003]本申请大体上涉及用于加热催化剂(例如，催化转化器装配件的基材上的催化剂)的电加热器，更具体来说，涉及包含蜂窝体和电极的电加热器，其构造成在蜂窝体的端面上产生所需的加热分布。
技术实现思路
[0004]下文所提到的所有实例和特征可以以任何技术上可行的方式组合。
[0005]在一个方面中，提供了电加热器。电加热器包括：具有纵向延伸贯穿其的中心轴的蜂窝体，所述蜂窝体包含交叉壁矩阵，所述交叉壁矩阵形成以轴向延伸穿过蜂窝体的多个孔道；绕着蜂窝体的外周放置的多个电极，所述多个电极布置成多对电极，其至少包括第一对电极和第二对电极，每对电极包含第一电极和第二电极，其中，通过每对电极产生的电流流动通过每对电极的电极之间的至少一些交叉壁；其中，每对电极的电极的沿着外周的电极长度与中心电流路径长度成正比，所述中心电流长度定义为该对电极的电极的中心点之间通过过壁的最短距离，以及其中，所述第一对电极的电极的电极长度不同于所述第二对电极的电极的电极长度。
[0006]在一些实施方式中，电加热器还包括控制器，所述控制器构造成根据加热序列在所述多个电极之间施加电压，其中，加热序列包括按顺序向所述第一对电极施加第一电压以及在所述第二对电极之间施加第二电压。
[0007]在一些实施方式中，加热序列上的所述第二电压的平均值不同于加热序列上的所述第一电压的平均值。在一些实施方式中，加热序列构造成产生基本均匀的蜂窝体的加热分布。在一些实施方式中，加热序列构造成当在以与中心轴呈横向截取的蜂窝体的截面上接收不均匀气流时，产生基本均匀的蜂窝体的加热分布。在一些实施方式中，加热序列包括布置在在所述第一对电极之间施加电压与在所述第二对电极之间施加电压之间的冷却间隔。
[0008]在一些实施方式中，电加热器还包括嵌入在蜂窝体中的内部电极，其中，加热序列还包括在内部电极与所述多个电极中的至少一个之间施加电压。在一些实施方式中，内部电极布置在中心轴。
[0009]在一些实施方式中，电加热器还包括多个绝缘层，每个绝缘层从蜂窝体的外周延伸到蜂窝体的内部中，从而使得电流被集中到蜂窝体的内部区域中。
[0010]在一些实施方式中，绝缘层分别是狭缝(slit)。在一些实施方式中，绝缘层分别包含绝缘材料。在一些实施方式中，每个绝缘层从每个周向相邻的电极对之间的位置处从外周朝向中心轴以径向方式延伸。在一些实施方式中，该区域以中心轴为中心。在一些实施方
式中，内部区域以蜂窝体偏离中心轴的位置为中心。
[0011]在一些实施方式中，蜂窝体的外周是圆柱形的并且孔道截面是矩形的。
[0012]在另一个方面中，提供了电加热器。电加热器包括：基本圆柱形且具有纵向延伸贯穿其的中心轴的蜂窝体，所述蜂窝体包括交叉壁矩阵；以可操作方式绕着蜂窝体的外周放置的多个电极，所述多个电极布置成多个相对布置的电极对，从而使得在每个相对布置的电极对之间引发的电流的至少一部分会流动通过中心轴；以及控制器，其构造成根据加热序列向每个相对布置的电极对之间施加电压，其中，加热序列包括按顺序在第一对相对布置的电极对之间施加第一电压以及在第二对相对布置的电极对之间施加第二电压，其中，在加热序列期间，所述第一电压的第一平均值与所述第一对相对布置的电极的中心之间的第一中心电流路径的第一电流长度成正比，其中，在加热序列期间，所述第二电压的第二平均值与所述第二对相对布置的电极的中心之间的第二中心电流路径的第二电流长度成正比，以及其中，所述第一电流路径比所述第二电流路径长。
[0013]在一些实施方式中，所述第一电压的大小大于所述第二电压的大小。在一些实施方式中，所述第一电压是第一脉宽调制信号，其中，所述第二电压是第二脉宽调制信号，其中，所述第一脉宽调制信号的占空比大于所述第二脉宽调制信号的占空比。在一些实施方式中，其中，所述第一电压施加的时间段长于所述第二电压施加的时间段。
[0014]在一些实施方式中，电加热器还包括嵌入在蜂窝体中的内部电极，其中，加热序列还包括在内部电极与所述多个电极中的至少一个之间施加电压。
[0015]在一个方面中，提供了对催化剂进行加热的方法。方法包括：在第一对电极之间施加第一电压以及在第二对电极之间施加第二电压，其中，第一和第二对电极中的电极绕着蜂窝体的外周布置，所述蜂窝体具有纵向延伸贯穿其的中心轴，并且所述蜂窝体包括交叉壁的矩阵，其形成轴向延伸穿过蜂窝体的多个孔道；其中，沿着外周每对电极中的每个电极的电极长度与中心电流路径长度成正比，所述中心电流路径长度定义为该对电极的电极的中心点之间通过壁的最短距离，以及其中，所述第一对电极的电极的电极长度不同于所述第二对电极的电极长度。
[0016]在一些实施方式中，施加所述第一电压和所述第二电压包括：根据加热序列，按顺序向所述第一对电极施加所述第一电压，以及向所述第二对电极之间施加所述第二电压。
[0017]在一些实施方式中，其中，加热序列上的所述第二电压的平均值不同于加热序列上的所述第一电压的平均值。
[0018]在一些实施方式中，方法还包括通过加热序列在蜂窝体的端面上产生基本均匀的加热分布。
[0019]在一些实施方式中，加热序列包括布置在在所述第一对电极之间施加所述第一电压与在所述第二对电极之间施加所述第二电压之间的冷却间隔。
[0020]在一些实施方式中，方法还包括在内部区域集中电流，所述内部区域与蜂窝体的外周是间隔开的。在一些实施方式中，蜂窝体包括多个电绝缘层，其防止电流流过被绝缘层切断的壁区段从而将电流集中在内部区域。在一些实施方式中，蜂窝体包括位置靠近内部区域的内部电极，以及该方法还包括在内部电极与所述第一或第二对电极中的一个电极之间施加电压。
[0021]在附图和以下描述中详细说明了一种或多种实施方式。通过说明书和附图以及权
利要求书，其它特征、目的和优点会是显而易见的。
附图说明
[0022]图1显示根据实例的用于对催化剂进行加热的加热器的截面，其特征在于多个相对布置的外电极。
[0023]图2是根据实例的蜂窝结构的部分截面的放大图。
[0024]图3显示根据实例的包含用于加热催化剂的加热器和废气处理装置的废气处理系统的透视图。
[0025]图4A显示根据实例的用于对催化剂进行加热的加热器的截面，其特征在于多个相对布置的外电极。
[0026]图4B显示根据实例的用于对催化剂进行加热的加热器的截面，其特征在于多个相对布置的外电极。
[0027]图4C显示根据实例的用于对催化剂进行加热的加热器的截面，其特征在于多个相对布置的外电极。
[0028]图4D显示根据实例的示例性热地图，其显示了加热器的温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电加热器，其包括：蜂窝体，具有纵向延伸贯穿其的中心轴，所述蜂窝体包括形成多个孔道的交叉壁的矩阵，所述多个孔道轴向延伸穿过蜂窝体；绕着蜂窝体的外周放置的多个电极，所述多个电极布置成多个电极对，其至少包括第一电极对和第二电极对，每个电极对包含第一电极和第二电极，其中，通过每个电极对产生的电流流动通过每个电极对的电极之间的至少一些交叉壁；其中每对电极的电极沿着外周的电极长度与中心电流路径长度成正比，所述中心电流路径长度定义为该对电极的电极的中心点之间通过壁的最短距离，以及其中，所述第一电极对的电极的电极长度不同于所述第二电极对的电极的电极长度。2.如权利要求1所述的电加热器，其还包括：控制器，所述控制器构造成根据加热序列在所述多个电极之间施加电压，其中，加热序列包括按顺序向所述第一电极对施加第一电压以及在所述第二电极对之间施加第二电压。3.如权利要求2所述的电加热器，其中，加热序列上的所述第二电压的平均值不同于加热序列上的所述第一电压的平均值。4.如权利要求2或3中任一项所述的电加热器，其中，加热序列构造成产生基本均匀的蜂窝体的热分布。5.如权利要求2
‑
4中任一项所述的电加热器，其中，加热序列构造成当在以与中心轴呈横向截取的蜂窝体的截面上接收不均匀气流时，产生基本均匀的蜂窝体的加热分布。6.如权利要求2
‑
5中任一项所述的电加热器，其中，加热序列包括布置在在所述第一电极对之间施加电压与在所述第二电极对之间施加电压之间的冷却间隔。7.如权利要求2
‑
6中任一项所述的电加热器，其还包括：还包括嵌入在蜂窝体中的内部电极，其中，加热序列还包括在内部电极与所述多个电极中的至少一个之间施加电压。8.如权利要求7所述的电加热器，其中，内部电极布置在中心轴处。9.如权利要求1
‑
8中任一项所述的电加热器，其还包括多个绝缘层，每个绝缘层从蜂窝体的外周延伸到蜂窝体的内部中，从而使得电流被集中到蜂窝体的内部区域中。10.如权利要求9所述的电加热器，其中，绝缘层分别是狭缝。11.如权利要求9所述的电加热器，其中，绝缘层分别包含绝缘材料。12.如权利要求9所述的电加热器，其中，每个绝缘层从每个周向相邻的电极对之间的位置处从外周朝向中心轴以径向方式延伸。13.如权利要求9所述的电加热器，其中，所述区域以中心轴为中心。14.如权利要求9所述的电加热器，其中，内部区域以蜂窝体偏离中心轴的位置为中心。15.如权利要求1
‑
14中任一项所述的电加热器，其中，蜂窝体的外周是圆柱形以及孔道截面是矩形。16.一种包含如权利要求1
‑
15中任一项所述的电加热器以及废气处理装置的系统。17.如权利要求16所述的系统，其中，废气处理装置是承载催化材料的基材或者承载催化材料的微粒过滤器。18.如权利要求16所述的系统，其中，电加热器的壁承载了催化材料。19.一种电加热器，其包括：
基本圆柱形且具有纵向延伸贯穿其的中心轴的蜂窝体，所述蜂窝体包括交叉壁的矩阵；以可操作方式绕着蜂窝体的外周放置的多个电极，所述多个电极布...
【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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