【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于排气段中的可电加热催化转化器的蜂窝体，所述蜂窝体具有可沿着主通流方向通流的多个流动通道，其中，蜂窝体由彼此堆叠成层叠结构的多个金属箔构成，该层叠结构被围绕至少一个枢轴点卷绕，其中，层叠结构包括具有第一波纹部的至少一个第一金属箔和具有第二波纹部的至少一个第二金属箔，其中，第一金属箔和第二金属箔分别形成第一波纹层和第二波纹层，其中，蜂窝体具有多个卷绕层，所述多个卷绕层在卷绕状态中在蜂窝体的径向方向上通过气隙相互隔开。
技术介绍
1、为了加热内燃机的排气，主要使用电加热器。该电加热器有助于将排气温度快速加热到预定的最低温度，以便能够确保在排气段之内的尽可能快速且尽可能完全的排气后处理。最低温度由在排气段中使用的用于排气后处理的催化转化器的所谓的起燃温度产生。所使用的蜂窝体的催化活性涂层决定了这样的最低温度，以便能够尽可能完全地进行化学转化过程。
2、一种已知的电加热器形式是与电源连接的金属蜂窝体。通过对蜂窝体通电，在充分利用欧姆电阻的情况下产生热。这种热被输出到流动的排气并且部分地也被输出到周围的结构，由此实现加热。
3、金属蜂窝体由多个不同的金属箔构成。在此使用平滑的金属箔和完全或部分结构化的金属箔。通过这些金属箔的彼此堆叠产生了层叠结构。该层叠结构随后通过合适的工具围绕所谓的卷绕轴卷绕，由此构成大多为盘形的蜂窝体，其形成可沿着主通流方向通流的多个流动通道。
4、层叠结构的各个卷绕部在制成的加热盘中通过气隙相互隔开，以便防止在加热盘的不同部位之间的短路并且沿着层叠结构的长度形
5、排气段的流动横截面在电加热器的加热盘的区域中被金属箔和形成在金属箔之间的流动通道与卷绕部之间的气隙占据。金属箔和流动通道由于其尺寸也产生背压，该背压反作用于排气流。在现有技术已知的、具有金属蜂窝体的电加热器中，由于加热盘导致的相对较高的压力损失，会出现优选由排气通流过气隙的情况。这是不利的，因为在那里不能或只能进行很少的排气加热。热量的绝大部分在流动通道中被传递到流过的排气，因为电加热器在那里具有最大的有效作用表面。
技术实现思路
1、因此本专利技术的目的是，提供一种用于内燃机的排气段中的电加热器的蜂窝体，其具有改进的通流剖面/廓形，并且特别确保了形成在金属箔之间的各个流动通道的完全通流。
2、在蜂窝体方面的目的通过具有权利要求1的特征的蜂窝体来实现。
3、本专利技术的一个实施例涉及一种用于排气段中的可电加热催化转化器的蜂窝体，所述蜂窝体具有可沿着主通流方向通流的多个流动通道，其中，蜂窝体由彼此堆叠成层叠结构的多个金属箔构成，该层叠结构被围绕至少一个枢轴点卷绕，其中，层叠结构包括具有第一波纹部的至少一个第一金属箔和具有第二波纹部的至少一个第二金属箔，其中，第一金属箔和第二金属箔分别形成第一波纹层和第二波纹层，其中，蜂窝体具有多个卷绕层，所述多个卷绕层在卷绕状态中在蜂窝体的径向方向上通过气隙相互隔开，其中，第一波纹部与第二波纹部不同，层叠结构具有至少三个波纹层，其中，所述至少三个波纹层分别通过平滑的或具有微结构的第三金属箔彼此分开。
4、蜂窝体的制造通过已知的方法实现，其中，金属箔被彼此堆叠并且这样产生的层叠结构围绕一个或多个卷绕轴卷绕。在此，层叠结构产生多个沿径向并排布置的卷绕层，并且从卷绕中心至蜂窝体的外周构成蜂窝体。在可电加热蜂窝体的情况下，如在根据本专利技术的情况下那样，各个卷绕层在径向方向上通过气隙相互隔开，以便防止各个卷绕层的物理接触，尤其是因此防止不期望的电流路径。目的是使电流从一个限定的电流导入点朝向一个限定的电流导出点流过蜂窝体。
5、金属箔基本上分为两类。一类金属箔具有至少部分的波纹部，一类金属箔是基本上平滑的或仅具有非常小的微结构。至少部分波纹状的金属箔一般具有大致正弦形的波纹部。波纹部由所谓的节距(p)限定，该节距描述在两个最小值之间或两个最大值之间的x轴上的距离。此外，波纹部通过波幅(w)限定，该波幅描述了在两个最小值之间或两个最大值之间的y轴上的距离。波纹部的x轴沿波纹部的高度方向延伸，而y轴沿波纹部的宽度方向延伸。
6、通过波纹部在蜂窝体中形成蜂格/蜂窝单元(zellen)，蜂窝体可沿其轴向方向通过这些蜂格被通流。这些蜂格在径向方向上由金属箔界定。每单位面积上的蜂格密度以每平方英寸蜂格数(cpsi)表示，即每平方英寸的蜂格。该数量越大，在一平方英寸中布置的蜂格就越多。每平方英寸的蜂格的数量大意味着单个蜂格的横截面较小，因此压力损失增大。
7、根据本专利技术的蜂窝体具有至少两个不同的波纹层，它们由具有不同的波纹部的金属箔形成。因此，不同的波纹层必然在每单位面积上具有不同的蜂格密度。因此，不同的波纹层对于流过蜂格的介质、例如具体而言对于排气流产生不同大小的压力损失。
8、考虑到对于本专利技术重要的结构形式——该结构形式设有在径向方向上相互隔开的卷绕层，因此在蜂窝体的横截面上产生具有不同大小的压力损失的至少三个区域。一方面是卷绕层之间的气隙产生最小的压力损失。另一方面是具有每单位面积上的低蜂格密度的波纹层，还有具有每单位面积上的高蜂格密度的波纹层区域。由于这些压力损失不同的区域，对排气流动产生直接影响，由此可以实现对蜂窝体的电加热区域的更好的通流，并由此可以实现对排气的更好的加热。
9、特别有利的是，第一金属箔的波纹部小于第二金属箔的波纹部。
10、如已经描述的，不同的波纹部导致更好地通流/流动通过蜂窝体，因此导致更好地加热排气。较小的波纹部具体而言是指下述的波纹部，该波纹部具有较小的波纹高度(波纹节距)和/或较小的波幅，由此实现具有每单位面积较高蜂格密度的波纹层。波纹层的蜂格密度优选地应当在20cpsi至500cpsi的范围内运动，以便确保最佳的蜂格通流。
11、由第一金属箔形成的波纹层优选在波纹层由第一金属箔形成的情况下具有100cpsi至150cpsi的蜂格密度或者在波纹层由第二金属箔形成的情况下具有25cpsi和85cpsi(之间)的蜂格密度。这些蜂格密度是特别有利的，以便实现对于用于加热内燃机排气的蜂窝体有利的蜂格密度，其允许蜂窝体蜂格的特别均匀且完全的通流。
12、特别有利地，蜂窝体具有94％至97％的孔隙度。其中，各个蜂格的水力直径优选地在2mm到5mm之间。
13、也有利的是，由第一金属箔形成的波纹层用于接纳支承结构。由第一金属箔制成的波纹层具有较高的蜂格密度，因此具有水力横截面较小的蜂格。波纹层优选设计用于接纳支撑销，蜂窝体利用所述支撑销相对于另一催化转化器电绝缘地支撑。
14、一个优选的实施例的特征在于，由第二金属箔形成的波纹层用于提高蜂窝体的刚度。借助于较低的蜂格密度可以产生具有较高刚度的波纹层。这些波纹层特别适于构成层叠结构的边缘层，以便产生形状非常稳定的蜂窝体。
15、也优选的是，构成蜂窝体的层叠结构具有至少三个波纹层，其中，至少一个中间波纹层由第一金属箔形成，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于排气段中的可电加热催化转化器的蜂窝体(1)，所述蜂窝体具有能沿着主通流方向通流的多个流动通道，其中，蜂窝体(1)由彼此堆叠成层叠结构(2)的多个金属箔(5、6、7、8、9、10)构成，所述层叠结构围绕至少一个枢轴点被卷绕，其中，层叠结构(2)包括具有第一波纹部的至少一个第一金属箔(7)和具有第二波纹部的至少一个第二金属箔(6、9)，其中，所述至少一个第一金属箔(7)和所述至少一个第二金属箔(6、9)分别形成第一波纹层和第二波纹层，其中，蜂窝体(1)具有多个卷绕层，所述多个卷绕层在卷绕状态中在蜂窝体(1)的径向方向上通过气隙(11)相互隔开，
2.根据权利要求1所述的蜂窝体(1)，其特征在于，第一金属箔(7)的波纹部小于第二金属箔(6、9)的波纹部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，由第一金属箔(7)形成的波纹层用于接纳支承结构(4)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，由第二金属箔(6，9)形成的波纹层用于提高蜂窝体(1)的刚度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蜂
6.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，构成蜂窝体(1)的层叠结构(2)具有正好三个波纹层，其中，在层叠结构(2)内部依次布置有第三金属箔(5、8)、第二金属箔(6、9)、第三金属箔(5、8)、第一金属箔(7)、第三金属箔(5、8)、第二金属箔(6、9)和第三金属箔(5、8)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，第二金属箔(6，9)分别形成波纹层，由第二金属箔形成的波纹层的波纹部的波纹节距和/或波幅大于由第一金属箔(7)形成的至少一个波纹层的波纹部的波纹节距和/或波幅。
8.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，与布置在层叠结构(2)中心的波纹层相比，构成层叠结构(2)的径向边缘区域的波纹层对于流过的流体产生较小的压力损失。
9.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，由第一金属箔(7)形成的波纹层的蜂格密度在100cpsi(每平方英寸蜂格数)至150cpsi之间，由第二金属箔(6，9)形成的波纹层的蜂格密度在25cpsi至80cpsi之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，设有由第二金属箔(6、9)组成的至少一个第一金属箔组，所述第一金属箔组的波纹节距(p)与波幅(w)的比值(p/w)小于1.8，和/或设有由第二金属箔(6、9)组成的至少一个第二金属箔组，所述第二金属箔组的波纹节距(p)与波幅(w)的比值(p/w)大于1.8。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于排气段中的可电加热催化转化器的蜂窝体(1)，所述蜂窝体具有能沿着主通流方向通流的多个流动通道，其中，蜂窝体(1)由彼此堆叠成层叠结构(2)的多个金属箔(5、6、7、8、9、10)构成，所述层叠结构围绕至少一个枢轴点被卷绕，其中，层叠结构(2)包括具有第一波纹部的至少一个第一金属箔(7)和具有第二波纹部的至少一个第二金属箔(6、9)，其中，所述至少一个第一金属箔(7)和所述至少一个第二金属箔(6、9)分别形成第一波纹层和第二波纹层，其中，蜂窝体(1)具有多个卷绕层，所述多个卷绕层在卷绕状态中在蜂窝体(1)的径向方向上通过气隙(11)相互隔开，
2.根据权利要求1所述的蜂窝体(1)，其特征在于，第一金属箔(7)的波纹部小于第二金属箔(6、9)的波纹部。
3.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，由第一金属箔(7)形成的波纹层用于接纳支承结构(4)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，由第二金属箔(6，9)形成的波纹层用于提高蜂窝体(1)的刚度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，其特征在于，构成蜂窝体(1)的层叠结构(2)具有至少三个波纹层，其中，至少一个中间波纹层由第一金属箔(7)形成，至少构成层叠结构(2)的径向边缘的两个波纹层分别由第二金属箔(6、9)形成。
6.根据前述权利要求中任一项所述的蜂窝体(1)，...
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