DE102021109568A1 - exhaust heater - Google Patents

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DE102021109568A1 DE102021109568.9A DE102021109568A DE102021109568A1 DE 102021109568 A1 DE102021109568 A1 DE 102021109568A1 DE 102021109568 A DE102021109568 A DE 102021109568A DE 102021109568 A1 DE102021109568 A1 DE 102021109568A1
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Fatih UYSAL
Sandra Höckel
Dietmar Kuschel
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Eberspaecher Exhaust Technology GmbH and Co KG
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Purem GmbH
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Abstract

Ein Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine umfasst eine Trägeranordnung (16) und eine an der Trägeranordnung (16) getragene, vom Abgas in einer Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) durchströmbare Heizleiteranordnung (14) mit wenigstens einen stromdurchflossenen Heizleiter (66, 68), wobei der wenigstens eine Heizleiter (66, 68) durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt ist, wobei die Heizleiteranordnung (14) wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgend angeordnete Heizleiter (66, 68) umfasst oder/und die Trägeranordnung (16) wenigstens ein Trägerelement (18, 20) mit einem bezüglich einer Abgasheizer-Mittenachse radial außen liegenden, zur Festlegung an einem Abgasführungsgehäuse (10) ausgebildeten Befestigungsbereich (38) umfasst, wobei der Befestigungsbereich (38) einen radial außen liegenden Leiterbereich (120) wenigstens eines Heizleiters (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) in wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Umfangsbereichen wenigstens teilweise nicht radial überlappt.An exhaust gas heater for an exhaust system of an internal combustion engine comprises a support arrangement (16) and a heating conductor arrangement (14) carried on the support arrangement (16) and through which the exhaust gas can flow in a main exhaust gas flow direction (H) and having at least one current-carrying heating conductor (66, 68), wherein the at least one heating conductor (66, 68) is provided by cutting it out of a flat metal material, the heating conductor arrangement (14) comprising at least two heating conductors (66, 68) arranged one after the other in the main exhaust gas flow direction and/or the support arrangement (16) comprises at least one carrier element (18, 20) with a fastening area (38) which is located radially on the outside with respect to a central axis of the exhaust gas heater and is designed to be fixed to an exhaust gas guide housing (10), the fastening area (38) having a conductor area (120) located radially on the outside of at least one Heating conductor (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) in at least one, preferably several Circumferential areas at least partially not overlapped radially.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Trägeranordnung und eine an der Trägeranordnung getragene, vom Abgas in einer Abgas-Hauptströmungsrichtung durchströmbare Heizleiteranordnung mit wenigstens einen stromdurchflossenen Heizleiter, wobei der wenigstens eine Heizleiter durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt ist.The present invention relates to an exhaust gas heater for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising a carrier arrangement and a heating conductor arrangement carried on the carrier arrangement and through which the exhaust gas can flow in a main exhaust gas flow direction, with at least one current-carrying heating conductor, the at least one heating conductor being provided by being cut out of a flat metal material is.

Ein derartiger Abgasheizer ist aus der nachveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2020 123 376 bekannt. Durch das Bereitstellen eines zwischen zwei Trägerelementen getragenen Heizleiters durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial, beispielsweise durch Ausschneiden oder Ausstanzen eines derartigen Heizleiters aus einem plattenartigen Rohling des Metall-Flachmaterials, wird es möglich, einen derartigen Heizleiter mit nahezu beliebigem, vergleichsweise komplexem Verlauf und insbesondere auch variierender Querschnittsfläche und somit auch lokal variierendem Widerstand bereitzustellen und diesen somit an die in einem Abgasführungsgehäuse einer Abgasanlage vorhandenen Strömungsverhältnisse anzupassen.Such an exhaust gas heater is from the subsequently published German patent application DE 10 2020 123 376 known. By providing a heating conductor carried between two carrier elements by cutting it out of a flat metal material, for example by cutting or punching out such a heating conductor from a plate-like blank of the flat metal material, it becomes possible to produce such a heating conductor with almost any, comparatively complex course and in particular also to provide a varying cross-sectional area and thus also a locally varying resistance and thus adapt it to the flow conditions present in an exhaust gas guide housing of an exhaust system.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine vorzusehen, welcher eine erhöhte Effizienz bei der Übertragung von Wärme auf diesen durchströmendes Abgas aufweist.It is the object of the present invention to provide an exhaust gas heater for an exhaust system of an internal combustion engine, which has increased efficiency in the transfer of heat to the exhaust gas flowing through it.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Trägeranordnung und eine an der Trägeranordnung getragene, vom Abgas in einer Abgas-Hauptströmungsrichtung durchströmbare Heizleiteranordnung mit wenigstens einem stromdurchflossenen Heizleiter, wobei der wenigstens eine Heizleiter durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt ist, wobei:

  • - die Heizleiteranordnung wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgend angeordnete Heizleiter umfasst,
oder/und
  • - die Trägeranordnung wenigstens ein Trägerelement mit einem bezüglich einer Abgasheizer-Mittenachse radial außen liegenden, zur Festlegung an einem Abgasführungsgehäuse ausgebildeten Befestigungsbereich umfasst, wobei der Befestigungsbereich einen radial außen liegenden Leiterbereich wenigstens eines Heizleiters der Heizleiteranordnung in wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Umfangsbereichen wenigstens teilweise nicht radial überlappt.
According to the invention, this object is achieved by an exhaust gas heater for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising a carrier arrangement and a heating conductor arrangement carried on the carrier arrangement and through which the exhaust gas can flow in a main flow direction of the exhaust gas, with at least one current-carrying heating conductor, the at least one heating conductor being separated from a metal Flat material is provided, wherein:
  • - the heating conductor arrangement comprises at least two heating conductors arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction,
or and
  • - the support arrangement comprises at least one support element with a fastening area which is radially on the outside with respect to a central axis of the exhaust gas heater and is designed to be fixed to an exhaust gas guide housing, the fastening area being at least partially non-radial in a radially outer conductor area of at least one heating conductor of the heating conductor arrangement in at least one, preferably several, circumferential areas overlapped.

Durch das Vorsehen mehrerer Heizleiter in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgend wird die Oberfläche, an welcher Wärme auf das den Abgasheizer durchströmendes Abgas übertragen werden kann, deutlich vergrößert, wobei aufgrund des Umstandes, dass der Heizleiter selbst durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt ist, durch das Anordnen mehrerer derartiger Heizleiter hintereinander die Baugröße einer so aufgebauten Abgasheizung nicht wesentlich zunimmt. Bei derartiger Ausgestaltung können die verschiedenen grundsätzlich nicht mit einer elektrischen Isolierung ummantelten Heizleiter aus gleichen oder unterschiedlichen elektrisch leitenden Materialien aufgebaut sein und können so gestaltet bzw. angeordnet sein, dass sie gezielt eine Beeinflussung der Strömungsführung des Abgasstroms bewirken. Auch können verschiedene Heizleiter verschieden gestaltet sein, beispielsweise auch unterschiedlich dimensioniert sein, um beispielsweise an eine Anpassung an eine trichterartige Struktur eines Abgasführungsgehäuses zu erreichenBy providing several heating conductors in succession in the exhaust gas main flow direction, the surface on which heat can be transferred to the exhaust gas flowing through the exhaust gas heater is significantly increased, due to the fact that the heating conductor itself is provided by cutting it out of a flat metal material By arranging several such heating conductors one behind the other, the size of an exhaust gas heater constructed in this way does not increase significantly. In such an embodiment, the various heating conductors, which are basically not encased in electrical insulation, can be made of the same or different electrically conductive materials and can be designed or arranged in such a way that they specifically influence the flow of the exhaust gas stream. Different heating conductors can also be designed differently, for example also be dimensioned differently, in order to achieve an adaptation to a funnel-like structure of an exhaust gas guide housing, for example

Durch das Ausgestalten der Trägeranordnung derart, dass diese in einem Umfangsbereich oder mehreren Umfangsbereichen einen Heizleiter zumindest teilweise nicht radial überlappt, diesen also zumindest teilweise nicht gegen die Anströmung bzw. Umströmung mit Abgas abschirmt, wird auch im radial äußeren Bereich die Möglichkeit bereitgestellt, eine thermische Wechselwirkung zwischen dem Abgas und einem Heizleiter bereitzustellen, so dass auch mit dieser Maßnahme ohne Zunahme der Baugröße die zur Wärmeübertragung effizient nutzbare Oberfläche des Heizleiters vergrößert werden kann.By configuring the carrier arrangement in such a way that it at least partially does not radially overlap a heat conductor in one peripheral region or several peripheral regions, i.e. at least partially does not shield it from the flow of exhaust gas on or around it, the possibility is also provided in the radially outer region of a thermal Provide interaction between the exhaust gas and a heat conductor, so that the surface of the heat conductor that can be used efficiently for heat transfer can also be increased with this measure without increasing the size.

Jede der beiden vorangehend erläuterten Maßnahmen führt für sich alleine zu einem erhöhten Wärmeübertragungsvermögen eines so aufgebauten Abgasheizers und kann daher gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung eigenständig in einem Abgasheizer realisiert sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn beide Maßnahmen in Kombination in einem Abgasheizer vorgesehen sind.Each of the two measures explained above alone leads to an increased heat transfer capacity of an exhaust gas heater constructed in this way and can therefore be implemented independently in an exhaust gas heater according to the principles of the present invention. It is particularly advantageous if both measures are provided in combination in an exhaust gas heater.

Um in der von Abgas durchströmbaren Querschnittsfläche eines Abgasführungsgehäuses eine möglichst große Oberfläche des Heizleiters zur thermischen Wechselwirkung mit dem Abgas zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder Heizleiter der Heizleiteranordnung wenigstens bereichsweise windungsartig sich erstreckend ausgebildet ist. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder Heizleiter der Heizleiteranordnung wenigstens ein Mäander-Windungsfeld, vorzugsweise eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Mäander-Windungsfeldern, umfasst, wobei jedes Mäander-Windungsfeld eine Mehrzahl von bezüglich der Abgasheizer-Mittenachse radial aufeinander folgend angeordneten, im Wesentlichen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Mäander-Windungsabschnitten umfasst, wobei wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Mäander-Windungsabschnitte in einem ersten Umfangsende an einen radial weiter innen positionierten Mäander-Windungsabschnitt anschließen oder/und in einem zweiten Umfangsende an einen radial weiter außen positionierten Mäander-Windungsabschnitt anschließen.In order to achieve the largest possible surface area of the heating conductor for thermal interaction with the exhaust gas in the cross-sectional area of an exhaust gas guide housing through which exhaust gas can flow, it is proposed that at least one, preferably each, heating conductor of the heating conductor arrangement is designed to extend at least in regions in a coil-like manner. For this purpose, it can be provided, for example, that at least one, preferably each, heating conductor of the heating conductor arrangement has at least one meander winding field, preferably a plurality of windings in the circumferential direction nother following meander-winding fields, wherein each meander-winding field comprises a plurality of meander-winding sections which are arranged radially one after the other with respect to the central axis of the exhaust gas heater and extend essentially in the circumferential direction, with at least one, preferably several meander-winding sections in a first circumferential end adjoin a meander winding section positioned radially further inwards and/or adjoin a second circumferential end to a meander winding section positioned radially further outwards.

Bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgend angeordneten Heizleitern können wenigstens zwei Heizleiter zueinander elektrisch seriell geschaltet sein oder/und können wenigstens zwei Heizleiter zueinander elektrisch parallel geschaltet sein.If the heating conductor arrangement is configured with at least two heating conductors arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction, at least two heating conductors can be electrically connected in series with one another and/or at least two heating conductors can be electrically connected in parallel with one another.

Zur elektrischen Verbindung der Heizleiter mit einer Spannungsquelle bzw. miteinander wird vorgeschlagen, dass bei einem ersten Heizleiter der wenigstens zwei Heizleiter ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt eines Mäander-Windungsfelds einen ersten Anschlussbereich des ersten Heizleiters bereitstellt und ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt eines anderen Mäander-Windungsfelds einen zweiten Anschlussbereich des ersten Heizleiters bereitstellt, dass bei einem zweiten Heizleiter der wenigstens zwei Heizleiter ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt eines Mäander-Windungsfelds einen ersten Anschlussbereich des zweiten Heizleiters bereitstellt und ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt eines anderen Mäander-Windungsfelds einen zweiten Anschlussbereich des zweiten Heizleiters bereitstellt, und dass bei dem ersten Heizleiter und dem zweiten Heizleiter jeweils wenigstens ein Anschlussbereich von erstem Anschlussbereich und zweitem Anschlussbereich einen Spannungsquellen-Anschlussbereich zum Anschluss der Heizleiteranordnung an eine Spannungsquelle bereitstellt oder/und bei dem ersten Heizleiter und dem zweiten Heizleiter jeweils ein Anschlussbereich von erstem Anschlussbereich und zweitem Anschlussbereich einen Verbindungs-Anschlussbereich zur seriellen elektrischen Verbindung des ersten Heizleiters mit dem zweiten Heizleiter bereitstellt.To electrically connect the heating conductors to a voltage source or to one another, it is proposed that, in the case of a first heating conductor of the at least two heating conductors, a radially outer meander winding section of a meander winding field provides a first connection area of the first heating conductor and a radially outer meander winding section of another meander winding field provides a second connection area of the first heating conductor, that in the case of a second heating conductor of the at least two heating conductors, a radially outer meander-winding section of a meander-winding field provides a first connection area of the second heating conductor and a radially outer meander-winding section of another meander-winding field provides a second Connection area of the second heating conductor provides, and that in the case of the first heating conductor and the second heating conductor in each case at least one connection area of the first connection area and the second connection area has a voltage source en connection area for connecting the heating conductor arrangement to a voltage source and/or in the case of the first heating conductor and the second heating conductor, one connection area each of the first connection area and the second connection area provides a connection connection area for the serial electrical connection of the first heating conductor to the second heating conductor.

Die effiziente Umströmung der Heizleiter mit Abgas kann weiter dadurch verbessert werden, dass bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgend angeordneten Heizleitern wenigstens zwei Heizleiter quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung zueinander nicht deckungsgleich sind. Dies bedeutet, dass ein weiter stromabwärts positionierter Heizleiter nicht bzw. nicht vollständig im Strömungsschatten eines weiter stromaufwärts positionierten Heizleiters liegt, sondern zumindest bereichsweise quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung über diesen hervorsteht und somit von diesem nicht überdeckt und gegen die Anströmung mit Abgas abgeschirmt ist. Dabei ist es für eine stabile Positionierung vorteilhaft, wenn die in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinander folgenden Heizleiter der Heizleiteranordnung zwischen Trägerelementen der Trägeranordnung getragen sind.The efficient flow of exhaust gas around the heating conductors can be further improved in that when the heating conductor arrangement is configured with at least two heating conductors arranged one after the other in the main direction of exhaust gas flow, at least two heating conductors are not congruent with one another transversely to the main direction of exhaust gas flow. This means that a heating conductor positioned further downstream is not or not completely in the flow shadow of a heating conductor positioned further upstream, but protrudes at least in some areas transversely to the main flow direction of the exhaust gas and is therefore not covered by it and is shielded from the oncoming flow of exhaust gas. In this case, it is advantageous for stable positioning if the heating conductors of the heating conductor arrangement which follow one another in the exhaust gas main flow direction are carried between support elements of the support arrangement.

Zur Erhöhung der Stabilität können bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Heizleitern wenigstens zwei Heizleiter durch wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Verstrebungselementen bezüglich einander abgestützt sein.To increase stability, if the heating conductor arrangement is configured with at least two heating conductors arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction, at least two heating conductors can be supported with respect to one another by at least one, preferably a plurality of strut elements.

Hierzu kann wenigstens ein, vorzugsweise jedes Verstrebungselement sich zwischen Mäander-Windungsabschnitten zweier Heizleiter erstrecken.For this purpose, at least one, preferably each, strut element can extend between meander winding sections of two heating conductors.

Insbesondere bei Parallelschaltung der durch ein oder mehrere Verstrebungselemente bezüglich einander abgestützten Heizleiter können derartige auch zur Vergrößerung der zur Wärmeübertragung nutzbaren Oberfläche beitragenden Verstrebungselemente aus Metallmaterial aufgebaut sein und mit den Heizleiter durch Materialschluss, beispielsweise Verschweißen oder Verlöten, verbunden sein.In particular, when the heating conductors are connected in parallel and supported by one or more strut elements relative to one another, such strut elements that contribute to increasing the surface area usable for heat transfer can be made of metal material and connected to the heating conductors by material bonding, for example welding or soldering.

Bei Ausgestaltung der Heizleiter mit einem oder mehreren Mäander-Windungsfeldern kann ein gegenseitiges vollständiges Abdecken gegen die Anströmung mit Abgas dadurch vermieden werden, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Mäander-Windungsfeld, wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Mäander-Windungsabschnitten von einem der Heizleiter zu einem in der Abgas-Hauptströmungsrichtung folgenden Mäander-Windungsabschnitt eines anderen der Heizleiter quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung nicht deckungsgleich ist.If the heating conductors are configured with one or more meander-winding fields, mutual complete covering against the flow of exhaust gas can be avoided by at least one, preferably each meander-winding field, at least one, preferably a plurality of meander-winding sections of one of the heating conductors is not congruent to a meander winding section of another of the heating conductors transverse to the main flow direction of the exhaust gas, which follows in the exhaust gas main flow direction.

Bei Ausgestaltung wenigstens eines Trägerelements mit einen radial außen liegenden Leiterbereich wenigstens eines Heizleiters der Heizleiteranordnung in wenigstens einem Umfangsbereich wenigstens teilweise nicht radial überlappendem Befestigungsbereich kann das wenigstens eine Trägerelement eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten und radial außen jeweils einen Befestigungsabschnitt des Befestigungsbereichs bereitstellenden Trägerarmen umfassen.If at least one carrier element is configured with a radially outer conductor region of at least one heating conductor of the heating conductor arrangement in at least one peripheral region, the fastening region at least partially does not radially overlap, the at least one carrier element can have a plurality of carrier arms arranged at a distance from one another in the circumferential direction and each providing a fastening section of the fastening region radially on the outside include.

Um dabei den zwischen zwei derartigen Trägerarmen liegenden Bereich eines radial außen liegenden Leiterbereichs eines Heizleiters gegen die Anströmung mit Abgas nicht bzw. nicht vollständig abzudecken, kann vorgesehen sein, dass zwischen den Befestigungsabschnitten wenigstens zweier in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme, vorzugsweise aller in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme, in Umfangsrichtung keine Verbindung besteht.In order not to cover or not completely cover the area of a radially outer conductor area of a heating conductor located between two such support arms against the flow of exhaust gas, it can be provided that between the fastening sections of at least two support arms following one another in the circumferential direction, preferably all of them following one another in the circumferential direction Support arms, there is no connection in the circumferential direction.

Alternativ oder zusätzlich kann in Zuordnung zu den Trägerarmen vorgesehen sein, dass die Befestigungsabschnitte wenigstens zweier in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme, vorzugsweise aller in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme, in Umfangsrichtung durch einen Befestigungsrand miteinander verbunden sind. Ein derartiger Befestigungsrand trägt radial außen zur Versteifung eines Trägerelements bei, ist gleichwohl aber derart dimensioniert, dass in dem Bereich zwischen den beiden durch diesen verbundenen Trägerarmen der radial außen liegende Leiterbereich nicht bzw. nicht vollständig überdeckt ist.Alternatively or additionally, it can be provided in association with the support arms that the attachment sections of at least two support arms following one another in the circumferential direction, preferably all support arms following one another in the circumferential direction, are connected to one another in the circumferential direction by a fastening edge. Such a fastening edge contributes to stiffening a carrier element radially on the outside, but is nevertheless dimensioned such that in the area between the two carrier arms connected by it, the conductor area lying radially on the outside is not or not completely covered.

Um einen stabilen Aufbau zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass die Trägerarme des wenigstens einen Trägerelements von einem Zentralbereich des wenigstens einen Trägerelements sich nach radial außen erstrecken, oder/und dass wenigstens an einem Teil der Trägerarme des wenigstens einen Trägerelements oder/und einem Zentralbereich des wenigstens einen Trägerelements wenigstens eine Verbindungsformation zum festen Verbinden des wenigstens einen Trägerelements mit der Heizleiteranordnung vorgesehen ist.In order to obtain a stable structure, it is proposed that the support arms of the at least one support element extend radially outwards from a central area of the at least one support element, and/or that at least part of the support arms of the at least one support element and/or a central area of the at least one support element is provided at least one connection formation for firmly connecting the at least one support element to the heating conductor arrangement.

Um in Bereichen, in welchen unvermeidbar auch der radial äußere Leiterbereich durch einen Trägerarm überdeckt sein muss, das Entstehen eines Wärmestaus zu vermeiden, wird weiter vorgeschlagen, dass wenigstens Heizleiter in einem von einem Trägerarm überdeckten Bereich eine größere Leiter-Querschnittsfläche aufweist, als in einem nicht von einem Trägerarm überdeckten Bereich. In dem überdeckten Bereich weist aufgrund der größeren Querschnittsfläche der Heizleiter einen geringeren Widerstand auf, so dass dort auch weniger Wärme generiert wird. Eine derartige Struktur ist vorzugsweise in einem radial äußeren Leiterbereich eines Heizleiters, insbesondere einem radial äußeren Mäander-Windungsabschnitt bei zumindest einem Mäander-Windungsfeld vorgesehen.In order to avoid the build-up of heat in areas in which the radially outer conductor area must also unavoidably be covered by a support arm, it is further proposed that at least the heating conductor have a larger conductor cross-sectional area in an area covered by a support arm than in one Area not covered by a support arm. In the covered area, the heating conductor has a lower resistance due to the larger cross-sectional area, so that less heat is generated there. Such a structure is preferably provided in a radially outer conductor region of a heating conductor, in particular a radially outer meander winding section in at least one meander winding field.

Eine stabile Struktur kann weiter dadurch unterstützt werden, dass ein stromaufwärtiges Trägerelement und ein stromabwärtiges Trägerelement vorgesehen sind, wobei die Heizleiteranordnung in der Abgas-Hauptströmungsrichtung zwischen dem stromaufwärtigen Trägerelement und dem stromabwärtigen Trägerelement angeordnet ist. Die Heizleiteranordnung ist selbstverständlich bezüglich der beispielsweise auch aus Blechmaterial aufgebauten Trägerelemente elektrisch isoliert gehalten.A stable structure can be further supported by providing an upstream support element and a downstream support element, with the heating conductor arrangement being arranged in the exhaust gas main flow direction between the upstream support element and the downstream support element. The heating conductor arrangement is of course kept electrically insulated with respect to the carrier elements, which are also made of sheet metal, for example.

Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Trägerelement wenigstens einen Spannungsquellen-Anschlussbereich der Heizleiteranordnung gegen eine direkte Abgasanströmung im Wesentlichen abschirmt. Im Bereich des Anschlusses der Heizleiteranordnung an ein Abgasführungsgehäuse durchsetzende Anschlusselemente wird im Allgemeinen weniger Wärme bereitgestellt, als in den zur thermischen Wechselwirkung mit dem Abgas vorgesehenen Leiterbereichen der Heizleiteranordnung. Durch das Abschirmen dieses Bereichs gegen die Abgasdurchströmung wird somit vermieden, dass in diesem Bereich strömendes Abgas weniger stark erwärmt wird, als in anderen Bereichen strömendes Abgas.In a particularly preferred embodiment, it can be provided that at least one carrier element essentially shields at least one voltage source connection area of the heating conductor arrangement against a direct flow of exhaust gas. In the region of the connection of the heating conductor arrangement to connection elements penetrating an exhaust gas guide housing, generally less heat is provided than in the conductor regions of the heating conductor arrangement intended for thermal interaction with the exhaust gas. By shielding this area from the flow of exhaust gas, it is thus avoided that exhaust gas flowing in this area is heated to a lesser extent than exhaust gas flowing in other areas.

Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasheizanordnung für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen an einem Abgasführungsgehäuse getragenen erfindungsgemäß aufgebauten Abgasheizer.The invention also relates to an exhaust gas heating arrangement for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising at least one exhaust gas heater constructed according to the invention and carried on an exhaust gas guide housing.

Die Erfindung betrifft ferner eine Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen in einem Abgasführungsgehäuse angeordneten, erfindungsgemäß aufgebauten Abgasheizer und stromabwärts bezüglich des Abgasheizers wenigstens eine Abgasbehandlungsanordnung.The invention further relates to an exhaust system for an internal combustion engine, comprising at least one exhaust gas heater constructed according to the invention and arranged in an exhaust gas guide housing and downstream of the exhaust gas heater at least one exhaust gas treatment arrangement.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

  • 1 eine Ansicht eines Abgasheizers in einem Abgasführungsgehäuse, betrachtet in einer Abgas-Hauptströmungsrichtung;
  • 2 den Abgasheizer der 1 in dem Abgasführungsgehäuse in perspektivischer Ansicht;
  • 3 eine Teil-Längsschnittansicht des in das Abgasführungsgehäuse eingesetzten Abgasheizers;
  • 4 ein Trägerelement einer Trägeranordnung des Abgasheizers der 1;
  • 5 einen weiter stromaufwärts zu positionierenden ersten Heizleiter einer Heizleiteranordnung des Abgasheizers der 1;
  • 6 einen weiter stromabwärts zu positionierenden zweiten Heizleiter der Heizleiteranordnung des Abgasheizers der 1;
  • 7 die Heizleiter der 5 und 6 im Verbund;
  • 8 eine der 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltung eines in einem Abgasführungsgehäuse angeordneten Abgasheizers;
  • 9 eine perspektivische Ansicht des Abgasheizers der 8 in dem Abgasführungsgehäuse;
  • 10 eine Seitenansicht des Abgasheizers der 8 in einem Abgasführungsgehäuse;
  • 11 eine Teil-Längsschnittansicht des Abgasheizers der 8;
  • 12 einen weiter stromaufwärts zu positionierenden ersten Heizleiter einer Heizleiteranordnung des Abgasheizers der 8;
  • 13 einen weiter stromabwärts zu positionierenden zweiten Heizleiter der Heizleiteranordnung des Abgasheizers der 8;
  • 14 die Heizleiter der 12 und 13 im Verbund;
  • 15 ein stromaufwärtiges Trägerelement einer Trägeranordnung des Abgasheizers der 8;
  • 16 ein stromabwärtiges Trägerelement der Trägeranordnung des Abgasheizers der 8;
  • 17 eine alternative Ausgestaltung eines stromaufwärtigen Trägerelements;
  • 18 eine alternative Ausgestaltung eines stromabwärtigen Trägerelements;
  • 19 ein Isolierelement für eine Heizleiteranordnung;
  • 20 in prinzipartiger Darstellung eine Abgasanlage
  • 21 zwischen zwei Heizleitern angeordnete Verstrebungselemente.
The present invention is described in detail below with reference to the attached figures. It shows:
  • 1 a view of an exhaust gas heater in an exhaust gas guide housing, viewed in a main exhaust gas flow direction;
  • 2 the exhaust gas heater 1 in the exhaust gas guide housing in a perspective view;
  • 3 a partial longitudinal sectional view of the exhaust gas heater used in the exhaust gas guide housing;
  • 4 a carrier element of a carrier arrangement of the exhaust gas heater 1 ;
  • 5 a first heating conductor of a heating conductor arrangement of the exhaust gas heater to be positioned further upstream 1 ;
  • 6 a second heating conductor of the heating conductor arrangement of the exhaust gas heater to be positioned further downstream 1 ;
  • 7 the heating conductors 5 and 6 networked;
  • 8th one of the 1 corresponding view of an alternative embodiment of an exhaust gas heater arranged in an exhaust gas guide housing;
  • 9 a perspective view of the exhaust gas heater of FIG 8th in the exhaust gas guide housing;
  • 10 a side view of the exhaust gas heater 8th in an exhaust gas guide housing;
  • 11 a partial longitudinal sectional view of the exhaust gas heater of FIG 8th ;
  • 12 a first heating conductor of a heating conductor arrangement of the exhaust gas heater to be positioned further upstream 8th ;
  • 13 a second heating conductor of the heating conductor arrangement of the exhaust gas heater to be positioned further downstream 8th ;
  • 14 the heating conductors 12 and 13 networked;
  • 15 an upstream support member of a support assembly of the exhaust gas heater 8th ;
  • 16 a downstream bracket member of the bracket assembly of the exhaust gas heater 8th ;
  • 17 an alternative embodiment of an upstream support member;
  • 18 an alternative configuration of a downstream support member;
  • 19 an insulating element for a heating conductor arrangement;
  • 20 a schematic representation of an exhaust system
  • 21 Bracing elements arranged between two heating conductors.

Die 1 bis 7 zeigen eine erste Ausgestaltungsart eines in ein beispielsweise rohrartiges und zumindest abschnittsweise in Richtung einer Abgasheizer-Mittenachse A langgestrecktes Abgasführungsgehäuse 10 eingesetzten Abgasheizers 12. Der Abgasheizer 12 umfasst eine allgemein mit 14 bezeichnete Heizleiteranordnung, die durch eine Trägeranordnung 16 am Abgasführungsgehäuse 10 getragen ist.the 1 until 7 show a first embodiment of an exhaust gas heater 12 inserted into an exhaust gas guide housing 10 that is, for example, tubular and at least partially elongated in the direction of a central axis A of the exhaust gas heater.

Die Trägeranordnung 16 umfasst zwei scheibenartige und beispielsweise aus Blechmaterial geformte, zueinander baugleiche Trägerelemente 18, 20. Die Trägerelemente 18, 20 sind mit einem im Wesentlichen quer zur Abgasheizer-Mittenachse A sich erstreckenden Zentralbereich 22 und einer Mehrzahl von von dem Zentralbereich 22 sich in Richtung nach radial außen erstreckenden Trägerarmen 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 aufgebaut. In einem Außenumfangsbereich der Trägerelemente 18, 20 ist ein allgemein mit 38 bezeichneter Befestigungsbereich gebildet, mit welchem die Trägerelemente 18, 20 und somit der gesamte Abgasheizer 12 an der Innenoberfläche des Abgasführungsgehäuses 10 beispielsweise durch Verschweißung festgelegt werden kann. In diesem Befestigungsbereich 38 sind die beiden Trägerelemente 18, 20 in axialer Richtung abgekrümmt.The support arrangement 16 comprises two disc-like support elements 18, 20 which are formed, for example, from sheet metal and are structurally identical to one another. The support elements 18, 20 are provided with a central region 22 which extends essentially transversely to the central axis A of the exhaust gas heater and a plurality of central region 22 extending in the direction radially outwardly extending support arms 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 constructed. In an outer peripheral area of the support elements 18, 20, a fastening area is formed, generally designated 38, with which the support elements 18, 20 and thus the entire exhaust gas heater 12 can be fixed to the inner surface of the exhaust gas guide housing 10, for example by welding. In this fastening area 38, the two carrier elements 18, 20 are bent in the axial direction.

Im Bereich von jedem der Trägerarme 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 umfasst der Befestigungsbereich 38 einen jeweiligen Befestigungsabschnitt 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52. Zwischen zwei jeweils einen radial äußeren Endbereich eines Trägerarms 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 bildenden Befestigungsabschnitten 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52 ist jeweils ein die Befestigungsabschnitte zweier benachbarter Trägerarme verbindender Befestigungsrand 54, 56, 58, 60, 62, 64 gebildet, so dass die Befestigungsabschnitte 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52 mit den dazwischen sich erstreckenden und benachbarte Trägerarme 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 miteinander verbindenden Befestigungsrändern 54, 56, 58, 60, 62, 64 eine in Umfangsrichtung im Wesentlichen durchlaufende Struktur des Befestigungsbereichs 38 bereitstellen. Lediglich zwischen den beiden in 4 oben erkennbaren Trägerarmen 24, 36 bzw. deren Befestigungsabschnitten 40, 52 erstreckt sich kein Befestigungsrand.In the area of each of the support arms 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, the fastening area 38 comprises a respective fastening section 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52. Between each two, a radially outer end area of a support arm 24 , 26, 28, 30, 32, 34, 36 forming fastening sections 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, a fastening edge 54, 56, 58, 60, 62, 64 connecting the fastening sections of two adjacent support arms is formed, so that the fastening sections 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52 with the fastening edges 54, 56, 58, 60, 62 , 64 provide a structure of the fastening area 38 which is essentially continuous in the circumferential direction. Merely between the two in 4 Support arms 24, 36 that can be seen above or their fastening sections 40, 52 do not have a fastening edge.

Durch die Gestalt der Trägerarme 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 und auch des Befestigungsbereichs 38 wird eine gezielte Strömungsführung für das den Abgasheizer 12 durchströmende Abgas erreicht. Insbesondere können durch die Trägerarme 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 Bereiche abgedeckt werden, die gegen eine direkte Anströmung geschützt werden sollen. Dies können beispielsweise Bereiche sein, in welchen Sensoren beispielsweise zur Temperaturerfassung oder zur Erfassung der Abgaszusammensetzung angeordnet sind. Durch den im Wesentlichen ringartig durchlaufenden Befestigungsbereich 38 wird eine Strömung im radial äußeren Bereich unmittelbar entlang einer vergleichsweise kalten Innenoberfläche eines den Abgasheizer 12 enthaltenden Abgasführungsgehäuses verhindert.Due to the shape of the support arms 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 and also of the fastening area 38, a targeted flow guidance for the exhaust gas flowing through the exhaust gas heater 12 is achieved. In particular, the carrier arms 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 can cover areas that are to be protected against a direct oncoming flow. For example, this can be areas in which sensors are arranged, for example, for temperature detection or for detecting the composition of the exhaust gas. A flow in the radially outer area directly along a comparatively cold inner surface of an exhaust-gas guide housing containing the exhaust-gas heater 12 is prevented by the fastening area 38 that essentially runs through in the manner of a ring.

Die 5 und 6 zeigen einen stromaufwärtigen ersten Heizleiter 66 sowie einen stromabwärtigen zweiten Heizleiter 68 der Heizleiteranordnung 14. Jeder der beiden grundsätzlich nicht mit elektrisch isolierendem Material ummantelten Heizleiter 66, 68 ist durch Heraustrennen, beispielsweise Ausstanzen oder Ausschneiden, wie zum Beispiel Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden, aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt und weist eine Außenumfangskontur auf, welche an die Innenumfangskontur des Abgasführungsgehäuses 10 angepasst ist und im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel abgeflacht rund ist. Jeder der beiden Heizleiter 66, 68 ist mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Mäander-Windungsfeldern 70, 72, 74, 76, 78, 80 aufgebaut, wobei in jedem der Mäander-Windungsfelder 70, 72, 74, 76, 78, 80 zueinander im Wesentlichen radial gestaffelte Mäander-Windungsabschnitte 82, 84, 86, 88, 90 vorgesehen sind, welche näherungsweise in Umfangsrichtung sich erstreckend ausgebildet sind. In einem ihrer Umfangsendbereiche sind die Mäander-Windungsabschnitte 84, 86, 88, 90 jeweils mit einem weiter radial außen positionierten Mäander-Windungsabschnitt 82, 84, 86, 88 verbunden. In ihrem anderen Umfangsendbereich sind die Mäander-Windungsabschnitte 82, 84, 86, 88 jeweils mit einem weiter radial innen liegenden Mäander-Windungsabschnitt 84, 86, 88, 90 verbunden. Die jeweiligen radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 der Mäander-Windungsfelder 72, 74, 76, 78 verbinden einander unmittelbar benachbarte Mäander-Windungsfelder miteinander. Gleichermaßen verbinden die radial inneren Mäander-Windungsabschnitte 90 der Mäander-Windungsfelder 70, 72, 74, 76, 78, 80 einander unmittelbar benachbarte Mäander-Windungsfelder, so dass insgesamt eine serielle elektrische Schaltung der Mäander-Windungsfelder 70, 72, 74, 76, 78, 80 erhalten wird.the 5 and 6 show an upstream first heating conductor 66 and a downstream second heating conductor 68 of the heating conductor arrangement 14. Each of the two heating conductors 66, 68, which are basically not sheathed with electrically insulating material, is made from a metal Provided flat material and has an outer peripheral contour, which to the inside Circumferential contour of the exhaust gas guide housing 10 is adapted and is flattened and round in the exemplary embodiment shown. Each of the two heating conductors 66, 68 is constructed with a plurality of meander winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80 following one another in the circumferential direction, with each of the meander winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80 Meander winding sections 82, 84, 86, 88, 90 which are essentially radially staggered in relation to one another are provided, which are designed to extend approximately in the circumferential direction. In one of their peripheral end regions, the meander winding sections 84, 86, 88, 90 are each connected to a meander winding section 82, 84, 86, 88 positioned further radially outward. In their other circumferential end area, the meander winding sections 82, 84, 86, 88 are each connected to a meander winding section 84, 86, 88, 90 lying further radially inwards. The respective radially outer meander winding sections 82 of the meander winding fields 72, 74, 76, 78 connect immediately adjacent meander winding fields to one another. Likewise, the radially inner meander-winding sections 90 of the meander-winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80 connect meander-winding fields that are directly adjacent to one another, so that overall a serial electrical circuit of the meander-winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80 is obtained.

Obgleich das Erzeugen derartiger Heizleiter 66, 68 durch Heraustrennen aus einem Flachmaterial in besonders einfacher und ökonomisch durchführbarer Art und Weise die Möglichkeit gibt, die Heizleiter 66, 68 mit vergleichsweise komplexer Struktur der Mäander-Windungsabschnitte derselben bereitzustellen, sind grundsätzlich auch andere Herstellungsverfahren, wie zum Beispiel Metallspritzguss oder Sintern, zum Erhalt derartiger Heizleiter 66,68 möglich.Although the production of such heating conductors 66, 68 by cutting them out of a flat material in a particularly simple and economical manner makes it possible to provide the heating conductors 66, 68 with a comparatively complex structure of the meandering winding sections, other manufacturing processes are also fundamentally possible, such as For example, metal injection molding or sintering to obtain such heating conductors 66.68 possible.

Die radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 der Mäander-Windungsfelder 70, 80 des ersten Heizleiters 66 stellen einen ersten Anschlussbereich 92 bzw. einen zweiten Anschlussbereich 94 des ersten Heizleiters 66 bereit. Gleichermaßen stellen die radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 der Mäander-Windungsfelder 70, 80 des zweiten Heizleiters 68 einen ersten Anschlussbereich 96 und einen zweiten Anschlussbereich 98 des zweiten Heizleiters 68 bereit. Mit ihren ersten Anschlussbereichen 92, 94 stellen die Heizleiter 66, 68 jeweils einen Spannungsquellen-Anschlussbereich bereit, mit welchem die Heizleiter beispielsweise über das Abgasführungsgehäuse 10 elektrisch isoliert und gasdicht durchsetzende Anschlusselemente 100, 102 an eine Spannungsquelle angeschlossen werden können. Mit ihren zweiten Anschlussbereichen 94, 98 stellen die beiden Heizleiter 66, 68 Verbindungs-Anschlussbereiche bereit, in welchen die beiden Heizleiter 66, 68 beispielsweise durch einen Nietbolzen oder Verschweißen oder dergleichen, miteinander elektrisch leitend verbunden sind, so dass sich in diesem Ausgestaltungsbeispiel eine elektrisch serielle Schaltung der beiden Heizleiter ergibt. Im Bereich der Anschlussbereiche 92, 94, 96, 98 weisen die Heizleiter 66, 68 bzw. die jeweiligen radial außen liegenden Mäander-Windungsabschnitte 82 eine vergleichsweise große Breite auf, um aufgrund des lokal geringeren elektrischen Widerstands in diesen gegen die Anströmung mit Abgas abgeschirmten Bereichen das Entstehen von Wärme im Vergleich zu den frei anströmbaren Bereichen mindern.The radially outer meander winding sections 82 of the meander winding fields 70 , 80 of the first heating conductor 66 provide a first connection area 92 and a second connection area 94 of the first heating conductor 66 . Likewise, the radially outer meander winding sections 82 of the meander winding fields 70 , 80 of the second heating conductor 68 provide a first connection area 96 and a second connection area 98 of the second heating conductor 68 . With their first connection areas 92, 94, the heating conductors 66, 68 each provide a voltage source connection area, with which the heating conductors can be electrically insulated, for example via the exhaust gas guide housing 10, and connection elements 100, 102 that penetrate gas-tight can be connected to a voltage source. With their second connection areas 94, 98, the two heating conductors 66, 68 provide connection connection areas in which the two heating conductors 66, 68 are electrically conductively connected to one another, for example by a rivet bolt or welding or the like, so that in this exemplary embodiment there is an electrically serial connection of the two heating conductors results. In the area of the connection areas 92, 94, 96, 98, the heating conductors 66, 68 or the respective radially outer meander winding sections 82 have a comparatively large width in order to be shielded from the oncoming flow of exhaust gas due to the locally lower electrical resistance in these areas reduce the generation of heat in comparison to the freely accessible areas.

Bei einer alternativen Ausgestaltung können bei jedem der Heizleiter 66, 68 auch die zweiten Anschlussbereiche 94, 98 Spannungsquellen-Anschlussbereiche bereitstellen, so dass beispielsweise die beiden ersten Anschlussbereiche 92, 96 der beiden Heizleiter 66, 68 mit dem Anschlusselement 100 und über dieses mit einer Spannungsquelle verbunden werden können, während die zweiten Anschlussbereiche 94, 98 der beiden Heizleiter 66, 68 miteinander und über das Anschlusselement 102 mit der Spannungsquelle verbunden sein können, so dass sich eine elektrisch parallele Schaltung der Heizleiter 66, 68 ergibt. Insbesondere bei Auswahl einer Parallelschaltung der beiden Heizleiter 66, 68 wird eine Selbstregulierung der Heizleiter 66, 68 erhalten, wenn diese unterschiedlichen Abgastemperaturen ausgesetzt sind und dadurch lokal unterschiedliche elektrische Widerstände der Heizleiter 66, 68 auftreten.In an alternative configuration, the second connection areas 94, 98 can also provide voltage source connection areas for each of the heating conductors 66, 68, so that, for example, the two first connection areas 92, 96 of the two heating conductors 66, 68 can be connected to the connection element 100 and via this to a voltage source can be connected, while the second connection areas 94, 98 of the two heating conductors 66, 68 can be connected to one another and to the voltage source via the connecting element 102, so that the heating conductors 66, 68 are electrically connected in parallel. In particular, if a parallel connection of the two heating conductors 66, 68 is selected, the heating conductors 66, 68 self-regulate when they are exposed to different exhaust gas temperatures and as a result locally different electrical resistances of the heating conductors 66, 68 occur.

Durch die in Richtung der Abgasheizer-Mittenachse A und somit auch einer Abgas-Hauptströmungsrichtung H hintereinander liegenden Heizleiter 66, 68 wird bei axial kompakter Baugröße eine vergleichsweise große Oberfläche zur thermischen Wechselwirkung mit dem zu erwärmenden Abgas erreicht. Um dabei dafür zu sorgen, dass der weiter stromabwärts positionierte zweite Heizleiter 68 nicht vollständig im Strömungsschatten des weiter stromaufwärts positionierten ersten Heizleiters 66 positioniert ist, weisen die beiden Heizleiter 66, 68 zueinander nicht identische Strukturen bzw. Verläufe der einzelnen Mäander-Windungsabschnitte 82, 84, 86, 88 auf. Dies zeigt der in 7 dargestellte Verbund, bei welchem erkennbar ist, dass in den einzelnen Mäander-Windungsfeldern 70, 72, 74, 76, 78, 80 insbesondere die Mäander-Windungsabschnitte 84, 86, 88 der beiden Heizleiter 66, 68 nicht vollständig deckungsgleich zueinander liegen, sondern radial zueinander versetzt sind, so dass der weiter stromabwärts positionierte zweite Heizleiter 68 zumindest bereichsweise quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung H über den weiter stromaufwärts positionierten ersten Heizleiter 66 hervorsteht. Wie der 7 zu entnehmen ist, besteht somit nahezu kein Querschnittsbereich, der nicht durch einen der beiden Heizleiter 66, 68 abgedeckt ist, so dass auch unter Berücksichtigung der beim Durchströmen der beiden Heizleiter 66, 68 auftretenden Verwirbelungen bzw. Turbulenzen eine sehr effiziente und gleichmäßige Erwärmung des Abgasstroms erreicht wird.The heat conductors 66, 68 arranged one behind the other in the direction of the exhaust gas heater center axis A and thus also in an exhaust gas main flow direction H mean that a comparatively large surface area for thermal interaction with the exhaust gas to be heated is achieved with an axially compact size. In order to ensure that the second heating conductor 68 positioned further downstream is not positioned completely in the flow shadow of the first heating conductor 66 positioned further upstream, the two heating conductors 66, 68 do not have identical structures or courses of the individual meander winding sections 82, 84 , 86, 88 on. This shows the in 7 shown composite, in which it can be seen that in the individual meander winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80 in particular the meander winding sections 84, 86, 88 of the two heating conductors 66, 68 are not completely congruent with one another, but radially are offset from one another, so that the second heating conductor 68 positioned further downstream protrudes at least in regions transversely to the main flow direction H of the exhaust gas over the first heating conductor 66 positioned further upstream. Again 7 can be seen, there is almost no cross sectional area that is not covered by one of the two heating conductors 66, 68, so that a very efficient and uniform heating of the exhaust gas flow is achieved even taking into account the turbulence occurring when flowing through the two heating conductors 66, 68.

Weiter kann die Anordnung so sein, dass die radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82, welche vom Befestigungsbereich 38 radial im Wesentlichen vollständig umgriffen sind und zum Bereitstellen einer elektrischen Isolierung bezüglich der Befestigungsbereiche 38 der beiden Trägerelemente 18, 20 von U-förmigem Isoliermaterial 104 umgeben sind, zueinander im Wesentlichen deckungsgleich sind. Auch die radial inneren Mäander-Windungsabschnitte 90 der beiden Heizleiter 66, 68 können zueinander deckungsgleich liegen.Furthermore, the arrangement can be such that the radially outer meander winding sections 82, which are radially essentially completely surrounded by the fastening area 38 and are surrounded by U-shaped insulating material 104 to provide electrical insulation with respect to the fastening areas 38 of the two carrier elements 18, 20 , are essentially congruent to one another. The radially inner meander winding sections 90 of the two heating conductors 66, 68 can also lie congruently with one another.

Zum Herstellen eines festen Verbundes der beiden Trägerelemente 18, 20 mit den beiden zwischen diesen positionierten Heizleitern 66, 68 sind im Bereich von einigen der Trägerarme, nämlich im Bereich der Trägerarme 26, 30, 34, Verbindungsformationen 106 jeweils mit einer oder zwei Verbindungsöffnungen 108 vorgesehen. Durch diese Verbindungsöffnungen 108 können auch entsprechende Öffnungen in den Heizleitern 66, 68 durchsetzende Verbindungselemente 110, beispielsweise Schraubbolzen oder Nietbolzen, hindurch geführt werden, um somit einen festen axialen Verbund zu erreichen. Auch im Zentralbereich 22 können derartige Verbindungsformationen 106 vorgesehen sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass in dem in 7 dargestellten Verbund die an den Trägerarmen 26, 28 und 34 sowie auch die am Zentralbereich 22 vorgesehenen Verbindungsformationen 106 beispielhaft dargestellt sind.In order to produce a firm bond between the two support elements 18, 20 and the two heating conductors 66, 68 positioned between them, connection formations 106 each with one or two connection openings 108 are provided in the area of some of the support arms, namely in the area of the support arms 26, 30, 34 . Connecting elements 110 passing through corresponding openings in the heating conductors 66, 68, for example screw bolts or rivet bolts, can also be passed through these connecting openings 108 in order to thus achieve a firm axial connection. Such connection formations 106 can also be provided in the central area 22 . It should be noted that in the in 7 the composite shown, which is shown as an example on the carrier arms 26, 28 and 34 as well as the connection formations 106 provided on the central area 22.

Grundsätzlich können die Heizleiter 66, 68 in denjenigen Bereichen, in welchen sie durch die Trägerelemente 18, 20 überdeckt und somit gegen die Abgasanströmung abgeschirmt sind, eine größere Breite bzw. Querschnittsfläche aufweisen, als in den gegen Abgasanströmung im Wesentlichen nicht abgeschirmten Bereichen, um aufgrund des lokal geringeren elektrischen Widerstandes in diesen Bereichen weniger Wärme zu erzeugen, als in nicht abgeschirmten Bereichen. In den im Wesentlichen nicht abgeschirmten Bereichen kann beispielsweise eine Querschnittsabmessung der Mäander-Windungsabschnitte im Bereich von 2mm x 4mm bis 4mm x 2mm bereitgestellt sein.In principle, the heating conductors 66, 68 can have a greater width or cross-sectional area in those areas in which they are covered by the support elements 18, 20 and are thus shielded from the flow of exhaust gas than in the areas that are essentially not shielded from the flow of exhaust gas, in order to to generate less heat in these areas than in non-shielded areas due to the locally lower electrical resistance. In the essentially unshielded areas, a cross-sectional dimension of the meander winding sections in the range of 2 mm×4 mm to 4 mm×2 mm can be provided, for example.

Zur weiteren Erhöhung der Stabilität können zwischen den Heizleitern 66, 68 bzw. verschiedenen der Mäander-Windungsabschnitte derselben in 21 beispielhaft dargestellte Verstrebungselemente 130 angeordnet sein. Diese können einen Verbund zwischen in Strömungsrichtung hintereinander liegenden Mäander-Windungsabschnitten der Heizleiter 66, 68 herstellen, so dass insbesondere bei vergleichsweise dünner Ausgestaltung der Mäander-Windungsabschnitte diese aneinander abgestützt sind und somit auch gegen Schwingungsanregung gehalten sind. Bei Parallelschaltung der beiden Heizleiter können die Verstrebungselemente 130 vergleichsweise einfach herzustellende Metallelemente sein, welche mit den Heizleitern 66, 68 beispielsweise durch Materialschluss, wie zum Beispiel Verlöten oder Verschweißen, fest verbunden sein können. Aufgrund der parallelen Schaltung der Heizleiter 66, 68 beeinflussen derartige lokale Leitungsbrücken insbesondere dann, wenn die beiden Heizleiter näherungsweise eine gleiche Gestalt aufweisen, das Leitungsverhalten und somit auch das Heizverhalten der Heizleiter 66, 68 im Wesentlichen nicht. Alternativ können derartige Verstrebungselemente 130 aus nicht leitenden Materialien, wie zum Beispiel Keramikmaterial oder hitzebeständigem Kunststoffmaterial, aufgebaut sein und mit den Heizleitern 66, 68 beispielsweise durch Verklebung oder Verrastung oder dergleichen verbunden werden. Eine derartige Ausgestaltung bietet sich insbesondere dann an, wenn die Heizleiter 66, 68 zueinander seriell geschaltet sind.To further increase the stability, between the heating conductors 66, 68 or different meander winding sections of the same in 21 strut elements 130 shown by way of example can be arranged. These can create a bond between meander winding sections of the heating conductors 66, 68 lying one behind the other in the direction of flow, so that in particular with a comparatively thin configuration of the meander winding sections they are supported on one another and are thus also held against vibrational excitation. When the two heating conductors are connected in parallel, the strut elements 130 can be metal elements that are comparatively easy to produce and can be firmly connected to the heating conductors 66, 68, for example by material bonding, such as soldering or welding. Due to the parallel connection of the heating conductors 66, 68, such local line bridges essentially do not affect the conduction behavior and thus also the heating behavior of the heating conductors 66, 68, particularly when the two heating conductors have approximately the same shape. Alternatively, such strut elements 130 can be constructed from non-conductive materials, such as ceramic material or heat-resistant plastic material, and can be connected to the heating conductors 66, 68, for example by gluing or latching or the like. Such a configuration is particularly appropriate when the heating conductors 66, 68 are connected in series with one another.

Da durch derartige Verstrebungselemente 130 ein stabiler Verbund der beiden Heizleiter 66, 68 erreicht werden kann, besteht die Möglichkeit, die Trägerelemente 18, 20 beispielsweise mit einer geringeren Anzahl an Trägerarmen bzw. einer geringeren Anzahl an Befestigungsbereichen auszugestalten, in welchen beispielsweise durch die in 3 erkennbaren Verbindungselemente 110 die beiden Heizleiter 66, 68 an den Trägerelementen 18, 20 festgelegt sind. Dadurch wird auch ein größerer Oberflächenbereich der Heizleiter 66, 68 zur Umströmung mit Abgas freigegeben. Ein weiterer durch das Einbringen derartiger Verstrebungselemente generierter Effekt ist die Vergrößerung der von Abgas umströmbaren und somit zur Wärmeübertragung nutzbaren Oberfläche des Abgasheizers 12.Since a stable bond between the two heating conductors 66, 68 can be achieved with such bracing elements 130, it is possible to design the support elements 18, 20, for example, with a smaller number of support arms or a smaller number of fastening areas, in which, for example, the in 3 recognizable connecting elements 110, the two heating conductors 66, 68 are fixed to the support elements 18, 20. As a result, a larger surface area of the heating conductors 66, 68 is released for exhaust gas to flow around. Another effect generated by the introduction of such strut elements is the enlargement of the surface of the exhaust gas heater 12 around which the exhaust gas can flow and can therefore be used for heat transfer.

Die 21 zeigt zwei verschiedene Ausgestaltungen derartiger Verstrebungselemente 130 bzw. 130'. Das in 21 links erkennbare Verstrebungselement 130 ist balkenartig aufgebaut und erstreckt sich näherungsweise orthogonal zu den durch dieses verbundenen Mäander-Windungsabschnitten der Heizleiter 66, 68. Das in 21 rechts dargestellte Verstrebungselement 130' weist mehrere an den Heizleitern 66, 68 festgelegte Befestigungsfüße 132 auf, zwischen welchen sich gekrümmte Verbindungsabschnitte 134 erstrecken. Aufgrund des Versatzes der durch einen jeweiligen Verbindungsabschnitt 134 miteinander verbundenen Befestigungsfüße 132 und aufgrund der gekrümmten Struktur der Verbindungsabschnitte 134 wird eine starre Kopplung vermieden und eine Elastizität eingebracht, welche zusätzlich zur Schwingungsdämpfung beitragen kann bzw. eine geringfügige Bewegung der Heizleiter 66, 68 bezüglich einander auch in den verkoppelten Bereichen zulässt.the 21 shows two different configurations of such strut elements 130 and 130'. This in 21 The strut element 130 that can be seen on the left is constructed like a beam and extends approximately orthogonally to the meander winding sections of the heating conductors 66, 68 that are connected by this 21 Bracing element 130' shown on the right has a plurality of fastening feet 132 fixed to heating conductors 66, 68, between which curved connecting sections 134 extend. Due to the offset of the fastening feet 132 connected to one another by a respective connecting section 134 and due to the curved structure of the connecting sections 134, a rigid coupling is avoided and elasticity is provided brought, which can also contribute to vibration damping or a slight movement of the heating conductors 66, 68 with respect to each other in the coupled areas.

Um im Bereich der Verbindung der beiden Trägerelemente 18, 20 miteinander und mit den beiden Heizleitern 66, 68 einen elektrischen Kurzschluss zu vermeiden, sind zwischen jedem der beiden Heizleiter 66, 68 und dem diesem unmittelbar benachbarten Trägerelement 18 bzw. 20 und zwischen den beiden Heizleitern 66, 68 beispielsweise scheibenartige Isolierelemente 112 vorgesehen. Ein derartiges Isolierelement 112 ist in 19 dargestellt und weist eine zentrale Öffnung 114 auf, durch welche ein jeweiliges Verbindungselement 110 hindurchgeführt sein kann. Auch im radial äußeren Bereich, dort wo die beiden Heizleiter 66, 68 zum Bereitstellen einer elektrischen Isolierung bezüglich der Randbereiche 38 der Trägerelemente 18, 20 von einer insgesamt U-förmigen Struktur des Isoliermaterials 104 umgriffen sind, kann zwischen den beiden Heizleitern 66, 68, insbesondere den radial äußeren Mäander-Windungsabschnitten 82 derselben, Isoliermaterial 116, beispielsweise mit einer insgesamt ringartigen Struktur angeordnet sein.In order to avoid an electrical short circuit in the area where the two carrier elements 18, 20 are connected to one another and to the two heating conductors 66, 68, between each of the two heating conductors 66, 68 and the carrier element 18 or 20 directly adjacent to it and between the two heating conductors 66, 68, for example, disk-like insulating elements 112 are provided. Such an insulating element 112 is in 19 shown and has a central opening 114 through which a respective connecting element 110 can be passed. Also in the radially outer area, where the two heating conductors 66, 68 are surrounded by an overall U-shaped structure of the insulating material 104 to provide electrical insulation with respect to the edge regions 38 of the carrier elements 18, 20, between the two heating conductors 66, 68, in particular the radially outer meander winding sections 82 of the same, insulating material 116 can be arranged, for example with an overall ring-like structure.

In 2 ist zu erkennen, dass dadurch, dass zwischen den beiden Trägerarmen 24, 36 der Trägerelemente 18, 20 kein Befestigungsrand gebildet ist, derjenige Bereich, in welchem die beiden Heizleiter 66, 68 an die Anschlusselemente 100, 102 beispielsweise durch Verschweißung oder Verlötung oder durch Formschluss angebunden sind, frei liegt. Somit besteht beim Einsetzen eines Abgasheizers 12 in das Abgasführungsgehäuse 10 die Möglichkeit, Zugriff auf die ersten Anschlussbereiche 92, 96 zu erhalten, um diese an den in das Innere des Abgasführungsgehäuses 10 eingreifenden Abschnitten der Verbindungselemente 100, 102 elektrisch leitend festlegen zu können. Da dieser Zugriff von beiden axialen Seiten, also bei beiden Trägerelementen 18, 20 besteht, kann jeder erste Anschlussbereich 92, 96 zuverlässig an das jeweils zugehörige Verbindungselement 100 bzw. 102 angeschlossen werden.In 2 It can be seen that since no fastening edge is formed between the two support arms 24, 36 of the support elements 18, 20, the area in which the two heating conductors 66, 68 are attached to the connection elements 100, 102, for example by welding or soldering or by positive locking are connected, is free. Thus, when inserting an exhaust gas heater 12 into the exhaust gas guide housing 10, there is the possibility of gaining access to the first connection areas 92, 96 in order to be able to fix them in an electrically conductive manner to the sections of the connecting elements 100, 102 that engage in the interior of the exhaust gas guide housing 10. Since this access is from both axial sides, that is to say for both support elements 18, 20, each first connection region 92, 96 can be reliably connected to the respectively associated connection element 100 or 102.

Mit dem in den 1 bis 7 dargestellten Aufbau eines Abgasheizers 12 wird bei axial kompakter Ausgestaltung eine vergleichsweise große Wechselwirkungsfläche zur Erwärmung des den Abgasheizer 12 durchströmenden Abgases erreicht. Im radial äußeren Bereich der beiden Heizleiter 66, 68, also insbesondere den radial äußeren Mäander-Windungsabschnitten 82 der einzelnen Mäander-Windungsfelder 70, 72, 74, 76, 78, 80 sind die beiden Heizleiter 66, 68 von den Befestigungsrändern 38 der Trägerelemente 18, 20 radial und in Umfangsrichtung im Wesentlichen vollständig übergriffen. Um dort das Entstehen eines Wärmestaus zu vermeiden, sind, wie in den 5 und 6 deutlich sichtbar, diese radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 mit größerer radialer Breite und somit größerer Querschnittsfläche und dementsprechend auch geringerem elektrischen Winderstand aufgebaut, als die weiter radial innen liegenden und von Abgas umströmbaren Mäander-Windungsabschnitte 84, 86, 88, 90. Aufgrund des geringeren elektrischen Widerstandes wird in den radial äußeren Mäander-Windungsabschnitten 82, welche in Umfangsrichtung eine im Wesentlichen konstante radiale Breite aufweisen, weniger Wärme entstehen, so dass auch das im Wesentlichen vollständige Umgreifen bzw. Überdecken dieser radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 durch das Isoliermaterial 104 bzw. die Befestigungsränder 38 der Trägerelemente 18, 20 nicht zum Entstehen eines Wärmestaus führt.With the in the 1 until 7 shown structure of an exhaust gas heater 12 is achieved with an axially compact design, a comparatively large interaction surface for heating the exhaust gas heater 12 flowing through the exhaust gas. In the radially outer area of the two heating conductors 66, 68, i.e. in particular the radially outer meander winding sections 82 of the individual meander winding fields 70, 72, 74, 76, 78, 80, the two heating conductors 66, 68 are separated from the fastening edges 38 of the carrier elements 18 , 20 essentially completely overlapped radially and in the circumferential direction. In order to avoid heat build-up there, as in the 5 and 6 clearly visible, these radially outer meander winding sections 82 are constructed with a larger radial width and thus a larger cross-sectional area and accordingly also a lower electrical wind resistance than the meander winding sections 84, 86, 88, 90 which are located further radially inwards and around which exhaust gas can flow electrical resistance, less heat will be generated in the radially outer meander winding sections 82, which have a substantially constant radial width in the circumferential direction, so that the insulating material 104 or The fastening edges 38 of the support elements 18, 20 do not lead to the build-up of heat.

Die in der Abgas-Hauptströmungsrichtung H aufeinanderfolgend angeordneten Heizleiter 66, 68 können zur Verbesserung der thermischen Wechselwirkung mit dem Abgas bzw. auch zur Beeinflussung der Abgasströmung zueinander unterschiedlich gestaltet bzw. dimensioniert sein und aus verschiedenen Materialien aufgebaut sein.The heating conductors 66, 68 arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction H can be designed or dimensioned differently from one another and made of different materials to improve the thermal interaction with the exhaust gas or also to influence the exhaust gas flow.

Eine abgewandelte Ausgestaltungsform eines Abgasheizers wird nachfolgend mit Bezug auf die 8 bis 18 beschrieben. Komponenten bzw. Baugruppen, welche vorangehend beschriebenen Komponenten bzw. Baugruppen hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.A modified embodiment of an exhaust gas heater is described below with reference to the 8th until 18 described. Components or assemblies which correspond to the components or assemblies described above in terms of structure and function are denoted by the same reference symbols.

Es ist darauf hinzuweisen, dass hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus der Abgasheizer der 8 bis 18 bzw. eine damit aufgebaute Abgasanlage dem vorangehend mit Bezug auf die 1 bis 7 beschriebenen Aufbau entsprechen. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus der in den 8 bis 18 dargestellten Ausgestaltungsform eines Abgasheizers wird daher auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen. Im Folgenden wird im Wesentlichen auf die zu der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform bestehenden Unterschiede eingegangen.It should be noted that with regard to the basic structure of the exhaust gas heater 8th until 18 or an exhaust system constructed therewith with reference to the above 1 until 7 correspond to the structure described. With regard to the basic structure of the 8th until 18 illustrated embodiment of an exhaust gas heater is therefore referred to the preceding statements. In the following, the differences to the embodiment described above will essentially be discussed.

Der Abgasheizer 12 der 8 bis 18 unterscheidet sich von dem vorangehend beschriebenen Abgasheizer im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der beiden Trägerelemente 18, 20 der Trägeranordnung 16. Das stromaufwärtige Trägerelement 18 dieses Abgasheizers 12 ist in 15 dargestellt. Das stromabwärtige Trägerelement 20 dieses Abgasheizers 12 ist in 16 dargestellt. Deutlich zu sehen ist im Vergleich der 15 und 16, dass bei dieser Ausgestaltungsform eines Abgasheizers 12 die beiden Trägerelemente 18, 20 zueinander unterschiedlich ausgestaltet sind. Insbesondere ist das stromaufwärtige Trägerelement 15 so beschaffen, dass es denjenigen Bereich, in welchem die beiden Heizleiter 66, 68 dieses Abgasheizers 12 mit den Anschlusselementen 100, 102 verbunden sind, an der stromaufwärtigen Seite des Abgasheizers 12 gegen eine direkte Anströmung mit Abgas im Wesentlichen abschirmt, während bei dem stromabwärtigen Trägerelement 20 zwischen den vom Zentralbereich 22 ausgehenden Trägerarmen 24, 36 radial außen nach wie vor eine Aussparung belassen ist, also der Befestigungsbereich 38 unterbrochen ist und zwischen den Befestigungsabschnitten 40, 52 kein Befestigungsrand vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise wird von der stromabwärtigen Seite her nach wie vor Zugang zu demjenigen Bereich erhalten, in welchem die beiden Heizleiter 66, 68 mit den Anschlusselementen 100, 102 zu verbinden sind.The exhaust gas heater 12 of 8th until 18 differs from the exhaust gas heater described above essentially by the design of the two support elements 18, 20 of the support arrangement 16. The upstream support element 18 of this exhaust gas heater 12 is in 15 shown. The downstream support member 20 of this exhaust gas heater 12 is in 16 shown. It can be clearly seen in the comparison 15 and 16 that in this embodiment of an exhaust gas heater 12, the two support elements 18, 20 are designed differently from each other. In particular, the upstream carrier element 15 designed in such a way that it essentially shields the area in which the two heating conductors 66, 68 of this exhaust gas heater 12 are connected to the connection elements 100, 102 on the upstream side of the exhaust gas heater 12 against a direct flow of exhaust gas, while at the downstream support element 20 between the support arms 24, 36 extending from the central area 22, a recess is still left radially on the outside, i.e. the attachment area 38 is interrupted and no attachment edge is provided between the attachment sections 40, 52. In this way, access is still obtained from the downstream side to that area in which the two heating conductors 66, 68 are to be connected to the connection elements 100, 102.

Bei dem stromaufwärtigen Trägerelement 18 ist in dem die Verbindung der Heizleiter 66, 68 mit den Anschlusselementen 100, 102 überdeckenden Bereich ein die beiden Trägerarme 24, 36 des stromabwärtigen Trägerelements 20 zusammenfassender, einheitlicher Trägerarm 24' vorgesehen, welcher mit einem über einen größeren Umfangsbereich sich erstreckenden Befestigungsabschnitt 40' auch einen in diesem Bereich in Umfangsrichtung durchlaufenden Befestigungsbereich 38 bereitstellt. Um eine vollständige Verdämmung in diesem Bereich zu vermeiden, sind in dem Trägerarm 24` mehrere beispielsweise auch verschieden dimensionierte Durchtrittsöffnungen 118 vorgesehen.In the upstream support element 18, in the area covering the connection between the heating conductors 66, 68 and the connection elements 100, 102, a uniform support arm 24' is provided that combines the two support arms 24, 36 of the downstream support element 20, which has a larger circumferential area extending attachment portion 40 'also provides a continuous attachment area 38 in this area in the circumferential direction. In order to avoid complete damming in this area, several passage openings 118, for example also of different dimensions, are provided in the carrier arm 24`.

Grund für diese Ausgestaltung des stromaufwärtigen Trägerelements 18 ist, dass, wie die 14 dies zeigt, in diesem Bereich die beiden Heizleiter 66, 68 außer den an ihren Umfangsenden jeweils einen ersten Anschlussbereich 92 bzw. 96 bereitstellenden Mäander-Windungsabschnitten 82 keine Mäander-Windungsabschnitte der Mäander-Windungsfelder 70, 80 aufweisen. Durch das Überdecken dieses Bereichs mit dem Trägerarm 24' wird verhindert, dass ein größerer Anteil des auf den Abgasheizer 12 zu strömenden Abgases durch diesen Öffnungsbereich hindurchtritt, ohne in thermische Wechselwirkung mit einem der beiden Heizleiter 66, 68 zu treten. Es wird daher stromabwärts des Abgasheizers 12 eine über den Umfang verteilte gleichmäßigere Temperatur des am Abgasheizer 12 erwärmten Abgases erreicht.The reason for this configuration of the upstream support member 18 is that, like the 14 this shows that in this area the two heating conductors 66, 68 have no meander-winding sections of the meander-winding fields 70, 80 apart from the meander-winding sections 82 each providing a first connection area 92 or 96 at their circumferential ends. Covering this area with the support arm 24' prevents a larger proportion of the exhaust gas flowing towards the exhaust gas heater 12 from passing through this opening area without thermally interacting with one of the two heating conductors 66, 68. A more uniform temperature of the exhaust gas heated at the exhaust gas heater 12 , distributed over the circumference, is therefore achieved downstream of the exhaust gas heater 12 .

Die 15 und 16 zeigen insbesondere im Vergleich zu 4, dass bei den Trägerelementen 18, 20 des Abgasheizers 12 der zweiten Ausgestaltungsform die zwischen den Befestigungsabschnitten 40', 42, 44, 46, 48, 50 der Trägerarme 24`, 26, 28, 30, 32, 34 sich erstreckenden Befestigungsränder 54, 56, 58, 60, 62, 64 eine deutlich geringere radiale Breite aufweisen, sich also weniger weit nach radial innen erstrecken. Dies führt dazu, dass im Bereich zwischen den Trägerarmen 24', 26, 28, 30, 32, 34 die Trägerelemente 18, 20 die zwischen diesen aufgenommenen Heizleiter 66, 68 in ihren jeweiligen radial äußeren Mäander-Windungsabschnitten 82 nicht nach radial innen übergreifen und somit radial im Wesentlichen nicht abdecken. In 8 ist deutlich zu erkennen, dass in den Umfangsbereichen zwischen den Befestigungsabschnitten 40', 42, 44, 46, 48, 50 bei den Heizleitern 66, 68 jeweils die einen radial äußeren Leiterbereich 120 bereitstellenden radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 gegen die Anströmung mit Abgas nicht abgeschirmt sind. Dies vergrößert den mit Abgas umströmbaren Bereich der Heizleiter 66, 68 und führt somit zu einer effizienteren thermischen Wechselwirkung mit dem den Abgasheizer 12 durchströmenden Abgas.the 15 and 16 show in particular compared to 4 that in the case of the carrier elements 18, 20 of the exhaust gas heater 12 of the second embodiment, the fastening edges 54, 56 , 58, 60, 62, 64 have a significantly smaller radial width, that is, they extend less far radially inwards. As a result, in the region between the support arms 24', 26, 28, 30, 32, 34, the support elements 18, 20 do not overlap the heat conductors 66, 68 accommodated between them in their respective radially outer meander winding sections 82 radially inwards and thus essentially not covering radially. In 8th It can be clearly seen that in the peripheral areas between the fastening sections 40', 42, 44, 46, 48, 50 in the heating conductors 66, 68 the radially outer meander winding sections 82 providing a radially outer conductor area 120 do not protect against the oncoming flow of exhaust gas are shielded. This increases the area of the heating conductors 66, 68 around which the exhaust gas can flow and thus leads to a more efficient thermal interaction with the exhaust gas flowing through the exhaust gas heater 12.

Um auch im radial äußeren Bereich der Heizleiter 66, 68 eine näherungsweise gleiche Heizcharakteristik zu erreichen, wie in weiter radial innen liegen Bereichen, weisen die radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 in den Bereichen, in welchen sie nicht von den Trägerarmen 24', 26, 28, 30, 32, 34 überdeckt sind, eine geringere Breite und somit auch eine geringere Querschnittsfläche auf, als in denjenigen Bereichen, die von den Trägerarmen 24', 26, 28, 30, 32, 34 überdeckt sind. Insbesondere weisen in diesen nicht überdeckten Bereichen die radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 beispielsweise die gleiche Breite und damit die gleiche Querschnittsfläche auf, wie die weiter radial innen liegenden Mäander-Windungsabschnitte 84, 86, 88, 90 insbesondere in den gleichermaßen nicht von den Trägerarmen 24', 26, 28, 30, 32, 34 bzw. vom Zentralbereich 22 überdeckten Bereichen derselben. Aufgrund der geringeren Querschnittsfläche und des somit erhöhten elektrischen Widerstandes wird auch in diesen Bereichen der radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 mehr Wärme entstehen, als in den mit größerem Querschnitt ausgebildeten und von den Trägerarmen 24', 26, 28, 30, 32, 34 überdeckten Bereichen derselben, so dass in diesen überdeckten Bereichen aufgrund des geringeren Wärmeanfalls ein Wärmestau vermieden wird. Beispielsweise kann die Querschnittsfläche der Mäander-Windungsabschnitte in den von den Trägerelementen 18, 20 nicht bzw. im Wesentlichen nicht überdeckten Bereichen ebenso wie bei der Ausgestaltungsform der 1-7 im Bereich von etwa 2mm x 4mm bis etwa 4mm x 2mm liegen.In order to achieve approximately the same heating characteristics in the radially outer area of the heating conductors 66, 68 as in areas further radially inwards, the radially outer meander winding sections 82 have in the areas in which they are not supported by the support arms 24', 26, 28, 30, 32, 34 are covered, have a smaller width and thus also a smaller cross-sectional area than in those areas which are covered by the support arms 24', 26, 28, 30, 32, 34. In particular, in these uncovered areas, the radially outer meander winding sections 82 have, for example, the same width and thus the same cross-sectional area as the more radially inner meander winding sections 84, 86, 88, 90, particularly in the areas not equally supported by the support arms 24 ', 26, 28, 30, 32, 34 or areas of the same covered by the central area 22. Due to the smaller cross-sectional area and the resulting increased electrical resistance, more heat will also be generated in these areas of the radially outer meander winding sections 82 than in those areas which are designed with a larger cross-section and are covered by the carrier arms 24', 26, 28, 30, 32, 34 Areas of the same, so that a heat build-up is avoided in these covered areas due to the lower heat build-up. For example, the cross-sectional area of the meander winding sections in the areas not or essentially not covered by the carrier elements 18, 20, as in the embodiment of FIG 1-7 be in the range of about 2mm x 4mm to about 4mm x 2mm.

Da die jeweils radial äußere Leiterbereiche 120 bereitstellenden radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 der Heizleiter 66, 68 in den zwischen den Befestigungsabschnitten 40', 42, 44, 46, 48, 50 liegenden Bereichen nicht von den Trägerelementen 18, 20 überdeckt sind, ist bei dieser Ausgestaltung des Abgasheizers 12 radial außen kein die Heizleiter 66, 68 umgreifendes, beispielsweise U-förmiges Isoliermaterial vorhanden. Vielmehr liegen in diesem Bereich die Heizleiter 66, 68 im Wesentlichen frei zwischen den beiden Trägerelementen 18, 20. Eine elektrische Isolierung und eine definierte Positionierung der Heizleiter 66, 68 ist im Wesentlichen nur im Bereich der Verbindungselemente 110 durch die in 19 dargestellten Isolierelemente 112 realisiert.Since the radially outer meander winding sections 82 of the heating conductors 66, 68 providing the respective radially outer conductor regions 120 are not covered by the carrier elements 18, 20 in the areas between the fastening sections 40', 42, 44, 46, 48, 50, In this configuration of the exhaust gas heater 12, no radially outside the heating conductors 66, 68 encompassing, for example U- shaped insulating material available. Rather, in this area the heating conductors 66, 68 are essentially free between the two carrier elements 18, 20. Electrical insulation and a defined positioning of the heating conductors 66, 68 is essentially only possible in the area of the connecting elements 110 by the in 19 illustrated insulating elements 112 realized.

Die 15 und 16 zeigen weiter, dass auch der Zentralbereich 22 insbesondere im Übergang zu den beiden Trägerarmen 28, 32 massiver gestaltet ist, um auch in diesem Bereich in Anpassung an die Formgebung der Heizleiter 66, 68 den Hindurchtritt von Abgas dort, wo keine Mäander-Windungsabschnitte verlaufen, zu verhindern. Auch hier sind jedoch zum Vermeiden eines vollständigen Strömungsstaus Durchtrittsöffnungen 122 in den Trägerelementen 18, 20 gebildet.the 15 and 16 also show that the central area 22 is also designed to be more solid, particularly in the transition to the two support arms 28, 32, in order to adapt the shape of the heating conductors 66, 68 to the passage of exhaust gas in this area where there are no meander winding sections, to prevent. Here, too, however, passage openings 122 are formed in the support elements 18, 20 in order to avoid a complete damming up of the flow.

Eine abgewandelte Ausgestaltungsform dieser Trägerelemente 18, 20 ist in den 17, 18 dargestellt. Bei diesen Trägerelementen 18, 20 sind die Trägerarme 24, 26, 28, 30, 32, 34 in ihren radial äußeren Endbereichen, also an den jeweiligen Befestigungsabschnitten 40`, 42, 44, 46, 48, 50 nicht miteinander verbunden. Es existieren also keine zwischen den Befestigungsabschnitten 40', 42, 44, 46, 48, 50 sich erstreckenden Befestigungsränder. Dies hat zur Folge, dass ein noch größerer Bereich der radial äußeren Leiterbereiche 120 bzw. der radial äußeren Mäander-Windungsabschnitte 82 der beiden Heizleiter 66, 68 nicht durch die Trägerelemente 18, 20 überdeckt ist.A modified embodiment of these support elements 18, 20 is in the 17 , 18 shown. In these carrier elements 18, 20, the carrier arms 24, 26, 28, 30, 32, 34 are not connected to one another in their radially outer end regions, ie at the respective fastening sections 40', 42, 44, 46, 48, 50. There are therefore no fastening edges extending between the fastening sections 40', 42, 44, 46, 48, 50. As a result, an even larger area of the radially outer conductor areas 120 or the radially outer meander winding sections 82 of the two heating conductors 66, 68 is not covered by the carrier elements 18, 20.

Bei Ausgestaltung des Abgasheizers 12 mit Trägerelemente 18, 20 mit dem vorangehend mit Bezug auf die zweite Ausgestaltungsform beschriebenen Aufbau mit die Heizleiter 66, 68 in Umfangsbereichen radial außen nicht überdeckendem Befestigungsbereich 38 kann der Abgasheizer 12 mit einer anderen Anzahl an Heizleitern, beispielsweise nur einem einzigen Heizleiter oder mehr als zwei Heizleitern, aufgebaut sein.If the exhaust gas heater 12 is configured with carrier elements 18, 20 with the structure described above with reference to the second embodiment, with the heating conductors 66, 68 in peripheral regions not radially outwardly overlapping fastening area 38, the exhaust gas heater 12 can be equipped with a different number of heating conductors, for example only a single one Heating conductors or more than two heating conductors, be constructed.

Weiter ist darauf hinzuweisen, dass, unabhängig von der Ausgestaltung des Befestigungsbereichs 38 entweder als im Wesentlichen in Umfangsrichtung durchlaufende Struktur mit Befestigungsabschnitten im Bereich der Trägerarme und Befestigungsrändern zwischen zumindest einem Teil dieser Befestigungsabschnitte, oder als in Umfangsrichtung unterbrochene Struktur mit diskreten Befestigungsabschnitten, zur Festlegung des Befestigungsbereichs 38 am Abgasführungsgehäuse 10 nicht notwendigerweise der gesamte Befestigungsbereich 38 genutzt werden muss. Es können diskrete Schweißpunkte gesetzt werden, so dass beispielsweise im Bereich einzelner Befestigungsabschnitte oder/und Befestigungsränder keine Anbindung an die Innenseite des Abgasführung Gehäuses erzeugt wird.It should also be pointed out that, regardless of the design of the fastening area 38, either as a structure that is essentially continuous in the circumferential direction with fastening sections in the area of the support arms and fastening edges between at least some of these fastening sections, or as a structure that is interrupted in the circumferential direction with discrete fastening sections, for fixing the Fastening area 38 on the exhaust gas guide housing 10 does not necessarily have to be used for the entire fastening area 38 . Discrete spot welds can be set so that, for example, in the area of individual fastening sections and/or fastening edges, there is no connection to the inside of the exhaust gas duct housing.

Die 20 zeigt in prinzipartiger Darstellung den Aufbau einer Abgasanlage 124, bei welcher in einem rohrartigen, abgasführenden Gehäuse 126, welches auch das Abgasführungsgehäuse 10 für den Abgasheizer 12 bereitstellen oder umfassen kann, eine Abgasbehandlungsanordnung 128 angeordnet ist. Diese kann beispielsweise einen Partikelfilter, einen Katalysator, wie z. B. Oxidationskatalysator, SCR-Katalysator beispielsweise an einem Partikelfilter, Mager-Stickoxid-Falle (Lean-NOx-Trap LNT), Passiv-Stickoxid-Absorber (PNA), Dreiwegekatalysator, Vierwegekatalysator, oder mehrere derartige Systembereiche umfassen. In der Abgas-Hauptströmungsrichtung H stromaufwärts bezüglich der Abgasbehandlungsanordnung 128 ist der Abgasheizer 12 mit den beiden in Strömungsrichtung aufeinander folgenden Heizleitern 66, 68 an der nur prinzipartig dargestellten Trägerstruktur 16 vorgesehen. Das in der Abgas-Hauptströmungsrichtung H auf den Abgasheizer 12 zu strömende Abgas kann insbesondere am Beginn des Verbrennungsbetriebs einer Brennkraftmaschine durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die Heizleiter 66, 68 im Bereich des Abgasheizers 12 Wärme aufnehmen und diese in die stromabwärts dann folgende Abgasbehandlungsanordnung 128 eintragen. Diese wird somit vor allem auch am Beginn des Verbrennungsbetriebs sehr schnell auf eine zur Durchführung der darin vorzusehenden Reaktion, beispielsweise einer katalytischen Reaktion, erforderliche Temperatur erwärmt. Grundsätzlich ist auch die Integration eines derartigen Abgasheizers 12 zwischen zwei in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Abgasbehandlungsanordnungen, beispielsweise Katalysatoren, möglich, wobei insbesondere die stromaufwärts bezüglich eines derart angeordneten Abgasheizers 12 angeordnete Abgasbehandlungsanordnung durch von dem Abgasheizer 12 abgegebene Strahlungswärme erwärmt wird.the 20 shows a schematic representation of the structure of an exhaust system 124 in which an exhaust gas treatment arrangement 128 is arranged in a tubular, exhaust gas-carrying housing 126, which can also provide or include the exhaust gas guide housing 10 for the exhaust gas heater 12. This can, for example, a particulate filter, a catalyst such. B. oxidation catalyst, SCR catalyst, for example on a particle filter, lean nitrogen oxide trap (lean NO x trap LNT), passive nitrogen oxide absorber (PNA), three-way catalyst, four-way catalyst, or more such system areas. In the exhaust gas main flow direction H upstream with respect to the exhaust gas treatment arrangement 128, the exhaust gas heater 12 with the two heating conductors 66, 68 following one another in the direction of flow is provided on the carrier structure 16, which is only shown in principle. The exhaust gas flowing towards the exhaust gas heater 12 in the main exhaust gas flow direction H can absorb heat, particularly at the start of combustion operation of an internal combustion engine, by applying an electrical voltage to the heating conductors 66, 68 in the area of the exhaust gas heater 12 and introducing this heat into the exhaust gas treatment arrangement 128 that follows downstream . This is therefore heated very quickly, especially at the beginning of the combustion operation, to a temperature required for carrying out the reaction to be provided therein, for example a catalytic reaction. In principle, it is also possible to integrate such an exhaust gas heater 12 between two exhaust gas treatment arrangements that follow one another in the direction of flow, for example catalytic converters, with the exhaust gas treatment arrangement arranged upstream of an exhaust gas heater 12 arranged in this way being heated by the radiant heat emitted by the exhaust gas heater 12.

Es ist abschließend darauf hinzuweisen, dass bei dem vorangehend beschriebenen Abgasheizer im Umfang der vorliegenden Erfindung verschiedenste Variationen vorgenommen werden können. So können beispielsweise auch mehr als zwei Heizleiter in Strömungsrichtung aufeinanderfolgend angeordnet sein, wobei beispielsweise einige dieser Heizleiter dann seriell zueinander und einige dieser Heizleiter parallel zueinander geschaltet sein können. Ebenso wie bei den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen kann auch bei Ausgestaltung des Abgasheizers mit mehr als zwei Heizleitern vorgesehen sein, dass die einzelnen Heizleiter sich hinsichtlich ihrer Geometrie, also des Verlaufs der Leiterbereiche derselben, unterscheiden, um eine im Wesentlichen deckungsgleiche Positionierung zweier in Strömungsrichtung aufeinander folgender Heizleiter zu vermeiden und somit eine effiziente thermische Wechselwirkung zwischen diesen und dem Abgas zu gewährleisten. Auch der Verlauf der Leiterbereiche der einzelnen Heizleiter kann von den vorangehend beschriebenen bzw. den in dem Figuren dargestellten Verlauf abweichen. So können dort, wo aufgrund der Strömungscharakteristik in einem Abgasführungsgehäuse dies erforderlich ist, mehr bzw. eine größere Dichte von Leiterbereichen bzw. Windungsabschnitten vorgesehen sein, als in anderen Bereichen. Auch können zur Anpassung an die Strömungsverhältnisse die Leiterbereiche der Heizleiter eine variierende Breite und ggf. auch eine variierende Dicke aufweisen, um dadurch den elektrischen Widerstand und die bei Anlegen einer elektrischen Spannung lokal entstehende Wärme definiert einstellen zu können und insbesondere lokale Überhitzungsbereiche vermeiden zu können.Finally, it should be pointed out that a wide variety of variations can be made to the exhaust gas heater described above within the scope of the present invention. For example, more than two heating conductors can be arranged one after the other in the flow direction, with some of these heating conductors then being able to be connected in series with one another and some of these heating conductors being connected in parallel with one another. As with the embodiments described above, if the exhaust gas heater is configured with more than two heating conductors, it can also be provided that the individual heating conductors differ in terms of their geometry, i.e. the course of the conductor areas of the same, in order to ensure that two consecutive heating conductors are positioned essentially congruently in the direction of flow To avoid heating conductors and thus to ensure an efficient thermal interaction between them and the exhaust gas. The course of the conductor areas of the individual heating conductors can also deviate from the course described above or shown in the figures. Where this is necessary due to the flow characteristics in an exhaust gas guide housing, more or a greater density of conductor areas or winding sections can be provided than in other areas. To adapt to the flow conditions, the conductor areas of the heating conductors can also have a varying width and possibly also a varying thickness in order to be able to set the electrical resistance and the heat generated locally when an electrical voltage is applied in a defined manner and in particular to be able to avoid local overheating areas.

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  • DE 102020123376 [0002]DE 102020123376 [0002]

Claims (17)

Abgasheizer für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Trägeranordnung (16) und eine an der Trägeranordnung (16) getragene, vom Abgas in einer Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) durchströmbare Heizleiteranordnung (14) mit wenigstens einen stromdurchflossenen Heizleiter (66, 68), wobei der wenigstens eine Heizleiter (66, 68) durch Heraustrennen aus einem Metall-Flachmaterial bereitgestellt ist, wobei: - die Heizleiteranordnung (14) wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) aufeinanderfolgend angeordnete Heizleiter (66, 68) umfasst, oder/und - die Trägeranordnung (16) wenigstens ein Trägerelement (18, 20) mit einem bezüglich einer Abgasheizer-Mittenachse (A) radial außen liegenden, zur Festlegung an einem Abgasführungsgehäuse (10) ausgebildeten Befestigungsbereich (38) umfasst, wobei der Befestigungsbereich (38) einen radial außen liegenden Leiterbereich (120) wenigstens eines Heizleiters (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) in wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Umfangsbereichen wenigstens teilweise nicht radial überlappt.Exhaust gas heater for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising a carrier arrangement (16) and a heating conductor arrangement (14) carried on the carrier arrangement (16) and through which the exhaust gas can flow in a main exhaust gas flow direction (H) and having at least one current-carrying heating conductor (66, 68), wherein the at least one heating conductor (66, 68) is provided by being cut out of a flat metal material, wherein: - the heating conductor arrangement (14) comprises at least two heating conductors (66, 68) arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction (H), or and - The carrier arrangement (16) comprises at least one carrier element (18, 20) with a fastening region (38) which is located radially on the outside with respect to a central axis (A) of the exhaust gas heater and is designed to be fixed to an exhaust gas guide housing (10), the fastening region (38) having a radially outer conductor region (120) of at least one heating conductor (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) at least partially does not radially overlap in at least one, preferably several, peripheral regions. Abgasheizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder Heizleiter (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) wenigstens bereichsweise windungsartig sich erstreckend ausgebildet ist, oder/und dass wenigstens ein, vorzugsweise jeder Heizleiter (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) wenigstens ein Mäander-Windungsfeld (70, 72, 74, 76, 78, 80), vorzugsweise eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Mäander-Windungsfeldern (70, 72, 74, 76, 78, 80), umfasst, wobei jedes Mäander-Windungsfeld (70, 72, 74, 76, 78, 80) eine Mehrzahl von bezüglich der Abgasheizer-Mittenachse (A) radial aufeinander folgend angeordneten, im Wesentlichen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Mäander-Windungsabschnitten (82, 84, 86, 88, 90) umfasst, wobei wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Mäander-Windungsabschnitte (82, 84, 86, 88, 90) in einem ersten Umfangsende an einen radial weiter innen positionierten Mäander-Windungsabschnitt (84, 86, 88, 90) anschließen oder/und in einem zweiten Umfangsende an einen radial weiter außen positionierten Mäander-Windungsabschnitt (82, 84, 86, 88) anschließen.Exhaust heater after claim 1 , characterized in that at least one, preferably each heating conductor (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) is designed to extend at least in regions in a coil-like manner, and/or that at least one, preferably each heating conductor (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) at least a meander-winding field (70, 72, 74, 76, 78, 80), preferably a plurality of circumferentially consecutive meander-winding fields (70, 72, 74, 76, 78, 80), each meander-winding field (70, 72, 74, 76, 78, 80) comprises a plurality of meander winding sections (82, 84, 86, 88, 90) arranged radially one after the other with respect to the central axis (A) of the exhaust gas heater and extending essentially in the circumferential direction At least one, preferably several, meander winding sections (82, 84, 86, 88, 90) adjoining a meander winding section (84, 86, 88, 90) positioned radially further inwards in a first circumferential end and/or in a second perimeter connect gsende to a meander winding section (82, 84, 86, 88) positioned radially further outward. Abgasheizer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung (12) mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) aufeinanderfolgend angeordneten Heizleitern (66, 68) wenigstens zwei Heizleiter (66, 68) zueinander elektrisch seriell geschaltet sind oder/und wenigstens zwei Heizleiter zueinander elektrisch parallel geschaltet sind.Exhaust heater after claim 1 or 2 , characterized in that when the heating conductor arrangement (12) is configured with at least two heating conductors (66, 68) arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction (H), at least two heating conductors (66, 68) are electrically connected in series with one another and/or at least two heating conductors are electrically connected in parallel to each other. Abgasheizer nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem ersten Heizleiter (66) der wenigstens zwei Heizleiter (66, 68) ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt (82) eines Mäander-Windungsfelds (70) einen ersten Anschlussbereich (92) des ersten Heizleiters (66) bereitstellt und ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt (82) eines anderen Mäander-Windungsfelds (80) einen zweiten Anschlussbereich (94) des ersten Heizleiters (66) bereitstellt, dass bei einem zweiten Heizleiter (68) der wenigstens zwei Heizleiter (68, 88) ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt (82) eines Mäander-Windungsfelds (70) einen ersten Anschlussbereich (96) des zweiten Heizleiters (68) bereitstellt und ein radial äußerer Mäander-Windungsabschnitt (82) eines anderen Mäander-Windungsfelds (80) einen zweiten Anschlussbereich (98) des zweiten Heizleiters (68) bereitstellt, und dass bei dem ersten Heizleiter (66) und dem zweiten Heizleiter (68) jeweils wenigstens ein Anschlussbereich von erstem Anschlussbereich (92, 96) und zweitem Anschlussbereich (94, 98) einen Spannungsquellen-Anschlussbereich zum Anschluss der Heizleiteranordnung (14) an eine Spannungsquelle bereitstellt oder/und bei dem ersten Heizleiter (66) und dem zweiten Heizleiter (68) jeweils ein Anschlussbereich von erstem Anschlussbereich (92, 96) und zweitem Anschlussbereich (94, 98) einen Verbindungs-Anschlussbereich zur seriellen elektrischen Verbindung des ersten Heizleiters (66) mit dem zweiten Heizleiter (68) bereitstellt.Exhaust heater after claim 2 and claim 3 , characterized in that in a first heating conductor (66) of the at least two heating conductors (66, 68), a radially outer meander winding section (82) of a meander winding field (70) provides a first connection area (92) of the first heating conductor (66). and a radially outer meander winding section (82) of another meander winding field (80) provides a second connection area (94) of the first heating conductor (66) that in the case of a second heating conductor (68) of the at least two heating conductors (68, 88). A radially outer meander-winding section (82) of a meander-winding field (70) provides a first connection area (96) of the second heating conductor (68) and a radially outer meander-winding section (82) of another meander-winding field (80) provides a second connection area ( 98) of the second heating conductor (68), and that in the case of the first heating conductor (66) and the second heating conductor (68), at least one connection area of the first connection area (92, 96) u nd the second connection area (94, 98) provides a voltage source connection area for connecting the heating conductor arrangement (14) to a voltage source and/or in the case of the first heating conductor (66) and the second heating conductor (68) a connection area from the first connection area (92, 96 ) and second connection area (94, 98) provides a connection connection area for serial electrical connection of the first heating conductor (66) to the second heating conductor (68). Abgasheizer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung (14) mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) aufeinander folgend angeordneten Heizleitern (66, 68) wenigstens zwei Heizleiter (66, 68) quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) zueinander nicht deckungsgleich sind oder/und die in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) aufeinander folgenden Heizleiter (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) zwischen Trägerelementen (18, 20) der Trägeranordnung (16) getragen sind.Exhaust gas heater according to one of the preceding claims, characterized in that when the heating conductor arrangement (14) is configured with at least two heating conductors (66, 68) arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction (H), at least two heating conductors (66, 68) transverse to the exhaust gas main flow direction (H) are not congruent to one another and/or the heating conductors (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) which follow one another in the exhaust gas main flow direction (H) are carried between support elements (18, 20) of the support arrangement (16). Abgasheizer nach Anspruch 2 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einem, vorzugsweise jedem Mäander-Windungsfeld (70, 72, 74, 76, 78, 80) wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Mäander-Windungsabschnitten (82, 84, 86, 88, 90) von einem der Heizleiter (66, 68) zu einem in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) folgenden Mäander-Windungsabschnitt (82, 84, 86, 88, 90) eines anderen der Heizleiter (66, 68) quer zur Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) nicht deckungsgleich ist.Exhaust heater after claim 2 and claim 5 , characterized in that at least one, preferably each meander winding field (70, 72, 74, 76, 78, 80) at least one, preferably a plurality of meander winding sections (82, 84, 86, 88, 90) of a the heating conductor (66, 68) to a meander winding section (82, 84, 86, 88, 90) following in the exhaust gas main flow direction (H) of another of the heating conductors (66, 68) transverse to the exhaust gas main flow direction (H). is congruent. Abgasheizer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgestaltung der Heizleiteranordnung (14) mit wenigstens zwei in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) aufeinander folgend angeordneten Heizleitern (66, 68) wenigstens zwei Heizleiter (66, 68) durch wenigstens ein, vorzugsweise eine Mehrzahl von Verstrebungselementen (130; 130') bezüglich einander abgestützt sind.Exhaust gas heater according to one of the preceding claims, characterized in that when the heating conductor arrangement (14) is configured with at least two heating conductors (66, 68) arranged one after the other in the exhaust gas main flow direction (H), at least two heating conductors (66, 68) are connected by at least one preferably a plurality of strut elements (130; 130') are supported with respect to one another. Abgasheizer nach Anspruch 2 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein, vorzugsweise jedes Verstrebungselement (130; 130') sich zwischen Mäander-Windungsabschnitten (82, 84, 86, 88, 90) zweier Heizleiter (66,68) erstreckt.Exhaust heater after claim 2 and claim 7 , characterized in that at least one, preferably each strut element (130; 130') extends between meander winding sections (82, 84, 86, 88, 90) of two heating conductors (66, 68). Abgasheizer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausgestaltung wenigstens eines Trägerelements (18, 20) mit einen radial außen liegenden Leiterbereich (120) wenigstens eines Heizleiters (66, 68) der Heizleiteranordnung (14) in wenigstens einem Umfangsbereich wenigstens teilweise nicht radial überlappendem Befestigungsbereich (38) das wenigstens eine Trägerelement (18, 20) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung mit Abstand zueinander angeordneten und radial außen jeweils einen Befestigungsabschnitt (40, 42, 44, 46, 48, 50) des Befestigungsbereichs (38) bereitstellenden Trägerarmen (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) umfasst.Exhaust gas heater according to one of the preceding claims, characterized in that when at least one carrier element (18, 20) is configured with a conductor area (120) lying radially on the outside, at least one heating conductor (66, 68) of the heating conductor arrangement (14) is at least partially absent in at least one peripheral area radially overlapping fastening area (38), the at least one carrier element (18, 20) has a plurality of carrier arms arranged at a distance from one another in the circumferential direction and each providing a fastening section (40, 42, 44, 46, 48, 50) of the fastening area (38) radially on the outside (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36). Abgasheizer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Befestigungsabschnitten (40, 42, 44, 46, 48, 50) wenigstens zweier in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36), vorzugsweise aller in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36), in Umfangsrichtung keine Verbindung besteht.Exhaust heater after claim 9 , characterized in that between the fastening sections (40, 42, 44, 46, 48, 50) of at least two support arms (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) following one another in the circumferential direction, preferably all following one another in the circumferential direction Support arms (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36), there is no connection in the circumferential direction. Abgasheizer nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsabschnitte (40, 42, 44, 46, 48, 50) wenigstens zweier in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36), vorzugsweise aller in Umfangsrichtung aufeinander folgender Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36), in Umfangsrichtung durch einen Befestigungsrand (54, 56, 58, 60, 62, 64) miteinander verbunden sind.Exhaust heater after claim 9 or 10 , characterized in that the fastening sections (40, 42, 44, 46, 48, 50) of at least two support arms (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) following one another in the circumferential direction, preferably of all support arms following one another in the circumferential direction (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) are connected to one another in the circumferential direction by a fastening edge (54, 56, 58, 60, 62, 64). Abgasheizer nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) des wenigstens einen Trägerelements (18, 20) von einem Zentralbereich (22) des wenigstens einen Trägerelements (18, 20) sich nach radial außen erstrecken, oder/und dass wenigstens an einem Teil der Trägerarme (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) des wenigstens einen Trägerelements (18, 20) oder/und einem Zentralbereich (22) des wenigstens einen Trägerelements (18, 20) wenigstens eine Verbindungsformation (106) zum festen Verbinden des wenigstens einen Trägerelements (18, 20) mit der Heizleiteranordnung (14) vorgesehen ist.Exhaust gas heater according to one of claims 9 - 11 , characterized in that the support arms (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) of the at least one support element (18, 20) extend radially outwards from a central region (22) of the at least one support element (18, 20). extend, or/and that at least on part of the support arms (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) of the at least one support element (18, 20) and/or a central area (22) of the at least one support element (18 , 20) at least one connection formation (106) is provided for firmly connecting the at least one carrier element (18, 20) to the heating conductor arrangement (14). Abgasheizer nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Heizleiter (66, 68) in einem von einem Trägerarm (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) überdeckten Bereich eine größere Leiter-Querschnittsfläche aufweist, als in einem nicht von einem Trägerarm (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) überdeckten Bereich.Exhaust gas heater according to one of claims 9 - 12 , characterized in that at least the heating conductor (66, 68) has a larger conductor cross-sectional area in a region covered by a support arm (24, 26, 28, 30, 32, 34, 36) than in a region not covered by a support arm (24 , 26, 28, 30, 32, 34, 36) covered area. Abgasheizer nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, dass ein stromaufwärtiges Trägerelement (18) und ein stromabwärtiges Trägerelement (20) vorgesehen sind, wobei die Heizleiteranordnung (14) in der Abgas-Hauptströmungsrichtung (H) zwischen dem stromaufwärtigen Trägerelement (18) und dem stromabwärtigen Trägerelement (20) angeordnet ist.Exhaust gas heater according to one of claims 9 - 13 , characterized in that an upstream support element (18) and a downstream support element (20) are provided, the heating conductor arrangement (14) being arranged in the exhaust gas main flow direction (H) between the upstream support element (18) and the downstream support element (20). is. Abgasheizer einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Trägerelement (18) wenigstens einen Spannungsquellen-Anschlussbereich der Heizleiteranordnung (14) gegen eine direkte Abgasanströmung im Wesentlichen abschirmt.Exhaust heater one of claims 9 - 14 , characterized in that at least one carrier element (18) shields at least one voltage source connection area of the heat conductor arrangement (14) against a direct flow of exhaust gas. Abgasheizanordnung für eine Abgasanlage einer Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen an einem Abgasführungsgehäuse (10) getragenen Abgasheizer (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Exhaust gas heating arrangement for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising at least one exhaust gas heater (12) carried on an exhaust gas guide housing (10) according to one of the preceding claims. Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen in einem Abgasführungsgehäuse (10) angeordneten Abgasheizer (12) nach einem der Ansprüche 1-15 und stromabwärts bezüglich des Abgasheizers (12) wenigstens eine Abgasbehandlungsanordnung (128).Exhaust system for an internal combustion engine, comprising at least one exhaust gas heater (12) according to one of the exhaust gas guide housing (10) arranged Claims 1 - 15 and at least one exhaust gas treatment assembly (128) downstream of the exhaust gas heater (12).
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