CN104121073A - 电加热器及选择性还原系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电加热器，具有第一连接脚、第二连接脚、第一电阻及第二电阻，其特征在于：第一电阻的一端和第二电阻的一端电连接形成连接点，所述第一连接脚通过可与其断开的第一连接部与第一电阻及第二电阻的上述连接点电连接，所述第二连接脚与所述第一电阻的另一端电连接，第二电阻通过可与其断开的第二连接部与所述第二连接脚电连接，且通过第三连接部与所述第一连接脚电连接。本发明通过不同连接部的连接及断开，可以使用电加热器具有不同的电阻值。

Description

电加热器及选择性还原系统

技术领域

本发明涉及一种电加热器及选择性还原系统，尤其是用于柴油机发动机尾气处理的电加热器以及具有这种电加热器的选择性还原系统。

背景技术

在柴油发动机系统中，需要使用选择性还原系统(SCR，SelectiveCatalytic Reduction)来进行尾气的处理。一般的还原剂为尿素，这种还原剂在温度达到零下11度时会结冰，无法达到还原的效果。并且，结冰后的尿素体积膨胀，且会破坏还原设备。为了解决结冰的问题，现有技术中一般在设备内设置加热器，来对结冰的部件进行加热，从而防止尿素结冰对于选择性还原系统的破坏。当前，一般的加热器通常选用电加热器，在需要时对电加热器进行通电从而提高设备的温度，达到除冰的效果。

然而，在现代汽车工业中，系统工作电压并不单一，譬如有的机器使用12伏电压，而有的机器使用24伏电压。为了使用电加热设备在正常的电压下工作，并能达到同样的加热效果，或者，有时候同样的电压下希望得到不同的加热功率，需要准备针对不同的需要准备不同电加热器，这样需要较多的制造成本。

因此，如何提供新型的电加热器及选择性还原系统，其使用方便，且不增加额外成本是当前所要解决的问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种电加热器及选择性还原系统，其可用于两种不同的工作条件下，且结构简单。

根据本发明的一个方面，一种电加热器，具有第一连接脚、第二连接脚、第一电阻及第二电阻，其特征在于，第一电阻的一端和第二电阻的一端电连接形成连接点，所述第一连接脚通过可与其断开的第一连接部与第一电阻及第二电阻的上述连接点电连接，所述第二连接脚与所述第一电阻的另一端电连接，第二电阻的另一端通过可与其断开的第二连接部与所述第二连接脚电连接，且通过可断开的第三连接部与所述第一连接脚电连接。

作为本发明的优选方案，所述电加热器为一体冲压成型。

作为本发明的优选方案，所述第一连接脚、第二连接脚、第一电阻、第二电阻、第一连接部、第二连接部及和第三连接部使用相同的导体材料。

作为本发明的优选方案，所述第一电阻为R1，所述第二电阻为R2，设置R1=M*R2，当第三连接部断开，第一、第二连接部导通，电加热器在U1电压下工作；当所述第一及第二连接部断开，所述第三连接部导通，电加热器在U2电压下工作，

作为本发明的优选方案，所述R1=R2，且U1=1/2U2。

作为本发明的优选方案，所述第一电阻为R1，所述第二电阻为R2，设置R1=M*R2，当第三连接部断开，第一、第二连接部导通，电加热器的功率为P1；当所述第一及第二连接部断开，所述第三连接部导通，电加热器的功率为P2，所述P1/P2＝(1+M)²/M²。

作为本发明的优选方案，所述R1＝R2，所述P1＝4*P2。

作为本发明的优选方案，所述第一、第二、第三连接部为开关。

作为本发明的另一方面．一种选择性还原系统，其特征在于，所述选择性还原系统具有还原剂，所述还原剂与如权利要求1至8中任一项所述的电加热器热接触。

作为本发明的优选方案，所述还原剂为尿素。

另外，采用本发明的技术方案，电加热器能够使用两种不同的工作条件下，且结构简单。

附图说明

从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本发明的前述及其它方面。在附图中：

图1示意性标示了本发明的电加热器的结构示意图。

图2对图1中电加热器中的部分进行放大。

图3示意性标示了本发明的电加热器在第一工作条件下的结构示意图。

图4示意性标示了本发明的电加热器在第二工作条件下的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示意性实施方式。需要说明的是，各附图中相同的附图标记代表功能和/或结构相同的元件或部件。此外，需要指出的是说明书附图中的剖视图指的是沿电加热器中心轴线剖切的剖视图。

请参阅图1及图2所示，本发明的电加热器的结构示意图。电加热器10包括平行设置的第一连接脚100及第二连接脚200，在第一连接脚100的端部具有连接头101，而在第二连接脚200的端部具有连接头201。连接头101及201宽度稍大于第第一连接脚100及第二连接脚200，便于将两连接脚与外界电源进行电连接。第一电阻300及第二电阻400设置于第一连接脚100与第二连接脚200之间。其中，第一电阻300和第二电阻400通过一连接点电连接，第一连接脚100通过第一连接部500与第一电阻300和第二电阻400的上述连接点电连接，由此可以保证将第一连接部500冲断时，第一电阻300与第二电阻400电导通。第一电阻300与第二电阻400弯曲多次之后，其另一端均靠近第二连接脚200，其中第一电阻300该另一端与第二连接脚200直接电连接，而第二电阻400该另一端通过第二连接部600与第二连接脚200连接。另外，在靠近第二连接部600处，第二电阻400的输出脚同时通过第三连接部700与第一连接脚100电连接。

作为较优的技术方案，本发明的电加热器10可以同时在两种电压环境下工作并提供同样的加热效果。为方便说明，两种电压用U1及U2表示。第一电阻300与第二电阻400的宽度一致，第一电阻300的电阻值用R1表示，第二电阻400的电阻值用R2表示。假设U1=N*U2，而R1=M*R2，且

在本发明中，电加热器10由单一的一片导体材料冲压成型，该导体材料优选为铜，该导体材料电特性均匀。而且，前述的第一连接脚100、第二连接脚200、第一电阻300、第二电阻400、第一连接部500、第二连接部600及和第三连接部700均一体成型于导体材料上，制作时结构简单。

请参阅图3所示，在使用中，假设电加热器在U2电压下工作时，断开第一连接部500与第一电阻300和第二电阻400的连接点的电连接，以及断开第二连接部600与第二连接脚200的电连接，保持第三连接部700电连接。此时，第一电阻300与第二电阻400在第一连接脚100与第二连接脚200之间采用串联连接方式。其加热功率P1=U2²/(1+M)R2。

请参阅图4所示，在使用时，假设电加热器在U1电压下工作时，断开第三连接部700与第一连接脚100的电连接，保持第一连接部500与第二连接部600电连接。此时，第一电阻300与第二电阻400在第一连接脚100与第二连接脚200之间采用并联连接方式。其加热功率P2=U12*(R1+R2)/R1*R2=U22/(1+M)R2=P1。

因为电压U1、U2及电阻R1、R2之间特殊的比例关系，可知，P1=P2。即，本发明的电加热器10在两种工作电压下具有相同的加热功率，加热效果相同。

在工作中，如果U1为12伏，U2为24伏,而R1=R2,则，P1=P2,在两种工作电压下，加热效果相同。

以上所述为本发明的一种实现方式。当然在现实工作中的需求多种多样，如果在同一种电压U下,希望电加热器10能够提供不同的加热功率，将第一电阻及第二电阻的阻值设置为R1=M*R2。

在第一种情况下工作时，断开第三连接部700与第一连接脚100的电连接，保持第一连接部500与第二连接部600电连接。此时，第一电阻300与第二电阻400在第一连接脚100与第二连接脚200之间采用并联连接方式。此时，P1＝U2(R1+R2)/R1*R2。

在第二种情况下工作时，保持第三连接部700与第一连接脚100的电连接，断开第一连接部500与第二连接部600电连接。此时，第一电阻300与第二电阻400在第一连接脚100与第二连接脚200之间采用串联连接方式。此时，P2＝U²/(R1+R2)。

因为电压相同，电阻R1、R2之间特殊的比例关系，可知，P1/P2=(1+M)²/M²。即，本发明的电加热器10在同一种电压下工作，采用不同的连接方式，具有不同的加热效果，这样电加热器10具有两个档位。

在工作中，如果电压为12伏,而R1=R2,则，P1=4P2,加热效果不同。

在本发明中，所述电加热器中的第一、第二、第三连接部500、600、700设置为容易冲断的均质铜片，当然在其它的实施例中，第一、第二、第三连接部500、600、700也可以设置为开关，这样在需要不同的连接方式，可以采用不同的开关的开闭来进行电路的不同选择，非常容易使用。

使用本发明的电加热器10，可以组成选择性还原系统，其内具有还原剂，该还原剂优选为尿素。本发明的选择性还原系统可以用于柴油发明机的尾气后处理过程。

使用本发明的电加热器，使用简单的结构，在工作采用不同的连接方式，可以在不同的工作条件下工作。即可以在不同的电压下达到同样的加热效果，也可以在同样的电压条件下达到不同的加热效果，关键在于其中电阻和连接部的不同设置，结构简单，便于操作。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种电加热器，具有第一连接脚、第二连接脚、第一电阻及第二电阻，其特征在于：第一电阻的一端和第二电阻的一端电连接形成连接点，所述第一连接脚通过可与其断开的第一连接部与所述连接点电连接，所述第二连接脚与所述第一电阻的另一端电连接，第二电阻的另一端通过可与其断开的第二连接部与所述第二连接脚电连接，且通过可断开的第三连接部与所述第一连接脚电连接。

2.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述电加热器为一体冲压成型。

3.根据权利要求1或2所述的电加热器，其特征在于，所述第一连接脚、第二连接脚、第一电阻、第二电阻、第一连接部、第二连接部及和第三连接部使用相同的导体材料。

4.如权利要求1或2所述的电加热器，其特征在于，所述第一电阻为R1，所述第二电阻为R2，设置R1=M*R2，当第三连接部断开，第一、第二连接部导通，电加热器在U1电压下工作；当所述第一及第二连接部断开，所述第三连接部导通，电加热器在U2电压下工作，

$U1/U2=\frac{\sqrt{M}}{1+M}.$

5.根据权利要求4所述的电加热器，其特征在于，所述R1=R2，且U1=1/2U2。

6.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述第一电阻为R1，所述第二电阻为R2，设置R1=M*R2，当第三连接部断开，第一、第二连接部导通，电加热器的功率为P1；当所述第一及第二连接部断开，所述第三连接部导通，电加热器的功率为P2，所述P1/P2＝(1+M)²/M²。

7.根据权利要求6所述的电加热器，其特征在于，所述R1＝R2，所述P1＝4*P2。

8.根据权利要求6所述的电加热器，其特征在于，所述第一、第二、第三连接部为开关。

9.一种选择性还原系统，其特征在于，所述选择性还原系统具有还原剂，所述还原剂与如权利要求1至8中任一项所述的电加热器热接触。

10.根据权利要求9所述的选择性还原系统，其特征在于，所述还原剂为尿素。