DE102022103212A1 - Heating element and exhaust line with such an element - Google Patents

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Guillaume Aufranc
Benjamin Erckelbout
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Abstract

Das Heizelement (21) weist Folgendes auf:- einen Halter (27), der innen eine Durchlassöffnung (29) für den Gasstrom begrenzt;- elektrisch isolierende Umlenkungen (31), die am Halter (27) befestigt sind;- mindestens ein Band (33) aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall, das mehrere geradlinige Abschnitte (35) quer über die Durchlassöffnung (29) bildet, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen (37), die um die Umlenkungen (31) herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.The heating element (21) has the following: - a holder (27) which internally delimits a passage opening (29) for the gas flow; - electrically insulating deflectors (31) which are fastened to the holder (27); - at least one band ( 33) of an electrically conductive and refractory metal forming a plurality of rectilinear sections (35) across the passage opening (29) interconnected by a plurality of direction reversers (37) arranged around the baffles (31).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Erwärmung der Gase, die in einem Abgasstrang zirkulieren.The present invention relates generally to heating the gases circulating in an exhaust train.

Abgasstränge weisen katalytische Reinigungselemente auf, die zur Reinigung der Abgase vorgesehen sind, bevor diese an die Atmosphäre abgegeben werden.Exhaust tracts have catalytic cleaning elements which are provided for cleaning the exhaust gases before they are released into the atmosphere.

Diese Reinigungselemente sind nur dann effizient, wenn deren Substrat eine Temperatur oberhalb einer kritischen Temperatur hat.These cleaning elements are only efficient if their substrate has a temperature above a critical temperature.

Unmittelbar nach dem Anlassen des Fahrzeugs ist somit die Effizienz der katalytischen Reinigungselemente nicht zufriedenstellend.Thus, immediately after the vehicle is started, the efficiency of the catalytic purification elements is not satisfactory.

In bestimmten Fahrzeugen sind Heizelemente vorgesehen, mit denen der Temperaturanstieg der katalytischen Reinigungselemente beim Anlassen beschleunigt werden kann.In certain vehicles, heating elements are provided which can be used to accelerate the temperature rise of the catalytic cleaning elements during start-up.

Diese Heizelemente werden bei sehr harten Betriebsbedingungen eingesetzt. Sie sind während der gesamten Betriebsdauer des Motors chemisch aggressiven Abgasen mit hoher Temperatur und hohem Durchsatz ausgesetzt.These heating elements are used under very severe operating conditions. They are exposed to chemically aggressive, high-temperature, high-flow exhaust gases throughout the life of the engine.

Diese Heizelemente sind daher so bemessen, dass sie besonders robust sind, und sind relativ kostenaufwendig.These heating elements are therefore dimensioned in such a way that they are particularly robust and are relatively expensive.

In diesem Kontext zielt die Erfindung darauf ab, einen Fahrzeugabgasstrang ohne diesen Nachteil und ein Heizelement vorzuschlagen, das sich für die Aufnahme in einem derartigen Abgasstrang gut eignet.In this context, the aim of the invention is to propose a vehicle exhaust system without this disadvantage and a heating element well suited to be incorporated in such an exhaust system.

Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Element zur Erwärmung eines Gasstroms, wobei das Heizelement Folgendes aufweist:

  • - einen Halter, der einen Ring um eine Mittelachse bildet und innen eine Durchlassöffnung für den Gasstrom begrenzt;
  • - elektrisch isolierende Umlenkungen, die am Halter befestigt sind und auf einer ersten Seite des Halters axial hervorstehen;
  • - mindestens ein Band aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall, das zur elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Generator vorgesehen ist, wobei das bzw. jedes Band mehrere geradlinige Abschnitte quer über die Durchlassöffnung bildet, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen, die um die Umlenkungen herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.
According to a first aspect, the invention relates to an element for heating a gas flow, the heating element having:
  • - A holder which forms a ring around a central axis and internally delimits a passage opening for the gas flow;
  • - electrically insulating baffles fixed to the holder and protruding axially on a first side of the holder;
  • - at least one strip of electrically conductive and refractory metal intended for electrical connection to an electrical generator, the or each strip forming several rectilinear sections across the passage orifice, connected via several direction-reversing devices arranged around the baffles , are connected to each other.

Durch seine Ausgestaltung mit einem Halter, der einen Ring um eine Mittelachse bildet, und einem Heizband, das an isolierenden Umlenkungen angebracht ist, ist die Herstellung des Heizelements kostengünstig.Due to its configuration with a holder, which forms a ring around a central axis, and a heating band, which is attached to insulating deflections, the production of the heating element is inexpensive.

Das Heizelement kann eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen, die einzeln oder in allen technisch möglichen Kombinationen betrachtet werden:

  • - die Umlenkungen umfassen jeweils einen starr am Halter befestigten Metallstift und eine elektrische Umlenkungsisolierung, die sich um den Stift erstreckt;
  • - das Heizelement weist mindestens zwei elektrisch leitende Elektroden auf, die am Halter befestigt sind, wobei eine Elektrodenisolierung mindestens eine der Elektroden des Halters elektrisch isoliert und gegenüberliegende Enden des bzw. jedes Bands an den mindestens zwei Elektroden befestigt sind;
  • - das Heizelement weist mindestens zwei Bänder aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall auf, die jeweils zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Generator vorgesehen sind, wobei jedes Band mehrere geradlinige Abschnitte quer über die Durchlassöffnung bildet, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen, die um die Umlenkungen herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind;
  • - das Heizelement weist Folgendes auf:
  • - zusätzliche elektrisch isolierende Umlenkungen, die am Halter befestigt sind und auf einer zur ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite des Halters axial hervorstehen;
  • - mindestens ein zusätzliches Band aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall, das zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Generator vorgesehen ist, wobei das bzw. jedes zusätzliche Band mehrere zusätzliche geradlinige Abschnitte quer über die Durchlassöffnung bildet, die über mehrere zusätzliche Richtungsumkehreinrichtungen, die um die zusätzlichen Umlenkungen herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind;
  • - die geradlinigen Abschnitte des mindestens einen Bands verlaufen parallel zueinander und sind in einer Überlagerungsrichtung übereinander angeordnet, wobei die zusätzlichen geradlinigen Abschnitte des mindestens einen zusätzlichen Bands parallel zu den geradlinigen Abschnitten des mindestens einen Bands verlaufen und in Überlagerungsrichtung zwischen den geradlinigen Abschnitten des mindestens einen Bands eingeschoben sind.
The heating element can have one or more of the following characteristics, which are considered individually or in all technically possible combinations:
  • - the baffles each comprise a metal pin rigidly attached to the holder and baffle electrical insulation extending around the pin;
  • - the heating element comprises at least two electrically conductive electrodes attached to the holder, an electrode insulator electrically insulating at least one of the electrodes of the holder and opposite ends of the or each band being attached to the at least two electrodes;
  • - the heating element comprises at least two bands of electrically conductive and refractory metal, each intended for electrical connection to the electric generator, each band forming several rectilinear sections across the passage orifice, which have several direction reversing devices arranged around the baffles are arranged are connected to each other;
  • - the heating element has:
  • - additional electrically insulating baffles fixed to the support and protruding axially on a second side of the support opposite to the first side;
  • - at least one additional band of electrically conductive and refractory metal intended for electrical connection to the electric generator, the or each additional band forming several additional rectilinear sections across the passage opening, which have several additional direction reversing devices arranged around the additional baffles are arranged around are connected to each other;
  • - the rectilinear portions of the at least one band are parallel to each other and superimposed in a superimposing direction, the additional rectilinear portions of the at least one additional band being parallel to the rectilinear portions of the at least one band and in the superimposing direction between the rectilinear portions of the at least one band are inserted.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung einen Fahrzeugabgasstrang, der Folgendes aufweist:

  • - eine Abgashauptzirkulationsleitung mit einem stromaufwärtigen Hauptende, das zur Strömungsverbindung mit mindestens einem Abgasauslass eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs vorgesehen ist, und einem Abgasreinigungselement;
  • - eine sekundäre Leitung mit einem Wärmeübertragungsgaseinlass, einem stromabwärtigen sekundären Ende, das stromaufwärts des Abgasreinigungselements mit der Hauptleitung in Strömungsverbindung steht, und einem Element zur Erwärmung des Wärmeübertragungsgases, das zwischen dem Wärmeübertragungsgaseinlass und dem stromabwärtigen sekundären Ende eingeschoben ist;
  • - eine Wärmeübertragungsgasquelle, die zum Einblasen eines Wärmeübertragungsgasstroms über den Wärmeübertragungsgaseinlass in die sekundäre Leitung ausgebildet ist.
According to a second aspect, the invention relates to a vehicle exhaust line, which has the following:
  • - an exhaust gas main circulation line having a main upstream end intended for flow communication with at least one exhaust gas outlet of an internal combustion engine of the vehicle, and an exhaust gas purification element;
  • a secondary conduit having a heat transfer gas inlet, a secondary downstream end in fluid communication with the main conduit upstream of the emission control element, and a heat transfer gas heating element interposed between the heat transfer gas inlet and the secondary downstream end;
  • - a source of heat transfer gas adapted to inject a flow of heat transfer gas into the secondary conduit via the heat transfer gas inlet.

Das Heizelement ist somit in einer sekundären Leitung und nicht in der Abgashauptzirkulationsleitung angeordnet.The heating element is thus arranged in a secondary line and not in the main exhaust gas circulation line.

Im normalen Betrieb des Fahrzeugs zirkulieren die Abgase lediglich in der Hauptzirkulationsleitung und nicht in der sekundären Leitung. Lediglich das Wärmeübertragungsgas zirkuliert in der sekundären Leitung, und dies nur dann, wenn das Reinigungselement erwärmt werden muss, üblicherweise beim Anlassen des Motors.During normal operation of the vehicle, the exhaust gases only circulate in the main circulation line and not in the secondary line. Only the heat transfer gas circulates in the secondary line and only when the cleaning element needs to be heated, typically when the engine is started.

Wenn eine Erwärmung des Reinigungselements erforderlich ist, werden die Wärmeübertragungsgasquelle sowie das Heizelement aktiviert, und das warme Wärmeübertragungsgas wird in die Hauptleitung eingeblasen, so dass das Reinigungselement erwärmt wird.When heating of the cleaning element is required, the heat transfer gas source and the heating element are activated and the warm heat transfer gas is blown into the main line so that the cleaning element is heated.

Aufgrund der Tatsache, dass das Heizelement niemals den Abgasen ausgesetzt ist, kann es daher auf andere Weise als die Heizelemente ausgelegt werden, die in der Abgashauptzirkulationsleitung angeordnet und sehr harten Nutzungsbedingungen ausgesetzt sind.Due to the fact that the heating element is never exposed to the exhaust gases, it can therefore be designed in a different way than the heating elements placed in the main exhaust gas circulation line and exposed to very severe conditions of use.

Die Ausgestaltung des Heizelements im erfindungsgemäßen Abgasstrang kann weniger robust sein, und das Heizelement kann somit kostengünstiger sein. Dieses Heizelement ist keinen Gasen mit aggressiver chemischer Zusammensetzung, mit hohem Durchsatz und hoher Temperatur ausgesetzt.The configuration of the heating element in the exhaust line according to the invention can be less robust, and the heating element can therefore be less expensive. This heating element is not exposed to gases with aggressive chemical composition, high flow rate and high temperature.

Der Abgasstrang kann ferner eines oder mehrere der nachfolgenden Merkmale aufweisen:

  • - bei der Wärmeübertragungsgasquelle handelt es sich um eine Pumpe, einen elektrischen Turbolader oder um einen wie eine Pumpe arbeitenden Kolbenmotor;
  • - bei dem Wärmeübertragungsgas handelt es sich um Luft;
  • - das Heizelement weist die vorstehenden Merkmale auf.
The exhaust line can also have one or more of the following features:
  • - the heat transfer gas source is a pump, an electric turbocharger or a piston engine working like a pump;
  • - the heat transfer gas is air;
  • - the heating element has the above characteristics.

Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, die nachfolgend beispielhaft und keineswegs einschränkend mit Bezug auf die beigefügten Figuren gegeben ist. Darin zeigen:

  • 1 eine vereinfachte schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Abgasstrangs;
  • 2 eine perspektivische Ansicht des Heizelements, mit dem die sekundäre Leitung des Abgasstrangs aus 1 ausgestattet ist;
  • 3 eine Vorderansicht des Heizelements aus 2;
  • 4 eine Schnittansicht des Heizelements aus den 2 und 3 auf Höhe einer Elektrode;
  • 5 eine Schnittansicht einer Umlenkung des Heizelements aus den 2 und 3; und
  • 6 eine 3 ähnliche Ansicht, die eine Ausführungsvariante des Heizelements aus den 2 bis 5 veranschaulicht.
Additional characteristics and advantages of the invention emerge from the detailed description given below by way of example and in no way limiting, with reference to the attached figures. Show in it:
  • 1 a simplified schematic representation of the exhaust line according to the invention;
  • 2 a perspective view of the heating element, with which the secondary line of the exhaust system from 1 Is provided;
  • 3 Figure 1 shows a front view of the heating element 2 ;
  • 4 a sectional view of the heating element of FIGS 2 and 3 at the level of an electrode;
  • 5 a sectional view of a deflection of the heating element of FIGS 2 and 3 ; and
  • 6 one 3 Similar view showing an embodiment of the heating element from the 2 until 5 illustrated.

Der in 1 gezeigte Abgasstrang 1 ist zur Aufnahme in einem Fahrzeug, üblicherweise in einem Kraftfahrzeug wie etwa einem Auto, einem Autobus oder einem Lastwagen vorgesehen.the inside 1 The exhaust system 1 shown is intended to be accommodated in a vehicle, usually in a motor vehicle such as a car, a bus or a truck.

Dieses Kraftfahrzeug ist mit einem Diesel- oder Benzinverbrennungsmotor ausgestattet.This motor vehicle is equipped with a diesel or petrol internal combustion engine.

Der Abgasstrang 1 weist eine Abgashauptzirkulationsleitung 3 mit einem stromaufwärtigen Hauptende 5 auf, das für die Strömungsverbindung mit mindestens einem Abgasauslass des Verbrennungsmotors 7 vorgesehen ist.The exhaust system 1 has an exhaust gas main circulation line 3 with an upstream main end 5 which is intended for flow connection with at least one exhaust gas outlet of the internal combustion engine 7 .

Das stromaufwärtige Hauptende 5 ist z.B. ein direkt mit den Auslässen der Verbrennungskammern des Verbrennungsmotors 7 verbundener Krümmer.The main upstream end 5 is a manifold directly connected to the outlets of the combustion chambers of the internal combustion engine 7, for example.

In der vorliegenden Beschreibung sind stromaufwärts und stromabwärts in Bezug auf die normale Zirkulationsrichtung des in der Leitung zirkulierenden Fluids zu verstehen.In the present specification, upstream and downstream are to be understood with respect to the normal direction of circulation of the fluid circulating in the conduit.

Die Hauptleitung 3 weist auch mindestens ein Abgasreinigungselement 9 auf.The main line 3 also has at least one emission control element 9 .

Der Abgasstrang 1 weist üblicherweise mehrere Abgasreinigungselemente auf, die längs der Hauptleitung 3 in Reihe oder parallelgeschaltet ist. In 1 ist nur eines gezeigt. Das Reinigungselement 9 ist üblicherweise ein katalytisches Element, das für den Betrieb mit einem guten Wirkungsgrad eine kritische Temperatur erreichen muss.The exhaust system 1 usually has a number of exhaust gas cleaning elements which are connected in series or in parallel along the main line 3 . In 1 only one is shown. The purification element 9 is usually a catalytic element which has to reach a critical temperature in order to operate with good efficiency.

Das Reinigungselement 9 ist z.B. ein Dreiwegekatalysator, ein Dieseloxidationskatalysator, ein SCR-Katalysator oder jedes geeigneten Typs.The cleaning element 9 is, for example, a three-way catalyst, a diesel oxidation catalyst, an SCR catalyst or any suitable type.

Die Hauptleitung 3 weist z.B. einen Turbolader 11 auf, dessen Turbine in der Hauptleitung 3 zwischen dem stromaufwärtigen Hauptende 5 und dem Reinigungselement 9 eingeschoben ist.The main duct 3 comprises, for example, a turbocharger 11 whose turbine is interposed in the main duct 3 between the main upstream end 5 and the cleaning element 9 .

Die Hauptleitung 3 weist auch einen Kanal 13 auf, über den die gereinigten Abgase in die Atmosphäre abgegeben werden.The main line 3 also has a duct 13 through which the cleaned exhaust gases are discharged into the atmosphere.

Weitere Elemente wie Schalldämpfer oder Wärmerückgewinnungsvorrichtungen sind längs der Hauptleitung stromaufwärts oder stromabwärts des Reinigungselements 9 angeordnet.Other elements such as silencers or heat recovery devices are placed along the main duct upstream or downstream of the cleaning element 9.

Der Abgasstrang 1 weist eine sekundäre Leitung 15 mit einem Wärmeübertragungsgaseinlass 17 und einem stromabwärtigen sekundären Ende 19 auf, das mit der Hauptleitung 3 in Strömungsverbindung steht.The exhaust line 1 has a secondary line 15 with a heat transfer gas inlet 17 and a downstream secondary end 19 in flow communication with the main line 3 .

Der Wärmeübertragungsgaseinlass 17 stellt z.B. ein stromaufwärtiges Ende der sekundären Leitung 15 dar.The heat transfer gas inlet 17 represents an upstream end of the secondary line 15, for example.

Ein Element 21 zur Erwärmung des Wärmeübertragungsgases ist zwischen dem Wärmeübertragungsgaseinlass 17 und dem stromabwärtigen sekundären Ende 19 eingeschoben.A heat transfer gas heating element 21 is interposed between the heat transfer gas inlet 17 and the downstream secondary end 19 .

Das stromabwärtige sekundäre Ende 19 steht stromaufwärts des Abgasreinigungselements 9 mit der Hauptleitung 3 in Strömungsverbindung.The downstream secondary end 19 is in fluid communication with the main conduit 3 upstream of the emission control element 9 .

Wie in 1 veranschaulicht, ist das stromabwärtige sekundäre Ende 19 üblicherweise unmittelbar stromaufwärts des Reinigungselements 9, das von dem Heizelement 21 erwärmt werden soll, angeschlossen.As in 1 As illustrated, the downstream secondary end 19 is usually connected immediately upstream of the cleaning element 9 to be heated by the heating element 21.

Es mündet zwischen dem Turbolader 11 und dem Reinigungselement 9 aus.It opens out between the turbocharger 11 and the cleaning element 9 .

Es ist z.B. direkt an der Hauptleitung 3 angestochen.For example, it is tapped directly on the main line 3.

Die Abgasleitung 1 weist auch eine Wärmeübertragungsgasquelle 23 auf, die zum Einblasen eines Wärmeübertragungsgasstroms über den Wärmeübertragungsgaseinlass 17 in die sekundäre Leitung 15 ausgebildet ist.The exhaust duct 1 also includes a heat transfer gas source 23 configured to inject a heat transfer gas stream into the secondary duct 15 via the heat transfer gas inlet 17 .

Bei der Wärmeübertragungsgasquelle 23 handelt es sich z.B. um eine Pumpe, einen elektrischen Turbolader oder um einen wie eine Pumpe arbeitenden Kolbenmotor.The heat transfer gas source 23 is, for example, a pump, an electric turbocharger or a piston engine working like a pump.

Das Wärmeübertragungsgas ist vorteilhafterweise Luft.The heat transfer gas is advantageously air.

Der Wärmeübertragungsgaseinlass 17 wird somit weder direkt noch indirekt von der Hauptleitung 3 gespeist. Die von dem Verbrennungsmotor 7 des Fahrzeugs stammenden Abgase können daher nicht in der sekundären Leitung 15 zirkulieren.The heat transfer gas inlet 17 is thus fed neither directly nor indirectly from the main line 3 . The exhaust gases from the internal combustion engine 7 of the vehicle cannot therefore circulate in the secondary line 15 .

Darüber hinaus ist das Heizelement 21 niemals einem Abgasstrom ausgesetzt.In addition, the heating element 21 is never exposed to an exhaust flow.

Vorteilhafterweise ist ein Ventil oder eine Rückschlagklappe 20 am stromabwärtigen sekundären Ende 19 angeordnet, so dass ein möglicher Abgasrückfluss aus der Hauptleitung 3 in die sekundäre Leitung 15 blockiert ist.Advantageously, a valve or non-return flap 20 is arranged at the downstream secondary end 19 so that possible backflow of exhaust gases from the main line 3 into the secondary line 15 is blocked.

Der oben beschriebene Abgasstrang 1 funktioniert gemäß einem Verfahren, das nun ausführlich beschrieben wird.The exhaust system 1 described above functions according to a method which will now be described in detail.

Das Verfahren umfasst einen Schritt zur beschleunigten Erwärmung des Reinigungselements 9, bei dem die Wärmeübertragungsgasquelle 23 einen Wärmeübertragungsgasstrom über den Wärmeübertragungsgaseinlass 17 in die sekundäre Leitung 15 einbläst.The method includes a step for accelerated heating of the cleaning element 9 in which the heat transfer gas source 23 injects a flow of heat transfer gas into the secondary conduit 15 via the heat transfer gas inlet 17 .

Dieser Wärmeübertragungsgasstrom wird von dem Heizelement 21 erwärmt.This heat transfer gas flow is heated by the heating element 21 .

Der warme Wärmeübertragungsgasstrom wird dann stromaufwärts des Reinigungselements 9 in die Hauptleitung 3 eingeblasen.The warm heat transfer gas flow is then blown into the main duct 3 upstream of the cleaning element 9 .

Er strömt längs der Hauptleitung 3 und durchströmt das Reinigungselement 9 und erwärmt dieses dabei.It flows along the main line 3 and flows through the cleaning element 9 and heats it up.

Dieser Schritt zur beschleunigten Erwärmung wird üblicherweise beim Anlassen des Verbrennungsmotors 7 durchgeführt, wenn das Reinigungselement 9 eine Temperatur hat, die nicht ausreicht, damit die aus dem Verbrennungsmotor 7 stammenden Abgase vollständig gereinigt werden.This accelerated heating step is usually carried out when the internal combustion engine 7 is started, when the cleaning element 9 has a temperature which is not sufficient for the exhaust gases coming from the internal combustion engine 7 to be completely cleaned.

Dieser Schritt zur beschleunigten Erwärmung wird vor dem Anlassen des Verbrennungsmotors 7 und/oder unmittelbar nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors 7 durchgeführt.This accelerated heating step is performed before the engine 7 is started and/or immediately after the engine 7 is started.

Das Verfahren umfasst auch einen Normalbetriebsschritt, in dem von dem Verbrennungsmotor 7 stammende Abgase in der Hauptleitung 3 zirkulieren, wobei die Wärmeübertragungsgasquelle 23 ausgeschaltet ist.The method also includes a normal operating step in which exhaust gases originating from the internal combustion engine 7 are circulated in the main line 3 with the heat transfer gas source 23 switched off.

In dieser Phase ist der in der sekundären Leitung 15 zirkulierende Wärmeübertragungsgasstrom im Wesentlich gleich null. Das Heizelement 21 ist ausgeschaltet.At this stage, the heat transfer gas flow circulating in the secondary line 15 is essentially zero. The heating element 21 is switched off.

Diese Normalbetriebsphase tritt ein, wenn der Verbrennungsmotor 7 betrieben wird und das Reinigungselement 9 eine Temperatur hat, die höher ist als die kritische Temperatur, d.h. ausreicht, damit die Abgasreinigungsleistungen zufriedenstellend sind.This normal operation phase occurs when the internal combustion engine 7 is operating and the purification element 9 has a temperature higher than the critical temperature, i.e. sufficient for the exhaust gas purification performances to be satisfactory.

In der Normalbetriebsphase zirkulieren die Abgase nicht in der sekundären Leitung 15.In the normal operating phase, the exhaust gases do not circulate in the secondary line 15.

Das in der sekundären Leitung 15 angeordnete Heizelement 21 ist vorteilhafterweise der in den 2 bis 5 gezeigten Art.The arranged in the secondary line 15 heating element 21 is advantageously in the 2 until 5 shown type.

Dieses Heizelement 21 ist zur Verbindung mit einem elektrischen Generator 25 vorgesehen. Bei diesem elektrischen Generator 25 handelt es sich z.B. um die Stromspeicherbatterie des Fahrzeugs.This heating element 21 is intended to be connected to an electrical generator 25 . This electric generator 25 is, for example, the vehicle's power storage battery.

Das Heizelement 21 weist einen Halter 27 auf, der einen Ring um eine Mittelachse C bildet und innen eine Durchlassöffnung 29 für den Gasstrom begrenzt.The heating element 21 has a holder 27 which forms a ring around a central axis C and on the inside delimits a passage opening 29 for the gas flow.

Der Ring 27 hat insgesamt eine Form, die der Form des Leitungsabschnitts entspricht, in dem das Heizelement 21 eingesetzt ist.The ring 27 has an overall shape that corresponds to the shape of the line section in which the heating element 21 is inserted.

Wenn dieses Heizelement in einem Leitungsabschnitt mit kreisförmigem Querschnitt eingesetzt ist, ist somit der Ring 27 insgesamt kreisförmig.Thus, when this heating element is inserted in a section of pipe of circular cross-section, the ring 27 is generally circular.

Wenn der Leitungsabschnitt einen ovalen Querschnitt hat, hat der Ring 27 eine ovale Form.If the line section has an oval cross-section, the ring 27 has an oval shape.

Der Außenrand des Rings 27 ist üblicherweise durch einen Spalt mit geringer Breite von dem Leitungsabschnitt getrennt.The outer edge of the ring 27 is usually separated from the duct section by a gap of small width.

Der Ring 27 ist über jedes geeignete Mittel starr am Leitungsabschnitt befestigt.The ring 27 is rigidly attached to the duct section by any suitable means.

In dem Spalt zwischen dem Ring und dem Leitungsabschnitt ist z.B. eine Lage aus einem Fasermaterial angeordnet, die den Ring 27 durch Druck in Position hält.A layer of fiber material, for example, is arranged in the gap between the ring and the pipe section and holds the ring 27 in position by pressure.

Als Variante ist kein Spalt zwischen dem Ring 27 und dem Leitungsabschnitt vorhanden. Der Außenrand des Rings ist direkt in Kontakt mit dem Leitungsabschnitt. Der Ring ist daran geschweißt oder gequetscht.As a variant, there is no gap between the ring 27 and the pipe section. The outer edge of the ring is in direct contact with the line section. The ring is welded or crimped to it.

Der Ring 27 hat üblicherweise eine geschlossene Kontur.The ring 27 usually has a closed contour.

Die Öffnung 29 hat insgesamt die gleiche Form wie der Ring. Sie ist z.B. kreisförmig oder oval.The opening 29 has the same overall shape as the ring. For example, it is circular or oval.

Der Halter 27 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. aus einer Keramik oder aus Glimmer. Bei der Keramik handelt es sich z.B. um Aluminiumoxid oder Corderit. Als Variante besteht der Halter 27 aus einem Metall vom Typ rostfreier Stahl.The holder 27 is made of an electrically insulating material such as a ceramic or mica. The ceramic is, for example, aluminum oxide or corderite. As a variant, the support 27 is made of a metal of the stainless steel type.

Das Heizelement 21 weist auch elektrisch isolierende Umlenkungen 31 auf, die am Halter 27 befestigt sind und auf einer ersten Seite des Halters 27 axial hervorstehen.The heating element 21 also has electrically insulating baffles 31 which are fixed to the holder 27 and protrude axially on a first side of the holder 27 .

Das Heizelement 21 weist auch mindestens ein Band 33 aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall auf, das mit dem elektrischen Generator 25 elektrisch verbunden ist.The heating element 21 also includes at least one band 33 of electrically conductive and refractory metal electrically connected to the electrical generator 25 .

Das bzw. jedes Band 33 bildet mehrere geradlinige Abschnitte 35 quer über die Durchlassöffnung 29, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen 37, die um die Umlenkungen 31 herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.The or each band 33 forms a plurality of rectilinear sections 35 across the passage opening 29 which are connected to one another via a plurality of direction reversing devices 37 which are arranged around the deflections 31 around.

Mit anderen Worten ist das bzw. jedes Band 33 so angeordnet, dass es S-förmig um die Umlenkungen 31 herum verläuft.In other words, the or each band 33 is arranged in such a way that it runs around the deflections 31 in an S-shape.

Wie in 2 zu sehen ist, weist der Ring 27 einen Teilabschnitt 39 auf, der den Ring 27 auf einer ersten Seite axial begrenzt, sowie einen weiteren Teilabschnitt 41, der den Ring 27 auf der anderen Seite, die zum Teilabschnitt 39 entgegengesetzt ist, axial begrenzt.As in 2 As can be seen, ring 27 has a section 39 axially bounding ring 27 on a first side and a further section 41 axially bounding ring 27 on the other side, opposite section 39.

Jeder Teilabschnitt 39, 41 ist üblicherweise ringförmig und erstreckt sich in einer zur Achse C senkrechten Ebene.Each section 39, 41 is usually annular and extends in a plane perpendicular to the C axis.

Die Umlenkungen 31 sind vorteilhafterweise am Teilabschnitt 39 befestigt.The deflections 31 are advantageously fastened to the section 39 .

Die Umlenkungen 31 umfassen vorteilhafterweise jeweils einen starr am Halter 27 befestigten Metallstift 43 und eine elektrische Umlenkungsisolierung 45, die sich um den Stift 43 erstreckt.Baffles 31 advantageously each include a metal pin 43 rigidly attached to holder 27 and baffle electrical insulation 45 extending around pin 43 .

Ein Ende 47 des Metallstifts 43 greift mit Kraft in eine Öffnung 49 ein, die in dem Teilabschnitt 39 des Halters 27 ausgebildet ist (5).An end 47 of the metal pin 43 is forcibly engaged in an aperture 49 formed in the section 39 of the holder 27 ( 5 ).

Die elektrische Umlenkungsisolierung 45 umfasst ein Rohr 51, das um den Stift 43 herum aufgeschoben ist, sowie zwei Scheiben 53, die auch um den Stift 43 herum aufgeschoben und auf der einen und der anderen Seite des Rohrs 51 angeordnet sind. Das Rohr 51 und die Scheiben 53 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material wie Aluminiumoxid, Glas, usw.The deflection electrical insulation 45 comprises a tube 51 which is slid around the pin 43 and two washers 53 which are also slid around the pin 43 and are arranged on one side and the other of the tube 51 . The tube 51 and discs 53 are made of an electrically insulating material such as alumina, glass, etc.

Als Variante werden das Rohr 51 und die Scheiben 53 durch ein sanduhrförmiges Teil ersetzt.As a variant, the tube 51 and the disks 53 are replaced by an hourglass-shaped piece.

Wie in 5 zu sehen ist, wickelt sich jede Richtungsumkehreinrichtung 37 um das Rohr 51 und erstreckt sich zwischen den beiden Scheiben 53.As in 5 As can be seen, each direction reverser 37 wraps around the tube 51 and extends between the two discs 53.

Diese Richtungsumkehreinrichtung 37 ist U-förmig.This direction reversing device 37 is U-shaped.

Das Band 33 ist ein Heizelement. Es erwärmt das Gas auf resistive Weise durch Joule-Effekt. Es besteht z.B. aus einer Metalllegierung wie FeCrAl oder NiCr.The band 33 is a heating element. It resistively heats the gas by Joule effect. It consists e.g. of a metal alloy such as FeCrAl or NiCr.

Es hat z.B. eine Länge, die zwischen 0,5 und 2 m, vorzugsweise etwa 1 m beträgt, eine Breite, die zwischen und 3 und 50 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 40 mm, vorzugsweise etwa 30 mm beträgt, und eine Dicke, die zwischen 0,05 und 1 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm beträgt.For example, it has a length that is between 0.5 and 2 m, preferably about 1 m, a width that is between 3 and 50 mm, preferably between 10 and 40 mm, preferably about 30 mm, and a thickness that is between 0.05 and 1 mm, preferably about 0.1 mm.

Es hat eine Breite und eine Dicke, die im Wesentlichen konstant sind.It has a width and a thickness that are essentially constant.

Das Heizelement 21 weist ferner mindestens zwei elektrisch leitende Elektroden 55 auf, die am Halter 27 befestigt und mit dem Generator 25 elektrisch verbunden sind. Es weist auch eine Elektrodenisolierung 57 auf, die jede Elektrode 55 des Halters 27 elektrisch isoliert.The heating element 21 also has at least two electrically conductive electrodes 55 which are attached to the holder 27 and electrically connected to the generator 25 . It also has an electrode insulator 57 which electrically insulates each electrode 55 of the holder 27 .

Als Variante wird nur eine Elektrode 55 des Halters 27 durch die Elektrodenisolierung 57 elektrisch isoliert. Die andere Elektrode 55 ist mit dem Halter 27 und dem Leitungsabschnitt elektrisch verbunden, wobei letzterer als Minuspol verwendet wird, der mit dem Generator 25 verbunden ist.As a variant, only one electrode 55 of the holder 27 is electrically insulated by the electrode insulation 57. The other electrode 55 is electrically connected to the holder 27 and the lead portion using the latter as a negative pole connected to the generator 25 .

Entgegengesetzte Enden 59, 61 des bzw. jedes Bands 33 sind an den mindestens zwei Elektroden 55 befestigt. Sie sind unmittelbar mit den Elektroden 55 elektrisch verbunden.Opposite ends 59, 61 of the or each band 33 are attached to the at least two electrodes 55. As shown in FIG. They are electrically connected directly to the electrodes 55 .

Die Elektroden 55 weisen jeweils axiale Abschnitte 62 auf, die den Halter 27 vollständig durchqueren.The electrodes 55 each have axial sections 62 which completely traverse the holder 27 .

Die axialen Abschnitte 62 sind jeweils in einem Durchgang 63 aufgenommen, der durch den Halter 27 hindurch ausgebildet ist. Der Durchgang 63 mündet auf Höhe des Teilabschnitts 39 und auf Höhe des anderen Teilabschnitts 41 aus.The axial sections 62 are each received in a passage 63 formed through the holder 27 . The passage 63 opens out at the level of the section 39 and at the level of the other section 41 .

Ein freies Ende 65 jedes axialen Abschnitts 62 steht auf der ersten Seite des Halters 27 axial hervor. Die Enden 59, 61 des Bands 33 sind an den freien Enden 65 befestigt.A free end 65 of each axial section 62 projects axially on the first side of the holder 27 . The ends 59, 61 of the strap 33 are attached to the free ends 65. FIG.

Bei dem dargestellten Beispiel ermöglicht ein elektrisch leitendes Metallrohr, das kein Bezugszeichen trägt, die Befestigung der Enden des Bands an den freien Enden 65.In the example shown, an electrically conductive metal tube, unnumbered, allows the ends of the strap to be fixed to the free ends 65.

Die Elektrodenisolierung 57 weist ein Rohr 67 auf, das auf den axialen Abschnitt 62 aufgeschoben und zwischen diesem axialen Abschnitt 62 und der Innenfläche des Durchgangs 63 angeordnet ist. Sie weist auch zwei Scheiben 69 auf, die auf den axialen Abschnitt 62 aufgeschoben und auf der einen und der anderen Seite des Halters 27, in Anlage an die Teilabschnitte 39, 41 aufgeschoben sind.The electrode insulation 57 has a tube 67 which is pushed onto the axial section 62 and is arranged between this axial section 62 and the inner surface of the passage 63 . It also has two washers 69 pushed onto the axial section 62 and pushed onto one side and the other of the support 27, in contact with the sections 39,41.

Das Rohr 67 und die Scheiben 69 bestehen aus einem elektrisch isolierenden Material, z.B. aus einer Keramik wie Aluminiumoxid oder Glas.The tube 67 and discs 69 are made of an electrically insulating material such as a ceramic such as alumina or glass.

Das Heizelement 21 weist z.B. ein Elektrodenpaar 55 für jedes auf der ersten Seite des Halters 27 angeordnete Band 33 auf.The heating element 21 has, for example, a pair of electrodes 55 for each band 33 arranged on the first side of the holder 27.

Die Elektroden 55 sind z.B. mit den beiden Anschlussklemmen des elektrischen Generators 25 elektrisch verbunden.The electrodes 55 are electrically connected to the two connection terminals of the electrical generator 25, for example.

Alternativ ist eine der Elektroden 55 mit dem elektrischen Generator 25 elektrisch verbunden und die andere Elektrode 55 mit Masse verbunden.Alternatively, one of the electrodes 55 is electrically connected to the electric generator 25 and the other electrode 55 is connected to ground.

Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 bis 5 weist das Heizelement 21 ein einziges Band 33 auf der ersten Seite des Halters 27 auf. Es weist ein einziges Elektrodenpaar 55 auf.In the embodiment of 2 until 5 the heating element 21 has a single band 33 on the first side of the holder 27 . It has a single pair of electrodes 55 .

Die Elektroden 55, wie in 3 zu sehen, sind längs des Umfangs des Halters 27 an zwei im Wesentlichen gegenüberliegenden Stellen angeordnet. Darunter ist zu verstehen, dass sie bezogen auf die Mittelachse C im Wesentlichen symmetrisch zueinander angeordnet sind.The electrodes 55, as in 3 1, are located along the circumference of the holder 27 at two substantially opposite locations. This is to be understood as meaning that they are arranged essentially symmetrically to one another in relation to the center axis C.

Die beiden Elektroden 55 unterteilen somit den Halter 27 in zwei Halterhälften, wie in 3 zu sehen ist.The two electrodes 55 thus divide the holder 27 into two holder halves, as in FIG 3 you can see.

Ungefähr die Hälfte der Umlenkungen 31 ist auf einer der Halterhälften angeordnet, wobei die andere Hälfte der Umlenkungen 31 auf der anderen Halterhälfte angeordnet ist.Approximately half of the deflections 31 is arranged on one of the holder halves, the other half of the deflections 31 is arranged on the other holder half.

Mit einer derartigen Anordnung können die geradlinigen Abschnitte 35 des Bands 33 parallel zueinander angeordnet werden. Diese geradlinigen Abschnitte 35 sind in einer Überlagerungsrichtung S, die in 3 dargestellt ist, übereinander angeordnet. Die geradlinigen Abschnitte 35 sind üblicherweise längs der Überlagerungsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandet.With such an arrangement, the straight portions 35 of the band 33 can be arranged parallel to each other. These rectilinear portions 35 are in a superimposition direction S, which is shown in 3 is shown, arranged one above the other. The straight line portions 35 are usually equally spaced from each other along the superimposing direction.

Die geradlinigen Abschnitte 35 erstrecken sich über die gesamte Breite der Durchlassöffnung 29.The straight sections 35 extend over the entire width of the passage opening 29.

Die Umlenkungen 31 und das Band 33 liegen somit vollständig auf der ersten axialen Seite des Halters 27.The deflections 31 and the band 33 are thus completely on the first axial side of the holder 27.

Das Heizelement 21 weist vorteilhafterweise zusätzliche elektrische isolierende Umlenkungen 71 auf, die am Halter 27 befestigt sind und auf der zweiten axialen Seite des Halters 27 axial hervorstehen.The heating element 21 advantageously has additional electrically insulating deflections 71 which are attached to the holder 27 and protrude axially on the second axial side of the holder 27 .

Es weist in diesem Fall mindestens ein zusätzliches Band 73 aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall auf, das mit dem elektrischen Generator 25 elektrisch verbunden ist.In this case, it has at least one additional strip 73 made of an electrically conductive and heat-resistant metal, which is electrically connected to the electrical generator 25 .

Das bzw. jedes zusätzliche Band 73 bildet mehrere zusätzliche geradlinige Abschnitte 75 quer über die Durchlassöffnung 29, die über mehrere zusätzliche Richtungsumkehreinrichtungen 77, die um die zusätzlichen Umlenkungen 71 herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.The or each additional band 73 forms a plurality of additional rectilinear sections 75 across the passage opening 29 which are connected to one another by a plurality of additional direction reversing devices 77 arranged around the additional deflections 71 around.

Die zusätzlichen Umlenkungen 71 sind starr an dem Teilabschnitt 41 des Halters 27 befestigt, der zur zweiten Seite gewandt ist.The additional baffles 71 are rigidly attached to the portion 41 of the holder 27 facing the second side.

Die zusätzlichen Umlenkungen 71 sind vom gleichen Typ wie die Umlenkungen 31 und werden somit hier nicht ausführlich beschrieben. Sie sind in der gleichen Art und Weise wie die Umlenkungen 31 am Halter 27 angebracht.The additional baffles 71 are of the same type as the baffles 31 and are therefore not described in detail here. They are attached to the holder 27 in the same way as the deflections 31 .

Das zusätzliche Band 73 ist von demselben Typ wie das Band 33. Es ist in der gleichen Art und Weise wie das Band 33 S-förmig angeordnet. Seine Enden sind mit den Elektroden 55 verbunden. Wie in 4 zu sehen, sind genauer gesagt seine Enden jeweils mit einem Teil 79 des axialen Abschnitts 62 einer der Elektroden verbunden. Dieser Teil 79 liegt auf der zweiten Seite des Halters 27.The additional band 73 is of the same type as the band 33. It is arranged in the same manner as the band 33 in an S-shape. Its ends are connected to the electrodes 55. As in 4 1, more precisely, its ends are each connected to a portion 79 of the axial portion 62 of one of the electrodes. This part 79 is on the second side of the holder 27.

Auch die zusätzlichen geradlinigen Abschnitte 75 verlaufen parallel zueinander und sind in Überlagerungsrichtung S übereinander angeordnet.The additional rectilinear sections 75 also run parallel to one another and are arranged one above the other in the superimposition direction S.

Wie in 3 zu sehen, verlaufen die zusätzlichen geradlinigen Abschnitte 75 vorteilhafterweise parallel zu den geradlinigen Abschnitten 35 und sind in Überlagerungsrichtung S zwischen den geradlinigen Abschnitten 35 eingeschoben.As in 3 As can be seen, the additional rectilinear portions 75 are advantageously parallel to the rectilinear portions 35 and are interposed in the superposition direction S between the rectilinear portions 35.

Dies ermöglicht einen besseren Kontakt zwischen dem durch die Öffnung 29 hindurch zirkulierenden Gasstrom und den Bändern 33, 73 und somit eine bessere Wärmeübertragung.This allows better contact between the gas flow circulating through the opening 29 and the bands 33, 73 and hence better heat transfer.

In einer Ausführungsvariante weist das Heizelement 21 mindestens zwei Bänder 33 aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall auf, die jeweils mit dem elektrischen Generator 25 elektrisch verbunden sind.In a variant embodiment, the heating element 21 has at least two bands 33 made of an electrically conductive and heat-resistant metal, each of which is electrically connected to the electric generator 25 .

Jedes Band 33 bildet mehrere geradlinige Abschnitte 35 quer über die Durchlassöffnung 29, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen 37, die um die Umlenkungen 31 herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.Each band 33 forms a plurality of rectilinear sections 35 across the passage opening 29 which are connected to one another by a plurality of direction reversing devices 37 which are arranged around the deflections 31 around.

Üblicherweise weist das Heizelement in Abhängigkeit von der Größe des Halters 27 in diesem Fall zwischen zwei und zehn Bändern 33 auf.Usually, depending on the size of the holder 27, the heating element has between two and ten bands 33 in this case.

Alle Bänder 33 liegen auf der ersten axialen Seite des Halters 27.All bands 33 are on the first axial side of holder 27.

Auf der zweiten axialen Seite kann das Heizelement 21 ein einziges zusätzliches Band oder kein zusätzliches Band oder zwischen zwei und zehn zusätzliche Bänder aufweisen.On the second axial side, the heating element 21 may have a single additional band, or no additional band, or between two and ten additional bands.

Das Heizelement 21 weist dann üblicherweise ein Elektrodenpaar 55 für jedes Band 33 auf.The heating element 21 then usually has a pair of electrodes 55 for each band 33 .

Die Elektroden 55 und die Umlenkungen 31 sind so angeordnet, dass die geradlinigen Abschnitte 35 aller Bänder 33 alle parallel zueinander verlaufen und in Überlagerungsrichtung S übereinander angeordnet sind.The electrodes 55 and the deflections 31 are arranged in such a way that the rectilinear sections 35 of all strips 33 all run parallel to one another and are arranged one above the other in the superimposition direction S.

Bei dem in 6 dargestellten Beispiel weist das Heizelement 21 zwei Bänder 33 auf.At the in 6 example shown, the heating element 21 has two bands 33 .

Das Elektrodenpaar 81, 83 ist dem ersten Band 33 zugeordnet. Das Elektrodenpaar 85, 87 ist dem zweiten Band 33 zugeordnet.The pair of electrodes 81, 83 is assigned to the first band 33. FIG. The pair of electrodes 85, 87 is assigned to the second band 33. FIG.

Die geradlinigen Abschnitte 35 des ersten Bands 33 sind gegenüber der oberen Hälfte der Durchlassöffnung 29 angeordnet und die geradlinigen Abschnitte 35 des zweiten Bands 33 gegenüber der unteren Hälfte der Durchlassöffnung 29.The straight sections 35 of the first band 33 are arranged opposite the upper half of the passage opening 29 and the straight sections 35 of the second band 33 are arranged opposite the lower half of the passage opening 29.

Wenn das Heizelement mehr als zwei Bänder 33 aufweist, z.B. drei Bänder 33 oder mehr als drei Bänder 33, ist die Anordnung der geradlinigen Abschnitte 35 im Wesentlichen ähnlich.If the heating element has more than two bands 33, eg three bands 33 or more than three bands 33, the arrangement of the straight portions 35 is substantially similar.

Die geradlinigen Abschnitte aller Bänder 33 sind in Überlagerungsrichtung S in einem Stapel übereinander angeordnet.The rectilinear sections of all bands 33 are arranged one above the other in the superimposition direction S in a stack.

Die geradlinigen Abschnitte 35 eines ersten Bands 33 liegen alle an einem Ende des Stapels. Die geradlinigen Abschnitte 35 eines zweiten Bands 33 sind nach denen des ersten Bands im Stapel zusammengefasst. Darauf folgen im Stapel die geradlinigen Abschnitte des dritten Bands usw.The straight portions 35 of a first band 33 are all at one end of the stack. The rectilinear sections 35 of a second band 33 are stacked after those of the first band. This is followed in the stack by the straight sections of the third volume, and so on.

Das Heizelement 21 kann zahlreiche Varianten umfassen.The heating element 21 can include numerous variants.

In den 2 bis 6 weist das Heizelement mindestens ein Band auf der ersten axialen Seite des Halters 27 und mindestens ein Band 33 auf der zweiten axialen Seite des Halters 27 auf.In the 2 until 6 the heating element has at least one band on the first axial side of the holder 27 and at least one band 33 on the second axial side of the holder 27.

In einer Variante weist das Heizelement kein Band auf der zweiten axialen Seite des Halters auf.In a variant, the heating element has no band on the second axial side of the holder.

Die Umlenkungen 31 bestehen nicht zwangsläufig jeweils aus einem Metallstift und einer elektrischen Isolierung. In einer Variante ist jede Umlenkung 31 mit dem Halter 27 einstückig ausgebildet. Jede Umlenkung 31 ist z.B. zusammen mit dem Halter 27 aus einem isolierenden Material wie Aluminiumoxid oder Corderit geformt oder hergestellt.The deflections 31 do not necessarily each consist of a metal pin and electrical insulation. In a variant, each deflection 31 is formed in one piece with the holder 27 . Each baffle 31, for example, together with the holder 27, is molded or fabricated from an insulating material such as alumina or corderite.

Das oben beschriebene Heizelement hat zahlreiche Vorteile.The heating element described above has numerous advantages.

Sein Aufbau ist einfach und es besteht aus kostengünstigen Elementen. Seine Herstellung ist somit kostengünstig.Its structure is simple and it consists of inexpensive elements. Its production is therefore inexpensive.

Der Aufbau der Umleitungen führt insbesondere dazu, dass diese Elemente auf einfache Weise am Halter angebracht werden können.The structure of the diversions leads in particular to the fact that these elements can be attached to the holder in a simple manner.

Dadurch, dass es möglich ist, mehrere Bänder auf der ersten Seite des Halters anzuordnen, kann die Länge jedes Bands begrenzt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Halter zur Anpassung an eine große sekundäre Leitung einen großen Querschnitt hat.By being able to arrange several bands on the first side of the holder, the length of each band can be limited. This is particularly advantageous when the holder has a large cross section to accommodate a large secondary line.

Dadurch, dass ein Band oder mehrere Bänder auf jeder Seite des Halters angeordnet werden können, kann die Heizleistung gesteigert werden.By arranging one or more bands on each side of the holder, the heating capacity can be increased.

Dadurch, dass die geradlinigen Abschnitte der Bänder, die auf den beiden entgegengesetzten Seiten des Halters liegen, in Überlagerungsrichtung ineinandergeschoben sind, kann ein besserer Wärmeaustausch zwischen dem Gas und den Heizbändern erreicht werden.Due to the fact that the rectilinear portions of the bands lying on the two opposite sides of the holder are nested in the direction of superimposition, a better heat exchange between the gas and the heating bands can be achieved.

Der oben beschriebene Abgasstrang hat auch zahlreiche Vorteile.The exhaust line described above also has numerous advantages.

Wie oben angegeben, führt die Anordnung des Heizelements in einer sekundären Leitung, die sich von der Abgashauptzirkulationsleitung unterscheidet, dazu, dass dieses Heizelement nicht der permanenten Abgaszirkulation ausgesetzt ist, wenn der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs betrieben wird. Lediglich das Wärmeübertragungsgas zirkuliert in der sekundären Leitung, und dies lediglich in den Phasen, in denen eine beschleunigte Erwärmung des Abgasreinigungselements erforderlich ist.As indicated above, the placement of the heating element in a secondary line distinct from the main exhaust gas circulation line results in that heating element not being exposed to the continuous exhaust gas circulation when the vehicle's internal combustion engine is operating. Only the heat transfer gas circulates in the secondary line, and only in the phases when accelerated heating of the emission control element is required.

Der Aufbau des Heizelements kann somit vereinfacht werden.The structure of the heating element can thus be simplified.

Die Wärmeübertragungsgasquelle kann auf sehr einfache Weise realisiert werden, indem eine Pumpe, ein elektrischer Turbolader oder ein wie eine Pumpe arbeitender Kolbenmotor verwendet wird.The heat transfer gas source can be implemented in a very simple manner using a pump, an electric turbocharger or a piston engine working like a pump.

Die Verwendung von Luft als Wärmeübertragungsgas ist besonders einfach, da dieses Gas aus der Atmosphäre um das Fahrzeug herum entnommen werden kann.The use of air as the heat transfer gas is particularly easy since this gas can be taken from the atmosphere around the vehicle.

Claims (10)

Element zur Erwärmung eines Gasstroms, wobei das Heizelement (21) Folgendes aufweist: - einen Halter (27), der einen Ring um eine Mittelachse (C) bildet und innen eine Durchlassöffnung (29) für den Gasstrom begrenzt; - elektrisch isolierende Umlenkungen (31), die am Halter (27) befestigt sind und auf einer ersten Seite des Halters (27) axial hervorstehen; - mindestens ein Band (33) aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall, das zur elektrischen Verbindung mit einem elektrischen Generator (25) vorgesehen ist, wobei das bzw. jedes Band (33) mehrere geradlinige Abschnitte (35) quer über die Durchlassöffnung (29) bildet, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen (37), die um die Umlenkungen (31) herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.Element for heating a gas flow, the heating element (21) comprising: - A holder (27) which forms a ring around a central axis (C) and internally delimits a passage opening (29) for the gas flow; - Electrically insulating baffles (31) fixed to the holder (27) and projecting axially on a first side of the holder (27); - at least one band (33) made of an electrically conductive and refractory metal intended for electrical connection to an electrical generator (25), the or each band (33) having a plurality of rectilinear sections (35) across the passage opening (29 ) which are connected to one another via a plurality of direction reversing devices (37) which are arranged around the deflections (31). Heizelement nach Anspruch 1, wobei die Umlenkungen (31) jeweils einen starr am Halter (27) befestigten Metallstift (43) und eine elektrische Umlenkungsisolierung (45) umfassen, die sich um den Stift (43) erstreckt.heating element after claim 1 wherein the baffles (31) each include a metal pin (43) rigidly attached to the holder (27) and baffle electrical insulation (45) extending around the pin (43). Heizelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Heizelement (21) mindestens zwei elektrisch leitende Elektroden (55) aufweist, die am Halter (27) befestigt sind, wobei eine Elektrodenisolierung (57) mindestens eine der Elektroden (55) des Halters (27) elektrisch isoliert und gegenüberliegende Enden des bzw. jedes Bands (33) an den mindestens zwei Elektroden (55) befestigt sind.heating element after claim 1 or 2 , wherein the heating element (21) has at least two electrically conductive electrodes (55) on the holder (27) wherein an electrode insulator (57) electrically insulates at least one of the electrodes (55) of the holder (27) and opposite ends of the or each strap (33) are attached to the at least two electrodes (55). Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Heizelement (21) mindestens zwei Bänder (33) aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall aufweist, die jeweils zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Generator (25) vorgesehen sind, wobei jedes Band (33) mehrere geradlinige Abschnitte (35) quer über die Durchlassöffnung (29) bildet, die über mehrere Richtungsumkehreinrichtungen (37), die um die Umlenkungen (31) herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.heating element according to one of the Claims 1 until 3 wherein the heating element (21) comprises at least two bands (33) of electrically conductive and refractory metal, each intended for electrical connection to the electrical generator (25), each band (33) having a plurality of rectilinear portions (35) transversally via the passage opening (29) which are connected to one another via a plurality of direction reversing devices (37) which are arranged around the deflections (31). Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Heizelement (21) Folgendes aufweist: - zusätzliche elektrisch isolierende Umlenkungen (71), die am Halter (27) befestigt sind und auf einer zur ersten Seite entgegengesetzten zweiten Seite des Halters (23) axial hervorstehen; - mindestens ein zusätzliches Band (73) aus einem elektrisch leitenden und hitzebeständigen Metall, das zur elektrischen Verbindung mit dem elektrischen Generator (25) vorgesehen ist, wobei das bzw. jedes zusätzliche Band (73) mehrere zusätzliche geradlinige Abschnitte (75) quer über die Durchlassöffnung (29) bildet, die über mehrere zusätzliche Richtungsumkehreinrichtungen (77), die um die zusätzlichen Umlenkungen (71) herum angeordnet sind, miteinander verbunden sind.heating element according to one of the Claims 1 until 4 wherein the heating element (21) comprises: - additional electrically insulating baffles (71) fixed to the holder (27) and protruding axially on a second side of the holder (23) opposite to the first side; - at least one additional band (73) of electrically conductive and refractory metal intended for electrical connection to the electric generator (25), the or each additional band (73) having a plurality of additional rectilinear portions (75) across the Forms passage opening (29) which are connected to one another via a plurality of additional direction reversing devices (77) which are arranged around the additional deflections (71). Heizelement nach Anspruch 5, wobei die geradlinigen Abschnitte (35) des mindestens einen Bands (33) zueinander parallel verlaufen und in einer Überlagerungsrichtung (S) übereinander angeordnet sind, wobei die zusätzlichen geradlinigen Abschnitte (75) des mindestens einen zusätzlichen Bands (73) parallel zu den geradlinigen Abschnitten (35) des mindestens einen Bands (33) verlaufen und in Überlagerungsrichtung (S) zwischen den geradlinigen Abschnitten (35) des mindestens einen Bands (33) eingeschoben sind.heating element after claim 5 , the rectilinear sections (35) of the at least one band (33) being parallel to one another and superimposed in a direction of superposition (S), the additional rectilinear sections (75) of the at least one additional band (73) being parallel to the rectilinear sections (35) of the at least one band (33) and are inserted in the superimposition direction (S) between the straight sections (35) of the at least one band (33). Fahrzeugabgasstrang, wobei der Abgasstrang (1) Folgendes aufweist: - eine Abgashauptzirkulationsleitung (3) mit einem stromaufwärtigen Hauptende (5), das zur Strömungsverbindung mit mindestens einem Abgasauslass eines Verbrennungsmotors (7) des Fahrzeugs vorgesehen ist, und einem Abgasreinigungselement (9); - eine sekundäre Leitung (15) mit einem Wärmeübertragungsgaseinlass (17), einem stromabwärtigen sekundären Ende (19), das stromaufwärts des Abgasreinigungselements (9) mit der Hauptleitung (3) in Strömungsverbindung steht, und einem Element (21) zur Erwärmung des Wärmeübertragungsgases, das zwischen dem Wärmeübertragungsgaseinlass (17) und dem stromabwärtigen sekundären Ende (19) eingeschoben ist; - eine Wärmeübertragungsgasquelle (23), die zum Einblasen eines Wärmeübertragungsgasstroms über den Wärmeübertragungsgaseinlass (17) in die sekundäre Leitung (15) ausgebildet ist.Vehicle exhaust line, wherein the exhaust line (1) comprises: - an exhaust gas main circulation line (3) having a main upstream end (5) intended for flow communication with at least one exhaust gas outlet of an internal combustion engine (7) of the vehicle, and an exhaust gas purification element (9); - a secondary conduit (15) having a heat transfer gas inlet (17), a downstream secondary end (19) in flow communication with the main conduit (3) upstream of the emission control element (9), and an element (21) for heating the heat transfer gas, interposed between the heat transfer gas inlet (17) and the downstream secondary end (19); - a heat transfer gas source (23) adapted to inject a heat transfer gas flow into the secondary conduit (15) via the heat transfer gas inlet (17). Abgasstrang nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Wärmeübertragungsgasquelle (23) um eine Pumpe, einen elektrischen Turbolader oder um einen wie eine Pumpe arbeitenden Kolbenmotor handelt.exhaust line after claim 7 wherein the heat transfer gas source (23) is a pump, an electric turbocharger, or a reciprocating pump-type engine. Abgasstrang nach Anspruch 7 oder 8, wobei es sich bei dem Wärmeübertragungsgas um Luft handelt.exhaust line after claim 7 or 8th , where the heat transfer gas is air. Abgasstrang nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei es sich bei dem Heizelement (21) um ein Heizelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6 handelt.Exhaust system according to one of Claims 7 until 9 , wherein the heating element (21) is a heating element according to one of Claims 1 until 6 acts.
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