[发明专利]电加热装置和具有加热装置的工作液罐

说明书

本发明涉及一种用于机动车的工作液罐(10)，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐(10)的电加热装置(14)，其包括至少一个PTC元件(34，36，38，40，42，44)，该PTC元件将两个电导体(24，26，28，29)连接地设置，其特征在于：电加热装置(14)包括多个PTC元件(34，36，38，40，42，44)，这些PTC元件中的每一个将两个电导体(24，26，28，29)连接地设置，其中电导体(24，26，28，29)中的至少一个构造成平面的导体构件并且构成一个用于将在PTC元件(34，36，38，40，42，44)内产生的热量传递给电加热装置(14)的外部环境(18)的与该电加热装置(14)邻接的容积部分的热导体。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的工作液罐，特别是用于储存水状的尿素溶液的罐的电加热装置，其包括至少一个PTC元件，该PTC元件将两个电导体连接地设置。

此外，本发明涉及一种具有一个这样的电加热设备的罐，特别是机动车工作液罐，优选储存用于选择催化还原的水状的尿素溶液的罐。

背景技术

由DE 10 2009 028 113 A1公知了一种这种类型的电加热装置以及一种配备该加热装置的罐。

在公开的这类的解决方案中供电导线分别电绝缘地穿过罐壁，更确切地说：罐盖，并且与PTC元件接触，该PTC元件在罐内是两个供电导线之间的唯一的导电的连接。在这类的公开文献中作为PTC材料列出具有PTC特性的塑料或一种这样的弹性材料。

公开的这种类型的加热设备用于机动车内的水状的尿素溶液的加温，特别是液化或保持流动性，以便能够利用这个尿素溶液即使在外部温度冷的情况中实施选择催化还原和这样减少废气内的氮氧化物。这在本发明的优选的应用中也是这种情况。

水状的尿素溶液在温度为-11℃时冻结，其中通过水状的尿素溶液中的添加剂可以将冻结温度降低到-40℃。然而出于保障废气内的氮氧化物的还原的原因即使在低的和最低的外部温度的情况中也需要还原剂持续地，足够量地以液态存在。

由DE 10 2013 209 957 A1公知了一种另外的电加热装置，该加热装置使用陶瓷制的PTC元件。这个公开文献说明借助一种导电的塑料将PTC元件与供电导线连接。由PTC元件和与这个PTC元件借助导电的塑料接触的供电导线构成的整个配置组件又可以由塑料包封，以便保护它免受它的外部环境中的化学或/和物理腐蚀介质的影响。

PTC元件是当它们有电流流过时能够变热并根据通过变热产生的相对外部环境的温度梯度将热量释放到这个外部环境中。其中“PTC”意味着“Positive TemperatureCoefficient”(正温度系数)，其表明：PTC元件的电阻随着温度的上升而增加。这导致PTC元件的加热功率的所期望的自我限制。由于随着温度上升PTC元件的电阻也增加，所以通过PTC元件的电流随着温度上升由于增加的电阻而减少，因而每个时间单位由PTC元件释放的热量的量随着PTC元件的温度的上升而越来越少。通过这种方式可以防止PTC元件或者需由它加温的介质过热。

此处特别引人注意的水状的尿素溶液的化学稳定性在温度高于80℃时下降，因而它的使用安全性在高温时受到严重威胁。出于这个原因，随着温度上升在加热功率方面自己调节的PTC元件特别适合于对水状的尿素溶液以及其他的工作液加热。

这种类型的电加热装置的缺点是：为了快速地给工作液罐内的相应大的容积范围加温，它需要要么一个体积大的要么一个具有大的表面积的，结构复杂的PTC元件。否则加热装置也许只能短时间地，点状地将热量引入罐内，其中这或许不能足以在冷起动后快速实现废气中所期望的还原度。

发明内容

因此本发明的目的是如下地改进这种类型的电加热装置，即它能够在尽可能短的时间内将尽可能大的热量的量传递给它的外部环境。