Cuerpo de panal de abejas calentable eléctricamente con zonas de resistencia incrementada.

Cuerpo de panal de abejas (1), que está formado con al menos una pila sinuosa (2) de láminas de chapa (7),

en el que un primer extremo (3) de la pila (2) está conectado con una conexión eléctrica (4) y un segundo extremo (5) está conectado con una masa eléctrica (6), en el que

- la al menos una pila (2) tiene una pluralidad de láminas de chapa (7) que están en contacto eléctrico entre sí,

- las láminas de chapa (7) están al menos parcialmente estructuradas y determinan en la dirección de las estructuras (8) una altura (9) de la al menos una pila (2),

- la al menos una pila (2) tiene al menos una curvatura (10) con un radio de curvatura pequeño (11) y con un radio de curvatura grande (12), caracterizado porque

- la al menos una pila (2) forma en una sección de curvatura (13), que comprende la al menos una curvatura (10), al menos una zona (14) de resistencia eléctrica elevada que, partiendo desde el radio de curvatura pequeño (11), se extiende sobre una parte de la altura (9) de la al menos una pila (2), en el que las láminas de chapa (7), su disposición y/o contacto eléctrico entre sí se modifican en la sección de curvatura (13) frente a otras zonas de la pila, de tal manera que dentro de una curvatura (10) se produce una densidad adaptada de la corriente sobre la altura (9) de la pila (2) y de esta manera se consigue un calentamiento uniforme en la zona de la curvatura (10).

Cuerpo de panal de abejas calentable eléctricamente con zonas de resistencia incrementada La presente invención se refiere a un cuerpo de panal de abejas, que está formado por una pila sinuosa de láminas de chapa parcialmente estructuradas, en el que la pila dispone de una conexión eléctrica, de manera que existe una trayectoria para la conducción de una corriente eléctrica a través del cuerpo de panal de abejas.

El desarrollo de cuerpos de panal de abejas metálicos calentables eléctricamente ha sido impulsado en los últimos 20 años de una manera decisiva por la solicitante. Así, por ejemplo, se remite al documento WO 92/02714 A1. Allí se describe un cuerpo de panal de abejas, que está constituido por capas dispuestas en capas, al menos parcialmente estructuradas, que forman una pluralidad de canales que son atravesados por la corriente de gas de escape, los cuales se extienden desde uno de los lados frontales hacia el otro. Además, varios intersticios planos y/o capas de aislamiento eléctrico, que se extienden desde un lado frontal hacia el otro, están posicionados de tal forma que resulta al menos una trayectoria de la corriente continua conductora de electricidad y que se extiende en un plano de la sección transversal. Las chapas están unidas de forma conductora de electricidad con uno de sus extremos en un primer contacto de conexión y en su segundo extremo en el segundo contacto de conexión. De esta manera se posibilita especialmente realizar una alimentación de corriente y una descarga esencialmente en un plano.

Otro cuerpo de panal de abejas se conoce a partir del documento WO 92/13635 A1, que puede controlar a través de una elevación local selectiva de la resistencia eléctrica la trayectoria de la corriente eléctrica a través del cuerpo de panal de abejas, de tal manera que en regiones correspondientes de las capas de chapa se pueden formar zonas que son calentadas a través de la corriente eléctrica en una medida elevada, de manera que es posible una calefacción inhomogénea del cuerpo de panal de abejas.

La práctica durante muchos años en el uso de cuerpos de panal de abejas como catalizadores calefactores ha mostrado ahora que la corriente no se propaga, en parte, de una manera uniforme a lo largo de las láminas de chapa individuales de una pila, sino que en el caso de cuerpos de panal de abejas sinuosos o también arrollados en espiral busca el camino más corto entre la conexión eléctrica y la masa eléctrica. En este caso, se utilizan especialmente las superficies de contacto entre chapas estructuradas y chapas lisas, a través de las cuales la corriente puede saltar especialmente en zonas de curvatura desde una chapa exterior sobre la chapa interior y de esta manera puede buscar la trayectoria más corta de la corriente. De esta manera, se producen diferentes distribuciones de la densidad de la corriente sobre la sección transversal del cuerpo de panal de abejas y, por lo tanto, también una distribución inhomogénea no deseada del calor.

En particular, en el caso de cuerpos grandes de panal de abejas, que se emplean cada vez más recientemente, como consecuencia de las alturas grandes de las pilas se produce una intensificación del calentamiento irregular con respecto a la sección transversal de los cuerpos de panal de abejas. En virtud del tamaño, también aquí el efecto de la convección térmica es mucho más reducido que en el caso de cuerpos de panal de abejas de estructura pequeña, de manera que las zonas del cuerpo de panal de abejas impulsadas con menos corriente eléctrica permanecen frías también claramente durante más tiempo.

Por lo tanto, el cometido de la invención es solucionar, al menos parcialmente, los problemas descritos con referencia al estado de la técnica y en particular preparar un cuerpo de panal de abejas que posibilita un calentamiento uniforme sobre toda la sección transversal del cuerpo de panal de abejas. Al mismo tiempo debe indicarse también un cuerpo de panal de abejas que, en virtud de una carga uniforme de la corriente, a pesar del empleo más frecuente (por ejemplo, en un sistema de escape de gases de un automóvil) presenta un tiempo de actividad más prolongado.

Estos cometidos se solucionan por medio de un cuerpo de panal de abejas de acuerdo con las características de la reivindicación 1 de la patente. Otras configuraciones ventajosas de la invención se indican en las reivindicaciones de patente formuladas de manera dependiente. Hay que indicar que las características individuales indicadas en las reivindicaciones dependientes se pueden combinar entre sí de cualquier manera tecnológicamente conveniente y pueden definir otras configuraciones de la invención. Además, las características indicadas en las reivindicaciones dependientes se precisas y se explican en detalle en la descripción, de manera que representan otros ejemplos de realización preferidos de la invención.

Para la solución de este cometido, el cuerpo de panal de abejas de acuerdo con la invención está formado con al menos una pila sinuosa de láminas de chapa, en el que un primer extremo de la pila está conectado con una conexión eléctrica y un segundo extremo está conectado con una masa eléctrica, en el que

- la al menos una pila tiene una pluralidad de láminas de chapa que están en contacto eléctrico entre sí,

- las láminas de chapa están al menos parcialmente estructuradas y determinan en la dirección de las estructuras una altura de la al menos una pila,

- la al menos una pila tiene al menos una curvatura con un radio de curvatura pequeño y con un radio de curvatura grande, y

- la al menos una pila forma en una sección de curvatura, que comprende la al menos una curvatura, al menos una zona de resistencia eléctrica elevada que, partiendo desde el radio de curvatura pequeño, se extiende sobre una

parte de la altura de la al menos una pila, en el que las láminas de chapa, su disposición y/o contacto eléctrico entre sí se modifican en la sección de curvatura frente a otras zonas de la pila, de tal manera que dentro de una curvatura se produce una densidad adaptada de la corriente sobre la altura de la pila y de esta manera se consigue un calentamiento uniforme en la zona de la curvatura.

La pila mencionada aquí de una pluralidad de láminas de chapa que están en contacto eléctrico entre sí pueden estar conectadas especialmente con una conexión eléctrica, que está dispuesta sobre una carcasa que rodea el cuerpo de panal de abejas, de manera que esta carcasa puede presentar, dado el caso, sobre su periferia varios segmentos, para colocar de esta manera cada pila individual bajo corriente. Además, la masa puede estar dispuesta o bien sobre la periferia o también de forma centralizada en el centro de la sección transversal del cuerpo de panal de abejas, de manera que debería estar conectada con todas las capas. Las dos publicaciones mencionadas al principio de la solicitante se pueden utilizar también especialmente para la ilustración y descripción en detalle de la alimentación de corriente.

Con preferencia, las estructuras de las láminas de chapa están configuradas de formas onduladas, que se extienden paralelamente al eje longitudinal o bien a la dirección de la circulación del cuerpo de panal de abejas, de manera que las formas onduladas están configuradas especialmente en forma de ondas Omega o de ondas sinusoidales o bien en forma de zigzag (en punta) . En principio, es posible que una pila esté formada por varias láminas de chapa, que se apoyan entre sí en la superficie, de manera que las estructuras forman una pluralidad de vías de circulación a lo largo de su superficie, por ejemplo para un gas de escape. Las estructuras distancian de esta manera las láminas de chapa adyacentes, de modo que las láminas de chapa adyacentes entre sí forman finalmente una altura de la pila total que depende especialmente de la suma de las alturas de la estructura y los espesores de las láminas de chapa. En principio, es posible que varias pilas formen un cuerpo de panal de abejas, pero aquí se prefiere para una estructura sencilla el empleo de una pila individual (o máximo 2 pilas) , que rellena la sección transversal del cuerpo de panal de abejas a través de su disposición, por ejemplo, en forma de meandro.

La al menos una zona de resistencia eléctrica elevada, que debe formarse especialmente en la zona interior de una curvatura en las láminas de chapa interiores de una pila, sirve para impedir que la corriente busque la trayectoria más corta posible sobre el lado interior de la curvatura y, por lo tanto, para conducirla con preferencia sobre las láminas exteriores... [Seguir leyendo]

1. Cuerpo de panal de abejas (1) , que está formado con al menos una pila sinuosa (2) de láminas de chapa (7) , en el que un primer extremo (3) de la pila (2) está conectado con una conexión eléctrica (4) y un segundo extremo (5) está conectado con una masa eléctrica (6) , en el que

- la al menos una pila (2) tiene una pluralidad de láminas de chapa (7) que están en contacto eléctrico entre sí,

- las láminas de chapa (7) están al menos parcialmente estructuradas y determinan en la dirección de las estructuras (8) una altura (9) de la al menos una pila (2) ,

- la al menos una pila (2) tiene al menos una curvatura (10) con un radio de curvatura pequeño (11) y con un radio de curvatura grande (12) , caracterizado porque

- la al menos una pila (2) forma en una sección de curvatura (13) , que comprende la al menos una curvatura (10) , al menos una zona (14) de resistencia eléctrica elevada que, partiendo desde el radio de curvatura pequeño (11) , se extiende sobre una parte de la altura (9) de la al menos una pila (2) , en el que las láminas de chapa (7) , su disposición y/o contacto eléctrico entre sí se modifican en la sección de curvatura (13) frente a otras zonas de la pila, de tal manera que dentro de una curvatura (10) se produce una densidad adaptada de la corriente sobre la altura (9) de la pila (2) y de esta manera se consigue un calentamiento uniforme en la zona de la curvatura (10) .

2. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la al menos una zona (14) está formada con láminas de chapa (7) , que presentan un radio de curvatura mínimo (16) inferior a 80 mm en la al menos una zona (14) .

3. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la al menos una zona (14) se encuentra dentro de un ángulo (23) , que parte desde un origen (15) del radio de curvatura (11) .

4. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una parte de las láminas de chapa (7) presenta en la región de la al menos una zona (14) secciones de zona (26) de diferente longitud.

5. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una parte de las láminas de chapa (7) se diferencian en su espesor (17) en la al menos una zona (14) .

6. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que las láminas de chapa (7) están provistas, al menos parcialmente, con una estructura (8) y al menos una parte de las láminas de chapa (7) en la al menos una zona (14) se diferencian en su estructura (8) .

7. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una parte de las láminas de chapa (7) presenta al menos un elemento del grupo de taladros (27) , ranuras y desviaciones de la circulación (28) .

8. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que dentro de la al menos una zona (14) el tamaño de una superficie de contacto (29) entre láminas de chapa (7) adyacentes individuales es diferente.

9. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una lámina de chapa (7) dentro de la al menos una zona (14) presenta, al menos parcialmente, un recubrimiento aislante (30) .

10. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una lámina de chapa (7) comprende dentro de la al menos una zona (14) material no conductor eléctrico al menos parcialmente.

11. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos una parte de las láminas de chapa (7) dentro de la al menos una zona (14) son de materiales diferentes.

12. Cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la altura (9) de la al menos una pila (2) tiene al menos 10 mm.

13. Automóvil (18) , que presenta al menos un cuerpo de panal de abejas (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.