本發明涉及一種加熱裝置，如其特別是用于對機動車內的工作液罐進行加熱的那樣，其中在此優選考慮的是用于存儲水狀的尿素溶液的機動車罐。其中加熱裝置包括一個電的電阻加熱電路，該電阻加熱電路具有：一個加熱側，在該加熱側上根據常規將熱量釋放給需加溫的液體；和一個與加熱側相反的承載側，在該承載側上電阻加熱電路朝向一個支撐它的支護，其中電阻加熱電路設置在它的加熱側上的一層柔韌的薄膜與它的承載側上一個作為支撐的支護的，比柔韌的薄膜剛性的基材之間。

此外，本發明涉及一種具有這樣的加熱裝置的罐，特別是機動車內的一種用于存儲水狀的尿素溶液的scr(選擇性催化還原)-罐。

背景技術：

例如由wo2008/138960a1公知了一種這種類型的加熱裝置。這個公開文獻公開了一種柔韌的加熱裝置，該加熱裝置設置在兩層薄膜之間或者一層薄膜與一層柔韌的塑料層之間。盡管該公知的柔韌的加熱裝置由于它的柔韌性可以置入各種不同的收納容積內。然而加熱裝置，特別是敏感的電阻加熱電路由于它的柔韌性而遭受機械的交變負荷，如它在車輛內-由顫動和振動引起地-幾乎在整個行駛運行期間出現的那樣。此外，公開的柔韌的加熱裝置由于它的柔韌性可以在相同的收納容積中進入各種不同的位置和方位，因而在具有收納在其內的相同的加熱裝置的，大規模生產的相同的罐內卻可能存在各種不同的傳熱條件。

雖然wo2008/138960a1在它的公開文獻的一處聲稱：具有一個設置在兩層薄膜之間的電阻加熱電路的，公知的加熱裝置可以與剛性的基材連接，然而這樣的連接只能逐點地存在，其中薄膜特別是可以在恰好沒有設置電阻加熱電路的地方與基材連接。在這些連接位置之間所公知的加熱裝置上的傳熱條件超過多個實施方式由于加熱裝置的柔韌的結構是不同的。

由ep1473447b1公知了一種用于收納水狀的尿素溶液的罐，在該罐中一個電的加熱裝置以未進一步詳細示出的方式整合在罐壁中。

在這個最后提到的公知的解決方案中熱量能夠從加熱裝置傳遞給工作液體的效率可能降低，因為電阻加熱電路可能深深地收納在罐壁的內部和這樣在熱量從加熱裝置到達工作液體之前必須首先對明顯厚的罐壁進行加溫。因此當工作液體由于外部溫度低而非預期地凍結時解凍過程然后會非預期長時間地持續，這可能導致提高的有害物質排放的非預期長的階段。

技術實現要素：

因此本發明的目的是如下地進一步發展這種類型的加熱裝置，即利用它始終如此地實現同樣的運行條件，即可以將熱量從加熱裝置快速地傳遞給工作液體。

這個目的根據本發明通過文首述及類型的加熱裝置得以實現，在該加熱裝置中電阻加熱電路在承載側上在中間不設置另外的薄膜的情況下與剛性的基材連接。

由于在目前探討的本發明加熱裝置中電阻加熱電路以它的承載側在中間不設置另外的薄膜的情況下與剛性的基材連接，所以該電阻加熱電路可以通過剛性的基材固定在一個明確的位置中，該位置對于結構相同的加熱裝置來說總是同一個位置。電阻加熱電路的加熱側上的薄膜保護該電阻加熱電路免受環境影響，特別是免受可能的化學腐蝕的工作液體的影響。

薄膜可以在沒有設置電阻加熱電路的地方直接地和中間未設置其他的層地與基材連接。例如薄膜可以擠壓或粘貼在基材上。

此外，薄膜可以通過層壓與剛性的基材連接，其中可以通過如下方式縮短用于制造薄膜與基材之間的連接的層壓持續時間，即在薄膜與基材之間設置有一層中間層，優選一層由可硬化的材料構成的中間層。這樣的材料也可以設置在薄膜與電阻加熱電路之間。原則上中間層可以是以任意方式可硬化的，例如通過交聯，其中為了更好地控制硬化過程優先選擇一層可熱硬化的中間層。熱熔膠作為中間層材料已經證明為特別適合。優選中間層的厚度在柔韌的薄膜的厚度的數量級內和與其厚度的差別優選不超過20％。

如果能夠通過改變材料的熱狀態導入材料內的不可逆轉的交聯過程的話，那么本發明意義中的材料也是可熱硬化的。

電阻加熱電路可以通過由平面的薄膜腐蝕或通過沖壓構成。電阻加熱電路可以由鋁材或例如由不銹鋼構成，其中在使用鋁材作為電阻加熱電路材料的情況中優先選擇用于構成電阻加熱電路的具體形狀的腐蝕法。作為進一步的可選，可以利用印刷技術在使用可導電的印刷液體或印刷軟膏的情況下制造電阻加熱電路。

利用“剛性的”應該與本申請中的基材相關地得以說明，即基材在一個20×20cm的瓷磚形狀(kachelgestalt)中是基本上形狀穩定的，而與瓷磚同樣面積的柔韌的薄膜則是形狀不穩定的。

電阻加熱電路為了增加它的表面優選至少局部構造成彎彎曲曲的，即構造成沿著其伸展方向反復向著不同的方向彎曲的稍帶長形的電路。

剛性的基材可以構造成板狀大平面的，使得電阻加熱電路能夠平放在板狀的基材構件上和基材構件部段也設置在不存在電阻加熱電路的那些位置上。例如板狀大平面的基材構件可以完全跨接電阻加熱電路的鄰接的彎曲分支(maeanderaest)之間的空隙。

然而也可以考慮：只在同樣設置有電阻加熱電路的地方設置剛性的基材作為構件，使得基材作為構件基本上顯示出與由該基材支撐的電阻加熱電路相同的走向。其中為了能夠使柔韌的薄膜不僅與電阻加熱電路，而且在該電阻加熱電路的兩側還與基材連接，基材通常在側面超出電阻加熱電路。

這個最后提到的，具有在它的走向中隨著電阻加熱電路延伸的基材的實施方式例如可以通過在壓鑄模中噴射電阻加熱電路產生。為此可以將電阻加熱電路首先以它的加熱側貼覆在柔韌的薄膜的一個側面上，其中薄膜然后用作用于其他的生產過程的支承薄膜(traegerfolie)。然后可以將薄膜與電阻加熱電路一起置入一個壓鑄模內并且以通常的方式固定在那里，例如通過真空。然后將基材材料以一個厚度噴涂在電阻加熱電路的從薄膜起遠指的承載側上，因而產生一個剛性的基材，該基材顯示出與電阻加熱電路類似的形狀，使得其走向至少局部與電阻加熱電路的走向相符。在這個實施方式中電阻加熱電路的鄰接的彎曲分支之間的中間空隙可以未或至少未完全由基材材料跨接。

由于電阻加熱電路的伸展方向通常經常變化，如果談到一個伸展方向的話，那么目前重要的應該是一定的位置上的一個僅僅局部的伸展方向。電阻加熱電路的和可能的情況下還有支撐它的基材的這個伸展方向可能與電阻加熱電路和可能的情況下基材在一個不同的位置上的伸展方向不同，例如因為電阻加熱電路和可能的情況下基材在兩個位置之間是彎曲的。

原則上電阻加熱電路可以平面地，特別是完全平面地敷在，粘貼或層壓在基材的外側面上。此外，電阻加熱電路可以形狀鎖合地固定在基材上，例如因為基材材料將電阻加熱電路局部包圍或從后面夾緊。為此電阻加熱電路可以具有至少一個開口，該開口由基材的材料穿過以便與這個基材連接。然而穿過電阻加熱電路的材料也可以是一個與基材分開的構件或/和包括一種與基材材料不同的材料，例如當塑料鉚釘用于將電阻加熱電路與基材連接時，然而這是一種不那么優選的情況。

根據另一個實施方式可以規定：電阻加熱電路收納在基材的一道凹槽內，其中該凹槽從基材的外側面起向著基材的深度方向延伸進入這個基材內。凹槽同時又可以在它在基材內的走向方面隨著電阻加熱電路的走向延伸，因而該凹槽至少具有收納它的電阻加熱電路的寬度，然而優選為了更加容易地將電阻加熱電路收納在其內而構造得更寬并且至少局部構造成帶有通道走向的通道狀，該通道走向局部與被收納的電阻加熱電路的走向相符。

凹槽在電阻加熱電路的鄰接的彎曲分支相鄰很近的地方也可以構造成如此之寬，即兩個或多個鄰接的彎曲分支收納在一個構造成較大平面的凹槽段內。

為了保護電阻加熱電路免受外部的影響，柔韌的薄膜然后可以將基材外側面上的凹槽覆蓋。其中電阻加熱電路又可以以它的加熱側直接與柔韌的薄膜連接，在必要時通過中間設置材料諸如上面特別優選提及的熱熔膠。

然而作為可選，電阻加熱電路也可以沿著深度方向與薄膜保持間距地設置。為了將電阻加熱電路設置在凹槽內的適合于各加熱用途的高度中，至少一個凸起可以反向于深度方向向著外側面從凹槽的沿著深度方向限定該凹槽的底部上凸起，其中電阻加熱電路支承在該至少一個凸起上。優選凸起可以與基材和構造在其內的凹槽構造成一體的或者可以事后作為凸起構件設置在凹槽內，例如通過粘合或焊接。為了電阻加熱電路在它的承載側上的更好的隔熱，此外可以規定：至少一個凸起構造成中空的，使得在電阻加熱電路的承載側上在由所述至少一個凸起支撐的區域內設置有一個氣腔。這個氣腔可以用作隔離腔，該隔離腔阻礙電阻加熱電路到承載側的熱傳遞，因而可以保障由電阻加熱電路產生的熱量的大部分實際上如所期望的那樣釋放到電阻加熱電路的加熱側。

為了有助于從電阻加熱電路到加熱裝置的加熱表面-電阻加熱電路的加熱側也指向該加熱表面-的熱傳遞和為了同時將電阻加熱電路盡可能可靠地固定和良好地保護免受外部的影響，凹槽可以至少局部填充，即例如澆注可硬化的材料。這種材料優選是熱硬化的，其中該可硬化的材料為了更加容易地置入基材的凹槽內優選不同于基材材料。上面已經提及的熱熔膠已經證實為特別適合至少部分地填塞凹槽。

因此優選加熱裝置在電阻加熱電路的承載側上具有至少一個氣腔，而從電阻加熱電路的加熱側起到加熱裝置的裸露的，釋放熱量的加熱表面為止優選存在一個連續的，無氣腔的材料段。

然后當凹槽至少局部填塞可硬化的材料時，電阻加熱電路然后在它沿著深度方向與基材的外側面保持間距地設置時已經得到注入凹槽內的可硬化的材料充分良好的保護免受外部的影響，例如避免與一種腐蝕的工作液體諸如水狀的尿素溶液接觸。在這個情況中柔韌的薄膜可以無替代地省略，因而加熱裝置然后只包括：一個基材，其具有以該基材的外側面為起點向著該基材的深度方向延伸進入這個基材內的凹槽；和一個如下地收納在所述凹槽內的電阻加熱電路，即該電阻加熱電路的加熱側沿著深度方向保持間距地遠離基材的外側面設置，其中至少凹槽的那個位于電阻加熱電路的加熱側與基材的外側面之間的部段如上所述的那樣填塞有可硬化的材料。

基材可以是一種熱塑性材料，該材料可以利用壓鑄法成形。其中特別是聚烯烴已經證明適合作為熱塑性材料，其中聚丙烯優選作為熱塑性材料。

然而不應該排除將熱固塑料用作基材材料，例如在完成造型后以本身眾所周知的方式將該熱固塑料硬化。

在此可以使用板狀的半成品作為預聚物，該半成品可以成形并且該半成品可以與電阻加熱電路和在必要時與柔韌的薄膜共同成形為一個所期望的三維形狀和然后硬化。

也可以與電阻加熱電路無關地將基材成形為一個所期望的三維形狀-例如通過熱成形或通過壓鑄-和電阻加熱電路在基材初始成形或成形之后貼覆在已經形成的基材上，例如再次通過上述連接方法(粘接，層壓，形狀鎖合連接和諸如此類)中的一種或多種。

由于電阻加熱電路在它的加熱側上通過它的表面將熱量釋放到外部環境中，所以優選電阻加熱電路是一個沿著一個主延伸面延伸的平面的構成物。原則上電阻加熱電路沿著厚度方向的尺寸比該電阻加熱電路沿著垂直于厚度方向的伸展方向的和沿著既垂直于厚度方向也垂直于伸展方向的寬度方向的尺寸優選小得多。

為了特別有效地對罐容積加熱，優選主延伸面是一個三維面，即一個圍繞至少一根彎曲軸彎曲的面。上面已經對具有三維主延伸面的電阻加熱電路的以及承載這個電阻加熱電路的基材的形成進行了說明。然而主延伸面也可以是平坦的。

本發明同樣涉及一種罐，特別是一種用于存儲水狀的尿素溶液的scr(選擇性催化還原)-罐，其具有一個根據前述權利要求中任意一項所述的加熱裝置。

根據本發明的罐的第一實施方式，基材可以構造成與罐壁分開的和與罐壁保持間距地收納在罐的內部。優選基材在構成罐壁與基材之間的縫隙空間的情況下與罐壁保持間距地設置。特別優選縫隙空間的縫隙尺寸至少局部為約2至15mm。優選縫隙空間的最大部分位于這個縫隙尺寸范圍內。

然而作為可選也可以考慮將罐壁本身用作基材，因而上面對基材的說明涉及例如可以通過壓鑄構成的罐壁本身，例如作為罐的部分殼體。

附圖說明

下面將借助附圖進一步詳細地闡述本發明。其中示出：

圖1為本發明加熱裝置的第一實施方式的橫截面圖；

圖2為本發明加熱裝置的第二實施方式的橫截面圖；

圖3為本發明加熱裝置的第三實施方式的橫截面圖；

圖4為本發明加熱裝置的第四實施方式的橫截面圖；

圖5為本發明加熱裝置的第五實施方式的橫截面圖和

圖6為圖5的實施方式的變型。

具體實施方式

在圖1中是一般標注為10的本發明加熱裝置的第一實施方式。這個加熱裝置包括一個基本上剛性的基材12，一個-例如由金屬構成的-電阻加熱電路14敷在該基材上，在該電阻加熱電路上又設置有一個比剛性的基材12柔韌的塑料薄膜16。

電阻加熱電路14的剖視圖在圖1中順著該電阻加熱電路14的局部的伸展方向伸展，因而該電阻加熱電路的邊緣在圖1的繪圖平面前與截面平行地伸展并且沿著電阻加熱電路14的寬度方向相反的邊緣在圖1的繪圖平面后伸展。

電阻加熱電路14可以僅僅敷在基材12上并且通過柔韌的薄膜16間接地與基材連接。為此柔韌的薄膜16可以與基材12連接，例如通過層壓。在基材12與薄膜16的材料充分相容的情況中，這個薄膜也可以擠壓在基材12上。在這種情況中，薄膜16在沒有電阻加熱電路14伸展的地方直接與基材12連接，因而圖1所示出的實施方式的電阻加熱電路14利用它的承載側14a敷在基材12上并且可以由三個側面，尤其還由與它的與承載側14a相對的加熱側14b，由柔韌的塑料薄膜16包圍。

作為可選，電阻加熱電路14也可以置入基材12內并且在三個側面上，就是說在它的承載側14a和在它的兩個邊緣上由基材12包圍和僅僅在它的加熱側14b由薄膜16覆蓋。

同樣也可以考慮一個混合形式，即電阻加熱電路14僅僅以它的材料厚度d的一部分在它的承載側14a上沉入基材12內，使得該電阻加熱電路14的距離基材12較近的部分包括承載側14a從三個側面由基材材料包圍和該電阻加熱電路距離基材12較遠的部分包括加熱側14b在三個側面由塑料薄膜16包圍。

加熱裝置10在它的加熱面16b上將熱量釋放給將該加熱面16b浸濕的介質。其中優選考慮將水狀的尿素溶液作為浸濕的介質。

基材12的與塑料薄膜16的柔韌性相比的剛性不僅以相應的材料選擇，而且主要以相應的構件尺寸為基礎。所以基材12-根據各材料選擇-通常設計得比柔韌的薄膜16厚得多。

由于將電阻加熱電路14設置在基本上剛性的基材12上，電阻加熱電路14在大規模生產的構件中總是一致的，因而對一個和同一個加熱裝置的所有說明基本上提供同樣的加熱特性。

此外，電阻加熱電路上的機械負荷得到降低，因為設置在剛性的基材12上的電阻加熱電路14不會由于在車輛上的運行中總是出現的顫動沿著相反的方向彎曲和由此不會經受交變負荷。

在圖2中示出的是本發明加熱裝置的一個可選的第二實施方式，其中相同的和功能相同的構件和構件部段在第二實施方式中標注與在第一實施方式中相同的附圖標記，然而提高數字100。

下面對第二實施方式僅僅就它與前述第一實施方式的不同之處進行闡述，為了闡述第二實施方式同樣明確地參照對該實施方式的說明。

為了使柔韌的塑料薄膜116與基材112的連接更加容易，在柔韌的塑料薄膜116與基材112之間設置有一層由可硬化的材料構成的中間層118。這種可硬化的材料也設置在塑料薄膜116與電阻加熱電路114之間。

盡管中間層118的可硬化的材料可以是任意可硬化的材料，按照目前的知識為此使用的是熱熔膠，在德語的語言使用中也稱為“熱膠(heizleim)”。

電阻加熱電路114不僅在它的加熱側114b上可以利用中間層118的可硬化的材料浸濕，而且也可以在它的兩個位于圖2的繪圖平面前或后的邊緣上利用這種材料浸濕。

在圖3中示出的是本發明加熱裝置的第三實施方式。圖3的剖開的加熱裝置的視圖與圖1和2的那個視圖相符。

與在第一實施方式中相同的和功能相同的構件和構件部段在第三實施方式中標注相同的附圖標記，然而提高數字200。

下面對第三實施方式僅僅就它與前述第一實施方式的不同之處進行說明，在其他方面為了闡述第三實施方式同樣明確地參照對該實施方式的說明。

在圖3所示出的加熱裝置210的實施方式中，電阻加熱電路214與基材212形狀鎖合地連接。為此電阻加熱電路214可以具有一個或多個開口220，這些開口由一種與基材212連接，優選一體地連接的材料穿過。穿過電阻加熱電路214的開口220的材料優選在加熱側214a上從后面將電阻加熱電路214夾緊，例如通過一個固定頭222的在圖3中示出的t形的結構。

圖3的實施方式可以附加地設置一層中間層218，如其在圖2中作為中間層118所示出的那樣。

塑料薄膜216通過由固定頭222的機械固定簡單地敷上，因而它在固定頭222的區域內構成一個與電阻加熱電路214上的距離固定頭222較遠的薄膜區域相比略微提高的加熱面216。

在圖4中示出的是本發明加熱裝置的第四實施方式，其中相同的和功能相同的構件和構件部段在第四實施方式中標注與在第一實施方式中相同的附圖標記，然而提高數字300。

下面對第四實施方式僅僅就它與前述第一實施方式的不同之處進行闡述，為了闡述第四實施方式同樣明確地參照對該實施方式的說明。

在圖4所示出的第四實施方式中，加熱裝置310的截面針對前面示出的圖1至3的視圖旋轉90°，就是說電阻加熱電路314的伸展方向在圖4中垂直于圖4的繪圖平面，并不是如在前面的圖1至3中那樣平行于此。

基材312從它的指向加熱側316b的外側面312b起具有一道沿著深度方向t伸入基材312內的凹槽324，然而該凹槽并不沿著深度方向t完全穿過基材312。凹槽324至少局部基本上與收納在它內的電阻加熱電路314共線地伸展。

凹槽324的側壁可以接觸電阻加熱電路314的邊緣314c和314d或者可以如在圖4中示出的那樣與這些邊緣保持間距地設置。

在凹槽324的底部326上一個或多個凸起328可以反向于深度方向t伸出，電阻加熱電路314敷在并且在必要時固定在這些凸起上，例如通過一層粘合劑中間層。

優選一個氣腔330位于凸起328的內部中的承載側314上，該氣腔用于將電阻加熱電路314與反向于外側面312b或者加熱面316b的基材基面312a隔絕。

電阻加熱電路314在目前的情況中相對外側面312b-從該外側面起凹槽324置入基材312內-沿著深度方向t保持間距地設置在凹槽324內。然而電阻加熱電路314可以與此不同地以它的加熱側314b直接與塑料薄膜316的朝向它的側面316a接觸。

在圖5中示出的是本發明加熱裝置的第五實施方式，其中相同的和功能相同的構件和構件部段在第五實施方式中標注與在第一實施方式中相同的附圖標記，然而提高數字100。

下面對第五實施方式僅僅就它與前述第四實施方式的不同之處進行闡述，為了闡述第四實施方式同樣明確地參照對該實施方式的說明。

圖5的第五實施方式與圖4的那個實施方式的不同之處僅僅在于：凹槽424除了至少一個氣腔430之外填塞了一種可硬化的材料432，例如再次利用一種熱熔膠。因此電阻加熱電路414可以最佳地固定在基材412內并且得到保護免受外部的影響。另外，通過材料432到加熱面416b的熱傳導在材料432的選擇適當的情況中比在必須經過氣腔到加熱面416b傳遞電阻加熱電路414的熱量時具有更小的阻力。

優選填充材料432與基材412的外側面412b齊平地封閉，因而塑料薄膜416可以貼覆在一個無臺階的基體上。

“氣腔”也可以理解為一個一般抽成真空的氣腔，盡管通常氣腔在通常存在的大氣壓力的情況中構成并且此外含有這個大氣壓力。

可以如下地改良圖5的實施方式，即由于利用材料432，特別是利用熱熔膠填塞凹槽424，用于保護電阻加熱電路414避免與腐蝕的介質諸如水狀的尿素溶液接觸的塑料薄膜416是非必要的。

在圖6中示出一個這樣的改良的實施方式。在圖6的實施方式中填充材料432略微超出基材412的外側面412b。然而這并不是必須如此。在圖6的實施方式中，填充材料432也可以與基材412的外側面412b齊平地封閉。

電阻加熱電路可以在加熱件的接觸區域內以本身通常的方式與電源連接。

為了給收納在罐內腔內的介質加溫，基材可以作為與罐壁分開的基材設置在罐內，優選與罐內壁保持間距。

作為可選，基材412本身可以是罐壁。