[发明专利]用于制造柔性加热器的方法

说明书

本申请涉及一种用于制造柔性加热器的方法。本申请还涉及这种加热器在尿素箱中、更具体地在用于该尿素箱的基板中/上的使用。

针对车辆和载重汽车排放的法规尤其要求减小氮氧化物NO_x向大气中的排放。实现此目的的一种已知途径是采用SCR(选择性催化还原)法，该方法通过将还原剂(通常是氨)注入排气管路而实现还原氮氧化物。该氨可由氨前驱体溶液的热分解而获得，其中该溶液的浓度可以是共晶浓度。这种氨前驱体通常是尿素溶液。

就SCR法而言，以优化效率在燃烧期间在发动机内所产生的高水平NO_x在离开发动机时在催化剂中被处理。该处理要求以精确浓度使用非常高质量的还原剂。因此对该溶液进行准确计量再将其注入排气流中，该溶液在将氮氧化物(NO_x)转变成氮气(N₂)和水(H₂0)之前在排气流中被水解。

为了达到此目的，必须给车辆装备容纳添加物(通常为尿素)溶液的箱、以及用于对期望量的添加物进行计量并将其注入排气管路的装置。

由于通常用于此目的的尿素水溶液(共晶的32.5重量%尿素溶液)在-11℃下发生冻结，因而必须提供加热装置，使得如果在严寒状态下起动，能够使该溶液液化以便能够将该溶液注入排气管路。

以本申请人名义的专利申请WO 2008/138960描述了一种具有一体化加热元件的尿素箱和基板。该一体化加热元件包括至少一个柔性加热部件。优选地，该柔性部件是柔性加热器，也就是说该柔性部件包括插在两个柔性膜之间或者附着到柔性膜的至少一个电阻轨道（resistive track）。通常，它被插在两个电绝缘片之间，这两个电绝缘片可以基于硅酮或者另一种耐尿素腐蚀的塑料材料(例如含氟聚合物)。

市售的这种加热器通常属于两种不同类型：要么其电阻轨道是金属线、要么它是通过对金属箔进行化学蚀刻所获得的金属托架(阵列)。在任何情况下，所述电阻轨道都是用于电性连接到外部电源，这通常是利用必须焊接到所述电阻轨道上的电线而完成。

US 5,444,228描述了这种柔性加热器，其中电阻轨道固定在PVC、聚酯、聚酰亚胺、硅酮等材料的两个片之间，并且其中连接条特别是通过电线的焊接而连接到电源。然而，此文件更多是针对家用电器，如电熨斗。因此，此文件并未解决电线连接的腐蚀防护问题，但这一问题确实存在于尿素与用于电阻轨道和焊接的常规导电金属的情形。

数家公司提供用于销售的柔性加热器，这些柔性加热器总体上讲是耐腐蚀的，包括它们的引线连接部。然而，除了保护材料可以是硫化的硅酮橡胶外，有关于引线连接部（lead wire connection）是如何实现腐蚀防护的信息却很少：例如参见可从互联网上获得的有关TEMPCO公司的硅酮橡胶柔性加热器的商业信息。此外，值得指出的是通常硅酮柔性加热器不使用于潮湿环境。

US 5,215,801涉及通过用粘稠的硅酮组合物实施包覆而保护电子器件(更具体地：电路板)，将该硅酮组合物浇涂于连接部上(即仅仅将该组合物放在连接部上并利用重力使其铺展)，其后使该组合物在高温下固化而变硬。

这种解决方案的弊端是浪费许多绝缘材料(因为绝缘材料不被限制在给定区域)以及固化时间较长，这使得这种方法对于较廉价材料(例如柔性加热器)而言从经济上考虑不可行。

本发明特别是旨在通过提供一种适合于保护工业规模柔性加热器的电连接部的方法而解决此问题，该方法是快速的且消耗较少的材料。

因此，本申请涉及一种用于制造柔性加热器的方法，该柔性加热器包括封闭在电绝缘塑料材料的两个片中的电阻轨道，所述轨道包括电线所连接的电连接部，该方法包括以下步骤：

-将电阻轨道封闭在电绝缘塑料材料的两个片中；

-将电线连接到电阻轨道的电连接部；

-将开放的模具放置在连接区的周围；

-将液体铸塑调配物注入所述模具；

-使所述组合物固化；

-拆除模具。