JP2001273969A - 発熱体ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両等の排ガス清浄装置の再生用熱源として
用いる発熱体ユニットの安全性と長寿命化を図ること。 【解決手段】 円筒状の缶体１の内部に複数本のシーズ
ヒータ２を位置させてなる発熱体ユニットにおいて、発
熱部分を半円形に曲げ加工したシーズヒータ２の片側端
部に、パイプ６と電極４との間にピース５を挿入し、こ
のパイプ６、電極４、ピース５の３部品を溶接した後、
シーズヒータ２の両端部をホルダ３を介して缶体１の側
壁面に固定し、さらにシーズヒータ２をホルダ３ごと缶
体１の側壁面にろう付け又は溶接することで単線式回路
を構成する発熱体ユニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気熱源として広
く応用されているシーズヒータに関し、特にディーゼル
エンジンを利用したバス、トラック、乗用車等の排ガス
清浄装置の再生用熱源として用いる発熱体ユニットに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシーズヒータは、安全性が高くか
つ耐食性に優れていることから一般電気調理機器や暖房
機器に使用され、近年はディーゼル車の排気ガスの浄化
用フィルターの加熱用熱源としても利用される。

【０００３】ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
スには、黒煙の原因となる微粒子のカーボンが多量に含
まれている。このカーボンを除去するため排気ガス排出
通路の途中にはＳｉＣ等からなるフィルターが設置され
ているが、短期間でフィルターが目詰まりして新しいフ
ィルターとの交換が必要となる。

【０００４】このためフィルターの近傍に電気ヒータを
用いた発熱体ユニットを配置し、カーボンで目詰まりし
たフィルターを加熱することによって、このフィルター
に蓄積したカーボンを燃焼させ、浄化再生する方法が提
案されている。（例えば、特開平３−１７９１２０号公
報）この発熱体ユニットは、カーボンを燃焼させる電気
ヒータとしてニクロム線ヒータやシーズヒータが用いら
れているが、近年は金属製の円筒体の内部にシーズヒー
タの発熱部を挿入して位置させると共に、このシーズヒ
ータを外部の電源に接続する構造が主流となっている。

【０００５】図５はその従来のディーゼルエンジンの排
ガス清浄装置の概略説明図を示している。

【０００６】図において、１１はバス、トラック、乗用
車等の車体、１２はこの車体１１内に組み込まれた駆動
用のディーゼルエンジン、１３はディーゼルエンジン１
２から排出される排気ガスの排出通路で、終端が車体１
１の後部で開口しており、またその途中にはＳｉＣ等か
らなるフィルターユニット１４と、このフィルターユニ
ット１４の排気ガス流入側に接してカーボンで目詰まり
したフィルターユニット１４を加熱し、その中に蓄積し
たカーボンを燃焼させる発熱体ユニット７が設置されて
いる。

【０００７】また、これらディーゼル車において２４Ｖ
や１２Ｖの発電機およびバッテリを発熱体ユニット電源
として利用し、消費電力は、１〜２ＫＷを必要とするこ
とから大電流を消費し、１本のシーズヒータでは製造が
困難で、４〜８本程度の複数本のヒータに分割し、複数
本のシーズヒータを並列に接続することで発熱体ユニッ
ト全体の抵抗値を小さくしている。更に図４に示すごと
くシーズヒータ２の１極をシースパイプ２ａと共にター
ミナル２ｂを缶体１にアース接続する構造となってい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンの
排気ガス経路にシーズヒータ端末をおいた場合、排気ガ
ス中に含まれる炭素微粒子や有機物がシーズヒータの端
末部から内部に侵入し絶縁不良を呈し早期に断線すると
いう問題点があった。また、組み立て上の作業性が悪い
という欠点も有していた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、缶体の内部に半円形
状に曲げ加工したシーズヒータを複数本有し、これらの
シーズヒータをホルダを介して缶体に固定し溶接するこ
とにより、シーズヒータの端末部を缶体外に位置させ缶
体内を気密としたものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、円筒状の金属製の缶体
の内部に複数本のシーズヒータを位置させてなる発熱体
ユニットにおいて、発熱部分を半円形に曲げ加工したシ
ーズヒータの片側端部に、パイプと電極との間にピース
を挿入し、このパイプ、電極、ピースの３部品を溶接し
た後、シーズヒータの両端部をホルダを介して缶体の側
壁面に固定し、さらにシーズヒータをホルダごと缶体の
側壁面にろう付け又は溶接することで単線式回路を構成
する発熱体ユニットとしたものである。

【００１１】このような構成としたことにより、従来よ
り容易にシーズヒータを並列接続に組み立てられる安価
な構造にでき、シーズヒータをホルダを使いねじで缶体
に固定するのでホルダと缶体の隙間が少なくなるためろ
う付け又は溶接を容易に行える構造となった。また、シ
ーズヒータの両側をろう付け又は溶接で固定するためヒ
ータ発熱時の熱膨張によるパイプの伸びは半円形に曲げ
加工した部分が吸収するので溶接部に力がかからない構
造となっているものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す発熱体ユニ
ットの側面図であり、図２は同じく一部断面した平面図
であり、図３は同じく一部断面した要部詳細図である。

【００１３】図において、７は発熱体ユニットであり、
１はその外郭を形成する円筒状の金属製の缶体である。
この缶体１の中を前記したディーゼルエンジンから排出
される排気ガスを通過させるものであり、その排気ガス
の流れと略垂直に接するようにシーズヒータ２が設けら
れている。

【００１４】シーズヒータ２は本実施例では４本設けら
れており、発熱部分を半円形に曲げ加工してあり２本ず
つ対称に配置してある。また、シーズヒータ２の一方の
端部に（図２の左側）シーズヒータ２の電極４とパイプ
６の間にピース５を挿入する形となし、この電極４、ピ
ース５、パイプ６の３点の部品を溶接する。なお、他方
の端部側はピース５の代わりにシリコーンゴムなどで密
封してあり、溶接は行われていない。

【００１５】その後、４本のシーズヒータ２の両側端部
をホルダ３に挿入し、このホルダ３をねじ８により缶体
１にねじ止め固定し、シーズヒータ２の位置を調整した
後この部分をろう付け又は溶接で気密に固定する。この
時ホルダ３にはねじ８と螺合するねじ孔を開けておき缶
体１にはねじ径より大径の孔を開けておく。缶体１の孔
はねじ径より大きいためホルダ３をねじ８で缶体１に缶
体１の外側から締め付ける時に締め付け力によりホルダ
３が適当な位置に動き隙間が小さくなりろう付け又は溶
接が容易に行えるようになる。

【００１６】９は電極棒であり、缶体１に溶接などで取
り付けられている。１０は電極板であり、各々のシーズ
ヒータ２の片側端部の電極４と電気的に導通するように
ろう付けなどにより取り付けられている。このような構
成で単線式回路を有する発熱体ユニット７を構成するも
のである。

【００１７】シーズヒータ２の両側をろう付け又は溶接
するため、シーズヒータ２発熱時の熱膨張によるパイプ
６の伸びは、半円形に曲げ加工した部分が缶体１の外周
方向へ伸び、ろう付け又は溶接部へ力がかからないよう
な構造になっている。

【００１８】また、シーズヒータ２の両端部は缶体１の
外部に位置しており、排気ガス経路にないので、排気ガ
ス中に含まれる炭素微粒子や有機物がシーズヒータ２の
端末部から内部に侵入することもなく絶縁不良を生ずる
こともなくなるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、シーズヒータの電極と
パイプの間にピースを挿入しこの３部品を溶接した後、
夫々のシーズヒータをホルダを介して缶体に固定するこ
とにより、部品点数を減らし従来より安価で容易に並列
接続に組み立てられる構造にでき、シーズヒータをホル
ダを使いねじで缶体に固定する際にホルダと缶体の隙間
が少なくなるためろう付け又は溶接を容易に行える構造
となった。

【００２０】また、シーズヒータの両側をろう付け又は
溶接するため、シーズヒータ発熱時の熱膨張によるパイ
プの伸びは、半円形に曲げ加工した部分が缶体の外周方
向へ伸び、ろう付け又は溶接部へ力がかからないような
構造になっているので、ろう付け又は溶接部が破損等を
することもなく気密性が損なわれることもない。従っ
て、排気ガスが缶体外に漏れだすこともないのである。

【００２１】さらに、シーズヒータの両端部は缶体の外
部に位置しており、排気ガス経路にないので、排気ガス
中に含まれる炭素微粒子や有機物がシーズヒータの端末
部から内部に侵入することもなく絶縁不良を生ずること
もなくなるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す発熱体ユニットの側面
断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す発熱体ユニットの一部
断面した平面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す発熱体ユニットの一部
断面した要部詳細図である。

【図４】従来例を示すシーズヒータ端末の詳細断面図で
ある。

【図５】ディーゼルエンジンの排ガス清浄装置の概略説
明図である。

【符号の説明】

１：缶体、２：シーズヒータ、３：ホルダ、４：電極、
５：ピース、６：パイプ、７：発熱体ユニット、８：ね
じ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状の金属製の缶体（１）の内部に複
   数本のシーズヒータ（２）を位置させてなる発熱体ユニ
   ットにおいて、発熱部分を半円形に曲げ加工したシーズ
   ヒータ（２）の片側端部に、パイプ（６）と電極（４）
   との間にピース（５）を挿入し、このパイプ（６）、電
   極（４）、ピース（５）の３部品を溶接した後、シーズ
   ヒータ（２）の両端部をホルダ（３）を介して缶体
   （１）の側壁面に固定し、さらにシーズヒータ（２）を
   ホルダ（３）ごと缶体（１）の側壁面にろう付け又は溶
   接することで単線式回路を構成することを特徴とする発
   熱体ユニット。