JPH0234457Y2 - - Google Patents
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- JPH0234457Y2 JPH0234457Y2 JP1984144956U JP14495684U JPH0234457Y2 JP H0234457 Y2 JPH0234457 Y2 JP H0234457Y2 JP 1984144956 U JP1984144956 U JP 1984144956U JP 14495684 U JP14495684 U JP 14495684U JP H0234457 Y2 JPH0234457 Y2 JP H0234457Y2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/02—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating
- F02M31/12—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating electrically
- F02M31/13—Combustion air
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、デイーゼル車などに用いられるイン
テーク空気加熱用ヒータに関するものである。
テーク空気加熱用ヒータに関するものである。
従来の技術
従来、インテーク空気加熱用ヒータの発熱体と
して、正の抵抗温度係数特性をもつ半導体磁器の
ハニカム構造体を用いるものが提案されている
（参照：特開昭53−59130号公報、実開昭56−
85061号公報）。上述のハニカム状発熱体は一般に
はPTCヒータと称され、自己温度制御特性を有
しており、この結果、複雑な制御回路が不要であ
り、しかも、過度に昇温するおそれが少なく低価
格で、安全なものである。
して、正の抵抗温度係数特性をもつ半導体磁器の
ハニカム構造体を用いるものが提案されている
（参照：特開昭53−59130号公報、実開昭56−
85061号公報）。上述のハニカム状発熱体は一般に
はPTCヒータと称され、自己温度制御特性を有
しており、この結果、複雑な制御回路が不要であ
り、しかも、過度に昇温するおそれが少なく低価
格で、安全なものである。
ハニカム状発熱体をアセンブリとして組付ける
場合、通常、ハニカム状発熱体の終端部を上下方
向から金属製枠体（電極リード片を含む）を密着
せしめているが、この場合実際には、ハニカム状
発熱体と金属製枠体との間には熱膨張係数の差
（たとえば発熱体は８×10-6／℃、金属製枠体は
2.5×10-5／℃）があり、ハニカム状発熱体と金
属製枠体上の電極リード片との間は固定されてい
ない。
場合、通常、ハニカム状発熱体の終端部を上下方
向から金属製枠体（電極リード片を含む）を密着
せしめているが、この場合実際には、ハニカム状
発熱体と金属製枠体との間には熱膨張係数の差
（たとえば発熱体は８×10-6／℃、金属製枠体は
2.5×10-5／℃）があり、ハニカム状発熱体と金
属製枠体上の電極リード片との間は固定されてい
ない。
考案が解決しようとする課題
しかしながら、ハニカム状発熱体の発熱冷却に
より、ハニカム状発熱体が金属製枠体に対して相
対的に伸縮し、この場合、ハニカム状発熱体の電
極と金属製枠体の電極リード片との摩擦係数が比
較的大きいためにハニカム状発熱体へ大きな応力
がかかり、ハニカム状発熱体の素子割れを招くと
いう課題がある。
より、ハニカム状発熱体が金属製枠体に対して相
対的に伸縮し、この場合、ハニカム状発熱体の電
極と金属製枠体の電極リード片との摩擦係数が比
較的大きいためにハニカム状発熱体へ大きな応力
がかかり、ハニカム状発熱体の素子割れを招くと
いう課題がある。
また、ハニカム状発熱体の発熱冷却によりハニ
カム状発熱体が金属製枠体に対して相対的に伸縮
した場合には、ハニカム状発熱体の電極が金属製
枠体の電極リード片との摩擦により摩耗する。こ
れに加えて、該電極の腐食あるいは平担度の悪さ
が重なるとハニカム状発熱体の電極と金属製枠体
の電極リード片との接触が点接触状態となる。こ
の結果、接触抵抗が増大し、局部的な異常発熱を
生じ、やはりハニカム状発熱体の素子割れを招
き、さらにハニカム状発熱体の電極の溶損を招く
という課題がある。
カム状発熱体が金属製枠体に対して相対的に伸縮
した場合には、ハニカム状発熱体の電極が金属製
枠体の電極リード片との摩擦により摩耗する。こ
れに加えて、該電極の腐食あるいは平担度の悪さ
が重なるとハニカム状発熱体の電極と金属製枠体
の電極リード片との接触が点接触状態となる。こ
の結果、接触抵抗が増大し、局部的な異常発熱を
生じ、やはりハニカム状発熱体の素子割れを招
き、さらにハニカム状発熱体の電極の溶損を招く
という課題がある。
したがつて、本考案の目的は、通気構造を有す
るたとえばハニカム状発熱体を備えたインテーク
空気加熱用ヒータにおいて、発熱体の素子割れ、
およびその電極の溶損を防止することにある。
るたとえばハニカム状発熱体を備えたインテーク
空気加熱用ヒータにおいて、発熱体の素子割れ、
およびその電極の溶損を防止することにある。
課題を解決するための手段
上述の課題を解決するための手段は、通気構造
を有する発熱体と電極リード片との間に、底面部
と側面部とを有する金属板を挿入せしめてその間
の電気的接触を行わせしめ、その際、金属板の側
面部を発熱体の通気構造内の内壁部（電極）に接
触せしめ、金属板の底面部は発熱体の終端部の一
方の面と電極リード片との間に保持せしめるよう
にしたものである。
を有する発熱体と電極リード片との間に、底面部
と側面部とを有する金属板を挿入せしめてその間
の電気的接触を行わせしめ、その際、金属板の側
面部を発熱体の通気構造内の内壁部（電極）に接
触せしめ、金属板の底面部は発熱体の終端部の一
方の面と電極リード片との間に保持せしめるよう
にしたものである。
作 用
上述の手段によれば、発熱体の発熱冷却により
発熱体が電極リード片に対して相対的に伸縮して
も、金属板と電極リード片との間の比較的小さい
摩擦係数によりこれらの間では摺動（“すべり”）
が生じ、この結果、発熱体に生じる応力は緩和さ
れる。
発熱体が電極リード片に対して相対的に伸縮して
も、金属板と電極リード片との間の比較的小さい
摩擦係数によりこれらの間では摺動（“すべり”）
が生じ、この結果、発熱体に生じる応力は緩和さ
れる。
また、発熱体の伸縮により金属板の底面部と電
極リード片との間に“摺動”が生ずるのでこれら
の摩耗は少なく、また、たとえ摩耗しても金属板
の底面部と電極リード片との間の接触は点接触と
ならず、つまり、十分な電気的接触を保持し、し
たがつて、局部的な異常過熱は生じない。
極リード片との間に“摺動”が生ずるのでこれら
の摩耗は少なく、また、たとえ摩耗しても金属板
の底面部と電極リード片との間の接触は点接触と
ならず、つまり、十分な電気的接触を保持し、し
たがつて、局部的な異常過熱は生じない。
なお、金属板の側面部と発熱体（電極）との接
触部分は発熱体の伸縮によつてはほとんど影響を
受けず、つまり、この部分はほとんど摩耗せず、
十分な電気的接触状態を保持する。
触部分は発熱体の伸縮によつてはほとんど影響を
受けず、つまり、この部分はほとんど摩耗せず、
十分な電気的接触状態を保持する。
実施例
本考案の一実施例としてのインテーク空気加熱
用ヒータＨ（第６図）が第１図Ａ，Ｂに示される。
Ａは正電極側の電極列の断面、ＢはＡに隣接する
負電極側の電極列の断面をあらわす。
用ヒータＨ（第６図）が第１図Ａ，Ｂに示される。
Ａは正電極側の電極列の断面、ＢはＡに隣接する
負電極側の電極列の断面をあらわす。
インテーク空気加熱用ヒータＨのハニカム素子
において、正の抵抗温度係数特性をもつ半導体磁
器よりなるハニカム構造の発熱体１は、その格子
内面および細スリツト端面にニツケルメツキ層と
銀ペーストを塗布して成る中間電極２を有する。
電流の導入，導出用の＋，−の電極は発熱体１の
左右の端部に集合させられる。発熱体１は絶縁ア
スベスト６１１を介して枠体６１に接する。発熱
体１の枠体６１，６２の電極リード片５１，５２
と接触する部分に、コの字の形状を有する金属
板、例えば銀板３１，３２を挿入した構造となつ
ている。銀板３１，３２の左右の垂直部は発熱体
の格子の内面に圧接する。電極リード片５１はス
プリング４１により絶縁アスベスト層５１１を有
する金属板を介して上向きに押圧される。電極リ
ード片５１，５２は引出端子ボルト部７１，７２
に接続される。端子ボルト部７１から正電極が取
出され、端子ボルト部７２はボデイアースされ
る。銀板の寸法は例えば長さ10.0mm×幅2.5mm×
厚さ0.1mmである。銀板の斜視図が第２図に示さ
れる。
において、正の抵抗温度係数特性をもつ半導体磁
器よりなるハニカム構造の発熱体１は、その格子
内面および細スリツト端面にニツケルメツキ層と
銀ペーストを塗布して成る中間電極２を有する。
電流の導入，導出用の＋，−の電極は発熱体１の
左右の端部に集合させられる。発熱体１は絶縁ア
スベスト６１１を介して枠体６１に接する。発熱
体１の枠体６１，６２の電極リード片５１，５２
と接触する部分に、コの字の形状を有する金属
板、例えば銀板３１，３２を挿入した構造となつ
ている。銀板３１，３２の左右の垂直部は発熱体
の格子の内面に圧接する。電極リード片５１はス
プリング４１により絶縁アスベスト層５１１を有
する金属板を介して上向きに押圧される。電極リ
ード片５１，５２は引出端子ボルト部７１，７２
に接続される。端子ボルト部７１から正電極が取
出され、端子ボルト部７２はボデイアースされ
る。銀板の寸法は例えば長さ10.0mm×幅2.5mm×
厚さ0.1mmである。銀板の斜視図が第２図に示さ
れる。
第１図のインテーク空気加熱用ヒータの上面図
が第３図に示され、発熱体および中間電極の平面
構成が第４図に示される。電流は発熱体内を第４
図の小矢印に示すような方向に流れ、また電極と
してのニツケル・銀層を流れる。
が第３図に示され、発熱体および中間電極の平面
構成が第４図に示される。電流は発熱体内を第４
図の小矢印に示すような方向に流れ、また電極と
してのニツケル・銀層を流れる。
銀板３１，３２を接触部に挿入することによ
り、発熱体１が枠体６１，６２に対して相対的に
伸縮しても、銀板３１，３２が電極リード片５
１，５２上を摺動するので発熱体１に生じる応力
は小さく、したがつて、発熱体１の素子割れは防
止でき、しかも、銀板３１，３２の軟らかさから
たとえ銀板３１，３２と電極リード片５１，５２
との間に摩耗があつても両者間の接触状態はスプ
リング４１によつてほとんど変化しない。他方、
銀板３１，３２と発熱体１との接触状態もほとん
ど変化しない。したがつて、発熱体１、銀板３
１，３２、電極リード片５１，５２よりなる電気
的経路（接触）は何ら変化なく、つまり、点接触
状態は生じない。この結果、異常発熱による発熱
体１の素子割れ、発熱体１の電極の溶損のおそれ
はない。このように、発熱体１と枠体６１，６２
との熱膨張係数差は銀板３１，３２によつて吸収
される。
り、発熱体１が枠体６１，６２に対して相対的に
伸縮しても、銀板３１，３２が電極リード片５
１，５２上を摺動するので発熱体１に生じる応力
は小さく、したがつて、発熱体１の素子割れは防
止でき、しかも、銀板３１，３２の軟らかさから
たとえ銀板３１，３２と電極リード片５１，５２
との間に摩耗があつても両者間の接触状態はスプ
リング４１によつてほとんど変化しない。他方、
銀板３１，３２と発熱体１との接触状態もほとん
ど変化しない。したがつて、発熱体１、銀板３
１，３２、電極リード片５１，５２よりなる電気
的経路（接触）は何ら変化なく、つまり、点接触
状態は生じない。この結果、異常発熱による発熱
体１の素子割れ、発熱体１の電極の溶損のおそれ
はない。このように、発熱体１と枠体６１，６２
との熱膨張係数差は銀板３１，３２によつて吸収
される。
金属板材料としては、耐酸化性，耐振動性等の
観点から、アルミニウム，銅，グラフアイトより
も、銀または金が適している。
観点から、アルミニウム，銅，グラフアイトより
も、銀または金が適している。
金属板の形状としては前述のもののほか、第５
図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示される形状も用いられる。
なお、発熱体材料としては、例えばチタン酸バリ
ウムにランタンを固溶させたもの、または他のセ
ラミツク磁器材料でもよい。また、形状はハニカ
ム状に限らず、通気構造であればよい。
図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに示される形状も用いられる。
なお、発熱体材料としては、例えばチタン酸バリ
ウムにランタンを固溶させたもの、または他のセ
ラミツク磁器材料でもよい。また、形状はハニカ
ム状に限らず、通気構造であればよい。
第１図に示されるインテーク空気加熱用ヒータ
のエンジンの空気吸入管部への取り付け状況が第
６図に示される。第６図において８１はエアクリ
ーナ、８２はスロツトル弁、Ｈはインテーク空気
加熱用ヒータ、８３はインテークマニホールド、
Ｅはエンジンである。
のエンジンの空気吸入管部への取り付け状況が第
６図に示される。第６図において８１はエアクリ
ーナ、８２はスロツトル弁、Ｈはインテーク空気
加熱用ヒータ、８３はインテークマニホールド、
Ｅはエンジンである。
本考案によるインテーク空気加熱用ヒータの実
働結果の一例が第７図に示される。第７図におい
て横軸は印加電圧（Ｖ）を、縦軸はヒータ素子生
存率（％）をあらわす。実線は銀板を設けた場
合（本考案）、破線は銀板を設けない場合（従
来例）を示す。なお、テスト数は５である。破線
に示す従来例においては、印加電圧の上昇に伴
ない、急激な発熱により発熱体の素子割れ、ま
た、局部的な異常発熱を生じて発熱体の素子割れ
およびその電極の溶損を招き、この結果、発熱体
の生存率は低下する。これに対し、実線に示す
本考案においては、熱膨張を緩和すると共に、電
気的接触が確実なために全く問題なく印加電圧を
増加しても生存率はほぼ100％である。
働結果の一例が第７図に示される。第７図におい
て横軸は印加電圧（Ｖ）を、縦軸はヒータ素子生
存率（％）をあらわす。実線は銀板を設けた場
合（本考案）、破線は銀板を設けない場合（従
来例）を示す。なお、テスト数は５である。破線
に示す従来例においては、印加電圧の上昇に伴
ない、急激な発熱により発熱体の素子割れ、ま
た、局部的な異常発熱を生じて発熱体の素子割れ
およびその電極の溶損を招き、この結果、発熱体
の生存率は低下する。これに対し、実線に示す
本考案においては、熱膨張を緩和すると共に、電
気的接触が確実なために全く問題なく印加電圧を
増加しても生存率はほぼ100％である。
考案の効果
以上説明したように本考案によれば、発熱体の
発熱冷却により発熱体が電極リード片に対して相
対的に伸縮しても金属板と電極リード片との間は
摺動するので発熱体に生じる応力は緩和でき、し
たがつて、発熱体の素子割れを防止でき、また、
局部的な異常過熱もないのでこれによる発熱体の
素子割れおよびその電極の溶損も防止できる。
発熱冷却により発熱体が電極リード片に対して相
対的に伸縮しても金属板と電極リード片との間は
摺動するので発熱体に生じる応力は緩和でき、し
たがつて、発熱体の素子割れを防止でき、また、
局部的な異常過熱もないのでこれによる発熱体の
素子割れおよびその電極の溶損も防止できる。
第１図Ａ，Ｂは本考案の一実施例としてのイン
テーク空気加熱用ヒータを示す図、第２図は第１
図のヒータにおける金属板の一例を示す斜視図、
第３図は第１図装置の上方からみた一部切欠され
た図、第４図は第１図装置における発熱体構成を
示す図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはいずれも金属板
の変形実施例を示す斜視図、第６図は第１図装置
がエンジンの空気吸入通路に設置された状況を示
す図、第７図はインテークヒータ生存率を説明す
る特性図である。 符号の説明、１……発熱体、２……中間電極、
３１，３２……金属板、４１……スプリング、５
１，５２……電極リード片、６１，６２……枠
体、７１，７２……引出端子ボルト部、Ｈ……イ
ンテーク空気加熱用ヒータ。
テーク空気加熱用ヒータを示す図、第２図は第１
図のヒータにおける金属板の一例を示す斜視図、
第３図は第１図装置の上方からみた一部切欠され
た図、第４図は第１図装置における発熱体構成を
示す図、第５図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはいずれも金属板
の変形実施例を示す斜視図、第６図は第１図装置
がエンジンの空気吸入通路に設置された状況を示
す図、第７図はインテークヒータ生存率を説明す
る特性図である。 符号の説明、１……発熱体、２……中間電極、
３１，３２……金属板、４１……スプリング、５
１，５２……電極リード片、６１，６２……枠
体、７１，７２……引出端子ボルト部、Ｈ……イ
ンテーク空気加熱用ヒータ。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 通電により発熱するセラミツク磁器材料より
成りかつ通気構造を有する発熱体１を備え、該
発熱体が上部枠体６１および下部枠体６２によ
り挾持され、前記発熱体の終端部から電極リー
ド片５１，５２により引出端子ボルト部７１，
７２への電路導出が行われ、前記発熱体の終端
部と前記電極リード片との間に、底面部と側面
部とを有する金属板を該側面部が前記発熱体の
通気構造内の内壁部と接触するように該通気構
造内に挿入されると共に、該底面部が前記発熱
体の終端部の一方の面と前記電極リード片との
間で保持されることを特徴とするインテーク空
気加熱用ヒータ。 ２ 該発熱体は正の抵抗温度係数特性を有する半
導体磁器より成る、実用新案登録請求の範囲第
１項記載のインテーク空気加熱用ヒータ。 ３ 該金属板の材質は銀である、実用新案登録請
求の範囲第１項記載のインテーク空気加熱用ヒ
ータ。 ４ 該金属板の材質は金である、実用新案登録請
求の範囲第１項記載のインテーク空気加熱用ヒ
ータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1984144956U JPH0234457Y2 (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | |
| US06/779,856 US4667644A (en) | 1984-09-27 | 1985-09-25 | Intake air heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Also Published As
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