KR20060081378A

KR20060081378A - 기하학적으로 안정된 구조를 갖는 가열 플랜지

Info

Publication number: KR20060081378A
Application number: KR1020060002021A
Authority: KR
Inventors: 토마스 그쉬빈트; 마티아스 프로너
Original assignee: 디비케이 다비드 ＋ 바더 게엠베하
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2006-07-12
Also published as: KR20070091595A; US20060153546A1; EP1683958A2; US7847221B2; EP1679435A1; DE502005002907D1; EP1679435B1; DE502005005799D1; EP1683958A3; EP1683958B1; KR100845282B1

Abstract

본 발명은 가스 흐름이 흐름 횡단면(S)을 통해 흐를 때에 그 가스 흐름을 가열하기 위한 가열 플랜지(1)로서, 내연 엔진의 흡기 라인(A)에 삽입되거나 개재될 수 있고, 가열 플랜지(1) 상의 하나의 장착 점(6a)으로부터 바로 그 뒤를 따르는 또 하나의 장착 점(6b)까지 흐름 횡단면(S)을 통해 연장되는 하나 이상의 열 전도체(5) 및 하나 이상의 장착 점(6a)들이 달린 유지 다리 편(2)을 구비하도록 설계되는 가열 플랜지(1)에 관한 것이다. 제조, 장착, 및 유지 보수가 수월한 간단하고 견고한 구성의 개선된 가열 플랜지를 창안하기 위해, 본 발명에 따라 하나의 유지 다리 편(2)의 종 방향 축선은 한편으로 하나의 장착 점(6a)과 하나의 유지 다리 편(2) 상에 또한 배치된 또 하나의 장착 점(6b) 사이에 있는 열 전도체(5)의 2개의 발열 다리 편들(5a, 5b)과 함께 삼각형을 이루거나, 다른 한편으로 또 하나의 장착 점(6b)이 마련된 또 하나의 유지 다리 편(3)의 종 방향 축선과 하나의 장착 점(6a) 및 다른 장착 점(6b)을 통하는 직선과 함께 삼각형을 이루게 된다.

가열 플랜지, 흡기 라인, 흐름 횡단면, 열 전도체, 유지 다리 편, 장착 점, 삼각형 구조

Description

기하학적으로 안정된 구조를 갖는 가열 플랜지{HEATING FLANGE WITH GEOMETRICALLY STABLE STRUCTURE}

도 1은 본 발명에 따른 가열 플랜지의 바람직한 실시 예의 사시도;

도 2는 도 1의 가열 플랜지의 전단면도;

도 3은 제2 실시 예에 따른 개략적인 사시도;

도 4는 제3 실시 예에 따른 개략적인 측면도;

도 5는 제4 실시 예에 따른 개략적인 측면도;

도 6은 제5 실시 예에 따른 개략적인 측면도;

도 7은 제6 실시 예에 따른 개략적인 측면도;

도 8은 제7 실시 예에 따른 개략적인 측면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 가열 플랜지 2, 3: 다리 편 5: 열 전도체

6: 장착 점 15: 비드 17: 절연체

18: 리세스 20: 고정 수단 S: 흐름 횡단면

A: 흡기 라인 W: 열변형 섹션 SB: 안정화 구역

본 발명은 흐름 횡단면을 통해 흐르는 가스 흐름을 가열하기 위한 가열 플랜지(heating flange)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내연 엔진의 흡기 라인에 삽입되거나 개재될 수 있고, 가열 플랜지 상의 하나의 장착 점으로부터 바로 그 뒤를 따르는 또 하나의 장착 점까지 흐름 횡단면을 통해 연장되는 하나 이상의 열 전도체 및 하나 이상의 장착 점들이 달린 유지 다리 편을 구비하도록 설계되는 가열 플랜지에 관한 것이다.

일반적인 유형의 가열 플랜지들은 주로 내연 엔진으로 이르는 흡기 라인의 유입 공기 흐름을 가열하는데 사용된다. 특히, 그러한 가열 플랜지들은 저온 시동을 용이하게 하기 위해 디젤 엔진에 사용된다.

DE 105 15 533 C2에는, 사행(meandering) 형상으로 연장된 열 전도체가 캐리어 로드 상에 장착되는 가열 플랜지가 개시되어 있다. 그러나, 열 전도체는 곧은 사행 굽이들의 중앙에서만 캐리어 로드 상에 장착될 뿐이고, 사행의 반전 점들에서는 캐리어 로드 상에 장착되지 않는다. 그 결과, 내연 엔진으로 이르는 흡기 라인에서 가열 플랜지가 강력한 진동에 노출되는 상황이 주어질 때에 인접 열 전도체 반전 점들의 접촉이 발생하여 단락에 이르게 될 수 있다.

WO 99/53187 A1에서는, 사행 발열체(heating meander)의 반전 점들을 2개의 유지 장치들에 놓이게 함으로써 그러한 문제점을 해소하고 있다. 2개의 홀더들은 서로 연결되고 서로 마주보게 배치되어 사행 발열체의 곧은 섹션들이 2개의 홀더들 사이에서 평행하게 연장되게 된다.

WO 00/34643 A1에는, WO 99/53187 A1을 좀더 발전시킨 방안이 개시되어 있는데, 그러한 방안에서는 평행하게 배치된 유지 장치들이 가열 플랜지의 폐쇄 프레임의 2개의 대향 벽들에 부착된다.

그러나, WO 99/53187 A1과 WO 00/34643 A1 모두에서는, 가열 플랜지의 작동 중에 열 전도체와 프레임이 상이한 정도들로 팽창되기 때문에, 열 전도체가 홀더들 또는 프레임에 고정적으로 장착될 수 없다고 하는 문제점이 생긴다. 그 때문에, 열 전도체들의 홀더들은 예컨대 WO 99/53187 A1이나 WO 00/34643 A1에 개시된 바와 같이 또는 DE 102 57 921 B3에 또한 개시된 바와 같이 각종의 선 팽창들을 보상하는 스프링 요소를 통해 주로 프레임에 장착되게 된다.

DE 102 14 166 A1의 장치에서는, 사행 코일 다리 편들을 굽어진 형태로 함으로써 열 전도체를 프레임에 고정적으로 연결하는 동시에, 열 전도체를 완충 지지하여 상이한 선 팽창들을 평형화하고 있다. DE 102 14 166 A1의 가열 플랜지는 유지 클램프를 구비한 폐쇄 본체와 폐쇄 본체에 고정적으로 연결되고 사행 코일로서 구성된 발열 소자를 포함한다.

그러나, 그러한 공지의 가열 플랜지들에서는, 제조, 장착, 및 유지 보수에 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 견고하며, 제조, 장착, 및 유지 보수가 좀더 용이한 개선된 가열 플랜지를 창안하는 것이다.

그러한 목적은 서두에 언급된 타입의 가열 플랜지에 있어서, 하나의 유지 다리 편의 종 방향 축선이 한편으로 하나의 장착 점과 하나의 유지 다리 편 상에 또한 배치된 또 하나의 장착 점 사이에 있는 열 전도체의 2개의 발열 다리 편들과 함께 삼각형을 이루거나, 다른 한편으로 또 하나의 장착 점이 마련된 또 하나의 유지 다리 편의 종 방향 축선과 하나의 장착 점 및 다른 장착 점을 통과하는 직선과 함께 삼각형을 이루도록 함으로써 달성되게 된다.

또한, 그러한 목적은 열 전도체가 흐름 횡단면의 에지 상에 배치된 하나의 장착 점으로부터 흐름 횡단면의 에지 및 하나의 유지 측면 편 상에 또한 배치된 또 하나의 장착 점까지 굽어진 형태로 흐름 횡단면을 통해 거의 거침없게 연장되도록 함으로써 달성되게 된다.

본 명세서에서, 굽어졌다는 것은 원의 하나 이상의 세그먼트들로 이뤄진 곡선을 의미할 뿐만 아니라, 장착 점들 사이에서 직선형 세그먼트들과 함께 굽어진 형태로 흐름 횡단면을 통해 연장되고, 유지 다리 편과 함께 예컨대 사다리꼴 또는 직사각형을 이루는 개방 다각형을 의미하기도 한다. 물론, 굽어진 형태는 원형 세그먼트들과 직선형 세그먼트들의 조합을 의미할 수도 있다.

놀라울 만큼 간단한 그러한 설계 조치를 사용하여, 매우 간단한 동시에 견고한 가열 플랜지의 구조를 얻는 것이 가능하게 된다. 정적으로 안정된 삼각형 구조 또는 굽어진 구조는 가열 플랜지에 매우 우수한 강도를 제공하므로, 본 발명에 따른 가열 플랜지는 흡기 라인에서 강력한 진동에 원활하게 노출될 수 있다. WO 99/53187 A1과 WO 00/34643 A1과는 다르게, 본 발명에 따른 열 전도체는 2개의 대향 유지 다리 편들 사이에 완충 장착될 필요가 없고, 그 대신에 유지 다리 편들에 고정적으로 연결될 수 있는데, 그 이유는 삼각형 구조 또는 굽어진 구조가 선 팽창의 보상도 또한 지원하기 때문이다. 게다가, 그와 같이 배치함으로써, 선행 기술로부터 공지된 전술된 가열 플랜지에서의 경우보다 프레임에 연결되는 발열 소자의 연결 점들에 장착 및 유지 보수의 목적으로 좀더 수월하게 접근할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 방안에서는 더 이상 폐쇄 프레임 구조가 필수적으로 필요하지는 않은데, 그 이유는 안정된 기하학적 구조가 충분한 강도(strength) 및 강성(stiffness)을 제공하기 때문이다.

그와 같이 개선된 가열 플랜지는 각각의 것이 그 자체가 바람직한 서로 독자적인 각종의 실시 예들에 의해 더욱 향상될 수 있다. 그와 동시에, 개개의 실시 예들은 서로 별개로 조합될 수 있다. 이하, 그러한 실시 예들과 그 실시 예들 각자와 연관된 장점들에 관해 간략히 논하기로 한다.

본 발명에 따른 가열 플랜지의 발열 장치는 가열 플랜지가 삽입된 상태에서 흐름 횡단면을 통해 연장되고 유지 다리 편들에 의해 한정되거나 걸쳐지며 유입공기 흐름에 노출된 상태에서 가스 흐름이 그를 통해 흐르는 하나 이상의 열 전도체를 구비한다. 예컨대, 그러한 열 전도체는 전기 저항 와이어, 히터 로드, 또는 스트립 히터일 수 있다.

제1 실시 예에 따르면, 하나 이상의 부가의 열 전도체가 흐름 횡단면을 통해 연장되는 것이 가능하다. 가열 플랜지의 흐름 횡단면 내에 다중 열 전도체들을 사용함으로써, 한편으로 보다 더 많은 양의 열이 열 전도체로부터 그 곁을 흐르는 공기로 전달될 수 있게 된다. 다른 한편으로, 예컨대 열 전도체를 필요에 따라 접속하거나 단절함으로써, 훨씬 더 정밀한 열 전달의 제어가 가능하게 된다.

다른 실시 예에 따르면, 열 전도체는 2개의 장착 점들 사이에 배치된 다중 열 전도체 섹션들을 구비한 사행 발열체로서 형성될 수 있고, 사행 형태로 반복되면서 흐름 횡단면을 통해 연장될 수 있다. 수개의 열 전도체 섹션들을 구비한 열 전도체는 수개의 별개의 발열 소자들을 구비한 구성에서와 같이 가열 플랜지로부터 흐르는 공기로의 열 전달을 개선한다. 그러나, 사행 발열체가 존재하는 경우에는, 부가의 장점으로서 필요한 전기 접속 점들의 수가 줄어들고, 그것은 적은 재료 소모 및 단순화된 장착이라는 결과에 이르게 한다.

가열 플랜지의 흐름 횡단면에서 넓은 표면을 갖는 좀더 긴 열 전도체를 수납하기 위해, 열 전도체는 하나 이상의 각을 이루는 2개 이상의 곧은 발열 다리 편들을 구비할 수 있다. 본 발명에 따르면, 하나의 열 전도체가 수개의 꺾임 자리(kink)들에서 굽어지는 실시 예들도 가능하다. 그 경우, 2개의 장착 점들 사이에 좀더 긴 열 전도체가 장착될 수 있도록 하는 개략적인 선형으로부터 대략 굽어진 형태까지의 실시 예들을 생각해볼 수 있다. 그와 같이 하여, 가열 플랜지의 콤팩트한 설계를 바꿔야 할 필요가 없이 열 전달이 개선되게 된다.

매우 바람직한 구성에서는, 열 전도체의 각도는 대략 직각일 수 있다. 그러 한 형태에서는, 열 전도체가 흐름 횡단면에서 대략 L형의 횡단면을 형성한다. 그에 의해, 효과적인 열 전달을 위한 매우 넓은 표면을 갖는 콤팩트한 열 전도체를 구비하는 가열 플랜지가 생기게 된다.

또 다른 바람직한 구성에 따르면, 하나 이상의 열 전도체는 대략 리본 형상의 전기 열 전도체로서 형성될 수 있다. 그와 같이 하여, 열 전도체는 유입된 공기가 그 주위에 흐를 수 있고 열 전도체와 가열될 유입 공기 사이의 매우 양호한 열 전달을 허용하는 넓은 표면을 갖게 된다. 기본적으로, 평탄한 에지가 달린 스트립 히터의 측면들은 가능한 한 작은 흐름 저항으로 유입공기와 마주하기 위해 유입공기의 흐름 방향으로 향한다. 그러나, 스트립 히터를 유입공기의 흐름 방향에 대해 경사지게 장착하는 것도 가능하다. 그 결과, 유입된 공기의 와동이 발생하여 가열된 유입공기의 혼합이 더 잘 이뤄지게 된다.

가열 플랜지의 흐름 횡단면에 유효 발열 표면을 수납하되, 작동 중에 여러 열 전도체들 또는 열 전도체 섹션들 사이의 접촉을 피하면서도 가열 표면이 가능한 한 넓게 되도록 하기 위해, 하나의 열 전도체의 열 전도체 섹션들 및/또는 여러 열 전도체들이 대략 평행하게 흐름 횡단면에 배치되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 전류운반 발열 소자들 사이에 정해진 일정한 간격이 항상 보장되고, 그 결과 인접 열 전도체들 사이의 접촉에 기인하는 단락의 위험이 줄어들게 된다.

또 다른 실시 예에 따르면, 다양한 길이들을 갖고 서로 포개어져 흐름 횡단면에 배치되는 열 전도체의 열 전도체 섹션들 및/또는 여러 열 전도체들에 의해 매우 넓은 발열 표면이 생길 수 있게 된다. 또한, 다양한 길이들의 여러 열 전도체 들을 사용하면, 가열 플랜지의 발열 용량이 변할 수 있다는 장점이 생긴다. 별개의 열 전도체들을 선택적으로 활성화하는 방안을 사용하여, 발열 열 전도체의 길이를 선택적으로 변경할 수 있고, 그에 따라 가열 플랜지의 유효 발열 표면을 변경할 수 있게 된다.

예컨대, WO 99/53187 A1 또는 WO 00/34643 A1에서와 같은 선행 기술로부터 공지되어 있는 서두에 언급된 타입의 가열 플랜지들은 열 전도체가 가열될 때에 그 열 전도체의 선 팽창을 보상하는 스프링 요소들을 열 전도체들과 유지 다리 편들 사이에 구비한다. 그러나, 스프링의 사용은 한편으로 부가의 부품들과 복잡한 장착을 필요로 할 뿐더러, 다른 한편으로 열 전도체와 프레임 사이의 낮은 연결 안정성을 수반한다. 바람직한 실시 예에 따르면, 열 전도체는 흐름 횡단면에서 장착 점들 사이에 거의 자유롭게 연장되는 열 변형 섹션을 구비할 수 있되, 열 전도체가 가열될 때에 있어서의 그 열 변형 섹션의 연성(ductility)이 그 주변의 연성보다 더 크도록 한다. 그에 따라, 열 전도체의 형상의 기인하여 선 팽창이 변형 섹션들에서 선택적으로 일어나기 때문에, 열 전도체의 열 팽창을 보상하기 위한 완충 요소들이 불필요하게 된다.

원칙적으로, 열 변형 섹션들에서의 열 전도체의 연성을 그 주변에 비해 증가시키거나, 그 주변의 연성을 변형 섹션들에 비해 감소시켜 열 전도체의 선 팽창이 바람직하게는 열 변형 섹션들에서 일어나게끔 할 수 있다.

첫 번째의 경우, 열 변형 섹션은 그 주변의 횡단면보다 더 좁은 횡단면을 가질 수 있다. 횡단면의 감소는 더 낮은 강도 또는 강성을 의미하고, 그 결과 열적 발열 동안 발생하는 장력(tension)들이 바람직하게도 덜 안정된 섹션들에서 경감되게 된다.

열 변형 섹션들에서 연성을 증가시키는 또 다른 방안은 열 전도체의 종 방향 축이 열 변형 섹션들에서 방향 전환을 하는 것이다. 예컨대, 굽힘 또는 꺾임과 같은 열 전도체의 방향 전환을 통해, 대략 길이 방향으로 발생하는 장력이 그 길이 방향을 따라 축 방향으로 열 전도체에 작용할 뿐만 아니라, 반경 방향 성분도 열 전도체에 작용하고, 그에 의해 부가의 굽힘 응력들이 유발된다.

그러나, 가열 플랜지에서의 또 다른 문제점은 강한 진동이 있을 때에 여러 열 전도체들의 또는 하나의 사행 발열체의 고정되지 않은 인접 섹션들이 접촉하여 단락에 이르게 된다는 것이다.

그러한 단락들을 피하기 위해, 열 전도체는 또 다른 바람직한 실시 예에 따라 장착 점들 사이에 있는 꺾임 자리에서 한번 이상 굽어질 수 있다. 여기서, 꺾임 자리란 예컨대 각의 꼭지점과 같이 열 전도체가 불연속 점으로 돌발적으로 구부러지는 것만을 의미하는 것은 아니다. 오히려, 꺾임 자리는 재료의 두께의 크기 범위 내에서 작은 반경으로 연속적으로 구현되어 굽어지는 전이를 가질 수도 있다.

열 전도체 꺾임 자리에서는, 첫째로 그 열적 선 팽창이 정해진 방향으로 일어나는데, 그러한 팽창은 가열 플랜지가 작동될 때에 열 전도체의 고온의 귀결로서 일어난다. 그러나, 둘째로, 열 전도체는 바람직하게는 유입 공기에 노출되는 구역에 놓인 꺾임 자리에 의해 강해지기도 하는데, 그 이유는 꺾임 자리가 길고 곧은 열 전도체 섹션을 2개의 짧고 더 안정된 구역들로 분할하기 때문이다.

또 다른 바람직한 실시 예에서는, 흐름 횡단면을 통해 연장되는 하나의 열 전도체의 열 전도체 섹션들 및/또는 여러 열 전도체들의 꺾임 자리들이 거의 일직선으로 놓일 수 있다. 대체로, 이 선은 예컨대 대략 유지 다리 편의 중앙에 또는 2개의 유지 다리 편들의 종 방향 축선들의 교점 부근에 놓인 지점으로부터 나와서 그 출발점으로부터 열 전도체 꺾임 자리들 쪽으로 연장될 수 있다. 특히, 상기 선은 유지 다리 편의 수직 이등분선 또는 꺾임 자리들에서 2개의 유지 다리 편들 및/또는 2개의 발열 다리 편들의 종 방향 축들에 의해 이뤄지는 각의 이등분선을 의미할 수 있다.

열 변형 구역들에서의 연성을 주변의 연성보다 더 크게 형성하는 두 번째 방안은 주변을 강화시키거나 안정화시키는 것이다.

흐름 횡단면으로 연장되는 열 전도체들의 내진 안정성(vibrational stability)을 증가시키기 위해, 열 전도체는 열 전도체의 길이 방향을 따라 굴곡 강성을 증가시키는 강화 프로파일들이 적어도 부분적으로 갖춰진 안정화 구역들을 구비할 수 있다. 예컨대, 발열 다리 편의 종 방향 축선에 대한 수직 평면에 있는 H형 횡단면들, L형 횡단면들, T형 횡단면들, U형 횡단면들, Z형 횡단면들, Ω형 횡단면들, 또는 굽힘 단면의 그러한 프로파일들은 열 전도체들의 강화를 이끌어낸다. 그와 같이 하여, 열 전도체들의 움직임들이 제한될 수 있어 인접 열 전도체들 사이의 접촉 및 발열 장치에서의 단락들을 피하는 것이 가능하게 된다.

바람직한 일 실시 예는 열 전도체를 따라 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 비드를 구비하는 대략 리본형의 열 전도체를 제공한다. 비드도 역시 다양한 횡 단면 형상들, 예컨대 모서리진 형상의 횡단면, 굽어진 형상의 횡단면, S형 횡단면, 상자형 횡단면, 또는 사다리꼴 횡단면으로 형성될 수 있다. 비드들은 간단히 열 전도체를 강하게 하고, 강화를 촉진시킨다. 또한, 비드는 열 전도체의 표면을 확장하는 결과를 가져오고, 유입된 공기는 비드에서 와동되어 혼합되며, 그 결과 열 전도체로부터 유입공기로의 열 전달이 또한 개선되게 된다. 아울러, 종 방향으로 강화된 열 전도체의 또는 발열 다리 편들의 발전된 구성은 꺾임 자리를 갖는 구성의 경우에 열 팽창의 결과로 생기는 응력들이 정해진 방향으로 좀더 정확하게 경감되게끔 하는데, 그 이유는 비드들 또는 강화 프로파일들이 곧은 섹션들이 구부러지는 것을 방지하기 때문이다.

열 전도체의 열 변형 섹션들을 갖는 실시 예는 특수한 열 전도체 형상에 의거하여 발열 동안 선 팽창을 보상할 수 있기 때문에, 열 전도체와 유지 다리 편들 사이의 완충 요소들을 생략하는 것이 가능하게 된다. 그래서, 열 전도체는 장착 점들에서 각각의 유지 다리 편에 근본적으로 단단하게 고정될 수 있고, 그것은 가열 플랜지의 안정성을 증진시킨다.

매우 바람직한 실시 예에서 열 전도체를 유지 다리 편들에 단단하게 움직일 수 없도록 장착하는 것의 장점과 열 변형 구역에서의 선택적 선 팽창의 장점이 조합된다.

예컨대, 그러한 실시 예는 첫째로 각각의 유지 다리 편 상의 장착 점들의 각각에 단단하게 장착되는 사행 발열체일 수 있다. 둘째로, 열 전도체가 2개의 장착 점들 사이의 그 섹션들의 각각에 하나 이상의 꺾임 자리, 바람직하게는 대략 직각 으로 굽어진 단 하나의 꺾임 자리를 구비할 수 있다. 궁극적으로, 하나의 장착 점과 꺾임 자리 사이에 있는 열 전도체의 섹션들을 비드들이나 기타의 프로파일들에 의해 부가적으로 강화시킬 수 있게 된다. 그와 같이 하여, 특별히 긴 사행 발열체를 갖는 콤팩트하고 견고한 가열 플랜지를 제공하는 것이 가능해진다. 그와 동시에, 사행 발열체는 한편으로 다리 편들에 고정적으로 장착되고. 다른 한편으로 꺾임 자리에서 선택적 선 팽창을 할 수 있게 된다. 본 발명에 따르면, 꺾임 자리들은 사행 발열체의 선 팽창이 정해진 방향으로, 즉 꺾임 자리를 통하는 선을 따라 진행하도록 적용되고, 그 결과 사행 발열체의 인접 섹션들 사이의 접촉 및 그에 따른 단락들이 회피되게 된다.

또 다른 실시 예들은 본 발명에 따른 가열 플랜지가 매우 유리하게 제조되고 장착될 수 있게끔 한다. 또 다른 실시 예에서는, 열 전도체가 다리 편들에 직접 연결되지 않고, 그 대신에 열 전도체와 각각의 유지 다리 편 사이에 있는 유지 다리 편의 각각의 장착 점에 절연체가 마련될 수 있는데, 그 절연체는 열 전도체를 각각의 다리 편에 부착하는 장착체로서의 기능을 한다. 열 전도체와 다리 편들의 장착 점들의 양자에 고정적으로 연결된 절연체를 매개로 하여 열 전도체를 가열 플랜지의 프레임에 용이하게 장착하는 것이 가능해진다. 그를 위해, 절연체는 프레임에 코킹(caulking)될 수 있고, 그것은 제조의 관점에서 간단하고 재료를 절감시킨다.

예컨대, 플라스틱, 운모, 세라믹, 또는 마이카나이트(micanite)가 전기 절연재로서 사용될 수 있고, 그에 따라 다리 편이 열 전도체와는 상이한 전위로, 예컨 대 접지되도록 분로(shunt)될 수 있게 된다. 또한, 그러한 실시 예는 다리 편과 열 전도체 사이의 직접적인 접촉점들서만 절연을 적용하기 때문에 재료가 덜 필요하다.

절연체는 예컨대, 나사와 그에 상응하는 너트, 클립, 또는 리벳과 같은 부착 수단에 의해 열 전도체에 연결되는 것이 바람직하다. 그와 같이 하여, 높은 수준의 강도로 열 전도체와 절연체 사이의 매우 견고한 연결을 구현하게 된다.

예컨대, 열 전도체가 어느 하나의 유지 다리 편의 또는 수개의 유지 다리 편들의 장착 점들 사이를 이리저리 지나가는 사행 발열체일 경우, 절연체는 항상 사행 발열체의 전향점에 연결된다. 전향점들은 열 전도체가 유지 다리 편에 이른 후에 돌아서서 흐름 횡단면으로 되돌아 나오는 사행 발열체의 부착 구역들이다. 그러한 전향점에서는, 사행 발열체가 흐름 횡단면에서 예컨대 굽어지거나 평탄한 베이스를 갖는 대략 U형의 형상으로 된다. 대략 90°의 2개의 굴곡부들 사이에 짧고 평평한 섹션을 구비하는 평탄한 베이스를 갖는 전향점이 매우 바람직한 것으로 판명되었는데, 그 이유는 전향점의 베이스의 넓은 접촉 및 지지 표면이 절연체에 대해 높은 수준의 강도를 갖는 견고한 연결을 허용하기 때문이다.

또 다른 실시 예에서는, 열 전도체, 바람직하게는 사행 발열체 및 그 열 전도체에 연결된 절연체들이 다루기 쉬운 일체형 유닛으로서 배치될 수 있다. 특히, 그러한 실시 예는 제조의 관점에서 유리하다. 단일의 굽힘 및 성형 단계에서, 평탄한 리본형 열 전도체가 꺾임 자리들과 길이 방향 비드들로 강화된 각진 사행 발열체로 성형될 수 있다. 이어서, 가열 플랜지의 프레임으로 인해 장착 점들에의 접근성에 어떠한 해를 초래함이 없이 절연체를 부착 수단에 의해 사행 발열체의 각각의 전향점에 부착한다. 그와 같이 미리 조립된 열 전도체와 절연 플레이트 유닛은 예컨대 스탬핑되거나 클램핑되어 단일의 제조 부품으로서 장착 점들에 부착될 수 있다.

또한, 열 전도체와 절연체로 제조된 다루기 쉬운 일체형 유닛을 다리 편들의 장착 점들로부터 반복적으로 떼어낼 수 있는 것도 가능하게 된다. 그러한 실시 예는 열 전도체의 유지 보수와 관련하여 유리한데, 그 이유는 가열 플랜지에 결함이 있거나 가열 플랜지에 대해 개조가 필요할 경우에 열 전도체가 프레임의 장착 점들로부터 반복적으로 떼어내질 수 있고, 보수 혹은 다른 열 전도체로의 교체 후에 열 전도체를 예컨대 프레임에 나사 체결함으로써 열 전도체가 다시 프레임에 재장착될 수 있기 때문이다. 그것은 가열 플랜지를 간단하게 장착하고, 특히 수월하게 유지하게끔 한다.

또 다른 실시 예에 따르면, 절연체가 바람직하게는 폼 피트(form-fit) 방식으로 리세스에 유지되도록 장착 점에 리세스가 형성될 수 있다. 그와 연관하여, 리세스와 절연체는, 대체로 흐름 횡단면에 대해 수직으로 연장되는 삽입 방향으로 절연체가 리세스 내에 대략 직선상으로 플러그인 연결되거나 삽입될 수 있는 비틀림 방지 개방 슬라이드 바를 이룬다. 직선 이동을 보장하기 위해, 리세스 및/또는 절연체는 그 양 부품들을 서로 접촉시키는 가이드 표면들을 구비한다. 결과적으로, 절연체는 속이 찬 각주(full prism)에 상당하고, 리세스는 그 속이 찬 각주를 유지하도록 상응하게 설계된 속이 빈 각주이다.

슬라이드 바의 경우, "각주"란 표현은 그 횡단면이 어디에서나 동일하고, 임의로 선택된 경계진 형태를 나타내는 몸체를 지칭한다. 예컨대, 그러한 횡단면은 직사각형, 사다리꼴, 또는 삼각형일 수 있다. 그와 같이 하여, 절연체는 삽입 방향으로 움직이는 것을 제외하고는 리세스에 고정되게 된다. 설계의 관점에서 간단한 그러한 조치에 의해, 절연체들을 구비한 열 전도체로 이뤄지는 예비 조립된 유닛을 리세스에 삽입한 후에 제조의 관점에서 간단한 형식으로 예컨대 절연 플레이트들을 나사 체결, 클램핑, 또는 스탬핑함으로써 다리 편들에 부착하는 것이 가능하게 된다.

리세스의 치수가 절연체의 외부 치수에 정밀하게 맞춰지면, 절연체를 흐름 횡단면에 대해 대략 수직으로 연장되는 삽입 방향으로는 논-포지티브 피트(non-positive fit) 방식으로 장착 점의 리세스에 고정시키고, 삽입 방향에 대해 수직한 공간 내 2개의 방향으로는 상호 연동(interlocking) 또는 폼 피트(form fit) 방식으로로 리세스에 고정시키는 것이 가능해진다.

또 다른 바람직한 구성에서는, 절연체가 절연 플레이트로서 형성될 수 있다. 프레임의 다리 편들에 있는 장착 점들의 리세스들은 절연 플레이트에 맞는 T형 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 그러한 홈은 절연 플레이트가 삽입될 수 있는 슬롯 너트로서의 삽입 슬롯을 의미한다. 플레이트는 사행 발열체의 전향점의 평탄한 섹션과 삽입 슬롯의 양자 모두와의 넓은 접촉 표면을 갖고, 그 결과 매우 견고한 연결이 이뤄진다. 그와 같이 하여, 가열 플랜지의 모든 부품들이 일정 정도의 자유로운 움직임이 없이 한데 고정적으로 연결될 수 있게 된다.

또 다른 바람직한 실시 예에 따르면, 2개의 유지 다리 편들은 앵글의 형태의 개방 프레임을 형성할 수 있다. 그러한 개방된 구조로 인해, 장착 점들에 매우 용이하게 접근할 수 있고, 그 결과 가열 플랜지의 장착이 상당히 수월해지게 된다. 프레임의 앵글형 형상은 흐름 횡단면에 걸치는데, 재료를 절감하는 앵글형 형태는 또한 더욱 경제적인 제조를 가능하게 한다. 흐름 횡단면은 2개의 다리 편들의 종 방향 축들에 의해 펼쳐지고 유입공기가 그것을 통해 흐르는 가열 플랜지의 표면이다. 궁극적으로, 대략 45°내지 135°에서, 바람직하게는 약 90°로 각도를 자유롭게 선택함으로써, 프레임이 가열 플랜지의 설치 점 또는 흡기 라인의 횡단면의 기하학적 특성들에 맞게 채용될 수 있게 된다. 발열 앵글로서의 그러한 앵글형 실시 예는 간단하지만 콤팩트하고 견고한 설계를 구현한다.

또 다른 실시 예에서는, 유지 다리 편들의 종 방향 축들을 서로에 대해 대략 수직으로 배치하는 것이 가능하다. 그와 동시에, 다리 편들은 서로 직접 연결되어 흐름 횡단면에 평행한 평면에서 횡단면에 있어 대략 L형 또는 T형인 프레임을 형성할 수 있다. 그러나, 장착 점들을 갖는 다리 편들이 서로 직접 연결되지 않고, 그 대신에 연결 요소, 예컨대 프레임의 제3 다리 편에 접경하여 그 연결 요소를 거쳐 서로 직각으로 배치되는 실시 예들도 가능하다. 그와 같이 대략 직각으로 배치됨에 있어서는, 정해진 길이의 다리 편들이 가능한 가장 넓은 흐름 횡단면에 걸치게 되고, 그에 따라 가열 플랜지에 작은 설치 크기로써 넓은 흐름 횡단면을 가열할 수 있게 된다.

매우 바람직한 실시 예는 그 단부들에서 서로에 대해 대략 수직으로 한데 연 결되어 유지 다리 편들이 흐름 횡단면과 평행한 평면에서 그 횡단면에 있어 L형인 프레임을 형성하게끔 하는 다리 편들을 구비함으로써 구현되게 된다. 그와 같이 하여, 흐름 횡단면을 넓게 하면서도 재료를 절감하는 매우 안정되고 콤팩트한 가열 플랜지의 설계와 함께 장착 점들에의 양호한 접근성을 얻을 수 있게 된다.

또 다른 실시 예에 따르면, 열 전도체의 3개 이상의 유지 다리 편들이 거의 폐쇄된 프레임을 형성할 수 있다. 그와 같이 하여, 프레임이 임의의 원하는 다각형으로서 흐름 횡단면 내로 돌출할 수 있게 된다. 폐쇄된 순환형의(circumferential) 프레임 형태는 가열 플랜지의 부가의 안정성은 물론 좀더 많은 다수의 열 전도체들 및/또는 좀더 긴 열 전도체들의 부착을 용이하게 하는데, 그 이유는 부가의 발열 다리 편들이 이용될 수 있기 때문이다.

또 다른 실시 예에 따르면, 프레임의 유지 다리 편은 가열 플랜지를 흡기 라인에 매우 간단하게 삽입하여 장착하기 위한 장착 플랜지와 일체로 형성될 수 있다. 발열 장치를 구비한 가열 플랜지는 그러한 장착 플랜지를 매개로 하여 흡기 라인에 부착될 수 있다. 그러한 부착은 예컨대 나사 체결 방식, 클립 체결 방식, 용접 또는 클램핑 방식의 연결에 의해 이뤄질 수 있다.

장착 플랜지는 본 발명에 따른 가열 플랜지를 내연 엔진의 흡기 라인과 같은 가스 라인에 부착하는 것을 수월하게 할 뿐만 아니라, 부가적으로 가열 플랜지의 장착 점의 간단한 밀봉을 용이하게 한다. 그를 위해, 가열 플랜지가 장착 상태에 있을 때에 장착 플랜지와 흡기 라인 사이에 밀봉 수단이 배치될 수 있다. 예컨대, 가스킷 또는 O링이 밀봉 수단으로서 사용될 수 있는데, 그러한 밀봉 수단은 장착 플랜지의 쇼울더 상에 놓이거나 쇼울더의 둘레 홈에 삽입된다. 그와 같이 하여, 가열 플랜지가 장착 상태에 있을 때에, 밀봉 수단이 장착 다리 편과 가스 라인의 외벽 사이에 놓이게 된다. 그처럼 하여, 가열 플랜지가 장착될 때에, 가스 라인의 장착 개구부가 동시에 밀봉되게 된다.

특히, 다리 편들에 있는 리세스와 일체로 부착된 장착 플랜지를 구비하는 가열 플랜지의 프레임을 매우 간단하고 경제적이며 신속하게 제조하는 것은 그 프레임을 주조 부품으로서 제조함으로써, 바람직하게는 알루미늄 가압 주조 부품으로서 제조함으로써 가능하게 된다. 대안적으로, 압출 프로파일로서 제조되고, 그 다음 기계 마감 가공이 뒤이어질 수도 있다.

이하, 본 발명의 구성 및 기능을 첨부 도면을 참조하여 실시 예들을 이용하여 예시적으로 설명하기로 한다. 각각의 바람직한 구성들에 의해 이미 앞에서 보인 바와 같이, 개개의 실시 예들의 다양한 특징들은 서로 독립적으로 하나의 실시 예로부터 다른 실시 예로 옮겨지거나 그 실시 예로부터 생략될 수 있다.

도 1은 예컨대 내연 엔진의 유입공기를 가열하는데 사용되는 본 발명에 따른 가열 플랜지의 구성을 실시 예로 나타낸 것이다.

가열 플랜지(1)는 열 전도체(5)를 갖는 발열 장치(4)가 장착되는 2개의 평탄한 다리 편들(2, 3)을 구비한다. 열 전도체는 하나의 측면 편(2) 상에 있는 장착 점(6a)으로부터 다른 측면 편(3) 상에 있는 또 다른 장착 점(6b)으로 연장된다.

도 1에 도시된 실시 예에 따르면, 대략 동일한 길이의 2개의 다리 편들(2, 3)은 직각으로 설계된 개방 프레임을 형성한다. 본 실시 예에서는, 2개의 유지 다 리 편들이 가열 플랜지의 흐름 횡단면에 걸쳐지는데, 그 다리 편들의 종 방향 축선들은 서로에 대해 대략 수직으로 놓인다. 그러한 프레임의 설계에서는, 2개의 유지 다리 편들(2, 3)에 의해 걸쳐지고 유입공기가 그를 통해 흐르는 가열 플랜지의 표면이 바로 흐름 횡단면이다.

가열 플랜지의 프레임은 다리 편(2)(이후로, 삽입 다리 편(2)이라 함)의 종 방향 축과 평행하게 연장되는 삽입 방향(E)을 따라, 예컨대 내연 엔진의 흡기 라인(도 1에 도시되지는 않음)에 방사상의 개구부를 구비한 삽입 슬롯을 통하여 흡기 라인 내에 삽입될 수 있다. 가열 플랜지의 삽입 후에, 하나의 삽입 다리 편(2)은 가열 플랜지의 삽입 방향과 평행하게 연장된다. 다른 다리 편(3)(이후로, 장착 다리 편(3)이라 함)은 흡기 라인의 삽입 슬롯의 개구부와 평행하게 놓이게 된다. 가열 플랜지가 그 삽입 위치에 있을 때에, 2개의 다리 편들(2, 3)은 흐름의 방향으로 대략 L형 횡단면을 갖는 프레임을 형성한다. 따라서, 프레임은 가열 플랜지의 대략 정사각형의 흐름 횡단면에 걸치게 된다.

장착 다리 편(3)은 그 다리 편(3)과 평행하게 수평으로 연장되는 장착 플랜지(7)와 일체로 형성된다. 그와 동시에, 장착 플랜지(7)는 흐름 횡단면으로부터 멀리 마주보는 다리 편(3)의 외부 측면 상에 장착되고, 가열 플랜지가 제자리를 잡았을 때에, 상기 장착 플랜지(7)는 흐름 횡단면의 외부에 놓이게 된다. 장착 플랜지(7)는 삽입 방향(E)으로 보았을 때에 사방으로 다리 편(3)을 넘어 돌출되는 둘레 지지 쇼울더(8)들을 구비한다. 장착 플랜지(7)의 프레임은 옆으로 다리 편(3)을 넘어 돌출되는 그 4개의 코너 지점들 각각에 삽입 방향(E)으로 연장되는 원형의 장 착 개구부(9)를 구비한다. 그러한 장착 개구부(9)는, 그 장착 개구부(9) 둘레에 동심상으로 눈(eye)으로서 형성되어 옆으로 코너 지점들을 넘어 연장되는 설치 지점(10)에 놓인다. 그러한 설계 대신에, 장착 플랜지(7)는 용접, 클램핑, 클립 체결, 또는 리벳 체결과 같은 다른 타입의 장착에 맞춰 형성될 수도 있다. 결과적으로, 가열 플랜지(1)는 흡기 라인에 자리 잡고 고정될 수 있는데, 예컨대 설치 지점(10)의 장착 개구부(9)를 통해 나사 체결될 수 있다.

열 전도체(5)와 대면하는 지지 쇼울더(8)의 측면에는 둘레 방향 밀봉 수단(11), 예컨대 가스킷이 배치된다. 가열 플랜지가 제자리에 있을 때에, 밀봉 수단은 흡기 라인의 외벽과 장착 플랜지(7)의 지지 쇼울더(8) 사이에 놓인다. 대안적으로, 지지 쇼울더(8)의 둘레 홈에 O링 밀봉체가 밀봉 수단으로서 배치될 수도 있다. 가열 플랜지(1)가 삽입 슬롯에 삽입된 후에, 가열 플랜지(1)는 설치 지점(10)에서 장착 개구부(9)를 통하여 흡기 라인에 장착될 수 있는데, 밀봉 수단(11)은 흡기 라인에 대해 가스가 새지 않는 밀봉을 가열 플랜지에 제공한다.

발열 장치(4)는 열 전도체(5)와 접촉 볼트(13)가 딸린 전기 접점(12)을 포함한다. 접촉 볼트(13)는 열 전도체(5)로부터 출발하여 다리 편(3)을 통해 장착 플랜지(7)의 위쪽까지 가열 플랜지의 삽입 방향(E)으로 연장된다. 도시된 실시 예에서는, 접점(12)이 삽입 다리 편(2)의 종 방향 축과 장착 다리 편(3)의 종 방향 축의 교점에 인접한 장착 다리 편(3)에 배치된다. 그러나, 접점은 임의의 다른 위치에서 장착 다리 편(3)을 관통할 수도 있다. 열 전도체(5)는 접점(12)을 경유하여 전압 공급원에 접속되고, 제어 유닛을 사용하여 제어된다.

도 1에 도시된 실시 예에서의 열 전도체(5)는 2개의 다리 편들(2, 3)에 있는 장착 점들(6a, 6b) 사이에서 다중 열 전도체 섹션들(5₁, 5₂, 5₃, 5₄, 5₅)을 구비한 사행 스트립 히터로서 사행 경로로 앞뒤로 반복하여 연장되는 단일의 사행 스트립 히터로 이뤄진다. 그와 동시에, 사행 스트립 히터의 평탄한 에지 측면들은 유입공기의 흐름 방향으로 향한다. 그러나, 스트립 히터는 유입공기에 대해 경사지게 배치될 수도 있다. 열 전도체(5)는 삽입 다리 편(2) 상의 장착 점(6a)으로부터 장착 다리 편(3) 상의 다른 장착 점(6b)으로 연장되는 각각의 열 전도체 섹션(5₁, 5₂, 5₃, 5₄, 5₅)에서 꺾임 자리(14)를 구비한다. 결과적으로, 그러한 꺾임 자리(14)는 열 전도체 섹션을 2개의 곧은 부분들, 열 전도체 다리 편으로 분할한다. 각각의 꺾임 자리(14)에서는, 스트립 히터가 대략 90°로 굽어지고, 그 결과 스트립 히터가 항상 2개의 다리 편들(2, 3)과 수직으로 만나게 된다. 그에 따라, 흐름 횡단면에서는, 가열 플랜지(1)가 여러 측변 길이들로 된 대략 평행하게 포개어진 정사각형들의 횡단면을 갖게 된다. 그러한 정사각형들 모두는 2개의 다리 편들(2, 3)이 서로 연결되는 지점에서 공통의 코너 지점을 갖는다.

각각의 꺾임 자리(14)에서는, 일정한 굴곡으로 대략 90°만큼 스트립 히터(5)의 방향 전환이 있게 된다. 즉, 도 1의 꺾임 자리(14)는 열 전도체(5)의 열 변형 섹션(W)을 의미한다. 열 전도체(5)를 강화하기 위해, 사행 스트립 히터는 앵글형 비드들(15)을 구비하는 안정화 구역들(SB)을 섹션별로 구비한다. 사행 스트립 히터의 각각의 발열 다리 편에서는, 비드들(15)이 장착 점(6)과 꺾임 자리(14) 사 이에서 연장된다. 꺾임 자리(14) 및 다리 편들(2, 3)의 장착 점들(6)에 전향 점들(16)로서 장착되는 섹션들의 구역에서는, 사행 스트립 히터가 평탄하고, 강화 비드들을 구비하지 않는다.

전향 점(16)에서는, 스트립 히터가 대략 180°만큼 전향된다. 그러한 반전은 스트립 히터를 대략 90°씩 두 번 굽힘으로써 구현되는데, 2개의 90°앵글들 사이에는 짧고 평탄한 구역이 있게 된다.

열 전도체(5)의 일 단부는 장착 다리 편(3)의 장착 점(6b)에서 전기 접점(12)의 접촉 볼트(13)의 단부에 연결된다. 그 장착 점(6)으로부터, 스트립 히터는 장착 다리 편(3)에 대해 수직으로 된 제1 발열 다리 편에 의해 가열 플랜지의 흐름 횡단면으로 연장되는데, 그것은 스트립 히터가 제1 꺾임 자리(14)에서 약 90°만큼 전향되어 제2 발열 다리 편으로서 삽입 다리 편(2)에 대해 수직으로 연장될 때까지 계속된다. 삽입 다리 편(2) 상의 그 제1 전향 점(16)을 지난 이후에, 사행 스트립 히터는 장착 다리 편(3)으로 다시 되돌아 연장된다. 그러한 열 전도체 섹션은 접촉 볼트(13)로부터 제1 전향 점(16)까지의 열 전도체(5)의 제1 섹션과 평행하게 그보다 더 먼 거리까지 2개의 다리 편들(2, 3)의 연결 점으로부터 연장된다. 전체적으로, 도 1에 도시된 열 전도체(5)는 각각의 다리 편(2, 3) 상에 2개씩 있는 4개의 전향점들, 가열 플랜지의 관류 표면 내로 돌출되고 각각 꺾임 자리(14)를 갖는 5개의 섹션들 및 총 10개의 발열 다리 편들을 구비한다. 궁극적으로, 사행 스트립 히터는 삽입 방향(E)으로 연장되는 삽입 다리 편(2)의 외부 정면에 있는 장착 점(6c)에서 끝난다.

열 전도체(5)의 곧은 섹션들의 길이들은 접촉 볼트(13)로부터의 사행 진로에서 순차적으로 증가하여 5개의 섹션들의 꺾임 자리(14)가 일직선상에 놓이게 된다.

도 2의 단면도는 도 1의 가열 플랜지(1)의 전단면도로서, 절연체들, 여기서는 절연 플레이트들(17)을 매개로 하여 열 전도체(5)를 다리 편들(2, 3)에 부착하는 것과, 발열 장치(4)의 접점(12)이 어떻게 장착 다리 편(3)에 장착되는지를 나타내고 있다. 절연체들은 임의의 다른 형상으로, 예컨대 정육면체, 원추형, 또는 막대형으로서 구성될 수도 있다.

장착 점들(6a, 6b)은 흐름 횡단면 쪽으로 향한 다리 편들(2, 3)의 내부 측면들 상에 리세스들(18)로서 형성된다. 그러한 리세스들(18)은 처음에 다리 편들(2, 3)의 내측으로부터 수직으로 다리 편들의 외측으로 직사각형 프로파이로써 연장되는 제1 홈을 나타낸다. 리세스들(18)은 그 깊이보다 그 폭이 더 크다. 홈의 폭은 적어도 또는 대략 전향 점(16)의 폭에 해당하고, 그에 따라 전향 점(16)이 리세스(18)에 유지될 수 있게 된다.

제1 홈을 아래로 잘라내는 제2 홈은 리세스(18)에 대해 수직으로 다리 편들(2, 3)의 종 방향 축들과 평행하게 형성되고, 리세스(18)의 가이드 표면(19)을 이루는데, 그 가이드 표면(19)은 양측에 배치된다. 가이드 표면(19)은 다리 편들(2, 3)의 내부 측면으로부터 간격을 두고 배치된다. 그와 같이 하여, 리세스(18)는 가이드 표면(19)과 더불어 절연 플레이트(17)가 대략 흐름 횡단면을 가로지르는 삽입 방향으로 삽입될 수 있는 삽입 슬롯의 타입을 갖는 대략 T형의 홈을 형성한다. 가이드 표면들(19)이 다리 편들(2, 3)의 종 방향 축들의 방향으로 리세스(18)를 넘어 연장되기 때문에, 절연 플레이트는 다리 편들(2, 3)의 종 방향 축들의 방향으로 다리 편들(2, 3)에 대해 수직으로 삽입될 때에 폼 피트 방식으로 고정되게 된다.

개별 절연 플레이트와 별개의 장착 점(6)에는 열 전도체(5)의 각각의 전향 점(16)이 할당된다. 그러나, 삽입 다리 편(2) 상에 한데 놓이거나 장착 다리 편(3) 상에 한데 놓이는 열 전도체(5)의 모든 전향 점(16)들이 전체의 삽입 다리 편(2)에 대해 또는 전체의 장착 다리 편(3)에 대해 절연 플레이트(17)에 장착되는 실시 예들도 가능하다.

도 1 및 도 2의 실시 예에서는, 전향 점(16)의 짧고 평탄한 구역이 리벳(20)에 의해 절연 플레이트(17)에 연결된다. 그러나, 예컨대 나사/너트 연결과 같은 임의의 다른 부착 수단이 리벳 대신에 사용될 수 있다. 리벳(20)은 절연 플레이트(17)와 전향 점(16)을 통해 수직으로 연장되어 단단한 연결을 이루는데, 리벳 헤드는 절연 플레이트(17)의 측면 상에 놓이게 된다.

절연 플레이트(17)는 전향 점(16)의 2개의 대략 90°의 꺾임 자리 사이의 평탄한 섹션 상에 직접 놓이고, 사실상 흐름 횡단면 내로 연장되는 열 전도체(5)의 구역으로부터 멀리 바라보는 측면 상에 놓이게 된다. 그와 동시에, 절연 플레이트(17)는 전향 점(16)보다 더 넓다.

도 2에서는, 절연 플레이트(17)가 리세스(18)의 가이드 표면(19)에 안착된다. 열 전도체(5)의 전향 점(16)은 다리 편들(2, 3)의 내부 측면으로부터 절연 플레이트(17)로 연장되는 리세스(18)의 부분에 유지된다. 리벳 헤드는 절연 플레이트(17)의 대향 측면 상에 놓이는 리세스(18)의 부분에 두어진다.

사행 형상으로 연장되는 열 전도체(5)의 단부들은 접점(12)의 접촉 볼트(13) 또는 삽입 다리 편(2)의 정면에 나사 체결된다.

열 전도체(5)의 일 단부는 삽입 다리 편(2)의 정면과 동일 평면으로 끝나는데, 삽입 다리 편(2)은 그 정면에 삽입 다리 편(2)의 종 방향 축과 동축상으로 된 중심 나사 구멍을 구비한다. 외부 나사산이 달린 장착 나사(21)가 열 전도체(5)의 일 단부에 있는 개구부를 통해 연장되어 가열 플랜지의 삽입 방향(E)에 대해 나사 구멍 내에 나사 체결된다. 그와 같이 하여, 열 전도체(5)의 그 단부가 삽입 다리 편(2)의 정면에 부착되는 동시에, 전기 전도적으로 접속되게 된다. 2개의 다리 편들(2, 3)을 가지는 프레임을 접지함으로써, 전기 회로가 닫히게 된다.

열 전도체(5)의 타 단부도 역시 그에 비견되게 접촉 볼트(13) 상에 나사 체결된다. 접점(12)은 장착 다리 편(3)의 수납 개구부(22)에 위치한다. 다리 편(3)의 그러한 수납 개구부(22)는 둘레 돌출 에지(23)에 의해 둘러싸이는데, 그 둘레 돌출 에지(23)는 다리 편의 외부 측면으로부터 삽입 방향(E)에 대해 돌출되어 있다.

접촉 볼트(13)는 수납 개구부(22)를 통해 열 전도체(5)로부터 수납 개구부(22)를 넘어서까지 동축상으로 연장된다.

접촉 볼트(13)는 수납 개구부(22)를 넘어 돌출되는 단부에서 외측 나사산을 구비하고, 그 외측 나사산 상에는 서로 접촉하지 않는 2개의 육각형 너트들(24, 25)이 나사 체결된다. 접촉 볼트(13)는 그 위에 나사 체결되는 제1 부착 너트(24)에 의해 수납 개구부(22) 내의 자리에 고정된다. 다른 접촉 너트(25)는 첫째로 발 열 장치(4)를 전압 공급원에 접속하는 역할을 하고, 둘째로 발열 장치(4)를 제어 유닛에 접속하는 역할을 한다. 제어 유닛은 가열 플랜지에 통합되거나, 아니면 가열 플랜지와는 독립적으로 될 수 있다.

흐름 횡단면 내로 돌출되는 접촉 볼트(13)의 단부는 둘레 칼라(collar)(26) 및 정면으로부터 출발하는 중심 나사 구멍(27)을 구비한다. 그 단부에서는, 열 전도체(5)가 가열 플랜지의 삽입 방향(E)에 대해 접촉 볼트(13)에 나사 체결되어 부착된다.

삽입 다리 편(2) 상에 있는 열 전도체(5)의 일 단부는 접지되기 때문에, 접촉 볼트(13)는 장착 다리 편(3)의 수납 개구부(22)로부터 전기 절연되어야 한다. 따라서, 2 부품 절연 슬리브(28, 29)가 접촉 볼트(13)와 수납 개구부(22) 사이에 도입된다.

절연 슬리브는 2개의 슬리브 부품들(28, 29)로 이뤄지는데, 그 슬리브 부품들(28, 29)은 각각 칼라 형상의 말단 경계 스트립을 구비하고, 상이한 측으로부터 수납 개구부(22) 내로 도입된다. 하나의 절연 슬리브 부품(28)은 수납 개구부(22)의 내부 측면으로부터 개구부의 중심까지 연장된다. 결과적으로, 그 슬리브 부품(28)의 경계 스트립은 장착 다리 편(3)의 내부 측면과 접촉 볼트(13)의 칼라(26) 사이에 고정되는데, 그 경계 스트립은 절연 플레이트로서의 역할을 한다. 다른 슬리브 부품(29)은 유지 개구부(22)의 외부 에지로부터 중심에까지 이른다. 그 슬리브 부품(29)의 경계 스트립은 유지 개구부(22)의 외부 에지 상에 놓이는데, 그 경계 스트립은 부착 너트(24)에 대한 절연 플레이트로서의 역할을 한다. 도 2에서 는, 외부 슬리브 부품(29)의 경계 스트립과 부착 너트(24) 사이에 부가의 와셔(30)가 장착된다. 2개의 슬리브 부품들(28, 29)은 수납 개구부(22)의 중심에서 접촉하지 않고, 그에 따라 링 모양의 틈새가 남게 된다. 그 틈새 내로는 밀봉 링(31)이 도입되는데, 그 밀봉 링(31)은 유지 개구부에 대해 가스가 새지 않는 밀봉을 제공한다.

도 3은 본 발명에 따른 가열 플랜지의 제2 실시 예의 개략적인 사시도를 나타낸 것으로, 흡기 라인(A)을 표시하였다. 이후로, 단순 명료화를 위해, 전술된 실시 예와 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 도 1에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

흡기 라인(A)은 가열 플랜지(1)의 구역으로 구획되어 도시되어 있다. 장착 다리 편(3)이 흡기 라인(A)의 외부에 놓이는 반면에, 열 전도체(5)가 흡기 라인(A) 내에 배치되는 것을 알 수 있다. 그와 같이 하여, 장착 다리 편(3)은 흡기 라인(A) 내의 장착 개구부(M)를 덮게 된다. 여기서, 흡기 라인(A)의 장착 개구부(M)에서 본 발명에 따른 가열 플랜지(1)를 장착하고 밀봉하는 것에 관해서는 더 이상 설명하지 않기로 한다.

도 3의 열 전도체(5)는 굽어진 형태로 배치되고, 제1 장착 점(6a)으로부터 흐름 횡단면(S)을 통해 제2 장착 점(6b)까지 연장된다.

2개의 장착 점들(6a, 6b)은 모두 장착 다리 편(3) 상에 배치되고, 장착 개구부(M)의 대향 에지들에 위치한다.

흐름 횡단면(S)(쇄선으로 도시됨)은 일 측면에서 장착 다리 편(3) 또는 장착 개구부(M)에 접경된다. 도 3의 실시 예에서는, 흐름 횡단면(S)이 장착 개구부(M)를 삽입 방향(E)으로 흡기 라인(A)의 대향 벽과 평행하게 투영하면 얻어지는 흡기 라인(A) 내의 면적에 해당한다.

열 전도체(5)는 흐름 횡단면(S) 내에 배치되고, 강화된 안정화 구역(SB)과 열 전도체(5)의 선 팽창이 일어나는 열 변형 구역(W)을 포함한다.

안정화 구역(SB)은 장착 점들(6a, 6b)로부터 흐름 횡단면(S) 내로 장착 다리 편(3)에 대해 대략 수직으로 연장된다. 리본형 열 전도체(5)의 재료는 안정화 구역(SB)의 영역에서 좀더 두꺼운 두께를 갖고, 그 결과 열 변형 구역(W)에서보다 더 안정된다. 좀더 두꺼운 두께의 귀결로서 열 전도체(5)를 안정화시키는 것에 대해 대안적으로 또는 그에 부가적으로, 예컨대 비드들(15)(도 3에서는 도시를 생략함)과 같은 안정화 프로파일들에 의해 안정화 구역(SB)에서 증대된 강성을 얻을 수도 있다. 열 전도체(5)의 열 변형 구역(W)은 반원의 형상으로 형성되고, 흐름 횡단면(S) 내에 놓인 안정화 구역(SB)의 2개의 단부들에 연결되어 전체적인 열 전도체(5)에 아치형 형상이 주어지게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 가열 플랜지의 제3 실시 예의 개략적인 측면도를 나타낸 것이다. 이후로, 단순 명료화를 위해, 전술된 실시 예들과 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 선행 도면들에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

가열 플랜지의 프레임은 다시 2개의 다리 편들(2, 3)을 구비하는데, 그 다리 편들(2, 3)은 흐름 횡단면으로 개방된 각, 이번에는 둔각을 이루는 단부들에서 서로 직접 연결된다.

열 전도체(5)는 유지 다리 편들(2, 3)의 장착 점들(6a, 6b) 사이에서 앞뒤로 연장되는 사행 스트립 히터로서 형성된다. 도 1 및 도 2의 열 전도체(5)와는 다르게, 도 4의 열 전도체(5)는 삽입 다리 편(2) 상의 장착 점(6a)과 장착 다리 편(3) 상의 다른 장착 점(6b) 사이의 섹션에서 2개의 꺾임 자리들(14a, 14b)을 구비한다. 그와 같이 하여, 본 실시 예의 열 전도체 섹션은 3개의 발열 다리 편들(5a, 5b, 5c)을 갖게 된다. 제1 측면 편(5a)은 장착 다리 편(3) 상의 장착 점(6b)으로부터 제1 꺾임 자리(14)까지 연장된다. 제2 측면 편(5b)과 제3 측면 편(5c)은 2개의 꺾임 자리들(14a, 14b) 사이 및 꺾임 자리(14b)와 삽입 다리 편(2) 상의 장착 점(6a) 사이에서 각각 연장된다. 2개의 다리 편들 상의 장착 점들 사이에서 이리저리 연장되는 열 전도체의 그러한 섹션들 또는 상이한 섹션들의 발열 다리 편들은 도 1 및 도 2에서와 같이 서로 평행하게 연장된다.

열 전도체는 다리 편(3) 상의 장착 점(6b)으로부터 유지 다리 편(3)에 대해 수직으로 가열 플랜지의 관류 표면 내로 돌출된다. 열 전도체(5)는 제1 꺾임 자리(14a)에서 전향된다. 이어서, 열 전도체(5)는 제2 꺾임 자리(14b)에서 90°만큼 전향될 때까지 제2 유지 다리 편(2)의 표면과 평행하게 계속 연장되다가 제2 다리 편(2)의 표면과 수직으로 만난다.

제1 전향 점(16)을 지난 이후에, 열 전도체(5)는 관류 표면 내로 돌출되는 제1 열 전도체 섹션과 평행하게 도로 제1 다리 편(2)으로 연장된다. 전체적으로, 도 4의 열 전도체(5)는 다리 편들(2, 3) 상에 각각 하나씩인 2개의 전향점들을 포함하고, 그에 따라 관류 표면 내로 돌출되고 2개의 꺾임 자리들(14a, 14b)과 3개의 발열 다리 편들을 각각 구비하는 3개의 열 전도체 섹션들을 포함하게 된다.

도 4는 유입공기 내로 돌출되는 열 전도체(5)의 구역들의 꺾임 자리들(14a, 14b)이 일직선상에 놓이는 것을 나타내고 있다.

예컨대, 프레임에 열 전도체를 장착하는 것과 같은 도 4의 실시 예의 나머지 구성들은 도 1과 상응할 수 있다.

도 5는 제4 실시 예의 개략적인 측면도를 나타낸 것이다. 역시, 전술된 실시 예들과 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 선행 도면들에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

이번에는, 가열 플랜지의 프레임이 대략 T형 횡단면을 갖도록 설계된다. 그와 동시에, 2개의 다리 편들(2, 3)의 종 방향 축들은 대략 서로에 대해 수직으로 배치되고, 삽입 다리 편(2)의 일 단부는 장착 다리 편(3)의 거의 중심에 직접 연결된다. 결과적으로, 2개의 다리 편들(2, 3)은 서로 나란히 놓이는 2개의 흐름 횡단면들을 갖는 가열 플랜지에 걸치게 된다.

2개의 흐름 횡단면들에서는 각각, 별개의 열 전도체(5, 5')가 다리 편들(2, 3) 상의 장착 점들(6) 사이에서 사행 스트립 히터로서 앞뒤로 연장된다. 2개의 열 전도체들(5, 5')은 삽입 다리 편(2) 상의 장착 점(6a)과 장착 다리 편(3) 상의 장 착 점(6b) 사이의 각각의 섹션에서 약 90°의 전향이 일어나는 자리인 꺾임 자리(14)를 구비한다.

본 실시 예에서는, 2개의 열 전도체를 서로 별개로 발열시켜 가열 플랜지(1)로부터 유입공기로의 열 전달이 매우 정밀하게 제어될 수 있도록 하는 것이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 가열 플랜지의 제5 실시 예의 개략적인 측면도를 나타낸 것이다. 역시, 전술된 실시 예들과 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 선행 도면들에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

도 3의 실시 예와 유사하게, 도 6의 가열 플랜지는 단 하나의 유지 다리 편인 장착 다리 편(3)만을 구비한다. 그러한 장착 다리 편(3) 상에는 2개의 별개의 열 전도체들(5, 5')이 장착되는데, 그 2개의 열 전도체들(5, 5')은 평행하게 연장되고, 하나의 장착 다리 편(3) 상에 놓이는 두 개의 장착 점들(6a, 6b) 사이에서 가열 플랜지(1)의 흐름 횡단면을 통해 연장된다.

물론, 2개가 넘는 발열 소자들(5)을 장착 다리 편(3)에 장착하는 것도 가능하다. 하나보다 더 많은 별개의 열 전도체(5)를 구비한 실시 예의 장점은 가열 용량을 좀더 잘 조정하기 위한 스위칭 가능한 제어가 가능하다는 것이다. 대안적으로, 도 6의 실시 예는 선행 실시 예들에서와 같이 전향점들을 갖는 단일의 사행 발열체로 형성될 수도 있다.

2개의 열 전도체들(5, 5')은 각각 꺾임 자리(14)에서 각도 α를 이루는 2개 의 곧은 발열 다리 편들(5a', 5b' 또는 5a, 5b)을 구비하는데, 꺾임 자리(14)에 의해 각각의 열 전도체에 대해 서로 대략 직각으로 된 2개의 발열 다리 편들이 형성되게 된다. 도 6의 실시 예의 경우, 장착 다리 편(3)의 종 방향 축과 장착 점들(6a, 6b) 사이의 열 전도체(5, 5')의 2개의 발열 측면 편들(5a, 5b 또는 5a', 5b')은 본 발명에 따른 안정된 삼각형 구조를 이루는데, 열 전도체(5')는 다른 열 전도체(5)보다 더 짧은 발열 다리 편들을 구비하기 때문에 좀더 작은 삼각형 표면에 걸치게 된다. 그와 같이 걸쳐지는 삼각형들은 대략 그 각각의 직각들이 꺾임 자리(14)에 놓이는 직각 삼각형들이다.

역시, 열 전도체들(5, 5')의 꺾임 자리들은 본 경우에 개략적으로 장착 다리 편(3)의 수직 이등분선인 일직선상에 놓인다. 도 6의 실시 예에서의 2개의 열 전도체들(5, 5')의 부착은 도 1 및 도 2의 사행 스트립 히터의 단부들에 대한 것과 유사하게 이뤄진다.

도 7은 폐쇄 프레임을 구비한 제6 실시 예의 개략적인 측면도를 나타낸 것이다. 역시, 전술된 실시 예들과 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 선행 도면들에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

도 7의 가열 플랜지의 대략 직사각형의 프레임은 4개의 유지 다리 편들(2a, 2b, 2c, 3)에 접경되는 흐름 횡단면을 구비한다. 장착 다리 편으로서 형성되는 유지 다리 편(3)은 삽입 방향으로 연장되는 유지 다리 편들(2a, 2c)과의 연결 점들을 넘어 연장된다. 그와 같이 하여, 장착 다리 편(3)에 도 1에서 이미 설명된 바와 같은 지지 쇼울더(8)가 제공되게 된다. 그러나, 그러한 폐쇄 프레임 형태는 4개의 다리 편들을 구비한 직사각형 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 그 대신에 임의 다각형의 형태로 창출될 수 있고, 심지어 섹션별로 단절될 수도 있다.

흐름 횡단면에서는, 열 전도체(5)가 4개의 모든 유지 다리 편들(2a, 2b, 2c, 3)에 부착된다. 열 전도체의 일 단부는 장착 다리 편(3)에 부착된다. 열 전도체는 거기서부터 흐름 횡단면을 통해 삽입 다리 편(2a) 상의 다음 장착 점으로 연장된다. 그와 같이 하여, 유지 다리 편들(3, 2a)의 종 방향 축선들과 장착 점들(6a, 6b)을 통한 직선에 의해 형성되는 제1 삼각형 구조가 도 7의 가열 플랜지에 제공되게 된다.

장착 다리 편(3) 상의 제1 장착 점(6a)과 삽입 다리 편(2) 상의 제2 장착 점(6b) 사이의 열 전도체 섹션에서는, 열 전도체(5)가 꺾임 자리(14)를 구비하고, 그에 의해 그 제1 열 전도체 섹션이 2개의 발열 다리 편들로 분할되는데, 그것은 도 1의 실시 예의 열 전도체와 유사하다. 그러나, 도 1과는 다르게, 2개의 발열 다리 편들은 도 7에서는 둔각을 이룬다. 그러나, 본 발명은 꺾인 열 전도체 섹션들을 구비한 구성에 한정되는 것이 아니고, 그 대신에 열 전도체의 형상에 의거하여 제어된 길이 보상을 보장하는 임의의 열 전도체들을 사용하는 것이 가능하다. 본 발명은 여러 방안들 중에서도 특히 굽어진 열 전도체 섹션들 또는 좁은 횡단면을 갖지만 꺾임 자리를 구비하지 않는 열 전도체 섹션들도 또한 포함하는 것이다.

이어서, 열 전도체(5)는 다시 삽입 다리 편(2) 상의 제2 장착 점(6b)으로부터 흐름 횡단면을 통해 제3 유지 다리 편(2b) 상의 제3 장착 점(6c)까지 연장되는 데, 제3 유지 다리 편(2b)은 장착 다리 편(3)과 평행하게, 그리고 삽입 다리 편(2a)에 대해 수직으로 배치된다. 다시, 제2 열 전도체 섹션은 둔각으로 꺾어진 꺾임 자리(14)를 구비하고, 그에 따라 제2 장착 점(6b)과 제3 장착 점(6c) 사이에 2개의 부가의 발열 다리 편들을 구비하게 된다.

그와 상응하게, 열 전도체(5)는 제 3 장착 점(6c)으로부터 그 자체가 삽입 방향과 평행하게 연장되는 제4 유지 다리 편(2c) 상의 제4 장착 점(6d)까지 꺾임 자리(14)를 동반한 또 다른 섹션으로 연장되고, 최종적으로 열 전도체(5)의 타 단부와 마찬가지로 장착 다리 편(3) 상에 배치된 제5 장착 점(6e)에서 끝난다.

결과적으로, 도 7의 실시 예의 열 전도체(5)는 각각 하나의 꺾임 자리(14)와 2개의 발열 다리 편들로 형성되는 4개의 열 전도체 섹션들을 구비하게 된다. 전체적으로, 인접 유지 다리 편들의 종 방향 축선들과 열 전도체 섹션의 순차적 장착 점들을 통한 직선에 의해 형성되는 4개의 삼각형 구조들이 생기게 된다.

도 7의 실시 예의 경우, 둘레 방향 열 전도체(5)는 예컨대 프레임(2a, 2b, 2c, 3) 상의 장착 점(6c)의 전향 점(16)을 접지하고, 장착 점들(6a 내지 6e)을 장착 다리 편으로부터 절연하며, 장착 점들(6a 내지 6e)에 별개의 접점들을 제공함으로써, 수개의 독자적 발열 회로들로 분할될 수도 있다. 그와 같이 하여, 제1 장착 점(6a) 또는 제5 장착 점(6e)으로부터 제3 장착 점(6c)까지의 섹션만을 또는 양자의 섹션들을 모두 발열시키는 것이 가능하게 된다.

도 8은 마지막 실시 예에 따른 또 다른 개략적인 측면도를 나타낸 것이다. 역시, 전술된 실시 예들과 관련된 차이들만을 설명하기로 한다. 그 구성 및/또는 기능이 이전의 실시 예의 부품들의 것과 유사하거나 동일한 부품들에 대해서는, 선행 도면들에서와 동일한 도면 부호들을 사용하기로 한다.

도 8의 실시 예는 도 7의 실시 예의 변형이다. 양자의 도면들에서 모두, 가열 플랜지는 4개의 유지 다리 편들(2a, 2b, 2c, 3)이 딸린 프레임은 물론, 흐름 횡단면 내의 둘레 방향 열 전도체(5)를 구비하되, 열 전도체(5)는 장착 다리 편(3)으로부터 출발하여 다시 장착 다리 편(3)에서 끝나기 전에 순차적으로 다른 다리 편들(2a, 2b, 2c)에 부착된다. 도 7에서와는 다르게, 도 8의 실시 예의 경우에는 2개의 유지 다리 편들 사이에 놓인 열 전도체 섹션들의 꺾임 자리에서 대략 90°의 방향 전환이 있게 된다. 또한, 도 8의 가열 플랜지는 각각의 유지 다리 편(2a, 2b, 2c) 상에 단 1개만이 아니라 2개의 장착 점들을 구비하여 열 전도체(5)가 각각의 열 전도체 섹션으로써 다른 유지 측면 편으로 연장되지 않게 된다.

본 실시 예에 따르면, 열 전도체(5)는 유지 다리 편들(2a, 2b, 2c)의 2개의 장착 점들 사이에서 흐름 횡단면 내로 연장되는 3개의 부가의 열 전도체 섹션들을 구비한다.

그러한 3개의 부가의 열 전도체 섹션들은 양자 모두 동일한 유지 다리 편 상에 놓이는 2개의 장착 점들 사이에 2개의 발열 다리 편들과 하나의 꺾임 자리를 구비한 하나의 열 전도체 섹션이 연장되는 도 6의 실시 예와 유사하게 연장된다.

전술된 실시 예들은 그 특징들이 원하는 대로 조합되거나 수정될 수 있는 단지 예시적 구성들을 나타낸 것에 불과하다. 예컨대, 도 3 내지 도 8의 열 전도체(5)는 장착 플레이트(17)를 매개로 하여 유지 다리 편(2)의 리세스(18) 내에 도입 될 수도 있다. 또한, 예컨대 도 1 및 도 2의 열 전도체(5)를 반드시 사행 스트립 히터로서 제조할 필요는 없고, 그 대신에 도 6에 도시된 바와 같이 상호 독자적으로 작동될 수 있는 수개의 열 전도체들(5)을 제조하거나, 반대로 도 6의 2개의 별개의 열 전도체들(5, 5')을 하나의 사행 발열체로 결합할 수도 있다.

본 발명에 따른 가열 플랜지에서는, 놀라울 만큼 간단한 설계 조치를 사용하여, 매우 간단한 동시에 견고한 구조를 얻는 것이 가능하게 된다. 정적으로 안정된 삼각형 구조 또는 굽어진 구조는 가열 플랜지에 매우 우수한 강도를 제공하므로, 본 발명에 따른 가열 플랜지는 흡기 라인에서 강력한 진동에 원활하게 노출될 수 있다. 선행 기술과는 다르게, 본 발명에 따른 열 전도체는 2개의 대향 유지 다리 편들 사이에 완충 장착될 필요가 없고, 그 대신에 유지 다리 편들에 고정적으로 연결될 수 있는바, 그 이유는 삼각형 구조 또는 굽어진 구조가 선 팽창의 보상도 또한 지원하기 때문이다. 게다가, 그와 같이 배치함으로써, 선행 기술로부터 공지된 전술된 가열 플랜지에서의 경우보다 프레임에 연결되는 발열 소자의 연결 점들에 장착 및 유지 보수의 목적으로 좀더 수월하게 출입할 수 있게 된다. 본 발명에 따른 방안에서는 더 이상 반드시 폐쇄 프레임 구조가 필요치 않은바, 그 이유는 안정된 기하학적 구조가 충분한 강도 및 강성을 제공하기 때문이다.

Claims

가스 흐름이 흐름 횡단면(S)을 통해 흐를 때에 그 가스 흐름을 가열하기 위한 가열 플랜지(1)로서, 내연 엔진의 흡기 라인(A)에 삽입되거나 개재될 수 있고, 가열 플랜지(1) 상의 하나의 장착 점(6a)으로부터 바로 그 뒤를 따르는 또 하나의 장착 점(6b)까지 흐름 횡단면(S)을 통해 연장되는 하나 이상의 열 전도체(5) 및 하나 이상의 장착 점(6a)들이 달린 유지 다리 편(2)을 구비하도록 형성되는 가열 플랜지(1)에 있어서,

하나의 유지 다리 편(2)의 종 방향 축선은 한편으로 하나의 장착 점(6a)과 하나의 유지 다리 편(2) 상에 또한 배치된 또 하나의 장착 점(6b) 사이에 있는 열 전도체(5)의 2개의 발열 다리 편들(5a, 5b)과 함께 삼각형을 이루거나, 다른 한편으로 또 하나의 장착 점(6b)이 마련된 또 하나의 유지 다리 편(3)의 종 방향 축선과 하나의 장착 점(6a) 및 다른 장착 점(6b)을 통하는 직선과 함께 삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
가스 흐름이 흐름 횡단면(S)을 통해 흐를 때에 그 가스 흐름을 가열하기 위한 가열 플랜지(1)로서, 내연 엔진의 흡기 라인(A)에 삽입되거나 개재될 수 있고, 가열 플랜지(1) 상의 하나의 장착 점(6a)으로부터 바로 그 뒤를 따르는 또 하나의 장착 점(6b)까지 흐름 횡단면(S)을 통해 연장되는 하나 이상의 열 전도체(5) 및 하 나 이상의 장착 점(6a)들이 달린 유지 다리 편(2)을 구비하도록 형성되는 가열 플랜지(1)에 있어서,

열 전도체(5)는 흐름 횡단면(S)의 에지 상에 배치된 하나의 장착 점(6a)으로부터 흐름 횡단면(S)의 에지 및 하나의 유지 다리 편(2) 상에 또한 배치된 또 하나의 장착 점(6b)까지 굽어진 형태로 흐름 횡단면(S)을 통해 거의 거침없이 연장되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 부가의 열 전도체(5)가 흐름 횡단면(S)을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 열 전도체(5)는 장착 점들(6a, 6b) 사이에 배치되어 흐름 횡단면(S)을 통해 사행 형태로 반복적으로 연장되는 다중 열 전도체 섹션들(5₁, 5₂, 5₃)을 구비한 사행 발열체(heating meander)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 열 전도체(5)는 하나 이상의 각도(α)를 이루는 2개 이상의 곧은 발열 다리 편들(5a, 5b)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제5항에 있어서, 각도(α)는 대략 직각인 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 열 전도체(5)는 대략 리본형의 전기 열 전도체(5)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 열 전도체(5)의 열 전도체 섹션들(5₁, 5₂, 5₃) 및/또는 여러 열 전도체들(5, 5')은 흐름 횡단면(S)에서 대략 평행하게 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 열 전도체(5)의 열 전도체 섹션들(5₁, 5₂, 5₃) 및/또는 여러 열 전도체들(5, 5')은 다양한 길이들을 가지 고, 흐름 횡단면(S)에서 서로 포개지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체(5)는 흐름 횡단면(S)에서 장착 점(6a, 6b)들 사이에 거의 거침없이 연장되는 열 변형 섹션(W)을 구비하되, 열 변형 섹션(W)은 열 전도체(5)가 가열될 때에 그 주변의 연성보다 더 큰 연성을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제10항에 있어서, 열 변형 섹션(W)은 그 주변보다 더 작은 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제10항 또는 제11항에 있어서, 열 전도체(5)의 종 방향 축선은 열 변형 섹션(W)에서 방향 전환을 하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제10항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 장착 점들(6a, 6b) 사이에 있는 하나 이상의 열 전도체(5)는 꺾임 자리(14)에서 한번 이상 굽어지는 것을 특 징으로 하는 가열 플랜지(1).
제13항에 있어서, 흐름 횡단면(S)을 통해 연장되는 하나의 열 전도체(5)의 열 전도체 섹션들(5₁, 5₂, 5₃)의 및/또는 여러 열 전도체들(5, 5')의 꺾임 자리들(14)은 거의 일직선상으로 놓이는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체(5)는 열 전도체(5)의 길이 방향을 따라 굴곡 강성(flexural rigidity)을 증가시키는 강화 프로파일들이 적어도 일정 정도 갖춰진 안정화 구역들(SB)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제15항에 있어서, 대략 리본형의 열 전도체(5)가 열 전도체(5)를 따라 길이 방향으로 연장되는 하나 이상의 비드(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체(5)는 장착 점들(6a, 6b)에서 각각의 유지 다리 편(2, 3)에 거의 고정적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체(5)와 각각의 유지 다리 편(2, 3) 사이에 있는 유지 다리 편(2, 3)의 각 장착 점(6)에 절연체(17)가 마련되고, 상기 절연체(17)는 열 전도체(5)를 각각의 유지 다리 편(2, 3)에 부착하는 장착체로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 절연체(17)는 고정 수단(20)을 매개로 하여 열 전도체(5)에 연결되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체(5)와 그 열 전도체(5)에 연결된 절연체들(17)은 다루기 쉬운 일체형 유닛(5, 17)으로서 설계되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제20항에 있어서, 다루기 쉬운 일체형 유닛(5, 17)은 유지 다리 편들(2, 3)의 장착 점들(6)로부터 반복적으로 떼어내질 수 있는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 절연체(17)가 리세스(18)에 유지되도록 장착 점(6)에 리세스(18)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 절연체(17)는 흐름 횡단면(S)에 대해 대략 수직으로 연장되는 삽입 방향으로 논-포지티브 피트 방식으로 장착 점(6)의 리세스(18)에 고정되고, 삽입 방향에 대해 수직한 공간 내 2개의 축선에서는 포지티브 피트로 고정되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 절연체(17)는 절연 플레이트로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 2개의 유지 다리 편들(2, 3)은 앵글의 형상으로 된 개방 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 유지 다리 편들(2, 3)의 종 방향 축선들은 서로에 대해 대략 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 유지 다리 편들(2, 3)은 흐름 횡단면(S)과 평행한 평면에서의 횡단면에 있어 대략 L형인 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 열 전도체의 3개 이상의 유지 다리 편들(2a, 2b, 2c)이 대략 폐쇄된 프레임(2a, 2b, 2c, 3)을 형성하는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 프레임(2, 3)의 유지 다리 편 (2)은 장착 플랜지(7)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제29항에 있어서, 가열 플랜지가 장착 상태에 있을 때에, 장착 플랜지(7)와 흡기 라인 사이에 밀봉 수단(11)이 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).
제25항에 있어서, 프레임(2, 3)은 주물 부품으로서 제조되는 것을 특징으로 하는 가열 플랜지(1).