(57)【要約】【課題】電極棒に巻回することなく接続する。【解決手段】シーズヒータパイプ９と、シーズヒータパイプ９内に設けたヒータ線１２と、ヒータ線１２と接続しシーズヒータパイプ９の両端側から突出するターミナル７と、シーズヒータパイプ９とヒータ線１２との間に充填された粉末絶縁材１０とを備えたシーズヒータ４において、ターミナル７の材料に純ニッケル材を使用し、ターミナル７の端部にヒータ線１２の端部を埋め込んで接合したものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シーズヒータパイプと、該シーズヒータパイプ内に設けたヒータ線と、該ヒータ線と接続し前記シーズヒータパイプの両端側から突出するターミナルと、前記シーズヒータパイプと前記ヒータ線との間に充填された粉末絶縁材とを備えたシーズヒータにおいて、前記ターミナルの材料に純ニッケル材を使用し、前記ターミナルの端部に前記ヒータ線の端部を埋め込んで接合したことを特徴とするシーズヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシーズヒータに関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
本技術分野の背景として、特許文献１では、フィルターの近傍に複数のシーズヒータを並列に接続して必要とする発熱量を確保し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。
【０００５】
また、特許文献２では、コイル状に巻回したヒータ線コイルを電極棒に巻回して接続されたシーズヒータが示されている。さらに、この接続部をヒータ線の上から溶接して、ヒータ線と電極棒を固定していることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１２２３０号公報
【特許文献２】特開２００４−１１９３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した特許文献に示すフィルター用シーズヒータは、ディーゼル車において、電圧が１２Ｖや２４Ｖの発電機、および蓄電池をシーズヒータの電源として利用し、消費電力は１〜２ＫＷを必要とすることから、大電流を消費するためヒータ線の抵抗値を低くしなければならない。例えばシーズヒータで使用するφ０．７（導体抵抗２．８Ω／ｍ）のヒータ線を使用して、１２Ｖ、１．４ＫＷのヒータ構成とすると、ヒータ線の抵抗が約０．１Ωとなり、ヒータ線の長さは約３６ｍｍとなる。これをコイル状に加工したヒータ構成とした場合、発熱部分が極端に短く、シーズヒータパイプ表面の単位面積当たりの消費電力がとても高くなりシーズヒータの表面温度が高温となって使用できない課題が発生する。
【０００８】
また特許文献１に示すように、全体の抵抗を下げるため、ターミナルの一端をシーズヒータパイプに覆うピースにスポット溶接され、ピースとターミナルは缶体にアース溶接する。このようなシーズヒータを４〜８本程度の複数本に分割することにより、ヒータ線が並列に接続することで全体の抵抗を下げていた。
【０００９】
しかしこの方式では、シーズヒータが複数本並列に接続するため、ターミナルが集積する集電ボックス内で集電電極に接続していたために部品点数が多くコスト高となっていた。また発熱体ユニットが大きくなり、排気ガスの浄化用フィルターの加熱用熱源としての小型化が困難であった。
【００１０】
特許文献２においては、例えば前述したヒータ長が約３６ｍｍのヒータ線よりシーズヒータパイプ表面の単位面積当たりの消費電力を低くするためにヒータ線を更に長くすると、今度はヒータ線が太くなり電極棒に巻回することができなくなる課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、シーズヒータパイプと、該シーズヒータパイプ内に設けたヒータ線と、該ヒータ線と接続し前記シーズヒータパイプの両端側から突出するターミナルと、前記シーズヒータパイプと前記ヒータ線との間に充填された粉末絶縁材とを備えたシーズヒータにおいて、前記ターミナルの材料に純ニッケル材を使用し、前記ターミナルの端部に前記ヒータ線の端部を埋め込んで接合したものである。
【発明の効果】
【００１２】
ヒータ線を電極棒に巻回することなく接続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例を示す発熱体ユニットの上面図である。
【図２】シーズヒータパイプ断面図である。
【図３】図２のP部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施例について添付図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施例を示す発熱体ユニットの上面図、図２はシーズヒータパイプ断面図、図３は図２のP部の拡大図である。
【００１６】
発熱体ユニット１は、円筒状の缶体２とシーズヒータ４を有し、シーズヒータ４の片側端末部とターミナル７はピース５によって電気的に接合され、またシーズヒータパイプ９と缶体２も電気的に接合されている。もう片方の端末は、ターミナル７とシーズヒータパイプ９を充填剤で絶縁し、このターミナル７を充電部として缶体２にはアース用に電極６を取り付けている。
【００１７】
シーズヒータ４は、シーズヒータパイプ９内に配置されたヒータ線１２と、該ヒータ線１２へ電力を供給する純ニッケル棒からなるターミナル７と、シーズヒータパイプ９の内部にヒータ線１２を保持するために充填した粉末絶縁材１０とシーズヒータパイプ９とターミナル７で構成されている。
【００１８】
例えば、電源電圧１２Ｖの時に消費電力１．４ＫＷを得る場合、シーズヒータ４の単位長さ当たりの発熱温度が極端に高くならないように、ヒータ線１２の仕様を決定すると、単位長さ１ｍあたり約２．８Ωのヒータ線１２では線長が短くなり製造できない。そこでヒータ線１２の単位長さの抵抗値が低い単位長さ１ｍあたり約０．１Ωのヒータ線１２を使用した場合は電気的仕様を満足することができる。但し、この仕様を満足するヒータ線１２の線径はφ３．５と太くなり、電極となるターミナル７に巻回することは不可能となる。
【００１９】
また、ターミナル７は、通常使用するＦｅ−Ｃｒ合金の場合、線径φ３．５のヒータ線１２と同等の抵抗値となるため、ターミナル７も発熱して充電部が高温となってしまう。そのため、ターミナル７はヒータ線１２より抵抗値が低い純ニッケル棒（電気抵抗率６１ｍΩ／ｍ）を使用する。
【００２０】
次に、ヒータ線１２とターミナル７との接続について説明する。
【００２１】
接続は、ヒータ線１２の線経が外径φ３．５と太いのでターミナル７の端部に巻回できない。そこで、ヒータ線１２の線径よりターミナル７の線径を太くして、ターミナル７の端部にヒータ線１２の端部を埋め込み、ヒータ線１２とターミナル７とを接着部１５で接合する。接合はアーク溶接であるＴｉｇ溶接、またはバット溶接にて接合する。理由は、ターミナル７は低抵抗なため電気抵抗接着であるスポット溶接による接合は不可なためである
ターミナル７の先端とヒータ線１２の先端は嵌め合い構造となっている。ヒータ線１２を埋め込めるように、ターミナル７の先端は、板を筒状に丸めたものでもよいし、断面を切削してもよいし、鋳造で製作してもよい。また、ターミナル７の挿入部端部に、ターミナル７軸方向に延びた凸状部１２ａを設けることで、ヒータ線１２との接触面積と接着部の面積を大きくすることが出来て安定した接続が期待できる。
【００２２】
またターミナル７を軸に沿って切断した断面の一部に凸状部１２ａを設け、ヒータ線１２とシーズヒータパイプ９の間に絶縁作用のある粉末絶縁材１０を充填し、粉末絶縁体１０の充填率を上げるため、シーズヒータパイプ９の外径を減径し、シーズヒータ４を図１のような形状に曲げ加工をおこなう。
【００２３】
加工後にシーズヒータパイプ９と缶体２を接合し、シーズヒータ４の一端のターミナル７と、他端にピース５を被せ、ピース５でターミナル７とシーズヒータパイプ９を接続する。
【００２４】
以上により、ヒータ線１２を電極６に巻回することなく接続することが可能とすることで、必要とする仕様（１．４ＫＷ）を満足した発熱体ユニット１において、シーズヒータ４を一本で製造することができコスト低減が図れ、更に発熱体ユニット１の小型化が可能となる。
【符号の説明】
【００２５】
４  シーズヒータ
７  ターミナル
９  シーズヒータパイプ
１０  粉末絶縁体
１２  ヒータ線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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