(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製よりなる円筒状の缶体内部の排気ガス流入側に整流板を配置し、流出側にフィルターを配置し、両者の間に複数のシーズヒータを放射状に位置させるとともに、該シーズヒータの一端であるターミナルを並列接続させる集電ボックスを有し、前記缶体と該缶体内に位置する集電ボックスを放射状にリブを形成してなる支持金具で接合し、さらに、前記シーズヒータを押える押え金具を前記支持金具のリブに固定し、該押え金具は各シーズヒータとの間に前記缶体の円周方向に隙間を空けておき、加熱時の熱膨張によるシーズヒータの伸びは前記隙間内を円周方向へ伸びるようにしたことを特徴とする発熱体ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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られる発熱体ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出される排気ガスには、黒鉛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に排気ガス排出通路の途中に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。
【０００３】
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設置し、カーボンで目詰まりしたフィルターをこの発熱体ユニットで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、近年は金属性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ともに、このシーズヒータの端末部を電源に接続する構造が主流となっている。
【０００４】
図５は、その従来のディーゼルエンジンの排気ガス清浄装置の概略説明図を示している。
【０００５】
図において、１５はバス、トラック、乗用車、フォークリフト等の車体、１６はこの車体１５内に組み込まれた駆動用のディーゼルエンジン、１７はディーゼルエンジン１６から排出される排気ガスの排出通路で、終端が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１８と、このフィルターユニット１８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１８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１９が設置されている。
【０００６】
また、図４に示すように、フィルター６に均一に排気ガスが当たるようにするために、排気ガスの流入口側に整流板２を配置し下流にヒータ５、フィルター６が配置されたものもある（特開平９−６８０３２号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
通常整流板にはセラミックや、パンチングメタルのように開口部を多数設けた金属板が使われるが、セラミックへは溶接等でシーズヒータや集電ボックスを固定出来ず、振動や熱変形によりセラミックやフィルターへ応力がかかり割れてしまうという問題があった。
【０００８】
また、パンチングメタルのような金属板へはシーズヒータを押え金具で溶接することで固定できるがパンチングメタルの穴がランダムに開いているため取り付け位置が決めにくいものであり、パンチングメタルの穴位置を特定するとコスト高になるなどの問題を有していた。
【０００９】
さらにパンチングメタルにシーズヒータを固定した場合強度的に弱く耐久性に問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、金属製よりなる円筒状の缶体内部の排気ガス流入側に整流板を配置し、流出側にフィルターを配置し、両者の間に複数のシーズヒータを放射状に位置させるとともに、該シーズヒータの一端であるターミナルを並列接続させる集電ボックスを有し、前記缶体と該缶体内に位置する集電ボックスを放射状にリブを形成してなる支持金具で接合し、さらに、前記シーズヒータを押える押え金具を前記支持金具のリブに固定し、該押え金具は前記複数のシーズヒータと同数の隙間でシーズヒータを押え、該隙間は缶体の円周方向に空くように設け、加熱時の熱膨張によるシーズヒータの伸びは前記隙間を円周方向へ伸びるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、円筒状の金属製の缶体内部に複数のシーズヒータを放射状に位置させるとともに、このシーズヒータの一端であるターミナルを並列接続させる集電ボックスとを有し、これらの缶体と缶体内に位置する集電ボックスとを放射状にリブを形成してなる支持金具で接合し、さらに押え金具でシーズヒータを押え、且つ、押え金具を前記支持金具のリブに固定して発熱体ユニットを構成したものである。
【００１２】
このように構成したことにより、ヒータの振動や熱変形を押えることが出来、整流板やフィルターの破損という問題点を解決し、組立て作業性を向上させるものである。
【００１３】
【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断面図である。図２は同じく平面図、図３は同じく部分断面図である。
【００１４】
図において、１は外郭を構成する円筒状の缶体である。この缶体１の中を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、その流入側に整流板２を配置し、流出側にフィルター６を配置し、その間にシーズヒータ５などを有しているものである。
【００１５】
３は支持金具であり放射状にリブ３ａを有している。４は集電ボックス、５は本実施例では６本で構成されるシーズヒータであり、放射状に形成され、このシーズヒータ５の一方の端部にターミナル５ａを有している。シーズヒータ５のターミナル５ａは缶体１内部中央部の集電ボックス４の中で並列接続し、１本の集電電極９として缶体１の外部に導かれている。
【００１６】
これらの各部品の固定手段としては、支持金具３の外周と缶体１を溶接するとともに、支持金具３の中央穴部に集電ボックス４を溶接する。これにより、集電ボックス４が振動することを抑えるものである。
【００１７】
また、７は押え金具であり、この押え金具７でシーズヒータ５を押え、さらに押え金具７を前記支持金具３のリブ３ａに溶接することによりシーズヒータ５を固定する。図３に示すように、押え金具７と各シーズヒータ５の間には缶体１の円周方向に隙間７ａを空けておき加熱時の熱膨張によるシーズヒータ５の伸びは隙間７ａ内を円周方向へ伸び、近接するフィルター６の方向へは伸びないようにしてある。
【００１８】
８は発熱体ユニットであり、前記した缶体１、整流板２、支持金具３、集電ボックス４、シーズヒータ５、押え金具７、集電電極９等で構成されているものである。
【００１９】
次に、本実施例の発熱体ユニット８を排気ガス清浄装置に組み込んだ場合の作用を説明する。
【００２０】
排気ガスは排気ガス流入口側より入り、発熱体ユニット８の整流板２を通りフィルター６を通過して排出側より排気される。この時フィルター６には排気ガス内のカーボンが付着するので適宜な時期に発熱体ユニット８に通電し、フィルター６に蓄積したカーボンを燃焼させ、フィルター６を浄化再生するものである。
【００２１】
発熱体ユニットは支持金具で缶体、集電ボックスを溶接し、また押え金具でシーズヒータを押え且つ支持金具に溶接したことにより、車両の振動に対しても十分な強度を有し、さらにシーズヒータの熱膨張に対しても押え金具に隙間を設けることで対処してあり、シーズヒータが熱変形してもフィルターに当たらないようにしてあり、フィルターが破損するということがなくなるものである。
【００２２】
【発明の効果】
円筒形の金属製の缶体内部に支持金具を配置し、この支持金具を集電ボックスおよび缶体と溶接することで振動に対する強化を図るとともに、全体的な強度を増すことができる。
【００２３】
また、支持金具と押え金具によりシーズヒータの熱変形を抑えることが出来るものであり、整流板やフィルターの破損という問題点を解決し、さらに押え金具の取り付けを容易にすることが出来、組立て作業性の向上を図ることができるものである。
さらに、シーズヒータの熱膨張に対しても押え金具に隙間を設けることで対処してあり、シーズヒータが熱変形してもフィルターに当たらないようにしてあり、フィルターが破損するということが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】同じく平面図である。
【図３】同じく一部断面図である。
【図４】従来例を示す発熱体ユニットを含む排気ガス清浄装置の概略図である。
【図５】従来のディーゼルエンジンの排気ガス清浄装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１：缶体
２：整流板
３：支持金具
３ａ：リブ
４：集電ボックス
５：シーズヒータ
５ａ：ターミナル
６：フィルター
７：押え金具
８：発熱体ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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