(57)【要約】  排気ガス経路３０を定義する容器本体１４と、容器本体１４の外部に取り付けられたヒーターフランジ２０コンポーネントと、排気ガス経路３０内に配置され、ヒーターフランジ２０コンポーネントに固定されたヒーターユニットとを備える排気ガスシステムに用いられる加熱装置１及び方法を提供する。ヒーターユニットは、少なくとも１つのヒーターエレメント３５と、容器本体１４内の少なくとも１つのヒーターエレメント３５を固定するブラケットユニット４０と、ブラケットユニット４０に少なくとも１つのヒーターエレメント３５を固定するコンフォーマルブラケットとを有する。【選択図】図２
2016503854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス経路を定義する容器本体と、
前記容器本体の外部に取り付けられたヒーターフランジコンポーネントと、
前記排気ガス経路内に配置され、前記ヒーターフランジコンポーネントに固定されたヒーターユニットとを備え、
前記ヒーターユニットは、
少なくとも１つのヒーターエレメントと、
前記容器本体内の前記少なくとも１つのヒーターエレメントを固定するブラケットユニットと、
前記ブラケットユニットに前記少なくとも１つのヒーターエレメントを固定するコンフォーマルブラケットとを有することを特徴とする排気ガスシステム用加熱装置。
【請求項２】
前記ヒーターフランジコンポーネント及び前記容器本体の１つは複数のタブを有し、前記ヒーターフランジコンポーネント及び前記容器本体の他の１つは前記複数のタブに対応する複数の孔を定義し、前記ヒーターフランジコンポーネントは前記複数の孔内に前記複数のタブを挿入することにより前記容器本体に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記ブラケットユニットは、前記容器本体に前記ヒーターエレメントを固定する少なくとも１本のポストを備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記コンフォーマルブラケットは、Ｕ字型チャネルを定義することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項５】
前記コンフォーマルブラケットは、リベットユニット及びステープル部材からなる一群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項６】
前記ブラケットユニットは、さらにフローダイバータを備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記フローダイバータは、前記ポストの中間部に配置されたディスクを定義することを特徴とする請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記ブラケットユニットに連結されたサーモウェルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記サーモウェル内に配置され、排気ガスに曝される温度センサーをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記ヒーターフランジコンポーネント上に載置された接続箱をさらに備え、前記接続箱は前記ヒーターエレメントを電源に接続する電極を有することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記接続箱の空冷を可能とするために、前記ヒーターフランジコンポーネントと前期接続箱との間に配置された有孔箱をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の加熱装置。
【請求項１２】
それを通過して延在するヒーターエレメントの一部を保護するために、前記有孔箱内にスタンドオフ管をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記スタンドオフ管は、ニッケル又は銅を用いて前記ヒーターフランジコンポーネントにロウ付けされることを特徴とする請求項１２に記載の加熱装置。
【請求項１４】
前記容器本体は、少なくとも２つの分離可能な容器部コンポーネントを備え、前記ヒーターフランジコンポーネントは、１つ以上のヒーターエレメントを取り囲み、前記加熱装置を通過する排気ガスのフローの経路を設ける外シュロウドを形成するように、前記少なくとも２つの分離可能な容器部コンポーネントに連結されることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項１５】
少なくとも１つのヒーターエレメントと、
熱管理用途のコンポーネントに前記少なくとも１つのヒーターエレメントを固定するブラケットユニットと、
前記ブラケットユニットに固定されたフローダイバータと、
前記ブラケットユニットに前記少なくとも１つのヒーターエレメントを固定するコンフォーマルブラケットとを備え、
前記ヒーターエレメント及び前記フローダイバータは、動作中に熱フローに曝されることを特徴とする熱管理用途のヒーターユニット。
【請求項１６】
前記ブラケットユニットは、前記熱管理用途のコンポーネントに前記ヒーターエレメントを固定する少なくとも１本のポストを備えることを特徴とする請求項１５に記載のヒーターユニット。
【請求項１７】
サーモウェルをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のヒーターユニット。
【請求項１８】
前記サーモウェル内に配置され、前記熱フローに曝される温度センサーをさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載のヒーターユニット。
【請求項１９】
請求項１５に記載の加熱装置を用いて熱フローを加熱及び転換する方法。
【請求項２０】
前記ヒーターエレメントと熱管理用途の少なくとも１つの追加的なコンポーネントとの間の伝達経路を提供するために、伝達バスを用いる工程をさらに備えることを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発明の名称が「排気ガス加熱用電気ヒーター」である２０１２年１２月１８日提出の米国暫定出願番号第６１／７３８，９２３号、及び、発明の名称が「改良排気ガス加熱装置」である２０１３年１０月９日提出の米国暫定出願番号第６１／８８８，７２６号の利益を請求する。上記出願の内容は全体の参照により以下に内包される。
【０００２】
本発明は、内燃機関用排気システムに関するものであり、特に排気システムに設置される排気ガス加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
この段落における記述は、本発明に関する背景情報を単に提供するものであり、従来技術を構成しなくてもよい。
【０００４】
ヒーターシステムは、大気中への様々なガスの望ましくない放出又は他の汚染物質の排出を低減するために、内燃機関に連結された排気システムにおいて用いられる。これらのエグゾーストシステムは、一般的に、ディーゼル排気粒子フィルタ（ＤＰＦ）、触媒コンバータ、排気ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状汚染物質（ＰＭｓ）及び未燃炭化水素（ＨＣｓ）を捕捉する選択制触媒還元装置（ＳＣＲ）、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、リーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）、アンモニアスリップ触媒、又は、これらの改質装置のような様々な後処理装置を備える。ヒーターは、定期的に又は所定の時間で排気温度の上昇、触媒の活性化、及び／又は排気システム中で捕獲された粒子状汚染物質又は未燃炭化水素の焼却を行ってもよい。
【０００５】
電気ヒーターは、一般的に排気パイプ内又は排気システムの容器のようなコンポーネント内に設置され、振動、機械的ショック、温度サイクリング、高熱等のような過酷な環境状態に曝される。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に一実施態様においては、排気ガス経路を定義する容器本体と、容器本体の外側に取り付けられたヒーターフランジコンポーネントと、排気ガス経路内に配置され、ヒーターフランジコンポーネントに固定されたヒーターユニットとを備える排気ガスシステム用加熱装置が提供される。ヒーターユニットは、少なくとも１つのヒーターエレメントと、少なくとも１つののヒーターエレメントを容器本体内に固定するブラケットユニットと、少なくとも１つのヒーターエレメントをブラケットユニットに固定するコンフォーマルブラケットとを備える。
【０００７】
他の実施形態においては、少なくとも１つのヒーターエレメントと、少なくとも１つのヒーターエレメントを熱管理用途のコンポーネントに固定するブラケットユニットと、ブラケットユニットに固定されたフローダイバータと、少なくとも１つのヒーターエレメントをブラケットユニットに固定するコンフォーマルブラケットとを備える熱管理用途のヒーターユニットが提供される。ヒーターエレメント及びフローダイバータは動作中に熱フローに曝される。
【０００８】
さらなる他の実施形態においては、本発明により、様々な形状の加熱装置を用いた熱フローの加熱及び切替え方法が提供される。
【０００９】
さらに、適応可能な範囲は以下の記載から明らかになるであろう。記載及び特別な例示が開示のみを目論むのもであり、本発明の趣旨を限定することを意図していないことを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
以下に記載された図面は開示のみを目的とするものであり、本発明の趣旨を何等限定することを意図していない。
【図１】本発明の加熱装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は、コンポーネントに連結する外側の排気システムが取り外された本発明の加熱装置の他の斜視図である。（ｂ）は、コンポーネントに連結する外側の排気システムが取り外された本発明の加熱装置の他の斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）の加熱装置の断面斜視図である。（ｂ）は、図２（ｂ）の加熱装置の断面斜視図である。
【図４】（ａ）は、図２（ａ）の加熱装置の断面斜視図である。（ｂ）は、図２（ｂ）の加熱装置の断面斜視図である。
【図５】（ａ）は、図３（ａ）のＡ部分の拡大断面斜視図である。（ｂ）は、本発明の加熱装置とともに用いられる保護管及び温度センサーの斜視図である。
【図６】（ａ）は、本発明の加熱装置の内燃機関をさらに示す図２（ａ）の加熱装置の他の斜視図である。（ｂ）は、本発明の加熱装置に用いられるパッチシールの斜視図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、ヒーターエレメントと本発明のブラケットユニットのポストとを連結するカプラーを示す部分的斜視図である。（ｃ）は、本発明のブラケットユニットのポストの側面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、ヒーターエレメントと本発明のブラケットユニットのポストとを連結する他のカプラーを示す斜視図である。（ｃ）は、ヒーターエレメントと本発明のブラケットユニットのポストとを連結するさらなる他のカプラーを示す斜視図である。（ｄ）は、図８（ｃ）のカプラーの断面図である。
【図９】ヒーターエレメントと本発明のブラケットユニットのポストとの間のスペーサーの使用を示す側面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の様々なスペーサー及びリペットスペーサー形状の斜視図である。
【図１１】本発明の加熱システムの組立方法の概念図である。
【図１２】（ａ）は、本発明の改良型のヒーターエレメントとマウンティングブラケットとを備えたヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図１２（ａ）のヒーターユニットの一部の拡大図である。
【図１３】（ａ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）のヒーターユニットの部分斜視図である。（ｂ）は、図１２（ａ）及び（ｂ）のヒーターユニットの他の部分斜視図である。
【図１４】（ａ）は、本発明の他の実施形態のヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図１４（ａ）のヒーターユニットの一部の拡大図である。
【図１５】本発明の他の実施形態のヒーターユニットの斜視図である。
【図１６】（ａ）は、本発明の他の改良型のヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図１６（ａ）のヒーターユニットの一部の拡大図である。（ｃ）は、本発明の他の改良型のヒーターユニットの一部の拡大図である。（ｄ）は、図１６（ａ）及び（ｂ）のヒーターユニットの一部の概念図である。（ｅ）は、本発明のさらなる他の変形例のヒーターユニットの一部の拡大図である。
【図１７】（ａ）は、本発明のさらなる他の改良型のヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図１７（ａ）のヒーターユニットの断面図である。（ｃ）は、本発明のブラケットユニット又はマウンティングブラケットにより容器本体内に設置されたヒーターユニットの概念図である。（ｄ）は、本発明の他の態様のマウンティングブラケットの斜視図である。（ｅ）は、本発明の他の態様のヒーターユニットの斜視図である。
【図１８】（ａ）は、本発明の改良型のマウンティングブラケットの斜視図である。（ｂ）は、本発明の他の改良型のマウンティングブラケットの斜視図である。
【図１９】（ａ）は、本発明の他の改良型のヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図１９（ａ）のヒーターユニットの断面図である。
【図２０】（ａ）は、本発明の他の改良型のヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図２０（ａ）のヒーターユニットの側面図である。（ｃ）は、図２０（ａ）のヒーターユニットの平面図である。（ｄ）は、図２０（ａ）のヒーターユニットの他の斜視図である。
【図２１】（ａ）は、本発明の容器本体内に設置されたヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図２１（ａ）のヒーターユニットと容器本体との間の連結を示す拡大図である。
【図２２】本発明の他の実施形態の容器本体内に設置されたヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図２２（ａ）のヒーターユニットと容器本体との間の連結を示す拡大図である。
【図２３】（ａ）は、本発明のさらなる他の実施形態の容器本体内に設置されたヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、図２３（ａ）のヒーターユニットと容器本体との間の連結を示す拡大図である。
【図２４】（ａ）は、本発明の他の実施形態の容器本体内に設置されたヒーターユニットの斜視図である。（ｂ）は、本発明の図２４（ａ）のヒーターユニットと容器本体との間の連結を示す拡大図である。
【図２５】本発明の可能なセンサー位置を示すヒーターユニットの平面図である。
【図２６】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のシース温度センサーの設置ステップを示す。
【図２７】（ａ）は、本発明のＲＡＢ  ＳＨＢコンプレス上にコールドピンがスナップされる前のブスバーに連結されたポップリベット型コールドピンの平面図である。（ｂ）は、本発明のＲＡＢ  ＳＨＢコンプレス上にコールドピンがスナップされた後のブスバーに連結されたポップリベット型コールドピンの平面図である。（ｃ）は、本発明の柔軟なコールドピン終端コンプレスの概念図である。（ｄ）は、本発明のバスバーに連結されたコールドピンの概念図である。
【図２８】（ａ）は、本発明のアームブラケットの斜視図である。（ｂ）は、本発明のアームブラケットの他の形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下の記載は、本質的に単なる例示であり、本発明の開示、出願及び使用を限定することを意図していない。図面の全体にわたって対応する符号は対応する部分及び態様を示すことを理解すべきである。
【００１２】
本発明は、一般的に加熱装置及びその使用方法に関するものである。以下に含まれる開示にしたがって製造及び使用される加熱装置は、概念を十分に示すために、ディーゼル排気用途とともに本発明の全体にわたって記載されている。ディーゼル排気用途とは異なる、加熱されるべき熱フロー又は流体（液体、ガス又はプラズマ）フローを有する他のタイプの熱管理用途を含む、この加熱装置の取込み及び使用は、本発明の趣旨内において考慮されることを理解すべきである。
【００１３】
図１を参照すると、一実施形態である加熱装置１は、一般的に、接続箱５と、有孔箱ユニット１０と、１つ以上の分離可能な容器部コンポーネント１５を有する容器本体１４と、ヒーターフランジコンポーネント２０とを備えている。排気システム連結コンポーネント２５は、排気システム（図示していない）内の加熱装置１に連結する容器本体１４の対向端部に設けてもよい。排気ガスのフローは、加熱装置１内に形成された経路３０を通過して排気システムから加熱装置１へ通過する。経路３０は、容器本体１４及びヒーターフランジコンポーネント２０により共同して定義される。一実施形態においては、ヒーターフランジコンポーネント２０は、一般的にプレート形状を有する。加熱装置１のモジュールデザインは、加熱装置１内の様々なコンポーネントのサイズを、用途の要求を受け入れるように変更された各コンポーネントの長さと同じにする。接続箱蓋７は加熱装置１内に含まれてもよい。中でもディーゼル排気システムのような多くの用途においては、用途から生じる振動は、少なくとも１つの支持ブラケット（図示していない）が加熱装置１の効果的な取り付けに必要な程度であってもよい。
【００１４】
図２（ａ）及び（ｂ）を参照すると、加熱装置１は、１つ以上のヒーターエレメント３５と、ブラケットユニット４０とをさらに備えている。一実施形態においては、ブラケットユニット４０は、任意の上スパインコンポーネント４１と、１つ以上のエレメント支持コンポーネント４３と、任意の下スパインコンポーネント４５とを備えている。一実施形態においては、エレメント支持コンポーネント４３は、ヒーターエレメント３５の対応箇所に連結され、容器本体１４の長手方向軸Ｘに対して垂直に配置された複数のポスト４３を有している。ポスト４３は、容器本体１４の容器部コンポーネント１５のそれぞれ又は任意の上スパインコンポーネント４１及び下スパインコンポーネント４５に連結されている。上スパインコンポーネントを有するのにブラケットユニット４０を必要としない用途においては、ポスト４３はヒーターフランジコンポーネント２０に直接連結されている。ポスト４３は、加熱装置１内に形成された経路３０の中心で排気ガスのフローをブロックする任意のフローダイバータ７０を有する。
【００１５】
ヒーターエレメント３５は、予め設定された（例えば測定された）又は予測可能な性能特性を示す。このような性能特性の一例としては、予め選択された電圧に曝された場合又は又は特定されたプロセスフロー条件下にある場合のヒーターエレメント３５の加熱速度が含まれる。ヒーターエレメント３５は、ケーブルヒーター、管状ヒーター、カートリッジヒーター、フレキシブルヒーター、積層ヒーター、金属箔又は金属フリースヒーターとして選択される。また、ヒーターエレメント３５は、ケーブルヒーター又は管状ヒーターである。
【００１６】
ヒーターフランジコンポーネント２０は容器本体１４の１つ以上の容器部コンポーネント１５に連結され、それらが１つ以上のヒーターエレメント３５を取り囲み、加熱装置１を通過する排気ガスのフロー用の経路３０を構成する外シュラウドを形成する。ヒーターフランジコンポーネント２０及び１つ以上の容器部コンポーネント１５は、タブ２１を介して互いに接触してもよい。タブ２１は、ヒーターフランジコンポーネント２０又は１つ以上の容器部コンポーネント１５上に配置されてもよい。あるコンポーネント１５，２０中の各タブ２１は、他のコンポーネント２０，１５中に配置された孔２２と噛合わされる。タブ２１の使用は、ヒーターフランジコンポーネント２０を容器本体１４に連結する前に、ヒーターフランジコンポーネント２０、ブラケットユニット４０及びヒーターエレメント３５の組立を容易にする。
【００１７】
図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照すると、接続箱５は、ヒーターエレメント３５と電源（図示していない）との間に電気的接続９を形成し、一方、有孔箱ユニット１０は、対流空冷のみならず、熱伝導及び放熱用の長い経路を形成することにより電気的接続９及びヒーターエレメント３５を冷却する手段を供給する。有孔箱ユニット１０は、孔を開けられた少なくとも１つの壁又はスカートを有し、これにより、有孔箱ユニット１０の内部が大気に曝される。有孔箱ユニット１０は、接続箱５の冷却が必要となるような大きさの熱を有する用途に用いられる。壁又はスカートに設けられた孔がいずれかのサイズ又は形状を有する１つ以上の孔であってもよいことを当業者は理解するであろう。
【００１８】
加熱装置１は、有孔箱ユニット１０からヒーターフランジコンポーネント２０を通過して容器部コンポーネント１５により形成された外シュラウドに突出する１つ以上のスタンドオフ管６０をさらに備えてもよい。各スタンドオフ管６０は、ヒーターエレメント３５を取り囲み、ヒーターエレメント３５を機械的に支持する。任意の有孔箱の頂部及び底部、有孔箱の壁及びスタンドオフ管の１つ以上は、ニッケル又は銅を用いてロウ付けされてもよい。望ましい場合には、スタンドオフ管６０を必要とすることなく、接続箱３５及び任意の有孔箱１０に直接ヒーターエレメント３５をロウ付けすることができることを当業者は理解するであろう。ロウ付けは、１回の炉内ロウ付け又は手作業のロウ付け工程に限定されることなく、当業者にとって公知のいずれかの方法により行うことができる。
【００１９】
ヒーターフランジコンポーネント２０、有孔箱ユニット１０の有孔壁又はスカート及びスタンドオフ管６０は、排気システムに好適に用いられるいずれかの材料から製造されてもよく、或いは、金属又は金属合金から製造されてもよい。これらの中でも、ロウ付けのような金属接合工程は、ヒーターフランジコンポーネント、有孔箱ユニットの有孔スカート及びスタンドオフ管の接合に用いてもよい。金属接合工程の具体的な一例としては、まず接合すべきコンポーネントを所定位置にタック溶接し、次いで炉内でニッケルロウ付けを行う。このようなロウ付け工程は、一度にスタンドオフ管への全ての接合を行うとともに、強度を提供し、排気を密閉する。
【００２０】
加熱装置１は、「スマート」加熱装置であってもよく、少なくとも１つのヒーターエレメント３５と少なくとも１つの温度センサー５６との組み合わせを含んでもよい。また、加熱装置１は、任意にＬＩＮバス、ＣＡＮバス、又は、少なくとも２つのシステムコンポーネント間の連絡経路を提供し得る他のタイプのバスをさらに含んでもよい。
【００２１】
温度センサー５６は、ヒーターエレメント３５に隣接するエレメント支持コンポーネント（例えばポスト４３）上に配置された、又は、ヒーターエレメント３５の上流又は下流に配置されたヒーターエレメント３５のシースに接触してもよい。センサー５６は、ヒーターエレメント３５の特定の又は所望の位置における温度を測定することができる。センサー５６による温度測定においては、ヒーターエレメント３５が実施される用途にしたがって設定された所定の温度限界に近づく又はこの温度限界を超える場合には、加熱装置１の出力が低減される。温度センサー５６は、診断のために用いてもよい。また、加熱装置１は、多数のヒーターエレメント３５及び温度センサー５６を備えてもよく、この温度センサー５６は、複数回の温度測定を可能とする個々のセンサー又は多数の接続センサーの組み合わせであってもよい。
【００２２】
スマート加熱装置は、熱流束の最大化及び製造コストの低減に加えて、診断性能の向上の利点を有する。堅調な診断性能は、ヒーターエレメントからヒーターエレメントに示された変更にしばしば依存する。特定のヒーターエレメントの性能特性又は情報を使用可能なスマート加熱装置は、修正又は補正すべき相違を作り出すランダムな変更の少なくとも一部を許容することにより診断性能を向上させる。スマート加熱装置は、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）、ディーゼル排気粒子フィルタ（ＤＰＦ）、選択制触媒還元装置、リーンＮＯｘトラップ、又は、後処理触媒を含む他の排気コンポーネント内に存在する熱勾配を補正してもよい。スマート加熱装置の使用により他の診断活性を向上させてもよいことを当業者は理解するであろう。
【００２３】
図３（ａ）、図３（ｂ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照すると、加熱装置１は、ブラケットユニット４０のポスト４３に一体的に取り付けられたサーモウェル５５をさらに備えてもよく、サーモウェル５５は、ヒーターエレメント３５と温度センサー５６との間に間接的及び／又は直接的に接触される。サーモウェル５５は、加熱装置１内に設置される際に温度センサー５６を保護するために用いられる管状取付具である。サーモウェル５５は、両端部が開いた管状取付具であってもよく、これにより、温度センサー５６加熱装置１内に設置された際にガス漏れを防ぐためのシールとして作用しつつ、流れる排気ガスに温度センサー５６を直接接触させることができる。サーモウェル５５は、ブラケットユニット４０のポスト４３のいずれかと接触させて配置してもよい。また、サーモウェル５５は、一般的に最も熱いコイルの１つであり、加熱装置１を出る直前に排気ガスが通過して流れるものであるため、加熱装置１内の最後から２番目のヒーターエレメント３５上に配置してもよい。温度センサー５６は、熱電対、サーミスタ又は抵抗温度装置として選択されてもよい。所望の場合、温度センサー５６は、実際にはヒーターエレメント３５と接触する必要はない。図示されたデザインにおいては、ヒーターエレメント３５は実際にポスト４３及び／又は（図６（ａ）及び図７（ａ）に示された）Ｕ字型チャネルブラケット８０と接触し、一方、サーモウェル５５は実際にポスト４３と接触し、温度センサー５６はサーモウェル５５と接触する。エレメントと直接接触する必要なく、製品寿命の間に一貫した熱経路を有することが望ましいことを当業者は理解するであろう。
【００２４】
図６（ａ）を参照すると、ブラケットユニット４０は、任意の上スパインコンポーネント４１、ポスト形状の１つ以上のエレメント支持コンポーネント／マウンティングブラケット４３、少なくとも１つのコンフォーマルブラケット８０、及び、任意の下スパインコンポーネント４５を備える。ブラケット８０は、図示されたようなヒーターエレメント３５の形状に一致するように成形される「コンフォーマル」である。動作においては、ヒーターエレメント３５のサイズがより大きい場合には、耐振性のためにヒーターエレメント３５を支持することが望ましい。ヒーターエレメント３５が円形断面を有する場合には、コンフォーマルブラケット８０は、ヒーターエレメント３５の形状に一致する内径を有するように形成される。
【００２５】
ポスト４３は、長手方向軸Ｘに垂直かつ互いに平行に配置される。上及び下スパインコンポーネント４１及び４５が設けられる場合には、上及び下スパインコンポーネント４１及び４５はヒーターフランジコンポーネント２０と接触する。所望の場合、下スパインコンポーネント４５はサーモウェル５５と接触してもよい。１つ以上のポスト４３は、容器部コンポーネント１５又は任意の上スパインコンポーネント４１及び下スパインコンポーネント４５のいずれかと接触する。上及び下スパインコンポーネント４１及び４５が設けられない場合には、ポスト４３はヒーターフランジコンポーネント２０に直接連結されてもよい。上及び下スパインコンポーネント４１及び４５は容器本体１４の長手方向Ｘに沿って延在し、ヒーターフランジコンポーネント２０と１つ以上の容器部コンポーネント１５との間に設けられた、加熱装置１を通過する排気ガスのフロー用の経路３０に平行に延びている。
【００２６】
図６（ｂ）においては、パッチシール７３は、ヒーターフランジコンポーネント２０を容器部コンポーネント１５に密閉するために用いられる。加熱装置１には、１つ以上のパッチシール７３を用いてもよい。
【００２７】
図７（ａ）〜図７（ｃ）とともに図５（ａ）を再び参照すると、ブラケットユニット４０のポスト４３は、ヒーターエレメント３５又は温度センサー５６及びサーモウェル５５がポスト４３に連結される位置に近接するように折り曲げられる。加熱装置１内により大きなヒーターエレメント３５を収容するためには、ポスト４３は、必要な場合、図７（ｃ）に示されたような多数に位置で任意に折り曲げられてもよい。図７（ｃ）に示されたように、ポスト４３が上昇部４３Ｃ、凹部４３Ａ及びそれらの間の接続部４３Ｂを備えるように、ポスト４３は折り曲げられる。ヒーターエレメント３５がポスト４３に連結される場合、ヒーターエレメント３５のみが上昇部４３に接触し、凹部４３Ａ及び接続部４３Ｂには接触しない。したがって、ポスト４３上のヒーターエレメント３５の摩擦又は移動に起因するヒーターエレメント３５とポスト４３との間の可能な摩耗が低減される。
【００２８】
図６（ａ）、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示されたように、一実施形態におけるコンフォーマルブラケット８０は、Ｕ字型チャネルであり、ポスト４３、特に上昇部４３Ｃに１つ以上のヒーターエレメント３５を連結するために用いられる。
【００２９】
図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照すると、一実施形態におけるコンフォーマルブラケット８０はリベットユニット９５である。リベットユニット９５は、リベット９０と、ポスト４３の上昇部４３Ｃにコンフォーマルブラケット８０を保持するために用いられる任意のリベットスペーサー８５とを備える。リベット９０は、ポスト４３の上昇部４３Ｃ内で定義される孔７５に噛合わされる。本発明の趣旨を逸脱しなければ、リベット９０以外の例えば溶接、急速脱着又はボルトのような他の形状の留め具／締め具を用いてもよいことは理解されるべきである。また、コンフォーマルブラケットは、本発明の趣旨を逸脱しなければ、「Ｕ字型」ではなく、対応するヒーターエレメント３５の形状に噛合う「Ｃ字型」又は他の多角形状のような他の幾何学的形状を有してもよい。
【００３０】
図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照すると、ステープル９６形状のＵ字型チャネルコンフォーマルブラケット８０は、ポスト４３、特に上昇部４３Ｃ内の２つの孔７５に噛合わされる。ヒーターエレメント３５を強固に連結するために、接続工程は、ポスト４３へのＵ字型チャネルコンフォーマルブラケット８０の溶接又はロウ付けを任意に含んでもよい。図７（ａ），図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示されたように、ヒーターエレメント３５はポスト４３に直接連結されてもよい。
【００３１】
図８（ｃ）及び図８（ｄ）を参照すると、ポスト４３にヒーターエレメント３５を固定するための改良型のコンフォーマルブラケット１７０は、ヒーターエレメント３５の２つ以上のコイル部１６を覆うのに十分な長さを有するステープル部材１７０の形状を有する。同様に、ステープル部材１７０は、ポスト４３内の対応する孔に挿入する２本のアームを有する。挿入後、２本のアームはポスト４３に対して折り曲げられ、ポスト４３にヒーターエレメント３５を固定する。
【００３２】
図９を参照すると、１つ以上のポスト４３を有するブラケットユニット４０は、ポスト４３とヒーターエレメント３５との間に配置されたスペーサー９８を任意に用いてもよい。スペーサー９８は、摩耗を低減するために、連結位置以外の位置でヒーターエレメント３５とポスト４３とを離間させる。スペーサー９８は、上述したポスト４３の折り曲げと同様の効果を達成する。ポスト４３の折り曲げとともに、スペーサー９８を用いてもよい。スペーサー９８の形状は、ヒーターエレメント３５及びポスト４３の形状に応じて変更してもよい。インデント角９８Ａ及び／又は面取り端部９８Ｂを含む数例のスペーサー９８が図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されている。本発明の趣旨を超えることがなければ、他のスペーサー形状を用いてもよいことを当業者は理解するであろう。
【００３３】
同様に、リベットスペーサー８５の形状は、所望の性能に応じて変更してもよい。勾配デザイン８５Ａ、四角形デザイン８５Ｂ及び円筒形デザイン８５Ｃを含む数例のリベットスペーサー８５が図１０（ｃ）〜図１０（ｅ）に示されている。本発明の趣旨を超えることがなければ、他のリベットスペーサー形状を用いてもよいことを当業者は理解するであろう。
【００３４】
図１１を参照すると、ヒーターシステム１の組立方法１００は、ステップ１０５における全てのコンポーネントを用意する工程と、ステップ１１０におけるブラケットユニット４０及び１つ以上のヒーターエレメント３５を組み合わせる工程と、ヒーターフランジコンポーネント２０及び１つ以上の容器部コンポーネント２０を連結し、ステップ１２０における外シュロウド／容器本体１４を形成する工程と、ステップ１１５におけるヒーターフランジコンポーネント２０に接続箱５及び任意の有孔箱１０を組み合わせる工程とを備える。
【００３５】
さらに具体的には、ステップ１０５において提供されたコンポーネントは、接続箱５、任意の有孔箱ユニット１０、ヒーターフランジコンポーネント２０、任意の上スパインコンポーネント４１と、互いに平行に保持された任意のフローダイバータ７０を有する１つ以上のポスト４３と、少なくとも１つのコンフォーマルブラケット８０と、任意の下スパインコンポーネント４３とを含むブラケットユニット４０、１つ以上のヒーターエレメント３５、少なくとも１つの容器部コンポーネント１５，１７、及び、任意の少なくとも１つの温度センサー５６を備える。
【００３６】
ステップ１１０において、ブラケットユニット４０は、ポスト４３が１つ以上のヒーターエレメント３５及び任意の少なくとも１つの温度センサー５６と接触するように、１つ以上のヒーターエレメント３５と組み合わされる。ステップ１２０において、ヒーターフランジコンポーネント２０及び少なくとも１つの容器部コンポーネント１５，１７は連結され、１つ以上のヒーターエレメント３５を取り囲み、加熱装置１を通過する排気ガスのフローの経路３０を形成する外シュロウド／容器本体１４を形成する。ステップ１１５において、１つ以上のヒーターエレメント３５が電源と接続するように、ヒーターフランジコンポーネント２０に接続箱５及び任意の有孔箱ユニット１０を組み合わされる。１つの容器部コンポーネント１５が存在する場合には、そのコンポーネントは、１つ以上のヒーターエレメント３５上で軸方向に摺動するように設計される。２つ以上の容器部コンポーネント１５，１７が用いられる場合には、容器部コンポーネントは、所定位置に放射状に移動されるように設計される。
【００３７】
ヒーターフランジコンポーネント２０と少なくとも１つの容器部コンポーネント１５とを連結するステップは、ヒーターフランジコンポーネント２０及び少なくとも１つの容器部コンポーネント１５の一群から選択された１つ上にはいちされた少なくとも１つのタブ２１を、他のコンポーネント内に配置された係合孔２２内に配置する工程を備えてもよい。また、１つ以上のスタンドオフ管６０が１つ以上のヒーターエレメント３５を機械的に支持するように、組み合わされた１つ以上のスタンドオフ管６０がヒーターフランジコンポーネント２０を通過して外シュロウド内に突出してもよい。
【００３８】
方法１００は、ステップ１２５におけるヒーターエレメント３５と温度センサー５６との間にサーモウェル５５が接触するように、ブラケットユニット４０のポスト４３に一体的にサーモウェル５５を取り付ける工程をさらに備えてもよい。また、方法１００は、ステップ１３０におけるブラケットユニット４０のポスト４３間にスペーサーを配置する工程を備えてもよい。最終的には、方法１００は、ステップ１３５におけるコンフォーマルブラケット８０を通過してブラケットユニット４０のポスト４３に１つ以上のヒーターエレメント３５を連結する工程をさらに備えてもよい。コンフォーマルブラケット８０は、リベット又はステープルの一群から選択された１つである。
【００３９】
加熱装置１は、排気システムに用いてもよい。また、加熱装置１は、加熱装置１の連結についての下記の方法論にしたがって、当業者にとって公知ないずれかの手段による排気システムに組み合わされてもよい。排気システムは、これに限定されるものではないが、ディーゼル排気システム、ガソリン排気システム又は天然排気ガスシステムを含んでもよい。
【００４０】
小さなサイズの加熱装置１は、ポスト４３又はＵ字型チャネルコンフォーマルブラケット８０を用いることなく、組み合わされてもよい。この場合、加熱装置はブラケットユニットを必要としない。したがって、小さなヒーターシステムは、接続箱、任意の有孔箱ユニット、ヒーターフランジコンポーネント、１つ以上のヒーターエレメント、１つ以上の容器部コンポーネント、及び、任意の少なくとも１つの温度センサーを備えてもよい。この場合、ヒーターフランジコンポーネントは１つ以上の容器部コンポーネントと連結され、これらにより、１つ以上のヒーターエレメントを取り囲み、加熱装置を通過する排気ガスのフロー用の経路を形成する外シュロウドが形成される。
【００４１】
ブラケットユニットのエレメント支持コンポーネントの他の形態
以下、ブラケットユニットのエレメント支持コンポーネントの様々な形態を記載する。エレメント支持コンポーネントの様々な形態は、ヒーターエレメント３５が容器本体１４及び加熱装置１の経路３０内に安定的に配置されるように、ヒーターエレメント３５を容器本体１４又はキャニスター壁に連結するために用いられる。ヒーターユニットは、エレメント支持コンポーネント／マウンティングブラケット及びヒーターエレメント３５により形成される。
【００４２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照すると、ヒーターユニット２１０は、ヒーターエレメント３５と、ヒーターエレメント３５を載置するマウンティングブラケット２１４とを備える。マウンティングブラケット２１４は、スパイダー―コム形態を有し、フローダイバータ２２０、複数のエクステンションアーム２２６及びエクステンションアーム２２６に取り付けられた複数のコム部材２２２を有する。エクステンションアーム２２６は、フローダイバータ２２０から放射状に延在し、フローダイバータ２２０と一体的に形成される。コム部材２２２は、それぞれ長尺部２２８及び複数のタブ２３０を備える。複数のタブ２３０は、長尺部２２８の同一面に沿って長尺部２２８から延在し、ヒーターエレメント３５の隣接コイル部１６間で定義される空間１８内に配置される。隣接タブ２３０間で定義される受容空間２３２は、加熱装置１の経路３０内にヒーターエレメント３５を確実に配置するために、その中にヒーターエレメント３５のコイル部１６を強固に保持する。
【００４３】
エクステンションアーム２２６は、それぞれヒーターエレメント３５を加熱装置１の容器本体１４に載置する中央部２２４から離間する先端部にマウンティングタブ３４を有する。
【００４４】
図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照すると、改良型のマウンティングブラケット２４０は、エクステンションアーム及びコム部材の形態以外は図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のものと同様である。マウンティングブラケット２４０は、複数のエクステンションアーム２４１及び複数のコム部材２４２（１本のエクステンションアーム及び１つのコム部材のみが図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示されている）を備える。コム部材２４２は、それぞれ放射状に延在する水平支持体２４４と、水平支持体２４４から垂直に延在する複数の垂直タブ２４６とを有する。水平支持体２４４は、その上のヒーターエレメント３５のコイル部１６を支持する。垂直タブ２４６は、互いにコイル部１６の位置を保持するために、ヒーターエレメント３５のコイル部１６間の空間１８内に挿入される。
【００４５】
溶接は、本発明の趣旨を逸脱せずに用いられるが、この実施形態においては、ヒーターエレメント３５にマウンティングブラケット２１４を組み合わせるために溶接を必要としない。エクステンションアーム２２６及びコム部材２２２は、ヒーターエレメント３５を支持する高い半径方向強度及び高い軸方向強度を提供する。
【００４６】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）を参照すると、改良型のヒーターユニット２５０は、マウンティングブラケット２５２及びヒーターエレメント３５を有する。マウンティングブラケット２５２は、チューニングフォーク及びコムデザインを有し、ある実施形態においては、図示されたようなディスク形状であるフローダイバータ２５４と、フローダイバータ２５４に取り付けられた複数のフォーク部材２５６と、複数のコム部材２５７とを備える。フローダイバータ２５４は、フォーク部材２５６の対応挿入部２６０を収容する複数のスロット２５８を定義する。フォーク部材２５６は、それぞれ長尺プレート体を定義する。ヒーターエレメント３５のコイル部１６が配置され、長尺プレート体の厚さがコイル部１６の円方向に沿って延在する面に対して垂直な方向に長尺プレート体の幅が延在するように、長尺プレート体が配向される。
【００４７】
同様に、コム部材２５７は、それぞれコイル部１６が配置された面に対して垂直な方向に沿って延在する幅と、コイル部１６の円方向に沿って延在する厚さとを有するプレート体を備える。本実施形態におけるマウンティングブラケットは、排気フローの妨害を低減し、これにより、背景圧力への影響をより低減する。
【００４８】
図１５を参照すると、ヒーターユニット２６０は、マウンティングブラケット２６２及びヒーターエレメント３５を備える。マウンティングブラケット２６２は、フローダイバータとして機能する中央部２６４と、一対の第１コム部材２６５と、複数の第２コム部材２６６とを備える。一対の第１コム部材２６５は、ヒーターエレメント３５の直径方向に延在し、中央部２６４を通過する。好ましくは、中央部からヒーターエレメント２１２の周端に延在するために、４つの第２コム部材２６６が設けられる。図１５においては、明確にするために、２つのコム部材２６６のみを示す。第１コム部材２６５は第２コム部材２６６より長い。第１コム部材２６５及び第２コム部材２６６は、それぞれヒーターエレメント３５のコイル部１６の円方向に沿って延在する厚さを有するプレート形態を定義する。
【００４９】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）を参照すると、ヒーターユニット２７０は、ヒーターエレメント３５と、加熱装置１の経路３０内のヒーターエレメント３５の載置及び保持用のマウンティングブラケット２７２とを有する。マウンティングブラケット２７２は、フローダイバータとして機能する中央部２７４と、複数のエクステンションアーム２７６と、複数のエクステンションアーム２７６に対応する複数のウォーム部材２７８とを備える。ウォーム部材２７８は、それぞれエクステンションアーム２７６とともにヒーターエレメント３５のコイル部１６を取り囲む環状部２７９を定義する。ウォーム部材２７８は、溶接、ボルト締め、ネジ締め、又は、公知技術の他の連結方法によりエクステンションアーム２７６に連結してもよい。これらの接続又は連結方法は、本発明の趣旨を逸脱しないものであれば、ここに開示されたような様々な形態のいずれのものを用いてもよい。
【００５０】
図１６（ｃ）を参照すると、マウンティングブラケット２８０は、ウォーム部材以外は図１６（ａ）及び図１６（ｂ）におけるマウンティングブラケット２７０と同様である。ワイヤウェーブ部材２８２は、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）のウォーム部材に置き換えて用いられる。ワイヤウェーブ部材２８２は、エクステンションアーム２７６における開口２８４内にワイヤウェーブ部材２８２を挿入することによりエクステンションアーム２７６に取り付けられる。ワイヤウェーブ部材２８２は、振動に起因するヒーターエレメント３５のコイル部１６への摩耗を低減する。
【００５１】
図１６（ｄ）を参照すると、マウンティングブラケットは、ウォーム部材を圧力形成インチウォーム部材２８８に置き換えた以外は、図１６（ａ）のものと同様である。インチウォーム部材２８８は、圧力予形成され、圧力によりヒーターエレメント３５のコイル部１６上に押圧される。インチウォーム部材２８８は、コイル部１６の数カ所のみでエクステンションアームに溶接される。
【００５２】
図１６（ｅ）を参照すると、ヒーターユニット２９０は、ヒーターエレメント３５と、エクステンションアーム２７６と、エクステンションアーム２７６にヒーターエレメント３５を載置するインチウォーム部材２９２を備える。インチウォーム部材２９２は、溶接によりエクステンションアーム２７６にインチウォーム部材２９２を載置する一対のマウンティング部２９４と、収容空間２９８を定義するためにマウンティング部２９４間に延在する湾曲部２９６とを有する。ヒーターエレメント３５のコイル部１６は、湾曲部２９６とエクステンションアーム２７６との間の収容空間２９８を通過する。
【００５３】
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）を参照すると、ヒーターユニット３００は、ヒーターエレメント３５と、加熱装置１の経路３０内にヒーターエレメント３５を載置するマウンティングブラケット３０２とを備える。マウンティングブラケット３０２は、プレート体３０４及びコム部材３１０を有する。プレート体３０４は、複数のヒーターエレメント３５を収容する複数のスロット３０８を有する。図１７（ａ）に示されているように、プレート体３０４は５つのスロット３０８を有している。したがって、この形態においては、ヒーターエレメント３５は、５つまで平行に配向されてプレート体３０４に設置することができる。ヒーター及びスロットはいくつ用いてもよく、したがって、５つの例は単なる例示である。
【００５４】
マウンティングブラケット３０２は、プレート体３０４のスロット３０８内に複数のヒーターエレメント３５を載置する複数のコム部材３１０をさらに備える。コム部材３１０は、長尺体３１２と、バッフル３１６と、ヒーターエレメント３５のコイル部１６を支持する長尺体３１２から延在する複数のタブ３１８とを備える。一実施形態においては、マウンティングブラケット３０２にヒーターエレメント２１２を組み合わせるためには、ヒーターエレメント３５は、まずコム部材３１０上に載置され、次いでプレート体３０４のスロット３０８の１つ内にコム部材３１０を挿入する。
【００５５】
図１７（ｃ）を参照すると、複数のヒーターエレメント３５が排気ガスのフロー方向に沿って平行に配列されるように、複数のヒーターエレメント３５をマウンティングブラケット内に設置してもよい。
【００５６】
図１７（ｄ）を参照すると、改良型のマウンティングブラケット３２０は、スロット３２４及び一対のマウンティングタブ３２６を定義するプレート体３２２を有するように示される。図１７（ｃ）に示されているように、複数のヒーターエレメント３５を設置するために単一のブラケットプレートを用いる代わりに、マウンティングブラケット３２０は、単一スロット３２４を定義し、単一ヒーターエレメント３５の設置を可能とする。一実施形態においては、マウンティングタブ３２６は、図１７（ａ）のものと同様の構造を形成するために、隣接ブラケットプレートに溶接されてもよい。
【００５７】
図１７（ｅ）を参照すると、他の改良型のヒーターユニット３０は、ヒーターエレメント３５と、第１ブラケットプレート３３２及び第１ブラケットユニット３３２の反対側に配置された第２ブラケットプレート３３４を含むブラケットユニットとを備える。第１ブラケットユニット３３２は、図１７（ａ）のブラケットユニット３０４のものと同様の構造を有する。第２ブラケットユニット３３４は、図１に示されたように、ヒーターフランジコンポーネント及び容器本体１４への載置を可能とするために、第１ブラケットユニット３３２とは構造的に異なる。
【００５８】
図１８を参照すると、本発明の他の改良型のマウンティングブラケットは、ヒーターエレメント３５を連結するためのコッターピン部材３４０の形状であってもよい。コッターピン部材３４０は、平坦部３４２及び平坦部３４２に連結された波状部３４４を備え、これらの間の空間３４６を定義してもよい。平坦部３４２及び波状部３４４は、それぞれ連結タブ３４８を有する。ヒーターエレメント３５は、平坦部３４２と波状部３４４との間の空間３４６内に配置されてもよい。
【００５９】
図面に示されていないが、コッターピン部材３４０の両端が波状になるように、平坦部３４２が他の波状部３４４に置き換えられてもよいことは理解される。また、このデザインは、単独で、又は、追加型の芯材として上記された他のコンフォーマルブラケットと組み合わせて用いてもよい。
【００６０】
図１８（ｂ）を参照すると、他の改良型のマウンティングブラケットは、一対で配列されるリップルアーム３５０の形状であって、これらの間の空間１５２を定義してもよい。ヒーターエレメント３５のコイル部１６は、空間１５２を通過して挿入される。リップルアーム３５０は、それぞれ中間平坦部３５４と、中間平坦部３５４の対向端から延在する一対のリップル部３５６を有する。中間平坦部３５４は、リップル部３５６が中央ディスク部から放射状に延在するように、図１５に示されたようにマウンティングブラケットの中央ディスク部（すなわちフローダイバータ）を通過して挿入される。リップル部３５６は、ヒーターエレメント３５のコイル部１６を取り囲むリップル形状を有する。リップルアームは、ヒーターエレメント３５の摩耗を引き起こすいずれのナイフ端も有さない。
【００６１】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を参照すると、マウンティングブラケット３８０は、三角形デザインを有するように示され、ヒーターエレメント３５が配置される三角形ベースプレート３８２を備える。また、ロッド３８３は、三角形ベースプレート３８２内にコイル部１６を押し下げるために用いられる。
【００６２】
図２０（ａ）〜図２０（ｄ）を参照すると、ヒーターユニット３９０は、ヒーターエレメント３５及びマウンティングブラケット３９２を備える。マウンティングブラケット３９２はクロス部材３９４を有する。いくつかのコイル部１６がクロス部材３９４の下に配置され、他のコイル部１６’がクロス部材３９４の上に配置されるように、クロス部材３９４がヒーターエレメント３５上に載置される。
【００６３】
マウンティングブラケットの連結態様
以下、任意の上又は下スパインコンポーネント、容器本体又はヒーターフランジコンポーネントへのマウンティングブラケット／エレメント支持コンポーネントの連結態様を記載する。連結態様は図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のマウンティングブラケットについて記載されているが、上記のエレメント支持コンポーネント／マウンティングブラケットのいずれかにおいても連結態様が用いられる。
【００６４】
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）を参照すると、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）について記載された、容器本体４００に載置されるマウンティングブラケット及びヒーターエレメント３５が示されている。上記のように、エクステンションアームは、それぞれヒーターエレメントの厚さ方向に沿って延在するマウンティングタブ３４を有する。容器４００は、マウンティングタブ３４を収容するための垂直スロット２０４を定義する外周壁４０２を有する。ヒーターユニット１０は、容器本体４００の垂直スロット４０４内にマウンティングタブ３４を挿入することにより容器本体４００に設置される。
【００６５】
図２２（ａ）及び図２２（ｂ）を参照すると、マウンティングブラケットは水平タブ４１０の形状の連結構造を有する。水平タブ４１０は、ヒーターエレメント３５が配置される面に垂直な面を定義する垂直タブ３４に対向するようにヒーターエレメントが配置される面に平行な面内に延在する。容器本体４００は、水平タブ４１０を収容するための対応水平スロット４１４を備える。
【００６６】
図２３（ａ）及び図２３（ｂ）を参照すると、マウンティングブラケット２１４は、内リング４２０により容器本体４００に連結される。内リング４２０は、マウンティングブラケット２１４の一部であっても、マウンティングブラケット２１４から分離したコンポーネントであってもよい。図示されたように、エクステンションアーム２２６はいずれのマウンティングタブも形成していない。その代わり、エクステンションアーム２２６はショルダー４２２を定義する端部を有している。容器本体４００にマウンティングブラケットを連結するために、ショルダー４２２は内リング４２０に対して配置され、内リング４２０に接続／連結され、容器本体４００に内リング４２０が連結される。この構造が容器本体４００へのマウンティングブラケットの組み合わせを促進する。
【００６７】
図２４（ａ）及び図２４（ｂ）を参照すると、容器本体４００の内壁４０２は、軸方向に沿って延在する複数の内軸リブ４３０を備える。マウンティングブラケット２１４のエクステンションアーム２２６の垂直マウンティングタブ３４は、軸リブ４３０に溶接される。垂直マウンティングタブ３４は、溶接、ボルト締芽又はネジ締めにより内軸リブ４３０に連結される。
【００６８】
いずれかの実施形態に開示されたマウンティングブラケットは、排気ガスフロー内の均一な熱移動及び排気ガスの混合が達成されるようにヒーターエレメントの空間を維持するために、加熱装置１の容器本体１４又は４００内にヒーターエレメント３５を支持する。また、マウンティングブラケットは、高温・高振動／衝撃環境におけるヒーターエレメントの構造的完全性を維持しつつ、排気ガスフローのディフューザとしても機能する。
【００６９】
例えば、マウンティングブラケットは、加熱された排気ガス内の温度分布をより均一にし、エンドユースコンポーネントの熱均一性を改良する形状を有する、又は、改良されたパッケージサイズに対するヒーターユニットの出力密度分布を最適化する形状に形成される。マウンティングブラケットは、ヒーターユニットを形成するために、ヒーターエレメント上に容易に載置される形状に形成される。
【００７０】
センサの設置
図２５を参照すると、ヒーターユニット上の可能なセンサー位置が示されている。ヒーターシースセンサーデザインは、流体フロー用途におけるヒーターユニットの安全限界又は工程制御の温度フィードバックを提供する。センサーデザインは、ヒーターエレメントの表面に載置され、ヒーターユニット内で一体化されつつ、高温・高振動／衝撃環境において取り扱い可能とするべきである。
【００７１】
図２６（ａ）〜図２６（ｄ）は、シース温度センサーを設置するステップを示している。図２６（ｅ）を参照すると、センサーは、ヒーターエレメント３５にセンサーを溶接する前後に試験される。センサーは、ｍＶの信号を測定することにより試験される。出力は、２５℃で約１ｍＶにすべきであり、先端を加熱した際に上昇すべきである。試験後、センサーはヒーターエレメント３５に載置される。第１ステップにおいて、ホースクランプ及びセンサーがヒーターユニット内に配置される。第２ステップにおいて、タック溶接されたフランジは、最終組み合わせステップの間に容器におけるヒーターユニットの配置を保持する。
【００７２】
図２６（ｂ）及び図２６（ｃ）を参照すると、センサーは、ヒーターエレメントの第３コイル部又はヒーターエレメントの第２コイル部上に配置される。図２６（ｅ）に示された最終ステップにおいては、フランジと容器との間及びフランジとセンサーとの間で、最終継ぎ目溶接が形成される。フランジは３０４ステンレス鋼であってもよい。センサーの外管は０．０３２インチ壁を有する３０４ステンレス鋼であってもよい。
【００７３】
ヒーター終端
図２７（ａ）はバスバージョイントに連結されたポップリベット型コールドピンを示す。ヒーターエレメントは、主要加熱部の外シースの外側で露出されたコールドピンを備える。コールドピンは、バスバージョイントを形成するために、バスバー内に折れ曲げられてもよい。図２７（ｂ）は、コールドピンがバスバー内に折れ曲げられた後に、バスバージョイントに連結されたポップリベット型コールドピンを示す。図２７（ｃ）は柔軟なコールドピン終端を示す。図２７（ｄ）は形成されたコールドピン用の終端バスを示す。ヒーター終端デザインは、大量生産を容易にするとともに、高振動環境においてヒーターユニットを使用可能とする。終端デザインは、バスバー内のヒーターエレメントコールドピンの冷間形成又は他の組み合わせ容易タイプのデザインを統合してもよい。
【００７４】
図２８（ａ）及び図２８（ｂ）を参照すると、コンフォーマルブラケットの追加的な形態が図示され、符号５００及び６００により示されている。まず、コンフォーマルアームブラケット５００が示され、上記コンフォーマルブラケットは、図示されたようにコンフォーマル部５２０から延在するアーム５１０を備える。このアーム５１０は、缶又は熱管理用途のコンポーネント（図示していない）の内部、好ましくは缶の一端のみで固定される。アーム６３０のスロット６２０内に配置されたコンフォーマルステープル６１０を含むコンフォーマルアームブラケットの他の形態は６００として示されている。同様に、アーム６３０は、缶又は熱管理用途のコンポーネント（図示していない）の内部、好ましくは缶の一端のみで固定される。
【００７５】
開示の記載は本質的に単なる例示であり、したがって、開示の内容から逸脱しない変更は本発明の趣旨の範囲内であることを意図する。このような変更は本発明の趣旨及び目的からの逸脱とみなされない。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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