(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＥＦリザーバと、前記ＤＥＦリザーバ内に設けられ、前記ＤＥＦリザーバ内に貯留された流体を外部へ供給するための吸入ラインと、前記ＤＥＦリザーバ内において、前記吸入ラインの端部に設けられた吸入口と、前記ＤＥＦリザーバ内に組込まれた電気的浸漬ヒータとを備え、前記浸漬ヒータが前記吸入口を他の部分よりも相対的により加熱するように成形され、前記浸漬ヒータが半導電性炭素系加熱要素と、前記加熱要素を密閉する熱可塑性プラスティックまたはゴム製密閉材料とを備え、
前記加熱要素がカーボンファイバの連続フィラメントであり、
前記密閉材料が前記加熱要素を挿入されたチューブの形態である
ディーゼル排気流体（ＤＥＦ）システム。
【請求項２】
前記カーボンファイバがコアの周囲に編まれる請求項１に記載のディーゼル排気流体システム。
【請求項３】
前記密閉材料が電気的絶縁熱可塑性プラスティック材料であり、前記浸漬ヒータが所定の形状に熱成形された請求項１に記載のディーゼル排気流体システム。
【請求項４】
前記加熱要素が前記密閉材料によって被覆される請求項１に記載のディーゼル排気流体システム。
【請求項５】
前記密閉材料が電気的絶縁熱可塑性プラスティック材料である請求項４に記載のディーゼル排気流体システム。
【請求項６】
前記浸漬ヒータが所定の形状に熱成形される請求項５に記載のディーゼル排気流体システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概略的に、流体リザーバの電気的浸漬ヒータに関し、特に、熱可塑性プラスティックシース内に密閉された炭素系半導電性加熱要素を有する浸漬ヒータと、浸漬ヒータを組み込んだディーゼル排気流体貯留システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
選択触媒還元（ＳＣＲ）は、欧州における路上走行車両のためのＥｕｒｏＶ基準またはＥｕｒｏＶＩ基準、または米国における建設、農業および工業機器の広い範囲で用いられる全てのサイズのオフロードディーゼルエンジンのためのＥＰＡ  Ｔｉｅｒ  ＩＶ基準のような排出基準に合致させるためディーゼル駆動車両においてますます使用されている。代表的に、ＳＣＲ車両は燃料タンクとは別の尿素タンクを有し、これは自動車用尿素溶液（ＡＵＳ）またはディーゼル排気流体（ＤＥＦ）（以後、両方ともＤＥＦと言う）のような作動流体を運搬するために使用される。ＤＥＦは脱イオン水中に３２．５％の高純度尿素の溶液である。ＤＥＦは典型的には、ＳＣＲ車両の尿素タンク内に貯留され、窒素酸化物を窒素分子と水に変換するために車両の排気ガス内に噴射される。
【０００３】
問題点として、ＤＥＦは約−１１℃（１１°Ｆ）の温度で融解する。ＳＣＲ車両における排気を削減する方法が効果的であり続けることを保証するために、ＤＥＦは噴射できるよう、液状に維持されることが必要である。
【０００４】
このように、ＳＣＲシステムでは、流体移送ラインとＤＥＦを収容するタンクとは、ＳＣＲシステムが約−１１℃（１１°Ｆ）より低い温度において機能するよう、加熱されることが必要である。融解は、より大きい流体の体積のために、移送ライン内よりもタンク内において、はるかにゆっくり生じ、これはシステムの活動を遅くする。現在のＳＣＲシステムは、凍結したＤＥＦを融解するために、ＤＥＧタンク内において銅線コイルを通って循環するエンジンクーラントを用いている。ＤＥＦを融解するのに要する時間は、エンジンが始動した後エンジンクーラントが暖まるための時間によって部分的に決まり、これは典型的には、排気制御システムの始動を遅らせる律速段階である。クーラントの温度制御がないことに加えて、システムのコストと複雑さが、ＤＥＦタンクに対して往復するクーラントラインの必要性によって増加する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、ＳＣＲシステム内のＤＥＦタンクのような流体リザーバを電気的に浸漬して加熱するシステムおよび方法に向けられる。
【０００６】
本発明の浸漬ヒータの実施形態は密閉された半導電性加熱要素を利用する。加熱要素は、撚られ、編まれたファイバまたはヤーン等であって、好ましくは連続的フィラメントのカーボンファイバまたはカーボンファイバのヤーンであるかもしれない、モノフィラメント、ヤーンまたは束の形態であってもよい。加熱要素は、導電カーボンブラック、カーボンナノ構造体またはカーボンファイバを充填された熱可塑性プラスティックポリマ等の半導電性熱可塑性材料であってもよい。密閉は、加熱要素が挿入された１以上の密閉材料の層のチューブの形態であってもよい。代替的に、加熱要素は、含浸材料によって完全に含浸され、および／または１以上の密閉材料の外層によって被覆されてもよい。浸漬ヒータは、円形、長円形またはフィン付きのように、どんな所望の断面形状を有していてもよい。浸漬ヒータは、直線的、屈曲形、コイル状または複雑な組み合わせ形状のように、どんな所望の形状に配置あるいは熱成形されてもよい。浸漬ヒータは使用において所定の形状に保持するのに十分な剛性すなわち硬さを有する。好ましくは、所定の形状は少なくとも１つの屈曲部分あるいはコイル部分を有する非直線形である。
【０００７】
いくつかの好ましい実施形態において、加熱要素の密閉材料は押出し成形または熱成形が可能な熱可塑性プラスティックである。したがって本発明はまた、熱可塑性プラスティックの密閉材料を加熱要素に押出し成形し、所定長さの押出し品を所定のヒータ形状に熱成形し、成形されたヒータを、外部の電源またはコントローラ等に対して適当に電気的接続されたリザーバ内に装着する方法に関する。浸漬ヒータは、凍結したときに流体を加熱し解凍するために、種々の流体リザーバ形状に効率的に嵌め込むために便利なまたは有用な形状に成形されてもよい。システムの温度は、半導電性ファイバまたはフィラメントの量、構成およびタイプによって、またかけられる電圧によって細かく制御される。
【０００８】
他の実施形態において、浸漬ヒータは、ＳＣＲシステム内のＤＥＦタンクの中のような流体リザーバ内における使用のため吸入チューブの周囲に形成され、あるいは吸入チューブと組み合わされて形成されてもよい。
【０００９】
本発明の実施形態は、加熱されたエンジンクーラントに頼る従来の方法よりも速く、かつ効率的な加熱または融解をもたらす。この方法を用いてＤＥＦを加熱することにより、従来のＳＣＲシステム内においてＤＥＦタンクとの間を往復するエンジンクーラントラインが削除される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
この明細書に組み込まれその一部を構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を示し、説明とともに本発明の原理を説明するために用いられる。図において、
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る加熱ＤＥＦタンクを有するＳＣＲシステムを示す。
【００１２】
【図２】本発明の実施形態に係る浸漬ヒータの他の構成を示す。
【００１３】
【図３】本発明の実施形態に係る浸漬ヒータのさらに他の構成を示す。
【００１４】
【図４】本発明の実施形態に係る密閉浸漬ヒータの断面を示す。
【００１５】
【図５】密閉浸漬ヒータの他の実施形態の断面を示す。
【００１６】
【図６】浸漬ヒータの他の例の部分的断面図を示す。
【００１７】
【図７】浸漬ヒータのさらに他の実施形態の部分的断面図を示す。
【００１８】
【図８】吸入チューブと組み合わされた浸漬ヒータの実施形態を示す。
【００１９】
【図９】図８の浸漬ヒータの断面を示す。
【００２０】
【図１０】密閉浸漬ヒータの他の実施形態の断面を示す。
【００２１】
【図１１】密閉浸漬ヒータを他の実施形態の断面を示す。
【００２２】
【図１２】本発明の実施形態に係る加熱要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は、リザーバすなわち貯蔵タンクの中の流体を加熱するために用いられる、浸漬ヒータ、システムおよび方法に向けられる。浸漬ヒータは、タンクの中の流体を暖める電気的加熱線であり、タンクの中に浸漬され、流体の凍結を防止し、または凍結した流体を融かす。浸漬ヒータの実施形態は、電気的に絶縁された材料のチューブあるいは他の押出形材内に収容されあるいは密閉された、半導電性、抵抗体加熱要素を用いてもよい。浸漬ヒータは、例えば、ディーゼルエンジンのＳＣＲシステムに用いられるＤＥＦタンク内のアプリケーションを有する。
【００２４】
浸漬ヒータは、密閉カーボンファイバ、カーボンファイバヤーン、抵抗体加熱ワイヤ、または他の抵抗体加熱要素を用いてもよい。ヒータは、流体を効果的に加熱し、または凍結した流体を解凍するために、流体（または凍結した流体）の中に浸漬される。そのシステムの温度は、用いられるカーボンファイバの量およびタイプ、または他の抵抗体要素により細かく制御され、エンジンの始動時における、凍結したＤＥＦタンクの、より迅速かつより効果的な解凍となる。ファイバの密閉は、熱可塑性チューブまたは押出形材のような熱可塑性プラスティックであってもよい。熱可塑性プラスティックは種々のタンク形状を収容するために熱成形されてもよい。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態によって加熱されるＤＥＦタンクを有する代表的なＤＥＦシステムを示している。図１においてＤＥＦシステム１０は、排気管１３を通して排気する前に、排気ガス１１を処理するＳＣＲコンバータ１２を含む。投与ユニット１５は、触媒コンバータ１２へ注入するために、ＤＥＦタンクすなわちリザーバ１６から吸入口１８と吸入ライン１９を介してＤＥＦ注入器１４へＤＥＦを供給する。浸漬ヒータ２０はヒータ取付けフランジ２４を介して取付けられ、ヒータコントローラ２２に電気的に接続されてもよい。リザーバ１６は充填口１７を有してもよい。供給ライン２６は加熱ラインであってもよい。
【００２６】
与えられたリザーバの必要性に応じて、いくつかの形状または変形が浸漬ヒータ２０において可能である。図２は、浸漬ヒータ２０と吸入ライン１９が単一の取付けフランジ２４’を通る変形例を示している。図２の浸漬ヒータ２０はまた、吸入チューブと吸入口の近傍の流体をよりよく加熱するために、いくつかの垂直コイルと下方折曲部を有する。アセンブリ２５は、より的を絞った加熱と取付けのために簡単であるかもしれない。
【００２７】
図３は、吸入チューブ１９を浸漬ヒータ２０に単一のフランジ２４’を介して組み合わせたアセンブリ３５の第２の変形例を示している。図３において、浸漬ヒータ２０は、吸入チューブ１９に平行に延びる２つのラインと、その領域における対象である加熱のために吸入口を囲む多数の水平コイルとを有する。多くの代替的な構成が考えられる。本発明による熱成形性浸漬ヒータにより、ほとんどのどんな形状でも容易に実現できる。
【００２８】
図４は、本発明の実施形態による密閉浸漬ヒータの断面を示している。図４において、浸漬ヒータ２０は密閉チューブ３４の形態である密閉材料の中に、加熱要素３０を有する。環状通路３２は、加熱要素３０の容易な挿入または除去のための大きさに成形される。通路３２は空気が充填されるか、所望に応じて他の流体が充填される。
【００２９】
図５は密閉浸漬ヒータの他の実施形態を示している。図５において、浸漬ヒータ２０’は密閉ボディ３６の形態である密閉材料の中に、加熱要素３０を有する。
【００３０】
図４または図５の浸漬ヒータは、フランジ２４または２４’において入口および出口を有するが、リザーバ１６内で使用されるために所望または所定長さまたは形状を有する連続要素のように、図１〜３に示されるように成形されてもよい。代替的に浸漬ヒータは、２以上の加熱要素を有する単一チューブまたはボディ、あるいは単一チューブまたはボディ内のひとつの加熱要素および戻りまたは接地ワイヤであってもよい。図６は、単一の密閉ボディ３６’内に密閉された連続的加熱要素３０を有する浸漬ヒータ４０を示し、一端において加熱要素３０がボディ３６’に入り込んで出ている。図６は、ダンベル型（８の字）断面を有するボディ３６’を示しているが、例えば円形、楕円形、平面、矩形あるいは複雑な形状のように制限はなく、如何なる所望の断面形状であっても利用可能であることが理解される。
【００３１】
図７は、単一の密閉チューブ３４内に密閉された加熱要素５１を有し、加熱要素５１が環状通路３２内に入り込み、要素５２が環状通路３２から出て、両方が同じ端部にある、浸漬ヒータ５０を示している。要素５２は、チューブの閉じた端部に近接した位置に戻る、加熱要素５１の他端であってもよく、または要素５２は加熱要素５１の先端部に取付けられた、戻りまたは接地ワイヤの端部であってもよい。２つの要素５１、５２は相互に電気的に絶縁されていてもよい。
【００３２】
図８、９は他の可能な実施形態を示し、浸漬ヒータ６２は二重螺旋で、管状通路６３を有する環状ボディ３８内に密閉されて構成された加熱要素３０を有している。加熱されるチューブまたはホースまたはパイプは、加熱されるべき管状通路内に挿入される。図８において吸入チューブ１９は、加熱チューブアセンブリ６０を形成する浸漬ヒータ６２を通って挿入される。
【００３３】
図１０、１１は、特殊なアプリケーションにとって有用であるかもしれない浸漬ヒータの、より複雑な断面形状の例を示している。図１０は、矩形断面のフィンを有するフィン付きボディ３６’’によって密閉された加熱要素３０を有する浸漬ヒータ２０’’を示している。フィンは、より良好な熱伝導をもたらすかもしれない。図１１は、三角形断面のフィンを有するフィン付きボディ３６’’’によって密閉された加熱要素３０を有する浸漬ヒータ２０’’’を示している。不規則的な形状のフィンを含めて、如何なる有用な形状のフィンも利用可能である。
【００３４】
本発明の浸漬ヒータの実施形態は、密閉された半導電性ファイバまたはフィラメント、あるいは他の細長い材料を、加熱要素として使用する。加熱要素は、撚られ、編まれたファイバまたはヤーン等であるかもしれない、半導電性ファイバ、フィラメントまたはワイヤのモノフィラメント、ヤーンまたは束の形態であってもよい。半導電性抵抗体フィラメントの加熱要素は、撚られた、または編まれたカーボンファイバヤーンまたは多数のカーボンファイバヤーンの束から成るものでもよい。非限定的な例として、カーボンファイバヤーンは、１ｋ、３ｋ、６ｋ、１２ｋ等の適当なサイズであってもよく、また例えば接着性や強度を高めるために、カーボンとガラスまたはアラミド等の他のファイバとの混合であってもよい。好ましくは、ファイバは非金属である。好ましくは、加熱要素は十分な抵抗率を維持するために、金属または金属被覆ファイバまたはフィラメントを全く有しない。想定される非金属構成は、金属材料よりも軽量で腐食しにくい。図１２は、連続カーボンファイバ３１（ヤーンまたは束）がコア３３の上に編まれた、加熱要素３０の１つの実施形態を示している。コア３３は、図４に示されるように密閉チューブ３４内に加熱要素３０を引き込んだ後、または図５に示されるように密閉ボディ３６によって被覆した後、ヒータ２０の最終形態に成形するために、熱可塑性または熱成形性材料であるか、または単に可撓性材料であってもよい。コアは固体の細長体（すなわち中空または管状でない）であってもよい。図１２はまた、加熱要素を電気システムに結合することを容易にするために電気的コネクタ３５を利用することを示している。いかなる適当な電気的接続も利用できる。
【００３５】
他の実施形態において、加熱要素は、フィラメント、線状部材、チューブまたは押出し成形品の形態である、半導電性抵抗体のゴム製または熱可塑性プラスティックであってもよい。加熱要素は、カーボンブラック、カーボンファイバ、またはカーボンナノ構造体等の炭素系添加物によって半導電性を与えられた半導電性ポリマまたはポリマを基礎としていてもよい。この加熱要素は、カーボンファイバ、いわゆる導電性カーボンブラックまたはカーボンナノ構造体を半導電性フィラーとしてポリマーマトリクス内に組入れてもよい。カーボンナノ構造体は、カーボンナノチューブ（単層または多層）、グラフェン等を含んでもよい。カーボンファイバは、均一長さのチョップドファイバまたはランダム長さのミルドファイバであってもよい。適切なカーボンブラックは、Ｎ４７２（ＡＳＴＭの指定）、キャボット社のＢｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓ（登録商標）２０００、Ｖｕｌｃａｎ（登録商標）ＸＣ７２およびＰ、およびＳｔｅｒｌｉｎｇ（登録商標）Ｃ、およびコロンビア・ケミカル社によりＣｏｎｄｕｃｔｅｘの商品名で販売されている等級を含む。多様な炭素系添加物が半導電性抵抗の所望のレベルを達成するために組み合わされてもよい。加熱要素のためのポリマーマトリクスは、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン４６等のナイロン材料であってもよい。他の有用なポリマーマトリクス材料はＰＥＥＫのようなポリエーテルケトン、ＰＰＳのようなポリアリーレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、アセタール、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、および十分に高い連続的な使用温度を有する他の熱可塑性プラスティックを含む。好ましくは、ポリマーマトリクスの連続的な使用温度は、１００℃以上、１２０℃以上、１３０℃以上、１４０℃以上、または１５０℃以上である。
【００３６】
加熱要素は、摩耗または環境条件からの保護、改善された耐久性、電気的絶縁、または他の所望の機能を提供する、１以上の密閉材料によって、十分にまたは部分的に浸透されるか、完全または部分的に被覆されてもよい。
【００３７】
加熱要素の密閉材料は、ＤＥＦのような低温で凍結または増粘する流体のリザーバに浸漬されるため、十分な耐薬品性のある、ゴム製または熱可塑性プラスティック材料であってもよい。密閉は、加熱要素が挿入される、１以上の層から成る密閉材料のチューブの形態であってもよい。加熱要素は、所望の液体内に浸漬するために適し、また所望の形状（図４、７に示すような）に成形するために適した、密閉チューブまたはホースの中に挿入されてもよい。密閉チューブは熱可塑性プラスティックのチューブから構成されてもよい。熱可塑性プラスティックの融解点は、好ましくは、加熱要素の設計最高温度より高い。チューブは、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン４６等のナイロン材料であってもよい。他の有用な密閉材料はＰＥＥＫのようなポリエーテルケトン、ＰＰＳのようなポリアリーレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、アセタール、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルフォン、ポリテトラフルオロエチレン、および十分に高い連続的な使用温度を有する他の熱可塑性プラスティックを含む。好ましくは、連続的な使用温度は、１００℃以上、１２０℃以上、１３０℃以上、１４０℃以上、または１５０℃以上である。
【００３８】
代替的に、加熱要素は密閉材料の１以上の層によって直接被覆されてもよく、この場合、ここでは密閉ボディまたはシースと呼ぶ。加熱要素がファイバ、フィラメントまたはワイヤを含むとき、それらは含浸材料によって部分的または完全に含浸されてもよく、この材料は密閉ボディと同じ材料であってもよい。加熱要素は密閉材料の１以上の外層によって被覆されていてもよい。いくつかの実施形態において、加熱要素の密閉材料は熱可塑性プラスティックであり、押出し成形または熱成形される。密閉ボディはナイロン６、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン４６等のナイロン材料、ポリプロピレン、または上述したチューブまたはポリマーマトリクスのために有用な密閉材料のいずれかであってもよい。
【００３９】
密閉材料またはポリマーマトリクス材料は、熱可塑性プラスティックまたはゴムであり、拡大したフィラ、補強フィラ、可塑剤、接着促進剤、耐衝撃改良剤、加工助剤、劣化防止剤、硬化剤のような公知の複合成分を、限定されることなく含む。好ましくは、密閉材料は熱伝導性を有するが、好ましくは導電性を有さない。なお、加熱要素は金属シースではない。密閉材料も金属シースではない。
【００４０】
結果として得られる浸漬ヒータは、加熱要素の電気抵抗のため、電圧が加えられたとき、すなわち加熱回路の電気経路の一部であるとき発熱する。電気経路は端から端まで、すなわち浸漬ヒータの一端から他端までであり、すなわち端部が単一の浸漬ヒータのために密閉された戻りワイヤであってもよい。電源すなわち電力供給源がチューブまたはボディ内の加熱要素に接続されるとき、電気は加熱要素からグラウンドへ流れ、流体に接触して浸漬された加熱ラインとなる。密閉チューブまたはボディに生じる熱はタンクの流体を暖め、凍結した流体を融解させ、または流体の粘性を低下させ、これにより、アプリケーションの必要に応じて流れる。有利なことに、本浸漬ヒータシステムは、個々のヒータ長さのために必要な加熱の必要性に合わせるために、アセンブリにおいて１フィート当たりの抵抗を調整する機能を持つことができる。１フィート当たりのオームで表現されるような、異なる抵抗レベルを有する半導電性加熱要素材料を用いることにより、１フィート当たりの抵抗値、または長さの長いアセンブリの全体的な抵抗値を低下させてもよい。編まれたカーボンファイバまたは熱可塑性プラスティックが充填されたチョップドカーボンファイバのような、ここに説明された加熱要素のいずれかにより、抵抗は、与えられた車両システムの電圧（例えば１２Ｖ、２４Ｖ、または４８Ｖ）のため、または所望の加熱速度のために調整されてもよい。
【００４１】
加熱要素は好適なことに、５０オームまで、または約１〜４０オームの全抵抗、または１フィート当たり２〜１５オームの抵抗値を有する。加熱要素の端部との電気的接続は特に限定されず、端部および／または接続もまた外面被覆され、成形され、および／またはＳＣＲシステムまたは車両電気システムに組み込むために、適切なコネクタ、カップリング、またはプラグを備えていてもよい。加熱制御は、米国特許第９，０３２，７１２Ｂ２または米国特許公開公報２０１０／００９５６５３Ａ１等に開示されたような従来公知のものでもよい。
【００４２】
本発明はまた、熱可塑性プラスティック材料を加熱要素に押出し、押出し品を所定長さに切断し、所定長さの押出し品を所定のヒータ形状に熱成形し、成形されたヒータをリザーバに装着するステップを含む、浸漬ヒータを製造する方法に関する。ヒータは、適当な電気接続によって外部の電源またはコントローラまたは車両電気システムに接続されてもよい。浸漬ヒータは、凍結したときに流体を加熱し解凍するために、種々の流体リザーバ形状に効率的に嵌め込むために便利なまたは有用な形状に成形されてもよい。単一の端部を有する浸漬ヒータのため、一方の切断された端部は、密閉されたワイヤの端部を接続して回路を完成した後、シールされてもよい。浸漬ヒータは、ＤＥＦリザーバを加熱するためにＤＥＦシステム内に組込まれてもよい。
【００４３】
半導電性浸漬ヒータを用いたシステムの作用を促進するため、図１における供給ライン２６のような、システムと協働するカップリング、ホース、またはチューブを暖めることが有利であるかもしれない。カップリングとホースが暖められないと、流体がそこを通過することが困難になる。米国特許第８，５５９，８００Ｂ２において「加熱された流体導管、エンドカバー、システムおよび方法」の名称で開示され、その内容が参照することによってこの明細書に組入れられる、加熱された流体導管、カップリングおよびシステムは、この目的のためにシステムに組込まれてもよい。
【００４４】
本発明はまた、ここに記載されたタンクヒータまたは浸漬ヒータと、ＤＥＦリザーバシステムまたはＳＣＲシステムの１以上の付加的な特徴とを有するシステムに関する。このような付加的な特徴は、ＤＥＦリザーバまたはＤＥＦタンクと、加熱されたＤＥＦラインと、電源と、制御電子機器と、ＤＥＦポンプと、吸入チューブと、吸入口と、ＤＥＦ注入器等を含む。
【００４５】
本発明の実施形態によれば、電気的浸漬ヒータを備えた加熱流体リザーバを提供する方法は、チューブまたは押出し成形ボディ内に半導電性材料を配置し、電流を半導電性材料に供給し、これにより、ヒータが浸漬されたリザーバ内の流体とチューブまたは押出し成形ボディを加熱することを含む。本発明のいくつかの実施形態では、カバーは、ワイヤがカバーの開口を通った状態で、細長いボディの端部に嵌合されたカップリングに、および／または細長いボディの端部に電源を接続するワイヤの端部に、配設されてもよい。本発明の浸漬ヒータ、システムまたは方法のいくつかの実施形態では、ヒータはフランジまたは仕切り板の接続金具を通って延びてもよく、またカバーは、導電体がカバーの開口を通った状態で、フランジおよび／または接続金具に、また電源またはコントローラを浸漬ヒータの端部に接続する導電体の端部に、配置されてもよい。好ましくは、カバーは発生した熱を保持するカップリングを遮断する。熱を保持するために、種々の実施形態は、浸漬ヒータの端部を覆って配置された遮断ジャケットを用いてもよい。
【００４６】
使用中、ＤＥＦタンクと他の加熱システム要素はしばしば、直接的または間接的に、その要素（すなわち雨と雪）に曝されてもよいので、水蒸気がヒータの端部を貫通し、電気的接続を妨げる可能性がある。加熱を妨げることは望ましくない。したがって、本発明に従い、水蒸気が電気回路に接触することからシールする、防水または少なくとも「防水」カバーを、浸漬ヒータの端部に施すことが有利である。
【００４７】
したがって、本発明によれば、本発明の浸漬ヒータの端部は水蒸気から被覆され、水蒸気がホースの加熱を妨げることを防止する。好ましくは、そのようなカバーは、コネクタの少なくとも端部を覆い、加熱要素をカバーする密閉材料をシールする、押出し成形プラスティックである。押出し成形プラスティックはまた、電気的接続部に浸入する水蒸気を減少させるために電源ワイヤの周囲をシールするための対策を講じることが好ましい。理想的には、浸漬ヒータの端部のシールにより、完璧な水没型ヒータアセンブリを製造するができる。
【００４８】
したがって本発明の上述した実施形態によれば、浸漬ヒータは、配置された半導電性材料を有する細長いボディと、このボディを加熱するために、電力供給部を細長いボディに接続して電圧をかけるとともに電流を供給する少なくとも１つのワイヤだけでなく、ボディの端部に嵌合された取付け部材に成形された、また導管の端部に電源を接続するワイヤの端部に成形されたエンドカバーも備える。上述したように、電源はボディの各端部に接続されてもよい。好ましくは、エンドカバーは電流により提供される熱を保持する取付け部材を絶縁する。
【００４９】
成形されたエンドカバーを有する流体リザーバ浸漬ヒータを提供する方法は、浸漬ヒータの細長いボディ内に半導電性材料を配置し、細長いボディの端部においてエンドカバーを成形し、半導電性材料に接触する電気導体を保持し、電気導体を介して電流を細長いボディにわたって供給し、細長いボディを加熱する。上述したように、半導電性材料は半導電性カーボンファイバであってもよく、半導電性材料はチューブまたはホース内、および／または押出し成形された熱可塑性ボディ内に配置されてもよい。浸漬ヒータは、尿素タンクを加熱して、ＤＥＦの凍結を防止または溶かすために、特に有用であるかもしれない。本発明のヒータおよび方法は、従来のシステムにおいてＤＥＦタンクとの間を往復する全てのクウラントラインを削除することを可能にする。本発明は、加熱されたエンジンクーラントに頼っている従来方法よりも、速く、効果的な流体の加熱と融解を実現する。浸漬ヒータは貯蔵タンク内の流体を加熱するための多くの異なるアプリケーションに用いることができることを理解すべきである。加熱される材料の例は、作動油、触媒コンバータの尿素混合物、潤滑ラインのグリースまたはオイル等である。
【００５０】
本発明とその利点がここに記載されたが、添付された特許請求の範囲により定義された発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更、置換、変更が可能である。さらに、本出願の範囲は、明細書に記載されたプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法またはシステムに限定されることを意図していない。当業者は本発明の開示から容易に理解するので、ここに記載された対応する実施形態と実質的に同じ機能を発揮し、または実質的に同じ結果を達成するプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法またはシステムが本発明に従って利用される。したがって、添付された特許請求の範囲は、このようなプロセス、機械、製造物、組成物、手段、方法またはシステムの範囲内にあることを意図する。ここに開示された本発明は、明確に開示されない要素がなくても適切に実現されるかもしれない。
【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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