JP2009117127A - Pipe heating device - Google Patents

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Masahide Kobayashi
奨英 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipe heating device capable of heating a pipe to be heated excellently with a structure with little constraint. <P>SOLUTION: The pipe heating device 10 is provided with a tube 14 which is installed along a longitudinal direction of the pipe to be heated 12 and covers the pipe to be heated 12 so as to form a heating air passage 20 between the pipe to be heated 12, a jet pump 18 which generates an air stream in the heating air passage 20 along the longitudinal direction of the pipe to be heated 12, and a heater 16 which heats the air flowing in the heating air passage 20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、管を加熱するための管加熱装置に関する。   The present invention relates to a tube heating apparatus for heating a tube.

還元剤として尿素水を導く尿素水供給管の凍結対策として、電熱ヒータを管本体の外周部に沿わせて配置し、該電熱ヒータを管本体ごと平織りメッシュにて被覆する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３２５６９１号公報 特開２００６−１２５４８０号公報 As a countermeasure against freezing of a urea water supply pipe that guides urea water as a reducing agent, a technique is known in which an electric heater is arranged along the outer periphery of the pipe body, and the electric heater is covered with a plain weave mesh. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2005-325691 A JP 2006-125480 A

しかしながら、上記の如き従来の技術では、電熱ヒータを管の全長に亘り設ける必要があり、加熱構造を付加することについて制約が多かった。   However, in the conventional technology as described above, it is necessary to provide an electric heater over the entire length of the pipe, and there are many restrictions on adding a heating structure.

本発明は、上記事実を考慮して、制約の少ない構成で、被加熱管を良好に加熱することができる管加熱装置を得ることが目的である。   In view of the above facts, an object of the present invention is to obtain a tube heating apparatus that can heat a tube to be heated satisfactorily with a configuration with few restrictions.

請求項１記載の発明に係る管加熱装置は、被加熱管の長手方向に沿って設けられ、前記被加熱管との間に隙間が形成されるように該被加熱管を覆う被覆体と、前記被加熱管と前記被覆体との間の隙間に、該被加熱管の長手方向に沿った空気流を生じさせる空気流発生手段と、前記被加熱管と前記被覆体との間の隙間を流れる空気を加熱する加熱手段と、を備えている。   A tube heating apparatus according to the invention of claim 1 is provided along the longitudinal direction of the tube to be heated, and a covering that covers the tube to be heated so that a gap is formed between the tube and the tube to be heated. An air flow generating means for generating an air flow along a longitudinal direction of the heated tube in a gap between the heated tube and the covering, and a gap between the heated tube and the covering. Heating means for heating the flowing air.

請求項１記載の管加熱装置では、加熱手段及び空気流生成手段が作動されると、加熱手段で加熱された空気が被覆体と被加熱管との間の隙間を流れる。これにより、被加熱管は、加熱用空気との熱交換により加熱される。このため、加熱手段は、被加熱管の長手方向に部分的に（１つ又は複数）設ければ足りる。すなわち、本管加熱装置では、被加熱管を全長に亘り加熱する手段を設けることなく、被加熱管を良好に加熱することができる。このため、本管加熱装置では、例えば異なる長さの被加熱管に対し被覆体の長さ変更だけで対応したり、長尺の加熱手段には要求される故障対策を不要としたりすることができ、制約が少ない。   In the tube heating apparatus according to the first aspect, when the heating unit and the air flow generation unit are operated, the air heated by the heating unit flows through the gap between the covering and the heated tube. As a result, the heated tube is heated by heat exchange with the heating air. For this reason, it is sufficient to provide the heating means partially (one or more) in the longitudinal direction of the tube to be heated. That is, in the main tube heating apparatus, the heated tube can be satisfactorily heated without providing a means for heating the heated tube over the entire length. For this reason, in the main pipe heating device, for example, it is possible to cope with different lengths of the heated pipe only by changing the length of the covering, or to eliminate the trouble countermeasures required for the long heating means. Yes, there are few restrictions.

このように、請求項１記載の管加熱装置では、制約の少ない構成で、被加熱管を良好に加熱することができる。   Thus, in the tube heating apparatus according to the first aspect, the heated tube can be satisfactorily heated with a configuration with few restrictions.

請求項２記載の発明に係る管加熱装置は、請求項１記載の管加熱装置において、前記加熱手段は、少なくとも前記被覆体の長手方向端部に設けられている。   A tube heating device according to a second aspect of the present invention is the tube heating device according to the first aspect, wherein the heating means is provided at least at a longitudinal end portion of the covering.

請求項２記載の管加熱装置では、被覆体の長手方向端部に加熱手段が配置されているので、空気流生成手段により１方向に空気流を生成することで、被覆体の前設置範囲に加熱用空気を流通させることができる。   In the tube heating apparatus according to claim 2, since the heating means is arranged at the longitudinal end of the covering, the air flow generating means generates an air flow in one direction, so that the pre-installation range of the covering is set. Heating air can be circulated.

請求項３記載の発明に係る管加熱装置は、請求項１又は請求項２記載の管加熱装置において、前記空気流発生手段は、前記被覆体の長手方向端部に設けられたジェットポンプを含んで構成されている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the tube heating apparatus according to the first or second aspect, wherein the air flow generating means includes a jet pump provided at a longitudinal end portion of the covering body. It consists of

請求項３記載の管加熱装置では、空気流生成手段がジェットポンプを含むため、駆動流体を供給可能な用途においては、別途動力を用いることなく被覆体と被加熱管との間の隙間に空気流を生成することができる。また、加熱手段と空気流生成手段とを被加熱管の長手方向に離間して配置することができる。   In the tube heating device according to claim 3, since the air flow generating means includes a jet pump, in an application capable of supplying the driving fluid, air is not provided in the gap between the covering and the heated tube without using any separate power. A flow can be generated. Further, the heating means and the air flow generating means can be arranged apart from each other in the longitudinal direction of the heated tube.

請求項４記載の発明に係る管加熱装置は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の管加熱装置において、前記被覆体は、前記被加熱管との間に全周に亘り隙間が形成されるように設けられている。   The tube heating device according to a fourth aspect of the present invention is the tube heating device according to any one of the first to third aspects, wherein the covering is a gap over the entire circumference between the tube to be heated. Is provided.

請求項４記載の管加熱装置では、被加熱管は、その全周に亘って加熱用空気との熱交換が行われ、効率良く加熱される。   In the tube heating apparatus according to the fourth aspect, the heated tube is efficiently heated by performing heat exchange with the heating air over the entire circumference.

以上説明したように本発明に係る管加熱装置は、制約の少ない構成で、被加熱管を良好に加熱することができるという優れた効果を有する。   As described above, the tube heating device according to the present invention has an excellent effect that the heated tube can be heated satisfactorily with a configuration with few restrictions.

本発明の実施形態に係る管加熱装置１０について、図１に基づいて説明する。   A tube heating apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図１には、管加熱装置１０の概略全体構成が断面図にて示されている。この図に示される如く、管加熱装置１０は、被加熱管１２を覆う被覆体としてのチューブ１４を備えている。チューブ１４は、被加熱管１２の外径よりも大きな内径を有し、内部に被加熱管１２を挿通させることで、該被加熱管１２を外周側から覆っている。被加熱管１２は、後述するヒータ１６、ジェットポンプ１８（及びこれらを被加熱管１２に対し支持する図示しない支持体）を介して被加熱管１２と同軸的に配置されている。   FIG. 1 shows a schematic overall configuration of the tube heating device 10 in a cross-sectional view. As shown in this figure, the tube heating apparatus 10 includes a tube 14 as a covering that covers the heated tube 12. The tube 14 has an inner diameter larger than the outer diameter of the heated tube 12, and covers the heated tube 12 from the outer peripheral side by inserting the heated tube 12 into the tube 14. The heated tube 12 is arranged coaxially with the heated tube 12 via a heater 16 and a jet pump 18 (and a support body (not shown) that supports them with respect to the heated tube 12) described later.

したがって、管加熱装置１０では、被加熱管１２の外周面１２Ａとチューブ１４の内周面１４Ａとの間に全周に亘る隙間が形成されており、この隙間が加熱用空気流路２０とされている。加熱用空気流路２０は、チューブ１４の長手方向両端が開口端２０Ａ、２０Ｂとされている。   Therefore, in the tube heating device 10, a gap over the entire circumference is formed between the outer peripheral surface 12 </ b> A of the tube 12 to be heated and the inner peripheral surface 14 </ b> A of the tube 14, and this gap is used as the heating air flow path 20. ing. In the heating air flow path 20, both ends in the longitudinal direction of the tube 14 are open ends 20 </ b> A and 20 </ b> B.

また、管加熱装置１０は、加熱用空気流路２０内に被加熱管１２の長手方向に沿う空気流、具体的には開口端２０Ａから開口端２０Ｂに向かう空気流を生成するための空気流生成手段としてのジェットポンプ１８を備えている。ジェットポンプ１８は、駆動流体流入させる駆動流体入口部２２と、加熱用空気流路２０の開口端２０Ｂが接続された空気吸出し部２４と、駆動流体及び加熱用空気流路２０からの空気を排出させる排出部２６とを主要部として構成されている。   Further, the tube heating device 10 generates an air flow in the heating air flow path 20 along the longitudinal direction of the tube to be heated 12, specifically, an air flow for generating an air flow from the opening end 20A toward the opening end 20B. A jet pump 18 is provided as generation means. The jet pump 18 discharges air from the driving fluid inlet portion 22 through which the driving fluid flows in, the air suction portion 24 to which the opening end 20B of the heating air passage 20 is connected, and the driving fluid and the heating air passage 20. The discharge unit 26 is configured as a main part.

ジェットポンプ１８は、駆動流体入口部２２、空気吸出し部２４、排出部２６がそれぞれ同軸的な筒状を成しており、その軸心部に被加熱管１２が挿通されるように配置されている。この姿勢では、被加熱管１２の外周面１２Ａとジェットポンプ１８の内面（最小径部）との間に加熱用空気流路２０に連通する空気流出口隙間２８が全周に亘り形成されている。この姿勢でジェットポンプ１８は、図示しない支持体を介して被加熱管１２に対する相対位置が変化しないように支持されている。   In the jet pump 18, the driving fluid inlet portion 22, the air suction portion 24, and the discharge portion 26 each have a coaxial cylindrical shape, and are arranged so that the heated pipe 12 is inserted through the axial center portion thereof. Yes. In this posture, an air outlet gap 28 communicating with the heating air flow path 20 is formed over the entire circumference between the outer peripheral surface 12A of the heated pipe 12 and the inner surface (minimum diameter portion) of the jet pump 18. . In this posture, the jet pump 18 is supported via a support body (not shown) so that the relative position with respect to the heated tube 12 does not change.

このジェットポンプ１８は、駆動流体入口部２２から流入して排出部２６から流出される駆動流体の流れを付与することで、空気吸出し部２４を通じて加熱用空気流路２０内の空気を吸い出す構成とされている。したがって、管加熱装置１０では、ジェットポンプ１８に上記駆動流体の流れＦｄ（図１参照）を付与することで、加熱用空気流路２０内に開口端２０Ａから開口端２０Ｂに向かう空気流Ｆｈ（図１参照）が生成されるようになっている。   The jet pump 18 sucks out the air in the heating air flow path 20 through the air sucking portion 24 by applying a flow of the driving fluid flowing in from the driving fluid inlet portion 22 and flowing out from the discharge portion 26. Has been. Therefore, in the tube heating apparatus 10, the air flow Fh (from the opening end 20 </ b> A toward the opening end 20 </ b> B in the heating air flow path 20 is provided in the heating air flow path 20 by applying the flow Fd (see FIG. 1) of the driving fluid to the jet pump 18. 1) is generated.

さらに、管加熱装置１０は、加熱手段としてのヒータ１６を備えている。この実施形態では、ヒータ１６は、電源３２から電力供給を受けて（通電されて）発熱する電気ヒータ（例えば、ＰＴＣヒータ、ＮＴＣヒータ）とされている。このヒータ１６は、略円筒状に形成され、その軸心部に被加熱管１２が挿通されるように配置されている。この姿勢では、被加熱管１２の外周面１２Ａとヒータ１６の内面（最小径部）との間に加熱用空気流路２０に連通する空気流入口隙間３０が全周に亘り形成されている。   Furthermore, the tube heating device 10 includes a heater 16 as a heating means. In this embodiment, the heater 16 is an electric heater (for example, a PTC heater or an NTC heater) that generates heat when supplied with power (supplied) from a power source 32. The heater 16 is formed in a substantially cylindrical shape, and is arranged so that the heated tube 12 is inserted through the axial center portion thereof. In this posture, an air inlet gap 30 communicating with the heating air flow path 20 is formed over the entire circumference between the outer peripheral surface 12A of the heated tube 12 and the inner surface (minimum diameter portion) of the heater 16.

この姿勢でヒータ１６は、図示しない支持体を介して被加熱管１２に対する相対位置が変化しないように支持されている。また、このヒータ１６には、加熱用空気流路２０内に開口端２０Ａが接続されている。したがって、ヒータ１６は、通電されることで、加熱用空気流路２０を流れる空気流Ｆｈを該加熱用空気流路２０への流入部分において加熱する構成とされている。   In this posture, the heater 16 is supported via a support (not shown) so that the relative position with respect to the heated tube 12 does not change. In addition, an opening end 20 </ b> A is connected to the heater 16 in the heating air flow path 20. Therefore, the heater 16 is configured to heat the air flow Fh flowing through the heating air flow path 20 at the inflow portion into the heating air flow path 20 when energized.

この実施形態では、被加熱管１２、チューブ１４は共に樹脂製のフレキシブルな（可撓性を有する）構成とされている。このため、被加熱管１２に曲がり部がある場合には、該曲がり部において被加熱管１２とチューブ１４の軸心がずれたり、被加熱管１２の外周面１２Ａとチューブ１４の内周面１４Ａとが周方向の一部において接触したりする場合があるが、これらによる加熱効率への影響は小さい。また、被加熱管１２とチューブ１４との隙間を曲がり部等においても略一定にするために、該被加熱管１２とチューブ１４との間に空気流Ｆｈを許容するスペーサを設けても良い。   In this embodiment, the heated tube 12 and the tube 14 are both made of a flexible resin (having flexibility) structure. For this reason, when the heated tube 12 has a bent portion, the axial centers of the heated tube 12 and the tube 14 are shifted at the bent portion, or the outer peripheral surface 12A of the heated tube 12 and the inner peripheral surface 14A of the tube 14. May contact in a part of the circumferential direction, but the effect on the heating efficiency by these is small. Further, in order to make the gap between the heated tube 12 and the tube 14 substantially constant even at the bent portion or the like, a spacer that allows the air flow Fh may be provided between the heated tube 12 and the tube 14.

次に、本実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

上記構成の管加熱装置１０では、ジェットポンプ１８に駆動流体の流れＦｄを付与すると、被加熱管１２とチューブ１４との間に形成された加熱用空気流路２０に、空気流入口隙間３０（開口端２０Ａ）から空気流出口隙間２８（開口端２０Ｂ）に向かう空気流Ｆｈが生成される。この際、ヒータ１６が通電されていると、該ヒータが発した熱によって空気流入口隙間３０を通過する空気が加熱される。すなわち、空気流Ｆｈは、ヒータ１６にて加熱された加熱用空気の流れとなる。   In the pipe heating device 10 having the above-described configuration, when the flow Fd of the driving fluid is applied to the jet pump 18, the air inlet gap 30 () is provided in the heating air flow path 20 formed between the heated pipe 12 and the tube 14. An air flow Fh is generated from the opening end 20A) toward the air outlet gap 28 (opening end 20B). At this time, if the heater 16 is energized, the air passing through the air inlet gap 30 is heated by the heat generated by the heater. That is, the air flow Fh becomes a flow of heating air heated by the heater 16.

これにより、管加熱装置１０では、被加熱管１２が加熱用空気との熱交換によって加熱される。   Thereby, in the tube heating device 10, the heated tube 12 is heated by heat exchange with the heating air.

ここで、管加熱装置１０では、加熱用空気流路２０内に加熱用空気の空気流Ｆｈを生成することで被加熱管１２を加熱する構成であるため、被加熱管１２を全長に亘り直接的に加熱する電熱ヒータ等を用いることなく、被加熱管１２を加熱することができる。すなわち、被加熱管１２の長手方向に部分的にヒータ１６を設けることで、被加熱管１２を全長（必要長さ）に亘り過熱する構成を実現することができる。この実施形態では、１つのヒータ１６で被加熱管１２を必要長さ（チューブ１４の長さ）に亘り加熱することができる構成が実現された。   Here, in the tube heating apparatus 10, the heated tube 12 is heated by generating the air flow Fh of the heated air in the heated air flow path 20, and thus the heated tube 12 is directly connected over the entire length. The heated tube 12 can be heated without using an electrically heated heater or the like. That is, by providing the heater 16 partially in the longitudinal direction of the heated tube 12, it is possible to realize a configuration in which the heated tube 12 is overheated over the entire length (required length). In this embodiment, the structure which can heat the to-be-heated tube 12 over required length (length of the tube 14) with one heater 16 was implement | achieved.

このため、管加熱装置１０では、チューブ１４（の長さ）を変更するだけで（必要に応じてヒータ１６の数を変更する場合もある）、異なる長さの被加熱管１２に容易に対応することができる。例えば、電熱ヒータを被加熱管１２の全長に亘り設ける場合、ヒータの電線長が長いために途中での断線（特にフレキシブルな被加熱管１２の場合）が懸念され、また被加熱管１２の長さ毎に専用長さの電線（電熱ヒータ）が必要になり、さらに被加熱管１２の長手方向両端での結線又は電線の折り返し配索が要求されたりするので、これらに対する対策を講じるとの制約が生じる。   For this reason, in the tube heating apparatus 10, only the tube 14 (the length thereof) is changed (the number of the heaters 16 may be changed as necessary), so that the tube to be heated 12 having a different length can be easily handled. can do. For example, when the electric heater is provided over the entire length of the heated tube 12, there is a concern about disconnection in the middle (particularly in the case of the flexible heated tube 12) due to the long wire length of the heater, and the length of the heated tube 12. A special length of electric wire (electric heater) is required for each length, and connection with the longitudinal ends of the tube to be heated 12 or return wiring of the electric wire is required. Occurs.

これに対して管加熱装置１０では、チューブ１４の長さ（ヒータ１６、ジェットポンプ１８の設置位置）の変更によって異なる長さの被加熱管１２を加熱する構成を容易に実現することができる。また、管加熱装置１０では、ヒータ１６の断線（故障）の恐れが少なく特別な故障対策を不要とすることが可能である。   On the other hand, in the tube heating apparatus 10, the structure which heats the to-be-heated tube 12 of different length by the change of the length (installation position of the heater 16 and the jet pump 18) of the tube 14 is easily realizable. Further, in the tube heating device 10, there is little risk of disconnection (failure) of the heater 16, and it is possible to eliminate special measures for failure.

また、管加熱装置１０では、ヒータ１６がチューブ１４の長手方向端部に設けられているので、該ヒータ１６（空気流入口隙間３０）から１方向に向かう空気流Ｆｈを生成することで、被加熱管１２を良好に加熱することができる。   Further, in the tube heating device 10, since the heater 16 is provided at the longitudinal end of the tube 14, the air flow Fh directed in one direction from the heater 16 (air inlet gap 30) is generated. The heating tube 12 can be heated satisfactorily.

さらに、管加熱装置１０では、ジェットポンプ１８によって空気流Ｆｈを生成するので、ジェットポンプ１８に供給可能な駆動流体の流れＦｄが得られる用途に適用した場合には、別途動力を用いることなく空気流Ｆｈを生成させることができる。また、加熱用空気流路２０から空気を吸い出すことで空気流Ｆｈを生成するジェットポンプ１８は、チューブ１４（加熱用空気流路２０）におけるヒータ１６側とは反対側に設けることができる。このため、例えば被加熱管１２を全長に亘り加熱する構成において、該被加熱管１２の長さの範囲内に加熱手段、空気流生成手段を配置する構成とすることができる。また、ヒータ１６、ジェットポンプ１８を、チューブ１４の長手方向を支持する支持部材として用いることもできる。   Further, in the tube heating apparatus 10, the air flow Fh is generated by the jet pump 18, and therefore, when applied to an application in which the flow Fd of the driving fluid that can be supplied to the jet pump 18 is obtained, the air is used without using power separately. A flow Fh can be generated. Further, the jet pump 18 that generates the air flow Fh by sucking air from the heating air flow path 20 can be provided on the side opposite to the heater 16 side in the tube 14 (heating air flow path 20). For this reason, for example, in the configuration in which the heated pipe 12 is heated over the entire length, the heating means and the air flow generating means can be arranged within the range of the length of the heated pipe 12. The heater 16 and the jet pump 18 can also be used as a support member that supports the longitudinal direction of the tube 14.

またさらに、管加熱装置１０では、被加熱管１２の全周に亘り加熱用空気流路２０が形成されているので、被加熱管１２は全周に亘り効率的に加熱される。   Furthermore, in the tube heating apparatus 10, since the heating air flow path 20 is formed over the entire circumference of the tube 12 to be heated, the tube 12 to be heated is efficiently heated over the entire periphery.

次に、管加熱装置１０を、車両の駆動源である内燃機関の排気ガスを浄化するための排気浄化装置としての尿素ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）システム４０に適用した適用例について、図２に基づいて説明する。   Next, an application example in which the tube heating device 10 is applied to a urea SCR (Selective Catalytic Reduction) system 40 as an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas of an internal combustion engine that is a drive source of a vehicle is based on FIG. I will explain.

図２に示される如く、尿素ＳＣＲシステム４０は、ディーゼルエンジン４２の排気管４４における図示しない酸化触媒の下流に設けられた排気ガス浄化触媒としての選択還元ＮＯｘ触媒４６と、還元剤としての尿素水を貯留する尿素水タンク４８と、尿素水タンク４８内の尿素水を排気管４４における酸化触媒と選択還元ＮＯｘ触媒４６との間に導く尿素水供給管５０と、尿素水供給管５０に設けられた尿素水ポンプ５２と、尿素水供給管５０と排気管４４との接続部に設けられた尿素水噴射弁５４とを主要部として構成されている。   As shown in FIG. 2, the urea SCR system 40 includes a selective reduction NOx catalyst 46 as an exhaust gas purification catalyst provided downstream of an oxidation catalyst (not shown) in an exhaust pipe 44 of a diesel engine 42, and urea water as a reducing agent. Are provided in the urea water tank 48, the urea water supply pipe 50 that leads the urea water in the urea water tank 48 between the oxidation catalyst and the selective reduction NOx catalyst 46 in the exhaust pipe 44, and the urea water supply pipe 50. The urea water pump 52 and the urea water injection valve 54 provided at the connecting portion between the urea water supply pipe 50 and the exhaust pipe 44 are mainly configured.

尿素ＳＣＲシステム４０は、尿素水ポンプ５２の作動よって排気管４４に尿素水を供給するようになっている。そして、供給された尿素が還元された還元ガス（アンモニアガス）は、排気ガスと共に選択還元ＮＯｘ触媒４６に流入され、選択還元ＮＯｘ触媒４６において排気ガス中のＮＯｘを選択的に還元又は分解するようになっている。これにより、尿素ＳＣＲシステム４０は、ディーゼルエンジン４２の排気ガスを浄化する構成とされている。   The urea SCR system 40 supplies urea water to the exhaust pipe 44 by operation of the urea water pump 52. The reducing gas (ammonia gas) obtained by reducing the supplied urea flows into the selective reduction NOx catalyst 46 together with the exhaust gas, and the selective reduction NOx catalyst 46 selectively reduces or decomposes NOx in the exhaust gas. It has become. Thereby, the urea SCR system 40 is configured to purify the exhaust gas of the diesel engine 42.

この尿素ＳＣＲシステム４０において、管加熱装置１０は、尿素水供給管５０の凍結防止又は尿素水供給管５０内の尿素水を融解するために設けられている。すなわち、この適用例における管加熱装置１０は、被加熱管１２として尿素水供給管５０における尿素水タンク４８の外側部分を略全長に亘り加熱する構成とされている。   In the urea SCR system 40, the tube heating device 10 is provided to prevent the urea water supply pipe 50 from freezing or to melt the urea water in the urea water supply pipe 50. That is, the tube heating apparatus 10 in this application example is configured to heat the outer portion of the urea water tank 48 in the urea water supply pipe 50 as the heated tube 12 over substantially the entire length.

この適用例では、ジェットポンプ１８の供給する駆動流体の流れＦｄとして、尿素ＳＣＲシステム４０が搭載された車両の走行風、又はラジエータの冷却ファンからの空気流を利用するようになっている。これにより、本適用例における管加熱装置１０では、独立した（専用の）動力を用いることなくジェットポンプ１８を機能させ、空気流Ｆｈを生成させることができる。   In this application example, as the flow Fd of the driving fluid supplied from the jet pump 18, the traveling wind of the vehicle on which the urea SCR system 40 is mounted or the air flow from the cooling fan of the radiator is used. Thereby, in the pipe | tube heating apparatus 10 in this application example, the jet pump 18 can be functioned and the air flow Fh can be produced | generated, without using independent (exclusive) motive power.

この尿素ＳＣＲシステム４０が搭載された車両では、走行に伴って加熱用空気流路２０には空気流Ｆｈが生成される。この車両の走行中に外気温が低下した場合等、尿素水の凍結が予測される場合には、図示しない制御装置としてのＥＣＵがヒータ１６に通電させる。すると、加熱用空気流路２０には、ヒータ１６にて加熱された加熱用空気の空気流Ｆｈが生成され、尿素水供給管５０が加熱され、該尿素水供給管５０内の尿素水の凍結が予防される。   In a vehicle equipped with the urea SCR system 40, an air flow Fh is generated in the heating air flow path 20 as the vehicle travels. When freezing of urea water is predicted, such as when the outside air temperature drops while the vehicle is running, an ECU as a control device (not shown) energizes the heater 16. Then, an air flow Fh of the heating air heated by the heater 16 is generated in the heating air flow path 20, the urea water supply pipe 50 is heated, and the urea water in the urea water supply pipe 50 is frozen. Is prevented.

また、この車両の駐車中等に尿素水が凍結した場合には、ＥＣＵは走行開始と共にヒータ１６に通電させる。すると、加熱用空気流路２０には、ヒータ１６にて加熱された加熱用空気の空気流Ｆｈが生成され、尿素水供給管５０が加熱され、凍結していた尿素水が融解される。尿素水が融解されて排気管４４に尿素水が供給されると、排気ガス中のＮＯｘ濃度が低下する。ＥＣＵは、ＮＯｘセンサの出力に基づいて、ＮＯｘ濃度が設定位置かに鳴ったと判断した場合にヒータ１６への通電を停止させる。   When the urea water freezes while the vehicle is parked or the like, the ECU energizes the heater 16 at the start of traveling. Then, an air flow Fh of the heating air heated by the heater 16 is generated in the heating air flow path 20, the urea water supply pipe 50 is heated, and the frozen urea water is melted. When urea water is melted and urea water is supplied to the exhaust pipe 44, the NOx concentration in the exhaust gas decreases. The ECU stops energization of the heater 16 when it is determined that the NOx concentration has reached the set position based on the output of the NOx sensor.

尿素ＳＣＲシステム４０では、管加熱装置１０を適用することで、尿素水供給管５０の全長に亘り電熱ヒータを設けることなく、尿素水の凍結防止、凍結した尿素水の融解を行うことができる。尿素水供給管５０は、車両の走行に伴い振動するので、全長に亘り電熱ヒータを設けた構成では、該電熱ヒータの断線が懸念されるが、管加熱装置１０では、尿素水供給管５０における尿素水タンク４８（尿素水ポンプ５２）側の一部にヒータ１６を配置すれば足りるので、断線の恐れが少なく信頼性が高い。   In the urea SCR system 40, by applying the tube heating device 10, the urea water can be prevented from freezing and the frozen urea water can be melted without providing an electric heater over the entire length of the urea water supply pipe 50. Since the urea water supply pipe 50 vibrates as the vehicle travels, in the configuration in which the electric heater is provided over the entire length, there is a concern about disconnection of the electric heater, but in the pipe heating apparatus 10, the urea water supply pipe 50 Since it suffices to arrange the heater 16 on a part of the urea water tank 48 (urea water pump 52) side, there is little risk of disconnection and high reliability.

なお、本発明の実施形態に係る管加熱装置１０の用途は、上記した適用例である尿素ＳＣＲシステム４０に適用される用途に限定されることはなく、管を加熱する各種の用途に管加熱装置１０を適用することができる。   In addition, the use of the tube heating device 10 according to the embodiment of the present invention is not limited to the use applied to the urea SCR system 40 which is the above-described application example, and the tube heating is used for various uses for heating the tube. The device 10 can be applied.

また、上記した実施形態では、空気流生成手段としてジェットポンプ１８を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電動ファン等の動力により空気流Ｆｈを生成する空気流生成手段を用いても良い。   In the above-described embodiment, an example in which the jet pump 18 is used as the air flow generation unit has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, an air flow that generates the air flow Fh by power of an electric fan or the like You may use a production | generation means.

本発明の実施形態に係る管加熱装置の概略全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic whole structure of the tube heating apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る管加熱装置が尿素ＳＣＲシステムに適用された例を示すシステム構成図である。It is a system configuration figure showing an example in which a tube heating device concerning an embodiment of the present invention was applied to a urea SCR system.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 管加熱装置
１２ 被加熱管
１４ チューブ（被覆体）
１６ ヒータ（加熱手段）
１８ ジェットポンプ（空気流生成手段）
２０ 加熱用空気流路（隙間）
Ｆｈ 空気流 10 Tube Heating Device 12 Heated Tube 14 Tube (Coating)
16 Heater (heating means)
18 Jet pump (air flow generation means)
20 Heating air flow path (gap)
Fh air flow

Claims (4)

被加熱管の長手方向に沿って設けられ、前記被加熱管との間に隙間が形成されるように該被加熱管を覆う被覆体と、
前記被加熱管と前記被覆体との間の隙間に、該被加熱管の長手方向に沿った空気流を生じさせる空気流発生手段と、
前記被加熱管と前記被覆体との間の隙間を流れる空気を加熱する加熱手段と、
を備えた管加熱装置。 A covering that is provided along the longitudinal direction of the tube to be heated and covers the tube to be heated so that a gap is formed between the tube and the tube to be heated;
An air flow generating means for generating an air flow along a longitudinal direction of the heated tube in a gap between the heated tube and the covering;
Heating means for heating the air flowing through the gap between the heated tube and the covering;
A tube heating device. 前記加熱手段は、少なくとも前記被覆体の長手方向端部に設けられている請求項１記載の管加熱装置。   The tube heating device according to claim 1, wherein the heating means is provided at least at a longitudinal end portion of the covering. 前記空気流発生手段は、前記被覆体の長手方向端部に設けられたジェットポンプを含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の管加熱装置。   The tube heating device according to claim 1 or 2, wherein the air flow generation means includes a jet pump provided at an end portion in a longitudinal direction of the covering body. 前記被覆体は、前記被加熱管との間に全周に亘り隙間が形成されるように設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項記載の管加熱装置。   The tube heating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the covering body is provided so that a gap is formed around the entire circumference between the covering body and the heated tube.
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