JP2009117127A - Pipe heating device - Google Patents
Pipe heating device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009117127A JP2009117127A JP2007287511A JP2007287511A JP2009117127A JP 2009117127 A JP2009117127 A JP 2009117127A JP 2007287511 A JP2007287511 A JP 2007287511A JP 2007287511 A JP2007287511 A JP 2007287511A JP 2009117127 A JP2009117127 A JP 2009117127A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- heated
- heating
- air flow
- pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
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)。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
16 Heater (heating means)
18 Jet pump (air flow generation means)
20 Heating air flow path (gap)
Fh air flow
Claims (4)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007287511A JP2009117127A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Pipe heating device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007287511A JP2009117127A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Pipe heating device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009117127A true JP2009117127A (en) | 2009-05-28 |
Family
ID=40784052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007287511A Pending JP2009117127A (en) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | Pipe heating device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009117127A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013128689A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 株式会社小松製作所 | Working machine |
WO2014065023A1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 株式会社小松製作所 | Cooling structure for urea aqueous solution conduit |
-
2007
- 2007-11-05 JP JP2007287511A patent/JP2009117127A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013128689A1 (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-06 | 株式会社小松製作所 | Working machine |
JP2013181400A (en) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Komatsu Ltd | Working machine |
WO2014065023A1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-01 | 株式会社小松製作所 | Cooling structure for urea aqueous solution conduit |
JP2014084832A (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Komatsu Ltd | Cooling structure of urea aqueous solution pipeline |
US9394817B2 (en) | 2012-10-25 | 2016-07-19 | Komatsu Ltd. | Cooling structure for urea aqueous solution conduit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4656039B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP6119723B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4843642B2 (en) | Urea supply system for an exhaust gas purification catalyst device comprising an insert heater and an insert heater of this kind | |
JP2008267682A (en) | Fluid heating device and exhaust gas post-treatment device equipped with same | |
KR20090055510A (en) | Heating system for chemical used in exhaust purification system | |
JP6526213B2 (en) | Exhaust gas purification component for purifying exhaust gas of an internal combustion engine | |
US10300435B2 (en) | Ammonia generation apparatus and ammonia generation control apparatus | |
CN104074576B (en) | Fluid connector for a reduction system | |
EP2336513A2 (en) | Liquid reductant dosing reservoir and method for its manufacture | |
US10006328B2 (en) | Exhaust heat recovery device structure | |
JP2012047109A (en) | Exhaust gas purification apparatus | |
US11480085B2 (en) | Device for purifying exhaust gas with optimized heating | |
KR20190035865A (en) | Parts of the exhaust system and after-treatment of exhaust gases | |
JP2010144632A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2009117127A (en) | Pipe heating device | |
JP2012002085A (en) | Structure of exhaust circulation pipe | |
JP5590129B2 (en) | Electric heating catalyst | |
JP2009091983A (en) | Exhaust emission control device | |
CN109404101B (en) | Exhaust system | |
JP6423733B2 (en) | Exhaust purification system | |
JP4895887B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
JP2014031743A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
JP6206131B2 (en) | Electric heating type exhaust gas purification system | |
JP6252558B2 (en) | Waste heat recovery unit structure | |
JP2009257122A (en) | Exhaust emission control device of hydraulic working machine |