特許 7485734 排気ヒータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】排気ヒータ

(51)【国際特許分類】

   H05B 3/10 20060101AFI20240509BHJP

   F01N 3/027 20060101ALI20240509BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

H05B3/10 A

F01N3/027 C

F01N3/20 K

【請求項の数】 20

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022139019

(22)【出願日】2022-09-01

(65)【公開番号】P2023036558

(43)【公開日】2023-03-14

【審査請求日】2022-09-01

(31)【優先権主張番号】10 2021 122 681.3

(32)【優先日】2021-09-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】520050956

【氏名又は名称】プーレム ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｐｕｒｅｍ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ｈｏｍｂｕｒｇｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ９５， ６６５３９ Ｎｅｕｎｋｉｒｃｈｅｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ファティ ウイサル

(72)【発明者】

【氏名】ザンドラ ヘッケル

【審査官】西村 賢

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－０７８９１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５８－１０８２１７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０４－０７６９２０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０６－２１２９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１５６２８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ３／０２－ ３／８２

Ｆ０１Ｎ ３／０２７

Ｆ０１Ｎ ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の排気装置用の排気ヒータであって、支持体ユニット（１２）と、該支持体ユニット（１２）に支持された、少なくとも１つの加熱導体（２２，２４）を備える加熱導体ユニット（２０）とを有しており、前記支持体ユニットは、排気ヒータ長手方向軸線（Ｌ）を取り囲む、金属薄板材料から成る環状の第１の支持体部材（１４）と、該第１の支持体部材（１４）とは別個に形成された、第１の結合領域（５２，７６）において前記第１の支持体部材（１４）に結合されかつ第２の結合領域（５４，９０）において前記加熱導体ユニット（２０）の連結領域（４４，４６）に結合された、金属薄板材料から成る複数の第２の支持体部材（１６，１８）とを有しており、前記第２の支持体部材（１６，１８）は、その前記第１の結合領域（５２，７６）において電気的に絶縁されて、前記第１の支持体部材（１４）に結合されている、排気ヒータ。

【請求項2】

前記第２の支持体部材（１６，１８）は、その前記第１の結合領域（５２，７６）において、結合部材（５６，７８）を介して前記第１の支持体部材（１４）に結合されており、前記第１の結合領域（５２，７６）と、前記第１の支持体部材（１４）との間に絶縁部材（６６，８６）が配置されているか、または／かつ前記第１の結合領域（５２，７６）と、前記結合部材（５６，７８）との間に絶縁部材（６８，８８）が配置されている、請求項１記載の排気ヒータ。

【請求項3】

前記第１の支持体部材（１４）は、少なくとも１つの前記第１の結合領域（５２，７６）に対応して、流れ遮蔽領域（５８）を有しており、少なくとも１つの前記第１の結合領域（５２，７６）は、対応する前記流れ遮蔽領域（５８）の流出側に配置されている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項4】

前記第１の支持体部材（１４）は、全ての前記第１の結合領域（５２，７６）に対応して、流れ遮蔽領域（５８）を有しており、全ての前記第１の結合領域（５２，７６）は、対応する前記流れ遮蔽領域（５８）の流出側に配置されている、請求項３記載の排気ヒータ。

【請求項5】

前記第２の支持体部材（１６，１８）は、その前記第２の結合領域（５４，９０）において、材料結合により、前記加熱導体ユニット（２０）に結合されている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項6】

前記第２の支持体部材（１６，１８）は、その前記第２の結合領域（５４，９０）において、溶接により、前記加熱導体ユニット（２０）に結合されている、請求項５記載の排気ヒータ。

【請求項7】

結合アームとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１６）において、前記第１の結合領域（５２）と、前記第２の結合領域（５４）とは、半径方向に互いにずらされて配置されているか、または／かつ半径方向において重なり合っていない、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項8】

結合アームとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１６）は、その前記第２の結合領域（５４）において、前記加熱導体ユニット（２０）の半径方向内側の連結領域（４４）に結合されている、請求項７記載の排気ヒータ。

【請求項9】

結合アームとして形成された全ての前記第２の支持体部材（１６）は、その前記第２の結合領域（５４）において、前記加熱導体ユニット（２０）の半径方向内側の連結領域（４４）に結合されている、請求項７記載の排気ヒータ。

【請求項10】

結合クリップとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１８）において、前記第１の結合領域（７６）と、前記第２の結合領域（９０）とは、半径方向に互いに実質的にずらされずに配置されているか、または／かつ半径方向において重なり合っている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項11】

結合クリップとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１８）は、前記加熱導体ユニット（２０）の半径方向外側の連結領域（４６）に結合されている、請求項１０記載の排気ヒータ。

【請求項12】

結合クリップとして形成された全ての前記第２の支持体部材（１８）は、前記加熱導体ユニット（２０）の半径方向外側の連結領域（４６）に結合されている、請求項１１記載の排気ヒータ。

【請求項13】

結合クリップとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１８）において、前記第１の結合領域（７６）と、前記第２の結合領域（９０）とは、半径方向に互いに実質的にずらされずに配置されているか、または／かつ半径方向において重なり合っており、結合アームとして形成された少なくとも２つの前記第２の支持体部材（１６）の間に、結合クリップとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１８）が設けられているか、または／かつ結合クリップとして形成された少なくとも２つの前記第２の支持体部材（１８）の間に、結合アームとして形成された少なくとも１つの前記第２の支持体部材（１６）が設けられている、請求項７記載の排気ヒータ。

【請求項14】

前記加熱導体ユニット（２０）は、実質的にプレート状に形成された少なくとも１つの前記加熱導体（２２，２４）を有しているか、または／かつ前記加熱導体ユニット（２０）は、周方向に連続して配置された複数のメアンダ曲折エリア（２６，２８，３０，３２，３４，３６）により形成された少なくとも１つの前記加熱導体（２２，２４）を有しており、周方向に連続する前記メアンダ曲折エリア（２６，２８，３０，３２，３４，３６）は、半径方向内側の曲折エリア－結合領域（４０）と、半径方向外側の曲折エリア－結合領域（４２）とにおいて交互に相接して続いている、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項15】

前記加熱導体ユニット（２０）は、軸線方向に連続して配置された２つの前記加熱導体（２２，２４）を有している、請求項１または２記載の排気ヒータ。

【請求項16】

前記加熱導体ユニット（２０）の、前記第２の結合領域（５４，９０）との結合用に設けられた少なくとも１つの連結領域（４４，４６）において、少なくとも２つの前記加熱導体（２２，２４）は、互いに結合されている、請求項１５記載の排気ヒータ。

【請求項17】

前記加熱導体ユニット（２０）の、前記第２の結合領域（５４，９０）との結合用に設けられた全ての連結領域（４４，４６）において、少なくとも２つの前記加熱導体（２２，２４）は、互いに結合されている、請求項１６記載の排気ヒータ。

【請求項18】

前記加熱導体ユニット（２０）の、前記第２の結合領域（５４，９０）との結合用に設けられた少なくとも１つの連結領域（４４，４６）において、少なくとも２つの前記加熱導体（２２，２４）は、互いに材料結合式に結合されている、請求項１６記載の排気ヒータ。

【請求項19】

前記加熱導体ユニット（２０）は、周方向に連続して配置された複数のメアンダ曲折エリア（２６，２８，３０，３２，３４，３６）により形成された少なくとも１つの前記加熱導体（２２，２４）を有しており、周方向に連続する前記メアンダ曲折エリア（２６，２８，３０，３２，３４，３６）は、半径方向内側の曲折エリア－結合領域（４０）と、半径方向外側の曲折エリア－結合領域（４２）とにおいて交互に相接して続いており、前記加熱導体ユニット（２０）の少なくとも１つの前記連結領域（４４）は、前記半径方向内側の曲折エリア－結合領域（４０）に設けられているか、または／かつ前記加熱導体ユニット（２０）の少なくとも１つの前記連結領域（４６）は、前記半径方向外側の曲折エリア－結合領域（４２）に設けられている、請求項１６記載の排気ヒータ。

【請求項20】

請求項１または２記載の排気ヒータ（１０）を少なくとも１つ有している、車両に設けられる内燃機関用の排気装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ヒータであって、自動車の排気装置において、排気装置内を流れる、内燃機関から放出された排気に熱を伝達することができ、これにより、特に内燃機関の運転の始動段階において、排気ヒータに対して下流側に配置された、例えば触媒または粒子フィルタ等のシステム領域を、より迅速に運転温度にもたらす、排気ヒータに関する。

【0002】

後から公開された独国特許出願公開第１０２０２１１０９５６８号明細書から公知の排気ヒータでは、支持体ユニットの、金属薄板材料から構成された、実質的にプレート状の２つの支持体部材の間に、加熱導体ユニットの、平材からの切出しにより準備された、実質的にプレート状もしくは面状に形成された２つの加熱導体が、排気主流れ方向に連続して配置されている。ピン状に形成された複数の結合部材により、支持体部材と、その間に配置された加熱導体との積層構造がまとめられて結合されている。支持体部材に対する加熱導体の電気的な絶縁もしくは加熱導体相互の電気的な絶縁を達成するために、これらの間にはそれぞれ、電気的に絶縁性の材料、例えばセラミック材料から成る複数の支持部材が配置されている。

【0003】

本発明の課題は、改良された熱伝達特性において、特に高い排気温度の場合に加熱導体ユニットと支持体ユニットとの安定的な結合が保証されている排気ヒータを提供することにある。

【0004】

この課題は本発明に基づき、内燃機関の排気装置用の排気ヒータであって、支持体ユニットと、支持体ユニットに支持された、少なくとも１つの加熱導体を備える加熱導体ユニットとを有しており、支持体ユニットは、排気ヒータ長手方向軸線を取り囲む環状の第１の支持体部材と、第１の支持体部材とは別個に形成された、第１の結合領域において第１の支持体部材に結合されかつ第２の結合領域において加熱導体ユニットの連結領域に結合された複数の第２の支持体部材とを有している、排気ヒータにより解決される。

【0005】

第２の支持体部材を別個の構成部材として形成することにより、第２の支持体部材を、加熱導体ユニットと、環状の第１の支持体部材の両方共に、それぞれに生じる熱負荷への適合が改良された形式で結合することが可能になり、これにより特に、加熱導体ユニットが支持体ユニットと支持相互作用状態にある連結領域における加熱導体ユニットの過剰な遮蔽を回避することができる。

【0006】

この場合、特に有利なもしくは好適な構成では、第２の支持体部材は、その第１の結合領域において電気的に絶縁されて、第１の支持体部材に結合されている。この場合、支持体部材と加熱導体ユニットとの間には電気的な絶縁手段が設けられている必要はないため、第２の結合領域に結合された連結領域において、加熱導体ユニットは、電気的な絶縁に用いられる構成部材により遮蔽されてはいない。

【0007】

例えば、第２の支持体部材は、その第１の結合領域において、結合部材を介して第１の支持体部材に結合されていてよく、この場合、第１の結合領域と、第１の支持体部材との間に絶縁部材が配置されているか、または／かつ第１の結合領域と、結合部材との間に絶縁部材が配置されている。

【0008】

この場合、排気の直接的な流れ込みを回避し、ひいては例えばピン状に形成された結合部材の挿入される領域が、それぞれ異なる熱膨張による安定的な保持相互作用の損失を回避するために、第１の支持体部材は、少なくとも１つの、好適には全ての第１の結合領域に対応して、流れ遮蔽領域を有しており、少なくとも１つの、好適には全ての第１の結合領域は、対応する流れ遮蔽領域の流出側に配置されている、ということを提案する。

【0009】

１つの簡単にかつ安定的に実現されるべき構成では、第２の支持体部材は、その第２の結合領域において、材料結合、好適には溶接により、加熱導体ユニットに結合されていてよい。このことは、第２の結合部材の領域における加熱導体ユニットのそれぞれ過剰な遮蔽を回避する。さらに、この結合形式は、第２の結合部材も加熱導体ユニットにより加熱されひいては加熱導体の周りを流れる排気に熱を伝達する表面積を拡大することができる、ということに寄与する。

【0010】

支持体ユニットに加熱導体ユニットを安定的に保持するために、結合アームとして形成された少なくとも１つの第２の支持体部材において、第１の結合領域と、第２の結合領域とは、半径方向に互いにずらされて配置されているか、または／かつ半径方向において重なり合っていない、ということを提案する。

【0011】

この場合、例えば結合アームとして形成された少なくとも１つの、好適には全ての第２の支持体部材は、その第２の結合領域において、加熱導体ユニットの半径方向内側の連結領域に結合されていてよい。

【0012】

さらに、支持体ユニットにおける加熱導体ユニットの安定的な保持は、結合クリップとして形成された少なくとも１つの第２の支持体部材において、第１の結合領域と、第２の結合領域とが、半径方向に互いに実質的にずらされずに配置されているか、または／かつ半径方向において重なり合っている、ということにより支援され得る。

【0013】

このことは、結合クリップとして形成された少なくとも１つの、好適には全ての第２の支持体部材が、加熱導体ユニットの半径方向外側の連結領域に結合されていることにより実現され得る。

【0014】

この場合、全周にわたり配分された、実質的に一様な保持作用を得ることができるようにするために、結合アームとして形成された少なくとも２つの第２の支持体部材の間に、結合クリップとして形成された少なくとも１つの第２の支持体部材が設けられているか、または／かつ結合クリップとして形成された少なくとも２つの第２の支持体部材の間に、結合アームとして形成された少なくとも１つの第２の支持体部材が設けられている、ということを提案する。

【0015】

加熱導体ユニットは、実質的にプレート状に形成された少なくとも１つの加熱導体を有していてよい。このようなプレート状もしくは面状に形成された加熱導体は、例えばプレート状の金属素材からの切出しにより形成され得る。排気ヒータを通流する排気と熱的に相互作用するための最大限の表面積を達成するために、加熱導体ユニットは、周方向に連続して配置された複数のメアンダ曲折エリアにより形成された少なくとも１つの加熱導体を有しており、この場合、周方向に連続するメアンダ曲折エリアは、半径方向内側の曲折エリア－結合領域と、半径方向外側の曲折エリア－結合領域とにおいて交互に相接して続いている、ということを提案する。

【0016】

さらに、排気ヒータを通流する排気との効率的な熱的な相互作用は、加熱導体ユニットが、軸線方向に連続して配置された２つの加熱導体を有していることにより達成され得る。

【0017】

並列接続された加熱導体では、加熱導体ユニットの、第２の結合領域との結合用に設けられた少なくとも１つの、好適には全ての連結領域において、少なくとも２つの加熱導体が、互いに好適には材料結合式に結合されていてよい。

【0018】

この場合、加熱導体ユニットの安定的な保持のために、加熱導体ユニットの少なくとも１つの連結領域は、半径方向内側の曲折エリア－結合領域に設けられているか、または／かつ加熱導体ユニットの少なくとも１つの連結領域は、半径方向外側の曲折エリア－結合領域に設けられている、ということが想定されていてよい。

【0019】

本発明はさらに、本発明により形成された少なくとも１つの排気ヒータを有する、車両に設けられる内燃機関用の排気装置に関する。

【0020】

以下に、添付の図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】排気ヒータを示す斜視図である。

【図2】図１に示した排気ヒータを示す別の斜視図である。

【図3】図１および図２に示した排気ヒータを軸線方向に見た部分図である。

【図4】図１および図２に示した排気ヒータの、結合アームとして形成された第２の支持体部材の領域を詳細に示す斜視図である。

【図5】図４に示した細部Ｖの拡大図である。

【図6】図４に示した細部ＶＩの拡大図である。

【図7】図１および図２に示した排気ヒータの、結合クリップとして形成された第２の支持体部材の領域を詳細に示す斜視図である。

【0022】

図１～図３には、全体的に符号１０で表された、内燃機関の排気装置用の排気ヒータが、斜視図もしくは軸線方向に見た図で示されている。排気ヒータ１０は、流動する排気により熱を排気ヒータ１０に伝達するために用いられ、これにより、特に内燃機関の運転の始動段階において、排気ヒータ１０の下流側に配置されたシステム領域、例えば触媒または粒子フィルタ等が、排気ヒータ１０において加熱された排気により、実施されるべき各反応に必要とされる運転温度により迅速にもたらされる。

【0023】

排気ヒータ１０は、全体的に符号１２で表された支持体ユニットを有している。支持体ユニット１２は、例えば金属薄板材料から成形された環状の第１の支持体部材１４を有しており、第１の支持体部材１４は、排気ヒータ長手方向軸線Ｌを、周方向において好適には実質的に完全に取り囲んでおりひいては例えば閉じられたリング構造を有していてよい。排気装置の排気案内コンポーネント内に収容された場合、排気ヒータ長手方向軸線Ｌは実質的に、内燃機関から放出された排気が排気ヒータ１０に向かって流れる排気主流れ方向Ａに向けられている。

【0024】

支持体ユニット１２はさらに、結合アームとして形成された複数の第２の支持体部材１６と、結合クリップとして形成された複数の第２の支持体部材１８とを有している。第２の支持体部材１６，１８は、例えばやはり金属薄板材料もしくは金属材料から形成されており、第１の支持体部材１４とは別個に形成された構成部材として提供されている。

【0025】

支持体ユニット１２には、全体的に符号２０で表された加熱導体ユニットが支持されている。加熱導体ユニット２０は、図示の実施例では排気ヒータ長手方向軸線Ｌの方向に連続して配置された２つの加熱導体２２，２４を備えて形成されており、この場合、加熱導体２２は、加熱導体２４よりもさらに上流側に配置されている。

【0026】

２つの加熱導体２２，２４は、排気ヒータ長手方向軸線Ｌに対して実質的に直交する方向に広がるプレート状の構造を有しており、例えば金属材料素材からの切出しにより提供されている。排気ヒータ１０を通流する排気と熱的に相互作用するための最大限の表面積を達成するために、軸線方向に連続して配置された加熱導体２２，２４は、周方向に連続して配置された複数のメアンダ曲折エリア２６，２８，３０，３２，３４，３６を有している。各メアンダ曲折エリア２６，２８，３０，３２，３４，３６内に、加熱導体２２，２４は、実質的に周方向に延びかつ半径方向に互いに段付けされて位置する複数のメアンダ曲折部分を有している。周方向において互いにすぐ隣り合うメアンダ曲折エリア２６，２８，３０，３２，３４，３６は、半径方向内側の曲折エリア－結合領域４０または半径方向外側の曲折エリア－結合領域４２において交互に互いに結合されている、もしくはこれらの半径方向内側の曲折エリア－結合領域４０もしくは半径方向外側の曲折エリア－結合領域４２において相接して続いている。

【0027】

個々のメアンダ曲折エリア２６，２８，３０，３２，３４，３６において、加熱導体２２，２４は、それらのメアンダ曲折部分でもって互いに軸線方向に間隔をあけて位置している一方で、加熱導体２２，２４は、半径方向内側の曲折エリア－結合領域４０と、半径方向外側の曲折エリア－結合領域４２とにおいて、加熱導体２２，２４が互いに接触するように成形されており、これにより、連結ユニット１２に結合された、加熱導体ユニット２０の半径方向内側の連結領域４４もしくは半径方向外側の連結領域４６が提供され、半径方向内側の連結領域４４もしくは半径方向外側の連結領域４６において、加熱導体ユニット２０は支持体ユニット１２もしくは支持体ユニット１２の第２の支持体部材１６，１８に結合されている。

【0028】

互いにすぐ隣り合う２つのメアンダ曲折エリア２６，２８において、２つの加熱導体２２，２４は、それらの最も半径方向外側のメアンダ曲折部分でもって、加熱導体２２，２４の互いに結合された領域に、それぞれコンタクト部材４８，５０を提供しており、コンタクト部材４８，５０において、加熱導体ユニット２０は、各コンタクトユニットを介して電圧源に導電接続され得る。

【0029】

図４には、結合アームとして形成された第２の支持体部材１６が、より詳細に示されている。この第２の支持体部材１６もしくは結合アームとして形成された各第２の支持体部材１６は、実質的に半径方向に延びており、その半径方向外側の端部領域に、支持体ユニット１２の第１の支持体部材１４に取り付けられる第１の結合領域５２を提供している。例えば金属薄板材料から成形されかつ結合アームとして形成された第２の支持体部材１６は、その半径方向内側に位置する端部領域に、第１の結合領域５２に対して半径方向にずらされた、第１の結合領域５２と半径方向もしくは周方向において重ならない第２の結合領域５４を提供しており、第２の結合領域５４において第２の支持体部材１６は、加熱導体ユニット２０の半径方向内側の連結領域４４に固く結合されている。この固い結合は、好適には材料結合により、つまり例えば溶接により行われ、この場合、この材料結合により、結合アームとして形成された第２の支持体部材１６もしくは各第２の支持体部材１６は、２つの加熱導体２２，２４に、各半径方向内側の連結領域４４を提供する半径方向内側の曲折エリア－結合領域４０において固く結合されている。つまりこの、支持体ユニット１２に加熱導体ユニット２０が結合されている領域に、加熱導体ユニット２０の遮蔽手段、特に熱的な遮蔽手段は存在していない。

【0030】

結合アームとして形成された第２の支持体部材１６は、その半径方向外側に位置する第１の結合領域５２において、それぞれ実質的にピン状に形成された結合部材５６を用いて第１の支持体部材１４に結合されている。各第１の結合領域５２に対応して、第１の支持体部材１４には、半径方向内側に張り出した、上流側に向かってドーム状に形成された流れ遮蔽領域５８が形成されており、流れ遮蔽領域５８は、対応する第１の結合領域５２を、周方向と半径方向とにおいて実質的に完全に被覆しており、流れ遮蔽領域５８が、対応する第１の結合領域５２に対して上流側に位置決めされている状態に基づき、第１の結合領域５２を遮蔽し、排気が直接に流れ込まないようにしている。

【0031】

各結合部材５６は、雄ねじ山付き軸部６０および頭部６２を備えたスタッドと、雄ねじ山付き軸部６０にねじ嵌められるナット６４とにより形成されている。結合アームとして形成された第２の結合部材１６の電気的な絶縁を、第２の結合部材１６の第１の結合領域５２において達成するために、各第１の結合領域５２と、第１の支持体部材１４もしくは第１の支持体部材１４に設けられた流れ遮蔽領域５８との間には、例えばセラミック材料により形成されたディスク状の絶縁部材６６が配置されている。同様に、第１の結合領域５２と、対応する結合部材５６の頭部６２との間には、例えばセラミック材料により形成された絶縁部材６８が配置されている。よって、各第１の結合領域５２は、第１の結合領域５２に対応して配置された２つの絶縁部材６６，６８の間で各結合部材６０により安定的にかつ電気的に絶縁されて、第１の支持体部材１４に支持されている。流れ遮蔽領域５８により、絶縁部材６６，６８と、各結合部材５６の主要領域も、排気が直接に流れ込まないように遮蔽されているため、この領域に過剰な熱的負荷が生じることはなく、結合アームとして形成された第２の支持体部材１６と、環状の第１の支持体部材１４との安定した機械的な結合が保証されている。

【0032】

図７には、結合クリップとして形成された第２の支持体部材１８が、より詳細に示されている。結合クリップとして形成された各第２の支持体部材１８は、２つのＵ字脚部７０，７２と、これらをつなぐ結合ウェブ７４とを備えた実質的にＵ字形の構造を有している。例えば、Ｕ字脚部７０，７２の一方は、結合ウェブ７４と一体に形成されていてよく、かつ別個の構成部材として形成された他方のＵ字脚部（図示の実施例ではＵ字脚部７０）に、例えば材料結合により、例えば溶接等により、固く結合されていてよい。また、Ｕ字形の構造を備えて、つまり結合クリップとして形成される第２の支持体部材１８を、金属薄板変形部材として一体に形成することも、基本的に可能である。

【0033】

第２の支持体部材１８のＵ字脚部７０には、第２の支持体部材１８の第１の結合領域７６が形成されており、第１の結合領域７６において、結合クリップとして形成された第２の結合部材１８は、例えばピン状に形成された結合部材７８により第１の支持体部材１４に結合されている。この結合部材７８も、雄ねじ山付き軸部８０と、雄ねじ山付き軸部８０に設けられた頭部８２と、雄ねじ山付き軸部８０にねじ嵌められるナット８４とにより形成されている。第１の結合領域７６と、対応する、第１の支持体部材１４に設けられた流れ遮蔽領域５８との間には、絶縁部材８６が設けられている。同様に、第１の結合領域７６と、結合部材７８の頭部８２との間にも絶縁部材８８が設けられており、これにより、第１の結合領域７６は、排気が直接流れ込まないように実質的に遮蔽されかつ電気的に絶縁されて、第１の支持体部材１４に支持されている。

【0034】

結合クリップとして形成された第２の支持体部材１８の、第１の結合領域７６と同じ半径方向領域において、第１の結合領域７６と半径方向および周方向において実質的に完全に重なるように配置された第２の結合領域９０は、加熱導体ユニット２０の２つの加熱導体２２，２４の下流側に向いた側において、半径方向外側の連結領域４６を提供する半径方向外側の曲折エリア－結合領域４２に、背面から係合しており、そこで２つの加熱導体２２，２４に、材料結合、例えば溶接により、固く結合されている。

【0035】

図１～図３では、支持体ユニット１２は、半径方向に互いにずらされて位置しかつ重なり合わない第１および第２の結合領域５２，５４を備えた、周方向に連続する、それぞれ結合アームとして形成された第２の結合部材１６と、半径方向に互いに実質的にずらされていない、重なり合った第１および第２の結合領域７６，９０を備えた、結合クリップとして形成された第２の支持体部材１８とを有している、ということが認められる。これにより、加熱導体ユニット２０の半径方向外側の領域と半径方向内側の領域とにおいて交互に、加熱導体ユニット２０の安定的な保持が保証されることになる。さらにこの配置では、実質的に半径方向に延びる、結合アームとして形成された第２の支持体部材１６は、第２の支持体部材１６が、周方向において互いにすぐ隣り合う２つのメアンダ曲折エリア２６，２８，３０，３２，３４，３６の間に形成された中間スペース内に位置決めされているもしくはこれらの中間スペースを加熱導体ユニット２０の上流側において被覆するように配置されている。これにより少なくとも、このような第２の支持体部材１６により被覆された領域では、排気が加熱導体２２，２４との熱的な相互作用を生じることなしに加熱導体ユニット２０を直接に通流することが回避される。さらに、第２の支持体部材１６，１８は、材料結合式にもしくは絶縁部材を介在させずに直接に加熱導体ユニット２０に結合されているため、加熱導体ユニット２０と直接に熱的に接触しており、その結果、コンタクト部材４８，５０に電圧が印加されることにより加熱導体ユニット２０が加熱されると、第２の支持体部材１６，１８も加熱されひいては第２の支持体部材１６，１８の周りを流れる排気に熱が伝達され得る。

【0036】

本発明により提供される、簡単に構造化される少数の構成部材により製造可能な排気ヒータの場合、図示の実施例では互いに並列に接続された加熱導体は、排気が流入不可能なもしくは排気への熱伝達に利用不可能な長さ領域を実質的に一切有していない。このことは、熱伝達の効率を高める。同時に、加熱導体ユニットは、それぞれ異なる第２の支持体部材により、環状の第１の支持体部材に安定的に支持されており、この場合、加熱導体ユニットと、第１の支持体部材とに関して想定された結合形式に基づき、それぞれ異なる熱膨張が保持安定性の損失をもたらすという危険が十分に排除されている。このためには特に、電気的な絶縁に用いられる絶縁部材が、第２の支持体部材と加熱導体ユニットとの間で作用するのではなく、第２の支持体部材と第１の支持体部材との間で作用しひいては加熱導体により直接には加熱されない、ということが寄与する。

【0037】

最後に述べておくと、上述した排気ヒータを形成する場合は、本発明の原理から逸脱することなく様々な変化形が可能である。つまり、例えば加熱導体ユニットは、前記のような実質的にプレート状の加熱導体を１つだけ有していてもよく、この加熱導体は、例えば図示のように支持体ユニットに結合されていてよい。さらに、結合アームとして形成された第２の支持体部材と結合クリップとして形成された第２の支持体部材との周方向における順序は、図示のものと異なっていてもよい。絶縁部材の介在なしで想定された、加熱導体ユニットに対する第２の支持体部材の結合は、上述した材料結合式の結合に対して択一的または追加的に、例えばピン状の結合部材、例えばリベットボルト等により行われてもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】