JP2001097029A

JP2001097029A - 暖房用熱交換器

Info

Publication number: JP2001097029A
Application number: JP27462999A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ogasawara; 武小笠原; Toshio Ohashi; 利男大橋
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-09-28
Filing date: 1999-09-28
Publication date: 2001-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】部品の製造コストを高くする事なく、電熱ヒ
ータ５による暖房用空気の加温を効率良く行なえる様に
する。【解決手段】コア部２を構成する伝熱管３、３の端部
をシートプレート１０に突き当てる。このシートプレー
ト１０の一部で上記電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、
３の端部が対向する部分に、絞り孔１１、１１を形成す
る。この絞り孔１１、１１により、上記電熱ヒータ５に
隣接する伝熱管３、３内を流れる冷却水の流量を絞る。
そして、上記電熱ヒータ５の熱量がこの冷却水に奪われ
る量を少なく抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば自動車室
内を暖房すべく空気を加温する為の暖房用熱交換器のう
ち、主としてエンジンの冷却水によりこの空気を加温す
るが、この冷却水の温度が低い場合には電熱ヒータによ
りこの空気の加温を行なう暖房用熱交換器の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車室内の暖房を行なう為に従来か
ら、自動車の走行用エンジンの冷却水により空気を加温
するヒータコアが、広く使用されている。但し、近年に
於けるエンジンの燃焼効率の向上、或はハイブリッド自
動車の実現等に伴うエンジンの廃熱量の減少により、寒
冷地で暖房を行なう事を考慮した場合に、上記冷却水の
温度が必ずしも十分に上昇しない場合が生じている。こ
の様な事情に鑑みて従来から、ヒータコアと電熱ヒータ
とを組み合わせた暖房用熱交換器が考えられている。

【０００３】図１９は、この様な事情に鑑みて考えら
れ、特開平１１−１５１９２６号公報に記載された暖房
用熱交換器１の１例を示している。この暖房用熱交換器
１は、互いに間隔をあけて配置した１対のヘッダ（図１
９には省略）同士の間に設けられたコア部２を有する。
このコア部２は、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッ
ダ内に通じさせた複数の伝熱管３、３ａと、隣り合う伝
熱管３、３ａ同士の間に挟持したコルゲート型のフィン
４、４とから成る。そして、これら各伝熱管３、３の両
端開口を、上記各ヘッダ内に通じさせている。更に、上
記コア部２を構成する何れかの伝熱管３ａ、３ａ同士の
間にプレート状の電熱ヒータ５を配置すると共に、この
電熱ヒータ５の両面と隣り合う伝熱管３ａ、３ａとの間
にもフィン４、４を挟持している。

【０００４】上述の様な暖房用熱交換器１の使用時に
は、上記各伝熱管３、３ａ内に走行用エンジンの冷却水
を流通させる事により、上記コア部２の温度を上昇さ
せ、このコア部２を矢印α方向に流通する空気を加温し
て、自動車室内の暖房に供する。又、上記冷却水の温度
が暖房を行なう為に十分に上昇していない場合には、上
記電熱ヒータ５に通電し、この電熱ヒータ５及び隣接す
るフィン４、４の温度を上昇させて、上記矢印α方向に
流通する空気の温度上昇を助ける。

【０００５】この様な電熱ヒータ５への通電に基づく空
気の加温を効率良く行なわせる為には、この電熱ヒータ
５の熱エネルギを、この空気に効率良く伝達させる必要
がある。そして、この為には、この熱エネルギが、上記
電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３ａ、３ａ内を流れる冷
却水に奪われない様にする必要がある。この為に、前記
特開平１１−１５１９２６号公報に記載された暖房用熱
交換器１の場合には、上記電熱ヒータ５に隣接する伝熱
管３ａ、３ａの端部開口の片半部を、これら各伝熱管３
ａ、３ａと一体に設けた蓋部材６、６により塞ぎ、これ
ら各伝熱管３ａ、３ａ内を流れる冷却水の流量を絞って
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図１９に示した従来構
造の場合、コア部２を構成する伝熱管３、３ａを２種類
用意し、しかも所定位置に組み付けなければならない。
この為、これら各伝熱管３、３ａの製造、部品管理、組
み付け作業が何れも面倒になり、暖房用熱交換器のコス
トが嵩む原因となる。本発明の暖房用熱交換器は、この
様な事情に鑑みて発明したものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の暖房用熱交換器
は何れも、前述した従来から知られている暖房用熱交換
器と同様に、互いに間隔をあけて配置した１対のヘッダ
と、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッダ内に通じさ
せた複数の伝熱管を有し、上記両ヘッダ同士の間に設け
られたコア部と、このコア部を構成する何れかの伝熱管
同士の間に配置された電熱ヒータとを備える。

【０００８】特に、本発明の暖房用熱交換器のうち、請
求項１に記載した暖房用熱交換器に於いては、上記電熱
ヒータに隣接する伝熱管の端部開口を、当該端部開口を
その内部に開口させるべきヘッダを構成するシートプレ
ートの一部で当該伝熱管の流路面積よりも小さな面積を
有する絞り孔を形成した部分に突き当てる事により、上
記電熱ヒータに隣接する伝熱管内を流れる流体の流量を
減少させる為の流量絞り手段を構成している。

【０００９】又、請求項５に記載した暖房用熱交換器に
於いては、上記電熱ヒータに隣接する伝熱管の端部開口
に、この伝熱管と別体でこの端部開口の一部を塞ぐ絞り
部材を装着する事により、この電熱ヒータに隣接する伝
熱管の端部開口に、当該伝熱管内を流れる流体の流量を
減少させる為の流量絞り手段を設けている。

【００１０】又、請求項６に記載した暖房用熱交換器に
於いては、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接する
伝熱管との間隔を、他の伝熱管同士の間隔よりも大きく
して、上記電熱ヒータの熱量をこの電熱ヒータが隣接す
る伝熱管に伝わりにくくしている。

【００１１】更に、請求項７に記載した暖房用熱交換器
に於いては、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接す
る伝熱管との間に設けるフィンのピッチを、他の伝熱管
同士の間に設けるフィンのピッチよりも細かくしてい
る。そして、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接す
る伝熱管との間に設けるフィンから上記コア部を流通す
る空気中に放出される熱量を多くする事により、上記電
熱ヒータの熱量をこの電熱ヒータが隣接する伝熱管に伝
わりにくくしている。

【００１２】

【作用】上述の様に構成する本発明の暖房用熱交換器に
よれば、何れの場合でも、伝熱管として複数種類のもの
を使用せずに、電熱ヒータの熱が隣接する伝熱管内を流
れる流体に奪われにくくして、この電熱ヒータへの通電
に基づく空気の加温を効率良く行なわせる事ができる。

【００１３】先ず、請求項１、５に記載した暖房用熱交
換器の場合には、ヘッダを構成するシートプレートの一
部に形成した絞り孔（請求項１の場合）、或は伝熱管の
端部開口に装着したこの伝熱管と別体の絞り部材（請求
項５の場合）により、電熱ヒータに隣接する伝熱管内を
流れる流体の流量を減少させる為の流量絞り手段を構成
している為、上記電熱ヒータの熱が上記伝熱管内を流れ
る流体に奪われる量を少なく抑える事ができる。

【００１４】又、請求項６に記載した暖房用熱交換器の
場合には、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接する
伝熱管との間隔を、他の伝熱管同士の間隔よりも大きく
して、上記電熱ヒータの熱量をこの電熱ヒータが隣接す
る伝熱管に伝わりにくくしている為、上記電熱ヒータの
熱が上記伝熱管内を流れる流体に奪われる量を少なく抑
える事ができる。

【００１５】更に、請求項７に記載した暖房用熱交換器
の場合には、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接す
る伝熱管との間に設けるフィンのピッチを、他の伝熱管
同士の間に設けるフィンのピッチよりも細かくして、上
記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接する伝熱管との間
に設けるフィンから上記コア部を流通する空気中に放出
される熱量を多くしている。この為、上記電熱ヒータの
熱量をこの電熱ヒータが隣接する伝熱管に伝わりにくく
できる。

【００１６】そして、何れの暖房用熱交換器の場合も、
電熱ヒータに隣接する伝熱管自体の構造と他の伝熱管の
構造とを変える必要がない。従って、これら各伝熱管を
１種類のものでまかなう事ができ、伝熱管の製造作業、
部品管理作業、組み付け作業の簡略化によるコスト低減
を図れる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１〜４は、請求項１〜２に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、
本例に限らず、本発明の暖房用熱交換器を構成する各部
材は、電熱ヒータに関する部分を除き、アルミニウム合
金により造っている。そして、これらアルミニウム合金
製の部品同士を、互いにろう付け接合している。ろう付
けの為のろう材は、互いに当接する部材のうち、少なく
とも一方の部材の表面に積層したものを使用する。一
方、電熱ヒータと他の部材とは、伝熱性の良好な接着剤
により接着する。

【００１８】本例の暖房用熱交換器１ａは、互いに間隔
をあけて配置した１対のヘッダ７ａ、７ｂ同士の間に設
けられたコア部２を有する。このコア部２は、それぞれ
の両端開口部をこれら各ヘッダ７ａ、７ｂ内に通じさせ
た複数の伝熱管３、３と、隣り合う伝熱管３、３同士の
間に挟持したコルゲート型のフィン４、４とから成る。
これら各伝熱管３、３は、総て同じ構造のものを使用し
ている。そして、これら各伝熱管３、３の両端開口を、
上記各ヘッダ７ａ、７ｂ内に通じさせている。更に、上
記コア部２を構成する何れかの伝熱管３、３同士の間
に、それぞれがプレート状である複数枚（図示の例では
３枚）の電熱ヒータ５、５を配置している。そして、こ
れら各電熱ヒータ５、５の両面と隣り合う伝熱管３、３
との間にも、それぞれフィン４、４を挟持している。

【００１９】又、図示の例では、一方（図１の上方）の
ヘッダ７ａを中央部で入口室と出口室とに２分割し、こ
のうちの入口室部分に入口管８を、出口室部分に出口管
９を、それぞれ設けている。上記暖房用熱交換器１ａの
使用時には、上記入口管８から上記ヘッダ７ａの入口室
部分に、走行用エンジンのウォータジャケット内で温度
上昇した冷却水（温水）を送り込む。この冷却水は、上
記コア部２の片半部を構成する伝熱管３、３内を他方
（図１の下方）のヘッダ７ｂに向け流れた後、この他方
のヘッダ７ｂ内で折り返され、上記コア部２の他半部を
構成する伝熱管３、３内を上記ヘッダ７ａの出口室に向
け送られて、上記出口管９から上記ウォータジャケット
内に戻される。そこで、上記コア部２に暖房用の空気を
流通させれば、この空気を加温する事ができる。

【００２０】特に、本例の暖房用熱交換器１ａの場合に
は、上記各電熱ヒータ５、５に隣接する伝熱管３、３の
端部開口の流路面積を、上記各ヘッダ７ａ、７ｂを構成
するシートプレート１０、１０に形成した絞り孔１１、
１１により絞っている。即ち、上記各ヘッダ７ａ、７ｂ
はそれぞれ、上記シートプレート１０、１０とヘッダ本
体１２ａ、１２ｂとを最中状に組み合わせて成るが、上
記各伝熱管３、３の両端開口部は、このうちのシートプ
レート１０、１０に形成した通孔を通じて、上記各ヘッ
ダ７ａ、７ｂの内部空間に通じている。本例の場合に
は、上記各電熱ヒータ５、５に隣接する伝熱管３、３の
端部開口が対向する通孔を、上記各絞り孔１１、１１と
する事により、これら各伝熱管３、３の端部開口の流路
面積を絞っている。

【００２１】この部分の構造に就いて、図２〜４により
更に詳しく説明する。上記各ヘッダ７ａ、７ｂを構成す
る上記シートプレート１０、１０の外側面（ヘッダ本体
１２ａ、１２ｂと反対側で、コア部２に対向する面）に
は、上記電熱ヒータ５に隣接する各伝熱管３、３の端部
を内嵌する為の凹部１３、１３が形成されている。これ
ら各凹部１３、１３は、上記各伝熱管３、３の端部をが
たつきなく内嵌すべく、これら各伝熱管３、３の外周面
形状に合わせて長円形に形成している。上記暖房用熱交
換器１ａを構成した状態で、上記各凹部１３、１３の内
周面と上記各伝熱管３、３の端部外周面とは、液密にろ
う付けされる。

【００２２】本例の場合、上記電熱ヒータ５に隣接する
各伝熱管３、３の端部開口の流路面積を絞る為の絞り孔
１１、１１を、上記シートプレート１０、１０の内面に
形成した凹部１３、１３の底部で上記各伝熱管３、３の
端部開口が対向する部分に形成している。この為、上記
各伝熱管３、３として複数種類のものを使用せずに、上
記電熱ヒータ５の熱が隣接する伝熱管３、３内を流れる
流体に奪われにくくできる。そして、上記各電熱ヒータ
５、５への通電に基づく空気の加温を効率良く行なわせ
る事ができる。

【００２３】即ち、上記各ヘッダ１２ａ、１２ｂを構成
する上記各シートプレート１０、１０の一部に形成した
上記各絞り孔１１、１１により、上記各電熱ヒータ５、
５に隣接する上記伝熱管３、３内を流れる冷却水の流量
を減少させる為の流量絞り手段を構成している為、上記
各電熱ヒータ５、５の熱が上記各伝熱管３、３内を流れ
る冷却水に奪われる量を少なく抑える事ができる。

【００２４】上記各電熱ヒータ５、５に隣接する伝熱管
３、３内を流れる冷却水の流量を絞るのは、上記各シー
トプレート１０、１０に形成した絞り孔１１、１１であ
り、上記各伝熱管３、３自体には何らの絞り手段を設け
ていない。従って、上記各電熱ヒータ５、５に隣接する
伝熱管３、３と他の伝熱管３、３とを、同じ構造のもの
を使用できる。尚、上記各シートプレート１０、１０の
一部で上記各電熱ヒータ５、５の端部が対向する部分に
も凹部１３を形成しているが、この部分の凹部１３には
一切孔を形成せず、完全に塞いだままとしている。

【００２５】更に、本例の場合には、上記各シートプレ
ート１０、１０の製造作業も、特に面倒になる事はな
い。この点に就いて、図４により説明する。上記各シー
トプレート１０を造る場合、図４（Ａ）に示す様な平坦
な素板１４に、プレス加工等の塑性加工を施す事によ
り、同図（Ｂ）に示す様に凹部１３、１３を形成して、
中間素材１５とする。この中間素材１５の凹部１３、１
３は、上記各電熱ヒータ５、５の端部が対向する部分及
びこれら各電熱ヒータ５、５に隣接する伝熱管３、３の
端部が対向する部分だけでなく、他の伝熱管３、３の端
部が対向する部分にも設けている。

【００２６】上述の様な中間素材１５には、次の工程で
パンチ等による打ち抜き加工を施して、上記各電熱ヒー
タ５、５に隣接する伝熱管３、３の端部が対向する部分
に、図４（Ｃ）に示す様に上記絞り孔１１を形成する。
又、上記各電熱ヒータ５、５の端部が対向する凹部１３
には打ち抜き加工を施さず、塞がれた状態のままとす
る。これに対して、上記他の伝熱管３、３の端部が対向
する部分に形成した凹部１３、１３の底部は、図４
（Ｄ）に示す様に完全に打ち抜いて、当該部分を、上記
各伝熱管３、３の端部を内嵌自在な筒部１６、１６とす
る。この様に、中間素材１５に打ち抜き加工を施すか否
か、施す場合には打ち抜き加工により形成する孔の大き
さを変えるのみで、本例の暖房用熱交換器１ａを構成す
る為のシートチューブ１０、１０を得られる。この為、
これら各シートチューブ１０、１０の製造コスト、延て
は上記暖房用熱交換器１ａのコストが嵩む事はない。

【００２７】次に、図５〜７は、請求項１〜２に対応す
る、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の
場合には、厚さＴ_5aが小さな電熱ヒータ５ａ、５ａを使
用する事により、これら各電熱ヒータ５ａ、５ａを含ん
で構成するコア部２ａの幅Ｗ _2aを小さくしたものであ
る。即ち、上述した第１例に組み込んだ電熱ヒータ５
は、前述の特開平１１−１５１９２６号公報に記載され
たものと同様のＰＴＣヒータ素子であり、厚さＴ₅ （図
３）をあまり小さくできず、各伝熱管３、３の厚さＴ₃
とほぼ同じく、２mm程度である。これに対して本例に使
用する電熱ヒータ５ａ、５ａは、鋼板の表面に例えば１
０μｍ程度のガラス質の皮膜を形成したホウロウ（琺
瑯）板等の絶縁板の表面に、膜厚が１０μｍ程度の抵抗
体（例えばAgPd等）と、やはり膜厚が１０μｍ程度の絶
縁層（例えばガラス質）とを、一体焼き付け等により被
覆したもので、厚さＴ_5aを上記第１例に使用する電熱ヒ
ータ５、５に比べて大幅に薄く（Ｔ_5a＜Ｔ₅ ）できる。

【００２８】尚、本例に使用する上記各電熱ヒータ５
ａ、５ａの厚さＴ_5aは、基板となる上記金属板の厚さを
小さくする事により、相当に小さくする事も可能であ
る。但し、上記各電熱ヒータ５ａ、５ａに通電する為の
導線の端部を接続する為の標準電極端子の厚さは０．８
mm程度である。上記各電熱ヒータ５ａ、５ａの厚さＴ_5a
をこの標準電極端子の厚さよりも小さくする事は好まし
くないので、これら各電熱ヒータ５ａ、５ａの厚さＴ_5a
も、０．８mm程度とする。又、これら各電熱ヒータ５
ａ、５ａの厚さＴ_5aを小さくするのに伴って、各ヘッダ
７ａ、７ｂを構成するシートプレート１０、１０の一部
で上記各電熱ヒータ５ａ、５ａの端部に対向する部分に
形成した凹部１３ａの幅も狭くしている。

【００２９】本例の場合には、上述の様に厚さＴ_5aが小
さな電熱ヒータ５ａ、５ａを使用する事により、これら
各電熱ヒータ５ａ、５ａを含んで構成するコア部２ａの
幅Ｗ _2aを、これら各電熱ヒータ５ａ、５ａのに見合う分
δだけ、小さくできる。尚、上記各ヘッダ７ａ、７ｂの
長さは、この分δだけ短くしても良い。その他の構成及
び作用は、前述した第１例の場合と同様である。

【００３０】次に、図８〜９は、請求項１、３に対応す
る、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の
場合には、各ヘッダ７ａ、７ｂ（図１、７）を構成する
シートプレート１０に、電熱ヒータ５の端部が対向する
部分、及び、この電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、３
が対向する部分を含め、各伝熱管３、３の端部を挿入自
在な通孔１７、１７を形成している。即ち、前述の図４
（Ｂ）に示す様な中間素材１５に形成した凹部１３、１
３の底部を総て完全に打ち抜いて、図４（Ｄ）に示す様
な筒部１６、１６とし、これら各筒部１６、１６の内側
を上記各通孔１７、１７としている。

【００３１】そして、この様に構成した上記シートプレ
ート１０の一部で、上記電熱ヒータ５の端部が対向する
部分、及び、この電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、３
の端部が挿通される部分に、補助プレート１８を重ね合
わせている。この補助プレート１８は、この様に上記シ
ートプレート１０に重ね合わせた状態で、このシートプ
レート１０に対し、互いに対向（当接）する面の全面に
亙りろう付けする。この様な補助プレート１８の一部で
上記各筒部１６、１６に対向する部分には、これら各筒
部１６、１６を密に内嵌自在な凹部１９、１９を形成し
ている。そして、これら各凹部１９、１９のうち、上記
電熱ヒータ５の端部が対向する通孔１７をその内側に形
成した筒部１６を内嵌する凹部１９の底部は、全く打ち
抜く事なく、完全に塞いでいる。これに対して、上記電
熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、３の端部が挿入される
通孔１７、１７をその内側に形成した筒部１６、１６を
内嵌する凹部１９、１９の底部には、絞り孔１１、１１
を形成している。

【００３２】この様な本例の場合、上記シートプレート
１０を、電熱ヒータ５を組み込まない、一般的な暖房用
熱交換器に組み込むものをそのまま使用できる。上記補
助プレート１８は小さな部品であり、製造が面倒になる
事はない。この為、部品製作、部品管理の簡略化による
コスト低減を図れる。その他の構成及び作用は、前述し
た第１例の場合と同様である。

【００３３】次に、図１０〜１１は、請求項１に対応す
る、本発明の実施の形態の第４例を示している。上述し
た第３例が、シートプレート１０の内面側（ヘッダの内
側でタンク本体に対向する側）に補助プレートを添設し
ているのに対して、本例の場合には、シートプレート１
０の外面側に、補助プレート１８ａを添設している。こ
の為に本例の場合には、この補助プレート１８ａの一部
で電熱ヒータ５の端部に対向する部分に、上記シートプ
レート１０に形成した筒部１６に内嵌自在な凸部２３を
形成している。又、上記電熱ヒータ５に隣接する伝熱管
３、３の端部に対向する部分に、これら各伝熱管３、３
の端部を緩く挿通できる通孔２４、２４を形成してい
る。上記シートプレート１０に対する補助プレート１８
ａの添設位置が内外逆になった為、この補助プレート１
８ａによっては、上記電熱ヒータ５の端部が対向する部
分を塞げるが、この電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、
３の端部に対向する部分に絞り孔を形成する事はできな
い。従って本例の場合には、上記シートプレート１０の
側に絞り孔１１、１１を形成している。

【００３４】次に、図１２〜１３は、請求項１、４に対
応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本
例の場合には補助プレート１８ａ、１８ａに支持腕２
０、２０を、これら各支持腕２０、２０の基端部を各補
助プレート１８ａ、１８ａの周縁に連続させる状態で一
体に設けている。そして、上記各支持腕２０、２０の先
端部に、各電熱ヒータ５、５に通電する為の導線２１、
２１の端部を接続する為のカプラー２２、２２を支持し
ている。この様に、補助プレート１８ａ、１８ａを利用
してカプラー２２、２２の支持を行なう為、このカプラ
ー２２、２２を支持する為に専用の部品を用意する必要
がなくなり、コスト低減を図れる。その他の構成及び作
用は、上述した第４例の場合と同様である。尚、本例並
びに前述した第３〜４例の様に補助プレートを使用する
構造は、前述した第２例の構造と組み合わせて実施する
事もできる。

【００３５】次に、図１４〜１６は、請求項５に対応す
る、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の
場合には、電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、３の端部
開口に、これら各伝熱管３、３と別体でこの端部開口の
一部を塞ぐ絞り部材２５を装着している。本例の場合、
この絞り部材２５は、アルミニウム合金製の基材の両面
にろう材を積層した両面クラッド材により、上記各伝熱
管３、３の端部にがたつきなく挿入自在な形状に形成し
て成る。この様な絞り部材２５は、暖房用熱交換器の製
造時に上記各伝熱管３、３の開口端部に、図１５〜１６
に示す様に、開口部の一部を塞ぐ状態でろう付け固定す
る。そして、この状態で、上記電熱ヒータ５に隣接する
伝熱管３、３内を流れる流体の流量を減少させる為の流
量絞り手段を構成する。

【００３６】上述の様な絞り部材２５を組み込んだ本例
の暖房用熱交換器の場合には、上記電熱ヒータ５に隣接
する伝熱管３、３と別体の絞り部材２５により、これら
各伝熱管３、３内を流れる流体の流量を減少させる。こ
の為、上記電熱ヒータ５の熱が上記各伝熱管３、３内を
流れる流体に奪われる量を少なく抑える事ができる。そ
して、上記電熱ヒータ５に隣接する伝熱管３、３自体の
構造と他の伝熱管の構造とを変える必要がない。従っ
て、これら各伝熱管３、３を１種類のものでまかなう事
ができ、伝熱管３、３の製造作業、部品管理作業、組み
付け作業の簡略化によるコスト低減を図れる。尚、上述
の様な絞り部材２５は、必ずしも伝熱管３、３の両端開
口部に設ける必要はなく、少なくとも一端開口部に設け
れば足りる。

【００３７】次に、図１７〜１８は、請求項６に対応す
る、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の
場合には、電熱ヒータ５ａとこの電熱ヒータ５ａが隣接
する伝熱管３、３との間隔を、他の伝熱管同士の間隔よ
りも大きくしている。この為に本例の場合には、上記電
熱ヒータ５ａとして、前述した様な薄型のものを使用し
ている。そして、この電熱ヒータ５ａを薄くした分、こ
の電熱ヒータ５ａの両側面と隣接する伝熱管３、３の側
面との間隔Ｄ_5a-3を広くしている。即ち、前述した第１
〜２例の構造の場合に、電熱ヒータ５、５ａの両側面と
隣接する伝熱管３、３の側面との間隔Ｄ_5-3 （図３、
５）が６mmであったのに対して、本例の場合には上記間
隔Ｄ_5a-3を６．６mmとしている。又、図１７〜１８には
省略したが、本例の構造で隣り合う電熱管の側面同士の
間隔は６mmとしている。

【００３８】この様に、上記電熱ヒータ５ａの両側面と
隣接する伝熱管３、３の側面との間隔Ｄ_5a-3を、隣り合
う電熱管の側面同士の間隔よりも大きくした事に伴い、
上記電熱ヒータ５ａの両側面と隣接する伝熱管３、３の
側面との間に表示するフィン４ａ、４ａのフィン高さ
を、隣り合う電熱管の側面同士の間に挟持するフィン４
のフィン高さよりも高くしている。

【００３９】この様に、電熱ヒータ５ａを両側から挟持
する状態で設けるフィン４ａ、４ａのフィン高さを高く
した事に伴い、これら各フィン４ａ、４ａからの放熱量
が多くなり、その分、上記隣接する伝熱管３、３に伝わ
る熱量が少なくなる。言い換えれば、上記電熱ヒータ５
ａの熱量を、この電熱ヒータ５ａが隣接する伝熱管３、
３に伝わりにくくできる。

【００４０】この点に就いて、図１８により説明する。
上記電熱ヒータ５ａの発熱量をＱ_aとし、このうちのＱ_f
が、上記各フィン４ａ、４ａを通じて、自動車室内の
暖房の為の空気中に移されるとする。一方、上記隣接す
る伝熱管３、３には、この様に各フィン４ａ、４ａから
空気中に移されなかった熱量Ｑ_w （＝Ｑ_a −Ｑ_f ）が伝
わる。上記各フィン４ａ、４ａを通じて、自動車室内の
暖房の為の空気中に移されるＱ_f は、これら各フィン４
ａ、４ａの表面積が広い程多くなる。従って、上述の様
にフィン高さを高くする事で、上記暖房の為の空気中に
移されるＱ_f を多くすれば、上記隣接する伝熱管３、３
に伝わって冷却水中に奪われる熱量Ｑ_wを少なくでき
る。

【００４１】上述の様に構成する本発明の暖房用熱交換
器によれば、上記電熱ヒータ５ａに隣接する伝熱管３、
３の構造と他の伝熱管の構造とを変える事なく、上記電
熱ヒータ５ａの熱が上記各伝熱管３、３内を流れる冷却
水に奪われる量を少なく抑える事ができる。従って、こ
れら各伝熱管３、３を１種類のものでまかなう事がで
き、伝熱管３、３の製造作業、部品管理作業、組み付け
作業の簡略化によるコスト低減を図れる。尚、電熱ヒー
タを挟持するフィンからの放熱量を多くする事により、
この電熱ヒータに隣接する伝熱管に伝わる熱量を少なく
抑える為には、上記フィンの高さを高くするのに代え
て、或は高さを高くすると共に、このフィンのピッチを
細かくする事もできる。

【００４２】尚、上述の説明は、暖房用の流体として冷
却水を使用する自動車用の暖房用熱交換器に就いて説明
したが、本発明は、暖房用の流体として冷媒を使用する
ヒートポンプ式エアコンでも実施できる。そして、この
場合には、電気自動車或は一般家庭の暖房にも使用でき
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明は以上に述べた通り構成され作用
するので、暖房用流体の温度が低い場合にも十分な暖房
効果を得られる暖房用熱交換器を、低コストで実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す略斜視図。

【図２】同じく要部分解斜視図。

【図３】同じく要部断面図。

【図４】シートプレートの製造工程を示す部分断面図。

【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す部分略断面
図。

【図６】第２例に使用するシートプレートの部分斜視
図。

【図７】第２例の構造を組み立てた状態で示す略斜視
図。

【図８】本発明の実施の形態の第３例を示す要部断面
図。

【図９】同じく要部分解斜視図。

【図１０】本発明の実施の形態の第４例を示す要部断面
図。

【図１１】同じく要部分解斜視図。

【図１２】本発明の実施の形態の第５例に使用する補助
プレートの斜視図。

【図１３】同じく組み立てた状態を示す部分斜視図。

【図１４】本発明の実施の形態の第６例を示す要部分解
斜視図。

【図１５】同じく伝熱管の端部断面図。

【図１６】同じく端面図。

【図１７】本発明の実施の形態の第７例を示す要部断面
図。

【図１８】同じく要部分解斜視図。

【図１９】従来構造の１例を示す要部斜視図。

【符号の説明】

１、１ａ暖房用熱交換器２、２ａコア部３、３ａ伝熱管４、４ａフィン５電熱ヒータ６蓋部材７ａ、７ｂヘッダ８入口管９出口管１０シートプレート１１絞り孔１２ａ、１２ｂヘッダ本体１３、１３ａ凹部１４素板１５中間素材１６筒部１７通孔１８、１８ａ補助プレート１９凹部２０支持腕２１導線２２カプラー２３凸部２４通孔２５絞り部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに間隔をあけて配置した１対のヘッ
ダと、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッダ内に通じ
させた複数の伝熱管を有し、上記両ヘッダ同士の間に設
けられたコア部と、このコア部を構成する何れかの伝熱
管同士の間に配置された電熱ヒータとを備えた暖房用熱
交換器に於いて、上記電熱ヒータに隣接する伝熱管の端
部開口を、当該端部開口をその内部に開口させるべきヘ
ッダを構成するシートプレートの一部で当該伝熱管の流
路面積よりも小さな面積を有する絞り孔を形成した部分
に突き当てる事により、上記電熱ヒータに隣接する伝熱
管内を流れる流体の流量を減少させる為の流量絞り手段
を構成した事を特徴とする暖房用熱交換器。
【請求項２】シートプレートの外面に伝熱管の端部を
内嵌する為の凹部が形成されており、絞り孔は、電熱ヒ
ータに隣接する伝熱管の端部を内嵌する凹部の底部でこ
の伝熱管の端部開口が対向する部分に形成されている、
請求項１に記載した暖房用熱交換器。
【請求項３】シートプレートに伝熱管の端部を挿入自
在な通孔が形成されており、このシートプレートの内面
の一部で電熱ヒータの端部が対向する部分及びこの電熱
ヒータに隣接する伝熱管の端部が挿通される部分に補助
プレートが重ね合わされており、この補助プレートの一
部で電熱ヒータの端部が対向する通孔に重ね合わされる
部分は完全に塞がれており、同じくこの電熱ヒータに隣
接する伝熱管の端部が挿入される通孔に重ね合わされる
部分には絞り孔が形成されている、請求項１に記載した
暖房用熱交換器。
【請求項４】シートプレートの外面に添着された補助
プレートに支持腕が、この支持腕の基端部を補助プレー
トの周縁に連続させる状態で一体に設けられており、こ
の支持腕の先端部に電熱ヒータに通電する導線の端部を
接続する為のカプラーが支持されている、請求項１に記
載した暖房用熱交換器。
【請求項５】互いに間隔をあけて配置した１対のヘッ
ダと、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッダ内に通じ
させた複数の伝熱管を有し、上記両ヘッダ同士の間に設
けられたコア部と、このコア部を構成する何れかの伝熱
管同士の間に配置された電熱ヒータとを備えた暖房用熱
交換器に於いて、上記電熱ヒータに隣接する伝熱管の端
部開口に、この伝熱管と別体でこの端部開口の一部を塞
ぐ絞り部材を装着する事により、この電熱ヒータに隣接
する伝熱管の端部開口に、当該伝熱管内を流れる流体の
流量を減少させる為の流量絞り手段を設けた事を特徴と
する暖房用熱交換器。
【請求項６】互いに間隔をあけて配置した１対のヘッ
ダと、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッダ内に通じ
させた複数の伝熱管を有し、上記両ヘッダ同士の間に設
けられたコア部と、このコア部を構成する何れかの伝熱
管同士の間に配置された電熱ヒータとを備えた暖房用熱
交換器に於いて、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣
接する伝熱管との間隔を、他の伝熱管同士の間隔よりも
大きくして、上記電熱ヒータの熱量をこの電熱ヒータが
隣接する伝熱管に伝わりにくくした事を特徴とする暖房
用熱交換器。
【請求項７】互いに間隔をあけて配置した１対のヘッ
ダと、それぞれの両端開口部をこれら各ヘッダ内に通じ
させた複数の伝熱管を有し、上記両ヘッダ同士の間に設
けられたコア部と、このコア部を構成する何れかの伝熱
管同士の間に配置された電熱ヒータとを備えた暖房用熱
交換器に於いて、上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣
接する伝熱管との間に設けるフィンのピッチを、他の伝
熱管同士の間に設けるフィンのピッチよりも細かくし、
上記電熱ヒータとこの電熱ヒータが隣接する伝熱管との
間に設けるフィンから上記コア部を流通する空気中に放
出される熱量を多くする事により、上記電熱ヒータの熱
量をこの電熱ヒータが隣接する伝熱管に伝わりにくくし
た事を特徴とする暖房用熱交換器。