JP2002087051A - Heater device - Google Patents
Heater deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水等の流体を加熱
するヒータ装置に関するもので、車両用暖房装置に適用
して有効である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater device for heating a fluid such as water, and is effective when applied to a vehicle heating device.
【0002】[0002]
【従来の技術】車両用暖房装置に適用されるヒータ装置
の構造として、例えば特開平10−309935号公報
に記載の発明では、温水が満たされる空間内に電気ヒー
タ等のヒータを配置して温水を加熱している。2. Description of the Related Art As a structure of a heater device applied to a vehicle heating device, for example, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-309935, a heater such as an electric heater is disposed in a space filled with hot water. Is heating.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ヒータはケ
ーシングに固定保持する必要があるが、ヒータは発熱す
るので、上記公報に記載のごとく、ヒータをケーシング
に直接に固定する場合には、ケーシングをステンレス等
の耐熱性及び耐食性に優れた金属製とする必要がある。The heater must be fixedly held in the casing. However, since the heater generates heat, when the heater is directly fixed to the casing as described in the above-mentioned publication, the casing must be fixed. It is necessary to be made of metal such as stainless steel having excellent heat resistance and corrosion resistance.
【0004】しかし、ケーシングを金属製とすると、ヒ
ータ装置の重量が大きくなるとともに、ヒータ装置の製
造原価上昇を招いてしまう。[0004] However, if the casing is made of metal, the weight of the heater device is increased, and the manufacturing cost of the heater device is increased.
【0005】この問題に対しては、ケーシングを樹脂製
とするといった手段が考えられるが、一般的に、樹脂は
金属に比べて耐熱温度が低いので、ケーシング全体を単
純に樹脂製とすると、ケーシングのうちヒータの固定部
分において樹脂が熱変形してしまうおそれがある。[0005] In order to solve this problem, it is conceivable that the casing is made of resin. However, in general, resin has a lower heat-resistant temperature than metal. Of these, the resin may be thermally deformed at the fixed portion of the heater.
【0006】本発明は、上記点に鑑み、ヒータ装置の軽
量化及び製造原価低減を図ることをを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to reduce the weight of a heater device and to reduce manufacturing costs.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明では、流体が満た
される空間(401)を構成する樹脂製のケーシング
(405)と、空間(401)内に配設され、流体を加
熱するヒータ(404)と、ケーシング(405)に固
定され、ヒータ(404)を保持する金属製の固定ブロ
ック(410)とを有するヒータ装置。In order to achieve the above object, according to the present invention, a resin casing (405) constituting a space (401) filled with a fluid is provided. A heater device having a heater (404) disposed in a space (401) for heating a fluid, and a metal fixed block (410) fixed to a casing (405) and holding the heater (404).
【0008】これにより、ケーシング(405)のうち
ヒータ(404)の固定部分においてケーシング(40
5)が熱変形がしてしまうことを防止できるので、ケー
シング(405)を樹脂製とすることができ、ヒータ装
置の軽量化及び製造原価低減を図ることができる。As a result, the casing (40) is fixed at a portion of the casing (405) where the heater (404) is fixed.
5) can be prevented from being thermally deformed, so that the casing (405) can be made of resin, and the heater device can be reduced in weight and manufacturing cost.
【0009】請求項2に記載の発明では、ケーシング
(405)は、少なくとも2部品(406、407)を
組み合わせることにより構成されており、さらに、固定
ブロック(410)は、2部品(406、407)にて
挟み込まれた状態でケーシング(405)に固定されて
いることを特徴とする。According to the second aspect of the present invention, the casing (405) is constituted by combining at least two parts (406, 407), and the fixing block (410) is further composed of two parts (406, 407). ), And is fixed to the casing (405) in a state of being sandwiched therebetween.
【0010】これにより、固定ブロック(410)をケ
ーシング(405)に固定するための手段を施すことな
く容易に固定することができるので、ヒータ装置の組み
付け性を向上させることができる。[0010] This makes it possible to easily fix the fixing block (410) to the casing (405) without providing a means for fixing the fixing block (410) to the casing (405), thereby improving the assemblability of the heater device.
【0011】請求項3に記載の発明では、ヒータ(40
4)は、固定ブロック(410)と一体化された状態で
固定ブロック(410)を介してケーシング(405)
に固定されていることを特徴とする。According to the third aspect of the present invention, the heater (40)
4) The casing (405) is integrated with the fixed block (410) via the fixed block (410).
Characterized in that it is fixed to
【0012】これにより、固定ブロック(410)ごと
ヒータ(404)をケーシング(405)に組み付ける
ことにより容易にヒータ(404)をケーシング(40
5)に組み付けることができるので、ヒータ装置の組み
付け性を向上させることができる。Thus, the heater (404) can be easily attached to the casing (40) by assembling the heater (404) together with the fixed block (410) to the casing (405).
Since it can be assembled in 5), the assemblability of the heater device can be improved.
【0013】なお、ケーシング(405)を構成する樹
脂は、請求項4に記載の発明のごとく、密度が2g/c
m3以下のものが望ましい。The resin constituting the casing (405) has a density of 2 g / c, as described in the fourth aspect of the present invention.
m 3 or less of what is desirable.
【0014】また、固定ブロック(410)を構成する
金属は、請求項5に記載の発明のごとく、熱伝導率が7
0W/m・k以上のものが望ましい。The metal forming the fixed block (410) has a thermal conductivity of 7 as in the fifth aspect of the present invention.
It is desirable to have a value of 0 W / mk.
【0015】また、固定ブロック(410)は、請求項
6に記載の発明のごとく、真鍮製とすることが望まし
い。It is desirable that the fixing block (410) is made of brass, as in the sixth aspect of the present invention.
【0016】また、固定ブロック(410)は、請求項
7に記載の発明のごとく、アルミニウム製としてもよ
い。Further, the fixing block (410) may be made of aluminum as in the seventh aspect of the present invention.
【0017】請求項8に記載の発明では、流体通路()
内を流通する流体の温度を検出する温度検出手段(30
8)を有しており、温度検出手段(308)は、固定ブ
ロック(410)の外表面側に装着されていることを特
徴とする。According to the invention described in claim 8, the fluid passage () is provided.
Temperature detecting means (30) for detecting the temperature of the fluid flowing through
8), wherein the temperature detecting means (308) is mounted on the outer surface side of the fixed block (410).
【0018】これにより、温度検出手段(308)を空
間(401)まで貫通挿入して温度検出手段(308)
を流体中に直接晒すことなく、流体の温度を検出するこ
とができるので、、温度検出手段(308)を装着する
部位に流体漏れを防止するOリング等のシール手段を設
ける必要がないので、ヒータ装置の構造を簡単なものと
することができ、ヒータ装置の製造原価低減を図ること
ができる。Thus, the temperature detecting means (308) is inserted through the space (401) to the temperature detecting means (308).
Since the temperature of the fluid can be detected without directly exposing the fluid to the fluid, there is no need to provide a sealing means such as an O-ring for preventing fluid leakage at a portion where the temperature detecting means (308) is mounted. The structure of the heater device can be simplified, and the manufacturing cost of the heater device can be reduced.
【0019】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。Incidentally, the reference numerals in parentheses of the above means are examples showing the correspondence with specific means described in the embodiments described later.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本実施形態は本
発明に係るヒータ装置を燃料電池自動車の空調装置に適
用したものであって、図1は空調装置100の模式図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) In this embodiment, a heater device according to the present invention is applied to an air conditioner of a fuel cell vehicle. FIG.
【0021】101は室内に吹き出す空気の流路を構成
する空調ケーシングであり、この空調ケーシング101
の空気流れ上流側部位には、車室内空気を導入する内気
導入口102及び車室外空気を導入する外気導入口10
3が形成されており、これら導入口102、103は内
外気切替ドア104により選択的に開閉される。Reference numeral 101 denotes an air-conditioning casing which constitutes a flow path for air blown into the room.
At the upstream side of the air flow, the inside air inlet 102 for introducing the vehicle interior air and the outside air inlet 10 for introducing the air outside the vehicle interior are provided.
The inlets 102 and 103 are selectively opened and closed by an inside / outside air switching door 104.
【0022】105は空気を送風する遠心式の送風機で
あり、201は送風機105から送風された空気と冷媒
とを熱交換し、液相冷媒を蒸発させることにより空気を
冷却する蒸発器である。Reference numeral 105 denotes a centrifugal blower that blows air. Reference numeral 201 denotes an evaporator that exchanges heat between the air blown from the blower 105 and the refrigerant and evaporates the liquid-phase refrigerant to cool the air.
【0023】ここで、蒸発器201は蒸気圧縮式冷凍サ
イクル200の低圧側熱交換器(蒸発器)であり、蒸気
圧縮式サイクル200は、周知のごとく、冷媒を吸入圧
縮する圧縮機202、圧縮機202から吐出する冷媒を
冷却凝縮させるコンデンサ(放熱器)203、凝縮した
冷媒を減圧する減圧器(本実施形態では、キャピラリチ
ューブ等の固定絞り)204、及び蒸発器201から流
出する冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離して気相冷媒
を圧縮機202の吸入側に流出するとともに、余剰冷媒
を蓄えるアキュムレータ(気液分離器)205等からな
るものである。Here, the evaporator 201 is a low-pressure side heat exchanger (evaporator) of the vapor compression refrigeration cycle 200. As is well known, the vapor compression cycle 200 includes a compressor 202 for sucking and compressing a refrigerant, A condenser (radiator) 203 for cooling and condensing the refrigerant discharged from the machine 202, a decompressor (in this embodiment, a fixed throttle such as a capillary tube) 204 for decompressing the condensed refrigerant, and a refrigerant flowing out of the evaporator 201. It comprises an accumulator (gas-liquid separator) 205 that separates the refrigerant into a phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant, flows out the gas-phase refrigerant to the suction side of the compressor 202, and stores excess refrigerant.
【0024】因みに、本実施形態に係る圧縮機202
は、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構及び圧縮機構を駆動す
る電動モータが一体となったものである。Incidentally, the compressor 202 according to this embodiment
Is a unit in which a compression mechanism that sucks and compresses a refrigerant and an electric motor that drives the compression mechanism are integrated.
【0025】また、蒸発器201の空気流れ下流側に
は、燃料電池(本実施形態では、高分子電解質型燃料電
池)300を冷却する冷却水(流体)を熱源として蒸発
器201を通過した空気を加熱するヒータコア(暖房用
熱交換器)106が配設されているとともに、このヒー
タコア106を迂回させて空気を下流側に流通させるバ
イパス流路107が設けられている。On the downstream side of the air flow of the evaporator 201, air passing through the evaporator 201 using cooling water (fluid) for cooling the fuel cell (in the present embodiment, polymer electrolyte fuel cell) 300 as a heat source. A heater core (heating heat exchanger) 106 that heats the heater core 106 is provided, and a bypass flow path 107 that bypasses the heater core 106 and allows air to flow downstream is provided.
【0026】108はバイパス流路107を流通する冷
風とヒータコア106を通過して加熱される空気(暖
風)との風量割合を調整して車室内に吹き出す空気の温
度を調節するエアミックスドアである。Reference numeral 108 denotes an air mixing door for adjusting the temperature ratio of air blown into the vehicle cabin by adjusting the ratio of the amount of cold air flowing through the bypass passage 107 and the amount of air (warm air) heated through the heater core 106. is there.
【0027】そして、空調ケーシング101の最下流側
部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すた
めのフェイス吹出口109と、車室内乗員の足元に空気
を吹き出すためのフット吹出口110と、フロントガラ
ス112の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロ
スタ吹出口111とが形成されている。At the most downstream side of the air-conditioning casing 101, there are a face outlet 109 for blowing air-conditioned air to the upper body of the passenger in the passenger compartment, and a foot outlet 110 for blowing air to the feet of the passenger in the passenger compartment. A defroster outlet 111 for blowing air toward the inner surface of the windshield 112 is formed.
【0028】そして、上記各吹出口109〜111の空
気流れ上流側部位には、各吹出口109〜111を開閉
制御する吹出モード切換ドア113〜115が配設され
ている。Blow-out mode switching doors 113 to 115 for controlling the opening and closing of the outlets 109 to 111 are arranged at the upstream side of the air flow of the outlets 109 to 111.
【0029】ところで、太い実線は冷却水回路を示して
おり、301は燃料電池(FCスタック)300から流
出した高温の冷却水を外気と熱交換して冷却水を冷却す
るラジエータであり、302はFCスタック300から
流出した冷却水をラジエータ301を迂回させて流すバ
イパス回路である。Incidentally, a thick solid line indicates a cooling water circuit, 301 is a radiator for cooling the cooling water by exchanging the high temperature cooling water flowing out of the fuel cell (FC stack) 300 with the outside air, and 302 is a radiator. This is a bypass circuit for flowing the cooling water flowing out of the FC stack 300 while bypassing the radiator 301.
【0030】303はFCスタック300の温度が所定
温度(本実施形態では、FCスタック300から流出す
る冷却水温度で約60℃)となるようにラジエータ30
1に流す冷却水量とバイパス回路302に流す冷却水量
とを制御するサーモスタットでる。Reference numeral 303 denotes a radiator 30 so that the temperature of the FC stack 300 becomes a predetermined temperature (in this embodiment, the cooling water temperature flowing out of the FC stack 300 is about 60 ° C.).
This is a thermostat that controls the amount of cooling water flowing through the bypass circuit 302 and the amount of cooling water flowing through the bypass circuit 302.
【0031】304、305は冷却水を循環させる電動
式の第1、2ポンプであり、400はヒータコア106
に流入する冷却水を加熱するヒータ装置であり、306
はヒータコア106に流入する冷却水を、ヒータコア1
06とヒータ装置400との間でのみ循環させる場合
と、FCスタック300を含めた冷却水回路全体に循環
させる場合とを切り換える切換バルブである。なお、ヒ
ータ装置400の詳細は後述する。Reference numerals 304 and 305 denote electric first and second pumps for circulating cooling water, and reference numeral 400 denotes a heater core 106.
Heater device for heating the cooling water flowing into
Represents cooling water flowing into the heater core 106,
This is a switching valve for switching between a case where circulation is performed only between the heater device 400 and the heater device 400 and a case where circulation is performed throughout the cooling water circuit including the FC stack 300. The details of the heater device 400 will be described later.
【0032】307はFCスタック300から流出する
冷却水の温度を検出する第1温度センサであり、308
はヒータ装置400から流出する冷却水の温度を検出す
る第2温度センサであり、両温度センサ307、308
はサーミスタ等の電気抵抗値の変化から温度を検出する
ものである。Reference numeral 307 denotes a first temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing out of the FC stack 300;
Is a second temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing out of the heater device 400, and the two temperature sensors 307 and 308
Is for detecting a temperature from a change in an electric resistance value of a thermistor or the like.
【0033】そして、両温度センサ307、308の検
出値は、電子制御装置(ECU)309に入力されてお
り、ECU309は両温度センサ307、308の検出
値、乗員が手動操作にて設定するコントロールパネル3
10の設定値、並びに室内温度を検出する内気温セン
サ、室外温度を検出する外気温センサ及び車室内に注が
れる日射量を検出する日射センサ等の空調センサ311
等に基づいて圧縮機(の電動モータ)及びヒータ装置を
インバータ制御している。The detected values of the two temperature sensors 307 and 308 are input to an electronic control unit (ECU) 309, and the ECU 309 controls the detected values of the two temperature sensors 307 and 308 and controls manually set by the occupant. Panel 3
Air conditioning sensors 311 such as a set value of 10, an indoor air temperature sensor for detecting indoor temperature, an outdoor air temperature sensor for detecting outdoor temperature, and a solar radiation sensor for detecting the amount of solar radiation poured into the vehicle interior.
The compressor (electric motor) and the heater device are inverter-controlled based on the above.
【0034】次に、ヒータ装置400の構造を図2、3
を用いて述べる。Next, the structure of the heater device 400 is shown in FIGS.
It is described using.
【0035】図2中、401は冷却水が満たされた冷却
水通路(空間)であり、この冷却水通路401は、略水
平方向に蛇行しながら下方側に設けられた流入口402
から上方側から流出口403側に延びるように形成され
ている。In FIG. 2, reference numeral 401 denotes a cooling water passage (space) filled with cooling water. The cooling water passage 401 meanders in a substantially horizontal direction and has an inflow port 402 provided on the lower side.
From the upper side to the outlet 403 side.
【0036】404は冷却水通路(流体通路)401内
を流通する冷却水を加熱するヒータであり、このヒータ
404は冷却水通路401に沿って這うように蛇行した
形状となっている。Reference numeral 404 denotes a heater for heating the cooling water flowing in the cooling water passage (fluid passage) 401. The heater 404 has a meandering shape so as to crawl along the cooling water passage 401.
【0037】なお、本実施形態では、ヒータ404とし
て通電することにより発熱するシーズヒータ(ニクロム
線のようなもの)を採用し、その屈曲部404aの曲率
半径は、ヒータ直径の1.3倍以上、2倍以下となって
いる。In this embodiment, a sheathed heater (such as a nichrome wire) that generates heat when energized is employed as the heater 404, and the radius of curvature of the bent portion 404a is 1.3 times or more the heater diameter. , Twice or less.
【0038】また、冷却水通路401を構成するととも
に、ヒータ404を収納するケーシング405は、図3
に示すように、第1ケーシング406と第2ケーシング
407との2部品を組み合わせることにより構成された
ものであり、第1、2ケーシング406、407はステ
ンレス等の金属に比べて密度の小さい樹脂(本実施形態
では、PPS樹脂)にて成形されている。Further, a casing 405 which forms the cooling water passage 401 and houses the heater 404 is provided with a casing 405 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the first casing 406 and the second casing 407 are configured by combining two parts, and the first and second casings 406 and 407 are made of resin (density smaller than metal such as stainless steel). In the present embodiment, it is formed of PPS resin).
【0039】また、冷却水通路401は、第1、2ケー
シング406、407のうち両者406、407の合わ
せ面405a側に溝部(凹部)を形成することにより構
成されており、第1、2ケーシング406、407は、
合わせ面405aのうちケーシング405の外周側に配
設されたシール材108(EPDM製のOリング)を挟
み込んだ状態でボルト(締結手段)409にて水密に固
定されている。The cooling water passage 401 is formed by forming a groove (recess) on the side of the mating surface 405a of the first and second casings 406 and 407. 406 and 407 are
The sealing member 108 (an O-ring made of EPDM) disposed on the outer peripheral side of the casing 405 in the mating surface 405a is watertightly fixed by bolts (fastening means) 409 while sandwiching the sealing member 108 (O-ring made of EPDM).
【0040】因みに、本実施形態では、冷却水通路40
1内に凹凸を設けて冷却水通路401内の流れを積極的
に乱すことにより、冷却水とヒータ404との熱伝達率
αを増大させている。In the present embodiment, the cooling water passage 40
1, the heat transfer coefficient α between the cooling water and the heater 404 is increased by actively disturbing the flow in the cooling water passage 401 by providing unevenness in the cooling water passage 401.
【0041】また、ヒータ404の長手方向端部は、金
属(本実施形態では、真鍮)製の固定ブロック410に
保持されており、この固定ブロック410は、第1、2
ケーシング406、407にて挟み込まれた状態でケー
シング405に固定されている。なお、ヒータ404
は、ヒータ404にろう付け接合された長円状のヒータ
フランジ411を介してボルト412により固定ブロッ
ク410に固定されている。The longitudinal end of the heater 404 is held by a fixed block 410 made of metal (in this embodiment, brass).
It is fixed to the casing 405 while being sandwiched between the casings 406 and 407. The heater 404
Is fixed to a fixed block 410 by bolts 412 via an oblong heater flange 411 brazed to the heater 404.
【0042】また、第2温度センサ308は、ケーシン
グ405を貫通して冷却水通路401まで到達すること
なく、固定ブロック410の外表面側にねじ込み装着さ
れている。なお、図3はヒータ404の長手方向端部の
うち流出口403側を示しているが、流入口402側も
第2温度センサ308を除けば、流出口403側と同様
な構造となっている。The second temperature sensor 308 is screwed on the outer surface of the fixed block 410 without penetrating the casing 405 and reaching the cooling water passage 401. Although FIG. 3 shows the outlet 403 side of the longitudinal end of the heater 404, the inlet 402 has the same structure as the outlet 403 except for the second temperature sensor 308. .
【0043】因みに、413固定ブロック410と第1
ケーシング406との隙間から冷却水が漏れ出すことを
防止する耐熱性に優れたゴム(本実施形態では、フッ素
ゴム)製のOリングであり、404bはヒータ404に
電力を供給する端子部である。Incidentally, the 413 fixed block 410 and the first
An O-ring made of rubber (fluorine rubber in the present embodiment) having excellent heat resistance for preventing leakage of cooling water from a gap with the casing 406, and a terminal 404b for supplying power to the heater 404 are provided. .
【0044】次に、本実施形態に係る空調装置の暖房時
の概略作動を述べる。Next, the general operation of the air conditioner according to this embodiment during heating will be described.
【0045】1.第1暖房モード このモードは、FCスタック300から流出する冷却水
の温度(第1温度センサ307の検出値)が室内の暖房
を行うに十分な温度(例えば、40℃)以上のときに実
行されるもので、具体的には、FCスタック300から
流出した冷却水をヒータコア106に循環させてFCス
タック300で発生した廃熱により室内を暖房するもの
である。1. First heating mode This mode is executed when the temperature of the cooling water flowing out of the FC stack 300 (the value detected by the first temperature sensor 307) is equal to or higher than a temperature (for example, 40 ° C.) sufficient to heat the room. Specifically, the cooling water flowing out of the FC stack 300 is circulated through the heater core 106, and the room is heated by waste heat generated in the FC stack 300.
【0046】2.第2暖房モード このモードは、FCスタック300から流出する冷却水
の温度が室内の暖房を行うに十分な温度未満のときに実
行されるもので、具体的には、ヒータ装置400及び第
2ポンプ305を稼働させて、ヒータコア106とヒー
タ装置400との間で冷却水を循環させるものである。2. Second heating mode This mode is executed when the temperature of the cooling water flowing out of the FC stack 300 is lower than a temperature sufficient for heating the room. Specifically, the heating device 400 and the second pump The cooling water is circulated between the heater core 106 and the heater device 400 by operating the 305.
【0047】なお、このとき、ECU309はヒータ装
置400から流出する冷却水の温度(第2温度センサ3
08の検出値)に基づいてヒータ404の発熱量を制御
する。At this time, ECU 309 determines the temperature of the cooling water flowing out of heater device 400 (second temperature sensor 3).
08) is controlled based on the detected value (08).
【0048】次に、本実施形態の特徴を述べる。Next, the features of this embodiment will be described.
【0049】本実施形態によれば、ヒータ404は金属
製の固定ブロック410を介してケーシング405に固
定されているので、ケーシング405のうちヒータ40
4の固定部分においてケーシング405が熱変形がして
しまうことを防止できる。According to this embodiment, since the heater 404 is fixed to the casing 405 via the metal fixing block 410, the heater 404 of the casing 405
It is possible to prevent the casing 405 from being thermally deformed in the fixed portion of the fourth member 4.
【0050】したがって、ケーシング405を樹脂製と
することができるので、ヒータ装置400の軽量化及び
製造原価低減を図ることができる。Therefore, since the casing 405 can be made of resin, the weight and the manufacturing cost of the heater device 400 can be reduced.
【0051】また、固定ブロック410は、第1、2ケ
ーシング406、407の2部品で挟み込まれた状態で
ケーシング405に固定されているので、固定ブロック
410をケーシング405に固定するための手段を施す
ことなく容易に固定することができ、ヒータ装置400
の組み付け性を向上させることができる。Further, since the fixed block 410 is fixed to the casing 405 while being sandwiched by the first and second casings 406 and 407, means for fixing the fixed block 410 to the casing 405 are provided. Can be easily fixed without using the heater device 400.
Can be improved.
【0052】また、ヒータ404をヒータフランジ41
1を介してボルト412により固定ブロック410と一
体化されているので、固定ブロック410ごとヒータ4
04をケーシング405に組み付けることにより容易に
ヒータ404をケーシング405に組み付けることがで
き、ヒータ装置400の組み付け性を向上させることが
できる。The heater 404 is connected to the heater flange 41.
1 is integrated with the fixed block 410 by the bolt 412 via the
The heater 404 can be easily assembled to the casing 405 by attaching the 04 to the casing 405, and the assemblability of the heater device 400 can be improved.
【0053】ところで、ケーシング405を金属製とし
た場合、ケーシング405を全体を発泡ウレタン等の断
熱性に優れた樹脂からなる断熱材にて覆い、ケーシング
405からヒータ404の熱が大気中に放熱されてしま
うことを防止する必要がある。When the casing 405 is made of metal, the entire casing 405 is covered with a heat insulating material made of a resin having excellent heat insulating properties such as urethane foam, and the heat of the heater 404 is radiated from the casing 405 to the atmosphere. It is necessary to prevent that.
【0054】これに対して、本実施形態では、ケーシン
グ405は、金属より断熱性に優れた樹脂製であるの
で、ケーシング405を断熱材に覆う必要がないので、
ヒータ装置100の小型軽量化を図りつつ、製造原価低
減を図ることができる。On the other hand, in this embodiment, since the casing 405 is made of resin having better heat insulating properties than metal, there is no need to cover the casing 405 with heat insulating material.
It is possible to reduce the manufacturing cost while reducing the size and weight of the heater device 100.
【0055】ところで、ケーシング405をアルミニウ
ム等の軽量金属で構成すれば、ヒータ404の固定部分
においてケーシング405が熱変形がしてしまうことを
防止できるものの、この手段では、ヒータ404とアル
ミニウム製のケーシングとの接触部において、異種金属
接触による腐食が発生するおそれがあるので、ヒータ4
04(シーズヒータ)の材質をステンレス等の耐食性に
優れた金属とする必要があり、ヒータ404の製造原価
が上昇してしまう。If the casing 405 is made of a lightweight metal such as aluminum, it is possible to prevent the casing 405 from being thermally deformed at the fixing portion of the heater 404. Since there is a possibility that corrosion due to dissimilar metal contact may occur at the contact portion with
It is necessary to use a material having excellent corrosion resistance, such as stainless steel, for the material of the heater 04 (seed heater), which increases the manufacturing cost of the heater 404.
【0056】これに対して、本実施形態では、固定ブロ
ック410を真鍮としているので、ヒータ404(シー
ズヒータ)の材質をステンレスより安価な銅製とするこ
とができるので、ヒータ装置400の製造原価低減を図
ることができる。On the other hand, in the present embodiment, since the fixing block 410 is made of brass, the material of the heater 404 (seed heater) can be made of copper, which is cheaper than stainless steel. Can be achieved.
【0057】また、第2温度センサ308は金属製の固
定ブロック410に装着されているので、第2温度セン
サ308を冷却水通路401まで貫通挿入して第2温度
センサ308を冷却水中に直接晒すことなく、冷却水の
温度を検出することができる。Further, since the second temperature sensor 308 is mounted on the metal fixed block 410, the second temperature sensor 308 is inserted through the cooling water passage 401 to directly expose the second temperature sensor 308 to the cooling water. Without this, the temperature of the cooling water can be detected.
【0058】したがって、第2温度センサ308を装着
する部位に冷却水漏れを防止するOリング等のシール手
段を設ける必要がないので、ヒータ装置400の構造を
簡単なものとすることができ、ヒータ装置400の製造
原価低減を図ることができる。Accordingly, since it is not necessary to provide a sealing means such as an O-ring for preventing leakage of cooling water at a portion where the second temperature sensor 308 is mounted, the structure of the heater device 400 can be simplified, and The manufacturing cost of the device 400 can be reduced.
【0059】(第2実施形態)第1実施形態では、ヒー
タ404をヒータフランジ411を介してボルト412
により固定ブロック410と一体化したが、本実施形態
は、図4に示すように、ヒータ404を固定ブロック4
10に直接にろう付けしたものである。(Second Embodiment) In the first embodiment, the heater 404 is connected to the bolt 412 via the heater flange 411.
However, in this embodiment, as shown in FIG.
10 was directly brazed.
【0060】これにより、ヒータフランジ411及びボ
ルト412を廃止できるので、ヒータ装置400の部品
点数を削減することができ、ヒータ装置400の製造原
価低減を図ることができる。As a result, since the heater flange 411 and the bolt 412 can be eliminated, the number of components of the heater device 400 can be reduced, and the manufacturing cost of the heater device 400 can be reduced.
【0061】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、PPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド)にてケ
ーシング405を構成したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、金属より軽い(例えば、密度が2g/c
m3以下の)樹脂であればよく、PA(ポリアミド樹
脂)やPOM(ポリアセタール)等でもよい。(Other Embodiments) In the above embodiments, the casing 405 is made of PPS resin (polyphenylene sulfide). However, the present invention is not limited to this, and is lighter than metal (for example, having a density of 2g / c
m 3 below) may be a resin, may be PA (polyamide resin) and POM (polyacetal) or the like.
【0062】また、上述の実施形態では、真鍮にて固定
ブロック410を構成したが、本発明はこれに限定され
るものでなく、固定ブロック410を構成する金属は、
熱伝導率が高い(例えば、70W/m・k以上の)もの
であればよく、アルミニウム、銅、鉄及びこれらの合金
等であってもよい。In the above-described embodiment, the fixed block 410 is made of brass. However, the present invention is not limited to this.
Any material having a high thermal conductivity (for example, 70 W / m · k or more) may be used, and aluminum, copper, iron, an alloy thereof, or the like may be used.
【0063】また、固定ブロック410とヒータ404
との固定方法は上述の実施形態に示されたものに限定さ
れるものではなく、圧入固定やカシメ固定等であっても
よい。The fixed block 410 and the heater 404
The fixing method is not limited to the method described in the above-described embodiment, but may be press-fitting fixing, caulking fixing, or the like.
【0064】また、固定ブロック410と第2温度セン
サ308との固定方法はねじ込みに限定されるものでは
なく、圧入固定やカシメ固定等であってもよい。The method of fixing the fixing block 410 and the second temperature sensor 308 is not limited to screwing, but may be press-fitting or caulking.
【0065】また、上述の実施形態では、冷却水通路4
01内を流通する冷却水の温度を検出する温度検出手段
(第2温度センサ308)としてサーミスタを用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、冷却水の
温度が所定以上となたときに、ヒータ404への通電を
遮断する温度スイッチ、冷却水の温度が所定以上となっ
たときに断線する温度ヒューズ、冷却水の温度が所定温
度(キューリー点)以上となったときに電気抵抗値が増
大するPTC等を用いてもよい。In the above embodiment, the cooling water passage 4
Although the thermistor is used as the temperature detecting means (second temperature sensor 308) for detecting the temperature of the cooling water flowing through the inside of the air conditioner 01, the present invention is not limited to this, and the temperature of the cooling water is not less than a predetermined value. When the temperature of the cooling water exceeds a predetermined temperature (Curie point), a temperature switch that cuts off the power supply to the heater 404 when the temperature of the cooling water exceeds a predetermined temperature (Curie point). PTC or the like having an increased resistance value may be used.
【0066】また、上述の実施形態では、冷却水通路4
01内を流通する冷却水の温度を検出する温度検出手段
(第2温度センサ308)をヒータ装置400(固定ブ
ロック410)に装着したが、冷却水配管等のその他の
部位に装着してもよい。In the above embodiment, the cooling water passage 4
Although the temperature detecting means (second temperature sensor 308) for detecting the temperature of the cooling water flowing through the inside of the air conditioner 01 is mounted on the heater device 400 (fixed block 410), it may be mounted on other parts such as a cooling water pipe. .
【0067】また、ヒータ404は、シーズヒータに限
定されるものではなく、その他のものであってもよい。The heater 404 is not limited to a sheathed heater, but may be another type.
【0068】上述の実施形態では、本発明に係るヒータ
装置を燃料電池自動車に適用したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、ハイブリッド車両、エコラン車
両、ディーゼルエンジン車両、バッテリ等を電源として
走行する電気自動車等その他車両にも適用することがで
きる。In the above embodiment, the heater device according to the present invention is applied to a fuel cell vehicle. However, the present invention is not limited to this, and a hybrid vehicle, an eco-run vehicle, a diesel engine vehicle, a battery, etc. The present invention can also be applied to other vehicles such as electric vehicles that run as a vehicle.
【図1】本発明の第1実施形態に係るヒータ装置を用い
た空調装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioner using a heater device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施形態に係るヒータ装置の正面
図である。FIG. 2 is a front view of the heater device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】(a)は図2のA部の拡大図であり、(b)は
(a)の断面図である。3A is an enlarged view of a portion A in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG.
【図4】本発明の第2実施形態に係るヒータ装置におけ
る固定ブロックの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a fixed block in a heater device according to a second embodiment of the present invention.
400…ヒータ装置、401…冷却水通路(空間)、4
04…ヒータ(シーズヒータ)、405…ケーシング、
406…第1ケーシング、407…第2ケーシング、4
10…固定ブロック、411…ヒータフランジ400: heater device, 401: cooling water passage (space), 4
04 ... heater (seed heater), 405 ... casing,
406: first casing, 407: second casing, 4
10: fixed block, 411: heater flange
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K058 AA12 AA22 AA45 AA51 AA82 AA91 BA01 BA11 CA12 CA23 CA46 CA61 CA62 CA78 CB07 CB12 CB25 CE02 CE12 CE16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3K058 AA12 AA22 AA45 AA51 AA82 AA91 BA01 BA11 CA12 CA23 CA46 CA61 CA62 CA78 CB07 CB12 CB25 CE02 CE12 CE16
Claims (8)
する樹脂製のケーシング(405)と、 前記空間(401)内に配設され、流体を加熱するヒー
タ(404)と、前記ケーシング(405)に固定さ
れ、前記ヒータ(404)を保持する金属製の固定ブロ
ック(410)とを有するヒータ装置。1. A resin casing (405) constituting a space (401) filled with a fluid, a heater (404) disposed in the space (401) to heat a fluid, and the casing (405). ), And a metal fixing block (410) holding the heater (404).
も2部品(406、407)を組み合わせることにより
構成されており、 さらに、前記固定ブロック(410)は、前記2部品
(406、407)にて挟み込まれた状態で前記ケーシ
ング(405)に固定されていることを特徴とする請求
項1に記載のヒータ装置。2. The casing (405) is formed by combining at least two parts (406, 407), and the fixing block (410) is sandwiched between the two parts (406, 407). The heater device according to claim 1, wherein the heater device is fixed to the casing (405) in a detached state.
ック(410)と一体化された状態で前記固定ブロック
(410)を介して前記ケーシング(405)に固定さ
れていることを特徴とする請求項1又は2に記載のヒー
タ装置。3. The heater (404) is fixed to the casing (405) via the fixed block (410) while being integrated with the fixed block (410). Item 3. The heater device according to item 1 or 2.
脂は、密度が2g/cm3以下のものであることを特徴
とする請求項1ないし3のいずrか1つに記載のヒータ
装置。4. The heater device according to claim 1, wherein the resin constituting the casing (405) has a density of 2 g / cm 3 or less.
金属は、熱伝導率が70W/m・k以上のものであるこ
とを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載
のヒータ装置。5. The heater according to claim 1, wherein the metal constituting the fixed block has a thermal conductivity of 70 W / m · k or more. apparatus.
であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1
つに記載のヒータ装置。6. The method according to claim 1, wherein the fixing block is made of brass.
The heater device according to any one of the above.
ニウム製であることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれか1つに記載のヒータ装置。7. The heater device according to claim 1, wherein the fixing block is made of aluminum.
度を検出する温度検出手段(308)を有しており、 前記温度検出手段(308)は、前記固定ブロック(4
10)の外表面側に装着されていることを特徴とする請
求項1ないし7のいずれか1つに記載のヒータ装置。8. A temperature detecting means (308) for detecting a temperature of a fluid flowing in the fluid passage (), wherein the temperature detecting means (308) is provided on the fixed block (4).
The heater device according to any one of claims 1 to 7, wherein the heater device is mounted on the outer surface side of (10).
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000275311A JP2002087051A (en) | 2000-09-11 | 2000-09-11 | Heater device |
US09/861,251 US20010043808A1 (en) | 2000-05-19 | 2001-05-18 | Heating apparatus for vehicle cabin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Country | Link |
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JP (1) | JP2002087051A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008130470A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | Cooperative cooling system of fuel cell and air-conditioner |
US9676251B2 (en) | 2012-07-18 | 2017-06-13 | Sanden Holdings Corporation | Heating device and method for manufacturing heating device |
WO2021060172A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | Vehicle heat medium heating device and vehicle air conditioning device |
-
2000
- 2000-09-11 JP JP2000275311A patent/JP2002087051A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008130470A (en) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | Cooperative cooling system of fuel cell and air-conditioner |
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WO2021060172A1 (en) * | 2019-09-27 | 2021-04-01 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | Vehicle heat medium heating device and vehicle air conditioning device |
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