JP2012154579A - Heat medium heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、PTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータを用いて熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置に関する。 The present invention relates to a heat medium heating apparatus that heats a heat medium using a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater.
従来から、被加熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置の1つとして、正特性サーミスタ素子(PTC素子)を発熱要素とするPTCヒータを用いたものが知られている。
PTCヒータは、正特性のサーミスタ特性を有しており、温度の上昇と共に抵抗値が上昇し、これによって消費電流が制御されるとともに温度上昇が緩やかになり、その後、消費電流および発熱部の温度が飽和領域に達して安定するものであり、自己温度制御特性を備えている。
上記のように、PTCヒータは、ヒータの温度が上昇すると消費電流が低くなり、その後一定温度の飽和領域に達すると、消費電流が低い値で安定するという特性を有する。この特性を利用することにより、消費電力を節減することができるとともに、発熱部温度の異常上昇を防止することができるという利点が得られる。
このような特長を有することから、PTCヒータは、多くの技術分野において用いられており、空調の分野においても、例えば、車両用空調装置において、空気加温用の放熱器に供給する熱媒体(ここでは、エンジンの冷却水)を加熱するための加熱装置に適用したものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of heat medium heating devices for heating a medium to be heated, one using a PTC heater having a positive temperature coefficient thermistor element (PTC element) as a heat generating element is known.
The PTC heater has a positive thermistor characteristic, and the resistance value increases as the temperature rises. As a result, the current consumption is controlled and the temperature rises gradually. Reaches the saturation region and stabilizes, and has a self-temperature control characteristic.
As described above, the PTC heater has a characteristic that the consumption current decreases as the heater temperature rises, and then stabilizes at a low value when the saturation temperature reaches a constant temperature. By utilizing this characteristic, it is possible to save power consumption and to obtain an advantage that an abnormal rise in the temperature of the heat generating portion can be prevented.
Because of such features, PTC heaters are used in many technical fields. In the field of air conditioning, for example, in a vehicle air conditioner, a heat medium ( Here, the thing applied to the heating apparatus for heating an engine cooling water) is proposed.
PTCヒータを用いた熱媒体加熱装置は、流通路を流れる熱媒体がPTCヒータで発生した熱の伝達を受けて加熱される。
PTCヒータで発生した熱を熱媒体に伝達するのに、波形形状のフィンをPTCヒータに接して設け、このフィンにより熱媒体の加熱を形成するものがある(例えば、特許文献1、2参照)。
In the heat medium heating device using the PTC heater, the heat medium flowing through the flow path is heated by receiving the heat generated by the PTC heater.
In order to transfer the heat generated by the PTC heater to the heat medium, there is a structure in which a corrugated fin is provided in contact with the PTC heater and the heat medium is heated by the fin (for example, refer to Patent Documents 1 and 2). .
特許文献1に記載されているように、このようなフィンは、扁平形状のチューブの内部空間に設けられており、このチューブを熱媒体の流通路とするものである。チューブ内を流れる熱媒体は、フィン、およびフィンに接するチューブ自体と接触することで熱交換し、これによって熱媒体が加熱されるようになっている。 As described in Patent Document 1, such a fin is provided in the inner space of a flat tube, and this tube serves as a heat medium flow passage. The heat medium flowing in the tube exchanges heat by coming into contact with the fin and the tube itself in contact with the fin, whereby the heat medium is heated.
しかしながら、上述したようなフィンを用いたチューブを熱媒体流路とした場合、チューブの内部において、チューブとフィンとの接合部分に腐食が生じる可能性がある。これは、チューブの内周面とチューブとをロウ付けするために、チューブの内周面にクラッド層が形成されており、熱媒体流路の一部を形成するクラッド層とフィンとの接合部分において腐食が生じるためである。
腐食が生じると、熱媒体の漏れ等の問題が生じる可能性があるため、品質保証上、この腐食は抑える必要がある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、熱媒体流路を構成する部材の腐食を抑え、高い品質を確保することのできる熱媒体加熱装置を提供することを目的とする。
However, when a tube using fins as described above is used as the heat medium flow path, there is a possibility that corrosion occurs at the joint between the tube and the fin inside the tube. This is because a clad layer is formed on the inner peripheral surface of the tube in order to braze the inner peripheral surface of the tube and the tube, and the junction between the clad layer and the fin that forms part of the heat medium flow path This is because corrosion occurs in
If corrosion occurs, problems such as leakage of the heat medium may occur. Therefore, it is necessary to suppress this corrosion for quality assurance.
The present invention has been made based on such a technical problem, and an object of the present invention is to provide a heat medium heating device capable of suppressing corrosion of members constituting the heat medium flow path and ensuring high quality. To do.
かかる目的のもとになされた本発明の熱媒体加熱装置は、ヒータユニットと、ヒータユニットを収容するハウジングと、を備え、ヒータユニットは、熱媒体が内部を流れる断面扁平状の熱媒体流路と、熱媒体流路を加熱するプレート状のヒータと、が積層され、少なくともヒータに接する領域の熱媒体流路は、互いに対向する一方の内表面と他方の内表面にそれぞれ凹凸が形成され、かつ一方の内表面の凹凸と、他方の内表面の凹凸とが互いに間隔を隔てて対向して非接触とされていることを特徴とする。
このように、熱媒体流路の互いに対向する内表面にそれぞれ凹凸を形成し、これらを非接触とすることで、別体のフィンを熱媒体流路の内部に設けることなく、熱媒体流路内を流れる熱媒体の熱交換面積を増大させることができる。
The heat medium heating device of the present invention made for this purpose includes a heater unit and a housing that accommodates the heater unit, and the heater unit has a flat cross-sectional heat medium flow path through which the heat medium flows. And a plate-like heater that heats the heat medium flow path, and at least the heat medium flow path in a region in contact with the heater has concavities and convexities formed on one inner surface and the other inner surface that face each other, And the unevenness | corrugation of one inner surface and the unevenness | corrugation of the other inner surface oppose each other at intervals and are made into non-contact, It is characterized by the above-mentioned.
In this way, by forming irregularities on the mutually facing inner surfaces of the heat medium flow path and making them non-contact, the heat medium flow path is provided without providing separate fins inside the heat medium flow path. The heat exchange area of the heat medium flowing inside can be increased.
このとき、熱媒体流路において、ヒータ側の内表面を、ヒータの表面により形成することができる。つまり、ヒータの表面自体に凹凸を形成することができる。 At this time, in the heat medium flow path, the inner surface on the heater side can be formed by the surface of the heater. That is, irregularities can be formed on the surface of the heater itself.
また、熱媒体流路を形成する断面扁平状の管体が設けられ、管体の内表面自体に凹凸を形成することもできる。
この場合、凹凸は、ヒータ側に平面部を有し、ヒータに面接触するようにしても良い。
管体においてヒータ側の凹凸とヒータの表面との隙間に充填体を充填しても良い。この場合、充填体は、ヒータの表面と同材料、管体の内表面と同材料、金属材料、アルミナのいずれかであるのが好ましい。これによりヒータから凹凸への伝熱性が高まる。
Further, a tubular body having a flat cross section that forms the heat medium flow path is provided, and irregularities can be formed on the inner surface of the tubular body itself.
In this case, the unevenness may have a flat portion on the heater side so as to be in surface contact with the heater.
In the tubular body, a filler may be filled in the gap between the unevenness on the heater side and the surface of the heater. In this case, the filler is preferably made of the same material as the surface of the heater, the same material as the inner surface of the tube, a metal material, or alumina. This increases the heat transfer from the heater to the unevenness.
また、管体に接続され、管体において熱交換される熱媒体が流入する入口ヘッダと、管体に接続され、管体において熱交換された熱媒体が流出する出口ヘッダと、をさらに備えることもでき、その場合、入口ヘッダに、入口ヘッダに熱媒体を流入させる流入口から熱媒体流路の幅方向に広がるガイド部材を設けることができる。 Further, an inlet header connected to the pipe body and into which a heat medium exchanged in the pipe flows in, and an outlet header connected to the pipe body and out of the heat medium exchanged in the pipe body are further provided. In this case, the inlet header can be provided with a guide member that extends in the width direction of the heat medium flow path from the inflow port through which the heat medium flows into the inlet header.
ヒータユニットを挟み込む押えプレートをさらに備えることもできる。このとき、押えプレートは、ヒータユニットよりも硬度の高い材料で形成することもできる。これにより、押えプレートでヒータユニットを挟み込むと、ヒータユニットが弾性変形し、ヒータユニットを構成する熱媒体流路やフィンの密着性が高まる。 A presser plate that sandwiches the heater unit may be further provided. At this time, the presser plate can be formed of a material having higher hardness than the heater unit. As a result, when the heater unit is sandwiched between the presser plates, the heater unit is elastically deformed, and the heat medium flow path and fin adhesion constituting the heater unit are enhanced.
熱媒体流路の内表面に、熱媒体流路を形成する母材よりも耐食性の高い表面処理を施すこともできる。 A surface treatment having higher corrosion resistance than the base material forming the heat medium flow path can be applied to the inner surface of the heat medium flow path.
また、本発明は、ヒータユニットと、ヒータユニットを収容するハウジングと、を備え、ヒータユニットは、熱媒体が内部を流れる断面扁平状の管体と、管体に積層して設けられ、管体を加熱するプレート状のヒータと、を備え、管体の内表面自体に凹凸が形成されていることを特徴とする熱媒体加熱装置とすることもできる。 The present invention also includes a heater unit and a housing that accommodates the heater unit, the heater unit being provided by being laminated on the tubular body, the tubular body having a flat cross-sectional shape through which the heat medium flows, and the tubular body. It is also possible to provide a heat medium heating device including a plate-like heater that heats the inner surface of the tube body, and irregularities are formed on the inner surface of the tube body.
本発明は、ヒータユニットと、ヒータユニットを収容するハウジングと、を備え、ヒータユニットは、熱媒体が内部を流れる断面扁平状の熱媒体流路と、熱媒体流路に接して設けられ、熱媒体流路を加熱するプレート状のヒータと、を備え、ヒータの表面に凹凸が形成され、この表面が熱媒体流路の内表面を形成していることを特徴とする熱媒体加熱装置とすることもできる。 The present invention includes a heater unit and a housing that houses the heater unit. The heater unit is provided in contact with the heat medium flow path, the heat medium flow path having a flat cross section through which the heat medium flows, and the heat medium flow path. And a plate-like heater for heating the medium flow path, wherein the heater has a surface with irregularities, and the surface forms the inner surface of the heat medium flow path. You can also.
本発明によれば、別体のフィンを熱媒体流路の内部に設けることなく、熱媒体流路内を流れる熱媒体の熱交換面積を増大させることができる。したがって、フィンと管体とをロウ付けすることもないので、熱媒体流路を構成する部材の腐食を抑え、高い品質を確保することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to increase the heat exchange area of the heat medium flowing in the heat medium flow path without providing separate fins inside the heat medium flow path. Therefore, since the fin and the tube body are not brazed, corrosion of the members constituting the heat medium flow path can be suppressed and high quality can be ensured.
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
[第一実施形態]
本実施形態に係る熱媒体加熱装置10(熱交換器)は、図1〜図3に示されるように、制御基板13と、複数枚の熱交換用のチューブ17とPTC(Positive Temperature Coefficient)素子(ヒータ)18a(図2(B)参照)とを積層してなるPTCヒータユニット100と、これら制御基板13およびPTCヒータユニット100を収容するハウジング11と、を備えている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 to 3, the heat medium heating device 10 (heat exchanger) according to the present embodiment includes a
<ハウジング>
ハウジング11は、上半部と下半部とに2分割された構成になっており、上半部を構成する上部ハウジング11a(図2(B)参照)と、下半部を構成する下部ハウジング11bとを備えている。また、上部ハウジング11aおよび下部ハウジング11bの内部には、下部ハウジング11bの上方から下部ハウジング11bの開口部11cに上部ハウジング11aを載置することによって、制御基板13、PTCヒータユニット100等を収容する空間が形成されるようになっている。
<Housing>
The
下部ハウジング11bの下面には、PTCヒータユニット100に導入される熱媒体を導くための熱媒体入口路11dおよびPTCヒータユニット100内を流通した熱媒体を導出するための熱媒体出口路11eが一体的に形成されている。下部ハウジング11bは、その内部空間に収容されるPTCヒータユニット100のチューブ17を形成しているアルミニウム合金と線膨張係数ができるだけ近い樹脂材料(例えば、PBT(ポリブチレンテレフタレート(polybutylene terephthalate))により形成されていることが、ハウジング11の軽量化、低コスト化にとって好ましい。なお、上部ハウジング11aも下部ハウジング11bと同様の樹脂材料により成形されていることが好ましい。
On the lower surface of the
また、下部ハウジング11bの下面には、電源ハーネス27およびLVハーネス28の先端部を貫通するための電源ハーネス用孔11fおよびLVハーネス用孔11g(図2(A)参照)が開口されている。
電源ハーネス27は、制御基板13および半導体スイッチング素子12を介してPTCヒータユニット100に電力を供給するものであり、先端部が二股状に分岐され、制御基板13に設けられている2つの電源ハーネス用端子台13cに電源ハーネス接続用ネジ13bによってネジ止めされる。また、LVハーネス28は、制御基板13に制御用の信号を送信するものであり、その先端部は、制御基板13にコネクタ接続可能とされている。
In addition, on the lower surface of the
The
PTCヒータユニット100を構成するチューブ17は、アルミニウム合金製であり、図3(A)に示されるように、例えば3枚のチューブ17が互いに平行になるように積層されている。この3枚のチューブ17は、下段、中段および上段のチューブ17c、17b、17aの順に積層されている。
The
各チューブ17a、17b、17cは、図3に示されるように、扁平チューブ部(管体)20と、その一端に形成され、熱媒体を供給する入口ヘッダ22と、扁平チューブ部20の他端に形成され、熱媒体が導出される出口ヘッダ23とを備えている。また、各チューブ17a、17b、17cは、平面視した場合、軸方向(図3(B)において左右方向)に長い扁平状を呈している。このチューブ17a、17b、17cは、扁平方向、すなわち、軸方向と直交する厚さ方向(図3(B)において上下方向)に幅広となっている。
As shown in FIG. 3, each of the
入口ヘッダ22および出口ヘッダ23の中心部には、それぞれ連通孔24、25が設けられており、各チューブ17a、17b、17cを、上記のように積層することによって、上段のチューブ17a、中段のチューブ17bおよび下段のチューブ17の各連通孔24、25が連通され、入口ヘッダ22同士および出口ヘッダ23同士が互いに連通されている。
そして、各連通孔24、25の周囲が液状ガスケット26によって密封状態にシールされるようになっている。
Communication holes 24 and 25 are provided in the center of the
The periphery of each
チューブ17の入口ヘッダ22には入口配管22aが接続され、また、出口ヘッダ23には出口配管23aが接続されている。入口ヘッダ22と入口配管22aの境界、出口ヘッダ23と出口配管23aの境界から、熱媒体が容易に漏れないように接続方法が選択されるべきであるが、本実施形態では管端部にフランジ22b、23bを形成することで、かしめにより接合している。
これら入口配管22a、出口配管23aは、チューブ17が下部ハウジング11bの所定位置に配置された状態で、入口配管22aは熱媒体入口路11dの内部に嵌挿され、また、出口配管23aは熱媒体出口路11eの内部に嵌挿される。
An
The
PTCヒータ18は、PTC素子18aの両面側に電極板14が設けられることで構成されている。各チューブ17a、17b、17cは、図2(B)に示されるように、PTCヒータ18の両面側に設けられる電極板14を両側から挟みこむように積層されている。
The
電極板14は、PTC素子18aに電力を供給するものであり、平面視において、矩形状を呈するアルミニウム合金製の板材とされている。
各電極板14は、各チューブ17a、17b、17cの扁平チューブ部20と略同形とされている。各電極板14は、その長辺側に1つの端子14aが設けられている。電極板14に設けられている端子14aは、各電極板14を積層させた場合に重なることなく、電極板14の長辺に沿って位置している。各端子14aは、上方に突出するように設けられ、制御基板13に設けられている端子13aに端子接続用ネジ14bを介して接続されるようになっている。
The
Each
制御基板13は、上位制御装置(例えば、ECU(Engine Control Unit)からの指示に基づいてPTCヒータユニット100を構成する複数組のPTCヒータ18に対する通電制御を行う制御系を構成するものである。制御基板13は、IGBT等の複数個の半導体スイッチング素子12を備え、これらを半導体スイッチング素子12により複数組のPTCヒータ18の電極板14に対する通電状態が切替えできるように構成されている。
The
制御基板13には、各電極板14に直列に配列されている4つの端子14aに対応して、その一辺の下面に直列に4つの端子13aが配列されている。また、4つの端子13aと両端側に直列に並ぶように、電源ハーネス27の2分岐されている先端部と接続される2つの電源ハーネス用端子台13cが設けられている。
On the
この制御基板13は、PTCヒータユニット100を下部ハウジング11bに固定する押え部材16と一体にユニット化され、基板サブアッセンブリ15を構成している。
The
押え部材16は、平面視した際に扁平状のアルミニウム合金製板材とされている。この押え部材16は、制御基板13よりも軸方向(図2(A)の左右方向)に大きくされたものであり、各チューブ17a、17b、17cを覆うことができる大きさとされている。制御基板13よりも軸方向に大きくなっている押え部材16には、該押え部材16を下部ハウジング11bに固定する基板サブアッセンブリ固定用ネジ15b(図2(A)参照)が貫通可能な孔(図示せず)が4箇所に設けられている。
The pressing
図2(B)に示すように、IGBT等からなる半導体スイッチング素子12は、略長方形状に樹脂成形されたトランジスタである。この半導体スイッチング素子12は、作動することによって熱を生じる発熱素子であり、押え部材16の上面であって、上段のチューブ17aの入口ヘッダ22近傍に接続用ネジ12aを介してねじ止めされ、押え部材16をヒートシンクとして冷却されるようになっている。
As shown in FIG. 2B, the
基板サブアッセンブリ15は、制御基板13と押え部材16とを互いに平行に配設し、押え部材16の上面に設置されているIGBT等の複数個の半導体スイッチング素子12を間に挟み込むよう構成されている。制御基板13と押え部材16は、例えば4本の基板サブアッセンブリ接続用ネジ15aで固定されており、これによって、基板サブアッセンブリ15は、一体化されている。
The
基板サブアッセンブリ15は、押え部材16を4本の基板サブアッセンブリ固定用ネジ15bを介して下部ハウジング11bにネジ止めすることにより、PTCヒータユニット100を挟みこんで固定している。
The
このようなPTCヒータユニット100において、熱媒体入口路11d(入口配管22a)から導かれた熱媒体は、各入口ヘッダ22から各チューブ17a、17b、17cの扁平チューブ部20内へと供給される。この熱媒体は、扁平チューブ部20内を流通する過程でPTCヒータ18により昇温される。この熱媒体は、各出口ヘッダ23に流出し、熱媒体出口路11e(出口配管23a)を経て熱媒体加熱装置10の外部へと導出されるようになっている。
In such a
さて、上記したような構成において、本実施形態では、図4に示すように、各チューブ17a、17b、17cの扁平チューブ部20は、互いに対向するプレート部20a、20bに、コルゲート状の凹凸21a、21bが形成されている。そして、一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bとの間が、熱媒体流路110とされている。
Now, in the configuration as described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
ここで、一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bとは、間隔を隔てて対向しており、非接触とされている。
また、一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bは、同材料により形成するのが好ましい。
一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bは、例えば、プレート部20a、20bのそれぞれに、プレス加工を施すことにより形成することができる。
また、一方のプレート部20aと他方のプレート部20bに、凹凸21a、21bを形成するコルゲート状のフィンを、例えば金属材料、シリコン製のシート材等により形成して取り付けても良い。
Here, the
Moreover, it is preferable that the
The
Further, corrugated fins for forming the
なお、図5に示すように、PTC素子18aと、一方のプレート部20aおよび他方のプレート部20bのいずれかとの間の空間は、樹脂、金属材料、アルミナ、フィンと同じ材料等の充填体29でここを埋めるようにしても良い。特に、PTC素子18aと、一方のプレート部20aおよび他方のプレート部20bのいずれかとの間の空間に、充填体29としてアルミナや金属材料を充填することで、PTC素子18aと凹凸21a、21bとの間での熱伝導性を高めることができる。
As shown in FIG. 5, the space between the
ここで、図6に示すように、凹凸21aが形成された一方のプレート部20aと、凹凸21bが形成された他方のプレート部20bの凹凸21bは、例えばその芯材(母材)21sをA3003系、A5000系、A6000系等の耐食性に優れたアルミ合金で形成することもできる。このとき、熱媒体流路110に臨む側に、A7072系アルミ合金等によりクラッド化したクラッド層21cを形成することもできる。
また、プレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bに、アルマイト処理や化成皮膜処理(クロメート皮膜処理)、ベーマイト処理を施すことができる。これらの処理は適宜組み合わせることができる
Here, as shown in FIG. 6, the
In addition, alumite treatment, chemical conversion film treatment (chromate film treatment), and boehmite treatment can be applied to the
さらに、図3に示したように、各チューブ17a、17b、17cにおいて、入口ヘッダ22、出口ヘッダ23は、扁平チューブ部20から離間するに従い、その幅が漸次縮小する形状とされている。そして、入口ヘッダ22の内部空間には、入口配管22aから扁平チューブ部20側に向けて、その間隔が漸次拡大する複数のガイドフィン(ガイド部材)115が設けられている。ここで、出口ヘッダ23には、ガイドフィン115は設けられていない。
Further, as shown in FIG. 3, in each of the
このような構成によれば、チューブ17a、17b、17cにおいて、一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bとが、間隔を隔てて対向し、これらの間の空間が熱媒体流路110とされている。一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bとは、非接触とされているので、腐食の心配もなく、高い品質、信頼性、耐久性を確保することができる。
しかも、プレート部20a、20b自体に凹凸21a、21bを形成することで、チューブ17a、17b、17cにフィンを組み込む必要が無くなり、その組み立てを容易化するとともに、低コスト化を図ることができる。
According to such a configuration, in the
Moreover, by forming the
また、入口ヘッダ22にガイドフィン115を設けたことで、入口配管22aから入口ヘッダ22内へと流れ込んだ熱媒体は、ガイドフィン115によって、入口ヘッダ22内で外側に導くことができる。これにより、扁平チューブ部20内において幅方向両側の領域にも熱媒体を確実に送り込み、これによって扁平チューブ部20の幅方向における熱媒体の分布を均一化することができ、熱交換効率を高めることができる。
一方、出口ヘッダ23にはガイドフィン115を設けていないので、出口側における圧力損失が低下してしまうのを回避することができる。
Further, since the
On the other hand, since the
なお、上記実施形態では、一方のプレート部20aに凹凸21aを形成し、他方のプレート部20bに凹凸21bを形成するようにしたが、PTC素子18aの表面自体に凹凸21a、21bを形成しても良い。
In the above embodiment, the
また、凹凸21a、21bは、図7に示すように、一方のプレート部20aの凹凸21aと、他方のプレート部20bの凹凸21bとを互い違いに入れ子にすることもできる。この場合、凹凸21a、21bは、PTC素子18aに接する部分に平面部130を設けても良い。これにより、PTC素子18aとの密着性を高め、熱伝達効率を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。ここでは、上記第一の実施形態と異なる構成を中心に説明し、上記第一の実施形態と共通する構成についてはその説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態におけるPTCヒータユニット100Bは、上記第一の実施形態と同様のPTCヒータユニット100を、補強プレート(押えプレート)120、120で挟み込んだ構成を有している。
上下の補強プレート120、120は、ボルト・ナット140によって締結・固定されている。この補強プレート120、120により、PTCヒータユニット100が、熱媒体の圧力によって積層方向に広がってしまうのを防ぐ。
ここで、ボルト・ナット140に代えて、例えばコ字状のフレーム材により、上下の補強プレート120、120を挟み込むようにしても良い。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described. Here, the description will focus on the configuration different from the first embodiment, and the description of the configuration common to the first embodiment will be omitted.
As shown in FIG. 8, the
The upper and lower reinforcing
Here, instead of the bolts and
また、図9に示すように、補強プレート120、120は、両端部120a、120aに対し、中間部120bを厚く形成しても良い。これにより、中間部120bの剛性を高めることができ、PTCヒータユニット100を強固に挟み込むことができる。
Further, as shown in FIG. 9, the reinforcing
さらに、補強プレート120、120を形成する材料に対し、PTCヒータユニット100を形成する材料を、柔らかい材料で形成することもできる。このようにすると、補強プレート120、120によってPTCヒータユニット100を挟み込む力により、PTCヒータユニット100を構成するチューブ17a、17b、17c、PTC素子18aを、その厚さ方向に弾性変形させることで、その反発力によって互いに押し付け合って密着性を高めることができる。その結果、チューブ17a、17b、17c間におけるシール性が高まる。これにより、チューブ17a、17b、17c間には液状ガスケット26に代えてOリングを用いることが可能となり、組み立て性が向上する。
Furthermore, the material forming the
上記した以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、適宜組み合わせたり、他の構成に変更することが可能である。 In addition to the above, as long as the gist of the present invention is not deviated, the configurations described in the above embodiments can be selected, combined as appropriate, or changed to other configurations.
10…熱媒体加熱装置、11…ハウジング、11a…上部ハウジング、11b…下部ハウジング、13…制御基板、14…電極板、15…基板サブアッセンブリ、17、17a、17b、17c…チューブ、18…ヒータ、18a…PTC素子(ヒータ)、20…扁平チューブ部(管体)、20a…プレート部、20b…プレート部、21c…クラッド層、21s…芯材(母材)、21a、21b…凹凸、22…入口ヘッダ、23…出口ヘッダ、24…連通孔、26…液状ガスケット、27…電源ハーネス、28…ハーネス、29…充填体、100、100B…ヒータユニット、110…熱媒体流路、115…ガイドフィン(ガイド部材)、120…補強プレート(押えプレート)、130…平面部、140…ボルト・ナット
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ヒータユニットは、
熱媒体が内部を流れる断面扁平状の熱媒体流路と、
前記熱媒体流路を加熱するプレート状のヒータと、が積層され、
少なくとも前記ヒータに接する領域の前記熱媒体流路は、互いに対向する一方の内表面と他方の内表面にそれぞれ凹凸が形成され、かつ一方の前記内表面の前記凹凸と、他方の前記内表面の前記凹凸とが互いに間隔を隔てて対向して非接触とされていることを特徴とする熱媒体加熱装置。 A heater unit, and a housing for accommodating the heater unit,
The heater unit is
A heat medium flow path having a flat cross section through which the heat medium flows;
A plate-like heater for heating the heat medium flow path is laminated,
The heat medium flow path in at least a region in contact with the heater has irregularities formed on one inner surface and the other inner surface facing each other, and the irregularities on one inner surface and the other inner surface. The heat medium heating device, wherein the irregularities are opposed to each other with a space therebetween and are not in contact with each other.
前記管体の内表面に前記凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の熱媒体加熱装置。 A tubular body having a flat cross-section that forms the heat medium flow path is provided,
The heat medium heating apparatus according to claim 1, wherein the unevenness is formed on an inner surface of the tubular body.
前記管体に接続され、前記管体において熱交換された前記熱媒体が流出する出口ヘッダと、を有し、
前記入口ヘッダに、前記入口ヘッダに前記熱媒体を流入させる流入口から前記熱媒体流路の幅方向に広がるガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項3から6のいずれか一項に記載の熱媒体加熱装置。 An inlet header connected to the tube and into which the heat medium to be heat exchanged in the tube flows;
An outlet header connected to the pipe body and from which the heat medium heat-exchanged in the pipe body flows out,
The guide member which spreads in the width direction of the said heat-medium flow path from the inflow port in which the said heat-medium flows in into the said inlet header is provided in the said inlet header, The any one of Claim 3 to 6 characterized by the above-mentioned. The heating medium heating device according to 1.
前記ヒータユニットは、
熱媒体が内部を流れる断面扁平状の管体と、
前記管体に積層して設けられ、前記管体を加熱するプレート状のヒータと、を備え、
前記管体の内表面自体に凹凸が形成されていることを特徴とする熱媒体加熱装置。 A heater unit, and a housing for accommodating the heater unit,
The heater unit is
A tubular body having a flat cross section through which the heat medium flows;
A laminated heater provided on the tubular body, and a plate-like heater for heating the tubular body,
An unevenness is formed on the inner surface of the tubular body itself.
前記ヒータユニットは、
熱媒体が内部を流れる断面扁平状の熱媒体流路と、
前記熱媒体流路に接して設けられ、前記熱媒体流路を加熱するプレート状のヒータと、を備え、
前記ヒータの表面に凹凸が形成され、前記表面が前記熱媒体流路の内表面を形成していることを特徴とする熱媒体加熱装置。 A heater unit, and a housing for accommodating the heater unit,
The heater unit is
A heat medium flow path having a flat cross section through which the heat medium flows;
A plate-like heater that is provided in contact with the heat medium flow path and heats the heat medium flow path,
An unevenness is formed on the surface of the heater, and the surface forms an inner surface of the heat medium flow path.
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