JP2017048938A - Fluid heating device - Google Patents

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小笠原 武
Takeshi Ogasawara
武 小笠原
神山 直久
Naohisa Kamiyama
直久 神山
宏起 吉岡
Hiroki Yoshioka
宏起 吉岡
大塚 隆
Takashi Otsuka
隆 大塚
大樹 鈴木
Daiki Suzuki
大樹 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure sealability of a tank when a lid member is formed by die casting.SOLUTION: A fluid heating device 100 includes: a tank 10 having an opening 15 and through which a fluid flows; a heater unit 20 which is inserted into the tank 10 from the opening 15 and heats hot water flowing through the tank 10; and a top plate part 23 which is attached to the tank 10 and closes the opening 15. The top plate part 23 has: an outer peripheral edge 23b which is formed in parallel to a peripheral edge part 15a of the opening 15 and joined to the peripheral edge part 15a; and gradient parts 23c, each of which is formed at an inner periphery of the outer peripheral edge 23b and inclines so as to protrude into the tank 10 as the gradient part 23 gets further away from the outer peripheral edge 23b.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、流体を加熱する流体加熱装置に関する。   The present invention relates to a fluid heating apparatus for heating a fluid.

特許文献1には、温水を所定量蓄える温水タンクと、温水タンク内の温水を加熱する電気ヒータと、を有し、温水タンクから供給される温水を利用して暖房を行う温水式暖房装置が開示されている。この温水式暖房装置では、温水ヒータを挿入するために温水タンクの上面が開口している。温水タンクの上部には、温水タンク内の温度を検出するためのサーミスタが設けられる。そのため、温水タンクの上面に温水が浸入しないように、温水タンクの上面の開口を密閉する必要がある。   Patent Document 1 discloses a hot water heating apparatus that includes a hot water tank that stores a predetermined amount of hot water and an electric heater that heats the hot water in the hot water tank, and performs heating using the hot water supplied from the hot water tank. It is disclosed. In this hot water heater, the upper surface of the hot water tank is opened to insert the hot water heater. A thermistor for detecting the temperature in the hot water tank is provided in the upper part of the hot water tank. Therefore, it is necessary to seal the opening on the upper surface of the hot water tank so that the hot water does not enter the upper surface of the hot water tank.

特開平10−287123号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-287123

ところで、温水タンクや、温水タンクの開口を閉塞する蓋部材は、金属材料によるダイキャスト成形によって形成されることがある。ダイキャスト成形によって部材を形成する場合には、抜き勾配を設ける必要があるので、抜き勾配によって温水タンクと蓋部材との密閉性を確保することが困難になるおそれがある。   By the way, a hot water tank and the cover member which obstruct | occludes opening of a hot water tank may be formed by die-cast shaping | molding with a metal material. When forming a member by die casting, since it is necessary to provide a draft, it may be difficult to ensure the sealing between the hot water tank and the lid member by the draft.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、蓋部材がダイキャスト成形によって形成される場合にも、タンクの密閉性を確保することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to ensure the tightness of a tank even when a lid member is formed by die casting.

本発明のある態様によれば、流体を加熱する流体加熱装置は、開口部を有し、内部を流体が流通するタンクと、前記開口部から前記タンク内に挿入され、前記タンク内を流通する流体を加熱するヒータユニットと、前記タンクに取り付けられて前記開口部を閉塞する蓋部材と、を備え、前記蓋部材は、前記開口部の周縁部と平行に形成されて前記周縁部に接合される外周縁と、前記外周縁の内周に形成されて前記外周縁から離れるほど前記タンク内に突出するように傾斜する勾配部と、を有することを特徴とする。   According to an aspect of the present invention, a fluid heating apparatus that heats a fluid has an opening, a tank through which fluid flows, and a fluid that is inserted into the tank from the opening and flows through the tank. A heater unit that heats the fluid; and a lid member that is attached to the tank and closes the opening. The lid member is formed in parallel with the peripheral edge of the opening and joined to the peripheral edge. And an inclined portion that is formed on the inner periphery of the outer peripheral edge and inclines so as to protrude into the tank as the distance from the outer peripheral edge increases.

この態様では、蓋部材は、開口部の周縁部と平行に形成される外周縁と、外周縁の内周に形成される勾配部と、を有する。蓋部材をダイキャスト成形によって形成する場合には、勾配部は、その傾斜が抜き勾配となって金型から抜かれる。また、外周縁は、いわゆる無理抜きによって金型から抜かれる。蓋部材の外周縁は、開口部の周縁部と平行に形成されるので、外周縁と周縁部とを接合することでタンクを密閉することができる。したがって、蓋部材がダイキャスト成形によって形成される場合にも、タンクの密閉性を確保することができる。   In this aspect, the lid member has an outer peripheral edge formed in parallel with the peripheral edge portion of the opening, and a gradient portion formed on the inner peripheral edge of the outer peripheral edge. When the lid member is formed by die casting, the gradient portion is pulled out of the mold with the gradient as a draft. Further, the outer peripheral edge is removed from the mold by so-called forced removal. Since the outer periphery of the lid member is formed in parallel with the periphery of the opening, the tank can be sealed by joining the outer periphery and the periphery. Therefore, even when the lid member is formed by die casting, the tank can be sealed.

図1は、本発明の実施形態に係る流体加熱装置の分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of a fluid heating apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、流体加熱装置のヒータユニット及びタンクの側面図であり、タンクを断面で示した図である。FIG. 2 is a side view of the heater unit and the tank of the fluid heating device, and is a view showing the tank in cross section. 図3は、流体加熱装置のヒータユニット及びタンクの正面図であり、タンクを断面で示した図である。FIG. 3 is a front view of the heater unit and the tank of the fluid heating device, and is a view showing the tank in cross section. 図4は、流体加熱装置のヒータユニットの正面図である。FIG. 4 is a front view of the heater unit of the fluid heating apparatus. 図5は、流体加熱装置の蓋部材の底面図である。FIG. 5 is a bottom view of the lid member of the fluid heating device. 図6は、図5におけるVI−VI線に沿った断面を拡大して示した図である。6 is an enlarged view of a cross section taken along line VI-VI in FIG.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る流体加熱装置100について説明する。   Hereinafter, a fluid heating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

流体加熱装置100は、EV(Electric Vehicle:電動車両)やHEV(Hybrid Electric Vehicle:ハイブリッド車両)などの車両に搭載される車両用空調装置(図示省略)に適用される。流体加熱装置100は、車両用空調装置が暖房運転を実行するために、流体としての温水を加熱するものである。   The fluid heating device 100 is applied to a vehicle air conditioner (not shown) mounted on a vehicle such as an EV (Electric Vehicle: electric vehicle) or an HEV (Hybrid Electric Vehicle: hybrid vehicle). The fluid heating device 100 heats hot water as a fluid in order for the vehicle air conditioner to perform a heating operation.

まず、図1から図3を参照して、流体加熱装置100の全体構成について説明する。   First, the overall configuration of the fluid heating apparatus 100 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.

図1に示すように、流体加熱装置100は、水が流通するタンク10と、タンク10内に収容されるヒータユニット20と、各種電装部品を接続するためのバスバーモジュール30と、ヒータユニット20の動作を制御するための制御部としての制御基板40と、バスバーモジュール30及び制御基板40を覆うカバー50と、を備える。   As shown in FIG. 1, the fluid heating device 100 includes a tank 10 through which water flows, a heater unit 20 accommodated in the tank 10, a bus bar module 30 for connecting various electrical components, and a heater unit 20. The control board 40 as a control part for controlling operation | movement and the cover 50 which covers the bus-bar module 30 and the control board 40 are provided.

タンク10は、略直方体形状に形成される。タンク10は、矩形の底面13と、底面13から立設される壁面14と、壁面14の端部に底面13と対向するように開口する開口部15と、を有する。開口部15には、底面13と平行に形成される環状の平面である周縁部15aが形成される。   The tank 10 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The tank 10 has a rectangular bottom surface 13, a wall surface 14 erected from the bottom surface 13, and an opening 15 that opens at an end of the wall surface 14 so as to face the bottom surface 13. The opening 15 is formed with a peripheral edge 15 a that is an annular flat surface formed in parallel with the bottom surface 13.

タンク10は、温水が供給される供給口11と、温水が排出される排出口12と、を有する。供給口11と排出口12とは、タンク10の同じ壁面14に上下に並んで開口する。流体加熱装置100は、使用時に排出口12が供給口11と比較して上方に位置するように車両内に配設される。   The tank 10 has a supply port 11 through which hot water is supplied and a discharge port 12 through which hot water is discharged. The supply port 11 and the discharge port 12 open side by side on the same wall surface 14 of the tank 10. The fluid heating device 100 is disposed in the vehicle such that the discharge port 12 is positioned above the supply port 11 when in use.

図2及び図3に示すように、ヒータユニット20は、ヒータ21と、ヒータ21の周りを覆うように形成される加熱部22と、を有する。ヒータユニット20では、ヒータ21の周りに金属がダイキャスト成形されて加熱部22が形成される。ヒータユニット20は、タンク10に取り付けられてタンク10の開口部15を閉塞する蓋部材としての天板部23と一体に成形される。   As shown in FIGS. 2 and 3, the heater unit 20 includes a heater 21 and a heating unit 22 formed to cover the periphery of the heater 21. In the heater unit 20, a metal is die-cast around the heater 21 to form the heating unit 22. The heater unit 20 is formed integrally with a top plate portion 23 as a lid member that is attached to the tank 10 and closes the opening 15 of the tank 10.

ヒータ21は、車両に搭載される電源装置(図示省略)からバスバーモジュール30を介して電力が供給される一対の端子21a,21bを有する。ヒータ21は、一対の端子21a,21b間に、タンク10内に突出する螺旋状の発熱部21cを有する。ヒータ21は、螺旋状ではなく例えば加熱部22内を往復するように形成される発熱部を有してもよい。   The heater 21 has a pair of terminals 21 a and 21 b to which electric power is supplied via a bus bar module 30 from a power supply device (not shown) mounted on the vehicle. The heater 21 has a spiral heat generating portion 21c protruding into the tank 10 between the pair of terminals 21a and 21b. The heater 21 may have a heat generating part that is not spiral, but is formed so as to reciprocate within the heating part 22, for example.

ヒータ21は、通電することによって発熱部21cが発熱するシーズヒータ又はPTC(Positive Temperature Coefficient)ヒータである。ヒータ21は、コスト的には、シーズヒータであることが望ましい。ヒータ21は、制御基板40からの指令を受けて発熱し、タンク10内を流通する温水を加熱する。   The heater 21 is a sheathed heater or a PTC (Positive Temperature Coefficient) heater that generates heat from the heat generating portion 21c when energized. The heater 21 is preferably a sheathed heater in terms of cost. The heater 21 generates heat in response to a command from the control board 40 and heats the hot water flowing through the tank 10.

加熱部22は、発熱部21cの内周と比較して小径に形成され発熱部21cの中心軸に沿って貫通する貫通孔25と、発熱部21cの外周と比較して大径に形成されタンク10の内壁17と対峙する外壁部26と、を有する。加熱部22は、螺旋状の発熱部21cの軸方向に沿って略円筒状に形成される。加熱部22は、ヒータ21と比較して融点の低い金属によって成形される。ここでは、ヒータ21はステンレスで形成され、加熱部22はアルミニウム合金で形成される。   The heating part 22 is formed in a small diameter compared with the inner periphery of the heat generating part 21c and has a through hole 25 penetrating along the central axis of the heat generating part 21c, and a large diameter compared with the outer periphery of the heat generating part 21c. 10 outer walls 26 facing the inner walls 17. The heating part 22 is formed in a substantially cylindrical shape along the axial direction of the spiral heat generating part 21c. The heating unit 22 is formed of a metal having a lower melting point than that of the heater 21. Here, the heater 21 is formed of stainless steel, and the heating unit 22 is formed of an aluminum alloy.

貫通孔25は、螺旋状に巻かれる発熱部21cの内側に形成される。タンク10の供給口11は、貫通孔25の延長線上に開口する。貫通孔25は、供給口11から供給される温水が流通する内周流路27(図3参照)を形成する。   The through hole 25 is formed inside the heat generating portion 21c wound in a spiral shape. The supply port 11 of the tank 10 opens on an extension line of the through hole 25. The through-hole 25 forms an inner peripheral flow path 27 (see FIG. 3) through which hot water supplied from the supply port 11 flows.

図3に示すように、貫通孔25は、温水の流れ方向に沿って内周に突出する複数の内周フィン25aを有する。内周フィン25aは、内周流路27における伝熱面積を、内周フィン25aが設けられない場合と比較して大きくする。複数の内周フィン25aは、貫通孔25の全周にわたって等角度間隔で形成される。   As shown in FIG. 3, the through hole 25 has a plurality of inner peripheral fins 25 a that protrude to the inner periphery along the flow direction of the hot water. The inner peripheral fin 25a increases the heat transfer area in the inner peripheral flow path 27 as compared with the case where the inner peripheral fin 25a is not provided. The plurality of inner peripheral fins 25 a are formed at equiangular intervals over the entire circumference of the through hole 25.

内周流路27には、供給口11から供給される温水が導かれる。内周流路27では、内周フィン25aが形成される貫通孔25の内周との熱交換によって温水が加熱される。このとき、温水は、温水の流れ方向に沿って形成される内周フィン25aによって整流される。内周流路27を通過した温水は、タンク10における供給口11と対向する壁面14にぶつかって方向転換し、後述する外周流路28に導かれる。   Hot water supplied from the supply port 11 is guided to the inner peripheral flow path 27. In the inner peripheral flow path 27, hot water is heated by heat exchange with the inner periphery of the through hole 25 in which the inner peripheral fin 25a is formed. At this time, the warm water is rectified by the inner peripheral fins 25a formed along the flow direction of the warm water. The hot water that has passed through the inner circumferential channel 27 collides with the wall surface 14 facing the supply port 11 in the tank 10 and changes its direction, and is guided to the outer circumferential channel 28 described later.

外壁部26は、タンク10の内壁17との間に、内周流路27と連続して温水が流通する外周流路28を形成する。外周流路28は、内周流路27から流れてきた温水を排出口12に導く。外壁部26は、貫通孔25と比較して伝熱面積が大きい。また、外周流路28は、内周流路27と比較して流路面積が大きい。   The outer wall portion 26 forms an outer peripheral flow path 28 through which the hot water flows continuously with the inner peripheral flow path 27 between the inner wall 17 of the tank 10. The outer peripheral channel 28 guides the hot water flowing from the inner peripheral channel 27 to the discharge port 12. The outer wall portion 26 has a larger heat transfer area than the through hole 25. Further, the outer peripheral channel 28 has a larger channel area than the inner peripheral channel 27.

外壁部26は、ヒータ21の外周形状に沿って形成される外壁本体26aと、温水の流れ方向に沿って外壁本体26aから外周に突出する複数の外周フィン26bと、を有する。   The outer wall portion 26 includes an outer wall main body 26a formed along the outer peripheral shape of the heater 21 and a plurality of outer peripheral fins 26b protruding outward from the outer wall main body 26a along the flow direction of hot water.

外壁本体26aは、螺旋状に巻かれる発熱部21cの外側を覆うように形成される。外壁本体26aが設けられるので、ヒータ21と温水とが直接接触することはない。   The outer wall main body 26a is formed so as to cover the outer side of the heat generating portion 21c wound spirally. Since the outer wall main body 26a is provided, the heater 21 and the hot water are not in direct contact with each other.

外周フィン26bは、外周流路28における伝熱面積を、外周フィン26bが設けられない場合と比較して大きくする。外周フィン26bは、天板部23の後述する勾配部23cが傾斜して形成される方向と同じ方向に向かって突出する。   The outer peripheral fins 26b increase the heat transfer area in the outer peripheral flow path 28 as compared with the case where the outer peripheral fins 26b are not provided. The outer peripheral fin 26b protrudes in the same direction as the direction in which a later-described gradient portion 23c of the top plate portion 23 is inclined.

外周フィン26bは、タンク10の底面13及び天面16と略平行に延設される。外周フィン26bは、タンク10の高さ方向の中央部と比較して天面16に近いほど大きく形成される。外周フィン26bは、タンク10の対向する一対の壁面14にそれぞれ所定の間隔をあけて臨むように形成される。   The outer peripheral fins 26 b extend substantially parallel to the bottom surface 13 and the top surface 16 of the tank 10. The outer peripheral fins 26 b are formed larger as they are closer to the top surface 16 as compared with the central portion of the tank 10 in the height direction. The outer peripheral fins 26b are formed so as to face the pair of opposing wall surfaces 14 of the tank 10 with a predetermined interval.

外周流路28を流れる温水は、外壁本体26a及び外周フィン26bとの熱交換によって更に加熱される。このとき、温水は、温水の流れ方向に沿って形成される外周フィン26bによって整流される。そして、外周流路28を通過した温水は、排出口12から排出される。   The hot water flowing through the outer peripheral flow path 28 is further heated by heat exchange with the outer wall main body 26a and the outer peripheral fin 26b. At this time, the warm water is rectified by the peripheral fins 26b formed along the flow direction of the warm water. And the warm water which passed the outer periphery flow path 28 is discharged | emitted from the discharge port 12. FIG.

以上のように、ヒータユニット20は、ヒータ21の周りを覆うように形成される加熱部22を有する。加熱部22は、発熱部21cの内周と比較して小径に形成される貫通孔25と、発熱部21cの外周と比較して大径に形成される外壁部26と、を有する。ヒータユニット20では、加熱部22の表面積が温水との間で熱交換を行うための伝熱面積になるので、貫通孔25と外壁部26との表面積の合計が伝熱面積になる。したがって、ヒータ21と温水とを直接接触させる場合と比較して、温水と熱交換を行うための伝熱面積を大きくすることができる。   As described above, the heater unit 20 includes the heating unit 22 formed so as to cover the periphery of the heater 21. The heating unit 22 includes a through hole 25 that has a smaller diameter than the inner periphery of the heat generating part 21c, and an outer wall part 26 that has a larger diameter than the outer periphery of the heat generating part 21c. In the heater unit 20, the surface area of the heating unit 22 is a heat transfer area for exchanging heat with hot water, so the total surface area of the through holes 25 and the outer wall part 26 is the heat transfer area. Therefore, compared with the case where the heater 21 and warm water are made to contact directly, the heat transfer area for heat exchange with warm water can be enlarged.

図2に示すように、天板部23は、タンク10の開口部15と比較してヒータユニット20の軸方向に長く形成される。天板部23におけるタンク10からはみ出た部分には、車両に搭載される電源装置や上位のコントローラ(図示省略)と流体加熱装置100とを接続するためのコネクタ(図示省略)が設けられる。   As shown in FIG. 2, the top plate 23 is formed longer in the axial direction of the heater unit 20 than the opening 15 of the tank 10. A connector (not shown) for connecting the fluid heating device 100 to a power supply device or a host controller (not shown) mounted on the vehicle is provided at a portion of the top plate portion 23 that protrudes from the tank 10.

天板部23は、ヒータユニット20がタンク10内に挿入された状態で、開口部15の周縁部15aと溶接によって接合される。天板部23は、タンク10の天面16を形成する。天面16は、タンク10の底面13と略平行に対向する。   The top plate 23 is joined to the peripheral edge 15a of the opening 15 by welding in a state where the heater unit 20 is inserted into the tank 10. The top plate portion 23 forms the top surface 16 of the tank 10. The top surface 16 faces the bottom surface 13 of the tank 10 substantially in parallel.

図1に示すように、天板部23には、温度スイッチとしてのバイメタルスイッチ31を取り付けるための凹部24aと、ヒータ温度センサ32を取り付けるための凹部24bと、水温センサ33を取り付けるための凹部24cと、が形成される。   As shown in FIG. 1, the top plate 23 has a recess 24 a for attaching a bimetal switch 31 as a temperature switch, a recess 24 b for attaching a heater temperature sensor 32, and a recess 24 c for attaching a water temperature sensor 33. And are formed.

バイメタルスイッチ31は、ヒータユニット20の温度を検出し、検出した温度に応じて切り換わる。具体的には、バイメタルスイッチ31は、ヒータユニット20の温度が第1の設定温度よりも上昇した場合にヒータユニット20への電力の供給を遮断する。ヒータユニット20の温度が第1の設定温度と比較して低い第2の設定温度よりも下降した場合に、バイメタルスイッチ31が再び切り換わってヒータユニット20への電力の供給を再開するようにしてもよい。   The bimetal switch 31 detects the temperature of the heater unit 20 and switches according to the detected temperature. Specifically, the bimetal switch 31 cuts off the supply of power to the heater unit 20 when the temperature of the heater unit 20 rises above the first set temperature. When the temperature of the heater unit 20 falls below a second set temperature that is lower than the first set temperature, the bimetal switch 31 is switched again so that the supply of power to the heater unit 20 is resumed. Also good.

ヒータ温度センサ32は、ヒータユニット20におけるヒータ21の温度を検出する。ヒータ温度センサ32は、検出したヒータ21の温度に応じた電気信号を制御基板40に送る。制御基板40は、ヒータ温度センサ32が検出したヒータ21の温度が設定温度よりも高い場合に、ヒータ21への電力の供給を停止させる。   The heater temperature sensor 32 detects the temperature of the heater 21 in the heater unit 20. The heater temperature sensor 32 sends an electrical signal corresponding to the detected temperature of the heater 21 to the control board 40. The control board 40 stops the supply of power to the heater 21 when the temperature of the heater 21 detected by the heater temperature sensor 32 is higher than the set temperature.

水温センサ33は、タンク10の排出口12近傍における温水の温度を検出する。即ち、水温センサ33は、タンク10から排出される加熱後の温水の温度を検出する。水温センサ33は、天板部23からタンク10内部に突出する突出部23a(図2及び図3参照)の内部に設けられる。水温センサ33は、検出した温水の温度に応じた電気信号を制御基板40に送る。制御基板40は、水温センサ33が検出した温水の温度が所望の温度になるように、ヒータ21への電力の供給を制御する。   The water temperature sensor 33 detects the temperature of hot water in the vicinity of the discharge port 12 of the tank 10. That is, the water temperature sensor 33 detects the temperature of the heated hot water discharged from the tank 10. The water temperature sensor 33 is provided inside a protrusion 23 a (see FIGS. 2 and 3) that protrudes from the top plate 23 into the tank 10. The water temperature sensor 33 sends an electrical signal corresponding to the detected temperature of the hot water to the control board 40. The control board 40 controls the supply of electric power to the heater 21 so that the temperature of the hot water detected by the water temperature sensor 33 becomes a desired temperature.

図2に示すように、天板部23には、スイッチング素子としての一対のIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)34,35が当接する。   As shown in FIG. 2, a pair of IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) 34 and 35 are in contact with the top plate portion 23 as switching elements.

IGBT34,35は、バスバーモジュール30を介して車両の電源装置に接続される。IGBT34,35は、制御基板40に接続され、制御基板40からの指令信号に応じてスイッチング動作する。IGBT34,35は、スイッチング動作によってヒータユニット20への電力の供給を制御する。これにより、ヒータユニット20は所望の温度に調整され、排出口12から排出される温水は所望の温度に調整される。   The IGBTs 34 and 35 are connected to a vehicle power supply device via the bus bar module 30. The IGBTs 34 and 35 are connected to the control board 40 and perform a switching operation in response to a command signal from the control board 40. The IGBTs 34 and 35 control power supply to the heater unit 20 by a switching operation. Thereby, the heater unit 20 is adjusted to a desired temperature, and the hot water discharged from the discharge port 12 is adjusted to a desired temperature.

IGBT34,35は、スイッチング動作を繰り返すことによって発熱する。IGBT34,35が動作可能な温度の最大値は、タンク10内を流れる温水の温度と比較して高い。よって、IGBT34,35は、タンク10内を流れる温水の温度が天板部23を介して伝達されて冷却される。   The IGBTs 34 and 35 generate heat by repeating the switching operation. The maximum temperature at which the IGBTs 34 and 35 can operate is higher than the temperature of hot water flowing in the tank 10. Therefore, the temperature of the hot water flowing through the tank 10 is transmitted to the IGBTs 34 and 35 through the top plate part 23 and cooled.

図1に示すように、バスバーモジュール30は、天板部23の上部に積層される。バスバーモジュール30は、天板部23と比較して小さな矩形に形成される。バスバーモジュール30は、電力や電気信号を送給可能な金属板によって形成される導電性の接続部材である。   As shown in FIG. 1, the bus bar module 30 is stacked on top of the top plate portion 23. The bus bar module 30 is formed in a small rectangle as compared with the top plate portion 23. The bus bar module 30 is a conductive connection member formed of a metal plate capable of supplying electric power and electric signals.

制御基板40は、バスバーモジュール30の上部に積層される。制御基板40は、天板部23と比較して小さな矩形に形成される。制御基板40は、バスバーモジュール30及びIGBT34,35と電気的に接続される。制御基板40は、上位のコントローラの指令に基づいてIGBT34,35を制御する。   The control board 40 is stacked on top of the bus bar module 30. The control board 40 is formed in a small rectangle as compared with the top plate part 23. The control board 40 is electrically connected to the bus bar module 30 and the IGBTs 34 and 35. The control board 40 controls the IGBTs 34 and 35 based on commands from the host controller.

カバー50は、制御基板40の上部に設けられる。カバー50は、天板部23と略同一の外周形状に形成される。カバー50は、天板部23の外周縁と溶接される。カバー50は、天板部23との間の内部空間を密閉する。   The cover 50 is provided on the upper part of the control board 40. The cover 50 is formed in the substantially same outer peripheral shape as the top plate portion 23. The cover 50 is welded to the outer peripheral edge of the top plate portion 23. The cover 50 seals the internal space between the top plate portion 23.

次に、図4から図6を参照して、天板部23の構成について説明する。   Next, the configuration of the top plate portion 23 will be described with reference to FIGS.

ヒータユニット20及び天板部23は、ヒータユニット20における螺旋状の発熱部14cの中心軸に沿った垂直な面をパーティングラインPLとして一体にダイキャスト成形される。ヒータユニット20及び天板部23は、パーティングラインPLを境にして2つ(図4及び図5では左右)に分割される金型(図示省略)を用いて成形される。図4から図6の矢印は、ダイキャスト成形の際に金型が抜かれる方向を示している。   The heater unit 20 and the top plate portion 23 are integrally die-cast with a vertical surface along the central axis of the spiral heat generating portion 14c in the heater unit 20 as a parting line PL. The heater unit 20 and the top plate portion 23 are molded using a mold (not shown) that is divided into two parts (left and right in FIGS. 4 and 5) with the parting line PL as a boundary. The arrows in FIGS. 4 to 6 indicate the direction in which the mold is pulled out during die casting.

図4に示すように、加熱部22の外周フィン26bは、パーティングラインPLを境にして左右対称に形成される。外周フィン26bには、金型から抜くための抜き勾配が設けられている。また、外周フィン26bの先端は、曲面状に形成されている。よって、加熱部22は、ダイキャスト成形の際にアンダーカットになる部分を有さないので、金型を左右に抜くだけで成形することができる。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral fins 26 b of the heating unit 22 are formed symmetrically with respect to the parting line PL. The outer peripheral fin 26b is provided with a draft angle for removing from the mold. Moreover, the front-end | tip of the outer periphery fin 26b is formed in the curved surface shape. Therefore, since the heating part 22 does not have the part which becomes an undercut at the time of die-cast shaping | molding, it can shape | mold only by extracting a metal mold | die to the right and left.

天板部23は、ダイキャスト成形の際に金型から抜くための抜き勾配を有する勾配部23cと、抜き勾配を有さない外周縁23bと、を有する。   The top plate part 23 has a slope part 23c having a draft for pulling out from the mold during die casting and an outer peripheral edge 23b having no draft.

図4に示すように、外周縁23bは、開口部15の周縁部15aと平行に形成される。図5に示すように、外周縁23bは、勾配部23cの外周に環状に形成される。外周縁23bは、ダイキャスト成形時には、いわゆる無理抜きによって金型から抜かれる。   As shown in FIG. 4, the outer peripheral edge 23 b is formed in parallel with the peripheral edge 15 a of the opening 15. As shown in FIG. 5, the outer peripheral edge 23b is formed in an annular shape on the outer periphery of the gradient portion 23c. The outer peripheral edge 23b is pulled out of the mold by so-called forced punching during die casting.

外周縁23bは、タンク10の開口部15を閉塞するように天板部23が載置された状態で、周縁部15aと面接触する。周縁部15aと外周縁23bとは溶接によって接合される。このとき、周縁部15aと外周縁23bとは面接触しているので、接合されることによってタンク10の密閉性を確保することができる。   The outer peripheral edge 23 b is in surface contact with the peripheral edge 15 a in a state where the top plate 23 is placed so as to close the opening 15 of the tank 10. The peripheral edge 15a and the outer peripheral edge 23b are joined by welding. At this time, since the peripheral edge portion 15a and the outer peripheral edge 23b are in surface contact with each other, the sealing property of the tank 10 can be ensured by being joined.

なお、図5及び図6に示すように、外周縁23bは、製造時の寸法公差を加味して、開口部15の周縁部15aの外周端よりも外側から内周端よりも内側にわたって形成される。   As shown in FIGS. 5 and 6, the outer peripheral edge 23 b is formed from outside the outer peripheral end of the peripheral edge 15 a of the opening 15 to the inner side of the inner peripheral end in consideration of dimensional tolerance at the time of manufacture. The

勾配部23cは、外周縁23bの内周に形成されて外周縁23bから離れるほどタンク10内に突出するように傾斜する。勾配部23cは、加熱部22の軸方向(左右方向)の中央部を挟んで対向するように一対設けられる。即ち、図5に示す一対の勾配部23cは、パーティングラインPLを境にして左右対称に傾斜する。   The gradient portion 23c is formed on the inner periphery of the outer peripheral edge 23b and is inclined so as to protrude into the tank 10 as the distance from the outer peripheral edge 23b increases. A pair of gradient portions 23c are provided so as to face each other across the central portion of the heating portion 22 in the axial direction (left-right direction). In other words, the pair of gradient portions 23c shown in FIG. 5 is tilted symmetrically with respect to the parting line PL.

図6に示すように、勾配部23cは、外周縁23bとの接続部からパーティングラインPLに向けて角度θ[deg]だけ傾斜する。勾配部23cは、ダイキャスト成形時には、この傾斜が抜き勾配となって金型から抜かれる。よって、勾配部23cは、ダイキャスト成形の際にアンダーカットになる部分を有さないので、金型を左右に抜くだけで成形することができる。勾配部23cは、開口部15の周縁部15aの内周端よりも内側からタンク10の内側に向けて傾斜するように形成される。   As shown in FIG. 6, the gradient portion 23c is inclined by an angle θ [deg] from the connecting portion with the outer peripheral edge 23b toward the parting line PL. The gradient portion 23c is pulled out of the mold when the die cast molding is performed with this gradient as a draft. Therefore, since the gradient part 23c does not have the part which becomes an undercut at the time of die-cast shaping | molding, it can shape | mold only by extracting a metal mold | die to the right and left. The gradient portion 23 c is formed so as to be inclined from the inner side toward the inner side of the tank 10 from the inner peripheral end of the peripheral edge portion 15 a of the opening 15.

以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。   According to the above embodiment, there exist the effects shown below.

天板部23は、開口部15の周縁部15aと平行に形成される外周縁23bと、外周縁23bの内周に形成される勾配部23cと、を有する。天板部23をダイキャスト成形によって形成する場合には、勾配部23cは、その傾斜が抜き勾配となって金型から抜かれる。また、外周縁23bは、いわゆる無理抜きによって金型から抜かれる。天板部23の外周縁23bは、開口部15の周縁部15aと平行に形成されるので、外周縁23bと周縁部15aとを接合することでタンク10を密閉することができる。したがって、天板部23がダイキャスト成形によって形成される場合にも、タンク10の密閉性を確保することができる。   The top plate portion 23 includes an outer peripheral edge 23b formed in parallel with the peripheral edge portion 15a of the opening 15, and a gradient portion 23c formed on the inner periphery of the outer peripheral edge 23b. When the top plate portion 23 is formed by die casting, the gradient portion 23c is pulled out of the mold with the gradient as a draft. The outer peripheral edge 23b is removed from the mold by so-called forced removal. Since the outer peripheral edge 23b of the top plate portion 23 is formed in parallel with the peripheral edge portion 15a of the opening 15, the tank 10 can be sealed by joining the outer peripheral edge 23b and the peripheral edge portion 15a. Therefore, the sealing property of the tank 10 can be ensured even when the top plate portion 23 is formed by die casting.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。   The embodiment of the present invention has been described above. However, the above embodiment only shows a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above embodiment. Absent.

例えば、上記実施形態では、供給口11から供給された温水が内周流路27を流れた後に、外周流路28を流れて排出口12から排出される。これに限らず、供給口11から供給された温水が外周流路28を流れた後に、内周流路27を流れて排出口12から排出されるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the hot water supplied from the supply port 11 flows through the inner peripheral flow path 27, then flows through the outer peripheral flow path 28 and is discharged from the discharge port 12. Not limited to this, hot water supplied from the supply port 11 may flow through the outer peripheral flow channel 28, then flow through the inner peripheral flow channel 27 and be discharged from the discharge port 12.

100 流体加熱装置
10 タンク
15 開口部
15a 周縁部
17 内壁
20 ヒータユニット
21 ヒータ
21c 発熱部
22 加熱部
23 天板部(蓋部材)
23b 外周縁
23c 勾配部
26 外壁部
26a 外壁本体
26b 外周フィン
27 内周流路
28 外周流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Fluid heating apparatus 10 Tank 15 Opening part 15a Peripheral part 17 Inner wall 20 Heater unit 21 Heater 21c Heat generating part 22 Heating part 23 Top plate part (lid member)
23b Outer peripheral edge 23c Gradient part 26 Outer wall part 26a Outer wall main body 26b Outer peripheral fin 27 Inner peripheral flow path 28 Outer peripheral flow path

Claims (5)

流体を加熱する流体加熱装置であって、
開口部を有し、内部を流体が流通するタンクと、
前記開口部から前記タンク内に挿入され、前記タンク内を流通する流体を加熱するヒータユニットと、
前記タンクに取り付けられて前記開口部を閉塞する蓋部材と、を備え、
前記蓋部材は、
前記開口部の周縁部と平行に形成されて前記周縁部に接合される外周縁と、
前記外周縁の内周に形成されて前記外周縁から離れるほど前記タンク内に突出するように傾斜する勾配部と、を有することを特徴とする流体加熱装置。
A fluid heating device for heating a fluid,
A tank having an opening and through which fluid flows;
A heater unit that is inserted into the tank from the opening and heats the fluid flowing through the tank;
A lid member attached to the tank and closing the opening,
The lid member is
An outer peripheral edge formed in parallel with the peripheral edge of the opening and joined to the peripheral edge;
A fluid heating device, comprising: a slope portion formed on an inner periphery of the outer peripheral edge and inclined so as to protrude into the tank as the distance from the outer peripheral edge increases.
請求項1に記載の流体加熱装置であって、
前記ヒータユニットは、ヒータと、前記ヒータの周りを覆うように形成される加熱部と、を有し、
前記蓋部材は、前記加熱部と一体に形成されることを特徴とする流体加熱装置。
The fluid heating device according to claim 1,
The heater unit includes a heater and a heating part formed to cover the heater.
The fluid heating device, wherein the lid member is formed integrally with the heating unit.
請求項2に記載の流体加熱装置であって、
前記ヒータは、螺旋状に形成される発熱部を有し、
前記加熱部は、前記発熱部の軸方向に沿って形成され、
前記勾配部は、前記加熱部の軸方向の中央部を挟んで対向するように一対設けられることを特徴とする流体加熱装置。
The fluid heating device according to claim 2,
The heater has a heat generating portion formed in a spiral shape,
The heating part is formed along the axial direction of the heat generating part,
A pair of the gradient portions are provided so as to face each other with a central portion in the axial direction of the heating portion interposed therebetween.
請求項3に記載の流体加熱装置であって、
前記加熱部は、前記タンクの内壁との間に流体が流通する外周流路を形成する外壁部を有し、
前記外壁部は、前記勾配部が傾斜して形成される方向と同じ方向に向かって突出する外周フィンを有することを特徴とする流体加熱装置。
The fluid heating device according to claim 3,
The heating part has an outer wall part that forms an outer peripheral channel through which a fluid flows between the inner wall of the tank,
The fluid heating apparatus according to claim 1, wherein the outer wall portion has an outer peripheral fin that protrudes in the same direction as a direction in which the slope portion is inclined.
請求項1から4のいずれか一つに記載の流体加熱装置であって、
前記蓋部材は、ダイキャスト成形によって形成され、
前記勾配部は、ダイキャスト成形の際に金型から抜くための抜き勾配を有し、前記外周縁は、抜き勾配を有さないことを特徴とする流体加熱装置。
The fluid heating device according to any one of claims 1 to 4,
The lid member is formed by die casting,
The fluid heating device according to claim 1, wherein the gradient portion has a draft for pulling out from the mold during die casting, and the outer peripheral edge has no draft.
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