JP2023091927A - Vehicle heat medium heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱媒体を加熱する車両用熱媒体加熱装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat medium heating device for a vehicle that heats a heat medium.
車両用熱媒体加熱装置の一例として、特許文献1に記載された熱媒体加熱装置が知られている。特許文献1に記載された熱媒体加熱装置は、ハウジング(ケース)、前記ハウジング内に配置され熱媒体を加熱するヒータ、及び前記ハウジング内に配置される基板などを備えており、前記基板には、前記ヒータに供給される電力を制御する制御回路が設けられている。
2. Description of the Related Art As an example of a vehicle heat medium heating apparatus, a heat medium heating apparatus described in
特許文献1に記載された熱媒体加熱装置では、前記ハウジング内に配置される前記基板に、前記ヒータに供給される電力を制御する制御回路が設けられている。そのため、仮に前記ハウジング内に水等が侵入して浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を停止させる必要があるという課題がある。
In the heat medium heating device disclosed in
そこで、本発明は、ハウジング内部への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を確実に停止させることができる車両用熱媒体加熱装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a heat medium heating device for a vehicle that can reliably stop the power supply to the heater without malfunctioning even if water enters the interior of the housing.
本発明の一側面によると、ハウジングと、外部電源からの給電により発熱して前記ハウジング内で熱媒体を加熱するヒータと、前記ヒータへの給電を制御するヒータ制御回路が実装され且つ前記ハウジング内に収容された制御基板とを含む、車両用熱媒体加熱装置が提供される。この車両用熱媒体加熱装置は、前記制御基板上において互いに離隔して前記ヒータ制御回路とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッドを含む。前記車両用熱媒体加熱装置において、前記外部電源の一方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第1電源ラインには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器が設けられており、前記一対の導電パッドのうちの一方は、前記第1電源ラインにおける前記遮断器と前記ヒータ制御回路との間の中間ラインに電気的に接続され、前記一対の導電パッドのうちの他方は、前記外部電源の他方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第2電源ラインに電気的に接続されており、前記ハウジングが所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、前記一対の導電パッドは、前記ヒータ制御回路を構成する回路要素よりも下方に位置している。 According to one aspect of the present invention, a housing, a heater that generates heat by power supply from an external power supply to heat a heat medium in the housing, and a heater control circuit that controls power supply to the heater are mounted in the housing. and a control board housed in a vehicle heat medium heating device. This vehicular heat medium heating device includes a pair of electrically conductive pads which are separated from each other on the control board and provided separately from the heater control circuit. In the vehicle heat medium heating device, a first power supply line that electrically connects one pole of the external power supply and the heater control circuit cuts off power supply when a current exceeding a predetermined value flows. A circuit breaker is provided, and one of said pair of conductive pads is electrically connected to an intermediate line between said circuit breaker and said heater control circuit in said first power supply line, and said pair of conductive pads is electrically connected to said first power supply line. The other of the pads is electrically connected to a second power supply line that electrically connects the other pole of the external power supply and the heater control circuit, and the housing is fixed to the vehicle in a predetermined reference posture. In the folded state, the pair of conductive pads are located below the circuit elements forming the heater control circuit.
本発明によれば、ハウジング内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を確実に停止させることができる車両用熱媒体加熱装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a heat medium heating device for a vehicle that can reliably stop power supply to the heater without malfunction even if water enters the housing.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置1が適用された車載暖房装置10を概念的に示している。図1に示された車載暖房装置10は、ポンプPにより熱媒体が熱媒体循環路11を循環するように構成されている。熱媒体には、通常、水(不凍液などが混入されたものを含む)が用いられる。したがって、車両用熱媒体加熱装置1は、水加熱装置とも呼ばれる。
FIG. 1 conceptually shows an in-
車両用熱媒体加熱装置1は、熱媒体循環路11の第1位置に設けられている。車両用熱媒体加熱装置1は、通電により発熱するヒータ3を有し、熱媒体循環路11を流れる熱媒体を加熱するように構成されている。具体的には、車両用熱媒体加熱装置1は、流入部(後述する流入口23)から流入した熱媒体をヒータ3によって加熱し、加熱された熱媒体を流出部(後述する流出口24)から流出させるように構成されている。特に限定されないが、本実施形態において、ヒータ3は、電気的に並列に接続された一対のヒータ(第1ヒータ3A及び第2ヒータ3B)で構成されている。なお、車両用熱媒体加熱装置1については後に詳述する。
The vehicle heat
熱媒体循環路11の第2位置には熱交換器12が設けられている。熱交換器12は、車室内に空調用空気を吹き出す通風ダクト13内に配置され、車両用熱媒体加熱装置1で加熱された熱媒体と空気との熱交換により車室内暖房用の空気を生成する。なお、通風ダクト13内には熱交換器12をバイパスするバイパス通路14が設けられており、エアミックスダンパ15により、通風ダクト13内の空気の流れが制御される。
A
図2は、ヒータ3(第1ヒータ3A、第2ヒータ3B)への給電を制御するヒータ制御回路30の一構成例を概念的に示す図である。
FIG. 2 is a diagram conceptually showing a configuration example of a
車両用熱媒体加熱装置1は、制御基板4を有しており、ヒータ制御回路30は制御基板4に実装されている。本実施形態において、ヒータ制御回路30は、ヒータ3に対して、車両に搭載された高電圧電源である外部電源Bからの電力を供給するように構成されている。つまり、ヒータ3は外部電源Bからの給電により発熱して熱媒体を加熱する。
The vehicle heat
図2を参照すると、ヒータ制御回路30において、ヒータ3よりも外部電源Bの正極側(出力側)にスイッチング素子としての第1のIGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)31が設けられ、ヒータ3よりも外部電源Bの負極側(接地側)にスイッチング素子として第2のIGBT32が設けられている。第1及び第2のIGBT31、32は、ゲートに入力される信号に応じて通電をON/OFFすることが可能である。第1及び第2のIGBT31、32の各ゲートには、IGBTドライバ33の2つの出力端子がそれぞれ接続されている。
Referring to FIG. 2, in the
IGBTドライバ33は、2つの入力端子と2つの出力端子とを有し、各入力信号に応じた各出力信号により、第1及び第2のIGBT31、32を個別にON/OFF駆動することが可能である。IGBTドライバ33の2つの入力端子には、マイコン(CPU)34の2つの出力端子がそれぞれ接続されている。
The
マイコン34は、主に暖房要求に基づいてIGBTドライバ33に対する指令信号を発生させる。具体的には、マイコン34は、暖房要求に基づいてヒータ3のON時間の割合を設定し、設定されたON時間に対応するPWM信号を生成してIGBTドライバ33に出力する。すなわち、マイコン34は、IGBTドライバ33を介して第1及び第2のIGBTトランジスタ31、32のON時間の割合を制御し、これによって、ヒータ3の温度、さらには、ヒータ3によって加熱される熱媒体の温度を制御する。
The
なお、図2には示されていないが、ヒータ制御回路30には、過熱保護や故障検知などのために、第1及び第2のIGBT31、32の温度を検知する第1温度検知部、ヒータ3の温度(ヒータ3によって加熱された熱媒体の温度を含む)を検知する第2温度検知部、ヒータ3に印加される電圧を検知する電圧検知部、第1及び第2のIGBT31、32及びヒータ3に流れる電流を検知する電流検知部などが設けられている。これら各検知部の検知結果は、例えばマイコン34に入力され、IGBTドライバ33への制御信号を決定するために利用され得る。
Although not shown in FIG. 2, the
例えば、マイコン34は、第1及び第2のIGBT31、32の温度が所定値を超えたとき、ヒータ3の温度が所定値を超えたとき、ヒータ3に印加される電圧が所定値を超えたとき、又は、第1のIGBT31、第2のIGBT32及びヒータ3に流れる電流が所定値を超えたときに、第1及び第2のIGBT31、32を強制的にOFFにするための制御信号をIGBTドライバ33に出力する。これにより、第1及び第2のIGBT31、32が強制的にOFFとなり、ヒータ3への通電が停止される。この結果、第1及び第2のIGBT31、32及びヒータ3の過熱保護や故障検知を図ることができる。
For example, the
ここで、ヒータ制御回路30には、外部電源Bからヒータ制御回路30への給電線を構成する第1電源ライン4a及び第2電源ライン4bがそれぞれ接続されている。さらに、ヒータ制御回路30には、ヒータ制御回路30からヒータ3への給電線を構成する第1ヒータライン4c及び第2ヒータライン4dがそれぞれ接続されている。
Here, the
第1電源ライン4aは、外部電源Bの一方の極とヒータ制御回路30(制御基板4)とを電気的に接続し、第2電源ライン4bは、外部電源Bの他方の極とヒータ制御回路30(制御基板4)とを電気的に接続している。
The
本実施形態では、第1電源ライン4aは、外部電源Bの正極側から延び、第2電源ライン4bは、外部電源Bの負極側(接地側)から延びている。そして、制御基板4上には、いずれも導電性を有しヒータ制御回路30の回路パターンの一部を構成する、正極側電源ライン接続部35aと、負極側電源ライン接続部35bと、正極側ヒータライン接続部35cと、負極側ヒータライン接続部35dとが形成されている。さらに、正極側電源ライン接続部35aと正極側ヒータライン接続部35cは、制御基板4上に形成された正極側配線パターン35eを介して接続され、負極側電源ライン接続部35bと負極側ヒータライン接続部35dは制御基板4上に形成された負極側配線パターン35fを介して接続されている。これらの各接続部(35a、35b、35c、35d)及び各パターン(35e、35f)は、いずれも、回路パターンであり、ヒータ制御回路30を構成する回路要素の一部である。
In this embodiment, the first
具体的には、第1電源ライン4aは、外部電源Bの正極と正極側電源ライン接続部35aとを電気的に接続し、第2電源ライン4bは、外部電源Bの負極と負極側電源ライン接続部35bとを電気的に接続し、第1ヒータライン4cは、正極側ヒータライン接続部35cとヒータ3の正極側端子とを接続し、第2ヒータライン4dは、負極側ヒータライン接続部35dとヒータ3の負極側端子とを接続している。なお、本実施形態では、第2電源ライン4bは、直接、外部電源Bの負極端子に接続されている。しかし、これに限られるものではなく、外部電源Bの負極端子が車両の車体にアース線を介して接続されて接地されている場合には、第2電源ライン4bは車体に接続され車体及びアース線を介して外部電源Bの負極端子に接続されてもよい。
Specifically, the first
次に、図3~図7を参照して車両用熱媒体加熱装置1について説明する。図3は、車両用熱媒体加熱装置1の一例の概略上面図であり、図4は、図3のA-A断面図であり、図5は、図3のB-B概略断面図であり、図6は、図3のC-C断面図であり、図7は、図6のD-D断面図である。
Next, the vehicle heat
車両用熱媒体加熱装置1は、ハウジング2を有する。ハウジング2は、複数のハウジング部材(ここでは、第1ハウジング部材2A、第2ハウジング部材2B、及び第3ハウジング部2C)が図示省略のボルトなどによって一体的に締結されて構成されている。
A heat
ハウジング2は、ヒータ3(第1ヒータ3A、第2ヒータ3B)を収容するヒータ収容室21と、ヒータ制御回路30が実装された制御基板4を収容する基板収容室22を内部に有する。本実施形態において、ヒータ収容室21は、第1ハウジング部材2Aと第2ハウジング部材2Bとが締結されることによって形成され、基板収容室22は、第1ハウジング部材2Aと第2ハウジング部材2Bとの締結体に対してさらに第3ハウジング部材2Cが締結されることによって形成されている。
The
ヒータ収容室21は、第1収容部21Aと、第2収容部21Bと、第1収容部21Aと第2収容部21Bを連通する連通部21Cとを含む。第1収容部21Aと第2収容部21Bとは、並列して設けられており、連通部21Cは、第1収容部21Aと第2収容部21Bとの間でこれらを連通している。そして、第1収容部21Aに第1ヒータ3Aが収容され、第2収容部21Bに第2ヒータ3Bが収容されている。
The
本実施形態において、第1ヒータ3A及び第2ヒータ3Bは、略円柱状の外形を有している。第1収容部21A及び第2収容部21Bは、第1ヒータ3A及び第2ヒータ3Bよりも大径の略円柱状の空間として形成されている。したがって、第1収容部21Aの内面と第1ヒータ3Aの外面との間には第1環状空間が形成され、第2収容部21Bの内面と第2ヒータ3Bの外面との間には第2環状空間が形成されている。そして、これら第1、第2環状空間は、連通部21Cを介して連通している。
In this embodiment, the
また、ハウジング2は、ヒータ収容室21に熱媒体を流入させる流入口23と、熱媒体をヒータ収容室21から流出させる流出口24とを有する。流入口23は、ヒータ収容室21(第1収容部21A)の長手方向の一方側に熱媒体を流入させるように形成され、流出口24は、ヒータ収容室21(第1収容部21A)の長手方向の他方側から熱媒体を流出させるように形成されている。本実施形態において、流入口23と流出口24とは、ハウジング2の同じ側面に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、流入口23と流出口24とがハウジング2の異なる側面に形成されてもよい。
Further, the
ヒータ収容室21、流入口23及び流出口24は、ハウジング2内における熱媒体流路を構成しており、この熱媒体流路は、熱媒体循環路11の一部を構成する。つまり、熱媒体循環路11を流れる熱媒体は、流入口23を介してヒータ収容室21に流入し、ヒータ収容室21を流れた後、流出口24を介してヒータ収容室21から流出するようになっている。そして、熱媒体は、ヒータ収容室21を流れる際、さらに言えば、主に前記第1環状空間及び前記第2環状空間を流れる際に、ヒータ3(第1ヒータ3A、第2ヒータ3B)によって加熱される。
The
基板収容室22は、壁部25を挟んでヒータ収容室21に隣接して設けられている。具体的には、ハウジング2内において、基板収容室22は、壁部25によってヒータ収容室21と区画されており、壁部25の一方側(下側)にヒータ収容室21が配置され、壁部25の他方側(上側)に基板収容室22が配置されている。基板収容室22内には、制御基板4を取り付けるための複数(ここでは4つ)の基板取付部26が設けられている。
The
なお、図には示されていないが、シール部材が、第1ハウジング部材2Aと第2ハウジング部材2Bとの間と、第1ハウジング部材2Aと第3ハウジング部材2Cとの間と、第2ハウジング部材2Bと第3ハウジング部材2Cとの間とに、それぞれ設けられている。これらシール部材によって、隣接するハウジング部材同士が気密及び液密な状態で締結されている。そして、図には示されていないが、外部電源Bからヒータ制御回路30への給電線(第1電源ライン4a及び第2電源ライン4b)及びヒータ制御回路30からヒータ3への給電線(第1ヒータライン4c及び第2ヒータライン4d)は、それぞれ、気密及び液密な状態でハウジング2の壁を貫通して延びている。つまり、ハウジング2における給電線用の貫通孔と給電線部分との間にもシール部材が設けられている。したがって、ハウジング2は、基板収容室22内部への水等の侵入、つまり、基板収容室22内への浸水の防止を図り得る構造を有している。
Although not shown in the drawings, seal members are provided between the
以上のように、車両用熱媒体加熱装置1は、ハウジング2と、外部電源Bからの給電により発熱してハウジング2内で熱媒体を加熱するヒータ3と、ヒータ3への給電を制御するヒータ制御回路30が実装され且つハウジング2内に収容された制御基板4とを有している。
As described above, the heat
ここで、制御基板4について詳述する。図8は、制御基板4の一例を示している。上述のように、制御基板4には、ヒータ制御回路30が実装されているが、図8には、ヒータ制御回路30を構成する電子部品及び回路パターンを含む回路要素のうち、第1のIGBT31、第2のIGBT32、IGBTドライバ33、マイコン34、正極側電源ライン接続部35a、負極側電源ライン接続部35b、正極側ヒータライン接続部35c、及び負極側ヒータライン接続部35dのみが示されている。
Here, the
制御基板4には、複数の基板取付部26に対応する複数(すなわち、4つ)のねじ挿通孔41が形成されている。本実施形態において、制御基板4は、平面視で略矩形状に形成されており、その4隅のそれぞれの近傍にねじ挿通孔41が形成されている。そして、制御基板4は、複数のねじ挿通孔41のそれぞれに挿通させた固定用のねじ5(図4~図6を参照)を対応する基板取付部26の上面に形成されたねじ穴に螺合することにより、複数の基板取付部26の上面に固定される(ねじ止めされる)。
A plurality of (that is, four) screw insertion holes 41 corresponding to the plurality of
ところで、ハウジング2は基板収容室22内への浸水の防止を図り得る構造を有しているが、前記シール部材が経年変化等によって劣化すると、所期のシール性能を得ることができなくなってしまい、基板収容室22内への浸水が発生するおそれがある。そして、水等の液体が基板収容室22内に侵入すると、意図しない通電経路(大電流パス)が侵入した液体を通じてヒータ制御回路30(制御基板4)に形成されてしまうおそれがある。この場合、ヒータ制御回路30を構成する電子部品の一部が浸水により形成された通電経路上に位置し、意図しない高電圧が電子部品に印加されたり、大電流が電子部品を流れたりしてしまう。その結果、ヒータ制御回路30の本来の過熱保護や故障検知などの制御が適切に実行されず、誤動作の状態(換言すると、本来の制御が満足に機能しない状態等の曖昧な状態/不安定な状態)で制御を継続するおそれがある。そこで、本実施形態では、制御基板4に対して、以下のような対策を講じることにより、ハウジング2内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータ3への電力供給を停止させるようになっている。
By the way, the
図2及び図8を参照すると、車両用熱媒体加熱装置1は、制御基板4上において互いに離隔してヒータ制御回路30とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッド6a、6bを含む。そして、外部電源Bから延びる第1電源ライン4aには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器4eが設けられている。特に限定されないが、本実施形態において、遮断器4eは、所定値を超える電流が流れたときに溶断するヒューズにより構成されている。
Referring to FIGS. 2 and 8, the vehicle heat
一対の導電パッド6a、6bのうちの一方(以下、適宜に第1導電パッド6aという)は第1電源ライン4aにおける遮断器4eとヒータ制御回路30との間の中間ライン4a1に第1分岐ライン4fを介して電気的に接続されている。本実施形態では、第1導電パッド6aは、第1分岐ライン4f及び第1電源ライン4aを介して外部電源Bの正極に接続されている。したがって、第1導電パッド6aは高電圧正極パッドともいう。
One of the pair of
一対の導電パッドのうちの他方(以下、適宜に第2導電パッド6bという)は第2電源ライン4bに第2分岐ライン4gを介して電気的に接続されている。本実施形態では、第2導電パッド6bは、第2分岐ライン4g及び第2電源ライン4bを介して外部電源Bの負極に接続されている。したがって、第2導電パッド6bは高電圧負極パッドともいう。
The other of the pair of conductive pads (hereinafter referred to as second
第1導電パッド6a及び第2導電パッド6bは、例えば、ヒータ制御回路30の回路パターンと同様にエッチングなどによって制御基板4上に形成される導電性パターンであり得る。この場合、第1導電パッド6a及び第2導電パッド6bは、回路パターンと同じ材料(例えば銅箔)で形成され得るが、ヒータ制御回路30の本来の電気回路を構成しない。第1導電パッド6a及び第2導電パッド6bは、それぞれ制御基板4上において露出していると共に、互いに所定の絶縁距離だけ離隔している。
The first
ここで、車両用熱媒体加熱装置1は、車両における要求されたスペースに搭載され、車両に搭載される際のハウジング2の姿勢は、車両の仕様に応じて予め定められていることが多い。以下では、この予め定められたハウジング2の姿勢を所定の基準姿勢という。そして、ハウジング2は、前記所定の基準姿勢で車両に固定され得ることになる。特に限定されるものではないが、本実施形態では、ハウジング2が前記所定の基準姿勢で車両に固定された際に、制御基板4が鉛直方向(重力方向)に起立又は鉛直方向に対して斜めに傾斜した姿勢をとるようになっている。したがって、基板収容室22内への浸水が発生し、水位が徐々に上昇すると、矩形状の制御基板4の下側縁部が、最初に液体に浸る。
Here, the vehicle heat
一対の導電パッド6a、6bは、ハウジング2が前記所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、ヒータ制御回路30を構成する電子部品及び回路パターンを含む回路要素よりも下方に位置している。したがって、制御基板4において、一対の導電パッド6a、6bの間の隙間(空間)及び一対の導電パッド6a、6bの下方には、ヒータ制御回路30の構成する回路要素(第1のIGBT31、第2のIGBT32、IGBTドライバ33、マイコン34、前記第1温度検知部、前記第2温度検知部、前記電圧検知部、前記電流検知部、正極側電源ライン接続部35a、負極側電源ライン接続部35b、正極側ヒータライン接続部35c、負極側ヒータライン接続部35d、正極側配線パターン35e、及び負極側配線パターン35fなど)は位置していない。換言すると、前記所定の基準姿勢をとったハウジング2内において、ヒータ制御回路30の回路要素は一対の導電パッド6a、6bよりも上方に位置している。
The pair of
本実施形態では、一対の導電パッド6a、6bは、制御基板4の縁部の近傍に設けられている。上述のように、例えば、制御基板4は平面視で略矩形状に形成されている。そして、例えば、前記所定の基準姿勢において、制御基板4における一対の導電パッド6a、6bに対応する縁部は鉛直方向に対して直交する方向(つまり水平方向)に延びている。また、例えば、一対の導電パッド6a、6bは、前記所定の基準姿勢において、制御基板4の四辺のうちの下側の辺に対応する縁部における長手方向の中央部の近傍に設けられている。本実施形態では、一対の導電パッド6a、6bは下側の辺に対応する縁部の長手方向(ここでは、水平方向)に互いに離隔している。
In this embodiment, the pair of
次に、本実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置1の動作について、ハウジング2(基板収容室22)内への浸水が発生した場合を一例に挙げて説明する。
Next, the operation of the heat
車両用熱媒体加熱装置1において、基板収容室22内に水等の液体が徐々に侵入すると、基板収容室22内の水位が徐々に上昇する。そして、基板収容室22内の水位が、基板収容室22内に収容されている制御基板4の下側の縁部を超え、その後、一対の導電パッド6a、6bに対応する位置(所定の水位)まで到達したとする。このとき、一対の導電パッド6a、6bの間の隙間(空間)が侵入した液体により満たされることによって、短絡路が一対の導電パッド6a、6bの間に意図的に形成される。その結果、遮断器4eに、所定値を超える電流が流れることになり、外部電源Bからの給電が遮断器4eによって遮断される。つまり、一対の導電パッド6a、6bは浸水検知センサ(又は漏水検知センサ)として機能しているともいえる。
In the vehicle heat
なお、遮断器4eによる給電遮断後に、水位がヒータ制御回路30を構成する回路要素の部分まで上昇したとしても、既にヒータ制御回路30への給電は遮断されているため、ヒータ制御回路30の回路要素間に短絡路が形成されることはなく、その結果、意図しない回路要素間に、高電圧が印加されたり、大電流が流れたりすることが防止されている。
Note that even if the water level rises to the portion of the circuit elements that make up the
本実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置1において、制御基板4上において互いに離隔してヒータ制御回路30とは別に設けられると共に導電性を有する第1導電パッド6a及び第2導電パッド6bは、ハウジング2が所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、ヒータ制御回路30を構成する回路要素よりも下方に位置している。これにより、ハウジング2(基板収容室22)内への浸水が発生したとしても、ヒータ制御回路30の回路要素に水等の液体が到達する前に、第1導電パッド6aと第2導電パッド6bとの間に意図的に短絡路を形成することができる。そして、この意図的に形成した短絡路を通じて大電流を流すことで、遮断器4eによって、外部電源Bからの給電を迅速に遮断することができる。そのため、ハウジング2内への浸水が発生した場合に、ヒータ制御回路30の回路要素間に短絡路が形成され、意図しない回路要素間に、高電圧が印加されたり、大電流が流れたりすることが防止されている。したがって、ハウジング2内への浸水が発生した場合に、ヒータ制御回路30の本来の過熱保護や故障検知などの制御が適切に実行されず、誤動作の状態で制御を継続してしまうことが、より確実に防止される。このように、車両用熱媒体加熱装置1は、ハウジング2内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータ3への電力供給を確実に停止させることができる。
In the heat
本実施形態では、一対の導電パッド6a、6bは、制御基板4の縁部の近傍に設けられている。これにより、制御基板4におけるヒータ制御回路30の実装領域を広く確保しつつ、浸水発生時にヒータ3への電力供給を素早く停止させることができる。
In this embodiment, the pair of
ところで、車両の仕様が変更されてしまうと、車両に固定された状態でのハウジング2が、当初予定していた前記所定の基準姿勢と異なる姿勢をとってしまう場合もある。このような場合、ハウジング2が前記所定の基準姿勢と異なる姿勢で車両に固定された状態において、一対の導電パッド6a、6bがヒータ制御回路30を構成する回路要素よりも下方に位置していないという事態が発生し得る。このような事態が発生することが想定される場合には、車両用熱媒体加熱装置1は、以下の図9及び図10に示す変形例のように、一対の導電パッド6a、6bとは別に一対の予備導電パッド7a、7bを備えるとよい。
By the way, if the specifications of the vehicle are changed, the
図9はヒータ制御回路30の変形例を示す図であり、図10は図9に示すヒータ制御回路30が実装された制御基板4の一例を示す図である。変形例に係る車両用熱媒体加熱装置1について、上記実施形態と異なる点について以下説明する。
FIG. 9 is a diagram showing a modification of the
図9及び図10を参照すると、変形例に係る車両用熱媒体加熱装置1は、一対の導電パッド6a、6bとは別に一対の予備導電パッド7a、7bを備えている。一対の予備導電パッド7a、7bは、制御基板4上において互いに離隔してヒータ制御回路30及び一対の導電パッド6a、6bとは別に設けられると共に導電性を有している。一対の予備導電パッド7a、7bのうちの一方は第1電源ライン4aの中間ライン4a1に電気的に接続され、一対の予備導電パッド7a、7bのうちの他方は第2電源ライン4bに電気的に接続されている。そして、ハウジング2が前記所定の基準姿勢と異なる所定の予備姿勢で車両に固定された状態において、一対の予備導電パッド7a、7bは、ヒータ制御回路30を構成する回路要素よりも下方に位置している。
9 and 10, the vehicle heat
具体的には、一対の予備導電パッド7a、7bは、一対の導電パッド6a、6bと同様にエッチングなどによって制御基板4上に形成される導電性パターンであるが、ヒータ制御回路30の本来の電気回路を構成しない。一対の予備導電パッド7a、7bもそれぞれ制御基板4上において露出していると共に互いに所定の絶縁距離だけ離隔している。特に限定されるものではないが、矩形状の制御基板4の四辺のうちの二辺が一対の導電パッド6a、6bに対応する辺に対して直交する方向に延びており、この二辺のうちの一方の辺に対応する縁部が、前記所定の予備姿勢において、制御基板4の下側縁部を構成しているものとする。そして、一対の予備導電パッド7a、7bは、前記所定の予備姿勢において、制御基板4の下側縁部を構成している縁部の近傍に設けられると共に、当該縁部に沿う方向(予備姿勢の状態では水平方向)に互いにに離隔している。
Specifically, the pair of preliminary
ハウジング2が当初予定していた前記所定の基準姿勢と異なる姿勢をとる場合でも、この異なる姿勢は事前に概ね想定できる場合も多い。したがって、前記所定の予備姿勢は予め想定しておくことができる。ハウジング2が前記所定の予備姿勢で車両に固定された場合には、車両用熱媒体加熱装置1は一対の予備導電パッド7a、7bによってハウジング2内への浸水が発生したとしても誤動作することなくヒータ3への電力供給を確実に停止させることができる。
Even when the
なお、前記所定の基準姿勢と異なる複数の姿勢が事前に想定し得る場合もある。この場合には、図11に示すように、車両用熱媒体加熱装置1は一対の予備導電パッド7a、7bを想定される姿勢の数に応じた数(図11では、3パターン)だけ備えればよい。具体的には、一対の予備導電パッド7a、7bが四辺のうちの一対の導電パッド6a、6bに対応する辺を除く三辺のそれぞれの縁部の近傍に設けられている。つまり、複数(図11では3つ)の前記所定の予備姿勢が定められる場合には、一対の予備導電パッド7a、7bは、予備姿勢毎に制御基板4の縁部の近傍に設けられる。これにより、ハウジング2の車両への固定姿勢の自由度が向上する。
In some cases, a plurality of postures different from the predetermined reference posture can be assumed in advance. In this case, as shown in FIG. 11, the vehicle heat
また、一対の導電パッド6a、6b及び一対の予備導電パッド7a、7bは制御基板4の縁部のうちの長手方向の中央部の近傍に設けられているが、これに限られるものではなく、制御基板4の縁部に含まれる制御基板4の角部に設けられてもよい。そして、遮断器4eが設けられる第1電源ライン4aは、外部電源Bの正極(出力側)に接続されているが、これに限られるものではない。遮断器4eが設けられる第1電源ライン4aは、外部電源Bの負極(接地側)に接続されてもよい。つまり、遮断器4eは、正極側電源ラインに限らず、負極側電源ラインに設けられてもよい。
Also, the pair of
以上、本発明の実施形態及びいくつかの変形例について説明したが、本発明は、上述の実施形態や変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。 Although the embodiments and some modifications of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and further modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. is of course possible.
1…車両用熱媒体加熱装置、2…ハウジング、3…ヒータ、4…制御基板、4a…第1電源ライン、4a1…中間ライン、4b…第2電源ライン、4e…遮断器、6a、6b…一対の導電パッド、7a、7b…一対の予備導電パッド、30…ヒータ制御回路、31…第1のIGBT(回路要素)、32…第2のIGBT(回路要素)、33…IGBTドライバ(回路要素)、34…マイコン(回路要素)、35a…正極側電源ライン接続部(回路要素)、35b…負極側電源ライン接続部(回路要素)、35c…正極側ヒータライン接続部(回路要素)、35d…負極側ヒータライン接続部(回路要素)、35e…正極側配線パターン(回路要素)、35f…負極側配線パターン(回路要素)、B…外部電源
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御基板上において互いに離隔して前記ヒータ制御回路とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッドを含み、
前記外部電源の一方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第1電源ラインには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器が設けられており、
前記一対の導電パッドのうちの一方は、前記第1電源ラインにおける前記遮断器と前記ヒータ制御回路との間の中間ラインに電気的に接続され、
前記一対の導電パッドのうちの他方は、前記外部電源の他方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第2電源ラインに電気的に接続され、
前記ハウジングが所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、前記一対の導電パッドは、前記ヒータ制御回路を構成する回路要素よりも下方に位置している、車両用熱媒体加熱装置。 a housing, a heater that generates heat by power supply from an external power source to heat a heat medium in the housing, and a control board that is housed in the housing and on which a heater control circuit that controls power supply to the heater is mounted. A heat medium heating device for a vehicle, comprising:
comprising a pair of conductive pads separated from each other on the control board and separate from the heater control circuit and having electrical conductivity;
A first power supply line that electrically connects one pole of the external power supply and the heater control circuit is provided with a circuit breaker that cuts off power supply when a current exceeding a predetermined value flows,
one of the pair of conductive pads is electrically connected to an intermediate line between the circuit breaker and the heater control circuit in the first power supply line;
the other of the pair of conductive pads is electrically connected to a second power supply line that electrically connects the other pole of the external power supply and the heater control circuit;
A heating medium heating device for a vehicle, wherein the pair of conductive pads are positioned below circuit elements forming the heater control circuit in a state in which the housing is fixed to the vehicle in a predetermined reference posture.
前記一対の予備導電パッドのうちの一方は、前記第1電源ラインの前記中間ラインに電気的に接続され、
前記一対の予備導電パッドのうちの他方は、前記第2電源ラインに電気的に接続されており、
前記ハウジングが前記所定の基準姿勢と異なる所定の予備姿勢で前記車両に固定された状態において、前記一対の予備導電パッドは、前記回路要素よりも下方に位置している、請求項1又は2に記載の車両用熱媒体加熱装置。 a pair of preliminary conductive pads having electrical conductivity and provided separately from the heater control circuit and the pair of conductive pads on the control substrate;
one of the pair of preliminary conductive pads electrically connected to the intermediate line of the first power supply line;
the other of the pair of preliminary conductive pads is electrically connected to the second power supply line;
3. The pair of preliminary conductive pads are located below the circuit element when the housing is fixed to the vehicle in a predetermined preliminary posture different from the predetermined reference posture. A heating medium heating device for a vehicle as described.
前記一対の予備導電パッドは、予備姿勢毎に前記制御基板の縁部の近傍に設けられている、請求項3に記載の車両用熱媒体加熱装置。 A plurality of the predetermined preliminary postures are defined,
4. The heating medium heating device for a vehicle according to claim 3, wherein said pair of preliminary conductive pads are provided in the vicinity of the edge of said control board for each preliminary posture.
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