JP3804517B2

JP3804517B2 - Heat exchanger for vehicle heating

Info

Publication number: JP3804517B2
Application number: JP2001349880A
Authority: JP
Inventors: 充木全
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2003146056A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジン（内燃機関）にて加熱された温水（エンジン冷却水）を熱源として空気を加熱する車両の暖房用熱交換器において、電気発熱体を一体化した熱交換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気発熱体を一体化した熱交換器は、エンジン始動直後のように温水温度が低い時には、電気発熱体への通電により電気発熱体の発生熱を送風空気中に放熱してこの送風空気を加熱するようにしており、特開２０００−１７７３６６号公報に開示されるものが知られている。具体的には、熱交換器のコア部の一部にチューブの長手方向に沿う電気発熱体が設けられ、この電気発熱体の正負極側電極板に対応するリード端子部材を固定する端子箱および配線部材を収納する配線保持部が一体で形成された電気配線用カバーが熱交換器のタンク側壁面に装着され、電気発熱体と配線部材とがリード端子部材を介して接続されている。
【０００３】
そして、ここでは端子箱にコア部を通過した空気が流入する流入口部と、この空気が流出する流出口部を設けることによって空気による冷却効果を促し、リード端子部材のうち電気的接続部等の温度上昇を防止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電気配線用カバーは熱交換器のタンク側壁面に装着されるため、空気流れ方向の寸法（以下、厚さ寸法）の増加分が大きく、許容搭載スペースに対して大きな制約を受ける。即ち、一般に熱交換器においては、厚さ寸法はタンク部が一番大きく、その側壁面に電気配線用カバーが装着されることで厚さ寸法の増加分は最大となる。加えて、この熱交換器が例えば車両用空調装置の空調ケース内に装着される場合、空調ケースは全体のコンパクト性を図るために、空調空気の流通しないタンク近傍においては余分な隙間を設けないように形成させる場合が多く、上記のようなタンクに電気配線用カバーが設けられる熱交換器は、空調ケースに対して装着が困難となる。
【０００５】
また、電気配線用カバーには、タンクの大半の部位を覆うように形成されると共に、このタンクに装着される取付け部（本公報ではカバー本体部）が設けられており、多くの材料を使用している。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、送風空気流れ方向の寸法増加を抑制して搭載性を向上させると共に、必要最小限の構成で電気配線用カバーの強固な装着を可能とする車両の暖房用熱交換器を提供することにある。
【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、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、複数のチューブ（１１１）およびフィン（１１２）が交互に積層されて、積層方向の両最外方フィン（１１２）の更に外方にサイドプレート（１１３）が配設されるコア部（１１０）と、少なくとも一部位のチューブ（１１１）に代えて、コア部（１１０）の送風空気流れ方向のいずれか一方の表面に開口する断面Ｕ字状の保持板（２００）と、保持板（２００）内に挿入される電気発熱体（２１０）と、配線部材（３２０）が収納される配線保持部（３１１）および配線部材（３２０）に接続されるリード端子部材（３３０）が固定される端子箱（３１２）が形成された電気配線用カバー（３００）とを有し、電気発熱体（２１０）がリード端子部材（３３０）に接続される車両の暖房用熱交換器において、電気配線用カバー（３００）には、コア部（１１０）側に突出する挿入ガイド（３１４）とサイドプレート（１１３）に係合される係合部（３１５）とが設けられ、電気配線用カバー（３００）は、保持板（２００）の開口する側のコア部（１１０）の表面に配置されて、挿入ガイド（３１４）がチューブ（１１１）間あるいは保持板（２００）内に挿入された後に、係合部（３１５）がサイドプレート（１１３）に係合されるようにしたことを特徴としている。
【０００９】
これにより、熱交換器（１００）のタンク（１２０、１３０）よりも厚さ寸法の小さいコア部（１１０）への電気配線用カバー（３００）の装着を可能とし、両者の厚さ寸法の差分の搭載性の向上が図れる。また、送風空気が流通しないタンク（１２０、１３０）近傍の隙間が狭く設定される空調ケースへの搭載に際しては、有効に対応できる。
【００１０】
そして、係合部（３１５）に加えて、挿入ガイド（３１４）によって電気配線用カバー（３００）をチューブ（１１１）の積層方向に位置規制でき、従来技術のように多くの材料を使用すること無くコア部（１１０）に強固に装着できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、挿入ガイド（３１４）は、保持板（２００）内に挿入され、挿入ガイド（３１４）の突出長さは、保持板（２００）のＵ字状断面深さよりも所定量長く設定されるようにしたことを特徴としている。
【００１２】
これにより、電気配線用カバー（３００）は、コア部（１１０）表面との間に隙間部（３４０）を形成して配置されることになるので、電気配線用カバー（３００）の装着時にチューブ（１１１）やフィン（１１２）を損傷させることが無い。また、この隙間部（３４０）から送風空気が流通できるので、電気配線用カバー（３００）と重なる領域のチューブ（１１１）およびフィン（１１２）の放熱機能を生かすことができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、サイドプレート（１１３）は、コア部（１１０）のチューブ（１１１）積層方向の外方に向けて断面コの字状に開口する側壁部（１１３ａ）を有し、係合部（３１５）には、側壁部（１１３ａ）側に突出する突出部（３１５ａ）と、突出部（３１５ａ）先端に形成される爪部（３１５ｂ）とが設けられ、係合部（３１５）は、突出部（３１５ａ）が側壁部（１１３ａ）に係合された後に、爪部（３１５ｂ）によって反コア部側に係止されるようにしたことを特徴としている。
【００１４】
これにより、電気配線用カバー（３００）の組付け性を損なうこと無く、装着した後に振動等によってコア部（１１０）から外れるのを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、側壁部（１１３ａ）の係合部（３１５）に対応する部位には、切欠き部（１１３ｂ）が設けられ、係合部（３１５）には、凸部（３１５ｃ）が設けられ、係合部（３１５）は、凸部（３１５ｃ）が切欠き部（１１３ｂ）に係合されて、チューブ（１１１）の長手方向に係止されるようにしたことを特徴としている。
【００１６】
これにより、チューブ（１１１）の長手方向に対する電気配線用カバー（３００）の位置規制ができ、装着後のズレを防止できる。
【００１７】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は本発明を適用した車両の暖房用熱交換器の第１実施形態を示すものである。暖房用熱交換器１０は、温水を熱源として送風空気を加熱する熱交換器１００に、電気発熱体２１０と電気配線用カバー３００とが一体に設けられたものであり、温水温度が低い時には、電気発熱体２１０からの発生熱によって送風空気を加熱する。
【００１９】
熱交換器１１０は、図１に示すように、温水入口側タンク１２０と、温水出口側タンク１３０と、この両タンク１２０、１３０の間に設けられた熱交換用のコア部１１０とを有している。
【００２０】
温水入口側タンク１２０には、図示しない車両のエンジンからの温水（エンジン冷却水）が流入する入口パイプ１４０が設けられており、一方、温水出口側タンク１３０には、温水を外部へ流出させ、エンジン側に還流させる出口パイプ１５０が設けられている。
【００２１】
各タンク１２０、１３０は、それぞれタンク本体部１２１、１３１と、このタンク本体部１２１、１３１の開口側端部を閉塞するシートメタル１２２、１３２とから成り、図１の上下方向が長手方向となる周知のタンク構造を有している。そして、シートメタル１２２、１３２には扁平状のチューブ挿入穴（図示せず）が多数個、図１の上下方向に１列または複数列並んで形成され、また、チューブ挿入穴の両最外部にはプレート挿入穴が形成されている。
【００２２】
熱交換用のコア部１１０は、チューブ１１１、コルゲートフィン（以下、フィン）１１２、サイドプレート１１３から成る。即ち、断面扁平状に形成されたチューブ１１１を図１の上下方向に複数積層配置し、この複数の扁平チューブ１１１相互の間に波形状に形成されたフィン１１２を配置し接合している。そして、チューブ１１１とフィン１１２とが交互に積層された積層方向の両最外方のフィン１１２の更に外方には、補強部材としてのサイドプレート１１３が設けられ、フィン１１２と接合されている。サイドプレート１１３は、チューブ１１１の積層方向の外方に向けて断面コの字状に開口する側壁部１１３ａを有している。
【００２３】
チューブ１１１の長手方向両端開口部およびサイドプレート１１３の長手方向端部は、それぞれシートメタル１２２、１３２のチューブ挿入穴およびプレート穴内にそれぞれ挿通され、接合される。尚、チューブ１１１がシートメタル１２２、１３２のチューブ挿入穴に挿通されることから、タンク１２０、１３０とコア部１１０（チューブ１１１）の厚さ寸法は、コア部１１０の方が薄く形成されている。
【００２４】
更に、コア部１１０の少なくとも一部位には、チューブ１１１の代わりに、保持板２００が設けられている。保持板２００は、コア部１１０のうち、後述する電気発熱体２１０が設置される部位に対応させて設けられ、隣接する両フィン１１２の各折り曲げ頂部の間に、チューブ１１１の長手方向に延びて断面Ｕ字状に形成されている。本実施形態では、コア部１１０の３箇所に保持板２００を等間隔でそれぞれ設置するようにしており、図２に示すように、この保持板２００のＵ字状の折り曲げ部からなる閉塞端部２０１がコア部１１０の送風空気入口側表面に向き、他端側の開口部２０２がコア部１１０の送風空気出口側表面に向くように、保持板２００の配置方向が設定されている。
【００２５】
また、保持板２００は、その対向する両平板部２０３、２０４相互の間に所定間隔を設定し、全体の厚さは、チューブ１１１の厚さと同一に設定してある。これによって、チューブ１１１の代わりに保持板２００が隣接するフィン１１２相互の間に設置できるようにしている。
【００２６】
尚、保持板２００は、板厚０．１〜０．５ｍｍ程度の金属薄板であり、厚さ寸法はコア部１１０の厚さ寸法と略同一であり、また、保持板２００の長手方向の寸法（図１の左右方向の寸法）はシートメタル１２２、１３２間の寸法と略同一である。そして、電気発熱体２１０をこの保持板２００内に設置している。
【００２７】
ところで、本実施形態における熱交換器１００では、上記各構成部品１１０〜１５０のすべてがアルミニウム（アルミニウム合金も含む）にて成形されており、また、保持板２００も同様にアルミニウムにて成形されており、互いに当接する部位でろう付けされ一体で形成されている。
【００２８】
電気発熱体２１０は、保持板２００の両平板部２０３、２０４間に開口部２０２から挿入されてこの保持板２００の内部に保持される。電気発熱体２１０は、図２に示すように、板状の発熱体素子２１１と、この発熱体素子２１１の表裏両面に配置された細長の平板状の電極板２１２、２１３とからなる３層のサンドウイッチ構造を有しており、両電極板２１２、２１３は、その全周に亘り電気的絶縁材料からなる被覆部材（図示せず）により発熱体素子２１１と共に被覆されている。なお、電気発熱体２１０は略平板直方体形状となっている。
【００２９】
ここで、発熱体素子２１１は所定の設定温度（例えば、２００°Ｃ付近）にて抵抗値が急増する正の抵抗温度特性を有する抵抗体材料（例えば、チタン酸バリウム）からなるＰＴＣヒータ素子であり、その板厚は１．０〜２．０ｍｍ程度である。発熱体素子２１１の両電極板２１２、２１３はアルミニュウム、銅、ステンレス等の導電金属材から成形されており、その板厚は０．１〜０．５ｍｍ程度である。この両電極板２１２、２１３の長手方向の寸法（図１の左右方向の寸法）は、後述する電気配線用カバー３００のカバー本体部３１０におけるチューブ１１１長手方向寸法を差し引いた寸法と略同一としている。そして、発熱体素子２１１と両電極板２１２、２１３は互いに圧接することにより、両者間の電気的導通を得るようにしてある。
【００３０】
電極板２１２は正極側電極板であり、この電極板２１２には、外部電源との電気接続用接続端子部２１４が、Ｌ字状に一体延出成形されている。また、電極板２１３は負極側電極板であり、この電極板２１３には、上記外部電源との電気接続用接続端子部２１５が、Ｌ字状に一体延出成形されている。ここで、接続端子部２１４、２１５の先端部にはＵ字状に折り曲げられたＵ字状係合部２１４ａ、２１５ａが形成されている。
【００３１】
次に、熱交換器１００内に一体化された電気発熱体２１０と上記外部電源との間の結線および接地のための結線を行う電気配線構造について、具体的に説明する。
【００３２】
電気配線用カバー３００は、ポリプロピレンのようにある程度の弾性を有する樹脂材料（電気絶縁材料）から成るカバー本体部３１０に、配線部材３２０、リード端子部材３３０が設けられたものである。
【００３３】
カバー本体部３１０は、図１に示すように、配線保持部３１１、端子箱３１２、ステー部３１３から成り、一体で形成されている。配線保持部３１１は、タンク１３０の長手方向に沿って複数箇所（図示の例では３箇所）の電気発熱体２１０の配設部位すべてに及ぶ長さをもつ直方体の箱部材として形成されている。そして、配線保持部３１１の上面には、蓋部材３１１ａが一体成形されており、樹脂の弾性を利用したヒンジ部により配線保持部３１１の本体部分に対して開閉可能に構成されている。
【００３４】
配線保持部３１１の内部は、図３に示すように、タンク１３０の長手方向に沿って延びる仕切り板３１１ｂによって２つの配線収納空間に仕切られている。この２つの配線収納空間には、それぞれ、３本の正極側リード線（配線部材）３２０ａと３本の負極側リード線（配線部材）３２０ｂが積層状態に収容される。上記３本の正極側リード線３２０ａおよび３本の負極側リード線３２０ｂの一端部はそれぞれ図示しない正極側コネクタ、負極側コネクタに接続される。
【００３５】
配線保持部３１１の側壁部において、電気発熱体２１０に対応する位置（ここでは３個所）に送風空気の流れ方向に開口する一対の矩形状の端子箱３１２が形成されている。この端子箱３１２には、アルミニウム、銅等の導電金属の板材にて成形されたリード端子部材３３０、更に具体的には正極側リード端子部材３３０ａおよび負極側リード端子部材３３０ｂが固定されており、上記した正極側リード線３２０ａおよび負極側リード線３２０ｂの他端部が半田付け、かしめ等の手段で電気的、かつ機械的にそれぞれ接続されている。このリード端子部材３３０ａ、３３０ｂには、それぞれ把持部が曲げ形成されており、電気発熱体２１０の両接続端子部２１４、２１５の各Ｕ字状係合部２１４ａ、２１５ａが嵌入係合されている。
【００３６】
また、配線保持部３１１の長手方向端部には、図１、図４に示すように、コア部１１０のサイドプレート１１３に延びるステー部３１３が一体で形成されており、更にステー部３１３の先端部および反対側の配線保持部３１１端部にはサイドプレート１１３に係合する係合部が３１５が設けられている。この詳細については、本発明の要部として後述する。
【００３７】
次に、本発明の要部について説明する。まず、上記したカバー本体部３１０の配線保持部３１１には、図３、図４に示すように、コア部１１０側に突出する挿入ガイド３１４を一体で設けている。この挿入ガイド３１４は、薄板状に形成され、その厚さは保持板２００のＵ字状断面内に挿入可能な寸法としている。そして、挿入ガイド３１４の突出長さは、保持板２００のＵ字状断面の深さよりも所定量長く設定されている。
【００３８】
また、カバー本体部３１０の係合部３１５には、図４、図５に示すように、コア部１１０のサイドプレート１１３の側壁部１１３ａ側に突出する突出部３１５ａが設けられ、更にこの突出部３１５ａ先端に爪部３１５ｂが形成されている。そして、係合部３１５の中央部には直方体を成す凸部３１５ｃが設けられている。
【００３９】
一方、コア部１１０のサイドプレート１１３の側壁部１１３ａの長手方向端部側において、カバー本体部３１０の係合部３１５と対応する部位、更に具体的には上記凸部３１５ｃと対応する部位には、切曲げ加工により形成される切欠き部１１３ｂが設けられている。尚、切欠き部１１３ｂは、サイドプレート１１３の組付け方向に対する誤組付けを防止するために、ここでは長手方向両端部側に全部で４つ設けるようにしている。
【００４０】
電気配線用カバー３００は、熱交換機１００のコア部１１０の送風空気流れ方向の表面に配置されて、挿入ガイド３１４が保持板２００のＵ字状断面内に挿入され、その後に係合部３１５がサイドプレート１１３に係合される。この時、爪部３１５ｂがサイドプレート１１３の側壁部１１３ａに係合し、係合部３１５は反コア部側に係止される。また、凸部３１５ｃと切欠き部１１３ｃとが互いに係合し、係合部３１５は、チューブ１１１の長手方向に係止される。尚、挿入ガイド３１４は、保持板２００のＵ字状断面の閉塞端部２０１側に当接し、両者の長さ設定より、電気配線用カバー３００はコア部１１０との間に隙間部３４０を形成する。以上のようにして、電気配線用カバー３００は、熱交換器１００のコア部１１０に固定保持される。
【００４１】
これにより、熱交換器１００のタンク１２０、１３０よりも厚さ寸法の小さいコア部１１０への電気配線用カバー３００の装着を可能とし、両者の厚さ寸法の差分の搭載性の向上が図れる。また、送風空気が流通しないタンク１２０、１３０近傍の隙間が狭く設定される空調ケースへの搭載に際しては、有効に対応できる。
【００４２】
そして、係合部３１５に加えて、挿入ガイド３１４によって電気配線用カバー３００をチューブ１１１の積層方向に位置規制でき、従来技術のように多くの材料を使用すること無くコア部１１０に強固に装着できる。
【００４３】
また、電気配線用カバー３００は、コア部１１０表面との間に隙間部３４０を形成して配置されることになるので、電気配線用カバー３００装着時にチューブ１１１やフィン１１２を損傷させることが無い。そして、この隙間部３４０から送風空気が流通できるので、電気配線用カバー３００と重なる領域のチューブ１１１およびフィン１１２の放熱機能を生かすことができる。
【００４４】
更に、係合部３１５に設けた爪部３１５ｂ、凸部３１５ｃおよびサイドプレート１１３に設けた切欠き部１１３ｂにより、電気配線用カバー３００の組付け性を損なうこと無く、電気配線用カバー３００の位置規制ができ、装着した後に振動等によってコア部１１０から外れたり、ズレたりするのを防止できる。
【００４５】
尚、付随的に、挿入ガイド３１４を保持板２００内に挿入することで、チューブ１１１積層方向に対するコア部１１０と電気配線用カバー３００の互いの位置関係を正確に合わせることができ、電気発熱体２１０の両接続端子部２１４、２１５をリード端子部材３３０ａ、３３０ｂに容易にまた無理な力を負荷すること無く接続することができる。
【００４６】
（その他の実施形態）
上記第１実施形態に対して、図６に示すように挿入ガイド３１４は、チューブ１１１の間、更にはチューブ１１１の間であってタンク１３０と保持板２００の間等に挿入されるようにしても良く、同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、図７に示すように、サイドプレート１１３の切欠き部１１３ｂに代えて係合孔１１３ｃとし、係合部３１５の突出部３１５ａを貫通させ、爪部３１５ｂで係止させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における暖房用熱交換器の全体構成を示す斜視図である。
【図２】保持板および電気発熱体を示す斜視図である。
【図３】図１におけるＡ方向から見た断面図である。
【図４】図１におけるＢ方向から見た断面図である。
【図５】図４におけるＣ部の分解斜視図である。
【図６】その他の実施形態における挿入ガイドを示す（ａ）は変形例１、（ｂ）は変形例２、（ｃ）は変形例３の正面図である。
【図７】その他の実施形態における係合部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０車両の暖房用熱交換器
１００熱交換器
１１０コア部
１１１チューブ
１１２コルゲートフィン
１１３サイドプレート
１１３ａ側壁部
１１３ｂ切欠き部
２００保持板
２１０電気発熱体
３００電気配線用カバー
３１１配線保持部
３１２端子箱
３１４挿入ガイド
３１５係合部
３１５ａ突出部
３１５ｂ爪部
３１５ｃ凸部
３２０配線部材
３３０リード端子部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat exchanger for heating a vehicle in which air is heated using hot water (engine cooling water) heated by a vehicle engine (internal combustion engine) as a heat source, and an electric heating element integrated with the heat exchanger. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heat exchanger integrated with this type of electric heating element radiates the heat generated by the electric heating element into the blown air when the hot water temperature is low, such as immediately after the engine is started, by energizing the electric heating element. This blown air is heated, and what is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-177366 is known. Specifically, an electric heating element is provided along a longitudinal direction of the tube in a part of the core portion of the heat exchanger, and a terminal box for fixing a lead terminal member corresponding to the positive and negative electrode plates of the electric heating element and An electrical wiring cover integrally formed with a wiring holding part for storing the wiring member is mounted on the tank side wall surface of the heat exchanger, and the electric heating element and the wiring member are connected via a lead terminal member.
[0003]
And here, by providing an inlet part into which the air that has passed through the core part flows into the terminal box and an outlet part through which this air flows out, the cooling effect by the air is promoted, and the electrical connection part etc. of the lead terminal member The temperature rise is prevented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the electrical wiring cover is mounted on the tank side wall surface of the heat exchanger, the increase in the dimension in the air flow direction (hereinafter referred to as the thickness dimension) is large, and the allowable mounting space is greatly restricted. That is, in general, in the heat exchanger, the tank portion has the largest thickness dimension, and the increase in the thickness dimension is maximized by mounting the electrical wiring cover on the side wall surface. In addition, when this heat exchanger is mounted, for example, in an air conditioning case of a vehicle air conditioner, the air conditioning case does not provide an extra gap near the tank where the conditioned air does not flow in order to achieve overall compactness. In many cases, the heat exchanger in which the above-described tank is provided with the electrical wiring cover is difficult to mount on the air conditioning case.
[0005]
In addition, the electrical wiring cover is formed so as to cover most parts of the tank, and is provided with a mounting part (cover body part in this publication) that is attached to this tank, and uses many materials. is doing.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to improve the mountability by suppressing an increase in the size in the direction of air flow and to heat a vehicle that enables a strong mounting of an electrical wiring cover with a minimum necessary configuration. It is to provide a heat exchanger for use.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.
[0008]
In the first aspect of the present invention, a plurality of tubes (111) and fins (112) are alternately stacked, and a side plate (113) is arranged further outward of both outermost fins (112) in the stacking direction. A holding plate (200) having a U-shaped cross section that opens on either surface of the core portion (110) in the direction of air flow, instead of the provided core portion (110) and at least a portion of the tube (111) ), An electric heating element (210) inserted into the holding plate (200), a wiring holding part (311) in which the wiring member (320) is accommodated, and a lead terminal member connected to the wiring member (320) And an electric wiring cover (300) formed with a terminal box (312) to which the electric heating element (210) is connected to the lead terminal member (330). In the instrument The wiring cover (300) is provided with an insertion guide (314) protruding toward the core part (110) and an engaging part (315) engaged with the side plate (113). 300) is disposed on the surface of the core portion (110) on the opening side of the holding plate (200), and after the insertion guide (314) is inserted between the tubes (111) or in the holding plate (200), The engagement portion (315) is engaged with the side plate (113).
[0009]
As a result, the electrical wiring cover (300) can be attached to the core (110) having a smaller thickness than the tanks (120, 130) of the heat exchanger (100), and the difference in thickness between the two Can be improved. In addition, it is possible to effectively cope with mounting in an air conditioning case where the gap near the tanks (120, 130) where the blown air does not flow is set narrow.
[0010]
In addition to the engaging portion (315), the position of the electrical wiring cover (300) can be regulated in the stacking direction of the tube (111) by the insertion guide (314), and many materials are used as in the prior art. And can be firmly attached to the core (110).
[0011]
In the invention according to claim 2, the insertion guide (314) is inserted into the holding plate (200), and the protruding length of the insertion guide (314) is larger than the U-shaped cross-sectional depth of the holding plate (200). It is characterized in that it is set longer by a predetermined amount.
[0012]
As a result, the electrical wiring cover (300) is disposed with a gap (340) formed between the surface of the core (110) and the tube when the electrical wiring cover (300) is mounted. (111) and the fin (112) are not damaged. Further, since the blown air can flow from the gap (340), the heat radiation function of the tubes (111) and fins (112) in the region overlapping the electrical wiring cover (300) can be utilized.
[0013]
In the invention according to claim 3, the side plate (113) has a side wall portion (113a) that opens in a U-shaped cross section toward the outside in the tube (111) stacking direction of the core portion (110). The engaging portion (315) is provided with a protruding portion (315a) protruding toward the side wall portion (113a) and a claw portion (315b) formed at the tip of the protruding portion (315a). 315) is characterized in that after the protrusion (315a) is engaged with the side wall (113a), the protrusion (315a) is locked to the side opposite to the core by the claw (315b).
[0014]
Thereby, it can prevent removing from a core part (110) by vibration etc., after mounting | wearing, without impairing the assembly | attachment property of the cover (300) for electrical wiring.
[0015]
In the invention according to claim 4, the notch part (113b) is provided in the part corresponding to the engaging part (315) of the side wall part (113a), and the projecting part (315) is provided in the engaging part (315). 315c) is provided, and the engaging portion (315) is configured such that the convex portion (315c) is engaged with the notch portion (113b) and is locked in the longitudinal direction of the tube (111). It is said.
[0016]
Thereby, position control of the cover (300) for electrical wiring with respect to the longitudinal direction of a tube (111) can be performed, and the shift | offset | difference after mounting can be prevented.
[0017]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description mentioned later.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5 show a first embodiment of a heat exchanger for heating a vehicle to which the present invention is applied. The heating heat exchanger 10 is one in which an electric heating element 210 and an electric wiring cover 300 are integrally provided in a heat exchanger 100 that heats blown air using hot water as a heat source. When the hot water temperature is low, The blown air is heated by the heat generated from the electric heating element 210.
[0019]
As shown in FIG. 1, the heat exchanger 110 includes a hot water inlet side tank 120, a hot water outlet side tank 130, and a core part 110 for heat exchange provided between the two tanks 120, 130. ing.
[0020]
The hot water inlet side tank 120 is provided with an inlet pipe 140 into which hot water (engine cooling water) from a vehicle engine (not shown) flows, while the hot water outlet side tank 130 allows hot water to flow outside, An outlet pipe 150 for refluxing to the engine side is provided.
[0021]
Each tank 120, 130 is composed of a tank main body 121, 131 and sheet metal 122, 132 that closes the opening side end of the tank main body 121, 131, and the vertical direction in FIG. It has a well-known tank structure. A large number of flat tube insertion holes (not shown) are formed in the sheet metals 122 and 132, and one or more rows are formed in the vertical direction of FIG. 1, and are formed on both outermost sides of the tube insertion holes. Has a plate insertion hole.
[0022]
The core part 110 for heat exchange includes a tube 111, a corrugated fin (hereinafter, fin) 112, and a side plate 113. That is, a plurality of tubes 111 having a flat cross-sectional shape are stacked in the vertical direction in FIG. 1, and wave-shaped fins 112 are disposed and joined between the plurality of flat tubes 111. A side plate 113 as a reinforcing member is provided on the outer side of the outermost fins 112 in the stacking direction in which the tubes 111 and the fins 112 are alternately stacked, and is joined to the fins 112. The side plate 113 has a side wall 113 a that opens in a U-shaped cross section toward the outside in the stacking direction of the tubes 111.
[0023]
Both ends in the longitudinal direction of the tube 111 and the longitudinal ends of the side plate 113 are inserted into and joined to the tube insertion holes and the plate holes of the sheet metals 122 and 132, respectively. Since the tube 111 is inserted into the tube insertion holes of the sheet metals 122 and 132, the thickness of the tanks 120 and 130 and the core part 110 (tube 111) is thinner in the core part 110. .
[0024]
Furthermore, a holding plate 200 is provided in place of the tube 111 at least at a part of the core portion 110. The holding plate 200 is provided corresponding to a portion of the core portion 110 where an electric heating element 210 to be described later is installed, and extends in the longitudinal direction of the tube 111 between the bent top portions of both adjacent fins 112. It has a U-shaped cross section. In this embodiment, the holding plates 200 are installed at three positions on the core portion 110 at equal intervals. As shown in FIG. 2, the closed end portion formed of a U-shaped bent portion of the holding plate 200. The arrangement direction of the holding plate 200 is set so that 201 faces the blowing air inlet side surface of the core part 110 and the opening 202 on the other end side faces the blowing air outlet side surface of the core part 110.
[0025]
The holding plate 200 has a predetermined interval between the opposing flat plate portions 203 and 204, and the entire thickness is set to be the same as the thickness of the tube 111. Accordingly, the holding plate 200 can be installed between the adjacent fins 112 instead of the tube 111.
[0026]
The holding plate 200 is a thin metal plate having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, the thickness dimension is substantially the same as the thickness dimension of the core portion 110, and the longitudinal dimension of the holding plate 200. The dimension in the left-right direction in FIG. 1 is substantially the same as the dimension between the sheet metals 122 and 132. The electric heating element 210 is installed in the holding plate 200.
[0027]
By the way, in the heat exchanger 100 in this embodiment, all the said component parts 110-150 are shape | molded with aluminum (an aluminum alloy is also included), and the holding plate 200 is similarly shape | molded with aluminum. And are integrally formed by brazing at portions that abut against each other.
[0028]
The electric heating element 210 is inserted between the flat plate portions 203 and 204 of the holding plate 200 through the opening 202 and is held inside the holding plate 200. As shown in FIG. 2, the electric heating element 210 has a three-layered structure composed of a plate-like heating element 211 and elongated plate-like electrode plates 212 and 213 arranged on both the front and back surfaces of the heating element 211. It has a sandwich structure, and both electrode plates 212 and 213 are covered with the heating element 211 by a covering member (not shown) made of an electrically insulating material over the entire circumference. The electric heating element 210 has a substantially flat rectangular parallelepiped shape.
[0029]
Here, the heating element 211 is a PTC heater element made of a resistor material (for example, barium titanate) having a positive resistance temperature characteristic in which the resistance value rapidly increases at a predetermined set temperature (for example, around 200 ° C.). The thickness is about 1.0 to 2.0 mm. Both electrode plates 212 and 213 of the heating element 211 are formed from a conductive metal material such as aluminum, copper, and stainless steel, and the plate thickness is about 0.1 to 0.5 mm. The longitudinal dimension (the lateral dimension in FIG. 1) of both the electrode plates 212 and 213 is substantially the same as the dimension obtained by subtracting the longitudinal dimension of the tube 111 in the cover main body 310 of the electrical wiring cover 300 described later. . The heating element 211 and the electrode plates 212 and 213 are brought into pressure contact with each other to obtain electrical continuity between them.
[0030]
The electrode plate 212 is a positive electrode plate, and a connection terminal portion 214 for electrical connection with an external power source is integrally formed and extended in an L shape on the electrode plate 212. Further, the electrode plate 213 is a negative electrode plate, and a connection terminal portion 215 for electrical connection with the external power source is integrally formed and extended in an L shape on the electrode plate 213. Here, U-shaped engaging portions 214a and 215a bent in a U-shape are formed at the distal ends of the connection terminal portions 214 and 215, respectively.
[0031]
Next, an electrical wiring structure for performing connection between the electric heating element 210 integrated in the heat exchanger 100 and the external power source and connection for grounding will be specifically described.
[0032]
The electrical wiring cover 300 is obtained by providing a wiring body 320 and a lead terminal member 330 on a cover main body 310 made of a resin material (electrical insulating material) having a certain degree of elasticity such as polypropylene.
[0033]
As shown in FIG. 1, the cover main body 310 includes a wiring holding portion 311, a terminal box 312, and a stay portion 313, and is integrally formed. The wiring holding portion 311 is formed as a rectangular parallelepiped box member having a length that extends to all of the locations where the electric heating elements 210 are disposed at a plurality of locations (three locations in the illustrated example) along the longitudinal direction of the tank 130. A lid member 311a is integrally formed on the upper surface of the wiring holding portion 311 and is configured to be openable and closable with respect to the main body portion of the wiring holding portion 311 by a hinge portion using the elasticity of resin.
[0034]
As shown in FIG. 3, the interior of the wiring holding portion 311 is partitioned into two wiring storage spaces by a partition plate 311 b extending along the longitudinal direction of the tank 130. In the two wiring storage spaces, three positive lead wires (wiring members) 320a and three negative lead wires (wiring members) 320b are stored in a stacked state, respectively. One end portions of the three positive electrode side lead wires 320a and the three negative electrode side lead wires 320b are respectively connected to a positive electrode side connector and a negative electrode side connector (not shown).
[0035]
A pair of rectangular terminal boxes 312 that open in the flow direction of the blown air are formed in positions (three in this case) corresponding to the electric heating elements 210 on the side wall portion of the wiring holding portion 311. The terminal box 312 is fixed with a lead terminal member 330 formed of a conductive metal plate such as aluminum or copper, more specifically, a positive electrode side lead terminal member 330a and a negative electrode side lead terminal member 330b. The other ends of the positive electrode side lead wire 320a and the negative electrode side lead wire 320b are electrically and mechanically connected by means such as soldering and caulking, respectively. The lead terminal members 330a and 330b are formed with bent portions, and the U-shaped engaging portions 214a and 215a of both connection terminal portions 214 and 215 of the electric heating element 210 are fitted and engaged. .
[0036]
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, a stay portion 313 extending to the side plate 113 of the core portion 110 is integrally formed at the longitudinal end portion of the wiring holding portion 311, and the tip of the stay portion 313 is further formed. An engaging portion 315 that engages with the side plate 113 is provided at the end of the wiring holding portion 311 on the opposite side. Details of this will be described later as a main part of the present invention.
[0037]
Next, the main part of the present invention will be described. First, as shown in FIGS. 3 and 4, an insertion guide 314 that protrudes toward the core portion 110 is integrally provided in the wiring holding portion 311 of the cover main body 310 described above. The insertion guide 314 is formed in a thin plate shape, and has a thickness that can be inserted into the U-shaped cross section of the holding plate 200. The protruding length of the insertion guide 314 is set longer by a predetermined amount than the depth of the U-shaped cross section of the holding plate 200.
[0038]
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the engaging portion 315 of the cover main body 310 is provided with a protruding portion 315 a that protrudes toward the side wall portion 113 a of the side plate 113 of the core portion 110. A claw portion 315b is formed at the tip of 315a. A convex portion 315c that forms a rectangular parallelepiped is provided at the center of the engaging portion 315.
[0039]
On the other hand, on the end side in the longitudinal direction of the side wall 113a of the side plate 113 of the core part 110, a part corresponding to the engaging part 315 of the cover main body part 310, more specifically, a part corresponding to the convex part 315c A notch 113b formed by cutting and bending is provided. Here, in order to prevent erroneous assembling of the side plate 113 in the assembling direction, a total of four notches 113b are provided here at both ends in the longitudinal direction.
[0040]
The electrical wiring cover 300 is disposed on the surface of the core portion 110 of the heat exchanger 100 in the direction of air flow, the insertion guide 314 is inserted into the U-shaped cross section of the holding plate 200, and the engagement portion 315 is then inserted. Engaged with the side plate 113. At this time, the claw portion 315b engages with the side wall portion 113a of the side plate 113, and the engaging portion 315 is locked to the anti-core portion side. Further, the convex portion 315 c and the notch portion 113 c are engaged with each other, and the engaging portion 315 is locked in the longitudinal direction of the tube 111. The insertion guide 314 abuts on the closed end 201 side of the U-shaped cross section of the holding plate 200, and the electrical wiring cover 300 forms a gap 340 between the core 110 and the length setting of both. To do. As described above, the electrical wiring cover 300 is fixed and held on the core portion 110 of the heat exchanger 100.
[0041]
As a result, the electrical wiring cover 300 can be attached to the core part 110 having a smaller thickness than the tanks 120 and 130 of the heat exchanger 100, and the mountability of the difference in thickness between the two can be improved. In addition, it is possible to effectively cope with mounting in an air conditioning case where the gap between the tanks 120 and 130 where the blown air does not flow is set narrow.
[0042]
Further, in addition to the engaging portion 315, the position of the electrical wiring cover 300 can be regulated in the stacking direction of the tube 111 by the insertion guide 314, and it can be firmly attached to the core portion 110 without using many materials as in the prior art. it can.
[0043]
In addition, since the electrical wiring cover 300 is disposed with a gap 340 formed between the surface of the core part 110, the tube 111 and the fin 112 are not damaged when the electrical wiring cover 300 is mounted. . Since the blown air can flow from the gap 340, the heat radiation function of the tube 111 and the fin 112 in the region overlapping the electrical wiring cover 300 can be utilized.
[0044]
Further, the position of the electric wiring cover 300 is not impaired by the claw portions 315b and the convex portions 315c provided in the engaging portion 315 and the notch 113b provided in the side plate 113 without impairing the assembling property of the electric wiring cover 300. It can be regulated and can be prevented from being detached or displaced from the core part 110 due to vibration or the like after being mounted.
[0045]
Incidentally, by inserting the insertion guide 314 into the holding plate 200, the positional relationship between the core part 110 and the electrical wiring cover 300 with respect to the stacking direction of the tubes 111 can be accurately adjusted. Both connection terminal portions 214 and 215 of 210 can be easily connected to the lead terminal members 330a and 330b without applying an excessive force.
[0046]
(Other embodiments)
In contrast to the first embodiment, as shown in FIG. 6, the insertion guide 314 is inserted between the tubes 111, further between the tubes 111 and between the tank 130 and the holding plate 200. The same effect can be obtained.
[0047]
Further, as shown in FIG. 7, an engagement hole 113c may be used instead of the notch 113b of the side plate 113, and the protruding portion 315a of the engagement portion 315 may be penetrated and locked by the claw portion 315b. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a heating heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a holding plate and an electric heating element.
FIG. 3 is a cross-sectional view seen from the direction A in FIG.
4 is a cross-sectional view seen from the direction B in FIG.
5 is an exploded perspective view of a portion C in FIG.
6A is a front view of Modification Example 1, FIG. 6B is Modification Example 2, and FIG. 6C is a front view of Modification Example 3, showing an insertion guide in another embodiment.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing an engaging portion in another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Heat exchanger for heating of vehicle 100 Heat exchanger 110 Core part 111 Tube 112 Corrugated fin 113 Side plate 113a Side wall part 113b Notch part 200 Holding plate 210 Electric heating element 300 Electric wiring cover 311 Wiring holding part 312 Terminal box 314 Insertion guide 315 Engagement part 315a Protrusion part 315b Claw part 315c Convex part 320 Wiring member 330 Lead terminal member

Claims

A core portion (110) in which a plurality of tubes (111) and fins (112) are alternately stacked, and a side plate (113) is disposed on the outer side of both outermost fins (112) in the stacking direction; ,
In place of at least a part of the tube (111), a holding plate (200) having a U-shaped cross section that opens on either surface of the air flow direction of the core part (110),
An electric heating element (210) inserted into the holding plate (200);
A wiring wiring cover (311) in which the wiring member (320) is accommodated, and an electric wiring cover in which a terminal box (312) to which the lead terminal member (330) connected to the wiring member (320) is fixed is formed ( 300),
In the heat exchanger for heating a vehicle in which the electric heating element (210) is connected to the lead terminal member (330),
The electrical wiring cover (300) is provided with an insertion guide (314) protruding toward the core part (110) and an engaging part (315) engaged with the side plate (113).
The electric wiring cover (300) is disposed on the surface of the core (110) on the opening side of the holding plate (200), and the insertion guide (314) is interposed between the tubes (111) or the holding. A heat exchanger for heating a vehicle, wherein the engaging portion (315) is engaged with the side plate (113) after being inserted into the plate (200).

The insertion guide (314) is inserted into the holding plate (200),
2. The vehicle heating system according to claim 1, wherein the protruding length of the insertion guide (314) is set to be a predetermined amount longer than the U-shaped cross-sectional depth of the holding plate (200). Heat exchanger.

The side plate (113) has a side wall portion (113a) that opens in a U-shaped cross section toward the outside in the stacking direction of the tube (111) of the core portion (110),
The engaging portion (315) is provided with a protruding portion (315a) protruding toward the side wall portion (113a) and a claw portion (315b) formed at the tip of the protruding portion (315a),
The engaging portion (315) is configured to be locked to the anti-core portion side by the claw portion (315b) after the protruding portion (315a) is engaged with the side wall portion (113a). The heat exchanger for heating a vehicle according to any one of claims 1 and 2.

A portion corresponding to the engagement portion (315) of the side wall portion (113a) is provided with a notch portion (113b),
The engaging portion (315) is provided with a convex portion (315c),
The engaging part (315) is characterized in that the convex part (315c) is engaged with the notch part (113b) and is locked in the longitudinal direction of the tube (111). A heat exchanger for heating a vehicle according to claim 3.