JP3812188B2

JP3812188B2 - Heat exchanger for vehicle heating

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Publication number: JP3812188B2
Application number: JP35265598A
Authority: JP
Inventors: 則昌馬場
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1998-12-11
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: JP2000168344A

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、特開平５−６９７３２号公報において提案されている。この従来装置によれば、温水（エンジン冷却水）を熱源として空気を加熱する暖房用熱交換器に電気発熱体を一体化することにより、エンジン始動直後のように温水温度が低いときには、電気発熱体への通電により、電気発熱体の発生熱を空気中に放熱してこの空気を加熱することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報記載の従来装置では、発熱体素子と電極板とから構成される電気発熱体を、暖房用熱交換器のコア部と一体ろう付けしているので、高温のろう付け温度（アルミニュウムのろう付けの場合、６００°Ｃ程度）の雰囲気に電気発熱体が晒される。このため、電気発熱体の電気的特性が著しく損なわれるという不具合がある。
【０００４】
これに対し、本出願人は、先に、特願平１０−５８１８４号明細書において、熱交換器のコア部が偏平チューブとコルゲートフィンとを交互に複数ずつ積層した構造を有していることを利用して、両隣接コルゲートフィンの間に偏平チューブに代えてダミーの保持部材（非ろう付け性材料からなる）を介装してろう付けした後、このろう付け温度の低下した状態で当該ダミーの保持部材を除去して両隣接コルゲートフィンの間に電気発熱体を介装する構造を提案した。
【０００５】
これによれば、電気発熱体の電気的特性を良好に確保できる。
ところで、このような積層構造の暖房用熱交換器において、電気発熱体に給電するにあたっては、この電気発熱体の接続端子を外部電源に接続する必要がある。
このため、上記明細書においては、さらに、電気発熱体の正極側及び負極側の各接続端子をコア部の空気の流出側へ突出させて、これら各接続端子を外部電源に適宜な各配線により接続するようにしている。
【０００６】
しかし、上述した電気発熱体の正極側及び負極側の各接続端子は、コア部の空気の流出側にて、空間に露出しているため、これら各接続端子の間に異物が混入すると、当該各接続端子が電気的にショートされ、その結果、電気発熱体の機能を損なうという不具合が生ずる。
また、電気発熱体が、複数、コア部の各挿入部位に挿入配設された場合、互いに隣り合う両電気発熱体の各接続端子に亘り、不用意に配線を置いたとき等に、当該両電気発熱体の各接続端子が電気的にショートするおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、電気発熱体の正極側及び負極側の各接続端子のショート、或いは複数の電気発熱体間の各接続端子のショートを未然に防止して、電気発熱体の電気的特性を適正に維持するようにした車両の暖房用熱交換器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１〜５に記載の発明では、車両の暖房用熱交換器は、熱源流体が流通するチューブ（６）を多数本並列配置しこの多数本のチューブ（６）にフィン部材（７）を接合することにより通過空気を加熱するように熱交換用コア部（３）が構成されており、
多数本の偏平チューブ（６）に対する熱源流体の分配もしくは集合を行うタンク（１、２）を有し、
熱交換用コア部（３）の少なくとも一部位にチューブ（６）の長手方向に沿い電気発熱体（９）を設置してなる。
【０００９】
また、暖房用熱交換器は、電気発熱体（９）に、熱交換用コア部（３）に電気的に絶縁して配置してなる正極側電極板（９ｂ）および負極側電極板（９ｃ）と、この両電極板（９ｂ、９ｃ）の間に接合された発熱体素子（９ａ）とを備え、タンク（１、２）に、電気絶縁材料からなる電気配線用カバー（２０）を装着し、
この電気配線用カバー（２０、２０Ａ）には、正極側及び負極側の各配線部材（２１ａ、２１ｂ）を収容保持するようにチューブ（６）の並列配置方向に沿い設けた配線保持部（２０1)を備え、
正極側及び負極側の各配線部材（２１ａ、２１ｂ）のうち配線保持部から熱交換用コア部（３）に対する電気発熱体（９）の設置部位に向け延出する各接続端部を、正極側電極板（９ｂ）および負極側電極板（９ｃ）から突出する各接続端子部（９ｆ、９ｈ）に接続し、
配線保持部（２０1)から電気発熱体（９）の各接続端子部（９ｆ、９ｈ）の間に延出するショート防止壁（２１０ａ、２１０ｂ）を備えることを特徴とする。
【００１０】
このように、ショート防止壁が、電気発熱体の両接続端子部の間に位置しているから、電気発熱体の両接続端子部の間への異物の混入が、ショート防止壁により確実に防止され得る。
従って、電気発熱体の両接続端子部が相互に電気的にショートすることなく、電気発熱体の電気的特性を良好に維持できる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば、配線保持部からショート防止壁（２１０ａ、２１０ｂ）に並行に延出する他のショート防止壁（２１０ｃ）を備えて、このショート防止壁（２１０ｃ）は、電気発熱体（９）の各接続端子部（９ｆ、９ｈ）よりも熱交換用コア部（３）の流出側面側へさらに延出している。
これにより、電気発熱体が複数である場合にも、互いに隣り合う両電気発熱体間の接続端子の電気的ショートを確実に防止できる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば、電気配線用カバー（２０、２０Ａ）は、タンク（１、２）にその長手方向及び幅方向に移動不能に装着されている。
これにより、電気配線用カバーのタンクからの幅方向への位置ずれの他、タンクからの長手方向への位置ずれを防止できる。その結果、ショート防止壁のいちずれをも確実に防止できる。
【００１３】
ここで、請求項４に記載の発明によれば、電気配線用カバー（２０、２０Ａ）は、その長手方向一側に形成した係止部（２１２）にて、これに対応するタンク（１、２）の長手方向一端部にタンク（１、２）の長手方向他端部側へは移動不能に係止し、電気配線用カバー（２０、２０Ａ）は、その長手方向他側から同一方向に延出するコ字状係止部（２１４）を有し、このコ字状係止部にて、これに対応するタンク（１、２）の長手方向他側部に嵌め込み係止する。
【００１４】
これにより、請求項３に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
また、請求項５に記載の発明によれば、配線保持部（２０２）内底壁上には、複数のピン（Ｐ１〜Ｐ９）を、その上に各配線部材（２１ａ、２１ｂ）を着座させるように、突設させている。
これにより、配線部材の沈み込みを防止できる。
【００１５】
なお、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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図６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、図１において、暖房用熱交換器Ｈは、温水入口側タンク１と、温水出口側タンク２と、この両タンク１、２の間に設けられた熱交換用コア部３とを有している。
【００１７】
温水入口側タンク１には、車両のエンジン（図示しない）からの温水（エンジン冷却水）が流入する入口パイプ４が設けられており、一方、温水出口側タンク２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５が設けられている。なお、これに限ることなく、本例の熱交換器において、温水入口側タンク１と温水出口側タンク２とを左右逆転して設けてもよい。
【００１８】
各タンク１、２は、それぞれ、タンク本体部１ａ、２ａと、このタンク本体部１ａ、２ａの開口端面を閉じるシートメタル１ｂ、２ｂとからなり、図１の上下方向が長手方向となる周知のタンク構造である。そして、シートメタル１ｂ、２ｂには偏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ている。
【００１９】
熱交換用コア部３は暖房用空気の流れ方向（図１の矢印Ｅ方向）に対して直角な偏平状に形成された偏平チューブ６を多数個図１の上下方向に並列配置している。そして、この多数個の偏平チューブ６相互の間に波形状に成形されたコルゲートフィン（フィン部材）７を配置し接合している。このコルゲートフィン７には周知のごとく暖房用空気の流れ方向Ｅに対して所定角度で斜めに多数のルーバ（図示せず）が切り起こし成形されており、このルーバの成形によりフィン熱伝達率を向上させている。
【００２０】
偏平チューブ６の両端開口部はシートメタル１ｂ、２ｂのチューブ挿入穴内にそれぞれ挿通され、接合される。また、コア部３の最外側（図１の上下両端部）のコルゲートフィン７のさらに外側にはサイドプレート８ａ、８ｂが配設され、このサイドプレート８ａ、８ｂは最外側のコルゲートフィン７およびシートメタル１ｂ、２ｂに接合される。
【００２１】
さらに、熱交換用コア部３の複数の部位に、各偏平チューブ６の代わりに、電気発熱体９をそれぞれ設置している。図１の例では、熱交換用コア部３の３箇所に電気発熱体９を等間隔でそれぞれ設置している。
そして、熱交換用コア部３のうち、電気発熱体９が設置される部位では、隣接する両コルゲートフィン７の各折り曲げ頂部の間に、偏平チューブ６の長手方向に延びる断面Ｕ字形状の保持板１０を配置している（図２参照）。図２に示すように、この保持板１０のＵ字形状の折り曲げ部からなる閉塞端部１０ａが熱交換用コア部３の空気入口側に向き、他端側の開口部１０ｂが熱交換用コア部３の空気出口側に向くように、保持板１０の配置方向が設定されている。
【００２２】
また、保持板１０は、その対向する両平板部１０ｃ、１０ｄ相互の間に所定間隔を設定し、その状態で、これら両平板部１０ｃ、１０ｄをそれぞれコルゲートフィン７の折り曲げ頂部に接合するようにしてある。
なお、保持板１０の全体の厚さは、偏平チューブ６の厚さと同一に設定してある。このため、偏平チューブ６の代わりに保持板１０を隣接するコルゲートフィン７相互の間に設置できる。
【００２３】
ところで、本例における熱交換器では、上記各構成部品１〜８ｂのすべてがアルミニュウム（アルミニュウム合金も含む）にて成形されており、また、保持板１０も同様にアルミニュウムにて成形されている。保持板１０は板厚０．１〜０．５ｍｍ程度の金属薄板であり、また、当該保持板１０の幅（暖房空気の流れ方向Ｅの幅）はコア部厚さと略同一であり、また、保持板１０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１ｂ、２ｂ間の寸法と略同一である。
【００２４】
電気発熱体９は、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄ間に開口部１０ｂから挿入されて当該保持板１０の内部に保持される。
電気発熱体９は、図２にて示すごとく、板状の発熱体素子９ａと、この発熱体素子９ａの表裏両面に配置された細長の平板状の電極板９ｂ、９ｃ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９ｂ、９ｃは、その全周に亘り電気的絶縁材料からなる被覆部材９ｄにより発熱体素子９ａと共に被覆されている。なお、電気発熱体９は略平板直方体形状となっている。
【００２５】
ここで、発熱体素子９ａは所定の設定温度（例えば、２００°Ｃ付近）Ｔ₀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９ａの両電極板９ｂ、９ｃ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９ｂ、９ｃの長手方向の寸法（図１の左右方向の寸法）は保持板１０と略同一である。そして、この両電極板９ｂ、９ｃの長手方向において発熱体素子９ａは複数箇所（図１の例では３箇所）配置されている。発熱体素子９ａと両電極板９ｂ、９ｃ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。
【００２６】
電極板９ｂは正極側電極板であり、この電極板９ｂには、外部電源との電気接続用接続端子部９ｄが、図３にて示すごとく、Ｌ字状に一体延出成形されている。また、電極板９ｃは負極側電極板であり、この電極板９ｃには、上記外部電源との電気接続用接続端子部９ｅが、図３にて示すごとく、Ｌ字状に一体延出成形されている。
【００２７】
ここで、接続端子部９ｄは、図３にて示すごとく、Ｌ字状部９ｆと、逆Ｕ字状係合部９ｇとを備えており、逆Ｕ字状係合部９ｇは、Ｌ字状部９ｆの先端部に逆Ｕ字状に形成されている。一方、接続端子部９ｅは、図３にて示すごとく、Ｌ字状部９ｈと、逆Ｕ字状係合部９ｉとを備えており、逆Ｕ字状係合部９ｉは、Ｌ字状部９ｈの先端部に逆Ｕ字状に形成されている。
【００２８】
但し、両係合部９ｇ、９ｉの各形状は、図３にて示すごとく、互いに逆向きの逆Ｕ字状となっている。また、両Ｌ字状部９ｆ、９ｈは、その間に後述する両ショート防止壁２１０ａ、２１０ｂ（図３（ａ）参照）を介装させ得るように、互いに並行に位置している。なお、ショート防止壁２１０ｂは廃止してもよい。
被覆部材９ｄは、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄの内側面に圧接するようにして、電気発熱体９は保持板１０の内部に組み付けられる。ここで、被覆部材９ｄは保持板１０と両電極板９ｂ、９ｃとの間の電気的な絶縁作用を果たすものであるが、発熱体素子９ａの熱を保持板１０に伝導する役割を果たすため、保持板１０と両電極板９ｂ、９ｃとの間の被覆部材９ｄの厚さは２５μ〜１００μ程度の薄膜状にして、良好な熱伝導作用を確保している。
【００２９】
一方、発熱体素子９ａの側方における被覆部材９ｄの厚さは１〜２ｍｍ程度に厚くして、発熱体素子９ａの保護を図るようにしてある。被覆部材９ｄの具体的材質としては、高耐熱性の樹脂（例えば、ポリイミド樹脂等）が好ましい。
次に、暖房用熱交換器内に一体化された電気発熱体９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き具体的に説明する。
【００３０】
電気配線用カバー２０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）により、カバー本体部２００及び配線保持部２０１を一体に有するように成形されている（図１参照）。
カバー本体部２００は、断面コ字状を有し、温水出口側タンク２の外面に沿い長手状に形成されており、このカバー本体部２００は、温水出口側タンク２に外方（図１にて図示左側方向）から着脱可能に嵌着されている。
【００３１】
また、配線保持部２０１は、図１及び図３にて示すように、カバー本体部２００からコア部３の空気流れ方向Ｅの下流側へ一体に突出形成されており、この配線保持部２０１は、図１に示すように、タンク２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９の配設部位すべてに及ぶ長さをもつように形成されている。
【００３２】
配線保持部２０１の内部はタンク２の長手方向に沿って延びる仕切り板２０３によって２つの配線収納空間（凹部）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２１ａと３本の負極側リード線２１ｂが積層状態に収容される。
上記３本の正極側リード線２１ａの一端部は図１に示す正極側コネクタ４０に接続され、３本の負極側リード線２１ｂの一端部は図１に示す負極側コネクタ４１（接地ラインに接続される）に接続される。正極側リード線２１ａおよび負極側リード線２１ｂの他端部には、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２０ｉ、２０ｊ（図３参照）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２０ｉ、２０ｊには、それぞれ、電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅの各逆Ｕ字状部９ｇ、９ｉを嵌入係合する各把持部２０ｎ、２０ｐが曲げ形成されている。
【００３３】
本実施形態では、正極側リード線２１ａの他端部はリード端子部材２０ｉの折り曲げ部２０ｒ（図３（ｂ）参照）内に挿通かしめ止めされており、一方、負極側リード線２１ｂの他端部はリード端子部材２０ｊの折り曲げ部２０ｓ（図３（ｂ）参照）内に挿通かしめ止めされている。
一方、仕切り壁２０３には、負極側リード線２１ｂが接続されるリード端子部材２０ｉを圧入固定するためのスリット部２０５が設けられている（図３参照）。同様に、３本の正極側リード線２１ａの配線収納空間を仕切り板２０３と共に形成する仕切り板２０６には、正極側リード線２１ａのリード端子部材２０ｉ、および負極側リード線２１ｂのリード端子部材２０ｊを圧入固定するためのスリット部２０７が設けられている（図３参照）。
【００３４】
また、仕切り板２０６には、各一対のショート防止壁２１０ａ、２１０ｂが、コア部３に対する各電気発熱体９の挿入部位に対応する位置にて、それぞれ、一体成形されており、これら各一対のショート防止壁２１０ａ、１０ｂは、それぞれ、仕切り板２０６から、対応のコア部３に対する電気発熱体９の挿入部位に向け互いに並行に延出形成されている。
【００３５】
但し、ショート防止壁２１０ａは、コア部３のうち後述する対応の一対の正側及び負側の端子箱２０２、２０４近傍部までこれら端子箱と同一の高さにて延出している（図３参照）。一方のショート防止壁１０ｂは対応の一対の端子箱２０２、２０４のコア部３側壁部まで当該端子箱と同一の高さにて延出している。なお、ショート防止壁２１０ａは、コア部３への対応の電気発熱体９の挿入を邪魔しないように延出している。
【００３６】
また、配線保持部２０１には、その長手方向に沿ってリード線２１ａ、２１ｂを覆う蓋部材２０８が一体成形されている。この蓋部材２０８は樹脂の弾性を利用したヒンジ部２０９により配線保持部２０１の本体部分に対して開閉可能に構成されている。
また、配線保持部２０１のうち、複数箇所（図示の例では３箇所）の電気発熱体９の配設部位の延長上の位置には、各一対の端子箱２０２、２０４が、それぞれ、各電気発熱体９側へ仕切り板２０６から突出形成されている。
【００３７】
電気発熱体９のコア部３に対する挿入部位毎に、一対の端子箱２０２、２０４は、電気発熱体９の挿入部位の両側に位置しており、これら各端子箱２０２、２０４の間には、各一対のショート防止壁２１０ａ、２１０ｂが介装されている。また、各端子箱２０２、２０４は、開口部２０２ａ、２０４ａにて、空気流れ方向Ｅ側に向けそれぞれ開口しており、端子箱２０２内には、その底壁（コア部３の流出面に並行な壁部）に沿い、リード端子部材２０ｉが、図３〜図６にて示すごとく延出している。このリード端子部材２０ｉは、その把持部２０ｎにて端子箱２０２の左側壁２０２ｃに沿いＬ字状に立ち上がり、把持部２０ｎから逆Ｕ字状に延出する係合部２０ｍにて、左側壁２０２ｃに上方から嵌入係合している。
【００３８】
一方、端子箱２０４内には、その底壁に沿い、リード端子部材２０ｊが、図３〜図６にて示すごとく延出しており、このリード端子部材２０ｊは、その把持部２０ｐにて端子箱２０４の右側壁２０４ｃに沿いＬ字状に立ち上がり、把持部２０ｐから逆Ｕ字状に延出する係合部２０ｑにて、右側壁２０４ｃに上方から嵌入係合している。
【００３９】
固定ロッド２１１は、互いに隣り合う各両一対の端子箱２０２、２０４のうち互いに対向する端子箱２０２、２０４間にてそれぞれ仕切り板２０６に並行に挟持されており、これら固定ロッド２１１は、これに対応して蓋部材２０８の図３にて図示左縁から図示下方へＬ字状に延出する各矩形状延出板部２０８ａを仕切り板２０６に向けて押さえ込むように固定する。
【００４０】
なお、図１にて、各符号Ｂは、コ字状かつ帯状締結部材を示しており、これら締結部材Ｂは、その長手方向両端部にて、コア部３の上下両端部に係止することで、コア部３を挟持している。これにより、各締結部材Ｂは、コア部３に対して偏平チューブ積層方向の締め付け力（圧縮力）を作用させて、保持板１０を介し電気発熱体９をコルゲートフィン７、７の間に圧接保持している。
【００４１】
次に、各電気発熱体９の電気配線部分の組付方法を説明する。
まず、電気配線用カバー２０の配線保持部２０１の蓋部材２０８を開いて、配線保持部２０１内の２つの配線収納空間に、それぞれ、３本の正極側リード線２１ａと３本の負極側リード線２１ｂを積層状態に収容しておく。このとき、リード端子部材２０ｉ、２０ｊは図３（ｂ）の矢印Ｆに示すようにスリット部２０５、２０７に圧入固定される。
【００４２】
次に、熱交換器Ｈの一体ろう付け終了後のろう付け温度の低下した状態にて、電気配線用カバー２０をタンク２に装着し、次に、電気発熱体９を図３（ａ）の矢印Ｇに示すように熱交換用コア部３のＵ状保持部材１０の開放端部１０ｂから両平板部１０ｃ、１０ｄ間に組み込む。これと同時に、電気発熱体９の接続端子部９ｄ、９ｅの逆Ｕ字状部９ｄ、９ｅをリード端子部材２０ｉ、２０ｊの係合部２０ｍ、２０ｑに外方から嵌め合わせて係合させつつ各把持部２０ｎ、２０ｐに嵌入保持する。これに伴い、各一対のショート防止壁２１０ａ、２１０ｂが、対応の各電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅの間に介装される。
【００４３】
これにより、電気発熱体９のコア部３への組み込み、および電気発熱体９とリード線２１ａ、２１ｂとの端子部の電気接続を終了する。
以上のように構成した本第１実施形態においては、上述のごとく、各一対のショート防止壁２１０ａ、２１０ｂが、対応の各電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅの間に介装されているから、各電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅの間への異物の混入が、各両接続端子部９ｄ、９ｅの間の一対のショート防止壁２１０ａ、２１０ｂにより確実に防止され得る。
【００４４】
従って、各電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅが相互に電気的にショートすることなく、各電気発熱体９の電気的特性を良好に維持できる。
また、上述のごとく熱交換器Ｈの一体ろう付け終了後にろう付け温度の低下した状態にて各電気発熱体９をコア部３の各対応挿入部位に対応の保持板１０を介し挿入保持するので、各電気発熱体９の電気的特性が良好に確保され得るのは勿論である。
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態を示している。
【００４５】
この第２実施形態においては、ショート防止壁２１０ｃが、上記第１実施形態にて述べた各両ショート防止壁２１０ａ、２１０ｂに加えて、各端子箱２０４の図７にて図示左側壁部からコア部３側の空気の流出側面に沿いそれぞれ延出形成されている。
ここで、ショート防止壁２１０ｃは、対応の電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅのコア部３の流出側面からの立ち上がり部（図７参照）よりも、図７にて図示左方へ延出しており、このショート防止壁２１０ｃの高さは上記第１実施形態にて述べたショート防止壁２１０ａの高さと同一である。なお、本第２実施形態では、ショート防止壁２１０ｂは廃止されている。その他の構成は上記第１実施形態と同様である。
【００４６】
このように構成した本第２実施形態においては、上述のようにショート防止壁２１０ｃを対応の端子箱２０４の上記左側壁部から延出形成したので、互いに隣り合う各両電気発熱体９の接続端子間の電気的ショートを確実に防止できる。
また、上述のように、ショート防止壁２１０ｃを対応の電気発熱体９の両接続端子部９ｄ、９ｅのコア部３の流出側面からの立ち上がり部よりも、図７にて図示左方へ延出してあり、このショート防止壁２１０ｃの高さは上記第１実施形態にて述べたショート防止壁２１０ａの高さと同一である。
【００４７】
従って、電気発熱体９の上述のように組み付けた熱交換器を、複数、コア部３にて積層状に積み重ねても、上側の熱交換器が下側の熱交換器の両接続端子部９ｄ、９ｅと接触することをショート防止壁２１０ｃにより確実に防止され得る。その結果、複数の熱交換器を上述のように積層状に積み上げても、下側の熱交換器の両接続端子部９ｄ、９ｅが、上側の熱交換器により折り曲げられたりすることなく正常な形状に維持され得る。このことは、ショート防止壁２１０ｃは衝突防止壁としての役割をも果たすことを意味する。
【００４８】
以上より、本第２実施形態によれば、上述のようなショート防止壁２１０ｃによるショート防止及び衝突防止を確保しつつ、上記第１実施形態と同様の作用効果を達成できる。
（第３実施形態）
図８〜図１３は、本発明の第３実施形態を示している。
【００４９】
この第３実施形態においては、電気配線用カバー２０Ａが、上記第１及び第２の実施形態にて述べた電気配線用カバー２０に代えて、図８にて示すごとく、タンク２に着脱可能に装着されている。なお、電気配線用カバー２０Ａにおいて、電気配線用カバー２０と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、図９にて図示上端部において、両係止部２１２を備えており、これら両係止部２１２は、図１１にて示すごとく、カバー本体部２００の図示両端部にて、Ｌ字状に形成されている。これにより、当該両係止部２１２は、タンク２の図８にて図示上端部の両隅角部にその上方から図示下方へは移動不能に係止している。
【００５０】
また、電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、図９および図１０にて示すように、係止部２１４を備えており、この係止部２１４は、カバー本体部２００の図８及び図９の図示下端から下方に向けコ字状に一体的に延出形成されている。この係止部２１４の中空部の形状寸法は、タンク２の図８にて図示下部（以下、タンク下部２ｃという）が係止部２１４内に移動不能にはめ込み可能な形状寸法となっている。
【００５１】
ここで、上述した両係止部２１２のタンク２の上記上端部の両隅角部に対する係止は、カバー本体部２００をタンク２に対し傾斜状態に位置させて係止部２１４内にタンク下部２ｃを図８にて図示上方へ移動不能に嵌め込みつつなされる。また、電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、図１１にて示すごとく、図示上下両壁の各外端部にて、互いに対向する爪２１３を複数ずつ備えており、これら各両爪２１３は、互いに対向する向きに突出形成されている。
【００５２】
これにより、カバー本体部２００をタンク２に装着したとき、各両爪２１３は、タンク２の図８にて図示右壁両縁部に図示左方へ移動不能に係止する。
なお、配線保持部２０１の蓋部材２０８は、図１２にて図示矢印Ｒ方向に閉じられたとき、この蓋部材２０８の図１０にて図示下端に設けた爪２１５は、カバー本体部２００に当該爪２１５に対応して設けたコ字状係止部２１６内に係止する。
【００５３】
また、本第３実施形態において、配線保持部２０１内には、複数のピンＰ１〜Ｐ９が、図１０、図１２及び図１３にて示す位置にて、設けられている。
これら複数のピンＰ１〜Ｐ９のうち、各ピンＰ１、Ｐ４、Ｐ７は、仕切り板２０３の図１０にて図示左側において、各端子箱２０４に対応するように、配線保持部２０１の底壁上に突設されている。
【００５４】
また、各ピンＰ２、Ｐ５、Ｐ８は、各ピンＰ１、Ｐ４、Ｐ７にそれぞれ隣接して位置するように、仕切り板２０３の図１０の図示右側にて、配線保持部２０１の底壁上に突設されている。
また、各ピンＰ３、Ｐ６、Ｐ９は、各端子箱２０２に対応するように、仕切り板２０３の図１０の図示右側にて、配線保持部２０１の底壁上に突設されている。
【００５５】
このように突設した各ピンＰ１〜Ｐ９のうち、両ピンＰ１、Ｐ２上には、リード端子部材２０ｊ（図８にて最下部の端子箱２０４内に位置する）が、図１２及び図１３にて示すごとく、その配線保持部２０１内に位置する部分（図１２にて符号ａ参照）にて、着座している。残りのリード端子部材２０ｊも、両ピンＰ４、Ｐ５、両ピンＰ７、Ｐ８の各上に、上述と実質的に同様に着座している。
【００５６】
また、ピンＰ３上には、リード端子部材２０ｉ（図８にて最下部の端子箱２０２内に位置する）にて、着座している。残りのリード端子部材２０ｉも、各ピンＰ６、Ｐ９の各上に、上述と実質的に同様に着座している。
これらに伴い、各リード端子部材２０ｊから延出する各リード線２０ｂは、順次、各ピンＰ４、Ｐ７上に積層着座し、各リード端子部材２０ｉから延出する各リード線２０ａは、順次、各ピンＰ３、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ８上に積層着座している。なお、各ピンＰ１〜Ｐ９は、共に同一の高さを有する。また、本実施形態では、リード端子部材２０ｉ、２０ｊのかしめ部２０ｒ、２０ｓは、図１３にて例示するごとく、上記第１実施形態とは異なり、下側に向け折り曲げ形成されている。その他の構成は上記各実施形態と同様である。
【００５７】
このように構成した本第３実施形態においては、上述のごとく、電気配線用カバー２０Ａを上述のごとくタンク２に装着したときには、カバー本体部２００が、両係止部２１２にて、タンク２の図８にて図示上端部の両隅角部にその上方から図示下方へは移動不能に係止している。
また、電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、その係止部２１４にて、タンク２のタンク下部２ｃに図８にて図示上方へ移動不能にはめ込まれている。
【００５８】
これにより、電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、タンク２に対しその長手方向に移動不能に装着されるので、カバー本体部２００がタンク２からその長手方向に位置ずれを起こすことがない。
また、電気配線用カバー２０Ａのカバー本体部２００は、互いに対向する各両爪２１３にて、タンク２の図８にて図示右壁両縁部に図示横方向へ移動不能に係止している。このため、カバー本体部２００がタンク２からその幅方向に位置ずれを起こすことがない。従って、ショート防止壁２１０ａ、２１０ｂを、電気発熱体９の両接続端子部の間からの位置ずれを招くことなく、当該両接続端子部の間に確実に位置させ得る。
【００５９】
以上より、電気配線用カバー２０Ａのタンク２に対する幅方向への位置ずれ防止に加え、タンク２に対する長手方向への位置ずれを確実に防止しつつ、上記各実施形態にて述べた作用効果を達成できる。
また、本第３実施形態では、上述のごとく、配線保持部２０１内の底壁上に突出形成した複数のピンＰ１〜Ｐ９上にリード端子部材２０ｉ、２０ｊ及びリード線２１ａ、２１ｂを着座させるようにしたので、リード端子部材２０ｉ、２０ｊ及びリード線２１ａ、２１ｂの配線保持部２０１内の底壁上への沈み込みを適正に防止できる。
【００６０】
なお、本発明の実施にあたり、熱交換器における上記一体ろう付けは、上記各実施形態とは異なり、次のようにして行ってもよい。
即ち、コア部３に対する電気発熱体９の設置部位において、偏平チューブ６を廃止し、その代わりに、電気発熱体９に相当する体格を持ち、かつろう付けされない材質（カーボン等）からなるダミーの板部材（治具）を仮組付けしておき、コルゲートフィン７の組付位置を保持する。
【００６１】
そして、熱交換器全体の仮組付け状態を適宜の治具により保持しながら、炉中に搬入して、炉中にてろう付け温度まで加熱して熱交換器全体を一体ろう付けする。このろう付けが完了して一体構造に接合された熱交換器のコア部３から上記ダミーの板部材を取り除いて、その代わりに電気発熱体９をコア部３の３箇所に所定間隔で直接配置し、組付ける。これにより、上記各実施形態にて述べた保持部材１０を廃止しても、電気発熱体９のコア部３への組み付けを当該電気発熱体９の電気的特性を良好に維持す得るように行える。
【００６２】
また、本発明の実施にあたり、リード線２１ａ、２１ｂと電気発熱体９の接続端子部９ｄ、９ｅとの間の電気的接続は、上記各実施形態にて述べたように、端子箱２０２、２０４内のリード端子部材２０ｉ、２０ｊを利用することなく、リード線２１ａ、２１ｂを配線保持部２０１の仕切り壁２０６を介し電気発熱体９の接続端子部９ｄ、９ｅに直接接続する等の適宜な接続手段を採用し、端子箱２０２、２０４及びリード端子部材２０ｉ、２０ｊを廃止してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両の暖房用熱交換器の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の電気発熱体のコア部に対する取り付け状態を示す部分破断斜視図である。
【図３】（ａ）は図１の電気発熱体のコア部からの分解斜視図であり、（ｂ）は図１のリード端子部材の仕切り板への組み付け間の状態を示す斜視図である。
【図４】図２の端子箱に対するリード端子部材の組み付け状態を示す平面図である。
【図５】図４にて５ー５線に沿う断面図である。
【図６】図５にてＡ矢視から見た図である。
【図７】本発明の第２実施形態の要部を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８の電気配線用カバーの平面図図である。
【図１０】図９の電気配線用カバーの蓋部材を開いた状態における側面図である。
【図１１】図１０の電気配線用カバーをその長手方向からみた側面図である。
【図１２】図８の配線保持部の部分拡大平面図である。
【図１３】図１２にて１３−１３線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１、２…タンク、３…熱交換用コア部、６…偏平チューブ、
７…コルゲートフィン、９…電気発熱体、９ａ…発熱体素子、
９ｂ、９ｃ…電極板、９ｄ、９ｅ…接続端子部、
２０、２０Ａ…電気配線用カバー、２１ａ、２１ｂ…リード線、
２１０ａ〜２１０ｃ…ショート防止壁、２０１…配線保持部、
２１２、２１４…係止部、Ｐ１〜Ｐ９…ピン。[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 an engine (internal combustion engine) of the vehicle as a heat source, in which an electric heating element is integrated. is there.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heat exchanger in which this kind of electric heating element is integrated has been proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-69732. According to this conventional apparatus, an electric heating element is integrated with a heating heat exchanger that heats air using hot water (engine cooling water) as a heat source, so that when the hot water temperature is low, such as immediately after the engine is started, By energizing the body, the heat generated by the electric heating element can be dissipated into the air to heat the air.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional apparatus described in the above publication, since the electric heating element composed of the heating element and the electrode plate is brazed integrally with the core portion of the heating heat exchanger, a high brazing temperature (aluminum) is obtained. In the case of brazing, the electric heating element is exposed to an atmosphere of about 600 ° C.). For this reason, there exists a malfunction that the electrical property of an electric heating element is impaired remarkably.
[0004]
On the other hand, the applicant of the present invention previously described in Japanese Patent Application No. 10-58184 has a structure in which the core portion of the heat exchanger has a plurality of alternately laminated flat tubes and corrugated fins. Using a dummy holding member (made of a non-brazing material) instead of the flat tube between the adjacent corrugated fins, and the brazing temperature is lowered. A structure was proposed in which an electric heating element was interposed between adjacent corrugated fins by removing the dummy holding member.
[0005]
According to this, the electrical characteristics of the electric heating element can be ensured satisfactorily.
By the way, in such a heat exchanger for heating having a laminated structure, when power is supplied to the electric heating element, it is necessary to connect the connection terminal of the electric heating element to an external power source.
For this reason, in the above specification, the connection terminals on the positive electrode side and the negative electrode side of the electric heating element are further protruded to the air outflow side of the core part, and these connection terminals are connected to the external power supply by appropriate wirings. I try to connect.
[0006]
However, since the connection terminals on the positive electrode side and the negative electrode side of the electric heating element described above are exposed to the space on the air outflow side of the core portion, if foreign matter is mixed between these connection terminals, Each connection terminal is electrically short-circuited, and as a result, the malfunction of impairing the function of the electric heating element occurs.
In addition, when a plurality of electric heating elements are inserted and disposed in the respective insertion portions of the core portion, when both wirings are inadvertently placed across the connection terminals of the two electric heating elements adjacent to each other, the both There is a possibility that each connection terminal of the electric heating element is electrically short-circuited.
[0007]
Therefore, in order to cope with the above, the present invention prevents a short circuit between the connection terminals on the positive electrode side and the negative electrode side of the electric heating element or a short circuit between the connection terminals between the plurality of electric heating elements. An object of the present invention is to provide a heat exchanger for heating a vehicle in which the electrical characteristics of the electric heating element are properly maintained.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the invention according to any one of claims 1 to 5, a heating exchanger for heating a vehicle includes a large number of tubes (6) through which a heat source fluid flows in parallel, and the multiple tubes (6). The heat exchange core (3) is configured to heat the passing air by joining the fin member (7) to
A tank (1, 2) for distributing or collecting heat source fluids to a number of flat tubes (6);
An electric heating element (9) is installed along the longitudinal direction of the tube (6) at least at a part of the heat exchanging core (3).
[0009]
Further, the heating heat exchanger includes a positive electrode plate (9b) and a negative electrode plate (9c) which are arranged on the electric heating element (9) and electrically insulated from the heat exchange core (3). ) And a heating element (9a) joined between the electrode plates (9b, 9c), and an electric wiring cover (20) made of an electrically insulating material is mounted on the tank (1, 2). And
In the electrical wiring cover (20, 20A), the wiring holding portion (201) provided along the direction in which the tubes (6) are arranged in parallel to accommodate and hold the wiring members (21a, 21b) on the positive electrode side and the negative electrode side. )
Of each wiring member (21a, 21b) on the positive electrode side and the negative electrode side, each connection end portion extending from the wiring holding portion toward the installation site of the electric heating element (9) with respect to the heat exchange core portion (3) is connected to the positive electrode Connect to each connection terminal portion (9f, 9h) protruding from the side electrode plate (9b) and the negative electrode side electrode plate (9c),
A short prevention wall (210a, 210b) extending between the connection terminal portions (9f, 9h) of the electric heating element (9) from the wiring holding portion (201) is provided.
[0010]
In this way, the short prevention wall is located between the connection terminal portions of the electric heating element, so that the entry of foreign matter between the connection terminal portions of the electric heating element is reliably prevented by the short prevention wall. Can be done.
Therefore, the electrical characteristics of the electric heating element can be favorably maintained without causing both connection terminal portions of the electric heating element to be electrically short-circuited with each other.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the short prevention wall (210c) is provided with the other short prevention wall (210c) extending in parallel to the short prevention walls (210a, 210b) from the wiring holding portion. Are further extended to the outflow side surface side of the core portion for heat exchange (3) than the connection terminal portions (9f, 9h) of the electric heating element (9).
Thereby, even when there are a plurality of electric heating elements, it is possible to reliably prevent electrical short-circuiting of the connection terminals between the two electric heating elements adjacent to each other.
[0012]
According to the invention described in claim 3, the electrical wiring covers (20, 20A) are mounted on the tanks (1, 2) so as not to be movable in the longitudinal direction and the width direction.
Thereby, in addition to the positional displacement of the electrical wiring cover in the width direction from the tank, the positional displacement in the longitudinal direction from the tank can be prevented. As a result, it is possible to reliably prevent the short-circuit prevention wall from slipping.
[0013]
Here, according to the invention described in claim 4, the electric wiring cover (20, 20A) is formed by the locking portion (212) formed on one side in the longitudinal direction, and the corresponding tank (1, 2) The other end in the longitudinal direction of the tank (1, 2) is immovably locked to one end in the longitudinal direction of the tank (1, 2), and the electrical wiring cover (20, 20A) is in the same direction from the other side in the longitudinal direction. It has a U-shaped locking part (214) that extends, and is fitted and locked to the other side in the longitudinal direction of the corresponding tank (1, 2) at this U-shaped locking part.
[0014]
Thereby, the effect of the invention of Claim 3 can be improved further.
According to the invention described in claim 5, the plurality of pins (P1 to P9) are seated on the inner bottom wall of the wiring holding portion (202), and the respective wiring members (21a, 21b) are seated thereon. So that it protrudes.
Thereby, sinking of a wiring member can be prevented.
[0015]
In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment description later mentioned.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 6 show a first embodiment of a heat exchanger for heating a vehicle to which the present invention is applied. In FIG. 1, a heat exchanger H for heating includes a hot water inlet side tank 1 and a hot water outlet side. A tank 2 and a heat exchanging core 3 provided between the tanks 1 and 2 are provided.
[0017]
The hot water inlet side tank 1 is provided with an inlet pipe 4 into which hot water (engine cooling water) from a vehicle engine (not shown) flows, while the hot water outlet side tank 2 flows out hot water to the outside. The outlet pipe 5 is provided to return to the engine side. However, the present invention is not limited to this, and in the heat exchanger of this example, the hot water inlet side tank 1 and the hot water outlet side tank 2 may be provided so as to be reversed right and left.
[0018]
Each of the tanks 1 and 2 is composed of tank main body portions 1a and 2a and sheet metals 1b and 2b for closing the opening end surfaces of the tank main body portions 1a and 2a, and the vertical direction in FIG. It is a tank structure. A large number of flat tube insertion holes (not shown) are formed in the sheet metal 1b, 2b, and one or more rows are formed in the vertical direction of FIG.
[0019]
The heat exchanging core section 3 has a number of flat tubes 6 formed in a flat shape perpendicular to the flow direction of the heating air (in the direction of arrow E in FIG. 1) and arranged in parallel in the vertical direction in FIG. Then, corrugated fins (fin members) 7 formed in a wave shape are arranged and joined between the multiple flat tubes 6. As is well known, a large number of louvers (not shown) are cut and raised on the corrugated fins 7 at a predetermined angle with respect to the flow direction E of the heating air, and the fin heat transfer coefficient is increased by forming the louvers. It is improving.
[0020]
Openings at both ends of the flat tube 6 are inserted into and joined to the tube insertion holes of the sheet metals 1b and 2b, respectively. Further, side plates 8a and 8b are disposed on the outer side of the corrugated fins 7 on the outermost side (upper and lower ends in FIG. 1) of the core part 3, and these side plates 8a and 8b are arranged on the outermost corrugated fins 7 and the sheet. Joined to the metal 1b, 2b.
[0021]
Furthermore, instead of the flat tubes 6, electric heating elements 9 are respectively installed at a plurality of portions of the heat exchange core 3. In the example of FIG. 1, the electric heating elements 9 are installed at three intervals of the core portion 3 for heat exchange at equal intervals.
And in the site | part in which the electric heating element 9 is installed among the core parts 3 for heat exchange, it hold | maintains the cross-sectional U shape extended in the longitudinal direction of the flat tube 6 between each bending top parts of both adjacent corrugated fins 7. A plate 10 is disposed (see FIG. 2). As shown in FIG. 2, the closed end 10a formed of a U-shaped bent portion of the holding plate 10 faces the air inlet side of the heat exchanging core 3, and the opening 10b on the other end is the heat exchanging core. The arrangement direction of the holding plate 10 is set so as to face the air outlet side of the portion 3.
[0022]
In addition, the holding plate 10 is set at a predetermined interval between the opposing flat plate portions 10c and 10d, and in this state, the flat plate portions 10c and 10d are joined to the bent top portions of the corrugated fins 7, respectively. It is.
The entire thickness of the holding plate 10 is set to be the same as the thickness of the flat tube 6. For this reason, the holding plate 10 can be installed between the adjacent corrugated fins 7 instead of the flat tube 6.
[0023]
By the way, in the heat exchanger in this example, all the said component parts 1-8b are shape | molded with aluminum (aluminum alloy is also included), and the holding plate 10 is similarly shape | molded with aluminum. The holding plate 10 is a thin metal plate having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, and the width of the holding plate 10 (the width in the flow direction E of the heating air) is substantially the same as the core thickness, The dimension in the longitudinal direction of the holding plate 10 (the dimension in the left-right direction in FIG. 1) is substantially the same as the dimension between the sheet metals 1b and 2b.
[0024]
The electric heating element 9 is inserted between the flat plate portions 10 c and 10 d of the holding plate 10 through the opening 10 b and is held inside the holding plate 10.
As shown in FIG. 2, the electric heating element 9 has a three-layer structure comprising a plate-like heating element 9a and elongated plate-like electrode plates 9b and 9c arranged on both the front and back surfaces of the heating element 9a. It has a sandwich structure, and both electrode plates 9b and 9c are covered with a heating element 9a by a covering member 9d made of an electrically insulating material over the entire circumference. The electric heating element 9 has a substantially flat rectangular parallelepiped shape.
[0025]
Here, the heating element 9a has a predetermined set temperature (for example, around 200 ° C.) T ₀ It is a PTC heater element made of a resistor material (for example, barium titanate) having a positive resistance temperature characteristic whose resistance value rapidly increases at a thickness of about 1.0 to 2.0 mm.
Both electrode plates 9b and 9c of the heating element 9a are formed of a conductive metal material such as aluminum, copper, and stainless steel, and the plate thickness is about 0.1 to 0.5 mm. The lengths of the electrode plates 9b and 9c in the longitudinal direction (the size in the left-right direction in FIG. 1) are substantially the same as those of the holding plate 10. And the heat generating element 9a is arrange | positioned in multiple places (three places in the example of FIG. 1) in the longitudinal direction of these electrode plates 9b and 9c. The heating element 9a and the two electrode plates 9b and 9c are brought into pressure contact with each other to obtain electrical continuity between them.
[0026]
The electrode plate 9b is a positive electrode plate, and a connecting terminal portion 9d for electrical connection with an external power source is integrally extended and formed in an L shape as shown in FIG. Further, the electrode plate 9c is a negative electrode plate, and a connection terminal portion 9e for electrical connection with the external power source is integrally extended and formed in an L shape as shown in FIG. ing.
[0027]
Here, as shown in FIG. 3, the connection terminal portion 9d includes an L-shaped portion 9f and an inverted U-shaped engaging portion 9g, and the inverted U-shaped engaging portion 9g is L-shaped. It is formed in an inverted U shape at the tip of the portion 9f. On the other hand, as shown in FIG. 3, the connection terminal portion 9e includes an L-shaped portion 9h and an inverted U-shaped engaging portion 9i, and the inverted U-shaped engaging portion 9i is an L-shaped portion. It is formed in an inverted U shape at the tip of 9h.
[0028]
However, as shown in FIG. 3, the shapes of the engaging portions 9g and 9i are inverted U-shapes opposite to each other. Moreover, both L-shaped parts 9f and 9h are located in parallel with each other so that both short prevention walls 210a and 210b (see FIG. 3A), which will be described later, can be interposed therebetween. Note that the short prevention wall 210b may be eliminated.
The electric heating element 9 is assembled inside the holding plate 10 so that the covering member 9d is in pressure contact with the inner side surfaces of the two flat plate portions 10c and 10d of the holding plate 10. Here, the covering member 9d serves to electrically insulate between the holding plate 10 and the two electrode plates 9b and 9c, but serves to conduct heat of the heating element 9a to the holding plate 10. The thickness of the covering member 9d between the holding plate 10 and the two electrode plates 9b and 9c is a thin film of about 25 μm to 100 μm to ensure a good heat conduction effect.
[0029]
On the other hand, the thickness of the covering member 9d on the side of the heating element 9a is increased to about 1 to 2 mm to protect the heating element 9a. As a specific material of the covering member 9d, a highly heat-resistant resin (for example, a polyimide resin) is preferable.
Next, an electrical wiring structure that performs connection between the electric heating element 9 integrated in the heating heat exchanger 9 and the external power source and connection for grounding will be described in detail.
[0030]
The electrical wiring cover 20 is formed of a resin material (electrical insulating material) having a certain degree of elasticity, such as polypropylene, so as to integrally include the cover main body portion 200 and the wiring holding portion 201 (see FIG. 1).
The cover main body 200 has a U-shaped cross section and is formed in a longitudinal shape along the outer surface of the hot water outlet side tank 2. The cover main body 200 is outwardly connected to the hot water outlet side tank 2 (see FIG. 1). From the left side in the figure).
[0031]
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the wiring holding portion 201 is integrally formed so as to protrude from the cover main body portion 200 to the downstream side in the air flow direction E of the core portion 3. As shown in FIG. 1, it is formed so as to have a length that extends to all the locations where the electric heating elements 9 are arranged at a plurality of locations (three locations in the illustrated example) along the longitudinal direction of the tank 2.
[0032]
The inside of the wiring holding portion 201 is partitioned into two wiring storage spaces (concave portions) by a partition plate 203 extending along the longitudinal direction of the tank 2. Three positive lead wires 21a and three negative lead wires 21b are accommodated in the two wiring storage spaces, respectively.
One end of the three positive lead wires 21a is connected to the positive connector 40 shown in FIG. 1, and one end of the three negative lead wires 21b is connected to the negative connector 41 (connected to the ground line) shown in FIG. Connected). Lead terminal members 20i and 20j (see FIG. 3) formed of a conductive metal plate material such as aluminum or copper are soldered and caulked to the other end portions of the positive lead wire 21a and the negative lead wire 21b. Are electrically and mechanically connected by means. The lead terminal members 20i and 20j are formed by bending the holding portions 20n and 20p into which the inverted U-shaped portions 9g and 9i of the connection terminal portions 9d and 9e of the electric heating element 9 are fitted and engaged, respectively. Yes.
[0033]
In the present embodiment, the other end of the positive lead wire 21a is inserted and clamped into the bent portion 20r (see FIG. 3B) of the lead terminal member 20i, while the other end of the negative lead wire 21b. The portion is inserted and clamped into the bent portion 20s (see FIG. 3B) of the lead terminal member 20j.
On the other hand, the partition wall 203 is provided with a slit portion 205 for press-fitting and fixing the lead terminal member 20i to which the negative lead wire 21b is connected (see FIG. 3). Similarly, the partition plate 206 that forms the wiring storage space of the three positive lead wires 21a together with the partition plate 203 includes the lead terminal member 20i of the positive lead wire 21a and the lead terminal member 20j of the negative lead wire 21b. Is provided with a slit portion 207 for press-fitting and fixing (see FIG. 3).
[0034]
In addition, each pair of short-circuit prevention walls 210a and 210b is integrally formed on the partition plate 206 at a position corresponding to the insertion portion of each electric heating element 9 with respect to the core portion 3. Each of the short prevention walls 210a and 10b is formed to extend in parallel with each other from the partition plate 206 toward the insertion portion of the electric heating element 9 with respect to the corresponding core portion 3.
[0035]
However, the short prevention wall 210a extends to the vicinity of a corresponding pair of positive and negative terminal boxes 202 and 204, which will be described later, in the core portion 3 at the same height as these terminal boxes (FIG. 3). reference). One short prevention wall 10b extends to the side wall of the core portion 3 of the corresponding pair of terminal boxes 202 and 204 at the same height as the terminal box. The short prevention wall 210a extends so as not to obstruct the insertion of the corresponding electric heating element 9 into the core portion 3.
[0036]
In addition, a lid member 208 that covers the lead wires 21a and 21b is integrally formed in the wiring holding portion 201 along the longitudinal direction thereof. The lid member 208 is configured to be openable and closable with respect to the main body portion of the wiring holding portion 201 by a hinge portion 209 using the elasticity of resin.
In addition, a pair of terminal boxes 202 and 204 are provided at positions on the extension of the arrangement portions of the electric heating elements 9 at a plurality of locations (three locations in the illustrated example) in the wiring holding portion 201, respectively. It protrudes from the partition plate 206 toward the heating element 9.
[0037]
A pair of terminal boxes 202 and 204 are located on both sides of the insertion portion of the electric heating element 9 for each insertion portion of the electric heating element 9 with respect to the core portion 3. Each pair of short prevention walls 210a and 210b is interposed. The terminal boxes 202 and 204 are opened at the openings 202a and 204a toward the air flow direction E side. The terminal box 202 has a bottom wall (parallel to the outflow surface of the core portion 3). The lead terminal member 20i extends along the wall (as shown in FIGS. 3 to 6). The lead terminal member 20i rises in an L shape along the left side wall 202c of the terminal box 202 at the gripping portion 20n, and the left side wall 202c at the engaging portion 20m extending in an inverted U shape from the gripping portion 20n. Is engaged from above.
[0038]
On the other hand, in the terminal box 204, a lead terminal member 20j extends along the bottom wall as shown in FIGS. 3 to 6, and the lead terminal member 20j is connected to the terminal box at its gripping portion 20p. An engaging portion 20q that rises in an L shape along the right side wall 204c of 204 and extends in an inverted U shape from the gripping portion 20p is fitted and engaged with the right side wall 204c from above.
[0039]
The fixed rod 211 is sandwiched in parallel with the partition plate 206 between the terminal boxes 202 and 204 facing each other out of the pair of terminal boxes 202 and 204 adjacent to each other. Correspondingly, the rectangular extension plate portions 208a extending in the L shape downward from the left edge of the lid member 208 in FIG. 3 in FIG. 3 are fixed so as to be pressed toward the partition plate 206.
[0040]
In addition, in FIG. 1, each code | symbol B has shown the U-shaped and strip | belt-shaped fastening member, and these fastening members B are latched to the up-and-down both ends of the core part 3 in the longitudinal direction both ends. Thus, the core portion 3 is sandwiched. Accordingly, each fastening member B applies a tightening force (compression force) in the flat tube stacking direction to the core portion 3, and presses the electric heating element 9 between the corrugated fins 7 and 7 via the holding plate 10. keeping.
[0041]
Next, a method for assembling the electric wiring portion of each electric heating element 9 will be described.
First, the lid member 208 of the wiring holding portion 201 of the electric wiring cover 20 is opened, and three positive lead wires 21a and three negative lead wires are placed in the two wiring storage spaces in the wiring holding portion 201, respectively. The wire 21b is accommodated in a stacked state. At this time, the lead terminal members 20i and 20j are press-fitted and fixed to the slit portions 205 and 207 as indicated by an arrow F in FIG.
[0042]
Next, in the state where the brazing temperature is lowered after the integral brazing of the heat exchanger H, the electric wiring cover 20 is attached to the tank 2, and then the electric heating element 9 is attached to the tank shown in FIG. As shown by an arrow G, the heat exchange core portion 3 is assembled between the flat plate portions 10c and 10d from the open end portion 10b of the U-shaped holding member 10. At the same time, the reverse U-shaped portions 9d and 9e of the connection terminal portions 9d and 9e of the electric heating element 9 are engaged with the engaging portions 20m and 20q of the lead terminal members 20i and 20j by engaging them from the outside. The gripping parts 20n and 20p are inserted and held. Accordingly, each pair of short prevention walls 210a and 210b is interposed between the connection terminal portions 9d and 9e of each corresponding electric heating element 9.
[0043]
Thus, the incorporation of the electric heating element 9 into the core portion 3 and the electrical connection of the terminal portions between the electric heating element 9 and the lead wires 21a and 21b are completed.
In the first embodiment configured as described above, as described above, each pair of short prevention walls 210a and 210b is interposed between the connection terminal portions 9d and 9e of each corresponding electric heating element 9. Therefore, the entry of foreign matter between the connection terminal portions 9d and 9e of each electric heating element 9 is reliably prevented by the pair of short prevention walls 210a and 210b between the connection terminal portions 9d and 9e. obtain.
[0044]
Therefore, the electrical characteristics of each electrical heating element 9 can be maintained satisfactorily without the connection terminal portions 9d, 9e of each electrical heating element 9 being electrically short-circuited with each other.
Further, as described above, the electric heating elements 9 are inserted and held via the holding plates 10 corresponding to the corresponding insertion portions of the core portion 3 in a state where the brazing temperature is lowered after completion of the integral brazing of the heat exchanger H. Of course, the electrical characteristics of each electric heating element 9 can be secured satisfactorily.
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
[0045]
In the second embodiment, the short prevention wall 210c is formed from the left wall portion shown in FIG. 7 of each terminal box 204 in addition to the short prevention walls 210a and 210b described in the first embodiment. It extends along the outflow side of the air on the part 3 side.
Here, the short prevention wall 210c is more to the left in FIG. 7 than the rising portion (see FIG. 7) from the outflow side surface of the core portion 3 of the connection terminal portions 9d and 9e of the corresponding electric heating element 9. The short prevention wall 210c is extended in the same height as the short prevention wall 210a described in the first embodiment. In the second embodiment, the short prevention wall 210b is abolished. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
[0046]
In the second embodiment configured as described above, since the short prevention wall 210c is formed to extend from the left side wall portion of the corresponding terminal box 204 as described above, the connection of the two electric heating elements 9 adjacent to each other is performed. An electrical short between the terminals can be reliably prevented.
Further, as described above, the short prevention wall 210c extends to the left in FIG. 7 from the rising portion from the outflow side surface of the core portion 3 of the connection terminal portions 9d and 9e of the corresponding electric heating element 9. The height of the short prevention wall 210c is the same as the height of the short prevention wall 210a described in the first embodiment.
[0047]
Therefore, even when a plurality of heat exchangers assembled as described above of the electric heating element 9 are stacked in the core portion 3, the upper heat exchanger is connected to both connection terminal portions 9d of the lower heat exchanger. , 9e can be reliably prevented by the short prevention wall 210c. As a result, even if a plurality of heat exchangers are stacked as described above, both connection terminal portions 9d and 9e of the lower heat exchanger are normal without being bent by the upper heat exchanger. It can be maintained in shape. This means that the short prevention wall 210c also serves as a collision prevention wall.
[0048]
As described above, according to the second embodiment, it is possible to achieve the same operational effects as those of the first embodiment while ensuring the prevention of short circuit and the collision by the short prevention wall 210c as described above.
(Third embodiment)
8 to 13 show a third embodiment of the present invention.
[0049]
In the third embodiment, the electric wiring cover 20A can be attached to and detached from the tank 2 as shown in FIG. 8 instead of the electric wiring cover 20 described in the first and second embodiments. It is installed. In the electrical wiring cover 20A, the same parts as those in the electrical wiring cover 20 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The cover main body 200 of the electrical wiring cover 20A is provided with both locking portions 212 at the upper end shown in FIG. 9, and these both locking portions 212 are as shown in FIG. Are formed in an L shape at both ends of the figure. As a result, both the locking portions 212 are locked to both corners of the upper end portion of the tank 2 shown in FIG.
[0050]
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the cover main body portion 200 of the electrical wiring cover 20 </ b> A includes a locking portion 214, and the locking portion 214 is illustrated in FIGS. 8 and 8 of the cover main body portion 200. 9 is integrally formed extending in a U-shape downward from the lower end of the figure. The shape and size of the hollow portion of the locking portion 214 is such that the lower portion of the tank 2 shown in FIG. 8 (hereinafter referred to as the tank lower portion 2c) can be fitted into the locking portion 214 so that it cannot move.
[0051]
Here, the locking of the two locking portions 212 to both corners of the upper end of the tank 2 is performed by positioning the cover main body 200 in an inclined state with respect to the tank 2 and in the lower portion of the tank in the locking portion 214. 2c is fitted so as not to move upward in FIG. Further, as shown in FIG. 11, the cover main body portion 200 of the electrical wiring cover 20 </ b> A includes a plurality of claws 213 facing each other at the outer end portions of the upper and lower walls shown in the drawing. Are formed so as to protrude in opposite directions.
[0052]
Thereby, when the cover main body 200 is attached to the tank 2, the both claws 213 are locked to the left edges of the tank 2 in FIG.
When the lid member 208 of the wiring holding part 201 is closed in the direction of the arrow R shown in FIG. 12, the claw 215 provided at the lower end of the lid member 208 shown in FIG. It locks in a U-shaped locking portion 216 provided corresponding to the claw 215.
[0053]
In the third embodiment, a plurality of pins P <b> 1 to P <b> 9 are provided in the wiring holding unit 201 at the positions shown in FIGS. 10, 12, and 13.
Among the plurality of pins P1 to P9, the pins P1, P4, and P7 are provided on the bottom wall of the wiring holding unit 201 so as to correspond to the terminal boxes 204 on the left side of the partition plate 203 in FIG. Projected.
[0054]
Further, the pins P2, P5, and P8 protrude on the bottom wall of the wiring holding portion 201 on the right side of the partition plate 203 in FIG. 10 so as to be positioned adjacent to the pins P1, P4, and P7, respectively. It is installed.
Further, the pins P3, P6, and P9 project from the bottom wall of the wiring holding part 201 on the right side of the partition plate 203 in FIG. 10 so as to correspond to the terminal boxes 202.
[0055]
Of the pins P1 to P9 projecting in this way, the lead terminal member 20j (located in the lowermost terminal box 204 in FIG. 8) is located on both pins P1 and P2, as shown in FIGS. As shown by, the seat is located at a portion (see symbol a in FIG. 12) located in the wiring holding portion 201. The remaining lead terminal members 20j are also seated on the pins P4 and P5 and the pins P7 and P8 in substantially the same manner as described above.
[0056]
Further, it is seated on the pin P3 by a lead terminal member 20i (located in the lowermost terminal box 202 in FIG. 8). The remaining lead terminal members 20i are also seated on the pins P6 and P9 in substantially the same manner as described above.
Accordingly, the lead wires 20b extending from the lead terminal members 20j are sequentially stacked and seated on the pins P4 and P7, and the lead wires 20a extending from the lead terminal members 20i are sequentially Stacked on the pins P3, P5, P6, and P8. Each of the pins P1 to P9 has the same height. In the present embodiment, the caulking portions 20r and 20s of the lead terminal members 20i and 20j are bent downward as in the first embodiment as illustrated in FIG. Other configurations are the same as those in the above embodiments.
[0057]
In the third embodiment configured as described above, as described above, when the electrical wiring cover 20A is attached to the tank 2 as described above, the cover body 200 is attached to the tank 2 by the both locking portions 212. In FIG. 8, both corners of the upper end shown in the figure are locked so as not to move from above to below.
Further, the cover main body portion 200 of the electric wiring cover 20A is fitted into the tank lower portion 2c of the tank 2 so that it cannot move upward in FIG.
[0058]
As a result, the cover main body 200 of the electrical wiring cover 20A is attached to the tank 2 so as not to move in the longitudinal direction thereof, so that the cover main body 200 is not displaced from the tank 2 in the longitudinal direction. .
Further, the cover main body 200 of the electric wiring cover 20A is locked to the both right edges of the tank 2 shown in FIG. . For this reason, the cover main body 200 does not shift in position in the width direction from the tank 2. Therefore, the short prevention walls 210a and 210b can be reliably positioned between the connection terminal portions without causing a positional shift between the connection terminal portions of the electric heating element 9.
[0059]
As described above, in addition to preventing the displacement of the electrical wiring cover 20A in the width direction with respect to the tank 2, the effects described in the above embodiments are achieved while reliably preventing the displacement of the tank 2 in the longitudinal direction. it can.
In the third embodiment, as described above, the lead terminal members 20i and 20j and the lead wires 21a and 21b are seated on the plurality of pins P1 to P9 formed to protrude on the bottom wall in the wiring holding portion 201. Therefore, sinking of the lead terminal members 20i and 20j and the lead wires 21a and 21b onto the bottom wall in the wiring holding portion 201 can be prevented appropriately.
[0060]
In the implementation of the present invention, the integrated brazing in the heat exchanger may be performed as follows, unlike the above embodiments.
That is, the flat tube 6 is abolished in the installation site of the electric heating element 9 with respect to the core portion 3, and instead of a dummy having a physique corresponding to the electric heating element 9 and not brazed (carbon or the like). A plate member (jig) is temporarily assembled and the assembly position of the corrugated fins 7 is held.
[0061]
Then, while holding the temporary assembly state of the entire heat exchanger with an appropriate jig, it is carried into a furnace and heated to a brazing temperature in the furnace to braze the entire heat exchanger integrally. The dummy plate member is removed from the core portion 3 of the heat exchanger that is joined to the integrated structure after the brazing is completed, and instead, the electric heating elements 9 are directly arranged at three positions on the core portion 3 at predetermined intervals. And assemble. Thereby, even if the holding member 10 described in each of the above embodiments is abolished, the electric heating element 9 can be assembled to the core portion 3 so that the electric characteristics of the electric heating element 9 can be maintained well. .
[0062]
In implementing the present invention, the electrical connection between the lead wires 21a and 21b and the connection terminal portions 9d and 9e of the electric heating element 9 is performed in the terminal boxes 202 and 204 as described in the above embodiments. Appropriate connections such as directly connecting the lead wires 21a and 21b to the connection terminal portions 9d and 9e of the electric heating element 9 through the partition wall 206 of the wiring holding portion 201 without using the inner lead terminal members 20i and 20j. A means may be adopted and the terminal boxes 202 and 204 and the lead terminal members 20i and 20j may be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a heat exchanger for heating a vehicle according to the present invention.
2 is a partially cutaway perspective view showing a state where the electric heating element of FIG. 1 is attached to a core portion. FIG.
3A is an exploded perspective view from the core portion of the electric heating element of FIG. 1, and FIG. 3B is a perspective view showing a state during assembly of the lead terminal member of FIG. 1 to the partition plate. .
4 is a plan view showing an assembled state of the lead terminal member with respect to the terminal box of FIG. 2; FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG.
6 is a view as seen from an arrow A in FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
9 is a plan view of the electrical wiring cover of FIG. 8. FIG.
10 is a side view of the electrical wiring cover of FIG. 9 in a state where a lid member is opened.
11 is a side view of the electrical wiring cover of FIG. 10 as viewed from the longitudinal direction thereof.
12 is a partially enlarged plan view of the wiring holding portion of FIG. 8;
13 is a cross-sectional view taken along line 13-13 in FIG.
[Explanation of symbols]
1, 2 ... tank, 3 ... heat exchange core, 6 ... flat tube,
7 ... corrugated fin, 9 ... electric heating element, 9a ... heating element,
9b, 9c ... electrode plate, 9d, 9e ... connection terminal part,
20, 20A ... Electric wiring cover, 21a, 21b ... Lead wire,
210a to 210c ... short prevention wall, 201 ... wiring holding part,
212, 214 ... locking portions, P1-P9 ... pins.

Claims

A large number of tubes (6) through which the heat source fluid flows are arranged in parallel, and a fin member (7) is joined to the multiple tubes (6) to heat the passing air so that the heat exchange core (3) is provided. Configured,
A tank (1, 2) for distributing or collecting the heat source fluid to the multiple flat tubes (6);
In a heat exchanger for heating a vehicle in which an electric heating element (9) is installed along the longitudinal direction of the tube (6) at least at a part of the core part for heat exchange (3),
A positive electrode plate (9b) and a negative electrode plate (9c) which are electrically insulated from the heat exchange core (3) and disposed on the electric heating element (9), and both electrode plates A heating element (9a) joined between (9b, 9c),
The tank (1, 2) is equipped with an electrical wiring cover (20) made of an electrically insulating material,
In the electrical wiring cover (20, 20A), a wiring holding part (along with a parallel arrangement direction of the tubes (6) so as to accommodate and hold the wiring members (21a, 21b) on the positive electrode side and the negative electrode side ( 201)
Each connection end that extends from the wiring holding part to the installation site of the electric heating element (9) with respect to the heat exchanging core part (3) among the wiring members (21a, 21b) on the positive electrode side and the negative electrode side Part is connected to each connection terminal portion (9f, 9h) protruding from the positive electrode plate (9b) and the negative electrode plate (9c),
For heating a vehicle, comprising: a short prevention wall (210a, 210b) extending between the wiring holding portion (201) and each connection terminal portion (9f, 9h) of the electric heating element (9). Heat exchanger.

Other short prevention walls (210c) extending in parallel to the short prevention walls (210a, 210b) from the wiring holding portion,
This short prevention wall (210c) is further extended to the outflow side surface side of the core part (3) for heat exchange than each connection terminal part (9f, 9h) of the electric heating element (9). The heat exchanger for heating a vehicle according to claim 1 or 2.

The heating of a vehicle according to claim 1 or 2, wherein the electrical wiring cover (20, 20A) is mounted on the tank (1, 2) so as to be immovable in the longitudinal direction and the width direction. Heat exchanger.

The electric wiring cover (20, 20A) has a locking portion (212) formed on one side in the longitudinal direction, and the tank (1) is disposed at one end in the longitudinal direction of the tank (1, 2) corresponding thereto. 2) The other end in the longitudinal direction is locked so as not to move,
The electric wiring cover (20, 20A) has a U-shaped locking portion (214) extending in the same direction from the other side in the longitudinal direction, and this U-shaped locking portion corresponds to this. The heat exchanger for heating a vehicle according to claim 3, wherein the tank (1, 2) is fitted and locked to the other side in the longitudinal direction.

A plurality of pins (P1 to P9) are projected from the inner bottom wall of the wiring holding portion (201) so that the wiring members (21a, 21b) are seated on the plurality of pins. The heat exchanger for heating a vehicle according to any one of claims 1 to 4.