JP3982472B2 - 電気式ヒータ - Google Patents
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Description
図17、図18に示すごとく、第1保持フレーム91は、2つの筒型部材901、902を重ねて構成してなり、内側の筒型部材902は発熱体3側の面に切り込みを設けて、切り込み片を構成し、該切り込み片を起こすことでバネ材を構成する。また、図示はしないが第2保持フレーム92も同様の構成を有する。
この固定は、発熱体3の積層方向から力を加えて、第1及び第2保持フレーム91、92と発熱体3との間に存在するバネ材903を圧縮しつつ、上記側部フレーム95の逆L字型の突出部951を、第1及び第2保持フレーム91、92の側端部911に引っ掛けることにより実現する。
なお、図16における図面左方の側部フレームはケース94により隠れているため図示や符号を省略した。
上述した構成は、電気式ヒータ以外に引用文献1に示されるようなラジエータ等の分野においても知られた構成である。
しかしながら、上述した図16〜図19にかかる従来構成では側部ケース93、94を単に側部フレーム95の外方から被せてあり、そのため、側部ケース93、94が、第1、第2保持フレーム91、92、側部フレーム95の表面から、厚み方向に飛び出すことになる。
電気式ヒータを車両のエアコンダクトに取付ける場合を考える。エアコンダクトは曲面で構成されているため、電気式ヒータを送入する開口部の取付スペースの制約が多い。そのため、特に側部ケースの取付部分の近傍は厚み方向にコンパクトで、発熱体の表面から飛び出す部分が小さい、あるいはないほうが望ましい。
もちろん側部ケース93、94の肉厚を薄くすれば飛び出す部分も小さくすることはできるだろうが、側部ケース93、94の機械的強度の低下や製造しやすさ、取り付けやすさを考慮すると、薄手のケースを用いることは好ましい選択ではない。
上記発熱体の外周に枠状フレームを設け、
上記枠状フレームの両側面の外方にそれぞれ側部ケースを設け、
上記枠状フレームと対向する各側部ケースの内側対向面は、上記枠状フレームに向かって突出し、上記枠状フレームと係合する係合片を有し、
各側部ケースの係合片はそれぞれ上記枠状フレームの側面から、該枠状フレームの内部に導入され、内部において枠状フレームに係合することを特徴とする電気式ヒータにある(請求項1)。
なお、ここでいう厚みとは、発熱体の積層方向両端面と該両端面と交差する両側面とによって張られた一方の面から他方の面に向かって被加熱媒体が上記放熱フィンの近傍を通過する際の方向に沿った長さである。
そのため、枠状フレームの表面から飛び出したり、出っ張ったりすることがないよう側部ケースを取付ることが可能となり、従来構成より側部ケースの取付位置近傍で厚み方向にコンパクトな電気式ヒータを得ることができ、これにより、電気式ヒータを挿入するエアコンダクトの開口部の取付スペースを小さくすることができ、電気式ヒータの搭載性を高めることができる。
以上、本発明によれば、側部ケース取付部分を厚み方向にコンパクトとした電気式ヒータを提供することができる。
また、後述する図1に示す側部ケース24のように、上記組立体の側面より大型で、発熱体の積層方向に突出する鍔部を備えたものがある。
側部ケース24の場合、鍔部の厚み等は電気式ヒータの厚みより厚いが、側部ケース24が枠状フレームである側部フレームに取付けられた部分が出っ張っておらず、コンパクトな構成となっている(図2(b)の図面右方参照)。
各側部ケースは、上記側部フレームの側面外方から側部フレームごと上記発熱体の側面外方を覆うように設けてあると共に、上記第1及び第2保持フレームに係合することが好ましい(請求項2)。
枠状フレームを、第1、第2保持フレームと両側面にそれぞれ設けた一対の側部フレームとから構成することで、発熱体に対する各フレームの組付けを容易とすることができる。
更に、側部フレームの側面外方から側部ケースを設け、該側部ケースを第1及び第2保持フレームに係合することで、側部フレームの脱落を防止することができる。
これにより、側部ケースを第1及び第2保持フレームに取り付けた際に、これらのフレームから側部ケースが厚み方向に飛び出さない。(ここで飛び出さないのは、側部ケースと各保持フレームとの接する部分である。側部ケースの中には図1に示すような鍔部を備えたものがあり、この鍔部は発熱体や各保持フレームから飛び出すように設けてある。)
このような構成にかかる電気式ヒータは、これをエアコンダクト等に挿入して用いる場合に、該エアコンダクトの開口部の取付スペースを小さくすることができるため、電気式ヒータの搭載性を高めることができる。
上記開口部に上記側部ケースの係合片を挿入して、上記第1及び第2保持フレームの内側面から上記係合片を上記係合穴に係合することが好ましい(請求項4)。
これにより、側部ケースと第1及び第2保持フレームとの係合を強固とすることができ、更に容易に側部ケースの係合片を第1及び第2保持フレームの内部に挿入することができる。
本例にかかる電気式ヒータ1は、図1〜図15に示すごとく、放熱フィン32、通電により発熱する発熱素子330、該発熱素子330に電力を印加する電極板31、第1及び第2絶縁体391、392を積層して構成した発熱体3を有し、該発熱体3の積層方向両端面301、302と該両端面301、302と交差する両側面303、304とによって張られた一方の面305から他方の面306に向かって被加熱媒体が上記放熱フィン32の近傍を通過する構成である。
上記側部ケース23は、左側の側部フレーム1の側面外方から上記側部フレーム1ごと上記発熱体3の側面外方を覆って設けてあり、上記第1及び第2保持フレーム21、22に係合する。側部ケース24も右側の側部フレーム1の側面外方から同様に設けてある。
上記第1及び第2保持フレーム21、22は、両側面に開口部213、214、223、224を設けた筒型部材からなると共に、上記係合片235、245と係合可能で、上記発熱体3の両端面と両側面によって張られた面に向かって開口する係合穴217、218、227、228を有する。
上記開口部213、214、223、224に対し上記側部ケース23、24の係合片235、245を挿入し、上記第1及び第2保持フレーム21、22の内側面から上記係合片235、245を上記係合穴217、218、227、228に係合する。
本例の電気式ヒータ2は、図3に示すごとく、発熱素子330の熱が放熱フィン32に伝導し、被加熱媒体(例えば空気等)が発熱体3の面305から面306に向かって通過する際に放熱フィン32から熱を受け取り、被加熱媒体の温度が上昇する。
発熱体3は、図1〜図3に示すごとく、第1絶縁体391、電極板31、放熱フィン32、発熱素子330を保持した保持具33、電極板31、放熱フィン32・・・放熱フィン32、第2絶縁体392の順に積層し、5枚の電極板31、5個の放熱フィン32、4個の発熱素子330を保持する4個の保持具33からなる。
発熱体3の左右の両側面303、304に側部フレーム1が配置され、該側部フレーム1の外方に側部ケース23、24を配置する。
発熱素子330を保持する保持具33は、図1、図5〜図7に示すごとく、本体部331と該本体部331の一方の側端から突出する側端突出部333と、他方の側端から突出し、後述する電極板31に設けた接続端子311を案内する端子用突出部334とからなる。側端突出部333、端子用突出部334は本体部331よりも幅狭に構成する。本体部331の底面は発熱素子300を保持する保持穴332を4個有する。
保持具33は、図7に示すごとく断面がH型で、発熱体3の積層方向両面が溝型となっている。溝型の形状を利用して、積層方向に隣接する放熱フィン32、電極板31、保持具33を保持して、面305や306の方向に飛び出さないようにすることができる。
電極板31は、長細い平型金属板からなり、一方の端部に後述するメスターミナル261を接続可能な端子部311を有する。この電極板31は黄銅からなる。
図1〜図3に示すごとく、第1及び第2保持フレーム21、22は断面四角形の中空の筒型部材で、発熱体3の側面303に向かう開口部213、223と側面304に向かう開口部214、224を有し、後述する側部ケース23、24の係合片235、245と係合する係合穴217、218、227、228を長手方向両端に有する。
側部フレーム1は、ばね鋼であるSK5から構成され、部材全体がばねとして機能する。
上記基端部111、121は、支持部10の両端から緩やかなカーブ状に延び、先端部113、123は直線状に延びた部材である。基端部111、121と先端部113、123との境界で、第1、第2固定片11、12はく字状に折れ曲がり、この折れ曲がりの部分が曲折部112、122である。
図1の左方に位置する側部ケース23は、図8〜図10に示すごとく、側面形状が長方形で、内側対向面230に側部フレーム1側に延びる係合片235を4個有し、該係合片235は第1、第2保持フレーム21、22の図面左方に位置する係合穴217、227と係合する。
上記係合片235は、本体片236と該本体片236の先端に突出形成された爪部237とからなる。爪部237はフック状で、このフックの部分で各係合穴217、227と係合する。また、第1、第2保持フレーム21、22は図3に示した面306側にも係合穴を有するが、図面から見えない位置にあるため、記載を省略する。
ここに組立体の厚みで最も厚い部分は、第1保持フレーム21の厚みd2であり、本例にかかる電気式ヒータ2ではd1<d2である。
上記係合片245は、本体片246と該本体片246の先端で突出形成された爪部247とからなる。爪部247はフック状で、このフックの部分で各係合穴218、228に係合する。この係合した際に、鍔部241は発熱体3や第1及び第2保持フレーム21、22の表面から大きく張り出すが、本体部242は第1及び第2保持フレーム21、22の表面から飛び出さない形となる。
更に、上記メスターミナル261を挿入すると共に上記側部ケース24の外方から被せてメスターミナル261を保護収納する保護ケース25を有する。
メスターミナル261から延びるリード線262は、電気式ヒータ2の外部電源(図示略)に接続するソケット263、264を有する。
発熱素子330を保持具33に組込み、図1に示すごとく、第1絶縁体391、電極板31、放熱フィン32、発熱素子330を保持した保持具33、電極板31、放熱フィン32・・・放熱フィン32、第2絶縁体392の順に積層する。
この時、保持具33、第1、第2絶縁体391、392が溝型に構成されていることから、上記保持具33や第1、第2絶縁体391、392が隣接する放熱フィン32や電極板31を保持して、発熱体3の積層状態を安定させることができる。
次に、図14(a)、(b)に示すごとく、第1及び第2保持フレーム21、22の発熱体3側の内側面219、229間の距離L1よりも、屈曲部112、122の距離L0が大きくなるように側部フレーム1を変形させる。
また、側部ケース24の係合片245も同様に開口部214、224に挿入し、内部から爪部247を係合穴218、228にはめ込んで係合する。
その後、側部ケース24の外方に保護ケース25を被冠する。この時、側部ケース24のターミナル用スリット240に、電極板31の端子部311を挿入し、該端子部311を側部ケース24及び保護ケース25との間でメスターミナル261と固定する。
本例にかかる電気式ヒータ2は、発熱体3の外周に設けた枠状フレームを構成する第1、第2保持フレーム21、22の側面外方から側部ケース23,24を設け、両者に対して係合片235,245と係合穴217、218、227,228を用いた係合を行う。この時、図1、図2に示すごとく、第1及び第2保持フレーム21、22の内部に係合片235、245を導入して、内部で係合を行うものである。
従来技術と対照的に、本例にかかる電気式ヒータ2は、図1、図2に示すごとく、側部ケース23、24に設けた係合片235、245を枠状フレームを構成する第1、第2保持フレーム21、22の内部に導入し、内部で第1、第2保持フレーム21、22と係合する構成である。
そのため、第1及び第2保持フレーム21、22の表面等から飛び出したり、出っ張ったりすることがない側部ケース23を得ることができる。
また、本体部242から張り出した鍔部241を備えた側部ケース24についても、本体部242に関しては、第1及び第2保持フレーム21、22から飛び出すことのないよう構成することができる。
そのため、従来構成と比較して、側部ケース23、24の取付位置近傍が厚み方向にコンパクトとなる電気式ヒータ2を得ることができ、これにより、電気式ヒータ2を挿入する相手となるエアコンダクト等の開口部の取付スペースを小さくすることができ、電気式ヒータ2の搭載性を高めることができる。
以上、本例によれば、側部ケース取付部分を厚み方向にコンパクトとした電気式ヒータを提供することができる。
更に、第1、第2保持フレーム21、22の開口部213、214、223、224に対し側部ケース23、24の係合片235、245を挿入し、内側対向面から係合片235、245を係合穴217、227、218、228に係合して、側部ケース23、24と第1、第2保持フレーム21、22との係合をより強固とすることができる。
2 電気式ヒータ
21 第1保持フレーム
213、214、223、224 開口部
217、218、227、228 係合穴
22 第2保持フレーム
23、24 側部ケース
235、245 係合片
3 発熱体
31 電極板
32 放熱フィン
330 発熱素子
Claims (4)
- 放熱フィン、通電により発熱する発熱素子、該発熱素子に電力を印加する電極板を積層して構成した発熱体を有し、該発熱体の積層方向両端面と該両端面と交差する両側面とによって張られた一方の面から他方の面に向かって被加熱媒体が上記放熱フィンの近傍を通過する電気式ヒータであって、
上記発熱体の外周に枠状フレームを設け、
上記枠状フレームの両側面の外方にそれぞれ側部ケースを設け、
上記枠状フレームと対向する各側部ケースの内側対向面は、上記枠状フレームに向かって突出し、上記枠状フレームと係合する係合片を有し、
各側部ケースの係合片はそれぞれ上記枠状フレームの側面から、該枠状フレームの内部に導入され、内部において枠状フレームに係合することを特徴とする電気式ヒータ。 - 請求項1において、上記枠状フレームは、上記発熱体の積層方向両端面に設けた第1及び第2保持フレームと、上記発熱体の両側面にそれぞれ設けた側部フレームとからなり、
各側部ケースは、上記側部フレームの側面外方から側部フレームごと上記発熱体の側面外方を覆うように設けてあると共に、上記第1及び第2保持フレームに係合することを特徴とする電気式ヒータ。 - 請求項2において、上記電気式ヒータにおいて、被加熱媒体の通過方向に沿った長さを厚みとすると、上記側部ケースの厚みd1は、該第1及び第2保持フレームの厚みd2と比較すると、d1≦d2であることを特徴とする電気式ヒータ。
- 請求項2または3において、上記第1及び第2保持フレームは、両側面に開口部を設けた筒型部材からなると共に、上記係合片と係合可能で、上記発熱体の両端面と両側面とによって張られた面に開口する係合穴を有し、
上記開口部に上記側部ケースの係合片を挿入して、上記第1及び第2保持フレームの内側面から上記係合片を上記係合穴に係合することを特徴とする電気式ヒータ。
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