JP4085528B2

JP4085528B2 - 暖房用熱交換器

Info

Publication number: JP4085528B2
Application number: JP21886599A
Authority: JP
Inventors: 幹夫福岡; 照実西田; 重樹大森; 広之佐藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-11-18
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2019-08-02
Also published as: JP2000211342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気発熱体を一体化した暖房用熱交換器に関するもので、車両エンジン（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暖房用熱交換器に用いて好適である。
【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９−２１５０４２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断面Ｕ字形状の保持板Ａ（図１４参照）をろう付けした後、このろう付け温度の低下した状態で当該保持板の両対向板部Ａ１、Ａ２間に電気発熱体Ｂを介装する構造を提案した。
【０００５】
しかし、これによれば、電気発熱体Ｂの電気的特性を良好に確保できるものの、保持板Ａの断面Ｕ字状部Ａ３が弾性を有する。このため、電気発熱体Ｂを保持板Ａの両対向板部Ａ１、Ａ２間に介装した後、当該両板部を、図１５にて示す矢印方向に、加圧により、断面Ｕ字状部Ａ３の弾性に抗して電気発熱体Ｂに密着させようとしても、断面Ｕ字状部Ａ３の曲率半径が大きいと、図１４において形成されていた両対向板部Ａ１、Ａ２と電気発熱体Ｂとの間の隙間Ａ４のうち、両対向板部Ａ１、Ａ２が電気発熱体Ｂと密着しない領域（図１５にて符号Ａ５参照）として残留する。
【０００６】
このため、保持板を介する電気発熱体からコア部への熱伝達が良好にはなされ難いという不具合が発生する。
【０００７】
また、保持板の両板部への加圧は、通常、コア部を帯状締結部材により挟持することでなされるため、帯状締結部材が余分に必要となるという不具合もある。
【０００８】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、電気発熱体の電気的特性を損なうことなく、電気発熱体を暖房用熱交換器のコア部に容易にかつ熱伝達良好に組付可能とすることを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、余分な構成部材を採用することなくかつ電気発熱体の電気的特性を損なうことなく、電気発熱体を暖房用熱交換器のコア部に容易にかつ熱伝達良好に組付可能とすることを目的とする。
【００１０】
【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に記載の発明では、偏平チューブ（６）とコルゲートフィン（７）との組み合わせからなる熱交換用コア部（３）の一部の部位に、電気発熱体（９）を設置する暖房用熱交換器において、
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、隣接するコルゲートフィン（７）の折り曲げ頂部相互の間に、Ｖ字形状の折り曲げ部からなる閉塞端部（１０ａ、１０ｅ）を有するように形成した断面二つ折り形状の保持板（１０）を、その閉塞端部（１０ａ、１０ｅ）及び他端側の開口部（１０ｂ）にて前記偏平チューブへの熱源流体の流通方向に向くように、偏平チューブ（６）の長手方向に沿い長手状に配置し、
保持板（１０）の対向する両板部（１０ｃ、１０ｄ）相互の間に所定間隔（Ｌ₁）を設定した状態で、これら両板部（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し、
保持板（１０）の内部に開口部（１０ｂ）から電気発熱体（９）を電気絶縁して組み付けたことを特徴としている。
【００１１】
これによると、保持板の閉塞端部が断面Ｖ字形状に形成されているから、適宜な締結部材による締付け力が熱交換用コア部に作用したとき、閉塞端部が両板部を近づける方向に容易に弾性変形し、当該両板部がその全面に亘り電気発熱体の両面に一様に密着する。
【００１２】
従って、両板部の各全面を介する電気発熱体からコア部への熱伝達を良好に確保しつつ、電気発熱体を保持板の内側に確実に保持固定できる。
【００１３】
また、コルゲートフィンに予め保持板を接合しておき、熱交換用コア部の一体ろう付け終了後に保持板の内部に電気発熱体を組み付けることができるので、熱交換用コア部のろう付けによって電気発熱体の電気的特性を損なう恐れが全くないことは勿論である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明のように、保持板の閉塞端部は、前記両板部の内方或いは外方へ向け断面Ｖ字形状に形成されておれば、請求項１に記載の発明の作用効果を確実に達成できる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、閉塞端部の頂部の曲率半径は、保持板（１０）の板厚の２倍以下に設定されていれば、閉塞端部が両板部を近づける方向により一層容易に弾性変形し、当該両板部がその全面に亘り電気発熱体の両面により一層一様に密着する。その結果、請求項１又は２に記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明では、閉塞端部と両板部との各境界部及び閉塞端部には、薄肉部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が形成されている。
【００１７】
これによると、閉塞端部が両板部を近づける方向により一層容易に弾性変形し、当該両板部がその全面に亘り電気発熱体の両面により一層一様に密着する。その結果、請求項１〜３のいずれか一つに記載の発明の作用効果をより一層向上できる。
【００２９】
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。
【００３０】
【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。
【００３１】
（第１実施形態）
図１〜図８は本発明を適用した車両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。
【００３２】
温水入口側タンク１には図示しない車両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４が設けられ、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、本例の熱交換器は図１に示すように左右対称形であるので、温水入口側タンク１と温水出口側タンク２とを左右逆転してもよい。
【００３３】
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。
【００３４】
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）に対して平行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。
【００３５】
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。
【００３６】
さらに、熱交換用コア部３の一部位に、偏平チューブ６の代わりに、電気発熱体９を設置している。図１の例では、熱交換用コア部３の４箇所（斜線部）に電気発熱体９を等間隔で設置している。
【００３７】
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二つ折り形状の保持板１０を配置している。図２、図３に示すように、この保持板１０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。
【００３８】
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Ｌ₁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。
【００３９】
ここで、保持板１０の折り曲げ部からなる閉塞端部１０ａの形状寸法について図２〜図６を参照して詳細に説明する。
【００４０】
閉塞端部１０ａは、熱交換用コア部３の空気入口側に向け凸な断面Ｖ字形状に形成されており、この閉塞端部１０ａの頂部１１の曲率半径Ｒは、次のように設定されている。
【００４１】
即ち、電気発熱体９を、図５にて示すごとく、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄ間に挿入する。このとき、両平板部１０ｃ、１０ｄの各内表面と電気発熱体９の両外表面との間にはそれぞれ隙間ｇが形成される。
【００４２】
そこで、その後、両平板部１０ｃ、１０ｄ間に図６にて示すような加圧力を付与したとき、当該両平板部１０ｃ、１０ｄが、図６にて示すごとく、その各全面に亘り均等に弾性変形して、電気発熱体９の両面全体に亘り均一に密着し得るように、保持板１０の板厚の２倍以下の値に設定されている。
【００４３】
なお、保持板１０の全体の厚さＬ₂は、偏平チューブ６の厚さＬ₃と略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。図３において、Ｄはコア部厚さで、空気流れ方向Ｅの偏平チューブ６およびコルゲートフィン７の寸法である。
【００４４】
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Ｄ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。
【００４５】
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。ここで、電気発熱体９は保持板１０に対して後述の構造により電気的に絶縁して保持される。
【００４６】
電気発熱体９は図２、図３及び図７にて示す構造になっている。この電気発熱体９は、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。
【００４７】
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。
【００４８】
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４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。
【００４９】
被覆部材９ｄが保持板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ｔ1 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。
【００５０】
一方、発熱体素子９ａの側方における被覆部材９ｄの厚さｔ2 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。
【００５１】
上記電極板９ｂは正極側電極板であり、また、上記電極板９ｃは負極側電極板であり、それぞれ外部回路との電気接続用の端子部９ｅ、９ｆが一体成形されている。この両端子部９ｅ、９ｆは本例では熱交換用コア部３の後方側（空気流れ方向Ｅの下流側）に突出している。また、正極側電極板９ｂの端子部９ｅは図１に示すように正極側電極板９ｂの右側端部に形成され、負極側電極板９ｃの端子部９ｆは負極側電極板９ｃの左側端部に形成されている。また、図示しないが、端子部９ｅ、９ｆは、左右いずれかの同一方向に形成されていてもよい。
【００５２】
なお、各電気発熱体９の電極板９ｂ、９ｃに一体成形された端子部９ｅ、９ｆには、図示しない外部制御回路が電気接続され、この外部制御回路を介して車載電源から各電気発熱体９に通電されるようになっている。ここで、端子部９ｅ、９ｆは一体成形でなく溶接等により電極板９ｂ、９ｃに接合してもよいことはもちろんである。
【００５３】
帯状の両締結部材１２、１３は、ステンレス又はばね鋼に表面処理されたような耐食性に優れた金属材料からなるもので、これら両締結部材１２、１３は、図１にて示すごとく、熱交換用コア部３の空気入口側の面および空気出口側の面の両方又は空気出口側のみに配置される。
【００５４】
両締結部材１２、１３はその両端に折り曲げ形状からなる引掛け部を有しており、これら両締結部材１２、１３は、その各両引掛け部を、上下のサイドプレート８ａ、８ｂの長手方向の中央部に形成された係止溝部８ｃ、８ｄに引掛けて、上下のサイドプレート８ａ、８ｂの間に装着される。これら締結部材１２、１３の装着により、電気発熱体９を保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄ間に圧接保持させる締付け力を熱交換用コア部３に対して作用させる。なお、図１では、コア部３の幅方向（図１の左右方向）の中央の１箇所のみに締結部材１２、１３を装着しているが、コア部３の幅方向の複数箇所に両締結部材１２、１３を装着してもよいことはいうまでもない。
【００５５】
また、保持板１０はＶ字形状の折り曲げ部からなる閉塞端部１０ａを有しているから、両締結部材１２、１３の装着を上述のように行うことで、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄをその全面に亘り電気発熱体９の両面に密着させつつ、電気発熱体９の保持固定が可能となる。
【００５６】
図８は本第１実施形態の暖房用熱交換器Ｈを適用した車両用空調装置の概要を示す。
【００５７】
この空調装置においては、車室内空気または車室外空気が、樹脂製の空調ケース１４の上流側に配置された電動送風ファン１５により吸い込まれて、冷凍サイクルの蒸発器（冷房用熱交換器）１６に送風され、ここで送風空気は冷却、除湿される。次に、この冷風は、エアミックスドア１７により暖房用熱交換器Ｈを通過する流れと、バイパス通路１８を通過する流れとに分岐され、暖房用熱交換器Ｈで加熱される温風とバイパス通路１８を通過する冷風の風量割合をエアミックスドア１７の回動量により調整して、車室内への吹出空気温度を制御するようになっている。
【００５８】
なお、エアミックスドア１７を廃止して、暖房用熱交換器Ｈに循環する温水量を温水制御弁により制御して吹出空気温度を制御するタイプの車両用空調装置に対しても本発明は同様に適用できる。
【００５９】
次に、上述の暖房用熱交換器の製造方法を説明する。
【００６０】
まず、最初に図１に示す熱交換器構成を組み付けるコア組付工程を行う。すなわち、熱交換用コア部３のチューブ６とコルゲートフィン７を交互に積層するとともに、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（図１の４箇所の斜線部）では、隣接する両コルゲートフィン７の折り曲げ頂部の間に、チューブ６の長手方向に延びる保持板１０を配置する。
【００６１】
ここで、この保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄの間隔を所定間隔Ｌ₁に保持するために、この保持板１０の内部に、この所定間隔Ｌ₁の板厚を持ったダミー板（図示せず）を挿入する。
【００６２】
このダミー板は後述の一体ろう付けの工程に対する耐熱性を有し、かつアルミニュウムろう付けされない特性を持った材質（例えば、カーボン等）で形成しておく。この組付工程で、タンク１、２、パイプ４、５、およびサイドプレート８ａ、８ｂも組み付けることはもちろんである。
【００６３】
次に、上述のごとく、組み付けた熱交換器組付体の組付状態を図示しない適宜の治具により保持して、ろう付け炉内に搬入し、ろう付け工程を行う。すなわち、ろう付け炉内で熱交換器組付体をろう付け温度（６００°Ｃ程度）に加熱して、熱交換器各部材のアルミニウムクラッド材のろう材を溶融し、熱交換器組付体の各部材間を一体ろう付けする。
【００６４】
ろう付け終了後に、熱交換器組付体をろう付け炉から搬出し、常温まで熱交換器組付体の温度が低下した後に、電気発熱体９の組付工程を行う。すなわち、電気発熱体９はそれ単独で、熱交換器組付体とは別に、板状の発熱体素子９ａの表裏両面を平板状の電極板９ｂ、９ｃにより挟み込んで３層のサンドウイッチ構造とし、電極板９ｂ、９ｃの周囲を全周にわたって被覆部材９ｄにより被覆しておく。
【００６５】
そして、熱交換器組付体の熱交換用コア部３における４箇所の保持板１０の内側に挿入されているダミー板を取り出す。この後に、保持板１０の対向する両平板部１０ｃ、１０ｄの内側に形成される所定間隔Ｌ₁の空間に、開口部１０ｂから閉塞端部１０ａ側へ向かって電気発熱体９を挿入する。
【００６６】
この電気発熱体９の組付の後に、両締結部材１２、１３の各両端の引掛け部を上下のサイドプレート８ａ、８ｂの係止溝部８ｃ、８ｄに引掛けて、上下のサイドプレート８ａ、８ｂの間に両締結部材１２、１３を熱交換用コア部３が圧縮されるように装着する。
【００６７】
これにより、電気発熱体９を保持板１０の内側に圧接保持させる締付け力を熱交換用コア部３に対して作用させ得る。
【００６８】
ここで、保持板１０の閉塞端部１０ａが断面Ｖ字形状の折り曲げ部からなりかつこの折り曲げ部の頂部１１の曲率半径Ｒが上述のごとく設定されている。
【００６９】
このため、上述のように両締結部材１２、１３による締付け力が熱交換用コア部３に作用したとき、閉塞端部１０ａが両平板部１０ｃ、１０ｄを近づける方向に容易に弾性変形し、当該両平板部１０ｃ、１０ｄがその全面に亘り電気発熱体９の両面に一様に密着する。
【００７０】
これにより、両平板部１０ｃ、１０ｄの各全面を介する電気発熱体９からコア部３への熱伝達を良好に確保しつつ、電気発熱体９を保持板１０の内側に確実に保持固定できる。また、同時に、電気発熱体９の内部において、発熱体素子９ａの表裏両面が平板状の電極板９ｂ、９ｃに確実に圧接するので、小さな接触抵抗で良好な電気導通状態が得られる。
【００７１】
次に、上記構成において作動を説明する。車室の暖房を行うときには、図８の空調用送風ファン１５が作動して、暖房用熱交換器Ｈのコア部３の偏平チューブ６とコルゲートフィン７との間の空隙部に矢印Ｅのように暖房用空気が通過する。一方、車両用エンジンのウォータポンプ（図示せず）の作動によりエンジンからの温水（熱源流体）が入口パイプ４より温水入口側タンク１内に流入する。
【００７２】
そして、温水は、入口側タンク１にて多数本の偏平チューブ６に分配され、この偏平チューブ６を並列に流れる間にコルゲートフィン７を介して暖房用空気に放熱する。多数本の偏平チューブ６を通過した温水は、温水出口側タンク２に流入し、ここで集合され、出口パイプ５から温水は熱交換器外部へ流出し、エンジン側に還流する。
【００７３】
一方、暖房時において、エンジンからの温水の温度が設定温度（例えば、８０℃）より低いときは、外部制御回路から両電極板９ｂ、９ｃの端子部９ｅ、９ｆ間に車載電源の電圧を加える。これにより、発熱体素子９ａが通電され発熱する。発熱体素子９ａの発熱は電極板９ｂ、９ｃ、被覆部材９ｄ、保持板１０を経て、両側のコルゲートフィン７に伝導されて、このコルゲートフィン７から暖房用空気に放熱される。
【００７４】
ここで、上述のごとく、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄがその各全面に亘り電気発熱体９の両面に一様に密着しているから、発熱体素子９ａの発熱は両側のコルゲートフィン７から暖房用空気に良好に放熱され得る。
【００７５】
従って、保持板１０の閉塞端部１０ａを上記構成とすることで、温水の低温時でも暖房空気を速やかに加熱して即効暖房を良好に行うことができる。
【００７６】
なお、電気発熱体９の発熱体素子９ａは所定の設定温度Ｔ₀にて抵抗値が急増する正の抵抗温度特性を有するＰＴＣ素子であるから、周知のごとく、その発熱温度を設定温度Ｔ₀に自己制御する自己温度制御機能を備えている。
【００７７】
ところで、車両用空調装置では、図８に示すように、空調ケース１４内において冷房用熱交換器１６の下流側に暖房用熱交換器Ｈが配置されているので、冷房用熱交換器１６で発生した凝縮水が空気流れとともに暖房用熱交換器Ｈに向かって飛散し、暖房用熱交換器Ｈの空気上流側の面に付着することがある。また、外気導入口より雪が空調ケース１４内に入り込み、送風ファン１５の作動により雪が飛散、溶融して暖房用熱交換器Ｈの空気上流側の面に付着することもある。
【００７８】
しかし、本第１実施形態によると、保持板１０の断面Ｖ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。従って、凝縮水等が暖房用熱交換器Ｈの空気上流側の面に付着しても、閉塞端部１０ａにより凝縮水等が保持板１０の内側に進入するのを確実に防止できる。
【００７９】
このため、凝縮水等が電気発熱体９に付着することがないので、電気発熱体９の電気絶縁性の薄膜状の被覆部材９ｄに万一亀裂等が発生しても、水の付着よる電気的ショート事故等の不具合が発生することもない。
【００８０】
図９は、上記第１実施形態の変形例を示している。
【００８１】
この変形例においては、上記第１実施形態にて述べた保持板１０において、薄肉部１２ａが、閉塞端部１０ａと平板部１０ｃとの境界部に形成されており、一方、薄肉部１２ｂが、閉塞端部１０ａと平板部１０ｄとの境界部に形成され、また、薄肉部１２ｃが閉塞端部１０ａに形成されている。なお、両薄肉部１２ａ、１２ｂは、上記両境界部を保持板１０の内側から薄肉状に形成されている。
【００８２】
また、両平板部１０ｃ、１０ｄの開口部１０ｂ側先端部は、各符号ｃにて示すごとく、保持板１０の内側から面取りされている。
【００８３】
このように構成した本変形例では、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄがその各先端部にて上述のごとく面取りｃされているから、電気発熱体９の両平板部１０ｃ、１０ｄ間への開口部１０ｂからの挿入がより一層容易になされ得る。
【００８４】
また、保持板１０において、閉塞端部１０ａと両平板部１０ｃ、１０ｄとの各境界部及び閉塞端部１０ａには、上述のごとく、各薄肉部１２ａ、１２ｂ及び１２ｃが形成されているから、上記第１実施形態のように両締結部材１２、１３による締付け力が熱交換用コア部３に作用したとき、閉塞端部１０ａが両平板部１０ｃ、１０ｄを近づける方向により一層容易に弾性変形し、当該両平板部１０ｃ、１０ｄがその全面に亘り電気発熱体９の両面により一層一様に密着する。
【００８５】
これにより、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄを介する電気発熱体９からコア部３への熱伝達をより一層良好にし得る。
【００８６】
（第２実施形態）
図１０は本発明の第２実施形態を示している。
【００８７】
この第２実施形態では、保持板１０Ａが、上記第１実施形態にて述べた保持板１０に代えて採用されている。
【００８８】
保持板１０Ａは、保持板１０において、閉塞端部１０ａに代え、閉塞端部１０ｅを設けた構成となっている。
【００８９】
閉塞端部１０ｅは、閉塞端部１０ａとは逆に、両平板部１０ｃ、１０ｄの間に向けＶ字形状に突出するように形成されている。ここで、閉塞端部１０ｅの頂部１１ａの曲率半径Ｒは、上記第１実施形態にて述べた閉塞端部１０ａの頂部１１のそれと同一である。
【００９０】
これにより、上記第１実施形態のように両締結部材１２、１３による締付け力が熱交換用コア部３に作用したとき、閉塞端部１０ｅが上記第１実施形態と同様に両平板部１０ｃ、１０ｄを近づける方向により容易に弾性変形し、当該両平板部１０ｃ、１０ｄがその全面に亘り電気発熱体９の両面に一様に密着する。
【００９１】
その結果、上記第１実施形態と同様に、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄを介する電気発熱体９からコア部３への熱伝達を良好にし得る。
【００９２】
（第３実施形態）
図１１は、本発明の第３実施形態を示している。
【００９３】
この第３実施形態では、保持板１０Ｂが、上記第１実施形態にて述べた保持板１０に代えて採用されている。
【００９４】
保持板１０Ｂは、保持板１０において、閉塞端部１０ａに代え、閉塞端部１０ｆを設けた構成となっている。
【００９５】
閉塞端部１０ｆは、閉塞端部１０ａとは異なり、両平板部１０ｃ、１０ｄから外方へＵ字形状に突出するように形成されている。
【００９６】
この閉塞端部１０ｆは、３つのスリットＳを備えており、これら各スリットＳは、閉塞端部１０ｆの頂部にその長手方向に沿い所定間隔にて貫通形成されている。
【００９７】
これにより、上記第１実施形態のように両締結部材１２、１３による締付け力が熱交換用コア部３に作用したとき、閉塞端部１０ｆが上記第１実施形態と同様に両平板部１０ｃ、１０ｄを近づける方向により容易に弾性変形し、当該両平板部１０ｃ、１０ｄがその全面に亘り電気発熱体９の両面に一様に密着する。
【００９８】
その結果、上記第１実施形態と同様に、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄを介する電気発熱体９からコア部３への熱伝達を良好にし得る。なお、スリットＳの数、開口寸法や形成間隔は、閉塞端部１０ｆの弾性変形を容易にし得る範囲で適宜選定すればよい。
【００９９】
（第４実施形態）
図１２及び図１３は、本発明の第４実施形態を示している。
【０１００】
この第４実施形態では、樹脂接着層１０ｇが、図１２にて示すごとく、上記第１実施形態にて述べた保持板１０と電気発熱体９との間に形成されている。
【０１０１】
ここで、樹脂接着層１０ｇの形成方法について説明する。
【０１０２】
まず、樹脂接着剤塗布工程Ｓ１において、樹脂接着剤を電気発熱体９の外表面（被覆部材９ｄの外表面）の全体に亘り所定の厚さにて塗布する。
【０１０３】
本第４実施形態では、上記樹脂接着剤として、次の条件を考慮したものが採用されている。
【０１０４】
即ち、上記樹脂接着剤は、電気発熱体９の発熱により溶解防止の点から、熱硬化性を有するものでなければならない。また、当該樹脂接着剤は、電気発熱体９の発熱温度が約１６０℃以上になることから、約１６０℃以上の耐熱温度を有するものでなければならない。しかも、電気発熱体９から保持板１０への良好な熱伝達を確保する必要があることから、上記樹脂接着剤は良好な熱伝導性を有するものでなければならない。
【０１０５】
以上のことから、本実施形態では、上記樹脂接着剤として、熱硬化性、上記耐熱性及び良好な熱伝導性を有するシリコン系或いはアクリル系の樹脂接着剤が採用されている。
【０１０６】
ついで、電気発熱体挿入工程Ｓ２において、上述のように樹脂接着剤を塗布した電気発熱体９を、上記第１実施形態にて述べたようにコア部３にろう付け済みの保持板１０内にその開口部１０ｂから挿入する。
【０１０７】
このとき、電気発熱体９の外表面には上述のごとく上記樹脂接着剤が予め塗布されているから、電気発熱体９は、塗布樹脂接着剤のうち余分な部分を保持板１０の開口部１０ｂからはみ出させつつ、保持板１０内に挿入される。
【０１０８】
従って、上記塗布樹脂接着剤は保持板１０の内表面に一様に行き亘るようにして保持板１０の内表面と電気発熱体９の外表面との間に隙間なく充填される。
【０１０９】
その後、樹脂接着剤拭き取り工程Ｓ３において、保持板１０の開口部１０ｂからはみ出した樹脂接着剤を拭き取った後、樹脂接着剤加熱硬化工程Ｓ４において、保持板１０内に充填済みの樹脂接着剤を加熱により硬化させる。これにより、保持板１０と電気発熱体９との間に樹脂接着層１０ｇを形成することができる。
【０１１０】
以上によれば、樹脂接着層１０ｇが保持板１０と電気発熱体９との間に隙間なく形成されるから、保持板１０の内表面と電気発熱体９の外表面との間に空気による断熱層が形成されることがない。しかも、樹脂接着層１０ｇは良好な熱伝導性、熱硬化性及び耐熱性を有する材料からなる。
【０１１１】
よって、樹脂接着層１０ｇが電気発熱体９の発熱により悪影響を受けることなく、電気発熱体９の発熱が樹脂接着層１０ｇを介し保持板１０に良好に伝達されるから、電気発熱体９の発熱の保持板１０への安定した伝熱性能を確保できる。
【０１１２】
また、上述のように、樹脂接着層１０ｇが保持板１０と電気発熱体９との間に隙間なく形成されるから、保持板１０の両平板部１０ｃ、１０ｄは、上記第１実施形態にて述べたような両締結部材１２、１３による締め付け力を必要とすることなく、樹脂接着層１０ｇを介し電気発熱体９の両外表面に一様に密着し得る。従って、両締結部材１２、１３が不要となり、構成部品数の低減につながる。なお、その他の構成及び作用効果は上記第１実施形態と同様である。
【０１１３】
（第５実施形態）
図１４は、本発明の第５実施形態を示している。この第５実施形態では、グリース充填層１０ｈが、上記第１実施形態にて述べた保持板１０と電気発熱体９との間に形成されている。グリース充填層１０ｈのグリースは、良好な熱伝導性を有し、しかも電気発熱体９の発熱温度以上の高温まで半固体状態を維持可能なグリースを用いており、具体的にはシリコン系グリースを用いるのが好ましい。
【０１１４】
ここで、グリース充填層１０ｈの形成方法について説明する。まず、グリースを電気発熱体９の外表面（被覆部材９ｄの外表面）の全体に亘り所定の厚さにて塗布する。ついで、グリースを塗布した電気発熱体９を、コア部３にろう付け済みの保持板１０内にその開口部１０ｂから挿入する。このとき、グリースは保持板１０の内表面に一様に行き亘るようにして保持板１０の内表面と電気発熱体９の外表面との間に隙間なく充填される。その後、保持板１０の開口部１０ｂからはみ出したグリースを拭き取る。これにより、保持板１０と電気発熱体９との間にグリース充填層１０ｈを形成することができる。なお、グリースは半固体であるから、第４実施形態のような樹脂接着剤の加熱硬化工程は不要である。
【０１１５】
グリース充填層１０ｈの形成後、電気発熱体９の脱落防止のために、図１に示す締結部材１２を、保持板１０の開口部１０ｂが位置する側に装着する。
【０１１６】
以上によれば、グリース充填層１０ｈが保持板１０と電気発熱体９との間に隙間なく形成されるから、保持板１０の内表面と電気発熱体９の外表面との間に空気による断熱層が形成されることがない。よって、電気発熱体９の発熱がグリース充填層１０ｈを介し保持板１０に良好に伝達されるから、電気発熱体９の発熱の保持板１０への安定した伝熱性能を確保できる。
【０１１７】
なお、上記第４、第５実施形態では、保持板１０として、その閉塞端部１０ａがＶ字形状を有するものを採用した例について説明したが、これに限ることなく、保持板１０の閉塞端部１０ａを上記第１実施形態の各変形例にて述べた閉塞端部に形成してもよく、また、当該閉塞端部１０ａを単なる断面半円環状の閉塞端部に形成しても、上記第４、第５実施形態と同様の作用効果を達成できる。また、このようなことは、上記第４、第５実施形態において、閉塞端部１０ａを一般に任意の湾曲形状としても、同様である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す暖房用熱交換器の斜視図である。
【図２】図１の電気発熱体設置部の拡大斜視図である。
【図３】図１の電気発熱体設置部の断面図である。
【図４】図１の保持板の部分斜視図である。
【図５】加圧前の保持板への電気発熱体の挿入状態を示す断面図である。
【図６】加圧後の保持板への電気発熱体の挿入状態を示す断面図である。
【図７】（ａ）は図１の電気発熱体の一部破断斜視図、（ｂ）は当該電気発熱体の横断面図、（ｃ）は当該電気発熱体の縦断面図、（ｄ）は当該電気発熱体の平面図である。
【図８】本発明による暖房用熱交換器を適用した車両空調装置の通風系の概略断面図である。
【図９】上記第１実施形態の第１変形例を示す保持板の側面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す保持板の部分拡大斜視図である。
【図１１】本発明の第３実施形態を示す保持板の拡大斜視図である。
【図１２】本発明の第４実施形態を示す電気発熱体設置部の断面図である。
【図１３】上記第４実施形態における樹脂接着層の形成工程を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態を示す電気発熱体設置部の断面図である。
【図１５】加圧前の断面Ｕ字状の保持板内への電気発熱体の挿入状態を示す断面図である。
【図１６】加圧後の断面Ｕ字状の保持板内への電気発熱体の挿入状態を示す断面図である。
【符号の説明】
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、１０…保持板、１０ａ、１０ｅ、１０ｆ…閉塞端部、
１０ｂ…開口部、１０ｃ、１０ｄ…板部、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…薄肉部、
１０ｇ…樹脂接着層、１０ｈ…グリース充填層。

Claims

熱源流体が流通する偏平チューブ（６）を多数本並列配置するとともに、この多数本の偏平チューブ（６）の間にコルゲートフィン（７）を接合することにより熱交換用コア部（３）が構成されており、
この熱交換用コア部（３）の一部位に電気発熱体（９）を設置する暖房用熱交換器において、
前記熱交換用コア部（３）のうち、前記電気発熱体（９）が設置される部位では、隣接するコルゲートフィン（７）の折り曲げ頂部相互の間に、Ｖ字形状の折り曲げ部からなる閉塞端部（１０ａ、１０ｅ）を有するように形成した断面二つ折り形状の保持板（１０）を、その閉塞端部（１０ａ、１０ｅ）及び他端側の開口部（１０ｂ）にて前記偏平チューブへの前記熱源流体の流通方向に向くように、前記偏平チューブ（６）の長手方向に沿い長手状に配置し、
前記保持板（１０）の対向する両板部（１０ｃ、１０ｄ）相互の間に所定間隔（Ｌ1 ）を設定した状態で、これら両板部（１０ｃ、１０ｄ）をそれぞれ前記コルゲートフィン（７）の折り曲げ頂部に接合し、
前記保持板（１０）の内部にその開口部（１０ｂ）から前記電気発熱体（９）を電気絶縁して組み付けたことを特徴とする暖房用熱交換器。
前記保持板の閉塞端部は、前記両板部の内方或いは外方へ向け断面Ｖ字形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の暖房用熱交換器。
前記閉塞端部の頂部の曲率半径は、前記保持板（１０）の板厚の２倍以下に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の暖房用熱交換器。
前記閉塞端部と前記両板部との各境界部及び前記閉塞端部には、薄肉部（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の暖房用熱交換器。