JP6982390B2 - Manufacturing method of electric heater for vehicle air conditioner - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に設けられる電気式ヒータの製造方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a method for manufacturing an electric heater provided in a vehicle air conditioner mounted on an automobile or the like.
従来より、例えば車両用空調装置には、空調用空気を加熱するための電気式ヒータが設けられることがある(例えば、特許文献1、2参照)。電気式ヒータは、PTC素子と放熱用のフィンとを積層するとともに、PTC素子及びフィンを積層方向に圧縮するためのバネ要素を備えており、PTC素子、フィン及びバネ要素が枠型フレームによって積層状態で保持されている。 Conventionally, for example, an air conditioner for a vehicle may be provided with an electric heater for heating air for air conditioning (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The electric heater is provided with a PTC element and fins for heat dissipation, and a spring element for compressing the PTC element and fins in the stacking direction. The PTC element, fins, and spring element are laminated by a frame type frame. It is held in a state.
特許文献1、2では、枠型フレームの上辺部から下辺部まで延びて上辺部及び下辺部を連結する複数の支柱が設けられている。支柱は、上下方向に真っ直ぐに延びるとともに、枠型フレームの幅方向に等間隔に配置されている。そして、空調用空気は枠型フレームの内部を通ってフィンを通過する間にPTC素子の熱によって加熱される。 In Patent Documents 1 and 2, a plurality of columns extending from the upper side portion to the lower side portion of the frame formwork and connecting the upper side portion and the lower side portion are provided. The columns extend straight in the vertical direction and are arranged at equal intervals in the width direction of the frame. Then, the air conditioning air is heated by the heat of the PTC element while passing through the inside of the frame and passing through the fins.
また、特許文献1、2の枠型フレームは外部空気の流れ方向に2分割された上側ハウジングと下側ハウジングとを備えている。そして、特許文献1、2の電気式ヒータの製造時には、まず、上側ハウジングにPTC素子、フィンを積層状態で組み付けておく。この状態で下側ハウジングを上側ハウジングに組み付けていき、このときバネ要素を上側ハウジングに押し込んでPTC素子及びフィンに対して積層方向に圧縮力を加えていく。下側ハウジングを上側ハウジングに組み付けることで、PTC素子及びフィンが外部空気の流れ方向の両側から保持される。 Further, the frame type frames of Patent Documents 1 and 2 include an upper housing and a lower housing divided into two in the flow direction of external air. When manufacturing the electric heaters of Patent Documents 1 and 2, first, the PTC element and the fins are assembled in a laminated state on the upper housing. In this state, the lower housing is assembled to the upper housing, and at this time, the spring element is pushed into the upper housing to apply a compressive force to the PTC element and the fins in the stacking direction. By assembling the lower housing to the upper housing, the PTC element and the fins are held from both sides in the flow direction of the external air.
ところで、特許文献1、2のようにバネ要素を設けた場合には、バネ要素によってフィンが積層方向に圧縮されることになり、この圧縮力を受けたフィンは薄板材からなるものであるため、当該フィンの隣合う山の間隔、即ちフィンピッチが設計値からずれる方向に変形してしまう恐れがある。フィンピッチが設計値からずれると、通気抵抗が悪化し、ひいては電気式ヒータによる加熱性能が低下してしまう。 By the way, when the spring element is provided as in Patent Documents 1 and 2, the fins are compressed in the stacking direction by the spring element, and the fins subjected to this compressive force are made of a thin plate material. , The distance between adjacent peaks of the fins, that is, the fin pitch may be deformed in a direction deviating from the design value. If the fin pitch deviates from the design value, the ventilation resistance deteriorates, which in turn deteriorates the heating performance of the electric heater.
そこで、バネ要素による圧縮力を受けてもフィンピッチがずれないように、フィンに、隣合う山部を連結する板材をろう付けする構造が考えられる。しかしながら、このようにすると部品点数が増えてコスト高になるとともに、板材を有していることでフィンの高さ方向の寸法公差が大きくなり、その結果、バネ要素による圧縮力を適正範囲にするのが難しくなる恐れがある。 Therefore, a structure is conceivable in which a plate material connecting adjacent mountain portions is brazed to the fins so that the fin pitch does not shift even when the compression force of the spring element is applied. However, if this is done, the number of parts will increase and the cost will increase, and the dimensional tolerance in the height direction of the fins will increase due to the presence of the plate material, and as a result, the compressive force due to the spring element will be within the appropriate range. May be difficult.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストの上昇を抑制しながらフィンピッチのずれを抑制して電気式ヒータによる高い加熱性能を得ることにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to suppress an increase in cost and suppress a deviation in fin pitch to obtain high heating performance by an electric heater.
上記目的を達成するために、本発明では、フィンの山に係合する係合部を設けるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, an engaging portion that engages with a mountain of fins is provided.
第1の発明は、電力の供給によって発熱する発熱体と、上記発熱体に積層された状態で配設されるコルゲートフィンと、上記発熱体及び上記フィンに積層方向の圧縮力を作用させるためのバネ部材と、空調用空気の流れ方向下流側と上流側にそれぞれ配置される第1フレーム構成部材と第2フレーム構成部材を有するとともに、上記発熱体、上記フィン及び上記バネ部材を収容して積層状態で保持する保持フレームとを備え、上記保持フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータの製造方法において、上記第1フレーム構成部材には、上記積層方向の一端部に配置された上記フィンが当接する当接面から突出して上記積層方向の一端部に配置された上記フィンの隣合う山の間に配置されて当該山に係合する突条部からなるフレーム側係合部を設けておき、上記突条部を、空調用空気の通過方向に長い形状とし、上記突条部の幅を突出方向先端へ行くほど狭くしておき、上記フィンを上記積層方向の一端部に位置するように配置するとともに、上記発熱体及び上記フィンを交互に積層した後、上記積層した上記発熱体及び上記フィンと、上記発熱体及び上記フィンの上記積層方向の他端部に配置するバネ部材とを、上記第1フレーム構成部材に収容し、上記積層方向の一端部に配置された上記フィンを上記当接面に当接させた後、当該フィンの隣合う山の間に上記フレーム側係合部を配置して当該山に係合させたまま、上記第2フレーム構成部材のバネ圧縮部を上記第1フレーム構成部材の内方へ押し込んで上記バネ部材を上記積層方向に弾性変形させ、上記第2フレーム構成部材を上記第1フレーム構成部材に組み付けることを特徴とする。 The first invention is for applying a compressive force in the stacking direction to a heating element that generates heat by supplying electric power, a corrugated fin that is arranged in a state of being laminated on the heating element, and the heating element and the fins. It has a spring member, a first frame constituent member and a second frame constituent member arranged on the downstream side and the upstream side in the flow direction of air conditioning air, respectively, and accommodates and laminates the heating element, the fin, and the spring member. The first frame configuration in the method for manufacturing an electric heater of a vehicle air conditioner, which comprises a holding frame for holding in a state and in which air for air conditioning blown into the holding frame is heated by passing through the fins. the member is disposed between the mountain adjacent the fin disposed on one end of the stacking direction of the fins protrude is disposed on one end of the stacking direction from the contact surface that abuts the A frame-side engaging portion consisting of a ridge portion that engages with a mountain is provided, the ridge portion has a shape that is long in the passage direction of air conditioning air, and the width of the ridge portion increases toward the tip in the protrusion direction. leave narrow, the fins as well as arranged to be located at one end of the stacking direction, after laminating alternately the heating body and the fins, and the heating body and the fins as described above laminated, the heating body and a spring member disposed in the other end of the stacking direction of the fin, and housed in the first frame component, said fins are arranged on one end of the stacking direction to the abutment surface equivalent After the fins are brought into contact with each other, the frame-side engaging portion is arranged between the adjacent ridges of the fins, and the spring compression portion of the second frame constituent member is replaced with the first frame constituent member while being engaged with the ridges. the spring member Nde push inwardly elastically deformed in the stacking direction of the second frame component, characterized in that assembling the first frame component above.
この構成によれば、発熱体、フィン及びバネ部材が保持フレームに保持された状態で、バネ部材によってフィンに積層方向の圧縮力が作用する。このとき、積層方向の端部に配置されたフィンの山には、保持フレームのフレーム側係合部が係合しているので、フィンの山の位置がずれにくくなる。つまり、板材をフィンにろう付けしなくても、フィンピッチが設計値からずれ難くなるので、通気抵抗が良好に保たれる。 According to this configuration, a compressive force in the stacking direction acts on the fins by the spring member while the heating element, the fin, and the spring member are held by the holding frame. At this time, since the frame-side engaging portion of the holding frame is engaged with the fin ridges arranged at the ends in the stacking direction, the positions of the fin ridges are less likely to shift. That is, even if the plate material is not brazed to the fins, the fin pitch does not easily deviate from the design value, so that the ventilation resistance is kept good.
また、保持フレームにおけるフィンの当接面に設けた突条部がフィンの隣合う山の間に配置されるので、山の位置がより一層ずれにくくなり、通気抵抗を良好に保つことができる。 Further, since the ridges provided on the contact surface of the fins in the holding frame are arranged between the adjacent ridges of the fins, the positions of the ridges are less likely to shift, and the ventilation resistance can be kept good.
第1の発明によれば、保持フレームに設けたフレーム側係合部をフィンの山に係合させるようにしたので、コストの上昇を抑制しながらフィンピッチのずれを抑制して電気式ヒータによる高い加熱性能を得ることができる。 According to the first invention, since the frame-side engaging portion provided on the holding frame is engaged with the mountain of fins, the electric heater suppresses the deviation of the fin pitch while suppressing the increase in cost. High heating performance can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.
図1は、本発明の実施形態に係る車両用空調装置の電気式ヒータ1を示すものである。この電気式ヒータ1は、図示しない車両用空調装置の内部に配設され、車室外または車室内から車両用空調装置の内部に導入された空調用空気を加熱するための加熱器である。尚、車両用空調装置は、例えば自動車の車室内においてインストルメントパネル(図示せず)の内部に搭載され、空調用空気を温度調節して車室内の各部に供給することができるようになっている。具体的には、図示しないが、車両用空調装置は、ケーシングと、送風ファンと、冷却用熱交換器と、上記電気式ヒータとを備えている。送風ファン、冷却用熱交換器はケーシングの内部に収容されている。送風ファンは空調用空気を送るためのものである。冷却用熱交換器は、空調用空気を冷却するためのものである。電気式ヒータ1は、ケーシングの内部において冷却用熱交換器よりも空調用空気の流れ方向下流側に配置されており、空調用空気を加熱するためのものである。また、ケーシングの内部には、エアミックスダンパが配設されている。エアミックスダンパは、電気式ヒータ1を通過する空気の量を変更することによって空調風の温度を変更するためのものである。さらに、ケーシングの内部には、デフロスタダンパ、ベントダンパ及びヒートダンパも配設されている。デフロスタダンパは、フロントウインド(図示せず)の内面に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ベントダンパは乗員の上半身に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ヒートダンパは乗員の足下近傍に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものである。尚、車両用空調装置の構造は上記した構造に限られるものではない。 FIG. 1 shows an electric heater 1 of a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention. The electric heater 1 is a heater arranged inside a vehicle air conditioner (not shown) and for heating the air conditioning air introduced into the vehicle air conditioner from the outside or the inside of the vehicle. The vehicle air conditioner is mounted inside an instrument panel (not shown) in the vehicle interior of an automobile, for example, and can control the temperature of the air conditioner air and supply it to various parts of the vehicle interior. There is. Specifically, although not shown, the vehicle air conditioner includes a casing, a blower fan, a cooling heat exchanger, and the electric heater. The blower fan and cooling heat exchanger are housed inside the casing. The blower fan is for sending air for air conditioning. The cooling heat exchanger is for cooling the air conditioning air. The electric heater 1 is arranged inside the casing on the downstream side in the flow direction of the air conditioning air with respect to the cooling heat exchanger, and is for heating the air conditioning air. Further, an air mix damper is arranged inside the casing. The air mix damper is for changing the temperature of the conditioned air by changing the amount of air passing through the electric heater 1. Further, a defroster damper, a vent damper and a heat damper are also arranged inside the casing. The defroster damper is for changing the amount of air conditioning air blown toward the inner surface of the front window (not shown), and the vent damper is for changing the amount of air conditioning air blown toward the upper body of the occupant. The heat damper is for changing the amount of air-conditioning air blown toward the vicinity of the occupant's feet. The structure of the vehicle air conditioner is not limited to the above structure.
電気式ヒータ1は、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53と、複数のフィン54と、上側バネ部材(一側バネ部材)55と、保持フレーム60とを備えており、空調用空気の流れ方向から見たときに全体として左右方向に長い矩形状をなしている。上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53は、車両に搭載されているバッテリ等(図示せず)からの電力の供給によって発熱する複数のPTC素子(図示せず)を備えた同じ構造のものであり、左右方向に長い板状をなしている。上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53のそれぞれの内部には、複数のPTC素子が左右方向に並ぶように配置されている。
The electric heater 1 includes an
尚、この実施形態の説明では、空調用空気の流れ方向上流側及び下流側を図4に示すように定義するが、これとは反対方向に空調用空気が流れるように配置してもよい。また、電気式ヒータ1の左側及び右側は各図に示すように定義するが、これは車両の左側及び右側と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。さらに、電気式ヒータ1の上側及び下側は各図に示すように定義するが、これは車両の上側及び下側と一致していてもよいし、一致していなくてもよい。 In the description of this embodiment, the upstream side and the downstream side in the flow direction of the air conditioning air are defined as shown in FIG. 4, but the air conditioning air may be arranged so as to flow in the opposite direction. Further, the left side and the right side of the electric heater 1 are defined as shown in each figure, but this may or may not coincide with the left side and the right side of the vehicle. Further, the upper side and the lower side of the electric heater 1 are defined as shown in each figure, but this may or may not coincide with the upper side and the lower side of the vehicle.
図2にも示すように、上部発熱体50は、電気式ヒータ1の上側に配置されている。上部発熱体50の右端部には、PTC素子に接続される電極板50aが右側へ突出するように設けられている。中央部第1発熱体51は、電気式ヒータ1の上下方向中央部において上側寄りに配置されている。中央部第1発熱体51の右端部には、PTC素子に接続される電極板51aが右側へ突出するように設けられている。中央部第2発熱体52は、電気式ヒータ1の上下方向中央部において下側寄りに配置されている。中央部第2発熱体52の右端部には、PTC素子に接続される電極板52aが右側へ突出するように設けられている。下部発熱体53は、電気式ヒータ1の下側に配置されている。下部発熱体53の右端部には、PTC素子に接続される電極板53aが右側へ突出するように設けられている。
As also shown in FIG. 2, the
上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53の左端部は、フィン54の左端部よりも左側に突出している。また、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53の右端部は、フィン54の左端部よりも右側に突出している。
The left ends of the
フィン54は、左右方向に長い連続する波型形状のコルゲートフィンである。フィン54を構成している部材は、例えばアルミニウム合金製の薄板材である。フィン54は、上部発熱体50の上面及び下面、中央部第1発熱体51の上面及び下面、中央部第2発熱体52の上面及び下面、下部発熱体53の上面及び下面にそれぞれ配設されている。つまり、フィン54と、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53とは積層されている。また、フィン54が上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53に接触しているので、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53の熱がフィン54に効率良く伝達する。発熱体50〜53及びフィン54の積層方向の端部、即ち下端部にはフィン54が配置されている。
The
図3等に示すように、フィン54がコルゲートフィンであることから、該フィン54の上部及び下部には、それぞれ多数の山54aが左右方向に互いに間隔をあけて形成されている。フィン54における上部の山54aと下部の山54aとの間の部分は、略上下方向に延びる平板形状となっている。
As shown in FIG. 3 and the like, since the
図2に示すように、上部発熱体50と中央部第1発熱体51との間に配設されている2つのフィン54、54の間には、左右方向に延びる上側絶縁プレート56が配設されている。上側絶縁プレート56の上面及び下面にそれぞれフィン54が接触している。また、中央部第1発熱体51と中央部第2発熱体52との間に配設されている2つのフィン54、54の間には、左右方向に延びる中間絶縁プレート57が配設されている。中間絶縁プレート57の上面及び下面にそれぞれフィン54が接触している。また、中央部第2発熱体52と下部発熱体53との間に配設されている2つのフィン54、54の間には、左右方向に延びる下側絶縁プレート58が配設されている。下側絶縁プレート58の上面及び下面にそれぞれフィン54が接触している。
As shown in FIG. 2, an upper insulating
上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58は、例えば電気絶縁性を有する樹脂材等で構成されており、上下方向に並ぶフィン54、54が電気的に接続されないようにするための部材である。上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58の厚み(上下方向の寸法)は、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52及び下部発熱体53の厚みよりも薄く設定されている。また、上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58の左端部は、フィン54の左端部よりも左側に突出している。また、上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58の右端部は、フィン54の左端部よりも右側に突出している。
The upper insulating
上側バネ部材55は、電気式ヒータ1の上端部に位置しているフィン54の上部に隣接するように、即ち、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向一側に配設されている。上側バネ部材55は、保持フレーム60に保持された発熱体50〜53、絶縁プレート56〜58及びフィン54を積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるためのものであり、全体が弾性を有する金属材料で構成されている。図4等に示すように、上側バネ部材55は、フィン54の上部に沿って左右方向に延びる基板部55aと、基板部55aにおける空調用空気の流れ方向上流側の縁部から延びる上流側弾性変形部55bと、基板部55aにおける空調用空気の流れ方向下流側の縁部から延びる下流側弾性変形部55cとを備えている。
The
上流側弾性変形部55bは、基板部55aから上方へ向かい、かつ、空調用空気の流れ方向下流側へ向かって斜めに延びた後、先端側が下方へ屈曲して延びている。下流側弾性変形部55cは、基板部55aから上方へ向かい、かつ、空調用空気の流れ方向上流側へ向かって斜めに延びた後、先端側が下方へ屈曲して延びている。上流側弾性変形部55b及び下流側弾性変形部55cが、下方向に弾性変形するようになっている。
The upstream elastically
図5に示すように、保持フレーム60は、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52、下部発熱体53、フィン54、上側バネ部材55、上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58を収容して積層状態で保持するためのものである。保持フレーム6は、上下方向中間部の大部分が開放されていて、保持フレーム6の内部へ送風された空調用空気がフィン54を通過して加熱されるようになっている。
As shown in FIG. 5, the holding
保持フレーム60は、空調用空気の流れ方向上流側(一側)に配置される上流側フレーム構成部材(第2フレーム構成部材)70と、空調用空気の流れ方向下流側(他側)に配置される下流側フレーム構成部材(第1フレーム構成部材)80とを有しており、これら上流側フレーム構成部材70及び下流側フレーム構成部材80が組み合わされて構成されている。上流側フレーム構成部材70及び下流側フレーム構成部材80は、電気絶縁性を有する樹脂材を射出成形してなるものである。尚、空調用空気の流れ方向が図4に示す方向とは反対方向であってもよく、この場合は、フレーム構成部材70が空調用空気の流れ方向下流側に配置され、フレーム構成部材80が空調用空気の流れ方向上流側に配置されることになる。
The holding
下流側フレーム構成部材80は、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向一側(上側)に配置される下流側上辺部81と、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向他側(下側)に配置される下流側下辺部82と、下流側連結部83とを有している。下流側上辺部81は、左右方向に延びている。下流側上辺部81における空調用空気の流れ方向上流側の面には、上流側へ突出するとともに左右方向に延びる複数の上側保持壁部(第1保持壁部)81aが形成されている。上側保持壁部81aは、左右方向に互いに間隔をあけて配置されているが、左右方向に連続した壁部であってもよい。
The
下流側下辺部82には、空調用空気の流れ方向上流側へ突出するとともに左右方向に延びる下側保持壁部(第2保持壁部)82aが形成されている。下側保持壁部82aには、空調用空気の流れ方向上流側に開口する嵌合孔82bが左右方向に長く形成されている。
The
図4に示すように、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間には、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58とが配置されている。発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58は、上述した順番で積層されている。一方、上側バネ部材55は、最も上に配置されるフィン54と、下流側上辺部81との間に配置される。下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間隔は、積層方向の外力を作用させないで積層した状態にある発熱体50〜53、フィン54、絶縁プレート56〜58及び上側バネ部材55の積層方向の合計寸法以上に設定されている。積層方向の外力を作用させないというのは、上側バネ部材55を自由状態にして弾性変形させず、また、発熱体50〜53やフィン54も変形しないようにすることである。
As shown in FIG. 4, between the upper
具体的には、上側保持壁部81aと下側保持壁部82aの間隔は、上側保持壁部81aの下面(内面)81bと下側保持壁部82aの上面(内面)82cとの間隔である。そして、発熱体50〜53の積層方向(厚み方向)の寸法、フィン54の積層方向(高さ)の寸法、上側バネ部材55の積層方向(厚み方向)の寸法、絶縁プレート56〜58の積層方向(厚み方向)の寸法の全寸法を加えた寸法よりも、上側保持壁部81aの下面81bと下側保持壁部82aの上面82cとの間隔が寸法Sだけ広くなっている。
Specifically, the distance between the upper
上記寸法Sは0であってもよく、上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間に、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58とを配置した状態で、これら部材に圧縮力が作用しないような寸法としておけばよい。また、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58には、製造上の公差があるので、この公差を考慮すると、寸法Sは例えば数mm以上にするのが好ましい。これにより、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58の全てが公差範囲内でプラス方向の寸法であったとしても、それらを上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間に配置した状態で上側バネ部材55による圧縮力が作用しないようにすることができる。
The dimension S may be 0, and between the upper
図6〜図8に示すように、下流側フレーム構成部材80の下流側下辺部82の上面82cは、下端部に配置されているフィン54の下部が当接する当接面とされている。下流側下辺部82の上面82cには、フィン54の隣合う山54a、54aの間に配置される複数の突条部82eが、山54a、54aの間隔に対応するように左右方向に間隔をあけて形成されている。突条部82eは、フィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合するフレーム側係合部である。突条部82eがフィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合することで、フィン54が圧縮されたときに山54aが左右方向にずれないようにすることができる。フレーム側係合部は、例えば突起等で構成されていてもよい。
As shown in FIGS. 6 to 8, the
下流側連結部83は、上側保持壁部81aから下側保持壁部82aまで延びる棒状をなしており、上側保持壁部81a及び下側保持壁部82aを、上述した間隔を保った状態で連結する部分である。下流側連結部83は、空調用空気の流れ方向下流側に位置付けられており、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58を空調用空気の流れ方向下流側から保持する。下流側連結部83は、左右方向に間隔をあけて複数設けられており、下流側連結部83の間を空調用空気が流通するようになっている。尚、下流側連結部83は上下方向に延びるものであってもよいし、斜めに延びるものであってもよい。
The downstream
また、図9に示すように、下側絶縁プレート58の下面には、該絶縁プレート58から下側へ突出し、該絶縁プレート58の下側に配置されるフィン54の隣合う山54a、54aの間に配置される複数の突条部58aが、山54a、54aの間隔に対応するように左右方向に間隔をあけて形成されている。絶縁プレート58の突条部58aは、フィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合するプレート側係合部である。絶縁プレート58の突条部58aがフィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合することで、フィン54が圧縮されたときに山54aが左右方向にずれないようにすることができる。
Further, as shown in FIG. 9, on the lower surface of the lower insulating
また、図6に示すように、下側絶縁プレート58の上面には、該絶縁プレート58から上側へ突出し、該絶縁プレート58の上側に配置されるフィン54の隣合う山54a、54aの間に配置される複数の突条部58bが、山54a、54aの間隔に対応するように左右方向に間隔をあけて形成されている。絶縁プレート58の突条部58bは、フィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合するプレート側係合部である。絶縁プレート58の突条部58bがフィン54の山54a、54aに対して左右方向から係合することで、フィン54が圧縮されたときに山54aが左右方向にずれないようにすることができる。プレート側係合部は、例えば突起等で構成されていてもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the upper surface of the lower insulating
尚、上側絶縁プレート56及び中間絶縁プレート57にも同様なプレート側係合部を設けることができる。
Similar plate-side engaging portions can be provided on the upper insulating
上流側フレーム構成部材70は、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向一側(上側)に配置される上流側上辺部(第1結合部)71と、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向他側(下側)に配置される上流側下辺部(第2結合部)72と、左側連結部(他側連結部)73と、右側連結部(他側連結部)74と、中間連結部(他側連結部)75と、バネ圧縮部(一側バネ圧縮部)76とを有している。上流側上辺部71は、左右方向に延びている。上流側上辺部71には、空調用空気の流れ方向下流側に開口する嵌合孔71aが、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aに対応するように、左右方向に長く形成されている。嵌合孔71aには、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aが差し込まれた状態で嵌合し、上流側上辺部71が上側保持壁部81aに結合するようになっている。
The
上流側下辺部72における空調用空気の流れ方向下流側の面には、下流側へ突出するとともに左右方向に延びる結合板部72aが、下流側フレーム構成部材80の嵌合孔82bに対応するように形成されている。結合板部72aは、下流側フレーム構成部材80の嵌合孔82bに差し込まれた状態で嵌合し、上流側下辺部72が下側保持壁部82aに結合するようになっている。
On the surface of the
バネ圧縮部76は上流側上辺部71の下側に位置しており、全体として左右方向に延びる板状をなしている。バネ圧縮部76は、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと、上側バネ部材55との間の隙間に差し込まれて上側バネ部材55を発熱体50〜53及びフィン54の積層方向に弾性変形させるためのものである。バネ圧縮部76の厚み寸法である上下方向の寸法は、上記寸法Sよりも長く設定されており、図5に示すように上側バネ部材55を例えば1mm以上弾性変形させることができる寸法とされている。尚、バネ圧縮部76の厚み寸法によって上側バネ部材55の圧縮力を調整することができ、具体的には、発熱体50〜53やフィン54等が位置ずれを起こさない程度に、上側バネ部材55の圧縮力を設定するのが好ましい。
The
バネ圧縮部76における空調用空気の流れ方向下流側は、上記隙間への差し込み方向先端側であり、このバネ圧縮部76の先端側の厚みは、先端へ行くほど薄くなるように設定されている。これにより、バネ圧縮部76の先端側を上記隙間へ差し込みやすくすることができる。
The downstream side of the
図3に示すように、バネ圧縮部76における上側バネ部材55側の面、即ち、バネ圧縮部76の下面76aは、左右方向に延びている。バネ圧縮部76の下面76aには、上記隙間への差し込み方向に延びる複数の突条部76bが互いに左右方向に間隔をあけて形成されている。突条部76bは、バネ圧縮部76の下面76aにおいて空調用空気の流れ方向上流側から下流側まで連続している。突条部76bが上側バネ部材55の上流側弾性変形部55b及び下流側弾性変形部55cに接するようになっている。これにより、バネ圧縮部76を上記隙間に差し込む際に上側バネ部材55との摺動面積が減少して摺動抵抗を小さくすることができる。尚、突条部76bの数は特に限定されるものではない。
As shown in FIG. 3, the surface of the
図1及び図2に示すように、左側連結部73は、上流側上辺部71の左側から上流側下辺部72の左側まで延びる棒状をなしている。また、右側連結部74は、上流側上辺部71の右側から上流側下辺部72の右側まで延びる棒状をなしている。さらに、中間連結部75は、上流側上辺部71の左右方向中間部から上流側下辺部72の左右方向中間部まで延びる棒状をなしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the left
左側連結部73、右側連結部74及び中間連結部75は、上流側上辺部71及び上流側下辺部72を、所定の間隔を保った状態で連結する部分である。また、左側連結部73、右側連結部74及び中間連結部75は、空調用空気の流れ方向上流側に位置付けられており、発熱体50〜53及びフィン54と、上側バネ部材55と、絶縁プレート56〜58を空調用空気の流れ方向上流側から保持する。左側連結部73、右側連結部74及び中間連結部75の間を空調用空気が流通するようになっている。尚、左側連結部73、右側連結部74及び中間連結部75は上下方向に延びるものであってもよいし、斜めに延びるものであってもよい。
The left
また、図1に示すように、電気式ヒータ1の左端部及び右端部には、それぞれ左側キャップ部材91及び右側キャップ部材92が設けられている。左側キャップ部材91は、上流側フレーム構成部材70及び下流側フレーム構成部材80の左端部を覆うように形成され、該左端部に嵌合するように形成されている。また、右側キャップ部材92は、上流側フレーム構成部材70及び下流側フレーム構成部材80の右端部を覆うように形成され、該右端部に嵌合するように形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, a left
(電気式ヒータの製造方法)
次に、上記のように構成された電気式ヒータ1の組み立て要領について説明する。まず、図4に示すように、上部発熱体50、中央部第1発熱体51、中央部第2発熱体52、下部発熱体53、フィン54、上側絶縁プレート56、中間絶縁プレート57及び下側絶縁プレート58を積層し、下流側フレーム構成部材80の内部に収容する。すなわち、発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58を上述した順番で積層し、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間に配置する。また、上側バネ部材55を、最も上に配置されるフィン54と下流側上辺部81との間に配置する。
(Manufacturing method of electric heater)
Next, the procedure for assembling the electric heater 1 configured as described above will be described. First, as shown in FIG. 4, the
このとき、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間隔が、発熱体50〜53、フィン54、絶縁プレート56〜58及び上側バネ部材55の積層方向の合計寸法以上確保されているので、上側バネ部材55による圧縮力が発熱体50〜53やフィン54には作用していない。このため、上流側フレーム構成部材70を下流側フレーム構成部材80に組み付ける前であっても、発熱体50〜53やフィン54が下流側フレーム構成部材80から飛び出し難くなり、組付作業性が良好になる。
At this time, the distance between the upper
そして、上流側フレーム構成部材70を下流側フレーム構成部材80に組み付ける際に、バネ圧縮部76を上側保持壁部81a及び上側バネ部材55の間に差し込むとき、上側バネ部材55による圧縮力が作用していないので、組付開始時に要する力が小さくて済み、このことによっても組付作業性が良好になる。
Then, when the upstream
バネ圧縮部76を上側保持壁部81a及び上側バネ部材55の間に差し込むと、上側バネ部材55が、発熱体50〜53及びフィン54の積層方向に弾性変形し、これにより、発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58が積層方向に圧縮されるので、発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58のガタつきが無くなる。
When the
また、上流側フレーム構成部材70を下流側フレーム構成部材80に組み付けると、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aが上流側フレーム構成部材70の嵌合孔71aに差し込まれた状態で嵌合し、上流側上辺部71が上側保持壁部81aに結合する。また、上流側フレーム構成部材70の下側の結合板部72aが、下流側フレーム構成部材80の嵌合孔82bに差し込まれた状態で嵌合し、上流側下辺部72が下側保持壁部82aに結合する。これにより、発熱体50〜53、フィン54、絶縁プレート56〜58及び上側バネ部材55が、左側連結部73、右側連結部74及び中間連結部75と、下流側連結部83とによって空調用空気の流れ方向両側から保持される。最後に、左側キャップ部材91及び右側キャップ部材92を保持フレーム60に組み付ける。
Further, when the upstream
(実施形態の効果)
以上説明したように、この実施形態によれば、下端部に配置されたフィン54の山54aには、下流側フレーム構成部材80の下流側下辺部82の突条部82eが係合しているので、フィン54の山54aの位置がずれにくくなる。つまり、板材をフィン54にろう付けしなくても、フィンピッチが設計値からずれ難くなるので、通気抵抗を良好に保つことができ、電気式ヒータ1による高い加熱性能を得ることができる。
(Effect of embodiment)
As described above, according to this embodiment, the
また、フィン54、54の間に配置される絶縁プレート56〜58に、フィン54の山54aに係合する突条部58a、58bを設けたので、積層方向中間部に位置するフィンピッチのずれを抑制することができる。
Further, since the insulating
また、保持フレーム60を構成する上流側フレーム構成部材70及び下流側フレーム構成部材80を組み合わせる前に、下流側フレーム構成部材80に組み付けられた上側バネ部材55が発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58に対して積層方向の力を作用させないようにすることができる。これにより、発熱体50〜53、フィン54及び絶縁プレート56〜58が下流側フレーム構成部材80から飛び出し難くなるとともに、組付開始時に要する力が小さくて済むので、組付作業性を良好することができる。
Further, before combining the upstream
また、下流側フレーム構成部材80の上側保持壁部81aと下側保持壁部82aとの間隔を、発熱体50〜53、フィン54、絶縁プレート56〜58及び上側バネ部材55の積層方向の合計寸法よりも大きくしたので、発熱体50〜53やフィン54等に積層方向の寸法誤差が多少生じていたとしても、組付作業性を良好することができる。
Further, the distance between the upper
また、上流側フレーム構成部材70のバネ圧縮部76に差し込み方向に延びる突条部76bを形成したので、バネ圧縮部76を上側保持壁部81a及び上側バネ部材55の間に差し込むとき、バネ圧縮部76と上側バネ部材55との摺動抵抗を小さくすることができる。これにより、組付作業性をより一層良好することができる。
Further, since the
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above embodiments are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. Further, all modifications and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
以上説明したように、本発明は、例えば自動車に搭載される空調装置で利用することができる。 As described above, the present invention can be used, for example, in an air conditioner mounted on an automobile.
1 電気式ヒータ
50〜53 発熱体
54 フィン
55 上側バネ部材
56〜58 絶縁プレート
58a、58b 突条部(プレート側係合部)
60 保持フレーム
82c 下流側下辺部の上面(当接面)
82e 突条部(フレーム側係合部)
1
82e Protruding part (frame side engaging part)
Claims (1)
上記発熱体に積層された状態で配設されるコルゲートフィンと、
上記発熱体及び上記フィンに積層方向の圧縮力を作用させるためのバネ部材と、
空調用空気の流れ方向下流側と上流側にそれぞれ配置される第1フレーム構成部材と第2フレーム構成部材を有するとともに、上記発熱体、上記フィン及び上記バネ部材を収容して積層状態で保持する保持フレームとを備え、
上記保持フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータの製造方法において、
上記第1フレーム構成部材には、上記積層方向の一端部に配置された上記フィンが当接する当接面から突出して上記積層方向の一端部に配置された上記フィンの隣合う山の間に配置されて当該山に係合する突条部からなるフレーム側係合部を設けておき、上記突条部を、空調用空気の通過方向に長い形状とし、上記突条部の幅を突出方向先端へ行くほど狭くしておき、
上記フィンを上記積層方向の一端部に位置するように配置するとともに、上記発熱体及び上記フィンを交互に積層した後、
上記積層した上記発熱体及び上記フィンと、上記発熱体及び上記フィンの上記積層方向の他端部に配置するバネ部材とを、上記第1フレーム構成部材に収容し、上記積層方向の一端部に配置された上記フィンを上記当接面に当接させた後、当該フィンの隣合う山の間に上記フレーム側係合部を配置して当該山に係合させたまま、上記第2フレーム構成部材のバネ圧縮部を上記第1フレーム構成部材の内方へ押し込んで上記バネ部材を上記積層方向に弾性変形させ、上記第2フレーム構成部材を上記第1フレーム構成部材に組み付けることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータの製造方法。 A heating element that generates heat due to the supply of electric power,
Corrugated fins arranged in a state of being laminated on the heating element, and
A spring member for applying a compressive force in the stacking direction to the heating element and the fins,
It has a first frame component and a second frame component arranged on the downstream side and the upstream side in the flow direction of the air conditioning air, respectively, and also accommodates the heating element, the fin, and the spring member and holds them in a laminated state. Equipped with a holding frame,
In a method for manufacturing an electric heater for a vehicle air conditioner in which air for air conditioning blown into the holding frame is heated by passing through the fins.
Above the first frame component, while the mountain adjacent the fin disposed on one end of the stacking direction of the fins protrude is disposed on one end of the stacking direction from the contact surface that contacts A frame-side engaging portion is provided, which is arranged in a ridge and is composed of a ridge portion that engages with the mountain. Make it narrower toward the tip of the direction,
The fins as well as arranged to be located at one end of the stacking direction, after stacking the heating body and the fins alternately,
And the stacked above the heating element and the fins, and a spring member disposed in the other end of the stacking direction of the heating body and the fins, and housed in the first frame component, one end of the stacking direction after the placed the fin is in contact with the abutment surface, while engaged to the mountain placing the frame-side engagement portion between the mountain adjacent the said fin, said second frame the spring member Nde push inwardly of the spring compression portion of the structural member the first frame component is elastically deformed in the stacking direction, characterized in that assembling the second frame component to the first frame component above A method for manufacturing an electric heater for a vehicle air conditioner.
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