JPH0569732A

JPH0569732A - 熱交換器

Info

Publication number: JPH0569732A
Application number: JP25975091A
Authority: JP
Inventors: Soichi Kato; 宗一加藤
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1993-03-23

Abstract

(57)【要約】【目的】簡易な構造であって、容易に補助ヒータを組
み付けることができ、製造効率の向上を図る。【構成】チューブエレメント２とフィン３との積層に
よって構成される熱交換器１のコア４の一部のチューブ
エレメント間若しくは積層方向両端のチューブエレメン
トの側方に補助ヒータ３０を構成する補助ヒータ構成素
子（電気発熱体１０及び電極板１１）を配し、この補助
ヒータ構成素子（電気発熱体１０及び電極板１１）をコ
ア４と一体にろう付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主に車両用空調装置
に用いられる熱交換器であって、特にエンジンの冷却水
を熱源とするヒータコア等の熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の熱交換器において、車両
の始動時の暖房能力を向上させるために、該熱交換器の
所定位置に電気発熱体を主として構成される電気式加熱
方式を利用した補助ヒータを設けるようにしたものが公
知である（例えば、特開昭６３−２０３４１１号公報参
照）。

【０００３】この先行技術においては、補助ヒータをチ
ューブエレメント内の一部、若しくはチューブエレメン
ト間の間隙の一部に装着し、該補助ヒータを電気的に加
熱して車両の始動時の暖房能力を高めるようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行技術に係る補助ヒータは、熱交換器に事後的に組み込
まれるものであったから、その装着に手間がかかり、組
付にかかる作業工数が多いという欠点を有していた。ま
た、組付構造が複雑なうえに、電気発熱体及び電極板等
の補助ヒータ構成素子を接着剤等で固定するようにして
いたので、組付に一層時間がかかり、製造上実用的では
ないという不具合を有していた。

【０００５】そこで、この発明は上記問題点に鑑み、簡
易な構造であって、容易に補助ヒータを組み付けること
ができ、製造効率の向上を図った熱交換器を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明に係る熱交換器は、熱交換媒体通路を有す
るチューブエレメントをフィンを介して多段積層してコ
アを構成すると共に、該コアの一端側若しくは両端側に
熱交換媒体通路を供給するタンクを具備して成る熱交換
器であって、前記コアの一部のチューブエレメントの間
若しくは積層両端のチューブエレメントの側方に少なく
とも１つ以上の補助ヒータを構成する補助ヒータ構成素
子を配し、該補助ヒータ構成素子を前記コアと一体にろ
う付けして組み付けるようにしたものである。

【０００７】

【作用】したがって、補助ヒータを構成する補助ヒータ
構成素子が熱交換器のコアと共に一体にろう付けされる
から、該補助ヒータ構成素子を不必要な手間をかけずに
装着することができ、これによって上記課題が解決され
るものである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【０００９】図１において、ヒータコア等に用いられる
熱交換器の一例が示されており、該熱交換器１は、複数
のチューブエレメント２をフィン３を介して多段積層し
て成るコア４の一端側に出入口パイプ５，６を有するタ
ンク７を接続し、前記コア４の積層方向両端のチューブ
エレメント２の側方に補助ヒータ用の電気発熱体１０を
配すると共に、該電気発熱体１０の側方にフィン３を介
して電極板１１を固定して基本的に構成されている。

【００１０】チューブエレメント２は、図１及び図２に
示されるように略矩形状のもので、アルミニウム若しく
はアルミニウム合金等から成る成形プレート１３を２枚
最中合わせに接合して構成され、その長手方向の一端側
に熱交換媒体の出入口１４，１５が突出形成されている
と共に、該出入口１４，１５から他端側に向けてこの出
入口１４，１５に連通する略Ｕ字状の熱交換媒体通路１
６が膨出形成されている。そしてこの熱交換媒体通路１
６の表面の所定位置には、下記するフィン３及び電気発
熱体１０を係止するための係止突起１７が複数突出形成
されている。また、このチューブエレメント２の他端側
には、チューブエレメント突当部１８が略直角に曲折形
成され、該チューブエレメント突当部１８は、隣接する
チューブエレメント１間で当接され、チューブエレメン
ト１の間にフィン３を配する間隙の距離を規定するよう
になっている。なお、このチューブエレメント２の表面
には、ろう付けを行なうためのろう材がクラッドされて
いる。

【００１１】フィン３は、コルゲ─ト状に曲折された周
知のもので、熱の伝達を効果的に行なう作用をなし、例
えばアルミニウム若しくはアルミニウム合金等から成る
薄いプレートを曲折して形成される。このフィン３は、
図３及び図４に示されるように、チューブエレメント２
の係止突起１７によって係止され、位置決めがなされる
ようになっている。

【００１２】上記チューブエレメント２の間にフィン３
を介して多段積層することで熱交換をなすコア４が構成
され、このコア４の上端部には下記するタンク７が接続
される。

【００１３】タンク７は、チューブエレメント２の積層
方向に延びる箱状のもので、その両端の開口部がキャッ
プ２０，２０によって塞がれるようになっており、例え
ば樹脂等によって成形されるものである。そしてこのタ
ンク７の上部の所定位置には熱交換媒体（エンジンの冷
却水）が供給される出入口パイプ５，６が設けられてい
ると共に、下面には前記コア４の積層された各チューブ
エレメント２の出入口１４，１５を挿入するための挿入
孔（図示せず）が複数穿設され、この挿入孔に各チュー
ブエレメント２の出入口１４，１５を挿入することでコ
ア４とタンク７とが接続されるようになっている。ま
た、このタンク７の内部中央には該タンク７の内部を長
手方向に２分割する仕切板２１が配設されるようになっ
ており、該仕切板２１によってタンク７の内部空間が入
口タンク部（または出口タンク部）２２と出口タンク部
（または入口タンク部）２３とに区画画成され、一方の
入口タンク部２２は出入口パイプ５に、他方の出口タン
ク部２３は出入口パイプ６にそれぞれ連通するようにな
っている。

【００１４】電気発熱体１０は、例えばＰＴＣ素子等か
ら成るもので、電気の通電によって所定の発熱をなし、
後述する補助ヒータ３０の加熱部となる補助ヒータ構成
素子の１つである。この電気発熱体１０は、図１に示さ
れるように、コア４の積層両端のチューブエレメント２
の側方に配され、図５及び図６に示すように、該当接す
るチューブエレメント２の係止突起１７に係止されて位
置決め固定がなされるようになっている。そしてこの電
気発熱体１０の表面全体には、電流分布を一様にするた
めに導電性の金属（例えば、Ｔｉ，Ｎｉ，Ａｌ等）が焼
きつけによって被覆されており、該電気発熱体１０の全
体が一様にもれなく発熱するようになっている。そして
この電気発熱体１０の側方側には、補助ヒータ３０を構
成する他の要素となる電極板１１がフィン３を介して配
されるようになっている。なお、この電気発熱体１０の
表面にはろう付けを行なうためのろう材がクラッドされ
ている。

【００１５】電極板１１は、上記電気発熱体１０に通電
を行なうための補助ヒータ構成素子の１つであり、薄い
平板によって形成され、導電性の良い電極材料（例え
ば、アルミニウム）によって構成されるものである。こ
の電極板１１の表面にも、ろう付けを行なうためのろう
材がクラッドされている。

【００１６】上記構成の熱交換器１は、各部が所定の治
具により固定され、炉中一体でろう付けされて組付られ
るようになっている。したがって、下記する補助ヒータ
３０を構成する補助ヒータ構成素子である電気発熱体１
０及び電極板１１もこのろう付けによって熱交換器のコ
ア４に一体ろう付けされ、組付られる。そしてこの熱交
換器１は、一方の出入口パイプ５からタンク７の入口タ
ンク部２２に流入されたエンジンの冷却水がコア４の各
チューブエレメント２の熱交換媒体通路１６に分流して
流され、該熱交換媒体通路１６を流れる際に外部の空気
との間で熱交換をなし、タンク７の出口タンク２３に集
められ、そこから他方の出入口パイプ６を介して外部に
吐出されるものである（又は、逆の経路を流れる）。

【００１７】次に、この熱交換器に設けられる補助ヒー
タについて説明する。

【００１８】補助ヒータ３０は、上記熱交換器１に一体
ろう付けされた補助ヒータ構成素子である電気発熱体１
０及び電極板１１と、スイッチ３１，電源３２，コント
ロール回路３３及び電流供給回路３４とから構成される
制御ユニット３５と、該制御ユニット３５と前記電気発
熱体１０及び電極板１１を接続する配線３６，３７，３
８，３９とにより基本的に構成される（図１参照）。こ
の配線３６，３８は電極板１１と電流供給回路３４のプ
ラス端子とを接続し、配線３７，３９は導体である積層
両端のチューブエレメント２を介して電気発熱体１０と
電流供給回路３４のマイナス端子（接地側）とを接続す
る。なお、４０はエンジン冷却水の温度を検出する車室
内温度センサであり、その出力信号はコントロール回路
３３に入力されるようになっている。

【００１９】この補助ヒータ３０は、スイッチ３１が投
入されると、コントロール回路３３から電流供給回路３
４に作動指令がなされ、プラス極に接続された電極板１
１からフィン３を介してマイナス極（接地側）に接続さ
れた電気発熱体１０に所定量の電流を流し、この通電に
よって電気発熱体１０を発熱させ、これによりフィン３
を加熱して、あたかも熱交換器内のエンジン冷却水が既
に暖まっているかの如き状態が、エンジン始動後のきわ
めて短時間内にもたらされる。

【００２０】従って、この補助ヒータ３０の作動をエン
ジンの冷却水の温度が低い車両の始動時に行わせること
で、熱交換器１の暖房効果を効果的に高めることがで
き、寒期等においても暖かい温調空気を早期に車室内に
供給することができる。

【００２１】なお、エンジンの冷却水の温度が高くなっ
て車室内に所望される温調空気が充分に供給されるよう
になれば、この補助ヒータ３０の作動は必要ではないか
ら、その作動を停止する。この補助ヒータ３０の作動の
停止は、例えばエンジン冷却水の温度センサ４０の出力
信号に基づいて行なう。具体的には、この出力信号が所
定以上の場合には、コントロール回路３３によって電流
供給回路３４の作動を停止し、補助ヒータ３０の作動を
自動的に停止するものである。

【００２２】しかるに、この熱交換器１の補助ヒータ３
０は、上述したように、その構成素子である電気発熱体
１０及び電極板１１をコア４と一体にろう付けするよう
にしたので、従来の性能を保ちつつ、製造工程の低減が
可能なものとなり、簡易な構造で容易に補助ヒータ３０
を熱交換器１に設けることができるものである。

【００２３】また、組付構造が簡易であるから、コスト
の低減も可能であるし、従来一般の熱交換器を多少設計
変更するだけで、補助ヒータの組み込みが実現できる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
補助ヒータ構成素子をコアと一体にろう付けして組み付
けるようにしたので、従来の性能を損なうことがなく、
組付にかかる製造工程を低減することができ、簡易な構
造で容易に補助ヒータを熱交換器に設けることができる
ものである。また、組付構造が簡易であるから、コスト
の低減も可能であるし、従来一般の熱交換器を多少設計
変更するだけで、補助ヒータの組み込みが実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換器の斜視図及び補助ヒータの構成図であ
る。

【図２】チューブエレメントの正面図である。

【図３及び図４】フィンの係止状態を説明する図であ
る。

【図５及び図６】電気発熱体の係止状態を説明する図で
ある。

【符号の説明】

１熱交換器２チューブエレメント３フィン４コア７タンク１０電気発熱体（補助ヒータ構成素子）１１電極板（補助ヒータ構成素子）１６熱交換媒体通路３０補助ヒータ３５制御ユニット３５

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱交換媒体通路を有するチューブエレメ
ントをフィンを介して多段積層してコアを構成すると共
に、該コアの一端側若しくは両端側に熱交換媒体通路を
供給するタンクを具備して成る熱交換器であって、前記コアの一部のチューブエレメントの間若しくは積層
両端のチューブエレメントの側方に少なくとも１つ以上
の補助ヒータを構成する補助ヒータ構成素子を配し、該
補助ヒータ構成素子を前記コアと一体にろう付けして組
み付けるようにしたことを特徴とする熱交換器。