JPH10315749A - 暖房用熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暖房用熱交換器のコア部吹出空気温度の不均
一を低減する。 【解決手段】 熱交換用コア部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、電気発熱体９
の２個に分割された発熱体素子９ａ、９ａ′を電極板９
ｂ、９ｃの間に配置し、コア部温水入口側発熱体素子９
ａの幅Ｗ₁ をコア部温水出口側発熱体素子９ａ′の幅Ｗ
₂ よりも小さくする。これにて、温水入口側発熱体素子
９ａの伝熱面積を温水出口側発熱体素子９ａ′の伝熱面
積より小さくできるので、発熱体素子９ａ、９ａ′の発
熱により空気に伝熱される熱量を、熱交換用コア部のう
ち、温水入口側領域では小とし、温水出口側領域では大
として、温水温度が出口側領域になるにつれて低下する
ことを相殺する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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】近年、車両暖房用熱交換器として、暖房
用熱交換器のコア部に対して温水を幅方向の一方向のみ
に流通させる一方向流れ（全パス）タイプのものが実用
化されている。この一方向流れタイプのものはＵターン
流れのものに比して低圧損であるという特徴がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、その反面、温
水が幅方向の一方向のみに流れるので、コア部の温水入
口側から温水出口側になるに従って温水温度が低下し、
この結果、コア部の吹出空気温度も温水入口側から温水
出口側になるに従って大幅に低下する。特に、最近で
は、車両への搭載上の理由等から、幅Ｗ方向の寸法が極
端に大きい横長の熱交換器構造が要求される場合があ
り、この横長の熱交換器構造であると、コア部の吹出空
気温度の不均一が一層助長される。

【０００４】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
暖房用熱交換器のコア部吹出空気温度の不均一を低減す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】特開平５−６９７３２号
公報等においては、電気発熱体を一体化した車両暖房用
熱交換器が提案されている。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。

【０００６】これら従来技術ではいずれも上記電気発熱
体を補助暖房熱源として用いているだけであるが、本発
明においては、上記電気発熱体の発熱量を、暖房用熱交
換器のコア部吹出空気温度の不均一低減にも利用できる
ことに着目して、上記目的を達成しようとするものであ
る。すなわち、請求項１〜９記載の発明では、熱交換用
コア部（３）の一部の部位に電気発熱体（９）を設置
し、熱交換用コア部（３）のチューブ（６）とフィン部
材（７）との間隙に送風される空気を加熱する暖房用熱
交換器において、電気発熱体（９）の発熱により空気に
伝熱される熱量を、熱交換用コア部（３）のうち、チュ
ーブ（６）内を流れる熱源流体の入口側領域では小と
し、熱源流体の出口側領域では大とすることを特徴とし
ている。

【０００７】これによると、コア部の温水入口側から温
水出口側になるに従って温水温度が低下しても、この温
水温度の低下を電気発熱体（９）から伝熱される熱量を
逆に温水入口側から温水出口側になるに従って大きくす
ることにより、温水温度の低下を相殺して、コア部吹出
空気温度の不均一を低減できる。そして、本発明におい
ては、電気発熱体（９）の発熱により空気に伝熱される
熱量を熱源流体の入口側領域よりも出口側領域で大きく
することを、請求項２〜９に記載の手段にて具体的に実
施することができる。

【０００８】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。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて説明する。 （第１実施形態）図１〜図３は第１実施形態を示すもの
で、図１は本発明を適用した車両暖房用熱交換器の全体
形状を例示している。図２は図１の要部を拡大して図示
する破断斜視図であり、図１、２において、この熱交換
器は、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。

【００１０】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。

【００１１】各タンク１、２はそれぞれタンク本体部１
ａ、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、２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、２の上下方向に１列
または複数列並んで形成されている。

【００１２】熱交換用コア部３は暖房用空気の流れ方向
（図１の矢印Ａ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、２の上下方向に並列配
置している。この多数個の偏平チューブ６内を温水は図
１の右側から左側への一方向に流れる。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Ａ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。

【００１３】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。

【００１４】さらに、熱交換用コア部３の一部の部位
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箇所に電
気発熱体９を等間隔で設置している。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、
隣接するコルゲートフィン７の折り曲げ頂部に、それぞ
れ偏平チューブ６の長手方向に延びる平板状の金属製保
持板１０、１１（図２参照）を所定間隔（Ｌ＝電気発熱
体９の厚み）を開けて配置し接合し、この２枚の保持板
１０、１１の間に電気発熱体９を組み付ける構造となっ
ている。

【００１５】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ウム（アルミ
ニウム合金も含む）にて成形されており、また、平板状
の保持板１０、１１も同様にアルミニウムにて成形され
ている。電気発熱体９は図２に示す構造になっており、
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になっている。そして、
この電極板９ｂ、９ｃの周囲を全周にわたって電気的絶
縁材料からなる被覆部材９ｄにより被覆している。ここ
で、発熱体素子９ａは所定の設定温度、すなわちキュー
リ点温度（例えば、９０°Ｃ付近）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ヒータ素子である。

【００１６】発熱体素子９ａの両電極板９ｂ、９ｃはア
ルミニウム、銅、ステンレス等の導電金属材から成形さ
れており、その長手方向の寸法（図１の左右方向の寸
法）は保持板１０、１１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、図３に示す第１実施形態では、平板状の発熱体素子
９ａと発熱体素子９ａ′との２つに分割して配置されて
いる。

【００１７】この両発熱体素子９ａ、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
的導通を得る構成となっている。また、図３において、
矢印Ｂは、熱交換用コア部３における温水流れ方向（図
１の右側から左側方向）であり、ここで、注目すべきこ
とは、両発熱体素子９ａ、９ａ′のうち、温水入口側の
発熱体素子９ａの幅Ｗ₁ よりも温水出口側の発熱体素子
９ａ′の幅Ｗ₂ を大きくしてある。

【００１８】これにより、温水入口側の発熱体素子９ａ
と両電極板９ｂ、９ｃとの接触面積を小さくし、コア部
温水入口側における発熱体素子９ａから両電極板９ｂ、
９ｃへの伝熱面積を小さくする一方、温水出口側の発熱
体素子９ａ′と両電極板９ｂ、９ｃとの接触面積を大き
くし、コア部温水出口側における発熱体素子９ａ′から
両電極板９ｂ、９ｃへの伝熱面積を大きくしている。

【００１９】また、上記被覆部材９ｄが保持板１０、１
１に圧接するようにして、電気発熱体９は２枚の保持板
１０、１１の間に組み付けられる。ここで、被覆部材９
ｄは保持板１０、１１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、１１に伝導する役割を果たすため、
保持板１０、１１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。

【００２０】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。 図３において、上方側の電極
板９ｂは正極側電極板であり、また、下方側の電極板９
ｃ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は本例では図１に示すように熱交換用
コア部３の前方側（空気流れ方向Ａと反対方向）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。

【００２１】なお、両端子部９ｅ、９ｆの突出方向は熱
交換用コア部３の後方側（空気流れ方向Ａ）でもよく、
要は熱交換用コア部３の厚さ方向であればよい。また、
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、各電
気発熱体９において、両発熱体素子９ａ、９ａ′は両電
極板９ｂ、９ｃ間に電気的に並列接続されている。

【００２２】１２、１３はステンレスのような耐食性に
優れた金属材料からなる締結部材であって、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に
配置される。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、この引掛け部を上
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の間に装着する。この締結部材１
２、１３の装着により、電気発熱体９を２枚の保持板１
０、１１の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。

【００２３】次に、上記した暖房用熱交換器の製造方法
を説明すると、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２枚の保持板１０、１１を所定
間隔を開けて配置する。この２枚の保持板１０、１１の
所定間隔を保持するために、この２枚の保持板１０、１
１の間に、この所定間隔の板厚を持ったダミー板（図示
せず）を挿入する。

【００２４】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。次に、上記のごとくして、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。

【００２５】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、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。

【００２６】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２枚の保持板１０、１１の間に挿入
されているダミー板を取り出し、２枚の保持板１０、１
１の間に形成される所定間隔Ｌの空間に、被覆部材９ｄ
が保持板１０、１１に圧接するようにして、電気発熱体
９を２枚の保持板１０、１１の間に組み付ける。この組
付の後に、締結部材１２、１３の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。

【００２７】これにより、電気発熱体９を２枚の保持板
１０、１１の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、電気発熱体９を２枚の保持板
１０、１１の間に確実に保持固定する。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、
図示しない空調用送風機が作動して、暖房用熱交換器の
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Ａ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。

【００２８】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。

【００２９】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、７５°Ｃ）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９
ｅ、９ｆ間に車載電源から電圧を加える。これにより、
発熱体素子９ａ、９ａ′が通電され発熱する。発熱体素
子９ａ、９ａ′の発熱は電極板９ｂ、９ｃ、被覆部材９
ｄ、保持板１０、１１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。従って、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行うことができる。

【００３０】しかも、第１実施形態では、図３に示すよ
うに両発熱体素子９ａ、９ａ′のうち、温水入口側の発
熱体素子９ａの幅Ｗ₁ よりも温水出口側の発熱体素子９
ａ′の幅Ｗ₂ を大きくしてある。これにより、温水入口
側の発熱体素子９ａと両電極板９ｂ、９ｃとの接触面積
を小さくし、コア部温水入口側における発熱体素子９ａ
から両電極板９ｂ、９ｃへの伝熱面積を小さくする。こ
れに反し、温水出口側の発熱体素子９ａ′と両電極板９
ｂ、９ｃとの接触面積を大きくし、コア部温水出口側に
おける発熱体素子９ａ′から両電極板９ｂ、９ｃへの伝
熱面積を大きくしている。

【００３１】その結果、熱交換用コア部３において、温
水入口側の発熱体素子９ａから暖房用空気に伝熱される
熱量よりも、温水出口側の発熱体素子９ａ′から暖房用
空気に伝熱される熱量を増大させることができる。それ
故、熱交換用コア部３の偏平チューブ６内を温水が図３
の矢印Ｂ方向に流れて、温水温度がコア部温水入口側か
ら温水出口側にかけて大幅に低下するという現象が発生
しても、この温水温度の低下を上記両発熱体素子９ａ、
９ａ′からの伝熱熱量の差異により相殺することがで
き、熱交換用コア部３の温水入口側から温水出口側にか
けて吹出空気温度を均一化できる。

【００３２】なお、電気発熱体９の発熱体素子９ａは所
定のキューリ点温度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
の発熱温度をキューリ点温度に自己制御する自己温度制
御機能を備えている。また、波形状を有する複雑な形状
からなるコルゲートフィン７に、予め保持板１０、１１
を接合しておき、この保持板１０、１１の平板形状に沿
って電気発熱体９の組付を行うから、電気発熱体９の組
付時にコルゲートフィン７の波形状をつぶすことがな
い。従って、電気発熱体９をコルゲートフィン７の間に
配置する構成であっても、コルゲートフィン７の波形状
を維持し伝熱性能を確保できる。

【００３３】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
コア部温水入口側における発熱体素子９ａから両電極板
９ｂ、９ｃへの伝熱面積を小さくし、コア部温水出口側
における発熱体素子９ａ′から両電極板９ｂ、９ｃへの
伝熱面積を大きくしているが、図４に示す第２実施形態
では、コア部温水入口側における発熱体素子９ａの電極
板間厚みｔ₁ をコア部温水出口側における発熱体素子９
ａ′の電極板間厚みｔ₂ より大きくしている。

【００３４】なお、電極板間厚みｔ₁ ＞電極板間厚みｔ
₂ の関係になっているので、コア部温水出口側における
発熱体素子９ａ′の上面を電極板９ｂに直接接触させる
とともに、発熱体素子９ａ′の下面と電極板９ｃとの間
には、（ｔ₁ −ｔ₂ ）分の板厚を持った導電金属板９ｇ
が介在してある。この導電金属板９ｇは、両電極板９
ｂ、９ｃと同様に、アルミニウム、銅、ステンレス等の
導電金属材から成形されている。

【００３５】第２実施形態によると、電極板間厚みｔ₁
＞電極板間厚みｔ₂ の関係からコア部温水入口側におけ
る発熱体素子９ａの電気抵抗が大となり、コア部温水出
口側における発熱体素子９ａ′の電気抵抗が小となる。
そして、両発熱体素子９ａ、９ａ′は両電極板９ｂ、９
ｃの間に電気的に並列接続され、両電極板９ｂ、９ｃの
間に電源電圧が加わるから、温水入口側発熱体素子９ａ
に流れる電流に比して温水出口側発熱体素子９ａ′に流
れる電流が大きくなる。

【００３６】従って、温水入口側における発熱体素子９
ａの発熱量自体が小さくなり、これに反し、コア部温水
出口側における発熱体素子９ａ′の発熱量自体が大きく
なるので、温水温度がコア部温水入口側から温水出口側
にかけて低下しても、これを上記両発熱体素子９ａ、９
ａ′の発熱量の差異により相殺することができ、熱交換
用コア部３の温水入口側から温水出口側にかけて吹出空
気温度を均一化できる。

【００３７】（第３実施形態）前述の第１実施形態で
は、コア部温水入口側の発熱体素子９ａの幅Ｗ₁ よりも
コア部温水出口側の発熱体素子９ａ′の幅Ｗ₂ を大きく
して、コア部温水入口側における発熱体素子９ａから両
電極板９ｂ、９ｃへの伝熱面積よりもコア部温水出口側
における発熱体素子９ａ′から両電極板９ｂ、９ｃへの
伝熱面積を大きくしているが、これに反し、図５に示す
第３実施形態では、電気発熱体９の発熱体素子としてコ
ア部温水入口側から温水出口側にかけて一体に繋がった
１つの発熱体素子９ａを用い、そして、この１つの発熱
体素子９ａの幅Ｗ₃ をコア部温水入口側から温水出口側
にかけて連続的に増加させている。

【００３８】すなわち、第３実施形態では、１つの発熱
体素子９ａの幅Ｗ₃ をコア部温水入口側から温水出口側
にかけて連続的に増加することにより、発熱体素子９ａ
と両電極板９ｂ、９ｃとの接触面積をコア部温水入口側
から温水出口側にかけて連続的に増加させることができ
る。従って、この接触面積の増加により、コア部温水入
口側から温水出口側にかけて連続的に発熱体素子９ａと
両電極板９ｂ、９ｃとの伝熱面積を増加させることがで
きる。

【００３９】（第４実施形態）図６は第４実施形態を示
しており、図４の第２実施形態を変形したものである。
すなわち、図６の第４実施形態では、電気発熱体９の発
熱体素子としてコア部温水入口側から温水出口側にかけ
て一体に繋がった１つの発熱体素子９ａを用い、そし
て、この１つの発熱体素子９ａの電極板間厚みｔ₃ をコ
ア部温水入口側から温水出口側にかけて連続的に減少さ
せている。

【００４０】このように、第４実施形態では、１つの発
熱体素子９ａの電極板間厚みｔ₃ をコア部温水入口側か
ら温水出口側にかけて連続的に減少することにより、発
熱体素子９ａの電気抵抗をコア部温水入口側における温
水出口側にかけて連続的に減少させている。これによ
り、発熱体素子９ａのコア部温水入口側における発熱量
よりもコア部温水出口側における発熱量を増大させてい
る。

【００４１】（第５実施形態）上記した第１〜第４実施
形態は、いずれも発熱体素子９ａの形態をコア部温水入
口側から温水出口側にかけて変化させるものについて説
明したが、第５実施形態では、発熱体素子をコア部温水
入口側発熱体素子９ａとコア部温水出口側発熱体素子９
ａ′とに分割するとともに、この両発熱体素子９ａ、９
ａ′として、所定のキューリ点温度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ヒータ素子を用いる。

【００４２】そして、コア部温水入口側発熱体素子９ａ
のキューリ点温度よりも、コア部温水出口側発熱体素子
９ａ′のキューリ点温度を高く設定する。これにより、
第５実施形態では、コア部温水入口側における発熱体素
子９ａの発熱温度（キューリ点温度）と暖房用空気との
温度差よりも、コア部温水入口側における発熱体素子９
ａの発熱温度（キューリ点温度）と暖房用空気との温度
差が大きくなる。この温度差の差異により温水温度の低
下を相殺できる。

【００４３】（第６実施形態）第６実施形態では、電気
発熱体９において、発熱体素子９ａ、９ａ′と電極板９
ｂ、９ｃとのサンドウイッチ構造の周囲を全周にわたっ
て被覆する電気的絶縁材料からなる被覆部材９ｄの存在
に着目し、この被覆部材９ｄが電気的絶縁材料からなる
ため、電極板９ｂ、９ｃに比して熱抵抗が大きいことを
利用して、温水温度の低下を相殺しようとするものであ
る。

【００４４】すなわち、第６実施形態では、被覆部材９
ｄの厚みを、コア部温水入口側では大とし、コア部温水
出口側では小とすることにより被覆部材９ｄの熱抵抗を
コア部温水出口側では小とすることができ、この結果、
コア部温水入口側発熱体素子９ａから暖房用空気に伝熱
される熱量よりも、コア部温水出口側発熱体素子９ａ′
から暖房用空気に伝熱される熱量を大きくすることがで
きる。

【００４５】なお、被覆部材９ｄの厚みの大小関係を段
階的に変えても、連続的に変えてもよい。 （他の実施形態）なお、上記の実施形態では、車両暖房
用熱交換器について説明したが、本発明は車両用に限定
されることなく、種々な用途の暖房用熱交換器に広く適
用可能である。

【００４６】また、暖房用熱交換器に循環する熱源流体
としては、温水に限らず、エンジンオイル等の油類であ
ってもよいことはもちろんである。また、電気発熱体９
の設置形態を図１の形態に限らず、暖房用熱交換器の仕
様の変化に対応して種々変更し得ることはもちろんであ
る。また、電気発熱体９の被覆部材９ｄとして接着材系
の樹脂を用いて、電気発熱体９を保持板１０、１１に接
着固定することもできる。この場合は締結部材１２、１
３を廃止することができる。

【００４７】また、コア部温水入口側から温水出口側に
かけて温水温度が低下するのを相殺するための具体的手
段を第１〜第６実施形態でそれぞれ個別に説明したが、
温水温度の低下を相殺するため、第１〜第６実施形態に
よる手段を複数組み合わせて実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する暖房用熱交換器の斜視図であ
る。

【図２】本発明を適用する暖房用熱交換器の電気発熱体
設置部の拡大斜視図である。

【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態による電気発熱
体の平面図、（ｂ）は（ａ）のａ−ａ断面図である。

【図４】（ａ）は本発明の第２実施形態による電気発熱
体の平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は
（ａ）のｃ−ｃ断面図である。

【図５】（ａ）は本発明の第３実施形態による電気発熱
体の平面図、（ｂ）は（ａ）のｄ−ｄ断面図、（ｃ）は
（ａ）のｅ−ｅ断面図である。

【図６】（ａ）は本発明の第４実施形態による電気発熱
体の平面図、（ｂ）は（ａ）のｆ−ｆ断面図、（ｃ）は
（ａ）のｇ−ｇ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、９
ａ′…発熱体素子、９ｂ、９ｃ…電極板、９ｄ…被覆部
材。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源流体が流通するチューブ（６）を多
   数本並列配置するとともに、この多数本のチューブ
   （６）にフィン部材（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）の一部の部位に電気発熱体
   （９）を設置し、 前記チューブ（６）と前記フィン部材（７）との間隙に
   送風される空気を加熱する暖房用熱交換器において、 前記電気発熱体（９）の発熱により前記空気に伝熱され
   る熱量を、前記熱交換用コア部（３）のうち、前記熱源
   流体の入口側領域では小とし、前記熱源流体の出口側領
   域では大とすることを特徴とする暖房用熱交換器。
2. 【請求項２】 前記電気発熱体（９）の発熱体素子（９
   ａ、９ａ′）の電気抵抗値を、前記熱源流体の入口側領
   域では大とし、前記熱源流体の出口側領域では小とする
   ことにより、前記発熱体素子（９ａ、９ａ′）の発熱量
   を前記熱源流体の入口側領域では小とし、前記熱源流体
   の出口側領域では大とすることを特徴とする請求項１に
   記載の暖房用熱交換器。
3. 【請求項３】 前記電気発熱体（９）は、正極側電極板
   （９ｂ）および負極側電極板（９ｃ）を備え、この両電
   極板（９ｂ、９ｃ）の間に前記発熱体素子（９ａ、９
   ａ′）を配置するとともに、 前記発熱体素子（９ａ、９ａ′）の厚みを、前記熱源流
   体の入口側領域では大とし、前記熱源流体の出口側領域
   では小とすることを特徴とする請求項２に記載の暖房用
   熱交換器。
4. 【請求項４】 前記電気発熱体（９）から前記フィン部
   材（７）側への伝熱面積を、前記熱源流体の入口側領域
   では小とし、前記熱源流体の出口側領域では大とするこ
   とを特徴とする請求項１に記載の暖房用熱交換器。
5. 【請求項５】 前記電気発熱体（９）は、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）の間に配置された発熱体素子（９ａ、９
   ａ′）とを備えるとともに、 前記発熱体素子（９ａ、９ａ′）と前記正極側電極板
   （９ｂ）および前記負極側電極板（９ｃ）との接触面積
   を、前記熱源流体の入口側領域では小とし、前記熱源流
   体の出口側領域では大とすることを特徴とする請求項４
   に記載の暖房用熱交換器。
6. 【請求項６】 前記電気発熱体（９）に、前記熱源流体
   の入口側領域と出口側領域との少なくとも２つ以上に分
   割された発熱体素子（９ａ、９ａ′）を備えることを特
   徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の暖房
   用熱交換器。
7. 【請求項７】 前記電気発熱体（９）に、前記熱源流体
   の入口側領域から出口側領域にかけて連続した１つの発
   熱体素子（９ａ）を備えることを特徴とする請求項１な
   いし５のいずれか１つに記載の暖房用熱交換器。
8. 【請求項８】 前記電気発熱体（９）に、前記熱源流体
   の入口側領域と出口側領域との少なくとも２つ以上に分
   割された発熱体素子（９ａ、９ａ′）を備えており、 この２つの発熱体素子（９ａ、９ａ′）は、それぞれ所
   定のキューリ点温度にて抵抗値が急増する正の抵抗温度
   特性を有するものであり、 この２つの発熱体素子のうち、前記熱源流体の入口側の
   発熱体素子（９ａ）のキューリ点温度に比して、前記熱
   源流体の出口側の発熱体素子（９ａ′）のキューリ点温
   度を高くしたことを特徴とする請求項１に記載の暖房用
   熱交換器。
9. 【請求項９】 前記電気発熱体（９）の周囲を被覆する
   電気絶縁材料からなる被覆部材（９ｄ）を有し、 この被覆部材（９ｄ）の厚みを、前記熱源流体の入口側
   領域では大とし、前記熱源流体の出口側領域では小とす
   ることを特徴とする請求項１に記載の暖房用熱交換器。