WO2008032662A1

WO2008032662A1 - Chauffage électrique et son procédé de fabrication

Info

Publication number: WO2008032662A1
Application number: PCT/JP2007/067561
Authority: WO
Inventors: Kazuaki Mori; Yuusuke Nakamura; Kenji Yamaguchi
Original assignee: Calsonic Kansei Corporation
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2008-03-20
Also published as: JP2008071553A; EP2063683A1; US20090314764A1

Description

明細書

電気ヒータ装置およびその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、 PTC (Positive Temperature Coefficient)素子などの通電することで発熱する発熱素子を備えた電気ヒータ装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、通電により発熱する PTC素子を備えた長尺状の発熱部材に接してフィンが設けられたヒータユニットと、このヒータユニットを、前記発熱部材とフィンの並び方向に複数積層して形成されたヒータ積層体と、このヒータ積層体の長手方向の両端部を支持する一対のハウジング部材と、を備えた電気ヒータ装置が、例えば、欧州特許第 0575649号公報などで知られている。

[0003] このような電気ヒータ装置は、 PTC素子に電極プレートと絶縁プレートとを順に重ね合わせたものを導電性のチューブに収容し、このチューブを PTC素子と各板の重ね合わせ方向にプレスして、 PTC素子に電極プレートおよびチューブを圧接させ、さらに、チューブの外側面のフィンを圧接あるいは接着した構造となって!/、る。

[0004] そして、フィンと電極プレートとをそれぞれ電源のプラス側とマイナス側とに接続することにより、 PTC素子にチューブおよび電極プレートを介した通電が成されるようになつている。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] しかしながら、上述の従来技術にあっては、フィンとチューブとの接触力圧接あるいは接着となってレ、たため、フィンとチューブとの間の密着性が充分に得られな!/、おそれがある。このように、フィンとチューブとの密着性が充分でない場合、密着性が充分である場合に比べて、熱抵抗が大きくなり、放熱性が充分に得られない。

[0006] さらに、チューブをプレスした接触では、 PTC素子とチューブおよび電極との接圧、経時的に低下するおそれがあり、接圧の管理が難し力た。そして、接圧が低下すると、通電性の悪化および熱抵抗の増大を招き、熱効率が悪化する。 [0007] 加えて、発熱部分である PTC素子や電極などをチューブに収容した後にプレスするため、専用のプレス装置が必要であり、設備費がかかる。しかも、発熱部分に不良が発生した際に、その構成部品を取り出して修理することが難しぐメンテナンス性が悪い。

[0008] 本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、熱効率に優れ、安価に製造可能であり、メンテナンス性に優れた電気ヒータ装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上述の目的を達成するために、本発明の一実施例に係る電気ヒータ装置は、長尺状に形成され、通電により発熱する発熱素子を含む発熱部と、前記発熱部の外側に設けられたケーシング部材と、前記ケーシング部材に接して設けられ、前記発熱部で発生した熱を大気中に放熱するフィン部材と、を備え、前記ケーシング部材力前記発熱素子を含む発熱部の構成要素をサンドイッチ状に両側から挟む一対の挟持プレートを備え、これら一対の挟持プレートの前記構成要素を挟持する側の面とは反対側の面である表面に、前記フィン部材を蠟付けにより結合し、前記挟持プレートに対して挟持方向に荷重を与えた状態で両挟持プレートの端縁部どうしを係合する係合機構を設けた。

発明の効果

[0010] 本発明の電気ヒータ装置では、あらかじめ挟持プレートにフィン部材を蠟付けにより結合しておき、発熱素子などの発熱部の構成要素を、 2枚の挟持プレートで挟み、その後、挟持プレートの端縁部を係合機構により係合する。

[0011] このように、挟持プレートにフィン部材が蠟付けにより結合されているため、フィン部材をケ一シングに圧接や接着して!/、る場合に比べ、熱の伝達効率を高めて熱効率向上を図ることができる。

[0012] しかも、発熱部の構成要素をチューブに収容してプレスするのと比較して、専用のプレス装置が不要で、設備費用低減を図ることができる。

[0013] さらに、挟持プレートの間に挟持されている発熱素子の接触圧力係合機構が付与する荷重で得られるため、プレスで接触圧を設定するのに比べて、接触圧の設定が容易であるとともに、経時的な接圧の低下を防止することが可能であり、これにより、通電性および熱抵抗を良好に保ち、熱効率を向上させることができる。

[0014] 加えて、係合機構による係合を外すことで、挟持プレートに挟持された発熱部の構成要素を取り出すことが可能であるため、チューブに発熱部の構成物を入れてプレスした場合に比べて、不良発生時の修理が容易であり、メンテナンス性に優れる。図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の最良の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aにおけるヒータュニット 40を示す分解斜視図である。

[図 2]本発明の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aを示す斜視図である。

[図 3]本発明の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aにおけるヒータユニット 40 を示す斜視図である。

[図 4]本発明の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aにおけるヒータユニット 40 を示す側面図である。

[図 5]本発明の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aに適用された挟持プレート 75の一端部を示す斜視図である。

[図 6]本発明の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aにおけるヒータユニット 40 を示す斜視図であり、クリップ部材 90を係合する直前の状態を示している。

[図 7]本発明の最良の実施の形態の実施例 1の電気ヒータ装置 Aが適用された車両用空調ユニット ACUの構成の概略を示す構成説明図である。

[図 8]本発明の実施の形態の実施例 2の電気ヒータ装置におけるヒータユニット 240 を示す側面図である。

[図 9]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cを示す斜視図である。

[図 10]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cに適用されたヒータュニット 340を示す分解斜視図である。

[図 11]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cに適用されたヒータュニット 340における挟持プレート 375の一端部を示す斜視図である。

[図 12]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cに適用されたヒータュニット 340に適用されたフィン部材 80が結合された挟持プレート 375を示す斜視図である園 13]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cに適用されたヒータュニット 340の組付手順を説明する斜視図である。

園 14]本発明の実施の形態の実施例 3の電気ヒータ装置 Cに適用されたヒータュニット 340の組付作業途中の要部を示す斜視図である。

園 15]本発明の実施の形態の電気ヒータ装置の他の例に適用されたヒータユニットを示す側面図である。

園 16]本発明の実施の形態の電気ヒータ装置の他の例に適用されたヒータユニットを示す側面図である。

符号の説明

70 発熱部材 (発熱部）

71 位置決めプレート (構成要素)

72 PTC素子（発熱素子）

73 電極プレート（構成要素）

74 絶縁プレート (構成要素）

75 挟持プレート

75a 表面

75b 係止爪部（凹凸形状部）

75c 裏面

80 フィン部材

90 クリップ部材 (係合機構）

280 フィン部材

280a 切欠部

375 挟持プレート

375a 表面

375b 裏面

375d 係合爪 (係合機構）

375f 突起部発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明の実施の形態を、この形態を具体化する添付図面に示されたいくつかの実施例に基づいて詳細に説明する。

第一実施例

[0018] この第一実施例の電気ヒータ装置 Aは、図 7に示す車両用空調ユニット ACUに適用されている。

[0019] この車両用空調ユニット ACUは、ユニットハウジング 1の空気取入口 la側から順にブロワファン 2、エバポレータ 3、ヒータコア 4を備えている。また、ヒータコア 4の近傍に、エアミックスドア 5が設けられ、このエアミックスドア 5の開度を調節することで、エバポレータ 3を通過した冷気と、ヒータコア 4を通過した暖気との混合割合を任意に調節し、各吹出口 lb, lc, Idからの吹出空気温度を調節可能に構成されている。

[0020] 第一実施例の電気ヒータ装置 Aは、通電することで発熱するもので、ヒータコア 4に並設され、ヒータコア 4の発熱温度が不十分なときに通電されて発熱するようになっており、例えば、ディーゼル車など図外の推進装置の冷却水が比較的低い車両に用いられる。

[0021] 以下に、第一実施例の電気ヒータ装置 Aの詳細について説明する。

[0022] 図 2に示すように、電気ヒータ装置 Aは、ヒータ積層体 10の長手方向（矢印 CD方向 )の両端部に、フロントハウジング 20とエンドハウジング 30とを装着して形成されてい

[0023] ヒータ積層体 10は、 3つのヒータユニット 40, 40, 40を上下（この図において矢印 U D方向であるヒータユニット 40の積層方向を上下方向と称する）に積み重ね、この積層体の上下をエンドプレート 60, 60で挟んで形成されて!/、る。

[0024] 図 3はヒータユニット 40を示す斜視図であって、このヒータユニット 40は、発熱部材（発熱部） 70の上下にフィン部材 80, 80を結合させて形成されている。

[0025] なお、フィン部材 80は、熱伝導性に優れた金属板材（例えば、アルミやアルミ合金製の板材）により波形状に形成されており、発熱部材 70から伝達された熱を、矢印 F L方向である幅方向に流れる空気に伝達する。

[0026] フロントハウジング 20およびエンドハウジング 30は、詳細な図示は省略するが、各ヒ一タ積層体 10の両端を差し込んで支持可能な形状に形成されているとともに、発熱部材 70に通電可能な構成を有している。また、フロントハウジング 20は、電力供給用のコネクタ（図示せず）を接続可能に形成されて!/、る。

[0027] なお、フロントハウジング 20およびエンドハウジング 30は、電気絶縁性および耐熱性に優れた素材、例えば、繊維強化 PBT (Polybutylene terephthalate)などにより形成されている。この繊維強化 PBTは、吸水率や熱膨張係数が低いため優れた寸法安定性を示し、また、電気絶縁性にも優れ、吸湿による電気特性の変化が小さぐ絶縁破壊電圧が高レ、と!/、う特長を有してレ、る。

[0028] 次に、上述した発熱部材 70について詳細に説明する。

[0029] 発熱部材 70は、図 1に示すように、位置決めプレート 71と、複数 (本第一実施例では 4個）の PTC素子（発熱素子） 72と、電極プレート 73と絶縁プレート 74と、挟持プレート 75を備えている。

[0030] 位置決めプレート 71は、複数の PTC素子 72を長手方向（矢印 CD方向）に所定の間隔で並べて配置するもので、絶縁性および耐熱性に優れた素材 (例えば、ポリアミドなど）によりプレート状に形成されている。

[0031] さらに、位置決めプレート 71には、 PTC素子 72の保持用の保持用穴 71a, 71a, 7 la, 71aが 4箇所に形成されており、かつ、位置決めプレート 71の図中下側面には、後述する電極プレート 73を揷入する凹形状の溝 71bが形成されている。

[0032] また、位置決めプレート 71の一端には、電極プレート 73と係合して両者の相対位置を所定の位置とする係合爪 71cが形成されている。

[0033] PTC素子 72は、一般に PTC (Positive Temperature Coefficient)と称されるチタン酸バリウム（BaTi03)を主成分とする半導体セラミックで、通電により発熱する特性を有している。なお、本第一実施例では、略長方形の板状に形成されており、位置決めプレート 71の保持用穴 71aに嵌めこまれて配置されている。

[0034] 電極プレート 73は、図示のように長方形の板状のプレートであり、導電性を有している。また、電極プレート 73の端縁部には、図外のコネクタ接続用の接続端子部 73a が屈曲して形成されている。

[0035] 絶縁プレート 74は、絶縁性を有した樹脂などにより長方形の薄板状に形成されている。また、この絶縁プレート 74は、電極プレート 73よりも幅広に形成されている（図 4参照)。

[0036] 挟持プレート 75は、通電性を有した金属により略長方形の板状に形成されており、また、位置決めプレート 71、電極プレート 73、絶縁プレート 74、フィン部材 80よりも幅広に形成されて!/、る (図 4参照）。

[0037] さらに、挟持プレート 75の表面 75aには、フィン部材 80が蠟付けにより結合されている。そして、挟持プレート 75の幅方向の両端部には、図 5に示すように、表面 75a の方へ反り返った凹凸形状部としての係止爪部 75b, 75bが形成されている。

[0038] 発熱部材 70は、図 4にも示すように、 PTC素子 72を保持した位置決めプレート 71 の図において下側に電極プレート 73および絶縁プレート 74を順に重ね合わせたものを、上下から挟持プレート 75, 75で挟んで支持して形成されている。

[0039] また、挟持プレート 75, 75による発熱部材 70の各部材 71 , 72, 73, 74の挟持状態は、係合機構としてのクリップ部材 90, 90によりこれら一対の挟持プレート 75, 75 の端縁部を係合することで維持される。

[0040] すなわち、クリップ部材 90は、図 1に示すように、発熱部材 70の略全長の長さを有しており、かつ、図 4に示すように、本体 91の上下に、挟持プレート 75, 75の係止爪部 75bに係合される一対の係合片 92, 92が形成されている。そして、この係合片 92 には、対向する係合片 92の方向へ突出するように湾曲された係合凸部 92aが形成されている。

[0041] また、本体 91は、中央部が係合片 92の突出方向に突き出るように折曲された形状に形成されており、係合片 92, 92が相対的に離れる方向である上下方向に変位した際に、折曲を強める方向に弾性変形して係合片 92, 92の間隔を狭める方向の復元力を発生するよう形成されて!/、る。

[0042] 次に、第一実施例の電気ヒータ装置 Aの組立手順を説明する。

[0043] この組立において、まず、ヒータユニット 40を組み立てる。

[0044] このヒータユニット 40を組み立てる場合、あらかじめ、各挟持プレート 75の表面 75a に、フィン部材 80を蠟付けしておく。

[0045] そして、位置決めプレート 71の各保持用穴 71a, 71a, 71a, 71aに PTC素子 72、 72, 72, 72を挿人し、さら ίこ、この位置決めプレー卜 71の下伹 Wこ電極プレー卜 73および絶縁プレート 74を順に重ね、これにフィン部材 80が結合された挟持プレート 75 , 75の裏面 75c, 75c側を重ねる。この時点で、図 6に示すように発熱部材 70にフィン部材 80, 80が結合されたものが組み立てられる。

[0046] この状態の上下一対の挟持プレート 75, 75の幅方向両端縁部に、クリップ部材 90 , 90の係合片 92, 92を上下方向に係合させる。これにより、図 3に示すヒータュニット 40が組み立てられる。

[0047] なお、このようにクリップ部材 90で係合する場合、クリップ部材 90, 90の両係合片 9 2, 92を上下に拡げるよう弾性変形させ、図 4に示すように、両係合片 92, 92の間に両挟持プレート 75, 75の端縁部を差し込んで係合させる。

[0048] このとき、クリップ部材 90は、係合片 92, 92および本体 91が弾性変形し、係合片 9

2, 92の間隔を狭める方向に復元力が作用する。この復元力により、挟持プレート 75 , 75力、ら、これらに挟まれている位置決めプレート 71、 PTC素子 72、電極プレート 7

3、絶縁プレート 74に対して、挟持方向に荷重が与えられる。

[0049] したがって、この復元力による荷重により、 PTC素子 72に対する電極プレート 73および挟持プレート 75の接触圧力が得られる。この接触圧力は、クリップ部材 90の弹性変形状態が保たれている間、確保される。

[0050] また、この係合状態において、各係合片 92の係合凸部 92aが挟持プレート 75の係止爪部 75bと幅方向に係合して、クリップ部材 90の抜け止め、すなわち、挟持プレート 75, 75からクリップ部材 90が脱落するのが防止される。

[0051] 以上のようにしてヒータユニット 40を組み立てたら、これらヒータユニット 40を 3段積み重ね、さらに、上下両端をエンドプレート 60で挟んでこれらを一体化した状態に保持し、この状態の各ヒータユニット 40, 40, 40およびエンドプレート 60, 60の一端をエンドハウジング 30に差し込むとともに、他端をフロントノヽウジング 20に差し込んで、図 2に示す第一実施例の電気ヒータ装置 Aが組み立てられる。なお、フロントハウジング 20およびエンドハウジング 30には、各ヒータユニット 40, 40, 40およびエンドプレート 60, 60と係脱可能な係合爪（図示せず）が設けられており、メンテナンス時に分解可能に構成されている。 [0052] 本第一実施例では、 PTC素子 72への通電は、電極プレート 73と挟持プレート 75, 75とにより行うものであり、フロントハウジング 20に図外のコネクタを接続した場合に、電極プレート 73の接続端子部 73aと、挟持プレート 75とに通電が行われるように構成されている。なお、絶縁プレート 74により電極プレート 73と挟持プレート 75との短絡を防止している。

[0053] 以上説明したように、第一実施例の電気ヒータ装置 Aにあっては、 PTC素子 72から熱が伝達される挟持プレート 75に、フィン部材 80を蠟付けにより結合したため、フィン部材 80を挟持プレート 75に対して圧接や接着して!/、る場合に比べ、熱の伝達効率を高めて熱効率向上を図ることができる。

[0054] しかも、発熱部材 70において PTC素子 72などの構成要素 71 , 72, 73, 74を 2枚の挟持プレート 75, 75で挟んで支持し、これら挟持プレート 75, 75の端縁部をクリツプ部材 90, 90により係合して、挟持状態を保つようにした。

[0055] したがって、発熱部材 70の構成要素をチューブに収容してプレスするのと比較して、専用のプレス装置が不要で、設備費用低減を図ることができる。しかも、先にフィン部材 80を蠟付けした挟持プレート 75により、 PTC素子 72などの発熱部材 70の構成要素である位置決めプレート 71 , PTC素子 72,電極プレート 73,絶縁プレート 74を挟持することが可能となる。

[0056] すなわち、従来のようにチューブでプレスする構造では、先にフィン部材 80を蠟付けするとプレスができず、プレス後に蠟付けすると蠟付け時の熱により PTC素子 72の性能が劣化する力本第一実施例では、先に蠟付けを行いながらも、 PTC素子 72などの発熱部材 70の構成要素 71 , 72, 73, 74を支持することが可能となる。

[0057] さらに、第一実施例では、挟持プレート 75, 75にクリップ部材 90を係合させるのにあたり、係合凸部 92aを形成しており、この係合凸部 92aの突出代により、クリップ部材 90から挟持プレート 75に入力される荷重を設定することができる。したがって、挟持荷重の初期設定が容易である。

[0058] また、第一実施例では、 PTC素子 72に接触して通電および熱の伝達を行う電極プレート 73および挟持プレート 75と PTC素子 72との接触圧力クリップ部材 90の弾性変形による復元力により付与する荷重で得られる。したがって、プレスで接触圧を設定するのに比べて、接触圧の設定が容易であるとともに、経時的な接圧の低下を防止することが可能であり、これにより、通電性および熱抵抗を良好に保ち、熱効率を向上させること力 Sでさる。

[0059] 加えて、クリップ部材 90による係合を外すことで、挟持プレート 75, 75に挟まれた発熱部材 70の構成要素 71 , 72, 73, 74を取り出すことが可能であり、チューブにこれら構成要素 71 , 72, 73, 74を収容してプレスした場合に比べて、不良発生時の修理が容易である。

[0060] また、第一実施例では、両挟持プレート 75, 75の両端縁部に一対のクリップ部材 9 0, 90を装着して、両端縁部を係合状態とするようにした。

[0061] このように本第一実施例では、装着するクリップ部材 90の数が少なぐ作業数が少なくて済み作業性に優れる。加えて、クリップ部材 90の本体 91を、その中央部が折曲された山形の断面形状に形成したことにより、係合片 92, 92を拡げた際に本体 91 の上下方向の中央部から弾性変形し、本体 91を真っ直ぐな形状に形成した場合のように、係合片 92, 92の基端部から変形するのに比べて、変形代を大きく確保すること力 Sできる。よって、挟持プレート 75, 75に加える荷重の設定が容易であるとともに、安定して荷重を得ることが可能となる。

[0062] さらに、挟持プレート 75の端縁部に係止爪部 75b, 75bを形成し、かつ、クリップ部材 90の係合片 92には係合凸部 92aを形成し、クリップ部材 90を挟持プレート 75, 7 5に係合させたときに、係止爪部 75bと係合凸部 92aとが幅方向に係合してクリップ部材 90の抜け止めが成されるようにした。

[0063] このように、クリップ部材 90の抜け止めが成されることから、上記係合状態をより確実に維持することができ、上記の熱効率の向上効果を確実に得ることができる。

[0064] また、第一実施例では、両挟持プレート 75, 75の一方を電極として用いるようにしたため、 PTC素子 72を 2枚の電極プレート 73により通電を行う場合に比べて、必要な電極プレート 73および絶縁プレ一ト 74の数を減らすことができる。

[0065] これにより、部品点数を削減して重量および製造コストを低減することが可能となる

〇

第二実施例 [0066] 次に、図 8に基づいてこの発明の実施の形態の第二実施例の電気ヒータ装置について説明する。なお、この第二実施例は、第一実施例の変形例であるため、その相違点についてのみ説明し、第一実施例と同様の構成および作用効果については説明を省略する。

[0067] この第二実施例では、フィン部材 280の基端部に切欠部 280a, 280aを形成した例である。

[0068] すなわち、ヒータユニット 240の側面図である図 8に示すように、フィン部材 280には、挟持プレート 75に蠟付けされた基端部において、幅方向（矢印 FL方向）の両端部に、クリップ部材 90と上下方向に重なる位置に、クリップ部材 90との干渉を避ける切欠部 280a, 280aが形成されている。

[0069] したがって、第二実施例にあっては、フィン部材 280の基端部を除いた部分の幅方向寸法を、切欠部 280aを設けな!/、場合に比べて広くすることができる。

[0070] これにより、装置全体を大型化させずに、放熱性能を向上させることが可能となり、さらに熱効率を向上させることができる。

[0071] なお、第二実施例において、フィン部材 280を除いた他の構成は、第一実施例と同様であるから説明を省略する。

第三実施例

[0072] 次に、図 9〜図 14に基づいてこの発明の実施の形態の第三実施例の電気ヒータ装置 Cについて説明する。なお、この第三実施例は、第一実施例の変形例であるため

、その相違点についてのみ説明し、第一実施例と同様の構成および作用効果については説明を省略する。

[0073] 第三実施例の電気ヒータ装置 Cは、図 9に示すように、第一実施例と同様に、 3個のヒータユニット 340を上下に積層して構成されている。

[0074] この第三実施例におけるヒータユニット 340は、図 10に示すように、挟持プレート 37

5の端縁部どうしを係合させる係合機構の構成が第一実施例と相違しており、以下、この相違点について説明する。

[0075] 第三実施例では、係合機構としての係合爪 375dが挟持プレート 375に一体に形成されている。 [0076] すなわち、係合爪 375dは、挟持プレート 375の端縁部に連続する一部を裏面 375 bの方向に略直角に折り曲げ、さらに、その先端部で裏面 375bと向かい合うように略直角に折り曲げて形成されており、先端に、爪部 375eが形成されている（図 11参照

)。

[0077] なお、この係合爪 375dは、図示のように、挟持プレート 375の端縁部において、長手方向に一定間隔で 3箇所に形成されている。また、係合爪 375dは、図示のように、挟持プレート 375の幅方向両端縁部において、幅方向で係合爪 375dが重ならないように互!/、違いに配置されて!/、る。

[0078] さらに、挟持プレート 375の端縁部には、係合爪 375dと交互に突起部 375fが形成されており、しかも、係合爪 375dと突起部 375fとの間には、係合爪 375dの長手方向寸法と略同寸法の間隔 375hが空けられている。

[0079] この突起部 375fは、挟持プレート 375の裏面 375bどうしを対向させたときに係合爪 375dと対向する位置に配置されており、かつ、係合爪 375dと係合可能に形成されている。

[0080] そして、この突起部 375fは、係合爪 375dと係合したときに、この係合爪 375dとの係合位置を、係合爪 375dが設けられて!/、る側の挟持プレート 375から遠ざけることを目的として、図 14に示すように、挟持プレート 375の表面方向に突出して形成されているとともに、長手方向（矢印 CD方向）の両端部には、傾斜面 375gが形成されている。

[0081] 次に、ヒータユニット 340の組立手順について説明する。

[0082] この第三実施例にあっても、第一実施例と同様に、図 12に示すように、挟持プレート 375の表面 375aに、あら力、じめフィン咅才 80を ϋ付けにより結合しておく。

[0083] 次に、第一実施例と同様に、図 10に示すように、位置決めプレート 71の各保持用穴 71aに PTC素子 72を保持させ、さらに、位置決めプレート 71の下側に電極プレート 73および絶縁プレート 74を重ねたものを、一方の挟持プレート 375に重ね合わせ

[0084] そして、挟持プレート 375, 375どうしを係合させる力この場合、本第三実施例では、まず、図 13に示すように、一方の挟持プレート 375の間隔 375hの部分に他方の挟持プレート 375の各係合爪 375dおよび突起部 375fを配置させる。

[0085] 次に、この状態から、図 13の矢印 SL方向に相対スライドさせ、突起部 375fをそれぞれ対応する係合爪 375dの爪部 375eの裏側に潜り込ませる。これにより、係合爪 3 75dの爪部 375e力上下方向で係合相手の挟持プレート 375の表面 375aの方向へ移動し、両挟持プレート 375の裏面 375bどうしの間隔が狭められる。

[0086] したがって、係合爪 375dを含み挟持プレート 375, 375が弾性変形して、その復元力が挟持方向に作用する。

[0087] なお、この挟持プレート 375, 375の相対スライド時には、係合爪 375dの爪部 375 eが、突起部 375fの傾斜面 375gに沿って徐々に上下方向に移動するため、上述の両挟持プレート 375の裏面 375bどうしの間隔変化、すなわち、上述の弾性変形も緩やかに行われる。

[0088] 以上説明したように、第三実施例の電気ヒータ装置 Cでは、両挟持プレート 375, 3 75の端縁部どうしを係合させる際には、一方の挟持プレート 375に形成された係合爪 375dを、他方の挟持プレート 375に形成された突起部 375fに係合させるようにしたため、挟持プレート 375と別体の係合機構が不要であり、部品点数を削減して製造コストを低減させることカできる。

[0089] しかも、突起部 375fを設けたため、係合爪 375dの係合位置が、係合相手の挟持プレート 375の表面 375a力、ら遠ざけられ、これにより挟持プレート 375, 375の間鬲が狭まり、その分両挟持プレート 375, 375の挟持方向の荷重として作用する。このため、挟持荷重が確実に得られるとともに、挟持荷重を、突起部 375fの突起代により設定することができるため、挟持荷重の初期設定が容易である。

[0090] 加えて、係合爪 375dと突起部 375fとを挟持プレート 375の端縁部に交互に配置したため、端縁部が引っ張られる方向が交互に異なることになり、挟持荷重の均一化を図ること力 Sできる。これにより、挟持プレート 375, 375の間に挟まされている PTC素子 72に対する接触圧の全体で均一化を図ることが可能となり、これよる通電性および熱伝達性を向上させて熱効率の向上をより図ることができる。

[0091] さらに、本第三実施例では、係合爪 375dと突起部 375fとの間に係合爪 375dの長手方向寸法と略同寸法の間隔 375hを形成し、組付時には、係合爪 375dをこの間隔 375hに配置した後に、挟持プレート 375どうしを相対スライドさせることで係合状態が得られるようにした。

[0092] このように、係合時に係合爪 375dなどを弾性変形させる操作が不要であるため、組立作業をスムーズに行うことができる。

[0093] なお、第三実施例において、他の作用効果については第一実施例と同様である。

[0094] すなわち、挟持プレート 375に、フィン部材 80を蠟付けにより結合したことにより熱効率向上を図ることができる点、プレスするのと比較して、専用のプレス装置が不要で、設備費用低減を図ることができる点、 PTC素子 72との接触圧の設定が容易であるとともに、経時的な接圧の低下を防止することを可能として、熱効率を向上させることができる点、不良発生時に挟持プレート 375, 375の係合を外して分解可能で、メンテナンス性に優れる点、挟持プレート 375を電極として用いて必要な電極プレート 73および絶縁プレート 74の数を減らすことができる点は、第一実施例と同様である。

[0095] 以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および第一実施例〜第三実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および第一実施例〜第三実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

[0096] 例えば、第一実施例〜第三実施例では、ヒータ積層体 10としてヒータユニット 40を 3段重ねして形成した例を示したが、これに限定されるものではなぐ 2段重ねあるいは 4段重ねなど 3段以外の複数重ね合わせたものや、ヒータユニット 40を 1つだけ有したものなど、 3段重ね以外の構成としてもよい。

[0097] また、第一実施例〜第三実施例では、挟持プレート 75, 375を上下 2枚用いた例を示したが、図 15に示すように、ヒンジ部 475dにより相対化移動可能な 2枚の挟持プレート 475, 475を用いてもよい。この構造では、係合機構としてのクリップ部材 90は、挟持プレート 475, 475の一方の端縁のみに設ければよぐ部品点数を削減して、組付の手間およびコスト低減を図ることが可能である。

[0098] また、第一実施例〜第三実施例では、 PTC素子 72への通電を電極プレート 73と挟持プレート 75, 375とにより行うようにした例を示した力 S、これに限定されず、電極プレート 73を 2枚設けて通電を行うようにしてもよいし、あるいは、図 16に示すように、 2枚の挟持プレート 575, 575をそれぞれ電極として用いてもよ!/、。 [0099] この図 16の例では、クリップ部材 590として、絶縁性を有した部材を用いる。また、必要であれば、挟持プレー卜 575, 575の間に、絶縁咅才 500, 500を設けてもよい

〇

[0100] また、挟持プレートと別体の係合機構としては、第一実施例で示したクリップ部材 9 0に限定されるものではなぐ挟持プレート 75の端部に係合して、両挟持プレートに荷重を与えることができるものであれば、他の手段を用いることができる。

[0101] また、第一実施例では、凹凸形状部として、挟持プレート 75の表面方向に突出した係止爪部 75bを示した力、これに限定されず、挟持プレートの端縁部の一部を裏面方向に凹ませて、係合片 92と係合可能に形成してもよい。

産業上の利用可能性

[0102] 上記実施例では、本発明を、車両の電気ヒータ装置に適応した場合について述べた

1S 本発明はこのような実施例に限定されず、例えば、家庭用あるいは工場用の電気ヒータ装置に適用することができる。要は、発熱部のケーシング部材に収容し、ケ一シング部材とフィン部材とを接して設けたものであれば、あらゆる分野の空調装置に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 長尺状に形成され、通電により発熱する発熱素子を含む発熱部と、前記発熱部の外側に設けられたケーシング部材と、前記ケーシング部材に接して設けられ、前記発熱部で発生した熱を大気中に放熱するフィン部材と、を備え、

前記ケーシング部材力前記発熱素子を含む発熱部の構成要素をサンドイッチ状に両側から挟む一対の挟持プレートを備え、

これら一対の挟持プレートの前記構成要素を挟持する側の面とは反対側の面である表面に、前記フィン部材が蠟付けにより結合され、

前記挟持プレートに対して挟持方向に荷重を与えた状態で両挟持プレートの端縁部どうしを係合する係合機構が設けられていることを特徴とする電気ヒータ装置。

[2] 前記係合機構が、前記挟持プレートへの係合状態で係合機構自身と前記挟持プレートとの少なくとも一方を弾性変形させ、その復元力を前記挟持方向の荷重として作用させる構造であることを特徴とする請求項 1に記載の電気ヒータ装置。

[3] 前記係合機構が、両挟持プレートの端縁部に装着されるクリップ部材であり、このクリップ部材は、両挟持プレートの端縁部の表面にそれぞれ係合する一対の係合片を備えているとともに、両係合片の間隔を拡げる方向に弾性変形して両係合片の間隔を狭める方向に復元力を作用させるよう形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の電気ヒータ装置。

[4] 前記挟持プレートの端縁部には、前記クリップ部材の係合片と挟持プレートの幅方向に係合してこの係合片が前記挟持プレートから脱落するのを規制する凹凸形状部が設けられていることを特徴とする請求項 3に記載の電気ヒータ装置。

[5] 前記係合機構が、両挟持プレートの少なくとも一方に一体に形成され、他方の挟持プレートの端縁部と係合する係合爪を備えていることを特徴とする請求項 2に記載の電気ヒータ装置。

[6] 前記係合爪と係合する前記他方の挟持プレートの端縁部に、前記係合爪との係合位置を前記他方の挟持プレートの表面から遠ざける突起部が形成されていることを特徴とする請求項 5に記載の電気ヒータ装置。

[7] 前記係合爪と突起部とが、前記挟持プレートの端縁部において長手方向に交互に設けられ、かつ、一対の挟持プレートを対向させたときに、前記係合爪と突起部とが係合するよう幅方向で互レ、違いに配置されて!/、ることを特徴とする請求項 6に記載の電気ヒータ装置。

[8] 前記フィン部材の前記挟持プレートに蠟付けされた基端部の幅方向両端部に、前記係合機構との干渉を避ける切欠部が形成されて!/、ることを特徴とする請求項 1に記載の電気ヒータ装置。

[9] 前記発熱部の構成要素として、前記発熱素子の位置決めを行う位置決め穴が長手方向に複数並設された位置決めプレートと、前記発熱素子の上下両側面の一方に接して位置決めプレートに重ねられた電極プレートと、この電極プレートと挟持プレートとの間に介在されて電極プレートと挟持プレートとの間の絶縁を行う絶縁プレートと、が含まれ、

前記挟持プレートと電極プレートとが、それぞれプラスマイナスの電極として用いられて!/、ることを特徴とする請求項 1に記載の電気ヒータ装置。

[10] 請求項 1に記載の電気ヒータ装置の製造方法であって、

あらかじめ前記挟持プレート表面にフィン部材を蠟付けにより結合させておき、前記発熱部の構成要素を、一対の前記挟持プレートの裏面の間に挟み、その後、両挟持プレートの端縁部どうしを、前記係合機構により係合させることを特徴とする電気ヒータ装置の製造方法。