WO2015041065A1 - 扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置 - Google Patents

扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置 Download PDF

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WO2015041065A1
WO2015041065A1 PCT/JP2014/073401 JP2014073401W WO2015041065A1 WO 2015041065 A1 WO2015041065 A1 WO 2015041065A1 JP 2014073401 W JP2014073401 W JP 2014073401W WO 2015041065 A1 WO2015041065 A1 WO 2015041065A1
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heat exchange
flat
tube
heat medium
flat heat
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PCT/JP2014/073401
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聡 小南
仲戸 宏治
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三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社
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    • F24H2250/04Positive or negative temperature coefficients, e.g. PTC, NTC

Definitions

  • the present invention relates to a flat heat exchange tube applicable to heating of a heat medium by a PTC heater, etc., a heat medium heating device using the same, and a vehicle air conditioner.
  • a heat medium heating device incorporating a PTC heater having a PTC element as a heating element is used for heating a heat medium serving as a heat source for heating.
  • a heat medium heating device for example, in Patent Documents 1 and 2, a plurality of flat heat exchange tubes in which a flow path through which the heat medium is circulated are stacked, and a PTC heater is installed in close contact therebetween. Shows that the heat medium flowing through the flat heat exchange tube is heated by the heat generated by the PTC heater.
  • Patent Documents 1 and 2 show that a plurality of flat heat exchange tubes and a plurality of sets of PTC heaters formed integrally with a tank portion are laminated while putting a sealant between the tank portions.
  • a pressing member By pressing and fixing with a pressing member, the sealing between the tank parts and the close contact between the flat heat exchange tube and the PTC heater are ensured, or the tank parts of a plurality of flat heat exchange tubes are brazed
  • the PTC heater is installed by expanding the space between the tubes, and pressing and fixing the PTC heater against the bottom surface of the housing with a pressing member, thereby securing the close contact between the flat heat exchange tube and the PTC heater. It was like that.
  • Patent Documents 3 and 4 show configurations of various flat heat exchange tubes.
  • a convex top on one side and a convex top on the other side are alternately arranged in succession in the width direction of the fin and alternately with a predetermined dimension in the length direction between a pair of molding plates.
  • the corrugated inner fins placed on and inserted and brazed are shown, and in Patent Document 4, a pair of molded plates formed with a large number of protrusions or beads of various shapes are arranged facing each other and brazed.
  • a corrugated inner fin is inserted and brazed into a flat tube, and the corrugated inner fin is divided into a plurality of parts in the longitudinal direction, and is shifted left and right.
  • Patent Documents 3 and 4 in the case of a flat heat exchange tube having a configuration in which inner fins are inserted and brazed and brazed or provided with protrusions or beads, it is difficult to expand the tube.
  • PTC heaters and flat heat exchange tubes are alternately stacked and placed in close contact with each other, after being stacked, pressed from the outside and tightened and fixed There was a need to do.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and is a flat heat exchange tube having a configuration in which a corrugated inner fin is inserted and installed therein and brazed, and is a tube that can be expanded and laminated.
  • An object of the present invention is to provide a flat heat exchange tube that can be reliably brought into close contact with a PTC heater or the like to reduce contact heat resistance and improve heat transfer coefficient, a heat medium heating device using the same, and a vehicle air conditioner.
  • the flat heat exchange tube of the present invention is a flat tube configured by brazing a pair of molded plates formed from a sheet material clad with a brazing material on the inner surface. And a convex top on one side is brazed to the inner surface of the one molding plate, and a convex top on the other side is inserted on the inner surface of the other molding plate.
  • the corrugated inner fin is brazed, and the corrugated inner fin is allowed to deform in a direction in which the distance between the two apexes increases on the wall surface between the convex portion on one side and the convex portion on the other side.
  • the flat tube can be expanded through the tube expansion allowing portion in a state where the top portions are brazed between the pair of molding plates.
  • a convex top and the other side are inserted between a pair of molding plates constituting a flat tube and each corrugated inner fin is brazed and joined to the inner surface thereof.
  • a pipe expansion allowing part that allows deformation in the direction in which the distance between the two top parts increases, and the pipe expansion allowing part in a state where each top part is brazed and joined between a pair of molding plates.
  • the flat tube can be expanded through the tube, so the corrugated inner fin is inserted into the flat tube and the top of each is brazed, while the flat tube is pressurized to the required pressure.
  • the flat tube can be expanded in the thickness direction by deforming the corrugated inner fin in the direction in which the distance between the two apexes expands through the tube expansion allowing portion (including water pressure).
  • this flat heat exchange tube is applied to a device that exchanges heat by bringing the flat heat exchange tube into intimate contact with the heat transfer object, and by expanding the flat heat exchange tube and in close contact with the heat transfer object, the contact heat resistance is reduced and heat is transferred. It is possible to improve the transmission rate.
  • the flat heat exchange tube according to the first aspect of the present invention is the flat heat exchange tube according to the above aspect, wherein the tube expansion allowing portion is a wall surface between the top portion convex on the one side and the top portion convex on the other side. It is good also as being comprised by the step-shaped bending part formed in this.
  • the tube expansion allowing portion is constituted by a step-like bent portion formed on the wall surface between the convex top portion on one side and the convex top portion on the other side.
  • the stepped bent portion is deformed so as to rise obliquely by the pressure applied to the inside thereof, and the distance between the two top portions can be increased. Therefore, although the corrugated inner fin is a flat tube brazed between a pair of molded plates, the flat tube can be easily expanded.
  • the flat heat exchange tube according to the first aspect of the present invention is the flat heat exchange tube according to the above aspect, wherein the tube expansion allowing portion is a wall surface between the top portion convex on the one side and the top portion convex on the other side. It is good also as it being set as the surface of the reverse taper shape toward each top formed of.
  • the tube expansion allowing portion is formed as a reverse tapered surface facing each apex formed by the wall surface between the apex convex on one side and the apex convex on the other side. Therefore, when the tube is expanded, the inversely tapered surface facing each apex is deformed in the vertical rising direction by the pressure applied to the inside of the tube, and the distance between both apexes can be increased. Therefore, although the corrugated inner fin is a flat tube brazed between a pair of molded plates, the flat tube can be easily expanded.
  • the flat heat exchange tube according to the first aspect of the present invention is the flat heat exchange tube according to the above aspect, wherein the tube expansion allowing portion has a width of a fin, the top portion protruding on the one side and the top portion protruding on the other side, respectively. It is configured to be alternately arranged continuously in the direction and alternately arranged with a predetermined dimension in the length direction, and a slit-like cut is provided on the wall surface of the root portion of each top portion. It is good as well.
  • the tube expansion allowing portion has a convex portion on one side and a convex portion on the other side alternately and continuously in the width direction of the fin, and has a predetermined dimension in the length direction. Since it is configured to be alternately arranged with a gap, and a slit-like notch is provided in the wall surface of the base portion of each top, the fin is applied by the pressure applied to the inside when the tube is expanded.
  • the distance between the two apexes is expanded by deforming each apex arranged in a large number alternately in the width direction and the length direction in the direction of rising through a slit-like cut provided at the base part. be able to. Therefore, although the corrugated inner fin is a flat tube brazed between a pair of molded plates, the flat tube can be easily expanded.
  • the flat heat exchange tube according to the first aspect of the present invention is the flat heat exchange tube according to any one of the above-described flat heat exchange tubes, wherein the pair of molded plates are flat on the rising wall from the peripheral brazing portion. It is good also as providing the tube expansion allowance part which accept
  • the flat tube itself can be expanded in the thickness direction via the tube expansion allowing portion by deforming in a direction in which the distance between the flat surfaces of the two molding plates increases. Therefore, the expansion of the flat tube in which the corrugated inner fin is inserted can be facilitated.
  • a plurality of sets of PTC heaters are alternately stacked between a plurality of flat heat exchange tubes, and the flattening is controlled by energizing the PTC heaters.
  • the said flat heat exchange tube is made into the flat heat exchange tube in any one of Claim 1 thru
  • a plurality of sets of PTC heaters are alternately stacked between a plurality of flat heat exchange tubes, and the heat medium flowing through the flat heat exchange tubes is heated by the PTC heaters.
  • the flat heat exchange tube is any one of the flat heat exchange tubes described above, and the flat heat exchange tubes are placed in a state where PTC heaters are alternately stacked between the flat heat exchange tubes.
  • the heat generated by the PTC heater is flattened against the flat heat exchange tube side. Efficiency by reducing the thermal contact resistance between the exchange tubes may Den'nesshi can be heated. Therefore, the heating capability by the PTC heater can be improved, and the performance of the heat medium heating device can be improved.
  • the vehicle air conditioner according to the third aspect of the present invention is configured such that the heat medium heated by the heat medium heating device can be circulated in the radiator disposed in the air flow path.
  • the heat medium heating device is the heat medium heating device.
  • the heat medium heated by the heat medium heating device can be circulated in the radiator disposed in the air flow path. Heat medium supplied to the radiator disposed in the road reduces the contact heat resistance between the PTC heater and the flat heat exchange tube, improves the heat transfer rate, and heat medium heating with high performance It can be heated and supplied by an apparatus. Therefore, it is possible to improve the air conditioning performance of the vehicle air conditioner, particularly the heating performance of HV vehicles and EV vehicles.
  • the inside of the flat tube is pressurized to a required pressure (hydraulic pressure etc.) even though the corrugated inner fin is inserted into the flat tube and each top is brazed.
  • the flat tube can be expanded in the thickness direction by deforming the corrugated inner fin in the direction in which the distance between the two apexes is expanded via the tube expansion allowable portion.
  • the flat heat exchange tubes and the PTC heaters that are alternately stacked can be installed in close contact with each other, and the heat medium that circulates in the flat heat exchange tubes can be installed by the PTC heater.
  • the heat generated by the PTC heater can be efficiently transferred to the flat heat exchange tube side by reducing the contact thermal resistance between the PTC heater and the flat heat exchange tube.
  • the capacity can be improved and the heat medium heating device can be improved.
  • the heat medium supplied to the radiator disposed in the air flow path is reduced by reducing the contact thermal resistance between the PTC heater and the flat heat exchange tube. Since the rate can be increased and the heat medium heating device with higher performance can be heated and supplied, the air conditioning performance of the vehicle air conditioner, particularly the heating performance of HV vehicles and EV vehicles can be improved.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a heat medium heating device using a flat heat exchange tube according to a first embodiment of the present invention. It is a disassembled perspective view of the heat carrier heating apparatus shown in FIG. It is a longitudinal cross-sectional view of the heat medium heating apparatus shown in FIG. It is a side view of the heat exchange element of the heat carrier heating apparatus shown in FIG. It is a disassembled perspective view of the heat exchange element shown in FIG. It is an expanded sectional view of the heat medium entrance / exit pipe extraction part of the heat exchange element shown in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of a flat heat exchange tube, a heat medium inlet / outlet header, and a heat medium inlet / outlet pipe of the heat exchange element shown in FIG. 4.
  • FIG. 8 is a side view of the flat heat exchange tube, the heat medium inlet / outlet header, and the heat medium inlet / outlet pipe shown in FIG. 7 in the tube longitudinal direction.
  • FIG. 8 is a left side view of the flat heat exchange tube, the heat medium inlet / outlet header, and the heat medium inlet / outlet pipe shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the heat medium inlet / outlet header and the heat medium inlet / outlet pipe shown in FIG. 7. It is the top view which fractured
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line AA of the flat heat exchange tube shown in FIG. It is a partial expanded sectional view before the pipe expansion of the flat heat exchange tube shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a partial expanded sectional view after the pipe expansion of the flat heat exchange tube shown in FIG. It is a fragmentary sectional view of the flat heat exchange tube concerning a 2nd embodiment of the present invention. It is a fragmentary perspective view of the corrugated inner fin for flat heat exchange tubes which concerns on 3rd Embodiment of this invention. It is an enlarged view of the slit-shaped notch part of the corrugated inner fin for flat heat exchange tubes which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
  • FIGS. 1 to 13B are views of a heat medium heating device using a flat heat exchange tube according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view thereof
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view thereof.
  • the heat medium heating device 1 is for heating a heat medium serving as a heat source for heating in a vehicle air conditioner applied to an EV vehicle, an HV vehicle, and the like, and a radiator constituting the vehicle air conditioner;
  • the heat medium is configured to be circulated through the heat medium pump.
  • the heat medium heating device 1 includes a box-shaped housing 2.
  • the box-shaped housing 2 has through-holes 6 and 7 through which one side is provided with heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 (which may be simply referred to as inlet / outlet pipes), which will be described later, in a sealed state.
  • a lower housing 3 made of a resin or an aluminum alloy, which is divided into two parts vertically along an oblique parting line PL extending from the upper part of the pipe through surface 5 to the lower part of the facing surface 8.
  • the upper housing 4 is constituted.
  • the upper housing 4 is fastened and fixed to the lower housing 3 in which the interior parts are assembled with a screw via a liquid gasket or the like to form a sealed housing 2.
  • the other side surface 9 of the lower housing 3 is provided with a harness penetration portion (penetration portion) 11 including a through hole 10 that penetrates an HV harness 48 and an LV harness 49 described later.
  • the lower housing 3 is provided with a plurality of boss portions 3A for fastening and fixing a heat exchange element 12 to be described later with screws or the like. It is assumed that a plurality of boss portions 3B for fastening and fixing a sealing member 53 and the like for hermetically sealing the through holes 6 and 7 are provided by integral molding after passing through the pipes 15 and 16.
  • the heat exchange element 12 includes a plurality of (four in this embodiment) flat heat exchange tubes 14 and the plurality of flat heat exchange tubes 14 at a predetermined interval.
  • a plurality of sets of PTC incorporated between a plurality of flat heat exchange tubes 14 and a heat medium inlet / outlet header 17 connected to each other and connected to a pair of heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 by brazing and joining.
  • the heater 18 is configured.
  • the heat exchange element 12 has a heat medium outlet provided on one end side by making a U-turn on the other end side of the heat medium flowing from the heat medium inlet 19 provided on one end.
  • a plurality of flat heat exchange tubes 14 (four in this embodiment) in which a U-turn flow path 21 returning to 20 is formed, and the four flat heat exchange tubes 14 are vertically moved at predetermined intervals.
  • Each of the heat medium inlet 19 and the heat medium outlet 20 are connected to the heat medium inlet / outlet header 17 by brazing, and each flat heat exchange tube 14 and the heat medium inlet / outlet header 17 are integrated.
  • each flat heat exchange tube 14 is flattened by abutting and arranging a pair of upper and lower forming plates 22A and 22B made of aluminum alloy having a U-turn channel 21 formed in a concave shape.
  • the tube 22 is formed and brazed integrally by inserting two corrugated inner fins 23A and 23B having the same shape formed by corrugating an aluminum alloy thin plate into a straight portion of the U-turn channel 21.
  • the U-turn portion of the U-turn flow path 21 is configured such that a U-shaped rib 24 protruding toward the inner surface side of the forming plates 22A and 22B is integrally formed.
  • the flat tube 22 uses a pair of molding plates 22A and 22B molded using a clad material clad with a brazing material only on the inner surface side, and the corrugated inner fins 23A and 23B inserted into the inside thereof are: It is formed using a bare material.
  • the corrugated inner fins 23A and 23B are assembled by brazing the top 23C convex on one side to the inner surface of one molding plate 22A and brazing the top 23D convex on the other side to the inner surface of the other molding plate 22B. Therefore, the wall surface between the two top portions 23C and 23D is provided with a tube expansion allowing portion 23E including a step-like bent portion 23F that allows deformation in a direction in which the distance between the two top portions increases.
  • the flat heat exchange tube 14 is a flat heat exchange tube having a configuration in which the corrugated inner fins 23A and 23B are inserted into the flat tube 22 and the respective top portions 23C and 23D are brazed, but the inside of the flat tube 22 is required. It is set as the structure which can be expanded easily by pressurizing (including water pressure etc.) to this pressure.
  • the heat medium inlet / outlet header 17 distributes the heat medium flowing in from the heat medium inlet pipe 15 to a plurality of flat heat exchange tubes 14, and heat heated by the PTC heater 18 while flowing through the flat heat exchange tubes 14.
  • the medium joins and flows out to the heat medium outlet pipe 16, and is integrated by brazing the pair of heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 and the plurality of flat heat exchange tubes 14 as described above. Has been.
  • the heat medium inlet / outlet header 17 is combined with a header plate 25 formed of a plate made of an aluminum alloy whose outer surface is clad with a brazing material, and the header plate 25, and is partitioned by a partition wall.
  • 34, and a pipe connection member 32 made of aluminum alloy glasses is joined to the outer surface side of the header tank member 27 to be integrated.
  • the header plate 25 has connection holes 26 for inserting and connecting the heat medium inlet 19 and the heat medium outlet 20 of a plurality of (four) flat heat exchange tubes 14 in two rows on the right and left, and four rows on each row. Is provided.
  • a heat medium inlet 30 communicating with the heat medium inlet pipe 15 is provided in the inlet header tank portion 28 of the header tank member 27, and a heat medium outlet communicating with the heat medium outlet pipe 16 is provided in the outlet header tank portion 29. 31 is provided.
  • the pipe connection member 32 is provided with a pair of connection ports 33 and 34, water temperature sensor installation pieces 35A and 35B extending upward from the upper portions of the connection ports 33 and 34, and a board base to be described later.
  • Flange portions 36 ⁇ / b> A and 36 ⁇ / b> B that are fixed to the fixing portions 42 ⁇ / b> A provided on the leg portions 42 of the 36 by screws are integrally provided.
  • the heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 are cylindrical pipes having a predetermined length, and the heat of the pair of connection ports 33 and 34 and the header tank member 27 provided in the pipe connection member 32 on the heat medium inlet / outlet header 17 side. One end is inserted into the medium inlet 30 and the heat medium outlet 31 and brazed.
  • each component of the flat heat exchange tube 14 described above between each component of the heat medium inlet / outlet header 17, between the flat heat exchange tube 14 and the heat medium inlet / outlet header 17, and between the heat medium inlet / outlet header 17 and the heat medium inlet / outlet pipe 15. 16 and 16 are respectively joined by brazing. This brazing is performed by collectively brazing each part in the furnace after temporarily assembling the parts as described above using a jig.
  • the heat exchange element 12 incorporates a PTC heater 18 into an integrated flat heat exchange tube 14, heat medium inlet / outlet pipes 15, 16 and heat medium inlet / outlet header 17.
  • the PTC heater 18 itself may be a known one, and is configured such that the upper and lower surfaces of the PTC element are sandwiched from above and below by two electrode plates 37 and 38, and is a flat heat exchange provided at a predetermined interval. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, it is inserted and installed through an insulating sheet (not shown) while being positioned at a predetermined position between the tubes 14 via positioning pins or the like.
  • a plate-like terminal 39 having a certain width is extended, and each of the terminals 39 is bent and extended upward.
  • a plurality of terminal blocks 46 arranged in parallel on one side of the lower surface can be connected by being directly screwed and fixed.
  • the heat exchange element 12 is provided in a rectangular presser plate 40 installed on the lower surface of the flat bottom heat exchange tube 14 at the lowermost layer, and provided on the presser plate 40 at four corners. It is built in between the aluminum die-casting substrate base 41 fixedly installed via the leg portions 42 of a predetermined length, and the upper and lower surfaces thereof are fixed with jigs in each flat heat exchange tube 14. By applying water pressure or the like and expanding the flat heat exchange tubes 14, the surfaces of the PTC heaters 18 and the flat heat exchange tubes 14 are assembled in close contact with each other.
  • the board base 41 has a rectangular shape having a plane area substantially the same as that of the holding plate 40, the flat heat exchange tube 14 and the control board 13, and includes a leg part 42 having a predetermined length extending downward to four corner parts.
  • the boss portions 43 for fastening and fixing the control board 13 to the upper surface thereof are provided at four locations.
  • the control board 13 fixed to the boss 43 on the board base 41 with screws or the like is mounted with a control circuit 44 (specific circuit is not shown) for controlling the power applied to the PTC heater 18.
  • the HV harness 48 and the LV harness 49 can be connected via a connector 47 fixedly installed in the harness penetration part (penetration part) 11.
  • detection signals from the water temperature sensors 50 and 51 on the inlet side and the outlet side installed in the water temperature sensor installation pieces 35A and 35B provided integrally with the pipe connection member 32 are supplied to the control board 13 via the harness 52. It is configured to be input. Further, the control board 13 is provided with a plurality of power transistors 45 such as IGBTs (only terminals are shown) constituting the control circuit 44 on the lower surface side, and along one side thereof. A plurality of terminal blocks 46 for connecting terminals 39 extended from the electrode plates 37 and 38 of the PTC heater 18 are provided.
  • a power transistor 45 such as an IGBT, which is a heat-generating component, is placed on the upper surface of the flat heat exchange tube 14 and is made of an aluminum alloy.
  • a terminal 39 extended from the electrode plates 37 and 38 is provided on the terminal base 46 via screws or the like. It is designed to be connected directly.
  • the heat medium heating device 1 passes the HV harness 48 and the LV harness 49 through the through hole 10 and applies a liquid gasket to the harness through portion 11 on the lower housing 3 side.
  • the heat exchange element 12 and the control board 13 that are pre-assembled in advance are placed on the lower housing 3, and the heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 are provided in the through holes 6 and 7 provided in the pipe penetration surface 5. It is installed by being inserted from the horizontal direction into a plurality of boss portions 3A provided on the bottom surface of the lower housing 3 and tightened and fixed with screws or the like.
  • the inlet / outlet pipes 15 and 16 of the heat medium inserted into the through holes 6 and 7 of the pipe penetration surface 5 are inserted with a sealing member 53 such as a grommet on the outer periphery of the inlet / outlet pipes 15 and 16 from the outer end side.
  • a sealing member 53 such as a grommet
  • the HV harness 48, the LV harness 49, and the water temperature sensors 50 and 51 are connected to the control board 13.
  • Each of the harnesses 52 is connected to connect the electrical system to the control board 13. And after those connections are completed, a liquid gasket is apply
  • the terminals 39 extended from the electrode plates 37 and 38 are connected to the terminal base 46.
  • the terminals 39 may be connected to the terminal block 46 at the same time.
  • the upper and lower surfaces are fixed with a jig in the state which incorporated the heat exchange element 12 in which the PTC heater 18 was installed between the flat heat exchange tubes 14 between the pressing plate 40 and the board
  • the flat heat exchange tube 14 is expanded and the flat heat exchange tube 14 and the PTC heater 18 are brought into close contact with each other, but may be as follows.
  • the heat exchange element 12 sub-assembled by inserting and installing the PTC heater 18 is directly assembled on the bottom surface of the lower housing 3, and the substrate base 41 is fixedly installed on the bottom surface of the lower housing 3. Etc., each flat heat exchange tube 14 is expanded, and after the flat heat exchange tube 14 and the PTC heater 18 are brought into close contact with each other, the control board 13 may be incorporated on the board base 41. The same result as in the above embodiment is obtained.
  • the heat medium circulated to the heat medium heating device 1 via the pump flows from the inlet pipe 15 of the heat exchange element 12 into the inlet header tank portion 28 of the heat medium inlet / outlet header 17 and enters the four flat heat exchange tubes 14.
  • the PTC heater 18 heats and raises the temperature while flowing through the U-turn channel 21.
  • the heat medium heated and heated while being circulated in the flat heat exchange tube 14 is merged in the outlet header tank unit 29 and supplied to the radiator via the outlet pipe 16, thereby becoming a heat source for heating. Provided.
  • the temperature of the heat medium heated by the heat medium heating device 1 is the water temperature sensor 50 installed in the water temperature sensor installation pieces 35A and 35B provided integrally with the pipe connection member 32 coupled to the heat medium inlet / outlet header 17. , 51 are used to detect the inlet temperature and outlet temperature of the heat medium, and the energizing current to the PTC heater 18 is controlled by the control board 13 according to the detected values, so that the set temperature is adjusted.
  • the heat exchange element 12 constituted by a plurality of flat heat exchange tubes 14 and a PTC heater 18 includes a plurality of flat heat exchange tubes 14 in which a U-turn flow path 21 is formed.
  • One end of the heat medium inlet / outlet header 17 connected to the heat medium inlet / outlet pipes 15 and 16 and the flat heat exchange tube 14 are alternately stacked.
  • the PTC heater 18 is provided, which is sandwiched between the bottom surface of the holding plate 40 or the lower housing 3 and the substrate base 41, and a plurality of flat heat exchange tubes 14 and a plurality of sets of PTC heaters 18. Are housed and installed in the housing 2 in close contact with each other.
  • the flat heat exchange tube 14 and the PTC heater 18 are connected to the heat medium inlet / outlet header 17 at a predetermined interval with the PTC heater 18 (upper and lower) in a state where a minute gap is maintained. (In a state where both surfaces are sandwiched between electrode plates 37 and 38 and an insulating sheet is interposed between both surfaces), the flat heat exchange tube 14 and the PTC heater 18 are placed between the pressing plate 40 and the substrate base 41.
  • the flat heat exchange tube 14 can be brought into close contact with each other by expanding the flat heat exchange tube 14 by applying water pressure or the like in the flat heat exchange tube 14 while being sandwiched and mounted on a jig.
  • the brazing structure is a highly reliable heat medium heating device 1 that has no risk of leakage of the heat medium, has a high degree of freedom in the take-out positions of the inlet / outlet pipes 15 and 16, and is excellent in mountability.
  • An efficient high-performance heat medium heating device 1 can be provided.
  • a plurality of flat heat exchange tubes 14 include a flat tube 22 in which a pair of forming plates 22A and 22B formed by a sheet material clad with a brazing material on its inner surface are opposed to each other and brazed, and the flat tube 22 is formed of corrugated inner fins 23A and 23B having the same shape and formed by a bare sheet material that is inserted by brazing, and the corrugated inner fins 23A and 23B have a convex top portion 23C on one side.
  • the top plate 23D is brazed to the inner surface of one molding plate 22A, and the top portion 23D convex to the other side is brazed to the inner surface of the other molding plate 22B.
  • the corrugated inner fins 23A and 23B are stepped to allow deformation in the direction in which the distance between the top portions 23C and 23D is increased between the wall surfaces of the top portion 23C convex on one side and the top portion 23D convex on the other side. It is set as the structure by which the pipe expansion allowance part 23E which consists of this bending part 23F was provided.
  • the flat heat exchange tube 14 is pressurized by applying a water pressure or the like of a required pressure inside, and the top portions 23C, 23C, 23A, 23B are connected to the corrugated inner fins 23A, 23B via the tube expansion allowance portion 23E composed of the stepped bent portion 23F.
  • the flat tube 22 can be expanded in the thickness direction by deforming in a direction in which the distance between the 23Ds is expanded.
  • the direction in which the distance between the flat surfaces of both the forming plates 22A and 22B is increased through the tube expansion allowing portion 22E including the stepped bent portion 22F of the pair of forming plates 22A and 22B constituting the flat tube 22 is formed. Since the flat tube 22 itself can be expanded in the thickness direction via the tube expansion allowing portion 22E, the expansion of the flat heat exchange tube 14 into which the corrugated inner fins 23A and 23B are inserted can be further expanded. Can be facilitated.
  • a configuration in which a plurality of flat heat exchange tubes 14 are arranged with a certain gap in which a PTC heater 18 including electrode plates 37 and 38 and an insulating sheet (not shown) can be inserted and installed therebetween is secured. Also, after the PTC heaters 18 are alternately stacked between the plurality of flat heat exchange tubes 14, the flat heat exchange tubes 14 into which the corrugated inner fins 23A and 23B are inserted are expanded to thereby form a plurality of flat heat exchange tubes.
  • the exchange tube 14 and a plurality of sets of PTC heaters 18 can be installed in close contact with each other.
  • the flat heat exchange tube 14 of the present embodiment while the flat heat exchange tube 14 is configured such that the corrugated inner fins 23A and 23B are inserted into the flat tube 22 and the top portions 23C and 23D are brazed,
  • a required pressure including water pressure etc.
  • the corrugated inner fins 23A, 23B are deformed in the direction in which the distance between the two top portions 23C, 23D is increased through the tube expansion allowance portion 23E.
  • the flat tube 22 can be expanded in the thickness direction, the flat heat exchange tube 14 can be installed in close contact with the PTC heater 18 which is a heat transfer object, and the contact thermal resistance between the two can be reduced. It can be reduced and the heat transfer rate can be improved.
  • the PTC heaters 18 are alternately stacked between the high-performance flat heat exchange tubes 14 into which the corrugated inner fins 23A and 23B are inserted, the PTC heaters 18 are interposed between the flat heat exchange tubes 14. Since the flat heat exchange tubes 14 are expanded in a state of being alternately stacked, the PTC heaters 18 and the flat heat exchange tubes 14 can be installed in close contact with each other, so that the heat medium is heated by the PTC heaters 18.
  • the contact heat resistance between the PTC heater 18 and the flat heat exchange tube 14 can be reduced to efficiently transfer and heat, and thus the heating capability of the PTC heater 18 can be improved, and the heat medium heating device 1 can be It is possible to improve the performance and facilitate the assembly of the PTC heater 18 between the flat heat exchange tubes 14 to improve the assemblability. It is possible to above.
  • the flat heat exchange tube 14 is a flat heat exchange tube configured by using a pair of molding plates 22A and 22B in which only the inner surface is clad with brazing material and the outer surface is molded with clad material without brazing material. Therefore, it is possible to prevent the insulating sheet interposed when the PTC heater 18 is inserted and installed between the flat heat exchange tubes 14 from being damaged by the brazing material, and thereby the quality and reliability of the heat medium heating device 1. It is possible to improve the performance.
  • the heat medium heated by the heat medium heating device 1 can be circulated with respect to the radiator disposed in the air flow path. Can do. For this reason, the heat medium supplied to the radiator is reduced by the contact heat resistance between the PTC heater 18 and the flat heat exchange tube 14 to improve the heat transfer rate, and the heat medium heating apparatus 1 with high performance is used. Therefore, the air conditioning performance of the vehicle air conditioner, particularly the heating performance of HV vehicles and EV vehicles, can be improved.
  • the present embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the pipe expansion allowing portion 23E provided in the corrugated inner fins 23A and 23B. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
  • the tube expansion allowing portion 23E formed by the wall surface between the convex top portion 23C and the convex top portion 23D on one side of the corrugated inner fins 23A and 23B, as shown in FIG. It is set as the reverse taper-shaped surface 23G which faces each top part 23C and 23D.
  • the tube expansion allowing portion 23E provided on the corrugated inner fins 23A and 23B is also formed as a reverse tapered surface 23G facing each top formed by the wall surface between both the top portions 23C and 23D.
  • the reversely tapered surface 23G facing the tops 23C and 23D can be deformed in the vertical rising direction by the pressure applied to the inside, and the distance between the tops 23C and 23D can be increased. Therefore, although the corrugated inner fins 23A and 23B are the flat heat exchange tubes 14 brazed between the pair of molding plates 22A and 22B, the flat heat exchange tubes 14 can be easily expanded.
  • FIGS. 15A and 15B a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15A and 15B.
  • the configurations of the top portions 23C and 23D and the pipe expansion allowing portion 23E provided in the corrugated inner fins 23A and 23B are different from the first embodiment and the second embodiment described above. Since other points are the same as those of the first and second embodiments, description thereof will be omitted.
  • the corrugated inner fins 23A and 23B have a convex top portion 23C on one side and a convex top portion 23D on the other side, as shown in FIGS. 15A and 15B, respectively, in the width direction of the fins.
  • a large number of alternating arrangements are made in the lengthwise direction with a predetermined dimension therebetween, and the expansion of the tube is allowed by forming slit-shaped cuts 23H on the wall surfaces of the roots of the tops 23C and 23D.
  • the portion 23E is provided.
  • the top portions 23C and 23D which are alternately arranged in the width direction and the length direction of the fins by the pressure applied to the inside thereof, are provided at the root portion. It is possible to increase the distance between the top portions 23C and 23D by deforming in the direction of rising through the pipe expansion allowing portion 23E configured by the slit-shaped cut 23H. Therefore, although the corrugated inner fins 23A and 23B are the flat heat exchange tubes 14 brazed between the pair of molding plates 22A and 22B, the tubes 14 can be easily expanded.
  • this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
  • the flat heat exchange tubes 14 are provided in four layers, and the PTC heater 18 is inserted and installed between them.
  • the number of flat heat exchange tubes 14 is three or less and five or more. Of course it is good.
  • the flat heat exchange tube 14 was made into the flat heat exchange tube 14 of the one-side header structure in which the U-turn flow path 21 was formed, as a structure using the flat heat exchange tube 14 of a double-end header structure,
  • the top portions 23C and 23D of the corrugated inner fins 23A and 23B inserted and installed in the flat heat exchange tube 14 can have various shapes such as a trapezoidal shape, a gentle mountain shape, and a semicircular shape. .

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Abstract

 接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上できる扁平熱交換チューブ、熱媒体加熱装置および車両用空調装置を提供する。一対の成形プレート(22A,22B)からなる扁平チューブ(22)と、その成形プレート(22A,22B)間に挿入され、一方側に凸の頂部(23C)および他方側に凸の頂部(23D)が一対の成形プレート(22A,22B)の内面にロー付けされる波形インナーフィン(23A,23B)とからなり、波形インナーフィン(23A,23B)が、両頂部(23C,23D)間の壁面にその頂部(23C,23D)間の距離が拡がる方向への変形を許容する拡管許容部(23E)を備え、一対の成形プレート(22A,22B)間に各頂部(23C,23D)がロー付けされた状態で、扁平熱交換チューブ(14)が拡管許容部(23E)を介して拡管可能とされている。

Description

扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置
 本発明は、PTCヒータによる熱媒体の加熱等に適用できる扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置に関するものである。
 電気自動車やハイブリッド車等の車両用空調装置にあって、暖房用の熱源となる熱媒体の加熱に、PTC素子を発熱要素とするPTCヒータを組み込んだ熱媒体加熱装置が用いられている。この熱媒体加熱装置として、例えば特許文献1,2には、内部に熱媒体が流通される流路を形成した扁平熱交換チューブを複数枚積層し、その間にPTCヒータを密接させて設置することにより、PTCヒータの発熱で扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体を加熱するようにしたものが示されている。
 特許文献1,2に示すものは、タンク部を一体に成形した複数枚の扁平熱交換チューブと複数組のPTCヒータとを、タンク部間にシール材を入れながら積層し、ハウジング底面に対して押圧部材で押圧して締め付け固定することにより、タンク部間のシール性および扁平熱交換チューブとPTCヒータ間の密接性を確保するか、もしくは複数枚の扁平熱交換チューブのタンク部間をロー付けしてシールし、該チューブ間を押し広げてPTCヒータを組み込み、それをハウジング底面に対して押圧部材で押圧して締め付け固定することにより、扁平熱交換チューブとPTCヒータ間の密接性を確保するようにしていた。
 一方、特許文献3,4には、各種の扁平熱交換チューブの構成が示されている。特許文献3には、一対の成形プレート間に、一方側に凸の頂部および他方側に凸の頂部がそれぞれフィンの幅方向に連続して交互に、また長さ方向に所定寸法を隔てて交互に配置された波形インナーフィンを挿入してロー付けしたものが示され、また、特許文献4には、種々形状の突部またはビードを多数成形した一対の成形プレートを対向配置してロー付けしたもの、扁平チューブ内に波形インナーフィンを挿入してロー付けしたもの、その波形インナーフィンを長手方向に多数分割形成するとともに、左右にずらして配置したもの等が示されている。
特開2012-214207号公報 特開2012-218557号公報 特公平5-45336号公報 特開平7-227631号公報
 特許文献3,4に示すように、内部にインナーフィンを挿入設置してロー付けし、あるいは突部またはビードを設けてロー付けした構成の扁平熱交換チューブの場合、拡管することが困難なため、特許文献1,2に示すような熱媒体加熱装置に適用し、PTCヒータと扁平熱交換チューブとを交互に積層配置して互いに密接状態とするには、積層後に外部から押圧して締め付け固定する必要があった。
 この場合、複数枚の扁平熱交換チューブのタンク部間に液漏れを防ぐためのシール材を介装することが不可欠となり、シール材に対する信頼性やその組み立て性に課題が残ることになる。一方、タンク部間をロー付け構造とした場合、シール材を用いることによる課題は解消されるが、PTCヒータを絶縁シート等で絶縁して組み込む際、チューブ間に一定の隙間を確保しなければならず、絶縁シート等を損傷することなく、PTCヒータを精度よく位置決めした上で、交互に積層したPTCヒータと扁平熱交換チューブとを密接させて組み込むのは中々難しいという課題があった。
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、内部に波形インナーフィンを挿入設置してロー付けした構成の扁平熱交換チューブでありながら、拡管可能なチューブとし、積層配置されるPTCヒータ等と確実に密接させ、接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上できる扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置を提供することを目的とする。
 上記した課題を解決するために、本発明の扁平熱交換チューブ、それを用いた熱媒体加熱装置および車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
 すなわち、本発明の第1の態様にかかる扁平熱交換チューブは、内面にロー材がクラッドされたシート材から成形された一対の成形プレートを対向配置してロー付けすることにより構成される扁平チューブと、前記扁平チューブの前記成形プレート間に挿入され、一方側に凸の頂部が前記一方の成形プレートの内面にロー付けされるとともに、他方側に凸の頂部が前記他方の成形プレートの内面にロー付けされる波形インナーフィンとからなり、前記波形インナーフィンは、前記一方側に凸の頂部および前記他方側に凸の頂部間の壁面に、両頂部間の距離が拡がる方向への変形を許容する拡管許容部を備え、前記一対の成形プレート間に前記各頂部がロー付けされた状態で前記拡管許容部を介して前記扁平チューブが拡管可能とされている。
 本発明の第1の態様によれば、扁平チューブを構成する一対の成形プレート間に挿入され、その内面側に各頂部がロー付け接合される波形インナーフィンの一方側に凸の頂部および他方側に凸の頂部間の壁面に、両頂部間の距離が拡がる方向への変形を許容する拡管許容部が設けられ、一対の成形プレート間に各頂部がロー付け接合された状態で拡管許容部を介して扁平チューブが拡管可能とされているため、扁平チューブ内に波形インナーフィンを挿入しその各頂部をロー付けした構成の扁平熱交換チューブでありながら、扁平チューブ内を所要の圧力に加圧(水圧等を含む)し、波形インナーフィンをその拡管許容部を介して両頂部間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブをその厚さ方向に拡管することができる。従って、この扁平熱交換チューブを被熱伝達物と密接させて熱交換する装置に適用し、扁平熱交換チューブを拡管して被熱伝達物と密接させることにより、接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上することが可能となる。
 さらに、本発明の第1の態様の扁平熱交換チューブは、上記の扁平熱交換チューブにおいて、前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部と前記他方側に凸の頂部との間の壁面に形成された階段状の屈曲部により構成されていることとしてもよい。
 本発明の第1の態様によれば、拡管許容部が、一方側に凸の頂部と他方側に凸の頂部との間の壁面に形成された階段状の屈曲部により構成されているため、チューブの拡管時、その内部に付加される圧力で階段状の屈曲部を斜めに立ち上がるように変形し、両頂部間の距離を拡大することができる。従って、波形インナーフィンが一対の成形プレート間にロー付けされている扁平チューブであるにも拘らず、該扁平チューブを簡易に拡管することができる。
 さらに、本発明の第1の態様の扁平熱交換チューブは、上記の扁平熱交換チューブにおいて、前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部と前記他方側に凸の頂部との間の壁面により形成された各頂部に向う逆テーパー状の面とされていることとしてもよい。
 本発明の第1の態様によれば、拡管許容部が、一方側に凸の頂部と他方側に凸の頂部との間の壁面により形成された各頂部に向う逆テーパー状の面とされているため、チューブの拡管時、その内部に付加される圧力で各頂部に向う逆テーパー状の面を鉛直方向に立ち上がる方向に変形し、両頂部間の距離を拡大することができる。従って、波形インナーフィンが一対の成形プレート間にロー付けされている扁平チューブであるにも拘らず、該扁平チューブを簡易に拡管することができる。
 さらに、本発明の第1の態様の扁平熱交換チューブは、上記の扁平熱交換チューブにおいて、前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部および前記他方側に凸の頂部がそれぞれフィンの幅方向に連続して交互に、また長さ方向に所定寸法を隔てて交互に配置された構成とされるとともに、各頂部の根元部の壁面にスリット状の切り込みが設けられた構成とされていることとしてもよい。
 本発明の第1の態様によれば、拡管許容部が、一方側に凸の頂部および他方側に凸の頂部がそれぞれフィンの幅方向に連続して交互に、また長さ方向に所定寸法を隔てて交互に配置された構成とされるとともに、各頂部の根元部の壁面にスリット状の切り込みが設けられた構成とされているため、チューブの拡管時、その内部に付加される圧力でフィンの幅方向および長さ方向に交互に多数配置されている各頂部を、その根元部に設けられているスリット状の切り込みを介して立ち上がる方向に変形することにより、両頂部間の距離を拡大することができる。従って、波形インナーフィンが一対の成形プレート間にロー付けされている扁平チューブであるにも拘らず、該扁平チューブを簡易に拡管することができる。
 さらに、本発明の第1の態様の扁平熱交換チューブは、上述のいずれかの扁平熱交換チューブにおいて、前記一対の成形プレートは、周縁のロー付け部からの立ち上がり壁に、両成形プレートの扁平面間の距離が拡がる方向への変形を許容するチューブ拡管許容部を備えていることとしてもよい。
 本発明の第1の態様によれば、一対の成形プレートが、周縁のロー付け部からの立ち上がり壁に、両成形プレートの扁平面間の距離が拡がる方向への変形を許容するチューブ拡管許容部を備えているため、チューブの拡管時、波形インナーフィンをその拡管許容部を変形させて両頂部間の距離を拡大することにより、拡管できると同時に、一対の成形プレートをそのチューブ拡管許容部を介して両成形プレートの扁平面間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブ自体をもチューブ拡管許容部を介して厚さ方向に拡管することができる。従って、波形インナーフィンが挿入された扁平チューブの拡管をより容易化することができる。
 さらに、本発明の第2の態様にかかる熱媒体加熱装置は、複数枚の扁平熱交換チューブ間に、複数組のPTCヒータを交互に積層配置し、前記PTCヒータへの通電制御により、前記扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置において、前記扁平熱交換チューブが、請求項1ないし5のいずれかに記載の扁平熱交換チューブとされ、その複数枚の扁平熱交換チューブ間に前記PTCヒータを交互に積層配置した状態で該扁平熱交換チューブを拡管することにより、前記PTCヒータと前記扁平熱交換チューブとを密接させている。
 本発明の第2の態様によれば、複数枚の扁平熱交換チューブ間に、複数組のPTCヒータを交互に積層配置し、そのPTCヒータにより扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置において、扁平熱交換チューブが、上述のいずれかの扁平熱交換チューブとされ、その複数枚の扁平熱交換チューブ間にPTCヒータを交互に積層配置した状態で該扁平熱交換チューブを拡管することにより、PTCヒータと扁平熱交換チューブとを密接させた構成としているため、交互に積層配置された扁平熱交換チューブとPTCヒータとを十分に密接させて設置することができ、扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体をPTCヒータにより加熱する際、PTCヒータの発熱を扁平熱交換チューブ側に対して、PTCヒータと扁平熱交換チューブ間の接触熱抵抗を低減して効率よく伝熱し、加熱することができる。従って、PTCヒータによる加熱能力を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
 さらに、本発明の第3の態様にかかる車両用空調装置は、空気流路中に配設されている放熱器に、熱媒体加熱装置によって加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、前記熱媒体加熱装置が、上記の熱媒体加熱装置とされている。
 本発明の第3の態様によれば、空気流路中に配設されている放熱器に、上記の熱媒体加熱装置によって加熱された熱媒体が循環可能な構成とされているため、空気流路中に配設されている放熱器に対して供給される熱媒体を、PTCヒータと扁平熱交換チューブ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置により加熱して供給することができる。従って、車両用空調装置の空調性能、特にHV車やEV車における暖房性能を向上することができる。
 本発明の扁平熱交換チューブによると、扁平チューブ内に波形インナーフィンを挿入しその各頂部をロー付けした構成の扁平熱交換チューブでありながら、扁平チューブ内を所要の圧力に加圧(水圧等を含む)し、波形インナーフィンをその拡管許容部を介して両頂部間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブをその厚さ方向に拡管することができるため、この扁平熱交換チューブを被熱伝達物と密接させて熱交換する装置に適用し、扁平熱交換チューブを拡管して被熱伝達物と密接させることにより、接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上することが可能となる。
 本発明の熱媒体加熱装置によると、交互に積層配置された扁平熱交換チューブとPTCヒータとを十分に密接させて設置することができ、扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体をPTCヒータによって加熱する際、PTCヒータの発熱を扁平熱交換チューブ側に対して、PTCヒータと扁平熱交換チューブ間の接触熱抵抗を低減して効率よく伝熱し、加熱することができるため、PTCヒータによる加熱能力を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
 さらに、本発明の車両用空調装置によると、空気流路中に配設されている放熱器に供給される熱媒体を、PTCヒータと扁平熱交換チューブ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置により加熱して供給することができるため、車両用空調装置の空調性能、特にHV車やEV車における暖房性能を向上することができる。
本発明の第1実施形態に係る扁平熱交換チューブを用いた熱媒体加熱装置の外観斜視図である。 図1に示す熱媒体加熱装置の分解斜視図である。 図1に示す熱媒体加熱装置の縦断面図である。 図1に示す熱媒体加熱装置の熱交換エレメントの側面図である。 図4に示す熱交換エレメントの分解斜視図である。 図4に示す熱交換エレメントの熱媒体出入口パイプ取り出し部の拡大断面図である。 図4に示す熱交換エレメントの扁平熱交換チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの平面図である。 図7に示す扁平熱交換チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプのチューブ長手方向の側面図である。 図7に示す扁平熱交換チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの左側面図である。 図7に示す熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの分解斜視図である。 図7に示す扁平熱交換チューブの一部を破断した平面図である。 図11に示す扁平熱交換チューブのA-A断面図である。 図12に示す扁平熱交換チューブの拡管前の部分拡大断面図である。 図12に示す扁平熱交換チューブの拡管後の部分拡大断面図である。 本発明の第2実施形態に係る扁平熱交換チューブの部分断面図である。 本発明の第3実施形態に係る扁平熱交換チューブ用の波形インナーフィンの部分斜視図である。 本発明の第3実施形態に係る扁平熱交換チューブ用の波形インナーフィンのスリット状切り込み部の拡大図である。
 以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
 以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図13Bを用いて説明する。
 図1には、本発明の第1実施形態に係る扁平熱交換チューブを用いた熱媒体加熱装置の外観斜視図、図2には、その分解斜視図、図3には、縦断面図が示されている。
 熱媒体加熱装置1は、EV車やHV車等に適用される車両用空調装置において、暖房用の熱源となる熱媒体を加熱するためのものであり、車両用空調装置を構成する放熱器との間で熱媒体ポンプを介して熱媒体が循環されるように構成されている。この熱媒体加熱装置1は、箱形形状のハウジング2を備えている。
 箱形形状のハウジング2は、一側面が後述する熱媒体出入口パイプ15,16(単に出入口パイプと称することもある。)がシール状態で貫通される貫通穴6,7が設けられているパイプ貫通面5とされており、このパイプ貫通面5の上方部から対向面8の下方部に向う斜めのパーティングラインPLに沿って上下に2分割された樹脂製またはアルミ合金製のロアーハウジング3とアッパーハウジング4とから構成されている。アッパーハウジング4は、内装部品が組み付けられたロアーハウジング3に対して、液状ガスケット等を介してネジで締め付け固定され、密閉構造のハウジング2とされるようになっている。
 ロアーハウジング3の他の一側面9には、後述するHVハーネス48およびLVハーネス49を貫通する貫通穴10を備えたハーネス貫通部(貫通部)11が設けられている。また、ロアーハウジング3の底面には、後述する熱交換エレメント12をネジ等で締め付け固定するための複数のボス部3Aが設けられ、パイプ貫通面5には、貫通穴6,7に熱媒体出入口パイプ15,16を貫通後、貫通穴6,7を密閉シールするためのシール部材53等を締め付け固定するための複数のボス部3Bが一体成形により設けられているものとする。
 ハウジング2の内部には、出入口パイプ15,16を介して流通される熱媒体と熱交換され、それを加熱する熱交換エレメント12と、この熱交換エレメント12を構成するPTCヒータ18に印加される電力を制御する制御基板13とが収容設置されている。熱交換エレメント12は、図4,5に示されるように、複数枚(本実施形態の場合、4枚)の扁平熱交換チューブ14と、この複数枚の扁平熱交換チューブ14が所定の間隔で接続されるとともに、一対の熱媒体出入口パイプ15,16が接続され、ロー付け接合により一体化されている熱媒体出入口ヘッダ17と、複数枚の扁平熱交換チューブ14間に組み込まれる複数組のPTCヒータ18とから構成されている。
 この熱交換エレメント12は、図7ないし図9に示されるように、一端に設けられた熱媒体入口19から流入した熱媒体が他端側でUターンして一端側に設けられた熱媒体出口20に戻るUターン流路21が形成されている扁平熱交換チューブ14を複数枚(本実施形態では、4枚)備えており、その4枚の扁平熱交換チューブ14を所定の間隔で上下4段に、各々の熱媒体入口19および熱媒体出口20を熱媒体出入口ヘッダ17にロー付けして接続し、各扁平熱交換チューブ14と熱媒体出入口ヘッダ17とを一体化した構成としている。
 各扁平熱交換チューブ14は、図11および図12に示されるように、凹状にUターン流路21を成形したアルミ合金製の上下一対の成形プレート22A,22Bを突き合わせて対向配置することにより扁平チューブ22を構成し、そのUターン流路21の直線部分にアルミ合金製の薄板を波形に成形した同形状の2枚の波形インナーフィン23A,23Bを挿入することにより、一体にロー付けしたものであり、Uターン流路21のUターン部位には、成形プレート22A,22Bの内面側に突出されたU字形をなすリブ24が一体成形された構成とされている。
 扁平チューブ22は、内面側のみにロー材をクラッドしたクラッド材を用いて成形された一対の成形プレート22A,22Bを用いたものであり、その内部に挿入される波形インナーフィン23A,23Bは、ベア材を用いて成形されたものである。波形インナーフィン23A,23Bは、一方側に凸の頂部23Cが一方の成形プレート22Aの内面にロー付けされ、他方側に凸の頂部23Dが他方の成形プレート22Bの内面にロー付けされて組み付けられるもので、両頂部23C,23D間の壁面に、両頂部間の距離が拡がる方向への変形を許容する階段状の屈曲部23Fからなる拡管許容部23Eが設けられた構成とされている。
 これによって、扁平熱交換チューブ14は、扁平チューブ22内に波形インナーフィン23A,23Bを挿入しその各頂部23C,23Dをロー付けした構成の扁平熱交換チューブでありながら、扁平チューブ22内を所要の圧力に加圧(水圧等を含む)することによって、容易に拡管可能な構成とされている。
 また、扁平熱交換チューブ14を拡管し易くするために、図13A,図13Bに示すように、扁平チューブ22を構成する一対の成形プレート22A,22Bの周縁のロー付け部からの立ち上がり壁22C,22Dに、両成形プレート22A,22Bの扁平面間の距離が拡がる方向への変形を許容する階段状の屈曲部22Fからなるチューブ拡管許容部22Eを設けた構成としてもよい。
 熱媒体出入口ヘッダ17は、熱媒体入口パイプ15から流入した熱媒体を複数枚の扁平熱交換チューブ14に分配し、各扁平熱交換チューブ14内を流通する間にPTCヒータ18で加熱された熱媒体を合流して熱媒体出口パイプ16に流出させるものであり、上記のように、一対の熱媒体出入口パイプ15,16および複数枚の扁平熱交換チューブ14とロー付け接合されることによって一体化されている。
 この熱媒体出入口ヘッダ17は、図10に示されるように、外面にロー材がクラッドされたアルミ合金製の板材を成形したヘッダプレート25と、該ヘッダプレート25と結合され、仕切壁で区画された一対の入口ヘッダタンク部28および出口ヘッダタンク部29を形成するアルミ合金製の外面にロー材がクラッドされたヘッダタンク部材27と、熱媒体出入口パイプ15,16を接続する一対の接続口33,34を備え、ヘッダタンク部材27の外面側に、アルミ合金製のめがね形状とされたパイプ接続部材32が結合されて一体化された構成とされている。
 ヘッダプレート25には、複数枚(4枚)の扁平熱交換チューブ14の熱媒体入口19および熱媒体出口20を挿入して接続するための接続穴26が、左右2列、各列4段に設けられている。また、ヘッダタンク部材27の入口ヘッダタンク部28には、熱媒体入口パイプ15と連通する熱媒体入口30が設けられ、出口ヘッダタンク部29には、熱媒体出口パイプ16と連通する熱媒体出口31が設けられている。さらに、パイプ接続部材32には、一対の接続口33,34が設けられるほか、各々の接続口33,34の上部から上方に延出された水温センサ設置片35A,35Bと、後述する基板台36の脚部42に設けられている固定部42Aに対してネジ止め固定されるフランジ部36A,36Bが一体に設けられている。
 熱媒体出入口パイプ15,16は、所定長さの円筒状のパイプであり、熱媒体出入口ヘッダ17側のパイプ接続部材32に設けられている一対の接続口33,34およびヘッダタンク部材27の熱媒体入口30および熱媒体出口31に一端が挿入され、ロー付けされるようになっている。なお、上記した扁平熱交換チューブ14の各構成部品間、熱媒体出入口ヘッダ17の各構成部品間、扁平熱交換チューブ14と熱媒体出入口ヘッダ17間および熱媒体出入口ヘッダ17と熱媒体出入口パイプ15,16間は、それぞれロー付け接合されるが、このロー付けは、冶具を用いて各部品を上記の如く仮組み立てした後、炉中において一括ロー付けされるものとする。
 熱交換エレメント12は、図7ないし図9に示す如く、一体化された扁平熱交換チューブ14、熱媒体出入口パイプ15,16および熱媒体出入口ヘッダ17に対して、PTCヒータ18を組み込むことにより、サブアセンブリされたものである。PTCヒータ18自体は、公知のものでよく、PTC素子の上下面を2枚の電極板37,38で上下から挟んだ構成とされており、所定の間隔を隔てて設けられている扁平熱交換チューブ14間の所定の位置に位置決めピン等を介して位置決めされた状態で、図4および図5に示されるように、絶縁シート(図示省略)を介して挿入設置されるようになっている。
 PTCヒータ18の各電極板37,38からは、一定の幅を有する板状の端子39が延出されており、その端子39は、それぞれ屈曲されて上方に延長され、後述する制御基板13の下面の一辺側に並設されている複数の端子台46に対して、直接ネジ止め固定されることにより接続可能とされている。
 熱交換エレメント12は、図4および図5に示されるように、最下層の扁平熱交換チューブ14の下面に設置された矩形状の押え板40と、該押え板40上に4コーナ部に設けられている所定長さの脚部42を介して固定設置されるアルミダイキャスト製の基板台41との間に組み込まれ、その上下面を冶具で固定した状態で各扁平熱交換チューブ14内に水圧等をかけ、各扁平熱交換チューブ14を拡管することにより、各PTCヒータ18と各扁平熱交換チューブ14の表面が互いに密接されて組み込まれる構成とされている。
 基板台41は、押え板40や扁平熱交換チューブ14および制御基板13と平面面積が略同一の矩形形状とされ、4コーナ部に下方に延長された所定長さの脚部42を備えた構成とされるとともに、その上面に制御基板13を締め付け固定するためのボス部43が4箇所に設けられた構成とされている。この基板台41上のボス部43にネジ等で固定設置される制御基板13は、PTCヒータ18に印加される電力を制御する制御回路44(具体的回路は図示省略)が実装されたものであり、ハーネス貫通部(貫通部)11に固定設置されるコネクタ47を介してHVハーネス48およびLVハーネス49が接続可能とされている。
 また、制御基板13には、パイプ接続部材32に一体に設けられている水温センサ設置片35A,35Bに設置された入口側および出口側の水温センサ50,51からの検出信号がハーネス52を介して入力される構成とされている。さらに、制御基板13には、その下面側に上記制御回路44を構成するIGBT等の複数個のパワートランジスタ45(端子のみが図示されている。)が設置されているとともに、その一辺に沿ってPTCヒータ18の電極板37,38から延長されている端子39を接続する複数個の端子台46が設置されている。
 制御基板13は、基板台41上に設置されることによりサブアセンブリされる際、発熱部品であるIGBT等のパワートランジスタ45が、扁平熱交換チューブ14の上面に設置されているアルミ合金製の基板台41に接触されて設置されることにより、基板台41をヒートシンクとして冷却可能とされており、また、端子台46には、電極板37,38から延長された端子39がネジ等を介して直接接続されるようになっている。
 上記の熱媒体加熱装置1は、図2に示されるように、HVハーネス48およびLVハーネス49を貫通穴10に貫通させ、そのコネクタ47をロアーハウジング3側のハーネス貫通部11に液状ガスケットを塗布してネジ止め固定した後、予めサブアセンブリされた熱交換エレメント12および制御基板13をロアーハウジング3上に、熱媒体出入口パイプ15,16をパイプ貫通面5に設けられている貫通穴6,7に水平方向から挿入して組み込み、ロアーハウジング3の底面に設けられている複数のボス部3Aにネジ等で締め付け固定することにより設置されるようになっている。
 パイプ貫通面5の貫通穴6,7に挿通された熱媒体の出入口パイプ15,16は、外端部側から出入口パイプ15,16の外周にグロメット等のシール部材53を挿入し、そのシール部材53をボス部3Bに対してネジ等で締め付け固定することにより貫通穴6,7をシール状態として貫通され、ハウジング2の一側面から外部に突出されるように構成されている。
 また、サブアセンブリされた熱交換エレメント12および制御基板13を、上記の如くロアーハウジング3上に組み込んだ後、制御基板13に対して、HVハーネス48およびLVハーネス49、水温センサ50,51からのハーネス52をそれぞれ接続することによって、制御基板13に対する電気系統の接続を行うようにしている。そして、それらの接続が完了後、ロアーハウジング3に液状ガスケットを塗布し、アッパーハウジング4をネジ等で締め付け固定することにより、ハウジング2を密閉するようにしている。
 なお、上記実施形態では、制御基板13を基板台41上に設置してサブアセンブリする際に、その端子台46に電極板37,38から延長された端子39を接続するようにしているが、制御基板13にハーネス類を接続する際、同時に端子39を端子台46に接続するようにしてもよい。また、上記実施形態では、複数枚の扁平熱交換チューブ14間にPTCヒータ18が設置された熱交換エレメント12を押え板40と基板台41間に組み込んだ状態で、上下面を冶具で固定して扁平熱交換チューブ14を拡管させ、扁平熱交換チューブ14とPTCヒータ18とを互いに密接させているが、以下のようにしてもよい。
 PTCヒータ18を挿入設置してサブアセンブリした熱交換エレメント12をロアーハウジング3の底面上に直接組み込み、基板台41をロアーハウジング3の底面に固定設置した状態で、扁平熱交換チューブ14内に水圧等をかけることにより、各扁平熱交換チューブ14を拡管し、扁平熱交換チューブ14とPTCヒータ18とを密接させた後、基板台41上に制御基板13を組み込むようにしてもよく、これによっても、上記実施形態と同様の結果が得られる。
 以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
 ポンプを介して上記熱媒体加熱装置1に循環された熱媒体は、熱交換エレメント12の入口パイプ15から熱媒体出入口ヘッダ17の入口ヘッダタンク部28に流入し、4枚の扁平熱交換チューブ14に分配され、そのUターン流路21内を流通する間にPTCヒータ18により加熱、昇温される。扁平熱交換チューブ14内を流通される間に加熱、昇温された熱媒体は、出口ヘッダタンク部29で合流され、出口パイプ16を経て放熱器に供給されることにより、暖房用の熱源に供される。
 熱媒体加熱装置1で加熱される熱媒体の温度は、熱媒体出入口ヘッダ17に結合されているパイプ接続部材32に一体に設けられた水温センサ設置片35A,35Bに設置されている水温センサ50,51により熱媒体の入口温度および出口温度を検出し、その検出値に応じてPTCヒータ18に対する通電電流を制御基板13で制御することにより、設定温度に調整されるようになっている。
 この熱媒体加熱装置1において、複数枚の扁平熱交換チューブ14とPTCヒータ18とにより構成される熱交換エレメント12は、Uターン流路21が形成されている複数枚の扁平熱交換チューブ14と、その一端がロー付け接合により接続されるとともに、熱媒体の出入口パイプ15,16が接続されている熱媒体出入口ヘッダ17と、扁平熱交換チューブ14間にそれぞれ交互に積層されている複数組のPTCヒータ18とを備えた構成とされており、それが押え板40またはロアーハウジング3の底面と基板台41との間に挟み込まれ、複数枚の扁平熱交換チューブ14と複数組のPTCヒータ18とが互いに密接された状態でハウジング2内に収容設置されるようになっている。
 この扁平熱交換チューブ14とPTCヒータ18とは、所定の間隔で熱媒体出入口ヘッダ17に接続された複数枚の扁平熱交換チューブ14間に、微小の隙間を保った状態でPTCヒータ18(上下両面を電極板37,38で挟み、更にその両面に絶縁シートを介装した状態で)を挿入設置し、その扁平熱交換チューブ14およびPTCヒータ18を押え板40と基板台41との間に挟み込み、冶具に装着した状態で扁平熱交換チューブ14内に水圧等をかけて、扁平熱交換チューブ14を拡管することにより、互いに密接させることができる。
 このように、積層構造とされる複数枚の扁平熱交換チューブ14と複数組のPTCヒータ18とを互いに密接させてハウジング2内に組み込むことができるため、その接触面での接触熱抵抗を低減し、伝熱効率を確保することができる。従って、ロー付け構造とされることにより熱媒体の漏洩のリスクのない信頼性の高い熱媒体加熱装置1であって、出入口パイプ15,16の取り出し位置の自由度が高く搭載性に優れ、かつ効率のよい高性能の熱媒体加熱装置1を提供することができる。
 一方、複数枚の扁平熱交換チューブ14は、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレート22A,22Bを対向配置してロー付け接合した扁平チューブ22と、その扁平チューブ22内に挿入させてロー付け設置されるベアのシート材により成形された同一形状の波形インナーフィン23A,23Bとから構成され、その波形インナーフィン23A,23Bは、一方側に凸の頂部23Cが一方の成形プレート22Aの内面にロー付けされ、他方側に凸の頂部23Dが他方の成形プレート22Bの内面にロー付けされる構成とされている。
 更に、波形インナーフィン23A,23Bは、その一方側に凸の頂部23Cと他方側に凸の頂部23Dの壁面間に、両頂部23C,23D間の距離が拡がる方向への変形を許容する階段状の屈曲部23Fからなる拡管許容部23Eが設けられた構成とされている。
 このため、扁平熱交換チューブ14は、内部に所要圧力の水圧等をかけて加圧し、波形インナーフィン23A,23Bをその階段状の屈曲部23Fからなる拡管許容部23Eを介して両頂部23C,23D間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブ22をその厚さ方向に拡管することができる。
 この際、扁平チューブ22を構成している一対の成形プレート22A,22Bを階段状の屈曲部22Fからなるチューブ拡管許容部22Eを介して両成形プレート22A,22Bの扁平面間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブ22自体をもチューブ拡管許容部22Eを介して厚さ方向に拡管することができるため、波形インナーフィン23A,23Bが挿入された扁平熱交換チューブ14の拡管をより容易化することができる。
 従って、複数枚の扁平熱交換チューブ14を、その間に電極板37,38および絶縁シート(図示省略)を含むPTCヒータ18を挿入設置することが可能な一定の隙間を確保して配置した構成としても、複数枚の扁平熱交換チューブ14間にPTCヒータ18を交互に積層配置した後、波形インナーフィン23A,23Bが挿入されている扁平熱交換チューブ14を拡管することによって、複数枚の扁平熱交換チューブ14と複数組のPTCヒータ18とを密接させて設置することができる。
 つまり、本実施形態の扁平熱交換チューブ14によると、扁平チューブ22内に波形インナーフィン23A,23Bを挿入し、その各頂部23C,23Dをロー付けした構成の扁平熱交換チューブ14でありながら、扁平チューブ22内を所要の圧力に加圧(水圧等を含む)し、波形インナーフィン23A,23Bをその拡管許容部23Eを介して両頂部23C,23D間の距離が拡がる方向に変形させることにより、扁平チューブ22をその厚さ方向に拡管することができるため、この扁平熱交換チューブ14を被熱伝達物であるPTCヒータ18と密接させて設置することができ、両者間の接触熱抵抗を低減し、熱伝達率を向上させることができる。
 また、波形インナーフィン23A,23Bを挿入した高性能の扁平熱交換チューブ14間に、PTCヒータ18を交互に積層配置した熱媒体加熱装置1にあって、扁平熱交換チューブ14間にPTCヒータ18を交互に積層配置した状態で扁平熱交換チューブ14を拡管することにより、PTCヒータ18と扁平熱交換チューブ14とを十分に密接させて設置することができるため、PTCヒータ18により熱媒体を加熱する際、PTCヒータ18と扁平熱交換チューブ14間の接触熱抵抗を低減して効率よく伝熱し、加熱することができ、従って、PTCヒータ18による加熱能力を向上し、熱媒体加熱装置1を高性能化することができるとともに、扁平熱交換チューブ14間へのPTCヒータ18の組み込みを容易化し、組み立て性を向上することができる。
 また、扁平熱交換チューブ14は、内面のみにロー材がクラッドされ、外面がロー材無しのクラッド材で成形された一対の成形プレート22A,22Bを用いて構成された扁平熱交換チューブとされていることから、扁平熱交換チューブ14間にPTCヒータ18を挿入設置する際に介装される絶縁シートのロー材による損傷を防止することができ、これによって、熱媒体加熱装置1の品質および信頼性の向上を図ることができる。
 さらに、本実施形態の車両用空調装置によると、空気流路中に配設されている放熱器に対して、上記の熱媒体加熱装置1により加熱された熱媒体を循環可能な構成とすることができる。このため、放熱器に対して供給される熱媒体を、PTCヒータ18と扁平熱交換チューブ14間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置1により加熱して供給することができ、従って、車両用空調装置の空調性能、特にHV車やEV車における暖房性能を向上することができる。
[第2実施形態]
 次に、本発明の第2実施形態について、図14を用いて説明する。
 本実施形態は、上記した第1実施形態に対して、波形インナーフィン23A,23Bに設けられる拡管許容部23Eの構成が異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
 本実施形態において、波形インナーフィン23A,23Bの一方側に凸の頂部23Cと他方側に凸の頂部23Dとの間の壁面により形成される拡管許容部23Eは、図14に示されるように、各頂部23C,23Dに向う逆テーパー状の面23Gとされている。
 このように、波形インナーフィン23A,23Bに設ける拡管許容部23Eを、両頂部23C,23D間の壁面により形成された各頂部に向う逆テーパー状の面23Gとすることによっても、チューブの拡管時、その内部に付加される圧力で各頂部23C,23Dに向う逆テーパー状の面23Gを鉛直方向に立ち上がる方向に変形させ、両頂部23C,23D間の距離を拡大することができる。従って、波形インナーフィン23A,23Bが一対の成形プレート22A,22B間にロー付けされている扁平熱交換チューブ14であるにも拘らず、該扁平熱交換チューブ14を簡易に拡管することができる。
[第3実施形態]
 次に、本発明の第3実施形態について、図15A,図15Bを用いて説明する。
 本実施形態は、上記した第1実施形態および第2実施形態に対して、波形インナーフィン23A,23Bに設けられる頂部23C,23Dおよび拡管許容部23Eの構成が異なっている。その他の点は、第1および第2実施形態と同様であるので説明は省略する。
 本実施形態においては、波形インナーフィン23A,23Bの一方側に凸の頂部23Cおよび他方側に凸の頂部23Dが、図15A,図15Bに示されるように、それぞれフィンの幅方向に連続して交互に、また長さ方向に所定寸法を隔てて交互に多数配置された構成とされるとともに、その各頂部23C,23Dの根元部の壁面に、スリット状の切り込み23Hを形成することにより拡管許容部23Eが設けられた構成とされている。
 このような構成とすることによっても、チューブの拡管時、その内部に付加される圧力でフィンの幅方向および長さ方向に交互に多数配置されている頂部23C,23Dを、その根元部に設けられているスリット状の切り込み23Hにより構成される拡管許容部23Eを介して立ち上がる方向に変形し、両頂部23C,23D間の距離を拡大することができる。従って、波形インナーフィン23A,23Bが一対の成形プレート22A,22B間にロー付けされている扁平熱交換チューブ14であるにも拘らず、該チューブ14を簡易に拡管することができる。
 なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、扁平熱交換チューブ14を4層に設け、その間にPTCヒータ18を挿入設置したものについて説明したが、扁平熱交換チューブ14の枚数は、3枚以下、5枚以上としてもよいことはもちろんである。
 また、上記実施形態では、扁平熱交換チューブ14を、Uターン流路21を形成した片側ヘッダ構造の扁平熱交換チューブ14としたが、両端ヘッダ構造の扁平熱交換チューブ14を用いた構成としてもよく、さらに、扁平熱交換チューブ14に挿入設置される波形インナーフィン23A,23Bの頂部23C,23Dの形状は、台形形状、なだらかな山形形状、半円形状等の様々な形状とすることができる。
1 熱媒体加熱装置
14 扁平熱交換チューブ
18 PTCヒータ
22 扁平チューブ
22A,22B 成形プレート
22C,22D 立ち上がり壁
22E チューブ拡管許容部
22F 階段状の屈曲部
23A,23B 波形インナーフィン
23C,23D 頂部
23E 拡管許容部
23F 階段状の屈曲部
23G 逆テーパー状の面
23H スリット状の切り込み

Claims (7)

  1.  内面にロー材がクラッドされたシート材から成形された一対の成形プレートを対向配置してロー付けすることにより構成される扁平チューブと、
     前記扁平チューブの前記成形プレート間に挿入され、一方側に凸の頂部が前記一方の成形プレートの内面にロー付けされるとともに、他方側に凸の頂部が前記他方の成形プレートの内面にロー付けされる波形インナーフィンとからなり、
     前記波形インナーフィンは、前記一方側に凸の頂部および前記他方側に凸の頂部間の壁面に、両頂部間の距離が拡がる方向への変形を許容する拡管許容部を備え、前記一対の成形プレート間に前記各頂部がロー付けされた状態で前記拡管許容部を介して前記扁平チューブが拡管可能とされている扁平熱交換チューブ。
  2.  前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部と前記他方側に凸の頂部との間の壁面に形成された階段状の屈曲部により構成されている請求項1に記載の扁平熱交換チューブ。
  3.  前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部と前記他方側に凸の頂部との間の壁面により形成された各頂部に向う逆テーパー状の面とされている請求項1に記載の扁平熱交換チューブ。
  4.  前記拡管許容部は、前記一方側に凸の頂部および前記他方側に凸の頂部がそれぞれフィンの幅方向に連続して交互に、また長さ方向に所定寸法を隔てて交互に配置された構成とされるとともに、各頂部の根元部の壁面にスリット状の切り込みが設けられた構成とされている請求項1に記載の扁平熱交換チューブ。
  5.  前記一対の成形プレートは、周縁のロー付け部からの立ち上がり壁に、両成形プレートの扁平面間の距離が拡がる方向への変形を許容するチューブ拡管許容部を備えている請求項1ないし4のいずれかに記載の扁平熱交換チューブ。
  6.  複数枚の扁平熱交換チューブ間に、複数組のPTCヒータを交互に積層配置し、前記PTCヒータへの通電制御により、前記扁平熱交換チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置において、
     前記扁平熱交換チューブが、請求項1ないし5のいずれかに記載の扁平熱交換チューブとされ、その複数枚の扁平熱交換チューブ間に前記PTCヒータを交互に積層配置した状態で該扁平熱交換チューブを拡管することにより、前記PTCヒータと前記扁平熱交換チューブとを密接させている熱媒体加熱装置。
  7.  空気流路中に配設されている放熱器に、熱媒体加熱装置によって加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、
     前記熱媒体加熱装置が、請求項6に記載の熱媒体加熱装置とされている車両用空調装置。
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