WO2016092727A1 - 車両用空調装置の電気式ヒータ - Google Patents

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WO2016092727A1
WO2016092727A1 PCT/JP2015/005237 JP2015005237W WO2016092727A1 WO 2016092727 A1 WO2016092727 A1 WO 2016092727A1 JP 2015005237 W JP2015005237 W JP 2015005237W WO 2016092727 A1 WO2016092727 A1 WO 2016092727A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
upstream
frame
downstream
electric heater
rod
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/005237
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
山本　雄大
近藤　博
雄貴 中島
Original Assignee
株式会社日本クライメイトシステムズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日本クライメイトシステムズ filed Critical 株式会社日本クライメイトシステムズ
Publication of WO2016092727A1 publication Critical patent/WO2016092727A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant

Definitions

  • the present invention relates to a structure of an electric heater provided in a vehicle air conditioner mounted on, for example, an automobile.
  • a vehicle air conditioner is sometimes provided with an electric heater for heating air for air conditioning (see, for example, Patent Document 1).
  • the electric heater includes a PTC element and a heat dissipation fin, and a spring element for compressing the PTC element and the fin in the stacking direction.
  • the PTC element, the fin and the spring element are stacked by a frame-type frame. Held in a state.
  • Patent Document 1 there are provided a plurality of columns that extend from the upper side to the lower side of the frame-type frame and connect the upper side and the lower side.
  • the struts extend straight in the vertical direction and are arranged at equal intervals in the width direction of the frame-type frame.
  • the air for air conditioning is heated by the heat of the PTC element while passing through the fins through the inside of the frame-type frame.
  • the frame-type frame of Patent Document 1 is configured by combining an upstream member disposed on the upstream side in the air-conditioning air flow direction and a downstream member disposed on the downstream side.
  • One of the upstream member and the downstream member is formed with a fitting projection, and the other is formed with a recess into which the fitting projection is fitted.
  • the frame-type frame is composed of a plurality of members including an upstream member and a downstream member.
  • the shape of an upstream member and a downstream member differs from the relationship of arrangement
  • the upstream side member and the downstream side member are different, the upstream side member and the downstream side member must be manufactured as separate parts, and there is a problem that the types of parts increase.
  • the upstream members may be combined or the downstream members may be combined. There is concern that assembly will occur.
  • the present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to reduce the types of molds and the types of parts by sharing a plurality of members constituting the frame-type frame. Moreover, it is to suppress the occurrence of misassembly.
  • the upstream member and the downstream member constituting the frame-type frame are point-symmetric.
  • the first invention is A heating element that generates heat by supplying power; Fins disposed in a stacked state on the heating element; A frame-type frame that houses the heating element and the fins and holds the fins in a stacked state; In the electric heater of the vehicle air conditioner in which the air-conditioning air blown into the frame-type frame is heated through the fins,
  • the frame-type frame is configured by combining an upstream member disposed on the upstream side of the air-conditioning air flow direction and a downstream member disposed on the downstream side,
  • the upstream member and the downstream member are made of parts that are point-symmetric with respect to a point that is located at the center of the upstream member when the frame-type frame is viewed from the air-conditioning air flow direction. It is characterized by that.
  • This configuration allows the upstream member and the downstream member to have the same shape. Therefore, the mold for molding the upstream member and the mold for molding the downstream member can be made the same to reduce the types of molds and the types of components. Furthermore, since the upstream side member and the downstream side member have the same shape, if the same parts are assembled at the assembly site, a frame-type frame is obtained, and as a result, occurrence of erroneous assembly is suppressed.
  • the upstream member and the downstream member are injection-molded by a mold having the same molding surface shape.
  • a mold having the same molding surface shape may be prepared when the upstream member and the downstream member are injection-molded.
  • the electric heater includes an urging member for applying an urging force so as to compress the heating element and the fin held in the frame-type frame in the stacking direction
  • the frame-type frame includes a first side and a second side located on both sides in the stacking direction of the heating element and the fin, and extends from the first side to the second side, and the first side And a plurality of connecting portions connecting the second side portion,
  • the connecting portion of the frame-type frame is provided on each of the upstream member and the downstream member,
  • the connecting portion of the upstream member extends while being inclined with respect to the first side and the second side
  • the connecting portion of the downstream side member is inclined and extends in a direction opposite to the connecting portion of the upstream side member.
  • the first side portion and the second side portion of the frame-type frame are connected by the connecting portion, so that the first side portion and the second side portion are opened due to the urging force of the urging member. Is suppressed.
  • the connecting portion of the upstream member and the connecting portion of the downstream member extend in opposite directions, the strength of the entire frame frame is increased, and the deformation suppressing effect of the frame frame by the connecting portion is improved. .
  • the connecting portion of the downstream member is arranged so that at least a part of the connecting portion of the upstream member overlaps with the connecting portion of the upstream member when viewed in the flow direction of the air conditioning air.
  • the connecting portion of the upstream member and the connecting portion of the downstream member intersect each other, so that the strength of the frame-type frame is increased.
  • the effect of suppressing deformation of the mold frame is further improved.
  • the upstream member and the downstream member constituting the frame-type frame are made of point-symmetric parts, so that the upstream member and the downstream member can be a common part. .
  • the kind of components can also be reduced and generation
  • the upstream member and the downstream member are injection-molded by the mold having the same molding surface shape, the same molding surface is formed when the upstream member and the downstream member are injection-molded. If a mold having a shape is prepared, the equipment cost can be reduced.
  • the connecting portions are provided on the upstream side and the downstream side, respectively, in the flow direction of the air-conditioning air, and the connecting portion of the downstream member is inclined and extends in the direction opposite to the connecting portion of the upstream member. Therefore, the effect of suppressing deformation of the frame-type frame by the connecting portion can be improved.
  • the connecting portion of the downstream member is at least partially overlapped with the connecting portion of the upstream member when viewed in the air-conditioning air flow direction, so that the strength of the frame frame is increased. It is possible to further improve the effect of suppressing the deformation of the frame-type frame.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. It is the VII-VII sectional view taken on the line in FIG.
  • FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 3 according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle air conditioner 1 including an electric heater 5 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the vehicle air conditioner 1 is mounted, for example, inside an instrument panel (not shown) in the interior of an automobile, and can adjust the temperature of the air for air conditioning to be supplied to each part in the interior of the vehicle. .
  • the vehicle air conditioner 1 includes a casing 2, a blower fan 3, a cooling heat exchanger 4, and an electric heater 5.
  • the blower fan 3, the cooling heat exchanger 4, and the electric heater 5 are accommodated in the casing 2.
  • the blower fan 3 is for sending air for air conditioning.
  • the cooling heat exchanger 4 is for cooling the air-conditioning air.
  • the electric heater 5 is disposed downstream of the cooling heat exchanger 4 in the flow direction of the air-conditioning air in the casing 2 and heats the air-conditioning air.
  • An air mix damper 6 is disposed inside the casing 2.
  • the air mix damper 6 is for changing the temperature of the conditioned air by changing the amount of air passing through the electric heater 5.
  • a defroster damper 7, a vent damper 8 and a heat damper 9 are also arranged inside the casing 2.
  • the defroster damper 7 is for changing the amount of the conditioned air blown toward the inner surface of the front window (not shown), and the vent damper 8 changes the amount of the conditioned air blown toward the upper body of the occupant.
  • the heat damper 9 is for changing the amount of conditioned air blown out toward the vicinity of the passenger's feet.
  • the electric heater 5 includes an upper heating element 50, a central heating element 51, a lower heating element 52, a plurality of fins 53, a spring (biasing member) 54, and a frame type.
  • the frame 60 has a rectangular shape that is long in the left-right direction as a whole when viewed from the flow direction of the air-conditioning air.
  • the upper heating element 50, the central heating element 51, and the lower heating element 52 are provided with a plurality of PTC elements (not shown) that generate heat by supplying power from a battery or the like (not shown) mounted on the vehicle. It has the same structure and has a long plate shape in the left-right direction. Inside each of the upper heating element 50, the central heating element 51, and the lower heating element 52, a plurality of PTC elements are arranged in the left-right direction.
  • the upper heating element 50 is disposed above the central portion in the vertical direction of the electric heater 5. As shown in FIG. 3, an electrode plate 50a connected to the PTC element is provided at the right end portion of the upper heating element 50 so as to protrude to the right side.
  • the central heating element 51 is disposed at the center in the vertical direction of the electric heater 5.
  • An electrode plate 51a connected to the PTC element is provided at the right end portion of the central heating element 51 so as to protrude to the right side.
  • the lower heating element 52 is disposed below the central portion in the vertical direction of the electric heater 5.
  • An electrode plate 52a connected to the PTC element is provided at the right end portion of the lower heating element 52 so as to protrude to the right side.
  • the fin 53 is a corrugated fin having a continuous wave shape that is long in the left-right direction.
  • the fins 53 are disposed on the upper and lower surfaces of the upper heating element 50, the upper and lower surfaces of the central heating element 51, and the upper and lower surfaces of the lower heating element 52, respectively. That is, the fins 53 are stacked on the upper heating element 50, the central heating element 51, and the lower heating element 52.
  • a plate material 55 extending in the left-right direction is disposed between the two fins 53, 53 disposed between the upper heating element 50 and the central heating element 51.
  • the fins 53 are in contact with the upper surface and the lower surface of the plate material 55, respectively.
  • a similar plate material 55 is also disposed between two fins 53, 53 disposed between the central heating element 51 and the lower heating element 52.
  • the spring 54 is disposed on the upper surface of the fin 53 located at the upper end of the electric heater 5.
  • the spring 54 is for applying an urging force so as to compress the heating elements 50 to 52 and the fins 53 held in the frame-type frame 60 in the stacking direction.
  • the spring 54 includes a substrate portion 54 a extending in the left-right direction along the upper surface of the fin 53, and an elastic deformation portion 54 b extending from an edge portion of the substrate portion 54 a on the downstream side in the flow direction of the air-conditioning air.
  • the elastic deformation portion 54b extends upward from the substrate portion 54a and extends upstream in the flow direction of the air-conditioning air, and then has a distal end bent and extended downward. This elastic deformation part 54b is elastically deformed downward.
  • the frame frame 60 includes an upstream member 70 disposed on the upstream side in the air-conditioning air flow direction and a downstream member 80 disposed on the downstream side.
  • the side member 70 and the downstream side member 80 are combined.
  • the upstream member 70 and the downstream member 80 are made of parts that are point-symmetric with respect to each other.
  • the center of symmetry is a point P (shown in FIG. 4) located at the center of the upstream member 70 when the frame-type frame 60 is viewed from the air-conditioning air flow direction.
  • the point P is located at the center in the up-down direction and the center in the left-right direction of the upstream member 70.
  • the upstream member 70 and the downstream member 80 are point-symmetric with respect to each other.
  • the upstream member 70 and the downstream member 80 are injection-molded by a mold (not shown) having the same molding surface shape. Accordingly, the upstream side member 70 and the downstream side member 80 have the same shape and are common parts. Therefore, if there are two parts, the frame type frame 60 can be arranged regardless of which part is arranged on the upstream side. Can be configured.
  • the upstream member 70 includes an upper side portion (first side portion) 71 and a lower side portion (second side portion) 72 that are located on both sides in the stacking direction of the heating elements 50 to 52 and the fins 53, and an upper side portion.
  • 71 has a plurality of rod-like parts (joining parts) 74A to 74C, 75A to 75C that extend from 71 to the lower side part 72 and connect the upper side part 71 and the lower side part 72.
  • the upper side part 71, the lower side part 72, and the rod-like part 74C and 75C form a substantially rectangular frame shape.
  • the upper side portion 71, the lower side portion 72, and the rod-like portions 74A to 74C and 75A to 75C are integrally formed of a resin material.
  • the upper side 71 extends in the left-right direction. As shown in FIG. 7, the elastic deformation portion 54 b of the spring 54 is in contact with the lower surface of the upper side portion 71. As shown in FIG. 3 and FIG. 4, projections 71 a are provided at the right end and the left end of the upper side 71 so as to protrude upstream in the air-conditioning air flow direction. In addition, a vertical plate portion 71b that protrudes downward is provided at the right end portion and the left end portion of the upper side portion 71, respectively. A fin 53 at the upper end is arranged between the left and right vertical plate portions 71b and 71b. Further, the upper side 71 is provided with an engaging claw (not shown) that protrudes downstream. Furthermore, as shown in FIG. 6, a recess 71 h is formed on the surface of the upper side 71 on the downstream side in the air-conditioning air flow direction.
  • the lower side portion 72 is substantially parallel to the upper side portion 71.
  • the dimension of the lower side 72 in the air-conditioning air flow direction is set shorter than the dimension of the upper side 71 in the same direction.
  • the lower surface of the fin 53 at the lower end is in contact with the upper surface of the lower side portion 72.
  • On the right end and the left end of the lower side 72 there are provided protrusions 72a that protrude upstream in the air-conditioning air flow direction.
  • a vertical plate portion 72b that protrudes upward is provided at the right end portion and the left end portion of the lower side portion 72, respectively.
  • a fin 53 at the lower end is arranged between the left and right vertical plate portions 72b, 72b.
  • a notch 72 c is formed on the lower surface of the lower side 72.
  • a convex portion 72 f is formed on the surface of the lower side portion 72 on the downstream side in the air-conditioning air flow direction.
  • the upper side 71 and the lower side 72 are connected to each other by rod-like portions 74A to 74C and 75A to 75C, so that the interval is kept constant.
  • the heating elements 50 to 52, the fins 53, the springs 54, and the plate material 55 are accommodated between the upper side 71 and the lower side 72 and compressed in the stacking direction.
  • the rod-shaped parts 74A to 74C and 75A to 75C are arranged with a gap in the longitudinal direction of the upper side part 71 and the lower side part 72. That is, the first right rod-shaped portion 74A is disposed on the right side of the central portion of the upstream member 70, the second right rod-shaped portion 74B is disposed on the right side of the first right rod-shaped portion 74A, and the second A third right rod portion 74C is disposed on the right side of the right rod portion 74B.
  • a first left bar 75A is disposed on the left side of the central portion of the upstream member 70, and a second left bar 75B is disposed on the left side of the first left bar 75A.
  • a third left bar-like part 75C is arranged on the left side of the left bar-like part 75B.
  • the first to third right rod portions 74A to 74C and the first to third left rod portions 75A to 75C are arranged upstream of the heating elements 50 to 52, the fins 53, and the springs 54 in the air flow direction. Yes.
  • the heating elements 50 to 52, the fins 53, and the springs 54 are supported from the upstream side by the first to third right side rod-like portions 74A to 74C and the first to third left side rod-like portions 75A to 75C.
  • the thicknesses of the first to third right bar portions 74A to 74C and the first to third left bar portions 75A to 75C are set to be smaller than the thickness of the upper side portion 71 and the lower side portion 72, and the first to third right side rod portions The degree to which the rod-like portions 74A to 74C and the first to third left-side rod-like portions 75A to 75C inhibit the flow of air-conditioning air is reduced.
  • the first right rod-shaped portion 74A extends with an inclination with respect to the upper side portion 71 and the lower side portion 72 so as to be positioned on the right side as going upward. Further, the second right rod-like portion 74B is inclined so as to be positioned on the left side as it goes upward. Further, the third right rod portion 74C is inclined so as to be positioned on the right side as it goes upward.
  • the first left rod-like portion 75A extends with an inclination with respect to the upper side portion 71 and the lower side portion 72 so as to be located on the left side as it goes upward. Further, the second left rod-like portion 75B is inclined so as to be positioned on the right side as it goes upward. Further, the third left rod-like portion 75C is inclined so as to be positioned on the left side as it goes upward.
  • the distance between the upper end of the first right rod 74A and the upper end of the first left rod 75A is Y1, and the distance between the lower end of the first left rod 75A and the lower end of the second left rod 75B is Y1.
  • the dimension is Y2, the distance between the lower end portion of the first right rod portion 74A and the lower end portion of the second right rod portion 74B is Y3, the upper end portion of the second right rod portion 74B, and the upper end of the third right rod portion 74C.
  • the separation dimension Y2 is set to be equal to Y4, and the separation dimension between the upper end part of the second left bar part 75B and the upper end part of the third left bar part 75C is set to Y5.
  • the separation dimension Y4 and the separation dimension Y5 are set equal.
  • the separation dimension Y1 is set to the shortest
  • the separation dimensions Y2 and Y3 are set wider than the separation dimension Y1
  • the separation dimensions Y4 and Y5 are set wider than the separation dimensions Y2 and Y3.
  • the downstream member 80 is the same as the upstream member 70 as described above, and includes the upper side portion 81, the lower side portion 82, the first to third right side rod-like portions 84A to 84C, and the first side portion. 1st to 3rd left side bar-like portions 85A to 85C are provided. Similar to the upstream member 70, the upper side portion 81 is provided with a vertical plate portion 81 b and the lower side portion 82 is provided with a vertical plate portion 82 b. As shown in FIG.
  • a convex portion 81 f that fits into the concave portion 71 h of the upper side portion 71 of the upstream member 70 is formed on the upstream side surface of the upper side portion 81 in the air-conditioning air flow direction. Furthermore, a concave portion 82h into which the convex portion 72f of the lower side portion 72 of the upstream member 70 is fitted is formed on the upstream side surface of the lower side portion 82 in the air-conditioning air flow direction.
  • the downstream member 80 is provided with first to third right-hand bar portions 84A to 84C and first to third left-hand bar portions 85A to 85C.
  • 84 A of 1st right side rod-shaped parts are inclined and extended with respect to the upper side part 81 and the lower side part 82 so that it may be located on the left side, so that it goes to the upper side.
  • the second right rod-like portion 84B is inclined so as to be positioned on the right side as it goes upward.
  • the third right rod-shaped portion 84C is inclined so as to be positioned on the left side as it goes upward.
  • the first left bar 85A is inclined with respect to the upper side 81 and the lower side 82 so as to be located on the right side as going upward.
  • the second left bar 85B is inclined so as to be positioned on the left side as it goes upward.
  • the third left bar 85C is inclined so as to be positioned on the right side as it goes upward. That is, the first to third right rod portions 84A to 84C on the downstream side and the first to third left rod portions 85A to 85C on the downstream side respectively correspond to the first to third right rod portions 74A to 74C on the upstream side corresponding to the first to third right rod portions 74A to 74C.
  • the first to third left-side bar portions 75A to 75C are inclined in the opposite direction. This is because the downstream member 80 is point-symmetric with the upstream member 70.
  • the upper side 71 of the upstream member 70 and the upper side 81 of the downstream member 80 overlap, and the lower side 72 of the upstream member 70 and the lower side 82 of the downstream member 80 Overlap.
  • the engaging claw provided on the upper side portion 71 of the upstream side member 70 engages with the peripheral edge portion of the notch portion 81 c provided on the upper side portion 81 of the downstream side member 80, and the lower side portion 82 of the downstream side member 80.
  • the engaging claw 82 c provided on the upper side member 70 engages with the peripheral edge portion of the notch portion 72 c provided on the lower side portion 72 of the upstream member 70.
  • the surface on the downstream side in the flow direction of the air-conditioning air in the upper side portion 71 of the upstream member 70 and the upstream surface in the upper side portion 81 of the downstream member 80 are in contact with each other.
  • the downstream side surface of the upstream side member 70 in the flow direction of the air-conditioning air is in contact with the upstream side surface of the lower side portion 82 of the downstream member 80.
  • the convex portion 81 f of the upper side portion 81 of the downstream side member 80 is fitted into the concave portion 71 h of the upper side portion 71 of the upstream side member 70, and the convex portion 72 f of the lower side portion 72 of the upstream side member 70 is connected to the downstream side member 80. It fits into the recess 82 h of the lower side 82.
  • the upstream intermediate portion of the upstream first right rod-shaped portion 74A and the vertical intermediate portion of the downstream first right rod-shaped portion 84A are arranged to overlap. Further, the intermediate portion in the vertical direction of the second right rod portion 74B on the upstream side and the intermediate portion in the vertical direction of the second right rod portion 84B on the downstream side are arranged so as to overlap each other. Further, the intermediate portion in the vertical direction of the upstream third right rod portion 74C and the intermediate portion in the vertical direction of the downstream third right rod portion 84C are arranged so as to overlap each other.
  • the intermediate portion in the vertical direction of the first left-side rod portion 75A on the upstream side and the intermediate portion in the vertical direction of the first left-side rod portion 85A on the downstream side are overlapped.
  • the intermediate portion in the vertical direction of the second left bar portion 75B on the upstream side and the intermediate portion in the vertical direction of the second left rod portion 85B on the downstream side are arranged so as to overlap each other.
  • the intermediate portion in the vertical direction of the third left bar portion 75C on the upstream side and the intermediate portion in the vertical direction of the third left rod portion 85C on the downstream side are arranged so as to overlap each other.
  • a right cap member 61 that covers the right end portions of the upper side portions 71 and 81 and the lower side portions 72 and 82 is provided on the right side of the frame-type frame 60.
  • the right cap member 61 is detachably attached to the frame type frame 60 by being fitted to the right end portions of the upper side portions 71 and 81 and the lower side portions 72 and 82.
  • the fitting cylinder part 61a which fits in the state by which the right end part of the upper side parts 71 and 81 and the lower side parts 72 and 82 was inserted is provided in the left side of the right side cap member 61. .
  • An engagement hole 61d for engaging the projections 71a and 72a of the frame-type frame 60 is formed in the peripheral wall portion of the fitting cylinder portion 61a.
  • a flange 61b is formed on the right side of the fitting cylinder portion 61a.
  • an electrode plate insertion cylinder portion 61c is provided on the flange 61b so as to protrude rightward.
  • the electrode plates 50a, 51a, and 52b are disposed inside the electrode plate insertion cylinder portion 61c through the flange 61b while being inserted into the fitting cylinder portion 61a.
  • power supply wiring extending from the vehicle side is connected to the electrode plates 50a, 51a, 52b.
  • a left cap member 62 that covers the left end portions of the upper side portions 71 and 81 and the lower side portions 72 and 82 is provided.
  • the left cap member 62 is detachably attached to the frame frame 60 by being fitted to the left end portions of the upper side portions 71 and 81 and the lower side portions 72 and 82.
  • the right cap member 61 is provided with a fitting cylinder portion 61a that fits in a state in which the left end portions of the upper side portions 71 and 81 and the lower side portions 72 and 82 are inserted.
  • an engagement hole 62c is formed in which the projections 71a and 72a of the frame-type frame 60 are engaged.
  • the assembly procedure of the electric heater 5 configured as described above will be described.
  • the upper heating element 50, the central heating element 51, the lower heating element 52, the fins 53, and the plate material 55 are stacked and accommodated in the upstream member 70.
  • the spring 54 is inserted between the upper surface of the fin 53 at the upper end portion and the lower surface of the upper side portion 71 while being elastically deformed. Thereby, a compressive force acts on the upper heating element 50, the central heating element 51, the lower heating element 52, the fins 53, and the plate material 55.
  • the upper heating element 50, the central heating element 51, the lower heating element 52, the fins 53, the plate material 55, and the spring 54 are placed inside the frame frame 60. Be contained.
  • the upper heating element 50, the central heating element 51, the lower heating element 52, the fins 53, and the plate material 55 are stacked and accommodated in the downstream member 80, and then the upstream member 70 is assembled to the downstream member 80. It may be integrated.
  • the repulsive force by the spring 54 acts to open the upper side 71 and the lower side 72 with respect to the upper side 71 and the lower side 72 of the upstream member 70 of the frame frame 60.
  • the repulsive force of the spring 54 acts to open the upper side 81 and the lower side 82 with respect to the upper side 81 and the lower side 82 of the downstream member 80 of the frame-type frame 60.
  • the upper side 71 and the lower side 72 of the upstream member 70 are connected by a plurality of 74A to 74C and 75A to 75C, the upper side 71 and the lower side 72 are opposed to the repulsive force of the spring 54. Is prevented from opening.
  • the opening of the upper side 81 and the lower side 82 of the downstream member 80 is also suppressed.
  • the upstream member 70 and the downstream member 80 can have the same shape. Therefore, the mold for molding the upstream member 70 and the mold for molding the downstream member 80 can be made the same to reduce the types of molds and the types of components. Furthermore, since the upstream member 70 and the downstream member 80 have the same shape, if the same parts are assembled at the assembly site, the frame-type frame 70 is obtained, and the occurrence of erroneous assembly can be suppressed.
  • the upstream member 60 and the downstream member 70 are injection-molded by a mold having the same molding surface shape, the same molding surface shape is used when the upstream member 60 and the downstream member 70 are injection-molded. If the mold which has is prepared, it will be sufficient and equipment cost can be reduced.
  • the first left-side bar portion 75A on the upstream side and the first left-side bar portion 85A on the downstream side intersect in an X shape
  • the second left-side bar portion on the upstream side 75B and the downstream second left bar 85B intersect in an X shape
  • the upstream third left rod 75C and the downstream third left bar 85C intersect in an X shape.
  • the number of the rod-like portions of the upstream member 70 and the downstream member 80 is six. However, the number is not limited to this, and may be five or less, or may be seven or more. .
  • (Embodiment 2) 8 and 9 show an electric heater 5 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the second embodiment is different from the first embodiment only in the number and shape of the rod-shaped portions of the upstream member 70 and the number and shape of the rod-shaped portions of the downstream member 80, and the other portions are implemented. Since the configuration is the same as that of the first embodiment, the same portions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different portions are described.
  • the upstream member 70 is provided with a central rod-like portion 73.
  • the central rod-shaped portion 73 is disposed at the central portion in the longitudinal direction of the upstream member 70.
  • the central rod-like portion 73 extends perpendicular to the upper side portion 71 and the lower side portion 72.
  • the first to third right side rod-like portions 74A to 74C and the first to third left side rod-like portions 75A to 75C are parallel to the central rod-like portion 73.
  • the center line of the central rod 73 is X1, the center line of the first right rod 74A is X2, the center line of the second right rod 74B is X3, the center line of the third right rod 74C is X4, and the first left rod
  • the center line of the portion 75A is X5
  • the center line of the second left rod-like portion 75B is X6
  • the center line of the third left rod-like portion 75C is X7
  • the separation dimension A2 between the line X1 and the center line X5 is set equal
  • the separation dimension B1 between the center line X2 and the center line X3 is set equal to the separation dimension B2 between the center line X5 and the center line X6.
  • the separation dimension C1 between the center line X3 and the center line X4 and the separation dimension C2 between the center line X6 and the center line X7 are set to be equal.
  • the separation dimensions C1 and C2 are set wider than the separation dimensions B1 and B2, and the separation dimensions B1 and B2 are set wider than the separation dimensions A1 and A2. That is, the interval between the adjacent rod-like portions 74B and 74C and the interval between the rod-like portions 75B and 75C are the widest, and the interval between the adjacent rod-like portions 73 and 74A and the interval between the rod-like portions 73 and 75A are the narrowest.
  • interval of rod-shaped part 75A, 75B are narrower than the space
  • the central member 83 is provided on the downstream member 80 as well as the upstream member 70.
  • the first to third right rod-like portions 84A to 84C and the first to third left rod-like portions 85A to 85C of the downstream side member 80 are the first to third right rod-like portions 74A to 74C and the first to third left-side rod portions 85A to 85C of the upstream member 70, respectively.
  • the third left rod-like portions 75A to 75C are arranged in the same manner and extend in the same manner.
  • the upstream side member 60 and the downstream side member 70 constituting the frame-type frame 60 are made common so that the type of the mold can be changed. It is possible to reduce the number of parts, and it is possible to suppress the occurrence of incorrect assembly.
  • the number of the rod-like portions of the upstream side member 70 and the downstream side member 80 is seven, but is not limited thereto, and may be six or less, or may be eight or more. . Further, the number of rod-like portions of the upstream member 70 and the downstream member 80 may be the same or different.
  • the electric heater of the vehicle air conditioner according to the present invention can be used, for example, when heating air for air conditioning.

Landscapes

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Abstract

　枠型フレーム６０は、空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材７０と、下流側に配置される下流側部材８０とが組み合わされて構成されている。上流側部材７０を空調用空気の流れ方向から見たときに、上流側部材７０の中心に位置する点を対称の中心として上流側部材７０と下流側部材８０とが互いに点対称形状である。

Description

車両用空調装置の電気式ヒータ
　本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に設けられる電気式ヒータの構造に関するものである。
　従来より、例えば車両用空調装置には、空調用空気を加熱するための電気式ヒータが設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。電気式ヒータは、ＰＴＣ素子と放熱用のフィンとを積層するとともに、ＰＴＣ素子及びフィンを積層方向に圧縮するためのバネ要素を備えており、ＰＴＣ素子、フィン及びバネ要素が枠型フレームによって積層状態で保持されている。
　特許文献１では、枠型フレームの上辺部から下辺部まで延びて上辺部及び下辺部を連結する複数の支柱が設けられている。支柱は、上下方向に真っ直ぐに延びるとともに、枠型フレームの幅方向に等間隔に配置されている。そして、空調用空気は枠型フレームの内部を通ってフィンを通過する間にＰＴＣ素子の熱によって加熱される。
　また、特許文献１の枠型フレームは空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材と、下流側に配置される下流側部材とを組み合わせることによって構成されている。上流側部材と下流側部材の一方には嵌合用突出部が形成され、他方には、嵌合用突出部が嵌合する凹部が形成されている。
特許第４９３９４９０号公報
　ところで、特許文献１では、枠型フレームを上流側部材と下流側部材との複数の部材で構成している。そして、収容するＰＴＣ素子及びフィンの配置や、嵌合用突出部及び凹部の形状や配置の関係上、上流側部材と下流側部材の形状は異なる形状となっている。したがって、上流側部材を成形する金型と、下流側部材を成形する金型とは別のものが必要になるので、金型の種類が増えて、設備費が増加する。
　また、上流側部材と下流側部材の形状が異なっているので、上流側部材と下流側部材を別部品として製造しなければならず、部品の種類が増加するという問題もある。
　さらに、上流側部材と下流側部材との大まかな形状が共通しているので、電気式ヒータの組み立て現場では、例えば上流側部材同士を組み合わせてしまったり、下流側部材同士を組み合わせてしまうといった誤組付が発生する懸念がある。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、枠型フレームを構成する複数の部材を共通化することで金型の種類を減らすとともに、部品の種類も減らし、しかも、誤組付の発生を抑制することにある。
　上記目的を達成するために、本発明では、枠型フレームを構成する上流側部材と下流側部材とが点対称形状となるようにした。
　第１の発明は、
　電力の供給によって発熱する発熱体と、
　上記発熱体に積層された状態で配設されるフィンと、
　上記発熱体及び上記フィンを収容して積層状態で保持する枠型フレームとを備え、
　上記枠型フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
　上記枠型フレームは、空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材と、下流側に配置される下流側部材とが組み合わされて構成され、
　上記枠型フレームを空調用空気の流れ方向から見たときに上記上流側部材の中心に位置する点を対称の中心として上記上流側部材と上記下流側部材とが互いに点対称形状の部品からなることを特徴とする。
　この構成によれば、上流側部材と下流側部材とを同じ形状にすることが可能になる。従って、上流側部材を成形する金型と、下流側部材を成形する金型とを同じにして金型の種類を減らすことが可能になるとともに、部品の種類も減らすことが可能になる。さらに、上流側部材と下流側部材とが同じ形状なので、組み立て現場では同じ部品を組み付ければ枠型フレームとなり、その結果、誤組付の発生が抑制される。
　第２の発明は、第１の発明において、
　上記上流側部材と上記下流側部材とは、同じ成形面形状を有する金型により射出成形されていることを特徴とする。
　この構成によれば、上流側部材と下流側部材とを射出成形する際に同じ成形面形状を有する金型を用意すれば済む。
　第３の発明は、第１の発明において、
　上記電気式ヒータは、上記枠型フレームに保持された上記発熱体及び上記フィンを積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるための付勢部材を備え、
　上記枠型フレームは、上記発熱体及び上記フィンの積層方向両側にそれぞれ位置する第１辺部及び第２辺部と、該第１辺部から該第２辺部まで延び、該第１辺部と該第２辺部とを繋ぐ複数の繋ぎ部とを有し、
　上記枠型フレームの上記繋ぎ部は、上記上流側部材と上記下流側部材とにそれぞれ設けられ、
　上記上流側部材の繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部に対して傾斜して延び、
　上記下流側部材の繋ぎ部は、上記上流側部材の繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びていることを特徴とする。
　この構成によれば、枠型フレームの第１辺部と第２辺部とが繋ぎ部によって繋がれることで、付勢部材による付勢力の影響で第１辺部と第２辺部とが開いてしまうのが抑制される。このとき、上流側部材の繋ぎ部と下流側部材の繋ぎ部とが互いに反対方向に延びているので、枠型フレーム全体としての強度が高まり、繋ぎ部による枠型フレームの変形抑制効果が向上する。
　第４の発明は、第３の発明において、
　上記下流側部材の繋ぎ部は、空調用空気の流れ方向に見たとき上記上流側部材の繋ぎ部と少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする。
　この構成によれば、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側部材の繋ぎ部と下流側部材の繋ぎ部とが交差するように配置されるので、枠型フレームの強度が高まって枠型フレームの変形抑制効果がより一層向上する。
　第１の発明によれば、枠型フレームを構成する上流側部材と下流側部材とが点対称形状の部品からなるものとしたので、上流側部材と下流側部材を共通部品とすることができる。これにより、金型の種類を減らすことができるとともに、部品の種類も減らすことができ、しかも、誤組付の発生を抑制できる。
　第２の発明によれば、上流側部材と下流側部材とが同じ成形面形状を有する金型により射出成形されているので、上流側部材と下流側部材とを射出成形する際に同じ成形面形状を有する金型を用意すれば済み、設備費を低減できる。
　第３の発明によれば、空調用空気の流れ方向上流側と下流側にそれぞれ繋ぎ部を設け、下流側部材の繋ぎ部は、上流側部材の繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びているので、繋ぎ部による枠型フレームの変形抑制効果を向上させることができる。
　第４の発明によれば、下流側部材の繋ぎ部は、空調用空気の流れ方向に見たとき上流側部材の繋ぎ部と少なくとも一部が重なるようにしたので、枠型フレームの強度を高めることができ、枠型フレームの変形抑制効果をより一層向上させることができる。
実施形態１に係る電気式ヒータを備えた車両用空調装置の概略図である。 電気式ヒータを空調用空気の流れ方向上流側から見た正面図である。 電気式ヒータの分解斜視図である。 上流側部材を空調用空気の流れ方向上流側から見た正面図である。 枠型フレームを空調用空気の流れ方向上流側から見た正面図である。 図５におけるVI－VI線断面図である。 図２におけるVII－VII線断面図である。 実施形態２に係る図２相当図である。 実施形態２に係る図３相当図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
　（実施形態１）
　図１は、本発明の実施形態１に係る電気式ヒータ５を備えた車両用空調装置１の概略構成を示す図である。車両用空調装置１は、例えば自動車の車室内においてインストルメントパネル（図示せず）の内部に搭載され、空調用空気を温度調節して車室内の各部に供給することができるようになっている。
　具体的には、車両用空調装置１は、ケーシング２と、送風ファン３と、冷却用熱交換器４と、電気式ヒータ５とを備えている。送風ファン３、冷却用熱交換器４及び電気式ヒータ５はケーシング２の内部に収容されている。送風ファン３は空調用空気を送るためのものである。冷却用熱交換器４は、空調用空気を冷却するためのものである。電気式ヒータ５は、ケーシング２の内部において冷却用熱交換器４よりも空調用空気の流れ方向下流側に配置されており、空調用空気を加熱するためのものである。また、ケーシング２の内部には、エアミックスダンパ６が配設されている。エアミックスダンパ６は、電気式ヒータ５を通過する空気の量を変更することによって空調風の温度を変更するためのものである。さらに、ケーシング２の内部には、デフロスタダンパ７、ベントダンパ８及びヒートダンパ９も配設されている。デフロスタダンパ７は、フロントウインド（図示せず）の内面に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ベントダンパ８は乗員の上半身に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ヒートダンパ９は乗員の足下近傍に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものである。
　図２及び図３に示すように、電気式ヒータ５は、上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２と、複数のフィン５３と、バネ（付勢部材）５４と、枠型フレーム６０とを備えており、空調用空気の流れ方向から見たときに全体として左右方向に長い矩形状をなしている。上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２は、車両に搭載されているバッテリ等（図示せず）からの電力の供給によって発熱する複数のＰＴＣ素子（図示せず）を備えた同じ構造のものであり、左右方向に長い板状をなしている。上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２のそれぞれの内部には、複数のＰＴＣ素子が左右方向に並ぶように配置されている。
　上部発熱体５０は、電気式ヒータ５の上下方向中央部よりも上寄りに配置されている。図３に示すように上部発熱体５０の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５０ａが右側へ突出するように設けられている。中央部発熱体５１は、電気式ヒータ５の上下方向中央部に配置されている。中央部発熱体５１の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５１ａが右側へ突出するように設けられている。下部発熱体５２は、電気式ヒータ５の上下方向中央部よりも下寄りに配置されている。下部発熱体５２の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５２ａが右側へ突出するように設けられている。
　フィン５３は左右方向に長い連続する波型形状のコルゲートフィンである。フィン５３は、上部発熱体５０の上面及び下面、中央部発熱体５１の上面及び下面、下部発熱体５２の上面及び下面にそれぞれ配設されている。つまり、フィン５３は、上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２に積層されている。
　上部発熱体５０と中央部発熱体５１との間に配設されている２つのフィン５３、５３の間には、左右方向に延びる板材５５が配設されている。板材５５の上面及び下面にそれぞれフィン５３が接触している。また、中央部発熱体５１と下部発熱体５２との間に配設されている２つのフィン５３、５３の間にも、同様な板材５５が配設されている。
　バネ５４は、電気式ヒータ５の上端部に位置しているフィン５３の上面に配設されている。バネ５４は、枠型フレーム６０に保持された発熱体５０～５２及びフィン５３を積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるためのものである。図７に示すように、バネ５４は、フィン５３の上面に沿って左右方向に延びる基板部５４ａと、基板部５４ａにおける空調用空気の流れ方向下流側の縁部から延びる弾性変形部５４ｂとを備えており、全体が弾性を有する金属材料で構成されている。弾性変形部５４ｂは、基板部５４ａから上方へ向かい、かつ、空調用空気の流れ方向上流側へ延びた後、先端側が下方へ屈曲して延びている。この弾性変形部５４ｂが下方向に弾性変形するようになっている。
　図３に示すように、枠型フレーム６０は、空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材７０と、下流側に配置される下流側部材８０とを有しており、これら上流側部材７０及び下流側部材８０が組み合わされて構成されている。上流側部材７０と下流側部材８０とは、互いに点対称形状の部品からなるものである。対称の中心は、枠型フレーム６０を空調用空気の流れ方向から見たときに上流側部材７０の中心に位置する点Ｐ（図４に示す）である。点Ｐは、上流側部材７０の上下方向中央、かつ、左右方向の中央に位置している。上流側部材７０と下流側部材８０とが互いに点対称形状であり、しかも、この実施形態では、同じ成形面形状を有する金型（図示せず）により射出成形されている。したがって、上流側部材７０と下流側部材８０とは同じ形状を持っており、共通部品となっているので、２つの部品があれば、どちらを上流側に配置しても、枠型フレーム６０を構成することができる。
　具体的には、上流側部材７０は、発熱体５０～５２及びフィン５３の積層方向両側にそれぞれ位置する上辺部（第１辺部）７１及び下辺部（第２辺部）７２と、上辺部７１から下辺部７２まで延び、上辺部７１と下辺部７２とを繋ぐ複数の棒状部（繋ぎ部）７４Ａ～７４Ｃ、７５Ａ～７５Ｃとを有しており、上辺部７１、下辺部７２、棒状部７４Ｃ、７５Ｃによって略矩形の枠型となっている。上辺部７１と、下辺部７２と、棒状部７４Ａ～７４Ｃ、７５Ａ～７５Ｃとは樹脂材によって一体成形されている。
　上辺部７１は、左右方向に延びている。図７に示すように、上辺部７１の下面にバネ５４の弾性変形部５４ｂが接触するようになっている。図３や図４に示すように、上辺部７１の右端部及び左端部には、空調用空気の流れ方向上流側へ突出する突起７１ａがそれぞれ設けられている。また、上辺部７１の右端部及び左端部には、下方へ突出する縦板部７１ｂがそれぞれ設けられている。左右の縦板部７１ｂ、７１ｂの間に上端部のフィン５３が配置されるようになっている。また、上辺部７１には、下流側へ突出する係合爪（図示せず）が設けられている。さらに、図６に示すように、上辺部７１における空調用空気の流れ方向下流側の面には、凹部７１ｈが形成されている。
　図４に示すように、下辺部７２は上辺部７１と略平行である。下辺部７２の空調用空気流れ方向の寸法は、上辺部７１の同方向の寸法よりも短く設定されている。下辺部７２の上面に、下端部のフィン５３の下面が接触するようになっている。下辺部７２の右端部及び左端部には、空調用空気の流れ方向上流側へ突出する突起７２ａがそれぞれ設けられている。また、下辺部７２の右端部及び左端部には、上方へ突出する縦板部７２ｂがそれぞれ設けられている。左右の縦板部７２ｂ、７２ｂの間に下端部のフィン５３が配置されるようになっている。下辺部７２の下面には、切欠部７２ｃが形成されている。さらに、図６に示すように、下辺部７２における空調用空気の流れ方向下流側の面には、凸部７２ｆが形成されている。
　図４に示すように、上辺部７１と下辺部７２とは、棒状部７４Ａ～７４Ｃ、７５Ａ～７５Ｃによって繋がれていることで間隔が一定に保たれている。上辺部７１と下辺部７２との間に、発熱体５０～５２、フィン５３、バネ５４及び板材５５が収容されて積層方向に圧縮されている。
　棒状部７４Ａ～７４Ｃ、７５Ａ～７５Ｃは、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向に間隔をあけて配置されている。すなわち、上流側部材７０の中央部よりも右側には、第１右側棒状部７４Ａが配置され、この第１右側棒状部７４Ａよりも右側には第２右側棒状部７４Ｂが配置され、この第２右側棒状部７４Ｂよりも右側には第３右側棒状部７４Ｃが配置されている。また、上流側部材７０の中央部よりも左側には、第１左側棒状部７５Ａが配置され、この第１左側棒状部７５Ａよりも左側には第２左側棒状部７５Ｂが配置され、この第２左側棒状部７５Ｂよりも左側には第３左側棒状部７５Ｃが配置されている。
　第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃは、発熱体５０～５２、フィン５３及びバネ５４よりも空調用空気の流れ方向上流側に配置されている。第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃにより、発熱体５０～５２、フィン５３及びバネ５４が上流側から支持される。
　第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃの太さは上辺部７１及び下辺部７２の太さよりも細く設定されており、第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃが空調用空気の流れを阻害する度合いを小さくしている。
　第１右側棒状部７４Ａは、上側へ行くほど右側に位置するように上辺部７１及び下辺部７２に対して傾斜して延びている。また、第２右側棒状部７４Ｂは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。また、第３右側棒状部７４Ｃは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。
　第１左側棒状部７５Ａは、上側へ行くほど左側に位置するように上辺部７１及び下辺部７２に対して傾斜して延びている。また、第２左側棒状部７５Ｂは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。また、第３左側棒状部７５Ｃは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。
　第１右側棒状部７４Ａの上端部と、第１左側棒状部７５Ａの上端部との離間寸法をＹ１、第１左側棒状部７５Ａの下端部と、第２左側棒状部７５Ｂの下端部との離間寸法をＹ２、第１右側棒状部７４Ａの下端部と、第２右側棒状部７４Ｂの下端部との離間寸法をＹ３、第２右側棒状部７４Ｂの上端部と、第３右側棒状部７４Ｃの上端部との離間寸法をＹ４、第２左側棒状部７５Ｂの上端部と、第３左側棒状部７５Ｃの上端部との離間寸法をＹ５としたとき、離間寸法Ｙ２と離間寸法Ｙ３は等しく設定され、また、離間寸法Ｙ４と離間寸法Ｙ５も等しく設定されている。離間寸法Ｙ１が最も短く設定され、離間寸法Ｙ２、Ｙ３は、離間寸法Ｙ１よりも広く設定され、離間寸法Ｙ４、Ｙ５は、離間寸法Ｙ２、Ｙ３よりも広く設定されている。これにより、隣合う棒状部７４Ａ、７５Ａの上端部の間隔、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの上端部の間隔、隣合う棒状部７５Ｂ、７５Ｃの上端部の間隔を比較したとき、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向中央部に位置する棒状部７４Ａ、７５Ａの上端部の間隔よりも端部側に位置する棒状部７４Ｂ、７４Ｃの上端部の間隔及び棒状部７５Ｂ、７５Ｃの上端部の間隔の方が広くなる。
　また、図３に示すように、下流側部材８０は、上述のように上流側部材７０と同じものであり、上辺部８１、下辺部８２、第１～第３右側棒状部８４Ａ～８４Ｃ及び第１～第３左側棒状部８５Ａ～８５Ｃを備えている。上流側部材７０と同様に、上辺部８１には縦板部８１ｂが設けられ、下辺部８２には縦板部８２ｂが設けられている。図６に示すように、上辺部８１における空調用空気の流れ方向上流側の面には、上流側部材７０の上辺部７１の凹部７１ｈに嵌入する凸部８１ｆが形成されている。さらに、下辺部８２における空調用空気の流れ方向上流側の面には、上流側部材７０の下辺部７２の凸部７２ｆが嵌入する凹部８２ｈが形成されている。
　図３に示すように、下流側部材８０には、第１～第３右側棒状部８４Ａ～８４Ｃ及び第１～第３左側棒状部８５Ａ～８５Ｃが設けられている。第１右側棒状部８４Ａは、上側へ行くほど左側に位置するように上辺部８１及び下辺部８２に対して傾斜して延びている。また、第２右側棒状部８４Ｂは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。また、第３右側棒状部８４Ｃは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。
　第１左側棒状部８５Ａは、上側へ行くほど右側に位置するように上辺部８１及び下辺部８２に対して傾斜して延びている。また、第２左側棒状部８５Ｂは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。また、第３左側棒状部８５Ｃは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。つまり、下流側の第１～第３右側棒状部８４Ａ～８４Ｃ及び第１～第３左側棒状部８５Ａ～８５Ｃは、各々に対応する上流側の第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃとは反対方向に傾斜している。これは下流側部材８０が上流側部材７０と点対称な形状であるためである。
　空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側部材７０の上辺部７１と下流側部材８０の上辺部８１とが重なり、上流側部材７０の下辺部７２と下流側部材８０の下辺部８２とが重なる。上流側部材７０の上辺部７１に設けられた係合爪が、下流側部材８０の上辺部８１に設けられた切欠部８１ｃの周縁部に係合し、また、下流側部材８０の下辺部８２に設けられた係合爪８２ｃが、上流側部材７０の下辺部７２に設けられた切欠部７２ｃの周縁部に係合するようになっている。これにより、上流側部材７０と下流側部材８０とが一体化する。このとき、図６及び図７に示すように、上流側部材７０の上辺部７１における空調用空気の流れ方向下流側の面と、下流側部材８０の上辺部８１における上流側の面とは接触し、また、上流側部材７０の下辺部７２における空調用空気の流れ方向下流側の面と、下流側部材８０の下辺部８２における上流側の面とは接触している。そして、下流側部材８０の上辺部８１の凸部８１ｆが、上流側部材７０の上辺部７１の凹部７１ｈに嵌入するとともに、上流側部材７０の下辺部７２の凸部７２ｆが、下流側部材８０の下辺部８２の凹部８２ｈに嵌入する。
　そして、図５に示すように空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１右側棒状部７４Ａの上下方向中間部と、下流側の第１右側棒状部８４Ａの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第２右側棒状部７４Ｂの上下方向中間部と、下流側の第２右側棒状部８４Ｂの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第３右側棒状部７４Ｃの上下方向中間部と、下流側の第３右側棒状部８４Ｃの上下方向中間部とが重なるように配置される。
　さらに、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１左側棒状部７５Ａの上下方向中間部と、下流側の第１左側棒状部８５Ａの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第２左側棒状部７５Ｂの上下方向中間部と、下流側の第２左側棒状部８５Ｂの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第３左側棒状部７５Ｃの上下方向中間部と、下流側の第３左側棒状部８５Ｃの上下方向中間部とが重なるように配置される。
　図２に示すように、枠型フレーム６０の右側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部を覆う右側キャップ部材６１が設けられている。右側キャップ部材６１は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部に嵌合することによって枠型フレーム６０に着脱可能に取り付けられている。図３にも示すように、右側キャップ部材６１の左側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部が挿入された状態で嵌合する嵌合筒部６１ａが設けられている。嵌合筒部６１ａの周壁部には、枠型フレーム６０の突起７１ａ、７２ａが係合する係合孔６１ｄが形成されている。嵌合筒部６１ａの右側にはフランジ６１ｂが形成されている。さらに、フランジ６１ｂには、電極板挿入筒部６１ｃが右側へ突出するように設けられている。電極板５０ａ、５１ａ、５２ｂは、嵌合筒部６１ａに挿入された状態でフランジ６１ｂを貫通して電極板挿入筒部６１ｃの内部に配置される。電極板５０ａ、５１ａ、５２ｂには、図示しないが車両側から延びる電力供給配線が接続されるようになっている。
　枠型フレーム６０の左側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部を覆う左側キャップ部材６２が設けられている。左側キャップ部材６２は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部に嵌合することによって枠型フレーム６０に着脱可能に取り付けられている。右側キャップ部材６１は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部が挿入された状態で嵌合する嵌合筒部６１ａが設けられている。嵌合筒部６１ａの周壁部には、枠型フレーム６０の突起７１ａ、７２ａが係合する係合孔６２ｃが形成されている。
　次に、上記のように構成された電気式ヒータ５の組み立て要領について説明する。まず、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５を積層し、上流側部材７０の内部に収容する。そして、バネ５４を弾性変形させながら上端部のフィン５３の上面と上辺部７１の下面との間に挿入する。これにより、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５に圧縮力が作用する。その後、下流側部材８０を上流側部材７０に組み付けて一体化すると、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５及びバネ５４が枠型フレーム６０の内部に収容される。尚、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５を積層し、下流側部材８０の内部に収容した後、上流側部材７０を下流側部材８０に組み付けて一体化してもよい。
　次に、以上のようにして得られた電気式ヒータ５を使用する場合について説明する。バネ５４による反発力は、枠型フレーム６０の上流側部材７０の上辺部７１と下辺部７２に対して上辺部７１及び下辺部７２を開くように作用する。同様に、バネ５４の反発力は、枠型フレーム６０の下流側部材８０の上辺部８１と下辺部８２に対して上辺部８１及び下辺部８２を開くように作用する。このとき、上流側部材７０の上辺部７１と下辺部７２が複数の７４Ａ～７４Ｃ、７５Ａ～７５Ｃによって繋がれているので、バネ５４による反発力に抗するように上辺部７１と下辺部７２との開きが抑制される。同様に、下流側部材８０の上辺部８１と下辺部８２の開きも抑制される。
　以上説明したように、この実施形態１に係る電気式ヒータ５によれば、上流側部材７０と下流側部材８０とを同じ形状にすることが可能になる。従って、上流側部材７０を成形する金型と、下流側部材８０を成形する金型とを同じにして金型の種類を減らすことが可能になるとともに、部品の種類も減らすことができる。さらに、上流側部材７０と下流側部材８０とが同じ形状なので、組み立て現場では同じ部品を組み付ければ枠型フレーム７０となり、誤組付の発生を抑制できる。
　また、上流側部材６０と下流側部材７０とが同じ成形面形状を有する金型により射出成形されているので、上流側部材６０と下流側部材７０とを射出成形する際に同じ成形面形状を有する金型を用意すれば済み、設備費を低減できる。
　また、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１左側棒状部７５Ａと、下流側の第１左側棒状部８５ＡとがＸ字状に交差し、上流側の第２左側棒状部７５Ｂと、下流側の第２左側棒状部８５ＢとがＸ字状に交差し、上流側の第３左側棒状部７５Ｃと、下流側の第３左側棒状部８５ＣとがＸ字状に交差しているので、枠型フレーム６０の強度が高まって枠型フレーム６０の変形抑制効果をより一層向上させることができる。
　尚、実施形態１では、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数を６本にしているが、これに限らず、５本以下にしてもよいし、７本以上にしてもよい。
　（実施形態２）
　図８及び図９は、本発明の実施形態２に係る電気式ヒータ５を示すものである。実施形態２では、実施形態１のものに対し、上流側部材７０の棒状部の本数及び形状と、下流側部材８０の棒状部の本数及び形状が異なっているだけであり、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
　図８に示すように、上流側部材７０には、中央棒状部７３が設けられている。中央棒状部７３は上流側部材７０の長手方向の中央部に配置されている。中央棒状部７３は、上辺部７１及び下辺部７２に対して垂直に延びている。また、第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃは、中央棒状部７３と平行である。
　中央棒状部７３の中心線をＸ１、第１右側棒状部７４Ａの中心線をＸ２、第２右側棒状部７４Ｂの中心線をＸ３、第３右側棒状部７４Ｃの中心線をＸ４、第１左側棒状部７５Ａの中心線をＸ５、第２左側棒状部７５Ｂの中心線をＸ６、第３左側棒状部７５Ｃの中心線をＸ７としたとき、中心線Ｘ１と中心線Ｘ２との離間寸法Ａ１と、中心線Ｘ１と中心線Ｘ５との離間寸法Ａ２とは等しく設定され、また、中心線Ｘ２と中心線Ｘ３との離間寸法Ｂ１と、中心線Ｘ５と中心線Ｘ６との離間寸法Ｂ２とは等しく設定され、中心線Ｘ３と中心線Ｘ４との離間寸法Ｃ１と、中心線Ｘ６と中心線Ｘ７との離間寸法Ｃ２とは等しく設定されている。また、離間寸法Ｃ１、Ｃ２は離間寸法Ｂ１、Ｂ２よりも広く、離間寸法Ｂ１、Ｂ２は離間寸法Ａ１、Ａ２よりも広く設定されている。つまり、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔及び棒状部７５Ｂ、７５Ｃの間隔が最も広く、隣合う棒状部７３、７４Ａの間隔及び棒状部７３、７５Ａの間隔が最も狭くなっている。そして、隣合う棒状部７４Ａ、７４Ｂの間隔及び棒状部７５Ａ、７５Ｂの間隔は、棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔よりも狭く、かつ、棒状部７３、７４Ａの間隔よりも広くなっている。これにより、隣合う棒状部７３、７４Ａの間隔、隣合う棒状部７４Ａ、７４Ｂの間隔、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔を比べたとき、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向中央部に位置する棒状部７３、７４Ａの間隔よりも、上辺部７１及び下辺部７２の端部側に位置する棒状部７４Ｂ、７４Ｃ（７５Ｂ、７５Ｃ）の間隔の方が広くなる。
　図９に示すように、上流側部材７０と同様に下流側部材８０にも中央棒状部８３が設けられている。下流側部材８０の第１～第３右側棒状部８４Ａ～８４Ｃ及び第１～第３左側棒状部８５Ａ～８５Ｃは、上流側部材７０の第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃと同様に配置され、同様に延びている。
　また、上流側部材７０と下流側部材８０とが一体化した状態では、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側部材７０の中央棒状部７３、第１～第３右側棒状部７４Ａ～７４Ｃ及び第１～第３左側棒状部７５Ａ～７５Ｃと、下流側部材８０の中央棒状部８３、第１～第３右側棒状部８４Ａ～８４Ｃ及び第１～第３左側棒状部８５Ａ～８５Ｃとがそれぞれ重なる。
　したがって、実施形態２に係る電気式ヒータ５によれば、実施形態１と同様に、枠型フレーム６０を構成する上流側部材６０と下流側部材７０とを共通化することで金型の種類を減らすことができるとともに、部品の種類も減らすことができ、しかも、誤組付の発生を抑制できる。
　尚、実施形態２では、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数を７本にしているが、これに限らず、６本以下にしてもよいし、８本以上にしてもよい。また、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数は同じにしてもよいし、異なる数にしてもよい。
　上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置の電気式ヒータは、例えば、空調用空気を加熱する場合に使用することができる。
１　　　　　　　　車両用空調装置
５　　　　　　　　電気式ヒータ
５０～５２　　　　発熱体
５３　　　　　　　フィン
５４　　　　　　　バネ（付勢部材）
６０　　　　　　　枠型フレーム
６１　　　　　　　右側キャップ部材
６２　　　　　　　左側キャップ部材
７１　　　　　　　上辺部（第１辺部）
７２　　　　　　　下辺部（第２辺部）
７３　　　　　　　中央棒状部（繋ぎ部）
７４Ａ～７４Ｃ　　第１～第３右側棒状部（繋ぎ部）
７５Ａ～７５Ｃ　　第１～第３左側棒状部（繋ぎ部）
８４Ａ～８４Ｃ　　第１～第３右側棒状部（繋ぎ部）
８５Ａ～８５Ｃ　　第１～第３左側棒状部（繋ぎ部）

Claims (4)

  1. 　電力の供給によって発熱する発熱体と、
    　上記発熱体に積層された状態で配設されるフィンと、
    　上記発熱体及び上記フィンを収容して積層状態で保持する枠型フレームとを備え、
    　上記枠型フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
    　上記枠型フレームは、空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材と、下流側に配置される下流側部材とが組み合わされて構成され、
    　上記枠型フレームを空調用空気の流れ方向から見たときに上記上流側部材の中心に位置する点を対称の中心として上記上流側部材と上記下流側部材とが互いに点対称形状の部品からなることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
  2. 　請求項１に記載の車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
    　上記上流側部材と上記下流側部材とは、同じ成形面形状を有する金型により射出成形されていることを特徴する車両用空調装置の電気式ヒータ。
  3. 　請求項１に記載の車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
    　上記電気式ヒータは、上記枠型フレームに保持された上記発熱体及び上記フィンを積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるための付勢部材を備え、
    　上記枠型フレームは、上記発熱体及び上記フィンの積層方向両側にそれぞれ位置する第１辺部及び第２辺部と、該第１辺部から該第２辺部まで延び、該第１辺部と該第２辺部とを繋ぐ複数の繋ぎ部とを有し、
    　上記枠型フレームの上記繋ぎ部は、上記上流側部材と上記下流側部材とにそれぞれ設けられ、
    　上記上流側部材の繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部に対して傾斜して延び、
    　上記下流側部材の繋ぎ部は、上記上流側部材の繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びていることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
  4. 　請求項３に記載の車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
    　上記下流側部材の繋ぎ部は、空調用空気の流れ方向に見たとき上記上流側部材の繋ぎ部と少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
     
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