WO2023120021A1

WO2023120021A1 - 車両用熱媒体加熱装置

Info

Publication number: WO2023120021A1
Application number: PCT/JP2022/043448
Authority: WO
Inventors: 瑞季岡田
Original assignee: サンデン株式会社
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2023-06-29
Also published as: DE112022006064T5; JP2023091927A; CN118401390A

Abstract

【課題】ハウジング内部への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を確実に停止させることができる車両用熱媒体加熱装置を提供する。【解決手段】車両用熱媒体加熱装置１は、ハウジング内で熱媒体を加熱するヒータ３と、ヒータ制御回路３０が実装された制御基板４と、制御基板４上において互いに離隔してヒータ制御回路３０とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッド６ａ、６ｂと、を含む。外部電源Ｂの正極からの第１電源ライン４ａには、遮断器４ｅが設けられ、一方の導電パッド６ａは第１電源ライン４ａにおける中間ライン４ａ１に電気的に接続され、他方の導電パッド６ｂは外部電源Ｂの負極からの第２電源ライン４ｂに電気的に接続されている。ハウジングが所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、一対の導電パッド６ａ、６ｂはヒータ制御回路３０の回路要素よりも下方に位置している。

Description

車両用熱媒体加熱装置

　本発明は、熱媒体を加熱する車両用熱媒体加熱装置に関する。

　車両用熱媒体加熱装置の一例として、特許文献１に記載された熱媒体加熱装置が知られている。特許文献１に記載された熱媒体加熱装置は、ハウジング（ケース）、前記ハウジング内に配置され熱媒体を加熱するヒータ、及び前記ハウジング内に配置される基板などを備えており、前記基板には、前記ヒータに供給される電力を制御する制御回路が設けられている。

特開２０１１－７９３４４号公報

　特許文献１に記載された熱媒体加熱装置では、前記ハウジング内に配置される前記基板に、前記ヒータに供給される電力を制御する制御回路が設けられている。そのため、仮に前記ハウジング内に水等が侵入して浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を停止させる必要があるという課題がある。

　そこで、本発明は、ハウジング内部への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を確実に停止させることができる車両用熱媒体加熱装置を提供することを目的とする。

　本発明の一側面によると、ハウジングと、外部電源からの給電により発熱して前記ハウジング内で熱媒体を加熱するヒータと、前記ヒータへの給電を制御するヒータ制御回路が実装され且つ前記ハウジング内に収容された制御基板とを含む、車両用熱媒体加熱装置が提供される。この車両用熱媒体加熱装置は、前記制御基板上において互いに離隔して前記ヒータ制御回路とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッドを含む。前記車両用熱媒体加熱装置において、前記外部電源の一方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第１電源ラインには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器が設けられており、前記一対の導電パッドのうちの一方は、前記第１電源ラインにおける前記遮断器と前記ヒータ制御回路との間の中間ラインに電気的に接続され、前記一対の導電パッドのうちの他方は、前記外部電源の他方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第２電源ラインに電気的に接続されており、前記ハウジングが所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、前記一対の導電パッドは、前記ヒータ制御回路を構成する回路要素よりも下方に位置している。

　本発明によれば、ハウジング内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータへの電力供給を確実に停止させることができる車両用熱媒体加熱装置を提供することができる。

実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置が適用された車載暖房装置を概念的に示す図である。実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置のヒータへの給電を制御するヒータ制御回路の一構成例を示す図である。実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置の一例の概略上面図である。図３のＡ－Ａ断面図である。図３のＢ－Ｂ断面図である。図３のＣ－Ｃ断面図である。図６のＤ－Ｄ断面図である。実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置の制御基板を示す図である。前記ヒータ制御回路の変形例を示す図である。図９に示すヒータ制御回路が実装された制御基板の一例を示す図である。前記ヒータ制御回路の別の変形例を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置１が適用された車載暖房装置１０を概念的に示している。図１に示された車載暖房装置１０は、ポンプＰにより熱媒体が熱媒体循環路１１を循環するように構成されている。熱媒体には、通常、水（不凍液などが混入されたものを含む）が用いられる。したがって、車両用熱媒体加熱装置１は、水加熱装置とも呼ばれる。

　車両用熱媒体加熱装置１は、熱媒体循環路１１の第１位置に設けられている。車両用熱媒体加熱装置１は、通電により発熱するヒータ３を有し、熱媒体循環路１１を流れる熱媒体を加熱するように構成されている。具体的には、車両用熱媒体加熱装置１は、流入部（後述する流入口２３）から流入した熱媒体をヒータ３によって加熱し、加熱された熱媒体を流出部（後述する流出口２４）から流出させるように構成されている。特に限定されないが、本実施形態において、ヒータ３は、電気的に並列に接続された一対のヒータ（第１ヒータ３Ａ及び第２ヒータ３Ｂ）で構成されている。なお、車両用熱媒体加熱装置１については後に詳述する。

　熱媒体循環路１１の第２位置には熱交換器１２が設けられている。熱交換器１２は、車室内に空調用空気を吹き出す通風ダクト１３内に配置され、車両用熱媒体加熱装置１で加熱された熱媒体と空気との熱交換により車室内暖房用の空気を生成する。なお、通風ダクト１３内には熱交換器１２をバイパスするバイパス通路１４が設けられており、エアミックスダンパ１５により、通風ダクト１３内の空気の流れが制御される。

　図２は、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）への給電を制御するヒータ制御回路３０の一構成例を概念的に示す図である。

　車両用熱媒体加熱装置１は、制御基板４を有しており、ヒータ制御回路３０は制御基板４に実装されている。本実施形態において、ヒータ制御回路３０は、ヒータ３に対して、車両に搭載された高電圧電源である外部電源Ｂからの電力を供給するように構成されている。つまり、ヒータ３は外部電源Ｂからの給電により発熱して熱媒体を加熱する。

　図２を参照すると、ヒータ制御回路３０において、ヒータ３よりも外部電源Ｂの正極側（出力側）にスイッチング素子としての第１のＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）３１が設けられ、ヒータ３よりも外部電源Ｂの負極側（接地側）にスイッチング素子として第２のＩＧＢＴ３２が設けられている。第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２は、ゲートに入力される信号に応じて通電をＯＮ／ＯＦＦすることが可能である。第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の各ゲートには、ＩＧＢＴドライバ３３の２つの出力端子がそれぞれ接続されている。

　ＩＧＢＴドライバ３３は、２つの入力端子と２つの出力端子とを有し、各入力信号に応じた各出力信号により、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２を個別にＯＮ／ＯＦＦ駆動することが可能である。ＩＧＢＴドライバ３３の２つの入力端子には、マイコン（ＣＰＵ）３４の２つの出力端子がそれぞれ接続されている。

　マイコン３４は、主に暖房要求に基づいてＩＧＢＴドライバ３３に対する指令信号を発生させる。具体的には、マイコン３４は、暖房要求に基づいてヒータ３のＯＮ時間の割合を設定し、設定されたＯＮ時間に対応するＰＷＭ信号を生成してＩＧＢＴドライバ３３に出力する。すなわち、マイコン３４は、ＩＧＢＴドライバ３３を介して第１及び第２のＩＧＢＴトランジスタ３１、３２のＯＮ時間の割合を制御し、これによって、ヒータ３の温度、さらには、ヒータ３によって加熱される熱媒体の温度を制御する。

　なお、図２には示されていないが、ヒータ制御回路３０には、過熱保護や故障検知などのために、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度を検知する第１温度検知部、ヒータ３の温度（ヒータ３によって加熱された熱媒体の温度を含む）を検知する第２温度検知部、ヒータ３に印加される電圧を検知する電圧検知部、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２及びヒータ３に流れる電流を検知する電流検知部などが設けられている。これら各検知部の検知結果は、例えばマイコン３４に入力され、ＩＧＢＴドライバ３３への制御信号を決定するために利用され得る。

　例えば、マイコン３４は、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２の温度が所定値を超えたとき、ヒータ３の温度が所定値を超えたとき、ヒータ３に印加される電圧が所定値を超えたとき、又は、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２及びヒータ３に流れる電流が所定値を超えたときに、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２を強制的にＯＦＦにするための制御信号をＩＧＢＴドライバ３３に出力する。これにより、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２が強制的にＯＦＦとなり、ヒータ３への通電が停止される。この結果、第１及び第２のＩＧＢＴ３１、３２及びヒータ３の過熱保護や故障検知を図ることができる。

　ここで、ヒータ制御回路３０には、外部電源Ｂからヒータ制御回路３０への給電線を構成する第１電源ライン４ａ及び第２電源ライン４ｂがそれぞれ接続されている。さらに、ヒータ制御回路３０には、ヒータ制御回路３０からヒータ３への給電線を構成する第１ヒータライン４ｃ及び第２ヒータライン４ｄがそれぞれ接続されている。

　第１電源ライン４ａは、外部電源Ｂの一方の極とヒータ制御回路３０（制御基板４）とを電気的に接続し、第２電源ライン４ｂは、外部電源Ｂの他方の極とヒータ制御回路３０（制御基板４）とを電気的に接続している。

　本実施形態では、第１電源ライン４ａは、外部電源Ｂの正極側から延び、第２電源ライン４ｂは、外部電源Ｂの負極側（接地側）から延びている。そして、制御基板４上には、いずれも導電性を有しヒータ制御回路３０の回路パターンの一部を構成する、正極側電源ライン接続部３５ａと、負極側電源ライン接続部３５ｂと、正極側ヒータライン接続部３５ｃと、負極側ヒータライン接続部３５ｄとが形成されている。さらに、正極側電源ライン接続部３５ａと正極側ヒータライン接続部３５ｃは、制御基板４上に形成された正極側配線パターン３５ｅを介して接続され、負極側電源ライン接続部３５ｂと負極側ヒータライン接続部３５ｄは制御基板４上に形成された負極側配線パターン３５ｆを介して接続されている。これらの各接続部（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ）及び各パターン（３５ｅ、３５ｆ）は、いずれも、回路パターンであり、ヒータ制御回路３０を構成する回路要素の一部である。

　具体的には、第１電源ライン４ａは、外部電源Ｂの正極と正極側電源ライン接続部３５ａとを電気的に接続し、第２電源ライン４ｂは、外部電源Ｂの負極と負極側電源ライン接続部３５ｂとを電気的に接続し、第１ヒータライン４ｃは、正極側ヒータライン接続部３５ｃとヒータ３の正極側端子とを接続し、第２ヒータライン４ｄは、負極側ヒータライン接続部３５ｄとヒータ３の負極側端子とを接続している。なお、本実施形態では、第２電源ライン４ｂは、直接、外部電源Ｂの負極端子に接続されている。しかし、これに限られるものではなく、外部電源Ｂの負極端子が車両の車体にアース線を介して接続されて接地されている場合には、第２電源ライン４ｂは車体に接続され車体及びアース線を介して外部電源Ｂの負極端子に接続されてもよい。

　次に、図３～図７を参照して車両用熱媒体加熱装置１について説明する。図３は、車両用熱媒体加熱装置１の一例の概略上面図であり、図４は、図３のＡ－Ａ断面図であり、図５は、図３のＢ－Ｂ概略断面図であり、図６は、図３のＣ－Ｃ断面図であり、図７は、図６のＤ－Ｄ断面図である。

　車両用熱媒体加熱装置１は、ハウジング２を有する。ハウジング２は、複数のハウジング部材（ここでは、第１ハウジング部材２Ａ、第２ハウジング部材２Ｂ、及び第３ハウジング部２Ｃ）が図示省略のボルトなどによって一体的に締結されて構成されている。

　ハウジング２は、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）を収容するヒータ収容室２１と、ヒータ制御回路３０が実装された制御基板４を収容する基板収容室２２を内部に有する。本実施形態において、ヒータ収容室２１は、第１ハウジング部材２Ａと第２ハウジング部材２Ｂとが締結されることによって形成され、基板収容室２２は、第１ハウジング部材２Ａと第２ハウジング部材２Ｂとの締結体に対してさらに第３ハウジング部材２Ｃが締結されることによって形成されている。

　ヒータ収容室２１は、第１収容部２１Ａと、第２収容部２１Ｂと、第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂを連通する連通部２１Ｃとを含む。第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂとは、並列して設けられており、連通部２１Ｃは、第１収容部２１Ａと第２収容部２１Ｂとの間でこれらを連通している。そして、第１収容部２１Ａに第１ヒータ３Ａが収容され、第２収容部２１Ｂに第２ヒータ３Ｂが収容されている。

　本実施形態において、第１ヒータ３Ａ及び第２ヒータ３Ｂは、略円柱状の外形を有している。第１収容部２１Ａ及び第２収容部２１Ｂは、第１ヒータ３Ａ及び第２ヒータ３Ｂよりも大径の略円柱状の空間として形成されている。したがって、第１収容部２１Ａの内面と第１ヒータ３Ａの外面との間には第１環状空間が形成され、第２収容部２１Ｂの内面と第２ヒータ３Ｂの外面との間には第２環状空間が形成されている。そして、これら第１、第２環状空間は、連通部２１Ｃを介して連通している。

　また、ハウジング２は、ヒータ収容室２１に熱媒体を流入させる流入口２３と、熱媒体をヒータ収容室２１から流出させる流出口２４とを有する。流入口２３は、ヒータ収容室２１（第１収容部２１Ａ）の長手方向の一方側に熱媒体を流入させるように形成され、流出口２４は、ヒータ収容室２１（第１収容部２１Ａ）の長手方向の他方側から熱媒体を流出させるように形成されている。本実施形態において、流入口２３と流出口２４とは、ハウジング２の同じ側面に設けられている。しかし、これに限られるものではなく、流入口２３と流出口２４とがハウジング２の異なる側面に形成されてもよい。

　ヒータ収容室２１、流入口２３及び流出口２４は、ハウジング２内における熱媒体流路を構成しており、この熱媒体流路は、熱媒体循環路１１の一部を構成する。つまり、熱媒体循環路１１を流れる熱媒体は、流入口２３を介してヒータ収容室２１に流入し、ヒータ収容室２１を流れた後、流出口２４を介してヒータ収容室２１から流出するようになっている。そして、熱媒体は、ヒータ収容室２１を流れる際、さらに言えば、主に前記第１環状空間及び前記第２環状空間を流れる際に、ヒータ３（第１ヒータ３Ａ、第２ヒータ３Ｂ）によって加熱される。

　基板収容室２２は、壁部２５を挟んでヒータ収容室２１に隣接して設けられている。具体的には、ハウジング２内において、基板収容室２２は、壁部２５によってヒータ収容室２１と区画されており、壁部２５の一方側（下側）にヒータ収容室２１が配置され、壁部２５の他方側（上側）に基板収容室２２が配置されている。基板収容室２２内には、制御基板４を取り付けるための複数（ここでは４つ）の基板取付部２６が設けられている。

　なお、図には示されていないが、シール部材が、第１ハウジング部材２Ａと第２ハウジング部材２Ｂとの間と、第１ハウジング部材２Ａと第３ハウジング部材２Ｃとの間と、第２ハウジング部材２Ｂと第３ハウジング部材２Ｃとの間とに、それぞれ設けられている。これらシール部材によって、隣接するハウジング部材同士が気密及び液密な状態で締結されている。そして、図には示されていないが、外部電源Ｂからヒータ制御回路３０への給電線（第１電源ライン４ａ及び第２電源ライン４ｂ）及びヒータ制御回路３０からヒータ３への給電線（第１ヒータライン４ｃ及び第２ヒータライン４ｄ）は、それぞれ、気密及び液密な状態でハウジング２の壁を貫通して延びている。つまり、ハウジング２における給電線用の貫通孔と給電線部分との間にもシール部材が設けられている。したがって、ハウジング２は、基板収容室２２内部への水等の侵入、つまり、基板収容室２２内への浸水の防止を図り得る構造を有している。

　以上のように、車両用熱媒体加熱装置１は、ハウジング２と、外部電源Ｂからの給電により発熱してハウジング２内で熱媒体を加熱するヒータ３と、ヒータ３への給電を制御するヒータ制御回路３０が実装され且つハウジング２内に収容された制御基板４とを有している。

　ここで、制御基板４について詳述する。図８は、制御基板４の一例を示している。上述のように、制御基板４には、ヒータ制御回路３０が実装されているが、図８には、ヒータ制御回路３０を構成する電子部品及び回路パターンを含む回路要素のうち、第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２、ＩＧＢＴドライバ３３、マイコン３４、正極側電源ライン接続部３５ａ、負極側電源ライン接続部３５ｂ、正極側ヒータライン接続部３５ｃ、及び負極側ヒータライン接続部３５ｄのみが示されている。

　制御基板４には、複数の基板取付部２６に対応する複数（すなわち、４つ）のねじ挿通孔４１が形成されている。本実施形態において、制御基板４は、平面視で略矩形状に形成されており、その４隅のそれぞれの近傍にねじ挿通孔４１が形成されている。そして、制御基板４は、複数のねじ挿通孔４１のそれぞれに挿通させた固定用のねじ５（図４～図６を参照）を対応する基板取付部２６の上面に形成されたねじ穴に螺合することにより、複数の基板取付部２６の上面に固定される（ねじ止めされる）。

　ところで、ハウジング２は基板収容室２２内への浸水の防止を図り得る構造を有しているが、前記シール部材が経年変化等によって劣化すると、所期のシール性能を得ることができなくなってしまい、基板収容室２２内への浸水が発生するおそれがある。そして、水等の液体が基板収容室２２内に侵入すると、意図しない通電経路（大電流パス）が侵入した液体を通じてヒータ制御回路３０（制御基板４）に形成されてしまうおそれがある。この場合、ヒータ制御回路３０を構成する電子部品の一部が浸水により形成された通電経路上に位置し、意図しない高電圧が電子部品に印加されたり、大電流が電子部品を流れたりしてしまう。その結果、ヒータ制御回路３０の本来の過熱保護や故障検知などの制御が適切に実行されず、誤動作の状態（換言すると、本来の制御が満足に機能しない状態等の曖昧な状態／不安定な状態）で制御を継続するおそれがある。そこで、本実施形態では、制御基板４に対して、以下のような対策を講じることにより、ハウジング２内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータ３への電力供給を停止させるようになっている。

　図２及び図８を参照すると、車両用熱媒体加熱装置１は、制御基板４上において互いに離隔してヒータ制御回路３０とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッド６ａ、６ｂを含む。そして、外部電源Ｂから延びる第１電源ライン４ａには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器４ｅが設けられている。特に限定されないが、本実施形態において、遮断器４ｅは、所定値を超える電流が流れたときに溶断するヒューズにより構成されている。

　一対の導電パッド６ａ、６ｂのうちの一方（以下、適宜に第１導電パッド６ａという）は第１電源ライン４ａにおける遮断器４ｅとヒータ制御回路３０との間の中間ライン４ａ１に第１分岐ライン４ｆを介して電気的に接続されている。本実施形態では、第１導電パッド６ａは、第１分岐ライン４ｆ及び第１電源ライン４ａを介して外部電源Ｂの正極に接続されている。したがって、第１導電パッド６ａは高電圧正極パッドともいう。

　一対の導電パッドのうちの他方（以下、適宜に第２導電パッド６ｂという）は第２電源ライン４ｂに第２分岐ライン４ｇを介して電気的に接続されている。本実施形態では、第２導電パッド６ｂは、第２分岐ライン４ｇ及び第２電源ライン４ｂを介して外部電源Ｂの負極に接続されている。したがって、第２導電パッド６ｂは高電圧負極パッドともいう。

　第１導電パッド６ａ及び第２導電パッド６ｂは、例えば、ヒータ制御回路３０の回路パターンと同様にエッチングなどによって制御基板４上に形成される導電性パターンであり得る。この場合、第１導電パッド６ａ及び第２導電パッド６ｂは、回路パターンと同じ材料（例えば銅箔）で形成され得るが、ヒータ制御回路３０の本来の電気回路を構成しない。第１導電パッド６ａ及び第２導電パッド６ｂは、それぞれ制御基板４上において露出していると共に、互いに所定の絶縁距離だけ離隔している。

　ここで、車両用熱媒体加熱装置１は、車両における要求されたスペースに搭載され、車両に搭載される際のハウジング２の姿勢は、車両の仕様に応じて予め定められていることが多い。以下では、この予め定められたハウジング２の姿勢を所定の基準姿勢という。そして、ハウジング２は、前記所定の基準姿勢で車両に固定され得ることになる。特に限定されるものではないが、本実施形態では、ハウジング２が前記所定の基準姿勢で車両に固定された際に、制御基板４が鉛直方向（重力方向）に起立又は鉛直方向に対して斜めに傾斜した姿勢をとるようになっている。したがって、基板収容室２２内への浸水が発生し、水位が徐々に上昇すると、矩形状の制御基板４の下側縁部が、最初に液体に浸る。

　一対の導電パッド６ａ、６ｂは、ハウジング２が前記所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、ヒータ制御回路３０を構成する電子部品及び回路パターンを含む回路要素よりも下方に位置している。したがって、制御基板４において、一対の導電パッド６ａ、６ｂの間の隙間（空間）及び一対の導電パッド６ａ、６ｂの下方には、ヒータ制御回路３０の構成する回路要素（第１のＩＧＢＴ３１、第２のＩＧＢＴ３２、ＩＧＢＴドライバ３３、マイコン３４、前記第１温度検知部、前記第２温度検知部、前記電圧検知部、前記電流検知部、正極側電源ライン接続部３５ａ、負極側電源ライン接続部３５ｂ、正極側ヒータライン接続部３５ｃ、負極側ヒータライン接続部３５ｄ、正極側配線パターン３５ｅ、及び負極側配線パターン３５ｆなど）は位置していない。換言すると、前記所定の基準姿勢をとったハウジング２内において、ヒータ制御回路３０の回路要素は一対の導電パッド６ａ、６ｂよりも上方に位置している。

　本実施形態では、一対の導電パッド６ａ、６ｂは、制御基板４の縁部の近傍に設けられている。上述のように、例えば、制御基板４は平面視で略矩形状に形成されている。そして、例えば、前記所定の基準姿勢において、制御基板４における一対の導電パッド６ａ、６ｂに対応する縁部は鉛直方向に対して直交する方向（つまり水平方向）に延びている。また、例えば、一対の導電パッド６ａ、６ｂは、前記所定の基準姿勢において、制御基板４の四辺のうちの下側の辺に対応する縁部における長手方向の中央部の近傍に設けられている。本実施形態では、一対の導電パッド６ａ、６ｂは下側の辺に対応する縁部の長手方向（ここでは、水平方向）に互いに離隔している。

　次に、本実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置１の動作について、ハウジング２（基板収容室２２）内への浸水が発生した場合を一例に挙げて説明する。

　車両用熱媒体加熱装置１において、基板収容室２２内に水等の液体が徐々に侵入すると、基板収容室２２内の水位が徐々に上昇する。そして、基板収容室２２内の水位が、基板収容室２２内に収容されている制御基板４の下側の縁部を超え、その後、一対の導電パッド６ａ、６ｂに対応する位置（所定の水位）まで到達したとする。このとき、一対の導電パッド６ａ、６ｂの間の隙間（空間）が侵入した液体により満たされることによって、短絡路が一対の導電パッド６ａ、６ｂの間に意図的に形成される。その結果、遮断器４ｅに、所定値を超える電流が流れることになり、外部電源Ｂからの給電が遮断器４ｅによって遮断される。つまり、一対の導電パッド６ａ、６ｂは浸水検知センサ（又は漏水検知センサ）として機能しているともいえる。

　なお、遮断器４ｅによる給電遮断後に、水位がヒータ制御回路３０を構成する回路要素の部分まで上昇したとしても、既にヒータ制御回路３０への給電は遮断されているため、ヒータ制御回路３０の回路要素間に短絡路が形成されることはなく、その結果、意図しない回路要素間に、高電圧が印加されたり、大電流が流れたりすることが防止されている。

　本実施形態に係る車両用熱媒体加熱装置１において、制御基板４上において互いに離隔してヒータ制御回路３０とは別に設けられると共に導電性を有する第１導電パッド６ａ及び第２導電パッド６ｂは、ハウジング２が所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、ヒータ制御回路３０を構成する回路要素よりも下方に位置している。これにより、ハウジング２（基板収容室２２）内への浸水が発生したとしても、ヒータ制御回路３０の回路要素に水等の液体が到達する前に、第１導電パッド６ａと第２導電パッド６ｂとの間に意図的に短絡路を形成することができる。そして、この意図的に形成した短絡路を通じて大電流を流すことで、遮断器４ｅによって、外部電源Ｂからの給電を迅速に遮断することができる。そのため、ハウジング２内への浸水が発生した場合に、ヒータ制御回路３０の回路要素間に短絡路が形成され、意図しない回路要素間に、高電圧が印加されたり、大電流が流れたりすることが防止されている。したがって、ハウジング２内への浸水が発生した場合に、ヒータ制御回路３０の本来の過熱保護や故障検知などの制御が適切に実行されず、誤動作の状態で制御を継続してしまうことが、より確実に防止される。このように、車両用熱媒体加熱装置１は、ハウジング２内への浸水が発生したとしても、誤動作することなくヒータ３への電力供給を確実に停止させることができる。

　本実施形態では、一対の導電パッド６ａ、６ｂは、制御基板４の縁部の近傍に設けられている。これにより、制御基板４におけるヒータ制御回路３０の実装領域を広く確保しつつ、浸水発生時にヒータ３への電力供給を素早く停止させることができる。

　ところで、車両の仕様が変更されてしまうと、車両に固定された状態でのハウジング２が、当初予定していた前記所定の基準姿勢と異なる姿勢をとってしまう場合もある。このような場合、ハウジング２が前記所定の基準姿勢と異なる姿勢で車両に固定された状態において、一対の導電パッド６ａ、６ｂがヒータ制御回路３０を構成する回路要素よりも下方に位置していないという事態が発生し得る。このような事態が発生することが想定される場合には、車両用熱媒体加熱装置１は、以下の図９及び図１０に示す変形例のように、一対の導電パッド６ａ、６ｂとは別に一対の予備導電パッド７ａ、７ｂを備えるとよい。

　図９はヒータ制御回路３０の変形例を示す図であり、図１０は図９に示すヒータ制御回路３０が実装された制御基板４の一例を示す図である。変形例に係る車両用熱媒体加熱装置１について、上記実施形態と異なる点について以下説明する。

　図９及び図１０を参照すると、変形例に係る車両用熱媒体加熱装置１は、一対の導電パッド６ａ、６ｂとは別に一対の予備導電パッド７ａ、７ｂを備えている。一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは、制御基板４上において互いに離隔してヒータ制御回路３０及び一対の導電パッド６ａ、６ｂとは別に設けられると共に導電性を有している。一対の予備導電パッド７ａ、７ｂのうちの一方は第１電源ライン４ａの中間ライン４ａ１に電気的に接続され、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂのうちの他方は第２電源ライン４ｂに電気的に接続されている。そして、ハウジング２が前記所定の基準姿勢と異なる所定の予備姿勢で車両に固定された状態において、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは、ヒータ制御回路３０を構成する回路要素よりも下方に位置している。

　具体的には、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは、一対の導電パッド６ａ、６ｂと同様にエッチングなどによって制御基板４上に形成される導電性パターンであるが、ヒータ制御回路３０の本来の電気回路を構成しない。一対の予備導電パッド７ａ、７ｂもそれぞれ制御基板４上において露出していると共に互いに所定の絶縁距離だけ離隔している。特に限定されるものではないが、矩形状の制御基板４の四辺のうちの二辺が一対の導電パッド６ａ、６ｂに対応する辺に対して直交する方向に延びており、この二辺のうちの一方の辺に対応する縁部が、前記所定の予備姿勢において、制御基板４の下側縁部を構成しているものとする。そして、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは、前記所定の予備姿勢において、制御基板４の下側縁部を構成している縁部の近傍に設けられると共に、当該縁部に沿う方向（予備姿勢の状態では水平方向）に互いにに離隔している。

　ハウジング２が当初予定していた前記所定の基準姿勢と異なる姿勢をとる場合でも、この異なる姿勢は事前に概ね想定できる場合も多い。したがって、前記所定の予備姿勢は予め想定しておくことができる。ハウジング２が前記所定の予備姿勢で車両に固定された場合には、車両用熱媒体加熱装置１は一対の予備導電パッド７ａ、７ｂによってハウジング２内への浸水が発生したとしても誤動作することなくヒータ３への電力供給を確実に停止させることができる。

　なお、前記所定の基準姿勢と異なる複数の姿勢が事前に想定し得る場合もある。この場合には、図１１に示すように、車両用熱媒体加熱装置１は一対の予備導電パッド７ａ、７ｂを想定される姿勢の数に応じた数（図１１では、３パターン）だけ備えればよい。具体的には、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂが四辺のうちの一対の導電パッド６ａ、６ｂに対応する辺を除く三辺のそれぞれの縁部の近傍に設けられている。つまり、複数（図１１では３つ）の前記所定の予備姿勢が定められる場合には、一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは、予備姿勢毎に制御基板４の縁部の近傍に設けられる。これにより、ハウジング２の車両への固定姿勢の自由度が向上する。

　また、一対の導電パッド６ａ、６ｂ及び一対の予備導電パッド７ａ、７ｂは制御基板４の縁部のうちの長手方向の中央部の近傍に設けられているが、これに限られるものではなく、制御基板４の縁部に含まれる制御基板４の角部に設けられてもよい。そして、遮断器４ｅが設けられる第１電源ライン４ａは、外部電源Ｂの正極（出力側）に接続されているが、これに限られるものではない。遮断器４ｅが設けられる第１電源ライン４ａは、外部電源Ｂの負極（接地側）に接続されてもよい。つまり、遮断器４ｅは、正極側電源ラインに限らず、負極側電源ラインに設けられてもよい。

　以上、本発明の実施形態及びいくつかの変形例について説明したが、本発明は、上述の実施形態や変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらなる変形及び変更が可能であることはもちろんである。

　１…車両用熱媒体加熱装置、２…ハウジング、３…ヒータ、４…制御基板、４ａ…第１電源ライン、４ａ１…中間ライン、４ｂ…第２電源ライン、４ｅ…遮断器、６ａ、６ｂ…一対の導電パッド、７ａ、７ｂ…一対の予備導電パッド、３０…ヒータ制御回路、３１…第１のＩＧＢＴ（回路要素）、３２…第２のＩＧＢＴ（回路要素）、３３…ＩＧＢＴドライバ（回路要素）、３４…マイコン（回路要素）、３５ａ…正極側電源ライン接続部（回路要素）、３５ｂ…負極側電源ライン接続部（回路要素）、３５ｃ…正極側ヒータライン接続部（回路要素）、３５ｄ…負極側ヒータライン接続部（回路要素）、３５ｅ…正極側配線パターン（回路要素）、３５ｆ…負極側配線パターン（回路要素）、Ｂ…外部電源

Claims

　ハウジングと、外部電源からの給電により発熱して前記ハウジング内で熱媒体を加熱するヒータと、前記ヒータへの給電を制御するヒータ制御回路が実装され且つ前記ハウジング内に収容された制御基板とを含む、車両用熱媒体加熱装置であって、
　前記制御基板上において互いに離隔して前記ヒータ制御回路とは別に設けられると共に導電性を有する一対の導電パッドを含み、
　前記外部電源の一方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第１電源ラインには、所定値を超える電流が流れたときに、給電を遮断する遮断器が設けられており、
　前記一対の導電パッドのうちの一方は、前記第１電源ラインにおける前記遮断器と前記ヒータ制御回路との間の中間ラインに電気的に接続され、
　前記一対の導電パッドのうちの他方は、前記外部電源の他方の極と前記ヒータ制御回路とを電気的に接続する第２電源ラインに電気的に接続され、
　前記ハウジングが所定の基準姿勢で車両に固定された状態において、前記一対の導電パッドは、前記ヒータ制御回路を構成する回路要素よりも下方に位置している、車両用熱媒体加熱装置。
　前記一対の導電パッドは、前記制御基板の縁部の近傍に設けられている、請求項１に記載の車両用熱媒体加熱装置。
　前記制御基板上において互いに離隔して前記ヒータ制御回路及び前記一対の導電パッドとは別に設けられると共に導電性を有する一対の予備導電パッドを含み、
　前記一対の予備導電パッドのうちの一方は、前記第１電源ラインの前記中間ラインに電気的に接続され、
　前記一対の予備導電パッドのうちの他方は、前記第２電源ラインに電気的に接続されており、
　前記ハウジングが前記所定の基準姿勢と異なる所定の予備姿勢で前記車両に固定された状態において、前記一対の予備導電パッドは、前記回路要素よりも下方に位置している、請求項１又は２に記載の車両用熱媒体加熱装置。
　複数の前記所定の予備姿勢が定められており、
　前記一対の予備導電パッドは、予備姿勢毎に前記制御基板の縁部の近傍に設けられている、請求項３に記載の車両用熱媒体加熱装置。