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JP2008121952A - Electric heater, air conditioner for vehicle, and method of manufacturing electric heater - Google Patents

Electric heater, air conditioner for vehicle, and method of manufacturing electric heater Download PDF

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JP2008121952A
JP2008121952A JP2006304805A JP2006304805A JP2008121952A JP 2008121952 A JP2008121952 A JP 2008121952A JP 2006304805 A JP2006304805 A JP 2006304805A JP 2006304805 A JP2006304805 A JP 2006304805A JP 2008121952 A JP2008121952 A JP 2008121952A
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electric heater
heat exchange
heat
energization
electrode
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JP2006304805A
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Reijirou Okano
令二郎 岡野
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric heater facilitating lamination work of a heat exchange member, a current carrying heat generating member and an electrode member. <P>SOLUTION: A plate 22b constituting a heat exchange fin 22 is provided with a collar part 22c, and a claw part 24a provided at an electrode plate 24 is locked to the collar part 22c and integrated. The integrated heat exchange fin 22 and electrode plate 24, and the current carrying heat generating member are sequentially laminated. Since the electric motor can be constituted only by laminating substantially two kinds of components in sequence, lamination work can be facilitated. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力を供給されることによって発熱する電気ヒータ、これを用いた車両用空調装置、および、電気ヒータの製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electric heater that generates heat when supplied with electric power, a vehicle air conditioner using the electric heater, and an electric heater manufacturing method.

従来、特許文献1に、複数の放熱フィン、通電発熱部材および通電発熱部材へ通電させる電極板を幾層かに順次積層して構成された電気ヒータが開示されている。さらに、この特許文献1の電気ヒータでは、上記の各構成部品を積層して、積層方向の両端側からバネ部材を介してフレームで挟み込むことによって固定している。
米国特許第5562844号明細書
Conventionally, Patent Document 1 discloses an electric heater configured by sequentially laminating a plurality of heat dissipating fins, an energizing heat generating member, and an electrode plate for energizing the energizing heat generating member. Furthermore, in the electric heater of this patent document 1, each said component is laminated | stacked, and it fixes by inserting | pinching with a flame | frame via the spring member from the both ends side of the lamination direction.
US Pat. No. 5,562,844

ところで、特許文献1の電気ヒータでは、熱交換部材である放熱フィン、通電発熱部材および電極部材である電極板を積層する際に、3種類の複数の部品を順次積層しなければならないため、積層作業が煩雑となり、製造コストの増加を招いていた。   By the way, in the electric heater of patent document 1, when laminating | stacking the heat radiating fin which is a heat exchange member, the energization heat generating member, and the electrode plate which is an electrode member, it is necessary to laminate | stack three types of components one by one. The work is complicated and the manufacturing cost is increased.

本発明は上記点に鑑み、熱交換部材、通電発熱部材および電極部材を順次積層して構成される電気ヒータにおいて、積層作業を容易化させることを第1の目的とする。   In view of the above points, the first object of the present invention is to facilitate laminating work in an electric heater configured by sequentially laminating a heat exchange member, an energizing heat generating member and an electrode member.

また、本発明は製造コスト低減に有利な電気ヒータの製造方法を提供することを第2の目的とする。   The second object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electric heater that is advantageous in reducing the manufacturing cost.

上記の目的を達成するため、本発明では、通電により発熱する通電発熱部材(23)と、通電発熱部材(23)の放熱を促進させる熱交換部材(22)と、通電発熱部材(23)および熱交換部材(22)に接触して通電発熱部材(23)へ通電させる電極部材(24)とを順次積層して構成された電気ヒータであって、熱交換部材(22)は、放熱面積を増大させるフィン(22a)と、フィン(22a)の積層方向の両端側に固定されたプレート(22b)とを有し、プレート(22b)には、熱交換部材(22)の長手方向および積層方向に垂直な幅方向に延びる鍔部(22c)が設けられており、電極部材(24)には、鍔部(22c)に係止された爪部(24a)が設けられており、電極部材(24)と熱交換部材(22)が、一体化された状態で積層されていることを第1の特徴とする。   In order to achieve the above object, in the present invention, an energization heating member (23) that generates heat by energization, a heat exchange member (22) that promotes heat dissipation of the energization heating member (23), an energization heating member (23), and An electric heater configured by sequentially laminating an electrode member (24) that is in contact with the heat exchange member (22) and energizes the energization heating member (23), and the heat exchange member (22) has a heat radiation area. It has a fin (22a) to be increased and a plate (22b) fixed to both ends in the stacking direction of the fin (22a). The plate (22b) includes a longitudinal direction and a stacking direction of the heat exchange member (22). A hook part (22c) extending in the width direction perpendicular to the electrode part is provided, and the electrode member (24) is provided with a claw part (24a) locked to the hook part (22c). 24) and the heat exchange member (22) It is a first feature of being laminated in reduction state.

これによれば、電極部材(24)に設けられた爪部(24a)をプレート(22b)に設けられた鍔部(22c)に係止して、電極部材(24)と熱交換部材(22)が一体化(サブ・アッセンブリ化)された状態で積層されるので、実質的に2種類の部品を順次積層するだけで電気ヒータを構成できる。従って、特許文献1の電気ヒータに対して積層作業を容易化できるとともに、製造コストの低減を図ることができる。   According to this, the nail | claw part (24a) provided in the electrode member (24) is latched by the collar part (22c) provided in the plate (22b), and an electrode member (24) and a heat exchange member (22). ) Are integrated (sub-assembled) in a stacked state, so that an electric heater can be constructed by simply stacking two types of components in sequence. Therefore, the stacking operation can be facilitated with respect to the electric heater of Patent Document 1, and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本発明における一体化とは、電極部材(24a)とプレート(22b)が相対的に完全固定された状態で一つの部材として構成されていることのみを意味するものではなく、取り外し可能に仮固定された状態で一つの部材として構成されていることをも含む意味である。   The integration in the present invention does not mean that the electrode member (24a) and the plate (22b) are configured as one member in a relatively completely fixed state, but can be removed. It also means that it is configured as one member in a temporarily fixed state.

また、上記第1の特徴の電気ヒータにおいて、プレート(22b)の長手方向端部の少なくとも一方には、幅方向寸法を徐々に縮小させた面取部(22e)が設けられていてもよい。これによれば、電極部材(24)または熱交換部材(22)を長手方向に移動(スライド)させて爪部(24a)を鍔部(22c)に係止させる際の組み付け性を向上できる。   In the electric heater having the first feature described above, a chamfered portion (22e) whose width direction dimension is gradually reduced may be provided on at least one of the longitudinal ends of the plate (22b). According to this, the assembly | attachment property at the time of moving (sliding) an electrode member (24) or a heat exchange member (22) to a longitudinal direction and latching a nail | claw part (24a) to a collar part (22c) can be improved.

また、上述の第1の特徴の電気ヒータにおいて、鍔部(22c)には、電極部材(24)との接触面の反対側に向かって切り起こされた切り起こし部(22d)が設けられていてもよい。これによれば、電極部材(24)と熱交換部材(22)とを係止する際に、切り起こし部(22d)によって爪部(24a)を位置決めできるとともに、爪部(24a)が鍔部(22c)から抜けてしまうことを防止できる。   In the electric heater having the first feature described above, the flange portion (22c) is provided with a cut-and-raised portion (22d) cut and raised toward the opposite side of the contact surface with the electrode member (24). May be. According to this, when the electrode member (24) and the heat exchange member (22) are locked, the claw portion (24a) can be positioned by the cut-and-raised portion (22d), and the claw portion (24a) (22c) can be prevented from coming off.

また、上述の第1の特徴の電気ヒータにおいて、具体的に、通電発熱部材(23)は、PTC素子(23a)を有して構成されていてもよい。   In the electric heater having the first feature described above, specifically, the energization heat generating member (23) may be configured to include a PTC element (23a).

また、本発明では、上述の第1の特徴の電気ヒータを備える車両用空調装置を第2の特徴とする。これによれば、電気ヒータ(20)の製造原価低減効果により、車両用空調装置全体としての製造原価低減を図ることもできる。   Moreover, in this invention, let the vehicle air conditioner provided with the electric heater of the above-mentioned 1st characteristic be the 2nd characteristic. According to this, the manufacturing cost reduction as the whole vehicle air conditioner can also be aimed at by the manufacturing cost reduction effect of the electric heater (20).

また、本発明では、通電により発熱する通電発熱部材(23)と、通電発熱部材(23)の放熱を促進させる熱交換部材(22)と、通電発熱部材(23)および熱交換部材(22)に接触して通電発熱部材(23)へ通電させる電極部材(24)とを順次積層して構成される電気ヒータの製造方法であって、熱交換部材(22)として、放熱面積を増大させるフィン(22a)と、フィン(22a)の積層方向の両端側に固定されたプレート(22b)とを有し、さらに、プレート(22b)に、熱交換部材(22)の長手方向および積層方向に垂直な幅方向に延びる鍔部(22c)が設けられたものを用意し、電極部材(24)に設けられた爪部(24a)を、鍔部(22c)に係止して、電極部材(24)と熱交換部材(22)とを一体化する一体化工程と、通電発熱部材(23)、および、一体化された電極部材(24)と熱交換部材(22)を積層する積層工程とを有することを第3の特徴とする。   Further, in the present invention, the energization heat generating member (23) that generates heat by energization, the heat exchange member (22) that promotes heat radiation of the energization heat generation member (23), the energization heat generation member (23), and the heat exchange member (22). Is a method of manufacturing an electric heater which is formed by sequentially laminating an electrode member (24) for energizing an energizing heat generating member (23) in contact with the heat generating member (23). (22a) and plates (22b) fixed to both ends in the stacking direction of the fins (22a), and further perpendicular to the longitudinal direction and stacking direction of the heat exchange member (22) on the plate (22b) A member provided with a flange portion (22c) extending in the width direction is prepared, and a claw portion (24a) provided on the electrode member (24) is engaged with the flange portion (22c), so that the electrode member (24 ) And heat exchange member (22) A integration step of reduction, heat-generating member (23), and, for that and a laminating step of laminating an integrated electrode member (24) and the heat exchange member (22) and the third feature.

これによれば、電極部材(24)と熱交換部材(22)とを一体化(サブ・アッセンブリ化)した状態で積層できるので、実質的に、2種類の部品を順次積層して電気ヒータを構成できる。従って、3種類の複数の部品を順次積層する場合に対して、製造コスト低減に有利となる。   According to this, since the electrode member (24) and the heat exchange member (22) can be stacked in an integrated (sub-assembled) state, the electric heater is substantially stacked by sequentially stacking two types of components. Can be configured. Therefore, it is advantageous for reducing the manufacturing cost as compared with the case of sequentially stacking three types of parts.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

図1〜7により、本発明の一実施形態を説明する。図1は本発明の電気ヒータ20を車両用空調装置に適用したもので、図1は、この車両用空調装置の室内空調ユニット1の模式的な断面図である。   1-7 demonstrates one Embodiment of this invention. FIG. 1 shows an electric heater 20 according to the present invention applied to a vehicle air conditioner. FIG. 1 is a schematic sectional view of an indoor air conditioning unit 1 of the vehicle air conditioner.

なお、この車両用空調装置は、エンジン起動時にエンジン冷却水温の上昇しにくい車両(例えば、ハイブリッド車両やディーゼルエンジン車両等)や寒冷地仕様の車両等に搭載されるもので、暖房開始時に車室内吹出空気を加熱する補助加熱器として本発明の電気ヒータ20を用いている。   The vehicle air conditioner is mounted on a vehicle (for example, a hybrid vehicle or a diesel engine vehicle) in which the engine cooling water temperature does not easily rise when the engine is started or a vehicle with a cold district specification. The electric heater 20 of the present invention is used as an auxiliary heater for heating the blown air.

まず、室内空調ユニット1は、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)内側等に配置されており、外郭部を構成する樹脂製のケース2を有している。このケース2の内部には、車室内へ向かって空気が流れる空気通路が形成され、空気流れ最上流部には内外気切替箱3が配置されている。   First, the indoor air conditioning unit 1 is disposed inside the instrument panel (instrument panel) at the forefront of the vehicle interior and has a resin case 2 that constitutes an outer shell. An air passage through which air flows toward the vehicle interior is formed inside the case 2, and an inside / outside air switching box 3 is disposed at the most upstream part of the air flow.

内外気切替箱3は、内気導入口4、外気導入口5および内外気切替ドア6を有して構成されている。内気導入口4は、ケース2内に内気(車室内空気)を導入させる導入口であり、外気導入口5は、外気(車室外空気)をケース2内に導入させる導入口である。内外気切替ドア6は、内外気切替箱5の内部に回転自在に配置されており、図示しないサーボモータによって駆動される内外気切替手段である。   The inside / outside air switching box 3 includes an inside air introduction port 4, an outside air introduction port 5, and an inside / outside air switching door 6. The inside air introduction port 4 is an introduction port for introducing inside air (vehicle compartment air) into the case 2, and the outside air introduction port 5 is an introduction port for introducing outside air (vehicle compartment outside air) into the case 2. The inside / outside air switching door 6 is disposed inside the inside / outside air switching box 5 so as to be rotatable, and is inside / outside air switching means driven by a servo motor (not shown).

具体的には、内外気切替ドア6の回転位置によって、内気導入口4より内気を導入する内気モード、外気導入口5より外気を導入する外気モード、および、内気と外気を同時に導入する内気/外気モードに切り替えることができる。なお、図1では内気モードの状態を示しており、内気は矢印Aに示すようにケース2内に導入される。   Specifically, depending on the rotational position of the inside / outside air switching door 6, an inside air mode for introducing inside air from the inside air introduction port 4, an outside air mode for introducing outside air from the outside air introduction port 5, and an inside air / Switch to outside air mode. FIG. 1 shows a state of the inside air mode, and the inside air is introduced into the case 2 as indicated by an arrow A.

内外気切替箱5の空気流れ下流側には、車室内に向かって空気を送風する電動式の送風機7が配置されている。送風機7は、周知の遠心多翼ファン7aを電動モータ7bによって回転駆動させて空気を矢印B方向に送風するものである。送風機7の空気流れ下流側には、送風空気を冷却する冷却用熱交換器である蒸発器8が配置されている。   On the downstream side of the air flow in the inside / outside air switching box 5, an electric blower 7 that blows air toward the passenger compartment is disposed. The blower 7 rotates a known centrifugal multiblade fan 7a by an electric motor 7b to blow air in the direction of arrow B. On the downstream side of the air flow of the blower 7, an evaporator 8 that is a cooling heat exchanger for cooling the blown air is disposed.

蒸発器8は、冷凍サイクル(図示せず)を構成する要素の一つであり、周知の如く、蒸発器8に流入した低圧冷媒が蒸発する際に送風機7によって送風された送風空気から吸熱して送風空気を冷却するものである。蒸発器8の下流側には、蒸発器8通過後の空気(冷風)を加熱するヒータコア9が配置されている。   The evaporator 8 is one of elements constituting a refrigeration cycle (not shown), and as is well known, absorbs heat from the blown air blown by the blower 7 when the low-pressure refrigerant flowing into the evaporator 8 evaporates. To cool the blown air. On the downstream side of the evaporator 8, a heater core 9 for heating the air (cold air) after passing through the evaporator 8 is arranged.

ヒータコア9は、エンジン冷却水を熱源として(エンジン冷却水回路は図示せず。)、蒸発器8通過後の空気(冷風)を再加熱する加熱用熱交換器である。また、ケース2内部のヒータコア9の側方には、蒸発器8通過後の空気(冷風)がヒータコア9をバイパスして通過するバイパス通路10が形成されている。   The heater core 9 is a heating heat exchanger that reheats the air (cold air) that has passed through the evaporator 8 using the engine coolant as a heat source (the engine coolant circuit is not shown). Further, a bypass passage 10 through which air (cold air) after passing through the evaporator 8 bypasses the heater core 9 and passes through the heater core 9 inside the case 2 is formed.

また、本実施形態の車両用空調装置では、ヒータコア9の下流側に電気ヒータ20が配置されている。この電気ヒータ20は、車両用空調装置の暖房運転時に、ヒータコア9が蒸発器8通過後の空気を充分に加熱できない場合、図示しない制御装置から電力供給されることによって発熱し、ヒータコア9通過後の空気を加熱する補助加熱器である。電気ヒータ20の詳細については後述する。   In the vehicle air conditioner of the present embodiment, the electric heater 20 is disposed on the downstream side of the heater core 9. When the heater core 9 cannot sufficiently heat the air after passing through the evaporator 8 during the heating operation of the vehicle air conditioner, the electric heater 20 generates heat by being supplied with electric power from a control device (not shown), and after passing through the heater core 9. It is an auxiliary heater that heats the air. Details of the electric heater 20 will be described later.

なお、制御装置による電気ヒータ20の具体的な制御として、例えば、ヒータコア9を通過するエンジン冷却水温度を検出して、エンジン冷却水温度が所定温度以下になっているときは、ヒータコア9によって蒸発器8通過後の空気を充分に加熱できない状態になっていると判定して、電気ヒータ20に電力供給するようにしてもよい。   As specific control of the electric heater 20 by the control device, for example, the temperature of the engine coolant passing through the heater core 9 is detected, and when the engine coolant temperature is below a predetermined temperature, the heater core 9 evaporates. It may be determined that the air after passing through the vessel 8 is in a state where the air cannot be sufficiently heated, and the electric heater 20 may be supplied with electric power.

蒸発器8とヒータコア9との間には、エアミックスドア11が配置されている。このエアミックスドア11は、ケース2内に回転自在に配置されており、図示しないサーボモータによって駆動されて、その回転位置(開度)が連続的に調整できるようになっている。   An air mix door 11 is disposed between the evaporator 8 and the heater core 9. The air mix door 11 is rotatably disposed in the case 2 and is driven by a servo motor (not shown) so that its rotational position (opening) can be adjusted continuously.

従って、エアミックスドア11の開度によって、ヒータコア9および電気ヒータ20を通過する空気量(矢印Cに示す温風量)とバイパス通路10を通過する空気量(矢印Dに示す冷風量)との風量割合が調整される。この温風(矢印C)と冷風(矢印D)はヒータコア9、電気ヒータ20およびバイパス通路10の下流側で混合されて、車室内に吹き出されるので、上記の風量割合の調整によって車室内吹出空気温度が調整される。   Therefore, depending on the opening degree of the air mix door 11, the amount of air passing through the heater core 9 and the electric heater 20 (the amount of hot air indicated by arrow C) and the amount of air passing through the bypass passage 10 (the amount of cold air indicated by arrow D) are as follows. The proportion is adjusted. The hot air (arrow C) and the cold air (arrow D) are mixed downstream of the heater core 9, the electric heater 20, and the bypass passage 10 and blown into the vehicle interior. Air temperature is adjusted.

ケース2の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスに向けて空調風を吹き出すためのデフロスタ開口部12、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すためのフェイス開口部13、および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すためのフット開口部14の計3種類の開口部が設けられている。   In the most downstream part of the air passage of the case 2, a defroster opening 12 for blowing conditioned air toward the front window glass of the vehicle, a face opening 13 for blowing conditioned air toward the face of the occupant, and A total of three types of openings, a foot opening 14 for blowing air-conditioned air toward the passenger's feet, are provided.

これら開口部12〜14の上流部には、それぞれデフロスタドア15、フェイスドア16およびフットドア17が回転自在に配置されており、これらのドア15〜17は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータ(図示せず)によって開閉操作される。なお、図1では、デフロスタドア15とフットドア17とを同時に開放するフット・デフロスタモードの状態を示している。   A defroster door 15, a face door 16 and a foot door 17 are rotatably arranged in the upstream portions of these openings 12 to 14, and these doors 15 to 17 are connected to a common servo via a link mechanism (not shown). Opening and closing operation is performed by a motor (not shown). FIG. 1 shows a state of the foot / defroster mode in which the defroster door 15 and the foot door 17 are simultaneously opened.

次に、図2〜7により、電気ヒータ20の詳細について説明する。図2は、本実施形態の電気ヒータ20の概略構成を示す全体斜視図であり、図3は、電気ヒータ20の模式的な分解図である。なお、図2における上下左右前後の矢印および図3における上下左右の矢印は、車両用空調装置に搭載された状態における方向を示している。   Next, the details of the electric heater 20 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is an overall perspective view showing a schematic configuration of the electric heater 20 of the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic exploded view of the electric heater 20. Note that the up / down / left / right and front / back arrows in FIG. 2 and the up / down / left / right arrows in FIG.

従って、図2、3の矢印のうち上下方向が、後述する通電発熱部材23、熱交換フィン22および電極板24の積層方向となり、左右方向が長手方向となり、前後方向が幅方向となる。また、本実施形態の電気ヒータ20は後述するPTC素子23aを有して構成される、いわゆるPTCヒータである。   2 and 3, the vertical direction is the stacking direction of the energizing heat generating member 23, the heat exchange fins 22, and the electrode plate 24, which will be described later, the horizontal direction is the longitudinal direction, and the front-rear direction is the width direction. Further, the electric heater 20 of the present embodiment is a so-called PTC heater configured to include a PTC element 23a described later.

電気ヒータ20には、通電により発熱する通電発熱部材23と、通電発熱部材23の放熱を促進させる熱交換部材である熱交換フィン22と、通電発熱部材23および熱交換フィン22に接触して通電発熱部材23へ通電させる電極部材である電極板24とを順次積層して放熱部25が形成される。   The electric heater 20 is energized in contact with the energization heat generating member 23 that generates heat by energization, the heat exchange fin 22 that is a heat exchange member that promotes heat dissipation of the energization heat generation member 23, and the energization heat generation member 23 and the heat exchange fin 22. A heat radiating portion 25 is formed by sequentially laminating an electrode plate 24 that is an electrode member for energizing the heat generating member 23.

そして、これらの積層された各構成部品22、23、24が良好に接触するように、長手方向(図2、3の左右方向)の両端側からバネ部27で積層方向(図2、3の上下方向)の荷重をかけるとともに、積層方向の両端側からフレーム21で挟み込んでいる。さらに、各構成部品22、23、24の長手方向(図2、3の左右方向)両端側からハウジング26a、26bが嵌め込まれている。   Then, in order that these stacked component parts 22, 23, and 24 are in good contact, the stacking direction (in FIGS. (Up and down direction) is applied, and the frame 21 is sandwiched from both ends in the stacking direction. Furthermore, housings 26a and 26b are fitted from both ends of the longitudinal direction (left and right direction in FIGS. 2 and 3) of each component 22, 23 and 24.

通電発熱部材23の詳細は、図4により説明する。図4は、通電発熱部材23を積層方向から見た全体図である。通電発熱部材23は、耐熱性を有する樹脂材料(例えば、ポリアミド系合成繊維やポリブタジエンテレフタレートなど)で成形した樹脂枠23bの中に複数個のPTC素子23aを嵌め込んで構成したものである。   Details of the energization heat generating member 23 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an overall view of the energization heat generating member 23 viewed from the stacking direction. The energizing heat generating member 23 is configured by fitting a plurality of PTC elements 23a in a resin frame 23b formed of a heat-resistant resin material (for example, polyamide-based synthetic fiber or polybutadiene terephthalate).

PTC素子23aは、通電されると速やかに温度が上昇し、温度が所定温度(キュリー点)に達すると電気抵抗値が急増して電流を制限し、発熱を抑える自己温度制御機能を持つ正特性サーミスタである。   The PTC element 23a rapidly increases in temperature when energized. When the temperature reaches a predetermined temperature (Curie point), the electrical resistance value rapidly increases to limit the current and to have a self-temperature control function that suppresses heat generation. It is a thermistor.

熱交換フィン22の詳細は、図5により説明する。図5(a)は、熱交換フィン22を積層方向から見た全体図であり、図5(b)は、熱交換フィン22を幅方向から見た図5(a)の側面図である。図5(c)は、熱交換フィン22を長手方向から見た図5(b)の側面図である。   Details of the heat exchange fins 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is an overall view of the heat exchange fins 22 as viewed from the stacking direction, and FIG. 5B is a side view of the heat exchange fins 22 as viewed from the width direction. FIG.5 (c) is the side view of FIG.5 (b) which looked at the heat exchange fin 22 from the longitudinal direction.

熱交換フィン22は、アルミニウムの薄板を波形状に成形して放熱面積を拡大させるコルゲートフィン22a、および、このフィン22aを一定の形状に保つとともに、PTC素子23aや電極板24との接触面積を確保するためのアルミニウムのプレート22b、22b’をろう付け接合して構成したものである。なお、プレート22b、22b’のうち、電極板24と接触する側がプレート22bであり、通電発熱部材23と接触する側がプレート22b’である。   The heat exchange fins 22 are corrugated fins 22a that form a thin aluminum plate into a wave shape to increase the heat radiation area, and keep the fins 22a in a fixed shape, and also have a contact area with the PTC element 23a and the electrode plate 24. The aluminum plates 22b and 22b ′ for securing are configured by brazing and joining. Of the plates 22b and 22b ', the side in contact with the electrode plate 24 is the plate 22b, and the side in contact with the energization heating member 23 is the plate 22b'.

電極板24と接触するプレート22には、コルゲートフィン22aに対して幅方向に延びる鍔部22cが幅方向両側に設けられ、両側の鍔部22cには電極板24との接触面と反対側に向かって切り起こされた切り起こし部22dがそれぞれ2個ずつ合計4個設けられている。また、プレート22bの長手方向端部には、幅方向寸法を徐々に縮小させた面取部22eが設けられている。   The plate 22 in contact with the electrode plate 24 is provided with flange portions 22c extending in the width direction with respect to the corrugated fins 22a on both sides in the width direction, and the flange portions 22c on both sides are opposite to the contact surface with the electrode plate 24. A total of four cut-and-raised portions 22d that are cut and raised toward each other are provided. Further, a chamfered portion 22e having a width direction dimension gradually reduced is provided at the longitudinal end portion of the plate 22b.

電極板24の詳細は、図6により説明する。図6(a)は、電極板24を積層方向から見た全体図である。図6(b)は、電極板24を幅方向から見た図6(a)の側面図である。図6(c)は、電極板24を長手方向から見た図6(b)の側面図である。   Details of the electrode plate 24 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is an overall view of the electrode plate 24 viewed from the stacking direction. FIG. 6B is a side view of FIG. 6A in which the electrode plate 24 is viewed from the width direction. FIG.6 (c) is the side view of FIG.6 (b) which looked at the electrode plate 24 from the longitudinal direction.

電極板24は、図6に示すように、通電性が良好な平板状金属(アルミニウム、真鍮、銅など)をプレス加工等で成形したものであり、プレート22bの切り起こし部22dに対応する部位にプレート22b側へ曲がった断面略コの字形状の爪部24aが設けられている。また、プレート22bの面取部22eと同一側の長手方向端部には、電線28を接続する端子部24bが設けられている。   As shown in FIG. 6, the electrode plate 24 is formed by pressing a flat metal (aluminum, brass, copper, etc.) having good electrical conductivity by pressing, and a portion corresponding to the cut-and-raised portion 22 d of the plate 22 b. A claw portion 24a having a substantially U-shaped cross section bent toward the plate 22b is provided. Moreover, the terminal part 24b which connects the electric wire 28 is provided in the longitudinal direction edge part on the same side as the chamfering part 22e of the plate 22b.

ハウジング26a、26bは、樹脂枠23bと同様の樹脂材料で成形された樹脂ハウジングであり、一端側(図2では右端側)ハウジング26bは放熱部25を保持するだけであるが、他端側(図2では左端側)のハウジング26aは、電極板24に設けられた各端子部24bが貫通しており、ハウジンク26bの外側で各端子部24bにそれぞれ電線28が接続されるようになっている。なお、ハウジング26cは各端子部24bを保護する蓋として機能する。   The housings 26a and 26b are resin housings molded from the same resin material as the resin frame 23b. The housing 26b only holds the heat dissipating part 25 on the one end side (the right end side in FIG. 2). In the housing 26a on the left end side in FIG. 2, each terminal portion 24b provided in the electrode plate 24 penetrates, and an electric wire 28 is connected to each terminal portion 24b outside the housing 26b. . The housing 26c functions as a lid that protects each terminal portion 24b.

次に、上述の構成の電気ヒータ20の製造方法を説明する。まず、上記の熱交換フィン22および電極板24を用意する。前述の如く、熱交換フィン22は、コルゲートフィン22aおよアルミニウムのプレート22b、22b’をろう付け接合することで容易に形成できる。また、電極板24もプレス成形と折り曲げ加工などにより容易に形成できる。   Next, a method for manufacturing the electric heater 20 having the above-described configuration will be described. First, the heat exchange fin 22 and the electrode plate 24 are prepared. As described above, the heat exchange fins 22 can be easily formed by brazing the corrugated fins 22a and the aluminum plates 22b and 22b '. The electrode plate 24 can also be easily formed by press molding and bending.

そして、電極板24および熱交換フィン22を図7に示すように一体化(サブ・アッセンブリ化)する。なお、図7(a)は、電極板24および熱交換フィン22を一体化した状態の全体図であり、図7(b)は、図(a)の側面図である。   Then, the electrode plate 24 and the heat exchange fins 22 are integrated (sub-assembled) as shown in FIG. FIG. 7A is an overall view of the state in which the electrode plate 24 and the heat exchange fins 22 are integrated, and FIG. 7B is a side view of FIG.

具体的には、電極板24および熱交換フィン22のプレート22bとを接触させながら、電極板24を長手方向の矢印E方向、熱交換フィン22を長手方向の矢印F方向に相対的にスライドさせる。   Specifically, while the electrode plate 24 and the plate 22b of the heat exchange fin 22 are in contact with each other, the electrode plate 24 is slid relative to the longitudinal arrow E direction, and the heat exchange fin 22 is slid relative to the longitudinal arrow F direction. .

これにより、電極板24の爪部24aをプレート22bの鍔部22cに係止する。さらに、電極板24および熱交換フィン22をスライドさせた際に、プレート22bの切り起こし部22dによって、爪部22aが位置決めされるとともに、長手方向へ抜けることを防止できるので、電極板24と熱交換フィン22が適切に一体化される。   Thereby, the claw part 24a of the electrode plate 24 is locked to the flange part 22c of the plate 22b. Further, when the electrode plate 24 and the heat exchange fin 22 are slid, the claw portion 22a is positioned by the cut-and-raised portion 22d of the plate 22b and can be prevented from coming out in the longitudinal direction. The exchange fins 22 are appropriately integrated.

さらに、本実施形態のプレート22bには面取部22eが設けられているので、電極板24および熱交換フィン22を長手方向に移動(スライド)させる際の組み付け性を向上できる。   Furthermore, since the plate 22b of the present embodiment is provided with the chamfered portion 22e, it is possible to improve the assembling property when the electrode plate 24 and the heat exchange fin 22 are moved (slid) in the longitudinal direction.

このように、一体化された電極板24と熱交換フィン22を、図3に示すように、前述の通電発熱部材23とともに順次積層し、さらに、板バネ27、フレーム21およびハウジング26a、26bによって固定し、電線28を接続した後にハウジング26cを取り付けることによって電気ヒータ20が製造される。   As shown in FIG. 3, the integrated electrode plate 24 and the heat exchange fin 22 are sequentially laminated together with the above-described energizing heat generating member 23, and further, the leaf spring 27, the frame 21, and the housings 26a and 26b. The electric heater 20 is manufactured by attaching the housing 26c after fixing and connecting the electric wire 28.

次に、電気ヒータ20の作動を説明する。前述の如く、この電気ヒータ20は、車両用空調装置が暖房運転を行う際に、ヒータコア9が蒸発器8通過後の空気を充分に加熱できない場合に、制御装置から電力供給されて発熱する。これにより、車室内吹出空気を加熱することができるので、本実施形態の車両用空調装置では即効暖房運転が可能となる。   Next, the operation of the electric heater 20 will be described. As described above, when the vehicle air conditioner performs the heating operation, the electric heater 20 is supplied with electric power from the control device and generates heat when the heater core 9 cannot sufficiently heat the air after passing through the evaporator 8. As a result, the air blown into the passenger compartment can be heated, so that the vehicle air conditioner of the present embodiment can perform an immediate heating operation.

本実施形態の電気ヒータ20では、電極板24に設けられた爪部24aをプレート22bに設けられた鍔部22cに係止して、電極板24と熱交換フィン22が一体化された状態で積層されるので、実質的に2種類の部品を順次積層するだけで電気ヒータを構成できる。従って、特許文献1の電気ヒータに対して積層作業を容易化できるとともに、製造コストの低減を図ることができる。   In the electric heater 20 of the present embodiment, the claw portion 24a provided on the electrode plate 24 is locked to the flange portion 22c provided on the plate 22b, and the electrode plate 24 and the heat exchange fin 22 are integrated. Since they are stacked, an electric heater can be constructed by simply stacking two types of components in sequence. Therefore, the stacking operation can be facilitated with respect to the electric heater of Patent Document 1, and the manufacturing cost can be reduced.

また、この電気ヒータ20の製造原価低減効果により、車両用空調装置全体としての製造原価低減を図ることもできる。   Further, due to the effect of reducing the manufacturing cost of the electric heater 20, it is possible to reduce the manufacturing cost of the entire vehicle air conditioner.

(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows.

(1)上述の実施形態では、電極板24の幅方向両側に2個ずつ(合計4個)の爪部24aを設けた例を説明しているが、爪部24aの数はこれに限定されない。電極板24と熱交換フィン22を適切に一体化できる数であれば適宜変更してもよい。   (1) In the above-described embodiment, an example in which two (total four) claw portions 24a are provided on both sides in the width direction of the electrode plate 24 is described. However, the number of the claw portions 24a is not limited thereto. . The number may be appropriately changed as long as the electrode plate 24 and the heat exchange fin 22 can be appropriately integrated.

(2)上述の実施形態では、鍔部22cの切り起こし部22dを爪部24aに対応する部位に4個設けた例を説明しているが、切り起こし部22dについても電極板24の位置決め機能または抜け防止機能が発揮できるように位置および数量を適宜変更してもよい。   (2) In the above-described embodiment, an example in which four cut-and-raised portions 22d of the collar portion 22c are provided in a portion corresponding to the claw portion 24a has been described. However, the positioning function of the electrode plate 24 also for the cut-and-raised portion 22d. Alternatively, the position and quantity may be changed as appropriate so that the omission prevention function can be exhibited.

(3)上述の実施形態では、プレート22bの幅方向両側の長手方向全範囲に鍔部22cを形成した例を説明しているが、鍔部22cは爪部24aに対応する部位のみに設けてもよい。さらに、この場合は、面取部22eを各鍔部22cに形成してもよい。   (3) In the above-described embodiment, the example in which the collar portion 22c is formed in the entire longitudinal range on both sides in the width direction of the plate 22b has been described. However, the collar portion 22c is provided only in a portion corresponding to the claw portion 24a. Also good. Furthermore, in this case, the chamfered portions 22e may be formed on each flange portion 22c.

(4)上述の実施形態では、ヒータコア9の下流側に電気ヒータ20を配置しているが、フット開口部14下流側に配置されて乗員の足下へ空調風を導くフットダクト(図示せず)内に配置してもよい。また、本発明の電気ヒータ20は、ヒータコア9の熱交換コア部の一部に組み込んだものであってもよい。   (4) In the above-described embodiment, the electric heater 20 is disposed on the downstream side of the heater core 9, but a foot duct (not shown) that is disposed on the downstream side of the foot opening 14 and guides conditioned air to the feet of the occupant. You may arrange in. Further, the electric heater 20 of the present invention may be incorporated in a part of the heat exchange core portion of the heater core 9.

(5)本発明の電気ヒータ20の適用は、車両用空調装置に限定されず、種々な用途に適用できる。   (5) Application of the electric heater 20 of the present invention is not limited to a vehicle air conditioner, and can be applied to various uses.

一実施形態の車両用空調装置の室内空調ユニットの断面図である。It is sectional drawing of the indoor air conditioning unit of the vehicle air conditioner of one Embodiment. 一実施形態の電気ヒータの概略構成を示す全体斜視図である。It is a whole perspective view showing a schematic structure of an electric heater of one embodiment. 一実施形態の電気ヒータの分解図である。It is an exploded view of the electric heater of one Embodiment. 一実施形態の電気ヒータの通電発熱部材の全体図である。It is a general view of the energization heat generating member of the electric heater of one embodiment. (a)は、一実施形態の電気ヒータの熱交換フィンの全体図であり、(b)は(a)の側面図であり、(c)は(b)の側面図である。(A) is a general view of the heat exchange fin of the electric heater of one Embodiment, (b) is a side view of (a), (c) is a side view of (b). (a)は、一実施形態の電気ヒータの電極板の全体図であり、(b)は(a)の側面図であり、(c)は(b)の側面図である。(A) is the whole electrode plate of the electric heater of one embodiment, (b) is a side view of (a), (c) is a side view of (b). (a)は、一実施形態の電極板と熱交換フィンとを一体化した状態の全体図であり、(b)は(a)の側面図である。(A) is the whole figure of the state which integrated the electrode plate and heat exchange fin of one Embodiment, (b) is a side view of (a).

符号の説明Explanation of symbols

20…電気ヒータ、22…熱交換フィン、22a…フィン、22b…プレート、
22c…鍔部、22d…切り起こし部、22e…面取部、23…通電発熱部材、
23a…PTC素子、24…電極板、24a…爪部。
20 ... Electric heater, 22 ... Heat exchange fin, 22a ... Fin, 22b ... Plate,
22c ... collar part, 22d ... cut and raised part, 22e ... chamfered part, 23 ... energization heating member,
23a ... PTC element, 24 ... Electrode plate, 24a ... Claw part.

Claims (6)

通電により発熱する通電発熱部材(23)と、
前記通電発熱部材(23)の放熱を促進させる熱交換部材(22)と、
前記通電発熱部材(23)および前記熱交換部材(22)に接触して前記通電発熱部材(23)へ通電させる電極部材(24)とを順次積層して構成された電気ヒータであって、
前記熱交換部材(22)は、放熱面積を増大させるフィン(22a)と、前記フィン(22a)の積層方向の両端側に固定されたプレート(22b)とを有し、
前記プレート(22b)には、前記熱交換部材(22)の長手方向および前記積層方向に垂直な幅方向に延びる鍔部(22c)が設けられており、
前記電極部材(24)には、前記鍔部(22c)に係止された爪部(24a)が設けられており、
前記電極部材(24)と前記熱交換部材(22)が、一体化された状態で積層されていることを特徴とする電気ヒータ。
An energization heating member (23) that generates heat when energized;
A heat exchange member (22) that promotes heat dissipation of the energization heating member (23);
An electric heater configured by sequentially laminating an electrode member (24) that contacts the energization heat generating member (23) and the heat exchange member (22) and energizes the energization heat generation member (23),
The heat exchange member (22) includes fins (22a) that increase a heat radiation area, and plates (22b) fixed to both ends in the stacking direction of the fins (22a),
The plate (22b) is provided with a flange (22c) extending in the longitudinal direction of the heat exchange member (22) and the width direction perpendicular to the stacking direction,
The electrode member (24) is provided with a claw portion (24a) locked to the flange portion (22c),
The electric heater, wherein the electrode member (24) and the heat exchange member (22) are laminated in an integrated state.
前記プレート(22b)の長手方向端部の少なくとも一方には、前記幅方向寸法を徐々に縮小させた面取部(22e)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気ヒータ。 2. The electric heater according to claim 1, wherein a chamfered portion (22 e) in which the dimension in the width direction is gradually reduced is provided on at least one of the longitudinal ends of the plate (22 b). . 前記鍔部(22c)には、前記電極部材(24)との接触面と反対側に向かって切り起こされた切り起こし部(22d)が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気ヒータ。 The said collar part (22c) is provided with the cut-and-raised part (22d) cut and raised toward the opposite side to the contact surface with the said electrode member (24). The electric heater according to 1. 前記通電発熱部材(23)は、PTC素子(23a)を有して構成されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電気ヒータ。 The electric heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the energization heat generating member (23) includes a PTC element (23a). 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電気ヒータ(20)を備えることを特徴とする車両用空調装置。 A vehicle air conditioner comprising the electric heater (20) according to any one of claims 1 to 4. 通電により発熱する通電発熱部材(23)と、
前記通電発熱部材(23)の放熱を促進させる熱交換部材(22)と、
前記通電発熱部材(23)および前記熱交換部材(22)に接触して前記通電発熱部材(23)へ通電させる電極部材(24)とを順次積層して構成される電気ヒータの製造方法であって、
前記熱交換部材(22)として、放熱面積を増大させるフィン(22a)と、前記フィン(22a)の積層方向の両端側に固定されたプレート(22b)とを有し、さらに、前記プレート(22b)に、前記熱交換部材(22)の長手方向および前記積層方向に垂直な幅方向に延びる鍔部(22c)が設けられたものを用意し、
前記電極部材(24)に設けられた爪部(24a)を、前記鍔部(22c)に係止して、前記電極部材(24)と前記熱交換部材(22)とを一体化する一体化工程と、
前記通電発熱部材(23)、および、一体化された前記電極部材(24)と前記熱交換部材(22)を積層する積層工程とを有することを特徴とする電気ヒータの製造方法。
An energization heating member (23) that generates heat when energized;
A heat exchange member (22) that promotes heat dissipation of the energization heating member (23);
The method of manufacturing an electric heater is configured by sequentially laminating an electrode member (24) that contacts the energization heat generating member (23) and the heat exchange member (22) and energizes the energization heat generation member (23). And
The heat exchange member (22) includes a fin (22a) that increases a heat radiation area, and plates (22b) that are fixed to both ends in the stacking direction of the fin (22a), and the plate (22b) ), Provided with a flange (22c) extending in the longitudinal direction of the heat exchange member (22) and the width direction perpendicular to the stacking direction,
The claw part (24a) provided in the electrode member (24) is locked to the flange part (22c), and the electrode member (24) and the heat exchange member (22) are integrated. Process,
A method for producing an electric heater, comprising: a step of laminating the energization heat generating member (23) and the integrated electrode member (24) and the heat exchange member (22).
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