熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置
【課題】複数枚の扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間、およびその出・入口ヘッダ部同士間を十分に密着させてケーシング内に組み込むことができる熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【解決手段】扁平チューブ部２０と出・入口ヘッダ部２１，２２とを有する扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８とが多層に積層され、扁平熱交チューブ１７の一面側が熱交押え部材１６により押圧されてケーシングの内底面に組み込まれる熱媒体加熱装置であって、積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブ１７ａの熱交押え部材１６によって押圧される一面が、扁平チューブ部２０と出・入口ヘッダ部２１，２２とをフラット化した平面形状とされている。
【解決手段】扁平チューブ部２０と出・入口ヘッダ部２１，２２とを有する扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８とが多層に積層され、扁平熱交チューブ１７の一面側が熱交押え部材１６により押圧されてケーシングの内底面に組み込まれる熱媒体加熱装置であって、積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブ１７ａの熱交押え部材１６によって押圧される一面が、扁平チューブ部２０と出・入口ヘッダ部２１，２２とをフラット化した平面形状とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣヒータを用いて熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車等に適用される車両用空調装置にあって、暖房用の熱源となる被加熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置の１つに、正特性サーミスタ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；以下、ＰＴＣ素子という。）を発熱要素とするＰＴＣヒータを用いたものが知られている。このような熱媒体加熱装置において、特許文献１には、熱媒体の入口および出口を備えたハウジング内を加熱室と熱媒体の循環室とに分割する多数の隔壁を設け、該隔壁により区画された加熱室側に隔壁と接するようにＰＴＣ加熱素子を挿入設置し、隔壁を挟んで循環室側を流通する熱媒体を加熱するようにしたものが提示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ＰＴＣ素子を挟んでその両面に電極板、絶縁層および伝熱層を設けて平板状のＰＴＣヒータを構成し、該ＰＴＣヒータの両面に、熱媒体の入口および出口を備えた互いに連通されている一対の熱媒体流通ボックスを積層するとともに、更にその外面側に制御基板を収容する基板収容ボックスおよび蓋体を設けた積層構造の熱媒体加熱装置が提示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１のものでは、伝熱面となる隔壁間にＰＴＣ加熱素子を密着させて挿入設置するのは難しく、隔壁とＰＴＣ加熱素子間の接触熱抵抗が大きくなり、伝熱効率が低下するという課題があった。また、特許文献２のものでは、ＰＴＣヒータと熱媒体流通ボックスとの密着性を高め、接触熱抵抗を低減させることができるが、ＰＴＣヒータを多層配置することが困難なため、平面面積が大きくなるとともに、熱媒体流通ボックスや専用の基板収容ボックスが必要で、小型軽量化、低コスト化には限界があった。
【０００５】
そこで、扁平構造の熱交チューブを用い、その扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを多層に積層し、それをケーシング内に押圧して組み込むようにした構成の熱媒体加熱装置が開発されている。扁平熱交チューブを複数枚積層した構成の熱交換エレメントでは、特許文献３に示されるように、冷媒等の出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とを一体にプレス成形した一対の成形プレート材を張り合わせたチューブが用いられる場合が多く、扁平チューブ部内にインナーフィンを設けたもの、出・入口ヘッダ部を扁平チューブ部の一端部に並設したもの、両端部に分けて設けたもの等が知られており、複数枚の扁平熱交チューブ間に、アウターフィンや被冷却品、加熱源等が積層して配設される構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７１０６号公報
【特許文献２】特開２００８−５６０４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３２２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、扁平チューブ部と出・入口ヘッダ部とが一体に成形されている扁平熱交チューブの場合、一般に扁平チューブ部のチューブ厚さに比べ、出・入口ヘッダ部のヘッダ厚さの方が大きくされており、多層に積層した扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間、扁平熱交チューブの入口ヘッダ部同士間および出口ヘッダ部同士間を密着させるには、複数の平面部、すなわち扁平チューブ部と出・入口ヘッダ部とを同時に押圧する必要があるが、各々の部品には、寸法公差や組み立て公差等が存在するため、複数の平面部を同時に、かつ均一に押圧するのは難しく、扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間および出・入口ヘッダ部同士間の密着性を同時に確保することができない場合があった。
【０００８】
扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間の密着性が確保されないと、両者間の接触熱抵抗が増大して伝熱効率が悪化し、一方、出・入口ヘッダ部同士間が十分に密着されないと、出・入口ヘッダ部に設けられている連通穴周りをシールするＯリング等によるシール性の確保が困難となり、熱媒体が漏洩するリスクが生じる。このため、連通穴周りのシール性の確保を優先せざるを得ず、扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間の密着性を十分に確保することができなくなる場合があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数枚の扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間、およびその出・入口ヘッダ部同士間をそれぞれ十分に密着させてケーシング内に組み込むことができる熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明の熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱媒体加熱装置は、入口ヘッダ部から流入された熱媒体が扁平チューブ部を流通後、出口ヘッダ部から流出される複数枚の扁平熱交チューブと、複数枚の前記扁平熱交チューブの扁平チューブ部間に組み込まれるＰＴＣヒータと、前記扁平熱交チューブおよび前記ＰＴＣヒータが交互に多層に積層されて組み込まれるケーシングと、多層に積層された前記扁平熱交チューブの一面側を押圧し、前記ケーシングの内底面に対して締め付け固定する熱交押え部材と、を備えた熱媒体加熱装置であって、積層された複数枚の前記扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの前記熱交押え部材により押圧される一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとが交互に多層に積層され、その扁平熱交チューブの一面側が熱交押え部材により押圧されてケーシングの内底面に締め付け固定される熱媒体加熱装置にあって、積層された複数枚の扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの熱交押え部材により押圧される一面が、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされているため、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材の一面を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータをケーシングの内底面に向け締め付け固定することができる。従って、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最上段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００１２】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、多層に積層された前記扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブの前記ケーシングの内底面と接する一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、多層に積層された扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブのケーシングの内底面と接する一面が、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされているため、多層に積層された扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータの最上段の扁平熱交チューブの一面側を熱交押え部材により押圧し、ケーシングの内底面に締め付け固定する際、その押圧力を最下段の扁平熱交チューブのフラット化された一面とケーシングの内底面とを接触させてその略全面で略均一に受けることができる。従って、これによっても複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最下段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００１４】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記複数枚の扁平熱交チューブは、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、前記最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の前記成形プレート材に成形される前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブが、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材に成形される出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされているため、最上段および／または最下段に配置される扁平熱交チューブを構成する一対の成形プレート材の中の一方の成形プレート材を変更、すなわち該一方の成形プレート材に成形される出・入口ヘッダ部を扁平チューブ部と同じ平面高さに成形することにより、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブを製造することができる。従って、２種の扁平熱交チューブを製造しなければならず、チューブの製造コストが上昇するが、扁平熱交チューブの積層方向寸法を低減して、熱媒体加熱装置を小型高性能化できることから、チューブの製造コスト上昇分を十分にカバーすることができる。
【００１６】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記複数枚の扁平熱交チューブの前記出・入口ヘッダ部には、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが前記熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部に、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされているため、互いに積層された複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部の連通穴周りを、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材を介してシールする構成としても、該シール材を熱交押え部材の押圧により確実に密着させて連通穴周りをシールすることができる。従って、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール構造を簡素化することができるとともに、そのシール性を向上し、熱媒体の漏洩防止に対する信頼性を高めることができる。
【００１８】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記熱交押え部材の表面側には、前記ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、熱交押え部材の表面側に、ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されているため、ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する制御基板を、絶縁シートを介して直接熱交押え部材の表面側に固定設置することにより、専用の基板収容ボックス等を設けることなく、制御基板をケーシング内部に収容設置することができる。従って、扁平熱交チューブ、ＰＴＣヒータ、熱交押え部材、制御基板等を積層し、その積層方向寸法を低減してケーシング内部に収容設置することができ、熱媒体加熱装置の小型コンパクト化に資することができる。
【００２０】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記制御基板上に実装されている前記発熱電気部品は、前記制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の前記絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた前記熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、制御基板上に実装されている発熱電気部品が、制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされているため、制御基板上に表面実装されているパワートランジスタ等の発熱電気部品からの発熱を、熱貫通部および熱伝導性の絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされている熱交押え部材に伝熱し、最上段の扁平熱交チューブの一面と略全面接触され、ヒートシンクとして機能する熱交押え部材側に放熱することができる。従って、発熱電気部品と扁平熱交チューブ間の放熱距離を短くして効率よく発熱電気部品を冷却することができ、その冷却性能、ひいては熱媒体加熱装置の信頼性を向上することができる。
【００２２】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、空気流路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、前記熱媒体加熱装置が、上述のいずれかの熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、空気流路中に配設されている放熱器に循環される熱媒体を、シール性を高めて熱媒体の漏洩に対する信頼性を向上するとともに、伝熱効率を向上して小型高性能化を図った熱媒体加熱装置により加熱し、循環させることができる。従って、車両用空調装置の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の熱媒体加熱装置によると、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材の一面を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータをケーシングの内底面に向け締め付け固定することができるため、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最上段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００２５】
また、本発明の車両用空調装置によると、空気流路中に配設されている放熱器に循環される熱媒体を、シール性を高めるとともに、小型高性能化を図った熱媒体加熱装置により加熱し、循環させることができるため、車両用空調装置の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す熱媒体加熱装置の組み立て手順を説明するための分解斜視図である。
【図３】図２に示す熱媒体加熱装置の熱媒体入口路（または熱媒体出口路）に沿った縦断面相当図である。
【図４】図２に示す熱媒体加熱装置の扁平熱交チューブの積層組み付け状態を示す分解斜視図である。
【図５】図３に示す熱媒体加熱装置のケーシング内部に組み込まれた内部構造物をアッセンブリ状態で取り出した側面視図である。
【図６】図５に示す内部構造物の３枚の扁平熱交チューブのみを取り出した側面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図が示されている。
車両用空調装置１は、外気または車室内空気を取り込んで温調した後、それを車室内へと導くための空気流通路２を形成するケーシング３を備えている。
【００２８】
このケーシング３の内部には、空気流通路２の上流側から下流側にかけて順次、外気または車室内空気を吸い込んで昇圧し、それを下流側へと圧送するブロア４と、該ブロア４により圧送される空気を冷却する冷却器５と、冷却器５を通過して冷却された空気を加熱する放熱器６と、放熱器６を通過する空気量と放熱器６をバイパスする空気量との流量割合を調整し、その下流側でエアミックスすることにより、温調風の温度を調節するエアミックスダンパ７とが設置されている。
【００２９】
ケーシング３の下流側は、図示省略された吹き出しモード切替えダンパおよびダクトを介して温調された空気を車室内に吹き出す複数の吹き出し口に接続されている。
冷却器５は、図示省略された圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に冷媒回路を構成し、膨張弁で断熱膨張された冷媒を蒸発させることにより、そこを通過する空気を冷却するものである。また、放熱器６は、タンク８、ポンプ９および熱媒体加熱装置１０とともに熱媒体循環回路１０Ａを構成し、熱媒体加熱装置１０で高温に加熱された熱媒体（例えば、不凍液、温水等）がポンプ９を介して循環されることにより、そこを通過する空気を加温するものである。
【００３０】
図２には、図１に示された熱媒体加熱装置１０の組み立て手順を説明するための分解斜視図が示され、図３には、該熱媒体加熱装置１０の熱媒体入口路（または熱媒体出口路）に沿った縦断面相当図が示されている。
熱媒体加熱装置１０は、図２に示されるように、制御基板１３と、複数枚の電極板１４（図３参照）と、制御基板１３上に配設されているＩＧＢＴ等の複数個のパワートランジスタ（発熱電気部品）１２（図３参照）と、熱交押え部材１６と、複数枚（本例では、３枚）の扁平熱交チューブ１７と、複数組のＰＴＣ素子１８ａ（図３参照）と、これらの制御基板１３、電極板１４、パワートランジスタ１２、扁平熱交チューブ１７、熱交押え部材１６、ＰＴＣ素子１８ａ等を収容設置するケーシング１１とを備えている。
【００３１】
なお、上記の電極板１４、ＰＴＣ素子１８ａおよび絶縁部材（図示せず）等によってＰＴＣヒータ１８が構成されている。
ケーシング１１は、上半部と下半部とに２分割されており、上半部を構成するアッパケース（図示省略）と、下半部を構成するロアケース１１ａとを備えている。このアッパケースおよびロアケース１１ａの内部には、ロアケース１１ａの上方からロアケース１１ａの開口部１１ｂにアッパケースを載置することによって、上記制御基板１３、パワートランジスタ（発熱電気部品）１２、電極板１４、熱交押え部材１６、複数枚の扁平熱交チューブ１７および複数組のＰＴＣヒータ１８等を収容する空間が形成されている。
【００３２】
ロアケース１１ａの底面には、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７に導入される熱媒体を導くための熱媒体入口路１１ｃおよび扁平熱交チューブ１７内を流通した熱媒体を導出するための熱媒体出口路１１ｄが一体に形成されている。この熱媒体入口路１１ｃおよび熱媒体出口路１１ｄは、ロアケース１１ａの底面から同一の水平方向に互いに平行に延長され、ロアケース１１ａの一端から側方に突出されている。なお、アッパケースおよびロアケース１１ａは、その内部空間に収容される扁平熱交チューブ１７を構成しているアルミ合金材と線膨張が近い樹脂材料（例えば、ＰＰＳ）により成形されている。このように、ケーシング１１を樹脂材料で構成することにより、軽量化を図ることができる。
【００３３】
また、ロアケース１１ａの下面には、電源ハーネス２７およびＬＶハーネス２８の先端部を貫通するための電源ハーネス用孔およびＬＶハーネス用孔（いずれも図示省略）が開口されている。電源ハーネス２７は、制御基板１３およびＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２を介してＰＴＣヒータ１８に電力を供給するものであり、先端部が２又状に分岐され、制御基板１３に設けられている２つの電源ハーネス用端子台１３ｃに電極ハーネス接続用ネジ１３ｂを介してネジ止め可能とされている。また、ＬＶハーネス２８は、制御基板１３に制御用の信号を送信するものであり、その先端部は、制御基板１３にコネクタ接続可能とされている。
【００３４】
ＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２および制御基板１３は、上位制御装置（ＥＣＵ）からの指令に基づいて複数組のＰＴＣヒータ１８に対する通電制御を行う制御回路を構成するものであり、ＩＧＢＴ等の複数個のパワートランジスタ１２を介して複数組のＰＴＣヒータ１８に対する通電状態が切替え可能な構成とされている。そして、この複数組のＰＴＣヒータ１８をその両面側から挟み込むように複数枚の扁平熱交チューブ１７が積層されるようになっている。
【００３５】
扁平熱交チューブ１７は、アルミ合金材製のチューブであり、図２ないし図４に示されるように、３枚の扁平熱交チューブ１７が互いに平行になるように、下段、中段および上段の扁平熱交チューブ１７ｃ、１７ｂ、１７ａの順に積層されるようになっている。これらの扁平熱交チューブ１７は、図２ないし図４に示されるように、扁平チューブ部２０の一端部に入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２が並設され、他端部に熱媒体流れをＵターンさせるＵターン部２３が形成されているとともに、扁平チューブ部２０に入口ヘッダ部２１からＵターン部２３を経て出口ヘッダ部２２に至るＵターン流路２４が形成された構成とされている。
【００３６】
扁平熱交チューブ１７は、図３および図６に示されるように、扁平チューブ部２０と入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２とが一体にプレス成形されたアルミ合金製の薄板材からなる一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂを重ね合わせ、ロウ付け接合することにより構成されるものである。この成形プレート材２５ａ，２５ｂのうち、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を構成する成形プレート材２５ａ１および最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの下面を構成する成形プレート材２５ｂ１を除く成形プレート材２５ａ，２５ｂに成形される入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の厚さ方向寸法は、Ｕターン流路２４を形成している扁平チューブ部２０の厚さ方向寸法よりも厚くされている。
【００３７】
これによって、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを積層したとき、扁平チューブ部２０間に所定寸法の隙間が形成されるようになっており、この隙間に、上下両面が電極板１４および熱伝導性絶縁シート１９によってサンドイッチされたＰＴＣヒータ１８が挟み込まれることにより、３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８とが多層に積層されるようになっている。
【００３８】
一方、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を構成する成形プレート材２５ａ１および最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの下面を構成する成形プレート材２５ｂ１は、熱交押え部材１６の下面（裏面）およびロアケース１１ａの内底面との接触面とされ、熱交押え部材１６による押圧力の受面となる。このため、該押圧力を略全面で略均一に受け、多層に積層された扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間、扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２間を確実に密着させることができる構成とすべく、成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１の上面および下面を、それぞれ出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とがフラット化された平面形状を呈する構成としている。
【００３９】
また、各扁平熱交チューブ１７は、積層されたとき、図３および図５，６に示されるように、入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２同士が互いに密着され、該入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２に設けられている連通穴２１ａ，２２ａ同士が互いに連通されるようになっている。この際、各連通穴２１ａ，２２ａは、その周りに配設されるＯリング、ガスケット、液状ガスケット等のシール材２６（本例では、Ｏリングが用いられている。）によってシールされるようになっている。
【００４０】
シール材（Ｏリング）２６は、扁平熱交チューブ１７ａと扁平熱交チューブ１７ｂの出入口ヘッダ部２１，２２間、扁平熱交チューブ１７ｂと扁平熱交チューブ１７ｃの出・入口ヘッダ部２１，２２間、および扁平熱交チューブ１７ｃの出・入口ヘッダ部２１，２２とロアケース１１ａの内底面間において、扁平熱交チューブ１７ｂ，１７ｃを構成する成形プレート部材２５ｂ側の連通穴２１ａ，２２ａ周り、およびロアケース１１ａの内底面に形成されているシール材２６の配設部位に設置されるようになっている。
【００４１】
さらに、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７のうち、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃには、熱媒体入口路１１ｃより熱媒体加熱装置１０に流入され、入口ヘッダ部２１で３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに分流される前の熱媒体の温度、および３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ内を流通し、ＰＴＣヒータ１８により加熱されて出口ヘッダ部２２で合流した後、熱媒体加熱装置１０から流出される熱媒体の温度を検出するための入口温度センサ２９および出口温度センサ３０が設けられている。
【００４２】
この入口温度センサ２９および出口温度センサ３０は、図４に示されるように、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの一端側に並設されている入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の周囲であって、入口ヘッダ部２１と出口ヘッダ部２２との間のスペース部に互いに隣接して並設されている。なお、このスペース部には、入口温度センサ２９が設置される部位と、出口温度センサ３０が設置される部位との間の熱伝導を遮断するためのスリット（図示省略）が設けられ、熱干渉が防止されるようになっている。この入口温度センサ２９および出口温度センサ３０の検出値は、リード線２９ａ，３０ａおよびその端部に設けられているコネクタ３１を介して制御基板１３に接続されるようになっている。
【００４３】
また、上記３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０間には、そのチューブ間の隙間に対して、複数組のＰＴＣヒータ１８が、電極板１４および熱伝導性絶縁シート１９等を介して以下に記載の如く組み込まれるようになっている。
電極板１４は、図３に示されるように、ＰＴＣ素子１８ａに電力を供給するためのものであり、平面視において、矩形状を呈するアルミ合金製の板材とされている。この電極板１４は、ＰＴＣ素子１８ａを挟んでその両面に、ＰＴＣ素子１８ａの上面に接するように一枚、ＰＴＣ素子１８ａの下面に接するように一枚それぞれ積層されている。これら２枚の電極板１４によって、ＰＴＣ素子１８ａの上面と、下面とが上下から挟み込まれるようになっている。
【００４４】
そして、ＰＴＣ素子１８ａの上面側に配置される電極板１４は、その上面が熱伝導性絶縁シート１９を介して扁平熱交チューブ１７の下面に接するように配置され、ＰＴＣ素子１８ａの下面側に配置される電極板１４は、その下面が熱伝導性絶縁シート１９を介して扁平熱交チューブ１７の上面に接するように配置される。本実施形態において、電極板１４は、下段の扁平熱交チューブ１７ｃと中段の扁平熱交チューブ１７ｂとの間、および中段の扁平熱交チューブ１７ｂと上段の扁平熱交チューブ１７ａとの間に各々２枚、合計４枚が配置され、これらの電極板１４で挟まれた状態でＰＴＣヒータ１８が、３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０間にそれぞれ積層配設されるようになっている。
【００４５】
４枚の各電極板１４は、各扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と略同形とされている。各電極板１４には、その長辺側に端子１４ａ（図２参照）が設けられ、この端子１４ａは、各電極板１４を積層したとき、互いに重ならないように、電極板１４の長辺方向に沿って配置されている。つまり、各電極板１４に設けられている端子１４ａは、その長辺方向に少しずつ位置をずらして設けられ、各電極板１４が積層された場合に直列に配列されるように設けられている。各端子１４ａは、上方に突出するように設けられ、制御基板１３に設けられている端子台１３ａに端子接続用ネジ１４ｂを介して接続されるようになっている。
【００４６】
基板サブアッセンブリ１５は、制御基板１３と熱交押え部材１６とを熱伝導性の絶縁シート３２を挟んで、例えば４本の基板サブアッセンブリ接続用ネジ１５ａを介して締結することにより一体化したものである。なお、制御基板１３上に設けられているＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２は発熱電気部品であり、その発熱は、パワートランジスタ１２の設置部に対応して制御基板１３に設けられている熱貫通部３３を経て熱交押え部材１６側に放熱され、該熱交押え部材１６をヒートシンクとして扁平熱交チューブ１７内を流通する熱媒体により冷却されるようになっている。
【００４７】
また、基板サブアッセンブリ１５を構成している制御基板１３には、各電極板１４に直列に配列されている４つの端子１４ａに対応して、その一辺に直列に４つの端子台１３ａが配列されている。また、４つの端子台１３ａと両端側に直列に並ぶように、電源ハーネス２７の２分岐されている先端部と接続される２つの電源ハーネス用端子台１３ｃが設けられている。これらの端子台１３ａおよび電源ハーネス用端子台１３ｃは、制御基板１３から下方（または上方）に突出するように設けられている。また、各端子台１３ａおよび端子台１３ｃは、積層された扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの長辺に沿って直列に配設されている。
【００４８】
さらに、制御基板１３側に設けられている各種端子台１３ａ、１３ｃあるいはＬＶハーネス２８や入口温度センサ２９および出口温度センサ３０のリード線２９ａ，３０ａ等の接続部は、ロアケース１１ａの開口部１１ｂよりも少し上方に位置されるように設けられている。これによって、端子台１３ａおよび電源ハーネス用端子台１３ｃに接続される電極板１４の端子１４ａや電源ハーネス２７の先端部、あるいはＬＶハーネス２８やリード線２９ａ，３０ａを接続し易い構成とされている。
【００４９】
一方、基板サブアッセンブリ１５を構成している熱交押え部材１６は、平面視において矩形状をなす扁平なアルミ合金製板材とされている。熱交押え部材１６の上面には、上記のように、熱伝導性の絶縁シート３２を介して制御基板１３が配置されている。熱交押え部材１６は、図４に示されるように、各扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０および出・入口ヘッダ部２１，２２の上面を覆うことができる大きさとされており、その４コーナー部には、熱交押え部材１６をロアケース１１ａのボス部１１ｅに固定する基板サブアッセンブリ固定用のネジ１５ｂを通す貫通長穴１６ａが設けられている。
【００５０】
基板サブアッセンブリ１５は、積層された最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面に載せられ、熱交押え部材１６の下面が、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの扁平チューブ部２０および出・入口ヘッダ部２１，２２を含むフラット化された上面（一面）の略全面と接するように配設されている。この基板サブアッセンブリ１５は、熱交押え部材１６をロアケース１１ａ側のボス部１１ｅにネジ止め固定することにより、熱交押え部材１６の下面とロアケース１１ａの内底面との間で、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と、その間に挟まれている各２枚のＰＴＣヒータ１８とを押圧して互いに密着させるとともに、各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２に設けられている連通穴２１ａ，２２ａの周りに配設されているシール材（本例では、Ｏリング）２６を密着させて締め付け固定できるように構成されている。
【００５１】
これによって、熱媒体入口路１１ｃから流入された熱媒体は、各扁平熱交チューブ１７の入口ヘッダ部２１から扁平チューブ部２０内へと導入され、扁平チューブ部２０のＵターン流路２４内を流通する間に、ＰＴＣヒータ１８により加熱、昇温されて出口ヘッダ部２２に至り、出口ヘッダ部２２から熱媒体出口路１１ｄを経て外部に流出される流路内を流通されるようになっている。熱媒体加熱装置１０から流出された熱媒体は、熱媒体循環回路１０Ａ（図１参照）を介して放熱器６に供給されるように構成されている。
【００５２】
また、基板サブアッセンブリ１５を構成している熱交押え部材１６は、熱伝導性が良好なアルミ合金材製の板材により構成されており、その下面が最上段の扁平熱交チューブ１７ａのフラット化された上面と接触されるように構成されている。これにより、熱交押え部材１６は、上記したように、扁平熱交チューブ１７内を流れる熱媒体を冷熱源とし、制御基板１３上に設置されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２を冷却するためのヒートシンクとしても機能されるようになっている。
以上に説明の熱媒体加熱装置１０は、３枚の扁平熱交チューブ１７および２組のＰＴＣヒータ１８を、以下のようにしてロアケース１１ａ内に組み込むことができる。
【００５３】
まず、ロアケース１１ａの内底面に開口している熱媒体入口路１１ｃおよび熱媒体出口路１１ｄの開口部周りにシール材２６を配置し、その上に最下段の扁平熱交チューブ１７ｃを載置する。最下段の扁平熱交チューブ１７ｃは、ロアケース１１ａの内底面と接する下面側がフラット化された平面形状とされているため、その略全面がロアケース１１ａの内底面と接するように配置される。この最下段の扁平熱交チューブ１７ｃに、予め入口温度センサ２９および出口温度センサ３０をサブアッセンブリしておくことにより、出・入口温度センサ２９，３０を同時に組み込むことができる。
【００５４】
次に、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの上面に、熱伝導性絶縁シート１９、ＰＴＣヒータ１８およびシール材２６等を配置し、その上に中段の扁平熱交チューブ１７ｂを積層し、更に中段の扁平熱交チューブ１７ｂの上面に熱伝導性絶縁シート１９、ＰＴＣヒータ１８、シール材２６等を配置し、その上に最上段の扁平熱交チューブ１７ａを積層することによって、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと上下２組のＰＴＣヒータ１８とを、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りにシール材２６を介装しながら、多層に積層して組み込むことができる。
【００５５】
こうして３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面の所定位置に組み込んだ後、最上端の扁平熱交チューブ１７ａの上面に基板サブアッセンブリ１５を載せ、基板サブアッセンブリ１５の熱交押え部材１６を４本の固定用ネジ１５ｂを介してロアケース１１ａのボス部１１ｅに締付け固定することにより、３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と各ＰＴＣヒータ１８との間、および各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りに配設されている３個のシール材２６と各出・入口ヘッダ部２１，２２との間を、熱交押え部材１６の押圧力により互いに密着させた状態でロアケース１１ａ内に組み込むことができる。
【００５６】
最上端の扁平熱交チューブ１７ａは、その上面（一面）がフラット化された平面形状とされているため、その上面に基板サブアッセンブリ１５を載せ、熱交押え部材１６の下面（裏面）で多層に積層された３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面に向け押圧して締め付け固定する際、その略全面を略均一に押圧して締め付け固定することができる。これによって、扁平チューブ部２０と各ＰＴＣヒータ１８との間、および各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２とシール材２６との間の密着性を同時に確保することができる。
【００５７】
然る後、熱交押え部材１６の上面に設けられている制御基板１３の端子台１３ａ，１３ｃに対して、電源ハーネス２７の端子および電極板１４の端子１４ａをネジ１３ｂ，１４ｂを介してネジ止め固定するとともに、ＬＶハーネス２８、出入口温度センサ２９，３０のリード線２９ａ，３０ａ等をコネクタ接続することにより電気系統の結線を行い、その上部覆うように、図示省略のアッパケースをロアケース１１ａに対してネジ止め固定することにより、熱媒体加熱装置１０を組み立てることができる。
【００５８】
この熱媒体加熱装置１０は、図１に示されるように、車両用空調装置１の熱媒体循環回路１０Ａに組み込まれる。そして、熱媒体入口路１１ｃを経て入口ヘッダ部２１に流入された熱媒体を、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに対し入口ヘッダ部２１により分流してそれぞれ流通させ、複数組のＰＴＣヒータ１８によって加熱した後、出口ヘッダ部２２で合流させ、熱媒体出口路１１ｄを介して流出させることにより、熱媒体循環回路１０Ａ内を循環される熱媒体の加熱に供される。
【００５９】
この際、熱媒体加熱装置１０に対して循環される熱媒体の温度および熱媒体加熱装置１０により加熱されて放熱器６に供給される熱媒体の温度を、最下層の扁平熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の周りに配設されている一対の入口温度センサ２９および出口温度センサ３０により検出することができ、その検出温度に基づいて複数組のＰＴＣヒータ１８による加熱量を制御する等、熱媒体加熱装置１０を制御することができる。
【００６０】
斯くして、本実施形態の熱媒体加熱装置１０および車両用空調装置１によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態においては、複数枚の扁平熱交チューブ１７と複数組のＰＴＣヒータ１８とが交互に多層に積層され、その最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面（一面）側が熱交押え部材１６により押圧されてケーシング１１（ロアケース１１ａ）の内底面に締め付け固定される熱媒体加熱装置１０にあって、積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブ１７ａの熱交押え部材１６により押圧される上面（一面）が、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した平面形状とされている。
【００６１】
このため、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブ１７ａのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材１６の下面（一面）を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面に向け締め付け固定することができる。従って、複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２同士間および扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０とＰＴＣヒータ１８との間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール材（Ｏリング）２６によるシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置１０を小型高性能化することができる。
【００６２】
また、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面（一面）をフラット化した構成とすることにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法（厚さ）を低減することができるため、その分熱媒体加熱装置１０をコンパクト化することができる。
同様に、多層に積層された扁平熱交チューブ１７の中の最下段の扁平熱交チューブ１７ｃのロアケース１１ａの内底面と接する下面（一面）が、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した平面形状とされている。このため、積層された扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８の最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を熱交押え部材１６により押圧し、ロアケース１１ａの内底面に締め付け固定する際、その押圧力を最下段の扁平熱交チューブ１７ｃのフラット化された下面とロアケース１１ａの内底面とを接触させ、その略全面で略均一に受けることができる。
【００６３】
これによっても、扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２間および扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０とＰＴＣヒータ１８との間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置２０を小型高性能化することができる。また、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分だけ熱媒体加熱装置１０をコンパクト化することができる。
【００６４】
また、複数枚の扁平熱交チューブ１７は、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂを張り合わせたチューブとされ、その最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃの一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１に成形される出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とがフラット化された平面形状とされているため、最上段と最下段に配置される扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを構成する一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂの中の一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１を変更することにより、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを製造することができる。
【００６５】
つまり、扁平熱交チューブ１７を構成する一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂの中の一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１に成形される出・入口ヘッダ部２１，２２を扁平チューブ部２０と同じ平面高さに成形することにより、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを製造することができる。従って、異なる２種類の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃと１７ｂを製造しなければならず、チューブの製造コストが上昇するが、扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法を低減して、熱媒体加熱装置１０を小型高性能化できることから、チューブの製造コスト上昇分を十分にカバーすることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２に、積層時に互いに連通される連通穴２１ａ，２２ａが設けられており、その連通穴２１ａ，２２ａ周りが熱交押え部材１６の押圧により密着されるシール材２６を介してシールされているため、互いに積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りを、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材２６を介してシールする構成としても、シール材２６を熱交押え部材１６の押圧により確実に密着させて連通穴２１ａ，２２ａ周りをシールすることができる。従って、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール構造を簡素化することができるとともに、そのシール性を向上し、熱媒体の漏洩防止に対する信頼性を高めることができる。
【００６７】
また、熱交押え部材１６の表面側に、ＰＴＣヒータ１８に対する通電状態を制御する発熱電気部品であるパワートランジスタ１２を含む制御回路が表面実装された制御基板１３が熱伝導性の絶縁シート３２を介して一体に設置されているため、ＰＴＣヒータ１８に対する通電状態を制御する制御基板１３を、絶縁シート３２を介して直接熱交押え部材１６の表面側に固定設置することにより、専用の基板収容ボックス等を設けることなく、制御基板１３をケーシング１１内部に収容設置することができる。従って、扁平熱交チューブ１７、ＰＴＣヒータ１８、熱交押え部材１６、制御基板１３等を積層し、その積層方向寸法を低減してケーシング１１内部に収容設置することができ、熱媒体加熱装置１０の小型コンパクト化に資することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、制御基板１３上に実装されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２が、制御基板１３に設けられている熱貫通部３３および熱伝導性の絶縁シート３２を介してアルミ合金製板材とされた熱交押え部材１６をヒートシンクに冷却可能とされている。このため、制御基板１３上に表面実装されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２からの発熱を、熱貫通部３３および熱伝導性の絶縁シート３２を介してアルミ合金製板材とされている熱交押え部材１６に伝熱し、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの一面と略全面接触され、ヒートシンクとして機能する熱交押え部材１６に放熱することができ。従って、発熱電気部品１２と扁平熱交チューブ１７ａ間の放熱距離を短くして効率よく発熱電気部品１２を冷却することができ、その冷却性能、ひいては熱媒体加熱装置１０の信頼性を向上することができる。
【００６９】
さらに、本実施形態の車両用空調装置１によれば、空気流路２中に配設されている放熱器６に対して循環される熱媒体を、シール性を高めて熱媒体の漏洩に対する信頼性を向上するとともに、伝熱効率を向上して小型高性能化を図った熱媒体加熱装置１０によって加熱し、循環させることができるため、車両用空調装置１の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置１の搭載性を向上することができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、扁平熱交チューブ１７を３層に積層し、各々の間にＰＴＣヒータ１８を組み込んだ構成としているが、これに限らず、扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８の積層枚数を増減してもよいことはもちろんである。また、ケーシング１１を樹脂成形品とした例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、アルミ合金等の金属製としてもよいことは云うまでもない。
【００７１】
さらに、上記した実施形態では、扁平熱交チューブ１７として、扁平チューブ部２０の一端側に出・入口ヘッダ部２１，２２を並設し、扁平チューブ部２０にＵターン流路２４を形成した片端ヘッダ構造の扁平熱交チューブ１７を用いた例について説明したが、出・入口ヘッダ部２１，２２を扁平チューブ部２０の両端部に分けて設けた両端ヘッダ構造の扁平熱交チューブを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両用空調装置
６ 放熱器
１０ 熱媒体加熱装置
１０Ａ 熱媒体循環回路
１１ ケーシング
１１ａ ロアケース
１２ パワートランジスタ（発熱電気部品）
１３ 制御基板
１６ 熱交押え部材
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 扁平熱交チューブ
（１７ａ 最上段の扁平熱交チューブ、１７ｃ 最下段の扁平熱交チューブ）
１８ ＰＴＣヒータ
２０ 扁平チューブ部
２１ 入口ヘッダ部
２１ａ 連通穴
２２ 出口ヘッダ部
２２ａ 連通穴
２５ａ，２５ｂ 一対の成形プレート材
２５ａ１ 最上段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材
２５ｂ１ 最下段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材
２６ シール材
３２ 絶縁シート
３３ 熱貫通部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＴＣヒータを用いて熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車等に適用される車両用空調装置にあって、暖房用の熱源となる被加熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置の１つに、正特性サーミスタ素子（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ；以下、ＰＴＣ素子という。）を発熱要素とするＰＴＣヒータを用いたものが知られている。このような熱媒体加熱装置において、特許文献１には、熱媒体の入口および出口を備えたハウジング内を加熱室と熱媒体の循環室とに分割する多数の隔壁を設け、該隔壁により区画された加熱室側に隔壁と接するようにＰＴＣ加熱素子を挿入設置し、隔壁を挟んで循環室側を流通する熱媒体を加熱するようにしたものが提示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ＰＴＣ素子を挟んでその両面に電極板、絶縁層および伝熱層を設けて平板状のＰＴＣヒータを構成し、該ＰＴＣヒータの両面に、熱媒体の入口および出口を備えた互いに連通されている一対の熱媒体流通ボックスを積層するとともに、更にその外面側に制御基板を収容する基板収容ボックスおよび蓋体を設けた積層構造の熱媒体加熱装置が提示されている。
【０００４】
しかし、特許文献１のものでは、伝熱面となる隔壁間にＰＴＣ加熱素子を密着させて挿入設置するのは難しく、隔壁とＰＴＣ加熱素子間の接触熱抵抗が大きくなり、伝熱効率が低下するという課題があった。また、特許文献２のものでは、ＰＴＣヒータと熱媒体流通ボックスとの密着性を高め、接触熱抵抗を低減させることができるが、ＰＴＣヒータを多層配置することが困難なため、平面面積が大きくなるとともに、熱媒体流通ボックスや専用の基板収容ボックスが必要で、小型軽量化、低コスト化には限界があった。
【０００５】
そこで、扁平構造の熱交チューブを用い、その扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを多層に積層し、それをケーシング内に押圧して組み込むようにした構成の熱媒体加熱装置が開発されている。扁平熱交チューブを複数枚積層した構成の熱交換エレメントでは、特許文献３に示されるように、冷媒等の出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とを一体にプレス成形した一対の成形プレート材を張り合わせたチューブが用いられる場合が多く、扁平チューブ部内にインナーフィンを設けたもの、出・入口ヘッダ部を扁平チューブ部の一端部に並設したもの、両端部に分けて設けたもの等が知られており、複数枚の扁平熱交チューブ間に、アウターフィンや被冷却品、加熱源等が積層して配設される構成とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７１０６号公報
【特許文献２】特開２００８−５６０４４号公報
【特許文献３】特開２００７−３２２０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、扁平チューブ部と出・入口ヘッダ部とが一体に成形されている扁平熱交チューブの場合、一般に扁平チューブ部のチューブ厚さに比べ、出・入口ヘッダ部のヘッダ厚さの方が大きくされており、多層に積層した扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間、扁平熱交チューブの入口ヘッダ部同士間および出口ヘッダ部同士間を密着させるには、複数の平面部、すなわち扁平チューブ部と出・入口ヘッダ部とを同時に押圧する必要があるが、各々の部品には、寸法公差や組み立て公差等が存在するため、複数の平面部を同時に、かつ均一に押圧するのは難しく、扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間および出・入口ヘッダ部同士間の密着性を同時に確保することができない場合があった。
【０００８】
扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間の密着性が確保されないと、両者間の接触熱抵抗が増大して伝熱効率が悪化し、一方、出・入口ヘッダ部同士間が十分に密着されないと、出・入口ヘッダ部に設けられている連通穴周りをシールするＯリング等によるシール性の確保が困難となり、熱媒体が漏洩するリスクが生じる。このため、連通穴周りのシール性の確保を優先せざるを得ず、扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間の密着性を十分に確保することができなくなる場合があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数枚の扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータ間、およびその出・入口ヘッダ部同士間をそれぞれ十分に密着させてケーシング内に組み込むことができる熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明の熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱媒体加熱装置は、入口ヘッダ部から流入された熱媒体が扁平チューブ部を流通後、出口ヘッダ部から流出される複数枚の扁平熱交チューブと、複数枚の前記扁平熱交チューブの扁平チューブ部間に組み込まれるＰＴＣヒータと、前記扁平熱交チューブおよび前記ＰＴＣヒータが交互に多層に積層されて組み込まれるケーシングと、多層に積層された前記扁平熱交チューブの一面側を押圧し、前記ケーシングの内底面に対して締め付け固定する熱交押え部材と、を備えた熱媒体加熱装置であって、積層された複数枚の前記扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの前記熱交押え部材により押圧される一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとが交互に多層に積層され、その扁平熱交チューブの一面側が熱交押え部材により押圧されてケーシングの内底面に締め付け固定される熱媒体加熱装置にあって、積層された複数枚の扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの熱交押え部材により押圧される一面が、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされているため、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材の一面を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータをケーシングの内底面に向け締め付け固定することができる。従って、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最上段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００１２】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、多層に積層された前記扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブの前記ケーシングの内底面と接する一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、多層に積層された扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブのケーシングの内底面と接する一面が、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされているため、多層に積層された扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータの最上段の扁平熱交チューブの一面側を熱交押え部材により押圧し、ケーシングの内底面に締め付け固定する際、その押圧力を最下段の扁平熱交チューブのフラット化された一面とケーシングの内底面とを接触させてその略全面で略均一に受けることができる。従って、これによっても複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最下段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００１４】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記複数枚の扁平熱交チューブは、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、前記最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の前記成形プレート材に成形される前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブが、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材に成形される出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされているため、最上段および／または最下段に配置される扁平熱交チューブを構成する一対の成形プレート材の中の一方の成形プレート材を変更、すなわち該一方の成形プレート材に成形される出・入口ヘッダ部を扁平チューブ部と同じ平面高さに成形することにより、出・入口ヘッダ部と扁平チューブ部とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブを製造することができる。従って、２種の扁平熱交チューブを製造しなければならず、チューブの製造コストが上昇するが、扁平熱交チューブの積層方向寸法を低減して、熱媒体加熱装置を小型高性能化できることから、チューブの製造コスト上昇分を十分にカバーすることができる。
【００１６】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記複数枚の扁平熱交チューブの前記出・入口ヘッダ部には、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが前記熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされていることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部に、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされているため、互いに積層された複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部の連通穴周りを、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材を介してシールする構成としても、該シール材を熱交押え部材の押圧により確実に密着させて連通穴周りをシールすることができる。従って、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール構造を簡素化することができるとともに、そのシール性を向上し、熱媒体の漏洩防止に対する信頼性を高めることができる。
【００１８】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記熱交押え部材の表面側には、前記ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、熱交押え部材の表面側に、ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されているため、ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する制御基板を、絶縁シートを介して直接熱交押え部材の表面側に固定設置することにより、専用の基板収容ボックス等を設けることなく、制御基板をケーシング内部に収容設置することができる。従って、扁平熱交チューブ、ＰＴＣヒータ、熱交押え部材、制御基板等を積層し、その積層方向寸法を低減してケーシング内部に収容設置することができ、熱媒体加熱装置の小型コンパクト化に資することができる。
【００２０】
さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記制御基板上に実装されている前記発熱電気部品は、前記制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の前記絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた前記熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、制御基板上に実装されている発熱電気部品が、制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされているため、制御基板上に表面実装されているパワートランジスタ等の発熱電気部品からの発熱を、熱貫通部および熱伝導性の絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされている熱交押え部材に伝熱し、最上段の扁平熱交チューブの一面と略全面接触され、ヒートシンクとして機能する熱交押え部材側に放熱することができる。従って、発熱電気部品と扁平熱交チューブ間の放熱距離を短くして効率よく発熱電気部品を冷却することができ、その冷却性能、ひいては熱媒体加熱装置の信頼性を向上することができる。
【００２２】
さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、空気流路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、前記熱媒体加熱装置が、上述のいずれかの熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、空気流路中に配設されている放熱器に循環される熱媒体を、シール性を高めて熱媒体の漏洩に対する信頼性を向上するとともに、伝熱効率を向上して小型高性能化を図った熱媒体加熱装置により加熱し、循環させることができる。従って、車両用空調装置の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の熱媒体加熱装置によると、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材の一面を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブおよびＰＴＣヒータをケーシングの内底面に向け締め付け固定することができるため、複数枚の扁平熱交チューブの出・入口ヘッダ部同士間および扁平熱交チューブの扁平チューブ部とＰＴＣヒータとの間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部の連通穴周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。また、最上段の扁平熱交チューブの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブの積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分熱媒体加熱装置をコンパクト化することができる。
【００２５】
また、本発明の車両用空調装置によると、空気流路中に配設されている放熱器に循環される熱媒体を、シール性を高めるとともに、小型高性能化を図った熱媒体加熱装置により加熱し、循環させることができるため、車両用空調装置の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す熱媒体加熱装置の組み立て手順を説明するための分解斜視図である。
【図３】図２に示す熱媒体加熱装置の熱媒体入口路（または熱媒体出口路）に沿った縦断面相当図である。
【図４】図２に示す熱媒体加熱装置の扁平熱交チューブの積層組み付け状態を示す分解斜視図である。
【図５】図３に示す熱媒体加熱装置のケーシング内部に組み込まれた内部構造物をアッセンブリ状態で取り出した側面視図である。
【図６】図５に示す内部構造物の３枚の扁平熱交チューブのみを取り出した側面視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図が示されている。
車両用空調装置１は、外気または車室内空気を取り込んで温調した後、それを車室内へと導くための空気流通路２を形成するケーシング３を備えている。
【００２８】
このケーシング３の内部には、空気流通路２の上流側から下流側にかけて順次、外気または車室内空気を吸い込んで昇圧し、それを下流側へと圧送するブロア４と、該ブロア４により圧送される空気を冷却する冷却器５と、冷却器５を通過して冷却された空気を加熱する放熱器６と、放熱器６を通過する空気量と放熱器６をバイパスする空気量との流量割合を調整し、その下流側でエアミックスすることにより、温調風の温度を調節するエアミックスダンパ７とが設置されている。
【００２９】
ケーシング３の下流側は、図示省略された吹き出しモード切替えダンパおよびダクトを介して温調された空気を車室内に吹き出す複数の吹き出し口に接続されている。
冷却器５は、図示省略された圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に冷媒回路を構成し、膨張弁で断熱膨張された冷媒を蒸発させることにより、そこを通過する空気を冷却するものである。また、放熱器６は、タンク８、ポンプ９および熱媒体加熱装置１０とともに熱媒体循環回路１０Ａを構成し、熱媒体加熱装置１０で高温に加熱された熱媒体（例えば、不凍液、温水等）がポンプ９を介して循環されることにより、そこを通過する空気を加温するものである。
【００３０】
図２には、図１に示された熱媒体加熱装置１０の組み立て手順を説明するための分解斜視図が示され、図３には、該熱媒体加熱装置１０の熱媒体入口路（または熱媒体出口路）に沿った縦断面相当図が示されている。
熱媒体加熱装置１０は、図２に示されるように、制御基板１３と、複数枚の電極板１４（図３参照）と、制御基板１３上に配設されているＩＧＢＴ等の複数個のパワートランジスタ（発熱電気部品）１２（図３参照）と、熱交押え部材１６と、複数枚（本例では、３枚）の扁平熱交チューブ１７と、複数組のＰＴＣ素子１８ａ（図３参照）と、これらの制御基板１３、電極板１４、パワートランジスタ１２、扁平熱交チューブ１７、熱交押え部材１６、ＰＴＣ素子１８ａ等を収容設置するケーシング１１とを備えている。
【００３１】
なお、上記の電極板１４、ＰＴＣ素子１８ａおよび絶縁部材（図示せず）等によってＰＴＣヒータ１８が構成されている。
ケーシング１１は、上半部と下半部とに２分割されており、上半部を構成するアッパケース（図示省略）と、下半部を構成するロアケース１１ａとを備えている。このアッパケースおよびロアケース１１ａの内部には、ロアケース１１ａの上方からロアケース１１ａの開口部１１ｂにアッパケースを載置することによって、上記制御基板１３、パワートランジスタ（発熱電気部品）１２、電極板１４、熱交押え部材１６、複数枚の扁平熱交チューブ１７および複数組のＰＴＣヒータ１８等を収容する空間が形成されている。
【００３２】
ロアケース１１ａの底面には、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７に導入される熱媒体を導くための熱媒体入口路１１ｃおよび扁平熱交チューブ１７内を流通した熱媒体を導出するための熱媒体出口路１１ｄが一体に形成されている。この熱媒体入口路１１ｃおよび熱媒体出口路１１ｄは、ロアケース１１ａの底面から同一の水平方向に互いに平行に延長され、ロアケース１１ａの一端から側方に突出されている。なお、アッパケースおよびロアケース１１ａは、その内部空間に収容される扁平熱交チューブ１７を構成しているアルミ合金材と線膨張が近い樹脂材料（例えば、ＰＰＳ）により成形されている。このように、ケーシング１１を樹脂材料で構成することにより、軽量化を図ることができる。
【００３３】
また、ロアケース１１ａの下面には、電源ハーネス２７およびＬＶハーネス２８の先端部を貫通するための電源ハーネス用孔およびＬＶハーネス用孔（いずれも図示省略）が開口されている。電源ハーネス２７は、制御基板１３およびＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２を介してＰＴＣヒータ１８に電力を供給するものであり、先端部が２又状に分岐され、制御基板１３に設けられている２つの電源ハーネス用端子台１３ｃに電極ハーネス接続用ネジ１３ｂを介してネジ止め可能とされている。また、ＬＶハーネス２８は、制御基板１３に制御用の信号を送信するものであり、その先端部は、制御基板１３にコネクタ接続可能とされている。
【００３４】
ＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２および制御基板１３は、上位制御装置（ＥＣＵ）からの指令に基づいて複数組のＰＴＣヒータ１８に対する通電制御を行う制御回路を構成するものであり、ＩＧＢＴ等の複数個のパワートランジスタ１２を介して複数組のＰＴＣヒータ１８に対する通電状態が切替え可能な構成とされている。そして、この複数組のＰＴＣヒータ１８をその両面側から挟み込むように複数枚の扁平熱交チューブ１７が積層されるようになっている。
【００３５】
扁平熱交チューブ１７は、アルミ合金材製のチューブであり、図２ないし図４に示されるように、３枚の扁平熱交チューブ１７が互いに平行になるように、下段、中段および上段の扁平熱交チューブ１７ｃ、１７ｂ、１７ａの順に積層されるようになっている。これらの扁平熱交チューブ１７は、図２ないし図４に示されるように、扁平チューブ部２０の一端部に入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２が並設され、他端部に熱媒体流れをＵターンさせるＵターン部２３が形成されているとともに、扁平チューブ部２０に入口ヘッダ部２１からＵターン部２３を経て出口ヘッダ部２２に至るＵターン流路２４が形成された構成とされている。
【００３６】
扁平熱交チューブ１７は、図３および図６に示されるように、扁平チューブ部２０と入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２とが一体にプレス成形されたアルミ合金製の薄板材からなる一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂを重ね合わせ、ロウ付け接合することにより構成されるものである。この成形プレート材２５ａ，２５ｂのうち、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を構成する成形プレート材２５ａ１および最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの下面を構成する成形プレート材２５ｂ１を除く成形プレート材２５ａ，２５ｂに成形される入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の厚さ方向寸法は、Ｕターン流路２４を形成している扁平チューブ部２０の厚さ方向寸法よりも厚くされている。
【００３７】
これによって、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを積層したとき、扁平チューブ部２０間に所定寸法の隙間が形成されるようになっており、この隙間に、上下両面が電極板１４および熱伝導性絶縁シート１９によってサンドイッチされたＰＴＣヒータ１８が挟み込まれることにより、３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８とが多層に積層されるようになっている。
【００３８】
一方、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を構成する成形プレート材２５ａ１および最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの下面を構成する成形プレート材２５ｂ１は、熱交押え部材１６の下面（裏面）およびロアケース１１ａの内底面との接触面とされ、熱交押え部材１６による押圧力の受面となる。このため、該押圧力を略全面で略均一に受け、多層に積層された扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間、扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２間を確実に密着させることができる構成とすべく、成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１の上面および下面を、それぞれ出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とがフラット化された平面形状を呈する構成としている。
【００３９】
また、各扁平熱交チューブ１７は、積層されたとき、図３および図５，６に示されるように、入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２同士が互いに密着され、該入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２に設けられている連通穴２１ａ，２２ａ同士が互いに連通されるようになっている。この際、各連通穴２１ａ，２２ａは、その周りに配設されるＯリング、ガスケット、液状ガスケット等のシール材２６（本例では、Ｏリングが用いられている。）によってシールされるようになっている。
【００４０】
シール材（Ｏリング）２６は、扁平熱交チューブ１７ａと扁平熱交チューブ１７ｂの出入口ヘッダ部２１，２２間、扁平熱交チューブ１７ｂと扁平熱交チューブ１７ｃの出・入口ヘッダ部２１，２２間、および扁平熱交チューブ１７ｃの出・入口ヘッダ部２１，２２とロアケース１１ａの内底面間において、扁平熱交チューブ１７ｂ，１７ｃを構成する成形プレート部材２５ｂ側の連通穴２１ａ，２２ａ周り、およびロアケース１１ａの内底面に形成されているシール材２６の配設部位に設置されるようになっている。
【００４１】
さらに、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７のうち、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃには、熱媒体入口路１１ｃより熱媒体加熱装置１０に流入され、入口ヘッダ部２１で３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに分流される前の熱媒体の温度、および３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ内を流通し、ＰＴＣヒータ１８により加熱されて出口ヘッダ部２２で合流した後、熱媒体加熱装置１０から流出される熱媒体の温度を検出するための入口温度センサ２９および出口温度センサ３０が設けられている。
【００４２】
この入口温度センサ２９および出口温度センサ３０は、図４に示されるように、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの一端側に並設されている入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の周囲であって、入口ヘッダ部２１と出口ヘッダ部２２との間のスペース部に互いに隣接して並設されている。なお、このスペース部には、入口温度センサ２９が設置される部位と、出口温度センサ３０が設置される部位との間の熱伝導を遮断するためのスリット（図示省略）が設けられ、熱干渉が防止されるようになっている。この入口温度センサ２９および出口温度センサ３０の検出値は、リード線２９ａ，３０ａおよびその端部に設けられているコネクタ３１を介して制御基板１３に接続されるようになっている。
【００４３】
また、上記３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０間には、そのチューブ間の隙間に対して、複数組のＰＴＣヒータ１８が、電極板１４および熱伝導性絶縁シート１９等を介して以下に記載の如く組み込まれるようになっている。
電極板１４は、図３に示されるように、ＰＴＣ素子１８ａに電力を供給するためのものであり、平面視において、矩形状を呈するアルミ合金製の板材とされている。この電極板１４は、ＰＴＣ素子１８ａを挟んでその両面に、ＰＴＣ素子１８ａの上面に接するように一枚、ＰＴＣ素子１８ａの下面に接するように一枚それぞれ積層されている。これら２枚の電極板１４によって、ＰＴＣ素子１８ａの上面と、下面とが上下から挟み込まれるようになっている。
【００４４】
そして、ＰＴＣ素子１８ａの上面側に配置される電極板１４は、その上面が熱伝導性絶縁シート１９を介して扁平熱交チューブ１７の下面に接するように配置され、ＰＴＣ素子１８ａの下面側に配置される電極板１４は、その下面が熱伝導性絶縁シート１９を介して扁平熱交チューブ１７の上面に接するように配置される。本実施形態において、電極板１４は、下段の扁平熱交チューブ１７ｃと中段の扁平熱交チューブ１７ｂとの間、および中段の扁平熱交チューブ１７ｂと上段の扁平熱交チューブ１７ａとの間に各々２枚、合計４枚が配置され、これらの電極板１４で挟まれた状態でＰＴＣヒータ１８が、３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０間にそれぞれ積層配設されるようになっている。
【００４５】
４枚の各電極板１４は、各扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と略同形とされている。各電極板１４には、その長辺側に端子１４ａ（図２参照）が設けられ、この端子１４ａは、各電極板１４を積層したとき、互いに重ならないように、電極板１４の長辺方向に沿って配置されている。つまり、各電極板１４に設けられている端子１４ａは、その長辺方向に少しずつ位置をずらして設けられ、各電極板１４が積層された場合に直列に配列されるように設けられている。各端子１４ａは、上方に突出するように設けられ、制御基板１３に設けられている端子台１３ａに端子接続用ネジ１４ｂを介して接続されるようになっている。
【００４６】
基板サブアッセンブリ１５は、制御基板１３と熱交押え部材１６とを熱伝導性の絶縁シート３２を挟んで、例えば４本の基板サブアッセンブリ接続用ネジ１５ａを介して締結することにより一体化したものである。なお、制御基板１３上に設けられているＩＧＢＴ等のパワートランジスタ１２は発熱電気部品であり、その発熱は、パワートランジスタ１２の設置部に対応して制御基板１３に設けられている熱貫通部３３を経て熱交押え部材１６側に放熱され、該熱交押え部材１６をヒートシンクとして扁平熱交チューブ１７内を流通する熱媒体により冷却されるようになっている。
【００４７】
また、基板サブアッセンブリ１５を構成している制御基板１３には、各電極板１４に直列に配列されている４つの端子１４ａに対応して、その一辺に直列に４つの端子台１３ａが配列されている。また、４つの端子台１３ａと両端側に直列に並ぶように、電源ハーネス２７の２分岐されている先端部と接続される２つの電源ハーネス用端子台１３ｃが設けられている。これらの端子台１３ａおよび電源ハーネス用端子台１３ｃは、制御基板１３から下方（または上方）に突出するように設けられている。また、各端子台１３ａおよび端子台１３ｃは、積層された扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの長辺に沿って直列に配設されている。
【００４８】
さらに、制御基板１３側に設けられている各種端子台１３ａ、１３ｃあるいはＬＶハーネス２８や入口温度センサ２９および出口温度センサ３０のリード線２９ａ，３０ａ等の接続部は、ロアケース１１ａの開口部１１ｂよりも少し上方に位置されるように設けられている。これによって、端子台１３ａおよび電源ハーネス用端子台１３ｃに接続される電極板１４の端子１４ａや電源ハーネス２７の先端部、あるいはＬＶハーネス２８やリード線２９ａ，３０ａを接続し易い構成とされている。
【００４９】
一方、基板サブアッセンブリ１５を構成している熱交押え部材１６は、平面視において矩形状をなす扁平なアルミ合金製板材とされている。熱交押え部材１６の上面には、上記のように、熱伝導性の絶縁シート３２を介して制御基板１３が配置されている。熱交押え部材１６は、図４に示されるように、各扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０および出・入口ヘッダ部２１，２２の上面を覆うことができる大きさとされており、その４コーナー部には、熱交押え部材１６をロアケース１１ａのボス部１１ｅに固定する基板サブアッセンブリ固定用のネジ１５ｂを通す貫通長穴１６ａが設けられている。
【００５０】
基板サブアッセンブリ１５は、積層された最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面に載せられ、熱交押え部材１６の下面が、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの扁平チューブ部２０および出・入口ヘッダ部２１，２２を含むフラット化された上面（一面）の略全面と接するように配設されている。この基板サブアッセンブリ１５は、熱交押え部材１６をロアケース１１ａ側のボス部１１ｅにネジ止め固定することにより、熱交押え部材１６の下面とロアケース１１ａの内底面との間で、積層された３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と、その間に挟まれている各２枚のＰＴＣヒータ１８とを押圧して互いに密着させるとともに、各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２に設けられている連通穴２１ａ，２２ａの周りに配設されているシール材（本例では、Ｏリング）２６を密着させて締め付け固定できるように構成されている。
【００５１】
これによって、熱媒体入口路１１ｃから流入された熱媒体は、各扁平熱交チューブ１７の入口ヘッダ部２１から扁平チューブ部２０内へと導入され、扁平チューブ部２０のＵターン流路２４内を流通する間に、ＰＴＣヒータ１８により加熱、昇温されて出口ヘッダ部２２に至り、出口ヘッダ部２２から熱媒体出口路１１ｄを経て外部に流出される流路内を流通されるようになっている。熱媒体加熱装置１０から流出された熱媒体は、熱媒体循環回路１０Ａ（図１参照）を介して放熱器６に供給されるように構成されている。
【００５２】
また、基板サブアッセンブリ１５を構成している熱交押え部材１６は、熱伝導性が良好なアルミ合金材製の板材により構成されており、その下面が最上段の扁平熱交チューブ１７ａのフラット化された上面と接触されるように構成されている。これにより、熱交押え部材１６は、上記したように、扁平熱交チューブ１７内を流れる熱媒体を冷熱源とし、制御基板１３上に設置されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２を冷却するためのヒートシンクとしても機能されるようになっている。
以上に説明の熱媒体加熱装置１０は、３枚の扁平熱交チューブ１７および２組のＰＴＣヒータ１８を、以下のようにしてロアケース１１ａ内に組み込むことができる。
【００５３】
まず、ロアケース１１ａの内底面に開口している熱媒体入口路１１ｃおよび熱媒体出口路１１ｄの開口部周りにシール材２６を配置し、その上に最下段の扁平熱交チューブ１７ｃを載置する。最下段の扁平熱交チューブ１７ｃは、ロアケース１１ａの内底面と接する下面側がフラット化された平面形状とされているため、その略全面がロアケース１１ａの内底面と接するように配置される。この最下段の扁平熱交チューブ１７ｃに、予め入口温度センサ２９および出口温度センサ３０をサブアッセンブリしておくことにより、出・入口温度センサ２９，３０を同時に組み込むことができる。
【００５４】
次に、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの上面に、熱伝導性絶縁シート１９、ＰＴＣヒータ１８およびシール材２６等を配置し、その上に中段の扁平熱交チューブ１７ｂを積層し、更に中段の扁平熱交チューブ１７ｂの上面に熱伝導性絶縁シート１９、ＰＴＣヒータ１８、シール材２６等を配置し、その上に最上段の扁平熱交チューブ１７ａを積層することによって、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと上下２組のＰＴＣヒータ１８とを、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りにシール材２６を介装しながら、多層に積層して組み込むことができる。
【００５５】
こうして３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面の所定位置に組み込んだ後、最上端の扁平熱交チューブ１７ａの上面に基板サブアッセンブリ１５を載せ、基板サブアッセンブリ１５の熱交押え部材１６を４本の固定用ネジ１５ｂを介してロアケース１１ａのボス部１１ｅに締付け固定することにより、３枚の扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０と各ＰＴＣヒータ１８との間、および各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りに配設されている３個のシール材２６と各出・入口ヘッダ部２１，２２との間を、熱交押え部材１６の押圧力により互いに密着させた状態でロアケース１１ａ内に組み込むことができる。
【００５６】
最上端の扁平熱交チューブ１７ａは、その上面（一面）がフラット化された平面形状とされているため、その上面に基板サブアッセンブリ１５を載せ、熱交押え部材１６の下面（裏面）で多層に積層された３枚の扁平熱交チューブ１７と２組のＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面に向け押圧して締め付け固定する際、その略全面を略均一に押圧して締め付け固定することができる。これによって、扁平チューブ部２０と各ＰＴＣヒータ１８との間、および各扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２とシール材２６との間の密着性を同時に確保することができる。
【００５７】
然る後、熱交押え部材１６の上面に設けられている制御基板１３の端子台１３ａ，１３ｃに対して、電源ハーネス２７の端子および電極板１４の端子１４ａをネジ１３ｂ，１４ｂを介してネジ止め固定するとともに、ＬＶハーネス２８、出入口温度センサ２９，３０のリード線２９ａ，３０ａ等をコネクタ接続することにより電気系統の結線を行い、その上部覆うように、図示省略のアッパケースをロアケース１１ａに対してネジ止め固定することにより、熱媒体加熱装置１０を組み立てることができる。
【００５８】
この熱媒体加熱装置１０は、図１に示されるように、車両用空調装置１の熱媒体循環回路１０Ａに組み込まれる。そして、熱媒体入口路１１ｃを経て入口ヘッダ部２１に流入された熱媒体を、３枚の扁平熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに対し入口ヘッダ部２１により分流してそれぞれ流通させ、複数組のＰＴＣヒータ１８によって加熱した後、出口ヘッダ部２２で合流させ、熱媒体出口路１１ｄを介して流出させることにより、熱媒体循環回路１０Ａ内を循環される熱媒体の加熱に供される。
【００５９】
この際、熱媒体加熱装置１０に対して循環される熱媒体の温度および熱媒体加熱装置１０により加熱されて放熱器６に供給される熱媒体の温度を、最下層の扁平熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２１および出口ヘッダ部２２の周りに配設されている一対の入口温度センサ２９および出口温度センサ３０により検出することができ、その検出温度に基づいて複数組のＰＴＣヒータ１８による加熱量を制御する等、熱媒体加熱装置１０を制御することができる。
【００６０】
斯くして、本実施形態の熱媒体加熱装置１０および車両用空調装置１によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態においては、複数枚の扁平熱交チューブ１７と複数組のＰＴＣヒータ１８とが交互に多層に積層され、その最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面（一面）側が熱交押え部材１６により押圧されてケーシング１１（ロアケース１１ａ）の内底面に締め付け固定される熱媒体加熱装置１０にあって、積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブ１７ａの熱交押え部材１６により押圧される上面（一面）が、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した平面形状とされている。
【００６１】
このため、多層に積層された最上段の扁平熱交チューブ１７ａのフラットな平面形状とされた一面に対して、熱交押え部材１６の下面（一面）を接触させ、その略全面を略均一に押圧して扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８をロアケース１１ａの内底面に向け締め付け固定することができる。従って、複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２同士間および扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０とＰＴＣヒータ１８との間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール材（Ｏリング）２６によるシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置１０を小型高性能化することができる。
【００６２】
また、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面（一面）をフラット化した構成とすることにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法（厚さ）を低減することができるため、その分熱媒体加熱装置１０をコンパクト化することができる。
同様に、多層に積層された扁平熱交チューブ１７の中の最下段の扁平熱交チューブ１７ｃのロアケース１１ａの内底面と接する下面（一面）が、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した平面形状とされている。このため、積層された扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８の最上段の扁平熱交チューブ１７ａの上面を熱交押え部材１６により押圧し、ロアケース１１ａの内底面に締め付け固定する際、その押圧力を最下段の扁平熱交チューブ１７ｃのフラット化された下面とロアケース１１ａの内底面とを接触させ、その略全面で略均一に受けることができる。
【００６３】
これによっても、扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２間および扁平熱交チューブ１７の扁平チューブ部２０とＰＴＣヒータ１８との間の密着性を高め、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール性を確保することができるとともに、扁平熱交チューブ１７とＰＴＣヒータ１８との間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置２０を小型高性能化することができる。また、最下段の扁平熱交チューブ１７ｃの一面をフラット化したことにより、積層した複数枚の扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法（厚さ）を低減し、その分だけ熱媒体加熱装置１０をコンパクト化することができる。
【００６４】
また、複数枚の扁平熱交チューブ１７は、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂを張り合わせたチューブとされ、その最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃの一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１に成形される出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とがフラット化された平面形状とされているため、最上段と最下段に配置される扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを構成する一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂの中の一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１を変更することにより、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを製造することができる。
【００６５】
つまり、扁平熱交チューブ１７を構成する一対の成形プレート材２５ａ，２５ｂの中の一方の成形プレート材２５ａ１，２５ｂ１に成形される出・入口ヘッダ部２１，２２を扁平チューブ部２０と同じ平面高さに成形することにより、出・入口ヘッダ部２１，２２と扁平チューブ部２０とをフラット化した最上段および／または最下段の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃを製造することができる。従って、異なる２種類の扁平熱交チューブ１７ａ，１７ｃと１７ｂを製造しなければならず、チューブの製造コストが上昇するが、扁平熱交チューブ１７の積層方向寸法を低減して、熱媒体加熱装置１０を小型高性能化できることから、チューブの製造コスト上昇分を十分にカバーすることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２に、積層時に互いに連通される連通穴２１ａ，２２ａが設けられており、その連通穴２１ａ，２２ａ周りが熱交押え部材１６の押圧により密着されるシール材２６を介してシールされているため、互いに積層された複数枚の扁平熱交チューブ１７の出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りを、Ｏリング、液状ガスケット等のシール材２６を介してシールする構成としても、シール材２６を熱交押え部材１６の押圧により確実に密着させて連通穴２１ａ，２２ａ周りをシールすることができる。従って、出・入口ヘッダ部２１，２２の連通穴２１ａ，２２ａ周りのシール構造を簡素化することができるとともに、そのシール性を向上し、熱媒体の漏洩防止に対する信頼性を高めることができる。
【００６７】
また、熱交押え部材１６の表面側に、ＰＴＣヒータ１８に対する通電状態を制御する発熱電気部品であるパワートランジスタ１２を含む制御回路が表面実装された制御基板１３が熱伝導性の絶縁シート３２を介して一体に設置されているため、ＰＴＣヒータ１８に対する通電状態を制御する制御基板１３を、絶縁シート３２を介して直接熱交押え部材１６の表面側に固定設置することにより、専用の基板収容ボックス等を設けることなく、制御基板１３をケーシング１１内部に収容設置することができる。従って、扁平熱交チューブ１７、ＰＴＣヒータ１８、熱交押え部材１６、制御基板１３等を積層し、その積層方向寸法を低減してケーシング１１内部に収容設置することができ、熱媒体加熱装置１０の小型コンパクト化に資することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、制御基板１３上に実装されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２が、制御基板１３に設けられている熱貫通部３３および熱伝導性の絶縁シート３２を介してアルミ合金製板材とされた熱交押え部材１６をヒートシンクに冷却可能とされている。このため、制御基板１３上に表面実装されているパワートランジスタ（発熱電気部品）１２からの発熱を、熱貫通部３３および熱伝導性の絶縁シート３２を介してアルミ合金製板材とされている熱交押え部材１６に伝熱し、最上段の扁平熱交チューブ１７ａの一面と略全面接触され、ヒートシンクとして機能する熱交押え部材１６に放熱することができ。従って、発熱電気部品１２と扁平熱交チューブ１７ａ間の放熱距離を短くして効率よく発熱電気部品１２を冷却することができ、その冷却性能、ひいては熱媒体加熱装置１０の信頼性を向上することができる。
【００６９】
さらに、本実施形態の車両用空調装置１によれば、空気流路２中に配設されている放熱器６に対して循環される熱媒体を、シール性を高めて熱媒体の漏洩に対する信頼性を向上するとともに、伝熱効率を向上して小型高性能化を図った熱媒体加熱装置１０によって加熱し、循環させることができるため、車両用空調装置１の品質と信頼性の向上並びにその空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができるとともに、車両に対する空調装置１の搭載性を向上することができる。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、扁平熱交チューブ１７を３層に積層し、各々の間にＰＴＣヒータ１８を組み込んだ構成としているが、これに限らず、扁平熱交チューブ１７およびＰＴＣヒータ１８の積層枚数を増減してもよいことはもちろんである。また、ケーシング１１を樹脂成形品とした例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、アルミ合金等の金属製としてもよいことは云うまでもない。
【００７１】
さらに、上記した実施形態では、扁平熱交チューブ１７として、扁平チューブ部２０の一端側に出・入口ヘッダ部２１，２２を並設し、扁平チューブ部２０にＵターン流路２４を形成した片端ヘッダ構造の扁平熱交チューブ１７を用いた例について説明したが、出・入口ヘッダ部２１，２２を扁平チューブ部２０の両端部に分けて設けた両端ヘッダ構造の扁平熱交チューブを用いてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１ 車両用空調装置
６ 放熱器
１０ 熱媒体加熱装置
１０Ａ 熱媒体循環回路
１１ ケーシング
１１ａ ロアケース
１２ パワートランジスタ（発熱電気部品）
１３ 制御基板
１６ 熱交押え部材
１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ 扁平熱交チューブ
（１７ａ 最上段の扁平熱交チューブ、１７ｃ 最下段の扁平熱交チューブ）
１８ ＰＴＣヒータ
２０ 扁平チューブ部
２１ 入口ヘッダ部
２１ａ 連通穴
２２ 出口ヘッダ部
２２ａ 連通穴
２５ａ，２５ｂ 一対の成形プレート材
２５ａ１ 最上段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材
２５ｂ１ 最下段の扁平熱交チューブの一方の成形プレート材
２６ シール材
３２ 絶縁シート
３３ 熱貫通部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口ヘッダ部から流入された熱媒体が扁平チューブ部を流通後、出口ヘッダ部から流出される複数枚の扁平熱交チューブと、
複数枚の前記扁平熱交チューブの扁平チューブ部間に組み込まれるＰＴＣヒータと、
前記扁平熱交チューブおよび前記ＰＴＣヒータが交互に多層に積層されて組み込まれるケーシングと、
多層に積層された前記扁平熱交チューブの一面側を押圧し、前記ケーシングの内底面に対して締め付け固定する熱交押え部材と、を備えた熱媒体加熱装置であって、
積層された複数枚の前記扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの前記熱交押え部材により押圧される一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする熱媒体加熱装置。
【請求項２】
多層に積層された前記扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブの前記ケーシングの内底面と接する一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項３】
前記複数枚の扁平熱交チューブは、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、前記最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の前記成形プレート材に成形される前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項４】
前記複数枚の扁平熱交チューブの前記出・入口ヘッダ部には、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが前記熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項５】
前記熱交押え部材の表面側には、前記ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項６】
前記制御基板上に実装されている前記発熱電気部品は、前記制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の前記絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた前記熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされていることを特徴とする請求項５に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項７】
空気流路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、
前記熱媒体加熱装置が、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項１】
入口ヘッダ部から流入された熱媒体が扁平チューブ部を流通後、出口ヘッダ部から流出される複数枚の扁平熱交チューブと、
複数枚の前記扁平熱交チューブの扁平チューブ部間に組み込まれるＰＴＣヒータと、
前記扁平熱交チューブおよび前記ＰＴＣヒータが交互に多層に積層されて組み込まれるケーシングと、
多層に積層された前記扁平熱交チューブの一面側を押圧し、前記ケーシングの内底面に対して締め付け固定する熱交押え部材と、を備えた熱媒体加熱装置であって、
積層された複数枚の前記扁平熱交チューブの中の少なくとも最上段の扁平熱交チューブの前記熱交押え部材により押圧される一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする熱媒体加熱装置。
【請求項２】
多層に積層された前記扁平熱交チューブの中の最下段の扁平熱交チューブの前記ケーシングの内底面と接する一面が、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とをフラット化した平面形状とされていることを特徴とする請求項１に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項３】
前記複数枚の扁平熱交チューブは、前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とが一体にプレス成形された一対の成形プレート材を張り合わせたチューブとされ、前記最上段および／または最下段の扁平熱交チューブの一方の前記成形プレート材に成形される前記出・入口ヘッダ部と前記扁平チューブ部とがフラット化された平面形状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項４】
前記複数枚の扁平熱交チューブの前記出・入口ヘッダ部には、積層時に互いに連通される連通穴が設けられており、その連通穴周りが前記熱交押え部材の押圧により密着されるシール材を介してシールされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項５】
前記熱交押え部材の表面側には、前記ＰＴＣヒータに対する通電状態を制御する発熱電気部品を含む制御回路が表面実装された制御基板が絶縁シートを介して一体に設置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項６】
前記制御基板上に実装されている前記発熱電気部品は、前記制御基板に設けられている熱貫通部および熱伝導性の前記絶縁シートを介してアルミ合金製板材とされた前記熱交押え部材をヒートシンクに冷却可能とされていることを特徴とする請求項５に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項７】
空気流路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、
前記熱媒体加熱装置が、請求項１ないし６のいずれかに記載の熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−７１６１９（Ｐ２０１３−７１６１９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２６１４（Ｐ２０１１−２１２６１４）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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