(57)【要約】【課題】扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを確実に密着させ、両者間の熱伝達率を高めるとともに、扁平熱交チューブ間へのＰＴＣヒータの組み込みを容易化し、組み立て性を向上した熱媒体加熱装置を提供することを目的とする。【解決手段】扁平熱交チューブ１４間にＰＴＣヒータ１８を交互に積層配置した熱媒体加熱装置１において、扁平熱交チューブ１４は、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂを対向配置してロー付け接合したチューブとされ、その内部に、ベアのシート材で成形された同一形状の２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが重ねて挿入され、一方の波形インナーフィン２３Ａの一面側が一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィン２３Ｂの一面側が他方の成形プレート２２Ｂの内面にロー付け接合されることにより拡管可能な構成とされている。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ合金製の複数枚の扁平熱交チューブ間に、複数組のＰＴＣヒータを交互に積層配置し、前記扁平熱交チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置において、
前記扁平熱交チューブは、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレートを対向配置してロー付け接合したチューブとされ、
その扁平熱交チューブ内に、ベアのシート材で成形された同一形状の２枚の波形インナーフィンが重ねて挿入され、前記一方の波形インナーフィンの一面側が前記一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記他方の波形インナーフィンの一面側が前記他方の成形プレートの内面にロー付け接合されることにより拡管可能な構成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】
前記２枚の波形インナーフィンは、前記一方の波形インナーフィンの山部および谷部が前記他方の波形インナーフィンの山部および谷部と互いに対向配置され、前記山部が各々前記一対の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記谷部同士が直接接触されるように挿入設置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２枚の波形インナーフィンは、各々前記山部と前記谷部が不等ピッチとされ、一方のピッチが他方のピッチよりも大きくされていることを特徴とする請求項２に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項４】
前記２枚の波形インナーフィン間には、マグネシウムを含むアルミ合金製の中間プレートが介在された構成と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】
前記中間プレートは、前記扁平熱交チューブ内の流路に対して、平行方向および垂直方向共に前記２枚の波形インナーフィン同士の接触面よりも大きくされていることを特徴とする請求項４に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項６】
前記２枚の波形インナーフィンは、各々前記山部のピッチが前記谷部のピッチの３倍とされ、一方の波形インナーフィンの前記山部内に、他方の波形インナーフィンの前記谷部が配置されるように重ねて挿入設置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７】
前記２枚の波形インナーフィンは、前記山部および前記谷部同士が互いに同方向に重ね合わせて挿入設置され、前記一方の波形インナーフィンの前記山部が前記一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記他方の波形インナーフィンの前記谷部が前記他方の成形プレートの内面にロー付け接合された構成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８】
前記複数枚の扁平熱交チューブの中の最上段および最下段に配置され、片面のみが前記ＰＴＣヒータに接触される前記扁平熱交チューブは、前記ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に前記波形インナーフィンに代えてアルミ合金製ベア材の平板プレートが挿入設置された構成とされていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項９】
前記平板プレートの熱媒体流れ方向に沿う端部の長さが、前記波形インナーフィンに対し長くされていることを特徴とする請求項８に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項１０】
前記平板プレートの端部に、前記波形インナーフィンの位置決め用の凸部が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項１１】
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１０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。
【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用い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の車両用空調装置にあって、暖房用の熱源となる熱媒体の加熱に、ＰＴＣ素子を発熱要素とするＰＴＣヒータを組み込んだ熱媒体加熱装置が用いられている。この熱媒体加熱装置として、例えば特許文献１，２には、内部に熱媒体が流通される流路を形成した扁平熱交チューブを複数枚積層し、その間にＰＴＣヒータを密着させて設置することにより、ＰＴＣヒータの発熱で扁平熱交チューブ内を流通する熱媒体を加熱するようにしたものが示されている。
【０００３】
特許文献１，２に示すものでは、タンク部を一体に成形した複数枚の扁平熱交チューブと複数組のＰＴＣヒータとを、タンク部間にシール材を入れながら順次積層し、ハウジング底面に対して押圧部材で押圧して締め付け固定することにより、タンク部間のシール性および扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の密着性を確保するか、もしくは複数枚の扁平熱交チューブのタンク部間をロー付けによりシールし、該チューブ間を押し広げてＰＴＣヒータを組み込み、それをハウジング底面に対して押圧部材で押圧して締め付け固定することにより、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の密着性を確保するようにしている。
【０００４】
一方、特許文献３には、一対の外殻プレートを合わせて扁平流路管を構成し、その内部にコルゲート状に成形した２枚の波形インナーフィンを重ねて挿入することにより多数の細流路を形成した扁平流路管を、熱交換対象物である電子部品を両面から挟持できるように配置した構成の積層型熱交換器、積層型冷却器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２１４２０７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１８５５７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２２８１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２のものにおいて、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータを順次積層し、押圧して締め付け固定する構成とした場合、タンク部間にシール材を介装することが不可欠となり、シール材に対する信頼性や組み立て性に課題が残ることになる。また、タンク部間をロー付け構造とした場合、シール材を用いることによる課題は解消されるが、ＰＴＣヒータを絶縁して組み込む際、チューブ間に隙間を確保しなければならず、ＰＴＣヒータを精度よく位置決めして組み込むのは中々難しく、組み立て性に課題があった。
【０００７】
一方、特許文献３には、内部に波形インナーフィンを挿入配置した扁平熱交チューブを用いた積層型熱交換器であって、複数枚の扁平熱交チューブ間に熱交換対象物の電子部品を両面から挟持するように積層配置したものが開示されているが、電子部品を扁平熱交チューブ間に密着させて組み込む具体的手段、方法については何も開示されていない。電子部品が扁平熱交チューブ間への圧入により傷つかないものであれば問題ないが、絶縁シートを介してＰＴＣヒータを組み込むには、扁平熱交チューブ間に一定の隙間を確保しなければならず、絶縁シート等を損傷することなく、ＰＴＣヒータを精度よく位置決めして組み込むのは中々難しいという課題があった。
【０００８】
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、積層配置された扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを確実に密着させ、両者間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を高めるとともに、扁平熱交チューブ間へのＰＴＣヒータの組み込みを容易化し、組み立て性を向上することができる熱媒体加熱装置およびそれを用い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】
【０００９】
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用い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、アルミ合金製の複数枚の扁平熱交チューブ間に、複数組のＰＴＣヒータを交互に積層配置し、前記扁平熱交チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置において、前記扁平熱交チューブは、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレートを対向配置してロー付け接合したチューブとされ、その扁平熱交チューブ内に、ベアのシート材で成形された同一形状の２枚の波形インナーフィンが重ねて挿入され、前記一方の波形インナーフィンの一面側が前記一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記他方の波形インナーフィンの一面側が前記他方の成形プレートの内面にロー付け接合されることにより拡管可能な構成とされていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブ間に、複数組のＰＴＣヒータを交互に積層配置し、扁平熱交チューブ内を流通する熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置にあって、扁平熱交チューブが、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレートを対向配置してロー付け接合したチューブとされ、その扁平熱交チューブ内に、ベアのシート材で成形された同一形状の２枚の波形インナーフィンが重ねて挿入され、一方の波形インナーフィンの一面側が一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィンの一面側が他方の成形プレートの内面にロー付け接合されることにより拡管可能な構成とされているため、複数枚の扁平熱交チューブを、その間に電極板および絶縁シートを含むＰＴＣヒータを挿入設置することが可能な一定の隙間を確保して配置した構成としても、複数枚の扁平熱交チューブ間にＰＴＣヒータを交互に積層配置した後、波形インナーフィンが挿入されている扁平熱交チューブを拡管することによって、複数枚の扁平熱交チューブと複数組のＰＴＣヒータとを密着させて設置することができる。つまり、扁平熱交チューブ内には、２枚の波形インナーフィンが挿入され、その一方の波形インナーフィンの一面側が一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィンの一面側が他方の成形プレートの内面にロー付け接合されているが、波形インナーフィン同士は接合されていないことから、扁平熱交チューブ内に内圧をかけることによって扁平熱交チューブを拡管し、チューブ表面とＰＴＣヒータとを密着させて設置することができる。従って、波形インナーフィンを挿入した高性能の扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの積層構造とした熱媒体加熱装置にあって、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができるとともに、扁平熱交チューブ間へのＰＴＣヒータの組み込みを容易化し、組み立て性を向上することができる。
【００１１】
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２枚の波形インナーフィンは、前記一方の波形インナーフィンの山部および谷部が前記他方の波形インナーフィンの山部および谷部と互いに対向配置され、前記山部が各々前記一対の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記谷部同士が直接接触されるように挿入設置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、２枚の波形インナーフィンが、一方の波形インナーフィンの山部および谷部が他方の波形インナーフィンの山部および谷部と互いに対向配置され、山部が各々一対の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、谷部同士が直接接触されるように挿入設置されているため、２枚の波形インナーフィンの山部を各々一対の成形プレートの内面にロー付け接合することにより、インナーフィンとしての熱伝導機能を確保し、また、ベア材であるインナーフィンの谷部同士を接触させることにより、インナーフィン同士の接合を防止し、扁平熱交チューブの拡管性を保つことができる。従って、扁平熱交チューブを拡管してＰＴＣヒータと密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
【００１３】
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２枚の波形インナーフィンは、各々前記山部と前記谷部が不等ピッチとされ、一方のピッチが他方のピッチよりも大きくされていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、２枚の波形インナーフィンが、各々山部と谷部が不等ピッチとされ、一方のピッチが他方のピッチよりも大きくされているため、２枚の波形インナーフィンを組み合わせる際の互いの嵌り込みを防止することができる。従って、扁平熱交チューブの組み立て時、薄板で成形された波形インナーフィンの取り扱いを容易化し、作業性を向上することができる。
【００１５】
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２枚の波形インナーフィン間には、マグネシウムを含むアルミ合金製の中間プレートが介在された構成とされていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、２枚の波形インナーフィン間に、マグネシウムを含むアルミ合金製の中間プレートが介在された構成とされているため、扁平熱交チューブを構成する成形プレートとその内部に挿入された２枚の波形インナーフィンとをロー付けする際、マグネシウムを含む中間プレートにより、垂れたロー材で２枚の波形インナーフィン同士が接合されるのを防ぐことができる。つまり、アルミのロー付けでは、表面の酸化被膜を除去するためにフラックスを用いるが、０．４ｗｔ％以上のマグネシウム（Ｍｇ）を含むアルミ材の場合、ロー付け中にＭｇとフラックスとが反応し、酸化被膜を除去できないため、ロー付けすることができない。従って、２枚の波形インナーフィン間にＭｇ含有の中間プレートを介在することにより、波形インナーフィン同士の接合を防止し、扁平熱交チューブの拡管性を維持して扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを確実に密着させることができる。
【００１７】
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、前記中間プレートは、前記扁平熱交チューブ内の流路に対して、平行方向および垂直方向共に前記２枚の波形インナーフィン同士の接触面よりも大きくされていることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、中間プレートが、扁平熱交チューブ内の流路に対して、平行方向および垂直方向共に２枚の波形インナーフィン同士の接触面よりも大きくされているため、扁平熱交チューブの内面に２枚の波形インナーフィンをロー付けする際、仮にチューブ内面のロー材が垂れたとしても、中間プレートの大きさが、２枚の波形インナーフィン同士の接触面よりも大きくされていることから、垂れたロー材が廻りこんで波形インナーフィン同士を接合してしまうことがなく、従って、波形インナーフィン同士のロー付け接合を防止し、扁平熱交チューブの拡管性を確実に維持することができる。
【００１９】
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２枚の波形インナーフィンは、各々前記山部のピッチが前記谷部のピッチの３倍とされ、一方の波形インナーフィンの前記山部内に、他方の波形インナーフィンの前記谷部が配置されるように重ねて挿入設置されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、２枚の波形インナーフィンが、各々山部のピッチが谷部のピッチの３倍とされ、一方の波形インナーフィンの山部内に、他方の波形インナーフィンの谷部が配置されるように重ねて挿入設置されているため、２枚の波形インナーフィンの山部を各々一対の成形プレートの内面にロー付け接合することにより、インナーフィンとしての熱伝導機能を確保し、また、ベア材であるインナーフィンの山部の内面と谷部とを接触させることにより、インナーフィン同士の接合を防止し、扁平熱交チューブの拡管性を維持することができる。従って、扁平熱交チューブを拡管してＰＴＣヒータと密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
【００２１】
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２枚の波形インナーフィンは、前記山部および前記谷部同士が互いに同方向に重ね合わせて挿入設置され、前記一方の波形インナーフィンの前記山部が前記一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、前記他方の波形インナーフィンの前記谷部が前記他方の成形プレートの内面にロー付け接合された構成とされていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、２枚の波形インナーフィンが、山部および谷部同士が互いに同方向に重ね合わせて挿入設置され、一方の波形インナーフィンの山部が一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィンの谷部が他方の成形プレートの内面にロー付け接合された構成とされているため、一方の波形インナーフィンの山部を一方の成形プレートの内面にロー付け接合し、また、他方の波形インナーフィンの谷部を他方の成形プレートの内面にロー付け接合することにより、インナーフィンとしての熱伝導機能を確保するとともに、ベア材であるインナーフィン同士の合わせ面での接合を防止し、扁平熱交チューブの拡管性を維持することができる。従って、扁平熱交チューブを拡管してＰＴＣヒータと密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
【００２３】
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中の最上段および最下段に配置され、片面のみが前記ＰＴＣヒータに接触される前記扁平熱交チューブは、前記ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に前記波形インナーフィンに代えてアルミ合金製ベア材の平板プレートが挿入設置された構成とされていることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、複数枚の扁平熱交チューブの中の最上段および最下段に配置され、片面のみがＰＴＣヒータに接触される扁平熱交チューブが、ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に波形インナーフィンに代えてアルミ合金製ベア材の平板プレートが挿入設置された構成とされているため、ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に波形インナーフィンに代えてアルミ合金製ベア材の平板プレートを挿入設置することにより、ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に沿って流れる熱媒体を、ＰＴＣヒータと接触する面にロー付けされた波形インナーフィンに接触させて熱交換し加熱することができる。つまり、ＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に波形インナーフィンを設けると、インナーフィン同士が拡管により離れ、非接触側の内面に沿うインナーフィン内流路を流れる熱媒体の熱交換性が低下し、効率が悪化することになるが、平板プレートに置き換えることで、扁平熱交チューブの拡管性を保持しつつ、効率の低下を防止することができる。従って、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを密着させ、両者間の熱伝達率を向上させることにより、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。
【００２５】
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、前記平板プレートの熱媒体流れ方向に沿う端部の長さが、前記波形インナーフィンに対し長くされていることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、平板プレートの熱媒体流れ方向に沿う端部の長さが、波形インナーフィンに対し長くされているため、その長くした部分により、扁平熱交チューブ内面のロー材がロー付け時に、平板プレートと波形インナーフィンとの合わせ面に廻り込むことによる合わせ面の接合を防止することができる。従って、扁平熱交チューブの拡管性を確実に維持し、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを密着させ、両者間の熱伝達率を向上させることができる。
【００２７】
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、前記平板プレートの端部に、前記波形インナーフィンの位置決め用の凸部が設けられていることを特徴とする。
【００２８】
本発明によれば、平板プレートの端部に、波形インナーフィンの位置決め用の凸部が設けられているため、扁平熱交チューブを構成する一対の成形プレート内に平板プレートおよび波形インナーフィンを組み込む際の位置ずれを防止し、波形インナーフィンを正位置に組み込むことができる。従って、ロー材による平板プレートと波形インナーフィンとの合わせ面の接合を確実に防止することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
本発明によれば、空気流路中に配設されている放熱器に対して、上述のいずれかの熱媒体加熱装置により加熱された熱媒体が循環可能な構成とされているため、空気流路中に配設されている放熱器に対して供給される熱媒体を、波形インナーフィンを挿入した高性能の扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとを積層構造としたものであって、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置により加熱して供給することができる。従って、車両用空調装置の空調性能、特にＨＶ車やＥＶ車における暖房性能を向上することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の熱媒体加熱装置によると、複数枚の扁平熱交チューブを、その間に電極板および絶縁シートを含むＰＴＣヒータを挿入設置することが可能な一定の隙間を確保して配置した構成としても、複数枚の扁平熱交チューブ間にＰＴＣヒータを交互に積層配置した後に、波形インナーフィンが挿入されている扁平熱交チューブを拡管することにより、複数枚の扁平熱交チューブと複数組のＰＴＣヒータとを密着させて設置することができる。つまり、扁平熱交チューブ内には、２枚の波形インナーフィンが挿入され、その一方の波形インナーフィンの一面側が一方の成形プレートの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィンの一面側が他方の成形プレートの内面にロー付け接合されているが、波形インナーフィン同士は接合されていないことから、扁平熱交チューブ内に内圧をかけることにより扁平熱交チューブを拡管し、チューブ表面とＰＴＣヒータとを密着させて設置することができるため、波形インナーフィンを挿入した高性能の扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの積層構造とした熱媒体加熱装置にあって、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができるとともに、扁平熱交チューブ間へのＰＴＣヒータの組み込みを容易化し、組み立て性を向上することができる。
【００３２】
さらに、本発明の車両用空調装置によると、空気流路中に配設されている放熱器に対して供給される熱媒体を、波形インナーフィンを挿入した高性能の扁平熱交チューブとＰＴＣヒータとの積層構造とした熱媒体加熱装置で、扁平熱交チューブとＰＴＣヒータ間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置により加熱して供給することができるため、車両用空調装置の空調性能、特にＨＶ車やＥＶ車における暖房性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る熱媒体加熱装置の外観斜視図である。
【図２】図１に示す熱媒体加熱装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す熱媒体加熱装置の縦断面図である。
【図４】図１に示す熱媒体加熱装置の熱交換エレメントの側面図である。
【図５】図４に示す熱交換エレメントの分解斜視図である。
【図６】図４に示す熱交換エレメントの熱媒体出入口パイプ取り出し部の拡大断面図である。
【図７】図４に示す熱交換エレメントの扁平熱交チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの平面図である。
【図８】図７に示す扁平熱交チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプのチューブ長手方向の側面図である。
【図９】図７に示す扁平熱交チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの左側面図である。
【図１０】図７に示す扁平熱交チューブ、熱媒体出入口ヘッダおよび熱媒体出入口パイプの分解斜視図である。
【図１１】図７に示す扁平熱交チューブの断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る扁平熱交チューブの断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る扁平熱交チューブの断面図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る扁平熱交チューブの断面図である。
【図１５】図１４に示す扁平熱交チューブの部分拡大図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る扁平熱交チューブの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図１１を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係る熱媒体加熱装置の外観斜視図、図２には、その分解斜視図、図３には、縦断面図が示されている。
熱媒体加熱装置１は、ＥＶ車やＨＶ車等に適用される車両用空調装置において、暖房用の熱源となる熱媒体を加熱するためのものであり、車両用空調装置を構成する放熱器との間で熱媒体ポンプを介して熱媒体が循環されるように構成されている。この熱媒体加熱装置１は、箱形形状のハウジング２を備えている。
【００３５】
箱形形状のハウジング２は、一側面が後述する熱媒体出入口パイプ１５，１６（単に出入口パイプと称することもある。）がシール状態で貫通される貫通穴６，７が設けられているパイプ貫通面５とされており、このパイプ貫通面５の上方部からその対向面８の下方部に向って斜めに設けられているパーティングラインＰＬに沿って上下に２分割された樹脂製のロアーハウジング３とアッパーハウジング４とから構成されている。アッパーハウジング４は、内装部品が組み付けられたロアーハウジング３に対して、液状ガスケット等を介してネジで締め付け固定され、密閉構造のハウジング２とされるようになっている。
【００３６】
ロアーハウジング３の他の一側面９には、後述するＨＶハーネス４８およびＬＶハーネス４９を貫通する貫通穴１０を備えたハーネス貫通部（貫通部）１１が設けられている。また、ロアーハウジング３の底面には、後述する熱交換エレメント１２をネジ等で締め付け固定するための複数のボス部３Ａが設けられ、パイプ貫通面５には、貫通穴６，７に熱媒体出入口パイプ１５，１６を貫通後、貫通穴６，７を密閉シールするためのシール部材５３等を締め付け固定するための複数のボス部３Ｂが一体成形により設けられているものとする。
【００３７】
ハウジング２の内部には、出入口パイプ１５，１６を介して流通される熱媒体と熱交換され、それを加熱する熱交換エレメント１２と、この熱交換エレメント１２を構成するＰＴＣヒータ１８に印加される電力を制御する制御基板１３とが収容設置されている。熱交換エレメント１２は、図４，５に示されるように、複数枚（本実施形態の場合、４枚）の扁平熱交チューブ１４と、この複数枚の扁平熱交チューブ１４が所定の間隔で接続されるとともに、一対の熱媒体出入口パイプ１５，１６が接続され、ロー付け接合により一体化されている熱媒体出入口ヘッダ１７と、複数枚の扁平熱交チューブ１４間に組み込まれる複数組のＰＴＣヒータ１８とから構成されている。
【００３８】
この熱交換エレメント１２は、図７ないし図９に示されるように、一端に設けられた熱媒体入口１９から流入した熱媒体が他端側でＵターンして一端側に設けられた熱媒体出口２０に戻るＵターン流路２１が形成されている扁平熱交チューブ１４を複数枚（４枚）備えており、その４枚の扁平熱交チューブ１４を所定の間隔で上下４段に、各々の熱媒体入口１９および熱媒体出口２０を熱媒体出入口ヘッダ１７にロー付けして接続し、各扁平熱交チューブ１４と熱媒体出入口ヘッダ１７とを一体化した構成としている。
【００３９】
各扁平熱交チューブ１４は、図１０および図１１に示されるように、凹状にＵターン流路２１を成形したアルミ合金製の上下一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂを突き合わせて対向配置し、そのＵターン流路２１の直線部分にアルミ合金製の薄板を波形に成形した同一形状の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂを２枚重ねにして挿入することにより、一体にロー付け接合したものであり、Ｕターン流路２１のＵターン部位には、成形プレート２２Ａ，２２Ｂの内面側に突出されたＵ字形をなすリブ２４が一体成形された構成とされている。
【００４０】
扁平熱交チューブ１４は、成形プレート２２Ａ，２２Ｂを内面側のみにロー材をクラッドしたクラッド材を用いて成形し、全ての波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂをベア材で成形したものであり、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂを重ねて挿入し、一方の波形インナーフィン２３Ａの一面側を一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合するとともに、他方の波形インナーフィン２３Ｂの一面側を他方の成形プレート２２Ｂの内面にロー付け接合した構成のチューブとされており、中央合わせされた２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士は接合されず、後述する扁平熱交チューブ１４の拡管時、チューブ自体がインナーフィンの挿入にも拘らず容易に拡管可能な構成とされている。
【００４１】
より具体的には、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂは、図１１に示されているように、一方の波形インナーフィン２３Ａの山部２３Ｃと谷部２３Ｄが、他方の波形インナーフィン２３Ｂの山部２３Ｃと谷部２３Ｄと対向配置され、各々の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｃが成形プレート２２Ａ，２２Ｂの内面にロー付け接合されるとともに、谷部２３Ｄ同士が直接接触されるように挿入設置されており、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士は、ロー付けされず非接合状態とされている。また、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂは、山部２３Ｃと谷部２３ＤのピッチＰ１，Ｐ２が等ピッチ（Ｐ１＝Ｐ２）とされている。
【００４２】
熱媒体出入口ヘッダ１７は、熱媒体入口パイプ１５から流入した熱媒体を複数枚の扁平熱交チューブ１４に分配し、各扁平熱交チューブ１４内を流通する間にＰＴＣヒータ１８により加熱された熱媒体を合流して熱媒体出口パイプ１６に流出させるものであり、上記のように、一対の熱媒体出入口パイプ１５，１６および複数枚の扁平熱交チューブ１４とロー付け接合されることによって一体化されている。
【００４３】
この熱媒体出入口ヘッダ１７は、図１０に示されるように、外面にロー材がクラッドされたアルミ合金製の板材を成形したヘッダプレート２５と、このヘッダプレート２５と結合され、仕切壁で区画された一対の入口ヘッダタンク部２８と出口ヘッダタンク部２９とを形成するアルミ合金製の外面にロー材がクラッドされたヘッダタンク部材２７と、熱媒体出入口パイプ１５，１６を接続する一対の接続口３３，３４を備え、ヘッダタンク部材２７の外面側に、アルミ合金製のめがね形状とされたパイプ接続部材３２が結合されて一体化された構成とされている。
【００４４】
ヘッダプレート２５には、複数枚（４枚）の扁平熱交チューブ１４の熱媒体入口１９および熱媒体出口２０を挿入して接続するための接続穴２６が、左右２列、各列４段に設けられている。また、ヘッダタンク部材２７の入口ヘッダタンク部２８には、熱媒体入口パイプ１５と連通する熱媒体入口３０が設けられ、出口ヘッダタンク部２９には、熱媒体出口パイプ１６と連通する熱媒体出口３１が設けられている。さらに、パイプ接続部材３２には、一対の接続口３３，３４が設けられるほか、各々の接続口３３，３４の上部から上方に延出された水温センサ設置片３５Ａ，３５Ｂと、後述する基板台３６の脚部４２に設けられている固定部４２Ａに対してネジ止め固定されるフランジ部３６Ａ，３６Ｂが一体に設けられている。
【００４５】
熱媒体出入口パイプ１５，１６は、所定長さの円筒状のパイプであり、熱媒体出入口ヘッダ１７側のパイプ接続部材３２に設けられている一対の接続口３３，３４およびヘッダタンク部材２７の熱媒体入口３０および熱媒体出口３１に一端が挿入され、ロー付け接続されるようになっている。
なお、上記した扁平熱交チューブ１４の各構成部品間、熱媒体出入口ヘッダ１７の各構成部品間、扁平熱交チューブ１４と熱媒体出入口ヘッダ１７間および熱媒体出入口ヘッダ１７と熱媒体出入口パイプ１５，１６間は、それぞれロー付けにより結合されるが、そのロー付けは、冶具を用いて各構成部品を上記の如く仮組み立てした後、一括して炉中ロー付けすればよい。
【００４６】
熱交換エレメント１２は、上記により図７ないし図９に示される如く、一体化された扁平熱交チューブ１４、熱媒体出入口パイプ１５，１６および熱媒体出入口ヘッダ１７に対して、ＰＴＣヒータ１８を組み込むことにより、サブアセンブリされたものである。ＰＴＣヒータ１８自体は、公知のものでよく、ＰＴＣ素子の上下面を２枚の電極板３７，３８で上下から挟んだ構成とされており、所定の間隔を隔てて設けられている扁平熱交チューブ１４間の所定の位置に位置決めピン等を介して位置決めされた状態で、図４および図５に示されるように、絶縁シート（図示省略）を介して挿入設置されるようになっている。
【００４７】
ＰＴＣヒータ１８の各電極板３７，３８からは、一定の幅を有する板状の端子３９が延出されており、その端子３９は、それぞれ屈曲されて上方に延長され、後述する制御基板１３の下面の一辺側に並設されている複数の端子台４６に対して、直接ネジ止め固定されることにより接続されるようになっている。
【００４８】
上記の熱交換エレメント１２は、図４および図５に示されるように、最下層の扁平熱交チューブ１４の下面に設置された矩形状の押え板４０と、該押え板４０上に４コーナ部に設けられている所定長さの脚部４２を介して固定設置されるアルミダイキャスト製の基板台４１との間に組み込まれ、その上下面を冶具で固定した状態で各扁平熱交チューブ１４内に水圧等をかけることにより、各扁平熱交チューブ１４を拡管し、各ＰＴＣヒータ１８と各扁平熱交チューブ１４との表面同士が互いに密着状態とされるようになっている。
【００４９】
基板台４１は、押え板４０や扁平熱交チューブ１４および制御基板１３と平面面積が略同一の矩形形状とされ、４コーナ部に下方に延長された所定長さの脚部４２を備えた構成とされるとともに、その上面に制御基板１３を締め付け固定するためのボス部４３が４箇所に設けられた構成とされている。この基板台４１上のボス部４３にネジ等で固定設置される制御基板１３は、ＰＴＣヒータ１８に印加される電力を制御する制御回路４４が実装されたものであり、ハーネス貫通部（貫通部）１１に固定設置されるコネクタ４７を介してＨＶハーネス４８およびＬＶハーネス４９が接続可能とされている。
【００５０】
また、制御基板１３には、パイプ接続部材３２に一体に設けられている水温センサ設置片３５，３６に設置された入口側および出口側の水温センサ５０，５１からの検出信号がハーネス５２を介して入力されるようになっている。さらに、制御基板１３には、その下面側に制御回路４４を構成するＩＧＢＴ等の複数個のパワートランジスタ４５が設置されているとともに、その一辺に沿ってＰＴＣヒータ１８の電極板３７，３８から延長された端子３９を接続する複数個の端子台４６が設置されている。
【００５１】
制御基板１３は、基板台４１上に設置されることによりサブアセンブリされる際、発熱部品であるＩＧＢＴ等のパワートランジスタ４５が、扁平熱交チューブ１４の上面に設置されているアルミ合金材製の基板台４１に接触されて設置されることにより、基板台４１をヒートシンクとして冷却可能とされており、また、端子台４６には、電極板３７，３８から延長された端子３９がネジ等を介して直接接続されるようになっている。
【００５２】
上記の熱媒体加熱装置１は、図２に示されるように、ＨＶハーネス４８およびＬＶハーネス４９を貫通穴１０に貫通させ、そのコネクタ４７をロアーハウジング３側のハーネス貫通部１１に液状ガスケットを塗布してネジ止め固定した後、予めサブアセンブリされた熱交換エレメント１２および制御基板１３をロアーハウジング３上に、熱媒体出入口パイプ１５，１６をパイプ貫通面５に設けられている貫通穴６，７に水平方向から挿入して組み込み、ロアーハウジング３の底面に設けられている複数のボス部３Ａにネジ等で締め付け固定することにより設置されるようになっている。
【００５３】
パイプ貫通面５の貫通穴６，７に挿通された熱媒体の出入口パイプ１５，１６は、外端部側から出入口パイプ１５，１６の外周にグロメット等のシール部材５３を挿入し、そのシール部材５３をボス部３Ｂに対してネジ等で締め付け固定することにより貫通穴６，７をシール状態として貫通され、ハウジング２の一側面から外部に突出されるように構成されている。
【００５４】
また、サブアセンブリされた熱交換エレメント１２および制御基板１３を、上記の如くロアーハウジング３上に組み込んだ後、制御基板１３に対して、ＨＶハーネス４８およびＬＶハーネス４９、水温センサ５０，５１からのハーネス５２をそれぞれ接続することによって、制御基板１３に対する電気系統の接続を行うようにしている。そして、それらの接続が完了後、ロアーハウジング３に液状ガスケットを塗布し、アッパーハウジング４をネジ等で締め付け固定することにより、ハウジング２を密閉するようにしている。
【００５５】
なお、上記実施形態では、制御基板１３を基板台４１上に設置してサブアセンブリする際に、その端子台４６に電極板３７，３８から延長された端子３９を接続するようにしているが、制御基板１３にハーネス類を接続する際、同時に端子３９を端子台４６に接続するようにしてもよい。また、上記実施形態では、扁平熱交チューブ１４間にＰＴＣヒータ１８が挿入設置された熱交換エレメント１２を押え板４０と基板台４１間に組み込んだ状態で、上下面を冶具で固定して扁平熱交チューブ１４を拡管し、扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とを密着状態とするようにしているが、以下のようにしてもよい。
【００５６】
ＰＴＣヒータ１８を挿入設置してサブアセンブリした熱交換エレメント１２をロアーハウジング３の底面上に直接組み込み、基板台４１をロアーハウジング３の底面に固定設置した状態で、扁平熱交チューブ１４内に水圧等をかけることにより、各扁平熱交チューブ１４を拡管し、扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とを密着状態とした後、基板台４１上に制御基板１３を組み込むようにしてもよく、これによっても、上記実施形態と同様の結果が得られる。
【００５７】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ポンプを介して上記熱媒体加熱装置１に循環された熱媒体は、熱交換エレメント１２の入口パイプ１５から熱媒体出入口ヘッダ１７の入口ヘッダタンク部２８に流入し、４枚の扁平熱交チューブ１４に分配され、そのＵターン流路２１内を流通する間にＰＴＣヒータ１８によって加熱、昇温される。扁平熱交チューブ１４内を流通される間に加熱、昇温された熱媒体は、出口ヘッダタンク部２９で合流され、出口パイプ１６を経て放熱器に供給されることにより、暖房用の熱源に供される。
【００５８】
熱媒体加熱装置１により加熱される熱媒体の温度は、熱媒体出入口ヘッダ１７に結合されたパイプ接続部材３２に一体に設けられている水温センサ設置片３５，３６に設置されている水温センサ５０，５１で熱媒体の入口温度および出口温度を検出し、その検出値に応じてＰＴＣヒータ１８に対する通電電流を制御基板１３で制御することにより、設定温度に調整されるようになっている。
【００５９】
かかる熱媒体加熱装置１において、複数枚の扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とにより構成される熱交換エレメント１２は、Ｕターン流路２１が形成されている複数枚の扁平熱交チューブ１４と、その一端がロー付け接合により接続されるとともに、熱媒体の出入口パイプ１５，１６が接続されている熱媒体出入口ヘッダ１７と、扁平熱交チューブ１４間にそれぞれ交互に積層されている複数組のＰＴＣヒータ１８とを備えた構成とされており、それが押え板４０またはロアーハウジング３の底面と基板台４１との間に挟み込まれ、複数枚の扁平熱交チューブ１４と複数組のＰＴＣヒータ１８とが密着された状態でハウジング２内に収容設置されるようになっている。
【００６０】
複数枚の扁平熱交チューブ１４と複数組のＰＴＣヒータ１８とは、所定の間隔で熱媒体出入口ヘッダ１７に接続された複数枚の扁平熱交チューブ１４間に、微小の隙間を保った状態でＰＴＣヒータ１８（上下両面を電極板３７，３８で挟み、更にその両面に絶縁シートを介装した状態で）を挿入設置し、その扁平熱交チューブ１４およびＰＴＣヒータ１８を押え板４０と基板台４１との間に挟み込み、冶具に装着した状態で扁平熱交チューブ１４内に水圧等をかけて、扁平熱交チューブ１４を拡管することにより、互いに密着させることができる。
【００６１】
このように、積層構造とされる複数枚の扁平熱交チューブ１４と複数組のＰＴＣヒータ１８とを互いに密着させてハウジング２内に組み込むことができるため、その接触面での接触熱抵抗を低減し、伝熱効率を確保することができる。従って、ロー付け構造とされることにより熱媒体の漏洩のリスクのない信頼性の高い熱媒体加熱装置１であって、出入口パイプ１５，１６の取り出し位置の自由度が高く搭載性に優れ、かつ効率のよい高性能の熱媒体加熱装置１を提供することができる。
【００６２】
一方、複数枚の扁平熱交チューブ１４は、内面にロー材がクラッドされたシート材により成形された一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂを対向配置してロー付け接合したチューブとされ、その扁平熱交チューブ１４内に、ベアのシート材で成形された同一形状の２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが重ねて挿入され、一方の波形インナーフィン２３Ａの一面側が一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィン２３Ｂの一面側が他方の成形プレート２２Ｂの内面にロー付け接合されることにより拡管可能な構成とされている。
【００６３】
このため、複数枚の扁平熱交チューブ１４を、その間に電極板３７，３８および絶縁シート（図示省略）を含むＰＴＣヒータ１７を挿入設置することが可能な一定の隙間を確保して配置した構成としても、複数枚の扁平熱交チューブ１４間にＰＴＣヒータ１８を交互に積層配置した後、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが挿入されている扁平熱交チューブ１４を拡管することによって、複数枚の扁平熱交チューブ１４と複数組のＰＴＣヒータ１８とを密着させて設置することができる。
【００６４】
つまり、扁平熱交チューブ１４内には、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが挿入され、その一方の波形インナーフィン２３Ａの一面側が一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィン２３Ｂの一面側が他方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合されているが、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士は接合されていないことから、扁平熱交チューブ１４内に内圧をかけることによって扁平熱交チューブ１４を拡管し、チューブ表面とＰＴＣヒータ１８とを密着させて設置することができる。
【００６５】
これにより、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂを挿入した高性能の扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８との積層構造とした熱媒体加熱装置１にあって、上記の如く扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置１を高性能化することができるとともに、扁平熱交チューブ１４間へのＰＴＣヒータ１８の組み込みを容易化し、組み立て性を向上することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態においては、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが、一方の波形インナーフィン２３Ａの山部２３Ｃおよび谷部２３Ｄが他方の波形インナーフィン２３Ｂの山部２３Ｃおよび谷部２３Ｄと互いに対向配置され、その山部２３Ｃが各々一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂの内面にロー付け接合されるとともに、谷部２３Ｄ同士が直接接触されるように挿入設置されている。
【００６７】
このため、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｃを各々一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂの内面にロー付け接合することにより、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂとしての熱伝導機能を確保し、また、ベア材であるインナーフィン２３Ａ，２３Ｂの谷部２３Ｄ同士を接触させることにより、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接合を防止し、扁平熱交チューブ１４の拡管性を保つことができ、従って、扁平熱交チューブ１４を拡管してＰＴＣヒータ１８と密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置１を高性能化することができる。
【００６８】
さらに、扁平熱交チューブ１４は、内面側のみにロー材がクラッドされたクラッド材とされ、この扁平熱交チューブ１４が接続される熱媒体出入口ヘッダ１７は、ヘッダプレート２５の外面にロー材がクラッドされたクラッド材とされている。このため、ヘッダプレート２５の外面にクラッドされたロー材により、各扁平熱交チューブ１４を熱媒体出入口ヘッダ１７に確実にロー付け接合することができる。また、扁平熱交チューブ１４が内面のみにロー材がクラッドされ、外面ロー材無しのクラッド材とされていることから、扁平熱交チューブ１４間にＰＴＣヒータ１８を挿入設置する際に介装される絶縁シートのロー材による損傷を防止することができる。従って、熱媒体加熱装置１の品質および信頼性の向上を図ることができる。
【００６９】
また、車両用空調装置の空気流路中に配設されている放熱器に対して、上述された熱媒体加熱装置１により加熱された熱媒体が循環可能な構成とされているため、空気流路中に配設されている放熱器に対して供給される熱媒体を、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂを挿入した高性能の扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とを積層構造としたものであって、扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８間の接触熱抵抗を低減して熱伝達率を向上し、高性能化した熱媒体加熱装置１により加熱して供給することができる。
従って、車両用空調装置の空調性能、特にＨＶ車やＥＶ車における暖房性能を向上することができる。
【００７０】
なお、上記実施形態では、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂは、各山部２３Ｃと谷部２３ＤのピッチＰ１，Ｐ２を等ピッチ（Ｐ１＝Ｐ２）としているが、これを一方のピッチを他方のピッチよりも大きくし、Ｐ１＞Ｐ２またはＰ１＜Ｐ２とすることにより不等ピッチとしてもよい。このように、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの各山部２３Ｃと谷部２３ＤのピッチＰ１，Ｐ２を不等ピッチとし、一方のピッチを他方のピッチよりも大きくすることにより、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂを組み合わせる際の互いの嵌り込みを防止することができ、扁平熱交チューブ１４の組み立て時、薄板で成形された波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの取り扱いを容易化し、作業性を向上することができる。
【００７１】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図１２を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｅおよび谷部２３Ｆの構成が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態において、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｅおよび谷部２３Ｆのピッチを、図１２に示されるように、谷部２３ＦのピッチＰ４に対して山部２３ＥのピッチＰ３を３倍のピッチＰ３とし、一方の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｅ内に、他方の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの谷部２３Ｆが配置されるように重ねて挿入設置した構成としている。
【００７２】
上記構成とすることによっても、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｅを各々一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂの内面にロー付け接合することにより、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂとしての熱伝導機能を確保し、ベア材であるインナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｅの内面と谷部２３Ｆとを接触させることにより、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接合を防止し、扁平熱交チューブ１４の拡管性を維持することができる。従って、扁平熱交チューブ１４を上述のとおり拡管してＰＴＣヒータ１８と密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置１を高性能化することができる。
【００７３】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図１３を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの重ね方が異なる。その他の点は、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂが、図１３に示されるように、山部２３Ｇおよび谷部２３Ｈ同士が互いに同方向に重ね合わせて挿入設置され、一方の波形インナーフィン２３Ａの山部２３Ｇが一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合されるとともに、他方の波形インナーフィン２３Ｂの谷部２３Ｈが他方の成形プレート２２Ｂの内面にロー付け接合された構成とされている。
【００７４】
このように、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部２３Ｇおよび谷部２３Ｈ同士を互いに同方向に重ね合わせて挿入設置し、一方の波形インナーフィン２３Ａの山部２３Ｇを一方の成形プレート２２Ａの内面にロー付け接合し、また、他方の波形インナーフィン２３Ｂの谷部２３Ｈを他方の成形プレート２２Ｂの内面にロー付け接合した構成とすることにより、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂとしての熱伝導機能を確保するとともに、ベア材であるインナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の合わせ面での接合を防止し、扁平熱交チューブ１４の拡管性を維持することができる。従って、扁平熱交チューブ１４を拡管してＰＴＣヒータ１８と密着させ、両者間の熱伝達率を向上し、熱媒体加熱装置１を高性能化することができる。
【００７５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図１４および図１５を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第３実施形態に対して、複数枚の扁平熱交チューブ１４の中の最上段と最下段の扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂの構成を変更している点が異なる。その他の点は、第１ないし第３実施形態と同様であるので説明は省略する。
扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とを積層構造とした熱媒体加熱装置１においては、複数枚の扁平熱交チューブ１４の中の最上段および最下段の扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂは、片面のみがＰＴＣヒータ１８と接触されることになる。このため、扁平熱交チューブ１４のＰＴＣヒータ１８に対して非接触となる側の内面に波形インナーフィン２３Ａを設けると、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士が拡管により離れ、非接触側の内面に沿うインナーフィン２３Ａ内の流路を流れる熱媒体の熱交換性が低下し、効率が悪化することになる。
【００７６】
そこで、本実施形態においては、図１４に示されるように、複数枚の扁平熱交チューブ１４の中の最上段および最下段に配置され、片面のみがＰＴＣヒータ１８に接触される扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂについて、ＰＴＣヒータ１８に対する非接触側の内面に波形インナーフィン２３Ａに代え、アルミ合金製のベア材からなる平板プレート６０を挿入設置した構成としている。平板プレート６０は、ベア材とされているため、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂの成形プレート２２Ａ内面にロー付け接合されるが、波形インナーフィン２３Ｂに対しては、接合されることはなく、従って、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂの拡管性を維持することができる。
【００７７】
また、上記平板プレート６０の熱媒体流れ方向に沿う端部の長さを、図１５に示されるように、波形インナーフィン２３Ｂの長さに対し、所定寸法だけ長くした構成とするとともに、その所定寸法だけ長くした平板プレート６０の端部に、波形インナーフィン２３Ｂの位置決め用の凸部６１を設けた構成としている。
【００７８】
上記のように、最上段および最上段に配置される扁平熱交チューブ１４Ａ，１４ＢのＰＴＣヒータに対する非接触側の内面に波形インナーフィン２３Ａに代えてアルミ合金製ベア材の平板プレート６０を挿入設置することにより、ＰＴＣヒータ１８に対する非接触側の内面に沿って流れる熱媒体を、ＰＴＣヒータ１８と接触する面にロー付けされた波形インナーフィン２３Ｂに接触させて熱交換し加熱することができる。つまり、ＰＴＣヒータ１８に対する非接触側の内面に波形インナーフィン２３Ａを設けると、インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士が拡管により離れ、非接触側の内面に沿うインナーフィン２３Ａ内の流路を流れる熱媒体の熱交換性が低下し、効率が悪化することになる。
【００７９】
しかるに、インナーフィン２３Ａを平板プレート６０に置き換えることにより、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂの拡管性を保持しながら、熱交換効率の低下を防止することができる。このため、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４ＢとＰＴＣヒータ１８とを互いに密着させ、両者間の熱伝達率を向上させることができ、従って、熱媒体加熱装置１の高性能化を図ることができる。
【００８０】
また、平板プレート６０の熱媒体流れ方向に沿う端部の長さが、波形インナーフィン２３Ｂに対し長くされているため、その長くした部分により、扁平熱交チューブ１４内面のロー材がロー付け時に、平板プレート６０と波形インナーフィン２３Ｂとの合わせ面に廻り込み、両者の合わせ面がロー付け接合されるのを防ぐことができる。従って、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂの拡管性を確実に維持し、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４ＢとＰＴＣヒータ１８とを密着させ、両者間の熱伝達率を向上させることができる。
【００８１】
さらに、平板プレート６０の端部に、波形インナーフィン２３Ｂの位置決め用の凸部６１を設けているため、扁平熱交チューブ１４Ａ，１４Ｂを構成する一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂ内に平板プレート６０および波形インナーフィン２３Ｂを組み込む際の位置ずれを防止し、波形インナーフィン２３Ｂを正位置に組み込むことができる。従って、ロー材による平板プレート６０と波形インナーフィン２３Ｂとの合わせ面の接合を確実に防止することができる。
【００８２】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について、図１６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ間に中間プレート６３を介在している点が異なる。その他の点は、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ間に、マグネシウム（Ｍｇ）を０．４ｗｔ％以上含むアルミ合金製の中間プレート６２を介在し、その中間プレート６２を、扁平熱交チューブ１４内のＵターン流路２１に対して、平行方向および垂直方向共に２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接触面よりも大きくした構成としている。
【００８３】
このように、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ間に、マグネシウムを含むアルミ合金製の中間プレート６２を介在することにより、扁平熱交チューブ１４を構成する一対の成形プレート２２Ａ，２２Ｂとその内部に挿入されている２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂとをロー付けする際、マグネシウムを含む中間プレート６２によって垂れたロー材で２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士がロー付け接合されるのを防止することができる。
【００８４】
つまり、アルミのロー付けに際しては、表面の酸化被膜を除去するためにフラックスを用いるが、０．４ｗｔ％以上のＭｇを含むアルミ材の場合、ロー付け中にＭｇとフラックスとが反応し、酸化被膜を除去できないため、ロー付けすることができない。従って、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ間にＭｇ含有の中間プレート６２を介在することにより、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接合を防止し、扁平熱交チューブ１４の拡管性を維持して扁平熱交チューブ１４とＰＴＣヒータ１８とを確実に密着させることができる。
【００８５】
また、中間プレート６２は、扁平熱交チューブ１４内のＵターン流路２１に対して、平行方向および垂直方向共に２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接触面よりも大きくされているため、扁平熱交チューブ１４の内面に波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂをロー付けする際、仮にチューブ内面のロー材が図１７中に矢印で示すように垂れたとしても、中間プレート６２の大きさが、２枚の波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士の接触面よりも大きくされていることから、垂れたロー材が廻りこんで波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士を接合してしまうことがなく、波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂ同士のロー付け接合を防止し、扁平熱交チューブ１４の拡管性を維持することができる。
【００８６】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、扁平熱交チューブ１４を４層に設け、その間にＰＴＣヒータ１８を挿入設置したものについて説明したが、扁平熱交チューブ１４は３枚以下、５枚以上としてもよいことはもちろんである。
また、扁平熱交チューブ１４のＵターン部は、別体で構成したものを一体的に結合した構成としてもよい。
【００８７】
さらに、上記実施形態では、扁平熱交チューブ１４を、Ｕターン流路２１を形成した片側ヘッダ構造の扁平熱交チューブとしたが、両端ヘッダ構造の扁平熱交チューブを用いた構成としてもよく、また、扁平熱交チューブ１４に挿入設置される波形インナーフィン２３Ａ，２３Ｂの山部、谷部の形状についても、台形形状の山部、谷部や、なだらかな山形の山部、谷部に限らず、他の様々な形状の山部、谷部を有する波形インナーフィンとすることができる。また、上記実施形態では、ロアーハウジング３およびアッパーハウジング４を樹脂製としたが、必ずしも樹脂製に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００８８】
１  熱媒体加熱装置
１４  扁平熱交チューブ
１４Ａ，１４Ｂ  最上段および最下段の扁平熱交チューブ
１８  ＰＴＣヒータ
２２Ａ，２２Ｂ  成形プレート
２３Ａ，２３Ｂ  波形インナーフィン
２３Ｃ，２３Ｅ，２３Ｇ  山部
２３Ｄ，２３Ｆ，２３Ｈ  谷部
６０  平板プレート
６１  位置決め用の凸部
６２  中間プレート
Ｐ１，Ｐ３  山部のピッチ
Ｐ２，Ｐ４  谷部のピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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