(57)【要約】【課題】従来の電気ヒータよりも細かな領域毎に、各発熱体の通電量を制御できる車両用電気ヒータを提供する。【解決手段】電気ヒータ１０は、第１発熱体群１２２と、第２発熱体群１２２と、制御部１８と、第１多層基板と、第２多層基板とを備える。第１発熱体群１２２は、樹脂枠に支持された３つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを有する。第２発熱体群１２２は、第１発熱体群１２２とは別の樹脂枠に支持された３つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを有する。第１多層基板は、第１発熱体群１２２の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部１８に電気的に接続する。第２多層基板は、第２発熱体群１２２の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部１８に電気的に接続する。制御部１８は、第１発熱体群１２２の３つの発熱体のそれぞれの通電量および第２発熱体群１２２の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置に適用される車両用電気ヒータであって、
第１支持部材（１２３）に支持され、通電によって発熱する３つの発熱体（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を有する第１発熱体群（１２２）と、
前記第１支持部材とは別体の第２支持部材（１２３）に支持され、通電によって発熱する３つの発熱体（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を有する第２発熱体群（１２２）と、
前記第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量および前記第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御する制御部（１８）と、
前記第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に前記制御部に電気的に接続する第１接続部材（１２４、３０）と、
前記第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に前記制御部に電気的に接続する第２接続部材（１２４、３０）とを備える、車両用電気ヒータ。
【請求項２】
前記第１接続部材は、複数の導体層（２１、２２）のそれぞれが絶縁層（２３）を介して積層された多層基板（１２４）であり、
前記第２接続部材は、複数の導体層（２１、２２）のそれぞれが絶縁層（２３）を介して積層された多層基板（１２４）である、請求項１に記載の車両用電気ヒータ。
【請求項３】
前記第１接続部材の前記複数の導体層のうち１つの導体層（２１）は、前記第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つ電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）を含み、
前記第１接続部材の前記複数の導体層のうち他の１つ以上の導体層（２２）は、前記第１接続部材の前記３つの電極パターンのそれぞれを個別に前記制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）を含み、
前記第２接続部材の前記複数の導体層のうち１つの導体層（２１）は、前記第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）を含み、
前記第２接続部材の前記複数の導体層のうち他の１つ以上の導体層（２２）は、前記第２接続部材の前記３つの電極パターンのそれぞれを個別に前記制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）を含む、請求項２に記載の車両用電気ヒータ。
【請求項４】
前記第１接続部材は、絶縁層（３１）の表面上に、導体層として１層の導体層（３２）のみが配置された単層基板（３０）であり、
前記第２接続部材は、絶縁層（３１）の表面上に、導体層として１層の導体層（３２）のみが配置された単層基板（３０）である、請求項１に記載の車両用電気ヒータ。
【請求項５】
前記第１接続部材の前記導体層は、前記第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）と、前記第１接続部材の前記３つの電極パターンのそれぞれを個別に前記制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）とを含み、
前記第２接続部材の前記導体層は、前記第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）と、前記第２接続部材の前記３つの電極パターンのそれぞれを個別に前記制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）とを含む、請求項４に記載の車両用電気ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に適用される車両用電気ヒータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、車両用電気ヒータが開示されている。この電気ヒータは、複数のヒータプレートと、複数のフィンとを備える。複数のヒータプレートそれぞれと複数のフィンのそれぞれとは、交互に配置されている。複数のヒータプレートのそれぞれは、２つの発熱体を有している。２つの発熱体は、支持部材によって支持されている。２つの発熱体は、ヒータプレートの延伸方向に並んでいる。２つの発熱体のそれぞれは、個別に制御部と電気的に接続されている。このため、制御部は、２つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御することができる。
【０００３】
複数のヒータプレートのそれぞれの延伸方向を横方向として、電気ヒータが車両に搭載される場合がある。この場合であっても、この電気ヒータによれば、電気ヒータの空気加熱領域のうち横方向の一方側の領域と他方側の領域とで別々に発熱体の温度を制御することができる。このため、横方向の一方側の領域と他方側の領域とで加熱された空気の温度を異ならせることができる。すなわち、車室内に吹き出す吹出風の温度を運転席側と助手席側とで異ならせることができる。
【０００４】
また、他の電気ヒータとして、複数のヒータプレートそれぞれが、３つ以上の複数の発熱体が２枚の電極板で挟まれた構成のものがある。複数の発熱体は、支持部材に支持されている。複数の発熱体は、ヒータプレートの延伸方向に一列に並んでいる。この電気ヒータでは、１つのヒータプレート内の複数の発熱体が共通の電極板を介して制御部と電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１５−５２００６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した２つの従来の電気ヒータでは、各発熱体の通電量をヒータプレート毎に制御することができる。さらに、特許文献１の電気ヒータでは、１つのヒータプレートにおける２つの発熱体の一方の通電量と他方の通電量とを別々に制御することができる。
【０００７】
しかしながら、消費電力の低減および快適性の向上等のためには、電気ヒータが備える全部の発熱体を、上記した２つの従来の電気ヒータよりも細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御できることが望まれる。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、従来の電気ヒータよりも細かな領域毎に、各発熱体の通電量を制御できる車両用電気ヒータ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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、
車両用空調装置に適用される車両用電気ヒータであって、
第１支持部材（１２３）に支持され、通電によって発熱する３つの発熱体（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を有する第１発熱体群（１２２）と、
第１支持部材とは別体の第２支持部材（１２３）に支持され、通電によって発熱する３つの発熱体（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）を有する第２発熱体群（１２２）と、
第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量および第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御する制御部（１８）と、
第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部に電気的に接続する第１接続部材（１２４、３０）と、
第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部に電気的に接続する第２接続部材（１２４、３０）とを備える。
【００１０】
これによれば、第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御することができるとともに、第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御することができる。よって、従来の電気ヒータよりも細かな領域毎に、各発熱体の通電量を制御することができる。
【００１１】
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一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の車両用空調装置の断面図である。
【図２】第１実施形態の電気ヒータの正面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ矢印から見たヒータプレートの正面図である。
【図４】図３中のＶＩ−ＶＩ線断面でのヒータプレートの断面図である。
【図５】図３中のＶ−Ｖ線断面でのヒータプレートの断面図である。
【図６】図３中のＶＩ−ＶＩ線断面でのヒータプレートの断面図である。
【図７】図３中のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面でのヒータプレートの断面図である。
【図８】図３のヒータプレート内の複数の発熱体および樹脂枠の正面図である。
【図９】第１実施形態の電気ヒータの作動を説明する図である。
【図１０】第２実施形態のヒータプレートの正面図である。
【図１１】図１０中のＸＩ−ＸＩ線断面でのヒータプレートの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１４】
（第１実施形態）
本実施形態の車両用電気ヒータは、ＥＨＶ（すなわち、電気自動車）やＰＨＥＶ（すなわち、プラグインハイブリッド電気自動車）に搭載される車両用空調装置に適用される。以下では、車両用電気ヒータを単に電気ヒータと記載する。本実施形態の電気ヒータは、暖房用の主熱源として用いられる。本実施形態の電気ヒータの放熱量は、３ｋＷ以上１２ｋＷ以下である。ちなみに、エンジンで走行する自動車に搭載される電気ヒータは、車両用空調装置の暖房用の補助熱源として用いられる。暖房用の補助熱源として用いられる電気ヒータの放熱量は、２ｋＷ以下である。
【００１５】
図１に示すように、車両用空調装置１は、空調ケース２と、蒸発器３と、電気ヒータ１０とを備える。空調ケース２は、車室内に向かう空気が通る空気通路を内部に形成する。蒸発器３は、空調ケース２の内部に配置されている。蒸発器３は、冷凍サイクルの冷媒と空気との熱交換によって、空気を冷却する冷却器である。電気ヒータ１０は、空調ケース２の内部のうち蒸発器３の空気流れ下流側に配置されている。電気ヒータ１０は、蒸発器３を通過した空気の全部が通るように配置されている。電気ヒータ１０は、蒸発器３を通過した空気を加熱する加熱器である。
【００１６】
図２に示すように、電気ヒータ１０は、複数のヒータプレート１２と、複数のフィン１４と、ヒータ枠部１６とを備える。
【００１７】
複数のヒータプレート１２のそれぞれは、互いに別体として構成されている。複数のヒータプレート１２のそれぞれは、発熱体群１２２を有する。各発熱体群１２２は、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを有する。ヒータ枠部１６は、電気ヒータ１０の外形を構成している。
【００１８】
複数のヒータプレート１２のそれぞれは、ヒータプレート１２の長手方向を上下方向として、横方向に一列に並んで配置されている。複数のヒータプレート１２のそれぞれは、隣りのヒータプレート１２に対して間を空けて配置されている。複数のフィン１４のそれぞれは、複数のヒータプレート１２のうち隣り合うヒータプレート１２の間に配置されている。複数のヒータプレート１２は、複数のフィン１４を介して、隣り合うヒータプレート１２の間を通過する空気を加熱する。したがって、電気ヒータ１０のうち複数のヒータプレート１２および複数のフィン１４が配置された領域は、空気を加熱する空気加熱領域である。ヒータ枠部１６は、複数のヒータプレート１２および複数のフィン１４の周りに配置されている。ヒータ枠部１６は、空気加熱領域を運転席側の領域と助手席側の領域とに仕切る仕切部１６ａを含む。
【００１９】
電気ヒータ１０は、制御部１８を備える。制御部１８は、各ヒータプレート１２の複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれの通電量を個別に制御する。通電量を制御することには、通電量を０にすることが含まれる。すなわち、通電量を制御することには、通電状態と非通電状態とを切り替えることが含まれる。制御部１８は、図示しない制御回路基板と、図示しないスイッチング素子とを備える。制御回路基板は、スイッチング素子にて各ヒータプレート１２の複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのいずれかの発熱体を選択し、選択した発熱体の通電量を制御する。
【００２０】
図２に示すように、電気ヒータ１０の一部は、空調ケース２から露出している。なお、電気ヒータ１０の全部が空調ケース２の内部に配置されていてもよい。
【００２１】
次に、複数のヒータプレート１２のそれぞれについて説明する。以下では、複数のヒータプレート１２のうち１つのヒータプレート１２の構成について説明するが、他のヒータプレート１２の構成も同様である。
【００２２】
図３、４、５、６、７に示すように、ヒータプレート１２は、発熱体群１２２の他に、多層基板１２４と、マイナス電極板１２６とを有する。図３に示すように、本実施形態では、発熱体群１２２は、複数の発熱体として、４つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを有している。
【００２３】
図８に示すように、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、樹脂枠１２３によって支持されている。樹脂枠１２３は、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを支持する支持部材である。樹脂枠１２３は、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄと一体化した樹脂成形品である。複数のヒータプレート１２のそれぞれの樹脂枠１２３は、互いに別体として構成されている。複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれは、隣りの発熱体に対して間を空けて、一列に並んで配置されている。複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの並び方向は、ヒータプレート１２の長手方向と一致している。
【００２４】
各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、通電により発熱する抵抗材料である。本実施形態では、各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄとして、ＰＴＣ素子が用いられる。ＰＴＣは、Positive Temperature Coefficientの略である。ＰＴＣ素子は、発熱によって温度上昇し、ある一定の温度を超えると、温度上昇に伴って電気抵抗が急上昇する正特性サーミスタである。なお、各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、抵抗箔や導電ペーストを固化した導電体であってもよい。
【００２５】
多層基板１２４は、各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのプラス極側を個別に制御部１８に電気的に接続する接続部材である。図４、５、６、７に示すように、多層基板１２４は、複数の導体層２１、２２のそれぞれが絶縁層２３を介して積層されている。本実施形態では、複数の導体層２１、２２は、第１導体層２１と第２導体層２２の２層の導体層である。多層基板１２４は、第１導体層２１と、第１絶縁層２３と、第２導体層２２と、第２絶縁層２４とがこの記載順に積層されている。
【００２６】
第１導体層２１は、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれと接する複数の電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを含む。なお、図３では、複数の電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄのそれぞれは、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれと重なって示されている。第２導体層２２は、複数の電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄのそれぞれを個別に制御部１８と電気的に接続する複数の配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄを含む。第１絶縁層２３は、第１導体層２１と第２導体層２２との間に位置する。第１絶縁層２３には、複数の層間接続部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄが形成されている。複数の層間接続部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄのそれぞれは、複数の電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄのそれぞれと複数の配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄのそれぞれとを電気的に接続する。第２絶縁層２４は、複数の配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄを覆っている。
【００２７】
本実施形態では、多層基板１２４は、複数の電極パターンとして、４つの電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄを有している。多層基板１２４は、複数の配線パターンとして、４つの配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄを有している。多層基板１２４は、複数の層間接続部として、４つの層間接続部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄを有している。
【００２８】
図４に示すように、１つの発熱体１２２ａは、１つの電極パターン１２５ａに接している。この電極パターン１２５ａは、１つの層間接続部２５ａを介して、１つの配線パターン１２７ａと電気的に接続されている。
【００２９】
図５に示すように、別の１つの発熱体１２２ｂは、別の１つの電極パターン１２５ｂに接している。この電極パターン１２５ｂは、別の１つの層間接続部２５ｂを介して、別の１つの配線パターン１２７ｂと電気的に接続されている。
【００３０】
図６に示すように、他の別の１つの発熱体１２２ｃは、他の別の１つの電極パターン１２５ｃに接している。この電極パターン１２５ｃは、他の別の１つの層間接続部２５ｃを介して、他の別の１つの配線パターン１２７ｃと電気的に接続されている。
【００３１】
図７に示すように、他の別の１つの発熱体１２２ｄは、他の別の１つの電極パターン１２５ｄに接している。この電極パターン１２５ｄは、他の別の１つの層間接続部２５ｄを介して、他の別の１つの配線パターン１２７ｄと電気的に接続されている。
【００３２】
多層基板１２４を構成する各導体層２１、２２は、金属材料で構成されている。各導体層２１、２２は、他の導電性材料で構成されていてもよい。各絶縁層２３、２４は、セラミックスで構成されている。各絶縁層２３、２４は、樹脂等の他の絶縁材料で構成されていてもよい。
【００３３】
マイナス電極板１２６は、各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのマイナス極側に接触している。マイナス電極板１２６は、金属材料等の導電性材料で構成された１枚の板で構成されている。マイナス電極板１２６は、制御部１８と電気的に接続されている。
【００３４】
本実施形態において、複数のヒータプレート１２のうち１つのヒータプレート１２が有する発熱体群１２２は、第１発熱体群に相当する。そのヒータプレート１２が有する樹脂枠１２３は、第１支持部材に相当する。そのヒータプレート１２が有する多層基板１２４は、第１接続部材に相当する。
【００３５】
また、複数のヒータプレート１２のうち他の１つのヒータプレート１２が有する発熱体群１２２は、第２発熱体群に相当する。そのヒータプレート１２が有する樹脂枠１２３は、第１支持部材とは別体の第２支持部材に相当する。そのヒータプレート１２が有する多層基板１２４は、第２接続部材に相当する。
【００３６】
次に、図９を用いて、本実施形態の電気ヒータ１０の作動を説明する。本実施形態の電気ヒータ１０では、制御部１８は、各ヒータプレート１２の複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれの通電量を個別に制御することができる。このため、下記のように、制御部１８は、各ヒータプレート１２の複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの一部のみを発熱させることができる。また、制御部１８は、各ヒータプレート１２の複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの一部の温度を他の一部の温度と異ならせたりすることができる。当然のことであるが、制御部１８は、複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの全部を均一な温度にすることもできる。
【００３７】
空調モードを窓晴らしモードとする場合では、制御部１８は、全部の発熱体の中から上側の第１領域Ａ１内に位置する複数の発熱体１２２ａを選択する。制御部１８は、第１領域Ａ１内に位置する各発熱体１２２ａの通電量を０よりも大きな所定の通電量とする。第１領域Ａ１内に位置する各発熱体１２２ａは、各ヒータプレート１２内の一番上に位置する。
【００３８】
窓晴らしモードでは、電気ヒータ１０の空気加熱領域のうち上側の部分を空気が通過する。このとき、第１領域Ａ１内に位置する各発熱体１２２ａによって通過する空気が加熱される。加熱された空気は、車室内に設けられたデフロスタ吹出口からフロントガラスへ吹き出される。
【００３９】
空調モードを運転席暖房モードとする場合では、制御部１８は、全部の発熱体の中から運転席側の第２領域Ａ２内に位置する発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄを選択する。制御部１８は、第２領域Ａ２内に位置する発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの通電量を０よりも大きな所定の通電量とする。第２領域Ａ２内に位置する発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄは、電気ヒータ１０の空気加熱領域のうち運転席側の領域に位置するヒータプレート１２内に位置する。
【００４０】
運転席暖房モードは、運転席と助手席のうち運転席のみに向けて温風を吹き出す暖房モードである。運転席暖房モードでは、空気加熱領域のうち運転席側の領域を空気が通過する。このとき、第２領域Ａ２内に位置する発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄによって通過する空気が加熱される。加熱された空気は、車室内に設けられたフット吹出口から運転席へ吹き出される。
【００４１】
空調モードを助手席かつ足元強め暖房モードとする場合では、制御部１８は、全部の発熱体の中から第３領域Ａ３内に位置する発熱体１２２ａおよび第４領域Ａ４内に位置する発熱体１２２ｃ、１２２ｄを選択する。第３領域Ａ３は、空気加熱領域のうち助手席側かつ上側の領域である。第３領域Ａ３内に位置する発熱体１２２ａは、空気加熱領域のうち助手席側の領域に位置するヒータプレート１２内の一番上に位置する。第４領域Ａ４は、空気加熱領域のうち助手席側かつ下半分の領域である。第４領域Ａ４内に位置する発熱体１２２ｃ、１２２ｄは、空気加熱領域のうち助手席側の領域に位置するヒータプレート１２内の一番下から１番目と２番目に位置する。
【００４２】
制御部１８は、第３領域Ａ３内に位置する発熱体１２２ａおよび第４領域Ａ４内に位置する発熱体１２２ｃ、１２２ｄの通電量を０よりも大きな所定の通電量とする。さらに、制御部１８は、第４領域Ａ４内に位置する発熱体１２２ｃ、１２２ｄの通電量を、第３領域Ａ３内に位置する発熱体１２２ａの通電量よりも大きくする。
【００４３】
助手席かつ足元強め暖房モードは、運転席と助手席のうち助手席のみに向けて温風を吹き出すとともに、上半身に吹き出す温風よりも足元に吹き出す温風の方が温度が高い暖房モードである。助手席かつ足元強め暖房モードでは、電気ヒータ１０の空気加熱領域のうち助手席側の部分を空気が通過する。このとき、助手席の乗員の上半身に向かう空気は、第３領域Ａ３内に位置する発熱体１２２ａによって加熱される。助手席の乗員の足元に向かう空気は、第４領域Ａ４内に位置する発熱体１２２ｃ、１２２ｄによって加熱される。これにより、温風が助手席の乗員の上半身に吹き出される。上半身に吹き出される温風よりも高温の温風が助手席の乗員の足元に吹き出される。
【００４４】
次に、本実施形態の電気ヒータ１０の効果について説明する。
【００４５】
近年の電動化によりＥＶやＰＨＥＶといった車種の増加が予想される。従来の自動車はエンジンを主動力としていたため、エンジン冷却水を車室内に持ち込み暖房として利用していた。しかし、エンジン高効率化にともない熱源が不足してくると熱源確保のために電気ヒータを追加するようになった。この電気ヒータは、主に始動初期に温風を早期に車室内に導入するために用いられる。このように、この電気ヒータは、「温風を出す」ことが目的である。
【００４６】
しかしながら、ＥＶやＰＨＥＶになると主熱源としてのエンジンがないため、暖房全体を電気ヒータのみで行う場合や電気ヒータとヒートポンプとを併用して行う場合がある。その際には「温風を出す」だけでなく、「乗員ごとに温度分配を制御する」や、「温風出力を調節する」などの必要性が生じる。
【００４７】
これを実現するためには、電気ヒータが備える全部の発熱体を、上記した２つの従来の電気ヒータよりも細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御できることが望まれる。
【００４８】
ちなみに、上記した２つの従来の電気ヒータでは、ヒータプレートの延伸方向で、３つ以上の発熱体の通電量を個別に制御することができなかった。
【００４９】
すなわち、複数のヒータプレートそれぞれが、３つ以上の複数の発熱体が２枚の電極板で挟まれた構成である電気ヒータでは、ヒータプレート毎に発熱体の通電量を制御することができる。しかし、１つのヒータプレート内の複数の発熱体の通電量を個別に制御することはできない。
【００５０】
また、特許文献１の電気ヒータでは、ヒータプレート毎に発熱体の通電量を制御することができる。さらに、１つのヒータプレートにおける２つの発熱体の一方の通電量と他方の通電量とを別々に制御することができる。しかし、１つのヒータプレートには２つの発熱体しか設けられていない。このため、１つのヒータプレートの延伸方向で、３つ以上の領域に分けて、発熱体の通電量を制御することができない。
【００５１】
温感の好みは地域または国民性によっても異なることがわかっている。このため、電気ヒータを通過した空気の温度について、今後ますます細かな温度制御が求められると考えられる。
【００５２】
これに対して、本実施形態の電気ヒータ１０では、複数のヒータプレート１２のそれぞれに設けられた複数の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれは、多層基板１２４を介して、個別に制御部１８に電気的に接続されている。このため、電気ヒータ１０が備える全部の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれの通電量を個別に制御することができる。
【００５３】
よって、本実施形態の電気ヒータ１０によれば、電気ヒータ１０が備える全部の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの中からの温度制御したい発熱体の選択の自由度を高くすることができる。換言すると、従来の電気ヒータよりも細かな領域毎に、各発熱体の通電量を制御することができる。
【００５４】
例えば、上記した窓晴らしモード、運転席暖房モード、助手席かつ足元強め暖房モードのように、空気加熱領域のうち暖房に必要な領域内の発熱体のみを通電させることができる。このため、複数の発熱体の全部を通電させる場合と比較して、消費電力の低減が可能である。
【００５５】
また、例えば、助手席かつ足元強め暖房モードのように、全部の発熱体のうち一部の発熱体の通電量と、全部の発熱体のうち他の一部の発熱体の通電量とを異ならせることができる。このため、車室内に吹き出される２つ以上の吹出風に温度差をつけることができる。これにより、全部の発熱体のそれぞれの通電量が一様に制御される場合と比較して、快適性を向上させることができる。
【００５６】
ところで、電気ヒータの搭載姿勢、すなわち、ヒータプレートの延伸方向が上下方向と横方向のどちらになるかは、空調装置が搭載される車の種類によって異なる。
【００５７】
上記した２つの従来の電気ヒータでは、ヒータプレートの延伸方向が上下方向の場合、複数のヒータプレートのそれぞれは横方向に並んでいる。このため、空気加熱領域を横方向で細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御することは可能である。しかし、空気加熱領域を上下方向で細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御することは不可能である。
【００５８】
同様に、ヒータプレートの延伸方向が横方向の場合、複数のヒータプレートのそれぞれは上下方向に並んでいる。このため、空気加熱領域を上下方向で細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御することは可能である。しかし、空気加熱領域を横方向に細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体の通電量を制御することは不可能である。
【００５９】
これに対して、本実施形態の電気ヒータ１０によれば、電気ヒータ１０の搭載姿勢に関係なく、空気加熱領域を上下方向および横方向で細かな領域に分け、所望の領域毎に各発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの通電量を制御することは可能である。
【００６０】
また、上記した２つの従来の電気ヒータでは、各ヒータプレートの熱量を細かく制御するために、各ヒータプレートが有する複数の発熱体の通電制御として、ＰＷＭ制御が用いられている。しかしながら、本実施形態の電気ヒータ１０によれば、電気ヒータ１０の全部の発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄの通電量を個別に制御することができる。このため、ＰＷＭ制御を用いなくても、電気ヒータ１０の出力を細かく調整することができる。
【００６１】
（第２実施形態）
図１０、１１に示すように、本実施形態は、第１実施形態の多層基板１２４を単層基板３０に変更したものである。電気ヒータ１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００６２】
単層基板３０は、絶縁層３１の表面上に、導体層として１層の導体層３２のみが配置されている。導体層３２は、４つの電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄと、４つの配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄとを含む。導体層３２は、金属材料で構成されている。導体層３２は、他の導電性材料で構成されていてもよい。絶縁層３１は、セラミックスで構成されている。なお、単層基板３０は、絶縁層３１以外の絶縁層を有していてもよい。
【００６３】
本実施形態の電気ヒータ１０においても、複数のヒータプレート１２のそれぞれに設けられた４つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄのそれぞれは、単層基板３０を介して、個別に制御部１８に電気的に接続されている。このため、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６４】
本実施形態において、複数のヒータプレート１２のうち１つのヒータプレート１２が有する単層基板３０が、第１接続部材に相当する。複数のヒータプレート１２のうち他の１つのヒータプレート１２が有する単層基板３０が、第２接続部材に相当する。
【００６５】
（他の実施形態）
【００６６】
（１）第１、第２実施形態では、１つの発熱体群１２２が有する発熱体の数は、４つであった。しかしながら、１つの発熱体群１２２が有する発熱体の数は、３つ以上であれば、他の数であってもよい。そして、１つの発熱体群１２２が有する少なくとも３つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃのそれぞれが、個別に制御部１８に電気的に接続されていればよい。この場合、制御部１８は、少なくとも３つの発熱体１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃのそれぞれの通電量を個別に制御することができる。これによっても、従来の電気ヒータよりも細かな領域毎に、各発熱体の通電量を制御することができる。
【００６７】
また、この場合、多層基板１２４および単層基板３０は、少なくとも３つの電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃと、少なくとも３つの配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃを有する。なお、３つの発熱体の参照符号１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃは、３つの発熱体を例示しているに過ぎない。同様に、３つの電極パターンの参照符号１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃは、３つの電極パターンを例示しているに過ぎない。同様に、３つの配線パターンの参照符号１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃは、３つの配線パターンを例示しているに過ぎない。
【００６８】
（２）第１実施形態では、多層基板１２４は、複数の導体層として２層の導体層２１、２２を有していた。しかしながら、多層基板１２４は、複数の導体層として３層以上の導体層を有していてもよい。この場合、複数の導体層のうち１つの導体層は、複数の電極パターンを含む。複数の導体層のうち他の１つ以上の導体層は、複数の配線パターンを含む。例えば、複数の導体層の積層方向において互いに異なる位置にある導体層のそれぞれが、複数の配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄのそれぞれを構成していてもよい。
【００６９】
（３）第１実施形態において、多層基板１２４の各絶縁層は、絶縁フィルムであってもよい。絶縁フィルムは、ポリイミド等の樹脂材料で構成されている。絶縁フィルムは、可撓性を有している。また、多層基板１２４の各導体層は、導電性ペーストの印刷および固化によって形成されたものであってもよい。
【００７０】
同様に、第２実施形態において、単層基板３０の絶縁層３１は、絶縁フィルムであってもよい。また、単層基板３０の導体層３２は、導電性ペーストの印刷および固化によって形成されたものであってもよい。
【００７１】
（４）第２実施形態では、導体層３２に含まれる各配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄが、各電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄと接続されていた。しかしながら、各配線パターン１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄではなく、銅線等のワイヤーが各電極パターン１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄと接続されていてもよい。
【００７２】
（５）上記各実施形態では、空調ケース２は、蒸発器３を通過後の空気を電気ヒータ１０をバイパスさせて流す冷風バイパス通路を有していなかった。しかしながら、空調ケース２は、冷風バイパス通路を有していてもよい。この場合、空調ケース２の内部に、蒸発器３を通過した後の空気流れを、冷風バイパス通路を通る空気流れと、電気ヒータ１０を通る空気流れとに切り替えるドアが設けられる。
【００７３】
（６）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【００７４】
（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、車両用空調装置に適用される車両用電気ヒータは、第１発熱部材と、第２発熱部材と、制御部と、第１接続部材と、第２接続部材とを備える。制御部は、第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量および第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれの通電量を個別に制御する。第１接続部材は、第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部に電気的に接続する。第２接続部材は、第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれを個別に制御部に電気的に接続する。
【００７５】
また、第２の観点によれば、第１接続部材は、複数の導体層（２１、２２）のそれぞれが絶縁層（２３）を介して積層された多層基板（１２４）である。第２接続部材は、複数の導体層（２１、２２）のそれぞれが絶縁層（２３）を介して積層された多層基板（１２４）である。
【００７６】
第１の観点の第１接続部材と第２接続部材とのそれぞれとして、第２の観点の多層基板を用いることができる。
【００７７】
また、第３の観点によれば、第１接続部材の複数の導体層のうち１つの導体層（２１）は、第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つ電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）を含む。第１接続部材の複数の導体層のうち他の１つ以上の導体層（２２）は、第１接続部材の３つの電極パターンのそれぞれを個別に制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）を含む。第２接続部材の複数の導体層のうち１つの導体層（２１）は、第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）を含む。第２接続部材の複数の導体層のうち他の１つ以上の導体層（２２）は、第２接続部材の３つの電極パターンのそれぞれを個別に制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）を含む。
【００７８】
第２の観点の多層基板としては、第３の観点の多層基板を用いることができる。
【００７９】
また、第４の観点によれば、第１接続部材は、絶縁層（３１）の表面上に、導体層として１層の導体層（３２）のみが配置された単層基板（３０）である。第２接続部材は、絶縁層（３１）の表面上に、導体層として１層の導体層（３２）のみが配置された単層基板（３０）である。
【００８０】
第１の観点の第１接続部材と第２接続部材とのそれぞれとして、第４の観点の単層基板を用いることができる。
【００８１】
また、第５の観点によれば、第１接続部材の導体層は、第１発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）と、第１接続部材の３つの電極パターンのそれぞれを個別に制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）とをむ。第２接続部材の導体層は、第２発熱体群の３つの発熱体のそれぞれと接する３つの電極パターン（１２５ａ、１２５ｂ、１２５ｃ）と、第２接続部材の３つの電極パターンのそれぞれを個別に制御部と電気的に接続する３つの配線パターン（１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ）とを含む。
【００８２】
第４の観点の単層基板としては、第５の観点の単層基板を用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０    電気ヒータ
１２    ヒータプレート
１２２  発熱体
１２３  樹脂枠
１２４  多層基板
１８    制御部
３０    単層基板
【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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