(57)【要約】【課題】  周囲環境、特に人身を危険に晒すことなく駆動できる熱交換器および前記熱交換器を含む自動車空調装置、ならびに前記熱交換器および自動車空調装置を製造する方法を提供する。【解決手段】  熱交換器において、押圧力が前記少なくとも１つの載置面（１４）の中央部において縁部とは異なっており、特に押圧力が前記少なくとも１つの載置面（１４）の中央部において縁部よりも好ましくは少なくとも１０％、５０％または１００％大きく、および／または、管（１８）が少なくとも１つの載置面（１４）において特に管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直に、かつ載置面（１４）に沿って延びる仮想平面に対して平行に前記少なくとも１つの載置面（１４）以外とは異なった肉厚を有し、および／または前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）において載置面以外よりも大きな肉厚を有しており、こうして肉厚が異なっていることで管（１８）の内側において載置面（１４）と載置面（１４）以外との間に段差（１７）が形成される。【選択図】  図８
2014523513.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（１）であって、
−  少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）、特に少なくとも１つのＰＴＣ素子（３）、
−  前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）内に電流を導通してこれにより前記電気抵抗加熱素子（２）を加熱するために、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）に導電可能に結合された少なくとも２つの導体（４）、特に導体板（６、７）、
−  前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）から加熱されるべき流体へ熱を伝達するための少なくとも１つの伝熱要素（１１）、
−  前記少なくとも２つの導体（４）を好ましくは前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）から電気的に絶縁する少なくとも１つの絶縁要素（２２）、
−  少なくとも１本の管（１８）、
を含み、
−  前記少なくとも２つの導体（４）と前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）とが前記管（１８）により画定された中空スペース（１９）内に配置されており、かつ、前記管（１８）が押圧力を受けて少なくとも１つの載置面（１４）において前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）上に載置されている熱交換器において、
前記押圧力が前記少なくとも１つの載置面（１４）の中央部において縁部とは異なっており、特に前記押圧力が前記少なくとも１つの載置面（１４）の中央部において縁部よりも好ましくは少なくとも１０％、５０％または１００％大きく、および／または、前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）において特に前記管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直に、かつ前記載置面（１４）に沿って延びる仮想平面に対して平行に前記少なくとも１つの載置面（１４）以外とは異なった肉厚を有し、および／または前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）において前記載置面以外よりも大きな肉厚を有しており、こうして肉厚が異なっていることで前記管（１８）の内側において前記載置面（１４）と前記載置面（１４）以外との間に段差（１７）が形成される熱交換器。
【請求項２】
前記少なくとも１本の管（１８）が少なくとも１本の扁平管（１３）として２つの幅広側壁（２０）と２つの幅狭側壁（２１）とを有するように形成されており、前記両幅狭側壁（２１）に、前記両幅広側壁（２０）のそれぞれの載置面（１４）に対して作用する押圧力によって歪みが生じていて、これにより、少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）、少なくとも２つの導体（４）および少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）を備えた加熱結合体（８）が、前記両幅広側壁（２０）の間に摩擦結合によって保持されていることを特徴とする、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記押圧力が、前記管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直な断面において中央部よりも縁部で小さく、特に前記押圧力が中央部において縁部よりも１０％、３０％、５０％または１００％大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の縁部の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の中央部の肉厚の比が１．０以上であり、かつ好ましくは１．５未満または１．２未満または１．１未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記載置面（１４）以外における前記管（１８）の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の中央部の肉厚の比が１．１〜２．０の間、好ましくは１．１〜１．５の間、特に１．２〜１．７の間であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の肉厚が０．７ｍｍ〜３ｍｍの間、好ましくは０．８ｍｍ〜２ｍｍの間、特に０．９ｍｍ〜１．７ｍｍの間であること、および／または前記管（１８）が特に前記両幅狭側壁（２１）に屈曲予定箇所（３７）を備えていて、好ましくは、前記管（１８）が前記屈曲予定箇所（３７）において前記屈曲予定箇所（３７）以外よりも小さな肉厚を有していること、および／または前記両幅狭側壁（２１）の外側が凸状に湾曲されていること、および／または前記両幅狭側壁（２１）が外方向に曲げ加工されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）が前記少なくとも１本の管（１８）を含み、および／または前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）が波形フィン（１２）を含み、これらのフィンが前記少なくとも１本の管（１８）の外側に特にろう接または接着により配置されていること、および／または前記少なくとも２つの導体（４）が前記少なくとも１本の管（１８）との直接的な接触部を有さないこと、および／または前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）の幅が、前記管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直な断面において前記管（１８）の前記少なくとも１つの載置面（１４）の幅よりも大きく、および／または前記少なくとも１つの導体（４）の幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）が少なくとも部分的に、特に好ましくは全体的にセラミックから成り、および／または前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）が円板状または板状に形成されていること、特にノッチを有して矩形状に形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）、前記少なくとも２つの導体（４）および前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）が結合されて少なくとも１つの加熱結合体（８）を形成していて、この加熱結合体が、前記少なくとも１本の管（１８）の中に配置されており、好ましくは、それぞれ１つの加熱結合体（８）を備えた複数本の管（１８）が、これらの管（１８）の間に配置された波形フィン（１２）を有して前記熱交換器（１）を形成していて、特に締付けフレームまたはバネを用いることなく、前記少なくとも１本の管（１８）の壁部（１６）、特に前記少なくとも１本の扁平管（１３）の前記幅広側壁（２０）に対して押圧力が加えられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項以上に記載の熱交換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項以上に記載の少なくとも１つの熱交換器（１）を含むことを特徴とする自動車空調装置。
【請求項１１】
熱交換器（１）または自動車空調装置、特に請求項１〜９のいずれか１項以上に記載の熱交換器（１）または請求項１０に記載の自動車空調装置を製造するための方法であって、以下のステップ、すなわち、
−  少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）、特に少なくとも１つのＰＴＣ素子（３）を準備するステップ、
−  前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）内に電流を導通させるための少なくとも２つの導電体（４）、特に導体板（６、７）を準備するステップ、
−  前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（１１）から加熱されるべき流体へ熱を伝達するための少なくとも１つの伝熱要素（１１）を準備するステップ、
−  前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）を前記少なくとも２つの導体（４）から電気的に絶縁するための少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）を準備するステップ、
−  前記少なくとも２つの導体（４）を前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）に結合するステップ、
−  前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）を前記少なくとも１つの導体（４）および／または前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）に熱的に結合するステップ、
−  前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子（２）を備えた前記少なくとも２つの導体（４）と前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）とが結合されて少なくとも１つの加熱結合体が形成されることにより、前記少なくとも２つの導体（４）を好ましくは前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）から前記少なくとも１つの絶縁要素（２２）によって電気的に絶縁するステップ、
を備えており、
−  前記少なくとも１つの伝熱要素（１１）が少なくとも１本の管（１８）を含み、この管が少なくとも１つの中空スペース（１９）を包囲し、
−  前記加熱結合体（８）が前記中空スペース（１９）内において前記管（１８）に摩擦結合によって固定され、その際、前記管（１８）が前記加熱結合体（８）、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）に合わせて変形されて押圧されることで固定され、これにより、前記管（１８）が押圧力を受けて前記加熱結合体（８）、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）に対して押圧される方法において、
前記管（１８）がプレス金型（３８）内で前記加熱結合体（８）に合わせて変形されて押圧されることを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記管（１８）が前記中空スペース（１９）内の前記加熱結合体（８）と共に前記プレス金型（３８）内へ挿入され、それに続いて、前記プレス金型（３８）によって前記管（１８）が前記加熱結合体（８）に合わせて変形されて押圧され、次に、前記管（１８）が前記プレス金型（３８）から取り出されること、および／または前記少なくとも１本の管（１８）が少なくとも１本の扁平管（１３）として準備され、前記少なくとも１つの加熱結合体（８）が、横断面が閉じられた前記少なくとも１本の扁平管（１３）により包囲された前記少なくとも１つの中空スペース（１９）内に挿入され、それに続いて、前記扁平管（１３）が前記幅狭側壁（２１）において変形され、従ってまた歪みが生じ、これにより、前記扁平管（１３）の前記幅広側壁（２０）が押圧力を受けて前記加熱結合体（８）、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素（２２）に対して押圧されることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記管（１８）の少なくとも１つの載置面（１４）が前記プレス金型（３８）内で前記加熱結合体（８）に合わせて変形されて押圧され、前記載置面（１４）が前記管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直な断面において凸状に湾曲していることで、まず、前記管（１８）における前記少なくとも１つの載置面（１４）の中央部が前記加熱結合体（８）の上に載置されてプレスされ、そして、前記プレス金型（３８）内での更なる変形およびプレスの際に前記少なくとも１つの載置面（１４）の縁部も前記加熱結合体（８）の上に載置されてプレスされること、および／または、前記プレス金型（３８）における前記プレス工程がプレス力の所定の限界値に達した際に中断されることを特徴とする、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記２つの幅狭側壁（２１）が特に屈曲予定箇所（３７）において前記プレス金型（３８）での前記プレス工程中に外方向に曲げ加工されることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記幅広側壁（２０）に対して前記プレス金型（３８）により押圧力が加えられることによって前記幅狭側壁（２１）が屈曲予定箇所（３７）において変形されること、および／または前記幅狭側壁（２１）が変形されること、および／または、前記管（１８）が特に前記両幅狭側壁（２１）において屈曲予定箇所（３７）を有するように準備されて、好ましくは、前記管（１８）が前記屈曲予定箇所（３７）において前記屈曲予定箇所（３７）以外よりも小さな肉厚を有すること、および／または前記管（１８）が特に前記両幅狭側壁（２１）において少なくとも１つの凸状の載置面（１４）を有するように準備され、および／または前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）とは反対側の外側プレス面（１５）において凹状に湾曲しているように準備されること、および／または、前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の縁部の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の中央部の肉厚の比が１．０以上であり、かつ好ましくは１．５未満または１．２未満または１．１未満であるように前記管（１８）が準備されること、および／または前記載置面（１４）以外における前記管（１８）の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の中央部の肉厚の比が１．１〜２．０の間、好ましくは１．１〜１．５の間、特に１．２〜１．７の間であるように前記管（１８）が準備されること、および／または、前記プレス面（１５）における前記凹面度が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの間であるように前記管（１８）が準備され、および／または前記少なくとも１つの載置面（１４）における前記管（１８）の中央部の肉厚が１．５ｍｍ未満であるように前記管（１８）が準備されること、および／または、前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）において前記管（１８）の長手軸線（３４）に対して垂直な断面で凸状に湾曲しているように前記管（１８）が準備され、および／または前記管（１８）が前記少なくとも１つの載置面（１４）とは反対側の外側プレス面（１５）において前記管（１８）の前記長手軸線（３４）に対して垂直な断面で凹状に湾曲しているように前記管（１８）が準備されることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器、自動車空調装置、および、熱交換器または自動車空調装置を製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車空調装置は、自動車の内部スペースに供給されるべき空気を加熱および／または冷却する働きをする。自動車空調装置では、前記内部スペースに供給される空気を加熱するために熱交換器が電気加熱機構として用いられる。この加熱機構はＰＴＣ素子を含む。ＰＴＣ素子（ＰＴＣ：正の温度係数）は導電性の材料であり、これらの材料は電気抵抗を有しており、高い温度でよりも低い温度で、より良好な導電性を有することが可能である。従って、ＰＴＣ素子の電気抵抗は温度上昇時に増大する。ＰＴＣ素子は一般にセラミックから成り、ポジスタである。これにより、境界条件（例えば、印加される電圧、公称抵抗値またはＰＴＣ素子における空気量）に依存することなくＰＴＣ素子に非常に均一な表面温度が生じる。ここでは、前記境界条件に依存することなく常にほぼ同じ抵抗が形成され、これにより実質的に同一の電気加熱出力が得られるので、例えば発熱する通常の加熱ワイヤにより生じる可能性のある過加熱を防止することができる。
【０００３】
前記熱交換器は、ＰＴＣ素子、電流をＰＴＣ素子内に導通するための少なくとも２つの導電体、および空気加熱用に表面を拡大するための伝熱要素、特にフィンあるいは波形フィンを含む。純電気駆動部またはハイブリッド駆動部を備えた自動車の製造が増加している。これらの自動車のための自動車空調装置は、一般に、冷却液が流通する空気加熱用熱交換器をもはや備えていない。従って、前記自動車空調装置の全加熱出力は、電気加熱機構あるいはＰＴＣ素子によって得られねばならない。この理由から、１２ボルトの低電圧ではなく、また高電圧、例えば５０〜６００ボルトの範囲の電圧でもＰＴＣ素子を駆動できることが必要である。しかし、自動車空調装置における高電圧は、例えば高電圧下にある部材に人が接触することによって高電圧により健康上の被害が発生する恐れがあるので、安全上問題となる。
【０００４】
特許文献１は、ＰＴＣ加熱素子を備えた熱交換器を開示している。接触板によって電流がＰＴＣ加熱素子内に導通され、前記接触板には絶縁層が配置されている。前記構成要素はＵ字型のクリップによって結合して保持される。
【０００５】
特許文献２によって、空気加熱用の加熱装置における熱生成要素が公知であり、この熱生成要素は、少なくとも１つのＰＴＣ素子と、前記ＰＴＣ素子の対向し合う側面に接している導電路とを含み、前記両導電路は非導電性の絶縁層によって外側が包囲されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４３２７２８２号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７６８４５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の課題は、高電圧、例えば５０Ｖ超の高電圧下の電流により駆動される熱交換器であって、周囲環境、特に人身を危険に晒すことなく駆動できる熱交換器および前記熱交換器を含む自動車空調装置、ならびに前記熱交換器および自動車空調装置を製造する方法を提供することである。前記熱交換器および前記自動車空調装置は、安価に製造され、信頼性を有して動作するものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は下記熱交換器によって解決される。すなわち、少なくとも１つの電気抵抗加熱素子、特に少なくとも１つのＰＴＣ素子、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子内に電流を導通してこれにより前記電気抵抗加熱素子を加熱するために前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子に導電可能に結合された少なくとも２つの導体、特に導体板、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子から加熱されるべき流体へ熱を伝達するための少なくとも１つの伝熱要素、前記少なくとも２つの導体を好ましくは前記少なくとも１つの伝熱要素から電気的に絶縁する少なくとも１つの絶縁要素、および少なくとも１本の管を含み、前記少なくとも２つの導体と前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子とが前記管により画定された中空スペース内に配置されており、かつ、前記管が押圧力を受けて少なくとも１つの載置面において前記少なくとも１つの電気絶縁要素上に載置されている熱交換器において、前記押圧力が前記少なくとも１つの載置面の中央部において縁部とは異なっており、特に前記押圧力が前記少なくとも１つの載置面の中央部において縁部よりも好ましくは少なくとも１０％、５０％または１００％大きく、および／または、前記管が前記少なくとも１つの載置面において特に前記管の長手軸線に対して垂直に、かつ前記載置面に沿って延びる仮想平面に対して平行に前記少なくとも１つの載置面以外とは異なった肉厚を有し、および／または前記管が前記少なくとも１つの載置面において前記載置面以外よりも大きな肉厚を有しており、こうして肉厚が異なっていることで前記管の内側において前記載置面と前記載置面以外との間に段差が形成される熱交換器によって解決される。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
前記管は、前記載置面において、前記少なくとも１つの電気絶縁要素へ押圧されて変形される前には前記管の長手軸線に対して垂直な断面で湾曲されており、その後実質的に平面的に形成されていて、これにより、前記管の前記少なくとも１つの載置面には、前記少なくとも１つの電気絶縁要素へプレスした後に板バネの場合のように曲げモーメントが生じ、これによってこの加熱結合体は前記管の間に摩擦結合により固定されている。これにより、有利には、前記加熱結合体を前記管に固定する際に例えば前記管の外側に力を加える締付けフレームが必要ではなくなる。
【００１０】
特に、前記少なくとも１本の管は少なくとも１本の扁平管として２つの幅広側壁と２つの幅狭側壁とを有するように形成されており、前記両幅狭側壁には、前記両幅広側壁のそれぞれの載置面に対して作用する押圧力によって歪みが生じていて、これにより、少なくとも１つの電気抵抗加熱素子、少なくとも２つの導体および少なくとも１つの電気絶縁要素を備えた加熱結合体が、前記両幅広側壁の間に摩擦結合によって保持されている。
【００１１】
更に別の実施態様では、前記少なくとも１つの載置面における前記押圧力が、前記管の長手軸線に対して垂直な断面において中央部よりも縁部で小さく、特に前記押圧力が中央部において縁部よりも１０％、３０％、５０％または１００％大きい。
【００１２】
補完的な一実施形態では、前記少なくとも１つの載置面における前記管の縁部の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面における前記管の中央部の肉厚の比が１．０以上であり、かつ好ましくは１．５未満または１．２未満または１．１未満である。前記管が前記載置面において縁部よりも中央部で厚くなっていることによって、前記少なくとも１つの絶縁要素への押圧後、前記管の長手軸線に対して垂直方向に曲げ応力が持続的に生じる。
【００１３】
好ましくは、前記載置面以外における前記管の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面における前記管の中央部の肉厚の比は、１．１〜２．０の間、好ましくは１．１〜１．５の間、特に１．２〜１．７の間である。従って、前記管は、前記載置面と前記載置面以外との間に段差を有し、これにより、前記載置面においてのみ前記少なくとも１つの電気絶縁要素に対して押圧力が加えられる。これによって、特にセラミック板として形成された前記少なくとも１つの電気絶縁要素における曲げ応力が大きくなることを回避でき、これにより、前記セラミック板の破断を実質的に完全に防止することができる。
【００１４】
一変形態様では、前記少なくとも１つの載置面における前記管の肉厚が０．７ｍｍ〜３ｍｍの間、好ましくは０．８ｍｍ〜２ｍｍの間、特に０．９ｍｍ〜１．７ｍｍの間であり、および／または前記管が特に前記両幅狭側壁に屈曲予定箇所を備えていて、好ましくは、前記管は前記屈曲予定箇所において前記屈曲予定箇所以外よりも小さな肉厚を有しており、および／または前記両幅狭側壁は外側が凸状に湾曲されており、および／または前記両幅狭側壁は外方向に曲げ加工されている。前記管は、前記２つの幅狭側壁においてプレス金型でのプレス工程の前に一般に平面的に形成されており、それに続いて外方向に湾曲するように形成されている。この場合、前記プレス金型における前記幅狭側壁の曲げ加工は、実質的に、前記屈曲予定箇所以外よりも小さな肉厚を有する前記屈曲予定箇所において行われる。その際、好ましくは、前記管の肉厚は、前記屈曲予定箇所において、特に前記両幅狭側壁における前記少なくとも１つの屈曲予定箇所以外よりも少なくとも１０％、２０％、３０％または５０％小さい。
【００１５】
好都合には、前記少なくとも１つの伝熱要素は前記少なくとも１本の管を含み、および／または前記少なくとも１つの伝熱要素は波形フィンを含み、これらのフィンは前記少なくとも１本の管の外側に特にろう接または接着により配置されており、および／または前記少なくとも２つの導体は前記少なくとも１本の管との直接的な接触部を有さず、および／または前記少なくとも１つの電気絶縁要素の幅は、前記管の長手軸線に対して垂直な断面において前記管の前記少なくとも１つの載置面の幅よりも大きく、および／または前記少なくとも１つの導体の幅よりも大きい。
【００１６】
更に別の一実施形態では、前記少なくとも１つの電気絶縁要素が少なくとも部分的に、特に好ましくは全体的にセラミックから成り、および／または前記少なくとも１つの電気絶縁要素が円板状または板状、特に矩形状に形成されている。
【００１７】
特に、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子、前記少なくとも２つの導体および前記少なくとも１つの電気絶縁要素は結合されて少なくとも１つの加熱結合体を形成していて、この加熱結合体は、前記少なくとも１本の管の中に配置されており、好ましくは、それぞれ１つの加熱結合体を備えた複数本の管が、これらの管の間に配置された波形フィンを有して前記熱交換器を形成していて、特に締付けフレームまたはバネを用いることなく、前記少なくとも１本の管の壁部、特に前記少なくとも１本の扁平管の前記幅広側壁に対して押圧力が加えられている。
【００１８】
本発明に係る自動車空調装置は、本所有権出願で説明された少なくとも１つの熱交換器を含む。
【００１９】
熱交換器または自動車空調装置、特に本所有権出願で説明された熱交換器または本所有権出願で説明された自動車空調装置を製造するための本発明に係る方法は、以下のステップ、すなわち、少なくとも１つの電気抵抗加熱素子、特に少なくとも１つのＰＴＣ素子を準備するステップ、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子内に電流を導通させるための少なくとも２つの導電体、特に導体板を準備するステップ、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子から加熱されるべき流体へ熱を伝達するための少なくとも１つの伝熱要素を準備するステップ、前記少なくとも１つの伝熱要素を前記少なくとも２つの導体から電気的に絶縁するための少なくとも１つの電気絶縁要素を準備するステップ、前記少なくとも２つの導体を前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子に結合するステップ、前記少なくとも１つの伝熱要素を前記少なくとも１つの導体および／または前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子に熱的に結合するステップ、前記少なくとも１つの電気抵抗加熱素子を備えた前記少なくとも２つの導体と前記少なくとも１つの電気絶縁要素とが結合されて少なくとも１つの加熱結合体が形成されることにより、前記少なくとも２つの導体を好ましくは前記少なくとも１つの伝熱要素から前記少なくとも１つの絶縁要素によって電気的に絶縁するステップを備えており、前記少なくとも１つの伝熱要素は少なくとも１本の管を含み、この管は少なくとも１つの中空スペースを包囲し、前記加熱結合体は前記中空スペース内において前記管に摩擦結合によって固定され、その際、前記管は前記加熱結合体、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素に合わせて変形されて押圧されることで固定され、これにより、前記管は押圧力を受けて前記加熱結合体、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素に対して押圧され、その際、前記管はプレス金型内で前記加熱結合体に合わせて変形されて押圧される。
【００２０】
更に別の一実施態様では、前記管が前記中空スペース内の前記加熱結合体と共に前記プレス金型内へ挿入され、それに続いて、前記プレス金型によって前記管が前記加熱結合体に合わせて変形されて押圧され、次に、前記管が前記プレス金型から取り出され、および／または前記少なくとも１本の管が少なくとも１本の扁平管として準備され、前記少なくとも１つの加熱結合体が、横断面が閉じられた前記少なくとも１本の扁平管により包囲された前記少なくとも１つの中空スペース内に挿入され、それに続いて、前記扁平管が前記幅狭側壁において変形され、従ってまた歪みが生じ、これにより、前記扁平管の前記幅広側壁は押圧力を受けて前記加熱結合体、特に前記少なくとも１つの電気絶縁要素に対して押圧される。
【００２１】
補完的な一変形態様では、前記管の少なくとも１つの載置面が前記プレス金型内で前記加熱結合体に合わせて変形されて押圧され、前記載置面が前記管の長手軸線に対して垂直な断面において凸状に湾曲していることで、前記管は、まず前記少なくとも１つの載置面の中央部が前記加熱結合体の上に載置されてプレスされ、そして、前記プレス金型内での更なる変形およびプレスの際に前記少なくとも１つの載置面の縁部も前記加熱結合体の上に載置されてプレスされ、および／または、前記プレス金型における前記プレス工程はプレス力の所定の限界値に達した際に中断される。
【００２２】
更に別の一変形態様では、前記２つの幅狭側壁が特に屈曲予定箇所において前記プレス金型での前記プレス工程中に外方向に曲げ加工される。
【００２３】
更に別の一実施態様では、前記幅広側壁に対して前記プレス金型により押圧力が加えられることによって前記幅狭側壁が屈曲予定箇所において変形され、および／または前記幅狭側壁が変形され、および／または、前記管が特に前記両幅狭側壁において屈曲予定箇所を有するように準備されて、好ましくは、前記管は前記屈曲予定箇所において前記屈曲予定箇所以外よりも小さな肉厚を有し、および／または前記管が特に前記両幅狭側壁において少なくとも１つの凸状の載置面を有するように準備され、および／または前記管が前記少なくとも１つの載置面とは反対側の外側プレス面において凹状に湾曲しているように準備され、および／または、前記少なくとも１つの載置面における前記管の縁部の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面における前記管の中央部の肉厚の比が１．０以上であり、かつ好ましくは１．５未満または１．２未満または１．１未満であるように前記管が準備され、および／または、前記載置面以外における前記管の肉厚に対する前記少なくとも１つの載置面における前記管の中央部の肉厚の比が１．１〜２．０の間、好ましくは１．１〜１．５の間、特に１．２〜１．７の間であるように前記管が準備され、および／または、前記プレス面における前記凹面度が０．１ｍｍ〜１．０ｍｍの間であるように前記管が準備され、および／または前記少なくとも１つの載置面における前記管の中央部の肉厚が１．５ｍｍ以下であるように前記管が準備され、および／または、前記管が前記少なくとも１つの載置面において前記管の長手軸線に対して垂直な断面で凸状に湾曲しているように前記管が準備され、および／または、前記管が前記少なくとも１つの載置面とは反対側の外側プレス面において前記管の前記長手軸線に対して垂直な断面で凹状に湾曲しているように前記管が準備される。
【００２４】
補完的な一実施形態では、前記少なくとも１つの伝熱要素、特に前記少なくとも１本の管および／または前記波形フィンが少なくとも部分的に、特に好ましくは全体的に金属、例えばアルミニウムまたは鋼から、あるいはプラスチックから成る。
【００２５】
好ましくは、前記少なくとも１つの電気絶縁要素は、前記少なくとも１本の管のそれぞれ１つの壁部と導体との間に配置されており、これにより、前記少なくとも２つの導体は、前記少なくとも１本の管に対して電気的に絶縁されている。
【００２６】
一変形態様では、前記中空スペース内に好ましくは実質的に矩形状の２つの成形シールが電気絶縁要素として配置されており、または、前記少なくとも１つの成形シールが、前記中空スペース内にチューブ、特に収縮チューブとして形成されている。この場合、前記実質的に矩形状の２つの成形シールは、前記少なくとも１つの扁平管のそれぞれ１つの幅広側壁とそれぞれ１つの導体板との間に挟設されている。その際、前記成形シールを形成している特に収縮チューブとしての前記チューブは、前記２つの導体板と前記ＰＴＣ素子とを備えた前記加熱ユニットを包囲する。これによって、前記加熱ユニットは電気的に絶縁されている。
【００２７】
好都合には、前記少なくとも１つの成形シールは弾性を有し、および／または前記少なくとも１つの成形シールは、少なくとも部分的にシリコーンまたはプラスチックまたはゴムから成り、および／または前記少なくとも１つの成形シールはフィルムである。更に別の一実施形態では、前記少なくとも１つの成形シールが、熱伝達粒子または伝熱粒子、例えば酸化アルミニウムおよび／または炭化ケイ素および／または窒化ホウ素を含む。
【００２８】
更に別の一実施態様では、前記少なくとも１本の管が少なくとも１本の扁平管として構成されており、前記１つの加熱結合体が、断面が閉じられた前記少なくとも１本の前記扁平管により包囲された少なくとも１つの中空スペース内に挿入され、それに続いて、前記扁平管が前記幅狭側壁においてプレス金型によって変形され、従ってまた歪みが生じ、これにより、前記扁平管の前記幅広側壁は前記少なくとも１つの電気絶縁要素の上に押圧される。
【００２９】
補完的な一変形態様では、前記少なくとも１つの加熱結合体を前記少なくとも１つの中空スペース内へ挿入する間、前記両幅広側壁間における前記少なくとも１つの中空スペースの厚さが、前記少なくとも２つの導体上の前記電気絶縁要素間における前記加熱結合体の厚さよりも大きい。前記加熱結合体の厚さは、好ましくは、前記導体板に沿って延びた平面に対して垂直方向に計測される。
【００３０】
更に別の一変形態様では、前記少なくとも１つの加熱結合体を前記少なくとも１つの中空スペース内に挿入した後、前記管の壁部の形状が変えられ、特に曲げ加工され、および／または歪みが生じ、これにより、前記少なくとも１つの中空スペースの容量が縮小され、好ましくはこれにより、前記加熱結合体が前記少なくとも１本の扁平管の幅広側壁に摩擦結合によって結合される。
【００３１】
更に別の一実施態様では、前記少なくとも１つの成形シールが、フィルムあるいは絶縁フィルム、例えばポリイミドフィルム（カプトンフィルム）、（弾性を有するように）セラミックを充填したフィルムまたは（弾性を有するように）セラミックを充填したシリコーンフィルムである。
【００３２】
補足的な一変形態様では、前記熱交換器がＩＰ保護等級６７を有し、従って、十分な防水性および防塵性が備えられている。
【００３３】
更に別の一実施態様では、前記波形フィンと前記少なくとも１本の管とが、接着および／またはろう接によって、および／またはプレストレスによる摩擦結合によって互いに結合されている。
【００３４】
更に別の一実施態様では、前記少なくとも１つの伝熱要素および／または前記少なくとも１つの電気絶縁要素が、少なくとも０．５Ｗ／ｍＫ、特に好ましくは少なくとも１０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。
【００３５】
更に別の一実施形態では、前記少なくとも１つの電気絶縁要素が、少なくとも１ｋＶ／ｍｍ、特に好ましくは少なくとも１５ｋＶ／ｍｍを有する。
【００３６】
一変形態様では、前記少なくとも１つの電気絶縁要素が、好ましくは横断面において少なくとも１ｋＶの絶縁耐力を有する。
【００３７】
更に別の一実施態様では、前記少なくとも１つの絶縁要素が、少なくとも０．５Ｗ／ｍＫ、特に好ましくは少なくとも１０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有する。従って、前記少なくとも１つの電気絶縁要素は、一方では良好に電気的な絶縁を行うことができ、かつ、もう一方では前記電気抵抗加熱素子から前記伝熱要素へ熱を十分に良好に伝導することが可能である。
【００３８】
以下において、本発明の実施例について添付の図面を参照しながら更に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】自動車空調装置を示す横断面図である。
【図２】熱交換器を示す斜視図である。
【図３】図２の熱交換器を示す側面図である。
【図４】図２の熱交換器を示す平面図である。
【図５】図２の熱交換器の加熱レジスタを示す分解図である。
【図６】プレス金型での変形前における図２の熱交換器の加熱レジスタを示す横断面図である。
【図７】プレス金型内の前記加熱レジスタを示す横断面図である。
【図８】プレス金型での変形後における図２の熱交換器の加熱レジスタを示す横断面図である。
【図９】プレス金型での変形前における前記加熱レジスタの扁平管を示す横断面図である。
【図１０】前記加熱レジスタの加熱結合体を示す横断面図である。
【図１１】プレス金型での前記扁平管の変形に関する力−変位グラフである。
【実施例】
【００４０】
図１は自動車空調装置２４を示す。底壁２７と出口部分２９とを備えた空調装置ハウジング２６内に、送風機２５、空気フィルタ３０、冷媒蒸発器３１および電気加熱機構としての熱交換器１が配置されている。これにより、前記空調装置ハウジング２６は空気を導通させるための通路３５を形成する。前記空調装置ハウジング２６のハウジング壁部２８は、前記通路３５を画定する表面３６を内側に有する。自動車の内部スペースのための空気は、前記送風機２５によって前記空気フィルタ３０、前記冷媒蒸発器３１および前記熱交換器１の中を導通される。
【００４１】
従って、前記自動車空調装置２４は、前記自動車空調装置２４内に導通される空気を加熱するための、冷却材が流通する熱交換器を備えていない。前記自動車空調装置２４内を導通される空気は専ら前記熱交換器１によって電気加熱される。前記自動車空調装置２４は、好ましくは、純電気駆動部またはハイブリッド駆動部を備えた自動車で用いられる（図示せず）。必要な電気加熱出力を前記熱交換器１によって得るためには、余りにも大きな電流強度および従ってまた余りにも太い電線路（図示せず）を必要としないように、前記熱交換器１は、高電圧、例えば５０Ｖ超の電圧、例えば６０Ｖまたは６００Ｖという電圧によって駆動されねばならない。
【００４２】
図２〜図１０には、前記自動車空調装置２４用の前記熱交換器１の実施例が示されている。扁平管１３として形成されて長手軸線３４を有するアルミニウム製の管１８が、２つの幅広側壁２０と２つの幅狭側壁２１（図５、図６および図８）とを有する。この場合、前記幅広側壁および幅狭側壁２０、２１は壁部１６を形成し、これらの壁部は前記管１８内の中空スペース１９を包囲する。その際、前記壁部１８は、横断面において継目、例えばさねはぎ部、溶接箇所またはろう接箇所といった継目を有していない。前記管１８は、閉じられた壁部１８として押出成形によって一体的に製作されており、これにより、前記管１８の横断面に継目を必要としなくなる。
【００４３】
前記扁平管１３の内部には、２つのセラミック板２３が電気絶縁要素２２として配置されている。前記２つの矩形の（ノッチを備えていることも可能な）セラミック板２３（図６、図７および図８）には、２つの導体４、すなわち第１の導体板６と第２の導体板７が載置されている。前記両導体板６、７の間には、ＰＴＣ素子３として形成された３つの電気抵抗加熱素子２が配置されている。この場合、前記ＰＴＣ素子３は、前記両導体板６、７に接着剤で互いに結合されている。前記両導体４にはそれぞれ電気接触板５が形成されている（図２、図３および図５）。前記扁平管１３の前記壁部１６により包囲された前記中空スペース１９における前記幅狭側壁２１の領域は空きスペースとなっており、すなわち、前記空きスペース３２には空気のみがある（図８）。
【００４４】
これによって、間に３つのＰＴＣ素子３が配置された前記２つの導体板６、７は、前記セラミック板２３の電気絶縁性により電気的に絶縁されている。前記両導体板６、７の電気的な接触は、前記接触板５における図示されていない電線路によって行われる。この場合、前記３つのＰＴＣ素子３を備えた前記両導体板６、７は加熱ユニット１０を形成する。前記両セラミック板２３を前記加熱ユニット１０に配置すると、これらは加熱結合体８を形成する。前記波形フィン１２を備えた前記扁平管１３内に前記加熱結合体８を挿入すると、加熱レジスタ９あるいは前記熱交換器１が出来上がる。図２、図３および図４に示された複数の加熱レジスタ９を更に多くの数の加熱レジスタ９に互いに結合することで熱交換器１を形成することも可能である。
【００４５】
図３および図４に示された前記熱交換器１の正味高さＨNは約５０ｍｍ〜３００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍであり、正味幅ＢNは約５０ｍｍ〜３００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍである。この場合、横方向ピッチＱ、すなわち図４に示された前記扁平管１３間の距離は５ｍｍ〜３０ｍｍ、好ましくは７ｍｍ〜１８ｍｍであり、図４に示された奥行きＴNは６ｍｍ〜５０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍ〜４０ｍｍである。
【００４６】
前記扁平管１３の間には、波形フィン１２が伝熱要素１１として配置されている（図２および図３）。この場合、前記波形フィン１２は、前記熱交換器１の表面を拡大する働きをし、これにより、前記熱交換器１内を流通する空気に対して前記ＰＴＣ素子３から発せられる熱をより良好に伝えることができる。その際、前記扁平管１３も伝熱要素１１を形成する。ここでは、前記両導体板６、７、前記ＰＴＣ素子３および前記セラミック板２３から成る前記加熱結合体８は、前記扁平管１３の製作後に初めて前記扁平管１３の中に挿入される。前記波形フィン１２は、前記加熱結合体８が前記扁平管１３の中に挿入された後に前記扁平管１３に結合される。その際、前記波形フィン１２は、例えば接着、溶接またはろう接によって前記扁平管１３に結合することができる。更に、フレーム（図示せず）を用いて摩擦結合によって前記波形フィン１２を前記扁平管１３に結合することも可能である。
【００４７】
ここでは、前記熱交換器１の全ての扁平管１３は、前記熱交換器１の周囲環境に対して防塵性および防液性を有するように密封されており、例えば前記扁平管の上端および下端における蓋板（図示せず）および／またはシール材、例えばシリコーンシーリング材によって密封されている。従って、前記中空スペース１９内の前記導体板６、７または前記ＰＴＣ素子３にまで液体および塵埃が入り込むことはあり得ない。前記自動車空調装置２４の前記通路３５の内部に配置された前記熱交換器１も、このようにして防塵性および防液性を有するように密封されている。従って、前記通路３５内の塵埃または液体が前記扁平管１３内の前記中空スペース１９の中に入り込むことはできない。
【００４８】
図６には、プレス金型３８での変形および型打ちの前における前記加熱レジスタ９が示されており、図９には同様の前記扁平管１３のみが示されている。図８には、前記プレス金型３８から取り出した後かつ前記扁平管１３を変形および押圧した後の前記加熱レジスタ９が示されている。前記扁平管１３は、前記両幅広側壁２０の内側に載置面１４を有するように形成されている。この場合、前記管１８の肉厚は前記載置面１４の方が前記載置面１４以外よりも大きく、これにより、前記扁平管１３の内側において前記載置面１４と前記載置面１４以外との間に段差１７が形成される。前記扁平管１３の外側には、前記幅広側壁２０における前記両載置面１４の反対側のプレス面１５が存在する。更に、前記両幅狭側壁２１には屈曲予定箇所３７が設けられている。この場合、管幅Ｂは４ｍｍ〜１０ｍｍの間、好ましくは５ｍｍ〜８ｍｍの間であり、管奥行きＴは１０ｍｍ〜５０ｍｍの間、好ましくは１８ｍｍ〜３５ｍｍの間である。図６および図９に示された非圧着状態での前記管幅Ｂに対する前記管奥行きＴの比は約３であるが、また２〜５．５の間なら可能である。前記プレス金型３８から取り出した後における図８に示された圧着された状態での前記管奥行きＴと前記管幅Ｂとの間の比は約３．３であるが、また２．５〜６の範囲内なら可能である。前記両幅広側壁２０は、図６および図９に示されているように前記プレス金型３８内へ挿入する前には、図６〜図９に示された断面において前記管１３の前記長手軸線３４に対して垂直方向に内側へ湾曲されており、これにより、前記両幅広側壁２０は外側が凹状に湾曲され、かつ内側が凸状に湾曲されていて、特に、前記載置面１４における前記管１８の肉厚が異なっていることで、前記載置面１４の形状は前記長手軸線３４に対して垂直方向に、より分厚い凸状の形状になっている。この場合、前記プレス金型３８内へ挿入する前の図６に示された前記両載置面１４間の距離は前記加熱結合体８の厚さよりも大きく、従って、前記加熱結合体８は、大きな力を要せず容易に前記管１８の中に挿入することができる。
【００４９】
前記扁平管１３の中央部の肉厚Ｄ1は１．０ｍｍであり、前記載置面１４における前記扁平管１３の縁部の肉厚Ｄ2は０．９５ｍｍである。これにより、前記中央部の肉厚Ｄ1と前記縁部の肉厚Ｄ2との間の比は１よりも大きく、すなわち１．０５である。前記載置面１４以外における前記管１８の肉厚Ｄ3は０．８ｍｍであり、従って、Ｄ3に対するＤ1の比は１．２５である。Ｄ3に対するＤ1の比が１．２５であるこの実施例とは異なり、更に別の実施例ではＤ1が１．０ｍｍ〜１．２ｍｍの間、Ｄ2が１．０ｍｍ〜１．２ｍｍの間、Ｄ2に対するＤ1の比が１．０であってもよい。この場合、Ｄ3は０．８ｍｍであり、Ｄ3に対するＤ1の比は１．２５〜１．５の間である。図示されていない更に別の実施例では、Ｄ1およびＤ2がそれぞれ１．５ｍｍであり、従って、Ｄ2に対するＤ1の比は１．０であり、また、Ｄ3は１．０ｍｍの肉厚を有し、従って、Ｄ3に対するＤ1の比は１．５である。前記載置面１４の幅Ｓは、全ての実施例において前記導体板６、７の幅ＬBよりも大きく、かつ前記電気絶縁要素２２の幅ＩBよりも小さい。前記電気抵抗加熱素子２の幅ＨBは前記導体板６、７の幅ＬBよりも小さい（図１０）。更に、前記電気絶縁要素２２の幅ＩBは前記導体板６、７の幅ＬBよりも２ｍｍ〜８ｍｍ大きく、これにより、前記導体板６、７から前記扁平管１３へ電気的なフラッシュオーバが生じることはあり得ない。前記扁平管１３は、前記プレス金型３８での変形前には０．２ｍｍの外側凹面度ＫPを有する。前記外側凹面度ＫPは、前記幅広側壁２０の外面に位置する図９の図平面に対して平行な仮想直線と前記プレス面１５の中央部との間の垂直方向の差である。この場合、好ましくは、前記外側凹面度ＫPは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの間である。前記電気絶縁要素２２の厚さＩDは０．３ｍｍ〜１．５ｍｍの間であり、前記導体板６、７の厚さＬDは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍの間であり、前記電気抵抗加熱素子２の厚さＨDは１ｍｍ〜３ｍｍの間、好ましくは１．５ｍｍ〜２．５ｍｍの間である（図１０）。
【００５０】
前記加熱レジスタ９を前記プレス金型３８内へ挿入した後、前記プレス金型３８によって前記扁平管１３の前記両幅広側壁２０に対して押圧力３３が加えられる。この場合、前記扁平管１３の挿入前には、前記両幅狭側壁２１は、図６に示されているように前記幅広側壁２０に対して実質的に垂直方向に整向されている。図１１では横軸に、前記両幅広側壁２０に沿って延びた平面に対して垂直方向の前記プレス金型３８の変位量がプロットされており、縦軸には、前記プレス金型によって前記管１８へ加えられる力３３（単位：ｋＮ）がプロットされている。プレス工程開始時における約０．２ｍｍの変位量までの間、あるいは約４ｋＮの第１の力部分Ｆ１までの間に、前記両幅狭側壁２１は実質的に前記両屈曲予定箇所３７において外方向に変形される。約７ｋＮの第２の力部分Ｆ２において、前記上部電気絶縁要素２２に対して前記載置面１４、すなわち図６および図７に示された上部載置面１４の最初の接触が生じる。約１０ｋＮの第３の力部分Ｆ３以降、前記扁平管１３は外側において外側凹面度ＫPを有さなくなる。従って、前記両幅広側壁２０は外方向に変形されたのであり、これにより、図７および図８に示された前記長手軸線３４に対する垂直な断面において、前記両幅広側壁２０に曲げモーメントが生じており、従ってまた曲げ応力も生じている。これにより、前記両幅広側壁２０には板バネのようにプレストレスが加えられており、従って、前記加熱結合体８は前記両幅広側壁２０の間で摩擦結合によって前記両幅広側壁２０に結合されている。その際、この押圧力は、セラミック板２３としての前記両電気絶縁要素２２に対して前記両幅広側壁２０によって前記載置面１４でのみ加えられている。この場合、前記載置面１４の幅Ｓは、前記セラミック板２３の幅ＩBよりもほんの僅かにだけ大きく、従って、前記セラミック板２３には前記載置面１４と前記両導体板６、７との間において実質的に押圧力しか加えられていないので、脆くて硬い前記セラミック板２３に実質的に曲げモーメントおよび曲げ応力が生じることはない。このように前記両幅広側壁２０の外側において前記プレス面５に押圧力を加えることによって、一方では前記両幅狭側壁２１が外方向に変形され、もう一方では、前記両幅広側壁２０における曲げモーメントあるいは曲げ応力によって前記両幅広側壁２０が前記両セラミック板２３に対して押圧され、これにより、これらのセラミック板は、加熱結合体８として前記両幅広側壁２０の間に摩擦結合によって保持されている。従って有利には、前記熱交換器１の外側に、前記加熱結合体８を前記扁平管１３内に摩擦結合により固定するための締付けフレームを必要としなくなる。
【００５１】
第４の力部分Ｆ４では力の急激な上昇が生じる。この第４の力部分Ｆ４では、前記プレス金型３８が前記扁平管１３を前記加熱結合体８に十分に圧着させており、これにより、前記扁平管１３の材料、更にまた例えば前記電気導体板６、７の材料が前記載置面１４の中央部領域から前記載置面１４の縁部領域までにおいて降伏する。約１０ｋＮの前記第３の力部分Ｆ３と約１１．５ｋＮの前記第４の力部分Ｆ４との間ではプレス工程を中断することが可能である。前記力部分Ｆ３以降、前記扁平管１３は外側において外側凹面度ＫPを有さなくなる。これにより、前記フィンを前記扁平管に平面的に結合することが可能となる。
【００５２】
また、前記力部分Ｆ３以降は、扁平管とセラミック板２３との間に十分な当接面が与えられている。前記ＰＴＣ素子３により生成された熱を可能な限り大きな熱伝導面によって前記扁平管１３へ伝達できるように、前記両載置面１４をセラミック板２３としての前記電気絶縁要素２２の上に可能な限り広く面状に載置することが必要である。それと共に、前記プレス金型３８におけるプレス工程は、前記押圧力が所定の限界値、例えば１１ｋＮ±０．３ｋＮに達した際に中断される。
【００５３】
全体的に見て、本発明に係る熱交換器１には重要な諸利点が結びついている。前記両幅狭側壁２１は、前記プレス金型３８での圧着の前には湾曲状に形成されており、そして、前記プレス金型３８において、前記両セラミック板２３が平面的に形成されているために平面的に変形されて、これにより、前記両幅広側壁２０に曲げモーメントおよび曲げ応力が生じる。この曲げモーメントおよび曲げ応力によって、前記加熱結合体８に対して前記載置面１４で押圧力が加えられ、これにより、前記加熱結合体８は摩擦結合によって前記扁平管１３に固定されている。この場合、前記曲げ応力あるいは前記曲げモーメントは前記扁平管１３の長手軸線３４に対して垂直な断面において中央部での方が縁部でよりも大きいので、前記載置面１４により前記セラミック板２３に加えられる押圧力は中央部の方が縁部よりも著しく大きい。従って、前記両幅広側壁２０は、弾性を有するようにプレストレスが加えられている板バネと同じように作用し、すなわち、前記両幅広側壁２０は弾性を有するバネ要素のように作用する。
【符号の説明】
【００５４】
１  熱交換器
２  電気抵抗加熱素子
３  ＰＴＣ素子
４  導体
５  電気接触板
６  第１の導体板
７  第２の導体板
８  加熱結合体
９  加熱レジスタ
１０  加熱ユニット
１１  伝熱要素
１２  波形フィン
１３  扁平管
１４  載置面
１５  プレス面
１６  管の壁部
１７  段差
１８  管
１９  中空スペース
２０  幅広側壁
２１  幅狭側壁
２２  電気絶縁要素
２３  セラミック板
２４  自動車空調装置
２５  送風機
２６  空調装置ハウジング
２７  底壁
２８  ハウジング壁部
２９  出口部分
３０  フィルタ
３１  冷媒蒸発器
３２  扁平管内の空きスペース
３３  押圧力
３４  長手軸線
３５  通路
３６  表面
３７  屈曲予定箇所
３８  プレス金型
ＨN  正味高さ
ＢN  正味幅
Ｑ  横方向ピッチ
ＴN  奥行き
Ｂ  管幅
Ｔ  管奥行き
Ｓ  載置面の幅
Ｆ１  第１の力部分
Ｆ２  第２の力部分
Ｆ３  第３の力部分
Ｆ４  第４の力部分
ＫP  外側凹面度
ＩB  絶縁要素の幅
ＬB  導体板の幅
ＨB  加熱素子の幅
ＩD  絶縁要素の厚さ
ＬD  導体板の厚さ
ＨD  加熱素子の厚さ
Ｄ1  載置面における管の中央部の肉厚
Ｄ2  載置面における管の縁部の肉厚
Ｄ3  載置面以外における管の肉厚
【図１】
2014523513.tif 000003
【図２】
2014523513.tif 000004
【図３】
2014523513.tif 000005
【図４】
2014523513.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014523513.tif 000008
【図７】
2014523513.tif 000009
【図８】
2014523513.tif 000010
【図９】
2014523513.tif 000011
【図１０】
2014523513.tif 000012
【図１１】
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【国際調査報告】
2014523513.tif 000014
2014523513.tif 000015
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