(57)【要約】【課題】流体を効率良く加熱することができる加熱装置を提供する。【解決手段】中空状のケース３と、ケース３の一端部３ａに設けられた第１及び第２のポート４，５と、ケース３の内部においてケース３の一端部３ａと他端部３ｂとの間に延在したコイル状のシーズヒータ６と、シーズヒータ６に挿入された状態でケース３の内部に配置されたパイプ７と、を備える。パイプ７の一端部７ａは、第１のポート４に連設される一方、パイプ７の他端部７ｂは、ケース３の他端部３ｂで開放されてケース３の内部を介して第２のポート５に連通している。したがって、一方のポート４又は５からケース３の内部に流入した流体を、ケース３の内部においてパイプ７の内外（パイプ内流路１１、パイプ外流路１２）で往復させて、その往路と復路とで流体をシーズヒータ６によって加熱することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を受け入れる中空状のケース（３）と、
前記ケース（３）の一端部（３ａ）に設けられ前記ケース（３）の内外を連通する第１及び第２のポート（４，５）と、
前記ケース（３）の内部において前記ケース（３）の前記一端部（３ａ）と他端部（３ｂ）との間に延在し、前記ケース（３）内の流体を加熱するコイル状のシーズヒータ（６）と、
前記シーズヒータ（６）に挿入された状態で前記ケース（３）の内部に配置され、一端部（７ａ）が前記第１のポート（４）に連設される一方、他端部（７ｂ）が前記ケース（３）の前記他端部（３ｂ）で開放されて前記ケース（３）の内部を介して前記第２のポート（５）に連通したパイプ（７）と、
を備える加熱装置。
【請求項２】
前記パイプ（７）は、前記ケース（３）の前記一端部（３ａ）から前記他端部（３ｂ）へ向うにしたがい拡径している請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記ケース（３）、前記第１のポート（４）、前記第２のポート（５）、前記シーズヒータ（６）及び前記パイプ（７）は、加熱部（２）を構成し、
前記加熱部（２）を２つ備え、
これら加熱部（２）は、前記第２のポート（５）同士が連通している請求項１又は２に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーズヒータを備える加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電気自動車の暖房装置の熱源として、ケース内にコイル状のシーズヒータが配設された構成の加熱装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような加熱装置として、ケース内にシーズヒータが配設されると共に、ケースに相対向する一対のポートが設けられた構成のものが知られている。この加熱装置では、一方のポートからケースに供給される流体をシーズヒータによって加熱し、その加熱した流体を他方のポートから排出する。
【特許文献１】特開平１１−２４５６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような加熱装置のケースでは、一方のポートから他方のポートへ直線的に流体が流れるため、その直線的な流れの周囲で流体の淀みが発生してしまい、シーズヒータによる流体に対する加熱効率が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、流体を効率良く加熱することができる加熱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】
【０００６】
本発明の加熱装置は、流体を受け入れる中空状のケースと、前記ケースの一端部に設けられ前記ケースの内外を連通する第１及び第２のポートと、前記ケースの内部において前記ケースの前記一端部と他端部との間に延在し、前記ケース内の流体を加熱するコイル状のシーズヒータと、前記シーズヒータに挿入された状態で前記ケースの内部に配置され、一端部が前記第１のポートに連設される一方、他端部が前記ケースの前記他端部で開放されて前記ケースの内部を介して前記第２のポートに連通したパイプと、を備えることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、一方のポートからケースの内部に流入した流体を、ケースの内部においてパイプの内外（パイプ内流路、パイプ外流路）で往復させて、その往路と復路とで流体をシーズヒータによって加熱することができるので、流体を効率良く加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の加熱装置を示す縦断側面図である。なお、図面中の矢印は、流体の流れを概略的に示している。
【０００９】
図１に示すように、加熱装置１は、上下に積層配置された２つの加熱部２を備えている。この加熱装置１は、概略的には、下側の加熱部２に流入した流体を下側の加熱部２で加熱した後、その流体を上側の加熱部２で更に加熱し上側の加熱部２から排出するものである。加熱装置１は、例えば自動車の暖房装置に熱源として設けられる。
【００１０】
ここで、自動車の暖房装置は、加熱装置１で暖めた流体をポンプの動作によってヒータコア（いずれも図示せず）に供給し、ヒータコアにおいて流体の熱によって空気を暖め、その暖めた空気を車室内に供給する構成のものである。空気を暖めた後の流体は、ポンプの動作によって再び加熱装置１に供給されるようになっている。流体としては、液体である例えばＬＬＣ（ロングライフクーラント）が用いられる。このような暖房装置は、例えば、電気自動車のメイン暖房用や、ディーゼルエンジン車などの補助暖房用等として用いられる。
【００１１】
次に、加熱装置１の各部を詳細に説明する。上下一対の加熱部２は、同一の構成であるので、ここでは、２つの加熱部２のうち下側の加熱部２について説明する。加熱部２は、流体を受け入れる中空状のケース３、このケース３に設けられた第１及び第２のポート４，５、ケース３の内部に配設されたシーズヒータ６及びパイプ７などによって構成されている。
【００１２】
ケース３は、円筒部８とこの円筒部８の両端を閉止した一対の閉止壁９とによって構成されている。ここで、上側の加熱部２のケース３と下側の加熱部２のケース３とは、一体化されている。
【００１３】
第１のポート４は、パイプ状に形成されており、ケース３の一端部３ａにおいて閉止壁９を貫通して設けられている。
【００１４】
第２のポート５は、ケース３の一端部３ａにおいて円筒部８の上部に貫通形成された孔によって構成されている。この下側の加熱部２の第２のポート５と、上側の加熱部２の第２のポート５とは、相互に連通している。
【００１５】
シーズヒータ６は、ケース３の内部においてケース３の一端部３ａと他端部３ｂとの間に延在し、ケース３内の流体を加熱する。シーズヒータ６は、コイル状に形成されると共に、その両端部にリード端子１０が接続されている。リード端子１０は、ケース３の円筒部８を貫通している。シーズヒータ６は、詳しくは、コイル状のニクロム線等の発熱体が保護管の内部に挿入されると共に、それら発熱体と保護管との間に耐熱性絶縁体が充填された構成となっている。シーズヒータ６では、リード端子１０を介して車両電源（図示せず）から供給される電力により発熱体が発熱する。
【００１６】
パイプ７は、金属製であって円筒状に形成されており、シーズヒータ６に挿入された状態でケース３の内部に配置されている。このパイプ７の一端部７ａは、第１のポート４に連設されている。詳しくは、パイプ７は、第１のポート４と一体成形されている。一方、パイプ７の他端部７ｂは、ケース３の他端部３ｂの閉止壁９の内面に対向した状態で開放されて、ケース３の内部を介して第２のポート５に連通している。このパイプ７は、ケース３の一端部３ａから他端部３ｂへ向うにしたがい拡径している。このパイプ７によって、ケース３の内部には、パイプ７内部のパイプ内流路１１と、パイプ７外部のパイプ外流路１２と、が形成されている。
【００１７】
このような構成の加熱装置１内での流体の流れを説明する。まず、下側の加熱部２での流体の流れを説明する。図示しないポンプによって下側の加熱部２の第１のポート４に供給された流体は、ケース３の一端部３ａから他端部３ｂへパイプ内流路１１に沿って流れ、パイプ７の他端部７ｂから流出する。そして、その流体は、ケース３の他端部３ｂで流れ方向を逆方向に転換され、ケース３の他端部３ｂから一端部３ａへパイプ外流路１２に沿って流れる。そして、その流体は、ケース３の一端部３ａで第２のポート５から上側のケース３の第２の５へ流出する。
【００１８】
次に、上側の加熱部２では、流体は、第２のポート５からケース３の内部に流入し、ケース３の一端部３ａから他端部３ｂへパイプ外流路１２に沿って流れる。そして、その流体は、ケース３の他端部３ｂで流れ方向を逆方向に転換され、パイプ７の内部に流入する。そして、その流体は、ケース３の他端部３ｂから一端部３ａへパイプ内流路１１に沿って流れ、第１のポート４から流出する。
【００１９】
このように各ケース３の内部を流れる流体は、パイプ内流路１１及びパイプ外流路１２において、通電されたシーズヒータ６によって加熱される。このとき、特にパイプ外流路１２においては、流路１２中にシーズヒータ６が存在しているので、シーズヒータ６の外面に流体が触れながら流れるようになっている。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態では、ケース３の内部において、流体をパイプ７の内外（パイプ内流路１１、パイプ外流路１２）でシーズヒータ６に沿って往復させて、その往路と復路とで流体をシーズヒータ６によって加熱することができる。よって、ケース３の内部において流体の淀みが発生することを抑制することができ、流体を効率よく加熱することができる。特に、パイプ７の外部に位置するパイプ外流路１２においては、その流路１２中にシーズヒータ６が存在しシーズヒータ６の外面に流体が触れながら流れるので、シーズヒータ６から流体へ熱をより効率よく伝達させることができる。よって、シーズヒータ６によって流体を効率良く加熱することができる。
【００２１】
また、本実施形態では、上記の通りケース３の内部において流体の淀みが発生することを抑制することができる、即ち、ケース３の内部で流体をスムーズに移動させることができるので、ケース３の内部で局所沸騰が起こることを抑制することができ、ひいては、加熱装置１の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
また、本実施形態では、パイプ７は、ケース３の一端部３ａから他端部３ｂへ向うにしたがい拡径していることにより、流体の流れが乱れることを抑制することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、２つの加熱部２を備えているので、２つのシーズヒータ６への通電を制御回路（図示せず）によってシーズヒータ６毎に独立制御することができる。したがって、暖房に必要な熱量に応じてシーズヒータ６を駆動することで、無駄なエネルギー消費を抑制することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記の実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。例えば、上記実施形態では、加熱部２が２つ設けられた例を説明したが、加熱部２は、１つであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態の加熱装置を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    加熱装置
２    加熱部
３    ケース
３ａ  ケースの一端部
３ｂ  ケースの他端部
４    第１のポート
５    第２のポート
６    シーズヒータ
７    パイプ
７ａ  パイプの一端部
７ｂ  パイプの他端部
【図１】
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