(57)【要約】      （修正有）【課題】湿気のある過酷な環境においても確実な電気接点を達成する共に有効な熱交換を行う車輌換気装置用の電気ヒーターを提供する。【解決手段】電気ヒーターは電気及び熱接点にＰＴＣ板３２を含有する細長い加熱素子と細長い格子細工付きのラジエーターとを交互に配設した積層体から構成されている。加熱素子とラジエーターは積層体の２つの長手方向側に沿って平行に延伸するロッド１８にそれらの対向端により係止されている螺旋ばね２０を収容する垂直通路を形成する複数の整列垂直孔を有している。ブラケットは積層体の対向端を閉止させかつロッドの対向端を収容して保持する孔５８，６０を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱及び電気接点にＰＴＣ板（３２）を含有する細長い加熱素子（１０）と細長い格子細工付きラジエーター（１２）とを交互に積み重ねた積層体から成る車輌換気装置用の電気ヒーターであって、該加熱素子とラジエーターにはそれらの長手方向と垂直な方向に整列させかつ垂直通路をそれぞれ形成する複数の垂直孔（２８，４０）を備え、該垂直通路には積層体の２つの長手方向側に沿って平行に延伸するロッド（１８）にそれらの対向端で係止させた弾力引張りリンク（２０）を収納させたことを特徴とする車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項２】
前記弾性引張りリンクが螺旋ばねであることを特徴とする請求項１に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項３】
積層体の両端近くに長手方向に沿って延伸しかつロッドを支持する受け台（１６）をそれぞれ収容する２つのビーム（１４）を備え、該ビームと受け台にはラジエーターと加熱素子に備えた垂直孔に整列させた垂直孔を穿設させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項４】
ラジエーターと加熱素子とからなる積層体の長手方向と垂直な方向の対向端に２つのブラケット（２２，２４）を配設させ、２つのブラケット（２２，２４）には対向孔（５８，６０）を設け、該対向孔にはロッド（１８）の対抗端を収納させて係止させたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項５】
前記加熱素子（１０）が整列孔（２８）を有する絶縁片（２６）とＰＴＣ板をそれぞれ収容する複数の窓とから構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項６】
前記ＰＴＣ板（３２）が柔軟なエラストマー材料のガスケット（３４）内に封入されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項７】
前記絶縁片（２６）の孔が隣接するラジエーター（１２）の対応する孔（４０）内に挿入されるブッシュ（３０）を突出させることにより包囲されていることを特徴とする請求項５又は６のいずれか１項に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【請求項８】
前記ラジエーターの各々が格子細工を施しかつ気流を長手方向と垂直な方向に通過させるスリットを有する細長い中空体を形成するように屈曲させた少なくとも１板の金属シートから構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車輌換気装置用の電気ヒーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車輌換気装置用の電気ヒーターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気ヒーターは今日では換気装置の通風ダクト内に補助ヒーターとして取り付けられ、その結果それらは自動車のエンジンを冷却することから得られる通常の加熱が有効となる前に即座の加熱を備えるために、自動車の初期運転において短い時間に関してのみ空気流を通過させかつ一般に有効である。かかる補助ヒーターは一般に熱ラジエーターと加熱素子とを交互に積み重ねた積層体から構成され、そして組み立てられかつ圧縮された積層体をフレーム内に保持するので、ラジエーターと加熱素子との間に電気及び熱接点が保証されている。
【０００３】
従来プラスチック材料から形成されている換気装置に潜在的に危険となるしきい値を越える温度を防止するために、加熱素子は正の温度係数を有するサーミスタ（ＰＴＣ素子）を基礎においており、これらのサーミスタは与えられた温度しきい値が達成されたとき伝送される熱を制限するために使用限度を定めている（それらの電気抵抗の急激な増加による）。この種の電気ヒーターは以下の特許文献１乃至５に記載されているように従来から各種提案されている。
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第０３０５２８号明細書（ＤＢＫ）
【特許文献２】米国特許第５２５６８５７号明細書（Ｔｅｘａｓ）
【特許文献３】英国特許第２０７６２７０号明細書（Ｍａｔｓｕｓｈｉｔａ）
【特許文献４】欧州特許第１４６２７３３号明細書（Ｖａｌｅｏ）
【特許文献５】欧州特許第１５７４７９１号明細書（ＣＥＢＩ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の車輌換気装置用の電気ヒーターは雨の日や湿気の多い日には信頼し得る電気接点が得られず、また、効率の良い熱変換を達成することができない欠点がある。
【０００６】
そこで、本発明の主たる目的は上述した実情を考慮して、湿気の多い過酷な環境においても非常に効率的な熱変換と非常に信頼し得る電気接点とを備えると共に従来技術に関連してその製造コストを低減させることが可能な上述した型式の電気ヒーターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の車輌換気装置用の電気ヒーターは熱及び電気接点にＰＴＣ板を包含している細長い加熱素子と細長い格子細工付きラジエーターとを交互に積み重ねた積層体から成る車輌換気装置用の電気ヒーターにおいて、加熱素子およびラジエーターにはそれらの長手方向と垂直な方向に整列させかつ垂直通路をそれぞれ形成する複数の垂直孔を備え、垂直通路内には積層体の２つの長手方向側に沿って平行に延伸するロッドにそれらの対向端で係止させた弾性引張りリンクを受容させたものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は上述した構成であるから、その構造が非常に簡単であると共に製造コストを低減させることができ、確実な電気接点を達成することが可能であり、効率の良い熱変換を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１乃至図３に関し、本発明による電気ヒーターは４つの同じ細長い加熱素子１０と５つの同じ細長いラジエーター１２とを交互に配設しかつ２つのビーム１４を有する積層体から成り、２つのビーム１４は積層体の長手方向側にそれぞれ配置されかつそれぞれロッド１８を支持する２つの受け台１６を収容する。４つの螺旋ばね２０が以下に詳述するように上述した積層体内に形成された通路を通しロッド１８間に延伸している。積層体の対向端には以下に詳細に説明する閉止ブラケット２２及び２４（図１には図示せず）がそれぞれ配設されている。
【００１０】
特に図４に関し、４つの加熱素子１０の各々はブッシュ３０を突出させることにより包囲させた５つの孔又は通路２８を有するグラス繊維を混合させたポリアミド樹脂のごとき絶縁材料の帯片２６から構成されている。帯片２６中には４つの矩形の窓が切欠され、そしてエラストマー材料のＵ形状リングのガスケット３４内に封入されているＰＴＣ板３２が以下に明らかになる目的のために窓内に収容されている。ＰＴＣ板３２の主要な対向側面は当該技術において知られているように研磨されかつ金属化されている。設計的な要求に依存して窓のいくつかはＰＴＣ板に代えて絶縁板を収容することもできる。
【００１１】
図５乃至図７に関し、各ラジエーター１２は金属シートから成る未加工材料３６に形成された連続的な屈曲によって構成された格子細工付き中空角柱状体であり、該未加工材料３６は符号４０の如き４つの一定間隔の孔を穿設した中央帯片３８と該中央帯片３８の両側に支柱４２を介在させた平行な複数のスリットを配置させた格子細工とを備えた金属シートから成っている。中央細片３８の両側に形成した２つの立方形状の屈曲によって、未加工材料３６は図６に縦断面図で示した中空の細長い本体に変形される。図７に示したラジエーターを得るために電気接点プラグ（図７）として作用するように舌状片４４が細長い本体にリベット止め又は半田付けされ、ラジエーターは空気流が細長い本体との熱交換において流通できるように格子細工が施されている。更に、ラジエーターは、以下で説明するように電気及び熱両方の接点のための上方及び下方の平坦な金属表面を有している。孔４０は電気ヒーター全体が図２及び図３に示したように組み立てられたとき加熱素子のそれぞれのブッシュ３０を受容するように配列されかつ寸法付けされている。
【００１２】
特に図１乃至図３に関し、図４乃至図７に示した加熱素子及びラジエーターは交互に積み重ねられているが、それらの部材間の熱及び電気接点を改善するために、ラジエーター１２の開放側に隣接して金属リボン４６が介在されている。金属リボン４６も他の部材と同様に孔を穿設している。変形例において、図７のラジエーターに代えて、図８に示したようなラジエーターが使用可能である。このラジエーターは図６による外形のものを２つ備え、開放側を接合させ、加熱素子と対面している側に連続的な平坦面を備えている。このラジエーターは両側に連続する表面を有するので、金属リボン４６（図１）を必要としない。
【００１３】
ビーム１４は積層体の外側に向けて開口しかつヒーターの他の部材の孔２８，４０と整列している５つの孔４８を穿設しているＵ字形状の金属溝形材である。ビーム１４内には受け台１６が受容されている。受け台１６もビーム１４の孔４８に挿入される符号５０のごときブッシュによって包囲されている孔を有している。受け台１６はその外側に形成された溝を有し、該溝内には上述されたようにロッド１８が配置されている。
【００１４】
ブラケット２２，２４（図２）も繊維グラスを混入させたポリアミド樹脂のごとき絶縁材料から形成されている。ブラケット２２は各ラジエーターから突出している端子舌状片４４（図７）を収容する内部空間と当業者には知られているような通風ダクト（図示せず）内に取り付けるためのフランジ５２とを有している。反対側のブラケット２４は２つの突起部５４を有しており、これらの突起部５４はヒーターを位置決めするためにそれ自体は公知である弾性ダンパー５６によって空気ダクト内のそれぞれの支柱（図示せず）に係合することができる。
【００１５】
ブラケット２２，２４はロッド１８の対向端が延伸する一対の孔５８，６０を有している。ロッド１８はブラケット２２の孔５８内に保持されるために一端に拡大頭部５９を有し、そして該ロッド１８は他端において反対側のブラケット２４の孔内に歯付弾性リング６２（図３）によって保持されている。
【００１６】
上述の説明及び図面から明らかなように、電気ヒーターの多数の部材中に形成された垂直孔はヒーターの一側から他側まで延伸する５つの連続通路を形成し、該通路を通して螺旋ばね２０は金属部材と接触することなく自由に延伸する。ばねの張力は熱及び電流を伝達するための機能を有するラジエーターの表面とＰＴＣ板の表面との間の強力な接触圧力を維持する。
【００１７】
電気ヒーターが組み立てられた後、ガスケット３４（図３）は隣接するラジエーターの接触面間に圧縮され、それゆえＰＴＣ板を周囲の大気から隔離し、それによって周囲の湿度が特に塩分を含む場合にその金属化表面を酸化させてしまうことを回避する。
【００１８】
上述したような自動車用の電気ヒーターの動作は当業者には明らかである。ヒーターは換気通風ダクトを通って垂直に挿入されるので、その結果空気の流れはラジエーターのスリットを通って流れ、そして異なる熱のレベルを得るために電流が舌状片４４（図７）を通って選択的に供給される。
【００１９】
上述した電気ヒーターのコスト及び重量は同等の効率に関して従来技術の電気ヒーターより小さい。なぜならば、本発明の電気ヒーターは一般に従来技術のヒーターに存在するような硬いフレーム又は補強ベルトのごとき頑丈な反動部材を必要としないためである。これは反動支持体の必要なしに積層体に対して直接ロッド１８を偏倚する引っ張りばねのためであり、またブラケット２２，２４があらゆる応力を吸収しなくてもよく、それゆえ減少された重量および大きさからなることに起因する。そのうえ、ラジエーター１２は薄いシートから形成されかつそれゆえ簡単な切断および屈曲技術によって製造することができる。
【００２０】
本発明の技術思想の範囲内において上述した好適な実施形態に多くの変更及び変形を行うことができる。特に、開示されたように薄い金属シートから形成されるラジエーターは効率、コストおよび軽量性のごとき多くの態様において最適であるけれども、それらがばね用の垂直方向の通路を設け得るならば、他の形状のラジエーターも、また、予想することができる。螺旋ばねは他の型式の弾性引張りリンクに置き換えることができ、そしてそれらの数は異なってもよい。また、端部ブラケットの構成はヒーターが取り付けられる空気ダクトの要求に依存して、変化され得る。ビーム１４は、また、ラジエーター１２と同様に格子細工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の好適な実施例による電気ヒーターの分解斜視図である。
【図２】組み立てられた際の図１の電気ヒーターの斜視図である。
【図３】電気ヒーターの長手方向平面に沿う断面図である。
【図４】本発明の電気ヒーターに使用される加熱素子の一部切欠斜視図である。
【図５】図１乃至図３の電気ヒーターに使用される熱交換ラジエーター用の未加工材料を構成する格子細工の金属シートを示す一部切欠斜視図である。
【図６】ラジエーターを形成するために屈曲された後の図５の未加工材料を僅かに拡大して示す縦断面図である。
【図７】図５の未加工材料から得られる完全なラジエーターを示す一部切欠斜視図である。
【図８】図７のラジエーターの代わりに使用され得るラジエーターの異なる実施例を示す一部切欠斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０      加熱素子
１２      ラジエーター
１４      ビーム
１６      受け台
１８      ロッド
２０      螺旋ばね
２２      ブラケット
２４      ブラケット
２６      絶縁帯片
２８      垂直孔
３０      ブッシュ
３２      ＰＴＣ板
３４      エラストマ材料
３６      金属シート
４０      孔
５８      孔
６０      孔
【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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