(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の供給によって発熱する発熱体と、
上記発熱体に積層された状態で配設されるフィンと、
上記発熱体及び上記フィンを収容して積層状態で保持する枠型フレームと、
上記枠型フレームに保持された上記発熱体及び上記フィンを積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるための付勢部材とを備え、
上記枠型フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
上記枠型フレームは、上記発熱体及び上記フィンの積層方向両側にそれぞれ位置する第１辺部及び第２辺部と、該第１辺部から該第２辺部まで延び、該第１辺部と該第２辺部とを繋ぐ複数の繋ぎ部とを有し、
複数の上記繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向に間隔をあけて配置され、隣合う上記繋ぎ部の間隔は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向中央部に位置する上記繋ぎ部の間隔よりも端部側に位置する上記繋ぎ部の間隔の方が広くなるように設定されていることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
上記枠型フレームには、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向の端部を覆うキャップ部材が設けられ、該キャップ部材は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向の端部に嵌合していることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
上記枠型フレームの上記繋ぎ部は、空調用空気の流れ方向上流側と下流側にそれぞれ設けられ、
上流側の上記繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部に対して傾斜して延び、
下流側の上記繋ぎ部は、上流側の上記繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びるとともに、空調用空気の流れ方向に見たとき上流側の上記繋ぎ部と少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする車両用空調装置の電気式ヒータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車等に搭載される車両用空調装置に設けられる電気式ヒータの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば車両用空調装置には、空調用空気を加熱するための電気式ヒータが設けられることがある（例えば、特許文献１参照）。電気式ヒータは、ＰＴＣ素子と放熱用のフィンとを積層するとともに、ＰＴＣ素子及びフィンを積層方向に圧縮するためのバネ要素を備えており、ＰＴＣ素子、フィン及びバネ要素が枠型フレームによって積層状態で保持されている。
【０００３】
特許文献１では、枠型フレームの上辺部から下辺部まで延びて上辺部及び下辺部を連結する複数の支柱が設けられている。支柱は、上下方向に真っ直ぐに延びるとともに、枠型フレームの幅方向に等間隔に配置されている。そして、空気は枠型フレームの内部を通ってフィンを通過する間にＰＴＣ素子の熱によって加熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９３９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のように、ＰＴＣ素子、フィン及びバネ要素を枠型フレームによって積層状態で保持する場合、バネ要素の反発力の作用により枠型フレームの上辺部と下辺部とが開かないように複数の支柱が必要になる。しかしながら、枠型フレームの内部には空調用空気が通るようになっているので、支柱は空調用空気の流れを阻害し、流通抵抗を増加させることになる。このため、支柱の数はできるだけ減らしたいという要求があるが、単純に数を減らしたのでは枠型フレームがバネ要素の反発力によって変形する恐れがある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、枠型フレームの変形を抑制しながら、空気の流通抵抗を減少させることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、枠型フレームにおける発熱体及びフィンの積層方向両側にそれぞれ第１辺部及び第２辺部を設け、第１辺部及び第２辺部を繋ぐ複数の繋ぎ部の間隔が、第１辺部及び第２辺部の長手方向中央部側よりも端部側が広くなるようにした。
【０００８】
第１の発明は、
電力の供給によって発熱する発熱体と、
上記発熱体に積層された状態で配設されるフィンと、
上記発熱体及び上記フィンを収容して積層状態で保持する枠型フレームと、
上記枠型フレームに保持された上記発熱体及び上記フィンを積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるための付勢部材とを備え、
上記枠型フレームの内部へ送風された空調用空気が上記フィンを通過して加熱される車両用空調装置の電気式ヒータにおいて、
上記枠型フレームは、上記発熱体及び上記フィンの積層方向両側にそれぞれ位置する第１辺部及び第２辺部と、該第１辺部から該第２辺部まで延び、該第１辺部と該第２辺部とを繋ぐ複数の繋ぎ部とを有し、
複数の上記繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向に間隔をあけて配置され、隣合う上記繋ぎ部の間隔は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向中央部に位置する上記繋ぎ部の間隔よりも端部側に位置する上記繋ぎ部の間隔の方が広くなるように設定されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、枠型フレームの第１辺部と第２辺部とが複数の繋ぎ部によって繋がれるので、付勢部材による反発力に抗するように第１辺部と第２辺部との開きが抑制される。このとき、枠型フレームの第１辺部及び第２辺部にかかる撓み力は、長手方向中央部に近づくほど大きくなる一方、端部に近づくほど小さくなっている。この発明では、隣合う繋ぎ部の間隔が、第１辺部及び第２辺部の長手方向中央部よりも端部側が広くなっているので、第１辺部及び第２辺部にかかる撓み力が大きい中央部では繋ぎ部が密になり、撓み力が小さい端部寄りの部分では繋ぎ部が比較的密でなくなる。よって、複数の繋ぎ部によって枠型フレームの変形を効果的に抑制しながら、繋ぎ部の数を減らして空気の流通抵抗を減少させることが可能になる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、
上記枠型フレームには、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向の端部を覆うキャップ部材が設けられ、該キャップ部材は、上記第１辺部及び上記第２辺部の長手方向の端部に嵌合していることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、キャップ部材を第１辺部及び第２辺部の長手方向の端部に嵌合させることで、第１辺部及び第２辺部の開きをキャップ部材によっても抑制することが可能になる。
【００１２】
第３の発明は、第１または２の発明において、
上記枠型フレームの上記繋ぎ部は、空調用空気の流れ方向上流側と下流側にそれぞれ設けられ、
上流側の上記繋ぎ部は、上記第１辺部及び上記第２辺部に対して傾斜して延び、
下流側の上記繋ぎ部は、上流側の上記繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びるとともに、空調用空気の流れ方向に見たとき上流側の上記繋ぎ部と少なくとも一部が重なるように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の繋ぎ部と下流側の繋ぎ部とが交差するように配置されるので、枠型フレームの強度が高まって枠型フレームの変形抑制効果がより一層向上する。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、枠型フレームにおける発熱体及びフィンの積層方向両側にそれぞれ第１辺部及び第２辺部を設け、第１辺部及び第２辺部を繋ぐ複数の繋ぎ部の間隔が、第１辺部及び第２辺部の長手方向中央部よりも端部側が広くなるように設定したので、枠型フレームの変形を抑制しながら、空気の流通抵抗を減少させることができる。
【００１５】
第２の発明によれば、枠型フレームの第１辺部及び第２辺部の長手方向の端部にキャップ部材を嵌合させるようにしたので、枠型フレームの変形抑制効果をより一層高めることができる。
【００１６】
第３の発明によれば、空調用空気の流れ方向上流側と下流側にそれぞれ繋ぎ部を設け、下流側の繋ぎ部は、上流側の繋ぎ部とは反対方向に傾斜して延びるとともに、空調用空気の流れ方向に見たとき上流側の繋ぎ部と少なくとも一部が重なるように配置したので、枠型フレームの強度を高めることができ、枠型フレームの変形抑制効果をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１に係る電気式ヒータを備えた車両用空調装置の概略図である。
【図２】電気式ヒータを空調用空気の流れ方向上流側から見た正面図である。
【図３】電気式ヒータの分解斜視図である。
【図４】図２におけるIV−IV線断面図である。
【図５】実施形態２に係る図２相当図である。
【図６】実施形態２に係る図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る電気式ヒータ５を備えた車両用空調装置１の概略構成を示す図である。車両用空調装置１は、例えば自動車の車室内においてインストルメントパネル（図示せず）の内部に搭載され、空調用空気を温度調節して車室内の各部に供給することができるようになっている。
【００２０】
具体的には、車両用空調装置１は、ケーシング２と、送風ファン３と、冷却用熱交換器４と、電気式ヒータ５とを備えている。送風ファン３、冷却用熱交換器４及び電気式ヒータ５はケーシング２の内部に収容されている。送風ファン３は空調用空気を送るためのものである。冷却用熱交換器４は、空調用空気を冷却するためのものである。電気式ヒータ５は、ケーシング２の内部において冷却用熱交換器４よりも空調用空気の流れ方向下流側に配置されており、空調用空気を加熱するためのものである。また、ケーシング２の内部には、エアミックスダンパ６が配設されている。エアミックスダンパ６は、電気式ヒータ５を通過する空気の量を変更することによって空調風の温度を変更するためのものである。さらに、ケーシング２の内部には、デフロスタダンパ７、ベントダンパ８及びヒートダンパ９も配設されている。デフロスタダンパ７は、フロントウインド（図示せず）の内面に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ベントダンパ８は乗員の上半身に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものであり、また、ヒートダンパ９は乗員の足下近傍に向けて吹き出す空調風の量を変更するためのものである。
【００２１】
図２及び図３に示すように、電気式ヒータ５は、上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２と、複数のフィン５３と、バネ（付勢部材）５４と、枠型フレーム６０とを備えており、空調用空気の流れ方向から見たときに全体として左右方向に長い矩形状をなしている。上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２は、車両に搭載されているバッテリ等（図示せず）からの電力の供給によって発熱する複数のＰＴＣ素子（図示せず）を備えた同じ構造のものであり、左右方向に長い板状をなしている。上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２のそれぞれの内部には、複数のＰＴＣ素子が左右方向に並ぶように配置されている。
【００２２】
上部発熱体５０は、電気式ヒータ５の上下方向中央部よりも上寄りに配置されている。図３に示すように上部発熱体５０の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５０ａが右側へ突出するように設けられている。中央部発熱体５１は、電気式ヒータ５の上下方向中央部に配置されている。中央部発熱体５１の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５１ａが右側へ突出するように設けられている。下部発熱体５２は、電気式ヒータ５の上下方向中央部よりも下寄りに配置されている。下部発熱体５２の右端部には、ＰＴＣ素子に接続される電極板５２ａが右側へ突出するように設けられている。
【００２３】
フィン５３は左右方向に長い連続する波型形状のコルゲートフィンである。フィン５３は、上部発熱体５０の上面及び下面、中央部発熱体５１の上面及び下面、下部発熱体５２の上面及び下面にそれぞれ配設されている。つまり、フィン５３は、上部発熱体５０、中央部発熱体５１及び下部発熱体５２に積層されている。
【００２４】
上部発熱体５０と中央部発熱体５１との間に配設されている２つのフィン５３、５３の間には、左右方向に延びる板材５５が配設されている。板材５５の上面及び下面にそれぞれフィン５３が接触している。また、中央部発熱体５１と下部発熱体５２との間に配設されている２つのフィン５３、５３の間にも、同様な板材５５が配設されている。
【００２５】
バネ５４は、電気式ヒータ５の上端部に位置しているフィン５３の上面に配設されている。バネ５４は、枠型フレーム６０に保持された発熱体５０〜５２及びフィン５３を積層方向に圧縮するように付勢力を作用させるためのものである。図４に示すように、バネ５４は、フィン５３の上面に沿って左右方向に延びる基板部５４ａと、基板部５４ａにおける空調用空気の流れ方向下流側の縁部から延びる弾性変形部５４ｂとを備えており、全体が弾性を有する金属材料で構成されている。弾性変形部５４ｂは、基板部５４ａから上方へ向かい、かつ、空調用空気の流れ方向上流側へ延びた後、先端側が下方へ屈曲して延びている。この弾性変形部５４ｂが下方向に弾性変形するようになっている。
【００２６】
図３に示すように、枠型フレーム６０は、空調用空気の流れ方向上流側に配置される上流側部材７０と、下流側に配置される下流側部材８０とを有しており、これら上流側部材７０及び下流側部材８０が組み合わされて構成されている。上流側部材７０は、発熱体５０〜５２及びフィン５３の積層方向両側にそれぞれ位置する上辺部（第１辺部）７１及び下辺部（第２辺部）７２と、上辺部７１から下辺部７２まで延び、上辺部７１と下辺部７２とを繋ぐ複数の棒状部（繋ぎ部）７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃとを有しており、上辺部７１、下辺部７２、棒状部７４Ｃ、７５Ｃによって略矩形の枠型となっている。上辺部７１と、下辺部７２と、棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃとは樹脂材によって一体成形されている。
【００２７】
上辺部７１は、左右方向に延びている。図４に示すように、上辺部７１の下面にバネ５４の弾性変形部５４ｂが接触するようになっている。図３に示すように、上辺部７１の右端部及び左端部には、空調用空気の流れ方向上流側へ突出する突起７１ａがそれぞれ設けられている。また、上辺部７１の右端部及び左端部には、下方へ突出する縦板部７１ｂがそれぞれ設けられている。左右の縦板部７１ｂ、７１ｂの間に上端部のフィン５３が配置されるようになっている。また、上辺部７１には、下流側へ突出する係合爪（図示せず）が設けられている。
【００２８】
下辺部７２は上辺部７１と略平行である。下辺部７２の上面に、下端部のフィン５３の下面が接触するようになっている。下辺部７２の右端部及び左端部には、空調用空気の流れ方向上流側へ突出する突起７２ａがそれぞれ設けられている。また、下辺部７２の右端部及び左端部には、上方へ突出する縦板部７２ｂがそれぞれ設けられている。左右の縦板部７２ｂ、７２ｂの間に下端部のフィン５３が配置されるようになっている。下辺部７２の下面には、切欠部７２ｃが形成されている。
【００２９】
上辺部７１と下辺部７２とは、棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃによって繋がれていることで間隔が一定に保たれている。上辺部７１と下辺部７２との間に、発熱体５０〜５２、フィン５３、バネ５４及び板材５５が収容されて積層方向に圧縮されている。
【００３０】
棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃは、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向に間隔をあけて配置されている。すなわち、上流側部材７０の幅方向（左右方向）中央部には、中央棒状部７３が配置されている。上流側部材７０の中央棒状部７３よりも右側には、第１右側棒状部７４Ａが配置され、この第１右側棒状部７４Ａよりも右側には第２右側棒状部７４Ｂが配置され、この第２右側棒状部７４Ｂよりも右側には第３右側棒状部７４Ｃが配置されている。また、上流側部材７０の中央棒状部７３よりも左側には、第１左側棒状部７５Ａが配置され、この第１左側棒状部７５Ａよりも左側には第２左側棒状部７５Ｂが配置され、この第２左側棒状部７５Ｂよりも左側には第３左側棒状部７５Ｃが配置されている。
【００３１】
中央棒状部７３、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃは、発熱体５０〜５２、フィン５３及びバネ５４よりも空調用空気の流れ方向上流側に配置されている。中央棒状部７３、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃにより、発熱体５０〜５２、フィン５３及びバネ５４が上流側から支持される。
【００３２】
中央棒状部７３は、上辺部７１及び下辺部７２に対して垂直に延びている。また、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃは、中央棒状部７３と平行である。中央棒状部７３、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃの太さは上辺部７１及び下辺部７２の太さよりも細く設定されており、中央棒状部７３、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃが空調用空気の流れを阻害する度合いを小さくしている。
【００３３】
図２に示すように、中央棒状部７３の中心線をＸ１、第１右側棒状部７４Ａの中心線をＸ２、第２右側棒状部７４Ｂの中心線をＸ３、第３右側棒状部７４Ｃの中心線をＸ４、第１左側棒状部７５Ａの中心線をＸ５、第２左側棒状部７５Ｂの中心線をＸ６、第３左側棒状部７５Ｃの中心線をＸ７としたとき、中心線Ｘ１と中心線Ｘ２との離間寸法Ａ１と、中心線Ｘ１と中心線Ｘ５との離間寸法Ａ２とは等しく設定され、また、中心線Ｘ２と中心線Ｘ３との離間寸法Ｂ１と、中心線Ｘ５と中心線Ｘ６との離間寸法Ｂ２とは等しく設定され、中心線Ｘ３と中心線Ｘ４との離間寸法Ｃ１と、中心線Ｘ６と中心線Ｘ７との離間寸法Ｃ２とは等しく設定されている。また、離間寸法Ｃ１、Ｃ２は離間寸法Ｂ１、Ｂ２よりも広く、離間寸法Ｂ１、Ｂ２は離間寸法Ａ１、Ａ２よりも広く設定されている。つまり、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔及び棒状部７５Ｂ、７５Ｃの間隔が最も広く、隣合う棒状部７３、７４Ａの間隔及び棒状部７３、７５Ａの間隔が最も狭くなっている。そして、隣合う棒状部７４Ａ、７４Ｂの間隔及び棒状部７５Ａ、７５Ｂの間隔は、棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔よりも狭く、かつ、棒状部７３、７４Ａの間隔よりも広くなっている。これにより、隣合う棒状部７３、７４Ａの間隔、隣合う棒状部７４Ａ、７４Ｂの間隔、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの間隔を比べたとき、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向中央部に位置する棒状部７３、７４Ａの間隔よりも、上辺部７１及び下辺部７２の端部側に位置する棒状部７４Ｂ、７４Ｃ（７５Ｂ、７５Ｃ）の間隔の方が広くなる。
【００３４】
また、図３に示すように、下流側部材８０は上流側部材７０と同様に構成されている。すなわち、上辺部８１、下辺部８２、中央棒状部８３、第１〜第３右側棒状部８４Ａ〜８４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部８５Ａ〜８５Ｃを備えている。上流側部材７０と同様に、上辺部８１には縦板部８１ｂが設けられ、下辺部８２には縦板部８２ｂが設けられている。
【００３５】
空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側部材７０の上辺部７１と下流側部材８０の上辺部８１とが重なり、上流側部材７０の下辺部７２と下流側部材８０の下辺部８２とが重なる。上流側部材７０の上辺部７１に設けられた係合爪が、下流側部材８０の上辺部８１に設けられた切欠部８１ｃの周縁部に係合し、また、下流側部材８０の下辺部８２に設けられた係合爪８２ｃが、上流側部材７０の下辺部７２に設けられた切欠部７２ｃの周縁部に係合するようになっている。これにより、上流側部材７０と下流側部材８０とが一体化する。このとき、図４に示すように、上流側部材７０の上辺部７１における空調用空気の流れ方向下流側の面と、下流側部材８０の上辺部８１における上流側の面とは接触し、また、図示しないが、上流側部材７０の下辺部７２における空調用空気の流れ方向下流側の面と、下流側部材８０の下辺部８２における上流側の面とは接触している。
【００３６】
また、上流側部材７０と下流側部材８０とが一体化した状態では、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側部材７０の中央棒状部７３、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃと、下流側部材８０の中央棒状部８３、第１〜第３右側棒状部８４Ａ〜８４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部８５Ａ〜８５Ｃとがそれぞれ重なる。
【００３７】
枠型フレーム６０の右側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部を覆う右側キャップ部材６１が設けられている。右側キャップ部材６１は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部に嵌合することによって枠型フレーム６０に着脱可能に取り付けられている。右側キャップ部材６１の左側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部が挿入された状態で嵌合する嵌合筒部６１ａが設けられている。嵌合筒部６１ａの周壁部には、枠型フレーム６０の突起７１ａ、７２ａが係合する係合孔６１ｄが形成されている。嵌合筒部６１ａの右側にはフランジ６１ｂが形成されている。さらに、フランジ６１ｂには、電極板挿入筒部６１ｃが右側へ突出するように設けられている。電極板５０ａ、５１ａ、５２ｂは、嵌合筒部６１ａに挿入された状態でフランジ６１ｂを貫通して電極板挿入筒部６１ｃの内部に配置される。電極板５０ａ、５１ａ、５２ｂには、図示しないが車両側から延びる電力供給配線が接続されるようになっている。
【００３８】
枠型フレーム６０の左側には、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部を覆う左側キャップ部材６２が設けられている。左側キャップ部材６２は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部に嵌合することによって枠型フレーム６０に着脱可能に取り付けられている。右側キャップ部材６１は、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左端部が挿入された状態で嵌合する嵌合筒部６１ａが設けられている。嵌合筒部６１ａの周壁部には、枠型フレーム６０の突起７１ａ、７２ａが係合する係合孔６２ｃが形成されている。
【００３９】
次に、上記のように構成された電気式ヒータ５の組み立て要領について説明する。まず、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５を積層し、上流側部材７０の内部に収容する。そして、バネ５４を弾性変形させながら上端部のフィン５３の上面と上辺部７１の下面との間に挿入する。これにより、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５に圧縮力が作用する。その後、下流側部材８０を上流側部材７０に組み付けて一体化すると、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５及びバネ５４が枠型フレーム６０の内部に収容される。尚、上部発熱体５０、中央部発熱体５１、下部発熱体５２、フィン５３、板材５５を積層し、下流側部材８０の内部に収容した後、上流側部材７０を下流側部材８０に組み付けて一体化してもよい。
【００４０】
次に、以上のようにして得られた電気式ヒータ５を使用する場合について説明する。バネ５４による反発力は、枠型フレーム６０の上流側部材７０の上辺部７１と下辺部７２に対して上辺部７１及び下辺部７２を開くように作用する。同様に、バネ５４の反発力は、枠型フレーム６０の下流側部材８０の上辺部８１と下辺部８２に対して上辺部８１及び下辺部８２を開くように作用する。このとき、上流側部材７０の上辺部７１と下辺部７２が複数の棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃによって繋がれているので、バネ５４による反発力に抗するように上辺部７１と下辺部７２との開きが抑制される。同様に、下流側部材８０の上辺部８１と下辺部８２の開きも抑制される。
【００４１】
枠型フレーム６０の上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２にかかる撓み力は、左右方向中央部に近づくほど大きくなる一方、端部に近づくほど小さくなっている。この実施形態では、棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃの間隔、及び棒状部８３、８４Ａ〜８４Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃの間隔が、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の左右方向中央部に位置するものよりも端部側に位置するものの方が広くなっている。このため、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２にかかる撓み力が大きい中央寄りの部分では棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８３、８４Ａ〜８４Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃが密になり、撓み力が小さい端部寄りの部分では棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８３、８４Ａ〜８４Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃが比較的密でなくなる。したがって、複数の棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８３、８４Ａ〜８４Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃによって枠型フレーム６０の変形を効果的に抑制しながら、棒状部７３、７４Ａ〜７４Ｃ、７５Ａ〜７５Ｃ、８３、８４Ａ〜８４Ｃ、８５Ａ〜８５Ｃの数を減らして空気の流通抵抗を減少させることができる。
【００４２】
また、右側及び左側キャップ部材６１、６２を上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の右端部及び左端部にそれぞれ嵌合させることで、上辺部７１、８１及び下辺部７２、８２の開きを右側及び左側キャップ部材６１、６２によっても抑制することができる。
【００４３】
尚、実施形態１では、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数を７本にしているが、これに限らず、６本以下にしてもよいし、８本以上にしてもよい。また、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数は同じにしてもよいし、異なる数にしてもよい。
【００４４】
（実施形態２）
図５及び図６は、本発明の実施形態２に係る電気式ヒータ５を示すものである。実施形態２では、実施形態１のものに対し、上流側部材７０の棒状部の本数及び形状と、下流側部材８０の棒状部の本数及び形状が異なっているだけであり、他の部分は実施形態１と同じであるため、以下、実施形態１と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。
【００４５】
上流側部材７０においては、中央棒状部が省略され、第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃが設けられている。第１右側棒状部７４Ａは、上側へ行くほど右側に位置するように上辺部７１及び下辺部７２に対して傾斜して延びている。また、第２右側棒状部７４Ｂは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。また、第３右側棒状部７４Ｃは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。
【００４６】
第１左側棒状部７５Ａは、上側へ行くほど左側に位置するように上辺部７１及び下辺部７２に対して傾斜して延びている。また、第２左側棒状部７５Ｂは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。また、第３左側棒状部７５Ｃは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。
【００４７】
第１右側棒状部７４Ａの上端部と、第１左側棒状部７５Ａの上端部との離間寸法をＹ１、第１左側棒状部７５Ａの下端部と、第２左側棒状部７５Ｂの下端部との離間寸法をＹ２、第１右側棒状部７４Ａの下端部と、第２右側棒状部７４Ｂの下端部との離間寸法をＹ３、第２右側棒状部７４Ｂの上端部と、第３右側棒状部７４Ｃの上端部との離間寸法をＹ４、第２左側棒状部７５Ｂの上端部と、第３左側棒状部７５Ｃの上端部との離間寸法をＹ５としたとき、離間寸法Ｙ２と離間寸法Ｙ３は等しく設定され、また、離間寸法Ｙ４と離間寸法Ｙ５も等しく設定されている。離間寸法Ｙ１が最も短く設定され、離間寸法Ｙ２、Ｙ３は、離間寸法Ｙ１よりも広く設定され、離間寸法Ｙ４、Ｙ５は、離間寸法Ｙ２、Ｙ３よりも広く設定されている。これにより、隣合う棒状部７４Ａ、７５Ａの上端部の間隔、隣合う棒状部７４Ｂ、７４Ｃの上端部の間隔、隣合う棒状部７５Ｂ、７５Ｃの上端部の間隔を比較したとき、上辺部７１及び下辺部７２の長手方向中央部に位置する棒状部７４Ａ、７５Ａの上端部の間隔よりも端部側に位置する棒状部７４Ｂ、７４Ｃの上端部の間隔及び棒状部７５Ｂ、７５Ｃの上端部の間隔の方が広くなる。
【００４８】
図６に示すように、下流側部材８０においては、中央棒状部が省略され、第１〜第３右側棒状部８４Ａ〜８４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部８５Ａ〜８５Ｃが設けられている。第１右側棒状部８４Ａは、上側へ行くほど左側に位置するように上辺部８１及び下辺部８２に対して傾斜して延びている。また、第２右側棒状部８４Ｂは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。また、第３右側棒状部８４Ｃは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。
【００４９】
第１左側棒状部８５Ａは、上側へ行くほど右側に位置するように上辺部８１及び下辺部８２に対して傾斜して延びている。また、第２左側棒状部８５Ｂは、上側へ行くほど左側に位置するように傾斜している。また、第３左側棒状部８５Ｃは、上側へ行くほど右側に位置するように傾斜している。つまり、下流側の第１〜第３右側棒状部８４Ａ〜８４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部８５Ａ〜８５Ｃは、各々に対応する上流側の第１〜第３右側棒状部７４Ａ〜７４Ｃ及び第１〜第３左側棒状部７５Ａ〜７５Ｃとは反対方向に傾斜している。
【００５０】
そして、図５に示すように空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１右側棒状部７４Ａの上下方向中間部と、下流側の第１右側棒状部８４Ａの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第２右側棒状部７４Ｂの上下方向中間部と、下流側の第２右側棒状部８４Ｂの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第３右側棒状部７４Ｃの上下方向中間部と、下流側の第３右側棒状部８４Ｃの上下方向中間部とが重なるように配置される。
【００５１】
さらに、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１左側棒状部７５Ａの上下方向中間部と、下流側の第１左側棒状部８５Ａの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第２左側棒状部７５Ｂの上下方向中間部と、下流側の第２左側棒状部８５Ｂの上下方向中間部とが重なるように配置される。また、上流側の第３左側棒状部７５Ｃの上下方向中間部と、下流側の第３左側棒状部８５Ｃの上下方向中間部とが重なるように配置される。
【００５２】
したがって、実施形態２に係る電気式ヒータ５によれば、実施形態１と同様に、枠型フレーム６０の変形を抑制しながら、空気の流通抵抗を減少させることができる。
【００５３】
また、空調用空気の流れ方向に見たとき、上流側の第１左側棒状部７５Ａと、下流側の第１左側棒状部８５ＡとがＸ字状に交差し、上流側の第２左側棒状部７５Ｂと、下流側の第２左側棒状部８５ＢとがＸ字状に交差し、上流側の第３左側棒状部７５Ｃと、下流側の第３左側棒状部８５ＣとがＸ字状に交差しているので、枠型フレーム６０の強度が高まって枠型フレーム６０の変形抑制効果をより一層向上させることができる。
【００５４】
尚、実施形態２では、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数を６本にしているが、これに限らず、５本以下にしてもよいし、７本以上にしてもよい。また、上流側部材７０及び下流側部材８０の棒状部の数は同じにしてもよいし、異なる数にしてもよい。
【００５５】
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置の電気式ヒータは、例えば、空調用空気を加熱する場合に使用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１                車両用空調装置
５                電気式ヒータ
５０〜５２        発熱体
５３              フィン
５４              バネ（付勢部材）
６０              枠型フレーム
６１              右側キャップ部材
６２              左側キャップ部材
７１              上辺部（第１辺部）
７２              下辺部（第２辺部）
７３              中央棒状部（繋ぎ部）
７４Ａ〜７４Ｃ    第１〜第３右側棒状部（繋ぎ部）
７５Ａ〜７５Ｃ    第１〜第３左側棒状部（繋ぎ部）
８４Ａ〜８４Ｃ    第１〜第３右側棒状部（繋ぎ部）
８５Ａ〜８５Ｃ    第１〜第３左側棒状部（繋ぎ部）
【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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