(57)【要約】【課題】鉛直方向の高さを低減して小型化することが可能な熱媒体加熱装置およびこれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。【解決手段】ＰＴＣ素子を挟んで少なくともその両面にそれぞれ積層される電極板と、熱媒体を供給する入口ヘッダ部および熱媒体が導出される出口ヘッダ部と、入口ヘッダ部および出口ヘッダ部に設けられる密着部材と、を有し、電極板を間に挟んで互いに平行に積層されて電極板と熱交換する複数の扁平状の熱交チューブ１７と、積層された複数の熱交チューブ１７の側方に配置され、電極板に接続される基板１３と、基板１３に接続される発熱素子１２と、積層された複数の熱交チューブ１７を押圧する板状の押圧部材１６と、電極板、熱交チューブ１７、基板１３、発熱素子１２および押圧部材１６が収容されるケーシング１１と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＴＣ素子を挟んで少なくともその両面にそれぞれ積層される電極板と、
熱媒体を供給する入口ヘッダ部および前記熱媒体が導出される出口ヘッダ部と、前記入口ヘッダ部および前記出口ヘッダ部に設けられる密着部材と、を有し、前記電極板を間に挟んで互いに平行に積層されて該電極板と熱交換する複数の扁平状の熱交チューブと、
積層された複数の前記熱交チューブの側方に配置され、前記電極板に接続される基板と、
該基板に接続される発熱素子と、
積層された複数の前記熱交チューブを押圧する板状の押圧部材と、
前記電極板、前記熱交チューブ、前記基板、前記発熱素子および前記押圧部材が収容されるケーシングと、を備えることを特徴とする熱媒体加熱装置。
【請求項２】
積層された前記複数の熱交チューブと前記基板とが搭載される金属製の接続板を備え、
前記基板と前記接続板との間には、前記発熱素子が設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項３】
各前記熱交チューブは、扁平方向に幅広であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱媒体加熱装置。
【請求項４】
前記ケーシングには、積層された複数の前記熱交チューブに導かれる前記熱媒体の導出入を行う熱媒体導出入路が一体的に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項５】
前記ケーシングに対向している前記入口ヘッダ部および前記出口ヘッダ部に設けられる前記密着部材は、Ｏリングであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の熱媒体加熱装置を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱媒体加熱装置およびこれを備えた車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被加熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置の１つとして、正特性サーミスタ素子（ＰＴＣ素子）を発熱要素とするＰＴＣヒータを用いたものが知られている。
ＰＴＣヒータは、正特性のサーミスタ特性を有しており、温度の上昇とともに抵抗値が上昇し、これによって消費電流が制御されるとともに温度上昇が緩やかになり、その後、消費電流および発熱部の温度が飽和領域に達して安定するものであり、自己温度制御特性を備えている。
【０００３】
このように、ＰＴＣヒータは、ヒータの温度が上昇すると消費電流が低くなり、その後、一定温度の飽和領域に達すると、消費電流が低い値で安定するという特性を有する。この特性を利用することにより、消費電力を節減することができるとともに、発熱部温度の異常上昇を防止することができるという利点が得られる。
【０００４】
このような特長を有することから、ＰＴＣヒータは、多くの技術分野において用いられており、空調の分野においても、例えば、車両用空調装置において、空気加温用の放熱器に供給する熱媒体（ここでは、エンジンの冷却水）を加熱するための加熱装置に適用したものが提案されている（例えば、特許文献１および特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７１０６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９４号公報
【特許文献３】特許第４１００３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載の発明は、冷却器を製造時に、ケーシングの内底面に平行に冷却板と半導体素子とを交互に複数積層させて、半導体素子を挟む冷却板の間を加圧して各冷却板に設けられているダイアフラム部を変形させることによって、半導体素子と冷却板とを密着させている。そのため、平行に複数の冷却板を積層させる場合には、冷却器の高さ方向を低くすることができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、鉛直方向の高さを低減して小型化することが可能な熱媒体加熱装置およびこれを備えた車両用空調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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明に係る熱媒体加熱装置は、ＰＴＣ素子を挟んで少なくともその両面にそれぞれ積層される電極板と、熱媒体を供給する入口ヘッダ部および前記熱媒体が導出される出口ヘッダ部と、前記入口ヘッダ部および前記出口ヘッダ部に設けられる密着部材と、を有し、前記電極板を間に挟んで互いに平行に積層されて該電極板と熱交換する複数の扁平状の熱交チューブと、積層された複数の前記熱交チューブの側方に配置され、前記電極板に接続される基板と、該基板に接続される発熱素子と、積層された複数の前記熱交チューブを押圧する板状の押圧部材と、前記電極板、前記熱交チューブ、前記基板、前記発熱素子および前記押圧部材が収容されるケーシングと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ＰＴＣ素子を挟んで少なくともその両面にそれぞれ積層される電極板と熱交換する複数の熱交チューブを互いに平行に積層し、積層された複数の熱交チューブの側方に基板を配置してケーシング内に設けて、積層された複数の熱交チューブの入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間には、密着部材を設けて、積層された複数の熱交チューブを押圧する押圧部材によって入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間を密着させることとした。これにより、積層させた熱交チューブの厚みを薄くして、熱媒体加熱装置の鉛直方向の高さを低くすることができる。したがって、熱媒体加熱装置の小型化を図ることができる。
【００１０】
また、各熱交チューブの入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間を密着部材を介して密着させることとしたので、電極板と熱交チューブとの接触熱抵抗を低減させることができる。そのため、熱交チューブと電極板との間で交わされる伝熱効率を向上させることができる。したがって、伝熱効率を向上させた熱媒体加熱装置にすることができる。
なお、側方とは、平面視した際に、積層された複数の熱交チューブと基板とが隣接する位置関係をいう。
【００１１】
本発明に係る熱媒体加熱装置によれば、積層された前記複数の熱交チューブと前記基板とが搭載される金属製の接続板を備え、前記基板と前記接続板との間には、前記発熱素子が設けられることを特徴とする。
【００１２】
積層された複数の熱交チューブと基板とが搭載される金属製の接続板を設けて、その接続板と基板との間に発熱素子を設けることとした。そのため、発熱素子が生じる熱を金属製の接続板を介して熱交チューブを通過する熱媒体の冷却熱によって冷却することができる。したがって、熱媒体加熱装置の伝熱効率をさらに向上させることができる。
【００１３】
本発明に係る熱媒体加熱装置によれば、各前記熱交チューブは、扁平方向に幅広であることを特徴とする。
【００１４】
各熱交チューブを扁平方向に幅広にすることとした。これにより、各熱交チューブが電極板と接触する表面積を大きくすることができる。そのため、熱交チューブを多数積層させることなく伝熱効率を向上させることができる。したがって、熱媒体加熱装置の鉛直方向の高さを低くしつつ、伝熱効率を維持することができる。
【００１５】
本発明に係る熱媒体加熱装置によれば、前記ケーシングには、積層された複数の前記熱交チューブに導かれる前記熱媒体の導出入を行う熱媒体導出入路が一体的に形成されることを特徴とする。
【００１６】
熱媒体の導出入を行う熱媒体導出入路をケーシングに一体的に形成することとした。そのため、熱媒体を熱媒体加熱装置に供給する際に、積層された熱交チューブにかかる応力を分散することができる。したがって、積層された熱交チューブに係る荷重を低減することができる。
【００１７】
本発明に係る熱媒体加熱装置によれば、前記ケーシングに対向している前記入口ヘッダ部および前記出口ヘッダ部に設けられる前記密着部材は、Ｏリングであることを特徴とすることを特徴とする。
【００１８】
アルミ製熱交チューブは、冬場において、ＰＴＣ素子に加熱されることで周囲温度（外気温度）との温度差により熱膨張が懸念される。周囲温度（外気温度）と同等であって材質の異なるケーシングと熱交チューブとの間に設けられる密着部材に液状ガスケットを用いた場合には、熱交チューブの熱膨張によって液状ガスケットのせん断破壊が生じる恐れがある。
【００１９】
そこで、熱交チューブとケーシングとの間には、Ｏリングを用いることとした。そのため、熱膨張によるせん断破壊を防止することができる。したがって、熱交チューブとケーシングとの間のシール性の低下を防止することができる。
【００２０】
本発明に係る車両用空調装置は、上記いずれかに記載の熱媒体加熱装置を備えることを特徴とする。
【００２１】
伝熱効率が向上するとともに、小型化することが可能な熱媒体加熱装置を用いることとした。そのため、車両用空調装置の性能を向上させ、かつ、設置スペースを低減することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る熱媒体加熱装置によれば、ＰＴＣ素子を挟んで少なくともその両面にそれぞれ積層される電極板と熱交換する複数の熱交チューブを互いに平行に積層し、積層された複数の熱交チューブの側方に基板を配置してケーシング内に設けて、積層された複数の熱交チューブの入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間には、密着部材を設けて、積層された複数の熱交チューブを押圧する押圧部材によって入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間を密着させることとした。これにより、積層させた熱交チューブの厚みを薄くして、熱媒体加熱装置の鉛直方向の高さを低くすることができる。したがって、熱媒体加熱装置の小型化を図ることができる。
【００２３】
また、各熱交チューブの入口ヘッダ部間および出口ヘッダ部間を密着部材を介して密着させることとしたので、電極板と熱交チューブとの接触熱抵抗を低減させることができる。そのため、熱交チューブと電極板との間で交わされる伝熱効率を向上させることができる。したがって、伝熱効率を向上させた熱媒体加熱装置にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す熱媒体加熱装置の組み立てる手順を説明するための図である。
【図３】図１に示す熱媒体加熱装置であって、（Ａ）は、その上方から見た図を示し、（Ｂ）は、その側面図を示す。
【図４】図３に示す熱媒体加熱装置に設けられているＰＴＣヒータであって、（Ａ）は、その縦断面図を示し、（Ｂ）は、その上面図を示し、（Ｃ）は、（Ｂ）に示したＡ−Ａ部の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態に係る熱媒体加熱装置について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１には、本実施形態に係る熱媒体加熱装置を具備した車両用空調装置の概略構成図を示す。
車両用空調装置１は、外気または車室内空気を取り込んで温調し、それを車室内へと導く空気流路２を形成するためのケーシング３を備えている。
【００２６】
ケーシング３の内部には、空気流路２の上流側から下流側にかけて順次、外気または車室内空気を吸い込んで昇圧し、それを下流側へと圧送するブロア４と、ブロア４により圧送される空気を冷却する冷却器５と、冷却器５を通過して冷却された空気を加熱する放熱器６と、放熱器６を通過する空気量と放熱器６をバイパスして流れる空気量との割合を調整し、その下流側でミックスされる空気の温度を調節するエアミックスダンパ７とが設置されている。
【００２７】
ケーシング３の下流側は、図示しない吹き出しモード切替ダンパおよびダクトを介して温調された空気を車室内に吹き出す複数の吹き出し口に接続されている。
冷却器５は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁とともに冷媒回路を構成し、膨張弁で断熱膨張された冷媒を蒸発させることにより、そこを通過する空気を冷却するものである。
放熱器６は、タンク８、ポンプ９および熱媒体加熱装置１０とともに熱媒体循環回路１０Ａを構成し、熱媒体加熱装置１０により加熱された熱媒体（例えば、水）がポンプ９を介して循環されることにより、そこを通過する空気を加温するものである。
【００２８】
図２には、図１に示した熱媒体加熱装置の組み立てる手順を説明するための図を示し、図３には、組み立てた熱媒体加熱装置であって、（Ａ）には、その上方から見た図を示し、（Ｂ）には、その側面図を示し、図４には、熱媒体加熱装置に設けられているＰＴＣヒータであって、（Ａ）には、その縦断面図を示し、（Ｂ）には、その上面図を示し、（Ｃ）には、（Ｂ）に示したＡ−Ａ部の断面図を示す。
【００２９】
図２に示すように、熱媒体加熱装置１０は、基板１３と、電極板１４（図３（Ｂ）参照）と、ＩＧＢＴ（発熱素子）１２と、ＩＧＢＴ冷却板（接続板）１５と、熱交押さえ板（押圧部材）１６と、複数（例えば、３つ）の熱交チューブ（冷却チューブ）１７と、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子１８（図３（Ｂ）参照）と、電極板１４、熱交チューブ１７、基板１３、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）１２および熱交押さえ板１６が収容されているケーシング１１と、を備えている。
なお、電極板１４、ＰＴＣ素子１８、および後述する絶縁体（図示せず）により、ＰＴＣヒータが構成される。
【００３０】
ケーシング１１は、上側半分と下側半分とに二分割された構成となっており、上側半分に位置するアッパーケース１１ａと、下側半分に位置するロアケース１１ｂと、を備えている。また、ロアケース１１ｂの内部には、基板１３、電極板１４、ＩＧＢＴ１２を備えているＩＧＢＴ冷却板１５、熱交押さえ板１６、積層された熱交チューブ１７およびＰＴＣ素子１８を収容するための空間が形成されている。
【００３１】
アッパーケース１１ａは、基板１３、電極板１４、ＩＧＢＴ１２を備えているＩＧＢＴ冷却板１５、熱交押さえ板１６、熱交チューブ１７およびＰＴＣ素子１８を収容しているロアケース１１ｂの上方からロアケース１１ｂの開口部１１ｃに設置される。
【００３２】
ロアケース１１ｂは、積層された３つの熱交チューブ１７に導かれる熱媒体の導入を行う熱媒体入口路（熱媒体導出入路）１１ｄと熱媒体の導出を行う熱媒体出口路（熱媒体導出入路）１１ｅ（図３（Ｂ）参照）とがロアケース１１ｂの下面に一体的に形成されている。
【００３３】
また、ロアケース１１ｂの側壁には、電源ハーネス２７とＬＶハーネス２８との先端部が貫通する電源ハーネス用孔１１ｆとＬＶハーネス用孔１１ｇとが開口している。電源ハーネス用孔１１ｆとＬＶハーネス用孔１１ｇとは、ロアケース１１ｂの互いに隣接している側壁に設けられている。
【００３４】
電源ハーネス２７は、基板１３に電源を供給するものである。電源ハーネス２７の先端部は、２つに分かれていて、基板１３に設けられている２つの電源ハーネス用端子１３ｃに電極ハーネス接続用ねじ２７ａによってねじ止め可能となっている。
【００３５】
ＬＶハーネス２８は、ＩＧＢＴ１２に制御用の信号を送信するものである。ＬＶハーネス２８の先端部は、基板１３に設けられているＬＶハーネス用コネクタ部１３ｄとコネクタ接続可能となっている。
【００３６】
図４（Ａ）に示すように、ＰＴＣヒータは、たとえば、３つの熱交チューブ１７が互いに平行になるように積層されている。３つの熱交チューブ１７は、下段、中段、上段熱交チューブ１７ｃ、１７ｂ、１７ａの順に積層されている。各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの流路内には、図４（Ｃ）に示すように、コルゲート状のインナーフィン２１が形成されている。これにより、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの内部には、その軸方向に連通している複数の流路が形成されることとなる。
【００３７】
各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ内にインナーフィン２１が形成されることによって、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの剛性が増すこととなる。そのため、後述する熱交押さえ板１６（図３参照）によって各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃがＩＧＢＴ冷却板１５の方向に付勢されても、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが変形しにくくなっている。
【００３８】
各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、図４（Ｂ）に示すように、熱媒体を供給する入口ヘッダ部２２および熱媒体が導出される出口ヘッダ部２３と、入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３に設けられる液状ガスケット（密着部材）２６（図４（Ａ）参照）と、を有している。各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃは、図３（Ｂ）に示すように、電極板１４をそれらの間に挟んで互いに平行に積層されている。
【００３９】
熱交チューブ１７ｃは、図４（Ｂ）に示すように、平面視した場合に、軸方向（図４（Ｂ）において左右方向）に長い偏平状を呈している。偏平状の熱交チューブ１７は、扁平方向、すなわち、軸方向と直交する幅方向（図４（Ｂ）において上下方向）に幅広となっている。
【００４０】
熱交チューブ１７の軸方向の端部には、入口ヘッダ部２２と出口ヘッダ部２３とが各々設けられている。入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３は、その中心に連通孔（図示せず）を有している。
【００４１】
各熱交チューブ１７ｃ、１７ｂ、１７ａをこの順に積層させて、後述する熱交押さえ板１６によってＩＧＢＴ冷却板１５の方向に押圧することによって、液状ガスケット２６が中段熱交チューブ１７ｂの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の下面と、その下方に位置している下段熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の上面との間を密着し、かつ、中段熱交チューブ１７ｂの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の上面と、上段熱交チューブ１７ａの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の下面とが密着する。このように、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを積層させることによって、上段熱交チューブ１７ａ、中段熱交チューブ１７ｂおよび下段熱交チューブ１７の各連通孔が連通する。
【００４２】
ＰＴＣヒータには、熱媒体入口路１１ｄから導かれた熱媒体が各入口ヘッダ部２２から各熱交チューブ１７ｃ、１７ｂ、１７ａへと導かれる。各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに流入した熱媒体は、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを通過する際に昇温（加熱）されて、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７から各出口ヘッダ部２３に流入し、熱媒体出口路１１ｅから熱媒体加熱装置１０外へと導出される。熱媒体加熱装置１０に導出された熱媒体は、熱媒体循環回路１０Ａ（図１参照）を介して放熱器６に供給されることになる。
【００４３】
電極板１４は、図３（Ｂ）に示すように、ＰＴＣ素子１８を作動させるための電力を供給するものであり、平面視した場合に矩形状を呈するアルミニウム製の板状部材である。電極板１４は、ＰＴＣ素子１８を挟んで少なくともその両面にそれぞれ順次積層されている。電極板１４は、ＰＴＣ素子１８の上面に接するようにして一枚、ＰＴＣ素子１８の下面に接するようにして一枚設けられていている。電極板１４は、これら二枚の電極板１４により、ＰＴＣ素子１８の上面とＰＴＣ素子１８の下面とが挟み込まれるようになっている。
【００４４】
また、ＰＴＣ素子１８の上面側に位置する電極板１４は、その上面が熱交チューブ１７の下面に接するようにして配置され、ＰＴＣ素子１８の下面側に位置する電極板１４は、その下面が熱交チューブ１７の上面に接するようにして配置されている。本実施形態の場合には、電極板１４は、下段熱交チューブ１７ｃと中段熱交チューブ１７ｂとの間、中段熱交チューブ１７ｂと上段熱交チューブ１７ａとの間に各々２枚、合計４枚設けられている。
【００４５】
４枚の各電極板１４は、熱交チューブ１７と略同形とされている。図４（Ａ）に示すように、各電極板１４には、後述する基板１３側の長辺側に端子台１４ａが１つ設けられている。電極板１４に設けられている端子台１４ａは、各電極板１４を積層させた場合には、重なることなく、電極板１４の長辺に沿って位置する。すなわち、各電極板１４に設けられている端子台１４ａは、その長辺に沿って位置が少しずつずらして設けられている。
【００４６】
各端子台１４ａは、各電極板１４を挟んでいる熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃから突出するように設けられている。各端子台１４ａは、基板１３に設けられている端子１３ａ（図３（Ｂ）参照）に端子接続用ねじ１４ｂによって接続されている。
【００４７】
基板１３は、図２に示すように、その上面に端子１３ａが、例えば４つ設けられている。各端子１３ａは、積層されている熱交チューブ１７近傍に基板１３の長辺に沿って設けられている。基板１３には、基板１３をロアケース１１ｂに固定する基板接続用ねじ１３ｂが例えば４本設けられている。また、基板１３の上面には、電極ハーネス２７の先端部を基板１３に固定する電源ハーネス用端子１３ｃが２つ設けられている。さらに、基板１３の上面の端部には、ＬＶハーネス２８の先端部と接続されるＬＶハーネス用コネクタ部１３ｄが設けられている。
【００４８】
ＩＧＢＴ１２は、略長方形状をしたトランジスタである。ＩＧＢＴ１２は、例えば２つ設けられている。ＩＧＢＴ１２は、作動することによって熱を生じる発熱素子である。ＩＧＢＴ１２は、図２に示すように、ＩＧＢＴ冷却板１５にＩＧＢＴ接続用ねじ１２ａによって各々ねじ止めされている。
【００４９】
ＩＧＢＴ冷却板１５は、その上面に３つの積層された熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが搭載されている。すなわち、ＩＧＢＴ冷却板１５の上面が下段熱交チューブ１７ｃの下面に接するようにして配置されている。また、ＩＧＢＴ冷却板１５は、積層された熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの側方にＩＧＢＴ１２を介して基板１３が設けられている。ＩＧＢＴ冷却板１５は、平面視した際に扁平状の金属製の板状部材である。ＩＧＢＴ冷却板１５は、略Ｔ字状とされており、Ｔ字状の軸方向に直交する部分にＩＧＢＴ１２がねじ止めされている。
なお、側方とは、平面視した際に、３つの積層された熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと基板１３とが隣接する位置関係をいう。
【００５０】
熱交押さえ板１６は、その下面が上段熱交チューブ１７ａの上面に接するようにして熱交押さえ板用ネジ１６ａによって固定される金属製の部材である。熱交押さえ板１６は、熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを覆うことができる大きさとされている。熱交押さえ板１６は、ＩＧＢＴ冷却板１５との間に積層されている熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを挟み込んで４本の熱交押さえ板接続用ねじ１６ａによってロアケーシング１１ｂにねじ止めされる。このように熱交押さえ板１６をロアケーシング１１ｂにねじ止めすることによって、積層された熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃをＩＧＢＴ冷却板１５の方向に付勢（押圧）することができるようになっている。
【００５１】
つぎに、図２および図３を用いて本実施形態に係る熱媒体加熱装置の組み立て手順を説明する。
図２に示すように、ロアケース１１ｂの内部空間にＩＧＢＴ冷却板１５をロアケース１１ｂの内底面に略平行に設置する。ロアケース１１ｂ内に設置されたＩＧＢＴ冷却板１５の上面にＩＧＢＴ１２を２つの設置する。ＩＧＢＴ接続用ねじ１２ａによって、ＩＧＢＴ１２とＩＧＢＴ冷却板１５とをロアケース１１ｂの内底面に共締めする。
【００５２】
各ＩＧＢＴ１２を基板１３の下方からはんだ付けする。その後、基板１３を基板接続用ねじ１３ｂによってロアケース１１ｂの内底面にねじ止めする。これによって、各ＩＧＢT１２は、ＩＧＢＴ冷却板１５の上面と基板１３の下面との間に挟まれることとなる。
【００５３】
ロアケース１１ｂの開口部１１ｃに液状ガスケット（図示せず）を塗布する。また、ＩＧＢＴ冷却板１５に、シリコングリスを塗布する。シリコングリスが塗布されたＩＧＢＴ冷却板１５の上面であってＩＧＢＴ１２の側方に下段熱交チューブ１７ｃを搭載する。
【００５４】
ＰＴＣ素子１８の両面を絶縁シート（図示せず）によって挟み、下段熱交チューブ１７ｃの上方から搭載する。ＰＴＣ素子１８を搭載後、電極板１４の端子台１４ａを基板１３の端子１３ａに端子接続用ねじ１４ｂによって仮止めする。
【００５５】
下段熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の上面に液状ガスケット２６（図４（Ａ）参照）を塗布して、下段熱交チューブ１７ｃの上方から中段熱交チューブ１７ｂを搭載する。
【００５６】
ＰＴＣ素子１８の両面を絶縁シート（図示せず）によって挟み、中段熱交チューブ１７ｂの上方から搭載する。ＰＴＣ素子１８を搭載後、電極板１４の端子台１４ａを基板１３の端子１３ａに端子接続用ねじ１４ｂによって仮止めする。
【００５７】
中段熱交チューブ１７ｂの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の上面に液状ガスケット２６を塗布して、中段熱交チューブ１７ｂの上方から上段熱交チューブ１７ａを搭載する。
【００５８】
搭載された上段熱交チューブ１７ａの上方から熱交押さえ板１６を搭載する。上段熱交チューブ１７ａに搭載された熱交押さえ板１６を熱交押さえ板接続用ねじ１６ａによってロアケース１１ｂの内底面にねじ止めする。
【００５９】
これによって、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの入口ヘッダ部２２間および出口ヘッダ部２３間の液状ガスケット２６に所定の圧がかかり、入口ヘッダ２２間および出口ヘッダ部２３間が密着することとなる。
【００６０】
各々の入口ヘッダ２２間および出口ヘッダ部２３間が密着することとなるので、下段熱交チューブ１７ａと中段熱交チューブ１７ｂとの間および中段熱交チューブ１７ｂと上段熱交チューブ１７ｃとの間に挟まれているＰＴＣ素子１８および電極板１４が各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃに密着することとなる。
【００６１】
次に、仮止めしてあった端子接続用ねじ１４ｂを本止めする。これによって、各電極板１４の端子台１４ａが各基板１３の端子１３ａに固定されることとなる。
電極ハーネス２７の先端部をロアケース１１ｂの側壁に開口している電源ハーネス用孔１１ｆからロアケース１１ｂの内部に挿入する。ロアケース１１ｂ内に挿入された電極ハーネス２７の先端部と基板１３に設けられている電源ハーネス用端子１３ｃとを電極ハーネス接続用ねじ２７ａによってねじ止めする。
【００６２】
ＬＶハーネス２８の先端部をロアケース１１ｂの側壁に開口しているＬＶハーネス用孔１１ｇからロアケース１１ｂの内部に挿入する。ロアケース１１ｂ内に挿入されたＬＶハーネス２８の先端部を基板１３のＬＶハーネス用コネクタ部１３ｄとコネクタ接続する。
電源ハーネス用孔１１ｆに電極ハーネス２７を固定し、ＬＶハーネス用孔１１ｇにＬＶハーネス２８を固定する。
【００６３】
ロアケース１１ｂの開口部１１ｃに液状ガスケットを塗布する。ロアケース１１ｂの上方からアッパーケース１１ａを搭載する。アッパーケース１１ａに設けられているクリップ部（図示せず）をロアケース１１ｂに設けられている爪部（図示せず）に引掛けてアッパーケース１１ａとロアケース１１ｂとを締結して、熱媒体加熱装置１０の組み立てを完了（終了）する。
【００６４】
以上述べたように、本実施形態に係る熱媒体加熱装置１０および車両用空調装置１によれば、以下の効果を奏する。
ＰＴＣ素子１８を挟んで少なくともその両面にそれぞれ順次積層されている電極板１４と熱交換する３枚（複数）の熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを互いに平行に積層し、積層された３枚の熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの側方に基板１３を配置してロアケーシング１１ｂ内に設けて、積層された３枚の熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの入口ヘッダ部２２間および出口ヘッダ部２３間には、液状ガスケット（密着部材）２６を設け、積層された３枚の熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを押圧する熱交押さえ板（押圧部材）１６によって入口ヘッダ部２２間および出口ヘッダ部２３間を密着させることとした。これにより、積層させた熱交チューブ１７の厚みを薄くして、熱媒体加熱装置１０の鉛直方向の高さを低くすることができる。したがって、熱媒体加熱装置１０の小型化を図ることができる。
【００６５】
また、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの入口ヘッダ部２２間および出口ヘッダ部２３間を液状ガスケット２６を介して密着させることとしたので、電極板１４と各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃとの接触熱抵抗を低減させることができる。そのため、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと電極板１４との間で交わされる伝熱効率を向上させることができる。したがって、伝熱効率を向上させた熱媒体加熱装置１０にすることができる。
【００６６】
積層された熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃと基板１３とが搭載されている金属製のＩＧＢＴ冷却板（接続板）１５を設けて、そのＩＧＢＴ冷却板１５と基板１３との間にＩＧＢＴ（発熱素子）１２を設けることとした。そのため、ＩＧＢＴ１２が生じる熱をＩＧＢＴ冷却板１５を介して熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃの冷却熱によって冷却することができる。したがって、熱媒体加熱装置１０の伝熱効率をさらに向上させることができる。
【００６７】
各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃを扁平方向に幅広にすることとした。これにより、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが電極板１４と接触する表面積を大きくすることができる。そのため、熱交チューブ１７を多数積層させることなく伝熱効率を向上させることができる。したがって、伝熱効率を維持しつつ、熱媒体加熱装置１０の鉛直方向の高さを低くすることができる。
【００６８】
熱媒体の導入を行う熱媒体入口路（熱媒体導出入路）１１ｄと熱媒体の導出を行う熱媒体出口路（熱媒体導出入路）１１ｅとをロアケーシング１１ｂに一体的に形成することとした。そのため、熱媒体を熱媒体加熱装置１０に供給する際に、積層された各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃにかかる応力を分散することができる。したがって、積層された熱交チューブ１７にかかる荷重を低減することができる。
【００６９】
伝熱効率が向上するとともに、小型化することができる熱媒体加熱装置１０を用いることとした。そのため、車両用空調装置１の性能を向上させ、かつ、設置スペースを低減することができる。
【００７０】
なお、ここで用いられている液状ガスケット２６とは、耐熱性に優れ高温に晒される各熱交チューブ１７の入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３間等のシールに適した硬化性の液状シール剤（例えば、株式会社スリーボンド製のシリコーンを主成分とした製品番号１２０７ｄのシリコーン系液状ガスケット）である。
【００７１】
また、本実施形態では、密着部材として液状ガスケット２６を用いるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｏリング、ロウ付等を用いるものとしても良い。
【００７２】
Ｏリング等を用いた際には、各熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃが例えばアルミ等で形成されている場合、冬場においては、ＰＴＣ素子１８によって加熱されることにより周囲温度（外気温度）との温度差による熱膨張が懸念される。このため、異なる材質により形成されたケーシング１１（例えば樹脂等）を用いた場合には、ロアケース１１ｂの熱媒体入口路１１ｄおよび熱媒体出口路１１ｅと熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２２と出口ヘッダ部２３との固着に液状ガスケット２６を用いることによって、上述のように熱交チューブ１７ｃは熱膨張する。この際、ケーシング１１が周囲温度（外気温度）と同等であるため、熱膨張により液状ガスケット２６にせん断破壊が生じる可能性もある。
【００７３】
これらを考慮して、例えば、同材質同士である熱交チューブ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ間の入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３の密着部材には、液状ガスケット２６を用い、異種材質である熱交チューブ１７ｃの入口ヘッダ部２２および出口ヘッダ部２３と、ロアケース１１ｂの熱媒体入口路１１ｄおよび熱媒体出口路１１ｅとの密着部材としては、Ｏリングを用いることによって、せん断破壊を防止することが可能となる。
このように、ケーシング１１の部材や熱交チューブ１７の部材に応じて、液状ガスケット２６やＯリング等の適宜好ましい最適な密着部材を選定することも可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１  車両用空調装置
１０  熱媒体加熱装置
１１  ケーシング
１２  ＩＧＢＴ（発熱素子）
１３  基板
１４  電極板
１６  熱交押さえ板（押圧部材）
１７  熱交チューブ（冷却チューブ）
１８  ＰＴＣ素子
２２  入口ヘッダ部
２３  出口ヘッダ部
２６  液状ガスケット（密着部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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