(57)【要約】      （修正有）【課題】ヒータと成形した金属との間に隙間を生じさせずに、金属を介してヒータと流体との間で十分に熱交換を行える流体加熱装置を提供する。【解決手段】熱を発するヒータ２１を備えるヒータユニット２０の製造方法であって、成形型にヒータ２１を設置するヒータ設置工程と、成形型内に溶融した金属を充填してヒータ２１が包埋されるようにヒータユニット２０を成形するヒータユニット成形工程と、を備える。ヒータ２１は、ヒータユニット成形工程で成形型内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である。【選択図】図８
2017091629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発するヒータを備えるヒータユニットの製造方法であって、
成形型に前記ヒータを設置するヒータ設置工程と、
前記成形型内に溶融した金属を充填して前記ヒータが包埋されるように前記ヒータユニットを成形するヒータユニット成形工程と、
を備え、
前記ヒータは、前記ヒータユニット成形工程で前記成形型内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記ヒータは、通電され前記ヒータ自体が発熱することで、前記ヒータユニット成形工程で前記成形型内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記加熱状態は、前記ヒータユニット成形工程で溶融した金属が前記ヒータと接触する際に、前記ヒータと接触する前記金属の表面温度が融点付近の状態である、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記加熱状態は、前記ヒータユニット成形工程で溶融した金属が前記ヒータと接触する際に、前記ヒータと接触する前記金属の表面温度が融点以上の状態である、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記加熱状態は、前記ヒータユニット成形工程で溶融した金属が前記ヒータと接触する際に、前記ヒータと接触する前記金属の表面温度が融点以上の温度を維持した状態である、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記ヒータは、前記ヒータ設置工程前に、予め曲げ加工が施され屈曲形成される、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のヒータユニットの製造方法であって、
前記ヒータは、前記ヒータ設置工程前に、予め螺旋状に形成される、
ことを特徴とするヒータユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱を発するヒータを備えるヒータユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、供給通路からケース内に供給された流体をヒータによって加熱して排出通路から排出する流体加熱装置が開示されている。特許文献１の流体加熱装置では、ケース内に設けられる螺旋状のヒータによって、ケースを流通する流体を加熱している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０５３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のように流体をヒータに直接接触させるのではなく、ヒータの熱を伝達するための表面積を増やすためにヒータの熱を伝える金属を用いてヒータを鋳込み、金属内にヒータを包埋することがある。
【０００５】
しかしながら、ヒータ周りに金属を流し込んで単に成形するだけでは、ヒータと成形した金属との間に隙間が生じて、金属を介してヒータと流体との間で十分に熱交換を行えないおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ヒータと成形した金属との間に隙間を生じさせずに、金属を介してヒータと流体との間で十分に熱交換を行える流体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】
【０００７】
本発明のある態様によれば、熱を発するヒータによって流体を加熱する流体加熱装置の製造方法であって、成形型に前記ヒータを設置するヒータ設置工程と、前記成形型内に溶融した金属を充填して前記ヒータが包埋されるようにヒータユニットを成形するヒータユニット成形工程と、前記ヒータによって加熱される流体が内部に流通するケースを前記ヒータユニットに組み付けるケース組み付け工程と、を備え、前記ヒータは、前記ヒータユニット成形工程で前記成形型内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、ヒータユニット成形工程で成形型内に溶融した金属を充填する際に、ヒータが加熱状態になっているので、ヒータの周囲に充填される溶融した金属は、ヒータと接触しても冷えて凝固することなく、流動性を保ったままヒータの周りに流れ込む。これにより、ヒータの周りで空気を巻き込むことなく金属がヒータを覆い包むことができる。そのため、巻き込んだ空気による空間がヒータと成形した金属との間に形成されずに、隙間なくヒータ全体を金属で包埋することができる。したがって、金属を介してヒータと流体との間で十分に熱交換を行える流体加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る流体加熱装置の斜視図である。
【図２】図２は、流体加熱装置の分解斜視図である。
【図３】図３は、流体加熱装置のケース、ハウジング部、カバー及び後述するヒータユニットの側面図であり、ケースを断面で示した図である。
【図４】図４は、流体加熱装置のヒータユニット及びケースの正面図であり、ケースと加熱部とを断面で示した図である。
【図５】図５は、ヒータユニットを成形するための成形型にヒータを設置するヒータ設置工程を説明する図である。
【図６】図６は、ヒータ設置工程のピン挿入工程を説明する図である。
【図７】図７は、ヒータユニットを成形するヒータユニット成形工程を説明する図である。
【図８】図８は、成形後のヒータユニットの側部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るヒータユニット２０が適用される流体加熱装置１００について説明する。
【００１１】
図１は、流体加熱装置１００の斜視図である。
【００１２】
流体加熱装置１００は、ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：電動車両）やＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド車両）などの車両に搭載される車両用空調装置（図示省略）に適用される。流体加熱装置１００は、車両用空調装置が暖房運転を実行する際に用いられる流体を加熱する装置である。
【００１３】
流体加熱装置１００は、図１に示すように、流体が流通するケース１０と、ケース１０に取り付けられるハウジング部２４と、ハウジング部２４を覆うカバー５０と、を備える。流体には、例えば不凍液が用いられる。
【００１４】
図２は、流体加熱装置１００の分解斜視図である。
【００１５】
ケース１０は、図２に示すように、一方に底部１３を、他方に開口部１５を有する有底の箱状に形成される。ケース１０には、外部からケース１０内に流体を供給する供給口１１と、ケース１０内を流通した流体を外部に排出する排出口１２と、が並んで開口する。供給口１１には供給パイプ５１が挿入され、排出口１２には排出パイプ５２が挿入されることで、ケース１０の内外を流体が流通する。ケース１０は、底部１３から立設される４つの壁面１４を有する。４つの壁面１４は、それぞれ開口部１５に向かって開くように傾斜して形成される。
【００１６】
なお、車両用空調装置では、図示しないポンプによって送られる流体が配管及び供給パイプ５１を介して供給口１１から流体加熱装置１００のケース１０内に供給される。ケース１０内に供給された流体は、ケース１０内をＵターンして、排出口１２から排出パイプ５２を介して図示しないヒータコアに送られる。車両用空調装置は、流体加熱装置１００のケース１０内の流体がヒータコアに送られた後、ヒータコアを介して空調用空気と熱交換を行うことで、空調用空気を暖めるようになっている。
【００１７】
図３は、流体加熱装置１００のケース１０、ハウジング部２４、カバー５０及び後述するヒータユニット２０の側面図であり、ケース１０を断面で示した図である。
【００１８】
ケース１０の壁面１４は、図２及び図３に示すように、供給口１１と排出口１２とを有する壁面１４と対向する壁面１４が他の壁面１４と比較して大きく傾斜するように形成される。
【００１９】
ヒータユニット２０は、図２及び図３に示すように、熱を発するヒータ２１と、ケース１０内に収容される加熱部２２と、ケース１０の開口部１５を閉塞する天板部２３と、から構成される。ヒータユニット２０は、加熱部２２がケース１０内に配置された状態で天板部２３がケース１０の開口部１５の外周縁に接合される。
【００２０】
ヒータ２１は、螺旋状に形成され、加熱部２２内に鋳込まれる。ヒータ２１には、例えば、シーズヒータやＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータが用いられる。なお、ヒータ２１は、螺旋状ではなく、例えば、加熱部２２内を往復するように形成されてもよい。
【００２１】
ヒータ２１は、ハウジング部２４から突出する一対の端子２１ａ、２１ｂと、を有する。ヒータ２１は、車両に搭載される図示しない電源装置から端子２１ａ、２１ｂに電力が供給されることによって発熱する。ケース１０内を流通する流体は、ヒータ２１が発熱することによって、加熱部２２を介して加熱される。このように加熱部２２が設けられることで、ヒータ２１と流体とは、直接接触することがない。
【００２２】
加熱部２２は、図３に示すように、ヒータ２１の周りを覆うように金属が成形されることによって形成される。加熱部２２は、ヒータ２１と比較して凝固点（融点）の低い金属によって成形される。例えば、加熱部２２はアルミニウム合金で形成され、ヒータ２１はステンレスで形成される。金属の成形は、例えば、ダイカスト鋳造やグラビティ鋳造によって行われる。
【００２３】
なお、金属の成形は、砂型鋳造等の他の鋳造方法によって行ってもよい。また、金属には、ヒータ２１や後述する成形型８０（図５参照）よりも融点の低い各種金属材料を用いることができる。
【００２４】
図４は、流体加熱装置１００のヒータユニット２０及びケース１０の正面図であり、ケース１０と加熱部２２とを断面で示した図である。
【００２５】
加熱部２２は、図４に示すように、ヒータ２１の内周と比較して小径に形成されヒータ２１の中心軸Ｏに沿って貫通する貫通孔２２ａと、ヒータ２１の外周と比較して大径に形成されケース１０の壁面１４と対峙する外壁部２２ｃと、を有する。
【００２６】
貫通孔２２ａは、螺旋状に巻かれるヒータ２１の内側に形成され、流体の流れ方向に貫通するよう筒状に形成される。貫通孔２２ａは、図３に示すように、螺旋状に巻かれるヒータ２１の中心軸Ｏに沿って、ケース１０の供給口１１の延長線上に開口する。図３に矢印Ａで示すように供給口１１から供給される流体は、貫通孔２２ａ内に形成される内周流路７０を矢印Ｂで示すように流通する。
【００２７】
貫通孔２２ａは、図４に示すように、流体の流れ方向に沿って延在するように内周に突出する複数の内周フィン２２ｂを有する。内周流路７０は、内周フィン２２ｂが設けられることによって、内周フィン２２ｂが設けられない場合と比較して、大きな伝熱面積を確保できる。複数の内周フィン２２ｂは、貫通孔２２ａの全周にわたって等角度間隔で形成される。内周流路７０を流通する流体は、内周フィン２２ｂの形成された貫通孔２２ａと熱交換を行うことによって、加熱される。また、内周流路７０を流通する流体の流れは、内周フィン２２ｂによって整流される。
【００２８】
外壁部２２ｃは、ケース１０の壁面１４との間で、流体が流通する外周流路７１を形成する。外周流路７１は、内周流路７０と比較して流路断面積が大きい。また、外壁部２２ｃは、貫通孔２２ａと比較して伝熱面積が大きい。外周流路７１は、内周流路７０から流れてきた流体を排出口１２に導く。
【００２９】
内周流路７０を通過した流体は、図３の矢印Ｃで示すように大きく傾斜する壁面１４に向かい、壁面１４に沿って流れることで外周流路７１に導かれる。壁面１４は、開口部１５に向かって開かれるように傾斜しているので、壁面１４にそって流れる流体の大部分は、矢印Ｄで示すように流れやすい。その後、流体は、矢印Ｅや矢印Ｆで示すように外周流路７１を流通する。
【００３０】
外壁部２２ｃは、図４に示すように、螺旋状に巻かれるヒータ２１の外側を覆うように形成される。外壁部２２ｃは、流体の流れ方向に沿って延在するように外壁部２２ｃから外周に突出する複数の外周フィン２２ｄを有する。
【００３１】
外周フィン２２ｄは、外壁部２２ｃの周方向に間隔を空けて複数形成される。外周フィン２２ｄは、ケース１０の底部１３及びヒータユニット２０の天板部２３と略平行に延設される。壁面１４と対峙する外周フィン２２ｄは、外周フィン２２ｄの先端部２２ｅが壁面１４と隣接する。外周フィン２２ｄが設けられることで、外周フィン２２ｄが設けられない場合と比較して、外周流路７１における伝熱面積が大きくなる。
【００３２】
外周流路７１を流通する流体は、加熱部２２の外壁部２２ｃ及び外周フィン２２ｄとの熱交換によって加熱される。外周流路７１を流通する流体は、外周フィン２２ｄによって整流される。
【００３３】
その後、外周流路７１を通過した流体は、排出パイプ５２からケース１０の外部へと図３の矢印Ｇで示すように排出される。このように、供給口１１を通って外部からケース１０内に流入した流体は、ケース１０内の内周流路７０を通過した後、Ｕターンして外周流路７１を流通することで、供給口１１と同一の壁面１４に形成された排出口１２から外部に排出される。
【００３４】
また、図３の矢印Ｄで示すように壁面１４に沿って流れた流体は、天板部２３からケース１０内に向かって複数形成されるフィン２３ｂに流れて、フィン２３ｂと熱交換を行う。フィン２３ｂは、後述するＩＧＢＴ３４、３５と熱的に接続されており、壁面１４に沿って流れてくる流体にＩＧＢＴ３４、３５の熱を放出する。
【００３５】
ここで前述したように、外周流路７１は、内周流路７０と比較して流路断面積が大きい。そのため、外周流路７１における流体の流速は、内周流路７０における流体の流速と比較して遅くなる。しかしながら、外周流路７１に面する外壁部２２ｃは、内周流路７０を形成する貫通孔２２ａと比較して伝熱面積が大きい。よって、内周流路７０と外周流路７１とにおける流体の温度の上昇率を略一定にすることができる。
【００３６】
次に、図２及び図３に戻って、ヒータユニット２０の天板部２３の説明をする。
【００３７】
天板部２３は、図３に示すように、ケース１０の底部１３と対向するよう略平行に配置され、ケース１０の開口部１５を塞ぐ天面として機能する。
【００３８】
天板部２３には、図２に示すように、各種電装部品を接続するためのバスバーモジュール３０と、ヒータユニット２０の動作を制御するための制御部としての制御基板４０と、が設置される。また、天板部２３には、バイメタルスイッチ３１と、ヒータ温度センサ３２と、水温センサ３３と、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｐｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）３４、３５と、が設置される。
【００３９】
バスバーモジュール３０は、矩形に形成される導電性の接続部材である。バスバーモジュール３０は、電力や電気信号を送給可能な複数の図示しないバスバーを有する。
【００４０】
バイメタルスイッチ３１は、ヒータユニット２０の温度を検出し、ヒータユニット２０の温度が第１の設定温度よりも上昇した場合にヒータユニット２０への電力の供給を遮断する。なお、バイメタルスイッチ３１は、電力供給の遮断後にヒータユニット２０の温度が第１の設定温度よりも低い第２の設定温度以下に下降した場合に、ヒータユニット２０への電力の供給を再開してもよい。
【００４１】
ヒータ温度センサ３２は、ヒータ２１の温度を検出して、検出したヒータ２１の温度に応じた電気信号を制御基板４０に送る。制御基板４０は、ヒータ温度センサ３２が検出したヒータ２１の温度が設定温度よりも高い場合に、ヒータ２１への電力の供給を停止させる。
【００４２】
水温センサ３３は、ケース１０の排出口１２近傍における流体の温度、即ち、ケース１０から排出される加熱後の流体の温度を検出する。水温センサ３３は、図３に示すように、天板部２３からケース１０内部に突出する突出部２３ａの内部に設けられる。水温センサ３３は、検出した流体の温度に応じた電気信号を制御基板４０に送る。制御基板４０は、水温センサ３３が検出した流体の温度が所望の温度になるように、ヒータ２１への電力の供給を制御する。
【００４３】
ＩＧＢＴ３４、３５は、バスバーモジュール３０を介して車両の電源装置に接続される一対のスイッチング素子である。ＩＧＢＴ３４、３５は、図２に示すように、プレート３８とボルト３９とによって天板部２３に取り付けられる。ＩＧＢＴ３４、３５は、制御基板４０からの指令信号に応じてスイッチング動作を行い、ヒータ２１への電力の供給を制御する。これにより、ヒータユニット２０は所望の温度に調整され、排出口１２から排出される流体は所望の温度に調整される。ＩＧＢＴ３４、３５は、スイッチング動作を繰り返すことによって発熱する。そのため、ＩＧＢＴ３４、３５は、ケース１０内を流れる流体によって天板部２３を介して冷却される。
【００４４】
制御基板４０は、矩形に形成され、バスバーモジュール３０の上部に積層される。制御基板４０は、バスバーモジュール３０及びＩＧＢＴ３４、３５と電気的に接続され、上位のコントローラの指令に基づいてＩＧＢＴ３４、３５を制御する。
【００４５】
ケース１０の外周縁上には、図１から図３に示すように、枠体のハウジング部２４が形成される。ハウジング部２４は、一方の開口が天板部２３によって塞がれ、他方の開口がカバー５０によって塞がれる。ハウジング部２４には、電気信号を導く図示しない信号線が接続されるコネクタ６０や、電力を導く図示しない電力供給線が接続されるコネクタ６１が、取り付けられる。バスバーモジュール３０等は、天板部２３とハウジング部２４とカバー５０とによって形成される空間内に格納される。
【００４６】
次に、図５から図８までを参照して、流体加熱装置１００のヒータユニット２０の製造方法について説明する。
【００４７】
図５は、ヒータユニット２０を成形するための成形型８０にヒータ２１を設置するヒータ設置工程を説明する図である。
【００４８】
ヒータ設置工程では、ヒータ２１は、端子２１ａ、２１ｂのみが成形型８０に嵌合保持されるように成形型８０に設置される。ヒータ２１と成形型８０とは、予め加熱される。ヒータ２１は、成形型８０に設置された後、電源ユニット８３に電気的に接続されて通電されることによって、ヒータ２１自体が発熱して加熱される。成形型８０は、加熱部２２の外周フィン２２ｄを形成するための図示しないスリットを側部に有する。ヒータ設置工程は、図６に示すように、ヒータ２１が設置された後、ピン８１を挿入するピン挿入工程を有する。
【００４９】
図６は、ヒータ設置工程のピン挿入工程を説明する図である。
【００５０】
ピン挿入工程では、ピン８１は、図６に示すように、ピン８１の先端が対向する成形型８０に当接するようにヒータ２１の中心軸Ｏに沿って挿入される。ピン８１は、加熱部２２の内周フィン２２ｂを形成するためのスリット８１ａを側部に有する。また、ピン８１は、ヒータ２１の螺旋状に形成される部分の内周と比較して小径に形成される。
【００５１】
図７は、ヒータユニット２０を成形するヒータユニット成形工程を説明する図である。
【００５２】
ヒータユニット成形工程では、成形型８０内に溶融した金属を充填する。ヒータ２１は、金属の融点付近まで、好ましくは金属の融点以上まで加熱された状態となっている。そのため、溶融した金属は、ヒータ２１と接しても表面温度が融点を下回って凝固することがない。ヒータ２１は、溶融した金属が成形型８０内に完全に充填されることによって、図７に示すように、金属に包埋される。なお、ヒータ２１の通電は、ヒータユニット成形工程で溶融した金属がヒータ２１と接触する際に、ヒータ２１と接触する金属の表面温度が融点以上の状態となればよく、ヒータユニット成形工程の直前や初期段階で通電を停止してもよい。また、ヒータユニット成形工程が完了するまで、ヒータ２１を通電して発熱させてもよい。
【００５３】
図８は、成形後のヒータユニット２０の側部断面図である。
【００５４】
ヒータユニット２０は、ヒータユニット成形工程後の図示しない離型工程によって成形型８０及びピン８１から離型される。離型工程は、ヒータユニット成形工程後に、金属が融点を下回ってから行われる。ヒータ２１を包埋し凝固した金属が成形型８０から離型されることで、図８に示すように、ヒータ２１とヒータ２１の周りに鋳込まれた加熱部２２と天板部２３とが一体となったヒータユニット２０として完成する。ヒータユニット２０は、その後、バスバーモジュール３０等が取り付けられて、図２に示すように、流体加熱装置１００の一部材としてケース１０内に組み込まれる。
【００５５】
以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
【００５６】
熱を発するヒータ２１を備えるヒータユニット２０の製造方法であって、成形型８０にヒータ２１を設置するヒータ設置工程と、成形型８０内に溶融した金属を充填してヒータ２１が包埋されるようにヒータユニット２０を成形するヒータユニット成形工程と、を備える。ヒータ２１は、ヒータユニット成形工程で成形型８０内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である。
【００５７】
ヒータユニット成形工程では、成形型８０内に溶融した金属を充填する際に、ヒータ２１が加熱状態になっているので、溶融した金属は、ヒータ２１と接触しても冷えて凝固することなく、流動性を保ったままヒータ２１の周りに流れ込む。これにより、ヒータ２１表面付近を流れる溶融した金属の流動性を確保することができるので、ヒータ２１の周りで空気を巻き込むことなく金属がヒータ２１を覆い包むことができる。そのため、巻き込んだ空気による空間がヒータ２１と成形した金属である加熱部２２との間に形成されずに、隙間なくヒータ２１全体を金属で包埋することができる。したがって、流体加熱装置１００は、加熱部２２を介してヒータ２１と流体との間で十分に熱交換を行うことができる。
【００５８】
ヒータ２１は、通電されヒータ２１自体が発熱することで、ヒータユニット成形工程で成形型８０内に溶融した金属が充填される際に、加熱状態である。
【００５９】
ヒータユニット成形工程では、成形型８０内に溶融した金属が充填される際に、通電されることでヒータ２１自体が発熱し加熱状態になるので、ヒータ２１を別途加熱する必要がなく、簡単にヒータ２１を加熱状態にすることができる。そのため、ヒータ２１を成形型８０に設置する前に、予めヒータ２１を加熱する必要がなくなるとともに、設置中にヒータ２１が冷めることがなくなり、確実に流動性を保ったままヒータ２１の周りに金属を充填させることができる。
【００６０】
加熱状態は、ヒータユニット成形工程で溶融した金属がヒータ２１と接触する際に、ヒータ２１と接触する金属の表面温度が融点付近、好ましくは金属の融点以上の状態である。
【００６１】
ヒータユニット成形工程で溶融した金属がヒータ２１と接触する際に、ヒータ２１は、接触する金属の表面温度が融点付近、好ましくは金属の融点以上に加熱された状態となっているので、ヒータ２１と接触する金属が確実に溶融した状態のまま流動性良くヒータ２１の周りに金属を流し込むことができる。そのため、ヒータ２１と接触した金属が凝固して流動性が極端に低下することを抑制できる。
【００６２】
加熱状態は、ヒータユニット成形工程で溶融した金属がヒータ２１と接触する際に、ヒータ２１と接触する金属の表面温度が融点以上の温度を維持した状態である。
【００６３】
ヒータユニット成形工程で溶融した金属がヒータ２１と接触する際に、ヒータ２１は、接触する金属の表面温度が融点以上の温度に維持した状態となっていれば、ヒータ２１と接触した金属が確実に溶融した状態のまま流動性良くヒータ２１の周りに金属を流し込むことができる。そのため、溶融した金属を充填する際に、ヒータ２１の通電を切り、余熱を利用して、流動性を保ったままヒータ２１の周りに金属を充填させることができる。
【００６４】
ヒータ２１は、ヒータ設置工程前に、予め螺旋状に形成される。
【００６５】
このように螺旋状にヒータ２１が形成されると、溶融した金属がヒータ２１に充填される際に、間隔が狭くなっているヒータ２１の螺旋部分で圧損が生じて金属が流れ込みにくくなり易い。また、ヒータ２１の螺旋部分では、溶融した金属が流れ込む際に流れの陰となる部分が生じやすく、溶融した金属の流動性が低下することで空気がより巻き込まれやすくなるので、ヒータ２１と加熱部２２との間に巻き込んだ空気による空間が形成されやすい。
【００６６】
しかしながら、螺旋状に形成されたヒータ２１は、成形型８０内に溶融した金属が充填される際に、加熱した状態となっているので、ヒータ２１と接触する金属を溶融した状態に保つことができ、流動性の高い状態でヒータ２１の周囲に流し込むことができる。そのため、流れの陰となる部分にも溶融した金属を流し込めて、ヒータ２１の全体と金属とを密着させることができるので、螺旋状に形成されたヒータ２１においてもヒータ２１と加熱部２２との間に巻き込んだ空気による空間が形成されることを抑制できる。
【００６７】
ヒータ設置工程は、先端が対向する成形型８０に当接するようにヒータ２１の中心軸Ｏに沿ってピン８１を挿入するピン挿入工程を有する。ピン８１は、ヒータ２１の螺旋状に形成される部分の内周と比較して小径に形成される。
【００６８】
ピン８１は、ヒータ２１の螺旋状に形成される部分の内周よりも小径に形成されるので、ヒータ２１の中心軸Ｏに沿ってピン８１を挿入すると、ピン８１は、ヒータ２１の内側を対向する成形型８０に当接するように貫通する。そのため、ヒータ２１の内側にも流体の流れる内周流路７０を形成できるので、ヒータユニット２０の熱交換効率を高くすることができる。
【００６９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【００７０】
例えば、上記実施形態では、ヒータ２１には、螺旋状に形成したものを用いたが、Ｕ字状等の他の形状に曲げ加工を施して屈曲形成したものを用いてもよい。
【００７１】
このように屈曲形成されたヒータ２１では、屈曲した部分に溶融した金属が流れ込む際に流れの陰となる部分が生じやすく、流動性が低下することで空気がより巻き込まれやすくなるので、ヒータ２１と加熱部２２との間に巻き込んだ空気による空間が形成されやすい。
【００７２】
しかしながら、屈曲形成されたヒータ２１は、成形型８０内に溶融した金属が充填される際に、加熱した状態となっているので、ヒータ２１と接触する金属を溶融した状態に保つことができ、流動性の高い状態でヒータ２１の周囲に流し込むことができる。そのため、屈曲形成されたヒータ２１においてもヒータ２１と加熱部２２との間に巻き込んだ空気による空間が形成されることを抑制できる。
【００７３】
また、ヒータ２１は、特に屈曲形成や螺旋状に形成されたものであって、軸方向に隣り合うヒータが近接している場合に、溶融した金属はヒータ２１と接しても表面温度が融点を下回って凝固することがなく、溶融した金属がヒータ２１に充填され易い。
【符号の説明】
【００７４】
１００    流体加熱装置
１０      ケース
１１      供給口
１２      排出口
１３      底面
１４      壁面
１５      開口部
２０      ヒータユニット
２１      ヒータ
２２      加熱部
２２ａ      貫通孔
２２ｂ      内周フィン
２２ｃ      外壁部
２２ｄ      外周フィン
２２ｅ      先端部
２３      天板部
２４      ハウジング部
３０      バスバーモジュール
４０      制御基板
５０      カバー
５１      供給パイプ
５２      排出パイプ
６０、６１      コネクタ
７０      内周流路
７１      外周流路
８０      成形型
８１      ピン
８１ａ      スリット
８３      電源ユニット
【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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