JP2015511550A - 車両用ヒータ - Google Patents

Abstract

本発明は、車両用ヒータに関し、より詳細には、本発明は、空気が流れる方向に垂直に位置する板形状の第１支持部（および第２支持部）を用いて発熱部を形成することで、製造を容易にするとともに厚さを減少させることができ、これにより小型化を可能とし、熱交換性能をより高めて暖房性能を向上させることができる車両用ヒータに関する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用ヒータに係り、より詳しくは、空気が流れる方向に垂直に位置する板形状の第１支持部（および第２支持部）を用いて発熱部を形成することで、製造を容易にするとともに厚さを減少させることができ、これにより小型化を可能とし、熱交換性能をより高めて暖房性能を向上させることができる車両用ヒータに関する。

加熱手段は、外部の温度を高めるために用いられるものであって、様々な方法による手段が提案されており、また、様々な用途に用いられている。
特に、車両のエンジンルームの内部に設けられる加熱手段のうち室内暖房を担当する加熱手段は、エンジンの温度を下げるための熱交換媒体がヒータコアを循環して外部空気を加熱することで自動車の室内を暖房する。
しかし、エンジンのうちディーゼルエンジンは、熱交換率が高く、自動車の初期始動の際にエンジンを冷却する熱交換媒体が加熱されるまでにかかる時間がガソリンエンジンに比べて長い。
そのため、冬期に、ディーゼルエンジンが設けられた車両は、初期始動後に熱交換媒体の加熱が遅くなって初期の室内暖房性能が低下する問題点がある。

上述のような問題点を解決するために、様々な手段を用いて室内側に送風される空気を直接加熱する形態の車両用空気加熱式ヒータが提案されている。
かかる空気加熱式ヒータは、空気を直接加熱して暖房性能をより高めることができるという利点があるが、小型化および高効率化の傾向の中でエンジンルームの内部における十分な空間の確保が困難な状況で、ヒータの大きさだけの空間を占めるため、小型化を妨げる原因となりうる。
特に、ニクロム線を用いたカートリッジヒータは、温度を制御することが困難で、ヒータ側に空気が送風されない場合には過熱する恐れがあり、また、高電圧による絶縁問題が生じることがあり、火災の危険性があるという問題点がある。

一方、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（ＰＴＣ）ヒータを用いた車両用空調装置が日本公開特許２００９−２５５７３９号に開示されており、従来技術によるＰＴＣヒータを図１に示す。
図１において空気が流れる方向を矢印で示しており、図１に示すＰＴＣヒータは、ＰＴＣ素子からなる熱源部１１と、熱源部１１と接触して熱を効果的に放出するための放熱部１２と、端子部、熱源部１１、放熱部１２を包んで保護するハウジング２０と、からなる。
従来のＰＴＣヒータは、詳細な構成において一部差がありうるが、熱源部が空気の流れる方向と平行に形成されることで熱源部の形成面積が発熱性能に直接影響を及ぼすことになり、そのため、ＰＴＣヒータの厚さ（空気が流れる方向）を減少させるには限界がある。
特に、ＰＴＣヒータは、放熱条件が良好でない場合には電気的問題が生じることがあるため放熱部（通常、放熱フィン）を形成する必要があり、そのため放熱部の製造および組立工程が複雑なだけでなく、放熱が効果的に行われていない場合にはＰＴＣヒータ全体の耐久性が低下する問題点がある。

図２にＰＴＣヒータを用いた車両用空調装置の一例を示す。
図２に示す車両用空調装置は、それぞれのドア３１ｄ、３２ｄ、３３ｄによって開度が調節されるフロアベント３１、デフロストベント３２およびフェースベント３３が形成される空調ケース３０と、空調ケース３０の内部に設けられて空気を冷却する蒸発器４１と、高温の冷却水が流動して空気を加熱するヒータコア４２と、空気が流れる方向にヒータコア４２の後側に設けられるＰＴＣヒータ４３と、を含む。
この際、ＰＴＣヒータは、ヒータコアと所定間隔を維持するように設けられるが、それだけ空調ケース内部の空間を占めるため、空間効率性を阻害する。

また、空気の圧力降下を防止し、コストダウンを図るために、高さ方向にＰＴＣヒータがヒータコアの中央領域に位置することが多く、ＰＴＣヒータが位置しない上側および下側領域を通過した空気は適宜加熱されていない状態で移動されるため、暖房性能が低下する問題点がある（適宜加熱されていない状態で移動される空気の流れを点線の矢印で示す。）。
したがって、空気と直接熱交換され、熱交換性能をより高めて暖房性能をより向上させることができ、小型化が可能で、制御が容易で、過熱による問題点を予め防止して安全性をより高めることができるヒータの開発が要求されている。

日本公開特許 特願２００９−２５５７３９公報

本発明は、上述の問題点を解決するために導き出されたものであって、本発明の目的は、空気が流れる方向に垂直に位置する板形状の第１支持部（および第２支持部）を用いて発熱部を形成することで、製造を容易にするとともに厚さを減少させることができ、これにより小型化を可能とし、熱交換性能をより高めて暖房性能を向上させることができる車両用ヒータを提供することにある。

本発明による車両用ヒータ１０００は、空気が流れる方向に垂直に位置し、板形状を有し、第１発熱領域Ａ１１０と、所定の領域が中空となる複数の第１中空部１０１が形成されている第１空気流動領域Ａ１２０と、を含む第１支持部１００と、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に形成されて発熱する発熱部２００と、第１支持部１００および発熱部２００の一側端部を支持して固定するハウジング４００と、を含むことを特徴とする。

また、車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００および発熱部２００がモジュール状に形成され、高さ方向に配置されている第１支持部１００および発熱部２００それぞれの数が複数であることを特徴とする。
また、第１支持部１００は、第１発熱領域Ａ１１０および第１空気流動領域Ａ１２０が高さ方向に複数形成されることを特徴とする。

なお、車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００とともに発熱部２００の両側面を支持するように、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に対応する第２発熱領域Ａ３１０と、第２発熱領域Ａ３１０に隣接し、所定の領域が中空となる複数の第２中空部３０１が形成され、第１支持部１００の第１空気流動領域Ａ１２０に対応する第２空気流動領域Ａ３２０と、を含む第２支持部３００をさらに含むことを特徴とする。
また、車両用ヒータ１０００は、第１中空部１０１の中空領域および第２中空部３０１の中空領域とが、空気が流れる方向に所定の領域で互いに重なることを特徴とする。

また、第１支持部１００および第２支持部３００には、それぞれ第１中空部１０１および第２中空部３０１に対応する所定の領域がそれぞれ切開され、切開された領域が折り曲がって突出する第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２がさらに形成されていることを特徴とする。
なお、発熱部２００は、カーボンナノチューブ（ＣＡＲＢＯＮ ＮＡＮＯＴＵＢＥ：ＣＮＴ）を用いることを特徴とする。

この際、発熱部２００は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０にコーティングされることができる。
より詳細に、発熱部２００は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に形成される第１絶縁層２１１と、第１絶縁層２１１の上側面の高さ方向に両端部に幅方向に長く形成される一対の電極２１２と、第１絶縁層２１１の上側面に電極２１２と通電するように形成されるカーボンナノチューブ発熱層２１３と、第１絶縁層２１１の上側面に電極２１２およびカーボンナノチューブ発熱層２１３を包むように形成される保護層２１４と、を含むことを特徴とする。

また、発熱部２００は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子を用いることを特徴とする。
この際、発熱部２００は、ＰＴＣ素子を含む発熱チューブ２３１を含み、発熱チューブ２３１が熱伝導性接着剤を用いて第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に接合されることができる。
より詳細に、発熱部２００は、発熱チューブ２３１と、発熱チューブ２３１の内部に設けられ、幅方向に多数の貫通孔が形成されるガイド板２３２と、ガイド板２３２の貫通孔に設けられるＰＴＣ素子２２０と、チューブ内部のガイド板２３２の両側にそれぞれ配置される第１−１電極２３３および第１−２電極２３４と、を含むことを特徴とする。

さらに他の形態として、発熱部２００は、ＰＴＣ素子２２０と、第１発熱領域Ａ１１０および第２発熱領域Ａ３１０に対応するように形成され、ＰＴＣ素子２２０が載置されるように中空とした空間部２４２が形成される絶縁支持体２４１と、ＰＴＣ素子２２０に電源を印加する第２−１電極２４５と、を含むことを特徴とする。
また、発熱部２００において、絶縁支持体２４１の第１発熱領域Ａ１１０に対応する面には空間部２４２側に段差状に形成される第１載置部２４３が設けられ、第２−１電極２４５が絶縁支持体２４１の第１載置部２４３に載置されることを特徴とする。

また、発熱部２００において、絶縁支持体２４１の第２発熱領域Ａ３１０に対応する面には空間部２４２側に段差状に形成される第２載置部２４４が設けられ、絶縁支持体２４１の第２載置部２４４に第２−２電極２４６がさらに載置されることを特徴とする。
なお、車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００と当接する発熱部２００の一側面に形成されている第２−１絶縁層２４７および第２支持部３００と当接する発熱部２００の他側面に形成されている第２−２絶縁層２４８をさらに含むことを特徴とする。

したがって、本発明による車両用ヒータは、空気が流れる方向に垂直に位置する板形状の第１支持部（および第２支持部）を用いて発熱部を形成することで、製造を容易にするとともに厚さを減少させることができ、これにより小型化を可能とし、熱交換性能をより高めて暖房性能を向上させることができるという利点がある。
また、本発明による車両用ヒータは、構成を簡素化して、製造性を高め、且つ第１支持部（および第２支持部）を高さ方向に一体に形成することができ、これによって製造性をより確保し、また、第１支持部と発熱部（および第２支持部）がモジュール状に形成される場合に高さ方向の変化に応じてモジュールの個数を調節して設計変更を容易にする利点がある。
また、本発明による車両用ヒータは、第２支持部をさらに含むことで発熱領域をより確保することができる。第２支持部は、第１支持部とともに発熱部の両側面を支持することで構造的安定性を高めることができるという利点がある。

この際、本発明による車両用ヒータは、第１支持部に形成された第１中空部と第２支持部に形成された第２中空部とが、空気が流れる方向に所定の領域で互いに重なるように形成されて空気の流れを乱流化することで空気の熱交換性能を向上させることができるという利点がある。
また、本発明による車両用ヒータは、熱交換面積をより高め、空気を案内できる第１ルーバーフィンおよび第２ルーバーフィンがさらに形成されることができ、これにより熱交換性能を極大化することができるという利点がある。
また、本発明による車両用ヒータは、カーボンナノチューブを用いて発熱部を形成する場合に第１支持部の第１発熱領域にカーボンナノチューブを用いるための構成が直接コーティングされることで、製造を容易にし、厚さをより減少させることができ、制御を容易にし、過熱による問題点を予め防止して安全性をより高めることができるという利点がある。

なお、本発明による車両用ヒータは、ＰＴＣ素子を含む発熱チューブを発熱部として用いる場合に、ガイド板、ＰＴＣ素子、正極板および負極板を含む発熱チューブを第１支持部の第１発熱領域に接合して簡単に製造することができ、第１支持部を介して十分に発熱されて過熱による問題点を予め防止することができるという利点がある。
また、本発明による車両用ヒータは、ＰＴＣ素子を利用し、第２支持部を接地端子として利用し、第２−１電極および絶縁支持体を含む簡単な形態を有することで、容易に製造することができるという利点がある。

従来のＰＴＣヒータを示す図である。 通常の車両用空調装置を示す図である。 本発明による車両用ヒータの斜視図である。 本発明による車両用ヒータの分解斜視図である。 本発明による車両用ヒータの他の斜視図である。 本発明による車両用ヒータのさらに他の斜視図である。 図６に示す車両用ヒータの第１支持部、発熱部、および第２支持部のモジュールを示す斜視図である。 本発明による車両用ヒータの第１支持部、発熱部、および第２支持部のモジュールの様々な例を示す図であり、（ａ）は、第１支持部および第２支持部が全て同じ形状に形成され、第１中空部および第２中空部が幅方向に所定角度傾斜して形成された例、（ｂ）は、第１支持部および第２支持部が類似の形態を有し、第１中空部および第２中空部が所定の領域のみで重なるように形成された例、（ｃ）は、第１支持部および第２支持部が同じ形態を有し、第１支持部および第２支持部の第１中空部および第２中空部に第１ルーバーフィンおよび第２ルーバーフィンがそれぞれ形成された例を示す図である。 本発明による車両用ヒータの発熱部の一例（ＣＮＴ）を示す図である。 本発明による車両用ヒータの発熱部の他の例（ＰＴＣ）を示す図である。 本発明による車両用ヒータの分解斜視図である。 本発明による車両用ヒータの断面図である。 本発明による車両用ヒータの他の断面図である。 本発明による車両用ヒータのさらに他の断面図である。 本発明による車両用ヒータのさらに他の分解斜視図である。 本発明による車両用ヒータのさらに他の断面図である。 本発明による車両用ヒータが設けられた車両用空調装置を示す概路図である。

以下、上述の特徴を有する本発明による車両用ヒータ１０００について添付の図面を参照して詳細に説明する。
本発明による車両用ヒータ１０００は、流動される流体（空気）と熱交換して加熱する手段であって、第１支持部１００と、発熱部２００と、ハウジング４００と、を含んでなる。
第１支持部１００は、板形状を有し、空気が流れる方向に垂直に位置し、第１発熱領域Ａ１１０と、第１空気流動領域Ａ１２０と、を含んでなる。

本発明において、空気が流れる方向を図３に矢印で示しており、これは、厚さ方向と同じ意味に定義する。
すなわち、第１支持部１００において、所定の領域は、発熱部２００が位置する領域である第１発熱領域Ａ１１０を形成し、残りの領域は、空気が流動される第１空気流動領域Ａ１２０を形成する。
第１空気流動領域Ａ１２０は、第１発熱領域Ａ１１０の残りの領域に所定の領域が中空とした複数の第１中空部１０１が形成された領域であって、第１中空部１０１の形態および個数をはじめ、第１支持部１００の形態は多様に形成されてもよく、以下でまた説明する。

発熱部２００は、発熱が行われる構成であって、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に形成され、本発明による車両用ヒータ１０００の暖房を行う構成である。
発熱部２００は、多様に形成されてもよく、以下でまた説明する。
ハウジング４００は、第１支持部１００および発熱部２００の一側端部を支持して固定する構成であって、発熱部２００に電力を印加するための構成が内蔵される。
本発明による車両用ヒータ１０００は、簡単な形態を有する板形状の第１支持部１００を用いることで、従来のフィン形状のものを用いることに比べて構成をより簡素化することができ、第１発熱領域Ａ１１０に発熱部２００が設けられることで、全体の厚さを減少させて小型化を可能とする利点がある。

図３および図４に示す形態は、一つの第１支持部１００に、一つの第１発熱領域Ａ１１０と、第１発熱領域Ａ１１０の両側に形成され、複数の第１中空部１０１が形成された第１空気流動領域Ａ１２０が形成され、高さ方向に形成されたこのような発熱部２００を有する４個の第１支持部１００が高さ方向に形成された例を示す。
本発明はこれに限定されず、第１支持部１００に一つ以上の第１発熱領域Ａ１１０が形成されてもよく、第１空気流動領域Ａ１２０の第１中空部１０１の形態をはじめより多様に形成されてもよい。
なお、本発明による車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００が単一個形成され、一つの第１支持部１００に第１発熱領域Ａ１１０および第１空気流動領域Ａ１２０が複数形成されてもよい。

第１支持部１００が単一個形成された例を図５に示しており、ここで、図５は第２支持部３００がさらに形成された例を示している。
図５に示すとおり、本発明による車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００とともに発熱部２００の両側面を支持する第２支持部３００がさらに設けられてもよい。
第２支持部３００は、第１支持部１００と同様に板形状に形成され、第１発熱領域Ａ１１０に対応する第２発熱領域Ａ３１０と、第１空気流動領域Ａ１２０に対応する第２空気流動領域Ａ３２０が形成される。
より詳細に、第２支持部３００は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に対応し、発熱部２００を支持する第２発熱領域Ａ３１０と、第２発熱領域Ａ３１０に隣接し、所定の領域が中空となる複数の第２中空部３０１が形成され、第１支持部１００の第１空気流動領域Ａ１２０に対応する第２空気流動領域Ａ３２０と、を含む。

この際、第２支持部３００は、図５に示すとおり、全体の形態が第１支持部１００と同様に形成されてもよく、図６および図７に示すとおり、空気の流動を調節するように第１支持部１００の第１中空部１０１の形態とは異なる第２中空部３０１が形成されてもよい。
図６および図７に示す形態は、第１支持部１００の第１中空部１０１および第２支持部３００の第２中空部３０１が幅方向に所定角度傾斜して形成され、互いに異なる角度で傾斜した例を示しているものであって、空気が流れる方向に第１中空部１０１と第２中空部３０１の領域のうち所定の領域のみが互いに対応するように（重なるように）形成された例を示している。
すなわち、図６および図７に示す形態は、第１支持部１００の第１中空部１０１を通過した空気の一部が第２支持部３００の第２中空部３０１を介して直接排出され、残りのものは第２支持部３００の板領域にぶつかって乱流化してから排出される。

図６および図７に示す本発明による車両用ヒータ１０００は、空気の流れを乱流化して空気と発熱部２００との熱交換時間をより増大することができ、これによって熱交換性能をより高めることができるという利点がある。
一方、第２支持部３００がさらに設けられる形態において、第１支持部１００が一体に形成される場合に、第２支持部３００は、第１支持部１００と同様に一体に形成されることが好ましい。
また、第１支持部１００がモジュール状に形成される場合に、第２支持部３００も第１支持部１００に対応する大きさに形成されて、ともにモジュールを形成することが好ましい（図６および図７参照）。

図８は第１支持部１００、発熱部２００、および第２支持部３００がモジュール状に形成された様々な例を示すものであって、図８の（ａ）は、第１支持部１００および第２支持部３００が全て同じ形状に形成され、第１中空部１０１および第２中空部３０１が幅方向に所定角度傾斜して形成された例を示している。
図８の（ｂ）は、第１支持部１００および第２支持部３００が類似の形態を有するが、第１中空部１０１および第２中空部３０１が所定の領域のみで重なるように形成された例を示しており、図８の（ｃ）は、第１支持部１００および第２支持部３００が図８の（ａ）に示す第１支持部１００および第２支持部３００と同じ形態を有し、第１支持部１００および第２支持部３００の第１中空部１０１および第２中空部３０１に第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２がそれぞれ形成された例を示している。

第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は、第１中空部１０１および第２中空部３０１に対応する所定の領域がそれぞれ切開され、切開された領域が折り曲がって突出した部分である。
すなわち、第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は、第１支持部１００および第２支持部３００に一体に形成される構成であって、それぞれ第１中空部１０１および第２中空部３０１から延長した形態を有する。
第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は、第１中空部１０１および第２中空部３０１を形成するための工程において、特定の部分以外の残りの部分のみが切開され、第１支持部１００および第２支持部３００に連結される特定の部分を折り曲げる工程のみを追加することで、簡単に形成することができる。

換言すれば、本発明による車両用ヒータ１０００において、第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は、第１中空部１０１および第２中空部３０１を形成するために除去された部分を用いて形成することで、簡単な方法で製造することができ、空気との接触面積をより増大することができ、これにより、全体の熱交換性能を向上させることができる。
図８の（ｃ）において、第１支持部１００の第１ルーバーフィン１０２が厚さ方向に図面の後側に突出し、第２支持部３００の第２ルーバーフィン３０２が厚さ方向に図面の前側に突出する例を示す。

本発明による車両用ヒータ１０００は、これに限定されず、第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は同じ方向に突出してもよく、この際、第１ルーバーフィン１０２および第２ルーバーフィン３０２は、空気が流れる方向と平行に熱交換器との結合方向の反対方向に折り曲がるように突出してもよい。
発熱部２００は、様々な方法で発熱する形態が用いられることができ、具体的な実施例として、図９に示すとおり、カーボンナノチューブが用いられてもよく、図１０から図１６に示すとおり、ＰＴＣ素子２２０が用いられてもよい。

図９を参照してカーボンナノチューブを用いた発熱部２００について説明する。カーボンナノチューブを用いた構成は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に直接コーティングして形成する。
より詳細に、カーボンナノチューブを用いた発熱部２００は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に形成される第１絶縁層２１１と、第１絶縁層２１１の上側面の高さ方向に両端部に幅方向に長く形成される一対の電極２１２と、第１絶縁層２１１の上側面に電極２１２と通電するように形成されるカーボンナノチューブ発熱層２１３と、第１絶縁層２１１の上側面に電極２１２およびカーボンナノチューブ発熱層２１３を包むように形成される保護層２１４と、を含んでなる。
上記図９に示す形態において、カーボンナノチューブを用いた構成は、第１支持部１００に直接コーティングすることで十分な耐久性を確保することができ、製造性をより確保することができるという利点がある。
図９に示した本発明による車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００と、発熱部２００と、を含む形態を有しており、第２支持部３００をさらに含んでもよい。

図１０から図１６はＰＴＣ素子２２０を用いた発熱部２００の様々な実施例を示す図であり、図１０はＰＴＣ素子２２０を含む発熱チューブ２３１を用いた形態を示し、図１１から図１６は発熱チューブ２３１が用いられていない形態を示す。
図１０を参照してＰＴＣ素子２２０を含む発熱チューブ２３１を用いた発熱部２００について説明する。

上記図１０に示す発熱部２００において、発熱チューブ２３１が熱伝導性接着剤を用いて第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に接合される。
この際、発熱部２００は、発熱チューブ２３１と、発熱チューブ２３１の内部に設けられ、幅方向に多数の貫通孔が形成されたガイド板２３２と、ガイド板２３２の貫通孔に設けられたＰＴＣ素子２２０と、チューブ内部のガイド板２３２の両側にそれぞれ配置された第１−１電極２３３および第１−２電極２３４と、を含んでなる。
図１０は発熱部２００を示しており、本発明による車両用ヒータ１０００は、第１支持部１００が設けられている形態と、第１支持部１００および第２支持部３００が設けられている形態の両方に適用されてもよい。

図１１および図１２に示す発熱部２００は、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０および第２支持部３００の第２発熱領域Ａ３１０に設けられる。
この際、発熱部２００は、ＰＴＣ素子２２０と、絶縁支持体２４１と、第２−１電極２４５と、を含んでなる。
絶縁支持体２４１は、発熱部２００を形成する基本の本体であって、両側面の所定の領域がそれぞれ第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０および第２支持部３００の第２発熱領域Ａ３１０と当接する。
絶縁支持体２４１には、ＰＴＣ素子２２０が載置されるように中空とした空間部２４２が形成される。

上記図１１および図１２に示す発熱部２００は、第２支持部３００を接地端子とし、ＰＴＣ素子２２０と直接当接するように形成されたものであって、安定性が確保された状態で実施可能な例である。
また、本発明による車両用ヒータ１０００には、第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に対応する面が空間部２４２側に段差状に形成されて第２−１電極２４５が載置される第１載置部２４３が形成されてもよい。
すなわち、絶縁支持体２４１は、一側面が第２−１電極２４５とともに第１支持部１００の第１発熱領域Ａ１１０に当接し、他側面がＰＴＣ素子２２０とともに第２支持部３００の第２発熱領域Ａ３１０に当接する。
このために、発熱部２００は、第２−１電極２４５の厚さと第１載置部２４３の深さが互いに対応し、空間部２４２の高さとＰＴＣ素子２２０の厚さが互いに対応するように形成される。

図１３は本発明による車両用ヒータ１０００の他の発熱部２００が形成された例を示すものであって、発熱部２００の第１支持部１００および第２支持部３００と当接する両側面にそれぞれ第２−１絶縁層２４７および第２−２絶縁層２４８がさらに形成された例を示す。
図１４は本発明による車両用ヒータ１０００のさらに他の発熱部２００が形成された例を示すものであって、絶縁支持体２４１の第２発熱領域Ａ３１０に対応する面が空間部２４２側に段差状に形成される第２載置部２４４が形成され、絶縁支持体２４１の第２載置部２４４に第２−２電極２４６がさらに載置される例を示す。

第２−２電極２４６が設けられる場合に、絶縁支持体２４１の他の面が第２−２電極２４６とともに第２支持部３００の第２発熱領域Ａ３１０に当接するように、第２−２電極２４６の厚さと第２載置部２４４の深さが互いに対応するように形成される。
第２−１電極２４５および第２−２電極２４６が設けられる場合に、ハウジング４００の内部における電気的接続が容易になるようにそれぞれ異なる方向に折り曲がった第１折り曲げ部２４５ａおよび第２折り曲げ部２４６ａが形成されてもよい。
この際、絶縁支持体２４１は、第１折り曲げ部２４５ａが形成された第２−１電極２４５および第２折り曲げ部２４６ａが形成された第２−２電極２４６を支持できる形状に形成される。

図１５および図１６は本発明による車両用ヒータ１０００のさらに他の例を示す分解斜視図および断面図であって、図１４に示す形態の発熱部２００の第１支持部１００および第２支持部３００と当接する面にそれぞれ第２−１絶縁層２４７および第２−２絶縁層２４８がさらに形成された例を示す。
また、第２−１電極２４５および第２−２電極２４６がともに設けられる場合、第２−１電極２４５の端部である第１折り曲げ部２４５ａおよび第２−２電極２４６の端部である第２折り曲げ部２４６ａは互いに異なる方向に段差状に形成されて電源連結が容易になるようにすることが好ましい。
この際、図１１および図１５は第１支持部１００の第１中空部１０１および第２支持部３００の第２中空部３０１がそれぞれ所定角度傾斜して形成され、互いに異なる角度で傾斜した例を示すものであって、空気が流れる方向（図面に示した幅方向）に第１中空部１０１と第２中空部３０１の領域の所定の領域のみが互いに対応するように（重なるように）形成された例を示す。

図１１から図１６に示す発熱部２００は、発熱チューブ２３１を用いない形態であり、発熱部の厚さＤ２００を、図１０に示す発熱部２００に比べてより減少させることができるという利点がある。
すなわち、本発明による車両用ヒータ１０００は、幅方向（空気が流れる方向）に厚さを減少させることができ、第１支持部１００および第２支持部３００を用いることで構成を簡素化し、重量を低減することができるという利点がある。

図１７に本発明による車両用ヒータ１０００を用いた空調装置を示す。
図１７に示す車両用空調装置は、それぞれのドア５１０ｄ、５２０ｄ、５３０ｄによって開度が調節されるフロアベント５１０、デフロストベント５２０およびフェースベント５３０が形成される空調ケース５００と、空調ケース５００の内部に設けられて空気を冷却する蒸発器７００と、空調ケース５００内部に設けられて空気を加熱するヒータコア２０００と、冷気通路および温気通路の開度を調節するテンプドア６００と、ヒータコア２０００の後側に配置される本発明による車両用ヒータ１０００と、を含む。
本発明による車両用ヒータ１０００がヒータコア２０００とともに空気を暖房する場合、暖房性能をより確保することができ、小型化が可能となる利点がある。
換言すれば、本発明による車両用ヒータ１０００は、空気が流れる方向に垂直に位置する板形状の第１支持部１００（および第２支持部３００）を用いて発熱部２００を形成することで、製造を容易にするとともに厚さを減少することができ、これにより小型化を可能とし、熱交換性能をより高めて暖房性能を向上させることができるという利点がある。

本発明は、上述の実施例に限定されず、適用範囲が多様であることは言うまでもなく、請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく様々な変形実施が可能であることは言うまでもない。

１１ 熱源部
１２ 放熱部
２０，４００ ハウジング
３０，５００ 空調ケース
３１，５１０ フロアベント
３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ ドア
３２，５２０ デフロストベント
３３，５３０ フェースベント
４１，７００ 蒸発器
４２，２０００ ヒータコア
４３ ＰＴＣヒータ
５０，６００ テンプドア
６０ 車両用空調装置
１００ 第１支持部
１０１ 第１中空部
１０２ 第１ルーバーフィン
２００ 発熱部
２１１ 第１絶縁層
２１２ 電極
２１３ カーボンナノチューブ発熱層
２１４ 保護層
２２０ ＰＴＣ素子
２３１ 発熱チューブ
２３２ ガイド板
２３３ 第１−１電極
２３４ 第１−２電極
２４１ 絶縁支持体
２４２ 空間部
２４３ 第１載置部
２４４ 第２載置部
２４５ 第２−１電極
２４５ａ 第１折り曲げ部
２４６ 第２−２電極
２４６ａ 第２折り曲げ部
２４７ 第２−１絶縁層
２４８ 第２−２絶縁層
３００ 第２支持部
３０１ 第２中空部
３０２ 第２ルーバーフィン
５１０ｄ フロアベントドア
５２０ｄ デフロストベントドア
５３０ｄ フェースベントドア
１０００ 車両用ヒータ
Ａ１１０ 第１発熱領域
Ａ１２０ 第１空気流動領域
Ａ３１０ 第２発熱領域
Ａ３２０ 第２空気流動領域
Ｄ２００ 発熱部の厚さ

Claims (16)

1. 空気が流れる方向に垂直に位置し、板形状を有し、第１発熱領域（Ａ１１０）と、所定の領域が中空となる複数の第１中空部（１０１）が形成されている第１空気流動領域（Ａ１２０）と、を含む第１支持部（１００）と、
   前記第１支持部（１００）の第１発熱領域（Ａ１１０）に形成されて発熱する発熱部（２００）と、
   前記第１支持部（１００）および発熱部（２００）の一側端部を支持して固定するハウジング（４００）と、を含むことを特徴とする車両用ヒータ。
2. 前記第１支持部（１００）および発熱部（２００）がモジュール状に形成され、高さ方向に配置されている前記第１支持部（１００）および発熱部（２００）それぞれの数が複数であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒータ。
3. 前記第１支持部（１００）は、前記第１発熱領域（Ａ１１０）および第１空気流動領域（Ａ１２０）が高さ方向に複数形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒータ。
4. 前記第１支持部（１００）とともに前記発熱部（２００）の両側面を支持するように、前記第１支持部（１００）の第１発熱領域（Ａ１１０）に対応する第２発熱領域（Ａ３１０）と、前記第２発熱領域（Ａ３１０）に隣接し、所定の領域が中空となる複数の第２中空部（３０１）が形成され、前記第１支持部（１００）の第１空気流動領域（Ａ１２０）に対応する第２空気流動領域（Ａ３２０）と、を含む第２支持部（３００）をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用ヒータ。
5. 前記第１中空部（１０１）の中空領域および前記第２中空部（３０１）の中空領域とが、前記空気が流れる方向に所定の領域で互いに重なることを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒータ。
6. 前記第１支持部（１００）および第２支持部（３００）には、それぞれ前記第１中空部（１０１）および第２中空部（３０１）に対応する所定の領域がそれぞれ切開され、切開された領域が折り曲がって突出する第１ルーバーフィン（１０２）および第２ルーバーフィン（３０２）がさらに形成されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒータ。
7. 前記発熱部（２００）は、カーボンナノチューブ（ＣＡＲＢＯＮ ＮＡＮＯＴＵＢＥ：ＣＮＴ）を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ヒータ。
8. 前記発熱部（２００）は、前記第１支持部（１００）の第１発熱領域（Ａ１１０）にコーティングされることを特徴とする請求項７に記載の車両用ヒータ。
9. 前記発熱部（２００）は、
   前記第１支持部（１００）の第１発熱領域（Ａ１１０）に形成される第１絶縁層（２１１）と、
   前記第１絶縁層（２１１）の上側面の高さ方向に両端部に幅方向に長く形成される一対の電極（２１２）と、
   前記第１絶縁層（２１１）の上側面に前記電極（２１２）と通電するように形成されるカーボンナノチューブ発熱層（２１３）と、
   前記第１絶縁層（２１１）の上側面に前記電極（２１２）およびカーボンナノチューブ発熱層（２１３）を包むように形成される保護層（２１４）と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の車両用ヒータ。
10. 前記発熱部（２００）は、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子を用いることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用ヒータ。
11. 前記発熱部（２００）は、ＰＴＣ素子を含む発熱チューブ（２３１）を含み、
    前記発熱チューブ（２３１）が熱伝導性接着剤を用いて前記第１支持部（１００）の第１発熱領域（Ａ１１０）に接合されることを特徴とする請求項１０に記載の車両用ヒータ。
12. 前記発熱部（２００）は、
    前記発熱チューブ（２３１）と、
    前記発熱チューブ（２３１）の内部に設けられ、幅方向に多数の貫通孔が形成されるガイド板（２３２）と、
    前記ガイド板（２３２）の貫通孔に設けられるＰＴＣ素子（２２０）と、
    前記チューブ内部のガイド板（２３２）の両側にそれぞれ配置される第１−１電極（２３３）および第１−２電極（２３４）と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の車両用ヒータ。
13. 前記発熱部（２００）は、
    ＰＴＣ素子（２２０）と、
    前記第１発熱領域（Ａ１１０）および第２発熱領域（Ａ３１０）に対応するように形成され、前記ＰＴＣ素子（２２０）が載置されるように中空とした空間部（２４２）が形成される絶縁支持体（２４１）と、
    前記ＰＴＣ素子（２２０）に電源を印加する第２−１電極（２４５）と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用ヒータ。
14. 前記発熱部（２００）において、前記絶縁支持体（２４１）の前記第１発熱領域（Ａ１１０）に対応する面には前記空間部（２４２）側に段差状に形成される第１載置部（２４３）が設けられ、
    前記第２−１電極（２４５）が前記絶縁支持体（２４１）の第１載置部（２４３）に載置されることを特徴とする請求項１３に記載の車両用ヒータ。
15. 前記発熱部（２００）において、前記絶縁支持体（２４１）の前記第２発熱領域（Ａ３１０）に対応する面には前記空間部（２４２）側に段差状に形成される第２載置部（２４４）が設けられ、
    前記絶縁支持体（２４１）の第２載置部（２４４）に第２−２電極（２４６）がさらに載置されることを特徴とする請求項１４に記載の車両用ヒータ。
16. 前記第１支持部（１００）と当接する前記発熱部（２００）の一側面に形成されている第２−１絶縁層（２４７）および前記第２支持部（３００）と当接する前記発熱部（２００）の他側面に形成されている第２−２絶縁層（２４８）をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の車両用ヒータ。

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