JP3138207U - 自動車用流体加熱器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換器3と、少なくとも1つの加熱体2とを備え、熱交換器3は、熱伝導率の高い素材で外殻を形成すると共に、内部に流体の熱交換槽31を有し、熱交換槽31の前後端面を密封板32,33で密封すると共に、密封板32に流体が出入りする流体コネクタ34,35を設け、加熱体2は、電熱部材である加熱板21の両面に、加熱板21へ電力を供給する正電極板22及び負電極板24をそれぞれ積層して薄板状に形成され、負電極板24を熱交換器3の表面に重ねて取り付けてある。
【選択図】図3
Description
一般に、このような寒冷気候による問題を解決するために、流体保存タンクに加熱システムを組み合わせ、流体を加熱して寒冷条件下での特性を向上させることが行われており、これによって、エンジンの始動を早くしたり、車を短時間で暖めたり、ウィンドウシールドガラスやヘッドランプに付着した霜を即座に除去することができる。
しかし、この加熱システムは、加熱部材12に厳重な密封を施して流体と接触させないようにしなければならず、加熱部材を腐食に耐え得る材料で形成し、且つ、加熱タイミングを精密に制御し、安全性を確保しなければならないという技術的な困難がある。
さらに、特許文献1に記載のものは、対面して並べた複数のPTCで加熱ユニットを形成してあるが、並列又は直列に配置した水路間の漏れ防止が比較的困難であり、複数のラジエターを積み重ねた構造であるため間隙が発生し、熱伝達経路が途切れるという問題がある。
この加熱システムの欠点は、発熱部材14が熱応力で壊れやすく、しかも、壊れた発熱部材14を修復できないということである。従って、発熱部材14が機能を失うと、加熱システム全体を交換しなければならず、環境保護の面でも負担が大きい。
また、上記従来の加熱システムは、いずれも、必要とされる仕事率に柔軟に対応することができず、異なる仕事率の規格の製品を用意しておく必要があるため、在庫コストが増大する心配もある。
前記熱交換器の表面に複数の接続区画を形成し、これら接続区画の少なくとも1つに前記加熱体を取り付けた構成。
前記加熱体を接着により前記熱交換器へ取り付けた構成。
絶縁熱伝導材より成る接着剤によって前記加熱体を前記熱交換器へ接着した構成。
導電熱伝導材より成る接着剤によって前記加熱体を前記熱交換器へ接着した構成。
前記正電極板の外面を絶縁性及び防湿性の高い膠層で被覆した構成。
前記正電極板と背面板との間に絶縁板を介在した構成。
前記加熱体と熱交換器との間に絶縁板を介在した構成。
前記正電極板を弾性的に変形可能とした構成。
前記加熱体と熱交換器との間に弾性緩衝部材を介在した構成。
導電性素材より成る前記熱交換器と前記負電極板とが電気的に接続され、前記負電極板又は熱交換器が自動車の配線システムの接地回路に導通された構成。
前記密封板は、金属を素材とし、前記電極板の端子を絶縁状態で係合する位置決め孔が形成されている構成。
前記加熱板が正温度係数セラミック抵抗材料(PTC)より成る構成。
前記加熱板が電熱機能を有する高分子可塑性抵抗材料より成る構成。
前記加熱板に電熱線が配設されている構成。
前記密封板の外面に補強板を重ね、該補強板を介して前記密封板を前記熱交換槽の端面に押圧固定してある構成。
前記密封板を前記熱交換槽の端面に接着してある構成。
前記熱交換槽の端面と前記密封板との間に弾性密封材を介在した構成。
本考案の自動車用流体加熱器10は、熱交換槽31を有する熱交換器3と、熱交換槽31と平行に配置されてその表面に取り付けられた薄板状の加熱体2とを備える。
加熱体2は、加熱板21の両面側に電極板22、24を重ねて形成される。加熱板21はシート状の電熱部材であり、電極板22、24から電力が供給される。また、手動或いは自動で操作される外部の電力切換機構によって加熱板21の作動を制御することができる。
なお、加熱板21は、電熱機能を有する高分子可塑性抵抗材料を用いても良いし、或いは、電熱線を配設しても良い。
絶縁板23は、誘電率が高く、必要に応じた熱伝導率を有する素材より成る。例えば、熱伝導率の高い酸化アルミニウム(AL2O3)、鉱物性セラミック、熱を遮断するプラスチック材料とすることができる。
緩衝部材25は、帯状バネ、高分子シリコン又はその他のゴム材のような弾性素材より成り、機械的応力及び熱応力を吸収する。
密封板32,33は熱伝導係数及び導電率の低い塑性材料を素材とするのが望ましく、熱損失を少なくして加熱体2が発生する熱を有効に活用すると共に、電極板22,24を隔離して短絡を防止する。また、一方の密封板32に流体コネクタ34,35が一体成形されている。
なお、塑性材料を使用できない場合には金属を用い、この場合、流体コネクタを別に成形して密封板32,33へ組み込む。
また、密封板32,33は、その間に架設されるボルト6で熱交換槽31の端面に保持される。ボルト6を締付けると密封材5a,5bが圧迫されて変形し、間隙が無いように確実に密封することができる。
電極板24を接続区画30に接合して加熱体2を熱交換器3に取り付け、電極板22を正極に導通し、電極板24を負極に導通する。
電極板24を車体の負極に導通すると、車体に大きなキャパシタを持たせ、沿面放電や電気の跳びを回避することができる。
なお、電極板24は、機械的応力及び熱による変形を吸収するように弾性変形可能とするのが望ましい。
熱交換が終了し所定温度まで加温された流体は、流体コネクタ34,35の他方を介して熱交換槽31から排出される。
熱交換槽31内で加温される流体は、霜取りや、ウィンドウシールドガラス、ヘッドランプ、映像取り込み部等の洗浄液、或いは、ディーゼル油、油圧作動油、潤滑油等の燃料やオイルであり、加温することにより粘度を低下させたり、燃料を予熱して迅速な爆発と完全燃焼を促すことができる。
また、図4に示す実施例2のように、加熱体2の背面板26の上面に押圧板4を重ね、押圧板4の上方からネジ41を熱交換器3に締めこんで、加熱体2を熱交換槽31に圧接しても良い。この場合、ネジ41を緩めて押圧板4を取外せば、加熱体2の修理や交換を簡単に行うことができる。
なお、熱交換器3に多数の加熱体2を接合する必要がある時には、図5及び図6に示す実施例3のように、熱交換器3の両面に接続区画30を形成し、各接続区画30に加熱体2を取り付けるとよい。
電極板24又は熱交換器3を自動車の配線システムの接地回路へ導通すると、負電極が車体を介して接地され、サージ時の過剰な電荷を許容することができるので、火花が散るような状況が回避され、自動車の安全性が向上すると共に、配線も簡単で済む。
可燃性の高い液体や気体を搭載した自動車、引火しやすい内装材料を用いた自動車などでは、熱交換器3と電極板24との間に熱伝導率の高い絶縁板23を設置して、加熱体2と熱交換器3とを電気的に遮蔽すると共に、熱を効率良く伝達する。
また、加熱体2と熱交換器3との間に熱伝導率の高い弾性緩衝部材を介在し、熱膨張率の違いによる寸法の狂いを吸収することもできる。
セラミック、プラスチック等の絶縁材料より成る位置決め枠7に、複数の収納空間70を一列に並べて形成し、各収納空間70の内部にそれぞれPTC発熱片211,212,213を収納して細長い加熱体2を形成してある。
この実施例によれば、簡単に所定の大きさの加熱体2を形成できると共に、自動的に加熱体2の周辺の絶縁が達成され、隣接する加熱体2の電極板22,24間に位置決め枠7の各辺の幅Wに相当する間隙が形成されるので、不安定な沿面放電や電気の跳びを防ぐことができる。
加熱体2の正電極板22の外面に絶縁板23、緩衝部材25、背面板26等を装着せずに露出させ、絶縁膠層8を形成して感電や周辺設備との短絡を防ぐ。この自動車用流体加熱器10を自動車へ搭載する際には、プラスチックケース等で囲んで保護し、熱損失も抑制することができる。
絶縁膠層8は機械的強度が非常に低いので、正電極板22は比較的自由に弾性変形することができ、熱膨張による寸法の狂い等を吸収できる。また、絶縁膠層8を形成したことにより、防湿性及び耐酸化性が高まる。
密封板32,33には、電極板22,24から延びる端子220,240を係合するための位置決め孔321,331が形成されている。この実施例によれば、電極板22,24の端子220,240が正確な位置において密封板32,33の前後に突出するので、対応する導線やコネクタと接続しやすい。
なお、密封板32,33が金属で形成されている場合は、端子220,240と位置決め孔321,331とを絶縁状態で係合する。
2 加熱体
21 加熱板
211,212,213 PTC発熱片
22,24 電極板
220,240 端子
23 絶縁板
25 緩衝部材
26 背面板
3 熱交換器
30 接続区画
31 熱交換槽
310 流体通路
32,33 密封板
320,330 係合溝
321,331 位置決め孔
34,35 流体コネクタ
5a,5b 密封材
50 仕切り
51 溝
6 ボルト
7 位置決め枠
70 収納空間
8 絶縁膠層
Claims (20)
- 熱交換器と、少なくとも1つの加熱体とを備え、前記熱交換器は、熱伝導率の高い素材で外殻を形成すると共に、内部に流体の熱交換槽を有し、該熱交換槽の前後端面を密封板で密封すると共に、該密封板に流体が出入りする流体コネクタを設け、前記加熱体は、電熱部材である加熱板の両面に、前記加熱板へ電力を供給する正電極板及び負電極板をそれぞれ積層して薄板状に形成され、前記負電極板を前記熱交換器の表面に重ねて取り付けてあることを特徴とした自動車用流体加熱器。
- 前記熱交換器の表面に複数の接続区画を形成し、これら接続区画の少なくとも1つに前記加熱体を取り付けてある請求項1に記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱体を接着により前記熱交換器へ取り付けた請求項1又は2に記載の自動車用流体加熱器。
- 絶縁熱伝導材より成る接着剤によって前記加熱体を前記熱交換器へ接着した請求項3に記載の自動車用流体加熱器。
- 導電熱伝導材より成る接着剤によって前記加熱体を前記熱交換器へ接着した請求項3に記載の自動車用流体加熱器。
- 前記正電極板の外面を絶縁性及び防湿性の高い膠層で被覆した請求項1〜5のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記正電極板の外面に背面板を装着してある自動車用流体加熱器。
- 前記正電極板と背面板との間に絶縁板を介在してある請求項7に記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱体と熱交換器との間に絶縁板を介在してある請求項7に記載の自動車用流体加熱器。
- 前記正電極板は弾性的に変形可能である請求項7に記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱体と熱交換器との間に弾性緩衝部材を介在してある請求項7に記載の自動車用流体加熱器。
- 導電性素材より成る前記熱交換器と前記負電極板とが電気的に接続され、前記負電極板又は熱交換器が自動車の配線システムの接地回路に導通された請求項1〜11のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記密封板は、熱伝導率が低く、絶縁性の高い塑性材料より成り、前記電極板の端子を係合する位置決め孔が形成されている請求項1〜12のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記密封板は、金属を素材とし、前記電極板の端子を絶縁状態で係合する位置決め孔が形成されている請求項1〜12のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱板が正温度係数セラミック抵抗材料(PTC)より成る請求項1〜14のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱板が電熱機能を有する高分子可塑性抵抗材料より成る請求項1〜14のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記加熱板に電熱線が配設されている請求項1〜14のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記密封板の外面に補強板を重ね、該補強板を介して前記密封板を前記熱交換槽の端面に押圧固定してある請求項1〜17のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記密封板を前記熱交換槽の端面に接着してある請求項1〜17のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
- 前記熱交換槽の端面と前記密封板との間に弾性密封材を介在してある請求項1〜18のいずれかに記載の自動車用流体加熱器。
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JP2007006202U JP3138207U (ja) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | 自動車用流体加熱器 |
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JP2007006202U JP3138207U (ja) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | 自動車用流体加熱器 |
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JP2007006202U Expired - Lifetime JP3138207U (ja) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | 自動車用流体加熱器 |
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JP2012512376A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-05-31 | カウテックス テクストロン シーブイエス リミテッド | 車両用流体加熱器 |
CN109186074A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-11 | 芜湖汉特威电热科技有限公司 | 一种紧凑型电动汽车用ptc液体加热器 |
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2007
- 2007-08-10 JP JP2007006202U patent/JP3138207U/ja not_active Expired - Lifetime
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