JP6627058B2 - 高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータおよび車載用ヒータユニット - Google Patents

Description

本発明は、高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ、車載用ヒータユニット、車載用ヒータユニットの製造方法および絶縁防水型ヒータに関し、より詳しくは電圧印加によって発熱する発熱素子を用いた車載用ヒータであって、高電圧耐性、高効率および高い防水特性を備えた車載用ヒータ、車載用ヒータユニット、車載用ヒータ装置、車載用ヒータユニットの製造方法および絶縁防水型ヒータに関するものである。

電圧の印加によって発熱する発熱素子を用いた車載用ヒータは、エンジンの始動直後などエンジンの熱を車内暖房に利用できない場合の補助用として利用されている。車載用ヒータの発熱素子としては、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が用いられる。ＰＴＣ素子は正温度特性を有しており、温度制御の容易性および消費電力の抑制を図ることができる。

本願発明者は、絶縁性および防水性に優れたヒータとして、特許文献１に開示される絶縁防水型ヒータを提案している。この絶縁防水型ヒータは、発熱素子を挟み込んだ一対の電極部材と、発熱素子および一対の電極部材を包む絶縁シートと、これらを収容する筒体と、筒体の両端部を閉塞するキャップと、筒体の中空部の両端などを塞ぐ封止材とを備えている。

さらに、本願発明者は、特許文献２に開示される車載用ヒータを提案している。この車載用ヒータは、発熱素子を挟み込んだ一対の電極部材と、発熱素子および一対の電極部材を包む絶縁シートと、これらを収容する筒体と、少なくともフィンを含む放熱体ユニットとを備えている。この車載用ヒータにおいては、発熱素子の電極面と筒体の放熱面の裏面との間で絶縁シートが挟圧され、絶縁シートの両端縁部が発熱素子の側面に対して略平行に重なり合うよう構成される。

特許第４３８８５１９号公報 特許第４４５５４７３号公報

近年、動力源としてモータを利用した電気自動車やハイブリッド車が盛んに開発されている。自動車の電化に伴い、ＰＴＣ素子など電圧印加によって発熱する発熱素子を利用した車載用ヒータの需要は増加することになる。これに伴い、車載用ヒータとして求められる仕様は益々厳しくなる。

例えば、電気自動車やハイブリッド車で用いられるモータの電圧は３００ボルト（Ｖ）から４００Ｖ程度であり、従来の自動車で取り扱う１２Ｖや２４Ｖといった電圧よりも遥かに高い電圧を取り扱うことになる。車載用ヒータもこのような高電圧に対応する必要がある。また、電気自動車であっても寒冷地や悪路といった厳しい環境下での使用に耐えうる設計が必要となる。

近年では、突発的な雷雨など激しい気象変化も起き得ることから、発熱素子を用いた車載用ヒータについては、高電圧環境下での水没、津波、高潮といった従来とは比較にならない程に厳しい動作条件をクリアすることが望まれる。

その一方で、厳しい環境に耐えられる構成を採用するために複雑な構成になると、製造が難しくなったり、コストアップに繋がったりする。このため、装置構成は極力簡素化したい。特に、車載用ヒータに放熱用のフィンを取り付ける方法において、熱伝導の観点から金属同士のろう付けが望ましいが、発熱素子を覆う絶縁シートがろう付けの熱に耐えられないという問題を抱えている。本願発明者は、このような状況に鑑み、先に提案している絶縁防水型ヒータについて、更なる高耐電圧化、高防水性化、小型化および高効率化を進めている。

本発明は、複雑な構成を採用することなく、高耐電圧で絶縁性および防水性に優れ、小型かつ高効率であり、厳しい環境下であっても対応可能な高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ、車載用ヒータユニット、車載用ヒータユニットの製造方法および絶縁防水型ヒータを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、表裏に電極層が設けられた発熱素子と、発熱素子を間に挟持し、表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極部と、一対の電極部の周囲を覆う絶縁性シートと、中空部を有し、発熱素子、一対の電極部および絶縁性シートで構成された発熱構造体を中空部内に収容する筒体と、筒体の両端の開口を封止する封止部と、凹部を有し、前記凹部に前記筒体の両端部がそれぞれ嵌め入れられて前記中空部を閉塞する一対のキャップと、を備えた高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータである。

一対の電極部のうちの一方である第１電極部は、表裏の電極層のうちの一方と導通するよう接続された第１板状部分と、第１板状部分における筒体の一方の開口側の端部に設けられた第１端子部分と、を有する。
また、一対の電極部のうちの他方である第２電極部は、表裏の電極層のうちの他方と導通するよう接続された第２板状部分と、第２板状部分における筒体の一方の開口の端部に設けられた第２端子部分と、を有する。

ここで、一対の電極部の間で発熱素子を挟持する方向を第１方向、第１方向と直交し、筒体の延在する方向を第２方向、第１方向および第２方向と直交する方向を第３方向とする。

そして、第１方向にみた場合、第１端子部分と第２端子部分とは互いにずれた位置で配置される。また、筒体の一方の開口を封止する封止部は、絶縁性シートで囲まれる第１端子部分および第２端子部分を埋め込むよう設けられるとともに、絶縁性シートと筒体の内面との隙間に介在するよう設けられる。
また、一対の電極部は、キャップおよび封止部によって密閉された筒体の中空部内に収容され、筒体の外に露出していない。

このような構成によれば、第１方向にみて、第１端子部分と第２端子部分とは互いにずれた位置に配置されるため、２つの端子部分を重ねて配置する場合に比べて両者の距離を長くとることができ、耐電圧を高めることができる。

また、第１端子部分および第２端子部分が位置する筒体の一方の開口において、封止部が第１端子部分および第２端子部分を埋め込むように設けられることで、両端子部分間の耐電圧を高めることができる。しかも、封止部が、絶縁性シートと筒体の内面との隙間にも介在するため、筒体の内面と絶縁性シートとの隙間における防水性も確保することができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、封止部によって、筒体の内部への防水性構造、および第１端子部分と第２端子部分との間における３００Ｖ以上の耐電圧構造が構成されてもよい。また、封止部は、１５０℃以上の耐熱性を有する材料によって構成されていてもよい。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１端子部分は第１かしめ部分を有し、第２端子部分は第２かしめ部分を有し、第１電極部は、第１板状部分と第１かしめ部分との間に設けられた第１凸状延出部分を有し、第２電極部は、第２板状部分と第２かしめ部分との間に設けられた第２凸状延出部分を有していてもよい。
そして、第１凸状延出部分における第２方向の長さは、第１かしめ部分における第１凸状延出部分側のかしめ皺の第２の方向の長さよりも長く、第２凸状延出部分における第２方向の長さは、第２かしめ部分における第２凸状延出部分側のかしめ皺の第２の方向の長さよりも長く設けられていてもよい。

上記のような構成によれば、かしめ部分に形成されるかしめ皺の第２方向の長さより、凸状延出部分の第２方向の長さのほうが長いため、かしめ皺の影響が板状部分に及ばない。すなわち、かしめによる板状部分のうねりの影響を抑制して発熱素子の電極層との接触を行うことができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１凸状延出部分における第３方向の長さは、第１かしめ部分における第３方向の長さよりも長く設けられていてもよい。また、第２凸状延出部分における第３方向の長さは、第２かしめ部分における第３方向の長さよりも長く設けられていてもよい。これにより、かしめ部分に応力が加わった場合に凸状延出部分でその応力を吸収して板状部分へ伝わることを抑制できる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１凸状延出部分における第３方向の長さは、第１板状部分における第３方向の長さの１／２よりも短く、第２凸状延出部分における第３方向の長さは、第２板状部分における第３方向の長さの１／２よりも短く、第１方向にみて、第１凸状延出部分と第２凸状延出部分とは互いに重ならないように配置されていてもよい。これにより、２つの凸状延出部分を重ねて配置する場合に比べて両者の距離を長くとることができ、耐電圧を高めることができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、発熱素子の厚さは３ミリメートル（ｍｍ）以上であってもよい。発熱素子の厚さが３ｍｍ以上あることで、一対の電極間に例えば３００Ｖ以上の電圧が印加されても対応することができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１方向にみて、第１端子部分と第２端子部分との隙間は２．５ミリメートル以上であってもよい。これにより、第１端子部分と第２端子部分との間に例えば３００Ｖ以上の電圧が印加されても絶縁性を確保することができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１板状部分の第３方向の長さ、および第２板状部分の第３方向の長さは、電極層の第３方向の長さよりも長く、発熱素子の第３方向の長さ以下であってもよい。これにより、筒体を加圧して発熱構造体を挟圧する際、第１板状部分および第２板状部分の縁の曲がりが抑制される。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、第１板状部分の第２方向の長さ、および第２板状部分の第２方向の長さは、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。これにより、十分な発熱出力を得ることができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、絶縁性シートにおける巻き付けの両端は、発熱素子の側面部分で互いに重なり合っていてもよい。これにより、筒体の放熱面の裏面で絶縁性シートが重ならず、熱伝達効率の低下が抑制される。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、発熱素子は、ＰＴＣ素子であってもよい。これによりＰＴＣ素子の正温度特性を利用して、容易な温度制御および低消費電力化を図ることができる。

上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータにおいて、封止部はシリコーン系樹脂であってもよい。これにより、筒体の開口を製造容易に封止することができる。

本発明の一態様は、上記高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータと、筒体の放熱面にろう付け部を介して取り付けられたフィンと、を備えた車載用ヒータユニットである。筒体の放熱面にフィンがろう付け部を介して取り付けられていることで、放熱効率が向上する。

本発明の一態様は、表裏に電極層が設けられた発熱素子と、発熱素子を間に挟持し、表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極部と、一対の電極部の周囲を覆う絶縁性シートと、中空部および放熱面を有し、発熱素子、一対の電極部および絶縁性シートで構成された発熱構造体を中空部内に収容する筒体と、筒体の両端の開口を封止する封止部と、筒体の放熱面にろう付け部を介して取り付けられたフィンと、を備えた車載用ヒータユニットである。このように、フィンが放熱面にろう付け部を介して取り付けられていることで、放熱効率を向上させた車載用ヒータユニットを構成することができる。

上記車載用ヒータユニットにおいて、フィンの厚さ方向の耐荷重は、筒体の厚さ方向の耐荷重よりも大きいことが好ましい。これにより、フィンを介して加圧した場合でも、フィンの潰れを回避することができる。上記車載用ヒータユニットにおいて、筒体の側面に設けられた突出部をさらに有し、突出部の厚さ方向の長さが、筒体の厚さ方向の長さよりも長く設けられていてもよい。これにより、突出部によってフィンの側面をカバーすることができ、外気温の影響がフィンに伝わりにくくなる。

本発明の一態様は、上記の車載用ヒータユニットと、媒体の流入口と、媒体の流出口と、を有するケースと、を備えた車載用ヒータ装置である。この車載用ヒータユニットは、フィンの流路の一端を流入口および流出口のそれぞれに対向させてケース内に収容されている。また、この車載用ヒータユニットは、フィンの流路の一端を流入口に対向させ、フィンの流路の他端を流出口に対向させて、ケース内における流入口と流出口との間に収容されていてもよい。これにより、流入口からケース内に流入する媒体を効率よくフィンの流路に流して、熱交換効率を高めることができる。ここで、媒体は、水、空気、ガス、油およびゲル状物の少なくともいずれかである。

上記車載用ヒータ装置において、ケースには、第１電極と導通する第１導通ケーブルを通すための第１孔と、第２電極と導通する第２導通ケーブルを通すための第２孔とが設けられ、第１孔と第１導通ケーブルとの隙間、および第２孔と第２導通ケーブルとの隙間のそれぞれに封止剤が埋め込まれていてもよい。これにより、ケースには導通ケーブルを通す小さな孔を設けるだけで済み、ケースの封止が容易となるとともに、ケースの封止性を高めることができる。

本発明の一態様は、中空部および放熱面を有する筒体の放熱面にフィンをろう付けする工程と、表裏に電極層が設けられた発熱素子を一対の電極部で挟持する工程と、一対の電極部の周囲を絶縁性シートで覆う工程と、発熱素子、一対の電極部および絶縁性シートで構成された発熱構造体を、フィンがろう付けされた筒体の中空部内に収容する工程と、フィンを介して筒体を加圧して筒体を押し潰すことにより、発熱構造体を中空部内に固定する工程と、を備えた車載用ヒータユニットの製造方法である。このような製造方法により、筒体を押し潰して中空部内に発熱構造体を固定する製造方法であっても、フィンを放熱面にろう付けで取り付けることができる。

本発明の一態様は、表裏に電極層が設けられた発熱素子と、発熱素子を間に挟持し、表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極部と、発熱素子および一対の電極部で構成された発熱部材を収容する筒体と、筒体の内部に充填され、筒体と発熱部材とを電気的に絶縁する絶縁性粉末と、筒体の少なくとも一方の開口端を封止する封止体と、一対の電極部とそれぞれ導通し、封止体を貫通して筒体の外部へ引き出される一対の導通ケーブルと、を備えた、絶縁防水型ヒータである。

このような構成によれば、筒体の内表面と発熱部材との隙間に絶縁性粉末が埋め込まれ、発熱部材を電気的に絶縁できるとともに、発熱部材の筒部の内部での位置決めを行うことができる。

上記の絶縁防水型ヒータにおいて、一対の電極部のうちの一方である第１電極部は、電極層と導通するように接する第１板状部分と、第１板状部分における筒体の一方の開口側の端部に設けられた第１端子部分と、を有し、一対の電極部のうちの他方である第２電極部は、電極層と導通するように接する第２板状部分と、第２板状部分における筒体の一方の開口側の端部に設けられた第２端子部分と、を有し、一対の電極部の間で発熱素子を挟持する方向を第１方向、第１方向と直交し、筒体の延在する方向を第２方向、第１方向および第２方向と直交する方向を第３方向とした場合、第１方向にみて、第１端子部分と第２端子部分とが互いにずれた位置に配置されていてもよい。このような構成によれば、２つの端子部分を重ねて配置する場合に比べて両者の距離を長くとることができ、耐電圧を高めることができる。

上記の絶縁防水型ヒータにおいて、筒体は円筒型であり、発熱部材は板状型であってもよい。これにより、絶縁防水型ヒータの製造が容易となり、低コスト化を図ることができる。また、筒体の外表面である円周面が放熱面となって、周囲に対して均一に熱を伝えることができる。また、筒体の材料はステンレスであってもよい。これにより、耐水性、耐薬品性を高めることができる。

本発明によれば、複雑な構成を採用することなく、厳しい環境下であっても対応可能な車載用ヒータ、車載用ヒータユニット、車載用ヒータユニットの製造方法および絶縁防水型ヒータを提供することが可能になる。

本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する斜視図である。 本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する分解斜視図である。 本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する断面図である。 電極部の凸状延出部分について例示する拡大平面図である。 電極部の端子部分について例示する拡大平面図である。 適用例について説明する斜視図である。 車載用ヒータユニットの製造方法を例示するフローチャートである。 複数段のフィンを備えた車載用ヒータユニットを例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、他の適用例について説明する図である。 車載用ヒータ装置に用いられる車載用ヒータユニットを例示する斜視図である。 車載用ヒータ装置を例示する斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、車載用ヒータ装置を例示する断面図である。 他の車載用ヒータ装置を例示する斜視図である。 車載用ヒータ装置の適用例を示す模式図である。 車載用ヒータ装置の他の適用例を示す模式図である。 ヒートポンプシステムの模式図である。 ヒートポンプシステムの模式図である。 ヒートポンプシステムに適用される車載用ヒータ装置の構成例を示す分解斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータを例示する図である。 発熱部材を例示する分解斜視図である。 絶縁防水型ヒータの適用例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。

（高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータの構成）
図１は、本実施形態に係る高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ（以下、単に「車載用ヒータ」とも言う。）の構成を例示する斜視図である。
図２は、本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する分解斜視図である。
本実施形態に係る車載用ヒータ１は、電圧印加によって発熱する装置である。特に、車載用ヒータ１は、３００ボルト（Ｖ）以上の高電圧で駆動可能であるとともに、ＩＰコード（ＩＥＣ：International Electrotechnical Commission）におけるＩＰ６７をクリアする高い防水性および防塵性を有している。
ＩＰ６７は、機器の内部に粉塵が入らない防塵性能と、一時的に一定水圧の条件に水没しても内部に浸水しない程度の防水性能を有することを意味する。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る車載用ヒータ１は、発熱素子１０、発熱素子１０を間に挟持する一対の電極部２０、絶縁性シート３０、筒体５０、封止部６０および一対のキャップ７０を備える。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、一対の電極部２０の間で発熱素子１０を挟持する方向を第１方向Ｄ１、第１方向と直交し筒体５０の延在する方向を第２方向Ｄ２、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２と直交する方向を第３方向Ｄ３と言うことにする。また、第１方向Ｄ１は厚さ方向、第２方向Ｄ２は長さ方向、第３方向Ｄ３は幅方向とも言うことにする。

発熱素子１０は、電圧の印加によって発熱する素子である。発熱素子１０には、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子が用いられる。ＰＴＣ素子は正温度特性を有する。すなわち、キュリー点以上の温度になると抵抗が増加して、それ以上の温度上昇が制限される。発熱素子１０としてＰＴＣ素子を用いることで、温度制御の容易性および消費電力の抑制を図ることができる。

ＰＴＣ素子の正温度特性は、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）に微量の希土類などを添加することで変化する。本実施形態では複数の発熱素子１０が設けられる。１つの発熱素子１０は、厚さ約３ミリメートル（ｍｍ）、幅約２４ｍｍ、長さ約１５ｍｍの略直方体である。

本実施形態に係る車載用ヒータ１では、発熱素子１０として、約３００Ｖ以上の高電圧で駆動するための組成、形状およびサイズが適用される。また、本実施形態に係る車載用ヒータ１では、約５００ワット（Ｗ）以上の高出力を得るとともに、省スペース化を図るため、上記の大きさの発熱素子１０が第２方向Ｄ２に複数個、直列に並べられている。

発熱素子１０の表裏面（厚さ方向の表裏面）のそれぞれには電極層１０ａが設けられる。電極層１０ａには、銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属が用いられる。これらの金属を発熱素子１０の表裏面に例えば溶射することで電極層１０ａが形成される。電極層１０ａは発熱素子１０とオーミックコンタクトしている。

発熱素子１０は、一対の電極部２０の間に挟持される。一対の電極部２０のうちの一方は第１電極部２０１であり、他方は第２電極部２０２である。説明の便宜上、第１電極部２０１および第２電極部２０２を区別せずに示すときは、電極部２０と言うことにする。第１電極部２０１は、発熱素子１０の一方の電極層１０ａと導通し、第２電極部２０２は、発熱素子１０の他方の電極層１０ａと導通する。

第１電極部２０１は、第１板状部分２１１、第１端子部分２２１および第１凸状延出部分２３１を有する。第２電極部２０２は、第２板状部分２１２、第２端子部分２２２および第２凸状延出部分２３２を有する。また、第１端子部分２２１は第１かしめ部分２５１を有し、第２端子部分２２２は第２かしめ部分２５２を有する。

説明の便宜上、第１板状部分２１１および第２板状部分２１２を区別せずに示すときは、板状部分２１０と言うことにする。また、第１端子部分２２１および第２端子部分２２２を区別せずに示すときは、端子部分２２０と言うことにする。また、第１凸状延出部分２３１および第２凸状延出部分２３２を区別せずに示すときは、凸状延出部分２３０と言うことにする。また、第１かしめ部分２５１および第２かしめ部分２５２を区別せずに示すときは、かしめ部分２５０と言うことにする。

板状部分２１０は、第２方向Ｄ２に延在する薄板状の部分であり、電極層１０ａと導通するように接する。板状部分２１０の第３方向Ｄ３の長さは、２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度あるとよい。これにより、十分な発熱出力を得ることができる。端子部分２２０は、板状部分２１０における筒体５０の一方の開口５０ａ側の端部に設けられる。第１かしめ部分２５１には第１導通ケーブルＣ１１がかしめによって固定され、第２かしめ部分２５２には第２導通ケーブルＣ１２がかしめによって固定される。

説明の便宜上、第１導通ケーブルＣ１１および第２導通ケーブルＣ１２を区別せずに示すときは、導通ケーブルＣ１０と言うことにする。導通ケーブルＣ１０は、導線の周囲を絶縁被覆材で覆ったものである。導通ケーブルＣ１０の先端において絶縁被覆材から露出する導線がかしめ部分２５０でかしめによって接続される。また、絶縁被覆材の先端部分についても、かしめ部分２５０でかしめによって固定されていることが望ましい。かしめによる接続では、はんだ付け、ろう付け、ねじ止めに比べて容易かつ確実に接続することができる。

凸状延出部分２３０は、板状部分２１０とかしめ部分２５０との間に設けられる。凸状延出部分２３０は、板状部分２１０における開口５０ａ側の端部から第２方向Ｄ２へ、開口５０ａに向けて凸型に延出した部分である。凸状延出部分２３０の先端部分から第２方向Ｄ２へ、かしめ部分２５０が延出している。

電極部２０には、例えばステンレスやアルミニウム（Ａｌ）が用いられる。板状部分２１０の厚さは約０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下程度である。板状部分２１０と発熱素子１０の電極層１０ａとは、導電性および熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤によって接着される。なお、電極層１０ａの表面には、発熱素子１０の表面の凹凸に対応した微小な凹凸が形成されている。したがって、接着剤の導電性が低くても、電極層１０ａの微小な凹凸の凸部が接着剤を突き抜けて板状部分２１０と接し、十分な導通を得ることができる。

絶縁性シート３０は、一対の電極部２０の周囲を覆う絶縁性のシート材である。すなわち、絶縁性シート３０は、複数の発熱素子１０を間に挟持した一対の電極部２０の周囲を包むように設けられる。絶縁性シート３０の材料としては、可撓性、熱伝導性および電気絶縁性を有し、例えば厚さ０．０５ｍｍ程度のポリイミドフィルムが好ましい。絶縁性シート３０によって板状部分２１０、端子部分２２０および凸状延出部分２３０の全体が覆われる。絶縁性シート３０の第２方向Ｄ２の両端は開口した状態となっている。

筒体５０は中空部５５を有し、発熱素子１０、一対の電極部２０および絶縁性シート３０で構成された発熱構造体１００を中空部５５内に収容する。筒体５０は、一対の放熱面５１と、一対の側面５３とによって内部空間が構成され、第２方向Ｄ２に延びる筒型となっている。放熱面５１は平坦な面である。

筒体５０には、一方端側の開口５０ａと、他方端側の開口５０ｂとが設けられる。発熱構造体１００は、筒体５０の例えば開口５０ａから筒内に挿入される。筒体５０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）によって構成され、発熱構造体１００を中空部５５内に収容した状態で第１方向Ｄ１に加圧される。この加圧によって押し潰され、側面５３の途中が屈曲する状態となる。側面５３には予め第２方向Ｄ２に溝５３ａを設けておいてもよい。これにより、側面５３が溝５３ａの部分で内側に屈曲し、外側へ突出することを回避できる。

加圧によって筒体５０が第１方向Ｄ１に押し潰されることで、上下の放熱面５１の内面によって発熱構造体１００を挟み込むことになる。その後、電極部２０と発熱素子１０との間の接着剤を硬化させる。これにより、一対の電極部２０は電極層１０ａと確実に導通する状態となるとともに、一対の電極部２０の間で発熱素子１０をしっかりと挟持する状態となる。

ここで、電極部２０の板状部分２１０の幅（第３方向Ｄ３の長さ）は、電極層１１の幅よりも広く、発熱素子１０の幅以下であることが望ましい。板状部分２１０の幅が電極層１１の幅よりも広いことで、電極層１１の全体を板状部分２１０と接触させることができる。一方、板状部分２１０の幅を発熱素子１０の幅以下にすることで、板状部分２１０の幅方向の縁部分が発熱素子１０よりも外側にはみ出ないことになる。

板状部分２１０の縁部分が発熱素子１０よりも外側にはみ出た場合、発熱構造体１００を筒体５０に挿入して加圧する際に、このはみ出た部分に圧力が加わって湾曲する可能性がある。この湾曲によって発熱素子１０の側面部分での電極間距離が狭くなり、耐圧低下を起こす可能性が生じる。
本実施形態のように、板状部分２１０の幅を発熱素子１０の幅以下にすることで、加圧の際の板状部分２１０の縁部分の変形が抑制され、電極間距離の確保によって耐圧低下を抑制することができる。

封止部６０は、筒体５０の両端の開口５０ａおよび５０ｂを封止する部材である。封止部６０には、例えばシリコーン系樹脂やエポキシ樹脂などの耐電圧および耐熱型の封止材が用いられる。また、封止部６０としては、シリコーン系ゴムなどのゴム材を開口５０ａに嵌め込み、筒体５０の潰しによって密封性を高めた構成であってもよい。これにより、筒体５０の開口５０ａおよび５０ｂを製造容易に封止することができる。すなわち、硬化前の柔らかい状態のシリコーン系樹脂を開口５０ａおよび５０ｂに充填した後、硬化させることで、筒体５０の内部を容易かつ確実に液密状態で封止することができる。

本実施形態では、封止部６０によって筒体５０の内部への防水構造、および第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間における３００Ｖ以上の耐電圧構造が構成される。また、封止部６０としては、耐熱温度１５０℃以上の材料を用いることが好ましい。

筒体５０の両端部には、それぞれキャップ７０が取り付けられる。キャップ７０は、電気絶縁性および発熱素子１０が発する熱に対する耐熱性を有する。キャップ７０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ：Polybutylene Terephthalate）からなる。キャップ７０は筒体５０の端部が嵌め入れられる凹部７０ａを有する。筒体５０の一方側の端部に嵌め込まれるキャップ７０の凹部７０ａの底には、凹部７０ａの内外を連通させる２つの貫通孔７０ｈが形成されている。

キャップ７０は封止材によって固定される。具体的には、キャップ７０の凹部７０ａに、耐熱性および電気絶縁性を有する例えばシリコーン系の封止材を入れたうえで、その凹部７０ａに筒体５０の端部を嵌め入れる。そして、封止材を硬化させることでキャップ７０と筒体５０とが固定される。なお、封止材は封止部６０と同じ材料であってもよい。

２つの貫通孔７０ｈにはそれぞれ導通ケーブルＣ１０が通される。導通ケーブルＣ１０は、貫通孔７０ｈを通してキャップ７０の外に引き出され、図示しない外部回路に接続される。

導通ケーブルＣ１０が通された貫通孔７０ｈ内にも封止材が注入され、その一部が貫通孔７０ｈからキャップ７０の外側にはみ出し、導通ケーブルＣ１０と貫通孔７０ｈとの隙間を覆って硬化する。

筒体５０の他方側の端部にも同様なキャップ７０が設けられるが、このキャップ７０には貫通孔７０ｈは形成されていない。このようにして、筒体５０の中空部５５は、キャップ７０および封止部６０によって外部から液密に遮断される。

（電極部および封止部）
図３および図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係る車載用ヒータの構成を例示する断面図である。図３には、第１方向Ｄ１にみた車載用ヒータ１の断面図が示される。なお、図３においては、説明の便宜上、絶縁性シート３０、筒体５０および封止部６０について厚さ方向の中央で切断した断面を示す。図４（ａ）には、図３のＡ−Ａ線の断面図が示され、図４（ｂ）には、図３のＢ−Ｂ線の断面図が示され、図４（ｃ）には、図３のＣ−Ｃ線の断面図が示される。

図３に示すように、第１端子部分２２１および第２端子部分２２２は筒体５０の一方の開口５０ａの側に位置する。これにより、端子部分２２０から第１導通ケーブルＣ１１および第２導通ケーブルＣ１２をほぼ真っ直ぐに同じ開口５０ａ側から引き出すことができる。

また、第１方向Ｄ１にみた場合、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２とは互いにずれた位置で配置される。ずれた位置とは、第１端子部分２２１の幅の中心と、第２端子部分２２２の幅の中心とが重ならないことを言う。第１方向Ｄ１にみた場合、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２とは、互いに一部で重なっていてもよいが、全く重ならないことが望ましい。これにより、２つの端子部分を重ねて配置する場合に比べて両者の距離を長くとることができ、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間の耐電圧（絶縁耐力）を高めることができる。

図４（ａ）に示すように、絶縁性シート３０は発熱素子１０を挟持する一対の電極部２０の外側を囲むように覆っている。また、図３に示すように、絶縁性シート３０は、第２方向Ｄ２において電極部２０の全体（板状部分２１０、凸状延出部分２３０および端子部分２２０）を覆っている。なお、絶縁性シート３０の第２方向Ｄ２の端部３０ａおよび３０ｂは、筒体５０の両端よりも外側には突出していない。

絶縁性シート３０を巻き付ける際、巻き付けの両端は発熱素子１０の側面部分で互いに重なり合っていることが好ましい。これにより、放熱面５１の内面については絶縁性シート３０が重ならず、発熱素子１０から放熱面５１へ効率良く熱を伝えることができる。

また、図４（ｂ）に示すように、かしめ部分２５０の合口は互いに内側を向くように設けられる。これにより、かしめ部分２５０は第１方向Ｄ１において筒体５０の内面側に突出することがなくなる。すなわち、板状部分２１０から凸状延出部分２３０およびかしめ部分２５０にかけて電極部２０の放熱面５１側はほぼ平坦となり、放熱面５１の内面から電極部２０に対して均一性高く押圧される。また、車載用ヒータ１の薄型化を図ることができる。

また、封止部６０は、筒体５０の開口５０ａおよび５０ｂの内部に埋め込まれている。筒体５０の開口５０ｂ側においては、開口５０ｂの全体が封止部６０によって塞がれる。筒体５０の開口５０ａ側においては、開口５０ａから筒体５０の内部の少なくとも端子部分２２０まで封止部６０が埋め込まれている。

図４（ｃ）に示すように、開口５０ａ側においては、第１導通ケーブルＣ１１および第２導通ケーブルＣ１２が封止部６０を突き抜け、キャップ７０の貫通孔７０ｈを通して外方に延出する。開口５０ａ側において、封止部６０は筒体５０の内面５０ｃと密着しているとともに、キャップ７０および導通ケーブルＣ１０の絶縁被覆材と密着している。

また、図３および図４（ｂ）に示すように、開口５０ａ側において、封止部６０は、絶縁性シート３０で囲まれる第１端子部分２２１および第２端子部分２２２を埋め込むように設けられる。端子部分２２０が封止部６０によって埋め込まれることで、第１端子部分２２１および第２端子部分２２２の位置固定が確実となる。

また、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間に封止部６０が介在することで、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間が空間となる場合に比べて耐電圧を高めることができる。封止部６０としてシリコーン系樹脂を用いることで、空間（空気）に比べて２桁以上高い絶縁耐力が得られる。

さらに、図４（ｂ）に示すように、開口５０ａ側において、封止部６０は、絶縁性シート３０と筒体５０の内面５０ｃとの隙間Ｇにも介在している。ここで、開口５０ａ側において絶縁性シート３０は端子部分２２０の全体を覆う位置まで延在している。筒体５０に収容される端子部分２２０と、筒体５０の内面５０ｃとの導通を避けるためである。

端子部分２２０に延在する絶縁性シート３０と端子部分２２０との間には距離があり、封止部６０を埋め込む前は中空状となっている。したがって、絶縁性シート３０の内側に支えがなく、絶縁性シート３０と筒体５０の内面５０ｃとの間に僅かな隙間Ｇが生じる。さらに、絶縁性シート３０の折り曲げ部分と筒体５０の内面５０ｃの隅部との間にも隙間Ｇが生じる。封止部６０はこの隙間Ｇを埋めるように設けられる。

隙間Ｇに封止部６０が介在することで、開口５０ａ側における絶縁性シート３０と筒体５０の内面５０ｃとの隙間Ｇでの防水性が高まる。すなわち、筒体５０の外から筒内に向けた防水性は、湿気（水分）の浸入経路上を塞ぐ封止部６０の長さが長いほど高くなる。もし、隙間Ｇに封止部６０が介在していないと、筒体５０の内面５０ｃに沿った湿気（水分）の浸入経路上での封止部６０の長さは、開口５０ａから絶縁性シート３０の端部３０ａまでとなる（図３の長さＬ１１参照）。

一方、隙間Ｇに封止部６０が介在していると、筒体５０の内面５０ｃに沿った湿気（水分）の浸入経路上での封止部６０の長さは、長さＬ１１と、絶縁性シート３０の端子部分２２０を囲む部分の長さ（図３の長さＬ１２参照）とを加えたものとなる。絶縁性シート３０の端子部分２２０を囲む部分の長さＬ１２は、開口５０ａから絶縁性シート３０の端部３０ａまでの長さＬ１１よりも十分に長い。隙間Ｇは長さＬ１２の部分に生じるため、隙間Ｇを封止部６０で埋めることによって湿気（水分）の浸入経路上を塞ぐ封止部６０の長さを長くとることができ、防水性を効果的に高めることができる。

なお、隙間Ｇにおける長さＬ２の範囲の一部に封止部６０を埋め込むようにしてもよいが、隙間Ｇを埋め込む封止部６０の第２方向Ｄ２の長さが長いほど防水性は高くなるため、隙間Ｇにおける長さＬ２の範囲の全体に封止部６０を埋め込むことが最も好ましい。

上記の例では、開口５０ａ側における封止部６０について示したが、開口５０ｂ側においても絶縁性シート３０と筒体５０の内面５０ｃとの隙間に封止部６０が介在していることが好ましい。

（凸状延出部分）
図５は、電極部の凸状延出部分について例示する拡大平面図である。
凸状延出部分２３０は、板状部分２１０の端部から第２方向Ｄ２に凸状に延出した部分である。かしめ部分２５０は、凸状延出部分２３０の先端から延出するよう設けられる。すなわち、凸状延出部分２３０は、板状部分２１０とかしめ部分２５０との間に設けられる部分である。

ここで、板金加工によってかしめ部分２５０を形成すると、かしめ皺２５５が生じる。かしめ皺２５５とは、かしめ部分２５０の形成において、かしめ片２５０ａを折り曲げる際にかしめ片２５０ａの付け根近傍に加わる力によって金属板材が皺状に塑性変形する部分のことを言う。

本実施形態では、かしめ皺２５５は凸状延出部分２３０のかしめ部分２５０側に形成される。かしめ皺２５５は、かしめ片２５０ａを折り曲げる側、すなわち、かしめの合口側に盛り上がるように形成される。このため、かしめ部分２５０を設けることでかしめ皺２５５が形成され、かしめ皺２５５によって盛り上がる分だけ厚さが増すことになる。

本実施形態では、凸状延出部分２３０における第２方向Ｄ２の長さＬ２を、かしめ皺２５５の第２方向Ｄ２の長さＬ１よりも長くしている。これにより、かしめ皺２５５が形成されていても、かしめ皺２５５による盛り上がりの影響が板状部分２１０には及ばないことになる。

したがって、かしめ部分２５０を形成しても、板状部分２１０のうねりの影響を抑制することができる。板状部分２１０のうねりが少ないことで、一対の電極部２０によって発熱素子１０を挟持する際、板状部分２１０と電極層１０ａとを確実に接触させることができる。

もし、凸状延出部分２３０が設けられていないか、凸状延出部分２３０の長さＬ２がかしめ皺２５５の長さＬ１よりも短い場合、かしめ皺２５５による盛り上がりの影響が板状部分２１０に及ぶことになる。この場合、板状部分２１０の平坦性が損なわれ、板状部分２１０と発熱素子１０（電極層１０ａ）との均一な接触の妨げとなる。この状態で筒体５０を加圧して電極部２０と発熱素子１０とを密着させようとすると、電極部２０と発熱素子１０との間に加圧の応力のばらつきが生じる。

電極層１０ａの表面は発熱素子１０の表面の凹凸に基づき凹凸が形成されており、電極層１０ａと板状部分２１０との接触は点接触の集まりと考えられる。電極部２０と電極層１０ａとを密着させる際、第１方向Ｄ１にみて、単位面積あたりの板状部分２１０と電極層１０ａとの接触面積を接触密度とする。

かしめ皺２５５による盛り上がりの部分に加圧の応力が集中すると、電極部２０と電極層１０ａとの接触領域で接触密度の低下やばらつきが生じる。接触密度の低下は放熱効率の低下に繋がる。また、接触密度のばらつきは、電極部２０と発熱素子１０との間の電界のばらつきとなる。電極部２０に印加される電圧が３００Ｖ以上の高電圧になると、このような電界のばらつきによる電界集中によって、発熱素子１０の耐圧に影響を与えることになる。特に、発熱素子１０としてＰＴＣ素子を用いた場合には、通電初期に突入電流が発生する。３００Ｖ以上の高電圧を印加した場合、過大な突入電流が局所的に発生することは極力避けたい。

板状部分２１０におよぶかしめ皺２５５による影響を回避しようとした場合、板状部分２１０において、かしめ皺２５５の盛り上がりの部分を避けて発熱素子１０を配置することが考えられる。しかし、この場合には避ける分だけ板状部分２１０を長くするか、発熱素子１０を短くしなければならない。

本実施形態のように、凸状延出部分２３０の長さＬ２を、かしめ皺２５５の長さＬ１よりも長くしておくことで、板状部分２１０にはかしめ皺２５５の影響が及ばない。したがって、板状部分２１０の全域について発熱素子１０を配置できるとともに、かしめ皺２５５の盛り上がりの影響を受けずに電界分布のばらつきが抑制され、高電圧が印加された場合でも十分な耐電圧を得ることが可能となる。また、電極部２０と電極層１０ａとの接触密度の増加によって放熱効率の向上を図ることが可能となる。

また、凸状延出部分２３０の第３方向Ｄ３の長さ（幅Ｗ２）は、かしめ部分２５０の第３方向Ｄ３の長さ（幅Ｗ３）よりも長く設けられる。すなわち、凸状延出部分２３０は、かしめ部分２５０よりも幅広に設けられている。これにより、かしめ部分２５０に応力が加わった場合に凸状延出部分２３０でその応力を吸収して板状部分２１０へ伝わることを抑制できる。なお、凸状延出部分２３０の幅は、一定であってもよいし、かしめ部分２５０から板状部分２１０にむけて漸増（連続的または段階的に増加）してもよい。

また、凸状延出部分２３０における第３方向Ｄ３の長さ（幅Ｗ２）は、板状部分２１０における第３方向Ｄ３の長さ（幅Ｗ１）の１／２（幅１／２Ｗ１）よりも短く設けられていてもよい。凸状延出部分２３０は板状部分２１０の中央に対して一方側に寄せた位置に設けられる。これにより、第１方向Ｄ１にみて、第１凸状延出部分２３１と第２凸状延出部分２３２とが互いに重ならないよう配置される。したがって、第１凸状延出部分２３１と第２凸状延出部分２３２との間隔が、第１凸状延出部分２３１と第２凸状延出部分２３２とが互いに重なる場合に比べて長くなり、耐電圧を向上させることができる。

（端子部分）
図６は、電極部の端子部分について例示する拡大平面図である。
本実施形態では、第１方向Ｄ１にみて、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２とが互いに重ならないように配置される。この際、第１方向Ｄ１にみて、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との隙間Ｓ１は、２．５ｍｍ以上であることが好ましい。第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間に封止部６０が介在し、隙間Ｓ１が２．５ｍｍ以上あることにより、第１端子部分２２１と第２端子部分２２２との間に例えば３００Ｖ以上の電圧が印加されても十分な絶縁性を確保することができる。

（適用例）
図７は、適用例について説明する斜視図である。
本実施形態に係る車載用ヒータ１は、車載用ヒータユニット１Ｕに適用することができる。車載用ヒータユニット１Ｕは、車載用ヒータ１の上下の放熱面５１のそれぞれにフィン１５０が設けられたものである。なお、説明の便宜上、図７では、上側のフィン１５０を車載用ヒータ１から離間して示している。

車載用ヒータユニット１Ｕの幅Ｗ４は、本実施形態に係る車載用ヒータ１の幅とほぼ等しい。車載用ヒータユニット１Ｕの幅方向の一方側から他方側に向けて空気が通過する際、車載用ヒータ１で空気が加熱され、温風を出力することができる。
本実施形態に係る車載用ヒータ１を用いることで、車載用ヒータユニット１Ｕについても高耐電圧、優れた絶縁性および防水性を発揮することができる。

フィン１５０は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる板材を、山部と谷部とを繰り返すように折り曲げて構成されている。フィン１５０は、耐熱性および熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤により接続されていてもよいが、ろう付け部８０を介して放熱面５１にろう付け固定されていることが望ましい。フィン１５０の外側は、アルミニウム（Ａｌ）等のカバープレート１５１によって覆われている。ここで、ろう付けの場合、フィン１５０の車載用ヒータ１側にカバープレート１５１を設ける必要はない。ろう付けであれば、フィン１５０の山部とろう付け部８０とを直接強固に接続できるためである。一方、シリコーン系接着剤を用いる場合には、フィン１５０の車載用ヒータ１側にカバープレート１５１を設けて接触面を広くしておき、このカバープレート１５１の面と、放熱面５１とがシリコーン系接着剤によって接着される。

フィン１５０が放熱面５１にろう付けされていることで、シリコーン系接着剤などの樹脂で接着されている場合に比べ、放熱面５１とフィン１５０との間の放熱効率が向上する。すなわち、金属の熱伝導率は樹脂の熱伝導率に比べて桁違いに高い。したがって、フィン１５０が放熱面５１にろう付けされていることで、同じ出力のヒータユニットであれば小型化を図ることができ、同じ大きさのヒータユニットであれば高出力化を図ることができる。また、ろう付けであれば、フィン１５０の車載用ヒータ１側のカバープレート１５１を設ける必要がないため、フィン構造の簡素化および低コスト化を図ることができる。

ここで、フィン１５０を放熱面５１にろう付けする場合、次のような製造方法となる。
図８は、車載用ヒータユニットの製造方法を例示するフローチャートである。
先ず、筒体５０の放熱面５１に、フィン１５０をろう付けによって固定する（ステップＳ１０１）。ろう付け部８０のろう材としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）−シリコン（Ｓｉ）の共晶系合金が用いられる。

次に、発熱素子１０を一対の電極部２０で挟持する（ステップＳ１０２）。発熱素子１０と電極部２０との間には、導電性および熱伝導性に優れた例えばシリコーン系接着剤が塗布されている。

次に、発熱素子１０を挟持した一対の電極部２０の周囲を絶縁性シート３０で覆う（ステップＳ１０３）。絶縁性シート３０には、ポリイミドフィルムが用いられる。絶縁性シート３０によって電極部２０の全体が覆われる。電極部２０の周囲に絶縁性シート３０を巻き付ける際、巻き付けの両端は発熱素子１０の側面部分で互いに重なり合っていることが好ましい。

次に、絶縁性シート３０で覆われた発熱構造体１００を筒体５０の中空部５５内に収容する（ステップＳ１０４）。この際、筒体５０の放熱面５１には、既にフィン１５０がろう付けによって取り付けられている。

次に、発熱構造体１００が収容された筒体５０を加圧する（ステップＳ１０５）。筒体５０の加圧は、フィン１５０を介して行われる。すなわち、フィン１５０を介して筒体５０を上下方向（第１方向Ｄ１）に加圧して筒体５０を押し潰し、発熱構造体１００を中空部５５内に固定する。

筒体５０が押し潰される際、側面５３が溝５３ａの部分で内側に屈曲する。筒体５０が押し潰されることで、電極部２０と発熱素子１０とが密着して、電極部２０の板状部分２１０と発熱素子１０の電極層１１とが導通する状態となる。これにより、車載用ヒータユニット１Ｕが完成する。

上記の製造方法では、筒体５０を加圧する前に筒体５０にフィン１５０が取り付けられている。そして、フィン１５０が取り付けられた筒体５０の中空部５５内に発熱構造体１００を収容し、その後、フィン１５０を介して筒体５０を加圧する。
つまり、フィン１５０を筒体５０に取り付ける際には発熱構造体１００が中空部５５内に収容されていない状態（空の状態）のため、フィン１５０の取り付けにおいては、発熱構造体１００の絶縁性シート３０の耐熱温度を超えたろう付けを採用することが可能となる。

上記の製造方法を実現するためには、フィン１５０の第１方向Ｄ１の耐荷重を、筒体５０の第１方向Ｄ１の耐荷重よりも大きくしておく。これにより、フィン１５０を介して筒体５０を加圧した際、筒体５０が潰れる前にフィン１５０が潰れてしまうことを回避することができる。

本願発明者は、フィン１５０のろう付けしようとした場合の課題を解決すべく、創意工夫を重ねてきた。
すなわち、フィン１５０を筒体５０に取り付ける場合、放熱効率の観点からシリコーン系接着剤（樹脂）ではなく、ろう付けによって固定することが望ましい。しかし、絶縁防水型にするため電極部２０を包む絶縁性シート３０（ポリイミド）が用いられている場合、ろう付けの温度（約６００℃）にポリイミドが耐えられない（ポリイミドの耐熱温度は２８０℃程度）。

一方、予め筒体５０にフィン１５０をろう付けしておくことも考えられるが、この場合、フィン１５０を介して筒体５０を加圧することになり、この加圧力によってフィン１５０の潰れや変形が生じる可能性がある。このため、筒体５０を加圧して潰した後に、フィン１５０を絶縁性シート３０（ポリイミド）の耐熱温度よりも低い温度で接着可能な接着剤で接続せざるを得なかった。

このように、絶縁性シート３０による絶縁性の確保と、フィン１５０のろう付けによる放熱効率の向上との両立は困難であると考えられていた。しかし、本願発明者は、筒体５０に先にフィン１５０をろう付けしておき、その後、筒体５０に発熱構造体１００を収容してフィン１５０を変形させずに筒体５０を潰す、といった製造方法を見出し、長年の課題を解決するに至った。

具体的には、フィン１５０の第１方向Ｄ１の耐荷重を、筒体５０の第１方向Ｄ１の耐荷重よりも大きくしている。これにより、フィン１５０を筒体５０に取り付けた後で加圧しても、フィン１５０の潰れが発生する前に筒体５０を潰すことができる。このため、フィン１５０を予め筒体５０にろう付けによって取り付けておき、フィン１５０を介して加圧して筒体５０を潰すことが可能となり、絶縁性シート３０（ポリイミド）を用いた絶縁防水型であっても、フィン１５０がろう付けされた車載用ヒータユニット１Ｕを構成することが可能となる。

フィン１５０を筒体５０にろう付けで固定できることは、シリコーン系接着剤によって固定する場合に比べて固定にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、筒体５０の加圧工程を待つことなく、予めフィン１５０を筒体５０にろう付けしておくことができる。したがって、フィン１５０のろう付け工程と、筒体５０の加圧工程とを並列して行うことができ、量産において製造時間の短縮化を図ることができる。

ここで、フィン１５０の耐荷重を高める構成として、多段式のフィン１５０を構成することが考えられる。
図９は、多段式のフィンについて例示する斜視図である。
図９に示す車載用ヒータユニット１Ｕは、車載用ヒータ１の上下面にそれぞれ２段のフィン１５０が設けられている。車載用ヒータ１と隣接するフィン１５０はろう付け部８０によってろう付けされる。また、２段のフィン１５０の互いの間もろう付けされていることが放熱効率を向上する上で好ましい。フィン１５０を２段にすることで、間にカバープレート１５１が介在し、１段の場合よりも第１方向Ｄ１の耐荷重を高めることができる。

なお、フィン１５０の多段としては２段よりも多い段数であってもよい。また、多段式以外であっても、フィン１５０の板材の肉厚を厚くしてもよいし、フィン１５０を低背化してもよい。また、筒体５０の側面５３の溝５３ａを調整して側面５３を折れ曲がりやすくしてもよい。

このような車載用ヒータユニット１Ｕでは、絶縁性シート３０による絶縁性、封止部６０およびキャップ７０による優れた防水性および高耐電圧化に加え、フィン１５０のろう付けによる高効率化（放熱効率の向上）を達成することが可能となる。

図１０（ａ）および（ｂ）は、他の適用例について説明する図である。
図１０（ａ）には車載用ヒータユニット１Ｕが示され、図１０（ｂ）には空調への適用例が示される。
図１０（ａ）に示す車載用ヒータユニット１Ｕは、複数の車載用ヒータ１およびフィン１５０が積層された構成を備える。図示する例では、４つの車載用ヒータ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄのそれぞれに上下のフィン１５０が取り付けられ、これらが積層されている。積層構造の端部にはキャップ７１および７２が取り付けられる。すなわち、キャップ７１および７２は、積層された複数の車載用ヒータ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄにおける端部をまとめるように取り付けられる。キャップ７１の内部にはバスバー（図示せず）が設けられ、各車載用ヒータ１Ａ、１Ｂ、１Ｃおよび１Ｄに接続された導通ケーブルＣ１０をまとめて接続できるようになっている。キャップ７１からは、各導通ケーブルＣ１０をまとめた第１導通ケーブルＣ１１および第２導通ケーブルＣ１２が１本ずつ延出している。

図１０（ｂ）に示すように、このような車載用ヒータユニット１Ｕは、車内に温風などを送り込むための流路Ｒに配置される。流路Ｒの前段にはファンＦが設けられており、ファンＦの回転によって流路Ｒに空気を送る（矢印Ａ１、Ａ２参照）。流路Ｒの後段には車載用ヒータユニット１Ｕが配置されている。ファンＦによって送られた空気は車載用ヒータユニット１Ｕを通過することで加熱され、温風として出力される（矢印Ａ３参照）。
本実施形態では、車載用ヒータユニット１Ｕによって３キロワット（ｋＷ）以上の出力を得ている。しかも、車載用ヒータユニット１Ｕの高耐電圧、優れた絶縁性および防水性によって、厳しい環境化でも使用することが可能となる。

このように、本実施形態に係る車載用ヒータ１においては、筒体５０の開口５０ａおよび５０ｂを封止部６０で封止するといった簡単な封止構造でありながら、３００Ｖ以上の耐電圧を得ることができるとともに、高い防水性および高い放熱効率を得ることができる。

電気自動車やハイブリッド車などは、３００Ｖから４００Ｖ程度の電圧を取り扱う。本実施形態に係る車載用ヒータ１は、このような高電圧について降圧することなく電圧を印加して使用することができる。また、車が水没したり、津波や高潮を受けたり、水没しないまでも車載用ヒータ１が水に浸かる可能性もある。本実施形態に係る車載用ヒータ１では高い防水性を備えているため、高電圧環境下でも漏電を防止することができる。さらに、本実施形態に係る車載用ヒータ１は、寒冷地や悪路、粉塵を受けるといった厳しい環境下での使用であっても十分に耐えることが可能である。しかも、高効率化によって、同じ出力であれば小型化を達成でき、同じ大きさであれば高出力化を図ることが可能となる。

（車載用ヒータ装置）
図１１は、車載用ヒータ装置に用いられる車載用ヒータユニットを例示する斜視図である。
図１２は、車載用ヒータ装置を例示する斜視図である。
図１３（ａ）および（ｂ）は、車載用ヒータ装置を例示する断面図であり、（ａ）にはフィンの流路に沿った方向にみた断面図が示され、（ｂ）には流路と直交する方向にみた断面図が示される。

車載用ヒータユニット１Ｕは、複数の車載用ヒータ１と、複数のフィン１５０とが積層された構造を有する。図示する例では、車載用ヒータ１が３列、２段で配置され、各段の車載用ヒータ１の上下にそれぞれ２段のフィン１５０が積層されている。なお、車載用ヒータ１の数、フィン１５０の数、車載用ヒータ１とフィン１５０との積層数は任意であり、図示した数に限るものではない。車載用ヒータ１は、上記説明した本実施形態に係る構成を備える。

フィン１５０は、第２方向Ｄ２に山部と谷部とを繰り返すように折り曲げられている。これにより、フィン１５０の山部と谷部との隙間である流路１５０１の方向は第２方向Ｄ２と直交する第３方向に設けられることになる。図１１に示す例では、第３方向Ｄ３に複数（例えば３つ）の車載用ヒータ１が並置されており、この３つを跨ぐようにフィン１５０が設けられている。したがって、流路１５０１の一端１５０１ａから他端１５０１ｂにかけて通過する媒体は、複数の車載用ヒータ１から加熱作用を得ることができる。

図１２に示す車載用ヒータ装置５００は、図１１に示す車載用ヒータユニット１Ｕと、ケース５０１とを備える。車載用ヒータユニット１Ｕは、ケース５０１の中に収容される。ケース５０１には、加熱対象である媒体（水や空気など）の流入口５０１１と流出口５０１２とが設けられる。流入口５０１１および流出口５０１２は例えば筒型に設けられており、ケース５０１の側面５０１ｓから突出するように設けられる。媒体は、流入口５０１１からケース５０１内に送られ、ケース５０１内の車載用ヒータユニット１Ｕで加熱された状態で流出口５０１２からケース５０１の外へ出て行く。

本実施形態ではケース５０１の同じ側面５０１ｓに流入口５０１１と流出口５０１２とが並んで配置されている。このような車載用ヒータ装置５００において、車載用ヒータユニット１Ｕは、フィン１５０の流路１５０１の一端１５０１ａを流入口５０１１および流出口５０１２のそれぞれに対向させて、ケース５０１内に収容されている。

図１３に示すように、ケース５０１の内壁には車載用ヒータ１の取り付け部が設けられる。取り付け部としては、例えば凹部５０１５である。本実施形態では、車載用ヒータ１の両端に設けられたキャップ７０のそれぞれが凹部５０１５に嵌め込まれる。これにより、車載用ヒータユニット１Ｕのケース５０１内での収容位置が決まる。

ケース５０１には車載用ヒータ１から延出する第１導通ケーブルＣ１１および第２導通ケーブルＣ１２のそれぞれを通すための第１孔ｈ１および第２孔ｈ２が設けられる。ケース５０１内に収容された車載用ヒータ１の第１導通ケーブルＣ１１は、ケース５０１の第１孔ｈ１を通してケース５０１の外へ引き出される。また、第２導通ケーブルＣ１２は、ケース５０１の第２孔ｈ２を通してケース５０１の外へ引き出される。

ケース５０１には、流入口５０１１および流出口５０１２以外の孔として第１孔ｈ１および第２孔ｈ２のみが設けられる。ケース５０１に設ける第１孔ｈ１および第２孔ｈ２は、導通ケーブルＣ１０を通すだけの径でよい。

第１孔ｈ１と第１導通ケーブルＣ１１との隙間、および第２孔ｈ２と第２導通ケーブルＣ１２との隙間のそれぞれには封止剤６５が埋め込まれている。この封止剤６５によって、ケース５０１内に流入した媒体が第１孔ｈ１や第２孔ｈ２からケース５０１の外へ漏れることがなくなる。

本実施形態に係る車載用ヒータ１の防水性は非常に高い。したがって、ケース５０１内に車載用ヒータ１の全体を収容することができる。例えば、媒体が液体（例えば水）の場合、ケース５０１内は水で満たされる。本実施形態に係る車載用ヒータ１の防水性は非常に高いため、キャップ７０を含めた車載用ヒータ１の全体をケース５０１内に収容しても車載用ヒータ１の内部へ浸水することはない。

このため、流入口５０１１および流出口５０１２以外でケース５０１に開ける孔は導通ケーブルＣ１０を通す小さな第１孔ｈ１および第２孔ｈ２だけで済む。ケース５０１に設ける孔が小さいことで、この孔（第１孔ｈ１および第２孔ｈ２）と導通ケーブルＣ１０との僅かな隙間だけを封止剤６５で封止すればよく、封止が容易となる。しかも、少ない量の封止剤６５であっても確実な封止を行うことができ、簡単でありながら高い封止性を実現することができる。

車載用ヒータ装置５００で媒体を加熱するには、流入口５０１１からケース５０１内に媒体を送り込む。ケース５０１内に流入した媒体は、フィン１５０の流路１５０１に沿って流れていく。本実施形態では、フィン１５０の流路１５０１と流入口５０１１の延びる方向とがほぼ一致しているため、流入した媒体が効率よくフィン１５０の流路１５０１に沿って流れていくことになる。

流路１５０１に沿って流れる媒体はフィン１５０との熱交換により加熱されて、流出口５０１２からケース５０１の外部に流出する。本実施形態では、フィン１５０の流路１５０１と流出口５０１２の延びる方向とがほぼ一致しているため、流路１５０１に沿って加熱された媒体は効率よく流出口５０１２から外部へ流出していく。

図１４は、他の車載用ヒータ装置を例示する斜視図である。
図１４に示す車載用ヒータ装置５００では、流入口５０１１と流出口５０１２とがケース５０１における互いに対向する位置に配置されている。流入口５０１１の延びる方向と流出口５０１２の延びる方向とはほぼ一致している。

このような車載用ヒータ装置５００において、車載用ヒータユニット１Ｕは、フィン１５０の流路１５０１の一端１５０１ａ（図１１参照）を流入口５０１１と対向させ、流路１５０１の他端１５０１ｂ（図１１参照）を流出口５０１２と対向させて、ケース５０１内に収容されている。

ケース５０１における流入口５０１１および流出口５０１２のそれぞれが取り付けられる部分にはテーパ部５０１３が設けられる。流入口５０１１側のテーパ部５０１３は、流入口５０１１からケース５０１の内部に向けて徐々に断面積が拡がるように形成されている。ケース５０１の内部には多段のフィン１５０が構成された車載用ヒータユニット１Ｕが収容されている。テーパ部５０１３が設けられていることで、流入口５０１１から流入した媒体をケース５０１の内部に均一に拡散させて導くことができ、多段のフィン１５０の流路１５０１の全体に媒体を偏りなく流すことができる。これにより、高い熱交換効率を実現できる。

また、流出口５０１２側のテーパ部５０１３は、ケース５０１の内部から流出口５０１２に向けて徐々に断面積が狭くなるように形成されている。これにより、ケース５０１内に収容された車載用ヒータユニット１Ｕの多段のフィン１５０の流路１５０１を通過した媒体は、テーパ部５０１３によって効率よく流出口５０１２に集められ、流出口５０１２からケース５０１の外部へ流出することになる。

この車載用ヒータ装置５００においても、ケース５０１には流入口５０１１および流出口５０１２以外の孔として第１孔ｈ１および第２孔ｈ２のみが設けられる。ケース５０１に設ける孔が小さいことで、少ない量の封止剤６５であっても確実な封止性を得ることができる。

図１２および図１４に示すような本実施形態に係る車載用ヒータ装置５００では、高耐電圧、優れた絶縁性および防水性を備えた車載用ヒータ１を用いているため、３００Ｖ以上の耐電圧を得ることができるとともに、高い防水性および高い放熱効率を得ることができる。また、フィン１５０をろう付けすることで、高効率化（放熱効率の向上）を達成することが可能となる。したがって、同じ出力であれば車載用ヒータ装置５００の小型化を達成することができ、同じ大きさであれば車載用ヒータ装置５００の高出力化を図ることが可能となる。

図１５は、車載用ヒータ装置の適用例を示す模式図である。
図１５では、先に説明した車載用ヒータ装置５００を自動車等のエンジン５を備えた車両に取り付けた具体例が示される。
車載用ヒータユニット１Ｕを収容したケース５０１は、循環路６に接続される。循環路６は管路６ａ〜６ｄを有する。管路６ａは、ケース５０１とヒータコア２Ｈとを接続する。管路６ｂは、ヒータコア２Ｈと液圧ポンプ３とを接続する。管路６ｃは、液圧ポンプ３と三方弁４とを接続する。管路６ｄは、三方弁４とケース５０１とを接続する。管路６ｄは、ケース５０１の流入口５０１１と接続され、管路６ａはケースの流出口５０１２と接続される。

また、循環路６およびケース５０１は、管路７ａ、７ｂを介してエンジン５とも接続されている。三方弁４が管路６ｃと管路７ａとの間を遮断し、管路６ｃと管路６ｄとの間を連通させた状態のとき、液圧ポンプ３が駆動されると、ケース５０１内および循環路６を、図１５に示す矢印Ａ１１で示す方向に液体が循環する。

このとき、車両に搭載されたバッテリーから、ケース５０１内の車載用ヒータユニット１Ｕに電力を供給することで車載用ヒータユニット１Ｕが発熱し、ケース５０１内の液体が過熱される。この過熱により生成された温水は流出口５０１２および管路６ａを通ってヒータコア２Ｈに供給される。

ヒータコア２Ｈに供給された温水はヒータコア２Ｈに具備された管を流れる。ヒータコア２Ｈには送風装置８から気体（空気）が送風される。ヒータコア２Ｈの管を流れる温水の熱は、ヒータコア２Ｈに具備されたフィンなどの熱伝達面を介して、送風装置８から送風された気体に伝達される。これにより、車内に温風が送風される。このモードは、例えばエンジン５の始動時など、エンジン５の排熱を利用できない場合に選択される。

エンジン５が始動後、三方弁４を切り替えて、管路６ｃと管路７ａとを連通させ、管路６ｃと管路６ｄとを遮断すれば、液体はエンジン５に供給されエンジン５の冷却水として機能する。このときの液体の流れを図１５の矢印Ａ１２に示す。エンジン５を通過しエンジン５との熱交換により温められた温水は管路７ｂ、６ｄ、流入口５０１１、ケース５０１内、流出口５０１２および管路６ａを介してヒータコア２Ｈに供給される。したがって、このモードの場合には、車載用ヒータユニット１Ｕを通電（発熱）させなくてもヒータコア２Ｈに温水を供給でき、送風装置８を駆動させることで、車内に温風を送ることができる。

本実施形態に係る車載用ヒータ装置５００は、エンジン５の排熱によって加熱された冷却水を利用した既存の車載温水生成システムにそのまま組み込んで使用することができる。

図１６は、車載用ヒータ装置の他の適用例を示す模式図である。
図１６では、先に説明した車載用ヒータ装置５００を、電気自動車等のエンジン５を備えていない車両に取り付けた具体例が示される。
電気自動車等のエンジン５を備えていない車両では、エンジン５の代わりに駆動源としてモータＭが用いられる。この場合、車載用ヒータユニット１Ｕを収容したケース５０１は、循環路６に接続される。循環路６には、図１５に示すような三方弁４や管路７ａ、７ｂは接続されていない。

モータＭの排熱を利用しないため、先に説明したエンジン５の始動時などのエンジン５の排熱を利用できない場合に選択されるモードと同様な動作で車内に温風が送られる。すなわち、液圧ポンプ３が駆動されると、ケース５０１内および循環路６を、図１６に示す矢印Ａ１３で示す方向に液体が循環する。

このとき、車両に搭載されたバッテリーから、ケース５０１内の車載用ヒータユニット１Ｕに電力を供給することで車載用ヒータユニット１Ｕが発熱し、ケース５０１内の液体が過熱される。この過熱により生成された温水は流出口５０１２および管路６ａを通ってヒータコア２Ｈに供給される。そして、ヒータコア２Ｈの管を流れる温水の熱が送風装置８から送風された気体に伝達され、車内に温風が送風される。

本実施形態に係る車載用ヒータ装置５００は、エンジン５を利用しない電気自動車等の車両の温風生成システムに組み込んで使用することができる。

（ヒートポンプシステム）

図１７は、ヒートポンプシステムの模式図である。このヒートポンプシステムは、２つの熱交換器１０１、１０５と、膨張弁１０３と、圧縮機１０７と、前述した実施形態の車載用ヒータ装置５００とを含む。

このシステム内を冷媒（ノンフロンガスなどの媒体）が循環する。冷媒は、圧縮機１０７で圧縮されて、高温高圧ガスの状態で配管１０８を通じて熱交換器１０１に送られる。そして、熱交換器１０１における、加熱対象の流体（空気や液体）との熱交換により、上記冷媒は凝縮され、高温高圧の液体の状態で、配管１０２を通じて膨張弁１０３に送られる。

膨張弁で膨張された冷媒は、低温低圧の液体の状態で、配管１０４を通じて熱交換器１０５に送られる。熱交換器１０５における大気などとの熱交換により、上記冷媒は蒸発され、低温低圧ガスの状態で、配管１０６を通じて圧縮機１０７に送られ、以上説明したサイクルが繰り返される。

本実施形態に係る車載用ヒータ装置５００は、熱交換器１０５と圧縮機１０７との間の配管１０６に接続され、熱交換器１０５から圧縮機１０７に送られる低圧ガスを加熱する。すなわち、車載用ヒータ装置５００は、熱交換器１０５と圧縮機１０７との間の経路における冷媒加熱を補助する。

車載用ヒータ装置５００内においては、前述した流路１５０１内を低圧ガスが流れ、そのガスは発熱素子１０によって加熱される。すなわち、車載用ヒータ装置５００は、液体に限らず、気体の加熱にも有効である。

また、車載用ヒータ装置５００は、図１８に示すように、圧縮機１０７と熱交換器１０１との間の配管１０８に接続して、その配管１０８を流れる液体を加熱してもよい。また、図示しないが、車載用ヒータ装置５００は、配管１０２に接続してもよい。また、ヒートポンプシステムにおいて、２つ以上の車載用ヒータ装置５００を適宜の配管に接続してもよい。車載用ヒータ装置５００は、ヒートポンプシステムにおけるいずれの配管１０２、１０６および１０８に接続されていてもよいが、低圧の配管１０６に接続されていることが好ましい。

図１９は、ヒートポンプシステムに適用される車載用ヒータ装置の構成例を示す一部分解斜視図である。
図１９では、ケース５０１の一方側のテーパ部５０１３を外した状態が示される。
図１９に示す車載用ヒータ装置５００において、フィン１５０の流路１５０１の方向が流入口５０１１と流出口５０１２とを結ぶ方向に延びるよう設けられている。すなわち、この車載用ヒータ装置５００では、ケース５０１内に収容される車載用ヒータユニット１Ｕの長さ方向が、フィン１５０の流路１５０１の方向と一致している。これにより、流入口５０１１からケース５０１内に流入した冷媒等の媒体は、自然にフィン１５０の流路１５０１に流れていき、流路１５０１から出た媒体は、自然に流出口５０１２から流出していくことになる。

この車載用ヒータユニット１Ｕにおいては、筒体５０の側面５３に突出部５３０が設けられている。突出部５３０は、幅方向においてフィン１５０よりも外側に突出している。図１９に示す例では、筒体５０の左右の側面５３のそれぞれに突出部５３０が設けられる。

ケース５０１の対向する内壁のそれぞれには一対の凸部５０２１が設けられており、車載用ヒータユニット１Ｕをケース５０１内に収容する際、この一対の凸部５０２１の間に筒体５０の突出部５３０が挿入される。これにより、ケース５０１内に車載用ヒータユニット１Ｕを収容する際、突出部５３０が支えとなるため、フィン１５０に力をかけることなく、ケース５０１内の所定位置に車載用ヒータユニット１Ｕを位置決めすることができる。

この突出部５３０の厚さ方向の長さ（高さ）は、筒体５０の厚さ方向の長さよりも長い。突出部５３０の高さは、フィン１５０の高さと等しいか、僅かに大きくなっていることが好ましい。これにより、突出部５３０によってフィン１５０の側面がカバーされることになる。フィン１５０の側面が突出部５３０によってカバーされていると、ケース５０１の外側の温度の影響がケース５０１内のフィン１５０に伝わることを抑制することができる。例えば、寒冷地や温暖地のように、気温の影響が大きい環境で使用する場合、突出部５３０によってフィン１５０の側面がカバーされていることで、外気温の影響がフィン１５０に伝わりにくくなり、車載用ヒータユニット１Ｕによる加熱性能を発揮しやすくなる。

なお、突出部５３０は、筒体５０の側面５３と一体に設けられていてもよいし、筒体５０とは別体に設けられ、側面５３に取り付けられていてもよい。また、突出部５３０が設けられた車載用ヒータユニット１Ｕは、図１９に示す例のほか、図１２および図１４に示す車載用ヒータ装置５００にも適用可能である。

以上説明したように、実施形態によれば、複雑な構成を採用することなく、厳しい環境下であっても対応可能な車載用ヒータ１を提供することが可能となる。

（絶縁防水型ヒータ）
図２０（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータを例示する図である。図２０（ａ）には絶縁防水型ヒータ２の斜視図が示され、図２０（ｂ）には（ａ）のＤ−Ｄ線の拡大断面図が示される。
図２１は、発熱部材を例示する分解斜視図である。
本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ２は、筒型であって防水性および電気的絶縁性を備えた温度調整装置である。絶縁防水型ヒータ２は、発熱素子１０、一対の電極部２０、筒体５０、絶縁性粉末４０、封止体９０および一対の導通ケーブルＣ１０を備える。

発熱素子１０の表裏には電極層１０ａが設けられる。発熱素子１０には、例えばＰＴＣ素子が用いられる。一対の電極部２０の間には発熱素子１０が挟持される。これにより、発熱素子１０の表裏の電極層１０ａのそれぞれと一対の電極部２０のそれぞれとが導通する状態になる。

この発熱素子１０および一対の電極部２０により発熱部材２００が構成される。図２１に示すように、発熱部材２００は上記説明した発熱構造体１００（図２参照）と同様な構成であることが好ましい。ただし、発熱部材２００は、絶縁性シート３０が設けられていない点で発熱構造体１００と相違する。

筒体５０は発熱部材２００を内部に収容する。筒体５０は、例えば円筒型に設けられる。筒体５０は円筒型以外でもよいが、円筒型であれば製造が容易であり、低コスト化しやすい。

筒体５０には、例えばステンレスが用いられる。ステンレスは耐水性、耐薬品性が高いため、絶縁防水型ヒータ２を水や液体に浸漬して使用する場合に高い耐久性を得ることができる。

筒体５０の外表面は放熱面５１となる。筒体５０が円筒型であれば、放熱面５１が円周面となって周囲に対して均一に熱を伝えることができる。放熱面５１は平坦でもよいし、凹凸や溝（螺旋溝など）が設けられていてもよい。放熱面５１にはフィンが設けられていてもよい。凹凸、溝およびフィンが設けられることで、放熱面５１が平坦な場合に比べて放熱効率を高めることができる。

筒体５０の内部には、絶縁性粉末４０が充填される。絶縁性粉末４０は、筒体５０と、筒体５０の内部に収容される発熱部材２００とを電気的に絶縁する役目を果たす。すなわち、筒体５０の内表面と発熱部材２００との隙間に絶縁性粉末４０が埋め込まれる。これにより、筒体５０と発熱部材３００とが直接接触することを防止している。なお、絶縁性粉末４０が充填される前、筒体５０は中空部５５を有する。絶縁性粉末４０によって中空部５５の全てが埋め込まれてもよいし、絶縁性粉末４０の充填後、中空部５５の一部が残っていてもよい。

絶縁性粉末４０としては、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられる。筒体５０の内部に絶縁性粉末４０が充填されることで、発熱部材２００は筒体５０の内表面と接触しないように内部の中央付近に位置決めされる。発熱部材２００は板状型であり、円筒型の中空部５５に発熱部材２００を収容する際、発熱部材２００と筒体５０の内表面との隙間に絶縁性粉末４０が充填される。これにより、発熱部材２００の筒体５０の内部での位置が固定される。したがって、絶縁性粉末４０は、電気的な絶縁性とともに発熱部材２００を筒体５０の内部で位置決めする役目も果たす。

筒体５０の開口端には封止体９０が設けられる。例えば、筒体５０として両端が開口している場合には両端の開口端に封止体９０が設けられ、一端が開口し、他端が閉じている場合には一端の開口端に封止体９０が設けられる。封止体９０は、キャップでもよいし、埋め込み材であってもよい。

キャップの場合には、封止体９０として金属（例えば、ステンレス）や樹脂が用いられる。キャップによる封止体９０は筒体５０の開口端に嵌め込まれ、溶接や接着などによって封止固定される。また、埋め込み材の場合には、封止体９０としてシリコーン樹脂などが用いられる。埋め込み材による封止体９０は筒体５０の開口端から筒内に埋め込まれ、筒内を封止する。

一対の導通ケーブルＣ１０は、一対の電極部２０とそれぞれ導通し、封止体９０を貫通して筒体５０の外部へ引き出される。導通ケーブルＣ１０の先端において絶縁被覆材から露出する導線がかしめ部分２５０でかしめによって接続されることが好ましい。

（絶縁防水型ヒータの適用例）
図２２は、絶縁防水型ヒータの適用例を示す斜視図である。
本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ２の外装形状は筒体５０の形状（例えば、円筒型）になっている。したがって、例えば容器Ｖに筒体５０を差し込むようにして、容器Ｖ内の対象物を加熱（温度調整）することができる。例えば、液体ＬＱを容器Ｖに送り込み、容器Ｖ内で液体ＬＱを加熱して送り出すシステムの場合、容器Ｖの略中央部に絶縁防水型ヒータ２の筒体５０を差し込むようにする。

容器Ｖ内の液体ＬＱの温度が所定の閾値より低くなった場合、導通ケーブルＣ１０から発熱部材２００に電圧を印加する。これにより、発熱素子１０が発熱して筒体５０の放熱面５１を介して容器Ｖ内の液体ＬＱが加熱される。発熱素子１０がＰＴＣ素子の場合、正温度特性を有している。これにより、一定の温度になると抵抗値の増加によって電流が抑制される。したがって、液体ＬＱを加熱する際に一定の温度以上にならないように制御することができる。特に、液体ＬＱが薬品であって必要以上の温度上昇を抑制したい場合や温度による変質を防止したい場合、本実施形態に係る絶縁防水型ヒータ２を用いることで、簡単な構成で的確な温度制御を実現することが可能となる。

なお、上記に本実施形態およびその適用例（変形例、具体例）を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、導通ケーブルＣ１０を接続する端子としてかしめ部分２５０の例を示したが、平板状に延出する端子部分であってもよい。この場合、導通ケーブルＣ１０を、はんだ付け、ろう付け、ねじ止めで接続してもよいし、コネクタで接続してもよい。また、発熱素子１０としてＰＴＣ素子を用いる例を示したが、ＰＴＣ素子以外の素子（例えば、アルミナや窒化珪素などのセラミックス）を用いてもよい。また、加熱対象の媒体は水、空気、ガスのほか、油やゲル状物などの他の物体（これらの少なくともいずれかの混合物を含む。）であってもよい。また、絶縁性シート３０の材料としては、ポリイミドフィルムのほか、アルミナ板、絶縁セラミックス板、その他の絶縁性の材料であってもよい。また、前述の各実施形態またはその適用例（変形例、具体例）に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

本発明は、自動車（電気自動車、ハイブリッド車など）のほか、電車その他の移動体、産業用装置の加熱用など、３００Ｖ以上の高電圧で駆動する加熱装置として好適に利用可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…車載用ヒータ
２…絶縁防水型ヒータ
１Ｕ…車載用ヒータユニット
１０…発熱素子
１０ａ…電極層
２０…電極部
３０…絶縁性シート
３０ａ，３０ｂ…端部
４０…絶縁性粉末
５０…筒体
５０ａ，５０ｂ…開口
５０ｃ…内面
５１…放熱面
５３…側面
５３ａ…溝
５５…中空部
６０…封止部
７０，７１，７２…キャップ
７０ａ…凹部
７０ｈ…貫通孔
８０…ろう付け部
９０…封止体
１００…発熱構造体
１０１、１０５…熱交換器
１０２，１０４、１０６、１０８…配管
１０３…膨張弁
１０７…圧縮機
１５０…フィン
１５１…カバープレート
２００…発熱部材
２０１…第１電極部
２０２…第２電極部
２１０…板状部分
２１１…第１板状部分
２１２…第２板状部分
２２０…端子部分
２２１…第１端子部分
２２２…第２端子部分
２３０…凸状延出部分
２３１…第１凸状延出部分
２３２…第２凸状延出部分
２５０…かしめ部分
２５０ａ…かしめ片
２５１…第１かしめ部分
２５２…第２かしめ部分
２５５…かしめ皺
５００…車載用ヒータ装置
１５０１…流路
１５０１ａ…一端
１５０１ｂ…他端
５０１１…流入口
５０１２…流出口
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ１１，Ａ１２，Ａ１３…矢印
Ｃ１０…導通ケーブル
Ｃ１１…第１導通ケーブル
Ｃ１２…第２導通ケーブル
Ｄ１…第１方向
Ｄ２…第２方向
Ｄ３…第３方向
Ｆ…ファン
Ｇ…隙間
ｈ１…第１孔
ｈ２…第２孔
ＬＱ…液体
Ｒ…流路
Ｖ…容器

Claims (14)

1. 表裏に電極層が設けられた発熱素子と、
   前記発熱素子を間に挟持し、前記表裏の電極層のそれぞれと導通する一対の電極部と、
   前記一対の電極部の周囲を覆う絶縁性シートと、
   中空部および放熱面を有し、前記発熱素子、前記一対の電極部および前記絶縁性シートで構成された発熱構造体を前記中空部内に収容する筒体と、
   前記筒体の両端の開口を封止する封止部と、
   凹部を有し、前記凹部に前記筒体の両端部がそれぞれ嵌め入れられて前記中空部を閉塞する一対のキャップと、
   を備えた高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータであって、
   前記一対の電極部のうちの一方である第１電極部は、
   前記電極層と導通するように接する第１板状部分と、
   前記第１板状部分における前記筒体の一方の開口側の端部に設けられた第１端子部分と、を有し、
   前記一対の電極部のうちの他方である第２電極部は、
   前記電極層と導通するように接する第２板状部分と、
   前記第２板状部分における前記筒体の一方の開口側の端部に設けられた第２端子部分と、を有し、
   前記一対の電極部の間で前記発熱素子を挟持する方向を第１方向、前記第１方向と直交し、前記筒体の延在する方向を第２方向、前記第１方向および前記第２方向と直交する方向を第３方向とした場合、
   前記第１方向にみて、前記第１端子部分と前記第２端子部分とは互いにずれた位置で配置され、
   前記筒体の前記一方の開口を封止する前記封止部は、前記絶縁性シートで囲まれる前記第１端子部分および前記第２端子部分を埋め込むよう設けられるとともに、前記絶縁性シートと前記筒体の内面との隙間に介在するよう設けられ、
   前記一対の電極部は、前記キャップおよび前記封止部によって密閉された前記筒体の前記中空部内に収容され、前記筒体の外に露出していない、高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
2. 前記封止部によって、前記筒体の内部への防水構造、および前記第１端子部分と前記第２端子部分との間における３００ボルト以上の耐電圧構造が構成された、請求項１記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
3. 前記封止部は、耐熱温度１５０℃以上の材料によって構成された、請求項１または２に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
4. 前記第１端子部分は第１かしめ部分を有し、
   前記第２端子部分は第２かしめ部分を有し、
   前記第１電極部は、前記第１板状部分と前記第１かしめ部分との間に設けられた第１凸状延出部分を有し、
   前記第２電極部は、前記第２板状部分と前記第２かしめ部分との間に設けられた第２凸状延出部分を有し、
   前記第１凸状延出部分における前記第２方向の長さは、前記第１かしめ部分における前記第１凸状延出部分側のかしめ皺の前記第２方向の長さよりも長く、
   前記第２凸状延出部分における前記第２方向の長さは、前記第２かしめ部分における前記第２凸状延出部分側のかしめ皺の前記第２方向の長さよりも長い、請求項１から３のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
5. 前記第１凸状延出部分における前記第３方向の長さは、前記第１かしめ部分における前記第３方向の長さよりも長く、
   前記第２凸状延出部分における前記第３方向の長さは、前記第２かしめ部分における前記第３方向の長さよりも長い、請求項４記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
6. 前記第１凸状延出部分における前記第３方向の長さは、前記第１板状部分における前記第３方向の長さの１／２よりも短く、
   前記第２凸状延出部分における前記第３方向の長さは、前記第２板状部分における前記第３方向の長さの１／２よりも短く、
   前記第１方向にみて、前記第１凸状延出部分と前記第２凸状延出部分とは互いに重ならないように配置された、請求項４または５に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
7. 前記発熱素子の厚さは３ミリメートル以上である、請求項１から６のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
8. 前記第１方向にみて、前記第１端子部分と前記第２端子部分との隙間は２．５ミリメートル以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
9. 前記第１板状部分の前記第３方向の長さ、および前記第２板状部分の前記第３方向の長さは、前記電極層の前記第３方向の長さよりも長く、前記発熱素子の前記第３方向の長さ以下である、請求項１から８のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
10. 前記第１板状部分の前記第３方向の長さ、および前記第２板状部分の前記第３方向の長さは、２０ミリメートル以上３０ミリメートル以下である、請求項１から９のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
11. 前記絶縁性シートにおける巻き付けの両端は、前記発熱素子の側面部分で互いに重なり合っている、請求項１から１０のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
12. 前記発熱素子は、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子である、請求項１から１１のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
13. 前記封止部はシリコーン系樹脂である、請求項１から１２のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータ。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載の高耐電圧絶縁防水型車載用ヒータと、
    前記筒体の前記放熱面にろう付け部を介して取り付けられたフィンと、
    を備えた車載用ヒータユニット。

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