JP6640700B2 - Electric heater - Google Patents
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Description
本発明は、PTC素子に通電を行ったときに発生する熱を利用する電気式ヒータに関する。 The present invention relates to electric heating data utilizing heat generated when performing the energization to the PTC element.
PTC(Positive Temperature Coefficient)素子を利用した電気式ヒータは、例えば、車載用の補助暖房ヒータとして使用されている。電気式ヒータは、PTC素子に通電するための電極板、PTC素子から伝わる熱を放熱するための放熱フィン、PTC素子、電極板及び放熱フィンの積層体の積層方向の両側に配置された一対のフレーム、一対のフレームを積層方向の両側から押圧する押圧バネ等を備える。電気式ヒータにおいては、電極板からPTC素子への通電及びPTC素子から放熱フィンへの熱伝導を効果的に行うために、横方向に並ぶ複数のPTC素子が、電極板及び放熱フィンにできるだけ均等に接触するための工夫がなされている。 An electric heater using a PTC (Positive Temperature Coefficient) element is used, for example, as an auxiliary heating heater for a vehicle. The electric heater includes an electrode plate for supplying electricity to the PTC element, a radiating fin for radiating heat transmitted from the PTC element, and a pair of PTC elements, a pair of electrodes disposed on both sides in the stacking direction of the laminated body of the electrode plate and the radiating fin. A frame, a pressing spring for pressing the pair of frames from both sides in the stacking direction, and the like are provided. In an electric heater, in order to effectively conduct electricity from the electrode plate to the PTC element and effectively conduct heat from the PTC element to the radiating fins, a plurality of PTC elements arranged in a horizontal direction are as even as possible on the electrode plate and the radiating fin. A device has been devised to make contact.
例えば、特許文献1の電気式ヒータにおいては、一対のフレームに、横方向に並ぶPTC素子のそれぞれを押圧するための屈曲部を形成している。そして、積層体における、各PTC素子が配置された部位が、各屈曲部によって押圧され、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに密着するようにしている。
For example, in the electric heater disclosed in
また、例えば、特許文献2のカーエアコン電力消費加熱器においては、電極板における、複数のPTC素子が横方向に配置された部位に対向する位置に、反り形状の弾性接触部を設けている。そして、積層体を押圧バネによって押圧するときには、弾性接触部によって各PTC素子が配置された部位が押圧され、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに密着するようにしている。
Further, for example, in a car air conditioner power consumption heater disclosed in
しかしながら、ヒータの性能をさらに向上させるためには、特許文献1,2においても改善の余地が残る。つまり、発明者らの研究開発の結果、電極板からPTC素子への通電及びPTC素子から放熱フィンへの熱伝導をより効果的に行うためには、全てのPTC素子と電極板及び放熱フィンとが極力同等の力で押圧されて接触する状態を形成することが有効であることが分かった。
However, there is still room for improvement in
特許文献1においては、押圧バネを用いてフレームを撓ませることによって、フレームの各屈曲部が、積層体における、各PTC素子が配置された部位を押圧する。そのため、フレームの撓み方によって、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに押圧される力が異なる。その結果、各PTC素子に作用する押圧力の大小は、フレームの製造上の誤差、変形等の大小によって左右される。従って、引用文献1においては、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに押圧される力にばらつきが生じるおそれがある。
In
特許文献2においては、積層体における、各PTC素子の配置部位の積層方向の厚みの違いに応じて、電極板における各弾性接触部が弾性変形する量が異なる。そのため、弾性接触部ごとに、PTC素子が電極板及び放熱フィンに押圧される力が異なり、大きく弾性変形した弾性接触部に対向するPTC素子ほど、大きな力で押圧されることになる。従って、引用文献2においても、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに押圧される力にばらつきが生じるおそれがある。
In
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたもので、ヒータ性能を向上させることができる電気式ヒータを提供しようとして得られたものである。 The present invention has been made in view of these problems, it has been obtained in an attempt to provide an electric heater motor which can improve the heater performance.
本発明の第1態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記樹脂プレートを、凸部(51)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記電極板又は前記放熱フィンを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(501)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
全ての前記投影範囲内における前記凸部が前記凸部接触部材によって塑性変形した変形部(511)を有する、電気式ヒータ(1)にある。
本発明の第2態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板又は前記放熱フィンを、凸部(31,41)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記樹脂プレートを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301,401)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部(512)を有する、電気式ヒータ(1)にある。
本発明の第3態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板を、凸部(31)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記放熱フィンを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部を有する、電気式ヒータ(1)にある。
According to a first aspect of the present invention, a plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W) include:
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the resin plate, a convex portion forming member having the convex part (5 1) (11), and said electrode plate or the heat radiating fins, and the projections contact member in contact with the convex portion (12),
The projections are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface ( 501) of the projection forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. And
It said convex portion of all of said projection range has a deformed portion which is plastically deformed (51 1) by the protrusions contact member is in electrical heater (1).
According to a second aspect of the present invention, a plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W) include:
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the electrode plate or the radiation fin is a projection forming member (11) having a projection (31, 41), and the resin plate is a projection contact member (12) contacting the projection,
The protrusions are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) where the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction on the surfaces (301, 401) of the protrusion forming member in the stacking direction. Has been
The electric heater (1), wherein the convex contact member has a deformed portion (512) plastically deformed by the convex in all the projection ranges.
According to a third aspect of the present invention, there are provided a plurality of PTC elements (2) which generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the electrode plate is a projection forming member (11) having a projection (31), and the radiation fin is a projection contact member (12) that contacts the projection,
The protrusions are provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface (301) of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are respectively arranged in the stacking direction. Yes,
The electric heater (1), wherein the convex contact member has a deformed portion plastically deformed by the convex in all the projection ranges.
本発明の第4態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(D)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)の前記積層方向の両端に積層された一対のフレーム(6A,6B)と、
一対の前記フレームを介して、前記積層体を前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記フレームを、凸部(61)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちのいずれかを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(601)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部(512)を有する、電気式ヒータ(1)にある。
本発明の第5態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(D)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)の前記積層方向の両端に積層された一対のフレーム(6A,6B)と、
一対の前記フレームを介して、前記積層体を前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちのいずれかを、凸部(31,41,51)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記フレームを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301,401,501)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
全ての前記投影範囲内における前記凸部が前記凸部接触部材によって塑性変形した変形部(511)を有する、電気式ヒータ(1)にある。
According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in the laminating direction (D) orthogonal to the lateral direction, and for supplying electricity to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pair of frames (6A, 6B) laminated on both ends in the laminating direction of the laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate;
A pressure spring (7) for pressing the laminate from both sides in the lamination direction via the pair of frames;
Said frame, a convex portion forming member (11) having a convex portion (61), or One prior Symbol electrode plate, the out noise either the said heat dissipating fins and the resin plates, in contact with the protrusion When the convex contact member (12) is used,
The protrusions are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface ( 601) of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. And
The electric heater (1), wherein the convex contact member has a deformed portion ( 512) plastically deformed by the convex in all the projection ranges.
According to a fifth aspect of the present invention, a plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W) include:
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in the laminating direction (D) orthogonal to the lateral direction, and for supplying electricity to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pair of frames (6A, 6B) laminated on both ends in the laminating direction of the laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate;
A pressure spring (7) for pressing the laminate from both sides in the lamination direction via the pair of frames;
Any one of the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate may be a protrusion forming member (11) having a protrusion (31, 41, 51), and the frame may be a protrusion that contacts the protrusion. When the part contact member (12) is used,
The protrusions are located within a plurality of projection ranges (R) on the surface (301, 401, 501) of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are respectively projected in the stacking direction. Each is provided,
The electric heater (1) has a deformed portion (511) in which the projections in all the projection ranges are plastically deformed by the projection contact members.
本発明の参考態様は、通電によって発熱し、横方向(W)に並んで配置された複数のPTC素子(2)と、
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(D)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備える、電気式ヒータを製造する方法において、
前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちのいずれかを、凸部(31,41,51)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記凸部形成部材を除く、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちの他のいずれかを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301,401,501)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設け、
前記押圧バネによって、前記積層体を、前記積層方向の両側から押圧する際に、全ての前記投影範囲内における前記凸部と前記凸部接触部材との少なくとも一方を塑性変形させて、全ての前記投影範囲内における前記凸部と前記凸部接触部材との少なくとも一方に変形部(511,512)を形成する、電気式ヒータ(1)の製造方法にある。
According to a reference aspect of the present invention, a plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged in a horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in the laminating direction (D) orthogonal to the lateral direction, and for supplying electricity to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
Manufacturing an electric heater comprising: a pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the laminating direction. In the method
The electrode plate, wherein any one of the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate is a protrusion forming member (11) having a protrusion (31, 41, 51), and excluding the protrusion forming member. When any one of the radiation fins and the resin plate is a projection contact member (12) that comes into contact with the projection,
The projecting portion is located within a plurality of projection ranges (R) on the surface (301, 401, 501) of the projecting portion forming member in the stacking direction in which the plurality of PTC elements are respectively arranged in the stacking direction. Provided respectively,
By the pressing spring, when pressing the laminated body from both sides in the laminating direction, at least one of the convex portion and the convex portion contact member in all of the projection range is plastically deformed, and all the A method for manufacturing an electric heater (1), wherein a deformed portion (511, 512) is formed on at least one of the projection and the projection contact member in a projection range.
前記第1〜第3態様の電気式ヒータは、電極板、放熱フィン及び樹脂プレートのうちの互いに接触する部材の少なくとも一方に、塑性変形による変形部が形成されていることにより、各PTC素子が電極板及び放熱フィンに押圧される力を、全てのPTC素子において極力均等にする工夫をしている。具体的には、電極板、放熱フィン及び樹脂プレートのうちのいずれかを、凸部を有する凸部形成部材とするとともに、他のいずれかを凸部と接触する凸部接触部材とする。そして、凸部は、凸部形成部材の積層方向の表面における、複数のPTC素子の配置部位を積層方向に投影した複数の投影範囲内にそれぞれ設けられており、各投影範囲内における凸部と凸部接触部材との少なくとも一方は、塑性変形による変形部を有する。 In the electric heaters of the first to third aspects, each of the PTC elements is formed by forming a deformed portion by plastic deformation on at least one of the electrode plate, the radiation fin, and the resin plate, which are in contact with each other. All the PTC elements are designed to make the force pressed by the electrode plate and the radiation fins as uniform as possible. Specifically, any one of the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate is a protrusion forming member having a protrusion, and the other is a protrusion contact member that contacts the protrusion. The protrusions are provided in a plurality of projection ranges on the surface of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the arrangement positions of the plurality of PTC elements are projected in the stacking direction. At least one of the protrusion contact members has a deformed portion due to plastic deformation.
そして、全てのPTC素子の投影範囲内においては、凸部と凸部接触部材とが接触しており、全ての凸部と凸部接触部材との少なくとも一方が塑性変形した変形部を有する。この変形部は、塑性変形によって、高さが低くなるように凸部が潰された形跡もしくは痕、又は凸部接触部材の表面が凹んだ形跡もしくは痕等として形成されている。また、変形部は、塑性変形によって形成されたものであるため、弾性変形によって形成されたものと違って、各凸部に発生する押圧力が変形量の大小によって異なるといった現象がほとんど生じない。 Then, within the projection range of all the PTC elements, the projections and the projection contact members are in contact, and at least one of the projections and the projection contact members has a deformed portion that is plastically deformed. The deformed portion is formed as a trace or a mark in which the convex portion is crushed so that the height is reduced by plastic deformation, or as a trace or a mark in which the surface of the convex portion contact member is depressed. Further, since the deformed portion is formed by plastic deformation, unlike the one formed by elastic deformation, there is almost no phenomenon that the pressing force generated in each convex portion varies depending on the magnitude of deformation.
こうして、前記第1〜第3態様の電気式ヒータにおいては、凸部と凸部接触部材との少なくとも一方の塑性変形を利用することにより、PTC素子、電極板、放熱フィン、樹脂プレートのそれぞれに生じた製造上の寸法誤差、変形等によって、PTC素子が配置された横方向の各位置における、積層方向の厚みが互いに異なった場合でも、全てのPTC素子と電極板及び放熱フィンとが極力同等の力で押圧されて接触する状態を形成することができる。なお、ここでいう「積層方向の厚み」とは、各PTC素子の投影範囲において、PTC素子、電極板、放熱フィン及び樹脂プレートの単独の積層方向の厚みを合計した厚みのことをいう。 Thus, in the electric heaters of the first to third aspects, the plastic deformation of at least one of the convex portion and the convex portion contact member is used to provide each of the PTC element, the electrode plate, the radiation fin, and the resin plate. Even if the thicknesses in the stacking direction at the respective lateral positions where the PTC elements are arranged are different from each other due to the produced dimensional errors and deformation in the manufacturing, all the PTC elements, the electrode plates and the radiation fins are as equal as possible. A state of being pressed and contacted by the force can be formed. The “thickness in the stacking direction” here refers to the total thickness of the PTC element, the electrode plate, the radiation fin, and the resin plate in the single stacking direction in the projection range of each PTC element.
これにより、電極板から全てのPTC素子への通電、及び全てのPTC素子から放熱フィンへの熱伝導をより効果的に行うことができる。それ故、前記第1〜第3態様の電気式ヒータによれば、そのヒータ性能をさらに向上させることができる。 This makes it possible to more effectively conduct electricity from the electrode plate to all the PTC elements and conduct heat from all the PTC elements to the radiation fins. Therefore, according to the electric heaters of the first to third aspects, the heater performance can be further improved.
前記第4、第5態様の電気式ヒータにおいては、凸部形成部材及び凸部接触部材の中にフレームが含まれる。その他の構成は、前記第1〜第3態様の電気式ヒータと同様である。それ故、前記第4、第5態様の電気式ヒータによれば、前記第1〜第3態様の電気式ヒータの場合と同様に、そのヒータ性能をさらに向上させることができる。 In the electric heaters according to the fourth and fifth aspects, a frame is included in the protrusion forming member and the protrusion contact member. Other configurations are the same as those of the electric heaters of the first to third aspects. Therefore, according to the electric heaters of the fourth and fifth aspects, as in the case of the electric heaters of the first to third aspects, the heater performance can be further improved.
前記電気式ヒータの製造方法においては、押圧バネによって、積層体を、積層方向の両側から押圧する際に、全ての投影範囲内における凸部と凸部接触部材との少なくとも一方に、塑性変形による変形部を形成する。これにより、電気式ヒータの製造方法によれば、ヒータ性能をさらに向上させることができる電気式ヒータを容易に製造することができる。 In the method of manufacturing the electric heater, when the laminate is pressed from both sides in the stacking direction by the pressing spring, at least one of the protrusions and the protrusion contact members in all the projection ranges is formed by plastic deformation. Form a deformed part. Thus, according to the method for manufacturing an electric heater, an electric heater capable of further improving the heater performance can be easily manufactured.
なお、本発明の一態様において示す各構成要素のカッコ書きの符号は、実施形態における図中の符号との対応関係を示すが、各構成要素を実施形態の内容のみに限定するものではない。 Note that the reference numerals in parentheses of each component shown in one embodiment of the present invention indicate the correspondence with the reference numerals in the drawings in the embodiment, but each component is not limited to the content of the embodiment.
前述した電気式ヒータにかかる好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
本形態の電気式ヒータ1は、図1、図2、図4に示すように、複数のPTC素子2、複数の電極板3、複数の放熱フィン4、樹脂プレート5及び押圧バネ7を備える。PTC素子2は、通電によって発熱するものであり、横方向Wに並んで複数配置されている。電極板3は、PTC素子2の、横方向Wに直交する積層方向Hの両側に積層されており、PTC素子2に通電するためのものである。放熱フィン4は、PTC素子2の積層方向Hの両側に積層されており、PTC素子2から伝わる熱を放熱するためのものである。
A preferred embodiment of the above-described electric heater will be described with reference to the drawings.
The
樹脂プレート5は、電極板3又は放熱フィン4の積層方向Hに積層されており、極性の異なる電極板3の間を絶縁するためのものである。押圧バネ7は、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4及び樹脂プレート5の積層体10を、積層方向Hの両側から押圧するものである。
The
電気式ヒータ1においては、樹脂プレート5を凸部形成部材11とし、かつ電極板3を、凸部51と接触する凸部接触部材12とする。図3、図5に示すように、凸部形成部材11としての樹脂プレート5の積層方向Hの表面501における、PTC素子2の横方向W及び奥行方向Dの配置部位を積層方向Hに投影した各投影範囲R内には、表面501よりも突出した凸部51がそれぞれ設けられている。各投影範囲R内における凸部51は、凸部接触部材12としての電極板3と接触して塑性変形した変形部511を有する。
In the
以下に、本形態の電気式ヒータ1について詳説する。
電気式ヒータ1は、エアコン等の空調装置とは別に車両に設けられ、空調装置による暖房を補助するために、あるいは空調装置による暖房の代わりに用いられる。電気式ヒータ1は、特に、エンジンの高効率化による車両の熱源低下を補うために用いることができ、また、EV(電気自動車)、FCV(燃料電池自動車)等の熱源を持たない車両に用いることもできる。
Hereinafter, the
The
本形態において、横方向Wとは、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5等が長尺状に形成された方向のことをいう。積層方向Hとは、横方向Wに直交し、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5等が積層された方向のことをいう。また、横方向W及び積層方向Hに直交する方向を奥行方向Dといい、奥行方向Dは、電気式ヒータ1に対して空調用空気等の流体が通過する方向となる。
In the present embodiment, the lateral direction W refers to a direction in which the
PTC素子2は、半導体等を用いて構成されており、通電によって発熱するとともに、温度が上昇するに伴って電気抵抗が増加するPTC(正温度係数)特性を有するものである。そして、PTC素子2は、所定の温度以上に発熱すると、電気抵抗の増加によって略一定の温度に維持される。PTC素子2は、板形状に形成されており、その面積が最も大きい一対の表面の間に電圧が印加されて発熱するものである。
The
図3に示すように、PTC素子2は、樹脂から構成された、板形状の位置決めプレート21によって保持されている。位置決めプレート21には、PTC素子2が配置される複数の配置穴211が、横方向Wに所定の間隔を空けて形成されている。複数の配置穴211は、位置決めプレート21の積層方向Hに貫通して形成されている。本形態のPTC素子2は、位置決めプレート21の各配置穴211内に、所定の間隔を空けて横方向Wに4個並ぶ状態で配置されている。PTC素子2は、位置決めプレート21に、例えば、4〜6個並ぶ状態で配置することができる。位置決めプレート21の、PTC素子2が配置される部分の積層方向Hの厚みは、PTC素子2に電極板3又は放熱フィン4が接触しやすくするために、PTC素子2よりも薄くすることが望ましい。位置決めプレート21には、位置決めプレート21に積層される電極板3又は放熱フィン4との奥行方向Dの位置決めを行うための突起212が形成されている。突起212は、その高さを調整することによって、位置決めプレート21に対する電極板3及び放熱フィン4の位置決めを同時に行うことが可能である。本形態の突起212は、位置決めプレートの奥行方向Dの両側の縁部に連続して形成されている。
As shown in FIG. 3, the
図5に示すように、電極板3は、PTC素子2に通電を行うための電圧を印加するものである。PTC素子2の積層方向Hの両側に積層された一対の電極板3のうちの一方は、プラス電源に接続され、他方は、マイナス電源(グラウンド)に接続される。同図において、プラス電源に接続される電極板3を(+)で示し、マイナス電源に接続される電極板3を(−)で示す。本形態の電極板3は、導電性に優れる金属として、黄銅板にスズめっきされた材料からなる。その他の材料として、電極板3は、銅又は銅合金からなる銅材料、アルミニウム又はアルミニウム合金からなるアルミニウム材料等によって構成することができる。各電極板3は、電圧を印加するために、横方向Wの一方の端部から、横方向Wの外方に引き出されている。
As shown in FIG. 5, the
図2、図5に示すように、放熱フィン4は、PTC素子2との間の導通及び伝熱、並びに加熱用空気等の流体との間の伝熱を行うものである。PTC素子2の積層方向Hの両側に積層された一対の放熱フィン4のうちの一方は、電極板3を介してプラス電源に接続され、他方は、電極板3を介してマイナス電源に接続される。放熱フィン4は、PTC素子2、電極板3等に接触する一対の平板42と、一対の平板42の間に接合された波状板43とによって構成されている。一対の平板42は、放熱フィン4の積層方向Hの両側に配置されている。電気式ヒータ1によって加熱される流体は、波状板43によって一対の平板42の間に形成された貫通隙間431を通過し、放熱フィン4によって加熱される。本形態の放熱フィン4は、導電性及び伝熱性に優れる金属として、アルミニウムもしくはアルミニウム合金からなるアルミニウム材料、又は銅もしくは銅合金からなる銅系材料によって構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the radiating
図3、図5に示すように、樹脂プレート5は、プラス電源又はマイナス電源に接続された、極性の異なる電極板3及び放熱フィン4の間を絶縁するためのものである。本形態の樹脂プレート5は、熱可塑性樹脂としての66ナイロンからなる。樹脂プレート5は、この他にも、ナイロン系樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)、PPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)等から構成することができる。樹脂プレート5には、樹脂プレート5に積層される電極板3(又は放熱フィン4)との奥行方向Dの位置決めを行うための突起52が形成されている。突起52は、その高さを調整することによって、樹脂プレート5に対する電極板3及び放熱フィン4の位置決めを同時に行うことが可能である。本形態の突起52は、樹脂プレート5の奥行方向Dの両側の縁部に連続して形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図1〜図3に示すように、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4及び樹脂プレート5の積層体10の積層方向Hの両端には、一対のフレーム6A,6Bが積層されている。一対のフレーム6A,6Bは、押圧バネ7による押圧力(荷重)を受けて、積層体10におけるPTC素子2、電極板3、放熱フィン4及び樹脂プレート5を互いに密着させるために用いられる。一対のフレーム6A,6Bを用いることにより、電気式ヒータ1の剛性を高めることができ、また、押圧バネ7から積層体10に加わる押圧力を、複数のPTC素子2に均等に作用させることが容易になる。
As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of frames 6 </ b> A and 6 </ b> B are laminated on both ends of the
フレーム6A,6Bは、金属製であり、横方向Wに貫通する中空穴62を有する筒形状に形成されている。フレーム6A,6Bは、平板を折り曲げて、折曲げの端部同士の間にスリットを有する筒形状に形成することができる。フレーム6A,6Bの中空穴62には、押圧バネ7の一部が挿入される。本形態のフレーム6A,6Bは、SUS430からなる。フレーム6A,6Bは、この他にも、SUS304などのSUS系(ステンレス系)の材料、SECC(電気亜鉛めっき鋼板)などの鉄鋼材料等から構成することができる。
The
押圧バネ7は、積層体10の横方向Wにおける両側に配置され、横方向Wの両側において、一対のフレーム6A,6Bを介して積層体10を積層方向Hの両側から押圧するものである。押圧バネ7は、積層方向Hに伸びて積層体10の横方向Wの端部に対向して配置されるバネ中心部71と、バネ中心部71の両側から屈曲して形成され、積層体10を挟持するための一対の挟持部72とを有する。一対の挟持部72は、各フレーム6A,6Bの中空穴62内に挿入され、各フレーム6A,6Bを介して積層体10を挟持する。一対の挟持部72の間の間隔が積層体10及び一対のフレーム6A,6Bによって広げられることにより、一対の挟持部72から積層体10及び一対のフレーム6A,6Bに、積層体10の積層状態を維持するための押圧力が作用する。
The
図1、図4に示すように、積層体10の横方向Wの両端部には、一対のフレーム6A,6Bの横方向Wの両端部に係合する樹脂製のカバー81が設けられている。また、電極板3が引き出された側に位置するカバー81には、複数の電極板3を、車両のバッテリーにおけるプラス電源及びマイナス電源に接続するためのコネクタ82が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 4, a
図3〜図5に示すように、本形態の電気式ヒータ1の積層体10においては、複数のPTC素子2が4段に配置され、PTC素子2の積層方向Hの両側に、電極板3及び放熱フィン4が配置されている。電極板3及び放熱フィン4は、プラス電源とマイナス電源とに交互に接続されている。樹脂プレート5は、積層体10の積層方向Hの端部に位置している。積層体10における各電極板3は、プラス電源及びマイナス電源からの電圧の供給を別々に受けることが可能である。電気式ヒータ1は、積層体10における各電極板3への通電の有無を切り替えることによって、特定の積層位置における複数のPTC素子2に通電を行う一部加熱動作と、積層体10における全てのPTC素子2に通電を行う全加熱動作とが可能である。
As shown in FIGS. 3 to 5, in the
図3、図5に示すように、本形態の積層体10における各PTC素子2の横方向W及び奥行方向Dの配置部位は、積層方向Hに沿って見たときに一致している。そして、各PTC素子2の投影範囲Rは、一意的に定まる。例えば、複数のPTC素子2を積層する段数が増えた場合には、各積層体10における複数のPTC素子2の横方向W及び奥行方向Dの配置部位が一致しないケースも想定される。このケースの場合には、積層体10を積層方向Hに沿って見たときに、積層体10における複数のPTC素子2の投影範囲R同士が互いに重なる部位に、凸部51を形成することができる。
As shown in FIGS. 3 and 5, the arrangement portions of the
また、図6に示すように、電力調整のために、一部のPTC素子2をなくし、PTC素子2をなくした箇所を、位置決めプレート21によって埋める構成にする場合も想定される。この場合には、PTC素子2がない箇所においては、押圧バネ7によって位置決めプレート21が押圧され、積層体10の全体における各投影範囲Rが均等に押圧されるようにする。
Further, as shown in FIG. 6, a case is also conceivable in which a part of the
図5に示すように、積層体10を有する電気式ヒータ1における各電極板3は、積層方向Hの一方側から順に、プラス電源、マイナス電源、プラス電源、マイナス電源、プラス電源に交互に接続される。樹脂プレート5は、積層体10の積層方向Hにおける最端部であって、積層方向Hの一方側の端部に位置する電極板3とフレーム6Bとの間に配置されている。樹脂プレート5は、積層方向Hの一方側の端部に位置する電極板3及び放熱フィン4と、フレーム6A,6B及び押圧バネ7を介して、積層方向Hの他方側の端部に位置する電極板3及び放熱フィン4とが導通されないようにする。樹脂プレート5は、積層方向Hの一方側の端部に位置する複数のPTC素子2と、積層方向Hの他方側の端部に位置する複数のPTC素子2とを互いに独立させて通電する際に、両者を絶縁するために用いる。
As shown in FIG. 5, each
本形態の凸部51は、樹脂プレート5における、電極板3と対向する表面501に設けられている。凸部51は、樹脂プレート5における、4個のPTC素子2の配置部位を積層方向Hに投影した4箇所の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。各凸部51は、各投影範囲Rの中心部にそれぞれ1つ設けられている。なお、各投影範囲R内には、複数の凸部51が設けられていてもよい。また、凸部51は、必ずしも各投影範囲Rの中心部に設ける必要はなく、各投影範囲Rの、中心部の周りの部位に複数設けられていてもよい。
The
本形態の凸部形成部材11としての樹脂プレート5の硬度は、凸部接触部材12としての電極板3の硬度よりも低い。そして、図7、図8に示すように、樹脂プレート5と電極板3とが接触し、これらの間に押圧バネ7による押圧力が作用するときには、電極板3によって樹脂プレート5における各凸部51の先端部が、表面501から突出する高さが低くなるように塑性変形して潰される。このとき、各凸部51の先端部に位置する材料の多くは、各凸部51と電極板3との間から各凸部51の周囲に流動する。こうして、各凸部51には、塑性変形が行われた形跡もしくは痕が変形部511として残される。
The hardness of the
ここで、図7は、各凸部51が塑性変形する前の状態を模式的に示し、図8は、各凸部51が塑性変形した後の状態を模式的に示す。各図は、説明のために、各凸部51に変形部511が形成される状態を模式的に示す図であり、凸部51を誇張して示す。
Here, FIG. 7 schematically shows a state before each
電気式ヒータ1における各凸部51は、先端部に変形部511が形成されていれば、いかなる形状に形成されていてもよい。変形部511が形成される前の凸部51の形状は、変形部511が形成されやすくするために、例えば、円錐、三角錐・四角推等の角錐、半球状等の曲面状の突起等とすることができる。また、変形部511が形成される前の凸部51の形状は、平坦状もしくは曲面状の先端部を有する円柱又は角柱、複数の先端部を有する錐状又は柱状等とすることもできる。変形部511が形成される前の凸部51の形状は、後述する実施形態2等に示す、凸部接触部材12の表面が凹むように塑性変形する場合でも、凸部51が塑性変形する場合と同様の形状とすることができる。
Each
凸部51の塑性変形は、弾性変形する弾性限界を超えて、凸部51に荷重が加わることによって行われる。凸部51の大きさは、塑性変形しやすくするために小さく形成することができる。凸部51の大きさは、樹脂プレート5における凸部51を平面視したときの最大外形として、例えば、0.5〜5mmの範囲内とすることができる。変形部511が形成された凸部51の高さは、例えば、0.05〜1mmとすることができる。
The plastic deformation of the
凸部51は、樹脂プレート5における、フレーム6Bと対向する表面501に設けることもできる。この場合にも、樹脂プレート5の硬度が、フレーム6Bの硬度よりも低いことにより、フレーム6Bによって樹脂プレート5における各凸部51の先端部には、塑性変形によって潰された変形部511が形成される。
The
また、凸部51は、樹脂プレート5における両側の表面501に設けることもできる。この場合、一方側の凸部51が、電極板3と接触して塑性変形したことによる変形部511を有し、他方側の凸部51が、フレーム6Bと接触して塑性変形したことによる変形部511を有していてもよい。
In addition, the
次に、本形態の電気式ヒータ1の製造方法について説明する。
まず、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5、フレーム6A,6B及び押圧バネ7を既知の方法によってそれぞれ加工する。樹脂プレート5を成形する際には、この樹脂プレート5の表面501には、複数の凸部51を形成する。この複数の凸部51は、樹脂プレート5の積層方向Hの表面501における、複数のPTC素子2の配置部位を積層方向Hに投影した各投影範囲R内において、表面501から突出する状態で形成する。
Next, a method for manufacturing the
First, the
次いで、各PTC素子2を位置決めプレート21の各配置穴211内に配置し、位置決めプレート21、複数の電極板3、複数の放熱フィン4、樹脂プレート5を積層して、積層体10を形成する。このとき、樹脂プレート5の積層方向Hの表面501における、各PTC素子2の投影範囲R内には、樹脂プレート5における各凸部51が配置される。また、積層体10の積層方向Hの両端にフレーム6A,6Bを積層する。
Next, each of the
次いで、治具等を用いて、2つの押圧バネ7の一対の挟持部72の間の間隔を広げるように押圧バネ7を弾性変形させる。また、各押圧バネ7を、積層体10の横方向Wの両側に配置し、各フレーム6A,6Bの中空穴62に各押圧バネ7の挟持部72を挿入する。そして、押圧バネ7を弾性変形させる状態を解除したときには、一対の挟持部72の間の間隔が狭くなる。これにより、押圧バネ7の一対の挟持部72によって、一対のフレーム6A,6Bを介して積層体10が押圧される。
Next, using a jig or the like, the
積層体10が押圧バネ7による押圧力を受けるときには、樹脂プレート5の各凸部51が電極板3の表面301に接触し、各凸部51の硬度が電極板3の硬度よりも低く、かつ各凸部51の強度が低いことにより、各凸部51の先端部が潰れるように塑性変形する。そして、全ての投影範囲R内における凸部51に、先端部が潰された変形部511が形成される。その後、カバー81及びコネクタ82の取付を行って、電気式ヒータ1が製造される。
When the laminate 10 receives the pressing force of the
次に、本形態の電気式ヒータ1の作用効果について説明する。
積層体10が一対の押圧バネ7によって押圧されるときには、樹脂プレート5における各凸部51に電極板3が接触する。このとき、積層体10における横方向Wの各部位の積層方向Hの厚みには、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5及びフレーム6A,6Bの各構成部材に生じた製造上の寸法誤差、変形等の影響を受けたばらつきが生じている。そして、積層体10が押圧バネ7による押圧力を受けたときには、電極板3に比べて強度が低い樹脂プレート5の各凸部51が塑性変形して潰れる。このとき、樹脂プレート5の表面501における、各PTC素子2の投影範囲Rにおいては、各投影範囲Rにおける積層体10の厚みの違いを受けて、各凸部51が塑性変形する量が異なる。
Next, the operation and effect of the
When the laminate 10 is pressed by the pair of
図7、図8には、複数のPTC素子2の投影範囲R内において、凸部形成部材11の複数の凸部51が、凸部接触部材12に接触し、複数の凸部51が塑性変形する状態を示す。各投影範囲R内における凸部51は、積層体10の積層方向Hの厚みのばらつきを受けて、塑性変形する量が異なる。具体的には、積層体10の積層方向Hの厚みが小さい投影範囲Rに配置された凸部51aの塑性変形量に比べて、積層体10の積層方向Hの厚みが大きい投影範囲Rに配置された凸部51bの塑性変形量が大きくなる。そして、前者の凸部51aの、表面501からの突出量(高さ)に比べて、後者の凸部51bの、表面501からの突出量(高さ)は低くなる。この凸部51a,51b間の突出量の差は、凸部51a,51bの先端部に形成された変形部511を観察することによって分かる。
7 and 8, in the projection range R of the plurality of
このように、樹脂プレート5における複数の凸部51の塑性変形が行われたことにより、各PTC素子2の投影範囲Rにおける、積層体10の積層方向Hの厚みの違いが小さくなり、積層体10における横方向Wの各部位の積層方向Hの厚みが均一になるように変化する。なお、各凸部51が塑性変形する際には、各構成部材2,3,4,5,6A,6Bに生じていた変形等が矯正されることもある。
As described above, the plastic deformation of the plurality of
全てのPTC素子2の投影範囲R内においては、樹脂プレート5の各凸部51と電極板3とが接触しており、全ての凸部51が塑性変形した変形部511を有する。この変形部511は、塑性変形によって、高さが低くなるように凸部51が潰された形跡もしくは痕として形成されている。変形部511は、塑性変形によって形成されたものであるため、弾性変形によって形成されたものと違って、各凸部51に発生する反力が変形量の大小によって異なるといった現象がほとんど生じない。これにより、各PTC素子2の投影範囲R内において、各PTC素子2が電極板3及び放熱フィン4に押圧される力が極力均一になる。
Within the projection range R of all the
こうして、本形態の電気式ヒータ1においては、樹脂プレート5の全ての凸部51の塑性変形を利用することにより次の効果が得られる。すなわち、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5のそれぞれに生じた製造上の寸法誤差、変形等によって、PTC素子2が配置された横方向Wの各位置における、積層方向Hの厚みが互いに異なった場合でも、全てのPTC素子2と電極板3及び放熱フィン4とが極力同等の力で押圧されて接触する状態を形成することができる。これにより、電極板3から全てのPTC素子2への通電、及び全てのPTC素子2から放熱フィン4への熱伝導をより効果的に行うことができる。それ故、本形態の電気式ヒータ1によれば、そのヒータ性能をさらに向上させることができる。
Thus, in the
図9、図10には、比較形態として、凸部形成部材11の代わりに、弾性変形部51Xが形成された部材11Xが用いられた場合について、複数の弾性変形部51Xが弾性変形する状態を示す。部材11Xの弾性変形部51Xと接触する接触部材を符号12Xによって示す。各投影範囲R内における弾性変形部51Xは、積層体10の積層方向Hの厚みのばらつきを受けて、弾性変形する量が異なる。具体的には、積層体10の厚みが小さい投影範囲Rに配置された弾性変形部51Xaの弾性変形量に比べて、積層体10の厚みが大きい投影範囲Rに配置された弾性変形部51Xbの弾性変形量が大きくなる。
FIGS. 9 and 10 show, as a comparative example, a state in which a plurality of elastically
このとき、各弾性変形部51Xa,51Xbに発生する反力が変形量の大小によって異なり、弾性変形量が大きい弾性変形部51Xbには、弾性変形量が小さい弾性変形部51Xaに比べて大きな反力が加わる。これにより、各PTC素子2の投影範囲R内において、各PTC素子2が電極板3及び放熱フィン4に押圧される力が不均一になる。その結果、電極板3及び放熱フィン4に対する各PTC素子2の接触状態にばらつきが生じ、電極板3から各PTC素子2への通電、及び各PTC素子2から放熱フィン4への熱伝導にばらつきが生じることになる。
At this time, the reaction force generated in each of the elastic deformation portions 51Xa and 51Xb differs depending on the magnitude of the deformation amount, and the elastic deformation portion 51Xb having a large elastic deformation amount has a larger reaction force than the elastic deformation portion 51Xa having a small elastic deformation amount. Is added. Thereby, within the projection range R of each
また、樹脂プレート5等に、塑性変形した凸部51も弾性変形部51Xも形成されていない場合においては、各構成部品2,3,4,5,6A,6Bに生じる寸法のばらつきを受けて、PTC素子2の投影範囲Rにおいては、PTC素子2が電極板3及び放熱フィン4に接触するための力がほとんど作用しない場合もある。
従って、電気式ヒータ1のヒータ性能を高めるためには、塑性変形した凸部51を有することが効果的であると言える。
Further, when neither the plastically deformed
Therefore, in order to enhance the heater performance of the
なお、電極板3及び放熱フィン4は、PTC素子2との導通性及び伝熱性が確保されればよく、いずれをPTC素子2と直接接触する位置に配置してもよい。
電気式ヒータ1は、複数のPTC素子2の積層方向Hの両側に電極板3及び放熱フィン4がそれぞれ配置された、1段、2段、3段又は5段以上の積層状態にある複数のPTC素子2を有する積層体10を、押圧バネ7によって押圧するものとしてもよい。
The
The
(実施形態2)
本形態は、図11、図12に示すように、凸部形成部材11を凸部31が形成された電極板3とし、凸部31と接触する凸部接触部材12を樹脂プレート5とした場合について示す。
凸部31は、電極板3の積層方向Hの表面301における、複数のPTC素子2の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。凸部31は、電極板3における、樹脂プレート5と対向する表面301に設けられている。凸部31は、電極板3の一部を変形させることによって、電極板3と同質の材料で電極板3に一体的に設けられている。凸部31は、電極板3の表面301に別途設けられた金属材とすることもできる。
(Embodiment 2)
In this embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the
The protruding
電極板3は、銅材料から構成されており、樹脂プレート5は、樹脂材料から構成されている。電極板3の硬度が樹脂プレート5の硬度よりも高いことにより、電極板3の凸部31によって、樹脂プレート5が塑性変形しており、樹脂プレート5の表面501には、凸部31によって凹んだ変形部512が形成されている。この変形部512は、塑性変形によって、樹脂プレート5の表面501が凹んだ形跡もしくは痕等として形成されている。
The
本形態の凸部31が形成された電極板3は、樹脂プレート5に対向するものとした。凸部31は、電気式ヒータ1におけるいずれの電極板3に設けることもできる。また、本形態の電気式ヒータ1とは構造が異なるが、凸部31は、電極板3における、フレーム6Aと対向する表面301に設けることもできる。
The
また、図13に示すように、凸部接触部材12を放熱フィン4とし、凸部31は、電極板3における、放熱フィン4と対向する表面301に設けることもできる。この場合には、電極板3の硬度が放熱フィン4の硬度よりも高いことにより、電極板3の凸部31によって放熱フィン4の平板42の表面401が塑性変形し、放熱フィン4の平板42の表面401に、凸部41によって凹んだ変形部が形成される。
Further, as shown in FIG. 13, the
図14、図15に示すように、本形態の積層体10が押圧バネ7によって押圧されるときには、電極板3の各凸部31が樹脂プレート5と接触し、樹脂プレート5の各部位が各凸部31によって塑性変形して凹む。このとき、各凸部31が接触する樹脂プレート5の部位の材料の多くは、各凸部31と樹脂プレート5との間から各凸部31の周囲に流動する。
As shown in FIGS. 14 and 15, when the
ここで、図14は、樹脂プレート5が塑性変形する前の状態を模式的に示し、図15は、樹脂プレート5が塑性変形した後の状態を模式的に示す。各図は、説明のために、樹脂プレート5に変形部512が形成される状態を模式的に示す図であり、凸部31及び変形部512を誇張して示す。
Here, FIG. 14 schematically shows a state before the plastic deformation of the
そして、積層体10の厚みが小さい投影範囲Rに配置された凸部31aと接触する樹脂プレート5の部位の塑性変形量に比べて、積層体10の厚みが大きい投影範囲Rに配置された凸部31bと接触する樹脂プレート5の部位の塑性変形量が大きくなる。そして、前者の凸部31aによって凹む樹脂プレート5の部位の、表面301からの陥没量(深さ)に比べて、後者の凸部31bによって凹む樹脂プレート5の部位の、表面301からの陥没量(深さ)は深くなる。この樹脂プレート5の各部位の陥没量の差は、樹脂プレート5の表面501に形成された変形部512を観察することによって分かる。
Then, the protrusions arranged in the projection range R where the thickness of the laminate 10 is large as compared with the amount of plastic deformation of the portion of the
本形態の電気式ヒータ1においても、全ての凸部31によって、放熱フィン4の各投影範囲Rが塑性変形することにより、PTC素子2、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5のそれぞれに生じた製造上の寸法誤差、変形等によって、PTC素子2が配置された横方向Wの各位置における、積層方向Hの厚みが互いに異なった場合でも、全てのPTC素子2と電極板3及び樹脂プレート5とが極力同等の力で押圧されて接触する状態を形成することができる。これにより、電極板3から全てのPTC素子2への通電、及び全てのPTC素子2から放熱フィン4への熱伝導をより効果的に行うことができる。それ故、本形態の電気式ヒータ1によっても、そのヒータ性能をさらに向上させることができる。
Also in the
本形態の電気式ヒータ1においても、その他の構成は、実施形態1の場合と同様である。本形態においても、実施形態1と同様にして、電気式ヒータ1を製造することができる。また、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素等は、実施形態1における構成要素等と同様である。また、本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations of the
(実施形態3)
本形態は、図16、図17に示すように、凸部形成部材11を凸部41が形成された放熱フィン4とし、凸部41と接触する凸部接触部材12を電極板3とした場合について示す。
凸部41は、放熱フィン4の積層方向Hの表面401における、複数のPTC素子2の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。凸部41は、放熱フィン4における、電極板3と対向する表面401に設けられている。凸部41は、放熱フィン4の平板42の一部を変形させることによって、放熱フィン4と同質の材料で放熱フィン4に一体的に設けられている。凸部41は、放熱フィン4の平板42の表面401に別途設けられた金属材とすることもできる。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 16 and 17, the
The
放熱フィン4は、アルミニウム材料から構成されており、電極板3は、銅材料から構成されている。放熱フィン4の硬度が電極板3の硬度よりも低いことにより、放熱フィン4の平板42の凸部41が、電極板3によって塑性変形しており、凸部41の先端部には、電極板3によって潰された変形部411が形成されている。この変形部411は、塑性変形によって、放熱フィン4の凸部41の先端部が潰れた形跡もしくは痕等として形成されている。
The
本形態の凸部41が形成された放熱フィン4は、フレーム6Bに最も近いものとした。凸部41は、電気式ヒータ1におけるいずれの放熱フィン4に設けることもできる。凸部41は、例えば、本形態の電気式ヒータ1の構成とは異なるが、放熱フィン4における、フレーム6Aと対向する表面401に設けることもできる。
The
本形態の電気式ヒータ1においても、その他の構成は、実施形態1の場合と同様である。本形態においても、実施形態1と同様にして、電気式ヒータ1を製造することができる。また、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素等は、実施形態1における構成要素等と同様である。また、本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations of the
(実施形態4)
本形態は、図18、図19に示すように、凸部形成部材11を、凸部61が形成されたフレーム6Bとし、凸部61と接触する凸部接触部材12を樹脂プレート5とした場合について示す。
凸部61は、フレーム6Bの積層方向Hの表面601における、複数のPTC素子2の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。凸部61は、フレーム6Bにおける、樹脂プレート5と対向する表面601に設けられている。凸部61は、フレーム6Bの一部を変形させることによって、フレーム6Bと同質の材料でフレーム6Bに一体的に設けられている。凸部61は、フレーム6Bの表面601に別途設けられた金属材とすることもできる。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, the
The protruding
フレーム6Bは、ステンレス鋼等の金属材料から構成されており、樹脂プレート5は、樹脂材料から構成されている。フレーム6Bの硬度が樹脂プレート5の硬度よりも高いことにより、フレーム6Bの凸部61によって、樹脂プレート5が塑性変形しており、樹脂プレート5の表面501には、凸部61によって凹んだ変形部512が形成されている。この変形部512は、塑性変形によって、樹脂プレート5の表面501が凹んだ形跡もしくは痕等として形成されている。
The
本形態においては、フレーム6Bを、凸部61が形成された凸部形成部材11とした。これ以外にも、フレーム6Aを、凸部61が形成された凸部形成部材11としてもよい。この場合には、図20に示すように、凸部接触部材12を放熱フィン4とし、凸部61は、フレーム6Aにおける、放熱フィン4と対向する表面601に設ける。この場合には、フレーム6Aの硬度が放熱フィン4の硬度よりも高いことにより、放熱フィン4の平板42がフレーム6Aの凸部61によって塑性変形し、放熱フィン4の平板42の表面401に、フレーム6Aによって凹んだ変形部が形成される。
In the present embodiment, the
また、本形態の電気式ヒータ1の構造とは異なるが、凸部接触部材12を電極板3とし、フレーム6A,6Bの凸部61は、電極板3における、フレーム6A,6Bと対向する表面301に接触させることもできる。この場合には、フレーム6A,6Bの硬度が電極板3の硬度よりも高いことにより、フレーム6A,6Bの凸部61によって電極板3の表面301が塑性変形し、電極板3の表面301に、凸部61によって凹んだ変形部が形成される。
Although different from the structure of the
本形態の電気式ヒータ1においても、その他の構成は、実施形態1の場合と同様である。本形態においても、実施形態1と同様にして、電気式ヒータ1を製造することができる。また、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素等は、実施形態1における構成要素等と同様である。また、本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations of the
(実施形態5)
本形態は、実施形態1〜4の電気式ヒータ1とは異なる構造の電気式ヒータ1Zについて示す。
図21〜図24に示すように、本形態の電気式ヒータ1Zにおいては、複数のPTC素子2、複数の電極板3、複数の放熱フィン4及び樹脂プレート5A,5Bによる第1の積層体10A及び第2の積層体10Bが、積層方向Hに2段に重ねて配置されている。各積層体10A,10Bにおける電極板3は、プラス電源及びマイナス電源からの電圧の供給を別々に受けることが可能である。電気式ヒータ1Zは、第1の積層体10A又は第2の積層体10Bによる加熱を行う半加熱動作と、両方の積層体10A,10Bによる加熱を行う全加熱動作とが可能である。図24において、プラス電源に接続される電極板3を(+)で示し、マイナス電源に接続される電極板3を(−)で示す。
(Embodiment 5)
This embodiment shows an
As shown in FIGS. 21 to 24, in the
本形態の凸部形成部材11は、凸部51が形成された樹脂プレート5Aであり、凸部接触部材12は、電極板3である。本形態の凸部51は、第1の積層体10Aと第2の積層体10Bとの間に配置された樹脂プレート5Aにおける、第1の積層体10Aの電極板3と対向する表面501に設けられている。凸部51は、樹脂プレート5Aにおける、4個のPTC素子2の配置部位を積層方向Hに投影した4箇所の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。
The
本形態においても、実施形態1の場合と同様に、樹脂プレート5Aの硬度が電極板3の硬度よりも低いことにより、樹脂プレート5Aにおける各凸部51の先端部が塑性変形して潰される。また、図25に示すように、凸部51は、樹脂プレート5Aにおける、第2の積層体10Bの放熱フィン4と対向する表面501に設けることもできる。この場合にも、樹脂プレート5Aの硬度が放熱フィン4の硬度よりも低いことにより、樹脂プレート5Aにおける各凸部51の先端部が塑性変形して潰される。また、凸部51は、第2の積層体10Bとフレーム6Bとの間に配置された樹脂プレート5Bにおける、第2の積層体10Bの電極板3と対向する表面501、又は樹脂プレート5Bにおける、フレーム6Bと対向する表面501に設けることもできる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, since the hardness of the
本形態の2つの積層体10A,10Bにおける各PTC素子2の横方向W及び奥行方向Dの配置部位は、積層方向Hに沿って見たときに一致している。そして、各PTC素子2の投影範囲Rは、一意的に定まる。一方、各積層体10A,10Bにおける複数のPTC素子2の横方向W及び奥行方向Dの配置部位は、必ずしも一致していなくてもよい。この場合には、複数段の積層体10A,10Bを積層方向Hに沿って見たときに、各積層体10A,10BにおけるPTC素子2の投影範囲R同士が互いに重なる部位に、凸部51を形成することができる。
The arrangement positions of the
図24に示すように、2段の積層体10A,10Bを有する電気式ヒータ1Zにおける各電極板3は、積層方向Hの一方側から順に、プラス電源、マイナス電源、プラス電源、マイナス電源に交互に接続される。樹脂プレート5A,5Bは、第1の積層体10Aと第2の積層体10Bとの間、及び第2の積層体10Bとフレーム6Bとの間に配置されている。第1の積層体10Aと第2の積層体10Bとの間に配置された樹脂プレート5Aは、第1の積層体10Aの、マイナス電源に接続される電極板3及び放熱フィン4と、第2の積層体10Bの、プラス電源に接続される電極板3及び放熱フィン4との間を絶縁する。第2の積層体10Bとフレーム6Bとの間に配置された樹脂プレート5Bは、第2の積層体10Bの、マイナス電源に接続される電極板3及び放熱フィン4と、フレーム6A,6B及び押圧バネ7を介して、第1の積層体10Aの、プラス電源に接続される電極板3及び放熱フィン4とが導通されないようにする。
As shown in FIG. 24, each
本形態の電気式ヒータ1Zにおいても、その他の構成は、実施形態1の場合と同様である。本形態においても、実施形態1と同様にして、電気式ヒータ1Zを製造することができる。また、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素等は、実施形態1における構成要素等と同様である。また、本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations of the
(実施形態6)
本形態は、図26、図27に示すように、実施形態5の電気式ヒータ1Zの変形形態であって、凸部形成部材11を凸部41が形成された放熱フィン4とし、凸部41と接触する凸部接触部材12を樹脂プレート5Aとした場合について示す。
凸部41は、放熱フィン4の積層方向Hの表面401における、複数のPTC素子2の投影範囲R内にそれぞれ設けられている。凸部41は、放熱フィン4における、樹脂プレート5Aと対向する表面401に設けられている。凸部41は、放熱フィン4の平板42の一部を変形させることによって、放熱フィン4と同質の材料で放熱フィン4に一体的に設けられている。凸部41は、放熱フィン4の平板42の表面401に別途設けられた金属材とすることもできる。
(Embodiment 6)
This embodiment is a modification of the
The
放熱フィン4は、アルミニウム材料から構成されており、樹脂プレート5Aは、樹脂材料から構成されている。放熱フィン4の硬度が樹脂プレート5Aの硬度よりも高いことにより、放熱フィン4の平板42の凸部41によって、樹脂プレート5Aが塑性変形しており、樹脂プレート5Aの表面501には、凸部41によって凹んだ変形部512が形成されている。この変形部512は、塑性変形によって、樹脂プレート5Aの表面501が凹んだ形跡もしくは痕等として形成されている。
The
本形態の凸部41が形成された放熱フィン4は、第2の積層体10Bに使用されるものとした。凸部41は、電気式ヒータ1Zにおけるいずれの放熱フィン4に設けることもできる。凸部41は、例えば、放熱フィン4における、フレーム6Aと対向する表面401に設けることもできる。
The
本形態の電気式ヒータ1Zにおいても、その他の構成は、実施形態5の場合と同様である。本形態においても、実施形態1と同様にして、電気式ヒータ1Zを製造することができる。また、実施形態1に示した符号と同一の符号が示す構成要素等は、実施形態1における構成要素等と同様である。また、本形態においても、実施形態1と同様の作用効果を得ることができる。
Other configurations of the
(その他)
前述したように、凸部31,41,51,61を形成する凸部形成部材11は、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5,5A,5B又はフレーム6A,6Bのいずれとすることもできる。また、凸部31,41,51,61と接触する凸部接触部材12も、電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5,5A,5B又はフレーム6A,6Bのいずれとすることもできる。凸部31,41,51,61と凸部接触部材12とのいずれが塑性変形するかは、両者の硬度によって決まり、硬度が低い方が塑性変形する。そのため、両者の硬度が同等になる場合には、凸部31,41,51,61が潰れるように塑性変形するとともに、凸部接触部材12が凹むように塑性変形することもあり得る。また、凸部31,41,51,61の硬度が凸部接触部材12の硬度より高くても、凸部31,41,51,61の形状によっては、凸部接触部材12の塑性変形に必要な荷重よりも低い荷重で凸部31,41,51,61が塑性変形することもあり得る。
(Other)
As described above, the
電極板3、放熱フィン4、樹脂プレート5,5A,5B及びフレーム6A,6Bの中においては、樹脂プレート5,5A,5Bの硬度が最も低い。そのため、凸部形成部材11又は凸部接触部材12を樹脂プレート5,5A,5Bとすることにより、押圧バネ7の押圧力によって凸部51又は凸部接触部材12を塑性変形させることが容易になる。また、樹脂プレート5,5A,5Bは、射出成形法等によって成形するため、凸部51を一体的に形成することが容易である。電極板3、放熱フィン4の平板42、フレーム6A,6Bに凸部31,41,61を形成する場合には、それぞれの部材をプレス加工によって成形する際に、素材の一部を変形させて、凸部31,41,61を一体的に形成することができる。
Among the
電極板3の積層方向Hの表面301と放熱フィン4の積層方向Hの表面401とは、導電性又は伝熱性を確保するために、互いに密着していることが好ましい。そのため、凸部形成部材11を電極板3とし、凸部接触部材12を放熱フィン4とする場合、又は凸部形成部材11を放熱フィン4とし、凸部接触部材12を電極板3とする場合には、凸部31,41の形成高さを低くして、凸部31,41及び凸部接触部材12の少なくとも一方が塑性変形しつつ、電極板3の積層方向Hの表面301と放熱フィン4の積層方向Hの表面401とが密着する状態を形成する工夫も必要となる。
It is preferable that the
一方、樹脂プレート5,5A,5B及びフレーム6A,6Bには、導電性及び伝熱性が要求されない。そのため、凸部形成部材11及び凸部接触部材12の少なくとも一方を、樹脂プレート5,5A,5B又はフレーム6A,6Bとすることにより、積層方向Hの表面を必ずしも密着させる必要がなくなり、凸部形成部材11の凸部31,41,51,61の形成高さ、大きさ等を設定しやすくすることができる。ただし、空調用空気等の流体は、放熱フィン4からの熱伝導によって加熱することが基本である。凸部形成部材11の凸部31,41,51,61と凸部接触部材12との間に形成される隙間は、流体を加熱せずに通過させてしまう隙間になる可能性がある。そのため、凸部31,41,51,61の形成高さを低くして、凸部形成部材11における、凸部31,41,51,61の形成部位を除く積層方向Hの表面と、凸部接触部材12の積層方向Hの表面との間に、隙間が極力形成されないようにすることが好ましい。
On the other hand, the
本発明は、各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲においてさらに異なる実施形態を構成することが可能である。 The present invention is not limited to each embodiment, and it is possible to configure further different embodiments without departing from the gist of the invention.
1 電気式ヒータ
10,10A,10B 積層体
11 凸部形成部材
12 凸部接触部材
2 PTC素子
3 電極板
4 放熱フィン
5,5A,5B 樹脂プレート
6A,6B フレーム
7 押圧バネ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記樹脂プレートを、凸部(51)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記電極板又は前記放熱フィンを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(501)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
全ての前記投影範囲内における前記凸部が前記凸部接触部材によって塑性変形した変形部(511)を有する、電気式ヒータ(1)。 A plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the resin plate, a convex portion forming member having the convex part (5 1) (11), and said electrode plate or the heat radiating fins, and the projections contact member in contact with the convex portion (12),
The projections are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface ( 501) of the projection forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. And
It said convex portion of all of said projection range has a deformed portion which is plastically deformed (51 1) by the protrusions contact member, an electric heater (1).
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板又は前記放熱フィンを、凸部(31,41)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記樹脂プレートを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301,401)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部(512)を有する、電気式ヒータ(1)。 A plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the electrode plate or the radiation fin is a projection forming member (11) having a projection (31, 41 ) , and the resin plate is a projection contact member (12) that contacts the projection. ,
The projections are respectively provided within a plurality of projection ranges (R) on the surface (301, 401 ) of the projection forming member in the stacking direction in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. Is provided,
The electric heater (1), wherein the protrusion contact member has a deformed portion ( 512) plastically deformed by the protrusions in all the projection ranges.
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(H)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)を、前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板を、凸部(31)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記放熱フィンを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部を有する、電気式ヒータ(1)。 A plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in a laminating direction (H) orthogonal to the lateral direction and configured to supply current to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pressing spring (7) for pressing a laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate from both sides in the lamination direction;
When the electrode plate is a projection forming member (11) having a projection (31 ) , and the radiation fin is a projection contact member (12) that comes into contact with the projection,
The protrusions are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface (301 ) of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. And
The electric heater (1), wherein the protrusion contact member has a deformed portion that is plastically deformed by the protrusions in all the projection ranges.
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(D)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)の前記積層方向の両端に積層された一対のフレーム(6A,6B)と、
一対の前記フレームを介して、前記積層体を前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記フレームを、凸部(61)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちのいずれかを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(601)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
前記凸部接触部材が、全ての前記投影範囲内における前記凸部によって塑性変形した変形部(512)を有する、電気式ヒータ(1)。 A plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in the laminating direction (D) orthogonal to the lateral direction, and for supplying electricity to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pair of frames (6A, 6B) laminated on both ends in the laminating direction of the laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate;
A pressure spring (7) for pressing the laminate from both sides in the lamination direction via the pair of frames;
Said frame, a convex portion forming member (11) having a convex portion (61), or One prior Symbol electrode plate, the out noise either the said heat dissipating fins and the resin plates, in contact with the protrusion When the convex contact member (12) is used,
The protrusions are respectively provided in a plurality of projection ranges (R) on the surface ( 601) of the protrusion forming member in the stacking direction, in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. And
The electric heater (1), wherein the protrusion contact member has a deformed portion ( 512) plastically deformed by the protrusions in all the projection ranges.
前記PTC素子の、前記横方向に直交する積層方向(D)の両側に積層され、前記PTC素子に通電するための複数の電極板(3)と、
前記PTC素子の前記積層方向の両側に積層され、前記PTC素子から伝わる熱を放熱するための複数の放熱フィン(4)と、
前記電極板又は前記放熱フィンの前記積層方向に積層され、極性の異なる前記電極板の間を絶縁するための1つ又は複数の樹脂プレート(5,5A,5B)と、
前記PTC素子、前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートの積層体(10,10A,10B)の前記積層方向の両端に積層された一対のフレーム(6A,6B)と、
一対の前記フレームを介して、前記積層体を前記積層方向の両側から押圧する押圧バネ(7)と、を備え、
前記電極板、前記放熱フィン及び前記樹脂プレートのうちのいずれかを、凸部(31,41,51)を有する凸部形成部材(11)とし、かつ前記フレームを、前記凸部と接触する凸部接触部材(12)としたとき、
前記凸部は、前記凸部形成部材の前記積層方向の表面(301,401,501)における、複数の前記PTC素子の配置部位をそれぞれ前記積層方向に投影した複数の投影範囲(R)内にそれぞれ設けられており、
全ての前記投影範囲内における前記凸部が前記凸部接触部材によって塑性変形した変形部(511)を有する、電気式ヒータ(1)。 A plurality of PTC elements (2) that generate heat when energized and are arranged side by side in the horizontal direction (W);
A plurality of electrode plates (3) laminated on both sides of the PTC element in the laminating direction (D) orthogonal to the lateral direction, and for supplying electricity to the PTC element;
A plurality of radiating fins (4) stacked on both sides of the PTC element in the stacking direction to radiate heat transmitted from the PTC element;
One or more resin plates (5, 5A, 5B) stacked in the stacking direction of the electrode plates or the radiation fins and insulating between the electrode plates having different polarities;
A pair of frames (6A, 6B) laminated on both ends in the laminating direction of the laminate (10, 10A, 10B) of the PTC element, the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate;
A pressure spring (7) for pressing the laminate from both sides in the lamination direction via the pair of frames;
One of the electrode plate, the radiation fins, and the resin plate is a protrusion forming member (11) having a protrusion (31, 41, 51 ) , and the frame is brought into contact with the protrusion. When the convex contact member (12) is used,
The projecting portion is located within a plurality of projection ranges (R) on the surface (301, 401, 501 ) of the projecting portion forming member in the stacking direction in which the plurality of PTC elements are arranged in the stacking direction. Is provided in each,
It said convex portion of all of said projection range has a deformed portion which is plastically deformed (51 1) by the protrusions contact member, an electric heater (1).
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