热介质加热装置及具备其的车辆用空调装置的制作方法

专利名称：热介质加热装置及具备其的车辆用空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用PTC加热器对热介质进行加热的热介质加热装置及具备其的车
辆用空调装置。
背景技术：
在适用于电动车及混合车等的车辆用空调装置中，公知的有一种成为供暖用的热源的加热被加热介质的热介质加热装置，其使用将正特性热敏电阻元件(PositiveTemperature Coeff icient ;以下，称为PTC元件。)设为散热要素的PTC加热器。PTC加热器具有正特性的热敏电阻特性，在温度上升的同时电阻值上升，由此，控制消耗电流，并且温度上升缓慢，之后，消耗电流及散热部的温度到达饱和区域并稳定，且具备自我温度控制 特性。在上述的热介质加热装置中，在专利文献I中提案有一种热介质加热装置，在具备热介质的入口及出口的罩体内设置将该罩体内分为加热室和热介质的循环室的多个隔壁，在通过该隔壁划分的加热室侧以与隔壁相接的方式插入设置PTC加热元件，经由隔壁加热在循环室侧流通的热介质。另外，在专利文献2中提案有ー种层叠构造的热介质加热装置，夹着PTC元件在其两面设置电极板、绝缘层及传热层而构成平板状的PTC加热器，在该PTC加热器的两面层叠具备热介质的入口及出口的彼此连通的ー对热介质流通箱，进而在其外面设置收容控制基板的基板收容箱及盖体。专利文献I :日本特开2008-7106号公报专利文献2 日本特开2008-56044号公报但是，在上述专利文献I公示的发明中，制成在通过隔壁形成的加热室内插入设置PTC加热元件的构成。因此，向成为传热面的隔壁间插入设置PTC加热元件并使之密接不容易，在隔壁和PTC加热元件之间的接触热阻变大，传热效率容易降低，另ー方面，在使隔壁间的间隔变窄提高密接性时，组装的作业性显著降低，存在其用エ时增加等问题。另外，专利文献2的装置中，制成在PTC加热器的两面层叠具有散热片的一对热介质流通箱，在其外面层叠收容控制基板的基板收容箱及盖体并通过螺栓联结的构成，因此，能够使PTC加热器和热介质流通箱密接，能够降低其间的接触热阻。但是，难以将PTC加热器进行多层配置，因此，平面面积变大，并且，需要热介质流通箱及专用的基板收容箱，这些均从耐热性及传热性等的面进行铝压铸制成，因此，在小型轻量化方面有限制，并且存在成本闻等问题。

发明内容
本发明是鉴于以上的事情而开发的，其目的在于，提供ー种小型轻量化、低成本化的热介质加热装置及具备此的车辆用空调装置，其制成将多根扁平热交换管和PTC加热器层叠为多层的构成，降低其间的接触热阻，提高传热性能，并且，通过扁平热交换管能够高效率地冷却控制PTC加热器的控制基板上的发热性电气零件。为解决所述的课题，本发明的热介质加热装置及具备其的车辆用空调装置采用以下的装置。S卩，本发明提供一种热介质加热装置，其中，具备多根扁平热交换管，其使从入ロ头部流入的热介质流过扁平管部后，从出ロ头部流出；PTC加热器，其装入彼此层叠的多根所述扁平热交换管的所述扁平管部间；热交换按压部件，其将彼此层叠的多根所述扁平热交換管及所述PTC加热器从所述扁平热交换管的一侧向壳体内面侧按压并且进行密接；控制基板，其表面安装有控制所述PTC加热器的包括发热性电气零件的控制电路，在所述控制基板上设有与所述发热性电气零件的安装位置对应而贯通两面的由高热传导性材料构成的热贯通部，且所述发热性电气零件经由所述热贯通部可冷却地进行安装。根据本发明的热介质加热装置，在多根扁平热交换管间分别夹入PTC加热器并层叠配置，用热交换按压部件对此进行按压，由此，能够将它们分别彼此密接组装，因此，能够降低扁平热交换管和PTC加热器间的接触热阻并提高传热效率，能够使热介质加热装置高性能化，并且，通过将扁平热交换管及PTC加热器层叠配置成多层，能够减小其平面面积，能够使热交换模块紧凑化，进而使热介质加热装置紧凑化。另外，本发明第一方面的热介质加热装置中，所述控制基板配设于所述热交换按压部件上，所述发热性零件将所述热交换按压部件作为散热片，经由所述热贯通部可冷却地安装。根据本发明的第一方面的热介质加热装置，在将多根扁平热交换管层叠，在其扁平管部间装入PTC加热器的状态下，各扁平热交换管及PTC加热器通过热交换按压部件按压而成为密接的构成，在该热交换按压部件上配设有包括表面安装有控制PTC加热器的发热性电气零件的控制电路的控制基板，并且，在该控制基板上设有与发热性电气零件的安装位置对应而贯通两面的由高热传导性材料构成的热贯通部，且发热性电气零件将热交換按压部件作为散热片，经由热贯通部可冷却地进行安装，因此，在多根扁平热交换管间分别插入PTC加热器并进行层叠配置，用热交换按压部件对此进行按压，由此，能够将它们分别彼此密接组装，因此，能够降低扁平热交换管和PTC加热器之间的接触热阻提高传热效率，能够使热介质加热装置高性能化，并且，通过将扁平热交换管及PTC加热器层叠配置成多层，能够减小其平面面积，能够使热交换模块紧凑化，进而使热介质加热装置紧凑化。另外，控制基板配设于按压扁平热交换管的一面的热交换按压部件上，因此，将热交换按压部件作为散热片，经由热贯通部能够高效率地冷却安装于该控制基板的发热性电气零件，由此，能够确保控制基板的组装的容易性及对热的可靠性，并且，可节省专用的基板收容箱及大型的热介质流通箱等，能够使热介质加热装置小型轻量化、低成本化。另外，本发明第二方面在上述方面的基础上，在热介质加热装置中，所述热交换按压部件设为铝合金制的板材。根据本发明第二方面的热介质加热装置，热交换按压部件设为铝合金制的板材，因此，使来自控制基板上的发热性电气零件的热通过热贯通部向热传导性良好且设为轻量的铝合金制板材的热交换按压部件传热，向以扁平热交换管为冷却源的热交换按压部件散热，由此，能够冷却发热性电气零件。因此，将热交换按压部件作为散热片，能够提高表面安装于控制基板的发热性电气零件的冷却性能，能够提高对热的可靠性，并且，能够维持轻量、化。另外，本发明第三方面在上述任一方面的基础上，热介质加热装置中，在所述热交换按压部件和所述控制基板的所述热贯通部之间安装有由高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件。根据本发明第三方面的热介质加热装置，在热交换按压部件和控制基板的热贯通部间安装有由高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件，因此，在热交换按压部件上配设控制基板时，即使在其间产生了需要确保一定的间隙的必要的情况下，通过安装例如由铝合金制板材等高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件，能够使热交换按压部件作为散热片发挥机能，能够可靠地冷却在控制基板上进行表面安装的发热性电气零件。因此，即使在这种情况下，也能够提高对于控制基板的冷却性能，能够确保对热的可靠性，并且，能
够维持轻量化。另外，本发明第四方面在上述任一方面的基础上，热介质加热装置中，在所述控制基板上，在其表面侧的ー边并列设置有多个端子台，相对于该端子台可直接连接从设于所述PTC加热器的两面的电极板的一端延长的多个端子。根据本发明第四方面的热介质加热装置，在控制基板的表面侧的ー边并列设置有多个端子台，相对于该端子台可直接连接从设于所述PTC加热器的两面的电极板的一端延长的多个端子，因此，相对于并列设置于控制基板的表面侧的ー边的端子台，在控制基板的表面侧直接连接从电极板的一端延长的端子，由此，能够将表面安装有包括控制PTC加热器的发热性电气零件的控制电路的控制基板和设于PTC加热器的两面的电极板电连结线。因此，能够使控制基板和电极板间的连结线作业容易化，能够提高组装性，并且，通过无线束化能够减少零件个数，能够实现构成的简单化、低成本化。另外，本发明第五方面在上述任一方面的基础上，热介质加热装置中，所述扁平热交換管及所述PTC加热器相对于具备以彼此层叠的状态与所述入口头部及所述出口头部连通的热介质入口路及热介质出口路的所述壳体的内底面，经由所述热交换按压部件紧固固定。根据本发明第五方面的热介质加热装置，多根扁平热交换管及PTC加热器对于具备以彼此层叠的状态与入口头部及出口头部连通的热介质入口路及热介质出口路的所述壳体的内底面，经由热交换按压部件紧固固定，因此，将彼此层叠的多根扁平热交换管及PTC加热器在所述壳体的内底面经由热交换按压部件紧固固定，由此，可彼此密接固定。因此，在将扁平热交换管及PTC加热器进行组装的过程中，容易且可靠地提高密接性进行组装，能够减小扁平热交换管和PTC加热器间的接触热阻提高传热性能，并且，能够提高其组装性。另外，也不必要将壳体设为具有耐热性及传热性的铝合金材料制等，作为树脂材料制也能够实现轻量化、低成本化。另外，本发明提供一种车辆用空调装置，其构成为相对于配设于空气流路中的散热器，由热介质加热装置加热的热介质可循环，其中，所述热介质加热装置具备多根扁平热交换管，其使从入口头部流入的热介质流过扁平管部后，从出口头部流出；ptc加热器，其装入彼此层叠的多根所述扁平热交换管的所述扁平管部间；热交换按压部件，其将彼此层叠的多根所述扁平热交换管及所述PTC加热器从所述扁平热交换管的一侧向壳体内面侧按压并且进行密接；控制基板，其表面安装有控制所述PTC加热器的包括发热性电气零件的控制电路，在所述控制基板上设有与所述发热性电气零件的安装位置对应而贯通两面的由高热传导性材料构成的热贯通部，且所述发热性电气零件经由所述热贯通部可冷却地进行安装。根据本发明的车辆用空调装置，相对于配设于空气流路中的散热器，制成通过所述任ー种热介质加热装置进行加热的热介质可循环能的构成，因此，能够通过小型轻量且高性能化的所述的热介质加热装置将对配设于空气流路中的散热器供给的热介质进行加热供给。因此，能够实现车辆用空调装置的空调性能，尤其是供暖性能的提高，并且，能够提高对于车辆的空调装置的装载性。根据本发明的热介质加热装置，在多根扁平热交换管间分别夹着PTC加热器并层叠配置，通过用热交换按压部件按压它们，能够将它们彼此密接组装，因此，能够降低扁平热交换管和PTC加热器间的接触热阻提高传热效率，能够使热介质加热装置高性能化，并且，通过将扁平热交换管及PTC加热器层叠配置为多层，能够减小其平 面面积，能够使热交换模块紧凑化，进而使热介质加热装置紧凑化。另外，根据本发明的车辆用空调装置，通过小型轻量且高性能化的所述的热介质加热装置加热并供给对配设于空气流路中的散热器供给的热介质，因此，能够实现车辆用空调装置的空调性能尤其是供暖性能的提高，并且，能够提高空调装置对车辆的装载性。


图I是具备本发明第一实施方式的热介质加热装置的车辆用空调装置的概略构成图；图2是图I所示的热介质加热装置的分解立体图；图3是卸下图2所示的热介质加热装置的上壳的状态的平面图；图4是与图3所示的热介质加热装置的A-A断面相当的图；图5是组装图2所示的热介质加热装置的扁平热交换管、PTC加热器、金属制热交换按压部件及控制基板的状态的正面图；图6是省略了图5所示的部件的一部分的状态的右侧面图；图7是组装本发明第二实施方式的热介质加热装置的扁平热交换管、PTC加热器、金属制热交换按压部件及控制基板的状态的正面图；图8是省略了图7所示的部件的一部分的状态的右侧面图。标记说明I、车辆用空调装置6、散热器10、热介质加热装置10A、热介质循环电路11、壳体11A、下壳IIB、热介质入口路11C、热介质出口路12、扁平热交换管
12A、扁平管部12B、入口头部12C、出口头部13、PTC 加热器15、热交换按压部件16、衬垫部件17、控制基板17B、端子台 20、发热性电气零件(功率晶体管)21、控制电路22、热贯通部24、电极板24A、端子
具体实施例方式下面，參照

本发明的实施方式。[第一实施方式]下面，使用图I 图6说明本发明的第一实施方式。图I是具备本发明第一实施方式的热介质加热装置的车辆用空调装置的概略构成图。车辆用空调装置I具备形成在取入外气或车室内空气进行调温后，用于将此向车室内导入的空气流通路2的壳体3。在壳体3的内部，从空气流通路2的上游侧到下游侧依次设置吸入外气或车室内空气而升压，将此向下游侧压送的鼓风机4 ;冷却由该鼓风机4压送的空气的冷却器5 ;カロ热通过冷却器5冷却的空气的散热器6 ;调整通过散热器6的空气量和绕过散热器6的空气量的流量比例，在其下游侧使空气混合，由此调节温调风的温度的空气混合风门7。壳体3的下游侧与经由未图示的排气模式切换风门及通道将调温的空气向车室内排出的多个排气ロ连接。冷却器5与图示省略的压缩机、冷凝器、膨胀阀等一起构成冷媒回路，通过使由膨胀阀隔热膨胀的冷媒蒸发，冷却通过此的空气。散热器6与贮器8、泵9及热介质加热装置
10一起构成热介质循环电路10A，由热介质加热装置10加热的高温的热介质(例如，防冻液等)经由泵9循环，由此，加温通过此的空气。图2表示图I所示的热介质加热装置10的分解立体图，图3为拆下其热介质加热装置10的上壳的状态的平面图，图4表示与图3的A-A断面相当的图。如图2所示，热介质加热装置10由箱状的壳体11 (但是，仅表示构成壳体11的下壳11A，构成其上半部的上壳图示省略。)、多个(例如，3个)扁平热交换管12和多组PTC加热器13交互层叠而成的热交换模块14、用于将该热交换模块14向壳体11的下壳IlA的内底面押压固定的热交换按压部件15、控制在该热交换按压部件15上经由ー对衬垫部件16配设的PTC加热器13的控制基板17构成。壳体11制成两等分为上半部和下半部的箱状构成，相对于位于下半部的下壳11A，位于上半部的上壳(图示省略)被螺丝固定，由此形成一体化的构成。对于该壳体11的内部空间收容设置有由上述的扁平热交换管12及PTC加热器13构成的热交换模块14、热交换按压部件15、一对衬垫部件16及控制基板17等。在下壳IlA的下面，以向下方突出的方式一体形成有用于导入向层叠的3个扁平热交换管12导入的热介质的热介质入口路IlB及用于导出在扁平热交换管12内流通的热介质的热介质出口路11C，并且，以向上方突出的方式一体形成有用于紧固固定热交换按压部件15的凸台部11D(4部位)。该下壳IlA由线膨胀率与形成收容设置于其内部空间的扁平热交换管12的铝合金材料近似的树脂材料(例如，PPS)成形。另外，上壳优选也由与下壳IlA同样的树脂材料成形。 另外，在下壳IlA的下面开设有用于贯通电源线束18及LV配线19的前端部的电源线束用孔及LV配线用孔(图示均省略)。电源线束18为经由控制基板17向PTC加热器13供给电カ的配线，前端部分支为2叉状，经由螺丝等与设于控制基板17的两个电源线束用端子台17A可螺丝紧固。另外，LV配线19对控制基板17发送控制用的信号，其前端部与控制基板17可连接器连接。控制基板17基于来自上位控制装置(ECU)的指令对多组PTC加热器13进行通电控制，表面安装有包括由FET及IGBT等构成的多个功率晶体管(发热性电气零件)20的控制电路21，经由该控制电路21可切换对多组PTC加热器13进行的通电状态。该控制基板17设为根据至少安装发热性电气零件即多个功率晶体管20的部位，以与基板两面贯通的方式设置由铜、铝等高热传导性材料构成的热贯通部22 (參照图4)的构成。而且，以将上述多组PTC加热器13从其两面侧夹入的方式层叠多个扁热交換管12，构成热交换模块14。该扁平热交换管12为使冲压成形铝合金制薄板的管材重合而构成的，如图4 图6所示，例如以使3个扁平热交换管12彼此平行的方式层叠，由此，在该扁平热交换管12间分别层叠PTC加热器13，构成I组热交换模块14。各扁平热交换管12成为具备厚度成数毫米程度的扁平断面形状的扁平管部12A、形成于其两端部分的热介质流入的入口头部12B及热介质流出的出口头部12C的构成，在扁平管部12A的内部插入波板状的内片(省略图示)，在管内形成多个热介质流通路。3根扁平热交换管12按照下段、中段、上段的顺序依次层叠，其两端的入口头部12B及出口头部12C彼此经由O形环等密封材料互相密接，设于入口头部12B及出口头部12C的省略图示的连通孔彼此连通。这3个扁平热交换管12以层叠的状态或依次层叠装入下壳IlA的内底面，如后述那样经由与下壳IlA的凸台部11D(4部位)紧固固定的热交换按压部件15朝向下壳IlA的内底面按压固定。另外，在上述3个扁平热交换管12间分别插入PTC加热器13，由此，构成I组热交换模块14。该多组(2组)PTC加热器13如公知的那样，使各自的电极板24在PTC元件(Positive Temperature Coeff icient) 23的上下两面接触配置而成,经由绝缘片材等在3个扁平热交换管12间层叠配置。另外，PTC加热器13在与3个扁平热交换管12同时层叠的状态或依次层叠装入下壳IlA的内底面，经由如上述的热交换按压部件15按压固定于下壳IlA的内底面。电极板24对PTC元件23供给电力，由平面看呈现矩形状的铝合金制板材构成。该电极板24夹持PTC元件23且在其两面以与PTC元件23的上面相接的方式层叠配置ー张，以与PTC元件23的下面相接的方式层叠配置ー张，通过这两张电极板24，从上下两面夹持PTC元件23。另外，配置于PTC元件23的上面侧的电极板24的构成为，以其上面与扁平热交换管12的下面相接的方式配设，配置于PTC元件23的下面侧的电极板24的构成为，以其下面与扁平热交换管12的上面相接的方式配设。在本实施方式中，电极板24分别在下段的扁平热交换管12和中段的扁平热交换管12间、中段的扁平热交换管12和上段的扁平热交换管12间配置2张，合计4张。这4张电极板24与各扁平热交换管12的扁平管部12A为大致同一形状，在各长边侧一体设置有ー个端子24A。该端子24A以在使各电极板24层叠时不重合的方式，沿着电极板24的长边配置。即，设于各电极板24的端子24A沿着其长边至少一点地错位设置，在层叠各电极板24的情况下以串联配列的方式设置。各端子24A以向上方突出的方式设置，经由螺丝等与并列设于控制基板17的表面侧的ー边的多组(4组)端子台17B连接。
3个扁平热交换管12及2组PTC加热器13在如上述层叠的状态或依次层叠装入下壳IlA的内底面上，其最上段的扁平热交换管12的上面经由在下壳IlA的凸台部11D(4部位)通过4个螺丝25紧固固定的热交换按压部件15被按压于下壳IlA的内底面方向，由此，各扁平热交换管12的入口头部12B及出ロ头部12C的上下面彼此以及各扁平热交换管12的扁平管部12A和PTC加热器13的上下面彼此成为分别密接状态。由此，向壳体11内部装入热交换模块14，从下壳IlA的热介质入口路IlB导入的热介质从各扁平热交换管12的入口头部12B向扁平管部12A内导入，在流通该扁平管部12A内的过程中，通过PTC加热器13加热升温井向各出ロ头部12C流出，从那里经下壳IIA的热介质出ロ路IlC向热介质加热装置10的外部导出。而且,从热介质加热装置10导出的热介质经由热介质循环电路10A(參照图I)供给向散热器6。热交换按压部件15兼具备经由由钢、铝等高热传导性材料构成的热贯通部22冷却表面安装于控制基板17的多个发热性电气零件20的作为散热片的机能，其由铝合金制的板材构成。该热交换按压部件15设定为覆盖扁平热交换管12的上面的大小，长度方向尺寸比控制基板17更长，在按压固定由扁平热交换管12及PTC加热器13构成的热交换模块14时，为确保入口头部12B及出口头部12C周围的密封性，设为在通过其中心线的位置通过螺丝25紧固固定于壳体11的凸台部IlD的构成。一对衬垫部件16在紧固热交换按压部件15的螺丝25的位置被上述位置制约时，为避免与配设于热交换按压部件15的上面侧的控制基板17的干涉而安装。这ー对衬垫部件16中、至少配设于安装在控制基板17上的与发热性电气零件20对应的位置侧且与热贯通部22接触侧的衬垫部件16由例如铝合金制板材等高热传导性材料构成。另外，其它的衬垫部件16也可以设定为树脂材料等，另外，在热交换按压部件15的与一对衬垫部件16对应的位置，为了可靠地与衬垫部件16的接触，如图5所示，也可以形成向上方的凸状面部15A。控制基板17在热交换按压部件15的上面侧经由一对衬垫部件16并通过多个螺丝26螺丝紧固固定，以其热贯通部22与设为高热传导性材料的衬垫部件16接触的方式配设。而且，在该控制基板17的端子台17A上连接有分为2分支状的电源线束18，并且，连接器连接LV配线19，进而在端子台17B上直接连接有从PTC加热器13的电极板24延长的端子24A，由此，控制基板17被装入热交换按压部件15上，被收容设置于壳体11内。另外，表面安装于控制基板17上的功率晶体管等多个发热性电气零件20，在收容设置于壳体11内的状态下与设于下壳IlA的热介质入口路IlB附近侧、即构成热交换模块14的多个扁平热交换管12的入口头部12B侧对应配设，与控制基板17的两面贯通的热贯通部22经由被通过入口头部12B流入的在加热前温度比较低的热介质冷却的热交换按压部件15及设为高热传导性材料的衬垫部件16进行冷却。另外，上述热介质加热装置10在壳体11的下壳IlA的内底面一边用绝缘片材(未图示)夹持PTC加热器13的两面，ー边将3个扁平热交换管12和2组PTC加热器13依次一个ー个地层叠组装，在装入了热交换模块14的阶段，通过热交换按压部件15按压其上面，将其相对于下壳IlA紧固固定，或在辅助装配热交换模块14后，装入下壳IlA内，用热交换按压部件15按压其上面进行紧固固定，由此，能够将各扁平热交换管12及各PTC加热器13以分别彼此密接状态进行组装。
之后，在热交换按压部件15上安装衬垫部件16，螺丝紧固固定控制基板17，进行电气系统的结线，并以覆盖其上部的方式将图示省略的上壳与下壳IlA螺丝紧固固定，由此，能够组装热介质加热装置10。而且,该热介质加热装置10使经热介质入口路IlB向入ロ头部12B流入的热介质向多个扁平热交换管12内流通，通过PTC加热器13加热之后，使其从出ロ头部12C经由热介质出ロ路IlC流出，由此，供在热介质循环电路IOA内循环的热介质的加热。这样，根据本实施方式的热介质加热装置10及车辆用空调装置1，起到以下的作用效果。在将多个扁平热交换管12层叠，在其扁平管部12A间夹入PTC加热器13的状态下，各扁平热交换管12及PTC加热器13制成通过热交换按压部件15相对于下壳IlA按压并紧固固定的构成。因此，能够将多个扁平热交换管12和多组PTC加热器13分别彼此密
接组装。因此，能够降低扁平热交换管12和PTC加热器13之间的接触热阻提高传导热效率，使热介质加热装置10高性能化，并且，通过将扁平热交换管12及PTC加热器13层叠配置多层，能够减小其平面面积，能够使热交换模块14紧凑化，进而使热介质加热装置10紧凑化。另外，在热交换按压部件15上配设有表面安装有包括控制PTC加热器13的功率晶体管等发热性电气零件20的控制电路21的控制基板17，并且，在该控制基板17上与发热性电气零件20的安装位置对应而设有与两面贯通的由高热传导性材料构成的热贯通部22，发热性电气零件20将热交换按压部件15作为散热片，经由热贯通部22可冷却地安装。因此，以热交换按压部件15为散热片，经由热贯通部22能够高效率地冷却表面安装于控制基板17上的发热性电气零件20。因此，能够确保控制基板17的组装的容易性及对于热的可靠性，并且，能够节省专用的基板收容箱及大型的热介质流通箱等，能够使热介质加热装置10小型轻量化、低成本化。另外，热交换按压部件15设定为铝合金制的板材料，因此，能够使来自控制基板17上的发热性电气零件20的热通过热贯通部22向热传导性良好且设定为轻量的铝合金制板材的热交换按压部件15传热，向以扁平热交换管12为冷却源的热交换按压部件15散热，由此，能够冷却发热性电气零件20。因此，能够以热交换按压部件15为散热片，提高表面安装于控制基板17上的发热性电气零件20的冷却性能，能够提高对于热的可靠性，并且，能够维持轻量化。另外，在本实施方式中，在热交换按压部件15和控制基板17的热贯通部22之间安装有由高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件16，因此，在向热交换按压部件15上配设控制基板17时，即使在其间产生了确保一定的间隙的必要的情况下，通过安装由例如铝合金制板材等高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件16，也能够使热交换按压部件15作为散热片发挥机能，能够可靠地冷却表面安装于控制基板17的发热性电气零件20。因此，即使在这种情况下，也能够提高相对于控制基板17的冷却性能，能够确保对于热的可靠性，并且，能够维持轻量化。尤其是，在控制基板17上，将发热性电气零件20配设于热介质加热装置10的热介质的流入侧即扁平热交换管12的入口头部12B侧，以热交换按压部件15及设定为高热传导性材料的衬垫部件16作为散热片，制成通过加热前的温度比较低的热介质进行冷却的构成，因此，能够有效地冷却发热性电气零件20，能够提高其冷却性能。 另外，在本实施方式中，在控制基板17的表面侧的ー边并列设置多个端子台17B，相对于该端子台17B可直接连接设于PTC加热器13的两面的从电极板24的一端延长的多个端子24A，因此，能够使表面安装有控制PTC加热器13的控制电路21的控制基板17和设于PTC加热器13的两面的电极板24相对于并列设于控制基板17的表面侧的ー边的端子台17B，在控制基板17的表面侧直接连接从电极板24的一端延长的端子24A并电连结线。因此，控制基板17和电极板24间的连结线作业容易化，能够提高组装性，并且，通过无线束化能够减少零件个数，能够实现构成的简单化、低成本化。另外，制成多个扁平热交换管12及两组PTC加热器13在彼此层叠的状态下相对于具备与入口头部12B及出口头部12C连通的热介质入口路IlB及热介质出口路IlC的壳体11 (下壳11A)的内底面经，由热交换按压部件15紧固固定的构成，因此，通过将彼此层叠的多个扁平热交换管12及PTC加热器13经由热交换按压部件15与壳体11的内底面紧固固定，能够使之彼此密接并进行固定。因此，在将扁平热交换管12及PTC加热器13进行组装的过程中，能够容易且可靠地提高密接性地进行组装，能够降低扁平热交换管12和PTC加热器13间的接触热阻提高传热性能，并且，能够提高其组装性。另外，也可以不必将壳体11制成具有耐热性及传热性的铝合金材料制等，通过制成树脂材料制也可以实现轻量化、低成本化。尤其是，在下壳IlA上一体形成进行热介质的导入的热介质入口路IlB及进行热介质的导出的热介质出口路11C,因此,在将热介质供给向热介质加热装置10时,能够分散作用于层叠的扁平热交换管12的应力，能够降低扁平热交换管12的负荷。另外，能够将由上述的小型轻量且高性能化的热介质加热装置10加热的热介质向配设于空气流路2中的散热器6供给，因此，能够实现车辆用空调装置I的空调性能、尤其是供暖性能的提高，并且，能够提高相对于车辆的空调装置的装载性。[第二实施方式]下面，使用图7及图8说明本发明的第二实施方式。
本实施方式相对于上述的第一实施方式，在省略衬垫部件16这一点上不同。对于其它方面与第一实施方式相同，因此省略说明。在本实施方式中，制成将热交换按压部件15紧固固定于下壳IlA的凸台部IlD的螺丝25与控制基板17不相干渉，而在热交换按压部件15的上面直接配设控制基板17的构成。另外，在与热交换按压部件15的控制基板17侧设置的热贯通部22对应的位置可靠地与热贯通部22接触，因此，期望形成朝向上方的凸状面部15A。如上所述，在将控制基板17配设于热交换按压部件15上时，在不担心紧固固定热交换按压部件15的螺丝25与控制基板17干渉的情况下，也 可以省略一对衬垫部件16，将控制基板17在热交换按压部件15上基于螺丝26直接螺丝紧固，即使在该情况下，也能够使控制基板17侧的热贯通部22与热交换按压部件15的凸状面部15A接触，能够将热交换按压部件15作为散热片有效地冷却发热性电气零件20。因此，即使在本实施方式中，也能够获得与上述的第一实施方式同样的作用效果。另外，本发明不限于上述实施方式的发明，在不脱离其宗g的范围内可进行适当变形，例如，在上述的实施方式中，可制成将扁平热交换管12层叠为3层，在各自之间装入PTC加热器13的构成，但也不限于此，当然也可以增减扁平热交换管12及PTC加热器13的层叠个数。另外，在上述实施方式中，将壳体11设定为树脂材料制，但是本发明不限于此。
权利要求
1.一种热介质加热装置，其中，具备 多根扁平热交换管，其使从入口头部流入的热介质流过扁平管部后，从出口头部流出； PTC加热器，其装入彼此层叠的多根所述扁平热交换管的所述扁平管部间； 热交换按压部件，其将彼此层叠的多根所述扁平热交换管及所述PTC加热器从所述扁平热交换管的一侧向壳体内面侧按压并且进行密接； 控制基板，其表面安装有控制所述PTC加热器的包括发热性电气零件的控制电路， 在所述控制基板上设有与所述发热性电气零件的安装位置对应而贯通两面的由高热传导性材料构成的热贯通部，且所述发热性电气零件经由所述热贯通部能够冷却地进行安装。
2.如权利要求I所述的热介质加热装置，其中， 所述控制基板配设于所述热交换按压部件上， 所述发热性电气零件将所述热交换按压部件作为散热片，经由所述热贯通部能够冷却地安装。
3.如权利要求I或2所述的热介质加热装置，其中， 所述热交换按压部件设为铝合金制的板材。
4.如权利要求I或2所述的热介质加热装置，其中， 在所述热交换按压部件和所述控制基板的所述热贯通部之间安装有由高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件。
5.如权利要求3所述的热介质加热装置，其中， 在所述热交换按压部件和所述控制基板的所述热贯通部之间安装有由高热传导性材料构成的规定厚度的衬垫部件。
6.如权利要求I或2所述的热介质加热装置，其中， 在所述控制基板上，在其表面侧的一边并列设置有多个端子台，相对于该端子台能够直接连接从设于所述PTC加热器的两面的电极板的一端延长的多个端子。
7.如权利要求3所述的热介质加热装置，其中， 在所述控制基板上，在其表面侧的一边并列设置有多个端子台，相对于该端子台能够直接连接从设于所述PTC加热器的两面的电极板的一端延长的多个端子。
8.如权利要求I或2所述的热介质加热装置，其中， 所述扁平热交换管及所述PTC加热器相对于所述壳体的内底面，经由所述热交换按压部件紧固固定，所述壳体具备以彼此层叠的状态与所述入口头部及所述出口头部连通的热介质入口路及热介质出口路。
9.如权利要求3所述的热介质加热装置，其中， 所述扁平热交换管及所述PTC加热器相对于所述壳体的内底面，经由所述热交换按压部件紧固固定，所述壳体具备以彼此层叠的状态与所述入口头部及所述出口头部连通的热介质入口路及热介质出口路。
10.如权利要求4所述的热介质加热装置，其中， 所述扁平热交换管及所述PTC加热器相对于所述壳体的内底面，经由所述热交换按压部件紧固固定，所述壳体具备以彼此层叠的状态与所述入口头部及所述出口头部连通的热介质入口路及热介质出口路。
11.一种车辆用空调装置，其构成为相对于配设于空气流路中的散热器，由热介质加热装置加热的热介质能够循环，其中， 所述热介质加热装置具备 多根扁平热交换管，其使从入口头部流入的热介质流过扁平管部后，从出口头部流出； PTC加热器，其装入彼此层叠的多根所述扁平热交换管的所述扁平管部间； 热交换按压部件，其将彼此层叠的多根所述扁平热交换管及所述PTC加热器从所述扁平热交换管的一侧向壳体内面侧按压并且进行密接； 控制基板，其表面安装有控制所述PTC加热器的发热性的包括电气零件的控制电路，在所述控制基板上设有与所述发热性电气零件的安装位置对应而贯通两面的由高热传导性材料构成的热贯通部，且所述发热性电气零件经由所述热贯通部能够冷却地进行安装。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种热介质加热装置，能够降低扁平热交换管和PTC加热器之间的接触热阻，提高传热性能，并且，能够高效地冷却控制PTC加热器的基板上的发热性电气零件，能够实现小型轻量化、低成本化。其具备多根扁平热交换管(12)、装入该扁平管部间的PTC加热器(13)、使扁平热交换管(12)及PTC加热器(13)从扁平热交换管12的一面侧向壳体(11)的内面按压固定的热交换按压部件(15)、表面安装有包括控制PTC加热器(13)的发热性电气零件(20)的控制电路(21)的控制基板(17)，在控制基板(17)上设有与发热性电气零件(20)的安装位置对应而贯通两面的热贯通部，且发热性电气零件(20)经由热贯通部可冷却地进行安装。
文档编号B60H1/22GK102673347SQ201210070050
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月16日 优先权日2011年3月18日
发明者中神孝志, 佐藤秀隆, 小南聪 申请人:三菱重工业株式会社