加热器装置的制作方法

本发明涉及车辆的加热器装置。

背景技术：

专利文献1中公开了如下技术，即，将面状的加热器安装于搭载于电动汽车的二次电池，对面状的加热器进行加热而将二次电池加热。

专利文献2中公开了如下车载用片状加热器，即，通过缝纫而将加热线固定于无纺布等基材，设置对加热线的温度进行控制的温度控制部件。

专利文献1：日本特开2014-011061号公报

专利文献2：日本特开2002-270343号公报

作为专利文献1的对搭载于电动汽车的二次电池进行加热的面状的加热器的具体结构，可以应用专利文献2的车载用片状加热器的结构。然而，在这种专利文献2的车载用片状加热器中，在利用双面胶带将加热线和温度控制部件固定的情况下，双面胶带会因随着时间的劣化而剥离，有时加热线和温度控制部件会分离。如果加热线和温度控制部件分离，则有可能无法维持加热线的温度检测精度。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供能够维持加热线的温度检测精度的加热器装置。

为了解决上述问题，本发明的加热器装置具有：基体部件；罩部件，其支撑于所述基体部件；布部件，其设置于所述基体部件与所述罩部件之间，对加热线进行保持；以及加热器温度传感器，其与所述布部件接触，通过所述布部件对所述基体部件侧和所述罩部件侧进行覆盖，并对所述加热线的温度进行检测，所述罩部件在所述加热器温度传感器的所述基体部件侧和所述罩部件侧的所述布部件重叠的重叠区域具有向所述基体部件侧凹陷的罩凹陷部。

所述基体部件可以在所述重叠区域具有向所述罩部件侧凹陷的基体凹陷部。

所述罩凹陷部可以设置于所述重叠区域中的未配置所述加热器温度传感器的温度传感器非配置区域。

所述罩凹陷部可以设置于所述重叠区域中的未配置所述加热线的加热线非配置区域。

发明的效果

根据本发明，能够维持加热线的温度检测精度。

附图说明

图1是对车辆的结构进行说明的功能框图。

图2是用于对电源装置的概略结构进行说明的纵剖面图。

图3是用于对加热器装置的结构进行说明的概略斜视图。

图4是用于对无纺布的结构进行说明的概略俯视图。

图5是表示加热器装置发生故障时的加热器off后的加热线的温度以及经过时间的关系的图。

图6是用于对凹陷部和折返部的位置关系进行说明的图。

图7是变形例的图6(a)的vib线剖面图。

标号的说明

hr加热线配置区域

or重叠区域

tr温度传感器配置区域

120加热器装置

210、310基体部件

220无纺布

220b加热器温度传感器

220c加热线

230罩部件

230c罩凹陷部

310a基体凹陷部

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。上述实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等不过是用于容易理解发明的示例而已，除了特殊情况以外，并不对本发明进行限定。此外，在本说明书以及附图中，对实质上具有相同的功能、结构的要素标注相同的标号并将重复的说明省略，另外，将与本发明无直接关系的要素的图示省略。

(车辆1)

图1是对车辆1的结构进行说明的功能框图。车辆1构成为包含电源装置10、驱动电路20、驱动电机30、温度控制装置40。这里，列举电动汽车(ev)作为车辆1而进行说明。

电源装置10构成为包含电池110、加热器装置120。电池(驱动用高电压电池)110由多个由单电池构成的锂离子电池等二次电池构成，对电压大于或等于100v的dc(直流)电力进行蓄积。加热器装置120使电池110升温。

驱动电路20由逆变器等构成，将从电池110供给的dc电力变换为三相交流电力，并供给至驱动电机30。驱动电机30例如由同步电动机构成，接受从驱动电路20供给的三相交流电力而作为车辆1的驱动源起作用。

温度控制装置40对加热器装置120进行控制而控制电池110的温度。下面，对电源装置10的结构进行说明。

图2是用于对电源装置10的概略结构进行说明的纵剖面图。此外，在图2中，上侧为车辆1以及电源装置10的上方，下侧为车辆1以及电源装置10的下方。电源装置10具有壳体c，在壳体c的内部收纳多个电池110以及多个加热器装置120。在图2所示的例子中，电源装置10在壳体c的内部收纳3个电池110以及3个加热器装置120。在1个电池110的下部安装1个加热器装置120，构成成对的电池110以及加热器装置120。

在壳体c设置多个保持部c1、c2、c3。在图2所示的例子中，在壳体c设置3个保持部c1、c2、c3。各保持部对成对的电池110以及加热器装置120进行保持。电池温度传感器130安装于各电池110，对电池110的温度进行检测。

温度控制装置40由包含中央处理装置(cpu)、储存有程序等的rom、作为工作区域的ram等在内的半导体集成电路构成。温度控制装置40获取电池温度传感器130的检测信号，基于获取到的检测信号而对加热器装置120进行控制。

温度控制装置40对加热器装置120进行控制而能够控制电池110的温度。加热器装置120从温度控制装置40供给电能，由此将电能变换为热能而使电池110升温(加热)。使电池110升温的理由如下。

电池110的输出上限值以及输出下限值根据电池110的温度而变化。例如，在电池110的低温时，电池110的输出范围缩小。如果电池110的输出范围缩小，则车辆1的行驶速度、扭矩降低。另外，在电池110的低温时，电池110的效率降低，车辆1的可行驶距离缩短。

因此，在本实施方式中，将加热器装置120安装于电池110。温度控制装置40从电池温度传感器130获取电池110的温度，在电池110的温度小于或等于0℃时(低温时)，对加热器装置120进行驱动。通过对加热器装置120进行驱动，能够使电池110的温度升高，能够扩大电池110的输出范围。

这样，在电池110的低温时，为了扩大电池110的输出范围而使用加热器装置120。但是，有时加热器装置120发生故障而在电池110的低温时无法使得电池110的温度升高、或者在电池110的高温时使得电池110的温度升高。

在电池110的低温时无法使电池110的温度升高的情况下，如上所述，电池110的输出范围会缩小。另外，在电池110的高温时使得电池110的温度升高的情况下，电池110的性能有可能下降、或者电池110有可能着火。因此，如后所述，本实施方式的加热器装置120具有对加热线的温度进行检测的加热器温度传感器。

图3是用于对加热器装置120的结构进行说明的概略斜视图。加热器装置120构成为包含基体部件210、无纺布220、罩部件230。基体部件210对无纺布220以及罩部件230进行支撑。基体部件210为近似平板形状。

基体部件210由热可塑性树脂形成。例如，基体部件210由具有量产性以及耐热性的聚碳酸酯形成。基体部件210通过夹具的紧固连结而对无纺布220以及罩部件230进行支撑。基体部件210通过螺钉紧固连结、螺栓紧固连结而固定于电池110的下部(底部)。但是，并不限定于此，例如基体部件210也可以通过螺钉紧固连结、螺栓紧固连结、或者利用粘接剂而对无纺布220以及罩部件230进行支撑。

基体部件210在对无纺布220以及罩部件230进行支撑的状态下固定于电池110的下部。在基体部件210固定于电池110的下部时，无纺布220以及罩部件230配置于电池110的下部与基体部件210之间。此时，罩部件230与电池110的下部接触。但是，并不限定于此，罩部件230可以与电池110的下部分离。

无纺布220设置于基体部件210与罩部件230之间、且支撑于基体部件210。无纺布220为近似h字的平面形状。无纺布220以维持加热线的配置的方式而对加热线(图3中未示出)进行保持。无纺布220具有包含加热线在内的一部分区域折返的折返部220a。后文中对折返部220a的详情进行叙述。

罩部件230安装于基体部件210，将无纺布220整体覆盖。罩部件230具有近似h字形状的平板部230a、以及近似h字形状的凸出部230b。罩部件230由热可塑性树脂形成。例如，罩部件230由具有量产性以及耐热性的聚碳酸酯形成。在罩部件230安装于基体部件210时，平板部230a与无纺布220中的未设置加热线的加热线非配置区域接触。

凸出部230b相对于平板部230a向从基体部件210以及无纺布220离开的方向凸出。在罩部件230安装于基体部件210时，凸出部230b维持从无纺布220以及加热线离开的非接触状态。

这里，假设在罩部件230仅由平板部230a构成的情况下，如果将罩部件230安装于基体部件210，则罩部件230与支撑于基体部件210的无纺布220的加热线接触。这样，如果罩部件230与加热线接触，则有时因将罩部件230安装于基体部件210时施加的力而使得加热线断开。另外，如果罩部件230与加热线接触(即，在罩部件230与加热线之间未设置出规定的空间)，则有时会产生加热线的异常加热、罩部件230的热变形。

因此，在本实施方式中，罩部件230设置有从保持于无纺布220的加热线离开的凸出部230b。通过对罩部件230设置凸出部230b，能够抑制加热线断开、加热线被异常加热、以及罩部件230的热变形。

另外，罩部件230在凸出部230b的一部分具有向接近无纺布220(即，基体部件210侧)的方向凹陷的罩凹陷部230c。罩凹陷部230c为近似四棱柱形状。然而，罩凹陷部230c的形状并不限定于此，例如可以是多棱柱形状、圆柱形状，也可以是圆锥台形状。后文中对罩凹陷部230c的详情进行叙述。

图4是用于对无纺布220的结构进行说明的概略俯视图。图4(a)是表示在无纺布220形成折返部220a之前的状态的图。此外，在图4(a)中，作为示例而由虚线表示无纺布220的折返区域r1以及被折返区域r2。图4(b)是表示向无纺布220安装加热器温度传感器220b、并形成折返部220a之后的状态的图。图4(c)是放大示出图4(b)的点划线部分的图。

无纺布220在罩部件230侧的面(即，与罩部件230相对的面)对加热线220c进行保持。例如，利用未图示的缝线将加热线220c缝接于无纺布220，由此维持图4(a)所示的加热线配置形状。但是，并不限定于此，可以利用粘接剂将加热线220c保持于无纺布220。

温度控制装置40与加热线220c连接，对加热线220c供给电能。如果从温度控制装置40供给电能，则加热线220c产生焦耳热。

如图4(a)所示，加热线220c形成于无纺布220的整面(即近似h字形状)。加热线220c在无纺布220的长边方向(图4(a)中的左右方向)上设置为无纺布220的两端部的密度大于无纺布220的中央部的密度。这是因为，与无纺布220的长边方向的中央部相比，两端部更容易与外部的空气接触而被冷却。因此，在本实施方式中，对于加热线220c，与无纺布220的中央部的密度相比，增大了两端部的密度而更强地进行加热。

无纺布220在中央部的一部分设置折返部220a。折返部220a在无纺布220的罩部件230侧的面具有折返区域r1。另外，无纺布220在无纺布220的罩部件230侧的面具有被折返区域r2，该被折返区域r2与折返区域r1相邻，折返部220a在该被折返区域r2折返。此外，在折返区域r1，在无纺布220的长边方向(图4(a)中的左右方向)的两端部形成有用于形成折返部220a的切口。

加热线220c的一部分设置为从无纺布220的折返区域r1以及被折返区域r2通过。具体而言，加热线220c设置为在折返区域r1中的后述的与加热器温度传感器220b接触的接触区域蛇形弯曲。另外，加热线220c设置为在被折返区域r2中的与加热器温度传感器220b接触的接触区域蛇形弯曲。

如图4(b)所示，在无纺布220的被折返区域r2配置加热器温度传感器220b。加热器温度传感器220b配置于被折返区域r2的加热线220c上。加热器温度传感器220b对加热线220c的温度进行检测。

在加热器温度传感器220b配置于被折返区域r2的加热线220c上的状态下，无纺布220向折返区域r1(即折返部220a)与被折返区域r2接近的方向上折返。由此，折返部220a从图4(a)所示的状态变为图4(b)所示的状态。

在图4(b)所示的状态下，加热器温度传感器220b利用无纺布220将罩部件230侧和基体部件210侧覆盖。具体而言，加热器温度传感器220b的罩部件230侧由形成折返区域r1的无纺布220(折返部220a)覆盖，基体部件210侧由形成被折返区域r2的无纺布220覆盖。这样，通过折返部220a折返而利用无纺布220将加热器温度传感器220b包进去。

在折返部220a折返时，折返区域r1的一部分与被折返区域r2的一部分相对。此时，如图4(c)所示，加热器温度传感器220b(图中的交叉剖面线)与设置于折返区域r1的加热线220c(图中的虚线)接触。另外，加热器温度传感器220b与设置于被折返区域r2的加热线220c(图中未示出)接触。

这样，折返部220a折返而使得加热器温度传感器220b在多个面(至少在上表面以及下表面)与无纺布220(加热线220c)接触。由此，能够增大加热器温度传感器220b与加热线220c的接触面积。通过增大加热器温度传感器220b与加热线220c的接触面积，能够容易地将热传导至加热器温度传感器220b。这样，加热器温度传感器220b能够高精度地对加热线220c的温度进行检测。

如上所述，在加热器装置120发生故障的情况下，电池110的性能有可能下降，或者电池110有可能着火。因此，温度控制装置40进行加热器装置120是否发生故障的诊断。温度控制装置40为了对加热器装置120的故障进行诊断而从加热器温度传感器220b获取加热线220c的温度。

在对加热线220c供给电能(下面称为加热器on)的期间，温度控制装置40对加热线220c的温度和第1故障阈值(例如2℃)进行比较。

在加热器on时，在加热线220c的温度小于第1故障阈值的情况下，温度控制装置40判断为加热器装置120发生故障。另外，在加热器on时，在加热线220c的温度大于或等于第1故障阈值的情况下，温度控制装置40判断为加热器装置120未发生故障。

另一方面，在未对加热线220c供给电能(下面称为加热器off)的期间，温度控制装置40对加热线220c的温度和第2故障阈值(例如70℃)进行比较。

在加热器off时，在加热线220c的温度小于第2故障阈值的情况下，温度控制装置40判断为加热器装置120未发生故障。另外，在加热器off时，在加热线220c的温度大于或等于第2故障阈值的情况下，温度控制装置40判断为加热器装置120发生故障。

这里，当前，图4(c)所示的折返部220a利用双面胶带而粘贴有折返区域r1和被折返区域r2。因此，双面胶带因随着时间的劣化而剥离，有时折返区域r1和被折返区域r2分离。如果折返区域r1和被折返区域r2分离，则加热器温度传感器220b和折返区域r1的加热线220c分离，因此加热器温度传感器220b有可能无法高精度地对加热线220c的温度进行检测。

图5是表示加热器装置120发生故障时的加热器off后的加热线220c的温度以及经过时间的关系的图。在图5中，纵轴为利用加热器温度传感器220b检测出的加热线220c的温度，横轴为加热器off后的经过时间。

另外，在图5中，虚线表示因随着时间的劣化而使得双面胶带剥离之前(即，加热器温度传感器220b和加热线220c接触的状态下)的由加热器温度传感器220b检测出的加热线220c的温度。实线表示因随着时间的劣化而使得双面胶带剥离之后(即，加热器温度传感器220b和加热线220c分离的状态下)的由加热器温度传感器220b检测出的加热线220c的温度。

如图5所示，对于虚线而言，在加热器off后的规定时间之后，加热线220c的温度变为大于或等于第2故障阈值，温度控制装置40能够判定加热器装置120的故障。另一方面，对于实线而言，在加热器off之后，加热线220c的温度不会大于或等于第2故障阈值，无法判定加热器装置120的故障。

因此，本实施方式的罩部件230为了抑制因随着时间的劣化引起的加热器温度传感器220b和加热线220c的分离而设置罩凹陷部230c。下面，对本实施方式的罩凹陷部230c和折返部220a的位置关系进行说明。

图6是用于对罩凹陷部230c和折返部220a的位置关系进行说明的图。图6(a)是从罩部件230的上表面侧观察罩部件230以及无纺布220的图，是放大示出图4(b)的点划线部分的图。图6(b)是图6(a)的vib线剖面图。此外，在图6(b)中，上侧为加热器装置120(罩部件230、无纺布220、基体部件210)的上方，下侧为加热器装置120(罩部件230、无纺布220、基体部件210)的下方。

如果将无纺布220以及罩部件230安装于基体部件210，则如图6(a)所示，罩凹陷部230c位于无纺布220中的未形成加热线220c的区域(即，仅由无纺布220形成的区域)的上方。

罩凹陷部230c的至少一部分配置于在上下方向上与折返部220a重叠的位置。即，罩凹陷部230c的至少一部分位于无纺布220的折返区域r1和被折返区域r2重叠的重叠区域or的上方。

这里，重叠区域or中包含供加热器温度传感器220b配置的温度传感器配置区域tr(图中的交叉剖面线)。罩凹陷部230c的至少一部分位于重叠区域or中的除了温度传感器配置区域tr以外的区域(温度传感器非配置区域)的上方。

这是为了在将罩部件230安装于基体部件210时，避免罩凹陷部230c与加热器温度传感器220b接触而对加热器温度传感器220b造成损害。

另外，重叠区域or中包含供加热线220c配置的加热线配置区域hr(图中由双点划线包围的区域)。罩凹陷部230c的至少一部分位于重叠区域or中的除了加热线配置区域hr以外的区域(加热线非配置区域)的上方。

这里，加热线非配置区域是指与加热线配置区域hr相比而加热线220c的密度较小的区域。在本实施方式中，加热线非配置区域是未配置加热线220c的区域。

假设在罩凹陷部230c的至少一部分位于加热线配置区域hr的上方的情况下，有时罩凹陷部230c与无纺布220(加热线220c)接触。在罩凹陷部230c与无纺布220(加热线220c)接触的情况下，如上所述，加热线220c有可能断开，或者加热线220c有可能被异常加热，或者有可能产生罩部件230的热变形。因此，将罩凹陷部230c的至少一部分配置于除了加热线配置区域hr以外的区域(加热线非配置区域)的上方。

这样，罩凹陷部230c的至少一部分位于重叠区域or中的温度传感器非配置区域的上方、且位于加热线非配置区域(图中的剖面线)的上方。换言之，罩凹陷部230c的至少一部分位于重叠区域or中的、仅与无纺布220重叠的区域(图中的剖面线)的上方。

另外，如图6(b)所示，罩凹陷部230c的底面230d与折返部220a接触。在无纺布220以及罩部件230安装于基体部件210的情况下，底面230d与基体部件210的间隔小于或等于无纺布220的厚度的2倍的厚度。

通过将底面230d与基体部件210的间隔设为小于或等于无纺布220的厚度的2倍的厚度，罩凹陷部230c和基体部件210能够以对包含折返部220a在内的无纺布220进行挤压的状态对该无纺布220进行夹持。

通过对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持，能够维持设置于折返区域r1以及被折返区域r2的加热线220c和加热器温度传感器220b的接触状态。

如上，本实施方式的加热器装置120在罩部件230设置有罩凹陷部230c。通过将罩凹陷部230c设置于罩部件230，能够使得罩凹陷部230c和基体部件210对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持。

通过对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持，能够抑制因随着时间的劣化导致的加热器温度传感器220b和加热线220c的分离。其结果，加热器温度传感器220b能够维持加热线220c的温度检测精度。

(变形例)

图7是变形例的图6(a)的vib线剖面图。本变形例的基体部件210的结构与上述实施方式不同。此外，在本变形例中，对具有实质上与上述实施方式相同的功能、结构的要素标注相同的标号而将重复的说明省略。在本变形例中，代替上述实施方式中的基体部件210而具有基体部件310。

基体部件310为近似平板形状。基体部件310具有向与无纺布220(即罩部件230侧)接近的方向凹陷的基体凹陷部310a。基体凹陷部310a为近似四棱柱形状。然而，基体凹陷部310a的形状并不限定于此，例如可以是多棱柱形状、圆柱形状，也可以是圆锥台形状。

基体部件310的基体凹陷部310a形成于与罩部件230的罩凹陷部230c相对的位置。因此，如上述实施方式中说明的那样，基体凹陷部310a位于无纺布220中的未形成加热线220c的区域(即，仅由无纺布220形成的区域)的上方。

基体凹陷部310a的至少一部分位于折返部220a的下方。即，基体凹陷部310a的至少一部分位于无纺布220的折返区域r1和被折返区域r2重叠的重叠区域or的下方。基体凹陷部310a的至少一部分位于重叠区域or中的温度传感器非配置区域的下方、且位于加热线非配置区域的下方。

另外，如图7所示，罩凹陷部230c的底面230d与折返部220a接触，基体凹陷部310a的底面310b与无纺布220接触，该无纺布220与折返部220a相对。在无纺布220以及罩部件230安装于基体部件310的情况下，底面230d与底面310b的间隔小于或等于无纺布220的厚度的2倍的厚度。

通过将底面230d与底面310b的间隔设为小于或等于无纺布220的厚度的2倍的厚度，罩凹陷部230c和基体凹陷部310a能够在对包含折返部220a在内的无纺布220进行按压的状态下对该无纺布220进行夹持。

通过对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持，能够维持设置于折返区域r1以及被折返区域r2的加热线220c和加热器温度传感器220b的接触状态。

如上，本变形例的加热器装置120在罩部件230设置有罩凹陷部230c，在基体部件310设置有基体凹陷部310a。通过在罩部件230设置罩凹陷部230c、且在基体部件310设置基体凹陷部310a，由此罩凹陷部230c和基体凹陷部310a能够对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持。

通过对包含折返部220a在内的无纺布220进行夹持，能够抑制因随着时间的劣化导致的加热器温度传感器220b和加热线220c的分离。其结果，加热器温度传感器220b能够维持加热线220c的温度检测精度。

以上参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明当然不限定于上述实施方式，关于权利要求书中记载的范围内的各种变形例或修改例，当然也属于本发明的技术范围。

例如，在上述实施方式以及变形例中，为了便于说明，举出电动汽车(ev)的例子进行了说明，但如果利用电池110，则也可以应用于混合动力车(hv)等各种汽车。

另外，在上述实施方式以及变形例中，说明了无纺布220对加热线进行保持的例子。然而，并不限定于此，例如可以利用纺织布、编织布等布部件对加热线进行保持。

另外，在上述实施方式以及变形例中，对在无纺布220形成有折返部220a的例子进行了说明。然而，并不限定于此，也可以在无纺布220不形成折返部220a。例如，加热器温度传感器220b可以利用保持有加热线220c的2块无纺布220将罩部件230侧和基体部件210侧覆盖。

另外，在上述实施方式以及变形例中，对罩凹陷部230c(基体凹陷部310a)的至少一部分配置于重叠区域or中的除了温度传感器配置区域tr以外的区域(温度传感器非配置区域)的上方(下方)的例子进行了说明。然而，并不限定于此，罩凹陷部230c(基体凹陷部310a)的至少一部分可以配置于温度传感器配置区域tr的上方(下方)。

例如，罩凹陷部230c(基体凹陷部310a)的至少一部配置为在温度传感器配置区域tr的上方(下方)与无纺布220分离。即，罩凹陷部230c(基体凹陷部310a)的至少一部分配置为与无纺布220之间形成有规定的空间。

由此，在罩部件230安装于基体部件210时，能够降低加热线220c断开、或者加热线220c被异常地加热、或者产生罩部件230的热变形的可能性。另外，通过在温度传感器配置区域tr的上方(下方)设置罩凹陷部230c(基体凹陷部310a)，在无纺布220向从加热器温度传感器220b分离的方向移动的情况下，能够抑制其移动量。

工业实用性

本发明能够用于加热器装置。