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JP2013220706A - Heat medium heating device, and vehicle air conditioner equipped with the same - Google Patents

Heat medium heating device, and vehicle air conditioner equipped with the same Download PDF

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JP2013220706A
JP2013220706A JP2012092963A JP2012092963A JP2013220706A JP 2013220706 A JP2013220706 A JP 2013220706A JP 2012092963 A JP2012092963 A JP 2012092963A JP 2012092963 A JP2012092963 A JP 2012092963A JP 2013220706 A JP2013220706 A JP 2013220706A
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JP
Japan
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control board
heat
heating device
partition wall
heat medium
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Application number
JP2012092963A
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Japanese (ja)
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Satoshi Kominami
聡 小南
Hidetaka Sato
秀隆 佐藤
Naoto Kunieda
直人 國枝
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat medium heating device that allows easy connection between electrode plates of PTC heaters and a control substrate by surely positioning terminals of the electrode plates while ensuring insulation properties, and a vehicle air conditioner equipped with the same.SOLUTION: A heat medium heating device 10 is configured as follows. A heat exchange element 20, in which a plurality of flat heat exchange tubes 21 and a plurality of sets of PTC heaters 26 are alternately laminated in a multi-layered manner, is fastened and fixed to one surface side of a partition wall 12 of a casing 11. A control substrate 33 is placed on the other surface side. Terminals 29 extended from electrode plates of the PTC heaters 26 are configured to be connectable to a terminal block 42 provided on the control substrate 33 while penetrating through an opening of the partition wall 12. The terminals 29 are made to penetrate through to the control substrate 33 side through positioning holes 41 provided in a terminal cover 39 provided on the control substrate 33 side and fitted and placed to the opening, thereby allowing the positioning to the terminal block 42.

Description

本発明は、PTCヒータを用いて熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置に関するものである。   The present invention relates to a heat medium heating device that heats a heat medium using a PTC heater, and a vehicle air conditioner including the heat medium heating device.

電気自動車やハイブリッド車等に適用される車両用空調装置にあって、暖房用の熱源となる被加熱媒体を加熱する熱媒体加熱装置の1つに、正特性サーミスタ素子(Positive Temperature Coefficient;以下、PTC素子という。)を発熱要素とするPTCヒータを用いたものが知られている。かかる熱媒体加熱装置において、特許文献1には、熱媒体の出・入口路を備えたハウジング内を加熱室と熱媒体の循環室とに分割する多数の隔壁を設け、その加熱室側に隔壁に接触させてPTCヒータを挿入設置し、循環室側を流通する熱媒体を加熱するように構成するとともに、PTCヒータの制御用基板をその上部位置に配設したものが開示されている。   In a vehicle air conditioner applied to an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like, a positive temperature coefficient thermistor element (hereinafter referred to as “Positive Temperature Coefficient”; hereinafter) A device using a PTC heater having a heat generating element as a PTC element) is known. In such a heat medium heating device, Patent Document 1 provides a plurality of partition walls that divide the inside of a housing having a heat medium outlet / inlet passage into a heating chamber and a heat medium circulation chamber, and the partition walls are provided on the heating chamber side. A PTC heater is inserted and installed in contact with the heating chamber to heat the heat medium flowing through the circulation chamber side, and a PTC heater control board is disposed at the upper position.

また、特許文献2には、PTCヒータを挟んでその両面に一対の熱媒体流通部を積層配設するとともに、その一面側に制御用基板を収容する基板収容部を設けた積層構造の熱媒体加熱装置が開示されている。更に、特許文献3には、熱媒体の出・入口路を備えたケーシング内に一対のヘッダ間に多数の扁平熱交チューブを設けた熱交換部を配設し、その扁平熱交チューブ間にPTCヒータを設置するとともに、それらの上部位置にPTCヒータの制御用基板を配設した熱媒体加熱装置が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a laminated structure heat medium in which a pair of heat medium circulation portions are stacked on both sides of a PTC heater and a substrate housing portion for housing a control substrate is provided on one surface side thereof. A heating device is disclosed. Furthermore, in Patent Document 3, a heat exchanging portion in which a large number of flat heat exchange tubes are provided between a pair of headers is provided in a casing having a heat medium outlet / inlet passage, and between the flat heat exchange tubes. A heat medium heating device is disclosed in which PTC heaters are installed and a control substrate for the PTC heaters is disposed at the upper position thereof.

しかるに、特許文献1,3のものは、伝熱面となる隔壁または扁平熱交チューブとPTCヒータとを密着させることが難しく、その間の接触熱抵抗が大きくなり、伝熱効率が低下する等の課題を有している。一方、特許文献2のものは、PTCヒータと熱媒体流通部とを積層して締め付け固定できることから、密着性を高めて接触熱抵抗を低減することができるものの、PTCヒータを多層に配設することが難しく、小型軽量化、低コスト化には限界があった。   However, in Patent Documents 1 and 3, it is difficult to make the PTC heater and the partition wall or the flat heat exchanger tube serving as a heat transfer surface adhere to each other, the contact heat resistance between them increases, and the heat transfer efficiency decreases. have. On the other hand, since the thing of patent document 2 can laminate | stack and fix a PTC heater and a heat-medium distribution | circulation part, it can raise adhesiveness and can reduce contact thermal resistance, However, PTC heater is arrange | positioned in multiple layers. It is difficult to reduce the size and weight and the cost.

このような状況下、扁平構造の熱交チューブを用い、その扁平熱交チューブとPTCヒータとを交互に多層に積層して熱交換エレメントを構成し、それをケーシング内に締め付け固定して組み込むことにより、扁平熱交チューブとPTCヒータとの間の接触熱抵抗を低減し、伝熱効率を向上するとともに、小型軽量化および低コスト化を図った熱媒体加熱装置の開発が進められている。   Under such circumstances, a heat exchange tube with a flat structure is used, and the flat heat exchange tube and the PTC heater are alternately laminated in multiple layers to form a heat exchange element, which is then clamped and fixed in the casing. Thus, development of a heat medium heating device that reduces the contact thermal resistance between the flat heat exchanger tube and the PTC heater, improves the heat transfer efficiency, and achieves a reduction in size and weight and cost.

特開2008−7106号公報JP 2008-7106 A 特開2011−16489号公報JP 2011-16489 A 特開2011−79344号公報JP 2011-79344 A

上記の如く、扁平熱交チューブおよびPTCヒータを交互に多層に積層した構成の熱交換エレメントを、ケーシング内に押圧して締め付け固定した熱媒体加熱装置では、扁平熱交チューブとPTCヒータとの間の接触熱抵抗を低減し、伝熱効率を向上できるため、熱媒体加熱装置を小型高性能化することができる。しかしながら、PTCヒータは、PTC素子の両面に電極板を接合して構成され、その両面に絶縁フィルムおよび熱伝導シート等を介装して扁平熱交チューブ間に積層されることから、扁平熱交チューブとPTCヒータとを多層に積層して締め付け固定する際、PTCヒータが位置ずれを生じる虞がある。   As described above, in the heat medium heating device in which the heat exchange element having the configuration in which the flat heat exchange tubes and the PTC heaters are alternately stacked in layers is pressed and fixed in the casing, the heat exchange element is interposed between the flat heat exchange tubes and the PTC heaters. Therefore, the heat medium heating device can be reduced in size and performance. However, the PTC heater is constructed by joining electrode plates to both sides of a PTC element, and is laminated between flat heat exchanger tubes with an insulating film and a heat conductive sheet interposed on both sides. When the tube and the PTC heater are laminated and fixed in multiple layers, the PTC heater may be displaced.

電極板と制御基板間をハーネスで接続する構成の場合、上記のように、PTCヒータが僅かに位置ずれしたとしても、電極板と制御基板との間を電気的に接続することは可能であるが、電極板から延長されている端子を、制御基板側に設けられている端子台に直接ビス止め接続する構成とした場合、PTCヒータが僅かでも位置ずれした状態で組み込まれていると、電極板の端子を端子台にビス止めする際、穴位置が合わず、接続できない場合が生じる等の問題が生じる。   In the case of a configuration in which the electrode plate and the control board are connected by a harness, as described above, the electrode plate and the control board can be electrically connected even if the PTC heater is slightly displaced. However, when the terminal extended from the electrode plate is directly screwed and connected to the terminal block provided on the control board side, the PTC heater is incorporated in a state of being slightly displaced, When screwing the terminal of the board to the terminal block, there is a problem that the hole position is not aligned and the connection cannot be made.

従って、熱交換エレメントをケーシングに押圧して締め付け固定する場合、複数組のPTCヒータを構成する複数枚の電極板を位置決めして組み込む必要があるが、ケーシングに対する熱交換エレメントの締め付け固定構造によっては、ケーシングを利用して電極板を位置決めすることができない場合があり、絶縁性を確保しながら如何にして電極板の端子を制御基板側の端子台に対して位置決めするかが課題となっている。   Therefore, when pressing and fixing the heat exchange element to the casing, it is necessary to position and incorporate a plurality of electrode plates constituting a plurality of sets of PTC heaters, but depending on the structure for fixing the heat exchange element to the casing, In some cases, it is not possible to position the electrode plate using the casing, and how to position the terminal of the electrode plate with respect to the terminal block on the control board side while ensuring insulation is an issue .

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、扁平熱交チューブおよびPTCヒータを交互に多層に積層した熱交換エレメントを備え、PTCヒータの電極板と制御基板との間を、絶縁性を確保しつつ電極板の端子を確実に位置決めして簡易に接続できる熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a heat exchange element in which flat heat exchange tubes and PTC heaters are alternately laminated in a multilayer structure, and a gap between an electrode plate of the PTC heater and a control board. An object of the present invention is to provide a heat medium heating device and a vehicle air conditioner equipped with the heat medium heating device that can reliably connect the terminals of the electrode plate while ensuring insulation.

上記した課題を解決するために、本発明の熱媒体加熱装置およびそれを備えた車両用空調装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる熱媒体加熱装置は、内部に仕切り壁が設けられているケーシングと、熱媒体が流通する複数枚の扁平熱交チューブおよび複数組のPTCヒータが交互に多層に積層され、前記仕切り壁の一面側に締め付け固定される熱交換エレメントと、前記PTCヒータへの通電を制御する制御回路が実装され、前記仕切り壁の他面側に設置される制御基板と、を備え、前記PTCヒータの電極板から延長された端子が、前記仕切り壁の開口部を貫通して前記制御基板に設けられている端子台に接続可能とされているとともに、前記端子が、前記制御基板側に設けられ、前記開口部に嵌合設置される端子カバーに設けられている位置決め穴を通して前記制御基板側に貫通されることにより、前記端子台に対して位置決め可能とされていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the heat medium heating device of the present invention and the vehicle air conditioner including the same employ the following means.
That is, in the heat medium heating device according to the present invention, a casing in which a partition wall is provided, a plurality of flat heat exchanger tubes through which the heat medium flows and a plurality of sets of PTC heaters are alternately stacked in multiple layers, A heat exchange element that is fastened and fixed to one side of the partition wall, a control circuit that controls energization of the PTC heater, and a control board that is installed on the other side of the partition wall, and A terminal extended from the electrode plate of the PTC heater can be connected to a terminal block provided on the control board through the opening of the partition wall, and the terminal is connected to the control board side. It is possible to position relative to the terminal block by penetrating to the control board side through a positioning hole provided in a terminal cover fitted and installed in the opening. And said that you are.

本発明によれば、仕切り壁が設けられているケーシング内において、仕切り壁の一面側に熱交換エレメントが締め付け固定され、他面側に制御基板が設置されるとともに、熱交換エレメント側のPTCヒータの電極板から延長されている端子が、仕切り壁の開口部を貫通して制御基板に設けられている端子台に接続可能とされ、その端子が制御基板に設けられており、仕切り壁の開口部に嵌合設置される端子カバーの位置決め穴を通して、制御基板側に貫通されることにより、端子台に対して位置決め可能とされているため、ケーシング内において、仕切り壁を挟んで一面側に熱交換エレメントを締め付け固定し、他面側に制御基板を設置したとしても、PTCヒータの電極板から延長されている端子を、制御基板側に設けられている端子カバーの位置決め穴を通して制御基板側に貫通することによって、制御基板側の端子台に対して常に所定の接続位置に位置決めした状態で、制御基板および熱交換エレメントをケーシングに対し組み付けることができる。従って、交互に多層に積層された扁平熱交チューブおよびPTCヒータを仕切り壁に対して締付け固定することにより、その間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。また、PTCヒータと制御基板との間の電気的接続を簡素化、容易化し、それらの組み立て性を向上することができるとともに、各電極板の絶縁距離を一定に保ち、絶縁性能を確保することができる。   According to the present invention, in the casing provided with the partition wall, the heat exchange element is fastened and fixed on one surface side of the partition wall, the control board is installed on the other surface side, and the PTC heater on the heat exchange element side The terminal extended from the electrode plate can be connected to a terminal block provided on the control board through the opening of the partition wall, and the terminal is provided on the control board. Since it can be positioned with respect to the terminal block by penetrating to the control board side through the positioning hole of the terminal cover fitted and installed in the part, heat is applied to one side of the casing across the partition wall. Even if the replacement element is tightened and fixed, and the control board is installed on the other side, the terminal extended from the electrode plate of the PTC heater is connected to the terminal cover provided on the control board side. By penetrating the control board side through the positioning hole of over always in a state of being positioned at a predetermined connecting position, the control board and the heat exchange element can be assembled to the casing with respect to the terminal block of the control board side. Therefore, flat heat exchanger tubes and PTC heaters stacked alternately in multiple layers are fastened and fixed to the partition wall, reducing the contact thermal resistance between them and improving the heat transfer efficiency, thereby improving the performance of the heat medium heating device. Can be In addition, the electrical connection between the PTC heater and the control board can be simplified and facilitated, their assemblability can be improved, and the insulation distance of each electrode plate is kept constant to ensure insulation performance. Can do.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記複数組のPTCヒータの複数枚の電極板には、各々の一辺に所定の間隔を隔てて端子が一線状に直列に配列されて設けられ、その複数の端子が、前記端子カバーに直列に配列されている複数の前記位置決め穴を通して前記制御基板の一辺側に直列に配列されて設けられている前記端子台に直接ビス止め可能とされていることを特徴とする。   Furthermore, the heat medium heating device of the present invention is the above-described heat medium heating device, wherein the terminals of the plurality of electrode plates of the plurality of sets of PTC heaters are arranged in a single line with a predetermined interval on each side. The plurality of terminals are directly arranged on the terminal block arranged in series on one side of the control board through the plurality of positioning holes arranged in series on the terminal cover. It is characterized in that it can be screwed.

本発明によれば、複数組のPTCヒータの複数枚の電極板には、各々の一辺に所定の間隔を隔てて端子が一線状に直列に配列されて設けられ、その複数の端子が、端子カバーに直列に配列されている複数の位置決め穴を通して制御基板の一辺側に直列に配列されて設けられている前記端子台に直接ビス止め可能とされているため、複数組のPTCヒータの複数枚の電極板(1組のPTCヒータに2枚の電極板が用いられる)から延びている複数の端子を一線状に直列に配列し、その端子を端子カバーに直列に配列されている複数の位置決め穴を通して制御基板に直列に配列されている複数の端子台に対して、それぞれ位置決めすることにより、該端子を端子台にビス止めすることができる。従って、複数の端子を一直線上でビス止めすることができ、制御基板とPTCヒータの電極板間の結線作業を効率よく行うことができる。   According to the present invention, a plurality of electrode plates of a plurality of sets of PTC heaters are provided with terminals arranged in a line in a line at a predetermined interval on each side, and the plurality of terminals are terminals. Screws can be directly screwed to the terminal block arranged in series on one side of the control board through a plurality of positioning holes arranged in series in the cover. A plurality of terminals extending from one electrode plate (two electrode plates are used for one set of PTC heaters) are arranged in series in a single line, and the terminals are arranged in series in a terminal cover. By positioning each of the plurality of terminal blocks arranged in series on the control board through the holes, the terminals can be screwed to the terminal block. Therefore, a plurality of terminals can be screwed on a straight line, and the connection work between the control board and the electrode plate of the PTC heater can be performed efficiently.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記ケーシングの一側面には、着脱自在の蓋体を備えた作業窓が設けられており、該作業窓を通して前記端子台に前記端子がビス止め可能とされていることを特徴とする。   Furthermore, the heat medium heating device of the present invention is the above heat medium heating device, wherein a work window having a detachable lid is provided on one side of the casing, and the terminal block is provided through the work window. And the terminal can be screwed.

本発明によれば、ケーシングの一側面に、着脱自在の蓋体を備えた作業窓が設けられており、該作業窓を通して端子台に端子がビス止め可能とされているため、ケーシングから蓋体を取り外し、作業窓を開放した状態でケーシングの側面側から端子台に対して端子をビス止めすることができる。従って、ケーシング内にビス止めするためのスペースを確保する必要がなく、内側面ぎりぎりに端子台や端子を配設してもよく、ケーシング、ひいては熱媒体加熱装置を小型化し、その搭載性を向上することができる。   According to the present invention, a work window having a detachable lid is provided on one side of the casing, and the terminal can be screwed to the terminal block through the work window. The terminal can be screwed to the terminal block from the side surface of the casing with the work window opened. Therefore, it is not necessary to secure a space for screwing in the casing, and a terminal block or terminal may be arranged at the very inner surface, and the casing and, consequently, the heat medium heating device can be downsized to improve its mountability. can do.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記端子カバーは、絶縁性を有する樹脂材製の成形品とされ、前記制御基板の裏面側に対して固定設置されていることを特徴とする。   Furthermore, in the heat medium heating device according to the present invention, in any one of the heat medium heating devices described above, the terminal cover is a molded product made of an insulating resin material and is fixed to the back surface side of the control board. It is characterized by being installed.

本発明によれば、端子カバーが、絶縁性を有する樹脂材製の成形品とされ、制御基板の裏面側に対して固定設置されているため、端子カバーを制御基板と一体で仕切り壁の開口部に嵌合させて設置し、該端子カバーに直列に配列されている複数の位置決め穴を通して複数の端子を制御基板側に貫通することにより、各端子を制御基板側の端子台に対して位置決めすると同時に、各端子を仕切り壁に対して絶縁することができる。従って、各端子の位置決めとともに、各々の電極板の絶縁距離を一定に保ち、その絶縁性能をも確保することができる。   According to the present invention, since the terminal cover is a molded product made of an insulating resin material and is fixedly installed on the back side of the control board, the terminal cover is integrated with the control board and the opening of the partition wall. Each terminal is positioned with respect to the terminal board on the control board side by penetrating a plurality of terminals to the control board side through a plurality of positioning holes arranged in series in the terminal cover. At the same time, each terminal can be insulated from the partition wall. Therefore, along with the positioning of each terminal, the insulation distance of each electrode plate can be kept constant, and the insulation performance can be ensured.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記制御基板の裏面には、前記端子カバーを介して絶縁シートが固定され、該絶縁シートを介して前記制御基板に設けられている電力制御用半導体スイッチング素子の熱が前記仕切り壁に伝達可能とされていることを特徴とする。   Furthermore, in the heat medium heating device according to the present invention, in any one of the heat medium heating devices described above, an insulating sheet is fixed to the back surface of the control board via the terminal cover, and the control is performed via the insulating sheet. The heat of the power control semiconductor switching element provided on the substrate can be transmitted to the partition wall.

本発明によれば、制御基板の裏面側に、端子カバーを介して絶縁シートが固定され、該絶縁シートを介して制御基板上に設けられている電力制御用半導体スイッチング素子の熱が仕切り壁に伝達可能とされているため、仕切り壁と制御基板との間に介装される絶縁シートを、制御基板の裏面に固定設置される端子カバーを介して固定し、予め位置決めした状態で組み込むことができる。従って、仕切り壁と制御基板および絶縁シート間に相互の位置決め用の穴、突起等を設けなくても、絶縁シートを位置決めでき、その絶縁シートを介して制御基板上の半導体スイッチング素子の発熱を確実に仕切り壁に伝達し、放熱することができる。また、制御基板の設計に際し、穴や突起等がない分スペースを有効利用して設計することができる。   According to the present invention, the insulating sheet is fixed to the back side of the control board via the terminal cover, and the heat of the semiconductor switching element for power control provided on the control board via the insulating sheet is applied to the partition wall. Since it is possible to transmit, the insulating sheet interposed between the partition wall and the control board can be fixed via a terminal cover fixedly installed on the back surface of the control board and assembled in a pre-positioned state. it can. Therefore, the insulating sheet can be positioned without providing mutual positioning holes, protrusions, etc. between the partition wall, the control board and the insulating sheet, and the semiconductor switching element on the control board can reliably generate heat through the insulating sheet. Can be transmitted to the partition wall to dissipate heat. Further, when designing the control board, the space can be effectively used because there are no holes or protrusions.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記半導体スイッチング素子は、前記制御基板の表面側に実装され、その実装位置に対応して前記制御基板に、裏面側に貫通する熱貫通部が設けられていることを特徴とする。   Furthermore, the heat medium heating device of the present invention is the above heat medium heating device, wherein the semiconductor switching element is mounted on the front surface side of the control board, and on the control board, on the back surface side corresponding to the mounting position. A heat penetration part that penetrates is provided.

本発明によれば、半導体スイッチング素子が、制御基板の表面側に実装され、その実装位置に対応して制御基板に、裏面側に貫通する熱貫通部が設けられているため、制御基板に表面実装されている半導体スイッチング素子の発熱を、熱貫通部を介して制御基板の裏面側に伝達し、その裏面に介装されている絶縁シートを介して仕切り壁に放熱することができる。従って、半導体スイッチング素子が表面実装されている制御基板を用いても、その素子に対する冷却性能を十分確保し、制御回路の動作を安定化することができる。   According to the present invention, the semiconductor switching element is mounted on the front surface side of the control board, and the control board is provided with the heat penetration portion penetrating the back surface side corresponding to the mounting position. Heat generated by the mounted semiconductor switching element can be transmitted to the back side of the control board via the heat penetration part, and can be radiated to the partition wall via the insulating sheet interposed on the back side. Therefore, even when a control board on which a semiconductor switching element is surface-mounted is used, the cooling performance for the element can be sufficiently secured and the operation of the control circuit can be stabilized.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上記の熱媒体加熱装置において、前記絶縁シートには、前記熱貫通部位置に対応して開口が設けられ、該開口を介して前記熱貫通部と前記仕切り壁との間に、熱伝導性液状ギャップ材等の熱伝導絶縁体が介装されていることを特徴とする。   Furthermore, in the heat medium heating device according to the present invention, in the heat medium heating device, the insulating sheet is provided with an opening corresponding to the position of the heat penetration portion, and the heat penetration portion and the A heat conductive insulator such as a heat conductive liquid gap material is interposed between the partition wall and the partition wall.

本発明によれば、絶縁シートに、熱貫通部位置に対応して開口が設けられ、該開口を介して熱貫通部と仕切り壁との間に、熱伝導性液状ギャップ材等の熱伝導絶縁体が介装されているため、制御基板における熱貫通部の裏面側への貫通状態に製造上のバラツキがあったとしても、そのバラツキを開口に介装される熱伝導性液状ギャップ材等の熱伝導絶縁体により吸収し、半導体スイッチング素子の発熱を確実に仕切り壁に伝熱し、放熱することができる。従って、半導体スイッチング素子を表面実装した制御基板の放熱性および絶縁性を確保し、熱媒体加熱装置の品質の安定化とその向上を図ることができる。なお、この場合、絶縁シートは、必ずしも熱伝導性を有するものとする必要はない。   According to the present invention, the insulating sheet is provided with an opening corresponding to the position of the heat penetration part, and the heat conduction insulation such as a heat conductive liquid gap material is provided between the heat penetration part and the partition wall through the opening. Since the body is interposed, even if there is a manufacturing variation in the state of penetration to the back side of the heat penetration part in the control board, such as a thermally conductive liquid gap material interposed in the opening Absorbed by the heat conductive insulator, the heat generated by the semiconductor switching element can be reliably transferred to the partition wall and radiated. Therefore, the heat dissipation and insulation of the control board on which the semiconductor switching element is surface-mounted can be secured, and the quality of the heat medium heating device can be stabilized and improved. In this case, the insulating sheet does not necessarily have thermal conductivity.

さらに、本発明の熱媒体加熱装置は、上述のいずれかの熱媒体加熱装置において、前記仕切り壁の他面側には、熱伝導性絶縁シートを介してディスクリートタイプの電力制御用半導体スイッチング素子が設置され、その上部に前記制御基板が設置されていることを特徴とする。   Furthermore, in the heat medium heating device of the present invention, in any one of the heat medium heating devices described above, a discrete type power control semiconductor switching element is provided on the other surface side of the partition wall via a heat conductive insulating sheet. It is installed and the said control board is installed in the upper part, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、仕切り壁の他面側に、熱伝導性絶縁シートを介してディスクリートタイプの電力制御用半導体スイッチング素子が設置され、その上部に制御基板が設置されているため、電力制御用半導体スイッチング素子としてディスクリートタイプのものを使用した場合においても、その半導体スイッチング素子を、熱伝導性絶縁シートを介して仕切り壁上に設置することによって、放熱性および絶縁性を確保し、その上部に設置されている制御基板と共に制御回路を構成してPTCヒータへの通電を制御することができる。従って、制御基板の仕様を多様化し、熱媒体加熱装置の設計の自由度を増すことができるとともに、半導体スイッチング素子の冷却性能をより安定化することができる。   According to the present invention, the discrete type power control semiconductor switching element is installed on the other surface side of the partition wall via the heat conductive insulating sheet, and the control board is installed on the upper part thereof. Even when a discrete type semiconductor switching element is used, the semiconductor switching element is installed on the partition wall via a thermally conductive insulating sheet to ensure heat dissipation and insulation, and above it. A control circuit can be configured together with the installed control board to control energization to the PTC heater. Therefore, the specifications of the control board can be diversified, the degree of freedom in designing the heat medium heating device can be increased, and the cooling performance of the semiconductor switching element can be further stabilized.

さらに、本発明にかかる車両用空調装置は、空気流通路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、前記熱媒体加熱装置が、上述のいずれかに記載の熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする。   Furthermore, the vehicle air conditioner according to the present invention is configured such that the heat medium heated by the heat medium heating device can be circulated with respect to the radiator disposed in the air flow passage. The heat medium heating device is any one of the above-described heat medium heating devices.

本発明によれば、空気流通路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、熱媒体加熱装置が上述のいずれかの熱媒体加熱装置とされているため、空気流通路中に配設されている放熱器に供給する熱媒体を、組み立てが容易で、かつ小型高性能化された上述の熱媒体加熱装置によって加熱し、供給することができる。従って、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができるとともに、車両用空調装置の空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができる。   According to the present invention, in a vehicle air conditioner configured such that the heat medium heated by the heat medium heating device can be circulated with respect to the radiator disposed in the air flow passage, the heat medium heating device Is any one of the above-described heat medium heating devices, the heat medium supplied to the radiator disposed in the air flow passage can be easily assembled, and the above-described heat medium can be easily reduced in size and performance. It can be heated and fed by a medium heating device. Therefore, it is possible to improve the mountability of the air conditioner on the vehicle, and to improve the air conditioning performance of the vehicle air conditioner, particularly the heating performance.

本発明の熱媒体加熱装置によると、ケーシング内において、仕切り壁を挟んで一面側に熱交換エレメントを締め付け固定し、他面側に制御基板を設置したとしても、PTCヒータの電極板から延長されている端子を、制御基板側に設けられている端子カバーの位置決め穴を通して制御基板側に貫通することによって、制御基板側の端子台に対して常に所定の接続位置に位置決めした状態で、制御基板および熱交換エレメントをケーシングに対し組み付けることができるため、交互に多層に積層された扁平熱交チューブおよびPTCヒータを仕切り壁に対して締付け固定することにより、その間の接触熱抵抗を低減して伝熱効率を向上し、熱媒体加熱装置を高性能化することができる。また、PTCヒータと制御基板との間の電気的接続を簡素化、容易化し、それらの組み立て性を向上することができるとともに、各電極板の絶縁距離を一定に保ち、絶縁性能を確保することができる。   According to the heat medium heating device of the present invention, even if the heat exchange element is fastened and fixed on one side of the casing with the partition wall in between and the control board is installed on the other side, it is extended from the electrode plate of the PTC heater. The control board in a state where it is always positioned at a predetermined connection position with respect to the terminal board on the control board side by penetrating the terminal to the control board side through the positioning hole of the terminal cover provided on the control board side. Since the heat exchange element and the casing can be assembled to the casing, flat heat exchanger tubes and PTC heaters, which are alternately stacked in multiple layers, are fastened to the partition wall to reduce the contact thermal resistance between them. The heat efficiency can be improved and the heat medium heating device can be improved. In addition, the electrical connection between the PTC heater and the control board can be simplified and facilitated, their assemblability can be improved, and the insulation distance of each electrode plate is kept constant to ensure insulation performance. Can do.

また、本発明の車両用空調装置によると、空気流通路中に配設されている放熱器に供給する熱媒体を、組み立てが容易で、かつ小型高性能化された上述の熱媒体加熱装置によって加熱し、供給することができるため、車両に対する空調装置の搭載性を向上することができるとともに、車両用空調装置の空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができる。   In addition, according to the vehicle air conditioner of the present invention, the heat medium supplied to the radiator disposed in the air flow passage is easily assembled and is small and high performance by the above-described heat medium heating apparatus. Since it can be heated and supplied, it is possible to improve the mountability of the air conditioner to the vehicle, and to improve the air conditioning performance of the vehicle air conditioner, particularly the heating performance.

本発明の第1実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle air conditioner provided with the heat-medium heating device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1に示す熱媒体加熱装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the heat carrier heating apparatus shown in FIG. 図2に示す熱媒体加熱装置の熱媒体出・入口路を通る位置での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the position which passes along the heat-medium exit / inlet path of the heat-medium heating device shown in FIG. 図2に示す熱媒体加熱装置の制御基板と電極板との間の端子接続を行う一辺側位置での縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view in the one side position which performs the terminal connection between the control board and electrode plate of the heat carrier heating apparatus shown in FIG. 図2に示す熱媒体加熱装置のアッパプレートを取り外した状態の平面図である。It is a top view of the state which removed the upper plate of the heat carrier heating apparatus shown in FIG. 図5に示す熱媒体加熱装置の制御基板および端子カバーの組み込み状態の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a state in which a control board and a terminal cover of the heat medium heating device shown in FIG. 5 are assembled. 図6に示す制御基板および端子カバーの裏面側の斜視図である。It is a perspective view of the back surface side of the control board and terminal cover shown in FIG. 図7に示す制御基板を仕切り壁上に設置した状態の電力制御用半導体スイッチング素子に対応する位置での部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view in the position corresponding to the semiconductor switching element for electric power control of the state which installed the control board shown in FIG. 7 on the partition wall. 本発明の第2実施形態に係る熱媒体加熱装置のアッパプレートを取り外した状態の平面図である。It is a top view of the state which removed the upper plate of the heat carrier heating apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図9に示す熱媒体加熱装置の制御基板および端子カバーの組み込み状態の分解斜視図である。FIG. 10 is an exploded perspective view of a state in which the control board and the terminal cover of the heat medium heating device shown in FIG. 9 are assembled. 図10に示す電力制御用半導体スイッチング素子を仕切り壁上に設置した状態の部分縦断面図である。It is a fragmentary longitudinal cross-sectional view of the state which installed the semiconductor switching element for electric power control shown in FIG. 10 on the partition wall.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図8を用いて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態に係る熱媒体加熱装置を備えた車両用空調装置の概略構成図が示されている。
車両用空調装置1は、外気または車室内空気を取り込んで温調した後、それを車室内へと導くための空気流通路2を形成するケーシング3を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner including a heat medium heating device according to the first embodiment of the present invention.
The vehicle air conditioner 1 is provided with a casing 3 that forms an air flow passage 2 for taking outside air or vehicle interior air and adjusting the temperature thereof, and then guiding it to the vehicle interior.

このケーシング3の内部には、空気流通路2の上流側から下流側にかけて順次、外気または車室内空気を吸い込んで昇圧し、それを下流側へと圧送するブロア4と、該ブロア4により圧送される空気を冷却する冷却器5と、冷却器5を通過して冷却された空気を加熱する放熱器6と、放熱器6を通過する空気量と放熱器6をバイパスする空気量との流量割合を調整し、その下流側でエアミックスすることにより、温調風の温度を調節するエアミックスダンパ7とが設置されている。   Inside the casing 3, a blower 4 that sucks and pressurizes outside air or passenger compartment air in order from the upstream side to the downstream side of the air flow passage 2 and pumps it to the downstream side, and is pumped by the blower 4. The flow rate ratio of the cooler 5 that cools the air to be cooled, the radiator 6 that heats the air that has passed through the cooler 5, and the amount of air that passes through the radiator 6 and the amount of air that bypasses the radiator 6 And an air mix damper 7 that adjusts the temperature of the temperature-controlled air by installing the air mix on the downstream side thereof.

ケーシング3の下流側は、図示省略された吹き出しモード切替えダンパおよびダクトを介して温調された空気を車室内に吹き出す複数の吹き出し口に接続されている。
冷却器5は、図示省略された圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に冷媒回路を構成し、膨張弁で断熱膨張された冷媒を蒸発させることにより、そこを通過する空気を冷却するものである。また、放熱器6は、タンク8、ポンプ9および熱媒体加熱装置10とともに熱媒体循環回路10Aを構成し、熱媒体加熱装置10で高温に加熱された熱媒体(例えば、不凍液や温水等)がポンプ9を介して循環されることにより、そこを通過する空気を加温するものである。
The downstream side of the casing 3 is connected to a plurality of outlets for blowing out temperature-controlled air into the vehicle compartment via an outlet mode switching damper and a duct (not shown).
The cooler 5 constitutes a refrigerant circuit together with a compressor, a condenser, an expansion valve, etc., not shown, and cools the air passing therethrough by evaporating the refrigerant adiabatically expanded by the expansion valve. . The radiator 6 constitutes a heat medium circulation circuit 10A together with the tank 8, the pump 9, and the heat medium heating device 10, and a heat medium (for example, antifreeze liquid or hot water) heated to a high temperature by the heat medium heating device 10 is used. By circulating through the pump 9, the air passing therethrough is heated.

図2には、図1に示された熱媒体加熱装置10の分解斜視図が示され、図3には、その熱媒体出・入口路を通る位置での縦断面図、図4には、その制御基板と電極板との間の端子接続を行う一辺側位置での縦断面図が示されている。
熱媒体加熱装置10は、底面および上面が開口され、内部に仕切り壁12が設けられている四角形状をなすアルミダイキャスト製のケーシング11を備えている。このケーシング11の底面は、ネジ結合されるボトムプレート13によって密閉され、上面は、ネジ結合されるアッパプレート14によって密閉されるようになっている。
2 is an exploded perspective view of the heat medium heating device 10 shown in FIG. 1, FIG. 3 is a longitudinal sectional view at a position passing through the heat medium outlet / inlet passage, and FIG. A longitudinal sectional view at one side side position for performing terminal connection between the control board and the electrode plate is shown.
The heat medium heating device 10 includes a casing 11 made of an aluminum die-cast having a quadrangular shape with a bottom surface and an upper surface opened and a partition wall 12 provided therein. The bottom surface of the casing 11 is sealed by a bottom plate 13 that is screw-coupled, and the upper surface is sealed by an upper plate 14 that is screw-coupled.

ケーシング11には、仕切り壁12の上面側(他面側)から上方に突設された後、更に側方に延長されている一対の熱媒体入口路15および熱媒体出口路16が一体に成形されており、この熱媒体出・入口路15,16は、仕切り壁12を貫通して仕切り壁12の底面側(一面側)に開口されている。仕切り壁12には、後述する複数の端子29を貫通するための開口部17(図4,5参照)が一辺に沿って設けられているとともに、その底面側の4角部には、所定高さのボス部18が一体成形されている。このボス部18は、後述する熱交押え部材32を締め付け固定するためのものである。また、ケーシング11の外周面の両側には、熱媒体加熱装置10の据え付け用ブラケット19が設けられている。   The casing 11 is integrally formed with a pair of heat medium inlet passage 15 and heat medium outlet passage 16 that protrude upward from the upper surface side (other surface side) of the partition wall 12 and then extend laterally. The heat medium outlet / inlet passages 15 and 16 pass through the partition wall 12 and are opened on the bottom surface side (one surface side) of the partition wall 12. The partition wall 12 is provided with openings 17 (see FIGS. 4 and 5) for penetrating a plurality of terminals 29 to be described later along one side. The boss portion 18 is integrally formed. The boss portion 18 is for fastening and fixing a heat exchanger pressing member 32 described later. Further, mounting brackets 19 for the heat medium heating device 10 are provided on both sides of the outer peripheral surface of the casing 11.

ケーシング11の仕切り壁12の底面側(一面側)には、熱交換エレメント20が組み込まれている。熱交換エレメント20は、複数枚の扁平熱交チューブ21と複数組のPTCヒータ26とを交互に多層に積層して構成されるものであり、ボス部18にネジ31を介して締め付け固定される板状の熱交押え部材32によって、仕切り壁12に対し押圧されるように締め付け固定され、扁平熱交チューブ21とPTCヒータ26とが互いに密着されるように設置されている。   A heat exchange element 20 is incorporated on the bottom surface side (one surface side) of the partition wall 12 of the casing 11. The heat exchange element 20 is configured by alternately laminating a plurality of flat heat exchange tubes 21 and a plurality of sets of PTC heaters 26 in multiple layers, and is fastened and fixed to the boss portion 18 via screws 31. The flat heat exchanger tube 21 and the PTC heater 26 are installed so as to be in close contact with each other by being pressed against the partition wall 12 by a plate-like heat exchanger pressing member 32.

扁平熱交チューブ21は、アルミ合金製薄板をプレス成形した一対の成形プレートを重ね合わせてろう付けした厚さ数mm程度のチューブであり、一端側に入口ヘッダ部22および出口ヘッダ部23が設けられ、その入口ヘッダ部22から延長されて他端側でUターンし、出口ヘッダ部23に至るUターン流路を形成する扁平チューブ部24を備えた構成とされている。扁平チューブ部24のUターン流路には、波形のインナーフィン(図示省略)が挿入されている。出・入口ヘッダ部22,23には、隣り合う扁平熱交チューブ21の出・入口ヘッダ部22,23同士を連通する連通穴が設けられており、その連通穴周りは、Oリング等のシール材25によりシールされるようになっている。   The flat heat exchanger tube 21 is a tube having a thickness of several millimeters obtained by superposing and brazing a pair of molded plates obtained by press-molding aluminum alloy thin plates, and an inlet header portion 22 and an outlet header portion 23 are provided on one end side. The flat tube portion 24 that extends from the inlet header portion 22, makes a U-turn on the other end side, and forms a U-turn flow path to the outlet header portion 23 is provided. A corrugated inner fin (not shown) is inserted into the U-turn flow path of the flat tube portion 24. The inlet / outlet header portions 22 and 23 are provided with communication holes that communicate the outlet / inlet header portions 22 and 23 of the adjacent flat heat exchanger tubes 21 with seals such as O-rings around the communication holes. The material 25 is sealed.

PTCヒータ26は、PTC素子27とその両面に接合される一対の電極板28とから構成されるものであり、四角形の板状をなすように形成され、扁平熱交チューブ21の扁平チューブ部24間にサンドイッチ状に積層されるように構成されている。各電極板28には、その一辺から延長され、上方にL字状に曲げ形成されている複数の端子29が所定の間隔を隔てて一線状に直列に配列されて設けられており、この複数の端子29は、仕切り壁12の開口部17を貫通して上方に延長されるように構成されている。また、PTCヒータ26は、絶縁フィルムおよび熱伝導シート30等を介して扁平チューブ部24間に積層されるようになっている。   The PTC heater 26 is composed of a PTC element 27 and a pair of electrode plates 28 bonded to both surfaces thereof. The PTC heater 26 is formed in a square plate shape, and the flat tube portion 24 of the flat heat exchanger tube 21. It is comprised so that it may laminate | stack in the shape of a sandwich between them. Each electrode plate 28 is provided with a plurality of terminals 29 extending from one side thereof and bent upward in an L-shape and arranged in series in a single line at a predetermined interval. The terminal 29 is configured to extend upward through the opening 17 of the partition wall 12. Moreover, the PTC heater 26 is laminated | stacked between the flat tube parts 24 via an insulating film, the heat conductive sheet 30, etc. FIG.

熱交換エレメント20は、扁平熱交チューブ21の出・入口ヘッダ部22,23が、仕切り壁12を貫通して仕切り壁12の底面側(一面側)に開口されている熱媒体出・入口路15,16と連通接続されるように、その接続部にOリング等のシール材25を介装することによって組み込まれている。ケーシング11の底面側の開口部は、熱交換エレメント20が組み込まれた後、ボトムプレート13によって密閉されるようになっている。   The heat exchange element 20 has a heat medium outlet / inlet passage in which the inlet / outlet header portions 22 and 23 of the flat heat exchanger tube 21 pass through the partition wall 12 and are opened on the bottom surface side (one surface side) of the partition wall 12. 15 and 16 are incorporated by interposing a sealing material 25 such as an O-ring at the connection part. The opening on the bottom side of the casing 11 is sealed by the bottom plate 13 after the heat exchange element 20 is assembled.

上記仕切り壁12の上面側(他面側)には、熱媒体出・入口路15,16の側部スペース(デッドスペース)を利用してPTCヒータ26に対する通電制御を行う制御基板33が固定設置されている。制御基板33は、PTCヒータ26への通電を制御するIGBT等の複数の電力制御用半導体スイッチング素子(以下、半導体スイッチング素子34ともいう。)や制御回路が表面実装されたものであり、仕切り壁12の上面に、後述のように組み込まれる熱伝導性絶縁シート35等を介して、ネジ36で締め付け固定されている。   On the upper surface side (other surface side) of the partition wall 12 is fixedly installed a control board 33 for controlling energization of the PTC heater 26 using the side space (dead space) of the heat medium outlet / inlet passages 15 and 16. Has been. The control board 33 has a plurality of power control semiconductor switching elements (hereinafter also referred to as a semiconductor switching element 34) such as an IGBT for controlling energization to the PTC heater 26 and a control circuit mounted on the surface. 12 is fastened and fixed by screws 36 via a heat conductive insulating sheet 35 or the like incorporated as will be described later.

制御基板33上の複数の半導体スイッチング素子34は、発熱部品であり、熱交換エレメント20の扁平熱交チューブ21と接する仕切り壁12をヒートシンクとして冷却可能とされている。なお、ここでの仕切り壁12はアルミ合金製である。半導体スイッチング素子34は、制御基板33の表面側に実装されており、その発熱を裏面側の仕切り壁12に放熱して冷却するため、図3および図5ないし図8に示されるように、以下の構成が採用されている。   The plurality of semiconductor switching elements 34 on the control board 33 are heat generating components, and can be cooled by using the partition wall 12 in contact with the flat heat exchanger tube 21 of the heat exchange element 20 as a heat sink. The partition wall 12 here is made of an aluminum alloy. Since the semiconductor switching element 34 is mounted on the front surface side of the control board 33 and the heat generated is dissipated to the partition wall 12 on the back surface side to cool down, as shown in FIG. 3 and FIGS. The configuration is adopted.

制御基板33の半導体スイッチング素子34が設置されている部位に対応して、銅やアルミ等の高熱伝導性材からなる熱貫通部37が表面側から裏面側に貫通して設けられ、該熱貫通部37を介して半導体スイッチング素子34の発熱が制御基板33の裏面側に伝熱されるようにしている。しかし、この熱貫通部37の制御基板33の裏面からの引っ込み量や飛び出し量には、製造上のバラツキがあるため、熱貫通部37が仕切り壁12や熱伝導性の絶縁シート35に正常に接触されるとの保証はなく、この場合、制御基板33の放熱性や電気絶縁性は確保されない。   Corresponding to the part where the semiconductor switching element 34 of the control board 33 is installed, a heat penetration part 37 made of a high thermal conductivity material such as copper or aluminum is provided so as to penetrate from the front side to the back side. Heat generated by the semiconductor switching element 34 is transferred to the back side of the control board 33 via the part 37. However, since the amount of retraction and protrusion of the heat penetration part 37 from the back surface of the control board 33 has manufacturing variations, the heat penetration part 37 is normally attached to the partition wall 12 and the heat conductive insulating sheet 35. There is no guarantee that they are in contact with each other, and in this case, heat dissipation and electrical insulation of the control board 33 are not ensured.

そこで、図8に示すように、絶縁シート35の熱貫通部37と対応する部位に、複数の開口35Aを設け、この開口35Aに絶縁性の熱伝導材料からなる熱伝導性液状ギャップ材(熱伝導絶縁体)38を介装することによって、熱貫通部37の製造上のバラツキを吸収し、熱貫通部37と仕切り壁12とが電気絶縁性を保持したまま確実に熱的に接続される伝熱経路を形成している。この熱伝導性液状ギャップ材38としては、熱伝導性シリコーンエラストマーであって、シリコーンをベース樹脂とし、芯材および充填材にファイバーグラス、アルミナ等を用いたもので、固形状のもの、液状から硬化されるもの等が知られている。なお、この熱伝導性液状ギャップ材38は、形状追従性弾性体として機能するものである。   Therefore, as shown in FIG. 8, a plurality of openings 35A are provided in a portion corresponding to the heat penetration portion 37 of the insulating sheet 35, and a heat conductive liquid gap material (heat) made of an insulating heat conductive material is provided in the openings 35A. By interposing the conductive insulator 38, the manufacturing variation of the heat penetration part 37 is absorbed, and the heat penetration part 37 and the partition wall 12 are reliably thermally connected while maintaining electrical insulation. A heat transfer path is formed. The thermally conductive liquid gap material 38 is a thermally conductive silicone elastomer, which uses silicone as a base resin, and uses fiberglass, alumina, etc. as a core material and a filler. What is cured is known. The thermally conductive liquid gap material 38 functions as a shape following elastic body.

なお、本実施形態では、液状から硬化される熱伝導性液状ギャップ材38を使用することを前提に、絶縁シート35に開口35Aを設け、この開口35Aの面積を熱貫通部37の面積よりも大きくすることによって、仕切り壁12、制御基板33および絶縁シート35等が寸法公差の集積により相対的に位置ずれしたとしても、開口35A内に介装された熱伝導性液状ギャップ材38と熱貫通部37とが確実に対応されるようにしている。この場合、絶縁シート35は、必ずしも熱伝導性を有する必要がなく、電気絶縁性を有する絶縁専用の、例えばポリイミドフィルム等の高硬度シートを用いることができる。   In the present embodiment, on the premise that the thermally conductive liquid gap material 38 that is cured from a liquid is used, an opening 35A is provided in the insulating sheet 35, and the area of the opening 35A is larger than the area of the heat penetration portion 37. By increasing the size, even if the partition wall 12, the control board 33, the insulating sheet 35, etc. are relatively displaced due to the accumulation of dimensional tolerances, the thermally conductive liquid gap material 38 interposed in the opening 35A and the heat penetration The part 37 is made to correspond reliably. In this case, the insulating sheet 35 is not necessarily required to have thermal conductivity, and a high-hardness sheet such as a polyimide film dedicated to insulation having electrical insulation can be used.

さらに、制御基板33は、上記の如く、仕切り壁12の上面側に絶縁シート35を介して複数個のネジ36で締め付け固定されている。絶縁シート35は、制御基板33および仕切り壁12の上面に対して位置決めして組み込まれることが望ましく、通常、位置決め用突起および穴を設けて位置決めしているが、本実施形態では、制御基板33の裏面に固定設置される端子カバー39を利用し、その端子カバー39に設けられているシート押え40によって、絶縁シート35を制御基板33の裏面の所定位置に予め位置決めして設置できるようにしている。これによって、制御基板33側の熱貫通部37の位置と、絶縁シート35側の熱伝導性液状ギャップ材38を介装する開口35Aの位置とを確実に対応させて組み立てられるようにしている。   Further, as described above, the control board 33 is fastened and fixed to the upper surface side of the partition wall 12 with the plurality of screws 36 via the insulating sheet 35. The insulating sheet 35 is desirably positioned and incorporated with respect to the upper surfaces of the control board 33 and the partition wall 12 and is usually positioned by providing positioning protrusions and holes, but in this embodiment, the control board 33 is positioned. The terminal cover 39 fixed on the back surface of the control board 33 is used, and the sheet presser 40 provided on the terminal cover 39 allows the insulating sheet 35 to be positioned and installed in a predetermined position on the back surface of the control board 33 in advance. Yes. As a result, the position of the heat penetration part 37 on the control board 33 side and the position of the opening 35A for interposing the heat conductive liquid gap material 38 on the insulating sheet 35 side can be assembled in a reliable manner.

端子カバー39は、制御基板33の裏面に固定設置され、PTCヒータ26の電極板28から延長されている端子29を、制御基板33の裏面の一辺側に直列に配列されて設けられている複数の端子台42に対して位置決めするためのものであり、制御基板33が仕切り壁12の上面にネジ36を介して締め付け固定されることにより、仕切り壁12の開口部17内に嵌合設置されるようになっている。この端子カバー39は、例えば絶縁性を有するPBT等の樹脂材からなる一体成形品であり、開口部17に嵌合される部分に、複数の端子29を通す複数のスリット状位置決め穴41が一線状に直列に配列されている。   The terminal cover 39 is fixedly installed on the back surface of the control board 33, and a plurality of terminals 29 extending from the electrode plate 28 of the PTC heater 26 are arranged in series on one side of the back surface of the control board 33. The control board 33 is fitted and installed in the opening 17 of the partition wall 12 by being fastened and fixed to the upper surface of the partition wall 12 with screws 36. It has become so. This terminal cover 39 is an integrally molded product made of, for example, an insulating resin material such as PBT, and a plurality of slit-like positioning holes 41 through which the plurality of terminals 29 pass are aligned in a portion fitted to the opening 17. Arranged in series.

つまり、上記端子カバー39の位置決め穴41に対して、端子29を通した状態で電極板28、すなわちPTCヒータ26と扁平熱交チューブ21とを多層に積層して構成される熱交換エレメント20を、仕切り壁12の一面側に締め付け固定することにより、PTCヒータ26および電極板28を位置ずれのない状態として組み付けし、電極板28から延長されている端子29を、制御基板33の端子台42に対して位置決めできる構成としている。なお、端子カバー39の位置決め穴41が直列に配列されている部分は、強度を確保するため、波状に成形されている。   That is, the heat exchange element 20 configured by laminating the electrode plate 28, that is, the PTC heater 26 and the flat heat exchanger tube 21 in a state where the terminal 29 is passed through the positioning hole 41 of the terminal cover 39. Then, the PTC heater 26 and the electrode plate 28 are assembled so as not to be displaced by being fastened and fixed to one side of the partition wall 12, and the terminal 29 extended from the electrode plate 28 is connected to the terminal block 42 of the control board 33. It is set as the structure which can be positioned with respect to. In addition, the part in which the positioning holes 41 of the terminal cover 39 are arranged in series is formed in a wave shape in order to ensure strength.

制御基板33には、上記の如く電極板28と一体をなす端子29がビス43を介して直接接続される複数の端子台42が一辺側に直列に配列されて設けられている。また、この端子台42と隣接して、二又に分岐された電源用HVハーネス(High−Voltageハーネス)45のPN端子46がビス47を介して接続される複数のPN端子台44が設けられるとともに、制御用LVハーネス(Low−Voltageハーネス)48側のコネクタ49が接続可能なLVコネクタ(図示省略)等が設けられている。   The control board 33 is provided with a plurality of terminal blocks 42 arranged in series on one side, to which the terminals 29 integrated with the electrode plate 28 are directly connected via the screws 43 as described above. A plurality of PN terminal blocks 44 to which the PN terminals 46 of a bifurcated power supply HV harness (High-Voltage harness) 45 are connected via screws 47 are provided adjacent to the terminal block 42. In addition, an LV connector (not shown) to which a connector 49 on the control LV harness (Low-Voltage harness) 48 side can be connected is provided.

ケーシング11の一側面には、図2および図6に示されるように、電極板28の端子29を端子台42に対してビス43を介してビス止め接続する際、および電源用HVハーネス45のPN端子46をPN端子台44に対してビス47を介してビス止め接続する際の作業用の窓50が開口されている。この作業窓50は、ビス43,47を締め付け作業することができる程度の大きさとされている。作業窓50には、蓋体51がビス等を介して着脱自在に装着されている。   As shown in FIGS. 2 and 6, on one side of the casing 11, when the terminal 29 of the electrode plate 28 is screwed to the terminal block 42 via the screw 43, and the HV harness 45 for power supply A work window 50 is opened when the PN terminal 46 is screwed to the PN terminal block 44 via screws 47. The work window 50 is sized so that the screws 43 and 47 can be tightened. A lid 51 is detachably attached to the work window 50 via screws or the like.

また、ケーシング11の上面側開口部は、仕切り壁12の上面に制御基板33を設置するとともに、その制御基板33の端子台42に電極板28から延長されている端子29をビス止めして接続した後、アッパプレート14により密閉可能とされている。アッパプレート14は、液状ガスケット等のシール材を介してケーシング11に密閉装着されるように構成されている。このアッパプレート14を装着する際、アッパプレート14側に設けられているHVハーネス45のPN端子46は、上記の如く制御基板33側のPN端子台44に接続のため、ハーネスホルダ52により所定位置に位置出しされるとともに、制御用LVハーネス48側のコネクタ49は、制御基板33側のLVコネクタに対してコネクタ接続されるようになっている。   The opening on the upper surface side of the casing 11 is connected to the terminal board 42 of the control board 33 by screwing a terminal 29 extended from the electrode plate 28 while installing the control board 33 on the upper surface of the partition wall 12. After that, the upper plate 14 can be sealed. The upper plate 14 is configured to be hermetically attached to the casing 11 via a sealing material such as a liquid gasket. When the upper plate 14 is mounted, the PN terminal 46 of the HV harness 45 provided on the upper plate 14 side is connected to the PN terminal block 44 on the control board 33 side as described above. The connector 49 on the control LV harness 48 side is connected to the LV connector on the control board 33 side.

アッパプレート14は、その上面の熱媒体出・入口路15,16が延長されている方向と反対側のスペースに、電源用HVハーネス45および制御用LVハーネス48の接続部53,54が設けられたものであり、電源(バッテリー)および上位制御装置(ECU)からの図示省略のケーブルまたはハーネスが接続可能とされている。この接続部53,54を経て入力された電力または信号は、HVハーネス45およびLVハーネス48を介して制御基板33に入力され、その制御信号により制御基板33上の半導体スイッチング素子34および制御回路を介してPTCヒータ26に電力が印加される構成とされている。   The upper plate 14 is provided with connecting portions 53 and 54 for the power supply HV harness 45 and the control LV harness 48 in a space on the upper surface opposite to the direction in which the heat medium outlet / inlet passages 15 and 16 are extended. A cable or a harness (not shown) from the power source (battery) and the host control unit (ECU) can be connected. The electric power or signal input through the connection parts 53 and 54 is input to the control board 33 through the HV harness 45 and the LV harness 48, and the semiconductor switching element 34 and the control circuit on the control board 33 are controlled by the control signal. Thus, electric power is applied to the PTC heater 26.

以上に説明した熱媒体加熱装置10において、ケーシング11の熱媒体入口路15から流入した熱媒体は、熱交換エレメント20を構成する複数枚の扁平熱交チューブ21に対して、入口ヘッダ部22を経て扁平チューブ部24に流通し、扁平チューブ部24のUターン流路内を流通する間に、PTCヒータ26によって加熱、昇温され、出口ヘッダ部23へと流出し、そこから熱媒体出口路16を経て外部に送り出される流通路中を流通する構成とされている。この熱媒体加熱装置10から流出された熱媒体は、熱媒体循環回路10A(図1参照)を介して放熱器6に供給され、暖房用に供されるようになっている。   In the heat medium heating device 10 described above, the heat medium flowing from the heat medium inlet passage 15 of the casing 11 forms the inlet header portion 22 with respect to the plurality of flat heat exchanger tubes 21 constituting the heat exchange element 20. After passing through the flat tube portion 24 and passing through the U-turn flow path of the flat tube portion 24, the PTC heater 26 heats and heats up, flows out to the outlet header portion 23, and from there to the heat medium outlet path 16 is configured to circulate in a flow passage that is sent to the outside through 16. The heat medium flowing out from the heat medium heating device 10 is supplied to the radiator 6 through the heat medium circulation circuit 10A (see FIG. 1) and is used for heating.

一方、PTCヒータ26には、アッパプレート14の接続部53に接続された電源用HVハーネス45からの電力が制御基板33を介して印加される。制御基板33には、接続部54に接続された制御用LVハーネス48を介して制御信号が入力されるようになっており、半導体スイッチング素子34および制御回路等を介して複数組のPTCヒータ26に印加する電力を制御し、加熱量をコントロールしている。この際、半導体スイッチング素子34で発生した熱は、アルミダイキャスト製とされているケーシング11の仕切り壁12に熱伝導され、該仕切り壁12をヒートシンクに扁平熱交チューブ21内を流れる熱媒体を冷熱源として冷却される。   On the other hand, power from the power supply HV harness 45 connected to the connection portion 53 of the upper plate 14 is applied to the PTC heater 26 via the control board 33. A control signal is input to the control board 33 via the control LV harness 48 connected to the connection portion 54, and a plurality of sets of PTC heaters 26 are connected via the semiconductor switching element 34 and the control circuit. The amount of heating is controlled by controlling the power applied to the. At this time, the heat generated in the semiconductor switching element 34 is thermally conducted to the partition wall 12 of the casing 11 made of aluminum die cast, and a heat medium flowing in the flat heat exchanger tube 21 is formed by using the partition wall 12 as a heat sink. It is cooled as a cold source.

より詳細には、制御基板33に表面実装されている半導体スイッチング素子34で発生した熱は、熱貫通部37を介して制御基板33の裏面側に伝熱され、この熱貫通部37と接触されている熱伝導性液状ギャップ材38等の熱伝導絶縁体および熱伝導性の絶縁シート35を介してヒートシンクである仕切り壁12に放熱されることによって、半導体スイッチング素子34が扁平熱交チューブ21内を流れる熱媒体を冷熱源として冷却可能とされている。   More specifically, the heat generated in the semiconductor switching element 34 that is surface-mounted on the control board 33 is transferred to the back side of the control board 33 via the heat penetration part 37 and is brought into contact with the heat penetration part 37. The semiconductor switching element 34 is dissipated in the flat heat exchanger tube 21 by radiating heat to the partition wall 12 which is a heat sink through the heat conductive insulator such as the heat conductive liquid gap material 38 and the heat conductive insulating sheet 35. It is possible to cool the heat medium flowing through the heat source as a cold heat source.

斯くして、PTCヒータ26の発熱は、熱伝導シート30等を介して複数枚の扁平熱交チューブ21に伝熱され、その内部を流れる熱媒体の加熱に供される。ここで、熱交換エレメント20を構成する交互に多層に積層されて組み付けられる扁平熱交チューブ21およびPTCヒータ26は、熱交押え部材32を介して仕切り壁12に対し押圧されて締付け固定されることによって互いに密着されるため、その間の接触熱抵抗が低減され、伝熱効率が向上される。従って、効率よく熱媒体を加熱することができ、熱媒体加熱装置10の高性能化、小型コンパクト化を図ることができる。   Thus, the heat generated by the PTC heater 26 is transferred to the plurality of flat heat exchanger tubes 21 via the heat conductive sheet 30 and the like, and is used for heating the heat medium flowing through the inside. Here, the flat heat exchanger tubes 21 and the PTC heaters 26 that are alternately stacked and assembled to constitute the heat exchange element 20 are pressed against the partition wall 12 via the heat exchanger pressing member 32 and fastened and fixed. Therefore, the contact thermal resistance therebetween is reduced and the heat transfer efficiency is improved. Therefore, the heat medium can be efficiently heated, and the heat medium heating device 10 can be improved in performance and reduced in size and size.

また、熱交押え部材32の締め付けによって、各扁平熱交チューブ21の出・入口ヘッダ部22,23の連通穴周りに介装されているOリング等のシール材25を確実に密着させることができる。このため、各扁平熱交チューブ21の出・入口ヘッダ部22,23周りのシール性を確保し、熱媒体の漏れを確実に防止することができ、これによって、熱媒体加熱装置10の熱媒体漏れ防止に対する信頼性を高めることができる。   Further, by tightening the heat exchanger pressing member 32, the sealing material 25 such as an O-ring interposed around the communication holes of the outlet / inlet header portions 22 and 23 of each flat heat exchanger tube 21 can be securely adhered. it can. For this reason, the sealing performance around the inlet / outlet header portions 22 and 23 of each flat heat exchanger tube 21 can be secured, and the leakage of the heat medium can be surely prevented, whereby the heat medium of the heat medium heating device 10 can be prevented. Reliability for preventing leakage can be increased.

さらに、本実施形態では、ケーシング11内において、仕切り壁12の一面側に熱交換エレメント20が締め付け固定され、他面側に制御基板33が設置されるとともに、熱交換エレメント20側のPTCヒータ26の電極板28から延長されている端子29が、仕切り壁12の開口部17を貫通して制御基板33に設けられている端子台42に接続可能とされ、その端子29が制御基板33に設けられており、仕切り壁12の開口部17に嵌合設置される端子カバー39の位置決め穴41を通して、制御基板33側に貫通されることにより、端子台42に対して位置決め可能とされている。   Further, in the present embodiment, in the casing 11, the heat exchange element 20 is fastened and fixed on one surface side of the partition wall 12, the control board 33 is installed on the other surface side, and the PTC heater 26 on the heat exchange element 20 side. The terminal 29 extended from the electrode plate 28 can be connected to a terminal block 42 provided on the control board 33 through the opening 17 of the partition wall 12, and the terminal 29 is provided on the control board 33. It is possible to position relative to the terminal block 42 by penetrating through the positioning hole 41 of the terminal cover 39 fitted and installed in the opening 17 of the partition wall 12 to the control board 33 side.

このため、ケーシング11内において、仕切り壁12を挟んで一面側に熱交換エレメント20を締め付け固定し、他面側に制御基板33を設置したとしても、PTCヒータ26の電極板28から延長されている端子29を、制御基板33側に設けられている端子カバー39の位置決め穴41を通して制御基板33側に貫通することによって、制御基板33側の端子台42に対して常に所定の接続位置に位置決めした状態で、制御基板33および熱交換エレメント20をケーシング11に組み付けることができる。従って、PTCヒータ26と制御基板33との間の電気的接続を簡素化、容易化し、それらの組み立て性を向上することができるとともに、各電極板28の絶縁距離を一定に保ち、絶縁性能を確保することができる。   For this reason, even if the heat exchange element 20 is clamped and fixed on one side of the casing 11 with the partition wall 12 in between, and the control board 33 is installed on the other side, it is extended from the electrode plate 28 of the PTC heater 26. The terminal 29 is always positioned at a predetermined connection position with respect to the terminal block 42 on the control board 33 side by penetrating the control board 33 side through the positioning hole 41 of the terminal cover 39 provided on the control board 33 side. In this state, the control board 33 and the heat exchange element 20 can be assembled to the casing 11. Therefore, the electrical connection between the PTC heater 26 and the control board 33 can be simplified and facilitated, the assemblability thereof can be improved, the insulation distance of each electrode plate 28 is kept constant, and the insulation performance is improved. Can be secured.

また、複数組のPTCヒータ26の複数枚の電極板28には、各々の一辺に所定の間隔を隔てて端子29が一線状に直列に配列されて設けられ、その複数の端子29が、上記端子カバー39に直列に配列されている複数の位置決め穴41を通して制御基板33の一辺側に直列に配列されて設けられている端子台42にビス43を介して直接ビス止め可能な構成とされている。   The plurality of electrode plates 28 of the plurality of sets of PTC heaters 26 are provided with terminals 29 arranged in a line in a line at predetermined intervals on each side, and the plurality of terminals 29 are arranged in the above-described manner. The terminal block 42 provided in series on one side of the control board 33 through a plurality of positioning holes 41 arranged in series on the terminal cover 39 can be directly screwed via screws 43. Yes.

これによって、複数組のPTCヒータ26の複数枚の電極板28(1組のPTCヒータ26に2枚の電極板28が用いられる)から延びている複数の端子29を一線状に直列に配列し、その端子29を端子カバー39に直列に配列されている複数の位置決め穴41を通して制御基板33に直列に配列されている複数の端子台42に対して、それぞれ位置決めかることで、該端子29を端子台42にビス止めすることができる。このため、複数の端子29を一直線上でビス止めすることができ、制御基板33とPTCヒータ26の電極板28間の結線作業を効率よく行うことができる。   Thus, a plurality of terminals 29 extending from a plurality of electrode plates 28 of the plurality of sets of PTC heaters 26 (two electrode plates 28 are used for one set of PTC heaters 26) are arranged in a line in series. The terminals 29 are respectively positioned with respect to the plurality of terminal blocks 42 arranged in series on the control board 33 through the plurality of positioning holes 41 arranged in series on the terminal cover 39. The terminal block 42 can be screwed. Therefore, the plurality of terminals 29 can be screwed on a straight line, and the connection work between the control board 33 and the electrode plate 28 of the PTC heater 26 can be performed efficiently.

さらに、本実施形態においては、ケーシング11の一側面に、着脱自在の蓋体51を備えた作業窓50が設けられており、該作業窓50を通して端子台42に端子29がビス止め可能とされている。このため、ケーシング11から蓋体51を取り外し、作業窓50を開放した状態でケーシング11の側面側から端子台42に端子29をビス止め作業することができる。これによって、ケーシング11内にビス止めするための作業スペースを確保する必要がなくなり、その内側面ぎりぎりに端子台42や端子29を配設してもよく、ケーシング11、ひいては熱媒体加熱装置10を小型化し、その搭載性を向上することができる。   Furthermore, in this embodiment, a work window 50 having a detachable lid 51 is provided on one side surface of the casing 11, and the terminal 29 can be screwed to the terminal block 42 through the work window 50. ing. For this reason, the lid 51 can be removed from the casing 11 and the terminal 29 can be screwed to the terminal block 42 from the side surface side of the casing 11 with the work window 50 opened. Accordingly, it is not necessary to secure a work space for screwing in the casing 11, and the terminal block 42 and the terminal 29 may be disposed at the very inner surface, and the casing 11, and thus the heat medium heating device 10 may be disposed. The size can be reduced and the mountability can be improved.

また、端子カバー39が、絶縁性を有する樹脂材製の成形品とされ、制御基板33の裏面に対して固定設置されているため、該端子カバー39を制御基板33と一体で仕切り壁12の開口部17に嵌合させて設置し、その端子カバー39に直列に配列されている複数の位置決め穴41を通して複数の端子29を制御基板33側に貫通することにより、各端子39を制御基板33側の端子台42に対して位置決めすると同時に、各端子29を仕切り壁12に対して絶縁することができる。従って、各端子29の位置決めとともに、各々の電極板28の絶縁距離を一定に保ち、その絶縁性能をも確保することができる。   Further, since the terminal cover 39 is a molded product made of an insulating resin material and is fixedly installed on the back surface of the control board 33, the terminal cover 39 is integrated with the control board 33 to form the partition wall 12. Each terminal 39 is inserted into the control board 33 by being fitted in the opening 17 and penetrating the plurality of terminals 29 to the control board 33 side through the plurality of positioning holes 41 arranged in series with the terminal cover 39. At the same time as positioning with respect to the terminal block 42 on the side, each terminal 29 can be insulated from the partition wall 12. Therefore, the positioning of each terminal 29, the insulation distance of each electrode plate 28 can be kept constant, and the insulation performance can be ensured.

また、本実施形態では、制御基板33の裏面側に、端子カバー39を介して絶縁シート35が固定され、この絶縁シート35を介して制御基板33上に設けられているIGBT等の半導体スイッチング素子34の熱が仕切り壁12に伝達可能とされているため、仕切り壁12と制御基板33との間に介装される絶縁シート35を、制御基板33の裏面に固定設置される端子カバー39を介して固定し、予め位置決めした状態で組み込むことができる。これによって、仕切り壁12と制御基板33および絶縁シート35間に相互の位置決め用の穴、突起等を設けなくても、絶縁シート35を位置決めでき、その絶縁シート35を介して制御基板33上の半導体スイッチング素子34の発熱を確実に仕切り壁12に伝達し、放熱することができる。また、制御基板33の設計に際し、穴や突起等がない分スペースを有効利用して設計することができる。   In the present embodiment, an insulating sheet 35 is fixed to the back side of the control board 33 via a terminal cover 39, and a semiconductor switching element such as an IGBT provided on the control board 33 via the insulating sheet 35. Since the heat of 34 can be transmitted to the partition wall 12, an insulating sheet 35 interposed between the partition wall 12 and the control board 33 is provided with a terminal cover 39 fixedly installed on the back surface of the control board 33. And can be assembled in a pre-positioned state. Accordingly, the insulating sheet 35 can be positioned without providing mutual positioning holes, protrusions, or the like between the partition wall 12, the control board 33, and the insulating sheet 35. The heat generated by the semiconductor switching element 34 can be reliably transmitted to the partition wall 12 and radiated. Further, when designing the control board 33, it is possible to design the space effectively using a space free from holes or protrusions.

また、上記半導体スイッチング素子34が、制御基板33の表面側に実装され、その位置に対応して制御基板33に、裏面側に貫通する熱貫通部37が設けられているため、制御基板33に表面実装されている半導体スイッチング素子34の発熱を、熱貫通部37を介して制御基板33の裏面側に伝達し、その裏面に介装されている絶縁シート35を介して仕切り壁12に放熱することができる。従って、半導体スイッチング素子34が表面実装されている制御基板33を用いても、その素子34に対する冷却性能を確保し、制御回路の動作を安定化することができる。   Further, the semiconductor switching element 34 is mounted on the front surface side of the control board 33, and the control board 33 is provided with a heat penetration part 37 penetrating the back surface side corresponding to the position thereof. Heat generated by the surface-mounted semiconductor switching element 34 is transmitted to the back side of the control board 33 via the heat penetration part 37 and radiated to the partition wall 12 via the insulating sheet 35 interposed on the back side. be able to. Therefore, even if the control board 33 on which the semiconductor switching element 34 is surface-mounted is used, the cooling performance for the element 34 can be ensured and the operation of the control circuit can be stabilized.

さらに、本実施形態では、絶縁シート35に、熱貫通部37位置に対応して開口35Aを設け、該開口35Aを介して熱貫通部37と仕切り壁12との間に、熱伝導性液状ギャップ材28等の熱伝導絶縁体を介装している。このため、制御基板33における熱貫通部37の裏面側への貫通状態に製造上のバラツキがあったとしても、そのバラツキを開口35Aに介装される熱伝導性液状ギャップ材28等の熱伝導絶縁体によって吸収し、半導体スイッチング素子34の発熱を確実に仕切り壁12に伝熱し、放熱することができる。従って、半導体スイッチング素子34を表面実装した制御基板33の放熱性および絶縁性を確保し、熱媒体加熱装置10の品質の安定化とその向上を図ることができる。   Further, in the present embodiment, the insulating sheet 35 is provided with an opening 35A corresponding to the position of the heat penetration portion 37, and a heat conductive liquid gap is provided between the heat penetration portion 37 and the partition wall 12 through the opening 35A. A heat conductive insulator such as a material 28 is interposed. For this reason, even if there is a manufacturing variation in the penetration state of the heat penetration part 37 to the back side of the control board 33, the heat conduction of the thermally conductive liquid gap material 28 and the like interposed in the opening 35A. Absorbed by the insulator, the heat generated by the semiconductor switching element 34 can be reliably transferred to the partition wall 12 and radiated. Therefore, heat dissipation and insulation of the control board 33 on which the semiconductor switching element 34 is surface-mounted can be ensured, and the quality of the heat medium heating device 10 can be stabilized and improved.

また、本実施形態に係る車両用空調装置1によれば、空気流通路2中に配設されている放熱器6に供給する熱媒体を、組み立てが容易で、かつ小型高性能化された上述の熱媒体加熱装置10によって加熱し、供給することができる。このため、車両に対する空調装置1の搭載性を向上することができるとともに、車両用空調装置1の空調性能、特に暖房性能の向上を図ることができる。   Moreover, according to the vehicle air conditioner 1 which concerns on this embodiment, the heat medium supplied to the heat radiator 6 arrange | positioned in the airflow path 2 is easy to assemble, and the above-mentioned small size and high performance were carried out. It can be heated and supplied by the heat medium heating device 10. For this reason, while being able to improve the mounting property of the air conditioner 1 with respect to a vehicle, the air conditioning performance of the vehicle air conditioner 1, especially heating performance can be improved.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図9ないし図11を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第1実施形態に対して制御基板33Aおよび半導体スイッチング素子34Aの構成が異なっている。その他の点については、第1実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、ディスクリートタイプの電力制御用半導体スイッチング素子(IGBT)34Aを用い、その半導体スイッチング素子34Aを仕切り壁12の表面上にシリコンシート等の熱伝導性絶縁シート55を介してネジ56で固定設置し、その上部に半導体スイッチング素子34Aと端子接続される制御基板33Aを設置した構成としている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The present embodiment differs from the first embodiment described above in the configuration of the control board 33A and the semiconductor switching element 34A. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
In the present embodiment, a discrete type power control semiconductor switching element (IGBT) 34A is used, and the semiconductor switching element 34A is formed on the surface of the partition wall 12 with a screw 56 via a thermally conductive insulating sheet 55 such as a silicon sheet. The control board 33A is fixedly installed, and the control board 33A connected to the semiconductor switching element 34A is installed on the upper part.

上記の如く、ディスクリートタイプの電力制御用半導体スイッチング素子(IGBT)34Aを用い、それを仕切り壁12の表面上に熱伝導性絶縁シート55を介して設置した構成としてもよく、この場合、半導体スイッチング素子34Aを、熱伝導性絶縁シート54を介して仕切り壁12上に直接設置することによって、その放熱性および絶縁性を確保することができ、また、その上部に設置されている制御基板33Aと共に制御回路を構成することにより、PTCヒータ26に対する通電を制御することができる。従って、制御基板33Aの仕様を多様化し、熱媒体加熱装置10の設計の自由度を増すことができるとともに、半導体スイッチング素子34Aの冷却性能をより安定化することができる。   As described above, a discrete type power control semiconductor switching element (IGBT) 34A may be used, and may be installed on the surface of the partition wall 12 with the heat conductive insulating sheet 55 interposed therebetween. By installing the element 34A directly on the partition wall 12 via the heat conductive insulating sheet 54, the heat dissipation and insulation can be ensured, and together with the control board 33A installed on the upper part thereof By configuring the control circuit, energization to the PTC heater 26 can be controlled. Therefore, the specifications of the control board 33A can be diversified, the degree of freedom in designing the heat medium heating device 10 can be increased, and the cooling performance of the semiconductor switching element 34A can be further stabilized.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明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、適宜変形が可能である。例えば、上記した実施形態では、複数枚の扁平熱交チューブ21を多層に積層し、各々の間に複数組のPTCヒータ26を組み込んだ構成としているが、この扁平熱交チューブ21およびPTCヒータ26は、熱媒体加熱装置10の能力に合せて適宜増減されるものであることは云うまでもない。   In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, a plurality of flat heat exchanger tubes 21 are laminated in multiple layers, and a plurality of sets of PTC heaters 26 are incorporated between each. However, the flat heat exchanger tubes 21 and the PTC heaters 26 are included. Needless to say, the number is appropriately increased or decreased in accordance with the capability of the heat medium heating device 10.

また、扁平熱交チューブ21については、一端側に入口ヘッダ部、他端側に出口ヘッダ部を設けた扁平熱交チューブとしてもよく、この場合、ケーシング11側に設けられる熱媒体出・入口路15,16も出・入口ヘッダ部に対応して左右に振り分けて設けられることになる。   Further, the flat heat exchanger tube 21 may be a flat heat exchanger tube provided with an inlet header portion on one end side and an outlet header portion on the other end side. In this case, the heat medium outlet / inlet passage provided on the casing 11 side. 15 and 16 are also provided separately to the left and right in correspondence with the outlet / inlet header portions.

さらに、上記した実施形態では、ケーシング11をアルミダイカスト製とした例について説明したが、ケーシング11は、PPS等の樹脂材製としてもよい。この場合、仕切り壁12ついては、少なくともヒートシンクを構成する部位をアルミ合金製の板材等で構成すればよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the casing 11 is made of aluminum die casting has been described. However, the casing 11 may be made of a resin material such as PPS. In this case, with respect to the partition wall 12, at least a portion constituting the heat sink may be constituted by an aluminum alloy plate or the like.

1 車両用空調装置
2 空気流通路
6 放熱器
10 熱媒体加熱装置
10A 熱媒体循環回路
11 ケーシング
12 仕切り壁
17 開口部
20 熱交換エレメント
21 扁平熱交チューブ
26 PTCヒータ
28 電極板
29 端子
32 熱交押え部材
33,33A 制御基板
34,34A 半導体スイッチング素子
35 絶縁シート
35A 開口
37 熱貫通部
38 熱伝導性液状ギャップ材(熱伝導絶縁体)
39 端子カバー
40 シート押え
41 位置決め穴
42 端子台
43 ビス
50 作業窓
51 蓋体
55 熱伝導性絶縁シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle air conditioner 2 Air flow path 6 Radiator 10 Heat medium heating apparatus 10A Heat medium circulation circuit 11 Casing 12 Partition wall 17 Opening part 20 Heat exchange element 21 Flat heat exchanger tube 26 PTC heater 28 Electrode plate 29 Terminal 32 Heat exchange Holding members 33, 33A Control boards 34, 34A Semiconductor switching element 35 Insulating sheet 35A Opening 37 Thermal penetration 38 Thermally conductive liquid gap material (thermally conductive insulator)
39 Terminal cover 40 Sheet presser 41 Positioning hole 42 Terminal block 43 Screw 50 Work window 51 Lid 55 Thermally conductive insulating sheet

Claims (9)

内部に仕切り壁が設けられているケーシングと、
熱媒体が流通する複数枚の扁平熱交チューブおよび複数組のPTCヒータが交互に多層に積層され、前記仕切り壁の一面側に締め付け固定される熱交換エレメントと、
前記PTCヒータへの通電を制御する制御回路が実装され、前記仕切り壁の他面側に設置される制御基板と、を備え、
前記PTCヒータの電極板から延長された端子が、前記仕切り壁の開口部を貫通して前記制御基板に設けられている端子台に接続可能とされているとともに、
前記端子が、前記制御基板側に設けられ、前記開口部に嵌合設置される端子カバーに設けられている位置決め穴を通して前記制御基板側に貫通されることにより、前記端子台に対して位置決め可能とされていることを特徴とする熱媒体加熱装置。
A casing provided with a partition wall inside;
A plurality of flat heat exchanger tubes and a plurality of sets of PTC heaters through which a heat medium circulates are alternately laminated in multiple layers, and a heat exchange element that is fastened and fixed to one side of the partition wall;
A control circuit that controls energization of the PTC heater is mounted, and includes a control board installed on the other side of the partition wall,
The terminal extended from the electrode plate of the PTC heater is connectable to a terminal block provided on the control board through the opening of the partition wall,
The terminal can be positioned with respect to the terminal block by being penetrated to the control board side through a positioning hole provided in the terminal cover provided on the control board side and fitted and installed in the opening. A heating medium heating device, characterized in that
前記複数組のPTCヒータの複数枚の電極板には、各々の一辺に所定の間隔を隔てて端子が一線状に直列に配列されて設けられ、
その複数の端子が、前記端子カバーに直列に配列されている複数の前記位置決め穴を通して前記制御基板の一辺側に直列に配列されて設けられている前記端子台に直接ビス止め可能とされていることを特徴とする請求項1に記載の熱媒体加熱装置。
The plurality of electrode plates of the plurality of sets of PTC heaters are provided with terminals arranged in series in a single line at a predetermined interval on each side,
The plurality of terminals can be screwed directly to the terminal block arranged in series on one side of the control board through the plurality of positioning holes arranged in series on the terminal cover. The heating medium heating device according to claim 1.
前記ケーシングの一側面には、着脱自在の蓋体を備えた作業窓が設けられており、該作業窓を通して前記端子台に前記端子がビス止め可能とされていることを特徴とする請求項2に記載の熱媒体加熱装置。   3. A work window having a detachable lid is provided on one side of the casing, and the terminal can be screwed to the terminal block through the work window. The heating medium heating device according to 1. 前記端子カバーは、絶縁性を有する樹脂材製の成形品とされ、前記制御基板の裏面側に対して固定設置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。   The heat medium according to any one of claims 1 to 3, wherein the terminal cover is a molded product made of a resin material having an insulating property, and is fixedly installed on a back surface side of the control board. Heating device. 前記制御基板の裏面には、前記端子カバーを介して絶縁シートが固定され、該絶縁シートを介して前記制御基板に設けられている電力制御用半導体スイッチング素子の熱が前記仕切り壁に伝達可能とされていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。   An insulating sheet is fixed to the back surface of the control board via the terminal cover, and heat of the semiconductor switching element for power control provided on the control board can be transmitted to the partition wall via the insulating sheet. The heating medium heating device according to claim 1, wherein the heating medium heating device is provided. 前記半導体スイッチング素子は、前記制御基板の表面側に実装され、その実装位置に対応して前記制御基板に、裏面側に貫通する熱貫通部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の熱媒体加熱装置。   6. The semiconductor switching element is mounted on a front surface side of the control board, and a thermal penetration portion penetrating the back surface side is provided in the control board corresponding to the mounting position. The heating medium heating device described. 前記絶縁シートには、前記熱貫通部位置に対応して開口が設けられ、該開口を介して前記熱貫通部と前記仕切り壁との間に、熱伝導性液状ギャップ材等の熱伝導絶縁体が介装されていることを特徴とする請求項6に記載の熱媒体加熱装置。   The insulating sheet is provided with an opening corresponding to the position of the heat penetration part, and a heat conduction insulator such as a heat conductive liquid gap material is provided between the heat penetration part and the partition wall through the opening. The heat medium heating device according to claim 6, wherein 前記仕切り壁の他面側には、熱伝導性絶縁シートを介してディスクリートタイプの電力制御用半導体スイッチング素子が設置され、その上部に前記制御基板が設置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の熱媒体加熱装置。   2. A discrete type power control semiconductor switching element is installed on the other surface side of the partition wall via a heat conductive insulating sheet, and the control board is installed on the upper side. 5. The heat medium heating device according to any one of 4 to 4. 空気流通路中に配設されている放熱器に対して、熱媒体加熱装置で加熱された熱媒体が循環可能に構成されている車両用空調装置において、
前記熱媒体加熱装置が、請求項1ないし8のいずれかに記載の熱媒体加熱装置とされていることを特徴とする車両用空調装置。
In the vehicle air conditioner configured such that the heat medium heated by the heat medium heating device can be circulated with respect to the radiator disposed in the air flow passage,
The vehicle air conditioner, wherein the heat medium heating device is the heat medium heating device according to any one of claims 1 to 8.
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