专利名称：电加热器、加热热量换热器以及车辆空调的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电加热器，一种包括与该电加热器结合成为整体的加热铁芯的加热热量换热器，以及用一种于车辆的空调器，该车辆使用这种电加热器或加热热量换热器。
背景技术：
目前已经提出了多种类型的电加热器，它们具有用于产生热量的电加热本体，通过在该电加热本体中流过电流可以产生热量(例如，JP-B2-3274234)。在现有技术中，使用PTC加热本体作为电加热本体，该PTC加热本体由陶瓷制成，且其电阻值在预定温度下突然增加，可以自控制该加热温度到预定温度。
由于该PTC加热本体是由陶瓷制成，因此制模形状的选择自由度很低。因此，用于增加散热性的散热部件必须与PTC加热本体加热器分开独立设置。在上述现有技术中，门散热片通过金属板与PTC加热本体加热器结合，PTC加热器本体和空气之间通过该门换热器执行热交换。
通过该金属板将该PTC加热本体产生的热量热传导到波纹状散热片，并从该波纹状散热片辐射到空气中。因此，例如，即使当PTC加热本体自身产生的热量为160℃时，由于存在上述热传输路径，波纹状散热片中的温度也会下降到大约110℃。因此，散热效率降低且热辐射性能很差。
另外，最好设置用于通过弹性部件例如弹簧等按压和紧密扣压该PTC加热本体、金属板和波纹状散热片的机械结构，从而提高从PTC加热本体到波纹状散热片的热传导。因此，该加热器的结构变得复杂。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种电加热器，它在具有简单结构的同时，可以有效地改进热辐射性能。根据本发明的一个方面，电加热器包括多个加热本体板，它们彼此平行布置从而限定出用于使空气从相邻两个加热本体板之间通过的空气通道；正电极部件，它与各加热本体板的一端侧接合；和负电极部件，它与各加热本体板的另一端侧接合。在该电加热器中，这些加热本体板设置成当通过电极部件向这些加热本体板施加电能时，可以直接加热经过空气通道的空气。在本发明中，由于这些加热本体板直接限定了空气通道，其中空气流经该空气通道从而直接加热流经该空气通道的空气，因此在电加热器具有简单结构的同时，可以提高该电加热器的热辐射性能。每个加热本体板都可以被形成为具有平坦形状或波纹形状。当加热本体板被布置为使波纹形状在垂直于空气通道中的空气流动方向的方向上弯曲时，可以有效地改进电加热器中空气的热传输性能。或者，每个加热本体板都具有突出部分，所述突出部分从各加热本体板的前表面和背表面中的至少一个表面向空气通道突出。
例如，可以将正电极部件布置在空气流动方向上的各加热本体板的一端侧，并将负电极部件布置在空气流动方向上的各加热板的另一端侧。另外，通过使用导电树脂可以模制各加热本体板，其中导电树脂中混有导电填充物，从而使其具有导电性。通常，导电树脂具有正电阻温度特性，在预定温度或其以上时电阻增加。另外，各加热本体板与该正电极部件和负电极部件模制成一个整体。
根据本发明的另一方面，电加热器包括通过以预定间隔插入一个空气隙部分而弯曲成螺旋形状的单个加热本体板，从而利用该空气隙部分限定出空气通道；正电极部件，它与该加热本体板的一端侧接合；和负电极部件，它与该加热本体板的另一端侧接合。另外，加热本体板设置成当通过电极部件向加热本体板施加电能时，可以直接加热经过这些空气通道的空气。在这种情况下，在电加热器具有简单结构的同时，可以提高该电加热器的热辐射性能。即使在这种情况下，可以将正电极部件布置在空气通道的空气流动方向上加热本体板的一端侧，并将负电极部件布置在空气流动方向上加热板的另一端侧。另外，可以将加热本体板的电阻值设定为适当的值，该值与螺旋形状在螺旋方向上的长度无关。即使在该情况下，也可以将加热本体板与该正电极部件和负电极部件模制成一个整体。
根据本发明的另一方面，电加热器包括块状加热本体，它具有多个用于空气流动的通风孔；正电极部件，它与该块状加热本体的一端侧连接；和负电极部件，它与该块状加热本体的另一端侧连接。在该电加热器中，当通过电极部件向加热本体施加电能时，可以直接加热经过这些通风孔的空气。即使在这种情况下，电加热器也可以有效地加热空气。
例如，利用其内混合有导电填充剂从而使其具有导电性的导电树脂，可以将加热本体模制为具有长方体形状，正电极部件位于加热本体两个相对表面中的一个表面上，该表面与通风孔的空气流动方向平行，负电极部件位于加热本体两个相对表面中的另一个上。
该电加热器可用于具有加热铁芯的车辆空调器，它利用热水作为加热源来加热空气并将其吹入车辆的乘客车厢。在这种情况下，电加热器位于加热铁芯的下风向侧，从而在空气经过加热铁芯后再对空气加热。
根据本发明的另一方面，加热热量换热器包括多个热量传导板，它们彼此以预定间隔平行布置，从而限定使空气在它们两个之间流过的空气通道；多个加热本体板，它们中的每一个都与对应的其中一个热量传导板结合。每个热量传导板具有多个液体通道，液体通过这些液体通道来加热流经空气通道的空气，当在这些加热本体板上施加电能时，它们产生热。在该加热热量换热器中，热量传导板和加热本体板设置成利用热水和所产生的热量作为加热源，加热经过空气通道的空气。因此即使当液体的温度很低时，也可以利用电加热器来有效地加热经过加热热量换热器的空气。
例如，加热本体板由导电树脂制成，这些树脂中混合有导电填充物，从而使其具有导电性，每个加热本体板都与对应的其中一个热量传导板模制成一个整体。在该情况下，加热热量换热器可以很容易形成。该加热热量换热器可用于例如车辆空调器。
从下面参照附图的说明中，可以更明显地看出本发明的其他目的、特征和优点，这些附图是图1示出根据本发明实施例用于车辆的空调器的内部空调单元的示意图；
图2示出根据本发明第一实施例的电加热器的透视图；图3示出根据本发明第二实施例的电加热器的分解透视图；图4A示出根据本发明第三实施例的电加热器的一个例子的示意透视图；图4B示出根据本发明第三实施例的电加热器的另一例子的示意侧视图；图5A-5E示出根据本发明第四实施例的电加热器的加热本体板的形状例子的剖视图；图6A示出根据第四实施例的电加热器的透视图，图6B示出图6A中部分VIB中的剖视图；图7A示出根据本发明第五实施例的电加热器的正视图；图7B示出根据本发明第五实施例的电加热器的加热本体板的剖视图；图8示出根据本发明第六实施例的电加热器的正视图；图9示出根据本发明第七实施例的电加热器的透视图；图10示出根据本发明第八实施例的电加热器的正视图；图11示出根据本发明第九实施例的电加热器的透视图；图12示出根据本发明第十实施例的电加热器的剖视图；图13示出根据本发明第十一实施例的热水类型加热热量交换器和电加热器的集成结构的主要部分的剖视图。
具体实施例方式
在下面的实施例中，本发明通常用于车辆的空调器。
(第一实施例)下面将参照附图1和2说明本发明的第一实施例。首先描述使用第一实施例的电加热器的用于车辆的空调器。图1示出用于车辆的空调器的内部空调单元部分10的示意性结构。该内部空调单元部分10通常安装在未示出的车辆仪表板(仪表盘)内侧，该仪表板位于车辆乘客车厢的前部。外侧空气进气口11、内侧空气进气口12、13和用于打开和关闭这些进气口11、12、13的内侧和外侧空气开关门14、15位于该内部空调单元部分10的气流的最上游部分。
利用鼓风机16将从进气口11、12、13进入的外侧空气(即，车辆乘客车厢外部的空气)或内侧空气(即车辆乘客车厢内部的空气)经过该内部空调单元部分10的空调箱体10a的空气通道，吹入车辆乘客车厢。在鼓风机16中，使用电机16b来操作离心类型的鼓风风扇16a。
在鼓风机16的下游侧，在空调箱体10a的内部布置冷却热量换热器17(即用于冷却的热量换热器)。该冷却热量换热器17利用公知制冷循环的蒸发器构造而成。在冷却热量换热器17的下游侧布置加热热量换热器18(即，用于加热的换热器)。
该加热热量换热器18是热水类型的热量换热器(加热器铁芯)，用于通过利用从未示出的车辆发动机流出的热水(发动机冷却水)作为热量源，来加热经过冷却热量换热器17之后的空气。另外，在加热热量换热器18的空气被吹出后的部分设置一个电加热器30，该电加热器30用于加热车辆乘客车厢。这样，就可以利用电加热器30来加热经过加热热量交换器18的空气。
在空调壳体10a内，在加热热量换热器18的一侧形成冷空气通道19，空气(冷空气)在经过该冷却热量换热器17后，在绕过加热热量换热器18的同时，流过该冷空气通道19。在冷却热量换热器17和加热热量换热器18之间设置一个由可旋转的板式门构成的空气混合门20。该混合门20通过调节经过加热热量换热器18的热空气和经过冷却空气通道19的冷空气之间的流量比，来调节吹到车辆乘客车厢中的空气的温度。
将经过空气混合门20调节温度后的空气从除霜器吹风口21、面部吹风口22和脚部吹风口23中的一个或多个吹风口吹入到车辆乘客车厢中。这里，除霜器吹风口21将调节后的空气吹向车辆的前窗玻璃(前挡风)。面部吹风口22将调节后的空气吹向车辆乘客车厢中乘客身体的上半部。脚部吹风口23将温度调节后的空气吹向车辆乘客车厢中乘客身体的脚部。可以利用由可旋转板式门构成的出风模式门24-26来有选择的打开和关闭这些吹风口21、22、23。
图2示出第一实施例中电加热器30的透视图。在该电加热器30中，多个加热本体板31(发热板)以预定间隔彼此平行地层叠排列。
在本例子中，使用导电树脂材料作为该加热本体板31的材料。利用延长的矩形薄板形状的导电树脂材料来模制该加热本体板31。导电树脂材料是具有导电性能的材料，它是通过将具有细微颗粒形状的金属、碳、半导体等导电填充物混合到树脂材料中而形成的。利用该导电树脂材料，可以设定电加热器30所需要的预定电阻值。
例如，加热本体板31的厚度大约为0.3mm，将相邻加热本体板31之间的相互间隔设定为大约2mm。在彼此具有该间隔的加热本体板31之间形成用于空气“a”通过的空气通道32。
在加热本体板31纵向方向(图2中的垂直方向)上的两个端部设置电极部件33、34。该加热本体板31和电极部件33、34彼此连接成一个整体。这些电极部件33、34中的每一个都是由铜等导电体制成的平板形状部件。更详细地说，每个电极部件33、34都被模制成覆盖多个加热本体板31的层叠排列结构的整个端部的矩形平板形状，并与所有加热本体板31的端部接合成一个整体。例如，使用导电性极好的接合材料，例如银膏，作为接合剂。电极部件33、34和这些加热本体板31的端部通过该接合材料彼此接合成一个整体。
可以利用电极部件33、34来机械地整体保持多个加热本体板31的层叠排列结构，多个加热本体板31纵向方向上的两个端部分别与电极部件33、34电连接。在这两个电极部件33、34中，正电极接线端部分36通过导线35与上侧的正电极部件33连接。进一步地，负电极接线端部分38通过导线37与下侧的负电极部件34连接。控制设备39(ECU)的输出部分与该正电极接线端部分36连接，利用该控制设备39的输出自动控制流到多个加热本体板31中的电流的接通和截止操作。
在冬季，车辆乘客车厢的加热操作中，车辆发动机刚启动后，车辆发动机的水温降低到与外部空气温度相似的非常低温。因此，加热热量换热器18不能利用车辆发动机的热水作为热量源来加热将要吹入到车辆乘客车厢中的空气。因此当空调单元部分10中仅使用热水类型的加热热量换热器18时，不能在车辆发动机刚启动后执行用于加热车辆乘客车厢的加热操作。这样，就会加大的损害车辆乘客车厢中的舒适度。
在本实施例中，利用控制设备39来确定冬季加热操作中热水(发动机冷却水)的低温，将电加热器30的正电极接线端部分36和未示出的车载电池之间的电流导电电路自动设定为ON状态，从而使电流流到加热本体板31。当判断由未示出的水温传感器检测到的发动机水温小于等于预定温度时，控制设备39自动向加热本体板31提供电流，上述条件是执行车辆乘客车厢的加热操作所需的环境条件。例如，当成两乘客车辆的温度小于预定温度时，或当车辆乘客车厢外部的外部空气温度小于预定温度时，判断需要执行用于加热乘客车厢的加热操作。
由于通过向加热本体板31提供电流而使其产生热量，因此可以利用加热本体板31直接加热吹入的空气。即使当车辆发动机的水温很低时，也可通过从脚部吹风口23的向车辆乘客车厢吹入由该电加热器30加热后的空气(热空气)，来有效地立刻加热车辆乘客车厢的内部。
在向加热本体板31施加电流的时刻，利用控制设备39的输出信号向电机16b提供电流时，鼓风机16工作。在这种情况下，鼓风机16吹出来的空气经过冷却热量换热器17和加热热量换热器18，然后经过电加热器30的多个加热本体板31之间的多个空气通道32。
由于各加热本体板31的表面直接面对空气通道32的气流，从而直接接触这些空气，因此各加热本体板31产生的热量能够直接传输给经过该空气通道32的空气。由于对应位于气流中的散热片的部件自身变成热量发生本体(加热本体板3)，因此不会出现散热效率降低的问题。另外，由于各加热本体板31产生的热量几乎全部传输给了空气流，因此可以改进电加热器30的热辐射性能。因此可以在改进电加热器的加热性能的同时，有效地降低电加热器30的电能损耗。
另外，由于各加热本体板31在其整个表面上产生热量，因此流经空气通道32的空气能够被均匀地加热，而不会不规则，且吹出空气的温度分布也很一致。
每个空气通道32都是由相邻加热本体板31之间的距离构成的，每个加热本体板31的表面都直接面对空气流。因此，不需要与加热本体板分开的本体，例如金属板、散热片、用于按压的弹簧机械结构。这样就可以简化电加热器30的结构。
本实施例中，利用不包括Pb的材料组分，加热本体板31的导电树脂材料可以具有PTC加热本体特性，它对环境保护也很有利。
利用将碳微粒作为导电填充物混合到晶体状聚合物中所获得的材料，可以作为具有PTC加热本体特性的导电树脂材料的一个例子。在该导电树脂材料中，通过下面的原理产生PTC加热本体特性。即，当导电树脂材料(加热本体板31)的温度升高且接近晶体状聚合物的晶体熔点时，晶体状聚合物的热膨胀系数增加。这样，导电树脂材料中的碳微粒之间的距离也增加，且电阻值也突然增加(PTC加热本体特性出现)。这样，通过在接近晶体状聚合物的晶体熔点附近的温度，突然减小流经加热本体板31的电流，可以将加热本体板31的温度自控制到接近晶体状聚合物的晶体熔点的温度。
(第二实施例)下面将参照图3说明本发明的第二实施例。
在上述第一实施例中，电极部件33、34位于多个加热本体板31中的每一个加热本体板的纵向方向(图1中的垂直方向)上的两个端部。即，电极部件33、34在各加热本体板31的两个端部向平行于气流方向“a”的方向延伸。但是在第二实施例中，如图3所示，电极部件33、34位于各加热本体板31短边方向(横向方向)上的两个端部。即，电极部件33、34位于加热本体板31的气流方向“a”的上游和下游端部。
因此，在第二实施例中，在电极部件33、34中形成段条形状的接合部分33a、34a和缝隙状的空气隙部分33b、34b，其中，接合部分33a、34a分别与各加热本体板31的上游和下游端部接合，空气隙部分33b、34b与相邻加热本体板31之间的空气通道32连通。因此，空气按照如图所示的箭头“a”方向流经电极部件33、34的空气隙部分33b、34b以及相邻加热本体板31之间的空气通道32。在第二实施例中，其他部分与上述第一
(第三实施例)下面将参照图4A和4B来说明本发明的第三实施例。
在上述第一和第二实施例中，加热本体板31和电极部件33、34分别都是预先塑造的独立本体，彼此平行排列的多个加热本体板31的端部与平板形状的电极部件33、34接合成一个整体。但是在第三实施例中，如图4A和4B所示，在各加热本体板31的端部中，整体模制有由铜等导电体制成的辅助电极部件330、340。
特别地，在图4A中，由铜等导电体构成的辅助电极部件330、340与各加热本体板31纵向方向(图1中的垂直方向)上的两个端部模制成一个整体。另外，在图4B中，由铜等导电体构成的辅助电极部件330、340与各加热本体板31短边方向上的两个端部，即气流方向“a”的上游和下游端部模制成一个整体。
当各加热本体板31为注模形成时，可以利用夹模方法在各加热本体板31中整体模制该辅助电极部件330、340。
在图4A的例子中，图2所示的平板形状的电极部件33，34还与各加热本体板31的辅助电极部件330、340整体接合在一起。另外，在图4B的例子中，图3所示的平板形状的电极部件33，34还与各加热本体板31的辅助电极部件330、340整体接合在一起。
根据第三实施例，当加热本体板31由树脂材料模制形成时，加热本体板31和辅助电极部件330、340可以通过整体模制彼此直接地电接合在一起，且可以降低加热本体板31和辅助电极部件330、340之间的接触电阻。这样，即使当构成加热本体板31的导电树脂的特有电阻值很大时，也可以为整个电加热器设定一个适当的电阻值。
辅助电极部件330、340和电极部件33、34都是由铜等导电体制成的，且导电体彼此接触而且彼此接合。因此可以极大地降低该电极接合部分的接触电阻。
另外，在图4B的例子中，可以将电极部件330、340之间的电极间距离L2设定为远小于图4A例子中电极部件330、340之间的电极间距离L1。这样，即使当构成加热本体板31的导电树脂的电阻值很大时，也可以为整个电加热器设定一个适当的电阻值。
在图4A和4B中已经描述了辅助电极部件330、340与各加热本体板31整体模制的例子。但是，图2中所示的平板形状电极部件33、34还可以与多个加热本体板31纵向方向上的两个端部整体模制在一起，而不是与各加热本体板31的对应辅助电极部件330、340模制在一起。另外，图3所示的平板形状电极部件33、34还可以与加热本体板31短边方向上的两个端部(气流方向“a”的上游和下游端部)整体模制在一起。
(第四实施例)
下面将参照图5A到5E和6A到6E来说明本发明的第四实施例。
在第一到第三实施例中，加热本体板31都为简单的平板形状。但是在第四实施例中，通过改变加热本体板31的形状可以改进加热本体板31的热辐射性能。
图5A示出第四实施例的第一个例子。在该第四实施例的第一例子中，加热本体板31沿气流方向“a”弯曲并模制成波纹形状。根据该加热本体板31，利用该波纹形状可以有效地干扰气流，从而可以改进热传导率，且有效地增加热传导面积。
图5B示出第四实施例的第二个例子。在本发明的第二例子中，沿空气流动方向“a”，从加热本体板31平板参考表面的一侧突出和形成多个半球形突起31a。根据这种结构，可以利用该半球形突起31a有效地干扰气流，从而可以改进热传导率，且有效地增加热传导面积。
图5C示出第四实施例的第三个例子。在第四实施例的第三例子中，沿空气流动方向“a”，从加热本体板31平板参考表面的前侧和后侧都突出和形成多个上述第二实施例的半球形突起31a。
图5D示出第四实施例的第四个例子。在第四实施例的第四例子中，突出和形成多个三角形突起31a，而不是上述第二实施例的半球形突起31a。图5E示出第四实施例的第五个例子。在第四实施例的第五例子中，突出和形成多个矩形突起31a，而不是上述第二实施例的半球形突起31a。
图6A示出一种电加热器30，其中如图6B所示，具有图5C所示的半球形突起31a的加热本体板31彼此层叠且平行布置。图5B到5E示出了截面形状，其中在突起31a的内部形成内凹部分，而且也可以形成突起31a中没有内凹部分的实心突起形状。
在上述本发明的第四实施例中，将加热本体板31进行排列，从而使波纹形状沿垂直于空气通道32中空气流动方向的方向弯曲。进一步地，正电极部件33(330)可以位于加热本体板31的空气流动方向的一端侧，负电极部件34(340)可以位于加热本体板31的空气流动方向的另一端侧。
(第五实施例)下面将参照图7A和7B来说明本发明的第五实施例。
如图7A所示，在矩形框架本体40内，通过相邻加热本体板31之间的支撑板41可以将被模制成按照图5A所示波纹形状弯曲的加热本体板31层叠和排列成很多级(所示例子中为六级)。各支撑板41都是由树脂制成。利用由加热本体板31的波纹形状形成的空气隙部分(间隙)可以形成空气通道32。
因此，空气经过框架本体40的矩形开口部分和由加热本体板31的波纹形状形成的空气隙部分(空气通道32)，并在垂直于图7A纸表面的方向上流动。在该例子中，如图7B所示，辅助电极部件330、340与空气流动方向“a”(垂直于图7A纸表面的方向)上的各加热本体板31的两个端部整体模制在一起。因此，第五实施例中的电极布置结构相对于空气流动方向“a”与图4B具有相同的关系。这里，作为两个辅助电极部件330、340中的一个，辅助电极部件330被设为正电极，而将另一辅助电极部件340设为负电极。
正电极部件33与各加热本体板31的正辅助电极部件330电接合，负电极部件34与各加热本体板31的负辅助电极部件340电接合。正电极部件33和负电极部件34位于框架本体40内的图7A左侧框架部分40a中，即位于处于加热本体板31波纹形状一端侧的框架部分40a中。在图7A中，两个电极部件33、34都未示出。但是，类似于图2中的电极部件，这两个电极部件33、34都通过导线35、37而与接线端部分36、38连接。因此，框架部分40a中的两个电极部件33、34在电路中都具有与图2中相似的功能。
(第六实施例)现在将参照图8来说明本发明第六实施例。在第六实施例中，由树脂制成的矩形框架本体40中，仅布置有一个弯曲和模制为波纹形状的加热本体板31。其他方面都与第五实施例相同。
根据第五和第六实施例，在由树脂制成的矩形框架本体40中，至少布置有加热本体板31、辅助电极部件330、340和未示出的电极部件33、34。因此，该框架本体40可以保护加热本体板31和电极部件33、34、330、340。另外，由于加热本体板31被弯曲和模制为波纹形状，因此，可以有效增加加热本体板31的热传导面积。
(第七实施例)
现在将参照图9说明本发明第七实施例。
在上述实施例中，电加热器30是由使用具有平板形状的加热本体板31构成的。但是，在第七实施例中，如图9所示，利用导电树脂模制具有很多用于形成空气通道的通风孔的块状加热本体310(发热部件)，从而形成电加热器30。
具体地说，将加热本体310模制成长方体形状，通过该长方体沿空气流动方向“a”相互平行地钻有许多通风孔311。在加热本体310的上表面部分布置正电极部件33，且该正电极部件33与加热本体310的上表面部分电连接。另外，在加热本体310的下表面部分布置负电极部件34，且该负电极部件34与加热本体310的下表面部分电连接。与图2中的电极部件相似，这些电极部件33、34通过导线35、37与接线端部分36、38连接。
根据第七实施例，由于空气通过加热本体310的通风孔311，因此加热本体310中用于限定许多通风孔311的内壁表面变为加热部分(向空气的热量辐射部分)。这样，就可以有效地加热经过通风孔311的空气。
另外，由于可以利用整体模制的一个单独正方体块来构成电加热器30的加热体310，因此可以简化电加热器30的结构。
图2、3、6和9中的每幅图都仅示出加热本体板31或块状加热本体310与两个电极部件33、34的布置结构。但是，在上述各图的实施例中，加热本体板31或块状加热本体310与两个电极部件33、34也可以布置在由树脂制成的矩形框架本体40内，就像图7A和图8中所示那样。在这种情况下，这些部件31、310、34就可以被该框架本体40保护起来。
(第八实施例)现在将参照图10来说明本发明的第八实施例。在该第八实施例中，加热本体31通过以预定间隔插入空气隙部分而布置在呈矩形螺旋形状的矩形框架本体40中。利用螺旋空气隙部分形成用于空气流过的空气通道32。即，将单独加热本体板31形成螺旋形状，从而在该单独加热本体板31的所形成的多个螺旋板部分之间，形成空气隙部分。在图10所示的例子中，单独加热本体板被弯曲成矩形螺旋形状。但是，该单独加热本体板还可以弯曲成其他螺旋形状。在第八实施例中，与图7B相似，辅助电极部件330、340与加热本体板31沿空气流方向“a”(该方向垂直于图10的纸面方向)上的两个端部模制成整体。这些辅助电极部件330、340通过布置在框架本体40的框架部分40a内部的电极部件33、34(未示出)与导线35、37电连接。
根据第八实施例，经过螺旋形状的空气通道32的空气可以直接被螺旋形状的加热本体板31有效加热。
在第八实施例中，加热本体板31具有从该加热本体板31的前表面和后表面中的至少一个向空气通道32突出的突起部分。另外，可以利用导电树脂来模制该加热本体板31，其中该导电树脂中混合有导电填充物，因此具有导电性。例如，导电树脂具有正电阻温度特征，其中电阻在预定温度或其以上增加。
另外，加热本体板31可以与正电极部件33和负电极部件34模制成整体。而且，利用控制设备39还可以独立控制提供到加热本体板31的多个区域上的电能。
(第九实施例)在上述各实施例中，仅有正电极接线端部分36和负电极接线端部分38与加热本体板31或块状加热本体310连接。在这种情况下，控制设备39(图2)通过两个接线端部分36、38来控制加热本体板31或块状加热本体310的接通和断开操作。
在第九实施例中与此相反，加热本体板31被分为多个区域，这些区域中的各加热本体板31的电流控制操作都是独立执行的。
在第九实施例中，如图11所示，将位于多个加热本体板31上端部分的正电极部件33分为位于左手侧的正电极部分33-1和位于右手侧的正电极部分33-2。在这些左手和右手侧正电极部分33-1和33-2之间提供具有预定间隔的空气隙，从而使这些左手侧和右手侧正电极部分33-1和33-2彼此绝缘。
多个加热本体板31还被分为与正电极部分33-1电接合的左手侧的加热本体板31-1和与正电极部分33-2电接合的右手侧的加热本体板31-2。左手侧的各加热本体板31-1和右手侧的各加热本体板31-2的低端部分都与公共负电极部件34电接合。
左手侧正电极部分33-1通过左手侧导线35-1与左手侧的正电极接线端部分36-1连接。右手侧的正电极部分33-2通过右手侧导线35-2与右手侧的正电极接线端部分36-2连接。利用控制设备39来独立控制施加到左手侧和右手侧正电极接线端部分36-1、36-2上的电压。
因此，可以利用控制设备39的输出来独立控制左手侧的加热本体板31-1的加热量和右手侧的加热本体板31-2的加热量。这样，在及时的加热操作中，就可以根据乘客的要求独立控制电加热器30中左手侧区域的出风温度和右手侧区域的出风温度。
在图11中，已经描述了从电加热器30吹出空气的左侧和右侧独立控制。但是，还可以将电加热器30的加热本体板31分为由上部、下部、左侧、右侧构成的四个区域。在这种情况下，就可以独立控制这四个区域中的加热本体板31的加热量。
在图11中，多个加热本体板31可以彼此平行布置。但是，当使用图9的加热本体块时，如果将加热本体快310分为多个部分且独立控制这些加热本体块310的电流操作，则也可以得到相似的效果。
(第十实施例)现在将参照图12来说明本发明第十实施例。在该第十实施例中，如图12所示，由导电树脂制成的加热本体板310和由普通树脂(绝缘材料)制成的非加热板315彼此平行交替布置。与图5C相似，在加热本体板31和非加热板315上形成突出部分31a、315a，且这些突出部分交替从前和后表面突出，从而干扰空气通道32的气流。在图12的例子中，将突出部分31a、315a的突出形状设定为梯形实心形状。
根据第十实施例，通过根据所需加热量来选择加热本体板31的数目，可以在恒定保持电加热器30尺寸的同时，很容易得到具有不同加热量的电加热器30。
(第十一实施例)如图13所示，在第十一实施例中，图1所示的热水类型加热热量换热器18(加热器铁芯)和电加热器30形成整体，从而构成用于加热空气的热量换热器。
多个(图13所示仅有两个)热量传导板部件18a以预定间隔彼此平行布置，在这些热量传导板部件18a之间形成空气通道32。另外，在热量传导板部件18a中形成突出部份18b，且这些突出部份18b从热量传导板18a的前表面和后表面交替向空气通道32突出形成梯形形状。在各突出部份18b的内部形成用于循环热水(发动机冷却水)的环形截面形状的水通道18c。该热水通道18c沿垂直于空气流动方向“a”的方向延伸。
电加热器30的加热本体板31与加热热量换热器18的传导板部件18a形成一个整体，且在空气流动方向“a”上位于加热热量换热器18的热传导板部件18a下游的端部。与热量传导板部件18a相似，在加热本体板31中形成梯形突起部分31a。在图13所示例子中，每个突起部分31a都是没有中空的实心突起。
热量传导板部件18a由树脂制成，该树脂可以是例如聚酰胺树脂，具有非常好的耐热性。因此，可以利用双色模制法将热量传导板部件18a和加热本体板31模制成整体。
构成热量传导板部件18a的树脂材料的热传导系数比、例如铝等金属的热传导系数低很多。但是，本发明人已经确认与利用铝制成的热传导板部件18a的情况相比，通过将热量传导板部件18a的水通道18c周围部分的板厚度设定为较小值，例如大约0.1到0.4mm的范围内，可以将加热性能(热辐射量)的降低限制在很小的值。
在第十一实施例中，在通过在加热本体板31中流过电流来执行及时加热操作的情况下，当加热本体板31产生的热量被吸收到水通道18c内的低温水中时，就会产生一个问题，即不能有效利用加热本体板31产生的热量来加热空气通道32中的空气。但是，热量传导板部件18a不是由金属构成的，而是由树脂材料构成，它的热传导系数非常低。因此，即使当热传导板部件18a和加热本体板31被模制成一个整体，也几乎不会发生向低温水的热量传导。因此，利用加热本体板31产生的热量可以有效地加热经过空气通道32中的空气。
热量传导板部件18a的各水通道18c的两个端部(在垂直于图13纸面的方向上的两个端部)与未示出的水进口和出口侧水箱部分连接，从而从车辆发动机(车辆上安装的热水源)出来的水(热水)可以在热量传导板部件18a的各水通道18c中循环。即，从车辆发动机出来的热水从热水进口侧水箱部分流到各水通道18c的一个端部。当该流入的热水经过水通道18c时，流入的热水就与空气通道32中的空气进行热交换，从而将流经加热热量换热器的空气加热。执行与空气热量交换后的热水从各水通道18c的另一端部流入水出口侧水箱部分，并从该水出口侧水箱部分返回到车辆发动机侧。
(其他实施例)虽然已经通过结合附图的实施例对本发明进行了说明，但是应当注意本领域技术人员很容易实现多种变化和修改。
例如，在本发明的上述各实施例中，使用导电树脂作为加热本体板31和块状加热本体310的具体材料。但是，除了导电树脂以外，还可以使用例如镍铬合金等的金属电阻材料或半导体材料作为加热本体板31和块状加热本体310的材料。
在上述实施例中，没有说明加热本体板31和块状加热本体310的表面处理。但是，为了电绝缘、防水等目的，还可以在加热本体板31和块状加热本体310的表面形成薄膜形状的表面处理层。
本发明的电加热器并不局限于用于车辆空调，还可以用于很多设备。
将会理解，这种变化和改进都处于由随附权利要求书限定的本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种电加热器，包括多个加热本体板(31)，所述加热本体板彼此平行布置，从而限定用于使空气从相邻两个加热本体板之间通过的空气通道(32)；正电极部件(33、330)，所述正电极部件与各加热本体板的一端侧接合；和负电极部件(34、340)，所述负电极部件与各加热本体板的另一端侧接合，其中把所述加热本体板设置成当通过电极部件向所述加热本体板施加电能时，可以直接加热经过所述空气通道的空气。
2.如权利要求1所述的电加热器，其中每个加热本体板(31)都具有平板形状。
3.如权利要求1所述的电加热器，其中每个加热本体板(31)都被模制成波纹形状。
4.如权利要求3所述的电加热器，其中将加热本体板布置成使波纹形状在垂直于空气通道中的空气流动方向的方向上弯曲；将正电极部件布置在空气流动方向上各加热本体板的一端侧；并将负电极部件布置在空气流动方向上各加热板的另一端侧。
5.如权利要求1所述的电加热器，其中各加热本体板具有突起部分(31a)，该突起部分是从各加热本体板的前表面和后表面中的至少一个表面向空气通道(32)突出。
6.如权利要求1所述的电加热器，其中通过使用导电树脂模制各加热本体板，其中导电树脂中混有导电填充物，从而使其具有导电性。
7.如权利要求6所述的电加热器，其中导电树脂具有正电阻温度特性，在预定温度或其以上时电阻增加。
8.如权利要求1所述的电加热器，其中各加热本体板与正电极部件(330)和负电极部件(340)模制成一个整体。
9.如权利要求1所述的电加热器，其中可以将各加热本体板(31)分为多个区域(31-1，31-2)，该电加热器还包括控制设备(39)，所述控制设备对施加到加热本体板(31)的多个区域的电能进行独立控制。
10.一种电加热器，包括通过以预定间隔插入空气隙部分而弯曲成螺旋形状的单个加热本体板(31)，从而利用该空气隙部分限定出空气通道(32)；正电极部件(33、330)，所述正电极部件与该加热本体板的一端侧接合；和负电极部件(34、340)，所述负电极部件与该加热本体板的另一端侧接合，其中，加热本体板设置成当通过电极部件向加热本体板施加电能时，可以直接加热经过这些空气通道的空气。
11.如权利要求10所述的电加热器，其中将正电极部件布置在空气通道的空气流动方向上加热本体板的一端侧；且将负电极部件布置在空气流动方向上加热板的另一端侧。
12.如权利要求10所述的电加热器，其中，加热本体板具有突起部分，该突起部分是从加热本体板的前表面和后表面中的至少一个表面向空气通道突出。
13.如权利要求10所述的电加热器，其中通过使用导电树脂可以模制加热本体板，其中导电树脂中混有导电填充物，从而使其具有导电性。
14.如权利要求13所述的电加热器，其中导电树脂具有正电阻温度特性，在预定温度或其以上时电阻增加。
15.如权利要求10所述的电加热器，其中加热本体板与正电极部件和负电极部件模制成一个整体。
16.如权利要求10所述的电加热器，其中可以将加热本体板分为多个区域，该电加热器还包括控制设备，所述控制设备对施加到加热本体板的多个区域的电能进行独立控制。
17.一种电加热器，包括块状加热本体(310)，所述块状加热本体具有多个用于使空气穿过其流动的通风孔(311)；正电极部件(33、330)，所述正电极部件与该块状加热本体的一端侧接合；和负电极部件(34、340)，所述负电极部件与该块状加热本体的另一端侧接合，其中，所述加热本体设置成当通过电极部件向加热本体施加电能时，加热本体用于直接加热经过所述通风孔的空气。
18.如权利要求17所述的电加热器，其中利用其内混合有导电填充物从而使其具有导电性的导电树脂，将加热本体模制为具有长方体形状；正电极部件位于加热本体的两个相对表面中的一个表面上，该表面与通风孔的空气流动方向平行；负电极部件位于加热本体的两个相对表面中的另一个表面上。
19.具有如权利要求1-18任一项所述的电加热器的车辆空调器，该车辆空调器包括加热铁芯(18)，所述加热铁芯利用热水作为加热源来加热空气并将其吹入车辆的乘客车厢，其中电加热器设置于加热铁芯的下风向侧，从而在空气经过加热铁芯后对空气加热。
20.一种加热热量换热器，包括多个热量传导板(18a)，所述热量传导板彼此以预定间隔平行布置，从而限定出用于使空气在它们相邻两个之间流过的空气通道(32)，每个热量传导板具有多个液体通道(18c)，液体通过这些液体通道流动以加热流经空气通道(32)的空气；和多个加热本体板(31)，所述加热本体板中的每一个都与对应的其中一个热量传导板结合成整体，当在这些加热本体板上施加电能时，它们产生热，其中，热量传导板和加热本体板设置成利用热水和所产生的热量作为加热源，加热经过空气通道的空气。
21.如权利要求20所述的加热热量换热器，其中加热本体板(31)由导电树脂制成，这些树脂中混合有导电填充物，从而使其具有导电性；且每个加热本体板都与对应的其中一个热量传导板模制成一个整体。
22.如权利要求20所述的加热热量换热器，其中所述加热板本体设置成当向加热本体板施加电能时，加热本体板可直接加热空气。
23.包括如权利要求20-22任一项所述的加热热量换热器的车辆空调器，其中该加热热量换热器用于加热将被吹入车辆乘客车厢的空气。
全文摘要
一种电加热器，包括多个加热本体板(31)，所述加热本体板彼此平行布置从而限定用于使空气从相邻两个加热本体板之间通过的空气通道(32)；正电极部件(33)，它与各加热本体板的一端侧接合；和负电极部件(34)，它与各加热本体板的另一端侧接合。在该电极热器中，这些加热本体板设置成当通过电极部件向这些加热本体板施加电能时，可以直接加热经过这些空气通道的空气。因此，可以在简化电加热器的结构的同时，有效地加热空气。
文档编号B60H1/02GK1575046SQ20041004937
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者伊藤仁士, 鸟越荣一, 中村贡 申请人:株式会社电装