KR100706400B1

KR100706400B1 - 차량의 히터 코어

Info

Publication number: KR100706400B1
Application number: KR1020050069786A
Authority: KR
Inventors: 김용철
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-04-10
Also published as: KR20070014825A

Abstract

본 발명은 차량의 히터 코어와 전기 발열 소자 및 냉각수 순환로를 일체화 형성함으로써 차량 엔진의 동작 초기에도 적절한 난방 효과 및 냉각수 가열에 의한 엔진 예열 시간 단축 효과를 얻을 수 있는 차량의 히터 코어에 관한 것으로, 차량 엔진의 동작중 발생되는 열을 냉각하는 냉각수가 냉각수 유입구(2)를 통해 유입되어 공기와 열교환한 후 냉각수 유출구(3)를 통해 외부로 유출되도록 하는 차량의 히터 코어에 있어서, 상기 방열핀(5)의 사이에 설치되어 상기 냉각수 유입구(2)를 통해 유입된 냉각수가 상기 방열핀(5) 사이를 순환하고 상기 냉각수 유출구(3)를 통해 유출되도록 냉각수 유로를 형성하는 복수의 냉각수 순환로(4); 'U' 형태의 단면 구조로 형성되고 외측 표면으로는 방열핀(5)이 접합되며 상기 방열핀(5)의 사이에 설치되되, 상기 방열핀(5)과 수직하게 설치되는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 내측에 설치되고 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하여 상기 방열핀(5)을 통해 상기 냉각수 순환로(4) 및 방열핀(5) 주변의 공기를 가열하는 전기발열소자(20); 냉각수의 수온 센서(35)에서 출력되는 신호를 입력받아 냉각수 온도에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30); 상기 제어부(30)의 제어 신호에 따라 전기의 공급을 단속하는 릴레이(RY); 상기 전기발열소자(20)의 상부면과 하부면에 각각 고정되어 외부에서 공급되는 전기를 전기발열소자(20)로 전달하는 전극판(40); 상기 전기발열소자(20)의 양측에 고정되되, 상기 전극판(40)의 사이에 위치하며 상기 전기발열소자(20)의 이탈을 방지하는 고정 프레임(50); 상기 하우징(10)과 전극판(40)의 사이에 설치되는 절연 필름(60)으로 구성된다.

차량, 히터 코어, PTC

Description

차량의 히터 코어{A heater core in vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 차량의 히터 코어의 일 실시예의 구성을 나타내는 정면도.

도 2는 도 1의 A-A 선의 선단면도.

도 3은 본 발명에서 사용하는 전기발열소자의 설치 상태를 나타내는 사시도.

-도면의 주요부분에 대한 부호설명-

10 : 하우징 20 : 전기발열소자

30 : 제어부 40 : 전극판

50 : 고정 프레임 RY : 릴레이

본 발명은 차량의 히터 코어에 관한 것으로서, 특히 차량의 히터 코어와 전기 발열 소자를 일체로 형성하고, 히터 코어에 냉각수 순환로를 형성함으로써 차량 엔진의 동작 초기에도 적절한 난방 효과를 얻음과 동시에 냉각수를 가열할 수 있고 전체적인 부피의 축소와 중량의 감소 효과를 얻을 수 있도록 하는 차량의 히터 코어에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내부에는 난방을 목적으로 하는 난방장치가 구비되어 있 고, 이때 주로 사용하는 난방장치는 엔진의 가열된 냉각수를 순환시켜 실내 유입공기와 열교환하는 히터 코어가 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 히터 코어는 차량 엔진의 열이 일정 수준 이상 상승되어야만 냉각수의 온도가 올라가고, 온도가 올라간 냉각수가 상기 히터 코어 속으로 순환할 때 비로소 적당한 열교환이 이루어지기 때문에 늦게 난방이 시작되는 것이다.

즉, 엔진이 구동되고 일정 시간이 흘러 냉각수 온도가 높아져야만 실내 난방이 가능하기 때문에 시동 초기 난방이 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 차량의 공조시스템에 전기발열소자(PTC)를 열원으로 하는 별도의 보조히터를 내장하여 공기를 직접 가열하거나, 차량의 엔진 냉각수를 직접 가열하는 방식과 같이 PTC 소자와 같은 전기발열소자를 사용하는 초기난방장치가 개시되었다.

공조시스템에 전기 발열소자(PTC)를 추가하여 공기를 직접가열하는 방식은 공조 시스템내에서 공기 저항을 발생시키고, 엔진 냉각수를 이용하는 히터 코어와 별도의 유니트를 구비해야 하기 때문에 장치의 설치 장소가 넓어지고 무게가 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 히터 코어와 전기 발열 소자를 일체화 형성하여 차량 엔진의 동작 초기에 난방 효과를 얻을 수 있고 전체적인 부피의 축소와 중량의 감소 효과를 얻을 수 있도록 하는 차량의 히터 코어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 히터 코어에 냉각수 순환로를 일체로 구성함으로써 공기 가열과 동시에 냉각수도 가열하여 엔진의 예열 시간을 단축시킬 수 있는 차량의 히터 코어를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 차량의 히터 코어의 일 실시예의 구성을 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 선의 선단면도로서, 차량 엔진의 동작중 발생되는 열을 냉각하는 냉각수가 냉각수 유입구(2)를 통해 유입되어 공기와 열교환한 후 냉각수 유출구(3)를 통해 외부로 유출되도록 하는 차량의 히터 코어에 있어서, 상기 방열핀(5)의 사이에 설치되어 상기 냉각수 유입구(2)를 통해 유입된 냉각수가 상기 방열핀(5) 사이를 순환하고 상기 냉각수 유출구(3)를 통해 유출되도록 냉각수 유로를 형성하는 복수의 냉각수 순환로(4); 'U' 형태의 단면 구조로 형성되고 외측 표면으로는 방열핀(5)이 접합되며 상기 방열핀(5)의 사이에 설치되되, 상기 방열핀(5)과 수직하게 설치되는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 내측에 설치되고 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하여 상기 방열핀(5)을 통해 상기 냉각수 순환로(4) 및 방열핀(5) 주변의 공기를 가열하는 전기발열소자(20); 냉각수의 수온 센서(35)에서 출력되는 신호를 입력받아 냉각수 온도에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30); 상기 제어부(30)의 제어 신호에 따라 전기의 공급을 단속하는 릴레이(RY); 상기 전기발열소자(20)의 상부면과 하부면에 각각 고정되어 외부에서 공급되는 전기를 전기발열소자(20)로 전달하는 전극판(40); 상기 전기발열소자(20)의 양측에 고정되되, 상기 전극판(40)의 사이에 위치하며 상기 전기발열소자(20)의 이탈을 방지하는 고정 프레임(50); 상기 하우징(10)과 전극판(40)의 사이에 설치되는 절연 필름(60)으로 구성되어 있음을 도시하고 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

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차량 엔진을 냉각시키는 냉각수는 엔진을 냉각하여 온도가 상승되어 있고 이때 히터 코어(1)의 냉각수 유입구(2)을 통해 유입된 후 외부의 공기와의 열교환이 되며 온도가 하강하여 냉각수 유출구(3)를 통해 외부로 배출된다.

엔진 동작 초기에는 냉각수의 온도가 낮기 때문에 공기와의 열교환에 의해 공기의 온도 상승 효과가 매우 적다.

이때 공기의 온도를 적정 수준으로 상승시키기 위해 본 발명을 사용하도록 한다.

운전자에 의해 차량의 엔진이 시동되었을 때 냉각수의 온도가 낮은 시기 즉, 엔진 동작 초기 또는 아이들(idle) 상태 지속 시기에만 본 발명을 사용하는 것이 바람직하다.

엔진 냉각수의 수온을 측정하는 수온 센서(35)는 냉각수의 온도를 측정하고 이에 해당하는 신호를 출력하여 제어부(30)로 입력되도록 한다. 제어부(30)는 냉각수의 온도가 기준값 이하인 것으로 판단되면 제어 신호를 출력하여 릴레이(RY)가 ON 동작하도록 한다.

릴레이(RY)의 ON 동작에 의해 차량의 발전기 또는 차량의 배터리에서 공급되는 전원이 히터 코어(1)의 전기발열소자(PTC)(20)로 인가된다.

전원선의 + 선과 - 선은 전기발열소자(PTC)(20)의 상부면과 하부면에 각각 밀착되어 있는 전극판(40)으로 연결되어 있어, 차량의 발전기 또는 차량의 배터리에서 공급되는 전원이 공급되도록 하고, 공급된 전원은 전극판(40)을 통하여 전기발열소자(PTC)(20)에 입력되어 전기발열소자(PTC)(20)에서 발열이 이루어지도록 한다.

이때 전원이 연결되어 있는 전극판(40)과 하우징(10)이 접촉되어 히터 코어(1) 본체에 전기가 통전되는 것을 방지하기 위하여 하우징(10)과 전극판(40)의 사이에는 절연 필름(60)을 위치시켜 외부에서 공급되는 전원이 하우징(10)을 통해 외부로 누설되는 것을 방지하도록 한다.

전기발열소자(PTC)(20)에서 발열된 열은 하우징(10)을 통해 외부로 전달되며, 하우징(10)의 표면에 접합되어 있는 방열핀(5)으로 인가된다.

방열핀(5)의 주위로는 공기가 통과되므로, 방열핀(5) 주위를 공기가 통과하면서 전기발열소자(PTC)(20)에서 발열된 열에 의해 공기의 온도가 증가하게 된다.

히터 코어(1)를 통과하는 공기의 온도가 증가되므로 차량의 엔진 동작 초기에도 적절한 난방 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한, 방열핀(5)을 통해 전기발열소자(PTC)(20)에서 발생된 열이 히터 코어(1) 상에 형성된 복수의 냉각수 순환로(4)로 전달되어 냉각수를 함께 가열한다.
공기의 가열과 동시에 냉각수의 가열이 이루어지므로, 엔진의 예열 시간을 단축시켜 엔진의 성능 향상을 가져올 수 있다.

상기와 같이 동작이 이루어지는 동안 수온 센서(35)는 계속적으로 냉각수의 온도를 측정하여 해당하는 신호를 출력한다, 수온 센서(35)에서 출력되는 신호를 입력받은 제어부(30)는 냉각수의 온도가 일정 수준이상으로 상승된 것으로 판단되었을 때 제어 신호를 출력하여 릴레이(RY)가 오프되도록 한다.

릴레이(RY)의 오프(OFF) 동작에 의해 전기발열소자(PTC)(20) 주위의 전극판(40)으로 더 이상의 전원이 공급되지 않게 된다.

즉, 전기발열소자(PTC)(20)에서 발열되는 열이 없어도 충분한 난방 효과를 얻을 수 있으므로, 과도한 전원 소비를 방지하기 위함이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야 에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 차량의 히터 코어와 전기 발열 소자를 일체화 형성하여 차량 엔진의 동작 초기에 난방 효과를 얻을 수 있고 전체적인 부피의 축소와 중량의 감소 효과가 있다.
또한, 히터 코어에 냉각수 순환로를 일체로 구성함으로써 공기 가열과 동시에 냉각수도 가열하여 엔진의 예열 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims

차량 엔진의 동작중 발생되는 열을 냉각하는 냉각수가 냉각수 유입구(2)를 통해 유입되어 공기와 열교환한 후 냉각수 유출구(3)를 통해 외부로 유출되도록 하는 차량의 히터 코어에 있어서,

상기 방열핀(5)의 사이에 설치되어 상기 냉각수 유입구(2)를 통해 유입된 냉각수가 상기 방열핀(5) 사이를 순환하고 상기 냉각수 유출구(3)를 통해 유출되도록 냉각수 유로를 형성하는 복수의 냉각수 순환로(4);

'U' 형태의 단면 구조로 형성되고 외측 표면으로는 방열핀(5)이 접합되며 상기 방열핀(5)의 사이에 설치되되, 상기 방열핀(5)과 수직하게 설치되는 하우징(10);

상기 하우징(10)의 내측에 설치되고 외부에서 공급되는 전원에 의해 발열하여 상기 방열핀(5)을 통해 상기 냉각수 순환로(4) 및 방열핀(5) 주변의 공기를 가열하는 전기발열소자(20);

냉각수의 수온 센서(35)에서 출력되는 신호를 입력받아 냉각수 온도에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부(30);

상기 제어부(30)의 제어 신호에 따라 전기의 공급을 단속하는 릴레이(RY);

상기 전기발열소자(20)의 상부면과 하부면에 각각 고정되어 외부에서 공급되는 전기를 전기발열소자(20)로 전달하는 전극판(40);

상기 전기발열소자(20)의 양측에 고정되되, 상기 전극판(40)의 사이에 위치하며 상기 전기발열소자(20)의 이탈을 방지하는 고정 프레임(50);

상기 하우징(10)과 전극판(40)의 사이에 설치되는 절연 필름(60)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 히터 코어.
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