KR102092137B1 - Cooling-water heating type heater - Google Patents
Cooling-water heating type heater Download PDFInfo
- Publication number
- KR102092137B1 KR102092137B1 KR1020140087226A KR20140087226A KR102092137B1 KR 102092137 B1 KR102092137 B1 KR 102092137B1 KR 1020140087226 A KR1020140087226 A KR 1020140087226A KR 20140087226 A KR20140087226 A KR 20140087226A KR 102092137 B1 KR102092137 B1 KR 102092137B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating element
- pipe
- heating
- cooling water
- heat density
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a coolant-heated heater, and more specifically, in a coolant-heated heater in which heat is exchanged by cooling water flowing into an inside of a heating pipe in which a cylindrical heating element is formed, in the case of overheating of the heating element by designing a concentrated heat density unit in the heating element A cooling water heater that prevents fire due to overheating of the heating element by blocking the power supplied to the heating element by causing the electrode connected to the concentrated heat density portion to overheat and short-circuit the temperature of the centralized heat density portion before the rest. will be.
Description
본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로, 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 할 수 있는 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling water heating heater, in a cooling water heating heater in which cooling water flows and heat exchanges inside a heating pipe in which a cylindrical heating element is formed, in the heating water heating heater, a centralized heat density part is designed in the heating element to overheat the heating element. It relates to a coolant-heated heater that can cut off the power supplied to the heating element by causing the electrode connected to the concentrated heat density unit to overheat and short-circuit as the temperature rises before the rest.
휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원은 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등이 실용화되거나 개발중에 있다.Vehicles that use engines that use gasoline, diesel, etc. as the energy source are the most common types of vehicles at present, but these energy sources for vehicles are not only environmentally responsible, but also need for new energy sources due to various causes such as reduction in oil reserves. As it is becoming increasingly popular, electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles are being put into practical use or development.
그런데 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 사용하는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 적용할 수 없거나 적용하기 어렵다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.However, in electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, unlike conventional vehicles using engines that use oil as an energy source, it is difficult or impossible to apply a heating system using cooling water. That is, in the case of a vehicle using a conventional oil-based engine as a driving source, a lot of heat is generated in the engine, a cooling water circulation system for cooling the engine is provided, and the heat absorbed by the cooling water is heated indoors. To use it. However, since a lot of heat generated by the engine does not occur in the driving source of the electric vehicle, the hybrid car, and the fuel cell vehicle, there is a limitation in using such a conventional heating method.
이에 따라 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등에는, 공조 시스템에 히트펌프(heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다. 이 중 전기 히터는 공조 시스템에 크게 영향을 주지 않고 보다 용이하게 냉각수를 가열할 수 있어 현재 광범위하게 사용이 이루어지고 있다.Accordingly, in electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, various studies have been conducted such as adding a heat pump to an air conditioning system so that it can be used as a heat source, or by providing a separate heat source such as an electric heater. have. Among them, electric heaters can be used to heat the cooling water more easily without significantly affecting the air conditioning system, and are currently widely used.
여기에서 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.Here, the electric heater includes an air-heated heater in the form of directly heating air blown into the vehicle interior, and a coolant-heated heater (or coolant heater) in the form of heating the coolant.
이중 냉각수 가열식 히터인 일본특허공개특허(2008-056044)인 "열매체 가열 장치 및 그것을 이용한 차량용 공기 조절 장치"에는, 도 1과 같이 발열원인 피티씨(PTC, Positive Temperature Coefficient) 전극판(41)의 상하부에 열매체 유통 박스(30,50)가 밀착되도록 하고, 상부 열매체 유통 박스(30)의 상측과 하부 열매체 유통 박스(50)의 하측이 각각 기판 수용 박스(20)와 뚜껑(51)에 의해 밀폐되도록 하여, 판형의 핀들 사이에 형성된 공간인 유통로(33,54)로 냉각수가 유통되도록 하여, PTC 전극판과 냉각수 간의 열전달효율을 높여 냉각수를 보다 효과적으로 가열하도록 된 구조를 갖는 냉각수 히터가 개시되어 있다.The "cooling medium heating device and a vehicle air conditioner using the same", which is a dual cooling water heating type heater (Japanese Patent Publication No. 2008-056044), includes a positive temperature coefficient (PTC) electrode plate 41 as a heat source as shown in FIG. The heat
그런데 상기와 같은 냉각수 히터는 발열체의 과열 시 발열체로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 안전장치가 미비하며, 이로 인해 발열체가 과열되어 화재가 발생할 수 있는 위험이 있다. 또한, 냉각수의 유동 방향에 따라 발열체의 온도 편차가 크며 열전달 효율이 저하되는 단점이 있다.
However, the cooling water heater as described above lacks a safety device that can cut off the power supplied to the heating element when the heating element is overheated, and there is a risk that the heating element may overheat and cause a fire. In addition, there is a disadvantage that the temperature deviation of the heating element is large and the heat transfer efficiency is lowered according to the flow direction of the cooling water.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다.
The present invention has been devised to solve the problems as described above, and the object of the present invention is to provide a heat exchanger in a cooling water heating heater in which heat is exchanged by cooling water flowing into a heat generating pipe having a cylindrical heating element. When the heating element is overheated, the temperature of the concentrated heat density portion rises before the rest, so that the electrode connected to the concentrated heat density portion is overheated and shorted, so that power supplied to the heating element is cut off to prevent fire due to overheating of the heating element. It is to provide a cooling water heating heater that can.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 파이프(110)의 양단이 개방되어 내부로 냉각수각 유통되는 발열 파이프(100); 를 포함하며, 상기 발열체(120)는, 나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1); 및 상기 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 형성되어 전선이 연결되는 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어져, 상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되는 것을 특징으로 한다.Cooling
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the concentrated heat density portion 121-1 of the
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the
또한, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성되고, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 원주방향을 따라 복수개의 발열체 패턴(121)이 형성되되 상기 발열체 패턴(121)들은 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치되며, 상기 발열체 패턴(121)들은 전극(122)에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성되는 것을 특징으로 한다.Further, it is characterized in that the
또한, 상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the
본 발명의 냉각수 가열식 히터는 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 장점이 있다.In the cooling water heating heater of the present invention, when the heating element is overheated, the temperature of the centralized heat density portion rises before the rest, so that the electrode connected to the concentrated heat density portion is overheated and shorted, so that power supplied to the heating element is cut off, resulting in overheating of the heating element It has the advantage of preventing fire.
또한, 발열체의 과열이 방지되며 발열체의 온도가 균일해져 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, the overheating of the heating element is prevented, and the temperature of the heating element is uniform, thereby improving the heat transfer efficiency.
도 1은 종래의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 정면 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 발열 파이프(파이프에 발열체가 형성된 상태)를 나타낸 정면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발열체의 열밀도를 나타낸 그래프 및 열분석 사진.
도 7은 본 발명에 따른 발열체의 발열체 패턴, 전극, 전극 단자 및 온도센서의 회로 패턴을 나타낸 전개도.1 is a cross-sectional view showing a conventional cooling water heater.
Figure 2 is a perspective view showing the cooling water heater of the present invention.
Figure 3 is a front sectional view showing the cooling water heater of the present invention.
4 is a front view showing a heating pipe according to the present invention (a state in which a heating element is formed in a pipe).
5 and 6 are graphs and thermal analysis pictures showing the heat density of the heating element according to the present invention.
7 is a developed view showing a circuit pattern of a heating element pattern, an electrode, an electrode terminal, and a temperature sensor of a heating element according to the present invention.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the cooling water heater of the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 및 도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도 및 정면 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발열 파이프(파이프에 발열체가 형성된 상태)를 나타낸 정면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발열체의 열밀도를 나타낸 그래프 및 열분석 사진이다.2 and 3 are a perspective view and a front sectional view showing a cooling water heating heater of the present invention, and FIG. 4 is a front view showing a heating pipe (a state in which a heating element is formed in a pipe) according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are the present invention Graph and thermal analysis showing the heat density of the heating element according to the.
도시된 바와 같이 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 파이프(110)의 양단이 개방되어 내부로 냉각수각 유통되는 발열 파이프(100); 를 포함하며, 상기 발열체(120)는, 나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1); 및 상기 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 형성되어 전선이 연결되는 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어져, 상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 구성될 수 있다.Cooling
우선, 발열 파이프(100)는 내부로 냉각수가 유통될 수 있도록 내부가 중공되어 양단이 개방되게 형성된 파이프(110)의 외주면에 원통형의 발열체(120)가 형성된 형태로 형성될 수 있으며, 원통형의 발열체(120)는 얇은 필름 형태로 형성되어 파이프(110)의 외주면에 부착되거나 파이프(110)의 외주면에 발열체(120)를 스크린 인쇄하여 소결함으로써 파이프(110)의 외주면에 원통형태의 발열체(120)가 형성될 수 있다.First, the
그리고 발열체(120)는 일측의 열밀도(발열량/단위면적)가 나머지 부분의 열밀도보다 높도록 집중 열밀도부(121-1)가 형성된다. 즉, 발열체(120)는 전체 발열체(120) 중에서 상대적으로 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1)가 파이프(110)의 길이방향 일측에 형성되고, 나머지 부분은 상대적으로 열밀도가 낮게 형성될 수 있다. 다시말하면 전체 발열체(120) 중에서 파이프(110)의 길이방향으로 좌측의 일부인 발열체(120)의 일측이 열밀도가 높게 형성되고 발열체(120)의 중앙부분 및 타측인 나머지 부분은 상기 집중 열밀도부(121-1)보다 열밀도가 낮게 형성될 수 있다.In addition, the
이때, 발열체(120)는 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 전선이 연결되도록 전극 단자(123)가 형성되어, 전원 공급을 위한 전선이 납땜 등으로 전극 단자(123)에 연결될 수 있다.At this time, the
그리하여 본 발명의 냉각수 가열식 히터는 발열체(120)의 과열 시 도 6의 열분석 사진과 같이 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 구성될 수 있다. 이에 따라 발열체(120)의 과열 시 전원을 차단하는 별도의 안전장치에 고장이 발생하더라도 집중 열밀도부의 전극이 단락되어 전원이 차단될 수 있어, 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있다.Thus, in the cooling water heating heater of the present invention, when the
이때, 집중 열밀도부(121-1)에 근접하여 전극 단자(123)가 배치되어 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)에 전극 단자(123)가 연결되므로, 집중 열밀도부(121-1)의 과열 시 전극 단자(123)와 전선의 연결을 위한 전선 접속부(납땜 등)도 과열되어 단락됨으로써 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 할 수도 있다.At this time, since the
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성될 수 있다.In addition, the concentrated heat density unit 121-1 of the
이는 발열 파이프(100)의 일측으로 냉각수가 유입되고 타측으로 냉각수가 배출되며, 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)가 배치되어 유입되는 온도가 낮은 냉각수와 발열체(120)에서 상대적으로 온도가 높은 집중 열밀도부(121-1)간에 먼저 열교환이 이루어지도록 함으로써 발열체(120)의 온도 편차를 줄일 수 있다. 이에 따라 발열체의 과열이 방지되며 발열체의 온도가 균일해져 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.This is the temperature at which cooling water is introduced into one side of the
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성될 수 있다.In addition, the
즉, 발열 파이프(100) 내부를 통과하는 냉각수는 입구측에서 출구측으로 갈수록 열교환이 진행되면서 가열되어 온도가 상승하므로, 도 5의 그래프와 같이 냉각수 입구측에 위치된 발열체(120)에 집중 열밀도부(121-1)를 배치하고 냉각수 유동방향으로 갈수록 열밀도가 낮게 발열체(120)를 형성하여, 발열체(120) 전체가 균일한 온도 분포를 갖도록 할 수 있다.That is, since the cooling water passing through the inside of the
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성될 수 있다.In addition, the
즉, 상기한 바와 같이 발열체(120)를 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도를 점차 낮게 형성할 수도 있으나, 도 4와 같이 냉각수의 유동방향으로 갈수록 순차적으로 발열체(120)의 열밀도가 낮게 형성되되 영역을 나누어 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)로 형성하여 발열체(120) 전체가 균일한 온도 분포를 갖도록 할 수 있다.That is, as described above, the heat density may be gradually lowered from the cooling water inlet side to the outlet side of the
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치될 수 있다.In addition, the
즉, 집중 열밀도부(121-1)는 정상적인 가열 시 나머지 부분에 비해 발열 표면온도가 약간 높게 유지되므로, 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)를 설치하여 측정되는 온도에 따라 발열체(120)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 설정치를 초과하면 제어회로를 통해 발열체(120)로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.That is, since the concentrated heat density unit 121-1 maintains a slightly higher heating surface temperature than the rest of the portion during normal heating, the temperature measured by installing the
또한, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성되고, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 원주방향을 따라 복수개의 발열체 패턴(121)이 형성되되 상기 발열체 패턴(121)들은 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치되며, 상기 발열체 패턴(121)들은 전극(122)에 병렬로 연결될 수 있다.In addition, the
즉, 도 7과 같이 발열체(120)는 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치된 복수개의 발열체 패턴(121)들이 전극(122)에 의해 병렬로 연결되도록 구성될 수 있으며, 전극(122)은 발열체 패턴(121)들의 길이방향 양단들이 연결되도록 한 쌍으로 형성되어, 전극(122)들의 일측 단부에는 전극 단자(123)가 형성될 수 있다. 이때, 좌측의 일부 발열체 패턴(121)들이 집중 열밀도부(121-1)로 형성될 수 있으며 그 우측에 일부 발열체 패턴(121)들이 고용량 발열부(121-2) 및 나머지 발열체 패턴(121)들이 저용량 발열부(121-3)로 형성될 수 있다. 그리고 발열체 패턴(121)들은 두께, 폭, 이격된 거리, 재질 등을 달리하여 열밀도가 다르게 형성될 수 있다. 또한, 발열체 패턴(121), 전극(122) 및 전극 단자(123)들은 파이프(110)에 스크린인쇄 후 소결되어 얇은 필름형태의 발열체(120)가 파이프(110)의 외주면에 밀착된 원통형으로 형성될 수 있다.That is, as shown in FIG. 7, the
또한, 상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성될 수 있다. 즉, 발열체 패턴(121)들의 열밀도가 서로 다르게 형성되므로 온도센서(200)를 파이프(110)의 길이방향으로 길게 형성함으로써, 전체적인 발열체(120)의 평균적인 온도를 측정할 수 있다.In addition, the
이때, 상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 발열체(120)의 발열체 패턴(121), 전극(122) 및 전극 단자(123)들을 파이프(110)에 스크린인쇄하고 소결시킬 때 온도센서 패턴(210) 및 온도센서 단자(220)를 함께 스크린인쇄 및 소결시켜, 발열체(120)와 온도센서(200)가 일체형으로 파이프(110)의 외주면에 형성될 수 있다. 그리고 온도센서(200)는 발열체(120)의 전극 단자(123)가 형성되는 부분에 온도센서 단자(220)들이 배치되고 이에 연결되도록 'U'자형으로 온도센서 패턴(210)이 형성될 수 있다. 또한, 온도센서(200)는 파이프(110)에 발열체(120)가 원통형으로 형성되는 경우 발열체(120)의 전극(122)들 사이에 전극(122)들과 이격되어 배치될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치되며, 상기 발열 파이프(100)의 발열체(120)에 연결되어 발열체(120)를 제어하는 제어회로부(800, 기판)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에 열차단 플레이트(700)가 구비되어 발열체(120)에서 발생하는 복사열에 의해 제어회로부(800)가 가열되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 트랜지스터(810,IGBT)가 결합되어 열이 많이 발생하는 트랜지스터가 온도가 낮은 유입되는 냉각수에 의해 냉각되도록 할 수 있다.In addition, a control circuit unit 800 (substrate) that is disposed spaced apart from the outside of the
또한, 발열 파이프(100)의 일측에는 입구 블록(410) 및 입구 파이프(400)가 연결되어 결합될 수 있으며, 타측에는 출구 블록(510) 및 출구 파이프(500)가 연결되어 결합될 수 있다. 그리고 입구 블록(410)의 외측에 트랜지스터(810)가 결합될 수 있다. 또한, 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 외부를 감싸도록 상측에 상부 커버(610) 및 하측에 하부 커버(62)가 결합될 수 있으며, 상부 커버(610) 및 하부 커버(620)는 입구 파이프(400) 및 출구 파이프(500)에 결합될 수 있으며, 상부 커버(610)와 하부 커버(620)의 테두리 부분이 서로 결합될 수 있다. 또한, 열차단 플레이트(700) 및 제어회로부(800)는 상부 커버(610)에 결합되어 고정될 수 있다.In addition, the
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, the scope of application is diverse, and anyone who has ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.
1000 : 냉각수 가열식 히터
100 : 발열 파이프
110 : 파이프 120 : 발열체(필름 히터)
121 : 발열체 패턴 121-1 : 집중 열밀도부
121-2 : 고용량 열밀도부 121-3 : 저용량 열밀도부
122 : 전극 123 : 전극 단자
200 : 온도센서
210 : 온도센서 패턴 220 : 온도센서 단자
400 : 입구 파이프 410 : 입구 블록
500 : 출구 파이프 510 : 출구 블록
610 : 상부 커버 620 : 하부 커버
700 : 열차단 플레이트
800 : 제어회로부(기판) 810 : 트랜지스터(IGBT)1000: Cooling water heater
100: heating pipe
110: pipe 120: heating element (film heater)
121: heating element pattern 121-1: concentrated heat density part
121-2: High capacity heat density part 121-3: Low capacity heat density part
122: electrode 123: electrode terminal
200: temperature sensor
210: temperature sensor pattern 220: temperature sensor terminal
400: inlet pipe 410: inlet block
500: outlet pipe 510: outlet block
610: upper cover 620: lower cover
700: thermal barrier plate
800: control circuit (substrate) 810: transistor (IGBT)
Claims (8)
상기 발열체(120)는,
상기 파이프(110)의 원주방향을 따라 형성되되 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치된 복수개의 발열체 패턴(121);
상기 복수개의 발열체 패턴(121)들에 연결된 한 쌍의 전극(122); 및
상기 한 쌍의 전극(122)에 연결된 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어지고,
상기 발열체(120)는 발열체 패턴(121)들 중 나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1)가 형성되되,
상기 파이프(110)의 길이방향으로 집중 열밀도부(121-1)의 일측에 전극 단자(123)가 배치되고 타측에 상기 집중 열밀도부(121-1)보다 상대적으로 열밀도가 낮게 형성된 발열체 패턴(121)들이 배치되어,
상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
A cylindrical heating element 120 is formed, both ends of the pipe 110 is opened, the heating pipe 100 through which coolant flows; It includes,
The heating element 120,
A plurality of heating element patterns 121 formed along the circumferential direction of the pipe 110 and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the pipe 110;
A pair of electrodes 122 connected to the plurality of heating element patterns 121; And
An electrode terminal 123 connected to the pair of electrodes 122; Including,
The heating element 120 is formed of a concentrated heat density unit 121-1 having a heat density higher than the heat density (heat generation amount / unit area) of the rest of the heating element patterns 121,
An electrode terminal 123 is disposed on one side of the concentrated heat density portion 121-1 in the longitudinal direction of the pipe 110, and a heating element formed on the other side has a lower thermal density than the concentrated heat density portion 121-1. The patterns 121 are arranged,
When the heating element 120 is overheated, the temperature of the concentrated heat density portion 121-1 rises before the rest of the portion, and the electrode 122 connected to the concentrated heat density portion 121-1 is overheated and shorted. Cooling water heating heater, characterized in that the power supplied to 120 is cut off.
상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
According to claim 1,
The concentrated heat density unit 121-1 of the heating element 120 is formed on the cooling water inlet side of the heating pipe 100.
상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
According to claim 2,
The heating element 120 is a cooling water heating heater, characterized in that the heat density gradually decreases from the cooling water inlet side to the outlet side of the heating pipe 100.
상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
According to claim 2,
The heating elements 120 are concentrated heat density parts 121-1, high-capacity heat-generating parts 121-2, and low-capacity heat generating parts 121 in order of high heat density from the cooling water inlet side to the outlet side of the heating pipe 100. Cooling water heating heater, characterized in that -3) is formed.
상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
According to claim 1,
Cooling water heating heater, characterized in that the temperature sensor 200 is installed in the concentrated heat density unit (121-1) of the heating element (120).
상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
According to claim 1,
The heating element pattern 121, the cooling water heating heater, characterized in that the temperature sensor 200 is formed on the pipe 110 over the entire range arranged spaced apart along the longitudinal direction of the pipe (110).
상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.The method of claim 7,
The heating element 120 and the temperature sensor 200 is printed and sintered on the pipe 110, the cooling water heating heater, characterized in that formed integrally.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140087226A KR102092137B1 (en) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Cooling-water heating type heater |
| PCT/KR2015/003587 WO2015167140A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-04-10 | Cooling-water heating type heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140087226A KR102092137B1 (en) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Cooling-water heating type heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160007086A KR20160007086A (en) | 2016-01-20 |
| KR102092137B1 true KR102092137B1 (en) | 2020-03-23 |
Family
ID=55307820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140087226A KR102092137B1 (en) | 2014-04-30 | 2014-07-11 | Cooling-water heating type heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102092137B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102120227B1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-08 | 동아전장주식회사 | Cooling water heater device for vehicle |
| KR20230155764A (en) * | 2022-05-04 | 2023-11-13 | 주식회사 경동나비엔 | Heat exchanger and water heater having thereof |
| KR20240105947A (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-08 | 인지컨트롤스 주식회사 | Cooling water heating device for vehicle |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205146A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Steam generator |
| JP2005116481A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Nippon Dainatekku Kk | Flat heater |
| KR101220115B1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-11 | 주식회사 엑사이엔씨 | Apparatus for generating hot air and hot water |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4981386B2 (en) | 2006-08-30 | 2012-07-18 | 三菱重工業株式会社 | Heat medium heating device and vehicle air conditioner using the same |
-
2014
- 2014-07-11 KR KR1020140087226A patent/KR102092137B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004205146A (en) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | Steam generator |
| JP2005116481A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Nippon Dainatekku Kk | Flat heater |
| KR101220115B1 (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-11 | 주식회사 엑사이엔씨 | Apparatus for generating hot air and hot water |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160007086A (en) | 2016-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5024600B2 (en) | Heating element cooling structure and driving device having the structure | |
| US9511648B2 (en) | Vehicle heater | |
| KR101764598B1 (en) | Cooling-Water Heater | |
| JP6423890B2 (en) | Battery module | |
| JP2006269426A (en) | Secondary battery module | |
| KR20050036904A (en) | Drive device | |
| US20150255836A1 (en) | Heat pipe assembly having heating/cooling functions, battery module for eco-friendly vehicle using the same and method for operating battery module | |
| JP6675937B2 (en) | Heat medium heating device and vehicle air conditioner using the same | |
| JP2017111900A (en) | Battery cooling device for vehicle | |
| KR102092137B1 (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR102161517B1 (en) | Safety control method and apparatus of the cooling-water heating type heater | |
| CN106907760B (en) | Heat radiation assembly and electric oil heater | |
| KR102392459B1 (en) | Cover having cooling hole for battery cell of eco-friendly vehicle | |
| KR20100011514A (en) | Pre-heater for vehicles | |
| KR102186980B1 (en) | Cooling water induction heating heater | |
| KR101463892B1 (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR102587588B1 (en) | Coolant heater | |
| JP2017535472A (en) | Electric fluid heating device | |
| KR102161483B1 (en) | Cooling-water heating type heater and manufacturing method thereof | |
| KR20150098862A (en) | Cooling-water heating type heater | |
| JP6698434B2 (en) | Heat medium heating device and vehicle air conditioner using the same | |
| KR20150070768A (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR102011670B1 (en) | Heater for vehicle | |
| KR102077474B1 (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR102530934B1 (en) | Apparatus for heating coolant of vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |