KR20160012720A - 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 구비되어 발열 파이프와 유동분배 파이프 사이로 냉각수가 유동되도록 함으로써, 발열체와 냉각수 간의 열전달 효율을 향상시켜 발열체의 표면온도를 낮출 수 있으며, 이로 인해 발열체의 내구성 향상 및 발열체에 근접하여 배치된 전자부품 들의 열화를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 구비되어 발열 파이프와 유동분배 파이프 사이로 냉각수가 유동되도록 함으로써, 발열체와 냉각수 간의 열전달 효율을 향상시켜 발열체의 표면온도를 낮출 수 있으며, 이로 인해 발열체의 내구성 향상 및 발열체에 근접하여 배치된 전자부품들의 열화를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
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.
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.
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.
여기에서 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.
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.
그런데 상기와 같은 냉각수 히터는 발열체의 온도가 높아 히터의 정지 및 가동 시 발열체의 온도변화가 극심하여 발열체가 쉽게 파손되는 단점이 있다. 그리고 발열체의 열이 전자회로부(제어기판, 22)로 전달되어 전자부품의 오작동을 유발시키거나 내구성을 저하시키는 단점이 있다. 또한, 발열체의 열로 인해 열매체 유통 박스(30,50)의 온도가 높아지므로 열손실이 과다하게 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 구비되어 발열 파이프와 유동분배 파이프 사이로 냉각수가 유동되도록 함으로써, 발열체와 냉각수 간의 열전달 효율을 향상시켜 발열체의 표면온도를 낮출 수 있으며, 이로 인해 발열체의 내구성 향상 및 발열체에 근접하여 배치된 전자부품 들의 열화를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다.
또한, 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 구비되되, 발열 파이프의 내측으로 이격되어 유동분배 파이프가 배치되어 견고하게 고정되면서 냉각수의 유동이 이루어질 수 있으며, 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프를 브레이징 및 용접에 의해 결합하여 효율적으로 제조할 수 있는 냉각수 가열식 히터의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 양단이 개방된 발열 파이프(100); 상기 발열 파이프(100)의 내부에 이격되어 구비되며, 양단이 폐쇄된 유동분배 파이프(200); 및 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 개재되어 일단이 발열 파이프(100)에 결합되고 타단이 유동분배 파이프(200)에 결합되는 지지대(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이의 냉각수가 유동되는 공간에 길이방향으로 나선형의 유동 가이드(230)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동 가이드(230)는 유동분배 파이프(200)의 외주면에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지대(300)는 유동분배 파이프(200)가 삽입되어 결합되는 링부(310) 및 상기 링부(310)의 외측으로 연장 형성되어 단부가 상기 발열 파이프(100)에 결합되는 복수개의 돌출부(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치되며, 상기 발열 파이프(100)의 발열체(120)에 연결되어 발열체(120)를 제어하는 제어회로부(800)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에는 열차단 플레이트(700)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 트랜지스터(810)가 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유동분배 파이프(200)는 개방된 파이프(210)의 길이방향 양단에 캡(220)이 결합되어 상기 파이프(210)가 밀폐되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열 파이프(100)는, 파이프(110)의 외주면에 상기 발열체(120)가 인쇄되어 소결되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 제조방법은, 개방된 파이프(210)의 양단에 캡(220)을 조립하여 유동분배 파이프(200)를 형성하는 단계(S10); 원통형의 발열체(120)가 형성되며 양단이 개방된 발열 파이프(100)의 내부에 상기 유동분배 파이프(200)를 삽입하고, 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 지지대(300)를 개재하여 상기 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 이격된 상태로 조립되도록 하는 단계(S20); 상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)를 지그로 고정하거나 서로 접하는 부분을 가접(부분 용접)하는 단계(S30); 및 용접 또는 브레이징을 통해 상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)가 결합되도록 하는 단계(S40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S10단계에서 캡(220)에는 배기홀(221)이 형성된 후 파이프(210)에 조립되며, 상기 S40단계 후 배기홀(221)을 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 냉각수 가열식 히터는 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 구비되어 발열 파이프와 유동분배 파이프 사이로 냉각수가 유동되도록 함으로써, 발열체와 냉각수 간의 열전달 효율을 향상시켜 발열체의 표면온도를 낮출 수 있으며, 이로 인해 발열체의 내구성 향상 및 발열체에 근접하여 배치된 전자부품 들의 열화를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 제조방법은 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프를 브레이징 및 용접에 의해 결합하여 효율적으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
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 도 3의 AA'방향 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 유동분배 파이프에 나선형의 유동 가이드가 형성된 것을 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 유동분배 파이프에 나선형의 유동 가이드가 형성되어 발열 파이프의 내부에 구비된 상태를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 결합되어 고정되는 구조 및 결합 방법을 나타낸 정면 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 유동분배 파이프가 발열 파이프의 내부에 이격되어 지지되는 지지대의 구조를 나타낸 도 7의 좌측면도.
도 2는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 정면 단면도.
도 4는 도 3의 AA'방향 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 유동분배 파이프에 나선형의 유동 가이드가 형성된 것을 나타낸 정면도.
도 6은 본 발명에 따른 유동분배 파이프에 나선형의 유동 가이드가 형성되어 발열 파이프의 내부에 구비된 상태를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프가 결합되어 고정되는 구조 및 결합 방법을 나타낸 정면 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 유동분배 파이프가 발열 파이프의 내부에 이격되어 지지되는 지지대의 구조를 나타낸 도 7의 좌측면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 정면 단면도이며, 도 4는 도 3의 AA'방향 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 양단이 개방된 발열 파이프(100); 상기 발열 파이프(100)의 내부에 이격되어 구비되며, 양단이 폐쇄된 유동분배 파이프(200); 및 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 개재되어 일단이 발열 파이프(100)에 결합되고 타단이 유동분배 파이프(200)에 결합되는 지지대(300); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
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.
유동분배 파이프(200)는 발열 파이프(100)의 중공된 내부에 배치되며, 유동분배 파이프(200)의 외주면이 발열 파이프(100)의 내주면과 이격되도록 발열 파이프(100)의 내측에 유동분배 파이프(200)가 이격되어 구비될 수 있다. 이때, 유동분배 파이프(200)는 발열 파이프(100)의 길이방향으로 중심선 상에 나란하게 배치될 수 있다. 그리고 유동분배 파이프(200)는 파이프(210)의 양단이 폐쇄되어 유동분배 파이프(200)의 내부로는 냉각수가 유통되지 않도록 형성된다. 또한, 유동분배 파이프(200)는 내부가 비어있는 파이프 형태이며 양단이 막힌 형태로 형성되는 것이 무게 및 재료를 줄일 수 있으나, 내부가 채워진 환봉으로 형성될 수도 있다.
지지대(300)는 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200)사이에 개재되어, 지지대(300)의 일단이 발열 파이프(100)에 결합되어 고정되고 타단은 유동분배 파이프(200)에 결합되어 고정될 수 있다. 즉, 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 배치되어 지지대(300)에 의해 이격된 상태로 결합되어 고정될 수 있다. 이때, 지지대(300)는 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이를 지지하면서 동시에 냉각수가 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이를 통과할 수 있도록 완전한 도너츠 형태의 판이 아닌 일부가 절개되어 관통부(330)가 형성되거나 관통공이 형성된 형태가 될 수 있다.
그리하여 발열 파이프(100)의 일측으로 냉각수가 유입되어 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이를 따라 유동되면서 발열체(120)의 열에 의해 냉각수가 가열되어 발열 파이프(100)의 타측으로 배출될 수 있다. 이때 유동분배 파이프(200)가 없이 발열 파이프(100)의 내부로 냉각수가 유통되며 가열되는 경우에는 발열 파이프(100)의 중앙부로 흐르는 냉각수에는 열이 전달되지 않아 열교환이 이루어지지 않고 바이패스되는 냉각수의 양이 많아 열교환 효율이 저하될 수 있다. 그러나 본 발명에서는 발열 파이프(100)의 내부에 구비된 유동분배 파이프(200)에 의해 냉각수가 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200)의 사이로 흐르게 되므로 열전달이 향상되어 냉각수를 효과적으로 가열할 수 있다.
이에 따라 본 발명은 발열체와 냉각수 간의 열전달 효율을 향상시켜 발열체의 표면온도를 낮출 수 있으며, 이로 인해 발열체의 복사에 의한 열손실 및 외부 공기로의 열손실 등을 줄일 수 있으며 발열체의 내구성 향상 및 발열체에 근접하여 배치된 전자부품 들의 열화를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이의 냉각수가 유동되는 공간에 길이방향으로 나선형의 유동 가이드(230)가 구비될 수 있다.
이는 냉각수가 흐르는 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이의 공간에 길이방향으로 나선형의 유동 가이드(230)가 배치되어, 냉각수가 유동 가이드(230)를 따라 유동되면서 유속이 증가하여 열전달을 향상시키는 역할을 하는 것이다. 이때, 도 5 및 도 6과 같이 유동 가이드(230)는 환봉을 나선형으로 형성하여 코일 스프링 형태로 형성될 수 있으며, 판을 나선형으로 형성하여 유동 가이드(230)가 형성될 수도 있다. 또한, 유동 가이드(230)는 연속적인 나선형 형태로 형성될 수도 있으며, 부분적으로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 유동 가이드(230)는 유동분배 파이프(200)의 외주면에 결합되어 고정될 수 있다.
즉, 발열 파이프(100)의 내주면에 유동 가이드(230)가 결합되어 고정되도록 할 수도 있으나, 발열 파이프(100)의 내주면에는 유동 가이드(230)를 결합하기 어려우므로, 나선형으로 형성된 유동 가이드(230)를 유동분배 파이프(200)에 결합하여 고정되도록 한 후 발열 파이프(100)의 내부에 삽입하여 조립하기 용이하도록 할 수 있다.
또한, 상기 지지대(300)는 유동분배 파이프(200)가 삽입되어 결합되는 링부(310) 및 상기 링부(310)의 외측으로 연장 형성되어 단부가 상기 발열 파이프(100)에 결합되는 복수개의 돌출부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 8과 같이 지지대(300)를 도너츠 형태의 판에서 바깥쪽 일부를 절단하여 냉각수가 통과될 수 있도록 관통부(330)를 형성하여, 지지대(300)가 링부(310)의 외측으로 복수개의 돌출부(320)가 연장 형성된 형태로 형성될 수 있다. 그리하여 링부(310)의 내측에 유동분배 파이프(200)가 삽입되어 결합되고, 돌출부(320)들의 바깥쪽 단부가 발열 파이프(100)의 내주면에 지지되는 형태로 결합되어 고정될 수 있다. 그리하여 지지대(100)에 의해 발열 파이프(100)의 내부 중심축 위치에 유동분배 파이프(200)가 견고하게 지지되어 고정될 수 있다. 이때, 지지대(100)의 돌출부(320)들은 냉각수의 유동방향과 나란한 판형으로 형성되어 냉각수의 유동 저항을 줄일 수 있으며, 돌출부(320)의 바깥쪽 단부는 90도 절곡되어 발열 파이프(100)의 내주면에 지지되기 용이하도록 형성될 수 있다. 이외에도 지지대(300)는 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 견고하게 지지되어 고정될 수 있으며 냉각수의 유동에 방해가 되지 않도록 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치되며, 상기 발열 파이프(100)의 발열체(120)에 연결되어 발열체(120)를 제어하는 제어회로부(800)가 더 구비될 수 있다.
즉, 발열 파이프(100)는 외주면에 발열체(120)가 형성되므로 발열체(120)의 작동을 제어하는 제어회로부(800,기판)가 구비될 수 있으며, 제어회로부(800)는 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치됨으로써 발열체(120)에서 발생하는 열에 의해 직접적으로 가열되지 않도록 할 수 있다. 이때, 발열 파이프(100)의 발열체(120)는 유동분배 파이프(200)에 의해 냉각수와의 열전달이 향상되어 발열체(120)의 표면온도가 낮아지므로 제어회로부(800)의 열화 및 이로 인한 오작동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에는 열차단 플레이트(700)가 구비될 수 있다. 즉, 발열 파이프(100)의 발열체(120)에서 발생하는 복사열에 의해 제어회로부(800)가 가열되지 않도록 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에는 열차단 플레이트(700)를 설치할 수 있으며, 열차단 플레이트(700)는 발열 파이프(100)에서 이격되어 발열 파이프(100)를 감싸는 호 형태로 형성될 수 있으며 평판 형태로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 트랜지스터(810)가 결합될 수 있다. 트랜지스터(810,IGBT)는 발열체(120)를 제어하는 부분으로 열이 많이 발생하므로 냉각수 입구측에 트랜지스터(810)가 배치되어 냉각되도록 함으로써 트랜지스터(810)의 과열을 방지할 수 있다. 그리고 트랜지스터(810)는 발열체(120) 및 제어회로부(800)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 유동분배 파이프(200)는 개방된 파이프(210)의 길이방향 양단에 캡(220)이 결합되어 상기 파이프(210)가 밀폐될 수 있다. 즉, 양단이 개방된 파이프(210)의 양단에 캡(220)을 결합하여 밀폐되도록 할 수 있으며, 캡(220)은 돔형, 반구형 및 유선형 등 유동되는 냉각수의 저항을 줄일 수 있도록 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)는, 파이프(110)의 외주면에 상기 발열체(120)가 인쇄되어 소결될 수 있다. 즉, 파이프(110)의 외주면에 필름 형태의 발열체(120)를 감아 부착되도록 할 수도 있으나 이는 파이프(110)와 발열체(120)의 완전한 접촉이 어려워 열전달이 저하될 수 있으므로, 파이프(110)의 외주면에 발열되는 물질(페이스트)을 스크린인쇄한 후 소결하여 발열체(120)가 형성되도록 함으로써 열전달을 향상시킬 수 있다.
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.
그리고 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 제조방법은, 개방된 파이프(210)의 양단에 캡(220)을 조립하여 유동분배 파이프(200)를 형성하는 단계(S10); 원통형의 발열체(120)가 형성되며 양단이 개방된 발열 파이프(100)의 내부에 상기 유동분배 파이프(200)를 삽입하고, 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 지지대(300)를 개재하여 상기 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 이격된 상태로 조립되도록 하는 단계(S20); 상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)를 지그로 고정하거나 서로 접하는 부분을 가접(부분 용접)하는 단계(S30); 및 용접 또는 브레이징을 통해 상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)가 결합되도록 하는 단계(S40); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 도 7 및 도 8과 같이 파이프(210)의 개방된 양단에 캡(220)을 조립하여 유동분배 파이프(200)를 형성하고, 조립된 유동분배 파이프(200)를 원통형의 발열체(120)가 형성된 발열 파이프(100)의 내부에 삽입한 후 한 쌍의 지지대(300)를 이용해 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 이격된 상태로 조립되도록 하고, 이들을 지그로 고정하거나 서로 접하는 부분을 가접(부분 용접)하여 임시로 고정되도록 한다. 이후 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)의 조립체를 용접(접하는 부분을 전체 용접) 또는 브레이징하여 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)가 결합되어 고정되도록 함으로써 본 발명의 냉각수 가열식 히터가 제조될 수 있다. 이때, 브레이징에 의해 결합되어 고정되도록 하는 경우에는 일면에 클래드층이 형성된 클래드 부재로 캡(220) 및 지지대(300)가 형성될 수 있으며, 클래드층은 브레이징에 의해 결합되어 고정될 수 있도록 부품들이 서로 접하는 면에 형성되도록 할 수 있다.
그리하여 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 제조방법은 발열 파이프의 내부에 유동분배 파이프를 브레이징 및 용접에 의해 결합하여 효율적으로 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 S10단계에서 캡(220)에는 배기홀(221)이 형성된 후 파이프(210)에 조립되며, 상기 S40단계 후 배기홀(221)을 폐쇄할 수 있다.
즉, 유동분배 파이프(200)를 양단이 막힌 형태로 형성하기 위해 파이프(210)의 개방된 양단에 캡(220)을 조립함에 있어서, 배기홀(221)이 미리 형성된 캡(220)을 사용하는 것이며, 용접 및 브레이징 시 유동분배 파이프(200)의 내부 공기가 팽창되므로 배기홀(221)을 통해 팽창된 공기가 배출되도록 하여 유동분배 파이프(200)의 변형을 방지할 수 있다. 그리고 용접 및 브레이징이 완료되어 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)가 결합되어 고정된 상태에서 배기홀(221)을 폐쇄하여 제조가 완료될 수 있다. 이때, 배기홀(221)은 용접에 의해 폐쇄될 수 있으며, 밀폐부재 또는 막음볼트 등 다양한 방법으로 배기홀(221)이 폐쇄되도록 할 수 있다.
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.
1000 : 냉각수 가열식 히터
100 : 발열 파이프
110 : 파이프 120 : 발열체(필름 히터)
200 : 유동분배 파이프
210 : 파이프 220 : 캡
221 : 배기홀 230 : 유동 가이드
300 : 지지대 310 : 링부
320 : 돌출부 330 : 관통부
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)
100 : 발열 파이프
110 : 파이프 120 : 발열체(필름 히터)
200 : 유동분배 파이프
210 : 파이프 220 : 캡
221 : 배기홀 230 : 유동 가이드
300 : 지지대 310 : 링부
320 : 돌출부 330 : 관통부
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)
Claims (11)
- 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 양단이 개방된 발열 파이프(100);
상기 발열 파이프(100)의 내부에 이격되어 구비되며, 양단이 폐쇄된 유동분배 파이프(200); 및
상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 개재되어 일단이 발열 파이프(100)에 결합되고 타단이 유동분배 파이프(200)에 결합되는 지지대(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이의 냉각수가 유동되는 공간에 길이방향으로 나선형의 유동 가이드(230)가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제2항에 있어서,
상기 유동 가이드(230)는 유동분배 파이프(200)의 외주면에 결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 지지대(300)는 유동분배 파이프(200)가 삽입되어 결합되는 링부(310) 및 상기 링부(310)의 외측으로 연장 형성되어 단부가 상기 발열 파이프(100)에 결합되는 복수개의 돌출부(320)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치되며, 상기 발열 파이프(100)의 발열체(120)에 연결되어 발열체(120)를 제어하는 제어회로부(800)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제5항에 있어서,
상기 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에는 열차단 플레이트(700)가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 트랜지스터(810)가 결합되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 유동분배 파이프(200)는 개방된 파이프(210)의 길이방향 양단에 캡(220)이 결합되어 상기 파이프(210)가 밀폐되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 제1항에 있어서,
상기 발열 파이프(100)는, 파이프(110)의 외주면에 상기 발열체(120)가 인쇄되어 소결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
- 개방된 파이프(210)의 양단에 캡(220)을 조립하여 유동분배 파이프(200)를 형성하는 단계(S10);
원통형의 발열체(120)가 형성되며 양단이 개방된 발열 파이프(100)의 내부에 상기 유동분배 파이프(200)를 삽입하고, 상기 발열 파이프(100)와 유동분배 파이프(200) 사이에 지지대(300)를 개재하여 상기 발열 파이프(100)의 내부에 유동분배 파이프(200)가 이격된 상태로 조립되도록 하는 단계(S20);
상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)를 지그로 고정하거나 서로 접하는 부분을 가접(부분 용접)하는 단계(S30); 및
용접 또는 브레이징을 통해 상기 발열 파이프(100), 유동분배 파이프(200) 및 지지대(300)가 결합되도록 하는 단계(S40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 제조방법.
- 제10항에 있어서,
상기 S10단계에서 캡(220)에는 배기홀(221)이 형성된 후 파이프(210)에 조립되며, 상기 S40단계 후 배기홀(221)을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 제조방법.
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| KR1020140094748A KR102161483B1 (ko) | 2014-07-25 | 2014-07-25 | 냉각수 가열식 히터 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20180025109A (ko) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 한온시스템 주식회사 | 냉각수 히터 |
| CN107953745A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-24 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种车载电气加热装置 |
| KR102232459B1 (ko) * | 2019-10-18 | 2021-03-26 | 신성오토텍 주식회사 | 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001279786A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Toto Ltd | 人体洗浄装置 |
| KR20050094156A (ko) * | 2004-03-22 | 2005-09-27 | 한라공조주식회사 | 자동차용 전열히터 및 그 제조방법 |
| JP2008056044A (ja) | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱媒体加熱装置およびそれを用いた車両用空調装置 |
| US20120315024A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-12-13 | Dbk David + Baader Gmbh | Electric heater |
| KR20130142647A (ko) * | 2012-06-20 | 2013-12-30 | 한라비스테온공조 주식회사 | 냉각수 가열식 히터 |
-
2014
- 2014-07-25 KR KR1020140094748A patent/KR102161483B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001279786A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Toto Ltd | 人体洗浄装置 |
| KR20050094156A (ko) * | 2004-03-22 | 2005-09-27 | 한라공조주식회사 | 자동차용 전열히터 및 그 제조방법 |
| JP2008056044A (ja) | 2006-08-30 | 2008-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 熱媒体加熱装置およびそれを用いた車両用空調装置 |
| US20120315024A1 (en) * | 2009-11-09 | 2012-12-13 | Dbk David + Baader Gmbh | Electric heater |
| KR20130142647A (ko) * | 2012-06-20 | 2013-12-30 | 한라비스테온공조 주식회사 | 냉각수 가열식 히터 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180025109A (ko) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 한온시스템 주식회사 | 냉각수 히터 |
| CN107953745A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-24 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种车载电气加热装置 |
| CN107953745B (zh) * | 2017-12-22 | 2024-01-19 | 北京亿华通科技股份有限公司 | 一种车载电气加热装置 |
| KR102232459B1 (ko) * | 2019-10-18 | 2021-03-26 | 신성오토텍 주식회사 | 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법 |
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