CN117320900A - 车辆加热装置 - Google Patents
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Abstract
实施方式提供了一种车辆加热装置,该车辆加热装置包括加热模块,该加热模块朝向乘客布置在连接到空调单元的气流通道上以散发热量,其中,加热模块包括加热单元和过热保护装置,该过热保护装置用于防止加热单元过热超过预定温度,并且加热单元借助通过加热空气产生的热对流和通过直接朝向乘客辐射热量获得的热辐射中的至少一者来加热车辆的内部空间。
Description
技术领域
实施方式涉及一种车辆加热装置。更具体地,实施方式涉及一种这样的车辆加热装置,在该车辆加热装置中,过热保护装置设置成防止通过热对流或热辐射加热车辆内部的发热单元的过热。
背景技术
车辆配备有用于车辆的空调装置,该空调装置用于调节车辆内部中的空气温度等。空调装置可以在冬季产生暖空气以保持车辆内部温暖,或者在夏季产生冷空气以保持车辆内部凉爽。
空调装置可以包括空调单元和鼓风机单元,该空调单元被配置成将具有调节温度的空气供应到车辆内部,并且该鼓风机单元被配置成将空气供应到空调单元。
空调单元可以包括:具有多个排放管道的空调外壳;蒸发器,该蒸发器设置在空调外壳中;加热器;以及门,该门被配置成调节空气流速。因此,空调单元可以通过使用蒸发器、加热器和门来调节待供应到车辆内部的空气的温度。在这种情况下,加热器可以是使用PTC元件的正温度系数(PTC)加热器。
此外,鼓风机单元可以通过使用借助致动器(未示出)旋转的鼓风机而将空气供应到空调单元中。
同时,空调装置可以使用红外线灯来执行局部加热和空气调节。
作为与红外线灯相关的发明,存在题为“用于车辆的红外线加热器”的韩国专利特开No.10-2018-0055961号(2018年5月28日)。
图1是示出相关技术中用于车辆的红外线加热器的图。
参照图1,红外线加热器可以通过使用红外线灯1400来局部加热车辆的内部。
在这种情况下,红外线加热器可以包括:散热翅片1201,该散热翅片设置在空调管道1200中;反射板1101,该反射板被配置成反射从红外线灯1400辐射的热量;以及热传递部1103,该热传递部被配置成热连接反射板1101和散热翅片1201。此外,红外线加热器还可以包括阻挡膜1303,该阻挡膜被配置成覆盖反射板1101的开口。
因为红外线加热器使用红外线灯1400,所以红外线加热器需要具有反射板1101并且基本上具有热传递部1103和散热翅片1201,以将热量传递到空调管道1200。
然而,包括反射板1101、热传递部1103和散热翅片1201的配置增大了红外线加热器的尺寸。因此,由于具有增大尺寸的红外线加热器需要占据车辆的内部空间的一部分,所以该内部空间减小,这限制了车辆的设计自由度。
此外,红外线灯1400的连续操作可能导致红外线加热器过热。过热也可能导致损坏车辆。
此外,红外线加热器可能导致安全问题,因为没有供乘客使用的安全装置。
发明内容
技术问题
本实施方式提供了一种车辆加热装置,在该车辆加热装置中,过热保护装置设置成防止通过热对流或热辐射加热车辆内部的发热单元的过热。
本实施方式提供了一种车辆加热装置,该车辆加热装置配备有用于乘客的安全的安全装置。
本发明要解决的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解以上未描述的其它目的。
技术方案
上述待解决的问题可以通过一种车辆加热装置来实现,所述车辆加热装置包括:发热模块,所述发热模块朝向乘客设置在连接到空调单元的气流通道上以散发热量,其中,所述发热模块包括:发热单元;以及过热保护装置,所述过热保护装置被配置成防止所述发热单元过热到预定温度或更高温度,其中,所述发热单元被配置成借助通过加热空气形成的热对流和通过直接朝向乘客辐射热量获得的热辐射中的至少一者来加热所述车辆的内部。
这里,所述发热单元可以设置成与所述过热保护装置接触,并且所述过热保护装置与所述发热单元串联地电连接。替代地,所述车辆加热装置还包括继电器,所述继电器电连接到所述发热单元和所述过热保护装置,其中,所述继电器可以与设置成与所述发热单元接触的所述过热保护装置的温度协同地切断施加到所述发热单元的电力。
此外,所述发热模块还可以包括框架,所述框架被配置成支撑所述发热单元和所述过热保护装置,其中,所述发热单元可以设置在所述框架上,所述过热保护装置可以设置在所述框架内部,并且来自所述发热单元的热量可以经由所述框架被传递到所述过热保护装置。
此外,所述框架可以包括:上板,在所述上板中形成有多个孔;下板,所述下板设置成与所述上板间隔开并且具有形成在所述下板中的多个孔;以及至少一个肋,所述至少一个肋设置在所述上板和所述下板之间,其中,所述肋可以支撑所述上板和所述下板,同时引导穿过所述框架的空气。
同时,所述发热单元可以包括:平面的上发热单元和平面的下发热单元,所述上发热单元和所述下发热单元在所述发热模块的所述框架中设置成彼此间隔开以便形成热交换区域,其中,从所述上发热单元和所述下发热单元中的每一者散发的热量可以在所述热交换区域中与穿过所述发热单元的空气进行热交换。
这里,可以形成有多个热交换区域,并且所述热交换区域包括:第一热交换区域,所述第一热交换区域基于气流方向形成在所述上发热单元的前方;以及第二热交换区域,所述第二热交换区域形成在所述上发热单元和所述下发热单元之间,其中,穿过所述上发热单元的孔的空气可以在穿过所述下发热单元的孔之前,在所述第二热交换区域中混合,并且与所述上发热单元和所述下发热单元的辐射热量同时进行热交换。
此外,所述上发热单元和所述下发热单元中的每一者可以包括:平面的主体,在所述主体中形成有孔;发热部,所述发热部设置在所述主体上;以及第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述主体上以将电力施加到所述发热部,其中,所述下发热单元的所述发热部可以基于所述气流方向设置成与所述上发热单元的孔重叠。
此外,所述上发热单元和所述下发热单元可以通过控制器被选择性地施加电力。
同时,所述车辆加热装置还可以包括壳体,所述壳体能旋转地连接到所述空调单元的排放管道,其中,所述发热模块可以设置在所述壳体内部。
这里,所述壳体可以包括:管道单元,所述管道单元与所述排放管道连通地连接;以及引导件,所述引导件被配置成将引入到所述管道单元中的空气引导到所述发热模块,其中,所述引导件可以包括:主体,在所述主体中形成有具有不同尺寸的第一引导孔和第二引导孔;以及引导突起,所述引导突起形成为从所述主体突出以引导排放穿过所述第一引导孔的空气,并且其中,所述第二引导孔可以设置成比所述第一引导孔更靠近所述空调单元的空调外壳。
此外,所述车辆加热装置还可以包括传感器,所述传感器被配置成检测乘客的身体的一部分接近所述发热模块。
此外,所述车辆加热装置还可以包括门,所述门设置在所述空调单元的所述地板管道内部,其中,所述门可以被配置成调节沿着所述地板管道移动的空气的量。这里,所述壳体还可以包括设置在所述管道单元的内表面上的加热部,其中,所述加热部可以被配置成加热沿着所述管道单元的内部移动的空气。
此外,所述空调单元可以包括设置在所述空调单元中的热交换器,其中,被供应到所述空调单元并穿过所述热交换器的空气可以移动到所述气流通道。
同时,所述车辆加热装置还可以包括:壳体,所述壳体将所述发热模块容纳在其中并且与所述空调单元的一侧连通;以及支撑构件,所述支撑构件被配置成支撑所述发热模块使得所述发热模块设置在所述壳体中,其中,所述发热模块可以包括框架,所述发热单元设置在所述框架中,并且所述过热保护装置可以通过与所述框架的钩联接而与所述发热单元紧密接触。
这里,所述过热保护装置可以包括:发热元件;外壳,所述外壳被配置成通过钩联接将所述发热元件紧密地固定到所述发热单元;以及布线,所述布线连接到所述发热元件的一侧,其中,所述外壳的钩可以被插入到所述框架的孔中。
优选地,所述支撑构件可以包括:连接器部,所述连接器部形成为用于与外部电源联接;以及电源端子,所述电源端子设置成与所述连接器部相邻,其中,所述钩可以联接到形成在所述框架中的多个孔当中的最靠近所述电源端子的孔。
优选地,所述过热保护装置可以设置成与所述电源端子相邻。
优选地,所述过热保护装置可以设置成更远离所述壳体的入口。
优选地,所述外壳可以由合成树脂材料形成。
优选地,所述外壳可以包括:外壳主体,所述外壳主体具有空腔,所述发热元件设置在所述空腔中,所述钩形成为从所述外壳主体的一侧突出;以及分隔壁,所述分隔壁设置在所述空腔中以支撑所述发热元件,其中,所述分隔壁可以设置成与所述外壳主体的内表面间隔开。
有益效果
根据实施方式,所述车辆加热装置可以通过使用过热保护装置来防止通过热对流或热辐射加热车辆内部的发热单元的过热。
这里,所述发热单元可以通过借助加热从所述空调单元供应的空气来快速地加热车辆的内部或者借助使用辐射热量来直接加热乘客而提高乘客的加热性能和质量。也就是说,由于所述车辆加热装置可以选择性地控制通过热对流的加热或通过热辐射的加热,因此加热性能和质量可以提高。
所述车辆加热装置可以通过使用安全装置来提高安全性。具体地,可以通过使用盖来防止所述发热单元直接接触乘客。此外,可以通过使用检测乘客的身体的一部分在预定距离内的接近的传感器来控制所述发热单元的驱动而确保乘客的安全。
实施方式的各种有用的优点和效果不限于上述内容,并且将从具体实施方式的描述中更容易理解。
附图说明
图1是示出用于车辆的传统红外线加热器的图;
图2是示出根据实施方式的连接到车辆空调装置的车辆加热装置的图;
图3是示出根据实施方式的车辆加热装置的立体图;
图4是示出根据实施方式的车辆加热装置的截面图;
图5a是示出乘客的脚踝侧被根据实施方式的车辆加热装置加热的图;
图5b是示出乘客的胫骨侧被根据实施方式的车辆加热装置加热的图;
图6是示出根据实施方式的车辆加热装置的分解立体图;
图7是示出根据实施方式的车辆加热装置的发热模块的分解立体图;
图8是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的发热模块中的平面的发热单元的图;
图9是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元、过热保护装置和框架的布置关系的图;
图10是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的电连接关系的图;
图11是示出根据设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置的操作的电阻和温度的曲线图;
图12是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的电连接关系的另一实施方式的图;
图13是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的另一电连接关系中的电阻和温度的曲线图;
图14是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的一个实施方式的图;
图15是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的框架的另一实施方式的图;
图16是示出空气穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和发热模块的流动的图;
图17是示出通过根据实施方式的车辆加热装置的发热模块的热交换的图;
图18是示出根据实施方式的车辆加热装置的壳体的分解立体图;
图19是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的壳体中的引导件的图;
图20是示出被根据实施方式的车辆加热装置的引导件引导的空气的流动的图;
图21是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块和支撑构件之间的布置关系的图;
图22是示出根据实施方式的车辆加热装置的传感器的图;
图23是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热部的图;
图24至图26是示出根据实施方式的车辆加热装置的操作控制的图;
图27是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的修改示例的分解立体图;
图28是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块、过热保护装置的修改示例、支撑构件和盖的布置关系的立体图;
图29是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块、过热保护装置的修改示例、支撑构件和盖的布置关系的平面图;
图30是图28中所示的过热保护装置的放大图;
图31是图28中所示的过热保护装置的截面的放大图;
图32是示出根据实施方式的车辆加热装置的过热保护装置的修改示例、发热单元和框架的布置关系的图;
图33是示出根据实施方式的车辆加热装置的发热单元的图;以及
图34是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的外壳的修改示例的仰视立体图。
具体实施方式
由于本发明允许各种改变并且具有许多实施方式,因此将在附图中示出并描述具体实施方式。然而,这并不旨在将本发明限制于特定实施方式,并且应当理解,落入本发明的精神和技术范围内的所有改变、等价物和替代物都包含在本发明中。
尽管术语“第一”、“第二”等在本文中可以被用于描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅被用于将一个元件和另一个元件区分开。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,第二元件可以被称为第一元件,并且第一元件可以类似地被称为第二元件。术语“和/或”包括多个相关列出的项目当中的任何一个或任何组合。
当一个元件被称为“连接”或“联接”到另一个元件时,可以理解,该元件可以直接连接或联接到另一元件,或者其它元件可以存在于它们之间。相反,当一个元件被称为“直接连接”或“直接联接”到另一个元件时,将理解为不存在中间元件。
在实施方式的描述中,在任一个元件被描述为形成在另一个元件上或下的情况下,这种描述包括两个元件彼此直接接触地形成的情况和两个元件在一个或更多个其它元件插设在该两个元件之间的情况下彼此间接接触的情况。此外,当一个元件被描述为形成在另一元件上或下时,这种描述可以包括一个元件相对于另一元件形成在上侧或下侧处的情况。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的,并不旨在限制本发明。除非上下文另有明确指示,否则单数形式应包括复数形式。在本说明书中,应进一步理解,术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在本文中使用时,具体说明了所述特征、数量、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除存在或添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部件和/或其组。
除非另有限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。术语,如常用词典中限定的术语,应被解释为具有与其在相关技术的上下文中的含义一致的含义,并且除非此处明确限定,否则不应被解释为理想化或过于正式的意义。
在下文中,当参照附图详细描述实施方式时,在所有附图中,彼此相同或对应的部件将由相同或对应的附图标记表示,并且将省略多余的描述。
图2是示出根据实施方式的连接到车辆空调装置的车辆加热装置的图,并且可以是示出车辆空调装置和车辆内部之间的空气流动的概念图。
参照图2,根据实施方式的车辆加热装置1可以连接到空调单元10的一侧,该空调单元10将空气供应到车辆内部以通过热对流和热辐射中的至少一者加热车辆的内部。在这种情况下,鼓风机单元20可以通过使用借助致动器(未示出)旋转的鼓风机将空气供应到空调单元10的内部。此外,空调单元10可以包括用于冷却的热交换器(例如,蒸发器12)和用于加热的热交换器(例如,设置在空调单元10中的加热器13)。因此,可以调节穿过空调单元10的空气的温度。
车辆加热装置1可以是被设置为单个产品发热模块,并且该发热模块可以朝向乘客设置在连接到空调单元10的气流通道上以散发热量。例如,车辆加热装置1可以连接到空调单元10的空调外壳11的一侧。具体地,车辆加热装置1可以与设置在空调外壳11的一侧的多个排放管道当中的地板管道15或控制台管道16连通地连接,并且可以加热沿着地板管道15或者控制台管道16移动的空气。这里,地板管道15或控制台管道16可以被设置为连接到空调外壳11的气流通道。因此,供应到空调单元10并穿过热交换器的空气可以穿过气流通道移动到发热模块。
因此,即使设置在空调外壳11内部的加热器13将空气加热到大约40度,由于连接到地板管道15或控制台管道16的端部的车辆加热装置1补偿空气的温度以加热车辆的内部,因此可以使通过地板管道15或者控制台管道16的热损失最小化。例如,在车辆加热装置1传统上未安装在地板管道15或控制台管道16中的情况下,设置在空调外壳11内部的加热器13将空气加热到60度或更高的高温,并将其供应到车辆的内部,从而加热车辆的内部。因此,通过地板管道15或控制台管道16发生热损失。在这种情况下,加热器13可以是使用PTC元件的正温度系数(PTC)加热器。
因此,由于车辆加热装置1可以直接加热流过发热模块的空气以散发热量,并且同时直接对乘客实现热辐射,因此可以提高用于作为加热目标的乘客的加热性能和加热质量,并且同时使通过管道的热损失最小化。
这里,作为示例,车辆加热装置1同时借助鼓风机单元20和发热单元进行热对流,并且借助发热单元进行热辐射,但不一定限于此。例如,车辆加热装置1可以借助控制器(未示出)选择性地实现热对流和热辐射中的至少一者。这里,控制器可以是车辆的电子控制器(ECU)。
此外,由控制器控制的门30还可以设置在地板管道15中。因此,门30可以调节或阻挡沿着地板管道15移动的空气的量。
这里,为了区分设置在空调外壳11内部的门14和设置在地板管道15中的门30等,设置在空调外壳11内部的门14可以被称为第一门,而设置在地板管道15上的门30可以被称为管道门或第二门。此外,作为示例,门30设置在地板管道15中,但不一定限于此。例如,门30可以设置在车辆加热装置1的壳体内部。
图3是示出根据实施方式的车辆加热装置的立体图,图4是示出根据实施方式的车辆加热装置的截面图,图5a是示出乘客的脚踝侧被根据实施方式的车辆加热装置加热的图,并且图5b是示出乘客的胫骨侧被根据实施方式的车辆加热装置加热的图。在图3和图4中,X方向可以指示车辆宽度方向,Y方向可以指示车身的前后方向,并且Z方向可以指示上下方向或竖直方向。
参照图3和图4,车辆加热装置1可以设置在空调外壳11的两侧。例如,至少两个车辆加热装置1可以基于车辆的宽度方向设置在空调外壳11的两侧,以用于驾驶员座椅乘客和副驾驶座椅乘客中的每一者,并且可以设置成与驾驶员座椅或副驾驶座椅相邻以与乘客间隔开预定距离。
此外,车辆加热装置1可以设置在控制台管道16的两侧。这里,控制台管道16可以是形成为用于坐在车辆后座上的乘客进行空气调节的排放管道中的一个。
此外,车辆加热装置1可以可拆卸地设置在地板管道15和控制台管道16上,以便于维护。
此外,车辆加热装置1可旋转地设置在地板管道15和控制台管道16上,使得可以调节加热角度。因此,车辆加热装置1可以提高用于乘客的加热性能和质量。
如图5a中所示,车辆加热装置1可以旋转,以加热乘客的脚踝侧。如图5b中所示,车辆加热装置1可以旋转,以加热乘客的胫骨侧。
图6是示出根据实施方式的车辆加热装置的分解立体图。
参照图6,车辆加热装置1可以包括发热模块100,该发热模块朝向乘客设置在连接到空调单元10的气流通道上以散发热量。这里,发热模块100可以包括发热单元200、用于防止发热单元200过热到预定温度或更高温度的过热保护装置300以及用于支撑发热单元和过热保护装置300的框架400。
此外,车辆加热装置1可以包括壳体500,发热模块100设置在该壳体中。因此,发热模块100可以容纳在壳体500的内部空间中。具体地,发热模块100可以设置在壳体500的出口侧。
此外,车辆加热装置1还可以包括用于支撑发热模块100的支撑构件600,使得发热模块100设置在壳体500中。
此外,车辆加热装置1还可以包括诸如盖700和传感器800的安全装置。
同时,车辆加热装置1可以以仅将用于散发热量的发热模块100安装在地板管道15或控制台管道16的端部处的形式来实现。因此,车辆加热装置1可以实现紧凑的尺寸,以确保车辆的内部空间。
替代地,在车辆加热装置1中,发热模块100可以使用壳体500可移除并可旋转地安装在地板管道15或控制台管道16的端部处。
图7是示出根据实施方式的车辆加热装置的发热模块的分解立体图。
参照图7,发热模块100可以包括用于散发热量的发热单元200和防止发热单元200过热的过热保护装置300。这里,发热单元200可以设置成与过热保护装置300接触,因此在发热单元200中产生的热量可以通过热传导方法而传递到过热保护装置300。
此外,发热模块100可以包括用于支撑发热单元200和过热保护装置300的框架400,并且经由框架400在发热单元200中形成的热量可以被传递到过热保护装置300。
发热单元200可以通过提高通过加热器13加热的空气的温度来使由于形成为预定长度的地板管道15和控制台管道16所引起的热损失最小化。例如,由于加热器13在比过去空气已经被加热的加热温度低的约40度的温度下加热空气,因此可以使由于地板管道15和控制台管道16引起的热损失最小化。
此外,发热单元200加热并排放穿过发热单元200的空气,从而通过热对流加热车辆的内部。
此外,发热单元200可以通过辐射热量直接加热乘客。例如,发热单元200可以朝向乘客设置。因此,发热单元200可以通过使用热辐射能量来直接加热乘客。
此外,发热单元200可以被设置为平面的发热主体,该发热主体使用电力来产生热量。在这种情况下,发热单元200可以使用诸如粘合剂的固定构件(未示出)固定到框架400的外部。
同时,多个发热单元200可以在框架400中设置成彼此间隔开,以便形成多个热交换区域。例如,至少两个发热单元200可以在框架400上安装成以预定间隔间隔开。因此,可以形成其中从发热单元200散发的热量与空气进行热交换的多个热交换区域。
如图7中所示,发热单元200可以通过在气流方向或竖直方向上彼此间隔开地布置而形成为两层,并且可以根据布置位置而被划分成上发热单元200a和下发热单元200b。因此,从上发热单元200a和下发热单元200b中的每一者散发的热量可以在热交换区域中与穿过发热单元200的空气进行热交换。这里,上发热单元200a可以被称为第一发热单元,而下发热单元200b可以被称为第二发热单元。
图8是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的发热模块中的平面的发热单元的图。
参照图8,发热单元200可以包括:平面的主体210,在该主体中形成有多个孔211;发热部220,该发热部安装在主体210上;以及第一电极230和第二电极240,该第一电极230和第二电极240设置在主体210上以将电力施加到发热部220。
主体210可以以平面形状形成。例如,主体210可以以薄膜形状形成。
此外,主体210可以包括多个孔211,该多个孔通过冲裁成型而形成为穿透该主体。因此,供应到壳体500的内部的空气可以被引导和排放穿过孔211。这里,考虑到框架400的孔结构、空气调节质量等,孔211可以以各种形状形成,并且可以被称为第一孔、主体孔或通风孔。此外,主体210可以被称为第一主体或发热主体。
发热部220可以通过借助第一电极230和第二电极240施加的电力来散发热量。此外,发热部220可以以平面形状形成。这里,可以通过控制器来控制电力。
此外,发热部220可以通过使用诸如具有电阻的碳基的油墨的打印方法而形成在主体210上。替代地,发热部220可以通过在由金属薄膜制成的材料上通过蚀刻方法形成平面的发热图案的方法而形成在主体210上。此外,发热部220可以通过将诸如PTC元件的发热元件设置在主体210上的方法形成。因此,发热部220可以被称为发热图案或发热元件。
此外,发热部220可以设置成与孔211相邻。这里,相邻可以表示接触或以预定间隔间隔开地设置。
如图8中所示,孔211可以设置在发热部220之间。在这种情况下,孔211和发热部220可以沿着一个方向交替地设置在第一电极230和第二电极240之间。具体地,为了有效地加热空气,孔211和发热部220可以在第一方向上交替地设置在第一电极230和第二电极240之间。这里,第一方向和第二方向可以被限定为在平面中彼此正交的方向。另外,第二方向可以是车辆的宽度方向。
第一电极230和第二电极240可以将电力施加到发热部220。这里,第一电极230可以是正电极,而第二电极240可以是负电极。
此外,第一电极230和第二电极240可以电连接到发热部220的一侧和另一侧。
同时,发热单元200可以分别通过主体210的柔性结构、孔211、发热部220以及电极223和224的尺寸、形状和布置位置实现有各种形状。因此,可以提高设计发热单元200的自由度。
过热保护装置300可以检测发热单元200的过热。具体地,过热保护装置300可以防止发热单元200过热到预定温度或更高温度。这里,过热保护装置300可以检测发热单元200的局部或整体过热。
当异物附着到形成在发热模块100中以允许空气穿过的孔并且阻碍空气的流动时,可能发生发热单元200的过热。此外,发热单元200的过热可以表示发热单元200被加热到预定温度或更高温度时,诸如即使车辆加热装置1的内部处于无风状态发热单元200也被驱动时。
过热保护装置300可以布置成与发热单元200接触,并且因此在发热单元200中产生的热量可以通过热传导方法被传递到过热保护装置300。
图9是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元、过热保护装置和框架的布置关系的图,图10是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的电连接关系的图,并且图11是示出根据设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置的操作的电阻和温度的曲线图。
当发热单元200处于过热状态时,过热保护装置300可以通过抑制由发热单元200产生的热量来防止发热单元200过热。
参照图9和图10,过热保护装置300设置成经由框架400与发热单元200接触,并且可以与发热单元200串联电连接。这里,作为示例,过热保护装置300经由框架400与发热单元200接触,但不一定限于此。例如,过热保护装置300可以与发热单元200直接接触。
当发热单元200处于过热状态时,由于过热保护装置300与发热单元200串联电连接,因此过热保护装置300的温度也升高,并且因此可以抑制施加到发热单元200的电流。因此,过热保护装置300可以通过串联地形成接触和电连接的结构来抑制发热单元200的过热。
过热保护装置300可以是使用发热元件的PTC杆,该PTC杆的电阻随着温度升高而增大。例如,发热元件可以是具有PTC特性的PTC元件。这里,PTC特性可以具有正温度特性,并且可以具有如下特性,其中电阻随着温度升高而略微减小然后增大。特别地,由于电阻在高于居里温度(拐点温度)的温度下快速上升,并且流动的电流相应地减小,因此它可以具有抑制过电流的功能。由于该特性,过热保护装置300可以通过使用具有其自身温度稳定功能并具有非PTC特性的发热单元200和过热保护装置300的串联连接来抑制发热单元200的过热。
因此,过热保护装置300可以在增大空气温度的同时防止发热单元200过热。也就是说,过热保护装置300可以通过使用发热元件而同时具有加热功能和过热抑制功能。
具体地,发热单元200和过热保护装置300可以串联连接在电池B和地面G之间。此外,由于过热保护装置300设置成与发热单元200接触,因此当发热单元200过热时,过热保护装置300的温度也由于热传导而升高。在这种情况下,由于具有PTC特性的材料可以被用于过热保护装置300,因此过热保护装置的电阻增大。
因此,由于过热保护装置300的电阻增大,而发热单元200的电阻恒定,因此过热保护装置300和发热单元200的总电阻将增大。此外,由于施加到发热单元200的电流随着总电阻的增大而减小,因此过热保护装置300可以防止串联连接的发热单元200过热。
参照图11,在正常操作的情况下,由于发热单元200的温度是恒定的,并且由此发热单元200和过热保护装置300的电阻是恒定的,因此从电池B到地面G的总电阻也具有恒定值。
在发热单元200的异常过热操作的情况下,过热保护装置300的电阻增大,这导致从电池B到地面G的总电阻增大。因此,由于从发热单元200侧流动的电流被抑制,因此发热单元200的温度升高可以被抑制。此外,随着发热单元200的温度降低,过热保护装置300的温度也降低,从而可以实现温度稳定。
当发热单元200过热时,过热保护装置300可以暂时切断施加到发热单元200的电力,以防止发热单元200过热。
图12是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的电连接关系的另一实施方式的图,并且图13是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热单元和过热保护装置之间的另一电连接关系中的电阻和温度的曲线图。
参照图10和图12,发热单元200和过热保护装置300之间的电连接关系的另一实施方式的不同之处在于,使用了继电器R,并且发热单元200和过热保护装置300并联连接在继电器R与地面G之间。例如,另一实施方式具有相同的结构在于,其使用过热保护装置300和框架400,但是不同之处在于,其使用继电器R,并且发热单元200和过热保护装置300以并联结构连接在继电器R和地面G之间。因此,在另一实施方式中,可以更快地实现发热单元200的温度稳定。
当发热单元200过热时,继电器R可以与过热保护装置300的温度协同地切断施加到发热单元200的电流。例如,过热保护装置300的温度根据发热单元200的过热而升高,并且继电器R由于温度升高而阻断施加到发热单元200的电流。因此,可以更快地实现发热单元200的温度稳定。
如图12中所示,继电器R设置在电池B和地面G之间,并且发热单元200和过热保护装置300可以并联连接在继电器R和地面G之间。在这种情况下,过热保护装置300可以在结构上设置成与发热单元200接触。
此外,继电器R可以包括线圈端子C和开关S。因此,过热保护装置300可以串联连接在线圈端子C和地面G之间。此外,发热单元200可以串联连接在开关S和地面G之间。
因此,在发热单元200的异常过热操作的情况下,过热保护装置300的电阻升高,以限制施加到线圈端子C的电流,使得可以通过开关S切断施加到发热单元200的电流。因此,如图13中所示,在另一实施方式中,可以快速地稳定发热单元200的温度。
过热保护装置300中的至少一个可以设置在框架400内部。
图14是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的一个实施方式的图。
参照图9和图14,过热保护装置300可以包括:发热元件310,该发热元件具有至少一个PTC特性;用于向发热元件310供电的电极板320和330;以及管340,该管用于将发热元件310以及电极板320和330容纳在其中。
此外,过热保护装置300还可以包括用于引导PTC元件的布置的引导板350。因此,过热保护装置300可以以管状来设置,以确保组装性和耐用性。
发热元件310可以设置在电极板320和330之间。此外,当电力被施加到电极板320和330时,发热元件310可以产生热量。在这种情况下,发热元件310可以经由电极板320和330而与发热单元200串联连接。
电极板320和330使电力能够被施加到发热元件310。这里,电极板320和330可以包括正极板320和负极板330,该正极板和负极板分别设置在发热元件310两侧。
管340可以以其中具有容纳空间的管状形成。如图14中所示,管340可以以具有矩形截面的管状形成。此外,管340可以由诸如铝的金属材料形成。这里,管340可以设置成与发热单元200直接接触,或者设置成经由框架400与发热单元200接触。
引导板350可以以与电极板320和330相对应的板状形成。此外,引导板350可以包括多个孔351,发热元件310设置在该多个孔中。
同时,由于过热保护装置300中的至少一个可以设置在框架400内部并且可以使用发热元件310,因此其也可以用作用于车辆加热装置1的辅助加热器。例如,多个过热保护装置300或多个发热元件310可以被用于用作车辆加热装置1的辅助加热器。
框架400可以将过热保护装置300容纳在其中,并且可以包括多个孔411。
此外,框架400可以由具有导热性的金属材料形成,以便与除了发热单元200之外的周围环境的温度具有密切关系。因此,即使在使用至少一个过热保护装置300时,框架400也可以容易地提高车辆的内部温度,并防止发热单元200过热。
孔411可以形成为与发热单元200的孔211相对应。因此,空气可以穿过框架400的孔411和发热单元200的孔211被供应到车辆的内部。这里,形成在框架400中的孔411可以被称为第二孔或框架孔。
参照图7,框架400包括:上板410和下板420,在该上板中形成有多个孔411,并且下板420设置成与上板410间隔开,并且在下板420中形成有多个孔411;以及侧壁430,该侧壁用于连接上板410的端部与下板420的端部。这里,上板410、下板420和侧壁430可以形成框架400的外形,并且可以在其中形成空间。此外,该空间可以被设置为热交换区域。
上板410可以以具有预定厚度的板状形成。此外,上板410可以包括多个孔411,所述多个孔形成为在竖直方向上穿透以用于空气流动。这里,形成在上板410中的孔可以被称为第二上孔或上板孔。
此外,根据设置在上板410上的上发热单元200a的布置位置,可以提供不同的加热质量。
如图16和图17中所示,上发热单元200a可以基于空气的流动而设置在上板410的上表面上。例如,考虑到与基于空气的流动而形成在上发热单元200a的前端处的热交换区域的热交换效率以及上发热单元200a的面积的增大,上发热单元200a可以设置在上板410的上表面上。
替代地,上发热单元200a可以设置在上板410的下表面上。在这种情况下,当上发热单元200a的发热部220设置成与上发热单元200a的孔211重叠时,车辆加热装置1的热辐射能力提高。
下板420可以以具有预定厚度的板状形成。此外,下板420可以包括多个孔411,所述多个孔形成为在竖直方向上穿透以用于空气流动。这里,形成在下板420中的孔可以被称为第二下孔或下板孔。
此外,下板420可以形成为以预定间隔与上板410间隔开。因此,可以在上板410和下板420之间形成热交换区域。
此外,为了向乘客的热辐射,下发热单元200b可以设置在下板420的下表面上。
同时,诸如突起的突出图案可以形成在下板420的孔411中。这里,突出图案可以增加空气在形成在上板410和下板420之间的热交换区域中的停留时间。因此,可以提高热交换区域中的热交换效率。
侧壁430可以设置在上板410和下板420之间,以支撑上板410与下板420。在这种情况下,考虑到形成在框架400内部的空间的大小,侧壁430可以设置成连接上板410的端部和下板420的端部。
图15是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的框架的另一实施方式的图。
参照图15,框架400还可以包括设置在上板410和下板420之间的至少一个肋440。
肋440可以支撑上板410和下板420。例如,当诸如外力的负载被施加到框架400时,在框架400中可能发生诸如挤压的变形。因此,肋440可以被用作用于防止变形的支撑构件。
此外,肋440可以引导穿过框架400的空气。例如,肋440可以引导被引入到上板410的孔411中的空气,并将其排放穿过下板420的孔411。因此,肋440可以实现空气在框架400内的均匀流动,或者实现空气朝向感觉到大量冷空气的身体部分的偏置。为此目的,多个肋440可以设置在框架400内。
同时,肋440可以通过切割并且然后弯曲上板410的部分区域而形成。例如,肋440可以通过切割并弯曲上板410的一部分的成型方法来形成。
图16是示出空气穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和发热模块的流动的图,并且图17是示出通过根据实施方式的车辆加热装置的发热模块的热交换的图。在图16中,实心箭头可以表示空气的流动。此外,在图17中,虚线箭头可以表示热量的散发。
参照图16和图17,基于形成在车辆加热装置1内部的空气的流动方向,热交换区域可以包括形成在上发热单元200a的前端(上游侧)处的第一热交换区域A1以及形成在上发热单元200a和下发热单元200b之间的第二热交换区域A2。具体地,第二热交换区域A2可以形成在上板410和下板420之间。
第一热交换区域A1可以是其中从上发热单元200a的发热部220散发的辐射热量和沿着壳体500的管道部510移动的空气进行热交换的区域。因此,第一热交换区域A1可以形成在管道部510内部,并且可以被称为预热区域。
第二热交换区域A2可以基于气流方向形成在上发热单元200a和下发热单元200b之间,并且可以形成在框架400内部。在这种情况下,上发热单元200a和下发热单元200b可以设置在框架400外部。
因此,在上发热单元200a和下发热单元200b之间流动的空气可以与从上发热单元200a的发热部220和下发热单元200b的发热部220中的每一者散发的辐射热量进行热交换。具体地,在穿过下发热单元200b的孔211之前,穿过上发热单元200a的孔211的空气可以在第二热交换区域A2中混合,并且同时与从上发热单元200a和下发热单元200b中的每一者散发的热量进行热交换。
此外,上发热单元200a的孔211和下发热单元200b的孔211设置成基于气流方向彼此交叉,从而可以提高加热性能。例如,上发热单元200a的孔211和下发热单元200b的发热部220布置成在一个方向(气流方向或竖直方向)上重叠,以允许穿过上发热单元200a的孔211的空气沿着下发热单元200b的发热部220流动,从而进一步增加空气在第二热交换区域A2中的停留时间。
此外,上发热单元200a的发热部220布置成在一个方向上与下发热单元200b的孔211重叠,从而提高热辐射性能。因此,可以提高车辆加热装置1的加热效率和性能。
此外,上发热单元200a的孔211和下发热单元200b的孔211形成为具有不同的形状,使得可以进一步增加空气在第二热交换区域A2中的停留时间。例如,诸如突起的保持部分(未示出)形成在下发热单元200b的孔211中以引起湍流,使得空气在第二热交换区域A2中的停留时间可以进一步增加。
同时,上发热单元200a的发热部220和下发热单元200b的孔211可以在一个方向(气流方向或竖直方向)上重叠。
同时,上发热单元200a和下发热单元200b可以由控制器分别控制。例如,控制器可以通过控制施加到上发热单元200a和下发热单元200b中的每一者的电力来调节加热性能。
壳体500可以与地板管道15连通地连接。在这种情况下,壳体500的一侧可以可移除地并可旋转地设置在地板管道15上。因此,壳体500可以用作用于从地板管道15传递到发热模块100的空气移动的通道。
图18是示出根据实施方式的车辆加热装置的壳体的分解立体图,图19是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的壳体中的引导件的图,并且图20是示出被根据实施方式的车辆加热装置的引导件引导的空气的流动的图。图20中所示的箭头可以指示车辆加热装置1的空气的流动,并且箭头的粗细可以指示空气的排放量。
参照图18,壳体500可以包括与地板管道15连通地连接的管道部510和引导排放穿过管道部510的空气的引导件520。这里,壳体500可以通过注塑成型诸如塑料的合成树脂材料而形成为各种形状。
管道部510可以引导供应穿过地板管道15的空气。此外,管道部510的一侧可以设置成与地板管道15连通,并且另一侧可以包括形成为排放空气的开口511。
引导件520可以设置在开口511中。
参照图18和图19,引导件520可以包括引导件主体521和穿过引导件主体521形成的多个孔。此外,引导件520还可以包括用于引导排放穿过孔的空气的引导突起524。
引导件主体521可以形成为板状,并且可以通过注塑成型诸如塑料的合成树脂材料来形成。如图19中所示,作为示例,引导件主体521形成为矩形形状,但不一定限于此。
考虑到被引导穿过管道部510的空气的排放量和排放位置,多个孔可以形成为各种形状。
引导突起524可以形成为在空气排放方向上从引导件主体521突出。例如,引导突起524可以形成为朝向发热模块100突出。
参照图18和图19,多个孔可以包括第一引导孔522和第二引导孔523,并且第一引导孔522和第二引导孔523可以以不同的形状和面积形成在引导件主体521中。因此,排放穿过第一引导孔522和第二引导孔523的空气可以具有不同的排放位置和不同的排放量。
例如,第一引导孔522的面积可以形成为大于第二引导孔523的面积,并且第二引导孔523可以设置成比第一引导孔522更靠近空调外壳11的地板管道15或控制台管道16。如图18中所示,第二引导孔523可以设置成比第一引导孔522更远离引导突起524。
此外,所形成的两个第一引导孔522可以设置成彼此相邻。在这种情况下,两个第一引导孔522可以相对于引导突起524对称地设置。也就是说,引导突起524可以设置在两个第一引导孔522之间。因此,引导突起524可以引导分别排放穿过两个第一引导孔522中的每一个的空气。
因此,壳体500可以通过具有不同面积的第一引导孔522和第二引导孔523来提高用于乘客的空气调节质量。如图20中所示,通过第一引导孔522、第二引导孔523和引导突起524加热的空气可以以更大的量被引导到比身体的其它部分感觉更冷的脚部。因此,车辆加热装置1可以通过孔的布置和形状来提高空气调节质量当中的诸如乘客的温暖感觉的加热质量。
支撑构件600可以设置在壳体500和发热模块100之间以支撑发热单元200。
图21是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块和支撑构件之间的布置关系的图。
参照图21,考虑到与发热模块100的组装,支撑构件600可以包括第一支撑构件600a和第二支撑构件600b。
此外,为了与发热模块100滑动接合,可以在支撑构件600中形成凹槽。这里,该凹槽可以引导发热模块100和支撑构件600之间的接合。
此外,可以在第一支撑构件600a和第二支撑构件600b中的任一者中形成孔。这里,该孔可以形成为向过热保护装置300施加电力。
盖700可以防止发热单元200与人体或物体直接接触。
盖700可以设置成覆盖发热模块100的一侧。如图6中所示,盖700可以设置在作为发热模块100的一侧的下侧,并且可以与壳体500结合以防止发热模块100的分离。例如,盖700可以使用钩联接到壳体500,该钩联接到形成在壳体500的侧表面上的突起。
此外,盖700可以形成有多个孔以排放空气。这里,考虑到空气调节质量等,盖700的孔可以形成为各种形状。
传感器800可以检测人体或物体接近发热模块100。因此,传感器800可以发送用于切断施加到发热模块的电力的信号。此外,控制器可以基于该信号切断施加到发热单元200以散发热量的电力。替代地,控制器可以实现声音、光等,以用于基于信号识别接近。因此,传感器800可以被设置为安全装置中的一种。
这里,传感器800可以是检测人体或物体的电容的传感器。
图22是示出根据实施方式的车辆加热装置的传感器的一个实施方式的图。
参照图22,传感器800可以是用于感测电容的感测线。此外,传感器800可以电连接到控制器。因此,当传感器800检测到人体的接近时,控制器可以切断施加到发热单元200以散发热量的电力。
传感器800可以设置在盖700的一侧。例如,传感器800可以沿着盖700的边缘设置。因此,传感器800可以有效地检测乘客的接近。
图23是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热部的图。
参照图23,车辆加热装置1还可以包括加热部900。
加热部900可以设置在管道部510的内侧的一个表面上,以加热沿着管道部510内部移动的空气。因此,加热部900可以用作辅助加热器,并且通过进一步降低由加热器13加热的空气的温度来进一步使通过地板管道15的热损失最小化。此外,通过使用加热部900来减小加热器13的尺寸,还可以减小其中设置有加热器13的空调单元10的尺寸。因此,通过使用加热部900,车辆加热装置1可以提高设计车辆的内部的自由度。
此外,加热部900可以包括设置在管道部510的内侧的一个表面上的基部910和设置在基部910上的发热部920。发热部920可以从电极等接收电力,并且该电力可以被控制器控制。因此,车辆加热装置1可以通过加热部900来提高加热能力。
同时,加热部900可以通过使用粘合构件(未示出)而设置在管道部510上。替代地,加热部900可以通过在管道部510的内侧的一个表面上模制发热部920和电连接到发热部920的电极的方法来形成。
此外,加热部900可以电连接到控制器,并且被控制器控制。
图24至图26是示出根据实施方式的车辆加热装置的操作控制的图,其中,图24是示出根据实施方式的车辆加热装置的最大加热模式的图,图25是示出根据实施方式的车辆加热装置的轻缓加热模式的图,并且图26是示出根据实施方式的车辆加热装置的辐射模式的图。
参照图24,当空调单元10的加热器13、车辆加热装置1的鼓风机单元20和发热模块100被打开时,可以将由鼓风机单元20供应的空气加热。在这种情况下,设置在地板管道15中的门30处于打开状态。这里,“接通状态”可以表示对每个部件施加电力并进行操作的状态。此外,空调单元10的加热器13、车辆加热装置1的鼓风机单元20、门30和发热模块100可以被控制器控制。
例如,通过鼓风机单元20供应到空调单元10的内部的空气可以首先被加热器13加热,并且然后可以在车辆加热装置1中被二次加热以被排放到车辆的内部中。因此,在车辆加热装置1的最大加热模式下,车辆的内部可以被加热到最大。最大加热模式的操作条件可以是当车辆的外部温度为零下20度时或者直到车辆的内部温度达到零上15度的时候。
参照图25,车辆加热装置1的鼓风机单元20和发热模块100可以在ON状态下加热由鼓风机单元20供应的空气。在这种情况下,空调单元10的加热器13处于OFF状态,并且设置在地板管道15上的门30处于打开状态。这里,OFF状态可以是指切断电源以便不操作的状态。
例如,空气可以通过鼓风机单元20穿过空调单元10的内部和地板管道15被供应到车辆加热装置1。此外,空气可以在车辆加热装置1中被加热并被排放到车辆的内部中。因此,在车辆加热装置1的轻缓加热模式下,车辆的内部可以被加热。轻缓加热模式的操作条件可以是当车辆的外部温度处于零下5至零下10度的范围内时或者直到车辆的内部温度在最大加热模式之后达到零上15度。
参照图26,车辆加热装置1的发热模块100可以在ON状态下通过辐射热量进行加热。在这种情况下,空调单元10的加热器13和鼓风机单元20处于OFF状态,并且设置在地板管道15上的门30处于关闭状态。
例如,由于鼓风机单元20未操作,并且门30处于关闭状态,因此可以切断向车辆加热装置1的空气供应。因此,在车辆加热装置1的辐射加热模式下,车辆的内部可以仅被车辆加热装置1加热。辐射模式的驱动状态可以通过车辆的冷启动、零下20度或更低的初始低温、当车辆的内部温度达到预设温度时或者通过乘客的选择来控制。
此外,在车辆加热装置1的辐射加热模式下,即使向发热模块100的空气供应被切断并且发热模块100的温度上升,车辆加热装置1也可以通过使用过热保护装置300来防止发热模块100过热。
图27是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的修改示例的分解立体图,图28是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块、过热保护装置的修改示例、支撑构件和盖的布置关系的立体图,图29是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的发热模块、过热保护装置的修改示例、支撑构件和盖的布置关系的平面图,图30是图28中所示的过热保护装置的放大图,图31是图28中所示的过热保护装置的截面的放大图,图32是示出根据实施方式的车辆加热装置的过热保护装置的修改示例、发热单元和框架的布置关系的图,图33是示出根据实施方式的车辆加热装置的发热单元的图,并且图34是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置中的过热保护装置的外壳的修改示例的仰视立体图。
当将图6中所示的车辆加热装置1和图27中所示的车辆加热装置1a进行比较时,过热保护装置的位置、根据该位置的布置关系、结构等存在差异。在这种情况下,图6中所示的车辆加热装置1可以被称为根据第一实施方式的车辆加热装置,并且图27中所示的车辆加热装置1a可以被称为根据第二实施方式的车辆加热装置或车辆加热装置的修改示例。
也就是说,根据第一实施方式的车辆加热装置1的过热保护装置300和根据第二实施方式的车辆加热装置1a的过热保护装置300a在位置、根据该位置的布置关系、结构等方面是不同的。另外,根据第二实施方式的车辆加热装置1a(而不是根据第一实施方式的车辆加热装置1)可以连接到空调单元10的一侧。
在描述根据第二实施方式的车辆加热装置1a时,与根据第一实施方式的车辆加热装置1的部件相同的部件用相同的附图标记来表示,并且将省略其详细描述。
参照图27至图31,根据第二实施方式的车辆加热装置1a可以包括:壳体500,发热模块100设置在该壳体中;支撑构件600,该支撑构件用于支撑发热模块100,使得发热模块100设置在壳体500中;以及盖700。此外,车辆加热装置1a还可以包括传感器800。在这种情况下,车辆加热装置1a的盖可以在形状上与车辆加热装置1的盖不同,但是发热单元200可以执行与盖相同的作用,因为所有的盖都包括设置成用于排放空气的孔,并且防止发热单元200与人体或物体直接接触。
此外,车辆加热装置1a的发热模块100可以包括发热单元200、用于防止发热单元200过热到预定温度的过热保护装置300a以及用于支撑发热单元和过热保护装置300的框架400。
参照图32和图33,发热单元200可以包括:平面的主体210,在该主体中形成有多个孔211;发热部220,该发热部安装在主体210上;以及第一电极230和第二电极240,该第一电极和第二电极设置在主体210上,以用于向发热部220施加电力。这里,主体210的孔211可以设置成与框架400的孔411相对应。
此外,为了与连接器(未示出)电连接以用于施加外部电力,第一电极230可以包括设置在其一侧的第一端子231,并且第二电极240可以包括设置在其一侧的第二端子241。这里,第一端子231可以被称为第一电极端子。第二端子241也可以被称为第二电极端子。
同时,发热单元200可以通过设置成在气流方向或竖直方向上彼此间隔开而形成为两层,并且可以根据布置位置而被划分成上发热单元200a和下发热单元200b。
在这种情况下,上发热单元200a可以设置在上板410的其中形成有多个孔411的上部分上,并且下发热单元200b可以设置成与上板410间隔开并且可以设置在下板420的其中形成有多个孔411的下部分上。这里,上板410和下板420可以通过侧壁430连接。
过热保护装置300a可以检测发热单元200的过热。具体地,过热保护装置300a可以防止发热单元200过热到预定温度或更高温度。
此外,过热保护装置300a可以设置成与发热单元200接触,并且可以与发热单元200串联地电连接(参见图10)。因此,过热保护装置300a可以防止串联连接的发热单元200的过热。
此外,发热单元200和过热保护装置300可以并联连接在继电器R和地面G之间。在这种情况下,继电器R可以包括线圈端子C和开关S。优选地,过热保护装置300可以串联连接在线圈端子C与地面G之间,并且发热单元200可以串联连接在开关S和地面G之间(参见图12)。因此,在发热单元200的异常过热操作的情况下,施加到线圈端子C的电流可以受到过热保护装置300a的电阻增大的限制,使得通过开关S施加到发热单元200的电流可以被阻断。
参照图30、图31和图34,过热保护装置300a可以包括:发热元件310,该发热元件具有PTC特性;外壳360,该外壳用于通过钩联接将发热元件310紧密固定到发热单元200;以及布线370,该布线连接到发热元件310的一侧。
在这种情况下,过热保护装置300a的位置、结构等可以在考虑过热保护装置300的组装、至发热单元200的粘附以及对过热的敏感性的情况下被确定。
发热元件310可以通过布线370电连接到电源。在这种情况下,发热元件310可以与发热单元200串联连接。这里,布线370可以被设置为电线。
此外,发热元件310可以设置成与发热单元200接触。例如,发热元件310设置成与上发热单元200a接触,并且发热元件310的温度可以根据上发热单元200的温度而升高。
因此,发热元件310可以通过上述PTC特性和与发热单元200的串联连接来抑制发热单元200的过热。
外壳360可以通过联接到框架400而将发热元件310粘附到发热单元200。在这种情况下,外壳360可以由诸如塑料的合成树脂材料形成,以通过使外部热量的影响最小化来提高发热单元200的温度敏感性。
参照图31和图34,外壳360可以包括其中具有空间(即,空腔361a)的外壳主体361以及形成为从外壳主体361突出的钩362。
此外,外壳360可以包括用于将设置在空腔361a中的发热元件310与外部环境隔离的分隔壁363。这里,外壳主体361、钩362和分隔壁363可以一体地形成。
外壳主体361可以形成为圆柱形形状,以将发热元件310容纳在其中。因此,外壳主体361可以包括空腔361a,发热元件310设置在该空腔中,并且空腔361a的尺寸可以通过分隔壁363的位置来调节。
此外,考虑到发热单元200和发热元件310之间的接触,可以在外壳主体361的一侧处形成开口。
钩362可以从外壳主体361的一侧朝向框架400的孔411突出。
此外,钩362穿过上发热单元200a的孔211和框架的孔411,然后可以使用钩362a固定到框架400。
因此,发热元件310可以通过钩362和框架400的钩联接而紧密地固定到发热单元200。
分隔壁363可以设置在外壳主体361上,以支撑发热元件310,并且同时使外部环境的影响最小化。在这种情况下,分隔壁363可以设置成与外壳主体361的内表面361b间隔开。因此,可以在外壳主体361的内表面361b和分隔壁363之间形成有气隙。因此,该气隙还可以使来自外部环境的对发热元件310的影响最小化。
支撑构件600可以包括第一支撑构件600a和第二支撑构件600b。
此外,支撑构件600可以包括连接器部610和电源端子620,该电源端子形成为用于与外部电源联接以及电连接。在这种情况下,为了提供过热保护装置300a的优化布置位置,连接器部610和电源端子620可以设置成更远离壳体500的入口510a。如图28和图29中所示,连接器部610可以形成在支撑构件的主体的一侧,该支撑构件围绕并支撑发热模块100的一侧,并且电源端子620可以设置成与连接器部610相邻。
参照图27至图32,过热保护装置300a可以设置在发热模块100的上部分上。在这种情况下,过热保护装置300a可以钩联接至框架400的孔411,并且粘附至上发热单元200a。
因此,与根据第一实施方式的车辆加热装置1的过热保护装置300不同,过热保护装置300a设置在发热模块100的外部上,并且使用钩联接,使得可以提高组装特性。
此外,过热保护装置300a可以设置在发热模块100的上部分上,但是设置在壳体500的内部。因此,过热保护装置300a在外部热量的影响被最小化的状态下主要对沿着壳体500的内部移动的空气和由发热单元200产生的热量作出反应。
此外,由于当过热发生时从发热模块100产生的空气上升,因此设置在发热模块100的上部分上的过热保护装置300a可以更容易地对这种上升的空气作出响应。
此外,过热保护装置300a可以设置成更远离壳体500的入口510a。例如,在壳体500的内部中,由于空气的风量和速度随着距入口510a的距离增大而减小,因此发热单元200过热的可能性高。因此,通过将过热保护装置300a设置成更远离入口510a,车辆加热装置1a可以更容易地响应过热。这里,入口510a是与空调单元10的一侧连通的区域,使得空气可以穿过入口510a被引入到壳体500中。
此外,由于过热保护装置300a设置成与上发热单元200a直接且紧密接触(该上发热单元通过框架400、壳体500等被排除与外部接触),因此可以容易地对具有相对高的过热可能性的上发热单元200a的过热作出响应。
同时,过热保护装置300a可以设置成与电源端子620相邻。因此,由于布线370的长度相对较短,因此可以减小布线370的电阻。因此,过热保护装置300a可以提高对过热的确定和灵敏度。
为此,过热保护装置300a的钩362可以联接到形成在框架400中的多个孔411当中的最靠近电源端子620的孔411。因此,从电源端子620到过热保护装置300a的距离可以远小于从电源端子620到入口510a的距离。
虽然以上参照示例性实施方式描述了本发明,但本领域技术人员可以理解,在不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的范围内,可以对本发明进行各种修改和改变。此外,应当理解,与修改和变化有关的差异落入由所附权利要求限定的本发明的范围内。
<附图标记的说明>
1、1a:车辆加热装置;10:空调单元;15:地板管道;20:鼓风机单元;30:门;100:发热模块;200:发热单元;210:主体;211:孔;220:发热部;230:第一电极;240:第二电极;300、300a:过热保护装置;362:钩;400:框架;500:壳体;600:支撑构件;700:盖;800:传感器;900:加热部。
Claims (22)
1.一种车辆加热装置,所述车辆加热装置包括:
发热模块,所述发热模块朝向乘客设置在连接到空调单元的气流通道上以散发热量,
其中,所述发热模块包括:发热单元;以及过热保护装置,所述过热保护装置被配置成防止所述发热单元过热到预定温度或更高温度,并且
其中,所述发热单元被配置成借助通过加热空气形成的热对流和通过直接朝向乘客辐射热量获得的热辐射中的至少一者来加热所述车辆的内部。
2.根据权利要求1所述的车辆加热装置,其中,所述发热单元设置成与所述过热保护装置接触,并且
所述过热保护装置与所述发热单元串联地电连接。
3.根据权利要求1所述的车辆加热装置,所述车辆加热装置还包括电连接到所述发热单元和所述过热保护装置的继电器,
其中,所述继电器与设置成与所述发热单元接触的所述过热保护装置的温度协同地切断施加到所述发热单元的电力。
4.根据权利要求2或3所述的车辆加热装置,其中,所述发热模块还包括框架,所述框架被配置成支撑所述发热单元和所述过热保护装置,
其中,所述发热单元设置在所述框架上,
所述过热保护装置设置在所述框架内部,并且
来自所述发热单元的热量经由所述框架被传递到所述过热保护装置。
5.根据权利要求4所述的车辆加热装置,其中,所述框架包括:上板,在所述上板中形成有多个孔;下板,所述下板设置成与所述上板间隔开并且具有形成在所述下板中的多个孔;以及至少一个肋,所述至少一个肋设置在所述上板和所述下板之间,并且
其中,所述肋支撑所述上板和所述下板,同时引导穿过所述框架的空气。
6.根据权利要求1所述的车辆加热装置,其中,所述发热单元包括平面的上发热单元和平面的下发热单元,所述上发热单元和所述下发热单元在所述发热模块的框架中设置成彼此间隔开以便形成热交换区域,并且
其中,从所述上发热单元和所述下发热单元中的每一者散发的热量在所述热交换区域中与穿过所述发热单元的空气进行热交换。
7.根据权利要求6所述的车辆加热装置,其中,形成有多个热交换区域,
其中,所述热交换区域包括:第一热交换区域,所述第一热交换区域基于气流方向形成在所述上发热单元的前方;以及第二热交换区域,所述第二热交换区域形成在所述上发热单元和所述下发热单元之间,并且
其中,穿过所述上发热单元的孔的空气在穿过所述下发热单元的孔之前,在所述第二热交换区域中混合,并且与所述上发热单元和所述下发热单元的辐射热量同时进行热交换。
8.根据权利要求7所述的车辆加热装置,其中,所述上发热单元和所述下发热单元中的每一者包括:平面的主体,在所述主体中形成有孔;发热部,所述发热部设置在所述主体上;以及第一电极和第二电极,所述第一电极和所述第二电极设置在所述主体上以将电力施加到所述发热部,并且
其中,所述下发热单元的所述发热部基于所述气流方向设置成与所述上发热单元的孔重叠。
9.根据权利要求8所述的车辆加热装置,其中,所述上发热单元和所述下发热单元通过控制器被选择性地施加电力。
10.根据权利要求1所述的车辆加热装置,所述车辆加热装置还包括壳体,所述壳体能旋转地连接到所述空调单元的排放管道,
其中,所述发热模块设置在所述壳体内部。
11.根据权利要求10所述的车辆加热装置,其中,所述壳体包括:管道单元,所述管道单元与所述排放管道连通地连接;以及引导件,所述引导件被配置成将引入到所述管道单元中的空气引导到所述发热模块;
其中,所述引导件包括:主体,在所述主体中形成有具有不同尺寸的第一引导孔和第二引导孔;以及引导突起,所述引导突起形成为从所述主体突出以引导排放穿过所述第一引导孔的空气;并且
其中,所述第二引导孔设置成比所述第一引导孔更靠近所述空调单元的空调外壳。
12.根据权利要求1所述的车辆加热装置,所述车辆加热装置还包括传感器,所述传感器被配置成检测乘客的身体的一部分接近所述发热模块。
13.根据权利要求1所述的车辆加热装置,其中,在所述空调单元的地板管道内部设置有门,并且
所述门被配置成调节沿着所述地板管道移动的空气的量。
14.根据权利要求11所述的车辆加热装置,其中,所述壳体还包括设置在所述管道单元的内表面上的加热部,并且
其中,所述加热部被配置成加热沿着所述管道单元的内部移动的空气。
15.根据权利要求1所述的车辆加热装置,其中,所述空调单元包括设置在所述空调单元中的热交换器,并且
其中,被供应到所述空调单元并穿过所述热交换器的空气移动到所述气流通道。
16.根据权利要求2或3所述的车辆加热装置,所述车辆加热装置还包括:
壳体,所述壳体将所述发热模块容纳在其中并且与所述空调单元的一侧连通;以及支撑构件,所述支撑构件被配置成支撑所述发热模块使得所述发热模块设置在所述壳体中,
其中,所述发热模块包括框架,所述发热单元设置在所述框架中;并且
所述过热保护装置通过与所述框架的钩联接而与所述发热单元紧密接触。
17.根据权利要求16所述的车辆加热装置,其中,所述过热保护装置包括:发热元件;外壳,所述外壳被配置成通过钩联接将所述发热元件紧密地固定到所述发热单元;以及布线,所述布线连接到所述发热元件的一侧,并且
其中,所述外壳的钩被插入到所述框架的孔中。
18.根据权利要求17所述的车辆加热装置,其中,所述支撑构件包括:连接器部,所述连接器部形成为用于与外部电源联接;以及电源端子,所述电源端子设置成与所述连接器部相邻,并且
其中,所述钩联接到形成在所述框架中的多个孔当中的最靠近所述电源端子的孔。
19.根据权利要求18所述的车辆加热装置,其中,所述过热保护装置设置成与所述电源端子相邻。
20.根据权利要求17所述的车辆加热装置,其中,所述过热保护装置设置成更远离所述壳体的入口。
21.根据权利要求17所述的车辆加热装置,其中,所述外壳由合成树脂材料形成。
22.根据权利要求17所述的车辆加热装置,其中,所述外壳包括:外壳主体,所述外壳主体具有空腔,所述发热元件设置在所述空腔中,所述钩形成为从所述外壳主体的一侧突出;以及分隔壁,所述分隔壁设置在所述空腔中以支撑所述发热元件;并且
其中,所述分隔壁设置成与所述外壳主体的内表面间隔开。
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