DE102007015461A1 - Vehicle heating device has pipe line and insulating plate is arranged between housing and carbon fibers to cover outer part of carbon fiber - Google Patents

Vehicle heating device has pipe line and insulating plate is arranged between housing and carbon fibers to cover outer part of carbon fiber Download PDF

Info

Publication number
DE102007015461A1
DE102007015461A1 DE102007015461A DE102007015461A DE102007015461A1 DE 102007015461 A1 DE102007015461 A1 DE 102007015461A1 DE 102007015461 A DE102007015461 A DE 102007015461A DE 102007015461 A DE102007015461 A DE 102007015461A DE 102007015461 A1 DE102007015461 A1 DE 102007015461A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heater
carbon
carbon fibers
carbon fiber
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102007015461A
Other languages
German (de)
Inventor
Seung Taig Cheonan Oh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Modine Manufacturing Co
Original Assignee
Modine Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
Publication of DE102007015461A1 publication Critical patent/DE102007015461A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/034—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from the cooling liquid of the propulsion plant and from an electric heating device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00314—Arrangements permitting a rapid heating of the heating liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/0072—Special adaptations
    • F24H1/009—Special adaptations for vehicle systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0435—Structures comprising heat spreading elements in the form of fins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405—Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429—For vehicles
    • F24H3/0452—Frame constructions
    • F24H3/047—Multiple-piece frames assembled on their four or more edges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/08—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes
    • F24H3/081—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators by tubes using electric energy supply
    • F24H3/085—The tubes containing an electrically heated intermediate fluid, e.g. water
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14—Heater elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/145—Carbon only, e.g. carbon black, graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2268—Constructional features
    • B60H2001/2296—Constructional features integration into fluid/air heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/04—Fastening; Joining by brazing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/08—Fastening; Joining by clamping or clipping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

The vehicle heating device has a pipe line, cooling fins (110), a heading section, a cooling water inlet, a cooling water outlet, and a carbon fiber heating element module, which is inserted in a heating core assembly and is provided with multiple carbon fibers. The carbon fiber heating element module has a housing and multiple carbon fibers, which are supported and used within the housing to place a positive electrode and a negative electrode. An insulating plate is arranged between the housing and the carbon fibers to cover the outer part of the carbon fiber. An independent claim is also included for a method for producing vehicle heating device.

Description

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 ist eine Schrägansicht, die das Fahrzeugheizgerät gemäß dem Stand der Technik darstellt. 1 FIG. 13 is an oblique view illustrating the vehicle heater according to the prior art. FIG.

2a ist eine Schrägansicht, die das Fahrzeugheizgerät gemäß dem Stand der Technik darstellt. 2a FIG. 13 is an oblique view illustrating the vehicle heater according to the prior art. FIG.

2b ist eine Seitenansicht, die den Teil „A" der 2a darstellt. 2 B is a side view showing the part "A" of 2a represents.

3a ist eine Querschnittsansicht, die das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 3a FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating the vehicle heater according to the present invention. FIG.

3b ist eine Querschnittsansicht, die die Einzelteildarstellung „BB" der 3a darstellt. 3b is a cross-sectional view showing the single part illustration "BB" of 3a represents.

4 ist eine Fotografie, die das Karbon-Sheet im Hinblick auf das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 4 Fig. 11 is a photograph illustrating the carbon sheet with respect to the vehicle heater according to the present invention.

5 ist ein Blockdiagramm, das das Herstellungsverfahren des Fahrzeugsheizgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 Fig. 10 is a block diagram illustrating the manufacturing method of the vehicle heating apparatus according to the present invention.

6 ist ein Blockdiagramm, das das Herstellungsverfahren des Karbonfaserheizelementmoduls im Hinblick auf das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Beschreibung der Bezugszeichen der wesentlichen Teile der Zeichnungen 100: Heizungskernbaugruppe 110: Kühlrippe 200: Karbonfaserheizelementmodul 210: Gehäuse 220: Karbonfaser 230: Karbon-Sheet 240: Negative Elektrode 250: Positive Elektrode 300: Aufnahmeraum 310: Aufnahmeteil 6 FIG. 10 is a block diagram illustrating the manufacturing method of the carbon fiber heater module with respect to the vehicle heater according to the present invention. FIG. Description of the reference signs of the essential parts of the drawings 100 : Heater core assembly 110 : Cooling fin 200 : Carbon fiber heater module 210 : Casing 220 : Carbon fiber 230 : Carbon sheet 240 : Negative electrode 250 : Positive electrode 300 : Recording room 310 : Recording part

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

Ziel der ErfindungObject of the invention

Technisches Gebiet zu dem die Erfindung gehört und Stand der Technik auf diesem GebietTechnical field to which the invention belongs and prior art in this field

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Fahrzeugheizgerät und dessen Herstellungsverfahren und insbesondere mit dem Fahrzeugheizgerät und dessen Herstellungsverfahren durch Realisierung exzellenter thermischer Wirkungsgrade mittels simultaner Übertragung von Konvektionswärme und Strahlungswärme der eigenen Wärmeerzeugung nach außen durch ein Karbonfaserheizelementmodul, das in eine Heizungskernbaugruppe eingesetzt und fixiert ist, welche mit einer Mehrzahl von Kühlrippen ausgestattet ist.The The present invention relates to a vehicle heater and its Manufacturing method and in particular with the vehicle heater and its manufacturing method by realization of excellent thermal efficiencies by means of simultaneous transmission of convective heat and radiant heat own heat generation outward by a carbon fiber heater module inserted into a heater core assembly is inserted and fixed, which with a plurality of cooling fins Is provided.

Im Allgemeinen umfasst der elektrische Vorwärmer eines Automobils den Vorwärmer der Kühlwasserheizung, welcher das Kühlwasser erwärmt, sowie den Vorwärmer der Luftheizung, der die Luft erwärmt, wobei der Vorwärmer der Luftheizung in einen Luftheizungseinzelelementvorwärmer und einen freistehenden Luftheizungs PTC-Vorwärmer gegliedert werden kann.in the Generally, the electric preheater of an automobile includes the preheater of Cooling water heating, which the cooling water heated as well as the preheater the air heater, which heats the air, the preheater of the Air heating in an air heating element pre-heater and a freestanding air heating PTC preheater can be structured.

Zum Beispiel heizt der Kühlwasserheizungsvorwärmer das Kühlwasser, das durch den Widerstand eines Heizelementsdrahtes in einen Heizungswärmetauscher fließt. Solch ein Kühlwasserheizungsvorwärmer hat jedoch eine niedrige Aufheizgeschwindigkeit wegen des Wärmeverlustes durch das Kühlwasser, und der Widerstand eines Heizelementdrahtes erzeugt das Problem der Feuergefahr. Im Falle eines Kühlwasserheizungsvorwärmers basierend auf einem PTC-Heizelement soll dieses Problem so gelöst werden, dass dann, wenn der Vorwärmer eine bestimmte Temperatur erreicht oder überschreitet, der Widerstand wegen der PTC-Charakteristiken drastisch ansteigt, so dass die Stromstärke niedriger wird, um eine Überhitzung zu vermeiden und jegliche Feuergefahr zu mindern. Trotzdem hat solch ein Vorwärmer außerdem den Nachteil, dass die Erwärmungsgeschwindigkeit des Kühlwassers niedrig ist.To the For example, the cooling water heater preheater heats the Cooling water, through the resistance of a heater wire into a heater core flows. Such a cooling water heater preheater has but a low heating rate because of the heat loss through the cooling water, and the resistance of a heater wire creates the problem the fire danger. In the case of a cooling water heater preheater based on a PTC heating element This problem should be solved this way be that if the preheater reaches or exceeds a certain temperature, the resistance due to the PTC characteristics drastically increases, so that the current is lower will be overheating to avoid and reduce any fire hazard. Nevertheless, such has a preheater Furthermore the disadvantage that the heating rate of cooling water is low.

Andererseits wird im Folgenden der bekannte Luftheizungsvorwärmer im Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.On the other hand, in the following the known air heater preheater with regard to the attached Drawings described.

1 stellt den existierenden Luftheizungsvorwärmer dar. 1 represents the existing air heater preheater.

Wie in 1 dargestellt, bildet der Luftheizungsvorwärmer eine Heizungskernbaugruppe, wenn eine Mehrzahl von Kühlrippen 10 angeordnet wird, und zwischen diesen Kühlrippen 10 eine PTC-Elementeinheit 20 installiert ist, in welcher ein PTC-Element mit einem Isolator beim Einsetzen in einen Rahmen zusammengebaut ist. An der Ober- und Unterseite der Heizungskernbaugruppe ist jeweils ein oberes Kopfstück 30 und ein Endkopfstück 40 angeordnet, und eine Seitenplatte 50, welche zwischen dem oberen Kopfstück 30 und dem Endkopfstück 40 eingespannt ist, ist in das obere Kopfstück 30 und das Endkopfstück 40 eingefügt und zusammengebaut. Zu diesem Zeitpunkt wird die PTC-Elementeinheit 20 ein positiver Anschluss, und ein negativer Anschluss 60 ist an der Seite der PTC-Elementeinheit 20 eingesetzt, so dass die positiven und negativen Anschlüsse 60 alternierend nahe zueinander angeordnet sind, und Strom zu diesem PTC-Element fließt.As in 1 As shown, the air heater preheater forms a heater core assembly when a plurality of cooling fins 10 is arranged, and between these cooling fins 10 a PTC element unit 20 is installed, in which a PTC element is assembled with an insulator when inserted into a frame. At the top and bottom of the heater core assembly is an upper header each 30 and an end header 40 arranged, and a side plate 50 which is between the upper head piece 30 and the end header 40 is clamped in the upper head piece 30 and the end header 40 inserted and assembled. At this time, the PTC element unit becomes 20 a positive connection, and a negative connection 60 is at the side of the PTC element unit 20 used, so the positive and negative connections 60 are alternately arranged close to each other, and current flows to this PTC element.

Solch ein Luftheizungsvorwärmer hat jedoch einen Aufbau, bei dem seine positiven und negativen Anschlüsse 60 benachbart zu einander angeordnet und ungeschützt sind, so dass nach Eindringen von Feuchtigkeit ein elektrischer Kurzschluss möglich ist.However, such an air heater preheater has a structure in which its positive and negative connections 60 are arranged adjacent to each other and unprotected, so that after ingress of moisture, an electrical short circuit is possible.

Insbesondere ist der Luftheizungseinzelelementvorwärmer so ausgebildet, dass sein Heizkern mit einem PTC-Heizelement, das auf PTC-Materialien basiert, sowie mit Kühlrippen und einer Rohrleitung für den Kühlwasserfluss versehen ist, um die Luft zu erhitzen, die um die Heizungskernbaugruppe herum fließt, wobei 30 bis 40 % der Wärme, die von dem PTC-Heizelement erzeugt wird, durch die Kühlrippen übertragen wird, und die verbleibende Wärme zu der Rohrleitung übertragen wird, in der das Kühlwasser fließt, so dass das Problem entsteht, dass die Heizwirkung dürftig ist, wegen der großen Wärmeverluste durch Kühlen des Wassers und wegen des Nachteils des PCT-Heizelements, dessen Einschaltstrom die Batteriekapazität überschreitet.Especially the air heater single element preheater is designed to be Heater core with a PTC heating element based on PTC materials, as well as with cooling fins and a pipeline for the cooling water flow is provided to heat the air around the heater core assembly flows around, where 30 to 40% of the heat, which is generated by the PTC heating element, transmitted through the cooling fins is, and the remaining heat transferred to the pipeline in which the cooling water is flows, so that the problem arises that the heating effect is poor, because of the big one heat loss by cooling the water and because of the disadvantage of the PCT heating element whose Inrush current exceeds the battery capacity.

Darüber hinaus steigt der Widerstand des Luftheizungs-PTC-Einzelvorwärmers stark an, wenn die Temperatur ansteigt, so dass das Problem entsteht, dass wenn der anfängliche Einschaltstrom fließt, die Batteriekapazität überschritten wird. Außerdem muss während der Herstellung des Vorwärmers PTC-Pulver mit einer Presse geformt und gesintert werden, um PTC-Charakteristiken zu erzielen. Wenn ein Teil der Oberfläche des freistehenden Luftheizungs-PCT-Vorwärmers mit Kühlrippen für ein PTC-Element benutzt wird, entsteht das Problem, dass die Temperaturverteilung zwischen unterschiedlichen Flächen nicht gleichmäßig ist. Weiterhin ist das Montageverfahren kompliziert und die Herstellungsschwierigkeiten führen zu dem Problem niedriger Produktivität.Furthermore the resistance of the air-heating PTC single preheater increases sharply when the temperature rises so that the problem arises that if the initial one Inrush current flows, exceeded the battery capacity becomes. Furthermore must while the production of the preheater PTC powders are molded with a press and sintered to PTC characteristics to achieve. If a part of the surface of the free-standing air-heating PCT preheater with cooling fins for a PTC element is used, the problem arises that the temperature distribution between different surfaces is not even. Farther The assembly process is complicated and the manufacturing difficulties to lead to the problem of low productivity.

Technische Aufgabe der vorliegenden ErfindungTechnical task of the present invention

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und ein Fahrzeugheizgerät und dessen Herstellungsverfahren bereitzustellen, das Wärmeverluste reduziert, die während der thermischen Konversion auftreten, um so eine exzellente thermische Effizienz mit derselben Leistung zu erreichen.The The aim of the present invention is to solve the problems described above to solve and a vehicle heater and to provide its manufacturing process, the heat losses reduced during the Thermal conversion occur, so as to provide excellent thermal Achieve efficiency with the same performance.

Weiterhin, beabsichtigt die vorliegende Erfindung ein Fahrzeugheizgerät und dessen Herstellungsverfahren bereitzustellen, das es ermöglicht, auf gleichem Raum eines Fahrzeugs mehr Heizelemente zu montieren, und die Einschränkungen in Bezug auf die Form eines elektrischen Heizers zu reduzieren, um die Raumausnutzung zu verbessern.Farther, the present invention intends a vehicle heater and its To provide a manufacturing method which makes it possible to mount more heating elements in the same space of a vehicle, and the restrictions to reduce in terms of the shape of an electric heater to improve the space utilization.

Zusätzlich beabsichtigt die vorliegende Erfindung, ein Heizgerät und dessen Herstellungsverfahren bereitzustellen, das die Zeit zur Erhöhung der Temperatur auf ein bestimmtes Niveau reduziert und den elektrischen Widerstand für eine längere Zeitperiode aufrechterhält, so dass die Wärmestrahlcharakteristiken verbessert werden können.Additionally intended the present invention to provide a heater and its manufacturing method, that's the time to increase the temperature is reduced to a certain level and the electrical Resistance for a longer one Time period, so that the heat radiation characteristics can be improved.

Konfiguration der ErfindungConfiguration of the invention

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, ist das Heizgerät der vorliegenden Erfindung so konfiguriert, dass es eine Heizungskernbaugruppe umfasst, die Rohrleitung, Kühlrippe, Kopfstück und Kühlwasser Einlass- und -Auslass, und ein Karbonfaserheizelementmodul einschließt, das in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und fixiert ist, welche mit einer Mehrzahl von Karbonfasern ausgestattet ist, wobei das Karbonfaserheizelementmodul ein Gehäuse, eine Mehrzahl von Karbonfasern, die innerhalb des Gehäuses abgestützt sind und benutzt werden, um eine positive Elektrode und eine negative Elektrode zu befestigen, und eine Isolierschicht aufweist, die zwischen das Gehäuse und die Karbonfasern eingesetzt ist, und die den äußeren Teil der Karbonfasern ummantelt.To achieve the above object, the heater of the present invention is configured to include a heater core assembly including tubing, fin, header and cooling water inlet and outlet, and a carbon fiber heater module inserted and fixed in the heater core assembly provided with a plurality of carbon fibers, the carbon fiber heater module comprising a housing, a plurality of carbon fibers supported within the housing and used to fix a positive electrode and a negative electrode, and having an insulating layer interposed between the housing and the carbon fibers and sheathing the outer part of the carbon fibers.

Dabei kam die Mehrzahl von Karbonfasern als gewebtes Karbon-Sheet ausgebildet, oder durch paralleles Laminieren zu einem Bündel geformt sein.there The majority of carbon fibers were formed as a woven carbon sheet, or formed into a bundle by parallel lamination.

Außerdem ist die Mehrzahl von Karbonfasern vorzugsweise benachbart der inneren Wand des Gehäuses installiert, wobei ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmeraum durch Hartlöten in dieser Heizungskernbaugruppe erzeugt wird, und wobei das Karbonfaserheizelementmodul in diesen Aufnahmeteil eingesetzt und montiert ist.Besides that is the plurality of carbon fibers preferably adjacent to the inner Wall of the housing installed, wherein a receiving part with a receiving space through brazing in this heater core assembly, and wherein the carbon fiber heater module inserted and mounted in this receiving part.

Das Verfahren zur Herstellung des Heizgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schritt, in dem ein Karbonfaserheizelementmodul hergestellt wird, einen Schritt, in dem ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmeraum durch Hartlöten in einer Heizungskernbaugruppe einschließlich Rohrleitung und Kühlrippe, Kopfstück und Kühlwasser-Einlass und -Auslass geformt wird, und einen Schritt, in dem das Karbonfaserheizelementmodul in dem Aufnahmeteil der Heizungskernbaugruppe fixiert wird.The Method of manufacturing the heater according to the present invention includes a step in which a carbon fiber heater module is made is, a step in which a receiving part with a recording room by brazing in a heater core assembly including piping and cooling fin, headpiece and cooling water inlet and exit, and a step in which the carbon fiber heater module is fixed in the receiving part of the heater core assembly.

Hierbei kann der Schritt der Herstellung des Karbonfaserheizelementmoduls einen Schritt einschließen, in dem Karbonfasern hergestellt werden, einen Schritt in welchem eine Mehrzahl von Karbonfasern zu einem Karbon-Sheet gewebt werden, einen Schritt, in dem eine positive Elektrode und eine negative Elektrode an diesem Karbon-Sheet befestigt werden, einen Schritt, in dem das Karbon-Sheet von einer Isolierschicht ummantelt und zugeschnitten wird, und einen Schritt, bei dem der äußere Teil der Isolierschicht, der das Karbon-Sheet ummantelt, an dem Gehäuse befestigt wird, so dass es in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und an dieser befestigt werden kann.in this connection may be the step of manufacturing the carbon fiber heater module to include a step in which carbon fibers are produced, a step in which a plurality of carbon fibers are woven into a carbon sheet, a step in which a positive electrode and a negative Electrode to be attached to this carbon sheet, a step in which the carbon sheet is encased and cut by an insulating layer is, and a step in which the outer part of the insulating layer, which encases the carbon sheet, is attached to the housing so that it is inserted into the heater core assembly and secured thereto can be.

Darüber hinaus, kann dieser Schritt der Herstellung des Karbonfasernheizelementmoduls einen Schritt umfassen, in dem Karbonfasern hergestellt werden, einen Schritt, in dem eine Mehrzahl von Karbonfasern laminiert werden, um eine Bündelform zu bilden, einen Schritt, in dem eine positive Elektrode und eine negative Elektrode an diesen Karbonfasern in Bündelform fixiert werden, einen Schritt, bei dem die Karbonfasern in Bündelform von einer Isolierschicht ummantelt und zugeschnitten werden, und einen Schritt, bei dem der äußere Teil der Isolierschicht an dem Gehäuse befestigt ist, so dass es in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und befestigt werden kann.Furthermore, This step can be used to make the carbon fiber heater module comprise a step in which carbon fibers are produced, a step in which a plurality of carbon fibers are laminated around a bundle shape to form a step in which a positive electrode and a negative Electrode to be fixed to these carbon fibers in bundle form, a Step in which the carbon fibers in bundle form of an insulating layer sheathed and cut, and a step in which the outer part the insulating layer on the housing is attached so that it is inserted into the heater core assembly and can be attached.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen entspre chend den beigefügten Zeichnungen beschrieben.in the The following is an embodiment the invention in detail accordingly the accompanying drawings described.

2a ist eine Schrägansicht, die das Fahrzeugheizgerät gemäß dem Stand der Technik darstellt; 2b ist eine Seitenansicht, die den Teil „A" der 2a darstellt; 3a ist eine Querschnittsansicht, die das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; 3b ist eine Querschnittsansicht, die die Einzelteildarstellung „BB" der 3a darstellt; und 4 ist eine Fotografie, die das Karbon-Sheet im Hinblick auf das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 2a Fig. 11 is an oblique view illustrating the vehicle heater according to the prior art; 2 B is a side view showing the part "A" of 2a represents; 3a FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the vehicle heater according to the present invention; FIG. 3b is a cross-sectional view showing the single part illustration "BB" of 3a represents; and 4 Fig. 11 is a photograph illustrating the carbon sheet with respect to the vehicle heater according to the present invention.

Wie in den 2a bis 3b dargestellt, umfasst das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung eine Heizungskernbaugruppe 100 und ein Karbonfaserheizelementmodul 200, das an dieser Heizungskernbaugruppe 100 angeordnet ist.As in the 2a to 3b 1, the vehicle heater according to the present invention includes a heater core assembly 100 and a carbon fiber heater module 200 attached to this heater core assembly 100 is arranged.

Insbesondere hat die Heizungskernbaugruppe 100 einen Aufbau einschließend Rohrleitung und Kühlrippe, Kopfstück, Kühlwasser-Einlass und -Auslass, wobei ein oberes Kopfstück 120 und ein Endkopfstück 130 entsprechend an dem oberen und unteren Teil angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Kühlrippen 110 zwischen diesem oberen Kopfstück 120 und dem Endkopfstück 130 in einer Säulenbildenden Reihe eingesetzt sind. Hierbei wird das Karbonfaserheizelementmodul 200 an der Stelle eingesetzt und befestigt, wo ein Teil der Rohrleitungen oder Kühlrippen 110 dieser Heizungskernbaugruppe 100 angeordnet ist.In particular, the heater core assembly has 100 a structure including tubing and fin, header, cooling water inlet and outlet, with an upper header 120 and an end header 130 are arranged corresponding to the upper and lower parts, and a plurality of cooling fins 110 between this top header 120 and the end header 130 are used in a pillar-forming row. This is the carbon fiber heater module 200 Inserted and fixed at the point where part of the pipes or cooling fins 110 this heater core assembly 100 is arranged.

Das Karbonfaserheizelementmodul 200 ist in einen Aufnahmeteil 310 mit einem Aufnahmeraum 300 eingesetzt und in der Heizungskernbaugruppe 100 montiert, und der Aufnahmeraum 300 gemäß dem Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Aufnahmeteils 310 ausgebildet, dessen Querschnitt U-förmig ausgebildet ist, und das Aufnahmeteil 310 ist in der Baugruppe 100 durch Hartlöten befestigt. Der Aufnahmeraum 300 kann durch Wegnehmen von einigen der Mehrzahl von Kühlrippen 110 gebildet werden, welche in der Heizungskernbaugruppe installiert sind, und das Karbonfaserheizelementmodul 200 kann in den Aufnahmeraum 300 eingesetzt, ausgebildet, fixiert und montiert sein.The carbon fiber heater module 200 is in a receiving part 310 with a recording room 300 used and in the heater core assembly 100 mounted, and the recording room 300 according to the embodiment is within the receiving part 310 formed, whose cross-section is U-shaped, and the receiving part 310 is in the assembly 100 fixed by brazing. The recording room 300 can by removing some of the plurality of cooling fins 110 formed in the heater core assembly and the carbon fiber heater module 200 can in the recording room 300 used, trained, fixed and mounted.

Der Baugruppenaufbau, durch den das Karbonfaserheizelementmodul 200 an der Heizungskernbaugruppe 100 befestigt ist, ist nicht durch das oben Gesagte beschränkt und kann in einer Vielzahl von Weisen und Konstruktionen abgeändert werden, zum Beispiel kann die Heizungskernbaugruppe 100 auch so ausgebildet sein, dass die Kühlrippen 100 zwischen einer Mehrzahl von Karbonfaserheizelementmodulen 200 angeordnet und durch Hartlöten befestigt werden.The assembly structure through which the carbon fiber heater module 200 on the heater core assembly 100 is not limited by the above and can be modified in a variety of ways and constructions, for example, the heater core assembly 100 also be designed so that the cooling fins 100 between a plurality of carbon fiber heater modules 200 arranged and fixed by brazing.

Die Heizungskernbaugruppe 100 mit einem montierten Heizelementmodul 200 gemäß der vorliegenden Erfindung kann am Lufteingang des Kanals montiert sein, mit dem die Fahrzeugklimaanlage HVAC ausgerüstet ist und dort fixiert sein, und nach Betätigung der Heizungskernbaugruppe 100, kann der Luftstrom in dieser Heizungskernbaugruppe erwärmt werden, um das Innere des Fahrzeugs zu heizen oder Frost oder Nebel, der sich an den Fahrzeugfenstern gebildet hat, zu entfernen.The heater core assembly 100 with a mounted heating element module 200 According to the present invention may be mounted at the air inlet of the channel with which the vehicle air conditioning HVAC is equipped and fixed there, and after actuation of the heater core assembly 100 , the air flow in this heater core assembly may be heated to heat the interior of the vehicle or to remove frost or mist that has formed on the vehicle windows.

Das Fahrzeugheizgerät, das mit einer Heizungskernbaugruppe 100 versehen ist, ist hier zusätzlich mit einem Temperatursensor ausgerüstet, so dass wenn bei Erwärmung eine bestimmte Temperatur erreicht oder überschritten wird, die Energieversorgung blockiert wird, um eine Heizung zu verhindern, so dass sie nur innerhalb eines bestimmten Bereiches funktioniert.The vehicle heater that works with a heater core assembly 100 is equipped here is additionally equipped with a temperature sensor, so that when heated to a certain temperature is reached or exceeded, the power supply is blocked to prevent heating, so that it works only within a certain range.

Weiterhin, solange es das Problem des Einschaltstromstoßes im Falle des bekann ten Fahrzeugheizgerätes gibt, wobei die Ausgangsbatteriekapazität 100 bis 120 A überschreitet, ist es im Falle des Fahrzeugsheizgerätes gemäß der Erfindung möglich, den Strom unter 70 A aufrecht zu erhalten, was den Vorteil hat, dass das Problem mit dem die Batteriekapazität überschreitenden Einsschaltstromstoß gelöst ist.Farther, as long as there is the problem of inrush current in the case of the known ten car heater where the output battery capacity exceeds 100 to 120 A, it is possible in the case of the vehicle heater according to the invention, the To maintain power below 70 A, which has the advantage that the problem with the battery capacity exceeding Einschaltstromstoß is solved.

Im Folgenden wird speziell das Karbonfaserheizelementmodul beschrieben, mit dem die Heizungskernbaugruppe versehen ist.in the In the following, specifically the carbon fiber heater module will be described, with which the heater core assembly is provided.

Das Karbonfaserheizelementmodul 200 besteht aus einem Gehäuse 210, einer Mehrzahl von Karbonfasern 220, die in diesem Gehäuse 210 abgestützt sind, und einer Isolierschicht 230, die zwischen dem Gehäuse 210 und den Karbonfasern 220 angeordnet ist, um den äußeren Teil der Karbonfasern 220 zu ummanteln. Dabei kann die Mehrzahl von Karbonfasern 220 in Form eines Karbon-Sheets konfiguriert sein, das wie ein Gewebe gewebt ist oder in Form eines Bündels vorliegen, welches in paralleler Weise laminiert ist.The carbon fiber heater module 200 consists of a housing 210 , a plurality of carbon fibers 220 that in this case 210 are supported, and an insulating layer 230 between the case 210 and the carbon fibers 220 is arranged to the outer part of the carbon fibers 220 to coat. In this case, the majority of carbon fibers 220 be configured in the form of a carbon sheet woven like a fabric or in the form of a bundle which is laminated in a parallel manner.

Zum Beispiel wird die Karbonfaser 220 mittels eines Verfahrens hergestellt, wobei zumindest eines von folgenden leitenden Karbonmaterialien ausgewählt ist, nämlich Karbon, Holzkohlenrusspulver und Graphitpulver, die in einem Temperaturbereich von annährend 1500 bis 1100 Grad und einem Druckbereich von 5 bis 15 atm erhitzt und gepresst werden und dann durch eine in einer Kammer ausgebildete feine Düse gespritzt werden, um eine Lösung zu bilden, wobei die eingespritzte Karbonlösung gekühlt und zu einem bestimmten Grade unter Vakuum verfestigt wird. Hierbei werden die Isolationswinkel zwischen 4 Elektronen, die sich auf der äußersten Kreisbahn L bewegen, gesteuert, um durch das umgebende Gas und Kühlgeschwindigkeiten, bei denen die Karbonfasern 220 gezogen werden, groß zu werden, so dass ihr Widerstand höher wird, als ihre Leitfähigkeit, was die Wärmeerzeugungswirkung steigern kann. Mit anderen Worten, je größer der Abstandswinkel der vier kreisenden Elektronen ist, die die äußerste Kreisbahn L beschreiben, um so mehr erhöht sich der Widerstand, mehr als die Leitfähigkeit, wodurch der Heizungseffekt erhöht wird.For example, the carbon fiber will 220 manufactured by a process wherein at least one of the following conductive carbon materials is selected, namely carbon, charcoal powder and graphite powder heated and pressed in a temperature range of approximately 1500 to 1100 degrees and a pressure range of 5 to 15 atm and then by a in one Chamber formed fine nozzle to form a solution, wherein the injected carbon solution is cooled and solidified to a certain degree under vacuum. Here, the angles of isolation between 4 electrons, which move on the outermost circular path L, are controlled by the surrounding gas and cooling rates at which the carbon fibers 220 be drawn to grow up so that their resistance becomes higher than their conductivity, which can increase the heat-generating effect. In other words, the larger the distance angle of the four orbiting electrons that describe the outermost circular path L, the more the resistance increases, more than the conductivity, thereby increasing the heating effect.

Derartige Karbonfasern 220 können in einer Reihe von Weisen ausgebildet sein, die sich zwischen 0,00001 mm und Hundertstel Millimeter erstrecken. Insbesondere, wie in 4 dargestellt, um derartige Karbonfasern 220 in ein Heizelement zu verwandeln, können Dutzende bis Hunderte von Karbonfasern 220 wie Stoff gewebt werden und in ein Karbon-Sheet aufbereitet werden. Die Mehrzahl von Karbonfasern 220 ist nicht auf die Form von Karbon-Sheets allein beschränkt, sondern die Mehrzahl von Karbonfasern 220 kann zusammengefasst und in verschiedenen Formen variiert werden, die die Rolle eines Heizungselementes spielen können. Zum Beispiel, kann eine Mehrzahl von Karbonfasern 220 in paralleler Weise laminiert sein, um eine Bündelform zu bilden.Such carbon fibers 220 may be formed in a number of ways ranging from 0.00001 mm to hundredths of a millimeter. In particular, as in 4 shown to such carbon fibers 220 Turning it into a heating element can range from tens to hundreds of carbon fibers 220 how to weave fabric and process it into a carbon sheet. The majority of carbon fibers 220 is not limited to the shape of carbon sheets alone, but the majority of carbon fibers 220 can be summarized and varied in various forms that can play the role of a heating element. For example, a plurality of carbon fibers 220 be laminated in a parallel manner to form a bundle shape.

An beiden Enden des Karbon-Sheets 220', das wie oben dargestellt gewebt ist, sind Elektroden aus Kupfer oder anderen Metallen befestigt, und vorzugsweise ist eine Seitenelektrode eine positive Elektrode 250 und die andere Seite ist eine negative Elektrode 240, welche aus Materialien hoher elektrischer Leitfähigkeit hergestellt sind, einschließend Aluminium (AL), Eisen (Fe), Kupfer (Cu) und Silber (Ag).At both ends of the carbon sheet 220 ' Mounted as shown above, electrodes made of copper or other metals are attached, and preferably a side electrode is a positive electrode 250 and the other side is a negative electrode 240 which are made of materials of high electrical conductivity, including aluminum (AL), iron (Fe), copper (Cu) and silver (Ag).

An der Außenseite der Karbonfasern 220 in Bündelform oder des gewebten Karbon-Sheets 220', das oben beschrieben ist, ist eine Isolierschicht 230, die sie ummantelt, durch einen Glasstrang fixiert, und am äußeren Teil der Isolierschicht ist ein Gehäuse 210 angeordnet, so dass die Karbonfasern 220 oder das Karbon-Sheet 220' benachbart der inneren Wand befestigt werden können. Vorzugsweise besteht das Gehäuse 210 aus einem Material mit exzellenten Wärmeabgabeeigenschaften, wie Aluminium und ist konzipiert, um mit dem Aufnahmeteil 310 der Heizungskernbaugruppe 100 zu korrespondieren, in welches das Karbonfaserheizelementmodul 200 eingesetzt und fixiert wird.On the outside of the carbon fibers 220 in bundle form or woven carbon sheet 220 ' , the above is an insulating layer 230 she encased, fixed by a glass strand, and at the outer part of the insulating layer is a housing 210 arranged so that the carbon fibers 220 or the carbon sheet 220 ' can be attached adjacent to the inner wall. Preferably, the housing is made 210 Made of a material with excellent heat dissipation properties, such as aluminum and is designed to work with the receiving part 310 the heater core assembly 100 to correspond, in which the Karbonfaserheizelementmodul 200 used and fixed.

Andererseits wird das Herstellungsverfahren des Fahrzeugheizgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt beschrieben:on the other hand the manufacturing method of the vehicle heater according to the present Invention described as follows:

5 ist ein Blockdiagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Fahrzeugheizgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, und 6 ist ein Blockdiagramm, das das Verfahren zur Herstellung des Karbonfaserheizelementes im Hinblick auf das Fahrzeugheizgerät gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. 5 is a block diagram illustrating the method of manufacturing the vehicle heater according to the present invention, and 6 FIG. 10 is a block diagram illustrating the method of manufacturing the carbon fiber heater with respect to the vehicle heater according to the present invention. FIG.

Wie in 5 dargestellt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Karbonfaserheizelementmodul 200 zuerst hergestellt (S1), der Aufnahmeraum 300 des Karbonfaserheizelementmoduls 200 ist in der Heizungskernbaugruppe 100 ausgebildet, welche mit Kühlrippen 110 versehen ist (S2), und das Heizgerät wird durch Einsetzen des Karbonfaserheizelementmoduls 200 in den Aufnahmeraum 300 hergestellt und in diesem fixiert (S3).As in 5 is shown in accordance with the present invention, the Karbonfaserheizelementmodul 200 first manufactured (S1), the recording room 300 of the carbon fiber heater module 200 is in the heater core assembly 100 formed, which with cooling fins 110 is provided (S2), and the heater is by inserting the carbon fiber heater module 200 in the recording room 300 prepared and fixed in this (S3).

D.h., im Hinblick auf das Karbonfaserheizelementmodul 200 werden zuerst die Karbonfasern 220 hergestellt (S11), und eine Mehrzahl von Karbonfasern 220 wird bereitgestellt und zu einem Karbon-Sheet 220' gewebt (S12). Dabei kann die Mehrzahl von Karbonfasern 220 auch in paralleler Weise laminiert werden, um die Karbonfasern in der Bündelform herzustellen.That is, with regard to the carbon fiber heater module 200 First, the carbon fibers 220 manufactured (S11), and a plurality of carbon fibers 220 is provided and to a carbon sheet 220 ' woven (S12). In this case, the majority of carbon fibers 220 also be laminated in a parallel manner to produce the carbon fibers in the bundle form.

Als nächstes, wie in 6 dargestellt, werden eine positive Elektrode 250 und eine negative Elektrode 240 jeweils an beiden Enden des Karbon-Sheets 220' befestigt und installiert, damit die Karbonfasern 220 erwärmt werden können, nachdem Energie eingeleitet wurde (S13). Wenn die positive Elektrode 250 und die negative Elektrode 240 das Karbon-Sheet 220' befestigen, wird der äußere Teil des Karbon-Sheets 220' von einer Isolierschicht 230 ummantelt, welche einen ausgezeichneten Wärmewiderstand hat und durch einen Glasstrang zugeschnitten wird (S14). Wenn das Karbon-Sheet 220' durch den Glasstrang zugeschnitten wird, wird ein Gehäuse 210 erstellt, das aus einem Material mit ausgezeichneten Wärmeabgabeeigenschaften besteht, und das Karbon-Sheet 220' wird an der Innenseite des Gehäuses 210 befestigt, um das Karbonfaserheizelementmodul 200 zu konfigurieren (S15).Next, as in 6 shown, become a positive electrode 250 and a negative electrode 240 at each end of the carbon sheet 220 ' attached and installed so that the carbon fibers 220 can be heated after energy has been introduced (S13). If the positive electrode 250 and the negative electrode 240 the carbon sheet 220 ' attach, becomes the outer part of the carbon sheet 220 ' from an insulating layer 230 encased, which has excellent thermal resistance and is cut by a glass strand (S14). If the carbon sheet 220 ' is cut through the glass strand, a housing 210 created from a material with excellent heat dissipation properties, and the carbon sheet 220 ' will be on the inside of the case 210 attached to the carbon fiber heater module 200 to configure (S15).

Andererseits, um die Karbonfaser, die zur Herstellung dieses Karbonfaserheizelementmoduls 200 benutzt wird, bereitzustellen, werden leitende Karbonmaterialien umfassend Karbon oder Holzkohlerusspulver und Graphitpulver bereitgestellt und in eine Kammer einer bestimmten Kapazität eingebracht. Wenn leitende Karbonmaterialien in das Innere der Kammer gefüllt sind, wird die Kammer in einem Bereich von annährend 1500 bis 1100 Grad erhitzt und in einem Bereich von 5 bis 15 atm unter Druck gesetzt, um die Karbon-Ingredienzien zu verflüssigen. Die Karbon-Ingredienzien, die hohen Temperaturen und Drücken unterworfen wurden, werden als Lösung durch eine feine Düse in der Kammer gespritzt, und die gespritzte Karbonlösung wird zu einem gewissen Grade unter Vakuum abgekühlt und durch einen Kühler in Karbonfasern 220 verfestigt. Dabei werden die Isolationswinkel zwischen den vier Elektronen, die sich auf der äußersten Kreisbahn L bewegen, durch das umgebende Gas und die Kühlgeschwindigkeit, unter welcher das Karbonpulver gezogen wird, vergrößert, um den Widerstand mehr zu erhöhen als die Leitfähigkeit, so dass Wärmeerzeugungseffekte verbessert werden.On the other hand, the carbon fiber used to make this carbon fiber heater module 200 conductive carbon materials comprising carbon or charcoal casting powder and graphite powder are provided and introduced into a chamber of a certain capacity. When conductive carbon materials are filled in the interior of the chamber, the chamber is heated in a range of approximately 1500 to 1100 degrees and pressurized in a range of 5 to 15 atm to liquefy the carbonaceous ingredients. The carbon ingredients, which have been subjected to high temperatures and pressures, are injected as a solution through a fine nozzle in the chamber, and the injected carbon solution is cooled to some extent under vacuum and through a condenser into carbon fibers 220 solidified. At this time, the insulation angles between the four electrons moving on the outermost circular path L are increased by the surrounding gas and the cooling speed at which the carbon powder is pulled, to increase the resistance more than the conductivity, so that heat generation effects are improved ,

Gemäß einem anderen Beispiel zur Herstellung des Karbonfaserheizelementmoduls 200, können die Karbonfasern 220 mittels eines Verfahrens bereitgestellt werden, in dem ein Dispergiermittel hinzugefügt und mit organischen dielektrischen Komponenten, keramischen Bindern und metallischem Widerstandsmaterial mit hohem Widerstand wie Ni, Cr, Mo gemischt wird, und die Mixtur von lei tendem Karbonrohmaterial durch eine feine Düse in einer Kammer gespritzt, gekühlt und verfestigt wird.According to another example of manufacturing the carbon fiber heater module 200 , the carbon fibers can 220 be provided by a method in which a dispersant is added and mixed with organic dielectric components, ceramic binders and high resistance metallic resistor material such as Ni, Cr, Mo, and the mixture of conductive carbon raw material is injected through a fine nozzle in a chamber, cooled and solidified.

Wie oben beschrieben, wird ein Aufnahmeteil 310 mit einem Aufnahmeraum 300 innerhalb der Heizungskernbaugruppe ausgebildet, nachdem das Karbonfaserheizelementmodul hergestellt wurde. Das bedeutet, dass der Aufnahmeraum 300, der vorgesehen ist, um das Karbonfaserheizelementmodul 200 in der Heizungskernbaugruppe 100 aufzunehmen, in diesem Aufnahmeteil 310 ausgebildet ist, und es kann durch Hartlöten angefügt werden, nachdem eine bestimmte Anzahl von Kühlrippen 110 von dem Baugruppenteil der Heizungskernbaugruppe 100 entfernt worden ist.As described above, a receiving part 310 with a recording room 300 formed within the heater core assembly after the carbon fiber heater module has been manufactured. That means the recording room 300 provided to the carbon fiber heater module 200 in the heater core assembly 100 in this recording section 310 is formed, and it can be added by brazing after a certain number of cooling fins 110 from the assembly part of the heater core assembly 100 has been removed.

Wenn der Aufnahmeraum 300 in der Heizungskernbaugruppe 100 gebildet ist, wird das Karbonfaserheizelementmodul 200 eingesetzt und fixiert und die an den Karbonfasern 220 befestigte positive Elektrode 250 und negative Elektrode 240 werden mit einem Schaltkreis verbunden, so dass Energie von der Fahrzeugbatterie zugeführt werden kann. Deshalb, wenn dem Karbonfaserheizelementmodul 200 Energie zugeführt wird, erzeugen die Karbonfasern 220 Wärme und diese Wärme erzeugt gleichzeitig Konversionswärme und Strahlungswärme, was eine effektive Wärmeabgabe ermöglicht.If the recording room 300 in the heater core assembly 100 is formed, the carbon fiber heater module 200 used and fixed and attached to the carbon fibers 220 attached positive electrode 250 and negative electrode 240 are connected to a circuit so that energy can be supplied from the vehicle battery. Therefore, if the carbon fiber heater module 200 Energy is supplied to produce the carbon fibers 220 Heat and heat at the same time generates heat of conversion and radiant heat, which enables effective heat dissipation.

Das Fahrzeugheizgerät, das demgemäß hergestellt wurde, hat eine Heizkapazität von 900 bis 1100 Watt, und die Temperatur, die durch die Karbonfasern 220 des Karbonfaserheizelementmoduls 200 erzeugt wurde, liegt in einem Bereich von 70 bis 110 Grad. Deshalb wird, wenn solch ein Fahrzeugheizgerät in einen HVAC einer Fahrzeugklimaanlage installiert ist, nach der Einleitung von Außenluft durch einen Gebläselüfter die eingeflossene Luft erhitzt, die Frost, der sich an den Fahrzeugscheiben gebildet hat, entfernen kann und die das Innere des Fahrzeugs erwärmt. Darüber hinaus, wenn in diesem Fahrzeugheizgerät zusätzlich ein Tempe ratursensor installiert ist, sensiert dieser Temperatursensor, ob das Karbonfaserheizelementmodul 200 eine bestimmte Temperatur überschreitet, wodurch eine Überhitzung des Heizelementes verhindert werden kann.The vehicle heater thus manufactured has a heating capacity of 900 to 1100 watts, and the temperature caused by the carbon fibers 220 of the carbon fiber heater module 200 has been generated is in a range of 70 to 110 degrees. Therefore, when such a vehicle heater is installed in a HVAC of a vehicle air conditioner, after the introduction of outside air by a blower fan, the blown-in air which can remove frost formed on the vehicle windows and heats the inside of the vehicle is heated. In addition, if a temperature sensor is additionally installed in this vehicle heater, this temperature sensor senses whether the carbon fiber heater module 200 exceeds a certain temperature, whereby overheating of the heating element can be prevented.

Während die vorliegende Erfindung aufgrund spezieller Ausführungsbeispiele dargestellt und beschrieben wurde, ist es für eine Person mit üblichen Kenntnissen auf diesen Gebiet klar, dass die vorliegende Erfindung in einer Vielzahl von Weisen modifiziert werden kann, soweit sie nicht über den Geist oder den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, hinausgeht.While the present invention illustrated by specific embodiments and has been described, it is for a person with usual Knowledge in this field clear that the present invention can be modified in a variety of ways, as far as they are concerned no over the spirit or scope of the present invention as set forth in the claims is labeled.

Effekte der ErfindungEffects of the invention

Wie oben abgehandelt, hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, basierend auf dem simultanen Transfer von Konvektions- und Strahlungswärme durch ihren Karbonfaserheizelementmodul, die thermische Effizienz des Heizgerätes zu verbessern.As discussed above, the present invention has the advantage based on the simultaneous transfer of convection and radiant heat through their carbon fiber heater module, the thermal efficiency of the heater to improve.

Des Weiteren maximiert die vorliegende Erfindung das Verhältnis von Oberfläche zu Einheitsvolumen des Heizelementes, so dass der Wärmeübergangeffekt maximiert werden kann, und ermöglicht aufgrund ihrer Konstruktion, eine Anzahl von Wärmeheizelementen in einem kleinen Raum zu montieren, so dass der verbleibende Raum effizient genutzt werden kann, was im Hinblick darauf vorteilhaft ist, dass Einschränkungen bei der Gestaltung eines Heizelementes gering sind.Of Further, the present invention maximizes the ratio of surface to unit volume of the heating element, so that the heat transfer effect can be maximized and enabled Due to their construction, a number of heat heating elements in a small Space to assemble, allowing the remaining space to be used efficiently which is advantageous in terms of having restrictions on the design of a heating element are low.

Zusätzlich ermöglicht es die vorliegende Erfindung, den Wärmeverlust im Verlauf der Konversion elektrischer Energie in Wärme zu reduzieren, und hat deshalb den Vorteil, dass das Fahrzeugheizgerät exzellente thermische Effizienz ermöglicht.In addition, it allows the present invention, the heat loss in the process of converting electrical energy into heat, and therefore has the advantage that the vehicle heater excellent thermal Efficiency allows.

Weiterhin reduziert die vorliegende Erfindung extreme Einschaltstromstoßspitzen, verringert die Zeit, die nötig ist, um eine bestimmte Temperatur zu erreichen, und erlaubt es, die Zeit der Gewährleistung der Aufrechterhaltung eines konsistenten elektrischen Widerstandes, verglichen mit den bekannten PTC-Vorwärmern, zu verlängern, so dass sie den Vorteil hat, dass die Wärmeabgabecharakteristik ihres elektrischen Heizers verbessert werden kann und ihre Herstellungskosten reduziert werden.Farther The present invention reduces extreme inrush current spikes, reduces the time needed is to reach a certain temperature, and allows the time of warranty the maintenance of a consistent electrical resistance, compared to the known PTC preheaters to extend, so that it has the advantage that the heat dissipation characteristic of their electric heater can be improved and their production costs be reduced.

Claims (8)

Ein Fahrzeugheizgerät bestehend aus Rohrleitung, Kühlrippe, Kopfteil und Kühlwasser-Einlass und -Auslass, und einem Karbonfaserheizelementmodul, das in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und an ihr fixiert und mit einer Mehrzahl von Karbonfasern versehen ist, wobei das Karbonfaserheizelementmodul ein Gehäuse aufweist, sowie eine Mehrzahl von Karbonfasern, die innerhalb des Gehäuses gelagert sind und benutzt werden, um eine positive Elektrode und eine negative Elektrode zu befestigen, und eine Isolierplatte, die zwischen dem Gehäuse und den Karbonfasern angeordnet ist, um den äußeren Teil der Karbonfasern zu ummanteln.A vehicle heater consisting of piping, Cooling fin Headboard and cooling water inlet and outlet, and a carbon fiber heater module incorporated in the Heater core assembly inserted and fixed to her and with a Is provided a plurality of carbon fibers, wherein the carbon fiber heater module a housing and a plurality of carbon fibers disposed within the housing are stored and used to make a positive electrode and to attach a negative electrode, and an insulating plate between the housing and the carbon fibers is disposed about the outer portion of the carbon fibers to coat. Das Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Karbonfasern gewebte Karbon-Sheets umfasst.The vehicle heater of claim 1, wherein the plurality carbon fiber woven carbon sheets. Das Fahrzeugheizgerät gemäß Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von Karbonfasern in paralleler Weise laminiert und in Bündelform gestaltet sind.The vehicle heater of claim 1, wherein the plurality laminated by carbon fibers in a parallel manner and in a bundle form are designed. Das Fahrzeugheizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Mehrzahl von Karbonfasern nahe der Innenwand dieses Gehäuses installiert ist.The vehicle heater according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of carbon fibers near the inner wall of this housing is installed. Das Fahrzeugheizgerät gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmeraum in die Heizungskernbaugruppe durch Hartlöten eingeformt ist und das Karbonfaserheizelement in dieses Aufnahmeteil eingesetzt und montiert ist.The vehicle heater according to any one of claims 1 to 3, wherein a receiving part with a receiving space in the heater core assembly by brazing is formed and the Kohlenstofffaserheizelement in this receiving part used and mounted. Ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugheizgerätes umfassend einen Schritt, in dem ein Karbonfaserheizelementmodul hergestellt wird, einen Schritt in dem ein Aufnahmeteil mit einem Aufnahmeraum durch Hartlöten in eine Heizungskernbaugruppe eingeformt wird, welche Rohrleitung und Kühlrippe, Kopfteil und Kühlwasser-Einlass und Auslass einschließt, und einen Schritt, in welchem das Karbonfaserheizelementmodul in dem Aufnahmeteil der Heizungskernbaugruppe fixiert ist.A method of manufacturing a vehicle heater comprising a step in which a carbon fiber heater module is made is a step in which a receiving part with a receiving space by brazing is formed in a heater core assembly, which pipeline and cooling fin, Headboard and cooling water inlet and outlet includes and a step in which the carbon fiber heating element module in is fixed to the receiving part of the heater core assembly. Das Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugheizgerätes gemäß Anspruch 6, wobei der Verfahrensschritt zur Herstellung des Karbonfaserheizelementmoduls einen Schritt umfasst, in dem eine Mehrzahl von Karbonfasern zu einem Karbon-Sheet verwoben wird, einen Schritt in dem eine positive Elektrode und eine negative Elektrode an dem Karbon-Sheet befestigt werden, einen Schritt in dem das Karbon-Sheet von einer Isolierplatte ummantelt und zugeschnitten wird, und einen Schritt in dem der äußere Teil der Isolierplatte, der das Karbon-Sheet ummantelt, an dem Gehäuse fixiert ist, so dass es in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und an dieser fixiert werden kann.The method of manufacturing a vehicle heater according to claim 6, wherein the method step for producing the Karbonfaserheizelementmoduls a step in which a plurality of carbon fibers to a carbon sheet is woven, a step in which a positive Electrode and a negative electrode attached to the carbon sheet be a step in which the carbon sheet of an insulating board sheathed and cut, and a step in which the outer part the insulating plate, which sheathed the carbon sheet, fixed to the housing so it's inserted into the heater core assembly and attached to it can be fixed. Das Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugheizgerätes gemäß Anspruch 6, wobei der Schritt der Herstellung des Karbonfaserheizelementmoduls einen Verfahrensschritt einschließt, in dem eine Mehrzahl von Karbonfasern laminiert wird, um eine Bündelform zu schaffen, einen Schritt in dem eine positive Elektrode und eine negative Elektrode an diesen Karbonfasern in Bündelform befestigt sind, einen Schritt in dem die Karbonfasern in Bündelform von einer Isolierplatte ummantelt und zugeschnitten werden, und einen Schritt, in dem der äußere Teil der Isolierplatte an dem Gehäuse fixiert wird, so dass es in die Heizungskernbaugruppe eingesetzt und an dieser fixiert werden kann.The method of manufacturing a vehicle heater according to claim 6, wherein the step of producing the carbon fiber heater module a method step in which a plurality of carbon fibers is laminated to a bundle shape to create a step in which a positive electrode and a negative electrode are attached to these carbon fibers in bundle form, a Step in which the carbon fibers in bundle form of an insulating plate encased and cut, and a step in which the outer part the insulating plate on the housing is fixed so that it is inserted into the heater core assembly and can be fixed to this.
DE102007015461A 2006-03-31 2007-03-30 Vehicle heating device has pipe line and insulating plate is arranged between housing and carbon fibers to cover outer part of carbon fiber Withdrawn DE102007015461A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2006-029407 2006-03-31
KR1020060029407A KR100724617B1 (en) 2006-03-31 2006-03-31 Heating apparatus for vehicle and manufacturing methods thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007015461A1 true DE102007015461A1 (en) 2008-02-14

Family

ID=38358248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007015461A Withdrawn DE102007015461A1 (en) 2006-03-31 2007-03-30 Vehicle heating device has pipe line and insulating plate is arranged between housing and carbon fibers to cover outer part of carbon fiber

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100724617B1 (en)
DE (1) DE102007015461A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017162939A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Valeo Systemes Thermiques Electric radiator for a motor vehicle
FR3067399A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-14 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE
FR3067400A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-14 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE
WO2020234305A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Dbk David + Baader Gmbh Fluid heater and method for the production thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3401617A1 (en) * 2017-05-12 2018-11-14 Mahle International GmbH Electric heater
CN111669852B (en) * 2020-06-28 2022-08-02 北京嘉洁能科技股份有限公司 Manufacturing method of carbon fiber longitudinal fin heating pipe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060042569A (en) * 2004-11-10 2006-05-15 엘지전자 주식회사 Controlling apparatus and method for preventing a burn in drum-type washing machine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017162939A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 Valeo Systemes Thermiques Electric radiator for a motor vehicle
FR3049420A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-29 Valeo Systemes Thermiques ELECTRICAL RADIATOR FOR MOTOR VEHICLE
FR3067399A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-14 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE
FR3067400A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-14 Valeo Systemes Thermiques VENTILATION SYSTEM FOR MOTOR VEHICLE
WO2018229082A1 (en) * 2017-06-12 2018-12-20 Valeo Systemes Thermiques Ventilation device for a motor vehicle
WO2020234305A1 (en) * 2019-05-21 2020-11-26 Dbk David + Baader Gmbh Fluid heater and method for the production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR100724617B1 (en) 2007-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2127015B1 (en) Battery with a heat conducting plate
DE2804749C3 (en) Water heater
DE102007015461A1 (en) Vehicle heating device has pipe line and insulating plate is arranged between housing and carbon fibers to cover outer part of carbon fiber
EP0356745B1 (en) Heat transfer device
DE10258455A1 (en) Defroster for the evaporator of a refrigerator
DE102004042422A1 (en) Heated composite molding tool for manufacture of fiber reinforced components is constructed in fiber reinforced plastic with embedded conductive electrical resistance heating element
DE102007015458A1 (en) Electrical heating body for vehicles, has receiving module for carbon heating elements, where module has cooling ribs radiating heat produced by receiving module for carbon heating elements
WO2009083107A1 (en) Heating device
EP2562485B1 (en) Media heater
DE3542507A1 (en) Electric flow heater
DE102015120183A1 (en) Radiator assembly for an electric heater and electric heater
DE202015107028U1 (en) Heatable roller, in particular for laminating apparatus, and laminating apparatus with such a heatable roller
DE3816819A1 (en) Heating device with PTC thermistor elements
DE10216157A1 (en) Heat exchanger for heating purposes, especially for motor vehicle, has electrical heating device(s) with two separately controlled heating legs on either side of heating device facing adjacent pipes
DE3243780A1 (en) Heating body and process for its production
DE313987C (en)
EP2209173B1 (en) Laser housing with a body to be cooled
DE2808210A1 (en) Air flow heating appts. - has sloping heating elements spaced apart on vertical supports with spacings in direction of flow
DE1297252B (en) Electric gas heater
DE202007000759U1 (en) Electrical heating plate for electrical stove of canteen kitchen, has heating units with close contact to upper plate, where space between heating units, upper plate and inner cover is filled with cast iron scrap metal
EP0155339A2 (en) Electrical storage heating apparatus
EP1715272A1 (en) Air heat exchanger
DE2801170C2 (en) Graphite heating elements for heating furnaces and presses and processes for the production of such heating elements
DE2655305A1 (en) Electric heating element for fluids - has two radial heat transfer fins formed by compressing oval metal tube around heating filament
AT43260B (en) Strip-shaped, flat resistor for electrical heating and cooking appliances and other purposes.

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee