KR101081967B1

KR101081967B1 - 난방용 열교환기

Info

Publication number: KR101081967B1
Application number: KR1020040066524A
Authority: KR
Inventors: 한인철; 장길상
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2004-08-23
Filing date: 2004-08-23
Publication date: 2011-11-11
Also published as: KR20060018165A

Abstract

본 발명은 발열조립체에서 발생된 고온의 열이 발열핀을 통하여 튜브측으로 열전달이 쉽게 이루어지지 않도록 하여 시동 초기에 차량의 난방을 달성할 수 있는 난방용 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서로 소정 간격 이격되어 팽행하게 배치되며, 열교환 매체의 유입관 및 유출관을 구비한 제1, 제2헤더탱크와; 양단이 상기 제1, 제2헤더탱크와 연통 가능하게 설치되는 복수개의 튜브와; 전기적으로 발열하는 발열조립체와, 상기 발열조립체 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀과, 상기 발열조립체와 발열핀을 접촉 상태로 지지하도록 상기 발열핀의 양측에 설치되는 한쌍의 서포터로 이루어져 상기 튜브들 사이에 설치되는 보조히터를 포함하는 난방용 열교환기에 있어서, 상기 발열핀은 상기 발열조립체에 접촉되는 제1 접촉부의 접촉 면적보다 상기 서포터에 접촉되는 제2 접촉부의 접촉 면적이 소정치 이하가 되도록 형성된 것을 특징으로 한다.

발열핀, 난방, 열교환기

Description

난방용 열교환기{Heat exchanger for heating}

도 1은 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제1 실시예를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제2 실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제3 실시예를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 난방용 열교환기를 구성하는 보조히터의 발열조립체의 분해 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,20 : 제1, 제2 헤더탱크

11 : 유입관

12 : 유출관

30 : 튜브

50 : 발열조립체

60 : 발열핀

61 : 제1 접촉부

62 : 제2 접촉부

62a : 요입홈부

62b : 돌출부

62c : 경사부

65 : 서포터

70 : 보조히터

본 발명은 난방용 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열조립체에서 발생된 고온의 열이 발열핀을 통하여 튜브측으로 열전달이 쉽게 이루어지지 않도록 하여 시동 초기에 차량의 난방을 달성할 수 있는 난방용 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 난방용 열교환기는 엔진을 냉각시키고 난 후의 고온의 엔진 냉각수를 열원으로 하여 공기를 가열하고, 이를 차량 실내로 공급한다. 그런데, 이러한 난방용 열교환기에서는 엔진에 시동을 건 시동 초기에는 효과적으로 난방을 수행할 수 없다는 한계가 있었다.

즉, 시동 초기에 엔진이 충분히 가열되지 않아 난방용 열교환기의 열원인 엔진 냉각수를 이용하는 데에는 한계가 있기 때문이다.

또한, 상기 엔진 냉각수를 열원으로 하는 난방장치에 있어서는 차량 엔진의 고성능화함에 따라 난방 성능이 부족한 경우가 자주 발생하여 이러한 난방 불량 문제는 더욱 대두되고 있었다.

이렇게 부족한 난방 성능을 보완하기 위하여 난방용 열교환기에 보조 히터를 장착하는 방법이 시도되고 있다. 이러한 보조 히터의 일 예로서 전기적으로 발열하 는 발열체가 있는 데, 이는 온도 증가에 따라 저항이 증대되어 정온도 특성을 가지므로 화재의 위험성이 적고 온도조절 특성을 갖고 있어서 최근 차량에의 적용이 매우 활발히 고려되고 있다.

종래 기술에 의한 보조 히터는 전기적으로 발열하는 발열조립체와, 이 발열조립체 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀과, 상기 발열조립체와 발열핀을 접촉 상태로 지지하는 한쌍의 서포터로 이루어져 난방용 열교환기를 구성하는 튜브 사이에 개재된다.

여기서, 상기 한쌍의 서포터는 상기 튜브에 접촉된다.

그런데, 종래 기술에서는 상기 발열핀의 전면이 서포트에 접촉되어 있기 때문에 차량 시동 초기에 발열조립체에 전원을 인가시키면, 소정 온도의 열이 발생되는데, 이 열은 발열핀을 통해 서포트를 거쳐 빠른 시간내에 튜브측으로 전달된다.

따라서, 시동 초기인 만큼 아직 엔진이 충분히 가열되지 않았기 때문에 상기 튜브내로 유동되는 냉각수의 온도는 난방 성능을 발휘하지 못하는 저온 상태이다.

상기와 같이 튜브내에 유동되는 저온의 냉각수와 발열핀에서 발산되는 열이 서로 열교환되어 발열조립체 주변은 고온의 상태를 유지하지 못하여 시동 초기에 차량의 난방을 하려는 소정의 목적을 달성하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 발열조립체에서 발생된 고온의 열이 발열핀을 통하여 튜브측으로 열전달이 쉽게 이루어지지 않도록 하여 시동 초기에 차량의 난방을 달성할 수 있는 난방용 열교환기를 제공하 는 것을 목적으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제1 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제2 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 난방용 열교환기의 제3 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 난방용 열교환기를 구성하는 보조히터의 발열조립체의 분해 사시도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 소정 간격 이격되어 팽행하게 배치되며, 열교환 매체의 유입관(11) 및 유출관(12)을 구비한 제1, 제2헤더탱크 (10)(20)와, 양단이 상기 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와 연통 가능하게 설치되는 복수개의 튜브(30)와, 상기 튜브(30)들 사이에 설치되는 방열핀(40)과, 전기적으로 발열하는 발열조립체(50)와, 상기 발열조립체(50) 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀(60)과, 상기 발열조립체(50)와 발열핀(60)을 접촉 상태로 지지하도록 상기 발열핀(60)의 양측에 설치되는 한쌍의 서포터(65)로 이루어져 상기 튜브(30)들 사이에 설치되는 보조히터(70)로 이루어진 난방용 열교환기에 적용된다.

여기서, 상기 발열조립체(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 삽입홀(51a)이 형성된 가이드부재(51)와, 상기 삽입홀(51a)에 삽입되어 전기에 의해 발열되는 PTC 발열소자(52)와, 상기 가이드부재(51)의 양면에 접면되는 전극판(53)(54)과, 상기 전극판(53)(54)을 외측에서 감싸는 절연부재(55)로 이루어진다.

상기 절연부재(55)의 외측면에 접촉되는 발열핀(60)이 접촉된다.

상기 전극판(53)(54)은 일측은 양극이 되고, 타측은 음극이 됨과 아울러 상기 PTC 발열소자(52)에 맞닿도록 하여 전기를 통하게 된다.

또한, 상기 전극판(53)(54)의 단부에는 터미널 부재(56)가 형성되어 외부 전선들과 연결된다.

상기 절연부재(55)는 절연성을 갖는 물질로 이루어진 판소재나 필름소재 또는 수지재등 어떠한 형태도 적용 가능하며, 본 발명에서는 폴리 이미드재의 절연 필름을 사용한다.

한편, 상기 발열핀(60)은 피티씨 소자(52)에서 발열된 열을 외부 공기와 열 교환시키는 역할을 한다.

본 발명은 상기 발열핀(60)을 상기 발열조립체(50)에 접촉되는 제1 접촉부(61)의 접촉 면적보다 상기 서포터(65)에 접촉되는 제2 접촉부(62)의 접촉 면적이 소정치 이하가 되도록 형성한 것이다.

상기 발열핀(60)의 제1 실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 지그재그 형상으로 절곡되고, 상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며, 상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 중앙부에 요입된 요입홈부(62a)가 형성되어 구성된다.

한편, 본 발명에 의한 발열핀(60)의 제2 실시예는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지그재그 형상으로 절곡되고, 상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며, 상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 중앙부가 돌출된 돌출부(62b)가 형성되어 구성된다.

그리고, 본 발명에 의한 발열핀(60)의 제3 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 발열핀(60)은, 지그재그 형상으로 절곡되고, 상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며, 상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 소정 각도로 경사진 경사부(62c)가 형성되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 발열핀(60)에 요입홈부(62a)와 돌출부(62b) 및 경사부(62c)를 형성함으로 인해 이들을 제외한 나머지 부분의 제2 접촉 부(62)는 서포터(65)에 접촉 부분이 제한된다.

이로인해, 발열핀(60)에서 발산되는 열이 서포터(65)로 전달되는 것을 최소로 하여 서포터(65)로의 열전달을 방지할 수 있게 된다.

결국, 서포터(65)로 열전달이 되지 않게 됨에 따라 튜브측으로도 열이 전달되지 않게 되어 튜브내에 유동되는 저온의 냉각수와 발열핀에서 발산되는 열이 서로 열교환되는 현상이 발생되지 않거나 저감된다.

따라서, 시동 초기에 차량의 난방을 극대화시킬 수 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 난방용 열교환기는, 발열조립체에서 발생된 고온의 열이 발열용 핀을 통하여 튜브측으로 열전달이 쉽게 이루어지지 않도록 하여 시동 초기에 차량의 난방을 효과적으로 달성할 수 있게 된다.

Claims

삭제
서로 소정 간격 이격되어 팽행하게 배치되며, 열교환 매체의 유입관(11) 및 유출관(12)을 구비한 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와; 양단이 상기 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와 연통 가능하게 설치되는 복수개의 튜브(30)와; 전기적으로 발열하는 발열조립체(50)와, 상기 발열조립체(50) 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀(60)과, 상기 발열조립체(50)와 발열핀(60)을 접촉 상태로 지지하도록 상기 발열핀(60)의 양측에 설치되는 한쌍의 서포터(65)로 이루어져 상기 튜브(30)들 사이에 설치되는 보조히터(70)를 포함하는 난방용 열교환기에 있어서,

상기 발열핀(60)은 지그재그 형상으로 절곡되는 것으로, 상기 발열조립체(50)에 접촉되는 제1 접촉부(61)의 접촉 면적보다 상기 서포터(65)에 접촉되는 제2 접촉부(62)의 접촉 면적이 적게 형성되고,

상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며,

상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 중앙부에 요입된 요입홈부(62a)가 형성된 것을 특징으로 하는 난방용 열교환기.
서로 소정 간격 이격되어 팽행하게 배치되며, 열교환 매체의 유입관(11) 및 유출관(12)을 구비한 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와; 양단이 상기 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와 연통 가능하게 설치되는 복수개의 튜브(30)와; 전기적으로 발열하는 발열조립체(50)와, 상기 발열조립체(50) 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀(60)과, 상기 발열조립체(50)와 발열핀(60)을 접촉 상태로 지지하도록 상기 발열핀(60)의 양측에 설치되는 한쌍의 서포터(65)로 이루어져 상기 튜브(30)들 사이에 설치되는 보조히터(70)를 포함하는 난방용 열교환기에 있어서,

상기 발열핀(60)은 지그재그 형상으로 절곡되는 것으로, 상기 발열조립체(50)에 접촉되는 제1 접촉부(61)의 접촉 면적보다 상기 서포터(65)에 접촉되는 제2 접촉부(62)의 접촉 면적이 적게 형성되고,

상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며,

상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 중앙부가 돌출된 돌출부(62b)가 형성된 것을 특징으로 하는 난방용 열교환기.
서로 소정 간격 이격되어 팽행하게 배치되며, 열교환 매체의 유입관(11) 및 유출관(12)을 구비한 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와; 양단이 상기 제1, 제2헤더탱크(10)(20)와 연통 가능하게 설치되는 복수개의 튜브(30)와; 전기적으로 발열하는 발열조립체(50)와, 상기 발열조립체(50) 각각의 양측면에 접촉되는 한쌍의 발열핀(60)과, 상기 발열조립체(50)와 발열핀(60)을 접촉 상태로 지지하도록 상기 발열핀(60)의 양측에 설치되는 한쌍의 서포터(65)로 이루어져 상기 튜브(30)들 사이에 설치되는 보조히터(70)를 포함하는 난방용 열교환기에 있어서,

상기 발열핀(60)은 지그재그 형상으로 절곡되는 것으로, 상기 발열조립체(50)에 접촉되는 제1 접촉부(61)의 접촉 면적보다 상기 서포터(65)에 접촉되는 제2 접촉부(62)의 접촉 면적이 적게 형성되고,

상기 제1 접촉부(61)는 그 전면이 상기 발열조립체(50)에 접촉되도록 평탄하게 형성되며,

상기 제2 접촉부(62)는, 그 전면중 일부분이 상기 서포터(65)에 접촉되도록 소정 각도로 경사진 경사부(62c)가 형성된 것을 특징으로 하는 난방용 열교환기.