KR102148527B1 - Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse - Google Patents

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김영근
이만옥
정우헌
박지훈
윤형열
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대우전자부품(주)
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Abstract

According to the present invention, a cooling water heating device for a battery with an insulation shielding structure for a thermal fuse comprises: a lower housing (100) having an inlet portion (110) into which cooling water is introduced, and an outlet portion (120) from which the cooling water is discharged; a heating plate (200) coupled to cover and block an open upper side of the lower housing (100); a heating member (300) provided in an inner space formed by the coupling of the lower housing (100) and the heating plate (200); a thermal fuse (400) coupled on the heating plate (200); and an upper housing (500) coupled to an upper end of the lower housing (100). The heating plate (200) includes a main plate (210) having a structure covering the open upper side of the lower housing (100), and a fuse plate (220) on which the thermal fuse (400) is mounted while the fuse plate is stacked on the main plate (210). Heat transferred from the heating member (300) to the thermal fuse (400) through the fuse plate (220) is blocked from being discharged to the outside by a heat shielding member (410) fitted on the thermal fuse (400), and when it is determined that the heating temperature of the heating member (300) exceeds a preset limit temperature, the thermal fuse (400) is controlled to stop an operation. Therefore, heat detection by the thermal fuse is efficiently performed.

Description

온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치{Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse}Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse}

본 발명은 배터리용 냉각수 가열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도 퓨즈가 안착된 가열 플레이트 상에서 가열체를 통한 가열 과정에서 과다한 열전달에 의한 상기 가열 플레이트의 열변형을 방지하는 것과 동시에 온도 퓨즈에 가해지는 열감지를 원활하게 행할 수 있도록 상기 온도 퓨즈의 주위를 단열 차폐하는 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water heating device for a battery, and more particularly, to prevent thermal deformation of the heating plate due to excessive heat transfer in a heating process through a heating element on a heating plate on which a thermal fuse is seated, and at the same time apply to a thermal fuse. It relates to a cooling water heating apparatus for a battery having a structure for insulating and shielding the periphery of the thermal fuse so as to smoothly detect heat.

휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원은 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등이 실용화되거나 개발중에 있다.Vehicles powered by engines using gasoline or diesel as an energy source are currently the most common types of vehicles, but these vehicle energy sources require a new energy source due to various causes such as reduction in oil reserves as well as environmental pollution. As it is increasingly emerging, electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles are currently being commercialized or under development.

그런데 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 사용하는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 적용할 수 없거나 적용하기 어렵다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.However, in electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, unlike conventional vehicles using engines using petroleum as an energy source, a heating system using coolant cannot or is difficult to apply. In other words, in the case of a vehicle that uses an engine that uses oil as an energy source as a driving source, a lot of heat is generated from the engine, a coolant circulation system is provided to cool the engine, and the heat absorbed from the engine is heated indoors. To use it. However, since much heat such as that generated by the engine is not generated from the driving sources of electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, there is a limit to using such a conventional heating method.

이에 따라 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등에는, 공조 시스템에 히트펌프(heat pump)를 추가하여이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다. Accordingly, in electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles, various studies have been conducted such as adding a heat pump to the air conditioning system so that it can be used as a heat source, or having a separate heat source such as an electric heater. have.

이 중에서 전기 히터는 공조 시스템에 크게 영향을 주지 않고 보다 용이하게 냉각수를 가열할 수 있어 현재 광범위하게 사용이 이루어지고 있다. 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.Among them, electric heaters are widely used because they can more easily heat the cooling water without significantly affecting the air conditioning system. Electric heaters include an air-heated heater that directly heats air blown into the interior of a vehicle, and a coolant-heated heater (or coolant heater) that heats the coolant.

냉각수 가열식 히터를 제시하는 한국특허공개특허(10-2019-0024388)에서는, 발열체의 과열 감지 응답성을 향상시켜 발열체의 과열을 방지할 수 있으며, 온도퓨즈가 결합된 부분에서의 고장요소가 감소되어 내구성이 향상된 냉각수 히터가 개시되어 있다.In Korean Patent Laid-Open Patent (10-2019-0024388) that proposes a cooling water heating type heater, it is possible to prevent overheating of the heating element by improving the overheat detection response of the heating element, and to reduce the failure factor in the part where the thermal fuse is coupled A cooling water heater with improved durability is disclosed.

한편, 냉각수 가열식 히터 상에 온도 퓨즈를 결합하는 과정을 보면, 하부 하우징에 온도 퓨즈가 놓여진 가열 플레이트를 체결하고 상기 온도 퓨즈를 관통하게 한 제어기를 가열 플레이트의 상부에 이격 배치한 상태에서 상기 온도 퓨즈의 상단을 상부 하우징의 하단에 형성된 돌출부를 이용하여 가압하는 방식으로 결합하는 형태를 갖는다.On the other hand, looking at the process of coupling the thermal fuse onto the cooling water heating type heater, the thermal fuse is in a state in which a heating plate having a thermal fuse placed on a lower housing is fastened, and a controller that penetrates the thermal fuse is spaced apart from the top of the heating plate. It has a form in which the upper end of the upper housing is coupled in a pressurized manner using a protrusion formed at the lower end of the upper housing.

상기 구조를 보면, 가열체의 온도 내지 열이 가열 플레이트를 통해 온도 퓨즈에 전달되어 과열 여부를 탐지할 수 있게 하는 것을 확인할 수 있는데, 이러한 구조 하에서는 가열 플레이트 상에 충분한 열이 가해진 상태에서만 상기 온도 퓨즈에 설정된 차단 온도에 도달하게 된다는 문제점이 있다.Looking at the above structure, it can be seen that the temperature or heat of the heating element is transmitted to the thermal fuse through the heating plate, so that overheating can be detected. Under this structure, the thermal fuse is applied only when sufficient heat is applied to the heating plate. There is a problem that the cutoff temperature set in is reached.

즉, 가열체에서 가열 플레이트 상으로 과다한 열전달이 이루어진 후에 비로소 온도 퓨즈의 차단이 이루어지는 경우엔, 상기 가열 플레이트의 열적 변형이 이루어지게 되어 결과적으로 냉각수 가열식 히터의 전체적인 구조적 변형이 이루어질 수 있다.That is, when the thermal fuse is blocked only after excessive heat transfer from the heating body to the heating plate, the heating plate is thermally deformed, and as a result, the overall structural deformation of the cooling water heating type heater can be made.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0024388호 "냉각수 히터" (2019.03.08.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0024388 "Cooling water heater" (2019.03.08.)

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하고자, 온도 퓨즈가 안착된 가열 플레이트 상에서 가열체를 통한 가열 과정에서 과다한 열전달에 의한 상기 가열 플레이트의 열변형을 방지하는 것과 동시에 온도 퓨즈에 가해지는 열감지를 원활하게 행할 수 있도록 상기 온도 퓨즈의 주위를 단열 차폐하는 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to prevent thermal deformation of the heating plate due to excessive heat transfer during the heating process through the heating element on the heating plate on which the thermal fuse is seated, and to smoothly detect the heat applied to the thermal fuse. It is characterized in that it provides a cooling water heating device for a battery having a structure for insulating and shielding the periphery of the thermal fuse so that it can be performed effectively.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치는, 냉각수가 유입되는 입구부(110)와 냉각수가 배출되는 출구부(120)가 형성된 하부 하우징(100); 상기 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮어 막도록 결합된 가열 플레이트(200); 상기 하부 하우징(100)과 가열 플레이트(200)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 구비된 히팅 부재(300); 상기 가열 플레이트(200) 상에 결합되는 온도 퓨즈(400); 및 상기 하부 하우징(100)의 상단부에 결합되는 상부 하우징(500);을 포함하며, 상기 가열 플레이트(200)는 상기 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮는 구조를 갖는 메인 플레이트(210) 및 상기 메인 플레이트(210)에 적층 형성된 상태에서 상기 온도 퓨즈(400)의 장착이 이루어지는 퓨즈 플레이트(220)를 포함하고, 상기 히팅부재(300)에서 상기 퓨즈 플레이트(220)를 통해 상기 온도 퓨즈(400)에 전달된 열은 상기 온도 퓨즈(400) 상에 끼워지는 열차폐 부재(410)에 의해 외부로의 방출이 차단된 상태이고, 상기 히팅부재(300)의 가열 온도가 기설정된 제한 온도를 넘는다고 판단되면 상기 온도 퓨즈(400)가 작동하여 상기 히팅부재(300)의 전원을 차단한다.The cooling water heating device for a battery having a heat insulation shielding structure for a thermal fuse according to the present invention for achieving the above object includes an inlet part 110 into which coolant is introduced and an outlet part 120 through which cooling water is discharged. Housing 100; A heating plate 200 coupled to cover and close the open upper side of the lower housing 100; A heating member 300 provided in an inner space formed by a combination of the lower housing 100 and the heating plate 200; A thermal fuse 400 coupled to the heating plate 200; And an upper housing 500 coupled to an upper end of the lower housing 100, wherein the heating plate 200 has a main plate 210 having a structure covering the open upper side of the lower housing 100, and The thermal fuse 400 includes a fuse plate 220 in which the thermal fuse 400 is mounted in a state of being stacked on the main plate 210, and the thermal fuse 400 is formed in the heating member 300 through the fuse plate 220. ), the heat transferred to the outside is blocked by the heat shield member 410 inserted on the thermal fuse 400, and the heating temperature of the heating member 300 exceeds a preset limit temperature. When it is determined that it is, the thermal fuse 400 operates to cut off the power of the heating member 300.

상기 퓨즈 안착부(222)의 하단은 상기 메인 플레이트(210)의 하단과 동일한 높이를 갖거나 상기 메인 플레이트(210)의 하단보다 더 낮은 위치를 갖도록 설정된다.The lower end of the fuse seating part 222 is set to have the same height as the lower end of the main plate 210 or lower than the lower end of the main plate 210.

상기 열차폐 부재(410)는 하부가 개방된 구조의 중공 형상을 갖는 구조물로서, 상기 온도 퓨즈(400)를 내부에 수용하는 중공 박스 형상의 커버 바디 및 상기 커버 바디의 내부 상면 상에 돌출 형성된 가압 돌기를 포함한다.The heat shield member 410 is a structure having a hollow shape having a structure in which the lower part is opened, a cover body having a shape of a hollow box accommodating the thermal fuse 400 therein, and a pressurization formed protruding on the inner upper surface of the cover body. Includes protrusions.

본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다.According to the present invention, all the objects of the present invention described above can be achieved.

본 발명에 따른 온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치는 가열체가 결합된 상태에서 하부 하우징의 개방된 상부에 결합되는 메인 플레이트 및 상기 메인 플레이트에 관통 형성된 플레이트홀에 설치되는 퓨즈 플레이트를 갖는 가열 플레이트 상에서, 상기 가열체를 통해 공급되는 열을 상기 퓨즈 플레이트에 직접적으로 전달하는 한편으로 상기 퓨즈 플레이트의 상단에 안착된 온도 퓨즈의 주위를 단열 차폐구조로 조성하는 과정을 통해서 상기 온도 퓨즈에서의 열감지 성능을 개선한 것을 특징으로 한다.The cooling water heating device for a battery having an insulating shielding structure for a thermal fuse according to the present invention includes a main plate coupled to an open upper part of a lower housing in a state in which a heating element is coupled, and a fuse plate installed in a plate hole formed through the main plate. On the heating plate having a, heat supplied through the heating element is directly transferred to the fuse plate, while the thermal fuse is formed around a thermal fuse seated on the upper end of the fuse plate in an insulating shielding structure. It is characterized by improving the thermal sensing performance in

즉, 하부 하우징에 결합된 메인 플레이트를 통해 가열체의 안정적인 지지를 가능하게 하는 한편, 상기 메인 플레이트의 관통된 중앙부 상에 결합된 퓨즈 플레이트를 통해 가열체의 과열시에 온도 퓨즈를 감싸는 가열 플레이트를 통해 누설되는 열을 차단함으로써 온도 퓨즈에 의한 열감지를 효율적으로 실시하게 한다.That is, the main plate coupled to the lower housing enables stable support of the heating element, while the fuse plate coupled on the central part of the main plate penetrates the heating plate surrounding the thermal fuse when the heating element is overheated. By blocking the heat leaking through, it is possible to efficiently detect heat by the thermal fuse.

또한, 본 발명은 상부 하우징을 하부 하우징에 결합하기 전에, 열차폐 부재 및 가열 플레이트를 이용하여 온도 퓨즈를 안정적으로 고정하게 하는바 이를 통해 배터리용 냉각수 가열 장치를 조립하는 과정 중에 선제적으로 품질 검사를 완벽하게 수행할 수 있게 한다.In addition, the present invention stably fixes the thermal fuse using a heat shield member and a heating plate before coupling the upper housing to the lower housing, thereby preemptively checking the quality during the process of assembling the cooling water heating device for the battery. To be able to perform perfectly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치의 구성을 보인다.
도 2는 도 1의 배터리용 냉각수 가열 장치의 분해된 상태를 보인다.
도 3은 도 1의 배터리용 냉각수 가열 장치의 A-A에 따른 단면도를 보인다.
도 4는 도 1의 배터리용 냉각수 가열 장치의 B-B에 따른 단면도를 보인다.
도 5는 온도 퓨즈를 가열 플레이트를 이루는 외측 플레이트 및 퓨즈 커버를 이용하여 안정적으로 고정하는 구성을 보인다.1 shows a configuration of a cooling water heating device for a battery having an insulating shielding structure for a thermal fuse according to an embodiment of the present invention.
2 shows an exploded state of the cooling water heating device for a battery of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along AA of the cooling water heating device for a battery of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view taken along BB of the cooling water heating device for a battery of FIG. 1.
5 shows a configuration in which the thermal fuse is stably fixed by using an outer plate and a fuse cover forming a heating plate.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치는, 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성되며 냉각수가 유입되는 입구부(110)와 냉각수가 배출되는 출구부(120)가 형성된 하부 하우징(100), 상기 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮어 막도록 결합된 가열 플레이트(200), 상기 하부 하우징(100)과 가열 플레이트(200)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 구비된 히팅부재(300), 가열 플레이트(200) 상에 결합되는 온도 퓨즈(400), 하측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성되며 상기 하부 하우징(100)의 상단부에 결합된 상부 하우징(500), 가열 플레이트(200)를 기준으로 하부 하우징(100)과 상부 하우징(500)의 결합 부위 상에 배치되는 실링부재(600) 및 하부 하우징(100) 상에 분리 가능하게 결합되는 수온 감지 센서를 포함한다.1 to 3, the cooling water heating device for a battery having a heat insulation shielding structure for a thermal fuse according to the present invention is formed in a concave container shape with an open upper side, and an inlet 110 and a cooling water into which the coolant flows. The lower housing 100 in which the outlet 120 is formed, the heating plate 200 coupled to cover the open upper side of the lower housing 100, and the lower housing 100 and the heating plate 200 The heating member 300 provided in the inner space formed by the combination of, the thermal fuse 400 coupled to the heating plate 200, is formed in a concave container shape with an open lower side, and is formed at the upper end of the lower housing 100 Based on the combined upper housing 500 and the heating plate 200, the sealing member 600 and the lower housing 100 disposed on the coupling portion of the lower housing 100 and the upper housing 500 are detachable. It includes a water temperature sensor to be coupled.

히팅부재(300)는 200~460V 가변 가능영역을 갖는 별도의 HV 배터리(미도시)를 통해 전원을 공급하도록 구성되며, HV 배터리에서부터 히팅부재(300)까지 HV 케이블인 전압 커넥터로 연결되어 있고, 전압 커넥터에서 연장되는 양극 케이블은 온도 퓨즈(400)를 거쳐 히팅부재(300)의 양극 상에 접속된다. 한편, 전압 커넥터에서 연장되는 음극 케이블은 히팅부재(300)의 음극 상에 접속된다. 전압 커넥터에서 연장되는 양극 케이블 상에는 제어부에 의해 회로를 개폐하는 ON/OFF 스위치와 자체의 온도에 따라 작동하는 온도 퓨즈(400)가 연결되어 있다. 상기 전압 커넥터는 하부 하우징(100) 상에 분리가능하게 접속될 수 있는데, 필요에 따라서는 상부 하우징(500) 상에 접속되는 것도 가능할 수 있다.The heating member 300 is configured to supply power through a separate HV battery (not shown) having a 200-460V variable region, and is connected from the HV battery to the heating member 300 by a voltage connector, which is an HV cable, The positive electrode cable extending from the voltage connector is connected to the positive electrode of the heating member 300 through the thermal fuse 400. Meanwhile, the negative cable extending from the voltage connector is connected to the negative electrode of the heating member 300. On the positive cable extending from the voltage connector, an ON/OFF switch for opening and closing a circuit by a control unit and a thermal fuse 400 operating according to its own temperature are connected. The voltage connector may be detachably connected to the lower housing 100, but may be connected to the upper housing 500 if necessary.

온도 퓨즈(400)는 그 양단에 형성되는 콜드핀을 통해 양극 케이블 및 히팅부재(300)의 양극 상에 접속되는 구조를 갖는 것으로서, 온도 퓨즈(400)의 교체를 편리하게 해준다. 콜드핀을 사용하여 전원 회로에 삽입되어 있는 온도 퓨즈(400)의 개방시 히팅부재(300)로의 전원이 차단된다.The thermal fuse 400 has a structure connected to the anode cable and the anode of the heating member 300 through cold pins formed at both ends thereof, and facilitates replacement of the thermal fuse 400. When the thermal fuse 400 inserted in the power circuit is opened using a cold pin, power to the heating member 300 is cut off.

하부 하우징(100)은 하측으로 오목한 용기 형태로 형성되어 개방된 측이 상측을 향하도록 배치될 수 있으며, 길이방향 일측에 냉각수가 유입되는 입구부(110)가 형성되고 길이방향 타측에 냉각수가 배출되는 출구부(120)가 형성될 수 있다.The lower housing 100 is formed in the shape of a container that is concave downward and can be arranged so that the open side faces upward, and an inlet 110 through which cooling water is introduced is formed on one side in the length direction, and the cooling water is discharged on the other side in the length direction. The outlet portion 120 may be formed.

하부 하우징(100)은 일례로 금속 재질로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 재질이나 형태로 형성될 수 있다.The lower housing 100 may be formed of, for example, a metal material, and may be formed of various materials or shapes.

가열 플레이트(200)는 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮어 막는 방식으로 하부 하우징(100)에 결합될 수 있으며, 가열 플레이트(200)에 의해 하부 하우징(100)의 개방된 상측 개구가 밀폐될 수 있다. 하부 하우징(100)과 가열 플레이트(200)의 결합에 의해 형성된 내부 공간인 제1 공간 상에 냉각수가 유동되는 냉각수 유로가 되며, 입구부(110)인 입구 파이프로 냉각수가 유입되면 하부 하우징(100)의 제1 공간을 통과하여 출구부(120)인 출구 파이프를 통해 배출되도록 구성될 수 있다.The heating plate 200 may be coupled to the lower housing 100 in a manner that covers the open upper side of the lower housing 100 and closes the open upper opening of the lower housing 100 by the heating plate 200. Can be. It becomes a cooling water flow path through which cooling water flows in the first space, which is an internal space formed by the combination of the lower housing 100 and the heating plate 200, and when cooling water flows into the inlet pipe, the lower housing 100 ) May be configured to pass through the first space and be discharged through an outlet pipe, which is the outlet 120.

가열 플레이트(200)는 하부 측으로는 히팅부재(300)에 접하는 것과 동시에 상부 측으로는 온도 퓨즈(400)에 접하는 구조를 갖는다. 상기 구조를 통해서, 히팅부재(300)로부터의 열을 온도 퓨즈(400)에 전달하는 기능을 한다.The heating plate 200 has a structure in contact with the heating member 300 on the lower side and the thermal fuse 400 on the upper side. Through the above structure, it functions to transfer heat from the heating member 300 to the thermal fuse 400.

가열 플레이트(200)는 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮는 구조를 갖는 메인 플레이트(210) 및 메인 플레이트(210)에 형성된 플레이트공(212)에 안착된 상태에서 온도 퓨즈(400)의 장착이 이루어지는 퓨즈 플레이트(220)를 포함한다.The heating plate 200 is mounted on the main plate 210 having a structure covering the open upper side of the lower housing 100 and the plate hole 212 formed in the main plate 210 and the thermal fuse 400 is mounted. It includes a fuse plate 220 made of this.

퓨즈 플레이트(220)는 하부 방향으로 돌출된 영역인 퓨즈 안착부(222)가 형성되어지는데, 예를 들어 전체적으로 외측 코너부위 상에 라운드가 형성된 사각 장방 형상을 갖는 판넬의 중앙부 상에 프레싱을 통해 가압함으로써 주변부와는 소정의 높이 단차를 갖는 퓨즈 안착부(222)를 형성할 수 있다. The fuse plate 220 has a fuse seating portion 222 that is an area protruding downward, for example, pressing on the central portion of a panel having a rectangular rectangular shape in which a round is formed on an outer corner portion as a whole. Accordingly, the fuse seating portion 222 having a predetermined height difference from the peripheral portion can be formed.

온도 퓨즈(400)는 퓨즈 플레이트(220)의 상면에서 하측으로 오목하게 형성된 퓨즈 안착부(222)에 배치되어져 히팅부재(300)로부터의 열을 퓨즈 플레이트(220) 만을 통해 직접 전달되도록 배치될 수 있다.The thermal fuse 400 is disposed in the fuse seating portion 222 formed concave from the upper surface of the fuse plate 220 to the lower side, so that heat from the heating member 300 can be directly transmitted through only the fuse plate 220. have.

상기 퓨즈 안착부는 일 예로서 그 하단이 메인 플레이트(210)의 하단과 동일한 높이를 가질 수 있다. 한편, 퓨즈 안착부는 다른 예로서 그 하단이 메인 플레이트(210)의 하단보다는 더 낮은 위치를 갖도록 설정된다.As an example, the fuse seating portion may have the same height as the lower end of the main plate 210. Meanwhile, as another example, the fuse seating portion is set to have a lower position than the lower end of the main plate 210.

또한, 하부 하우징(100) 또는 상부 하우징(500)에는 전압 커넥터와 접지 커넥터가 형성될 수 있으며, 커넥터들은 가열 플레이트(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, a voltage connector and a ground connector may be formed in the lower housing 100 or the upper housing 500, and the connectors may be electrically connected to the heating plate 200.

히팅부재(300)는 열을 발생시킬 수 있는 다양한 종류 및 형태의 발열체가 될 수 있으며, 일례로 시즈히터가 사용될 수 있다. 히팅부재(300)는 전류가 흐를 때 저항에 의해 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 발열체 및 발열체를 외부와 전기 절연시키고 발열체의 열을 외부로 전달시키는 절연체를 포함한다. 상기 발열체는 니크롬 와이어(Nicrom Wire)일 수 있고, 절연체는 마그네슘 산화물(Mgnesium Oxide)일 수 있다. 히팅부재(300)는 발열체와 절연체로 이루어진 히터튜브 형상으로 구성됨으로써 열교환유체와 접촉면적을 넓히게 되어 효율적으로 열교환할 수 있게 한다.The heating member 300 may be a heating element of various types and forms capable of generating heat, and as an example, a sheath heater may be used. The heating member 300 includes a heating element that converts electrical energy into thermal energy by resistance when current flows, and an insulator that electrically insulates the heating element from the outside and transfers heat from the heating element to the outside. The heating element may be a nichrome wire, and the insulator may be a magnesium oxide (Mgnesium Oxide). The heating member 300 has a shape of a heater tube made of a heating element and an insulator, thereby increasing a contact area with the heat exchange fluid, thereby enabling efficient heat exchange.

시즈히터는 보호관 내에 전열선이 내장되어 있어 전기 저항에 의해 발열될 수 있는 전열 히터로서, 금속 보호관에 전열선을 코일 모양으로 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘을 넣어 함께 충진하여 전열선과 보호관을 절연한 관 모양의 히터이다. 이러한 시즈히터는 관 모양의 길이가 긴 히터를 여러차례 감아서 만든 코일 형태로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다. 히팅부재(300)는 가열 플레이트(200)의 하측에 배치되어 하부 하우징(100)의 내부에 구비될 수 있으며, 히팅부재(300)는 길이방향의 양단이 가열 플레이트(200)에 결합되어 고정될 수 있다. 또한, 히팅부재(300)의 길이방향 양단은 가열 플레이트(200)를 관통하여 가열 플레이트(200)의 상면보다 상측으로 돌출되도록 형성될 수 있으며, 히팅부재(300)의 양단은 코일 형태로 권취된 부분의 양측 단부에서 상측으로 직선형태로 형성되어 직선부가 가열 플레이트(200)를 관통하도록 결합될 수있다. 이때, 히팅부재(300)가 가열 플레이트(200)를 관통하는 직선부가 용접 등에 의해 가열 플레이트(200)에 결합되어 결합부가 밀폐될 수 있으며, 실링재를 이용해 히팅부재(300)가 가열 플레이트(200)를 관통하는 부분이 밀폐되도록 할 수도 있다.Sheath heater is an electric heating heater that can generate heat by electric resistance because the electric heating wire is embedded in the protective tube.The heating wire is built in a coil shape in a metal protective tube, and magnesium oxide, which is an insulating powder, is filled together to insulate the heating wire and the protective tube. Is the heater. Such a sheath heater may be formed in a coil shape made by winding a heater having a long tubular length several times, and may be formed in various forms. The heating member 300 may be disposed under the heating plate 200 to be provided inside the lower housing 100, and the heating member 300 has both ends in the longitudinal direction to be coupled to the heating plate 200 to be fixed. I can. In addition, both ends of the heating member 300 in the longitudinal direction may be formed to penetrate the heating plate 200 and protrude upwardly than the upper surface of the heating plate 200, and both ends of the heating member 300 are wound in a coil shape. It is formed in a straight line shape upward from both ends of the portion so that the straight portion may be coupled to pass through the heating plate 200. At this time, a straight portion through which the heating member 300 passes through the heating plate 200 may be coupled to the heating plate 200 by welding, so that the coupling portion may be sealed, and the heating member 300 is formed by using a sealing material. It is also possible to make the part penetrating the airtight.

온도 퓨즈(400)는 특정한 온도 이상이 되면 흐르는 전류가 차단되어 작동을 정시킬 수 있는 바이메탈 등으로 형성될 수 있으며, 온도 퓨즈(400)는 가열 플레이트(200)에 접촉되도록 결합될 수 있다. 구체적으로, 온도 퓨즈(400)는 열팽창계수가 상이한 두 종류의 금속으로 이루어진 바이메탈 온도 조절 스위치일 수 있고, 온도 퓨즈(400)에 채용되는 열팽창계수는 히팅부재(300)로부터 전달되는 열이 안정성 기준을 초과하는 온도에 도달한 경우에 전원 차단 기능이 발휘될 수 있다.The thermal fuse 400 may be formed of a bimetal or the like capable of controlling an operation by blocking a current flowing when the temperature reaches a specific temperature or higher, and the thermal fuse 400 may be coupled to contact the heating plate 200. Specifically, the thermal fuse 400 may be a bimetal temperature control switch made of two types of metals having different thermal expansion coefficients, and the thermal expansion coefficient employed in the thermal fuse 400 is a stability criterion for the heat transferred from the heating member 300 When a temperature exceeding the above is reached, the power-off function may be exerted.

이때, 온도 퓨즈(400)는 가열 플레이트(200)를 이루는 퓨즈 플레이트(220)의 상면에서 하측으로 오목하게 형성된 퓨즈 안착부(222)에 일부가 삽입되도록 배치될 수 있다. In this case, the thermal fuse 400 may be disposed to be partially inserted into the fuse seating portion 222 formed concave from the upper surface of the fuse plate 220 constituting the heating plate 200 to the lower side.

상부 하우징(500)은 일례로 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 상측으로 오목한 용기 형태로 형성되어 개방된 측이 하측을 향하도록 배치될 수 있다. 상부 하우징(500)은 하부 하우징(100)의 상단부에 결합될 수 있다. 일례로 하부 하우징(100)의 상단부와 상부 하우징(500)의 상단부가 맞닿도록 배치되어 결합될 수 있으며, 하부 하우징(100)의 상단부에는 둘레를 따라 이격되어 복수의 체결공이 형성되고 상부 하우징(500)에는 복수의 체결공에 대응되는 위치에 관통공이 형성되어, 별도의 체결수단에 의해 결합될 수 있다. The upper housing 500 may be formed of, for example, a plastic material, and may be formed in the shape of a container concave upward and disposed so that the open side faces downward. The upper housing 500 may be coupled to the upper end of the lower housing 100. For example, the upper end of the lower housing 100 and the upper end of the upper housing 500 may be arranged to be in contact with each other, and a plurality of fastening holes are formed at the upper end of the lower housing 100 by being spaced along the circumference, and the upper housing 500 ) Has a through hole formed at a position corresponding to the plurality of fastening holes, and can be coupled by a separate fastening means.

상부 하우징(500)과 가열 플레이트(200)의 결합에 의해 형성된 내부 공간인 제2 공간에 온도 퓨즈(400) 등이 구비될 수 있다. A thermal fuse 400 or the like may be provided in a second space, which is an internal space formed by combining the upper housing 500 and the heating plate 200.

온도 퓨즈(400)는 퓨즈 플레이트(220)의 상면에서 하측으로 오목하게 형성된 퓨즈 안착부에 배치되어져 히팅부재(300)로부터의 열을 퓨즈 플레이트(220) 만을 통해 직접 전달되도록 배치될 수 있다.The thermal fuse 400 may be disposed in a fuse seating portion formed concave from the upper surface of the fuse plate 220 to the lower side so that heat from the heating member 300 may be directly transmitted through only the fuse plate 220.

도 4 및 도 5를 참조하면, 퓨즈 플레이트(220), 퓨즈 플레이트(220)에 안착된 온도 퓨즈(400), 온도 퓨즈(400) 상에 끼워지는 열차폐 부재(410) 및 열차폐 부재(410)와 가열 플레이트(200)를 연결 체결하는 고정 클립(420) 간의 체결 구조를 설명한다.4 and 5, a fuse plate 220, a thermal fuse 400 seated on the fuse plate 220, a heat shield member 410 fitted on the thermal fuse 400, and a heat shield member 410 ) And the fastening structure between the fixing clip 420 connecting and fastening the heating plate 200 will be described.

퓨즈 플레이트(220)는 상면에서 하측으로 오목하게 형성된 퓨즈 안착부(222)에 온도 퓨즈(400)의 하단이 삽입되어 결합함으로써 온도 퓨즈(400)와 히팅부재(300) 간의 열적 전달을 가능하도록 배치한다.The fuse plate 220 is arranged to enable thermal transfer between the thermal fuse 400 and the heating member 300 by inserting and coupling the lower end of the thermal fuse 400 to the fuse seating portion 222 formed concave from the top to the bottom. do.

열차폐 부재(410)는 하부가 개방된 구조의 중공 형상을 갖는 구조물일 수 있는데, 구체적으로는 온도 퓨즈(400)를 내부에 수용하는 중공 박스 형상의 커버 바디(411) 및 커버 바디(411)의 내부 상면 상에 돌출 형성된 가압 돌기(413)를 포함한다. 상기 열차폐 부재(410)는 소재 자체를 열차단 기능을 갖는 물질을 포함한 상태로 제조하거나 또는 내외면 상에 열차단 물질을 코팅하는 방식으로 제조 가능하다.The heat shield member 410 may be a structure having a hollow shape having a structure in which the lower part is opened. Specifically, the cover body 411 and the cover body 411 in the shape of a hollow box accommodating the thermal fuse 400 therein It includes a pressing protrusion 413 protruding on the inner upper surface of the. The heat shield member 410 may be manufactured in a state including a material having a heat shielding function or by coating a heat shielding material on the inner and outer surfaces of the material itself.

상기와 같은 구성을 통해서, 히팅부재(300)에서 퓨즈 플레이트(220)를 통해 온도 퓨즈(400)에 전달된 열은 열차폐 부재(410)에 의해 외부로의 방출이 차단된 상태에서, 전적으로 온도 퓨즈(400)에만 그 열적인 영향을 끼치게 한다. 이를 통해서, 히팅부재(300)의 가열 온도가 기설정된 제한 온도를 넘는다고 판단되면 상기 온도 퓨즈(400)가 작동하여 히팅부재(300)의 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다. Through the configuration as described above, heat transferred from the heating member 300 to the thermal fuse 400 through the fuse plate 220 is completely temperature in a state where emission to the outside by the heat shield member 410 is blocked. Only the fuse 400 has its thermal effect. Through this, when it is determined that the heating temperature of the heating member 300 exceeds a preset limit temperature, the thermal fuse 400 operates to cut off the power of the heating member 300.

즉, 열차폐 부재(410)에 의한 열방출 차단을 통해 온도 퓨즈(400)의 응답 작동시간을 빠르게 함으로써 온도 퓨즈(400)에서의 열감지 성능을 개선한다.That is, the heat detection performance of the thermal fuse 400 is improved by increasing the response operation time of the thermal fuse 400 by blocking heat dissipation by the heat shield member 410.

결합되는 방식을 보면 다음과 같다. 퓨즈 플레이트(220)의 중앙부 상에 하부 방향으로 홈 형성된 퓨즈 안착부(222)에 온도 퓨즈(400)를 안치한 상태에서, 열차폐 부재(410)를 온도 퓨즈(400) 상에 씌우는 방식으로 결합한다. 상기 상태에서, 고정 클립(420)을 통해 열차폐 부재(410)를 가열 플레이트(200) 상에 고정하는 작업을 한다. 고정 클립(420)은 열차폐 부재(410)의 상단 상에 체결되는 가압부(422) 및 가압부의 양단으로부터 하부 방향으로 연장되는 걸이부(424)를 갖는다. 상기 걸이부(424)는 가압부(422)와는 소정의 탄성력을 갖도록 연장되는 형상을 갖는 것으로서, 걸이부(424)를 가열 플레이트(200) 상단에 고정하는 과정을 통해서, 커버 바디(411)의 가압 돌기(413)는 온도 퓨즈(400)를 하부 방향으로 가압함으로써 퓨즈 플레이트(220)에의 밀착력을 높이게 된다.The way they are combined is as follows. In a state in which the thermal fuse 400 is placed in the fuse seating portion 222 grooved in the lower direction on the central portion of the fuse plate 220, the heat shield member 410 is coupled to the thermal fuse 400 by covering it. . In the above state, the heat shield member 410 is fixed on the heating plate 200 through the fixing clip 420. The fixing clip 420 has a pressing portion 422 fastened on an upper end of the heat shield member 410 and a hook portion 424 extending downward from both ends of the pressing portion. The hook portion 424 has a shape that extends to have a predetermined elastic force from the pressing portion 422, and through the process of fixing the hook portion 424 to the top of the heating plate 200, the cover body 411 The pressing protrusion 413 presses the thermal fuse 400 in a downward direction to increase adhesion to the fuse plate 220.

탄성력이 있는 고정 클립(420)과 온도 퓨즈(400) 사이에 열차폐 부재(410)를 삽입한다.The heat shield member 410 is inserted between the elastic fixing clip 420 and the thermal fuse 400.

가열 플레이트(200)는 금속 재질의 평판으로 형성될 수 있으며, 이외에도 다양한 재질이나 형태로 형성될 수 있다.The heating plate 200 may be formed of a flat plate made of a metal material, and may be formed of various materials or shapes.

한편, 가열 플레이트(200)는 제어기 기능을 포함할 수 있다. 제어기는 히팅부재(300)의 작동을 제어하는 역할을 하는 부분으로, 히팅부재(300)의 양단이 제어기에 결합되어 전기적으로 연결될 수 있다.Meanwhile, the heating plate 200 may include a controller function. The controller serves to control the operation of the heating member 300, and both ends of the heating member 300 may be coupled to the controller to be electrically connected.

본 발명에 따른 플레이트 열변형 방지구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치는 가열체가 결합된 상태에서 하부 하우징의 개방된 상부에 결합되는 메인 플레이트 및 상기 메인 플레이트에 관통 형성된 플레이트홀에 설치되는 퓨즈 플레이트를 갖는 가열 플레이트 상에서, 상기 가열체를 통해 공급되는 열을 상기 퓨즈 플레이트에 직접적으로 전달하는 과정을 통해서 상기 퓨즈 플레이트의 상단에 안착된 온도 퓨즈로의 열전달 구조를 개선한 것을 특징으로 한다.The cooling water heating device for a battery having a plate heat deformation prevention structure according to the present invention has a main plate coupled to an open upper portion of a lower housing in a state in which the heating element is coupled, and a fuse plate installed in a plate hole formed through the main plate. On the heating plate, the heat transfer structure to the thermal fuse mounted on the upper end of the fuse plate is improved by directly transferring the heat supplied through the heating element to the fuse plate.

이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described through the above embodiments, the present invention is not limited thereto. The above embodiments may be modified or changed without departing from the spirit and scope of the present invention, and those skilled in the art will recognize that such modifications and changes also belong to the present invention.

100 : 하부 하우징
200 : 가열 플레이트
300 : 발열체
400 : 온도 퓨즈
410 : 열차폐 부재
420 : 고정 클립
500 : 상부 하우징
600 : 실링부재100: lower housing
200: heating plate
300: heating element
400: thermal fuse
410: absence of heat shield
420: fixing clip
500: upper housing
600: sealing member

Claims (3)

냉각수가 유입되는 입구부(110)와 냉각수가 배출되는 출구부(120)가 형성된 하부 하우징(100);
상기 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮어 막도록 결합된 가열 플레이트(200);
상기 하부 하우징(100)과 가열 플레이트(200)의 결합에 의해 형성된 내부 공간에 구비된 히팅 부재(300);
상기 가열 플레이트(200) 상에 결합되는 온도 퓨즈(400); 및
상기 하부 하우징(100)의 상단부에 결합되는 상부 하우징(500);을 포함하며,
상기 가열 플레이트(200)는 상기 하부 하우징(100)의 개방된 상측을 덮는 구조를 갖는 메인 플레이트(210) 및 상기 메인 플레이트(210)에 적층 형성된 상태에서 상기 온도 퓨즈(400)의 장착이 이루어지는 퓨즈 플레이트(220)를 포함하고,
상기 히팅부재(300)에서 상기 퓨즈 플레이트(220)를 통해 상기 온도 퓨즈(400)에 전달된 열은 상기 온도 퓨즈(400) 상에 끼워지는 열차폐 부재(410)에 의해 외부로의 방출이 차단된 상태이고, 상기 히팅부재(300)의 가열 온도가 기설정된 제한 온도를 넘는다고 판단되면 상기 온도 퓨즈(400)가 작동하여 상기 히팅부재(300)의 전원을 차단하는,
온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치.
A lower housing 100 having an inlet portion 110 through which cooling water is introduced and an outlet portion 120 through which the cooling water is discharged;
A heating plate 200 coupled to cover and close the open upper side of the lower housing 100;
A heating member 300 provided in an inner space formed by a combination of the lower housing 100 and the heating plate 200;
A thermal fuse 400 coupled to the heating plate 200; And
Includes; an upper housing 500 coupled to the upper end of the lower housing 100,
The heating plate 200 includes a main plate 210 having a structure covering the open upper side of the lower housing 100 and a fuse in which the thermal fuse 400 is mounted in a state of being stacked on the main plate 210 Including a plate 220,
Heat transferred from the heating member 300 to the thermal fuse 400 through the fuse plate 220 is blocked from being discharged to the outside by a heat shield member 410 fitted on the thermal fuse 400 Is in a state, and when it is determined that the heating temperature of the heating member 300 exceeds a preset limit temperature, the thermal fuse 400 operates to cut off the power of the heating member 300,
Cooling water heating device for battery with thermal insulation shielding structure for thermal fuse.
제 1항에 있어서,
상기 퓨즈 플레이트(220)의 상면에서 하측으로 오목하게 형성된 퓨즈 안착부(222)의 하단은 상기 메인 플레이트(210)의 하단과 동일한 높이를 갖거나 상기 메인 플레이트(210)의 하단보다 더 낮은 위치를 갖도록 설정되는,
온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치.
The method of claim 1,
The lower end of the fuse seating portion 222 formed concave downward from the upper surface of the fuse plate 220 has the same height as the lower end of the main plate 210 or lower than the lower end of the main plate 210. Set to have,
Cooling water heating device for battery with thermal insulation shielding structure for thermal fuse.
제 1항에 있어서,
상기 열차폐 부재(410)는 하부가 개방된 구조의 중공 형상을 갖는 구조물로서, 상기 온도 퓨즈(400)를 내부에 수용하는 중공 박스 형상의 커버 바디 및 상기 커버 바디의 내부 상면 상에 돌출 형성된 가압 돌기를 포함하는,
온도 퓨즈에 대한 단열 차폐 구조를 갖는 배터리용 냉각수 가열 장치.The method of claim 1,
The heat shield member 410 is a structure having a hollow shape with a structure in which the lower part is opened, and a cover body in the shape of a hollow box accommodating the thermal fuse 400 therein, and a pressure formed protruding on the inner upper surface of the cover body Including protrusions,
Cooling water heating device for battery with thermal insulation shielding structure for thermal fuse.
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