KR102286834B1 - 연료전지차량의 냉각수 히터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지차량의 냉각수 히터에 관한 것으로, 냉각수 입구(12)와 발열체(30) 사이에 다수의 통공(41)이 형성된 판형의 배플(40)이 설치된다. 배플(40)에 의해 냉각수가 냉각수하우징(10)의 상하 전체 범위로 확산되어 발열체(30)전체에 균일하게 공급됨으로써 발열체(30)의 국부가열현상이 해소되고, 냉각수 히터의 열교환 성능이 향상된다.

Description

연료전지차량의 냉각수 히터{Cooling water heater for fuel cell vehicle}
본 발명은 연료전지차량의 냉각수 히터에 관한 것으로, 특히 냉각수 입구측 유동 분배 성능이 향상된 연료전지차량의 냉각수 히터에 관한 것이다.
연료전지차량은 전기에너지를 발생시키는 연료전지스택과, 연료전지스택에 연료(수소)를 공급하는 연료공급장치와, 연료전지스택의 전기화학반응에 필요한 산화제로서 산소를 공급하기 위한 공기공급장치와, 연료전지스택의 반응열을 시스템 외부로 제거하고 운전온도를 제어하는 열 및 물 관리시스템(TMS ; Thermal Mangement System)을 포함한다.
상기 TMS의 냉각수라인을 흐르는 냉각수는 보통의 운전시에는 스택을 냉각시키는 작용을 하고, 스택 냉시동시에는 히터에 의해 급속 가열되어 스택을 신속히 정상 운전 온도로 승온시켜주는 역할을 한다.
상기 히터를 통상 COD(Cathode Oxygen Depletion)히터라고 하는데, 이와 같은 연료전지차량의 냉각수 히터는 스택에서 발생한 잉여 전력을 냉각수 가열에 소모함으로써 스택과 배터리 및 기타 전장 부품을 보호한다.
이와 같은 연료전지차량의 냉각수 히터와 관련된 종래 기술로서 대한민국 공개특허 제10-2009-0039892호(2009.04.23. 공개)가 있다.
도 1에 종래 연료전지차량 냉각수 히터의 일예를 도시하였다. 도시된 바와 같이 냉각수 히터는 냉각수가 충진되어 있는 냉각수하우징(1)의 일측에 히터(2)가 설치되되, 히터(2)에서 돌출된 봉 형상의 발열체(3)가 냉각수하우징(1)의 내부에 배치된 구성을 가진다.
따라서 입구(1a)로 유입된 냉각수가 다수의 발열체(3) 사이를 흐르면서 발열체(3)로부터 열을 흡수하여 가열된 후, 입구(1a) 반대쪽의 출구(도시하지 않음)를 통해 배출된다.
이때 냉각수가 발열체(3)의 전체에 걸쳐 균일하게 흘러야만 냉각수 가열 및 잉여 전력 소모 작용이 효율적으로 이루어질 뿐만 아니라, 발열체(3)의 국부적인 과열이 방지되어 냉각수 히터의 내구성을 확보할 수 있다.
따라서 냉각수 유동(F)을 냉각수하우징(1)의 내부 공간 전체로 고르게 분배하기 위하여 냉각수하우징(1)의 입구(1a)측 공간에 가이드배플(1b)을 설치하였다.
그러나 종래의 가이드배플(1b)은 유동(F) 방향에 경사지게 설치(또는 형성)되어 입구(1a)와 발열체(3) 사이에서 차지하는 공간이 크므로 냉각수 히터의 크기를 증가시키는 문제점이 있었다.
또한 발열체(3)의 길이 증가에 따라 유동 단면적이 세로 방향으로 증가할 경우 더욱 많은 수의 가이드배플(1b)이 필요하게 되는 문제점이 있었다.
그리고 단순히 유동(F)의 방향을 안내하는 상기와 같은 가이드배플(1b)만으로는 유동(F)을 냉각수하우징(1)의 상/하 끝부분까지 고르게 분배할 수 없어서 발열체(3)의 균일 냉각이 어려웠다.
또한 입구(1a)와 발열체(3) 사이의 거리가 짧을 경우, 주 유동부(입구(1a) 근처 부분)의 강한 압력에 의하여 유동(F)이 발열체(3)에 부딪혀 백플로우(Back flow)가 발생함으로써 유동(F) 흐름 성능과 열교환 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 배플이 공간을 많이 차지하지 않아서 냉각수 히터의 크기 감소에 유리하고, 배플의 수가 감소하며, 냉각수 유동 분배 성능이 우수하여 발열체를 전체적으로 균일하게 냉각함으로써 발열체의 국부 발열 문제가 해소되고, 입구측 주 유동부에 백플로우가 발생하지 않게 됨으로써 유동 흐름과 열교환 성능이 개선될 수 있도록 된 연료전지차량의 냉각수 히터를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상부가 개구되고 양측 벽에 각각 냉각수 입구와 출구가 형성된 냉각수하우징과, 상기 냉각수하우징의 개구된 상부를 차단하도록 설치된 히터본체와, 상기 히터본체의 하부에 돌출 설치되어 상기 냉각수하우징의 내부에 위치되는 복수의 발열체와, 상기 입구와 발열체 사이의 공간에 냉각수하우징의 상하 방향 전체에 걸쳐 설치되어 냉각수 유동을 냉각수하우징의 상하 전체 공간으로 유도하여 분배하는 분배수단을 포함한다.
상기 분배수단은 다수의 통공이 형성된 판형의 배플이다.
상기 배플은 입구로부터 유입되는 유동 방향에 직각인 상태로 설치된다.
상기 배플은 냉각수하우징의 내부에 직립 상태로 설치된다.
상기 냉각수하우징의 상단에 플랜지가 형성되고, 히터본체의 하단에 플랜지가 형성되며, 양측 플랜지가 서로 맞대어져 체결수단을 매개로 상호 체결된다.
상기 배플의 상단에 횡방향의 장착단이 돌출 형성되고, 장착단의 단부에 하방으로 삽입단이 돌출 형성되며, 삽입단은 냉각수하우징의 플랜지에 형성된 장착홈에 삽입되고, 장착단은 히터본체에 의해 눌려져 위치 고정된다.
또한 상기 배플은 다수의 통공이 형성된 박판과, 박판의 테두리를 둘러싸는 프레임을 포함하고, 프레임의 내측면에 형성된 삽입홈에 박판의 테두리가 삽입된 것을 특징으로 할 수 있다.
그 경우에도 배플의 프레임 상단에 횡방향의 장착단이 돌출 형성되고, 장착단의 단부에 하방으로 삽입단이 돌출 형성되며, 삽입단은 냉각수하우징의 플랜지에 형성된 장착홈에 삽입되고, 장착단은 히터본체에 의해 눌려져 위치 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 통공은 배플 전체에 걸쳐 동일한 크기로 형성될 수 있다.
상기 통공은 배플의 중심에서 외곽으로 갈수록 점차 직경이 증가하도록 형성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 냉각수하우징의 입구와 발열체 사이의 공간에 유동 단면적 전체를 막아주는 판형의 배플이 설치된다. 배플에는 다수의 통공이 형성되어 냉각수를 통과시킨다.
배플이 유동 유입 방향에 수직하게 세워진 판형으로 이루어지므로 차지하는 공간이 크게 감소하여 냉각수히터의 크기를 감소시킬 수 있게 된다.
유동단면적이 세로 방향으로 증가하여도 배플의 단면적을 크게 성형하면 되고, 배플의 개수가 증가하지 않으므로 배플의 성형(또는 설치)가 용이하다.
판형 배플이 입구 유동을 매우 효과적으로 상하 방향으로 넓게 퍼뜨려주므로 발열체 전체에서 균일한 냉각이 이루어지고, 이에 발열체의 국부 가열 현상이 방지됨으로써 냉각수 히터의 내구성이 향상된다.
냉각수 유동이 유동 단면적 전체로 원활하게 분배됨으로써 입구 근처 부분에서 백플로우 현상이 발생하지 않게 되며, 따라서 유동 흐름이 개선되고 열교환 성능이 향상되는 효과가 있다.
배플에 형성되는 통공의 패턴에 의해 유동 분배 성능이 더욱 향상되어 상기의 효과들이 배가될 수 있다.
배플이 냉각수하우징과 별개의 부품으로 제작됨으로써 냉각수하우징을 제외하고 배플만 교환할 수 있다.
통공은 직경이 1mm ~ 3mm의 범위로 형성된다.
도 1은 종래 기술에 따른 연료전지차량 냉각수 히터의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 연료전지차량 냉각수 히터의 투영 상태 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 냉각수 히터의 종단면도.
도 4는 도 2와 도 3의 실시예에 적용된 배플의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 또 다른 구조의 배플을 도시한 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 배플의 설치 상태도.
도 7은 본 발명에 따른 냉각수 히터의 유동 상태를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지차량의 냉각수 히터는 냉각수가 채워지는 공간을 형성하고 양측에 각각 냉각수 입구(12)와 출구(13)가 형성된 냉각수하우징(10)과, 냉각수하우징(10)의 상부에 장착되는 히터본체(20)와, 히터본체(20)의 하부에 돌출 배치되어 상기 냉각수하우징(10)의 내부에 위치되는 발열체(30)와, 상기 입구(12)와 발열체(30) 사이의 공간에상기 입구(12)와 발열체(30) 사이의 공간에 냉각수하우징(10)의 상하 방향 전체에 걸쳐 설치되어 냉각수 유동(F)을 냉각수하우징(10)의 상하 전체 공간으로 유도하여 분배하는 분배수단을 포함한다.
상기 분배수단은 직사각형 판 형상의 배플(40)로써 구현될 수 있다. 배플(40)에는 다수의 통공(41)이 관통 형성되어 배플(40)의 상류 부분에서 후류 부분으로 냉각수의 이동을 가능하게 한다.
냉각수하우징(10)은 상부가 개구된 직육면체 박스 형상이고, 양측면에 각각 냉각수가 유입되고 배출되는 원통형의 입구(12)와 출구(13)가 형성된다. 입구(12)와 출구(13)에는 TMS라인을 구성하는 호스(또는 튜브 ; 미도시)가 연결된다.
입구(12)는 유입된 냉각수가 유동 단면적(냉각수하우징(10)의 상하 방향 단면적) 전체로 용이하게 분배되기 유리하도록 냉각수하우징(10) 일측 벽면의 중앙에 형성된다.
출구(13)는 발열체(30)에 의해 가열된 냉각수가 배출되기 용이하도록 냉각수하우징(10) 타측 벽면의 상단부에 형성된다.
냉각수하우징(10)의 상단 테두리에는 수평의 플랜지(11)가 형성되고, 이에 대응하여 히터본체(20)의 하단(정확히는 히터본체(20)를 둘러싸고 있는 하우징의 하단이다.)에도 동일한 형상과 크기의 플랜지(21)가 형성된다. 이들 플랜지(11,21)들은 볼트 등의 체결수단에 의해 상호 조립된다.
냉각수하우징(10)의 플랜지(11)와 히터본체(20)의 플랜지(21) 사이에는 양자의 사이를 밀봉하기 위한 개스킷(5)이 설치된다. 개스킷(5)은 플랜지(11,21)의 전체 둘레에 걸쳐 설치되며, 개스킷(5)을 설치하기 위한 개스킷홈(11a,21a)은 냉각수하우징(10)의 플랜지(11)와 히터본체(20)의 플랜지(21)중 어느 곳에 형성되어도 무방하다. 개스킷(5)의 압축량이 충분히 확보되는 경우라면 도시된 바와 같이 양측 플랜지(11,21) 모두에 형성될 수 도 있다.
히터본체(20)는 스택 또는 배터리로부터 고전압 전원을 인가 받는 부분으로서 그 측면에는 도시하지 않았으나 고전압 전원 연결을 위한 커넥터가 장착된다.
히터본체(20)의 하면에는 다수의 봉 형상 발열체(30)가 설치된다. 냉각수 히터 조립 상태에서 발열체(30)들은 냉각수하우징(10)의 내부에 위치되어 냉각수에 잠겨 있게 된다. 따라서 발열체(30)는 히터본체(20)로부터 고전압 전류를 공급받아 전기 저항에 의해 발열하고, 이 열을 발열체(30) 주위를 흐르는 냉각수가 흡수함으로써 냉각수의 가열이 이루어진다. 또한 히터본체(20)로 공급된 전기에너지가 열에너지로 전환되는 것에 의해 스택 및 배터리의 잉여 전력을 소모할 수 있다.
배플(40)은 전술한 바와 같이, 냉각수하우징(10)의 상하 방향 단면 전체를 차단하는 직사각형 판 형상의 부품으로서 냉각수하우징(10)의 입구(12)가 형성된 일측 벽과의 사이에 소정의 냉각수 확산공간(S)을 형성하도록 냉각수하우징(10)의 내부 일측에 설치된다. 또한 배플(40)은 냉각수 유동(F)을 효과적으로 확산시킬 수 있도록 냉각수 유동(F) 방향에 대해 직각인 상태로 설치된다.
배플(40)은 판형의 몸체 전체에 다수의 통공(41)이 형성되며, 그 통공(41)을 통해 냉각수의 이동이 이루어지게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 배플(40)의 상단에는 횡방향으로 장착단(42)이 돌출 형성되고, 장착단(42)의 단부에는 하방으로 돌출된 삽입단(42a)이 형성된다.
상기 삽입단(42a)에 대응하여 냉각수하우징(10)의 입구측(12) 플랜지(11) 상면에는 삽입단(42a)이 삽입 안착될 수 있는 장착홈(11b)이 형성된다. 장착홈(11b)은 개스킷(5)보다 안쪽 부분에 설치된다.
배플(40)은 냉각수하우징(10)과 히터본체(20)가 상호 조립되기 전에 냉각수하우징(10)에 설치된다. 도 3과 같이, 냉각수하우징(10) 플랜지(11)의 장착홈(11b)에 삽입단(42a)이 삽입 안착되도록 배플(40)은 냉각수하우징(10)의 내부에 직립 상태로 삽입 설치된다. 상기 장착단(42)의 길이에 의해 냉각수하우징(10)의 입구(12)측 벽면과 배플(40) 사이에 상기 냉각수 확산공간(S)이 확보된다.
상기와 같은 상태에서 냉각수하우징(10)의 상부에 히터본체(20)가 조립되면, 히터본체(20)에 의해 배플(40)의 상부가 눌리게 되어 그 설치 상태가 견고하게 유지된다.
한편, 배플은 도 5에 도시된 바와 같은 다른 형태로 제작될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 배플(50)은 박판(51)을 이용하여 더욱 얇게 제작할 수 있다. 박판(51)을 이용할 경우 배플(50)이 차지하는 공간이 보다 감소(횡방향 폭이 감소함)하므로 냉각수 히터를 보다 컴팩트하게 제조하는데 도움이 된다.
박판(51)에 냉각수 유동을 위한 다수의 통공(51a)이 형성된다. 박판(51)은 설치 및 직립상태의 강도 유지를 위해 테두리가 프레임(52)으로 둘러싸여진다. 즉, 프레임(52)의 내측면에 형성된 삽입홈(52a)에 박판(51)의 테두리가 삽입되는 구조로 박판(51)이 설치된다.
프레임(52)의 상단에는 장착단(53)이 횡방향으로 돌출 형성되고, 장착단(53)의 단부에 하방으로 삽입단(53a)이 돌출 형성된다. 이 삽입단(53a)은 냉각수하우징(10) 플랜지(11)에 형성된 장착홈(11b)에 삽입 안착되는 것으로 배플(50)의 장착구조는 도 4에 도시된 두터운 판형의 배플(40)과 동일하다.(도 6 참조)
한편 통공(41)은 배플(40) 전체에 걸쳐 일정 간격으로 모두 동일한 직경으로 관통 형성될 수 있다.(도 4 참조)
또한 통공(51a)은 중심에서 외측으로 갈수록 점차 직경이 증가하도록 형성될 수 있다.(도 5 참조)
통공(41,51a)의 형성 방식(패턴)은 배플(40,50)의 형태에 구속되는 것은 아니다. 즉, 도 4의 두터운 판형 배플(40)에도 도 5와 같은 패턴의 통공(51a)이 형성될 수 있고, 도 5의 박판형 배플(50)에도 도 4와 같은 패턴의 통공(41)이 형성될 수 있다.
통공(41,51a)의 직경은 1mm ~ 3mm 범위로 형성된다. 통공(41,51a)의 직경이 1mm 미만인 경우 유동 통과 면적이 과도하게 작아 냉각수가 발열체(30)가 설치된 공간으로 잘 이동할 수 없기 때문에 냉각수 히터 내부의 냉각수 흐름이 원활하게 이루어지지 않고, 이에 냉각수 순환라인 전체의 냉각수 흐름이 악화되는 문제가 발생하게 된다. 반면 통공(41,51a)의 직경이 3mm를 초과할 경우 유통 통과 면적이 과도하게 커서 입구(12)에서 유입된 냉각수 흐름이 유동 확산공간(S)에서 유동 단면적 전체로 확산되지 않고 그대로 입구(12)에 인접한 배플(40,50)의 중간 부분 통공(41,51a)들을 통해 발열체(30) 설치 공간으로 이동하므로 배플(40,50)에 의한 유동 분배 효과가 거의 발생하지 않게 되는 문제가 발생하게 된다. 따라서 통공의 직경은 상기와 같이 1mm ~ 3mm의 범위에서 형성하는 것이 바람직하다.
이제 본 발명에 따른 연료전지차량 냉각수 히터의 작용과 효과를 설명한다.
입구(12)를 통해 유입된 냉각수는 배플(40)에 차단되어 냉각수 확산공간(S)의 상부와 하부 공간으로 이동한다. 즉, 입구(12) 근처에 국부적으로 집중된 유동(F)의 속도가 줄어들면서 냉각수 유동 단면적 전 영역으로 넓게 퍼지는 것이다.
냉각수 확산공간(S)의 유동은 배플(40)의 통공(41)을 통해 냉각수 확산공간(S)에서 발열체(30) 설치 공간으로 이동한다.
상기와 같이 유동 단면적 전체를 막아주는 배플(40)이 구비됨으로써 냉각수 유동이 배플(40)에 의해 유동 단면적 전체로 확산된 후, 배플(40) 전체에 형성된 통공(41)을 통해 균일하게 발열체(30) 설치 공간으로 이동한다.
따라서, 발열체(30)의 상하 길이 전체에 걸쳐 냉각수가 균일하게 흐르므로 발열체(30)의 냉각이 전체적으로 균일하게 이루어짐으로써 발열체(30)의 국부 가열 현상이 방지되고, 따라서 냉각수 히터의 내구성이 향상된다.
도 7에서 배플(40)에 의해 냉각수 확산공간(S)에서 유동(F)이 전체적으로 확산되고, 배플(40) 전체의 통공(41)을 통해 고르게 냉각수 이동이 이루어짐을 확인할 수 있다. 물론, 입구(12) 근처의 유동이 다른 부위에 비해 다소 활발한 것으로 나타나지만 배플(40)의 상단과 하단에 위치한 통공(41)까지 전체적으로 모든 통공(41)에서 냉각수 이동이 원활히 이루어짐을 확인할 수 있다.
한편 통공(51)이 배플(50)의 중심에서 외측으로 갈수록 점차 직경이 증가하는 패턴으로 형성된 경우, 냉각수 확산공간(S)의 중심에서 상부와 하부로 갈수록 유동 저항이 점차 감소하기 때문에 냉각수 확산공간(S)의 상부와 하부로의 냉각수 이동이 보다 활발하게 이루어진다. 따라서 냉각수 유동 단면적 전체에 걸쳐서 보다 원활하게 냉각수 이동이 이루어짐으로써 발열체(30)가 전체적으로 고르게 냉각될 수 있다.
통공(41,51a)들은 직경이 3mm 이하의 크기를 갖기 때문에 입구(12)측 주 유동이 그대로 배플(40,50)의 중앙부를 통해 빠져 나가지 않고 냉각수 확산공간(S)의 상하 공간으로 원활하게 확산될 수 있다.
발열체(30) 설치 공간으로 이동한 냉각수는 복수의 발열체(30)들 사이를 흐르면서 발열체(30)로부터 열을 흡수하여 가열된 상태로 출구(13)를 통해 배출된다.
상기와 같이 본 발명은, 배플(40,50)이 하나의 판형 부품으로 이루어져 냉각수하우징(10) 내에서 직립 상태로 배치되므로 배플(40,50)이 차지하는 공간이 크게 감소된다. 따라서 냉각수히터의 크기를 감소시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
냉각수 히터의 유동단면적이 세로 방향으로 증가하여도 배플(40,50)의 크기를 그에 맞게 제작하면 될 뿐, 배플(40,50)의 개수는 증가되지 않으므로 배플의 성형 또는 설치가 용이하다.
배플(40,50)이 유입 유동에 직교하는 상태로 배치되어 입구 유동을 매우 효과적으로 상하 방향으로 넓게 퍼뜨려주므로 배플(40,50)의 전체 통공(41,51a)을 통해 발열체(30) 전체로 냉각수가 균일하게 흐르게 되고, 이에 발열체(30) 전체의 균일한 냉각이 이루어지진다. 따라서, 발열체(30)의 국부 가열 현상이 방지되어 냉각수 히터의 내구성이 향상되는 효과가 있다.
상기와 같이 냉각수 유동이 유동 단면적 전체로 원활하게 분배됨으로써 입구 근처 부분에서 백플로우 현상이 발생하지 않게 되어 유동 흐름이 개선되고 열교환 성능이 향상되는 효과가 있다.
한편 상기 배플(40,50)은 냉각수하우징(10)에 일체로 형성되지 않고, 별개의 부품으로 제작되어 간단한 구조로 조립되어 있으며, 탈착 가능하다. 따라서 냉각수에 포함된 이물질에 통공(41, 51)이 막히거나 그 외의 여러 이유에 의해 배플(40,50)이 파손되었을 경우, 배플(40,50)만을 새 것으로 교환하여 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
5 : 개스킷 10 : 냉각수하우징
11 : 플랜지 11a : 개스킷홈
11b : 장착홈 12 : 입구
13 : 출구 20 : 히터본체
21 : 플랜지 21a : 개스킷홈
30 : 발열체 40 : 배플
41 : 통공 42 : 장착단
42a : 삽입단 50 : 배플
51 : 박판 51a : 통공
52 : 프레임 53 : 장착단
53a : 삽입단 S : 냉각수 확산공간

Claims (11)

  1. 상부가 개구되고 양측 벽에 각각 냉각수 입구(12)와 출구(13)가 형성된 냉각수하우징(10)과,
    상기 냉각수하우징(10)의 개구된 상부를 차단하도록 설치된 히터본체(20)와,
    상기 히터본체(20)의 하부에 돌출 설치되어 상기 냉각수하우징(10)의 내부에 위치되는 복수의 발열체(30)와,
    상기 입구(12)와 발열체(30) 사이의 공간에 냉각수하우징(10)의 상하 방향 전체에 걸쳐 설치되어 냉각수 유동(F)을 냉각수하우징(10)의 상하 전체 공간으로 유도하여 분배하는 분배수단을 포함하고,
    상기 분배수단은 다수의 통공(41,51a)이 형성된 판형의 배플(40,50)이며,
    상기 통공(41,51a)은 배플(40,50)의 중심에서 외곽으로 갈수록 점차 직경이 증가하도록 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  2. 상부가 개구되고 양측 벽에 각각 냉각수 입구(12)와 출구(13)가 형성된 냉각수하우징(10)과,
    상기 냉각수하우징(10)의 개구된 상부를 차단하도록 설치된 히터본체(20)와,
    상기 히터본체(20)의 하부에 돌출 설치되어 상기 냉각수하우징(10)의 내부에 위치되는 복수의 발열체(30)와,
    상기 입구(12)와 발열체(30) 사이의 공간에 냉각수하우징(10)의 상하 방향 전체에 걸쳐 설치되어 냉각수 유동(F)을 냉각수하우징(10)의 상하 전체 공간으로 유도하여 분배하는 분배수단을 포함하고,
    상기 분배수단은 다수의 통공(41,51a)이 형성된 판형의 배플(40,50)이며,
    상기 통공(41,51a)은 직경이 1mm ~ 3mm의 범위로 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 배플(40,50)은 입구(12)로부터 유입되는 유동 방향에 직각인 상태로 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 배플(40,50)은 냉각수하우징(10)의 내부에 직립 상태로 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각수하우징(10)의 상단에 플랜지(11)가 형성되고, 히터본체(20)의 하단에 플랜지(21)가 형성되며, 양측 플랜지(11,21)가 서로 맞대어져 체결수단을 매개로 상호 체결된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 배플(40)의 상단에 횡방향의 장착단(42)이 돌출 형성되고, 장착단(42)의 단부에 하방으로 삽입단(42a)이 돌출 형성되며, 삽입단(42a)은 냉각수하우징(10)의 플랜지(11)에 형성된 장착홈(11b)에 삽입되고, 장착단(42)은 히터본체(20)에 의해 눌려져 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 배플(50)은 다수의 통공(51a)이 형성된 박판(51)과, 박판(51)의 테두리를 둘러싸는 프레임(52)을 포함하고, 프레임(52)의 내측면에 형성된 삽입홈(52a)에 박판(51)의 테두리가 삽입된 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 배플(50)의 프레임(52) 상단에 횡방향의 장착단(53)이 돌출 형성되고, 장착단(53)의 단부에 하방으로 삽입단(53a)이 돌출 형성되며, 삽입단(53a)은 냉각수하우징(10)의 플랜지(11)에 형성된 장착홈(11b)에 삽입되고, 장착단(53)은 히터본체(20)에 의해 눌려져 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 연료전지차량의 냉각수 히터.
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