KR102591211B1 - 전기자동차의 배터리 윔업을 위한 히팅모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 스택 윔업을 위한 히팅모듈에 관한 것으로서, 함체 형상으로서 내부에 수용공간이 형성되고, 하부 일측에 삽입공이 형성되며, 외면 일측에 유출구가 형성된 하우징 및 상하단이 개방된 내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 수용공간 내에 배치되어 상기 내부유로의 외측에 상기 내부유로와 연통되는 외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 삽입공을 차폐하는 세라믹히터 및 상기 세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 실링부재를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 일정한 온도의 냉각수를 지속적으로 공급하여 전기자동차의 배터리를 일정 온도로 유지할 수 있으므로 배터리의 효율이 크게 향상된다.
또한, 고용량의 세라믹 히터의 사용으로 전기적 안정성이 보다 향상됨에 따라 예기치 않은 사고 발생 시 세라믹 히터로부터 누설되는 전류에 의해 전기자동차의 배터리가 파손되는 문제가 발생되지 않는다.
또한, 컴팩트한 구조로 부피 및 무게를 크게 감소시킬 수 있으므로 전기자동차의 연비를 크게 향상시킬 수 있다.

Description

전기자동차의 배터리 윔업을 위한 히팅모듈{Heating module for battery warm-up of Electric Vehicles}
본 발명은 히팅모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차의 배터리로 일정한 온도의 냉각수를 공급할 수 있고, 고용량의 세라믹 히터의 사용으로 전기적 안정성이 보다 향상되며, 컴팩트한 구조로 부피 및 무게를 크게 감소시킬 수 있도록 한 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차는 전기를 충전할 수 있는 배터리가 탑재된 자동차로서, 배터리에 충전된 전기로 전기모터를 작동시켜 자동차를 구동시킨다. 이러한 이러한 전기자동차의 배터리는 63 내지 65℃의 온도에서 최고의 효율로 작동된다.
따라서, 전기자동차는 배터리의 온도를 일정하게 유지하기 위해 차체 내에 구비된 히터를 통해 물을 가열하고, 가열된 물을 배터리와 열교환시킴으로써, 배터리의 온도가 일정하게 유지되도록 하는 히팅모듈이 사용되는데, 종래 히팅모듈은 금속히터를 적용하고 있다.
한편, 종래 히팅모듈에 적용된 금속히터는 스테인레스(Sus)재질의 튜브 내에 니크롬선을 저항발열선으로 넣고 절연체로 마그네시아(MgO) 파우더를 충진한 후, 용접을 통해 실링한 시즈 메탈히터(Sheath Metal Heater)로서, 고용량으로 발열시 개당 발열밀도가 낮아 2개를 한 세트로 DC650V, 4~5KW 출력을 구성하고 있어 부피가 클 뿐 아니라 고장률이 증가하는 문제점을 가진다.
또한, 상기한 시즈히터는 고온 발열시 스테인레스 튜브의 진공상태가 깨져 수분 및 공기가 유입되고, 유입되는 수분 및 공기로 인한 니크롬선의 산화 부식으로 니크롬선 표면의 산화박리현상으로 저항 경시변화가 크기 때문에 초기 장착시 4~5KW 출력이 나오나 시간이 지날수록 저항값이 증가하여 정격전력이 낮아지는 문제점이 있다.
또한, 상기한 시즈히터는 온도값이 증가함에 따라 전류값이 상승하는 것으로서, 사용 중 손상이 발생되는 경우, 고온의 전류가 누설될 수 있으며, 고온의 전류가 누설되는 경우, 전기자동차의 배터리가 파손되는 문제가 있는 것으로 전기적 안정성이 낮은 문제점이 있다.
따라서, 전기자동차의 배터리 효율을 향상시키면서 높은 전기적 안정성과 경량화를 달성할 수 있는 히팅모듈의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
한국공개특허 제10-2010-0054824호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전기자동차의 배터리로 일정한 온도의 냉각수를 공급할 수 있고, 고용량의 세라믹 히터의 사용으로 전기적 안정성이 보다 향상되며, 컴팩트한 구조로 부피 및 무게를 크게 감소시킬 수 있는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 함체 형상으로서 내부에 수용공간이 형성되고, 하부 일측에 삽입공이 형성되며, 외면 일측에 유출구가 형성된 하우징 및 상하단이 개방된 내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 수용공간 내에 배치되어 상기 내부유로의 외측에 상기 내부유로와 연통되는 외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 삽입공을 차폐하는 세라믹히터 및 상기 세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 함체 형상으로서 내부에 수용공간이 형성되고, 하부 일측에 삽입공이 형성되며, 외면 일측에 유입구가 형성되고, 외면 타측에 유출구가 형성된 하우징 및 상단이 개방된 내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 수용공간 내에 배치되어 상기 내부유로의 외측에 상기 내부유로와 연통되는 외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 삽입공을 차폐하는 세라믹히터 및 상기 세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈이 제공된다.
여기서, 상기 세라믹히터는 상단부 외면 일측에 상기 내부유로와 상기 외부유로를 연통하는 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 세라믹히터는 하단부 외주면에 나사체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성되고, 외면 일측에 상기 제2수용공간과 연통되는 유입구가 형성된 하우징 및 상하단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하는 제1세라믹히터 및 상단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제2삽입공을 차폐하는 제2세라믹히터 및 상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재 및 상기 제2세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈이 제공된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성된 하우징 및 상하단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하는 제1세라믹히터 및 상하단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제2삽입공ㅇ을 차폐하는 제2세라믹히터 및 상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재 및 상기 제2세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈이 제공된다.
여기서, 상기 제2세라믹히터는 상단부 외면 일측에 상기 제2내부유로와 상기 제2외부유로를 연통하는 제2통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1세라믹히터는 하단부 외주면에 제1나사체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1세라믹히터는 하단부 외주면에 제1나사체결부가 형성되고, 상기 제2세라믹히터는 하단부 외주면에 제2나사체결부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성되고, 외면 일측에 상기 제2수용공간과 연통되는 유입구가 형성되며, 외면 타측에 상기 제1수용공간과 연통되는 유출구가 형성된 하우징 및 상단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하는 제1세라믹히터 및 상단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제2삽입공을 차폐하는 제2세라믹히터 및 상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재 및 상기 제2세라믹히터의 하단부 일측와 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈이 제공된다.
여기서, 상기 제1세라믹히터는 상단부 외면 일측에 상기 제1내부유로와 상기 제1외부유로를 연통하는 제1통공이 형성되고, 상기 제2세라믹히터는 상단부 외면 일측에 상기 제2내부유로와 상기 제2외부유로를 연통하는 제2통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 일정한 온도의 냉각수를 지속적으로 공급하여 전기자동차의 배터리를 일정 온도로 유지할 수 있으므로 배터리의 효율이 크게 향상된다.
또한, 고용량의 세라믹 히터의 사용으로 전기적 안정성이 보다 향상됨에 따라 예기치 않은 사고 발생 시 세라믹 히터로부터 누설되는 전류에 의해 전기자동차의 배터리가 파손되는 문제가 발생되지 않는다.
또한, 컴팩트한 구조로 부피 및 무게를 크게 감소시킬 수 있으므로 전기자동차의 연비를 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 동작도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 단면도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 동작도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈의 단면도.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈의 동작도.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈의 단면도.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈의 동작도.
도 13은 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈의 단면도.
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈의 동작도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈(1)은 전기자동차의 배터리로 일정한 온도의 냉각수를 공급함으로써 배터리의 전기 전환효율이 향상되도록 하는 것으로서, 하우징(10), 세라믹히터(20), 실링부재(30) 및 체결수단(40)을 포함한다.
하우징(10)은 정사각기둥 형태의 함체 형상으로서 내부에 냉각수가 유입되는 수용공간(S)이 형성되고, 하부 중앙에 삽입공(11)이 형성되며, 하단부 외면 일측에 냉각수가 유출되는 유출구(13)가 형성된다.
그리고, 하우징(10)은 삽입공(11)과 일정간격 이격된 둘레를 따라 실링부재(30)의 안착영역을 제공하는 환턱(14)이 돌출 형성된다.
이러한 하우징(10)은 히팅효율을 최적화하기 위해 수용공간(S)의 가로,세로,높이를 40mm,40mm,110mm로 형성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 수용공간(S)의 가로, 세로, 높이를 최대 50mm, 50mm, 130mm로 형성할 수 있다.
여기서, 본 실시예에서는 하우징(10)이 정사각기둥 형태의 함체 형상으로 형성되는 것을 일예로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 원기둥 형태의 함체 형상으로 형성할 수 있다.
그리고, 하우징(10)이 원기둥 형태의 함체 형상으로 형성되는 경우, 히팅효율을 최적화하기 위해 수용공간(S)의 지름, 높이를 40mm, 110mm로 형성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 수용공간(S)의 지름, 높이를 50mm, 130mm로 형성할 수 있다.
세라믹히터(20)는 하우징(10)의 수용공간(S) 내에 분할된 유로를 형성함과 아울러 하우징(10)의 수용공간(S)으로 유입되는 냉각수를 일정한 온도로 가열하여 전기자동차의 배터리로 공급하는 역할을 하는 것으로서, 몸체(21), 플랜지(22) 및 한 쌍의 전극(23)을 포함한다.
몸체(21)는 상하단이 개방된 내부유로(21a)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 삽입공(11)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 수용공간(S) 내에 배치되어 내부유로(21a)의 외측에 내부유로(21a)와 연통되는 외부유로(21b)를 형성한다.
그리고, 몸체(21)는 하단부가 하우징(10)의 하부로 노출되어 개방된 하단을 통해 냉각수가 유입되는 경로를 제공한다.
또한, 몸체(21)는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급호스를 용이하게 체결하기 위해 하단부 외주면에 냉각수 공급호스의 내주면이 나사체결되는 나사체결부(21c)가 형성된다.
한편, 본 실시예에서는 몸체(21)의 하단부 외주면에 냉각수 공급호스의 내주면이 나사체결되는 나사체결부가(21c)가 형성되는 것을 일 예로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 몸체(21)의 하단부 외주면에 삽입되는 냉각수 공급호스의 외주면에 원형 띠 형상의 별도의 클램프를 체결하는 방식이 사용될 수 있다.
아울러, 몸체(21)는 하우징(10)의 유출구(13)와 대응되는 상단부 일측에 내부유로(21a)와 외부유로(21b)를 연통하는 통공(21d)이 형성된다.
여기서, 통공(21d)은 냉각수의 가열로 냉각수에 기포가 발생하는 캐비테이션(Cavitation) 현상을 최소화하는 역할을 하며, 이에 따라 냉각수에 발생되는 기포가 세라믹히터(20)를 지속적으로 타격하여 세라믹히터(20)가 손상되는 문제를 최소화할 수 있게 된다.
플랜지(22)는 몸체(21)의 하단부 일측으로부터 외측방향으로 돌출 형성되고, 상면이 하우징(10)의 환턱(14)에 지지되어 하우징(10)의 삽입공(11)을 차폐하는 역할을 한다.
한 쌍의 전극(23)은 플랜지(22)의 저면과 근접한 몸체(21)의 대향하는 하단부 일측으로부터 하부 외측 방향으로 수직 절곡 연장형성되어 전원공급장치가 연결되는 영역을 제공한다.
위와 같은 세라믹히터는 알루미나(AL2O3) 96.0wt%를 주성분으로 하고, 실리카(SiO2), 마그네시아(MgO), 산화칼슘(Ca) 4wt% 첨가제로 하는 조성으로 이루어질 수 있다.
한편, 세라믹히터(20)는 특정 온도에 도달하면 급격히 저항값이 증가하여 전류값이 감소하는 특성을 갖는 것으로서 기존 시즈히터에 비해 전기적 안정성이 우수하다,
이에 따라 예기치 않은 차량 사고로 세라믹히터(20)로부터 전류가 누설되더라도 누설된 전류에 의해 전기자동차의 배터리가 폭발하는 안전사고가 발생되지 않는다.
아울러, 상기한 세라믹히터(20)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 세라믹히터(20)에 대한 구체적인 구성 및 구조 설명은 생략하도록 한다.
실링부재(30)는 하우징(10)의 하부에 형성된 환턱(14)의 내측면을 따라 설치되어 세라믹히터(20)의 플랜지(22) 상면과 하우징(10)의 환턱(14) 사이를 밀폐하기 위한 것으로서, 일반적인 오링이 사용될 수 있다.
체결수단(40)은 세라믹히터(20)를 하우징(10)에 체결하기 위한 것으로서, 체결판(41) 및 체결볼트(42)를 포함한다.
체결판(41)은 정사각 플레이트 형상으로 형성되고, 세라믹히터(20)의 몸체(21)의 하단부에 삽입되어 상면이 세라믹히터(20)의 플랜지(22)지 저면에 지지된다.
체결볼트(42)는 체결판(41)의 네 모서리를 관통하여 하우징(10)의 하부 네 모서리에 체결된다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈의 동작도이다.
도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈(1)의 동작을 살펴보면, 세라믹히터(20)의 몸체부(21) 하단을 통해 냉각수가 유입되면, 유입된 냉각수는 내부유로(21a)를 따라 상승하면서 1차로 가열되고, 몸체부(21) 상단을 통해 유출된 냉각수는 내부유로(21a)의 외측에 형성된 외부유로(21b)를 따라 하강하면서 2차로 가열되어 유출구(13)를 통해 외부로 배출된다.
위와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 히팅모듈(1)은 유입된 냉각수가 내부유로와 외부유로를 순차적으로 통과하면서 중복 가열됨에 따라 냉각수의 온도를 미리 설정된 온도로 신속하게 승온시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈(1)은 전기자동차의 배터리로 일정한 온도의 냉각수를 공급함으로써 배터리의 전기 전환효율이 향상되도록 하는 것으로서, 하우징(10), 세라믹히터(20), 실링부재(30) 및 체결수단(40)을 포함한다.
하우징(10)은 정사각기둥 형태의 함체 형상으로서 내부에 냉각수가 유입되는 수용공간(S)이 형성되고, 하부 중앙에 삽입공(11)이 형성되며, 하단부 외면 일측에 냉각수가 유입되는 유입구(12)가 형성되고, 상단부 외면 일측에 냉각수가 유출되는 유출구(13)가 형성된다.
그리고, 하우징(10)은 삽입공(11)과 일정간격 이격된 둘레를 따라 실링부재(30)의 안착영역을 제공하는 환턱(14)이 돌출 형성된다.
한편, 하우징(10)의 히팅효율을 최적화하기 위한 수용공간(S)의 가로, 세로, 높이는 본 발명의 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
세라믹히터(20)는 하우징(10)의 수용공간(S) 내에 분할된 유로를 형성함과 아울러 하우징(10)의 수용공간(S)으로 유입되는 냉각수를 일정한 온도로 가열하여 전기자동차의 배터리로 공급하는 역할을 하는 것으로서, 몸체(21), 플랜지(22) 및 한 쌍의 전극(23)을 포함한다.
몸체(21)는 상단이 개방된 내부유로(21a)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 삽입공(11)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 수용공간(S) 내에 배치되어 내부유로(21a)의 외측에 내부유로(21a)와 연통되는 외부유로(21b)를 형성한다.
그리고, 몸체(21)는 하단부가 하우징(10)의 하부로 노출되되, 본 발명의 제1실시예와는 달리 하단이 폐쇄되어 있다.
또한, 몸체(21)는 하우징(10)의 유입구(12)와 대응되는 상단부 일측에는 내부유로(21a)와 외부유로(21b)를 연통하는 통공(21d)이 형성된다.
여기서, 통공(21d)은 유입구(12)를 통해 외부유로(21b)로 유입되는 냉각수가 내부유로(21a)로 공급되는 경로를 제공함과 아울러, 냉각수의 가열로 냉각수에 기포가 발생되는 캐비테이션(Cavitation) 현상을 최소화하는 역할을 한다.
플랜지(22) 및 한 쌍의 전극(23)은 본 발명의 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
실링부재(30) 및 체결수단(40)도 본 발명의 제1실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈의 동작도이다.
도 8을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈(1)의 동작을 살펴보면, 하우징(10)의 유입구(12)를 통해 냉각수가 유입되면, 유입된 냉각수의 대부분은 외부유로(21b)를 따라 상승하면서 가열된 후, 하우징(10)의 유출구(13)를 통해 외부로 배출되고, 유입된 냉각수의 일부는 통공(21d)을 통해 내부유로(21a)로 유입되어 내부유로(21a)를 따라 상승하면서 가열된 후, 하우징(10)의 유출구(13)를 통해 외부로 배출된다.
위와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 히팅모듈(1)은 유입된 냉각수가 외부유로(21b)와 내부유로(21a)로 분할되어 개별적으로 가열됨에 따라 냉각수의 온도를 신속하게 승온시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 상하부가 개방된 세라믹히터 또는 상단이 개방된 세라믹히터를 이용하여 제1실시예 또는 제2실시예와 같이, DC 650V, 4~5KW의 출력을 갖는 단일 히팅모듈을 용이하게 구현할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈(1)은 전기자동차의 배터리로 일정한 온도의 냉각수를 공급함으로써 배터리의 전기 전환효율이 향상되도록 하는 것으로서, 하우징(10), 제1세라믹히터(20a), 제2세라믹히터(20b), 제1실링부재(30a), 제2실링부재(30b), 제1체결수단(40a), 제2체결수단(40b)를 포함한다.
하우징(10)은 직사각기둥 형태의 함체 형상으로서 내측 상단 일측으로부터 하방으로 연장형성되는 제1격벽(15a)의 측방에 제1수용공간(S1)이 형성되고, 제1격벽(15a)과 일정 간격 이격된 내측 하단 일측으로부터 상방으로 연장형성되는 제2격벽(15b)의 측방에 제2수용공간(S2)이 형성되며, 제1격벽(15a)과 제2격벽(15b) 사이에 제1수용공간(S1)과 제2수용공간(S2)을 연통하는 연통로(15c)가 형성된다.
그리고, 하우징(10)은 하부 일측에 제1수용공간(S1)과 연통되는 제1삽입공(11a)이 형성되고, 하부 타측에 제2수용공간(S2)과 연통되는 제2삽입공(11b)이 형성되며, 외면 하단부 일측에 제2수용공간(S2)과 연통되는 유입구(12)가 형성된다.
또한, 하우징(10)은 제1삽입공(11a)과 일정간격 이격된 둘레를 따라 제1실링부재(30a)의 안착영역을 제공하는 제1환턱(14a)가 돌출 형성되고, 제2삽입공(11b)과 일정간격 이격된 둘레를 따라 제2실링부재(30b)의 안착영역을 제공하는 제2환턱(14b)가 돌출 형성된다.
제1세라믹히터(20a)는 하우징(10)의 제1수용공간(S1) 내에 분할된 유로를 형성함과 아울러 하우징(10)의 제1수용공간(S1)으로 유입되는 냉각수를 일정한 온도로 가열하여 전기자동차의 배터리로 공급하는 역할을 하는 것으로서, 제1몸체(20aa), 제1플랜지(20ab) 및 한 쌍의 제1전극(20ac)를 포함한다.
제1몸체(20aa)는 상하단이 개방된 제1내부유로(20aaa)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 제1삽입공(11a)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 제1수용공간(S1) 내에 배치되어 제1내부유로(20aaa)의 외측에 제1내부유로(20aaa)와 연통되는 제1외부유로(20aab)를 형성한다.
그리고, 제1몸체(20aa)는 하단부가 하우징(10)의 하부로 노출되어 개방된 하단을 통해 냉각수가 유출되는 경로를 제공한다.
또한, 제1몸체(20aa)는 냉각수를 배출하는 냉각수 배출호스를 용이하게 체결하기 위해 하단부 외주면에 냉각수 배출호스의 내주면이 나사체결되는 제1나사체결부(20aac)가 형성된다.
제1플랜지(20ab)는 제1몸체(20aa)의 하단부 일측으로부터 외측방향으로 돌출 형성되고, 상면이 하우징(10)의 제1환턱(14a)에 지지되어 하우징(10)의 제1삽입공(11a)을 차폐하는 역할을 한다.
한 쌍의 제1전극(20ac)은 제1플랜지(20ab)의 저면과 근접한 제1몸체(20aa)의 대향하는 하단부 일측으로부터 하부 외측 방향으로 수직 절곡 연장형성되어 전원공급장치가 연결되는 영역을 제공한다.
제2세라믹히터(20b)는 하우징(10)의 제2수용공간(S2) 내에 분할된 유로를 형성함과 아울러 하우징(10)의 제2수용공간(S2)으로 유입되는 냉각수를 일정한 온도로 가열하여 전기자동차의 배터리로 공급하는 역할을 하는 것으로서, 제2몸체(20ba), 제2플랜지(20bb) 및 한 쌍의 제2전극(20bc)를 포함한다.
제2몸체(20ba)는 상단이 개방된 제2내부유로(20baa)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 제2삽입공(11b)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 제2수용공간(S2) 내에 배치되어 제2내부유로(20baa)의 외측에 제2내부유로(20baa)와 연통되는 제2외부유로(20bab)를 형성한다.
또한, 제2몸체(20ba)는 하우징(10)의 유입구(12)와 대응되는 상단부 일측에 제2내부유로(20baa)와 제2외부유로(20bab)를 연통하는 제2통공(20bd)이 형성된다.
여기서, 제2통공(20bd)은 유입구(12)를 통해 제2외부유로(20bab)로 유입되는 냉각수가 제2내부유로(20baa)로 공급되는 경로를 제공함과 아울러, 냉각수의 가열로 냉각수에 기포가 발생되는 캐비테이션(Cavitation) 현상을 최소화하는 역할을 한다.
제2플랜지(20bb)는 제2몸체(20ba)의 하단부 일측으로부터 외측방향으로 돌출 형성되고, 상면이 하우징(10)의 제2환턱(14b)에 지지되어 하우징(10)의 제2삽입공(11)을 차폐하는 역할을 한다.
한 쌍의 제2전극(20bc)은 제2플랜지(20bb)의 저면과 근접한 제2몸체(20ba)의 대향하는 하단부 일측으로부터 하부 외측 방향으로 수직 절곡 연장형성되어 전원공급장치가 연결되는 영역을 제공한다.
제1실링부재(30a)는 하우징(10)의 하부에 형성된 제1환턱(14a)의 내측면을 따라 설치되어 제1세라믹히터(20a)의 제1플랜지(20ab) 상면과 하우징(10)의 제1환턱(14a) 사이를 밀폐하기 위한 것으로서, 일반적인 오링이 사용될 수 있다.
제2실링부재(30b)는 하우징(10)의 하부에 형성된 제2환턱(14b)의 내측면을 따라 설치되어 제2세라믹히터(20b)의 제2플랜지(20bb) 상면과 하우징(10)의 제2환턱(14b) 사이를 밀폐하기 위한 것으로서, 일반적인 오링이 사용될 수 있다.
제1체결수단(40a)은 제1세라믹히터(20a)를 하우징(10)에 체결하기 위한 것으로서, 사각플레이트 형상으로서 제1세라믹히터(20a)의 제1몸체(20aa) 하단부에 삽입되어 제1플랜지(20ab)의 저면에 지지되는 제1체결판(40aa)과, 제1체결판(40aa)의 네 모서리를 관통하여 이와 대응되는 하우징(10)의 하부에 체결되는 제1체결볼트(40ab)를 포함한다.
제2체결수단(40b)은 제2세라믹히터(20b)를 하우징(10)에 체결하기 위한 것으로서, 사각플레이트 형상으로서 제2세라믹히터(20b)의 제2몸체(20ba) 하단부에 삽입되어 제2플랜지(20bb)의 저면에 지지되는 제2체결판(40ba)과, 제2체결판(20ba)의 네 모서리를 관통하여 이와 대응되는 하우징(10)의 하부에 체결되는 제2체결볼트(40bb)를 포함한다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈의 동작도이다.
도 10을 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈(1)의 동작을 살펴보면, 하우징(10)의 유입구(12)를 통해 제2수용공간(S2)으로 냉각수가 유입되면, 유입된 냉각수의 대부분은 제2외부유로(20bab)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 유입된 냉각수의 일부는 제2통공(20bad)을 통해 제2내부유로(20baa)로 유입되어 제2내부유로(20baa)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입된다.
그리고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수는 제1외부유로(20aab)를 따라 상승하면서 1차로 가열되고, 제1외부유로(20aab)의 상단으로 유출된 냉각수는 제1내부유로(20aaa))를 따라 하강하면서 2차로 가열되어 제1세라믹히터(20a)의 개방된 하단을 통해 외부로 배출된다.
위와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 히팅모듈(1)은 제2수용공간(S2)으로 유입된 냉각수가 제2외부유로(20bab)와 제2내부유로(20baa)로 분할되어 개별적으로 가열된 후, 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수가 제1외부유로(20aab)와 제1내부유로(20aaa)를 순차적으로 통과하면서 중복 가열됨에 따라 냉각수의 온도를 미리 설정된 온도로 보다 신속하게 승온시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈(1)은 하우징(10), 제1세라믹히터(20a), 제2세라믹히터(20b), 제1실링부재(30a), 제2실링부재(30b), 제1체결수단(40a), 제2체결수단(40b)를 포함한다.
하우징(10)은 본 발명의 제3실시예와 비교하여 외면 하단부 일측에 제2수용공간(S2)과 연통되는 유입구(12)가 형성되지 않는 것이 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1세라믹히터(20a)는 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2세라믹히터(20b)는 제2몸체(20ba), 제2플랜지(20bb) 및 한 쌍의 제2전극(20bc)을 포함한다.
제2몸체(20ba)는 상하단이 개방된 제2내부유로(20baa)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 제2삽입공(11b)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 제2수용공간(S2) 내에 배치되어 제2내부유로(20baa)의 외측에 제2내부유로(20baa)와 연통되는 제2외부유로(20bab)를 형성한다.
그리고, 제2몸체(20ba)는 하단부가 하우징(10)의 하부로 노출되어 개방된 하단을 통해 냉각수가 유입되는 경로를 제공한다.
또한, 제2몸체(20ba)는 하우징(10)의 하단부와 대응되는 상단부 일측에 제2내부유로(20baa)와 제2외부유로(20bab)를 연통하는 제2통공(20bd)이 형성된다.
여기서, 제2통공(20bd)은 제2세라믹히터(20b)의 개방된 하단을 통해 제2내부유로(20baa)로 유입되는 냉각수가 제2외부유로(20bab)로 공급되는 경로를 제공함과 아울러, 냉각수의 가열로 냉각수에 기포가 발생되는 캐비테이션(Cavitation) 현상을 최소화하는 역할을 한다.
아울러, 제2몸체(20ba)는 냉각수를 공급하는 냉각수 공급호스를 용이하게 체결하기 위해 하단부 외주면에 냉각수 공급호스의 내주면이 나사체결되는 제2나사체결부(20bac)가 형성된다.
제2플랜지(20bb) 및 한 쌍의 제2전극(20bc)은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1실링부재(30a) 및 제2실링부재(30b)는 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1체결수단(40a) 및 제2체결수단(40b)은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈의 동작도이다.
도 12를 참조하여, 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈(1)의 동작을 살펴보면, 제2세라믹히터(20b)의 개방된 하단을 통해 제2내부유로(20baa)로 냉각수가 유입되면, 유입된 냉각수의 대부분은 제2내부유로(20baa)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 유입된 냉각수의 일부는 제2통공(20bad)을 통해 제2외부유로(20bab)로 유입되어 제2외부유로(20bab)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입된다.
그리고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수는 제1외부유로(20aab)를 따라 상승하면서 1차로 가열되고, 제1외부유로(20aab)의 상단으로 유출된 냉각수는 제1내부유로(20aaa)를 따라 하강하면서 2차로 가열되어 제1세라믹히터(20a)의 개방된 하단을 통해 외부로 배출된다.
위와 같이, 본 발명의 제4실시예에 따른 히팅모듈(1)은 제2세라믹히터(20b)의 개방된 하단을 통해 유입된 냉각수가 제2내부유로(20baa)와 제2외부유로(20bab)로 분할되어 개별적으로 가열된 후, 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수가 제1외부유로(20aab)와 제1내부유로(20aaa)를 순차적으로 통과하면서 중복 가열됨에 따라 냉각수의 온도를 미리 설정된 온도로 보다 신속하게 승온시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈의 단면도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈(1)은 하우징(10), 제1세라믹히터(20a), 제2세라믹히터(20b), 제1실링부재(30a), 제2실링부재(30b), 제1체결수단(40a), 제2체결수단(40b)를 포함한다.
하우징(10)은 본 발명의 제3실시예와 비교하여 외면 상단부 일측에 제1수용공간(S1)과 연통되는 유출구가 더 형성되는 것이 차이가 있을 뿐 나머지 구성은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1세라믹히터(20a)는 제1몸체(20aa), 제1플랜지(20ab) 및 한 쌍의 제1전극(20ac)을 포함한다.
제1몸체(20aa)는 상단이 개방된 제1내부유로(20aaa)가 형성된 중공의 관체 형상으로서 제1삽입공(11a)을 통해 삽입되어 상단부가 하우징(10)의 제1수용공간(S1) 내에 배치되어 제1내부유로(20aaa)의 외측에 제1내부유로(20aaa)와 연통되는 제1외부유로(20aab)를 형성한다.
또한, 제1몸체(20aa)는 하우징(10)의 하단부와 대응되는 상단부 일측에 제1내부유로(20aaa)와 제1외부유로(20aab)를 연통하는 제1통공(20aad)이 형성된다.
여기서, 제1통공(20aad)은 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)의 제1외부유로(20aab)로 유입되는 냉각수가 제1내부유로(20aaa)로 공급되는 경로를 제공함과 아울러, 냉각수의 가열로 냉각수에 기포가 발생되는 캐비테이션(Cavitation) 현상을 최소화하는 역할을 한다.
제1플랜지(20ab) 및 한 쌍의 제1전극(20ac)은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2세라믹히터(20b)는 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1실링부재(30a) 및 제2실링부재(30b)는 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1체결수단(40a) 및 제2체결수단(40b)은 본 발명의 제3실시예와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 14는 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈의 동작도이다.
도 14를 참조하여, 본 발명의 제5실시예에 따른 히팅모듈(1)의 동작을 살펴보면, 하우징(10)의 유입구(12)를 통해 제2수용공간(S2)으로 냉각수가 유입되면, 유입된 냉각수의 대부분은 제2외부유로(20bab)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 유입된 냉각수의 일부는 제2통공(20bad)을 통해 제2내부유로(20baa)로 유입되어 제2내부유로(20baa)를 따라 상승하면서 가열된 후, 연통로(15c)를 통해 제1수용공간(S1)으로 유입된다.
그리고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수는 대부분이 제1외부유로(20aab)를 따라 상승하면서 가열된 후 하우징(10)의 유출구(13)를 통해 외부로 배출되고, 유입된 냉각수의 일부는 제1통공(20aad)을 통해 제1내부유로(20aaa)로 유입되어 제1내부유로(20aaa)를 따라 상승하면서 가열된 후, 하우징(10)의 유출구(13)를 통해 외부로 배출된다.
위와 같이, 본 발명의 제5실시예는 제2수용공간(S2)으로 유입된 냉각수가 제2외부유로(20bab)와 제2내부유로(20baa)로 분할되어 개별적으로 가열된 후, 제1수용공간(S1)으로 유입되고, 제1수용공간(S1)으로 유입된 냉각수가 제1외부유로(20aab)와 제1내부유로(20aaa)로 분할되어 개별적으로 가열된 후, 하우징(10)의 유출구(13)를 통해 외부로 배출됨에 따라 냉각수의 온도를 미리 설정된 온도로 보다 신속하게 승온시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 상하부가 개방된 세라믹히터와 상단이 개방된 세라믹히터를 조합하여 제3 내지 제5실시예와 같이, DC 650V, 8~10KW의 출력을 갖는 듀얼 히팅모듈을 용이하게 구현할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
1 : 히팅모듈 10 : 하우징
11 : 삽입공 11a : 제1삽입공
11b : 제2삽입공 12 : 유입구
13 : 유출구 14 : 환턱
14a : 제1환턱 14b : 제2환턱
15a : 제1격벽 15b : 제2격벽
15c : 연통로 20 : 세라믹히터
20a : 제1세라믹히터 20b : 제2세라믹히터
21 : 몸체 20aa : 제1몸체
20ba : 제2몸체 21a : 내부유로
20aaa : 제1내부유로 20baa : 제2내부유로
21b : 외부유로 20aab : 제1외부유로
20bab : 제2외부유로 21c : 나사체결부
20aac : 제1나사체결부 20bac : 제2나사체결부
21d : 통공 20aad : 제1통공
20bad : 제2통공 22 : 플랜지
20ab : 제1플랜지 20bb : 제2플랜지
23 : 전극 20ac : 제1전극
20bc : 제2전극 30 : 실링부재
30a : 제1실링부재 30b : 제2실링부재
40 : 체결수단 41 : 체결판
42 : 체결볼트 40a : 제1체결수단
40aa : 제1체결판 40ab : 제1체결볼트
40b : 제2체결수단 40ba : 제2체결판
40bb : 제2체결볼트 S : 수용공간
S1 : 제1수용공간 S2 : 제2수용공간

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성되고, 외면 일측에 상기 제2수용공간과 연통되는 유입구가 형성된 하우징과;
    상하단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하며, 하단부 외주면에 제1나사체결부가 형성된 제1세라믹히터와;
    상단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 상단부 외면 일측에 상기 제2내부유로와 상기 제2외부유로를 연통하는 제2통공이 형성되며, 하단부 일측이 상기 제2삽입공을 차폐하는 제2세라믹히터와;
    상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재와;
    상기 제2세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하되,
    상기 격벽은 상기 하우징의 내측 상단으로부터 하방으로 연장형성되고 측방에 제1수용공간을 형성하는 제1격벽과, 상기 제1격벽과 일정 간격 이격된 하우징의 내측 하단으로부터 상방으로 연장형성되고 측방에 제2수용공간을 형성하며 상기 제1격벽과의 사이에 상기 제1수용공간과 제2수용공간을 연통하는 연통로를 형성하는 제2격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈.
  6. 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성된 하우징과;
    상하단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하며, 하단부 외주면에 제1나사체결부가 형성된 제1세라믹히터와;
    상하단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 상단부 외면 일측에 상기 제2내부유로와 상기 제2외부유로를 연통하는 제2통공이 형성되며, 하단부 일측이 상기 제2삽입공을 차폐하고, 하단부 외주면에 제2나사체결부가 형성된 제2세라믹히터와;
    상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재와;
    상기 제2세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하되,
    상기 격벽은 상기 하우징의 내측 상단으로부터 하방으로 연장형성되고 측방에 제1수용공간을 형성하는 제1격벽과, 상기 제1격벽과 일정 간격 이격된 하우징의 내측 하단으로부터 상방으로 연장형성되고 측방에 제2수용공간을 형성하며 상기 제1격벽과의 사이에 상기 제1수용공간과 제2수용공간을 연통하는 연통로를 형성하는 제2격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 함체 형상으로서 내부에 적어도 하나의 격벽에 의해 분할되는 제1수용공간 및 제2수용공간이 형성되고, 하부 일측에 상기 제1수용공간과 연통되는 제1삽입공이 형성되며, 하부 타측에 상기 제2수용공간과 연통되는 제2삽입공이 형성되고, 외면 일측에 상기 제2수용공간과 연통되는 유입구가 형성되며, 외면 타측에 상기 제1수용공간과 연통되는 유출구가 형성된 하우징과;
    상단이 개방된 제1내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제1수용공간 내에 배치되어 상기 제1내부유로의 외측에 상기 제1내부유로와 연통되는 제1외부유로를 형성하고, 상단부 외면 일측에 상기 제1내부유로와 상기 제1외부유로를 연통하는 제1통공이 형성되며, 하단부 일측이 상기 제1삽입공을 차폐하는 제1세라믹히터와;
    상단이 개방된 제2내부유로가 형성된 중공의 관체 형상으로서 상단부가 상기 제2수용공간 내에 배치되어 상기 제2내부유로의 외측에 상기 제2내부유로와 연통되는 제2외부유로를 형성하고, 상단부 외면 일측에 상기 제2내부유로와 상기 제2외부유로를 연통하는 제2통공이 형성되며, 하단부 일측이 상기 제2삽입공을 차폐하는 제2세라믹히터와;
    상기 제1세라믹히터의 하단부 일측과 상기 하우징 간에 개재되는 제1실링부재와;
    상기 제2세라믹히터의 하단부 일측와 상기 하우징 간에 개재되는 제2실링부재를 포함하되,
    상기 격벽은 상기 하우징의 내측 상단으로부터 하방으로 연장형성되고 측방에 제1수용공간을 형성하는 제1격벽과, 상기 제1격벽과 일정 간격 이격된 하우징의 내측 하단으로부터 상방으로 연장형성되고 측방에 제2수용공간을 형성하며 상기 제1격벽과의 사이에 상기 제1수용공간과 제2수용공간을 연통하는 연통로를 형성하는 제2격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 웜업을 위한 히팅모듈.


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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048938A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 日本サーモスタット株式会社 液化ガス加温用ヒータ装置
JP2020507502A (ja) * 2017-03-23 2020-03-12 ベバスト エスエーWebasto SE 電気加熱装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006068131A1 (ja) * 2004-12-20 2006-06-29 Ngk Spark Plug Co., Ltd. セラミックヒータ、熱交換ユニット、及び温水洗浄便座
JP5219441B2 (ja) 2007-09-13 2013-06-26 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 燃料電池システム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048938A (ja) * 2013-09-04 2015-03-16 日本サーモスタット株式会社 液化ガス加温用ヒータ装置
JP2020507502A (ja) * 2017-03-23 2020-03-12 ベバスト エスエーWebasto SE 電気加熱装置

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