KR19980071083A

KR19980071083A - 전기 히터가 구비된 열교환기의 코어 유닛 및 그 제작 방법

Info

Publication number: KR19980071083A
Application number: KR1019980003167A
Authority: KR
Inventors: 후쿠오카미키오; 나카무라미쯔구; 구로야나기이사오; 오하라도시오; 가미야사나유키; 나루세신지; 아키요시후미; 야마모토미찌야스
Original assignee: 가미야마사시; 덴소오코퍼레이션
Priority date: 1997-02-06
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 1998-10-26
Also published as: EP0857922A2; DE69813650D1; CN1194364A; DE69813650T2; EP0857922A3; KR100334619B1; EP0857922B1; CN1145777C

Abstract

열교환기의 코어 유닛은 복수개의 평행한 납작 튜브, 복수개의 주름핀, 두 개의 주름핀과 지지부재 내측에 배치된 전기 히터를 포함한다. 지지부재는 주름 정상부에서 주름핀에 부착된 한 쌍의 평행 플레이트를 가진다. 전기히터는 발열소자 및 평행 플레이트와 발열소자 사이에 삽입된 절연부재로 구성된다.

Description

전기 히터가 구비된 열교환기의 코어 유닛 및 그 제작 방법

본 발명은, 차량 엔진에 의해 가열된 온수뿐만 아니라 공기를 가열하도록 전기 히터가 내부에 일체로 배치된 난방장치의 열교환기 및 그 제작 방법에 관한 것이다.

일본국 특허 제 JP-A-5-69732 호 및 제 JP-A-63-203411 호에 내부에 통합된 전기 히터를 구비한 종래의 열교환기가 개시되어 있다. 온수 또는 엔진 냉각수가 공기를 가열하도록 이용되는 난방장치의 열교환기에는 일체로 통합된 전기히터가 제공된다. 냉각수의 온도가 낮을 때, 예를 들면, 엔진이 막 시동되었을 때, 전기 히터가 열을 발생시키기 위하여 턴-온(turn on) 되며, 이에 의해, 공기를 가열하게 된다. 상기한 구조는, 별도의 PTC 히터를 갖는 구조에 비교할 때, 난방장치의 난방공기 송풍 시스템에서의 압력손실을 감소시킨다. PTC 히터는 설정 온도에서 그의 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성을 가지므로, 온도 제어회로를 반드시 제공할 필요가 없으므로, 그의 구동회로가 단순하게 구성될 수 있다.

상기한 전기 히터는 PTC 소자 및 전극들로 구성되어 열교환기 코어에 납땝된다. 따라서 PTC 소자는 납땝 동안에 (예를 들면, 알루미늄 부재를 납땜하기 위한 600℃) 고온의 공기에 노출되며, 그 결과, 히터 소자의 전기적 특성이 실질적으로 손상될 수도 있다.

통상의 차량용 공기조화 시스템의 경우, 난방장치의 열교환기가 난방장치의 열교환기에 의한 재가열을 제어하도록 공기 냉각용 열교환기의 하류 측에 배치되며, 그에 의해, 차량 객실로 송풍되는 공기온도를 제어하게 된다. 따라서, 공기냉각용 열교환기에서 형성된 응축수 또는 흡기구로부터 유입하는 눈이 난방장치의 열교환기의 표면에 부착하게 된다. 전기 히터는 열교환기 코어로부터 외부에 노출되므로, 상기한 물 또는 눈은 합선 또는 누전을 일으킬 수 있다.

문헌에 개시된 상기한 종래의 장치의 경우, PTC 히터의 설정온도가 80℃라고 만 개시되어 있고, 상기 설정온도를 결정하는 방법에 관해서는 설명이 없다. 또한, 상기 PTC 히터의 설정온도가 안정적이지 않으면, PTC 히터에 의해 발생된 열은 난방 공기의 가열에 이용될 수 없음이 본 출원인의 실험을 통해 밝혀졌다.

열교환기의 코어 유닛에는, 물 또는 엔진 냉각수의 열을 전도하기 위한 복수개의 납작 튜브가 평행하게 배치되며, 각각의 복수개의 주름핀이 두 개의 납작 튜브 사이에 배치된다. 만일, 하나의 PTC 히터가 하나의 납작 튜브 대신에 설치되면, PTC 히터의 열은 주름핀 및 인접한 납작 튜브를 통해 물로 전도된다. 물의 온도가 낮을 때, 상기 PTC 히터가 가동된다면, PTC 히터에 인접한 주름핀 부분의 온도는 납작 튜브에 인접한 주름핀 부분의 온도보다 높게된다. 상기 PTC 히터의 설정온도가 너무 높다면, PTC 히터에 의해 발생된 열은 물로 전달된다. 즉, 상기 PTC 히터는 난방장치에 이용될 난방 공기를 효율적으로 가열할 수 없다. 반면에, 설정온도가 너무 낮다면, PTC 히터는 난방 공기를 가열할 정도로 충분한 동력을 발생시킬 수 없다.

본 발명은, 전술한 문제점을 고려하여, 전기 히터가 손상 없이 설치될 수 있는 열교환기의 코어 유닛을 제공하도록 구성되어졌다.

본 발명의 특징에 따르면, 열교환기의 코어 유닛은 복수개의 평행한 납작 튜브, 복수개의 주름핀, 두 개의 주름핀 사이에 배치된 지지 부재, 및 지지부재 내측에 배치된 전기히터. 지지부재는 주름 정상부에서 주름핀에 부착된 한 쌍의 평행한 플레이트(또는, 지지판)를 가지며, 전기 히터는 발열소자 및 상기 발열소자와 평행한 플레이트 사이에 삽입된 절연부재를 포함한다.

그 결과, 지지판은 전기히터가 두 개의 지지판 사이에 삽입되기 전에 주름핀에 납땜될 수 있다. 따라서, 전기히터의 전기적 특성이 코어 유닛의 납땜 과정 동안에 손상되지 않는다. 주름핀이 복잡한 형태를 갖더라도, 전기 히터가 손상 없이 주름핀에 용이하게 삽입될 수 있다. 또한, 전기 히터가 두 개의 지지판 사이에 삽입되어 그들로부터 절연되므로, 전류가 코어 유닛의 금속 부분(튜브, 등)으로 흐르지 않고 전기히터로 공급될 수 있으며, 결과적으로, 코어 유닛의 금속부분의 전기부식 작용이 방지될 수 있다. 또한, 주름핀의 주름의 높이가 불규칙하게 형성되더라도, 용융 상태의 땜납이 모세관 현상으로 이동하여 지지판과 주름핀의 주름 정상부 사이의 틈새를 채우게 된다. 따라서, 주름핀의 주름 정상부가 확실하게 지지판에 납땜될 수 있으며, 전기 히터에 의해 발생된 열이 지지판으로부터 주름핀으로 효과적으로 전도될 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 응축수 등에 의해 야기되는 합선 및 누전을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 공기 유입측 및 공기 유출측을 갖는 열교환기의 코어 유닛은 복수개의 평행하게 배치되어 열매체의 열을 전도하는 납작 튜브, 복수개의 주름핀, 납작 튜브를 따라서 평행하게 연장하는 한 쌍의 플레이트(또는, 지지판), 개구 단부 및 U-형상의 폐쇄 단부를 갖는 U-형상의 지지부재, 및 지지판 사이에 배치되어 지지부재로부터 절연된 전기 히터를 포함한다. 지지부재는 인접한 두 개의 주름핀의 주름 정상부 사이에 배치되며, U-형상의 폐쇄 단부는 공기 유입측에 배치되며, 각각의 플레이트는 주름 정상부에서 주름핀 중에 하나에 부착된다. 개구 단부는 전기 히터의 단부로부터 돌출 된다. 또한, 개구 단부는 스커트-형상으로 벌어질 수도 있다. 지지부재가 공기 흐름방향에서 코어 유닛과 동일한 두께를 가질 수도 있으며, 전기 히터가 코어 두께의 방향에서 지지부재보다 작은 두께를 가질 수도 있다.

지지부재의 U-형상 폐쇄부는 열교환기 코어 유닛의 공기 유입측에 배치되므로, 코어 유닛의 상류 부분에 물이 부착하더라도, 폐쇄부는 물이 지지부재 내부로 침입하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 응축수는 전기 히터에 부착하지 못하며, 물로 인한 합선 및 누전이 방지된다. 지지부재의 개구부가 전기 히터로부터 돌출하므로, 물이 지지부재의 표면을 따라서 개구부로 이동하더라도, 물이 전기 히터에 부착되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 온수 또는 엔진 냉각수에 의해 공기를 가열하기 위해 최대 효율로 난방 공기를 가열할 수 있는 PTC 히터를 갖는 개량된 열교환기 코어 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 열교환기 코어의 코어 유닛은 열 매체에 열을 전도하는 복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브, 두 개의 납작 튜브 사이에 배치된 주름 정상부를 갖는 복수개의 주름핀, 및 하나의 납작 튜브 대신에 두 개의 주름 정상부 사이에 배치된 전기 히터를 포함한다. 전기 히터는 설정온도에서 그의 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성을 가지며, 수온이 60℃이거나 그 이상이고 가열될 공기 온도가 0℃이거나 그 이하이면, 납작 튜브 내의 물의 온도와 동일한 온도로 납작 튜브에 인접한 핀 부분을 가열한다.

통상적으로, 디젤엔진은 고효율로 작동하며 그의 수온은 엔진이 더워진 후에도 충분하게 상승하지 않는다. 상기와 같은 고효율 엔진의 경우, 수온은 60℃까지 상승할 수 없다. 납작 튜브 내의 물의 온도가 60℃까지 상승하지 않는다면, PTC 히터에 의해 발생된 열은 물로 전달되지 않으므로, PTC 히터는 난방 공기를 효율적으로 가열하지 못한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 열교환기 코어의 코어 유닛은 열 매체의 열을 전도하는 복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브, 각각이 두 개의 납작 튜브 사이에 배치된 복수개의 주름핀, 납작 튜브 대신에 코어 유닛의 일부분에 배치된 PTC 히터를 포함한다. 주름핀은 두 개의 납작 튜브 사이에 배치되며, 3.9㎜와 5㎜ 사이의 높이이며 주름 정상부를 가진다. PTC 히터의 설정온도는 85℃와 110℃ 사이이다. 전기히터는 전기 발열소자와 상기 전기 발열소자의 대향 면에 배치된 두 개의 편편한 전극으로 구성된 3층의 샌드위치 구조이며, 두 개의 전극과 주름핀 사이에 삽입된다. 두 개의 전극은 주름 정상부에 압입된다. PTC 히터는 120℃와 170℃ 사이의 설정온도에서 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성인 발열소자를 가진다.

발명자의 연구에 따르면, PTC 히터의 설정온도와 높이는 상기한 바와 같이 설정되며, 난방공기 온도 ≤ 0℃; 납작 튜브 내의 수온 ≥ 60℃인 조건하에서는 PTC 히터의 열은 물로 전달되지 않는다.

또한, 3.9㎜와 5㎜ 사이의 핀의 높이는 핀과 난방 공기 사이의 온도차이를 감소시키므로, 주름핀-형식의 열교환기 코어 유닛은 PTC 히터에 의한 난방 공기의 효과적인 가열 및 충분한 방열 성능을 제공할 수 있다.

본 발명의 관련 부품의 기능뿐만 아니라, 본 발명의 다른 특징, 특성 및 목적은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명 및 청구범위의 고찰을 통해 더욱 명백해질 것이다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내부에 통합된 전기 히터를 갖는 열교환기를 나타낸 사시도;

도2는 전기 히터가 설치된 부분을 나타낸 확대된 사시도;

도3a는 도2에 도시된 전기 히터의 부분 사시도, 도3b는 전기 히터의 측단면도, 도3c는 전기 히터의 정단면도, 도3d는 전기 히터의 평면도;

도4는 전기 히터가 배치된 부분을 나타낸 개략도;

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기의 전기 히터가 배치된 부분을 나타낸 확대된 사시도;

도6은 도5에 도시된 전기 히터가 설치된 부분의 단면도;

도7은 제2실시예에 따른 차량용 공기조화장치의 공기유동 시스템을 나타낸 개략도;

도8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전기 히터의 변형예의 단면도;

도9는 본 발명의 제2실시예에 따른 열교환기 전기 히터의 제2변형예를 나타낸 사시도;

도10은 제2실시예에 따른 전기 히터의 제3변형예의 단면도;

도11은 제2실시예에 따른 전기 히터의 제4변형예의 단면도;

도12는 제2실시예에 따른 전기 히터의 제5변형예의 단면도;

도13은 제2실시예에 따른 전기 히터의 제6변형예의 단면도;

도14는 본 발명의 제3실시예에 따른 열교환기의 코어 유닛의 주요 부분을 나타낸 개략도;

도15는 도14에 도시된 코어 유닛에 통합된 PTC 히터용 구동회로 다이아그램;

도16은 도15에 도시된 PTC 히터에 인접한 주름핀에서의 온도 분포를 나타낸 개략적 다이아그램;

도17은 수온 60℃에서의 주름핀의 높이와 PTC 히터의 설정온도 사이의 관계를 나타낸 그래프;

도18은 수온 80℃에서의 주름핀의 높이와 PTC 히터의 설정온도 사이의 관계를 나타낸 그래프;

도19는 핀의 높이가 4.5㎜인 상태에서 난방공기의 온도와 PTC 히터의 설정온도 사이의 관계를 나타낸 그래프;

도20은 핀의 높이가 4.0㎜인 상태에서 난방공기의 온도와 PTC 히터의 설정온도 사이의 관계를 나타낸 그래프;

도21은 주름핀에서의 온도 분포를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 온수 유입탱크 2: 온수 유출탱크

3: 코어 유닛 4: 유입관

5: 유출관 6: 납작 튜브

7: 주름핀 8a, 8b: 측면판

9: 전기히터 9a: 발열소자

9b, 9c: 전극판 9d: 절연 피복재

9e, 9f: 단자 10,11: 지지판(플레이트)

12,13: 체결부재

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도1, 및 도2를 참조하면, 난방장치용 열교환기는 온수 유입탱크(1), 온수 유출탱크(2) 및 탱크(1, 2) 사이에 배치된 열교환기 코어 유닛(3)을 가진다. 온수 유입탱크(1)는 온수 또는 엔진 냉각수가 차량 엔진(도시되지 않음)으로부터 유입하는 유입관(4)을 가진다. 온수 유출탱크(2)는 온수가 방출되어 엔진으로 되돌아가는 유출관(5)을 가진다. 상기한 열교환기는 대칭 형상이며, 따라서 온수 유입탱크(1)와 온수 유출탱크(2)는 서로 바뀔 수 있다.

유입탱크(1)는 탱크본체(1a)로 구성되며, 유출탱크(2)는 탱크본체(2a)로 구성된다. 금속판(1b, 2b)은 탱크본체(1a, 2a)의 개방 단부를 각각 폐쇄한다. 도1 및 도2에서 열교환기의 수직 방향은 탱크(1, 2)의 길이 방향이다. 금속판(1b, 2b)은 구멍(도시되지 않음)을 수용하는 복수개의 타원형 튜브를 가진다. 구멍을 수용하는 타원형 튜브는 도1 및 도2에서 수직방향으로 단일 라인 또는 복수개의 라인으로 형성된다.

열교환기 코어 유닛(3)은 수직 방향으로 중첩된 복수개의 납작한 튜브(6)를 가진다. 복수개의 주름핀(7) 중에 하나는 각 한 쌍의 납작 튜브(6) 사이에 배치되어 그에 납땜된다. 각각의 주름핀(7)은 열교환율을 증가시키기 위하여 난방 공기의 방향 A에 대해 일정 각도로 연장하는 복수개의 루버를 가진다.

각 납작 튜브(6)의 대향 단부는 유입 및 유출탱크(1, 2)의 금속판(1b, 2b)의 대응하는 구멍 수용 튜브에 삽입되어 그에 납땜된다. 측면판(8a, 8b)은 최외측 주름핀(7) 상에 배치되어 동일한 최외측 주름핀(7)과 금속판(1b, 2b)에 납땜된다.

한 쌍의 지지판(10, 11)은, 코어 유닛(3)의 각 네 부분에서, 납작 튜브(6) 대신에 인접한 두 개의 주름핀(7)의 주름 정상부 사이에 배치되어 거리 L 만큼 서로 평행하게 연장한다. 거리 L은 전기 히터(9)의 두께와 동일하다. 네 개의 전기 히터(9) 각각은 지지판(10, 11) 사이에 삽입되어 그 내부에서 고정된다.

코어 유닛(3)의 구성 요소 및 지지판(10, 11)은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제작된다. 각 지지판(10, 11)은 0.1㎜에서 0.5㎜ 사이의 두께 및 주름핀(7)과 거의 동일한 크기의 (난방공기의 유동방향에서의) 폭을 갖는 얇은 판으로 제작된다. 지지판(10, 11)의 (도1에서 수평 방향에서의) 길이는 금속판(1b, 2b) 사이의 거리와 거의 동일하다.

전기 히터(9)는, 도3에 도시된 바와 같이, 납작한 발열소자(9a) 및 상기 발열소자(9a)의 대향 표면에 배치된 길고 납작한 전극판(9b,9c)으로 구성된 3개 층의 샌드위치 구조를 가진다. 절연물질로 제작된 전열 피복재(9d)는 전극판(9b, 9c)의 외주를 덮는다. 발열소자(9a)는 (베륨 티탄산(barium titanate)과 같은) 저항물질로 만들어진 PTC 히터이며, 설정온도 T0 (예를 들면, 약 90℃)에서 저항을 급격하게 증가시키는 정온도특성을 갖는다. 발열소자(9a)의 두께는 1.0㎜에서 2.0㎜ 사이 이다.

전극판(9b, 9c)은 알루미늄, 구리, 스테인레스 등으로 제작되고, 그 두께는 0.1㎜에서 0.5㎜ 사이 이다. 전극판(9b, 9c)의 길이(도1에서의 수평 크기)는 지지판(10, 11)의 길이와 거의 동일하다. 발열소자(9a) 및 전극판(9b, 9c)은 양호한 전기 전도성을 제공하기 위하여 서로 압착된다.

절연 피복재(9d)는 지지판(10, 11)을 전극판(9b, 9c)으로부터 절연하고 발열소자(9a)에 의해 발생된 열을 지지판(10, 11)으로 전도하기 위하여 지지판(10, 11) 사이의 공간에 압입된다. 상기 목적을 위하여, 지지 부재와 전극판(9b, 9c) 중 하나 사이에 배치된 절연 피복재(9d)의 두께는 25μ∼100μ 사이에서 형성된다.

발열소자의 대향 측면에서의 절연 피복재(9d)의 두께는 발열소자(9a)를 보호하기 위하여 약 1∼2㎜ 이다. 바람직하게는, 절연 피복재(9d)는 고온을 견디는 수지(예를 들면, 폴리이미드(polyimide))로 제작된다.

단자(9e, 9f)는 양극 전극판(9b) 및 음극 전극판(9c)과 일체로 형성되어 외부 회로와 연결된다. 단자(9e, 9f)는 코어 유닛(3)의 후측(도1에서 공기 흐름 A의 하류 측)으로부터 돌출 된다. 단자(9e)는 양극 전극판(9b)의 우측에 형성되며, 단자(9f)는 음극 전극판(9c)의 좌측에 형성된다. 양 단자(9e, 9f)는 후측(공기 흐름 방향 A)을 향해 돌출될 수도 있다.

단자(9e, 9f)는, 전기 히터(9)가 차량 전원에 의해 급전될 수 있도록 외부 회로(도시되지 않음)에 연결된다.

참조 번호 12 및 13은 코어 유닛(3)의 공기 유출측의 표면 및 공기 유입측의 표면에 각각 배치된 부식방지용 금속으로 제작된 체결 부재 또는 밴드를 지시한다. 각각의 체결 부재(12, 13)는 상하 측면판(8a, 8b)의 중간에 형성된 홈(8c, 8d)에 맞물리는 걸쇠부분이 그의 대향 단부에 형성된다. 체결 부재(12, 13)는 지지판(10, 11)에 전기 히터(9)를 고정하는 체결력을 제공한다.

조립과정의 경우, 튜브(6) 및 주름핀(7)은 서로 교대로 중첩하며, 지지판(10, 11)은 네 개의 해칭된 부분에 위치된 주름핀(7)의 주름 정상부 사이에 삽입된다. 두 개의 판(10, 11) 사이의 거리를 유지하기 위하여, 더미 스페이서(dummy spacer)(도시되지 않음)가 지지판(10)에 삽입된다.

스페이서는 납땜 열에 저항하고 알루미늄에는 납땜되지 않는 (탄소와 같은) 물질로 제작된다. 또한, 탱크(1, 2), 관(4, 5) 및 측면판(8a, 8b)은 공지된 방법으로 조립된다.

상기한 조립된 유닛은 조립 툴(tool)에 의해 유지되고 가열로로 보내어져 땜 또는 납땜된다. 조립된 유닛은 코어 유닛(3)의 알루미늄 피복부재에서 땜납을 녹이는 납땜 온도(600℃)로 가열된다.

이후, 조립된 유닛은 노의 외부로 꺼내어져 조립된 유닛의 온도가 분위기 온도까지 떨어질 때까지 냉각된다. 그 다음, 납작한 발열소자(9a)가 전극판(9b, 9c) 사이에 삽입되어 3개 층의 샌드위치 유닛을 형성하며, 이는 절연 피복재(9d)에 의해 덮여진다.

이후, 더미 스페이서가 지지판(10, 11)으로부터 제거되며, 각각의 전기 히터(9)는, 절연 피복재(9d)가 지지 부재(10)에 압입되는 방식으로 그에 삽입된다. 그 다음, 체결 부재(12, 13)의 걸쇠가 상하 측면판(8a, 8b)의 홈(8c, 8d)과 맞물려 코어 유닛(3)을 견고하게 고정하게 된다.

작용의 경우, 승객실이 난방 되어질 때, 모터 구동 팬(15)은 납작 튜브(6)와 주름핀(7) 사이의 공간을 통해 공기를 도1의 화살표 A에 의해 지시된 방향으로 통과시키도록 작동된다. 한편, 워터 펌프(도시되지 않음)가 작동되어 온수가 유입관(4)으로부터 유입 탱크(1)로 유입된다.

온수는 복수개의 납작 튜브(6)로 배분되어, 납작 튜브(6)를 따라서 유동하는 동안에 가열되어질 공기에 그의 열을 전달한다. 납작 튜브(6)를 따라서 유동하는 모든 물은 유출탱크(2)에 모여 유출관(5)을 통해 엔진으로 배출된다.

엔진의 온수 온도가 기설정 온도(예를 들면, 80℃) 보다 낮을 때, 차량의 전원 전압이 전극판(9b, 9c)의 단자(9e, 9f)를 통해 인가된다. 그 결과로, 발열소자(9a)는 급전되어 열을 발생시키며, 열은 전극판(9b, 9c), 절연 피복재(9d) 및 지지판(10, 11)을 통해 주름핀(7)으로 전도된다. 따라서, 물이 충분히 가열되지 않았더라도 공기는 짧은 시간 내에 가열된다.

발열소자(9a)는 그 저항이 기설정온도 T0에서 급격하게 증가하는 정온도특성을 가지는 PTC 소자로 구성되므로, 그의 온도를 기설정 온도까지 자동적으로 조절한다.

주름핀(7) 및 지지판(10, 11)은 사전에 납땜되므로, 코어의 후속 납땜 단계에서 땜납 용융물은, 틈이 주름의 불규칙한 높이로 인해 형성되더라도, 모세관 현상에 의해 지지판과 주름핀(7)의 주름 정상부 사이의 틈으로 안내되어 틈을 채우게 된다.

전기 히터(9)의 절연 피복재(9d)는 전기 히터(9)를 지지판(10, 11)에 부착시키기 위하여 접착성 수지 물질로 만들어질 수 있다. 이 경우, 체결부재는 필요 없게 된다.

(제2실시예)

이하, 도5 내지 도7을 참조하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다. 도5에 도시된 바와 같이, 전기 히터가 설치된 열교환기 코어 유닛(3)의 각 부분은 인접한 두 개의 주름핀의 주름의 정상부 사이에서 납작 튜브(6)의 길이 방향으로 연장하는 U-형상의 지지부재(100)를 가진다. 지지부재(100)의 U-형상 폐쇄부는 열교환기 코어 유닛(3)의 공기 유출측에 위치된다.

지지부재(100)는 거리 L1 만큼 평행하게 연장하는 플레이트(지지판)(10, 11)를 가지며, 이들은 제1실시예에서와 동일한 방법으로 주름의 정상부에 납땜된다. 전기 히터(9)는 개구부(10b)로부터 지지부재(100)의 내측으로 삽입되어 그 내부에서 유지된다. 전기 히터(9)는, 전술한 바와 같이, 절연부재에 의해 고정된다.

지지부재(100)의 총 두께 L2는, 지지부재가 납작 튜브(6) 대신에 주름핀(7) 사이에 설치될 수 있도록 납작 튜브(6)의 두께 L3과 동일하게 결정한다. 도6을 참조하면, D는 코어 유닛(3)의 두께뿐만 아니라 공기 흐름 방향으로의 주름핀(7) 및 납작 튜브(6)의 폭을 나타낸다.

각각의 지지부재(100)는 0.1㎜와 0.5㎜ 사이의 두께 및 코어 두께 D와 거의 동일한 크기의 (난방공기의 흐름방향에서의) 폭을 갖는 얇은 판재로 제작된다. 지지부재(100)의 (도1에서 수평방향에서의) 길이는 금속판(1b,2b) 사이의 거리와 거의 동일하다.

전기 히터(9)는, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 납작한 발열소자(9a) 및 발열소자(9a)의 대향 표면에 배치된 길고 납작한 전극판(9b, 9c)으로 구성된 3개 층의 샌드위치 구조를 갖는다. 절연 피복재(9d)는 전극판(9b, 9c)을 덮는다. 발열소자(9a)는 규정된 온도 T0 (예를 들면, 약 200℃)에서 저항을 급격하게 증가시키는 정온도특성을 갖는 PTC 히터 소자이다. 발열소자(9a)의 두께는 1.0㎜∼2.0㎜ 사이 이다.

발열소자(9a)의 전극판(9b, 9c)은 알루미늄, 구리, 스테인레스 등으로 제작되고 0.1㎜∼0.5㎜ 사이의 두께를 갖는다. 전극판(9b, 9c)의 길이(도1에서 수평 크기)는 지지부재(100)의 길이와 거의 동일하다.

지지부재(100)는 U-형상 폐쇄부(10a)를 가지므로, 전기 히터는 개구부(10b)에 배치된 단일 체결부재에 의해 고정될 수 있다.

도7은 본 실시예에 따른 난방장치의 열교환기 H 가 설치되는 공기 조화장치를 나타낸다. 외부 공기 또는 내부 공기는 수지 케이스(14)의 상류 측에 배치된 모터 구동 팬(15)에 의해 도입되어 냉동 사이클의 증발기(16)로 보내어져 냉각 및 건조된다. 냉각된 공기는 공기-혼합 도어(17)에 의해 공기 가열용 열교환기 H 를 통과하는 유동 및 바이패스(18)를 통과하는 유동으로 분리되므로, 공기-혼합 도어(17)를 회전시키므로써, 열교환기 H에 의해 가열된 공기 및 바이패스(18)를 통과하는 공기가 혼합되고 조절될 수 있으며, 그에 의해 차량 승객실로 송풍되는 공기의 온도를 제어하게 된다.

본 발명은, 공기-혼합 도어(17) 대신에 열교환기 H 에 공급된 온수가 온수 제어밸브에 의해 제어되어 승객실로 송풍되는 공기온도를 제어하는 차량용 공기 조화장치에 적용될 수 있다.

조립과정의 경우, 열교환기 코어가 먼저 조립된다. 튜브(6) 및 주름핀(7)은 서로 교대로 중첩되며, 튜브(6)를 따라서 연장하는 U-형상 지지부재(100) 중 하나는 부분(네 개의 해칭된 부분)들에 위치되는 주름핀(7)의 주름 정상부 사이에 삽입된다. 다른 단계들은 실질적으로 제1실시예의 단계와 동일하다.

작용에 경우, 승객실이 난방 되어질 때, 모터 구동 팬(15)이 작동하고 가열되어질 공기를 납작 튜브와 주름핀 사이의 공간을 통과시킨다. 한편, 워터 펌프(도시되지 않음)가 작동되어 온수가 유입관(4)으로부터 유입탱크(1)로 유동한다. 온수는 복수개의 납작 튜브로 분배되어, 납작 튜브(6)를 따라 유동하는 동안에 공기가 가열되도록 그의 열을 전달한다. 납작 튜브(6)를 따라 유동하는 모든 물은 유출탱크(2)에 모여지고 유출관(5)을 통해 엔진으로 배출된다.

엔진의 온수의 온도가 기설정된 온도(예를 들면, 80℃) 보다 낮을 때, 차량의 전원 전압은 전술한 바와 같은 방법으로 인가된다.

도7에 도시된 바와 같이, 차량 공기조화장치의 경우, 공기 가열용 열교환기 H 는 공기 냉각용 열교환기(16)의 하류 측에 배치된다. 따라서, 열교환기(16)에서 발생된 응축수는 냉각된 공기에 의해 열교환기 H 로 운반되어 열교환기 H 의 표면에 부착될 수 있다. 공기 입구로부터 케이스(14) 내로 유입된 눈이 녹아서 열교환기 H 의 상류 표면에 부착될 수 있다.

지지부재(100)의 U-형상 패쇄부(10a)는 열교환기 H 의 공기 유입측에 위치되며, 개구부(10b)는 그의 공기 유출측에 위치된다. 응축수가 히터의 열교환기 H 의 상류 측에 부착되더라도, 폐쇄부(10a)는 물 또는 눈을 전기 히터(9)로부터 거리를 유지하게 한다.

도6에 도시된 바와 같이, 개구부(10b)는 전기 히터(9)의 하류 측으로부터 조금 돌출 된다. 물이 지지부재(100)의 외부 표면을 따라서 개구부(10b)로 이동할지라도, 물은 전기 히터(9)의 표면에 부착할 수 없다.

전기 히터(9)의 전기 단자(9e, 9f)는 공기 흐름 A에서 열교환기 코어의 하류 측으로부터 돌출하므로, 물은 단자(9e, 9f)에 부착하지 못한다. 따라서, 단자(9e, 9f)의 열화, 합선, 누전이 방지될 수 있다. 전기 히터(9)가 U-형상 지지부재(100)에 고정될 수 있으므로, 전기 히터(9)가 정확하게 위치될 수 있다.

전기 히터(9)의 발열소자(9a) 및 전극판(9b, 9c)은 절연 피복재(9d)에 의해 덮여져 지지판(10)으로부터 절연되므로, 전류가 열교환기 H 의 금속부재로 흐를 수 없으며, 튜브 또는 핀과 같은 금속부재의 전기 부식이 방지될 수 있다.

도8은 제2실시예의 변형예를 나타낸다. 지지부재(100)의 개구부(10b)는 전기히터(9)의 단부로부터 약간 돌출 된다. 개구부(10b)는 공기 유동방향에서 주름핀의 하류 측에 위치되어 스커트와 같이 그의 단부에서 연장한다. 따라서, 표면을 따라서 지지부재(100)의 개구부(10b)로 이동하는 물이 전기 히터에 고착하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

도9는 제2실시예의 제2변형예를 나타낸다. 온수가 모든 납작 튜브에서 일방향으로 온수 유입탱크(1)로부터 온수 유출탱크(2)로 유동하는 소위 풀-패스(full-pass) 형식인 제1실시예에 따른 열교환기 H와 비교하여, 제2변형예에 따른 열교환기 H 는 온수가 복귀하는 형식이다. 다시 말하면, 코어 유닛(3)의 측면에 배치된 탱크는 온수 유입탱크(1) 및 온수 유출탱크(2)로 나누어지며, 연결 탱크(19)가 탱크(1, 2)의 대향 측으로 물을 복귀시키기 위해 배치된다. 온수는 코어 유닛(3)의 좌측의 납작 튜브(6)를 통해 유입탱크(1)로부터 연결 탱크(19)로 도입된다. 연결 탱크(19)로부터, 온수는 코어 유닛(3)의 우측의 납작 튜브(6)를 통해 유출탱크(2)로 도입되어 유출구(5)로부터 배출된다. 전기 히터(9)는 제1실시예에서와 같은 방법으로 상기 형식에 설치될 수 있다.

도10은 제2실시예의 제3변형예를 나타낸다. 납작 튜브(6)의 두 열은 코어 두께로 배치되며, 따라서, 코어 유닛(3)의 두께 D는 전기 히터의 두께의 두 배의 두께를 가진다. 스톱퍼부(10e)가 지지부재(100)의 중간부에 형성되어 전기 히터(9)를 제 위치에 유지한다. 지지부재(100)의 중간 부분들은 서로 접촉 상태가 되도록 잘록하게 조여진다. 따라서, 동일한 전기 히터(9)가 다른 두께의 코어를 갖는 어떤 난방장치의 열교환기 H 에라도 이용될 수 있다.

도11은 제2실시예의 제4변형예를 나타낸다. (수지 또는 금속으로 제작된) 별도의 스톱퍼 부재(10f)가 지지부재(100) 내부에 배치된다.

도12는 제2실시예의 제5변형예를 나타낸다. 지지부재(100)의 플레이트(10)는 스톱퍼(10e)를 형성하도록 잘록하게 조여진다.

도13은 제2실시예의 제6변형예를 나타낸다. 지지부재(100)는 스톱퍼부(10e)와 폐쇄부(10a) 사이에 보강 리브(10g)를 가진다. 보강 리브(10g)는 플레이트(10, 11)의 중간 부분을 잘록하게 조이므로써 형성된다. 보강 리브(10g)는 스톱퍼부(10e)와 폐쇄부(10a) 사이의 부분의 견고함을 증가시킨다. 제7실시예의 보강 리브(10g)는 두 개의 플레이트(10, 11) 중에서 각 하나에 형성될 수 있다.

스톱퍼(10e) 및 보강 리브(10g)는 코어의 튜브의 전체 길이에 걸쳐 연속적 또는 단속적으로 형성될 수 있다.

(제3실시예)

도14에 도시된 PTC 히터(9)는 발열소자(9a) 및 발열소자(9a)의 대향 표면에 배치된 길고 납작한 전극판(9b, 9c)으로 구성된다. 발열소자(9a)는 규정 온도 T0에서 저항을 급격하게 증가시키는 정온도특성을 가지는 PTC 히터 소자이다.

PTC 히터 소자(9a)의 전극판(9b, 9c)은 접착성 절연물질(10)에 의해 주름핀(7)의 주름 정상부에 부착된다. PTC 히터 소자(9a)의 대향단부(도1에서 수평방향)는 접착성 절연물질(10)에 의해 금속판(1b, 1c)에 부착된다. 접착성 절연물질(10)은 접착성이 있고 전기적으로 절연이고 열전도성을 갖는 수지이다. PTC 히터 소자(9a)에 의해 발생된 열은 주름핀(7)에 의해 난방 공기를 가열하도록 전도된다.

도15는 PTC 히터(9)의 전기 구동회로를 나타낸다. 네 개의 PTC 히터(9)는 스위치(11)를 통해 차량 전원(12)에 병렬로 접속된다. 스위치(11)는 제어 회로(13)에 의해 제어된다. 제어 회로(13)는 히터가 작동할 때 작용하는 스위치(1) 및 엔진으로부터 히터의 열교환기로 유동하는 물의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(14)로부터 신호를 수신한다. 수온이 소정온도(예를 들면,80℃) 보다 낮으면, 제어 회로(13)는 스위치(11)를 턴-온 하여 PTC 히터(9)에 급전한다.

작용의 경우, 공기 송풍기가 작동하여 공기를 납작 튜브(6)와 주름핀(7) 사이의 공간으로 송풍한다. 한편, 온수는 엔진에 설치된 워터 펌프(도시되지 않음)에 의해 유입관(4)을 통해 엔진으로부터 유입탱크(1)로 유동하게 된다. 그 다음, 온수는 복수개의 납작 튜브(6)로 분배되어 납작 튜브(6)를 통과하는 동안에 주름핀을 통해 난방 공기를 가열한다. 그 후, 온수는 유출탱크(2)로 흘러가서 모이며, 열교환기의 유출관(5)을 통해 배출되어 엔진으로 복귀한다.

엔진 밖으로 유출하는 수온이 낮으면, 전기 회로의 스위치는 네 개의 PTC 히터(9)에 급전하기 위해 닫힌다. PTC 히터(9)는 온도를 자가-제어하여 온도 T0까지 상승시키며, 상기 온도는 인접한 주름핀(7)을 통하여 난방 공기로 전달된다. 따라서, 수온이 낮더라도, 난방 공기가 짧은 시간 내에 가열된다.

설정온도 T0는 PTC 히터(9)에 의해 발생된 열을 효과적으로 활용하기 위한 중요한 인자이다.

도16은 PTC 히터(9)의 표면과 인접한 납작 튜브(6)의 표면 사이에 배치된 주름핀(7)의 온도 분포를 나타낸다.

E1 및 E2에 의해 표현된 아래의 관계는 공지된 것이며, 여기서, 도면에 수직인 방향으로 유동하는 난방 공기의 온도는 Tair 이며, PTC 히터(9)의 설정온도(표면 온도)는 T0 이며, 주름핀(7)의 높이는 hf 이며, 주름핀(7)의 소정 위치에서의 높이는 x 이며, 소정 위치의 높이 x 에서의 핀의 온도는 θ이다:

E1:

(θ-Tair)/(T0-Tair) = cosh[m(hf-x)]/cosh(m·hf)]

E2:

θ= cosh[m(hf-x)]/cosh(m·hf)×(T0-Tair)+Tair,

여기서, m은 다음의 E3에서의 무차원수 표현식이다.

E3: m =

여기서, h₀는 핀 표면의 열전달 계수이며, b 는 핀의 두께이며, λf 는 핀 재료의 열전도 계수이다.

PTC 히터(9)에 의해 발생된 열을 효과적으로 활용하기 위하여, 납작 튜브(6)에 인접한 주름핀(7)의 부분(x=hf 에서의 부분)의 온도 θ는, PCT 히터(9)에 의해 발생된 열이 물로 전달되는 것을 방지하도록 튜브의 외주면의 온도 Tw(또는, 튜브에서의 수온)과 동일하게 한다.

만일, x = hf, 및 θ= Tw 라면, 표현식 E1 은 다음의 표현식 E4에 의해 표현된다.

E4: (Tw-Tair)/(T0-Tair) = 1/[cosh(m·hf)]

상기 조건을 만족하는 PTC 히터(9)의 설정온도 T0은 다음 표현식 E5로부터 얻어질 수 있다.

E5: T0 = (Tw-Tair)cosh(m·hf) + Tair

도17은, 다음의 조건 하에서, 여러 가지 난방 공기 온도 Tair 에서의 PTC 히터(9)의 설정온도 T0와 핀의 높이 hf 사이의 관계를 보여준다:

난방공기 온도 Tair, Tw = 60℃, h₀= 300 W/㎡K, b = 0.06 ㎜, λf = 193 W/mK (핀 재료: A3003).

따라서, m은 표현식 E3에 의해 아래와 같이 계산된다:

m = 227.626

차량에 대한 공기조화의 경우, 외부 건조공기가 차량 앞유리창의 서리 발생을 방지하도록 히터로 도입된다. 따라서, Tair는 겨울철의 외부 온도이다. 최근의 고효율 엔진은 겨울철에 최고 60℃의 온수를 제공할 수 있으므로, 60℃는 Tw로서 선택된다.

도18은 전술한 바와 같은 동일한 조건하에서 Tw가 80℃일 때, 여러 가지 난방 공기에 따른 PTC 히터(9)의 설정온도 T0와 핀의 높이 hf 사이의 관계를 나타낸다.

도19는 주름핀의 높이가 4.5㎜일 때, 여러 가지 수온 Tw 에서의 난방 공기 온도 Tair 과 설정온도 T0 사이의 관계를 나타낸다. 수온 Tw 가 60℃에서 80℃로 변화하여 난방 공기 온도가 0℃ 또는 그 이하가 될 때, PTC 히터의 온도는 96℃에서 126℃로 변화한다.

도20은 핀의 높이 hf가 4.0㎜ 일 때, 여러 가지 수온 Tw 에서의 난방 공기 온도 Tair 과 설정온도 T0 사이의 관계를 나타낸다. 수온 Tw 가 60℃에서 80℃로 변화하여 난방 공기 온도 Tair 이 0℃ 또는 그 이하가 될 때, PTC 히터(9)의 설정온도는 87℃에서 118℃로 변화한다.

도21은 PTC 히터(9)로부터 핀 표면의 거리 x 와 핀 표면의 온도 사이의 관계를 나타낸 그래프이며, 이때의 조건은 아래와 같다:

높이 hf 는 4.5㎜ 이며, 수온 Tw 은 60℃ 이며, 난방공기(외부공기) 온도 Tair 은 0℃ 이다.

PTC 히터(9)의 설정온도 T0 가 100℃ 보다 높으면, 납작 튜브(6)에 인접한 주름핀(7)의 (x=4.5㎜) 부분의 온도는 납작 튜브(6)의 수온(60℃) 보다 높게 된다. 이 경우, PTC 히터(9)로부터 전달된 주름핀의 열은 물로 전달되고 PTC 히터(9)에 의해 발생된 열이 효과적으로 이용되지 못한다.

차량용 히터의 열교환기의 경우, 납작 튜브(6)의 타원형 개구부의 단축 거리는 약 1.4㎜ 이다. 주름핀(7)의 높이는 상기한 크기를 갖는 튜브와 조합하여 3.9㎜ 이거나 그 보다 큰 것이 바람직함을 알게 된다. 만일, 핀의 높이가 3.9㎜ 이면, 납작 튜브(6) 수에 대한 주름핀의 열전도 면적의 비율이 너무 작아서 충분한 방열 용량을 가질 수 없게 된다. 핀의 높이 hf 는 5㎜ 보다 작은 것이 바람직하다. 그렇지 않으면, 주름핀의 중간부분의 온도가 튜브에 인접한 주름핀(7) 부분들의 온도보다 지나치게 낮게 된다. 이는 핀 온도 사이에서 차이를 감소시키며, 난방 공기 온도가 효율적인 열전달을 수행하기에는 너무 작게된다. 따라서, 주름핀(7)의 바람직한 높이 hf 는 3.9㎜와 5.0㎜ 사이 이다.

도17을 참조하면, 난방공기(외부 공기) Tair 가 0℃ 일 때, 핀의 높이 hf 가 3.9㎜ 와 5.0㎜ 사이 이면, PTC 히터(9)는l 설정온도 T0 는 80℃와 120℃ 사이가 된다. 본 실시예에서는 상기 설정 온도를 제공하기 위하여, 상기 발열 소자(9a)가 120℃와 170℃ 사이의 온도에서 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성을 가진다.

본 발명은, 판재로 된 핀 등과 같이, 주름핀과 다른 핀을 갖는 여러 가지 열교환기 코어에 적용될 수 있다.

PTC 히터(9)의 위치는 히터의 열교환기의 여러 사양에 따라서 변경될 수 있다.

본 발명에 대한 앞선 설명에서, 본 발명은 그의 특정 실시예에 관련하여 설명되었지만, 여러 가지 변경 및 변형이 청구범위에 나타난 본 발명의 기술적 사상 및 범주를 벗어나지 않고서 본 발명의 특정 실시예에 행해질 수 있음은 명백할 것이다. 따라서, 본 문헌에서 본 발명의 설명은 한정적이라기 보다는 설명적 의미로 간주되어야 한다.

상기한 바와 같은 구성에 따르면, 전기히터가 그의 전기적 특성의 손상없이 열교환기 코어 유닛 내에 일체로 통합될 수 있으며, 코어 금속의 전기부식을 방지하며, 열매체의 열을 효과적으로 전도하여 최대 효율로 공기를 가열할 수 있는 효과가 있다.

Claims

복수개의 평행한 납작 튜브;

각각이 인접한 두 개의 납작 튜브 사이에 배치된 복수개의 주름핀;

두 개의 상기 주름핀 사이에서 코어 유닛의 일부분에 배치된 지지부재; 및

상기 지지부재 내부에 배치된 전기 히터를 포함하며,

상기 지지부재가 주름핀의 주름 정상부에 부착된 복수개의 평행한 플레이트를 포함하며,

상기 전기 히터가 발열소자 및 상기 평행한 플레이트와 상기 발열소자 사이에 삽입된 절연부재를 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
제1항에 있어서,

상기 납작 튜브, 상기 주름핀 및 상기 지지 플레이트가 알루미늄으로 제작되어 서로 납땜되는 열교환기의 코어 유닛.
제1항에 있어서,

상기 전기 히터가 양극 전극, 음극 전극, 및 상기 전극을 둘러싸는 절연 피복재를 더 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
제3항에 있어서,

상기 양극 전극 및 상기 음극 전극 각각이 그와 일체로 형성된 접속 단자를 가지는 열교환기의 코어 유닛.
제4항에 있어서,

상기 접속단자 각각이 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극 중에 대응하는 것으로부터 상기 열교환기 코어의 두께 방향으로 돌출하는 열교환기의 코어 유닛.
제4항에 있어서,

압력을 인가하여 상기 전기 히터를 두 개의 지지 플레이트 사이에 유지하는 수단을 더 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
열매체의 열을 전도하는 복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브;

각각이 두 개의 납작 튜브 사이에 배치된 복수개의 주름핀;

상기 납작 튜브를 따라서 평행하게 연장하며, 각각이 주름 정상부에서 상기 주름핀 중에 하나에 부착되는 한 쌍의 플레이트, 개구 단부 및 공기 유입측에 배치된 U-형상의 폐쇄 단부를 가지며, 인접한 두 개의 상기 주름핀의 주름 정상부 사이에 배치된 지지부재; 및

상기 지지 플레이트 사이에 배치되어 상기 지지 부재로부터 절연되는 전기 히터

를 포함하는 공기 유입측 및 공기 유출측을 갖는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

상기 개구 단부가 상기 전기 히터의 단부로부터 돌출하는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

상기 개구 단부가 스커트-형상으로 벌어지는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

상기 지지부재가 공기 흐름방향으로 상기 코어 유닛과 동일한 두께를 가지며,

상기 전기 히터가 코어 두께의 방향으로 상기 지지 부재 보다 작은 두께를 가지며,

상기 지지부재가 상기 전기 히터를 내부에 위치시키기 위한 수단을 포함하는 열교환기의 코어 유닛
제10항에 있어서,

상기 위치 수단이 상기 두 개의 플레이트 중에 적어도 하나로부터 내측으로 돌출하는 스톱퍼를 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
제11항에 있어서,

상기 플레이트 중에 하나가 상기 스톱퍼와 상기 폐쇄 단부 사이에 배치된 보강 리브를 가지는 열교환기의 코어 유닛.
제11항에 있어서,

상기 위치 수단이 상기 전기 히터와 상기 폐쇄 단부 사이에 배치된 스톱퍼 부재를 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

각각의 상기 납작 튜브, 주름핀 및 지지부재가 알루미늄으로 제작되어 서로 납땝되는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

상기 전기 히터가 양극 전극, 음극 전극, 상기 두 전극 사이에 배치된 발열소자, 및 상기 두 전극을 덮는 절연 피복재를 포함하며,

상기 피복재가 상기 플레이트 사이에 압입되어 상기 전기 히터를 내부에 유지하는 열교환기의 코어 유닛.
제15항에 있어서,

각각의 상기 양극 전극 및 상기 음극 전극이 그로부터 돌출하는 접속 단자를 가지는 열교환기의 코어 유닛.
제7항에 있어서,

상기 코어 유닛의 공기 유출측에 배치되어 전기 히터를 상기 지지부재에 유지하기 위한 체결부재를 더 포함하는 열교환기의 코어 유닛.
열매체의 열을 전도하는 복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브;

주름 정상부를 가지며, 두 개의 상기 납작 튜브 사이에 배치된 복수개의 주름핀;

하나의 상기 납작 튜브 대신에 두 개의 상기 주름 정상부 사이에 배치되며, 설정온도에서 그의 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성을 가지는 전기 히터를 포함하며,

상기 설정온도를 갖는 상기 전기 히터가, 수온이 60℃와 동일하거나 그 보다 높고 가열될 공기의 온도가 0℃이거나 그 보다 낮으면, 상기 납작 튜브에서의 수온과 동일한 온도로 상기 납작 튜브에 인접한 상기 핀 부분을 가열하는 열교환기의 코어 유닛.
열매체의 열을 전도하는 복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브;

각각이 두 개의 상기 납작 튜브 사이에 배치된 복수개의 주름핀;

상기 납작 튜브 대신에 상기 열교환기 코어의 일부분에 배치되며, 설정온도에서 그의 저항을 급격하게 변화시키는 정온도특성을 가지는 전기 히터를 포함하며,

상기 핀은 두 개의 상기 납작 튜브 사이에 배치된 주름 정상부를 가지고 3.9㎜와 5㎜ 사이의 높이를 가지며,

상기 전기 히터의 상기 설정온도가 85℃와 120℃ 사이에 있는 열교환기의 코어 유닛.
제18항에 있어서,

상기 코어 유닛이 알루미늄 합금으로 제작되며,

상기 전기 히터가, 전기 히터 소자 및 상기 전기 히터 소자의 대향 측에 배치된 두 개의 납작한 전극으로 구성된 3개 층의 샌드위치 구조이고, 상기 주름핀과 상기 두 개의 전극 사이에 삽입되며,

상기 두 전극이 상기 주름 정상부에 압입되는 열교환기의 코어 유닛.
제1항에 있어서,

상기 발열소자가 120℃와 170℃ 사이인 설정온도에서 그의 저항을 급격히 변화시키는 정온도특성을 가지는 열교환기의 코어 유닛.
복수개의 평행하게 배치된 납작 튜브, 주름 정상부를 갖는 주름핀, 한 쌍의 지지 플레이트 및 전기 히터를 포함하는 열교환기의 코어 유닛을 제작하는 방법에 있어서,

상기 열교환기 코어의 납작 튜브와 상기 주름핀을 번갈아 쌓으며, 상기 전기 히터가 배치되는 부분에서 상기 주름 정상부 사이에 상기 한 쌍의 지지 플레이트를 위치시키는 단계;

상기 납작 튜브, 상기 주름핀 및 상기 지지 플레이트를 유닛에 납땜하는 단계;

상기 두 플레이트 사이에 상기 전기 히터를 삽입하는 단계

를 포함하는 열교환기의 코어 유닛을 제작하는 방법.