KR20030026883A - 수개의 가열 요소를 구비하는 다단계 전기 히터 작동 방법 - Google Patents
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Abstract
수개의 가열 요소를 구비한 다단계 전기 히터를 작동시키는 방법이 개시된다. 종래의 다단계 전기 히터에서, 개별 가열 요소들의 저항값은 분산된다. 개별 가열 요소들이 동일한 동력을 방출시키기 위하여, 특히 공칭의 소요 동력을 방출시키기 위하여, 분산된 저항값에도 불구하고, 개별 가열 요소들상의 전압은 필요한 공칭의 동력으로 분리되어 조절되는데, 이것은 전체의 적용 작동 전압이 작동에 필요한 개별 가열 요소들의 공칭 동력을 산출하는, 개별 가열 요소의 최대 전기 저항으로부터 개시된다.
Description
본 발명은 수개의 가열 요소들로 구성된 다단계 전기 히터를 작동시키는 방법에 관한 것이다.
다단계 전기 히터, 예를 들면 양의 저항 온도 계수 PTC 를 가진 히터는 수개의 개별적인 요소들로 구성되며, 이들은 종종 가열 로드(heating rod)로서 지칭되고, 그리고 이들은 전기적으로 병렬 연결된다. 각 가열 요소는 수개의 서브 요소들, 즉, 개별적인 PTC 블록으로 다시 구성될 수 있다.
각 개별적인 가열 요소는 예를 들면 전자 스위치와 같은 스위치를 통해서 작용하거나 또는 작용이 해제될 수 있다. 가열 요소에서 소비되는 전력(PH), 즉 방출되는 열적 동력과 동등한 공급 전력은 작동 지점에서 미리 설정된 작동 전압(UB)의 가열 요소의 전기 저항(RH)에 따른다.
PH=(UB)2/RH
그러나, 가열 요소의 전기 저항(RH)은 제조 공정에 기인하여 큰 변이를 받게 된다. 결과적으로, 가열 요소에 의해 방출된 각 동력도 같이 분산된다. 예를 들면, 설정된 작동 지점에서 지정된 동력상에 있어야 하는 공기 조화 시스템 제조업자들의 요건을 충족시키기 위하여, 광범위한 측정, 예를 들면, 보상 또는 분류들이 작동 지점에 필요한 개별 가열 요소들의 전기 저항(RH)을 유지하는데 필요하다.
수개의 가열 요소들로 구성된 히터는 특정의 전체적인 동력을 위한 요건을 충족시킬 수 있지만, 개별 가열 요소들의 가열 동력은 변화될 수 있다. 보다 큰 표면에 걸쳐 전체적으로 방사되는 가열 동력에 기인하여, 히터의 밖으로 흐르는 공기 의 온도층의 형성이 초래된다. 가열된 공기는 유출 표면에 걸쳐서 현저한 온도 편차를 가진다. 이것은 예를 들면 가열 또는 공기 조화 시스템에서 바람직스럽지 않은데, 이는 가열된 공간, 예를 들면 차량 내부에서의 온도가 제어되는 방식에 있어서 불규칙하게 되기 때문이다. 결과적으로, 가열기의 모든 개별적인 가열 요소들은 같은 동력을 소모하거나 방출하여야만 한다.
본 발명의 목적은 개별적인 가열 요소들이 변화하는 저항 값을 가질지라도 모든 가열 요소들이 같은 동력을 소모하거나, 전환시키거나, 또는 방출하는 것을 보장하는 처음에 언급된 종류의 방법을 제공하는 것이다.
상기의 목적은 본 발명에 따라서 달성되는데, 적용되는 전체적인 작동 전압이 작동에 필요한 개별 가열 요소들의 공칭 동력을 산출하는 개별 가열 요소들의 최대 전기 저항으로부터 시작하여, 개별 가열 요소들상의 전압이 공칭의 소요 동력으로 분리되어 조절된다.
다음에, 본 발명에 따른 방법을 특히 바람직한 구현예에 기초하여 상세하게 설명하기로 한다.
다단계 전기 히터에서, 그리고 따라서 각 가열 요소내에서 소비되고 전환된 동력은 전력의 소비를 조절함으로써 미리 설정된 값(PHEAT)에서 유지된다. n- 단계의 히터에 있어서, 각 가열 요소는 미리 설정된 값(PHEAT/n)에서 유지된다. 이러한 미리 설정된 값은 가변적일 수 있으며, 따라서 히터에 의해서 방출된 동력이 설정될 수 있다.
각 개별 가열 요소는 분리되어 조절되며, 그에 의해서 개별 가열 요소들의 치수들을 실질적으로 단순화시킨다. 개별 가열 요소들의 전기 저항(RH)의 변이 또는 분산이 값(RHmax)을 초과하지 않는 것을 보장할 필요가 있다. 저항에 대한 이러한 가정된 최대값에서, 전체 작동 전압(UB)이 가해졌다면 가열 요소는 작동 지점에서 필요한 공칭의 동력에 도달한다.
PK= (UB)2/RHmax
개별 가열 요소의 저항(RH)이 값(RHmax)의 아래에 놓인다면, 가열 요소상의 전압, 그리고 따라서 가열 요소의 동력 소모는 작동 전압을 사이클링시킴으로써, 특히 펄스 폭 변조를 통해서 필요한 값(Pk)으로 감소된다. 가열 요소의 동력 소비는 가해진 전압 및, 흡수된 전류를 측정함으로써 결정된다.
이러한 방식으로 개별 가열 요소들을 필요한 공칭 동력으로 조절하는 다른 장점은 가열 요소들의 저항(RH)의 변이만이 보상될 수 있을뿐만 아니라, 작동 전압(UB)이 최소값(UBmin) 아래로 강하하지 않는한, 작동 전압(UB)에서의 변동도 조절될 수 있다는 점이다. 다음은 여기에 적용된다.
UBmin= (PH* RH)1/2
본 발명에 따른 방법의 장점은, 가열 요소의 저항에서의 변이 또는 분산에도 불구하고, 작동 지점에서 소요되는 공칭의 동력이 유지될 수 있으며, 공기의 배출 흐름이 어디에서나 동일한 온도를 가지고, 즉, 온도 층의 형성이 발생하지 않으며, 가열 요소들의 전기 저항에 대한 가열 요소들용의 분류 비용이 실질적으로 감소되어, 그것이 흠결을 감소시키거나 또는 심지어는 배제시킨다는 점이다. 변이의 범위에 따라서, 분류는 전체적으로 생략될 수 있기조차 하다. 분류된 개별 가열 요소들은 히터에서 다른 공칭의 동력들과 함께 사용될 수 있다.
Claims (1)
- 수개의 가열 요소를 구비한 다단계 전기 히터를 작동하는 방법으로서, 적용되는 전체적인 작동 전압이 작동에 필요한 개별 가열 요소들의 공칭 동력을 산출하는, 개별 가열 요소들의 최대 전기 저항으로부터 개시되어, 개별 가열 요소들상의 전압이 소요 공칭 동력으로 분리되어 조절되는 것을 특징으로 하는 방법.
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