KR200443031Y1 - 차량용 유체 가열기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 차량용 유체가열기는 특히 한랭한 기온 조건 하에서, 바람막이유리, 헤드라이트 등의 세척용 물과 연료 또는 윤활유 등을 이용하여 점착성을 줄이고 효능을 향상시킬 수 있다. 가열기는 박편식 복합가열체를 열교환기의 열전도면에 접합시켜 구성되기 때문에 제조와 유지보수가 용이하고, 가열공률을 선택할 수 있으며, 열교환기에 설치되는 열교환탱크와 전후 밀봉판 구조를 결합한 설계를 통하여 유체 통로가 갖추어지는 유동공간이 형성된다.

Description

차량용 유체 가열기{A FLUID HEATER FOR A MOTOR VEHICLE}

본 고안은 차량용 유체 가열기에 관한 것으로서, 바람막이유리, 헤드라이트의 서리제거 및 세척용 유체의 가열 및 디젤유, 유압 오일, 윤활유 등 점착성 오일의 열용해작용을 이용하여 점착성을 줄이거나 또는 예열을 통하여 오일의 분자를 활성화시켜, 특히 한랭한 기온 조건에서 엔진효능을 향상시키기 위한 유체가열기에 관한 것이다.

저온 또는 빙점 이하의 지리적 구역에서는 한랭한 동절기에 차량 내부의 유체의 점착성으로 인하여 그 주요 기능이 저하될 수 있다. 상기 유체는 연소용 연료 오일이나, 또는 바람막이유리 청소용 세척액 등으로서, 일반적으로 추운 날씨에 대처하기 위하여, 유체 저장탱크에 유체 가열 시스템을 도입하여, 한랭한 조건 하에서 엔진을 비교적 신속하게 시동시키거나, 차량 난방 시간을 단축시키거나, 심지어 바람막이유리 또는 헤드라이트에 두꺼운 서리가 낀 후 거의 즉시 깨끗하게 제거하는 등과 같이 유체의 특성을 향상시키고자 하고 있다.

종래의 기술에는 몇 종류의 유체 가열시스템이 있다. 도 1은 친화형 가열시스템으로서, 그 구조는 유체 저장탱크(11)가 포함되며, 전단부와 후단부에 개별적 으로 입구(111)와 출구(112)가 배치되어 있다. 유체 저장탱크(11) 내부에 축방향을 따라 친화형 가열부재(12)가 설치되어, 입구(111)로부터 진입되는 유체가 가열부재(12)와 열교환을 진행하며, 가열 후의 유체는 출구(112)를 통하여 유출된다. 이러한 가열기는 다음과 같은 기술적 난이도를 지니는데, 첫째는 친화형 가열부재(12)의 전기적 연결장치는 반드시 유체와 접촉되지 않도록 밀봉되어야 한다는 점이고, 둘째는 부재의 재료는 반드시 각종 부식에 저항할 수 있어야 하며, 또한 안전성을 확보하기 위하여 반드시 정밀한 검측기의 배열방식을 사용하여 가열시기를 제어해야 한다는 점이다.

상기 방식 이외에, 산화마그네슘을 피복 재료로 이용하여 종래의 열선을 감싼 것을 발열부재로 하고, 아울러 플레이트 형태로 가열탱크의 일측에 부착시킴으로써, 그 열이 가열탱크에 담긴 유체에 간접적으로 전달되도록 하는 방식이 있다. 그러나 열선이 외부의 힘에 의해 피복 재료를 따라 끊어져버릴 수 있는 단점이 있다. 독일 DBK사가 미국에서 출원한 제6093909호 특허에서는 다수의 면을 마주 병합하고, PTC를 그 가운데 삽입설치함으로써 가열유닛을 완성하고 있는데, 이는 매우 선진적인 고안이기는 하나 각 채널(channels) 간의 병렬 또는 직렬연결 사이에 누수를 방지하기가 비교적 어렵고, 그 구조는 다수의 라디에이터(radiator)를 부착하는 방식으로 결합되기 때문에, 경계면에 틈이 생겨, 상호간의 열보상 전달이 경로에 의해 차단될 수 있어 상호 열보상이 쉽지 않다는 단점이 있다.

도 2는 또 다른 종래의 가열시스템이다. 이러한 설계에서는 하나의 내장형 가열부재(14)가 열교환탱크(13)의 내부 공간(132)에 설치된다. 유체 통로(131)가 열교환탱크(13)의 일부분에 형성되어 가열유체가 흐르도록 하고, 아울러 내부공간(132) 외측의 맞은편 위치에 위치하여 유체와 내장형 가열부재(14)가 열교환이 이루어지도록 하고 있으며, 내장형 가열부재(14)의 주위를 전극판(141)으로 절연시킨 다음 내부공간(132)에 다시 끼워 넣게 되어 있다. 가열부재(14)는 내부공간(132)에서 제어되는 기계변형 후에 발생되는 지탱력에 의해 내부공간(132)에 고정된다. 이러한 가열 시스템의 결점은 열응력에 의해 손상되기가 대단히 쉽고, 또한 손상된 가열부재(14)를 복구할 수 없다는데 있다. 만약 가열부재(14)가 효력을 상실하면 반드시 전체적인 가열시스템을 교체해야 하므로, 불필요한 폐기물이 발생하게 되어 환경보호 부담이 증가한다.

상기 종래의 가열시스템은 각기 다른 공률의 수요를 탄성적으로 제공할 수 없어 고객의 구매 수요에 대처하기 위해서는 제조업체가 공률이 다른 규격의 가열제품을 마련할 수밖에 없어, 제조업체의 제조원가를 증가시킬 수 있다. 이밖에, 이러한 종래의 가열시스템 설계는 또한 표준화된 대량 제조 프로세스를 구축할 수 없기 때문에 제조원가가 증가한다.

본 고안의 목적은 차량용 유체가열기를 제공하여 차량용 유체가열시스템의 효용과 이익을 늘리고자 하는데 있다.

본 고안의 주요 목적은 평행면을 열교환기의 열전도면에 마주 연결하는 박편식 복합가열체를 사용하고, 상기 유체 가열시스템의 전기와 열기능을 이용하여 복합가열체가 발생시키는 열에너지를 열교환탱크의 재료 표면을 거쳐 효과적으로 유체로 전달하고, 아울러 부품을 쉽게 교체하거나 수리할 수 있도록 하며, 또한 하나 또는 다수의 박편식 복합가열체를 선택하여 열교환탱크에 설치할 수 있도록 함으로써 필요한 공률의 크기에 따라 선택 사용하거나 생산하기 편리하도록 하는데 있다.

본 고안의 두 번째 목적은 흐름을 유도하는 밀봉판으로 열교환탱크의 전후단을 밀봉시키고자 하는데 있다.

본 고안의 세 번째 목적은 박편식 복합가열체의 외표면을 후면판으로 눌러 지탱하고, 아울러 후면판 사이에 하나의 완충장치를 설치하는데 있다.

본 고안의 네 번째 목적은 박편식 복합가열체의 마이너스 전극판을 열교환탱크와 직접 전기적으로 연결하고, 열교환탱크는 또한 차량의 마이너스전극이 도통되도록 함으로써 플러스전극판의 부하가 갑자기 늘어나면서 전호(electric arc)가 발생되는 것을 방지하고자 하는데 있다.

본 고안의 다섯 번째 목적은 가열체와 열교환탱크 사이가 접합 누수방지 방식을 이용하여 조립되도록 하는데 있다.

본 고안의 여섯 번째 목적은 플러스온도계수(PTC)를 지니는 세라믹 또는 고분자 저항 가열판을 열원으로 사용하여, 자체적으로 조절되는 가열기능을 제공하고, 세라믹 재료를 사용하여 가열기 시스템 어셈블리의 기계 강도를 강화하는데 도움을 주고자 하는데 있다.

본 고안의 일곱 번째 목적은 열교환기에 세척용 유체를 제공하여 가열되도록 하는데 있다.

본 고안의 여덟 번째 목적은 열교환기에 연료용 오일 또는 윤활유를 제공하여 가열되도록 하는데 있다.

본 고안의 아홉 번째 목적은 가열체 또는 전극편 외표면에 절연접착제를 피복하여 방습 또는 항산화 기능을 달성하도록 하는데 있다.

전술한 본 고안의 목적은 외부표면에 적당한 열전도면이 배치되고, 내부에 늑판을 통해 유체 열교환탱크가 구비되는 열교환기; 상기 열교환탱크의 전후 단면(端面)을 밀봉시키고, 순서대로 드나드는 열교환기의 유동공간을 형성하는 한 쌍의 밀봉판으로서, 하나의 밀봉판에 유체가 진입 또는 배출되는 조인트가 도통되는 한 쌍의 밀봉판; 및 전극판 사이에 가열판이 삽입되어 전열 성질이 형성되고, 독립된 단일체인 하나 이상의 박편식 복합가열체를 포함하며, 마이너스 상기 전극판에 의해 가열체가 열교환기의 열전도면에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기에 의해 달성된다.

본 고안에 따르면, 평행면을 열교환기의 열전도면에 마주 연결하는 박편식 복합가열체를 사용하고, 상기 유체 가열시스템의 전기와 열기능을 이용하여 복합가열체가 발생시키는 열에너지를 열교환탱크의 재료 표면을 거쳐 효과적으로 유체로 전달하고, 아울러 부품을 쉽게 교체하거나 수리할 수 있도록 하며, 또한 하나 또는 다수의 박편식 복합가열체를 선택하여 열교환탱크에 설치할 수 있도록 함으로써 필요한 공률의 크기에 따라 선택 사용하거나 생산하기 편리하도록 할 수 있다.

도 3은 가열시스템(10)의 관계를 나타낸 것이다. 상기 시스템은 열교환기(3)로서 열교환기(3)에 설치되는 열교환탱크(31)에 수평으로 연결되는 복합가열체(2)를 포함한다. 박편식 복합가열체(2)는 전극판(22), (24)을 이용하여 전기를 가열판(21)으로 전달하며, 외부 연결식 전력 전환 기구를 이용하여 가열판의 가동 주기를 조절할 수 있다. 상기 전환 기구는 일반 전력의 수동 또는 자동 스위치이므로, 여기서는 설명을 생략한다.

특정한 응용 상황에 따라, 열전도 계수가 우수하거나 낮은 절연판(23)을 이용하여 박편식 복합가열체(2)의 절연성을 제공할 수 있다. 상기 절연판(23)은 전극판(22)의 외측과 밀봉후면판(26)의 내측 사이에 위치한다.

가열판(21)은 열선 및 세라믹 또는 고분자를 기초로 한 복합식 PTC 가열판과 같은 임의의 전열재로로 제조되는 플레이트형 단일체이다. PTC 가열판이 전열을 자체적으로 조절하는 관계를 이용하여, 본 고안의 가열기 어셈블리는 별도로 응용 대상을 비평행 제어형태로 제공할 수 있다. PTC 가열판의 전열 조절 성질을 이용하 여, 본 고안은 온도와 전류 변동을 검측하는 능력을 지님으로써 작동 상태를 지시하여 가열시스템이 최적의 효능과 안정성을 지니도록 제어조치를 취할 수 있다. 이밖에, 강성 PTC 재료를 사용하여 본 고안의 기계적 강도를 강화할 수 있으며, PTC가 광물질의 재질이므로, 열팽창률이 비교적 낮아 부품 간에 조립이 용이하여 효과적인 정밀도를 얻을 수 있다.

박편식 복합가열체(2)는 열교환기(3)의 열교환탱크(31)의 열전도면(30)에 고정되며(도 4 참조), 열교환탱크(31)의 열전도면(30)은 다수의 열전도 면적을 이웃하면서 마주보도록 배치함으로써 다수개의 박편식 복합가열체(2)를 연결한다. 열교환탱크(31)에 배치되는 열전도면(30)의 수량은 응용대상의 공률 수요와 가열공률 성능에 따라 정한다. 따라서 고객의 수요를 근거로 수량을 달리하는 박편식 복합가열체(2)는 수량을 선택하여 열교환탱크(31)에 조합할 수 있어, 공률 사용이 다른 대상에 대하여 열교환기(3)를 다시 설계할 필요가 없다. 이 방법은 또한 열교환기(3)의 제조 생산량을 향상시킬 수 있다.

도 3을 다시 참조하면, 전극판(24)은 접합테이프를 이용하여 복합가열체(2)를 열전도면(30)에 정위치시킴으로써, 발생되는 열을 열교환탱크(31)로 전달한다. 전극판(24)은 전기적 접촉과 응력의 완충 역할을 하도록 설계하고, 전기적으로 도통되는 작용은 전극판(24)에 마이너스극을 흐르게 한다. 상기 마이너스전류는 교환기(3) 본체로부터 차량의 마이너스 전극으로 도통되는데, 차체가 비교적 큰 축전 능력을 지니고 있으므로, 발생 가능한 크리피지 또는 정전 현상을 방지할 수 있다. 상기 두 기능은 전극판(24) 표면에 형성되며, 접합을 통하여 표면의 전기적 접촉이 강화되고, 박편식 복합가열체(2)와 열교환탱크(31) 사이의 각종 기계와 열응력의 완충력을 제공한다. 상기 두 가지 기능은 전극판(24) 재질의 물리적 특성에 따라 결정되거나, 또는 기타 열전도 기능을 갖춘 박층(예를 들어 접착제층) 또는 임의의 형태를 지니는 고분자 매개재료를 보조재로 하여 완충, 열전도 또는 도전 효과를 얻으며, 심지어 절연 기능에 따라 열변형과 같은 물리적 반응을 방지하고, 방습, 항산화 등 효과를 얻을 수 있다.

탄성테이프, 고분자 실리카 또는 기타 고무 재료 형태의 플라스틱 탄성 완충장치(25)를 박편식 복합가열체(2)와 밀봉후면판(26) 사이에 정위치시킨다. 상기 완충장치(25)의 기능은 열변형을 보정하고, 아울러 가열판(21)에 형성되는 기계에 수반되는 열응력을 방출하는 것이다. 이밖에, 박편식 복합가열체(2)를 조합하여 모든 부품을 열교환탱크(31)에 접합할 때, 상기 밀봉후면판(26)의 압력을 전달하게 된다.

유체통로(310)는 열교환탱크(31) 내부에 형성된다. 전방 밀봉판(32)과 후방 밀봉판(33)은 가소성 재료 또는 금속 재료로 구성하며, 아울러 유체가 유동할 수 있는 공간을 지니도록 독특하게 설계하여, 상기 유동 공간의 규격을 마련하고, 전력 단자가 정위치되는 정위치 구멍을 개설한다. 유체 조인트(34), (35)와 밀봉판(32)은 일체형으로 성형 가능하다. 낮은 열전도계수의 가소성 재료를 사용하면 열손실을 방지할 수 있으며, 가열판(21)에 발생하는 열에너지를 더욱 직접적으로 이용하여 유체를 가열할 수 있어, 시스템의 가열률이 증가된다. 이밖에 가소성 밀봉판을 절연테이블로 삼아 전극판의 종단 연결장치를 격리시킴으로써 확실하게 절 연되도록 하기 때문에 쇼트를 방지할 수 있다. 전방 밀봉판(32)과 후방 밀봉판(33)을 열교환탱크(31)에 조합할 때, 순서대로 먼저 들어가고 먼저 나오는 유체 통로가 형성될 수 있다. 한편으로 가소성 재료가 적용되지 않는 응용 시스템에서는 금속재료로 밀봉판을 제조하고, 유체 조인트는 단독으로 제조하여 금속판에 맞추어 유체관에 연결하거나, 밀봉판을 금속재료로 제작하고, 전극단자가 삽입설치되는 관통구멍 위치에 대향으로 정위치 및 절연을 위한 정위치 구멍을 설치한다.

전방 밀봉판(32)과 후방 밀봉판(33)을 열교환탱크(31)에 접합하는 방식은 적당히 밀봉하거나 또는 임의의 스탬핑 방식 또는 접합 등 방식으로 상기 부품 간의 경계면 밀봉재를 이용하여 완성한다. 먼저 열교환탱크(31)의 늑판 구조를 기계식으로 스탬핑한 후, 특별히 고안된 고무 밀봉재(5a), (5b)를 끼우고, 마지막으로 밀봉판의 밀봉홈(320), (330)에 끼우며, 밀봉판(32), (33)을 열교환탱크(31)의 상대 단면에 긴밀하게 접합시킨다.

전후방 밀봉판(32), (33) 사이의 상대적인 조합력은 스크류나사(6)를 이용하며, 밀봉재(5a), (5b)가 고무와 같은 일종의 내열 또는 절연성 탄성재료로서 본체에 가소성 변형력을 지니고 있고, 그 단면에 열교환탱크(31) 단면에 대응되는 오목홈(51)이 구비되어 있기 때문에, 열교환탱크(31)의 단면에 끼워질 수 있다(아울러 유체 통로(310) 방향의 필요에 따라, 전방측 밀봉재(5a)에 간격부(50)를 두어, 유체통로(310)가 드나들며 선회하거나 또는 유동장소를 관통할 수 있도록 한다). 열교환탱크(31) 단면은 밀봉판(32), (33)의 밀봉홈(320), (330)에 끼워맞춤되어 삼면이 접촉되는데, 즉 밀봉판(32), (33)을 일반적으로 접합시킨 후, 밀봉재의 탄성 능 력을 이용하여 각 부재들에 팽창률이 다름에 따라 발생될 수 있는 누수방지 문제를 없앨 수 있으며, 만약 스크류나사(6)를 고정시키는 힘과 같은 외부의 힘을 받아, 전후 밀봉판(32), (33)에 서로 압박되면서 고정되는 힘이 형성되면, 간접적인 열교환탱크(31)의 강성 작용이 밀봉재(5a), (5b)를 압박하여 변형이 일어나게 되는데, 그 변형의 반작용력을 통하여 각 부품의 조합 접촉면에 인장압력이 발생하여 잔존가능한 틈새를 충실하게 메워줄 수 있어 효과적인 밀봉이 이루어진다.

실제 응용에서는 유체가 공급관으로부터 유체 조인트(34), (35) 중의 하나로 흐르면서, 열교환탱크(31)의 유동공간인 유체 통로(310)에서 교류가 일어난다. 일단 유체가 열교환탱크(31)로 진입하게 되면, 가열체(2)로부터 발생하는 열에너지가 즉시 열교환탱크(31)의 늑판재료를 거쳐 상기 유체로 전달된다. 유체가 연속적으로 유동하거나 또는 간헐적으로 정체되는 시간 동안, 유체가 소정의 온도에 도달하면 모두 열교환 작용이 발생할 수 있다.

적당한 열교환 작용이 진행된 후, 가열된 유체는 출구로 지정된 조인트를 통하여 열교환탱크(31)로부터 유출되어 상기 가열의 목적이 달성되며, 열을 지니는 액체를 송출하여 서리제거 또는 바람막이유리, 헤드라이트 등을 세척하거나 또는 디젤유, 유압 오일, 윤활유 등과 같은 끈끈한 유체의 점착성을 낮추거나 또는 디젤유와 같은 연료용 오일의 예열효과를 형성하며, 오일가스분자가 더욱 활발해지면서 빠르게 폭발하고 완벽하게 연소될 수 있도록 함으로써 엔진의 효능을 향상시킬 수 있으며, 또는 윤활시스템 및 라디에이터 오일의 효과가 향상된다.

도 3을 참조하면, 전극판(24)이 열교환탱크(31)와 함께 접합되어 가열판(21) 의 마이너스극 역할을 한다. 전류가 플러스 전극판(22)으로부터 흘러나와 가열판(21)을 거쳐 마이너스 전극판으로 흐른 후, 마지막으로 차량의 배선 시스템의 접지회로까지 흐른다. 대다수의 금속 프레임의 차체는 모두 접지 회로 역할을 하므로, 전극판(24)을 거쳐 열교환탱크(31)가 차량용 접지회로에 연결되며, 회로에 수용되어 누적되는 전하 또는 공률이 갑자기 증가될 때의 잉여 전하에 따라 배선을 단순화하여 차량의 안전성을 향상시킬 수 있다.

절연판(23)은 임의의 유전값이 높은 판재를 사용하므로, 이상적인 절연재료이다. 판재는 열전도 산화알루미늄(AL₂O₃)판 또는 광물질 세라믹재료 또는 단열 플라스틱재료, 또는 열전도계수가 상기 양자 사이인 임의의 재료를 사용할 수 있다.

본 고안의 가열체(2)와 열교환탱크(31) 사이에 적어도 두 가지 방법을 사용하여 박편식 복합가열체(2)를 열교환탱크(31)의 열전도면(30)에 접합할 수 있다. 첫 번째 방법은 접착제를 모든 접합면에 도포하고 응고된 후, 관련 부품을 긴밀히 결합시키는 방식이다. 접착제가 응고되는 과정에서, 기계적인 외력을 이용하여 계속 압박시키면, 응고된 후 각 결합부재 사이에 시스템의 전기적 접촉 및 기계적인 조합이 유지될 수 있다.

도 4, 5는 두 번째 방법을 도시한 것으로서 압박판(4)과 고정나사(41)를 이용하여 밀봉후면판(26)에 기계적인 압축 접합이 형성되도록 하는 방식이다. 밀봉후면판(26)은 압축력을 그 나머지 부품에 전달하여 박편식 복합가열체(2)를 열교환탱크(31)에 긴밀하게 접합시킨다. 나사를 풀고 압박판(4)을 제거하기만 하면 가열 체(2)를 쉽게 수리할 수 있는 편리성이 있다.

도 6은 상기 가열체(2)와 열교환기(4)를 구성하는 사이에, 수량을 선택하여 열교환기(3)의 표면에 마주 결합하는 방식을 도시한 것이다. 도 7은 또 다른 일종의 열교환기(3) 조립 순서로서, 열교환탱크(31)를 전극판(24)과 전기적으로 연결하지 않고, 별도의 절연판(23)을 전극판(24)과 열교환탱크(31) 사이에 설치하여 기타 차량용 전력시스템과는 별도로 독립적으로 제공되도록 하는 방식이다. 가열체가 발생하는 열에너지는 상기 별도의 절연판(23)을 통하여 유체로 전달된다. 가연성이 높은 액체와 기체를 적재하는 차량 및 대량의 플라스틱 장식이 설치된 차량에서는 이러한 배선 방법이 대단히 중요하다. 왜냐하면 이러한 조합 방식은 비교적 안전한 시스템을 제공할 수 있기 때문이다. 절연판(23)으로 가열체(2)와 열교환탱크(31)를 연결할 때, 그 결합방식은 마찬가지로 임의의 기계적 외력을 이용하여 압박하면서 조립하거나 또는 기타 접합방식으로 결합하고, 각 부품 사이의 열팽창 냉수축 문제를 고려하여, 가열체(2)와 열전도면(30) 사이에 고무층 경계면 또는 기타 탄성부재를 끼우는 등과 같이 열전도 기능을 지니는 완충층을 실시한다.

이밖에 도 8에 도시된 바와 같이, 세라믹 또는 플라스틱 절연재료로 구성되는 정위치판을 사용하여 전류를 차단할 수 있는데, 이러한 조합 방식은 열교환기구로부터 유체 사이의 열차폐 수량을 감소시키고, 나아가 유체의 가열율을 높일 수 있다.

가열판(21)은 다수의 PTC 발열편(211), (212), (213)과 같은 플레이트형 재료로 구성할 수 있으며, 그 구성 방식은 정위치판(7)을 고정시키고, 정위치판(7)에 수납공간(70)을 구비하여 PTC 발열단일체를 정렬 방식으로 직사각형 가열판(21)에 조립하고, 그 고정 배열을 통하여 구체적으로 가열판(21)을 형성하는 이외에, 주변의 절연 목적을 달성할 수 있으며, 정위치판(7) 주변의 너비(W)의 체적 간격을 통하여, 전류가 불안정한 상태에서 서로 이웃한 전극판(22), (24)(도시되지 않았음) 사이의 크리피지 또는 정전을 방지하는 거리를 늘려줄 수 있다.

도 9를 참조하면, 가열체(2)는 접합 방식으로 열교환기(3)와 결합되어, 플러스 마이너스 전극판(22), (24)을 구비하며, 아울러 임의의 방식을 이용하여 열교환탱크(31)와 연결되어 도통된다. 마이너스 전극판(24)은 열교환탱크(31)와 직접 접지 마이너스극에 도통된다. 열교환탱크(31) 본체는 금속재질로서 도전성을 지니며, 마이너스 전극을 차체의 접지 마이너스극에 도통시키기 때문에 만약 플러스 전류에 서지(surge) 전류가 발생할 경우, 차체의 접지 마이너스극이 대량으로 수용하면서, 정전이나 스파크를 방지할 수 있다.

가열체(2)의 플러스극 전극판(22) 외표면은 노출 형태로 설계하고, 그 상부 표면에 절연 접착제층(8)을 실시하여 외부의 전류가 접촉되거나 기타 주변설비의 쇼트 현상을 방지할 수 있다. 가열시스템(10)을 사용 현장에 설치할 때, 플라스틱 케이스 등 일반 케이스와 같은 기타 포장체(도시되지 않음)를 이용하여 바깥 둘레를 2차적으로 보호하며, 상기 보호를 통하여 시스템의 전체적인 열손실을 방지한다.

노출된 플러스 전극판(22)은 후면 외측에 절연접착층(8)만 도포되어 있는데, 접착제층(8)은 기계력이 대단히 낮은 재료이기 때문에, 플러스 전극판(22)이 열의 물리적 변형 응력에 의해 자유롭게 변형될 수 있고, 가열체(2)가 접합 방식으로 조립되기 때문에 그 변형력이 원래의 접합력에 의해 견인되면서 조합구조를 유지하여 시스템 구조가 완전해지며, 접착제를 피복하는 방식으로 방습 또는 항산화 목적을 달성할 수도 있다.

열교환기(31)의 전후 단부는 밀봉판(32), (33)으로 밀봉한다. 밀봉판(32), (33)은 특수한 조건에 따라 다른 재료를 사용할 수 있으나, 첫째, 반드시 절연성을 갖추어야 하고, 둘째 만족스러운 기계 강도를 지녀야만 단부를 압박하면서 밀봉할 수 있다. 만약 재질이 비교적 부드럽거나 약할 경우, 외부 단면에 누름판(9)을 덧대어 면판 상태로 압박 결합력을 보조함으로써 밀봉판의 변형에 대한 저항력 부하를 낮추어 밀봉판 구조의 안전성을 확보할 수 있다.

누름판(9)은 스크류나사(6)의 고정력을 통하여 밀봉판(32), (33)의 열교환기(31) 단면에 대응되는 밀착력을 발생시킨다.

상기 스크류나사(6)를 고정시키면, 마찬가지로 수리 또는 부품 교체 시 편리성이 제공된다.

도 10을 참조하면, 밀봉판(32), (33)에서 전극판 단자(220), (240)의 맞은 편 조립 위치에 각각 정위치 구멍(321), (331)을 개설하여 단자(220), (240)가 끼워지면서 정위치될 수 있도록 함으로써, 전류의 차단 효과 및 조립 고정력을 갖추고, 상기 정확한 위치를 이용하면, 별도의 상응하는 전력 플러그를 끼워 전력이 도통되도록 하는데도 유리하다.

다만 이상에 설명한 내용은 본 고안의 바람직한 실시예에 한한 것으로서, 결 코 이로서 본 고안의 범위를 한정지을 수는 없으며, 본 고안의 실용신안등록범위를 근거로 균등한 변화와 수식을 가함에 있어서, 본 고안의 요지를 잃지 않고, 또한 본 고안의 정신 범주를 벗어나지 않는 경우, 모두 본 고안의 진일보한 실시 상황으로 간주한다.

도 1은 종래의 친화형 가열기의 단면도,

도 2는 종래의 내장형 가열기의 단면도,

도 3은 본 고안의 부품 조합 방식 분해도,

도 4는 본 고안에서 다수 세트의 박편식 복합가열체를 열교환탱크에 정위치시키는 방법을 나타낸 설명도,

도 5는 도 3 중 전체적인 어셈블리의 입체도,

도 6은 본 고안의 부품 조립 순서를 나타낸 설명도,

도 7은 본 고안의 또 다른 부품 조립 순서를 나타낸 설명도,

도 8은 본 고안의 가열판 실시 입체도,

도 9는 본 고안의 시스템 실시예도 및

도 10은 본 고안의 밀봉판에 전극판 단자를 정위치시킨 실시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2: 가열체 3: 열교환기

4: 누름판 5a, 5b: 밀봉재

6: 스크류나사 7: 정위치판

8: 절연접착층 9: 누름판

10: 가열시스템 11: 유체저장탱크

12, 14: 가열부재 13: 열교환탱크

21: 가열판 22, 24: 전극판

23: 절연판 25: 완충장치

26: 밀봉후면판 31: 열교환탱크

32:33: 밀봉판 34, 35: 유체 조인트

41: 고정나사 50: 간격부

51: 오목홈 70: 수납공간

111: 입구 112: 출구

131: 유체통로 132: 내부공간

141: 전극판 211, 212, 213: 발열편

220, 240: 전극판 단자 310: 유체 통로

320, 330: 밀봉홈 321, 331: 정위치 구멍

W: 너비

Claims (20)

1. 차량용 유체가열기에 있어서,

   외부표면에 적당한 열전도면이 배치되고, 내부에 늑판을 통해 유체 열교환탱크가 구비되는 열교환기;

   상기 열교환탱크의 전후단면을 밀봉시키고, 순서대로 드나드는 열교환기의 유동공간을 형성하는 한 쌍의 밀봉판으로서, 하나의 밀봉판에 유체가 진입 또는 배출되는 조인트가 도통되는 한 쌍의 밀봉판; 및

   전극판 사이에 가열판이 삽입되어 전열 성질이 형성되고, 독립된 단일체인 하나 이상의 박편식 복합가열체를 포함하며,

   마이너스 상기 전극판에 의해 가열체가 열교환기의 열전도면에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환기의 외표면에 복수개의 이웃하면서 마주보는 열전도면이 배치되어, 상기 하나 이상의 가열체가 접합됨으로써 각기 다른 공률로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열체와 열교환기의 각 부재 사이는 접합 방식으로 연결되는 것을 특 징으로 하는 차량용 유체가열기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 접합되는 접착제는 절연, 도전성 아교인 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 접합되는 접착제는 도전, 도열성 아교인 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열체는 외부 표면 쪽으로 플러스극 외표면을 갖는 절연 접착제층이 피복되어 절연 및 방습 목적이 달성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 가열체와 열교환기 사이에 후면판을 이용하여 가열체가 열교환기에 접촉되도록 고정 압박되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 가열체와 후면판 사이에 산화알루미늄 또는 높은 유전물질의 절연판이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 가열체와 열교환기 사이가 산화알루미늄 또는 높은 유전물질의 절연판으로 간격을 두는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 가열체와 후면판 사이의 가열체에 플러스 전극판이 설치되며, 상기 전극판은 탄성적으로 변형가능한 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 후면판과 열교환기 표면 사이에 하나 이상의 탄성 완충체가 끼워져 가열기에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 가열체는 마이너스 전극을 통해 열교환기 외표면과 직접 접합되어 전기적으로 도통되고, 마이너스 전극 또는 열교환탱크는 모두 차량용 배선 시스템 중의 접지회로와 연결가능한 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 밀봉판은 낮은 열전도계수를 갖춘 세라믹 재료를 포함하는 절연성 플라스틱 재료로 구성되며, 상기 전극판에서 뻗어 나온 단자 위치 맞은편에 단자 정위치 구멍이 개설되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 밀봉판은 금속재료로 구성되어, 상기 전극판 끝부분의 돌출부 맞은편에 절연단자 정위치 구멍이 개설되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
15. 제 1 항에 있어서,

    상기 가열판은 플러스 온도계수를 지니는 세라믹저항재료(PTC)인 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
16. 제 1 항에 있어서,

    상기 가열판은 전열작용을 지니는 고분자 가소성 저항재료인 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
17. 제 1 항에 있어서,

    상기 가열판은 전열 성질을 지니는 열선인 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
18. 제 1 항에 있어서,

    상기 밀봉판 단면 외표면에 기계적 누름판이 보조용으로 접합되어 상기 밀봉후면판을 눌러주고, 상기 열교환탱크 단면까지 접합되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
19. 제 1 항에 있어서,

    상기 밀봉판을 열교환기 단면 사이에 접합하는 방식은 접합 방식을 이용하여 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.
20. 제 1 항에 있어서,

    상기 열교환탱크의 단면과 밀봉판 사이는 탄성 고무 밀봉재가 끼워지는 것을 특징으로 하는 차량용 유체가열기.

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