KR20060042589A - 세라믹 발열체가 구비된 열교환기 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 다수개의 평행한 납작 튜브(26)와, 각각이 인접한 두 개의 납작 튜브사이에 배치된 다수개의 주름핀(27)과, 코어 유닛(20)의 소정부위에 두 개의 주름핀 사이에서 상기 납작튜브 대신에 주름핀의 주름 정상부에 부착된 발열 튜브(30)를 구비하되, 상기 발열 튜브의 내부에는 절연피복된 전극이 인출된 세라믹 발열체(29)가 내장되고, 상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브(30)는 상기 주름핀 및 납작튜브와 함께 노내에서 일체로 브레이징 되어 제조되므로, 열교환효율을 향상시키고, 진동, 습기, 이물질 잔존에 의한 스파크 발생, 누전, 화재등의 발생을 방지하는 효과가 있다.
Description
도1은 종래 기술에 따른 PTC 발열소자를 기계적으로 조립하여 제조된 열교환기를 나타낸 사시도,
도2는 종래 기술에 따른 도1의 전기 발열체가 구비된 부분의 확대 사시도,
도3는 종래 기술에 따른 전기 발열체가 구비된 부분의 다른 실시예의 확대 사시도,
도4는 본 발명에 따른 튜브 내측에 세라믹 발열체가 브레이징되어 제조된 열교환기를 나타내는 사시도,
도5는 본 발명에 따른 열교환기에서 튜브 내측에 세라믹 발열체가 조립된 부분의 확대 사시도,
도6은 본 발명에 따른 열교환기에서 세라믹 발열체가 브레이징되는 튜브의 여러 실시예를 나타낸 단면도,
도7은 본 발명에 따른 열교환기에서 튜브 내측에 세라믹 발열체가 브레이징되어 제조된 열교환기에서 브레이징후 전극 및 튜브의 개방된 공간을 절연물질로 피복한 부분의 확대 사시도,
도8은 본 발명에 따른 열교환기에서 세라믹 발열체의 제조 방법을 나타낸 설명도,
도9는 본 발명에 따른 열교환기에서 세라믹 발열체의 표면에 도막을 입히는 방법의 여러 실시예를 나타낸 설명도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 코어 유닛 26 : 납작튜브
27 : 주름핀 29 : 세라믹 발열체
29g : 금속 도막 30 : 발열튜브
본 발명은 세라믹 발열체가 구비된 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 차량의 엔진 가동시 가열된 온수를 이용하여 차량 실내를 난방하는 열교환기와 일체로 브레이징된 세라믹 발열체가 구비되어 있어, 엔진 가동 초기 온수의 온도가 충분히 상승되기 전에는 상기 열교환기와 일체로 브레이징된 세라믹 발열체를 이용하여 차량 실내로 유입되는 공기를 가열시키고, 온수의 온도가 충분히 상승되면, 세라믹 발열체가 꺼지고, 온수에 의해 차량 실내를 난방시키는 장치에 사용되는 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래 발열체가 구비된 열교환기로서, 한국등록특허공보 제10-0334619호가 개시되어 있다. 상기 종래 발열체가 구비된 열교환기는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 온수 유입탱크(1), 온수 유출탱크(2) 및 이 탱크(1, 2) 사이에 배치된 열교환 기 코어 유닛(3)을 가지며, 상기 온수 유입탱크(1)는 온수 또는 엔진 냉각수가 차량 엔진(도시 안됨)으로부터 유입하는 유입관(4)을 가지고, 상기 온수 유출탱크(2)는 온수가 방출되어 엔진으로 되돌아가는 유출관(5)을 가진다. 상기 열교환기 코어 유닛(3)은 수직방향으로 중첩된 복수개의 납작 튜브(6)를 가지는데, 상기 납작 튜브(6) 사이에는 주름핀(7)이 배치되어 납땜된다. 상기 각 납작 튜브(6)의 대향 단부는 온수 유입탱크(1) 및 온수 유출탱크(2)의 구멍에 삽입되어 납땜된다. 그리고, 한쌍의 지지판(10, 11)은 상기 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 연장된다. 거리 L은 발열체인 전기 히터(9)의 두께와 동일하다. 네 개의 전기 히터(9) 각각은 지지판(10, 11) 사이에 삽입되어 그 내부에서 고정된다.
상기 전기 히터(9)는 납작한 발열소자(9a) 및 상기 발열소자(9a)의 대향 표면에 배치된 길고 납작한 전극판(9b, 9c)으로 구성된 3개 층의 샌드위치 구조를 가진다. 절연물질로 제조된 절연 피복재(9d)는 전극판(9b, 9c)의 외주를 덮는다. 상기 전기 히터(9)의 양단에는 상기 전극판(9b, 9c)과 각각 일체로 형성되어 외부회로와 연결된 단자(9e, 9f)가 연결된다. 그리고, 상기 발열소자(9a)와 전극판(9b, 9c)과의 밀접한 접촉 및 전기 히터(9)와 지지판(10, 11)과의 밀접한 접촉을 위해 상기 납작 튜브(6)의 직각방향으로 탄성을 갖는 체결부재(12)가 설치된다.
상기 발열소자(9a)는 베륨 티탄산(barium titanate)과 같은 저항물질로 만들어진 PTC 발열소자이다. PTC 발열소자는 일정한 온도가 되면 별도의 온도 제어 시스템 없이도 더 이상 온도가 상승되지 않는 정온특성 발열체이다.
한편, 상기 전기 히터(9)는 도3에 도시한 바와 같이 지지판 대신에 U형상의 지지부재(100) 내부에 설치될 수도 있다. 상기 U형상의 지지부재(100)는 상기 지지판(10, 11)이 열교환기의 공기 유입측에 위치하는 U 형상 폐쇄부(10a)에 의해 연결된 구조로서, 그 개구부(10b)로부터 지지부재(100)의 내측으로 상기 전기 히터(9)가 삽입되어 유지된다. 도면에서 D는 코어 유닛(3)의 두께 뿐만 아니라 공기 흐름방향으로의 주름핀(7) 및 납작 튜브(6)의 폭을 나타낸다. 나머지 구성은 도2의 구성과 동일하다.
이와 같이 구성된 종래 발열체가 구비된 열교환기는, 온수 히터와 별도의 전기 히터를 사용한 난방장치에 비해 난방공기 송풍시 시스템에서의 압력손실을 감소시켜 난방 효율을 증가시키게 된다.
한편, 종래 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법은, 알루미늄으로 이루어진 복수개의 납작튜브와 복수개의 주름핀을 번갈아 조립하고, 전기 히터가 삽입될 유치에는 박막의 지지판을 끼우고, 지지판 사이에는 열교환기 조립 및 브레이징시 납작튜브의 높이와 동일하게 간격을 유지하기 위하여, 탄소 등으로 이루어진 더미 스페이서(dummy spacer)를 삽입하고 여기에 헤더플레이트 및 탱크를 장착하여 물의 유입 및 유출구를 이루는 구조를 갖는 열교환기를 밀착 조립하여 약 600℃ 온도의 불활성 분위기 로에서 브레이징 공정을 통하여 제조하는 것이며, 브레이징이 끝난 열교환기에서 브레이징시 알루미늄과 브레이징이 이루어지지 않은 탄소 등으로 이루어진 더미 스페이서를 제거하고, 여기에 발열소자와 전극판 및 절연피복재로 이루어진 전기 히터를 삽입한 후, 서로간의 밀접한 접촉을 위하여 평행한 튜브의 직 각방향으로 체결 부재를 설치하는 방법으로 이루어진다.
그런데, 종래 발열체가 구비된 열교환기에서, 발열소자로 사용된 PTC 발열소자는 정온특성을 갖는 발열소자로서 별도의 온도제어 시스템 없이도 일정 온도 이상 온도가 상승되지 않기 때문에 안정성적인 측면에서는 유리하지만, 상기 알루미늄 열교환기의 브레이징 온도인 약 600℃에 노출 될 경우에는 PTC 발열소자의 특성을 잃게 되므로, PTC 발열소자와 전극판 및 절연 피복재를 브레이징이 끝난 후에 기계적으로 삽입하여 지지판 또는 U형상의 지지부재와 기계적인 접촉을 갖게 할 수 밖에 없다.
상기의 PTC 발열소자는 BaTiO3 등으로 이루어진 분말을 성형하여 소결과정을 거쳐 제조하는 것으로서, 양쪽면에 양극과 음극의 전극을 완전 밀착시켜 흔들림이 없어야 하며, 만약 PTC 발열소자의 양쪽면에 접촉한 양극과 음극의 전극이 진동 등으로 흔들릴 경우 접촉 저항이 급격히 증가하여 스파크의 발생이 우려되며, 이로 인해 PTC 발열소자로서의 특성을 잃게 된다. 또한 브레이징이 끝난 후에 전기 발열체(전기 히터)를 삽입해야 하므로 평행한 한쌍의 지지판을 사용하거나, U-형상의 지지부재를 사용할 지라도 최소 한 면은 개방되어야 하고, 그 개방 방향이 공기조화장치의 증발기에서 발생된 응축수가 직접 튀기는 방향이 아니더라도, 습기 및 먼지 등 이물질이 삽입되는 것을 근본적으로 방지할 수가 없다. 습기가 잔존할 경우 전기 누전의 우려가 있으며, 먼지 등의 이물질이 잔존할 경우 스파크 발생시 화재의 우려도 있게 된다. 또한 상기한 진동 등으로 인한 흔들림 방지를 위하여 열교환 기의 성능에 아무런 도움을 주지 못하는 상기 체결 부재 등이 있어야만 하는 문제점도 있다.
한편 종래 발열체가 구비된 열교환기에서, 엔진 가동 초기시 온수의 온도가 상승되기 전에 전기 발열체(전기 히터)가 동작하여 지지판에 접하고 있는 주름핀에 열을 전달하고 이 열이 공기와 열교환을 통하여 공기를 가열시키는 기능을 하게 되는데, 온수의 온도가 충분히 상승되기 전에는 PTC 발열소자의 열이 인접한 주름핀을 지나 온수튜브내의 물 측으로 전달되는 현상은 방지 할 수 없으며, 이로 인해 인접한 주름핀을 지나는 공기와의 열교환 효율이 감소되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 기계적인 접촉에 의해 나타날 수 있는 진동에 의한 스파크의 발생, 스파크의 발생으로 인한 소자의 특성 상실 및 먼지 등 이물질 잔존시 스파크에 의한 화재의 위험과 습기 잔존시 발생되는 누전 등을 방지하는 한편 열교환 효율을 향상하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 세라믹 발열체가 구비된 열교환기는, 다수개의 평행한 납작 튜브와, 각각이 인접한 두 개의 납작 튜브사이에 배치된 다수개의 주름핀과, 코어 유닛의 소정부위에 두 개의 주름핀 사이에서 상기 납작튜브 대신에 주름핀의 주름 정상부에 부착된 발열 튜브를 구비하되, 상기 발열 튜브의 내부에는 절연피복된 전극이 인출된 세라믹 발열체가 내장되고, 상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브는 상기 주름핀 및 납작튜브와 함께 노내에서 일체로 브레이징 되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 발열튜브의 내측면에는 세라믹 발열체와의 브레이징을 위해 알루미늄 4000번 계열의 소재가 클래드되어 있다.
상기 발열튜브의 외측으로 세라믹 발열체의 필라멘트와 연결된 전극이 돌출되고, 상기 전극은 누전 방지를 위해 절연 피복재로 피복된다.
상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브를 주름핀 및 납작튜브와 함께 노내에서 일체로 브레이징하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법에 있어서, 상기 세라믹 발열체는, 세라믹 기판에 페이스트 상태의 필라멘트를 도포한 후, 필라멘트가 도포된 세라믹 기판 위에 세라믹을 입혀 세라믹 층을 형성한 후, 1500℃ ~ 1800℃ 온도에서 소결하여 제조한다.
상기 세라믹 층을 형성한 후, 상기 세라믹 층의 상측면에 텡스텐 페이스트 재를 도포한 다음, 소결하여 제조할 수도 있다.
상기 발열튜브의 윗면과 아랫면 중 적어도 한 쪽은 브레이징 전 개방된 상태로 제조되고, 이곳을 통하여 필라멘트와 연결된 전극이 나오게 제조한다.
그리고, 상기 발열튜브의 윗면이나 아랫면 중 개방된 쪽의 빈 공간은 브레이징 후에 절연 피복재로 메꾸어 세라믹 발열체를 보호하게 제조한다.
상기 세라믹 발열체의 표면에는 다른 알루미늄 부품과의 브레이징을 용이하게 하기 위해 알루미늄과의 브레이징이 가능한 금속 도막을 입혀 브레이징한다.
이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도4는 본 발명이 적용된 세라믹 발열체가 구비된 열교환기를 나타낸다. 도시 한 바와 같이, 코어 유닛(20)의 일측에는 온수 유입탱크(21)와 온수 유출탱크(22)가 배치되고, 코어 유닛(20)의 타측에는 연결탱크(23)가 상기 탱크(21, 22)의 대향측으로 물을 복귀시키기 위해 배치된다.
상기 코어 유닛(20)은 주름핀(27)을 사이에 두고 배치된 다수의 납작튜브(26)를 가지고, 측면판(28a, 28b)는 최외측 주름핀(27)상에 배치되며, 그 내부에 세라믹 발열체(29)가 내장되어 일체로 브레이징 된 발열 튜브(30)가 상기 코어 유닛(20)의 세부분에서 납작튜브(26) 대신에 인접한 두 개의 주름핀(27)의 주름 정상부 사이에 소정 거리 떨어져 배치된다.
상기 온수 유입탱크(21)에는 유입관(24)이 연결되고 상기 온수 유출탱크(22)에는 유출관(25)이 연결되는데, 상기 유입관(24)을 통해 유입탱크(21)로 유입된 온수는 코어 유닛(20)의 좌측의 납작튜브(26)를 통과하여 연결탱크(23)로 도입되고, 연결탱크(23)로부터 온수는 코어 유닛(20)의 우측의 납작튜브(26)를 통해 유출탱크(22)로 도입되어 유출관(25)으로부터 배출된다.
도5 및 도7에 도시한 바와 같이 상기 발열튜브(30)의 내부에는 상기 세라믹 발열체(29)가 내장되어 일체로 브레이징 되는데, 상기 세라믹 발열체(29)에는 외부회로와 연결되는 단자(29e, 29f)에 접속되는 전극(29a, 29b)이 형성되어 절연 피복재(29c)로 피복되어 있다. 그리고, 상기 발열튜브(30)의 개구부에도 절연 피복재(29d)로 피복되어 있다. 상기 세라믹 발열체(29)의 표면에는 상기 발열튜브(30)와의 브레이징이 가능하도록 니켈이나 알루미늄 등의 금속 도막(29g)이 입혀져 있다.
상기 세라믹 발열체(29)의 표면에 입혀지는 금속 도막은, 도9의 (a)에 도시한 바와 같이 전체적으로 입혀지거나, 도9의 (b)에 도시한 바와 같이 일부분에 연속적으로 입혀지거나, 도9의 (c)에 도시한 바와 같이 일부분에 단속적으로 입혀질 수 있다. 이와 같이 금속도막을 세라믹 발열체의 표면 일부분에 연속 또는 단속으로 입히는 구조는 제조 비용 절감 및 팽창계수 차이에 의한 열응력을 완화시킬 수 있다.
상기 세라믹 발열체(29)는, 텅스텐 혹은 몰리브덴-망간 합금 기반에 온도특성을 제어하기 위한 합금원소를 첨가하고, 여기에 바인더를 첨가한 페이스트 상태의 필라멘트(F)를 Aℓ2O3 혹은 Si3N4 등의 재질로 이루어진 두께 100㎛ ~ 1mm 정도의 세라믹 기판(P1)에 후막 기술을 이용하여 도포하고, 여기에 다시 Aℓ2O3 혹은 Si3
N4등의 재질로 이루어진 세라믹을 입혀 세라믹층(P2)을 형성한 후, 약 1,500℃ 이상의 온도(1500℃ ~ 1800℃ 온도가 바람직)에서 소결과정을 거쳐 제조하게 되는데, 때에 따라 다른 부품과의 접합을 용이하게 하기 위하여 Aℓ2O3 혹은 Si3N
4 등의 표면에 텅스텐 페이스트재를 도포하여 소결하는 경우도 있다. 소결이 끝난 세라믹 발열체의 표면에는 열교환기 튜브와 같은 금속과의 브레이징을 위해 니켈, 알루미늄 등의 금속 도막(29g : 도5 및 도9에 도시)을 입히게 된다. 도8은 세라믹 기판에 페이스트 상태의 필라멘트를 도포하여 세라믹 발열체를 제조하는 상태를 나타내는 설명도이다.
본 발명에 따르는 열교환기의 발열체로 사용된 상기 세라믹 발열체는 종래의 기술에서 사용한 PTC 발열소자에 비해 동일한 입력 전원을 기준으로 할 때, 발열효율이 약 30% 증가된 고효율 발열체이며, 세라믹 표면의 최고 온도가 약 1,500℃ 이상 가능하다. 또한 텅스텐 혹은 몰리브덴-망간 합금 기반에 합금원소의 첨가에 의해 제조하는 필라멘트의 경우 그 합금 성분을 변경할 경우 시간에 따른 온도 상승 커브의 변경이 가능하다.
본 발명의 열교환기는 상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브는 주름핀 및 납작튜브와 함께 약 600℃의 불활성 분위기의 노내에서 일체로 브레이징 되어 제조되는데, 상기 세라믹 발열체(29)는 알루미늄과의 브레이징을 위해 약 600℃의 불활성 분위기 로에 노출되더라도 약 1,500℃ 이상의 온도에서 소결 과정을 거친 것이기 때문에 소자의 특성 변화가 없다. 이러한 특징은 세라믹 발열체(29)를 상기 발열 튜브(30) 내에 삽입하여 튜브 내측과 세라믹 발열체 외측의 브레이징을 가능하게 한다.
상기한 바와 같이 제조된 열교환기는 세라믹 발열체를 내장한 발열튜브와 납작튜브와 주름핀이 일체로 브레이징되어 제조되므로, 종래의 기술에서 언급한 PTC 소자를 이용하여 기계적으로 접촉을 한 열교환기에 비해 그 열교환 효율이 증가될 뿐만 아니라, 튜브 및 주름핀과 일체로 브레이징 되어 있으므로 차량 운전 중 진동 발생시에도 세라믹 발열체(세라믹 소자)가 견고히 유지될 수 있다. 또한 세라믹 소자의 특성상, 양쪽면과 양극과 음극의 전극이 전체로 밀착되어야 하는 PTC 발열소자에 비해 스파크 등의 발생이 근본적으로 차단되어 있으며, 텅스텐 혹은 몰리브덴-망간 합금 기반의 합금 필라멘트가 세라믹 내에 견고히 밀폐, 소결되어 있으므로 습기나 먼지등의 이물질 잔존에 의한 누전, 화재의 우려가 없다.
본 발명의 열교환기에서 사용한 세라믹 소자(세라믹 발열체)는 PTC 발열소자와 같이 일정 온도 이상으로 온도 상승이 되지 않는 정온도 특성을 지니고 있지는 않으나, 본 발명의 열교환기처럼 온수를 이용한 히터와 세라믹 발열체를 이용한 히터가 일체로 구성된 경우에는, 세라믹 발열체에서 발생된 열이 튜브 및 인접한 주름핀을 통하여 온수가 통하는 튜브로 전달되고, 이에 따라 온수가 통하는 튜브를 흐르는 물의 온도가 상승하게 되므로, 세라믹 발열체의 온도는 온수의 온도 이상으로 급상승되지 않는다. 또한 엔진 가동 후 온수의 온도가 목표 온도(약 80℃)에 도달되면, 전기 제어 장치에 의해 세라믹 발열체를 OFF 시키기 때문에 온수의 온도를 무한정 올려 엔진 냉각 성능을 저하시키는 일은 발생되지 않는다.
세라믹 발열체를 삽입하는 발열튜브(30)는 도6의 (a)에 도시한 바와 같이 상기 온수가 통하는 튜브와 동일한 형상(30a)으로 제조하거나, 도6의 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이 대향하는 두개의 판재를 서로 조립하여 튜브와 같은 형상(30b, 30c)으로 제조할 수도 있다. 즉, 튜브가 두개의 대향하는 판재를 ㄷ 혹은 플랜지부가 성형된 ㄷ형상으로 프레스 가공하여 맞닿게 하여 제조한다. 이러한 발열튜브(30)는 그 제조 방법이 어떠하든지 사방이 모두 막힌 형태의 것이 세라믹 발열체(세라믹 발열소자)의 보호 차원에서 유리하다. 이때 튜브 내에 삽입되는 세라믹 발열체의 두께는 약 0.5mm ~ 3.0mm 정도가 바람직하며, 세라믹 발열체의 두께가 튜브 내측의 공간 두께 보다 같거나 작아야 삽입 및 브레이징이 용이하다.
온수가 통하는 납작튜브(26)는 알루미늄 3000번 계열의 소재에 온수가 통하 는 내측에는 물에 대한 내식성 향상을 위하여 알루미늄 5000번 혹은 7000번 계열이 클래드 되어 있으며, 주름핀과 브레이징되는 외측에는 브레이징시 용가제 역할을 하기 위한 알루미늄 4000번 계열의 소재가 클래드 되어 있으나, 세라믹 소자가 삽입되는 발열튜브(30)는 튜브 내측과 세라믹 발열체(세라믹 발열소자)와의 브레이징 및 튜브 외측과 주름핀(27)과의 브레이징을 위해 알루미늄 3000번 계열의 소재에 알루미늄 4000계열의 소재가 양면에 클래드 되어 있는 소재를 사용하여야 한다. 세라믹 발열체의 표면은 다른 금속 도막을 입히는 것이 가능하도록 텅스텐 도막이 소결되어 있는 것에, 다른 알루미늄 부품과의 브레이징을 위해 니켈 혹은 알루미늄 1000번이나 3000번 계열의 도막이 입혀지는 것이 바람직하다. 세라믹 발열체가 삽입된 튜브의 윗면 혹은 아랫면 중 한쪽면은 반드시 개방되어야 하며, 이곳을 통하여 세라믹 발열체의 필라멘트(F)와 연결된 전극(29a, 29b)을 빼 낼 수 있다.
브레이징 후 개방된 윗면 혹은 아랫면은 절연물질을 이용하여 채울 수 있으며, 세라믹 발열체를 보호하기 위한 방법일 수 있다. 튜브 내측으로부터 돌출된 전극은 합선 방지를 위하여 절연 피복재로 피복되며, 별도로 설치된 전원 연결장치에 부착된다.
본 발명에 의한 세라믹 발열체가 구비된 열교환기 및 그 제조방법에 의하면, 종래의 PTC 소자를 기계적으로 조립한 열교환기에 비해 브레이징 접합체 이므로, 열전달 효율이 향상되고, 기계적인 접촉에 의해 나타날 수 있는 진동에 의한 스파크 발생, 스파크 발생으로 인한 소자 특성 상실 및 먼지 등 이물질 잔존시 스파크 에 의한 화재의 위험과 습기 잔존시 발생되는 누전 등의 문제가 없게 된다.
Claims (8)
- 다수개의 평행한 납작 튜브와, 각각이 인접한 두 개의 납작 튜브사이에 배치된 다수개의 주름핀과, 코어 유닛의 소정부위에 두 개의 주름핀 사이에서 상기 납작튜브 대신에 주름핀의 주름 정상부에 부착된 발열 튜브를 구비하되,상기 발열 튜브의 내부에는 절연피복된 전극이 인출된 세라믹 발열체가 내장되고, 상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브는 상기 주름핀 및 납작튜브와 함께 노내에서 일체로 브레이징 되어 구성된 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기.
- 제1항에 있어서,상기 발열튜브의 내측면에는 세라믹 발열체와의 브레이징을 위해 알루미늄 4000번 계열의 소재가 클래드되어 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기.
- 제1항에 있어서,상기 발열튜브의 외측으로 세라믹 발열체의 필라멘트와 연결된 전극이 돌출되고, 상기 전극은 누전 방지를 위해 절연 피복재로 피복되어져 있는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기.
- 상기 세라믹 발열체가 내장된 발열 튜브를 주름핀 및 납작튜브와 함께 노내에서 일체로 브레이징하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법에 있어서,상기 세라믹 발열체는, 세라믹 기판에 페이스트 상태의 필라멘트를 도포한 후, 필라멘트가 도포된 세라믹 기판 위에 세라믹을 입혀 세라믹 층을 형성한 후, 1500℃ ~ 1800℃ 온도에서 소결하여 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 세라믹 층을 형성한 후, 상기 세라믹 층의 상측면에 텡스텐 페이스트 재를 도포한 다음, 소결하여 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법.
- 제4항에 있어서,상기 발열튜브의 윗면과 아랫면 중 적어도 한 쪽은 브레이징 전 개방된 상태로 제조되고, 이곳을 통하여 필라멘트와 연결된 전극이 나오게 제조하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법.
- 제6항에 있어서,상기 발열튜브의 윗면이나 아랫면 중 개방된 쪽의 빈 공간은 브레이징 후에 절연 피복재로 메꾸어 세라믹 발열체를 보호하게 제조하는 것을 특징으로 하는 세 라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법.
- 제4항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,상기 세라믹 발열체의 표면에는 다른 알루미늄 부품과의 브레이징을 용이하게 하기 위해 알루미늄과의 브레이징이 가능한 금속 도막을 입혀 브레이징 하는 것을 특징으로 하는 세라믹 발열체가 구비된 열교환기의 제조방법.
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| KR1020040091304A KR20060042589A (ko) | 2004-11-10 | 2004-11-10 | 세라믹 발열체가 구비된 열교환기 및 그 제조 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102185844B1 (ko) | 2019-06-07 | 2020-12-02 | 전혜진 | 탄소섬유발열선을 이용한 전기식 열교환기 |
-
2004
- 2004-11-10 KR KR1020040091304A patent/KR20060042589A/ko not_active Application Discontinuation
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