KR20070098133A - Electric heater for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 차량의 전기히터를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing an electric heater of a vehicle according to the prior art.
도 2b는 본 발명에 따른 차량의 전기히터를 도시한 구성도.Figure 2b is a block diagram showing an electric heater of the vehicle according to the present invention.
도 2b는 본 발명의 변형예에 따른 차량의 전기히터를 도시한 구성도.Figure 2b is a block diagram showing an electric heater of a vehicle according to a modification of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 전기히터의 카본 발열체 시트 모듈을 도시한 사시도.3 is a perspective view illustrating a carbon heating element sheet module of an electric heater of a vehicle according to the present invention;
도 4는 도 3의 "A" 부분을 확대한 확대도.4 is an enlarged view illustrating an enlarged portion “A” of FIG. 3.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
100 : 방열 플레이트 200 : 카본 발열체 시트 모듈100: heat dissipation plate 200: carbon heating element sheet module
210 : 절연 폴리머판 220 : 카본 인쇄층210: insulating polymer plate 220: carbon printing layer
330 : 전극층 300 : 방열핀 330: electrode layer 300: heat radiation fin
410 : 양전극 420 : 음전극410: positive electrode 420: negative electrode
본 발명은 차량의 전기히터에 관한 것으로서, 발열하는 카본 발열체 시트 모듈와 방열핀 및 방열 플레이트가 방사상으로 회전 형성되어 HVAC 또는 덕트 등에 설치됨으로써 우수한 열효율을 구현하는 차량의 전기히터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric heater of a vehicle. The present invention relates to an electric heater of a vehicle that realizes excellent thermal efficiency by installing a carbon heating element sheet module, a heat dissipation fin, and a heat dissipation plate radially and installed in an HVAC or a duct.
일반적으로, 자동차의 전기식 프리히터는 냉각수를 가열하는 냉각수 가열식프리히터와 공기를 가열하는 공기 가열식 프리히터를 포함하고, 공기 가열식 프리히터는 다시 공기 가열식 일체형 프리히터와 공기 가열식 PTC 독립형 프리히터로 나눌 수 있다. In general, an electric preheater of an automobile includes a coolant heating preheater for heating the coolant and an air heating preheater for heating the air, and the air heating preheater is further divided into an air heating integral preheater and an air heating PTC independent preheater. Can be.
예컨대, 냉각수 가열식 프리히터는 저항 발열체 와이어를 통해 히터 열교환기로 유입되는 냉각수를 가열한다. 그러나, 이러한 냉각수 가열식 프리히터는 냉각수로 인한 열 손실로 인해 가열 속도가 느리고, 저항 발열체 와이어는 화재의 우려가 크다는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위한 PTC 발열체를 이용한 냉각수 가열식 프리히터의 경우 프리히터가 일정 온도 이상으로 상승되면 PTC 특성상 저항이 급격히 증가하게 되는데, 이때 전류를 낮추어 온도가 과열되지 않도록 하여 화재 우려를 불식시킬 수는 있으나, 이러한 프리히터의 경우에도 냉각수를 가열하기 위한 가열속도가 오래 걸리는 단점이 있었다.For example, the coolant heated preheater heats the coolant flowing into the heater heat exchanger through the resistance heating wire. However, such a cooling water heating preheater has a problem that the heating rate is slow due to heat loss due to the cooling water, and the resistance heating wire has a high risk of fire. In the case of a cooling water heating preheater using a PTC heating element to solve this problem, when the preheater rises above a certain temperature, the resistance increases rapidly due to the PTC characteristic.At this time, the current may be lowered to prevent the temperature from overheating, thereby preventing the fire concern. In the case of such a preheater, a heating rate for heating the cooling water takes a long time.
한편, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 공기 가열식 프리히터에 관하여 설명하면 다음과 같다.On the other hand, with reference to the accompanying drawings will be described with respect to the conventional air-heated pre-heater as follows.
도 1은 종래의 공기 가열식 프리히터를 도시한다.1 shows a conventional air heated preheater.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기 가열식 프리히터는 다수의 방열핀(10)들이 적재되고, 상기 방열핀(10) 사이에는 PTC 소자가 프레임에 끼워진 상태로 절연체와 함께 조립된 PTC 소자 조립체(20)가 설치되어 히터 코어 어셈블리를 형성한다. 상기 히터 코어 어셈블리의 상,하단에는 어퍼 하우징(30)과 엔드 하이징(40)이 각각 설치되고, 이들 어퍼 하우징(30)과 엔드 하우징(40)에 의해 텐션을 받는 사이드 플레이트(50)가 어퍼 하우징(30)과 엔드 하우징(40)에 끼워져 조립된다. 이때, 상기 PTC 소자 조립체(20)는 양극 단자가 되고, PTC 소자 조립체(20)의 측부에는 음극단자(60)가 배치되어 양극 단자와 음극 단자(60)가 서로 인접한 상태에서 교호적으로 배치되어 상기 PTC 소자에 전류가 통전되도록 한다.As shown in FIG. 1, the air-heated preheater includes a plurality of heat dissipation fins 10 loaded therebetween, and between the heat dissipation fins 10, a
그러나 이와 같은 공기 가열식 프리히터는 양극 단자와 음극 단자(60)가 서로 노출된 상태로 인접 배치되는 구성으로, 수분이 침투하는 경우 쇼트가 발생될 수 있고, However, such an air-heated preheater has a configuration in which the positive electrode terminal and the
특히, 공기 가열식 일체형 프리히터는 히터 코어에 PTC 소재를 사용한 PTC 발열체와, 방열핀 및, 냉각수가 흐르는 튜브를 마련하여 히터 코아 주위로 유동하는 공기를 가열하는 구성으로, PTC 발열체에서 발생되는 열 중에서 30~40%만이 방열핀을 통해 전달되고, 나머지 열은 냉각수가 흐르는 튜브에 전달되는 바, 냉각수에 의한 큰 열 손실로 인해 가열 효과가 미약하고, PTC 발열체의 단점인 돌입 전류가 배터리 용량을 초과하여 나타나는 문제가 있었다. In particular, the air-heated integrated preheater is configured to heat the air flowing around the heater core by arranging a PTC heating element using a PTC material, a heat dissipation fin, and a tube through which cooling water flows in the heater core. Only ~ 40% is transferred through the heat sink fins, and the rest of the heat is transferred to the tube through which the coolant flows.The heating effect is weak due to the large heat loss caused by the coolant, and the inrush current, which is a disadvantage of the PTC heating element, appears to exceed the battery capacity. There was a problem.
또한, 공기 가열식 PTC 독립형 프리히터는 온도가 상승함에 따라 저항이 급격히 상승하는바, 초기의 돌입전류가 배터리 용량을 초과하여 흐르는 문제가 있었고, 프리히터 제조시 PTC 원료 분말을 프레스로 성형하여 소결하여야 PTC 특성을 보이므로 독립형 프리히터 면적의 일부분을 PTC 소자로 사용하여 방열핀을 사용하는 경우 부위별 온도 분포가 균일하지 못하는 단점이 있었다. 또한, 조립 공정이 복잡하고 제작상 어려움으로 인해 제품의 생산성이 저하되는 문제가 있었다. In addition, the resistance of the air-heated PTC independent preheater increases rapidly as the temperature rises, and there is a problem that the initial inrush current exceeds the battery capacity, and the PTC raw material powder must be molded and sintered when the preheater is manufactured. Since the PTC characteristic shows that a portion of the independent preheater area is used as a PTC element, the heat dissipation fin is used, and thus the temperature distribution for each part is not uniform. In addition, there is a problem that the productivity of the product is reduced due to the complicated assembly process and manufacturing difficulties.
본 발명의 목적은 전술된 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전력을 열로 변환하기 위한 과정에서의 열손실을 감소시키는 차량의 전기히터를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide an electric heater of a vehicle which reduces heat loss in a process for converting power into heat.
또한, 본 발명은 빠른 시간안에 원하는 온도까지 상승시킬 수 있는 차량의 전기히터를 제공하는데 있다.In addition, the present invention is to provide an electric heater of a vehicle that can be raised to a desired temperature in a short time.
또한, 본 발명은 전기저항을 일정하게 장시간 유지되도록 하여 방열특성을 향상시키기 위한 차량의 전기히터를 제공하는데 있다.In addition, the present invention is to provide an electric heater of a vehicle for improving the heat dissipation characteristics by maintaining a constant electric resistance for a long time.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 전기히터는 카본 발열체 시트 모듈과, 상기 카본 발열체 시트 모듈의 일면에 설치되어 상기 카본 발열체 시트 모듈에서 발산되는 열을 방열하는 방열핀을 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the electric heater of the vehicle according to the present invention comprises a carbon heating element sheet module and a heat dissipation fin installed on one surface of the carbon heating element sheet module to radiate heat emitted from the carbon heating element sheet module.
이때, 상기 카본 발열체 시트 모듈과 방열핀 사이에는 방열플레이트가 더 설치되는 것이 바람직하고, 상기 카본 발열체 시트 모듈과 방열플레이트 및 방열핀은 방사상으로 권취되어 달팽이관 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 카본 발열체 시트 모듈과 방열플레이트 및 방열핀은 평형하게 상호 적층 형성될 수 있다.In this case, it is preferable that a heat dissipation plate is further installed between the carbon heating element sheet module and the heat dissipation fin, and the carbon heat dissipation sheet module, the heat dissipation plate, and the heat dissipation fin may be radially wound to form a cochlear shape. In addition, the carbon heating element sheet module, the heat dissipation plate and the heat dissipation fins may be formed to be laminated with each other in an equilibrium.
또한, 상기 카본 발열체 시트 모듈은 절연 폴리머판과, 상기 절연 폴리머판의 상부면에 형성되는 카본 인쇄층과, 상기 절연 폴리머판의 상부면에 인쇄되고 상기 카본 인쇄층과 전기적으로 연결되는 전극층을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 전극층은 상기 절연 폴리머판의 상부면에 길이방향으로 연장형성되고, 양전극과 전기적으로 연결되는 제1전극라인과, 상기 제1전극라인과 나란하게 배치되어 음전극과 전기적으로 연결되는 제2전극라인을 포함하고, 상기 제1전극라인과 제2전극라인에는 해당 대향측으로 연장형성되는 복수개의 분기전극이 교호로 배치될 수 있다. 또한, 상기 카본 인쇄층은 상기 절연 폴리머판의 상부면에 길이방향으로 연장형성되는 복수개의 카본 코팅라인을 포함하고, 상기 복수개의 카본 코팅라인은 상기 제1 및 제2전극라인의 분기전극에 전기적으로 접촉되도록 구성될 수 있다.In addition, the carbon heating element sheet module includes an insulating polymer plate, a carbon printing layer formed on the upper surface of the insulating polymer plate, and an electrode layer printed on the upper surface of the insulating polymer plate and electrically connected to the carbon printing layer. It can be configured by. Here, the electrode layer is formed extending in the longitudinal direction on the upper surface of the insulating polymer plate, the first electrode line electrically connected to the positive electrode, and the second electrode is arranged parallel to the first electrode line and electrically connected to the negative electrode A plurality of branch electrodes may be alternately disposed on the first electrode line and the second electrode line, the electrode lines extending from the opposite side. In addition, the carbon printing layer includes a plurality of carbon coating lines extending in the longitudinal direction on the upper surface of the insulating polymer plate, the plurality of carbon coating lines are electrically connected to the branch electrodes of the first and second electrode lines It may be configured to contact with.
첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2a는 본 발명에 따른 차량의 전기히터의 구성도를 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 변형예에 따른 차량의 전기히터의 구성도를 나타낸 도면이고, 도 3은 차량의 전기히터의 카본 발열체 시트 모듈의 사시도를 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 "A" 부분의 확대도를 나타낸 도면이다.Figure 2a is a view showing the configuration of the electric heater of the vehicle according to the invention, Figure 2b is a view showing the configuration of the electric heater of the vehicle according to a modification of the present invention, Figure 3 is a carbon of the electric heater of the vehicle It is a figure which shows the perspective view of a heating element sheet module, and FIG. 4 is an enlarged view of the "A" part of FIG.
도 2a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 전기히터는 카본 발열체 시트 모듈(200)와, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에 밀착 설치되는 방열핀(300)을 포함하여 구성된다. 이때, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)과 방열 핀(300) 사이에는 별도의 방열플레이트(100)가 더 설치 될 수 있다. As shown in Figures 2a to 4, the electric heater of the vehicle according to the present invention comprises a carbon heating
구체적으로 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)과 방열플레이트(100) 및, 방열핀(300)은 상호 밀착된 상태에서 해당 일단부를 기준으로 방사상으로 권취되는 달팽이관 형태로 성형된다. 이때, 인접한 상기 방열플레이트(100) 사이에는 방열핀(300)을 형성하여 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에서 열 발생시 공기가 유동되며 방열되도록 한다. Specifically, the carbon heating
상기 방열플레이트(100)는 열전도가 우수한 얇은 띠 형상의 알루미늄제 박판으로, 해당 일면에는 전원 인가시 발열하는 카본 발열체 시트 모듈(200)이 밀착되고(이에 대한 세부적인 내용은 후술한다), 타면으로 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에서 발생되는 열을 외부로 방열시키기 위한 방열핀(300)이 밀착된다. 이때, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)과 방열플레이트(100) 및, 방열핀(300) 간의 결합은 통상의 기계적인 압착에 의해 고정될 수 있으며, 예를 들어 이들을 상호 밀착한 상태에서 별더의 압착커버를 더 설치하여 이들을 상호 고정시킬 수 있다. The
이와 같이, 카본 발열체 시트 모듈(200)이 권취되어 형성되는 차량 전기히터 형태는 이에 한정되지는 않으며, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)로부터 발열되는 열을 상기 방열핀(300)을 통해 효과적으로 방열할 수 있는 구조는 모두 포함한다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)과 방열플레이트(100) 및, 방열핀(300)가 평행한 상태로 상호 적층형성될 수도 있다. As such, the form of the vehicle electric heater in which the carbon
본 발명에 적용된 방열핀(300)은 발열체로부터 발산되는 열을 외부로 방열하는 기능에 있어, 종래의 전기히터에 적용되는 방열핀(300)과 동일하므로 이에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다. 다만, 바람직하게 상기 방열핀(300)의 형상은 방열플레이트(100) 일면에 접촉되는 지그재그 형태를 제안할 수 있으나, 인접하는 복수개의 방열플레이트(100) 사이에 접촉되며 열을 효율적으로 방열할 수 있는 형상으로, 공기와 접촉되는 접촉면적을 확대시키기 위한 형태이라면 어떠한 구성이라도 가능하다.The
이와 같은 구성의 차량 전기히터는 에어컨 HVAC 내에 마련된 덕트의 송풍구에 조립, 고정될 수 있으며, 설치된 전기히터는 12~13.5V의 전원이 인가되면 유동하는 공기를 가열시켜 차량내를 난방하거나, 차량 유리창에 생성된 서리나 포그를 제거할 수 있다. 이때, 상기 차량 전기히터는 온도센서를 더 구비하여 일정 온도 이상으로 가열되면 가열방지를 위한 전원 공급이 차단되도록 함으로써, 일정 온도 범위에서만 작동되도록 한다. 예를 들어, 본 발명의 일시예에 따른 전기히터는 12~13.5V의 전압에서 전력 용량이 0.1~1.5,KW 범위이고, 발열온도는 20~300도 범위 내에서 자유롭게 조절 가능하다.The vehicle electric heater of such a configuration can be assembled and fixed to the air vent of the duct provided in the air conditioning HVAC, the installed electric heater to heat the flowing air when the power of 12 ~ 13.5V is applied to heat the inside of the vehicle, or the vehicle window Can remove frost or fog generated by At this time, the vehicle electric heater is further provided with a temperature sensor so that the power supply for heating prevention is cut off when heated to a predetermined temperature or more, so that the vehicle electric heater operates only within a certain temperature range. For example, the electric heater according to an embodiment of the present invention has a power capacity in the range of 0.1 ~ 1.5, KW at a voltage of 12 ~ 13.5V, the heating temperature is freely adjustable within the range of 20 ~ 300 degrees.
또한, 종래 차량 전기히터의 경우 초기 배터리 용량이 100~120A를 초과하는 돌입전류가 발생되는 문제가 있었지만, 본 발명에 의한 차량 전기히터의 경우 전류가 70A 이내로 유지가능하므로, 용량을 초과하는 돌입전류 문제를 해결할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the conventional vehicle electric heater had a problem that the inrush current of the initial battery capacity exceeds 100 ~ 120A, but in the case of the vehicle electric heater according to the present invention can maintain the current within 70A, inrush current exceeding the capacity The advantage is that you can solve the problem.
이하, 상기 카본 발열체 시트 모듈에 대해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the carbon heating element sheet module will be described in detail.
상기 카본 발열체 시트 모듈(200)은 절연 폴리머판(210)과 상기 절연 폴리머 판(210)의 상부면에 형성되는 카본 인쇄층(220)과 상기 카본 인쇄층(220)에 전기적으로 연결되는 전극층(230)을 포함하여 구성된다.The carbon heating
상기 전극층(230)은 절연 폴리머판(210)의 상부면에 길이방향으로 연장형성되는 제1전극라인(231) 및, 상기 제1전극라인(231)에 나란하게 배치되는 제2전극라인(232)으로 구성되고, 상기 제1 및 제2전극라인(231),(232)은 양전극(410)과 음전극(420)에 전기적으로 각각 연결된다. 상기 제1전극라인(231)과 제2전극라인(232) 간의 대향측에는 해당 대향방향으로 소정 길이 연장형성되는 분기전극(233)이 복수개 형성되되, 상기 제1전극라인(231)의 분기전극(233)과 제2전극라인(232)의 분기전극(233)은 교호로 배치된다. 이러한 전극층(230)은 알루미늄(Al), 철(Fe),동(Cu), 은(Ag)과 같이 전기 전도도가 높은 물질로 구성되는 것이 바람직하다.The
상기 카본 인쇄층(220)은 카본, 카본 블랙 목탄분, 흑연분말과 같은 도전성 카본 원료를 고온, 고압으로 가열, 가압한 후 냉각하여 카본 분말을 형성한 후, 이렇게 형성된 카본 분말을 바인더와 혼합하여 절연 폴리머판(210)의 상부면에 형성되도록 한다. 특히, 카본 분말의 형성시에는, 카본 분말을 뽑아내는 분위기 GAS 및 냉각 속도에 의해 최외곽 궤도 전자들의 각도가 조절되도록 한다. 즉, 최외각 L궤도를 이동하는 4개의 전자 간의 이격 각도가 크면 클수록 전도성 보다는 저항성이 증가되어 발열 효과를 증대시킬 수 있다. 이와 같이 상기 절연 폴리머판(210)의 상부면에 형성되는 카본 인쇄층(220)은 상기 제1 및 제2전극라인(232)의 분기전극(233)에 전기적으로 접촉되도록 복수개의 카본 코팅라인을 형성한다.The
또한, 상기 카본 인쇄층(220)과 전극층(230)에는 외부와의 통전을 방지하는 절연층이 형성될 수 있다. 즉, 상기 절연층은 폴리 아미드와 같은 내열 절연물질로 이루어져 상기 절연 폴리머판(210)에 형성된 카본 인쇄층(220)과 전극층(230)이 외부의 다른 도전성 물질과 통전이 이루어지지 않도록 한다.In addition, the
한편, 본 발명에 따른 차량 전기히터의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다. On the other hand, a description will be given of a method for manufacturing a vehicle electric heater according to the present invention.
먼저 카본 발열체 시트 모듈(200)을 제조하고, 카본 발열체 시트 모듈(200)에 방열플레이트(100)와 방열핀(300)을 밀착시키고, 이들을 권취하여 달팽이관 형상으로 성형하여 차량 전기히터를 완성한다. 이때, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에 방열플레이트(100)와 방열핀(300)을 상호 평행하게 밀착시켜 적층형성할 수도 있다.First, the carbon heating
상기 카본 발열체 시트 모듈(200)를 제조하기 위해서는 먼저, 카본 슬러리 혼합액을 제조한 후, 형성된 카본 슬러리 혼합액을 절연 폴리머판(210)에 인쇄하여 카본 인쇄층(220)을 형성하고, 상기 절연 폴리머판(210)에 인쇄된 카본 인쇄층(220)과 전기적으로 연결되는 전극층(230)을 인쇄한다. In order to manufacture the carbon heating
예컨대, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)을 제조하기 위한 카본 슬러리 혼합액은 먼저, 도전성 카본 원료인 카본 또는 카본블랙 목탄분, 흑연분말 등을 준비하여 소정 용량의 챔버에 투입한다. 도전성 카본 원료가 챔버내에 충진되면, 챔버를 약 1500~3000도 범위의 온도과 5~15기압 범위의 압력으로 가열 가압하여 카본 성분을 녹인다. 이렇게 고온 고압이 가해진 카본 성분은 챔버에 마련된 미세 노즐 을 통해 액으로 분사되는데, 분사되는 카본 액을 진공 상태에서 일정 속도로 냉각시키고, 냉각기를 통해 카본 액이 카본 분말로 응고되도록 한다. 이때, 카본 분말을 뽑아내는 분위기 GAS 및 냉각 속도에 의해 최외각 L궤도를 이동하는 4개의 전자 간의 이격 각도가 커지도록 조절함으로써 전도성보다 저항성이 증가하여 발열 효과가 증대되도록 한다. 이와 같이 원하는 일정 전압에서 일정 전류와 저항치를 갖는 카본 분말이 제조되면 생성된 카본 분말을 일정량의 바인더와 혼합하여 카본 슬러리 혼합액을 제조한다.For example, the carbon slurry mixture liquid for preparing the carbon heating
다른 실시예로, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)을 제조하기 위한 카본 슬러리 혼합액은 유기 절연체 화합물과, 세라믹 바인더와, Ni, Cr, Mo 등과 같이 저항성이 큰 금속소재의 저항체 물질에 분산제를 첨가하여 제조할 수도 있다.In another embodiment, the carbon slurry mixture liquid for manufacturing the carbon heating
이와 같이, 카본 슬러리 혼합액이 생성되면, 제조된 상기 카본 슬러리 혼합액을 폴리 아미드와 같이 내열성의 플랙시블한 절연 폴리머판(210)에 롤링이나 스프레이 등의 방법으로 일정 두께로 여러 줄 인쇄 하여 복수개의 카본 코팅라인을 형성한다. As such, when the carbon slurry mixture solution is produced, the carbon slurry mixture solution is printed on the heat-resistant flexible insulating polymer plate 210, such as polyamide, in a plurality of lines with a predetermined thickness by rolling or spraying to form a plurality of carbons. Form a coating line.
계속하여 상기 절연 폴리머판(210)에 형성된 카본 코팅라인으로 제1전극라인(231)과 제2전극라인(232)으로 구성되는 전극층(230)을 전기적으로 연결한다. 이때 각각에 연결된 전극라인은 한 극을 양극으로, 다른 한 극을 음극으로 하여 각각 병열 연결하고, 최종적으로 이들 양전극과 음전극을 배선으로 연결하여 양극과 음극이 교호로 배치되도록 하여 카본 발열체 시트 모듈(200)을 제조한다. 또한, 외부의 다른 도전성 물질과 통진되지 않도록 상기 카본 인쇄층(220)과 전극층(230)에는 폴리 아미드와 같은 내열 절연층을 실링하는 것이 바람직하다. Subsequently, an
상술한 바와 같이 카본 발열체 시트 모듈(200)이 제조되면, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에 방열핀(300)을 형성하고, 이들의 어느 일단부 중심으로 상호 권취되도록 성형함으로써 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)와 방열핀(300)가 방사상으로 감겨 달팽이관 형상으로 형성되는 차량 전기히터를 완성한다. 이때, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)와 방열핀(300)는 상호 평행하게 적층되는 형태를 구성할 수 있으며, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)와 방열핀(300) 사이에는 방열플레이트(100)가 개재될 수도 있다.When the carbon heating
이를 통해, 상기 카본 발열체 시트 모듈(200)에 밀착되는 방열핀(300)과 방열플레이트(100)는 전기히터로 전원이 인가시, 카본 발열체 시트 모듈(200)에서 발생되는 열을 효과적으로 방열할 수 있다.Through this, the
한편, 이와 같은 구성의 전기히터는 차량 에어컨의 HVAC 내에 설치되어 송풍팬에 의해 외부공기가 유입되는 경우 공기를 가열하여 차량의 유리창에 형성된 서리를 제거하고, 차량 내를 난방할 수 있다. 특히 차량의 초기 시동을 걸게 되면,상기 전기히터에 전원이 인가되는 동시에 카본 발열체 시트 모듈이 발열하므로, 종래 전기히터의 경우 엔진이 바로 가열되지 않아 시동 초기에 난방이 이루어지지 않거나, 서리, 포그를 제거할 수 없는 문제를 해결할 수 있다. On the other hand, the electric heater of this configuration is installed in the HVAC of the vehicle air conditioner when the outside air is introduced by the blowing fan to heat the air to remove the frost formed on the glass window of the vehicle, it is possible to heat the inside of the vehicle. In particular, when the initial start-up of the vehicle, the power is applied to the electric heater and at the same time the carbon heating element sheet module generates heat, so in the case of the conventional electric heater, the engine is not immediately heated, the heating is not performed at the initial start, or frost, fog It can solve problems that cannot be removed.
더하여, 상기 전기히터에는 발열체의 과열을 감지할 수 있는 온도센서를 더 설치함으로써, 일정온도 이상으로 온도가 상승하는 경우 전기히터로의 전원 공급을 차단함으로써 발열체의 과열 방지가 가능하다.In addition, by installing a temperature sensor capable of detecting overheating of the heating element in the electric heater, it is possible to prevent the heating of the heating element by blocking the power supply to the electric heater when the temperature rises above a predetermined temperature.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 자명할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be appreciated that the invention can be variously modified and varied without departing from the spirit or scope of the invention as provided by the following claims. It will be obvious to those of ordinary skill.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 전력을 열로 변환하기 위한 과정에서 적은 열손실이 이루어지도록 함으로써 차량의 전기히터가 우수한 열효율을 얻을 수 있도록 하는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, there is an advantage that the electric heater of the vehicle can obtain excellent thermal efficiency by making a small heat loss in the process for converting power to heat.
또한, 본 발명은 극한 돌입 전류 피크를 줄임으로, 원하는 온도까지 상승시 그에 필요한 시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage of reducing the inrush current peak, it is possible to shorten the time required to rise to the desired temperature.
더하여, 본 발명은 전기저항을 일정하게 유지하는 보증시간이 종래 PTC 프리히터에 비해 장시간 유지됨으로써, 전기히터의 방열특성을 향상시키고 제조하는 필요한 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the warranty time for keeping the electric resistance constant is maintained for a long time compared with the conventional PTC preheater, thereby improving the heat dissipation characteristics of the electric heater and reducing the required cost of manufacturing.
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