KR20090042430A - 차량용 보조난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 보조난방장치에 관한 것으로, 일정거리 이격되어 서로 평행하게 배치된 다수개의 지지플레이트와; 필름히터로 이루어져 상기 다수개의 지지플레이트 사이에 구비되는 코루게이트(corrugate)형상의 발열수단과; 상기 지지플레이트의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1캡, 및 제 2캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 보조난방장치.

보조난방, 필름히터, PTC히터, 전열히터, 코루게이트

Description

차량용 보조난방장치{PRE-HEATER UNIT FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 보조난방장치로서, 더욱 상세하게는 필름히터로 이루어진 발열수단과, 상기 발열수단을 지지함과 아울러 고정하는 지지플레이트로 이루어져 히터코어의 공기흐름방향 하류에 배치되는 차량용 보조난방장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 여러 가지 기후조건 이나 주행조건에 관계없이 탑승자에게 쾌적한 환경을 제공하여 안전운행이 이루어질 수 있도록 실내에 온풍 내지 냉풍을 공급하는 공기조화장치가 설치된다.

도 1은 일반적인 공기조화장치를 나타낸 것으로, 차량의 실내에 온풍 내지 냉풍을 공급하여 쾌적한 환경을 유지할 수 있도록 하는 상기 공기조화장치는, 송풍팬을 구비한 블로워 유닛(Blower unit)에 의해 공조케이스(150) 내부로 유입된 공기를 냉매가 유통되는 증발기(151) 또는 엔진의 냉각수가 유통되는 히터코어(152)를 선택적으로 통과시켜 열교환 시킨 후, 차량 실내의 각 공기 토출구와 연통된 벤 트(Vent, 153)를 통하여 냉풍 또는 온풍상태로 차량 실내의 여러 곳으로 분배됨으로써 자동차의 실내를 냉방 내지 난방하게된다.

이러한 상기 공기조화장치에서 차량의 실내에 온풍을 공급하여 난방이 이루어지도록 하는 난방시스템은 도 2에 참조되는 바와 같이 엔진(160)의 주위를 따라 흐르면서 가열된 냉각수가 히터코어(152)를 거쳐 다시금 엔진(160)으로 복귀되는 과정에서 블로어 유닛의 송풍팬(155)에 의해 송풍되는 공기와 히터코어(152)를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍공기를 온기상태로 하여 차량 실내로 유입시키는 것이나, 동절기에는 엔진(160)과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진(160)의 열이 일정온도 이상으로 상승되기 까지는 장시간이 소요되고, 또 근래의 엔진은 그 성능이 크게 향상되어서 시동 초기에 냉각수의 가열시간이 길어지게 되어 엔진 가동 후 초기 난방의 효과를 기대할 수 없다는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 히터코어의 공기흐름방향 하류에 필름히터로 이루어진 발열수단과 상기 발열수단을 지지 및 고정하는 지지플레이트로 구성된 보조난방치를 구비하여 동절기 또는 엔진의 냉간시에도 난방이 가능하도록 한 차량용 보조난방장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 차량용 보조난방장치는 일정거리 이격되어 서로 평행하게 배치된 다수개의 지지플레이트와; 필름히터로 이루어져 상기 다수개의 지지플레이트 사이에 구비되는 코루게이트(corrugate)형상의 발열수단와; 상기 지지플레이트의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1캡, 및 제 2캡을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지플레이트 내부에는 필름히터로 이루어진 발열체가 내장된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지플레이트 내부에는 PTC소자가 내장된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 필름히터로 이루어진 발열수단과 상기 발열수단을 지지 및 고정하는 지지플레이트로 구성된 차량용 난방장치에 의해서 차 량 실내로 유입되는 공기가 가열되어 온풍상태로 유입됨에 따라 동절기 또는 엔진의 초기 시동 시 냉각수가 충분히 가열되기 이전에도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다는 특유의 작용효과가 있다.

또한, 단위 면적당 발열량이 높고 형상의 변경이 자유로운 필름히터가 발열수단으로 채용됨에 따라 난방효과가 우수하고, 제작이 용이하다는 작용효과가 있다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량용 보조난방장치 및 이의 제어방법에 대해서 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 차량용 보조난방장치를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 차량용 보조난방장치를 나타낸 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 차량용 보조난방장치의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 지지플레이트를 나타낸 분해사시도이며, 도 7은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 또 다른 실시예의 지지플레이트를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3과 도 4는 본 발명의 차량용 보조난방장치를 나타낸 도면으로서, 도면에 참조되는 바와 같이, 본 발명의 차량용 보조난방장치는 일정거리 이격되어 서로 평행하게 배치된 다수개의 지지플레이트(20)와, 상기 다수개의 지지플레이트(20) 사이에 구비되는 코루게이트(corrugate)형상의 발열수단(10)과, 상기 지지플레이트(20)의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1캡(30), 및 제 2캡(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 다수개의 지지플레이트(20)는 상기 지지플레이트(20) 사이에 구비되는 발열수단(10)을 지지 및 고정하는 것으로 소정의 강성이 보장되고, 내열성과 절연성을 만족하는 재질로 이루어진다.

상기 지지플레이트(20)가 소정의 강성을 가짐으로서 상기 발열수단(10)을 보다 견고히 지지 및 고정하여 내구성이 향상되고, 내열성과 절연성을 가짐으로써 상기 발열수단(10)으로부터 발생된 열로 인해 손상이 발생되지 않으며, 상기 발열수단(10)이 이웃하는 발열수단(10) 내지 전류가 통하는 통전체 사이에 합선과 같은 전기적 문제로부터 안전하게 된다.

상기 지지플레이트(20) 사이에 구비되어 히터코어로부터 유입된 공기를 가열하는 상기 발열수단(10)은 차량의 배터리 또는 발전기와 전기적으로 연결되어 상기 배터리 또는 발전기로부터 인가된 전기에너지로 하여금 열에너지를 발생시키게 된다. 상기 발열수단(10)은 정온전선, 니크롬선, 히팅케이블 등 다양한 발열체가 적용될 수 있으나, 차량의 주행으로 인해 발생되는 진동 및 충격으로부터 안전하고, 발열량이 우수하며, 경량이고, 형상의 변경이 손쉬워 제작이 용이한 필름히터로 이루어짐이 바람직하다.

또한 상기 발열수단(10)은 다양한 형상으로 이루어져도 무방하나, 적은 부피로 큰 발열량을 얻기 위해 일반적인 열교환기의 방열핀과 같은 코루게이트(corrugate) 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 필름히터는 전술한 바와 같이 경량이며, 형상의 변경이 손쉬워 제작이 용이하고, 단위면적당 발열량이 우수하여 소량으로도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다.

이에 덧붙여, 상기 발열수단(10)의 표면에는 살균력이 강한 은나노 입자가 도포될 수 있다. 상기 발열수단(10)의 표면에 은나노 입자가 도포됨에 따라 상기 발열수단(10)을 거쳐 차량 실내로 송풍되는 공기가 상기 은나노 입자에 의해 정화됨에 따라 차량 실내가 보다 쾌적하게 유지된다.

한편, 본 발명의 차량용 보조난방장치에는 상기 발열수단(10)의 과열을 방지하도록 제어수단(미도시)이 더 구비된다. 상기 제어수단(미도시)은 바이메탈과 같이 일정온도 이상 가열되었을 경우 상기 발열수단(10)에 공급되는 전원의 공급을 차단하는 것으로 상기 발열수단(10)의 과열을 방지하여 에너지의 절감은 물론 차량의 화재를 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 상기 히터코어의 공기흐름방향 하류에 상술한 바와 같은 보조난방장치가 구비됨에 따라 엔진의 초기 구동시 즉, 난방효과를 기대하기 어려운 상황에도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다.

도 5와 6은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 도면에 참조되는 바와 같이, 본 발명의 차량용 보조난방장치는 일정거리 이격되어 서로 평행하게 배치된 다수개의 지지플레이트(20)와, 상기 다수개의 지지플레이트(20) 사이에 구비되는 코루게이트(corrugate)형상의 발열수단(10)과, 상기 지지플레이트(20)의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1캡(30), 및 제 2캡(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 다수개의 지지플레이트(20)는 상기 지지플레이트(20) 사이에 구비되는 발열수단(10)을 지지 및 고정하는 것으로 소정의 강성이 보장되고, 내열성과 절연성을 만족하는 재질로 이루어진다. 아울러, 상기 지지플레이트(20)의 내부에는 상기 발열수단(10)과 같이 필름히터로 이루어진 발열체(21)가 구비된다.

상기 지지플레이트(20)가 소정의 강성을 가짐으로서 상기 발열수단(10)을 보다 견고히 지지 및 고정하여 내구성이 향상되고, 내열성과 절연성을 가짐으로써 상기 발열수단(10)으로부터 발생된 열로 인해 손상이 발생되지 않으며, 상기 발열수단(10)이 이웃하는 발열수단(10) 내지 전류가 통하는 통전체 사이에 합선과 같은 전기적 문제로부터 안전하게 된다.

또한, 상기 지지플레이트(20) 내부에 필름히터로 이루어진 발열체(21)가 구비됨으로써 본 발명의 차량용 보조난방장치의 발열량이 향상된다.

도 7과 8에 참조되는 바와 같이 상기 지지플레이트(20)의 내부에는 상기 발 열체(21) 대신 PTC소자(22)가 구비될 수 있다. 상기 PTC소자(22)는 전기에너지에 의해 발열되는 것으로 온도 상승에 따라 저항값이 증가하는 정온도 특성을 갖음에 따라 별다른 제어수단 없이 온도가 일정하게 유지된다는 장점이 있다.

상기 PTC소자(22)는 상기 PTC소자(22)를 고정하는 고정부(23)와 상기 고정부(23)에 고정된 PTC소자(22)에 전원이 연결되도록 하는 통전수단(24) 및 상기 PTC소자(22)와 통전수단(24)이 외부로부터 전기적으로 절연되도록 하는 절연재(25)가 순차적으로 적층되어 상기 지지플레이트(20) 내부에 구비된다.

상기 지지플레이트(20) 내부에는 전술한 바와 같이 필름히터로 이루어진 발열체(21)가 구비될 수도 있고, PTC소자(22)가 구비될 수도 있으며, 상기 필름히터로 이루어진 발열체(21)와 PTC소자(22)가 혼합되어 구비될 수도 있다.

상기 지지플레이트(20) 사이에 구비되어 히터코어로부터 유입된 공기를 가열하는 상기 발열수단(10)은 차량의 배터리 또는 발전기와 전기적으로 연결되어 상기 배터리 또는 발전기로부터 인가된 전기에너지로 하여금 열에너지를 발생시키게 된다. 상기 발열수단(10)은 정온전선, 니크롬선, 히팅케이블 등 다양한 발열체가 적용될 수 있으나, 차량의 주행으로 인해 발생되는 진동 및 충격으로부터 안전하고, 발열량이 우수하며, 경량이고, 형상의 변경이 손쉬워 제작이 용이한 필름히터로 이루어짐이 바람직하다.

또한 상기 발열수단(10)은 다양한 형상으로 이루어져도 무방하나, 적은 부피로 큰 발열량을 얻기 위해 일반적인 열교환기의 방열핀과 같은 코루게이트(corrugate) 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 필름히터는 전술한 바와 같이 경량이며, 형상의 변경이 손쉬워 제작이 용이하고, 단위면적당 발열량이 우수하여 소량으로도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다.

이에 덧붙여, 상기 발열수단(10)의 표면에는 살균력이 강한 은나노 입자가 도포될 수 있다. 상기 발열수단(10)의 표면에 은나노 입자가 도포됨에 따라 상기 발열수단(10)을 거쳐 차량 실내로 송풍되는 공기가 상기 은나노 입자에 의해 정화됨에 따라 차량 실내가 보다 쾌적하게 유지된다.

한편, 본 발명의 차량용 보조난방장치에는 상기 발열수단(10)의 과열을 방지하도록 제어수단(미도시)이 더 구비된다. 상기 제어수단(미도시)은 바이메탈과 같이 일정온도 이상 가열되었을 경우 상기 발열수단(10)에 공급되는 전원의 공급을 차단하는 것으로 상기 발열수단(10)의 과열을 방지하여 에너지의 절감은 물론 차량의 화재를 미연에 방지할 수 있다.

이와 같이 상기 히터코어의 공기흐름방향 하류에 상술한 바와 같은 보조난방장치가 구비됨에 따라 엔진의 초기 구동시 즉, 난방효과를 기대하기 어려운 상황에도 충분한 난방효과를 기대할 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 만족하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 일반적인 공기조화장치의 사시도.

도 2는 일반적인 차량의 냉각수 유통을 나타낸 예시도.

도 3은 본 발명의 차량용 보조난방장치를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명의 차량용 보조난방장치를 나타낸 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 차량용 보조난방장치의 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 다른 실시예의 지지플레이트를 나타낸 분해 사시도.

도 7은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 또 다른 실시예를 나타낸 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 차량용 보조난방장치의 또 다른 실시예의 지지플레이트를 나타낸 분해 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 발열수단 20: 지지플레이트

21: 발열체 22: PTC소자

30: 제 1캡 40: 제 2캡

Claims (3)

1. 일정거리 이격되어 서로 평행하게 배치된 다수개의 지지플레이트(20)와;

   필름히터로 이루어져 상기 다수개의 지지플레이트(20) 사이에 구비되는 코루게이트(corrugate)형상의 발열수단(10)과;

   상기 지지플레이트(20)의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1캡(30), 및 제 2캡(40)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 보조난방장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지플레이트(20) 내부에는 필름히터로 이루어진 발열체(21)가 내장된 것을 특징으로 하는 차량용 보조난방장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 지지플레이트(20) 내부에는 PTC소자(22)가 내장된 것을 특징으로 하는 차량용 보조난방장치.

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