KR20150143064A - 열 교환 장치 - Google Patents

열 교환 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150143064A
KR20150143064A KR1020140072058A KR20140072058A KR20150143064A KR 20150143064 A KR20150143064 A KR 20150143064A KR 1020140072058 A KR1020140072058 A KR 1020140072058A KR 20140072058 A KR20140072058 A KR 20140072058A KR 20150143064 A KR20150143064 A KR 20150143064A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
support plate
heat exchanging
planar heater
heat exchange
Prior art date
Application number
KR1020140072058A
Other languages
English (en)
Inventor
김태일
남경훈
우현철
지준동
Original Assignee
주식회사 대창
(주)한경
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 대창, (주)한경 filed Critical 주식회사 대창
Priority to KR1020140072058A priority Critical patent/KR20150143064A/ko
Priority to PCT/KR2014/007407 priority patent/WO2015152470A1/ko
Publication of KR20150143064A publication Critical patent/KR20150143064A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2225—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/02—Heaters using heating elements having a positive temperature coefficient
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022—Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023—Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

열 교환 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 장치는, 면상 히터, 면상 히터의 일면에 마련되고 면상 히터를 지지하는 제1 지지 플레이트, 및 제1 지지 플레이트 상에 마련되는 제1 열 교환부를 포함하고, 면상 히터, 제1 지지 플레이트, 및 제1 열 교환부 중 적어도 하나는 박형으로 이루어진다.

Description

열 교환 장치{APPARATUS FOR HEAT EXCHANGIG WITH THE SAME}
본 발명의 실시예는 열 교환 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열 교환 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는 차량 내부를 따뜻하게 하기 위한 히터가 장착된다. 그런데, 종래의 히터는 부피가 커서 차량 내부에서 장착되는 위치가 제한적이고, 히터의 온도를 소정 온도까지 상승시키는데 많은 시간이 걸리게 된다. 그로 인해 차량 내 탑승자는 히터를 동작시킨 후에도 일정 시간 동안 추위를 감수해야 하는 불편함이 있게 되고, 전력 소모가 증가한다는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2002-0016034호(2002.03.04)
한국등록특허공보 제10-0482640호(2004.04.14)
본 발명의 실시예는 목표 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있는 열 교환 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 장치는, 면상 히터; 상기 면상 히터의 일면에 마련되고 상기 면상 히터를 지지하는 제1 지지 플레이트; 및 상기 제1 지지 플레이트 상에 마련되는 제1 열 교환부를 포함하고, 상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부 중 적어도 하나는 박형으로 이루어진다.
상기 제1 열 교환부는, 일측 단면이 반복되는 파형 형상을 갖고 길이 방향으로 연장되어 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 길이 방향으로 굴곡지게 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 길이 방향으로 반복되는 파형 형상을 가질 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 파형 상단부의 높이가 하나 이상의 높이를 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 제1 주름부 및 상기 제1 주름부 보다 낮은 높이를 갖는 제2 주름부가 반복되어 마련될 수 있다.
상기 제1 지지 플레이트는, 일단부에서 공기가 유입되고 타단부에서 공기가 배출되도록 양단부가 개방되고 양측부가 상기 제1 열 교환부의 양측을 지지하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 지지 플레이트는, 상기 제1 열 교환부의 상기 파형 내측에 돌출되어 마련되는 적어도 하나의 열 교환핀을 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 제1 열 교환부의 측면에 마련되는 적어도 하나의 돌기부를 더 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 제1 열 교환부의 측면에 마련되는 적어도 하나의 통기부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 제1 지지 플레이트 상에서 상호 이격되는 복수 개의 박막 플레이트로 이루어질 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 제1 지지 플레이트를 소정 간격으로 슬라이스 커팅하여 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 상기 제1 지지 플레이트의 소정 길이 구간에서는 제1 방향으로 슬라이스 커팅되어 마련되고, 상기 제1 지지 플레이트의 적어도 하나의 다른 길이 구간에서는 제1 방향과 반대 방향으로 슬라이스 커팅되어 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환부는, 일측 단면이 반복되는 파형을 가지고 길이 방향으로 연장되어 마련되는 제1 주름부; 및 상기 제1 주름부의 후방에서 상기 제1 주름부와 교차하고, 일측 단면이 반복되는 파형을 가지고 길이 방향으로 연장되어 마련되는 제2 주름부를 포함할 수 있다.
상기 면상 히터는, 메탈 PCB(Printed Circuit Board); 상기 메탈 PCB 상에 마련되는 발열체; 및 상기 메탈 PCB 상에서 상기 발열체를 감싸며 마련되는 절연부를 포함할 수 있다.
상기 발열체는, 스테인리스 박막으로 이루어질 수 있다.
상기 절연부는, 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
상기 면상 히터와 상기 제1 지지 플레이트는, 열전도 분말을 포함하는 접착 페이스트를 통해 접착될 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부 중 적어도 하나의 온도가 기 설정된 임계 온도를 초과하는 경우 상기 면상 히터로 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 더 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 제1 지지 플레이트에 마련되고 상기 면상 히터가 삽입되는 히터 삽입홈을 더 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 면상 히터의 타면에 마련되는 제2 지지 플레이트; 및 상기 제2 지지 플레이트 상에 마련되는 제2 열 교환부를 더 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부를 포함하는 열 교환 모듈; 상기 열 교환 모듈이 수납되는 하우징부; 상기 하우징부의 일측에 마련되고 외부 공기가 유입되는 공기 유입부; 및 상기 하우징부에 마련되고 상기 열 교환 모듈에 의해 열 교환된 공기가 배출되는 공기 배출부를 포함할 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 상기 외부 공기를 상기 공기 유입부로 유입시키고 상기 열 교환된 공기를 상기 공기 배출부로 배출시키는 팬을 더 포함할 수 있다.
상기 팬은, 상기 열 교환 장치의 주위 온도에 따라 동작하고, 상기 주위 온도와 기 설정된 기준 온도와의 차이에 따라 동작 세기 및 동작 시간 중 적어도 하나가 조절될 수 있다.
상기 열 교환 장치는, 차량 내부에 장착되고, 핸들, 도어, 기어봉, 시트, 센터 콘솔, 헤드레스트, 암레스트, 대시보드, 및 오버 헤드 콘솔 중 적어도 하나로 상기 열 교환된 공기를 배출하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 지지 플레이트의 두께는, 0 초과 1.5 mm 이하로 마련될 수 있다.
상기 제1 열 교환부의 두께는, 0 초과 0.5 mm 이하로 마련될 수 있다.
상기 면상 히터는, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 열 교환 장치는, 면상 히터; 및 상기 면상 히터의 일면에 마련되는 열 교환부를 포함하고, 상기 면상 히터 및 상기 열 교환부 중 적어도 하나는 박형으로 이루어질 수 있다.
상기 면상 히터와 상기 열 교환부는 폴리이미드 접착제로 접합될 수 있다.
상기 면상 히터는, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 장치는, 스테인리스 박막으로 이루어지는 발열체; 상기 발열체를 감싸며 마련되는 절연 부재; 및 상기 절연 부재에 밀착되어 마련되는 열 교환부를 포함하고, 상기 스테인리스 박막의 두께는, 0 초과 0.5 mm 이하로 마련된다.
상기 절연 부재는, 폴리이미드로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 열 교환 모듈의 면상 히터, 지지 플레이트, 및 열 교환부 등을 박형으로 형성함으로써, 면상 히터를 목표 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있으며, 면상 히터에서 발생한 열을 지지 플레이트를 통해 열 교환부로 신속하게 전달하여 열 교환부를 가열할 수 있게 된다. 그리고, 열 교환부를 목표 온도까지 신속하게 가열하여 열 교환부의 주위 공기와 열 교환되도록 할 수 있게 된다. 열 교환 장치가 차량 내부에 장착되는 경우, 열 교환 장치를 통해 열 교환된 공기(즉, 온기)를 신속하게 차량 내부로 배출할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 장치를 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 형상을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 다른 실시예를 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 지지 플레이트의 다른 실시예를 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 장치에서, 면상 히터를 나타낸 평면도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 장치가 차량 내부의 다양한 위치에 장착되는 상태를 나타낸 도면
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 열 교환 장치의 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시 예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 열 교환 모듈(100)은 면상 히터(102), 지지 플레이트(104), 및 열 교환부(106)를 포함할 수 있다.
면상 히터(102)는 열을 발생시키는 발열체를 포함한다. 면상 히터(102)는 소정 면적에 걸쳐 열을 발생시킬 수 있다. 면상 히터(102)는 박형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 면상 히터(102)의 두께는 0 초과 1mm 이하로 이루어질 수 있다. 면상 히터(102)의 두께의 하한은 면상 히터(102)를 구성하는 발열체 및 절연 부재 등의 재질에 따라 당업자의 수준에서 적절하게 설정될 수 있다. 면상 히터(102)를 박형으로 제조하여 면상 히터(102)의 열 용량을 작게 함으로써, 면상 히터(102)를 빠른 시간 내에 소정 온도로 상승시킬 수 있게 된다. 이 경우, 면상 히터(102)에 사용되는 전력 소모를 줄일 수 있게 된다. 면상 히터(102)는 예를 들어, PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터가 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
면상 히터(102)는 발열체, 발열체의 일면에서 발열체를 감싸며 마련되는 제1 절연 부재, 발열체의 타면에서 발열체를 감싸며 마련되는 제2 절연 부재를 포함할 수 있다. 발열체는 면상 히터(102)의 전 면적에 걸쳐 마련되어 열을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 발열체는 지그 재그 형태로 면상 히터(102)의 전 면적에 걸쳐 마련될 수 있다. 발열체는 예를 들어, 스테인리스 박막, 백금 박막, 텅스텐 박막, 니켈 박막 등의 금속 박막이 사용될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 발열체는 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube), 탄소 나노 플레이트 등을 박막 코팅하여 형성될 수도 있다. 발열체에는 외부로부터 전력을 인가받기 위한 패드가 마련될 수 있다. 제1 절연 부재 및 제2 절연 부재는 폴리이미드 또는 그래핀(Graphene) 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 발열체가 높은 온도로 상승하거나 외부 충격이 가해져도 발열체를 안정적으로 보호할 수 있게 된다. 제1 절연 부재 및 제2 절연 부재는 필름 형태로 이루어질 수 있다. 제1 절연 부재 및 제2 절연 부재는 각각 발열체의 일면 및 타면에 접착될 수 있다.
지지 플레이트(104)는 면상 히터(102)의 일면에 마련될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(104)의 일면(즉, 면상 히터(102)와 대면하는 면)이 면상 히터(102)의 일면에 마련될 수 있다. 지지 플레이트(104)는 면상 히터(102)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 지지 플레이트(104)는 열 전도성이 우수한 재질(예를 들어, 알루미늄, 구리, SUS 등)로 이루어질 수 있다. 지지 플레이트(104)는 박형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 지지 플레이트(104)의 두께는 0 초과 1.5mm 이하로 이루어질 수 있다. 지지 플레이트(104)의 두께의 하한은 지지 플레이트(104)의 재질에 따라 당업자의 수준에서 적절하게 설정될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(104)는 면상 히터(102)에서 발생하는 열을 열 교환부(106)로 신속하게 전달할 수 있게 된다. 지지 플레이트(104)는 면상 히터(102)의 일면에 접착될 수 있다. 면상 히터(102)와 지지 플레이트(104)는 열전도 분말을 포함하는 접착 페이스트를 통해 접착될 수 있다. 이 경우, 면상 히터(102)와 지지 플레이트(104)를 물리적으로 결합시킬 뿐만아니라 면상 히터(102)에서 발생되는 열을 지지 플레이트(104)로 전달할 수 있게 된다. 또한, 면상 히터(102)와 지지 플레이트(104)는 폴리이미드 접착제를 통해 접착될 수 있다. 또한, 면상 히터(102)와 지지 플레이트(104)는 브레이징 공법 또는 땜납 등의 방식으로 결합될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 지지 플레이트(104)는 다양한 결합 방식을 통해 면상 히터(102)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 지지 플레이트(104)는 리벳팅, 스크류 압착, 압출 등의 방식을 통해 면상 히터(102)와 결합될 수 있다.
열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)에 마련될 수 있다. 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)의 타면(즉, 면상 히터(102)와 대면하는 면과 반대되는 면)에 마련될 수 있다. 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)와 브레이징(Brazing) 접합될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 열 교환부(106)는 그 이외의 다양한 결합 방식(예를 들어, 폴리이미드 접착제를 통한 접착 또는 땜납에 의한 접합 등)을 통해 지지 플레이트(104)와 결합될 수 있다. 열 교환부(106)는 열 전도성이 우수한 재질(예를 들어, 알루미늄, 구리, SUS 등)로 이루어질 수 있다. 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)와 동일 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 지지 플레이트(104)와 다른 재질로 이루어질 수도 있다.
열 교환부(106)는 주위의 공기와 열 교환하여 주위의 공기를 가열하는 역할을 한다. 열 교환부(106)는 주름 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 열 교환부(106)는 일측단면이 반복되는 파형 형상을 갖고 길이 방향으로 연장되는 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열 교환부(106)는 일측단면이 사인(Sine) 파형의 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 열 교환부(106)는 주위 공기와의 접촉 면적을 넓혀 열 교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 열 교환부(106)는 박형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 열 교환부(106)는 0 초과 0.5mm 이하로 이루어질 수 있다. 열 교환부(106)의 두께의 하한은 열 교환부(106)의 재질에 따라 당업자의 수준에서 적절하게 설정될 수 있다.
이와 같이, 열 교환부(106)를 얇은 두께로 형성함으로써, 면상 히터(102)에서 발생한 열로 열 교환부(106)를 신속하게 가열할 수 있게 된다. 그로 인해, 열 교환부(106)를 통해 열 교환부(106) 주위의 공기를 신속하게 가열할 수 있게 된다. 여기서는, 열 교환부(106)가 길이 방향으로 직선 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 열 교환부(106)는 길이 방향으로 굴곡지게 마련될 수도 있다. 예를 들어, 열 교환부(106)는 길이 방향을 따라 반복되는 파형 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 면상 히터(102), 지지 플레이트(104), 및 열 교환부(106)를 박형으로 형성함으로써, 면상 히터(102)를 목표 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있으며, 면상 히터(102)에서 발생한 열을 지지 플레이트(104)를 통해 열 교환부(106)로 신속하게 전달하여 열 교환부(106)를 가열할 수 있게 된다. 그리고, 열 교환부(106)를 목표 온도까지 신속하게 가열하여 열 교환부(106)의 주위 공기와 열 교환되도록 할 수 있게 된다.
한편, 열 교환 모듈(100)에는 면상 히터(102), 지지 플레이트(104), 및 열 교환부(106) 중 적어도 하나의 온도를 측정하는 온도 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 열 교환 모듈(100)은 상기 온도 센서(미도시)의 온도가 기 설정된 임계 온도를 초과하는 경우, 면상 히터(102)로 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 열 교환 장치(110)는 열 교환 모듈(100), 하우징부(111), 공기 유입부(113), 공기 배출부(115), 팬(117), 및 공기 배출 가이드(119)를 포함할 수 있다. 열 교환 모듈(100)은 면상 히터(102), 지지 플레이트(104), 및 열 교환부(106)를 포함할 수 있다.
하우징부(111)는 열 교환 장치(110)의 외형을 이루면서 열 교환 장치(110)의 내부를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 하우징부(111)의 내부에는 열 교환 모듈(100), 팬(117), 및 공기 배출 가이드(119)를 수납할 수 있는 공간이 구비될 수 있다.
공기 유입부(113)는 하우징부(111)의 일측에 마련될 수 있다. 공기 유입부(113)를 통해 열 교환 장치(110) 외부의 공기가 하우징부(111)의 내부로 유입되게 된다. 공기 배출부(115)는 하우징부(111)의 타측(즉, 하우징부(111)의 일측과 반대되는 측)에 마련될 수 있다. 공기 유입부(113)가 하우징부(111)의 전방에 마련되고, 공기 배출부(115)가 하우징부(111)의 후방에 마련될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 공기 배출부(115)는 하우징부(111)의 측부에 마련될 수도 있다. 공기 배출부(115)를 통해 열 교환된 공기가 열 교환 장치(110)의 외부로 배출되게 된다.
팬(117)은 열 교환 장치(110)의 외부 공기를 공기 유입부(113)를 통해 하우징부(111)의 내부로 유입시키는 역할을 한다. 팬(117)은 상기 유입된 외부 공기를 열 교환 모듈(100)로 불어 보내는 역할을 한다. 이때, 외부 공기는 열 교환 모듈(100)에서 열 교환되어 가열되게 된다. 팬(117)은 열 교환 모듈(100)에서 열 교환된 공기(즉, 가열된 공기)를 공기 배출부(115)를 통해 열 교환 장치(110)의 외부로 배출하는 역할을 한다. 팬(117)은 열 교환 장치(110)의 주위 온도에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 주위 온도가 기 설정된 기준 온도 이하가 되는 경우, 팬(117)이 동작하여 외부 공기를 열 교환 장치(110)의 내부로 유입하고 열 교환시킨 후 배출하도록 할 수 있다. 이때, 주위 온도와 기 설정된 기준 온도와의 차이에 따라 팬(117)의 동작 세기 및 동작 시간 중 적어도 하나가 조절될 수 있다.
열 교환 모듈(100)은 하우징부(111)의 내부로 유입된 외부 공기를 열 교환하여 가열하는 역할을 한다. 이때, 상기 유입된 외부 공기는 열 교환 모듈(100)의 열 교환부(106)를 지나면서 열 교환부(106)와 접촉하게 된다. 즉, 상기 유입된 외부 공기는 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 이동하면서 열 교환부(106)와 접촉하여 열 교환되게 된다. 열 교환 모듈(100)의 면상 히터(102)는 팬(117)이 동작함과 동시에 동작하여 열 교환부(106)를 가열할 수 있다.
공기 배출 가이드(119)의 일단은 열 교환 모듈(100)과 연통하여 마련될 수 있다. 공기 배출 가이드(119)의 타단은 공기 배출부(115)와 연통하여 마련될 수 있다. 공기 배출 가이드(119)는 열 교환 모듈(100)에 의해 열 교환된 공기를 공기 배출부(115)로 가이드하는 역할을 한다. 공기 배출부(115)에는 열 교환된 공기(즉, 가열된 공기)를 목표 지점까지 이동시키기 위한 공기 이송 유로(미도시)가 연결될 수 있다.
한편, 열 교환 장치(110)가 차량 내부에 장착되는 경우, 별도의 팬(117) 없이 차량에 설치되는 공조 유닛과 연통되는 에어 덕트를 이용하여 공조 유닛으로부터 송출되는 공기를 하우징부(111)로 유입시킬 수도 있다. 즉, 공기 유입부(113)를 공조 유닛과 연통되는 에어 덕트와 연결하여 공조 유닛으로부터 송출되는 공기를 하우징부(111)로 유입시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 열 교환 모듈(100)에서 열 교환부(106)는 기 설정된 온도까지 빠르게 상승하기 때문에, 하우징부(111)로 유입된 외부 공기는 열 교환 모듈(100)에서 신속하게 가열되어 배출되게 되고, 공기 이송 유로(미도시)를 통해 목표 지점까지 이송되게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 열 교환 모듈(100)은 면상 히터(102), 제1 지지 플레이트(104-1), 제2 지지 플레이트(104-2), 제1 열 교환부(106-1), 및 제2 열 교환부(106-2)를 포함할 수 있다.
제1 지지 플레이트(104-1)는 면상 히터(102)의 일면에 마련되고, 제2 지지 플레이트(104-2)는 면상 히터(102)의 타면에 마련될 수 있다. 제1 열 교환부(106-1)는 제1 지지 플레이트(104-1)에 마련되고, 제2 열 교환부(106-2)는 제2 지지 플레이트(104-2)에 마련될 수 있다. 즉, 제1 지지 플레이트(104-1)의 일면은 면상 히터(102)의 일면에 마련되고, 제1 열 교환부(106-1)는 제1 지지 플레이트(104-1)의 타면에 마련될 수 있다. 그리고, 제2 지지 플레이트(104-1)의 일면은 면상 히터(102)의 타면에 마련되고, 제2 열 교환부(106-2)는 제2 지지 플레이트(104-2)의 타면에 마련될 수 있다. 제1 지지 플레이트(104-1) 및 제2 지지 플레이트(104-2)는 동일한 재질 및 두께로 이루어질 수 있다. 제1 열 교환부(106-1) 및 제2 열 교환부(106-2)는 동일한 재질 및 두께로 이루어질 수 있다. 또한, 제1 열 교환부(106-1) 및 제2 열 교환부(106-2)는 동일 형상으로 이루어질 수 있다.
이와 같이, 면상 히터(102)의 양면 측에 제1 열 교환부(106-1) 및 제2 열 교환부(106-2)를 각각 마련함으로써, 하우징부(111) 내부로 유입된 외부 공기를 제1 열 교환부(106-1) 및 제2 열 교환부(106-2)를 통해 각각 열 교환하여 가열 할 수 있게 된다. 그로 인해, 보다 많은 용량의 외부 공기를 가열하여 배출할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 형상을 나타낸 단면도이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 열 교환부(106)는 사각형(직사각형 또는 정사각형) 형상이 반복되는 파형으로 이루어질 수 있다. 즉, 열 교환부(106)는 사각형이 상하 역전되는 형상이 반복되도록 마련될 수 있다. 열 교환부(106)에서 사각형 형상들 사이 영역은 지지 플레이트(104)와 접촉되도록 마련될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(104)와 열 교환부(106) 간에 접착 영역 또는 결합 영역을 확보하여 지지 플레이트(104)와 열 교환부(106) 간의 결합을 견고히 할 수 있고, 지지 플레이트(104)에서 열 교환부(106)로의 열 전달 통로를 확보할 수 있게 된다. 사각형 형상들 간의 간격은 사각형의 윗변의 폭과 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 사각형 형상들 간의 간격은 사각형의 윗변의 폭과 다르게 마련될 수도 있다. 여기서, 공기가 열 교환부(106)를 지나면서 열 교환되어 가열될 수 있다. 공기는 열 교환부(106)의 내측 및 열 교환부(106)의 외측을 지나면서 열 교환되게 된다.
도 4의 (b)를 참조하면, 열 교환부(106)는 사다리꼴 형상이 반복되는 파형으로 이루어질 수도 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 역 사다리꼴 형상이 반복되는 파형으로 이루어질 수도 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 열 교환부(106)는 제1 주름부(121) 및 제2 주름부(123)를 포함할 수 있다. 열 교환부(106)는 제1 주름부(121) 및 제2 주름부(123)가 소정 간격을 두고 반복되는 형상으로 이루어질 수 있다. 제1 주름부(121)의 상단부의 높이는 제2 주름부(123)의 상단부의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 주름부(121)와 제2 주름부(123) 간에 높이의 단차를 둠으로써, 제1 주름부(121)들 사이의 공간에서 공기의 유동 통로를 보다 넓게 확보할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104) 상에서 박막 플레이트 형태로 이루어질 수 있다. 이때, 복수 개의 열 교환부(106)가 지지 플레이트(104) 상에서 상호 이격하여 마련될 수 있다. 상기 박막 플레이트는 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다. 열 교환부(106)의 일단은 지지 플레이트(104)에 압입되어 고정될 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며 열 교환부(106)의 일단은 브레이징 공법에 의해 지지 플레이트(104)에 접합될 수도 있다. 여기서는, 열 교환부(106)가 지지 플레이트(104)에 수직하게 마련된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 열 교환부(106)는 굴곡진 박막 플레이트 형태로 이루어질 수도 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)를 슬라이스 커팅(Slice Cutting)하여 마련될 수도 있다. 열 교환부(106)는 지지 플레이트(104)를 예를 들어, 0.5mm 이내의 얇은 두께로 슬라이스 커팅하여 마련될 수 있다. 이때, 지지 플레이트(104)의 일측에서 타측 방향으로(즉, 도 5의 (b)에서 좌측에서 우측 방향으로) 슬라이스 커팅할 수 있다. 그러면, 지지 플레이트(104)의 타측에서 일측으로 갈수록 열 교환부(106)의 길이가 줄어들게 된다. 이 경우, 지지 플레이트(104)와 열 교환부(106)를 일체로 형성할 수 있으므로, 지지 플레이트(104)와 열 교환부(106) 사이에서 열 손실이 발생하는 것을 줄일 수 있게 된다. 이때, 지지 플레이트(104)를 일정 간격으로 슬라이스 커팅할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슬라이스 커팅된 열 교환부(106)는 굴곡지도록 형성할 수 있다. 또한, 지지 플레이트(104)를 길이 방향 전체가 아닌 일부 구간에만 슬라이스 커팅을 할 수도 있다. 또한, 지지 플레이트(104)를 길이 방향으로 복수 개의 구간으로 구분하고, 제1 길이 구간에서는 지지 플레이트(104)의 일측에서 타측으로 가면서(즉, 제1 방향) 슬라이스 커팅하고, 제2 길이 구간에서는 지지 플레이트(104)의 타측에서 일측으로 가면서(즉, 제1 방향과 반대 방향) 슬라이스 커팅할 수 있다. 그러면, 제1 길이 구간에서는 지지 플레이트(104)의 타측에서 일측으로 갈수록 열 교환부(106)의 길이가 줄어들게 되고, 제2 길이 구간에서는 지지 플레이트(104)의 일측에서 타측으로 갈수록 열 교환부(106)의 길이가 줄어들게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 열 교환부(106)에는 적어도 하나의 돌기부(125)가 마련될 수 있다. 돌기부(125)는 열 교환부(106)의 양 측면 중 적어도 하나에 마련될 수 있다. 돌기부(125)는 열 교환부(106)의 측면에서 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 복수 개가 마련될 수 있다. 돌기부(125)를 통해 외부 공기와 열 교환부(106) 간의 접촉 면적을 넓힐 수 있게 된다.
도 6의 (b)를 참조하면, 열 교환부(106)에는 적어도 하나의 통기부(127)가 마련될 수 있다. 통기부(127)는 열 교환부(106)의 양 측면 중 적어도 하나에 마련될 수 있다. 통기부(127)는 열 교환부(106)의 측면에서 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 복수 개가 마련될 수 있다. 여기서, 외부 공기가 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 이동하는 경우, 통기부(127)에 의해 공기 순환이 가능하게 되며 공기 와류가 형성되어 열 교환 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 지지 플레이트의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 7을 참조하면, 지지 플레이트(104)는 제1 플레이트(131), 제2 플레이트(133), 제3 플레이트(135), 및 열 교환핀(137)을 포함할 수 있다.
제1 플레이트(131)는 면상 히터(102)의 일면에 마련될 수 있다. 제1 플레이트(131)는 면상 히터(102)의 전체 면적을 커버하는 넓이로 마련될 수 있다. 제2 플레이트(133)는 제1 플레이트(131)의 일측 단부에서 제1 플레이트(131)에 수직하게 마련될 수 있다. 제3 플레이트(135)는 제1 플레이트(131)의 타측 단부에서 제1 플레이트(131)에 수직하게 마련될 수 있다. 여기서, 지지 플레이트(104)는 양단부가 개방되어 마련될 수 있다. 즉, 지지 플레이트(104)는 도 7에서 지면에 수직한 방향의 양단부가 개방되어 마련될 수 있다. 지지 플레이트(104)의 개방된 일단부로 외부 공기가 유입되고, 지지 플레이트(104)의 개방된 타단부로 열 교환된 공기가 배출되게 된다.
지지 플레이트(104)의 내부에는 열 교환부(106)가 수납된다. 지지 플레이트(104)는 열 교환부(106)의 외형을 유지하면서 열 교환부(106)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 즉, 제1 플레이트(131)는 열 교환부(106)의 하측을 지지하고, 제2 플레이트(133)는 열 교환부(106)의 일측부를 지지하며, 제3 플레이트(135)는 열 교환부(106)의 타측부를 지지함으로써, 얇은 두께로 이루어지는 열 교환부(106)의 외형이 유지되도록 지지하게 된다.
열 교환핀(137)은 제1 플레이트(131) 상에 마련될 수 있다. 열 교환핀(137)은 열 교환부(106)의 내측에 마련될 수 있다. 열 교환핀(137)은 열 교환부(106)의 내측에서 열 교환부(106)의 길이 방향을 따라 마련될 수 있다. 이 경우, 외부 공기와의 접촉 면적을 넓혀 열 교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다. 여기서는, 열 교환핀(137)이 제1 플레이트(131) 상에 마련되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제2 플레이트(133) 및 제3 플레이트(135)에 마련될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면이다.
도 8의 (a)를 참조하면, 지지 플레이트(104)의 일면(즉, 면상 히터(102)와 대면하는 면)에는 히터 삽입홈(141)이 마련될 수 있다. 히터 삽입홈(141)에는 면상 히터(102)가 삽입되어 고정될 수 있다. 히터 삽입홈(141)은 면상 히터(102)의 면적 및 두께와 대응되게 마련될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(104)를 통해 면상 히터(102)를 지지하면서 면상 히터(102)를 외부로부터 보호할 수 있게 된다.
도 8의 (b)를 참조하면, 면상 히터(102)의 일면 측에 제1 지지 플레이트(104-1) 및 제1 열 교환부(106-1)가 마련되고, 면상 히터(102)의 타면 측에 제2 지지 플레이트(104-2) 및 제2 열 교환부(106-2)가 마련되는 경우, 제1 지지 플레이트(104-1)에 제1 히터 삽입홈(141-1)이 마련되고, 제2 지지 플레이트(104-2)에 제2 히터 삽입홈(141-2)이 마련될 수 있다. 면상 히터(102)는 제1 히터 삽입홈(141-1) 및 제2 히터 삽입홈(141-2)에 삽입되어 고정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 장치에서, 면상 히터를 나타낸 평면도이다.
도 9를 참조하면, 면상 히터(102)는 메탈 PCB(Printed Circuit Board)(151), 발열체(153), 절연부(155), 전극 패드(157), 전원 차단부(159), 및 온도 센서(161)를 포함할 수 있다.
메탈 PCB(151)는 메탈 베이스 및 메탈 베이스 상에 마련되는 절연층을 포함할 수 있다. 메탈 베이스는 예를 들어, Al, Cu, SUS 등으로 이루어질 수 있다.
발열체(153)는 메탈 PCB(151) 상에 마련될 수 있다. 발열체(153)는 메탈 PCB(151)의 절연층 상에 마련될 수 있다. 발열체(153)는 메탈 PCB(151) 상에 지그 재그 형태로 마련될 수 있다. 발열체(153)는 스테인리스 박막, 백금 박막, 텅스텐 박막, 니켈 박막 등의 금속 박막이 사용될 수 있다. 발열체(153)의 두께는 0 초과 0.5mm 이하로 이루어질 수 있다. 발열체(153)의 두께의 하한은 발열체(153)의 재질에 따라 당업자의 수준에서 적절하게 설정될 수 있다. 이와 같이, 박막의 발열체(153)를 사용함으로써, 저전력으로도 발열체(153)를 소정 온도까지 신속하게 상승시킬 수 있게 된다.
절연부(155)는 발열체(153)의 상부에서 발열체(153)를 감싸며 마련될 수 있다. 절연부(155)로는 예를 들어, 폴리이미드 또는 그래핀 재질이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
전극 패드(157)는 메탈 PCB(151) 상에 마련될 수 있다. 전극 패드(157)는 발열체(153)의 일단과 전기적으로 연결되는 제1 전극 패드(157-1) 및 발열체(153)의 타단과 전기적으로 연결되는 제2 전극 패드(157-2)를 포함한다. 제1 전극 패드(157-1) 및 제2 전극 패드(157-2)에는 전원 인가를 위한 리드 선이 각각 연결될 수 있다.
전원 차단부(159)는 메탈 PCB(151) 상에 마련될 수 있다. 전원 차단부(159)는 온도 센서(161)가 측정한 온도에 따라 발열체(153)에 인가되는 전원을 차단하는 역할을 한다. 여기서, 온도 센서(161)는 면상 히터(102)의 온도를 측정하는 역할을 한다. 전원 차단부(159)는 예를 들어, 바이메탈 등으로 구현할 수도 있다. 이 경우, 별도의 온도 센서 없이 발열체(153)의 온도에 따라 발열체(153)에 인가되는 전원을 차단할 수 있게 된다.
여기서는, 절연부(155)가 발열체(153)의 상부에 마련되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 절연부(155)는 전극 패드(157), 전원 차단부(159), 및 온도 센서(161)의 상부에도 마련될 수 있다. 또한, 여기서는, 메탈 PCB(151)가 메탈 베이스 및 절연층을 포함하고, 발열체(153) 및 전극 패드(157)가 메탈 PCB(151)의 절연층 상에 마련되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 메탈 PCB(151)가 메탈 베이스, 메탈 베이스 상에 마련되는 절연층, 및 절연층 상에 마련되는 금속층(예를 들어, 동박층 등)을 포함하고, 발열체(153) 및 전극 패드(157)는 상기 금속층의 일부를 제거하여 마련할 수도 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열 교환 모듈을 나타낸 도면이다.
도 10의 (a)를 참조하면, 열 교환 모듈(100)은 면상 히터(102) 및 면상 히터(102) 상에 마련되는 열 교환부(106)를 포함할 수 있다. 이때, 열 교환부(106)는 면상 히터(102)의 절연부(155) 상에 마련될 수 있다. 열 교환부(106)는 예를 들어, 폴리이미드 접착제를 통해 면상 히터(102)에 접착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 10의 (b)를 참조하면, 열 교환 모듈(100)은 면상 히터(102), 지지 플레이트(104), 제1 열 교환부(106-1), 및 제2 열 교환부(106-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 면상 히터(102)의 일면에는 제1 열 교환부(106-1)가 마련될 수 있다. 제1 열 교환부(106-1)는 예를 들어, 폴리이미드 접착제를 통해 면상 히터(102)에 접착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 면상 히터(102)의 타면에는 지지 플레이트(104)가 마련된다. 즉, 지지 플레이트(104)의 일면이 면상 히터(102)의 타면에 마련될 수 있다. 지지 플레이트(104)의 타면에는 제2 열 교환부(106-2)가 마련될 수 있다. 면상 히터(102)와 지지 플레이트(104), 그리고 지지 플레이트(104)와 제2 열 교환부(106-2)는 예를 들어, 폴리이미드 접착제를 통해 접착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 모듈에서 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 11의 (a)는 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 11의 (b)는 열 교환부의 또 다른 실시예를 나타낸 평면도이다.
도 11을 참조하면, 열 교환부(106)는 제1 주름부(171) 및 제2 주름부(173)를 포함할 수 있다. 제1 주름부(171)는 지지 플레이트(104)의 폭 방향으로 반복되는 파형을 가지고 지지 플레이트(104)의 길이 방향으로 연장되어 마련될 수 있다. 제2 주름부(173)는 제1 주름부(171)의 후방에서 지지 플레이트(104)의 폭 방향으로 반복되는 파형을 가지고 지지 플레이트(104)의 길이 방향으로 연장되어 마련될 수 있다. 이때, 제2 주름부(173)는 제1 주름부(171)와 교차하며 마련될 수 있다. 즉, 제2 주름부(173)의 파형은 제1 주름부(171)의 파형과 교차하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 제2 주름부(173)의 파형 절반이 제1 주름부(171)의 파형 절반과 교차되도록 마련될 수 있다. 이 경우, 외부에서 유입된 공기가 제1 주름부(171)의 내부 및 제1 주름부(171)의 사이를 지나면서 제2 주름부(173)의 내부 및 제2 주름부(173) 사이로 각각 분기되어 공기 순환 효과를 가지게 되며, 그로 인해 열 교환 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 열 교환 장치가 차량 내부의 다양한 위치에 장착되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 열 교환 장치(110)는 차량의 핸들에서 열 교환된 공기를 배출하도록 마련될 수 있다. 이때, 핸들에는 열 교환 장치(110)의 공기 배출부(135)와 연통되고 열 교환된 공기를 차량 내부로 배출하는 적어도 하나의 에어 홀(미도시)이 마련될 수 있다. 열 교환 장치(110)는 핸들 내부에 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 열 교환 장치(110)는 차량 도어, 기어봉, 차량 시트, 센터 콘솔, 시트 등받이, 헤드레스트, 암레스트, 대시보드, 콘솔 박스 후단, A 필러, C 필러, 및 오버 헤드 콘솔 등에서 열 교환된 공기를 배출하도록 마련될 수 있다. 상기 차량 내부 구조물들에는 열 교환 장치(110)의 공기 배출부(135)와 연통되고 열 교환된 공기를 차량 내부로 배출하는 적어도 하나의 에어 홀(미도시)이 마련될 수 있다. 열 교환 장치(110)는 열 교환된 공기가 배출되는 해당 부위에 장착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 열 교환 장치(110)는 차량 이외에도 다양한 분야에 적용할 수 있다. 예를 들어, 열 교환 장치(110)는 탁자 또는 테이블에서 열 교환된 공기를 실내로 배출하도록 마련될 수 있다. 열 교환 장치(110)는 침대 또는 매트에서 열 교환된 공기를 외부로 배출하도록 마련될 수 있다. 열 교환 장치(110)는 자전거 또는 오토바이의 손잡이 부분에서 열 교환된 공기를 배출하도록 마련될 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 열 교환 모듈
102 : 면상 히터
104 : 지지 플레이트
104-1 : 제1 지지 플레이트
104-2 : 제2 지지 플레이트
106 : 열 교환부
106-1 : 제1 열 교환부
106-2 : 제2 열 교환부
110 : 열 교환 장치
111 : 하우징부
113 : 공기 유입부
115 : 공기 배출부
117 : 팬
119 : 공기 배출 가이드
121 : 제1 주름부
123 : 제2 주름부
125 : 돌기부
127 : 통기부
131 : 제1 플레이트
133 : 제2 플레이트
135 : 제3 플레이트
137 : 열 교환핀
141 : 히터 삽입홈
141-1 : 제1 히터 삽입홈
141-2 : 제2 히터 삽입홈
151 : 메탈 PCB
153 : 발열체
155 : 절연부
157 : 전극 패드
157-1 : 제1 전극 패드
157-2 : 제2 전극 패드
159 : 전원 차단부
161 : 온도 센서

Claims (33)

  1. 면상 히터;
    상기 면상 히터의 일면에 마련되고 상기 면상 히터를 지지하는 제1 지지 플레이트; 및
    상기 제1 지지 플레이트 상에 마련되는 제1 열 교환부를 포함하고,
    상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부 중 적어도 하나는 박형으로 이루어지는, 열 교환 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    일측 단면이 반복되는 파형 형상을 갖고 길이 방향으로 연장되어 마련되는, 열 교환 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 길이 방향으로 굴곡지게 마련되는, 열 교환 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 길이 방향으로 반복되는 파형 형상을 가지는, 열 교환 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 파형 상단부의 높이가 하나 이상의 높이를 포함하는, 열 교환 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    제1 주름부 및 상기 제1 주름부 보다 낮은 높이를 갖는 제2 주름부가 반복되어 마련되는, 열 교환 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 지지 플레이트는,
    일단부에서 공기가 유입되고 타단부에서 공기가 배출되도록 양단부가 개방되고 양측부가 상기 제1 열 교환부의 양측을 지지하도록 마련되는, 열 교환 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 지지 플레이트는,
    상기 제1 열 교환부의 상기 파형 내측에 돌출되어 마련되는 적어도 하나의 열 교환핀을 포함하는, 열 교환 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 제1 열 교환부의 측면에 마련되는 적어도 하나의 돌기부를 더 포함하는, 열 교환 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 제1 열 교환부의 측면에 마련되는 적어도 하나의 통기부를 더 포함하는, 열 교환 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 제1 지지 플레이트 상에서 상호 이격되는 복수 개의 박막 플레이트로 이루어지는, 열 교환 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 제1 지지 플레이트를 소정 간격으로 슬라이스 커팅하여 마련되는, 열 교환 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    상기 제1 지지 플레이트의 소정 길이 구간에서는 제1 방향으로 슬라이스 커팅되어 마련되고, 상기 제1 지지 플레이트의 적어도 하나의 다른 길이 구간에서는 제1 방향과 반대 방향으로 슬라이스 커팅되어 마련되는, 열 교환 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열 교환부는,
    일측 단면이 반복되는 파형을 가지고 길이 방향으로 연장되어 마련되는 제1 주름부; 및
    상기 제1 주름부의 후방에서 상기 제1 주름부와 교차하고, 일측 단면이 반복되는 파형을 가지고 길이 방향으로 연장되어 마련되는 제2 주름부를 포함하는, 열 교환 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    메탈 PCB(Printed Circuit Board);
    상기 메탈 PCB 상에 마련되는 발열체; 및
    상기 메탈 PCB 상에서 상기 발열체를 감싸며 마련되는 절연부를 포함하는, 열 교환 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 발열체는,
    스테인리스 박막으로 이루어지는, 열 교환 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 절연부는,
    폴리이미드로 이루어지는, 열 교환 장치.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 면상 히터와 상기 제1 지지 플레이트는,
    열전도 분말을 포함하는 접착 페이스트를 통해 접착되는, 열 교환 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부 중 적어도 하나의 온도가 기 설정된 임계 온도를 초과하는 경우 상기 면상 히터로 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 더 포함하는, 열 교환 장치.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 제1 지지 플레이트에 마련되고 상기 면상 히터가 삽입되는 히터 삽입홈을 더 포함하는, 열 교환 장치.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 면상 히터의 타면에 마련되는 제2 지지 플레이트; 및
    상기 제2 지지 플레이트 상에 마련되는 제2 열 교환부를 더 포함하는, 열 교환 장치.
  22. 청구항 1에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 면상 히터, 상기 제1 지지 플레이트, 및 상기 제1 열 교환부를 포함하는 열 교환 모듈;
    상기 열 교환 모듈이 수납되는 하우징부;
    상기 하우징부의 일측에 마련되고 외부 공기가 유입되는 공기 유입부; 및
    상기 하우징부에 마련되고 상기 열 교환 모듈에 의해 열 교환된 공기가 배출되는 공기 배출부를 포함하는, 열 교환 장치.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    상기 외부 공기를 상기 공기 유입부로 유입시키고 상기 열 교환된 공기를 상기 공기 배출부로 배출시키는 팬을 더 포함하는, 열 교환 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 팬은,
    상기 열 교환 장치의 주위 온도에 따라 동작하고, 상기 주위 온도와 기 설정된 기준 온도와의 차이에 따라 동작 세기 및 동작 시간 중 적어도 하나가 조절되는, 열 교환 장치.
  25. 청구항 22에 있어서,
    상기 열 교환 장치는,
    차량 내부에 장착되고, 핸들, 도어, 기어봉, 시트, 센터 콘솔, 헤드레스트, 암레스트, 대시보드, 및 오버 헤드 콘솔 중 적어도 하나로 상기 열 교환된 공기를 배출하도록 마련되는, 열 교환 장치.
  26. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 지지 플레이트의 두께는,
    0 초과 1.5 mm 이하로 마련되는, 열 교환 장치.
  27. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 열 교환부의 두께는,
    0 초과 0.5 mm 이하로 마련되는, 열 교환 장치.
  28. 청구항 1에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터인, 열 교환 장치.
  29. 면상 히터; 및
    상기 면상 히터의 일면에 마련되는 열 교환부를 포함하고,
    상기 면상 히터 및 상기 열 교환부 중 적어도 하나는 박형으로 이루어지는, 열 교환 장치.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 면상 히터와 상기 열 교환부는 폴리이미드 접착제로 접합되는, 열 교환 장치.
  31. 청구항 29에 있어서,
    상기 면상 히터는,
    PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터인, 열 교환 장치.
  32. 스테인리스 박막으로 이루어지는 발열체;
    상기 발열체를 감싸며 마련되는 절연 부재; 및
    상기 절연 부재에 밀착되어 마련되는 열 교환부를 포함하고,
    상기 스테인리스 박막의 두께는, 0 초과 0.5 mm 이하로 마련되는, 열 교환 장치.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 절연 부재는,
    폴리이미드로 이루어지는, 열 교환 장치.
KR1020140072058A 2014-03-31 2014-06-13 열 교환 장치 KR20150143064A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140072058A KR20150143064A (ko) 2014-06-13 2014-06-13 열 교환 장치
PCT/KR2014/007407 WO2015152470A1 (ko) 2014-03-31 2014-08-08 열 교환 모듈 및 이를 구비한 냉온 송풍 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140072058A KR20150143064A (ko) 2014-06-13 2014-06-13 열 교환 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150143064A true KR20150143064A (ko) 2015-12-23

Family

ID=55082317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140072058A KR20150143064A (ko) 2014-03-31 2014-06-13 열 교환 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150143064A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102527167B1 (ko) * 2022-10-25 2023-04-28 주식회사 서연이화 자동차의 헤드레스트 공조장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020016034A (ko) 2000-08-24 2002-03-04 이계안 차량 난방을 위한 히터 및 이지알 쿨러의 성능 향상장치
KR100482640B1 (ko) 2002-10-11 2005-04-14 현대자동차주식회사 차량용 히터유니트

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020016034A (ko) 2000-08-24 2002-03-04 이계안 차량 난방을 위한 히터 및 이지알 쿨러의 성능 향상장치
KR100482640B1 (ko) 2002-10-11 2005-04-14 현대자동차주식회사 차량용 히터유니트

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102527167B1 (ko) * 2022-10-25 2023-04-28 주식회사 서연이화 자동차의 헤드레스트 공조장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8478117B2 (en) Heating device and heat exchanger
US20190335541A1 (en) Temperature control device with ptc module
TW201311029A (zh) 加熱單元、風扇過濾單元及基板處理裝置
CA2640987A1 (en) Device having at least one ptc resistor
KR20100011514A (ko) 차량용 프리히터
KR20150143064A (ko) 열 교환 장치
JP6301938B2 (ja) ヒートシンク、関連する加熱モジュール、および、対応する組み立て方法
JP3128996U (ja) 温風暖房機発熱体の電気連結構造体
CN113228823B (zh) 具有熔断功能的发热元件及包括此的加热单元
KR20160016326A (ko) 차량용 핸들
JP2002005591A (ja) 熱交換器
CN215412491U (zh) 一种流通式加热器设备
TWI598576B (zh) Test equipment and sample evaluation methods
CN111148293B (zh) 发热组件和散热装置及其加工方法
CN212324394U (zh) 加热器组件和ptc加热器
KR100745455B1 (ko) 보조히터 및 이를 구비하는 온수히터
JP2023110823A (ja) プレート型ヒータ装置
GB2603434A (en) Flow through heaters
KR101532318B1 (ko) 전열 장치
KR20200001308U (ko) 방열판을 구비한 온풍형 라디에이터
JPH08321339A (ja) 放熱形端子台ユニット
KR20140040441A (ko) 자동차용 히터
JP2013193513A (ja) 電気式加熱器
CA2171843A1 (en) Electric heater
KR20090042430A (ko) 차량용 보조난방장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application