KR20160007086A - 냉각수 가열식 히터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.

Description

냉각수 가열식 히터 {Cooling-water heating type heater}
본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로, 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 할 수 있는 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.
휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원은 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등이 실용화되거나 개발중에 있다.
그런데 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 사용하는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 적용할 수 없거나 적용하기 어렵다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.
이에 따라 전기자동차, 하이브리드카 및 연료전지 차량 등에는, 공조 시스템에 히트펌프(heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다. 이 중 전기 히터는 공조 시스템에 크게 영향을 주지 않고 보다 용이하게 냉각수를 가열할 수 있어 현재 광범위하게 사용이 이루어지고 있다.
여기에서 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.
이중 냉각수 가열식 히터인 일본특허공개특허(2008-056044)인 "열매체 가열 장치 및 그것을 이용한 차량용 공기 조절 장치"에는, 도 1과 같이 발열원인 피티씨(PTC, Positive Temperature Coefficient) 전극판(41)의 상하부에 열매체 유통 박스(30,50)가 밀착되도록 하고, 상부 열매체 유통 박스(30)의 상측과 하부 열매체 유통 박스(50)의 하측이 각각 기판 수용 박스(20)와 뚜껑(51)에 의해 밀폐되도록 하여, 판형의 핀들 사이에 형성된 공간인 유통로(33,54)로 냉각수가 유통되도록 하여, PTC 전극판과 냉각수 간의 열전달효율을 높여 냉각수를 보다 효과적으로 가열하도록 된 구조를 갖는 냉각수 히터가 개시되어 있다.
그런데 상기와 같은 냉각수 히터는 발열체의 과열 시 발열체로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 안전장치가 미비하며, 이로 인해 발열체가 과열되어 화재가 발생할 수 있는 위험이 있다. 또한, 냉각수의 유동 방향에 따라 발열체의 온도 편차가 크며 열전달 효율이 저하되는 단점이 있다.
JP 2008-056044 A (2008.03.13)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원통형태의 발열체가 형성된 발열 파이프의 내부로 냉각수가 유동되어 열교환이 이루어지는 냉각수 가열식 히터에 있어서, 발열체에 집중 열밀도부를 설계하여 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 파이프(110)의 양단이 개방되어 내부로 냉각수각 유통되는 발열 파이프(100); 를 포함하며, 상기 발열체(120)는, 나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1); 및 상기 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 형성되어 전선이 연결되는 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어져, 상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성되고, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 원주방향을 따라 복수개의 발열체 패턴(121)이 형성되되 상기 발열체 패턴(121)들은 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치되며, 상기 발열체 패턴(121)들은 전극(122)에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 냉각수 가열식 히터는 발열체의 과열 시 집중 열밀도부의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여 집중 열밀도부에 연결된 전극이 과열되어 단락되도록 함으로써 발열체로 공급되는 전원이 차단되도록 하여 발열체의 과열로 인한 화재를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 발열체의 과열이 방지되며 발열체의 온도가 균일해져 열전달 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 정면 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 발열 파이프(파이프에 발열체가 형성된 상태)를 나타낸 정면도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발열체의 열밀도를 나타낸 그래프 및 열분석 사진.
도 7은 본 발명에 따른 발열체의 발열체 패턴, 전극, 전극 단자 및 온도센서의 회로 패턴을 나타낸 전개도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 사시도 및 정면 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 발열 파이프(파이프에 발열체가 형성된 상태)를 나타낸 정면도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 발열체의 열밀도를 나타낸 그래프 및 열분석 사진이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는, 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 파이프(110)의 양단이 개방되어 내부로 냉각수각 유통되는 발열 파이프(100); 를 포함하며, 상기 발열체(120)는, 나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1); 및 상기 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 형성되어 전선이 연결되는 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어져, 상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 구성될 수 있다.
우선, 발열 파이프(100)는 내부로 냉각수가 유통될 수 있도록 내부가 중공되어 양단이 개방되게 형성된 파이프(110)의 외주면에 원통형의 발열체(120)가 형성된 형태로 형성될 수 있으며, 원통형의 발열체(120)는 얇은 필름 형태로 형성되어 파이프(110)의 외주면에 부착되거나 파이프(110)의 외주면에 발열체(120)를 스크린 인쇄하여 소결함으로써 파이프(110)의 외주면에 원통형태의 발열체(120)가 형성될 수 있다.
그리고 발열체(120)는 일측의 열밀도(발열량/단위면적)가 나머지 부분의 열밀도보다 높도록 집중 열밀도부(121-1)가 형성된다. 즉, 발열체(120)는 전체 발열체(120) 중에서 상대적으로 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1)가 파이프(110)의 길이방향 일측에 형성되고, 나머지 부분은 상대적으로 열밀도가 낮게 형성될 수 있다. 다시말하면 전체 발열체(120) 중에서 파이프(110)의 길이방향으로 좌측의 일부인 발열체(120)의 일측이 열밀도가 높게 형성되고 발열체(120)의 중앙부분 및 타측인 나머지 부분은 상기 집중 열밀도부(121-1)보다 열밀도가 낮게 형성될 수 있다.
이때, 발열체(120)는 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 전선이 연결되도록 전극 단자(123)가 형성되어, 전원 공급을 위한 전선이 납땜 등으로 전극 단자(123)에 연결될 수 있다.
그리하여 본 발명의 냉각수 가열식 히터는 발열체(120)의 과열 시 도 6의 열분석 사진과 같이 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 구성될 수 있다. 이에 따라 발열체(120)의 과열 시 전원을 차단하는 별도의 안전장치에 고장이 발생하더라도 집중 열밀도부의 전극이 단락되어 전원이 차단될 수 있어, 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있다.
이때, 집중 열밀도부(121-1)에 근접하여 전극 단자(123)가 배치되어 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)에 전극 단자(123)가 연결되므로, 집중 열밀도부(121-1)의 과열 시 전극 단자(123)와 전선의 연결을 위한 전선 접속부(납땜 등)도 과열되어 단락됨으로써 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되도록 할 수도 있다.
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성될 수 있다.
이는 발열 파이프(100)의 일측으로 냉각수가 유입되고 타측으로 냉각수가 배출되며, 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)가 배치되어 유입되는 온도가 낮은 냉각수와 발열체(120)에서 상대적으로 온도가 높은 집중 열밀도부(121-1)간에 먼저 열교환이 이루어지도록 함으로써 발열체(120)의 온도 편차를 줄일 수 있다. 이에 따라 발열체의 과열이 방지되며 발열체의 온도가 균일해져 열전달 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성될 수 있다.
즉, 발열 파이프(100) 내부를 통과하는 냉각수는 입구측에서 출구측으로 갈수록 열교환이 진행되면서 가열되어 온도가 상승하므로, 도 5의 그래프와 같이 냉각수 입구측에 위치된 발열체(120)에 집중 열밀도부(121-1)를 배치하고 냉각수 유동방향으로 갈수록 열밀도가 낮게 발열체(120)를 형성하여, 발열체(120) 전체가 균일한 온도 분포를 갖도록 할 수 있다.
또한, 상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이 발열체(120)를 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도를 점차 낮게 형성할 수도 있으나, 도 4와 같이 냉각수의 유동방향으로 갈수록 순차적으로 발열체(120)의 열밀도가 낮게 형성되되 영역을 나누어 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)로 형성하여 발열체(120) 전체가 균일한 온도 분포를 갖도록 할 수 있다.
또한, 상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치될 수 있다.
즉, 집중 열밀도부(121-1)는 정상적인 가열 시 나머지 부분에 비해 발열 표면온도가 약간 높게 유지되므로, 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)를 설치하여 측정되는 온도에 따라 발열체(120)의 작동을 제어할 수 있다. 이때, 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 설정치를 초과하면 제어회로를 통해 발열체(120)로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
또한, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성되고, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 원주방향을 따라 복수개의 발열체 패턴(121)이 형성되되 상기 발열체 패턴(121)들은 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치되며, 상기 발열체 패턴(121)들은 전극(122)에 병렬로 연결될 수 있다.
즉, 도 7과 같이 발열체(120)는 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치된 복수개의 발열체 패턴(121)들이 전극(122)에 의해 병렬로 연결되도록 구성될 수 있으며, 전극(122)은 발열체 패턴(121)들의 길이방향 양단들이 연결되도록 한 쌍으로 형성되어, 전극(122)들의 일측 단부에는 전극 단자(123)가 형성될 수 있다. 이때, 좌측의 일부 발열체 패턴(121)들이 집중 열밀도부(121-1)로 형성될 수 있으며 그 우측에 일부 발열체 패턴(121)들이 고용량 발열부(121-2) 및 나머지 발열체 패턴(121)들이 저용량 발열부(121-3)로 형성될 수 있다. 그리고 발열체 패턴(121)들은 두께, 폭, 이격된 거리, 재질 등을 달리하여 열밀도가 다르게 형성될 수 있다. 또한, 발열체 패턴(121), 전극(122) 및 전극 단자(123)들은 파이프(110)에 스크린인쇄 후 소결되어 얇은 필름형태의 발열체(120)가 파이프(110)의 외주면에 밀착된 원통형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성될 수 있다. 즉, 발열체 패턴(121)들의 열밀도가 서로 다르게 형성되므로 온도센서(200)를 파이프(110)의 길이방향으로 길게 형성함으로써, 전체적인 발열체(120)의 평균적인 온도를 측정할 수 있다.
이때, 상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성될 수 있다. 즉, 발열체(120)의 발열체 패턴(121), 전극(122) 및 전극 단자(123)들을 파이프(110)에 스크린인쇄하고 소결시킬 때 온도센서 패턴(210) 및 온도센서 단자(220)를 함께 스크린인쇄 및 소결시켜, 발열체(120)와 온도센서(200)가 일체형으로 파이프(110)의 외주면에 형성될 수 있다. 그리고 온도센서(200)는 발열체(120)의 전극 단자(123)가 형성되는 부분에 온도센서 단자(220)들이 배치되고 이에 연결되도록 'U'자형으로 온도센서 패턴(210)이 형성될 수 있다. 또한, 온도센서(200)는 파이프(110)에 발열체(120)가 원통형으로 형성되는 경우 발열체(120)의 전극(122)들 사이에 전극(122)들과 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 배치되며, 상기 발열 파이프(100)의 발열체(120)에 연결되어 발열체(120)를 제어하는 제어회로부(800, 기판)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 발열 파이프(100)와 제어회로부(800) 사이에 열차단 플레이트(700)가 구비되어 발열체(120)에서 발생하는 복사열에 의해 제어회로부(800)가 가열되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 트랜지스터(810,IGBT)가 결합되어 열이 많이 발생하는 트랜지스터가 온도가 낮은 유입되는 냉각수에 의해 냉각되도록 할 수 있다.
또한, 발열 파이프(100)의 일측에는 입구 블록(410) 및 입구 파이프(400)가 연결되어 결합될 수 있으며, 타측에는 출구 블록(510) 및 출구 파이프(500)가 연결되어 결합될 수 있다. 그리고 입구 블록(410)의 외측에 트랜지스터(810)가 결합될 수 있다. 또한, 발열 파이프(100)의 외측에 이격되어 외부를 감싸도록 상측에 상부 커버(610) 및 하측에 하부 커버(62)가 결합될 수 있으며, 상부 커버(610) 및 하부 커버(620)는 입구 파이프(400) 및 출구 파이프(500)에 결합될 수 있으며, 상부 커버(610)와 하부 커버(620)의 테두리 부분이 서로 결합될 수 있다. 또한, 열차단 플레이트(700) 및 제어회로부(800)는 상부 커버(610)에 결합되어 고정될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 냉각수 가열식 히터
100 : 발열 파이프
110 : 파이프 120 : 발열체(필름 히터)
121 : 발열체 패턴 121-1 : 집중 열밀도부
121-2 : 고용량 열밀도부 121-3 : 저용량 열밀도부
122 : 전극 123 : 전극 단자
200 : 온도센서
210 : 온도센서 패턴 220 : 온도센서 단자
400 : 입구 파이프 410 : 입구 블록
500 : 출구 파이프 510 : 출구 블록
610 : 상부 커버 620 : 하부 커버
700 : 열차단 플레이트
800 : 제어회로부(기판) 810 : 트랜지스터(IGBT)

Claims (8)

  1. 원통형의 발열체(120)가 형성되며, 파이프(110)의 양단이 개방되어 내부로 냉각수각 유통되는 발열 파이프(100); 를 포함하며,
    상기 발열체(120)는,
    나머지 부분의 열밀도(발열량/단위면적)보다 높은 열밀도를 갖는 집중 열밀도부(121-1); 및
    상기 집중 열밀도부(121-1)가 연결된 전극(122)에 형성되어 전선이 연결되는 전극 단자(123); 를 포함하여 이루어져,
    상기 발열체(120)의 과열 시 집중 열밀도부(121-1)의 온도가 나머지 부분보다 먼저 상승하여, 상기 집중 열밀도부(121-1)에 연결된 전극(122)이 과열되어 단락됨으로써 상기 발열체(120)로 공급되는 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측으로 갈수록 열밀도가 점차 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 발열체(120)는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에서 출구측 방향으로 열밀도가 높은 순서로 집중 열밀도부(121-1), 고용량 발열부(121-2) 및 저용량 발열부(121-3)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열체(120)의 집중 열밀도부(121-1)에 온도센서(200)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 발열체(120)는 파이프(110)의 외주면을 감싸도록 원통형으로 형성되고, 상기 발열체(120)는 파이프(110)의 원주방향을 따라 복수개의 발열체 패턴(121)이 형성되되 상기 발열체 패턴(121)들은 파이프(110)의 길이방향으로 서로 이격되어 배치되며, 상기 발열체 패턴(121)들은 전극(122)에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 발열체 패턴(121)들이 파이프(110)의 길이방향을 따라 이격되어 배치된 전체 범위에 걸쳐, 상기 파이프(110)에 온도센서(200)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발열체(120) 및 온도센서(200)는 파이프(110)에 인쇄 및 소결되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200061959A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 동아전장주식회사 차량용 냉각수 히터 장치
WO2023214677A1 (ko) * 2022-05-04 2023-11-09 주식회사 경동나비엔 열 교환기 및 이를 포함하는 온수기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004205146A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 蒸気発生装置
JP2005116481A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nippon Dainatekku Kk 面状ヒーター
JP2008056044A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱媒体加熱装置およびそれを用いた車両用空調装置
KR101220115B1 (ko) * 2011-07-08 2013-01-11 주식회사 엑사이엔씨 온풍-온수 발생 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004205146A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd 蒸気発生装置
JP2005116481A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Nippon Dainatekku Kk 面状ヒーター
JP2008056044A (ja) 2006-08-30 2008-03-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 熱媒体加熱装置およびそれを用いた車両用空調装置
KR101220115B1 (ko) * 2011-07-08 2013-01-11 주식회사 엑사이엔씨 온풍-온수 발생 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200061959A (ko) * 2018-11-26 2020-06-03 동아전장주식회사 차량용 냉각수 히터 장치
WO2023214677A1 (ko) * 2022-05-04 2023-11-09 주식회사 경동나비엔 열 교환기 및 이를 포함하는 온수기

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