KR20160091002A - Safety control method and apparatus of the cooling-water heating type heater - Google Patents

Safety control method and apparatus of the cooling-water heating type heater Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a safety control method and an apparatus of a cooling water heating type heater and, more specifically, relates to a safety control method and an apparatus of a cooling water heating type heater, which can prevent damage to a heating element, heat deterioration of electronic components arranged to be adjacent to the heating element, and a fire on surrounding components, by measuring a temperature of a cooling water inlet and a cooling water outlet, calculating temperature difference, measuring the voltage and current of a heating element, and calculating a resistance value in order to stably control a temperature of the heating element.

Description

냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치 {Safety control method and apparatus of the cooling-water heating type heater}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a safety control method and apparatus for a cooling water heater,

본 발명은 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 냉각수 가열식 히터에서 발열체의 온도를 안정적으로 제어할 수 있어 발열체의 손상, 발열체에 근접하여 배치된 전자 부품들의 열화 및 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for safety control of a coolant-heated heater, in which the temperature of a heating element can be stably controlled in a cooling-water-heated heater so that damage to the heating element, deterioration of electronic components disposed close to the heating element, And more particularly, to a safety control method and apparatus for a cooling water heater.

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.Vehicles powered by engines powered by gasoline, diesel, and other energy sources are currently the most common form of vehicles, but these automotive energy sources are in need of new sources of energy due to various causes such as environmental pollution problems as well as reduced oil reserves. Electric cars, hybrid cars, and fuel cell vehicles are currently being put to practical use or being developed.

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.However, in an electric vehicle, a hybrid car, and a fuel cell vehicle, a heating system using cooling water can not be applied or applied, unlike a conventional vehicle using an engine using oil as an energy source. That is, in the case of a conventional vehicle using an engine using an oil as an energy source as the driving source, a lot of heat is generated in the engine, a cooling water circulation system for cooling the engine is provided, . However, since such a large amount of heat as that generated by the engine does not occur in the electric vehicle, the hybrid car, and the drive source of the fuel cell vehicle, there has been a limit to the use of this conventional heating system.

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.Accordingly, various studies have been made on electric vehicles, hybrid cars, and fuel cell vehicles by adding a heat pump to the air conditioning system and using it as a heat source, or by providing a separate heat source such as an electric heater have. Among them, the electric heater can heat the cooling water more easily without greatly affecting the air conditioning system, and is now widely used.

여기에서 전기 히터는 차량의 실내로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 공기 가열식 히터와, 냉각수를 가열하는 형태의 냉각수 가열식 히터(또는 냉각수 히터)가 있다.Here, the electric heater includes an air-heated heater that directly heats the air blown into a vehicle room, and a coolant-heated heater (or a coolant heater) that heats the coolant.

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.The heating medium heating device and the air conditioning device for a vehicle using the heating medium, which is a double cooling water heating heater (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-056044), has a structure in which a PTC (Positive Temperature Coefficient) electrode plate 41 And the upper side of the upper heating medium distribution box 30 and the lower side of the lower heating medium distribution box 50 are sealed by the substrate receiving box 20 and the lid 51, respectively, so that the upper and lower heating medium distribution boxes 30, A cooling water heater having a structure in which cooling water is allowed to flow through the flow paths 33 and 54 which are spaces formed between plate-shaped pins to increase the heat transfer efficiency between the PTC electrode plate and the cooling water, thereby heating the cooling water more effectively have.

그런데 상기와 같은 냉각수 히터는 발열체의 온도가 높아 히터의 정지 및 가동 시 발열체의 온도변화가 극심하여 발열체가 쉽게 파손되는 단점이 있다. 그리고 발열체의 열이 전자회로부(제어기판, 22)로 전달되어 전자부품의 오작동을 유발시키거나 내구성을 저하시키는 단점이 있다. 또한, 발열체의 열로 인해 열매체 유통 박스(30,50)의 온도가 높아지므로 열손실이 과다하게 발생하며 발열체의 과열 발생 시 안전장치가 미비하여 주변 부품들에 화재가 발생할 수 있는 위험이 있다.
However, such a coolant heater has a disadvantage in that the temperature of the heating element is high, and the temperature of the heating element is extremely changed during stoppage and operation of the heater, thereby easily damaging the heating element. And the heat of the heating element is transmitted to the electronic circuit portion (control board) 22, causing malfunction of the electronic component or lowering of durability. In addition, since the temperature of the heating medium distribution boxes 30 and 50 increases due to the heat of the heating element, excessive heat loss occurs, and when the heating element is overheated, there is a risk that the safety device is insufficient and the surrounding components are fired.

JP 2008-056044 A (2008.03.13)JP 2008-056044 A (Mar 13, 2008)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수 가열식 히터에서 발열체의 온도를 안정적으로 제어할 수 있어 발열체의 손상, 발열체에 근접하여 배치된 전자 부품들의 열화 및 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cooling water heating type heater capable of stably controlling the temperature of a heating element and capable of preventing damage to a heating element, And to provide a safety control method and apparatus for a coolant-heated heater that can prevent fire of peripheral parts.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법은, 발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측의 온도(Ti) 및 냉각수 출구측의 온도(To)를 측정하는 단계(S10); 및 상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도에서 냉각수 입구측의 온도를 뺀 온도차(dT = To - Ti)를 계산하고, 상기 계산된 온도차가 발열체(120)의 정상 히팅 범위내인지를 판단하여 비정상 히팅인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S20); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling the safety of a cooling water heating heater, the method comprising: controlling a temperature of the cooling water inlet side of the heat generating pipe (100) causing heat exchange with the cooling water flowing through the heating body And measuring a temperature To of the cooling water outlet side (S10); (DT = To - Ti) obtained by subtracting the temperature at the cooling water inlet side from the temperature at the cooling water outlet side measured in step S10, and determines whether the calculated temperature difference is within the normal heating range of the heating element 120 Stopping the operation of the heating element 120 when the heating is abnormal; And a control unit.

또한, 상기 S20단계에서 정상 히팅으로 판단되는 경우 상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하여 상기 발열체(120)의 저항값을 계산하는 단계(S30); 및 상기 S30단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 큰 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S40); 를 더 포함하여 이루어지며, 상기 S40단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 작은 경우 상기 S10단계 내지 S40단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.If it is determined in step S20 that the heating is normal, step (S30) of calculating the resistance value of the heating element 120 by measuring the voltage and current of the heating element 120; And stopping the operation of the heating element 120 when the resistance value Ra calculated in step S30 is greater than a preset resistance value Rs. If the resistance value Ra calculated in step S40 is smaller than a preset resistance value Rs, steps S10 through S40 are repeatedly performed.

또한, 상기 S20단계 후 또는 상기 S30단계 전에, 상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도 및 냉각수 입구측의 온도가 정상 온도 범위인지를 판단하여 히팅 에러인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S25); 가 수행되는 것을 특징으로 한다.After step S20 or step S30, it is determined whether the temperature of the cooling water outlet side measured at step S10 and the temperature of the cooling water inlet side are within the normal temperature range. If the heating error is detected, the operation of the heating body 120 is stopped (S25); Is performed.

또한, 상기 S20단계에서 정상 히팅 범위는, 상기 계산된 온도차(dT)가 0보다 크고 미리 설정된 온도차(dTs)보다 작거나 같은 범위인 것을 특징으로 한다.The normal heating range in step S20 is characterized in that the calculated temperature difference dT is larger than 0 and smaller than or equal to a preset temperature difference dTs.

또한, 상기 미리 설정된 온도차(dTs)는 아래의 수식으로 계산되는 것을 특징으로 한다.Further, the predetermined temperature difference dTs is calculated by the following equation.

dTs = Q / (m * C)dTs = Q / (m * C)

(Q: 흡열량, m: 냉각수 유량, C: 냉각수 비열)(Q: heat absorption, m: flow rate of cooling water, C: specific heat of cooling water)

또한, 상기 Q(흡열량)는 상기 발열체(120)에 인가되는 전력값으로 대체하여 계산되는 것을 특징으로 한다.Also, the Q (heat absorbed) is calculated by substituting the power value applied to the heating body 120.

또한, 상기 발열체(120)의 저항값(Ra)을 실시간으로 모니터링하여, 상기 저항값(Ra)이 무한대, 0 및 감소되는 것 중 어느 하나로 나타나는 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 한다.It is also possible to monitor the resistance value Ra of the heating element 120 in real time and stop the operation of the heating element 120 when the resistance value Ra is expressed as infinite, .

또한, 상기 발열체(120)는 온도에 따라 저항이 선형적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.Also, the resistance of the heating element 120 increases linearly with temperature.

그리고 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치(1000)는, 발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 설치되는 입구 온도센서(310) 및 냉각수 출구측에 설치되는 출구 온도센서(320); 상기 발열체(120)의 작동을 제어하는 트랜지스터(820); 및 상기 발열체(120), 입구 온도센서(310), 출구 온도센서(320) 및 트랜지스터(820)와 연결되어, 상기 입구 온도센서(310) 및 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도값에 따라 상기 트랜지스터(820)를 제어하는 메인 제어부(810); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The apparatus for controlling safety control of a cooling water heater of the present invention includes an inlet temperature sensor 310 installed at a cooling water inlet side of an exothermic pipe 100 which generates heat exchange with cooling water flowing through the heating body 120, And an outlet temperature sensor (320) installed at the cooling water outlet side; A transistor 820 for controlling the operation of the heating element 120; And an outlet temperature sensor 320 connected to the heating element 120, the inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320 and the transistor 820. The inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320, A main control unit 810 for controlling the transistor 820; And a control unit.

또한, 상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하며, 상기 메인 제어부(810)에 연결되는 전압·전류 센서(830); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A voltage / current sensor 830 for measuring the voltage and current of the heating element 120 and connected to the main controller 810; And further comprising:

또한, 상기 발열체(120)의 일측은 전원의 양극에 연결되고 타측은 트랜지스터(820)와 연결되며 상기 트랜지스터(820)가 전원의 음극에 연결되며, 상기 발열체(120)와 트랜지스터(820) 사이에서 전압 및 전류를 측정하도록 상기 전압·전류 센서(830)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
One side of the heating element 120 is connected to the positive electrode of the power source and the other side of the heating element 120 is connected to the transistor 820. The transistor 820 is connected to the negative electrode of the power source and between the heating element 120 and the transistor 820 And the voltage / current sensor 830 is installed to measure voltage and current.

본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치는, 냉각수 가열식 히터에서 발열체의 온도를 안정적으로 제어할 수 있고, 이에 따라 발열체의 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 발열체 및 제어기의 오류에 대한 확실한 안전장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.A method and an apparatus for safety control of a cooling water heating heater according to the present invention can stably control the temperature of a heating element in a cooling water heating heater, thereby preventing damage to the heating element to improve reliability, There is an advantage that a reliable safety device can be provided.

또한, 발열체의 온도제어 및 안전제어를 위한 부품을 최소화 할 수 있으며, 발열체의 과열을 방지하여 발열체에 근접하여 배치된 전자 부품들의 열화 및 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있는 장점이 있다.
In addition, it is possible to minimize components for temperature control and safety control of the heating element, prevent overheating of the heating element, deteriorate the electronic components arranged close to the heating element, and prevent fire of peripheral parts.

도 1은 종래의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 단면 개략도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터 및 안전 제어 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도 및 정면 단면도.
도 4는 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법을 나타낸 단계도.
도 5는 본 발명에 따른 발열체의 저항-온도 특성을 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치를 나타낸 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional cooling water heater; FIG.
2 and 3 are a perspective view and a front sectional view showing an embodiment of a cooling water heater and a safety control device according to the present invention.
4 is a view showing a method of controlling the safety of a cooling water heater according to the present invention.
5 is a graph showing resistance-temperature characteristics of a heating element according to the present invention.
6 is a block diagram showing a safety control device for a cooling water heater according to the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법 및 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method and an apparatus for safety control of a cooling water heater of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터 및 안전 제어 장치의 일 실시예를 나타낸 사시도 및 정면 단면도이며, 도 4는 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법을 나타낸 단계도이다.2 and 3 are a perspective view and a front sectional view showing an embodiment of the cooling water heating type heater and the safety control device according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a method of controlling the safety of the cooling water heating type heater according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법은, 발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측의 온도(Ti) 및 냉각수 출구측의 온도(To)를 측정하는 단계(S10); 및 상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도에서 냉각수 입구측의 온도를 뺀 온도차(dT = To - Ti)를 계산하고, 상기 계산된 온도차가 발열체(120)의 정상 히팅 범위내인지를 판단하여 비정상 히팅인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S20); 를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in the figure, the method for controlling the safety of the cooling water heating heater according to the present invention is characterized in that the temperature (Ti) at the cooling water inlet side of the exothermic pipe (100) causing heat exchange with the cooling water flowing in the heating body (S10) of the temperature (To); (DT = To - Ti) obtained by subtracting the temperature at the cooling water inlet side from the temperature at the cooling water outlet side measured in step S10, and determines whether the calculated temperature difference is within the normal heating range of the heating element 120 Stopping the operation of the heating element 120 when the heating is abnormal; . ≪ / RTI >

우선, 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터는, 도 2 및 도 3과 같이 파이프(110)의 외주면에 원통형의 발열체(120)가 형성되는 발열 파이프(100), 발열 파이프(100)의 일측에 냉각수가 유입되도록 연결되는 입구 파이프(400) 및 발열 파이프(100)의 타측에 냉각수가 배출되도록 연결되는 출구 파이프(500)를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 냉각수가 일측으로 유입되어 가열된 발열체(120)와 열교환을 일으킨 후 배출되는 구조로 형성될 수 있다. 그리고 발열 파이프(100)와 입구 파이프(400) 사이에는 입구 블록(410)이 형성될 수 있으며, 발열 파이프(100)와 출구 파이프(500) 사이에는 출구 블록(510)이 형성될 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터는 상기한 바 이외에도 냉각수가 유입되어 발열체와 열교환을 일으켜 냉각수가 가열된 후 배출되는 다양한 형태로 형성될 수 있다.2 and 3, a cooling water heating heater according to the present invention includes a heating pipe 100 having a cylindrical heating element 120 formed on an outer peripheral surface of a pipe 110, And an outlet pipe 500 connected to discharge the cooling water to the other side of the exothermic pipe 100. That is, the cooling water may be formed into a structure in which the cooling water flows into one side and causes heat exchange with the heated heating element 120 and then discharged. An inlet block 410 may be formed between the exothermic pipe 100 and the inlet pipe 400 and an outlet block 510 may be formed between the exothermic pipe 100 and the outlet pipe 500. At this time, the cooling water heating type heater according to the present invention may be formed in various forms such that the cooling water flows in addition to the above, heat exchange with the heating body occurs, and the cooling water is heated and then discharged.

그리고 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법은, 상기한 바와 같이 발열체(120)의 양측에 위치하는 냉각수 입구측과 냉각수 출구측의 온도를 측정하고, 측정된 온도에서 온도차를 계산한 후, 계산된 온도차가 정상인지를 판단하여 비정상인 경우에 발열체(120)의 작동을 정지시키도록 구성된다.The safety control method of the cooling water heater of the present invention is a method of controlling the temperature of the cooling water inlet side and the cooling water outlet side located on both sides of the heating body 120 as described above and calculating the temperature difference at the measured temperature, It is determined whether the temperature difference is normal and the operation of the heating element 120 is stopped when the temperature difference is abnormal.

보다 상세하게는, 도 4를 참조하면 먼저 발열체(120)가 형성된 발열 파이프(100)의 일측에 연결된 냉각수 유입측인 입구 파이프(400) 또는 입구 블록(410)에서 냉각수의 입구측 온도(Ti)를 측정하고, 발열 파이프(100)의 출구측에 연결된 냉각수 출구측인 출구 파이프(500) 또는 출구 블록(510)에서 냉각수의 출구측 온도(To)를 측정할 수 있다.4, the temperature Ti at the inlet side of the cooling water in the inlet pipe 400 or the inlet block 410, which is the cooling water inlet side connected to one side of the exothermic pipe 100 formed with the heating body 120, (To) of the cooling water at the outlet pipe 500 or the outlet block 510, which is the cooling water outlet side connected to the outlet side of the exothermic pipe 100, can be measured.

그리고 측정된 냉각수 입구측 온도와 출구측 온도의 온도차인 dT 값을 계산한다. 이때, 온도차(dT)는 유입된 냉각수가 유동되면서 발열체(120)와 열교환을 일으켜 온도가 상승된 후 배출되므로, 냉각수 출구측의 온도에서 냉각수 입구측의 온도를 뺀 온도차(dT = To - Ti)를 계산한다.Then, the measured temperature difference between the inlet side temperature and the outlet side temperature of the cooling water is calculated. (DT = To - Ti) obtained by subtracting the temperature at the cooling water inlet side from the temperature at the cooling water outlet side, and the temperature difference (dT) .

이후 계산된 온도차가 발열체(120)의 정상 히팅 범위내인지를 판단하여 비정상 히팅으로 판단되는 경우 발열체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다. 즉, 온도차가 미리 설정된 정상 히팅 범위보다 낮으면 발열체(120)가 정상인 경우보다 약하게 작동되거나 작동되지 않을 수 있으며, 또는 유동되는 냉각수의 유량이 정상인 경우보다 많을 수 있으므로 발열체(120) 또는 냉각수 계통 등에 이상이 있는 것(비정상 히팅)으로 판단하여 발열체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다. 이때, 발열체(120)의 정지와 함께 에러 메시지를 송출하여 이상이 있는 부분을 점검하거나 유지보수 하도록 할 수 있다. 또한, 온도차가 미리 설정된 정상 히팅 범위보다 높으면 발열체(120)가 과열되거나 냉각수의 유량이 부족하거나 냉각수가 흐르지 않을 수 있으므로, 이를 비정상 히팅으로 판단하여 발열체(120)의 작동을 정지시키고 에러 메시지를 송출할 수 있다.Then, it is determined whether the calculated temperature difference is within the normal heating range of the heating element 120, and the operation of the heating element 120 can be stopped when the abnormal heating is determined. That is, if the temperature difference is lower than the predetermined normal heating range, the heating element 120 may be weakly operated or not operated, or the flow rate of the flowing cooling water may be larger than that when the heating element 120 is normal. (Abnormal heating), and the operation of the heating element 120 can be stopped. At this time, an error message may be sent along with the stop of the heating element 120, so that the abnormal part can be checked or maintained. If the temperature difference is higher than the predetermined normal heating range, the heating element 120 may be overheated or the flow rate of the cooling water may be insufficient or the cooling water may not flow. Accordingly, abnormal heating may be determined to stop the operation of the heating element 120, can do.

그리하여 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법은, 냉각수 가열식 히터에서 발열체의 온도를 안정적으로 제어할 수 있고, 이에 따라 발열체의 과열에 따른 손상을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 발열체 및 제어기의 오류에 대한 확실한 안전장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.Thus, the safety control method of the cooling water heater of the present invention can stably control the temperature of the heating element in the cooling water heating heater, thereby preventing damage due to overheating of the heating element, thereby improving reliability. There is an advantage of providing a reliable safeguard against errors.

또한, 발열체의 온도제어 및 안전제어를 위한 부품을 최소화 할 수 있으며, 발열체의 과열을 방지하여 발열체에 근접하여 배치된 전자 부품들의 열화 및 주변 부품들의 화재를 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible to minimize components for temperature control and safety control of the heating element, prevent overheating of the heating element, deteriorate the electronic components arranged close to the heating element, and prevent fire of peripheral parts.

또한, 상기 S20단계에서 정상 히팅으로 판단되는 경우 상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하여 상기 발열체(120)의 저항값을 계산하는 단계(S30); 및 상기 S30단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 큰 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S40); 를 더 포함하여 이루어지며, 상기 S40단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 작은 경우 상기 S10단계 내지 S40단계를 반복하여 수행할 수 있다.If it is determined in step S20 that the heating is normal, step (S30) of calculating the resistance value of the heating element 120 by measuring the voltage and current of the heating element 120; And stopping the operation of the heating element 120 when the resistance value Ra calculated in step S30 is greater than a preset resistance value Rs. If the resistance value Ra calculated in step S40 is smaller than the preset resistance value Rs, steps S10 through S40 may be repeatedly performed.

이는 상기한 바와 같이 냉각수 입구측의 온도와 출구측의 온도를 측정하고 온도차를 계산하여 이를 이용해 정상 히팅 범위인지를 판단하여 발열체의 작동을 제어하되, 온도차가 정상 히팅 범위인 경우(정상 히팅으로 판단되는 경우) 발열체(120)의 저항값을 통해 발열체(120)가 과열되지 않고 정상적으로 작동하고 있는 지를 추가로 판단할 수 있도록 하는 것이다.As described above, the temperature of the cooling water inlet side and the temperature of the outlet side are measured, and the temperature difference is calculated and used to determine whether the heating range is the normal heating range. It is possible to further determine whether the heating element 120 is operating normally without being overheated through the resistance value of the heating element 120. [

보다 상세하게는 온도차가 정상 히팅으로 판단되는 경우에, 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하여 발열체(120)의 저항값을 계산할 수 있다. 그리고 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 큰 경우 발열체(120)가 과열된 것으로 판단할 수 있으므로 발열체(120)의 작동을 정지시키고 에러 메시지를 송출할 수 있다. 즉, 온도차가 정상 히팅 범위내에 있더라도 발열체(120)가 과열될 수 있으므로, 발열체(120)의 저항값을 계산하고 이를 정상적인 상태일 때의 저항값인 미리 설정도니 저항값(Rs)과 비교하여 발열체(120)의 과열 여부를 판단하여 발열체(120)의 작동을 제어할 수 있다.More specifically, when the temperature difference is determined to be normal heating, the resistance value of the heating element 120 can be calculated by measuring the voltage and current of the heating element 120. If the calculated resistance value Ra is larger than the preset resistance value Rs, it can be determined that the heating element 120 is overheated, so that the operation of the heating element 120 can be stopped and an error message can be sent. That is, even if the temperature difference is within the normal heating range, the heating element 120 may be overheated. Therefore, the resistance value of the heating element 120 is calculated and compared with the preset resistance value Rs, It is possible to control the operation of the heating element 120 by determining whether the heating element 120 is overheated.

그리고 상기 S40단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 작은 경우 상기 S10단계 내지 S40단계를 반복하여 수행할 수 있다. 즉, 온도차(dT)와 저항값(Ra)을 연속적으로 모니터링하여 이상이 발견되면 발열체(120)의 작동을 정지시키고 에러 메시지를 송출하며, 이상이 없으면 발열체(120)를 작동시켜 냉각수를 가열시키도록 할 수 있다.If the resistance value Ra calculated in step S40 is smaller than the preset resistance value Rs, steps S10 through S40 may be repeatedly performed. That is, if the temperature difference dT and the resistance value Ra are continuously monitored, if an abnormality is found, the operation of the heating element 120 is stopped and an error message is sent. If there is no abnormality, the heating element 120 is operated to heat the cooling water .

또한, 상기 S20단계 후 또는 상기 S30단계 전에, 상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도 및 냉각수 입구측의 온도가 정상 온도 범위인지를 판단하여 히팅 에러인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S25); 가 수행될 수 있다.After step S20 or step S30, it is determined whether the temperature of the cooling water outlet side measured at step S10 and the temperature of the cooling water inlet side are within the normal temperature range. If the heating error is detected, the operation of the heating body 120 is stopped (S25); Can be performed.

이는 냉각수 입구측과 출구측의 온도차(dT)가 정상 온도 범위이더라도, 발열체(120)가 과열되거나 가열되지 않거나 냉각수 유량이 비정상인 경우 냉각수 입구측의 온도(Ti)와 냉각수 출구측의 온도(To) 각각의 온도가 정상 온도 범위가 아닐 수 있으므로, 냉각수 출구측의 온도 및 냉각수 입구측의 온도가 정상 온도 범위가 아닌 히팅 에러로 판단되는 경우 발열체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다. 그리고 냉각수 출구측의 온도 및 냉각수 입구측의 온도가 정상 온도 범위내인 정상 히팅으로 판단되는 경우에는 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하여 저항값(Ra)을 계산하여 미리 설정된 저항값(Rs)과 비교하여 발열체(120)의 작동을 제어할 수 있다.This is because even if the temperature difference dT between the cooling water inlet side and the outlet side is within the normal temperature range and the heating element 120 is not overheated or heated or the cooling water flow rate is abnormal, the temperature Ti at the cooling water inlet side and the temperature The operation of the heating element 120 can be stopped when it is determined that the temperature at the cooling water outlet side and the temperature at the cooling water inlet side are not a normal temperature range and a heating error occurs. When the temperature of the cooling water outlet side and the temperature of the cooling water inlet side are determined to be normal heating within the normal temperature range, the voltage and current of the heating element 120 are measured to calculate the resistance value Ra, The operation of the heating element 120 can be controlled.

또한, 상기 S20단계에서 정상 히팅 범위는, 상기 계산된 온도차(dT)가 0보다 크고 미리 설정된 온도차(dTs)보다 작거나 같은 범위인 것을 특징으로 한다. 즉, 유동되는 냉각수가 발열체(120)에 의해 가열되므로 냉각수 입구측 온도에 비해 냉각수 출구측 온도가 높게 되며, 이에 따라 정상 히팅 범위는 온도차(dT)가 0보다 커야 한다. 그리고 온도차(dT)가 미리 설정된 온도차(dTs)보다 크게 되면 냉각수의 유량이 부족하거나 흐르지 않는 것일 수 있으므로, 온도차(dT)가 미리 설정된 온도차(dTs)보다 작거나 같은 경우 정상 히팅 범위로 판단할 수 있다.The normal heating range in step S20 is characterized in that the calculated temperature difference dT is larger than 0 and smaller than or equal to a preset temperature difference dTs. That is, since the cooling water to be flowed is heated by the heating element 120, the temperature of the cooling water outlet side becomes higher than the cooling water inlet side temperature, and accordingly, the normal heating range should be such that the temperature difference dT is greater than zero. If the temperature difference dT is larger than the preset temperature difference dTs, the flow rate of the cooling water may be insufficient or not flowing. Therefore, if the temperature difference dT is smaller than or equal to the preset temperature difference dTs, have.

또한, 상기 미리 설정된 온도차(dTs)는 아래의 수식으로 계산될 수 있다.Further, the predetermined temperature difference dTs can be calculated by the following equation.

dTs = Q / (m * C) 식(1)dTs = Q / (m * C)

(Q: 흡열량, m: 냉각수 유량, C: 냉각수 비열)(Q: heat absorption, m: flow rate of cooling water, C: specific heat of cooling water)

즉, 미리 정해진 적정한 양의 냉각수가 흐르는 상태에서 발열체(120)가 과열되지 않고 정상적으로 히팅하는 경우, 상기한 수식으로 미리 설정된 온도차(dTs)가 계산될 수 있다.That is, when the heating element 120 does not overheat and normally heats in a state where a predetermined amount of cooling water is flowing, the temperature difference dTs set in advance by the above formula can be calculated.

이때, 상기 Q(흡열량)는 상기 발열체(120)에 인가되는 전력값으로 대체하여 계산될 수 있다. 즉, 손실이 없는 경우 발열체(120)에 인가되는 전력이 모두 Q(흡열량)가 될 수 있으므로, Q 값을 전력값으로 대체하여 계산할 수 있다. 그리고 손실을 고려하면 상기 미리 설정된 온도차(dTs)는 상기 식(1)로 계산된 값보다 낮게 설정될 수 있다.At this time, the Q (heat absorption amount) can be calculated by substituting the power value applied to the heating element 120. [ That is, in the case where there is no loss, since the power applied to the heating element 120 can be Q (heat absorbed amount), it can be calculated by substituting the Q value with the power value. In consideration of the loss, the preset temperature difference dTs may be set to be lower than the value calculated by the equation (1).

또한, 상기 발열체(120)의 저항값(Ra)을 실시간으로 모니터링하여, 상기 저항값(Ra)이 무한대, 0 및 감소되는 것 중 어느 하나로 나타나는 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다.If the resistance value Ra of the heating element 120 is monitored in real time so that the resistance value Ra becomes infinite, 0, or reduced, the operation of the heating element 120 may be stopped .

즉, 상기 발열체(120)가 가열되는 동안 발열체(120)의 전압 및 전류를 주기적으로 측정하여 저항값(Ra)을 계산하고 계산되는 저항값(Ra)을 실시간으로 모니터링 함으로써, 저항값(Ra)에 따라 발열체(120)의 작동 및 정지를 제어할 수 있다. 이때, 발열체가 손상되거나 단선된 경우 및 발열체와 연결된 회로에 단선이 발생한 경우에는 저항값(Ra)이 무한대가 되므로 발열체(120)로 공급되는 전원을 차단하여 작동을 정지시키고 에러 메시지를 송출할 수 있으며, 발열체가 단락되는 경우 저항값(Ra)이 0으로 되므로 이때 역시 발열체(120)의 작동을 정지시키고 에러 메시지를 송출할 수 있다. 또한, 발열체나 발열체와 연결된 회로에 스파크 발생 시 저항값(Ra)이 급격히 감소하는 현상이 나타나므로 발열체(120)로 공급되는 전원을 차단하고 에러 메시지를 송출하며, 회로 점검 메시지를 송출하도록 할 수 있다.That is, the resistance value Ra is calculated by periodically measuring the voltage and current of the heating element 120 while the heating element 120 is heated, and by monitoring the calculated resistance value Ra in real time, The operation and stop of the heating element 120 can be controlled. At this time, when the heating element is damaged or broken, or when the circuit connected to the heating element is disconnected, the resistance value Ra becomes infinite so that the power supplied to the heating element 120 is cut off to stop the operation and send an error message If the heating element is short-circuited, the resistance value Ra becomes zero, so that the operation of the heating element 120 can also be stopped and an error message can be sent. Also, since the resistance value Ra is rapidly reduced when a spark occurs in a circuit connected to the heating element or the heating element, the power supplied to the heating element 120 is cut off, an error message is transmitted, and a circuit check message is transmitted have.

또한, 상기 발열체(120)는 온도에 따라 저항이 선형적으로 증가할 수 있다.In addition, the resistance of the heating element 120 may increase linearly with temperature.

즉, 도 5와 같이 온도가 상승하면 저항이 선형적으로 상승하는 특성을 갖는 발열체(120)인 박막 저항 발열체(필름 히터)가 사용될 수 있으며, 이러한 발열체(120)를 사용하면 발열체(120)의 저항값이 특정한 범위내에서만 정상적인 히팅 범위인 것으로 판단하기 용이하다. 이때, 저항값이 너무 낮으면 히팅이 없는 것으로 볼 수 있으며, 저항값이 너무 높으면 발열체(120)가 과열된 상태인 것으로 판단할 수 있다.5, a thin film resistance heating element (film heater) which is a heating element 120 having a characteristic in which the resistance linearly increases when the temperature rises can be used. When such a heating element 120 is used, It is easy to judge that the resistance value is a normal heating range only within a specific range. At this time, if the resistance value is too low, it can be seen that there is no heating, and if the resistance value is too high, it can be judged that the heating element 120 is in an overheated state.

그리고 본 발명의 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치(1000)는, 발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 설치되는 입구 온도센서(310) 및 냉각수 출구측에 설치되는 출구 온도센서(320); 상기 발열체(120)의 작동을 제어하는 트랜지스터(820); 및 상기 발열체(120), 입구 온도센서(310), 출구 온도센서(320) 및 트랜지스터(820)와 연결되어, 상기 입구 온도센서(310) 및 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도값에 따라 상기 트랜지스터(820)를 제어하는 메인 제어부(810); 를 포함하여 이루어질 수 있다.The apparatus for controlling safety control of a cooling water heater of the present invention includes an inlet temperature sensor 310 installed at a cooling water inlet side of an exothermic pipe 100 which generates heat exchange with cooling water flowing through the heating body 120, And an outlet temperature sensor (320) installed at the cooling water outlet side; A transistor 820 for controlling the operation of the heating element 120; And an outlet temperature sensor 320 connected to the heating element 120, the inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320 and the transistor 820. The inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320, A main control unit 810 for controlling the transistor 820; . ≪ / RTI >

즉, 도 3 및 도 6을 참조하면 냉각수 입구측 온도를 측정할 수 있도록 냉각수 입구 파이프(400) 또는 입구 블록(410)에 입구 온도센서(310)가 설치될 수 있고, 냉각수 출구측 온도를 측정할 수 있도록 냉각수 출구 파이프(500) 또는 출구 블록(510)에 출구 온도센서(320)가 설치될 수 있다.3 and 6, an inlet temperature sensor 310 may be installed in the cooling water inlet pipe 400 or the inlet block 410 to measure the temperature of the cooling water inlet side, and the temperature of the cooling water outlet side may be measured An outlet temperature sensor 320 may be installed in the cooling water outlet pipe 500 or the outlet block 510. [

트랜지스터(820, IGBT)는 발열체(120)의 전원 라인상에 설치되어 발열체(120)의 작동을 제어할 수 있으며, 트랜지스터(820)는 트랜지스터 드라이버(821)에 연결되어 트랜지스터(820)가 제어될 수 있다.The transistor 820 is connected to the transistor driver 821 to control the transistor 820. The transistor 820 is connected to the power supply line of the heating element 120 to control the operation of the heating element 120, .

메인 제어부(810)는 발열체(120), 입구 온도센서(310), 출구 온도센서(320) 및 트랜지스터(820)와 연결되어, 입구 온도센서(310) 및 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도값에 따라 상기 트랜지스터(820)를 제어하는 메인 제어부(810); 를 포함하여 이루어질 수 있다.The main control unit 810 is connected to the heating element 120, the inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320 and the transistor 820 so that the temperature measured at the inlet temperature sensor 310 and the outlet temperature sensor 320 A main control unit 810 for controlling the transistor 820 according to the value of the transistor 820; . ≪ / RTI >

이때, 메인 제어부(810)는 입구 온도센서(310)에서 측정되는 온도와 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도를 이용해 온도차(dT)를 계산하고, 입구 온도센서(310) 및 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도값과 계산된 온도차(dT)에 따라 트랜지스터(820)를 제어할 수 있다.At this time, the main controller 810 calculates a temperature difference dT using the temperature measured by the inlet temperature sensor 310 and the temperature measured by the outlet temperature sensor 320, and the inlet temperature sensor 310 and the outlet temperature sensor The transistor 820 can be controlled according to the temperature value measured in the temperature sensor 320 and the calculated temperature difference dT.

또한, 상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하며, 상기 메인 제어부(810)에 연결되는 전압·전류 센서(830); 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.A voltage / current sensor 830 for measuring the voltage and current of the heating element 120 and connected to the main controller 810; As shown in FIG.

즉, 발열체(120)의 저항값(Ra)을 계산할 수 있도록 전압 및 전류를 측정하는 전압·전류 센서(830)가 발열체(120)에 연결되거나 발열체(120)의 주변에 설치될 수 있다. 이때, 메인 제어부(810)는 상기 저항값(Ra)에 따라 트랜지스터(820)를 제어하여 발열체(120)의 작동시키거나 정지시킬 수 있다.That is, a voltage / current sensor 830 for measuring a voltage and a current so as to calculate a resistance value Ra of the heating element 120 may be connected to the heating element 120 or installed around the heating element 120. At this time, the main controller 810 may control the transistor 820 according to the resistance value Ra to activate or deactivate the heating element 120.

또한, 상기 발열체(120)의 일측은 전원의 양극에 연결되고 타측은 트랜지스터(820)와 연결되며 상기 트랜지스터(820)가 전원의 음극에 연결되며, 상기 발열체(120)와 트랜지스터(820) 사이에서 전압 및 전류를 측정하도록 상기 전압·전류 센서(830)가 설치될 수 있다.One side of the heating element 120 is connected to the positive electrode of the power source and the other side of the heating element 120 is connected to the transistor 820. The transistor 820 is connected to the negative electrode of the power source and between the heating element 120 and the transistor 820 The voltage / current sensor 830 may be installed to measure voltage and current.

즉, 발열체(120)의 전압은 발열체(120)의 양단에 전압계를 설치하여 측정할 수도 있으나, 발열체(120)를 통과한 후 강하된 전압을 측정하여 발열체(120)에 걸리는 순수한 전압을 측정할 수 있도록 발열체(120)가 음극측과 연결되는 발열체(120)와 트랜지스터(820) 사이에서 전압을 측정할 수 있다. 이때, 전압은 홀센서 등을 이용해 측정할 수 있으며, 전류는 발열체(120)가 전원과 연결된 라인상의 어디에서든 측정할 수 있으나, 전압을 측정하는 위치에서 함께 전류를 측정할 수 있다.That is, although the voltage of the heating element 120 may be measured by providing a voltmeter at both ends of the heating element 120, a voltage dropped after passing through the heating element 120 is measured to measure a pure voltage applied to the heating element 120 The voltage between the heating element 120 and the transistor 820 connected to the cathode side can be measured. In this case, the voltage can be measured using a hall sensor or the like, and the current can be measured anywhere on the line where the heating element 120 is connected to the power supply, but the current can be measured together at the position where the voltage is measured.

또한, 메인 제어부(810), 트랜지스터(820, IGBT) 및 트랜지스터 드라이버(821)는 기판(800, PCB)상에 형성될 수 있다. 그리고 트랜지스터(820, IGBT)는 열이 발생하므로 냉각을 위해 입구 블록(410)에 설치될 수 있다. 그리고 전자파 차폐부(840)는 기판(800)에 형성되거나 기판(800)과 발열체(120) 사이에 형성될 수도 있으며, 센서들 및 트랜지스터 드라이버(821)와 메인 제어부(810) 사이를 구획하도록 배치되는 등 전자파의 차폐가 필요한 부분에 다양하게 배치될 수 있다.In addition, the main controller 810, the transistor 820, the IGBT, and the transistor driver 821 may be formed on the substrate 800 (PCB). The transistor 820 (IGBT) generates heat and can be installed in the inlet block 410 for cooling. The electromagnetic wave shielding portion 840 may be formed on the substrate 800 or between the substrate 800 and the heating body 120 and may be disposed so as to partition between the sensors and the transistor driver 821 and the main control portion 810 The electromagnetic wave shielding can be variously arranged at a portion where shielding is required.

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.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

1000 : 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치
10 : 냉각수 가열식 히터
100 : 발열 파이프
110 : 파이프 120 : 발열체(필름 히터)
310 : 입구 온도센서 320 : 출구 온도센서
400 : 입구 파이프 410 : 입구 블록
500 : 출구 파이프 510 : 출구 블록
800 : 기판 810 : 메인 제어부
820 : 트랜지스터(IGBT) 821: 트랜지스터 드라이버
830 : 전압·전류 센서 840 : 전자파 차폐부1000: Safety control of cooling water heater
10: Cooling water heater
100: Heat pipe
110: pipe 120: heating element (film heater)
310: inlet temperature sensor 320: outlet temperature sensor
400: inlet pipe 410: inlet block
500: outlet pipe 510: outlet block
800: Substrate 810:
820: transistor (IGBT) 821: transistor driver
830: voltage / current sensor 840: electromagnetic wave shielding part

Claims (11)

발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측의 온도(Ti) 및 냉각수 출구측의 온도(To)를 측정하는 단계(S10); 및
상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도에서 냉각수 입구측의 온도를 뺀 온도차(dT = To - Ti)를 계산하고, 상기 계산된 온도차가 발열체(120)의 정상 히팅 범위내인지를 판단하여 비정상 히팅인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S20); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
(S10) measuring the temperature (Ti) at the cooling water inlet side and the temperature To at the cooling water outlet side of the exothermic pipe (100) causing heat exchange with the cooling water flowing inside the heating body (120) And
(DT = To - Ti) obtained by subtracting the temperature at the cooling water inlet side from the temperature at the cooling water outlet side measured in the step S10, and determines whether the calculated temperature difference is within the normal heating range of the heating element 120, Stopping the operation of the heating element 120 when the heating operation is performed (S20); And a controller for controlling the operation of the cooling water heater.
제1항에 있어서,
상기 S20단계에서 정상 히팅으로 판단되는 경우 상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하여 상기 발열체(120)의 저항값을 계산하는 단계(S30); 및
상기 S30단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 큰 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S40); 를 더 포함하여 이루어지며,
상기 S40단계에서 계산된 저항값(Ra)이 미리 설정된 저항값(Rs)보다 작은 경우 상기 S10단계 내지 S40단계를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
The method according to claim 1,
If it is determined in step S20 that the heating is normal, step (S30) of calculating the resistance value of the heating element 120 by measuring the voltage and current of the heating element 120; And
Stopping the operation of the heating element 120 when the resistance value Ra calculated in step S30 is greater than a preset resistance value Rs; Further comprising:
If the resistance value Ra calculated in the step S40 is smaller than a preset resistance value Rs, the steps S10 to S40 are repeatedly performed.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 S20단계 후 또는 상기 S30단계 전에, 상기 S10단계에서 측정된 냉각수 출구측의 온도 및 냉각수 입구측의 온도가 정상 온도 범위인지를 판단하여 히팅 에러인 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 단계(S25); 가 수행되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
After step S20 or step S30, it is determined whether the temperature of the cooling water outlet side measured at step S10 and the temperature of the cooling water inlet side is in a normal temperature range, and if the heating error is detected, stopping the operation of the heating body 120 (S25); Is performed on the basis of the temperature of the cooling water.
제1항에 있어서,
상기 S20단계에서 정상 히팅 범위는, 상기 계산된 온도차(dT)가 0보다 크고 미리 설정된 온도차(dTs)보다 작거나 같은 범위인 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the normal heating range is a range in which the calculated temperature difference dT is greater than 0 and smaller than or equal to a predetermined temperature difference dTs in the step S20.
제4항에 있어서,
상기 미리 설정된 온도차(dTs)는 아래의 수식으로 계산되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
dTs = Q / (m * C)
(Q: 흡열량, m: 냉각수 유량, C: 냉각수 비열)
5. The method of claim 4,
Wherein the preset temperature difference (dTs) is calculated by the following equation.
dTs = Q / (m * C)
(Q: heat absorption, m: flow rate of cooling water, C: specific heat of cooling water)
제5항에 있어서,
상기 Q(흡열량)는 상기 발열체(120)에 인가되는 전력값으로 대체하여 계산되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the Q (heat absorption amount) is calculated by substituting the power value applied to the heating element (120).
제2항에 있어서,
상기 발열체(120)의 저항값(Ra)을 실시간으로 모니터링하여,
상기 저항값(Ra)이 무한대, 0 및 감소되는 것 중 어느 하나로 나타나는 경우 상기 발열체(120)의 작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
3. The method of claim 2,
The resistance value Ra of the heating element 120 is monitored in real time,
Wherein the operation of the heating element (120) is stopped when the resistance value (Ra) is represented as infinite, 0 or reduced.
제2항에 있어서,
상기 발열체(120)는 온도에 따라 저항이 선형적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the resistance of the heating element (120) linearly increases with temperature.
발열체(120)가 가열되어 내부를 유동하는 냉각수와 열교환을 일으키는 발열 파이프(100)의 냉각수 입구측에 설치되는 입구 온도센서(310) 및 냉각수 출구측에 설치되는 출구 온도센서(320);
상기 발열체(120)의 작동을 제어하는 트랜지스터(820); 및
상기 발열체(120), 입구 온도센서(310), 출구 온도센서(320) 및 트랜지스터(820)와 연결되어, 상기 입구 온도센서(310) 및 출구 온도센서(320)에서 측정되는 온도값에 따라 상기 트랜지스터(820)를 제어하는 메인 제어부(810); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치.
An inlet temperature sensor 310 installed at the cooling water inlet side of the heat generating pipe 100 causing heat exchange with the cooling water flowing through the inside of the heating body 120, and an outlet temperature sensor 320 installed at the cooling water outlet side;
A transistor 820 for controlling the operation of the heating element 120; And
The inlet temperature sensor 310 and the outlet temperature sensor 320 are connected to the heating element 120, the inlet temperature sensor 310, the outlet temperature sensor 320 and the transistor 820, A main control unit 810 for controlling the transistor 820; And a controller for controlling the safety of the cooling water heater.
제9항에 있어서,
상기 발열체(120)의 전압 및 전류를 측정하며, 상기 메인 제어부(810)에 연결되는 전압·전류 센서(830); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치.
10. The method of claim 9,
A voltage / current sensor 830 measuring the voltage and current of the heating element 120 and connected to the main controller 810; Further comprising a control unit for controlling the operation of the cooling water heater.
제10항에 있어서,
상기 발열체(120)의 일측은 전원의 양극에 연결되고 타측은 트랜지스터(820)와 연결되며 상기 트랜지스터(820)가 전원의 음극에 연결되며,
상기 발열체(120)와 트랜지스터(820) 사이에서 전압 및 전류를 측정하도록 상기 전압·전류 센서(830)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터의 안전 제어 장치.11. The method of claim 10,
One side of the heating element 120 is connected to the positive electrode of the power source, the other side is connected to the transistor 820, the transistor 820 is connected to the negative electrode of the power source,
Wherein the voltage / current sensor (830) is installed between the heating element (120) and the transistor (820) to measure voltage and current.
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