KR20180080539A - Sensor for detecting pressure - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발열 모듈 및 이를 포함하는 히터에 관한 것이다.Embodiments relate to a heat generating module and a heater including the heat generating module.
자동차는 실내의 열적 쾌적성을 제공하기 위한 공조장치, 예를 들어 히터를 통해 난방을 수행하는 난방 장치 및 냉매 순환을 통해 냉방을 수행하는 냉방 장치를 포함한다. The automobile includes an air conditioner for providing thermal comfort in the room, for example, a heating device for performing heating through a heater, and a cooling device for performing cooling through the refrigerant circulation.
일반적인 내연 기관 자동차의 경우, 엔진으로부터 다량의 폐열이 발생하므로, 이로부터 난방에 필요한 열을 확보하기 용이하다. 이에 반해, 전기 자동차의 경우, 내연 기관 자동차에 비해 발생하는 열이 적으며, 배터리를 위한 히팅도 필요한 문제가 있다. In the case of a general internal combustion engine vehicle, since a large amount of waste heat is generated from the engine, it is easy to secure heat required for heating from the engine. On the other hand, in the case of an electric vehicle, there is less heat generated than in an internal combustion engine vehicle, and there is also a problem that heating for a battery is also required.
이에 따라, 전기 자동차는 별도의 히팅 장치가 필요하며, 그 히팅 장치의 에너지 효율을 높이는 것이 중요하다. Accordingly, the electric vehicle requires a separate heating device, and it is important to increase the energy efficiency of the heating device.
실시 예는 고온을 발생하는 발열 모듈 및 히터를 제공한다.The embodiment provides a heat generating module and a heater that generate a high temperature.
또한, 적절한 압력 강하를 제공하는 발열 모듈 및 히터를 제공한다.Also provided is a heat generating module and a heater that provide an appropriate pressure drop.
또한, 가볍고 환경오염을 방지하는 발열 모듈 및 히터를 제공한다.In addition, it provides a heating module and a heater that are lightweight and prevent environmental pollution.
본 발명의 실시예에 따른 발열 모듈은 복수 개의 히팅 로드; 및 상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함한다.A heat generating module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of heating rods; And a plurality of radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
상기 방열핀의 공극률은 10ppi(pre per inch) 내지 100ppi일 수 있다.The porosity of the radiating fin may be 10 ppi (pre per inch) to 100 ppi.
상기 방열핀의 공극률은 50ppi일 수 있다.The porosity of the radiating fin may be 50 ppi.
상기 히팅 로드는 Al2O3, Si3N4, Al2O3 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The heating rod may include at least one of Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3, and ZrO 2 .
상기 히팅 로드는 발열체를 더 포함할 수 있다.The heating rod may further include a heating element.
상기 발열체는 CNT 및 Ag 중 적어도 하나를 포함할 수 잇다.The heating element may include at least one of CNT and Ag.
상기 방열핀은 Al, Cu, Ni 및 Ag 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The radiating fin may include at least one of Al, Cu, Ni and Ag.
상기 방열핀과 상기 히팅 로드의 일단에 배치되어 상기 방열핀과 상기 히팅 로드를 연결하는 결합부재;를 더 포함할 수 잇다.And a coupling member disposed at one end of the heat radiating fin and the heating rod to connect the radiating fin to the heating rod.
본 발명의 실시예에 따른 히터는 파워 모듈; 및 상기 파워 모듈과 전기적으로 연결되는 발열 모듈;을 포함하고, 상기 발열 모듈은, 복수 개의 히팅 로드; 및 상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함할 수 있다.A heater according to an embodiment of the present invention includes a power module; And a heat generating module electrically connected to the power module, wherein the heat generating module includes: a plurality of heating rods; And a plurality of heat-radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
본 발명의 실시예에 다른 히팅 시스템은 공기가 이동하는 유로; 공기를 유입하는 급기부; 이동수단의 실내로 공기를 배출하는 배기부; 및 상기 유로에서 상기 급기부와 상기 배기부의 사이에 배치되어 공기를 가열하는 히터를 포함하고, 상기 히터는, 파워 모듈; 상기 파워 모듈과 전기적으로 연결되는 발열 모듈을 포함하고, 상기 발열 모듈은, 복수 개의 히팅 로드; 및 상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함할 수 있다.Another heating system according to an embodiment of the present invention includes: a passage through which air flows; A supply portion for introducing air; An exhaust unit for exhausting air to the room of the moving means; And a heater disposed between the air supply unit and the exhaust unit in the flow path to heat air, the heater comprising: a power module; And a heating module electrically connected to the power module, wherein the heating module comprises: a plurality of heating rods; And a plurality of heat-radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
실시 예에 따르면, 고온을 발생하는 발열 모듈 및 히터를 제작할 수 있다.According to the embodiment, it is possible to manufacture a heat generating module and a heater that generate a high temperature.
또한, 적절한 압력 강하를 제공하는 발열 모듈 및 히터를 제작할 수 있다.It is also possible to produce a heat generating module and a heater which provide an appropriate pressure drop.
또한, 가볍고 환경오염을 방지하는 발열 모듈 및 히터를 제작할 수 있다.In addition, it is possible to manufacture a heating module and a heater that are lightweight and prevent environmental pollution.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and can be more easily understood in the course of describing a specific embodiment of the present invention.
도 1은 실시예에 따른 히터의 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 발열 모듈의 평면도이고,
도 3 및 도 4는 기공율이 상이한 경우 구리 및 알루미늄을 포함하는 방열핀의 표면을 확대한 사진이고,
도 5는 도 2의 A부분을 확대한 도면이고,
도 6 및 도 7은 발열 모듈의 다양한 구조를 나타낸 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 히팅 시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a perspective view of a heater according to an embodiment,
2 is a plan view of the heat generating module according to the embodiment,
Figs. 3 and 4 are enlarged photographs of surfaces of copper and aluminum-containing radiating fins when the porosity is different,
5 is an enlarged view of a portion A in Fig. 2,
6 and 7 are views showing various structures of the heat generating module,
8 is a conceptual diagram showing a heating system according to an embodiment.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 1은 실시예에 따른 히터의 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 발열 모듈의 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a heater according to an embodiment, and FIG. 2 is a plan view of a heat generating module according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 히터(1000)는 케이스(100), 발열 모듈(200) 및 파워모듈(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
케이스(100)는 히터(1000)의 외부에 배치될 수 있다. 케이스(100)는 히터(1000)의 외장부재로 케이스(100) 내부에 수용된 발열 모듈(200)을 감싸는 형태일 수 있다. 케이스(100)의 일측에는 파워모듈(300)이 배치될 수 있다. 케이스(100)는 파워모듈(300)과 결합할 수 있다.The
케이스(100)의 하부에는 파워모듈(300)과 결합하는 수용부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 케이스(100)와 파워모듈(300)은 끼임 결합을 통해 서로 결합될 수 있다. 다만, 이러한 방법에 한정되는 것은 아니다.A lower portion of the
케이스(100)는 중공의 블록형태를 가질 수 있다. 케이스(100)는 제1 면과 제2 면을 포함할 수 있다. 여기서, 복수의 유입구는 제1 면에 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 면으로 유체가 유입될 수 있다. 여기서 유체는 열을 전달하는 매체로, 예를 들어 공기일 수 있다. 다만, 이러한 종류에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 복수의 유입구는 제1 면에서 소정의 열을 맞춰 배치될 수 있다. 제1 방향(X축 방향)으로 유입구의 길이는 다양할 수 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.Further, the plurality of inlets may be disposed in alignment with a predetermined row on the first surface. The length of the inlet may vary in the first direction (X-axis direction), but is not limited to this shape.
복수의 배출구는 제2 면에 배치될 수 있다. 제1 면을 통해 유입된 유체는 케이스(100) 내부의 발열 모듈(200)로부터 가열되고, 제2 면의 배출구를 통해 이동할 수 있다. 배출구도 제2면에서 소정의 열을 맞춰 배치될 수 있다. 또한, 복수의 유입구와 대응되도록 배치될 수 있다.The plurality of outlets may be disposed on the second surface. The fluid introduced through the first side can be heated from the
이로써, 유입구를 통해 유입된 유체는 원활히 배출구를 통해 배출될 수 있다. 그리고 배출구를 통해 배출되는 유체(b-2)는 유입구로 유입되는 유체(b1)보다 온도가 높을 수 있다. Thereby, the fluid introduced through the inlet port can be smoothly discharged through the outlet port. And the fluid b- 2 discharged through the outlet may be higher in temperature than the fluid b 1 flowing into the inlet.
또한, 복수의 배출구의 제1 방향(X축 방향) 길이는 다양할 수 있으며, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. In addition, the length of the plurality of outlets in the first direction (X-axis direction) may vary, and is not limited to this shape.
발열 모듈(200)은 케이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 발열 모듈(200)은 케이스(100) 일측에 배치된 파워모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 발열 모듈(200)은 파워모듈(300)로부터 제공받은 전력을 이용하여 발열을 제공할 수 있다.The
파워모듈(300)은 케이스(100)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 파워모듈(300)은 케이스(100)의 하부에 배치되어 케이스(100) 및 발열 모듈(200)을 지지할 수 있다. 또한, 파워모듈(300)은 케이스(100)와 결합할 수 있다. The
파워모듈(300)은 발열 모듈(200)과 전기적으로 연결되어, 발열 모듈(200)로 전원을 제공할 수 있다. 파워모듈(300)의 일측에는 외부 전원 공급 장치와 연결될 수 있다.The
실시예에 따른 히터(1000)의 MAF(mass air flow)는 300kg/h일 수 있다.The mass air flow (MAF) of the
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 발열 모듈(200)은 복수 개의 히팅 로드(210), 방열핀(220), 결합부재(230), 제1 가스켓(240), 제2 가스켓(250)을 포함할 수 있다.2, the
히팅 로드(210)는 발열부분으로 케이스(100)의 내부에 배치될 수 있다. 히팅 로드(210)는 전극단자를 포함할 수 있다. 전극단자(미도시됨)는 히팅 로드(210)의 일단에 배치될 수 있다. 히팅 로드(210)는 전극단자(미도시됨)를 통해 파워모듈(300)로부터 전원을 공급받아 발열을 수행할 수 있다. 히팅 로드(210)는 복수 개일 수 있으나, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다.The
복수 개의 히팅 로드(210)는 소정의 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 복수 개의 히팅 로드(210) 사이에는 복수 개의 방열핀(220)이 배치될 수 있다. The plurality of
히팅 로드(210)와 방열핀(220)은 연결되어, 히팅 로드(210)에서 발생한 열이 방열핀(220)으로 제공될 수 있다. 이로써, 히팅 로드(210) 및 방열핀(220)을 통과하는 유체는 열을 제공받아 온도가 상승할 수 있다. 열이동을 위해, 히팅 로드(210)와 방열핀(220) 사이에 열전도성 부재(미도시됨)가 배치될 수 있다. 열전도성 부재(미도시됨)는 전도성 실리콘을 포함할 수 있으나, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.The
히팅 로드(210)는 세라믹 기판(214) 및 열 확산판(212, 216)을 포함할 수 있다.The
세라믹기판(214)은 복수의 열 확산판(212, 216) 사이에 배치될 수 있다. 열 확산판(212, 216)은 세라믹기판(214)으로부터 발생한 열을 확산시킬 수 있다. The
이때, 열 확산판(212, 216)과 세라믹기판(214)의 열팽창 계수는 동일하거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 세라믹기판(214)의 열팽창 계수가 7ppm/℃인 경우, 열 확산판(212, 216)의 열팽창 계수도 각각 7ppm/℃일 수 있다. 또는, 세라믹기판(214)의 열팽창 계수에 대하여 열 확산판(212, 216)의 열팽창 계수는 0.8 ppm/℃ 내지 1.2 ppm/℃일 수 있다. 이와 같이, 열 확산판(212, 216), 세라믹기판(214) 및 열 확산판(212, 216)의 열팽창 계수가 동일하거나 유사하면, 세라믹기판(214)이 열팽창으로 인하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니며, 히팅 로드(210)는 열 확산판(212, 216) 없이 세라믹기판(214)으로 이루어질 수 있다.At this time, the heat diffusion coefficients of the
또한, 도시되지 않았으나 열 확산판(212, 216)과 세라믹기판(214), 그리고 세라믹기판(214)과 열 확산판(212, 216)은 접합층(미도시됨)에 의하여 접합될 수 있다. 이때, 접합층(미도시됨)은 티탄(Ti), 지르코늄(Zr) 등을 포함하는 활성 금속 합금 또는 산화구리(CuO 또는 Cu2O)를 포함하는 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또는, 접합층(미도시됨)은 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소 및 탄화규소 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 이에 따르면, 접합층(미도시됨)은 가열 및 가압에 의하여 세라믹기판(214)과 반응하므로, 열 확산판(212, 216)과 세라믹기판(214), 그리고 세라믹기판(214)과 열 확산판(212, 216)을 접착할 수 있다.Although not shown, the
또한, 세라믹기판(214)은 내부에 발열체를 포함할 수 있다. 발열체는 발열체는 CNT 및 Ag 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발열체는 전기단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 발열체는 전기단자를 통해 외부로부터 전원을 공급받아 발열할 수 있다.In addition, the
복수의 열 확산판(212, 216) 사이에 하나의 세라믹기판(214)이 배치된 것으로 예시되어 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 복수의 열 확산판(212, 216) 사이에는 복수의 세라믹기판(214)이 적층되어 배치될 수 있다. It is exemplified that one
세라믹기판(214)은 발열체를 내장하는 세라믹 재질의 기판으로, Al2O3, Si3N4, Al2O3 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
세라믹기판(214)은 PTC 서미스터에 비하여 경량이며, 납(Pb) 성분 등 중금속으로부터 자유롭고, 원적외선이 발산되며, 높은 열전도율을 가질 수 있다.The
방열핀(220)은 복수 개의 히팅 로드(210) 사이에 배치될 수 있다. 방열핀(220)은 다공성일 수 있다. 방열핀(220)은 다공성 물질을 포함하여, 다수의 공극(P)을 포함할 수 있다.The radiating
방열핀(220)의 공극(P)은 제조방법에 의해 다양하게 제어될 수 있다.The air gap P of the radiating
방열핀(220)은 Al, Cu, Ni 및 Ag 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 합금 또는 금속화합물을 포함할 수 있다.The radiating
공극(P)은 구 형태, 원기둥 형태일 수 있으며, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 또한, 공극(P)은 수 나노미터에서 수밀리미터 사이의 범위에서 크기를 이룰 수 있다. The pores P may be spherical or cylindrical, but are not limited thereto. In addition, the pores P can be sized in the range of several nanometers to several millimeters.
방열핀(220)은 전해 도금 방식, 무전해 도금, 금속 침적 기술 등을 포함하여 미세 주조 기술을 통해 형성될 수 있다.The radiating
예컨대, 방열핀(220)은 Al, Cu, Ni 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 화학 용액을 석출(precipitation) 또는 침적 과정을 통해 형성할 수 있다.For example, the
방열핀(220)은 금소조직을 치밀화(densification)하도록 열처리 공정 또는 어닐링(annealing) 공정이 더 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 방열핀(220)은 화학적 용해(dissolve) 또는 식각(etching)을 통해 형성될 수 도 있으며, 희생층 식각 공정이 적용될 수도 있다. In addition, the radiating
이러한 제조 방법에 따라, 방열핀(220)은 다양한 공극률(porosity)을 가질 수 있다. 여기서, 공극률은 방열핀(220)의 전체 부피에서 공극(P)이 차지하는 부피의 비율일 수 있다.According to this manufacturing method, the
방열핀(220)은 공극률이 10ppi(pre per inch) 내지 100ppi일 수 있다. 바람직하게, 방열핀(220)의 공극률은 50ppi일 수 있다.The radiating
아래의 표 1는 방열핀(220)의 공극률에 따른 히터온도, 압력강하를 나타낸다.Table 1 below shows the heater temperature and pressure drop according to the porosity of the radiating
표 1을 참조하면, 공극률이 0 내지 10ppi 미만(비교예 1)이거나, 공극률이 100ppi를 초과(비교예 2)하는 경우에 방열핀(220)에 따른 히터 온도는 10℃일 수 있다. 여기서, 히터 온도는 히터가 방열핀(220)을 통해 전달된 유체의 온도를 의미한다.Referring to Table 1, when the porosity is less than 0 to 10 ppi (Comparative Example 1) or when the porosity exceeds 100 ppi (Comparative Example 2), the heater temperature according to the radiating
이와 같이, 공극률이 0 내지 10ppi 미만이거나, 100ppi를 초과하는 경우에 상온 이상의 열을 제공하기 어려운 문제점이 존재한다. 또한, 방열핀(220)을 통해 방출하는 열의 온도가 낮아 인입된 유체에 대한 승온 속도도 낮을 수 있다.As described above, there is a problem that when the porosity is less than 0 to 10 ppi or exceeds 100 ppi, it is difficult to provide heat above room temperature. In addition, since the temperature of the heat radiated through the radiating
공극률이 100ppi를 초과하는 경우, 압력강하는 90%일 수 있다. 여기서, 압력 강하는 인입된 유체가 방열핀(220)에서 열교환이 일어난 후, 인입 시 유체의 시간당 인입양과 배출시 유체의 시간당 배출양의 비율를 의미한다. 즉, 압력강하가 100%에 가까울수록 시간당 인입량과 배출량은 동일해질 수 있다.If the porosity exceeds 100 ppi, the pressure drop may be 90%. Here, the pressure drop means the ratio of the amount of fluid introduced per hour at the time of the inlet and the amount of fluid discharged per hour at the time of discharging after heat exchange occurs in the
이에 따라, 공극률이 100ppi를 초과하면, 배출되는 유체량은 인입된 유체량과 유사하나 히터온도가 낮아 유체가 열을 충분히 제공 받지 않을 수 있다.Accordingly, when the porosity exceeds 100 ppi, the amount of fluid discharged is similar to that of the introduced fluid, but the temperature of the heater is low, so that the fluid may not be sufficiently supplied with heat.
공극률이 10ppi 내지 100ppi인 경우(실시예 1 내지 실시예 5)에 히터 온도는 43℃ 이상이며, 압력강하는 12% 내지 78%일 수 있다.In the case where the porosity is 10 ppi to 100 ppi (Examples 1 to 5), the heater temperature may be 43 ° C or higher, and the pressure drop may be 12% to 78%.
도 3 및 도 4는 기공율이 상이한 경우 구리 및 알루미늄을 포함하는 방열핀(220)의 표면을 확대한 사진이다. 도 3은 구리를 포함하는 방열핀(220)의 표면을 확대한 사진이고, 도 4는 알루미늄을 포함하는 방열핀(220)의 표면을 확대한 사진이다.3 and 4 are enlarged photographs of the surface of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 도 3(a)와 도 4(a)의 경우 방열핀(220)의 공극률은 50ppi이고, 도 3(b)와 도 4(b)의 경우 방열핀(220)의 공극률은 100ppi이다. 방열핀(220)의 공극률이 크면 방열핀(220)을 통과하는 유체의 양은 많아져 압력 강하 커질 수 있다. 3 and 4, the porosity of the radiating
하지만, 히터 온도는 방열핀(220)과 유체 간에 열교환에 의해 영향을 받으므로, 기공률이 높으면 유체의 일부에만 열전달이 이루어져 유체 전체에 충분한 열전달이 이루어지지 않을 수 있다. 또한, 기공률이 작으면 단위 시간당 유체의 이동이 빨라 방열핀(220)으로부터 유체에 열전달이 제대로 전달되지 않을 수 있다.However, since the heater temperature is influenced by heat exchange between the
다시 표 1을 참조하면, 방열핀(220)의 공극률이 10ppi 내지 100ppi인 경우에 히터 온도는 43℃ 이상일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 히터는 상온 이상의 유체를 제공할 수 있다. 즉, 유체에 열전달이 적절히 이루어질 수 있다. Referring again to Table 1, when the porosity of the radiating
또한, 방열핀(220)의 공극률이 50ppi인 경우, 히터 온도는 62℃로 가장 높을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 방열핀(220)의 공극률이 50ppi인 경우에 실시예의 히터는 가장 높은 승온 속도(℃/min)를 제공할 수 있다. 이로서, 방열핀(220)을 통과하는 유체에 열전달이 가장 큰 비율로 이루어질 수 있다. When the porosity of the radiating
또한, 압력 강하는 12% 내지 78%일 수 있다. 이로써, 단위 시간당 유체의 이동이 열전달을 수행될 수 있다.The pressure drop may also be between 12% and 78%. Thereby, the movement of the fluid per unit time can perform heat transfer.
실시예의 방열핀(220)은 제조 및 조립공정이 복잡한 루버핀에 비해 제조 공정이 단순하며 다공성으로 경량일 수 있다.The radiating
도 5는 도 2의 A부분을 확대한 도면이다. 도 5를 참조하면, 히팅 로드(210)와 방열핀(220)은 서로 접하도록 배치될 수 있다. 방열핀(220)의 일면에 접촉하는 히팅 로드(210)는 복수 개일 수 있으나, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다. 방열핀(220)은 양단에 홀(H)을 포함할 수 있다. 5 is an enlarged view of a portion A in Fig. Referring to FIG. 5, the
결합부재(230)는 방열핀(220)과 히팅 로드(210)의 일단 배치되어 방열핀(220)과 상기 히팅 로드(210)를 연결할 수 있다. 결합부재(230)는 방열핀(220)과 히팅 로드(210)의 양단에 배치되어 방열핀(220)과 히팅 로드(210)를 일부 덮을 수 있다. 또한, 실시예의 결합부재(230)는 복수 개일 수 있다.The
또한, 결합부재(230)는 홀(H)의 일 부분을 감싸도록 배치되며, 인접한 결합부재(230)가 홀(H)의 나머지 부분을 감싸도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 히팅 로드(210)와 방열핀(220)은 고정 결합될 수 있다. 하지만, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며, 결합부재(230)는 일체형으로 제작될 수도 있다.The
또한, 결합부재(230)는 전열성 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 결합부재(230)는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으나, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the
도 6 및 도 7은 발열 모듈(200)의 다양한 구조를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하면, 히터에 고정핀(F)이 더 배치될 수 있다. 고정핀(F)은 복수 개일 수 있으나, 개수에 한정되지 않는다.FIGS. 6 and 7 are views showing various structures of the
도 6을 참조하면, 고정핀(F)은 제1 방향(X축 방향)으로 히터를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 고정핀(F)은 히팅 로드(210)와 방열핀(220)이 온전히 접촉하게 한다. 이러한 구성에 의하여, 히팅 로드(210)에서 발생한 열이 방열핀(220)으로 전열될 수 있다. 또한, 고정핀(F)은 히터의 구조적 안정감을 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 6, the fixing pin F may be arranged to surround the heater in the first direction (X-axis direction). The fixing pin F makes the
도 7을 참조하면, 제2 방향(Z축 방향)으로 히팅 로드(210)와 방열핀(220)의 일단을 덮는 결합부재(230')가 배치될 수 있다. 결합부재(230')는 캡(cap) 형상일 수 있으나, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 7, a coupling member 230 'for covering one end of the
결합부재(230)는 방열핀(220)과 히팅 로드(210)를 온전히 결합하게 한다. 또한, 결합부재(230')는 히팅 로드(210) 및 방열핀(220)과 제1 가스켓(240) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 결합부재(230')는 히팅 로드(210) 및 방열핀(220)과 제2 가스켓(250) 사이에 배치될 수 있다.The
제1 가스켓(240)은 케이스(100) 내부 일측에 위치할 수 있다. 제2 가스켓(250)은 케이스(100) 내부의 하측에 위치할 수 있다. 제1 가스켓(240)과 제2 가스켓(250)은 끼임, 접착 등에 의하여 케이스(100)와 결합할 수 있다.The
제1 가스켓(240) 및 제2 가스켓(250)에는 제1 방향(X축 방향)으로 이격 배치된 복수 개의 제1 수용부(241) 및 제2 수용부(251)이 배치될 수 있다. 제1 가스켓(240)은 돌출된 복수 개의 제1 수용부(241)를 포함할 수 있다. 제2 가스켓(250)은 돌출된 복수 개의 제2 수용부(251)를 포함할 수 있다.The
복수 개의 제1 수용부(241) 및 제2 수용부(251)는 복수 개의 히팅 로드(210)와 일대일 대응되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 히팅 로드(210)의 일측은 제1 수용부(241)에 삽입될 수 있다. 또한, 히팅 로드(210)의 타측은 제2 수용부(251)에 삽입될 수 있다.The plurality of first receiving
다만, 히팅 로드(210)의 전극단자는 제2 수용부(251)를 하측으로 관통하여 아래로 연장될 수 있다. 따라서 전극단자는 하측으로 노출되고, 파워모듈(300)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니고 다양한 방법에 의해 전원공급과 연결될 수 있다.However, the electrode terminal of the
도 8은 실시예에 따른 히팅 시스템을 나타낸 개념도이다.8 is a conceptual diagram showing a heating system according to an embodiment.
도 8를 참조하면, 본 실시예의 히팅 시스템(2000)은 다양한 이동수단에 사용될 수 있다. 여기서 이동수단은 자동차 등 육지를 운행하는 차량에 한정되지 않으며, 배, 비행기 등도 포함될 수 있다. 다만, 이하에서는, 본 실시예의 히팅 시스템(2000)이 자동차에 사용되는 경우를 일례로 설명한다.Referring to Fig. 8, the heating system 2000 of the present embodiment can be used for various moving means. Here, the moving means is not limited to a vehicle running on land, such as an automobile, and may include a ship, an airplane, and the like. Hereinafter, a case in which the heating system 2000 of the present embodiment is used in an automobile will be described as an example.
히팅 시스템(2000)은 자동차의 엔진룸에 수용될 수 있다. 히팅 시스템(2000)은 급기부(400), 유로(500), 배기부(600) 및 히터(1000)를 포함할 수 있다.The heating system 2000 can be accommodated in an engine room of an automobile. The heating system 2000 may include an
급기부(400)로는 송풍팬, 펌프 등 다양한 급기장치가 사용될 수 있다. 급기부(400)는 히팅 시스템(2000)의 외부의 유체를 후술하는 유로(500)의 내부로 이동시키며, 유로(500)를 따라 이동하게 할 수 있다.As the
유로(500)는 유체가 흐르는 통로일 수 있다. 유로(500)의 일측에는 급기부(400)가 배치될 수 있고, 유로(500)의 타측에는 배기부(600)가 배치될 수 있다. 유로(500)는 자동차의 엔진룸과 실내를 공조적으로 연결할 수 있다. The
배기부(600)로는 개폐가 가능한 블레이드 등이 사용될 수 있다. 배기부(600)는 유로(500)의 타측에 배치될 수 있다. 배기부(600)는 자동차의 실내와 연통될 수 있다. 따라서 유로(500)를 따라 이동한 유체는 배기부(600)를 통하여 자동차의 실내로 유입될 수 있다.As the
히팅 시스템(2000)의 히터(1000)로는 상술한 본 실시예의 히터(1000)가 사용될 수 있다. 이하, 동일한 기술적 사상에 대한 설명은 생략한다. 히터(1000)는 유로(500)의 중간에 격벽 형태로 배치될 수 있다. 이 경우, 히터(1000)의 전후방은 자동차의 전후방과 동일하거나 유사한 방향일 수 있다. 급기부(400)를 통해 유로(500)로 급기된 엔진룸의 차가운 유체는 히터(1000)를 전방에서 후방으로 투과하면서 가열된 후, 다시 유로(500)를 따라 흘러 배기부(600)를 통해 실내로 공급될 수 있다.The
추가적으로, 본 실시예의 히터(1000)는 기존의 PCT 서미스터와 달리 세라믹 기판에 의해 커버된 발열체에 의해 열전달이 일어날 수 있다. 발열체의 높은 발열량을 이용하여 열효율을 높일 수 있다. 또한, 발열체의 높은 발열량을 열전달율이 높은 세라믹으로 커버하여 열적 안정을 이루는 동시에 열효율을 유지할 수 있다. In addition, in the
나아가 본 실시예의 히터(1000)는 납(Pb)과 같은 중금속재질로부터 자유로울 수 있으며, 경량일 수 있다.Furthermore, the
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 케이스
200: 발열 모듈
210: 히팅 로드
212, 216: 열 확산판
214: 세라믹기판
220: 방열핀
230, 230' : 결합부재
240: 제1 가스켓
241: 제1 수용부
250: 제2 가스켓
251: 제2 수용부
300: 파워모듈
400: 급기부
500: 유로
600: 배기부
1000: 히터
2000: 히팅 시스템100: Case
200: heating module
210: heating rod
212, 216: heat diffusion plate
214: Ceramic substrate
220: heat sink fin
230, 230 ': coupling member
240: first gasket
241:
250: Second gasket
251:
300: Power module
400:
500: Euro
600: exhaust part
1000: heater
2000: Heating system
Claims (10)
상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함하는 발열 모듈.
A plurality of heating rods; And
And a plurality of heat-radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
상기 방열핀의 공극률은 10ppi(pre per inch) 내지 100ppi인 발열 모듈.
The method according to claim 1,
And a porosity of the radiating fin is 10 ppi (pre per inch) to 100 ppi.
상기 방열핀의 공극률은 50ppi인 발열 모듈.
3. The method of claim 2,
And the porosity of the radiating fin is 50 ppi.
상기 히팅 로드는 Al2O3, Si3N4, Al2O3 및 ZrO2 중 적어도 하나를 포함하는 발열 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heating rod comprises at least one of Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 and ZrO 2 .
상기 히팅 로드는 발열체를 더 포함하는 발열 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heating rod further comprises a heating element.
상기 발열체는 CNT 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 발열 모듈.
6. The method of claim 5,
Wherein the heating element includes at least one of CNT and Ag.
상기 방열핀은 Al, Cu, Ni 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 발열 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the heat dissipation fin includes at least one of Al, Cu, Ni, and Ag.
상기 방열핀과 상기 히팅 로드의 일단에 배치되어 상기 방열핀과 상기 히팅 로드를 연결하는 결합부재;를 더 포함하는 방열 모듈.
The method according to claim 1,
And a coupling member disposed at one end of the heat radiating fin and the heating rod to connect the radiating fin to the heating rod.
상기 파워 모듈과 전기적으로 연결되는 발열 모듈;을 포함하고,
상기 발열 모듈은,
복수 개의 히팅 로드; 및
상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함하는 히터.
Power module; And
And a heat generating module electrically connected to the power module,
The heat-
A plurality of heating rods; And
And a plurality of heat radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
공기를 유입하는 급기부;
이동수단의 실내로 공기를 배출하는 배기부; 및
상기 유로에서 상기 급기부와 상기 배기부의 사이에 배치되어 공기를 가열하는 히터를 포함하고,
상기 히터는,
파워 모듈;
상기 파워 모듈과 전기적으로 연결되는 발열 모듈을 포함하고,
상기 발열 모듈은,
복수 개의 히팅 로드; 및
상기 복수 개의 히팅 로드 사이에 배치되고 다공성인 복수 개의 방열핀;을 포함하는 히팅 시스템.A passage through which air flows;
A supply portion for introducing air;
An exhaust unit for exhausting air to the room of the moving means; And
And a heater disposed between the air supply unit and the exhaust unit in the flow path for heating air,
The heater
Power module;
And a heat generating module electrically connected to the power module,
The heat-
A plurality of heating rods; And
And a plurality of heat radiating fins disposed between the plurality of heating rods and porous.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170001352A KR20180080539A (en) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | Sensor for detecting pressure |
US16/471,488 US11535086B2 (en) | 2016-12-20 | 2017-12-05 | Heating rod, heating module including same, and heating device including same |
PCT/KR2017/014117 WO2018117484A1 (en) | 2016-12-20 | 2017-12-05 | Heating rod, heating module including same, and heating device including same |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170001352A KR20180080539A (en) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | Sensor for detecting pressure |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20180080539A true KR20180080539A (en) | 2018-07-12 |
Family
ID=62919999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170001352A KR20180080539A (en) | 2016-12-20 | 2017-01-04 | Sensor for detecting pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20180080539A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210121758A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-08 | 경일대학교산학협력단 | Induction heating apparatus and heating, ventilation and air conditioning system having the apparatus |
-
2017
- 2017-01-04 KR KR1020170001352A patent/KR20180080539A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20210121758A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-08 | 경일대학교산학협력단 | Induction heating apparatus and heating, ventilation and air conditioning system having the apparatus |
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