KR102232459B1 - Heater structure and method for manufacturing thereof - Google Patents

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KR102232459B1
KR102232459B1 KR1020190129855A KR20190129855A KR102232459B1 KR 102232459 B1 KR102232459 B1 KR 102232459B1 KR 1020190129855 A KR1020190129855 A KR 1020190129855A KR 20190129855 A KR20190129855 A KR 20190129855A KR 102232459 B1 KR102232459 B1 KR 102232459B1
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resistant tube
heater core
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KR1020190129855A
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김승규
송필만
김병한
정창석
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신성오토텍 주식회사
재단법인 한국화학융합시험연구원
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    • 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
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    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Abstract

The present invention provides a heater structure using a phase changing substance. The heater structure using a phase changing substance comprises: a hollow heater core; a heat resistant tube disposed in a hollow portion of the heater core and having elasticity to have set length; a heating line wound around an outer circumference of the heat resistant tube in a longitudinal direction of the heat resistant tube; a pair of caps, where the heat resistant tube and the heating line protrude to the outside, coupled to both ends of the heater core; and a phase changing substance filled in the hollow portion.

Description

상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법{Heater structure and method for manufacturing thereof}Heater structure and method for manufacturing the same using a phase change material TECHNICAL FIELD

본 발명은 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heater structure using a phase change material and a method of manufacturing the same.

일반적으로 동절기에는 차량을 주정차를 하여 대기 하는 경우, 차량 실내 난방을 위해 엔진을 구동한 상태로 고온의 냉각수를 순환시켜 차량의 실내 온도를 일정하게 유지한다.In general, when a vehicle is parked and stopped in winter, a high-temperature coolant is circulated while the engine is operated to heat the vehicle interior to maintain a constant indoor temperature of the vehicle.

그러나 엔진을 정지 시킨 후에도 고온의 냉각수를 순환시키면 일정 시간 동안 난방이 가능함을 확인하였으나, 고온의 냉각수만을 이용하여 난방을 유지하는 시간을 연장하기 위해 PCM 히터를 보조 난방기로 사용하도록 하였다.However, even after stopping the engine, it was confirmed that heating is possible for a certain period of time by circulating the hot coolant. However, in order to extend the time to maintain heating using only the hot coolant, the PCM heater was used as an auxiliary heater.

종래에서와 같이 PCM을 사용하는 경우, PCM을 가열시켜 축적된 열에너지를 필요 시 방출시켜 난방에 사용하기 위함이다.In the case of using PCM as in the prior art, the purpose is to heat the PCM and release the accumulated thermal energy when necessary to use it for heating.

그러나 PCM을 사용하는 가열 방식은 통상 PCM을 포장한 외부에서 가열하고 방열은 외부에서 팬으로 바람을 일으켜 방열시킨다.However, the heating method using PCM usually heats the PCM outside the packaging, and heat dissipation is radiated by generating wind from the outside with a fan.

이에 축열 시에만 PCM의 보온이 필요하고 방열 시에는 보온이 필요하지 않기 때문에 상반되는 요구를 만족시키기 어려운 문제점이 있다.Accordingly, there is a problem in that it is difficult to satisfy conflicting demands because the heat storage of the PCM is required only during heat storage and the heat insulation is not required during heat dissipation.

또한 종래에는 PCM의 특성 상 상변화 시 체적변화로 인한 수축 팽창을 반복하여 PCM으로 채워진 히터 코어가 파손되는 등의 문제를 갖는다.In addition, conventionally, due to the characteristics of PCM, the heater core filled with PCM is damaged by repeating contraction and expansion due to volume change during phase change.

대한민국 공개특허 공개번호 제10-2019-0051270호(공개일: 2019년 05월 15일)Korean Patent Application Publication No. 10-2019-0051270 (Publication date: May 15, 2019)

본 발명의 목적은 히터 코어의 중공에 실리콘 튜브를 삽입 배치하여, 히터 코어의 내부에 충진되는 상변화 물질의 체적 변화에 따라 히터 코어가 직접적으로 영향을 받지 않도록 하여 파손을 효율적으로 방지할 수 있는 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to insert and arrange a silicone tube in the hollow of the heater core so that the heater core is not directly affected by the change in the volume of the phase change material filled in the heater core, so that damage can be efficiently prevented. It is to provide a heater structure using a phase change material and a method of manufacturing the same.

또한 본 발명의 다른 목적은 상변화 물질과 가열 라인과의 직접 접촉 및 접촉 면적을 증가시켜 상변화물질이 용이하게 축열될 수 있도록 하는 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a heater structure using a phase change material and a method of manufacturing the same, in which a phase change material can be easily heated by increasing the contact area and direct contact between the phase change material and the heating line.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 가열 라인이 히터 코어의 내주에 직접적으로 접촉되지 않고 코어의 중공 내에서 균일한 위치에 안정적으로 배치되도록 하여 가열 라인의 단선을 효율적으로 방지할 수 있는 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a phase change material that can efficiently prevent disconnection of the heating line by stably placing the heating line in a uniform position within the hollow of the core without directly contacting the inner circumference of the heater core. It is to provide a heater structure used and a method of manufacturing the same.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

상기의 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 상변화 물질을 사용한 히터 구조체를 제공한다.In order to achieve the above objects, the present invention provides a heater structure using a phase change material.

상기 상변화 물질을 사용한 히터 구조체는 중공 형상의 히터 코어; 상기 히터 코어의 상기 중공에 배치되며, 설정된 길이를 갖는 탄성을 갖는 내열성 튜브; 상기 내열성 튜브의 외주에 상기 내열성 튜브의 길이 방향을 따라 외감되는 가열 라인; 상기 히터 코어의 양단에 결합되며, 상기 내열성 튜브와 상기 가열 라인이 외부로 돌출되는 한 쌍의 캡; 및, 상기 중공에 충진되는 상 변화 물질;을 포함한다.The heater structure using the phase change material includes a heater core having a hollow shape; A heat-resistant tube disposed in the hollow of the heater core and having elasticity having a set length; A heating line outer periphery of the heat-resistant tube along the longitudinal direction of the heat-resistant tube; A pair of caps coupled to both ends of the heater core and protruding from the heat-resistant tube and the heating line to the outside; And a phase change material filled in the hollow.

여기서 상기 내열성 튜브는, 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the heat-resistant tube is preferably formed of a silicone material.

그리고 상기 가열 라인은, 내열성 접착재를 통해 상기 내열성 튜브의 외주에 부착되는 것이 바람직하다.And it is preferable that the heating line is attached to the outer periphery of the heat-resistant tube through a heat-resistant adhesive material.

또한 상기 내열성 튜브에는, 내열성을 갖는 다수의 지지 부재가 균일한 간격을 이루어 끼워지고,In addition, in the heat-resistant tube, a plurality of support members having heat resistance are fitted at uniform intervals,

상기 다수의 지지 부재의 외주는, 상기 히터 코어의 내주에 지지되는 것이 바람직하다.It is preferable that the outer peripheries of the plurality of support members are supported on the inner periphery of the heater core.

또한 상기 다수의 지지 부재는, 상기 내열성 튜브의 외주에 별도의 내열성 접착제를 통해 고정되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the plurality of support members are fixed to the outer periphery of the heat-resistant tube through a separate heat-resistant adhesive.

또한 상기 다수의 지지 부재 각각은, 원판 형상으로 형성되고, 상기 내열성 튜브가 관통되는 관통홀이 형성된 지지 부재 몸체와, 상기 지지 부재 몸체의 양측을 관통하는 다수의 유통홀을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, each of the plurality of support members preferably includes a support member body formed in a disk shape and having a through hole through which the heat-resistant tube passes, and a plurality of distribution holes passing through both sides of the support member body.

또한 상기 다수의 지지 부재 각각의 외주는, 상기 히터 코어의 내주면에 밀착 지지되는 것이 바람직하다.In addition, the outer periphery of each of the plurality of support members is preferably supported in close contact with the inner periphery of the heater core.

또한 상기 다수의 지지 부재 각각의 외주에는, 링 형상의 지지 테두리 부재가 형성되되,In addition, on the outer periphery of each of the plurality of support members, a ring-shaped support frame member is formed,

상기 지지 테두리 부재의 폭은, 상기 지지 부재 몸체의 폭 보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.The width of the support frame member is preferably formed to be wider than the width of the support member body.

또한 상기 관통홀 양측부에는, 상기 관통홀을 상기 지지 부재 몸체의 양측방을 따라 일정 길이 연장시키는 한 쌍의 연장관이 더 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a pair of extension tubes extending a predetermined length along both sides of the support member body are further formed at both sides of the through hole.

다른 실시예에 있어서 본 발명은 상술한 히터 구조체를 제조 하는 방법도 제공한다.In another embodiment, the present invention also provides a method of manufacturing the above-described heater structure.

본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법은 히터 코어의 중공에 실리콘 튜브를 삽입 배치하여, 히터 코어의 내부에 충진되는 상변화 물질의 체적 변화에 따라 히터 코어가 직접적으로 영향을 받지 않도록 하여 파손을 효율적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.The heater structure using the phase change material according to the present invention and the method of manufacturing the same, by inserting and disposing a silicone tube into the hollow of the heater core, the heater core is directly affected by the volume change of the phase change material filled in the heater core. It has the effect of preventing damage efficiently by not receiving it.

또한 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법은 상변화 물질과 가열 라인과의 직접 접촉 및 접촉 면적을 증가시켜 상변화물질이 용이하게 축열될 수 있도록 하는 효과를 갖는다.In addition, the heater structure using the phase change material according to the present invention and a method of manufacturing the same have the effect of increasing the contact area and direct contact between the phase change material and the heating line so that the phase change material can be easily heated.

또한 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법은 가열 라인이 히터 코어의 내주에 직접적으로 접촉되지 않고 코어의 중공 내에서 균일한 위치에 안정적으로 배치되도록 하여 가열 라인의 단선을 효율적으로 방지할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the heater structure and its manufacturing method using the phase change material according to the present invention effectively prevent the disconnection of the heating line by stably placing the heating line in a uniform position within the hollow of the core without directly contacting the inner circumference of the heater core. It has an effect that can be prevented.

상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 히터 코어를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 내열성 튜브와 가열 라인이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지지 부재를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체를 보여주는 단면도이다.
도 6은 다수의 지지 부재 각각의 외주에 링 형상의 지지 테두리 부재가 더 형성되는 예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 지지 부재의 관통홀에서 양측으로 연장관이 더 형성되는 예를 보여주는 단면도이다.1 is a perspective view showing a heater structure using a phase change material according to the present invention according to the present invention.
2 is a perspective view showing a heater core according to the present invention.
3 is a perspective view showing a state in which a heat-resistant tube and a heating line according to the present invention are combined.
4 is a perspective view showing a support member according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a heater structure using a phase change material according to the present invention according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an example in which a ring-shaped support frame member is further formed on the outer circumference of each of the plurality of support members.
7 is a cross-sectional view showing an example in which extension pipes are further formed on both sides of the through hole of the support member according to the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, the "top (or bottom)" of the component or the "top (or bottom)" of the component means that an arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

이하에서는 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체 및 이의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a heater structure and a method of manufacturing the same using the phase change material according to the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체를 보여주는 사시도이다. 도 2는 본 발명에 따른 히터 코어를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a heater structure using a phase change material according to the present invention according to the present invention. 2 is a perspective view showing a heater core according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체는 히터 코어(100)를 갖는다. 상기 히터 코어(100)는 일정 길이를 갖는 중공 형상으로 형성된다. 상기 히터 코어(100)의 외주에는 방열핀들(110)이 형성된다. 상기 히터 코어(100)는 구리 재질로 형성된다.1 and 2, the heater structure using the phase change material according to the present invention has a heater core 100. The heater core 100 is formed in a hollow shape having a predetermined length. Radiation fins 110 are formed on the outer periphery of the heater core 100. The heater core 100 is formed of a copper material.

도 3은 본 발명에 따른 내열성 튜브와 가열 라인이 결합된 상태를 보여주는 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 지지 부재를 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view showing a state in which a heat-resistant tube and a heating line according to the present invention are combined. 4 is a perspective view showing a support member according to the present invention.

도 3을 참조 하면 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체는 일정 길이를 갖는 내열성 튜브(200)를 갖는다. 상기 내열성 튜브(200)는 중공 형상으로 형성되고, 그 내부는 빈 공간을 이룬다. 상기 내열성 튜브(200)는 탄성을 갖는 실리콘 재질로 형성된다.3, the heater structure using the phase change material according to the present invention has a heat-resistant tube 200 having a predetermined length. The heat-resistant tube 200 is formed in a hollow shape, and the inside of the heat-resistant tube 200 forms an empty space. The heat-resistant tube 200 is formed of a silicone material having elasticity.

상기와 같은 내열성 튜브(200)는 상기 히터 코어(100)의 중공에 배치되는 구성이다. 상기 내열성 튜브(200)의 양단은 상기 히터 코어(100)의 양측으로 노출될 수 있다.The heat-resistant tube 200 as described above is configured to be disposed in the hollow of the heater core 100. Both ends of the heat-resistant tube 200 may be exposed to both sides of the heater core 100.

상기 내열성 튜브(200)의 외주에는 일정 길이의 가열 라인(300)이 외감된다. 상기 가열 라인(300)은 일정 간격을 이루도록 외감된다.A heating line 300 having a predetermined length is externally formed on the outer periphery of the heat-resistant tube 200. The heating line 300 is externally sensed to form a predetermined interval.

상기 가열 라인(300)은 열선이다. 상기 가열 라인(300)의 외면에는 피복이 형성된다.The heating line 300 is a heating wire. A covering is formed on the outer surface of the heating line 300.

상기 가열 라인(300)은 내열성 접착제를 통해 상기 내열성 튜브(200)의 외주에 부착되는 것이 바람직하다.The heating line 300 is preferably attached to the outer periphery of the heat-resistant tube 200 through a heat-resistant adhesive.

상기 가열 라인(300)은 외부의 전류 제공기(미도시)와 전기적으로 연결되어 전류를 제공 받아 일정의 온도로 발열된다.The heating line 300 is electrically connected to an external current provider (not shown) to receive current and generate heat at a predetermined temperature.

상기 내열성 튜브(200)의 다수 위치에는 지지 부재들(600)이 끼워져 고정된다.Support members 600 are fitted and fixed at multiple positions of the heat-resistant tube 200.

도 4를 참조 하면 본 발명에 따른 지지 부재들(600) 각각은 내열성 재질로 형성된다.Referring to Figure 4, each of the support members 600 according to the present invention is formed of a heat-resistant material.

상기 지지 부재들(600) 각각은 원판 형상으로 형성되는 지지 부재 몸체(610)를 갖는다.Each of the support members 600 has a support member body 610 formed in a disk shape.

상기 지지 부재 몸체들(610) 각각에는 관통홀(620)이 형성된다. 상기 관통홀(620)은 상기 가열 라인(300)이 관통하는 홀이다.A through hole 620 is formed in each of the support member bodies 610. The through hole 620 is a hole through which the heating line 300 passes.

상기 관통홀(620)의 내주에는 빗살 무늬 또는 거칠기가 형성될 수도 있다. 빗살 무늬 또는 거칠기가 형성된 관통홀(620)의 내주면은 상기 가열 라인(300)의 외주에 일정 이상의 고정력을 형성하여 접촉된다.A comb pattern or roughness may be formed on the inner periphery of the through hole 620. The inner circumferential surface of the through hole 620 in which the comb pattern or roughness is formed is in contact with the outer circumference of the heating line 300 by forming a fixed force of at least a certain level.

상기 지지 부재 몸체들(610) 각각에는 원주 방향을 따라 간격을 이루어 유통홀들(630)이 형성된다. 상기 유통홀(630)은 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.Distribution holes 630 are formed at intervals along the circumferential direction in each of the support member bodies 610. The distribution hole 630 may be formed in a fan shape.

상기 유통홀(630)은 후술되는 액상의 상변화 물질이 유통되도록 안내하는 홀로 사용된다.The distribution hole 630 is used as a hole for guiding the liquid phase change material to be distributed, which will be described later.

상기 지지 부재들(600) 각각의 외주는 히터 코어(100)의 내주에 밀착 접촉되는 것이 좋다.The outer periphery of each of the support members 600 is preferably in close contact with the inner periphery of the heater core 100.

상기 다수의 지지 부재(600)는 상기 내열성 튜브(200)의 외주에 별도의 내열성 접착제를 통해 고정될 수 있다.The plurality of support members 600 may be fixed to the outer periphery of the heat-resistant tube 200 through a separate heat-resistant adhesive.

상기 접착제는 상기 관통홀(620)의 내주 또는 내열성 튜브(200)의 외주 다수 위치(지지 부재들(600)이 끼워져 배치되는 위치)에 도포될 수 있다.The adhesive may be applied to a plurality of positions on the inner circumference of the through hole 620 or the outer circumference of the heat-resistant tube 200 (positions where the support members 600 are inserted and disposed).

도 5는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체를 보여주는 단면도이다.(도 1의 선 A-A를 따른 도면)5 is a cross-sectional view showing a heater structure using a phase change material according to the present invention according to the present invention (a view taken along line A-A in FIG. 1).

도 5를 참조 하면, 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체는 상기 내열성 튜브(200)와 상기 가열 라인(300)이 외부로 돌출되는 한 쌍의 캡(400)과, 상기 중공에 충진되는 상 변화 물질을 포함한다.5, the heater structure using the phase change material according to the present invention includes a pair of caps 400 in which the heat-resistant tube 200 and the heating line 300 protrude to the outside, and are filled in the hollow. Includes a phase change material.

상기 한 쌍의 캡(400) 역시 내열성 재질로 형성된다.The pair of caps 400 are also formed of a heat-resistant material.

상기 내열성 튜브(200)와 이에 외감된 가열 라인(300)은 상기 한 쌍의 캡(400) 각각을 관통한다. 여기서 상기 관통되는 부분은 기밀되는 것이 좋다.The heat-resistant tube 200 and the heating line 300 external thereto pass through each of the pair of caps 400. Here, the penetrating portion is preferably airtight.

이러한 상기 히터 코어(100)의 중공에는 액상의 상변화 물질이 충진되어 시간이 지남에 따라 고체 상으로 충진되는 상태를 이룬다. The hollow of the heater core 100 is filled with a liquid phase change material to form a state in which it is filled into a solid phase over time.

이에 본 발명에 따른 가열 라인(300)이 외감된 내열성 튜브(200)는 다수의 지지 부재(600)에 의해 지지되는 상태에서 히터 코어(100)의 중공 중심에 길이 방향을 따라 위치될 수 있다.Accordingly, the heat-resistant tube 200 to which the heating line 300 is externally subtracted according to the present invention may be positioned along the length direction at the center of the hollow of the heater core 100 while being supported by a plurality of support members 600.

다음은 도 1 내지 도 5를 참조 하여 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 상변화 물질을 사용한 히터 구조체의 제조 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a heater structure using a phase change material according to the present invention constructed as described above will be described with reference to FIGS. 1 to 5.

실리콘으로 형성되는 내열성 튜브(200)를 준비한다.A heat-resistant tube 200 made of silicon is prepared.

길이를 갖는 가열 라인(300)을 상기 내열성 튜브(200)의 외주에 상기 내열성 튜브(200)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 이루도록 외감한다.A heating line 300 having a length is externally wound on the outer periphery of the heat-resistant tube 200 to form a predetermined interval along the length direction of the heat-resistant tube 200.

여기서 상기 기열 라인(300)은 접착제를 사용하여 상기 내열성 튜브(200)의 외주에 부착 및 고정할 수 있다.Here, the heating line 300 may be attached and fixed to the outer periphery of the heat-resistant tube 200 using an adhesive.

다수의 지지 부재(600)를 준비한다.A plurality of support members 600 are prepared.

상기 내열성 튜브(200)에 상기 다수의 지지 부재(600) 각각을 끼워 이들이 균등 간격을 이루도록 배치한다.Each of the plurality of support members 600 is inserted into the heat-resistant tube 200 and arranged so that they form an equal interval.

이에 내열성 튜브(200)에는 일정 직경을 갖는 지지 부재들(600)이 끼워져 해당 위치에 배치된다.Accordingly, support members 600 having a predetermined diameter are inserted into the heat-resistant tube 200 and disposed at the corresponding position.

상기 지지 부재들(600)은 별도의 접착제를 통해 해당 위치에서 내열성 튜브(200)의 외주에 고정될 수 있다.The support members 600 may be fixed to the outer periphery of the heat-resistant tube 200 at a corresponding position through a separate adhesive.

상기와 같이 내열성 튜브(200), 가열 라인(300) 및 지지 부재(600)가 서로 결합된 구성을 이하 발열체라 하자.A configuration in which the heat-resistant tube 200, the heating line 300, and the support member 600 are combined with each other as described above is hereinafter referred to as a heating element.

일정 길이를 갖는 히터 코어(100) 또는 핀형 히터 코어를 준비한다. 상기 히터 코어(100)는 중공 형상으로 형성된다.A heater core 100 or a fin heater core having a predetermined length is prepared. The heater core 100 is formed in a hollow shape.

상기 발열체를 상기 히터 코어(100)의 일측을 통해 중공에 순차적으로 삽입한다.The heating element is sequentially inserted into the hollow through one side of the heater core 100.

이에 지지 부재들(600) 각각의 지지 부재 몸체(610)의 외주는 히터 코어(100)의 중공 내주에 밀착되면서 이동될 수 있다.Accordingly, the outer periphery of the support member body 610 of each of the support members 600 may be moved while being in close contact with the hollow inner periphery of the heater core 100.

바람직하게 지지 부재들(600) 각각의 외주는 해당 고정 위치에서 히터 코어(100)의 중공 내주면에 밀착 고정되는 것이 좋다.Preferably, the outer periphery of each of the support members 600 is in close contact and fixed to the hollow inner periphery of the heater core 100 at a corresponding fixed position.

여기서 지지 부재들(600) 각각의 유통홀들(630)을 통해 각 지지 부재(600) 간 공간은 연통된다.Here, the spaces between the support members 600 communicate with each other through the distribution holes 630 of the support members 600.

또한 내열성 튜브(200)는 지지 부재들(600) 각각의 관통홀(620)을 통해 관통되는 상태로 고정된다. 이에 가열 라인(300)은 내열성 튜브(200)의 외주에 외감된 상태로 히터 코어(100)의 중공 중심선을 따라 고정 배치된다. 또한 가열 라인(300)은 히터 코어(100)의 중공 내주와 일정한 이격 거리를 형성한다.In addition, the heat-resistant tube 200 is fixed in a state that penetrates through the through holes 620 of each of the support members 600. Accordingly, the heating line 300 is fixedly disposed along the hollow center line of the heater core 100 while being externally wound around the outer periphery of the heat-resistant tube 200. In addition, the heating line 300 forms a predetermined distance from the hollow inner circumference of the heater core 100.

이어 한 쌍의 캡(400) 중 어느 하나를 히터 코어(100)의 일단에 결합한다. 따라서 히터 코어(100)의 타단은 개방된 상태를 이룬다.Then, any one of the pair of caps 400 is coupled to one end of the heater core 100. Therefore, the other end of the heater core 100 is in an open state.

액상의 상변화 물질을 준비한다. 상기 상변화 물질은 개방된 히터 코어(100)의 타단을 통해 히터 코어(100)의 중공 내부에 투입되어 충진된다.Prepare a liquid phase change material. The phase change material is injected and filled into the hollow interior of the heater core 100 through the other end of the open heater core 100.

충진이 되는 도중 상변화 물질은 지지 부재들(600) 각각의 유통홀(630)을 통해 유통되어 히터 코어(100)의 중공 내부에 용이하게 충진될 수 있다.During filling, the phase change material is circulated through the distribution holes 630 of each of the support members 600 to be easily filled into the hollow interior of the heater core 100.

상기 상면화 물질이 히터 코어(100)의 내부에 충진되면, 다른 캡(400)을 개방된 히터 코어(100)의 타단에 결합한다. 이에 히터 코어(100)의 중공은 밀폐되는 상태를 이룬다.When the top surface material is filled into the heater core 100, the other cap 400 is coupled to the other end of the open heater core 100. Accordingly, the hollow of the heater core 100 is sealed.

그리고 액상의 상변화 물질은 일정 시간이 지난 이후에 고체 상으로 상변화된다.In addition, the liquid phase change material changes into a solid phase after a certain period of time.

따라서 가열 라인(300)은 내열성 튜브(200)에 외감된 상태로 충진된 상변 화 물질과 일정 이상의 접촉 면적을 형성한다.Therefore, the heating line 300 forms a contact area of a predetermined or more with the phase-change material filled in the heat-resistant tube 200 in an external state.

이의 구조로 인해 실리콘 내열성 튜브(200) 외벽에 가열 라인(300) (열선히터)를 나선형으로 감아 가열 라인(300)의 길이를 늘려 상변화 물질(PCM)과의 접촉면적을 증가시켜 가열 효율을 증가시킬 수 있다.Due to its structure, the heating line 300 (heat wire heater) is spirally wound around the outer wall of the silicon heat-resistant tube 200 to increase the length of the heating line 300 to increase the contact area with the phase change material (PCM) to increase heating efficiency. Can be increased.

상기의 구성 및 제조 방법에 따른 본 발명은 열선히터를 내장시켜 PCM 축열효과를 극대화할 수 있다.The present invention according to the above configuration and manufacturing method can maximize the PCM heat storage effect by incorporating a heating wire heater.

또한 실리콘 튜브를 PCM히터코어의 내부에 위치시켜 PCM체적이 증가하면 실리콘 튜브가 압착되어 PCM의 체적변화를 상쇄시키도록 할 수 있다.In addition, when the PCM volume increases by placing the silicone tube inside the PCM heater core, the silicone tube is compressed to offset the change in the volume of the PCM.

또한 열선히터를 실리콘 튜브의 외벽에 나선형으로 감아 열선의 길이를 일정 이상으로 연장함으로써 가열효과를 증가시킴과 아울러 실리콘 튜브의 외벽에 열선이 위치되도록 하여 PCM을 균일한 온도로 가열할 수 있도록 한다.In addition, the heating effect is increased by spirally winding the heating wire heater on the outer wall of the silicone tube to extend the length of the heating wire beyond a certain amount, and the heating wire is positioned on the outer wall of the silicone tube so that the PCM can be heated to a uniform temperature.

또한 실리콘 튜브가 히터코어의 중심에 위치되도록 하여 PCM이 균일한 온도로 가열될 수 있도록 한다. 즉 국부적인 열 집중을 방지하여 히터 코어 전체에서 균일한 온도 전달이 이루어지도록 할 수도 있다.In addition, the silicone tube is placed in the center of the heater core so that the PCM can be heated to a uniform temperature. In other words, it is possible to prevent localized heat concentration so that uniform temperature transfer is achieved throughout the heater core.

도 6은 다수의 지지 부재 각각의 외주에 링 형상의 지지 테두리 부재가 더 형성되는 예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing an example in which a ring-shaped support frame member is further formed on the outer circumference of each of the plurality of support members.

도 6을 참조 하면, 다수의 지지 부재(610) 각각의 외주에는 링 형상의 지지 테두리 부재(640)가 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 6, a ring-shaped support frame member 640 may be formed on the outer periphery of each of the plurality of support members 610.

여기서 상기 지지 테두리 부재(640)의 폭(W1)은, 상기 지지 부재 몸체(610)의 폭(W2) 보다 넓게 형성될 수 있다. 이를 통해 지지 부재들(600)의 외주와 히터 코어(100)의 내주면 사이에 지지 면적을 증가시켜 지지 부재들(600)이 히터 코어(100)의 내부에서 틀어지는 등의 자세 변경 문제를 해결할 수 있다.Here, the width W1 of the support frame member 640 may be formed to be wider than the width W2 of the support member body 610. Through this, by increasing the support area between the outer circumference of the support members 600 and the inner circumferential surface of the heater core 100, the problem of changing the posture such as the support members 600 twisting inside the heater core 100 can be solved .

도 7은 본 발명에 따른 지지 부재의 관통홀에서 양측으로 연장관이 더 형성되는 예를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing an example in which extension pipes are further formed on both sides of the through hole of the support member according to the present invention.

도 7을 참조 하면, 관통홀(620) 양측부에는, 상기 관통홀(620)을 상기 지지 부재 몸체(610)의 양측방을 따라 일정 길이 연장시키는 한 쌍의 연장관(650)이 더 형성될 수도 있다. 이를 통해 각각의 지지 부재(600)는 실리콘 튜브(200)의 지지 면적을 증가시켜 실리콘 튜브(200)를 안정적으로 지지할 수 있다.Referring to FIG. 7, at both sides of the through hole 620, a pair of extension pipes 650 for extending the through hole 620 along both sides of the support member body 610 may be further formed. have. Through this, each support member 600 may stably support the silicon tube 200 by increasing the support area of the silicon tube 200.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The above-described present invention is capable of various substitutions, modifications, and changes within the scope of the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Is not limited by.

100 : 히터 코어
200 : 내열성 튜브
300 : 가열 라인
400 : 캡
500 : 상변화 물질
600 : 지지 부재
610 : 지지 부재 몸체
620 : 관통홀
630 : 유통홀
640 : 지지 테두리 부재
650 : 연장관100: heater core
200: heat-resistant tube
300: heating line
400: cap
500: phase change material
600: support member
610: support member body
620: through hole
630: distribution hall
640: support frame member
650: extension tube

Claims (8)

중공 형상의 히터 코어;
상기 히터 코어의 상기 중공에 배치되며, 설정된 길이를 갖는 탄성을 갖는 내열성 튜브;
상기 내열성 튜브의 외주에 상기 내열성 튜브의 길이 방향을 따라 외감되는 가열 라인;
상기 히터 코어의 양단에 결합되며, 상기 내열성 튜브와 상기 가열 라인이 외부로 돌출되는 한 쌍의 캡; 및,
상기 중공에 충진되는 상 변화 물질;을 포함하되,
상기 내열성 튜브에는,
내열성을 갖는 다수의 지지 부재가 균일한 간격을 이루어 끼워지고,
상기 다수의 지지 부재의 외주는,
상기 히터 코어의 내주에 지지되고,
상기 다수의 지지 부재는,
상기 내열성 튜브의 외주에 별도의 내열성 접착제를 통해 고정되고,
상기 다수의 지지 부재 각각은,
원판 형상으로 형성되고, 상기 내열성 튜브가 관통되는 관통홀이 형성된 지지 부재 몸체와,
상기 지지 부재 몸체의 양측을 관통하는 다수의 유통홀을 포함하고,
상기 다수의 지지 부재 각각의 외주는,
상기 히터 코어의 내주면에 밀착 지지되고,
상기 다수의 지지 부재 각각의 외주에는, 링 형상의 지지 테두리 부재가 형성되되,
상기 지지 테두리 부재의 폭은, 상기 지지 부재 몸체의 폭 보다 넓게 형성되고,
상기 관통홀 양측부에는, 상기 관통홀을 상기 지지 부재 몸체의 양측방을 따라 일정 길이 연장시키는 한 쌍의 연장관이 더 형성되는,
상변화 물질을 사용한 히터 구조체.
A hollow heater core;
A heat-resistant tube disposed in the hollow of the heater core and having elasticity having a set length;
A heating line outer periphery of the heat-resistant tube along the longitudinal direction of the heat-resistant tube;
A pair of caps coupled to both ends of the heater core and protruding from the heat-resistant tube and the heating line; And,
Including; a phase change material filled in the hollow,
In the heat-resistant tube,
A number of support members having heat resistance are fitted at uniform intervals,
The outer periphery of the plurality of support members,
Is supported on the inner periphery of the heater core,
The plurality of support members,
It is fixed to the outer periphery of the heat-resistant tube through a separate heat-resistant adhesive,
Each of the plurality of support members,
A support member body formed in a disk shape and having a through hole through which the heat-resistant tube passes,
It includes a plurality of distribution holes penetrating through both sides of the support member body,
The outer periphery of each of the plurality of support members,
It is closely supported on the inner circumferential surface of the heater core,
On the outer periphery of each of the plurality of support members, a ring-shaped support frame member is formed,
The width of the support frame member is formed wider than the width of the support member body,
A pair of extension tubes extending a predetermined length along both sides of the support member body are further formed at both sides of the through hole,
Heater structure using a phase change material.
 제 1항에 있어서,
상기 내열성 튜브는,
실리콘 재질로 형성되는,
상변화 물질을 사용한 히터 구조체.
The method of claim 1,
The heat-resistant tube,
Formed of silicon material,
Heater structure using a phase change material.
 제 1항에 있어서,
상기 가열 라인은,
내열성 접착재를 통해 상기 내열성 튜브의 외주에 부착되는,
상변화 물질을 사용한 히터 구조체.
The method of claim 1,
The heating line,
Attached to the outer periphery of the heat-resistant tube through a heat-resistant adhesive material,
Heater structure using a phase change material.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항의 히터 구조체를 제조 하는 방법.A method of manufacturing the heater structure of claim 1.
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