KR20160092950A - 전기 가열 장치 - Google Patents

전기 가열 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160092950A
KR20160092950A KR1020160010543A KR20160010543A KR20160092950A KR 20160092950 A KR20160092950 A KR 20160092950A KR 1020160010543 A KR1020160010543 A KR 1020160010543A KR 20160010543 A KR20160010543 A KR 20160010543A KR 20160092950 A KR20160092950 A KR 20160092950A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow
circuit board
printed circuit
housing
fluid
Prior art date
Application number
KR1020160010543A
Other languages
English (en)
Inventor
그리즈 쟝-필립
Original Assignee
말레 인터내셔널 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 말레 인터내셔널 게엠베하 filed Critical 말레 인터내셔널 게엠베하
Publication of KR20160092950A publication Critical patent/KR20160092950A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2225Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating air
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00Details of electric heating devices
    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227Applications
    • H05B1/023Industrial applications
    • H05B1/0236Industrial applications for vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/04Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
    • B60H1/06Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant directly from main radiator
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429For vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00Air heaters
    • F24H3/02Air heaters with forced circulation
    • F24H3/04Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element
    • F24H3/0405Air heaters with forced circulation the air being in direct contact with the heating medium, e.g. electric heating element using electric energy supply, e.g. the heating medium being a resistive element; Heating by direct contact, i.e. with resistive elements, electrodes and fins being bonded together without additional element in-between
    • F24H3/0429For vehicles
    • F24H3/0435Structures comprising heat spreading elements in the form of fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/0052Details for air heaters
    • F24H9/0057Guiding means
    • F24H9/0063Guiding means in air channels
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/02Details
    • H05B3/06Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H05B3/50Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material heating conductor arranged in metal tubes, the radiating surface having heat-conducting fins
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203Cooling of mounted components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00271HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
    • B60H2001/003Component temperature regulation using an air flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00507Details, e.g. mounting arrangements, desaeration devices
    • B60H2001/00614Cooling of electronic units in air stream
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/18Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1854Arrangement or mounting of grates or heating means for air heaters
    • F24H9/1863Arrangement or mounting of electric heating means
    • F24H9/1872PTC
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material
    • H05B2203/023Heaters of the type used for electrically heating the air blown in a vehicle compartment by the vehicle heating system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 가열 장치(1), 특히 차량용 부스터 히터(1')에 관한 것으로, 흐름 방향(10)으로 매체가 통과할 수 있는 흐름 챔버(6)가 배치된 하우징(2)을 구비하고, 전기 가열 소자(11)는 흐름 챔버(6)를 통해 흐르는 유체를 가열하기 위해 흐름 챔버(6) 내부에 배치되고 하우징(2) 내부에 배치된 인쇄 회로 보드(7) 상에 제공된 적어도 하나의 전기 부품(20)을 통해 제어가능하다. 본 발명의 목적을 위해 가열 장치(1)가 인쇄 회로 보드(7)를 향한 흐름 방향(10)으로 흐르는 유체를 우회시키기 위한 우회 섹션(16)을 구비하는 흐름 유도 소자(15)를 포함한다.

Description

전기 가열 장치{ELECTRIC HEATING DEVICE}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전문(preamble)에 기술된 바와 같이 전기 가열 장치, 특히 차량용 부스터 히터(booster heater)에 관한 것이다.
전기 가열 장치는 종래 기술로부터 충분히 잘 알려져 있다. 이것은 예를 들어 공기와 같은 유체를 가열하기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해서, 전기 가열 장치에는 일반적으로 전기 가열 소자가 장착된다. 이러한 가열 장치의 예가 DE 203 12 313 U1에 기술되었다. 이러한 가열 장치는 가열될 유체에 온기를 전달하기 위해 돌출 양각을 갖는 베인(vane)이 제공된 튜브형 가열 유닛을 포함한다.
DE 39 34 547 A1은 유체를 데우기 위한 저항 히터의 형태인 가열 소자를 구비하는 유형의 다른 가열 장치를 개시하며, 저항 히터는 데워질 유체로의 열 전달이 가변적이도록 유체가 통과해 흐를 수 있는 하우징 내에 회전식으로 배치된다.
유체를 데우기 위해 가열 장치의 하우징의 흐름 챔버 내에 배치된 전기 저항 가열 소자 또는 PTC 가열 소자를 구비하는 이러한 가열 장치가 DE 102 34 470 A1로부터 알려져 있다. 전기 가열 소자, 특히 PTC 가열 소자의 컨트롤러는 컨트롤러 하우징 내에 수용되고 유체에 의해 흐름 챔버로부터 고립된 채로 유지되는 상응하는 전기 부품들을 요구한다. 이러한 맥락에서, 전기 소자를 제어하기 위한 전기 부품은 동작 중에 열을 발생시키며, 이러한 열은 예를 들어 전력 손실, 특히 소멸된 열의 형태로 발생할 수 있다. 따라서, 가열 장치의 기능적 역량, 특히 전기 부품들의 기능적 역량이 보존되는 것을 보장하기 위해서, 이러한 부품들을 냉각시키는 것이 필수적이다. 이를 위해서, 금속판이 흐름 챔버와 마주하는 컨트롤러 하우징의 측면에 부착되고, 핀(fin)이 금속판으로부터 돌출하며 가열될 유체가 핀 둘레를 흐른다. 이러한 방식으로, 금속판과 컨트롤러 하우징을 포함하여 핀을 통해 전기 부품들과 유체 사이의 열이 교환되고, 그에 따라 전기 부품들을 냉각시킨다.
이러한 맥락에서, 전기 부품들을 하나 이상의 인쇄 회로 보드 상에 장착, 특히 납땜하는 것이 고려될 수 있다.
이러한 유형의 가열 장치에서, 가능한 가장 효율적인 냉각 방식을 제공하고/하며, 냉각 효율을 향상시키기 위한 필요성이 존재한다.
따라서 본 발명은 특히 향상된 냉각 및/또는 더욱 큰 효율성 및/또는 단순화된 동작에 의해 특징지어지는, 도입부에서 정의된 유형의 가열 장치의 향상된 또는 적어도 대안적인 실시예를 기술함으로써 문제점을 해결한다.
이러한 문제점은 독립항 제 1 항의 대상에 의해 본 발명에 따라 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항들의 주제 사항이다.
본 발명은 인쇄 회로 보드를 향한 유체의 흐름을 우회시킴으로써 가열될 유체의 부분적인 흐름에 의해 가열 장치의 가열 요소를 제어하기 위해 전기 부품들이 장착되는 인쇄 회로 보드를 냉각시키는 일반적인 아이디어에 기초한다. 이것은 바람직하게는 우회의 결과로서 우회된 유체의 적어도 일부가 인쇄 회로 보드와 물리적으로 접촉하게 되는 방식으로 수행된다. 그 다음, 열이 인쇄 회로 보드와 유체 사이에서 직접 교환되며, 이것은 결과적으로 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품의 냉각을 더욱 효율적으로 향상시키고/시키거나 효율적으로 만든다. 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들의 향상된 냉각은 또한 가열 장치의 더욱 효율적인 동작을 가능하게 한다. 특히, 따라서 전기 부품들, 특히 더 낮은 온-저항 또는 RDS(on)을 갖는 트랜지스터를 사용하는 것이 가능하게 된다. 발명적 생각에 따르면, 전기 가열 장치는 하나의 흐름 방향에서 매체가 통과해 흐를 수 있는 흐름 챔버를 구비하는 하우징을 포함하며, 흐름 챔버는 하우징의 두 개의 대향하는 벽들에 의해 범위가 정해진다. 하우징의 벽들은 흐름 방향과 교차하는 위쪽 방향으로 연장한다. 흐름 챔버를 통과하는 유체를 데우거나 가열하기 위해서, 바람직하게는 제어가능하고 전기 부품들에 의해 제어되는 PTC 가열 소자가 흐름 챔버 내부에 제공된다. 전기 부품들은 하우징 내부에 위치된 인쇄 회로 보드 상에 장착된다. 본 발명에 따라 가열 장치는 흐름 방향으로 이동할 때 인쇄 회로 보드를 향해 우회하는 우회 섹션을 갖는 흐름 유도 소자를 포함하는 것이 추가로 제공된다. 이러한 구성에서, 흐름 유도 소자, 특히 우회 섹션은 흐름 챔버의 하위-섹션 위에서 위쪽 방향으로 연장한다. 이러한 방식으로, 흐름 방향으로 이동하는 유체의 일부분만이 인쇄 회로 보드를 향해 우회된다.
인쇄 회로 보드는 하우징 내부에 요구되는 바와 같이 배치될 수 있다. 특히, 인쇄 회로 보드가 벽들을 가로지르고/가로지르거나 흐름 챔버의 범위를 정하는 것이 고려가능하다. 이러한 구성은 특히 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들의 보다 효율적인 냉각을 가능하게 한다.
인쇄 회로 보드를 냉각시키기 위해 인쇄 회로 보드를 향하는 유체의 우회시키는 것은, 유체에 의한 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들 사이의 열 교환이 유체를 더욱 잘 데울 수 있게 한다는 추가의 장점을 가진다.
흐름 유도 소자, 특히 우회 섹션은 또한 이것이 유체와 가열 소자 사이의 열 교환 및/또는 유체와 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들 사이의 열 교환에 긍정적인 영향을 가지는 유체의 흐름에서의 불규칙성, 특히 소용돌이를 발생시킨다는 장점을 가진다.
전기 부품들이 흐름 챔버를 마주하는 인쇄 회로 보드의 측면 상에 위치되는 변형들이 고려가능하다. 특히, 이러한 구성은 전기 부품들에서, 특히 전기 부품들에서 바로 인쇄 회로 보드를 향해 우회되는 유체를 안내하는 것을 가능하게 하며, 그에 의해 그의 향상된 및/또는 더욱 효율적인 냉각을 가능하게 한다.
이론적으로, 흐름 유도 소자는 흐름 챔버의 임의의 영역 내에 위치될 수 있으며, 유체가 인쇄 회로 보드를 향해 우회되게 하도록 제공된다. 이와 관련하여, 흐름 유도 소자가 인쇄 회로 보드로부터, 특히 전기 부품들로부터 거리를 두고 위치되는 변형들이 바람직하다. 이것은 유체가 흐름 챔버를 나가는 것을 가능하게 하는 흐름 방향으로 인쇄 회로 보드를 향해 우회된 후에 및/또는 인쇄 회로 보드 및 전기 부품들과의 열 교환 후에 순환을 계속하는 것을 가능하게 한다. 이러한 맥락에서, 흐름 유도 소자가 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들과의 수직 높이 차를 가지고 배치된 변형들이 특히 바람직하다.
가열 소자와 유체 사이의 열 교환을 향상시키기 위해서, 주름 구조체(corrugated structure)가 흐름 챔버 내에 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 주름 구조체는 주름 구조체와 가열 소자 사이에서 열이 교환될 수 있도록 가열 소자에 열적으로 접속된다. 동시에, 유체는 흐름의 방향으로 주름 구조체를 통해 통과할 수 있으며, 다시 말하면 데워질 유체가 흐름의 방향으로 주름 구조체를 통해 흐른다. 주름 구조체는 또한 인쇄 회로 보드 및/또는 전기 부품들로부터 수직 오프셋을 가지고 위치된다. 이러한 맥락에서, 흐름 유도 소자가 인쇄 회로 보드를 마주하는 주름 구조체의 측면 상에 배치되는 것이 특히 바람직하다. 이러한 방식으로, 흐름의 방향에서 순환하는 유체의 오직 일부분만이 인쇄 회로 보드를 향해 우회된다.
흐름 유도 소자, 특히 이것의 우회 섹션이 인쇄 회로 보드를 향하는 흐름의 방향으로 순환하는 유체를 우회시키기 위한 목적으로 형성되는 실시예들이 바람직하다. 이러한 맥락에서, 우회 섹션이 인쇄 회로 보드를 향해 위쪽 방향으로 곡선을 이루는 설계가 특히 바람직한 것으로 입증되었다. 이러한 방식으로 곡선을 이루는 우회 섹션은 인쇄 회로 보드를 향해 흐름 방향으로 순환하는 유체의 효율적인 우회를 발생시킨다. 특히, 유체가 연속적으로 및/또는 균일하게 우회되는 것을 가능하게 한다.
흐름 유도 소자는 요구되는 임의의 방식으로 흐름 챔버 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 하우징 상의 제자리에 흐름 유도 소자를 고정하는 것이 고려가능하다. 이러한 유지 구성은 흐름 챔버 내의 흐름 유도 소자의 안정성을 개선할 수 있으며, 그에 따라 흐름 방향으로 순환하는 유체가 효율적이고 신뢰가능하게 우회될 수 있다. 이러한 경우에, 유도 소자가 하우징의 적어도 하나의 이러한 벽 상의 제자리에 고정되는 것이 특히 고려가능하다.
흐름 유도 소자가 하우징과 통합적으로 구조화되는 실시예들이 바람직한 것으로 입증되었다. 특히, 이것은 가열 장치의 개별적인, 각각의 부품들의 수가 감소되는 것을 가능하게 한다. 그에 따라 가열 장치를 조립하는 것이 더욱 단순해지고/거나 생산 비용이 낮춰진다.
주름 구조체 및/또는 하우징 및/또는 흐름 유도 소자는 임의의 재료로부터 제작될 수 있다. 그러나, 주름 구조체는 바람직하게는 유체와 주름 구조체 사이의 및/또는 주름 구조체와 가열 소자 사이의 더 나은 열 교환을 제공하도록 금속 물질로부터 제조된다.
하우징의 적어도 일부분, 특히 하우징의 벽들이 플라스틱으로 제조되는 것 또한 바람직하다. 그에 따라, 하우징뿐만 아니라 가열 장치 또한 경량으로 및/또는 낮은 비용으로 제조되며, 이것은 가열 장치를 위한 상응하는 전기적 절연 또한 제공한다.
흐름 유도 소자는 의의 재료로부터 제조될 수 있다. 예를 들어, 금속 재료들이 고려가능하다. 전기적 절연성 소자가 흐름 유도 소자와 인접한 전기 부품 또는 인쇄 회로 보드 사이에 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 특히 흐름 유도 소자와 인쇄 회로 보드 또는 전기 부품들 사이의 전류가 방지될 수 있다. 특히, 이에 따라 전기 합선 또는 이러한 합선 회로의 위험이 적어도 감소된다.
플라스틱과 같이 전기적 절연성 재료로부터 흐름 유도 소자를 제조하는 것 또한 고려가능하다. 만약 하우징, 특히 하우징의 벽 또한 플라스틱으로 제조된다면, 흐름 유도 소자 및 하우징, 특히 벽을 단일 부분으로서 생산하는 것이 추가로 고려가능하다. 예를 들어, 이러한 벽과 흐름 유도 소자를 사출 성형된(injection moulded) 부분으로서 형성하는 것이 고려가능하다.
물론, 흐름 챔버 내의 복수의 우회 섹션들을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 경우에, 적어도 두 개의 이러한 우회 섹션들이 흐름 챔버 내부에 서로 거리를 두고 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 유체가 인쇄 회로 보드를 향해 여러 번 우회되며, 이는 인쇄 회로 보드의 더욱 우수한 냉각으로 이어진다.
전술된 내용에 대안적으로 또는 추가로, 흐름 챔버 내의 복수의 우회 섹션들이 흐름 방향과 교차하고 위쪽 방향과 교차하게 분리되도록 배치되는 것이 가능하다. 이러한 구성은 인쇄 회로 보드의 향상된 냉각을 획득하기 위해 유체가 몇몇 포인트들에서 인쇄 회로 보드를 향해 우회되게 한다. 이러한 맥락에서, 각각의 우회 섹션에 단일 흐름 유도 소자로의 적어도 하나의 다른 우회 섹션이 할당될 수 있다. 이것은 이러한 흐름 유도 소자가 흐름 방향으로 간격을 두고 배치되는 둘 이상의 이러한 우회 섹션들도 포함할 수 있음을 의미한다. 물론, 이러한 흐름 유도 소자가 위쪽 방향과 교차하고 흐름 방향과 교차하여 분리되는 복수의 이러한 우회 섹션들을 포함할 수 있는 것 또한 고려가능하다.
본 발명에 따른 가열 장치는 임의의 분야에서 사용가능하다. 특히 가열 장치를 부스터 히터로서 사용하는 것이 고려가능하다. 따라서, 가열 장치는 예를 들어 자동차의 에어 컨디셔닝 시스템에서 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 공기가 데워지고/거나 인쇄 회로 보드 및 인쇄 회로 보드 상의 전기 부품들을 냉각시키기 위해 사용된다.
적어도 하나의 흐름 유도 소자에 더하여, 개구를 통한 유체의 흐름을 가능하게 하도록 인쇄 회로 보드의 가까운 영역 내에 배치된 측면 방향 개구를 갖는 하우징을 제공하는 것이 가능하다. 이러한 맥락에서 적어도 이러한 흐름 유도 소자를 개구의 하류에 배치하는 것이 추가로 가능하다.
하우징이 하우징의 측면 방향으로 배치된 둘 이상의 이러한 개구들을 포함할 수 있음이 이해된다.
본 발명의 추가의 중요한 특성들 및 장점들이 종속항들, 도면 및 도면을 참조하는 수치들의 첨부된 설명으로부터 명백해질 것이다.
자연스럽게, 위에서 기술된 특성들 및 아래에서 기술될 특성들이 기술된 조합들뿐 아니라 본 발명의 범주를 초과하지 않고 다른 조합들로 또는 독립적인 특성들로 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 도면에 도시되고 아래의 설명에서 더욱 자세하게 설명될 것이며, 동일하거나 유사하거나 또는 기능적으로 등가인 부품들이 동일한 참조번호로 식별된다.
도 1은 본 발명에 따른 가열 장치를 통한 종단면의 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 가열 장치를 통한 횡단면의 개략도.
도 1 및 2는 가열 장치(1)를 도시하며, 도 1은 가열 장치(1)를 통한 종단면을 나타내고 도 2는 가열 장치(1)를 통한 횡단면을 나타낸다. 가열 장치(1)는 도면에 도시되지 않은 자동차를 위한 부스터 히터(1')로서 사용하기 위해 설계되었으며, 이는 위쪽 방향(4)으로 연장하고 위쪽 방향(4)과 교차하는 가로 방향(5)으로 서로로부터 거리를 두고 배치되는 두 개의 대향하는 벽들(3)을 갖는 하우징(2)을 구비한다. 벽들(3)은 하우징(2) 내의 흐름 챔버(6)의 범위를 정한다. 추가의 이러한 벽(3)이 흐름 챔버(6)로부터 벗어난 벽(3)의 측면 상에 배치되며, 추가의 벽은 아래에서 외부 벽(3")으로 지정될 것이고, 반면에 흐름 챔버(6)를 향하는 벽들(3)은 내부 벽(3')으로서 지정될 것이다. 따라서, 각각의 내부 벽(3') 및 연관된 외부 벽(3")이 서로로부터 거리를 두고 배치된다. 가로 방향(5)으로 연장하는 인쇄 회로 보드(7)는 위쪽 방향(4)으로 하우징(2)의 단부 면 영역 내에 배치되고, 외부 벽(3")에 의해 제자리에 고정된다. 클린치 접속부(clinch connection)(8)는 흐름 챔버(6)를 향하는 인쇄 회로 보드(7)의 측면 상에 배치된다. 각 클린치 접속부(8)는 클린치 접속부(8)를 통해 전기적으로 접속되는 접속 수단(21) 및 접촉 시트(13)를 이용함으로써 인식된다. 각 접속 수단(21)은 전기 접촉부(9)를 통해 인쇄 회로 보드(7) 상에 납땜되며, 접속 수단(21)과 이러한 부품(20) 사이의 전기 접촉이 적어도 이러한 전기 접촉부(9)를 통해서 확립된다. 또한 이러한 방식으로, 클린치 접속부(8)가 위쪽 방향(4)으로 인쇄 회로 보드(7)로부터 거리를 두고, 그리고 가로 방향(5)으로 서로로부터 거리를 두고 유지된다.
흐름 챔버(6)는 위쪽 방향(4)을 가로지르고 가로 방향(5)을 가로지르는 흐름 방향(10)으로 유체, 예를 들어 공기의 통과를 가능하게 하도록 설계된다. 유체를 데우기 위해서, 복수의 가열 소자(11), 특히 PTC 가열 소자(11')가 흐름 챔버(6) 내에 배치되고 적어도 이러한 전기 접촉부(9)를 통해 이러한 연관된 클린치 접속부(8)에 전기적으로 접속된 흐름 챔버(6)에 대향하는 인쇄 회로 보드(7)의 측면 상에 배치된 전기 부품들(20)에 의해 제어된다. 가열 소자들(11)은 위쪽 방향(4) 및 가로 방향(5)으로 자신들 사이에 공간을 가지고 배치되며, 도 1에서만 볼 수 있다. 위쪽 방향(4)으로 인접한 가열 소자들(11)의 각각이 적어도 이러한 부품(20)에 의해 제어되는 방식으로 접촉 시트(13)를 통해 이러한 연관된 클린치 접속부(8)에 전기적으로 접속된다. 도 1의 종단면에서 도시된 바와 같이, 각각의 접촉 시트(13)가 L-형 코스를 가지며, 접촉 시트(13)의 더 짧은 측면(12)이 이러한 클린치 접속(8)을 구축하고 가열 소자들(11)과 적어도 이러한 부품(20) 사이의 전기 접속을 확립하기 위해 상응하는 접속 수단(21)에 접촉한다. 각 접촉 시트(13)는 연관된 가열 소자들(11)이 층들(19)에 의해 둘러싸이도록 두 개의 거리를 둔 시트 층들(19)을 포함하는 더욱 긴 측면(18)을 더 포함한다.
주름 구조체(14)가 가로 방향(5)에서 이웃하는 더욱 긴 측면들(19) 사이에 배치되고, 주름 구조체는 위쪽 방향(4)으로 연장하며 흐름 방향(10)으로의 유체의 통과를 가능하게 한다. 각각의 주름 구조체(14)가 특히 하나의 이러한 연관된 더욱 긴 측면(19)을 통해 적어도 하나의 이러한 가열 소자(11)에 열적으로 접속되며, 따라서 주름 구조체(14)와 적어도 하나의 이러한 가열 소자(11) 사이에서 열이 교환된다. 이러한 방식으로, 흐름 챔버(6) 및 주름 구조체(14)를 통해 흐름 방향(10)으로 흐르는 유체는 주름 구조체(14)를 통해 가열 소자들(11)에 의해 가열된다.
도 1에서 특히 볼 수 있는 바와 같이, 흐름 유도 소자(15)가 인쇄 회로 보드(7)를 향하는 각각의 주름 구조체(14)의 측면 상에 배치되며, 흐름 유도 소자들(15)이 가로 방향(5)에서 서로로부터 거리를 두고 배치된다. 각각의 흐름 유도 소자(15)는 위쪽 방향(4) 및 가로 방향(5)으로 연장하며, 또한 흐름 챔버(6)의 하위-섹션에 걸쳐 흐름 방향(10)으로도 연장한다. 흐름 유도 소자들(15)은 또한 위쪽 방향(4)으로 인접한 이러한 클린치 접속(8)으로부터 위쪽 방향(4)으로 거리를 두고 배치된다. 따라서, 흐름 방향(10)에서의 유체 흐름이 이러한 클린치 접속(8) 또는 인쇄 회로 보드(7)와 이러한 흐름 유도 소자(15) 사이의 중간공간으로 흐를 수 있다. 각각의 흐름 유도 소자(15)는 인쇄 회로 보드(7)를 향해 흐름 방향(10)으로 흐르는 유체를 우회시키는 우회 섹션(16)을 포함하고, 이것은 곡선 화살표(10')에 의해 표시되었다(도 2도 참조).
도 2는 우회 섹션(16)이 흐름 방향(10)으로의 유체 흐름이 상응하여 동등하게 또는 연속적인 방식으로 인쇄 회로 보드(7)를 향해 우회되는 것을 보장하도록 인쇄 회로 보드(7)를 향해 위쪽 방향(4)으로 구부러지거나 곡선을 이루는 것을 도시한다. 이러한 방식으로, 흐름 유도 소자(15)에 의해 인쇄 회로 보드(7)를 향해 우회되는 유체는 인쇄 회로 보드(7) 및/또는 적어도 하나의 이러한 클린치 접속부(8)와 접촉하며, 그에 따라 인쇄 회로 보드(7) 및/또는 클린치 접속부(8)의 효율적인 냉각이 발생하는 것을 가능하게 한다. 도 2에서, 보이지 않을 수 있는 흐름 유도 소자(15)의 영역들이 점선으로 표시되었다.
도 1은 전기적 절연성 소자(17)가 위쪽 방향(4)으로 인접한 클린치 접속부(8)와 각각의 흐름 유도 소자(15) 사이에 배치되는 것을 도시하며, 이때 절연성 소자(17)는 흐름 유도 소자(15)가 클린치 접속부(8) 및/또는 접촉 시트(13)로부터 전기적으로 절연되는 것을 보장한다.
이론적으로, 적어도 하나의 이러한 흐름 유도 소자(15)가 플라스틱과 같은 전기적으로 절연성인 재료로부터 제조되는 것 또한 고려가능하다.
하우징(2), 특히 내부 벽들(3')이 바람직하게는 플라스틱으로부터 제조된다. 이러한 맥락에서, 도 1에서 각각의 흐름 유도 소자(15)가 하우징(2) 내에, 특히 내부 벽(3') 상에 고정된다는 것이 명백하다. 도 1은 또한 이러한 내부 벽(3')에 바로 인접한 흐름 유도 소자들(15, 15') 중 하나가 인접한 내부 벽(3')과 통합적으로 구성됨을 나타낸다. 그러면, 내부 벽(3') 및 흐름 유도 소자(15')가 사출 성형된 부분으로서 생산될 수 있도록 흐름 유도 소자(15, 15') 및 내부 벽(3')이 모두 플라스틱으로부터 제조될 수 있다.
물론 가열 장치(1)에 흐름 방향(10)에서 서로로부터 거리를 두고 배치된 이러한 흐름 유도 요소들(15)을 제공하는 것 또한 고려가능하다. 또한 적어도 하나의 이러한 흐름 유도 소자(15)가 흐름 방향(10)에서 서로로부터 거리를 두고 배치된 적어도 두 개의 이러한 우회 섹션들(16)을 포함하는 것이 고려가능하다.

Claims (12)

  1. 전기 가열 장치(1), 특히 차량용 부스터 히터(booster heater)(1')로서,
    - 흐름 방향(10)으로의 매체의 통과를 가능하게 하는 흐름 챔버(6)를 포함하는 하우징(2)을 포함하고,
    - 상기 하우징(2)은, 상기 흐름 방향(10)과 교차하는 위쪽 방향(4)으로 연장하며 상기 흐름 챔버(6)의 범위를 정하는 두 개의 대향하는 벽들(3)을 포함하며,
    - 상기 흐름 챔버(6)를 통해 흐르는 유체를 가열하기 위해 상기 흐름 챔버(6) 내부에 위치된 전기 가열 소자(11)를 가지며,
    - 상기 가열 소자(11)를 제어하기 위한 적어도 하나의 전기 부품(20)이 제공되는 인쇄 회로 보드(7)를 가지며,
    - 상기 인쇄 회로보드(7)는 상기 하우징(2) 내부에 위치되는, 전기 가열 장치에 있어서,
    - 상기 가열 장치(1)는 상기 인쇄 회로 보드(7)를 향해 상기 흐름 방향(10)으로 흐르는 상기 유체를 우회시키기 위한 우회 섹션(16)을 갖는 흐름 유도 소자(15)를 포함하고,
    - 상기 흐름 유도 소자(15)는 상기 위쪽 방향(4)으로 상기 흐름 챔버(6)의 하위-섹션 위에서 연장하는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전기 부품(20)이 상기 흐름 챔버(6)를 마주하는 상기 인쇄 회로 보드(7)의 측면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 흐름 유도 소자(15)는 상기 인쇄 회로 보드(7)로부터 거리를 두고 배치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름 방향(10)으로의 매체의 통과를 가능하게 하는 주름 구조체(corrugated structure)(14)가 상기 흐름 챔버(6) 내에 배치되고, 상기 가열 소자(11)에 열적으로 접속되고 상기 인쇄 회로 보드(7)로부터 상기 위쪽 방향(4)으로 거리를 두고 위치되며, 상기 흐름 유도 소자(15)가 상기 인쇄 회로 보드(7)를 마주하는 상기 주름 구조체(14)의 측면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우회 섹션(16)은 상기 인쇄 회로 보드(7)를 향하는 상기 위쪽 방향(4)을 따라 곡선을 이루는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름 유도 소자(15)는 상기 하우징(2) 상에서, 특히 상기 하우징의 상기 벽(3) 상에서 제자리에 고정되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름 유도 소자(15)는 상기 하우징(2), 특히 상기 하우징(2)의 상기 벽(3)과 통합적으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 절연성 소자(17)가 상기 흐름 유도 소자(15)와 인접한 상기 전기 부품(20) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 상기 우회 섹션(16)이 제공되고, 상기 흐름 방향(10)에서 서로로부터 거리를 두고 배치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 두 개의 상기 우회 섹션(16)이 제공되고, 상기 흐름 방향(10)과 교차하고 상기 위쪽 방향(4)과 교차하는 방향에서 서로로부터 거리를 두고 배치되는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 보드(7)가 상기 흐름 챔버(6)의 범위를 정하는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흐름 유도 소자(15)는 상기 우회되는 유체의 적어도 일부가 상기 인쇄 회로 보드(7)와 물리적으로 접촉하게 되는 방식으로 상기 유체를 우회시키는 것을 특징으로 하는, 가열 장치.
KR1020160010543A 2015-01-28 2016-01-28 전기 가열 장치 KR20160092950A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15152918.7 2015-01-28
EP15152918.7A EP3051223B1 (en) 2015-01-28 2015-01-28 Electric heating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160092950A true KR20160092950A (ko) 2016-08-05

Family

ID=52464154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160010543A KR20160092950A (ko) 2015-01-28 2016-01-28 전기 가열 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20160214463A1 (ko)
EP (1) EP3051223B1 (ko)
KR (1) KR20160092950A (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2881679B1 (en) * 2013-12-03 2017-05-10 Mahle Behr France Rouffach S.A.S Electric heater
EP2881678A1 (en) * 2013-12-03 2015-06-10 Mahle Behr France Rouffach S.A.S Electric heater
FR3064818B1 (fr) * 2017-03-31 2019-12-20 Valeo Systemes Thermiques Capot pour boiter de dispositif de chauffage pour vehicule automobile
DE102017206964A1 (de) * 2017-04-25 2018-10-25 Mahle International Gmbh Elektrische Heizeinrichtung
JP6917542B2 (ja) * 2017-07-06 2021-08-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 温風機
DE102018106296A1 (de) * 2018-03-19 2019-09-19 Borgwarner Ludwigsburg Gmbh Heizvorrichtung
DE102020111987B4 (de) * 2020-05-04 2024-06-27 Kraftanlagen Energies & Services Se Heizeinrichtung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3934547A1 (de) 1989-10-17 1991-04-18 Peter Fuchs Heizgeraet
EP1253808B1 (de) * 2000-05-23 2005-12-21 Catem GmbH & Co.KG Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für den Einsatz in Kraftfahrzeugen
DE10234470A1 (de) 2002-07-29 2004-02-19 Beru Ag Elektrische Heizung
ES2328018T3 (es) * 2002-09-02 2009-11-06 EBERSPACHER CATEM GMBH & CO. KG Calefaccion electrica para vehiculos a motor.
DE20312313U1 (de) 2003-08-09 2004-12-16 Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Erwärmen von Gasströmen
EP2440005B1 (de) * 2010-10-08 2015-12-23 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung und Verfahren zur Herstellung
KR20140015489A (ko) * 2011-04-13 2014-02-06 티엠4 인코포레이티드 냉각 디바이스
DE102011089539B3 (de) * 2011-12-22 2013-04-25 Behr-Hella Thermocontrol Gmbh Vorrichtung zur Ansteuerung einer elektrischen Heizung für Fahrzeuge und elektrische Heizung mit einer derartigen Vorrichtung
EP2607121B2 (de) * 2011-12-22 2020-07-08 Eberspächer catem GmbH & Co. KG Elektrische Heizvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
EP3051223A1 (en) 2016-08-03
EP3051223B1 (en) 2017-11-08
US20160214463A1 (en) 2016-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160092950A (ko) 전기 가열 장치
EP2865963B1 (en) Electric heater
JP2017503990A (ja) 自動車用の流体を温度調節するための電気デバイス、ならびに関連する暖房および/または空調機器
US11578893B2 (en) Electrical heating device comprising earthing means
KR20110020177A (ko) 유체 가열장치
JP2018133300A5 (ko)
JP6471109B2 (ja) 流体加熱装置
CN108882417A (zh) 电加热器
KR100759533B1 (ko) 커버 결합형 차량용 프리히터
EP2865962B1 (en) Electric heater
EP3299743B1 (en) Electric heater
KR102587588B1 (ko) 냉각수 히터
SE0901057A1 (sv) Elektrisk uppvärmningsanordning för fordon
KR101832636B1 (ko) 자동차용 전기 열적 유체 조절 장치와 대응 난방 및/또는 공조 설비
KR20180112836A (ko) 열교환기, 특히 물-공기 열교환기 또는 오일-물 열교환기
CN103884092B (zh) 车辆加热器及其制造方法
US9578687B2 (en) Continuous-flow heater
KR20170105148A (ko) 전열히터
WO2017208687A1 (ja) 流体加熱装置
US20200307355A1 (en) Electric heating device with grounding means
KR101668257B1 (ko) 차량용 가열 난방장치
CN206611690U (zh) 冷却装置
KR20160106842A (ko) 차량용 가열 난방장치
KR102120227B1 (ko) 차량용 냉각수 히터 장치
ES2886339T3 (es) Intercambiador de calor espiral