KR20240076292A - Coolant heating device for Vehicle - Google Patents
Coolant heating device for Vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240076292A KR20240076292A KR1020220158709A KR20220158709A KR20240076292A KR 20240076292 A KR20240076292 A KR 20240076292A KR 1020220158709 A KR1020220158709 A KR 1020220158709A KR 20220158709 A KR20220158709 A KR 20220158709A KR 20240076292 A KR20240076292 A KR 20240076292A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heating
- heating plate
- coolant
- fuse
- thermal fuse
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 191
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- 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
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2221—Heating, 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 an intermediate liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- 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
- B60H1/2215—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
- B60H1/2218—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters controlling the operation of electric heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/101—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/02—Casings; Cover lids; Ornamental panels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2028—Continuous-flow heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/04—Waterproof or air-tight seals for heaters
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/02—Details
- H05B3/06—Heater elements structurally combined with coupling elements or holders
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
- H05B2203/021—Heaters specially adapted for heating liquids
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)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
차량용 냉각수 가열장치가 개시된다. 본 발명에 따른 차량용 냉각수 가열장치는, 냉각수가 유입되는 입구와 내부를 경유한 냉각수가 배출되는 출구가 형성된 하부 하우징과, 하부 하우징의 개방된 상측을 덮도록 결합되는 가열 플레이트와, 하부 하우징과 가열 플레이트의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 배치되는 발열체와, 가열 플레이트 상에 설치되는 온도 퓨즈와, 가열 플레이트의 상부에서 하부 하우징과 결합되며 온도 퓨즈가 장착되는 개방형 퓨즈 장착부를 구비하는 상부 케이스 및 개방형 퓨즈 장착부의 상측 개구에 결합되어 온도 퓨즈가 가열 플레이트에 밀착되도록 온도 퓨즈를 상부에서 가압하는 퓨즈 커버로 구성될 수 있으며, 과열로 인한 온도 퓨즈 컷-오프에 따라 온도 퓨즈 교체가 필요한 경우, 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해하지 않고도 온도 퓨즈를 손쉽게 교체할 수 있다.A vehicle coolant heating device is disclosed. The coolant heating device for a vehicle according to the present invention includes a lower housing having an inlet through which coolant flows in and an outlet through which coolant is discharged via the interior, a heating plate coupled to cover the open upper side of the lower housing, and a lower housing and heater. An upper case and an open type having a heating element disposed in the internal space formed by the combination of the plates, a thermal fuse installed on the heating plate, and an open fuse mounting portion that is coupled to the lower housing at the top of the heating plate and in which the thermal fuse is mounted. It may be composed of a fuse cover that is coupled to the upper opening of the fuse mounting part and pressurizes the thermal fuse from the top so that the thermal fuse is in close contact with the heating plate. If the thermal fuse needs to be replaced due to thermal fuse cut-off due to overheating, the housing or The thermal fuse can be easily replaced without removing the case from the main body or disassembling the entire coolant heating device.
Description
본 발명은 냉각수 가열장치에 관한 것으로, 특히 순수 전기차나 연료전지 수소차의 난방 시스템 또는 배터리나 연료전지 등의 온도를 적정 온도 범위(최적의 성능을 발휘할 수 있는 온도 범위)로 유지시키기 위한 온도 제어 시스템에 적용되는 차량용 냉각수 가열장치에 관한 것이다. The present invention relates to a coolant heating device, and in particular, temperature control for maintaining the temperature of the heating system of a pure electric vehicle or fuel cell hydrogen vehicle, or the temperature of a battery or fuel cell, etc., in an appropriate temperature range (temperature range that can achieve optimal performance). This relates to a vehicle coolant heating device applied to the system.
배터리를 이용하는 전기차나 연료전지를 이용하는 수소차에 적용되는 배터리나 연료전지는 특성상 성능(충전/방전 효율, 냉간 시동성, 수명 등)이 최적으로 발휘되는 온도 범위가 정해져 있다. 때문에 최적의 성능 발휘를 위해서는 배터리나 연료전지의 온도를 최적 성능을 발휘할 수 있는 범위로 일정하게 유지시켜 주어야 할 필요가 있다. Due to the characteristics of batteries and fuel cells applied to electric vehicles using batteries or hydrogen vehicles using fuel cells, there is a set temperature range in which performance (charge/discharge efficiency, cold startability, lifespan, etc.) is optimally demonstrated. Therefore, in order to achieve optimal performance, it is necessary to maintain the temperature of the battery or fuel cell within a range that allows for optimal performance.
특히 전기 자동차의 냉시동 및 겨울철 배터리 충전 시 배터리나 연료전지의 온도를 높여 충전 효율을 높일 필요가 있다.In particular, it is necessary to increase charging efficiency by increasing the temperature of the battery or fuel cell when cold starting an electric vehicle and charging the battery in winter.
종래 화석연료를 사용하는 내연기관 차량의 경우 엔진에서 발생한 열을 에너지원으로 차량 난방 등을 구현하지만, 전기차나 수소차의 경우 내연기관처럼 고온의 열을 발생시키는 구동원이 없기 때문에 종래 내연기관 차량과 같은 방식으로는 난방 구현이 어렵고 배터리나 연료전지의 온도를 적정 범위로 유지시키는 온도 제어 시스템 구축도 어렵다.In the case of conventional internal combustion engine vehicles using fossil fuels, the heat generated from the engine is used as an energy source to heat the vehicle, but in the case of electric vehicles and hydrogen vehicles, there is no drive source that generates high temperature heat like an internal combustion engine, so they are similar to conventional internal combustion engine vehicles. In the same way, it is difficult to implement heating and it is also difficult to build a temperature control system that maintains the temperature of the battery or fuel cell within an appropriate range.
이에 전기차나 수소차 등에는 별도의 히트펌프(heat pump)나 전기 히터와 같은 별도의 가열수단을 부가함으로써 공조 시스템을 구축하거나 배터리 또는 연료전지의 온도를 제어하기 위한 온도 제어 시스템을 구축하고 있다. 그 중에서도 전기 히터의 경우 히트펌프에 비해 시스템(공조 또는 온도 제어 시스템) 구축이 용이하여 널리 적용되는 추세에 있다. Accordingly, an air conditioning system is being built by adding a separate heating means such as a separate heat pump or electric heater to electric vehicles or hydrogen vehicles, or a temperature control system is being built to control the temperature of the battery or fuel cell. Among them, electric heaters are becoming widely applied because they are easier to build systems (air conditioning or temperature control systems) than heat pumps.
전기차나 수소차에 적용되는 전기 히터에는 공기를 직접 가열하여 난방을 구현하거나 배터리(또는 연료전지)를 승온시키는 형태의 공기 가열 방식과, 냉각수를 가열하여 난방을 구현하거나 배터리(또는 연료전지)를 승온시키는 간접 가열 형태의 수가열 방식이 있다. 반응성이나 제어 측면에서는 공기 가열 방식이 유리하지만, 에너지 효율성은 수가열 방식이 좋다. Electric heaters applied to electric or hydrogen vehicles include an air heating method that directly heats the air to provide heating or raises the temperature of a battery (or fuel cell), and an air heating method that provides heating by heating coolant or a battery (or fuel cell). There is a water heating method in the form of indirect heating that raises the temperature. The air heating method is advantageous in terms of reactivity and control, but the water heating method is more energy efficient.
때문에 온도 제어 시스템(배터리나 연료전지의 온도를 제어하는 시스템)처럼 일정 시간 동안 지속적인 운전을 필요로 하는 시스템에는 공기 가열 방식보다는 수가열 방식이 적합하다. 이러한 수가열 방식에 주로 적용되는 전기 히터 중 하나가 코일 모양의 금속 보호관에 전열선(니크롬선)이 내장된 형태의 시즈히터(Sheath heater)이다.Therefore, water heating is more suitable than air heating for systems that require continuous operation for a certain period of time, such as temperature control systems (systems that control the temperature of batteries or fuel cells). One of the electric heaters mainly applied to this water heating method is a sheath heater, which has a heating wire (nichrome wire) built into a coil-shaped metal protection tube.
시즈히터는 발열량이 인가되는 전류 크기에 비례하고 비교적 짧은 시간에 높은 온도(약 500 ~ 600℃)까지 발열되는 특성이 있다. 따라서 냉각수 온도를 목표 온도까지 신속하게 끌어올릴 수 있다는 장점이 있다. 그러나 승온 대상인 냉각수가 적정 수위에 못 미칠 경우 차량용 냉각수 가열장치 내부의 상기 시즈히터가 과열되어 폭발할 위험이 있다.Sheath heaters have the characteristic of generating heat in proportion to the size of the applied current and generating heat up to a high temperature (approximately 500 to 600°C) in a relatively short period of time. Therefore, it has the advantage of being able to quickly raise the coolant temperature to the target temperature. However, if the coolant subject to temperature increase is below the appropriate level, there is a risk that the sheath heater inside the vehicle coolant heater will overheat and explode.
때문에 시즈히터가 적용된 수가열 방식의 차량용 냉각수 가열장치에는 컷-오프 온도 퓨즈(Cut-off Fuse)와 같은 안전장치가 필수이다. 이와 같은 차량용 냉각수 가열장치에 적용되는 컷-오프 온도 퓨즈는 일회성 부품으로서, 냉각수 부족이나 차량 사고와 같은 비정상적인 환경으로 인해 온도 퓨즈가 작동(Cut-off)되면, 재사용이 불가하므로 새것으로 교체해야 한다.Therefore, a safety device such as a cut-off temperature fuse is essential for a water-heated vehicle coolant heating device using a sheath heater. The cut-off thermal fuse applied to such vehicle coolant heating devices is a one-time use part. If the thermal fuse is activated (cut-off) due to abnormal circumstances such as a lack of coolant or a vehicle accident, it cannot be reused and must be replaced with a new one. .
시즈히터가 적용된 수가열 방식의 배터리 냉각수 가열장치에 관한 종래 기술로서, 한국공개특허 제2019-0024388호에 개시된 냉각수 가열장치를 예로 들 수 있다. 참고로, 한국공개특허 제2019-0024388호에 개시된 냉각수 가열장치는 온도 퓨즈가 상부 하우징의 내측에 형성되는 지지부에 의해 가열 플레이트에 안정적으로 밀착됨으로써 시즈히터의 과열을 방지하는 것을 특징으로 한다. As a prior art regarding a water heating type battery coolant heating device using a sheath heater, an example is the coolant heating device disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0024388. For reference, the coolant heating device disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0024388 is characterized in that the thermal fuse is stably adhered to the heating plate by a support portion formed on the inside of the upper housing to prevent overheating of the sheath heater.
그러나 상기 한국공개특허 제2019-0024388호에 개시된 냉각수 가열장치를 비롯해 종래 시즈히터가 적용된 수가열 방식의 냉각수 가열장치 대부분은, 과열로 인해 컷-오프된 온도 퓨즈를 교체하려면, 온도 퓨즈가 내장된 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해해야 등 온도 퓨즈 교체에 많은 시간이 소요되고 정비성이 떨어진다는 구조적인 문제를 안고 있다. However, most of the water heating type coolant heating devices using conventional sheath heaters, including the coolant heating device disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0024388, have a built-in thermal fuse to replace the cut-off thermal fuse due to overheating. It takes a lot of time to replace a thermal fuse, such as having to separate the housing or case from the main body or disassemble the entire coolant heating device, and has structural problems such as poor maintainability.
더욱이 한국공개특허 제2019-0024388호에 개시된 구성을 비롯해 대부분의 가열장치는, 가열 플레이트에 발열체의 적어도 일부가 직접적으로 접촉되어 가열 플레이트에 열을 전달하고, 이를 통해 가열 플레이트 상의 온도 퓨즈가 발열체의 과열을 탐지하는 구조이므로, 가열 플레이트에 직접 접촉된 발열체의 면적만큼 냉각수가 닿지 않는 열교환 면적의 손실이 발생해 에너지 효율이 떨어진다는 단점이 있다.Moreover, in most heating devices, including the configuration disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0024388, at least a portion of the heating element is in direct contact with the heating plate to transfer heat to the heating plate, and through this, the thermal fuse on the heating plate is used to control the heating element. Since it is a structure that detects overheating, it has the disadvantage of lowering energy efficiency because the heat exchange area that does not reach the coolant is lost as much as the area of the heating element that is in direct contact with the heating plate.
본 발명이 해결하고자 하는 주요 기술적 과제는, 과열로 인한 온도 퓨즈 컷-오프에 따라 온도 퓨즈 교체가 필요한 경우, 종래 기술과 같이 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해하지 않고도 손쉽게 온도 퓨즈를 교체할 수 있는 차량용 냉각수 가열장치를 제공하고자 하는 것이다.The main technical problem that the present invention aims to solve is that, when the thermal fuse needs to be replaced due to thermal fuse cut-off due to overheating, the temperature can be easily replaced without separating the housing or case from the main body or disassembling the entire coolant heating device as in the prior art. The goal is to provide a coolant heating device for vehicles that can replace fuses.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 발열체를 가열 플레이트에 직접 접촉시키지 않고도 온도 퓨즈가 발열체의 과열을 정확하게 탐지할 수 있고, 발열체가 가열 플레이트에 직접 닿지 않는 만큼 열교환 면적의 손실이 줄어 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 차량용 냉각수 가열장치를 제공하고자 하는 것이다. Another technical problem that the present invention aims to solve is that the thermal fuse can accurately detect overheating of the heating element without directly contacting the heating element with the heating plate, and as the heating element does not directly contact the heating plate, the loss of heat exchange area is reduced, resulting in energy efficiency. The goal is to provide a vehicle coolant heating device that can improve.
과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면, According to an embodiment of the present invention as a means of solving the problem,
냉각수가 유입되는 입구와 내부를 경유한 냉각수가 배출되는 출구가 형성된 하부 하우징; a lower housing having an inlet through which coolant flows in and an outlet through which coolant flows through the interior;
상기 하부 하우징의 개방된 상측을 덮도록 결합되는 가열 플레이트; a heating plate coupled to cover the open upper side of the lower housing;
상기 하부 하우징과 가열 플레이트의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 배치되는 발열체;a heating element disposed in an internal space formed by combining the lower housing and a heating plate;
상기 가열 플레이트 상에 설치되는 온도 퓨즈;A thermal fuse installed on the heating plate;
상기 가열 플레이트의 상부에서 하부 하우징과 결합되며 상기 온도 퓨즈가 장착되는 개방형 퓨즈 장착부가 형성된 상부 케이스; 및An upper case coupled to the lower housing at the top of the heating plate and having an open fuse mounting portion on which the thermal fuse is mounted; and
상기 개방형 퓨즈 장착부의 상측 개구에 결합되어 상기 온도 퓨즈가 가열 플레이트에 밀착되도록 온도 퓨즈를 상부에서 가압하는 퓨즈 커버;를 포함하는 차량용 냉각수 가열장치를 제공한다.A fuse cover is coupled to the upper opening of the open fuse mounting portion and pressurizes the thermal fuse from the top so that the thermal fuse is in close contact with the heating plate.
여기서, 상기 개방형 퓨즈 장착부에는 온도 퓨즈 일측의 입력핀과 대향부 타측의 출력핀 각각에 대응하여 한 쌍의 리셉터클 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 가열장치.Here, the coolant heating device for a vehicle is characterized in that a pair of receptacle terminals are formed in the open fuse mounting portion corresponding to an input pin on one side of the thermal fuse and an output pin on the other side of the opposing portion.
또한, 본 발명의 실시 예에서 상기 퓨즈 커버는 상기 상측 개구에 밀봉적으로 결합되는 고무 또는 실리콘 재질의 마개일 수 있다.Additionally, in an embodiment of the present invention, the fuse cover may be a plug made of rubber or silicone that is sealingly coupled to the upper opening.
또한, 본 발명의 실시 예에서 상기 발열체는 코일 모양의 금속 보호관 내부에 전열선이 내장된 시즈히터(Sheath heater)일 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the heating element may be a sheath heater with a heating wire built into a coil-shaped metal protection tube.
또한, 상기 가열 플레이트와 발열체의 바디부 외면이 일정거리 이격되고, 가열 플레이트와 상기 바디부 사이에 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 도전성 금속판을 포개어 붙인 열전달부재가 배치될 수 있다.In addition, the heating plate and the outer surface of the body of the heating element may be spaced a certain distance apart, and a heat transfer member made of two types of conductive metal plates with different thermal expansion coefficients stacked on top of each other may be disposed between the heating plate and the body.
여기서, 상기 열전달부재는 일측 단부가 상기 바디부의 외면에 부착되어 고정되고 타측 단부는 소정의 갭을 두고 상기 가열 플레이트와 이격되며, 상기 발열체에 의해 열전달부재에 열이 가해지면, 열전달부재가 가열 플레이트 방향으로 열변형되면서 상기 타측 단부가 상기 가열 플레이트에 접촉됨으로써, 발열체의 열이 열전달부재를 통해 온도 퓨즈를 실장한 가열 플레이트에 전달될 수 있다.Here, one end of the heat transfer member is attached and fixed to the outer surface of the body portion and the other end is spaced apart from the heating plate with a predetermined gap, and when heat is applied to the heat transfer member by the heating element, the heat transfer member is connected to the heating plate. As the other end contacts the heating plate while being thermally deformed in this direction, the heat of the heating element can be transferred to the heating plate on which the thermal fuse is mounted through the heat transfer member.
본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치에 의하면, 상부 케이스에 개방형 퓨즈 장착부가 형성됨으로써, 온도 퓨즈 교체가 필요한 경우, 종래 기술과 같이 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해하지 않고도 손쉽게 온도 퓨즈를 교체할 수 있으며, 따라서 온도 퓨즈 교체에 따른 시간과 A/S 비용을 대폭 줄일 수 있다. According to the coolant heating device for a vehicle according to an embodiment of the present invention, an open fuse mounting portion is formed in the upper case, so that when the thermal fuse needs to be replaced, the housing or case is not separated from the main body or the entire coolant heating device is disassembled as in the prior art. Thermal fuse can be easily replaced without any need, thus significantly reducing the time and after-sales service costs associated with thermal fuse replacement.
또한, 열이 가해지면 특정 방향으로 변형되는 열 감응형 열전달부재를 통해 발열체와 가열 플레이트가 간접적으로 연결되는 방식이므로, 발열체를 가열 플레이트에 직접 접촉시키지 않고도 온도 퓨즈가 발열체의 과열을 정확하게 탐지할 수 있으며, 발열체가 가열 플레이트에 직접 닿지 않는 만큼 발열체가 냉각수와 접촉하여 열을 교환하는 면적이 늘어 에너지 효율이 향상될 수 있다.In addition, since the heating element and the heating plate are indirectly connected through a heat-sensitive heat transfer member that deforms in a specific direction when heat is applied, the thermal fuse can accurately detect overheating of the heating element without directly contacting the heating element with the heating plate. And, as the heating element does not directly contact the heating plate, the area where the heating element comes in contact with the cooling water to exchange heat increases, thereby improving energy efficiency.
또한, 발열체와 가열 플레이트 직접적으로 접촉되지 않고 그 사이가 벌어지면, 하부 하우징과 가열 플레이트에 의해 구획되는 전술한 내부 공간 내에서의 냉각수 유동 저항도 크게 줄게 되므로, 냉각수를 순환 유동시키기 위한 구동력을 발생시키는 냉각수 펌프(미도시)의 요구 동력을 줄이는 효과도 기대할 수 있다. In addition, if the heating element and the heating plate are not in direct contact and the gap between them is widened, the resistance to the coolant flow within the aforementioned internal space divided by the lower housing and the heating plate is greatly reduced, thereby generating a driving force to circulate the coolant. The effect of reducing the power required for the coolant pump (not shown) can also be expected.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치의 결합 상태 개략 단면도.
도 2는 도 1의 상부 케이스로부터 휴즈 커버를 분리 후 온도 휴즈를 교체하는 모습을 도시한 작동 상태도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치의 결합 상태 개략 단면도.
도 4는 도 3의 다른 실시 예에서 열전달부재가 열 변형되어 가열 플레이트에 접촉된 모습을 도시한 작동 상태도.1 is a schematic cross-sectional view of an assembled state of a vehicle coolant heating device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an operating state diagram illustrating replacing the temperature fuse after removing the fuse cover from the upper case of FIG. 1.
Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a combined state of a vehicle coolant heating device according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is an operating state diagram showing a heat transfer member in another embodiment of Figure 3 being thermally deformed and in contact with a heating plate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서 "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.In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Additionally, terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit,” “…unit,” and “…module” used in the specification refer to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. You can.
첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, identical components will be assigned the same drawing reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치의 결합 상태 개략 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an assembled state of a vehicle coolant heating device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치(1)는, 냉각수를 승온시켜 승온된 냉각수를 차내 적절한 수요처, 예컨대 배터리나 연료전지 또는 난방장치에 제공하기 위한 것으로, 하부 하우징(10)과 가열 플레이트(20)를 포함한다. 또한 하부 하우징(10)과 가열 플레이트(20) 결합에 의해 형성되는 내부 공간(16)에 배치되는 발열체(30)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the
하우징(10)은 상측이 개방된 오목한 용기 형태로 형성될 수 있다. 하우징(10)은 그 일측 벽면에 냉각수가 유입되는 입구(12)가 형성되고, 대향부 타측 벽면에는 내부를 경유하면서 상기 발열체(30)와 열교환 작용을 통해 승온된 냉각수가 배출되는 출구(14)가 형성될 수 있다. 이러한 하우징(10)은 열전도율이 낮은 금속 재질로 형성될 수 있으나 금속 재질로 한정되는 것은 아니다. The
가열 플레이트(20)는 상기 하부 하우징(10)의 개방된 상측을 덮는 구조로 하부 하우징(10)과 결합될 수 있으며, 따라서 가열 플레이트(20)에 의해 하부 하우징(10)의 개방된 상측 개구(520)가 밀폐될 수 있다. 하부 하우징(10)과 가열 플레이트(20)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간(16)을 따라 냉각수가 유동되는데, 냉각수는 상기 입구(12)를 통해 내부공간으로 유입되고 내부 공간(16)을 따라 상기 출구(14) 쪽으로 흐른다.The
가열 플레이트(20)는 높은 열전도 특정을 갖는 금속 재질로 구성될 수 있으며, 중앙에 퓨즈 실장면(24)이 형성되어 여기에 온도 퓨즈(40)가 직접 접촉되는 방식으로 실장될 수 있다. 가열 플레이트(20) 하부의 상기 내부 공간(16, 하부 하우징과 가열 플레이트의 결합에 의하여 하부 하우징의 내측으로 형성되는 공간)에는 앞서 언급한 바와 같이 발열체(30)가 배치될 수 있다.The
이에 따라, 하부 하우징(10)의 일측 벽에 형성되는 입구(12)를 통해 내부 공간(16)으로 유입된 냉각수는 발열체(30)와의 열교환을 통해 온도가 상승된 상태로 하부 하우징(10)의 타측 벽에 형성되는 출구(14)를 통해 하부 하우징(10) 밖으로 배출될 수 있다. 여기서, 냉각수는 물일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 냉각수에 부동액이 혼입된 것이거나 물이 아닌 다른 액체도 가능하다.Accordingly, the coolant flowing into the
하부 하우징(10)의 일측 벽과 대향부 타측 벽 각각에 형성되는 입구(12)와 출구(14)는 높이 방향으로 위상 차를 두고 서로 다른 높이에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 냉각수가 상기 내부 공간(16)에 오래 머물면서 그 내부에 설치되는 발열체(30)로부터 최대한 많은 열을 흡수하도록, 입구(12)는 하부 하우징(10)의 일측 벽 하단에 형성되고 반대편 사선방향 타측 벽 상단에 출구(14) 형성될 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에서 상기 발열체(30)는 전류가 흐르면 내부 저항에 의해 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 전기 저항성 발열체(30)일 수 있다. 바람직하게는, 코일 모양의 금속 보호관 내부에 전류 인가 시 내부 저항에 의해 실질적으로 열을 발생시키는 전열선이 절연 분말, 예컨대 마그네슘 산화물(Mgnesium Oxide)과 함께 내장된 시즈히터(Sheath heater)일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the
발열체(30)는 내부 공간(16)에 위치하는 코일 모양의 바디부(32)와, 바디부(32) 양단에서 상기 바디부(32)의 접선방향으로 뻗은 한 쌍의 직선부(34L, 34R)로 구성될 수 있다. The
한 쌍의 직선부(34L, 34R)는 가열 플레이트(20)를 관통하여 가열 플레이트(20)의 상면보다 상측으로 돌출될 수 있다. 이때 가열 플레이트(20)를 관통하는 지점에서 상기 직선부(34L, 34R)가 용접 등에 의해 가열 플레이트(20)와 결합되거나, 별도의 실링부재(미도시)를 통해 밀봉적으로 결합될 수 있다.The pair of
가열 플레이트(20) 중앙의 상기 퓨즈 실장면(24)에는 온도 퓨즈(40)의 일면이 접하도록 설치될 수 있다. 온도 퓨즈(40)는 열을 받아 특정한 온도 이상으로 가열되면 컷-오프되어 전류의 흐름을 끊어주도록 작동될 수 있다. 본 실시 예에서는 냉각수 부족 등에 의해 발열체(30)가 비정상적으로 과열되는 경우 그 열이 가열 플레이트(20) 및 퓨즈 실장면(24)을 통해 상기 온도 퓨즈(40)에 전달됨으로써 온도 퓨즈(40)가 컷-오프될 수 있다. One side of the
가열 플레이트(20)의 상부에서 가열 플레이트(20)를 덮는 형태로 상부 케이스(50)가 결합될 수 있다. 상부 케이스(50)는 가열 플레이트(20)를 사이에 두고 상기 하부 하우징(10)과 직접적으로 결합되거나, 상기 가열 플레이트(20)를 통해 하부 하우징(10)과 간접적으로 결합될 수 있다. 이때 상부 케이스(50)와 하부 하우징(10) 또는 상부 케이스(50)와 가열 플레이트(20) 간의 상호 결합은 볼트를 이용한 결합방식이 적용될 수 있다.The
상부 하우징(10)에는 상부가 개방된 개방형 퓨즈 장착부(52)가 형성될 수 있다. 개방형 퓨즈 장착부(52)는 구체적으로, 가열 플레이트(20) 중앙의 상기 퓨즈 실장면(24)과 대응되는 위치의 상부 하우징(10)에 형성될 수 있으며, 이에 따라 온도 퓨즈(40)는 개방형 퓨즈 장착부(52)를 통해 그 일면(하면)이 상기 퓨즈 실장면(24)과 정확하게 접촉할 수 있는 위치로 안내되어 장착 고정될 수 있다.An open
개방형 퓨즈 장착부(52)에는 온도 퓨즈(40) 일측의 입력핀(40L)와 대향부 타측의 출력핀(40R) 각각에 대응하여 한 쌍의 리셉터클 단자(55L, 55R)가 형성될 수 있다. 한 쌍의 리셉터클 단자(55L, 55R) 중 하나(55R)는 별도의 커넥터 및 이에 연결되는 내부 리드선을 통해 외부 전력 공급원, 예컨대 고전압 배터리의 + 단자에 전기적으로 연결되고, 다른 하나(55L)는 다른 내부 리드선을 통해 상기 발열체(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.A pair of
개방형 퓨즈 장착부(52)의 상측 개구(520)에는 퓨즈 커버(60)가 결합될 수 있다. 퓨즈 커버(60)는 상기 상측 개구(520)에 결합되어 퓨즈 장착부(52)를 폐쇄함으로써 온도 퓨즈(40)가 외부 환경에 노출되지 않도록 보호한다. 또한, 온도 퓨즈(40)가 상기 가열 플레이트(20), 구체적으로는 상기 퓨즈 실장면(24)에 밀착되어 열을 전달받을 수 있도록 온도 퓨즈(40)를 상부에서 가압하는 가압기재로서 기능한다. A
이를 위해 본 발명의 일 실시 예에 적용되는 상기 퓨즈 커버(60)는 상기 상측 개구(520)(개방형 퓨즈 장착부(52)의 상측 개구(520))에 밀봉적으로 결합되는 고무 또는 실리콘 재질의 마개 형태로 구성될 수 있다.For this purpose, the
도 1에서 도면부호 58은 가열 플레이트(20)와 상부 케이스(50) 사이로 형성되는 부품 실장공간을 가리킨다. 이러한 부품 실장공간(58)에는 외부 입력에 따라 상기 발열체(30)의 발열량, 즉 온도를 제어하는 제어소자를 비롯해 여러 전기적인 부품이 실장될 수 있다. 이때 제어소자를 비롯한 전기적인 부품은 별도의 지지구(미도시)를 통해 상기 가열 플레이트(20)로부터 소정거리 이격되어 실장공간(58) 상에 부양된 상태로 배치될 수 있다.In FIG. 1,
이와 같은 구성의 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치는, 승온 대상인 냉각수 부족이나 차량 사고와 같은 비정상적인 환경으로 인하여 발열체가 이상 과열되면, 발열체의 열이 직접 또는 간접적으로 가열 플레이트에 전달되고, 가열 플레이트와 밀착된 온도 퓨즈에 까지 열이 가해짐으로써 온도 퓨즈의 온도가 상승한다.In the vehicle coolant heating device according to an embodiment of the present invention configured as described above, when the heating element is overheated due to an abnormal environment such as a shortage of coolant subject to temperature increase or an abnormal environment such as a vehicle accident, the heat of the heating element is directly or indirectly transferred to the heating plate. , heat is applied to the thermal fuse in close contact with the heating plate, causing the temperature of the thermal fuse to rise.
이때, 온도 퓨즈에 지속적으로 열이 가해져 온도 퓨즈가 특정 온도(작동 온도)에 도달하면, 내부의 가느다란 도전체가 컷-오프(도전체가 녹아 끊어진 상태)되어 전류의 흐름을 끊어주게 된다. 이처럼 온도 퓨즈가 작동되면 발열체로 공급되는 전류가 차단되므로 화재나 장치 손상이 방지되며, 작업자 또는 사용자는 가열장치 이상 점검 또는 안전조치 후 온도 퓨즈를 교체해야 한다.At this time, when heat is continuously applied to the thermal fuse and the thermal fuse reaches a certain temperature (operating temperature), the thin conductor inside is cut-off (a state in which the conductor is melted and cut off), cutting off the flow of current. When the thermal fuse operates like this, the current supplied to the heating element is blocked, preventing fire or damage to the device. Workers or users must replace the thermal fuse after checking for abnormalities in the heating device or taking safety measures.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치는, 상부 케이스에 개방형 퓨즈 장착부가 형성됨으로써, 온도 퓨즈 교체가 필요한 경우, 종래 기술과 같이 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해하지 않고도 도 2의 작동 상태도와 같이 퓨즈 커버(60)를 분리하는 단순 작업만으로 손쉽게 온도 퓨즈(40)를 교체할 수 있다.Here, the coolant heating device for a vehicle according to an embodiment of the present invention has an open fuse mounting portion formed in the upper case, so that when replacement of the thermal fuse is necessary, the housing or case is separated from the main body or the entire coolant heating device is disassembled as in the prior art. The
경우에 따라서는, 개방형 퓨즈 장착부(52)의 상측 개구(520) 주변으로, 상기 상측 개구(520)에 결합된 퓨즈 커버(60)가 임의로 이탈되지 않도록 구속하는 이탈방지부재(59)가 하나 이상 구비될 수도 있다. 이때 이탈방지부재(59)는 도면(도 2)의 예시와 같이 회전위치에 따라 퓨즈 커버(60)를 구속하거나 구속을 푸는 회전타입일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In some cases, one or more
한국공개특허 제2019-0024388호에 개시된 구성을 비롯해 종래 수가열 방식의 차량용 냉각수 가열장치 대부분은, 과열로 인해 컷-오프된 온도 퓨즈를 교체하려면, 온도 퓨즈가 내장된 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해해야 등 온도 퓨즈 교체에 많은 시간이 소요되고 정비성이 떨어진다는 구조적인 문제를 안고 있다.In most of the conventional water heating type vehicle coolant heating devices, including the configuration disclosed in Korean Patent Publication No. 2019-0024388, in order to replace a thermal fuse cut-off due to overheating, the housing or case containing the thermal fuse must be separated from the main body. It takes a lot of time to replace the thermal fuse, such as having to disassemble the entire coolant heating device, and has structural problems such as poor maintainability.
특히 온도 퓨즈 교체를 위해 하우징 또는 케이스를 본체로부터 분리하거나 냉각수 가열장치 전체를 분해하려면, 차량 냉각수를 먼저 배출한 뒤 가열장치를 탈거한 상태에서 작업이 이루어져야 하며, 온도 퓨즈 교체 후 가열장치를 제자리에 부착하고 냉각수를 다시 채우는 작업이 수반되므로, 많은 시간과 A/S 비용이 발생할 수 밖에 없다.In particular, when removing the housing or case from the main body or disassembling the entire coolant heating device to replace the thermal fuse, work must be done with the vehicle coolant discharged first and then the heating device removed. After replacing the thermal fuse, the heating device must be placed back in place. Because it involves attaching and refilling coolant, a lot of time and after-sales service costs are inevitable.
반면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치는, 상부 케이스에 개방형 퓨즈 장착부가 형성된 구성임에 따라, 온도 퓨즈의 교체가 필요한 경우, 가열장치의 탈거나 냉각수 배출 없이도 퓨즈를 손쉽게 온도 퓨즈를 교체할 수 있다. 결과적으로, 온도 퓨즈 교체에 따른 시간과 A/S 비용을 대폭 줄일 수 있다. On the other hand, the coolant heating device for a vehicle according to an embodiment of the present invention has an open fuse mounting portion formed in the upper case, so when replacement of the thermal fuse is required, the fuse can be easily replaced without removing the heating device or discharging the coolant. can be replaced. As a result, the time and after-sales service costs required for thermal fuse replacement can be significantly reduced.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치의 결합 상태 개략 단면도로서, 하부 하우징(10)과 가열 플레이트(20)이 결합구조 및 하부 하우징(10)과 상부 케이스(50)이 결합구조, 그리고 상부 케이스(50)의 구성과 상부 케이스(50)의 개방형 퓨즈 장착부(52)에 온도 퓨즈(40)가 퓨즈 커버(60)에 의해 가열 플레이트(20)에 밀착되도록 장착되는 구성 등은 전술한 일 실시 예와 동일하다.Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a combined state of a coolant heating device for a vehicle according to another embodiment of the present invention, in which the
다만, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 냉각수 가열장치는, 가열 플레이트(20)와 발열체(30)의 바디부(32) 외면이 직접적으로 접촉되지 않고 일정거리 이격되는 점, 서로 이격된 가열 플레이트(20)와 상기 바디부(32) 사이에 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 도전성 금속판을 포개어 붙인 바이메탈 형태의 열전달부재(70)가 배치된다는 점에서 전술한 일 실시 예의 구성과 차이가 있다.However, in the vehicle coolant heating device according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the
본 실시 예에서 상기 열전달부재(70)는 그 일측 단부가 상기 바디부(32)의 외면에 부착되어 고정될 수 있으며, 타측 단부는 소정의 갭을 두고 상기 가열 플레이트(20)와 이격되도록 구성될 수 있다.In this embodiment, one end of the
이와 같은 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 전류 공급에 따른 내부 저항으로 발열체(30)가 가열되면, 열전달부재(70)에 발열체(30)의 열이 전달되고, 이에 따라 열전달부재(70)가 도 4의 작동 상태도와 같이 가열 플레이트(20) 방향으로 열변형되어 상기 타측 단부가 상기 가열 플레이트(20)에 접촉됨으로써, 발열체(30)의 열은 열전달부재(70)를 통해 온도 퓨즈(40)를 실장한 가열 플레이트(20)에 전달될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when the
변형예로서, 도면에 예시하지는 않았으나, 상기 열전달부재(70)를 바이메탈 형태가 아닌 일반 열전달 가능한 판상체로 구성하고, 온도가 상승하면 부피가 팽창하는 성질의 서멀 왁스(Thermal wax)가 충진된 실린더를 열전달부재(70)와 발열체(30) 사이에 개재하여, 발열체(30) 가열 시 실린더 로드가 인출되면서 열전달부재(70)를 가열 플레이트(20)에 밀착시키도록 구성할 수도 있다.As a modified example, although not illustrated in the drawing, the
이러한 구성의 다른 실시 예에 의하면, 발열체를 가열 플레이트에 직접 접촉시키지 않고도 온도 퓨즈가 발열체의 과열을 정확하게 탐지할 수 있으며, 발열체가 가열 플레이트에 직접 닿지 않는 만큼 발열체가 냉각수와 접촉하여 열을 교환하는 면적이 늘어 에너지 효율이 향상될 수 있다.According to another embodiment of this configuration, the thermal fuse can accurately detect overheating of the heating element without directly contacting the heating element with the heating plate, and as the heating element does not directly contact the heating plate, the heating element contacts the cooling water to exchange heat. Energy efficiency can be improved by increasing the area.
또한, 발열체와 가열 플레이트 직접적으로 접촉되지 않고 그 사이가 벌어지면, 하부 하우징과 가열 플레이트에 의해 구획되는 전술한 내부 공간 내에서의 냉각수 유동 저항도 줄게 되므로, 냉각수를 순환 유동시키기 위한 구동력을 발생시키는 냉각수 펌프(미도시)의 요구 동력을 줄이는 효과도 기대할 수 있다. In addition, if the heating element and the heating plate are not in direct contact and the space between them is widened, the resistance to the flow of coolant within the aforementioned internal space partitioned by the lower housing and the heating plate is reduced, thereby generating a driving force to circulate the coolant. The effect of reducing the power required for the coolant pump (not shown) can also be expected.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only special embodiments thereof have been described. However, it should be understood that the present invention is not limited to the particular form mentioned in the detailed description, but rather is understood to include all modifications, equivalents and substitutes within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. It has to be.
1 : 차량용 냉각수 가열장치
10 : 하부 하우징
12 : 입구(냉각수가 유입되는 입구)
14 : 출구(냉각수가 배출되는 출구)
16 : 내부 공간
20 : 가열 플레이트
24 : 퓨즈 실장면
30 : 발열체
32 : 바디부
34L, 34R : 직선부
40 : 온도 퓨즈,
42L : 입력핀
42R : 출력핀
50 : 상부 케이스
52 : 퓨즈 장착부
55L, 55R : 리셉터클 단자
58 : 부품 실장공간
59 : 퓨즈 커버 이탈방지부재
60 : 퓨즈 커버
70 : 열전달부재
520 : 상측 개구1: Vehicle coolant heating device
10: lower housing
12: Inlet (inlet through which coolant flows)
14: Outlet (outlet where coolant is discharged)
16: internal space
20: Heating plate
24: Fuse mounting scene
30: heating element
32: body part
34L, 34R: straight part
40: thermal fuse,
42L: input pin
42R: output pin
50: upper case
52: Fuse mounting part
55L, 55R: Receptacle terminal
58: Component mounting space
59: Fuse cover separation prevention member
60: Fuse cover
70: heat transfer member
520: upper opening
Claims (6)
상기 하부 하우징의 개방된 상측을 덮도록 결합되는 가열 플레이트;
상기 하부 하우징과 가열 플레이트의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 배치되는 발열체;
상기 가열 플레이트 상에 설치되는 온도 퓨즈;
상기 가열 플레이트의 상부에서 하부 하우징과 결합되며 상기 온도 퓨즈가 장착되는 개방형 퓨즈 장착부가 형성된 상부 케이스; 및
상기 개방형 퓨즈 장착부의 상측 개구에 결합되어 상기 온도 퓨즈가 가열 플레이트에 밀착되도록 온도 퓨즈를 상부에서 가압하는 퓨즈 커버;를 포함하는 차량용 냉각수 가열장치.
a lower housing having an inlet through which coolant flows in and an outlet through which coolant flows through the interior;
a heating plate coupled to cover the open upper side of the lower housing;
a heating element disposed in an internal space formed by combining the lower housing and a heating plate;
A thermal fuse installed on the heating plate;
An upper case coupled to the lower housing at the top of the heating plate and having an open fuse mounting portion on which the thermal fuse is mounted; and
A fuse cover coupled to the upper opening of the open fuse mounting portion to press the thermal fuse from the top so that the thermal fuse is in close contact with the heating plate.
상기 개방형 퓨즈 장착부에는 온도 퓨즈 일측의 입력핀과 대향부 타측의 출력핀 각각에 대응하여 한 쌍의 리셉터클 단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 가열장치.
According to claim 1,
A coolant heating device for a vehicle, wherein a pair of receptacle terminals are formed in the open fuse mounting portion corresponding to an input pin on one side of the thermal fuse and an output pin on the other side of the opposing portion.
상기 퓨즈 커버는 상기 상측 개구에 밀봉적으로 결합되는 고무 또는 실리콘 재질의 마개인 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 가열장치.
According to claim 1,
The coolant heating device for a vehicle, wherein the fuse cover is a plug made of rubber or silicone that is sealingly coupled to the upper opening.
상기 발열체는 코일 모양의 금속 보호관 내부에 전열선이 내장된 시즈히터(Sheath heater)인 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 가열장치.
According to claim 1,
A coolant heating device for a vehicle, wherein the heating element is a sheath heater with a heating wire built into a coil-shaped metal protection tube.
상기 가열 플레이트와 발열체의 바디부 외면이 일정거리 이격되고, 가열 플레이트와 상기 바디부 사이에 열팽창계수가 서로 다른 두 종류의 도전성 금속판을 포개어 붙인 열전달부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 가열장치.
According to claim 1 or 4,
A coolant heating device for a vehicle, characterized in that the heating plate and the outer surface of the body of the heating element are spaced a certain distance apart, and a heat transfer member made of two types of conductive metal plates with different thermal expansion coefficients superimposed on each other is disposed between the heating plate and the body.
상기 열전달부재는 일측 단부가 상기 바디부의 외면에 부착되어 고정되고 타측 단부는 소정의 갭을 두고 상기 가열 플레이트와 이격되며,
상기 발열체에 의해 열전달부재에 열이 가해지면, 열전달부재가 가열 플레이트 방향으로 열변형되면서 상기 타측 단부가 상기 가열 플레이트에 접촉되는 것을 특징으로 하는 차랴용 냉각수 가열장치.
According to claim 5,
One end of the heat transfer member is attached and fixed to the outer surface of the body portion, and the other end is spaced apart from the heating plate with a predetermined gap,
When heat is applied to the heat transfer member by the heating element, the heat transfer member is thermally deformed in the direction of the heating plate and the other end comes into contact with the heating plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220158709A KR20240076292A (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Coolant heating device for Vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220158709A KR20240076292A (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Coolant heating device for Vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240076292A true KR20240076292A (en) | 2024-05-30 |
Family
ID=91275551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220158709A KR20240076292A (en) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | Coolant heating device for Vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240076292A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190024388A (en) | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 한온시스템 주식회사 | Cooling water heater |
| KR102148527B1 (en) | 2019-07-16 | 2020-08-27 | 대우전자부품(주) | Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse |
-
2022
- 2022-11-23 KR KR1020220158709A patent/KR20240076292A/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190024388A (en) | 2017-08-31 | 2019-03-08 | 한온시스템 주식회사 | Cooling water heater |
| KR102148527B1 (en) | 2019-07-16 | 2020-08-27 | 대우전자부품(주) | Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100495809C (en) | Secondary battery module | |
| JP5142605B2 (en) | Power supply for vehicle | |
| JP5796160B2 (en) | Power storage system | |
| CN114051668A (en) | Fire suppression device | |
| CN1210744C (en) | Thermally cutoff device and battery assembly | |
| KR102148527B1 (en) | Cooling water heating device for battery with insulation shielding structure for thermal fuse | |
| EP1793103A2 (en) | A device | |
| JP5585621B2 (en) | Power supply for vehicle | |
| CN108882417B (en) | Electric heater | |
| JP2010277948A (en) | Battery pack device | |
| US20130146032A1 (en) | Oil-Electricity Separation Type Diesel Heater | |
| KR101463892B1 (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR20240076292A (en) | Coolant heating device for Vehicle | |
| KR20240076294A (en) | Coolant heating device for Vehicle | |
| KR102364203B1 (en) | battery system having heater system for heating battery for electric vehicle | |
| KR102134236B1 (en) | Cooling water heating device for battery with improved bonding structure of thermal fuse | |
| JP4370568B2 (en) | LPG heating device | |
| KR20210086733A (en) | Battery Heater for Electric Vehicle | |
| KR20060033690A (en) | Lpg heating device | |
| WO2017149763A1 (en) | Charge/discharge unit | |
| KR20150098862A (en) | Cooling-water heating type heater | |
| KR102432237B1 (en) | Coolant heating device for Vehicle | |
| CN110573366B (en) | Coolant heater | |
| KR20210025245A (en) | Cooling water heating device for battery with heat transfer structure for improving thermal fuse reaction rate | |
| KR20210025243A (en) | Cooling water heating device for battery with plate thermal deformation preventing structure |