KR101998262B1 - Cooling-water heating type heater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 냉각수 입구부의 온도에 따라 발열되는 발열파이프 내부를 냉각수가 유동하면서 용이하게 가열되며, 과열을 감지하고, 빠르게 외부 전원을 차단할 수 있어 안전성을 높인 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water heating heater, and more particularly, the present invention is easily heated while the cooling water flows inside the exothermic pipe generated in accordance with the temperature of the cooling water inlet, detects overheating, and can quickly cut off the external power supply. The present invention relates to a cooling water heater having improved safety.

Description

냉각수 가열식 히터 {Cooling-water heating type heater}Cooling-water heating type heater

본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 냉각수 입구부의 온도에 따라 발열되는 발열파이프 내부를 냉각수가 유동하면서 용이하게 가열되며, 과열을 감지하고, 빠르게 외부 전원을 차단할 수 있어 안전성을 높인 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling water heating heater, and more particularly, the present invention is easily heated while the cooling water flows inside the exothermic pipe generated in accordance with the temperature of the cooling water inlet, detects overheating, and can quickly cut off the external power The present invention relates to a cooling water heater having improved safety.

본 발명은 냉각수 가열식 히터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 실내 난방을 위한 냉각수를 가열하는 냉각수 가열식 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water heating heater, and more particularly to a cooling water heating heater for heating the cooling water for vehicle interior heating.

휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 가장 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원 역시 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 가장 실용화 단계에 가까운 기술 중 하나가 연료 전지를 에너지원으로 하여 구동되는 차량이다.Vehicles powered by engines using gasoline, diesel, etc. as the energy source are the most common types of vehicles at present.However, such energy sources for automobiles are not only needed for environmental pollution but also for various reasons such as the reduction of oil reserves. Increasingly, one of the technologies that is closest to the present practical use is a vehicle driven by a fuel cell as an energy source.

그런데, 이와 같은 연료 전지를 사용하는 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 가지는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 사용할 수 없다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있었다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 연료 전지를 사용하는 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.However, in a vehicle using such a fuel cell, a heating system using cooling water cannot be used, unlike a vehicle having an engine using a conventional oil as an energy source. That is, in the case of a vehicle driven by an petroleum-based energy source, a very large amount of heat is generated in the engine, and a coolant circulation system for cooling the engine is provided. Had to use. However, since much heat such as that generated in an engine does not occur in a driving source of a vehicle using a fuel cell, there is a limit to using such a conventional heating method.

이에 따라 연료 전지 차량에서는, 공조 시스템에 열펌프(heat pump)를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하거는 등 여러 연구가 이루어지고 있다. 이 중 전지 히터는 공조 시스템에 크게 영향을 주지 않고 보다 용이하게 냉각수를 가열할 수 있어 현재 광범위하게 실제 사용이 이루어지고 있다.Accordingly, in fuel cell vehicles, various studies have been made, such as adding a heat pump to an air conditioning system so that it can be used as a heat source, or providing a separate heat source such as an electric heater. Among them, the battery heater can heat the cooling water more easily without significantly affecting the air conditioning system, and is currently widely used in practice.

도 1은 종래의 냉각수 가열식 히터 중 하나인 일본특허공개 제2008-056044호("열매체 가열 장치 및 그것을 이용한 차량용 공기 조절 장치", 2008.03.13)를 도시하였다.FIG. 1 shows Japanese Patent Laid-Open No. 2008-056044 ("Heat medium heating device and vehicle air conditioner using the same"), which is one of conventional cooling water heating heaters.

상기 일본공개특허공개 제2008-056044호의 냉각수 가열식 히터는, 발열원인 PTC 전극판의 상하부에 판형 핀을 배치하고, 냉각수가 상기 판형 핀을 통과하여 유통되도록 하여, PTC 전극판으로부터 냉각수로의 열전달효율을 높여 냉각수를 보다 효과적으로 가열하도록 된 구조로 되어 있다. The cooling water heating heater disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-056044 has a plate-shaped fin disposed above and below a PTC electrode plate serving as a heat source, and allowing the cooling water to pass through the plate-shaped fin, thereby transferring heat from the PTC electrode plate to the cooling water. It is designed to heat up the cooling water more effectively.

그런데, 이와 같은 냉각수 가열식 히터의 경우 충분한 냉각수 가열 효과를 얻기 어려운 문제점이 있으며, 이를 포함한 문제점을 아래에서 다시 설명한다. However, such a coolant heating heater has a problem that it is difficult to obtain a sufficient cooling water heating effect, the problem including this will be described again below.

첫째, 발열원(PTC 전극판)이 별도의 부품으로 들어가게 되므로 부품 수가 많아지고, 부피 및 중량이 증가하는 문제가 있다. 둘째, PTC 전극판으로부터 발생되는 열이 냉각수로 온전히 전달되지 못하고 일부가 바깥쪽으로 전달되어 열손실이 발생하게 된다. 셋째, PTC 전극판으로부터 냉각수로의 열전달 경로 상에 절연층 등 여러 물체들이 존재하여 열저항이 커지고, 따라서 열전달 효율이 떨어지는 문제가 있다. 넷째, 이러한 형태의 냉각수 가열식 히터를 차량에 장착할 때 냉각수 파이프라인이나 전기 공급선 회로 등의 설계가 복잡해지며, 또한 냉각수 가열식 히터 자체의 부피가 크기 때문에 실제 장착이 어려워진다.
First, since the heating element (PTC electrode plate) enters into a separate part, the number of parts increases, and there is a problem in that volume and weight increase. Second, the heat generated from the PTC electrode plate is not completely transferred to the cooling water, but part of the heat is transferred to the outside to generate heat loss. Third, various objects such as an insulating layer are present on the heat transfer path from the PTC electrode plate to the cooling water, thereby increasing the heat resistance, and thus reducing the heat transfer efficiency. Fourth, when the cooling water heating heater of this type is mounted on a vehicle, the design of the cooling water pipeline, the electric supply line circuit, and the like becomes complicated, and the actual cooling of the cooling water heating heater itself is difficult.

즉, 냉각수를 효과적으로 가열할 수 있으며, 제작 및 장착이 용이하면서도, 부피, 중량, 단가를 줄일 수 있고, 안전성을 확보할 수 있는 냉각수 가열식 히터가 요구되고 있다.
That is, there is a need for a coolant heating heater capable of effectively heating the coolant, making it easy to manufacture and install, reducing the volume, weight, and cost, and ensuring safety.

일본특허공개 제2008-056044호 ("열매체 가열 장치 및 그것을 이용한 차량용 공기 조절 장치", 2008.03.13)Japanese Patent Publication No. 2008-056044 ("Heat medium heating device and vehicle air conditioner using the same", 2008.03.13)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수 입구부의 온도에 따라 발열되는 발열파이프 내부를 냉각수가 유동하면서 용이하게 가열되며, 과열을 감지하고, 빠르게 외부 전원을 차단할 수 있어 안전성을 높인 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is easily heated while the cooling water flows inside the heat generating pipe generated by the temperature of the cooling water inlet, detects overheating, and quickly It is possible to block the to provide a coolant heating heater with improved safety.

본 발명의 목적은 입구부 및 출구부가 발열파이프와 일체로 형성되어 냉각수의 유출 가능성을 줄일 수 있고, 기포가 빠져나가지 못해 국부적인 과열이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 길이방향으로 입구부 영역, 확관 영역, 발열파이프 영역, 축관 영역, 및 출구부 영역이 형성되어 냉각수를 충분히 가열할 수 있는 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다. An object of the present invention is formed in the inlet and outlet portion integral with the heating pipe to reduce the possibility of leakage of the cooling water, it is possible to prevent local overheating caused by the air bubbles do not escape, inlet region, An expansion pipe region, a heat generating pipe region, a shaft pipe region, and an outlet region are formed to provide a cooling water heating heater capable of sufficiently heating the cooling water.

또, 본 발명의 목적은 발열블록이 구비됨으로써 기판으로부터 발생하는 열을 용이하게 방출할 수 있으며, 기판으로부터 발생하는 열에 의해 냉각수를 보조적으로 가열할 수 있는 냉각수 가열식 히터를 제공하는 것이다.
In addition, an object of the present invention is to provide a coolant heating heater that can easily discharge the heat generated from the substrate by being provided with a heat generating block, and is capable of auxiliary heating of the cooling water by the heat generated from the substrate.

본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 실내 난방을 위한 냉각수 가열식 히터(1000)에 있어서, 내부에 일정 공간을 형성하는 케이스(100); 상기 케이스(100) 내부에 구비되는 파이프(210)와, 상기 파이프(210) 외면에 형성되어 발열하는 발열부(220)를 포함하는 발열파이프(200); 상기 파이프(210)의 양측으로부터 연장되어 상기 케이스(100) 외부로 돌출형성되는 입구부(310) 및 출구부(320); 상기 입구부(310)의 온도를 측정하는 제1센서(400); 및 기판(600)을 포함하며, 상기 제1센서(400)로부터 센싱되는 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하는 것을 특징으로 한다.Cooling water heating heater 1000 of the present invention, the cooling water heating heater for indoor heating, the case 100 for forming a predetermined space therein; A heating pipe (200) including a pipe (210) provided in the case (100) and a heat generating part (220) formed on an outer surface of the pipe (210) to generate heat; An inlet part 310 and an outlet part 320 extending from both sides of the pipe 210 to protrude out of the case 100; A first sensor 400 measuring a temperature of the inlet 310; And a control unit (not shown) that includes a substrate 600 and controls an operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 through temperature information sensed by the first sensor 400. do.

이 때, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 길이방향으로 순차적으로 입구부 영역(A1)과, 내경이 증가되는 확관 영역(A2)과, 길이방향으로 내경이 동일한 발열파이프 영역(A3), 내경이 감소되는 축관 영역(A4), 및 출구부 영역(A5)을 포함하는 것을 특징으로 한다. At this time, the cooling water heater 1000 is sequentially in the inlet region (A1) in the longitudinal direction, the expansion region (A2) of the inner diameter is increased, the heating pipe region (A3), the inner diameter of the same inner diameter in the longitudinal direction Characterized in that it comprises a reduced tube area A4 and an outlet area A5.

또한, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 케이스(100) 내부에 상기 확관 영역(A2)을 감싸도록 구비되며, 일면이 상기 기판(600)과 맞닿아 상기 기판(600)의 열을 상기 발열파이프(200) 내부의 냉각수로 전달하는 방열블록(700)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다. In addition, the cooling water heater 1000 is provided to surround the expansion area (A2) in the case 100, one surface is in contact with the substrate 600 to heat the heat of the substrate 600 to the heating pipe (200) It is characterized in that the heat dissipation block 700 is further provided to the cooling water inside.

또, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 발열파이프(200)의 외면의 온도가 기준 온도 이상으로 상승되면 상기 발열부(220)에 공급되는 전원을 차단하는 과열방지수단(800)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling water heating heater 1000 further includes an overheat prevention means 800 for cutting off the power supplied to the heat generating part 220 when the temperature of the outer surface of the heating pipe 200 rises above the reference temperature. It is characterized by.

아울러, 상기 과열방지수단(800)은 몸체(810)와, 상기 몸체(810)의 하측을 차단하며, 외면이 상기 발열부(220)와 접하는 캡(820)과, 상기 몸체(810) 내부에 구비되는 바이메탈(830)과, 상기 바이메탈(830)의 변형에 의해 상하방향으로 이동되는 핀(840)과, 브라켓(850)에 의해 고정되며, 상기 핀(840)의 이동에 의해 이동되는 이동단자(860)와, 상기 이동단자(860)와 접촉하면 외부 전원으로부터 상기 발열부(220)로 전원을 공급하는 접촉단자(870)를 포함하며, 상기 발열부(220)의 온도가 기준 온도 이상으로 상승되면, 상기 바이메탈(830)이 변형되고, 상기 이동단자(860)와 접촉단자(870)의 접촉이 해제되어 상기 발열부(220)로의 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 한다.In addition, the overheat prevention means 800 is a body 810, the lower side of the body 810, the outer surface is in contact with the heating portion 220 and the cap 820, the inside of the body 810 The bimetal 830 is provided, the pin 840 is moved up and down by the deformation of the bimetal 830, and is fixed by the bracket 850, the mobile terminal is moved by the movement of the pin 840 860 and a contact terminal 870 for supplying power from the external power source to the heat generating unit 220 when the mobile terminal 860 comes in contact with the mobile terminal 860, wherein the temperature of the heat generating unit 220 is equal to or higher than a reference temperature. When raised, the bimetal 830 is deformed, the contact between the mobile terminal 860 and the contact terminal 870 is released, characterized in that the power supply to the heat generating unit 220 is cut off.

또한, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 발열파이프(200)의 외면 온도를 측정하는 제2센서(510, 520)가 구비되며, 상기 제어부는 상기 제2센서(510, 520)로부터 센싱되는 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cooling water heater 1000 is provided with a second sensor (510, 520) for measuring the outer surface temperature of the heating pipe 200, the control unit is a temperature sensed from the second sensor (510, 520) It is characterized in that for controlling the operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 through the information.

이 때, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 제2센서(510, 520)가 상기 발열파이프(200) 길이방향으로 양측에 각각 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 한다.At this time, the cooling water heater 1000 is characterized in that the second sensor (510, 520) is provided with a pair on each side in the longitudinal direction of the heating pipe (200).

또, 상기 발열부(220)는 상기 파이프(210)의 일정 영역에 형성되는 절연층(221)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 길이방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 전극(222)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(223)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222) 및 발열층(223)을 감싸도록 형성되는 보호층(224)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In addition, the heat generating part 220 includes an insulating layer 221 formed in a predetermined region of the pipe 210, and a pair of electrodes 222 extending in a longitudinal direction on an upper surface of the insulating layer 221. And a carbon nanotube heating layer 223 formed on the upper surface of the insulating layer 221 so as to conduct electricity with the electrode 222, and the electrode 222 and the heating layer on the upper surface of the insulating layer 221. A protective layer 224 is formed to surround the (223).

이에 따라, 본 발명의 냉각수 가열식 히터는 냉각수 입구부의 온도에 따라 발열되는 발열파이프 내부를 냉각수가 유동하면서 용이하게 가열되며, 과열을 감지하고, 빠르게 외부 전원을 차단할 수 있어 안전성을 높인 장점이 있다.Accordingly, the cooling water heating heater of the present invention has the advantage of being easily heated while the cooling water flows inside the heat generating pipe generated by the temperature of the cooling water inlet, detects overheating, and quickly cuts off the external power, thereby improving safety.

또한, 본 발명의 냉각수 가열식 히터는 입구부 및 출구부가 발열파이프와 일체로 형성되어 냉각수의 유출 가능성을 줄일 수 있고, 기포가 빠져나가지 못해 국부적인 과열이 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 길이방향으로 입구부 영역, 확관 영역, 발열파이프 영역, 축관 영역, 및 출구부 영역이 형성되어 냉각수를 충분히 가열할 수 있는 장점이 있다.In addition, the cooling water heating heater of the present invention is formed in the inlet and outlet portion integrally with the heating pipe to reduce the possibility of leakage of the cooling water, it is possible to prevent the local overheating caused by the air bubbles do not escape, longitudinal direction The inlet region, the expansion region, the heating pipe region, the conduit region, and the outlet region are formed, which has the advantage of sufficiently heating the cooling water.

또, 본 발명의 냉각수 가열식 히터는 발열블록이 구비됨으로써 기판으로부터 발생하는 열을 용이하게 방출할 수 있으며, 기판으로부터 발생하는 열에 의해 냉각수를 보조적으로 가열할 수 있는 장점이 있다.
In addition, the cooling water heating heater of the present invention is provided with a heat generating block to easily discharge the heat generated from the substrate, there is an advantage that the cooling water can be auxiliary heating by the heat generated from the substrate.

도 1은 종래의 냉각수 가열식 히터를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터의 사시도.
도 3은 도 2에 도시한 냉각수 가열식 히터의 분해사시도.
도 4는 도 2에 도시한 냉각수 가열식 히터의 횡방향 단면도.
도 5 및 도 6은 각각 도 2에 도시한 냉각수 가열식 히터의 종방향 단면도.
(도 5는 방열블록 형성 영역, 도 6은 과열방지수단 형성 영역의 단면도임)
도 7은 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터의 과열방지수단을 나타낸 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 냉각수 가열식 히터의 상기 발열파이프의 부분 단면도.1 is a view showing a conventional cooling water heater.
2 is a perspective view of a cooling water heater according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of the cooling water heater shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional side view of the cooling water heater of FIG. 2.
5 and 6 are longitudinal cross-sectional views of the cooling water heater shown in FIG. 2, respectively.
5 is a cross-sectional view of the heat radiation block forming region, FIG.
Figure 7 is a schematic diagram showing the overheat prevention means of the cooling water heater according to the present invention.
8 is a partial cross-sectional view of the heating pipe of the cooling water heater according to the present invention.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
Hereinafter, the cooling water heated heater 1000 of the present invention having the features as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 실내 난방을 위하여 냉각수를 가열하는 수단으로서, 케이스(100), 발열파이프(200), 입구부(310) 및 출구부(320), 제1센서(400) 및 제어부를 포함하여 구성된다. Cooling water heating heater 1000 of the present invention is a means for heating the cooling water for indoor heating, the case 100, the heating pipe 200, the inlet portion 310 and the outlet portion 320, the first sensor 400 And a control unit.

상기 케이스(100)는 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)를 구성하는 기본 몸체로서, 나머지 구성들이 구비되도록 내부에 일정 공간을 형성한다.The case 100 is a basic body constituting the cooling water heated heater 1000 of the present invention, and forms a predetermined space therein so that the remaining components are provided.

도 2에서, 상기 케이스(100)는 상기 발열파이프(200)이 안착되는 하측 구성과, 기판(600)이 구비되는 상측 구성이 결합되어 형성되는 예를 나타내었으나, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 이에 한정되지 않고, 다양하게 변형 실시될 수 있다. In FIG. 2, the case 100 shows an example in which a lower configuration in which the heating pipe 200 is seated and an upper configuration in which the substrate 600 is provided are coupled to each other, but the cooling water heated heater 1000 according to the present invention. ) Is not limited to this, and may be variously modified.

상기 케이스(100) 내부에 기판(600)이 구비되는 경우, 상기 기판(600)( 및 다른 전자 기기)에 전원을 공급하기 위한 전선이 연결되기 위한 연결부(110)가 상기 케이스에 형성된다.When the substrate 600 is provided inside the case 100, a connection portion 110 for connecting a wire for supplying power to the substrate 600 (and other electronic devices) is formed in the case.

상기 발열파이프(200)은 관형태로 내부에 냉각수가 유동되는 파이프(210)와 상기 파이프(210)의 외면에 형성되어 발열하는 발열부(220)를 포함하며, 상기 케이스(100) 내부에 구비된다. The heating pipe 200 includes a pipe 210 in which a coolant flows in a tubular shape, and a heat generating part 220 formed on an outer surface of the pipe 210 to generate heat, and is provided in the case 100. do.

즉, 상기 발열파이프(200)은 내부에 냉각수가 유동되며, 외면의 발열부(220)가 작동되어 상기 냉각수를 가열한다. That is, the heating pipe 200 is a cooling water flows therein, the heating portion 220 of the outer surface is operated to heat the cooling water.

상기 발열부(220)는 다양한 방법에 의해 형성될 수 있으며, 일 예로 도 8에 도시한 바와 같이 절연층(221), 전극(222), 탄소나노튜브 발열층(223), 및 보호층(224)을 포함할 수 있다. The heating unit 220 may be formed by various methods, for example, as shown in FIG. 8, the insulating layer 221, the electrode 222, the carbon nanotube heating layer 223, and the protective layer 224. ) May be included.

다시 말해, 상기 발열부(220)는 상기 파이프(210)의 일정 영역에 형성되는 절연층(221)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 길이방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 전극(222)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(223)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222) 및 발열층(223)을 감싸도록 형성되는 보호층(224)을 포함할 수 있다.In other words, the heat generating part 220 includes an insulating layer 221 formed in a predetermined region of the pipe 210, and a pair of electrodes 222 formed long in the longitudinal direction on the upper surface of the insulating layer 221. ), A carbon nanotube heating layer 223 formed on the upper surface of the insulating layer 221 so as to be energized with the electrode 222, and the electrode 222 and heating on the upper surface of the insulating layer 221. It may include a protective layer 224 formed to surround the layer 223.

상기 입구부(310) 및 출구부(320)는 상기 파이프(210)의 양측으로부터 연장되어 상기 케이스(100) 외부로 돌출된다. The inlet portion 310 and the outlet portion 320 extend from both sides of the pipe 210 to protrude out of the case 100.

즉, 상기 입구부(310), 파이프(210) 및 출구부(320)는 일체로 형성되는 구성으로서, 냉각수가 누설될 가능성을 줄일 수 있다. That is, the inlet portion 310, the pipe 210 and the outlet portion 320 is formed integrally, it is possible to reduce the possibility of leakage of the coolant.

이 때, 상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 길이방향으로 순차적으로 입구부 영역(A1)과, 내경이 증가되는 확관 영역(A2)과, 상기 발열부(220)가 형성되며 길이방향으로 내경이 동일한 발열파이프 영역(A3), 내경이 감소되는 축관 영역(A4), 및 출구부 영역(A5)을 포함하는 것이 바람직하다. At this time, the coolant heating heater 1000 is sequentially formed in the inlet region (A1) in the longitudinal direction, the expansion region (A2) to increase the inner diameter, the heat generating portion 220 is formed and the inner diameter is the same in the longitudinal direction It is preferable to include the heat generating pipe area A3, the conduit area A4 in which the inner diameter is reduced, and the outlet area A5.

이를 통해, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 발열부(220)가 형성된 발열파이프(200) 공간을 충분히 확보함으로써 냉각수를 효과적으로 가열할 수 있는 장점이 있다.Through this, the cooling water heating heater 1000 of the present invention has the advantage that the cooling water can be effectively heated by ensuring a sufficient space of the heating pipe 200 in which the heat generating part 220 is formed.

상기 제1센서(400)는 상기 입구부(310)의 온도를 측정하는 수단이다. The first sensor 400 is a means for measuring the temperature of the inlet 310.

상기 제어부(미도시)는 기판(600)을 포함하며, 상기 제1센서(400)로부터 센싱되는 냉각수의 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어한다. The controller (not shown) includes a substrate 600 and controls the operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 through the temperature information of the cooling water sensed by the first sensor 400.

또, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 발열파이프(200)의 외면 온도를 측정하는 제2센서(510, 520)가 구비되며, 상기 제어부가 상기 제2센서(510, 520)로부터 센싱되는 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어할 수 있다.In addition, the cooling water heating heater 1000 of the present invention is provided with second sensors 510 and 520 for measuring the outer surface temperature of the heating pipe 200, and the control unit senses the second sensors 510 and 520. The temperature information may be used to control the operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200.

예를 들어 상기 제어부는 상기 제1센서(400)를 통해 발열부(220)의 작동을 지시하고, 실제 발열부(220) 형성 영역인 상기 발열파이프(200)의 외면 온도를 제2센서(510, 520)를 통해 감지하여 기준 온도 이상으로 상승되는 경우에는 발열부(220) 작동을 정지할 수 있다.For example, the controller instructs the operation of the heating unit 220 through the first sensor 400, and the second sensor 510 sets the temperature of the outer surface of the heating pipe 200, which is an actual heating unit 220 forming region. In operation 520, the heating unit 220 may stop the operation when the temperature is raised above the reference temperature.

이 때, 상기 제2센서(510, 520)는 상기 발열파이프(200) 길이방향으로 양측에 각각 한 쌍이 구비되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the pair of second sensors 510 and 520 are provided at both sides in the longitudinal direction of the heating pipe 200.

본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)가 차량에 구비될 경우, 노면 상태나 진동에 따라 발열파이프(200) 내부의 냉각수가 특정 영역으로 쏠릴 수 있고, 냉각수가 존재하지 않는 영역은 국부적인 과열이 발생될 수 있다.When the coolant heating heater 1000 of the present invention is provided in a vehicle, the coolant inside the heating pipe 200 may be directed to a specific region according to the road surface condition or vibration, and local overheating occurs in the region where the coolant does not exist. Can be.

즉, 상기 제2센서(510, 520)가 상기 발열파이프(200)의 길이방향으로 양측에 각각 한 쌍이 구비되는 것은 이와 같은 국부적인 과열을 감지할 수 있어 안전성을 더욱 향상할 수 있는 장점이 있다. That is, the pair of second sensors 510 and 520 on both sides in the longitudinal direction of the heating pipe 200 can detect such local overheating and further improve safety. .

또, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 안전성을 더욱 높이기 위하여 발열파이프(200) 외면의 온도가 기준 온도 이상으로 상승되면 상기 발열부(220)에 공급되는 전원을 차단하는 과열방지수단(800)이 더 구비될 수 있다. (도 3, 도 4, 및 도 6 참조)In addition, the cooling water heating heater 1000 of the present invention is to prevent further overheating means 800 to cut off the power supplied to the heating unit 220 when the temperature of the outer surface of the heating pipe 200 rises above the reference temperature in order to further increase safety ) May be further provided. (See Figures 3, 4, and 6)

다시 말해, 상기 과열방지수단(800)은 상기 제어부의 작동과는 별개로, 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 온도(외면)를 직접 센싱하여 일정 온도 이상으로 과열되는 경우에, 상기 발열부(220)로 공급되는 전원을 차단한다. In other words, the overheat prevention means 800 is separately from the operation of the control unit, in the case of directly overheating a predetermined temperature by sensing the heat generating unit 220 temperature (outer surface) of the heating pipe 200, The power supplied to the heat generating unit 220 is cut off.

상기 과열방지수단(800)은 상기 기판(600)에 고정되어 상기 발열파이프(200)의 외면에 접하도록 장착될 수 있다. The overheat prevention means 800 may be fixed to the substrate 600 to be in contact with the outer surface of the heating pipe 200.

상기 과열방지수단(800)은 바이메탈(830)을 이용한 수단이 이용될 수 있으며, 도 7에 그 일 예를 나타내었다. The overheat prevention means 800 may be a means using a bimetal 830, an example thereof is shown in FIG.

상기 도 7에 도시한 과열방지수단(800)은 몸체(810)와, 상기 몸체(810)의 하측을 차단하며, 외면이 상기 발열부(220)와 접하는 캡(820)과, 상기 몸체(810) 내부에 구비되는 바이메탈(830)과, 상기 바이메탈(830)의 변형에 의해 상ㆍ하방향으로 이동되는 핀(840)과, 브라켓(850)에 의해 고정되어 상기 핀(840)의 이동에 의해 이동되는 이동단자(860)와, 상기 이동단자(860)와 접촉되면, 외부 전원으로부터 상기 발열부(220)로 전원을 공급하는 접촉단자(870)를 포함하는 예를 나타내었다. The overheat prevention means 800 shown in FIG. 7 blocks the body 810, a lower side of the body 810, and an outer surface of the cap 820 contacting the heating part 220, and the body 810. ) The bimetal 830 provided inside, the pin 840 moved up and down by the deformation of the bimetal 830, and the bracket 850 fixed by the bracket 850. When the mobile terminal 860 is moved and the mobile terminal 860 is in contact with the mobile terminal 860, an example including a contact terminal 870 for supplying power to the heat generator 220 from an external power source is illustrated.

더욱 상세하게, 도 7을 참조로, 바이메탈(810)을 이용하는 과열방지수단(800)의 작동을 설명하면, 도 7 (a)에 도시한 바와 같이, 발열부(220)의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되면, 바이메탈(830)의 변형에 의해 상기 핀(840)이 상측방향으로 이동되고, 상기 이동단자(860)가 상기 접촉단자(870)와 일정거리 이격되도록 상측방향으로 이동되며, 이에 따라 상기 이동단자(860)와 접촉단자(870) 간의 접촉이 해제되어 상기 발열부(220)로의 전원 공급이 차단된다. In more detail, referring to FIG. 7, the operation of the overheat prevention means 800 using the bimetal 810 will be described. As shown in FIG. 7A, the temperature of the heat generating unit 220 is equal to or higher than a predetermined temperature. When raised to, the pin 840 is moved upward by the deformation of the bimetal 830, and the mobile terminal 860 is moved upwardly to be spaced apart from the contact terminal 870 by a predetermined distance. The contact between the mobile terminal 860 and the contact terminal 870 is released to cut off the power supply to the heat generating unit 220.

반대로, 도 7 (b)에 도시한 바와 같이, 정상 작동 시에는 상기 핀(840)이 하측방향으로 이동되고, 상기 이동단자(860)와 접촉단자(870)가 서로 접촉됨으로써 상기 제1발열부(210) 및 제2발열부(310)의 작동이 유지된다. On the contrary, as shown in FIG. 7B, in the normal operation, the pin 840 is moved downward, and the first heat generating part is brought into contact with the mobile terminal 860 and the contact terminal 870. Operation of the 210 and the second heating unit 310 is maintained.

이에 따라, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 제1온도센서(710), 제2온도센서(720)와 제어부가 연동됨으로써 제어가 용이하고, 제어부의 작동과는 별개로 과열방지수단(800)이 작동됨으로써 안전성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다. Accordingly, the cooling water heater 1000 of the present invention is easy to control by interlocking the first temperature sensor 710, the second temperature sensor 720 and the control unit, and the overheat prevention means 800 separately from the operation of the control unit. ) Has the advantage of higher safety.

또한, 본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 확관 영역(A2)을 감싸도록 형성되며, 상기 기판(600)과 맞닿는 방열블록(700)이 더 형성될 수 있다. (도 3, 4 및 도 5 참조)In addition, the cooling water heating heater 1000 of the present invention is formed to surround the expansion region (A2), the heat radiation block 700 in contact with the substrate 600 may be further formed. (See Figures 3, 4 and 5)

상기 방열블록(700)은 일면이 상기 입구부(310)와 발열파이프(200) 사이의 확관 영역(A2)을 감싸도록 형성되며, 다른 면이 상기 기판(600)과 맞닿는 구성으로서, 상기 기판(600)으로부터 발생하는 열을 상기 확관 영역(A2)으로 전달한다.The heat dissipation block 700 is formed such that one surface surrounds the expansion area A2 between the inlet portion 310 and the heating pipe 200, and the other surface is in contact with the substrate 600. Heat generated from 600 is transferred to the expansion region A2.

상기 방열블록(700)은 밀폐된 공간을 형성하되, 그 내부에 열전달물질이 내장된 형태이다. The heat dissipation block 700 forms a closed space, but a heat transfer material is embedded therein.

본 발명의 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 방열블록(700)이 구비됨으로써 상기 기판(600)의 작동에 의해 발생되는 열을 효과적으로 방출할 수 있으며, 상기 기판(600)에서 발생되는 열에 의해 냉각수를 보조적으로 가열할 수 있는 효과가 있다.
Cooling water heating heater 1000 of the present invention is provided with the heat radiation block 700 can effectively discharge the heat generated by the operation of the substrate 600, by the heat generated from the substrate 600 There is an effect that can be auxiliary heating.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is not limited, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

1000 : 냉각수 가열식 히터
100 : 케이스 110 : 커넥터
200 : 발열파이프 210 : 파이프
220 : 발열부 221 : 절연층
222 : 전극 223 : 탄소나노튜브 발열층
224 : 보호층
310 : 입구부
320 : 출구부
400 : 제1센서
510, 520 : 제2센서
600 : 기판
700 : 방열블록
800 : 과열방지수단
800 : 과열방지수단 810 : 몸체
820 : 캡 830 : 바이메탈
840 : 핀 850 : 브라켓
860 : 이동단자 870 : 접촉단자
A1 : 입구부 영역 A2 : 확관 영역
A3 : 발열파이프 영역 A4 : 축관 영역
A5 : 출구부 영역1000: Coolant Heated Heater
100: case 110: connector
200: heating pipe 210: pipe
220: heat generating portion 221: insulating layer
222: electrode 223: carbon nanotube heating layer
224: protective layer
310: entrance
320: exit section
400: first sensor
510, 520: second sensor
600: Substrate
700: heat dissipation block
800: overheat prevention means
800: overheat prevention means 810: body
820: Cap 830: Bimetal
840: pin 850: bracket
860: mobile terminal 870: contact terminal
A1: entrance area A2: expansion area
A3: heating pipe area A4: conduit area
A5: exit area

Claims (8)

실내 난방을 위한 냉각수 가열식 히터(1000)에 있어서,
내부에 일정 공간을 형성하는 케이스(100);
상기 케이스(100) 내부에 구비되는 파이프(210)와, 상기 파이프(210) 외면에 형성되어 발열하는 발열부(220)를 포함하는 발열파이프(200);
상기 파이프(210)의 양측으로부터 연장되어 상기 케이스(100) 외부로 돌출형성되는 입구부(310) 및 출구부(320);
상기 입구부(310)의 온도를 측정하는 제1센서(400);
기판(600)을 포함하며, 상기 제1센서(400)로부터 센싱되는 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어하는 제어부; 및
상기 케이스(100) 내부에 내경이 증가되는 확관 영역(A2)을 감싸도록 구비되며, 일면이 상기 기판(600)과 맞닿아 상기 기판(600)의 열을 상기 발열파이프(200) 내부의 냉각수로 전달하는 방열블록(700); 를 포함하는 냉각수 가열식 히터.
In the cooling water heated heater (1000) for indoor heating,
A case 100 forming a predetermined space therein;
A heating pipe (200) including a pipe (210) provided in the case (100) and a heat generating part (220) formed on an outer surface of the pipe (210) to generate heat;
An inlet part 310 and an outlet part 320 extending from both sides of the pipe 210 to protrude out of the case 100;
A first sensor 400 measuring a temperature of the inlet 310;
A control unit including a substrate 600 and controlling an operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 through temperature information sensed by the first sensor 400; And
The case 100 is provided to surround an expansion area A2 having an increased inner diameter, and one surface of the case 100 contacts the substrate 600 to cool the heat of the substrate 600 to the cooling water inside the heating pipe 200. Heat dissipation block 700 for transmitting; Coolant heated heater comprising a.
삭제delete 삭제delete 실내 난방을 위한 냉각수 가열식 히터(1000)에 있어서,
내부에 일정 공간을 형성하는 케이스(100);
상기 케이스(100) 내부에 구비되는 파이프(210)와, 상기 파이프(210) 외면에 형성되어 발열하는 발열부(220)를 포함하는 발열파이프(200);
상기 파이프(210)의 양측으로부터 연장되어 상기 케이스(100) 외부로 돌출형성되는 입구부(310) 및 출구부(320);
상기 입구부(310)의 온도를 측정하는 제1센서(400);
기판(600)을 포함하며, 상기 제1센서(400)로부터 센싱되는 온도 정보를 통해 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동을 제어하는 제어부; 및
상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 발열파이프(200)의 외면의 온도가 기준 온도 이상으로 상승되면 상기 발열부(220)에 공급되는 전원을 차단하는 과열방지수단(800); 을 포함하고,
상기 과열방지수단(800)은
몸체(810)와,
상기 몸체(810)의 하측을 차단하며, 외면이 상기 발열부(220)와 접하는 캡(820)과,
상기 몸체(810) 내부에 구비되는 바이메탈(830)과,
상기 바이메탈(830)의 변형에 의해 상하방향으로 이동되는 핀(840)과,
브라켓(850)에 의해 고정되며, 상기 핀(840)의 이동에 의해 이동되는 이동단자(860)와,
상기 이동단자(860)와 접촉하면 외부 전원으로부터 상기 발열부(220)로 전원을 공급하는 접촉단자(870)를 포함하며,
상기 발열부(220)의 온도가 기준 온도 이상으로 상승되면, 상기 바이메탈(830)이 변형되고, 상기 이동단자(860)와 접촉단자(870)의 접촉이 해제되어 상기 발열부(220)로의 전원 공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
In the cooling water heated heater (1000) for indoor heating,
A case 100 forming a predetermined space therein;
A heating pipe (200) including a pipe (210) provided in the case (100) and a heat generating part (220) formed on an outer surface of the pipe (210) to generate heat;
An inlet part 310 and an outlet part 320 extending from both sides of the pipe 210 to protrude out of the case 100;
A first sensor 400 measuring a temperature of the inlet 310;
A control unit including a substrate 600 and controlling an operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 through temperature information sensed by the first sensor 400; And
The cooling water heater 1000 is overheat prevention means for blocking the power supplied to the heat generator 220 when the temperature of the outer surface of the heating pipe 200 rises above the reference temperature; Including,
The overheat prevention means 800
Body 810,
Cap 820 to block the lower side of the body 810, the outer surface is in contact with the heating unit 220,
The bimetal 830 is provided in the body 810,
The pin 840 is moved in the vertical direction by the deformation of the bimetal 830,
A mobile terminal 860 fixed by the bracket 850 and moved by the movement of the pin 840,
When contacted with the mobile terminal 860 includes a contact terminal 870 for supplying power from the external power source to the heat generating unit 220,
When the temperature of the heating unit 220 rises above the reference temperature, the bimetal 830 is deformed, and the contact between the mobile terminal 860 and the contact terminal 870 is released to power the heating unit 220. Cooling water heating heater, characterized in that the supply is cut off.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 냉각수 가열식 히터(1000)는
길이방향으로 순차적으로 입구부 영역(A1)과, 내경이 증가되는 확관 영역(A2)과, 길이방향으로 내경이 동일한 발열파이프 영역(A3), 내경이 감소되는 축관 영역(A4), 및 출구부 영역(A5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
The method according to claim 1 or 4,
The cooling water heater 1000 is
The inlet region A1 sequentially in the longitudinal direction, the expansion region A2 having an increased inner diameter, the heating pipe region A3 having the same inner diameter in the longitudinal direction, the conduit region A4 having an reduced inner diameter, and an outlet portion. Cooling water heated heater, characterized in that it comprises an area (A5).
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 입구부(310)의 온도를 측정하는 제1센서(400); 및
상기 발열파이프(200)의 외면 온도를 측정하는 제2센서(510, 520); 를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제1센서(400)에 의하여 감지되는 상기 입구부(310)의 온도에 따라서 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동의 개시 여부가 결정되도록 제어되고, 상기 제2센서(510, 520)에 의하여 감지된 상기 발열파이프(200)의 외면 온도에 따라서 상기 발열파이프(200)의 발열부(220) 작동의 종료 여부가 결정되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
The method according to claim 1 or 4,
A first sensor 400 measuring a temperature of the inlet 310; And
Second sensors 510 and 520 for measuring an outer surface temperature of the heating pipe 200; More,
The control unit is controlled to determine whether to start the operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 according to the temperature of the inlet 310 detected by the first sensor 400, the second Cooling water heating heater characterized in that the control to determine whether or not the operation of the heating unit 220 of the heating pipe 200 according to the temperature of the outer surface of the heating pipe 200 sensed by the sensor (510, 520).
제6항에 있어서,
상기 냉각수 가열식 히터(1000)는 상기 제2센서(510, 520)가 상기 발열파이프(200) 길이방향으로 양측에 각각 한 쌍이 구비되는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터.
The method of claim 6,
The coolant heating heater (1000) is a coolant heating heater, characterized in that the pair of second sensors (510, 520) are provided on both sides in the longitudinal direction of the heating pipe (200), respectively.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 발열부(220)는 상기 파이프(210)의 일정 영역에 형성되는 절연층(221)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 길이방향으로 길게 형성되는 한 쌍의 전극(222)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222)과 통전되도록 형성되는 탄소나노튜브 발열층(223)과, 상기 절연층(221)의 상측 면에 상기 전극(222) 및 발열층(223)을 감싸도록 형성되는 보호층(224)을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 가열식 히터. The method according to claim 1 or 4,
The heat generating unit 220 may include an insulating layer 221 formed in a predetermined region of the pipe 210, a pair of electrodes 222 extending in a longitudinal direction on an upper surface of the insulating layer 221, and The carbon nanotube heating layer 223 is formed on the upper surface of the insulating layer 221 so as to be energized with the electrode 222, and the electrode 222 and the heating layer 223 on the upper surface of the insulating layer 221. Cooling water heater, characterized in that it comprises a protective layer (224) formed to surround.
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