加热单元以及包括该加热单元的车辆加热装置的制作方法

1.实施方式涉及一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置。具体地，实施方式涉及一种车辆加热装置，该车辆加热装置使用加热单元通过热对流或热辐射来提高加热车辆内部的性能、效率和质量。


背景技术：

2.车辆配备有用于调节车辆内部中的空气温度等的用于车辆的空调装置。空调装置可以产生暖空气以在冬季保持车辆内部温暖，或者可以产生冷空气以在夏季保持车辆内部凉爽。
3.空调装置可以包括被构造成将具有调节的温度的空气供应到车辆内部的空调单元以及被构造成将空气供应到空调单元的鼓风机单元。
4.空调单元可以包括：空调外壳，该空调外壳具有多个排放管道；蒸发器，该蒸发器设置在空调外壳中；加热器；以及门，该门被构造成调节空气流速。因此，空调单元可以通过使用蒸发器、加热器和门来调节待被供应到车辆内部的空气的温度。在这种情况下，加热器可以是使用正温度系数(ptc)元件的正温度系数(ptc)加热器。
5.此外，鼓风机单元可以通过使用借助致动器(未示出)旋转的鼓风机将空气供应到空调单元中。
6.同时，空调装置可以使用红外灯来执行局部加热和空气调节。
7.作为与红外灯相关的发明，有标题为“用于车辆的红外线加热器(infrared rayheater for vehicle)”的韩国专利公开no.10-2018-0055961(2018年5月28日)。
8.图1是示出相关技术中的用于车辆的红外加热器的图。
9.参照图1，红外加热器可通过使用红外灯1400来局部加热车辆的内部。
10.在这种情况下，红外加热器可以包括：热辐射翅片1201，该热辐射翅片设置在空调管道1200中；反射板1101，该反射板被构造成反射从红外灯1400辐射的热量；以及传热部1103，该传热部被构造成热连接反射板1101和热辐射翅片1201。此外，红外加热器还可以包括被构造成覆盖反射板1101的开口的阻挡膜1303。
11.因为红外加热器使用红外灯1400，所以红外加热器需要具有反射板1101，并且基本具有传热部1103和热辐射翅片1201以将热量传递到空调管道1200。
12.然而，包括反射板1101、传热部1103和热辐射翅片1201的构造增大了红外加热器的尺寸。因此，由于具有增大尺寸的红外加热器需要占据车辆的内部空间的一部分，所以内部空间减小，这限制了车辆的设计自由度。
13.另外，由于红外加热器通过使用反射板1101、传热部1103和热辐射翅片1201 将来自红外灯1400的辐射热传递到空调管道1200，因此与直接使用来自红外灯1400 的辐射热的情况相比，热效率劣化。也就是说，由于红外加热器间接使用来自红外灯 1400的辐射热，因此与直接使用来自红外灯1400的辐射热的情况相比，热效率劣化。
14.此外，因为红外加热器间接地使用来自红外灯1400的辐射热，所以即使ptc加热器
将由鼓风机单元供应的空气加热到预定温度并将空气供应到车辆的内部，在快速升高空气的温度时也存在限制。也就是说，由于红外加热器间接地使用辐射热，因此在快速升高车辆内部中的温度的性能方面存在限制。


技术实现要素：

15.技术问题
16.实施方式提供了一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置，该加热单元通过热对流和热辐射中的至少一者来加热乘员室的内部。
17.实施方式提供了一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置，该加热单元允许从用于车辆的空调装置供应的空气在穿过加热单元时直接执行热交换。
18.实施方式提供了一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置，该加热单元具有多层结构以限定多个热交换区以提高热交换效率。
19.实施方式提供了一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置，该加热单元通过使用诸如检测器的部件来防止过热。
20.实施方式提供了一种加热单元和包括该加热单元的车辆加热装置，该加热单元被可拆卸地且可旋转地设置。
21.实施方式提供了一种安装在用于车辆的空调装置的排放管道中的单独的加热单元，而没有诸如壳体的单独的结构。
22.本发明要解决的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员从以下描述将清楚地理解以上没有描述的其它目的。
23.技术方案
24.上述目的通过一种车辆加热装置来实现，该车辆加热装置通过加热单元的热对流和热辐射中的至少任一者来加热乘员室的内部。在这种情况下，加热单元的一侧可以连接到空调外壳并且另一侧朝向乘员室中的乘员设置。此外，通过加热从空调外壳供应并穿过加热单元的空气，可以在乘员室中形成热对流。此外，热辐射可以直接朝向乘员辐射热量。
25.所述加热单元可以包括：框架；以及平面的上加热元件和平面的下加热元件，所述上加热元件和所述下加热元件设置在所述框架上并彼此间隔开以限定热交换区，并且从所述上加热元件辐射的热量和从所述下加热元件辐射的热量可以在所述热交换区中与穿过所述加热单元的空气交换热量。
26.所述热交换区可以被设置为多个热交换区，并且所述多个热交换区可以包括：第一热交换区，所述第一热交换区基于空气的流动方向形成在所述上加热元件的前端处；以及第二热交换区，所述第二热交换区形成在所述上加热元件和所述下加热元件之间。
27.此外，所述第二热交换区可以形成在所述加热单元的所述框架中，并且所述上加热元件和所述下加热元件可以设置在所述框架的外部。
28.另外，穿过所述上加热元件的通风孔的空气可以在穿过所述下加热元件的通风孔之前与来自所述上加热元件和所述下加热元件的辐射热交换热量，同时在所述第二热交换区中与所述辐射热混合。
29.同时，所述上加热元件和所述下加热元件均可以包括：平面的主体，所述主体具有多个通风孔；发热部，所述发热部安装在所述主体上；以及第一电极和第二电极，所述第一
电极和所述第二电极设置在所述主体上，并且被构造成向所述发热部施加电力。
30.另外，所述下加热元件的所述发热部可以设置成基于空气的流动方向与所述上加热元件的所述通风孔重叠。
31.另外，所述下加热元件的所述通风孔可以设置成基于空气的流动方向与所述上加热元件的所述通风孔重叠。
32.另外，所述发热部可以设置成与所述通风孔相邻，或者设置成与所述通风孔间隔开，其中电极插设在所述发热部与所述通风孔之间。
33.此外，所述上加热元件的所述主体可以包括：第一表面，所述第一表面设置成面向所述下加热元件；以及第二表面，所述第二表面与第一表面相反，并且所述上加热元件的所述发热部设置在所述第二表面上并且面向朝向所述加热单元供应的空气。
34.同时，所述加热单元可以包括：框架；平面的加热元件，所述加热元件设置在所述框架上并且被构造成产生热量；以及固定构件，所述固定构件联接到所述框架并且被构造成将所述加热元件固定到所述框架，所述加热元件可以包括：平面的主体，所述主体具有多个通风孔；发热部，所述发热部安装在所述主体上；以及第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述主体上并被构造成向所述发热部施加电力，并且所述主体可以被弯曲以限定设置成彼此间隔开的上加热元件和下加热元件。
35.此外，所述第一电极可以包括：上第一电极，所述上第一电极电连接到所述上加热元件；以及下第一电极，所述下第一电极电连接到所述下加热元件，并且控制单元可以选择性地向所述上第一电极和所述下第一电极施加电力。
36.另外，所述加热元件可以包括：两个有源区，所述发热部设置在所述两个有源区中；以及非有源区，所述非有源区设置在所述两个有源区之间，并且所述非有源区可以设置成面向所述框架的一个表面。
37.同时，所述加热单元可以包括：框架，平面的加热元件设置在所述框架上并被构造成产生热量；以及检测器，所述检测器设置成与所述加热元件接触，所述加热元件可以包括：平面的主体，所述主体具有多个通风孔；发热部，所述发热部安装在所述主体上；以及第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极设置在所述主体上并被构造成向所述发热部施加电力，并且当设置在所述检测器上的线变形时，可以切断向所述发热部施加电力。
38.所述车辆加热装置还可以包括壳体，所述壳体的一侧连接到所述空调外壳的地板管道并且另一侧具有开口。在这种情况下，所述加热单元可以设置在所述开口中，并且所述壳体可以以可旋转的方式设置在所述地板管道的端部处。
39.另外，所述车辆加热装置还可以包括壳体，所述壳体的一侧连接到所述空调外壳的地板管道并且另一侧具有开口。在这种情况下，所述壳体可以包括：管道部，所述管道部连接到所述地板管道并被构造成与所述地板管道连通；以及引导件，所述引导件设置在所述开口中，并且所述引导件可以将通过多个孔排放的空气引导到所述加热单元。
40.此外，所述引导件可以包括：主体，所述主体具有多个孔；以及引导突起，所述引导突起从所述主体突出，所述多个孔可以包括具有不同尺寸的第一孔和第二孔，所述第二孔可以设置成比所述第一孔更靠近所述空调外壳，并且所述引导突起可以引导通过所述第一孔排放的空气。
41.另外，所述壳体还可以包括设置在所述管道部的内部的一个表面上的加热部。在
这种情况下，所述加热部可以加热沿着所述管道部的内部流动的空气。
42.上述目的通过一种加热单元来实现，所述加热单元包括：框架；以及平面的上加热元件和平面的下加热元件，所述上加热元件和所述下加热元件设置在所述框架上并且彼此间隔开以限定热交换区，其中，所述上加热元件和所述下加热元件均包括：平面的主体，所述主体具有多个通风孔；发热部，所述发热部安装在所述主体上；以及第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极设置在所述主体上并被构造成向所述发热部施加电力，并且其中，从所述上加热元件辐射的热量和从所述下加热元件辐射的热量在所述热交换区中与穿过所述热交换区的空气交换热量。
43.在这种情况下，所述下加热元件的所述发热部可以设置成基于空气的流动方向与所述上加热元件的所述通风孔重叠。
44.有益效果
45.根据实施方式的车辆加热装置可以使用加热单元通过热对流或热辐射提高加热车辆内部的性能、效率和质量。具体地，车辆加热装置可以通过加热从用于车辆的空调装置供应的空气并将空气供应到车辆内部而借助热对流来加热车辆内部。另外，可以通过借助热辐射实现直接加热来快速加热乘员。在这种情况下，车辆加热装置可以选择性地控制由热对流进行的加热和由热辐射进行的加热，从而提高加热质量。
46.另外，车辆加热装置可以通过提供与加热单元的布置结构相关的各种实施方式来提高加热性能、效率和质量。
47.另外，加热单元可以通过使用平面柔性发热膜来实现紧凑的结构，从而提高车辆加热装置的设计自由度。
48.另外，车辆加热装置可以通过防止加热单元的过热来提高稳定性。
49.实施方式的各种有用的优点和效果不限于上述内容，并且将从具体实施方式的描述中更容易理解。
附图说明
50.图1是示出相关技术中的用于车辆的红外加热器的图。
51.图2是示出根据实施方式的连接到用于车辆的空调装置的车辆加热装置的图。
52.图3和图4是示出根据实施方式的连接到用于车辆的空调装置的车辆加热装置的图。
53.图5a是示出根据实施方式的车辆加热装置加热乘员的脚踝侧的状态的图。
54.图5b是示出根据实施方式的车辆加热装置加热乘员的胫骨侧的状态的图。
55.图6是示出根据实施方式的车辆加热装置的立体图。
56.图7是示出根据实施方式的车辆加热装置的仰视立体图。
57.图8是示出根据实施方式的车辆加热装置的分解立体图。
58.图9是示出根据实施方式的车辆加热装置的壳体的分解立体图。
59.图10a是示出引导件的一个实施方式的图。
60.图10b是示出由根据实施方式的引导件引导的空气的流动的图。
61.图11a是示出引导件的另一实施方式的图。
62.图11b是示出由根据另一实施方式的引导件引导的空气的流动的图。
63.图12是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热单元的分解立体图。
64.图13是示出加热元件的第一实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
65.图14是示出加热元件的第二实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
66.图15是示出穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和加热元件的空气的流动的图。
67.图16是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热元件与检测器的布置关系的图。
68.图17是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热元件的布置的图。
69.图18是示出穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和加热元件的空气的流动的图。
70.图19是示出由根据实施方式的车辆加热装置的加热元件执行的热交换的图。
71.图20是示出加热元件的第三实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
72.图21是示出根据第三实施方式的加热元件的另一实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
73.图22是示出加热元件的第四实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
74.图23是示出依照根据实施方式的车辆加热装置的第四实施方式的加热元件与控制单元之间的电连接关系的图。
75.图24是示出包括加热部的根据实施方式的车辆加热装置的图。
76.图25是示出根据实施方式的车辆加热装置的最大加热模式的图。
77.图26是示出根据实施方式的车辆加热装置的温和加热模式的图。
78.图27是示出根据实施方式的车辆加热装置的辐射模式的图。
具体实施方式
79.在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施方式。
80.然而，本发明的技术精神不限于将描述的一些实施方式，并且可以以各种不同的形式实施，并且可以在技术精神的范围内选择性地组合、替换和使用实施方式的至少一个或更多个部件。
81.另外，除非上下文另外清楚和具体地定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)可以解释为具有本领域技术人员通常理解的含义，并且通常使用的术语(例如常用词典中定义的那些术语)的含义将考虑相关技术的上下文含义来解释。
82.另外，在本发明的实施方式中使用的术语仅被认为是描述性的，而不限制本发明。
83.在本说明书中，除非上下文另外清楚地指出，单数形式包括其复数形式，并且在描述“a、b和c中的至少一者(或一者或更多者)”的情况下，这可以包括a、b 和c的所有可能组合当中的至少一个组合。
84.另外，在本发明的部件的描述中，可以使用诸如“第一”、“第二”、“a”、“b”、“(a)”和“(b)”的术语。
85.术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开，并且元件的本质、顺序等不受术语限制。
86.此外，应当理解，当元件被称为“连接”或“联接”到另一元件时，这样的描述可以包括其中该元件直接连接或联接到另一元件的情况，以及其中该元件连接或联接到另一元件而又一元件设置在它们之间的情况。
87.另外，当任何一个元件被描述为形成或设置在另一元件“上”或“下”时，这样的描述包括两个元件形成或设置为彼此直接接触的情况和一个或更多个其它元件插设在两个元件之间的情况。另外，当一个元件被描述为形成在另一元件“上或下”时，这样的描述可以包括一个元件相对于另一元件形成在上侧或下侧处的情况。
88.在下文中，在参照附图对本发明的示例性实施方式的详细描述中，在所有附图中，相同或彼此对应的部件将由相同的附图标记表示，并且将省略冗余的描述。
89.图2是示出根据实施方式的车辆加热装置的图，该车辆加热装置连接到用于车辆的空调装置，并且可以是示出车辆内部和用于车辆的空调装置之间的空气的流动的概念图。
90.参照图2，根据实施方式的车辆加热装置1连接到被构造成向车辆内部供应空气的空调单元10的一侧，并且车辆加热装置可通过热对流和热辐射中的至少一者来加热乘员室的内部。在这种情况下，鼓风机单元20可以通过使用借助致动器(未示出) 旋转的鼓风机将空气供应到空调单元10中。此外，空调单元10可包括设置在其中的冷却热交换器和加热热交换器。因此，可以调节穿过空调单元10的空气的温度。
91.车辆加热装置1可连接到空调单元10的空调外壳11的一侧。具体地，车辆加热装置1可以与设置在空调外壳11一侧处的多个排放管道当中的地板管道15连接并连通，并加热沿地板管道15流动的空气。
92.因此，即使设置在空调外壳11中的加热器13将空气加热到大约40度，连接到地板管道15的端部的车辆加热装置1也补偿空气的温度并加热车辆内部，这使得能够最小化通过地板管道15的热损失。例如，在车辆加热装置1不安装在地板管道15 中的相关技术中，设置在空调外壳11中的加热器13将空气加热到65度或更高的高温并将热量供应到车辆的内部，从而加热车辆的内部。在这种情况下，加热器13可以是使用ptc元件的正温度系数(ptc)加热器。
93.因此，车辆加热装置1可以在通过使用加热单元直接加热流过加热单元的空气的同时实现直接朝向乘员的热辐射，从而提高加热作为待被加热的的乘员的性能和质量。
94.在这种情况下，已经描述了车辆加热装置1执行通过鼓风机单元20和加热单元进行的热对流以及通过加热单元进行的热辐射的示例，但是本发明不必限于此。例如，车辆加热装置1可以使用控制单元(未示出)来选择性地仅实现通过鼓风机单元20 和加热单元进行的热对流或通过加热单元进行的热辐射。在这种情况下，控制单元可以是作为车辆的电子控制装置的电子控制单元(ecu)。
95.另外，门30还可以设置在地板管道15中并由控制单元控制。因此，门30可以调节沿着地板管道15流动的空气量或者阻挡空气。
96.在这种情况下，为了区分设置在空调外壳11中的门14和设置在地板管道15中的门30，设置在空调外壳11中的门14可被称为第一门，设置在地板管道15中的门 30可被称为管
道门或第二门。此外，已经描述了门30设置在地板管道15中的示例，但是本发明不必限于此。例如，门30可以设置在车辆加热装置1的壳体中。
97.图3和图4是示出根据实施方式的连接到用于车辆的空调装置的车辆加热装置的图，图5a是示出根据实施方式的车辆加热装置加热乘员的脚踝侧的状态的图，并且图5b是示出根据实施方式的车辆加热装置加热乘员的胫骨侧的状态的图。在图3和图4中，x方向可以表示车辆宽度方向，y方向可以表示车身的前/后方向，z方向可以表示向上/向下方向或竖直方向。
98.参照图3和图4，车辆加热装置1可基于空调外壳11设置在两个相对侧处。例如，对于驾驶员座椅上的乘员和前排乘客座椅上的乘员，至少两个车辆加热装置1 可基于车辆宽度方向设置在空调外壳11的两个相对侧处。车辆加热装置可以设置成以距乘员预定间隔与驾驶员座椅或前排乘客座椅相邻。
99.另外，车辆加热装置1可以可拆卸地设置在地板管道15中，因此容易进行维护。
100.另外，车辆加热装置1可以可旋转地设置在地板管道15中并且调节加热角度。因此，车辆加热装置1可以提高加热乘员的性能和质量。
101.如图5a所示，车辆加热装置1可旋转并加热乘员的脚踝侧。如图5b所示，车辆加热装置1可旋转并加热乘员的胫骨侧。
102.图6是示出根据实施方式的车辆加热装置的立体图，图7是示出根据实施方式的车辆加热装置的仰视立体图，图8是示出根据实施方式的车辆加热装置的分解立体图。
103.参照图6至图8，车辆加热装置1可以包括一侧设置成与地板管道15连通的壳体100以及设置在壳体100的开口中的加热单元200。此外，车辆加热装置1可以包括支撑构件300，该支撑构件设置在壳体100和加热单元200之间并且被构造成支撑加热单元200。另外，车辆加热装置1还可包括设置在车辆加热装置的下侧处的盖400，以防止加热单元200与人体或物体进行接触，该下侧是加热单元200的一侧。在这种情况下，壳体100、支撑构件300和盖400可以限定车辆加热装置1的外部形状。
104.车辆加热装置1可以借助于诸如壳体100的结构单独地连接到地板管道15的端部。因此，车辆加热装置1可以实现可拆卸和可旋转的结构，这使得可以提高加热乘员的质量并且使得易于执行维护。
105.替代地，车辆加热装置1可以实现为使得仅将辐射热量的加热单元200安装在地板管道15的端部处。因此，车辆加热装置1可以通过实现紧凑尺寸来确保车辆内部空间。
106.壳体100可以与地板管道15连接并连通。在这种情况下，壳体100的一侧可以可拆卸地并可旋转地设置在地板管道15中。因此，壳体100可以用作空气的移动通道，使得空气可以从地板管道15流到加热单元200。
107.在这种情况下，已经描述了壳体100在地板管道15中单独地、可拆卸地和可旋转地安装的示例，但是本发明不必限于此。例如，壳体100可以设置为地板管道15 的一部分。也就是说，壳体100和地板管道15可以是集成的。当壳体和地板管道集成时，壳体100的附接/拆卸和旋转可受到限制。
108.图9是示出根据实施方式的车辆加热装置的壳体的分解立体图。图10a和图10b 是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的壳体中的引导件的一个实施方式的图，其中图10a是示出引导件的一个实施方式的图，图10b是示出由根据实施方式的引导件引导的空气
的流动的图。图11a和图11b是示出设置在根据实施方式的车辆加热装置的壳体中的引导件的另一实施方式的图，其中图11a是示出引导件的另一实施方式的图，图11b是示出由根据另一实施方式的引导件引导的空气的流动的图。图10b和图11b中所示的箭头可表示通过车辆加热装置1进行的空气的流动，箭头的粗细可表示空气的排放量。
109.参照图9，壳体100可包括连接到地板管道15并被构造成与地板管道15连通的管道部110，以及被构造成引导通过管道部110排放的空气的引导件120。在这种情况下，壳体100可具有通过对诸如塑料的合成树脂材料进行注射成型而制成的各种形状。此外，壳体100可以被称为第一壳体或外部壳体。
110.管道部110可引导通过地板管道15供应的空气。此外，管道部110的一侧可设置为与地板管道15连通，并且开口111可形成在管道部的另一侧处使得可排放空气。
111.引导件120可以设置在开口111中。在这种情况下，引导件120可以被称为气流引导件或第一引导件。
112.参照图9、图10a和图10b，引导件120可包括引导主体121和穿过引导主体121 形成的多个孔。此外，引导件120还可包括引导突起124，该引导突起被构造成引导通过孔排放的空气。
113.引导主体121可以以板的形式设置，并且通过注射成型诸如塑料的合成树脂材料而形成。如图9、图10a和图10b所示，描述了引导主体121形成为矩形形状的示例，但是本发明不必限于此。
114.考虑到由管道部110引导的空气的排放量和排放位置，多个孔可以具有各种形状。
115.引导突起124可沿空气的排放方向从引导主体121突出。例如，引导突起124 可以朝向加热单元200突出。
116.参照图10a和图10b，多个孔可以包括第一孔122和第二孔123。第一孔122和第二孔123可以形成在引导主体121中，并且具有不同的形状和面积。因此，通过第一孔122排放的空气和通过第二孔123排放的空气在排放位置和排放量方面可以不同。
117.例如，第一孔122的面积可以大于第二孔123的面积。第二孔123可设置成比第一孔122更靠近空调外壳11。如图10b所示，第二孔123可以设置成比第一孔122 更远离引导突起124。
118.此外，两个第一孔122可以彼此相邻地设置。在这种情况下，两个第一孔122 可以相对于引导突起124对称地设置。也就是说，引导突起124可以设置在两个第一孔122之间。因此，引导突起124可以分开并引导通过两个第一孔122排放的空气。
119.因此，壳体100可以通过具有不同面积的第一孔122和第二孔123来提高乘员的空气调节质量。如图10b所示，第一孔122、第二孔123和引导突起124可以将大量的加热空气朝向脚部侧引导，脚部侧比其它身体部分更加感觉到冷空气。因此，车辆加热装置1的孔的布置和形状可以提高空气调节质量当中的加热质量、诸如乘员的热感觉。
120.参照图11a和图11b，多个孔可以包括具有不同面积的第三孔125和第四孔126。第三孔125和第四孔126可以具有不同的形状和面积。因此，通过第三孔125排放的空气和通过第四孔126排放的空气在排放位置和排放量方面可以不同。然而，第三孔 125和第四孔126的布置可以允许壳体100均匀地排放空气。
121.例如，第三孔125的面积可以大于第四孔126的面积。第四孔126可以设置成比第三
孔125更靠近空调外壳11。在这种情况下，多个第三孔125可以设置在引导主体121中并且彼此间隔开。在这种情况下，第三孔125的数量可以大于第一孔122 的数量。第三孔125可具有比第一孔122小的面积。另外，第四孔126可以具有比第二孔123更大的面积。
122.因此，通过在其中考虑空气的阻力而限定第三孔125和第四孔126的形状和面积的壳体100，可以实现空气均匀的流动。如图11b所示，通过具有第三孔125和第四孔126的引导件120可以实现空气均匀的流动。
123.加热单元200可通过使用借助使用电力产生热量的加热元件来加热由壳体100 引导的空气。例如，加热元件可以是ptc元件，但是本发明不必限于此。
124.加热单元200可以升高由加热器13加热的空气的温度，从而使由具有预定长度的地板管道15引起的热损失最小化。例如，加热器13将空气加热到比现有技术中空气被加热的加热温度低的约40度。因此，可以使由地板管道15引起的热损失最小化。
125.另外，加热单元200可以通过使用来自加热元件的热量的辐射能直接加热乘员。
126.图12是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热单元的分解立体图。
127.参照图12，加热单元200可包括框架210、设置在框架210上并被构造成产生热量的平面的加热元件220、以及联接到框架210并被构造成将加热元件220固定到框架210的固定构件230。
128.框架210可以形成为彼此间隔开设置的两个杆形形状，并且通过注射成型诸如塑料的合成树脂材料而形成。在这种情况下，已经描述了其中框架210以两个杆形形状设置的示例，但是本发明不必限于此。例如，框架210可以形成为四边形形状，例如窗框。
129.加热元件220可以形成为薄的平面形状，例如纸。因此，加热元件220可以具有柔性，并且被称为发热膜。
130.因此，加热元件220可以通过弯曲至少一个区域而具有两层结构。因此，多个发热部222可以设置在具有两层结构的加热元件220的预定空间中，这使得可以提高加热元件220的发热性能。在这种情况下，发热部222可以竖直地设置以对应于空气的流动。例如，发热部222可以设置在空气的流动方向上，或者设置成面向空气的流动。
131.固定构件230可以将加热元件220固定到框架210。
132.如图12所示，加热元件220可以通过使用联接到框架210的上部和下部的杆形固定构件230固定到框架210，但是本发明不必限于此。例如，加热元件220可以通过使用诸如粘结剂的固定构件230固定到框架210。
133.图13是示出加热元件的第一实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中，图14是示出加热元件的第二实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中，以及图15是示出穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和加热元件的空气的流动的图。在这种情况下，根据图 13所示的第一实施方式的加热元件可被称为第一加热元件，而根据图14所示的第二实施方式的加热元件可被称为第二加热元件。
134.参照图13和图14，加热元件220可以包括：具有多个通风孔221a的平面的主体221；安装在主体221上的发热部222；以及第一电极223和第二电极224，该第一电极223和第二电极224设置在主体221上并被构造成向发热部222施加电力。
135.主体221可以形成为平面形状。例如，主体221可以形成为膜状。
136.此外，主体221可以包括穿过主体形成的多个通风孔221a。因此，供应到壳体 100中的空气可以通过被通风孔221a引导而被排放。在这种情况下，考虑到框架210 的结构和空气调节质量，通风孔221a可具有各种形状，并被称为主体通风孔。此外，主体221可以被称为第一主体或加热元件主体。
137.发热部222可以通过使用通过第一电极223和第二电极224施加的电力来辐射热量。此外，发热部222可以形成为平面形状。在这种情况下，功率可以由控制单元控制。
138.另外，发热部222可以通过使用具有电阻的碳基墨水印刷而形成在主体221上。替代地，可以通过借助蚀刻在由金属制成的薄膜材料上形成平面发热图案而在主体221上形成发热部222。替代地，可以通过在主体221上布置诸如ptc元件的发热元件来形成发热部222。因此，发热部222可以被称为发热图案或发热元件。
139.另外，发热部222可以设置成与通风孔221a相邻。在这种情况下，发热部与通风孔相邻的构造可以指发热部与通风孔接触或以预定间隔与通风孔间隔开。
140.如图13所示，通风孔221a可设置在发热部222之间。在这种情况下，通风孔 221a和发热部222可以设置在第一电极223和第二电极224之间。具体地，通风孔 221a和发热部222可以沿第一方向交替地设置在第一电极223和第二电极224之间。
141.替代地，如图14所示，通风孔221a和发热部222可以设置成以预定间隔彼此间隔开，其中电极223和224插设在它们之间。例如，第一电极223或第二电极224 可以基于第二方向设置在通风孔221a和发热部222之间。在这种情况下，第一方向和第二方向可以被定义为在平面图中彼此垂直的方向。在这种情况下，第二方向可以是车辆宽度方向。
142.第一电极223和第二电极224可以将电力施加到发热部222。在这种情况下，第一电极223可以是(+)电极，第二电极224可以是(-)电极。
143.此外，第一电极223和第二电极224可以电连接到发热部222的一侧和另一侧。
144.参照图13和图14，加热元件220可通过主体221的柔性结构以及通风孔221a、发热部222和电极223和224的尺寸、形状和布置位置来实现各种形状。因此，可以提高加热元件220的设计自由度。
145.参照图15，车辆加热装置1可通过加热空气并排放空气而通过热对流加热车辆内部，所述空气通过加热单元200的加热元件220流入壳体100中然后穿过加热单元 200。
146.另外，车辆加热装置1可以通过由加热单元200的加热元件220产生的辐射热直接加热乘员。
147.同时，加热单元200可以包括被构造成检测加热元件220的过热的检测器240。在这种情况下，检测器240可以联接到层压形状的加热元件220。在这种情况下，检测器240可以被称为过热感测部。
148.检测器240可以检测加热元件220的局部部分或整个加热元件220的过热。
149.检测器240检测被加热到预设温度或更高温度的加热元件220的异常。因此，车辆加热装置1可以切断向加热元件220施加电力。例如，控制单元可以通过使用检测器240检测加热元件220的异常，并且切断向加热元件220施加电力，从而防止加热元件220的过热。例如，检测器240可以根据加热元件220的温度来检测电阻的改变。基于电阻的改变，控制单元可以通过切断向加热元件220施加电力来防止加热元件 220的过热。
150.图16是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热元件与检测器的布置关系的图。
151.参照图16，检测器240可以包括主体241和设置在主体241上的线242。在这种情况下，主体241可以被称为第二主体或检测器主体。
152.主体241可以形成为平面的形状，并包括穿过主体241形成的多个通风孔241a。此外，检测器240的通风孔241a可设置成面向加热元件220的通风孔221a。在这种情况下，主体241可以是fpcb。此外，检测器240的通风孔241a可被称为第三通风孔或检测器通风孔，并形成为与加热元件220的通风孔221a对应的形状。
153.此外，检测器240的主体241可以设置成与加热元件220的主体221的一个表面接触。
154.线242可以设置在主体241的一个表面上。此外，线242可以电连接到控制单元。在这种情况下，因为线242可以通过印刷而设置在主体241上，所以线可以被称为印刷层。
155.线242的电阻值可以通过由加热元件220产生的热量而改变。因此，控制单元可以通过基于电阻值之间的差切断向加热元件220施加电力来保护加热元件220。
156.例如，由加热元件220产生的热量可以改变线242的粗细、宽度和长度，或者断开线242。因此，控制单元可以测量在线242变形之前和之后的电阻值。当电阻值之间的差超过预设值或偏离预设值时，控制单元可通过切断向加热元件220施加电力来保护加热元件220。
157.如图16所示，线242可以设置为环形线，并且环形线242的布置结构使得非常容易执行电阻值的数值检测。
158.在这种情况下，考虑到灵敏度，线242可以由具有小电阻值的金属材料制成。金属材料可以是铝(al)、铜(cu)、银(ag)、铬(cr)、钼(mo)、铝钕(alnd)、钼钛(moti)和包含金属材料中的至少任一种的合金当中的金属中的至少任一种。此外，线242可被称为应变仪线。
159.同时，车辆加热装置1还可以通过实现各种布置结构来提高加热性能和质量，例如其中多个加热元件220设置成在一个方向上彼此间隔开的结构。
160.图17是示出根据实施方式的车辆加热装置的加热元件的布置的图。图17中所示的实线箭头可表示空气的流动，虚线箭头可表示从加热元件辐射的热量。
161.参照图12和图17，车辆加热装置1可以包括壳体100和设置在壳体100的开口中的加热单元200。
162.此外，车辆加热装置1的加热单元200可以包括：框架210；至少两个加热元件 220，该至少两个加热元件在框架210上设置成在一个方向上彼此间隔开，以限定多个热交换区；以及固定构件230，该固定构件联接到框架210并被构造成防止加热元件220与框架210分离。在这种情况下，所述至少两个加热元件220可安装在框架 210上，并以预定间隔彼此间隔开，从而限定从加热元件220辐射的热量与空气交换热量的交换区。
163.在这种情况下，图13和图14所示的平面的加热元件220可在空气的流动方向或向上/向下方向上彼此间隔开，并设置成两层，并且加热元件220可包括基于布置位置限定的上加热元件220a和下加热元件220b。因此，从上加热元件220a辐射的热量和从下加热元件220b辐射的热量可以在热交换区中与穿过加热单元200的空气交换热量。
164.参照图17，基于车辆加热装置1中形成的空气的流动方向，热交换区可包括形成在上加热元件220a的前端处的第一热交换区a1，和形成在上加热元件220a和下加热元件220b之间的第二热交换区a2。
165.第一热交换区a1可以是这样的区域，在其中从上加热元件220a的发热部222 辐射
的辐射热与沿壳体100的管道部110流动的空气交换热量。因此，第一热交换区 a1可形成在管道部110中，并被称为预热区。
166.第二热交换区a2可基于空气的流动方向形成在上加热元件220a和下加热元件 220b之间并形成在框架210中。在这种情况下，上加热元件220a和下加热元件220b 可以设置在框架210的外部。因此，在上加热元件220a和下加热元件220b之间流动的空气可以与从上加热元件220a的发热部222辐射的辐射热和从下加热元件220b的发热部222辐射的辐射热交换热量。具体地，已经穿过上加热元件220a的通风孔221a 的空气可以与来自上加热元件220a和下加热元件220b的辐射热交换热量，同时在穿过下加热元件220b的通风孔221a之前在第二热交换区a2中与辐射热混合。
167.另外，上加热元件220a的通风孔221a和下加热元件220b的通风孔221a基于空气的流动方向以交错的方式布置，从而提高加热性能。例如，上加热元件220a的通风孔221a和下加热元件220b的发热部222设置成在一个方向(空气的流动方向或向上/向下方向)上彼此重叠，使得已经穿过上加热元件220a的通风孔221a的空气可沿下加热元件220b的发热部222流动，从而进一步增加空气停留在第二热交换区a2 中的时间。
168.另外，上加热元件220a的发热部222可以设置成在一个方向上与下加热元件220b 的通风孔221a重叠，从而提高热辐射性能。因此，可以提高车辆加热装置1的加热效率和性能。
169.同时，上加热元件220a的通风孔221a和下加热元件220b的通风孔221a可具有不同的形状，从而进一步增加空气停留在第二热交换区a2中的时间。例如，诸如突起的停留部(未示出)可形成在下加热元件220b的通风孔221a中并引起湍流，从而进一步增加空气停留在第二热交换区a2中的时间。
170.替代地，上加热元件220a的发热部222和下加热元件220b的通风孔221a可以设置成在一个方向(空气的流动方向或向上/向下方向)上彼此重叠。
171.同时，上加热元件220a和下加热元件220b可由控制单元控制。例如，控制单元可以通过控制施加到上加热元件220a和下加热元件220b的功率来调节加热性能。
172.另外，上加热元件220a和下加热元件220b均可以通过弯曲一个加热元件而形成。
173.图18是示出穿过根据实施方式的车辆加热装置的壳体和加热元件的空气的流动的图，图19是示出由根据实施方式的车辆加热装置的加热元件执行的热交换的图，以及图20是示出加热元件的第三实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。在这种情况下，图18中所示的实线箭头可以表示空气的流动。此外，图19中所示的虚线箭头可表示从加热元件辐射的热量。此外，图20 中所示的线l可以表示折叠线。
174.图18和图19所示的加热元件与图17所示的加热元件的不同之处在于上加热元件220a的发热部222的布置位置。例如，存在的区别在于，图18和图19所示的上加热元件220a的发热部222指向第一热交换区a1，图17所示的上加热元件220a的发热部222指向第二热交换区a2。也就是说，如图18和图19所示，上加热元件220a 的主体221可包括设置成面向下加热元件220b的第一表面以及与第一表面相反的第二表面。上加热元件220a的发热部222可设置在第二表面上并面向供应到加热单元 200的空气。
175.因此，图18和图19所示的上加热元件220a的发热部222可通过认为第一热交换区a1中的热交换是重要的来限定，并提供与图17所示的上加热元件220a的发热部222不同的
加热质量。
176.参照图18和图19，基于车辆加热装置1中形成的空气的流动方向，热交换区可包括形成在上加热元件220a前端处的第一热交换区a1和形成在上加热元件220a和下加热元件220b之间的第二热交换区a2。
177.此外，上加热元件220a的通风孔221a和下加热元件220b的发热部222可以设置成在一个方向(空气的流动方向或向上/向下方向)上彼此重叠。此外，上加热元件220a的发热部222可以设置成在一个方向上与下加热元件220b的通风孔221a重叠，从而提高热辐射性能。因此，可以提高车辆加热装置1的加热效率和性能。
178.另外，上加热元件220a的通风孔221a和下加热元件220b的通风孔221a可具有不同的形状，从而进一步增加空气停留在第二热交换区a2中的时间。
179.同时，上加热元件220a的发热部222和下加热元件220b的通风孔221a可设置成在一个方向(空气的流动方向或向上/向下方向)上彼此重叠。
180.参照图18至图20，在根据第三实施方式的加热元件中，上加热元件220a和下加热元件220b可通过弯曲一个加热元件220的线l的一部分而形成。在这种情况下，根据第三实施方式的加热元件可以被称为第三加热元件。
181.例如，通过冲裁在一个加热元件220的主体221中形成多个通风孔221a，设置多个发热部222，然后弯曲其中未设置通风孔221a和发热部222的弯曲区域，使得可以实现图18和图19所示的上加热元件220a和下加热元件220b。在这种情况下，第三加热元件的设置有通风孔221a和发热部222的区域可被称为有源区，弯曲区域可被称为可与有源区区分开的非有源区。因此，加热元件220可以包括：两个有源区，发热部设置在该两个有源区中；以及设置在两个有源区之间的非有源区。非有源区可以设置成面向框架210的一个表面。具体地，非有源区可以通过诸如粘结剂的固定构件230与框架210的一个表面接触。
182.因此，如图18和图19所示，设置在上加热元件220a上的发热部222可朝向管道部110的上侧的内表面设置，并加热流过管道部110的空气。另外，设置在下加热元件220b上的发热部222可以设置在主体221的下侧处，并直接加热乘员。
183.在这种情况下，如图20所示，第三加热元件可包括设置在主体221上的单个第一电极223和单个第二电极224。
184.同时，如图18和图19所示，已经描述了其中通过使用单个主体221形成的上加热元件220a的发热部222和下加热元件220b的发热部222设置在不同的方向上的示例，但是本发明不必限于此。例如，发热部222设置在主体221的一个表面的一部分上和主体221的另一表面的一部分上，然后主体221弯曲，使得上加热元件220a的发热部222和下加热元件220b的发热部222可设置成指向相同的方向。
185.图21是示出根据第三实施方式的加热元件的另一实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中。
186.如图21所示，主体221可具有多个第一通风孔221a-1以及多个第二通风孔 221a-2。在这种情况下，第一通风孔221a-1与第二通风孔221a-2的形状与尺寸不同。在这种情况下，第一通风孔221a-1可设置在上加热元件220a和下加热元件220b中的任一者上，第二通风孔221a-2可设置在上加热元件220a和下加热元件220b中的另一者上。
187.因此，图21中所示的发热部222和图20中所示的发热部222可以不同地设置，这使
得可以实现加热元件220的各种发热性能。
188.同时，由于在第三加热元件中，单个第一电极223和单个第二电极224设置在单个主体221上，因此难以单独控制上加热元件220a和下加热元件220b。
189.因此，第一电极223和第二电极224中的任一者可设置为彼此分开的两个电极，并且分开的两个电极可分别设置在上加热元件220a和下加热元件220b上，从而提高加热质量和效率。
190.图22是示出加热元件的第四实施方式的图，该加热元件设置在根据实施方式的车辆加热装置的加热单元中，图23是示出依照根据实施方式的车辆加热装置的第四实施方式的加热元件与控制单元之间的电连接关系的图。在这种情况下，图22中所示的线l可以表示折叠线。
191.在根据第四实施方式的加热元件中，上加热元件220a和下加热元件220b可以通过弯曲一个加热元件220的线l的一部分而形成。在这种情况下，根据第四实施方式的加热元件可以被称为第四加热元件。
192.根据第四实施方式的加热元件与根据第三实施方式的加热元件的不同之处在于，根据第四实施方式的加热元件具有两个第一电极223。
193.参照图22，根据第四实施方式的加热元件可以包括：具有多个通风孔221a的平面的主体221；安装在主体221上的发热部222；以及两个第一电极223和单个第二电极224，该两个第一电极223和单个第二电极224设置在主体221上以将电力施加到发热部222。在这种情况下，第一电极223可以包括上第一电极223a和下第一电极223b。
194.参照图22和图23，上第一电极223a和下第一电极223b可以电连接到控制单元。在这种情况下，第二电极224也可以电连接到控制单元。例如，控制单元可以通过上第一电极连接线l1电连接到上第一电极223a。此外，控制单元可以通过下第一电极连接线l2电连接到下第一电极223b。此外，控制单元可通过第二电极连接线l3电连接到第二电极224。
195.因此，控制单元可以根据情况通过将电力施加到设置在上加热元件220a上的上第一电极223a和设置在下加热元件220b上的下第一电极223b中的至少任一者来控制加热性能和质量。也就是说，控制单元可以通过选择性地将电力施加到上第一电极 223a和下第一电极223b或者切断向上第一电极223a和下第一电极223b施加电力来控制加热车辆内部的性能和质量。例如，控制单元可将电力施加到上第一电极223a 和下第一电极223b两者，以使用辐射热和对流热两者执行加热。另外，当仅使用辐射热执行加热时，控制单元可仅将电力施加到下第一电极223b。
196.支撑构件300可设置在壳体100的下部上并支撑加热单元200。在这种情况下，支撑构件300可以形成为具有彼此连通的一侧和另一侧的容器形状，使得可以排放沿着壳体100流动的空气。因此，加热单元200可以设置在支撑构件300的下部上。
197.另外，支撑构件300可以通过注射成型诸如塑料的合成树脂材料而形成。
198.盖400可防止加热单元200与人体或物体进行直接接触。如图5a和图5b所示，盖400可设置成覆盖加热单元200的一侧。
199.盖400可以设置在加热单元200的为加热单元200的一侧的下侧处。盖400可联接到支撑构件300并防止加热单元200的分离。例如，盖400可以通过使用联接到形成在支撑构件300的横向表面上的突起的钩而联接到支撑构件300。
200.如图7所示，盖400可以形成为格子形状。
201.图24是示出包括加热部的根据实施方式的车辆加热装置的图。
202.参照图24，车辆加热装置1还可以包括加热部500。
203.加热部500可以设置在管道部110的内部的一个表面上，并加热沿着管道部110 的内部流动的空气。因此，加热部500可以用作辅助加热器，并且还降低由加热器 13加热的空气的温度，从而还使通过地板管道15的热损失最小化。此外，使用加热部500可以减小加热器13的尺寸，这也可以减小其中设置有加热器13的空调单元 10的尺寸。因此，车辆加热装置1的加热部500可以提高车辆内部的设计自由度。
204.另外，加热部500可以包括设置在管道部110的内部的一个表面上的基部510和设置在基部上的发热部520。发热部520可以通过电极等接收电力，并且电力可以由控制单元控制。因此，车辆加热装置1的加热部500可以提高加热能力。
205.同时，加热部500可以通过使用结合构件(未示出)设置在管道部110上。替代地，可以通过在管道部110的内部的一个表面上形成发热部520和与发热部520电连接的电极来形成加热部500。
206.另外，加热部500可以电连接至控制单元并由控制单元控制。
207.图25至图27是示出控制根据实施方式的车辆加热装置的操作的图，其中图25 是示出根据实施方式的车辆加热装置的最大加热模式的图，图26是示出根据实施方式的车辆加热装置的温和加热模式的图，并且图27是示出根据实施方式的车辆加热装置的辐射模式的图。
208.参照图25，空调单元10的加热器13、鼓风机单元20和车辆加热装置1的加热单元200可处于开启状态，并加热由鼓风机单元20供应的空气。在这种情况下，设置在地板管道15中的门30处于打开状态。在这种情况下，开启状态可以表示相应部件通过接收电力而操作的状态。此外，空调单元10的加热器13、鼓风机单元20、门 30和车辆加热装置1的加热单元200可由控制单元控制。
209.例如，由鼓风机单元20供应到空调单元10中的空气可以由加热器13初次加热，由车辆加热装置1二次加热，然后排放到车辆的内部。因此，在最大加热模式下，车辆的内部可以被最大程度地加热。最大加热模式的操作条件可以是外部空气的温度低于零度20度或者车辆内部的温度达到15度的条件。
210.参照图26，车辆加热装置1的鼓风机单元20和加热单元200可处于开启状态，并加热由鼓风机单元20供应的空气，在这种情况下，空调单元10的加热器13处于关闭状态，并且设置在地板管道15中的门30处于打开状态。在这种情况下，关闭状态可以表示在切断向部件施加电力时部件不操作的状态。
211.例如，空气可以由鼓风机单元20穿过空调单元10的内部和地板管道15被供应到车辆加热装置1。此外，空气可以由车辆加热装置1加热并且排放到车辆的内部。因此，车辆的内部可以在温和加热模式下被加热。所述温和加热模式的操作条件可以是这样的条件，其中在最大加热模式之后，在零上5至10度的范围内的外部空气的温度或车辆内部的温度达到15度。
212.参照图27，车辆加热装置1的加热部500可以处于开启状态，并提供使用辐射热进行加热。在这种情况下，空调单元10的鼓风机单元20和加热器13处于关闭状态，并且设置在
地板管道15中的门30处于关闭状态。
213.例如，由于鼓风机单元20不操作并且门30处于关闭状态，所以可以切断向车辆加热装置1供应空气。因此，在辐射加热模式下，车辆内部可仅由车辆加热装置1 加热。根据辐射模式的操作条件，当对车辆执行冷起动时、当车辆最初在零下20度或更低的极低温度下操作时、当车辆内部的温度达到预设温度时、或当乘员作出选择时，车辆加热装置1可操作。
214.尽管上面已经参照示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员可以理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。
215.《附图标记和标号的说明》
216.1：车辆加热装置、10：空调单元、15：地板管道、20：鼓风机单元、30：门、 100：壳体、110：管道部、120：引导件、200：加热单元、210：框架、220：加热元件、221：主体、221a：通风孔、222：发热部、223：第一电极、224：第二电极、230：固定构件、240：检测器、300：支撑构件、400：盖、500：加热部。