KR100427525B1 - 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 상호 접합성을 향상시켜 기밀유지가 가능하도록 하는데 있으며, 또 한편으로는 내부의 발열소자가 충격이나 압력을 받지 않도록 안전성을 향상시키고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 구조를 간단히 하여 생산성을 높이고자 하는데 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 일측으로 냉각수 유입관(101)을 가지고, 그 타측으로 냉각수 유출관(102)을 가지며, 그 중단에 길이 방향을 따라 개구부(103)가 길게 형성된 본체 케이스(100)를 형성한 후, 상기 본체 케이스의 개구부(103)로 발열소자(300)와, 전원단자(400)와, 절연부재를 내장하는 장방형 방열기구(200)를 삽입하여 상기 본체 케이스의 속으로 흐르는 냉각수를 가열하도록 된 프리히터에 있어서, 상기한 장방형의 방열기구(200)는 하단에 체결용 플랜지(201)와 고정편(202)을 가지는 정면 방열판재(200A)와, 하단에 체결용 플랜지(201)를 가지는 배면 방열판재(200B)로 구성한 후, 이들을 별도의 체결수단(M)으로써 밀착 체결하여 수밀성을 가지도록 하되, 이들을 별도의 체결수단 즉, 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 나사구멍(215)을 관통시킨 후, 나사(213)와 너트(214)로써 체결하는 체결수단, 또는 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 리벳구멍을 관통시킨 후, 리벳팅하는 체결수단 등으로써 고정하는데 있다.

Description

발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조 {The Assembling Structure for Heat-sink Assembly use PTC of Pre-heater}

본 발명은 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조에 대한 것으로, 납작하고 장방형으로 이루어진 방열판을 제작하되, 내부로 수분이 침투되지 않고, 내부의 발열소자가 충격이나 압력을 받지 않으면서 견고히 조립하고자 하는데 특징이 있는 것이다.

주지하는 바와 같이 자동차의 엔진이 구동되는 동안에는 열에너지가 발생하게 되는 바, 그 열에너지를 실내 난방의 열원으로 사용하고 있다.

즉, 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수를 열교환기인 히터코어로 순환시키고, 실내로 유입되는 공기(혹은 내부 순환공기)가 상기 히터코어를 통과하도록 하므로써 따뜻하게 데워진 공기를 공급할 수 있다.

그러나 근래에는 자동차의 엔진 성능이 많이 개선되어 열로 낭비되는 에너지가 크게 줄었으며, 따라서 엔진을 냉각시키기 위한 냉각수의 온도가 그다지 높지 않기 때문에 엔진 시동 초기에는 이 냉각수로써 실내 난방(또는 성애제거 등)을 하기에는 부족하며, 이러한 이유로 발열소자를 이용한 별도의 프리히터를 사용하기에 이르렀다.

발열소자를 이용한 프리히터는 발열소자(PTC 소자)를 발열이 가능한 방열부재의 내부에 매설한 후, 흐르는 냉각수에 침수시켜 이 발열소자로부터 발생하는 열이 방열부재를 통해 냉각수를 가열할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 발열소자를 이용하는 종래의 프리히터 장치로는 일본 특개평02-133901호, 일본 특개평04-268112호, 일본 특개평07-55145호, 일본 특개평07-153558호, 일본 특개평07-167432호 등이 알려져 있다.

그러나 이들 프리히터 장치는 대부분 도 1에서 보는 바와 같이 원통형 구조를 가지고 있다. 즉, 중공형 원통본체(a)와, 그 하단에 조립한 세라믹 파이프(b)로기밀이 유지되도록 조랍하되, 그 내부에 매설한 발열소자(c)를 별도의 발열코일(d)로 연결하여 발열케 하고, 그 주변을 세라믹 충진체(e)로 채워 놓은 구조이다.

이와 같은 종래의 구조는 다음과 같은 단점이 있다.

첫째, 수밀 안전도를 고려하여 원통형으로 구성하고 있기 때문에 유속을 가지고 흐르는 냉각수와 접촉되는 면적이 작고 한정되어 있다.

둘째, 발열소자로부터 발생된 열을 발열코일체로, 발열코일체에서 세라믹충진체로, 세라믹 충진체에서 그 외부의 세라믹 파이프로, 세라믹 파이프에서 냉각수로 전달되기 때문에 열전달 효율이 크게 떨어진다.

셋째, 발열소자로의 전원 연결이 매우 어렵다.

넷째, 구조가 매우 복잡하기 때문에 제조하기가 어렵고 제조 단가가 높아지므로 경쟁력이 떨어진다.

그 외에 원통형 구조이기 때문에 전체적인 발열장치의 체적이 커지는 등 여러 가지 단점이 많은 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 2개의 장방형 방열판재를 서로 밀착 조립하여 완성하는 평판형 프리히터를 제안하되, 그 평판형 방열판재의 조립구조를 개선하기 위한 것이며, 발명의 주된 목적은 상호 접합성을 향상시켜 기밀유지가 가능하도록 하는데 있으며, 또 한편으로는 내부의 발열소자가 충격이나 압력을 받지 않도록 안전성을 향상시키고자 하는데 있으며, 또 다른 한편으로는 구조를 간단히 하여 생산성을 높이고자 하는데 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 일측으로 냉각수 유입관을 가지고, 그 타측으로 냉각수 유출관을 가지며, 그 중단에 길이 방향을 따라 개구부가 길게 형성된 본체 케이스를 형성한 후, 상기 본체 케이스의 개구부로 발열소자와, 전원단자와, 절연부재를 내장하는 장방형 방열기구를 삽입하여, 이 방열기구가 상기 본체 케이스의 속으로 흐르는 냉각수를 가열하도록 된 프리히터에 있어서, 상기한 장방형의 방열기구는 하단에 체결용 플랜지와 고정편을 가지는 정면 방열판재와, 하단에 체결용 플랜지를 가지는 배면 방열판재로 구성한 후, 이들을 별도의 체결수단 즉, 양쪽 정면 방열판재 및 배면 방열판재에 나사구멍을 관통시킨 후, 나사와 너트로써 체결하는 체결수단, 또는 양쪽 정면 방열판재 및 배면 방열판재에 리벳구멍을 관통시킨 후, 리벳팅하는 체결수단 등으로써 고정하는데 있다.

도 1은 종래의 발열소자를 이용한 프리히터의 구조

도 2는 본 발명의 발열소자를 이용한 프리히터의 분해 사시도

도 3은 본 발명의 방열판 구조를 보인 정면도

도 4는 도 3의 분해 단면도

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예의 구조를 보인 정면도

도 6은 도 5의 분해 단면도

도 7은 도 6의 조립 단면도

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 구조를 보인 정면도

도 9는 도 8의 분해 단면도

도 10은 도 8의 조립 단면도

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예의 구조를 보인 정면도

도 12는 도 11의 분해 단면도

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예의 구조를 보인 정면도

도 14는 도 13의 커버를 보인 구성도

도 15는 도 13의 조립단면도

도 16은 도 13의 또 다른 조립단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100 : 본체 케이스 103 : 개구부

200 : 방열기구 200A : 정면 방열판재

200B : 배면 방열판재 201 : 플랜지

202 : 고정편 213 : 나사

214 : 너트 215 : 나사구멍

223 : 리벳 224 : 리벳구멍

233 : 돌출핀 234 : 관퉁구멍

243 : 요홈 244 : 결합돌기

251 : 커버

300 : 발열소자 400 : 접소단자

이하 본 발명의 각 실시예에 따른 구성을 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

먼저, 발열소자를 사용하는 프리히터의 기본적인 구성은 도 2에서 보는 바와 같이 일측으로 냉각수 유입관(101)을 가지고, 그 타측으로 냉각수 유출관(102)을 가지며, 그 중단에 길이 방향을 따라 개구부(103)가 길게 형성된 본체 케이스(100), 상기 본체 케이스의 개구부(103)로 발열소자(300)와, 전원단자(400)와, 절연부재를 내장하는 장방형 방열기구(200)를 삽입하되, 그 플랜지부분에 가스켓(105)을 개입시켜 체결하는 것이며, 이와 같이 체결하였을 때 이 방열기구가 상기 본체 케이스의 속으로 흐르는 냉각수를 가열하도록 되어 있다.

그리고 상기한 장방형 방열기구(200)는 도 3 또는 도 4에서 보는 바와 같이 하단에 체결용 플랜지(201)와 고정편(202)을 가지는 정면 방열판재(200A)와, 하단에 체결용 플랜지(201)를 가지는 배면 방열판재(200B)로 이루어 지며, 이들 정면 방열판재(200A)와 배면 방열판재(200B)를 체결하는 체결수단(M)은 다음의 실시예에서와 같이 구성할 수 있다.

실시예1

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 각각 나사구멍(215)을 관통시키고, 나사 머리홈을 형성한 후, 나사(213)와 너트(214)로써 체결하는 것이다.

이 방법은 가장 보편적이고 조립공정이 간편하며, 조립부품이 호환성이 좋은 장점이 있다.

실시예2

도 5 내지 도 7에서 보는 바와 같이 상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 각각 리벳구멍(224)을 관통시킨 후, 리벳(223)을 이용한 리벳팅으로써 체결하는 것이다.

이는 영구적인 결합방법으로써 매우 견고한 장점이 있다.

실시예3

도 8 내지 도 10에서 보는 바와 같이 상기한 체결수단(M)은 일측의 정면 방열판재(200A)에 관통구멍(234)을 형성하고, 배면 방열판재(200B)의 내측면에는 상기 관통구멍(234)에 상응하는 돌출핀(233)을 각각 형성하여, 상기 돌출핀(233)이 상기 관통구멍(234)에 끼운 후, 그 끝단이 벌어지도록 코킹하여 체결하는 것이다.

이는 영구적 결합이 가능하면서도 별도의 부품이 필요치 않은 장점이 있다.

실시예4

도 11 및 도 12에서 보는 바와 같이 상기한 체결수단(M)은

일측 정면 방열판재(200A)의 내측면에는 삽입돌기(244)를 형성하고, 배면 방열판재(200B)의 내측면에는 상기 삽입돌기(244)에 상응하는 요홈(243)을 형성하여 상기 삽입돌기(244)를 상기 요홈(243)에 억지끼움 되도록 하여서 체결하는 것이다.

이는 체결수단이 외부 어느쪽으로도 노출되지 않는 장점이 있다.

실시예5

도 13 내지 도 16에서 보듯이 상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)를 맞대었을 때 그 전체의 두께(T)와 같은 치수이 내부폭(W)을 갖는 커버(251)를 억지끼움방식으로 씌워 체결력을 발휘하도록 하는 것이다.

이는 특히 도 16에서 보는 바와 같이 커버(251)의 외부로 부터 압력을 가하여 요철형 표면(253)까지 눌리도록 하면 전 면적에 걸쳐 밀착력을 발휘하므로 기밀성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 프리히터속에 내장할 장방형의 방열기구를 구성하되, 종래와 같은 원통형의 형태로 하는 것이 아니라 정면 방열판재 및 배면 방열판재를 형성한 후, 이들을 나사 및 리벳 그리고 관통구멍에 상응하는 돌출핀, 요홈에 상응하는 삽입돌기 등의 체결수단으로써 수밀성을 가지도록 한 것이기 때문에 상호 접합성이 향상되어 기밀유지 성능이 좋은 것이며, 또 한편으로는 내부의 발열소자가 충격이나 압력을 받지 않아 안전성이 향상된다.

뿐만 아니라 체결수단이 간단한 구조이기 때문에 생산성이 좋아지고, 제품단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 일측으로 냉각수 유입관(101)을 가지고, 그 타측으로 냉각수 유출관(102)을 가지며, 그 중단에 길이 방향을 따라 개구부(103)가 길게 형성된 본체 케이스(100)를 형성한 후, 상기 본체 케이스의 개구부(103)로 발열소자(300)와, 전원단자(400)와, 절연부재를 내장하는 장방형 방열기구(200)를 삽입하여 상기 본체 케이스의 속으로 흐르는 냉각수를 가열하도록 된 프리히터에 있어서,

   상기한 장방형의 방열기구(200)는 하단에 체결용 플랜지(201)와 고정편(202)을 가지는 정면 방열판재(200A)와, 하단에 체결용 플랜지(201)를 가지는 배면 방열판재(200B)로 구성한 후, 이들을 별도의 체결수단(M)으로써 밀착 체결하여 수밀성을 가지도록 형성한 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 나사구멍(215)을 관통시킨 후, 나사(213)와 너트(214)로써 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)에 리벳구멍(224)을 관통시킨 후, 리벳팅으로써 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)은 일측의 정면 방열판재(200A)에 관통구멍(234)을 형성하고, 배면 방열판재(200B)의 내측면에는 상기 관통구멍(234)에 상응하는 돌출핀(233)을 각각 형성하여 상기 돌출핀(233)이 상기 관통구멍(234)에 끼운 후, 그 끝단이 벌어지도록 코킹하여 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)은 일측 정면 방열판재(200A)의 내측면에는 삽입돌기(244)를 형성하고, 배면 방열판재(200B)의 내측면에는 상기 삽입돌기(244)에 상응하는 요홈(243)을 형성하여 상기 삽입돌기(244)를 상기 요홈(243)에 억지끼움 되도록 하여서 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)은 양쪽 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)를 맞대었을 때 그 전체의 두께(T)와 같은 치수이 내부폭(W)을 갖는 커버(251)를 씌워 억지끼움으로 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기한 체결수단(M)의 커버(251)는 그 내측면을 정면 방열판재(200A) 및 배면 방열판재(200B)의 요철형 표면(253)에 씌운 후, 프레스로 압착하여 유동공간이 없어 지도록 체결하는 것을 특징으로 하는 발열소자를 이용한 프리히터의 방열판 조립구조.