KR100496604B1 - 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터에 관한 것으로서,
상기 채널형의 하측 히트 로드(110) 바닥면에는 PTC 소자(140)가 배치되어 있고, 상기 PTC 소자(140) 위에는 (+)단자(130)가 접촉 배치되어 있고, 상기 (+)단자(130) 위에는 절연판(180)이 접촉 배치되어 있고, 상기 (+)단자(130)의 길이방향을 따라 간격을 두고 표리면(表裏面)에 인슐레이터(120)의 가로분리대(128a)에 의해 사출 고정되고, 상기 가로분리대(128a)가 위치한 (+)단자(130)에 결합구멍(138)이 형성되어 있어 사출물이 상기 결합구멍(138)을 통해 형성되어 있으며, (+)단자(130)의 양측은 인슐레이터(120)의 길이방향연결부재(128b)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체, 및 상기 히트 핀 조립체(200)와 나란히 배열된 (-)단자(300)와; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), 및 (-)단자(300)의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징(400)(800)과; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), 및 (-)단자(300)의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임(600)(900)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로, (+)단자와 인슐레이터의 결합이 매우 견고하고, (+)단자의 변형으로 인한 쇼트 및 히트 로드 조립체의 후단부에서의 쇼트 현상을 방지할 수 있다.

Description

히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터{Heat Rod Assembly and Pre-Heater for Vehicles Including the Same}
본 발명은 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PTC소자의 발열을 이용하여 차량 실내의 공기를 예열하는 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터에 관한 것이다.
일반적인 차량에는, 실내의 난방이나 차량 전면유리의 제습 또는 성에제거를 위해 엔진에서 발생하는 열에 의해 데워진 냉각수의 열에너지를 이용하는 난방장치가 설치되어 있다.
이러한 난방장치는, 엔진이 가동된 후 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 난방기에 유입되는 관계로, 냉각수가 일단 가열되어 실내가 난방되기까지는 장시간이 소요될 수 밖에 없다. 이에 따라, 시동 후 일정 시간 추운 상태로 있어야 하는 단점이 있었다.
근래, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 프리히터가 다양하게 개발되고 있으며, 그 대표적인 구조로서 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용하는 프리히터가 한국등록특허공보 제445722호(출원인: 우리산업)에 개시되어 있다.
이를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
종래의 차량용 프리히터(1000)는, PTC 소자가 포함된 히트 로드 조립체(100)와, 상기 히트 로드 조립체(100)의 양측에 각각 나란하게 배열된 히트 핀 조립체(200)와, 상기 히트 핀 조립체(200)와 나란히 배열된 (-)단자(300)와, 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), 및 (-)단자(300)의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임(600)(900)과; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), (-)단자(300), 및 프레임(600)(900)의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징(400)(800)을 포함하여 구성되어 있다.
도 2에 도시된 히트 로드 조립체(100)에 관하여 기술하면 아래와 같다.
먼저, 하측 히트 로드(110)는 채널형으로 구성되어 있어 일종의 수용부로서의 역할을 수행한다.
그리고, 상기 하측 히트 로드(110)의 바닥부에는 인슐레이터(120)가 배치되어 있어 쇼트를 방지하게 되어 있다. 상기 인슐레이터(120)는 NYLON 소재등 비전도체 성질과 열전도율이 좋은 성질의 재질로 이루어져 있다.
또한, 상기 인슐레이터(120) 위에는 길이방향으로 탄소강 등으로 이루어진 (+)단자(130)가 고정결합된다. 이를 위해, 상기 인슐레이터(120)의 바닥에는 비교적 얇은 (+)단자(130)가 수용되는 바닥 홈(125)이 형성되어 있다.
그리고, 전원 공급에 의해 발열되는 PTC 소자(140)는, 상기 (+)단자를 개재(介在)하여 상기 인슐레이터(120) 상에 결합되어 있다. 이를 위해, 상기 인슐레이터(120)의 바닥 홈(125)의 측부에 계단홈(124)이 형성되어 있다.
마지막으로, 상기 하측 히트 로드(110)의 개방부는 상측 히트 로드(150)에 의해 폐쇄된다. 이를 위해, 하측 히트 로드(110)의 플랜지 상단 내면에 턱을 형성하고, 이 턱에 상측 히트 로드(150)를 얹은 상태에서 플랜지 상단을 스웨이징(swaging)하여 절곡되어져 있다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체(100)에서는 (+)단자(130)와 인슐레이터(120) 사이의 결합이 양단부에 있는 리벳 등 패스너에 의해서만 이루어져 있었기 때문에, 도중에 서로 들뜨는 현상이 발생되는 등 결합이 컴팩트하지 않은 경우가 있었다.
또한, 히트 로드 조립체(100)의 전방 단부(斷部)가 절연처리되어 있지 않아, 단부로부터 연장된 (+)단자(130)가 상측 히트 로드(150)나 하측 히트 로드(110)에 바로 접촉하여 쇼트가 발생될 우려가 높았다.
더욱이, 후방 단부도 절연처리가 완전하지 않아 쇼트의 우려가 남아 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 (+)단자와 인슐레이터와의 결합을 견고하게 하여 히트 로드 조립체의 부품간에 어긋남을 방지할 수 있는 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 히트 로드의 단부가 절연처리되어 있어 단자의 변형에 의한 쇼트발생을 방지할 수 있는 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 히트 로드 조립체의 단부로부터 단자가 노출되어 있지 않아 쇼트가 발생되는 경우가 없는 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체는,
상측 히트 로드와 하측 히트 로드의 결합체에 PTC 소자와 (+)단자가 결합되어 있으며 상기 (+)단자와 상기 결합체는 서로 절연되어 있는 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체에 있어서,
상기 (+)단자의 길이방향을 따라 간격을 두고 표리면(表裏面)에 인슐레이터의 가로분리대에 의해 사출 고정되고, 상기 가로분리대가 위치한 (+)단자에 결합구멍이 형성되어 있어 사출물이 상기 결합구멍을 통해 형성되어 있으며, (+)단자의 양측은 인슐레이터의 길이방향연결부재에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인슐레이터는 중도설치부의 양단에 선단확대부와 후단확대부가 각각 결합되어 있는 구성으로 되어 있고, 상기 중도설치부에 가로분리대와 길이방향연결부재가 형성되어 있으며, 상기 후단확대부는 (+)단자의 후단과 분리되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인슐레이터는 중도설치부의 양단에 선단확대부와 후단확대부가 각각 결합되어 있는 구성으로 되어 있고, 상기 중도설치부에 가로분리대와 길이방향연결부재가 형성되어 있으며, 선단확대부는 상단이 개방되어 있고, (+)단자에는 걸림용 구멍이 형성되어 있어, 인슐레이터의 사출돌기가 상기 걸림용 구멍을 통해 돌출된 것이 바람직하다.
이 때, 상기 사출돌기는, 상기 (+)단자의 상면에서 걸림용 구멍 둘레의 일부 또는 전부를 덮는 구성으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체는, 상측 히트 로드와 하측 히트 로드의 결합체에 PTC 소자와 (+)단자가 결합되어 있으며 상기 (+)단자와 상기 결합체는 서로 절연되어 있는 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체에 있어서,
상기 채널형의 하측 히트 로드 바닥면에는 PTC 소자가 배치되어 있고,
상기 PTC 소자(140) 위에는 (+)단자가 접촉 배치되어 있고,
상기 (+)단자 위에는 절연판이 접촉 배치되어 있고,
상기 (+)단자(130)와 인슐레이터는 전술한 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 차량용 프리히터는,
히트 로드 조립체와; 상기 히트 로드 조립체의 양측에 각각 나란하게 배열된 히트 핀 조립체와; 상기 히트 핀 조립체와 나란히 배열된 (-)단자와; 상기 히트 로드 조립체, 히트 핀 조립체, 및 (-)단자의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임과; 상기 히트 로드 조립체, 히트 핀 조립체, (-)단자, 및 프레임의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징을 포함하여 구성되는 차량용 프리히터에 있어서,
전술한 히트 로드 조립체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예에 따른 차량용 프리히터는 전술한 종래기술(도 1과 도 2)과 유사한 구성요소들을 가지며, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하도록 한다.
즉, 본 실시예에 따른 차량용 프리히터(1000)는, PTC 소자가 포함된 히트 로드 조립체(100)와, 상기 히트 로드 조립체(100)의 양측에 각각 나란하게 배열된 히트 핀 조립체(200)와, 상기 히트 핀 조립체(200)와 나란히 배열된 (-)단자(300)와, 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), 및 (-)단자(300)의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임(600)(900)과; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), (-)단자(300), 및 프레임(600)(900)의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징(400)(800)을 포함하여 구성되어 있다.
차량용 프리히터를 구성하는 각각의 부품을 보다 상세히 기술하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 히트 로드 조립체(100)는 채널형의 하측 히트 로드(110), PTC 소자(140), (+)단자(130), 절연판(180), 인슐레이터(120) 및 상측 히트 로드(150)로 구성되어 있다.
먼저, 상기 하측 히트 로드(110)는 채널형으로 구성되어 있어 일종의 수용부로서의 역할을 수행한다.
그리고, 상기 하측 히트 로드(110)의 바닥면에는 길이방향을 따라 서로 간격을 형성한 채 복수개의 PTC 소자(140)가 접촉 배치되어 있다.
또한, 상기 PTC 소자(140) 위에는 (+)단자(130)가 접촉 배치되어 있다. 상기 (+)단자(130)는 탄소강 등의 강도가 있는 합금강으로 구성될 수 있다.
상기 (+)단자(130) 위에는 절연판(180)이 접촉 배치되어 있다. 상기 절연판(180)은 상기 PTC 소자(140)와 대응되게 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PTC 소자(140), (+)단자(130) 및 절연판(180)의 조립체와 하측 히트 로드(110)의 내측면 사이에는 인슐레이터(120)가 개개되어 있다. 이 때, 상기 인슐레이터(120)에는 길이방향으로 이웃하는 PTC 소자(140)들과 절연판(180)들 사이에 간격을 형성하는 가로분리대(128a)가 형성되어 있다. 상기 인슐레이터(120)의 가로분리대(128a)에 의해 일체형의 (+)단자(130)와 PTC 소자(140) 및 절연판(180)이 상하방향으로 서로 접촉하는 동시에, 이웃하는 PTC 소자(140)와 절연판(180)들이 길이방향을 따라 서로 분리될 수 있다.
여기서, 상기 인슐레이터(120)와 (+)단자(130)의 결합구성을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, (+)단자(130)의 길이방향을 따라 간격을 두고 인슐레이터(120)에 의해 사출 결합된 구성으로 되어 있으며, 이 경우 인슐레이터(120)는 일체형으로 사출성형된다.
특히, 상기 (+)단자(130)의 길이방향을 따라 간격을 두고 인슐레이터(120)의 가로분리대(128a)에 의해 사출 결합되어 있고, 상기 가로분리대(128a)가 위치한 (+)단자(130)에는 결합구멍(138)이 형성되어 있다. 이에 따라, 사출물이 상기 결합구멍(138)을 통해 (+)단자(130)의 양면과 연결되기 때문에 결합구성이 보다 견고하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 인슐레이터(120)는 중도설치부(128)의 양단에 선단확대부(124)와 후단확대부(126)가 각각 결합되어 있는 구성으로 되어 있다. 이 경우, 선단확대부(124)와 후단확대부(126)는 중도설치부(128)보다 큰 단면을 가지고 있다.
이에 따라, 상기 상측 히트 로드(150)와 하측 히트 로드(110)는 상기 중도설치부(128)를 따라 설치되어 있으며, 상측 히트 로드(150)와 하측 히트 로드(110)의 양단부는 선단확대부(124)와 후단확대부(126)에 각각 밀착되게 결합되는 구성으로 되어 있다.
특히, 상기 중도설치부(128)는 가로분리대(128a)와 상기 가로분리대(128a)의 단부끼리 연결하여 길이방향으로 연장되는 길이방향연결부재(128b)로 구성되어 있다. 상기 가로분리대(128a)와 길이방향연결부재(128b)에 의해 형성되는 공간에 상기 PTC 소자(140)와 절연판(180)이 각각 설치되게 된다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(120)의 선단확대부(124)는 상단이 개방되어 있고, 이 부분의 (+)단자(130)에는 걸림용 구멍(139)이 형성되어 있어, 사출공정중에 인슐레이터(120)의 사출돌기(123)가 상기 걸림용 구멍(139)을 통해 돌출되어 사출돌기(123)가 형성된다. 상기 걸림용 구멍(139)을 통한 사출돌기(128a)가 가로분리대(128a)와 함께 PTC 소자(140)의 스토퍼로서 기능한다.
이 때, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 사출돌기(128a)는 (+)단자(130)를 빠져 나온 상태를 그대로 유지하여도 좋지만, 조립과정에서 (+)단자(130)가 들뜨는 현상을 방지할 수 있도록, 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 사출돌기(123)가 상기 (+)단자(130)의 상면에서 걸림용 구멍(139) 둘레의 일부 또는 전부를 덮는 구성으로 되어 있어 (+)단자(130)가 견고하게 걸리도록 하는 것이 바람직하다. 도면에서는, 위에서 바라볼 때 "T"자형으로 확장된 형태로 되어 있으나, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(120)의 후단확대부(126)는 (+)단자(130)의 후단과 분리되어 있다. 즉, (+)단자(130)의 후단과 인슐레이터(120)에는 미세한 틈(137)이 형성되어 있다. 이에 따라, (+)단자(130)가 히트 로드(110)(150)의 후단을 통해 노출되는 것에 의해 쇼트가 발생되는 경우를 방지할 수 있다.
상기 인슐레이터(120)와 절연판(180)은 NYLON 소재등 비전도체 성질과 열전도율이 좋은 성질의 재질로 이루어져 있다.
마지막으로, 상측 히트 로드(150)는 상기 절연판(180)과 접촉하면서 하측 히트 로드(110)의 개방부를 덮는다. 이는, 하측 히트 로드(110)의 플랜지 상단 내면에 턱을 형성하고, 이 턱에 상측 히트 로드(150)를 얹은 상태에서 플랜지 상단을 스웨이징(swaging)하여 절곡하는 것에 의해 형성된다.
상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, (+)단자와 인슐레이터의 결합이 인서트 사출에 의해 형성되어 있고, 더욱이 인슐레이터의 사출물이 가로분리대를 중심으로 연결되어 있어 양자간의 결합이 매우 견고하다.
또한, 중도설치부의 양단에 형성된 선단확대부와 후단확대부가 히트 로드의 단부에 결합되기 때문에 (+)단자의 변형으로 인한 쇼트현상을 방지할 수 있다.
또한, 히트 로드 조립체의 후방 단부로부터 (+)단자가 노출되지 않기 때문에 쇼트가 발생되는 경우를 방지할 수 있다.
또한, 히트 로드 조립체의 선단부에서 (+)단자의 구멍을 통해 인슐레이터를 돌출시킬 수 있기 때문에 가로분리대를 통해 PTC 소자를 정확히 배치할 수 있다.
도 1은, 일반적인 차량용 프리히터의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은, 도 2에서의 히트 로드 조립체를 나타내는 도면으로서, (a)는 사시도이고, (b)는 분해사시도이고, (c)는 횡단면도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 히트 로드 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 히트 로드 조립체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은, 도 5에서 (+)단자와 인슐레이터의 결합구성을 나타내는 사시도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 히트 로드 조립체를 나타내는 횡단면도이다(A-A 단면).
도 8의 (a)(b)는, 도 6에서 (+)단자와 인슐레이터의 사출돌기를 지나가는 횡단면도이다.
도 9는, 본 발명에 따른 히트 로드 조립체의 다른 예를 나타내는 사시도이다.
도 10a는, 도 9에서 (+)단자와 인슐레이터의 결합구성을 나타내는 사시도이다.
도 10b는, 도 10a에서 도 5에서 (+)단자와 인슐레이터의 사출돌기를 지나가는 횡단면도이다(B-B 단면).
※ 주요 도면부호의 설명
100... 히트 로드 조립체
110... 하측 히트 로드(heat rod)
120... 인슐레이터(insulator)
130... (+)단자
140... PTC 소자
150... 상측 히트 로드
180... 절연판
200... 히트 핀 조립체
300... (-)단자
400... 전방 하우징
600,900... 프레임
800... 후방 하우징

Claims (6)

  1. 상측 히트 로드와 하측 히트 로드의 결합체에 PTC 소자와 (+)단자가 결합되어 있으며 상기 (+)단자와 상기 결합체는 서로 절연되어 있는 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체에 있어서,
    상기 (+)단자(130)의 길이방향을 따라 간격을 두고 표리면(表裏面)에 인슐레이터(120)의 가로분리대(128a)에 의해 사출 고정되고, 상기 가로분리대(128a)가 위치한 (+)단자(130)에 결합구멍(138)이 형성되어 있어 사출물이 상기 결합구멍(138)을 통해 형성되어 있으며, (+)단자(130)의 양측은 인슐레이터(120)의 길이방향연결부재(128b)에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이터(120)는 중도설치부(128)의 양단에 선단확대부(124)와 후단확대부(126)가 각각 결합되어 있는 구성으로 되어 있고, 상기 중도설치부(128)에 가로분리대(128a)와 길이방향연결부재(128b)가 형성되어 있으며, 상기 후단확대부(126)는 (+)단자(130)의 후단과 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인슐레이터(120)는 중도설치부(128)의 양단에 선단확대부(124)와 후단확대부(126)가 각각 결합되어 있는 구성으로 되어 있고, 상기 중도설치부(128)에 가로분리대(128a)와 길이방향연결부재(128b)가 형성되어 있으며, 선단확대부(124)는 상단이 개방되어 있고, (+)단자(130)에는 걸림용 구멍(139)이 형성되어 있어, 인슐레이터(120)의 사출돌기(123)가 상기 걸림용 구멍(139)을 통해 돌출된 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사출돌기(123)는, 상기 (+)단자(130)의 상면에서 걸림용 구멍(139) 둘레의 일부 또는 전부를 덮는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체.
  5. 상측 히트 로드와 하측 히트 로드의 결합체에 PTC 소자와 (+)단자가 결합되어 있으며 상기 (+)단자와 상기 결합체는 서로 절연되어 있는 차량용 프리히터의 히트 로드 조립체에 있어서,
    상기 채널형의 하측 히트 로드(110) 바닥면에는 PTC 소자(140)가 배치되어 있고,
    상기 PTC 소자(140) 위에는 (+)단자(130)가 접촉 배치되어 있고,
    상기 (+)단자(130) 위에는 절연판(180)이 접촉 배치되어 있고,
    상기 (+)단자(130)와 인슐레이터(120)는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 히트 로드 조립체.
  6. 히트 로드 조립체(100)와; 상기 히트 로드 조립체(100)의 양측에 각각 나란하게 배열된 히트 핀 조립체(200)와; 상기 히트 핀 조립체(200)와 나란히 배열된 (-)단자(300)와; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), 및 (-)단자(300)의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임(600)(900)과; 상기 히트 로드 조립체(100), 히트 핀 조립체(200), (-)단자(300), 및 프레임(600)(900)의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징(400)(800)을 포함하여 구성되는 차량용 프리히터에 있어서,
    제5항에 기재된 히트 로드 조립체(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 프리히터.
KR1020050031176A 2005-04-13 2005-04-14 히트 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터 KR100496604B1 (ko)

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