KR100558836B1

KR100558836B1 - 자동차용 보조 난방장치

Info

Publication number: KR100558836B1
Application number: KR1020030076518A
Authority: KR
Inventors: 김상규
Original assignee: 동아전기부품 주식회사
Priority date: 2003-10-30
Filing date: 2003-10-30
Publication date: 2006-03-13
Also published as: KR20050041379A

Abstract

개시된 내용은 자동차용 공기조화설비의 공기이동통로상에 설치되어 전원의 공급과 동시에 자동차 실내로 공급되는 공기를 가열할 수 있는 보조 난방장치에 관한 것이다.

이러한 자동차용 보조 난방장치는 자동차용 보조 난방장치에 있어서, 제 1전극부재(110);와, 상기 제 1전극부재(110)에 일측면(제 1단자)이 접촉하는 PTC소자(130);와, 상기 PTC소자(130)의 타측면(제 2단자)에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자(130)의 일측에서 열을 발산시키는 제 1히트싱크(150a);와, 상기 제 1전극부재(110)로부터 전달되는 열을 발산시키기 위하여 제 1전극부재(110)와 나란히 설치되는 제 2히트싱크(150b);와, 상기 제 1전극부재(110)와 상기 제 2히트싱크(150b)사이에 위치하는 절연체(140); 및, 상기 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)와 절연체(140) 및 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체에 직각방향으로 설치되어 열을 외부로 발산시키는 방열팬(160);을 포함하여 달성된다.

PTC소자, 절연체, 히트싱크, 방열팬, 수직고정축, 수평고정판체

Description

자동차용 보조 난방장치{heating apparatus for vehicle}

도 1은 종래 자동차의 공기조화장치의 개략구성도,

도 2는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 사시도,

도 3은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 분해사시도,

도 4는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 결합상태를 나타내는 정단면도,

도 5는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 평단면도,

도 6은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도,

도 7은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른실시예의 분해사시도,

도 8은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른실시예의 결합상태를 나타내는 정단면도,

도 9는 본 발명 자동차용 보조 난방장치가 적용된 자동차의 공기조화설비의 개략구성도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110:제 1전극부재 112;통공 120:프레임

122:안내턱부 124:고정부 126:개구부

128:체결공 130:PTC소자 140:절연체

150a:제 1히트싱크 152a:체결공 150b:제 2히트싱크

152b:체결공 160:방열팬 162:삽입공

164;간격유지턱 166;통공 168:탄지편

170:제 2전극부재 172:삽입공 174:접지단자

180:하부몸체 182:삽입공 184:고정공

190:상부커버 192:삽입공 194;고정공

210:수직고정축 212:절곡부 214:나사부

220:수평고정판체 222:삽입공

본 발명은 자동차용 공기조화설비의 공기이동통로상에 설치되어 전원의 공급과 동시에 자동차 실내로 공급되는 공기를 가열할 수 있도록 통전과 동시에 발열하는 PTC소자를 이용하여 장치로부터의 열방출이 균일하고, 조립이 간편하며 진동이나 휨 또는 비틀림등의 외력에 잘 견디는 자동차용 보조 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 실내를 난방, 또는 냉방시키기 위한 공기조화장치가 설치되어 통풍계통 및 통풍경로를 통해 자동차 각부분에 냉기 및 난기를 골고루 이송시킨다.

첨부도면중 도 1은 종래 자동차의 공기조화장치의 개략구성도이다.

도시하는 바와 같이, 에어컨의 증발기에서 발생된 냉기, 또는 엔진에서 발생한 난기는 화살표 방향으로 이송되어 자동차 실내 각부를 냉방, 또는 난방시키게 된다.

즉, 여름철등 실내의 온도를 낮추는 냉방의 경우에는 에어컨을 동작시켜 냉기를 토출시키고, 겨울철등 실내의 온도를 높이는 난방의 경우에는 엔진의 과열 방지를 위해 엔진 내부를 순환하여 가열된 냉각수를 송풍기를 통해 실내로 공급되는 외부공기와 열교환시켜 차량내의 곳곳에 배치된 토출구를 통해 온기를 공급하도록 한다.

엔진에서 발생되는 열은 실린더 내에서 연료가 연소되면서 발생하게 되며, 이때 발생되는 연소가스의 온도는 대략 2000℃~2500℃ 정도로서 엔진을 구성하는 부품들을 손상시키게 되므로, 엔진 효율을 감안하여 적당한 엔진의 온도, 즉 냉각수의 순환에 의해 엔진의 온도를 대략 80℃~90℃정도로 유지하고 있다.

이렇게 엔진과 열교환된 냉각수를 이용하여 실내를 난방하는 것이 효율적으로 바람직하기는 하나, 초기 시동 이후에 엔진이 가열되기까지의 시간이 경과해서야 가열된 냉각수를 이용하여 자동차 실내의 난방이 가능해진다.

이때문에, 겨울철에는 탑승즉시 난방을 하기 위하여 주행전 장시간 엔진을 공회전시키는데, 이로인해 환경오염과 연료과소비 및 차량 소음에 의한 불편함이 있다.

그래서 제안된 해결방안으로 냉각수의 가열되기 전까지 열선 코일로 된 보조 히터에서 따뜻한 공기를 형성하여 실내로 송풍하는 보조 히터 시스템이 제안된 바 있다. 그러나 이러한 열선 코일을 이용한 보조히터 방식은 열선코일의 발열량이 커 난방효과가 크지만 화재의 위험이 높고, 전열선의 수명이 짧으며, 부품의 수리 또 는 교환을 자주해주어야 하는 등의 문제점이 있다.

한편, 최근 상기와 같은 열선코일등의 발열수단을 대체하는 새로운 소자들에 대한 연구가 활발한데, 이중 화재의 위험이 적고, 수명이 길어 반영구적으로 사용할 수 있는 정저항온도계수(正抵抗溫度係數)를 가진 정특성 서미스터(PTC:positive temperature coefficient thermistor, 이하 'PTC소자'라 함)가 널리 알려져 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동차용 보조 난방장치는 종래와 같은 열선코일방식의 보조 히터 시스템으로부터 화재의 위험이 낮고 내구성이 우수하며 전원의 공급과 동시에 소정의 발열성능을 발휘하는 PTC소자를 적용한 자동차용 보조 난방장치를 제공하는데 있다.

또한, PTC소자와 절연체를 균등분할하여 제 1전극부재의 전후면에 상호 엇갈리도록 배치하여 균일한 발열성능을 갖는 자동차용 보조 난방장치를 제공한다.

아울러, 수직고정축과 수평고정판체를 구비하여 각 부재들이 상호 고정됨으로써 차량의 진동등에 잘 견디는 내구성이 우수한 자동차용 보조 난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동차용 보조 난방장치는 자동차용 보조 난방장치에 있어서, 제 1전극부재;와, 상기 제 1전극부재에 일측면(제 1단자)이 접촉하는 PTC소자；와, 상기 PTC소자의 타측면(제 2단자)에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자의 일측에서 열을 발산시키는 제 1히트싱크;와, 상기 제 1전극부재로부터 전달되는 열을 발산시키기 위하여 제 1전극부재와 나란히 설치되는 제 2히트싱크;와, 상기 제 1전극부재와 상기 제 2히트싱크사이에 위치하는 절연체; 및, 상기 제 1전극부재와 PTC소자와 절연체 및 제 1, 제 2히트싱크의 결합체에 직각방향으로 설치되어 열을 외부로 발산시키는 방열팬;을 포함하는 자동차용 보조 난방장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 제 1전극부재에 PTC소자 및 절연체를 고정시키는 프레임을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 프레임은 양단에 일측방향으로 절곡되는 안내턱부를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 프레임은 제 1전극부재에 PTC소자와 절연체를 수직방향으로 교대로 고정시키기 위하여 중앙의 판면에 고정부를 등간격으로 돌출되게 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 프레임은 PTC소자를 제 1전극부재의 전후면에 엇갈리게 고정하고 절연체가 상기 PTC소자와 대칭되게 고정하기 위하여 고정부간의 사이에 개구부를 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 제 1전극부재는 판면에 상기 프레임의 고정부가 삽입되는 통공을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 프레임은 고정부를 관통하는 체결공을 형성하고, 상기 제 1, 제 2히트싱크는 상기 프레임의 고정부에 형성된 체결공과 일치하는 체결공을 형성하여, 상기 제 1히트싱크와 프레임의 고정부와 제 2히트싱 크의 각 체결공을 통해 볼트등의 체결부재로 체결되는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 제 1, 제 2히트싱크는 "Ｈ"형 단면으로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 방열팬은 양단에 상호 대향측으로 간격유지턱을 절곡형성하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 제 1, 제 2히트싱크의 하단에 결합되어 제 2의 극성을 전달하는 제 2전극부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 제 1, 제2히트싱크의 상단이 고정되는 삽입공을 저면에 형성한 상부커버와, 상기 제 1, 제 2히트싱크의 하단이 고정되는 삽입공을 상면에 형성한 하부몸체를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 상부커버의 삽입공과 하부몸체의 삽입공에는 상기 제 1, 제 2히트싱크의 상단 및 하단을 결속시키기 위한 몰딩용액이 충진되는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 방열팬의 일측에 통공을 형성하고, 상기 상부커버에 상기 방열팬의 통공과 일치하는 고정공을 형성하고, 상기 하부몸체에 상기 방열팬의 통공과 일치하는 삽입공을 형성하여, 상기 상부커버의 고정공과 방열팬의 통공 및 하부몸체의 고정공을 통해 하부몸체 및 상부커버에 다수의 방열팬들을 고정시키는 수직고정축을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 수직고정축은 상단에 이탈방지용 절곡부를 형성하고 하단에 나사부를 형성하여 상단의 절곡부가 상부커버의 고정공에 걸려지게 하고 하단의 나사부가 하부몸체의 고정공을 관통하여 돌출된 나사부에 너트등의 체결부재로 고정하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 병렬설치되는 다수개의 제 1, 제 2히트싱크의 조립체를 상호 고정시키기 위한 수평고정판체를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치의 상기 수평고정판체는 상기 제 1, 제 2히트싱크 조립체가 삽입되는 삽입공을 판면에 다수 형성하여 상기 방열팬 사이에 삽입되는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치는 자동차용 보조 난방장치에 있어서, 제 1전극부재;와, 상기 제 1전극부재의 전후면으로 서로 엇갈리게 배치되어 제 1단자가 제 1전극부재의 면부에 접촉하는 PTC소자;와, 상기 제 1전극부재의 전후면에서 상기 PTC소자와 서로 엇갈리도록 배치되는 절연체;와, 상기 제 1전극부재의 전후면에 배치되는 PTC소자와 절연체를 고정시키기 위하여 중앙의 판면에 고정부를 등간격으로 돌출되게 형성하고 상기 고정부간의 사이에 개구부를 형성한 프레임;과, 상기 PTC소자의 제 2단자에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자로부터 발생되는 열을 발산시키도록 상기 PTC소자와 절연체의 외측에 결합되는 제 1, 제 2히트싱크;및, 상기 제 1전극부재와 PTC소자와 절연체 및 제 1, 제 2히트싱크의 결합체에 직각방향으로 설치되도록 삽입공을 형성한 방열팬을 포함하는 자동차용 보조 난방장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치는 상기 제 1, 제 2히트싱크조립체의 상단을 고정하는 상부커버와, 상기 제 1, 제 2히트싱크조립체의 하단을 지지하는 하부커버 및, 상기 상부커버로 관통삽입되어 상기 방열팬의 통공을 통해 하부커버에 고정되는 수직고정축을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명 자동차용 보조 난방장치는 다수 설치되는 제 1, 제 2히트싱크의 결합체를 상호간에 고정시키도록 상기 제 1, 제 2히트싱크의 결합체가 삽입되는 삽입공을 판면에 다수 설치하여 상기 방열팬의 사이에 삽입되는 수평고정판체를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 2는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 분해사시도이다.

상기 도면들에서 도시하는 바와 같이 본 발명 자동차용 보조 난방장치는 자동차 공기조화설비의 공기이동 통로상에 설치되어 엔진 냉각수가 가열되기 전까지 자동차 실내에 따뜻한 공기를 공급하도록 하는 것으로, 크게 제 1전극부재(110)와 프레임(120)과, 상기 프레임(120)에 고정되어 제 1전극부재(110)에 면접하는 PTC소자(130) 및 절연체(140)와, 상기 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)와 절연체(140)의 결합체를 외측에서 감싸며 PTC소자(130)에 제 2의 전극을 인가하는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와, 이 히트싱크(150a,150b)의 외측으로 결합하여 열을 발산시키는 방열팬(160)으로 이루어지며, 여기에 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 결합체의 상단과 하단을 각각 고정하는 상부커버(190)와 하부몸체(180) 및 여기에 상기 방열팬(160)들을 고정시키기 위한 수직고정축(210)을 더 구비한다.

상기 제 1전극부재(110)는 판형으로 이루어져 제 1의 극성을 인가하며 판면에 길이방향으로 통공(112)을 등간격으로 다수 형성한다.

상기 프레임(120)은 상기 제 1전극부재(110)의 고정되도록 양측에 안내턱부(122)를 형성하고 중앙의 판면에 고정부(124)를 등간격으로 돌출되게 형성하며 상기 고정부(124)간의 사이에 개구부(126)를 형성하며, 상기 고정부(124)에는 체결공(128)을 관통 형성한다.

상기 PTC소자(130)는 양측면이 제 1, 제 2단자를 이루어 이 양 단자에 양극과 음극의 전류가 인가되면 통전과 동시에 발열하는 것으로 상기 제 1전극부재(110)의 양측면으로 서로 엇갈리게 배치되며 제 1단자가 제 1전극부재(110)의 면부에 접촉하도록 프레임(120)의 고정부(124)사이 및 개구부(126)에 삽입/고정된다. 이러한 PTC소자(130)는 온도가 높아지면 저항값이 증가하는 것으로, 티탄산바륨계의 반도체에 주석·세륨 등을 0.1% 정도 혼합하여 만든 정저항온도계수를 가진 정특성 서미스터로서, 주변온도에 따라 저항값이 반응하여 추우면 발열량이 높아지고, 실내온도가 상승하면 다시 발열량이 적어지는 경제적이고 효율적인 센서방식의 전열소자이며, 자동온도조절작용과 함께 과열이나 과전압으로부터 자동보호작용을 가지고 있다. 또한, 공기중에서 산소와 산화반응을 일으키지 않아 대기오염의 원인이되는 산화가스를 발생시키지 않는 특징이 있다.

상기 절연체(140)는 상기 PTC소자(130)와 동일한 형태로 이루어져 상기 PTC소자(130)에 대응되도록 상기 제 1전극부재(110)의 양측에서 서로 엇갈리게 배치되 어 프레임(120)의 고정부(124)사이 및 개구부(126)에 고정된다.

즉, 상기 PTC소자(130)는 상기 제 1전극부재(110)를 중심으로 상기 프레임(120)의 고정부(124) 및 개구부(126)에 상호 엇갈리도록 삽입고정하고, 상기 PTC소자(130)의 대향측면에는 절연체(140)를 삽입하는 것이다.

상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 "Ｈ"형 단면으로 이루어져 상기 PTC소자(130)의 제 2단자에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자(130)로부터 발생되는 열을 발산시키도록 상기 PTC소자(130)와 절연체(140)의 외측에 결합된다. 이러한 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 상기 프레임(120)의 고정부(124)에 형성되는 체결공(128)과 일치하는 체결공(152a,152b)를 길이방향으로 다수 형성한다.

한편, 상기와 같은 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 하단에는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)가 제 2의 극성을 갖도록 상기 히트싱크(150a,150b)의 하단이 삽입되는 삽입공(172)및 제 2의 극성을 공급받기 위한 접지단지(174)를 형성한 제 2전극부재(170)가 구비된다.

상기 방열팬(160)은 상기 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)와 절연체(140) 및 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체에 직각방향으로 설치되도록 삽입공(162)이 형성하고, 삽입공의 측방에는 통공(112)을 형성하고, 양단에는 상호 대향측으로 절곡된 간격유지턱(164)을 형성하며, 한편, 상기 삽입공(162)의 내측연부에는 상방으로 삽입공으로부터 85°기울어진 탄지편(168)을 형성한다.

상기 하부몸체(180)는 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 하단이 고정되는 삽입공(182)이 상면에 형성되고, 상기 방열팬(160)의 통공(166)과 일치하는 고정공(184)이 수직관통형성된다. 또한, 상기 삽입공(182)의 중앙은 상기 제 1전극부재(110)의 하단이 삽입되도록 관통되어 있으며, 일측에는 상기 제 2전극부재(170)의 접지단자(174)가 삽입되도록 통공(112)이 형성된다.

상기 상부커버(190)는 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 상단이 고정되는 삽입공(192)이 저면에 형성되고, 상기 방열팬(160)의 통공(112)(166)과 일치하는 고정공(194)이 수직관통형성된다.

상기 수직고정축(210)은 상단에 상기 상부커버(190)의 고정공(194)상단에 걸리도록 이탈방지용 절곡부(212)를 형성하고, 하단에는 하부몸체(180)의 고정공(184)를 관통하여 하부로 돌출되는 나사부(214)를 형성한다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 작용을 설명한다.

첨부도면중 도 4는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 결합상태를 나타내는 정단면도이고, 도 5는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 평단면도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같이, 프레임(120)의 안내턱부(122) 사이에 제 1전극부재(110)가 삽입되면서 프레임(120)의 고정부(124)가 제 1전극부재(110)의 통공(112)을 관통하여 제 1전극부재(110)의 전면으로 돌출된다. 이 프레임(120)의 고정부(124)사이 및 프레임(120)의 개구부(126)에는 제 1전극부재(110)를 중심으로 PTC소자(130) 및 절연체(140)가 상호 엇갈리도록 배치되며, PTC소자(130)의 일측면(제 1단자)이 제 1전극부재(110)와 면접되도록 고정되어 제 1전극부재(110) 로부터 제 1극성을 공급받는다.

또한, 제 1전극부재(110)의 전후면에 프레임(120)으로 고정된 PTC소자(130) 및 절연체(140)의 외측면으로는 "Ｈ"형의 단면을 갖는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)가 감싸는데, 이러한 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 그 하단부에 삽입공(172)으로 고정되는 제 2전극부재(170)로부터 제 2극성을 전달받아 상기 PTC소자(130)의 타측면(제 2단자)에 공급한다.

여기서, 상기 제 1히트싱크(150a)의 전면에 형성된 체결공(152a)으로 볼트등의 체결부재(B)가 삽입되어 프레임(120)의 고정부(124)에 형성된 체결공(128)을 통해 제 2히트싱크(150b)의 체결공(152b)으로 삽입되어 각 부재들이 조립된다.

한편, 상기 프레임(120)의 양측면에 형성되는 안내턱부(122)는 프레임(120)에 삽입되는 제 1전극부재(110)와 고정부(124)간에 삽입되는 PTC소자(130) 및 절연체(140)의 좌우유격을 방지함과 동시에 제 1전극부재(110)와 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)를 절연시키고, 프레임(120)의 고정부(124)에 형성된 체결공(128)은 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)를 체결하는 체결부재(B)를 제 1전극부재(110)와 절연시킨다.

이처럼 제 1극성을 갖는 제 1전극부재(110)와 제 2극성을 갖는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 사이에 개재된 PTC소자(130)가 양측면으로부터 전원을 인가받으면 즉시 소정의 온도로 발열하는 것이다.

PTC소자(130)로부터 발열되는 열은 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)로 흡수되여 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에 삽입공(162)으로 다단으로 삽입고정 되는 방열팬(160)에 의해 외기와 열교환하게 된다.

이러한 방열팬(160)은 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에 다단으로 삽입되는 방열팬(160) 상호간의 간격유지를 위해 양단에 상호 대향측으로 절곡된 간격유지턱(164)을 형성함으로써 조립시 일정한 간격을 유지할 수 있다.

이때, 상기 삽입공(162)의 연부를 따라 형성된 탄지편(168)이 상방을 향해 삽입공(162)으로부터 대략 85°정도 기울어지게 절곡형성되어 그 상단부 모서리가 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 측벽에 걸려지게 하여 방열팬(160)이 삽입측으로 이탈하는 것을 방지함과 동시에 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와 방열팬(160)의 접촉성을 우수하게 한다.

상기와 같이 제 1전극부재(110)와 프레임(120)과 PTC소자(130) 및 절연체(140)를 감싸고 있는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와 이 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에 다층으로 삽입고정된 방열팬(160)의 조립체가 난방장치의 용량에 따라 다수 형성되어 그 하단이 제 2전극부재(170)의 삽입공(172)에 삽입된 상태로 하부몸체(180)의 상측면에 안착되고, 제 2전극부재(170)을 관통한 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 조립체의 하단은 몰딩용액(M)이 충진된 하부몸체(180)의 삽입공(182)에 삽입고정되며, 제 1전극부재(110)의 하단부는 하부몸체(180)의 삽입공(182)을 관통하여 하부몸체(180)의 저면으로 돌출되고, 제 2전극부재(170) 역시 일측에 형성된 접지단자(174)가 하부몸체(180)를 관통하여 저면으로 돌출된다.

하부몸체(180)에 하단이 고정된 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 및 방열팬(160)의 조립체는 상단이 몰딩용액(M)이 충진된 상부커버(190)의 삽입공(192)에 삽입고정된다.

또한, 하부몸체(180)와 상부커버(190)에 고정되는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 및 방열팬(160)의 조립체는 상기 상부커버(190)의 상측면에 형성된 고정공(194)으로 삽입되는 수직고정축(210)이 방열팬(160)의 판면 일측에 형성되는 통공(166)을 통하여 하부몸체(180)의 고정공(184)으로 삽입되어 각 부재들이 상호 고정되며, 상기 수직고정축(210)의 상단에 형성된 절곡부(212)가 상기 상부커버(190)의 고정공(194) 상단에 걸려 하부로 이탈되는 것을 방지하고, 수직고정축(210)의 하단에는 나사부(214)가 형성되어 하부몸체(180)의 고정공(184)을 관통하여 하부로 돌출되는 수직고정축(210)의 하단 나사부(214)에 너트등의 체결부재(N)로 고정된다.

이와같이 제 1전극부재(110)와 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)가 양측면으로 접촉된 PTC소자(130)는 절연체(140)와 함께 제 1전극부재(110)를 중심으로 상호 엇갈리게 배치되어 제 1전극부재(110)의 전후면에서 균등하게 발열하게 되는데, 이처럼 PTC소자(130)로부터 발생되는 열은 PTC소자(130)의 외측면(제 2단자)을 양측으로부터 감싸는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)로 흡수되어 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에 다단으로 삽입고정된 방열팬(160)으로 전달된 뒤 자동차 내부로 공급되는 공기와 열교환하게 된다.

또한, 제 1전극부재(110) 및 PTC소자(130)를 감싸고 있는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 그 단면이 "Ｈ"형으로 이루어져 휨이나 구부러짐등의 외력에 잘 견디며, 이러한 히트싱크(150a,150b)를 감싸고 있는 방열팬(160)을 상부커버(190) 와 하부몸체(180)에 수직고정축(210)을 통해 고정시킴으로써 진동이나 흔들림등에 잘 견디므로 내구성이 향상된다.

첨부도면중 도 6은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른실시예의 분해사시도이다.

상기 도면들에서 도시하는 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른실시예는 제 1전극부재(110)와 프레임(120)과 PTC소자(130)와 절연체(140)와 상기 PTC소자(130)에 제 2의 전극을 인가하는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와, 이 히트싱크(150a,150b)의 외측으로 결합하는 방열팬(160) 및 수평고정판체(220)로 구성된다.

여기서, 상기 제 1전극부재와 프레임과 PTC소자와 절연체와 제 1, 제 2히트싱크 및 방열팬은 상기의 실시예와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 수평고정판체(220)는 하부몸체(180)와 상부커버(190)사이에 병렬로 나란히 설치되는 다수의 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체를 상호간에 고정시키는 것으로, 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체가 삽입되는 삽입공(222)을 판면에 다수 형성한다.

첨부도면중 도 8은 본 발명 자동차용 보조 난방장치의 다른실시예의 결합상태를 나타내는 정단면도이다.

상기 도면에서 도시하는 바와 같이 제 1전극부재(110)의 양측면에 상호 엇갈 리게 배치되는 PTC소자(130)와 절연체(140)는 제 1전극부재(110)의 일측면에 결합되는 프레임(120)에 의해 고정되며 상기 PTC소자(130)의 외측면으로는 "Ｈ"단면을 갖는 제 1, 제 2히트싱크가 결합된다.

상기와 같이 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)를 감싸고 있는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에는 방열팬(160)이 다단으로 삽입고정되고, 이러한 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 및 방열팬(160)의 조립체는 그 하단과 상단이 각각 하부몸체(180)의 삽입공(182)와 상부커버(190)의 삽입공(192)에 고정된다.

한편, 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 저면에 고정되어 제 2의 극성을 전달하는 제 2전극부재(170)는 상기 하부몸체(180)의 상부에 안착되어 접지단자(174)가 하부몸체(180)의 저면으로 돌출되고, 상기 제 1전극부재(110)의 하단부 역시 하부몸체(180)의 삽입공(182)을 통해 저면으로 돌출되어 각각 전원을 공급받는다.

이러한 결합구조를 갖는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와 방열팬(160)의 조립체는 발열용량에 따라 하부몸체(180)에 병렬로 나란히 다수개가 고정되는데, 이러한 다수의 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)와 방열팬(160)의 조립체들은 수평고정판체(220)를 통해 상호간에 고정된다.

이러한 수평고정판체(220)는 판면에 다수의 삽입공(222)이 형성되어 상기 다수의 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체가 각각 삽입공(222)에 삽입되면서 상호간에 고정되는 것이며, 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 높이에 따라 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 외측면에 삽입고정되는 방열팬(160)의 사이에 높이방향 으로 일정간격 이격되게 다수 설치될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명 자동차용 보조 난방장치(100)는 첨부도면 도 9의 본 발명 자동차용 보조 난방장치가 적용된 자동차의 공기조화설비의 개략구성도에서 나타나는 바와 같이, 송풍팬(F)과 에어컨의 증발기(E)와 엔진의 열을 이용한 히터의 열교환유닛(H)과 함께 자동차 내부로 공급되는 공기의 이동통로상에 설치되어, 엔진의 냉각수가 가열되어 열교환유닛(H)이 히터의 역할을 할 수 있을 때까지 자동차(V) 실내로 공급되는 공기를 신속하게 가열함으로써 겨울철과 같이 차량실내의 온도가 낮은 경우 차량탑승즉시 자동차(V) 실내 곳곳에 배치된 토출구(O)를 통해 온기를 공급할 수 있는 것이다.

한편, 상기의 실시예들에서는 수직고정축과 수평고정판체가 별도로 적용되는 것을 설명하였으나 이에 한정하는 것은 아니며, 수직고정축에 대응하는 통공을 형성한 수평고정판체로 병렬설치되는 제 1, 제 2히트싱크 조립체를 고정시킨 뒤 여기에 수직고정축을 통해 상부커버와 하부몸체에 고정시켜 보다 견고한 자동차용 보조 난방장치를 제공할 수도 있다.

상기한 바와 같이 본 발명 자동차용 보조 난방장치는 발열수단으로써 PTC소자를 적용하여 화재의 위험성이 적고 내구성이 우수하며 전원의 공급과 동시에 소정의 발열성능을 발휘하도록 함으로써 겨울출 차량의 시동과 동시에 온풍을 공급받을 수 있는 효과가 있다.

또한, PTC소자와 절연체를 고정시키기 위한 프레임을 구비하여 조립성이 향 상되고, PTC소자와 절연체를 균등분할하여 제 1전극부재의 전후면에 상호 엇갈리도록 배치함으로써 PTC소자로부터 발생되는 열이 일부에만 집중되지 않는 효과가 있다.

한편, 상기 PTC소자와 절연체 및 제 1전극부재를 감싸는 히트싱크가 휨이나 구부러짐에 잘 견디도록 설계하여 내구성이 향상되고, 수직고정부와 수평고정판체를 구비하여 각 부재들이 상호 고정됨으로써 차량의 진동등에 잘 견디는 효과도 있다.

Claims

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자동차용 보조 난방장치에 있어서,

제 1전극부재(110);

상기 제 1전극부재(110)에 일측면(제 1단자)이 접촉하는 PTC소자(130);

상기 제 1전극부재(110)에 일측면이 접촉하는 절연체(140);

상기 PTC소자(130)와 절연체(140)를 수직방향으로 교대로 고정시키기 위하여 중앙의 판면에 고정부(124)를 등간격으로 돌출되게 형성하고, 양단에 일측방향으로 절곡되는 안내턱부(122)를 형성한 프레임(120);

상기 PTC소자(130)의 타측면(제 2단자)에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자(130)의 일측에서 열을 발산시키는 제 1히트싱크(150a);

상기 제 1전극부재(110)로부터 전달되는 열을 발산시키기 위하여 제 1전극부재(110)와 나란히 설치되는 제 2히트싱크(150b); 및,

상기 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)와 절연체(140) 및 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체에 직각방향으로 설치되어 열을 외부로 발산시키는 방열팬(160);을 포함하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 프레임(120)은 PTC소자(130)를 제 1전극부재(110)의 전후면에 엇갈리게 고정하고 절연체(140)가 상기 PTC소자(130)와 대칭되게 고정하기 위하여 고정부(124)의 사이에 개구부(126)를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 제 1전극부재(110)는 판면에 상기 프레임(120)의 고정부(124)가 삽입되는 통공(112)을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 프레임(120)은 고정부(124)를 관통하는 체결공(128)을 형성하고, 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 상기 프레임(120)의 고정부(124)에 형성된 체결공(128)과 일치하는 체결공(152a,152b)을 형성하여, 상기 제 1히트싱크(150a)와 프레임(120)의 고정부(124)와 제 2히트싱크(150b)의 각 체결공(128)(152a,152b)을 통해 볼트등의 체결부재(B)로 체결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)는 "Ｈ"형 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 방열팬(160)은 양단에 상호 대향측으로 간격유지턱(164)을 절곡형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 하단에 결합되어 제 2의 극성을 전달하는 제 2전극부재(170)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

상기 제 1, 제2히트싱크(150a,150b)의 상단이 고정되는 삽입공(192)을 저면에 형성한 상부커버(190)와, 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 하단이 고정되는 삽입공(182)을 상면에 형성한 하부몸체(180)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 11항에 있어서,

상기 상부커버(190)의 삽입공(192)과 하부몸체(180)의 삽입공(182)에는 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 상단 및 하단을 결속시키기 위한 몰딩용액(M)이 충진되는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 11항에 있어서,

상기 방열팬(160)의 일측에 통공(166)을 형성하고, 상기 상부커버(190)에 상기 방열팬(160)의 통공(166)과 일치하는 고정공(194)을 형성하고, 상기 하부몸체(180)에 상기 방열팬(160)의 통공(166)과 일치하는 삽입공(184)을 형성하여, 상기 상부커버(190)의 고정공(194)과 방열팬의 통공(166) 및 하부몸체(180)의 고정공(184)을 통해 하부몸체(180) 및 상부커버(190)에 다수의 방열팬(160)들을 고정시키는 수직고정축(210)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 13항에 있어서,

상기 수직고정축(210)은 상단에 이탈방지용 절곡부(212)를 형성하고 하단에 나사부(214)를 형성하여 상단의 절곡부(212)가 상부커버(190)의 고정공(194)에 걸려지게 하고 하단의 나사부(214)가 하부몸체(180)의 고정공(184)을 관통하여 돌출된 나사부(214)에 너트등의 체결부재(N)로 고정하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 4항에 있어서,

병렬설치되는 다수개의 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 조립체를 상호 고정시키기 위한 수평고정판체(220)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 15항에 있어서,

상기 수평고정판체(220)는 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b) 조립체가 삽입되는 삽입공(222)을 판면에 다수 형성하여 상기 방열팬(160) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
자동차용 보조 난방장치에 있어서,

제 1전극부재(110);

상기 제 1전극부재(110)의 전후면으로 서로 엇갈리게 배치되어 제 1단자가 제 1전극부재(110)의 면부에 접촉하는 PTC소자들(130);

상기 제 1전극부재(110)의 전후면에서 상기 PTC소자(130)와 서로 엇갈리도록 배치되는 절연체(140)；

상기 제 1전극부재(110)의 전후면에 배치되는 PTC소자(130)와 절연체(140)를 고정시키기 위하여 중앙의 판면에 고정부(124)를 등간격으로 돌출되게 형성하고 상기 고정부(124)간의 사이에 개구부(126)를 형성한 프레임(120);

상기 PTC소자(130)의 제 2단자에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자(130)로부터 발생되는 열을 발산시키도록 상기 PTC소자(130)와 절연체(140)의 외측에 결합되는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b);및,

상기 제 1전극부재(110)와 PTC소자(130)와 절연체(140) 및 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체에 직각방향으로 설치되도록 삽입공(162)을 형성한 방열팬(160)을 포함하는 자동차용 보조 난방장치.
제 17항에 있어서,

상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)조립체의 상단을 고정하는 상부커버(190)와,

상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)조립체의 하단을 지지하는 하부커버(180) 및,

상기 상부커버(190)로 관통삽입되어 상기 방열팬(160)의 통공(166)을 통해 하부커버(180)에 고정되는 수직고정축(210)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.
제 17항에 있어서,

다수 설치되는 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체를 상호간에 고정시키도록 상기 제 1, 제 2히트싱크(150a,150b)의 결합체가 삽입되는 삽입공(222)을 판면에 다수 설치하여 상기 방열팬(160)의 사이에 삽입되는 수평고정판체(220)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 보조 난방장치.