KR100926313B1 - 전열히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열수단을 개량함으로써 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락에 의한 전기적인 사고 및 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 파형 스프링을 별도로 구비하지 않고 일체로 탄력지지수단을 개량하여 구비함으로써 발열수단들의 구성 부품간의 접촉이 항상 긴밀하게 유지되도록 하며, 전체적으로 부품수를 감소시켜 제조원가의 상승을 막을 수 있도록 한 전열히터를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전열히터는, 일정한 길이를 갖는 서로 마주보는 한 쌍의 좌우측 부재와; 상기 좌우측 부재의 전,후단부를 각각 연결하는 일정한 길이의 전후측 부재와; 상기 좌우측 부재와 전후측 부재에 의해 형성된 내부공간에 설치됨과 상기 전후측 부재중의 어느 하나를 관통하여 돌출되는 단자부를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단과; 상기 좌측 부재와 우측 부재에서 상기 발열수단을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단을 포함하며,

상기 탄력지지수단은,

다수개의 볼록부가 일측면 방향으로 일정 간격 이격되게 돌출 형성된 띠형상의 스프링부재와, 상기 스프링부재의 볼록부가 관통하도록 상기 좌우측 부재의 측부에 길이 방향을 따라 관통공이 일정 간격 이격되게 형성되고, 상기 좌우측 부재의 외측면에 길이 방향을 따라 결합홈이 상기 관통공과 연통되게 형성되며,

상기 결합홈에 슬라이드 가능하게 삽입 결합되어 상기 볼록부를 가압함으로써 상기 스프링부재가 상기 발열수단을 압착하는 가압 레일로 이루어진 것을 특징으로 한다.

발열수단, 좌우측 부재, 전후측 부재, 탄력지지수단, 가압레일, 스프링부재

Description

전열히터{A electric heater}

도 1 및 도 2는 일반적인 자동차용 공기조화장치의 내부 구성을 나타낸 도면.

도 3은 종래 기술에 의한 전열히터의 구성을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 분해 사시도.

도 5는 본 발명의 전열히터의 구성중 발열수단의 분해 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 전열히터의 전체 외관을 도시한 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 전열히터의 결합 상태를 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 좌우측 부재와 전후측 부재의 결합 상태를 나타낸 외관 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,120 : 좌우측 부재

200,220 : 전후측 부재

300 : 발열수단

400 : 탄력지지수단

본 발명은 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열수단을 개량함으로 써 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락에 의한 전기적인 사고 및 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 파형 스프링을 별도로 구비하지 않고 일체로 탄력지지수단을 개량하여 구비함으로써 발열수단들의 구성 부품간의 접촉이 항상 긴밀하게 유지되도록 하며, 전체적으로 부품수를 감소시켜 제조원가의 상승을 막을 수 있도록 한 전열히터에 관한 것이다.

통상적인 자동차용 공기조화장치는 자동차의 실내를 냉난방하기 위한 것으로, 자동차의 엔진룸에 설치되어 엔진에 의해 구동되는 압축기와, 압축된 냉매를 액화시키기 위한 응축기와, 자동차의 인스트루먼트 패널의 내부에 설치되며 자동차의 실내의 각 부위와 덕트에 의해 연결된 케이스와, 이 케이스의 내부에 설치되어 실내기와 실외기를 케이스의 내부로 송풍하는 송풍기 유니트를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(10)의 내부에는 송풍기 유니트(15)로부터 송풍되는 공기를 냉각시키기 위한 증발기(20)와, 공기를 가열하기 위한 히터코어(30)가 설치되어 있다.

상기 케이스(10)의 내부에 설치되는 증발기(20)는 상기 압축기 및 응축기와 연결되어 냉동사이클을 구성하며, 상기 히터코어(30)는 엔진의 냉각수가 흐를 수 있도록 엔진 냉각수단과 연결관(31)에 의해 연결되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 공기조화장치에 있어서, 자동차 실내의 난방은 엔진을 냉각시키는 냉각수가 히터코어(30)가 흐르는 상태에서 송풍기 유니트(15)로부터 공급되는 공기가 히터코어(30)를 통과하면서 열교환이 이루어진 후 자동차의 실내로 공급됨으로써 이루어진다.

상기와 같은 자동차의 난방은 엔진에 의해 냉각수가 충분히 가열된 상태를 전제로 하는 것이므로 냉각수가 가열되지 않은 상태에서 냉풍이 차실내로 공급되어 난방의 효과를 기대할 수 없다.

특히, 외기의 온도가 매우 낮은 동절기에는 엔진과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로 엔진의 구동으로 냉각수의 온도를 난방이 안정화되는 온도까지 높이는데는 긴 시간이 필요하게 된다.

또한, 자동차의 엔진이 디젤엔진인 경우에는 가솔린 엔진에 비하여 발열량이 낮으므로 동절기의 실내 초기 난방은 더욱 어렵게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 자동차용 공기조화장치의 일례를 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 케이스(10)의 내부에 설치되어 있는 송풍기 유니트(15)로부터 송풍되는 공기를 보조적으로 가열하기 위해 PTC(Positive Thermister Coefficient)소자를 이용한 전열히터(40)를 구비한다.

그리고, 공기조화장치는 외기의 온도를 감지하여 상기 전열히터(40)를 온,오프하는 제어수단을 포함한다.

상기와 같이 구성된 공기조화장치에 의한 시동초기의 난방은 자동차의 실내로 공급되는 공기를 전열히터(40)를 이용하여 보조적으로 가열함으로써 이루어진다.

상기와 같이 구성된 종래 전열히터(40)를 도 3에 나타내 보였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일정한 길이를 갖는 방열핀(41)이 소정의 간격을 두고 다수개 배열되어 있고, 이 방열핀(41) 사이에 발열수단(42)들이 개재되어 있다.

상기 방열핀(41)중 두 개의 양측 방열핀(41)의 외측에는 파형 스프링(43)이 각각 위치되어 있고, 이 파형 스프링(43)과 양측 방열핀(41) 사이에는 내방웹(44)이 개재되어 있다.

상기 파형 스프링(43) 각각의 외측에는 상면 및 하면 프레임(45)(45a)이 위치되어 있다.

상기와 같이 적층된 구성요소들은 측면 프레임(46)에 의해 하나의 어셈블리로 고정되어 있다.

상기 발열수단(42)은 상하로 이격된 금속띠편(42a)과, 이 금속띠편(42a) 사이에 PTC(Positive Thermister Coefficient)소자(42c)가 고정된 고정부재(42b)가 개재되어 있다.

여기서, 미설명 부호 42d는 상기 금속띠편(42a)에서 연장되어 상기 측면 프레임(46)의 외측으로 소정 길이 돌출된 단자이다.

그런데, 종래 기술에 의한 전열히터는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 발열수단(42)을 구성하는 금속띠편(42a)은 인접한 방열핀(41)과 전기적으로 절연되어 있지 않기 때문에 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락이 발생하여 전기적인 사고 및 화재 발생의 문제점이 있었다.

둘째, 상하면 프레임(45)(45a)은 파형 스프링(43)과 방열핀(41)을 가압한 상 태에서 측면 프레임(46)에 의해서만 고정되어 있기 때문에 측면 프레임(46)은 과도한 압력을 받게 될 뿐만 아니라, 상대적으로 전열히터(40) 중앙부에 가해지는 외력이 줄어들어 발열수단(42)을 구성하는 금속띠편(42a)과 방열핀(41)의 접촉성이 저하되는 문제점도 있었다.

셋째, 파형 스프링(43)의 형상적인 특성으로 인해 방열핀(41)의 임의의 지점에 과도한 힘이 전달되어 결국에는 방열핀(41)의 형상이 변형되는데, 이를 방지하기 위하여 내방웹(44)을 설치함에 따른 부품수가 증가되어 제조원가가 상승되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 발열수단을 개량함으로써 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락에 의한 전기적인 사고 및 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 파형 스프링을 별도로 구비하지 않고 일체로 탄력지지수단을 개량하여 구비함으로써 발열수단들의 구성 부품간의 접촉이 항상 긴밀하게 유지되도록 하며, 전체적으로 부품수를 감소시켜 제조원가의 상승을 막을 수 있도록 한 전열히터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전열히터는, 일정한 길이를 갖는 서로 마주보는 한 쌍의 좌우측 부재와; 상기 좌우측 부재의 전,후단부를 각각 연결하는 일정한 길이의 전후측 부재와; 상기 좌우측 부재와 전후측 부재에 의해 형성된 내부공간에 설치됨과 상기 전후측 부재중의 어느 하나를 관통하여 돌출되는 단자부를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단과; 상기 좌측 부재와 우측 부재에서 상기 발열수단을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단을 포함하며, 상기 탄력지지수단은, 다수개의 볼록부가 일측면 방향으로 일정 간격 이격되게 돌출 형성된 띠형상의 스프링부재와, 상기 스프링부재의 볼록부가 관통하도록 상기 좌우측 부재의 측부에 길이 방향을 따라 관통공이 일정 간격 이격되게 형성되고, 상기 좌우측 부재의 외측면에 길이 방향을 따라 결합홈이 상기 관통공과 연통되게 형성되며, 상기 결합홈에 슬라이드 가능하게 삽입 결합되어 상기 볼록부를 가압함으로써 상기 스프링부재가 상기 발열수단을 압착하는 가압 레일로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 전열히터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 전열히터의 구성중 발열수단의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 의한 전열히터의 전체 외관을 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명에 의한 전열히터의 결합 상태를 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명에 의한 좌우측 부재와 전후측 부재의 결합 상태를 나타낸 외관 사시도이다.

본 발명에 의한 전열히터는 크게 한 쌍의 좌우측 부재(100)(120)와, 한 쌍의 전후측 부재(200)(220)와, 발열수단(300)과, 탄력지지수단(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 좌우측 부재(100)(120)는 일정한 길이를 갖는 봉형상으로 이루어진다.

상기 전후측 부재(200)(220)는 상기 좌우측 부재(100)(120)의 전,후단부를 각각 연결한다.

여기서, 상기 좌우측 부재(100)(120)와 상기 전후측 부재(200)(220)는 도면에는 도시하지는 않았지만 서로 일체형으로 형성할 수 있다.

반면에 도면에 도시된 바와 같이, 상기 좌우측 부재(100)(120)와 상기 전후 측 부재(200)(220)는 서로 분리 가능하게 착탈 결합된다.

상기와 같이 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)에 연결된 전체 형상은 사각 형상으로 형성된다.

상기 발열수단(300)은 상기 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)에 의해 형성된 내부공간에 설치되고, 상기 전후측 부재(200)(220)중의 어느 하나를 관통하여 돌출되는 단자부(300a)를 구비하며, 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열한다.

상기 발열수단(300)의 구성은, 발열체 지지부재(310)와, 전도체(320)와, 피티씨 소자(330)와, 발열핀(340)을 포함하여 이루어진다.

상기 발열체 지지부재(310)는 양측부를 관통하여 일정한 크기의 관통공(310a)이 다수개 일정 간격을 두고 형성된다.

상기 전도체(320)는 도전성 재질로서 그 외부에는 절연재에 의해 절연되어 있다.

상기 전도체(320)는 상기 발열체 지지부재(310)의 일측면에 고정 부착되어 상기 관통공(310a)을 막음과 아울러 상기 발열체 지지부재(310)의 일단부로 돌출되는 상기 단자부(300a)를 구비한다.

상기 피티씨(P.T.C) 소자(330)는 상기 관통공(310a)내에 안착되어 상기 전도체(320)에 전기적으로 접촉되어 이로부터의 전원 공급에 의해 발열된다.

상기 발열핀(340)은 상기 피티씨 소자(330)와 전도체(320)중 어느 하나에 접촉되도록 상기 발열체 지지부재(310)의 적어도 일측면에 부착됨과 아울러 적어도 상기 피티씨 소자(330)와 전도체(320)중의 어느 하나와 전기적으로 절연된다.

여기서, 상기 발열핀(340)을 상기 피티씨 소자(330)와 전도체(320)중의 어느 하나와 전기적으로 절연되도록 한 이유는 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락이 발생하여 전기적인 사고 및 화재 발생을 미연에 방지하기 위함에 있다.

상기 탄력지지수단(400)은, 다수개의 볼록부(411)가 일측면 방향으로 일정 간격 이격되게 돌출 형성된 띠형상의 스프링부재(410)를 포함한다.

그리고, 상기 스프링부재(410)의 볼록부(411)가 관통하도록 상기 좌우측 부재(100)(120)의 측부에 길이 방향을 따라 관통공(101)(121)을 일정 간격 이격되게 형성하고, 상기 좌우측 부재(100)(120)의 외측면에 길이 방향을 따라 결합홈(102)(122)을 상기 관통공(101)(121)과 연통되게 형성한다.

상기 결합홈(102)(122)에는 슬라이드 가능하게 삽입 결합되어 상기 볼록부(411)를 가압함으로써 상기 스프링부재(410)가 상기 발열수단(300)을 압착하는 가압 레일(420)을 더 구비한다.

여기서, 상기 결합홈(102)(122)의 단면은 더브테일홈 형상으로 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)를 서로 결합하여 사각 형상이 되도록 조립한다.

다음으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)에 의해 형성된 사각 형상의 통과공(230)내에 다수개의 발열수단(300)을 배치한다.

이후, 상기 좌측 부재(100)와 발열수단(300) 사이 및 우측 부재(120)와 발열수단(300) 사이에 스프링부재(410)를 개재한다.

여기서, 상기 스프링부재(410)의 개재 방향은 볼록부(411)가 좌우측 부재(100)(120)에 형성된 관통공(101)(121)에 삽입되는 방향으로 개재한다.

상기와 같이 스프링부재(410)의 개재 작업을 완료하고 나서, 가압 레일(420)을 좌우측 부재(100)(120)의 결합홈(102)(122)에 슬라이드 가능하게 삽입 결합한다.

이렇게 되면, 가압 레일(420)은 스프링부재(410)의 볼록부(411)를 발열수단(300)측으로 탄성적으로 밀게 되며, 이로 인해 스프링부재(410) 전체는 발열수단(300)을 압착함으로써 발열수단(300)은 상기 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)에 의해 형성된 사각 형상의 통과공(230)내에 견고하게 설치되어 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 탄력지지수단의 위치적 특성으로 인해 발열수단(300)을 일측에서 가압하는 만큼 발열수단의 타측에서도 가압할 수 있기 때문에 결과적으로 발열수단(300)에는 외력이 균형적으로 가해져 발열수단을 구성하는 구성요소들간의 접촉이 항상 긴밀하게 장기간 동안 유지된다.

마지막으로, 본 발명은 발열수단에 가해지는 외력이 균형적으로 가해져 종래와 같이 방열핀(41)의 형상 변경을 방지하기 위해 별도의 내방웹(44)등과 같은 부품을 더 이상 사용하지 않아도 됨에 따라 부품수의 증가를 막아 원가절감에 기여할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 전열히터에 따르면, 발열수단을 개량함으로써 외부로부터 다량의 전도성 액체 및 금속이 투입될 경우에 전기적인 단락에 의한 전기적인 사고 및 화재 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하고, 파형 스프링을 별도로 구비하지 않고 일체로 탄력지지수단을 개량하여 구비함으로써 발열수단들의 구성 부품간의 접촉이 항상 긴밀하게 유지되도록 하며, 전체적으로 부품수를 감소시켜 제조원가의 상승을 막을 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 일정한 길이를 갖는 서로 마주보는 한 쌍의 좌우측 부재(100)(120)와;

   상기 좌우측 부재(100)(120)의 전,후단부를 각각 연결하는 일정한 길이의 전후측 부재(200)(220)와;

   상기 좌우측 부재(100)(120)와 전후측 부재(200)(220)에 의해 형성된 내부공간에 설치됨과 상기 전후측 부재(200)(220)중의 어느 하나를 관통하여 돌출되는 단자부(300a)를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단(300)과;

   상기 좌측 부재(100)와 우측 부재(120)에서 상기 발열수단(300)을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단(400)을 포함하며,

   상기 탄력지지수단(400)은,

   다수개의 볼록부(411)가 일측면 방향으로 일정 간격 이격되게 돌출 형성된 띠형상의 스프링부재(410)와, 상기 스프링부재(410)의 볼록부(411)가 관통하도록 상기 좌우측 부재(100)(120)의 측부에 길이 방향을 따라 관통공(101)(121)이 일정 간격 이격되게 형성되고, 상기 좌우측 부재(100)(120)의 외측면에 길이 방향을 따라 결합홈(102)(122)이 상기 관통공(101)(121)과 연통되게 형성되며,

   상기 결합홈(102)(122)에 슬라이드 가능하게 삽입 결합되어 상기 볼록부(411)를 가압함으로써 상기 스프링부재(410)가 상기 발열수단(300)을 압착하는 가압 레일(420)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전열히터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발열수단(300)은,

   양측부를 관통하여 일정한 크기의 관통공(310a)이 다수개 일정 간격을 두고 형성된 발열체 지지부재(310)와;

   상기 발열체 지지부재(310)의 일측면에 고정 부착되어 상기 관통공(310a)을 막음과 아울러 상기 발열체 지지부재(310)의 일단부로 돌출되는 상기 단자부(300a)를 구비하며, 절연재로 감싸여진 도전성 재질의 전도체(320)와;

   상기 관통공(310a)내에 안착되어 상기 전도체(320)에 전기적으로 접촉되어 이로부터의 전원 공급에 의해 발열되는 피티씨(P.T.C) 소자(330)와;

   상기 피티씨 소자(330)와 전도체(320)중 어느 하나에 접촉되도록 상기 발열체 지지부재(310)의 적어도 일측면에 부착됨과 아울러 적어도 상기 피티씨 소자(330)와 전도체(320)중의 어느 하나와 전기적으로 절연되는 발열핀(340)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전열히터.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합홈(102)(122)의 단면은 더브테일홈 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전열히터.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌우측 부재(100)(120)와 상기 전후측 부재(200)(220)는 서로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 전열히터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 좌우측 부재(100)(120)와 상기 전후측 부재(200)(220)는 서로 분리 가능하게 착탈 결합되는 것을 특징으로 전열히터.

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