KR100926314B1

KR100926314B1 - 전열히터

Info

Publication number: KR100926314B1
Application number: KR1020030014801A
Authority: KR
Inventors: 장길상; 한인철; 박창호; 민도식; 김원회
Original assignee: 한라공조주식회사; 자화전자 주식회사
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2009-11-12
Also published as: KR20040079762A

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 크기의 통과공을 구비한 상판과; 상기 상판과 포개지게 접촉됨과 아울러 전후측부중 어느 한측부에 다수개의 삽입공이 형성된 일정한 크기의 통과공을 구비한 하판과; 상기 상,하판의 통과공내에 설치되고, 상기 삽입공에 삽입되어 돌출되는 단자부를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단과; 상기 상,하판의 좌측부와 발열수단 사이 및 우측부와 발열수단의 사이에 개재되어 상기 발열수단을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단과; 상기 상,하판의 좌우측부를 서로 결합함과 아울러 상기 탄력지지수단을 상기 발열수단측으로 밀어주는 한쌍의 결합수단을 포함하여 이루어지며,

상기 결합수단은, 상기 상판의 좌측부와 하판의 좌측부 사이 또는 상기 상판의 우측부와 하판의 우측부 사이로 삽입되어 상기 탄력지지수단을 가압하는 가압돌기와; 상기 가압돌기를 중앙으로 하여 상부에 위치되어 상기 상판의 좌우측부가 록킹되도록 하는 상부 후크와; 상기 가압돌기를 중앙으로 하여 하부에 위치되어 상기 하판의 좌우측부가 록킹되도록 하는 하부 후크와; 상기 가압돌기와 상하부 후크를 연결하는 연결부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상판, 하판, 탄력지지수단, 발열수단, 단자부

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 발명에 의한 전열히터의 구성중 발열수단의 분해사시도.

도 6은 본 발명에 의한 전열히터의 전체 외관 사시도.

도 7은 본 발명에 의한 전열히터의 결합 상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 상판

150 : 결합수단

200 : 하판

300 : 발열수단

400 : 탄력지지수단

본 발명은 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 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 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 실 내로 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 상태에서 측면 프레임(46)에 의해서만 고정되어 있기 때문에 측면 프레임(46)은 과도한 압력을 받게 될뿐만 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 크기의 통과공을 구비한 상판과; 상기 상판과 포개지게 접촉됨과 아울러 전후측부중 어느 한측부에 다수개의 삽입공이 형성된 일정한 크기의 통과공을 구비한 하판과; 상기 상,하판의 통과공내에 설치되고, 상기 삽입공에 삽입되어 돌출되는 단자부를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단과; 상기 상,하판의 좌측부와 발열수단 사이 및 우측부와 발열수단의 사이에 개재되어 상기 발열수단을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단과; 상기 상,하판의 좌우측부를 서로 결합함과 아울러 상기 탄력지지수단을 상기 발열수단측으로 밀어주는 한쌍의 결합수단을 포함하여 이루어지며, 상기 결합수단은, 상기 상판의 좌측부와 하판의 좌측부 사이 또는 상기 상판의 우측부와 하판의 우측부 사이로 삽입되어 상기 탄력지지수단을 가압하는 가압돌기와; 상기 가압돌기를 중앙으로 하여 상부에 위치되어 상기 상판의 좌우측부가 록킹되도록 하는 상부 후크와; 상기 가압돌기를 중앙으로 하여 하부에 위치되어 상기 하판의 좌우측부가 록킹되도록 하는 하부 후크와; 상기 가압돌기와 상하부 후크를 연결하는 연결부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

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

도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 전열히터의 구성중 발열수단의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 전열히터의 전체 외관 사시도이며, 도 7은 본 발명에 의한 전열히터의 결합 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 의한 전열히터는 크게 상판(100)과, 하판(200)과, 발열수단(300)과, 탄력지지수단(400)과, 결합수단(150)을 포함하여 이루어진다.

상기 상판(100)은 대략 사각형 형상으로 이루어지며, 일정한 크기의 사각 형상의 통과공(100a)을 구비한다.

상기 하판(200)은 대략 사각형 형상으로 이루어지며, 상기 상판(100)과 포개지게 접촉됨과 아울러 전후측부(210)(220)중 어느 한측부에 다수개의 삽입공(210a)이 형성된 일정한 크기의 사각 형상의 통과공(200a)을 구비한다.

상기 발열수단(300)은 상기 상,하판(100)(200)의 통과공(100a)(200a)내 설치되고, 상기 하판(200)의 삽입공(210a)에 삽입되어 돌출되는 단자부(300a)를 구비하여 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 피씨티 소자(330)와 전도체(320)중 어느 하나에 접촉되도록 상기 발열체 지지부재(310)의 적어도 일측면에 부착됨과 아울러 적어도 상기 피씨티 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 상기 상,하판(100)(200)의 좌측부(101,201)와 발열수단(300) 사이 및 우측부(102,202)와 발열수단(300)의 사이에 개재되어 상기 발열수단(300)을 탄력적으로 지지한다.

상기 탄력지지수단(400)은 상기 상,하판(100)(200)의 좌측부(101,201)와 발열수단(300) 사이 및 우측부(102,202)와 발열수단(300)의 사이에 개재됨과 아울러 일부가 절개되어 상기 결합수단(150)에 탄력적으로 지지되는 탄지부(411)를 구비하여 상기 발열수단(300)에 접촉되는 지지체(410)로 이루어진다.

상기 결합수단(150)은 한쌍으로 이루어지며, 상기 상,하판(100)(200)의 좌측부(101,201)를 서로 결합함과 아울러 상,하판(100)(200)의 우측부(102,202)를 서로 결합하며, 상기 탄력지지수단(400)을 상기 발열수단(300)측으로 밀어주는 역할을 한다.

상기 결합수단(150)은 상기 상판(100)의 좌측부(101)와 하판(200)의 좌측부(201) 사이 또는 상기 상판(100)의 우측부(102)와 하판(200)의 우측부(202) 사이로 삽입되어 상기 탄력지지수단(400)을 가압하는 가압돌기(151)와, 상기 가압돌기(151)를 중앙으로 하여 상부에 위치되어 상기 상판(100)의 좌우측부(101)(102)가 록킹되도록 하는 상부 후크(152)와, 상기 가압돌기(151)를 중앙으로 하여 하부에 위치되어 상기 하판(200)의 좌우측부(201,202)가 록킹되도록 하는 하부 후크(153)와, 상기 가압돌기(151)와 상하부 후크(152)(153)를 연결하는 연결부재(154)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 하판(200)의 통과공(200a)이 커버링되도록 다수개의 발열수단(300)을 배치시키되, 단자부(300a)가 하판(200)의 전측부(210)에 형성된 삽입공(210a)에 삽입되도록 배치시킨다.

다음으로, 발열수단(300)의 배열군중에서 좌우측에 해당되는 발열수단(300)에 탄력지지수단(400)을 구성하는 지지체(410)를 각각 배치시킨다.

이후, 상판(100)을 하판(200)위에 포개는 과정을 진행한다.

다음으로, 결합수단(150)을 이용하여 상기 상,하판(100)(200)의 좌우측부(101,201)(102,202)를 서로 결합하는 과정을 진행한다.

즉, 상판(100)의 좌우측부(101)(102)는 상부 후크(152)에 의해 록킹되고, 하판(200)의 좌우측부(201)(202)는 하부 후크(153)에 의해 록킹된다.

반면에, 가압돌기(151)는 상하부 후크(152)(153) 사이에 위치되어 탄력지지수단(400)을 구성하는 탄지부(411)를 밀어 지지체(410)가 발열수단(300)에 강제적으로 접촉되도록 한다.

이렇게 되면, 결합수단(150)에 의해 상하판(100)(200)이 견고하게 고정되어 있게 됨은 물론 가압돌기(151)에 의해 발열수단(300)들은 사각 형상의 통과공(100a,200a)내에 견고하게 설치되어 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 탄력지지수단의 위치적 특성으로 인해 발열수단을 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

일정한 크기의 통과공(100a)을 구비한 상판(100)과;

상기 상판(100)과 포개지게 접촉됨과 아울러 전후측부(210)(220)중 어느 한측부에 다수개의 삽입공(210a)이 형성된 일정한 크기의 통과공(200a)을 구비한 하판(200)과;

상기 상,하판(100)(200)의 통과공(100a)(200a)내에 설치되고, 상기 삽입공(210a)에 삽입되어 돌출되는 단자부(300a)를 구비하여 외부로부터 공급되는 전기에 의해 발열하는 다수개의 발열수단(300)과;

상기 상,하판(100)(200)의 좌측부(101,201)와 발열수단(300) 사이 및 우측부(102,202)와 발열수단(300)의 사이에 개재되어 상기 발열수단(300)을 탄력적으로 지지하는 탄력지지수단(400)과;

상기 상,하판(100)(200)의 좌우측부(101,201)(102,202)를 서로 결합함과 아울러 상기 탄력지지수단(400)을 상기 발열수단(300)측으로 밀어주는 한쌍의 결합수단(150)을 포함하여 이루어지며,

상기 결합수단(150)은,

상기 상판(100)의 좌측부(101)와 하판(200)의 좌측부(201) 사이 또는 상기 상판(100)의 우측부(102)와 하판(200)의 우측부(202) 사이로 삽입되어 상기 탄력지지수단(400)을 가압하는 가압돌기(151)와;

상기 가압돌기(151)를 중앙으로 하여 상부에 위치되어 상기 상판(100)의 좌우측부(101)(102)가 록킹되도록 하는 상부 후크(152)와;

상기 가압돌기(151)를 중앙으로 하여 하부에 위치되어 상기 하판(200)의 좌우측부(201)(202)가 록킹되도록 하는 하부 후크(153)와;

상기 가압돌기(151)와 상하부 후크(152)(153)를 연결하는 연결부재(154)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전열히터.
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.
제 1 항에 있어서,

상기 탄력지지수단(400)은,

일부가 절개되어 상기 결합수단(150)에 탄력적으로 지지되는 탄지부(411)를 구비하여 상기 발열수단(300)에 접촉되는 지지체(410)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전열히터.
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