KR101104285B1

KR101104285B1 - 전열히터

Info

Publication number: KR101104285B1
Application number: KR1020050012621A
Authority: KR
Inventors: 한인철; 장길상; 민도식; 김원회
Original assignee: 자화전자 주식회사; 한라공조주식회사
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2012-01-12
Also published as: KR20060091882A

Abstract

본 발명은 편평튜브의 내부로 유체등의 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 하며, 부가적으로 커버내에서 배선들간의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있도록 한 전열히터를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 방열핀과, 상기 방열핀을 감싸도록 형성된 방열핀 지지플레이트를 일체로 브레이징 접합함으로써 형성된 방열부재와; 상기 방열부재 사이에 소정의 간격을 두고 배치되는 것으로, 중공형 편평튜브의 내측에, 일정한 간격을 두고 형성된 관통홀을 갖는 가이드판, 상기 가이드판의 일측면과 접촉되는 전극판, 상기 가이드판의 관통홀에 각각 삽입되어 상기 전극판의 일측면과 접촉됨으로써 전원공급에 의해 발열되는 복수개의 PTC소자, 및 상기 전극판의 타측면과 접촉되는 절연막을 삽입한 후, 상기 편평튜브의 외측면을 압착함으로써 형성된 발열부재와; 상기 방열부재중 양쪽 최외측의 방열부재의 일측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재와 발열부재를 지지하여 고정하는 제1 및 제2 지지프레임과; 상기 제1 및 제2 지지프레임의 각 양단부와 상기 발열부재의 양단부를 지지하여 고정하는 제1 및 제2 캡;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전열히터에 있어서, 상기 가이드판의 하단부에는 이물질 유입방지수단이 구비되며, 상기 제1 캡에 삽입홈을 형성하여 상기 이물질 유입방지수단을 상기 삽입홈에 삽입되도록 하여 상기 편평튜브에 밀착되도록 한 것을 특징으로 한다.

전열히터, 이물질, 유입방지

Description

전열히터{Electric heater}

도 1은 종래 기술에 의한 전열히터의 요부 분해 사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 전열히터의 결합 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 전열히터의 정면도.

도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 분해 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 전열히터의 편평튜브에 설치되는 발열부재의 분해 사시도.

도 6은 본 발명의 전열히터의 하단부가 조립 상태를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 방열부재

111 : 방열핀

112 : 방열핀 지지플레이트

120 : 발열부재

121 : 편평튜브

130,140 : 제1 및 제2 지지프레임

160,170 : 제1 및 제2 캡

본 발명은 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편평튜브의 내부로 유체등의 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 하며, 부가적으로 커버내에서 배선들간의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있도록 한 전열히터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 공조장치는, 자동차의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 자동차의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함한다. 냉방시스템은 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 냉매를 압축하여 응축기로 보내고, 이 응축기에서 냉각팬의 강제송풍에 의하여 냉매를 응축시킨 다음, 이 냉매를 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시킨다. 이 과정에서 공조케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유니트(Blower Unit)의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜 송풍공기를 냉기상태로 차량 실내로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉방한다.

한편, 난방시스템은 엔진의 냉각수를 히터코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍공기를 온기상태로 차량 실내로 토출시킴으로써 자동차 실내를 난방한다.

특히, 상기 난방시스템은, 엔진이 가동된 후 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 충분히 가열된 상태에서 자동차 실내를 난방하는 것이나, 동절기에는 엔진과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진의 열이 일정온도 이상으로 상 승되기 까지는 장시간이 소요됨으로써 엔진 가동후 초기 난방의 효과를 기대할 수 없다.

이에 따라 자동차의 초기 난방을 위해, 온도 상승에 따라 저항값이 증가하는 정온도특성을 갖는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용한 전열히터가 개발되어 왔다.

상기 PTC 소자를 이용한 전열히터는, 공조장치의 케이스내에 설치된 통상의 히터코어 근방에 배치되어 공기를 직접 가열하므로, 엔진의 초기구동시부터 정상구동시까지 자동차 실내의 온도를 상승시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 종래 전열히터(540)를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 양단이 관통된 단일체인 결합몸체(541)의 설치공(541a)에는 PTC 소자(542a)를 탑재한 소자 가이드(542)와, 전극용 커넥터(543a)를 형성한 전극판(543)과, 절연시트(544)를 결합하고, 이 결합몸체(541)의 외부에 방열판(545)을 결합하여 구성되어 있다.

상기 결합몸체(541)에는 전원공급용 커넥터(541b)가 형성되어 있다.

그런데, 종래 기술은 양단이 관통된 튜브 형상의 결합몸체(41)의 내부에는 PTC소자(42a), 가이드(42)와, 커넥터(43a)를 갖는 전극판(43)과, 절연시트(44)가 적층되어 구성된 발열수단이 내장되어 있는데, 상기 결합몸체(41)의 일단부를 통해 내부로 이물질이 발열수단과 결합몸체(41)의 내면 사이로 유입되어 결국에는 결합몸체(41)가 손상을 입게되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 편평튜브의 내부로 유체등의 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 하며, 부가적으로 커버내에서 배선들간의 전기적인 쇼트를 방지할 수 있도록 한 전열히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

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

도 3은 본 발명에 의한 전열히터의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 전열히터의 편평튜브에 설치되는 발열부재의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 전열히터의 하단부가 조립 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 복수개의 방열핀(111)과 각 방열핀(111)을 감싸는 방열핀 지지플레이트(122)를 일체로 브레이징접합하여 형성한 복수개의 방열부재(110)와; 상기 복수개의 방열부재(110) 사이에 소정의 간격을 두고 배치되는 것으로, 복수개의 사각형 편평튜브(121)의 각 내측에 삽입하여 각 편평튜브(121) 외측면을 압착하여 형성한 복수개의 발열부재(120)와; 상기 복수개의 방열부재(110)와 복수개의 발열부재(120)를 지지하여 밀착시키도록 최외측의 방열부재(110)의 일측면에 서로 대향하여 배치된 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)과; 상기 복수개의 방열부재(110), 복수개의 발열부재(120) 와 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 양단부를 지지고정하는 제1 및 제2 캡(160)(170)으로 구성되어 있다.

상기 발열부재(120)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 일정한 간격을 두고 형성된 복수개의 관통홀(122a)을 갖는 절연성 가이드판(122)과, 상기 가이드판(122)의 일측면에 배치되는 도전성 전극판(123)과, 상기 가이드판(122)의 복수개의 관통홀(122a)에 각각 삽입되어 상기 전극판(123)의 일측면과 접촉되는 복수개의 PTC소자(124)와, 상기 전극판(123)의 타측면에 배치되는 절연막(125)으로 이루어져 있다.

다만, 본 발명에 의한 상기 전극판(123)은, 그 일단부에 발열부재(120) 또는 편평튜브(121)의 길이방향과 수직한 방향으로 제1 배선을 연결하기 위한 제1 배선연결부(126)가 결합되어 있다는 것이다.

한편, 상기 가이드판(122)의 하단부에는 도 7에 도시된 바와 같이, 이물질 유입방지수단(122d)이 구비된다.

상기 이물질 유입방지수단(122d)은 상기 제1 캡(160)에 형성된 삽입홈(163a)(164a)(165a)에 삽입되어 상기 편평튜브(121)의 하단에 밀착되는 것이다.

상기 이물질 유입방지수단(122d)은 상기 편평튜브(121)의 단면 형상과 동일한 단면 형상으로 형성된 고무재질의 링형상으로 이루어져 상기 가이드판(122)의 하단부 외면에 개재된다.

상기와 같이 이물질 유입방지수단(122d)을 구비함으로써 유체등의 이물질이 편평튜브(121)내로 유입되지 않게 됨에 따라 편평튜브(121) 및 이 내부의 구성 부품에 대한 손상이 생기는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 여기서, 상기 이물질 유입방지수단(122d)은 상기 전극판(123)에 접촉되는 상기 절연막(125)의 하단부를 지지하는 역할을 하기도 한다.

상기 전극판(123)은, 상기 편평튜브(121)의 길이보다 길게 형성되어 그 일단부가 상기 편평튜브(121)의 내부공간으로부터 돌출되도록 상기 편평튜브(121) 내부에 삽입되어 있다. 이에 따라 상기 전극판(123)의 상단부에 결합된 제1 배선연결부(126)가 상기 편평튜브(121)로부터 노출된 상태로 있게 된다.

이에 의해 상기 전극판(123)은, 그 상단부에 결합된 제1 배선연결부(126)의 제1 삽입부(126b)에, 자동차의 전원장치의 양극에 접속되는 제1 배선을 연결함으로써 양극단자로서 작용을 하도록 하고, 상기 전극판(123)을 제외한 구성부품은 모두 음극단자로서 작용하도록 한다.

상기한 복수개의 방열부재(110)중 최외측의 방열부재의 양측면에 서로 대향하도록 설치되는 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)은, 그 각 양측면에 길이방향으로 가이드홈(130a)(130b)(140a)(140b)이 길게 형성된 'I' 자형의 구조로 되어 있다.

한편, 상기 제1 캡(160)에는, 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 하단부가 각각 삽입되어 조립되도록, 양측벽에 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 하단부의 가이드홈(130a)(130b)(140a)(140b)에 결합되는 한쌍의 제1 가이드부(161a)(161b)(162a)(162b)가 대향하여 돌출 형성된 제1 홈(161)(162)이 각각 형성되어 있다. 이와 함께, 상기 제1 캡(160)의 양측에 각각 형성된 제1 홈(161)(162) 사이에는, 상기 복수개의 편평튜브(121)의 각 하단부가 삽입되도록 복수개의 제2 홈(163)(164)(165)이 형성되어 있다. 또한, 상기 제2 홈(163)(164)(165)의 각 하단부에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 편평튜브(121)의 하단부를 유동없이 확실하게 고정할 수 있도록, 상기 편평튜브(121)의 하단부로부터 돌출된 상기 가이드판(122)의 끝단부에 설치된 이물질 유입방지수단(122d)이 삽입되기 위한 복수개의 제3 홈(163a)(164a)(165a)이 형성되어 있다. 상기 제3 홈(163a)(164a)(165a)은 상기 제2 홈(163)(164)(165)의 폭보다 좁게 형성되어 있다.

상기 제1 캡(160)의 제1 가이드부(161a)(161b)(162a)(162b)를 따라 제1 홈(161)(162)에 끼워진 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 하단부는, 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 하단부에 형성된 체결공(130c)(140c)과 상기 제1 가이드부(161a)(161b)(162a)(162b)중 최외측 가이드부(161a)(162a)에 형성된 체결공(161c)(162c)을 통하여 나사 등의 체결수단을 체결함으로써 고정된다.

더욱이, 상기 제2 캡(170)은, 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 상단부와 상기 복수개의 발열부재(120)를 고정하도록, 상기 제1 캡(160)의 구조와 마찬가지로, 양측벽에 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 상단부의 가이드홈(130a)(130b)(140a)(140b)에 결합되는 한쌍의 제2 가이드부(171a)(172a) (172b)가 대향하여 돌출 형성된 제1 홈(171)(172)과, 상기 제1 홈(171)(172) 사이에 복수개의 통공(173)이 소정의 간격을 두고 형성된 구조를 갖는 돌출부(171)와, 상기 돌출부(171)에 일체로 형성되어 상기 복수개의 발열부재(120)의 상단부가 각각 통과되도록 상기 복수개의 통공(173)과 연통되는 복수개의 개구(174)를 갖는 판체(175)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 상단부는, 상기 제1 및 제2 지지프레임(130)(140)의 각 하단부의 고정구조와 마찬가지로, 그 상단부에 형성된 체결공(130c)(140c)과, 상기 제2 캡(170)를 구성하는 돌출부(171)의 최외측 가이드부(171a)(172a)에 각각 형성된 체결공(미도시)을 통하여, 나사 등의 체결수단을 체결함으로써 상기 돌출부(171)에 착탈가능하게 고정된다.

더욱이, 상기 제2 캡(170)의 판체(175) 상면에는, 도 4에 상세히 도시된 바 와 같이, 후술하는 바와 같은 구조를 갖는 커버(190)를 향하여 돌출된 지지판(176)이 형성되어 있고, 상기 지지판(176)의 일면 중앙부에는 제1 배선이 삽입되는 제1 삽입홈(177)이 형성되어 있으며, 상기 제1 삽입홈(177)의 좌우측에는 상기 제1 배선과 다른 극성을 갖는 제2 배선이 각각 삽입되는 제2 삽입홈(178a)(178b)이 형성되어 있다. 도 4에는, 상기 제1 삽입홈(177)을 1개만 도시하였으나, 그 갯수는 이에 한정되지 않는다.

이러한 구조를 갖는 상기 제1 및 제2 캡(160)(170)은, 상기 방열부재(110)와 발열부재(120)와 전기적 절연상태로 되도록 절연성 재질로 형성되어 있다.

한편, 상기 제2 캡(170)의 상측에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2 캡(170)에 형성된 복수개의 개구(174)를 통과하여 돌출된 상기 복수개의 발열부재(120)에 각각 전기적으로 연결하여 전원공급이 이루어지도록, 도전성이 우수한 금속제의 공통단자판(180)이 배치되어 있다.

상기 공통단자판(180)은, 상기 제2 캡(170)에 형성된 복수개의 개구(174)를 통과하여 돌출된 상기 복수개의 편평튜브(121)내의 전극판(123)의 상단부에 결합된 제1 배선연결부(126)에 상기 편평튜브(121)의 길이방향과 수직한 방향으로 자동차의 전원장치의 양극단자에 접속되는 제1 배선을 연결하도록, 상기 복수개의 편평튜브(121)의 상단부가 각각 삽입되는 복수개의 삽입공(181a)을 갖는 일자형의 튜브삽입부(181)와, 상기 튜브삽입부(181)의 일면으로부터 상기 편평튜브(121)의 길이방향으로 연장되어 직각으로 절곡된 절곡부(182)에 상기 제1 배선과 다른 극성을 갖는 제2 배선을 상기 편평튜브(121)의 길이방향과 수직한 방향으로 연결하기 위한 제2 배선연결부(185)를 구비한다.

이와같이, 본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 배선연결부(126)(185)의 구조를 채택함으로써, 자동차의 전원장치에 접속된 양극 및 음극 배선을 편평튜브의 길이방향과 수직한 방향으로 전열히터에 간단히 연결할 수 있으므로, 종래와 같이 상기 배선들을 어느 정도 꺽은 상태에서 전열히터의 단자에 직립되게 연결해야 하는 번거로운 작업을 해결할 수가 있다.

한편, 이러한 공통단자판(180)을 외부로부터 보호하기 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공통단자판(180)을 수용하기 위한 내부공간을 갖고, 상기 제 2 캡(170)과 착탈가능하게 고정되도록 양측면에 상기 제2 캡(170)의 판체(175) 양측부에 각각 돌출형성된 탄성걸림부(179)에 결합되는 후크부(Hook, 191)를 각각 구비하는 'ㄷ'자형 구조의 커버(190)가 설치된다.

한편, 상기 커버(190)의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 배선과 제2 배선을 서로 다른 공간에서 분리 구획하여 쇼트를 방지하기 위한 다수의 구획칸막이(196)가 형성된다.

상기 구획칸막이(196)를 형성함에 따라 제1, 제2 배선이 연결된 부분이 크랙이 생겨 제1 배선과 제2 배선이 이탈된 경우 이들이 서로 전기적으로 연결되어 쇼트되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 편평튜브의 내부로 유체등의 이물질의 유입을 방지할 수 있도록 하며, 부가적으로 커버내에서 배선들간의 전기적 인 쇼트를 방지할 수 있도록 한다.

본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정하지 아니하며, 당업자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지로 그 변형과 응용이 가능할 것이다.

Claims

방열핀(111)과, 상기 방열핀(111)을 감싸도록 형성된 방열핀 지지플레이트( 112)를 일체로 브레이징 접합함으로써 형성된 방열부재(110)와; 상기 방열부재(110) 사이에 소정의 간격을 두고 배치되는 것으로, 중공형 편평튜브(121)의 내측에, 일정한 간격을 두고 형성된 관통홀(122a)을 갖는 가이드판(122), 상기 가이드판(122)의 일측면과 접촉되는 전극판(123), 상기 가이드판(122)의 관통홀(122a)에 각각 삽입되어 상기 전극판(123)의 일측면과 접촉됨으로써 전원공급에 의해 발열되는 복수개의 PTC소자(124), 및 상기 전극판(123)의 타측면과 접촉되는 절연막(125)을 삽입한 후, 상기 편평튜브(121)의 외측면을 압착함으로써 형성된 발열부재(120)와; 상기 방열부재(110)중 양쪽 최외측의 방열부재의 일측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재(110)와 발열부재(120)를 지지하여 고정하는 제1 및 제2 지지프레임(130, 140)과; 상기 제1 및 제2 지지프레임(130, 140)의 각 양단부와 상기 발열부재의 양단부를 지지하여 고정하는 제1 및 제2 캡(160, 170);을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 전열히터에 있어서,

상기 가이드판(122)의 하단부에는 이물질 유입방지수단(122d)이 구비되며,

상기 이물질 유입방지수단(122d)은 상기 편평튜브(121)의 길이 방향으로 하단부를 커버하고,

상기 제1 캡(160)에 삽입홈(163a,164a,165a)을 형성하여 상기 이물질 유입방지수단(122d)을 상기 삽입홈(163a,164a,165a)에 삽입되도록 하여 상기 편평튜브(121)에 밀착되도록 한 것을 특징으로 하는 전열히터.
제 1 항에 있어서,

상기 이물질 유입방지수단(122d)은 상기 편평튜브(121)의 단면 형상과 동일한 단면 형상으로 형성된 고무재질의 링형상으로 이루어져 상기 가이드판(122)의 하단부 외면에 개재되는 것을 특징으로 하는 전열히터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제2 캡(170)의 상측에는, 제1 배선과 연결되는 전극판(123)이 내부에 수납된 편평튜브(121)의 일측단부가 삽입되는 튜브삽입부(181) 및, 상기 제1 배선과 다른 극성을 갖는 제2 배선을 연결하기 위한 배선연결부(185)를 구비하는 공통단자판(180)이 배치되고,

상기 공통단자판(180)의 상측에는 상기 공통단자판(180)을 보호하는 커버(190)가 설치되며,

상기 커버(190)의 내부에는 상기 제1 배선과 제2 배선을 서로 다른 공간에서 분리 구획하여 쇼트를 방지하기 위한 다수의 구획칸막이(196)가 형성된 것을 특징으로 하는 전열히터.