KR101104286B1

KR101104286B1 - 전열히터

Info

Publication number: KR101104286B1
Application number: KR1020050015097A
Authority: KR
Inventors: 한인철; 장길상; 민도식; 김원회
Original assignee: 자화전자 주식회사; 한라공조주식회사
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2012-01-13
Also published as: KR20060093949A

Abstract

본 발명은 제1, 제2 프레임중 어느 하나의 외부에 음극 배선 하나만을 간단하게 접속 설치하여 전류가 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 다수의 편평튜브로 전류가 흐르도록 함으로써 음극 배선을 아주 간편하게 설치함과 아울러 음극 전류가 다수의 편평튜브로 용이하게 도통되도록 한 전열히터를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 방열핀과, 상기 방열핀을 감싸도록 형성된 방열핀 지지 플레이트를 접합하여서 된 다수의 방열부재와; 상기 방열부재 사이에 배치되어 상기 방열핀 지지 플레이트와 접촉되며, 내부에 발열부재가 내장된 편평튜브)와; 상기 방열부재중 양쪽 최외측의 방열부재의 외측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재와 발열부재를 지지하여 고정하는 제1, 제2 지지프레임과; 상기 제1, 제2 지지프레임의 각 양단부와 상기 편평튜브의 양단부를 지지하여 고정하는 제1, 제2 캡을 포함하여 이루어진 전열히터에 있어서, 상기 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 상기 편평튜브로 전류가 흐르도록 하는 튜브측 전류도통수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

튜브, 접촉수단

Description

전열히터{Electric heater}

도 1은 종래 기술에 의한 전열히터의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전열히터의 정면도.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 전열히터의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 제2 실시예에 따른 분해 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 전열히터가 결합된 상태에서의 일부 정면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 방열부재

121 : 편평튜브

130,140 : 제1, 제2 지지프레임

160,170 : 제1, 제2 캡

200 : 장볼트

210 : 배선연결부

250 : 공통단자부재

본 발명은 전열히터에 관한 것으로, 제1, 제2 프레임중 어느 하나의 외부에 음극 배선 하나만을 간단하게 접속 설치하여 전류가 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 다수의 편평튜브로 전류가 흐르도록 함으로써 음극 배선을 아주 간편하게 설치함과 아울러 음극 전류가 다수의 편평튜브로 용이하게 도통되도록 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 냉각 수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진의 열이 일정온도 이상으로 상승되기 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.

도 1은, 그 일례로서, 종래 기술에 의한 자동차용 전열히터의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전열히터는 서로 대향하는 상·하부 프레임(501)(502) 사이에 일정한 길이를 갖는 코루게이트형(Corrugated) 방열핀(503)이 소정의 간격을 두고 복수개 배열되어 있고, 상기 방열핀(503) 사이에 발열체(504)들이 개재되어 있고, 상기 상·하부 프레임(501)(502)측에 각각 인접한 방열핀(503)의 외측에는 내방웹(505)이 배치되어 있으며, 상기 상부 프레임(501) 또는 하부 프레임(502)과 내방웹(505) 사이에는 파형 스프링(506)이 장착된 구조로 되어 있다.

또한, 상기 발열체(504)는 상하로 이격된 금속띠편(504a)과, 이 금속띠편(504a) 사이에서 PTC소자(504b)를 고정하는 절연재인 고정부재(504c)로 이루어져 있다.

상기와 같이 적층된 구성요소들은 측면 프레임(507)에 의해 하나의 조립체로 고정되어 있다. 한편, 상기 금속띠편(504a)의 일단부에는 배선에 연결되기 위한 단자(508)가 연설되어 상기 측면 프레임(507)의 외측으로 소정 길이 돌출되어 있다. 미설명 부호 '509'는 내부의 방열핀(503)에 견고하게 고정된 지지띠를 표시한 것이다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 전열히터에서 발열체(504)로는 양극(+)의 전류가 흐르도록 하고, 방열핀(503)으로는 음극(-)의 전류가 공급되도록 양극 배선과 음극 배선을 각각 연결하게 되는데, 상기 방열핀(503)으로 음극(-)전류를 공급하기 위해 별도의 단자를 측면 프레임(507)의 외부로 방열핀(503)의 개수만큼 돌출시켜야 하기 때문에 음극 배선이 복잡하게 설치되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 제1, 제2 프레임중 어느 하나의 외부에 음극 배선 하나만을 간단하게 접속 설치하여 전류가 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 다수의 편평튜브로 전류가 흐르도록 함으로써 음극 배선을 아주 간편하게 설치함과 아울러 음극 전류가 다수의 편평튜브로 용이하게 도통되도록 한 전열히터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 방열핀과, 상기 방열핀을 감싸도록 형성된 방열핀 지지 플레이트를 접합하여서 된 다수의 방열부재와; 상기 방 열부재 사이에 배치되어 상기 방열핀 지지 플레이트와 접촉되며, 내부에 발열부재가 내장된 편평튜브)와; 상기 방열부재중 양쪽 최외측의 방열부재의 외측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재와 발열부재를 지지하여 고정하는 제1, 제2 지지프레임과; 상기 제1, 제2 지지프레임의 각 양단부와 상기 편평튜브의 양단부를 지지하여 고정하는 제1, 제2 캡을 포함하여 이루어진 전열히터에 있어서, 상기 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 상기 편평튜브로 전류가 흐르도록 하는 튜브측 전류도통수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 전열히터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전열히터의 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 본 발명의 전열히터의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 전열히터의 제2 실시예에 따른 분해 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 전열히터가 결합된 상태에서의 일부 정면도이다.

본 발명의 전열히터의 전체 구조는 도 2에 도시된 바와 같이. 방열부재(110)와, 전원공급에 의해 발열되는 발열부재(120)가 내장된 편평튜브(121)와, 제1, 제2 지지프레임(130)(140)과, 제1, 제2 캡(160)(170)을 포함하여 이루어진다.

상기 방열부재(110)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 방열핀(111)과, 각 방열핀(111)을 감싸는 상기 방열핀(111)과 일체로 브레이징 접합되는 방열핀 지지플레이트(112)로 이루어진다.

상기 편평튜브(121)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열부재 (110) 사이에 배치되어 상기 방열핀 지지플레이트(112)와 접착제를 매개로 하여 접촉되며, 내부에 발열부재(120)가 내장된다.

상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열부재(110)중 양쪽 최외측의 방열부재(110)의 외측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재(110)와 발열부재(120)를 밀착 지지하여 고정하도록 구성된다.

상기 제1, 제2 캡(160)(170)은 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)의 각 양단부와 상기 편평튜브(121)의 양단부를 지지하여 고정하도록 구성된다.

여기서, 미설명 부호 151,152는 제1, 제2 지지프레임(130)(140)과 방열부재(110) 사이에 설치되어 제1, 제2 지지프레임(130)(140)측으로 열이 전달되지 못하도록 하는 열차단부재이다.

본 발명은 상기와 같은 구성에서 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나를 지나 후술하는 발열부재(120)의 전극판(123)에 설치된 배선연결부(126)의 반대쪽에 해당되는 제1 캡(160)에서 상기 편평튜브(121)로 전류가 흐르도록 하는 튜브측 전류도통수단을 구비한 것이다.

여기서, 튜브측 전류도통수단을 통해 공급되는 전류의 극성은 (-)극을 가진 전류이다.

상기 튜브측 전류도통수단은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 지지프레임(130)을 관통한 후 제1 캡(160)과 함께 편평튜브(121)의 일단을 관통하여 제2 지지프레임(140)에 체결되는 장볼트(200)와, 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나의 외측에 형성된 배선연결부(210)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1,제2 지지프레임(130)(140)는 전기가 흐르는 도전성 재질로 이루어지며, 장볼트(200)와 제1 캡(160) 역시 전기가 흐르는 도전성 재질로 이루어진다.

여기서, 미설명 부호 201은 장볼트(200)가 관통하도록 편평튜브(121)에 형성된 관통공이고, 202는 장볼트(200)가 관통하도록 제1 캡(160)에 형성된 관통공이다.

상기와 같이 튜브측 전류도통수단을 구현함으로써, 배선연결부(210)을 통해 흐르는 음극(-)의 전류는 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나를 통해 흐른 후, 제1 캡(160)에서 장볼트(200)를 통해 다수의 편평튜브(121)로 흐르게 된다.

상기와 같이 튜브측 전류도통수단에 의해 제1, 제2 프레임중 어느 하나에 전열히터의 외부측에서 음극 배선 하나만을 간단하게 접속 설치하여 전류가 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 다수의 편평튜브로 전류가 흐르도록 함으로써 음극 배선을 아주 간편하게 설치함과 아울러 음극 전류가 다수의 편평튜브로 용이하게 도통되도록 할 수 있게 된다.

여기서, 도 2에 도시된 일점쇄선은 전류가 흐르는 도통로를 나타낸 것이다.

한편, 본 발명의 상기 튜브측 전류도통수단의 다른 실시예로 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 캡(160)에 구비되어 상기 편평튜브(121)의 일단의 외면과 전기적으로 접촉됨과 아울러 양단이 제1, 제2 지지프레임(130)(140)에 전기적으로 접촉되는 공통단자부재(250)(도 5의 단면친 부분)와, 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나의 외측에 형성된 배선연결부(210)로 이루어지도록 할 수도 있다.

여기서, 공통단부재(250)는 후술하는 상기 제1 캡(160)의 홈(163)(164)(165)에 결합될 수 있는 형상으로 형성되며, 이 공통단자부재(250)에 상기 편평튜브(121)의 일단이 전기적으로 접촉되게 삽입되는 것이다.

여기서, 도 5에 도시된 일점쇄선은 전류가 흐르는 도통로이다.

한편, 본 발명의 편평튜브(121)내에 설치된 발열부재(120)를 구성하는 전극판(123)의 일단부에는 양극(+)의 전류를 공급하기 위한 양극 배선을 연결하기 위한 양극 배선연결부(126)가 상기 편평튜브(121)로부터 노출된 상태로 결합되어 있다.

한편, 복수개의 방열부재(110)중 최외측의 방열부재의 양측면에 서로 대향되도록 설치되는 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)은 그 각 양측면에 길이 방향으로 가이드홈(130a)(130b)(140a)(140b)이 길게 형성된 'I'자형의 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 제1 캡(160)의 양측에는 상기 복수개의 편평튜브(121)의 하단부가 삽입되도록 복수개의 홈(163)(164)(165)이 형성된다.

그리고, 상기 홈(163)(164)(165)의 각 하단부에는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 편평튜브(121)의 하단부가 유동없이 확실하게 고정되도록 삽입된다.

한편, 상기 제2 캡(170)은, 상기 복수개의 편평튜브(121)에 각각 돌출된 발열부재(120)의 상단부가 통과하도록 복수개의 통공(173)과, 이 통공(173)과 연통되는 개구(174)가 형성된다.

상기 제2 캡(170)의 상면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 커버(190)를 향하여 돌출된 지지판(176)이 형성되어 있고, 이 지지판(176)의 일면 중앙에는 양극 배선 이 삽입되는 삽입홈(177)이 형성되어 있다.

그리고, 본 발명에서는 삽입홈(177)을 통해 삽입되어 양극 배선연결부(126)과 연결되는 양극 배선을 외부로부터 보호하기 위해 제2 캡(170)에 커버(190)가 초음파 융착되는데, 이 커버(190)는 "ㄷ"자 형상의 단면을 가지며, 내부가 비어 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 양극 배선은 제2 캡(170)의 중앙에 형성된 지지판(176)의 삽입홈(177)을 통해 커버(190)의 내부에 위치된 양극 배선연결부(126)에 연결되도록 하고, 음극 배선은 제2 캡(170)의 외부 일측의 제1, 제2 지지프레임(130)(140)에 설치된 배선연결부(210)에 간단하게 설치함으로써, 음극 배선을 아주 간편하게 설치할 수 있다.

여기서, 상기 커버(190)를 제2 캡(170)에 초음파 융착하여 고정하는 이유는 진동에 의한 제2 캡(170)과 탈착되는 것을 방지하고, 외부 이물질이 제2 캡(170)의 상면에 설치되는 배선 연결부(126)로 침투되는 것을 방지하기 위함이다.

그리고, 상기 음극 배선은 제2 캡(170)에 결합된 커버(190)의 외부에 위치하여 연결되고, 양극 배선은 제2 캡(170)에 결합된 커버(190)의 내부에 위치하여 연결되는 구조, 즉, 양극 배선과 음극 배선은 커버(190)의 내외부에 분할 배치되어 있는 구조가 되어 결국에는 상기 양극, 음극 배선들이 단락되더라도 쇼트가 일어나지 않게 된다.

여기서, 본 발명은 상기와 같이 배선 연결의 실시예 이외에도 PTC 소자에 전원을 공급하기 위해 양극 배선을 편평 튜브(121)의 상단부로 돌출되는 전극판(123) 에 설치된 배선연결부(126)에 연결하고, 음극 배선을 편평 튜브(121)의 하단부에 연결 설치할 수 도 있다.

즉, 양극 배선과 음극 배선을 편평 튜브(121)의 양단부에 분할 배치하여 연결할 수 있는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 전열히터에 따르면, 제1, 제2 프레임중 어느 하나의 외부에 음극 배선 하나만을 간단하게 접속 설치하여 전류가 제1, 제2 지지프레임중 어느 하나를 지나 제1 캡에서 다수의 편평튜브로 전류가 흐르도록 함으로써 음극 배선을 아주 간편하게 설치함과 아울러 음극 전류가 다수의 편평튜브로 용이하게 도통되도록 할 수 있다.

Claims

삭제
방열핀(111)과, 상기 방열핀(111)을 감싸도록 형성된 방열핀 지지 플레이트(112)를 접합하여서 된 다수의 방열부재(110);

상기 방열부재(110) 사이에 배치되어 상기 방열핀 지지 플레이트(112)와 접촉되며, 내부에 발열부재(120)가 내장된 편평튜브(121);

상기 방열부재(110)중 양쪽 최외측의 방열부재의 외측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재(110)와 발열부재(120)를 지지하여 고정하는 제1, 제2 지지프레임(130)(140); 및

상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)의 각 양단부와 상기 편평튜브(121)의 양단부를 지지하여 고정하는 제1, 제2 캡(160)(170)을 포함하여 이루어진 전열히터에 있어서,

상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나를 지나 제1 캡(160)에서 상기 편평튜브(121)로 전류가 흐르도록 하는 튜브측 전류도통수단을 구비하며,

상기 튜브측 전류도통수단은, 상기 제1 지지프레임(130)을 관통한 후 제1 캡(160)과 함께 편평튜브(121)의 일단을 관통하여 제2 지지프레임(140)에 체결되는 장볼트(200) 및 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140) 중 어느 하나의 외측에 형성된 배선연결부(210)로 이루어지고,

상기 발열부재(120)로 전원을 공급하는 배선을 상기 편평튜브(121)의 양단부에 분할 배치하여 연결하는 것을 특징으로 하는 전열히터.
방열핀(111)과, 상기 방열핀(111)을 감싸도록 형성된 방열핀 지지 플레이트(112)를 접합하여서 된 다수의 방열부재(110);

상기 방열부재(110) 사이에 배치되어 상기 방열핀 지지 플레이트(112)와 접촉되며, 내부에 발열부재(120)가 내장된 편평튜브(121);

상기 방열부재(110)중 양쪽 최외측의 방열부재의 외측면에 각각 대향되게 배치되어 상기 방열부재(110)와 발열부재(120)를 지지하여 고정하는 제1, 제2 지지프레임(130)(140); 및

상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)의 각 양단부와 상기 편평튜브(121)의 양단부를 지지하여 고정하는 제1, 제2 캡(160)(170)을 포함하여 이루어진 전열히터에 있어서,

상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140)중 어느 하나를 지나 제1 캡(160)에서 상기 편평튜브(121)로 전류가 흐르도록 하는 튜브측 전류도통수단을 구비하며,

상기 튜브측 전류도통수단은, 제1 캡(160)에 구비되어 상기 편평튜브(121)의 일단의 외면과 전기적으로 접촉되며 양단이 제1, 제2 지지프레임(130)(140)에 전기적으로 접촉되는 공통단자부재(250) 및 상기 제1, 제2 지지프레임(130)(140) 중 어느 하나의 외측에 형성된 배선연결부(210)로 이루어지고,

상기 발열부재(120)로 전원을 공급하는 배선을 상기 편평튜브(121)의 양단부에 분할 배치하여 연결하는 것을 특징으로 하는 전열히터.
삭제
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제2 캡(170)에는 커버(190)가 초음파 융착되어 고정된 것을 특징으로 하는 전열히터.