KR101599218B1 - 차량용 히터의 히트 로드 조립체 - Google Patents

차량용 히터의 히트 로드 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 히터의 히트 로드 조립체에 관한 것으로, 일정 길이로 연장되며 각각의 단자 플레이트를 구비한 (+)단자 및 (-)단자; 상기 단자 플레이트 사이에 개재되는 PTC소자; 상기 단자 플레이트와 PTC소자를 감싸는 구조의 절연프레임을 포함하되, 상기 절연프레임은 각각의 단자 플레이트 및 PTC소자가 일체형 결합 구조를 유지할 수 있도록 인서트 사출성형에 의해 순차적으로 형성되는 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 각 조립 구성요소 간의 결합 틈새가 발생하는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있어 차량 내에서 발생하는 응축수 또는 수분이 절연프레임 내부로 침입하는 것을 방지하여 단자 플레이트와 히트로드 외부 사이의 절연성이 약화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 히터의 히트 로드 조립체{Heat Rod Assembly of Heater for vehicle}
본 발명은 차량용 히터의 히트 로드 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히트로드 조립체의 결합구조를 개선하여 수분이 침투하는 것을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 밀폐 조립구조를 가지는 차량용 히터의 히트 로드 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에는, 실내의 난방이나 차량 전면유리의 제습 또는 성에제거를 위해 난방장치가 설치되어 있다.
상기 난방장치는, 엔진이 가동된 후 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 난방기에 유입되는 관계로 냉각수가 일단 가열되어 실내가 난방되기까지는 장시간이 소요될 수밖에 없다. 이에 따라, 시동 후 일정 시간 추운 상태로 있어야 하는 단점이 있었다.
또한, 최근에는 전기차량이 제작되고 있는 추세에 있으며, 상기 전기차량에는 별도의 엔진 및 냉각수 구성을 가지고있지 않기 때문에 전기 저항소자를 이용한 구조의 전기히터를 제작하고 있다.
근래에는 엔진 차량 또는 전기 차량용 히터로서, PTC소자를 내장한 히터를 사용한다.
상기 히터는 상하방향으로 상부 하우징와 하부 하우징을 결합하고 그 사이에 PTC소자(미도시)를 내장하는 하우징 결합형 구조로 개발되고 있다.
이와 같은 하우징 결합형 히터의 대표적인 예가 도 1a 내지 도1c(이하, '종래기술'이라 함)에 도시되어 있으며 그 구조에 관한 개략적인 설명은 이하와 같다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 종래기술에 따른 차량용 히터 조립체는 PTC소자(1), (+)단자 로드부(2) 및 (-)단자 로드부(3)를 구비한 히트로드 조립체(10)와, 상기 히트로드 조립체(10) 사이에 개재되는 히트핀 조립체(20)와, 상기 히트로드 조립체(10) 및 히트핀 조립체(20)를 결합고정시키는 고정프레임(30)과, 상기 히트로드 조립체(10), 히트핀 조립체(20) 및 고정프레임(30)의 상부와 하부에 대하여 결합이 이루어지는 결합하우징(40)을 포함하여 구성된다.
상측 결합하우징(40)에는 인쇄회로기판과 각종 전자소자, 신호선 및 전도선 등을 포함하는 제어부(41)가 설치된다.
그런데, 종래기술에 따른 상기 히트로드 조립체의 경우 상기 PTC소자(1)를 사이에 두고 결합되는 (+)단자 로드부(2)와 (-)단자 로드부(3)는 접착제(4)에 의해 결합이 이루어지는 구조로써, 상기 접착제(4)를 이용한 제조공정은 복잡할 뿐만 아니라, 접착제(4)의 불완전성으로 인하여 상호 간의 결합 틈새가 발생할 우려가 높아 히터의 표면에 응축된 응축수가 히트로드 조립체 내부로 침투하여 고전압 (+)단자 로드부(2)와 ground 고전압 (-)단자와 ground 로드부(3) 사이의 절연성이 상실되는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제2006-0040918호(2006.05.11)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 히트로드 조립체 및 제어부로 수분이 침투하는 것을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 밀폐 조립구조를 가지는 차량용 히터의 히트 로드 조립 조립체를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 히터의 히트 로드 조립체는, 일정 길이로 연장되며 각각의 단자 플레이트를 구비한 (+)단자 및 (-)단자; 상기 단자 플레이트 사이에 개재되는 PTC소자; 상기 단자 플레이트와 PTC소자를 감싸는 구조의 절연프레임을 포함하되, 상기 절연프레임은 각각의 단자 플레이트 및 PTC소자가 일체형 결합 구조를 유지할 수 있도록 인서트 사출성형에 의해 순차적으로 형성되는 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 실리콘 플레이트에는 상기 PTC소자를 수용하기 위한 다수의 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 테두리 둘레에는 상기 PTC소자를 탄력적으로 지지하는 탄성지지부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 실리콘 플레이트의 길이방향 양측면에는 상기 제2 실리콘 플레이트와의 결합력 증대를 위한 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 실리콘 플레이트의 길이방향 양측 단부에는 상기 (-)단자 플레이트를 고정시키기 위한 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트에는 방열을 위한 방열실리콘 패드가 추가적으로 부착된 것을 특징으로 한다.
상기 (+)단자와 (-)단자의 단부는 일측방향으로 절곡된 절곡단자편이 형성되며, 상기 절곡단자편에는 히터를 구성하는 통전단자가 결합되는 결합관통공이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트의 길이방향 일측 단부에는 히터를 구성하는 하우징에 대하여 슬라이딩 결합이 이루어질 수 있도록 가이드홈을 형성한 결합구가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 가이드홈에는 탄성소재의 다수의 돌출형 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 단자 플레이트 및 PTC소자를 감싸는 절연프레임의 구성이 실리콘 인서트 사출성형에 의해 일체형 구조로 제작이 이루어짐에 따라 각 조립 구성요소 간의 결합 틈새가 발생하는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있어 차량 내에서 발생하는 응축수 또는 수분이 절연프레임 내부로 침입하는 것을 방지하여 단자 플레이트와 히트로드 외부 사이의 절연성이 약화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 른 차량용 히터 조립체의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 히터의 히트 로드 조립체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 히터의 히트 로드 조립체의 제조방법을 나타낸 사시도이다.
도 5는 제1 실리콘 플레이트의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 6은 차량용 히터 조립체 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 히터의 히트 로드 조립체는 일정 길이로 연장되며 각각의 단자 플레이트(110,210)를 구비한 (+)단자(100) 및 (-)단자(200)와, 상기 단자 플레이트(110,210) 사이에 개재되는 PTC소자(300)와, 상기 단자 플레이트(110,210)와 PTC소자(300)를 감싸는 구조의 절연프레임(400)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 (+)단자(100)와 (-)단자(200)는 전기 통전으로부터 상기 PTC소자(300)를 저항 발열시키는 것으로, 상기 (+)단자(100)와 (-)단자(200)는 전기 전도성을 가지는 기다랗고 얇은 판 모양으로 단자 플레이트(110,210)를 포함한다.
또한, 상기 (+)단자(100)와 (-)단자(200)는 각각의 단자 플레이트(110,210)에 대하여 착탈이 가능한 조립구성으로 제작하거나, 일체 형상의 단일 구조로 제작할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 (+)단자(100)와 (-)단자(200)의 단부는 일측방향으로 절곡된 절곡단자편(120,220)을 형성되며, 상기 절곡단자편(120,220)에는 히터의 하우징(H)에 형성되는 통전단자(H1)가 결합되는 결합관통공(120a,220a)이 형성된다(도 7참조).
즉, 상기 (+)단자(100)와 (-)단자(200)의 단부에 대하여 절곡단자편(120,220)을 형성하는 이유는 외부의 충격으로부터 상기 통전단자(H1)에 결합된 (+)단자(100)와 (-)단자(200)가 상호 이격되어 전기적인 접촉이 해지되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 PTC소자(300)는 상기 단자 플레이트(110,210) 사이에 개재되는 것으로, 상기 PTC소자(300)는 4각의 판상의 구조로 이루어진다.
이러한 상기 PTC소자(300)의 일면은 상기 (+)단자(100)의 단자 플레이트(110)에 접촉하고 그 반대면은 (-)단자(200)의 단자 플레이트(210)에 접촉하는 상태를 유지한다.
이러한 상기 PTC소자(300)는 (+)단자(100)와 (-)단자(200)에 의해 통전되어 발열작용을 수행한다.
한편, 상기 절연프레임(400)은 상기 단자 플레이트(110,210)와 PTC소자(300)를 감싸는 절연물질로써, 상기 각각의 단자 플레이트(110,210)를 지지하는 제1 실리콘 플레이트(410)와 제2 실리콘 플레이트(420)로 구성된다.
본 발명에 따른 상기 절연프레임(400)은 먼저 인서트 사출성형을 통한 제1 실리콘 플레이트(410)를 형성하며, 이후 상기 제1 실리콘 플레이트(410)에 대한 인서트 사출성형을 추가적으로 실시하여 제2 실리콘 플레이트(420)를 형성하는 구조로써, 2 단계의 실리콘 인서트 사출에 의해 형성된 절연프레임(400)은 일체형 단면 구조를 가지는 형태로 제작이 이루어진다.
즉, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)와 제2 실리콘 플레이트(420)가 종래기술에서와 분할된 각각의 구성으로 제작된 상태에서 접착제에 의해 상호 결합이 이루어지는 구성이 아니라, 실리콘 인서트사출 성형에 의해 상호 분할이 이루어지지 않는 일체형 단면 구조를 제공하므로 결합 틈새가 발생하는 것을 근본적으로 차단하여 차량 내에서 발생하는 응축수 또는 수분이 절연프레임(400) 내부로 침투하는 것을 원천적으로 봉쇄할 수 있어 그에 따른 단자 플레이트(110,210)와 히트로드의 외부(공기,수분) 사이의 절연성을 안정적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.
구체적으로, 도 4에 도시한 바와 같이 차량용 히터의 히트 로드 조립체의 제조방법은 상기 (+)단자 플레이트(110)에 대하여 실리콘 인서트 사출성형을 실시하여 상기 (+)단자 플레이트(110)를 감싸는 구조의 제1 실리콘 플레이트(410)를 형성한다.
구체적으로, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 제1 실리콘 플레이트(410)에는 상기 PTC소자(300)를 수용하기 위한 다수의 안착부(401)가 형성된다.
아울러, 상기 안착부(401)의 테두리 둘레에는 상기 PTC소자(300)를 탄력적으로 지지함과 아울러 추후에 실시할 2차 인서트 사출성형시 사출물이 상기 안착부(401)로 침입하는 것을 방지하는 탄성지지부(402)가 형성된다.
즉, 상기 탄성지지부(402)는 상기 안착부(401)에 결합되는 PTC소자(300)가 외부의 압력에 의해 쉽게 깨지거나 훼손되는 것을 방지하고 사출물에 의해 절연성이 저하되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
그 다음, 상기 안착부(401)에 상기 PTC소자(300)를 배치하고, 상기 PTC소자(300) 위에 상기 (-)단자 플레이트(210)를 결합시키는 조립공정을 실시한다.
상기 (-)단자 플레이트(210)를 결합시키는 조립공정 이후 2차적으로 실리콘 인서트 사출성형을 실시하여 제2 실리콘 플레이트(420) 형성한다.
이러한 2 차례의 실리콘 인서트 사출성형에 의해 형성되는 절연프레임(400)은 완벽한 밀폐 결합상태를 유지할 수 있다.
그리고, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)와 제2 실리콘 플레이트(420)에는 방열을 위한 방열실리콘 패드(430)가 추가적으로 부착시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)의 길이방향 양측면에는 제2 실리콘 플레이트(420)와의 결합력 증대를 위한 요철부(411)가 형성된다.
즉, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)에 요홈부 및 돌출부 형상을 가지는 요철부(411)를 형성하게 되면, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)에 대한 제2 실리콘 플레이트가 형성하는 인서트 사출시 사출물이 자연스럽게 상기 요철부에 대응하는 형태로 채워지게 됨으로써 상보적인 결합구조에 의한 견고한 결합상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)의 길이방향 양측 단부에는 상기 (-)단자(200)의 단자 플레이트(210)를 고정시키기 위한 고정돌기(412)와 상기 단자 플레이트(210)가 인서트 사출성형시 처짐 현상이 발생하거나 유동하는 것을 방지할 수 있는 처짐 방지돌기(413)가 형성된다(도 5참조).
아울러, 상기 제1 실리콘 플레이트(410)와 제2 실리콘 플레이트(420)의 길이방향 일측 단부에는 히터를 구성하는 하우징(H)에 대하여 슬라이딩 결합이 이루어질 수 있도록 가이드홈(415a,425a)을 형성한 결합구(415,425)가 형성된다.
그리고, 상기 가이드홈(415a,425a)의 둘레방향에는 탄성소재로 이루어진 돌출형 그루브(415a',425a')가 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 단자 플레이트(110,210) 및 PTC소자(300)를 감싸는 절연프레임(400)의 구성이 실리콘 인서트 사출성형에 의해 일체형 구조로 제작이 이루어짐에 따라 각 조립 구성요소 간의 결합 틈새가 발생하는 것을 근본적으로 차단시킬 수 있어 차량 내에서 발생하는 응축수 또는 수분이 절연프레임(400) 내부로 침입하는 것을 방지하여 단자 플레이트(110,210)와 히트로드 외부 사이의 절연성이 약화되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
100 : (+)단자
110 : 단자 플레이트
120 : 절곡단자편
120a : 결합관통공
200 : (-)단자
210 : 단자 플레이트
220 : 절곡단자편
220a : 결합관통공
300 : PTC소자
400 : 절연프레임
410 : 제1 실리콘 플레이트
420 : 제2 실리콘 플레이트
430 : 방열실리콘 패드

Claims (8)

  1. 일정 길이로 연장되며 각각의 단자 플레이트를 구비한 (+)단자 및 (-)단자;
    상기 단자 플레이트 사이에 개재되는 PTC소자;
    상기 단자 플레이트와 PTC소자를 감싸는 구조의 절연프레임을 포함하되,
    상기 절연프레임은 각각의 단자 플레이트 및 PTC소자가 일체형 결합 구조를 유지할 수 있도록 인서트 사출성형에 의해 순차적으로 형성되는 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트로 구성되며,
    상기 제1 실리콘 플레이트에는 상기 PTC소자를 수용하기 위한 다수의 안착부가 형성되고, 상기 안착부의 테두리 둘레에는 상기 PTC소자를 탄력적으로 지지하는 탄성지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실리콘 플레이트의 길이방향 양측면에는 상기 제2 실리콘 플레이트와의 결합력 증대를 위한 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 실리콘 플레이트의 길이방향 양측 단부에는 상기 (-)단자 플레이트를 고정시키기 위한 고정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  5. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트에는 방열을 위한 방열실리콘 패드가 추가적으로 부착된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  6. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (+)단자와 (-)단자의 단부는 일측방향으로 절곡된 절곡단자편이 형성되며, 상기 절곡단자편에는 히터를 구성하는 통전단자가 결합되는 결합관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  7. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 실리콘 플레이트와 제2 실리콘 플레이트의 길이방향 일측 단부에는 히터를 구성하는 하우징에 대하여 슬라이딩 결합이 이루어질 수 있도록 가이드홈을 형성한 결합구가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드홈에는 탄성소재의 다수의 돌출형 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 히터의 히트 로드 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07153554A (ja) * 1993-11-30 1995-06-16 Nippon Tungsten Co Ltd 発熱装置
KR20060040918A (ko) 2004-11-08 2006-05-11 한진전자공업주식회사 프리히터 어셈블리의 조립구조

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