KR101895562B1 - 피티씨 히터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피티씨 히터 장치에 관한 것으로서, 열을 방출하는 제1방열부와, 제1방열부와 결합되고 열을 방출하는 제2방열부와, 제1방열부와 제2방열부 사이에 배치되고, 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부를 포함하여 부품수를 줄이고 통기성을 확보하여 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

피티씨 히터 장치{PTC HEATER DEVICE}
본 발명은 피티씨 히터 장치에 관한 것으로서, 부품간의 결합성을 개선하고 통기성을 확보하여 방열성능을 향상시키는 피티씨 히터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 실내의 각 부위로 냉기와 온기를 선택적으로 공급하기 위한 공조시스템이 구비되는데, 하절기에는 에어컨을 작동시켜 냉기를 공급하고, 동절기에는 히터를 가동하여 온기를 공급하게 된다.
히터의 작동 방식은 엔진 내부를 순환하며 가열된 냉각수와 송풍기에 의하여 유입된 공기가 상호 열교환이 이루어지면서 차량 실내로 온기를 공급하며 난방을 하는 방식으로서, 엔진에 의해 발생되는 열을 이용하는 것이므로 에너지 효율이 높은 난방 방식이다.
그러나 동절기에는 시동 후 엔진이 가열되기까지는 일정 시간이 필요하게 되므로 시동 후 곧바로 난방이 이루어지지 않는다. 따라서 난방을 위하여 엔진이 가열되고 냉각수의 온도가 고온이 될 때까지 주행 전 소정 시간 엔진을 공회전시키게 되는데, 이에 따른 에너지 낭비 및 환경 오염이란 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 방지하기 위해 엔진이 가열되는 소정 시간 동안에 별도의 프리히터(Pre-Heater)를 이용하여 차량 실내를 난방하는 방법이 이용되었는데, 종래의 열선 코일을 이용한 히터는 발열량이 높아 난방은 효과적으로 이루어지나 화재 위험이 높고 전열선의 수명이 짧아 부품의 수리 및 교환이 빈번하게 발생하는 불편이 있었다.
따라서, 최근에는 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient)소자를 이용한 히터가 개발되고 있는데, 피티씨 히터는 화재 위험이 적고 수명이 길어 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
피티씨 히터는 피티씨 소자와, 피티씨 소자를 감싸고 열을 방출하는 방열판과, 방열판이 장착되는 하우징을 포함한다. 그러나, 피티씨 소자와 이를 감싸는 방열판의 결합력 저하로 인해, 방열이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0064597호(2010.06.15 공개, 발명의 명칭 : 피티씨 로드 조립체 및 이를 이용한 피티씨 히터)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부품간의 결합력을 증대시키고 통기성을 확보하여 방열성능을 향상시키는 피티씨 히터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는: 열을 방출하는 제1방열부; 상기 제1방열부와 결합되고 열을 방출하는 제2방열부; 및 상기 제1방열부와 상기 제2방열부 사이에 배치되고, 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1방열부는 상기 열소자부와 접촉되는 제1방열접촉부; 및 상기 제1방열접촉부의 양측으로 연장되는 제1방열판부;를 포함하고, 상기 제1방열접촉부와 상기 제1방열판부는 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1방열판부는 상기 제1방열접촉부에서 연장되고, 상기 제1방열접촉부 보다 상기 열소자부의 반대 방향으로 돌출되는 제1판부; 상기 제1판부에 천공되어 유체를 통과시키는 제1통공부; 및 상기 제1판부에서 절개되고, 상기 제2방열부 방향으로 절곡되어 열을 방출하는 제1확장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2방열부는 상기 열소자부와 접촉되는 제2방열접촉부; 및 상기 제2방열접촉부의 양측으로 연장되는 제2방열판부;를 포함하고, 상기 제2방열접촉부와 상기 제2방열판부는 번갈아 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2방열판부는 상기 제2방열접촉부에서 연장되는 제2판부; 상기 제2판부에서 천공되고, 상기 제1통공부와 마주보도록 배치되는 제2통공부; 및 상기 제2판부에서 절개되고, 상기 제1방열부 방향으로 절곡되어 열을 방출하는 제2확장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1확장부와 상기 제2확장부는 교차 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2방열판부는 상기 제2판부에서 연장되고, 상기 제1통공부를 관통하며, 상기 제1방열접촉부 방향으로 구부러져 상기 제1방열부와 결합 상태를 유지하는 제2판결합부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2판부가 절개되어 상기 제2판결합부를 형성하고, 상기 제2판결합부가 상기 제1결합부 방향으로 돌출되어 상기 제2통공부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 열소자부는 전원이 인가되면 열을 생성하는 열생성부; 상기 열생성부를 커버하는 열케이스부; 및 상기 열케이스부에 형성되고, 상기 제1방열부와 상기 제2방열부에 장착되는 열결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2방열부와 상기 열소자부 사이에 배치되어 절연 기능을 수행하는 절연부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 제2방열부가 제1방열부에 결합되면서 열소자부의 열을 방출하여 부품수를 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 제1확장부와 제2확장부가 교차 배치되므로, 제품 부피를 줄이고, 유체를 통과시켜 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 제1통공부와 제2통공부가 서로 마주보도록 배치됨으로써, 통기성을 확보하여 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 절연부가 포함되어 작업 과정에서 안전사고를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 결합사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 제1방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 제2방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 열소자부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 피티씨 히터 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 결합사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 분해사시도이다. 도 1 과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 제1방열부(10)와, 제2방열부(20)와, 열소자부(30)를 포함한다.
열소자부(30)는 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)는 열소자부(30)를 커버한다. 즉, 제1방열부(10)와 제2방열부(20) 사이에 열소자부(30)가 배치되고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)는 열소자부(30)에서 생성된 열을 공기중으로 방출한다. 일 예로, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)는 열전도가 가능하고, 공기와 접촉되어 열을 방출하는 금속재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 도 1과 도 2를 기준으로 제1방열부(10)는 열소자부(30)의 전면과 접촉될 수 있고, 제2방열부(10)는 열소자부(30)의 배면과 접촉될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 제1방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1방열부(10)는 제1방열접촉부(11)와 제1방열판부(12)를 포함한다. 제1방열접촉부(11)와 제2방열판부(12)는 복수개가 번갈아 배치되어 하나의 판재를 형성할 수 있다.
제1방열접촉부(11)는 열소자부(30)의 일측과 접촉되고, 제1방열판부(12)는 제1방열접촉부(11)의 양측으로 연장된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1방열판부(12)는 제1판부(121)와, 제1통공부(122)와, 제1확장부(123)를 포함한다.
제1판부(121)는 제1방열접촉부(11)에서 연장되고, 제1방열접촉부(11) 보다 열소자부(30)의 반대 방향으로 돌출된다. 일 예로, 제1판부(121)는 평판 형상을 하며, 단부가 열소자부(30) 방향으로 굴곡되어 제1방열접촉부(11)와 연결된 상태를 유지할 수 있다.
제1통공부(122)는 제1판부(121)에 천공되어 유체를 통과시킨다. 일 예로, 제1통공부(122)는 제1판부(121)의 상하 길이 방향으로 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 제1통공부(122)는 제1방열접촉부(11)의 양측에 각각 배치될 수 있다.
제1확장부(123)는 제1판부(121)에서 절개되고, 제2방열부(20) 방향으로 절곡되어 열을 방출한다. 일 예로, 제1판부(121)의 절개가공을 통해 제1확장부(123)가 제1판부(121)와 직교하는 방향으로 구부러질 수 있으며, 제1확장부(123)의 절곡에 의해 제1판부(121)에 형성되는 제1절곡공간부(129)로 유체가 통과할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 제2방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2방열부(20)는 제2방열접촉부(21)와, 제2방열판부(22)를 포함한다. 제2방열접촉부(21)와 제2방열판부(22)는 복수개가 번갈아 배치되어 하나의 판재를 형성할 수 있다.
제2방열접촉부(21)는 열소자부(30)의 타측과 접촉되고, 제2방열판부(22)는 제2방열접촉부(21)의 양측으로 연장된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2방열판부(22)는 제2판부(221)와, 제2통공부(222)와, 제2확장부(223)를 포함한다.
제2판부(221)는 제2방열접촉부(21)에서 연장된다. 일 예로, 제2판부(221)는 제2방열접촉부(21)의 양측으로 연장되고, 제2방열접촉부(21)와 함께 평탄면을 형성할 수 있다.
제2통공부(222)는 제2판부(221)에 천공되어 유체를 통과시킨다. 일 예로, 제2통공부(222)는 제2판부(221)의 상하 길이 방향으로 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 제2통공부(222)는 제2방열접촉부(21)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 이때, 제2통공부(222)는 제1통공부(122)와 마주보도록 배치되어 유체가 통과할 수 있다.
제2확장부(223)는 제2판부(221)에서 절개되고, 제1방열부(10) 방향으로 절곡되어 열을 방출한다. 일 예로, 제2판부(221)의 절개가공을 통해 제2확장부(223)가 제2판부(221)와 직교하는 방향으로 구부러질 수 있으며, 제2확장부(223)의 절곡에 의해 제2판부(221)에 형성되는 제2절곡공간부(229)로 유체가 통과할 수 있다.
제1확장부(123)와 제2확장부(223)는 교차 배치된다. 일 예로, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)가 결합될 때, 제1확장부(123)와 제2확장부(223)가 교차 배치됨으로써, 제1확장부(123)와 제2확장부(223)가 소정 간격 이격되어 번갈아 적층될 수 있다. 이러한 제1확장부(123)와 제2확장부(223) 사이로 유체가 통과하면서 냉각 성능을 개선할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제2방열판부(22)는 제2판결합부(224)를 더 포함할 수 있다. 제2판결합부(224)는 제2판부(221)에서 연장되고, 제1통공부(122)를 관통하며, 제1방열접촉부(11) 방향으로 구부러져 제1방열부(10)와 결합 상태를 유지한다.
제2판부(221)의 절개가공을 통해 제2판결합부(224)가 제2판부(221)와 직교하는 방향으로 구부러질 수 있으며, 제2판결합부(224)의 절곡에 의해 제2판부(221)에 형성되는 제2통공부(222)로 유체가 통과할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 열소자부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열소자부(30)는 열생성부(31)와, 열케이스부(32)와, 열결합부(33)를 포함한다.
열생성부(31)는 전원이 인가되면 열을 생성한다. 일 예로, 열생성부(31)는 제1방열부(10)와 제2발열부(20)의 상하 길이와 상응하는 길이를 갖도록 막대 형상을 할 수 있다.
열케이스부(32)는 열생성부(31)를 커버한다. 일 예로, 열케이스부(32)는 열생성부(31)의 외측에 결합되거나, 열생성부(31)와 일체로 성형될 수 있다. 열케이스부(32)는 열생성부(31)의 열을 전달하도록 금속재질을 포함하여 이루어질 수 있다.
열결합부(33)는 열케이스부(32)에 형성되고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)에 장착된다. 일 예로, 열결합부(33)는 열케이스부(32)에 길이방향으로 복수개가 배치되고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20) 방향으로 번갈아 돌출될 수 있다. 열결합부(33)는 제1통공부(122)를 통과하여 제1방열접촉부(11)에 걸림 고정된 상태를 유지할 수 있다. 그리고, 열결합부(33)는 제2통공부(222)를 통과하여 제2방열접촉부(21)에 걸림 고정된 상태를 유지할 수 있다. 열결합부(33)는 열케이스부(32)와 일체로 금속재질을 포함하여 이루어질 수 있으며, 탄성을 갖는 플라스틱재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 열결합부(33)와 일직선상에 배치되는 제2통공부(222)에는 열결합부(33)와의 간섭을 방지하기 위해 제2판결합부(224)가 절단되어 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 절연부(40)를 더 포함할 수 있다. 절연부(40)는 제2방열부(20)와 열소자부(30) 사이에 배치되어 절연 기능을 수행할 수 있다. 이로 인해 피티씨 히터 장치(1)는 접지 처리가 됨으로써, 작업자가 전원이 인가된 피티씨 히터 장치(1)를 안정적으로 파지하여 목적지로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 열케이스부(32)에는 케이스돌기부(321)가 형성되고, 절연부(40)는 한 쌍의 케이스돌기부(321) 사이에 삽입되어 열소자부(30)가 제2방열부(20)와 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
한편, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)의 상단부에는 전기 접속을 유도하는 단자부(50)가 배치되고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)의 하단부에는 제1방열부(10)와 제2방열부(20)간의 간격을 유지시키는 삽입부(60)가 배치될 수 있다. 삽입부(60)는 차체에 장착될 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
제1방열접촉부(11) 및 제1방열접촉부(11) 양측으로 연장되는 제1방열판부(12)가 번갈아 배치되는 제1방열부(10)를 제작한다. 이때, 제1판부(121)에는 제1통공부(122)가 천공되고, 제1확장부(123)가 절개 공정에 의해 제1판부(121)에서 절개되어 절곡된다.
그리고, 제2방열접촉부(21) 및 제2방열접촉부(21) 양측으로 연장되는 제2방열판부(22)가 번갈아 배치되는 제2방열부(20)를 제작한다. 이때, 제2판부(221)에는 제2통공부(222)가 천공되고, 제2확장부(223)가 절개 공정에 의해 제2판부(221)에서 절개되어 절곡된다.
또한, 열케이스부(32)가 열생성부(31)를 감싸도록 하고, 열케이스부(32)에는 열결합부(33)가 형성된다.
상기한 상태에서, 복수개의 열결합부(33) 중 일부는 제1통공부(122)를 통과하여 제1방열접촉부(11)에 걸림 고정됨으로써, 열소자부(30)가 제1방열부(10)에 결합된 상태를 유지한다.
그리고, 복수개의 열결합부(33) 중 나머지는 제2통공부(222)를 통과하여 제2방열접촉부(21)에 걸림 고정됨으로써, 열소자부(30)가 제2방열부(20)에 결합된 상태를 유지한다.
열소자부(30)가 제1방열부(10)와 제2방열부(20)에 결합되면, 제2방열부(20)가 제1방열부(10)와 마주보도록 배치하고, 제2판결합부(224)를 굽힘 가공한다. 이로 인해, 제1통공부(122)를 통과한 제2판결합부(224)는 절곡되어 제1방열접촉부(11)에 결합됨으로써, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)는 서로 결합된 상태를 유지한다.
제1방열부(10)와 제2방열부(20)가 결합되면, 열소자부(30)에서 생성된 열이 제1방열부(10)와 제2방열부(20)를 통해 방출되고, 제1방열부(10)와 제2방열부(20)를 통과한 유체는 가열되어 엔진에 공급될 수 있다.
이때, 제2방열부(20)와 열소자부(30) 사이에 절연부(40)가 배치되면, 피티씨 히터 장치(1)는 접지 상태가 될 수 있다. 이로 인해, 열소자부(30)와 접속된 단자부(50)를 통해 전원이 공급되더라도 작업자가 피티씨 히터 장치(1)를 파지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 제2방열부(20)가 제1방열부(10)에 결합되면서 열소자부(30)의 열을 방출하여 부품수를 줄이고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 제1확장부(123)와 제2확장부(223)가 교차 배치되므로, 제품 부피를 줄이고, 유체를 통과시켜 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 제1통공부(122)와 제2통공부(222)가 서로 마주보도록 배치됨으로써, 통기성을 확보하여 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 절연부(40)가 포함되어 작업 과정에서 안전사고를 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 제1방열부 11 : 제1방열접촉부
12 : 제1방열판부 20 : 제2방열부
21 : 제2방열접촉부 22 : 제2방열판부
30 : 열소자부 31 : 열생성부
32 : 열케이스부 33 : 열결합부
40 : 절연부 50 : 단자부
60 : 삽입부 121 : 제1판부
122 : 제1통공부 123 : 제1확장부
221 : 제2판부 222 : 제2통공부
223 : 제2확장부 224 : 제2판결합부

Claims (10)

  1. 열을 방출하는 제1방열부;
    상기 제1방열부와 결합되고 열을 방출하는 제2방열부; 및
    상기 제1방열부와 상기 제2방열부 사이에 배치되고, 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부;를 포함하고,
    상기 제1방열부는
    상기 열소자부와 접촉되는 제1방열접촉부; 및
    상기 제1방열접촉부의 양측으로 연장되는 제1방열판부;를 포함하며,
    상기 제1방열접촉부와 상기 제1방열판부는 번갈아 배치되고,
    상기 제1방열판부는
    상기 제1방열접촉부에서 연장되고, 상기 제1방열접촉부 보다 상기 열소자부의 반대 방향으로 돌출되는 제1판부;
    상기 제1판부에 천공되어 유체를 통과시키는 제1통공부; 및
    상기 제1판부에서 절개되고, 상기 제2방열부 방향으로 절곡되어 열을 방출하는 제1확장부;를 포함하며,
    상기 제2방열부는
    상기 열소자부와 접촉되는 제2방열접촉부; 및
    상기 제2방열접촉부의 양측으로 연장되는 제2방열판부;를 포함하고,
    상기 제2방열접촉부와 상기 제2방열판부는 번갈아 배치되며,
    상기 제2방열판부는
    상기 제2방열접촉부에서 연장되는 제2판부;
    상기 제2판부에서 천공되고, 상기 제1통공부와 마주보도록 배치되는 제2통공부; 및
    상기 제2판부에서 절개되고, 상기 제1방열부 방향으로 절곡되어 열을 방출하는 제2확장부;를 포함하고,
    상기 제1확장부와 상기 제2확장부는 교차 배치되며,
    상기 제2방열판부는
    상기 제2판부에서 연장되고, 상기 제1통공부를 관통하며, 상기 제1방열접촉부 방향으로 구부러져 상기 제1방열부와 결합 상태를 유지하는 제2판결합부;를 더 포함하고,
    상기 제2판부가 절개되어 상기 제2판결합부를 형성하며,
    상기 제2판결합부가 상기 제1방열부 방향으로 돌출되어 상기 제2통공부를 형성하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서, 상기 열소자부는
    전원이 인가되면 열을 생성하는 열생성부;
    상기 열생성부를 커버하는 열케이스부; 및
    상기 열케이스부에 형성되고, 상기 제1방열부와 상기 제2방열부에 장착되는 열결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제2방열부와 상기 열소자부 사이에 배치되어 절연 기능을 수행하는 절연부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
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