KR102542388B1 - 차량용 공조장치의 히팅모듈 - Google Patents

차량용 공조장치의 히팅모듈 Download PDF

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Abstract

차량용 공조장치의 히팅모듈에 대한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 공조장치의 히팅모듈은: 발열부로써, 축 방향을 따라 일측 또는 양측으로 개방되고 일측면 또는 양측면에 방열핀이 접하며 전열 가능한 재질인 로드튜브(rod tube), 로드튜브에 축 삽입되고 양측으로 개방되는 내부공간을 갖는 절연재질의 홀더, 내부공간에 하나 이상 구비되고 전달되는 전원에 의해 발열되는 피티씨소자, 홀더의 양측면에 각각 면접되게 구비됨에 따라 피티씨소자와 접하고 외부로부터 전원을 인가하기 위해 전극단자를 구비하는 전극판, 및 전극단자 각각을 홀더에 위치 설정하는 위치설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 공조장치의 히팅모듈{PTC-HEATER MODULE OF AUTOMOTIVE AIR CONDITIONING CONDENSER}
본 발명은 차량용 공조장치의 히팅모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공조장치의 히팅모듈로써 로드튜브(Rod Tube)에 축 삽입되는 홀더에 복수 개의 피티씨소자를 배치하며 구비되는 피티씨소자의 개수를 설정함에 따라 발열량을 조절 가능하도록 하고, 피티씨소자와 접하는 전극판에서 연장되는 전극단자를 홀더에 삽입하여 위치 설정함으로써 조립 불량을 방지하고자 하는 차량용 공조장치의 히팅모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 공조장치의 난방시스템은 엔진의 냉각수를 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서, 블로어 유니트의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍공기를 온기상태로 차량 실내로 토출시킴으로써 차동차 실내를 난방한다.
특히, 난방시스템은, 엔진이 가동된 후 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 충분히 가열된 상태에서 차량 실내를 난방하는 것이나, 동절기에는 엔진과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진의 열이 일정온도 이상으로 상승되기 까지는 장시간이 소요됨으로써, 엔진 가동 후 초기 난방의 효과를 기대할 수가 없다.
이에 따라 차량의 초기난방을 위해, 온도 상승에 따라 저항값이 증가하는 정온도 특성을 갖는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자를 이용한 전열 히터가 개발되어 왔다.
PTC소자를 이용한 전열 히터는 공조장치의 케이스 내에 설치된 통상의 히터 코어 근방에 배치되어 공기를 직접가열하므로, 엔진의 초기 구동시부터 정상 구동시까지 차량의 실내 온도를 상승시킬 수 있다.
본 발명에 대한 배경기술은, 대한민국 공개특허 제10-2017-0078700호(공개일:2017.07.07)에 개시되어 있다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
기존 차량용 난방 히터는 온도 센서가 필수적으로 포함되기 때문에 코어의 면적을 차지하여 출력을 감소시키며, 발열체인 ROD로부터 떨어진 PIN에 온도 센서가 설치되기 때문에 외부 환경의 영향을 많이 받아 센싱의 정확도가 저하된다는 문제점이 있다.
그리고, 차량 내 난방시스템이 추가 발열이 필요한 상황에서도 PTC 소자의 발열 온도를 상승시킬 수 없는 한계가 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 공조장치의 히팅모듈로써 로드튜브(Rod Tube)에 축 삽입되는 홀더에 복수 개의 피티씨소자를 배치하며 구비되는 피티씨소자의 개수를 설정함에 따라 발열량을 조절 가능하도록 하기 위한 차량용 공조장치의 히팅모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 피티씨소자와 접하는 전극판에서 연장되는 전극단자를 홀더에 삽입하여 위치 설정함으로써 조립 불량을 방지하고자 하는 차량용 공조장치의 히팅모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈은: 전원에 의해 발열되는 발열부; 및 상기 발열부의 일측 또는 양측에 접하여, 상기 발열부에서 전달되는 전도열을 공기와 열교환 수행하는 방열핀을 포함한다.
상기 발열부는, 축 방향을 따라 일측 또는 양측으로 개방되고, 일측면 또는 양측면에 상기 방열핀이 접하며, 전열 가능한 재질인 로드튜브(rod tube); 상기 로드튜브에 축 삽입되고, 양측으로 개방되는 내부공간을 갖는 절연재질의 홀더; 상기 내부공간에 하나 이상 구비되고, 전달되는 전원에 의해 발열되는 피티씨소자; 상기 홀더의 양측면에 각각 면접되게 구비됨에 따라 상기 피티씨소자와 접하고, 외부로부터 전원을 인가하기 위해 전극단자를 구비하는 전극판; 및 상기 전극단자 각각을 상기 홀더에 위치 설정하여 고정하는 위치설정부를 포함한다.
상기 발열부는, 상기 홀더의 양측면에 상기 전극판이 면접된 상태를 유지하도록 상기 홀더와 상기 전극판을 에워싸는 절연 재질의 절연외피를 포함한다.
상기 고정부는, 상기 홀더의 축 방향을 따라 일측에서 상기 내부공간과 연결되도록 통공 형성되어 상기 전극단자를 상기 내부공간에서 상기 홀더의 외측 방향으로 삽입 허용하는 삽입홀부; 상기 홀더에 접한 상기 전극판에서 상기 삽입홀부에 삽입되기 위해 상기 전극단자에 굴곡되게 형성되는 굴곡부; 및 상기 삽입홀부에 인접한 상기 내부공간에 형성되어, 상기 굴곡부를 지지 안내하는 서포터를 포함한다.
상기 삽입홀부는 상기 전극단자에 일대일 대응되도록 상기 홀더에 형성되는 것을 특징으로 하는 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈은 종래 기술과 달리 공조장치의 히팅모듈로써 로드튜브(Rod Tube)에 축 삽입되는 홀더에 복수 개의 피티씨소자를 배치하며 구비되는 피티씨소자의 개수를 설정함에 따라 발열량을 조절할 수 있다.
본 발명은 피티씨소자와 접하는 전극판에서 연장되는 전극단자를 홀더에 삽입하여 위치 설정함으로써 조립 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 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 차량용 공조장치의 히팅모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 요부 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 공조장치의 히팅모듈(100)은 발열부(200) 및 방열핀(300)을 포함한다.
특히, 본 발명에 따른 히팅모듈(100)은 열기의 방출이 필요한 차량의 다양한 유닛에 적용 가능하다.
편의상, 본 발명에 따른 히팅모듈(100)은 차량용 HVAC(Heating Ventilation Air Conditioning)에 적용되는 것으로 한다. 그래서, 히팅모듈(100)은 난방을 위해 온도를 증가시키는 속도를 증가시키는 역할을 한다.
이를 위해, 발열부(200)는 차량의 배터리 등 외부로부터 전원을 공급받아 발열된다.
그리고, 방열핀(300)은 발열부(200)의 일측 또는 양측에 접하여, 발열부(200)에서 전달되는 전도열을 공기와 열교환 수행하는 역할을 한다. 이때, 방열핀(300)은 열교환 면적을 증가시키도록 다양한 형상으로 적용 가능하고, 전열성을 갖는 재질로 이루어진다.
한편, 발열부(200)는 로드튜브(210), 홀더(220), 피티씨소자(230), 전극판(240), 위치설정부(250), 절연외피(260) 및 고정부(270)를 포함한다.
로드튜브(Rod Tube,210)는 축 방향을 따라 일측 또는 양측으로 개방되게 형성된다. 그리고, 로드튜브(210)는 일측면 또는 양측면에 방열핀(300)이 접하게 된다. 이때, 방열핀(300)은 로드튜브(210)의 둘레면에 융착 또는 용접 등에 의해 고정된다. 로드튜브(210)는 방열핀(300)과 접촉면적이 증가되도록 방열핀(300)과 접하는 둘레면에 평면부(212)를 형성한다.
아울러, 로드튜브(210)는 전열 가능한 재질로 이루어진다. 본 발명에 따른 로드튜브(210)는 전열성을 갖고 차량의 하중을 줄이기 위해 알루미늄 재질로 제작되는 것으로 한다.
또한, 홀더(220)는 로드튜브(210)의 개방측을 통해 축 삽입되고, 평면부(212) 방향에 해당되는 양측으로 개방되는 내부공간(222)을 형성한다. 그리고, 홀더(220)는 절연재질로 이루어진다. 이때, 홀더(220)는 차제가 절연 재질일 수도 있고, 절연재가 코팅 또는 접착될 수 있다. 물론, 홀더(220)는 다양한 형상으로 적용 가능하다
아울러, 피티씨소자(230)는 내부공간(222)에 하나 이상 구비되고, 전달되는 전원에 의해 발열된다. 즉, 피티씨소자(230)는 정온도계수(PTC;Positive Temperature Coefficient)를 이용하는 것으로서, 외부로부터 전달되는 열기에 의해 급격히 저항값이 증가함에 따라 발열 온도가 상승한다.
특히, 피티씨소자(230)는 내부공간(222)에 복수 개 구비되며, 발열량의 설정이나 발열량 조절을 위해 홀더(220)의 내부공간(222)에 배치되는 개수를 변경할 수 있다.
아울러, 피티씨소자(230) 각각은 홀더(220)의 내부공간(222)에 위치 고정된다.
이를 위해, 홀더(220)는 내부공간(222)을 구획부재(224)로 구획한다. 이때, 구획부재(224)에 의해 구획된 내부공간(222)의 각 평면적은 피티씨소자(230)의 평면적과 유사하다. 그래서, 피티씨소자(230)는 구획부재(224)에 의해 나뉘어진 내부공간(222) 각각에 삽입되어 위치 고정된다.
전극판(240)은 홀더(220)의 양측면에 각각 면접되게 구비된다. 이에 따라, 전극판(240) 각각은 홀더(220)의 측면에 면접되어 지지되고, 내부공간(222)에 수용된 피티씨소자(230)와 접하게 된다. 그리고, 전극판(240) 각각은 외부로부터 전원을 인가받기 위해 전극단자(242)를 구비한다.
이에 따라, 전극단자(242)가 외부로부터 전원을 인가시, 전극판(240)은 인가되는 전원에 의한 열기를 내부공간(222)에 수용된 피티씨소자(230)에 동시에 전달함으로써, 피티씨소자(230) 각각은 동시에 발열된다.
이때, 전극단자(242)는 대응되는 전극판(240)의 축 방향을 따라 동일한 일측에서 연장되는 것으로 한다.
또한, 위치설정부(250)는 전극단자(242) 각각을 홀더(220)에 위치 설정하는 역할을 한다.
그리고, 절연외피(260)는 홀더(220)의 양측면에 대응되는 전극판(240)이 면접된 상태를 유지하도록 홀더(220)와 전극판(240)을 에워싸서 고정하고, 절연 재질로 이루어진다. 이때, 절연외피(260)는 절연재질로 이루어지지만, 전열성을 갖는다.
특히, 절연외피(260)는 피티씨소자(230), 전극판(240)이 조립된 홀더(220)를 축 삽입하는 튜브 형상인 것으로 도시한다. 이때, 절연외피(260)는 탄성 변형 가능한 재질로 이루어져 축 삽입된 홀더(220)와 전극판(240)을 가압 고정한다.
물론, 절연외피(260)는 대응되는 전극판(240)을 홀더(220)에 고정하는 절연테이프일 수도 있다.
물론, 절연외피(260)는 다양한 형상으로 적용 가능하다.
또한, 고정부(270)는 전극판(240) 각각의 축 방향을 따라 타측을 홀더(220)에 고정하는 역할을 한다.
상세히, 위치설정부(250)는 삽입홀부(252), 굴곡부(254) 및 서포터(256)를 포함한다.
삽입홀부(252)는 홀더(220)의 축 방향을 따라 일측에서 내부공간(222)과 연결되도록 통공 형성되어 전극단자(242)를 내부공간(222)에서 홀더(220)의 외측 방향으로 삽입 허용한다. 이때, 삽입홀부(252)는 홀더(220)의 일측 테두리에 통공된다.
아울러, 삽입홀부(252)는 전극단자(242)에 일대일 대응되도록 홀더(220)에 형성된다.
그리고, 굴곡부(254)는 홀더(220)에 접한 전극판(240)에서 대응되는 삽입홀부(252)에 삽입되기 위해 전극단자(242)에 굴곡되게 형성된다.
특히, 전극단자(242)가 급격하게 절곡될 경우 내부응력이 집중되어 파단될 수 있음에 따라, 굴곡부(254)는 대략 곡선 형상으로 형성된다.
아울러, 서포터(256)는 대응되는 삽입홀부(252)에 인접한 내부공간(222)에 형성된다. 그래서, 서포터(256)는 전극판(240)에서 굴곡지게 연장되는 굴곡부(254)를 지지 안내한다. 이때, 서포터(256)는 대응되는 전극단자(242)를 안정적으로 접하여 지지하기 위해 굴곡부(254)와 동일하게 곡면으로 이루어진다.
물론, 서포터(256)는 다양한 형상으로 적용 가능하다.
또한, 고정부(270)는 하부돌기(272) 및 삽입구(274)를 포함한다.
하부돌기(272)는 전극판(240) 각각에 구비된다. 이때, 전극판(240)은 축 방향을 따라 일측으로 전극단자(242)를 연장 형성하여 대응되는 삽입홀부(252)에 삽입 고정되고, 타측에 하부돌기(272)를 홀더(220) 방향으로 하향 절곡 형성한다.
그리고, 삽입구(274)는 하부돌기(272)에 대응되도록 홀더(220) 또는 구획부재(224)에 형성된다. 그래서, 하부돌기(272)가 대응되는 삽입구(274)에 삽입됨에 따라, 전극판(240)은 축 방향을 따라 하측이 홀더(220)에 고정된다.
물론, 하부돌기(272)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
결과적으로, 전극판(240)이 홀더(220)의 양측에서 홀더(220)에 견고하게 고정됨에 따라 홀더(220)의 내부공간(222)에 장착된 피티씨소자(230)와 안정적인 접촉을 유지함으로써, 발열 불량이 방지된다. 그리고, 피티씨소자(230)는 홀더(220) 내부에 필요 개수만큼 장착 가능함으로써, 필요한 발열량 조절이 가능하다.
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 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 히팅모듈 200: 발열부
210: 로드튜브 212: 평면부
220: 홀더 222: 내부공간
224: 구획부재 230: 피티씨소자
240: 전극판 242: 전극단자
250: 위치설정부 252: 삽입홀부
254: 굴곡부 256: 서포터
260: 절연외피 270: 고정부
272: 하부돌기 274: 삽입구
300: 방열핀

Claims (4)

  1. 전원에 의해 발열되는 발열부; 및 상기 발열부의 일측 또는 양측에 접하여, 상기 발열부에서 전달되는 전도열을 공기와 열교환 수행하는 방열핀을 포함하고,
    상기 발열부는, 축 방향을 따라 일측 또는 양측으로 개방되고, 일측면 또는 양측면에 상기 방열핀이 접하며, 전열 가능한 재질인 로드튜브(rod tube); 상기 로드튜브에 축 삽입되고, 양측으로 개방되는 내부공간을 갖는 절연재질의 홀더; 상기 내부공간에 하나 이상 구비되고, 전달되는 전원에 의해 발열되는 피티씨소자; 상기 홀더의 양측면에 각각 면접되게 구비됨에 따라 상기 피티씨소자와 접하고, 외부로부터 전원을 인가하기 위해 전극단자를 구비하는 전극판; 및 상기 전극단자 각각을 상기 홀더에 위치 설정하여 고정하는 위치설정부를 포함하며,
    상기 내부공간은 복수 개의 상기 피티씨소자를 개별적으로 고정하기 위해 구획부재에 의해 나뉘어지고,
    상기 발열부는, 상기 전극판의 축 방향을 따라 타측을 상기 홀더 또는 상기 구획부재에 고정하는 고정부를 포함하며,
    상기 로드튜브는 상기 방열핀과 접촉면적이 증가되도록 상기 방열핀과 접하는 둘레면에 평면부를 형성하고,
    상기 위치설정부는, 상기 홀더의 축 방향을 따라 일측에서 상기 내부공간과 연결되도록 통공 형성되어 상기 전극단자를 상기 내부공간에서 상기 홀더의 외측 방향으로 삽입 허용하는 삽입홀부;
    상기 홀더에 접한 상기 전극판에서 상기 삽입홀부에 삽입되기 위해 상기 전극단자에 굴곡되게 형성되는 굴곡부; 및
    상기 삽입홀부에 인접한 상기 내부공간에 형성되어, 상기 굴곡부를 지지 안내하는 서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 히팅모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발열부는, 상기 홀더의 양측면에 상기 전극판이 면접된 상태를 유지하도록 상기 홀더와 상기 전극판을 에워싸는 절연 재질의 절연외피를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 히팅모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 삽입홀부는 상기 전극단자에 일대일 대응되도록 상기 홀더에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치의 히팅모듈.
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