KR20000018089U - The thermistor heater - Google Patents
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Abstract
본 고안은 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a heater using a positive characteristic thermistor element.
본 고안은 PTC 소자를 전기적, 기계적으로 보호 하기 위하여 열전도 및 도전성이 우수한 금속으로 다이케스팅 성형하여 케이스을 형성하고 이 케이스 내에 상기 PTC 소자를 매입하여 이루어지는 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 제공하고자 방열핀(11)을 다수 형성하고 일측 중심부에 다수의 PTC 소자(1)를 내장하도록 케이스(10)를 형성하고, 상기 케이스를 복수로 마련하여 절연시트(3), 전원 연결판(5), 단부 폐쇄 및 절연용 실드(6)를 적층하고 PTC 소자의 일측 접점이 상기 전원 연결판에 접속되고 타측 접점은 케이스에 접속되도록 상기 복수의 상, 하 케이스내에 내장하며 이 케이스를 대향 조립하여 클립(8)으로써 체결 고정하여 이루어지는 것에 의한다.The present invention is to provide a heater using a positive characteristic thermistor element formed by forming a case by die-casting molded of a metal having excellent thermal conductivity and conductivity to electrically and mechanically protect the PTC element, and embedding the PTC element in the case. A case 10 is formed so as to form a plurality of parts and embeds a plurality of PTC elements 1 in one central part, and a plurality of cases are provided to insulate the sheet 3, the power connection plate 5, and to close and insulate the end. The shields 6 are stacked and embedded in the plurality of upper and lower cases so that one contact point of the PTC element is connected to the power supply connecting plate and the other contact point is connected to the case. By what is done.
Description
본 고안은 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 퀴리 온도를 넘을 때 전기적인 저항치가 현저하게 증대되어 안정적인 발열을 이루는 정 특성 서미스터를 일정의 방열 하우징에 밀폐 결합한 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터에 관한 것이다.The present invention relates to a heater using a static thermistor element, and more particularly, a static thermistor in which a static thermistor whose electrical resistance is remarkably increased when the Curie temperature is exceeded increases and generates stable heat is hermetically coupled to a predetermined heat dissipation housing. It relates to a heater using an element.
일반적으로 알려져 있는 바와 같이 정 특성 서미스터(이하 PTC 라 약칭함 - POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) 소자는 퀴리 온도 이상에서 급격하게 전기 저항이 상승하는 특성을 갖으며 이로 이하여 전압을 인가하면 주위 온도에 관계없이 정 특성 서미스터가 일정 온도가 되는 자기 온도 제어 기능이 있다.As is generally known, a positive characteristic thermistor (hereinafter, abbreviated as PTC) is characterized by a rapid rise in electrical resistance above the Curie temperature. There is a magnetic temperature control function in which the characteristic thermistor reaches a constant temperature.
이러한 기능을 이용하여 근자에는 발열체로써 적용 분야를 넓혀가고 있으며 이러한 정 특성 서미스터를 적정 수 집합시켜 발생되는 열을 방열 할 수 있도록 소정의 금속재 방열판에 접합하여 구성하는 기술이 안출된바 있다.By using this function, in recent years, the field of application as a heating element has been widened, and a technology of bonding to a predetermined metal heat sink has been devised so as to dissipate heat generated by appropriate collection of such static thermistors.
상기와 같이 정 특성 서미스터를 이용하여 이루어진 발열체로써의 히터를 살펴보면 도1에 도시된 바와 같다.Looking at the heater as a heating element made using a positive characteristic thermistor as described above is as shown in FIG.
이는 대한민국 공개 실용신안 제 96-6131호에 안출된 "정의 온도 계수 서미스터 가열 어셈블리"로써 공지되어 있다.This is known as "definition temperature coefficient thermistor heating assembly" disclosed in Korean Utility Model No. 96-6131.
상기 어셈블리는 양측에 전극면이 설치된 최소한 하나의 PTC서미스터 소자(100)와 물결 모양의 금속 피이스로 된 다수의 열 방사핀(110)을 포함하고 있으며, 인접 리지는 전기 절연성 접착제로 되어 있고 두께가 5~20μm인 접착층에 의해 PCT 서미스터 소자의 전극면에 고착되어 이루어진 것이다.The assembly includes at least one PTC thermistor element 100 having electrode faces on both sides and a plurality of heat radiating fins 110 of corrugated metal pieces, the adjacent ridges being electrically insulating adhesive and having a thickness. Is adhered to the electrode surface of the PCT thermistor element by an adhesive layer having a thickness of 5 to 20 µm.
상기 종래 기술에 의하면 상, 하의 금속재 방열부재(200)와, 이 방열부재 사이에 서미스터 소자(100)를 접착 고정하여 이루어진다.According to the prior art, the thermistor element 100 is adhesively fixed between the upper and lower metal material heat dissipation member 200 and the heat dissipation member.
이러한 종래 기술은 PTC 소자가 외부로 노출되어 있어 외력에 의하여 파손될 염려가 매우 높고, 접착제에 의하여 상 하 방열부재 사이에 서미스터 소자가 고정되므로 소자 일부가 파손 등의 손상을 입게되면 어셈블리 자체를 폐기 하여야 하므로 부분적인 교환이나 수리가 불가능하다는 단점이 있다.In this prior art, the PTC element is exposed to the outside, which is very likely to be damaged by external force. The thermistor element is fixed between the upper and lower heat dissipating members by the adhesive, and thus, the assembly itself must be discarded when a part of the element is damaged. Therefore, there is a disadvantage that partial replacement or repair is impossible.
또한 종래 기술에 의하면 열 방사핀과 서미스터 소자의 전극면 접합을 내열 전도성 접착제로 이루므로 균일한 품질을 얻기가 매우 어렵고 생산 공정이 복잡하며 외부로 노출된 PTC 소자는 동작이 완료된 후에 주위와의 온도차에 의한 결로(結露) 현상으로 누전의 염려가 있다.In addition, according to the prior art, since the electrode surface junction of the heat radiating fin and thermistor element is made of a heat-resistant conductive adhesive, it is very difficult to obtain uniform quality, the production process is complicated, and the externally exposed PTC element has a temperature difference from the surroundings after the operation is completed. There is a fear of leakage due to condensation.
동시에 이러한 종래 기술은 열 방사핀이 전원 전극판 사이에 위치하므로 열 방사 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.At the same time, the prior art has a problem that the heat radiation efficiency is lowered because the heat radiation pin is located between the power electrode plate.
본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로써 다음과 같은 목적을 갖는다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above has the following object.
본 고안은 PTC 소자를 전기적, 기계적으로 보호 하기 위하여 열전도 및 도전성이 우수한 금속으로 다이케스팅 성형하여 케이스을 형성하고 이 케이스 내에 상기 PTC 소자를 매입하여 이루어지는 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 제공하는 것이다.The present invention provides a heater using a positive thermistor element formed by forming a case by die-casting molding a metal having excellent thermal conductivity and conductivity to electrically and mechanically protect the PTC element.
본 고안은 PTC 소자와 전원 전극의 전기적인 접속을 위한 접착제 사용을 배제하고 PTC 소자를 매입한 상, 하부 케이싱을 압착 클립으로 가압 고정하여 조립 작업성이 향상되고 분해가 가능하도록 이루어진 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 제공하는 것이다.The present invention eliminates the use of an adhesive for the electrical connection between the PTC element and the power supply electrode, and inserts the PTC element into the upper and lower casings by pressing the clamping clip to improve the assembly workability and disassembly. It is to provide a heater using.
본 고안은 상, 하부 케이싱 내의 넓은 면적으로 PTC 소자의 전극면이 접하도록 접촉 면적을 극대화하여 전기적으로 안정적인 통전이 이루어지고, 열 전도 면적 또한 증대되어 소자의 방열과 케이싱의 열 전도 효율을 극대화 할 수 있도록된 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 제공하는 것이다.The present invention maximizes the contact area so that the electrode surface of the PTC element is in contact with a large area in the upper and lower casings, thereby electrically conducting electricity. The thermal conduction area is also increased to maximize the heat dissipation of the element and the thermal conduction efficiency of the casing. It is to provide a heater using a positive characteristic thermistor element.
상기 목적을 구현하기 위하여 본 고안은 방열핀을 다수 형성하고 일측 중심부에 다수의 PTC 소자를 내장하도록 케이스를 형성하고, 상기 케이스를 복수로 마련하여 절연시트, 전원 연결 부재, 단부 폐쇄 및 절연용 실드를 적층하고 PTC 소자의 일측 접점이 상기 전원 연결 부재에 접속되고 타측 접점은 케이스에 접속되도록 상기 복수의 상, 하 케이스내에 내장하며 이 케이스를 대향 조립하여 클립으로써 체결 고정하여 이루어지는 것에 의한다.In order to achieve the above object, the present invention forms a case in which a plurality of heat dissipation fins are formed and a plurality of PTC elements are built in a central portion thereof, and a plurality of cases are provided to form an insulation sheet, a power connection member, an end closure, and an insulation shield. In this case, the contacts are built into the plurality of upper and lower cases so that one side contact of the PTC element is connected to the power supply connecting member, and the other side contact is connected to the case.
도1은 종래 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 도시한 분해 사시도.1 is an exploded perspective view showing a heater using a conventional positive characteristic thermistor element;
도2는 본 고안에 따른 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터를 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a heater using a positive characteristic thermistor element according to the present invention.
도3은 본 고안의 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view of the present invention.
도4는 본 고안의 길이 방향 종 단면 상태도.Figure 4 is a longitudinal longitudinal cross-sectional view of the present invention.
도5는 본 고안의 너비 방향 종 단면 상태도.5 is a longitudinal longitudinal cross-sectional view of the present invention.
도6는 본 고안의 실드를 도시한 사시도.Figure 6 is a perspective view of the shield of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1: PTC 소자3: 절연 시트5: 전원연결편DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: PTC element 3: Insulation sheet 5: Power supply connection piece
6: 실드8: 클립10: 케이스6: shield 8: clip 10: case
11: 방열핀13: 수장홈15: 융기부11: Heat dissipation fin 13: Suspension groove 15: Protrusion
16,51: 커넥터18,19: 요홈16, 51: connector 18, 19: groove
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the technical configuration of the present invention.
본 고안은 일측 표면으로 다수의 방열핀(11)을 등간격으로 돌출하고, 타측 표면으로 PTC 소자(1)를 넣을 수 있도록된 수장홈(13)을 형성하며, 전기 및 열 전도가 우수한 금속재로 압출 성형하여 케이스(10)를 이룬다.The present invention protrudes a plurality of heat dissipation fins 11 at equal intervals to one surface, and forms a receiving groove 13 so that the PTC element 1 can be inserted into the other surface, and is extruded into a metal material having excellent electrical and thermal conductivity. The case 10 is formed by molding.
상기와 같은 케이스(10)를 대향의 1쌍으로 마련하여, 일측 하부 케이스의 수장홈(13)에는 절연 시트(3)를 깔고 케이스의 단부를 밀폐하며 전원 연결판(5)을 절연시키도록 마련된 실드(6)를 상기 케이스의 양단에 형성한다.The case 10 as described above is provided in a pair of opposing, the insulating groove 3 of the lower case of one side is provided with an insulating sheet 3 to seal the end of the case and to insulate the power connecting plate 5 Shields 6 are formed at both ends of the case.
상기 절연 시트(6)의 상부로는 전원 연결판(5)을 탑재하고, 이 전원 연결판에 PTC 소자(1)의 일측 전극이 접촉되도록 다수 탑재하여, 타측 상부 케이스로 대향 조립하고, 대향된 케이스를 가압 고정하는 클립(8)을 상기 상, 하부 케이스(10) 간에 끼워 결합한다.A power supply connecting plate 5 is mounted on the insulating sheet 6, and a plurality of mounting boards are mounted on the power connecting plate so that one electrode of the PTC element 1 comes into contact with each other. A clip 8 for pressing and fixing the case is fitted between the upper and lower cases 10 to be coupled.
상기 설명한 케이스(10)는 장방형으로 이루어지며 수장홈(13)의 양측에는 길이 방향으로 긴 융기부(15)를 형성하고, 일측 융기부에는 돌기(17)를, 타측 융기부에는 상기 돌기에 대응하는 홈(17a)을 형성하며, 융기부의 양 단부에는 상기 실드(6) 삽입용 요홈(18)을 형성하되, 융기부의 외측면에는 클립(8) 삽입용 요홈(19)을 일체로 성형하여 이룬다.The case 10 described above is formed in a rectangular shape and forms a ridge 15 that is long in the longitudinal direction on both sides of the receiving groove 13, a protrusion 17 on one ridge and a protrusion on the other ridge. The groove 17a is formed, and the grooves 18 for inserting the shield 6 are formed at both ends of the ridge, and the grooves 19 for inserting the clip 8 are integrally formed on the outer surface of the ridge. .
한편, 상술한 일측의 케이스 단부에는 전원 연결 커넥터(16)를 일체로 형성하여 이루어진다.On the other hand, the case end of the one side described above is formed by integrally forming the power connection connector 16.
상기 대향 조립된 1쌍의 케이스의 융기부(15) 외곽에는 실리콘 접착층(9)을 형성하여 이루고 이러한 접착층에 의하여 PTC 소자에 습기를 방지하며 누수 또한 방지하도록 이룬다.A silicone adhesive layer 9 is formed on the periphery of the pair of case-mounted ridges 15, and the adhesive layer prevents moisture and leaks in the PTC device.
상기 실드(6)는 절연재로 이루어지며 케이스의 개방된 양측단 요홈(18)에 결합되도록 결합돌기(61)와 실드의 중심부를 관통하는 커넥터 홈(63)을 형성하여 이룬다.The shield 6 is made of an insulating material and forms a coupling protrusion 61 and a connector groove 63 penetrating through the center of the shield so as to be coupled to the open both end grooves 18 of the case.
상기와 같이 이루어진 본 고안의 결합 구조와 제 작용을 이하 좀더 상세하에 살펴보기로 한다.The coupling structure and the action of the present invention made as described above will be described in more detail below.
PTC 소자(1)는 양측의 넓은 표면에 은 전극이 코팅되어 이루어지며 이러한 PTC 소자는 전원이 인가 될 때 발열하게 된다.The PTC device 1 is formed by coating a silver electrode on a wide surface of both sides, and such a PTC device generates heat when power is applied.
본 고안의 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터는 케이스(10)의 내측 수장홈(13) 표면에 상기 PTC 소자의 일측 전극면이 접속되고 상기 케이스와는 전기적으로 절연 상태를 유지하도록 절연 시트(3)를 깔고 이 절연 시트상에 금속재의 커넥터(51)가 형성된 박판의 전원 연결판(5)이 또 하나의 전극을 형성한다.The heater using the positive characteristic thermistor element of the present invention has an insulating sheet (3) such that the one electrode side of the PTC element is connected to the surface of the inner receiving groove 13 of the case 10 and is electrically insulated from the case. The power supply connecting plate 5 of the thin plate on which the connector 51 made of metal is formed on the insulating sheet forms another electrode.
상기 전원 연결판(5)은 케이스와 전기적으로 분리하기 위하여 실드(6)에 마련된 커넥터 홈(63)을 통하여 외부로 커넥터(51)를 인출하도록 결합한다(도4 참조).The power connection plate 5 is coupled to draw out the connector 51 to the outside through the connector groove 63 provided in the shield 6 to electrically separate from the case (see Fig. 4).
상기와 같은 본 고안의 정 특성 서미스터 소자를 이용한 히터는 양측의 커넥터(16,51)에 전원을 인가하게되면 PTC 소자의 양측 전극에 전원이 인가되면서 발열을 시작하게되고 발열량은 케이스에 전도되며 이 전도된 열량은 방열핀(11)에 의하여 외부로 용이하게 발산된다. 물론 주변에 공기 흐름을 유도하는 별도의 팬등이 마련된 경우에는 상기 발열은 좀더 효율적으로 이용 될 수 있게 된다.The heater using the positive characteristic thermistor element of the present invention as described above, when power is applied to the connectors 16 and 51 on both sides, power is applied to both electrodes of the PTC element to start heat generation, and the amount of heat is conducted to the case. The conducted heat is easily dissipated to the outside by the heat radiation fins 11. Of course, if a separate fan is provided to induce air flow around, the heat can be used more efficiently.
한편, 상기 케이스는 대향 조립되어 그 대향된 융기부에 실리콘 접착층(9)으로 밀폐하여 케이스 내부로 습기가 침투하여 유발될 수도 있는 절연 파괴나 소자의 악영향을 방지하게 된다.On the other hand, the case is oppositely assembled and sealed with the silicon adhesive layer 9 at the raised ridge at the opposite side to prevent breakdown or adverse influence of the device, which may be caused by moisture infiltration into the case.
이러한 케이스는 방열과 통전 작용을 동시에 이루므로 PTC 소자의 두께에 해당하는 좁은 틈새에서의 전원 커넥터를 인출하는 동시에 상기 PTC 소자를 기계적으로 유동이 없도록 고정하고 전기적으로 커넥터(51)를 절연하는 홈(63)을 형성한 실드(6)를 케이스의 양단부에 형성하므로 소자를 확고하게 고정하고 절연을 유지하게 된다.Since the casing simultaneously conducts heat dissipation and conduction, it draws out a power connector in a narrow gap corresponding to the thickness of the PTC element, and fixes the PTC element so that there is no mechanical flow and electrically insulates the connector 51. Since the shield 6 formed with 63 is formed at both ends of the case, the device is firmly fixed and insulation is maintained.
또한 1쌍의 대향 케이스를 고정하는 다수의 클립(8)은 탄발력을 갖도록 이루어져 케이스에 압력을 가하면서 양측으로부터 케이스의 클립 삽입용 요홈(19)에 끼워 결합됨으로 분해 결합이 용이하고 확고한 체결력이 케이스의 유동이나 분리됨을 방지하도록 작용한다.In addition, a plurality of clips (8) for fixing a pair of opposing case is made to have a resilient force is coupled to the clip insertion grooves (19) of the case from both sides while applying pressure to the case is easy to disassemble and secure fastening force It acts to prevent the flow or separation of the case.
이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 방열판과 방열핀을 일체로 성형하여 이룸으로써 제조 공정이 단순하게 이루어지는 효과가 있고, PTC 소자가 내장된 케이스의 양측 단부를 기계적으로 폐쇄하며 전기적으로 커넥터를 통과 시킬수 있도록 마련된 실드를 형성하여 PTC 소자를 확고하게 고정하고 전원을 인가 할 수 있어 습기 침투에 따른 누전, 화재등을 방지하는 효과가 있다.The present invention as described in detail above has the effect that the manufacturing process is made simple by forming the heat sink and the heat sink fins integrally, and mechanically closes both ends of the case in which the PTC element is built and can pass the connector electrically. By forming a shield so that the PTC device can be firmly fixed and power can be applied, there is an effect of preventing a short circuit or fire due to moisture infiltration.
또한 본 고안은 다수의 클립으로써 상하 케이스를 가압 체결 하므로 종전의 나사 체결 방식에서와 같이 방열판에 나사 체결부를 깍아 형성할 필요가 없으며 간결한 구조의 클립을 이용하여 체결력을 형성하여 조립 및 분해가 용이한 장점을 갖는 매우 실용적인 고안인 것이다.In addition, the present invention is pressure-fastening the upper and lower cases with a plurality of clips, so it is not necessary to form a screw fastening part on the heat sink as in the conventional screw fastening method, and easy to assemble and disassemble by forming a fastening force using a clip of a simple structure. It is a very practical design with advantages.
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