KR20000056491A - 송풍기 제어장치용 저항기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 공기조화장치의 송풍기 제어장치용 저항기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 송풍기의 모터에 공급되는 전류의 전압을 가변하여 모터의 회전속도(송풍기의 송풍량)를 제어할 수 있는 복수 개의 직렬 저항을 전기적으로 절연된 기판상에 구비하는 송풍기 제어장치용 저항기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 강화유리재의 평판과; 상기 강화유리재 평판의 일면에 직렬로 연결되도록 인쇄되는 복수 개의 저항과; 상기 복수 개의 저항 중 적어도 하나의 저항을 선택적으로 원심팬 구동용 모터의 전원회로로 연결하는 접속수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이와 같은 구성의 본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 저항회로기판으로 방열핀이 없는 강화유리재의 회로기판을 사용하므로 송풍기의 송풍효율을 거의 저감시키지 않음은 물론, 저항회로를 인쇄하는 한번의 인쇄공정과 이 저항회로 보호용 절연피복층을 피복하는 한 번의 피복공정으로 저항회로기판의 저항회로를 구성할 수 있으므로 제조공정이 크게 단순화되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있다.

Description

송풍기 제어장치용 저항기{RESISTANCE FOR BLOWER CONTROL UNIT}

본 발명은 자동차 공기조화장치의 송풍기 제어장치용 저항기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 송풍기의 모터에 공급되는 전류의 전압을 가변하여 모터의 회전속도(송풍기의 송풍량)를 제어할 수 있는 복수 개의 직렬 저항을 전기적으로 절연된 기판상에 구비하는 송풍기 제어장치용 저항기에 관한 것이다.

자동차 공기조화장치는 자동차 실내 또는 실외로부터 공기를 도입하여 이 공기를 열교환기로 가열 또는 냉각한 후 자동차의 실내로 송풍함으로써 자동차 실내를 냉방하거나 난방하는 장치로서, 이 장치에는 자동차 실내/외 공기를 도입하여 자동차 실내로 송풍하는 송풍장치가 필수적으로 구비된다.

통상, 자동차 공기조화장치용 송풍장치로는 주로 원심식 송풍기, 즉, 축방향 공기유입구와 원심방향 공기토출구를 가지는 스크롤 케이스와, 이 스크롤 케이스 저면에 설치되는 원심팬과, 그리고, 상기 원심팬을 회전시키는 모터 등을 포함하여 이루어지는 송풍기가 사용되고 있다. 이러한 구성의 송풍기는 전원을 공급받은 모터의 구동력으로 회전되는 원심팬이 원심방향의 공기유동을 일으킴으로써 스크롤 케이스의 공기유입구를 통해 외부공기(내/외기)를 흡입함과 동시에 흡입되는 공기를 공기토출구를 통하여 열교환기측으로 송풍하게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 송풍기는 송풍기의 작동을 제어하는 제어장치를 구비하게 되는 바, 이 송풍기 제어장치에는 모터에 공급되는 전류의 전압을 가변하여 모터의 회전수를 증감시킴으로써 송풍기의 송풍량을 조절하는 송풍기 제어장치용 저항기가 포함된다.

송풍기 제어장치용 저항기는 복수 개의 직렬저항으로 이루어진 저항회로로써 송풍량 조절스위치가 조작됨에 따라 모터에 대한 전원공급회로에 대한 저항을 가변하여 모터에 걸리는 전압을 단계적으로 높이거나 낮추어 모터의 회전속도를 단계적으로 증감시킴으로써 송풍기의 송풍량을 단계적으로 조절하게 된다.

이러한 저항기로서, 종래에는, 저항회로의 각 저항이 코일 형상이면서 공기조화장치의 덕트 특히 덕트의 유입구에 근접설치되어 저항열을 공기유동에 의해 급속히 제거하는 방식의 송풍기 제어장치용 저항기가 사용되었다. 그러나, 이와 같은 방식의 종래 송풍기 제어장치용 저항기는 덕트내의 공기유동에 있어 압력손실과 소음을 증대시키는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 개선한 것으로, 일본특허공개 소 62-88610 호에는 평판 세라믹 기판상에 복수개의 저항이 인쇄된 평판형 저항기가 소개되었다. 이 평판형 저항기는 그 세라믹 기판의 강도가 취약하고 상대적으로 방열량이 작아서 방열량을 증대시키는 방열핀들을 필요로 한다. 따라서, 이 평판형 저항기는 상당한 뚜께가 요구되므로, 송풍기의 송풍률이 클 경우에 생기는 상당한 크기의 압력 손실과 소음의 원인이 되는 문제점이 있었다.

이에, 미국특허 제 5,000,662 호에는 세라믹 기판에 비해 확대된 면적을 갖는 금속재 기판에 절연을 위한 자기(瓷器) 피복층을 피복하고 그 위에 저항회로를 인쇄한 후 다시 저항회로보호용 절연층을 피복한 기판을 저항회로기판으로 사용하는 송풍기 제어장치용 저항기가 소개되어 있다.

이 송풍기 제어장치용 저항기는, 그 저항회로기판이 두께가 얇으면서도 강도가 높고 또 금속재로써 방열효율이 높기 때문에, 저항열에 따른 소손의 우려가 없을 뿐만 아니라 송풍기의 송풍에 대한 압력손실과 소음을 거의 발생치 않는다는 장점이 있다.

그러나, 이 송풍기 제어장치용 저항기는 높은 단가의 금속재 기판을 사용하고, 또, 금속재 소재 기판 표면에 대한 절연피복층과 저항회로 표면에 대한 단열피복층을 피복하기 위한 적어도 2 번 이상의 피복공정(Coating)이 필요하기 때문에 제조공정이 복잡하여 제조원가가 상당이 높다는 문제점을 가지고 있었다. 더욱이, 이와 같은 기판 제조공정상의 문제점은, 저항기에 과부하가 걸리지 않게 하는 퓨즈가 기판의 저항회로 상에 인쇄되어 기판에 대하여 적어도 2 번 이상의 회로 인쇄공정이 더 필요하고, 또, 기판을 지지대의 슬롯에 억지끼워 고정하는 억지끼움방식을 채택하고 있어 기판에 예컨대 끼움돌기와 같은 억지끼움수단을 일체로 성형해야 하기 때문에 더욱 부각되었다.

이외에도 종래 송풍기 제어장치용 저항기는 그 금속재 기판의 중량이 상대적으로 무거운데다 지지대에 대하여 내진성이 취약한 억지끼움방식으로 고정되기 때문에 저항회로의 각 저항의 접속단자와 회로로 연결되는 커넥터의 접속단자 사이의 접속이 불량하게 되는 경우가 빈번하게 일어나 송풍기의 작동을 불량하게 만드는 문제점도 가지고 있었다.

이에, 본 발명은, 상술한 바와 같은 종래 송풍기 제어장치용 저항기들이 가진 문제점들이 개선된 것으로서, 저항회로가 인쇄되는 저항회로기판으로써 고경도이고 절연체이면서 경량인 저가의 강화유리재 기판을 사용하여, 송풍되는 공기에 저항이 되는 방열핀이 삭제됨은 물론 제조공정에 있어서 각각 한 번씩의 인쇄공정과 피복공정으로 저항회로를 구성할 수 있게 되며, 이에 제공공정이 단순화되어 제조원가가 낮고, 또한, 기판에 대한 내진성도 크게 강화된 송풍기 제어장치용 저항기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 세워서 본사시도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기 분해사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 뉘여서 본사시도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기의 퓨즈작동도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 세워서 본 전방사시도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 뉘여서 본 후방사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 회로기판11 : 직렬저항회로

12 : 피복절연층20 : 고정판

21 : 슬롯22 : 슬릿

23 : 실리콘24, 25, 26, 27 : 접속단자

30 : 하우징

상기와 같은 목적을 가지고 안출된 본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 강화유리재의 평판과, 상기 강화유리재 평판의 일 상면에 인쇄된 직렬로 연결되는 복수 개의 저항회로와, 상기 복수 개의 저항 중 적어도 하나의 저항을 선택적으로 원심팬 구동용 모터의 전원회로로 연결하는 접속수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 특징의 송풍기 제어장치용 저항기에 있어서, 상기 저항회로기판의 최외각표면에는 단열피복층이 피복되는 것이 바람직하다.

또한, 바람직한 특징으로서, 상기 저항회로기판을 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 흐르는 덕트 내측으로 배치되게 상기 덕트에 고정하는 것으로, 중앙에 형성된 슬롯에 상기 저항회로기판의 하단이 끼워져 실리콘 시일링에 의해 상기 저항회로기판을 고정하고, 상기 저항회로의 각 저항을 상기 덕트 외부의 상기 모터의 전원회로에 각각 접속되는 복수 개의 접속단자를 고정하여, 상기 덕트 외벽에 고정,부착되는 고정판을 더 포함한다.

그리고, 상기 복수 개의 접속단자는 상기 고정판 하부에서 상기 고정판에 형성된 슬릿을 관통하여 상기 각 저항에 접속되고, 이들 접속단자 중 적어도 하나가 탄성적으로 절곡되고 그 선단은 소정의 온도 이상에서 용융되는 납땜에 의해 접속된다. 이 탄성 접속단자는 저항기가 소정의 온도 이상으로 과열되는 경우 납땜이 용융됨과 동시에 그 탄성으로 저항회로에 대한 전원을 차단하는 퓨즈역할을 겸하게 할 수 있다.

한편, 상기 접속단자들의 하부는 상기 고정판 하부에서 나란히 병치되고, 그 둘레에는 상기 모터의 전원회로에 연결되어 상기 접속단자들과 접속되는 접속편을 갖는 커넥터가 결합되는 하우징이 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 이상과 같은 구성들을 기능과 작용을 첨부된 도면으로 제시된 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 보다 구체적으로 살펴본다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 보인 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시에에 의한 송풍기 제어장치용 저항기의 구성은, 직렬저항회로가 인쇄된 저항회로기판(10)과, 상기 회로기판(10)을 고정하는 고정판(20)과, 그리고, 상기 고정판 하부에 설치되는 하우징(30) 등으로 대별하여 볼 수 있다.

상기 저항회로기판(10)은 두께가 얇은(바람직하게는 약 1mm ∼ 5mm) 직사각형의 강화유리 평판으로서, 그 일면에는 도 1의 부분확대절개도에 도시된 바와 같이 서로 직렬로 연결된 네 개의 저항(111)∼(114)을 포함하는 직렬저항회로(11)가 인쇄된 후 그 위에 이 저항회로 보호용 단열피복층(12)이 피복된다. 이 저항회로기판(10)은 직렬저항회로(11)를 인쇄하는 한 번의 인쇄공정과 직렬저항회로(11) 위에 단열피복층(12)을 피복하는 한 번의 피복공정으로 저항회로를 구성할 수 있다.

이 회로기판의 직렬저항회로(11)는 송풍기 모터(미도시)에 인가되는 전원회로의 일부를 이루면서 후술하는 접속단자의 선택적 접속에 따라 직렬저항회로(11)의 저항들을 선택적으로 전원회로에 포함시킴으로써 모터에 인가되는 전력의 크기를 가변하는 역할을 한다. 이에 모터의 회전속도가 조절되어 결과적으로 직렬저항회로(11)는 접속단자의 선택에 따라 송풍기의 송풍량을 결정하게 된다.

고정판(20)은, 도 2의 분해사시도에 도시된 바와 같이, 중앙에 길이방향으로 형성된 슬롯(21)과 이 슬롯(21) 옆에 일렬로 배열되는 4 개의 슬릿(22)이 형성되는 대략 사각형의 합성수지판으로서, 상기 저항회로기판(10)을 송풍공기가 흐르는 덕트(미도시)에 고정함과 동시에 이 저항회로기판(10)의 저항회로를 모터 전원회로에 접속하는 접속수단을 고정하는 역할을 한다. 즉, 슬롯(21)에는 저항회로기판(10)의 하단부가 끼워져 실리콘(23)의 시일링에 의해 견고히 고착되며, 그 옆의 슬릿(22)들에는 각각 회로기판(10)의 각 저항에 접속되는 4 개의 접속단자(24)(25)(26)(27)가 각각 상하로 관통하여 끼워져 그 탄성편(24a)(25a)(26a)(27a)에 의해 고정되며, 그 하부에는 돌출된 4 개의 접속단자(24)(25)(26)(27)의 하부를 둘러싸면서 이 접속단자(24)(25)(26)(27)를 모터 전원회로에 연결하는 커넥터(미도시)와 결합하는 하우징(30)이 설치된다.

이와 같은 고정판(20)은 그 양단을 통하여 체결되는 나사(미도시)에 의해 덕트에 부착되는 바, 이 때 그 상면에 고착된 저항회로기판(10)은 덕트(미도시)에 형성된 슬롯(미도시)을 통하여 끼워져 덕트 내측으로 배치된다. 이에 저항회로기판(10)은 덕트내로 유동되는 공기에 의해 냉각될 수 있다.

한편, 상기 고정판(20)에 설치되는 접속단자(24)(25)(26)(27)들 중 적어도 하나(24), 바람직하게는 송풍기를 가장 빠르게 구동하기 위한 저항에 연결된 접속단자는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성적으로 절곡된 후 그 선단이 납땜에 의해 직렬저항회로(11)의 저항과 접속된다. 이 접속단자(24)는 모터가 로킹(Locking)등의 이유로 과열되는 경우 단락됨으로써 퓨즈 역할을 한다. 즉, 이 접속단자(24)는 도 4에 도시된 바와 같이 저항기가 소정의 온도 이상까지 과열되는 경우 고온에 의해 접속단자(24)와 저항을 접속하는 납땜이 녹게 되며, 이 때 접속단자(24)가 그 탄성에 의해 저항으로부터 떨어지면서 회로를 단락시킴으로써 저항기 및 모터에 흐르는 전류를 차단하여 이들이 과열에 의해 파열되는 것을 방지한다.

상기 하우징(30)은 도 3에 도시된 바와 같이, 고정판(20) 하부로 연장된 장방형의 열경화성 합성수지체로서, 이는 고정판(20) 하부로 돌출되는 접속단자(24) (25)(26)(27)들을 둘러싸 보호하면서, 모터 전원회로에 각각 연결되는 4 개의 접속편을 갖는 커넥터(미도시)와 결합함으로써 상기 각 접속단자(24)(25)(26)(27)들을 서로 대응되는 커넥터의 각 접속편(미도시)에 각각 접속되게 하는 역할을 한다.

이상과 같은 구성들을 포함하는 본 발명의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기는, 사용자의 송풍량 조절스위치 조작에 따라 접속단자(24)(25)(26) (27)들 중 특정된 접속단자와 커넥터의 접속편을 통하여 직렬저항회로(11)의 특정되는 적어도 하나 이상의 저항이 모터전원회로를 연결되면서 모터에 공급되는 전압크기를 결정하게 된다. 따라서, 모터는 상기와 같은 송풍기 제어장치용 저항기의 직렬저항회로(11)가 갖는 저항의 크기에 따라 그 회전속도가 결정되며, 이에 송풍기의 송풍량이 조절된다. 이와 같은 송풍기 제어장치용 저항기의 역할에 의해 사용자는 송풍기의 송풍량을 직렬저항회로(11)에 인쇄된 저항들이 특정하는 송풍량 단계 내에서 임의로 조정할 수 있게 된다.

이와 같은 송풍기 제어장치용 저항기(덕트의 송풍로 상에 설치되는)의 작용에 있어서, 특히, 본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 방열핀이 없는 얇은 평판상의 강화유리재 저항회로기판(10)을 사용하여 송풍공기에 대해 저항을 주지 않음으로써 송풍기의 송풍효율을 저감시키지 않는다는 장점이 있다. 아울러 그 제조에 있어서도, 저항회로기판(10) 자체가 절연체이므로, 회로기판에 대한 별도의 절연층 피복공정이 불필요하고 또 특정 접속단자(24)가 퓨즈 역할까지 겸함으로 회로기판(10)에 대한 퓨즈 인쇄공정도 불필요하다. 따라서, 저항회로를 인쇄하는 한 번의 인쇄공정과 이 저항회로 보호용 절연피복층(12)을 피복하는 한 번의 피복공정을 통하여 저항회로를 구성할 수 있게 되어, 종래 송풍기 제어장치용 저항기에 비해 그 제조공정을 크게 단순화할 수 있다.

한편, 도 5와 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기를 보인 것으로서, 이 송풍기 제어장치용 저항기는 앞서의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기에 비해 고정판(40)에 고정되는 접속단자(44)(45)(46)(47)들의 배열만 다를 뿐 기타 기술적 구성은 동일하다. 즉, 이 송풍기 제어장치용 저항기는, 도시된 바와 같이, 저항회로기판(10)의 직렬저항회로(11)의 각 저항에 접속되는 접속단자(44)(45)(46)(47)들이 고정판(40)에 대하여 2 개씩 병렬로 배치됨에 따라 접속단자(44)(45)(46)(47)와 하우징(50)이 앞서 실시예의 그것들과 다른 형상을 가질 뿐 각 구성들이 갖는 기능과 역할들은 앞서의 일 실시예에 의한 송풍기 제어장치용 저항기의 구성과 모두 동일하다. 따라서 이들 구성의 작용과 기능에 대한 구체적인 설명은 앞서 일 실시예와 중복되므로 생략한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 송풍기 제어장치용 저항기는 저항회로기판으로 방열핀이 없는 강화유리재의 회로기판이 사용되므로 송풍기의 송풍효율을 거의 저감시키지 않는다는 장점이 있다.

아울러, 본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 저항회로기판에 대한 저항회로를 구성함에 있어서 저항회로기판이 강화유리재로 그 기판 자체가 절연체이므로 회로기판에 대한 별도의 절연층 피복공정이 불필요하다. 또한, 특정 접속단자가 퓨즈 역할을 겸하므로 저항회로상에 대한 퓨즈 인쇄공정이 불필요하다. 따라서, 저항회로를 인쇄하는 한번의 인쇄공정과 이 저항회로 보호용 절연피복층을 피복하는 한 번의 피복공정을 통하여 저항회로를 구성할 수 있게 되며, 이에, 종래 송풍기 제어장치용 저항기에 비하여 제조공정이 단순화되어 제조원가를 대폭 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 송풍기 제어장치용 저항기는, 저항회로기판이 강화유리재로서 금속재 기판의 사용하는 종래 송풍기 제어장치용 저항기에 비해 저항회로기판의 중량이 상대적으로 경량화된데다 실리콘에 시일링하여 보다 견고하게 고정됨으로써 저항회로기판의 내진성이 크게 강화되어 내구수명이 길다는 장점도 가지고 있다.

Claims (5)

1. 강화유리재의 평판과;

   상기 강화유리재 평판에 인쇄된 직렬로 연결되는 복수 개의 저항과;

   상기 복수 개의 저항 중 적어도 하나의 저항을 선택적으로 원심팬 구동용 모터의 전원회로로 연결하는 접속수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 송풍기 제어장치용 저항기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 저항회로기판의 최외각표면에는 절연피복층이 더 피복되는 것을 특징으로 하는 송풍기 제어장치용 저항기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 저항회로기판을 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 흐르는 덕트 내측으로 배치되게 상기 덕트에 고정하는 것으로,

   중앙에 형성된 슬롯에 상기 저항회로기판의 하단이 끼워져 실리콘 시일링에 의해 상기 저항회로기판을 고정하고 상기 저항회로의 각 저항을 상기 덕트 외부의 상기 모터의 전원회로에 각각 접속되는 복수 개의 접속단자를 고정하여 상기 덕트 외벽에 고정,부착되는 고정판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍기 제어장치용 저항기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 복수 개의 접속단자는

   상기 고정판 하부에서 상기 고정판에 형성된 슬릿을 관통하여 상기 각 저항에 접속되고, 이들 접속단자 중 적어도 하나는 탄성적으로 절곡되고 그 선단이 소정의 온도 이상에서 용융되어 단락되는 납땜에 의해 접속되는 것을 특징으로 하는 송풍기 제어장치용 저항기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 접속단자들의 하부는 상기 고정판 하부에서 나란히 병치되고, 그 둘레에는 상기 모터의 전원회로에 연결되어 상기 접속단자들과 접속되는 접속편을 갖는 커넥터가 결합되는 하우징이 상기 고정판에 설치되는 것을 특징으로 하는 송풍기 제어장치용 저항기.