KR200414266Y1 - 자동차용 프리히터의 방열핀 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 프리히터의 방열핀 구조에 관한 것으로 길이를 가지는 로드형상의 로드하우징(11) 내부에 전기전원을 공급받아 발열하는 발열체(13)를 포함한 히트로드(10)와, 상기 히트로드(10)에 결합하는 로드결합구멍(21a)이 뚫려져 있으며, 히트로드(10)에서 발열된 열을 전달받아 외부공기를 가열하는 방열핀(20)으로 구성된 자동차용 프리히터에서, 상기 방열핀(20)이 히트로드(10)가 결합하는 로드결합구멍(21a)이 뚫려진 로드결합부(21)와, 이 로드결합부(21)에 연장되어 주름이 반복형성된 주름부(22)를 포함하여 형성되는 것이다.

방열핀(20)에 주름부(22)가 형성되어 외부공기와의 접촉면적을 더욱 넓게 하여 외부공기 가열 시 열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

따라서 외부공기를 더욱 빠르고 높은 온도로 가열할 수 있어 엔진이 가열되기 전까지 자동차의 실내온도를 빠르게 높일 수 있고, 엔진이 가열되기 전까지 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

그러므로 프리히터(1)의 작동효율을 증대시킴은 물론 운전자와 탑승자의 만족감을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

자동차용 프리히터의 방열핀 구조{Radiation Pin Structure of Pre-Heater for Vehicle}

도 1은 종래의 프리히터의 구조를 도시한 사시도

도 2는 본 고안의 사용상태를 도시한 분해사시도

도 3은 본 고안인 방열핀의 형상을 도시한 사시도

도 4는 본 고안의 결합상태를 도시한 평면도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 히트로드 11 : 로드하우징

12 : 터미널 20 : 방열핀

21 : 로드결합부 22 : 주름부

본 고안은 자동차용 프리히터의 방열핀 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 외부 공기와 접촉면을 증대시켜 외부공기를 빠르게 가열할 수 있도록 고안된 것이다.

일반적으로 자동차에는 실내를 난방, 또는 냉방시키기 위한 공기조화장치가 설치되어 통풍계통 및 통풍경로를 통해 자동차 각 부분에 냉기 및 난기를 골고루 이송시킨다.

즉, 여름철등 실내의 온도를 낮추는 냉방의 경우에는 에어컨을 동작시켜 냉기를 토출시키고, 겨울철등 실내의 온도를 높이는 난방의 경우에는 엔진의 과열 방지를 위해 엔진 내부를 순환하여 가열된 냉각수를 송풍기를 통해 실내로 공급되는 외부공기와 열교환시켜 차량 내의 곳곳에 배치된 토출구를 통해 온기를 공급하도록 한다.

그런데, 엔진과 열교환된 냉각수를 이용하여 실내를 난방하는 것이 효율적으로 바람직하기는 하나, 초기 시동 이후에 엔진이 가열되기까지의 시간이 경과해서야 가열된 냉각수를 이용하여 자동차 실내의 난방이 가능해진다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 정저항온도계수(正抵抗溫度係數)를 가진 정특성 서미스터(PTC:positive temperature coefficient thermistor, 이하 'PTC소자'라 함)를 사용한 프리히터가 제안되고 있다.

이 프리히터는 도 1에서 도시한 바와 같이 로드하우징(11) 내에 내부에 발열체(13)인 PTC소자(13a)를 내장하고, PTC소자(13a)에 전기전원을 공급하는 터미널(12)이 관통되어 결합한 히트로드(10)와, 이 히트로드(10)가 관통되어 결합하여 열을 발산하는 다 수의 방열핀(20)을 포함한다.

이 방열핀(20)은 열전도율이 우수한 금속재질로 제조되며, 얇은 두께를 가지는 판형상으로 소정의 면적을 가지도록 형성되며, 상기 히트로드(10)가 결합되는 결합구멍(20a)이 간격을 두고 다 수개 뚫어져 형성된다.

이 방열핀(20)은 넓은 면적으로 외부공기와 접촉하여 열교환을 하는 것으로 외부공기를 넓은 접촉면적으로 빠르게 가열하도록 하는 것이다.

즉, 전기전원이 공급되면 히트로드(10)에서 열이 발생하고, 이 열은 방열핀(20)으로 전달되어 외부공기를 가열하게 되는 것이다.

그리고 가열된 공기는 통풍계통 및 통풍경로를 통해 차량 내부로 공급되어 엔진이 가열되기 전까지 실내 온도를 높이게 되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 방열핀은 외부공기와 평면상으로 접촉하도록 형성되어 그 접촉면적에 한계가 있었던 것이다.

따라서 방열핀에서 발생하는 열교환율이 적어 외부공기를 빠르게 가열하지 못하고, 가열되는 공기온도도 실내에서 온기를 느끼기에 미흡한 문제점이 있었던 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해선 방열핀의 크기를 크게 형성할 수 있으나, 엔진 룸 내에 장착공간에 한계가 있고, 히트로드의 열이 방열핀의 전체로 전달되는데 소요되는 시간이 길어져 열교환율 증대의 효과를 보기에는 미흡한 폐단이 있는 것이다.

또한 히트로드에 결합되는 방열핀의 갯수를 증대시킬 수 있으나, 이는 프리히터의 제조원가를 증대시키는 원인이 되고, 결합되는 방열핀에 맞게 히트로드의 길이를 길게 해야하는 번거로움이 있었던 것이다.

본 고안의 목적은 방열핀과 외부공기와의 접촉면적을 증대시켜 외부공기와의 열교환율을 높이고, 외부공기의 가열온도를 증대시킬 수 있는 자동차용 프리히터의 방열핀 구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 고안의 목적은 길이를 가지는 로드형상의 로드하우징 내부에 전기전원을 공급받아 발열하는 발열체를 포함한 히트로드와, 상기 히트로드에 결합하는 로드결합구멍이 뚫려져 있으며, 히트로드에서 발열된 열을 전달받아 외부공기를 가열하는 방열핀을 포함한 자동차용 프리히터에 있어서, 상기 방열핀은 히트로드가 결합하는 로드결합구멍이 뚫려진 로드결합부와, 이 로드결합부에 연장되어 주름이 반복형성된 주름부를 포함하여 형성됨으로써 달성된다.

즉, 상기 방열핀은 주름이 반복형성된 주름부가 형성되어 이 주름부로 외부공기와 접촉하는 면적이 크게 증대하여 방열핀에서 방출되는 열과 외부공기와의 열교환이 빠르게 이루어져 외부공기의 온도를 실내로 유입하는데 필요한 온도로 빠르게 가열할 수 있고, 가열된 공기의 온도도 높게 되는 것이다.

본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 사용상태를 도시한 분해사시도로서, 본 고안인 방열핀이 히트로드에 결합하여 자동차용 프리히터를 구성하는 것을 나타낸 것이다.

도 3은 본 고안인 방열핀의 형상을 도시한 사시도로서, 주름부와 로드결합부가 교대로 반복되어 형성된 것을 나타내고 있다.

도 4는 본 고안의 결합상태를 도시한 평면도로서, 자동차용 프리히터의 히트 로드에 다수로 적층되어 결합한 상태를 나타내고 있다.

이하, 도 2에서 도시한 바와 같이 본 고안인 자동차용 프리히터(1)는 내부에 전기전원을 공급받아 발열하는 발열체(13)가 포함된 히트로드(10)와, 이 히트로드(10)가 결합하는 다 수의 방열핀(20)으로 구성된다.

이 히트로드(10)는 길이를 가지는 로드형상으로 그 내부가 길이방향으로 비어있는 로드하우징(11)과, 이 로드하우징(11) 내부를 관통하여 일단이 외부로 일정길이만큼 돌출되도록 결합하고 전기전원부와 연결되어 전기전원을 공급하는 터미널(12)과, 로드하우징(11)의 내부로 상기 터미널(12) 상에 장착되어 터미널(12)로 공급되는 전기전원에 의해 발열하는 발열체(13)를 포함한다.

이 발열체(13)는 터미널(12) 상에 장착되고 로드하우징(11)의 내측면에 접하는 PTC소자(13a)를 사용한다.

이 PTC(PTC:positive temperature coefficient thermistor)소자(13a)는 정온특성을 갖는 세라믹 발열체(13)로서, PTC소자(13a)의 온도가 특정온도에 도달하였을시 소정의 저항값이 급격히 증가하여 주울열이 발생하므로 소자의 온도가 증가하고, 열발생으로 인해 소자의 온도가 상승하여 일정온도 이하에 도달하면 소자가 큰 부하로 작용하게 되므로 전류가 크게 감소되어 온도가 다시 감소하게 된다.

상기에서와 같이 PTC소자(13a)의 온도가 감소하면 저항값이 다시 감소하고 주울열의 발생이 다시 증가하게 되는데 이와 같은 과정은 아주 짧은 시간 내에서 반복되어 PTC소자(13a)는 거의 일정한 온도를 유지하는 것이다.

또 상기 로드하우징(11)과 터미널(12)은 각각 전기전원부로 다른 전극을 가 지도록 연결되어 전기전원이 공급되면 로드하우징(11)과 터미널(12)에 각각 제 1, 2 전극이 인가되는 것이다.

상기 PTC소자(13a)는 로드하우징(11)로부터 제 1 전극을 인가받고, 터미널(12)로부터 제 2 전극을 인가받아 전류가 발생되고, 발생된 전류의 저항에 의해 발열되어 로드하우징(11)을 가열하게 되는 것이다.

이는 종래의 공지된 구성과 동일하며, 본 고안의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

이 히트로드(10)는 다 수개로 적층되는 방열핀(20)에 결합되며, 본 발명의 가장 큰 특징은 상기 방열핀(20)에 주름부(22)를 형성하여 외부 공기와의 접촉면적을 증대시키는 것이다.

이 방열핀(20)은 열전도율이 우수한 금속재질로 형성되며, 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 히트로드(10)가 결합하는 로드결합구멍(21a)이 뚫린 로드결합부(21)와, 이 로드결합부(21)의 양 측으로 일체로 연장되며 주름이 반복형성된 주름부(22)로 형성된다.

이 로드결합부(21)는 로드결합구멍(21a)이 히트로드(10)의 형상에 대응되도록 형상되어 결합 시 그 내측면으로 히트로드(10)의 외주면이 밀착되어 결합하도록 억지끼움 결합한다.

그리고 이 로드결합부(21)는 히트로드(10)가 꽉 끼어져 결합할 경우 그 가압력에 의해 파손되거나 손상되지 않도록 일정 두께 이상을 가지고 형성한다.

본 고안에서 로드결합부(21)는 0.4mm이상의 두께를 가지는 것을 기본으로 하며 이는 방열핀(20)의 재질과 구조에 따라 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

로드결합구멍(21a)에는 일면으로 연장되는 로드삽입돌출편(21b)이 돌출되어 로드결합구멍(21a)에서 히트로드(10)와의 접촉면적을 증대시키고, 그 억지끼움 결합이 용이하도록 한다.

이 로드삽입돌출편(21b)은 자체 탄성력을 가지도록 얇은 두께로 돌출되어 히트로드(10)가 결합될 경우 탄성에 의해 약간 벌어지면서 히트로드(10)의 외측면을 꽉 끼워 결합시키게 되는 것이다.

따라서 방열핀(20)은 용이하게 히트로드(10)로 결합되며, 결합 후 히트로드(10)와 접촉면적이 넓어 히트로드(10)에서 발생한 열이 빠르게 전달되어 신속하게 가열되는 것이다.

또 이 로드결합부(21)는 주름부(22)로 이어져 다 수개 구비되어 히트로드(10)를 다 수개 결합할 수 있도록 구성된다.

이 주름부(22)는 상기 로드결합부(21)의 양측에 일체로 연장되어 주름이 반복됨으로써 형성되어 로드결합부(21)를 연결하고, 방열핀(20)의 몸체를 이루며 로드결합부(21)보다 작은 두께로 형성한다.

이 주름부(22)는 특별한 강성이 요구되지 않는 부분이므로 상기 로드결합부(21)보다 작은 두께로 형성하여 그 열전도율을 높이도록 하는 것이 바람직한 것이다.

주름부(22)는 그 두께로 0.2~0.3mm두께를 가지는 것을 기본으로 하고 방열핀(20)의 재질과 구조에 따라 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

또 이 주름부(22)는 요부와 철부가 반복되도록 절곡되어 형성될 수도 있고, 산부와 골부가 반복된 파형의 형상으로 형성될 수도 있으며, 주름을 가지는 어떠한 형상으로 형성이 가능함을 밝혀두며 이는 본 고안의 구성에 포함된다.

즉, 히트로드(10)에서 발생한 열이 방열핀(20)의 로드결합부(21)와 주름부(22)로 전달되어 외부공기를 가열하게 되는데, 이렇게 외부공기를 가열할 경우 주름부(22)로 인해 외부공기와의 접촉면적이 넓어 더욱 빠르게 외부공기를 가열하고 그 온도를 더욱 높게 가열할 수 있는 것이다.

그리고 상기 주름부(22)는 그 두께가 최대한 얇게 형성되어 열전도율이 높아 히트로드(10)에서 발생한 열로 빠르게 가열되어 외부공기를 가열할 수 있게 되는 것이다.

이렇게 가열된 공기는 통풍계통 및 통풍경로를 통해 차량 내부로 공급되어 엔진이 가열되기 전까지 실내 온도를 높이게 되는 것이다.

상기한 본 고안의 구성에 의하면, 자동차용 프리히터의 방열핀에 주름부가 형성되어 외부공기와의 접촉면적을 더욱 넓게 하여 외부공기 가열 시 열효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

따라서 외부공기를 더욱 빠르고 높은 온도로 가열할 수 있어 엔진이 가열되기 전까지 자동차의 실내온도를 빠르게 높일 수 있고, 빠르게 가열된 외부공기를 자동차의 실내로 유입시켜 엔진이 가열되기 전까지 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있는 것이다.

그러므로 프리히터의 작동효율을 증대시킴은 물론 운전자와 탑승자의 만족감 을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 길이를 가지는 로드형상의 로드하우징(11) 내부에 전기전원을 공급받아 발열하는 발열체(13)를 포함한 히트로드(10)와;

   상기 히트로드(10)에 결합하는 로드결합구멍(21a)이 뚫려져 있으며, 히트로드(10)에서 발열된 열을 전달받아 외부공기를 가열하는 방열핀(20)으로 구성된 자동차용 프리히터에 있어서,

   상기 방열핀(20)은 히트로드(10)가 결합하는 로드결합구멍(21a)이 뚫려진 로드결합부(21)와, 이 로드결합부(21)에 연장되어 주름이 반복형성된 주름부(22)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리히터의 방열핀 구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 주름부(22)는 상기 로드결합부(21)보다 작은 두께로 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리히터의 방열핀 구조.

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