KR20050034997A - 공기가열식 피티씨 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히터 코어 어셈블리의 조립성이 향상되고, PTC 소자와 방열핀간의 밀착성 개선으로 보다 향상된 열효율을 발휘하며, PTC 소자의 통전용 단자에 대한 쇼트의 발생이 방지됨으로써 안정적으로 작동이 이루어질 수 있게 되는 공기가열식 피티씨 히터를 제공하는 데에 주된 목적이 있다.

위의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 방열핀과 PTC 소자 조립체로 구성된 히터 코어 어셈블리와, 이 히터 코어 어셈블리의 상 ·하단에 설치되는 어퍼 하우징 및 엔드 하우징이 구비된 공기가열식 피티씨 히터에 있어서, 상기 PTC 소자 조립체는 PTC 소자와 조립된 양극 단자가 절연체로 절연된 상태로 히팅 로드에 내장된 구조로 이루어지고, 상기 히터 코어 어셈블리와 상기 어퍼 하우징의 사이에는 상기 히팅 로드가 관통하는 호울 및 음극 단자가 각각 구비된 음극 단자판이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

공기가열식 피티씨 히터{PTC Air-Heater}

본 발명은 난방장치의 기술분야에 속하는 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차의 난방기 등에 예열 또는 보조 가열용으로 설치되는 공기가열식 PTC 히터에 관한 것이다.

피티씨(PTC ; Positive Temperature Coefficient) 소자는 퀴리온도 이상이 되면 급격하게 전기 저항값이 상승하는 정온도 특성을 나타내는 반도체 소자로서, 전압이 인가되면 주위의 온도에 관계없이 일정한 발열 온도를 유지하는 자기온도제어기능을 갖고 있다. 이러한 PTC 소자의 특징은 전열 소자로서 유리한 장점으로 활용될 수 있기 때문에 히터의 발열체로서 그 적용분야가 확대되고 있다.

첨부도면 도 1에는 이와 같은 PTC 소자를 발열체로 이용한 공기가열식 피티씨 히터(PTC Heater)가 도시되어 있다. 도시된 종래의 공기가열식 PTC 히터는, 다수의 방열핀(100)들이 적재되어 있고, 이 방열핀(100)들 사이에는 PTC 소자가 프레임에 끼워진 채로 절연체와 함께 조립된 PTC 소자 조립체(200)가 설치됨으로써, 히터 코어 어셈블리를 형성하고 있다. 그리고, 히터 코어 어셈블리의 상 ·하단에는 각각 어퍼 하우징(300)과 엔드 하우징(400)이 설치됨과 아울러, 이들 어퍼 하우징(300)과 엔드 하우징(400)에 의해 텐션을 받는 사이드 플레이트(500)가 어퍼 하우징(300)과 엔드 하우징(400)에 끼워져 조립된 구조로 이루어져 있다.

한편, PTC 소자에 전류를 통전시키기 위한 단자의 배열은, PTC 소자 조립체(200)가 양극 단자가 되고, 이 PTC 소자 조립체(200)에 인접하여 음극 단자(600)가 설치된 구조로 되어 있다. 즉, 도면부호 "d"로 표시된 부재는 방열핀을 용이하게 조립하기 위한 더미 플레이트(dummy plate)로서, 이 더미 플레이트의 양측에 양극 단자인 한쌍의 PTC 소자 조립체(200)가 서로 연결 설치되고, 이들 PTC 소자 조립체(200)의 옆에는 음극 단자(600)가 배치됨으로써, 양극 단자와 음극 단자가 서로 인접한 채 번갈아 배치된 구조로 이루어져 있는 것이다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 공기가열식 PTC 히터에서는, 히터 코어 어셈블리의 조립성이 떨어지고, 조립된 히터 코어 어셈블리는 어퍼 하우징(300)과 엔드 하우징(400)에 끼워진 사이드 플레이트(500)에 의해서만 지지되고 있기 때문에 외부로부터의 충격에 취약하고, 어퍼 하우징(300)과 엔드 하우징(400)에 의한 텐션이 부족할 경우에는 PTC 소자를 방열핀(100)에 밀착시키는 힘이 약하여 PTC 소자와 방열핀(100)간에 생기는 갭에 의해 미접촉 상태가 발생하여 열효율이 저하되는 문제점이 있다.

또, PTC 소자에 대한 통전용 단자의 설치 구조에 있어서, 양극 단자와 음극 단자가 서로 노출된 채 인접하여 있기 때문에, 노출된 부위로 수분이 침투하는 경우에는 쇼트(short)가 발생함으로써 히터의 안정적인 작동에 손상을 일으키는 문제점도 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 히터 코어 어셈블리의 조립성이 향상되고, PTC 소자와 방열핀간의 밀착성 개선으로 보다 향상된 열효율을 발휘하며, PTC 소자의 통전용 단자에 대한 쇼트의 발생이 방지됨으로써 안정적으로 작동이 이루어질 수 있게 되는 공기가열식 피티씨 히터를 제공하는 데에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 히터 코어 어셈블리가 하우징에 안전하게 설치된 상태로 지지될 수 있는 공기가열식 피티씨 히터를 제공하고자 하는 것이다.

전술한 첫번째 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기가열식 피티씨 히터는, 방열핀과 PTC 소자 조립체로 구성된 히터 코어 어셈블리와, 이 히터 코어 어셈블리의 상 ·하단에 설치되는 어퍼 하우징 및 엔드 하우징이 구비된 공기가열식 피티씨 히터에 있어서, 상기 PTC 소자 조립체는 PTC 소자와 조립된 양극 단자가 절연체로 절연된 상태로 히팅 로드에 내장된 구조로 이루어지고, 상기 히터 코어 어셈블리와 상기 어퍼 하우징의 사이에는 상기 히팅 로드가 관통하는 호울 및 음극 단자가 각각 구비된 음극 단자판이 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 히팅 로드는, 상기 PTC 소자와 컨택트 패스 및 절연체가 수용되는 수용부를 가지며 외벽에는 슬라이딩 홈이 형성된 본체와, 이 본체의 슬라이딩 홈에 결합되는 플랜지부를 가지며 상기 수용부를 폐쇄하는 커버로 이루어질 수 있다.

한편, 전술한 두번째 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 히터 코어 어셈블리의 양측단에 사이드 플레이트가 설치되되, 이 사이드 플레이트에는 결속용 호울이 구비되고, 이 호울에 결속되어 상기 히터 코어 어셈블리를 고정 및 지지하는 텐션 스트립이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 공기가열식 PTC 히터를 나타낸 분리 사시도 및 조립 상태 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 공기가열식 PTC 히터는, 다수의 방열핀(10)와 PTC 소자 조립체(20)들이 조립된 히터 코어 어셈블리(C)와, 이 히터 코어 어셈블리(C)의 상 ·하단에 각각 설치되는 어퍼 하우징(30) 및 엔드 하우징(40), 그리고 이들 어퍼 하우징(30)과 엔드 하우징(40)에 결합되면서 방열핀(10)의 양측단에 설치되는 사이드 플레이트(50)로 이루어져 있다.

특히, PTC 소자 조립체(20)는, 도 5에 도시된 바와 같이, PTC 소자(21)와 조립된 양극 단자(22)가 절연체(23)로 절연된 상태로 히팅 로드(24)에 내장된 구조로 이루어져 있다. 더욱이, 히팅 로드(24)는, 도 4와 같이, PTC 소자와 양극 단자 및 절연체가 수용되는 수용부(24-1a)를 가지며 외벽에는 슬라이딩 홈(24-1b)이 형성된 본체(24-1)와, 이 본체(24-1)의 슬라이딩 홈(24-1b)에 결합되는 플랜지부(24-2a)를 가지며 상기 수용부(24-1a)를 폐쇄하는 커버(24-2)로 구성되어 있다.

다시, 도 2를 참조하면, 히터 코어 어셈블리(C)와 어퍼 하우징(30)의 사이에는 히팅 로드(24)가 관통하는 호울(60a) 및 음극 단자(61)가 각각 구비된 음극 단자판(60)이 설치되는 구조가 개시된다.

이와 같이, 본 발명의 PTC 소자 조립체(20)는 히팅 로드(24)의 형태로 방열핀(10)과 조립되므로 종래에 비해 히터 코어 어셈블리(C)의 조립성이 향상되고, PTC 소자(21)와 방열핀(10)간의 접촉은 히팅 로드(24)를 통해 이루어지므로 종래의 PTC 소자와 방열핀간의 미접촉으로 인한 열효율의 저하 문제는 전혀 발생하지 않는다.

또, 본 발명의 PTC 소자 조립체(20)는 PTC 소자(21)와 양극 단자(22)가 절연체(23)와 함께 히팅 로드(24) 내에 설치됨으로써 양극 단자(22)가 외부에 대해서 완전히 절연된 상태를 유지하게 되고, 이렇게 양극 단자(22)가 절연된 상태로 내장된 히팅 로드(24)의 외측에 음극 단자판(60)이 설치되므로 종래와 같은 수분 침투에 의한 쇼트 현상은 일어나지 않게 된다.

한편, 본 발명은, 히터 코어 어셈블리(C)의 양측단에 설치된 사이드 플레이트(50)에 결속용 호울(50a)이 형성되고, 이 호울(50a)에 히터 코어 어셈블리(C)를 고정 및 지지하는 텐션 스트립(70)이 설치된 구성을 개시함으로써, 방열핀(10)과 PTC 소자 조립체(20)를 어퍼 하우징(30)과 엔드 하우징(40)에 보다 안전하게 설치된 상태로 지지할 수 있다. 특히, 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 상하로 대략 두 군데 정도에 텐션 스트립(70)을 설치하는 것이 보다 안정적인 지지 상태 유지에 바람직할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기가열식 피티씨 히터는, 히터 코어 어셈블리의 조립성이 향상되고, 열효율의 저하나 쇼트의 발생 없이 안정적인 작동이 이루어지게 되는 효과를 나타낸다.

또, 히터 코어 어셈블리가 하우징에 안전하게 설치된 상태로 지지되므로 제품 안정성이 보다 향상된 효과를 나타낸다.

도 1 : 종래의 공기가열식 PTC 히터에 대한 외관을 나타낸 정면도

도 2 : 본 발명에 따른 공기가열식 PTC 히터의 구성을 나타낸 분리 사시도

도 3 : 본 발명에 따른 공기가열식 PTC 히터에 대한 조립 상태 사시도

도 4 : 본 발명에 적용되는 히팅 로드를 나타낸 분리 사시도

도 5 : 본 발명에 적용되는 PTC 소자 조립체의 단면 구조를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 방열핀 20 : PTC 소자 조립체

21 : PTC 소자 22 : 양극 단자

23 : 절연체 24 : 히팅 로드

24-1 : 본체 24-1a : 수용부

24-1b : 슬라이딩 홈 24-2 : 커버

24-2a : 플랜지 30 : 어퍼 하우징

40 : 엔드 하우징 50 : 사이드 플레이트

50a : 호울 60 : 음극 단자판

60a : 호울 61 : 음극 단자

70 : 텐션 스트립

Claims (3)

1. 방열핀과 PTC 소자 조립체로 구성된 히터 코어 어셈블리와, 이 히터 코어 어셈블리의 상 ·하단에 설치되는 어퍼 하우징 및 엔드 하우징이 구비된 공기가열식 피티씨 히터에 있어서,

   상기 PTC 소자 조립체는 PTC 소자와 조립된 양극 단자가 절연체로 절연된 상태로 히팅 로드에 내장된 구조로 이루어지고,

   상기 히터 코어 어셈블리와 상기 어퍼 하우징의 사이에는 상기 히팅 로드가 관통하는 호울 및 음극 단자가 각각 구비된 음극 단자판이 설치된 것을 특징으로 하는 공기가열식 피티씨 히터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 히팅 로드는,

   상기 PTC 소자와 양극 단자 및 절연체가 수용되는 수용부를 가지며 외벽에는 슬라이딩 홈이 형성된 본체와, 이 본체의 슬라이딩 홈에 결합되는 플랜지부를 가지며 상기 수용부를 폐쇄하는 커버로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기가열식 피티씨 히터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 히터 코어 어셈블리의 양측단에는 사이드 플레이트가 설치되되, 이 사이드 플레이트에는 결속용 호울이 구비되고, 이 호울에 결속되어 상기 히터 코어 어셈블리를 고정 및 지지하는 텐션 스트립이 더 구비된 것을 특징으로 하는 공기가열식 피티씨 히터.