KR20060021428A - 면상 발열체를 구비하는 난방장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 전류가 인가되면 열을 발생시키는 재질로 횡방향으로 길게 형성되는 도전성 카본혼합물과, 도전성 카본혼합물의 상단면 및 하단면을 덮도록 결합되는 한 쌍의 절연시트를 포함하여 구성되고, 종방향으로 일정간격 이격되도록 위치되는 둘 이상의 면상 발열체와; 도전성 카본혼합물에 결합되어 전류를 인가하는 전극단자와; 면상 발열체와 전극단자의 위치를 고정시키는 프레임과; 방열효율을 증대시키기 위하여 판 형상으로 형성되고, 양 끝단이 이웃하는 면상 발열체의 절연시트에 각각 접촉되도록 결합됨으로써 면상 발열체로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 하나 이상의 방열핀을 포함하여 구성되어, 필요 발열량의 크기에 따라 발열체의 크기를 변경시킬 수 있고 과대한 돌입전류 발생을 방지시킬 수 있으며 각 부위의 온도분포가 균일하도록 구성되는 난방장치를 제공하는데 목적이 있다.
발열장치, 카본혼합물, 절연시트, 방열핀, 직℃병렬
Description
도 1은 종래의 자동차용 보조 난방장치의 분해도이다.
도 2a는 본 발명에 의한 면상 발열체를 구비하는 난방장치의 사시도이다.
도 2b는 본 발명에 적용되는 면상 발열체의 결합구조를 도시한다.
도 3a는 도 2a에 도시된 발열장치에 판 형상의 방열핀이 추가된 형상을 도시한다.
도 3b는 방열핀의 결합구조를 도시한다.
도 4는 각 도전성 카본혼합물이 직℃병렬 구조로 결합되는 형상을 도시한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 면상 발열체 110 : 도전성 카본혼합물
120 : 절연시트 200 : 전극단자
210 : 양극단자 220 : 음극단자
230 : 제 1 전극단자 240 : 제 2 전극단자
250 : 제 3 전극단자 260 : 제 4 전극단자
300 : 프레임 310 : 상단프레임
320 : 하단프레임 400 : 방열핀
본 발명은 면상 발열체를 구비하는 난방장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동차용 공기조화설비의 공기 이동통로상에 설치되어 자동차 실내로 공급되는 공기를 가열하는 보조 난방장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 엔진의 열을 이용하여 실내를 난방시키는 공기조화장치가 구비되어, 통풍계통 및 통풍경로를 통해 자동차 실내 각 부분이 난방되도록 구성되어있다.
엔진에서 발생되는 열은 실린더 내에서 연료가 연소되면서 발생하게 되는데, 이때 발생되는 연소가스의 온도는 대략 2000℃~2500℃ 정도로서 이러한 고온의 연소가스는 엔진을 구성하는 부품들을 손상시키게 되므로, 엔진 효율을 감안하여 적당한 엔진 온도(약 80℃~90℃)를 유지하도록 냉각수의 순환에 의해 엔진의 온도를 낮추고 있다. 이때, 엔진과 열교환된 냉각수는 고온으로 가열된 상태가 되므로, 열교환된 냉각수의 열을 이용하면 별도의 발열장치를 구비하지 아니하더라도 차량의 실내를 난방 시킬 수 있게 된다. 그러나, 초기 시동 이후에 엔진이 가열되기까지 시간이 경과해서야 비로소 가열된 냉각수를 이용한 자동차 실내의 난방이 가능해지므로, 난방의 효과를 얻기까지 많은 시간이 소요된다는 문제점이 있다.
이 때문에, 겨울철에는 탑승 즉시 난방을 하기 위하여 주행 전 장시간 엔진을 공회전 시키는데, 이로 인해 환경오염과 연료과소비 및 차량 소음에 의한 불편함이 있다.
따라서 제안된 해결방안으로 냉각수가 가열되기 전까지 열선 코일로 된 보조 히터에서 따뜻한 공기를 형성하여 차량의 실내로 송풍하는 보조 히터 시스템이 제안된 바 있다. 그러나 이러한 열선 코일을 이용한 보조히터 방식은 열선코일의 발열량이 커 난방효과가 크지만 화재의 위험이 높고, 전열선의 수명이 짧으며, 부품의 수리 또는 교환을 자주 해야 하는 등의 문제점이 있다.
이에 따라 최근에는, 상기와 같은 열선코일등의 발열수단을 대체하는 새로운 소자들에 대한 연구가 활발히 진행되어 온 바, 이 중 화재의 위험이 적고, 수명이 길어 반영구적으로 사용할 수 있는 정저항온도계수(正抵抗溫度係數)를 가진 정특성 서미스터(PTC : positive temperature coefficient thermistor, 이하 'PTC소자'라 함)가 널리 알려져 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 PTC소자를 이용한 종래의 자동차용 보조 난방장치에 관하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 자동차용 보조 난방장치의 분해도이다.
종래의 자동차용 보조 난방장치는 자동차 공기조화설비의 공기 이동통로 상에 설치되어 엔진 냉각수가 가열되기 전까지 자동차 실내에 따뜻한 공기를 공급하도록 설계된 것으로, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 판형으로 이루어져 제 1의 극성을 인가하며 판면에 길이방향으로 통공(12)이 등 간격으로 다수 형성되는 제 1전 극부재(10)와, 상기 제 1전극 부재(10)에 고정되도록 양측에 안내턱부(22)를 구비하고 중앙의 판면에 체결공(28)이 형성되는 고정부(24)를 등간격으로 돌출되게 구비하며 고정부(24) 사이에 개구부(26)가 형성되는 프레임(20)과, 상기 프레임(20)에 고정되어 제 1 전극부재(10)에 면접하는 PTC소자(30) 및 절연체(40)와, 제 1전극부재(10)와 PTC소자(30)와 절연체(40)의 결합체를 외측에서 감싸며 PTC소자(30)에 제 2의 전극을 인가하는 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)와, 이 히트싱크(50a ,50b)의 외측으로 결합하여 열을 발산시키는 방열핀(60)으로 이루어진다.
여기에, 제 1, 제 2히트싱크(50a,50b) 결합체의 상단과 하단을 각각 고정하는 상부커버(90)와 하부몸체(80)가 추가로 구비되며, 방열핀(60)들을 고정시키기 위한 수직고정축(96)이 추가로 구비된다.
PTC소자(30)는 양측면이 제 1, 제 2단자를 이루어 이 양 단자에 양극과 음극의 전류가 인가되면 통전과 동시에 발열하는 것으로 상기 제 1전극부재(10)의 양측면으로 서로 엇갈리게 배치되며 제 1단자가 제 1전극부재(10)의 면부에 접촉하도록 프레임(20)의 고정부(24) 사이 및 개구부(26)에 삽입/고정된다. 이러한 PTC소자(30)는 온도가 높아지면 저항값이 증가하는 것으로, 티탄 산바륨계의 반도체에 주석ㅇ세륨 등을 0.1% 정도 혼합하여 만든 정저항 온도계수를 가진 정특성 서미스터로서, 주변온도에 따라 저항값이 변동되어 저온에서는 발열량이 높아지고, 고온에서는 다시 발열량이 적어지는 경제적이고 효율적인 센서방식의 전열소자이며, 자동 온도조절작용과 함께 과열이나 과전압으로부터 자동 보호 작용을 가지고 있다. 또한, 공기 중에서 산소와 산화반응을 일으키지 않아 대기오염의 원인이 되는 산화가 스를 발생시키지 않는 특징이 있다.
제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)는 "Ｈ"형 단면으로 이루어져 PTC 소자(30)의 제 2 단자에 접촉되어 제 2의 극성을 인가함과 아울러 PTC소자(30)로부터 발생되는 열을 발산시키도록 PTC소자(30)와 절연체(40)의 외측에 결합된다. 이러한 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)에는 프레임(20)의 고정부(24)에 형성되는 체결공(28)과 일치하는 체결공(52a,52b)이 길이방향으로 다수 형성된다.
한편, 상기와 같은 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)의 하단에는 제 1, 제 히트싱크(50a,50b)가 제 2의 극성을 갖도록 히트싱크(50a,50b)의 하단이 삽입 되는 삽입공(72)및 제 2의 극성을 공급받기 위한 접지단자(74)를 형성한 제 2 전극부재(70)가 구비된다.
방열핀(60)은 제 1전극부재(10)와 PTC소자(30)와 절연체(40) 및 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)의 결합체에 직각방향으로 설치되도록 삽입공(62)이 형성되고, 삽입공의 측방에는 통공이 형성되며, 양단에는 상호 대향측으로 절곡된 간격 유지턱(164)이 형성된다.
하부몸체(80)에는 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)의 하단이 고정되는 삽입공(82)이 상면에 형성되고, 상기 방열핀(60)의 통공(66)과 일치하는 고정공(84)이 수직으로 관통하도록 형성된다. 또한, 삽입공(82)의 중앙은 제 1 전극부재(10)의 하단이 삽입되도록 관통되어 있으며, 일측에는 제 2 전극부재(70)의 접지단자(74)가 삽입되도록 통공이 형성된다.
상부커버(90)에는 제 1, 제 2 히트싱크(50a,50b)의 상단이 고정되는 삽입공 (92)이 저면에 형성되고, 방열핀(60)의 통공(66)과 일치하는 고정공(94)이 수직으로 관통하도록 형성된다. 수직고정축(96)에는 상단에 상부커버(90)의 고정공(94) 상단에 걸리도록 이탈방지용 절곡부(98)가 형성되고, 하단에는 하부몸체(80)의 고정공(84)를 관통하여 하부로 돌출되는 나사부(99)가 형성된다.
따라서, 제 1 전극부재(10)와 히트싱크(50a,50b)를 통하여 전류가 인가되면 PTC소자(30)에 열이 발생하게 되고, 이러한 열이 방열핀(60)에 전달되어 차량의 실내로 송풍된다.
그러나, 상기와 같은 구조의 종래 자동차용 보조 난방장치는, PTC소자(30)의 크기를 증대시키는 데 한계가 있어, 보다 큰 발열량을 얻을 수 없으며, 각 도전성 카본혼합물(130)이 히트싱크(50a,50b)의 일부에만 결합되므로 히트싱크(50a,50b) 부위별로 온도분포가 불균일하고 각 방열핀(60)에 전달되는 온도가 상이하다는 단점이 있다.
또한, 종래의 자동차용 보조 난방장치에 적용되는 PTC소자(30)는 PTC 원료분말을 소결하여 고형화시킨 후 제 1 전극부재(10)에 결합시켜야 하므로, 제작공정 및 조립공정이 복잡하고, 각 부 구성이 조밀하여 송풍 시 통기 저항이 증대된다는 단점이 있다.
또한, PTC소자(30)는 온도가 상승함에 따라 초기 돌입전류가 증대되는 특성이 있으므로, 종개의 자동차용 보조 난방장치를 고온에서 사용하는 경우 돌입전류가 자동차 배터리의 용량(100~120A)을 초과하도록 증대되어 자동차 배터리가 방전된다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 필요 발열량의 크기에 따라 발열체의 크기를 변경시킬 수 있고, 각 부위의 온도분포가 균일하며, 조립공정 및 내부 구성이 간단하여 통기 저항을 최소화시킬 수 있도록 구성되는 난방장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 배터리가 방전되지 아니하도록 과대한 돌입전류 발생을 방지시킬 수 있도록 구성되는 난방장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 난방장치는, 전류가 인가되면 열을 발생시키는 재질로 횡방향으로 길게 형성되는 도전성 카본혼합물과, 도전성 카본혼합물의 외측면 일부 또는 전체를 감싸도록 결합되는 절연시트를 포함하여 구성되고, 종방향으로 일정간격 이격되도록 위치되는 둘 이상의 면상 발열체와; 도전성 카본혼합물에 결합되어 전류를 인가하는 전극단자와; 면상 발열체와 전극단자의 위치를 고정시키는 프레임을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 의한 난방장치는, 절연시트에 결합되어 면상 발열체로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 하나 이상의 방열핀을 추가로 구비한다. 이때, 방열핀은, 방열효율을 증대시키기 위하여 판 형상으로 형성되고, 양 끝단이 이웃하는 면상 발열체의 절연시트에 각각 접촉되도록 결합됨이 바람직하다.
전극단자는, 각 도전성 카본혼합물의 일측에 결합되는 양극(陽極)단자와, 각 도전성 카본혼합물의 타측에 결합되는 음극(陰極)단자를 포함하여 구성된다.
또한, 전극단자는, 하나 이상의 도전성 카본혼합물 일측에 결합되는 제 1 전극단자와, 제 1 전극단자와 결합되는 각 도전성 카본혼합물의 타측에 결합됨과 동시에 또 다른 도전성 카본혼합물의 일측에 결합되는 제 2 전극단자와, 일측이 제 2 전극단자에 결합되는 도전성 카본혼합물의 타측에 결합됨과 동시에 또 다른 하나 이상의 도전성 카본혼합물 일측에 결합되는 제 3 전극단자와, 일측이 제 3 전극단자에 결합되는 도전성 카본혼합물의 타측에 결합되는 제 4 전극단자를 포함하여 구성되도록 변경될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 면상 발열체를 구비하는 난방장치의 실시예를 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에 의한 면상 발열체를 구비하는 난방장치의 사시도로서, 엔진이 가열되기 이전에 자동차 배터리의 전력을 이용하여 차량 내부를 난방 시키는 보조 난방장치로 적용되었을 때의 실시예이다.
도 2a에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 면상 발열체를 구비하는 난방장치는, 전류가 인가되면 열을 발생시키는 다수의 면상 발열체(100)와, 면상 발열체(100)에 결합되어 전류를 인가하는 전극단자(200)와, 면상 발열체(100)와 전극단자(200)의 위치를 고정시키는 프레임(300)을 포함하여 구성된다.
면상 발열체(100)는, 횡방향으로 길게 형성되는 판 형상의 도전성 카본혼합물(110)과, 도전성 카본혼합물(110)의 상단면 및 하단면에 결합되는 한 쌍의 절연시트(120)를 포함하여 구성된다. 또한, 면상 발열체(100)는 종방향으로 일정간격 이격되도록 위치되어, 면상 발열체(100)로부터 발생되는 열은 면상 발열체(100)간의 공간을 통하여 송풍된다.
전극단자(200)는, 각 도전성 카본혼합물(110)의 일측 끝단과 접촉되도록 각 면상 발열체(100)의 일측에 결합되며 자동차 배터리의 '+'단자에 연결되는 양극(陽極)단자(210)와, 각 도전성 카본혼합물(110)의 또 다른 일측과 접촉되도록 각 면상 발열체(100)의 타측에 결합되며 자동차 배터리의 '-'단자에 연결되는 음극(陰極)단자(220)를 포함하여 구성된다.
양극단자(210)를 통하여 입력되는 전류가 도전성 카본혼합물(110)를 지나는 동안 도전성 카본혼합물(110)에는 열이 발생하게 되고, 그 열은 절연시트(120)를 통하여 방출되어 차량 내부를 난방 시키도록 송풍된다. 도전성 카본혼합물(110)에 전류를 인가하여 열을 발생시키는데 소모되는 시간은 엔진 운전을 통하여 엔진열을 발생시키는데 소모되는 시간에 비하여 매우 짧으므로, 사용자는 엔진이 가열되기 이전이라도 차량 내부를 신속히 난방 시킬 수 있게 된다.
또한, 프레임(300)은 면상발열체(100)와 전극단자(200) 간의 결합형상을 유지시키기 위한 것으로서, 양극단자(210)와 음극단자(220)의 상단부에 양 끝단이 각각 결합되는 상단 프레임(310)과, 양극단자(210)와 음극단자(220)의 하단부에 양 끝단이 각각 결합되는 하단 프레임(320)으로 구성된다. 이때, 프레임(300)의 구성은 외부로부터 인가되는 하중의 크기와 난방장치의 형상에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 면상발열체(100)와 전극단자(200) 간의 결합만으로도 충분한 기계적 강도를 얻을 수 있을 때에는 생략이 가능하다.
도 2b는 본 발명에 적용되는 면상 발열체의 결합구조를 도시한다.
본 발명에 적용되는 면상 발열체(100)는, 도 2b에 도시된 바와 같이 한 쌍의 절연시트(120) 사이에 카본혼합물(110)이 위치되도록 결합된다.
도전성 카본혼합물(110)은 카본블랙 목탄분과, 흑연분말과, 유기 절연체 화합물과, 세라믹 접합재의 혼합물에 전기적 저항물질을 포함시키도록 구성되어, 내부로 전류가 흐름에 따라 열을 발생하게 되고, 정전기 발생을 방지하여 먼지나 기타 오물의 접착으로 인한 쇼트현상 및 열전도 감소현상을 방지할 수 있게 된다.
이와 같은 특성을 갖는 도전성 카본혼합물(110)은 전기제품의 부품 및 차량용 연료탱크, 정전기 방지용 포장재 등으로 널리 상용화되어 있는 재질이므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도전성 카본혼합물(110)의 내부로 흐르는 전류가 외부로 인출되지 아니하도록 하기 위하여 도전성 카본혼합물(110)의 상측 및 하측면에 절연시트(120)를 결합시키는데, 도전성 카본혼합물(110)이 자체 형상을 유지할 수 있는 크기 이상의 기계적 강도를 가지도록 제작되는 경우에는 도전성 카본혼합물(110)을 먼저 제작한 후 한 쌍의 절연시트(120)를 부착시킨다.
또한, 도전성 카본혼합물(110)을 보다 자유로운 형상으로 제작하고자 하는 경우에는, 도전성 카본혼합물(110)을 액상으로 용융시켜 사용자가 원하는 형상으로 만든 후 절연시트(120)를 접착시킨다. 액상의 도전성 카본혼합물(110)은 자체 형상을 유지할 수 있는 크기의 기계적 강도를 가지지 못하므로, 하나의 절연시트(120)의 상면에 도전성 카본혼합물(110)을 도포시킨 후 도전성 카본혼합물(110)의 경화 가 완료되면 또 다른 절연시트(120)를 덮어 고착시킨다. 이때, 도전성 카본혼합물(110)을 도포시키는 방법은, 도전성 카본혼합물(110)이 절연시트(120)의 상면에 고르게 도포되도록 하기 위하여, 공지의 롤러(roller) 내부에 액상의 도전성 카본혼합물(110)을 주입시킨 후 절연시트(120)에 도포시키는 롤러코팅법을 이용함이 바람직하다.
도 3a는 도 2a에 도시된 발열장치에 판 형상의 방열핀이 추가된 형상을 도시하고, 도 3b는 방열핀의 결합구조를 도시한다.
본 발명에 의한 발열장치는 면상 발열체(100)로부터 발생되는 열이 보다 빠르게 외부로 방출될 수 있도록, 도 3a에 도시된 바와 같이 절연시트(120)에 결합되어 도전성 카본혼합물(110)로부터 발생되는 열을 전달받아 외부로 방출하는 하나 이상의 방열핀(400)을 추가로 구비한다.
방열핀(400)은 면상 발열체(100)에서 발생되는 열에 의하여 형상 변형이 발생되지 아니함과 동시에, 방열이 신속히 이루어 지도록 열전달계수가 높은 재질로 제작된다. 또한, 방열핀(400)은, 방열효율을 증대시키기 위하여 면적이 넓은 판 형상으로 형성되고, 양 끝단이 이웃하는 면상 발열체의 상측 및 하측 절연시트(120)에 각각 접촉되도록 결합됨이 바람직하다.
또한, 방열핀(400)이 도 3b에 도시된 바와 같이 지그재그 형상을 이루도록 각 면상 발열체(100)사이에 결합되면, 각 면상 발열체(100) 사이로 열이 고르게 전달되므로 방열효과가 향상될 뿐만 아니라, 수평 및 수직방향으로 인가되는 외력에 대한 구조적 강도가 강화된다는 장점이 있다.
본 실시예에서는 방열핀(400)의 형상이 평판 형상으로 형성되어 있지만, 본 발명에 적용되는 방열핀(400)의 형상은 이에 한정되지 아니하고 사용자의 선택에 따라 곡면을 갖는 판 형상이나 핀(pin) 형상 등으로 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.
도 4는 각 도전성 카본혼합물이 직℃병렬 구조로 결합되는 형상을 도시한 사시도로서, 내부 구성의 파악이 용이하도록 하기 위하여 프레임의 형상 및 결합구조는 생략하기로 한다.
본 발명에 적용되는 전극단자(200)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상측 세 개의 도전성 카본혼합물(110) 일측에 결합되는 제 1 전극단자(230)와, 제 1 전극단자(230)와 결합되는 각 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합됨과 동시에 네 번째 도전성 카본혼합물(110)의 일측에 결합되는 제 2 전극단자(240)와, 일측이 제 2 전극단자(240)에 결합되는 네 번째 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합됨과 동시에 하측 세 개의 도전성 카본혼합물(110) 일측에 결합되는 제 3 전극단자(250)와, 일측이 제 3 전극단자(250)에 결합되는 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합되는 제 4 전극단자(260)를 포함하여 구성되도록 변경될 수 있다.
제 1 전극단자(230)로 인가된 전류는 상측 세 개의 도전성 카본혼합물(110)을 통해 제 2 전극단자(240)로 인가되고, 제 2 전극단자(240)로 인가된 전류는 네 번째 도전성 카본혼합물(110)을 통해 제 3 전극단자(250)로 인가되며, 제 3 전극단자(260)로 인가된 전류는 하측 세 개의 도전성 카본혼합물(110)을 통해 제 4 전극단자(260)로 인가된다.
즉, 상측 세 개의 도전성 카본혼합물(110)은 제 1 전극단자(230)와 제 2 전극단자(240)간에 병렬로 연결되고, 하측 세 개의 도전성 카본혼합물(110)은 제 3 전극단자(250)와 제 4 전극단자(260)간에 병렬로 연결되며, 상측 세 개의 도전성 카본혼합물(110)과 하측 세 개의 도전성 카본혼합물(110) 사이에 위치하는 네 번째 도전성 카본혼합물(110)은 제 2 전극단자(240)와 제 3 전극단자(240)간에 직렬로 연결된다.
또한, 본 발명에 의한 난방장치가 차량용으로 적용되는 경우, 도전성 카본혼합물(110)은 차량 실내를 난방 시키는데 적절한 크기의 열이 발생되도록 설계되어야 한다. 따라서, 도전성 카본혼합물(110)의 저항값은 12~13.5V의 전압을 갖는 자동차 배터리가 연결될 때 난방장치의 전력용량이 0.8~1.5kw의 범위를 갖도록 설정됨이 바람직하다.
이와 같이 전극단자(200)가 결합되어 각 도전성 카본혼합물(110)이 직℃병렬 회로구성을 이루게 되면, 도 3a에 도시된 바와 같이 각 도전성 카본혼합물(110)이 병렬 회로구성을 이루는 실시예와 발열량이 다르게 된다. 따라서, 본 발명에 의한 발열장치는 사용자가 원하는 발열량의 크기에 따라 각 도전성 카본혼합물(110)의 회로구성이 다양하게 변경될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 면상 발열체를 구비하는 발열장치는, 발열체의 크기 및 형상이 자유롭게 변경될 수 있고 발열체의 회로 구성이 간단하게 변경될 수 있으므로, 제작이 용이하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 면상 발열체를 사용하면, 과대한 돌입전류가 발생되지 아니하므로 배터리 방전현상이 방지되고, 발열체 각 부위의 온도분포가 균일해짐으로 인하여 방열효과가 향상되며, 내부 구성이 간단하여 통기 저항이 감소된다는 장점이 있다.
Claims (6)
- 전류가 인가되면 열을 발생시키는 재질로 횡방향으로 길게 형성되는 도전성 카본혼합물(110)과, 상기 도전성 카본혼합물(110)의 외면 일부 또는 전체를 감싸도록 결합되는 절연시트(120)를 포함하여 구성되고, 종방향으로 일정간격 이격되도록 위치되는 둘 이상의 면상 발열체(100)와;상기 도전성 카본혼합물(110)에 결합되어 전류를 인가하는 전극단자(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전극단자(200)는,각 도전성 카본혼합물(110)의 일측에 결합되는 양극(陽極)단자(210)와, 각 도전성 카본혼합물의 타측에 결합되는 음극(陰極)단자(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 난방장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전극단자(200)는,하나 이상의 상기 도전성 카본혼합물(110) 일측에 결합되는 제 1 전극단자(230);상기 제 1 전극단자(230)와 결합되는 각 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합됨과 동시에 또 다른 도전성 카본혼합물(110)의 일측에 결합되는 제 2 전극단자(240);일측이 상기 제 2 전극단자(240)에 결합되는 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합됨과 동시에, 또 다른 하나 이상의 도전성 카본혼합물(110) 일측에 결합되는 제 3 전극단자(250);일측이 상기 제 3 전극단자(250)에 결합되는 도전성 카본혼합물(110)의 타측에 결합되는 제 4 전극단자(260);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 면상 발열체(100)는,상기 도전성 카본혼합물(110)이 액상으로 용융되어 하나의 절연시트(120) 일면에 도포되고, 상기 도전성 카본혼합물(110)의 경화가 완료되면 또 다른 절연시트(120)가 상기 도전성 카본혼합물(110)을 덮어 고착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 난방장치.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 도전성 카본혼합물(110)로부터 발생되는 열을 전달받아 외부로 방출하는 하나 이상의 방열핀(400)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 발열장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 방열핀(400)은,판 형상으로 형성되고, 양 끝단이 이웃하는 상기 면상 발열체(100)의 절연시트(120)에 각각 접촉되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 발열장치.
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