KR20120140349A - 차량용 히터의 ｐｔｃ 소자 연결 장치 - Google Patents

차량용 히터의 ｐｔｃ 소자 연결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에는 규격화된 PTC 소자 연결 장치에 개시된다. 개시된 연결 장치는하우징; 엘드 홀더; 및 상기 하우징과 엔드 홀더에 의해 결합된 다수 개의 방열부와, 발열부 및 상기 방열부와 발열부 사이에 구비된 PTC 소자 조립체를 적층구조로 포함하는 히터 조립체로 구성된 차량용 히터의 PTC 소자 연결 장치에 있어서, 커넥터를 포함하고, 상기 하우징 외측에 결합된 커버; 상기 PTC 소자 조립체에 구비되어 상기 하우징을 관통하고, 선택된 하나가 상기 커버에 도출되는 다수 개의 접속부를 포함하는 외부 전원 공급용 단자판; 상기 하우징과 PTC 소자 사이에 배치되며, 상기 하우징을 관통하여 상기 커버에 도출되는 공통 단자; 및 상기 하우징과 커버 사이에 배치되어 상기 각각의 접속부들을 상기 커넥터에 연결하여 지지하기 위한 연결 단자를 포함한다.

Description

차량용 히터의 ＰＴＣ 소자 연결 장치{ＰＴＣ ELEMENT CONNECTING DEVICE FORCAR HEATER}
본 발명은 차량용 히터에 관한 것으로서, 특히 히터에 구비된 규격화된 PTC 소자 연결 장치에 관한 것이다.
통상적으로 "자동차용 공조 장치"라 함은 자동차의 실내를 냉방하기 위한 냉방 시스템과, 자동차의 실내를 난방하기 위한 난방 시스템을 포함한다. 난방 시스템은 엔진의 냉각수를 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍 공기를 온기상태로 자동차 실내로 토출시킴으로써 자동차 실내를 난방한다.
특히, 상기 난방시스템은, 엔진이 가동된 후, 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 충분히 가열된 상태에서 자동차 실내를 난방하는 것이나, 동절기에는 엔진과 냉각수가 영하의 온도로 냉각되어 있는 상태이므로, 엔진의 열이 일정온도 이상으로 상승되기 까지는 장시간이 소요됨으로써, 엔진 가동후 초기 난방의 효과를 기대할 수 없다.
이에 따라 자동차의 초기 난방을 위해, 온도 상승에 따라 저항값이 증가하는 정온도특성을 갖는 정특성서미스터(Positive Temperature Coefficient:PTC) 소자를 이용한 PTC 히터가 개발되어 있다.
상기 PTC 히터는 공조 장치의 케이스 내에 설치된 통상의 히터 코어 근방에 배치되어 공기를 직접가열하므로, 엔진의 초기 구동시부터 정상 구동까지 차량 실내의 온도를 상승시킬 수 있다. 이와 같이 정 특성 서미스터를 이용한 차량용 PTC 히터는 이미 대한민국 특허청에 기 출원된 특허등록번호 제0760945호에 상세히 개시되었다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 히터의 조립 구조는 복수 개의 방열핀(11)과, 복수 개의 방열 핀(11)을 각각 감싸는 복수 개의 방열 핀 지지 플레이트(12)로 이루어지는 복수 개의 방열 부재(10)와, 상기 복수 개의 방열 부재(10)사이에 소정의 간격을 두고 배치되어 복수 개의 관통 홀을 갖는 절연성 가이드 판(22)과, 상기 가이드 판(22)의 일측면에 배치되는 전극판(23)과, 상기 가이드판(22)의 측면 두께보다 두꺼운 두께를 갖고, 일측면은 상기 편평 튜브(21)의 일내측면에 접촉되고, 타측면은 상기 전극판(23)의 일측면에 접촉되도록 상기 가이드판(22)의 복수 개의 관통 홀에 각각 삽입되는 복수 개의 정 특성 서미스터 소자(PTC 소자)(24)와, 상기 전극판(23)의 타측면과 상기 편평 튜브의 타내측면 사이에 배치되는 절연막(25)을 포함하며, 외부전원공급에 의해 발열되는 복수개의 발열부재(20)와, 상기 복수 개의 방열 부재(10)와 상기 복수 개의 발열 부재를 고온용 접착제에 의해 접착되게 고정한 히터 어세티(10+20)와, 상기 발열 부재의 수직 방향으로 결합되는 규격화된 커넥터와 연결하기 위하여 베이스(63), 리벳(62), "-"단자(61)로 구성되는 공통 단자판(60)과, 상기 공통 단자판, "+"단자판과 삽입 고정되는 하우징(40)과, 상기 하우징(40)에 일측면이 후크 결합방식으로 고정되고, 엔드 홀더(50)에 또 다른 일측면이 후크 결합 방식으로 고정되는 한 쌍의 프레임(30)과, 상기 한 쌍의 프레임(30) 내측과 용접 또는 리벳팅 접합 방식으로 체결되어 방열부재(10) 내측으로 압력을 가하여 핀 위치의 이탈을 방지하여 고정력을 증대시키는 핀 가이드 플레이트(31)로 구성된다.
그러나, 종래의 차량용 히터는 방열 부재를 고정함과 아울러 하우징 및 엔드 홀더에 체결되는 한 쌍의 프레임을 구비해야 함으로써, 제품의 제조 비용 및 조립 공정 시간이 상승하고, 상기 방열 부재의 상, 하부에 상기 프레임을 각각 구비해야 함으로, 제품의 열적 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 차량용 히터는 하우징과 공통 단자판에 형성된 하나의 후크에 의해 결합되는 구조이므로, 하우징과 공통 단자판의 결합력을 저하시키는 단점이 있었다.
따라서, 차량용 히터에 구비되던 기존의 프레임 필요없이 히터의 하우징과 방열 부재들 및 발열 부재들을 연결/고정시키는 장치가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 조립성이 향상된 PTC 연결 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 제품의 신뢰성을 향상시킨 PTC 연결 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 규격화하여 제품의 범용성을 향상시킨 PTC 소자 연결장치를 제공함에 있다.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 하우징; 엘드 홀더; 및 상기 하우징과 엔드 홀더에 의해 결합된 다수 개의 방열부와, 발열부 및 상기 방열부와 발열부 사이에 구비된 PTC 소자 조립체를 적층구조로 포함하는 히터 어세이로 구성된 차량용 히터의 PTC 소자 연결 장치에 있어서, 커넥터를 포함하고, 상기 하우징 외측에 결합된 커버;상기 PTC 소자 조립체에 구비되어 상기 하우징을 관통하고, 선택된 하나가 상기 커버에 도출되는 다수 개의 접속부를 포함하는 외부 전원 공급용 단자판; 상기 하우징과 PTC 소자 사이에 배치되며, 상기 하우징을 관통하여 상기 커버에 도출되는 공통 단자; 및 상기 하우징과 커버 사이에 배치되어 상기 각각의 접속부들을 상기 커넥터에 연결하여 지지하기 위한 연결 단자를 포함한다.
이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 조립성이 향상되었다. 특히, 본 발명은 규격화하여 제품의 범용성을 향상시키는 이점을 달성하였다.
도 1은 종래의 차량용 히터를 나타내는 조립 사시도.
도 2는 종래의 차량용 히터를 나타내는 분리 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 PTC 소자 연결 장치가 채용된 차량용 히터를 나타내는 조립 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 PTC 소자 연결 장치가 채용된 차량용 히터를 나타내는 분리사시도.
도 5는 본 발명에 따른 PTC 소자 연결 장치를 나타내는 사시도.
도 6은 도 5의 정면도.
도 7은 본 발명에 따른 PTC 소자 연결 장치가 하우징에 결합된 상태를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 히터의 커버를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 PTC 소자 연결 장치가 채용된 상태를 나타내는 단면도.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 히터에 채용된 PTC 소자 연결 장치의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 3은 본 발명에 따른 PTC(정특성 서미스터;Positive Temperature Coefficient) 소자 연결 장치(이하 '연결 장치'라 한다)가 채용된 차량용 히터를 나타내는 조립 사이도이고, 도 4는 분리 사시도이다. 도 3에는 상기 연결 장치(연결 단자;70;도 4에 도시됨)가 숨겨져서 미 도시되었다. 상기 차량용 히터는 하우징(10)과, 엔드 홀더(20), 히터 조립체(30)를 포함한다. 상기 히터 조립체(30)는 방열부(31)와, 발열부(32) 및 PTC 소자 조립체(33)를 포함한다. 상기 히터 조립체(30)를 중심으로 일측으로 하우징(10)이 조립되고, 타측으로 엔드 홀더(20)가 결합되어서, 상기 히터 조립체(30)는 하나의 몸체로 완성된다. 그리고, 상기 연결 장치는 상기 하우징(10)과 커버(40) 사이에 조립된다. 상기 연결 장치의 구성은 후술하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 히터 조립체(30)는 다수개의 상하 적층구조로 배치되는 방열부(31)와, 발열부(32)와, 상기 방열부(31)와 발열부(32) 사이에 각각 배치된 PTC 소자 조립체(33)를 포함한다. 상기 방열부(31)와 발열부(32) 사이에는 PTC 소자 조립체(33)가 배치되는 바, 상기 PTC 소자 조립체(33)는 튜브(330)와, 절열막(332)과, 단자판(334)과, 가이드(336)와, 다수 개의 PTC 소자(PTC)를 포함한다. 상기 튜브(330) 내로 상기 단자판(334)과, 상기 PTC 소자(PTC)가 구비된 가이드(336) 및 절연막(332)이 함께 삽입되어, 하나의 조립체로 구비된다. 상기 단자판(336)은 일측에 접속 단부(337)를 구비하는데, 상기 접속 단부(337)는 "+" 단자로 이루어지고, 상기 접속 단부(337)는 규격화된 치수를 만족하기 위해 약 0.4mm 정도의 모재를 절곡하여 규격화된 치수인 0.8mm로 이루어진다.
또한, 상기 하우징(10)과 히터 조립체(30) 사이에 공통 단자(50)가 배치된다. 상기 공통 단자(50)는 접속 단자(51)가 구비되어서 규격화된 커넥터(410)에 도출된다. 또한, 두 개의 상하 클립(60,62)이 상기 하우징(10)과 히터 조립체(30)에 결합되어, 상기 하우징(10)이 히터 조립체(30)에서 빠지지 않도록 한다. 참조부호 21는 엔드 홀더(20)에 삽입되는 완충 고무를 지칭한다.
도 5, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연결 장치는 단일 연결 단자(70)를 포함하는데, 상기 연결 단자(70)는 단자 몸체(71)와, 다수개의 접속구(72)를 포함한다. 상기 단자 몸체(71)는 선형의 플레이트 형상이다. 상기 접속구(72)는 상기 단자 몸체에 다수 개 구비되고, 등 간격으로 배치된다. 도 5, 도 6에는 3개의 접속구(72)가 도시되었다. 상기 접속구(72)는 동일한 형상으로 서로 마주보게 대칭으로 배치되는 제1,2접속구(73,74)로 구성된다. 상기 제1,2접속구(73,74)는 서로 마주보는 방향으로 탄성이 작용하여, 상기 단자판의 접속 단부(337)의 위치를 잡아준다. 상기 제1,2접속구(73,74)는 동일한 형상이기 때문에, 상기 제1접속구(73)의 구성에 대해서만 설명한다.
상기 제1접속구(73)는 상기 단자 몸체(71)에서 대략 직각으로 절곡된 텐션부(730)와, 상기 텐션부(730)에서 소정의 경사지게 절곡된 연결부(732)와, 상기 연결부(732)에서 절곡되어 상기 단자판의 접속 단부의 위치를 잡아주는 지지부(734)를 포함한다. 상기 제1,2접속구(73,74)의 지지부에 의해 상기 접속 단부는 위치가 유지된다.
상기한 구성에 따라서 상기 연결 단자(70)를 상기 하우징(10)과 히터 조립체 사이에 조립하면, 도 7과 같은 상태가 된다. 상기 공통 단자의 접속 단부와 상기 단자판의 3개의 접속 단부가 상기 하우징의 외면에서 노출된다.
도 7과 같은 상태에서, 상기 연결 단자(70)가 결합된 하우징(10)을 상기 커버(40)에 결합하면, 도 8 및 도 9와 같은 상태가 된다. 여기서 상기 커버(40)에 구비된 커넥터(410)는 규격화를 위해 "+" 전원 단자(51)(공통 단자의 접속 단부)와 그라운드 단자(773)(연결 단자의 접속 단부)만이 구비된다. 상기 공통 단자의 접속 단부(51)는 상기 커넥터(410)에 노출되고, 상기 연결 단자의 선택된 접속 단부(337)가 상기 커넥터(410)에 노출되어서, 상기 커넥터(410)는 두 개의 단자가 노출되게 구비되어, 상기 커넥터 규격화에 부응한다.

Claims (5)

  1. 하우징;
    엘드 홀더; 및
    상기 하우징과 엔드 홀더에 의해 결합된 다수 개의 방열부와, 발열부 및 상기 방열부와 발열부 사이에 구비된 PTC 소자 조립체를 적층구조로 포함하는 히터 어세이로 구성된 차량용 히터의 PTC 소자 연결 장치에 있어서,
    커넥터를 포함하고, 상기 하우징 외측에 결합된 커버;
    상기 PTC 소자 조립체에 구비되어 상기 하우징을 관통하고, 선택된 하나가 상기 커버에 도출되는 다수 개의 접속부를 포함하는 외부 전원 공급용 단자판;
    상기 하우징과 PTC 소자 사이에 배치되며, 상기 하우징을 관통하여 상기 커버에 도출되는 공통 단자; 및
    상기 하우징과 커버 사이에 배치되어 상기 각각의 접속부들을 상기 커넥터에 연결하여 지지하기 위한 연결 단자를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 규격화된 구성임을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단자판은 상기 커넥터에 "+" 전원 단자를 제공하고, 상기 공통 단자는 상기 커넥터에 그라운드 단자를 제공하여 규격화된 커넥터를 제공함을 특징으로 하는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 연결 단자는
    선형의 단자 몸체; 및
    상기 단자 몸체에서 각각 절곡되어, 상기 각각의 단자판의 접속 단부를 잡아주고, 상기 단자 몸체 길이 방향으로 다수 개 등 간격으로 구성되는 접속구를 포함함을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각각의 접속구는 서로 마주보게 구비된 제1,2접속구를 포함하고, 상기 각각의 제1,2접속구는
    상기 단자 몸체에서 직각으로 절곡된 텐션부;
    상기 텐션부에서 소정의 각도로 절곡진 연결부; 및
    상기 연결부에서 절곡되어 상기 단자판의 접속 단부의 위치를 잡아주는 지지부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
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