KR20150098857A

KR20150098857A - 차량용 히터 조립체

Info

Publication number: KR20150098857A
Application number: KR1020140020208A
Authority: KR
Inventors: 구중삼; 신현근; 오광헌; 전영하
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-08-31
Also published as: KR102104527B1

Abstract

본 발명은 차량용 히터 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 단자부를 이용하여 발열부가 판형히터에 편심되게 위치됨으로써 히터코어와 판형히터를 밀착결합할 수 있어 난방 성능을 높일 수 있는 차량용 히터 조립체에 관한 것이다.

Description

차량용 히터 조립체{A HEATER ASSEMBLY FOR VEHICLES}

가열수단은 외부의 온도를 높이기 위해 이용되는 것으로서, 다양한 방법을 이용한 수단이 제안된 바 있으며, 또한 다양한 용도로 이용되고 있다.

특히, 차량 엔진룸 내부에 구비되는 가열수단 중, 실내 난방을 담당하는 가열수단은 엔진의 온도를 낮추기 위한 열교환매체가 히터코어를 순환하면서 외부 공기를 가열하여 자동차 실내를 난방하도록 되어 있다.

그러나 엔진 중에서 디젤엔진은 열교환율이 높아 자동차의 초기 시동 시, 엔진을 냉각하는 열교환매체가 가열되기 까지 가솔린엔진에 비하여 오래 소요된다.

따라서 겨울철에 디젤엔진이 구비된 차량은 초기 시동 후에 열교환매체의 가열이 늦어지게 되어 초기 실내 난방 성능이 저하되는 문제점이 있다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 다양한 수단을 이용하여 실내 측으로 송풍되는 공기를 직접 가열하는 형태의 차량용 공기 가열식 히터가 제안된 바 있다.

그런, 상기 공기 가열식 히터는 공기를 직접 가열하여 난방 성능을 보다 높일 수 있는 장점이 있으나, 소형화 및 고효율화의 추세에 따라 엔진룸 내부에 충분한 공간을 확보하기 어려운 상황에서 히터의 크기만큼의 공간을 차지하게 되어 소형화를 방해하는 원인이 될 수 있다.

특히, 니크롬선을 이용한 카트리지 히터의 경우에는 온도를 제어하는 것이 어려우며, 상기 히터 측으로 공기가 송풍되지 않을 경우 과열될 우려가 있으며, 또한 고전압에 따른 절연 문제가 발생할 수 있고, 화재의 위험성을 갖고 있는 문제점이 있다.

또, 피티씨(PTC, Positive Temperature Coefficient) 히터를 이용한 차량용 공조 장치가 일본공개특허 2009-255739호에 제안된 바 있으며, 종래의 PTC 히터를 도 1에 도시하였다.

도 1에서, 공기의 흐름방향을 화살표로 표시하였으며, 도 1에 도시한 PTC 히터는 PTC소자로 이루어진 열원부(11)와, 상기 열원부(11)와 접촉하면서 열을 효과적으로 방출하기 위한 방열부(12)와, 상기 단자부, 열원부(11), 방열부(12)를 감싸서 보호하는 하우징(20)으로 이루어진다.

종래의 PTC 히터는 상세 구성에 일부 차이가 있을 수 있으나, 열원부가 공기 흐름방향과 나란하게 형성됨에 따라 열원부의 형성 면적은 발열 성능과 직접적인 영향을 끼치게 되며, 이에 따라 PTC 하터의 두께(공기 흐름방향)를 줄이는데는 한계가 있다.

특히, PTC 히터의 경우, 방열 조건이 좋지 않을 경우에 전기적 문제가 발생될 수 있어 방열부(일반적으로 방열핀)를 형성해야하므로, 방열부 제조 및 조립 공정이 번거로울 뿐만 아니라, 방열이 효과적으로 이루어지지 않을 경우, PTC 히터 전체의 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

도 2에 PTC 히터를 이용한 차량용 공조 장치의 일예를 나타내었다.

도 2에 도시한 차량용 공조 장치(60)는 각각의 도어(31d, 32d, 33d)에 의해 개도가 조절되는 플로어 벤트(31), 디프로스트 벤트(32) 및 페이스 벤트(33)가 형성되는 공조 케이스(30); 상기 공조케이스(30) 내부에 구비되어 공기를 냉각하는 증발기(41); 고온의 냉각수가 유동되어 공기를 가열하는 히터코어(42), 상기 공기 흐름 방향으로 상기 히터코어(42) 후측에 구비되는 PTC 히터(43); 및 냉기통로 및 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(50)를 포함한다.

이 때, 상기 PTC 히터는 상기 히터코어와 일정간격을 유지하도록 구비되는데, 그만큼 공조케이스 내부의 공간을 차지하므로 공간 효율성을 저해할 수 있다.

또한, 공기의 압력강하를 방지하고, 원가 절감 등을 위하여 높이방향으로 PTC 히터가 히터코어의 중앙 영역에 위치되는 경우가 많아 PTC 히터가 위치되지 않는 상측 및 하측 영역을 통과한 공기는 적절하게 가열되지 못한 상태로 이동됨으로써 난방 성능이 저하될 수 밖에 없는 문제점이 있다.

(적절하게 가열되지 못한 상태로 이동되는 공기의 흐름을 점선 화살표로 나타내었다.)

이에 따라, 공기와 직접 열교환되되, 열교환 성능을 보다 높여 난방 성능을 보다 향상할 수 있으며, 소형화가 가능하고, 제어가 용이하며, 과열에 의한 문제점을 미연에 방재하여 안전성을 보다 높일 수 있는 히터의 개발이 요구되고 있다.

특허1) 일본공개특허 2009-255739(발명의 명칭 : 차량용 공조 장치, 공개일 : 2009.11.05)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량용 히터 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 단자부를 이용하여 발열부가 판형히터에 편심되게 위치됨으로써 히터코어와 판형히터를 밀착결합할 수 있어 공간 효율성을 높일 수 있으며, 난방 성능을 높일 수 있는 차량용 히터 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 냉각수가 유동되어 난방하는 히터코어(100) 및 공기 흐름방향으로 상기 히터코어(100)의 일측에 나란하게 구비되는 판형히터(200)를 포함하되, 상기 판형히터(200)는 공기 흐름방향에 수직한 판 형태로 제1발열영역(A210-1) 및 일정영역이 중공되는 복수개의 제1중공부(211)가 형성된 제1공기유동영역(A210-2)을 포함하는 제1지지부(210); 상기 제1지지부(210)와 나란한 판 형태의 피티씨 소자(221)와, 상기 제1발열영역(A210-1)에 대응되도록 형성되며 상기 피티씨 소자(221)가 안착되도록 중공되는 공간부(226a)가 형성되는 절연지지체(222)와, 상기 피티씨 소자(221)에 전원을 인가하는 전극(223)을 포함하여 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 형성되어 발열하는 발열부(220); 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)의 일측 단부를 지지하며, 전원연결을 위한 커넥터부(244)가 형성된 하우징(240); 및 상기 전극(223)과 밀착 고정되는 전극고정부(251)와, 상기 전극고정부(251)로부터 공기 흐름방향으로 절곡되며 폭방향으로 상기 커넥터부(244) 형성 영역까지 연장되는 제1절곡부(252)와, 상기 제1절곡부(252)로부터 절곡되어 상기 커넥터부(244) 내부로 돌출되는 제2절곡부(253)를 포함하여 상기 전극(223)으로 전원을 공급하는 단자부(250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 발열부(220)는 상기 절연지지체(222)가 상기 공간부(226a) 측으로 단차지게 안착부(226b)가 형성되며, 상기 전극(223)이 상기 절연지지체(222)의 안착부(226b)에 안착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 제1지지부(210)와 함께 상기 발열부(220)의 양측 면을 지지하도록, 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 대응되는 제2발열영역(S230-1)과, 상기 제2발열영역(S230-1)에 인접하여 일정 영역이 중공되는 복수개의 제2중공부(231)가 형성되며 상기 제1지지부(210)의 제1공기유동영역(A210-2)에 대응되는 제2공기유동영역(A230-2)을 포함하는 제2지지부(230)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 판형히터(200)는 상기 발열부(220)의 제1지지부(210) 및 제2지지부(230)와 맞닿는 면에 각각 제1절연층(224) 및 제2절연층(225)이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 히터코어(100)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)와, 상기 제1헤더탱크(111) 또는 제2헤더탱크(112)에 구비되어 각각 냉각수가 유입되는 입구파이프(121) 및 배출되는 출구파이프(122)와, 상기 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)에 양단이 고정되어 냉각수 유로를 형성하는 복수개의 튜브(130)와, 상기 튜브(130) 사이에 개재되는 핀(140)과, 상기 튜브(130) 및 핀(140)을 지지하는 판부(151)와 상기 판부(151)의 일측면 양측이 돌출되는 한 쌍의 돌출부(152, 153)를 포함하여 "ㄷ"자 단면형태를 갖는 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판형히터(200)는 상기 하우징(240)에 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)의 일측 단부를 지지하고 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)와 체결되는 제1고정부(241)가 형성되고, 상기 제1지지부(210)의 상기 하우징(240)이 구비된 반대 측과 상기 제2사이드 플레이트(150-2)의 일측 돌출부(152)를 고정하는 제2고정부(260)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 제1고정부(241)는 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)가 삽입되어 상기 돌출부(152)를 고정하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 제1고정부(241)는 상기 돌출부(152)와 접하는 면의 반대측 단부 일정 영역이 소재 두께가 감소하도록 완만한 경사를 갖는 경사부(242)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2고정부(260)는 상기 제1지지부(210)에 일체로 구비되는 고정몸체(261)와, 상기 고정몸체(261)로부터 연장되는 고정후크(262)인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 튜브(130) 및 핀(140)이 형성되는 영역에 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 차량용 히터 조립체는 차량용 히터 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 단자부를 이용하여 발열부가 판형히터에 편심되게 위치됨으로써 히터코어와 판형히터를 밀착결합할 수 있어 공간 효율성을 높일 수 있으며, 난방 성능을 높일 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 차량용 히터 조립체는 히터코어의 변형없이 제1고정부 및 제2고정부가 제1사이드 플레이트 및 제2사이드 플레이트에 고정가능하며, 고정후크를 이용한 체결방식으로 조립성을 보다 높인 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 차량용 히터 조립체는 판형히터의 제1지지부(및 제2지지부)가 히터코어의 튜브 및 핀 형성 영역에 대응되도록 형성됨으로써 히터코어를 통과한 공기가 전량 판형히터를 통과하면서 열교환되어 난방 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명의 차량용 히터 조립체는 판형히터가 공기 흐름방향에 수직하게 위치되는 판 형태의 제1지지부(및 제2지지부)를 이용하여 발열부를 형성함으로써 제조가 용이하면서도 두께를 줄일 수 있어 소형화가 가능하며, 열교환 성능을 보다 높여 난방 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.

또, 본 발명의 차량용 히터 조립체는 판형히터에 제2지지부가 더 구비됨으로써 발열 영역을 보다 확보할 수 있으며, 제1지지부와 함께 발열부의 양측 면을 지지하여 구조적 안정성을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 PTC 히터를 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 차량용 공조 장치를 나타낸 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 사시도 및 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 체결을 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 발열부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 단자부 및 전극 조립 상태를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 판형히터 부분 사시도 및 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 판형히터 다른 단면도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 판형히터 또 다른 부분 사시도 및 단면도.
도 13은 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체의 판형히터 또 다른 단면도.
도 14는 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체를 포함하는 공조장치를 나타낸 도면.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 냉각수가 유동되는 히터코어(100)와, 전원에 의해 발열되는 판형히터(200)가 조립된 형태로서, 히터코어(100) 및 판형히터(200)를 포함한다.

먼저, 히터코어(100)를 설명한다.

상기 히터코어(100)는 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112), 입구파이프(121) 및 출구파이프(122), 튜브(130), 핀(140), 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)를 포함하여 형성된다.

상기 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 부분이며, 상기 제1헤더탱크(111) 또는 제2헤더탱크(112)에 각각 냉각수가 유입되는 입구파이프(121) 및 냉각수가 배출되는 출구파이프(122)가 연결된다.

상기 튜브(130)는 상기 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)에 양단이 고정되어 냉각수 유로를 형성하는 것으로서, 나란하게 복수개가 구비된다.

상기 핀(140)은 상기 튜브(130) 사이에 개재되어 공기의 접촉 면적을 증대한다.

상기 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)는 양단이 상기 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)에 고정되되, 상기 튜브(130) 및 핀(140) 조립체의 양측을 지지하는 부분으로서, 더욱 상세하게 판부(151)와 돌출부(152, 153)를 포함하여 형성된다.

상기 판부(151)는 상기 튜브(130) 및 핀(140) 조립체의 양측을 지지하는 판 형태로 형성되며, 상기 돌출부(152, 153)는 공기 흐름방향(도 3 폭방향)으로 상기 판부(151)의 양단부가 높이방향으로 길게 돌출형성된 부분으로서, 상기 판부(151) 및 돌출부(152, 153)를 포함하는 상기 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)의 단면은 "ㄷ"자 형태로 형성된다.

본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 히터코어(100)의 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)를 이용하여 판형히터(200)를 고정하며, 아래에서 더욱 상세하게 설명한다.

상기 판형히터(200)는 제1지지부(210), 발열부(220), 하우징(240) 및 단자부(250)를 포함하여 형성된다.

상기 제1지지부(210)는 판 형태로, 공기 흐름방향에 수직하게 위치된다.

다시 말해, 상기 제1지지부(210)는 판형히터(200)를 형성하는 기본 몸체 부분으로서, 상기 히터코어(100)의 튜브(130) 및 핀(140) 형성 영역에 대응되는 크기로 형성됨으로써 공기는 히터코어(100) 및 판형히터(200)의 제1지지부(210) 전 영역을 통과하여 고르게 가열된다.

상기 제1지지부(210)는 제1발열영역(A210-1)과, 제1공기유동영역(A210-2)을 포함하여 형성되는데, 상기 제1발열영역(A210-1)은 발열부(220)가 형성되는 영역이며, 나머지 제1공기유동영역(A210-2)은 공기가 유동되는 영역이다.

상기 제1공기유동영역(A210-2)은 일정 영역이 중공되는 복수개의 제1중공부(211)가 형성된 영역으로서, 상기 제1중공부(211)의 형태 및 개수는 다양하게 형성될 수 있다.

상기 발열부(220)는 전원에 의해 발열되는 구성으로서, 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 형성된다.

상기 발열부(220)는 피티씨 소자(221)와, 상기 제1발열영역(A210-1)에 대응되도록 형성되며 상기 피티씨 소자(221)가 안착되도록 중공되는 공간부(226a)가 형성되는 절연지지체(222)와, 상기 피티씨 소자(221)에 전원을 인가하는 전극(223)을 포함한다. (도 8 및 도 9 참조)

이 때, 상기 절연지지체(222)는 상기 전극(223)이 안착되도록 안착부(226b)가 오목하게 형성될 수 있다.

또한, 도 10은 본 발명에 따른 차량용 히터 조립체(1000)의 판형히터(200)를 나타낸 다른 단면도로, 상기 발열부(220)는 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 제1지지부(210)와 맞닿는 측에 제1절연층(224)이 더 형성될 수 있다.

상기 하우징(240)은 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)의 일측 단부를 지지하고, 전원 연결을 위한 커넥터부(244)가 형성된다.

또한, 상기 하우징(240)은 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)가 삽입고정되도록 돌출부(152)를 지지하는 제1고정부(241)가 형성된다.

즉, 상기 하우징(240)은 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)를 고정하며, 상기 발열부(220)에 전원을 인가하기 위한 구성들이 내장되며, 히터코어(100)와의 고정을 위하여 상기 히터코어(100)의 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)에 대응되는 제1고정부(241)가 형성된다.

본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 판형히터(200)가 간단한 형태를 갖는 판 형태의 제1지지부(210)를 이용함으로써 종래의 핀(140) 형태를 이용하는 것에 비하여 구성을 보다 간소화할 수 있으며, 발열부(220)가 제1발열영역(A210-1)에 형성됨으로써 전체 두께(도 3 폭방향으로의 판형히터(200) 형성 길이를 의미함)줄여 소형화가 가능한 장점이 있다.

상기 단자부(250)는 상기 발열부(220)의 전극(223)으로 전원을 공급하기 위한 구성으로, 전극고정부(251), 제1절곡부(252), 및 제2절곡부(253)를 포함한다.

상기 전극고정부(251)는 상기 전극(223)과 고정되는 판형태로, 상기 제1지지부(210) 및 전극(223) 형성 방향과 나란한 판형태로 형성된다.

상기 전극(223)과 전극고정부(251)는 서로 밀착되어 고정되거나, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 전극(223)과 전극고정부(251)가 고정클립(254)를 이용하여 고정될 수 있다.

상기 고정클립(254)은 상기 전극(223)과 전극고정부(251)의 중공된 영역에 대응되는 돌출부가 형성되어 연결될 수 있다.

상기 제1절곡부(252)는 상기 전극고정부(251)로부터 연장되어 폭방향으로 상기 커넥터부(244) 형성 영역까지 연장되는 부분이다.

즉, 상기 제1절곡부(252)는 상기 전극고정부(251)와 수직하게 형성되어 공기 흐름방향으로 형성되는 부분으로, 상기 전극고정부(251)와 제2절곡부(253)를 연결하는 부분이다.

상기 제2절곡부(253)는 상기 제1절곡부(252)로부터 절곡되어 상기 커넥터부(244) 내부로 돌출되는 부분으로서, 상기 제2절곡부(253)에 커넥터(미도시)가 연결되어 상기 단자부(250)를 통해 상기 전극(223)으로 전원을 공급한다.

상기 단자부(250)는 상기 제1절곡부(252)를 기준으로 공기 흐름 방향 전측에 상기 전극고정부(251)가 위치됨으로써, 상기 발열부(220) 및 제1지지부(210) 역시 상기 하우징(240)의 일측에 편심되게 위치된다.

즉, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 위와 같은 형태의 상기 단자부(250)를 이용함으로써, 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)가 하우징(240)의 일측에 편심됨으로써, 상기 히터코어(100)에 밀착형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 전극(223)이 복수개 형성되는 경우에도 상기 제1절곡부(252)의 길이가 조절된 단자부(250)를 이용함으로써 각각의 전극(223)으로 전원 공급이 용이한 장점이 있다.

특히, 상기 하우징(240)에 하나의 커넥터부(244)만 형성할 수 있으므로, 상기 히터코어(100)의 입구파이프(121) 및 출구파이프(122)의 형성을 방해하지 않으며, 상기 커넥터부(244)에 커넥터의 연결이 용이한 장점이 있다.

한편, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 하우징(240)이 형성된 측에 상기 제1고정부(241)가 형성되고, 그 타측에 상기 제2고정부(260)가 형성되어, 각각 상기 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)의 일측 돌출부(152)에 고정됨으로써 히터코어(100)에 조립될 수 있다.

먼저, 도 4 및 도 5에 도시한 제1고정부(241) 및 제2고정부(260)의 형태를 설명한다.

상기 제1고정부(241)는 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)가 삽입되어 상기 돌출부(152)를 고정하는 형태일 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 히터코어(100)와 판형히터(200)의 고정력을 높이고 체결 공정이 용이하도록, 상기 제2고정부(260)가 제1지지부(210)에 일체로 구비되는 고정몸체(261)와, 상기 고정몸체(261)로부터 연장되는 고정후크(262)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 판형히터(200)는 상기 제1고정부(241)가 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 돌출부(152)가 삽입되는 홈을 포함하여 상기 돌출부(152)를 지지하도록 형성되며, 타측에서 고정후크(262)가 형성된 제2고정부(260)가 상기 제2사이드 플레이트(150-2)의 돌출부(152)를 고정함으로써 체결이 완료된다.

상기 고정후크(262)는 상기 판형히터(200)의 체결방향으로는 이동이 용이하며, 그 반대방향으로 체결 해제가 어려운 구조로서, 도 5 (b)에 도시한 바와 같이, 형성될 수 있다.

상기 제2고정부(260)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 고정몸체(261) 및 고정후크(262)가 높이방향으로 일체로 형성될 수도 있고, 이 때, 상기 제2고정부(260)가 형성되는 영역만큼 발열부(220)의 형성 길이가 조절될 수 있다.

또한, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 제2고정부(260)가 상기 제1지지부(210)의 제1공기유동영역(A210-2)에만 위치하며, 요구되는 고정력에 의해 복수개가 형성될 수도 있다.

아울러, 상기 판형히터(200)의 체결 공정 시, 전체 움직임이 용이하도록 상기 제1고정부(241)는 상기 돌출부(152)와 접하는 면의 반대측 단부 일정 영역이 소재 두께가 감소하도록 완만한 경사를 갖는 경사부(242)가 형성되는 것이 바람직하다.(도 5 (a) 참조)

더욱 상세하게, 상기 판형히터(200)가 기울어진 상태에서도, 상기 경사부(242)가 형성된 제1고정부(241)의 단부는 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 판부(151)와 돌출부(152)의 모서리 영역에 위치되어 판형히터(200)의 체결을 더욱 용이하게 수행할 수 있다.

이 때, 상기 판형히터(200)는 상기 제1지지부(210)가 상기 히터코어(100)의 튜브(130) 및 핀(140) 형성 영역에 대응되는 크기로 형성됨에 따라 도 3의 길이방향 양측이 상기 제1고정부(241) 및 제2고정부(260)에 의해 고정되고, 높이방향으로 양측이 상기 히터코어(100)의 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)에 의해 지지될 수 있다.

즉, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 공조 케이스(300) 내부의 어떤 방향으로 구비된다 하더라도, 판형히터(200)가 도 3에 길이방향 및 높이방향으로 표시한 전방향에서 안정적으로 히터코어(100)에 고정되며, 또한, 폭방향으로 밀착됨으로써 히터코어(100)를 통과한 공기가 판형히터(200)를 통과하지 못하고 누설되지 않으며, 전량이 판형히터(200)를 통과함으로써 충분한 난방성능을 기대할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 판형히터(200)가 상기 제1지지부(210)와 함께 상기 발열부(220)의 양측 면을 지지하도록, 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 대응되는 제2발열영역(S230-1)과, 상기 제2발열영역(S230-1)에 인접하여 일정 영역이 중공되는 복수개의 제2중공부(231)가 형성되며 상기 제1지지부(210)의 제1공기유동영역(A210-2)에 대응되는 제2공기유동영역(A230-2)을 포함하는 제2지지부(230)가 더 구비될 수 있다.(도 11 내지 도 13 참조)

상기 제2지지부(230)는 상기 제1지지부(210)와 동일하게 판 형태로 형성되는 구성으로서, 제2발열영역(S230-1)과, 제2공기유동영역(A230-2)을 포함하여 형성된다.

또한, 이 때, 상기 제2고정부(260)의 고정몸체(261)는 상기 발열부(220)의 두께와 동일한 두께를 갖도록 형성되어 제1지지부(210) 및 제2지지부(230)와 일체로 형성됨으로써 내구성을 보다 보강할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 상기 제1지지부(210) 및 제2지지부(220)가 형태에서, 상기 피티씨 소자(221)를 이용하되, 상기 도 12에 도시한 형태와 다른 형태의 발열부(220)가 이용될 수 있으며, 그 다양한 예를 도 11 내지 도 13에 나타내었다.

상기 발열부(220)는 피티씨 소자(221)와, 절연지지체(222)와, 전극(223)을 포함하여 형성된다. (도 16 내지 도 17 참조)

이 때, 상기 절연지지체(222)는 상기 발열부(220)를 형성하는 기본 몸체로서, 양측 면의 일정 영역이 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1) 및 제2지지부(230)의 제2발열영역(A230-1)과 맞닿는다.

상기 절연지지체(222)는 상기 피티씨 소자(221)가 안착되도록 중공되는 공간부(226a)가 형성된다.

또한, 본 발명의 판형히터(200)는 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 대응되는 면이 상기 공간부(226a) 측으로 단차지게 형성되어 상기 전극(223)이 안착되는 안착부(226b)가 형성될 수 있다.

즉, 상기 절연지지체(222)는 일측 면이 상기 전극(223)과 함께 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 맞닿으며, 타측 면이 상기 피티씨 소자(221)와 함께 제2지지부(230)의 제2발열영역(A230-1)에 맞닿는다.

이를 위하여, 상기 발열부(220)는 전극(223)의 형성 두께와 상기 안착부(226b)의 깊이가 서로 대응되며, 상기 공간부(226a)의 형성 높이가 상기 피티씨 소자(221)의 두께가 서로 대응되도록 형성된다.

도 13에 도시한 형태는 상기 발열부(220)의 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1) 및 제2지지부(230)의 제2발열영역(A230-1)과 맞닿는 영역에 제1절연층(224) 및 제2절연층(225)가 더 형성된 예를 나타내었다.

이에 따라, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)는 공기 흐름방향에 수직하게 위치되는 판 형태의 제1지지부(210)(및 제2지지부(230)를 이용하여 발열부(220)가 구비되는 판형히터(200)를 이용함으로써 제조가 용이하면서도 두께를 줄일 수 있어 소형화가 가능하며, 열교환 성능을 보다 높여 난방 성능을 향상할 수 있는 장점이 있으며, 히터코어(100)와 체결됨으로써 장착성을 높일 수 있고, 유입되는 공기 전체를 용이하게 가열할 수 있는 장점이 있다.

도 14 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)를 이용한 공조 장치이다.

도 14에 도시한 차량용 공조 장치는 각각의 도어(310d, 320d, 330d)에 의해 개도가 조절되는 플로어 벤트(310), 디프로스트 벤트(320) 및 페이스 벤트(330)가 형성되는 공조 케이스(300); 상기 공조 케이스(300) 내부에 구비되어 공기를 냉각하는 증발기(500); 상술한 바와 같은 차량용 히터 조립체(1000); 및 냉기통로 및 온기통로의 개도를 조절하는 템프도어(400)를 포함한다.

즉, 본 발명의 차량용 히터 조립체(1000)를 이용한 공조 장치는 유입되는 공기가 전량 상기 히터코어(100) 및 판형히터(200)를 통과함으로써, 난방 성능을 보다 확보할 수 있으며, 단일 부붐으로서, 공조 케이스(300)에 장착됨으로써 조립성을 높이고 소형화가 가능한 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 차량용 히터 조립체
100 : 히터코어
111 : 제1헤더탱크 112 : 제2헤더탱크
121 : 입구파이프 122 : 출구파이프
130 : 튜브 140 : 핀
150-1 : 제1사이드 플레이트 150-2 : 제2사이드 플레이트
151 : 판부 152, 153 : 돌출부
200 : 판형히터
210 : 제1지지부 211 : 제1중공부
A210-1 : 제1발열영역 A210-2 : 제1공기유동영역
220 : 발열부
221 : 피티씨 소자
222 : 절연지지체
222a : 공간부 222b : 안착부
223 : 전극
224 : 제1절연층 225 : 제2절연층
230 : 제2지지부 231 : 제2중공부
A230-1 : 제2발열영역 A230-2 : 제2공기유동영역
240 : 하우징 241 : 제1고정부
242 : 경사부
244 : 커넥터부
250 : 단자부 251 : 전극고정부
252 : 제1절곡부 253 : 제2절곡부
254 : 고정클립
260 : 제2고정부 261 : 고정몸체
262 : 고정후크
300 : 공조케이스
310 : 플로어 벤트 310d : 플로어 벤트 도어
320 : 디프로스트 벤트 320d : 디프로스트 벤트 도어
330 : 페이스 벤트 330d : 페이스 벤트 도어
400 : 템프도어
500 : 증발기

Claims

냉각수가 유동되어 난방하는 히터코어(100) 및
공기 흐름방향으로 상기 히터코어(100)의 일측에 나란하게 구비되는 판형히터(200)를 포함하되,
상기 판형히터(200)는
공기 흐름방향에 수직한 판 형태로 제1발열영역(A210-1) 및 일정영역이 중공되는 복수개의 제1중공부(211)가 형성된 제1공기유동영역(A210-2)을 포함하는 제1지지부(210);
상기 제1지지부(210)와 나란한 판 형태의 피티씨 소자(221)와, 상기 제1발열영역(A210-1)에 대응되도록 형성되며 상기 피티씨 소자(221)가 안착되도록 중공되는 공간부(226a)가 형성되는 절연지지체(222)와, 상기 피티씨 소자(221)에 전원을 인가하는 전극(223)을 포함하여 상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 형성되어 발열하는 발열부(220);
상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)의 일측 단부를 지지하며, 전원연결을 위한 커넥터부(244)가 형성된 하우징(240);
상기 전극(223)과 밀착 고정되는 전극고정부(251)와, 상기 전극고정부(251)로부터 공기 흐름방향으로 절곡되며 폭방향으로 상기 커넥터부(244) 형성 영역까지 연장되는 제1절곡부(252)와, 상기 제1절곡부(252)로부터 절곡되어 상기 커넥터부(244) 내부로 돌출되는 제2절곡부(253)를 포함하여 상기 전극(223)으로 전원을 공급하는 단자부(250)를 포함하는 차량용 히터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 발열부(220)는
상기 절연지지체(222)가 상기 공간부(226a) 측으로 단차지게 안착부(226b)가 형성되며,
상기 전극(223)이 상기 절연지지체(222)의 안착부(226b)에 안착되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제2항에 있어서,
상기 차량용 히터 조립체(1000)는
상기 제1지지부(210)와 함께 상기 발열부(220)의 양측 면을 지지하도록,
상기 제1지지부(210)의 제1발열영역(A210-1)에 대응되는 제2발열영역(S230-1)과, 상기 제2발열영역(S230-1)에 인접하여 일정 영역이 중공되는 복수개의 제2중공부(231)가 형성되며 상기 제1지지부(210)의 제1공기유동영역(A210-2)에 대응되는 제2공기유동영역(A230-2)을 포함하는 제2지지부(230)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제3항에 있어서,
상기 판형히터(200)는
상기 발열부(220)의 제1지지부(210) 및 제2지지부(230)와 맞닿는 면에 각각 제1절연층(224) 및 제2절연층(225)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제1항 내지 제4항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 히터코어(100)는
일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)와, 상기 제1헤더탱크(111) 또는 제2헤더탱크(112)에 구비되어 각각 냉각수가 유입되는 입구파이프(121) 및 배출되는 출구파이프(122)와, 상기 제1헤더탱크(111) 및 제2헤더탱크(112)에 양단이 고정되어 냉각수 유로를 형성하는 복수개의 튜브(130)와, 상기 튜브(130) 사이에 개재되는 핀(140)과, 상기 튜브(130) 및 핀(140)을 지지하는 판부(151)와 상기 판부(151)의 일측면 양측이 돌출되는 한 쌍의 돌출부(152, 153)를 포함하여 "ㄷ"자 단면형태를 갖는 제1사이드 플레이트(150-1) 및 제2사이드 플레이트(150-2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제5항에 있어서,
상기 판형히터(200)는
상기 하우징(240)에 상기 제1지지부(210) 및 발열부(220)의 일측 단부를 지지하고 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)와 체결되는 제1고정부(241)가 형성되고,
상기 제1지지부(210)의 상기 하우징(240)이 구비된 반대 측과 상기 제2사이드 플레이트(150-2)의 일측 돌출부(152)를 고정하는 제2고정부(260)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제6항에 있어서,
제1고정부(241)는 상기 제1사이드 플레이트(150-1)의 일측 돌출부(152)가 삽입되어 상기 돌출부(152)를 고정하는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제7항에 있어서,
상기 제1고정부(241)는 상기 돌출부(152)와 접하는 면의 반대측 단부 일정 영역이 소재 두께가 감소하도록 완만한 경사를 갖는 경사부(242)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제6항에 있어서,
상기 제2고정부(260)는
상기 제1지지부(210)에 일체로 구비되는 고정몸체(261)와, 상기 고정몸체(261)로부터 연장되는 고정후크(262)인 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.
제5항에 있어서,
상기 튜브(130) 및 핀(140)이 형성되는 영역에 대응되는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 히터 조립체.