KR20160145891A - 피티씨 히터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피티씨 히터 장치에 관한 것으로서, 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부와, 열소자부를 안내하는 하우징부와, 하우징부에 열융착되어 결합된 상태를 유지하고 열소자부를 커버하여 열을 방출하는 방열부를 포함하여, 열소자부와 방열부의 결합력을 향상시켜 방열성능을 개선할 수 있다.

Description

피티씨 히터 장치{PTC HEATER DEVICE}
본 발명은 피티씨 히터 장치에 관한 것으로서, 부품간의 결합성을 개선하고 통기성을 확보하여 방열성능을 향상시키는 피티씨 히터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 실내의 각 부위로 냉기와 온기를 선택적으로 공급하기 위한 공조시스템이 구비되는데, 하절기에는 에어컨을 작동시켜 냉기를 공급하고, 동절기에는 히터를 가동하여 온기를 공급하게 된다.
히터의 작동 방식은 엔진 내부를 순환하며 가열된 냉각수와 송풍기에 의하여 유입된 공기가 상호 열교환이 이루어지면서 차량 실내로 온기를 공급하며 난방을 하는 방식으로서, 엔진에 의해 발생되는 열을 이용하는 것이므로 에너지 효율이 높은 난방 방식이다.
그러나 동절기에는 시동 후 엔진이 가열되기까지는 일정 시간이 필요하게 되므로 시동 후 곧바로 난방이 이루어지지 않는다. 따라서 난방을 위하여 엔진이 가열되고 냉각수의 온도가 고온이 될 때까지 주행 전 소정 시간 엔진을 공회전시키게 되는데, 이에 따른 에너지 낭비 및 환경 오염이란 문제가 발생하였다.
이러한 문제를 방지하기 위해 엔진이 가열되는 소정 시간 동안에 별도의 프리히터(Pre-Heater)를 이용하여 차량 실내를 난방하는 방법이 이용되었는데, 종래의 열선 코일을 이용한 히터는 발열량이 높아 난방은 효과적으로 이루어지나 화재 위험이 높고 전열선의 수명이 짧아 부품의 수리 및 교환이 빈번하게 발생하는 불편이 있었다.
따라서, 최근에는 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient)소자를 이용한 히터가 개발되고 있는데, 피티씨 히터는 화재 위험이 적고 수명이 길어 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
피티씨 히터는 피티씨 소자와, 피티씨 소자를 감싸고 열을 방출하는 방열판과, 방열판이 장착되는 하우징을 포함한다. 그러나, 피티씨 소자와 이를 감싸는 방열판의 결합력 저하로 인해, 방열이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0064597호(2010.06.15 공개, 발명의 명칭 : 피티씨 로드 조립체 및 이를 이용한 피티씨 히터)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 부품간의 결합력을 증대시키고 통기성을 확보하여 방열성능을 향상시키는 피티씨 히터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는: 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부; 상기 열소자부를 안내하는 하우징부; 및 상기 하우징부에 열융착되어 결합된 상태를 유지하고, 상기 열소자부를 커버하여 열을 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징부는: 메인틀부; 상기 메인틀부의 내측에 형성되고, 상기 열소자부의 배치 위치를 안내하는 보강골격부; 및 상기 보강골격부에 형성되고, 상기 방열부와 열융착되는 융착돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인틀부에는 통기홀부가 형성되어 통기성을 확보하는 것을 특징으로 한다.
상기 융착돌기부는: 상기 보강골격부에 형성되는 복수개의 돌기베이스부; 및 상기 돌기베이스부의 양측에 각각 형성되고, 상기 방열부를 관통하여 열융착되는 돌기보스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징부는: 상기 보강골격부에 형성되고, 상기 방열부에 후크 결합되는 추가결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 추가결합부는 상기 보강골격부의 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열부는: 상기 하우징부의 양측에 각각 결합되고 열을 방출하는 방열판부; 및 상기 방열판부에 형성되고, 상기 열소자부와 결합되는 방열결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열부는: 상기 방열판부에 형성되고, 상기 융착돌기부가 관통되는 판홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열부는: 상기 방열판부에서 절개되어 절곡된 판확장부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열결합부에는 접합제가 저장되기 위한 오목홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 방열부가 하우징부에 열융착되어, 이들간의 결합력이 증대될 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 하우징부의 융착돌기부가 방열부를 관통하여 방열부의 조립위치를 유도할 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 메인틀부에 형성되는 통기홀부를 통해 통기성을 확보할 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 추가결합부가 방열부에 후크 결합되어 방열부를 결합시킬 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 판확장부가 방열판부에서 절개되어 절곡됨으로써, 통기성을 확보하고 공기와의 접촉면적 증가로 방열성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 피티씨 히터 장치는 방열결합부와 열소자부가 접합되고, 방열결합부에 접합제 저장을 위한 오목홈부가 형성됨으로써, 접합제의 접촉면적이 증가하여 결합력이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 A-A 절개 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 B-B 절개 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 분해도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 피티씨 히터 장치에서 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 피티씨 히터 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 A-A 절개 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 B-B 절개 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치를 개략적으로 나타내는 분해도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 열소자부(10)와, 하우징부(20)와, 방열부(30)를 포함한다.
열소자부(10)는 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하고, 하우징부(20)는 열소자부(10)를 안내한다. 이때, 하우징부(20)는 열소자부(10)의 설치 위치를 안내할 수 있다. 방열부(30)는 하우징부(20)에 열융착되어 결합된 상태를 유지한다. 방열부(30)는 열소자부(10)를 커버하여 열을 방출한다. 즉, 방열부(30)는 열소자부(10)와 접촉되어 열소자부(10)에 전원을 인가할 뿐만 아니라, 열소자부(10)에서 생성된 열을 공기중으로 방출할 수 있다. 한편, 하우징부(20)에는 전원을 공급하는 커넥터와 결합되는 접속부(40)가 장착될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 피티씨 히터 장치에서 하우징부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(20)는 메인틀부(21)와, 보강골격부(22)와, 융착돌기부(23)를 포함한다.
메인틀부(21)는 사각틀 형상을 할 수 있으며, 하우징부(20)의 테두리를 형성한다. 메인틀부(21)에는 접속부(40)가 장착될 수 있다. 일 예로, 메인틀부(21)에는 후크돌기(211)가 형성되고, 접속부(40)가 후크돌기(211)에 걸림 고정될 수 있다.
메인틀부(21)에는 통기홀부(212)가 형성되어 통기성을 확보한다. 일 예로, 메인틀부(21)의 일측면에는 복수개의 통기홀부(212)가 형성될 수 있다. 성형된 메인틀부(21)에 추가적인 절개 가공을 통해 통기홀부(212)를 형성할 수 있다. 그 외, 통기홀부(212)가 형성되도록 메인틀부(21)를 성형할 수 있다.
보강골격부(22)는 메인틀부(21)의 내측에 형성되고, 열소자부(10)의 배치 위치를 안내한다. 일 예로, 보강골격부(22)는 메인틀부(21)의 내측면에 연결되어 메인틀부(21)의 강성을 유지시킬 수 있다. 보강골격부(22)에는 열소자부(10)를 배치하기 위한 공간을 형성할 수 있다. 보강골격부(22)의 양측면에는 방열부(30)가 밀착될 수 있다.
융착돌기부(23)는 보강골격부(22)에 형성되고, 방열부(30)와 열융착된다. 일 예로, 보강골격부(22)의 양측면에 방열부(30)가 각각 밀착된 상태에서, 보강골격부(22)에 형성되는 융착돌기부(23)가 각각의 방열부(30)와 열융착될 수 있다. 이때, 별도의 가열공정을 통해 융착돌기부(23)를 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 융착돌기부(23)는 돌기베이스부(231)와, 돌기보스부(232)를 포함한다. 돌기베이스부(231)는 보강골격부(22)에 형성된다. 돌기베이스부(231)는 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 돌기보스부(232)는 각각의 돌기베이스부(231) 양측에 각각 형성되고, 방열부(30)를 관통하여 열융착된다.
일 예로, 방열부(30)가 보강골격부(22)의 양측에 각각 근접될 때, 각각의 방열부(30)는 돌기베이스부(231)에 걸려 이동이 제한되며, 마주보는 방열부(30) 사이에 열소자부(10) 배치 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 방열부(30)가 보강골격부(222)의 양측에 각각 근접될 때, 각각의 방열부(30)는 돌기보스부(232)에 관통되어 조립 위치가 안내될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하우징부(20)는 추가결합부(24)를 더 포함할 수 있다. 추가결합부(24)는 보강골격부(22)에 형성되고, 방열부(30)에 후크 결합될 수 있다. 일 예로, 방열부(30)는 돌기보스부(232)에 관통되어 조립 위치가 결정되고, 추가결합부(24)에 결합되어 하우징부(20)에 결합된 상태를 유지할 수 있다.
추가결합부(24)는 보강골격부(22)의 양측에 각각 형성된다. 일 예로, 보강골격부(22)의 양측에 각각 근접 배치되는 방열부(30)가 추가결합부(24)에 의해 하우징부(20)와 결합된 상태를 유지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치에서 방열부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(30)는 방열판부(31)와 방열결합부(32)를 포함한다.
방열판부(31)는 하우징부(20)의 양측에 각각 결합되고, 열을 방출한다. 일 예로, 방열판부(31)는 직사각형 형상을 하며, 전기 및 열전도가 신속하게 이루어지는 금속성 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 한 쌍의 방열판부(31)가 하우징부(20)의 양측에 각각 배치될 수 있다. 그 외, 복수개의 방열판부(31)가 하우징부(20)의 각 측부에 병렬로 배치되어도 무방하다.
방열결합부(32)는 방열판부(31)에 형성되고, 열소자부(10)와 결합된다. 일 예로, 방열결합부(32)는 방열판부(32)의 일부 영역, 즉 방열결합부(32) 중에서 보강골격부(22)에 배치되는 열소자부(10)와 인접하는 영역이 될 수 있다. 방열결합부(32)에는 접착제가 도포되어 열소자부(10)가 결합될 수 있다.
방열결합부(32)는 방열판부(31)에서 단차를 갖도록 홈을 형성하여 열소자부(10)가 안착될 수 있다. 이로 인해, 마주보는 방열판부(31)가 서로 밀착될 때, 방열결합부(32)에 삽입된 열소자부(10)가 외부로 노출되지 않아, 열소자부(10)로의 이물질 유입을 방지할 수 있다.
방열결합부(32)에는 접합제가 저장되기 위한 오목홈부(321)가 형성될 수 있다. 복수개로 이루어지고 구면을 갖는 오목홈부(321)는 각각의 방열결합부(32)에 골고루 배치되며, 접합제는 오목홈부(321)에 저장될 수 있다. 오목홈부(321)에 접합제가 저장됨으로써, 방열결합부(32)와 열소자부(10)간의 접착시 접합제의 접합 면적을 확장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(30)는 판홀부(33)를 더 포함할 수 있다. 판홀부(33)는 방열판부(31)에 형성되고, 보강골격부(22)에 형성되는 융착돌기부(23)의 배치위치와 개수에 대응될 수 있다. 방열판부(31)가 보강골격부(22)에 근접될 때, 융착돌기부(23)가 판홀부(33)를 관통할 수 있다. 융착돌기부(23)는 방열판부(31)의 설치위치를 안내할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방열부(30)는 판확장부(34)를 더 포함할 수 있다. 판확장부(34)는 방열판부(31)에서 절개되어 절곡된다. 일 예로, 방열판부(31)의 절개가공을 통해 판확장부(34)는 방열판부(31)와 직교하는 방향으로 구부러질 수 있으며, 판확장부(34)의 절곡에 의해 방열판부(31)에 형성되는 절곡공간부(341)로 공기가 통과할 수 있다. 이때, 보강골격부(22)에 형성되는 추가결합부(24)는 절곡공간(341)을 통해 각각의 방열판부(31)를 관통하여 방열판부(31)의 외측에 걸림 고정될 수 있다.
그 외, 방열부(30)는 단자부(35)를 더 포함할 수 있다. 단자부(35)는 방열판부(31)에 결합되어 방열판부(31)에 전기에너지를 전달할 수 있다. 단자부(35)는 접속부(40)를 통해 외부로 노출될 수 있다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치의 제조과정을 설명하면 다음과 같다.
메인틀부(21)에 방열부(30)를 삽입하되, 보강골격부(22)의 양측면에서 서로 마주보는 방열판부(31)가 각각 보강골격부(22)에 인접되도록 배치한다. 이때, 방열판부(31)에 형성되는 판홀부(33)에 융착돌기부(23)가 관통되어 방열판부(31)의 조립위치를 안내할 수 있다.
방열판부(31)에는 공기와의 접촉면적을 확대시키고, 절곡공간부(341)를 형성하여 통기성을 확보하는 판확장부(34)가 형성된다. 방열판부(31)가 보강골격부(22)에 밀착될 때, 보강골격부(22)에 형성되는 추가결합부(24)가 절곡공간부(341)를 통해 방열판부(31)에 후크 결합된다. 이로 인해, 방열부(30)와 하우징부(20)는 1차 결합된 상태를 유지할 수 있다.
한편, 방열판부(31)에는 방열결합부(32)가 형성되고, 보강골격부(22)에 배치되는 열소자부(10)는 마주보는 방열판부(31)에 형성되는 방열결합부(32)에 접합된다. 이때, 방열결합부(32)에는 접합제의 접촉면적을 확장시키고 위해 오목홈부(321)가 형성된다.
추가결합부(24)에 의해 방열판부(31)가 보강골격부(22)에 결합된 상태에서, 판홀부(33)를 통해 돌출된 돌기보스부(232)에 융착 공정을 실시한다. 융착 공정에 의해 돌기보스부(232)가 융착되면, 하우징부(20)와 방열부(30)간의 결합력이 증대될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 방열부(30)가 하우징부(20)에 열융착되어, 이들간의 결합력이 증대될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 하우징부(20)의 융착돌기부(23)가 방열부(30)를 관통하여 방열부(30)의 조립위치를 유도할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 메인틀부(21)에 공기 통과를 위한 통기홀부(212)가 형성되어, 통기성을 확보하고 방열성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 추가결합부(24)가 방열부(30)에 후크 결합되어 방열부(30)를 1차 결합시킨 상태에서 융착돌기부(23)의 열융착으로 방열부(30)를 추가 결합하여, 결합력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 판확장부(34)가 방열판부(31)에서 절개되어 절곡됨으로써, 통기성을 확보하고 공기와의 접촉면적 증가로 방열성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피티씨 히터 장치(1)는 방열결합부(32)와 열소자부(10)가 접합되고, 방열결합부(32)에 접합제 저장을 위한 오목홈부(321)가 형성됨으로써, 접합제의 접촉면적이 증가하여 결합력이 향상될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 열소자부 20 : 하우징부
21 : 메인틀부 22 : 보강골격부
23 : 융착돌기부 24 : 추가결합부
30 : 방열부 31 : 방열핀부
32 : 방열결합부 33 : 판홀부
34 : 판확장부 35 : 단자부
40 : 접속부 211 : 후크돌기
212 : 통기홀부 231 : 돌기베이스부
232 : 돌기보스부 321 : 오목홈부

Claims (10)

  1. 전원이 인가됨에 따라 열을 발생하는 열소자부;
    상기 열소자부를 안내하는 하우징부; 및
    상기 하우징부에 열융착되어 결합된 상태를 유지하고, 상기 열소자부를 커버하여 열을 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징부는
    메인틀부;
    상기 메인틀부의 내측에 형성되고, 상기 열소자부의 배치 위치를 안내하는 보강골격부; 및
    상기 보강골격부에 형성되고, 상기 방열부와 열융착되는 융착돌기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 메인틀부에는 통기홀부가 형성되어 통기성을 확보하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 융착돌기부는
    상기 보강골격부에 형성되는 복수개의 돌기베이스부; 및
    상기 돌기베이스부의 양측에 각각 형성되고, 상기 방열부를 관통하여 열융착되는 돌기보스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 하우징부는
    상기 보강골격부에 형성되고, 상기 방열부에 후크 결합되는 추가결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 추가결합부는 상기 보강골격부의 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 방열부는
    상기 하우징부의 양측에 각각 결합되고 열을 방출하는 방열판부; 및
    상기 방열판부에 형성되고, 상기 열소자부와 결합되는 방열결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 방열부는
    상기 방열판부에 형성되고, 상기 융착돌기부가 관통되는 판홀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 방열부는
    상기 방열판부에서 절개되어 절곡된 판확장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 방열결합부에는 접합제가 저장되기 위한 오목홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 피티씨 히터 장치.
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