KR20170000939A - 초소형 자동차의 히팅장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열부재가 내재된 튜브와 방열부재 사이에 돌출부가 형성된 사이드 플레이트를 배치하고 상기 돌출부를 튜브의 일면으로 절곡시켜 고정함으로써 상기 튜브에 방열부재가 견고히 부착되도록 한 자동차용 전열히터에 관한 것이다.이에 본 발명의 자동차용 전열히터는 다수개의 방열핀과, 상기 방열핀 사이에 배치되어 브레이징 결합된 방열핀지지플레이트를 포함하는 방열부재; 상기 방열부재 사이에 배치되며 내부에 PTC소자를 포함한 발열부재가 내재된튜브와; 상기 방열부재중 양쪽 최외측 방열부재의 일측면에 각각 대향되도록 배치되어 상기 방열부재와 튜브를지지하여 고정하는 제 1, 제 2 지지프레임과; 상기 제 1, 제 2 지지프레임의 각 양단부와 상기 튜브 및 방열부재의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 캡을 포함하여 이루어진 자동차용 전열히터에 있어서,상기 튜브와 방열부재 사이에는 상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부가 형성된 사이드 플레이트가 배치되며, 상기 돌출부는 튜브의 일면으로 절곡되어 고정되는 것을 특징으로 한다.이에 따라, 본 발명의 자동차용 전열히터는 방열핀과 방열핀 지지플레이트로 이루어진 방열부재가 튜브에 견고히부착됨으로써 차량의 진동이나 외부요인에 의해 전열히터가 손상되는 것을 방지함은 물론 튜브와 방열부재의 접촉성 향상으로 인해 열전도성 및 발열량이 증대된다는 장점이 있다.

Description

초소형 자동차의 히팅장치{Heating devices of compact cars}

초소형 자동차의 전열 히터에 관한 것으로 더욱 간편하고 에너지 효율을 높일 수 있는 구조로 진행되는 자동차 히터에 관한 것이다.

본 발명은 자동차용 전열히터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열부재가 <19> 내재된 튜브와 방열부재 사이에 돌출부가 형성된 사이드 플레이트를 배치하고 상기 돌출부를 튜브의 일면으로 절곡시켜 고정함으로써 상기 튜브에방열부재가 견고히 부착되도록 한 자동차용 전열히터에 관한 것이다. 일반적으로 자동차용 공조장치는, 자동차의 실내를 냉방하기 위한 냉방시스템과, 자동차의 실내를 난방하기 위한 난방시스템을 포함한다. 방시스템은 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 냉매를 압축하여응축기로 보내고, 이 응축기에서 냉각팬의 강제송풍에 의하여 냉매를 응축시킨 다음, 이 냉매를 리시버 드라이어, 팽창밸브 및 증발기를 차례로 거치도록 하여 다시 압축기로 복귀시킨다. 이 과정에서 공조케이스의 입구단에 설치되는 블로어 유니트(Blower Unit)의 송풍팬에 의해 송풍되는 공기와 증발기를 거치는 냉매를 열교환시켜송풍공기를 냉기상태로 차량 실내로 토출시킴으로써 차량 실내를 냉방한다. 한편, 난방시스템은 엔진의 냉각수를 히터코어를 거쳐 엔진으로 복귀시키는 과정에서 블로어 유니트의 송풍팬에의해 송풍되는 공기와 히터 코어를 거치는 냉각수를 열교환시켜, 송풍공기를 온기상태로 차량 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 소요되므로 엔진 가동 후 초기 난방의 효과를 기대할 수 없다.

이에 따라 자동차의 초기 난방을 위해, 온도 상승에 따라 저항값이 증가하는 정온도 특성을 갖는 PTC(PositiveTemperature Coefficient)소자를 이용한 전열히터가 개발되어 왔다.상기 PTC소자를 이용한 전열히터는, 공조장치의 케이스내에 설치된 통상의 히터코어 근방에 배치되어 공기를 직접 가열하므로, 엔진의 초기구동시부터 정상구동시 까지 빠르게 자동차 실내의 온도를 상승시킬 수 있다. 도 1은 그 일례로서, 종래기술에 의한 자동차용 전열히터의 단면도이다. 도시된 바와 같이 상기 전열히터는 서로 대향하는 상·하부 프레임(140, 141) 사이에 일정한 길이를 갖는 코루게이트형(Corrugated) 방열핀(131)이 소정의 간격을 두고 복수개 배열되어 있고, 상기 방열핀(131) 사이에 발열부재(110)들이 개재되어 있고, 상기상·하부 프레임(140, 141)측에 각각 인접한 방열핀(131)의 외측에는 내방웹(142)이 배치되어 있으며, 상기 상부 프레임(140) 또는 하부 프레임(141)과 내방웹(142) 사이에는 파형 스프링(143)이 장착된 구조로 되어 있다.또한, 상기 발열부재는(110)는 상하로 이격된 금속띠편(113)과, 이 금속띠편(113) 사이에서 PTC소자(114)를 고정하는 절연재인 고정부재(110)로 이루어져 있다. 상기와 같이 적층된 구성요소들은 측면 프레임(150)에 의해 하나의 조립체로 고정되어 있다. 상기한 종래의 자동차용 전열히터는 발열부재(110)와 방열핀(131)이 단순히 압력에 의해 접촉된 상태로 외부에

노출되어 운용됨으로써 차량의 진동이나 외부요인에 의해 상기 발열부재(110)와 방열핀(131)이 견고히 접촉되지않아 열전달이 저하됨은 물론 쉽게 파손이 발생된다는 문제점이 있었다.이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도 2와 도 3에서 보는 바와 같은 자동차용 전열히터가 제안된바 있다. 상기 도 2 및 도 3에 도시된 자동차용 전열히터는 다수개의 방열핀(131) 사이에 방열핀 지지플레이트(132)를 배치

하여 방열부재(130)를 일체로 형성하고, 접착제를 매개로 하여 상기 튜브(120)의 일면에 방열부재(130)를 부착하여 고정하였으나 시간이 경과함에 따라 접착제의 접착력이 약화되어 상기 튜브(120)와 방열핀(131) 사이의 결합력이 약화된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 발열부재가 내재된 튜브와 방열부재 사이에 상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부가 형성된 사이드 플레이트를 배치하여 서로 결합되도록 하고, 상기 돌출부를 튜브의 일면으로 절곡하여 고정함으로써 상기 튜브와 방열부재의 결합력이 향상된 자동차용 전열히터를 제공하는 것이다.<31> 또한, 방열핀 지지플레이트의 길이방향 단부를 이웃한 방열핀의 상단면 또는 하단면으로 절곡하여 고정함으로써상기 방열핀 지지플레이트와 방열핀이 견고히 결합된 자동차용 전열히터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동차용 전열히터는 다수개의 방열핀과, 상기 방열핀사이에 배치되어 브레이징 결합된 방열핀 지지플레이트를 포함하는 방열부재; 상기 방열부재 사이에 배치되며내부에 PTC소자를 포함한 발열부재가 내재된 튜브와; 상기 방열부재중 양쪽 최외측 방열부재의 일측면에 각각

대향되도록 배치되어 상기 방열부재와 튜브를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 지지프레임과; 상기 제 1, 제 2 지지프레임의 각 양단부와 상기 튜브 및 방열부재의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 캡을 포함하여 어진 자동차용 전열히터에 있어서, 상기 튜브와 방열부재 사이에는 상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부가 형성된 사이드 플레이트가 배치되며, 상기 돌출부는 튜브의 일면으로 절곡되어 고정되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 돌출부는 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 방열핀 지지플레이트의 길이방향 단부는 방열핀의 상단면 또는 하단면으로 절곡되는 것을 특징으로한다. 이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 자동차용 전열히터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게

설명한다. 도 4는 본 발명의 자동차용 전열히터의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 자동차용 전열히터의 분해사시도이며, 도6은 튜브의 분해사시도이고, 도 7은 튜브의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 자동차용 전열히터의 정면도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 자동차용 전열히터의 분해사시도이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 발열부재가 내재된 튜브와 방열부재 사이에 상기 튜브의 폭보다 외측으로돌출된 돌출부가 형성된 사이드 플레이트를 배치하여 서로 결합되도록 하고, 상기 돌출부를 튜브의 일면으로절곡하여 고정함으로써 상기 튜브와 방열부재의 결합력이 증대되며 그로인해 열전도성이 향상되어 방열성이 우

수해진다는 효과가 있다.또한, 방열핀 지지플레이트의 길이방향 단부를 이웃한 방열핀의 상단면 또는 하단면으로 절곡하여 고정함으로써 상기 방열핀 지지플레이트와 방열핀이 견고히 결합된다는 효과가 있다.

도 1은 종래의 자동차용 전열히터의 정면도.
도 2는 종래의 자동차용 전열히터의 정면도.
도 3은 상기 도 2에 도시된 자동차용 전열히터의 분해사시도.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면 발열부재가 내재된 튜브와 방열부재 사이에 상기 튜브의 폭보다 외측으로돌출된 돌출부가 형성된 사이드 플레이트를 배치하여 서로 결합되도록 하고, 상기 돌출부를 튜브의 일면으로절곡하여 고정함으로써 상기 튜브와 방열부재의 결합력이 증대되며 그로인해 열전도성이 향상되어 방열성이 우

수해진다는 효과가 있다. 또한, 방열핀 지지플레이트의 길이방향 단부를 이웃한 방열핀의 상단면 또는 하단면으로 절곡하여 고정함으로써 상기 방열핀 지지플레이트와 방열핀이 견고히 결합된다는 효과가 있다.본 발명의 자동차용 전열히터는 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이 방열부재(30) 와 튜브(20) 그리고 상기 방열부재(30)와 튜브(20)를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 지지프레임(40, 41)과 상기 지지프레임(40, 41)과 튜브(20)및 방열부재(30)의 양단면을 고정하는 제 1, 제 2 캡(50, 51)으로 이루어진다.상기 방열부재(30)는 복수개의 방열(31)과 상기 방열핀(31) 사이에 배치되어 방열핀(31)과 일체로 브레이징(Brazing) 접합되는 방열핀 지지플레이트(32)로 이루어진다. 여기서 상기 방열핀(31)은 코루게이트형(Corrugated) 구조로 되며 열전달이 용이한 알루미늄 박판재로 형성된다. 도 6은 튜브의 분해 사시도이고, 도 7은 튜브의 단면도로써 도면에서 보는 바와 같이, 복수개의 관통홀(12)이

형성된 가이드판(11), 상기 가이드판(11)과 접촉되는 전극판(13), 상기 가이드판(11)의 관통홀(12)에 각각 삽입되어 상기 전극판(13)과 접촉됨으로써 전원이 공급되어 발열되는 복수개의 PTC소자(14) 및 상기 전극판(13)의일측면과 접촉되는 절연막(15)을 포함하여 이루어지는 상기 발열부재(30)는 튜브(20)에 삽입된다. 여기서 상기PTC소자(14)는 산화반도체로써 온도가 일정범위를 벗어나 상승하게 되면 저항이 급격히 증가하여 전류의 공급이줄어들게 되고 이로 인해 온도가 저하되면 저항이 감소하여 다시금 전류가 흐르게 되어 온도가 올라가는 원리로일정한 발열온도를 유지하는 자기 온도 제어기능이 있다. 이러한 특성은 과부하 및 과발열을 방지하고 설정온도를 조정함으로써 발열온도를 원하는 수준으로 손쉽게 조정할 수 있다는 장점이 있다.본 발명의 자동차용 전열히터는 도 4와 도 5에서 보는 바와 같이, 일체로 형성된 상기 방열부재(30)와 튜브(20)사이에 상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부(34)가 형성된 사이드 플레이트(33)가 배치된다. 상기 사이

드 플레이트(33)는 열전도성이 우수한 재질로 제작되어 상기 방열부재(30)의 외측에 배치된 방열핀(31)과 접촉하여 브레이징 결합됨으로써 상기 방열부재(30)와 일체로 되며, 상기 방열부재(30)와 접촉된 반대면으로 상기튜브(20)에 접촉되어 접착제 결합된다. 상기 사이드 플레이트(33)에 형성된 다수개의 돌출부(34)는 상기 튜브(20)의 일면으로 절곡되어 상기 방열핀(31)과 튜브(20)가 견고히 결합되도록 한다. 이때 상기 튜브(20)의 일면으로 절곡된 돌출부(34)는 절곡공정에서 발생된 압력에 의해 고정되는 것이 일반적이나 필요에 따라 접착재 결합될 수 있음은 당연하다.상기 방열핀(31) 사이에 개재된 방열핀 지지플레이트(32)의 양단부는 이웃한 방열핀(31)의 상단면 또는 하단면에 절곡된다. 이와 같이 상기 방열핀 지지플레이트(32)의 양단부가 이웃한 방열핀(31)의 상단면 또는 하단면으로 절곡됨으로써 상기 방열핀 지지플레이트(32)와 방열핀(31)의 접촉면적이 증가되고 결합력이 향상된다. 도 8과 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면으로 도면에서 보는 바와 같이, 상기 방열부재(30)와 튜브(20) 사이에 배치되어 상기 튜브(20)에 방열부재(30)가 견고히 결합되도록 하는 상기 사이드 플레이트(33)에는상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부(34)가 형성된다.상기 돌출부(34)는 튜브(20)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 튜브(20)의 일면으로 절곡되어 고정된다. 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없으며 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실가 가능할 것이다

10: 발열부재 11: 가이드판
12: 관통홀 13: 전극판
14: PTC소자 15: 절연막
20: 튜브 30: 방열부재
31: 방열핀 32: 방열핀 지지플레이트
33: 사이드 플레이트 34: 돌출부
40: 제 1 지지프레임 41: 제 2 지지프레임
50: 제 1 캡 51: 제 2 캡

Claims (1)

1. 다수개의 방열핀(31)과, 상기 방열핀(31) 사이에 배치되어 브레이징 결합된 방열핀 지지플레이트(32)를 포함하는 방열부재(30);상기 방열부재(30) 사이에 배치되며 내부에 PTC소자(14)를 포함한 발열부재(10)가 내재된 튜브(20)와;상기 방열부재(30)중 양쪽 최외측 방열부재(30)의 일측면에 각각 대향되도록 배치되어 상기 방열부재(30)와 튜브(20)를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 지지프레임(40, 41)과;
   상기 제 1, 제 2 지지프레임(40, 41)의 각 양단부와 상기 튜브(20) 및 방열부재(30)의 양단부를 지지하여 고정하는 제 1, 제 2 캡(50, 51)을 포함하여 이루어진 자동차용 전열히터에 있어서,상기 튜브(20)와 방열부재(30) 사이에는 상기 튜브의 폭보다 외측으로 돌출된 돌출부(34)가 형성된 사이드 플레이트(33)가 배치되며, 상기 돌출부(34)는 튜브(20)의 일면으로 절곡되어 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용전열히터.
   청구항 2
   제 1 항에 있어서,
   상기 돌출부(34)는 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전열히터.
   청구항 3
   제 1 항에 있어서,
   상기 방열핀 지지플레이트(32)의 길이방향 단부는 상기 방열핀(31)의 상단면 또는 하단면으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 자동차용 전열히터.

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