KR20210024967A

KR20210024967A - 유체 가열 히터

Info

Publication number: KR20210024967A
Application number: KR1020200100604A
Authority: KR
Inventors: 임차유; 김준수; 정현석
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-08-26
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2021-03-08

Abstract

본 발명은 판상의 격벽부, 및 상기 격벽부의 일면에 유로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 메인 바디, 상기 유로형성부 상에 판상으로 배치되고, 상기 유로에 대응하는 형상의 발열 패턴, 및 상기 발열 패턴에 연결되는 제1 단자를 구비하는 발열판, 상기 격벽부의 타면에 배치되어, 상기 발열 패턴의 발열을 제어하는 회로기판 및 상기 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부를 포함하고 상기 회로기판에 결합되는 제1 전극, 및 상기 제1 단자부 상에 배치되는 버스 바 프레임을 포함하는 버스 바;를 포함하고, 상기 제1 단자부는 상기 관통 홀을 감싸도록 만곡된 형상으로 이루어지고, 상기 제1 단자는 상기 제1 단자부와 상응하는 형상을 포함하는 유체 가열 히터를 제공한다.

Description

유체 가열 히터{FLUID HEATING HEATER}

실시 예는 유체 가열 히터에 관한 것이다.

현재 가장 일반적인 차량은 엔진을 구동원으로 사용하고 있다. 엔진은 휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는데, 이러한 에너지원은 환경오염뿐만 아니라 석유 매장량 감소 등과 같은 다양한 문제를 안고 있다. 이에 따라, 새로운 에너지원에 대한 필요성이 점차 대두되고 있고, 전기자동차 등과 같이 새로운 에너지원을 사용한 차량이 개발되거나 실용화 단계에 이르고 있다.

그러나, 전기자동차는 엔진과 같이 많은 열을 발생시키는 열원을 보유하고 있지 않아, 차량용 공조장치 등에 사용될 열원을 추가 설치할 필요가 있다.

종래 전기자동차에 추가 설치되는 열원으로는 히트펌프, 전기 히터 등이 있는데, 이 중에서 전기 히터는 기존의 공조장치에 대한 설계를 크게 변경하지 않고 적용할 수 있어 널리 사용되고 있다. 전기 히터는 크게 공기를 직접 가열하는 방식의 공기 가열식 히터와, 공기와 열 교환하는 냉각수를 가열하여 공기를 간접 가열하는 방식의 유체 가열 히터(또는 냉각수 히터)로 구분된다.

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0005410호(2018.01.16., 냉각수 히터)

실시 예는 발열판 단자와 버스 바 전극 간 접촉성을 향상시킨 유체 가열 히터를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 판상의 격벽부, 및 상기 격벽부의 일면에 유로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 메인 바디; 상기 유로형성부 상에 판상으로 배치되고, 상기 유로에 대응하는 형상의 발열 패턴, 및 상기 발열 패턴에 연결되는 제1 단자를 구비하는 발열판; 상기 격벽부의 타면에 배치되어, 상기 발열 패턴의 발열을 제어하는 회로기판; 및 상기 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부를 포함하고 상기 회로기판에 결합되는 제1 전극, 및 상기 제1 단자부 상에 배치되는 버스 바 프레임을 포함하는 버스 바;를 포함하고, 상기 제1 단자부는 상기 관통 홀을 감싸도록 만곡된 형상으로 이루어지고, 상기 제1 단자는 상기 제1 단자부와 상응하는 형상을 포함하는 유체 가열 히터를 제공한다.

바람직하게는, 상기 버스 바 프레임 및 상기 발열판에 각각 형성된 관통 홀을 통해 상기 메인 바디에 형성된 체결 홀에 결합되는 체결부재;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 체결부재는 상기 버스 바 프레임을 상기 발열판 측으로 가압할 수 있다.

바람직하게는, 상기 체결부재는, 상기 체결 홀에 나사 결합되는 나사부, 및 상기 버스 바 프레임의 일면 상에 배치되는 헤드부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단자부와 마주보는 상기 버스 바 프레임의 타면에는 상기 관통 홀에서 연장되는 제1 돌기가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단자, 상기 제1 전극 및 상기 체결부재는 각각 복수 개로 구비되고, 상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 체결부재는 하나의 상기 버스 바 프레임에 결합되고, 상기 제1 단자부와 마주보는 상기 버스 바 프레임의 타면에는 복수의 상기 제1 단자부 사이에 배치되는 제2 돌기가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단자부는 고리 형상을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단자부는 갈고리 형상을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단자부에서 상기 관통 홀에 인접한 내측 모서리는 오목한 곡률을 가질 수 있다.

바람직하게는, 상기 내측 모서리의 곡률 중심은 상기 관통 홀 상에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 발열판은 상기 발열 패턴 상에 배치되어 온도를 감지하는 센싱 패턴, 및 상기 센싱 패턴의 양단에 연결되는 한 쌍의 제2 단자를 구비하고, 상기 버스 바는 상기 한 쌍의 제2 단자와 상기 회로기판을 연결하는 한 쌍의 제2 전극을 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제2 단자와 상기 버스 바 프레임 사이에 배치되는 제2 단자부를 포함하고, 상기 한 쌍의 제2 단자부는 상기 제1 단자부가 감싸는 관통 홀과 다른 하나의 관통 홀로서 다른 하나의 체결부재가 삽입되는 관통 홀을 감싸되 상호간에 원주 방향으로 이격 배치되도록 갈고리 형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 판상의 격벽부, 및 상기 격벽부의 일면에 유로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 메인 바디; 상기 유로형성부 상에 판상으로 배치되고, 상기 유로에 대응하는 형상의 발열 패턴, 및 상기 발열 패턴에 연결되는 제1 단자를 구비하는 발열판; 상기 격벽부의 타면에 배치되는 회로기판; 및 상기 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부를 포함하고 상기 회로기판에 결합되는 제1 전극, 및 상기 제1 단자부 상에 배치되는 버스 바 프레임을 포함하는 버스 바;를 포함하고, 상기 발열판의 상기 발열패턴이 형성되는 타측면에는 유로의 길이방향으로 배치되는 적어도 하나의 리브가 형성되는 유체 가열 히터로 구현될 수 있다.

바람직하게는, 상기 리브는 복수로 구비되어 상기 유로를 형성하는 상기 유로형성부 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 리브는 상기 유로의 중앙부에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 리브는 상기 유로의 직선구간당 적어도 하나가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 리브의 단면은 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시 예에 따르면, 발열판 단자와 발열판 단자 상에 배치되는 버스 바 전극의 단자부를 만곡된 형상으로 형성하는 한편, 단자부의 곡률 중심에 인접한 위치에 체결부재를 체결함으로써, 단자부를 단자 측으로 가압하는 힘을 고르게 분포시킬 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 가열 히터의 사시도이고,
도 2 및 도 3은 도 1의 분해 사시도이고,
도 4는 도 3의 발열판과 버스 바의 서로 마주보는 면을 나타낸 도면이고,
도 5는 도 3의 버스 바의 결합 관계를 나타낸 단면도이고,
도 6은 도 1의 구성요소인 메인바디의 확대도이고,
도 7은 도 1의 구성요소인 발열판의 확대도이고,
도 8은 도 7의 발열판의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이고,
도 9는 도 1의 유체가열히터에 작용하는 힘의 동작을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 가열 히터의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 도 1의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유체 가열 히터(10)는 메인 바디(100), 발열판(200), 회로기판(300), 버스 바(400) 및 체결부재(500)를 포함할 수 있고, 제1 커버(110) 및 제2 커버(120)를 더 포함할 수도 있다.

메인 바디(100)는 격벽부(101) 및 유로형성부(103)를 포함할 수 있다.

격벽부(101)는 일면, 및 일면의 반대 면인 타면을 포함하는 플레이트 형상일 수 있다.

격벽부(101)의 일면에는 가장자리를 따라 제1 측벽이 형성될 수 있고, 격벽부(101)의 타면에는 가장자리를 따라 제2 측벽이 형성될 수 있다. 제1 측벽에는 제1 커버(110)가 결합됨으로써 격벽부(101)의 일면 상에 제1 수용공간을 형성할 수 있고, 제2 측벽에는 제2 커버(120)가 결합됨으로써 격벽부(101)의 타면 상에 제2 수용공간을 형성할 수 있다. 특히, 제2 측벽에는 유체 공급관(101a), 유체 배출관(101b), 제1 커넥터(101c) 및 제2 커넥터(101d)가 각각 결합될 수 있다.

제1 커넥터(101c) 및 제2 커넥터(101d)는 각각 고전압 커넥터(HV connector) 및 저전압 커넥터(LV connector)일 수 있다.

유로형성부(103)는 격벽부(101)의 일면에 유로(105)를 노출되게 형성할 수 있다.

유로형성부(103)는 격벽부(101)의 일면에서 돌출된 형태일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 격벽부(101)의 일면 중 일부가 함몰된 형태일 수도 있다.

유로(105)에는 유체 공급관(101a)을 통해 유체가 공급될 수 있고, 유로(105)를 따라 유동한 유체는 유체 배출관(101b)을 통해 배출될 수 있다.

발열판(200)은 유로형성부(103) 상에 배치되어 유로(105)의 노출면을 폐쇄할 수 있다.

발열판(200)은 예를 들어 볼트 등에 의해 제1 커버(110)와 함께 메인 바디(100)에 결합될 수 있고, 발열판(200)과 메인 바디(100) 사이에는 실링부재(S)가 개재되어 수밀성을 향상시킬 수 있다.

발열판(200)의 일면에는 유로(105)에 대응하는 형상의 발열 패턴(201)이 구비될 수 있다.

발열 패턴(201)은 전기 공급에 의해 발열하는 전기 저항체일 수 있다.

발열판(200)은 발열 패턴(201)에서 발생한 열이 유로(105)를 따라 흐르는 유체에 잘 전달될 수 있도록 열 전도성이 높은 물질, 예를 들어 금속을 포함할 수 있다.

회로기판(300)은 제1 커넥터(101c) 및 제2 커넥터(101d)를 통해 외부전원(미도시)에서 제공되는 전기를 공급받을 수 있고, 버스 바(400)를 통해 발열 패턴(201)에 전기를 공급할 수 있으며, 발열 패턴(201)의 발열을 제어할 수도 있다.

회로기판(300)은 격벽부(101)의 타면에 배치될 수 있고, 볼트 등에 의해 격벽부(101)의 타면에서 돌출되는 복수의 포스트에 결합될 수 있다.

따라서, 회로기판(300)은 격벽부(101)의 타면으로부터 이격하여 배치될 수 있고, 격벽부(101)의 타면에는 전자소자(300a)가 안착될 수 있는 공간이 확보될 수 있다.

전자소자(300a)는 회로기판(300)에 전기적으로 연결되어 회로기판(300)에 인쇄 또는 실장된 회로패턴, 소자 등과 함께 각종 제어 로직을 구현할 수 있다.

전자소자(300a)는 커패시터, IGBT 등을 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

전자소자(300a)는 격벽부(101)를 사이에 두고 유로(105)를 따라 흐르는 유체와 열 교환함으로써 과열이 방지될 수 있을 뿐만 아니라, 전자소자(300a)에서 방출되는 열로 유체를 가열하여 에너지 효율을 높일 수도 있다.

회로기판(300)은 유로(105)의 유입구 및 배출구에 각각 배치되는 한 쌍의 수온센서(300b)에서 감지된 유체 온도를 수신할 수 있고, 이를 기초로 발열 패턴(201)의 발열을 제어할 수 있다.

버스 바(400)는 격벽부(101)에 형성된 연결구(101e)를 통해 발열 패턴(201)과 회로기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있고, 복수의 체결부재(500)에 의해 발열판(200)에 고정될 수 있다.

도 4는 도 3의 발열판과 버스 바의 서로 마주보는 면을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 버스 바의 결합 관계를 나타낸 단면도이다.

도 4를 참조하면, 발열판(200)의 일면에는 발열 패턴(201)이 구비될 수 있다.

발열 패턴(201)의 하부 및 상부에는 각각 제1 절연층(201a) 및 제2 절연층(201b)이 구비될 수 있고, 발열 패턴(201)의 양단에는 제1 단자(203)가 각각 연결될 수 있다.

제1 단자(203)는 제1 절연층(201a) 상의 제2 절연층(201b)이 형성되지 않은 영역에 배치될 수 있다.

제1 단자(203)는 발열판(200)에 서로 나란히 배치되도록 복수의 발열 패턴(201)이 구비된 경우 복수의 발열 패턴(201)의 일단에 각각 연결되는 한편 복수의 발열 패턴(201)의 타단에 동시에 연결될 수 있다. 즉, 제1 단자(203)는 발열판(200)에 복수 개로 구비될 수 있다.

발열 패턴(201) 상에는 온도를 감지하는 센싱 패턴(205)이 구비될 수 있고, 회로기판(300)은 센싱 패턴(205)의 센싱 값을 기초로 발열 패턴(201)의 발열을 제어할 수 있다.

발열 패턴(201)과 센싱 패턴(205)은 제2 절연층(201b)에 의해 상호간에 절연될 수 있다.

센싱 패턴(205)의 하부 및 상부에는 각각 제3 절연층(205a) 및 제4 절연층(205b)이 구비될 수 있고, 센싱 패턴(205)의 양단에는 제2 단자(207)가 각각 연결될 수 있다.

제2 단자(207)는 제3 절연층(205a) 상의 제4 절연층(205b)이 형성되지 않은 영역에 배치될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 버스 바(400)는 제1 전극(410), 제2 전극(420) 및 버스 바 프레임(430)을 포함할 수 있다.

제1 전극(410)은 제1 단자(203)와 회로기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다.

제1 전극(410)은 제1 단자(203) 상에 배치되는 제1 단자부(411)를 포함할 수 있고, 예를 들어 회로기판(300)에 형성된 복수의 슬롯(300c) 중 하나에 삽입될 수 있다.

제2 전극(420)은 제2 단자(207)와 회로기판(300)을 전기적으로 연결할 수 있다.

제2 전극(420)은 제2 단자(207) 상에 배치되는 제2 단자부(421)를 포함할 수 있고, 예를 들어 회로기판(300)에 형성된 복수의 슬롯(300c) 중 하나에 삽입될 수 있다.

제1 전극(410)은 제1 단자(203)마다 하나씩 구비될 수 있고, 제2 전극(420)은 제2 단자(207)마다 하나씩 구비될 수 있다.

제1 전극(410) 및 제2 전극(420)은 하나의 버스 바 프레임(430)에 결합될 수 있다.

버스 바 프레임(430)은 제1 단자부(411) 및 제2 단자부(421) 상에 배치되도록 복수의 체결부재(500)에 의해 메인 바디(100) 및 발열판(200)에 고정될 수 있다.

버스 바 프레임(430)은 플라스틱을 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

체결부재(500)는 버스 바 프레임(430)에 형성된 관통 홀(430a)과 발열판(200)에 형성된 관통 홀(209)을 통해 메인 바디(100)에 형성된 체결 홀(107)에 결합될 수 있다.

체결부재(500)는 버스 바 프레임(430)을 발열판(200) 측으로 가압할 수 있다.

예를 들어, 체결부재(500)는 체결 홀(107)에 나사 결합되는 나사부(500a), 및 버스 바 프레임(430)의 일면 상에 배치되어 버스 바 프레임(430)을 가압하는 헤드부(500b)를 포함할 수 있다. 헤드부(500b)의 직경은 나사부(500a)의 직경보다 클 수 있다.

체결 홀(107)의 내주면에는 암나사가 형성될 수 있고, 나사부(500a)의 외주면에는 수나사가 형성될 수 있다.

한편, 버스 바 프레임(430)의 제1 단자부(411) 및 제2 단자부(421)와 마주보는 타면에는 관통 홀(430a)에서 연장되는 제1 돌기(431)가 형성될 수 있다. 따라서, 체결부재(500)의 체결 중에 버스 바 프레임(430)의 타면이 발열판(200) 측으로 돌출되도록 변형됨으로써 제1 단자(203)와 제1 단자부(411) 간의 접촉 불량 또는 제2 단자(207)와 제2 단자부(421) 간의 접촉 불량을 야기하는 것을 억제할 수 있다.

제1 단자(203)와 제1 단자부(411) 간, 또는 제2 단자(207)와 제2 단자부(421) 간에 접촉 불량 또는 유격이 발생하는 경우 발열, 화재 등의 문제가 야기될 수 있다.

제1 돌기(431)는 관통 홀(430a)을 감싸도록 고리 형상으로 이루어질 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 돌기(431)의 버스 바 프레임(430)의 타면으로부터의 돌출 높이는 제1 단자부(411) 또는 제2 단자부(421)의 두께보다 작을 수 있다.

제1 단자부(411)는 버스 바 프레임(430)에 형성된 복수의 관통 홀(430a) 중 하나를 감싸도록 만곡된 형상으로 이루어질 수 있고, 제1 단자(203)는 제1 단자부(411)와 마주보는 영역에서 제1 단자부(411)와 상응한 형상을 포함할 수 있다.

제1 단자부(411)는 갈고리 형상, 즉 고리의 일부분이 절단된 형상일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 완전한 고리 형상(ring type)일 수도 있다.

제1 단자부(411)에서 관통 홀(430a)에 인접한 내측 모서리(411a)는 오목한 곡률을 가질 수 있고, 내측 모서리(411a)의 곡률 중심은 관통 홀(430a) 상에 배치될 수 있다.

따라서, 체결부재(500)가 체결됨으로써 버스 바 프레임(430)에 의해 제1 단자부(411)를 제1 단자(203) 측으로 가압하는 힘이 고르게 분포될 수 있다.

한 쌍의 제2 단자부(421)는 버스 바 프레임(430)에 형성된 복수의 관통 홀(430a) 중 하나를 감싸되 상호간에 원주 방향으로 이격 배치되도록 각각 갈고리 형상으로 이루어질 수 있고, 제2 단자(207)는 제2 단자부(421)와 마주보는 영역에서 제2 단자부(421)와 상응한 형상을 포함할 수 있다.

예를 들어, 복수의 제1 단자부(411) 각각의 곡률 중심은 서로 다른 관통 홀(430a) 상에 배치되는 반면, 한 쌍의 제2 단자부(421) 각각의 곡률 중심은 동일한 관통 홀(430a) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 체결부재(500)는 복수의 제1 단자부(411) 각각에 하나씩 배치되는 반면, 한 쌍의 제2 단자부(421)에는 하나만 배치될 수 있다.

버스 바 프레임(430)의 타면에는 제1 단자부(411)와 제2 단자부(421) 사이, 또는 복수의 제1 단자부(411) 사이에 배치되는 제2 돌기(433)가 형성될 수 있다. 따라서, 버스 바 프레임(430)이 강성이 보강될 수 있고, 제1 단자부(411)와 제2 단자부(421) 간, 또는 복수의 제1 단자부(411) 간의 절연성이 향상될 수 있다.

제2 돌기(433)의 버스 바 프레임(430)의 타면으로부터의 돌출 높이는 제1 단자부(411) 또는 제2 단자부(421)의 두께보다 작을 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 발열판(200)의 후면, 즉 발열패탄이 형성되는 타면에 리브(230)를 보강하여 강성을 증가시키는 것을 목적으로 한다.

도 6은 도 1의 구성요소인 메인바디의 확대도이고, 도 7은 도 1의 구성요소인 발열판(200)의 확대도이고, 도 8은 도 7의 발열판(200)의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 도 9는 도 1의 유체 가열 히터에 작용하는 힘의 동작을 나타내는 도면이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 가열 히터(10)는 판상의 격벽부, 및 격벽부의 일면에 유로(105)를 형성하는 유로형성부(103)를 포함하는 메인 바디(100), 유로형성부(103) 상에 판상으로 배치되고, 유로(105)에 대응하는 형상의 발열 패턴(201), 및 상기 발열 패턴(201)에 연결되는 제1 단자(203)를 구비하는 발열판(200), 격벽부의 타면에 배치되는 회로기판(300) 및 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부(411)를 포함하고 회로기판(300)에 결합되는 제1 전극(410) 및 제1 단자부(411) 상에 배치되는 버스 바 프레임(430)을 포함하는 버스 바(400)를 포함하고, 발열판(200)의 발열패턴(201)이 형성되는 타측면에는 유로(105)의 길이방향으로 배치되는 적어도 하나의 리브(230)가 형성될 수 있다.

도 9를 참조하면, 유체 가열 히터(10) 내부에 배치되는 발열판(200)에는 2가지의 힘이 작용하게 된다. 하나는 냉각수가 흐르면서 발열판(200)에 가하는 냉각수의 압력과 또 다른 하나는 발열판(200)에서 발열이 되면서 발생되는 열응력이다.

이러한 냉각수의 압력이나 열응력이 발생되는 경우, 발열판(200)에는 양측에 모멘트가 발생하게 되어 발열판(200)에 손상을 주게 된다.

본원발명은 이러한 문제를 방지하기 위해 발열판(200)에서 발열패턴(201)이 형성되는 타측면에 유로(105)의 길이방향으로 배치되는 적어도 하나의 리브(230)를 배치하여 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.

일실시예로, 리브(230)는 세장형의 돌출구조로 상부로 돌출되는 구조를 구비할 수 있으며, 유로(105)의 길이방향으로 배치될 수 있다. 리브(230)의 길이방향으로 배치하는 것은 냉각수 유로(105)에는 폭방향 보다 길이방향으로 압력이 더 많이 걸리므로 이에 효율적으로 대응하기 위함이다. 또한, 리브(230)를 폭방향으로도 배치할 수 있으나, 이는 냉각수의 흐름을 방해하게 되며, 이로 인해 압력 강하가 더욱 증가하는 문제가 있다. 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 리브(230)를 유로(105)의 길이방향으로 배치하여 냉각수의 이동의 방해를 최소화할 수 있다.

또한, 리브(230)는 유로(105)의 곡선구간에는 배치하지 않을 수 있다. 이는 유로(105)의 곡선 구간을 이동하는 냉각수의 흐름을 방해하지 않기 위함이다.

리브(230)는 복수로 구비되어 유로(105)를 형성하는 유로형성부(103) 사이에 배치될 수 있다.

일실시예로, 리브(230)는 유로(105) 폭(D)의 중앙부에 배치될 수 있으며, 유로(105)의 직선구간 당 적어도 하나가 배치될 수 있다. 도 8에는 유로(105)의 직선 구간당 하나가 배치되는 것이 나타나고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 직선구간당 2개 이상의 리브(230)가 배치될 수 있다.

또한, 리브(230)의 단면은 곡면의 단면을 가지도록 형성되어 냉각수의 흐름의 방해를 최소화할 수 있다.

도 8에는 리브(230)가 유로(105)의 길이방향으로 전체가 설치되는 것으로 나타나고 있으나, 이는 실시예에 불과한 것이며, 발열판(200)의 후면에 배치되는 구성요소에 따라 위치적으로 변경되거나 분리되어 배치될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 유체 가열 히터 100: 메인 바디
101: 격벽부 101a: 유체 공급관
101b: 유체 배출관 101c: 제1 커넥터
101d: 제2 커넥터 101e: 연결구
103: 유로형성부 105: 유로
107: 체결 홀 110: 제1 커버
120: 제2 커버 200: 발열판
201: 발열 패턴 201a: 제1 절연층
201b: 제2 절연층 203: 제1 단자
205: 센싱 패턴 205a: 제3 절연층
205b: 제4 절연층 207: 제2 단자
209: 관통 홀 230 : 리브
300: 회로기판
300a: 전자소자 300b: 수온센서
300c: 슬롯 400: 버스 바
410: 제1 전극 411: 제1 단자부
411a: 내측 모서리 420: 제2 전극
421: 제2 단자부 430: 버스 바 프레임
430a: 관통 홀 431: 제1 돌기
433: 제2 돌기 500: 체결부재
500a: 나사부 500b: 헤드부

Claims

판상의 격벽부, 및 상기 격벽부의 일면에 유로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 메인 바디;
상기 유로형성부 상에 판상으로 배치되고, 상기 유로에 대응하는 형상의 발열 패턴, 및 상기 발열 패턴에 연결되는 제1 단자를 구비하는 발열판;
상기 격벽부의 타면에 배치되어, 상기 발열 패턴의 발열을 제어하는 회로기판; 및
상기 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부를 포함하고 상기 회로기판에 결합되는 제1 전극, 및 상기 제1 단자부 상에 배치되는 버스 바 프레임을 포함하는 버스 바;를 포함하고,
상기 제1 단자부는 상기 관통 홀을 감싸도록 만곡된 형상으로 이루어지고, 상기 제1 단자는 상기 제1 단자부와 상응하는 형상을 포함하는 유체 가열 히터.
제1 항에 있어서,
상기 버스 바 프레임 및 상기 발열판에 각각 형성된 관통 홀을 통해 상기 메인 바디에 형성된 체결 홀에 결합되는 체결부재;
를 더 포함하는 유체 가열 히터.
제2 항에 있어서,
상기 체결부재는 상기 버스 바 프레임을 상기 발열판 측으로 가압하는 유체 가열 히터.
제2 항에 있어서,
상기 체결부재는, 상기 체결 홀에 나사 결합되는 나사부, 및 상기 버스 바 프레임의 일면 상에 배치되는 헤드부를 포함하는 유체 가열 히터.
제4 항에 있어서,
상기 제1 단자부와 마주보는 상기 버스 바 프레임의 타면에는 상기 관통 홀에서 연장되는 제1 돌기가 형성되는 유체 가열 히터.
제4 항에 있어서,
상기 제1 단자, 상기 제1 전극 및 상기 체결부재는 각각 복수 개로 구비되고,
상기 복수의 제1 전극 및 상기 복수의 체결부재는 하나의 상기 버스 바 프레임에 결합되고,
상기 제1 단자부와 마주보는 상기 버스 바 프레임의 타면에는 복수의 상기 제1 단자부 사이에 배치되는 제2 돌기가 형성되는 유체 가열 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1 단자부는 고리 형상을 포함하는 유체 가열 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1 단자부는 갈고리 형상을 포함하는 유체 가열 히터.
제1항에 있어서,
상기 제1 단자부에서 상기 관통 홀에 인접한 내측 모서리는 오목한 곡률을 가지는 유체 가열 히터.
제8항에 있어서,
상기 내측 모서리의 곡률 중심은 상기 관통 홀 상에 배치되는 유체 가열 히터.
제2 항에 있어서,
상기 발열판은 상기 발열 패턴 상에 배치되어 온도를 감지하는 센싱 패턴, 및 상기 센싱 패턴의 양단에 연결되는 한 쌍의 제2 단자를 구비하고,
상기 버스 바는 상기 한 쌍의 제2 단자와 상기 회로기판을 연결하는 한 쌍의 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 제2 단자와 상기 버스 바 프레임 사이에 배치되는 제2 단자부를 포함하고,
상기 한 쌍의 제2 단자부는 상기 제1 단자부가 감싸는 관통 홀과 다른 하나의 관통 홀로서 다른 하나의 체결부재가 삽입되는 관통 홀을 감싸되 상호간에 원주 방향으로 이격 배치되도록 갈고리 형상으로 이루어지는 유체 가열 히터.
판상의 격벽부, 및 상기 격벽부의 일면에 유로를 형성하는 유로형성부를 포함하는 메인 바디;
상기 유로형성부 상에 판상으로 배치되고, 상기 유로에 대응하는 형상의 발열 패턴, 및 상기 발열 패턴에 연결되는 제1 단자를 구비하는 발열판;
상기 격벽부의 타면에 배치되어, 상기 발열 패턴의 발열을 제어하는 회로기판; 및
상기 제1 단자 상에 배치되는 제1 단자부를 포함하고 상기 회로기판에 결합되는 제1 전극, 및 상기 제1 단자부 상에 배치되는 버스 바 프레임을 포함하는 버스 바;를 포함하고,
상기 발열판의 상기 발열패턴이 형성되는 타측면에는 유로의 길이방향으로 배치되는 적어도 하나의 리브가 형성되는 유체 가열 히터.
제12 항에 있어서,
상기 리브는 복수로 구비되어 상기 유로를 형성하는 상기 유로형성부 사이에 배치되는 유체 가열 히터.
제13 항에 있어서,
상기 리브는 상기 유로의 중앙부에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 가열 히터.
제13 항에 있어서,
상기 리브는 상기 유로의 직선구간당 적어도 하나가 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 가열 히터.
제13 항에 있어서,
상기 리브의 단면은 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 가열 히터.