KR910003758B1 - 발열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

발열장치

제 1 도는 (a)는 본 발명에 의한 발열장치의 일실시예의 사시도, (b)는 제 1 도(a)의 분해사시도.

제 2 도는 제 1 도에 도시된 양환상전극의 일부단면도.

제 3 도는 내지 6 도는 본 발명에 의한 발열장치의 실시예의 분해사시도.

제 7 도는 종래의 발열장치의 사시도.

제 8 도는 지지대가 장착된 발열장치를 나타내는 평면도.

제 9 도는 본 발명의 발열장치를 이용한 히터의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 내측환상전극 2 : 외측환상전극

3,3a,3b,3c : 발열체 101,201 : 돌기부(突起部)

본 발명은 다수의 PTC 세라믹스발열체를 갖는 발열장치에 관한 것이다. PTC(Positive Temperature Coefficient)발열체는, 정(正)의 저항온도특성이 있어, 어느온도에서 급격히 저항치가 증가하는 것으로써 자기온도제어기능(自己溫度制御機能)이있다. 이러한 PTC 세라믹스발열체를 이용한 종래의 발열장치의 구조를 나타낸 것으로서는 제 7 도에 나타낸것등이 있으며, 이 발열장치는 각각 단면이 "L"자(字)형으로된 4개의 금속도체 C₁-C₄와 이들에 4모퉁이 부분에서 지지되는 복수개의 장방형 PTC 세라믹스발열체로 구성되어 있다.

금속도체 C₁,C₂와 금속도체 C₃,C₄와의 사이에 전압을 가하여 각각의 발열체를 발열시키고 또한 각각의 발열체상호간의 간격부분에 공기를 강제통풍하여, 이 공기를 가열하게 되어 있다. 그러나 제 7 도에 도시한 바와같이 종래의 발열장치는 발열체의 형상이 장방형으로 되어 있기 때문에, 이들과는 형상이 다른 타기구에 매치(match)시켜 상기 구조의 발열장치를 적용할 수는 없는 것이다. 예를들면, 헤어드라이어와 같이 원주형상이 공기유통부를 갖는 발열장치에는, 상기 구조의 것은 적용될수 없다. 또한 금속도체 C₁-C₄에는 이들에 PTC 세라믹스발열체를 확실히 고정하기위한 구조가 없어, 발열체의 고정이 불확실하다는 결점이있었다. 또한 이러한 타입의 발열장치를 원주형상의 것으로 전용하여도 발열장치의 양단이 평면이어서 원형 혹은 호상(弧狀)의 전극과의 접합이 상당히 어려우며, 발열체가 간단히 탈락하게되는바, 이러한 종류의 기술을 원주형상에 전용할 수가 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 기술이 갖는 문제점을 감안하여, 발명자의 오랫동안의 연구실험에 의해 PTC 세라믹스발열체를 소정의 위치에 확실히 위치시킴에 의해 발열체의 안정을 도모하며, 원형 내지 원주형상의 통풍통로내에 발열체를 취부시키고자 하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본발명은 발열장치의 폭, 길이 및 양단의 가공정도(加工精度)를 엄격히 요구함이 없이, 환상의 전극에 대하여 발열체를 확실히 위치시킬수가 있으며, 조립작업이 간단하여 생산원가가 값싼 발열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 발열장치내에 발열체를 소정의 위치에 확실히 안정시켜 취부할 수 없는것과 더불어, 사용장소와 사용범위가 넓은 발열장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기위한 본 발명은, 내측환상전극과 당해 내측환상전극보다도 직경이 큰 외측환상전극과의 사이에, 이들 전기(前記)전극에 양단이 접속되는 다수의 PTC 세라믹스발열체를 방사상으로 배열하여 되는 발열장치이다.

본 발명의 발열장치는, 내측 및 외측환상전극이 구리(銅)등 도전성 재료에 의해 형성되며, 내측환상전극은 외측환상전극의 중심부에 위치하여, 일방(一方)의 전원단자에 접속되어있다. 또한, 외측환상전극은 타방(他方)의 전원단자에 접속되어있다.

각각의 전극에는, 폭방향중심부에 경방향(徑方向)으로 돌출한 돌기부가 형성되며, 이들 돌기부는 양전극을 셋트한때에 대향하여 합하게되며, 이들 각각의 돌기부에는 다수의 PTC 세라믹스발열체의 양단이 삽입되는 위치결정용 스롯홈이 형성되어있다. 이들 발열체에는 미리 납접합재(接合材)가 도포되어있어, 상기 양전극에 대하여 각각의 발열체를 취부한후에 가열함에 의해 전기납접합재에 의해 이들이 소정이 위치에 고정된 상태에서 발열체는 상기 양전극에 접합되게된다.

이하 본 발명의 실시예를 도면에 의거 상세히 설명한다.

제 1 도(a)(b)는 본 발명의 일실시예에 관한 발열장치를 도시한 것으로서, 본발명의 발열장치는, 환상내지 원형으로된, 구리합금등의 금속제로된 내측환상전극(1)과, 이보다 직경이 크고 같은 금속으로되는 금속제의 외측환상전극(2)와, 이들 양전극(1)(2)사이에 상호소정의 간격을 두고 방사상으로 취부된 다수개의 PTC 세라믹스발열체(3a)(3bg)(3c)등으로 구성되어있다.

전기 내측환상전극(1)은 제 1 도(b) 및 제 2 도에 도시된 바와같이, 바깥쪽으로 향하여 돌출하여 단면산형(斷面山形)으로 형성되며, 폭방향중앙부에 바깥쪽으로 환상으로 돌출한 돌기부(101)을 가지며, 전기 외측환상전극(2)는, 마찬가지로 안쪽으로 향하여 돌출하여 단면산형으로 형성되며, 폭방향 중앙부에 환상으로 돌출한 돌기부(201)를 갖는다. 제 1 도(a) 및 제 2 도에 도시된 바와같이, 내측환상전극(1)을 외측환상전극(2)의 내측에 삽입하면, 전기 각각의 돌기부(101)(201)이 상호 마주보고 합하게된다. 전기 내측환상전극(1)의 돌부(101)에는 갖는 간격을 두고 위치결정스롯홈(溝) (102a)(102b)(102c)…가 형성되며, 같은수의 위치결정스롯홈(202a)(202b)(202c)…가 외측환상전극(2)의 돌기부(201)에 형성되어있다. 여기서, 돌기부(101)에 형성된 스롯홈(102a)…등은 돌기부(201)에 형성된 스롯홈(202a)…등에 각각 대응하게되어있다.

내측환상전극(1)을 외측환상전극(2)의 중심에 배치하고, 돌기부(101)에 형성된 스롯홈(102a)…와, 이들에 대응한 돌기부(201)의 스롯홈(202a)…과에, PTC 세라믹스발열체(3a)(3b)(3c)…를 삽입함에 의해, 양전극(1)(2)와 다수의 발열체(3a)…등으로되는 발열장치의 반제품이 형성되는 것이다.

이들 각각의 발열체(3a)…등에는 제1도(B)에 도시된 바와같이 각각의 양단(103a),(203a)에 미리 납접합재가 도포되어 있어, 이들 발열체(3a)…등을 각각의 양단부분에서 전기 스롯홈(102a)… 및 (202a)…등의 부분에 삽입시킨후, 이들 각각의 납접합부분을 열로써 용융시키거나, 반제품전체를 가열하면, 전기(前記)접합재를 매개로하여 각각의 발열체(3a)…등과 양환상전극(1)(2)가 밀착상태로되어, 각각의 스롯홈(102a)…, (202a)…에서 각각의 발열체(3a)…와 양전극(1)(2)와의 전기적접속이 보다 향상될 뿐만아니라 이들 상호의 결합력이 높아지는 것이다.

내측환상전극(1) 및 외측환상전극(2)에는 제 1 도(b)에 도시된 바와같이, 개구부(4)(5)가 형성되어, 각각의 발열체(3a)…등이 가열함에 의해 전극(1)(2)에 발생하는 열응력이 해제되어짐으로써 이에의해 PTC 세라믹스발열체(3a)…등이 발열시에 각각의 전극(1)(2)으로부터 탈락할 가능성을 감소시키게 된다.

제 3 도는 본 발명의 타실시예에 관한 발열장치를 도시한 것으로서, 제 1 도 및 2 도에 나타난 전기실시예에 있어서는, 각각의 돌기부(101)(201)에 형성된 스롯홈(102a)…(202a)…등이 각각의 환상전극의 경(徑)방향으로 관통하여 형성되어있으나, 제 3 도에 도시된 발열장치에서는 각각의 스롯홈(1012a)…등은 돌기부(101)의 내주면에까지 도달하지않으며, 마찬가지로 각각의 스롯홈(2012a)…등은 돌기부(201)의 외주면에 까지 도달하지 않는 것이다.

제 3 도에 도시되어 있는 발열장치를 조립함에 있어서는, 상술한 경우와같이, 내측환상전극(1)을 외측환상전극(2)의 중심부에 위치시킨 상태에서, 각각의 발열체(3a)…등을 각각의 스롯홈(1012a)…, 및 (2012a)…에 삽입한다.

그후 각각의 발열체(3a)…등의 양단에 도포된 접합재를 용융하여, 상술한 부품이 일체로된 발열장치가 구성된다.

제 4 도는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 것으로서, 제 1 도에 도시된 발열장치와 다른점은, 내측환상전극(1)의 돌기부(101)의 외주면에 톱니모양(鋸齒狀) 凹凸부를 형성하고, 외측환상전극(2)의 돌기부내주면에 역시 톱니모양의 凹凸부를 형성한후, 이들 각각의 위치를 잡기위한 스롯홈(1022a)…등과 (2022a)…등을 형성하는 것으로 되어있다. 이 경우 각각의 발열체(3)은 이들의 양단이 톱니모양의 凹凸부 경사면에 협지됨으로서 고정되게된다.

제 5 도는 또다른 본 발명의 실시예를 나타내는 도면이며, 각각의 환상전극(10)(20)은, 띠형태( 狀)의 금속판을 원형으로 만곡시켜 형성된다. 내측환상전극(10)에는 그 일단면에서부터 타단부중앙에까지 연속한 다수의 스롯홈(1032a)…등이 형성되며, 마찬가지로 외측환상전극(20)에는 그일단면에서부터 타단부중앙에까지 연속한 다수의 슬롯홈(2032a)…등이 형성되어있다.

따라서 각각의 전극(10)(20)은 각각의 타단부로부터 스롯홈부분을 제외시키고 다수의 봉제(棒材)가 돌설된 형상으로되어 있다. 이같은 내외환상전극(10(20)을 이용하여 발열장치를 형성함에는 내측 전극(10)의 스롯홈(1032a)…등과 외측환상전극(20)의 스롯홈(2032a)…등이 상호일치하도록 양전극(10) 및 (20)을 배치한 상태에서 각각의 스롯사이에서 발열체(3a)…등을 삽입한다.

그후 상술한 바와같이, 반제품으로된 발열장치전체를 가열하던가 혹은 발열체(3a)…등의 양단만을 가열하여 발열체(3a)등의 양단에 미리 도포된 접합재를 용융시켜, 발열체(3a)…등을 매개로하여 이들과 각각의 환상전극(10),(20)을 일체로 접합한다. 다만 이 실시예에서는 내외 양쪽의 환상전극(10)(20)과의 양쪽에, 제 5 도에 도시된 바와같은 형상의 스롯홈을 형성하였으나, 내측환상전극(10)과 외측환상전극(20)의 어느한쪽을 제 5 도에 도시된 형상으로하고, 다른쪽을 전기 제 1 도에 내지 제 4 도에 도시된 바와같이 형성시켜도 가능하다.

제 4, 5 도에 나타난 실시예에 있어서는, 제 1 도 내지 3 도에 나타난 발열장치에서의 개구부(4),(5)가 도시되어있지 않으나, 이들 발열장치에서도 전기 개구부(4)(5)를 이용하는 것은 물론가능하다. 제 6 도는 본 발명의 또다른 실시예를 도시한 것으로서, 전기 각각의 실시예에서는 내측환상체 및 외측환상체 각각에 1개의 개구부를 형성한 것이었으나, 제 6 도에 도시한 발열장치에서는, 내측환상전극(1)을 각각 반원형상의 2개의 호상(弧狀)전극(1a)(1b)에 의해 형성하며, 마찬가지로 외측환상전극(2)를 각각 반원형상을 가진 2개의 호상(弧狀)전극(2a)(2b)에 의해 형성하고 있다. 따라서 각각의 환상전극(1)(2)에는 2개씩의 개구부(4a)(4b) 및 (5a)(5b)가 형성되어있다. 다만 도시하는 바와같이 내측환상전극(1)의 2개의 개구부(4a)(4b)의 위치는 외측환상전극(2)의 2개의 개구부(5a)(5b)의 위치에 대하여 차이가 있게되어있다. 따라서 이 경우에는 발열체(3a)…등의 발열에 이해 이들 발열체(3a)… 및 각각의 환상전극(1)(2)에 발생하는 열응력에 기인하여 발열체(3a)…등이 환상전극(1)(2)로부터 박리되는 경향이 크게 감소하게된다.

상술한 각각의 발열장치를 이용하여 조립한 발열장치전체의 일예를 도시하면 제 8 도에 도시한 것과 같은 것이 있으며, 도시하는 발열장치의 외측환상전극에는 하나의 개구부가 설해져 있는 것으로서 이부분에 지지대(30)이 장착되게 되어있다.

상기 지지대(30)의 양측면에는 개구(開口)(31)(32)가 형성되어 있으며 외측환상전극의 양단이 개구(31)(32)로부터 지지대(30)내에 삽입되어있다. 외측환상전극의 일단(21)에는, 제 8 도에 도시된 바와같이 터-미날 전극(200)이 접속되어있으며, 이 터-미널전극(200)과 지지대(30)의 내면과의 사이에 스프링(33)이 설해져있다. 또한 외측전극의 타단(他端)(22)과 지지대(30)의 내면과의 사이에는 스프링(34)이 설해져있다.

이에따라 외측환상전극의 양단부가 고정되게된다. 지지대(30)은, 내측환상전극에 접속된 터미널전극(100)이 관통하여 지지되고 있으며, 이 터미널전극(100)과 타방의 전기터미널전극(200)은 상호 소정의 간격을 두고 인접하고 있다. 제 9 도는 상술한 바와같은 본 발명의 발열장치를 이용하여 조립한 발열장치전체를 나타내는 도면으로써, 내측환상전극의 내부에, 이부분에는 발열체가 없으므로, 핀(Fan)을 구동하기위한 모터가 장착되게 된다.

이에의해 본 발명의 발열장치를 효과적으로 이용한 히터 내지 발열장치가 얻을 수 있는 것이다.

상술한 바와같이 본 발명에 의하면, 구리등의 금속으로된 금속제의 내외양환상전극의 사이에, PTC 세라믹스발열체를 방사상으로 위치시키고, 이들 발열체를 양환상전극에 접합한것으로서, 원형내지 원주형상의 통풍통로내에 취부할수가 있으며, 사용장소와 사용범위가 넓은 바람직한 형상의 발열장치를 얻을수가 있는 것이다. 또한 PTC 세라믹스발열체는 각각의 환상전극에 확실히 위치시켜 고정되며 조립작업이 간단하고 생산원가가 저렴한 발열장치가 얻어질 수 있는 것이다.

Claims (7)

1. 내측환상전극과, 당해 내측환상전극보다 직경이 큰 외측환상전극과의 사이에, 이들 전기(前期)전극에 양단이 접속되는 다수의 PTC 세라믹스발열체를 방사상으로 배열하여 되는 발열장치.
2. 1항에 있어서, 전기 내측환상전극 혹은 외측환상전극에 폭방향 중앙부에 경방향(經方向)으로 돌출한 돌기부를 형성하고, 전기 돌기부에 전기 PTC 세라믹스발열체의 두께 및 길이에 대응한 다수의 위치결정 스롯홈을 설하며, 전기 PTC 발열체의 단부를 전기 각각의 스롯홈에 삽입함에 의해 전기 각각의 PTC 세라믹스발열체의 위치를 잡게하는 것을 특징으로 하는 발열장치.
3. 2항에 있어서, 전기 내측환상전극 혹은 외측환상전극에 폭방향 중앙부에 경방향(經方向)으로 돌출한 돌기부를 형성하고, 전기돌기부에 복수의 위치결정 스롯홈을 형성한 것을 특징으로 하는 발열장치.
4. 2항에 있어서, 전기 내측환상전극, 혹은 외측환상전극에 폭방향 중앙부에 경방향(經方向)으로 돌출한 돌기부를 형성하고, 전기돌기부에 복수의 위치결정 톱니상(鋸齒狀)의 凹凸을 형성하며, 전기 톱니상 凹凸의 경사벽사이에 전기 PTC 세라믹스발열체를 위치결정을 위해 협지(狹持)시키는 것을 특징으로 하는 발열장치.
5. 1항에 있어서, 전기 내측환상전극 및 외측환상전극에 축방향으로 신장하여 전기 전극의 원주방향의 양단부분에 개구부를 형성한 것을 특징으로 하는 발열장치.
6. 5항에 있어서, 전기개구부를 1개이상 형성한 것을 특징으로 하는 발열장치.
7. 1항 내지 5항중 어느 항에 있어서, 전기 PTC 세라믹스발열체의 양단에 각각 미리 납접합제를 도포하여두고, 전기 각각의 발열체를 가열함에 의해 전기 각각이 발열체와 전기양환상전극을 일체로 접합시킨 것을 특징으로 하는 발열장치.

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