KR950009933Y1 - 양성온도계수(ptc) 발열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

양성온도계수(PTC) 발열장치

제1도는 종래의 PTC 발열장치의 분해 사시도.

제2도는 제1도의 종단면도.

제3도는 PTC 서미스터 소자의 전류-시간특성도.

제4도는 본 고안에 의한 PTC 발열장치의 분해사시도.

제5도는 제4도의 종단면도.

제6도는 제4도의 변형 실시예를 도시한 요부 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부단자 2 : 하부단자

3 : PTC서미스터소자 4 : 케이스

5 : 전기절연판 6 : 발열판

10,20 : 인출용단자부 12 : 수평면

15-17 : 위치결정용돌기 18 : 돌조

30,31 : 전극면 40 :부

41,42 : 인출공 45-47 : 위치결정용홈

60-63 : 고정편 100,100' : 과전류용단부

101,201 : 방열차단홈

본 고안은 전자훈증기에 사용되는 발열원인 PTC발열장치에 관한 것으로서, 과전류가 흐를시 확실하게 용단되는 고신뢰성 및 고성능의 휴즈기능을 갖춘 PTC 발열장치, 특히 발열판의 발열부분 전면에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖는 PTC발열장치에 관한 것이다.

종래에 알려진 전자훈증기에 사용되는 PTC발열장치는 제1도 및 제2도(국내특허공개 제87-3671호)에 도시한 바와같이, 스테인레스등의 전기전도성이 양호한 재료로 구성되는 상,하부단자(1,2)를 양면에 도전성전극이 부착된 PTC서미스터소자(3)의 전극면(30,31)과 접촉시켜서 알루미나등의 내열 절연재료로 구성되는 케이스(4)의부(40)내에 수납되고, 상,하부단자(1,2)에 연결되어 있는 인출용 단자부(10,20)를 케이스(4)에 만들어진 인출공(41,42)을 통하여 케이스(4)의 밑면측으로 인출하는 것과 함께 케이스(4)의 윗면에 순차적으로 전기절연판(5) 및 발열판(6)을 중첩시키고 발열판(6)의 고정편(60,61,62,63)으로 케이스(4)에 압착고정시키는 것에 의하여 전체를 일체로 조립한다.

한편 PTC 서미스터소자(3)는 정상적으로 동작하면 제3도에 도시한 바와 같이 전압을 인가하였을때 돌일전류 Ip가 흐른후 자기발열에 의하여 시간이 지남에 따라서 저항치가 급격히 증가하여 전류가 감쇄하고 열평형에 도달하여서, 매우 낮은 평형전류 Io로 된다.

그러나 PTC 발열장치가 사용되는 장소에 따라서 외부 조건에 의한 악영향을 받아 PTC서미스터소자(3)가 열화될 경우, 본래 열평형시에 평형전류 Io가 흘러야 되지만 곡선 A와 같이 다시 상승하여 과전류가 흘러 PTC서미스터소자(3)의 파괴 또는 이상발열등이 일어날 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하는 수단으로서 상부단자(1)의 한부분에 과전류용단부(100)를 형성하여, 과전류가 흐를경우 과전류용단부(100)가 용단되어 휴즈작용을 하도록 한 것이 알려져 있으며, 이와 관련되어 일본국 실용공고 소64-715호, 실용공고 소55-40946호등이 공지된바 있다.

그러나 상술된 바와같은 PTC발열장치는 PTC서미스터소자(3)와 접촉하는 발열판(6)은 협소한 상부단자가 전기 절연판을 개재하여 발열판에 열을 전도하도록 이루어져 있어 발열판의 발열은 중앙부에 집중되게 되고 중앙부와 접촉하지 않는 발열판 주변부 사이에 20-30℃의 온도편차가 발생하게 되며 약제함침메트 주변부의 가열이 불충분하게 되는 것에 의하여, 약제함침매트 주변부의 약제를 충분하게 증발시킬 수가 없다.

따라서, 이 약제함침매트 주변부의 약제를 충분히 증발시키기 위하여, 발열판 중앙부의 온도를 필요이상으로 높게하면, 약제함침매트중앙부의 약제가 분해되어 버려 살충효력이 저하되는 결과를 초래한다.

또한 상기 기술에 의하면 상부단자는 가는 휴즈로써 연결되어, 물류이동시 비틀림에 취약하여 단자가 빈번하게 파손되고 있으며 조립작업시에도 단자가 뒤틀려 작업이 용이하지 못하다는 단점을 갖는다.

따라서 본 고안은 상술된 종래의 결점을 완전히 제거하고, 과전류가 흐를시 확실하게 용단시킬 수 있는 고신뢰성 및 고성능의 후즈기능을 가지면서, 케이스(4)에 상부단자(1)가 항상 적정한 위치에 고정되도록 하며 표면적을 넓게 형성하여 발열판(6)의 발열부분 전면에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖게 하고, 단자는 복수의 휴즈를 갖도록 하여 물류 이동시 비틀림 파손이 없으며, 조립작업성이 향상된 PTC 발열장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 양면에 전극이 부착된 PTC서미스터소자와 이 PTC서미스터소자의 전극면에 접촉됨과 동시에 인출용단자부를 가지는 상,하부 단자와 이 PTC서미스터소자 및 상,하부단자가 수납되는부를 가지는 케이스와 상부단자의 윗면에 순차적으로 전기절연판과 발열판을 중첩시켜 구성되고, 상,하부단자의 적어도 한쪽에 과전류용 단부를 가지는 PTC 발열장치에 있어서, 상부단자의 각 주면에 위치결정용돌기를 설치하여 케이스의 윗면에 만들어진 위치 결정용홈에 삽입되어 상부단자의 케이스내의 유동을 막고 PTC서미스터소자에서 발생되는 열을 발열판으로 최대한 전달시킴과 동시에 발열판의 발열부분 전면에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖도록 하기 위하여, 상부단자의 수평면의 면적을 전기절연판 및 발열판의 발열부분의 면적과 거의 동일하게 하여 PTC서미스터소자의 전극면에 접촉됨과 동시에 케이스의 윗면에 재치되는 것에 의한다.

이하 본 고안의 실시예를 제4도-제5도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 PTC서미스터소자(3)는 양면에 도전성 전극이 부착된 원판형으로서, 그 상하에는 각 전극면(30,31)에 접촉되는 스테인레스등의 열전도성이 양호한 금속재료로 구성되는 상,하부단자(1,2)가 배치된다. 이 상,하부단자(1,2)중 하부단자(2)를 다소 만곡시켜서형으로 형성하면 PTC서미스터소자(3)의 전극면(31)과 탄성적으로 확실하게 접촉된다.

이 하부단자(2)와 PTC서미스터소자(3)를 케이스(4)의부(40)내에 순차적으로 수납하고, 상부단자(1)를 PTC서미스터소자(3)의 전극면(30)과 접촉시킴과 동시에 케이스의 윗면에 재치시킨다.

하부단자(2)와 PTC서미스터소자(3)를 수납하는 케이스(4)의부(40)내에는 하부단자(2)의 인출용 단자부(20)를 인출하는 인출공(42)과 상기 소자(3)를 지지하는 복수의 돌기(48)를 형성하고, 케이스(4)의 윗면에는 상부단자(1)의 인출용단자부(10)를 인출하는 인출공(41) 및 상부단자(1)의 위치결정용돌기(15,16,17)가 삽입고정되는 위치결정용홈(45,4647)이 만들어져 있다.

또한 상,하부단자(1,2)에는 인출용단자부(10,20)로의 열방출을 최대한 막기위하여 타원형의 방열차단홈(101,201)이 만들어져 있다.

또한 상부단자(1)에는 PTC서미스터소자(3)와는 접촉하지 않으면서 과전류가 흐를시 용단되는 과전류용단부(100,100')가 복수로 형성되어 있다.

케이스(4)의부(40)내에는 순차적으로 하부단자(2)와 PTC서미스터소자(3)만이 수납되고, 케이스(4)의 윗면을 덮는 상부단자(1)외 전기절연판(5) 및 발열판(6)이 겹쳐지고, 이들 전체를 고정시키기 위하여 발열판(6)의 양측변에 고정편(60,61,62,63)이 설치되어, 케이스(4)의 측면부에서 측면부에서 저면측으로 굴곡시키는 것에 의해 발열판(6)을 케이스(4)에 압착고정시킨다.

한편 PTC서미스터소자(3)의 발생열을 전부 발열판(6)으로 전달시키기 위해서, 상부단자(1)의 수평면(12)의 면적을 케이스(4)의 면적과 전기 절연판(5)의 면적 및 발열판(6)의 발열부분(600)의 면적과 거의 동일하게 한다.

한편, 발열판(6)의 윗면은 약제함침매트의 재치면으로서 공기중에 노출시키고, 상하 또는 좌우로 감합고정되는 수지재의 외장케이스(도면에는 나타내지 않았음)의 내부에 이 PTC 발열장치를 배치하는 것에 의해 조립된다.

상술한 바와 같은 본 고안은 제6도에 도시된 바와같은 상부단자(1)의 위치결정용 돌기(15,16,17)상에 각각 돌조(18)를 가압형성하여 상기 위치결정용홈(45,46,47)에 삽입하게 될때 일시적인 체결력을 유지할 수 있도록 구성할 수도 있다.

상기 본 고안의 기술구성에 의한 제효과를 좀더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

상기와 같이 조립된 PTC 발열장치는 리드선을 케이스의 밑면측으로 돌출시킨 상,하부 단자(1,2)의 인출용 단자부(10,20)에 스포트용접 또는 압착단자등으로 고정하는 것에 의해 전원과 도통하는 전기코드나 플러그가 전기적으로 접속되어 장치된다.

따라서 이 PTC발열장치에 전력을 공급하면, 상,하부 단자(1,2)로 연결된 PTC서미스터소자(3)가 발열하고, 이 발열이 전기절연판(5)을 거쳐서 발열판(6)에 전달되는 것에 의하여 발열판(6)의 판면상에 놓이는 약제함침매트가 가열되어 약제가 대기중으로 증발된다.

이때 상부단자(1)의 일측표면은 발열원인 PTC 서미스터소자(3)에 직접 접촉되어 열전도가 넓은 표면으로 이루어지게 되고 이 상부단자(1)의 상부에 위치하는 발열판(6)에 고른 열전도가 실현되게 된다.

상기와 같은 본 고안은 발열판(6)중앙과 주면부의 열편차가 극감되게 되며 따라서 약제함침매트의 훈증 및 약제발산이 전표면에 걸쳐 고르게 실현되는 효과를 갖는다.

또한 상부단자(1)의 휴즈(100,100')는 조립작업 및 물류이동시 단자의 비틀림 변형을 방지하고, 조립작업성이 우수하며 복수의 휴즈는 정격을 낮출수 있게 되어 신뢰성이 가일층 증대되는 효과를 갖는다. 상술한 실시예는 전자훈증기등의 발열장치로서 예를 들었지만, 이외에도 전기밥솥, 코팅기등의 각종 전자기기의 발열장치로서 사용할때에 적당하게 설계 변경할 수가 있다.

상술된 바와같은 본 고안에 의한 PTC발열장치에 의하면, 과전류가 흐를시 확실하게 용단시킬수 있는 고신뢰성 및 고성능의 휴즈기능을 가지면서, 케이스에 상부단자가 항상 적정한 위치에 고정됨과 동시에 발열판이 발열부분 전면에 걸쳐서 균일한 온도분포를 갖는 PTC발열장치를 제공할 수가 있다.

Claims (5)

1. 양면에 도전성 전극이 부착된 PTC서미스터소자(3)와 전기한 PTC서미스터소자(3)의 전기한 전극면(30,31)에 접촉됨과 동시에 인출용 단자부(10,20)를 가지는 상,하부 단자(1,2)와 전기한 상부단자(1)의 윗면에 순차적으로 전기절연판(5)를 끼워서 중첩시킨 발열판(6)과 전기한 PTC서미스터소자(3) 및 전기한 하부단자(2)를 수납하는부(40)를 가지는 케이스(4)를 구성하며, 전기한 상,하부단자(1,2)의 적어도 한쪽에 과전류용단부(100)를 가지는 PTC발열장치에 있어서, 상부단자(1)는 각 주면에 사각형상의 위치결정용돌기(15,16,17)를 절곡형성하여 이루고 케이스(4)는 상기 돌기(15,16,17)를 수장하는 위치결정용홈(45,46,47)을 요설하여 대향결합하고, 발열판(6)으로 최대한 전달시킴과 동시에 전기한 발열판(6)의 온도편차를 줄이기 위하여, 전기한 상부단자(1)의 수평면(12)과 전기한 발열판(6)의 발열부분(600)의 면적 및 전기한 전기절연판(5)의 면적을 거의 동일하게 이루어 전기한 PTC서미스터소자(3)의 전극면(30)에 접촉됨과 동시에 전기한 케이스(4)의 윗면을 복개하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PTC발열장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 케이스(4)의부(40)내에는 전기한 하부단자(2)와 전기한 PTC서미스터소자(30)만이 수납되는 것을 특징으로 하는 PTC 발열장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부단자(1)은 케이스(4)의부(40)내에 수납되지 않고, 전기한 PTC서미스터소자(3)의 전극면(30)과 접촉됨과 동시에 케이스(4)의 윗면을 덮는 것을 특징으로 하는 PTC 발열장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상부단자(1)는 복수의 과전류용단부(100)(100')를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PTC 발열장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 상부단자(1)는 위치결정용 돌기(15,16,17)상에 각각 돌조(18)를 가압돌설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 PCT 발열장치.