WO2021091126A1 - 차량용 열선장치 - Google Patents

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WO2021091126A1
WO2021091126A1 PCT/KR2020/014404 KR2020014404W WO2021091126A1 WO 2021091126 A1 WO2021091126 A1 WO 2021091126A1 KR 2020014404 W KR2020014404 W KR 2020014404W WO 2021091126 A1 WO2021091126 A1 WO 2021091126A1
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heating
peripheral
central
vehicle
heating wire
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PCT/KR2020/014404
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French (fr)
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이수찬
김세진
박재홍
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엘에스엠트론 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20—Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/84—Heating arrangements specially adapted for transparent or reflecting areas, e.g. for demisting or de-icing windows, mirrors or vehicle windshields

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle heating device installed in a vehicle camera, a side mirror, or the like.
  • vehicles may be classified into vehicles such as Sedan and SUV, agricultural vehicles such as tractors and combines, military vehicles such as armored vehicles and tanks, or construction vehicles and civil engineering vehicles.
  • a vehicle heating device is installed to remove frost from the camera or to remove condensation formed on the side mirror.
  • the vehicle heating wire device includes a heating element for increasing a temperature in a camera and a side mirror.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle heating device according to the prior art
  • FIG. 2 is a diagram showing a result of a three-dimensional thermal fluid analysis (CFD) on a heating region in a vehicle heating device according to the prior art.
  • CFD thermal fluid analysis
  • a vehicle heating device 100 includes a support part 110 and a heating part 120.
  • the support part 110 is for supporting the heating part 120.
  • the heating part 120 is supported by the support part 110 as it is coupled to the support part 110.
  • the support part 110 is formed of an insulating material.
  • the temperature of the central part CA is higher than the temperature of the peripheral part SA.
  • a relatively dark area means a relatively high temperature area
  • a relatively bright area means a relatively low temperature area.
  • the present invention may include the following configuration.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a vehicle heating device according to the prior art
  • FIG. 2 is a three-dimensional thermal fluid analysis result on a heating zone in a vehicle heating wire device according to the prior art.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view of a vehicle heating device according to the present invention
  • 5 and 6 are schematic plan views showing an enlarged portion A of FIG. 4
  • the vehicle heating device 1 includes a central heating unit 2 for generating heat, a peripheral heating unit 3 for generating heat, and the peripheral heating unit ( 3) and a support part 4 for supporting the central heating part 2.
  • the central heating part 2 forms a first heating area HA1 having a first temperature T1 in the central part CA of the support part 4.
  • the first temperature T1 may be a specific temperature or a temperature range having a lower limit and an upper limit.
  • the first temperature T1 may be set in advance by an operator.
  • the peripheral heating part 3 forms a second heating area HA2 having a second temperature T2 in the peripheral part SA of the support part 4.
  • the second temperature T2 may be a specific temperature or a temperature range having a lower limit and an upper limit.
  • the second temperature T2 may be set in advance by an operator.
  • the heating unit since the heating unit is partitioned, it may be implemented to heat at least one of the central heating unit 2 or the peripheral heating unit 3. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention may be implemented such that different temperature distributions are formed over the entire area of the support part 4 according to the needs of the user. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention can be implemented to have a performance that meets the needs of a user.
  • a gap between the heating wires of the central part CA and the gap between the heating wires of the peripheral part SA may be different from each other.
  • the spacing d1 of the hot wires of the central part CA may be larger than the spacing d2 of the hot wires of the peripheral part SA. Accordingly, it may be implemented to dissipate heat in the central portion CA by forming a larger spacing d1 of the heat wires of the central portion CA where heat is concentrated.
  • the peripheral portion SA may be implemented to concentrate heat in the peripheral portion SA by forming a relatively smaller spacing d2 between the heating wires.
  • the spacing between the heating wires may be formed to be different from each other in the central part CA and the peripheral part SA, so that uniform heat generation may be achieved throughout the area in which the heating wires are formed.
  • the vehicle heating wire device 1 according to the present invention does not require separate parts such as copper foil, base film, crack plate, etc., which are required for the construction of the heating wire sheet in the prior art, and the heating wire is formed through a molded interconnection device (MID) process. It can be implemented by directly forming a heating wire in the case where it is needed. Accordingly, the vehicle heating wire device 1 according to the present invention is structurally simplified to reduce cost and improve productivity.
  • MID molded interconnection device
  • the central heating unit 2 is installed in the vehicle 10 to generate heat.
  • the central heating unit 2 may be installed on the camera 11 or the side mirror 12.
  • the heating parts 2 and 3 may be directly formed on the side mirror through a mold circuit part (MID) process.
  • the support part 4 may correspond to the side mirror 12.
  • the central heating unit 2 may be implemented with one heating wire.
  • the central heating part 2 may be formed of a conductive material.
  • the central heating part 2 may be formed on the support part 4 by a mold circuit part (MID) process using a conductive metal. Accordingly, in the vehicle heating device 1 according to the present invention, the central heating unit 2 is a mold circuit component without additional parts such as copper foil, a base film, a crack plate, etc., which are required when constructing a heating wire sheet in the prior art. It may be implemented to be formed directly on the support part 4 through a (MID) process. Therefore, the vehicle heating wire device 1 according to the present invention can reduce the manufacturing cost by reducing the number of parts required to heat the central portion CA.
  • MID mold circuit part
  • the central heating unit 2 may include a first central heating wire 21 and a second central heating wire 22.
  • the first central heating wire 21 generates heat in the central part CA.
  • the first central heating element 21 may be a part of the central heating part 2 for generating heat in the central part CA when the central heating part 2 is implemented as one heating wire.
  • the first central heating wire 21 may be formed to have a shape extending along a straight line.
  • the first central heating wire 21 may be formed of a conductive material.
  • the second central heating wire 22 is for generating heat in the central part CA at a position spaced apart from the first central heating wire 21.
  • the second central heating element 22 may be a part of the central heating part 2 for generating heat in the central part CA when the central heating part 2 is implemented as one heating wire.
  • the second central heating wire 22 may be formed to have a shape extending along a straight line.
  • the second central heating wire 22 may be formed of a conductive material.
  • the second central heating wire 22 may be disposed to have the first central heating wire 21 and a first distance d1 (shown in FIG. 5 ). Heat generated by the first central heating wire 21 and the second central heating wire 22 may be dispersed through the first interval d1.
  • the first interval d1 may gradually decrease in size toward the outside of the central portion CA.
  • the central heating part 2 includes a plurality of central heating wires including the second central heating wire 22 and the first central heating wire 21, the central heating wires are close to the peripheral heating part 3 The more it is disposed in the position, the more it may be spaced apart at a smaller interval. That is, the space between the central heating wires may be sequentially decreased toward the peripheral heating part 3.
  • the second central heating wire 22 and the first central heating wire 21 may be connected to each other by a central connecting heating wire.
  • the central connecting heating wire is disposed between the second central heating wire 22 and the first central heating wire 21 to connect the second central heating wire 22 and the first central heating wire 21.
  • the central connecting heating wire may be formed in a "c" shape, a semicircular shape, or the like.
  • the central connection heating wire, the second central heating wire 22, and the first central heating wire 21 may be integrally formed.
  • the peripheral heating unit 3 is installed in the vehicle 10 to generate heat at a location spaced apart from the central heating unit 2.
  • the peripheral heating part 3 may be installed on the camera 11 or the side mirror 12.
  • the peripheral heating part 3 may be implemented with one heating wire.
  • the peripheral heating unit 3 may be implemented to form a second heating region HA2 having a second temperature T2 equal to the first temperature T1.
  • FIG. 7 shows the results of a three-dimensional thermal fluid analysis (CFD) on the heating regions HA1 and HA2 in the vehicle heating device 1 according to the present invention.
  • CFD three-dimensional thermal fluid analysis
  • the first temperature T1 of the first heating region HA1 and the second temperature T2 of the second heating region HA2 are the same. Therefore, since the vehicle heating wire device 1 according to the present invention can improve the uniformity of the temperature distribution for the heating regions HA1 and HA2, frost stuck in the camera 11 or formed on the side mirror 12 It can increase the completeness of the work of removing condensation.
  • the first temperature T1 and the second temperature T2 may be implemented at approximately 116° C. and 104° C. as shown in FIG. 7, but these are exemplary and the first temperature T1 and the second temperature T2 ) May be implemented at different temperatures.
  • the peripheral heating part 3 may be formed on the support part 4 by a mold circuit part (MID) process using a conductive metal. Accordingly, in the vehicle heating device 1 according to the present invention, the peripheral heating unit 3 is a mold circuit component without additional parts such as copper foil, a base film, a crack plate, etc., which are required when constructing a heating wire sheet in the prior art. It may be implemented to be formed directly on the support part 4 through a (MID) process. Accordingly, the vehicle heating wire device 1 according to the present invention can reduce the number of parts required to heat the peripheral portion SA, thereby reducing the manufacturing cost.
  • MID mold circuit part
  • the peripheral heating part 3 may be formed to have a second width w2 (shown in FIG. 5 ).
  • the second width w2 may be formed to have a size different from the first width w1.
  • the vehicle heating device 1 according to the present invention changes the amount of resistance of the peripheral heating unit 3 and the central heating unit 2, thereby reducing the amount of heat generated in the second heating area HA2 and the The amount of heat generated in the first heating region HA1 may be different from each other. That is, by forming the width of the heating wire of the central heating part 2 to be wider than the width of the peripheral heating part 3, the cross-sectional area of the heating wire of the central heating part 2 is increased to lower the resistance to dissipate heat. have.
  • the width of the heating wire of the peripheral heating part 3 is formed to be small, so that the resistance of the heating wire of the peripheral heating part 3 is increased to increase heat generation. Since the resistance is proportional to the length and inversely proportional to the cross-sectional area, the resistance of the heating wire can be increased by increasing the resistance of the heating wire in the peripheral part (SA) where heat should be concentrated, and the resistance of the heating wire can be increased in the central part (CA) where heat should be dissipated. It is to lower the heat so that it can be formed lower. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention can implement a control force capable of differently adjusting the second temperature T2 and the first temperature T1 according to various operating conditions of the vehicle 10. For example, as shown in FIG.
  • the calorific value of the second heating region HA2 is the first heating value. It may be implemented larger than the calorific value of the region HA1. This is because the resistance of the heating wire increases as the width decreases, and thus the amount of heat generated may increase. Accordingly, the second temperature T2 may be formed larger than the first temperature T1.
  • the peripheral heating unit 3 may include a first peripheral heating wire 31 and a second peripheral heating wire 32.
  • the first peripheral heating wire 31 generates heat in the peripheral portion SA.
  • the first peripheral heating wire 31 may be a part of the peripheral heating part 3 for generating heat in the peripheral part SA when the peripheral heating part 3 is implemented as one heating wire.
  • the first peripheral heating wire 31 may be formed to have a shape extending along a straight line.
  • the first peripheral heating wire 31 may be formed of a conductive material.
  • the first peripheral heating wire 31 may be formed to have the second width w2.
  • the first central heating wire 21 may be formed to have the first width w1.
  • the first width w1 may be larger than the second width w2. Accordingly, the first central heating wire 21 may be formed to have a larger width than the first peripheral heating wire 31.
  • the second peripheral heating wire 32 is for generating heat in the peripheral portion SA at a position spaced apart from the first peripheral heating wire 31.
  • the second peripheral heating wire 32 may be a part of the peripheral heating part 3 for generating heat in the peripheral part SA.
  • the second peripheral heating wire 32 may be formed to have a shape extending along a straight line.
  • the second peripheral heating wire 32 may be formed of a conductive material.
  • the second peripheral heating wire 32 may be formed to have the second width w2.
  • the second central heating wire 22 may be formed to have the first width w1.
  • the first width w1 may be larger than the second width w2. Accordingly, the second central heating wire 22 may have a larger width than the second peripheral heating wire 32.
  • the second peripheral heating wire 32 may be disposed to have a second distance d2 (shown in FIG. 5) from the first peripheral heating wire 31. Heat generated by the first and second peripheral heating lines 31 and 32 may be dissipated through the second interval d2. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention implements a suppressing force to suppress excessive increase in the temperature of the peripheral heating unit 3, thereby causing damage or damage to the peripheral heating unit 3 due to heat generation. Can be reduced. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention can increase the use cycle of the peripheral heating unit 3.
  • the vehicle heating device 1 according to the present invention may be implemented such that the second interval d2 has a smaller size than the first interval d1. That is, the second peripheral heating wire 32 and the first peripheral heating wire 31 may be disposed to have a smaller gap than the first gap d1. Accordingly, the vehicle heating device 1 according to the present invention can increase a dispersing power for dispersing heat in the central heating unit 2 and reduce dispersing power for dispersing heat in the peripheral heating unit 3. . That is, since heat is concentrated in the central heating unit 2 because there are few paths through which heat can be dissipated, it is possible to implement a large spacing between the heat wires so that heat can be dissipated.
  • the peripheral heating part 3 is adjacent to the outer part where heat can be dissipated, heat is not concentrated and the heat is formed to be low.
  • the heating wire of the peripheral heating part 3 The spacing between them is formed to be smaller than the spacing of the heating wires of the central heating unit (2). Therefore, the vehicle heating wire device 1 according to the present invention increases the dispersing power at the point where the heat is relatively concentrated while being surrounded by the peripheral heating unit 3 and decreases the dispersing power at the place where the heat is relatively dissipated, It may be implemented such that a uniform temperature distribution is formed over the entire region of the support part 4.
  • the second interval d2 may be implemented to have a larger size than the first interval d1.
  • the second peripheral heating wire 32 and the first peripheral heating wire 31 may be connected to each other by a peripheral connection heating wire.
  • the peripheral heating wire is disposed between the second peripheral heating wire 32 and the first peripheral heating wire 31 to connect the second peripheral heating wire 32 and the first peripheral heating wire 31.
  • the peripheral connection heating wire may be formed in a “C” shape, a semicircle shape, or the like.
  • the peripheral connection heating wire, the second peripheral heating wire 32, and the first peripheral heating wire 31 may be integrally formed.
  • the width of the peripheral heating unit 3 may be reduced as the peripheral heating unit 3 faces the outer side of the central unit CA.
  • the width w2 ′ of the second peripheral heating wire 32 may be formed to have a smaller size than the width w2 of the first peripheral heating wire 31. Accordingly, the vehicle heating element 1 according to the present invention may be implemented such that the amount of heat generated by the peripheral heating unit 3 decreases toward the outside of the peripheral unit SA.
  • the support part 4 is for supporting the peripheral heating part 3 and the central heating part 2.
  • the support part 4 may be installed in the vehicle 10 and serve to support the peripheral heating part 3 and the central heating part 2.
  • the peripheral heating part 3 and the central heating part 2 may be coupled to the support part 4.
  • the support part 4 may be formed of an insulating material.
  • the support part 4 may be formed as a whole in a square plate shape.
  • the vehicle heating device 1 may include a power supply unit 5.
  • the power supply unit 5 is for supplying power to the central heating unit 2 and the peripheral heating unit 3.
  • the power supply unit 5 may supply power to the central heating unit 2 and the peripheral heating unit 3 through a power supply device 50 (shown in FIGS. 4 and 8 ).
  • the power supply unit 5 may include a first terminal 51 (shown in FIGS. 4 and 8) and a second terminal 52 (shown in FIGS. 4 and 8 ).
  • the first terminal 51 is for connecting to the central heating part 2 and the peripheral heating part 3.
  • a current may flow through each of the second terminals 52.
  • the first terminal 51 may be connected to each of a central heating wire (not shown) of the central heating part 2 and a peripheral heating wire (not shown) of the peripheral heating part 3.
  • the first terminal 51 may be formed of a material having conductivity.
  • the first terminal 51 may be implemented as a plus (+) terminal.
  • the second terminal 52 is to be connected to the central heating part 2 and the peripheral heating part 3 at a position spaced apart from the first terminal 51.
  • the second terminal 52 may be connected to each of a central heating wire (not shown) of the peripheral heating part 3 and a peripheral heating wire (not shown) of the peripheral heating part 3.
  • the second terminal 52 may be formed of a material having conductivity.
  • the second terminal 52 may be implemented as a negative (-) terminal.
  • first heating region HA1 and the second heating region HA2 have the same temperature, but the vehicle heating device 1 according to the present invention is
  • the first heating region HA1 and the second heating region HA2 may be implemented to have different temperatures.
  • a vehicle heating device 1 according to a modified embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9.
  • the vehicle heating device 1 according to a modified embodiment of the present invention is implemented approximately the same as the vehicle heating device 1 according to the present invention described above, the differences will be mainly described below.
  • a vehicle heating device 1 may include a plurality of peripheral heating parts 3G, 3G', 3G".
  • the peripheral heating parts 3G, 3G', 3G") It may be disposed in the peripheral portions SA, SA', and SA" outside the central portion CA.
  • the peripheral heating portions 3G, 3G', 3G" are based on the central heating portion 2 So they can be arranged in different directions.
  • the peripheral heating parts 3G, 3G', 3G" and the central heating part 2 are arranged to form a triangle shape as a whole, and the peripheral The heating parts 3G, 3G', and 3G" may be implemented to be disposed in a region corresponding to a vertex of a triangle.
  • the central heating part 2 may be formed to have a circular shape as a whole, and each of the peripheral heating parts 3G, 3G' and 3G" may be formed to have a triangular shape as a whole.
  • 3G′, 3G may be disposed so that a part of the central heating unit 2 is exposed to the outside through a space spaced apart from each other.
  • the first central heating wire 21 of the central heating part 2 may be formed to have a curved surface.
  • the second central heating wire 22 of the central heating part 2 may be formed to have a curved surface at a position spaced apart from the first central heating wire 21.
  • the peripheral heating part 3 forms a second heating area HA2 having a second temperature T2 in the peripheral part SA of the support part 4.
  • the peripheral heating part 3 may be disposed outside the central heating part 2 so as to be spaced apart from each other for each group.
  • the peripheral heating unit 3 may form a second heating region HA2 having a second temperature T2 equal to the first temperature T1 of the first heating region HA1.
  • FIG. 9 showing the results of a three-dimensional thermal fluid analysis (CFD) on the heating regions HA1 and HA2 in the vehicle heating device 1 according to the present invention.
  • CFD three-dimensional thermal fluid analysis
  • the first temperature T1 of the first heating region HA1 and the second temperature T2 of the second heating region HA2 are the same. Therefore, since the vehicle heating wire device 1 according to the present invention can improve the uniformity of the temperature distribution for the heating regions HA1 and HA2, frost stuck in the camera 11 or formed on the side mirror 12 It can increase the completeness of the work of removing condensation.
  • the first temperature T1 and the second temperature T2 may be implemented at approximately 116° C. and 113° C. as shown in FIG. 9, but these are exemplary and the first temperature T1 and the second temperature T2 ) May be implemented at different temperatures. In addition, in Figs.
  • the vehicle heating device 1 includes three peripheral heating units (3G, 3G', 3G").
  • the vehicle heating device 1 according to a modified embodiment of the invention may be implemented to include one, two, or four or more peripheral heating units 3.

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Abstract

본 발명은 차량 내에 설치되는 지지부; 상기 지지부의 주변부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 주변발열부; 및 상기 주변부에 인접한 중앙부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 중앙발열부를 포함하는 차량용 열선장치에 관한 것이다.

Description

차량용 열선장치
본 발명은 차량의 카메라, 사이드미러 등에 설치되는 차량용 열선장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은, Sedan, SUV 등과 같은 차량, 트랙터, 콤바인 등과 같은 농업용 차량, 장갑차, 탱크 등과 같은 군용 차량, 또는 건설용 차량, 토목용 차량으로 구분될 수 있다. 이러한 차량에는 카메라에 낀 서리를 제거하거나 사이드미러에 형성된 결로(結露)를 제거하기 위한 차량용 열선장치가 설치된다. 차량용 열선장치는 카메라와 사이드미러에 온도를 상승시키기 위한 발열체를 포함한다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 열선장치에 대한 개략적인 평면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 차량용 열선장치에 있어서 발열영역 상의 3차원 열유체 해석(CFD, Computational Fluid Dynamics) 결과를 나타낸 것이다. 도 1에서 지지부, 양극전원단자, 및 음극전원단자에 표현된 해칭은 다른 구성과의 구별을 위해 표시된 것이다.
도 1을 참고하면, 종래 기술에 따른 차량용 열선장치(100)는 지지부(110), 및 발열부(120)를 포함한다.
상기 지지부(110)는 상기 발열부(120)를 지지하기 위한 것이다. 상기 발열부(120)는 상기 지지부(110)에 결합됨에 따라 상기 지지부(110)에 지지된다. 상기 지지부(110)는 절연성(Insulative)을 갖는 재질로 형성된다.
상기 발열부(120)는 카메라와 사이드미러의 온도를 상승시키기 위한 발열(Heating) 기능을 담당하는 것이다. 상기 발열부(120)는 외부로부터 전원을 공급받아 발열됨으로써 발열영역(HA)을 형성한다. 상기 발열부(120)는 전도성(Conductive)을 갖는 재질로 형성된다.
상기 발열부(120)는 열선(Hotwire)으로 구현된다. 상기 발열부(120)는 통상 베이스필름(미도시), 균열판(미도시) 상에 동박으로 형성된 열선으로 구현된다. 이 경우, 상기 발열부(120)는 통상 양극전원단자(121, 도 1에 도시됨)에서 음극전원단자(122, 도 1에 도시됨)로 연장되는 하나의 루프를 갖는 열선으로 구현된다. 하나의 루프를 갖는 열선은 공기의 대류 현상과 패턴의 중첩 문제로 인해, 다음과 같은 문제를 야기한다. 열이 분산되는 경로가 적은 상기 지지부(110)의 중앙부(CA)에 열이 집중되고 외부면과 인접하여 열이 분산되기 쉬운 주변부(SA)는 상기 중앙부(CA)에 비하여 온도가 낮게 형성되어, 종래 기술에 다른 차량용 열선장치(100)는 발열영역에 대한 온도분포의 균일성을 확보하기 어려웠다. 또한, 동박, 베이스 필름, 균열판 등의 부품이 필요하므로, 종래 기술에 따른 차량용 열선장치(100)는 구조적으로도 복잡한 구조였다.
이에 따라, 종래 기술에 따른 차량용 열선장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 중앙부(CA)의 온도가 상기 주변부(SA)의 온도보다 높게 구현된다. 도 2에 도시된 발열영역(HA) 내에서 상대적으로 어두운 영역은 상대적으로 온도가 높은 영역을 의미하고 상대적으로 밝은 영역은 상대적으로 온도가 낮은 영역을 의미한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 차량용 열선장치(100)는 상기 발열영역(HA) 에 대한 온도분포의 균일성이 저하되므로, 카메라에 낀 서리나 사이드미러에 형성된 결로를 제거하는 제거작업에 대한 완성도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 발열영역에 대한 온도분포의 균일성을 향상시키기 위한 차량용 열선장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 하기와 같은 구성을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치는 차량 내에 설치되는 지지부; 상기 지지부의 주변부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 주변발열부; 및 상기 주변부에 인접한 중앙부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 중앙발열부를 포함할 수 있다. 상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 제1온도를 갖는 제1발열영역을 형성할 수 있다. 상기 주변발열부는 상기 중앙발열부에 인접하게 상기 주변부에 배치되어서 상기 주변부에 제2온도를 갖는 제2발열영역을 형성할 수 있다. 상기 지지부에는 상기 중앙발열부와 상기 주변발열부가 전도성 금속을 이용한 형회로부품(Molded Interconnection Device) 공정으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치는 차량 내에 설치되는 지지부; 상기 지지부의 중앙부에 배치된 중앙발열부; 및 상기 중앙부 외측의 주변부들에 배치된 주변발열부들를 포함할 수 있다. 상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 제1온도를 갖는 제1발열영역을 형성할 수 있다. 상기 주변발열부들은 상기 중앙발열부를 기준으로 하여 서로 다른 방향 쪽에 배치되어서 상기 주변부들에 제2온도를 갖는 제2발열영역을 형성할 수 있다. 상기 지지부에는 상기 중앙발열부와 상기 주변발열부들이 전도성 금속을 이용한 형회로부품(Molded Interconnection Device) 공정으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
본 발명은 발열영역에 대한 온도분포의 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 카메라에 낀 서리나 사이드미러에 형성된 결로를 제거하는 작업에 대한 완성도를 증대시킬 수 있다.
본 발명은 지지부의 전 영역에 균일한 온도분포를 형성시키기 위한 작업의 용이성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 발열부에 대한 유지보수작업의 용이성을 향상시킴과 아울러 발열부에 대한 유지보수비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 열선장치에 대한 개략적인 평면도
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 열선장치에 있어서 발열영역 상의 3차원 열유체 해석 결과
도 3은 본 발명에 따른 차량용 열선장치가 설치되는 차량의 일례에 대한 사시도
도 4는 본 발명에 따른 차량용 열선장치에 대한 개략적인 사시도
도 5 및 도 6은 도 4의 A부분을 확대하여 나타낸 개략적인 평면도
도 7은 본 발명에 따른 차량용 열선장치에 있어서 제1발열영역 및 제2발열영역 상의 3차원 열유체 해석 결과
도 8은 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치에 대한 개략적인 평면도
도 9는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치에 있어서 제1발열영역 및 제2발열영역 상의 3차원 열유체 해석 결과
이하에서는 본 발명에 따른 차량용 열선장치에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 4와 도 8에서 중앙발열부, 주변발열부, 제1단자, 및 제2단자에 표현된 해칭은 다른 구성과의 구별을 위해 표시된 것이다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 차량(10)에 설치된다. 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 차량(10)의 카메라(11), 사이드미러(12) 등에 설치되어서, 상기 카메라(11)에 낀 서리를 제거하거나 상기 사이드미러(12)에 형성된 결로(結露)를 제거할 수 있다. 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 카메라(11), 사이드미러(12) 등이 갖는 하우징 자체의 일부 영역에 형성될 수도 있고, 상기 카메라(11), 사이드미러(12) 등이 갖는 유리에 형성될 수도 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 다음과 같이 구현될 수 있다.
도 4 내지 도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 열을 발생시키기 위한 중앙발열부(2), 열을 발생시키기 위한 주변발열부(3), 및 상기 주변발열부(3)와 상기 중앙발열부(2)를 지지하기 위한 지지부(4)를 포함한다. 상기 중앙발열부(2)는 상기 지지부(4)의 중앙부(CA)에 제1온도(T1)를 갖는 제1발열영역(HA1)을 형성한다. 상기 제1온도(T1)는 특정 온도일 수도 있고, 하한값과 상한값을 갖는 온도범위일 수도 있다. 상기 제1온도(T1)는 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 상기 주변발열부(3)는 상기 지지부(4)의 주변부(SA)에 제2온도(T2)를 갖는 제2발열영역(HA2)을 형성한다. 상기 제2온도(T2)는 특정 온도일 수도 있고, 하한값과 상한값을 갖는 온도범위일 수도 있다. 상기 제2온도(T2)는 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다.
상기 중앙발열부(2)가 상기 중앙부(CA)에 상기 제1온도(T1)를 갖는 상기 제1발열영역(HA1)을 형성함과 아울러 상기 주변발열부(3)가 상기 주변부(SA)에 상기 제2온도(T2)를 갖는 상기 제2발열영역(HS2)을 형성하도록 구현됨으로써, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 다음과 같은 작용 효과를 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙부(CA)와 상기 주변부(SA)가 동일한 온도를 갖도록 구현될 수 있다. 본 명세서에 있어서, 온도가 동일하다는 것은 온도가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 온도가 소정의 범위 내에서 차이가 나는 경우도 포함하는 것이다. 소정의 범위는 작업자에 의해 미리 설정될 수 있다. 본 발명에 따른 열선장치(1)는 열선이 형성되는 면적을 구획하여 열선을 구현함으로써, 열이 집중되는 중앙부(CA)와 열이 분산되는 주변부(SA)로 나누어 발열하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 열이 집중되는 부분은 열이 분산될 수 있도록 구현되고, 열이 분산되는 곳은 열이 집중될 수 있도록 구현된다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 발열영역(HA1, HA2)에 대한 온도분포의 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 상기 카메라(11)에 낀 서리나 상기 사이드미러(12)에 형성된 결로를 제거하는 작업에 대한 완성도를 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 발열부가 구획되어 있으므로, 상기 중앙발열부(2) 또는 상기 주변발열부(3) 중에서 적어도 하나를 발열시키도록 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 사용자의 필요에 따라 상기 지지부(4)의 전(全) 영역에 서로 다른 온도분포가 형성되도록 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 사용자의 필요에 부합하는 성능을 갖추도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙부(CA)의 열선 간의 간격과 상기 주변부(SA)의 열선 간의 간격이 서로 다르게 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙부(CA)의 열선의 간격(d1)이 상기 주변부(SA)의 열선 간의 간격(d2)보다 더 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 열이 집중되는 상기 중앙부(CA)의 열선의 간격(d1)을 더 크게 형성하여 상기 중앙부(CA)에서는 열을 분산시키도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상대적으로 상기 주변부(SA)는 열선 간의 간격(d2)을 더 작게 형성하여 상기 주변부(SA)에서는 열을 집중시키도록 구현될 수 있다. 이와 같이, 열선들 간의 간격을 상기 중앙부(CA)와 상기 주변부(SA)에서 서로 다르게 형성하여 열선이 형성되는 면적에서 전체적으로 균일한 발열이 되도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙부(CA)의 열선 자체의 폭(w1)과 상기 주변부(SA)의 열선 자체의 폭(w2)이 서로 다르게 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙부(CA)의 열선의 폭(w1)은 상기 주변부(SA)의 열선의 폭(w2)보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 중앙부(CA)의 열선의 단면적을 넓혀 저항을 낮게 하여 상기 중앙부(CA)에서는 열을 분산시키도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 주변부(SA)의 열선의 폭(w2)을 작게 형성하여 저항을 크게 하여 상기 주변부(SA)에서는 발열이 많이 되도록 구현될 수 있다. 이와 같이, 열선들의 폭을 상기 중앙부(CA)와 상기 주변부(SA)에서 서로 다르게 형성하여 열선이 형성되는 면적에서 전체적으로 균일한 발열이 되도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 종래 기술에 있어서 열선 시트의 구성 시에 필요한 동박, 베이스필름, 균열판 등과 같은 별도의 부품 없이, 형회로부품(MID, Molded Interconnection Device) 공정으로 열선이 필요한 부분의 케이스에 직접 열선을 형성하여 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 구조적으로 단순화 되어 비용 절감 및 생산성 향상을 도모할 수 있다.
이하에서는 상기 중앙발열부(2), 상기 주변발열부(3), 및 상기 지지부(4)에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 상기 중앙발열부(2)는 상기 차량(10)에 설치되어서 열을 발생시키기 위한 것이다. 상기 중앙발열부(2)는 상기 카메라(11) 또는 상기 사이드미러(12)에 설치될 수 있다. 상기 발열부들(2, 3)은 상기 사이드 미러에 형회로부품(MID) 공정으로 직접 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 지지부(4)가 상기 사이드미러(12)에 해당할 수 있다. 상기 중앙발열부(2)는 1개의 열선(熱線)으로 구현될 수 있다. 상기 중앙발열부(2)는 전도성(Conductive)을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
상기 중앙발열부(2)는 상기 지지부(4)의 중앙부(CA)에 제1온도(T1)를 갖는 제1발열영역(HA1)을 형성한다. 상기 중앙부(CA)는 상기 주변부(SA)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 중앙부(CA)는 상기 지지부(4)의 측방(側傍)으로부터 이격된 거리가 동일한 지점으로, 상기 지지부(4)의 일 영역에 해당할 수 있다. 상기 중앙발열부(2)는 상기 제1온도(T1)를 갖는 제1발열영역(HA1)을 형성할 수 있다.
상기 중앙발열부(2)는 전도성 금속을 이용한 형회로부품(MID) 공정으로 상기 지지부(4)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 종래 기술에 있어서 열선 시트의 구성 시에 필요한 동박, 베이스필름, 균열판 등과 같은 별도의 부품 없이도, 상기 중앙발열부(2)가 형회로부품(MID) 공정으로 직접 상기 지지부(4)에 형성되도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙부(CA)를 발열시키는데 필요한 부품수를 감소시킴으로써, 제조를 위한 공정비용을 절감시킬 수 있다.
상기 중앙발열부(2)는 제1폭(w1, 도 5에 도시됨)을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제1폭(w1)은 상기 중앙발열부(2)가 연장된 방향에 대해 수직한 방향을 기준으로 하는 길이일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 중앙발열부(2)는 제1중앙열선(21), 및 제2중앙열선(22)을 포함할 수 있다.
상기 제1중앙열선(21)은 상기 중앙부(CA)에 열을 발생시키는 것이다. 상기 제1중앙열선(21)은 상기 중앙발열부(2)가 1개의 열선으로 구현된 경우, 상기 중앙부(CA)에 열을 발생시키기 위한 상기 중앙발열부(2)의 일부분일 수 있다. 상기 제1중앙열선(21)은 직선을 따라 연장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제1중앙열선(21)은 전도성을 가진 재질로 형성될 수 있다.
상기 제2중앙열선(22)은 상기 제1중앙열선(21)으로부터 이격된 위치에서, 상기 중앙부(CA)에 열을 발생시키기 위한 것이다. 상기 제2중앙열선(22)은 상기 중앙발열부(2)가 1개의 열선으로 구현된 경우, 상기 중앙부(CA)에 열을 발생시키기 위한 상기 중앙발열부(2)의 일부분일 수 있다. 상기 제2중앙열선(22)은 직선을 따라 연장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제2중앙열선(22)은 전도성을 가진 재질로 형성될 수 있다.
상기 제2중앙열선(22)은 상기 제1중앙열선(21)과 제1간격(d1, 도 5에 도시됨)을 갖도록 배치될 수 있다. 상기 제1중앙열선(21)과 상기 제2중앙열선(22)에 의한 열은 상기 제1간격(d1)을 통해 분산될 수 있다. 상기 제1간격(d1)은 상기 중앙부(CA)의 외측을 향할수록 크기가 점차 감소될 수 있다. 상기 중앙발열부(2)가 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21)을 포함하여 복수개의 중앙열선들을 포함하는 경우, 상기 중앙열선들은 상기 주변발열부(3)에 가까운 위치에 배치된 것일수록 더 작은 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 상기 중앙열선들이 서로 이격된 간격은 상기 주변발열부(3) 쪽을 향할수록 순차적으로 감소될 수 있다.
도시하지 않았지만, 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21)은 중앙연결열선에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 중앙연결열선은 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21) 사이에 배치되어서, 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21)을 연결하는 것이다. 상기 중앙연결열선은 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21)을 연결할 수 있는 한, "ㄷ" 자 형태, 반원 형태 등으로 형성될 수 있다. 상기 중앙연결열선, 상기 제2중앙열선(22), 및 상기 제1중앙열선(21)은 일체로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙발열부(2)가 상기 중앙부(CA)의 외측을 향할수록 폭이 감소되게 구현될 수 있다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2중앙열선(22)의 폭(w1')은 상기 제1중앙열선(21)의 폭(w1)에 비해 더 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙부(CA)의 외측을 향할수록 상기 중앙발열부(2)의 발열량이 감소되게 구현될 수 있다. 상기 중앙발열부(2)가 상기 제2중앙열선(22)과 상기 제1중앙열선(21)을 포함하여 복수개의 중앙열선들을 포함하는 경우, 상기 중앙열선들은 상기 주변발열부(3)에 가까운 위치에 배치된 것일수록 더 작은 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 중앙열선들의 폭은 상기 주변발열부(3) 쪽을 향할수록 순차적으로 감소될 수 있다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 상기 주변발열부(3)는 상기 차량(10)에 설치되어서 상기 중앙발열부(2)로부터 이격된 위치에 열을 발생시키기 위한 것이다. 상기 주변발열부(3)는 상기 카메라(11) 또는 상기 사이드미러(12)에 설치될 수 있다. 상기 주변발열부(3)는 1개의 열선으로 구현될 수 있다.
상기 주변발열부(3)는 상기 지지부(4)의 주변부(SA)에 제2온도(T2)를 갖는 제2발열영역(HA2)을 형성한다. 상기 주변부(SA)는 상기 중앙부(CA)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 주변부(SA)는 상기 중앙부(CA)에 인접하게 배치된 상기 지지부(4)의 타 영역에 해당할 수 있다. 이 경우, 상기 주변발열부(3)는 상기 중앙발열부(2)에 인접하게 상기 주변부(SA)에 배치될 수 있다. 상기 주변부(SA)는 상기 중앙부(CA)의 외측에 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 주변부(SA)는 상기 중앙부(CA)의 외측에 배치된 상기 지지부(4)의 타 영역에 해당할 수 있다. 상기 주변부(SA)가 상기 중앙부(CA)의 외측에 배치된 경우, 상기 주변발열부(3)는 상기 중앙발열부(2)를 둘러싸도록 상기 주변부(SA)에 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙부(CA)가 상기 주변부(SA)의 내측에 배치되고, 상기 중앙발열부(2)는 상기 주변발열부(3)의 내측에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)는 상기 제1온도(T1)와 동일한 제2온도(T2)를 갖는 제2발열영역(HA2)을 형성하도록 구현될 수 있다. 이는 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)에 있어서 발열영역(HA1, HA2) 상의 3차원 열유체 해석(CFD, Computational Fluid Dynamics) 결과를 나타낸 도 7을 통해 알 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)에 있어서 상기 발열영역(HA1, HA2)의 온도분포를 나타낸 것이다. 도 5의 좌측에 도시된 바(Bar)에서 상측에 배치될수록 온도가 높은 것을 의미한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1발열영역(HA1)의 제1온도(T1)와 상기 제2발열영역(HA2)의 제2온도(T2)는 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 발열영역(HA1, HA2)에 대한 온도분포의 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 상기 카메라(11)에 낀 서리나 상기 사이드미러(12)에 형성된 결로를 제거하는 작업에 대한 완성도를 증대시킬 수 있다. 제1온도(T1) 및 제2온도(T2)는 도 7에 도시된 바와 같이 대략적으로 116℃와 104℃로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제1온도(T1) 및 제2온도(T2)는 다른 온도로 구현될 수도 있다.
상기 주변발열부(3)는 전도성 금속을 이용한 형회로부품(MID) 공정으로 상기 지지부(4)에 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 종래 기술에 있어서 열선 시트의 구성 시에 필요한 동박, 베이스필름, 균열판 등과 같은 별도의 부품 없이도, 상기 주변발열부(3)가 형회로부품(MID) 공정으로 직접 상기 지지부(4)에 형성되도록 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변부(SA)를 발열시키는데 필요한 부품수를 감소시킴으로써, 제조를 위한 공정비용을 절감시킬 수 있다.
상기 주변발열부(3)는 제2폭(w2, 도 5에 도시됨)을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2폭(w2)은 상기 제1폭(w1)과 다른 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)와 상기 중앙발열부(2)의 저항의 크기를 변경시킴으로써, 상기 제2발열영역(HA2)의 발열량 및 상기 제1발열영역(HA1)의 발열량을 서로 상이하게 구현할 수 있다. 즉, 상기 중앙발열부(2)의 열선의 폭을 상기 주변발열부(3)의 폭보다 넓게 형성하여, 상기 중앙발열부(2)의 열선의 단면적을 넓혀 저항을 낮게 하여 열을 분산시킬 수 있다. 반면에, 상기 주변발열부(3)의 열선의 폭은 작게 형성하여, 상기 주변발열부(3)의 열선의 저항을 올려 발열이 많이 되게 한다. 저항은 길이에 비례하고, 단면적에 반비례 하므로, 열이 집중되어야 하는 주변부(SA)에서는 열선의 저항을 올려 열을 높게 형성할 수 있도록 하고, 열이 분산되어야 하는 중앙부(CA)에서는 열선의 저항을 낮추어 열이 낮게 형성될 수 있도록 하는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 차량(10)의 다양한 운용상황에 따라 제2온도(T2) 및 제1온도(T1)를 상이하게 조절할 수 있는 조절력을 구현할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2폭(w2)이 상기 제1폭(w1)에 비해 더 작은 크기를 갖도록 형성될 경우, 상기 제2발열영역(HA2)의 발열량은 상기 제1발열영역(HA1)의 발열량에 비해 더 크게 구현될 수 있다. 열선의 저항은 폭이 작아질수록 증가되므로, 발열량이 증가될 수 있기 때문이다. 이에 따라, 제2온도(T2)는 제1온도(T1)에 비해 더 크게 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 상기 주변발열부(3)는 제1주변열선(31), 및 제2주변열선(32)을 포함할 수 있다.
상기 제1주변열선(31)은 상기 주변부(SA)에 열을 발생시키는 것이다. 상기 제1주변열선(31)은 상기 주변발열부(3)가 1개의 열선으로 구현된 경우, 상기 주변부(SA)에 열을 발생시키기 위한 상기 주변발열부(3)의 일부일 수 있다. 상기 제1주변열선(31)은 직선을 따라 연장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제1주변열선(31)은 전도성을 가진 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1주변열선(31)은 상기 제2폭(w2)을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1중앙열선(21)은 상기 제1폭(w1)을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제1폭(w1)은 상기 제2폭(w2)에 비해 더 크게 구현될 수 있다. 따라서, 상기 제1중앙열선(21)은 상기 제1주변열선(31)에 비해 더 큰 폭으로 형성될 수 있다.
상기 제2주변열선(32)은 상기 제1주변열선(31)으로부터 이격된 위치에서, 상기 주변부(SA)에 열을 발생시키기 위한 것이다. 상기 제2주변열선(32)은 상기 주변발열부(3)가 1개의 열선으로 구현된 경우, 상기 주변부(SA)에 열을 발생시키기 위한 상기 주변발열부(3)의 일부일 수 있다. 상기 제2주변열선(32)은 직선을 따라 연장된 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제2주변열선(32)은 전도성을 가진 재질로 형성될 수 있다.
상기 제2주변열선(32)은 상기 제2폭(w2)을 갖도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2중앙열선(22)은 상기 제1폭(w1)을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 제1폭(w1)은 상기 제2폭(w2)에 비해 더 크게 구현될 수 있다. 따라서, 상기 제2중앙열선(22)은 상기 제2주변열선(32)에 비해 더 큰 폭으로 형성될 수 있다.
상기 제2주변열선(32)은 상기 제1주변열선(31)으로부터 제2간격(d2, 도 5에 도시됨)을 갖도록 배치될 수 있다. 상기 제1주변열선(31)과 상기 제2주변열선(32)에 의한 열은 상기 제2간격(d2)을 통해 분산될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)의 온도가 지나치게 증대되는 것을 억제하는 억제력을 구현함으로써, 발열에 의한 상기 주변발열부(3)의 손상 내지 파손 가능성을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)의 사용주기를 증대시킬 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 제2간격(d2)이 상기 제1간격(d1)에 비해 더 작은 크기를 갖도록 구현될 수 있다. 즉, 상기 제2주변열선(32) 및 상기 제1주변열선(31)은 상기 제1간격(d1)에 비해 더 작은 간격을 갖도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 중앙발열부(2)에 열을 분산시키는 분산력을 증대시킴과 아울러 상기 주변발열부(3)에 열을 분산시키는 분산력을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 중앙발열부(2)는 열이 분산될 수 있는 경로가 적기 때문에 열이 집중되므로, 열이 분산될 수 있도록 열선의 간격을 크게 구현할 수 있다. 반면에, 상기 주변발열부(3)는 열이 분산될 수 있는 외곽부와 인접하기 때문에 열이 집중되지 않아 열이 낮게 형성이 되므로, 열을 집중시켜 주기 위하여 상기 주변발열부(3)의 열선들 간의 간격을 중앙발열부(2)의 열선들의 간격보다 작게 형성하는 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)에 의해 둘러싸여 상대적으로 발열이 집중되는 지점에 분산력을 증대시킴과 아울러 상대적으로 발열이 분산되는 곳에 분산력을 감소킴으로써, 상기 지지부(4)의 전 영역에 균일한 온도분포가 형성되도록 구현될 수 있다. 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)의 일 실시예에 있어서, 상기 제2간격(d2)은 상기 제1간격(d1)에 비해 더 큰 크기를 갖도록 구현될 수도 있다.
도시하지 않았지만, 상기 제2주변열선(32)과 상기 제1주변열선(31)은 주변연결열선에 의해 서로 연결될 수 있다. 상기 주변연결열선은 상기 제2주변열선(32)과 상기 제1주변열선(31) 사이에 배치되어서, 상기 제2주변열선(32)과 상기 제1주변열선(31)을 연결하는 것이다. 상기 주변연결열선은 상기 제2주변열선(32)과 상기 제1주변열선(31)을 연결할 수 있는 한, "ㄷ" 자 형태, 반원 형태 등으로 형성될 수 있다. 상기 주변연결열선, 상기 제2주변열선(32), 및 상기 제1주변열선(31)은 일체로 형성될 수도 있다.
본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부(3)가 상기 중앙부(CA)의 외측을 향할수록 폭이 감소되게 구현될 수 있다. 이 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2주변열선(32)의 폭(w2')은 상기 제1주변열선(31)의 폭(w2)에 비해 더 작은 크기를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변부(SA)의 외측을 향할수록 상기 주변발열부(3)의 발열량이 감소되게 구현될 수 있다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 상기 지지부(4)는 상기 주변발열부(3)와 상기 중앙발열부(2)를 지지하기 위한 것이다. 상기 지지부(4)는 상기 차량(10)에 설치되어서 상기 주변발열부(3)와 상기 중앙발열부(2)를 지지하는 기능을 담당할 수 있다. 상기 지지부(4)에는 상기 주변발열부(3)와 상기 중앙발열부(2)가 결합될 수 있다. 상기 지지부(4)는 절연성(Insulative)을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 지지부(4)는 전체적으로 사각판형 형태로 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 9를 참고하면, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 전원부(5)를 포함할 수 있다.
상기 전원부(5)는 상기 중앙발열부(2)와 상기 주변발열부(3)에 전원을 공급하기 위한 것이다. 상기 전원부(5)는 전원장치(50, 도 4 및 도 8에 도시됨)를 통해 상기 중앙발열부(2)와 상기 주변발열부(3)에 전원을 공급할 수 있다.
상기 전원부(5)는 제1단자(51, 도 4 및 도 8에 도시됨)와 제2단자(52, 도 4 및 도 8에 도시됨)을 포함할 수 있다.
상기 제1단자(51)는 상기 중앙발열부(2)와 상기 주변발열부(3)에 접속되기 위한 것이다. 상기 전원장치(50)가 상기 중앙발열부(2)와 상기 주변발열부(3)에 전원을 공급하면, 상기 제1단자(51)에서 상기 중앙발열부(2) 및 상기 주변발열부(3) 각각을 지나 상기 제2단자(52)로 전류가 흐를 수 있다. 상기 제1단자(51)는 상기 중앙발열부(2)가 갖는 중앙공급열선(미도시) 및 상기 주변발열부(3)가 갖는 주변공급열선(미도시) 각각에 접속될 수 있다. 상기 제1단자(51)는 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1단자(51)는 플러스(+)단자로 구현될 수 있다.
상기 제2단자(52)는 상기 제1단자(51)로부터 이격된 위치에서, 상기 중앙발열부(2)와 상기 주변발열부(3)에 접속되기 위한 것이다. 상기 제2단자(52)는 상기 주변발열부(3)가 갖는 중앙배출열선(미도시) 및 상기 주변발열부(3)가 갖는 주변배출열선(미도시) 각각에 접속될 수 있다. 상기 제2단자(52)는 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 제2단자(52)는 마이너스(-)단자로 구현될 수 있다.
상기에서는 상기 제1발열영역(HA1)과 상기 제2발열영역(HA2)이 동일한 온도를 갖는 것으로 설명하였으나, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 차량(10)의 다양한 사용환경에 따라 상기 제1발열영역(HA1)과 상기 제2발열영역(HA2)이 서로 상이한 온도를 갖도록 구현될 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)를 도 8 및 도 9를 참고하여 구체적으로 설명한다. 한편, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)는 앞서 서술한 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)와 대략적으로 동일하게 구현되므로, 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)는 복수개의 주변발열부들(3G, 3G', 3G")을 포함할 수 있다. 상기 주변발열부들(3G, 3G', 3G")은 상기 중앙부(CA) 외측의 주변부들(SA, SA', SA")에 배치될 수 있다. 이 경우, 주변발열부들(3G, 3G', 3G")은 상기 중앙발열부(2)를 기준으로 하여 서로 다른 방향 쪽에 배치될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 주변발열부들(3G, 3G', 3G")과 상기 중앙발열부(2)가 전체적으로 삼각형 형태를 이루도록 배치되고, 상기 주변발열부들(3G, 3G', 3G")이 삼각형의 꼭짓점에 해당하는 영역에 배치되도록 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙발열부(2)는 전체적으로 원 형태를 이루도록 형성되고, 상기 주변발열부들(3G, 3G', 3G") 각각은 전체적으로 삼각형 형태를 이루도록 형성될 수 있다. 상기 주변발열부들(3G, 3G', 3G")이 서로 이격된 공간을 통해, 상기 중앙발열부(2)의 일부가 외측에 대해 노출되도록 배치될 수 있다.
상기 중앙발열부(2)가 갖는 제1중앙열선(21)은 곡면을 갖도록 형성될 수 있다. 상기 중앙발열부(2)가 갖는 제2중앙열선(22)은 상기 제1중앙열선(21)과 이격된 위치에서 곡면을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 주변발열부(3)는 상기 지지부(4)의 주변부(SA)에 제2온도(T2)를 갖는 제2발열영역(HA2)을 형성한다. 상기 주변발열부(3)는 그룹별로 서로 이격되도록 상기 중앙발열부(2)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 주변발열부(3)는 상기 제1발열영역(HA1)의 제1온도(T1)와 동일한 제2온도(T2)를 갖는 제2발열영역(HA2)을 형성할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)에 있어서 발열영역(HA1, HA2) 상의 3차원 열유체 해석(CFD, Computational Fluid Dynamics) 결과를 나타낸 도 9를 통해 알 수 있다. 도 9는 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)에 있어서 상기 발열영역(HA1, HA2)의 온도를 나타낸 것이다. 도 9의 좌측에 도시된 바(Bar)에서 상측에 배치될수록 온도가 높은 것을 의미한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1발열영역(HA1)의 제1온도(T1)와 상기 제2발열영역(HA2)의 제2온도(T2)는 동일한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 차량용 열선장치(1)는 상기 발열영역(HA1, HA2)에 대한 온도분포의 균일성을 향상시킬 수 있으므로, 상기 카메라(11)에 낀 서리나 상기 사이드미러(12)에 형성된 결로를 제거하는 작업에 대한 완성도를 증대시킬 수 있다. 제1온도(T1) 및 제2온도(T2)는 도 9에 도시된 바와 같이 대략적으로 116℃와 113℃로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 제1온도(T1) 및 제2온도(T2)는 다른 온도로 구현될 수도 있다. 또한, 도 8 및 도 9에서는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)가 3개의 주변발열부들(3G, 3G', 3G")을 포함하는 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것이며 본 발명의 변형된 실시예에 따른 차량용 열선장치(1)는 1개, 2개 또는 4개 이상의 주변발열부(3)를 포함하도록 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. 차량 내에 설치되는 지지부;
    상기 지지부의 주변부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 주변발열부; 및
    상기 주변부에 인접한 중앙부에 배치되고, 열을 발생시키기 위한 중앙발열부를 포함하고,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 제1온도를 갖는 제1발열영역을 형성하며,
    상기 주변발열부는 상기 중앙발열부에 인접하게 상기 주변부에 배치되어서 상기 주변부에 제2온도를 갖는 제2발열영역을 형성하고,
    상기 지지부에는 상기 중앙발열부와 상기 주변발열부가 전도성 금속을 이용한 형회로부품(Molded Interconnection Device) 공정으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 열을 발생시키기 위한 제1중앙열선을 포함하고,
    상기 주변발열부는 상기 주변부에 열을 발생시키기 위한 제1주변열선을 포함하며,
    상기 제1중앙열선은 제1폭을 갖도록 형성되고,
    상기 제1주변열선은 제2폭을 갖도록 형성되며,
    상기 제1폭은 상기 제2폭에 비해 더 큰 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 열을 발생시키기 위한 제1중앙열선, 및 상기 제1중앙열선으로부터 제1간격으로 이격되어 배치된 제2중앙열선을 포함하고,
    상기 주변발열부는 상기 주변부에 열을 발생시키기 위한 제1주변열선, 및 상기 제1주변열선으로부터 제2간격으로 이격되어 배치된 제2주변열선을 포함하며,
    상기 제1간격은 상기 제2간격에 비해 더 큰 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 열을 발생시키기 위한 복수개의 중앙열선을 포함하고,
    상기 중앙열선들은 상기 주변발열부에 가까운 위치에 배치된 것일수록 더 작은 폭을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 열을 발생시키기 위한 복수개의 중앙열선을 포함하고,
    상기 중앙열선들은 서로 이격되어 배치되되, 상기 주변발열부에 가까운 위치에 배치된 것일수록 더 작은 간격으로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 중앙발열부는 상기 주변부 내측의 상기 중앙부에 배치되고,
    상기 주변발열부는 상기 중앙발열부를 둘러싸도록 상기 주변부에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
  7. 차량 내에 설치되는 지지부;
    상기 지지부의 중앙부에 배치된 중앙발열부; 및
    상기 중앙부 외측의 주변부들에 배치된 주변발열부들를 포함하고,
    상기 중앙발열부는 상기 중앙부에 제1온도를 갖는 제1발열영역을 형성하며,
    상기 주변발열부들은 상기 중앙발열부를 기준으로 하여 서로 다른 방향 쪽에 배치되어서 상기 주변부들에 제2온도를 갖는 제2발열영역을 형성하고,
    상기 지지부에는 상기 중앙발열부와 상기 주변발열부들이 전도성 금속을 이용한 형회로부품(Molded Interconnection Device) 공정으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열선장치.
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