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KR100492374B1 - 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터 - Google Patents

피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터 Download PDF

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KR100492374B1
KR100492374B1 KR10-2005-0001922A KR20050001922A KR100492374B1 KR 100492374 B1 KR100492374 B1 KR 100492374B1 KR 20050001922 A KR20050001922 A KR 20050001922A KR 100492374 B1 KR100492374 B1 KR 100492374B1
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KR
South Korea
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ptc
ptc rod
insulator
rod assembly
positive electrode
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KR10-2005-0001922A
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Inventor
홍성목
Original Assignee
모딘코리아 유한회사
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Abstract

본 발명은, 피티씨 소자를 구비하는 차량용 프리히터의 피티씨 로드 조립체에 있어서, 일면이 개방된 채널 형상으로 길게 형성되는 하측 피티씨 로드와, 하측 피티씨 로드와 접촉되지 아니하도록 절연재의 인슐레이터에 의해 감싸져 하측 피티씨 로드의 내부에 위치되는 양극(+)단자와, 전원이 인가되면 발열하는 구조로 구성되며 양극단자의 일측면에 접촉되도록 결합되는 피티씨 소자와, 열전도율이 높은 재질로 제작되어 양극단자의 타측면에 접촉되도록 결합되는 전열블록과, 하측 피티씨 로드의 개방부를 덮도록 결합되는 상측 피티씨 로드를 포함하여 구성되어, 양극단자를 고정시키기 위한 인슐레이터의 구조가 보다 단순화되고 인슐레이터의 제조가 간편해지며 피티씨 소자에서 발생되는 열의 전달 효율이 증대되는 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함한 차량용 프리히터를 제공한다.

Description

피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터{PTC rod assembly and Pre-heater including the same}
본 발명은 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 양극단자를 고정시키는 인슐레이터의 구조가 보다 단순해지고 안정적으로 PTC소자를 안착시킬 수 있도록 구성된 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터에 관한 것이다.
일반적인 차량에는, 실내의 난방이나 차량 전면유리의 제습 또는 성에제거를 위해, 엔진에서 발생하는 열에 의해 데워진 냉각수의 열에너지를 이용하는 난방장치가 설치되어 있다.
이러한 난방장치는, 엔진이 가동된 후 엔진의 주위를 흐르는 냉각수가 난방기에 유입되는 관계로, 냉각수가 일단 가열되어 실내가 난방 되기까지는 장시간이 소요될 수밖에 없다. 이에 따라, 시동 후, 일정 시간 추운 상태로 있어야 하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 PTC(Positive Temperature Coefficient)소자를 이용하여 예열하는 히트로드 조립체 및 프리히터가 대한민국 등록특허공보 제10-0445722호에 개시된 바 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 이 구조를 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 프리히터의 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 차량용 프리히터는, PTC 소자가 포함된 피티씨 로드 조립체(10)와, 피티씨 로드 조립체(10)의 양측에 각각 나란하게 배열된 히트 핀 조립체(20)와, 히트 핀 조립체(20)와 나란히 배열된 양극단자(30)와, 피티씨 로드 조립체(10)와 히트 핀 조립체(20)와 음극단자(30)의 결합체 양 측단부(側端部)에 각각 결합되어 있는 프레임(40, 50)과, 피티씨 로드 조립체(10)와 히트 핀 조립체(20)와 음극단자(30)와 및 프레임(40, 50)의 결합체를 양 종단부(縱端部)에서 서로 결합하는 하우징(60, 70)을 포함하여 구성되어 있다.
또한, 핀 조립체(20)의 보호를 위하여 프레임(40, 50)의 내측면에는 핀 보호구(80)가 구비됨이 바람직하다.
도 2는 종래 피티씨 로드 조립체의 분해 사시도이고, 도 3은 종래 피티씨 로드 조립체의 횡단면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하측 피티씨 로드(11)는 채널형으로 구성되어 있어 일종의 수용부로서의 역할을 수행한다.
하측 피티씨 로드(11)의 바닥부에는 인슐레이터(12)가 배치되어 누전을 방지하며, 인슐레이터(12)는 나이론 등 비전도체 성질과 열전도율이 좋은 성질의 재질로 이루어져 있다.
또한, 인슐레이터(12) 위에는 길이방향으로 탄소강 등으로 이루어진 양극단자(17)가 고정 결합되며, 인슐레이터(12)의 바닥에는 비교적 얇은 양극단자(17)가 수용되는 바닥 홈(16)이 형성되어 있어 양극단자(17)가 확실히 고정된다. 또한, 전원 공급에 의해 발열되는 PTC소자(18)는, 바닥 홈(16)의 측부에 형성된 계단홈(15)에 안착되고, 계단홈(15)의 측단에 형성된 끼움 돌기(14)에 의해 고정된다.
그러나, 상기와 같이 PTC소자(18) 고정을 위한 계단홈(15)과 끼움 돌기(14)를 형성하기 위해서는 제조상의 어려움이 있을 뿐만 아니라, 제조원가가 상승된다는 문제점이 있었다.
또한, 인슐레이터(12)에는 PTC 소자(18)에서 발생되는 열이 하측 피티씨 로드(11)에 전달되도록 바닥에 다수의 개구(13)가 형성되어 있는데, 개구(13)에 존재하는 공기는 열전도율이 매우 낮은 성질을 가지므로 PTC소자(18)에서 발생되는 열이 하측 피티씨 로드(11)로 전달되는 열전달 효율은 매우 낮아진다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 양극단자를 고정시키기 위한 인슐레이터의 구조가 보다 단순화되고, 인슐레이터의 제조가 간편해지며, PTC소자의 열전달 효율이 증대되도록 구성되는 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체는, 피티씨 소자를 구비하는 차량용 프리히터의 피티씨 로드 조립체에 있어서, 일면이 개방된 채널 형상으로 형성되는 하측 피티씨 로드와, 하측 피티씨 로드의 내부에 위치되는 양극단자와, 절연재로 제작되어 양극단자를 감싸도록 결합되며 양극단자의 일측면 일부가 노출되도록 제 1 노출홈이 형성되고 양극단자의 타측면 일부가 노출되도록 제 2 노출홈이 형성되는 인슐레이터와, 양극단자와 접촉되도록 제 1 노출홈에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 피티씨 소자와, 양극단자와 접촉되도록 제 2 노출홈에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 전열블록과, 하측 피티씨 로드의 개방부를 덮도록 결합되는 상측 피티씨 로드를 포함하여 구성된다.
양극단자와 인슐레이터는 이중사출 공정을 통하여 일체로 제작되고, 인슐레이터는 하측 피티씨 로드의 바닥면 및 상측 피티씨 로드의 저면과 일정 간격 이격됨이 바람직하다.
인슐레이터는 하측 피티씨 로드와 상측 피티씨 로드의 내측면 즉, 하측 피티씨 로드의 내측 벽면 및 바닥면과 상측 피티씨 로드의 저면에 밀착되는 돌출턱이 양 끝단에 형성되고, 상기 제 1 노출홈과 상기 제 2 노출홈은 사각 형상으로 형성되며 각 구석에 에지홈이 형성된다.
전열블록은 피티씨 소자보다 두께가 얇게 알루미나 재질로 제작됨이 바람직하다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 프리히터는 상기와 같이 구성된 피티씨 로드 조립체를 포함하여 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체 및 이를 포함하는 차량용 프리히터의 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체의 분해사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체는, 피티씨 소자(400)를 구비하는 차량용 프리히터의 피티씨 로드 조립체에 있어서, 일면이 개방된 채널 형상으로 길게 형성되는 하측 피티씨 로드(100)와, 하측 피티씨 로드(100)와 접촉되지 아니하도록 절연재의 인슐레이터(300)에 의해 감싸져 하측 피티씨 로드(100)의 내부에 위치되는 양극(+)단자(200)와, 양극단자(200)와 상측 피티씨 로드(600) 사이에 결합되는 피티씨 소자(400)와, 열전도율이 높은 재질로 제작되어 양극단자(200)의 타측면에 접촉되도록 결합되는 전열블록(500)과, 하측 피티씨 로드(100)의 개방면을 덮도록 결합되는 상측 피티씨 로드(600)를 포함하여 구성된다.
피티씨 소자(400)는 일측면이 양극단자(200)에 접촉되고 타측면이 음극(-)단자 역할을 하는 상측 피티씨 로드(600)에 접촉되도록 결합되어, 전원이 인가되면 발열하도록 구성된다. 이때, 상측 피티씨 로드(600)와 하측 피티씨 로드(100)는 상호 접촉되도록 결합되므로, 상측 피티씨 로드(600) 뿐만 아니라 하측 피티씨 로드(100) 역시 음극단자 역할을 한다.
또한, 인슐레이터(300)의 양 끝단에는 상측 피티씨 로드(600)와 하측 피티씨 로드(100)가 결합되었을 때, 상측 피티씨 로드(600)와 하측 피티씨 로드(100)의 내측면 즉, 하측 피티씨 로드(100)의 내측 벽면 및 바닥면과 상측 피티씨 로드(600)의 저면에 밀착되는 돌출턱(330)이 형성된다(도 8 참조). 따라서, 상측 피티씨 로드(600) 및 하측 피티씨 로드(100)의 내부 공간은 돌출턱(330)에 의해 밀봉되므로, 피티씨 소자(400)에 먼지나 기타 이물질의 접촉됨으로 인하여 화재가 발생되는 경우가 발생되지 아니한다.
도 5는 양극단자와 인슐레이터가 결합된 형상을 도시하는 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 따라 절단된 양극단자와 인슐레이터의 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 인슐레이터(300)는 양극단자(200)를 감싸도록 결합되며, 양극단자(200)의 일측면과 타측면 일부가 각각 노출되도록 제 1 노출홈(310)과 제 2 노출홈(320)이 형성된다. 이때, 양극단자(200)와 인슐레이터(300)는 각각 별도로 제작되어 결합될 수도 있고, 이중사출 공정을 통하여 일체로 제작될 수도 있다. 양극단자(200)와 인슐레이터(300)가 이중사출 공정을 통하여 일체로 제작되는 경우, 제작 공정수가 줄어들고 조립 공정수 역시 줄어들게 되므로, 피티씨 로드 조립체의 제작 원가는 대폭 감소된다는 장점이 있다.
또한 인슐레이터(300)는 사출을 통하여 제작되는데, 제 1 노출홈(310)이 단순한 사각 형상으로 형성되면 사출 공정의 특성 상 제 1 노출홈(310)의 각 구석이 직각으로 형성되지 아니하는 경우가 빈번히 발생된다. 이와 같이 제 1 노출홈(310)의 구석이 직각으로 형성되지 아니하면 피티씨 소자(400)가 양극단자(200)에 밀착되지 못하므로 발열기능이 저하된다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 적용되는 제 1 노출홈(310)은 사각 형상으로 형성되며 각 구석에는 에지홈(312)이 형성된다. 상기와 같이 에지홈(312)이 형성되면 제 1 노출홈(310)의 구석부위에서 약간의 치수 오차가 발생되더라도 피티씨 소자(400)는 완벽하게 양극단자(200)에 밀착될 수 있다.
또한, 제 2 노출홈(310) 역시 제 1 노출홈(310)과 같이 각 구석부에 에지홈이 형성되어, 전열블록(500)과 양극단자(200)의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체의 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 B-B선을 따라 절단된 피티씨 로드 조립체의 단면도이며, 도 9는 도 7에 도시된 C-C선을 따라 절단된 피티씨 로드 조립체의 단면도이다.
인슐레이터(300)의 양 끝단 즉, 돌출턱(330) 부위는 도 8에 도시된 바와 같이 상측 피티씨 로드(600)와 하측 피티씨 로드(100)의 내측면 즉, 상측 피티씨 로드(600)의 저면과 하측 피티씨 로드(100)의 내측 벽면 및 바닥면에 밀착된다. 또한, 인슐레이터(300)의 중단부는 도 9에 도시된 바와 같이 하측 피티씨 로드(100)의 양측 벽면 사이에 인입되도록 결합되고, 하측 피티씨 로드(100)와 상측 피티씨 로드(600)의 결합에 간섭되지 아니하도록 하측 피티씨 로드(100)의 바닥면 및 상측 피티씨 로드(600)의 저면과 일정 간격 이격됨이 바람직하다.
이때, 피티씨 소자(400)는 제 1 노출홈(310)에 끼워맞춤 방식으로 결합되고 전열블록(500)은 제 2 노출홈(320)에 끼워맞춤 방식으로 결합되므로, 피티씨 소자(400)와 전열블록(500)은 별도의 고정수단 없이 양극단자(200)와 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
하측 피티씨 로드(100), 양극단자(200), 상측 피티씨 로드(600), 전열블록(500)은 피티씨 단자에서 발생되는 열을 외부로 전달할 수 있도록 열전도율이 높은 재질로 제작된다. 특히 전열블록(500)은 열전달에 그 목적이 있으므로, 알루미나와 같이 열전도율이 높은 재질로 제작됨이 바람직하다.
피티씨 단자는 상측 피티씨 로드(600)와 직접 접촉되고 하측 피티씨 로드(100)와는 양극단자(200) 및 전열블록(500)에 의해 간접적으로 접촉되어 있으므로, 전원이 인가됨에 따라 피티씨 단자에서 발생되는 열은 상측 피티씨 로드(600)와 하측 피티씨 로드(100)로 전도된다. 따라서 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체는, 양극단자(200)와 하측 피티씨 로드(100)가 일정 간격 이격되어 있는 종래의 히트로드 조립체에 비하여 열전도율이 대폭 향상된다. 이때, 전열블록(500)은 피티씨 소자(400)로부터 발생되는 열이 효과적으로 하측 피티씨 로드(100)에 전달될 수 있도록 피티씨 소자(400)보다 얇은 두께로 제조됨이 바람직하다.
본 실시예에서는 양극단자(200)의 상단면에 피티씨 소자(400)가 접촉되고, 양극단자(200)의 하단면에 피티씨 소자(400)가 접촉되도록 구성되어 있지만, 피티씨 소자(400)와 양극단자(200)의 결합위치는 상호 변경될 수 있다.
또한, 상기와 같은 구조로 구성되는 피티씨 로드 조립체가 포함되는 차량용 프리히터는 피티씨 단자에서 발생되는 열이 빠르게 외부로 방출되므로, 차량 내부를 가열시키는 성능이 대폭 향상된다.
본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체가 포함된 차량용 프리히터는 종래의 프리히터와 비교하였을 때, 피티씨 로드 조립체 내부의 구성만 상이하고 히트 핀 조립체나 하우징 등의 구조는 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체는, 양극단자를 고정시키기 위한 인슐레이터의 구조가 보다 단순화되고 인슐레이터의 제조가 간편해지므로 제조 원가가 감소되며, 피티씨 소자에서 발생되는 열의 전달 효율이 증대된다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 차량용 프리히터는 차량 내부를 가열시키는 성능이 대폭 향상된다는 장점이 있다.
도 1은 종래 프리히터의 분해 사시도이다.
도 2는 종래 히트로드 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 종래 히트로드 조립체의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체의 분해사시도이다.
도 5는 양극단자와 인슐레이터가 결합된 형상을 도시하는 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A-A선을 따라 절단된 양극단자와 인슐레이터의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 피티씨 로드 조립체의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 B-B선을 따라 절단된 피티씨 로드 조립체의 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 C-C선을 따라 절단된 피티씨 로드 조립체의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 하측 피티씨 로드 200 : 양극단자
300 : 인슐레이터 400 : 피티씨 소자
500 : 전열블록 600 : 상측 피티씨 로드

Claims (8)

  1. 피티씨 소자를 구비하는 차량용 프리히터의 피티씨 로드 조립체에 있어서,
    일면이 개방된 채널 형상으로 형성되는 하측 피티씨 로드와,
    상기 하측 피티씨 로드의 내부에 위치되는 양극단자와,
    절연재로 제작되어 양극단자를 감싸도록 결합되며, 양극단자의 일측면 일부가 노출되도록 제 1 노출홈이 형성되고, 상기 양극단자의 타측면 일부가 노출되도록 제 2 노출홈이 형성되는 인슐레이터와,
    상기 양극단자와 접촉되도록 상기 인슐레이터의 제 1 노출홈에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 피티씨 소자와,
    상기 양극단자와 접촉되도록 상기 인슐레이터의 제 2 노출홈에 끼워맞춤 방식으로 결합되는 전열블록과,
    하측 피티씨 로드의 개방면을 덮도록 결합되는 상측 피티씨 로드
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 양극단자와 인슐레이터는 이중사출 공정을 통하여 일체로 제작되는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 하측 피티씨 로드의 바닥면 및 상측 피티씨 로드의 저면과 일정 간격 이격되는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 하측 피티씨 로드와 상측 피티씨 로드의 내측면에 밀착되는 돌출턱이 양 끝단에 형성되는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 노출홈과 상기 제 2 노출홈은,
    사각 형상으로 형성되며 각 구석에 에지홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전열블록은,
    상기 피티씨 소자보다 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 전열블록은 알루미나를 포함하는 것을 특징으로 하는 피티씨 로드 조립체.
  8. 청구항 1 또는 청구항 2에 의한 피티씨 로드 조립체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 프리히터.
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