JP2010135728A - Ｐｔｃロード組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】
熱伝導效率が高く、構造が単純で製作費用が減少し、スリム構造で製作できるＰＴＣロード組立体を提供する。
【解決手段】
電極端子の両側部に突き出される突出部が形成され、ＰＴＣ素子が突出部の間に挿入されて電極端子と接触するように装着され、電極端子の外側面は絶縁部材が付着する構造でロードカバーの内部空間に収容することにより、構造が単純で製作費用が減少し、ロードカバー内部の空の空間が最小化され、ＰＴＣ素子からロードカバーへの熱伝導效率が向上すると同時に騷音が防止され、スリム構造で製作できることを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明はＰＴＣロード組立体に係り、より詳しくは電極端子の両側部に突き出される突出部が形成され、ＰＴＣ素子が突出部の間に挿入されて電極端子と接触して装着され、電極端子の外側面には絶縁部材が付着される構造で、ロードカバーの内部空間に収容されることにより、構造が単純で製作費用が減少しロードカバー内部の空き空間が最小化されて、ＰＴＣ素子からロードカバーへの熱伝導效率が向上すると同時に騷音が防止され、スリム構造で製作できるＰＴＣロード組立体に関する。

車両には室内の各部位に冷気及び温気を選択的に供給するための空調システムが備えられており、夏期にはエアコンを作動させて冷気を供給し、冬期にはヒーターを稼動させて暖気を供給するようになっている。

一般的にヒーターの作動方式はエンジンの内部を循環しながら加熱された冷却水と送風機によって供給される空気が熱交換を行いながら車の室内に暖気を供給して暖房する方式であって、エンジンによって発生される熱を利用するためエネルギー效率の高い暖房方式である。

しかし冬期には始動後にエンジンが加熱されるまでは一定の時間を必要とするため、始動後直ちに暖房が行われない。よって暖房のためにエンジンが加熱された後、冷却水の温度が高温になるまで、走行前に所定時間エンジンを空回転させるようになり、それによるエネルギーの浪費及び環境汚染と言う問題が生じる。

かかる問題を防ぐために、エンジンが加熱される所定時間の間に別のプレヒーター（Ｐｒｅ−Ｈｅａｔｅｒ）を利用して車内を暖房する方法が用いられていたが、従来の熱線コイルを用いたヒーターは発熱量が高いことから、暖房は效果的に行なわれるものの、火事の危険が高く、電熱線の寿命が短いので部品の修理及び交換がしばしば発生する不具合があった。

そのため、近年ＰＴＣ（ＰＴＣ:Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子を用いたヒーターが開発されており、火事の危険が少なく寿命が長いため半永久的に使うことができるという長所を有する。

図１は従来技術による車両用のＰＴＣプレヒーターを示した分解斜視図である。

図１に示す、従来技術による車両用のＰＴＣプリヒーターは、ＰＴＣ素子が備えられたＰＴＣロード組立体１０と、ＰＴＣロード組立体１０の両側にそれぞれ並んで配列された放熱ピン組立体２０と、放熱ピン組立体２０と並んで配列された陰極端子３０とを含んでなる。
また、ＰＴＣロード組立体１０と、放熱ピン組立体２０及び陰極端子３０の結合体の両側端部にそれぞれ結合されているフレーム４０、５０とを含み、ＰＴＣロード組立体１０と、放熱ピン組立体２０、陰極端子３０及びフレーム４０、５０の結合体を両縦断部において互いに結合させるハウジング６０、７０とをさらに含む。

図２は従来技術によるＰＴＣロード組立体の形状を示す分解斜視図であり、図３は従来ＰＴＣロード組立体の横断面図である。

図２及び図３に示すように、下部ロードカバー１１はチャンネル型で構成されていて一種の収容部としての役割を果たす。下部ロードカバー１１の底部にはインシュレーター１２が配置され漏電を防止し、インシュレーター１２はナイロンなど非伝導体性と熱伝導率の良い性質の材質からなっている。

インシュレーター１２の上には長手方向に炭素鋼またはアルミニウムなどからなる陽極端子１７が固定結合され、陽極端子１７の上には電源供給によって発熱するＰＴＣ素子１８がインシュレーター１２に固定結合される。
また、ＰＴＣ素子１８の上には上部ロードカバー１９が装着されて下部ロードカバー１１と結合され、下部ロードカバー１１及び上部ロードカバー１９を通じて陰極端子３０に電流が流れるようになっている。

しかしこのような構造を有する従来のＰＴＣロード組立体１０は別のインシュレーター１２を必要とするなど組立部品数が多く、また各部品の形状が複雑なため組立作業が複雑になるほか、ＰＴＣロード組立体１０の厚さが厚くなって断熱效果が増加し、熱伝導效率が低下するという問題点があった。
また、構造上、下部ロードカバー１１とＰＴＣ素子１８が直接接触することなく部品中に空気が存在するためＰＴＣ素子１８による熱伝導效率が低くなり、内部空気の加熱膨脹によって各部品の結合状態が緩んでプリヒーターの最初駆動の際、空気が漏れ出し騷音が発生し效率が低下する問題点があった。

特開平２００４−１５２８０９号公報

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、
その目的は、電極端子の両側部に突き出される突出部が形成され、ＰＴＣ素子がその突出部の間に挿入されて電極端子と接触するように装着され、電極端子の外側面には絶縁部材が付着される構造でロードカバーの内部空間に収容されることにより、構造が単純で製作費用が減少しロードカバー内部の空き空間が最小化されて、ＰＴＣ素子からロードカバーへの熱伝導效率が向上すると同時に騷音が防止され、スリム構造で製作できるＰＴＣロード組立体を提供することにある。

本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電気的に発熱するＰＴＣ素子と、上部面が前記ＰＴＣ素子の下部面に接触するように平板型に形成され、両側部には前記ＰＴＣ素子の両側面に接触して前記ＰＴＣ素子が装着されるように突出部が形成される電極端子と、前記ＰＴＣ素子と接触しない前記電極端子の下部面及び前記突出部の外側面に付着される絶縁部材と、前記ＰＴＣ素子、電極端子及び絶縁部材が内部空間に挿入されるロードカバーと、を備えて前記ＰＴＣ素子の上部面及び前記絶縁部材の外側面が前記ロードカバーの内側面に接触して固定されることを特徴とする。

本発明によれば、電極端子の両側部に突き出される突出部が形成され、ＰＴＣ素子が突出部の間に挿入されて電極端子と接触するように装着され、電極端子の外側面には絶縁部材が付着される構造でロードカバーの内部空間に収容されるので、構造が単純で製作費用が減少しロードカバー内部の空き空間が最小化されてＰＴＣ素子からロードカバーへの熱伝導效率が向上すると同時に騷音が防止され、スリム構造で製作できる效果がある。

従来技術による車両用ＰＴＣプリヒーターを示す分解斜視図である。 従来技術によるＰＴＣロード組立体の形状を示す分解斜視図である。 従来のＰＴＣロード組立体の横断面図である。 本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体の構造を示す分解斜視図である。 本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体の内部構造を示す横断面図である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面を用いて詳しく説明する。
はじめに各図面の構成要素に参照符号を付するにあたって、同一の構成要素に対しては異なる図面上に表示されてもできるだけ同一符号を有するように注意を払った。また、本発明を説明するに当たって、公知構成に係り、また機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を正確に伝えないと判断される場合はその詳細な説明は省略した。

図４は本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体の構造を示した分解斜視図であり、図５は本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体の内部構造を示す横断面図である。

本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体は図４及び図５に示すように電気的に発熱するＰＴＣ素子１８０と、ＰＴＣ素子１８０に電気を供給してＰＴＣ素子１８０の発熱機能を遂行するようにＰＴＣ素子１８０と接触して設置される電極端子１７０と、絶縁のために電極端子１７０の一側に付着される絶縁部材１２０と、ＰＴＣ素子１８０と、電極端子１７０及び絶縁部材１２０を内部空間に収容するロードカバー１１０とを含んでなる。

電極端子１７０は図４及び図５に示すようにＰＴＣ素子１８０下部面に接触するように平板型に形成され、両側部にはＰＴＣ素子１８０両側面に接触してＰＴＣ素子１８０を装着するように突出部１７１が形成される。
また、ＰＴＣ素子１８０と接触しない電極端子１７０下部面及び突出部１７１外側面は絶縁部材１２０が付着される。

このように相互結合されるＰＴＣ素子１８０、電極端子１７０及び絶縁部材１２０はロードカバー１１０内部に挿入収容されるので、ＰＴＣ素子１８０上部面と絶縁部材１２０外側面はロードカバー１１０内側面に接触して固定される。

このような構造によって図５に示すように電極端子１７０は絶縁部材１２０によってロードカバー１１０と直接接触することなく電気的に絶縁され、ＰＴＣ素子１８０がロードカバー１１０内側面に接触し、電極端子１７０からＰＴＣ素子１８０に電流が流れる。
即ち、外部電源から電極端子１７０に供給される電流は電極端子１７０と接触するＰＴＣ素子１８０を通してロードカバー１１０に流れ、ＰＴＣ素子１８０が発熱する。

従って、本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体は従来技術と異なって電極端子１７０をロードカバー１１０から絶縁し、ＰＴＣ素子１８０が装着される別のインシュレーターが不要な構造であり、ＰＴＣ素子１８０が電極端子１７０に形成された突出部１７１を介して装着され、電極端子１７０に接触すると同時に、単純構造の絶縁部材１２０により、電極端子１７０外側面がロードカバー１１０内側面に接触せず、電極端子１７０が絶縁される構造である。

このような構造によって本発明の一実施例によるＰＴＣロード組立体は構造が単純で製作が容易で、部品数及び製作費用が減少し、ロードカバー１１０内部の空き空間が最小化される構造で結合されるので熱伝導效率が増加する構造である。

もっと詳しく説明すると、図５に示すように電極端子１７０下部面と突出部１７１外側面の全区間にわたって絶縁部材１２０が付着し、絶縁部材１２０がロードカバー１１０内側面に密着接触する方式なので、ロードカバー１１０内部の空き空間が最小化される。
言い換えれば、図示しなかったが電極端子１７０の突出部１７１外側面にも絶縁部材１２０を付着させ、突出部１７１外側面の絶縁部材１２０の高さとＰＴＣ素子１８０上部面の高さを同一に形成すれば、ロードカバー１１０内部には空き空間が全然ない状態でＰＴＣ素子１８０と電極端子１７０を収容することができる。

従って、ＰＴＣ素子１８０から発生する熱はＰＴＣ素子１８０の上部面を通して、接触によりロードカバー１１０に熱伝導されると同時に、ＰＴＣ素子１８０下部面から、接触により電極端子１７０及び絶縁部材１２０を通してロードカバー１１０に熱伝導される。
上記によって、ＰＴＣ素子１８０から発生する熱は上部面及び下部面を通じて両方向にロードカバー１１０に伝導するので、このような構造のＰＴＣロード組立体は熱伝導效率が格段に向上する。

このような熱伝導構造によるので、本発明の一実施例による絶縁部材１２０は熱伝導性が優秀な材質で形成することが好ましく、電極端子１７０の絶縁面をアノダイジング処理して絶縁コーティング層を形成する方式や、電極端子１７０絶縁面に接着可能な別の絶縁フィルムを付着する方式で構成することができる。

一方、電極端子１７０に形成する突出部１７１は図４（ａ）に示すように、ＰＴＣ素子１８０の固定装着及び接触のためにＰＴＣ素子１８０両側面の長さ方向中間地点に位置するように電極端子１７０両側部の一定区間に形成することができるし、これと異なり図４（ｂ）に示すように電極端子１７０両側部長さ方向に沿って全区間に形成することもできる。

また、電極端子１７０はＰＴＣ素子１８０に対する固定力強化のために別の固定部１７２を形成することができる。
即ち、図４（ａ）、（ｂ）に示すようにＰＴＣ素子１８０長さ方向に沿って前後両側部の中央地点に位置するように電極端子１７０一側面に突出形成する方式で固定部１７２を構成できる。
これによってＰＴＣ素子１８０は電極端子１７０長さ方向に沿って移動せずに固定装着され電極端子１７０により密着して接触する。
このような固定部１７２は電極端子１７０と一体に形成することもできるし、これと異なり別に電極端子１７０一側面に付着する方式で構成されることもできる。

一方、ロードカバー１１０は図５（ａ）に示すように、ＰＴＣ素子１８０と、電極端子１７０及び絶縁部材１２０を内蔵して圧搾成形する一体型のチューブ形状に形成することもできるし、これと異なり図５（ｂ）に示すようにＰＴＣ素子１８０と、電極端子１７０及び絶縁部材１２０を収容しながら、くるむチャンネル形状の下部ロードカバー１１１と、下部ロードカバー１１１の開放した上部面に結合する、上部ロードカバー１１２で分離構成する方式で形成することもできる。

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。
従って、本発明に開示した実施例は本発明の技術思想を限定するためではなく、説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。
本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈すべきであり、それと同一範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。

本発明は車両におけるＰＴＣ素子を用いたヒーターの分野に適用できる。

１１０ ロードカバー
１２０ 絶縁部材
１７０ 電極端子
１７１ 突出部
１７２ 固定部
１８０ ＰＣＴ素子

Claims (7)

1. 電気的に発熱するＰＴＣ素子と、
   上部面が前記ＰＴＣ素子の下部面に接触するように平板型に形成され、両側部には前記ＰＴＣ素子の両側面に接触して前記ＰＴＣ素子が装着されるように突出部が形成される電極端子と、
   前記ＰＴＣ素子と接触しない前記電極端子の下部面及び前記突出部の外側面に付着される絶縁部材と、
   前記ＰＴＣ素子、電極端子及び絶縁部材が内部空間に挿入されるロードカバーと、
   を備えて前記ＰＴＣ素子の上部面及び前記絶縁部材の外側面が前記ロードカバーの内側面に接触して固定されることを特徴とするＰＴＣロード組立体。
2. 前記絶縁部材はアノダイジング処理をよって形成された絶縁コーティング層であることを特徴とする請求項１記載のＰＴＣロード組立体。
3. 前記絶縁部材は絶縁フィルムを付着して形成されることを特徴とする請求項１記載のＰＴＣロード組立体。
4. 前記電極端子突出部は前記ＰＴＣ素子の両側面の長さ方向中間地点に位置するように前記電極端子両側部の一定区間に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のＰＴＣロード組立体。
5. 前記電極端子の突出部は前記電極端子の両側部の長さ方向に沿って全区間に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＰＴＣロード組立体。
6. 前記ロードカバーは前記ＰＴＣ素子、電極端子及び絶縁部材を内蔵し圧搾成形する一体型のチューブ形状に形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＰＴＣロード組立体。
7. 前記ロードカバーは前記ＰＴＣ素子、電極端子及び絶縁部材を収容し、くるむチャンネル形状の下部ロードカバーと、
   前記下部ロードカバーの開放された上部面に結合される上部ロードカバーと、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＰＴＣロード組立体。

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