KR100498750B1 - 전기제품용 ｐｔｃ히터 및 방열판 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조 에 관한 것으로, 상부로는 일정한 간격을 갖고 직립방향으로 다수개 방열핀(11)이 구비되고, 몸체 저면부로는 장착부(12)가 일체로 형성되는 방열판(10)과;

상기 방열판(10)의 장착부(12)에 설치되어, 전원공급시 소정 온도로 정온발열되는 PTC히터(20)와;

상기 PTC히터(20) 저면으로 설치되면서, PTC히터(20)를 방열판(10)의 장착부(12)에 밀착고정시킬 수 있도록 몸체 상부면에는 밀착지지수단(31)이 형성되는 고정판(30) 및;

상기 방열판(10)에 양측으로 트여지는 출입홈(13))의 상부를 향해 PTC히터(20)를 내측에서 수용시키는 설치홈(15)으로 된 장착부(12)에 있어서;

상기 설치홈(15)에는 방열핀(11) 부분으로 방열되는 열전도율을 집중시키며, 외부로의 방열을 차단시킬 수 있도록, 방열판(10)의 방열핀(11) 하부에서 방열핀(11)을 벗어나지 않는 범위내로 설정되는 단턱부(16)가 형성되는 것에 의해, 조립의 용이성과 결합의 안정성 및 방열특성을 극대화시킬 수 있는 것이다.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

전기제품용 ＰＴＣ히터 및 방열판 구조{ＰＴＣ Heater and Heat Sink Structure for Electronic Products}

본 발명은 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조에 관한 것으로 더 상세하게는 방열판의 몸체 저면부로 장착부를 일체로 형성하고, 상기 장착부에 외측으로 절연필림이 밀봉된 PTC히터를 설치한 후, 몸체에 밀착지지수단이 구비된 고정판을 이용하여 방열판과 PTC히터를 조립할 수 있도록 하므로 써, 조립의 용이성과 결합의 안정성 및 방열특성을 극대화시킬 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 전기제품 및 전자제품 등의 히터용도로 사용되는 PTC는 (Positive Temperature Coefficient）도자 발열체는 정비례 온도계수를 가지는 반전도성 세라믹 소자이다.

그리고, PTC는 임계온도(Tc)이전에는 주위온도가 높아질수록 전기저항이 낮아지며, 온도가 임계온도에서 융점에 이르는 동안 전기저항은 온도가 높아짐에 따라 현저하게 증가하는데, 이것이 바로 PTC효과이다.

또한, PTC효과를 이용하면 각기 다른 온도계수에 따라 다른 용도의 PTC 소자발열체를 제조할 수 있다.

따라서, PTC소자는 신용도가 높고 사용이 간편하며, 안전하고 전기가 절약되는 등의 장점이 있으며, 가전제품, 전력시설, 전자시설 및 자동차 사업분야 등 광범위한 영역에 응용되며, PTC소자의 응용은 자체적 특성에 따라 크게 전기저항-온도특성의 응용, 전류-시간특성의 응용, 전압-전류특성(피상전력특성)의 응용 3가지로 나눌 수 있다.

한편, 통상적으로 전기제품 등의 히터용도로 사용되는 PTC히터와 방열판의 조합구조는 판상의 면에 상부에는 다수개의 얇고 일정한 간격과 폭을 가지며 수직으로 돌출 형성된 방열핀(FIN)이 형성되어 있다. 판상의 방열핀과 PTC세라믹히터 사이에는 절연체를 얇은 판상의 절연체가 삽입되어 있어 전기누전으로 인한 감전을 방지하도록 구성되어 있다. PTC세라믹히터는 절연재료인 세라믹 케이스 내부에 원판형의 PTC히터가 있고, 이 PTC세라믹히터에 전기를 공급할 수 있도록 돌출단자를 형성하여 전극으로 구성하고 이 전극이 세라믹케이스의 한쪽면으로 나오도록 하여 전선을 연결하고, 세라믹케이스 내부에 PTC세라믹히터와 전극판사이를 절연체로 차폐시키고 그 위를 일체로 금속케이스로 고정시킨 PTC세라믹히터를 1개 또는 다수개를 직렬연결하여 사용함으로 써, 전기적인 히팅에 의해 발열토록 구성되어 있다.

그러나, 상기한 종래의 전기제품의 히터부로 적용되는 PTC히터와 방열판의 조합 구성에서 히터는 PTC히터를 방열판에 일일이 나사로 고정시키는 구조이며, 또 방열판은 연성이 좋은 금속판을 깍아서 일일이 날을 세우는 방식인 스카빙 방열판으로 열방사효율은 좋으나 가공이 매우 까다로울 뿐 아니라 생산성이 떨어지고 가공비가 많이 드는 문제점이 있었다.

또, 방열판의 하부에 PTC히터가 나사로 체결 부착되고 다수개의 PTC히터가 직렬로 연결되어 있으며, 구조상 PTC히터가 외부로 노출되도록 되어 있어 감전의 위험이 있으며 이를 차단하기 위해 그 외부에 고무절연체 케이스를 별도로 씌워서 전기적으로 절연시켜야 하는 폐단이 있었던 것이다.

또한, PTC 세라믹히터와 방열판의 접지면 사이에 설치된 판상의 절연체는 내열성과 내절연성을 동시에 갖는 재료로 형성되어 있으나, 절연체 내열온도 보다 높은 고온의 가열상태에서는 절연막이 눌러 붙거나 시간 경과에 따라 경화되기 때문에 절연의 파괴가 일어나 누전의 위험이 상존하는 문제점이 있었다.

그리고, PTC히터와 방열판의 체결구조가 비교적 복잡함에 따라 작업공수가 증가하여 제조 단가가 높고 생산성이 낮으며, 특히 히터에서 발생된 열이 방열판을 통해 방열될때 열전도율이 매우 낮아 소비전력에 비해 열효율이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명의 목적은 방열판의 몸체 저면부로 장착부를 일체로 형성하고, 상기 장착부에 외측으로 절연필림이 밀봉된 PTC히터를 설치한 후, 몸체에 밀착지지수단이 구비된 고정판을 이용하여 방열판과 PTC히터를 조립할 수 있도록 하므로 써, 조립의 용이성과 결합의 안정성 및 방열특성을 극대화시킬 수 있도록 한 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품의 신뢰성 및 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조를 제공하는 데 있다.

상부로는 일정한 간격을 갖고 직립방향으로 다수개 방열핀(11)이 구비되고, 몸체 저면부로는 장착부(12)가 일체로 형성되는 방열판(10)과;상기 방열판(10)의 장착부(12)에 설치되어, 전원공급시 소정 온도로 정온발열되는 PTC히터(20)와;상기 PTC히터(20) 저면으로 설치되면서, PTC히터(20)를 방열판(10)의 장착부(12)에 밀착고정시킬 수 있도록 몸체 상부면에는 밀착지지수단(31)이 형성되는 고정판(30) 및;상기 방열판(10)에 양측으로 트여지는 출입홈(13))의 상부를 향해 PTC히터(20)를 내측에서 수용시키는 설치홈(15)으로 된 장착부(12)에 있어서;상기 설치홈(15)에는 방열핀(11) 부분으로 방열되는 열전도율을 집중시키며, 외부로의 방열을 차단시킬 수 있도록, 방열판(10)의 방열핀(11) 하부에서 방열핀(11)을 벗어나지 않는 범위내로 설정되는 단턱부(16)가 형성되어 달성된다.

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따라서, 본 발명인 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조는 종래의 조립구성과는 달리 방열판(10)의 몸체 하부로 구성되는 장착부(12)에 PTC히터(20)를 설치한 후 밀착지지수단(31)이 몸체에 형성된 고정판(30)을 이용하여 고정시키므로, 조립의 용이성과 결합의 안정성 및 방열특성을 극대화시킬 수 있는 것이다.

그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 구성에서 방열판의 저면부로 구성되는 장착부에 PTC히터를 설치한 후 몸체에 밀착지지수단이 형성된 고정판을 이용하여 상호 조립시키는 상태를 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에서 PTC히터가 방열판과 조립되는 상태를 도시한 정단면도이다.

도 3은 본 발명의 구성에 의해 PTC히터가 방열판과 상호 조립완료된 상태에서 장착부의 측면을 내측으로 절곡시킨 상태를 정단면도로 도시하고 있다.

즉, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명인 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조에서 방열판(10)은 몸체 상부로는 일정한 간격을 갖고 직립방향으로 다수개 형성되는 방열핀(11)이 구비되고, 몸체 저면부로는 장착부(12)가 일체로 형성된다.

그리고, 상기 방열판(10)의 몸체 저면에서 일체로 형성되는 장착부(12)는 도면에서 도시한 바와 같이 몸체 중앙부로는 개방된 출입홈(13)이 형성되고, 상기 출입홈(13)의 양측으로는 내측에서 외측으로 절곡되게 출입홈(13)이 구비되며, 상기 출입홈(13)의 상부 내측으로는 PTC히터(20)를 내측에서 수용시키는 설치홈(15)으로 구성된다.

따라서, 상기 방열판(10)의 몸체 저면부에서 출입홈(13)이 개방되게 형성된 상태에서 PTC히터(20)를 설치홈(15)이 위치시킨 상태에서 후술되는 고정판(30)이 PTC히터(20)의 저면과 밀착된 상태에서 출입홈(13)에 의해 방열판(10)의 장착부(12)에서 견고하게 밀착지지될 수 있는 것이다.

한편, 상기 방열판(10)의 저면 내측으로 형성되는 설치홈(15)은 도면에서 도시한 바와 같이 몸체 상부로 형성되는 방열핀(11) 부분으로 방열되는 열전도율을 극대화시킬 수 있는 것이며, 외부로의 방열을 차단시키는 역할도 수행할 수 있도록 단턱부(16)가 형성된다.

이 단턱부(16)는 방열판(10)의 방열핀(11) 하부에서 방열핀(11)을 벗어나지 않는 범위내로 설정하는데, 실질적으로 상기 단턱부(16)와 함께 구성되는 설치홈(15)에 PTC히터(20)가 밀착 설치되는 것이다.

여기서, 상기 방열판(10)의 장착부(12)로 양측으로 형성되는 단턱부(16)의 높이는 설치되는 PTC히터(20)의 제품 두께 등에 따라 그 설정높이를 가변시킬 수 있으며, 이러한 구성역시 본 발명의 구성에 포함된다.

그리고, 도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이 PTC히터(20)가 설치홈(15)이 위치된 후 고정판(30)에 의해 1차설치가 완료된 상태에서는 단턱부(16)를 내측으로 절곡시켜 설치홈(15)에 위치되는 PTC히터(20)를 보다 견고하게 장시간 안정되게 고정시킬 수 있다.

이는 결국, 도면에서 도시한 바와 같이 단턱부(16)의 내측 직각부위에는 단턱부(16)를 내측으로 보다 용이하게 절곡시킬 수 있도록 절곡홈(17)이 형성되어 있으므로, PTC히터(20)와 이와 연계시켜 고정판(30)의 설치후 단턱부(16)를 내측으로 절곡시키면서 밀착의 안정성으로 인한 열이 외부로 방열되는 것을 최소할 할 수 있는 것이며, 고정력 역시 극대화시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 방열판(10)의 장착부(12)에 설치되어, 전원공급시 소정 온도로 정온발열되는 PTC히터(20)의 외측으로는 PTC히터(20)의 외측부에서 감싸지게 설치되는 절연필름부(40)가 설치된다.

상기 절연필름부(40)는 도면에서 도시한 바와 같이 PTC히터(20)의 외측에서 감싸지게 설치되면서, 주머니 형태로 한쪽은 융착시켜 밀봉시키고 다른 한쪽은 히터전극과 연결된 전선이 나오도록 형성하는 것이다.

따라서, 상기와 같이 PTC히터(20)의 외측에서 감싸지게 절연필름부(40)가 설치되므로, 종래 별도의 절연케이스의 설치 없이도 내절연성과 내열성 및 열전도가 우수하므로, 이로인한 방열효과를 극대화시킬 수 있으며, 누전 및 장시간의 경과에 따라 필림의 내열성 및 내절연성이 파괴될 염려가 없는 안정된 구조를 갖는 것이다.

한편, 상기 방열판(10)의 장착부(12)로 설치된 PTC히터(20)의 저면으로는 위치된 상태에서 PTC히터(20)를 보다 견고하게 장착부(12)에 밀착 지지 및 고정시킬 수 있도록 고정판(30)이 설치된다.

상기 고정판(30)은 도면에서 도시한 바와 같이 장착부(12)의 양측으로 구성되는 단턱부(16) 내경 크기로 형성되며, 몸체 상부면에는 밀착지지수단(31)이 형성된다.

그리고, 상기 밀착지지수단(31)은 방열판(10)의 단턱부(16) 내측으로 위치된 상태에서 PTC히터(20)를 상부 설치홈(15)으로 강력하게 지지할 수 있도록, 양측이 절개되면서 상부로 돌출되면서 소정 텐션을 유지할 수 있는 판스프링 형태의 안장형 비드(32)로 구성된다.

그리고, 상기 비드(32)는 도면에서 도시한 바와 같이 하나가 아닌 소정 간격 및 배열을 갖고 다수개 형성하여 PTC히터(20)의 밀착지지 효과를 향상시키는 것이 좋다.

이때, 적용되는 제품등에 따라 PTC히터(20)의 적용갯수가 다수개 설치되는 구성 등에서도 용이하게 PTC히터(20)를 지지할 수 있도록 다수개 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 고정판(30)의 몸체 상부 중앙부로 소정 텐션을 갖도록 형성되는 비드(32)의 전,후면에도 밀착지지수단(31)인 엠보싱부(33)가 형성된다.

상기 엠보싱부(33)는 PTC히터(20)의 히터전극과 PTC히터(20)의 전,후면을 보다 견고하게 밀착지지시킬 수 있도록 형성되는 것이므로, 몸체 중앙부의 비드(32)와 전,후면에 형성된 돌출된 엠보싱부(33)를 통해 PTC히터(20)를 견고하면서 간편하게 방열판(10)의 장착부(12) 내측으로 밀착 고정시킬 수 있는 것이다.

따라서, 종래 방열판과 PTC히터와의 조립구성이 비교적 복잡하고 설치후에도 열효율이 저하되는 문제점이 있었지만, 본 발명은 방열판(10)과 PTC히터(20)를 장착부(12) 내에서 단턱부(16)와 고정판(30)을 이용하여 간편하면서도 견고하게 고정시키면서, 열방열효과는 극대화시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 조립공수 및 작업공수가 저감되므로, 전체적인 제품의 신뢰성 및 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 지금까지 설명한 본 발명인 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조는 일반적으로 전기 및 전자제품 구성군에서 방열부 및 히터부 구성에 모두 적용시켜 사용할 수 있는 것이며, 적용범위에 따라서는 다양한 제품군에 모두 적용시켜 사용할 수 있으므로, 예를 들어 음식물 쓰레기 처리장치의 열풍건조시 필요한 히터부의 구성 등과 같은 방열부와 히터부를 필요로 하는 모든 제품군에 적용시켜 사용할 수 있는 동시에 본 발명의 구성에 모두 포함됨을 밝혀둔다.

상기한 본 발명의 구성에 의하면, 첫째, PTC히터와 방열판의 상호 조립시 밀착성 및 안정성 유지로 적은 에너지 소비로 높은 온도 방열효과를 볼 수 있다.

둘째, 조랩생산성 향상 및 안정된 품질력을 확보할 수 있다.

셋째, 다수개의 PTC히터를 용량에 따라 용이하게 적용시키면서 조절하여 사용할 수 있다.

넷째, 절연필림에 내장된 PTC히터를 사용하므로 써, 열전도효율을 극대화시킬 수 있다.

다섯째, PTC히터의 접지전극의 안정성을 확보할 수 있으므로, 이로인한 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.

여섯째, 부품공수의 절감으로 인한 생산성 향상을 위한 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

일곱째, PTC히터 전극부위와 결선부분을 주머니형태의 절연필림부 안에 삽입시켜 사용하므로, 누전 및 감전위험을 차단시킬 수 있다.

여덜째, 에너지 소비 및 전기, 전자제품의 히터부와 방열부에 모두 적용가능하므로, 제품의 활용성을 극대화시킬 수 있다.

그러므로, 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1 은 본 발명의 구성을 도시한 분해 사시도.

도 2는 본 발명에서 PTC히터가 방열판과 조립되는 상태를 도시한 정단면도.

도 3은 본 발명의 구성에 의해 PTC히터가 방열판과 상호 조립완료된 상태를 도시한 정단면도.

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 - 방열판 11 - 방열핀

12 - 장착부 13 - 출입홈

14 - 걸림턱 15 - 설치홈

16 - 단턱부 17 - 절곡홈

20 - PTC히터 30 - 고정판

31 - 밀착지지수단 32 - 비드

33 - 엠보싱부 40 - 절연필름부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 상부로는 일정한 간격을 갖고 직립방향으로 다수개 방열핀(11)이 구비되고, 몸체 저면부로는 장착부(12)가 일체로 형성되는 방열판(10)과;

   상기 방열판(10)의 장착부(12)에 설치되어, 전원공급시 소정 온도로 정온발열되는 PTC히터(20)와;

   상기 PTC히터(20) 저면으로 설치되면서, PTC히터(20)를 방열판(10)의 장착부(12)에 밀착고정시킬 수 있도록 몸체 상부면에는 밀착지지수단(31)이 형성되는 고정판(30) 및;

   상기 방열판(10)에 양측으로 트여지는 출입홈(13))의 상부를 향해 PTC히터(20)를 내측에서 수용시키는 설치홈(15)으로 된 장착부(12)에 있어서;

   상기 설치홈(15)에는 방열핀(11) 부분으로 방열되는 열전도율을 집중시키며, 외부로의 방열을 차단시킬 수 있도록, 방열판(10)의 방열핀(11) 하부에서 방열핀(11)을 벗어나지 않는 범위내로 설정되는 단턱부(16)가 형성됨을 특징으로 하는 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 방열판(10)의 장착부(12)에 설치되어, 전원공급시 소정 온도로 정온발열되는 PTC히터(20)의 외측으로는 감싸지게 절연필름부(40)가 설치됨을 특징으로 하는 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조.
5. 청구항 3항에 있어서, 상기 고정판(30)의 밀착지지수단(31)은 몸체 상부에서 양측이 절개되면서 상부로 돌출되면서 소정 텐션을 유지할 수 있는 판스프링 형태의 안장형 비드(32)로 구성됨을 특징으로 하는 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조.
6. 청구항 3에 있어서, 상기 고정판(30)의 밀착지지수단(31)은 비드(32)의 전,후면으로 형성되는 엠보싱부(33)로 구성됨을 특징으로 하는 전기제품용 PTC히터 및 방열판 구조.