KR20090098029A - 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기에 관한 것으로서, 발열부재, 전원과 연결하여 발열부재가 통전되면서 발열되도록 하기 위한 전극단자와, 중공 캐비티를 갖는 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편을 포함하며, 상기 정온도계수 발열부재가 수납 캐비티 내에 설치되고, 상기 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편이 일체로 성형되며, 상기 핀 방식의 방열편은 수납 캐비티의 외부 표면에 위치하고, 상기 수납 캐비티의 양단 입구는 밀봉부재로 밀봉되어, 상기 전극단자가 수납 캐비티의 일단 또는 양단 입구의 밀봉부재로부터 뻗어 나오도록 구성된다. 본 가열기는 PTC 발열부재가 완전히 밀봉된 구조 내에 위치하도록 함으로써 종래의 PTC 가열기 제품의 방수와 절연 문제를 해결하였고, 제품이 더욱 안전해지고 방열성능이 더욱 우수해졌다.
Description
본 발명은 새로운 가열기에 관한 것으로서, 특히 PTC(정온도계수) 세라믹 서미스터를 발열부재로 하는 핀(fin) 방식의 가열기에 관한 것이다.
PTC(정온도계수) 서미스터 가열기는 독특한 특성 때문에 자동 항온과, 화염이 없고, 사용수명이 길며, 전원전압파동의 영향을 적게 받고, 전열 전환율이 높다는 등의 특징을 지니고 있어 이미 온풍기, 건조기, 열수기, 공조기 등 전자제품에 광범위하게 쓰이고 있다.
종래의 PTC 가열기의 알루미늄 방열스트립의 구조는 도 1에 도시된 바와 같으며, 파상형 방열편(17)이 얇은 알루미늄판에 용접된 후, 실리카겔을 이용하여 마찬가지로 알루미늄 재질이면서 내부에 PTC 발열부재가 방치되는 수납 캐비티와 접합되어 구성된다. 이러한 PTC 가열기는 장기간 낮은 풍속과 고온의 작동 조건 하에서 실리카겔의 노화 및 접착성능 저하의 현상이 필연적으로 나타나게 되는 동시에 냄새도 발생하며, 나아가 가열기 공률의 불안정과 심각한 감쇠를 유발하여 소비자들에게 품질에 대한 우려를 안겨줄 수 있다.
이상에서 제기한 문제점에 착안하여, 공정 기술이 발전함에 따라 사람들은 장기간의 작동에도 환경의 영향을 쉽게 받지 않는 PTC 가열기를 발명해내었다. 이러한 가열기는 종래에 파상형 방열편 방식을 채택한 PTC 가열기와 달리, 핀 구조를 지니는 방열편 방식을 채택하고 있다. 핀 방식의 방열편이 파상형 방열편과 구별되는 점은 릴리빙 선반을 통하여 가공된 것으로서, 형상은 새가 날개를 펼친 날개모양이고, 핀 방식의 방열편은 방열 알루미늄판과 일체형으로 가공될 수 있으며, 상하 두 개의 알루미늄판은 다시 각종 방식의 접합을 통하여 PTC 발열부재를 설치할 수 있는 수납 캐비티를 형성한다. 이러한 방식은 실리카겔을 이용하여 접합했을 때 실리카겔의 노화 및 냄새가 발생하는 문제점을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 방열 효과도 향상시킬 수 있다. 그 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, PTC 발열부재(8), 금속 전극판(6), 절연층(7), 강성 삽입핀(9), 제 1 방열판(21)과 제 2 방열판(31)을 포함한다. 금속 전극판(6)은 PTC 발열부재(8)의 양측 평면에 긴밀히 부착되고, 절연층(7)은 금속 전극판(6)의 바깥둘레에 긴밀히 피복되며, 제 1 방열판(21)과 제 2 방열판(31)의 두 개의 장측은 맞물림 장치를 통하여 하나의 수납 캐비티를 견고하게 형성하여, PTC 발열부재(8), 금속 전극판(6), 절연층(7)이 수납캐비티 내부에 위치된다. 제조공정이 제한적이므로, 수납 캐비티는 상하 두 개의 방열 알루미늄판이 방열 알루미늄판의 두 장측변의 홈을 통하여 하나의 캐비티를 형성하도록 체결되고, 아울러 두 체결홈 사이에 삽입되는 강성 삽입핀(9)을 통하여 상하 두 개의 방열 알루미늄판이 그 내부에 방치된 PTC 발열부재를 단단히 압박함으로써 양호하게 열전도가 이루어지게 된다.
가열기의 응용범위가 넓어짐에 따라, 어떤 상황에서는 가열기가 습한 곳에 위치하거나 심지어 액체 환경, 예를 들어 액체가열기, 욕실가열기 및 공조기 실외기 가열 등과 같은 영역에 응용될 수가 있다. 그런데 종래의 이러한 핀 방식의 가열기는 수납 캐비티가 밀폐식이 아니기 때문에, 물의 침투가 전기의 쇼트 현상을 일으킬 수 있으며, 따라서 상기 가열기로는 이러한 습하거나 액체 환경에서 장기간 응용할 수 없다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 장기간 작동 가능하면서 물이나 또는 기타 액체 환경에서도 작동되며, 전기 안전의 우려가 없는 정온도계수 서미스터 가열기를 제공하고자 한다.
상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에서는 발열부재와, 전원에 연결하여 발열부재가 통전되면서 발열되도록 하는 전극단자와, 중공형 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편을 갖춘 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기를 제공한다. 상기 정온도계수 발열부재는 수납 캐비티 내부에 설치되고, 상기 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편은 일체로 성형되며, 상기 핀 방식의 방열편은 수납 캐비티의 외부표면에 위치되고, 상기 수납 캐비티 양단의 입구는 밀봉부재로 밀폐되며, 상기 전극단자는 수납 캐비티의 일단 또는 양단 입구의 밀봉부재로부터 뻗어 나오도록 구성된다.
상기 밀봉부재는 방수 밀봉겔 또는 밀봉개스킷인 것이 바람직하다.
본 발명은 더 나아가 상기 가열기에 발열부재를 수납 캐비티 내부에 고정시키기 위한 고정구조를 더 포함한다.
상기 수납 캐비티는 직사각형이 바람직하며, 상기 고정구조는 수납 캐비티의 양 상대측면에 위치하여 수납 캐비티의 축방향을 따라 연장되는 "V"자형 홈, "U"자형 홈 또는 "W"자형 홈으로서, 상기 홈의 저변은 수납 캐비티의 공간 내부를 향해 함몰된다. 상기 고정구조는 또한 수납 캐비티 내벽과 발열부재 사이에 위치하는 탄 성편일 수도 있다.
상기 "V"자형 홈, "U"자형 홈 또는 "W"자형 홈이 소재하는 측면은 핀 방식의 방열편이 소재하는 측면과 서로 수직을 이룬다.
상기 발열부재는 정온도계수 서미스터, 금속전극판과 절연층을 포함하며, 금속전극판은 서미스터 표면에 긴밀히 부착되고, 절연층은 금속전극판의 바깥둘레에 피복되며, 상기 전극단자는 금속전극판과 연결되고, 상기 전극단자의 바깥둘레에 절연층이 피복된다.
상기 가열기는 또한 전극단자와 금속전극판의 연결부위에 끼워지는 방수절연마개를 더 포함한다. 상기 마개는 방수절연마개이며, 상기 수납 캐비티의 입구와 마개 사이의 틈새부위는 밀봉부재로 밀폐된다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다:
1) 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편은 일체형 구조를 채택하고, 방수 밀봉겔로 수납 캐비티의 입구와 마개 사이를 밀봉하여 수납 캐비티 내부가 완전히 밀폐되기 때문에 물의 침투를 방지하여 가열기가 습하거나 심지어 액체 환경에서도 전기의 쇼트 현상이 발생하지 않는다.
2) 종래의 기술과 비교하여, 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편은 일체형 구조를 채택하였기 때문에 수납 캐비티 양측의 홈을 가공할 필요가 없고, 또한 삽입핀을 사용할 필요가 없어 부품의 가공 난이도를 낮추고 재료를 절약할 수 있다.
3) 수납 캐비티는 직사각형이며, 양 상대 측면에 수납 캐비티의 축방향을 따 라 캐비티 내부로 함몰되는 "V"자형 홈 구조를 설치하여, 소성성형 방법을 통해 수납 캐비티를 압박할 수 있으므로, 내부 공간에 위치한 정온도계수 발열부재가 더욱 긴밀하게 수납 캐비티 및 핀 방식의 방열편의 일체형 구조와 접촉될 수 있어, 에너지 전달과 발산이 용이하여 발열효과가 향상된다.
본 발명의 특징 및 장점에 대하여 실시예를 첨부도면과 결합하여 상세히 설명하고자 한다.
실시예
1
도 3에 도시된 바와 같이, 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기는 발열부재, 전극단자(4), 수납 캐비티(1)와 핀 방식의 방열편(11)을 포함하며, 수납 캐비티(1)와 핀 방식의 방열편(11)은 일체형 구조로서, 상기 일체형 구조는 알루미늄재질로 전체가 가공되어 이루어진다. 핀 방식의 방열편은 릴리빙 선반을 통하여 가공된 것으로서, 실리카겔 접착 또는 용접 등과 같은 어떠한 방식도 사용하지 않고도 방열편이 수납 캐비티 외부표면에 위치되며, 발열부재는 수납 캐비티(1)의 공간에 위치한다. 발열부재는 정온도계수 서미스터(8), 금속전극판(6)과 절연층(8)을 포함하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 금속절연판(6)은 서미스터(8) 표면에 긴밀히 접착되어 서미스터(8)에게 작동전압을 제공한다. 절연층(7)은 금속전극판(6)의 바깥둘레에 피복되어, 이로써 전기를 지니는 금속전극판과 알루미늄재질의 수납 캐비티가 서로 접촉되면서 누전되는 문제점을 방지할 수 있다. 전극단자(4)의 일단은 수납 캐비티(1)의 입구로부터 뻗어 나와 전원에 연결되고, 타단과 금속전극판(6)은 접착 또는 용접 방식으로 고정되어, 금속전극판(6)이 전원에서 제공되는 전압을 얻을 수 있으며, 또한 서미스터(8)와 함께 회로를 구성한다. 전극단자(4)는 수납 캐비티(1)의 일단의 입구로부터 뻗어 나올 수도 있고, 양단의 입구로부터 뻗어 나올 수도 있다. 수납 캐비티(1)의 공간이 방수 기능을 갖춘 밀폐공간을 형성하도록, 양단의 입구 부위가 방수 밀봉겔(2)로 밀봉되고, 전극단자(4)는 방수 밀봉겔(2)을 관통하여 뻗어 나온다. 실제 가공 시, 먼저 전극단자(4)를 수납 캐비티(1)의 입구로부터 뻗어 나오게 한 후, 방수 밀봉겔(2)을 사용하여 전극단자(4)와 수납 캐비티(1)의 입구 사이의 틈새를 밀봉하고, 수납 캐비티(1)의 입구에 마개를 설치한다. 마개(3)는 방수절연마개를 사용하여, 전극단자와 금속전극판 연결부위에 끼움으로써 위치고정 및 절연 작용을 일으키도록 한다. 방수 밀봉겔(2)은 수납 캐비티의 입구와 마개(3) 사이의 틈새를 밀봉하여, 내부 공간을 완전히 밀폐시킨다. 전극단자(4)의 바깥둘레에 절연층을 피복하여 절연 작용뿐만 아니라 물의 침입을 방지할 수 있도록 함으로써, 정온도계수 서미스터 가열기는 습하거나 심지어 액체 환경에서도 작동이 가능하게 된다.
실시예
2
실시예 1과 비교하여 다른 점은 도 5에 도시된 바와 같이, 수납 캐비티가 직사각형으로서, 수납 캐비티의 양 상대측면에 수납 캐비티의 축방향을 따라 "V"자형 홈을 설치한데 있다. "V"자형 홈의 저변은 캐비티 내부를 향해 함몰되며, "V"자형 홈이 소재한 측면과 핀 방식의 방열편이 소재한 측면이 상호 수직을 이룬다. 이러한 설계의 장점은 소성성형 방법을 통하여 프레스 금형을 사용해 "V"자형 홈과 수 직을 이루는 방향을 따라 수납 캐비티를 가공함으로써, 수납 캐비티가 내부를 향해 변형과 수축을 하도록 하고, 힘을 연속적으로 조절할 수 있게 함으로써 양 금속 절연판(6)과 각각의 PTC 가열부재(8)가 양호하게 긴밀히 접촉되고, 또한 수납 캐비티와 양호하게 접촉되어 전열효율이 충분히 향상되고 발열 성능이 향상되도록 하는데 있다. 수납 캐비티 내부의 발열체를 고르게 압박하기 위해, 수납 캐비티의 모서리에 수납 캐비티가 내부로 함몰되도록 하는 압박홈을 배열하여, 가공 시, 클램핑 공구로 수납 캐비티의 모서리를 눌러준다. 수납 캐비티의 모서리는 직사각형의 네 개의 모서리를 말하며, 수납 캐비티가 내부로 함몰되어 캐비티 내부의 발열체를 눌러주도록 한다.
실시예
3
실시예 1, 2와 비교하여 다른 점은, 도 6에 도시된 바와 같이, 수납 캐비티의 양 상대측면에 수납 캐비티의 축방향을 따라 "U"자형 홈을 설치한데 있다. "U"자형 홈의 저변 역시 캐비티 내부로 함몰되며, 소성성형 방법을 통하여 수납 캐비티가 내부를 향해 변형과 수축을 하면서 "V"자형 홈과 동일한 응용 효과를 얻을 수 있다.
이밖에, 고정구조는 수납 캐비티의 양 상대측면에 위치하여 수납 캐비티의 축방향을 따라 설치되는 "W"자형 홈일 수도 있다.
실시예
4
실시예 1, 2, 3과 비교하여 다른 점은, 고정구조가 수납 캐비티 내벽과 정온도계수 발열부재 사이에 위치하는 탄성편인데 있다. 탄성편의 압박을 통하여, 양 금속 전극판(6)과 각각의 PTC 발열부재(8)가 양호하게 긴밀히 접촉되고, 금속 탄성편을 통해 수납 캐비티와 양호하게 접촉될 수 있다. 탄성편은 금속탄성편이며, 수납 캐비티의 하나의 측벽과 정온도계수 발열부재 사이에 삽입될 수도 있고, 수납 캐비티의 2개, 3개 또는 4개의 측벽과 정온도계수 발열부재 사이에 삽입될 수도 있다. 금속탄성편은 도 7에 도시된 바와 같이 금속판(24) 및 그 위에 프레스 절삭한 하나 이상의 탄성설편(25)으로 구성된다. 탄성설편(25)의 수량과 밀도는 탄성의 필요에 따라 결정한다. 금속탄성편은 도 8에 도시된 바와 같이 물결형 금속편일 수도 있다.
PTC 가열부재(8) 사이는 내부 공간을 메우기 위한 운모편(mica)을 채워 넣을 수도 있다.
본 발명은 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편을 일체형으로 성형 가공하고, 수납 캐비티의 양 상대측면에 수납 캐비티의 축방향을 따라 내부로 함몰되는 "V"자형 홈 방식을 채택하고, 밀봉부재로 수납 캐비티의 입구와 마개 사이를 밀폐시키는 등의 기술 수단을 사용하여, 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기의 발열효과와 전열효과를 보장하는 동시에, 방수작용을 지니도록 함으로써, 가열기가 습하거나 심지어 액체 환경에서 장기간 작동할 수 있는 안정성을 갖추어 환경의 영향을 쉽게 받지 않는다.
이상의 내용은 구체적인 바람직한 실시방식을 결합하여 본 발명에 대해 상세히 설명한 것으로서, 본 발명의 구체적인 실시예가 이러한 설명에만 국한된다고 인정할 수 없으며, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자는 본 발명의 구상을 벗어나지 않는다는 전제 하에, 예를 들어 전극단자를 사용하지 않고 직접 전원 도선을 금속전극판과 연결시키는 등과 같은 간단한 추론과 변경을 할 수 있으며, 이는 본 발명이 제출하는 청구항에 확정된 특허보호범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.
도 1은 종래의 서미스터 가열기의 입체구조도,
도 2는 현재의 서미스터 가열기의 입체구조도,
도 3은 본 발명의 실시예 1의 입체구조도,
도 4는 본 발명의 실시예 1의 입체분해구조도,
도 5는 본 발명의 실시예 2의 구조도,
도 6은 본 발명의 실시예 3의 구조도,
도 7은 본 발명의 실시예 4 중 탄성편의 구조도 및
도 8은 본 발명의 실시예 4 중 탄성편의 또 다른 구조도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편의 일체형 구조
2: 방수겔 3: 마개
4: 전극단자 6: 금속전극판
7: 절연층 8: 서미스터
9: 강성 삽입핀 17: 파상형 방열편
21: 제 1 방열판 24: 금속판
25: 탄성 설편 31: 제 2 방열판
Claims (10)
- 발열부재, 전원에 연결하여 발열부재가 통전되면서 발열되도록 하기 위한 전극단자 및 중공형 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편을 포함하며, 정온도계수 발열부재가 수납 캐비티 내에 설치되는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기에 있어서,상기 수납 캐비티와 핀 방식의 방열편은 일체로 성형되고, 상기 핀 방식의 방열편은 수납 캐비티의 외부표면에 위치하며, 상기 수납 캐비티의 양단 입구가 밀봉부재로 밀폐되고, 상기 전극단자가 수납 캐비티의 일단 또는 양단 입구의 밀봉부재로부터 뻗어 나오는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 1 항에 있어서,상기 밀봉부재는 방수 밀봉겔 또는 밀봉개스킷인 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 2 항에 있어서,상기 가열기는 발열부재를 수납 캐비티 내에 고정시키기 위한 고정구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 3 항에 있어서,상기 수납 캐비티는 직사각형이고, 상기 고정구조는 수납 캐비티의 양 상대 측면에 위치하여 수납 캐비티의 축방향을 따라 뻗어 나오는 "V"자형 홈, "U"자형 홈 또는 "W"자형 홈으로서, 상기 홈의 저변이 수납 캐비티의 공간 내부로 함몰되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 4 항에 있어서,상기 "V"자형 홈, "U"자형 홈 또는 "W"자형 홈이 소재하는 측면은 핀 방식의 방열편이 소재하는 측면과 서로 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 5 항에 있어서,상기 수납 캐비티의 모서리에 수납 캐비티가 내부로 함몰되도록 하기 위한 압박홈이 배열되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 3 항에 있어서,상기 수납캐비티는 직사각형이며, 상기 고정구조는 수납 캐비티 내벽과 발열부재 사이에 위치하는 탄성편인 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발열부재는 정온도계수 서미스터, 금속전극판과 절연층을 포함하며, 금 속전극판은 서미스터 표면에 긴밀히 부착되고, 절연층은 금속전극판의 바깥둘레에 피복되며, 상기 전극단자는 금속전극판과 연결되고, 상기 전극단자 바깥둘레에 절연층이 피복되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 8 항에 있어서,상기 가열기는 전극단자와 금속전극판 연결부위에 끼워지는 절연마개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
- 제 9 항에 있어서,상기 마개는 방수절연마개이며, 상기 수납 캐비티의 입구와 마개 사이의 틈새 부위는 밀봉부재로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 정온도계수 서미스터 가열기.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2957840A1 (de) | 2014-06-18 | 2015-12-23 | MAHLE International GmbH | Elektrische Heizvorrichtung |
| CN107148094A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 谢彦君 | 一种水暖电加热器 |
| CN111993810A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-27 | 得力集团有限公司 | 一种铆头结构的制造方法及铆头结构 |
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2008
- 2008-03-13 KR KR1020080023174A patent/KR20090098029A/ko not_active Application Discontinuation
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| EP2957840A1 (de) | 2014-06-18 | 2015-12-23 | MAHLE International GmbH | Elektrische Heizvorrichtung |
| US9894715B2 (en) | 2014-06-18 | 2018-02-13 | Mahle International Gmbh | Electric heating device |
| CN107148094A (zh) * | 2016-03-01 | 2017-09-08 | 谢彦君 | 一种水暖电加热器 |
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