난방 장치의 열 생성 부재 document_id A220623019351

본 발명은 공기를 가열하기 위한 난방 장치의 열 생성 부재(heat-generating element)에 관한것으로, 적어도 하나의 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소자와, 상기 PTC 소자의 양 측면에 배치된 전기 스트립 도체(electric strip conductor)들을 포함하는 열 생성 부재에 관한 것이다. 상기와 같은 열 생성 부재의 일예가, 본 출원인에 의해 출원된 바 있는 EP 1 061 776호에 개시 되어 있다. 특히, 상기 열 생성 부재는 자동차용 보조 히터에서 이용되며, 또한 다수의 PTC 소자들을 구비하는 데, 이들 PTC 소자들은 하나 뒤에 다른 하나가 배치되는 방식으로 일렬로 배열되고, 전기 스트립 도체들을 통해 에너지 공급을 받으며, 상기 전기 스트립 도체들은 서로에 대해 평행하게 연장하고 상기 PTC 소자들의 양 측면에 편평하게 배치된다. 상기 스트립 전도체들은 일반적으로 평행한 금속 스트립들로 형성된다. 상기와 같이 형성된 열 생성 부재들은 자동차 내의 공기를 가열하기 위한 난방 장치에 이용되는 데, 이 때 상기 난방 장치는 다층 구조의 열 생성 부재들을 구비하며, 이들 열 생성 부재들의 양측면에는 방열 부재(heat-emitting element)들이 배치된다. 상기 방열 부재들은 상대적으로 우수한 열 전도성을 나타내는 접촉을 이룰 수 있도록 지지 장치에 의해 상기 열 생성 부재들에 밀착 배치된다. 전술한 바와 같은 종래 기술에 따르면, 상기 난방 장치의 지지 장치는 프레임에 의해 형성되는데, 상기 프레임 내에서는 서로에 대해 평행으로 연장하는 다층의 열 생성 및 방열 부재들이 바이어스 스프링에 의해 지지된다. 일반적인 열 생성 부재와 일반적인 난방 장치를 개시하고 있는 또 다른 예로서 EP 1 467 599 호를 들 수 있는 바, 상기 EP 특허 출원에서는, 상기 열 생성 부재는 하나 뒤에 다른 하나가 배치되는 형태로 하나의 레벨에서 일렬로 배열된 다수의 PTC 소자들에 의해 형성되며, 상기 PTC 소자들은 세라믹 부재들 또는 양 온도 계수 써미스터들(positive temperature coefficient thermistors)이라고 명명되며 그들의 양 측면에 배치된 스트립 전도체들을 통하여 에너지 공급을 받는다. 상기 스트립 전도체들 중의 하나는 둘레 방향으로 폐쇄된 프로파일(profile)을 가지며, 나머지 하나의 스트립 전도체는 금속 스트립으로 형성되는데, 이 금속 스트립은 상기 둘레 방향으로 폐쇄된 금속 프로파일에 의해 지지되며, 그 사이에는 전기적 절연층(insulating layer)이 개재된다. 상기 방열 부재들은 세그먼트들(segments)로 이루어지며, 이들 세그먼트들은 다수의 평행한 계층을 이루어 배열되며 또한 상기 둘레 방향으로 폐쇄된 금속 프로파일에 대해 직각으로 연장한다. 상기 EP 1 467 599호에 의해 개시된 종래의 난방 장치에서는, 전술한 바와 같은 형태로 형성된 다수의 둘레 방향으로 폐쇄된 금속 프로파일들이 제공되며, 상기 금속 프로파일들은 서로에 대해 평행하게 배열된다. 소정의 정도까지, 상기 세그먼트들은 상기 둘레 방향으로 폐쇄된 프로파일들의 사이로 연장하고 또한 소정의 정도까지 그들을 지나서 돌출한다. 전술한 열 생성 부재들의 경우, 상기 스트립 전도체들은 상기 PTC 소자들과 양호한 전기 접촉을 유지하여야만 하는 조건이 요구된다. 그렇지 않은 경우 발생할 문제는 전도 저항이 증가한다는 것이며, 이 문제는 특히 상기 열 생성 부재들이 자동차용 보조 히터로서 이용되는 경우에 고 전류로 인하여 국부적인 과열을 초래할 수도 있다. 이와 같은 열적 사고가 발생하는 경우, 상기 열 생성 부재가 손상되는 결과가 발생할 수도 있다. 또한, 상기 PTC 소자들은 자가 조절형 저항 히터들(self-regulating resistance heaters)로서 온도가 증가할수록 방출하는 열량을 감소시키는 특성을 가지고 있어서, 국부적 과열은 상기 상기 PTC 소자들의 자가 조절형 특성에 있어서의 혼란을 초래할 수 있다. 또한, 보조 히터에서 국부적 고온이 발생하는 경우, 증기 또는 가스가 발생하여 탑승한 사람들에게 직접적 위험을 유발할 수도 있다. 또 다른 문제는 종래의 열 생성 부재들을, 예를 들어 500 V에 달하는 전압과 같은 고도의 구동 전압에서 사용하는 경우에 발생할 수 있다. 한편으로는, 상기 방열 부재들을 거슬러 흐르는 공기가 습기 및/또는 먼지를 수반할 수 있으며, 이들 습기 및/또는 먼지가 상기 난방 장치내로 침투하여 전기적 플래시오버(flashover), 즉 단락을 초래할 수 있다는 것이다. 다른 한편으로는, 상기 난방 장치의 영역 내에서는 작업하는 작업자들을 상기 열 생성 부재의 또는 상기 난방 장치의 전기 전도 부품들로부터 보호해야만 하는 근본적인 문제가 존재한다는 것이다.