KR20240137042A - 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
제습하기 위한 장치(1)는, 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하는 입구(5), 및 출구(6)를 포함하는 박스(3), 열을 발생시키도록 제어될 수 있는 가열 모듈, 상기 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않을 때, 수분을 흡수(adsorb)하고, 상기 가열 모듈(7)에 의해 가열될 때, 흡수된 수분을 탈착(desorption)에 의해 반환하도록 구성된 흡습제(desiccant)(8), 상기 입구(5) 및 상기 출구(6)를 교대로 개방하고 폐쇄하도록 이동될 수 있는 이동식 플러그(9), 상기 가열 모듈(7)이 흡습제(8)를 가열하지 않을 때, 상기 이동식 플러그(9)를 이동시키도록 구성된 바이어스 스프링(bias spring)(10) 및 상기 가열 모듈(7)이 상기 흡습제(8)를 가열할 때, 상기 이동식 플러그(9)를 이동시키도록 구성된 형상 기억 합금 스프링(11)을 포함하고, 상기 형상 기억 합금 스프링(11)은 상기 가열 모듈(7)에 의해 상기 흡습제(8)와 동시에 가열될 수 있다. 상기 제습하기 위한 장치(1)는 임의의 유형의 밀폐형 케이싱을 제습하는 데 적합하고, 설계 및 전력 소비 모두에서 비용 효율적이며, 작은 크기 및 단순한 설계로 인해 구현하기가 쉽다.
Description
본 개시는 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치를 다루고 있다. 이 장치는, 특히 차량의 헤드램프 케이싱으로부터 습기를 제거하는 데 사용하기 적합하다.
많은 활동 분야에서, 다양한 목적을 위해 밀폐형 케이싱에 장비를 배치할 필요가 있다. 예를 들면, 밀폐형 케이싱은 외부 위협으로부터 장치를 보호하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 밀폐형 케이싱은, 특히 실외 구현의 경우 상기 케이싱 내에 습기가 발생하기 쉽고, 이는 케이싱에 포함된 장치에 해로울 수 있다.
예를 들면, 차량 헤드램프는 밀폐형 케이싱 내부에 유리 및 광원을 갖는 밀폐형 케이싱을 포함한다. 이러한 헤드램프는 통상적으로 완전히 밀봉되어 있지 않다. 따라서, 습기가 헤드램프의 케이싱 내부로 침투할 수 있다. 이 습기는 헤드램프의 전기 구성요소에 해로울 수 있다. 또한 헤드램프의 유리나 렌즈에 응결(condensation)될 수 있다. 이러한 응결은 헤드램프의 조명에 영향을 미쳐 효율성을 저하시킬 수 있다.
해결책은 헤드램프의 습기를 제거하기 위해 장치를 사용하는 것이다. 이러한 장치는 통상적으로 공기 중의 습기를 흡수(adsorb)하기 위한 흡습제(desiccant), 및 흡습제를 가열하기 위한 열원을 포함한다. 가열은 이전에 흡수된 습기를 탈착(desorption)하여 흡습제를 방출하게 한다. 이 장치는 또한 흡습제를 포함하는 장치의 공간이 헤드램프의 케이싱 내부 및 외부와 연통하도록 개구부를 교대로 개방하고 폐쇄하는 셔터를 포함한다. 셔터는 전기 모터에 의해 회전 운동으로 구동된다.
그럼에도 불구하고 이 해결책은 복잡한 전기 구현 및 큰 전력 소비를 필요로 한다. 결과적으로, 이 해결책은 완전히 만족스럽지 않다.
본 개시의 목적은 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치를 제안함으로써 최신 기술의 단점을 극복하는 것이다.
본원의 개시 내용에 따르면, 제습하기 위한 장치는, 적어도:
- 적어도 하나의 입구 및 하나의 출구를 포함하는 챔버를 규정하는 박스로서, 상기 입구는 상기 챔버가 밀폐형 케이싱 내부와 연통하도록 구성되고, 상기 출구는 상기 챔버가 밀폐형 케이싱 외부와 연통하도록 구성되는, 상기 박스 - ;
- 열을 발생시키도록 제어될 수 있는 가열 모듈;
- 흡습제로서, 상기 흡습제가 상기 가열 모듈에 의해 가열되지 않을 때, 상기 챔버 내부의 수분을 흡수하고, 상기 흡습제가 상기 가열 모듈에 의해 가열될 때, 흡수된 수분을 탈착에 의해 반환(return)하도록 구성되는, 상기 흡습제;
- 적어도 제 1 위치 및 제 2 위치로 교대로 이동될 수 있는 적어도 하나의 이동식 플러그로서, 상기 이동식 플러그는, 상기 제 1 위치에서 상기 입구를 개방하고 상기 출구를 폐쇄하고, 상기 제 2 위치에서 상기 입구를 폐쇄하고 상기 출구를 개방하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 이동식 플러그;
- 상기 가열 모듈이 상기 흡습제를 가열하지 않을 때 상기 이동식 플러그를 상기 제 1 위치로 이동시키도록 구성된 바이어스 스프링(bias spring);
- 상기 가열 모듈에 의해 상기 흡습제와 동시에 가열될 수 있는 형상 기억 합금 스프링으로서, 상기 가열 모듈이 상기 흡습제를 가열할 때 상기 이동식 플러그를 상기 제 2 위치로 이동시키도록 구성되는, 상기 형상 기억 합금 스프링을 포함한다.
따라서, 제습하기 위한 장치는 형상 기억 합금 스프링에 의해 이동식 구성요소가 작동되는 임의의 유형의 밀폐형 케이싱을 제습하는 데 적합한 장치이다. 이러한 제습하기 위한 장치는 설계와 전력 소비 모두에서 비용 효율적이다. 예를 들면, 작은 크기 및 단순한 설계로 인해 차량 헤드라이트에 쉽게 구현될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 제습하기 위한 장치의 이동식 플러그는,
- 상기 이동식 플러그가 상기 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 입구를 개방하고, 상기 이동식 플러그가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 입구를 폐쇄하도록 구성된 흡수 플랩(adsorption flap); 및
- 상기 이동식 플러그가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 출구를 폐쇄하고, 상기 이동식 플러그가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 출구를 개방하도록 구성된 탈착 플랩(desorption flap)을 포함한다.
특정 실시형태에 따르면:
- 상기 이동식 플러그의 흡수 플랩은, 인풋 벽(input wall)에 실질적으로 수직인 제 1 병진 축을 따르는 병진 이동에 따라 이동됨으로써 상기 입구를 각각 개방하거나 폐쇄하도록, 상기 입구를 포함하는 상기 박스의 인풋 벽에 대해 가압되거나, 상기 인풋 벽으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된 제 1 밀봉 면을 포함하고,
- 상기 이동식 플러그의 탈착 플랩은, 아웃풋 벽(output wall)에 실질적으로 수직인 제 2 병진 축을 따르는 병진 이동에 따라 이동됨으로써 상기 출구를 각각 개방하거나 폐쇄하도록, 상기 출구를 포함하는 상기 박스의 아웃풋 벽에 대해 가압되거나, 상기 아웃풋 벽으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된 제 2 밀봉 면을 포함한다.
다른 구체적인 실시형태에 따르면, 흡수 플랩은 탈착 플랩과 일체형이며, 상기 흡수 플랩 및 탈착 플랩은 제 1 병진 축이 제 2 병진 축과 일치하도록 구성된다. 따라서, 이동식 플러그는 단일의 병진 방향에 따라 제 1 위치 및 제 2 위치로 이동된다.
비제한적인 예에 있어서, 이동식 플러그는 제 1 하우징을 포함하고, 가열 모듈은 제 1 안내 형상부(a first guiding shape)를 포함한다. 바이어스 스프링은, 상기 바이어스 스프링이 가열 모듈에 대항하여 놓임으로써 이동식 플러그를 제 1 위치로 밀어넣을 수 있도록 제 1 하우징 내부에 수용되고 상기 안내 형상부에 장착되도록 구성된다.
다른 비제한적인 예에 있어서, 가열 모듈은 제 2 하우징을 포함하고, 이동식 플러그는 제 2 안내 형상부(a second guiding shape)를 포함한다. 형상 기억 합금 스프링은, 상기 형상 기억 합금 스프링이 가열 모듈에 대항하여 놓임으로써 이동식 플러그를 제 2 위치로 밀어넣을 수 있도록 제 2 하우징 내부에 수용되고 상기 안내 형상부에 장착되도록 구성된다.
또한, 가열 모듈은 적어도, 열을 발생시키도록 구성된 저항 요소, 및 저항 요소에 의해 발생된 열을 소산시키는 히트 싱크를 포함할 수 있다. 저항 요소는 적어도 정 온도 계수(positive temperature coefficient) 잉크를 갖는 연성 인쇄 회로가 구비되어 있다. 흡습제는 상기 히트 싱크가 저항 요소에 의해 발생된 열을 흡습제로 전달할 수 있도록 히트 싱크에 부착된다.
일 실시형태에 따르면, 가열 모듈의 제 2 하우징은 열 전도성 재료로 구성되고, 히트 싱크와 연결된다. 제 2 하우징은 가열 모듈에 의해 발생된 열을 형상 기억 합금 스프링으로 전달할 수 있다.
비제한적인 예에 있어서, 가열 모듈의 히트 싱크는 평평한 형상으로 구비되어 있다.
일 실시형태에 따르면, 흡습제는 적어도 하나의 흡습제 패드에 상응한다. 또한, 흡습제는 가열 모듈의 히트 싱크 주변에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 흡습제는 표면 접촉에 의해 가열 모듈의 히트 싱크에 배열된다.
비제한적인 에에 있어서, 제습하기 위한 장치는 적어도, 이동식 플러그에 배열된 제 1 밀봉 요소 및 제 2 밀봉 요소를 포함한다. 제 1 밀봉 요소는 이동식 플러그가 제 1 위치에 있을 때 출구를 밀봉할 수 있고, 제 2 밀봉 요소는 이동식 플러그가 제 2 위치에 있을 때 입구를 밀봉할 수 있다.
추가적으로, 제습하기 위한 장치의 박스는 둥근 형상으로 구비될 수 있다.
추가로 본원의 개시 내용은 적어도, 광원을 수용하는 밀폐형 케이싱을 포함하는 차량 헤드램프에 관한 것이다. 차량 헤드램프는 제습하기 위한 장치를 포함한다. 특히, 제습하기 위한 장치는 박스의 챔버가 입구를 통해 밀폐형 케이싱 내부와 연통하고, 출구를 통해 밀폐형 케이싱 외부와 연통하도록 차량 헤드램프에 배열됨으로써 밀폐형 케이싱을 제습할 수 있다.
본원의 개시 내용과, 그 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 제공된 설명을 읽음으로써 보다 명확히 나타날 것이다.
- 도 1은 이동식 플러그가 제 1 위치에 있는 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 단면도를 나타낸다.
- 도 2는 이동식 플러그가 제 2 위치에 있는 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 단면도를 나타낸다.
- 도 3은 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 분해도를 나타낸다.
- 도 4는 상기 헤드램프의 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치를 포함하는 헤드램프의 개략도를 나타낸다.
- 도 1은 이동식 플러그가 제 1 위치에 있는 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 단면도를 나타낸다.
- 도 2는 이동식 플러그가 제 2 위치에 있는 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 단면도를 나타낸다.
- 도 3은 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치의 분해도를 나타낸다.
- 도 4는 상기 헤드램프의 밀폐형 케이싱을 제습하기 위한 장치를 포함하는 헤드램프의 개략도를 나타낸다.
이하의 설명은 상술한 도면들을 참조하여 제공된다.
본 발명은 도 1 내지 도 3의 특정 실시형태에 나타내어진 바와 같이, 밀폐형 케이싱(2)을 제습하기 위한 장치(1)에 관한 것이다. 제습하기 위한 장치(1)는 제습, 즉 습기를 제거하거나, 밀폐형 케이싱에서 습기가 발생하는 것을 방지하는 데 사용하기에 적합하다. 제습하기 위한 장치(1)는 도 4의 구체적인 실시형태에 나타내어진 바와 같이, 차량 헤드램프(29)에 구현되기에 특히 적합하다.
일 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 제습하기 위한 장치(1)는 박스(3)를 포함하고, 상기 박스(3)는 상기 박스(3) 내부에 챔버(4)를 규정한다. 박스(3)에는 입구(5) 및 출구(6)가 구비되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 입구(5) 및 출구(6)는 2개의 대향하는 벽, 즉 아웃풋 벽(17)에 대향하는 인풋 벽(15)을 통해 배열된다. 입구(5)는 박스(3)의 인풋 벽(15)을 통해 배열되고, 출구(6)는 박스(3)의 아웃풋 벽(17)을 통해 배열된다. 입구(5) 및 출구(6)는 공기, 특히 습기 가득한 공기가 통과할 수 있는 통기구에 상응할 수 있다. 상이한 실시형태에 있어서, 이들 통기구는 다양한 크기 및 형상을 갖는 복수의 개구부 또는 단일 개구부일 수 있다.
입구(5)는 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하도록 구성된다. 출구(6)는 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 외부, 예를 들면 실외 환경과 연통하도록 구성된다.
본 설명에서, 다른 환경과 연통하는 환경은 두 환경 간에 수증기, 공기와 같은 유체의 교환이 있을 수 있음을 의미한다.
또한, 제습하기 위한 장치(1)는 열을 발생시키도록 구성된 가열 모듈(7)을 포함한다. 제습하기 위한 장치(1)는 또한 습기를 흡수 및 탈착할 수 있는 흡습제(8)를 포함한다. 흡습제(8)는 가열 모듈(7)에 의해 가열될 수 있도록 구성된다. 특히, 흡습제(8)는 상기 흡습제(8)가 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않을 때, 챔버(4) 내부의 습기를 흡수하도록 구성된다. 밀폐형 케이싱(2)에 포함된 습기 가득한 공기는 도 1의 화살표 H1에 의해 나타내어진 바와 같이 입구(5)를 통해 챔버(4)로 침투할 수 있다. 흡습제(8)는 또한 상기 흡습제(8)가 가열 모듈(7)에 의해 가열될 때, 흡수된 습기를 탈착에 의해 방출하도록 구성된다. 흡습제(8)에 의해 방출된 습기는 챔버(4) 내의 공기를 상기 습기로 채운다. 챔버(4)에 포함된 습기 가득한 공기는 도 2의 화살표 H2로 나타내어진 바와 같이 밀폐형 케이싱 외부의 출구(6)를 통과할 수 있다.
또한, 제습하기 위한 장치(1)는 입구(5)와 출구(6)를 교대로 개방 또는 폐쇄하도록 구성된 이동식 플러그(9)를 포함한다. 이를 위해, 이동식 플러그(9)는 적어도 2개의 상이한 위치로 이동될 수 있다. 이동식 플러그(9)는 도 1에 나타내어진 바와 같이, 입구(5)를 개방하고 출구(6)를 폐쇄하는 제 1 위치로 이동되도록 구성된다. 이동식 플러그(9)는 또한 도 2에 나타내어진 바와 같이 입구(5)를 폐쇄하고 출구(6)를 개방하는 제 2 위치로 이동되도록 구성된다.
제습하기 위한 장치(1)는 이동식 플러그(9)를 이동시킬 수 있는 바이어스 스프링(10) 및 형상 기억 합금 스프링(11)을 포함한다. 바이어스 스프링(10)은 이동식 플러그(9)를 제 1 위치로 이동시키도록 구성된다. 형상 기억 합금 스프링(11)은 이동식 플러그(9)를 제 2 위치로 이동시키도록 구성된다. 형상 기억 합금 스프링(11)은 흡습제(8)와 동시에 가열 모듈(7)에 의해 가열될 수 있다.
실제로, 형상 기억 합금 스프링은 온도에 따라 적어도 2개의 상이한 상태를 가질 수 있는 스프링이다. 예를 들면, 저온일 때(주변 온도에서) 변형될 수 있고, 특정 온도로 가열되면 "기억된" 형상으로 되돌아갈 수 있다.
흡습제(8)가 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않을 때, 형상 기억 합금 스프링(11)도 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않는다. 따라서, 형상 기억 합금 스프링(11)은 변형될 수 있는 상태에 있다. 이 경우에, 도 1에 나타내어진 바와 같이, 바이어스 스프링(10)은 상기 바이어스 스프링(10)이 형상 기억 합금 스프링(11)에 의해 가해지는 힘보다 더 큰 힘을 이동식 플러그(9)에 가할 수 있도록 하는 강성을 갖도록 구성된다. 결과적으로, 이동식 플러그(9)가 제 1 위치로 이동된다.
흡습제(8)가 가열 모듈(7)에 의해 가열될 때, 형상 기억 합금 스프링(11)도 가열 모듈(7)에 의해 가열된다. 따라서, 형상 기억 스프링(11)은 미리 규정된("기억된") 형상으로 되돌아간 상태에 있다. 이 경우에, 구체적인 실시형태에 있어서 도 2에 나타내어진 바와 같이, 형상 기억 합금 스프링(11)은 상기 형상 기억 합금 스프링(11)이 바이어스 스프링(10)에 의해 가해지는 힘보다 더 큰 힘을 이동식 플러그(9)에 가할 수 있도록 하는 강성을 갖는다. 결과적으로, 이동식 플러그(9)가 제 2 위치로 이동된다.
본 경우에, 바이어스 스프링(10)과 형상 기억 합금 스프링(11)은 모두 압축 스프링이다. 그러나, 다른 실시형태에 있어서 바이어스 스프링(10) 및 형상 기억 합금 스프링(11)은 이동식 플러그(9)를 제 1 위치 및/또는 제 2 위치로 이동시킬 수 있는 임의의 다른 유형의 스프링에 상응할 수 있다.
제습하기 위한 장치(1)는, 상술한 바와 같이 형상 기억 합금 스프링에 의해 이동식 부분들이 작동되는 임의의 유형의 밀폐형 케이싱을 제습하는 데 적합한 장치를 제공한다. 이러한 제습하기 위한 장치(1)는 설계 및 전력 소비 모두에서 비용 효율적이다. 또한 작은 크기 및 단순한 설계로 인해 구현하기가 쉽다.
일 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 이동식 플러그(9)는 흡수 플랩(12) 및 탈착 플랩(13)을 포함한다. 흡수 플랩(12)은 이동식 플러그(9)가 제 1 위치에 있을 때 입구(5)를 개방하고(도 1), 이동식 플러그(9)가 제 2 위치에 있을 때 입구(5)를 폐쇄하도록 구성된다(도 2). 탈착 플랩(13)은 이동식 플러그(9)가 제 1 위치에 있을 때 출구(6)를 폐쇄하고, 이동식 플러그(7)가 제 2 위치에 있을 때 출구(6)를 개방하도록 구성된다.
일 실시형태에 따르면, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 가열 모듈(7)은 박스(3)의 챔버(4)와 일체형이다. 바람직하게는, 가열 모듈(7)은 박스(3)의 2개의 대향하는 벽, 즉 인풋 벽(15)과 아웃풋 벽(17) 사이의 중심 위치에 배열된다. 입구(5)는 인풋 벽(15)을 통해 배열된다. 출구(6)는 아웃풋 벽(17)을 통해 배열된다. 가열 모듈(7)은 인풋 벽(15)을 향하여 배향된 면(31) 및 아웃풋 벽(17)을 향하여 배향된 면(32)을 포함할 수 있다.
박스(3)에 체결하기 위해, 가열 모듈(7)은 체결 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 나타내어진 바와 같이, 가열 모듈(7)은 면(31)으로부터 돌출된 탭(48)을 포함할 수 있다. 박스(3)에는 챔버(4)에 레일(49)이 구비되어 있을 수 있다. 레일(49)은 탭(48)이 상기 레일(49) 내로 슬라이딩하여 챔버(4)에 가열 모듈(7)을 위치시키고 고정할 수 있도록 구성된다.
이동식 플러그(9)는 흡수 플랩(12) 및 탈착 플랩(13) 각각이 가열 모듈(7)의 상이한 측면 상에 배열되도록 구성된다. 흡수 플랩(12)은 면(31)과 인풋 벽(15) 사이에 배열된다. 탈착 플랩(13)은 면(32)과 아웃풋 벽(17) 사이에 배열된다.
또한, 흡수 플랩(12)은 인풋 벽(15)을 향하여 배향된 밀봉 면(14)을 포함할 수 있다. 밀봉 면(14)은 인풋 벽(15)에 대해 가압됨으로써 입구(5)를 폐쇄하거나, 상기 인풋 벽(15)으로부터 멀어짐으로써 상기 입구(5)를 개방할 수 있다. 유사하게, 탈착 플랩(13)은 아웃풋 벽(17)을 향하여 배향된 밀봉 면(16)을 포함할 수 있다. 밀봉 면(16)은 아웃풋 벽(17)에 대해 가압됨으로써 출구(6)를 폐쇄하거나, 상기 아웃풋 벽(17)으로부터 멀어짐으로써 상기 출구(6)를 개방할 수 있다.
한편으로, 흡수 플랩(12)은 병진 축(A1-A1)을 따르는 병진 이동에 따라 인풋 벽(15)에 대해 가압되거나 인풋 벽(15)으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된다. 바람직하게는, 병진 축(A1-A1)은 인풋 벽(15)에 실질적으로 수직이다.
다른 한편으로, 탈착 플랩(13)은 병진 축(A2-A2)을 따르는 병진 이동에 따라 인풋 벽(15)에 대해 가압되거나 인풋 벽(15)으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된다. 바람직하게는, 병진 축(A1-A1)은 아웃풋 벽(17)에 실질적으로 수직이다.
이 실시형태의 바람직한 변형에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이 흡수 플랩(12)은 탈착 플랩(13)과 일체형이다. 흡수 플랩(12)에는 중공형 연장부(33)가 구비될 수 있다. 탈착 플랩(13)에는 브래킷 연장부(34)가 구비될 수 있다. 탈착 플랩(13)의 브래킷 연장부(34)는 흡수 플랩(12)과 탈착 플랩(13)이 함께 클리핑(clipped together) 수 있도록 흡수 플랩(12)의 중공형 연장부(33)에 끼워맞춰지도록 구성된 형상을 갖는다.
흡수 플랩(12)은 탈착 플랩(13)과 일체형이기 때문에, 이들은 동일한 방향을 따라 함께 이동할 수 있다. 이에 의해, 이 바람직한 실시형태에 있어서, 흡수 플랩(12) 및 탈착 플랩(13)은 단일의 병진 방향을 따라 이동된다. 즉, 흡수 플랩(12)의 병진 축(A1-A1)은 탈착 플랩(13)의 병진 축(A2-A2)과 일치한다.
구체적인 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 이동식 플러그(9)의 병진 이동은 후술하는 바와 같이 달성될 수 있다.
바이어스 스프링(10)은 가열 모듈(7)의 면(32)과 이동식 플러그(9) 사이에 배열된다. 한편으로, 이동식 플러그(9)는 가열 모듈(7)의 면(32)과 마주보고 챔버(4)의 내부를 향하여 배향된 지지 표면(35)을 포함한다. 지지 표면(35)은 하우징(18)을 포함한다. 이 구체적인 실시형태에 있어서, 하우징(18)은 원통형 형상을 갖는 만입부(indentation)에 상응한다. 다른 한편으로, 가열 모듈(7)은 가열 모듈(7)의 면(32) 상에, 안내 형상부(19)를 구비한 지지 표면(36)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 나타내어진 이 구체적인 실시형태에 있어서, 안내 형상부(19)는 지지 표면(36)으로부터 수직으로 돌출된 원통형 형상에 상응한다.
바이어스 스프링(10)은 하우징(18)과 안내 형상부(19) 사이에 배열되도록 구성된다. 특히, 바이어스 스프링(10)의 제 1 단부(37)는 하우징(18) 내부에 수용되어 지지 표면(35) 상에 안착된다. 바이어스 스프링(10)의 제 2 단부(38)는 안내 형상부(19)에 장착되어 지지 표면(36) 상에 안착된다. 하우징(18)은 안내 형상부(19)와 정렬된다. 이 정렬은, 이와 같이 배열된 바이어스 스프링(10)이 이동식 플러그(9)를 병진 축(A1-A1)을 따라 제 1 위치로 밀어넣을 수 있도록 구성된다.
형상 기억 합금 스프링(11)은 가열 모듈(7)의 면(32)과 이동식 플러그(9) 사이에 배열된다. 한편으로, 가열 모듈(7)은 가열 모듈(7)의 면(32) 상에, 하우징(20)을 포함한다. 도 1 내지 도 3에 나타내어진 이 구체적인 실시형태에 있어서, 하우징(20)은 블라인드 단부(39)를 갖는 블라인드 보어에 상응한다. 다른 한편으로, 이동식 플러그(9)는 안내 형상부(21)를 구비한 지지 표면(40)을 포함한다. 이 구체적인 실시형태에 있어서, 안내 형상부(21)는 지지 표면(40)으로부터 수직으로 돌출된 원통형 형상에 상응한다.
형상 기억 합금 스프링(11)은 하우징(20)과 안내 형상부(21) 사이에 배열되도록 구성된다. 특히, 형상 기억 합금 스프링(11)의 제 1 단부(41)는 하우징(20) 내부에 수용되어 블라인드 단부(39)에 안착된다. 형상 기억 합금 스프링(11)의 제 2 단부(42)는 안내 형상부(21)에 장착되어 지지 표면(40)에 안착된다. 하우징(20)은 안내 형상부(21)와 정렬된다. 이 정렬은, 이와 같이 배열된 형상 기억 합금 스프링(11)이 이동식 플러그(9)를 병진 축(A2-A2)을 따라 제 2 위치로 밀어넣을 수 있도록 구성된다.
구체적인 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 제습하기 위한 장치(1)는 안내 핀(46)을 포함한다. 안내 핀(46)은 챔버(4) 내의 박스(3)에 고정된다. 특히, 안내 핀(46)은 상기 안내 핀(46)이 병진 축(A1-A1 및 A2-A2)의 방향을 따라 이동식 플러그(9)를 향하여 돌출되도록 인풋 벽(15) 상에 배열된다. 이동식 플러그(9)는 흡수 플랩(12)의 밀봉 면(14) 상의 안내 하우징(47)을 포함한다. 이동식 플러그(9)는 안내 하우징(4)이 안내 핀(46)과 정렬되도록 구성된다. 이에 의해, 이동식 플러그(9)의 안내 하우징(47)은 상기 이동식 플러그(9)가 상기 안내 핀(46)을 따라 병진하여 안내되도록 안내 핀(46) 상에 장착될 수 있다.
가열 모듈(7)은 열을 발생시킬 수 있는 저항 요소(22)를 포함할 수 있다. 특히, 저항 요소(22)에는 적어도, 정 온도 계수 잉크(25)를 갖는 연성 인쇄 회로(24)가 구비되어 있다. 정 온도 계수 잉크(25)를 갖는 연성 인쇄 회로(24)는 다음과 같은 많은 이점을 가지고 있다.
- 온도에서 빠른 반응을 제공하는 자기 조절식 가열 요소이고;
- 열을 주변에 고르게 퍼뜨릴 수 있고;
- 연성 인쇄 회로(24)의 유연성은 그 구현을 단순화할 수 있는 다양한 형상 및 크기를 허용하고;
- 다양한 재료로 형성될 수 있다.
가열 모듈(7)은 또한 저항 요소(22)에 의해 발생된 열을 소산시키도록 구성된 히트 싱크(23)를 포함한다. 히트 싱크(23)는 저항 요소(22)가 배열되는 표준 열 전도성 요소에 상응할 수 있다.
흡습제(8)는 상기 히트 싱크(23)가 저항 요소(22)에 의해 생성된 열을 흡습제(8)로 전달할 수 있도록 히트 싱크(23)에 부착된다.
가열 모듈(7)은 밀폐형 케이싱(2) 내부에 배열된 센서에 의해 제어될 수 있다. 이러한 센서, 예를 들면 습도 센서는, 밀폐형 케이싱(2)이 제습될 필요가 있을 때 가열 모듈(7)을 활성화시키는 데 사용될 수 있다.
구체적인 실시형태에 있어서, 도 1 내지 도 3에 나타내어진 바와 같이, 형상 기억 합금 스프링(11)이 수용되어 있는 가열 모듈(7)의 하우징(20)은 열 전도성 재료로 구성된다. 하우징(20)은 상기 하우징(20)이 가열 모듈(7)에 의해 발생된 열을 형상 기억 합금 스프링(11)에 전달할 수 있도록 히트 싱크(23)에 연결된다. 이에 의해, 히트 싱크(23)는 흡습제(8)를 가열하면서 하우징(20)을 통해 형상 기억 합금 스프링(11)을 가열할 수 있다.
선행하는 실시형태의 바람직한 변형에 있어서, 가열 모듈(7)의 히트 싱크(23)는 평평한 형상으로 구비된다.
또한, 흡습제(8)는 흡습제 패드(26)에 상응할 수 있다. 특히, 흡습제(8)는 히트 싱크(23) 주변에 배열될 수 있다. 구체적인 배열에 있어서, 흡습제(8)는 표면 접촉에 의해 히트 싱크(23) 상에 배치될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 나타내어진 구체적인 실시형태에 있어서, 흡습제(8)는 직사각형 형상을 갖는 복수의 흡습제 패드(26)에 상응한다. 이 실시형태에 있어서, 가열 모듈(7)의 히트 싱크(23)는 평평하고, 이동식 플러그(9)의 병진 방향(병진 축(A1-A1 및 A2-A2))에 실질적으로 수직으로 배열된다. 흡습제 패드(26)는 가열 모듈(7)의 면(31 및 32)에 상응하는 히트 싱크(23)의 양 측면에 직접 배열된다.
또한, 제습하기 위한 장치(1)는 입구(5) 및 출구(6)를 밀봉할 수 있는 밀봉 요소를 포함한다. 특히, 이동식 플러그(9)는 이의 밀봉 면(14) 상에 배열된 밀봉 요소(27) 및 이의 밀봉 면(16) 상에 배열된 밀봉 요소(28)를 포함한다. 밀봉 요소(27)는 이동식 플러그(9)가 제 2 위치에 있을 때 입구(5)를 밀봉하도록 구성된다. 밀봉 요소(28)는 이동식 플러그(9)가 제 2 위치에 있을 때 출구(6)를 밀봉하도록 구성된다.
밀봉 요소(28 및 29)는 표준 조인트, 예를 들면 플랫 시일, 링형 시일 또는 립 시일에 상응할 수 있다.
제습하기 위한 장치(1)는 입구(5) 및 출구(6)에 배열된 여과 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 나타내어진 바와 같이 필터(50)가 출구(6)에 배열될 수 있다. 필터(50)는 제습하기 위한 장치(1)의 챔버(4) 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 필터(50)는 또한 챔버(4) 내부의 습기가 상기 필터(50)를 통과하여 밀폐형 케이싱(2) 밖으로 배출되도록 구성될 수 있다.
또한, 제습하기 위한 장치(1)의 박스(3)는 둥근 형상으로 구비될 수 있다. 박스(3)는 또한 제습하고자 하는 밀폐형 케이싱(2)에, 제습하기 위한 장치(1)를 체결하기 위한 체결 요소(43)를 포함할 수 있다. 체결 요소(43)는 도 1의 실시형태에 나타내어진 바와 같이 볼트를 통해, 또는 클리핑 요소를 통해 박스(3)를 체결하도록 구성될 수 있다. 다른 실시형태에 있어서, 체결 요소(43)는 박스(3)의 둥근 형상이 그 목적을 위해 제공된 밀폐형 케이싱(2)의 형상에 직접 나사 고정되도록 구성될 수 있다.
박스(3)는 도 1 및 도 2의 개략적으로 나타내어진 바와 같이 상기 박스(3)와 밀폐형 케이싱(2) 사이에 배열된 밀봉 요소(51)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 밀봉 요소(51)는 박스(3)의 둥근 형상 외측에 배열될 수 있다. 밀봉 요소(51)는 박스(3)의 조립체와 밀폐형 케이스(2)의 인터페이스를 기밀하게(hermetically) 밀봉하도록 구성된다.
본 발명은 또한 도 4의 구체적인 실시형태에 나타내어진 바와 같이 차량 헤드램프(29)에 관한 것이다. 차량 헤드램프(29)는 광원(30)을 수용하는 밀폐형 케이싱(2)을 포함한다. 예를 들면, 밀폐형 케이싱(2)은 차량 외부를 향하여 배향되도록 의도된 유리(45) 및 벽(44)을 포함할 수 있다. 차량 헤드램프(29)는 상기 개시된 제습하기 위한 장치(1)를 포함한다. 특히, 제습하기 위한 장치(1)는 박스(3)의 챔버(4)가 입구(5)를 통해 상기 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하고, 출구(6)를 통해 밀폐형 케이싱(2) 외부와 연통하도록 밀폐형 케이싱(2)에 배열된다. 예를 들면, 도 4에 개략적으로 나타내어진 바와 같이, 제습하기 위한 장치(1)는 밀폐형 케이싱(2)의 벽(44)에 고정될 수 있다.
구체적인 실시형태에 있어서, 제습하기 위한 장치(1)는 차량 헤드램프(29)의 밀폐형 케이싱(2) 내부에 배열된 센서 또는 센서들을 포함할 수 있다. 센서 또는 센서들은 밀폐형 케이싱(2) 내부의 습도비(humidity rate)를 결정하도록 구성된다. 이 센서 또는 이들 센서들은 밀폐형 케이싱(2)이 제습될 필요가 있을 때, 예를 들면 습도비가 미리 결정된 최대 습도비에 도달할 때, 가열 모듈(7)을 활성화하도록 구성될 수 있다.
제습하기 위한 장치(1)는 다음과 같이 작동할 수 있다.
제 1 단계에서, 가열 모듈(7)은 활성화되지 않는다. 제습하기 위한 장치(1)는 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하는 구성이다. 이 제 1 단계에서, 이동식 플러그(9)는 제 1 위치에 있으며, 이 제 1 위치는 입구(5)가 개방되고 출구(6)가 폐쇄되어 있음을 의미한다. 흡습제(8)는 도 1의 화살표 H1에 의해 개략적으로 나타내어진 바와 같이 밀폐형 케이싱(2)의 공기 중에 존재하는 습기를 흡수할 수 있다.
제 2 단계에서, 가열 모듈(7)이 활성화된다. 가열 모듈(7)은 흡습제(8) 및 형상 기억 합금 스프링(11)으로 전달되는 열을 발생시킨다. 형상 기억 합금 스프링(11)은 "기억된" 형상으로 돌아가, 이동식 플러그(9)를 제 2 위치로 밀어넣는다. 입구(5)는 이동식 플러그(9)에 의해 폐쇄되고, 출구(6)는 개방된다. 따라서, 챔버(4)는 밀폐형 케이싱(2) 외부와 연통한다. 가열 모듈(7)에 의해 가열된 흡습제(8)는 흡수된 습기를 탈착에 의해 방출한다. 탈착된 습기는 도 2의 화살표 H2에 의해 개략적으로 나타내어진 바와 같이 밀폐형 케이싱(2) 밖으로 배출될 수 있다.
제 3 단계에서, 가열 모듈이 비활성화된다. 흡습제(8) 및 형상 기억 합금 스프링(11)은 더 이상 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않는다. 형상 기억 합금 스프링(11)은 변형 가능한 형상으로 돌아가고, 바이어스 스프링(10)은 이동식 플러그(9)를 제 1 위치로 다시 밀어넣을 수 있다. 제습하기 위한 장치(1)는 다시 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 내부와 통신하는 제 1 단계의 구성이 된다. 흡습제(8)는 밀폐형 케이싱(2) 내부로부터 습기를 다시 흡수할 준비가 되어 있다.
그 후, 단계들이 반복된다.
상술한 바와 같은 제습하기 위한 장치(1)는 많은 이점들을 제공한다. 임의의 유형의 밀폐형 케이싱을 제습하는 데 적합한 장치를 제공한다.
특히, 제습하기 위한 장치(1)는,
- 낮은 설계 비용을 제공하고;
- 다양한 크기 및 형상, 특히 작은 크기 및 둥근 형상으로 쉽게 설계될 수 있고;
- 밀봉 부분의 병진 이동을 통해 효율적인 밀봉을 제공하고;
- 특히 물리적 및 전기적으로 구현하기 쉽고;
- 감소된 양의 흡습제를 필요로 하고;
- 전력 소비가 적고;
- 소음이 없다.
Claims (14)
- 밀폐형 케이싱(2)을 제습하기 위한 장치(1)로서,
적어도:
- 적어도 하나의 입구(5) 및 하나의 출구(6)를 포함하는 챔버(4)를 규정하는 박스(3)로서, 상기 입구(5)는 상기 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하도록 구성되고, 상기 출구(6)는 상기 챔버(4)가 밀폐형 케이싱(2) 외부와 연통하도록 구성되는, 상기 박스(3) ;
- 열을 발생시키도록 제어될 수 있는 가열 모듈(7);
- 흡습제(desiccant)(8)로서, 상기 흡습제(8)가 상기 가열 모듈(7)에 의해 가열되지 않을 때, 상기 챔버(4) 내부의 수분을 흡수(adsorb)하고, 상기 흡습제(8)가 상기 가열 모듈(7)에 의해 가열될 때, 흡수된 수분을 탈착(desorption)에 의해 반환(return)하도록 구성되는, 상기 흡습제(8);
- 적어도 제 1 위치 및 제 2 위치로 교대로 이동될 수 있는 적어도 하나의 이동식 플러그(9)로서, 상기 이동식 플러그(9)는 상기 제 1 위치에서 상기 입구(5)를 개방하고 상기 출구(6)를 폐쇄하도록 구성되고, 상기 제 2 위치에서 상기 입구(5)를 폐쇄하고 상기 출구(6)를 개방하도록 구성되는, 상기 적어도 하나의 이동식 플러그(9);
- 상기 가열 모듈(7)이 상기 흡습제(8)를 가열하지 않을 때, 상기 이동식 플러그(9)를 상기 제 1 위치로 이동시키도록 구성된 바이어스 스프링(bias spring)(10); 및
- 상기 가열 모듈(7)에 의해 상기 흡습제(8)와 동시에 가열될 수 있는 형상 기억 합금 스프링(11)으로서, 상기 가열 모듈(7)이 상기 흡습제(8)를 가열할 때, 상기 이동식 플러그(9)를 상기 제 2 위치로 이동시키도록 구성되는, 상기 형상 기억 합금 스프링(11)
을 포함하고,
상기 이동식 플러그(9)는,
- 상기 이동식 플러그(9)가 상기 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 입구(5)를 개방하고, 상기 이동식 플러그(9)가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 입구(5)를 폐쇄하도록 구성된 흡수 플랩(adsorption flap)(12); 및
- 상기 이동식 플러그(9)가 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 출구(6)를 폐쇄하고, 상기 이동식 플러그(9)가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 출구(6)를 개방하도록 구성된 탈착 플랩(desorption flap)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1에 있어서,
- 상기 흡수 플랩(12)은, 인풋 벽(input wall)(15)에 실질적으로 수직인 제 1 병진 축(A1-A1)을 따르는 병진 이동에 따라 이동됨으로써 상기 입구(5)를 각각 개방하거나 폐쇄하도록, 상기 입구(5)를 포함하는 상기 박스(3)의 인풋 벽(15)에 대해 가압되거나, 상기 인풋 벽(15)으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된 제 1 밀봉 면(14)을 포함하고,
- 상기 탈착 플랩(13)은, 아웃풋 벽(output wall)(17)에 실질적으로 수직인 제 2 병진 축(A2-A2)을 따르는 병진 이동에 따라 이동됨으로써 상기 출구(6)를 각각 개방하거나 폐쇄하도록, 상기 출구(6)를 포함하는 상기 박스(3)의 아웃풋 벽(17)에 대해 가압되거나, 상기 아웃풋 벽(17)으로부터 멀어지게 이동되도록 구성된 제 2 밀봉 면(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 2에 있어서,
상기 흡수 플랩(12)은 상기 탈착 플랩(13)과 일체형이고, 상기 흡수 플랩(12) 및 탈착 플랩(13)은 상기 제 1 병진 축(A1-A2)이 상기 제 2 병진 축(A2-A2)과 일치하도록 구성됨으로써, 상기 이동식 플러그(9)가 단일의 병진 방향에 따라 상기 제 1 위치 및 상기 제 2 위치로 이동되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
- 상기 이동식 플러그(9)는 제 1 하우징(18)를 포함하고;
- 상기 가열 모듈(7)은 제 1 안내 형상부(a first guiding shape)(19)를 포함하며,
상기 바이어스 스프링(10)은, 상기 바이어스 스프링(10)이 상기 가열 모듈(7)에 대항하여 놓임으로써 상기 이동식 플러그(9)를 상기 제 1 위치로 밀어넣을 수 있도록 상기 제 1 하우징(18) 내부에 수용되고 상기 안내 형상부(19)에 장착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
- 상기 가열 모듈(7)은 제 2 하우징(20)을 포함하고;
- 상기 이동식 플러그(9)는 제 2 안내 형상부(a second guiding shape)(21)를 포함하며,
상기 형상 기억 합금 스프링(11)은, 상기 형상 기억 합금 스프링(10)이 상기 가열 모듈(7)에 대항하여 놓임으로써 상기 이동식 플러그(9)를 상기 제 2 위치로 밀어넣을 수 있도록 상기 제 2 하우징(20) 내부에 수용되고 상기 안내 형상부(21)에 장착되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 모듈(7)은 적어도,
- 적어도 정 온도 계수(positive temperature coefficient) 잉크(25)를 갖는 연성 인쇄 회로(24)를 구비한 저항 요소(22)로서, 열을 발생시키도록 구성된, 상기 저항 요소(22),
- 상기 저항 요소(22)에 의해 발생된 열을 소산시키도록 구성된 히트 싱크(23)
를 포함하고,
상기 흡습제(8)는 상기 히트 싱크(23)가 상기 저항 요소(22)에 의해 발생된 열을 상기 흡습제(8)로 전달할 수 있도록 상기 히트 싱크(23)에 부착되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 5에 있어서,
상기 가열 모듈(7)의 제 2 하우징(20)은 열 전도성 재료로 구성되고 상기 히트 싱크(23)와 연결되어, 상기 제 2 하우징(20)이 상기 가열 모듈(7)에 의해 발생된 열을 상기 형상 기억 합금 스프링(11)으로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 5 또는 청구항 7에 있어서,
상기 가열 모듈(7)의 히트 싱크(23)는 평평한 형상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습제(8)는 적어도 하나의 흡습제 패드(26)에 상응하는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습제(8)는 상기 가열 모듈(7)의 히트 싱크(23) 주변에 배열되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 6, 청구항 9 및 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 흡습제(8)는 표면 접촉에 의해 상기 가열 모듈(7)의 히트 싱크(26)에 배열되는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제습하기 위한 장치(1)는 적어도, 상기 이동식 플러그(9)에 배열된 제 1 밀봉 요소(27) 및 제 2 밀봉 요소(28)를 포함하여, 상기 이동식 플러그(9)가 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 밀봉 요소(27)가 상기 출구(6)를 밀봉할 수 있고, 상기 이동식 플러그(9)가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 제 2 밀봉 요소(28)가 상기 입구(5)를 밀봉할 수 있는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 박스(3)는 둥근 형상으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 제습하기 위한 장치(1). - 적어도, 광원(30)을 수용하는 밀폐형 케이싱(2)을 포함하는 차량 헤드램프(29)로서,
상기 차량 헤드램프(29)는 청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 제습하기 위한 장치(1)를 포함하고, 상기 제습하기 위한 장치(1)는, 상기 박스(3)의 챔버(4)가 상기 입구(5)를 통해 상기 밀폐형 케이싱(2) 내부와 연통하고, 상기 출구(6)를 통해 상기 밀폐형 케이싱(2) 외부와 연통하도록 상기 차량 헤드램프(29)에 배열됨으로써 상기 밀폐형 케이싱(2)을 제습할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량 헤드램프(29).
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