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1. WO2020138968 - POWER CONVERSION DEVICE

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명세서

발명의 명칭

기술분야

1   2  

배경기술

3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

13   14  

과제 해결 수단

15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25  

발명의 효과

26   27  

도면의 간단한 설명

28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38  

발명의 실시를 위한 형태

39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83   84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

명세서

발명의 명칭 : 전력 변환 장치

기술분야

[1]
본 실시예는 전력 변환 장치에 관한 것이다.
[2]

배경기술

[3]
이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.
[4]
자동차의 전기장치로는 엔진전기장치(시동장치, 점화장치, 충전장치)와 등화장치가 일반적이나, 최근에는 차량이 보다 전자제어화 됨으로써 샤시 전기장치를 포함한 대부분의 시스템들이 전기전자화 되고 있는 추세이다.
[5]
자동차에 설치되는 램프, 오디오, 히터, 에어컨 등의 각종 전장품들은 자동차 정지시에는 배터리로부터 전원을 공급받고, 주행시에는 발전기로부터 전원을 공급받도록 되어 있는데, 이때 통상의 전원 전압으로 14V계 전원 시스템의 발전용량이 사용되고 있다.
[6]
최근 들어 정보기술 산업의 발달과 더불어 자동차의 편의성 증대를 목적으로 하는 다양한 신기술(모터식 파워 스티어링, 인터넷 등)들이 차량에 접목되고 있으며, 앞으로도 현 자동차 시스템을 최대한 이용할 수 있는 신기술의 개발이 계속될 전망이다.
[7]
소프트 또는 하드 타입의 구분없이 하이브리드 전기 차량(HEV)은 전장부하(12V) 공급을 위한 전력 변환 장치가 설치되어 있다. 또한, 일반 가솔린 차량의 발전기(알터네이터) 역할을 하는 전력 변환 장치는 메인 배터리(보통 144V 이상의 고전압 배터리)의 고전압을 다운시켜 전장부하용 전압 12V를 공급하고 있다.
[8]
전략 변환 장치는 하우징에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징의 내부에는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징의 내부에는 전압조절을 위한 변압기, 인덕턴스를 얻기 위한 인덕터가 배치될 수 있다. 또한, 변환 회로 내 트랜지스터와 같은 스위칭 소자도 인쇄회로기판 상에 배치될 수 있다.
[9]
상기 전자부품들은 구동에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 기준 이상의 온도 발생 시 제품의 고장을 야기하게 되므로, 방열은 전략 변환 장치의 품질 확보를 위해 필수적으로 고려되어야 할 요소이다.
[10]
하우징의 방열은 하우징의 외면에 배치되는 방열핀을 통해 이루어질 수 있다. 상기 방열핀은 상기 하우징의 외면으로부터 돌출되어 형성되며, 이로 인해 하우징 내 발생된 열이 외부로 발산될 수 있다.
[11]
그러나, 전자부품 별로 발열량이 서로 상이한 점, 전략 변환 장치의 협소한 공간 내 다수의 전자부품이 배치되는 점을 고려할 때, 방열핀만으로 전략 변환 장치의 방열이 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
[12]

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[13]
본 실시예는 하우징 내 구조를 개선하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 전략 변환 장치를 제공하고자 한다.
[14]

과제 해결 수단

[15]
일 실시예로서, 전력 변환 장치는, 하우징; 및 상기 하우징과 결합되는 커버; 를 포함하고, 상기 커버는 플레이트부, 상기 플레이트부와 결합된 열전도부 및 냉매관을 포함하고, 상기 플레이트부는 상기 냉매관이 배치되는 제1홈을 포함하고, 상기 제1홈은 일단의 깊이가 타단의 깊이보다 작다.
[16]
상기 열전도부는 상기 냉매관의 일부가 배치되는 제2홈을 포함할 수 있다.
[17]
상기 제1홈은 바닥면을 포함하고, 상기 바닥면은 경사진 영역을 포함할 수 있다.
[18]
상기 플레이트부는 열전도부가 배치되는 제3홈을 포함할 수 있다.
[19]
상기 제3홈은 바닥면을 포함하고, 상기 바닥면은 경사진 영역을 포함할 수 있다.
[20]
상기 제2홈의 바닥면과 상기 제1홈의 바닥면은 동일 기울기를 가질 수 있다.
[21]
상기 열전도부는 일단과 타단의 두께가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다.
[22]
상기 열전도부의 하면은 상기 플레이트부의 하면과 평행할 수 있다.
[23]
상기 냉매관은 상기 플레이트부의 하면에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
[24]
상기 제1홈의 바닥면은 상기 제1홈의 일단을 포함하는 제1영역과 상기 제1홈의 타단을 포함하는 제2영역을 포함하고, 상기 제1영역은 경사진 영역을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 플레이트부의 하면과 평행한 영역을 가질 수 있다.
[25]

발명의 효과

[26]
본 발명에 따르면 냉매관과 방열판에 의해 넓은 영역에서 균일하게 방열이 이루어지므로, 전략 변환 장치의 방열 효율이 향상되는 장점이 있다.
[27]

도면의 간단한 설명

[28]
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 사시도.
[29]
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 측면을 도시한 단면도.
[30]
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 분해 사시도.
[31]
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치 방열구조의 분해 사시도.
[32]
도 5는 도 1의 A-A'를 보인 단면도.
[33]
도 6은 도 1의 B-B'를 보인 단면도.
[34]
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커버의 하면을 보인 단면도.
[35]
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도.
[36]
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도.
[37]
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도.
[38]

발명의 실시를 위한 형태

[39]
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
[40]
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
[41]
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
[42]
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
[43]
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
[44]
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
[45]
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
[46]
또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
[47]
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 측면을 도시한 단면도이다.
[48]
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치(Converter)(100)는, 하우징(110)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)은 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)의 내부에는 다수의 전자부품이 배치되는 공간이 형성될 수 있다.
[49]
상기 하우징(110)의 상면에는 커버(120)가 결합될 수 있다. 상기 커버(120)의 결합에 의해, 상기 하우징(110)의 내부 공간이 차폐될 수 있다. 상기 커버(120)와 상기 하우징(110)은 각각 가장자리 영역에 리브 및 홈을 구비하여 결합될 수 있다. 이와 달리, 상기 커버(120)는 상기 하우징(110)에 나사 결합될 수 있다.
[50]
본 실시 예에서는 상기 하우징(110)과 상기 커버(120)가 상호 분리 가능하게 결합된 것을 예로 들고 있으나, 이와 달리 상기 하우징(110)과 상기 커버(120)는 일체로 형성될 수 있다.
[51]
상기 전략 변환 장치(100)의 상면에는 상면으로부터 돌출되는 방열핀(150)이 구비될 수 있다. 상기 방열핀(150)은 상기 커버(120)의 상면으로부터 상방으로 돌출될 수 있다. 상기 방열핀(150)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상기 방열핀(150)으로 인해, 상기 전략 변환 장치(100) 외면의 단면적이 증가하여 방열 효율이 증가할 수 있다. 즉, 상기 전략 변환 장치(100)의 구동으로 인해, 상기 전략 변환 장치(100) 내에서 발생되는 열은 상기 방열핀(150)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 상기 방열핀(150)에 인접한 영역에는 상기 방열핀(150)을 향해 공기를 토출시키는 팬(미도시)이 배치될 수 있다.
[52]
상기 방열핀(150)은 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 방열핀(150) 중 인접한 방열핀(150) 사이에는 갭(gap)(151)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 방열핀(150)을 통해 용이하게 외부로 열이 방출될 수 있다.
[53]
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치의 분해 사시도 이다.
[54]
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치(100)의 내부에는 인쇄회로기판(130), 전자부품(132, 134), 냉매관(170), 열전도부(160)을 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130), 상기 전자부품(132, 134), 상기 냉매관(170) 및 상기 열전도부(160)은 상기 하우징(110)의 내부 공간 또는 상기 커버(120)의 내면에 배치될 수 있다.
[55]
상기 인쇄회로기판(130)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130)은 상기 하우징(110) 내 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130)에는 상기 전략 변환 장치(100)의 구동을 위한 하나 이상의 전자부품이 실장 또는 결합될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(130)은 별도의 스크류(136)를 통해 상기 하우징(110) 내 고정될 수 있다. 상기 스크류(136)는 일단이 상기 하우징(110)의 내면 또는 다른 부품과 결합되고, 타단이 상기 인쇄회로기판(130)과 결합되어 상기 인쇄회로기판(130)을 내부 공간에 고정시킬 수 있다.
[56]
상기 전자부품(132, 134)의 예로, 인덕턴스를 얻기 위한 인덕터(132), 전압조절을 위한 변압기(transformer), 전압을 증폭시키기 위한 FET(Field Effect Transistor) 소자(134)를 포함할 수 있다. 상기 전자부품(132, 134)은 상기 전략 변환 장치(100)의 동작에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 상기 전자부품(132, 134)은 상기 인쇄회로기판(130)과 전기적 또는 물리적으로 결합될 수 있다.
[57]
상기 인덕터(132)는 복수로 구비될 수 있다. 상기 인덕터(132)는 상기 인쇄회로기판(130)과 상기 커버(120) 사이에 배치될 수 있다. 상기 인덕터(132)는 상기 인쇄회로기판(130)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 인덕터(132)는 상기 커버(120)의 하면 또는 상기 하우징(110)의 내면에 접촉될 수 있다. 상기 인덕터(132)는 상기 하우징(110) 또는 상기 커버(120)의 내면 중 상기 방열핀(150)의 형성 영역과 대향하는 면에 접촉될 수 있다.
[58]
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전략 변환 장치(100)의 방열 구조에 대해 설명하기로 한다.
[59]
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전략 변환 장치 방열구조의 분해 사시도 이고, 도 5는 도 1의 A-A'를 보인 단면도 이며, 도 6은 도 1의 B-B'를 보인 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커버의 하면을 보인 단면도 이다.
[60]
도 1 내지 7을 참조하면, 상기 커버(120)는 플레이트부(121)와, 상기 플레이트부(121)와 결합된 열전도부(160)와, 냉매관(170)을 포함할 수 있다.
[61]
상기 열전도부(160)과 상기 냉매관(170)은 상기 하우징(110)의 내면 또는 상기 커버(120), 즉 상기 플레이트부(121)의 내면에 결합 또는 배치될 수 있다.
[62]
상세히, 상기 열전도부(160)는 플레이트 형상으로 형성되어, 상기 전자부품의 상측에 배치될 수 있다. 상기 열전도부(160)는 상기 인덕터(132)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 열전도부(160)는 상기 인덕터(132)의 상면에 하면이 접촉될 수 있다. 상기 열전도부(160)는 상기 인덕터(132)와 상, 하 방향으로 적어도 일부 영역이 오버랩(overlab)되도록 배치될 수 있다. 상기 열전도부(160)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 열전도부(160)의 재질은 구리(Cu)일 수 있다. 요약하면, 상기 열전도부(160)는 상기 전력 변환 장치(100) 내 배치되는 발열소자와 상, 하 방향(Z방향)으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
[63]
상기 열전도부(160)은 상기 커버(120)의 하면에 솔더링(soldering)될 수 있다.
[64]
상기 커버(120)의 하면 중 상기 열전도부(160)의 배치 영역에는 타 영역보다 상방으로 함몰되는 제3홈(122)이 형성될 수 있다. 상기 제3홈(122)의 단면 형상은 상기 열전도부(160)의 단면 형상에 대응될 수 있다.
[65]
상기 제3홈(122)은 바닥면을 포함하고, 상기 제3홈(122)의 바닥면은 경사진 영역을 포함할 수 있다. 즉, 상기 제3홈(122)의 바닥면은 경사면을 형성할 수 있다. 상기 제3홈(122)의 경사면은, 도 4에서 X축을 기준으로 양의 방향으로 갈수록 상기 플레이트부(121)의 하면까지의 상, 하 방향 길이가 길어지는 형상으로 형성될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제3홈(122)의 경사면은 상기 플레이트부(121)의 가장자리 영역으로 갈수록 상기 플레이트부(121)의 하면까지의 상, 하 방향 길이가 짧아지는 형상으로 형성될 수 있다.
[66]
한편, 상기 열전도부(160)의 하면은 상기 플레이트부(121)의 하면과 평행하게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3홈(122)의 바닥면에는 경사면이 형성되므로, 상기 열전도부(160)는 두께가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다.
[67]
상기 열전도부(160)의 상면은 상기 커버(120)에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(120)의 상면과 상기 하우징(110)의 하면이 평행하게 배치된다 할 때, 상기 열전도부(160)의 상면은 상기 커버(120)의 상면 또는 상기 하우징(110)의 하면과 평행하지 않게 배치될 수 있다. 상기 열전도부(160)의 상면은 상기 인쇄회로기판(130)과 평행하지 않게 배치될 수 있다. 상기 열전도부(160)의 상면은 상기 커버(120)의 상면과의 직선 거리가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다. 일 예로, 열전도부(160)의 상면은 상기 방열핀(150)의 상면까지의 직선 길이가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다.
[68]
상기 하우징(110)의 측면과 가까운 상기 열전도부(160)의 영역을 상기 열전도부(160)의 일단, 상기 일단에 대향하며 상기 하우징(110)의 중심과 가까운 영역을 상기 열전도부(160)의 타단이라 할 때, 상기 열전도부(160)은 상기 일단으로부터 상기 커버(120)의 상면까지의 직선 길이가 상기 타단으로부터 상기 커버(120)의 상면까지의 직선 길이 보다 길게 형성되도록 배치될 수 있다.
[69]
경우에 따라서, 상기 커버(120)의 상면에는 내측에 상기 열전도부(160)의 적어도 일부 영역을 수용하도록 상방으로 돌출되는 돌출부(미도시)가 형성될 수 있다. 이 때, 상기 돌출부의 내부에는 상기 열전도부(160)의 일부 영역이 수용될 수 있다.
[70]
상기 복수의 방열핀(150)이 제1방향으로 이격되어 배치된다 할 때, 상기 열전도부(160)은 제1방향의 길이가, 상기 제1방향에 수직한 제2방향의 길이 보다 길게 형성되는 직사각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
[71]
상기 열전도부(160)의 하면은 상기 인덕터(132)의 상면에 접촉될 수 있다. 이로 인해, 상기 인덕터(132)로부터 발생되는 열이 상기 열전도부(160)으로 전도될 수 있다.
[72]
상기 열전도부(160)의 하부에는 냉매관(170)이 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)의 내부에는 냉매를 수용하기 위한 유로가 형성될 수 있다. 상기 냉매는 상기 유로를 유동할 수 있다.
[73]
상기 냉매관(170)은 상기 열전도부(160)의 하면 또는 상기 플레이트부(121)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 열전도부(160)의 하면에는 타 영역보다 상방으로 함몰 형성되는 제2홈(162)이 형성될 수 있다. 상기 제2홈(162)은 상기 냉매관(170)의 적어도 일부 영역을 수용할 수 있다. 상기 제2홈(162)의 너비는 상기 냉매관(170)의 너비에 대응될 수 있다.
[74]
그리고, 상기 플레이트부(121)의 하면에는 상기 냉매관(170)이 배치되는 제1홈(124)이 형성될 수 있다. 상기 제1홈(124)은 일단의 깊이가 타단의 깊이 보다 작게 형성될 수 있다. 상세히, 상기 제3홈(122)에 상대적으로 가깝게 배치되는 상기 제1홈(124)의 단부 측 영역을 상기 제1홈(124)의 일단, 일단에 대향하는 단부 측 영역을 상기 제1홈(124)의 타단이라 할 때, 상기 제1홈(124)은 일단의 깊이가 타단의 깊이 보다 작게 형성될 수 있다.
[75]
한편, 상기 제1홈(124)의 바닥면과 상기 제2홈(162)의 바닥면은 동일 기울기를 형성할 수 있다. 즉, 상기 제2홈(162)의 바닥면 또한 상기 제1홈(124)의 바닥면과 동일 기울기를 가지는 경사면이 형성될 수 있다.
[76]
이로 인해, 상기 제1홈(124)의 바닥면은 경사진 영역을 포함할 수 있다. 상기 제1홈(124)의 바닥면은 경사면을 형성할 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제1홈(124)의 바닥면은 상기 플레이트부(121)의 하면까지의 길이가 상기 제1홈(124)의 일단으로부터 타단으로 갈수록 길어지도록 경사면이 형성될 수 있다.
[77]
한편, 상기 제1홈(124)은 길이 방향과 상기 방열핀(150)의 길이 방향은 대응될 수 있다.
[78]
상기 냉매관(170)은 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제2홈(162)도 상기 열전도부(160)의 하면에 복수로 배치될 수 있다. 즉, 상기 제2홈(162)과 상기 냉매관(170)의 개수는 일대일로 대응될 수 있다.
[79]
상기 냉매관(170)은 상기 인덕터(132)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)의 하면은 상기 인덕터(132)의 하면에 접촉될 수 있다.
[80]
상기 냉매관(170)은 복수의 방열핀(150) 중 적어도 일부의 방열핀(150)과 상, 하 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)의 두께는 상기 방열핀(150)의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다. 이로 인해, 상기 커버(120)를 하부에서 바라볼 때, 상기 냉매관(170)의 양 가장자리 영역은 상기 방열핀(150)의 외측으로 돌출될 수 있다.
[81]
상기 방열핀(150)의 길이 방향과 상기 냉매관(170)의 길이 방향은 상호 대응될 수 있다.
[82]
상기 냉매관(170)은 상기 플레이트부(121)의 하면에 대해 경사지게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 냉매관(170)은 상기 플레이트부(121)의 상면 또는 상기 하우징(110)의 하면과 평행하지 않게 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)은 상기 인쇄회로기판(130)과 평행하지 않게 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)은 상기 하우징(110)의 하면으로부터의 직선 거리가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다. 상기 냉매관(170)은 상기 방열핀(150)의 상단까지의 직선 거리가 서로 상이한 영역을 포함할 수 있다.
[83]
상세히, 상기 냉매관(170)의 양단 중 상기 인버터(132)와 접촉되는 영역과 상대적으로 가까운 영역을 상기 냉매관(170)의 일단, 상기 일단에 대향하는 영역을 상기 냉매관(170)의 타단이라 할 때, 상기 냉매관(170)은 타단이 일단 보다 높게 위치되도록 경사지게 배치될 수 있다. 여기서, 높게 위치된다 함은, 상기 하우징(110)의 바닥면으로부터의 직선 거리가 상기 일단이 상기 타단보다 짧게 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
[84]
상기 냉매관(170)의 경사진 배치로 인해, 상기 커버(120)의 상면에는 타 영역보다 상방으로 돌출되어 내측에 상기 냉매관(170)의 일부를 수용하는 돌출부(153)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출부(153)는 상대적으로 높게 배치되는 상기 냉매관(170)의 타단측 일부 영역을 수용할 수 있다. 상기 돌출부(153)는 상기 방열핀(150)의 하부 측 일부 영역과 상, 하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 냉매관(170)이 배치되는 상기 방열핀(150)의 하부 측 일부 영역에는 상기 냉매관(170)의 일부를 수용하기 위한 홈이 형성될 수 있다. 상기 돌출부(153)의 상면은 상기 커버(120)의 상면에 대해 경사진 형상을 가질 수 있다.
[85]
바꾸어 말하면, 상기 방열핀(150)의 두께 중 상기 돌출부(153)가 형성되는 영역은 타 영역의 두께 보다 두껍게 형성될 수 있다.
[86]
상기와 같은 구성에 따르면, 상기 전자부품(132, 134)으로부터 열 발생 시, 상기 열전도부(160)과 상기 전자부품(132, 134)의 접촉에 의해, 발생된 열이 상방으로 전도될 수 있다. 복수의 상기 방열핀(150)의 배치 방향은 상기 열전도부(160)의 길이 방향에 대응되므로, 상기 열전도부(160)을 통해 열이 복수의 상기 방열핀(150)으로 균일하게 전도될 수 있다.
[87]
또한, 상기 전자부품(132, 134)과 상기 냉매관(170)의 접촉에 의해, 발생된 열이 방열될 수 있다. 이 때, 상대적으로 높이가 낮은 상기 냉매관(170)의 일단에는 액상의 냉매가 유동되고, 상기 전자부품(132, 134)으로부터 전달된 열에 의해 액상의 냉매 중 일부가 기화되어, 상대적으로 높이가 높은 상기 냉매관(170)의 타단으로 기화된 냉매가 유동될 수 있다. 기화된 냉매는 상기 방열핀(150)을 통해 냉각되어, 다시 액화됨으로써 상기 냉매관(170)의 일단으로 다시 유동될 수 있다.
[88]
따라서, 본 실시 예에 따르면, 냉매관(170)과 열전도부(160)에 의해 넓은 영역에서 균일하게 방열이 이루어지므로, 전략 변환 장치(100)의 방열 효율이 향상되는 장점이 있다.
[89]
도 8은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도 이다.
[90]
본 실시 예에서는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 방열판과 냉매관의 배치 구조에 있어 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명을 하고, 나머지 부분에 있어서는 제 1 실시 예를 원용하기로 한다.
[91]
도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내에는 전자부품(132, 134)의 상면에 배치되는 방열판(260)과, 상기 방열판(260)의 상측에 배치되는 냉매관(270)이 구비될 수 있다. 본 실시 예에서는 냉매관(270)이 방열판(260)의 상측에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 전자부품(132, 134)으로부터 발생되는 열은 상기 방열판(260)을 통해 상기 냉매관(270)으로 전도될 수 있다.
[92]
또한, 본 실시 예에서는 상기 방열판(260)이 상기 전자부품(132, 134)의 상면, 커버(120) 및 하우징(110)의 바닥면과 상, 하면이 평행하게 배치될 수 있다.
[93]
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도 이다.
[94]
본 실시 예에서는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 방열판과 냉매관의 배치 구조에 있어 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명을 하고, 나머지 부분에 있어서는 제 1 실시 예를 원용하기로 한다.
[95]
도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내에는 전자부품(132, 134)의 상면에 배치되는 냉매관(370)과, 상기 냉매관(370)의 상측에 배치되는 방열판(360)을 포함할 수 있다. 상기 냉매관(370)은 상기 방열판(360)의 하면에 형성된 수용홈 내에 결합될 수 있다.
[96]
본 실시 예에 따른 냉매관(370)은 평면부(374)와, 상기 평면부(374)의 일단으로부터 연장되어 경사지게 배치되는 경사부(372)를 포함할 수 있다.
[97]
상기 평면부(374)는 상기 방열판(360)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 평면부(374)는 상기 전자부품(132, 134)의 상면에 하면이 접촉될 수 있다.
[98]
상기 경사부(372)는 상기 평면부(374)의 일단에 일단이 결합되어 타단을 향해 연장될 수 있다. 이 때, 상기 경사부(372)는 상기 타단의 높이가 일단의 높이 보다 높게 형성되도록 전체적으로 경사지게 배치될 수 있다. 상기 평면부(374)와 상기 경사부(372)는 한몸으로 형성되어, 내부에 냉매가 유동하는 유로가 형성될 수 있다. 상기 경사부(372)는 상기 냉매관(370)의 일부 영역을 절곡시켜 형성할 수 있다.
[99]
도 10은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내 방열구조의 단면도 이다.
[100]
본 실시 예에서는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 방열판과 냉매관의 배치 구조에 있어 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명을 하고, 나머지 부분에 있어서는 제 1 실시 예를 원용하기로 한다.
[101]
도 10을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전략 변환 장치 내에는 전자부품(132, 134)의 상면에 배치되는 방열판(460)과, 상기 방열판(460)의 하면에 일부가 결합되는 냉매관(470)을 포함할 수 있다.
[102]
상기 냉매관(470)은 상기 방열판(460)의 하면에 결합되는 제1수평부(474)와, 상기 제1수평부(474)와 평행하며 상기 제1수평부(474)에 대해 단차지게 배치되는 제2수평부(472)와, 일단이 상기 제1수평부(474)에 결합되고 타단이 상기 제2수평부(472)에 결합되어 상기 제1수평부(474) 및 상기 제2수평부(472)를 경사지게 연결하는 경사부(476)를 포함할 수 있다.
[103]
상기 제1수평부(474), 상기 제2수평부(472) 및 상기 경사부(476)는 한몸으로 형성되어, 내부에 냉매가 유동하는 유로가 형성될 수 있다.
[104]
상기 제1수평부(474)는 하면에 상기 전자부품(132, 134)이 접촉될 수 있다. 따라서, 상기 제1수평부(474) 내 냉매는 상기 전자부품(132, 134)으로 발생되는 열에 의해 기화되어, 기화된 냉매는 상기 경사부(476)를 지나 상기 제2수평부(472)로 유동할 수 있다.
[105]
상기 경사부(476)는 바(Bar) 형태의 냉매관 중 일부 영역을 벤딩(Bending) 함으로써 형성될 수 있다.
[106]
다르게 말하면, 상기 냉매관(470)이 배치되는 상기 제1홈(124)의 바닥면은 상기 제1홈(124)의 일단을 포함하는 제1영역과, 상기 제1홈(124)의 타단을 포함하는 제2영역을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1영역은 경사진 영역을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 플레이트부(121)의 하면과 평행한 영역을 가질 수 있다. 여기서, 상기 냉매관(470)의 일단은 상기 열전도부(160)가 배치되는 제3홈에 상대적으로 가까운 영역일 수 있고, 상기 냉매관(470)의 타단은 상기 일단에 대향되는 영역일 수 있다.
[107]
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
[108]
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[109]

청구범위

[청구항 1]
하우징; 및 상기 하우징과 결합되는 커버; 를 포함하고, 상기 커버는 플레이트부, 상기 플레이트부와 결합된 열전도부 및 냉매관을 포함하고, 상기 플레이트부는 상기 냉매관이 배치되는 제1홈을 포함하고, 상기 제1홈은 일단의 깊이가 타단의 깊이보다 작은 전략 변환 장치.
[청구항 2]
제1항에 있어서, 상기 열전도부는 상기 냉매관의 일부가 배치되는 제2홈을 포함하는 전력 변환 장치.
[청구항 3]
제 1 항에 있어서, 상기 제1홈은 바닥면을 포함하고, 상기 바닥면은 경사진 영역을 포함하는 전력 변환 장치.
[청구항 4]
제 1 항에 있어서, 상기 플레이트부는 열전도부가 배치되는 제3홈을 포함하는 전력 변환 장치.
[청구항 5]
제 3 항에 있어서, 상기 제3홈은 바닥면을 포함하고, 상기 바닥면은 경사진 영역을 포함하는 전력 변환 장치.
[청구항 6]
제 1 항에 있어서, 상기 제2홈의 바닥면과 상기 제1홈의 바닥면은 동일 기울기를 갖는 전력 변환 장치.
[청구항 7]
제 1 항에 있어서, 상기 열전도부는 일단과 타단의 두께가 서로 상이한 영역을 포함하는 전력 변환 장치.
[청구항 8]
제 1 항에 있어서, 상기 열전도부의 하면은 상기 플레이트부의 하면과 평행한 전력 변환 장치.
[청구항 9]
제 1 항에 있어서, 상기 냉매관은 상기 플레이트부의 하면에 대해 경사지게 배치되는 전력 변환 장치.
[청구항 10]
제 1 항에 있어서, 상기 제1홈의 바닥면은 상기 제1홈의 일단을 포함하는 제1영역과 상기 제1홈의 타단을 포함하는 제2영역을 포함하고, 상기 제1영역은 경사진 영역을 포함하고, 상기 제2영역은 상기 플레이트부의 하면과 평행한 영역을 가진 전력 변환 장치.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]