(57)【要約】      （修正有）【課題】インバータ用放熱モジュールの内部で放熱ピンによって発生する騒音及び振動を低減したインバータ用放熱モジュールを提供する。【解決手段】インバータ用放熱モジュールは、ハウジングと、放熱板２００及びサポートユニット３００と、を備える。ハウジングは、底面と底面の両側に備える側壁１２０を含む。それぞれの側壁１２０は、上端に締結部１２２が形成されている。放熱板２００は、締結部１２２に固定されるベース２１０と、ベース２１０の底面から下方に伸びる複数の放熱ピン２２０とを含んでいる。また、サポートユニット３００は、放熱ピン２２０の少なくとも一部を収容するスロットを含み、ハウジングの底面１１０と放熱ピン２２０との間に介在する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面及び前記底面の両側に備える側壁を含み、それぞれ前記側壁の上端に締結部が形成されるハウジング；
前記締結部に固定されるベースと、前記ベースの底面から下方に伸びる複数の放熱ピンとを含む放熱板；及び、
前記放熱ピンの少なくとも一部を収容するスロットを含み、前記ハウジングの底面と前記放熱ピンとの間に介在するサポートユニット、とを含むインバータ用放熱モジュール。
【請求項２】
前記ハウジングの底面には、前記サポートユニットと結合して、前記サポートユニットの移動を制限する固定レールが形成される、
請求項１に記載のインバータ用放熱モジュール。
【請求項３】
前記サポートユニットの底面には、前記固定レールと対応する形状を有し、前記固定レールと無理に嵌め込まれるレール締結溝が形成される、
請求項２に記載のインバータ用放熱モジュール。
【請求項４】
前記サポートユニットは、
前記レール締結溝及び前記スロットの間に形成され、弾性材質からなる弾性支持部をさらに含み、
前記放熱ピンが前記スロットに結合した状態で、前記弾性支持部が前記スロットを支持することによって、前記スロットが前記放熱ピンを加圧する、
請求項３に記載のインバータ用放熱モジュール。
【請求項５】
前記サポートユニットは、前記固定レールに支持され、前記底面と予め定められた間隔だけ離隔する、
請求項３又は請求項４に記載のインバータ用放熱モジュール。
【請求項６】
前記サポートユニットは、中央から両端に行くほど高さが高くなる、
請求項１に記載のインバータ用放熱モジュール。
【請求項７】
前記サポートユニットは、
前記スロットと対向する側面に形成され、予め定められた角度で傾くガイド面；をさらに含む、
請求項１又は請求項６に記載のインバータ用放熱モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ用放熱モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、逆変換装置とも言うインバータ（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）は、直流電力を交流電力に変換する装置である。
【０００３】
大体、インバータの本体は、入出力のための端子、制御のためのコントローラ、情報表示のための表示部、電源を供給するパワーモジュール、静電のためのキャパシタ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）及び様々な回路基板等を含む。
【０００４】
インバータの狭い本体の内部に多くの構成が複雑に配置され、パワーモジュールやキャパシタ等の構成は、作動時に発熱が激しい特徴がある。従って、別途放熱モジュールがインバータに内蔵されるか結合される。放熱モジュールは、熱伝導率の高い材質からなる放熱板を含む。また、放熱板は、本体から吸収した熱を周辺に発散して放熱を行う。
【０００５】
放熱板は、複数の放熱ピンを含む。通常、放熱ピンは、熱伝導率の高い材質からなる複数の薄板状部材が平行に配置して形成される。これは、放熱ピンの周辺に循環される空気との接触面積を広げるためである。
【０００６】
しかし、インバータの放熱モジュールの上部に本体が結合される場合がほとんどである。本体は、放熱モジュールと比較して荷重が重く、作動時に震動が発生する。放熱モジュールは、内部空間の空気流動性を向上させるために最小限の骨格構造を有するため、構造的に堅固ではなく、震動に弱い。
【０００７】
また、放熱モジュールは、作動時に震動が発生することによって、放熱ピンが隣接したハウジングと干渉が発生して騷音が発生する。また、このような干渉により、放熱モジュールの破損や変形が発生したりする。
【０００８】
従って、このような問題点を解決するための方法が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために案出された発明であって、インバータ用放熱モジュールの内部で放熱ピンによって発生する騷音及び震動を低減したインバータ用放熱モジュールを提供するためである。
【００１０】
本発明の目的は、以上に言及した目的に制限されないし、言及していない本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解することができ、本発明の実施形態によってより明らかに理解することができる。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示した手段及びその組み合わせによって実現できることが分かりやすい。
【課題を解決しようとする手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明のインバータ用放熱モジュールは、ハウジング、放熱板及びサポートユニットを含んでいてもよい。ハウジングは、底面と底面の両側に備える側壁を含み、それぞれの側壁は、上端に締結部が形成されてもよい。放熱板は、締結部に固定されるベースとベースの底面から下方に伸びる複数の放熱ピンを含んでいてもよい。また、サポートユニットは、放熱ピンの少なくとも一部を収容するスロットを含み、サポートユニットは、ハウジングの底面と放熱ピンとの間に介在してもよい。
【００１２】
また、ハウジングの底面には、サポートユニットと結合して、サポートユニットの移動を制限する固定レールが形成されてもよい。
【００１３】
また、サポートユニットの底面には、固定レールと対応する形状を有し、固定レールと無理に嵌め込まれるレール締結溝が形成されてもよい。
【００１４】
また、サポートユニットは、レール締結溝及びスロットの間に形成され、弾性材質からなる弾性支持部をさらに含み、放熱ピンがスロットに結合した状態で、弾性支持部がスロットを支持することによって、スロットが前記放熱ピンを加圧することができる。
【００１５】
また、サポートユニットは、固定レールに支持され、底面と予め定められた間隔だけ離隔する。
【００１６】
また、サポートユニットは、中央から両端に行くほど高さが高くなり得る。
【００１７】
また、サポートユニットは、スロットと対向する側面に形成され、予め定められた角度で傾くガイド面をさらに含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のインバータ用放熱モジュールは、放熱モジュールの内部で放熱ピンによって発生する騷音及び震動を低減させる効果がある。
【００１９】
また、放熱ピンを通す空気は、サポートユニットの形状によって放熱ピンの中心部へ集中し、相対的に高熱である放熱ピンの中心部に空気の流動が多くなるため、放熱ピンの放熱効率も高くなる効果がある。
【００２０】
上述した効果および本発明の具体的な効果は、以下に発明を実施するための具体的な事項を説明しながら共に記述する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】インバータの本体の下部に結合される放熱モジュールを示した図面。
【図２】本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールの斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールの内部配置を示した概略的な断面図。
【図４】本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを示した断面図。
【図５】本発明の第２実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを示した斜視図及び側面図。
【図６】本発明の第３実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットが結合した状態を示した斜視図。
【図７】本発明の第３実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットの斜視図。
【図８】本発明の第４実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットの斜視図。
【図９】本発明の第５実施形態によるインバータ用放熱モジュールの内部配置を示した概略的な断面図。
【図１０】本発明の第５実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットを示した斜視図及び側面図。
【図１１】従来の放熱モジュールの正面図であって、従来の放熱モジュールの震動状態を示した図面。
【図１２】本発明によるインバータ用放熱モジュールを示した正面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述され、これによって、本考案が属する技術分野における通常の知識を有する者が本考案の技術思想を容易に実施することができる。本考案の説明において、本考案に係る公知技術に対する具体的な説明が本考案の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。
【００２３】
以下では、添付の図面を参照して本考案による好ましい実施形態を詳説する。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を示す。
【００２４】
以下では、本発明の幾つかの実施形態によるインバータ用放熱モジュールを説明する。
【００２５】
図１は、インバータの本体の下部に結合される放熱モジュールを示したものである。
【００２６】
本発明による放熱モジュール１０は、直流電力を交流電力に変換させるインバータ（Ｉ）に適用される。
【００２７】
図１に示したように、インバータ（Ｉ）は、本体２０と、本体２０に結合される放熱モジュール１０とを含む。本体２０にはパワーモジュール、キャパシタ及び複数の回路基板が内蔵される。このとき、発熱が伴われるパワーモジュールのような構成は、本体２０の下部に配置される。また、放熱モジュール１０は、本体２０の底面に結合され、本体２０は、放熱モジュール１０によって荷重を支持する。
【００２８】
本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを説明する。
【００２９】
図２は、本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールの斜視図であり、図３は、本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールの内部配置を示した概略的な断面図、図４は、本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを示した断面図である。
【００３０】
図２〜図４に示したように、本発明の第１実施形態によるインバータ用放熱モジュール１０は、本体２０で発生する熱を周辺に放出させる。このために放熱モジュール１０は、ハウジング１００、放熱板２００及びサポートユニット３００を含む。
【００３１】
取りあえず、ハウジング１００は、底面１１０と底面１１０の両側に互いに対向するように備える側壁１２０を含む。また、側壁１２０の上端には締結部１２２が形成される。
【００３２】
放熱板２００は、締結部１２２に結合されるベース２１０と、ベース２１０の底面から下方に伸びる複数の放熱ピン２２０とを含む。
【００３３】
また、サポートユニット３００は、放熱ピン２２０の少なくとも一部を収容するスロット３２０を含み、サポートユニット３００は、ハウジング１００の底面１１０と放熱ピン２２０との間に介在する。
【００３４】
以下では、上記各々の構成をより具体的に説明する。
【００３５】
ハウジング１００は、底面１１０と少なくとも２つの側壁１２０からなる筐体（ｃａｓｅ）であってもよい。ハウジング１００は、一側面に空気を強制循環させるための送風ファン６００をさらに含んでいてもよく、ハウジング１００の他の側面には通気口（未図示）が備えられてもよい。送風ファン６００と通気口（未図示）は、ハウジング１００の内側空間に流入した空気が放熱板２００の放熱ピン２２０を通して外部へ排出されるように形成されれば十分であり、その位置がハウジング１００の一側面又は他側面に限定されるものではない。
【００３６】
また、図２に示したように、一対の側壁１２０は、下端が底面１１０と連結される。従って、底面１１０は、一対の側壁１２０と共に３つの面を有する空間を形成し得る。
【００３７】
側壁１２０の上端には締結部１２２が形成される。それぞれの側壁１２０は、上端の一部が互いに向こう側の側壁１２０に向かって折れた形態に形成されてもよく、締結部１２２は、側壁１２０の上端の折れた部分であってもよい。締結部１２２は、締結孔を含んでいてもよく、締結部１２２とベース２１０は、締結手段を介して結合されてもよい。締結手段は、ボルトのような形態であってもよいが、特定の手段に限定されるものではない。
【００３８】
図３に示したように、ハウジング１００は、上面と２つの側面が開放された六面体であってもよい。また、ハウジング１００の開放された２つの側面のうち１つには送風ファン６００が備えられてもよい。送風ファン６００が作動すれば、ハウジング１００の外部からハウジング１００の内部へ空気が流入する。流入した空気は、放熱板２００の放熱ピン２２０を通し、放熱ピン２２０は、周辺に通す空気に向かって熱を発散することになる。
【００３９】
また、底面１１０には固定レール１１２が形成される。固定レール１１２は、後述するサポートユニット３００のレール締結溝３１０と結合される。
【００４０】
固定レール１１２は、一対の側壁１２０の間を横切って配置されてもよく、底面１１０において予め定められた高さだけ突き出てもよい。固定レール１１２は、サポートユニット３００のレール締結溝３１０と互いに対応する形状を有し、固定レール１１２とレール締結溝３１０は、互いに無理に嵌め込まれてもよい。固定レール１１２及びレール締結溝３１０が結合した状態で、サポートユニット３００は、固定レール１１２によって少なくとも一方向に移動が制限される。
【００４１】
放熱板２００は、熱伝導率の高い材質から形成される。また、放熱板２００は、ベース２１０と放熱ピン２２０を含む。
【００４２】
ベース２１０は、少なくとも一面が偏平に形成され、偏平な一面は、側壁１２０の締結部１２２に結合される。放熱モジュール１０が本体２０と結合されると、ベース２１０の偏平な一面は、ハウジング１００の上部に向かって露出する。ベース２１０は、上部に露出した偏平な一面が本体２０の底面と接して本体２０で発生した熱を吸収する。
【００４３】
放熱ピン２２０は、ベース２１０と一体に形成されてもよい。また、放熱ピン２２０は、ベース２１０の偏平な一面と反対側の面に結合される。
【００４４】
図２に示したように、放熱ピン２２０は、板状部材であり、予め定められた間隔で並んで配置されてもよい。
【００４５】
ベース２１０は、本体２０から熱を吸収して放熱ピン２２０に伝導させる。放熱ピン２２０は、送風ファン６００によって流入する空気と接する面積が相対的に広く形成されるため、流動する周辺の空気に向かって熱を発散して放熱を行う。
【００４６】
ベース２１０が締結部１２２に結合した状態で、放熱ピン２２０は、ハウジング１００の内側空間に配置される。また、放熱ピン２２０の下端は、ハウジング１００の底面１１０と予め定められた間隔だけ離隔する。
【００４７】
サポートユニット３００は、放熱ピン２２０の下端と底面１１０の離隔した空間に介在する。サポートユニット３００は、放熱ピン２２０の幅と対応する長さを有する。サポートユニット３００の底面には、固定レール１１２と対応する形状に凹んだレール締結溝３１０が設けられる。レール締結溝３１０は、サポートユニット３００の長さ方向に沿って予め定められた長さに形成されてもよい。レール締結溝３１０は、固定レール１１２と同じ長さであるか固定レール１１２より長い長さで形成される。レール締結溝３１０の凹んだ間隔は、固定レール１１２の厚さより小さく形成される。従って、レール締結溝３１０は、固定レール１１２に無理に嵌め込まれ、サポートユニット３００は、レール締結溝３１０と固定レール１１２が無理に嵌め込まれて、底面１１０に固定される。
【００４８】
図４に示したように、サポートユニット３００の一側面には、長さ方向を基準として側方に行くほど予め定められた角度で傾くようにガイド面３４０が形成される。ガイド面３４０は、サポートユニット３００に向かって移動する空気の抵抗を減少させ、空気の流れをより円滑にする。
【００４９】
また、サポートユニット３００の上端には、ガイド面３４０と対向する方向に弾性支持部３３０が形成されてもよい。
【００５０】
サポートユニット３００は、一体に形成されてもよく、サポートユニット３００は、全体が弾性を有する材質に具現されてもよい。しかし、弾性支持部３３０だけ弾性を有する材質に具現されても関係ない。
【００５１】
弾性支持部３３０の末端には、スロット３２０がサポートユニット３００の長さ方向に沿って備えられる。スロット３２０は、複数の板状部材である放熱ピン２２０の下端の一部を収容する。従って、スロット３２０の間隔と個数は、放熱ピン２２０の間隔と個数に対応する。
【００５２】
サポートユニット３００は、レール締結溝３１０と固定レール１１２が無理に嵌め込まれて、ハウジング１００の底面１１０に結合される。また、サポートユニット３００のスロット３２０は、放熱ピン２２０の下端の一部を収容することによって、サポートユニット３００は、ハウジング１００の底面１１０と放熱ピン２２０の下端との間に介在する。サポートユニット３００の弾性支持部３３０は、レール締結溝３１０及びスロット３２０の間でスロット３２０を弾性支持することによって、スロット３２０が放熱ピン２２０を加圧するようになる。
【００５３】
本発明の第２実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを説明する。
【００５４】
図５は、本発明の第２実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを示した斜視図及び側面図である。
【００５５】
図５に示したように、本発明の第２実施形態によるサポートユニット３００ａは、第１実施形態において前述したサポートユニット３００と弾性支持部３３０を除いた全ての構成が同様に具現される。
【００５６】
具体的には、本発明の第２実施形態によるサポートユニット３００ａは、レール締結溝３１０ａ及びスロット３２０ａを含む。レール締結溝３１０ａは、底面１１０に設けられた固定レール１１２に無理に嵌め込まれる。レール締結溝３１０ａは、予め定められた長さの直線に形成され、レール締結溝３１０ａに長さ方向に沿って固定レール１１２が収容される。このとき、レール締結溝３１０ａが形成された直線とスロット３２０ａが形成される長さ方向は、直交する。かかる構成によって、放熱ピン２２０がスロット３２０ａに結合する長さ方向と、レール締結溝３１０ａが形成する溝の長さ方向とが直交して配置される。従って、本発明の第２実施形態によるサポートユニット３００ａは、単位長さ当たり最大数の放熱ピン２２０をスロット３２０ａに収容することができる。
【００５７】
本発明の第３実施形態によるサポートユニット４００を説明する。
【００５８】
図６は、本発明の第３実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットが結合した状態を示した斜視図であり、図７は、本発明の第３実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットの斜視図である。
【００５９】
図６及び図７に示したように、サポートユニット４００は、一対の側壁１２０を横切る方向に配置される。サポートユニット４００は、両端に行くほど高さが高くなり、中心に行くほどその高さが低くなってもよい。
【００６０】
また、サポートユニット４００は、放熱ピン２２０が収容されるスロット４２０を複数含む。また、サポートユニット４００には、ハウジング１００の底面１１０に設けられた固定レール１１２を収容するレール締結溝４１０が形成される。
【００６１】
レール締結溝４１０とスロット４２０の間には、薄い厚さを有し、外力によって変形が生じる弾性支持部４３０が形成される。
【００６２】
本発明の第４実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニット４００ａを説明する。
【００６３】
図８は、本発明の第４実施形態によるインバータ用放熱モジュールにおけるサポートユニットの斜視図である。
【００６４】
図８に示したように、本発明の第４実施形態によるサポートユニット４００ａは、前述した第３実施形態のサポートユニット４００と弾性支持部４３０を除いた構成が同様に形成される。本発明の第４実施形態によるサポートユニット４００ａは、両端に行くほど高さが高くなり、中段の高さが低く形成される。本発明の第４実施形態によるサポートユニット４００ａは、弾性支持部４３０を排除し、より堅固に放熱ピン２２０とハウジング１００との間に介在して震動を減少させる効果を発生させる。
【００６５】
本発明の第５実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニット５００を説明する。
【００６６】
図９は、本発明の第５実施形態によるインバータ用放熱モジュールの内部配置を示した概略的な断面図であり、図１０は、本発明の第５実施形態によるインバータ用放熱モジュールのサポートユニットを示した斜視図及び側面図である。
【００６７】
図９及び図１０に示したように、本発明の第５実施形態によるサポートユニット５００の外形は、固定レール１１２の長さ方向に沿って予め定められた長さに形成される直方体である。サポートユニット５００の底面にはレール締結溝５１０が形成される。レール締結溝５１０には固定レール１１２が収容される。また、サポートユニット５００の底面は、底面１１０と予め定められた高さだけ離隔する。すなわち、サポートユニット５００は、固定レール１１２によって支持され、底面１１０と予め定められた間隔を維持する。
【００６８】
また、サポートユニット５００の上面には、一定間隔でスロット５２０が形成される。スロット５２０は、放熱ピン２２０をそれぞれ収容する。
【００６９】
図１１は、従来の放熱モジュールの正面図であって、従来の放熱モジュールの震動状態を示したものであり、図１２は、本発明によるインバータ用放熱モジュールを示した正面図である。
【００７０】
図１１に示したように、従来の放熱モジュールは、ハウジング１００の内部で放熱ピン２２０の下端が底面から一定間隔で離隔して配置される。これによって、ベース２１０と面接するパワーモジュール又は本体２０に震動が発生すれば、放熱ピン２２０の下端が震動するようになる。このように、放熱ピン２２０が震動することによって、騷音が発生し、放熱ピン２２０がハウジング１００の底面１１０と一部接触する問題が発生する。
【００７１】
また、ハウジング１００の構造は、底面１１０と両側壁１２０からなるため、震動によってハウジング１００の側壁が変形する可能性がある。
【００７２】
しかし、図１２に示したように、本発明による放熱モジュールは、放熱ピン２２０の下端がスロット３２０に一部収容され、サポートユニット３００の弾性支持部３３０によって放熱ピン２２０が上方に加圧される。従って、ベース２１０と面接する本体２００又はパワーモジュールに震動が発生しても、放熱ピン２２０の下端には震動が発生しない効果がある。
【００７３】
また、サポートユニット３００によって、放熱ピン２２０の下端と底面１１０との間隔が一定に維持される。従って、ベース２１０と面接する本体２０又はパワーモジュールに震動が発生しても、放熱ピン２２０が底面１１０と接触しなくなる。
【００７４】
また、サポートユニット３００が底面１１０と接触するため、ベース２１０と面接する本体２０又はパワーモジュールに震動が発生するとき、ハウジング１００の側壁１２０に伝達されていた力がサポートユニット３００によって分散される。従って、震動によってハウジング１００の側壁１２０が変形する可能性が低くなる。
【００７５】
また、本発明の第３実施形態によれば、サポートユニット４００の両端の高さが中心に比べて相対的に高く形成される。従って、送風ファン６００によって、放熱ピン２２０に向かって移動する空気が分散せずに、放熱ピン２２０の中心部へ集まるようになる。従って、従来に比べて、温度が高い放熱ピン２２０の中心部へより多くの空気が流動するようになり、放熱ピン２２０の放熱効率が高くなる。
【００７６】
以上のように、本発明について例示した図面を参照して説明したが、本明細書に開示した実施形態と図面によって本発明が限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で通常の技術者によって様々な変形が行われることは自明である。また、本発明の実施形態を前述しながら、本発明の構成による作用効果を明示上に記載して説明しなかったとしても、該構成によって予測可能な効果も認めなければならないことは当然である。
【符号の説明】
【００７７】
Ｉ                        インバータ
１０                      放熱モジュール
２０                      本体
１００                    ハウジング
１１０                    底面
１１２                    固定レール
１２０                    側壁
１２２                    締結部
２００                    放熱板
２１０                    ベース
２２０                    放熱ピン
３００、４００、５００      サポートユニット
３１０、４１０、５１０      レール締結溝
３２０、４２０、５２０      スロット
３３０                    弾性支持部
３４０、４２０              ガイド面
６００                    送風ファン
【図１】
2020115735.tif 000003
【図２】
2020115735.tif 000004
【図３】
2020115735.tif 000005
【図４】
2020115735.tif 000006
【図５】
2020115735.tif 000007
【図６】
2020115735.tif 000008
【図７】
2020115735.tif 000009
【図８】
2020115735.tif 000010
【図９】
2020115735.tif 000011
【図１０】
2020115735.tif 000012
【図１１】
2020115735.tif 000013
【図１２】
2020115735.tif 000014