JP2023503914A - コンバータ - Google Patents

Abstract

コンバータは、内部空間を含むハウジング；前記内部空間に配置される電子部品；前記ハウジングの外面に配置されて、相互離隔して平行するように配置される第１－１パイプと、第１－２パイプを含む第１パイプ；及び両端が前記第１－１パイプと前記第１－２パイプに各々結合する第２パイプを含む。【選択図】図１

Description

本実施例は、コンバータに関する。

以下で記述される内容は、本実施例に対する背景情報を提供するだけであって従来技術を記載したものではない。

自動車の電気装置としては、エンジン電気装置（始動装置、点火装置、充電装置）と灯火装置が一般的であるが、近年車両がより電子制御化されることによって、サッシ電気装置を含むほとんどのシステムが電機電子化されている傾向にある。

自動車に設置されるランプ、オーディオ、ヒーター、エアコンなどの各種電装品は、自動車停止時には、バッテリーから電源の供給を受けて、走行時には発電機から電源の供給を受けるようになっているが、この時通常の電源電圧で１４Ｖ系統電源システムの発電容量が用いられている。

近年情報技術産業の発達と共に自動車の便宜性増大を目的とする様々な新技術（モーター式パワステアリング、インターネットなど）が車両に導入され、今後も現自動車システムを最大限利用できる新技術の開発が続くと見込まれる。

ソフトまたはハードタイプの区分なしにハイブリッド電気車両（ＨＥＶ）は、電装負荷１２Ｖ）供給のためのＤＣ－ＤＣコンバータ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ－ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）が設置されている。また、通常のガソリン車両の発電機（アルタネート）役割をするＤＣ－ＤＣコンバータは、メインバッテリー（通常１４４Ｖ以上の高電圧バッテリー）の高電圧をダウンさせて電装負荷用電圧１２Ｖを供給している。

ＤＣ－ＤＣコンバータ（ＤＣ－ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）とは、ある電圧の直流電源から他の電圧の直流電源に変換する電子回路装置のことであり、テレビ受像機、自動車の電装品など多様な領域に用いられている。

コンバータは、ハウジングによって外形が形成されて、前記ハウジングの内部には、駆動のための多数の電子部品が配置されることができる。前記電子部品は、駆動によって熱を発生させることができる。ハウジング内発生した熱は、部品の電気的、物理的動作を阻害させて、一定以上の温度は、部品の破損を引き起こすため、コンバータの放熱構造は、製品製作時必ず考慮されなければならない要素である。

本実施例は、製造が容易で、優秀な放熱効率のコンバータを提供する。

一実施例として、コンバータは、内部空間を含むハウジング；前記内部空間に配置される電子部品；前記ハウジングの外面に配置されて、相互離隔して平行するように配置される第１－１パイプと、第１－２パイプを含む第１パイプ；及び両端が前記第１－１パイプと前記第１－２パイプに各々結合する第２パイプを含む。

前記第１パイプは、前記ハウジングと一体で形成されることができる。

前記ハウジングの外面と前記第２パイプとの間には、ギャップ（Ｇａｐ）が形成されることができる。

前記ハウジングの外面と前記第２パイプとの間に介在して、上、下面が各々前記ハウジングの外面と前記第２パイプの外面に接触する放熱板を含むことができる。

前記第１パイプの長さ方向は、直線方向である第１方向に形成されることができる。

前記第２パイプは、前記第１方向に垂直な第２方向に形成される連結部と、前記連結部の両端に各々配置されて、前記第１方向に形成される第１結合部及び第２結合部を含むことができる。

前記第１結合部は、前記第１－１パイプ内に配置されて、前記第２結合部は、前記第１－２パイプ内に配置されることができる。

前記第１－１パイプの一端には、流入ポートが結合されて、前記第１－２パイプの一端には、排出ポートが結合することができる。

前記第１パイプの断面積は、前記第２パイプの断面積より大きく形成されることができる。

他の実施例として、コンバータは、内部空間を含むハウジング；前記内部空間に配置される電子部品；前記ハウジングの外面に配置される第１－１パイプ；前記ハウジングの外面に配置されて、前記第１－１パイプと離隔して平行するように配置される第１－１パイプ；両端が前記第１－１パイプと第１－２パイプに結合する第２パイプ；及び前記ハウジングと前記第２パイプとの間に配置される放熱板を含む。

本発明によると、第１パイプをハウジングと一体で製造した後、第１パイプと第２パイプの結合によって冷媒パイプを形成するようになるので、製造工程が簡単になり、生産効率が向上する長所がある。

また、冷媒パイプ内シール部材のような別途の部品が不要になるので、部品数が減って、これにより製造単価が安くなる長所がある。

本発明の実施例に係るコンバータの斜視図。 本発明の実施例に係るコンバータの下面を図示した平面図。 本発明の実施例に係るコンバータの側面を図示した平面図。 本発明の実施例に係るコンバータの分解斜視図。 図４の下面を図示した平面図。 本発明の実施例に係るコンバータ放熱構造の概念図。 本発明の実施例に係るコンバータの変形例。

以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

但し、本発明の技術思想は説明される一部実施例に限定されず互いに異なる様々な形態で具現されることができて、本発明の技術思想範囲内でなら、実施例間その構成要素中の一つ以上を選択的に結合、置き換えて用いることができる。

また、本発明の実施例で用いられる用語（技術及び科学的用語を含む）は、明らかに特別に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に一般的に理解されることができる意味と解釈され、予め定義された用語とともに一般的に用いられる用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるはずである。

また、本発明の実施例で用いられた用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も包含できて、“Ａ及び（と）Ｂ、Ｃ中少なくとも一つ（または一つ以上）”と記載される場合、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせることができるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。

また、本発明の実施例の構成要素を説明するに当たり、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）等の用語を用いることができる。このような用語は、その構成要素を別の構成要素と区別するだけのためのものであり、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などで限定されない。

尚、ある構成要素が別の構成要素に‘連結’、‘結合’または’接続’されると記載された場合、その構成要素はその別の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素とその別の構成要素との間にあるさらに別の構成要素によって‘連結’、‘結合’または’接続’される場合も含むことができる。

また、各構成要素の“上（の上）または下（の下）”に形成または配置されると記載される場合、上（の上）または下（の下）は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく一つ以上のさらに別の構成要素が、二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また“上（の上）または下（の下）”と表現される場合、一つの構成要素を基準に上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。

図１は、本発明の実施例に係るコンバータの斜視図であり、図２は、本発明の実施例に係るコンバータの下面を図示した平面図であり、図３は、本発明の実施例に係るコンバータの側面を図示した平面図であり、図４は、本発明の実施例に係るコンバータの分解斜視図であり、図５は、図４の下面を図示した平面図であり、図６は、本発明の実施例に係るコンバータ放熱構造の概念図である。

図１乃至６を参照すると、本発明の実施例に係るコンバータ１００は、ハウジング１１０によって外形が形成されることができる。前記ハウジング１１０内には、多数の電子部品を収容するための内部空間１１２が形成されることができる。

前記ハウジング１１０の上面には、カバー（図示せず）が結合することができる。前記カバーは、前記内部空間１１２の上面をカバーするように前記ハウジング１１０に結合することができる。即ち、前記カバーが配置される面を前記ハウジング１１０の上面と定義することができる。従って、前記カバーが、前記ハウジング１１０から分離時に、前記内部空間１１２は上方に露出することができる。

前記ハウジング１１０は、断面が長方形で形成されることができる。前記ハウジング１１０は、略直六面体形状で形成されることができる。前記ハウジング１１０の材質は、アルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。

前記内部空間１１２には、前記コンバータ１００の駆動のための一つ以上の電子部品（図示せず）が配置されることができる。前記電子部品の例として、一つ以上の素子が実装されるプリント基板（図示せず）、電圧調節のための変圧器、インダクタンスを得るためのインダクタが含まれることができる。上述した電子部品の構成は例示的なものであり、本発明に係る電子部品は、前記コンバータ１００の内部に配置されて動作する一切の構成を含む。前記電子部品は、駆動によって熱を発生させることができる。前記電子部品から発生した熱は後述する冷媒パイプを流動する冷媒と熱交換されて、放熱されることができる。

前記ハウジング１１０の外面には、冷媒パイプが配置されることができる。前記冷媒パイプ内には、冷媒が流動するように流路が形成されることができる。例えば、前記冷媒パイプは、前記ハウジング１１０の下面に配置されることができる。

前記冷媒パイプは、第１パイプ１４０と、第２パイプ１７０と、流入ポート１５０と、排出ポート１６０を含むことができる。

前記第１パイプ１４０は、前記ハウジング１１０の下面に配置されることができる。前記第１パイプ１４０は、第１方向に長さ方向が形成されることができる。前記第１パイプ１４０は長さ方向が、前記ハウジング１１０の第１側面に平行するように配置されることができる。前記ハウジング１１０の第１側面は、前記第１側面に隣り合う第２側面より断面積が大きく形成されることができる。前記第１パイプ１４０は、直線方向に形成されることができる。前記第１パイプ１４０の一端は、前記ハウジング１１０の第２側面と同じ平面を形成することができる。

前記第１パイプ１４０は、複数で備わって相互離隔するように配置されることができる。複数の前記第１パイプ１４０は、第１－１パイプ１４２と、第１－２パイプ１４４を含むことができる。前記第１－１パイプ１４２と前記第１－２パイプ１４４は、相互離隔するように平行するように配置されることができる。前記第１－１パイプ１４２には、内部に冷媒が流動するように第１流路１４８が形成されることができる。前記第１－２パイプ１４４には、内部に冷媒が流動するように第２流路１４９が形成されることができる。

前記第１パイプ１４０は、前記ハウジング１１０と一体で形成されることができる。前記第１パイプ１４０と前記ハウジング１１０は、ダイキャスト（ｄｉｅ ｃａｓｔｉｎｇ）方式によって形成されることができる。これにより、前記第１パイプ１４０の上面は、前記ハウジング１１０の下面に結合することができる。

前記流入ポート１５０は、前記第１－１パイプ１４２の一端に結合することができる。前記排出ポート１６０は、前記第１－２パイプ１４４の一端に結合することができる。前記流入ポート１５０と前記排出ポート１６０の材質は、前記第１パイプ１４０の材質と異なってもよい。

前記流入ポート１５０の一端には、冷媒が流入するように流入口１５２が形成されることができる。前記排出ポート１６０の一端には、前記冷媒パイプ内流路を流動した冷媒が排出されるように排出口１６２が形成されることができる。従って、前記流入口１５２を介して流入した冷媒は、前記第１パイプ１４０及び第２パイプ１７０を流動して、前記排出口１６２を介して排出されることができる。

前記流入ポート１５０の他端には、前記第１－１パイプ１４２の一端に結合するように第３結合部１５４が形成されることができる。前記第３結合部１５４の断面形状は、前記第１－１パイプ１４２内流路の断面形状に対応することができる。これにより、前記第３結合部１５４は、前記第１－１パイプ１４２内に収容されることができる。前記流入ポート１５０の少なくとも一部は、前記第３結合部１５４を介して前記第１－１パイプ１４２内に圧入することができる。

前記排出ポート１６０の他端には、前記第１－２パイプ１４４の一端に結合するように第４結合部１６４が形成されることができる。前記第４結合部１６４の断面形状は、前記第１－２パイプ１４４内流路の断面形状に対応することができる。これにより、前記第４結合部１６４は、前記第１－２パイプ１４４内に収容されることができる。前記排出ポート１６０の少なくとも一部は、前記第４結合部１６４を介して前記第１－２パイプ１４４内に圧入することができる。

前記第２パイプ１７０は、前記第１－１パイプ１４２と前記第１－２パイプ１４４を連結するように前記第１パイプ１４０に結合することができる。これにより、前記第２パイプ１７０は、連結パイプと名付けることができる。前記第２パイプ１７０内には、冷媒が流動するように冷媒流路が形成されることができる。従って、前記第２パイプ１７０内には、前記第１－１パイプ１４２を介して冷媒が流入することができる。また、前記第２パイプ１７０から前記第１－２パイプ１４４を介して冷媒が排出されることができる。

前記第２パイプ１７０の断面積は、前記第１パイプ１４０の断面積より小さく形成されることができる。

前記第２パイプ１７０の両端には、各々前記第１－１パイプ１４２と前記第１－２パイプ１４４内結合できるように、第１結合部１７１と第２結合部１７２が形成されることができる。前記第１結合部１７１は、前記第１－１パイプ１４２内に配置されることができる。即ち、前記第２パイプ１７０は、前記第１結合部１７１を介して少なくとも一部が前記第１－１パイプ１４２内に圧入することができる。これのために、前記第１結合部１７１の断面形状は、前記第１－１パイプ１４２内流路の断面形状に対応するように形成されることができる。前記第１結合部１７１は、前記第１方向に長さ方向が対応するように形成されることができる。

前記第２結合部１７２は、前記第１－２パイプ１４４内に配置されることができる。即ち、前記第２パイプ１７０は、前記第２結合部１７２を介して少なくとも一部が前記第１－２パイプ１４４内に圧入することができる。これのために、前記第１結合部１７１の断面形状は、前記第１－２パイプ１４４内流路の断面形状に対応するように形成されることができる。前記第２結合部１７２は、前記第１方向に長さ方向が対応するように形成されることができる。前記第２結合部１７２は、前記第１結合部１７１と平行するように配置されることができる。

前記第２パイプ１７０は、連結部１７５を含むことができる。前記連結部１７５は、前記第２方向に長さ方向が対応するように形成されることができる。前記連結部１７５は、前記第１パイプ１４０の断面積より断面積が小さく形成されることができる。前記連結部１７５は、前記第１パイプ１４０と垂直するように配置されることができる。前記連結部１７５と前記第１結合部１７１を連結する領域または前記連結部１７５と前記第２結合部１７２を連結する領域は、断面が曲線で形成されることができる。

一方、前記第２パイプ１７０と前記ハウジング１１０の下面との間は、ギャップ（Ｇ）が形成されることができる。

前記冷媒パイプは、前記内部空間１１２に配置される前記電子部品と上下方向にオーバーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）されるように配置されることができる。例えば、図６に図示されたように、第１電子部品１０１、第２電子部品１０２、第３電子部品１０４及び第４電子部品１０４は、第１－１パイプ１４２及び前記第２パイプ１７０の一部と上下方向にオーバーラップされるように配置されることができる。また、第５電子部品１０５、第６電子部品１０６及び第７電子部品１０７は、前記第１－２パイプ１４４及び第２パイプ１７０の一部と上下方向にオーバーラップされるように配置されることができる。前記内部空間１１２内の中央領域には、プリント基板１０８が配置されることができる。前記第１－１パイプ１４２と前記第１－２パイプ１４４は、前記プリント基板１０８を基準に対向するように配置されることができる。

前記のような構成によると、第１パイプをハウジングと一体で製造した後、第１パイプと第２パイプの結合によって冷媒パイプを形成することになるので、製造工程が簡単になり、生産効率が向上する長所がある。

また、冷媒パイプ内シール部材のような別途の部品が不要になるので、部品数が減って、これにより製造単価が安くなる長所がある。

図７は、本発明の実施例に係るコンバータの変形例である。

本変形例では、上述した実施例とハウジングと第２パイプとの間の配置構造に差がある。

図７を参照すると、ハウジング１１０と第２パイプ１７０との間には、放熱板１８０が介在することができる。前記放熱板１８０の上面は、前記ハウジング１１０の下面に接触して、前記放熱板１８０の下面は、前記第２パイプ１７０の上面に接触することができる。これにより、前記ハウジング１１０内で発生する熱が、前記放熱板１８０を介して前記第２パイプ１７０に直接的に伝導することができる。

以上、本発明の実施例を構成するすべての構成要素が一つで結合したり結合して動作すると説明されたが、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されない。即ち、本発明の目的範囲の中でなら、そのすべての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作してもよい。また、以上で記載された‘含む’、‘構成する’または’有する’等の用語は、特に反対となる記載がない限り、該当構成要素が内在する可能性があることを意味するため、別の構成要素を除くのではなく別の構成要素をさらに包含できると解釈されなければならない。技術的や科学的な用語を含んだすべての用語は、異なるように定義されない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味がある。予め定義された用語とともに一般的に用いられる用語は関連技術の文脈上の意味と一致すると解釈されるべきで、本発明で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味と解釈されない。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者なら本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものでなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されない。本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解釈されるべきで、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

Claims (10)

1. 内部空間を含むハウジング；
   前記内部空間に配置される電子部品；
   前記ハウジングの外面に配置されて、相互離隔して平行するように配置される第１－１パイプと、第１－２パイプを含む第１パイプ；及び
   両端が、前記第１－１パイプと前記第１－２パイプに各々結合する第２パイプ；を含む、コンバータ。
2. 前記第１パイプは、前記ハウジングと一体で形成される、請求項１に記載のコンバータ。
3. 前記ハウジングの外面と前記第２パイプとの間にはギャップ（Ｇａｐ）が形成される、請求項１に記載のコンバータ。
4. 前記ハウジングの外面と前記第２パイプとの間に介在して、上、下面が各々前記ハウジングの外面と前記第２パイプの外面に接触する放熱板を含む、請求項１に記載のコンバータ。
5. 前記第１パイプの長さ方向は、直線方向である第１方向に形成される、請求項１に記載のコンバータ。
6. 前記第２パイプは、
   前記第１方向に垂直する第２方向に形成される連結部と、前記連結部の両端に各々配置されて、前記第１方向に形成される第１結合部及び第２結合部を含む、請求項５に記載のコンバータ。
7. 前記第１結合部は、前記第１－１パイプ内に配置されて、
   前記第２結合部は、前記第１－２パイプ内に配置される、請求項６に記載のコンバータ。
8. 前記第１－１パイプの一端には、流入ポートが結合されて、
   前記第１－２パイプの一端には、排出ポートが結合する、請求項１に記載のコンバータ。
9. 前記第１パイプの断面積は、前記第２パイプの断面積より大きく形成される、請求項１に記載のコンバータ。
10. 内部空間を含むハウジング；
    前記内部空間に配置される電子部品；
    前記ハウジングの外面に配置される第１－１パイプ；
    前記ハウジングの外面に配置されて、前記第１－１パイプと離隔して平行するように配置される第１－１パイプ；
    両端が前記第１－１パイプと第１－２パイプに結合する第２パイプ；及び
    前記ハウジングと前記第２パイプとの間に配置される放熱板；を含む、コンバータ。

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