KR100436970B1 - 이동체의박스내에있는전기부품의냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량이나 항공기, 선박 등 이동체의 전력제어 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 상기 이동체가 이동할 때의 바람을 이용하여 상기 박스내부의 전기부품을 냉각하기에 적합한 냉각장치에 관한 것으로서, 일변이 대략 수평인 가열부(10)를 형성하고 있는 루프형 히트 파이프(1), 또는 하부가 대략 수평인 가열부(10)를 형성하고 있는 대략 U자형상의 히트파이프(1)와, 상기 히트 파이프(1)의 가열부(10)에 설치되어 있으며 발열성 전기부품(4)이 고정된 흡열블록(2)과, 상기 히트 파이프(1)의 방열부(11)에 상기 가열부(10)와 대략 평행하게 고정된 방열핀(3)을 구비하며, 상기 흡열블록(2)은 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기 박스(5)의 측벽에 고정되어 있어서, 상기 박스(5)의 측벽의 일부를 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

이동체의 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치
본 발명은 일반적으로 차량이나 항공기, 선박 등 이동체의 전력제어 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 상기 이동체가 이동할 때의 바람을 이용하여 상기 박스내부의 전기부품을 냉각하는데 적합한 냉각장치에 관한 것이다.
도 6 을 참조하여 종래의 전기차량 등 밀폐된 박스내에 설치된 전기부품 냉각장치를 설명한다.
전차의 차량 바닥하면(6)에는 외부와 차단된 전력제어용 박스(5)가 고정되어 있고, 박스(5) 내부에는 스너버 저항기(40), 스너버 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42)등 전기부품이 배치되어 있다.
박스(5)의 한쪽 측벽에는 개폐커버(51)로 밀폐되는 개구부(50)가 구비되어 있어, 필요시에 상기 개폐커버(51)를 열고 박스(5) 내부를 점검하거나 보수작업을 할 수 있도록 박스(5)가 구성되어 있다.
박스(5)의 다른쪽 측벽에는 경사진 분할판(52)이 설치되어 있고, 상기 분할판(52)에는, 직선의 관형인 복수의 히트 파이프(7)가 상기 분할판(52)에 대하여 대략 직교하는 상태로 관통되어 유지되어 있다. 상기 히트 파이프(7)는 그 가열부(70)가 끝이 내려가는 형상이 되도록 7° 전후로 경사져 있다.
박스(5) 내부에 위치한 상기 히트 파이프(7)의 가열부(70)에는, 상면 또는 하면에 흡열블럭(2)이 설치되어 있고, 상기 흡열블럭(2)에는 반도체 모듈등 발열성 전기부품(4)이 나사(도시안함)에 의해 고정되어 있다.
또한, 박스(5)의 외부로 돌출한 히트 파이프(7)의 방열부(71)에는 다수의 방열핀(3)이 설치되어 있다.
통상적으로, 차량은 그 주행에 의한 바람이 상기 방열핀(3)을 따라 나아가도록 (도면에 있어서 바로 앞방향 또는 그 역방향으로) 주행한다.
상기한 냉각장치에 따르면, 전기부품(4)의 열이나 스너버 저항기(40), 스너버 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42)에 의한 박스(5)내의 열은, 흡열블럭(2)을 통해 히트 파이프(7)의 가열부(70)로 전달되고, 히트 파이프(7) 내부의 작동액이 증발됨으로써 방열부(71)로 운반되어 방열핀(3)으로부터 외부로 방열된다.
종래의 냉각장치는 전술한 바와 같이 구성되어 있기때문에, 이하와 같은 결점을 가진다.
첫째로, 히트 파이프(7)의 가열부(70)가 박스(5)내에 길게 삽입되어 있기 때문에, 박스(5)내의 공간효율이 좋지 못하고, 박스(5) 내부에 스너버 저항기(40), 스너버 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42) 등 필요한 부품을 장착하기 위해서는 용적이 보다 큰 박스(5)가 필요하게 된다.
둘째로, 구조상 분할판(52)의 히트 파이프 관통부로의 하중에 대한 부담이 크다는 취약점이 있다.
세째로, 전기부품(4)이 흡열블럭(2)의 상면 또는 하면에 위치한 상태이기 때문에, 개폐커버(51)를 열고 행하게 되는 박스(5)내의 점검보수의 작업성이 좋지 못하다.
본 발명의 목적은 박스내의 공간효율을 향상시키고, 분할판을 필요로 하지 않으며, 박스내의 점검보수 작업성을 향상시킬 수 있는, 이동체내의 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 냉각장치는 전술한 과제를 해결하기 위하여 아래와 같이 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 제 1 전기부품 냉각장치는,
일변이 대략 수평인 가열부(10)를 형성하고 있는 루프형 히트 파이프(1), 또는 하부가 대략 수평인 가열부(10)를 형성하고 있는 대략 U자형상의 히트 파이프(1)와,
상기 히트 파이프(1)의 가열부(10)에 설치되어 있고, 발열성 전기부품(4)이 설치된 흡열블록(2)과,
상기 히트 파이프(1)의 방열부(11)에 상기 가열부(10)와 대략 평행하게 설치된 방열핀(3)을 구비하며,
상기 흡열블록(2)은 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기박스(5)의 측벽에 설치되어 있어, 상기 박스(5)의 측벽의 일부를 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제 2 전기부품 냉각장치는, 본 발명에 따른 제 1 냉각장치에 있어서, 상기 히트 파이프(1)의 가열부(10)가 상기 흡열블록(2)속에 매설되어 있는것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제 3 전기부품 냉각장치는,
사용상태에 있어서 대략 수평방향을 따르는 적절한 수의 구멍(2b)을 가짐과 동시에, 발열성 전기부품(4)이 설치되어 있는 흡열블럭(2a)과,
상기 구멍(2b)의 양 단부에 일단부가 기밀하게 연통된 파이프(1a)와,
상기 각 파이프(1a)에 설치된 방열핀(3)을 구비하며,
상기 각 파이프(1a)의 타단부는 일체로 연통하거나 밀폐되어 있고,
상기 구멍(2b)과 상기 각 파이프(1a)로 구성되는 밀폐시스템내에는 적량의 냉매액이 봉입되어 있고,
상기 흡열블록(2a)은 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기 박스(5)의 측벽에 설치되어 있어서, 상기 박스(5)의 측벽의 일부를 구성하고 있는것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 제 1 냉각장치는 흡열블록(2)이 박스(5)의 측벽(54)에 설치되어, 그 측벽(54)의 일부를 구성하고 있기 때문에, 아래와 같은 효과를 발휘한다.
첫째로, 히트 파이프(1)를 관통하여 유지하기 위한 분할판이 필요치 않게 됨과 동시에, 박스(5)의 측벽(54)을 히트 파이프(1)가 관통하지 않으므로 박스(5)가 보다 견고하게 된다.
둘째로, 히트 파이프(1)의 가열부(10)가 박스(5)내로 삽입되어있지 않으므로, 박스(5)의 공간효율이 향상되며, 박스(5)내에 보다 많은 부품을 설치할 수 있거나, 혹은 박스(5)를 보다 소형화할 수 있다.
세째로, 박스(5)의 다른 측벽에 개구부(50)와 개폐커버(51)를 설치하고, 상기 개폐커버(51)를 열면 흡열블록(2)에 설치되어 있는 전기부품(4)이나 내부에 설치되어 있는 스너버 저항기(40), 스버너 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42)가 잘 보이므로, 점검이나 보수의 작업성이 매우 좋아진다.
네째로, 히트 파이프(1)가 L자형상인 경우에 비해, 상대적으로 방열공간이 큼과 동시에, 이동체의 주행자세에 의해 히트 파이프(1)의 가열부(10)가 경사진 경우에도, 가열부(10)에 있어서의 작동액(a)의 치우침이 보다 작다. 따라서, 냉각능력이 보다 향상한다.
또한, 히트 파이프(1)가 U자형상 또는 루프형상이므로, 열전달 특성 및 최대열 수송특성을 향상시켜, 장치 전체를 보다 콤팩트하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 제 2 및 제 3 냉각장치에 따르면, 제 1 냉각장치와 동일한 효과를 발휘하거나 아래와 같은 효과를 발휘한다.
다시말해, 본 발명에 따른 제 2 냉각장치는, 히트 파이프(1)의 가열부(10)가 흡열블록(2)속에 매설되어 있기 때문에, 가열부(10)와 흡열블록(2)간의 열 전달이 양호하다.
본 발명에 따른 제 3 냉각장치에 따르면, 흡열블록(2a)이 그대로 상기 밀폐시스템의 가열부를 형성하고 있으므로, 제 1 냉각장치와 같이 히트 파이프(1)의 가열부(10)를 흡열블록(2)에 관통시켜 유지하는 구조와 비교하여, 가열부(10)와 흡열블록(2)간의 접촉열 저항이 문제시되지 않으며, 따라서 상기 밀폐시스템의 가열부분의 열 교환능력이 보다 향상한다.
도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 냉각장치의 개략 단면도,
도 2는 도 1의 냉각장치의 부분 평 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 냉각장치의 부분 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 있어서 히트 파이프의 가열부를 도시한 부분 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 냉각장치의 부분 평 단면도,
도 6은 전차 차량의 바닥 하면에 고정된 종래의 냉각장치의 개략 단면도.
도 1 내지 도 5 를 참조하여, 본 발명에 따른 전기부품 냉각장치의 실시형태를 바람직한 실시예와 함께 설명한다.
한편, 도 6 에 도시한 종래의 냉각장치와 동일한 부분이나 부품에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
(제 1 실시예)
도 1 은 제 1 실시예에 의한 박스내의 냉각장치의 단면도이며, 도 2 는 그 부분 평 단면도이다.
전차 차량의 바닥하부면(6)에는 부속장치(60)를 통해서 밀폐상태의 박스(5)가 설치되어 있다.
박스(5)의 한 쪽 측벽에는 개구부(50)가 형성되며, 상기 개구부(50)를 개폐하는 개폐커버(51)가 상부의 힌지(53)에 의해 고정되어 있다. 상기 개폐커버(51)는 개구부(50)를 닫았을 때 잠금수단(도시안함)에 의해 잠글 수 있도록 되어 있다.
박스(5)의 다른쪽 측벽(54)에는 창구멍(55)이 형성되며, 상기 창구멍(55)은 상기 측벽(54)에 외측으로부터 설치된 두꺼운 흡열블록(2)에 의해 밀폐상태로 막혀있다.
흡열블록(2)의 박스(5)의 내부에 면하는 부분에는, 반도체 모듈인 발열성 전기부품(4)이 나사(도시안함)에 의해 다수 설치되어 있다.
상기 흡열블록(2)에는 상하 방향으로 다수 나란히 배열된 상태로 U자형상의 히트 파이프(1)의 가열부(10)가 대략 수평으로 관통 유지(매설된 상태로 유지)되어있다. 따라서, 전차 등 이동체가 진행방향에 대하여 수평자세로 이동하고 있을 경우에는, 히트 파이프(1)의 가열부(10)는 수평이다.
U자형상의 각 히트 파이프(1)는 대략 수평인 하부가 가열부(10)를 형성하고 있으며, 양 단부의 방열부(11)가 상위가 되도록 끝이 올라가게 경사져 있고, 상기 방열부(11)에는 다수의 평판형상의 핀(3)이 상기 가열부(10)와 대략 평행하도록 일정한 피치로 설치되어 있다.
본 실시예에서는, 이동수단인 전차가 도 2 에 도시한 화살표(b) 방향으로 주행하도록 되어 있으므로, 핀(3)은 그 주행에 수반되는 바람에 따르고 있다.
박스(5)의 흡열블록(2)이 구비되어 있는 측의 측면에는 차량의 주행에 의한바람을 따르도록 핀(3)을 보호하기 위한 통형상의 커버(8)가 설치되어 있으며, 상기 커버(8)내에는 히트 파이프(1)를 보강적으로 지지하는 지지판(3a, 3a)이 설치되어 있다. 상기 지지판(3a)은 방열판을 겸하고 있다.
본 실시예에 있어서, 히트 파이프(1)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 동 또는 동합금 등 열전도성이 좋은 금속재료로 제조되어 있다.
방열핀(3), 흡열블록(2) 및 지지판(3a)등도, 히트 파이프(1)와 동일한 금속재료로 제조되어 있다.
상기 히트 파이프(1)는 상기한 바와 같이 U자형상이 아니라, 제 2 도의 점선(12)으로 도시한 바와 같이 방열부(11, 11)의 단부가 상호 일체적으로 연통되어 있어서 전체가 루프형상이더라도 실시할 수 있다.
히트 파이프(1)가 루프형상일 경우, 히트파이프(1)의 열전달 특성이나 열수송특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
제 1 실시예의 냉각장치에 따르면, 전기부품(4)의 열이나 다른 부품류(스너버 저항기(40), 스너버 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42)) 등에서 발생한 박스(5)내의 열은, 흡열블록(2)을 통해 히트 파이프(1)의 가열부(10)로 전달되며, 내부의 작동액의 상(相)변화에 의해 방열부(11)로 수송되어 방열핀(3)을 통해 외부로 방열된다.
방열핀(3)은 이동체의 이동방향을 따르고 있으므로, 핀(3) 부분에서의 통풍성이 양호하며, 핀(3)이 이동체의 주행방향과 대향하고 있을 경우에 비해 방열효과가 향상한다.
전기부품(4)이 설치되어 있는 흡열블록(2)은 박스(5)의 측벽(54)의 일부를 구성하고 있어서, 가열부(10)와 함께 박스(5)내에 크게 삽입되어 있는 구조가 아니므로, 박스(5)내의 공간효율은 훨씬 더 향상한다.
따라서, 박스(5)내로 보다 많은 전기부품류를 장착할 수 있게 될 뿐 아니라, 박스(5)를 보다 소형화할 수 있도록 되었다.
흡열블록(2)은 박스(5)의 수직인 측벽(54)의 일부를 형성하고 있으므로 분할판을 필요로 하지 않으며, 박스(5)의 측벽을 히트 파이프(1)가 내외로 관통하고 있지 않으므로 박스(5)가 보다 견고하게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 박스(5)내의 각종 부품류을 점검하거나 보수하기 위하여 개폐커버(51)를 열었을 때, 그 마주보는 면(정면)의 전기부품(4)이 잘 보일 뿐 아니라, 스너버 저항기(40), 스너버 콘덴서(41) 및 게이트 앰프(42)등의 부품류도 잘 보이므로, 점검보수의 작업성이 매우 좋아진다.
제 1 실시예의 냉각장치는, 대략 수평인 하부가 가열부(10)를 형성하고 있는 U자형상의 히트 파이프(1), 또는 대략 수평인 일변이 가열부(10)를 형성하고 있는 루프형상의 히트 파이프(1)를 사용한다.
따라서, 예를 들면 수평인 일변을 가열부로 하는 대략 L자형상의 히트 파이프를 사용한 경우에 비해, 열 교환효율 및 방열효과가 크다.
예를 들면, L자형상의 히트 파이프의 수평인 일변을 가열부로 하고, 상기 가열부에 동일한 흡열블록(2)을 고정시킴과 동시에, 상기 흡열블록(2)에 여러개의 전기부품(4)을 설치한 경우에는, 제 1 실시예의 경우와 비교하여 다음과 같은 사실을생각할 수 있다.
즉, L자형상의 히트 파이프를 사용한 냉각장치에 있어서, 차량 및 그 밖의 이동체가 주행방향을 따라 경사진 자세로 주행할 경우, 상기 이동체의 경사진 방향에 의해 가열부의 증발능력에 큰 불균형을 초래하며, 일부의 전기부품에 대한 냉각효과가 크게 저하하는 경우가 있을 수 있다.
이에 반해, 제 1 실시예와 같이 루프형상 또는 U자형상의 히트 파이프(1)를 사용한 경우에는, 경사에 의한 가열부에 있어서의 증발능력의 불균형이 비교적 작아진다. 또한, 히트 파이프(1)가 루프형상 또는 U자형상일 경우에는, 비교적 좁은 공간에 큰 용량의 방열부(11)를 형성할 수 있기 때문에, 그러한 면에서도 냉각능력이 상대적으로 보다 커진다.
제 1 실시예의 냉각장치에 있어서, 히트 파이프(1)의 가열부(10)는, 제 4도와 같이 내경 d≒15mm, 길이 L=300mm 정도이고, 그 가열부(10)의 용적의 30∼40%인 양의 작동액(a)이 봉입되어 있다.
히트 파이프(1)내에서 열교환이 효율적으로 이루어지기 위해서는, 가열부(10)의 전역에 걸쳐 작동액(a)의 액면이 존재하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이동체가 전차일 경우, 산간부 이외의 노선을 주행하고 있을 때 주행방향에 대한 최대경사는 약 4° 정도이나, 가열부(10)의 크기와 작동액(a)의 봉입량이 상기 실시예를 따르고 있는 경우, 이동체가 이동방향을 따라[가열부(10)의 길이방향을 따라] 4° 정도 기울더라도, 가열부(10)의 거의 전역에서 작동액(a)의 액면은 없어지지 않는다.
따라서, 상기 제 1 실시예에서는 이동체가 전차일 경우, 통상의 노선을 주행하는 한 히트 파이프(1)의 열교환 효율은 저하하지 않는다.
(제 2 실시예)
도 3은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 냉각장치를 도시한 부분 단면도이다.
본 실시예의 냉각장치에서는, 히트 파이프(1)의 방열부(11)에 대하여, 각 방열부(11)의 중앙부분에는 동일한 사이즈의 방열핀(3)을 설치하고, 상방의 히트 파이프(1)의 방열부(11) 선단부분에는 작은 사이즈의 방열핀(30)을 적당한 수만큼 설치하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 박스(5)내의 공기의 자연대류에 따르는 전기부품(4)의 열 편차를 개선할 수 있다. 다시말해, 박스(5)내의 공기의 대류에 따라 박스(5)내에서는 하부공간보다 상부공간 쪽이 더 고온으로 되어, 흡열블록(2)의 상부에 설치되어 있는 전기부품(4)이 하부의 전기부품(4)보다 고온이 되므로, 상방의 히트파이프(1)의 방열부(11)에 작은 핀(30)을 적당한 수만큼 설치시킴으로써 전기부품(4) 전체의 온도 편차를 보다 작게 할 수 있다.
제 2 실시예의 냉각장치의 다른 구성이나 작용, 효과는 제 1 실시예의 장치와 거의 동일하므로 그 설명을 생략한다.
(제 3 실시예)
도 5 는 본 발명에 따른 제 3 실시예의 냉각장치를 도시한 부분 평 단면도이다.
본 실시예의 냉각장치에서는, 사용상태에 있어서 거의 수평방향을 따르는 적절한 수의 구멍(2b)을 가지는 흡열블록(2a)이 구비되며, 상기 흡열블록(2a)의 일면에는 발열성의 전기부품(4)이 설치되어 있다.
흡열블록(2a)의 구멍(2b)의 양 단부에는, 각각 파이프(1a)의 일 단부가 구부러진 상태로 기밀하게 연통되어 있다. 도시되어 있지는 않으나, 각 파이프(1a)에는 상기 구멍(2b)과 거의 평행한 상태로 다수의 방열핀이, 제 1 도의 방열부(11)에 대한 방열핀(3)과 거의 동일하게 설치되어 있다.
상기 각 파이프(1a)의 타단부는, 제 5 도의 실선과 같이 밀봉되어 있거나, 혹은 도면 중 이점쇄선(1b)으로 도시한 바와 같이 서로 일체로 연통되어 있다.
상기 구멍(2b)과 상기 각 파이프(1a)로 구성된 밀폐시스템내에는, 적량의 냉매액(도시하지 않음)이 봉입되어 있으며, 상기 밀폐시스템은 전체로서 히트 파이프를 구성하고 있다.
그리고, 흡열블록(2a)은, 도 1 에 도시한 제 1 실시예의 흡열블록(2)과 거의 동일하게 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기 박스(5)의 측벽에 설치되어 있어, 상기 박스(5)의 측벽의 일부를 구성하고 있다.
제 3 실시예의 냉각장치에 의하면, 흡열블록(2a)이 히트 파이프의 가열부를 형성하며, 파이프(1a)가 히트 파이프의 방열부를 형성하고 있으므로, 전기부품(4)에서 발생한 열은 흡열블록(2a)의 구멍(2b)내의 냉매액에 빼앗기게 되고, 상기 냉매액의 증발에 의해 파이프(1a)의 방향으로 운반되어 방열된다.
본 실시예의 냉각장치에서는, 흡열블록(2a)이 그대로 상기 밀폐시스템(히트파이프)의 가열부를 형성하고 있으므로, 도 1 에 도시한 제 1 실시예의 냉각장치와같이 히트 파이프(1)의 가열부(10)를 흡열블록(2)에 관통시켜 유지하는 구조에 비해, 가열부(10)와 흡열블록(2)과의 접촉열저항의 문제는 없으며, 따라서 상기 밀폐시스템(히트 파이프)의 가열부분의 열교환능력이 보다 향상된다.
제 3 실시예의 냉각장치의 다른 구성이나 작용, 효과는, 제 1 실시예의 냉각장치와 거의 동일하므로, 그 설명을 생략한다.
(그 밖의 실시예)
상기 제 1 실시예 및 제 2 실시예의 냉각장치에 있어서 루프형상의 히트 파이프(1)는, 경사진 두개의 방열부(11)가 가열부(10)의 양단부로부터 뻗어 있으나, 방열부(11)는 가열부(10)로부터 동일한 방향으로 연장하도록 소정의 간격으로 세개이상 형성되어 있어도 좋다.
제 1 실시예 및 제 2 실시예에 있어서, U자형상 또는 루프형상의 히트 파이프(1)는 가열부(10)에 있어서의 똑바른 부분만이 흡열블록(2)에 매설되어있는 형상으로 유지되어 있으나, 양단의 구부러진 부분을 포함한 부분이 흡열블록(2)에 매설되어 있어도 좋다.
방열부(11)에 설치되는 방열핀(3)은, 전술한 바와 같은 구조로 한정되지 않으며, 허니컴형상의 것이나 그 밖의 구조를 가지는 것을 사용할 수도 있다.

Claims (3)

  1. 하부가 수평인 가열부(10)를 형성하고 있는 루프형상 또는 U자형의 히트 파이프(1)와,
    상기 히트 파이프(1)의 가열부(10)에 설치되어 있고, 발열성 전기부품(4)이 설치된 흡열블록(2)과,
    상기 히트 파이프(1)의 방열부(11)에 상기 가열부(10)와 평행한 상태로 부착된 방열핀(3)을 구비하며,
    상기 흡열블록(2)은 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기박스(5)의 측벽에 설치되어 있어서, 상기 박스(5)의 측벽 일부를 구성하고 있고,
    상기 가열부(10)의 전 영역에 걸쳐 작동액의 액면(液面)이 존재하고 있는 것을 특징으로 하는 이동체의 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 히트 파이프(1) 내에는 가열부(10) 용적의 30 ~ 40%의 작동액이 봉입되어 있는 것을 특징으로 하는 이동체의 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치.
  3. 사용상태에 있어서 수평방향을 따르는 적절한 수의 구멍(2b)을 가짐과 동시에, 발열성 전기부품(4)이 설치된 흡열블록(2a)과,
    상기 구멍(2b)의 양단부에 일단부가 기밀하게 연통된 파이프(1a)와,
    상기 각 파이프(1a)에 설치된 방열핀(3)을 구비하며,
    상기 각 파이프(1a)의 타단부는 일체로 연통하거나 또는 밀폐되어 있고,
    상기 구멍(2b)과 상기 각 파이프(1a)로 구성되는 밀폐시스템 내에는 상기 구멍(2b)의 전 영역에 걸쳐 액면이 존재하도록 적량(適量)의 냉매액이 봉입되어 있으며,
    상기 흡열블록(2a)은 상기 전기부품(4)이 박스(5)안으로 향하는 상태로 상기 박스(5)의 측벽에 설치되어 있어서, 상기 박스(5)의 측벽 일부를 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 이동체의 박스내에 있는 전기부품의 냉각장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100947261B1 (ko) * 2009-08-04 2010-03-11 주식회사 케이디파워 주상 변압기
KR101159992B1 (ko) 2009-08-27 2012-06-25 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 전력 변환 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0946085A1 (en) * 1998-03-24 1999-09-29 Lucent Technologies Inc. Electronic apparatus having an environmentally sealed external enclosure
JP2000161880A (ja) * 1998-11-26 2000-06-16 Toshiba Corp ヒートパイプ式冷却器
DE19960841A1 (de) * 1999-12-16 2001-07-05 Siemens Ag Stromrichtergerät mit einer Zweiphasen-Wärmetransportvorrichtung
JP4948625B2 (ja) 2010-02-08 2012-06-06 古河電気工業株式会社 複数のフィンピッチを有する冷却装置
JP5131323B2 (ja) 2010-07-02 2013-01-30 日立電線株式会社 ヒートパイプ式冷却装置及びこれを用いた車両制御装置
CN103167780B (zh) * 2011-12-16 2016-06-08 台达电子企业管理（上海）有限公司 功率模块用复合式散热器组件
WO2014104204A1 (ja) * 2012-12-27 2014-07-03 古河電気工業株式会社 冷却装置
JP2014152983A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Mitsubishi Alum Co Ltd 冷却器
WO2015016808A1 (en) * 2013-07-29 2015-02-05 Ge Intelligent Platforms, Inc. Heatspreader with extended surface for heat transfer through a sealed chassis wall
FR3010274B1 (fr) * 2013-08-27 2016-10-21 Valeo Equip Electr Moteur Bloc convertisseur de puissance de vehicule electrique ou hybride
EP2887787A3 (en) 2013-12-13 2015-08-19 Hitachi, Ltd. Cooling structure for heating element and power converter
FR3021257B1 (fr) * 2014-05-22 2017-12-08 Renault Sas Dispositif de refroidissement d'une chaine de traction pour vehicule elecrique
JP6559771B2 (ja) 2014-09-16 2019-08-14 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 放熱装置及びこの放熱装置を用いるｕａｖ
US20170184026A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 General Electric Company System and method of soakback mitigation through passive cooling
CN106455414A (zh) * 2016-07-30 2017-02-22 无锡信大气象传感网科技有限公司 一种气象监测设备散热器
CN106231826B (zh) * 2016-07-30 2019-07-09 无锡信大气象传感网科技有限公司 一种气象监测设备散热外壳
CN109640585B (zh) * 2018-12-17 2024-04-05 珠海格力电器股份有限公司 散热组件及空调机组
JP7299017B2 (ja) * 2018-12-27 2023-06-27 川崎重工業株式会社 ループ型ヒートパイプ及び輸送機
FR3100489B1 (fr) * 2019-09-10 2021-09-24 Alstom Transp Tech Module de puissance électrique
CN111970910B (zh) * 2020-08-28 2023-05-05 江苏鹏江电子科技有限公司 一种电子热负载液冷散热系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56157753U (ko) * 1980-04-22 1981-11-25
JPH0336794A (ja) * 1989-07-04 1991-02-18 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプ式放熱器
JPH06163770A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Hitachi Ltd 電気車用インバータ装置の冷却装置
JPH07243782A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Hitachi Ltd ヒートパイプ式放熱器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2334525A1 (fr) * 1975-12-12 1977-07-08 Alsthom Cgee Dispositif de refroidissement de semi-conducteurs appliques au materiel ferroviaire
AU520046B2 (en) * 1980-05-21 1982-01-14 Showa Aluminium K.K. Heat releasing device for apparatus incorporating transistors ic circuits etc
JPS57211256A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Toyo Electric Mfg Co Ltd Semiconductor element cooling device for vehicle
JPS57211260A (en) * 1981-06-22 1982-12-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cooling device for high frequency semiconductor radio wave generating unit
JPH05235224A (ja) * 1992-02-21 1993-09-10 Toshiba Toransupooto Eng Kk 車両用半導体装置
JP3067399B2 (ja) * 1992-07-03 2000-07-17 株式会社日立製作所 半導体冷却装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56157753U (ko) * 1980-04-22 1981-11-25
JPH0336794A (ja) * 1989-07-04 1991-02-18 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートパイプ式放熱器
JPH06163770A (ja) * 1992-11-25 1994-06-10 Hitachi Ltd 電気車用インバータ装置の冷却装置
JPH07243782A (ja) * 1994-03-02 1995-09-19 Hitachi Ltd ヒートパイプ式放熱器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100947261B1 (ko) * 2009-08-04 2010-03-11 주식회사 케이디파워 주상 변압기
KR101159992B1 (ko) 2009-08-27 2012-06-25 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 전력 변환 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR970025332A (ko) 1997-05-30
DE69601995T2 (de) 1999-10-28
EP0771138A1 (en) 1997-05-02
JPH09119785A (ja) 1997-05-06
EP0771138B1 (en) 1999-04-07
JP3700870B2 (ja) 2005-09-28
DE69601995D1 (de) 1999-05-12

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