KR101189451B1

KR101189451B1 - 인버터 스택

Info

Publication number: KR101189451B1
Application number: KR1020100134887A
Authority: KR
Inventors: 김정범; 임남식; 송혁진; 이범석; 유승희; 이동철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2012-10-09
Also published as: US8767401B2; EP2469995B8; US20120162912A1; EP2469995B1; KR20120072945A; EP2469995A1

Abstract

본 발명은, 인버터 스택에 관한 것으로서, 하단에 흡입구가 형성되고 상단에 토출구가 형성된 외함과, 스위칭소자를 구비하고 외함의 내부 상부영역에 배치되는 히트싱크와, 이 히트싱크의 하측에 배치되는 디시링크 커패시터를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 고온 발열 부품에서 발생된 열이 대류에 의해 상측으로 곧바로 이동되도록 함으로써 고온에 의한 부품 손상을 억제할 수 있다.

Description

인버터 스택{INVERTER STACK}

본 발명은, 인버터 스택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉각 성능을 제고시켜 고온에 의한 부품의 악영향을 억제할 수 있도록 한 인버터 스택에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 인버터(INVERTER) 또는 인버터 스택(INVERTER STACK)은, 직류 전원을 고주파의 교류 전원으로 변환하는 장치이다.

이러한 인버터 스택은 고주파 전원을 이용하여 금속 등을 가열하는 유도 가열 장치 또는 3상 교류 모터의 구동에 널리 이용되고 있다.

상기 인버터 스택은, 내부에 수용공간을 형성하는 외함과, 상기 외함의 내부에 배치되고 직류 전원을 스위칭하여 고주파 전원으로 출력하는 스위칭소자를 구비한 회로부(인버터)와, 상기 회로부에서 발생된 열을 방출하여 냉각시키는 냉각부를 구비할 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 인버터 스택에 있어서는, 부품의 발열 관계에 대한 충분한 고려 없이 회로부가 구성되어 고온의 발열 부품에 의해 발생된 열에 의해 주변 부품의 강제 열화가 촉진될 수 있다. 특히, 고온 발열 부품 주변에 배치된 다른 부품은 고온 발열 부품으로부터 직접 전달된 고열에 의해 수명 단축 및/또는 성능 저하가 발생될 수 있다.

또한, 부품의 발열 관계에 대한 충분한 고려가 없이 고온 발열 부품이 토출구로부터 멀리 떨어져 배치될 경우, 고온 발열 부품으로부터 발생한 열의 배출이 지연되어 외함의 내부 온도가 상승할 수 있다.

이러한 점을 고려하여 냉각장치의 용량을 증대시킬 경우, 냉각장치의 소비 전력이 증가할 뿐만 아니라 기기 전체의 크기가 증가하고 제조 원가가 상승할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 고온에 의한 부품 손상을 억제할 수 있는 인버터 스택을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 열의 배출 경로를 단축하여 온도 상승을 억제할 수 있는 인버터 스택을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 냉각장치의 용량을 줄여 기기의 전체 크기를 줄일 수 있고 제조 원가를 저감할 수 있는 인버터 스택을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 하단에 흡입구가 형성되고 상단에 토출구가 형성된 외함; 스위칭소자를 구비하고 상기 외함의 내부 상부영역에 배치되는 히트싱크; 상기 히트싱크의 하측에 배치되는 디시링크 커패시터; 및 상기 디시링크 커패시터의 일 측에 상기 외함의 내부 공간을 구획하게 배치되는 버스플레이트;를 포함하고, 상기 히트싱크는 상기 외함의 내부 공간을 구획하여 상기 흡입구에서 흡입된 공기가 상기 토출구로 유동되는 공기유로를 형성하며, 상기 히트싱크는, 방열판 및 상기 방열판의 일측 판면에서 돌출되고 서로 나란하게 이격배치되는 복수의 방열핀을 구비하며, 상기 방열판은 상기 외함의 내부 공간을 전후방향으로 구획하여 전방에 회로소자실을 형성하고 후방에 상기 공기유로를 형성하고, 상기 버스플레이트는 상기 방열판의 하측에 하향 연장되게 배치되어 상기 외함의 내부공간을 구획하여 전방에 상기 회로소자실을 형성하고 후방에 상기 공기유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 인버터 스택을 제공한다.
여기서, 상기 공기유로의 내부 상기 디시링크 커패시터의 상측에 배치되는 리액터를 더 포함할 수 있다.
상기 방열핀는 상기 공기유로의 내부에 배치되고, 상기 방열판의 타측 판면에는 상기 스위칭소자가 구비될 수 있다.
상기 흡입구를 통해 공기가 흡입되어 상기 토출구로 토출되게 하는 냉각팬을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉각팬은 상기 토출구에 배치될 수 있다.
상기 스위칭소자는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 방열판 및 방열핀은 분리 및 조립이 가능하게 구성될 수 있다.
상기 방열판은 상기 외함의 상판으로부터 하향 연장되게 구성될 수 있다.
상기 외함의 저판에는 상기 흡입구 및 상기 흡입구로부터 이격되어 케이블이 삽입되는 삽입구가 구비되고, 상기 버스플레이트는 하단이 상기 외함의 저판의 상기 흡입구 및 삽입구 사이에 접촉되게 배치될 수 있다.

삭제

상기 디시링크 커패시터는 상하로 열을 이루게 배치될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발열이 큰 부품이 장착되는 히트싱크를 토출구에 근접배치함으로써 발생된 열의 배출 경로를 단축시킬 수 있다. 이에 의해, 외함의 내부 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 외함의 내부 온도 상승을 효과적으로 억제할 수 있어 소용량의 냉각장치를 이용할 수 있고, 이에 의해 냉각장치의 사용 소비 전력이 저감될 수 있다.

또한, 소용량의 냉각장치를 이용할 수 있어 기기 전체의 크기를 줄일 수 있고 제조 원가를 저감할 수 있다.

또한, 발열이 큰 부품(히트싱크 및 리액터)은 외함의 내부 상측에 배치하고 발열이 작은 부품(디시링크 커패시터)은 외함의 내부 하측에 배치함으로써, 고온 발열 부품에서 발생한 열이 토출구를 통해 신속하게 외부로 배출될 수 있다. 이에 의해, 고온 발열 부품의 고열에 의한 주변 부품의 악영향을 줄일 수 있고, 외함의 내부 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 인버터 스택은, 부품의 발열 관계를 고려하여 고온 부품은 상측에 저온 부품은 하측에 각각 배치함으로써 부품의 고온에 의한 주변 부품의 강제 열화 및 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 대류 현상에 의해 고온 부품의 발열의 배출 경로가 단축되므로 냉각장치의 용량을 줄일 수 있어 콤팩트 한 구성이 가능하므로, 칠러 시스템 등의 압축기(모터) 구동에 적합할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 스택의 사시도,
도 2는 도 1의 인버터 스택의 내부를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 도 2의 버스바 및 버스플레이트를 제거한 사시도,
도 5 및 도 6은 각각 도 2의 히트싱크의 전면 및 후면을 도시한 사시도,
도 7은 도 1의 인버터 스택의 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터스택은, 하단에 흡입구(122)가 형성되고 상단에 토출구(115)가 형성된 외함(100); 스위칭소자(162d)를 구비하고 상기 외함(100)의 내부 상부영역에 배치되는 히트싱크(heat sink)(150); 및 상기 히트싱크(150)의 하측에 배치되는 디시링크 커패시터(DC-Link Capacitor)(171);를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 외함(100)은 내부에 수용공간이 형성된 직육면체로 구성될 수 있다.

상기 외함(100)은 상하로 긴 길이를 가지게 형성될 수 있다.

상기 외함(100)은, 저부에 배치되는 저판(121)과, 상기 저판(121)의 상측에 소정 거리 이격되게 배치되는 상판(111)과, 상기 저판(121) 및 상판(111)의 측부를 차단하게 배치되는 전면판(131), 후면판(141) 및 양 측면판(145)을 구비하여 구성될 수 있다.

상기 상판(111)은 전후 방향을 따라 배치된 전방상판(112a) 및 후방상판(112b)을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 전방상판(112a) 및 후방상판(112b)은 서로 다른 높이를 가지고 상하방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 후방상판(112b)은 상기 전방상판(112a)에 비해 낮은 위치에 배치될 수 있다. 상기 전방상판(112a)과 후방상판(112b) 사이에는 연결판(112c)이 설치될 수 있다. 상기 연결판(112c)은 상기 전방상판(112a)의 후방변에서 하향 연장되고 상기 후방상판(112b)의 전방변에 연결될 수 있다.

상기 후방상판(112b)에는 토출구(115)가 형성될 수 있다. 상기 토출구(115)는 복수 개(3개)로 구성될 수 있다. 상기 토출구(115)에는 냉각팬(117)이 구비될 수 있다. 상기 냉각팬(117)은 상기 각 토출구(115)에 하나씩 배치되게 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 냉각팬(117)은 축류팬(프로펠러팬)으로 구성될 수 있다. 상기 냉각팬(117)은, 복수의 블레이드(118)와, 상기 블레이드(118)를 회전시키는 모터(119)를 구비하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 양 측면판(145) 및 후면판(141)은 상기 상판(111)의 상측으로 소정 길이 더 돌출되는 상단부들을 구비하게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 토출구(115)에서 토출되는 공기가 주변으로 확산되지 아니하고 상측으로 안내되어 토출될 수 있다.

상기 전면판(131)에는 운전 조작을 위한 조작패널(135)이 구비될 수 있다. 상기 조작패널(135)은, 소정의 정보를 표시하는 디스플레이(136) 및 신호를 입력하는 신호입력부(137)를 구비하여 구성될 수 있다.

상기 전면판(131)의 배면에는 도 7에 도시된 바와 같이, 제어프로그램이 구비된 피씨비(PCB)(131)가 구비될 수 있다. 상기 피씨비(131)는 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 피씨비(131)는 피씨비지지대(133)에 의해 지지될 수 있다. 상기 피씨비지지대(133)는 상기 양 측면판(145)에 고정될 수 있다.

상기 저판(121)에는 흡입구(122)가 형성될 수 있다. 상기 흡입구(122)는 상기 외함(100)의 전후방향을 따라 후방영역에 배치될 수 있다. 상기 저판(121)에는 입력 전원 및 출력 전원 케이블(미도시)들이 삽입될 수 있게 삽입구(124)가 관통 형성될 수 있다. 상기 삽입구(124)는 상기 흡입구(122)의 전방에 소정 거리 이격되게 배치될 수 있다.

상기 외함(100)의 내부 상부영역에는 히트싱크(150)가 배치될 수 있다.

상기 히트싱크(150)는 상기 후방상판(112b)의 하측에 배치될 수 있다.

상기 히트싱크(150)는 상기 후방상판(112b)에 형성된 토출구(115)의 수직 하측에 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 히트싱크(150)의 열이 주변으로 확산되지 아니하고 곧바로 상기 토출구(115)를 통과해 상기 외함(110)의 외부로 배출될 수 있다. 이에 따라 상기 외함(110)의 내부 온도가 상승되는 것이 억제될 수 있다.

상기 히트싱크(150)는, 직사각 판상의 방열판(151)과, 상기 방열판(151)의 판면에 돌출된 복수의 방열핀(fin)(155)를 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의해 방열면적이 증가하게 되어 상기 방열판(151)의 방열이 촉진될 수 있다.

상기 히트싱크(150)는 상기 방열판(151)에 대해 상기 방열핀(155)들이 분리 및 조립이 가능하게 구성될 수 있다. 상기 방열판(151)에는 상기 각 방열핀(155)이 삽입될 수 있게 복수의 삽입홈(미도시)이 형성될 수 있다.

상기 방열판(151)은 상기 외함(100)의 내폭과 동일한 폭을 가지게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 방열판(151)은 양 측부가 상기 양 측면판(145)의 내면에 각각 접촉될 수 있는 폭을 가지게 구성될 수 있다. 상기 방열판(151)은 양 측이 상기 측면판(145)에 고정될 수 있다.

상기 방열핀(155)은 상기 방열판(151)의 일 판면에 소정 폭으로 돌출되고 일정한 간격으로 서로 나란하게 이격되게 배치될 수 있다. 상기 방열핀(155)은 상기 외함(100)의 상하방향을 따라 배치될 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방열판(151)에는 복수의 스위칭소자(162d)를 포함한 회로소자(161)들이 실장될 수 있다.

상기 회로소자(161)들은, 저항(162a), 퓨즈(fuse)(162b), 교류를 직류로 변환하는 SCR(Silicon Controller Rectifier)/다이오드 모듈(SCR & Diode module)(162c), 직류를 교류로 변환하는 아이지비티(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)(162d), 출력 전류를 검출하는 씨티(CT:current transducer)(162e), 스위칭시 발생하는 스파이크성 전압을 억제하는 스너버(snubber)(162f) 등을 포함할 수 있다.

상기 스위칭소자(162d)는 고속 스위칭이 가능한 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT)(162d)로 구성될 수 있다. 상기 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(162d)는 상기 디시링크 커패시터(171)에서 제공된 직류 전원을 고속 스위칭하여 3상의 교류 전원으로 출력할 수 있다.

상기 히트싱크(150)는 상기 외함(100)의 내부 공간을 전후방향으로 구획되게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 히트싱크(150)는 상기 방열판(151)이 상기 전면판(131)으로부터 소정 거리 후방으로 이격되고 상기 상판(111)(후방상판(112b))으로부터 하향 연장되게 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 외함(100)의 내부 공간이 전후 방향을 따라 2개 공간으로 구획될 수 있다.

상기 2개 공간은, 상기 히트싱크(150)의 전방에 형성되는 회로소자실(102)과, 상기 히트싱크(150)의 후방에 형성되는 공기유로(104)일 수 있다.

상기 히트싱크(150)는 상기 방열핀(155)들이 상기 공기유로(104)에 놓이게 됨으로써 상향 유동하는 공기와 접촉되어 방열이 촉진될 수 있다.

상기 히트싱크(150)의 하측에는 복수의 디시링크 커패시터(DC-LINK CAPACITORS)(171)가 배치될 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 발열량이 큰 히트싱크(150)에서 발생된 열이 상기 디시링크 커패시터(171)로 전달되는 것이 억제될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 히트싱크(150)는 발열량이 큰 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터와 같은 스위칭소자(162d)에 의해 온도가 상승한다. 이때, 상기 히트싱크(150)에서 방열되는 열은 대류(convection)에 의해 상측으로 이동됨으로써 하측에 배치된 디시링크 커패시터(171)로 전달되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.

한편, 상기 디시링크 커패시터(171)는 10개로 구성될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디시링크 커패시터(171)는 상하로 열을 이루게 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 흡입구(122)로 흡입되어 상향 유동하여 상기 토출구(115)로 토출되는 공기의 유동이 촉진될 수 있다. 또한, 상기 외함(100)의 내부의 공기의 유동 속도가 전반적으로 증가함으로써 상기 외함(100)의 내부가 신속하게 냉각될 수 있다.

상기 디시링크 커패시터(171)는 좌우방향 및 상하방향으로 각각 열을 이루게 서로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 상측 열에 4개가 좌우로 이격되게 배치되고, 그 하측 열 중앙에 좌우로 2개가 이격 배치되고, 그 하측 열에 4개가 좌우로 이격되게 배치된 경우를 예시하고 있다.

상기 디시링크 커패시터(171)는 디시링크 커패시터 지지대(175)에 의해 중앙영역이 지지될 수 있다. 상기 디시링크 커패시터 지지대(175)는 상기 디시링크 커패시터(171)들이 상술한 바와 같이 좌우 및 상하로 열을 이루어 수용될 수 있게 관통된 복수의 수용공(176)이 구비될 수 있다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 외함(100)의 내부 상부영역에는 리액터((reactor)(181)가 구비될 수 있다. 상기 리액터(181)는 상기 후면판(141)에 고정될 수 있다.

상기 리액터(181)는 교류 전원의 각 상에 대응되게 3개로 구성될 수 있다.

상기 리액터(181)는 상기 히트싱크(150)의 일 측, 보다 구체적으로 후방 영역의 공기유로(104)에 배치될 수 있다. 상기 리액터(181)는 작용 시 상대적으로 많은 열이 발생하므로 상기 외함(100)의 내부 상부영역에 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 리액터(181)의 열의 배출 경로(거리)를 단축할 수 있고, 상기 리액터(181)의 방열이 촉진될 수 있다.

상기 리액터(181)는 상기 토출구(115)에 근접하여 설치될 수 있다. 이에 의해, 상기 리액터(181)의 작동시 발생한 열이 대류에 의해 상향 유동되어 상기 토출구(115)를 통해 신속하게 배출될 수 있다.

상기 리액터(181)는 상기 디시링크 커패시터(171)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 리액터(181)의 작용 시 발생하는 고열이 대류에 의해 상측으로 곧바로 이동함으로써 상기 디시링크 커패시터(171)로 전달되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.

한편, 상기 디시링크 커패시터(171)의 일 측에는 상기 디시링크 커패시터(171)의 P(+), N(-) 극성 연결을 위한 버스플레이트(bus plate)(191)가 배치될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 상기 디시링크 커패시터(171)의 전방영역에 배치될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 상기 히트싱크(150)의 하측에 배치될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 상기 히트싱크(150)의 방열판(151)의 하측에 배치될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 직사각형의 판 형상으로 구성될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 상기 히트싱크(150)의 좌우폭과 거의 동일한 좌우폭을 가지게 구성될 수 있다. 또한, 상기 버스플레이트(191)는 상기 히트싱크(150)와 상기 외함(100)의 저판(121) 사이에 대응되는 높이를 가지게 구성될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)는 상단이 상기 히트싱크(150)의 방열판(151)에 대응되고 하단은 상기 흡입구(122) 및 삽입구(124) 사이에 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 외함(100)의 내부 공간이 상기 히트싱크(150) 및 상기 버스플레이트(191)에 의해 전후 2개 공간으로 구획될 수 있다. 여기서, 상기 히트싱크(150) 및 버스플레이트(191)에 의해 구획된 공간 중 전방 공간은 상기 회로소자실(102)이고 후방 공간은 상기 공기유로(104)이다.

한편, 상기 버스플레이트(191)는 층상구조(적층구조)를 가지게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 버스플레이트(191)는, 극성P(+)을 연결하는 P 플레이트(192a), 중간 플레이트(192c) 및 극성 N(-)을 연결하는 N 플레이트(192b)를 구비하며, 각 플레이트(192a~192c)들의 일 측에는 절연지(192d)들이 각각 배치되게 구성될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)에 의해 구획된 전방 공간에는 복수의 단자(195)가 구비될 수 있다. 상기 단자(195)는 단자지지대(197)에 의해 지지될 수 있다. 상기 단자지지대(197)에는 상기 단자(195)를 절연가능하게 지지하는 복수의 애자(절연서포터)(198)가 구비될 수 있다.

상기 버스플레이트(191)의 일 측에는 상기 퓨즈(162b)들 및 SCR/다이오드 모듈(162c)들과 연결되는 버스바(193)들이 연결될 수 있다.

상기 단자(195)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 입력 전원 케이블 및 출력 전원 케이블이 각각 연결되는 교류단자(196a,196b)들을 구비할 수 있다.

또한, 상기 단자(195)는 상기 디시링크 커패시터(171)의 P(+),N(-) 극성에 연결되는 직류단자(196c)들을 구비하여 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에서는, 상기 단자(195)는, 교류 입력 전원 케이블(미도시)이 연결되는 도면상 좌측 3개의 입력단자(196a)와, 교류 출력 전원 케이블(미도시)이 연결되는 도면상 우측의 3개의 출력단자(196b)와, 직류 전선이 연결되는 중앙의 2개의 직류단자(196c)를 구비한 경우를 예시하고 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 디시링크 커패시터(171)는 직류 전원을 공급받아 상기 스위칭소자(162d)에 공급한다. 상기 스위칭소자(162d)는 직류 전원을 공급받아 고속 스위칭 동작을 통해 교류 전원을 출력한다.

상기 스위칭소자(IGBT) 및 리액터(181)에서는 상대적으로 많은 열이 발생할 수 있다. 이때 상기 스위칭소자(162d)에서 발생된 열은 상기 히트싱크(150)로 전달된다.

상기 히트싱크(150) 및 리액터(181)의 열은 대류에 의해 상측으로 유동하게 됨으로써 상기 디시링크 커패시터(171)로 고열이 전달되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.

또한, 상기 히트싱크(150) 및 리액터(181)는 상기 외함(100)의 내부 상부영역에 토출구(115)에 근접하여 설치됨으로써 작용(작동) 시 발생한 열이 대류에 의해 곧바로 상향 유동되고 상기 토출구(115)를 통과해 외부로 신속하게 배출될 수 있다. 이에 의해, 상기 스위칭소자(162d) 및 리액터(181)로부터 발생된 열에 의해 상기 외함(100)의 내부 온도가 상승되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다.

한편, 운전이 개시되면 상기 냉각팬(117)에 전원이 인가되어 상기 냉각팬(117)이 회전될 수 있다. 상기 냉각팬(117)이 회전을 개시하면 상기 흡입구(122)를 통해 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 상기 공기유로(104)를 따라 상향 유동된다.

상향 유동된 공기는 상기 디시링크 커패시터(171) 사이를 통과하면서 상기 디시링크 커패시터(171)들을 냉각시킨다. 이때, 상기 디시링크 커패시터(171)는 상기 스위칭소자 및 상기 리액터(181)에 비해 발열량이 상대적으로 작아 온도가 높지 아니하므로 상기 디시링크 커패시터(171)와 열교환되어 상향 유동되는 공기의 온도는 크게 상승하지 아니한다.

상기 디시링크 커패시터(171)를 경유하여 상향 유동된 공기 중 일부는 상기 히트싱크(150)의 방열판(151) 및 방열핀(155)와 접촉되어 상기 히트싱크(150)를 냉각시킨다.

또한, 상기 디시링크 커패시터(171)를 경유하여 상향 유동된 공기 중 다른 일부는 상기 리액터(181)와 접촉되면서 상기 리액터(181)를 냉각시킨다.

상기 히트싱크(150) 및 리액터(181)를 냉각시킨 공기는 상기 냉각팬(117)에 의해 유동이 촉진되어 상기 토출구(115)를 곧바로 통과해 상기 외함(100)의 외부로 신속하게 배출될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

100 : 외함 102 : 회로소자실
104 : 공기유로 111 : 상판
112a : 전방상판 112b : 후방상판
112c : 연결판 115 : 토출구
117 : 냉각팬 121 :저판
122 : 흡입구 124 : 삽입구
131 : 전면판 141 : 후면판
145 : 측면판 150 : 히트싱크
151 : 방열판 155 : 방열핀
161 : 회로소자 16a : 저항
162b : 퓨즈 162c : SCR/다이오드 모듈
162d : 아이지비티, 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터
162e : 씨티(CT) 162f : 스너버
171 : 디시링크 커패시터 181 : 리액터
191 : 버스플레이트 195 : 단자
196a : 입력단자 196b : 출력단자
196c : 직류단자 197 : 단자지지대
198 : 애자

Claims

하단에 흡입구가 형성되고 상단에 토출구가 형성된 외함;
스위칭소자를 구비하고 상기 외함의 내부 상부영역에 배치되는 히트싱크;
상기 히트싱크의 하측에 배치되는 디시링크 커패시터; 및
상기 디시링크 커패시터의 일 측에 상기 외함의 내부 공간을 구획하게 배치되는 버스플레이트;를 포함하고,
상기 히트싱크는 상기 외함의 내부 공간을 구획하여 상기 흡입구에서 흡입된 공기가 상기 토출구로 유동되는 공기유로를 형성하며,
상기 히트싱크는, 상하방향을 따라 배치되는 방열판 및 상기 방열판의 일측 판면에서 돌출되고 서로 나란하게 이격배치되는 복수의 방열핀을 구비하며,
상기 버스플레이트는 상기 방열판의 하측에 하향 연장되게 배치되고,
상기 방열판 및 상기 버스플레이트는 상기 외함의 내부 공간을 전후방향으로 구획하여 전방에 회로소자실을 형성하고 후방에 상기 공기유로를 형성하고,
상기 디시링크 커패시터는 상기 공기유로에 배치되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
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제1항에 있어서,
상기 공기유로의 내부 상기 디시링크 커패시터의 상측에 배치되는 리액터를 더 포함하는 인버터 스택.
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제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 방열핀은 상기 공기유로의 내부에 배치되고, 상기 방열판의 타측 판면에는 상기 스위칭소자가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
제6항에 있어서,
상기 흡입구를 통해 공기가 흡입되어 상기 토출구로 토출되게 하는 냉각팬을 더 포함하는 인버터 스택.
제7항에 있어서,
상기 냉각팬은 상기 토출구에 배치되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
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제6항에 있어서,
상기 스위칭소자는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터를 포함하는 인버터 스택.
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제6항에 있어서,
상기 방열판 및 방열핀은 분리 및 조립이 가능한 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
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제6항에 있어서,
상기 방열판은 상기 외함의 상판으로부터 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
제6항에 있어서,
상기 외함의 저판에는 상기 흡입구 및 상기 흡입구로부터 이격되어 케이블이 삽입되는 삽입구가 구비되고, 상기 버스플레이트는 하단이 상기 외함의 저판의 상기 흡입구 및 삽입구 사이에 접촉되게 배치되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
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제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 디시링크 커패시터는 상하로 열을 이루게 배치되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.