KR101282780B1 - The cooling equipment for separated multi-phase inverter - Google Patents

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KR101282780B1
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KR1020120001504A
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빈재구
김한호
박선정
이만리
박세홍
오승태
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국방과학연구소
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Abstract

PURPOSE: A cooling apparatus of an independent multi-phase inverter is provided to improve the cooling efficiency by forming a heat radiation member with a casting structure. CONSTITUTION: A pair of heat radiation members (10,10') adhere to plural insulated gate bipolar transistor (IGBT) modules (20). Cooling water pipes (11,12) are protruded from the side upper part and the side lower part of the heat radiation members, respectively. A connection pipe connects the cooling water pipes to each other. The cooling water pipes have a dualized cooling circuit. The cooling water pipes are arranged in the lower part of the IGBT module.

Description

독립 다상 인버터의 냉각장치{The Cooling Equipment for Separated Multi-Phase Inverter}The Cooling Equipment for Separated Multi-Phase Inverter

본 발명은 다수의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transister, 절연 게이트 양극 트랜지스터) 모듈을 구비한 독립 다상 인버터를 냉각시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 특히 독립 다상 인버터의 IGBT 모듈을 효과적으로 냉각시킬 수 있음은 물론 유지 보수시에도 독립 다상 인버터를 냉각효과를 유지할 수 있는 독립 다상 인버터의 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device for cooling an independent polyphase inverter having a plurality of Insulated Gate Bipolar Transister (IGBT) modules. In particular, the present invention can effectively cool an IGBT module of an independent polyphase inverter, as well as maintenance. The present invention relates to a cooling apparatus of an independent polyphase inverter that can maintain a cooling effect even when the independent polyphase inverter is maintained.

일반적으로 대용량 인버터는 다수의 IGBT 모듈을 구비하고 있으며, 이러한 IGBT 모듈은 작동과정에서 많은 열을 발생시키게 된다. 특히, IGBT 모듈은 대용량일수록 단위 체적당 발열량이 커지는 특성이 있으므로, 인버터가 정상적으로 작동하도록 하기 위해서는 반드시 냉각을 시켜주어야 한다. 따라서, 통상의 인버터는 냉각이 불안정하거나 불가능할 경우에는 IGBT 모듈의 작동을 중지시켜 IGBT 모듈을 보호하기 위한 회로를 구비하고 있다. 결국, 안정적인 인버터의 구동을 위해서는 IGBT 모듈을 냉각시키기 위한 냉각장치의 구성이 필수적이라 할 수 있다.In general, a large capacity inverter has a plurality of IGBT modules, which generate a lot of heat during operation. In particular, since the IGBT module has a characteristic that the heat generation per unit volume increases as a large capacity, it must be cooled in order for the inverter to operate normally. Therefore, a conventional inverter has a circuit for protecting the IGBT module by stopping the operation of the IGBT module when cooling is unstable or impossible. As a result, a configuration of a cooling device for cooling the IGBT module may be essential for driving a stable inverter.

인버터의 IGBT 모듈을 냉각시키기 위한 냉각장치는 공랭식과 수냉식으로 구분되고 있다. 공랭식 인버터 냉각장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 일측면에 복수의 IGBT 모듈(100)이 부착되는 방열판(111)과, 상기 방열판(111)의 타측면에 일정 간격을 두고 설치되는 복수개의 방열핀(112)과, 상기 방열판(111)의 단부에 설치되어 상기 방열핀(112)의 길이 방향을 따라 공기를 송풍하여 강제 대류를 일으키는 냉각팬(113)으로 구성되어 있다. The cooling device for cooling the IGBT module of the inverter is divided into air cooling and water cooling. As shown in FIG. 1, the air-cooled inverter cooling device includes a heat dissipation plate 111 to which a plurality of IGBT modules 100 are attached to one side, and a plurality of heat dissipation fins installed at predetermined intervals on the other side of the heat dissipation plate 111. 112 and a cooling fan 113 provided at an end of the heat sink 111 to blow air along the longitudinal direction of the heat radiating fin 112 to cause forced convection.

상기와 같이 구성된 공랭식 인버터 냉각장치는 상기 냉각팬(113)에 의해 강제 대류하는 공기에 의한 열전달 효과를 이용하여 IGBT 모듈(100)을 냉각시키게 되므로, 냉각 효과는 상기 방열핀(112)의 표면적과 냉각팬(113)의 풍량에 의해 결정된다. 또한, 상기 냉각팬(113)에 의해 송풍되는 공기의 온도가 낮을수록 냉각효과가 향상된다.Since the air-cooled inverter cooling device configured as described above cools the IGBT module 100 by using the heat transfer effect by the air forced to convection by the cooling fan 113, the cooling effect is the surface area and cooling of the heat radiation fins 112. It is determined by the air volume of the fan 113. In addition, the lower the temperature of the air blown by the cooling fan 113, the cooling effect is improved.

그러나, 상기한 공랭식 인버터 냉각장치는 외부의 차가운 공기를 이용하여 냉각시키는 방식이므로 밀폐된 장소에서는 사용상의 제약이 따르게 되며, 냉각효과에 한계가 있어 대용량 인버터에는 적용하기가 어렵다.However, the air-cooled inverter cooling apparatus described above is a method of cooling by using external cool air, and thus entails restrictions on use in an enclosed place, and it is difficult to apply to a large capacity inverter because of limitations in the cooling effect.

이에 따라 일정 규모 이상이거나 밀폐된 공간에서 사용되어야만 하는 인버터에서는 수냉식 냉각장치를 사용하고 있다. 수냉식 인버터 냉각장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 일측면에 복수의 IGBT 모듈(100)이 부착되는 방열판(120)과, 상기 방열판(120)의 내부에 설치되는 냉각수 파이프(125)를 포함하고 있으며, 상기 냉각수 파이프(125)를 따라 흐르는 냉각수에 의해 IGBT 모듈(100)에서 발생하는 열이 흡수되도록 함으로써 인버터의 IGBT 모듈(100)을 냉각시키게 된다.Accordingly, water-cooled chillers are used in inverters that have to be used in a certain size or in an enclosed space. As shown in FIG. 2, the water-cooled inverter cooling device includes a heat sink 120 having a plurality of IGBT modules 100 attached to one side thereof, and a coolant pipe 125 installed inside the heat sink 120. The heat generated from the IGBT module 100 is absorbed by the coolant flowing along the coolant pipe 125 to cool the IGBT module 100 of the inverter.

그러나, 상기한 종래의 인버터 냉각장치는 공랭식의 경우 냉각효과에 한계가 있어 대용량 인버터에는 적용하기가 곤란하고, 수냉식의 경우에는 충분한 냉각 효과를 얻을 수는 있지만 단일 회로를 채택하고 있어 냉각회로에 문제가 생길 경우 인버터의 구동이 불가능해지는 문제점이 있다.However, the conventional inverter cooling device is difficult to apply to a large capacity inverter due to the limited cooling effect in the case of air cooling, and a sufficient cooling effect is obtained in the case of water cooling. If there is a problem that the drive of the inverter is impossible.

일반적으로 수냉식 냉각장치가 적용된 인버터에서는 냉각장치에서 문제가 발생하면 인버터의 IGBT 모듈이 최소한의 발열량만 유지하도록 구동시키고, 추후 인버터가 정지시에 수리하도록 하고 있다. 이와 같이 최대 성능을 필요로 하는 상황에서 냉각장치에 문제가 발생할 경우 IGBT 모듈이 최소한의 발열량만 유지하도록 하기 때문에, 수냉식 냉각장치가 적용된 인버터에 있어서 냉각장치는 매우 제한적인 요소로 작용하게 되는 것이다.In general, an inverter equipped with a water-cooled cooling system drives an IGBT module of the inverter to maintain a minimum amount of heat when a problem occurs in the cooling system, and later repairs the inverter at a stop. As such, the IGBT module maintains a minimum amount of heat when a problem occurs in the cooling device in the situation where the maximum performance is required, and thus the cooling device becomes a very limiting factor in the inverter to which the water-cooled cooling device is applied.

특히, 특수 목적으로 사용되는 시스템에서는 인버터의 냉각장치에 문제가 발생하여 인버터의 IGBT 모듈이 아예 작동하지 않거나 최소한의 발열량만 유지하도록 작동하게 되면, 시스템 자체에 매우 심대한 악영향이 발생할 수도 있다. 따라서, 이러한 시스템에 적용되는 인버터 냉각장치는 매우 높은 신뢰성을 필요로 하게 된다. In particular, in a system used for a special purpose, a problem occurs in the cooling device of the inverter, and if the IGBT module of the inverter is not operated at all or operates to maintain a minimum amount of heat, a very serious adverse effect may occur on the system itself. Therefore, the inverter cooling device applied to such a system requires very high reliability.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각수의 순환을 통해 인버터를 구성하는 복수의 IGBT 모듈을 효과적으로 냉각시킴과 아울러 컴팩트한 구조를 가짐으로써 설치 공간을 최소화할 수 있는 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the independent multi-phase inverter capable of minimizing the installation space by effectively cooling the plurality of IGBT modules constituting the inverter through the circulation of the cooling water and having a compact structure The purpose is to provide a cooling device.

또, 본 발명은 냉각회로를 이중으로 구성하여 하나의 냉각회로에 이상이 발생하더라도 다른 냉각회로에 의해 IGBT 모듈에 대한 냉각이 진행되어 인버터가 정상적으로 작동할 수 있도록 한 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention provides a cooling apparatus of the independent multi-phase inverter to configure the cooling circuit in dual to allow the inverter to operate normally by cooling the IGBT module by the other cooling circuit even if an error occurs in one cooling circuit. The purpose is to.

또한, 본 발명은 이중화된 냉각회로에서 냉각수의 유동 방향을 반대로 함으로써 냉각효율이 향상되도록 한 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a cooling apparatus of an independent polyphase inverter in which cooling efficiency is improved by reversing the flow direction of cooling water in a redundant cooling circuit.

또, 본 발명은 냉각수 파이프를 IGBT 모듈에 근접시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 한 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a cooling apparatus of an independent polyphase inverter in which a cooling water pipe is brought close to an IGBT module to improve cooling efficiency.

또한, 본 발명은 냉각수 파이프를 따라 유동하는 냉각수의 압력 강하를 최소화할 수 있는 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.It is also an object of the present invention to provide a cooling apparatus of an independent polyphase inverter capable of minimizing the pressure drop of the cooling water flowing along the cooling water pipe.

또, 본 발명은 냉각장치에 이상이 발생할 경우 신속하게 교체할 수 있도록 구성함으로써 유지 보수가 용이한 독립 다상 인버터의 냉각장치를 제공하는데 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a cooling device of an independent multi-phase inverter easy to maintain by configuring so that the replacement of the cooling device can be replaced quickly.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 독립 다상 인버터를 구성하는 복수 개의 IGBT 모듈을 냉각시키는 독립 다상 인버터의 냉각장치로서, 양측 외면에 상기 IGBT 모듈이 복수 개 부착된 한 쌍의 방열부재와; 상기 방열부재의 내부를 사행하며 상기 방열부재의 측면 상측과 하부측에서 각각 돌출되는 냉각수 파이프와; 상기 방열부재의 하부로 돌출된 상기 냉각수 파이프를 서로 연결하여 하나의 냉각회로가 구성되도록 하는 연결관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a cooling apparatus for an independent polyphase inverter for cooling a plurality of IGBT modules constituting an independent polyphase inverter, a pair of heat dissipation members having a plurality of IGBT modules attached to both outer surfaces; A cooling water pipe meandering inside the heat dissipation member and protruding from an upper side and a lower side of the heat dissipation member; And a connecting pipe configured to connect the cooling water pipes protruding to the lower portion of the heat radiating member to each other so that one cooling circuit is configured.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 상기 방열부재는 주물구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the heat dissipation member is characterized in that the casting structure.

또한, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 상기 냉각수 파이프는 상기 방열부재의 두께 방향에 대하여 서로 이격된 상태로 2개가 장착되어 이중화된 냉각회로를 구성하며, 한 쌍의 냉각수 파이프는 상기 방열부재의 외면에 부착된 상기 IGBT 모듈의 하단부에 각각 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the two cooling water pipes are mounted in a state spaced apart from each other with respect to the thickness direction of the heat dissipation member constitute a redundant cooling circuit, a pair of cooling water pipes It is characterized in that it is disposed so as to approach each of the lower end of the IGBT module attached to the outer surface of the heat dissipation member.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 상기 한 쌍의 냉각수 파이프는 냉각수의 유동 방향이 정반대이고 서로에 대하여 독립적인 냉각회로를 각각 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the pair of cooling water pipes are characterized in that the cooling water flows in opposite directions and forms independent cooling circuits with respect to each other.

또한, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 상기 냉각수 파이프 및 연결관은 냉각수의 유동에 따른 압력 강하를 줄일 수 있도록 방향이 전환되는 부분마다 각각 곡관부가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the cooling water pipe and the connection pipe is characterized in that each bent pipe portion is installed in each of the direction change so as to reduce the pressure drop according to the flow of the cooling water.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 상기 방열부재의 측면에서 돌출된 상기 냉각수 파이프의 단부가 냉각장치로 냉각수를 공급하는 메인 공급관과 냉각수를 배출하는 메인 배출관으로부터 분지되는 공급 분지관 및 배출 분지관에 각각 신속 연결구로 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the supply branch pipe branched from the main supply pipe for supplying the cooling water to the cooling device and the main discharge pipe for discharging the cooling water, the end of the cooling water pipe protruding from the side of the heat radiating member And it is characterized in that connected to the quick connection to the discharge branch pipe, respectively.

본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치는, 인버터의 IGBT 모듈을 효과적으로 냉각시킬 수 있음은 물론 컴팩트한 구조를 가짐으로써 설치 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.The cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention can effectively cool the IGBT module of the inverter, and has an effect of reducing the installation space by having a compact structure.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 방열부재가 주물구조로 형성되어 있어 내부의 냉각수 파이프를 안전하게 보호할 수 있음은 물론 냉각수 파이프의 장착 작업이 원활해지는 효과가 있다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, since the heat dissipation member is formed in a cast structure, it is possible to safely protect the internal cooling water pipe, and the mounting work of the cooling water pipe is smooth.

또한, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 냉각수 파이프가 가장 많은 열이 발생하는 IGBT 모듈의 하단부에 근접하게 배출되므로 냉각효율이 향상되는 효과가 있다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, since the cooling water pipe is discharged close to the lower end of the IGBT module that generates the most heat, the cooling efficiency is improved.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 서로 역방향으로 유동하는 2개의 냉각회로가 구성됨에 따라 냉각효율이 향상됨은 물론 일측 냉각회로에 이상이 생기더라도 계속 냉각이 가능하여 인버터가 정상적으로 작동하게 되는 효과가 있다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, the cooling efficiency is improved as two cooling circuits that flow in the opposite direction as well as continue to cool even if an abnormality occurs in one cooling circuit, the inverter operates normally. It is effective.

또한, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 냉각수가 흐르는 냉각수 파이프 및 연결관 등의 냉각배관에 매끄러운 곡관부가 설치됨에 따라 냉각수의 유동에 따른 압력 강하가 감소되어 냉각수 이송용 펌프의 용량이 줄어드는 효과가 있다.In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, as the smooth bent portion is installed in the cooling pipe such as the cooling water pipe and the connection pipe through which the cooling water flows, the pressure drop due to the flow of the cooling water is reduced, so that the capacity of the pump for transferring the cooling water is increased. It has a decreasing effect.

또, 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 따르면, 냉각수가 유동하는 메인 배관의 분지관에 냉각수 파이프가 신속 연결구로 체결되므로 유지 보수가 용이해지는 효과가 있다. In addition, according to the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention, since the cooling water pipe is fastened to the branch pipe of the main pipe through which the cooling water flows by a quick connector, maintenance is easy.

도 1은 종래의 공랭식 인버터 냉각구조가 도시된 구성도.
도 2는 종래의 수냉식 인버터 냉각구조가 도시된 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 독립 다상 인버터의 냉각장치가 도시된 구성도.
도 4는 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치가 도시된 외관 사시도.
도 5는 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치에 구성된 냉매회로를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 개념 설명을 위한 참고도.
도 7은 본 발명의 요부 구성인 냉각수 파이프에서의 냉각수 흐름을 나타낸 참고도.
도 8은 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치를 메인 공급관 및 메인 배출관에 연결한 모습을 나타낸 도면.
도 9은 메인 공급관 및 메인 배출관과 냉각수 파이프의 연결관계를 나타낸 도면. 1 is a configuration diagram showing a conventional air-cooled inverter cooling structure.
Figure 2 is a block diagram showing a conventional water-cooled inverter cooling structure.
3 is a configuration diagram showing a cooling apparatus of an independent multi-phase inverter according to the present invention.
Figure 4 is an external perspective view showing a cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention.
5 is a view showing a refrigerant circuit configured in the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention.
6 is a reference diagram for explaining a concept of the present invention.
7 is a reference diagram showing the coolant flow in the coolant pipe which is a main component of the present invention.
8 is a view showing a state in which the cooling device of the independent multi-phase inverter of the present invention is connected to the main supply pipe and the main discharge pipe.
9 is a view showing a connection relationship between the main supply pipe, the main discharge pipe and the cooling water pipe.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a cooling apparatus of an independent multiphase inverter of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 독립 다상 인버터의 냉각장치는, 인버터를 구성하는 복수 개의 IGBT 모듈(20)을 냉각시키는 장치로서, 양측 외면에 상기 IGBT 모듈(20)이 복수 개 부착된 한 쌍의 방열부재(10, 10')와; 상기 방열부재(10, 10')의 내부를 사행하며 상기 방열부재(10, 10')의 측면 상측과 하부측에서 각각 돌출되는 냉각수 파이프(11)(12)와; 상기 방열부재(10, 10')의 하부로 돌출된 상기 냉각수 파이프(11)(12)를 서로 연결하여 냉각회로가 구성되도록 하는 연결관(15);을 포함하여 이루어진다.The cooling apparatus of an independent polyphase inverter according to the present invention is a device for cooling a plurality of IGBT modules 20 constituting an inverter, wherein a pair of heat radiating members 10 having a plurality of IGBT modules 20 attached to both outer surfaces thereof. , 10 '); Cooling water pipes (11) (12) meandering inside the heat dissipation members (10, 10 ') and protruding from upper and lower sides of the heat dissipation members (10, 10'), respectively; And a connection pipe 15 connecting the cooling water pipes 11 and 12 protruding to the lower portions of the heat dissipation members 10 and 10 'to each other to form a cooling circuit.

여기서, 상기 방열부재(10, 10')는 제작 편의성 및 취급성 등을 고려할 때 주물구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 냉각수 파이프(11)(12)는 상기 방열부재(10, 10')의 두께 방향에 대하여 서로 이격된 상태로 2개가 장착되어 이중화된 냉각회로를 구성하도록 하며, 각각의 냉각수 파이프(11)(12)는 상기 방열부재(10, 10')의 양측 외면에 각각 부착된 상기 IGBT 모듈(20)의 하단부에 근접하도록 배치되어야 한다.Here, the heat dissipation member (10, 10 ') is preferably made of a cast structure in consideration of manufacturing convenience and handling. In addition, the coolant pipes 11 and 12 are mounted to be spaced apart from each other with respect to the thickness direction of the heat dissipation members 10 and 10 'to form a redundant cooling circuit, and each of the coolant pipes 11 ) 12 should be disposed to be close to the lower end of the IGBT module 20 attached to both outer surfaces of the heat dissipation member (10, 10 '), respectively.

이와 같이 이중화된 냉각회로를 구성하게 되면, 하나의 냉각회로에 이상이 발생하더라도 다른 하나의 냉각회로를 통해 상기 방열부재(10,10')에 부착된 IGBT 모듈(20)을 냉각시킬 수 있으며, 그에 따라 상기 IGBT 모듈(20)이 계속 작동되어 인버터를 정지시킬 필요가 없어지게 된다. 그리고 각 냉각회로를 구성하는 냉각수 파이프(11)(12)가 상기 IGBT 모듈(20)의 하단부에 근접하게 배치됨에 따라 상기 IGBT 모듈(20)에 대한 냉각효과가 향상된다.When the redundant cooling circuit is configured as described above, even if an abnormality occurs in one cooling circuit, the IGBT module 20 attached to the heat radiating members 10 and 10 'may be cooled through the other cooling circuit. Accordingly, the IGBT module 20 is continuously operated so that there is no need to stop the inverter. As the cooling water pipes 11 and 12 constituting each cooling circuit are disposed close to the lower end of the IGBT module 20, the cooling effect on the IGBT module 20 is improved.

이때, 상기 한 쌍의 냉각수 파이프(11)(12)는 냉각수의 유동 방향이 정반대인 냉각회로를 형성함으로써, 이중화된 냉각회로에 의한 냉각효과가 향상되도록 하는 것이 더 바람직하다. 즉, 서로 이격되게 배치된 2개의 방열부재(10, 10')를 이용하여 2개의 냉각회로를 구성하되, 각 냉각회로의 냉각수 유입 위치를 서로 다르게 함으로써, 냉각효율을 향상시키는 것이다.At this time, it is more preferable that the pair of cooling water pipes 11 and 12 form a cooling circuit in which the cooling water flows in the opposite direction, thereby improving the cooling effect by the redundant cooling circuit. That is, two cooling circuits are configured by using two heat dissipation members 10 and 10 'spaced apart from each other, and the cooling water inflow positions of the respective cooling circuits are different from each other, thereby improving cooling efficiency.

그리고, 상기 냉각수 파이프(11)(12) 및 연결관(15)은 냉각수의 유동에 따른 압력 강하를 줄일 수 있도록 방향이 전환되는 부분마다 각각 곡관부가 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 방향이 전환되는 부분마다 곡관부를 설치하게 되면, 냉각수가 유동하는 과정에서 발생하는 저항이 감소하여 압력 강하가 줄게 된다. 따라서, 냉각수를 공급하기 위해 필요한 압력이 줄어들게 되고, 그에 따라 냉각수를 공급하는 펌프의 용량을 줄일 수 있게 된다.In addition, the coolant pipes 11 and 12 and the connection pipe 15 are preferably provided with a curved pipe portion at each of which the direction is changed so as to reduce the pressure drop due to the flow of the coolant. As such, when the curved portion is installed at each of the direction-changing portions, the resistance generated during the flow of the cooling water decreases, thereby reducing the pressure drop. Therefore, the pressure required for supplying the coolant is reduced, thereby reducing the capacity of the pump for supplying the coolant.

한편, 상기한 본 발명의 독립 다상 인버터의 냉각장치는 냉각수를 공급하고 회수하기 위한 메인 시스템에 연결하여 사용하게 되는데, 이 경우 냉각장치로 냉각수를 공급하는 메인 공급관(31)과 냉각수를 배출하기 위한 메인 배출관(32)에 각각 공급 분지관(35) 및 배출 분지관(36)을 설치하여 냉각장치가 연결되도록 한다. 이때, 상기 공급 분지관(35) 및 배출 분지관(36)에 상기 방열부재(10, 10')의 측면에서 돌출된 상기 냉각수 파이프(11)(12)의 단부가 각각 신속 연결구(40)로 연결되는 것이 바람직하다. 이는 냉각장치에 이상이 발생되어 교체할 필요가 있을 때, 냉각장치를 신속하게 분리하고 재결합시키기 위한 것으로, 상기 신속 연결구(40)의 채택에 따라 인버터의 교체 작업이 간편하게 된다.On the other hand, the cooling apparatus of the independent multi-phase inverter of the present invention is used to connect to the main system for supplying and recovering the cooling water, in this case the main supply pipe 31 for supplying the cooling water to the cooling device and for discharging the cooling water. The supply branch pipe 35 and the discharge branch pipe 36 are respectively installed in the main discharge pipe 32 so that the cooling device is connected. At this time, the end portions of the coolant pipes 11 and 12 protruding from the side surfaces of the heat dissipation members 10 and 10 'to the supply branch pipe 35 and the discharge branch pipe 36 are respectively connected to the quick connector 40. It is preferred to be connected. This is to quickly detach and recombine the cooling device when an abnormality occurs in the cooling device and needs to be replaced, and the replacement operation of the inverter is simplified according to the adoption of the quick connector 40.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Changes will be possible.

10, 10': 방열부재
11, 12 : 냉각수 파이프
15: 연결관
20: IGBT 모듈
31: 메인 공급관
32: 메인 배출관
35: 공급용 분지관
36: 배출용 분지관
40: 신속 연결구10, 10 ': heat dissipation member
11, 12: coolant pipe
15: connector
20: IGBT Module
31: main supply pipe
32: main discharge pipe
35: branch pipe for supply
36: outlet branch pipe
40: quick couplings

Claims (6)

독립 다상 인버터를 구성하는 복수 개의 IGBT 모듈(20)을 냉각시키는 독립 다상 인버터의 냉각장치로서,
양측 외면에 상기 IGBT 모듈(20)이 복수 개 부착된 한 쌍의 방열부재(10, 10')와;
상기 방열부재(10, 10')의 내부를 사행하며 상기 방열부재(10, 10')의 측면 상측과 하부측에서 각각 돌출되는 냉각수 파이프(11)(12)와;
상기 방열부재(10, 10')의 하부로 돌출된 상기 냉각수 파이프(11)(12)를 서로 연결하여 냉각회로가 구성되도록 하는 연결관(15);을 포함하고,
상기 냉각수 파이프(11)(12)는 상기 방열부재(10, 10')의 두께 방향에 대하여 서로 이격된 상태로 2개가 장착되어 이중화된 냉각회로를 구성하며,
한 쌍의 냉각수 파이프(11)(12)는 상기 방열부재(10, 10')의 양측 외면에 각각 부착된 상기 IGBT 모듈(20)의 하단부에 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 독립 다상 인버터의 냉각장치.As a cooling apparatus of an independent polyphase inverter for cooling a plurality of IGBT modules 20 constituting an independent polyphase inverter,
A pair of heat dissipation members (10, 10 ') having a plurality of IGBT modules (20) attached to both outer surfaces thereof;
Cooling water pipes (11) (12) meandering inside the heat dissipation members (10, 10 ') and protruding from upper and lower sides of the heat dissipation members (10, 10'), respectively;
And a connection pipe 15 connecting the cooling water pipes 11 and 12 protruding to the lower portion of the heat dissipation members 10 and 10 'to each other to form a cooling circuit.
The cooling water pipes 11 and 12 are two mounted in a state spaced apart from each other with respect to the thickness direction of the heat dissipation members 10 and 10 ', constituting a redundant cooling circuit,
The pair of cooling water pipes 11 and 12 are cooled to be independent of the lower end of the IGBT module 20 attached to both outer surfaces of the heat dissipation members 10 and 10 ', respectively. Device. 제1항에 있어서,
상기 방열부재(10, 10')는 주물구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 독립 다상 인버터의 냉각장치.The method of claim 1,
The heat dissipation member (10, 10 ') is a cooling apparatus of an independent multi-phase inverter, characterized in that formed in a cast structure. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 냉각수 파이프(11)(12)는 냉각수의 유동 방향이 정반대이고 서로에 대하여 독립적인 냉각회로를 각각 형성하는 것을 특징으로 하는 독립 다상 인버터의 냉각장치.The method of claim 1,
The pair of cooling water pipes (11) (12) is a cooling device of an independent multi-phase inverter, characterized in that the flow direction of the cooling water is opposite to each other to form independent cooling circuits with respect to each other. 제1항에 있어서,
상기 냉각수 파이프(11)(12) 및 연결관(15)은 냉각수의 유동에 따른 압력 강하를 줄일 수 있도록 방향이 전환되는 부분마다 각각 곡관부가 설치되는 것을 특징으로 하는 독립 다상 인버터의 냉각장치.The method of claim 1,
The cooling water pipes (11) (12) and the connecting pipe (15) is a cooling device of an independent polyphase inverter, characterized in that each bent pipe portion is installed in each of the direction change so as to reduce the pressure drop due to the flow of the cooling water. 제1항, 제2항, 제4항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방열부재(10, 10')의 측면에서 돌출된 상기 냉각수 파이프(11)(12)의 단부가 냉각장치로 냉각수를 공급하는 메인 공급관(31)과 냉각수를 배출하기 위한 메인 배출관(32)으로부터 분지되는 공급 분지관(35) 및 배출 분지관(36)에 각각 신속 연결구(40)로 연결되는 것을 특징으로 하는 독립 다상 인버터의 냉각장치.The method according to any one of claims 1, 2 and 4 to 5,
End portions of the coolant pipes 11 and 12 protruding from the side surfaces of the heat dissipation members 10 and 10 'are provided from the main supply pipe 31 for supplying the coolant to the cooling device and the main discharge pipe 32 for discharging the coolant. Cooling device of the independent multi-phase inverter, characterized in that connected to the supply branch pipe (35) and the discharge branch pipe (36) to be branched by a quick connector (40), respectively.
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