KR101294311B1 - 인버터 스택 - Google Patents

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KR101294311B1
KR101294311B1 KR1020110112381A KR20110112381A KR101294311B1 KR 101294311 B1 KR101294311 B1 KR 101294311B1 KR 1020110112381 A KR1020110112381 A KR 1020110112381A KR 20110112381 A KR20110112381 A KR 20110112381A KR 101294311 B1 KR101294311 B1 KR 101294311B1
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heat dissipation
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김두열
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엘지전자 주식회사
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

본 발명은 인버터 스택에 관한 것으로서, 내부에 수용공간을 형성하는 제1케이스와, 제1케이스의 내부에 수용되는 회로부와, 제1케이스의 외부에 배치되는 제2케이스와, 제2케이스의 내부에 구비되는 발열부품을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 온도 상승에 기인한 부품의 효율 저하 및 수명 단축을 억제할 수 있다.

Description

인버터 스택{INVERTER STACK}
본 발명은, 인버터 스택에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 내부 온도가 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있도록 한 인버터 스택에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 인버터(INVERTER), 인버터 장치 또는 인버터 스택(이하, '인버터 스택'으로 표기함)은 직류 전원을 고주파의 교류 전원으로 변환하는 장치이다.
인버터 스택은 고주파 전원을 이용하여 금속 등을 가열하는 유도 가열 장치 또는 3상 교류 모터의 구동에 이용될 수 있다.
상기 인버터 스택은, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 배치되고 직류 전원을 스위칭하여 고주파 전원으로 출력하는 스위칭소자를 구비한 회로부를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1은 종래의 인버터 스택의 케이스의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인버터 스택은 내부에 수용공간(12)을 형성하는 케이스(10)를 구비할 수 있다.
상기 케이스(10)의 내부 수용공간(12)에는 전력을 변환하기 위한 회로부(미도시)가 수용설치될 수 있다.
상기 회로부는 복수의 회로부품을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 회로부품 중 일부는 다른 회로부품에 비해 상대적으로 발열량이 큰 회로부품(이하, '발열부품'이라 표기함)으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 케이스(10)는 방열이 용이하게 될 수 있게 금속부재로 구성될 수 있다.
상기 케이스(10)에는 다른 부품에 비해 상대적으로 발열량이 큰 발열부품을 수용할 수 있게 발열부품수용부(14)가 구비될 수 있다.
상기 발열부품수용부(14)는 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 발열부품수용부(14)는 상기 케이스(10)의 일 측면에 함몰된 홈 형상으로 구성될 수 있다.
상기 발열부품수용부(14)에는 상기 케이스(10)의 내부 수용공간(12)과 상기 발열부품수용부(14)를 구획하는 구획판(16)이 구비될 수 있다.
상기 구획판(16)은 대략 직사각 형상으로 구성될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 인버터 스택에 있어서는, 발열부품수용부(14)가 케이스(10)와 일체로 구성되어 있어 상기 발열부품수용부(14)의 내부에 수용된 발열부품에서 발생한 열이 전도에 의해 상기 케이스(10)로 전달될 수 있다. 이에 의해, 상기 케이스(10)의 내부 수용공간(12)은 상기 케이스(10)의 방열에 의해 온도가 상승될 수 있고, 이에 기인하여 상기 케이스(10)의 내부 수용공간(12)에 수용된 회로부품이 고온에 노출되어 효율이 저하되고 수명이 단축될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 내부 온도 상승을 억제할 수 있는 인버터 스택을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 온도 상승에 기인한 부품의 효율 저하 및 수명 단축을 억제할 수 있는 인버터 스택을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 내부에 수용공간을 형성하는 제1케이스; 상기 제1케이스의 내부에 수용되는 회로부; 상기 제1케이스의 외부에 배치되는 제2케이스; 및 상기 제2케이스의 내부에 구비되는 발열부품;을 포함하는 인버터 스택을 제공한다.
여기서, 상기 발열부품은 리액터(reactor)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 리액터는 에이씨(AC) 리액터 및 디씨(DC) 리액터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 리액터는 제1케이스의 상하방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
상기 에이씨 리액터는 상기 디씨 리액터의 상측에 배치될 수 있다.
상기 에이씨 리액터와 상기 디씨 리액터 사이에는 공기층이 구비될 수 있다.
상기 에이씨 리액터와 상기 디씨 리액터 사이에는 구획부재가 구비될 수 있다.
상기 발열부품은 복수로 구성되고, 상기 발열부품은 발열 온도에 기초하여 상하로 이격 배치될 수 있다.
상기 제1케이스에는 상기 제2케이스의 내부와 연통되는 연통공이 구비되게 구성될 수 있다.
상기 제1케이스와 제2케이스의 상호 접촉영역에는 단열부재가 구비될 수 있다.
상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 상호 접촉 영역에는 실링부재가 구비될 수 있다.
상기 제2케이스의 상면에는 상측으로 연장된 연장부가 구비될 수 있다.
상기 제2케이스에는 방열핀이 구비될 수 있다.
상기 방열핀은 상기 제2케이스의 상면에 상측으로 돌출 형성될 수 있다.
상기 제1케이스에는 방열핀이 구비될 수 있다.
상기 방열핀은 상하방향을 따라 연장되고 폭방향으로 이격되게 형성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1케이스의 내부에 회로부품이 수용되게 하고 회로부품 중 상대적으로 발열량이 큰 발열부품을 제2케이스의 내부에 수용되도록 함으로써 제1케이스의 내부 온도가 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1케이스의 내부에 수용된 회로부품이 고온에 기인하여 효율이 저하되고 수명이 단축되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 회로부품 중 상대적으로 발열 온도가 높고 발열량이 많은 리액터를 회로부품이 수용되는 제1케이스와 분리된 제2케이스의 내부에 수용되도록 함으로써 리액터에 의하여 제1케이스의 내부 온도가 과도하게 상승하는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 제1케이스의 내부의 회로부품이 리액터의 발열에 의한 악영향으로 효율이 저하되고 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제1케이스와 제1케이스의 상호 접촉영역에 단열부재가 구비되도록 함으로써 제2케이스의 열이 제1케이스로 전달되는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해 상기 제1케이스의 내부 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 발열부품이 발열 온도에 기초하여 상하로 배치되도록 함으로써 발열부품을 효과적으로 냉각(방열)할 수 있다.
또한, 제2케이스의 내부 상측에 상대적으로 발열량이 큰 에이씨 리액터(AC reactor)를 배치하고 상대적으로 발열량이 작은 디씨 리액터(DC reactor)의 상측에 배치되도록 함으로써 에이씨 리액터 및 디씨 리액터를 효과적으로 냉각할 수 있다.
도 1은 종래의 인버터 스택의 케이스의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 스택의 분리사시도,
도 3은 도 2의 인버터스택의 사용 상태의 평면도,
도 4는 도 2의 인버터스택의 측단면도,
도 5는 도 2의 인버터 스택의 개략적인 회로부품 구성도,
도 6은 도 2의 제1케이스의 정면도,
도 7은 도 2의 제1케이스 및 제2케이스의 결합상태의 배면도,
도 8은 도 2의 제2케이스의 사시도,
도 9는 도 8의 제2케이스의 정면도,
도 10은 도 8의 제2케이스의 배면도,
도 11은 가스켓이 구비된 도 2의 인터터 스택의 측단면도,
도 12는 도 2의 제2케이스의 변형례,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인버터스택의 도 7에 대응되는 배면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 스택은, 내부에 수용공간을 형성하는 제1케이스(110)와, 상기 제1케이스(110)의 내부에 수용되는 회로부(150)와, 상기 제1케이스(110)의 외부에 배치되는 제2케이스(170)와, 상기 제2케이스(170)의 내부에 구비되는 발열부품(156)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 발열부품(156)은 외부로부터 전원을 공급받아 원하는 주파수의 전원으로 변환하여 출력하는 회로(회로부(150)를 구성하는 전기 회로부품(155) 중에서 상대적으로 발열량이 큰 회로부품을 의미한다.
제1케이스(110)는 내부에 수용공간(112)을 형성할 수 있다.
상기 제1케이스(110)는 열전도성부재 또는 금속부재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1케이스(110)는 알루미늄(Al)으로 구성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)는, 예를 들면, 전면이 개구된 통 형상을 구비하게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1케이스(110)는 내부에 전면이 개구된 수용공간(112)이 구비된 직육면체 형상을 구비할 수 있다.
상기 제1케이스(110)는 설치벽면(105)으로부터 소정 거리 이격되어 상하방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 배면(후면)에는 표면으로부터 돌출된 복수의 보스(114)가 구비될 수 있다. 상기 보스(114)는 후방으로 돌출될 수 있다. 이에 의해, 상기 보스(114)가 상기 설치벽면(105)에 접촉됨으로써 상기 제1케이스(110)의 배면이 상기 설치벽면(105)에 접촉되지 아니하고 이격된 상태를 유지할 수 있다.
상기 제1케이스(110)는 복수의 브래킷(116)에 의해 상기 설치벽면(105)에 결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 제1케이스(110)가 안정적으로 지지될 수 있다. 상기 브래킷(116)은 체결부재(118)(예를 들면 스크류)에 의해 상기 제1케이스(110) 및/또는 상기 설치벽면(105)에 각각 결합될 수 있다. 여기서, 상기 브래킷(116)은 상기 제1케이스(110)에 구비되게 구성될 수도 있다.
상기 제1케이스(110)의 전방에는 상기 제1케이스(110)와 상호 협조적으로 내부에 상기 수용공간을 형성하는 전면커버(140)가 구비될 수 있다. 상기 전면커버(140)는 상기 제1케이스(110)의 전면 개구를 차단하게 결합될 수 있다. 상기 전면커버(140)에는 판면을 관통하여 투시창(142)이 형성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 저부에는 외부의 전원 또는 부하와 각각 연결되는 케이블(미도시)이 인,입출 될 수 있게 복수의 관통공(120)이 마련될 수 있다.
상기 제1케이스(110) 및 전면커버(140)에 의해 형성된 수용공간(112)의 내부에는 전력을 원하는 주파수의 전력(교류)으로 변환하는 회로부(150)가 구비될 수 있다.
상기 회로부(150)는, 기판(151)과, 상기 기판(151)에 실장되는 복수의 회로부품(155)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 회로부품(155)은 구체적으로 도시하지 아니하였으나, 저항, 퓨즈, 직류를 교류로 변환하는 아이지비티(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)(157), 리액터(reactor)(158) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 아이지비티(157)는 고속 스위칭 동작 수행시 고열이 발생되며, 상기 리액터(158)는 다른 회로부품(155)들에 비해 상대적으로 많은 도체(코일)를 구비하므로 전원 인가시 다른 회로부품(155)들에 비해 발열량이 상대적으로 크다. 상기 아이지비티(157) 및 리액터(158)는 다른 회로부품(155)에 비해 상대적으로 발열량이 크므로 "발열회로부품" 또는 "발열부품(156)"(이하, "발열부품(156)"으로 표기함)으로 구분하여 지칭될 수 있다.
상기 리액터는, 주지된 바와 같이, 전류를 일정하게 평활하거나 고조파를 억제할 수 있게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 리액터는 에이씨 리액터(AC reactor)(159) 및 디씨 리액터(DC reactor)(160)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)는 대략 직육면체로 각각 구성될 수 있다.
상기 기판(151)은 직사각 판상으로 구성될 수 있다.
상기 회로부(150)의 전방영역에는 보호부재(165)가 구비될 수 있다. 상기 보호부재(165)는 예를 들면, 망상체(網狀體)로 구성될 수 있다.
상기 보호부재(165)의 하부영역에는 디스플레이(display)부(167)가 구비될 수 있다. 상기 디스플레이부(167)는 상기 투시창에 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 디스플레이부(167)는 예를 들면 액정디스플레이(LCD)로 구현될 수 있다. 이에 의해, 상기 전면커버(140)의 외측에서 상기 디스플레이부(167)에 표시된 정보를 관찰할 수 있다.
한편, 상기 제1케이스(110)의 외부에는 제2케이스(170)가 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1케이스(110)의 외면에는 상기 제2케이스(170)가 결합될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1케이스(110)의 배면에는 상기 제2케이스(170)가 결합될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 배면에는 상기 제2케이스(170)와 연통될 수 있게 연통공(122)이 구비될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 연통공(122)은 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 연통공(122)은 상기 제1케이스(110)의 상하방향을 따라 서로 이격되게 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 연통공(122) 중 상측에 배치되는 연통공(123a)은 에이씨 리액터(159)와 연결되는 와이어가 삽입될 수 있으며, 하측에 배치되는 연통공(123b)은 디씨 리액터(160)와 연결되는 와이어가 삽입될 수 있다.
상기 제1케이스(110)에는 방열핀(130)이 구비될 수 있다. 이에 의해, 방열이 촉진될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 방열핀(130)은 예를 들면, 상기 제1케이스(110)의 배면에 구비될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 배면에 구비된 방열핀(131)은 상기 제2케이스(170)의 하측에 배치된 방열핀(132a) 및 폭방향을 따른 일 측에 배치된 방열핀(132b)를 구비할 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 배면의 방열핀(131)은 상기 제1케이스(110)의 배면에서 후방으로 돌출되고 상하방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 배면 방열핀(131)은 상기 제1케이스(110)의 폭방향(도면상 좌우방향)을 따라 서로 이격 배치되게 구성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 방열핀(130)은 상기 제1케이스(110)의 양 측면에 구비된 방열핀(135)을 포함할 수 있다. 상기 제1케이스(110)의 측면에 구비된 방열핀(135)은 예를 들면, 상하방향을 따라 긴 길이를 가지게 구성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제1케이스(110)의 양 측면에 상하로 긴 길이를 가지게 방열핀(135)이 구성된 경우를 예시하고 있으나, 상기 방열핀(135)의 길이 및 개수는 적절히 조절될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 제2케이스(170)의 내부에는 발열부품(156)이 수용될 수 있다.
상기 발열부품(156)은 리액터(158)를 포함할 수 있다.
상기 리액터(158)는 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)를 포함할 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 일 측이 개구된 통 형상을 구비할 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 열전도성부재 또는 금속부재로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2케이스(170)는 알루미늄(Al)으로 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2케이스(170)의 내부에서 발생된 열이 외부로 방열되는 것이 용이하게 될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2케이스(170)는 내부에 전면이 개구된 수용공간(172)이 형성되는 대략 직육면체로 구성될 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 상하로 긴 길이를 가지게 구성될 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 내부 수용공간(172)에는 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)가 수용될 수 있다. 여기서, 상기 에이씨 리액터(159)는 상기 디씨 리액터(160)에 비해 상대적으로 발열량 및/또는 발열온도가 높게 구성될 수 있다.
상기 에이씨 리액터(159)는 상기 디씨 리액터(160)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 의해, 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160) 중 어느 하나에 의해 발생된 열에 의해 다른 하나의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 상대적으로 발열량이 크고 발열온도가 높은 에이씨 리액터(159)를 상기 디씨 리액터(160)의 상측에 배치함으로써 상기 에이씨 리액터(159)에서 발생한 열은 대류현상에 의해 상측으로 이동되어 상기 에이씨 리액터(159)에서 발생한 열에 의해 상기 디시 리액터(160)의 온도가 상승하는 것이 억제될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상대적으로 온도가 낮은 디씨 리액터(160)를 냉각시키고 상향 이동된 공기에 의해 상대적으로 온도가 높은 에이씨 리액터(159)가 냉각될 수 있다. 이에 의해, 상기 디씨 리액터(160) 및 에이씨 리액터(159)를 효과적으로 냉각시키는 것이 가능할 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 내부 수용공간(172)이 상하로 구획되게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 디씨 리액터(160)에 의해 발생되어 상기 제2케이스(170)의 내부 상측으로 이동된 열과 상기 에이씨 리액터(159)에서 발생되어 상측으로 이동된 열이 합산되어 내부(특히, 제2케이스(170)의 내부 상측 영역) 온도를 과도하게 상승시키는 것이 억제할 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 내부에는 내부 공간을 상하로 구획하는 구획부재(175)가 구비될 수 있다. 상기 구획부재(175)는 판 상으로 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2케이스(170)의 내부에 에이씨 리액터 수용공간(176) 및 디씨 리액터 수용공간(177)이 분리 형성될 수 있다. 여기서, 상기 에이씨 리액터 수용공간(176)은 상기 구획부재(175)의 상측에 형성될 수 있다. 상기 디씨 리액터 수용공간(177)은 상기 구획부재(175)의 하측에 마련될 수 있다.
상기 에이씨 리액터 수용공간(176) 및 디씨 리액터 수용공간(177)의 각 모서리영역에는 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)가 각각 결합될 수 있게 결합부(178,179)가 각각 형성될 수 있다. 상기 결합부(178,179)는 각 수용공간(176,177)의 함몰 저부면으로부터 돌출된 돌기 또는 보스 형상으로 각각 형성될 수 있다.
상기 에이씨 리액터 수용공간(176) 및 상기 디씨 리액터 수용공간(177)의 각 후방 모서리 영역에는 후방으로 돌출된 복수의 돌출부(180,181)가 각각 구비될 수 있다. 상기 각 돌출부(180,181)들은 상기 결합부(178.179)에 각각 대응되게 돌출 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)를 상기 결합부(178,179)에 체결하는 체결부재(예를 들면 스크류)가 충분한 깊이로 삽입될 수 있어 안정적으로 결합(지지)될 수 있다.
여기서, 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)는 상기 제1케이스(110)의 배면에 각각 형성된 연통공(123a,123b)의 내부에 각각 삽입되는 와이어를 통해 상기 기판(151)에 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 상기 개구가 상기 제1케이스(110)의 배면을 향하여 배치된 상태로 상기 제1케이스(110)에 결합될 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 개구에는 외측으로 각각 돌출된 플랜지(174)가 구비될 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 상부영역에는 상측으로 연장된 연장부(184)가 마련될 수 있다.
상기 플랜지(174) 및/또는 상기 연장부(184)에는 상기 제1케이스(110)에 체결(결합)되는 체결부재(185)가 삽입될 수 있게 체결부재삽입공(186,187)이 각각 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 제2케이스(170)의 하부, 양 측부 및 연장부(184)의 상부영역에 복수의 체결부재삽입공(186,187)이 각각 형성된 경우를 예시하고 있다.
상기 제2케이스(170)와 상기 제1케이스(110)의 상호 접촉영역에는 단열부재(191)가 개재될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2케이스(170)의 열이 상기 제1케이스(110)로 전달되는 것이 억제될 수 있다. 상기 단열부재(191)는 예를 들면 합성수지부재로 형성될 수 있다.
상기 제2케이스(170)는 상기 제1케이스(110)의 상호 접촉영역에는 실링부재(193)가 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 제2케이스(170)의 내부로 이물질이 유입되는 것이 억제될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2케이스(170)와 상기 제1케이스(110)의 상호 접촉영역에는 가스켓(195)이 구비될 수 있다. 상기 가스켓(195)은 상기 제2케이스(170)의 개구의 둘레를 따라 폐루프 또는 고리형상으로 형성될 수 있다. 상기 가스켓(195)은 고무부재로 형성될 수 있다. 상기 가스켓(195)은 상기 제2케이스(170)의 열이 상기 제1케이스(110)로 전달되는 것을 억제한다는 점에서 단열부재일 수 있다. 또한, 상기 가스켓(195)은 상기 제2케이스(170)와 상기 제1케이스(110) 사이의 틈새를 기밀적으로 차단한다는 점에서 실링부재일 수 있다.
한편, 상기 제2케이스(170)에는 공기와 열교환 면적이 증가되게 방열핀(fin)(210)이 구비될 수 있다.
상기 방열핀(210)은 상기 제2케이스(170)의 배면에 형성된 방열핀(211)을 포함할 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 배면 방열핀(211)은 상기 제2케이스(170)의 배면으로부터 후방으로 돌출되게 구성될 수 있다.
상기 배면 방열핀(211)은 상하방향으로 긴 길이를 가지게 구성될 수 있다.
상기 배면 방열핀(211)은 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 배면 방열핀(211)은 폭방향(또는 도면상 좌우방향)으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 배면 방열핀(211)은 상기 에이씨 리액터 수용공간(176)의 배면에 형성되는 방열핀(212a) 및 상기 디씨 리액터 수용공간(177)의 배면에 형성되는 방열핀(212b)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 방열핀(210)은 상기 제2케이스(170)의 상면에 형성되는 방열핀(215)을 포함할 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 상면에 형성된 방열핀(215)은 상기 제2케이스(170)의 상면에서 상향 돌출되고 두께방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 상기 제2케이스(170)의 상면의 방열핀(215)은 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 상면 방열핀(215)는 상기 제2케이스(170)의 폭방향(도면상 좌우방향)으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 제2케이스(170)의 방열핀(210)은, 상기 제2케이스(170)의 배면에 구비되는 배면방열핀(211) 및 상기 제2케이스(170)의 상면에 구비되는 상면방열핀(215)을 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 제2케이스(230)는, 서로 이격된 복수의 수용공간(232,233)이 구비되게 구성될 수 있다.
예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2케이스(230)는, 상하방향을 따라 서로 이격된 상부수용공간(232) 및 하부수용공간(233)을 구비하게 구성될 수 있다. 상기 상부수용공간(232) 및 하부수용공간(233) 사이에는 공기층(보다 구체적으로 외부 공기층)(235)이 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 하부수용공간(233)의 열이 상기 상부수용공간(232)으로 전달되는 것이 억제될 수 있다.
상기 상부수용공간(232)에는 상대적으로 발열량이 큰 에이씨 리액터(159)가 수용되고, 상기 하부수용공간(233)에는 발열량이 작은 디씨 리액터(160)가 수용되게 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 도시 않은 입력 케이블을 통해 상기 회로부(150)에 전원이 인가되면 상기 아이지비티(157)의 스위칭동작에 의해 고주파 전원(교류)로 변환될 수 있다.
이 과정에서, 상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(170,230)의 내부에는 각각 열이 발생하여 온도가 상승할 수 있다.
이때, 상기 제1케이스(110)는 상기 제2케이스(170,230)와 사이에 단열부재(191)가 개재되어 서로 이격 설치됨으로써 상대적으로 발열량이 크고 발열 온도가 높은 상기 리액터(158)(에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160))에 의한 온도 상승이 억제될 수 있다. 또한, 상기 제1케이스(110)의 배면 및 양 측면에 구비된 방열핀(131,135)에 의해 방열이 촉진됨으로써 내부 온도 상승이 억제될 수 있다. 이에 의해, 내부 수용공간(112)의 과도한 온도상승이 억제되어 온도 상승에 기인한 상기 회로부(150)의 각 회로부품(155)들의 효율 저하 및 수명 단축이 억제 또는 방지될 수 있다.
상기 제2케이스(170,230)는 내부에 상하방향을 따라 이격되게 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)가 수용됨으로써, 상기 제2케이스(170,230)의 외부에서는 대류(현상)에 의해 하측에서 상측방향으로 공기의 유동이 형성될 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 온도가 낮은 하측의 디씨 리액터(160)를 냉각시킨 공기가 상측으로 이동하면서 상대적으로 온도가 높은 상기 에이씨 리액터(159)를 냉각함으로써 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)가 모두 효과적으로 냉각될 수 있다.
또한, 상기 제2케이스(170,230)는 내부에 구획부재(175)가 마련되거나 공기층(235)이 구비되도록 형성됨으로써 상기 디씨 리액터(160)에서 발생한 열이 상기 에이씨 리액터(159)측으로 이동하는 것이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 디씨 리액터(160)에서 발생한 열이 상기 에이씨 리액터(159)에서 발생한 열과 합산되어 상기 제2케이스(170)의 내부 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 제2케이스(170,230)는 상대적으로 온도가 높은 상면에 연장부(184) 및 방열핀(215)이 구비됨으로써 상기 제2케이스(170)의 상부영역의 방열이 촉진될 수 있다.
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 인버터 스택에 대하여 설명한다.
전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 도시를 생략하고 동일한 참조부호를 인용하여 설명될 수 있다. 또한, 전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호가 부여될 수 있다. 또한, 일부 구성에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인버턱 스택은, 전술한 바와 같이, 내부에 수용공간을 형성하는 제1케이스(110)와, 상기 제1케이스(110)의 내부에 수용되는 복수의 회로부품(155)과, 상기 제1케이스(110)의 외부에 배치되는 제2케이스(250)와, 상기 제2케이스(250)의 내부에 구비되는 발열부품(156)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)는 전면이 개구된 직육면체로 구성될 수 있다.
상기 제1케이스(110)의 내부에는 복수의 회로부품(155)을 구비하여 전력을 고주파의 전력으로 변환하는 회로부(150)가 수용될 수 있다.
한편, 상기 제1케이스(110)의 배면에는 제2케이스(250)가 구비될 수 있다.
상기 제2케이스(250)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 복수 개로 구성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2케이스(250)는 2개로 구성된 경우를 예시하고 있으나 그 수는 적절히 조절될 수 있다.
상기 제2케이스(250)는, 예를 들면, 상기 제1케이스(110)의 상하방향을 따라 서로 이격되게 결합될 수 있다.
상기 제2케이스(250)는 상하방향을 따라 이격된 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b) 간 열 전달이 억제될 수 있다.
상기 상부케이스(251a)의 내부에는 상기 에이씨 리액터(159)가 수용될 수 있다.
상기 하부케이스(251b)의 내부에는 상기 디씨 리액터(160)가 수용될 수 있다. 본 실시예에서는 제2케이스(250)가 복수 개로 구성되어 상하방향을 따라 이격 배치된 경우를 예를 들고 있으나, 좌우 방향을 따라 이격 배치되게 구성될 수도 있다.
상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)는 내부에 전면이 개구된 수용공간을 각각 구비하게 각각 구성될 수 있다.
상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)의 개구영역에는 외측으로 돌출된 플랜지(174)가 각각 구비될 수 있다.
상기 각 플랜지(174)에는 체결부재(예를 들면 스크류)(185)가 삽입되는 체결부재삽입공(186)이 각각 관통 형성될 수 있다.
상기 상부케이스(251a)의 상부영역에는 상측으로 연장된 연장부(184)가 구비될 수 있다.
상기 연장부(184)에는 체결부재(185)가 삽입되는 체결부재삽입공(187)이 형성될 수 있다.
상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)에는 방열핀(210)이 각각 구비될 수 있다. 상기 방열핀(210)은, 상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)의 배면에 형성되는 방열핀(211)과, 상기 상부케이스(251a)의 상면에 형성되는 방열핀(215)를 구비할 수 있다.
상기 상부케이스(251a)와 상기 제1케이스(110)의 상호 접촉영역 및 상기 하부케이스(251b)와 상기 제1케이스(110)의 상호 접촉영역에는 단열부재(191)가 각각 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)의 열이 상기 제1케이스(110)로 전달되는 것이 억제될 수 있다. 또한, 상기 상부케이스(251a) 및 하부케이스(251b)의 각 개구영역에는 실링부재(193)가 각각 구비될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 회로부(150)에 전원이 인가되어 변환되는 과정에서 상기 제1케이스(110) 및 제2케이스(250)의 내부의 온도가 상승될 수 있다.
상기 제1케이스(110) 및 상기 제2케이스(250)는 상호 단열가능하게 결합됨으로써 상기 제2케이스(250)의 열이 상기 제1케이스(110)로 전달되어 상기 제1케이스(110)의 온도가 상승되는 것이 억제될 수 있다.
또한, 상기 제2케이스(250)는 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)를 각각 분리 수용할 수 있게 복수 개로 구성됨으로써, 상기 에이씨 리액터(159) 및 디씨 리액터(160)에서 각각 발생된 열이 서로 합산되어 내부 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지될 수 있다. 이에 의해, 내부 온도의 과도한 상승에 기인한 회로부품(155)의 효율 저하 및 수명 단축이 각각 억제 및/또는 방지될 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.
110 : 제1케이스 114 : 보스
116 : 브래킷 122 : 연통공
130 : 방열핀 131 : 배면 방열핀
135 : 측면 방열핀 140 : 전면커버
150 : 회로부 151 : 기판
155 : 회로부품 156 : 발열부품
157 : 아이지비티 158 : 리액터
159 : 에이씨 리액터 160 : 디씨 리액터
170 : 제2케이스 172 : 수용공간
174 : 플랜지 175 : 구획부재
176 : 에이씨 리액터 수용공간 177 : 디씨 리액터 수용공간
178,179 : 결합부 180,181 : 돌출부
184 : 연장부 191 : 단열부재
193 : 실링부재 195 : 가스켓

Claims (16)

  1. 내부에 수용공간을 형성하는 제1케이스;
    상기 제1케이스의 내부에 수용되는 회로부;
    상기 제1케이스의 외부에 배치되는 제2케이스; 및
    상기 제2케이스의 내부에 구비되는 발열부품;을 포함하고,
    상기 발열부품은 리액터(reactor)를 포함하고,
    상기 리액터는 에이씨(AC) 리액터 및 디씨(DC) 리액터를 구비하고,
    상기 에이씨 리액터는 상기 디씨 리액터의 상측에 배치되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에이씨 리액터와 상기 디씨 리액터 사이에는 공기층이 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에이씨 리액터와 상기 디씨 리액터 사이에는 구획부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에이씨 리액터는 상기 디씨 리액터에 비해 발열량 또는 발열온도가 높게 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1케이스에는 상기 제2케이스의 내부와 연통되는 연통공이 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  10. 제1항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1케이스와 제2케이스의 상호 접촉영역에는 단열부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  11. 제1항 또는 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1케이스와 상기 제2케이스의 상호 접촉 영역에는 실링부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2케이스의 상면에는 상측으로 연장된 연장부가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2케이스에는 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 방열핀은 상기 제2케이스의 상면에 상측으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1케이스에는 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 방열핀은 상하방향을 따라 연장되고 폭방향으로 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 스택.
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