KR101774109B1 - 공기 조화기의 실외기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전장기판과 발열소자의 사이에 고정가이드를 형성함으로써, 전장기판, 발열소자 및 방열판의 체결이 용이하고, 방열이 효과적으로 일어나도록 구성되는 공기 조화기의 실외기에 관한 것이다.
본 발명에 의한 공기 조화기는 상기 전장유닛을 냉각시키기 위한 냉각배관이 결합되는 일면 및 체결부가 구비되는 타면이 포함되는 방열판; 상기 방열판의 일측에 이격하여 배치되고, 제 1 관통부를 포함하는 전장기판; 상기 방열판과 상기 전장기판의 사이에 위치하며, 상기 제 1 관통부와 대응되는 제 2 관통부를 포함하는 발열소자; 상기 발열소자과 상기 전장기판의 사이에 개입되고, 상기 제 1,2 관통부와 대응되는 제 3 관통부를 포함하는 고정가이드; 및 상기 방열판 및 상기 발열소자를 체결하는 체결부재가 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 전장유닛 내부의 발열소자의 방열이 효율적으로 이루어지는 이점이 있다.

Description

공기 조화기의 실외기{An outdoor unit for an air conditioner}
본 발명은 공기 조화기의 실외기에 관한 것이다.
공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다.
상세히, 공기 조화기는 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되며, 이에 따라 실내공간의 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있다.
이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다. 실외기에는 외기와 열교환하는 실외 열교환기가 포함되며, 실내기에는 실내 공기와 열교환하는 실내 열교환기가 포함된다.
냉동사이클이 냉방 운전을 하는 경우, 상기 실외 열교환기는 응축기로서, 상기 실내 열교환기는 증발기로서 기능을 한다. 반면에, 냉동사이클이 난방 운전을 하는 경우, 상기 실내 열교환기는 응축기로서, 상기 실외 열교환기는 증발기로서 기능을 한다.
한편, 상기 실외기의 내부에는 공기 조화기의 구동을 위한 전장유닛이 구비된다. 상기 전장유닛은 다수의 제어부품을 포함한다. 상기 공기 조화기가 구동되는 과정에서, 상기 전장유닛에는 많은 발열이 이루어질 수 있다. 상기 전장유닛의 발열 온도는 대략 70~80℃를 형성할 수 있다.
종래 기술로는 다음과 같은 출원이 공개된 바 있다.
출원번호(출원일): 10-2007-0097001(2007.09.21)
발명의 명칭: 공기조화기의 실외기
위와 같은 종래의 공기 조화기에 의하면, 상기 전장유닛을 충분히 냉각시키지 못하는 경우, 상기 제어부품이 오작동 되는 현상이 나타났다. 이에 따라, 공기 조화기의 기능이 충분히 수행되지 못하거나 공기 조화기에 고장이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 전장유닛을 냉각시키기 위하여, 전장유닛의 일측에 열전도성이 높은 기판을 배치시키고, 외기에 의하여 열교환이 이루어지는 방식(히트싱크, heat-sink)이 적용되었다.
그러나, 이러한 히트싱크 방식은 외기 온도가 매우 높은(일례로, 약 50℃) 지역에서는 이러한 히트싱크 방식의 효과가 제한되는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 상기 전장유닛의 일측에 냉동 사이클의 냉매가 유동하는 냉각 장치가 마련되고, 냉매와 전장유닛간에 열교환이 이루어짐으로써 전장유닛의 냉각이 이루어지는 기술이 소개되고 있다. 일례로, 상기 냉각 장치에는 냉매배관이 포함될 수 있다.
한편, 열전달의 효율을 높이기 위하여 상기 전장유닛과 상기 냉각 장치를 밀착 접촉시켜야 하는 바, 실외기의 조립 시에 체결의 어려움이 있으며, 수리 또는 교체 작업 시 냉각 장치의 움직임으로 인해서 전장유닛이 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 방열부와 전장유닛의 체결구조를 개선하여, 전장유닛을 효율적으로 냉각시킬 수 있으며, 수리 교체 시 발열소자가 파손되는 것을 방지할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 발열소자과 전장기판의 사이에 개입되고, 상기 발열소자를 방열판과 상기 전장기판 사이에 고정하는 고정가이드 및 체결부에 삽입되는 나사부 및 상기 나사부보다 더 큰 직경으로 형성되는 헤드부를 포함하는 체결부재가 포함될 수 있으며, 상기 체결부재는 상기 전장기판의 후방에서 상기 방열판 측으로 체결되어, 상기 발열소자가 상기 방열판의 배면에 밀착하여 고정될 수 있다.
또한, 상기 발열소자, 전장기판, 고정가이드는 하나의 가상의 연장선에 정렬될 수 있다.
상기 고정가이드는 상기 발열소자의 소자본체 및 체결부재의 헤드부를 수용하는 수용부, 상기 소자본체의 측면을 지지하는 수용돌기, 상기 소자본체의 전극을 형성하는 레그 및 상기 소자본체의 열을 배출하는 방열부를 더 포함할 수 있다
또한, 상기 고정가이드를 상기 전장기판 또는 상기 방열판에 고정하는 복수의 고정부를 포함할 수 있다
본 발명에 의하면, 별도의 열전달부를 포함하지 않고, 발열소자가 직접 방열판에 체결되므로, 열교환 성능이 좋아질 수 있다
또한, 고정가이드가 발열소자를 방열판과 전장기판 사이에 고정하여, 전장기판의 후방에서 발열소자를 방열판에 체결할 수 있게 되므로, 생산성 향상될 수 있다.
체결부재가 전장기판에 체결되지 않으므로, 방열판의 움직임에 따른 전장기판의 파손을 방지할 수 있으며,
체결부재의 헤드부가 전장기판의 배면에 돌출되지 않고, 고정가이드의 내부에 수용되므로, 전장기판을 실외기에 배치시키기 용이할 수 있다.
또한, 고정가이드가 발열소자를 수용하여, 방열판과 전장기판 사이에서 발생할 수 있는 압축력에 의해서 발열소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고정가이드가 다수의 발열소자가 상기 방열판의 배면에 밀착 접촉될 수 있도록 고정시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 사시도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 내부 구성을 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 전장유닛을 보여주는 사시도
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 전장유닛을 보여주는 분해 사시도
도 5 는 도 3 의 A-A’를 따라 절개한 단면도.
도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 가이드의 전면를 보여주는 사시도.
도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정 가이드의 배면를 보여주는 사시도.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 사시도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 1및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 실외 공기와 열교환 되는 실외기(1)와, 실내 공간에 배치되어 실내 공기를 조화하는 실내기(미도시)가 포함된다.
상기 실외기(1)에는, 외관을 형성하며 다수의 부품을 내장하는 케이스(10)가 포함된다. 상기 케이스(10)에는, 실외 공기를 흡입하는 흡입부(미도시) 및 흡입된 공기가 열교환된 후 토출되는 토출부(12)가 포함된다. 상기 토출부(12)는 상기 케이스(10)의 전방에 형성될 수 있다.
상기 케이스(10)의 내부에는, 후술할 압축기(21), 기액분리기(22), 오일분리기(23), 실외 열교환기(31) 및 실외 팬(32)이 구비된다.
상기 압축기(21), 기액분리기(22), 오일분리기(23), 실외 열교환기(31) 및 실외 팬(32)는 상기 실외기(1)의 저면을 구성하는 베이스의 상측에 설치될 수 있다.
또한, 상기 케이스(10)의 내부에는, 상기 실외기(1)를 순환하는 냉매를 가이드 하는 다수의 냉매배관(24)이 구비된다. 상기 냉매배관(24)에는, 후술할 방열부(100)를 통과하는 냉각배관(115)에 연통된다.
또한, 상기 케이스(10)의 내측면에는 상기 케이스(10)로부터 분리 가능하게 결합되는 전장유닛(200)이 구비된다. 일 예로 상기 전장유닛(200)은 상기 실외기의 후방면 상측에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 케이스(10)의 내측면에는 전장유닛(200)의 체결을 위한 전장 패널(205)을 더 포함할 수 있으며, 상기 전장유닛(200)은 상기 전장 패널(205)에 분리 가능하게 체결될 수 있다.
상기 냉각배관(115) 및 전장유닛(200)의 구성과 관련하여서는, 도면을 참조하여 후술한다.
상기 케이스(10)에는 실외기 커버(11)가 더 포함될 수 있다. 상기 실외기 커버(11)는 상기 실외기(1)의 내부 구성을 선택적으로 개방할 수 있으며, 실외기 커버(11)가 개방됨에 따라 상기 전장유닛(200)이 외부로 노출될 수 있으며, 노출된 전장유닛(200)은 관리자에 의해서 설치 및 수리가 가능하다.
상기 실외기 커버(11)는 상기 실외기의 적어도 일면을 개방하도록 형성될 수 있으며, 일 예로 상기 실외기 커버(11)는 전면과 측면을 개방하도록 라운드지게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 실외기(1)에는, 냉매를 압축하는 압축기(21)와, 상기 복수의 압축기(21)의 출구측에 배치되며 상기 복수의 압축기(21)에서 토출된 냉매 중 오일을 분리하기 위한 오일 분리기(23)가 포함된다.
상기 오일 분리기(23)의 출구측에는, 상기 압축기(21)에서 토출된 냉매를 실외 열교환기(31) 또는 실내기(미도시) 측으로 가이드 하는 유동 전환부(26)가 제공된다. 일례로, 상기 유동 전환부(26)에는, 사방 밸브가 포함될 수 있다.
상기 유동 전환부(26)에는 상기 실외 열교환기(31)로 연결되는 제 1 연결배관(27), 상기 기액분리기(22)로 연결되는 제 2 연결배관(28) 및 상기 실내기(미도시)로 연결되는 제 3 연결배관(29)과 연결될 수 있다.
상기 공기 조화기가 냉방 운전하는 경우, 냉매는 상기 유동 전환부(26)로부터 상기 제 1 연결배관(27)을 통하여 상기 실외 열교환기(31)로 유입된다. 반면에, 상기 공기 조화기가 난방 운전하는 경우, 냉매는 상기 유동 전환부(27)로부터 상기 제 3 연결배관(29)을 통하여 실내기(미도시)의 실내 열교환기측으로 유동한다.
상기 실외 열교환기(31)는 외부 공기와 냉매를 열교환하며, 상기 공기 조화기가 냉방 운전하는 경우에는 응축기의 기능을, 상기 공기조화기가 난방 운전하는 경우에는 증발기의 기능을 한다.
상기 공기 조화기가 냉방 운전하는 경우, 상기 실외 열교환기(31)를 통과한 냉매는 냉각배관(115)을 통과하게 된다. 즉, 상기 냉각배관(115)은 냉방운전을 기준으로, 상기 실외 열교환기(31)의 출구측에 배치될 수 있다.
상기 냉각배관(115)을 유동하는 냉매는 상기 방열부(100)에 체결되는 전장유닛(200)를 냉각시키게 된다. 상기 방열부(100) 및 전장유닛(200)에 대한 자세한 설명을 후술한다.
상기 방열판(110)을 통과한 냉매는 냉각배관(115)의 출구측에 제공되는 메인 팽창밸브(34, 전자팽창밸브)를 통과한다. 냉방 운전시, 상기 메인 팽창밸브(31)는 완전 개방되어 냉매의 감압작용을 수행하지 않는다.
상기 팽창밸브(31)를 통과한 냉매는 실내기 연결배관(36)을 통하여 실내기로 유동하며, 실내 열교환기(미도시)에서 증발된 냉매는 실내기 연결배관(36)을 통하여 실외기(1)로 유입된다.
실외기로 유입된 냉매는 제3연결배관(29)을 통하여 유동전환부(26)로 유입되고, 유동전환부(26)으로부터 제2연결배관(28)을 통하여 유출된다.
상기 유동전환부(26)를 통과한 냉매는 기액 분리기(22)로 유동한다. 상기 기액 분리기(22)는 냉매가 상기 압축기(21)로 유입되기 전 기상 냉매가 분리되도록 하는 구성이다. 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(21)로 유입될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 전장유닛을 보여주는 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기의 전장유닛을 보여주는 분해사시도이고, 도 5 는 도 3 의 A-A’를 따라 절개한 단면도이며, 도6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정가이드의 전면를 보여주는 사시도이고, 도7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정가이드의 배면를 보여주는 사시도이다.
도 4 내지 도7 참조하면, 본 발명의 공기 조화기에 따른 실외기(1)에는 상기 전장유닛(200)을 냉각시키기 위한 방열부(100)가 포함될 수 있다
상기 방열부(100)에는, 상기 전장유닛(200)의 열을 전달받아 방출하는 방열판(110), 상기 방열판(110)을 냉각시키는 냉매가 유동하는 냉각배관(115), 상기 방열판(110)의 일면에 구비되어 상기 냉각배관(115)을 수용하는 배관안착부(111), 상기 방열판(110)을 고정시키기 위한 다수의 체결부(112,113) 및 상기 냉각배관(115)을 상기 방열부(110)에 고정시키는 커버(120) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 방열판(110)은 상기 전장유닛(200)의 열을 흡수하여 상기 냉각배관(115)를 통과하는 냉매로 열을 배출한다.
상기 방열판(110)은 열전도도가 높은 금속 또는 열전도성 플라스틱(heat trasmittable plstice)으로 구성될 수 있다. 상기 열전도성 플라스틱은 플라스틱이 가지고 있는 성질, 즉 작은 중량, 자유로운 디자인 및 낮은 열팽창 계수와, 금속과 세라믹이 가지고 있는 열전달 성질을 함께 포함하고 있는 재료로서 이해된다.
일례로, 상기 방열판(110)은 금속 소재로서 알루미늄이 포함될 수 있다.
다른 예로서, 상기 방열판(110)에는, 상기 열전도성 플라스틱으로서, 에틸렌을 중합한 폴리에틸렌(-[CH2CH2]n-) 및 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT)가 포함된다. 상기 열전도성 플라스틱은, 일반적인 플라스틱의 열전도성에 비하여 100배 이상의 열전도성을 가질 수 있다.
상기 냉각배관(115)은 상기 냉매배관(24)에서 연장될 수 있으며, 상기 실외 열교환기(31)를 통과한 냉매가 유동될 수 있다.
상기 냉각배관(115)에는, 냉매의 일방향 유동을 가이드 하는 제 1 냉각배관(115a) 및 타방향 유동을 가이드 하는 제 2 냉각배관(115b)이 포함된다. 그리고, 상기 냉각배관(115)에는, 상기 제 1 냉각배관(115a)과 제 2 냉각배관(115b)의 사이에 결합되는 전환배관(115c)이 더 포함된다. 상기 전환배관(115c)은 냉매의 유동 방향을 전환하기 위하여, 라운드지게 또는 절곡되도록 형성될 수 있다.
상기 제 1, 2 냉각배관(115a, 115b)는 서로 평행하게 연장되며, 이러한 제 1, 2 냉각배관(115a, 115b)의 구성에 의하여 상기 냉각배관은 2 열을 이루는 것으로 이해될 수 있다.
상기 전장유닛(200)에서 발생되는 열은 대략 70~80℃의 온도를 형성하며, 상기 실외 열교환기(31)를 통과한 냉매는 대략 30℃의 온도이므로, 냉매는 상기 전장유닛(200)을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
상기 냉각배관(11)을 통과한 냉매는 상기 팽창밸브(34)로 유동된다.
상기 배관안착부(111)는 상기 방열판(110)의 전면에 형성될 수 있으며, 상기 냉각배관(115)의 적어도 일부가 수용될 수 있도록 상기 냉각배관(115)의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 전면 또는 전방이라 함은, 실외기를 기준으로 토출구가 형성되는 방향이다.
상기 배관안착부(111)의 형상은, 상기 냉각배관(115)의 연장방향에 대응될 수 있다. 일 예로, 상기 냉각배관(115)이 상하 방향으로 연장되는 경우, 상기 배관안착부(111)는 상하 방향으로 함몰된 홈이 포함된다. 다른 예로, 상기 냉각배관(115)이 가로 방향으로 연장되는 경우, 상기 배관안착부(111)는 가로 방향으로 함몰된 홈이 포함된다.
상기 배관안착부(111)는 상기 방열판의 일측 단부로부터 타측 단부까지 함몰되어 연장될 수 있다. 따라서, 상기 냉각배관(115)은 상기 방열판의 일측으로부터 타측까지 길게 연장되고, 상기 냉각배관(115)의 적어도 일부분은 상기 배관안착부(111)에 안착될 수 있다.
또한, 상기 배관안착부(111)는 상기 냉각배관(115)의 열의 수에 대응하여, 복수의 열로 구성될 수 있다. 상세히, 상기 배관안착부(111)는 복수의 수용부가 포함된다. 상기 복수의 수용부에는 제 1 수용부(111a) 및 제 2수용부(111b)가 포함된다. 상기 제 1, 2수용부(111a, 111b)는 상기 제 1, 2냉매배관(115a, 115b)에 대응하여 평행하게 연장된다.
도면에 도시되는 바와 같이, 제 1 수용부(111a) 및 제 2수용부(111b)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 배관안착부(111)의 함몰된 형상은, 상기 냉객배관(115)의 외면에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 냉각배관(115)이 원형 배관인 경우, 상기 배관안착부의 함몰된 형상은 상기 냉각배관(115)의 곡률에 대응하는 곡률을 가지도록 만곡될 수 있다.
상기 냉각배관(115) 및 배관안착부(111)는 원형에 한정되지 않으며, 접촉면을 최대화할 수 있는 구성이라면 어떠한 형상도 채택될 수 있다.
상기 체결부(112, 113, 114)에는, 상기 방열판(110)의 내측으로 함몰된 홈 또는 홀이 포함된다. 그리고, 상기 체결부(112, 113)의 직경은 상기 체결부재(130, 230) 나사부의 외경에 각각 대응된다. 또한, 상기 체결부(112, 113, 114)의 내측에는 상기 체결부재(130, 230, 231)의 외주면에 형성된 나사산에 대응하는 나사산이 형성될 수 있다.
상기 체결부(112, 113, 114)는 커버체결부(112), 발열소자체결부(113) 및 고정가이드체결부(114)를 포함한다.
더 상세하게, 상기 커버체결부(112)는 상기 방열판(110)의 전면에 형성되어, 커버체결부재(130)가 삽입될 수 있다. 상기 커버(120)는 상기 커버체결부재(130)에 의하여 상기 방열판(110)에 결합될 수 있다.
한편, 상기 발열소자체결부(113)는 상기 방열판(110)의 배면에 형성되어, 발열소재체결부재(230)가 삽입될 수 있다. 상기 발열소자(210)는 상기 발열소자체결부재(230)에 의하여 상기 방열판(110)에 결합될 수 있다.
한편, 상기 고정가이드체결부(114)는 상기 방열판(110)의 배면에 형성되어, 고정가이드체결부재(231)가 삽입될 수 있다. 상기 고정가이드(210)는 상기 고정가이드체결부재(231)에 의하여 상기 방열판(110)에 결합될 수 있다.
상기 발열소자체결부(113), 방열소자체결부재(230), 고정가이드체결부(114) 및 고정가이드체결부재(231)의 자세한 설명은 후술한다.
상기 커버체결부(112)는 제 1, 2 배관안착부(111a, 111b)의 사이에 위치될 수 있다. 일 예로 상기 커버체결부(112)는 서로 이격되어 복수 개로 구비될 수 있다.
상기 커버(120)는 상기 방열판(110)의 전면에 체결되며, 상기 냉각배관(115)을 상기 방열판에 고정할 수 있다.
더 자세하게, 상기 커버(120)는 상기 커버체결부(112)와 커버체결부재(130)의 결합에 의해서 상기 방열판(110)에 체결되며, 상기 냉각배관(115)은 상기 커버(120) 및 상기 방열판(110) 사이에 위치된다. 이러한 배치에 의하여, 상기 냉각배관(115)의 적어도 일부분은 상기 방열판(110)에 접촉 가능하게 배치될 수 있다.
상기 커버(120)는 상기 방열판(110)의 전면 및 측면을 감싸도록 형성될 수 있으며, 상측에서 보았을 때 ‘ㄷ’ 자로 절곡된 판상으로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 커버(120)에는, 전면을 형성하며 상하 방향으로 길게 연장되는 커버 본체(120a) 및 상기 커버 본체(120a)의 양측으로부터 후방으로 연장되는 측면부(120b)가 포함된다.
상기 커버 본체(120a)에는, 상기 커버체결부재(112)가 통과하는 커버관통부(122)가 포함된다. 상기 커버관통부(122)에는, 상기 커버체결부재(130)가 관통한다. 상기 커버체결부재(130)에 의하여, 상기 커버(120)는 상기 방열판(110)에 결합된다.
상기 커버체결부재(130)는 헤드부(130a)와 나사산이 형성되는 나사부(130b)를 포함하는 유두나사(headed screws)가 포함된다. 상기 헤드부는 대략 반구형상을 가지며, 공구를 결합할 수 있는 결합홈이 형성된다. 상기 나사부는 상기 헤드부로부터 상기 방열판을 향하여 연장된다. 즉, 상기 나사부는 상기 커버체결부(112)에 삽입되며, 상기 나사산에 의하여 나사 결합될 수 있다.
상기 커버관통부(122)는 제1관통부(117)와 상기 제 1 관통부(117)로부터 연장되는 제2관통부(118)를 포함할 수 있다.
상기 커버체결부재(130)의 헤드부(130a)는 제 1 관통부(117)를 통과할 수 없으나, 제 2 관통부(118)를 통과할 수 있도록 구성될 수 있다.
더 자세하게, 상기 제 1 관통부(127)는 상기 커버체결부재(130)의 나사부(130b)의 외경보다 크고 헤드부(130a)의 외경보다 작게 형성될 수 있다. 그리고 상기 제 2 관통부(128)는 상기 커버체결부재(130)의 헤드부(130a)의 외경보다 크게 형성될 수 있다.
따라서, 상기 커버체결부재가 상기 커버체결부에 체결된 상태에서, 상기 커버의 제1관통부(127)를 관통하도록 위치되면, 상기 커버(120)는 상기 방열판(110)으로부터 분리되는 것이 제한된다. 왜냐하면, 상기 헤드부의 직경에 제1 관통부보다 크게 때문이다.
반면에, 상기 커버체결부재가 상기 커버체결부에 체결된 상태에서, 상기 커버의 제 2 관통부(128)를 관통하도록 위치되면, 상기 커버(120)는 상기 방열판(110)으로부터 분리될 수 있다. 왜냐하면, 상기 헤드부의 직경이 제2관통부보다 작기 때문이다.
즉, 상기 커버체결부재(130)가 제 1 관통부를 관통하여 커버체결부(112)에 체결된 상태에는 상기 커버(120)를 상기 방열판(110)으로부터 분리될 수 없지만. 상기 커버체결부재(130)가 제 2 관통부를 관통하여 커버체결부(112)에 체결된 상태에는 상기 커버(120)를 상기 방열판(110)으로부터 분리될 수 있다.
한편, 상기 제 1관통부로부터 제 2관통부로 연장되는 부분은 상기 커버체결부재의 나사부(130b)의 외경보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 커버가 상기 커버관통부의 연장방향으로 슬라이딩되면, 상기 커버체결부재(130)는 상기 커버체결부(112)에 체결된 상태로, 상기 제1 관통부에서 제2관통부로 이동되거나 제 2 관통부에서 제 1관통부로 이동될 수 있다.
즉, 상기 커버(120)는 상기 커버체결부재(130)가 커버체결부(112)에 체결된 상태에서 일정범위 내에서 이동할 수 있다. 즉, 상기 커버(120)는 상기 방열판(110)의 전면을 지지면으로 하여 제1,2 관통부가 연장되는 방향으로 슬라이딩 할 수 있다.
상기 제 1 관통부는 제 2 관통부보다 상측에 위치할 수 있으며, 상기 커버를 상측으로 슬라이딩 시키는 경우에는 제 1 관통부를 통과하는 커버체결부재가 제1관통부에서 이탈하여 제2관통부를 통과할 수 있다. 반면에, 상기 커버를 하측으로 슬라이딩 시키는 경우에는 제 2 관통부를 통과하는 커버체결부재가 제 2 관통부에서 이탈하여 제1 관통부를 통과할 수 있다.
상기 커버관통부(120)는 상기 커버체결부(112)의 수에 대응하여 복수로 구비될 수 있다. 일 예로 커버체결부가 상하방향으로 이격되어 복수로 구비되는 경우, 상기 커버관통부도 상하방향으로 이격되어 복수가 구비될 수 있다.
상기 커버(120)에는 작업자가 상기 커버(120)를 슬라이딩 시킬 수 있는 핸들(124)이 더 포함된다.
상기 핸들(124)은 상기 커버의 어느 일면으로부터 돌출된다. 더 상세히, 상기 제 2관통부(128)의 일측부로부터 전방으로 돌출되어, 사용자가 커버(120)를 용이하게 파지하게 할 수 있도록 한다. 일 예로, 상기 제2관통부(128)의 하단부로부터 돌출된다.
또한, 상기 핸들(124)는 상기 커버 관통부(122)와 일체로 형성될 수 있다.
즉, 상기 커버 관통부(122)는 상기 커버의 배면를 펀칭으로 가공하여 될 수 있으며, 커버 관통부의 일부는 절개하고 나머지는 절개하지 않고, 절개되지 않은 나머지를 커버의 전방으로 구부려 형성할 수 있다.
상기 커버(120)에는 상기 커버(120)가 안정적으로 상기 방열판(110)에 체결되도록 커버걸림부(125)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 커버걸림부(125)는 상기 측면부(120b)의 상단에 형성될 수 있으며, 상기 방열판의 상면에 의해 지지될 수 있다.
이하에서는, 커버 및 냉각배관이 분리 또는 결합되는 과정을 간단히 설명한다.
먼저, 작업자는 상기 핸들(124)을 이용하여, 상기 커버(120)를 상측으로 슬라이딩시킨다. 이 때, 제 1 관통부(127)를 관통하던 커버체결부재(130)가 제 2 관통부(128)에 수용된다. 제 1 관통부(127)와 제 2 관통부(128)는 커버체결부재(130)의 나사부(130b)의 직경에 대응한 크기를 가지므로, 상기 커버(120)가 슬라이딩 될 수 있다.
그리고, 상기 커버(120)를 전방으로 당겨, 상기 커버를 상기 방열판(110)으로부터 분리시킨다. 이 때, 제 2 관통부(128)는 상기 커버체결부재(130)의 헤드부(130a)보다 더 큰 면적을 가지므로 상기 커버체결부재(130)를 커버체결부(112)로부터 분리하지 않더라도 커버(120)가 분리될 수 있다.
그리고 상기 냉매배관(115)은 전방으로 당겨서 상기 배관안착부(111)로부터 이탈 시킬 수 있다.
반대로, 상기 커버(120) 및 상기 냉각배관(115)을 상기 방열판(110)에 체결하는 경우에는, 먼저 상기 냉매배관(115)을 상기 배관안착부(111)에 배치한다.
그리고 상기 제 2 관통부(118)가 상기 커버체결부재(130)를 관통하도록 커버(120)를 후방으로 이동시킨다.
그리고 상기 제2관통부(118)를 관통하는 상기 커버체결부재(130)가 상기 제 1 관통부(117)에 수용되도록 상기 커버를 하방으로 슬라이딩 시킨다.
이때 상기 제 1관통부(117)는 상기 커버체결부재(130)의 헤드부보다 작게 형성되므로, 커버(120)가 상기 방열판(110)에 고정될 수 있다. 이 때, 상기 냉매배관(115)는 상기 방열판(110)과 상기 커버(120) 사이에 고정된다.
또한, 상기 커버걸림부(125)는 상기 방열판(11)의 상면에 접촉하게 되므로, 상기 커버(120)를 지지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전장유닛(200)에는, 전장기판(201), 및 상기 전장기판(201)에 배치되는 다수의 발열소자(210) 및 상기 발열소자(210)를 상기 방열판(210)에 체결시키는 발열소자체결부재(230)가 포함된다.
상기 전장기판(201)에는 다수의 소자를 배치될 수 있으며, 다수의 소자에는 다수의 발열소자(210)가 포함될 수 있다. 상기 다수의 소자는 전장기판(201)의 전면에 배치될 수 있다.
상기 전장기판(201)은 상기 전장 패널(205)에 분리 가능하도록 체결될 수 있으며, 상기 전장기판(201)의 배면에는 상기 전장 패널(205)에 체결되기 위한 다수의 체결수단(206)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 전장기판(201)에는 다수의 기판 관통부(202)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발열소자체결부재(230) 또는 후술할 고정가이드체결부재(231)는 헤드부와 나사산을 포함하는 나사부를 포함하는 유두나사(headed screws)일 수 있으며, 상기 기판 관통부(202)는 상기 발열소자체결부재(230) 또는 고정가이드체결부(231)의 헤드부의 외경보다 큰 면적을 가질 수 있다.
따라서, 상기 발열소자체결부재(230) 또는 고정가이드체결부재(231)는 상기 전장기판(201)에 체결되지 않으나, 작업자는 상기 전장유닛(200)의 조립 시, 상기 기판 관통부(202)를 통하여 기판 관통부(202)의 전면에 배치되는 구성을 확인하여 체결할 수 있다.
상기 발열소자(210)에는 전원 모듈(Intelligent Power Module, IPM, 지능형 전력모듈)이 포함될 수 있다. 상기 IPM은 전력을 제어하는 전력 MOSFET이나 IGBT 등의 전력장치의 구동회로 및 자기보호 기능의 보호회로를 설치한 모듈로서 이해된다. 상기 전원 모듈을 "파워 소자"라 이름할 수 있다. 그리고, 상기 전장기판(201)은 상기 IPM의 일 구성일 수 있다.
상기 전원 모듈이 구동되면, 상기 전원 모듈에 구비되는 스위칭 소자의 온오프 작용에 의하여 대략 70-80℃ 고온의 열이 발생될 수 있다.
그 외에, 상기 발열소자에는, 마이크로 컴퓨터, 인버터, 컨버터, EEPROM, 정류 다이오드 또는 콘덴서 등이 더 포함될 수 있다.
상기 발열소자(210)은, 상기 발열소자(210)의 기능이 수행되는 소자본체(212)와 상기 전장기판(201)의 전극과 상기 소자본체(212)를 전기적으로 연결하며, 발열소자(210)를 전장기판(201)에 고정시키는 복수의 레그(213) 및 상기 소자본체(210)의 열을 배출하기 위한 소자 방열부(214) 중 적어도 하나 또는 전부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 레그(213)는 상기 발열소자(210)의 전극을 구성하며, 상기 소자본체(210)로부터 연장된다. 상기 레그(213)의 수는 상기 발열소자(210)의 전극의 수와 동일할 수 있다.
또한, 상기 복수의 레그(213)은 상기 소자본체(210)의 일면에 구비될 수 있다. 일 예로, 상기 복수의 레그(213)는 상기 소자본체(212)의 어느 하나의 측면에 구비될 수 있다. 다른 예로, 상기 복수의 레그(213)는 상기 소자본체(213)를 기준으로 양측면으로 대칭되게 구비될 수 있다.
일례로 소자본체(212)는 납작한 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 측면은 상기 직육면체 중 4방향으로 형성되는 직사각형의 형상을 가지는 면으로서 이해된다.
상기 레그(213)는 상기 전장기판(201)을 관통하며, 상기 전장기판에 구비되는 전극에 결합된다. 이러한 결합 구성에 의하여, 상기 발열소자는 전장기판에 고정된다.
또한, 상기 소자본체(212)가 상기 전장기판(201)과 마주보도록 상기 레그(213)가 ‘ㄱ’자로 굽어질 수 있다. 이 때, 상기 소자본체(212)의 전면은 상기 전장기판의 전면을 마주보게 배치되며, 상기 소자 방열부(214)은 상기 방열판(110)의 배면을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 소자 방열부(214)는 상기 소자본체(210)의 배면에 구성되거나, 상기 소자본체(210)의 일면에서 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 소자본체(212) 또는 소자 방열부(214)에는 상기 방열판(110)과 체결되기 위한 소자 관통부(215)를 포함할 수 있다.
상기 소자 관통부(215)의 크기는 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)의 외경보다 작고, 상기 발열소자체결부재(230)의 나사부(230b)의 외경에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.
따라서, 상기 발열소자(210)와 상기 방열판(110)의 체결 시, 상기 발열소자체결부재(230)의 나사부(230b)가 상기 소자 관통부(215)를 통과하여 상기 발열소자체결부(113)에 수용된다. 그리고 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)는 소자 방열부(214)를 가압하며, 상기 소자 방열부(214)가 상기 방열판(110)에 접촉하여 밀착될 수 있도록 한다.
상기 소자 방열부(214)와 상기 방열판(100)이 밀착 접촉되므로, 열교환 효율이 좋아질 수 있으며, 발열소자(210)의 열이 빠르게 방열판(110)으로 전도될 수 있다.
이 때, 상기 소자 방열부(214)와 상기 방열판(100) 사이에는 열교환 효율을 높일 수 있는 써멀구리스(thermal grease), 써멀컴파운드(thermal compound) 또는 써멀패드(thermal pad) 등의 도포될 수 있다.
상기 전장유닛(200)에는 상기 발열소자(210)를 상기 전장기판(201)에 고정시키는 고정 가이드(220) 및 상기 고정가이드(220)를 상기 방열판(110)에 체결시키는 고정가이드체결부재(231)가 더 포함된다.
상기 고정가이드(220)는 상기 전장기판(201)과 상기 발열소자(210) 사이에 개입되도록 구비될 수 있으며, 상기 소자본체(212) 및 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)를 수용하며, 상기 발열소자(210)를 지지한다.
상기 고정가이드(220)는 상기 전장기판(201)과 상기 발열소자(210)를 이격시킨 상태에서 서로 고정되도록 하므로, 스페이서(Spacer)라 이름할 수 있다.
다만, 상기 발열소자(210)의 레그(213)가 상기 소자본체(213)를 기준으로 양방향으로 대칭하여 구비되는 발열소자(210)의 경우에는, 방열판(110)과의 체결에 어려움이 없고, 발열소자의 파손 염려가 상대적으로 적으므로, 상기 고정가이드(220)에 수용되지 않을 수 있다.
상기 고정가이드(220)는 제 1 고정유닛(227), 제 2 고정유닛(228) 및 제 3 고정유닛(229) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제 1,2,3 고정유닛(227,228,229)는 상기 발열소자(210)의 수에 따라 각각 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 발열소자(210)의 배치에 따라서 상기 발열소자(210)에 대응되도록 구성될 수 있다. 일예로, 복수의 제 1 고정유닛(227)과 복수의 제 2 고정유닛(228)은 서로 교번하여 배치될 수 있다.
상기 제 1 고정유닛(227)과 제 2 고정유닛(228)은 유사한 구성을 가질 수 있다. 다만. 발열소자(210)의 크기에 따라 세부 구성요소의 크기가 다르게 형성된다. 즉, 상대적으로 크기가 큰 발열소자(210)인 경우에는 제 1 고정유닛(227)에 지지될 수 있으며, 상대적으로 크기가 작은 발열소자(210)의 경우에는 제 2 고정유닛(228)에 지지될 수 있다.
또한, 제 3 고정유닛(229)은 상기 제 1, 2 고정유닛(227, 228)과 유사한 구성을 가질 수 있다. 다만, 제 3 고정유닛(229)에는 소자 관통부(215)가 소자본체(212)에 구비된 발열소자(210)를 수용할 수 있으며, 후술한 고정가이드의 관통부(224)가 고정가이드의 수용부(221)에 구비될 수 있다.
이하에서는 제 1 고정유닛(227)을 기준으로 설명한다.
상기 고정가이드(220)은 상기 소자본체(212)를 수용하는 수용부(221), 상기 소자본체(212)의 측면을 지지하는 수용돌기(222)를 포함한다.
상기 수용부(221)은 상기 고정가이드(220)의 전면에 형성되며, 상기 소자본체(212)의 전면과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 수용부(221)에는 열전달을 위한 열전달부(226)가 구비될 수 있다. 상기 열전달부(226)는 상기 수용부(221)를 관통하는 개구일 수 있으며, 상기 열전달부(226)를 통하여 상기 발열소자(210)의 열이 상기 전장기판(221)을 통과하여 외부로 전달될 수 있다.
상기 수용부(221)은 상기 복수의 수용돌기(222)에 의하여 규정된다. 상기 복수의 수용돌기(222)는 상기 소자본체(212)의 적어도 일측면을 지지하도록 위치된다. 따라서, 상기 복수의 수용돌기(222)는 상기 발열소자(210)가 움직이지 않도록 고정하여, 체결 시에 발열소자(210)가 전장기판(201)에 정렬되도록 한다.
상기 복수의 수용돌기(222)에는, 제 1 수용돌기(222a)와 상기 제1수용돌기(222a)와 일 방향으로 이격되어 배치되는 제 2 수용돌기(222b) 및 상기 제 2수용돌기(222b)로부터 타 방향으로 이격되어 배치되는 제 3 수용돌기(222c)가 포함될 수 있다.
상기 제 1,2 수용돌기(222a, 222b)는 상기 열전달부(226)의 양측에 배치될 수 있다. 일 예로 상기 제 1 수용돌기(222a)는 상기 열전달부(226)의 상측에 배치되며, 상기 제 2 수용돌기(222b)는 상기 열전달부(226)의 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 수용부(221)은 상기 발열소자(210)의 전면에 대응하여, 대략 4각형의 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1, 2수용돌기(222a, 222b)에 의해서 상기 수용부(221)의 제 1측면이 규정되고, 상기 제 3 수용돌기(222c)에 의하여 제 2측면이 규정될 수 있으며, 상기 제 1 수용돌기에서 제 2수용돌기로 연장되는 가상의 연장선에 의해서 제 3 측면이 규정될 수 있다.
또한, 상기 수용부(221)에 상기 소자본체(210)가 놓여지면, 상기 소자본체의 상면 및 하면은 상기 제 1, 2 수용돌기(222a, 222b)에 의하여 지지되고, 상기 소자본체의 일측면은 상기 제 3 수용돌기(222c)에 의하여 지지된다.
상기 고정가이드(220)에는 상기 소자 방열부(214)을 지지하는 지지부(223)가 더 포함될 수 있다.
상기 지지부(223)은 상기 수용부(221)의 인접하게 위치되며, 상기 고정가이드(220)의 전면에서 전방으로 돌출된다. 상기 지지부(223)는 상기 소자본체(212)에서 일면에서 돌출된 상기 소자 방열부(214)를 지지한다. 상기 지지부(223)는 상기 발열소자(210)의 소자 방열부(214)가 상기 방열판과 평행을 이룰 수 있도록 상기 소자본체(212)의 폭와 동일하게 형성될 수 있다.
다만, 상기 제 3 고정유닛(229)에는, 소자 방열부(214)가 소자본체(212)로부터 돌출되지 않는 발열소자(210)가 안착되므로, 상기 지지부(223)가 생략될 수 있다.
상기 고정가이드(220)에는 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부가 수용되는 관통부(224)를 더 포함한다.
상기 관통부(224)는 상기 고정가이드를 관통하는 개구일 수 있으며, 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)의 직경과 대응하는 크기로 형성될 수 있다.
상기 관통부(224)는 상기 소자 관통부(215)와 대응되게 구성된다. 따라서, 상기 제 1 고정유닛 및 제 2 고정유닛에는 상기 지지부(223)를 관통하도록 구성될 수 있으며, 제 3고정유닛에는 상기 수용부(221)를 관통하도록 구성될 수 있다.
상기 관통부(224)는 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)가 수용될 수 있는 공간을 제공하므로, 상기 관통부(224)는 상기 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)가 수용되는 점에서 ‘헤드부수용부’로 이해될 수 있다.
상기 관통부(224)는 발열소자체결부재(230)의 헤드부(230a)가 전장기판의 배면으로 돌출되는 것을 방지할 수 있으므로, 전장기판의 배면에 위치되는 구조물과 간섭이 생길 염려가 줄어들고, 상기 고정 가이드를 비도체로 구성하는 경우에는 도체로 이루어진 발열소자체결부재를 절연(insulation) 시킬 수 있다. 또한, 방열판과 전장기판을 직접 체결시키기 않으므로, 방열판의 흔들림에 따라 전장기판 및 발열소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기 전장유닛(200)에 상기 방열부(100)가 체결될 때, 상기 방열판의 발열소자체결부(113), 상기 발열소자(210)의 소자 관통부(215), 상기 고정가이드(220)의 관통부(224) 및 상기 전장기판(201)의 기판관통부(202)는 상기 전장기판과 수직하는 하나의 연장선 상에 정렬될 수 있으며, 상기 발열소자체결부재(230)은 상기 발열소자체결부(113)에 체결되어, 상기 발열소자(210)를 상기 방열판(110)에 밀착 접촉시킬 수 있다.
이 때, 상기 방열판의 소자체결부(113) 및 상기 발열소자의 소자 관통부(215)는 상기 발열소자체결부(230)의 나사부(230b)의 외경에 대응되는 직경을 가지며, 상기 고정가이드의 관통부(224) 및 전장기판(201)의 기판관통부(202)는 상기 발열소자체결부(230)의 헤드부(230a)의 외경보다 큰 면적을 가지므로, 작업자는 상기 전장기판(201)의 후방에서 상기 고정가이드의 관통부(224) 및 전장기판(201)의 기판관통부(202)를 통하여 상기 발열소자의 소자 관통부(215)의 위치를 확인할 수 있다. 따라서 작업자는 실외기의 조립 시에 전장기판(201)의 후방에서 소자 관통부(215)를 확인하여, 발열소자를 손쉽게 조립될 수 있다.
또한, 발열소자체결부재(230)를 통하여 상기 소자 방열부(214)와 상기 방열판(110)을 직접 체결할 수 있으므로, 상기 소자 방열부(214)의 열을 신속하게 방열판(110)으로 이동시킬 수 있으므로 방열 성능이 좋아진다.
또한, 고정가이드(220)가 상기 발열소자(210)와 전장기판(201)의 사이에 개입되어 완충작용을 할 수 있으므로, 체결 및 수리 단계에서 발생하는 방열부의 진동 등에 의해서 발열소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 고정가이드(220)에는 상기 고정가이드(220)를 상기 전장기판(201) 또는 상기 방열판(110)에 고정시키는 고정부(225, 235)를 더 포함한다.
더 자세하게, 상기 고정부(225, 235)는 상기 고정가이드(220)를 상기 전장기판(201)에 고정하는 제 1 고정부(225) 및 상기 고정가이드를 상기 방열판에 고정하는 제 2 고정부(235)를 포함한다
상기 제 1 고정부(225)는 상기 고정가이드(220)의 배면을 상기 전장기판(201)의 전면에 고정시킨다. 상기 제 1 고정부(225)는 상기 고정가이드의 배면에서 후방으로 연장되는 연장부(225a)와 상기 연장부(225a)의 끝단에서 일측으로 절곡되어 연장되는 걸이부(225b)를 포함한다.
상기 연장부(225a)는 상기 전장기판(201)의 두께에 대응되도록 연장되며, 상기 걸이부(225b)는 내면이 상기 전장기판의 배면에 접촉하도록 형성되며, 외면에 경사면을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 경사면은 상기 제 1 체결부(225)가 상기 전장기판(201)을 수월하게 삽입될 수 있도록 가이드하며, 일방향으로 기울어진 경사면을 포함한다.
상기 제 1 고정부(225)는 상기 고정가이드(220)의 크기 또는 모양에 따라 복수로 구비될 수 있으며, 일 예로 상기 복수의 제 1 체결부(225)는 하나의 열에 배치될 수 있다.
또한, 인접하게 배치된 제 1 고정부(225)의 걸이부(225b)는 서로 다른 방향으로 기울어진 경사면을 포함할 수 있다. 일 예로, 인접한 두 개의 제 1 고정부 중에서 어느 하나의 제 1 고정부의 걸이부는 일측으로 기울어진 경사면을 구비하며, 다른 하나의 제 1 고정부의 걸이부는 타측으로 기울어진 경사면을 구비할 수 있다.
상기 제 2 고정부(235)는 상기 방열판(110)과 상기 전장유닛(200)의 사이에 개입되어, 상기 고정가이드(220)를 상기 방열판(110)에 고정하며, 고정가이드체결부재(231)의 헤드부(231a)를 수용한다.
상기 제 2 고정부(235)는 상기 고정가이드(220)의 일면에 구비될 수 있다. 일 예로 고정가이드(220)의 상면에 구비될 수 있다.
상기 제 2 고정부(235)은 전면이 상기 방열판(110)의 배면에 접촉되며, 배면이 상기 전장기판(201)의 전면에 접촉된다. 따라서, 상기 제 2 고정부(235)의 전면은 상기 소자 방열부(214)의 전면은 동일한 면을 형성한다. 상기 제 2 고정부(235)의 배면은 상기 고정가이드(220)의 배면은 동일한 면을 형성한다.
상기 제 2 고정부(235)는 배면에서 전방으로 함몰되는 헤드부수용부(235a), 상기 헤드부수용부(235a)의 저면을 이루는 가압면(235b) 및 상기 가압면(235b)에서 상기 제 2 체결부의 전면까지 관통하는 나사부관통부(235c)가 포함한다.
상기 헤드부수용부(235a)는 고정가이드체결부재(231)의 헤드부(231b)의 직경에 대응하는 직경을 가지며, 나사부관통부(235c)는 고정가이드체결부재(231)의 나사부(231a)의 직경에 대응하는 직경을 가진다. 따라서 헤드부수용부(235a)는 나사부관통부(235c)보다 크게 형성된다.
상기 고정가이드체결부재(231)는 상기 헤드부수용부(235a)측에서 나사부관통부(235c)측으로 체결되며, 상기 고정가이드체결부재(231)의 나사부(231a)는 상기 나사부관통부를 통과하여, 상기 방열판에 구비된 상기 고정가이드체결부(114)에 삽입되고, 상기 고정가이드체결부재(231)의 헤드부(231b)는 상기 헤드부수용부(235a) 내부에 수용된다. 이 때, 상기 고정가이드체결부재의 헤드부(231b)는 상기 가압면(235b)을 가압하므로, 상기 방열판의 배면에 상기 제 2 체결부의 전면을 밀착시킬 수 있다.
이하에서는 본 실시예에 따른 전장유닛(200)의 냉각 작용에 대해서 간단하게 설명한다.
상기 실외기(1)가 운전되면, 상기 전원 모듈 등의 발열소자(210)의 구동에 의하여 열이 발생한다. 발생된 열은 밀착된 상기 방열판(110)으로 바로 전달될 수 있다.
상기 방열판(110)은 알루미늄 또는 열전도성이 높은 플라스틱으로 구성되므로, 발열소자에서 발생된 열을 신속하게 흡열할 수 있으며, 이에 따라 방열판(110)의 열은 상승될 수 있다.
한편, 실외기(1)가 운전되는 과정에서 냉매 사이클이 구동되며, 상기 실외 열교환기(31)에서 응축된 냉매는 상기 냉각배관(115)을 따라 유동하여 상기 방열판(110)의 내부로 유입된다.
상대적으로 저온인 냉매가 상기 발열판의 내부를 통과하는 과정에서, 상기 방열판은 신속히 냉각될 수 있다. 즉, 약 섭씨30도의 냉매과 약 섭씨70~80도의 방열판(110)간의 온도 차이에 의하여, 상기 방열판(110)의 냉각이 효율적으로 이루어질 수 있다.
상기 방열판을 통과한 냉매는 상기 메인 팽창밸브로 유입되며, 이 후 다수의 배관을 통하여 공기 조화기를 순환한다.
이하에서는 본 실시예에 따른 방열판(110), 발열소자(210), 고정가이드(220) 및 전장기판(201)의 체결에 대해서 간단히 설명한다.
먼저, 상기 전장기판(201)의 전면에 상기 고정 가이드(220)를 고정시킨다. 상기 고정가이드(220)의 배면에 위치한 제1고정부(225)를 상기 전장기판의 다수의 개구로 삽입하여 상기 고정 가이드(220)를 고정시킬 수 있다.
이 때 고정가이드(220)의 관통부(224)와 제 2 체결부(235)의 헤드부수용부(235a)가 상기 전장기판(201)의 기판관통부(202)에 정렬된다.
그리고, 상기 고정 가이드(220)의 전면에 위치한 소자 수용부(220)에 상기 발열소자(210)를 배치시킨다. 이 때, 상기 발열소자(210)의 전면이 상기 고정가이드(220)의 전면과 마주보고록 배치하며, 상기 발열소자(210)의 배면에 위치한 소자 방열부(214)이 전방을 향하도록 위치시킨다. 이 때, 상기 발열소자(210)의 소자관통부(215)는 상기 고정가이드(220)의 관통부(224)에 정렬된다.
그리고, 상기 발열소자(210)의 배면에 즉, 상기 소자 방열부(214)에 상기 방열판(110)을 배치한다. 이 때, 상기 방열판(110)의 배면에 구비되는 발열소자체결부(113)가 상기 발열소자(210)의 소자관통부(215)에 정렬되며, 상기 방열판(110)의 배면에 구비되는 고정가이드체결부(114)가 상기 제 2고정부의 나사부관통부(235c)가 정렬된다.
상기 전장기판(201)의 후방에서 상기 기판관통부(202)를 통하여 상기 발열소자체결부(113) 및 상기 고정가이드체결부(114)의 정렬 상태를 확인할 수 있다.
그리고 상기 발열소자체결부재(230)가 상기 기판 관통부(202) 측에서 상기 발열소자체결부(113) 측으로 체결된다. 상기 발열소자체결부재(230)는 상기 발열소자(210)와 상기 방열판(110)을 체결하며, 그리고, 상기 발열소자체결부재의 헤드부가 상기 고정가이드(225)의 관통부(224) 내부에 수용된다.
또한, 상기 기판 관통부(200) 측에서 상기 고정가이드체결부(114) 측으로 상기 고정가이드체결부재(231)를 체결한다. 이 때 상기 고정가이드체결부재(231)의 나사부(231b)는 상기 제 2 고정부(235)의 나사부관통부(235c)를 통과하여, 상기 고정가이드체결부(114)에 수용되며, 상기 고정가이드체결부재(231)의 헤드부(231a)는 상기 제 2 고정부(235)의 헤드부 수용부(235a)에 수용되며, 상기 가압면(235b)를 가압한다.
이와 같이 체결하는 경우에는, 고정가이드가 발열소자의 움직임을 방지하므로, 작업자가 전장기판의 후방에서 상기 방열판, 발열소자, 전장기판이 한 번에 체결할 수 있어, 생산성이 증가될 수 있다.

Claims (16)

  1. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 냉매를 실외 공기와 열교환 시키는 실외 열교환기;
    상기 냉매가 순환되는 냉각사이클을 제어하는 전장유닛; 및
    상기 전장유닛을 냉각시키기 위한 냉각배관이 결합되고, 체결부가 구비되는 방열판;을 포함하며,
    상기 전장유닛은,
    상기 방열판으로부터 이격 배치되고, 다수의 제1관통부를 포함하는 전장기판;
    상기 방열판과 상기 전장기판의 사이에 위치하며, 상기 제1관통부와 대응되는 제2관통부를 포함하는 다수의 발열소자;
    상기 전장기판과 상기 다수의 발열소자의 사이에 개입되고, 상기 제1,2 관통부와 대응되는 다수의 제3관통부 및 일면에 형성되는 제2고정부를 포함하는 고정가이드; 및
    상기 고정가이드, 상기 발열소자 및 상기 방열판을 체결하며, 헤드부와 나사부로 구성되는 체결부재;를 포함하고,
    상기 제2고정부는,
    상기 고정가이드의 일면에서 함몰되는 헤드수용부,
    상기 헤드수용부의 저면을 이루는 가압면 및
    상기 가압면에서 전면까지 관통되는 나사관통부를 포함하고,
    상기 체결부재는 상기 제1관통부를 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결부재는,
    상기 방열판 및 상기 발열소자를 체결하는 발열소자체결부재를 포함하고,
    상기 제1 내지 제3관통부는 나란하게 배치되고,
    상기 발열소자체결부재의 헤드부는 상기 제1 및 제3관통부를 관통하여 제2관통부의 일측에 지지되고,
    상기 발열소자체결부재의 나사부는 상기 제1관통부, 상기 제3관통부 및 상기 제2관통부를 차례로 관통하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발열소자체결부재의 헤드부는 상기 제 3 관통부의 내주면에 의해 지지되고,
    상기 발열소자체결부재의 나사부는 상기 발열소자체결부재의 헤드부로부터 체결방향으로 연장되며, 상기 제 2 관통부를 관통하여, 상기 체결부에 삽입되는 공기 조화기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 관통부는 상기 발열소자체결부재의 헤드부가 통과할 수 있도록, 상기 발열소자체결부재의 헤드부의 직경보다 크게 형성되며,
    상기 제 3 관통부는 상기 발열소자체결부재의 헤드부의 외주면이 상기 제 3관통부의 내주면에 밀착되도록, 상기 발열소자체결부재의 헤드부의 직경에 대응하게 형성되는 공기 조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열소자는 소자본체를 포함하며,
    상기 고정가이드는,
    상기 소자본체가 수용되는 수용부 및
    상기 소자본체의 측면을 지지하는 다수의 수용돌기를 더 포함하고,
    상기 수용돌기는
    제 1 돌기;
    상기 제 1 돌기로부터 일 방향으로 이격되어 형성되는 제 2 돌기; 및
    상기 제 2 돌기로부터 타 방향으로 이격되어 형성되는 제 3 돌기를 포함하고,
    상기 소자본체는,
    상기 제 1,2 돌기에 의하여 지지되는 제 1 면; 및
    상기 제 3 돌기에 의하여 지지되는 제 2 면을 포함하는 공기 조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 관통부는 상기 소자본체를 관통하여 형성되는 개구부를 포함하며,
    상기 제 3 관통부는 상기 수용부를 관통하여 형성되는 개구부를 포함하는 공기 조화기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 발열소자는
    상기 소자본체의 일면에서 연장되어 상기 소자본체의 전극을 형성하는 레그를 더 포함하며,
    상기 레그는 상기 전장기판의 전면을 향하여 절곡되어, 상기 레그의 일단이 상기 전장기판에 고정되는 공기 조화기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정가이드는 상기 소자본체의 열배출을 위한 열전달부를 포함하고,
    상기 열전달부는 상기 수용부를 관통하여 형성되는 개구부를 포함하는 공기 조화기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 발열소자는
    상기 소자본체의 일면에서 연장되어 형성되며, 상기 소자본체의 열을 외부로 방출하는 방열부를 더 포함하며
    상기 고정가이드는
    상기 수용부의 일측에 위치하며, 상기 방열부가 위치되는 지지부를 포함하며,
    상기 지지부는 상기 소자본체의 두께에 대응되는 높이로 형성되는 공기 조화기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 관통부는 상기 방열부를 관통하여 형성되는 개구부를 포함하며,
    상기 제 3 관통부는 상기 지지부를 관통하여 형성되는 개구부를 포함하는 공기 조화기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 가이드를 상기 전장기판에 고정하는 제 1 고정부를 더 포함하며,
    상기 제 1 고정부는
    상기 고정가이드의 배면에서 후방으로 연장되는 연장부를 포함하며,
    상기 연장부가 상기 전장기판을 관통하며, 상기 고정가이드의 배면이 상기 전장기판의 전면에 밀착되는 공기 조화기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 고정부는
    상기 연장부의 후단에서 일측으로 절곡되어 연장되는 걸이부를 더 포함하고,
    상기 걸이부는 상기 전장기판을 관통하여, 상기 전장기판의 배면을 가압하는 공기 조화기.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 체결부재는 상기 방열판 및 상기 고정가이드를 체결하는 고정가이드 체결부재를 더 포함하고,
    상기 고정가이드체결부재의 헤드부는 상기 헤드수용부에 수용되며,
    상기 고정가이드체결부재의 나사부는 상기 나사관통부를 관통하여 상기 체결부에 수용되는 공기 조화기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 고정부의 전면은 상기 방열판의 배면에 밀착되는 공기 조화기.
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