KR102148201B1 - 제어장치 - Google Patents

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Abstract

제어장치는 적어도 하나의 개방면을 갖는 케이스, 개방면을 개폐하는 커버, 케이스 내부에 마련되고, 발열유닛이 배치된 회로기판을 포함하고, 커버는, 커버몸체와 방열을 위해 발열유닛에 밀착하도록 커버몸체 내면의 적어도 일부분이 회로기판을 향해 내측으로 볼록하게 굴곡되고, 그 배면은 인접한 커버몸체의 외면보다 상대적으로 오목하게 굴곡되는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 제어장치 내부의 열을 효율적으로 방열할 수 있고, 동시에 전기소자의 수명을 연장할 수 있다.

Description

제어장치{Controller}
본 발명은 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방열구조를 개선한 제어장치에 관한 것이다.
냉장고, 공기조화장치등의 전자제품을 제어하는 제어장치는, 다양한 전기 소자 및 전자 소자를 포함한다. 전기 소자와 전자 소자는 일반적으로 많은 열을 방출하게 되는 데, 만일 적절하게 방열이 이루어지지 않으면 전기 소자와 전자 소자 작동에 오류가 발생할 뿐만 아니라, 파손에 이르는 문제점이 있다.
특히 냉장고나 공기조화장치등과 같은 전자제품은 지속적으로 제품을 제어하기 위해서 장시간동안 전기 소자와 전자 소자의 운전 부하가 생기게 되므로 이를 위한 방열구조가 필요하다.
본 발명의 일 측면은 제어장치의 방열효율을 높일 수 있고, 정상상태에서의 제어장치의 온도를 낮출 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 제어장치는 적어도 하나의 개방면을 갖는 케이스; 상기 개방면을 개폐하는 커버; 상기 케이스 내부에 마련되고, 발열유닛이 배치된 회로기판;을 포함하고, 상기 커버는, 커버몸체와; 방열을 위해 상기 발열유닛에 밀착하도록 상기 커버몸체 내면의 적어도 일부분이 상기 회로기판을 향해 내측으로 볼록하게 굴곡되는 방열부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열부의 배면은 인접한 상기 커버몸체의 외면보다 상대적으로 오목하게 굴곡되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 커버몸체의 내면이 상기 회로기판을 향해 내측으로 굴곡되는 량(量)과 그 배면의 상대적으로 오목하게 굴곡되는 량은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열부는, 상기 발열유닛의 상면에 밀착하는 방열플레이트; 상기 방열플레이트의 외주부로부터 절곡되어 상기 커버몸체와 연결되는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 커버몸체의 두께는 상기 방열부의 두께보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 커버몸체의 두께는 상기 방열플레이트의 두께보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열플레이트의 두께와 상기 지지부의 두께는 실질적으로 동일한 것을 포함할 수 있다.
상기 방열플레이트는 상기 발열유닛의 상면 전부에 밀착되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열플레이트측에 마련되는 상기 지지부는 제 1 가로폭과 제 1 세로폭을 가지고, 상기 커버몸체측에 마련되는 상기 지지부는 제 2 가로폭과 제 2 세로폭을 가질 때, 상기 제 1 가로폭과 상기 제 1 세로폭은 각각 제 2 가로폭과 제 2 세로폭보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열플레이트의 상기 발열유닛과 접하는 일측에는 방열면적을 넓히는 방열시트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열플레이트와 상기 발열유닛의 상단은 사각형상으로 마련되는 것을 포함할 수 있다.
상기 방열부는, 상기 방열플레이트, 상기 지지부, 상기 커버몸체의 외면으로 이루어지는 방열공간을 가로지르고, 상기 지지부와 상기 방열플레이트에 지지되는 방열핀;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 방열핀은 상기 방열플레이트측 두께보다 상기 커버몸체 외주면측 두께가 얇게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열유닛은, 상기 회로기판에 배치되는 발열소자; 상기 발열소자를 감싸고, 그 내측과 외측이 각각 상기 발열소자와 상기 방열부에 접하도록 마련되는 소자커버;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열소자는 IPM(Intelligent Power Module)인 것을 포함할 수 있다.
상기 커버는 알루미늄의 재질인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 제어장치는 개방면이 형성된 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되어, 발열유닛을 갖는 회로기판; 커버몸체와, 상기 커버몸체로부터 상기 커버몸체의 내면인 상기 회로기판측으로 돌출 연장형성된 방열부를 갖고, 상기 개방면을 개폐하는 커버;를 포함하고, 상기 방열부는, 상기 발열유닛의 상면에 밀착되는 방열플레이트; 상기 방열플레이트의 외주부로부터 절곡되고, 상기 방열플레이트로부터 연장형성되어 상기 커버몸체와 연결되는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 방열플레이트와 상기 지지부의 두께는 실질적으로 동일하게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
하면은 상기 방열플레이트로, 상면은 상기 커버몸체의 외주면으로, 측면은 상기 지지부로 각각 둘러쌓이도록 이루어지는 방열공간을 포함하고, 상기 방열공간은 상기 방열플레이트측보다 상기 커버몸체의 외주면측이 넓은 것을 포함할 수 있다.
상기 방열플레이트의 상기 발열유닛과 접하는 일측에는 접촉면적을 넓히는 방열시트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 발열유닛은, 상기 회로기판에 배치되는 발열소자; 상기 발열소자를 감싸고, 그 내측과 외측이 각각 상기 발열소자와 상기 방열부에 접하도록 마련되는 소자커버;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 제어장치는 적어도 하나의 개방면을 갖는 케이스; 상기 개방면을 개폐하는 커버; 상기 케이스 내부에 마련되고, 발열유닛이 배치된 회로기판; 상기 커버의 적어도 일부분의 내면 및 외면이 상기 발열유닛 방향으로 굴곡되어 형성되는 방열부;를 포함하고, 상기 방열부는, 그 외면이 상기 커버의 외면에 비해 오목하게 형성되는 오목부; 상기 방열부의 외면에 대응하는 상기 방열부의 내면이 상기 커버의 내면에 비해 볼록하게 형성되며, 상기 발열유닛에 접하도록 마련되는 볼록부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제어장치는 방열구조를 개선하여 제어장치의 방열효율을 높일 수 있고, 제어장치의 구동시 정상상태에서의 온도를 낮출 수 있어 전기 소자와 전자 소자의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 제어장치를 밀폐시킬 수 있어, 먼지나 수분유입등으로부터 안전하게 내부를 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 분해사시도.
도 3은 도 1의 A-A'의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버의 단면사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어장치의 사시도.
도 6은 도 5의 B영역 단면사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터와 리액터 브라켓의 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터와 리액터 브라켓의 정면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터 브라켓이 장착된 단면도.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 분해사시도, 도 3은 도 1의 A-A'의 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버의 단면사시도이다.
본 발명의 제어장치(1)는 케이싱 모듈(10)과 제어 모듈을 포함할 수 있다.
케이싱 모듈(10)은 케이스(20)와 커버(30)를 포함하고, 제어 모듈은 회로기판(12)을 포함하여 이루어진다.
케이스(20)는 적어도 하나의 개방면(20a)을 갖도록 마련되고, 커버(30)는 개방면(20a)을 덮도록 마련될 수 있다. 본 실시예에서는 케이스(20)는 일측이 개방되고, 커버(30)는 케이스(20)의 개방된 일측을 덮도록 마련된다. 케이스(20)에는 그 내부에 회로기판(12)이 고정배치된다.
케이스(20)의 개방면(20a)을 덮도록 마련되는 커버(30)는 열전도성이 높은 금속 판 재질로 이루어질 수 있고, 알루미늄인 것을 포함한다.
회로기판(12)은 입출력 커넥터(미도시)에 의해 제어 전원과 구동 전원을 공급받으며, 내부 신호를 처리하는 역할을 한다. 회로기판(12)에는 그 상면과 하면에 다수의 전기적 소자가 실장될 수 있다. 다수의 전기적 소자에는 아래에서 설명하는 발열소자(15a)를 포함하는 발열유닛(14)을 포함할 수 있다.
발열유닛(14)은 발열소자(15a)와, 소자커버(16)를 포함할 수 있다.
발열소자(15a)는 회로기판(12)에 실장되며, 전류의 흐름으로 인해 발열을 일으키는 소자이다. 발열소자(15a)는 여러 종류의 전기적 소자를 포함하며, IPM(Intelligent Power Module)인 것을 포함한다. 소자커버(16)는 발열소자(15a)의 상부와 측부를 덮도록 마련되어, 발열소자(15a)의 발열면적을 넓히고, 발열효율을 향상시키며, 이후 설명하는 방열플레이트(52)와 밀착을 용이하도록 할 수 있다.
소자커버(16)는 발열소자(15a)의 열을 흡수하고, 방열부(50)와 접하도록 마련되어 열을 전달하는 기능을 하며, 열전도성이 높은 금속판 재질로 이루어질 수 있다. 소자커버(16)는 알루미늄으로 이루어진 것을 포함한다.
소자커버(16)는 방열보조판(17)과 지지대(18)를 포함할 수 있다.
방열보조판(17)은 발열소자(15a)의 상면에 접하도록 마련되어 발열소자(15a)로부터 발생하는 열을 흡수 및 방열부(50)로 전달하는 기능을 할 수 있다. 또한 방열보조판(17)의 상하두께를 설계상 조절하여, 방열보조판(17)의 상하면이 각각 방열부(50)의 하면과 열전소자의 상면과 접하도록 마련될 수 있다.
지지대(18)는 방열보조판(17)의 양단에 마련되어, 발열소자(15a)의 두께를 고려하여 방열보조판(17)이 발열소자(15a)를 압박하지 않고 회로기판(12)에 지지될 수 있도록 할 수 있다.
커버(30)는 케이스(20)의 개방면(20a)을 밀폐하는 커버몸체(40)와 커버몸체(40)로부터 연장형성되어 이루어지는 방열부(50)를 포함할 수 있다.
커버몸체(40)는 방열부(50)와 함께 개방면(20a)을 개폐하도록 마련되며, 개방면(20a)을 형성하는 케이스(20)의 일측에 결합되도록 마련될 수 있다.
커버몸체(40)의 외면은 방열효율을 고려하여 커버몸체(40)의 표면적을 넓히도록 요철형상의 요철부(40a)를 포함할 수 있다.
방열부(50)는 발열유닛(14)으로부터 발생하는 열을 흡수하여 커버몸체(40)와 함께 제어장치(1)의 외부로 열을 방출할 수 있도록 마련되는 구성이다.
방열부(50)는 방열을 위해 발열유닛(14)에 밀착하도록 구비되며, 커버몸체(40) 내면의 적어도 일부분이 회로기판(12)을 향해 내측으로 볼록하게 굴곡되고, 그 배면은 인접한 커버몸체(40)의 외면보다 상대적으로 오목하게 굴곡될 수 있다. 또한 커버몸체(40)의 내면이 회로기판(12)을 향해 내측으로 굴곡되는 량(量)과 그 배면의 상대적으로 오목하게 굴곡되는 량은 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 관점에서 볼 때, 방열부(50)는 그 외면이 커버(30)의 외면에 비해 오목하게 형성되는 오목부(55)와, 방열부(50)의 외면에 대응하는 내면이 커버(30)의 내면에 비해 볼록하게 형성되는 볼록부(56)를 포함할 수 있다. 볼록부(56)는 발열유닛(14)의 상면에 밀착하도록 마련될 수 있다. 볼록부(56)는 커버몸체(40)의 내면을 기준으로 소정의 높이(h)를 가지도록 형성된다. 오목부(55)는 커버몸체(40)의 외면을 기준으로 소정의 깊이(d)를 가지도록 형성된다.
방열부(50)는 방열플레이트(52)와 지지부(54)를 포함할 수 있다.
방열플레이트(52)는 발열유닛(14)의 상면에 접하여 발열유닛(14)의 열을 전달받는 구성으로서, 발열유닛(14)의 상면의 형상과 면적이 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 발열유닛(14)이 사각의 형상으로 구비되는 바, 방열플레이트(52)도 사각의 형상으로 구비되며, 이에 한정되지는 않는다. 방열플레이트(52)를 기준으로 발열유닛(14)측이 볼록부(56)이고, 그 배면이 오목부(55)로 형성된다.
방열플레이트(52)와 발열유닛(14)의 사이에는 상호간의 접촉면적을 넓혀 방열면적을 넓히는 방열시트(57)가 구비될 수 있다. 방열시트(57)는 방열플레이트(52)와 발열유닛(14)에서의 표면을 평평하게 만듦으로서 방열면적을 넓힐 수 있다.
지지부(54)는 방열플레이트(52)와 커버몸체(40)를 연결하는 구성이다. 즉, 커버몸체(40)와 방열플레이트(52)는 이격되어 마련될 수 있고, 지지부(54)는 방열플레이트(52)의 외주부로부터 절곡 연장형성되어 커버몸체(40)와 연결될 수 있다.
지지부(54)의 방열플레이트(52)측은 소정의 제 1 가로폭(WL1)과 제 1 세로폭(WL2)을 가지며, 지지부(54)의 커버몸체(40)측은 소정의 제 2 가로폭(WH1)과 제 2 세로폭(WH2)을 가진다. 이 때, 커버몸체(40)측은 소정의 가로폭(WH1)과 세로폭(WH2)은 방열플레이트(52)측의 가로폭(WL1)과 세로폭(WL2)보다 같거나 크도록 마련될 수 있다. 방열플레이트(52)측의 지지부(54)의 폭(WL1,WL2)보다 커버몸체(40)측 지지부(54)의 폭(WH1,WH2)이 같거나 크도록 마련되어 그 내부를 유동하는 공기가 정체되지 않고 유동할 수 있도록 함으로서, 방열효율을 증대시킬 수 있다.
다른 관점에서 볼 때, 방열부(50)는 커버몸체(40)로부터 내측으로 돌출되도록 마련되므로, 방열플레이트(52)와 지지부(54)에 의해 방열공간(S)을 형성할 수 있다. 방열공간(S)은 오목부(55)의 깊이인 소정의 깊이(d)를 높이로 가지고, 그 상측은 소정의 제 2 가로폭(WH1), 제 2 세로폭(WH2)를 가지고, 그 하측도 소정의 제 1 가로폭(WL1), 제 1 세로폭(WL2)를 가진다. 제 1 가로폭(WL1), 제 1 세로폭(WL2), 제 2 가로폭(WH1), 제 2 세로폭(WH2)에 대해서는 이후 다시 설명한다.
커버몸체(40)의 상측을 유동하는 공기는 방열부(50)가 형성하는 방열공간(S)의 상측으로 유입될 수 있고(A), 하측을 거쳐 다시 상측으로 유출될 수 있어(B), 공기유동효율을 향상시킴으로서 방열효율을 증대시킬 수 있다.
커버몸체(40), 방열플레이트(52), 지지부(54)는 각각 소정의 두께(t1,t2,t3)를 가지도록 형성된다. 방열플레이트(52)의 두께(t2)는 커버몸체(40)의 두께(t1)와 같거나 큰 두께를 가지도록 마련될 수 있다.
또한 지지부(54)의 두께(t3)는 커버몸체(40)의 두께(t1)와 같거나 큰 두께를 가질 수 있고, 방열플레이트(52)의 두께(t2)와 같거나 작은 두께를 가질 수 있다. 즉 t1=t3=t2를 만족하도록 마련될 수 있다. 이는, 열전도율과 열전달율을 고려하여, 방열플레이트(52)로부터 흡수된 열이 지지부(54)를 거쳐 커버몸체(40)에 빠른 시간에 이동할 수 있도록 할 수 있다. 또한 표면적은 방열플레이트(52), 지지부(54), 커버몸체(40)순으로 크도록 마련되므로, 커버몸체(40)에 이르는 열을 빠른 시간에 외부로 방출할 수 있다.
방열플레이트(52), 커버몸체(40)의 외주면, 지지부(54)는 이에 의해 둘러쌓이는 방열공간(S)을 형성할 수 있다. 자세하게는 방열공간(S)은 하면은 방열플레이트(52), 상면은 커버몸체(40)의 외주면, 측면은 지지부(54)에 의해 둘러쌓이도록 형성될 수 있다.
방열공간(S)은 방열플레이트(52)측에 형성되는 하면의 공간면적보다 커버몸체(40)의 외주면측에 형성되는 상면의 공간면적이 넓도록 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어장치의 사시도, 도 6은 도 5의 B영역 단면사시도이다. 중복되는 구성에 대한 설명은 생략한다.
방열부(50)는 방열공간(S)상에 마련되는 방열핀(58)을 포함할 수 있다.
방열핀(58)은 판형으로 형성되고, 방열공간(S)을 가로지르도록 적어도 하나가 마련될 수 있으며, 방열핀(58)의 단부는 지지부(54)와 방열플레이트(52)에 의해 지지될 수 있다. 방열핀(58)은 방열플레이트(52)측 두께보다 커버몸체(40) 외주면측 두께가 얇게 형성될 수 있다. 방열핀(58)은 동일한 방향으로 적어도 하나가 마련될 수 있고, 격자형상으로 복수개가 겹치도록 마련될 수도 있다.
이하는 상기 구성을 갖는 제어장치(1)의 방열과정에 관하여 설명한다.
발열소자(15a)에 의해 발생되는 열은 발열소자(15a)를 덮는 소자커버(16)에 의해 1차적으로 열이 흡수된다.
소자커버(16)에 의해 흡수된 열은 방열부(50)의 방열플레이트(52)로 열을 전달하게 되고, 방열플레이트(52)는 지지부(54)와 커버몸체(40)에 열을 전달하여 통해 외부의 공기와 열교환을 통해 방열이 된다.
이 과정에서 외부의 공기는 방열플레이트(52)와 지지부(54), 커버몸체(40)의 외면에 의해 형성되는 방열공간(S)으로 유입, 유출되어 방열효과가 증대되도록 할 수 있다.
방열공간(S)은 방열플레이트(52)측인 방열공간(S)의 하부가 커버몸체(40)의 외면측인 방열공간(S)의 상부보다 작게 형성되므로, 외부의 공기가 유출입하는 데 효율적이 되도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터와 리액터 브라켓의 사시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터와 리액터 브라켓의 정면도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 리액터 브라켓이 장착된 단면도이다.
회로기판(12)에는 또 다른 발열소자(15b)가 마련될 수 있다.
발열소자(15b)는 회로기판(12)의 배면에 마련될 수 있다. 발열소자(15b)의 일측에는 발열소자(15b)의 방열을 위해 방열부재(180)가 구비될 수 있다.
방열부재(180)는 회로기판(12)에 지지되거나 별도의 지지부재를 구비하여 지지될 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 방열부재(180)가 케이스(20) 일면에 구비된 방열부재 안착부(22)에 일단이 안착된다.
자세하게는 케이스(20)는 일면에 방열부재(180)가 관통할 수 있도록 방열홀(23)을 포함하여, 방열부재(180)가 발열유닛(14)으로부터 흡수한 열을 외부의 공기와 열교류를 통해 방출할 수 있도록 마련될 수 있다.
방열부재 안착부(22)는 방열홀(23) 외주부로 케이스(20)상에 마련되는 구성으로서, 케이내측에서 케이스(20) 외측으로 단차지게 형성되어 방열부재(180)가 안착될 수 있도록 마련될 수 있다.
방열부재(180)는 열전도성이 높은 금속 재질로 이루어 질 수 있고, 알루미늄인 것을 포함한다. 방열부재(180)는 방열판(182)과, 방열판(182)의 일면에 지지되는 복수의 방열핀(184)을 포함할 수 있다.
방열판(182)은 발열소자(15b)에 접하도록 마련되는 구성으로, 자세하게는 방열판(182)의 배면이 회로기판(12)의 배면에 마련되는 발열소자(15b)의 상면이 접하도록 마련될 수 있다. 방열핀(184)은 방열판(182)에 일면에 마련되어 방열판(182)으로 흡수되는 발열소자(15b)의 열을 방출할 수 있도록 마련된다.
방열핀(184)의 형상은 한정되지 않으나, 본 발명에서는 방열판(182)에 수직하도록 복수개가 마련될 수 있다.
리액터(100)는 위에서 말한 바와 같이 전류의 갑작스런 변화를 방지하기 위해 마련되며, 권선형태로 형성될 수 있다.
리액터(100)는 도너츠 형상으로 둥글게 감아 자계의 누설이 거의 없는 폐루프 구조를 형성될 수 있다. 이를 통해 주변기기나 다른 부품의 오동작 및 손상을 없애고 설치공간을 대폭 줄일 수 있게 된다.
리액터 브라켓(110)은 리액터(100)를 지지 및 고정하는 구성으로서, 베이스(120), 체결부재(130), 이격돌기(140), 단자연결부재(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스(120)는 리액터(100)가 안착되는 구성으로서, 본 발명의 실시예에서는 리액터(100)가 폐루프구조로 중공부를 갖는 환의 형상으로 구비되므로, 베이스(120)는 원형의 형상으로 구비될 수 있다.
베이스(120)의 중앙부에는 리액터(100)의 중공부에 대응되어, 베이스(120)로부터 돌출형성되는 안착돌기(122)가 구비되어, 리액터(100)가 이탈하지 않고 고정될 수 있도록 마련될 수 있다. 안착돌기(122)는 리액터(100)를 고정할 수 있는 구성이면 만족하며, 본 발명의 실시예에서는 원통형의 형상으로 마련된다.
베이스(120)는 그 외주부에 원주방향으로 적어도 일부가 상향절곡형성된 안착플랜지(124)를 포함할 수 있다. 안착플랜지(124)는 베이스(120)에 안착되는 리액터(100)의 외주부를 가이드할 수 있다.
체결부재(130)는 베이스(120)의 단부에 배치되어, 베이스(120)와 방열부재(180)가 결합될 수 있도록 마련되는 구성이다.
체결부재(130)는 방열부재(180)와 결합하는 체결볼트(136)가 지날 수 있도록 마련되는 중공부의 체결공(132a)이 형성된 체결구(132)를 포함할 수 있다. 자세하게는 체결볼트(136)는 체결공(132a)과 회로기판(12)의 관통공(12a)을 지나, 회로기판(12)의 배면에 마련되는 방열부재(180)의 결합공(183)과 결합하게 된다.
체결구(132)의 단부에는 적어도 일부가 발열소자(15b)의 타측면 즉, 발열소자(15b)의 회로기판(12)과 마주하는 면을 지지할 수 있도록 지지면(134)이 마련될 수 있다. 자세하게는 체결구(132)는 회로기판(12)을 관통하도록 마련되어, 회로기판(12)의 일측에서는 베이스(120)를 지지하고, 타측에서는 지지면(134)에 의해 발열소자(15b)의 회로기판(12)과 마주하는 면을 지지할 수 있도록 마련될 수 있다.
지지면(134)은 발열소자(15b)의 타측면 즉, 발열소자(15b)의 회로기판(12)과 마주하는 면을 지지하고, 체결볼트(136)로 체결구(132)를 방열부재(180)에 체결함으로서, 발열소자(15b)와 방열부재(180)를 밀착시키도록 할 수 있다.
체결부재(130)는 리액터(100)의 견고한 지지를 위해 적어도 하나가 마련될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 베이스(120)의 양단부에 한 쌍이 마련된다.
이격돌기(140)는 베이스(120)와 회로기판(12)을 이격시키도록 마련된다.
이격돌기(140)는 리액터(100)와 회로기판(12)의 절연거리를 확보하기 위해, 베이스(120)와 회로기판(12)과 제 1 거리(L) 이격되도록 마련된다. 이격돌기(140)는 형상에 한정하지 않고 상호간 이격시킬 수 있는 구성이면 만족한다. 본 발명의 실시예에서는 원뿔대의 형상으로 베이스(120)의 하면 즉, 베이스(120)에서 회로기판(12)과 마주하는 면측에 베이스(120)로부터 돌출연장형성되도록 마련될 수 있다.
이격돌기(140)는 베이스(120)의 중심보다 외주부에 가깝도록 마련될 수 있다. 자세하게는 단자연결부재(150)측으로 치우쳐지도록 마련될 수 있다. 이격돌기(140)는 리액터 브라켓(110)이 회로기판(12)상에서 중심을 잃고 쓰러지는 경우가 발생하더라도 아래에서 설명하는 단자연결핀(152)이 회로기판(12)에 접하는 것을 방지하기 위해서, 리액터 브라켓(110)을 지지하는 기능을 할 수도 있다.
단자연결부재(150)는 베이스(120)의 외주부 일측에 마련되며, 체결부재(130)와 원주방향으로 이격되어 마련된다. 단자연결부재(150)는 리액터(100)의 단자선(101)이 연결되어, 외부의 전원과 연결시켜 전원을 전달하는 역할을 한다.
단자연결부재(150)에는 이를 관통하는 전도성 재질로 이루어진 단자연결핀(152)이 구비될 수 있다. 단자부(101)는 단자연결핀(152) 일측에 결합되고, 외부의 전원은 타측에 결합되어 전원이 공급될 수 있다.
자세하게는 단자연결핀(152)은 단자연결부재(150)의 상하를 관통하도록 마련되며, 리액터(100)의 단자부(101)는 단자연결부재(150)의 하측으로 관통된 단자연결핀(152)에 연결 될 수 있다. 또한 외부의 전원은 단자연결부재(150)의 상측으로 관통된 단자연결핀(152)에 연결 될 수 있다.
베이스(120)에는 단자선(101)이 단자연결핀(152)에 용이하게 연결될 수 있도록 단자선가이드(125)가 마련될 수 있다. 단자선가이드(125)는 안착플랜지(124)보다 상대적으로 낮게 마련되어 단자선(101)이 지날 수 있도록 단자선(101)을 가이드한다.
이하는 상기 구성을 갖는 제어장치(1)의 리액터 장착과정에 관하여 설명한다.
회로기판(12)에 실장되는 발열소자(15b)는 방열을 위해 일측에 방열부재(180)와 접하도록 마련된다.
리액터(100)는 발열소자(15b)가 실장되는 회로기판(12)의 일면에 대해 그 배면에 구비되며, 리액터 브라켓(110)에 안착되도록 구비된다.
리액터 브라켓(110)의 베이스(120)에는 리액터(100)가 안착되고, 리액터 브라켓(110)의 체결부재(130)는 방열부재(180)에 결합이 된다.
자세하게는 체결부재(130)의 단부의 일면은 발열소자(15b)의 회로기판(12)측면을 지지하고, 체결볼트(136)는 체결구(132)의 중공부인 체결공(132a)과 회로기판(12)의 관통공(12a)을 지나 방열부재(180)의 결합공(183)에 결합이 되어, 리액터 브라켓(110)과 발열소자(15b), 방열부재(180)를 밀착 및 고정시킬 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
1 : 제어장치 10 : 케이스 모듈
12 : 회로기판 12a : 관통공
14 : 발열유닛 15a, 15b : 발열소자
16 : 소자커버 17 : 방열보조판
18 : 지지대 20 : 케이스
20a : 개방면 30 : 커버
40 : 커버몸체 40a : 요철부
50 : 방열부 52 : 방열플레이트
54 : 지지부 55 : 오목부
56 : 볼록부 58 : 방열핀
100 : 리액터 101 : 단자부
110 : 리액터 브라켓 120 : 베이스
122 : 안착돌기 124 : 안착플랜지
130 : 체결부재 132 : 체결구
132a : 체결공 134 : 지지면
136 : 체결볼트 140 : 이격돌기
150 : 단자연결부재 152 : 단자연결핀
WH1 : 제 1 가로폭 WH2 : 제 1 세로폭
WL1 : 제 2 가로폭 WL2 : 제 2 세로폭
d : 깊이 h : 높이
t1 : 커버몸체의 두께 t2 : 방열플레이트의 두께
t3 : 지지부의 두께 L : 제 1 거리

Claims (22)

  1. 적어도 하나의 개방면을 갖는 케이스;
    상기 개방면을 개폐하는 커버; 및
    상기 케이스 내부에 마련되고, 발열유닛이 배치된 회로기판;을 포함하고,
    상기 커버는,
    커버몸체; 및
    방열을 위해 상기 발열유닛에 밀착하도록 상기 커버몸체 내면의 적어도 일부분이 상기 회로기판을 향해 내측으로 볼록하게 굴곡되는 방열부로서, 상기 발열유닛의 상면에 밀착하는 방열플레이트와, 상기 방열플레이트의 외주부로부터 절곡되어 상기 커버몸체와 연결되는 지지부를 포함하는 방열부;를 포함하고,
    상기 방열부는 상기 방열플레이트, 상기 지지부, 상기 커버몸체의 외면으로 이루어지는 방열공간을 가로지르고, 상기 지지부와 상기 방열플레이트에 지지되는 방열핀을 포함하고,
    상기 지지부의 두께(t3), 상기 커버몸체의 두께(t1) 및 상기 방열플레이트의 두께(t2)는 t1<t3≤t2를 만족하며,
    상기 방열핀은 상기 방열플레이트측 두께보다 상기 커버몸체 외주면측 두께가 얇게 형성되며,
    상기 커버몸체의 두께(t1)는 상기 방열플레이트의 두께(t2) 보다 작은 것을 특징으로 하는 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부의 배면은 인접한 상기 커버몸체의 외면보다 상대적으로 오목하게 굴곡되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 커버몸체의 내면이 상기 회로기판을 향해 내측으로 굴곡되는 량(量)과 상기 커버몸체의 배면의 상대적으로 오목하게 굴곡되는 량은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 제어장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열플레이트는 상기 발열유닛의 상면 전부에 밀착되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열플레이트측에 마련되는 상기 지지부는 제 1 가로폭과 제 1 세로폭을 가지고, 상기 커버몸체측에 마련되는 상기 지지부는 제 2 가로폭과 제 2 세로폭을 가질 때, 상기 제 1 가로폭과 상기 제 1 세로폭은 각각 제 2 가로폭과 제 2 세로폭보다 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 상기 발열유닛과 접하는 일측에는 방열면적을 넓히는 방열시트가 구비되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열플레이트와 상기 발열유닛의 상단은 사각형상으로 마련되는 것을 포함하는 제어장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 발열유닛은,
    상기 회로기판에 배치되는 발열소자; 및
    상기 발열소자를 감싸고, 그 내측과 외측이 각각 상기 발열소자와 상기 방열부에 접하도록 마련되는 소자커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 발열소자는 IPM(Intelligent Power Module)인 것을 포함하는 제어장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버는 알루미늄의 재질인 것을 포함하는 제어장치.
  17. 개방면이 형성된 케이스;
    상기 케이스 내부에 마련되어, 발열유닛을 갖는 회로기판; 및
    커버몸체와, 상기 커버몸체로부터 상기 커버몸체의 내면인 상기 회로기판측으로 돌출 연장형성된 방열부를 갖고, 상기 개방면을 개폐하는 커버;를 포함하고,
    상기 방열부는,
    상기 발열유닛의 상면에 밀착되는 방열플레이트; 및
    상기 방열플레이트의 외주부로부터 절곡되고, 상기 방열플레이트로부터 연장형성되어 상기 커버몸체와 연결되는 지지부;
    상기 방열플레이트, 상기 지지부, 상기 커버몸체의 외면으로 이루어지는 방열공간을 가로지르고, 상기 지지부와 상기 방열플레이트에 지지되는 방열핀을 포함하고,
    상기 지지부의 두께(t3), 상기 커버몸체의 두께(t1) 및 상기 방열플레이트의 두께(t2)는 t1<t3≤t2를 만족하며,
    상기 방열핀은 상기 방열플레이트측 두께보다 상기 커버몸체 외주면측 두께가 얇게 형성되며,
    상기 커버몸체의 두께(t1)는 상기 방열플레이트의 두께(t2) 보다 작은 것을 특징으로 하는 제어장치.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 방열공간은,
    하면은 상기 방열플레이트로, 상면은 상기 커버몸체의 외주면으로, 측면은 상기 지지부로 각각 둘러쌓이도록 이루어지고,
    상기 방열플레이트측보다 상기 커버몸체의 외주면측이 넓은 것을 포함하는 제어장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 방열플레이트의 상기 발열유닛과 접하는 일측에는 접촉면적을 넓히는 방열시트가 구비되는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 발열유닛은,
    상기 회로기판에 배치되는 발열소자; 및
    상기 발열소자를 감싸고, 그 내측과 외측이 각각 상기 발열소자와 상기 방열부에 접하도록 마련되는 소자커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어장치.
  22. 삭제
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