KR102361530B1 - 캐패시터 직접냉각방식의 인버터 - Google Patents
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Abstract
캐패시터 직접냉각 방식의 인버터를 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 냉각수의 기밀 유지를 위한 링형 커버부와, 링형 커버부에 인서트 사출로 결합되며 상부가 개방된 외장케이스를 갖는 DC 캐패시터; 링형 커버부 위에 지지되도록 DC 캐패시터의 상부에 배치되는 단자블록부; 링형 커버부의 저면에 결합되고, 외장케이스가 수직방향으로 관통하는 챔버를 구비한 열교환하우징; DC 캐패시터의 저부 및 열교환하우징의 저부를 감싸는 하부커버부; 열교환하우징의 외측부에 설치되어 면접촉하는 다수의 파워모듈; 하부커버부의 저면에 배치되고, 파워모듈과 접속되어 있는 인쇄회로기판부를 포함하되, 챔버 및 냉각 장치의 사이에서 유동하는 냉각수를 통한 열교환에 의해서 파워모듈 및 DC 캐패시터가 냉각되고, 외장케이스 및 열교환하우징은 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 냉각수의 기밀 유지를 위한 링형 커버부와, 링형 커버부에 인서트 사출로 결합되며 상부가 개방된 외장케이스를 갖는 DC 캐패시터; 링형 커버부 위에 지지되도록 DC 캐패시터의 상부에 배치되는 단자블록부; 링형 커버부의 저면에 결합되고, 외장케이스가 수직방향으로 관통하는 챔버를 구비한 열교환하우징; DC 캐패시터의 저부 및 열교환하우징의 저부를 감싸는 하부커버부; 열교환하우징의 외측부에 설치되어 면접촉하는 다수의 파워모듈; 하부커버부의 저면에 배치되고, 파워모듈과 접속되어 있는 인쇄회로기판부를 포함하되, 챔버 및 냉각 장치의 사이에서 유동하는 냉각수를 통한 열교환에 의해서 파워모듈 및 DC 캐패시터가 냉각되고, 외장케이스 및 열교환하우징은 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터를 제공한다.
Description
본 개시는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기차의 모터제어장치인 인버터의 파워모듈과 DC(Direct Current) 캐패시터(capacitor)를 동시에 냉각시키는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
근래 들어, 전기동력 자동차 또는 자동차에 적용되는 인버터는 소형화, 경량화를 구현하기 위해 다양한 기술이 접목되고 있다.
특히 인버터의 개발에서는 각종 내부 부품의 방열구조를 실현하여 인버터의 내구성 확보가 요구된다.
인버터의 내구성에 직접적인 영향을 미치는 DC 캐패시터의 경우, 온도와 내구성이 직결되기 때문에 공냉식 혹은 수냉식 냉각방식을 적용하여 DC 캐패시터의 온도를 관리하고 있으며, 상황에 따라 냉각을 하지 않고 캐패시터 용량을 키워 대응하기도 한다.
종래 기술에 따른 DC 캐패시터 간접냉각방식을 적용한 인버터에서는, DC 캐패시터를 인버터 케이스 내에 탑재하고 있고, DC 캐패시터가 안착된 케이스의 반대쪽에는 냉각 장치가 구비된다.
냉각 장치는 자연 공냉 방식 또는 냉각수 순환 방식이 사용되고 있다. 두 방식 모두 열이 케이스를 거쳐서 전달되기 때문에 간접냉각방식에 해당한다.
종래 기술에서는 DC 캐패시터의 냉각을 위해서, 캐패시터가 케이스와 밀착되는 구조를 가지고 있지만, 이 때문에 전체적으로 인버터의 케이스 사이즈가 커지게 되는 단점이 있다. 예컨대, 파워모듈 및 DC 캐패시터들은 적층형 패키지 방식으로서, 케이스의 내부에 차례로 적층 및 안착되기 때문에, 파워모듈 및 DC 캐패시터를 동시에 냉각시키기 위해서는 케이스의 냉각유로가 파워모듈 및 DC 캐패시터의 단면적 이상의 면적이 확보되어야 하므로, 그로 인하여 케이스 사이즈가 증대되게 된다.
또한, DC 캐패시터의 커버는 전기적 절연을 위해 플라스틱수지 재질을 적용하고 이러한 재질은 열저항이 높아 열전도성이 떨어지고 따라서 냉각 효과를 저해하게 된다.
냉각 효과가 떨어질수록 DC 캐패시터의 내구성은 떨어지며 인버터의 사용내구연한을 줄이게 되는 요소가 된다.
또한, 간접냉각방식의 경우, 통전 시 허용범위 온도 마진이 직접냉각방식에 비해 작기 때문에, 온도 마진을 높게 설계해야 하며, 따라서 인버터의 전체 사이즈도 커지게 되는 문제점을 안고 있다.
본 개시의 목적은, 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 파워모듈과 DC 캐패시터를 동시에 냉각시키는 구조를 채용하면서도 적층형 패키지 방식에 비하여 상대적으로 작은 체적을 갖도록 구성될 수 있고, 입체 냉각 효과를 발휘할 수 있는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터를 제공하는 데 있다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 냉각수의 기밀 유지를 위한 링형 커버부와, 링형 커버부에 인서트 사출로 결합되며 상부가 개방된 외장케이스를 갖는 DC 캐패시터; 링형 커버부 위에 지지되도록 DC 캐패시터의 상부에 배치되는 단자블록부; 링형 커버부의 저면에 결합되고, 외장케이스가 수직방향으로 관통하는 챔버를 구비한 열교환하우징; DC 캐패시터의 저부 및 열교환하우징의 저부를 감싸는 하부커버부; 열교환하우징의 외측부에 설치되어 면접촉하는 다수의 파워모듈; 하부커버부의 저면에 배치되고, 파워모듈과 접속되어 있는 인쇄회로기판부를 포함하되, 챔버 및 냉각 장치의 사이에서 유동하는 냉각수를 통한 열교환에 의해서 파워모듈 및 DC 캐패시터가 냉각되고, 외장케이스 및 열교환하우징은 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터를 제공한다.
본 개시에 의한 캐패시터 직접냉각방식의 인버터는, 사각 링형 단면을 갖는 열교환하우징의 내부에 DC 캐패시터를 삽입하고, 열교환하우징의 외부에 파워모듈을 결합함으로써, 파워모듈과 DC 캐패시터를 동시에 냉각시키면서 냉각유로 사이즈를 최소화할 수 있으므로, 소형화 인버터의 구현이 가능한 장점이 있다.
본 개시에 의한 캐패시터 직접냉각방식의 인버터는, DC 캐패시터의 저면 및 측면이 금속 재질 또는 알루미늄합금 재질로 이루어진 외장케이스로 구성되어 있어서, 열교환하우징의 냉열이 효율적으로 DC 캐패시터로 전달될 수 있으므로, 플라스틱재질에 비하여 열저항이 상대적으로 낮고, 열전도성이 상대적으로 높아서 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 개시에 의한 캐패시터 직접냉각방식의 인버터는, 열교환하우징의 내부의 냉각수가 외장케이스로 구성된 DC 캐패시터의 저면 및 측면에 직접 접촉하는 직접냉각방식을 구현함으로써, 간접냉각방식 대비 30% 수준의 열저항 용량 저감이 가능하며, 이와 함께 제조 원가를 줄일 수 있고, DC 캐패시터 사이즈를 기존 간접냉각방식에 비해 상대적으로 줄일 수 있고, 인버터 출력 밀도를 향상시킬 수 있고, 인버터의 발열소자인 DC 캐패시터 또는 파워모듈의 수명을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 캐패시터 직접냉각방식의 인버터의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 캐패시터 직접냉각방식의 인버터의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 DC 캐패시터의 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 DC 캐패시터와 열교환하우징의 결합되어 있는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 캐패시터 직접냉각방식의 인버터의 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 DC 캐패시터의 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 DC 캐패시터와 열교환하우징의 결합되어 있는 사시도.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 캐패시터 직접냉각방식의 인버터의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예는 DC(Direct Current) 캐패시터(100), 단자블록부(terminal block unit, 200), 열교환하우징(heat exchange housing, 300), 하부커버부(lower cover unit, 400), 파워모듈(power module, 500), 인쇄회로기판부(printed circuit board, 600)를 포함하여, 열교환하우징(300)의 챔버 및 냉각 장치(미도시)의 사이에서 유동하는 냉각수를 통한 열교환에 의해서 파워모듈(500) 및 DC 캐패시터(100)가 냉각되도록 구성되어 있다.
DC 캐패시터(100)는 냉각수와의 직접냉각방식의 열교환을 할 수 있고, 이때 충분한 온도 관리가 이루어짐으로써, 온도 관리 차원에서 캐패시터 용량이 커지게 되는 문제점을 해결하는 것에 비하여 상대적으로 캐패시터 용량을 저감시킴으로써, 전체 인버터에 대한 경량화가 가능해질 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 캐패시터 직접냉각방식의 인버터의 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, DC 캐패시터(100)는 냉각수의 기밀 유지를 위한 링형 커버부(110)와, 링형 커버부(110)에 인서트 사출로 결합되며 상부가 개방된 외장케이스(120)를 갖는다.
외장케이스(120)는 금속 재질 또는 알루미늄합금 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질에 비하여 상대적으로 높은 열전도성을 갖는 재질로 제작될 수 있다.
링형 커버부(110)는 외장케이스(120)에 비하여 이형 재질로 이루어진다. 예컨대, 링형 커버부(110)는 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide, PPS)와 같이, 용융점 온도 300 ℃에서 녹지 않고 난연성이면서도 뛰어난 고내열성을 갖는 엔지니어링 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
링형 커버부(110)는 열교환하우징(300)의 상부에 결합(예: 융착)되어서, 열교환하우징의 상부 개방 부위를 폐쇄시키는 커버 역할과, 각종 단자류의 지지대 역할 및, 단자블록부(200)의 지지대 역할을 수행한다.
단자블록부(200)는 링형 커버부(110) 위에 지지되도록 DC 캐패시터(100)의 상부에 배치된다.
열교환하우징(300)은 사각 링형 단면을 갖는다. 열교환하우징(300)은 링형 커버부(110)의 저면에 결합되고, 외장케이스(120)가 수직방향으로 삽입 또는 관통하는 챔버(310)를 구비한다.
챔버(310)는 DC 캐패시터(100)의 외장케이스(120)를 관통시킬 수 있도록 수직방향을 기준으로 챔버(310)의 상부 및 저부가 개방되어 있다.
열교환하우징(300)은 DC 캐패시터(100)의 외장케이스(120)가 사각 링형 단면의 안쪽에 위치한 챔버(310)에 끼워졌을 때 냉각수가 유동하는 냉각유로를 형성하게 된다.
즉, 냉각수가 유동하는 냉각유로는 DC 캐패시터(100)의 외장케이스(120)의 둘레를 따라 형성되기 때문에, 냉각유로 사이즈를 최소화할 수 있고, 이를 통해서 소형화된 인버터의 구현이 가능해질 수 있다.
이런 챔버(310)는 외장케이스(120)와 챔버(310)의 내측면 사이에 냉각수가 채워질 수 있을 정도의 체적을 가지고 있다.
챔버(310)의 외측벽은 열교환하우징(300)에 의해 이격된 상태로 감싸지고, 챔버(310)의 천장은 DC 캐패시터(100)의 링형 커버부(110)에 의해 폐쇄되고, 챔버(310)의 바닥은 하부커버부(400)에 의해 폐쇄된다.
챔버(310)에 공급되는 냉각수는 DC 캐패시터(100)의 외장케이스(120)에 직접 접촉하여 직접냉각방식의 열교환을 수행할 수 있다.
열교환하우징(300)도 금속 재질 또는 알루미늄합금 재질로 이루어지거나, 플라스틱 재질에 비하여 상대적으로 높은 열전도성을 갖는 재질이거나, 또는 외장케이스(120)의 재질과 동일한 재질로 이루어져 있다. 이 경우, 외장케이스(120) 및 열교환하우징(300)을 이루는 재질은 90 W/(m*K) 이상의 열전도율을 가질 수 있다.
열교환하우징(300)은 압출 프로파일 제작 방식에 의해 대략 생산이 가능하다.
하부커버부(400)는 DC 캐패시터(100)의 저부(예: 외장케이스(120)의 저측 단부) 및 열교환하우징(300)의 저부를 감싸는 역할을 담당한다.
하부커버부(400)의 상부 테두리는 열교환하우징(300)의 저면 테두리에 융착 또는 접착 방식으로 결합될 수 있다.
하부커버부(400)의 외부 및 내부에는 냉각수 유입 또는 유출을 위한 다수의 유로(미도시)가 형성되어 있어서, 하기에 설명할 열교환하우징(300)의 냉각수 입구 또는 냉각수 출구에 냉각수를 공급 또는 회수시키는 역할도 수행할 수 있다.
파워모듈(500)은 다수개(예: 3개)로 이루어질 수 있다.
각 파워모듈(500)은 트랜스퍼 몰드(transfer mold) 타입의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)일 수 있다.
파워모듈(500)은 열교환하우징(300)의 외측부에 설치되어 열교환하우징(300)의 3개의 측면과 면접촉한다.
파워모듈(500)은 직류를 교류로 전환하도록 전력변환 스위칭소자를 구비한 모듈본체(510)와, 모듈본체(510)의 상부에서 돌출되어 DC 캐패시터(100) 또는 단자블록부(200) 쪽으로 연장 및 절곡된 다수의 모듈단자(520)와, 모듈본체(510)의 저부에서 돌출되어 인쇄회로기판부(600) 쪽으로 연장된 다수의 리드선(530)을 포함할 수 있다. 각 리드선(530)의 끝단은 인쇄회로기판부(600)에 납땜으로 접속될 수 있다.
파워모듈(500)에는 모듈본체(510)의 두께 방향으로 관통되어 있고, 길이 방향으로 이격된 한 쌍의 볼트구멍(540)이 형성되어 있다. 그 볼트구멍(540)에는 설치 볼트가 결합되고, 그 설치 볼트는 열교환하우징(300)의 3개의 측면에 각각 형성된 설치구멍(301)에 각각 결합된다. 그 결과, 파워모듈(500)의 모듈본체(510)의 표면은 열교환하우징(300)의 외표면에 직접 면접촉하여, 열교환이 이루어질 수 있다.
파워모듈(500)의 모듈본체(510)의 표면과 열교환하우징(300)의 외표면의 사이에는 공극(gap)을 없애고 열전도율을 증대시키기 위한 열전도패드 또는 써멀그리스층(thermal grease layer, 550)이 더 개재되어 있을 수 있다.
인쇄회로기판부(600)는 하부커버부(400)의 저면에 배치되고, 파워모듈(500)과 접속되어 있으며, 각종 신호를 처리하거나 송수신하는 역할을 담당한다.
인쇄회로기판부(600)의 테두리 상면에는 부착 구멍(미도시)이 더 형성되고, 그 부착 구멍에 일치된 위치를 기준으로 고정 구멍(미도시)이 하부커버부(400)의 저면에 더 형성된다. 인쇄회로기판부(600)는 부착 구멍, 고정 구멍 및 부착용 볼트(미도시)를 이용하여, 하부커버부(400)의 저면에 고정될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 DC 캐패시터의 사시도이다.
도 3을 참조하면, DC 캐패시터(100)는 링형 커버부(110)의 4개의 코너 위치에 각각 형성된 단차하부(111)와, 단차하부(111)의 사이에서 단차하부(111)의 바닥면보다 높게 돌출된 상면을 갖는 단차상부(112)를 포함한다.
링형 커버부(110)와 외장케이스(120)는 인서트 사출을 통해 서로 합체되면서, 단차하부(111) 및 단차상부(112)가 형성된다.
DC 캐패시터(100)는 외장케이스(120)의 내부의 캐패시터소자(미도시)를 보호하도록 외장케이스(120)에 채워져 있는 에폭시몰드(130)를 포함한다.
DC 캐패시터(100)는 캐패시터소자로부터 연장되고, 에폭시몰드(130)에서 돌출 및 절곡되어서 단차하부(111) 또는 단차상부(112)에 배치되는 파워모듈체결단자(140)들을 포함한다.
파워모듈체결단자(140)는 동일 극성 또는 서로 다른 극성을 가지고 있고, 극성을 일치시켜서 도 2에 도시된 파워모듈(500)의 해당 모듈단자(520)와 접속될 수 있다.
DC 캐패시터(100)는 파워모듈체결단자(140)와 겹치지 않도록, 캐패시터소자로부터 연장되고, 에폭시몰드(130)에서 돌출 및 절곡되어서 단차상부(112)에 배치되는 한 쌍의 입력단자(150)를 포함한다.
파워모듈체결단자(140) 및 입력단자(150)에는 납땜 결합에 사용되도록 단자 두께 방향으로 관통된 결합구(141, 151)가 형성되어 있다.
도 1을 참조하면, 단자블록부(200)는 에폭시몰드(130)의 위에 배치되는 블록몸체(210)와, 그 블록몸체(210)의 4개의 측면에서 각각 일체형으로 돌출되며, 입력단자(150)의 사이 위치 또는 파워모듈체결단자(140)와 겹치지 않는 위치에 해당하는 단차상부(112)의 상면에 지지되는 다리(220)를 포함한다.
다리(220)의 저면은 접착제 또는 융착에 의해 DC 캐패시터(100)의 단차상부(112)의 상면에 결합된다.
또한, 단자블록부(200)는 블록몸체(210)의 상면에서 이격 배치된 상부접촉판(230)을 포함한다.
상부접촉판(230)은 모터(motor, 미도시)와 연결 또는 접촉되는 3상 버스바(bus bar, 232)와, 배터리(미도시)측와 연결 또는 접촉되는 단상 버스바(231)로 이루어져 있다.
단자블록부(200)는 단상 버스바(231)와 통전되어 노이즈를 저감하도록, 단자블록부(200)의 저면, 예컨대 단자블록부(200)의 블록몸체(210)의 저면에 배치되는 Y캡(Y-cap, 240)을 더 포함한다.
Y캡(240)은 단자블록부(200)와 DC 캐패시터(100)의 사이에 개재된다.
단자블록부(200)는 3상 버스바(232) 또는 단상 버스바(231)에 접속되고, 블록몸체(210)의 테두리측 저면에서 돌출 및 절곡되어 수평하게 연장된 다수의 버스바 종단부(250, 251)를 포함한다. 여기서, 일측 버스바 종단부(250)는 DC 캐패시터(100)의 입력단자(150)에 면접촉하고, 타측 버스바 종단부(251)는 파워모듈(500)의 모듈단자(520)에 면접촉하고, 여기서 면접촉하는 부위는 납땜을 통해 서로 결합되어 전기적으로 통전 가능한 상태가 될 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 DC 캐패시터와 열교환하우징의 결합되어 있는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 열교환하우징(300)은 열교환하우징(300)의 코너부(320)의 사이에 형성된 3개의 홈부(330)와, 홈부(330)의 내측면에서 다수로 돌출되어 있는 냉각핀(331)을 포함한다.
즉, 열교환하우징(300)의 챔버(310)는 홈부(330) 및 냉각핀(331)의 형상 또는 구조에 의해서, 단순한 내측면을 같는 구조물에 비해 상대적으로 넓은 열교환 면적을 가질 수 있게 된다.
홈부(330) 및 냉각핀(331) 주변의 공간은 냉각수(W)가 유동하는 냉각유로일 수 있다.
챔버(310)의 내부에는 순환(예: 공급 및 회수) 가능한 냉각수(W)가 채워지고, 그 냉각수(W)는 DC 캐패시터(100)의 외장케이스(120)에 직접 접촉할 수 있다. 더욱 구체적으로 챔버(310) 내부의 냉각수(W)는 외장케이스(120)의 에폭시몰드를 제외한 모든 표면(예: 4개의 측면 및 저면)에 직접 접촉하여 직접냉각방식의 열전달 또는 열교환을 수행할 수 있다.
또한, 냉각핀(331)이 없는 열교환하우징(300)의 측벽부(340)에는 냉각수출구(341) 및 배출통로가 형성되어 있다. 냉각수출구(341)는 앞서 언급한 하부커버부(400)의 냉각수 유출을 위한 유로(410)에 연결된다.
냉각수출구(341)의 반대쪽 배출통로의 끝단은 챔버(310)의 내부 공간에 연결된다.
또한, 냉각수(W)는 하부커버부(400)의 냉각수 유입을 위한 유로(420)를 통해서, 각 냉각핀(331)이 위치한 곳을 통해 챔버(310)의 내부로 유입될 수 있다.
또한, 냉각수출구(341)와 관련하여, 챔버(310)와 관통하게 형성된 배출통로의 입구(342)는 측벽부(340)의 내측면에 형성되어 있다.
따라서, 유입된 냉각수(W)는 DC 캐패시터(100) 또는 파워모듈과의 열교환을 수행하고, 이후 배출통로의 입구(342), 냉각수출구(341) 및 하부커버부(400)의 냉각수 유출을 위한 유로(410)를 경유하여 냉각 장치(미도시) 쪽으로 회수될 수 있다.
아울러, 냉각수출구(341)에 연결된 배관라인(미도시)과의 간섭을 피하거나, 배관라인의 진입로를 확보하거나, 소켓 연결용 전선의 진입공간을 확보하기 위하여, 도 1에 도시된 인쇄회로기판부(600)의 측변에는 장공 형태의 홈부(610)가 더 마련되어 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: DC 캐패시터 200: 단자블록부
300: 열교환하우징 400: 하부커버부
500: 파워모듈 600: 인쇄회로기판부
300: 열교환하우징 400: 하부커버부
500: 파워모듈 600: 인쇄회로기판부
Claims (4)
- 냉각수의 기밀 유지를 위한 링형 커버부(ring-type cover portion)와, 상기 링형 커버부에 인서트 사출(insert injection)로 결합되며 상부가 개방된 외장케이스를 갖는 DC(Direct Current) 캐패시터;
상기 링형 커버부 위에 지지되도록 상기 DC 캐패시터의 상부에 배치되는 단자블록부(terminal block unit);
상기 링형 커버부의 저면에 결합되고, 상기 외장케이스가 수직방향으로 관통하는 챔버를 구비한 열교환하우징(heat exchange housing);
상기 DC 캐패시터의 저부 및 상기 열교환하우징의 저부를 감싸는 하부커버부(lower cover unit);
상기 열교환하우징의 외측부에 설치되어 면접촉하는 다수의 파워모듈(power module);
상기 하부커버부의 저면에 배치되고, 상기 파워모듈과 접속되어 있는 인쇄회로기판부(printed circuit board)를 포함하되,
상기 챔버 및 냉각 장치의 사이에서 유동하는 냉각수를 통한 열교환에 의해서 상기 파워모듈 및 상기 DC 캐패시터가 냉각되고,
상기 외장케이스 및 상기 열교환하우징은 금속 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터. - 제1항에 있어서,
상기 챔버 및 상기 냉각 장치의 사이에서 유동하는 냉각수는 상기 외장케이스 및 상기 열교환하우징과 직접 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터. - 제2항에 있어서,
상기 외장케이스가 상기 챔버를 관통한 상태에서, 상기 외장케이스와 상기 열교환하우징 사이의 공간에 냉각유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터. - 제1항에 있어서,
상기 외장케이스 및 상기 열교환하우징을 이루는 재질은 90 W/(m*K) 이상의 열전도율을 가지는 것을 특징으로 하는 캐패시터 직접냉각방식의 인버터.
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