KR102466556B1 - 방수형 전원장치 및 이의 방수방법 - Google Patents

방수형 전원장치 및 이의 방수방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 방수형 전원장치에 있어서, 병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 전단에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20); 상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53); 상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57); 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 후단에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30); 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56); 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58); 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55); 상기 방수형 전원장치의 측면에 배치된 측면 가스켓(203); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩하는 제1 몰딩처리(150-1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측에 수지로 몰딩하는 제2 몰딩처리(150-2); 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측에 수지로 몰딩하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하는 방수형 전원장치를 제안한다.

Description

방수형 전원장치 및 이의 방수방법{Waterproof power supply and waterproofing method thereof}
본 발명은 습기가 침투하지 못하도록 3단으로 방수처리 및 방수형 케이블 및 방수 단자를 사용하여 실외 또는 습기가 많은 환경에서 사용하는 방수형 전원장치 및 이의 방수방법을 제안하고자 한다. 일반적인 전원장치에서 스위칭 소자에서 발생하는 열 방출을 위한 가장 일방적인 방법은 팬(Fan)을 사용하는 것이다. 하지만, 전원장치에서 팬(Fan)의 사용은 전원장치 내부로 습기 또는 먼지가 공급되는 문제점이 있으며 무엇보다 상기 전원장치의 수명을 저감시키는 단점을 가진다. 따라서 본 발명은 전원장치에서 팬(Fan)을 제거한 방수형 전원장치 및 이의 방수방법에 관한 것이다.
전기에너지를 바탕으로 전력을 변환시켜서 다른 레벨(Level)의 직류(DC) 또는 교류(AC)로 변환시키는 전원장치에서 그 수명에 가장 크게 영향을 끼치는 것은 습기의 침투를 차단시키는 방수(防水)이다. 특히 최근 미세먼지, 황사 및 대기오염으로 인한 산성비 등은 전원장치에서 방열(放熱)을 위하여 만든 팬(Fan)이 전원장치 내부의 전력용 반도체 소자를 냉각시키는데 공기만이 아니라 습기의 침투로 인하여 전원장치의 커패시터 및 각종 소자의 부식, 누전(漏電)이 발생하고 전원장치의 고장을 발생시키는 주된 원인이 되고 있다.
관련된 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-0865891호, 공고일 2008. 10. 29. (이하, [특허문헌1]이라 함) 전자부품 몰딩장치 및 몰딩방법을 제안하였다. 상기 [특허문헌1]은 전자부품을 몰딩 재료로 몰딩하기 위한 금형을 포함하는 본체; 센서부; 몰딩 재료 공급부; 푸셔부; 전자부품을 승강 및 180도로 회전시켜 상기 푸셔부에 전달하는 엘리베이터로 구성되는 것을 특징으로 하며, 전자부품을 몰딩시키는 장치를 공개하였다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1489551호, 공고일 2015. 02. 03.(이하 [특허문헌2]라 함)에서는 산소 원자, 탄소 원자 및 규소 원자를 포함하는 재료로 형성되는 가스 배리어층을 포함하는 성형체를 제안하고, 상기 성형체를 포함하는 전자디바이스 부재를 제시하였다. 무엇보다 이러한 성형체를 통하여 수증기 투과율이 매우 우수한 전자디바이스를 제작하는 것에 대하여 공개하였다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-1407116호, 공고일 2014. 06. 13.(이하 [특허문헌3]이라 함)에서는 오버몰딩을 이용한 차량의 전자 제어 장치 및 그 제조 방법을 제시하였다. 특히 자동차 각 부분을 전기적으로 제어하는 전자 제어 기판 및 전자 제어 요소; 방열 핀; 전자 제어 요소와 결합된 커넥터; 상기 방열 핀이 부착된 전자 제어 요소를 몰드용 레진으로 오버몰딩하되, 상기 전자 제어 기판의 타면 부분에 부착되는 방열 핀 일부를 노출시켜 오버몰딩하는 오버몰드 하우징을 포함하는 전자 제어 장치를 기술적 특징으로 한다. 이를 통하여 차량의 전자 제어 장치에서 방수 기능이 우수한 효과가 있다.
상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]은 전자부품을 몰딩을 통하여 방수(防水)를 하는 특징이 있다. 하지만, 전원장치에서 주로 고장이 발생하는 부분의 교체 및 수리가 용이한 방수형 전원장치 및 이의 방수방법을 제시하지 못했다는 한계점이 있다.
특허문헌1 : 대한민국 등록특허공보 제10-0865891호, 공고일 2008. 10. 29. 특허문헌2 : 대한민국 등록특허공보 제10-1489551호, 공고일 2015. 02. 03. 특허문헌3 : 대한민국 등록특허공보 제10-1407116호, 공고일 2014. 06. 13.
본 발명은 단순하게 방수형 전원장치가 아니며, 첫째, 병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103) 또는 제1,2 및 3 수직형 컨버터(301 내지 303)를 몰딩(molding)하는 제1차 방수처리, 둘째, 입력단 필터부(20)를 몰딩(molding)하는 제2차 방수처리; 셋째, 주제어부(30) 및 출력단 릴레이부(40)를 몰딩(molding)하는 제3차 방수처리; 넷째, 방수단자(51,54,55) 및 방수케이블을 사용한 제4차 방수처리의 총 제1 내지 4차의 총 4단계 방수처리를 하는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 방수형 전원장치에서 가장 고장이 많이 발생하는 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103) 또는 제1,2 및 3 수직형 컨버터(301 내지 303)를 완전히 밀봉 방식으로 몰딩(molding)하여 고장 시 원활한 수리 및 교체가 가능하고, 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103) 또는 상기 제1,2 및 3 수직형 컨버터(301 내지 303)의 폭발시 전원장치 외부로 소자 파편이 튀지 않는 방수형 전원장치 및 이의 방수방법을 제안한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르는 방수형 전원장치는, 제1 수평형 컨버터(101); 상기 제1 수평형 컨버터(101)와 병렬로 연결된 제2 수평형 컨버터(102); 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20); 상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53); 상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57); 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51); 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30); 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56); 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58); 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55); 상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203); 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2); 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하거나,
병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20); 상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53); 상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57); 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30); 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56); 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58); 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55); 상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2); 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하거나,
제1 수평형 컨버터(101); 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20); 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40); 상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203); 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2); 상기 출력단 릴레이부(40)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하여, 이루어진다.
바람직하게는, 상기 수지는 실리콘 재료인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 수지는 우레탄 재료인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 방수형 전원장치에서 고장이 주로 발생하는 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터를 교체가 용이한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 주제어부(30)는 출력단 릴레이부(40)를 제어하여 상기 방수형 전원장치의 출력 발생여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 주제어부(30)는 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)에서 발생하는 온도 검출을 바탕으로 온도가 일정(一定) 이상으로 상승하는 경우, 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 출력전력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르는 방수형 전원장치를 위한 방수방법은, 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하는 제1 단계(S1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 제2 단계(S2); 상기 출력단 릴레이부(40)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 제3 단계(S3); 상기 방수형 전원장치에서 입력단 방수형 케이블(57)을 연결하는 제4 단계(S4); 상기 방수형 전원장치에서 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 설치하는 제5 단계(S5); 상기 방수형 전원장치에서 출력단 방수형 케이블(58)을 연결하는 제6 단계(S6); 상기 방수형 전원장치에서 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 설치하는 제7 단계(S7)를 포함하거나,
상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하는 제1 단계(S1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 제2 단계(S2); 상기 출력단 릴레이부(40)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 제3 단계(S3)를 포함하여, 이루어진다.
바람직하게는, 상기 수지는 실리콘 재료인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 수지는 우레탄 재료인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 방수형 전원장치에서 고장이 주로 발생하는 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터를 교체가 용이한 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)는 발생하는 온도가 일정(一定) 이상으로 상승하는 경우, 주제어부(30)는 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 출력전력을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 방수형 전원장치 및 이의 방수방법은 첫째, 수평형 또는 수직형 컨버터의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1) 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2), 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 통하여 전원장치에 습기가 침투하지 못하도록 3단계 방수하는 효과가 있으며, 둘째, 고장이 주로 발생하는 상기 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터의 교체가 용이하며, 셋째, 전원장치에 대부분 존재하는 팬(Fan)을 제거하기 때문에 습기 및 먼지의 침투가 없으므로 장수명의 보장이 가능하며, 넷째, 상기 수평형 컨버터 또는 상기 수직형 컨버터의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)함으로 인하여 전원장치의 화재 또는 폭발 시에 상기 전원장치 외부로 소자 파편이 튀지 않는 매우 상승된 효과가 있다.
한편, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.
도 1은 수평형 컨버터가 배치된 방수형 전원장치의 제1 실시예이다.
도 2는 수평형 컨버터가 2층으로 배치된 방수형 전원장치의 제2 실시예이다.
도 3은 수평형 컨버터가 n층으로 배치된 방수형 전원장치의 제3 실시예이다.
도 4는 수직형 컨버터가 n층으로 배치된 방수형 전원장치의 제4 실시예이다.
도 5는 수평형 또는 수직형 컨버터의 몰딩(molding)하는 공정 및 실시 사진이다.
도 6은 수평형 컨버터가 배치된 방수형 전원장치의 실시 사진이다.
도 7은 입력단 및 출력단에서 방수형 케이블 및 방수단자를 설치하는 실시 사진이다.
본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
하지만, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
도 1은 수평형 컨버터가 배치된 방수형 전원장치의 제1 실시예이다.
상기 방수형 전원장치는 제1 수평형 컨버터(101)가 중앙에 배치되며, 상기 제1 수평형 컨버터는 역률개선 컨버터 및 공진형 컨버터가 내부에 배치되어 있다. 무엇보다 수평형 컨버터는 고주파 스위칭을 하는 전력용 반도체가 주로 고장이 발생하는 부분이다. 따라서 본 발명은 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하며, 실제 고장이 발생하는 전원장치에서 수리가 용이하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 수평형 컨버터(101)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20)가 배치된다. 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)가 배치된다. 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30) 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 것을 특징으로 한다.
무엇보다 전원장치에서 주요 고장이 발생하는 부분인 수평형 컨버터는 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)를 하며, 주로 고장이 발생하지 않는 입력단 필터부(20), 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)는 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2,3 몰딩처리(150-3)하는 것을 가장 큰 특징으로 한다.
상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57)을 배치하고, 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 입력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
또한, 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56), 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58), 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 출력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
따라서 본 발명은 이러한 방수처리를 통하여 첫째, 고장이 주로 발생하는 상기 수평형 컨버터의 교체가 용이하며, 둘째, 전원장치에 대부분 존재하는 팬(Fan)을 제거하기 때문에 습기 및 먼지의 침투가 없으므로 장수명의 보장이 가능하며, 셋째, 상기 수평형 컨버터의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)함으로 인하여 전원장치의 화재 또는 폭발 시에 상기 전원장치 외부로 소자 파편이 튀지 않는 향상된 기술적 효과를 나타낼 수 있다.
도 2는 수평형 컨버터가 2층으로 배치된 방수형 전원장치의 제2 실시예이며, 도 3은 수평형 컨버터가 n층으로 배치된 방수형 전원장치의 제3 실시예를 나타낸다.
상기 도 1은 상기 방수형 전원장치는 제1 층 구조의 제1 수평형 컨버터(101)가 중앙에 배치되는 것이 특징이라면, 상기 도 2, 도 3의 경우 제n 층 구조의 수평형 컨버터(101 내지 103)이 배치된 것을 특징으로 한다.
상기 방수형 전원장치는 제1 내지 제2 수평형 컨버터(101 내지 102) 또는 제1 내지 제3 수평형 컨버터(101 내지 103)가 중앙에 배치되며, 상기 수평형 컨버터는 역률개선 컨버터 및 공진형 컨버터가 내부에 배치되어 있다. 무엇보다 수평형 컨버터는 고주파 스위칭을 하는 전력용 반도체가 주로 고장이 발생하는 부분이다. 따라서 본 발명은 상기 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하며, 실제 고장이 발생하는 전원장치에서 수리가 용이하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 수평형 컨버터의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20)가 배치된다. 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수평형 컨버터의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)가 배치된다. 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30) 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 것을 특징으로 한다.
무엇보다 전원장치에서 주요 고장이 발생하는 부분인 수평형 컨버터는 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)를 하며, 주로 고장이 발생하지 않는 입력단 필터부(20), 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)는 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2,3 몰딩처리(150-3)하는 것을 가장 큰 특징으로 한다.
상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57)을 배치하고, 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 입력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
또한, 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56), 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58), 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 출력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
따라서 본 발명은 이러한 방수처리를 통하여 첫째, 고장이 주로 발생하는 상기 수평형 컨버터의 교체가 용이하며, 둘째, 전원장치에 대부분 존재하는 팬(Fan)을 제거하기 때문에 습기 및 먼지의 침투가 없으므로 장수명의 보장이 가능하며, 셋째, 상기 수평형 컨버터의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)함으로 인하여 전원장치의 화재 또는 폭발 시에 상기 전원장치 외부로 소자 파편이 튀지 않는 향상된 기술적 효과를 나타낼 수 있다.
도 4는 수직형 컨버터가 n층으로 배치된 방수형 전원장치의 제4 실시예이다.
상기 도 1 내지 도 3은 수평형 컨버터를 기반으로 하는 방수형 전원장치에 관한 것이며, 도 4는 수직형 컨버터를 기반으로 하는 방수형 전원장치를 제안한다.
도 4의 방수형 전원장치는 제1 내지 제3 수직형 컨버터(301 내지 303)가 중앙에 배치되며, 상기 수직형 컨버터는 역률개선 컨버터 및 공진형 컨버터가 내부에 배치되어 있다. 무엇보다 수직형 컨버터는 고주파 스위칭을 하는 전력용 반도체가 주로 고장이 발생하는 부분이다. 따라서 본 발명은 상기 수직형 컨버터(301 내지 303)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하며, 실제 고장이 발생하는 전원장치에서 수리가 용이하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 수직형 컨버터의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20)가 배치된다. 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직형 컨버터의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)가 배치된다. 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30) 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 것을 특징으로 한다.
무엇보다 전원장치에서 주요 고장이 발생하는 부분인 수직형 컨버터는 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)를 하며, 주로 고장이 발생하지 않는 입력단 필터부(20), 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)는 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2,3 몰딩처리(150-3)하는 것을 가장 큰 특징으로 한다.
상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57)을 배치하고, 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 입력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
또한, 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56), 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58), 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 출력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
따라서 본 발명은 이러한 방수처리를 통하여 첫째, 고장이 주로 발생하는 상기 수직형 컨버터의 교체가 용이하며, 둘째, 전원장치에 대부분 존재하는 팬(Fan)을 제거하기 때문에 습기 및 먼지의 침투가 없으므로 장수명의 보장이 가능하며, 셋째, 상기 수직형 컨버터의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)함으로 인하여 전원장치의 화재 또는 폭발 시에 상기 전원장치 외부로 소자 파편이 튀지 않는 향상된 기술적 효과를 나타낼 수 있다.
도 5는 수평형 또는 수직형 컨버터의 몰딩(molding)하는 공정 및 실시 사진이다. 본 발명에서 제안하는 방수형 전원장치는 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터를 몰딩하는 것을 기술적 특징으로 하며, 챔버(chamber) 속에서 90도 이상의 온도에서 40분 이상 건조(예열)를 시키며, 상기 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터 내부의 습기를 모두 제거하는 것을 기술적 특징으로 한다. 무엇보다, 매우 소량의 습기인 경우라도, 외부 온도가 변화하는 경우, 상기 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터 내부에서 이슬이 맺히는 현상이 있을 수 있으므로 제1 단계는 90도 이상의 챔버 속에서 40분간 건조(예열)를 시키는 단계를 가진다.
제2 단계는 실리콘 재료 또는 우레탄 재료를 사용하는 수지를 상기 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터 내부에 몰딩(molding)하는 단계를 가진다.
제3 단계는 상온(25도)에서 90분 이상 경화시키는 단계를 가진다.
대표적인 실리콘 재료는 점도: 3000[mPa·s], 비중: 1.63인 수지를 사용하는 실리콘 수지를 사용할 수 있다. 또한, 우레탄 재료는 정도: 2200[mPa·s], 비중: 1.03인 수지를 사용하는 우레탄 수지를 사용할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 실리콘 수지 또는 우레탄 수지를 사용하여서 상기 제1 단계: 건조(예열)/ 제2 단계: 몰딩/ 제3 단계: 경화의 총 3단계를 통하여 상기 수평형 컨버터 또는 수직형 컨버터 내부에 몰딩(molding)하는 단계를 가진다.
도 6은 수평형 컨버터가 배치된 방수형 전원장치의 실시 사진이다.
상기 방수형 전원장치는 제1 수평형 컨버터(101)가 중앙에 배치되며, 상기 제1 수평형 컨버터는 역률개선 컨버터 및 공진형 컨버터가 내부에 배치되어 있다. 무엇보다 수평형 컨버터는 고주파 스위칭을 하는 전력용 반도체가 주로 고장이 발생하는 부분이다. 따라서 본 발명은 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하며, 실제 고장이 발생하는 전원장치에서 수리가 용이하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다.
상기 제1 수평형 컨버터(101)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20)가 배치된다. 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 수평형 컨버터(101)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)가 배치된다. 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30) 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 것을 특징으로 한다.
무엇보다 전원장치에서 주요 고장이 발생하는 부분인 수평형 컨버터는 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)를 하며, 주로 고장이 발생하지 않는 입력단 필터부(20), 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)는 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2,3 몰딩처리(150-3)하는 것을 가장 큰 특징으로 한다.
도 7은 입력단 및 출력단에서 방수형 케이블 및 방수단자의 설치하는 실시 사진이다.
상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57)을 배치하고, 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 입력단에 방수를 더욱 강화시킨다.
또한, 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56), 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58), 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 사용함으로 인하여 상기 방수형 전원장치의 출력단에 방수를 더욱 강화시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 방수형 전원장치에 있어서, 병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 전단(前段)에 배치되며, 입력단 전원의 리플을 저감시키는 입력단 필터부(20); 상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53); 상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57); 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30); 상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56); 상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58); 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55); 상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket)(203); 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2); 상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하는 방수형 전원장치를 제안한다.
또한, 본 발명에서는 방수형 전원장치를 위한 방수방법에 있어서, 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하는 제1 단계(S1); 상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 제2 단계(S2); 상기 출력단 릴레이부(40)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 제3 단계(S3); 상기 방수형 전원장치에서 입력단 방수형 케이블(57)을 연결하는 제4 단계(S4); 상기 방수형 전원장치에서 입력단 가스켓(input gasket)(201)에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 설치하는 제5 단계(S5); 상기 방수형 전원장치에서 출력단 방수형 케이블(58)을 연결하는 제6 단계(S6); 상기 방수형 전원장치에서 출력단 가스켓(output gasket)(202)에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 설치하는 제7 단계(S7)를 포함하는 방수형 전원장치를 위한 방수방법을 제안한다.
즉, 이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
20 : 입력단 필터부
30 : 주제어부
40 : 출력단 릴레이부
51 : 입력단 방수단자
52 : 디스플레이
53 : 교류전원 접속부
54 : 출력단 (-)방수단자
55 : 출력단 (+)방수단자
56 : 방수형 전원장치의 출력단자
57 : 입력단 방수형 케이블
58 : 출력단 방수형 케이블
100 : 방수형 전원공급장치
101 : 제1 수평형 컨버터
102 : 제2 수평형 컨버터
103 : 제3 수평형 컨버터
150-1 : 제1 몰딩처리
150-2 : 제2 몰딩처리
150-3 : 제3 몰딩처리
201 : 입력단 가스켓(input gasket)
202 : 출력단 가스켓(output gasket)
203 : 측면 가스켓(side gasket)
301 : 제1 수직형 컨버터
302 : 제2 수직형 컨버터
303 : 제3 수직형 컨버터

Claims (14)

  1. 방수형 전원장치에 있어서,
    제1 수평형 컨버터(101);
    상기 제1 수평형 컨버터(101)와 병렬로 연결된 제2 수평형 컨버터(102);
    상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 전단(前段)에 배치되는 입력단 필터부(20);
    상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53);
    상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57);
    상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51);
    상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30);
    상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56);
    상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58);
    상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55);
    상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203);
    상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1);
    상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2);
    상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하며,
    상기 입력단 필터부(20)는, 상기 입력단 방수형 케이블(57)을 통해 상기 교류전원 접속부(53)로부터 입력되는 교류전원에 포함된 리플을 필터링하여 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)로 공급하는 방수형 전원장치.
  2. 방수형 전원장치에 있어서,
    병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103);
    상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 전단(前段)에 배치되는 입력단 필터부(20);
    상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53);
    상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57);
    상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51);
    상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30);
    상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56);
    상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58);
    상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55);
    상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203);
    상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1);
    상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2);
    상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하며,
    상기 입력단 필터부(20)는, 상기 입력단 방수형 케이블(57)을 통해 상기 교류전원 접속부(53)로부터 입력되는 교류전원에 포함된 리플을 필터링하여 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)로 공급하는 방수형 전원장치.
  3. 방수형 전원장치에 있어서,
    제1 수평형 컨버터(101);
    상기 제1 수평형 컨버터(101)의 전단(前段)에 배치되는 입력단 필터부(20);
    상기 방수형 전원장치에 전원을 공급하기 위한 교류전원 접속부(53);
    상기 입력단 필터부(20)와 교류전원 접속부(53)를 연결하는 입력단 방수형 케이블(57);
    상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51);
    상기 제1 수평형 컨버터(101)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30);
    상기 방수형 전원장치의 출력을 발생하는 방수형 출력단자(56);
    상기 방수형 출력단자(56)와 상기 출력단 릴레이부(40)를 연결하는 출력단 방수형 케이블(58);
    상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55);
    상기 방수형 전원장치의 측면(側面)에 배치된 측면 가스켓(side gasket) 케이스(203);
    상기 제1 수평형 컨버터(101)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1);
    상기 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2);
    상기 출력단 릴레이부(40) 및 주제어부(30)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)를 포함하며,
    상기 입력단 필터부(20)는, 상기 입력단 방수형 케이블(57)을 통해 상기 교류전원 접속부(53)로부터 입력되는 교류전원에 포함된 리플을 필터링하여 상기 제1 수평형 컨버터(101)로 공급하는 방수형 전원장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지는 실리콘 재료인 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지는 우레탄 재료인 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 주제어부(30)는 출력단 릴레이부(40)를 제어하여 상기 방수형 전원장치의 출력 발생여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 주제어부(30)는 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)에서 발생하는 온도 검출을 바탕으로 온도가 일정(一定) 이상으로 상승하는 경우, 상기 제1,2 수평형 컨버터(101,102)의 출력전력을 상승 전의 출력전력보다 낮게 감소시키는 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치.
  9. 방수형 전원장치를 위한 방수방법에 있어서,
    병렬로 연결된 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 케이스 내부를 수지로 몰딩(molding)하는 제1 몰딩처리(150-1)하는 제1 단계(S1);
    상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 전단(前段)에 배치되는 입력단 필터부(20)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제2 몰딩처리(150-2)하는 제2 단계(S2);
    상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)의 후단(後段)에 배치되며, 출력의 발생 여부를 결정하는 출력단 릴레이부(40)의 상측(上側)에 수지로 몰딩(molding)하는 제3 몰딩처리(150-3)하는 제3 단계(S3);
    상기 방수형 전원장치에서 입력단 방수형 케이블(57)을 연결하는 제4 단계(S4);
    상기 방수형 전원장치에서 상기 입력단 방수형 케이블(57)과 입력단 가스켓(input gasket) 케이스(201) 간에 방수를 위한 입력단 방수단자(51)를 설치하는 제5 단계(S5);
    상기 방수형 전원장치에서 출력단 방수형 케이블(58)을 연결하는 제6 단계(S6);
    상기 방수형 전원장치에서 상기 출력단 방수형 케이블(58)과 출력단 가스켓(output gasket) 케이스(202) 간에 방수를 위한 출력단 방수단자(54,55)를 설치하는 제7 단계(S7)를 포함하며,
    상기 입력단 필터부(20)는, 상기 입력단 방수형 케이블(57)을 통해 교류전원 접속부(53)로부터 입력되는 교류전원에 포함된 리플을 필터링하여 상기 제1,2 및 3 수평형 컨버터(101 내지 103)로 공급하는 방수형 전원장치를 위한 방수방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 수지는 실리콘 재료인 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치를 위한 방수방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 수지는 우레탄 재료인 것을 특징으로 하는 방수형 전원장치를 위한 방수방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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