KR102526089B1 - 전력 변환 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전력 변환 장치는, 전면케이스와 후면케이스의 결합에 의하여 내부공간을 가지도록 형성되는 제1하우징과, 상기 제1하우징과 이격되도록 배치되고 내부에 수용공간을 가지는 제2하우징과, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에 배치되며, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징을 연결하는 연결부와, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에 형성되며, 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 각각에서 발생되는 열이 서로 전달되는 것을 방지하는 단열공간을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 높은 열을 발생시키는 전력변환소자와 리액터를 서로 분리하여 수용함으로써, 전력 변환 장치의 온도가 증가되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전력변환소자와 리액터를 전기적으로 연결하는 전선이 통과할 수 있는 관통홀을 통해서 하우징의 내부에 물방울 등이 침투되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전력변환소자에서 발생되는 열과 리액터에서 발생되는 열을 각각 외부로 방출함으로써, 제품의 안전성이 향상된 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 높은 열을 발생시키는 전력변환소자와 리액터를 서로 분리하여 수용함으로써, 전력 변환 장치의 온도가 증가되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전력변환소자와 리액터를 전기적으로 연결하는 전선이 통과할 수 있는 관통홀을 통해서 하우징의 내부에 물방울 등이 침투되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 전력변환소자에서 발생되는 열과 리액터에서 발생되는 열을 각각 외부로 방출함으로써, 제품의 안전성이 향상된 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 전력 변환 장치에 관한 것이다.
에너지 저장 시스템(Energy Storage System)은 발전소에서 발생되어 전력계통으로 공급되는 전력 또는 태양광, 풍력, 수력 등의 재생에너지로부터 발전되는 전력을 배터리 등을 포함하는 저장 시스템에 저장한 후, 전력이 필요한 시기에 선택적, 효율적으로 사용하여 에너지 효율을 높이는 시스템이다.
에너지 저장 시스템을 이용하면 시간대 및 계절별 변동이 큰 전기부하를 평준화시킬 수 있다. 이를 통하여 전반적인 부하율을 향상시킬 수 있다. 그리고, 발전 단가를 낮출 수 있다. 또한, 전력설비증설에 필요한 투자비와 운전비 등을 절감할 수 있다. 또한, 전기요금을 인하하고, 에너지를 절약할 수 있다.
이러한 에너지 저장 시스템은 전력계통, 발전장치, 송배전, 수용가 등과 연계되어 설치되고, 주파수 조정(Frequency Regulation), 재생에너지를 이용한 발전기 출력 안정화, 첨두부하 저감(Peak Shaving), 부하 평준화(Load Leveling), 및 비상 전원 등의 기능으로 사용되고 있다.
에너지 저장 시스템은 저장방식에 따라 크게 물리적 에너지 저장과 화학적 에너지 저장으로 구분된다. 물리적 에너지 저장으로는 양수발전, 압축 공기 저장, 플라이휠 등을 이용한 방법이 있고, 화학적 에너지 저장으로는 리튬 이온 배터리, 납축전지, Nas 전지 등을 이용한 방법이 있다.
따라서, 에너지 저장 시스템은 전력이 필요한 경우 충전된 전력을 방전하여 전력을 공급한다. 이를 통해, 에너지 저장 시스템은 전력을 유동적으로 공급할 수 있도록 한다.
한편, 에너지 저장 시스템은 전기 에너지를 저장할 수 있는 배터리모듈과, 외부로부터 공급되는 전기 에너지를 상기 배터리모듈에 충전할 수 있도록 충전에 적합한 전기 에너지로 변환하거나, 상기 배터리모듈에 저장된 전기 에너지를 수요처에서 요구되는 전기 에너지로 변환할 수 있는 전력 변환 장치(Power Conversion Device)를 포함할 수 있다.
전력 변환 장치는, 예를 들어 태양으로부터 빛을 흡수하여 발생되는 직류(DC) 전력 형태의 전기 에너지를 수요처에서 요구하는 교류(AC) 전력 형태의 전기 에너지로 변환할 수 있다. 그리고, 배터리모듈에 저장된 전기 에너지를 수요처에서 요구하는 교류(AC) 또는 직류(DC) 전력 형태의 전기 에너지로 변환할 수 있다.
즉, 상기 전력 변환 장치는 각각의 수요처에서 요구하는 전기 에너지의 특성을 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 전력변환장치는 전기 에너지의 특성을 변환하는 과정에서 전력변환소자 등에서 많은 열을 방출하기 때문에 전력 변환 장치의 열 방출은 중요한 이슈라 할 수 있다.
일 예로, 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0116742호, “태양광 전력변환장치”가 개시된다.
상기 종래 기술에 따르면, 전력변환장치의 방열을 위하여 리액터를 히트싱크와 접촉시키고, 리액터와 히트싱크 사이에 써멀그리드(Thermal Grease)를 개입하는 구성이 개시되나, 상기 종래 기술에 의하더라도 충분한 방열을 얻는 것에는 한계가 있다.
본 발명은, 열을 발생시키는 복수의 열원을 서로 이격시켜 서로 다른 열원에 의하여 내부온도가 향상되는 것을 방지할 수 있는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
본 발명은, 전선 등이 관통할 수 있는 홀을 통과하여 물방울 등과 같은 이물질이 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명은 방열효율 및 방수효율이 향상될 수 있는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 전력 변환 장치는, 제1하우징과 제2하우징을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1하우징은 전면케이스와 후면케이스의 결합에 의하여 내부공간을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2하우징은 제1하우징과 이격되도록 배치되고, 내부에는 수용공간을 가질 수 있다.
또한, 상기 제1하우징의 내부공간에는 전력을 변환하기 위한 회로기판 및 전력변환소자가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1하우징의 후면케이스에는 상기 전력변환소자에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 방열핀이 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2하우징의 수용공간에는 전력을 변환하기 위한 리액터가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징에는 상기 제1하우징과 상기 제2하우징 각각에 수용되는 부품을 전기적으로 연결하는 전선이 관통할 수 있는 제1관통홀 및 제2관통홀이 각각 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀 각각에는 상기 전선이 배치된 상태에서 상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀을 밀봉하는 실링부가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 서로 이격된 상태에서 연결부에 의하여 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에는 상기 제1하우징과 상기 제2하우징 각각에서 발생되는 열이 서로 전달되는 것을 방지하는 단열공간이 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상대적으로 높은 열을 발생시키는 전력변환소자와 리액터를 서로 분리하여 수용함으로써, 전력 변환 장치의 온도가 증가되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전력변환소자와 리액터를 전기적으로 연결하는 전선이 통과할 수 있는 관통홀을 통해서 하우징의 내부에 물방울 등이 침투되는 것을 방지할 수 있는 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 전력변환소자에서 발생되는 열과 리액터에서 발생되는 열을 각각 외부로 방출함으로써, 제품의 안전성이 향상된 전력 변환 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 전방 사시도.
도 2는 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 후방 사시도.
도 3은 도 2의 A-A영역을 절개한 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 분해 사시도.
도 5는 본 실시예에 따른 리액터하우징의 분해 사시도.
도 6은 도 2의 B-B영역을 절개한 단면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 후방 사시도.
도 3은 도 2의 A-A영역을 절개한 단면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 분해 사시도.
도 5는 본 실시예에 따른 리액터하우징의 분해 사시도.
도 6은 도 2의 B-B영역을 절개한 단면도이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 구현할 수 있을 것이다. 그러나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 수 있다.
또한, 첨부되는 도면은 같은 실시예 임에도 불구하고, 발명 사상이 훼손되지 않는 범위 내에서, 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위하여, 미세한 부분의 표현에 있어서는 도면별로 서로 다르게 표현되거나, 도면에 따라서 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 전방 사시도이고, 도 2는 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 후방 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전력 변환 장치(1)는 몸체를 형성하는 하우징(10)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(10)의 내부에는 내부공간이 형성될 수 있다. 상기 내부공간에는 상기 전력 변환 장치(1)를 구성하는 회로기판(13, 도 3 참조), 전력변환소자(131,132, 도 3 참조) 등이 배치될 수 있다.
상기 하우징(10)은 분리가능하게 형성될 수 있다. 상기 하우징(10)은 전면케이스(11)와 후면케이스(12, 도 2 참조)의 결합에 의하여 제공될 수 있다. 상기 전면케이스(11)는 상기 하우징(10)의 전면을 제공할 수 있다. 그리고, 상기 후면케이스(12)는 상기 하우징(10)의 후면을 제공할 수 있다. 상기 전면케이스(11)와 상기 후면케이스(12)는 서로 끼워 맞춰져 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 전면케이스(11)와 상기 후면케이스(12)는 서로를 마주보는 방향이 개구된 다각형으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 전면케이스(11)는 상기 후면케이스(12)보다 크도록 제공될 경우, 상기 전면케이스(11)가 상기 후면케이스(12)를 커버하여 몸체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 후면케이스(12)가 상기 전면케이스(11)보다 크도록 제공되는 경우, 상기 후면케이스(12)가 상기 전면케이스(11)를 커버하여 몸체를 형성할 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않으며, 본 실시예에서는 상기 전면케이스(11)가 상기 후면케이스(12)를 커버하여 몸체를 형성하는 것으로 설명한다.
상기 하우징(10)의 전면에는 상기 전력 변환 장치(1)의 작동상태를 나타내는 디스플레이부(101)가 제공될 수 있다.
상세히, 상기 디스플레이부(101)는 상기 전면케이스(11)에 제공될 수 있다. 상기 전면케이스(11)에는 상기 디스플레이부(101)가 장착될 수 있도록 삽입홀(111, 도 4 참조)이 제공될 수 있다. 상기 디스플레이부(101)는 상기 삽입홀(111)에 삽입되고, 체결부재에 의하여 고정될 수 있다. 그리고, 상기 디스플레이부(101)는 상기 하우징(10)의 내부에 수용되는 회로기판 등과 연결되어 작동할 수 있다. 상기 디스플레이부(101)는 상기 전력 변환 장치(1)의 작동상태를 외부로 나타낼 뿐만 아니라, 외부로부터 작동신호를 입력 받을 수 있는 터치디스플레이(Touch Display)로 제공될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.
상기 하우징(10)의 후방에는 상기 하우징(10)과 별도의 수용공간을 가지며, 상기 하우징(10)과 이격되도록 배치되는 리액터하우징(20)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 하우징(10)은 상기 전력 변환 장치(1)의 “제1하우징”이라 칭할 수 있다. 그리고, 상기 리액터하우징(20)은 상기 전력 변환 장치(1)의 “제2하우징”이라 칭할 수 있다.
본 실시예에서 상기 제2하우징에는 리액터(23, 도 3 참조)가 수용됨으로써, 상기 리액터하우징(20)이라 칭하는 것으로 이해할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 리액터(23)뿐만 아닌 다른 부품 또는 소자들도 상기 제2하우징에 수용될 수 있다. 상기 제2하우징 뿐만 아닌 제3하우징, 제4하우징 등을 더 추가하는 것 또한 가능할 것이다.
그리고, 각 하우징에 수용될 수 있는 부품, 즉 전력을 변환하기 위하여 제공되는 다수의 전력 변환 부품들은 수용 될 수 있는 각 하우징의 명칭에 따라 “제1전력부품”, “제2전력부품” 등으로 칭할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1하우징에 수용되는 부품은 제1전력부품이라 칭할 수 있으며, 상기 제1전력부품에는 상기 회로기판(13), 상기 전력변환소자(131,132) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 상기 제2하우징에 수용되는 부품은 제2전력부품이라 칭할 수 있으며, 상기 제2전력부품에는 상기 리액터(23)가 포함될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.
상기 리액터하우징(20)과 상기 하우징(10)은 연결부(30)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 상기 연결부(30)는 상기 리액터하우징(20)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결부(30)는 상기 하우징(10)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.
상기 하우징(10)의 후면에는 상기 하우징(10)의 내부공간에 수용되는 전력변환소자(131,132)에서 발생되는 열을 외부로 방출하기 위한 방열핀(121)이 제공될 수 있다.
상세히, 상기 방열핀(121)은 상기 후면케이스(12)에서 후방을 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 방열핀(121)은 다수개로 제공될 수 있다. 상기 방열핀(121)과 서로 다른 방열핀(121)은 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 상기 방열핀(121)은 상기 후면케이스(12)와 일체로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 내부공간에 수용되는 전력변환소자(131,132)로부터 열을 전달받아 외부로 방출할 수 있다. 즉, 상기 방열핀(121)은 상기 내부공간에 배치되는 상기 전력변환소자(131,132)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 본 실시예의 상기 방열핀(121)은 상기 리액터하우징(20)을 기준으로 양측에 배치된 것으로 도시되었다.
상기 하우징(10)의 후면에는 상기 하우징(10)을 벽, 지지대 등과 같은 고정구조하기 위한 고정부(41,42)가 제공될 수 있다.
상세히, 상기 하우징(10)은 상기 고정부(41,42)에 의하여 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 고정될 수 있다. 상기 고정부(41,42)는 상부고정부(41)와 하부고정부(42)를 포함할 수 있다. 상기 고정부(41,42)는 상기 후면케이스(12)에 고정되며, 상기 고정부(41,42)가 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 고정됨으로써, 상기 하우징(10)이 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 지지될 수 있다.
상기 상부고정부(41)는 상기 후면케이스(12)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 상부고정부(41)는 상기 방열핀(121)에 연결될 수 있다. 상기 상부고정부(41)는 상기 방열핀(121)에 연결되어 상기 후면케이스(12)의 후면에 결합될 수 있다. 상기 상부고정부(41)가 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 걸리면, 상기 후면케이스(12)가 고정될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않으며, 상기 상부고정부(41)는 체결부재에 의하여 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 체결되는 것도 가능하다.
상기 하부고정부(42)는 상기 후면케이스(12)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 하부고정부(42)는 상기 상부고정부(41)와 동일선상에 배치될 수 있다. 즉, 상기 하부고정부(42)는 상기 후면케이스(12)와 이격되도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 하부고정부(42)와 상기 후면케이스(12)를 연결하는 지지부(123)가 제공될 수 있다. 상기 지지부(123)와 상기 하부고정부(42)는 서로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 하부고정부(42)는 상기 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 체결부재에 의하여 고정될 수 있다.
상기 지지부(123)는 상기 후면케이스(12)에서 후방으로 돌출되어 제공될 수 있다. 그리고, 상기 지지부(123)는 상기 하부고정부(42)와 연결될 수 있다. 다시 말하면, 상기 후면케이스(12)에서 후방으로 돌출된 상기 지지부(123)에 상기 하부고정부(42)가 연결됨으로써, 상기 하부고정부(42)는 상기 상부고정부(41)와 동일선상에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 하우징(10)이 벽, 지지대 등과 같은 고정구조에 고정되어도 기울어지지 않고, 평행한 방향으로 지지될 수 있다.
도 3은 도 2의 A-A영역을 절개한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 하우징(10)의 내부에는 회로기판(13) 및 전력변환소자(131,132)가 배치될 수 있다. 상기 회로기판(13)과 상기 전력변환소자(131,132)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로기판(13)은 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)으로 제공될 수 있다. 상기 회로기판(13)에는 다수의 소자들이 실장될 수 있다. 그리고, 상기 회로기판(13)에는 상기 전력변환소자(131,132)가 연결될 수 있다.
상기 전력변환소자(131,132)는 예를 들어, IGBT로 제공될 수 있다. 상기 전력변환소자(131,132)는 상기 전력 변환 장치(1)에서 전력을 변환하기 위한 핵심부품으로써, 전력을 변환하는 과정에서 고온의 열을 방출할 수 있다.
따라서, 상기 전력변환소자(131,132)에서 발생되는 열을 외부로 발산하기 위하여, 상기 후면케이스(12)에는 방열핀(121)이 제공될 수 있다. 그리고, 상기 전력변환소자(131,132)는 상기 후면케이스(12)에 직접적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 전력변환소자(131,132)는 상기 후면케이스(12)에 직접적으로 접촉되어 열을 방출하고, 방출된 열은 상기 전력변환소자(131,132)가 배치되는 위치에 제공되는 방열핀(121)로 전달되어 외부로 전달될 수 있다.
이때, 상기 전력변환소자(131,132)가 제공되는 상기 후면케이스(12)와 상기 방열핀(121)은 열전도율이 높은 재질로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 후면케이스(12)와 상기 방열핀(121)을 하나의 히트싱크(Heat sink)로 이해할 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.
본 실시예에 따른 리액터하우징(20)의 내부에는 리액터(23)가 배치될 수 있다. 상기 리액터(23)는 외부로부터 인가되는 전력을 안정화시키거나, 상기 전력변환소자(131,132)에서 변환된 전력을 안정화시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 리액터(23)는 상기 리액터(23)로 인가되는 전력을 안정화하기 위하여 고온의 열을 발생시킨다. 따라서, 상기 리액터(23)는 상기 전력변환소자(131,132)와 같이 상기 전력 변환 장치(1)예서 고온의 열을 발생시키는 열원으로 작동할 수 있다.
상기 리액터(23)에서 발생된 열은 상기 리액터하우징(20)으로 전달되고, 상기 리액터하우징(20)으로 전달된 열은 외부로 방출될 수 있다. 또한, 상기 리액터하우징(20)의 내부에는 상기 리액터(23)에서 발생되는 열을 보다 효율적으로 외부에 방출시키기 위하여, 상기 리액터하우징(20)의 내부에는 열전도율이 우수하거나, 방열성능이 우수한 물질이 채워질 수 있다.
예를 들어, 상기 리액터하우징(20)의 내부에는 상기 방열성능이 우수한 물질 또는 열전도율이 우수한 물질로 형성되는 액상의 물질이 넣어진 후, 상기 액상의 물질이 응고되도록 할 수 있다. 다시 말하면, 상기 리액터하우징(20)의 내부에는 방열을 위한 물질이 봉입될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 상기 리액터(23)에서 발생되는 열은 보다 효율적으로 상기 리액터하우징(20)으로 전달되며, 상기 리액터하우징(20)으로 전달된 열은 외부로 방출될 수 있다.
도 4은 본 실시예에 따른 전력 변환 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 실시예에 따른 리액터하우징의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 전력 변환 장치(1)는 전면케이스(11)와 후면케이스(12)의 결합에 의하여 형성되는 하우징(10)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 전력 변환 장치(1)는 바스켓(21)과 바스켓커버(22)의 결합에 의하여 형성되는 리액터하우징(20)을 포함할 수 있다. 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)은 연결부(30)에 의하여 서로 연결될 수 있다.
상기 하우징(10)의 내부에는 회로기판(13)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 회로기판(13)에는 전력변환소자(131,132)가 실장될 수 있다. 그리고, 상기 전력변환소자(131,132)와 상기 회로기판(13)은 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 회로기판(13)은 상기 전면케이스(11) 또는 상기 후면케이스(12)에 고정될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 회로기판(13)이 상기 후면케이스(12)에 고정되는 것으로 설명한다.
상기 리액터하우징(20)의 내부에는 리액터(23)가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 리액터(23)는 상기 바스켓(21) 또는 상기 바스켓커버(22)에 고정될 수 있다. 본 실시예에서 상기 리액터(23)는 상기 바스켓(21)에 고정되는 것으로 설명한다.
상세히, 상기 리액터하우징(20)은 리액터(23)를 수용할 수 있다. 그리고, 상기 리액터하우징(20)은 상기 후면케이스(12)와 이격되어 배치될 수 있다. 그리고, 상기 리액터하우징(20)은 몸체를 형성하는 바스켓(21)과 상기 바스켓(21)을 차폐하는 바스켓커버(22)를 포함할 수 있다. 상기 리액터(23)는 상기 바스켓(21)의 내부에 수용된 상태에서, 상기 바스켓커버(22)에 의하여 커버될 수 있다.
상기 바스켓커버(22)는 상기 바스켓(21)의 개구된 일면을 차폐할 수 있다. 또한, 상기 바스켓커버(22)는 상기 바스켓(21)의 일측에 연결되어, 회동하는 도어방식으로 제공될 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않는다.
상기 회로기판(13) 및 상기 전력변환소자(131,132)와 상기 리액터(23)는 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 이를 위하여 상기 리액터(23)와 상기 회로기판(13)은 전선(24)에 의하여 서로 연결될 수 있다. 상기 전선(24)은 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)을 관통하여 연결될 수 있다.
즉, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)에는 상기 전선(24)이 관통하여 통과할 수 있는 제1관통홀(125)과 제2관통홀(211)이 각각 형성될 수 있다. 상기 제1관통홀(125)은 상기 하우징(10)에 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제2관통홀(211)은 상기 리액터하우징(20)에 제공될 수 있다.
상기 제1관통홀(125)과 상기 제2관통홀(211)은 서로 마주보는 방향에 제공될 수 있다. 그리고, 상기 제1관통홀(125)과 상기 제2관통홀(211)은 원형, 다각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 본 실시예에서는 다각형으로 제공되는 것으로 도시되었다.
상기 후면케이스(12)에는 상기 연결부(30)가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 연결부(30)에는 상기 리액터하우징(20)이 고정될 수 있다.
상세히, 상기 연결부(30)는 상기 후면케이스(12)의 후면에서 후방을 향하는 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결부(30)는 상기 리액터하우징(20)의 일부분을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 연결부(30)는 상기 후면케이스(12)와 상기 리액터하우징(20)이 일정한 간격으로 이격되도록 배치시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 연결부(30)는 다각형으로 형성된 상기 리액터하우징(20)의 모서리 부분을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 연결부(30)에는 상기 리액터하우징(20)과 상기 후면케이스(12)가 일정한 간격으로 이격되도록 하는 이격부(301)가 제공될 수 있다.
즉, 상기 리액터하우징(20)은 상기 연결부(30)에 의하여 모서리가 둘러싸인 상태에서 상기 연결부(30)에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 리액터하우징(20)이 상기 연결부(30)에 삽입되면, 상기 리액터하우징(20)의 일면이 상기 이격부(301)에 접촉될 수 있다. 상기 리액터하우징(20)의 일면이 상기 이격부(301)에 접촉되면, 상기 후면케이스(12)와 상기 리액터하우징(20)은 이격부(301)에 의하여 이격된 상태로 상기 연결부(30)에 고정될 수 있다.
한편, 상기 연결부(30)는 상기 리액터하우징(20)을 둘러싸도록 제공되지 않고, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)을 연결하는 파이프(Pipe)형상으로 제공될 수 있다. 이러한 경우, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)에 제공되는 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)은 상기 연결부(30) 상에 제공될수 있다. 또한, 상기 연결부(30)는 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)에 용접 등에 의하여 고정 결합될 수 있다.
이러한 사상에 제한되지 않으나, 본 실시예에서 상기 연결부(30)는 상기 리액터하우징(20)을 둘러싸도록 제공됨으로써, 상기 리액터하우징(20)이 상기 연결부(30)로부터 분리될 수 있도록 제공될 수 있다.
도 6은 도 2의 B-B영역을 절개한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 하우징(10)의 내부에 배치되는 상기 회로기판(13) 및 상기 전력변환소자(131,132)와 상기 리액터하우징(20)의 내부에 배치되는 상기 리액터(23)는 상기 전선(24)에 의하여 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 하우징(10)에는 상기 전선(24)이 통과할 수 있는 제1관통홀(125)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 리액터하우징(20)에는 상기 전선(24)이 통과할 수 있는 제2관통홀(211)이 형성될 수 있다.
상기 제1관통홀(125)과 상기 제2관통홀(211)에는 상기 전선(24)이 배치된 상태에서, 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)으로 물방울 등이 침투되는 것을 방지하기 위한 실링부를 포함할 수 있다. 상기 실링부는 상기 전선(24)과 상기 제1관통홀(125)의 사이공간에 제공될 수 있다. 그리고, 상기 실링부는 상기 전선(24)과 상기 제2관통홀(211)의 사이공간에 제공될 수 있다. 상기 실링부는 예를 들어 고무재질, 실리콘 등과 같은 방수기능을 가지는 재질로 제공될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)의 위치는 상기 리액터하우징(20)의 대략 중심부에 해당되는 위치에 형성된 것으로 도시되어 있다. 이는 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)를 연결하는 상기 전선(24)의 길이를 최단거리로 제공하기 위한 것이다.
이와 다르게, 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)은 상기 연결부(30)에 인접하게 배치될 수 있다. 상세히, 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)은 상기 리액터하우징(20)을 둘러싸기 위하여 일부분이 절곡된 상기 연결부(30)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)이 상기 연결부(30)의 내측에 배치될 경우, 상기 전력 변환 장치(1)의 상부에서 하부를 향하는 방향으로 떨어지는 물방울 등은 상기 연결부(30)에 의하여 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)으로 침투되는 것이 방지될 수 있다.
즉, 상기 연결부(30)가 상기 제1관통홀(125) 및 상기 제2관통홀(211)의 상방에서 물방울 등의 침투를 방지하는 지붕 역할을 할 수 있을 것이다.
상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)이 상기 연결부(30)에 의하여 고정되면, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)은 상기 이격부(301)에 의하여 일정한 간격으로 이격될 수 있다. 이때, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)의 사이에 형성되는 공간을 단열공간(S)으로 칭할 수 있다.
상기 단열공간(S)은 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)의 사이에 배치되는 공간으로써, 공기가 배치될 수 있다. 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)의 사이에 배치되는 공기에 의하여 상기 리액터하우징(20)에서 발생되는 열은 상기 하우징(10)으로 전달되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상기 하우징(10)에서 발생되는 열은 상기 리액터하우징(20)으로 전달되는 것이 방지될 수 있다.
즉, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)의 사이에 단열공간(S)을 형성함으로써, 상기 하우징(10)과 상기 리액터하우징(20)의 온도상승을 억제할 수 있다.
1 전력 변환 장치 10 하우징(제1하우징)
11 전면케이스 12 후면케이스
13 회로기판 20 리액터하우징(제2하우징)
21 바스켓 22 바스켓
23 리액터 24 전선
30 연결부 41상부고정부
42 하부고정부 121 방열핀
125 제1관통홀 211 제2관통홀
11 전면케이스 12 후면케이스
13 회로기판 20 리액터하우징(제2하우징)
21 바스켓 22 바스켓
23 리액터 24 전선
30 연결부 41상부고정부
42 하부고정부 121 방열핀
125 제1관통홀 211 제2관통홀
Claims (12)
- 전면케이스와 후면케이스의 결합에 의하여 내부공간을 가지도록 형성되는 제1하우징;
상기 제1하우징과 이격되도록 배치되고, 내부에 수용공간을 가지는 제2하우징;
상기 제2하우징의 일부분을 둘러싸도록 상기 후면케이스로부터 후방을 향하는 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 제2하우징이 삽입되어 고정되는 연결부; 및
상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에 형성되며, 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 각각에서 발생되는 열이 서로 전달되는 것을 방지하는 단열공간을 포함하고,
상기 연결부에는, 상기 제2하우징과 상기 제1하우징이 서로 이격되도록 하여, 상기 제2하우징과 상기 제1하우징의 사이에 상기 단열 공간을 정의하는 이격부가 포함되는 전력 변환 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1하우징의 내부에는 인쇄회로기판 및 전력변환소자가 배치되고,
상기 제2하우징의 내부에는 리액터가 배치되는 전력 변환 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판 및 상기 전력변환소자와 상기 리액터를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 포함하며,
상기 제1하우징 및 상기 제2하우징 각각에는, 상기 전선이 통과하는 제1관통홀 및 제2관통홀이 제공되는 전력 변환 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀은 서로 마주보도록 배치되는 전력 변환 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 연결부는 적어도 일부분이 절곡되도록 형성되며, 상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀은 상기 연결부의 절곡된 일부분의 내측에 배치되는 전력 변환 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제1관통홀 및 상기 제2관통홀에 상기 전선이 배치된 상태에서, 상기 제1관통홀과 상기 제2관통홀을 밀봉하는 실링부가 제공되는 전력 변환 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 전력변환소자는 상기 후면케이스의 내부에 접촉되는 전력 변환 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 후면케이스의 외부에는 상기 전력변환소자에서 발생된 열을 외부로 방출하기 위한 방열핀이 제공되는 전력 변환 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 2 항에 있어서,
상기 제2하우징은,
몸체를 형성하고, 적어도 일면이 개구되는 바스켓; 및
상기 바스켓의 개구된 일면을 차폐하는 바스켓커버를 포함하는 전력 변환 장치. - 전면케이스와 후면케이스의 결합에 의해 몸체를 형성하며, 내부공간을 가지는 제1하우징;
상기 내부공간에 수용되는 제1전력부품;
상기 제1전력부품과 전기적으로 연결되는 제2전력부품;
상기 제1하우징과 이격되고, 상기 제2전력부품을 수용하기 위한 수용공간을 가지는 제2하우징;
상기 제2하우징의 일부분을 둘러싸도록 상기 후면케이스로부터 후방을 향하는 방향으로 돌출되며, 상기 제2하우징이 삽입되어 고정되는 연결부; 및
상기 제1하우징과 상기 제2하우징의 사이에 위치하고, 외부공기에 의하여 형성되는 단열공간을 포함하고,
상기 연결부에는, 상기 제2하우징과 상기 제1하우징이 서로 이격되도록 하여, 상기 제2하우징과 상기 제1하우징의 사이에 상기 단열 공간을 정의하는 이격부가 포함되는 전력 변환 장치.
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