KR200380189Y1

KR200380189Y1 - 인버터 방열판의 겹침 구조

Info

Publication number: KR200380189Y1
Application number: KR20-2004-0036893U
Authority: KR
Inventors: 박응덕
Original assignee: 주식회사 웰드라인
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2004-12-27
Publication date: 2005-03-29

Abstract

본 고안은 반도체 스위칭소자에서 발생하는 열을 방출하기 위해 제1방열판과 제2방열판의 핀을 서로 겹치게 하여 방열판의 점유공간을 축소시키고 공기 통로를 좁혀서 공기흐름을 빠르게 하는 인버터 방열판의 겹침 구조에 관한 것으로, 서로 좌우 대칭되어 마주보는 두 부분으로 구성되는 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)과; 상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 전면에 일정간격으로 각각 형성되어 상대방 방열핀들 사이에 끼워지는 다수의 방열핀(11, 21)들과; 상기 다수의 방열핀(11, 21)들 중 적어도 어느 하나에 종방향으로 끼워지는 간격부재(30)와; 상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 후면 하부에 돌출 되어 그 방열판 밑면의 연장부분으로 형성되는 한쌍의 나사체결부(13, 23)로 구성되어 소형화하는 추세에 맞추어 점유공간을 출일 수 있고, 동시에 그 방열핀들이 통풍관을 형성하게 하여 열전달과 열배출이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.

Description

인버터 방열판의 겹침 구조{Heat exchanging structure of an inverter}

본 고안은 인버터 방열판의 겹침 구조에 관한 것으로, 특히 반도체 스위칭소자에서 발생하는 열을 방출하기 위해 제1방열판과 제2방열판의 핀을 서로 겹치게 하여 방열판의 점유공간을 축소시키고 공기 통로를 좁혀서 공기흐름을 빠르게 하는 인버터의 방열판 겹침구조에 관한 것이다.

전기용접에 사용되는 인버터는 상용전원을 정류한 직류를 다수의 전자스위치로 교류로 변환한 후, 변압기로 전압을 변환하고 정류하여 직류를 얻는다. 이와 같이 인버터는 강한 전류의 직류전압을 스위칭하여 변압기에 인가하기 때문에, 인버터의 전자스위치와 그 제어소자, 정류소자 등에서는 열이 많이 발생하여 내부의 소자들이 열폭주에 의해 오동작하거나 연결선들이 소손되어 화재의 위험이 있다.

이러한 열을 외부로 방출하기 위하여 방열기가 사용되며, 종래의 방열기의 구조를 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이, 방열기(1)의 형태가 사각을 이루되, 2개의 부재(2)(4)로 분할하여 마주보게 구성되고, 각각의 부재(2)(4)는 일정 간격으로 다수의 방열핀(2a)(4a)이 종방향으로 형성되어 방열기에서 흡수한 열기를 팬 (8)을 통해 외부로 배출시키도록 되어 있다.

이와같이 종래의 방열기는 분할된 두 부분이 서로 떨어져 있어서, 그 만큼 공간을 차지하게 되어 전체적인 기기의 사이즈가 커지는 문제점이 있었다. 또한, 용접기 내부에서 발생하는 열기를 외부로 배출시키기 위한 방열기(1)의 구조가 2개의 부재(2)(4)로 분할,형성되어 있고, 더욱이 각각의 부재(2)(4)에는 다수의 방열핀(2a)(4a)이 종방향으로 형성되어 있어 팬(8)에 의해 열기를 배출할때, 열기가 바로 방열기(1)를 통과하지 못하고, 부재(2)(4)사이의 공간부를 통해 배출되어 열전달이 효율적으로 이루어지지 못하여 효과적인 열 배출이 이루어지지 못하는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기와 같은 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 고안의 목적은 방열판의 부피를 작게하여 인버터의 부피를 작게 할 수 있는 인버터의 방열판 겹침 구조를 제공하는 것이다

본 고안의 다른 목적은 분할된 방열판을 마주보는 방향으로 겹치게 하여 그 방열핀들이 통풍관을 형성하게 하여 열전달과 열배출이 효과적으로 이루어지도록 하는 인버터의 방열판 겹침 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 인버터의 방열판 겹침 구조는 서로 좌우 대칭되어 마주보는 두 부분으로 구성되는 한쌍의 좌우 방열판과; 상기 한쌍의 좌우 방열판에 일정간격으로 형성되어 상대방 방열핀들 사이에 끼워지는 다수의 방열핀들과; 상기 다수의 방열핀들 중 적어도 어느 하나에 종방향으로 끼워지는 간격부재로 구성된다.

상기 방열핀은 뒷면 프레임에서 시작되어 전면을 향하여 일정 길이로 돌출되고, 그 밑부분 두께 t1은 끝부분 두께 t2의 2배 이상이며, 상기 방열핀과 인접 방열핀 사이의 간격 t3는 상기 밑부분 두께 t1 보다 크게 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 작용및 효과를 실시예를 나타내는 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도2에 본 고안에 의한 인버터 방열판의 겹침 구조를 나타내는 분해 사시도가 도시된다.

본 고안에 의한 인버터의 방열판 겹침 구조는 서로 좌우 대칭되어 마주보는 두 부분으로 구성되는 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)과; 상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 전면에 일정간격으로 각각 형성되어 상대방 방열핀들 사이에 끼워지는 다수의 방열핀(11, 21)들과; 상기 다수의 방열핀(11, 21)들 중 적어도 어느 하나에 종방향으로 끼워지는 간격부재(30)와; 상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 후면 하부에 돌출 되어 그 방열판 밑면의 연장부분으로 형성되는 한쌍의 나사체결부(13, 23)로 구성된다.

한쌍의 좌우 방열판(10, 20)은 스위칭 소자들로부터 열을 잘 전달받을 수 있도록 열전도율이 좋은 재질, 예를 들면, 알루미늄으로 제작되고, 전체적으로는 직육면체 형상을 하고 있으며, 그 뒷면에 열을 발생시키는 스위칭 소자들이 부착되므로, 그 뒷면은 편평한 면으로 되어 있으며, 그 전면은 동일한 모양과 형태를 가진 다수의 방열핀(11, 21)이 일정한 간격으로 돌출되어 형성된다.

한쌍의 좌우 방열판(10, 20)을 서로 마주보도록 배치하고 측면에서 바라 본 측면도가 도3에 도시된다. 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 전면에 형성된 다수의 방열핀(11, 21)들은 서로 일정한 간격으로 형성되어 있어서 그들 사이로 공기가 통과할 수 있게 되어 있다.

방열핀(11, 21)은 뒷면 프레임(12, 22)에서 시작되어 전면을 향하여 일정 길이로 돌출되어 있으므로, 그들 사이에는 공기가 통과할 수 있는 공간이 형성되고, 통과하는 공기와 접촉할 때 열교환이 일어난다.

방열핀(11, 21)의 밑부분 두께 t1은 끝부분 두께 t2의 2배 이상이며, 방열핀(11)과 인접 방열핀(11) 사이의 간격 t3는 상기 밑부분 두께 t1 보다 크게

그럼으로써, 도4에 도시된 바와 같이 좌우 방열판(10, 20)이 서로 끼워졌을 때, 간격부재(30)가 끼워질 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 한다. 또한 방열핀(11, 21)들은 동일한 두께를 가지면서 서로 동일한 간격으로 형성되어 있기 때문에, 좌측 방열판(10)의 최상단 방열핀(11)과 최하단 방열핀(11)에 간격부재(30)를 끼운 상태에서 우측 방열판(20)의 방열핀(21)들을 좌측 방열판(10)의 방열핀(11)들 사이에 끼우면 좌우 방열판(10, 20)의 방열핀(11, 21)들은 모두 상대 방열핀들과 일정한 간격을 유지할 수 있다.

또한, 좌우 방열판(10, 20)의 방열핀(11, 21)들은 동일한 밑부분 두께 t1과 끝부분 두께 t2 및 동일한 간격 t3을 갖기 때문에, 좌측 방열판(10)의 최상단 방열핀(11)과 최하단 방열핀(11) 중에서 어느 하나에 간격부재(30)를 끼운 상태에서 우측 방열판(20)의 방열핀(21)들을 좌측 방열판(10)의 방열핀(11)들 사이에 끼우면 좌우 방열판(10, 20)의 방열핀(11, 21)들은 모두 상대 방열핀들과 일정한 간격을 유지할 수 있다.

이러한 설명은 우측 방열판(20)의 최상단 방열핀(21)과 최하단 방열핀(21) 중에서 어느 하나에 간격부재(30)를 끼운 상태에서 좌측 방열판(10)의 방열핀(11)들을 우츨 방열판(20)의 방열핀(21)들 사이에 끼우는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

간격부재(30)는 절연성 합성수지 재질 등으로 제작되고, 도5에 도시된 바와 같이 방열핀(11, 21)에 끼워지는 상부날(31)과 하부날(32)의 단면이 끝부분이 두껍고 안으로 들어갈수록 얇아지는 테이퍼 형상이 되도록 한다.

그리고 그들의 끝부분의 간격 t4는 방열핀(11, 21)의 끝부분 두께보다 작게하여 간격부재(30)가 방열핀(11, 21)에 끼워지면 , 간격부재(30)의 탄성에 의해 압력이 작용하여 견고하게 방열핀(11, 21)에 끼워진 상태를 유지하도록 한다.

도4에 도시된 바와 같이 좌우 방열판(10, 20)이 서로 끼워져 케이스에 고정될 수 있도록 상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 후면 하부에 각각 한쌍의 나사체결부(13, 23)를 돌출 형성시켜 나사 등으로 고정시킬 수 있도록 한다.

이와 같이 좌우 방열판(10, 20)이 서로 끼워진 상태에서 송풍팬(40)으로 바람을 불어 넣어서 방열핀(11, 21)들과 공기와 열교환이 일어나도록 하여 스위칭 소자들에서 발생하는 열을 외부로 배출한다.

특히, 송풍팬(40)과 관련하여 방열판의 외부에 설치되는 다수의 고전압 트랜지스터(도시않됨)의 방열을 돕기위하여, 송풍팬(40)은 방열판(10) 및 (20)을 합한 폭보다 다소 넓은 크기로 되고, 송풍 바람이 방열판(10) 및 (20)의 편평한 뒷면에 설치되는 열 발생의 원인이 되는 스위칭 소자 또는 트랜지스터를 직접 냉각 시키도록 하는 송풍경로를 갖도록 그의 측면으로부터 연장하는 송풍안내판이 방열판의 길이를 따라 연장하여 형성되므로 냉열효율을 높일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안의 방열구조에 의하면 2개로 분할된 방열판을 마주보는 방향으로 겹치게 하여 부피를 줄여 줌으로써 소형화하는 추세에 맞추어 점유공간을 출일 수 있고, 동시에 그 방열핀들이 통풍관을 형성하게 하여 열전달과 열배출이 효과적으로 이루어지도록 하며, 송풍 안내판을 설치하여 스위치소자를 직접 냉각하여 열방출 효과를 더 높일 수 있다.

도1은 종래의 2부분으로 분할된 방열기의 구조,

도2에 본 고안에 의한 인버터 방열판의 겹침구조를 나타내는 분해 사시도,

도3은 본 고안에 의한 한쌍의 좌우 방열판을 서로 마주보도록 배치하고 측면에서 바라 본 측면도가

도4는 본 고안에 의한 한쌍의 좌우 방열판이 간격부재에 의해 간격을 유지한 상태에서 끼워져 있는 상태를 나타내는 사시도,

도5는 본 고안에 의한 간격부재의 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 좌측 방열판 11, 21: 방열핀

12, 22: 좌,우측 방열판 프레임 13, 23: 좌,우측 방열판의 나사체결부

Claims

서로 좌우 대칭되어 마주보는 두 부분으로 구성되는 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)과;

상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 전면에 일정간격으로 각각 형성되어 상대방 방열핀들 사이에 끼워지는 다수의 방열핀(11, 21)들과;

상기 다수의 방열핀(11, 21)들 중 적어도 어느 하나에 종방향으로 끼워지는 간격부재(30)와;

상기 한쌍의 좌우 방열판(10, 20)의 후면 하부에 돌출 되어 그 방열판 밑면의 연장부분으로 형성되는 한쌍의 나사체결부(13, 23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 인버터 방열판의 겹침 구조.
제1항에 있어서,

상기 방열핀(11, 21)은 뒷면 프레임(12, 22)에서 시작되어 전면을 향하여 일정 길이로 돌출되고, 그 밑부분 두께 t1은 끝부분 두께 t2의 2배 이상이며, 상기 방열핀(11, 21)과 인접 방열핀(11, 21) 사이의 간격 t3는 상기 밑부분 두께 t1 보다 크게 한것을 특징으로 하는 인버터 방열판의 겹침 구조.
제1항에 있어서,

상기 방열판(10) 및 (20)들의 양측면으로 스위치소자를 냉각시키는 송풍안내판이 송풍기로부터 연장하여 설치되게한 것을 특징으로 하는 인버터 방열판의 겹침 구조.