KR20080103905A - 인버터 케이싱 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인버터 케이싱에 관한 것으로, 코일을 포함한 발열성 전자소자를 넣기 위한 요홈부가 인버터 케이싱 바닥에 형성되고, 이런 요홈부는 컵 모양을 갖고 초크와 같은 코일을 담아두기 위한 곳으로서, 코일에서 생긴 열을 인버터 케이싱의 바닥을 통해 외부로 방출할 수 있는 표면구조를 갖는다. 즉, 전자소자가 들어있는 케이싱 부분으로는 소량의 열만 방열되는데, 특히 케이싱과 코일 사이의 열전달이 양호할 경우에도 그렇다.

Description

인버터 케이싱{INVERTER CASING}

본 발명은 인버터 케이싱에 관한 것이다.

태양전지와 같은 에너지원에서, 인버터는 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 역할을 한다. 이런 인버터는 전자소자들을 담는 케이싱이 필요하다. 이런 전자소자는 작동중에 상당량의 열을 내는 소자들을 포함하는데, 예를 들면 초크(choke)와 같은 코일이 있다.

이와 관련하여, 미국특허출원 2004/226761 A1에 의하면 모터, 발전기, 기어를 포함한 구동장치가 하우징 안에 수용되고, 인버터는 다른 케이싱에 수용된다. 인버터의 전자소자들에 대해 인버터의 코일로부터 열이 방열되는 문제가 있지만, 이에 대해서는 전혀 언급되지 않았다.

또, 이런 전자소자들은 외부의 충격은 물론 습도로부터 보호되어야 한다. 따라서, 이런 전자소자를 수용하는 케이싱은 적어도 IP65 규격을 갖춘다.

한편, 인버터의 케이싱 안에 설치된 전자소자들이 코일의 높은 열을 받으면 장비의 신뢰성과 수명에도 상당한 악영향을 미친다. 전자소자와 코일을 수용하는 케이싱은 인쇄회로기판에서 코일을 격리하여 이런 문제를 해결하고자 했는데, 예를 들면 인쇄회로기판에 코일의 열이 직접 복사하는 것을 방지하는 기능을 갖는 방열판을 이용해 격리한다. 이렇게 되면 인쇄회로기판이 초크를 포함한 코일의 열을 직접 받지 않는다. 그러나, 인버터의 케이싱을 이같이 구성해도 작동을 시작하자마자 케이싱 내부온도가 크게 상승하게 되고, 이는 인버터의 수명에 악영향을 준다.

DE 10 2004 030 457 A1에서는 전자소자의 케이싱 외부에 코일을 배치한 구성을 소개하고 있다. 이런 코일은 인쇄회로기판과 같은 일반적인 전자소자보다 훨씬 낮은 IP 규격이 요구되므로, 초크 형태의 코일을 넣는 케이싱 부분에 환기슬롯을 만들어 송풍기를 이용해 외부와 강제로 환기시켜야 한다. 이런 구성의 장점은 코일을 다른 전자소자로부터 단열시켜, 케이싱 내부온도, 구체적으로는 온도에 민감한 전자소자들이 들어있는 부분의 온도를 상당히 낮출 수 있고, 결국 장비의 수명과 신뢰성을 상당히 높일 수 있다.

전술한 바와 같이, 이런 전자소자들은 IP65 규격에 맞게 습도에 대해 보호되어야 한다.

케이싱 일부분에 초크 등의 코일을 보관할 경우, 벽면을 관통해 전자소자들과 연결하는 구성을 취해 IP 규격을 충족해야 한다. 이런 구성의 문제점은, 코일이 아주 높은 IP 규격을 가져야 하지만, 이 경우 습도에 아주 민감하다는 것이다. 보통 코일이 위치하는 케이싱 부분을 별도의 덮개로 덮어 코일을 자외선에서 보호한다.

이런 구성에서는 인버터 한쪽의 코일과 다른 쪽의 전자소자들 사이를 단열할 수 있지만, 비용이 많이 추가되어 결국 인버터 자체가 비싸진다.

본 발명은 종래의 이런 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 열에서 보호해야 할 전자소자들과 인버터의 코일 사이를 단열하여 인버터의 수명과 신뢰성은 높이면서도, 인버터나 인버터의 케이싱을 저렴하게 제작함은 물론, 코일과 전자소자들 사이의 배선에 관련되어 필수적인 IP 규격을 코일에 적용할 필요가 없도록 하는 것을 주목적으로 한다.

본 발명의 이와 같은 목적은, 코일을 포함한 발열성 전자소자를 넣기 위한 요홈부가 바닥에 형성된 인버터 케이싱에 의해 달성된다.

이런 요홈부는 컵 모양을 갖고 초크와 같은 코일을 담아두기 위한 곳으로서, 코일에서 생긴 열을 인버터 케이싱의 바닥을 통해 외부로 방출할 수 있는 표면구조를 갖는다. 즉, 전자소자가 들어있는 케이싱 부분으로는 소량의 열만 방열되는데, 특히 케이싱과 코일 사이의 열전달이 양호할 경우에도 그렇다.

본 발명에서는, 인버터 케이싱이 2개의 격실을 갖는데, 첫번째 격실은 인버터의 전자소자들을 넣기 위한 것이고, 이 격실의 바닥에 발열성 전자소자를 넣기 위한 요홈부를 형성하는데, 구체적으로는 코일을 요홈부에 넣는다. 이로부터 알 수 있듯이, IP 규격이 높은 케이싱 격실의 요홈부에 코일을 넣으면, 전자소자와 코일을 같은 케이싱에 넣어도 전기접속을 격리하는 특수한 장치가 불필요하다는 장점이 있다.

또, 이런 요홈부를 격벽, 구체적으로는 단열성 격벽으로 덮을 수 있다. 이런 단열 격벽, 특히 샌드위치 구조의 단열 격벽을 사용하면, 전자소자들이 들어있는 케이싱이나 케이싱 격실에 코일의 열이 직접 방열되는 것이 더 줄어든다.

인버터가 작동할 때 코일에서 케이싱 바닥면으로 전달되는 열을 분산시키기 위해, 요홈부 바깥면에 냉각휜을 설치하는데, 가급적 케이싱의 바깥면은 물론 요홈부의 측면에도 설치하는 것이 좋다. 더 바람직한 것은, 요홈부를 포함해 케이싱의 바깥면 전체에 냉각휜을 설치하는 것이 좋다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의하면, 케이싱 격실의 요홈부에 코일을 넣기 때문에 전자소자와 코일을 같은 케이싱에 넣어도 전기접속을 격리하는 특수한 장치가 불필요하다.

또, 이런 요홈부를 단열격벽으로 덮기 때문에, 케이싱이나 케이싱 격실에 대한 코일의 방열 영향이 훨씬 더 줄어들고, 게다가 케이싱 바깥면에 냉각휜을 설치하므로, 코일에서 생긴 대부분의 열을 내부가 아닌 외부로 배출할 수 있다.

케이싱(1)의 2개 격실(2,3)이 벽(4)으로 분리되는데, 본 발명은 이중에서 격실(2)의 구성에 관련된다. 케이싱 격실(2)에 2개의 요홈부(5)가 있는데, 이 요홈부에 초크와 같은 코일을 넣어둔다. 컵 모양의 요홈부(5)에 초크를 넣은 뒤, 단열성 격벽(10)으로 덮어 수평면을 만든다. 격벽(10)은 바닥면에 나사로 고정되고, 단열 효과를 높이기 위해 샌드위치 구조를 갖는 것이 좋다. 또, 격벽(10) 중앙에는 격실(2)의 바닥(8)에 위치하는 전자소자에 케이블을 연결하기 위해 구멍(11)을 뚫는다. 케이싱(1) 자체를 덮는 뚜껑은 도면에 도시하지 않았다.

도 2는 케이싱의 저면 사시도이다. 컵 모양의 요홈부(5)의 측벽(5a)과 바닥면(5b)에는 냉각용 휜(6)을 설치한다. 이런 냉각휜(6)은 요홈부(5) 사이에도 설치된다.

초크를 포함한 코일을 보관하는 요홈부(5)는 케이싱 격실(2)의 바닥(8)에서 이어져, IP 규격, 구체적으로는 IP65 규격의 케이싱의 일부를 형성한다. 케이싱의 바닥(8)은 물론 격벽(10)에 배치된 전자소자들(도시 안됨)과 요홈부 내부의 코일이 단열되므로, 요홈부(5) 내부의 코일에 의해서는 격실(2)의 상부가 약간만 가열된다. 특히, 격벽 자체가 단열구조를 가지므로, 코일에서 생긴 열은 케이싱 내부가 아닌 요홈부의 외부로 바로 방열되고, 방열 효과를 높이기 위해, 요홈부 바깥면은 물론 요홈부 사이에도 냉각휜(6,9)을 설치한다.

도 1은 케이싱 바닥의 요홈부를 보녀주기 위해 커버를 들어낸 상태의 케이싱의 상부사시도;

도 2는 케이싱의 저면사시도.

Claims (6)

1. 코일을 포함한 발열성 전자소자를 넣기 위한 요홈부(5)가 바닥에 형성된 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.
2. 제1항에 있어서, 인버터 케이싱이 2개의 격실(2,3)을 갖는데, 첫번째 격실(2)은 인버터의 전자소자들을 넣기 위한 것이고, 이 격실(2)의 바닥에 상기 요홈부(5)가 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요홈부(5)를 격벽(10)으로 덮을 수 있는 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.
4. 제3항에 있어서, 상기 격벽(10)이 단열 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 요홈부(5) 바깥면에 냉각휜(6)이 설치된 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.
6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 격실(2)의 바깥면에 냉각휜(9)이 설치된 것을 특징으로 하는 인버터 케이싱.

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