KR20100046864A - 무정전 전원장치의 정류부 - Google Patents

무정전 전원장치의 정류부 Download PDF

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Abstract

무정전 전원장치의 정류부에 대한 발명이 개시된다. 개시된 무정전 전원장치의 정류부는: 반도체를 이용하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환소자와, 일측은 전력변환소자에 결합되며 타측은 곡면 형상의 볼록부를 갖는 위치조 절부재 및 볼록부가 안착되는 요홈부를 구비한 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전력변환소자, 위치조절부재, 방열부, 볼록부, 연결부재

Description

무정전 전원장치의 정류부{UNINTERRUPTIBLE POWER SUPPLY}
본 발명은 무정전 전원장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력변환소자의 상하측에 설치되는 제1방열판과 제2방열판이 평행 상태로 설치될 수 있도록 하여 안정적인 작동상태를 갖도록 하는 무정전 전원장치의 정류부에 관한 것이다.
무정전 전원장치(Uninterruptible Power Supply:UPS)는 전기에 의해 작동되는 장비에 무정전 상태의 전원을 공급하는 장치이다.
무정전 전원장치는 사용시에는 전원을 축전지에 저장하여 두고, 정전이나 설비의 전원공급 입력단에 문제가 발생하는 경우, 축전지에 저장해둔 전원소스를 설비에 공급하는 장치이다.
무정전 전원장치에는 변압된 교류를 직류로 변환하는 정류부가 구비된다.
무정전 전원장치의 정류부에 사용되는 전력변환소자는 전력반도체 소자를 이용한다.
전력변환소자의 상부 및 하부에는 방열판이 구비되며, 전력변환소자의 작동 중에 발생된 열을 외부로 방출한다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
종래의 무정전 전원장치의 정류부에서 전력변환소자의 상하측에 구비된 방열판이 평행을 이루지 못하는 경우에는 전력변환소자의 양측을 고정하는 방열판의 접촉력이 상이하므로 전기 저항이 증가하고, 증가된 전기저항에 따른 발열현상에 의하여 전력변환소자는 단락되거나 파손된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 전력변환소자의 양측에 설치되는 방열판이 평행을 유지하지 못한 상태로 고정되므로 전력변환소자의 동작성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 무정전 전원장치의 정류부를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 무정전 전원장치의 정류부는: 반도체를 이용하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환소자와, 일측은 전력변환소자에 결합되며 타측은 곡면 형상의 볼록부를 갖는 위치조절부재 및 볼록부가 안착되는 요홈부를 구비한 방열부를 포함한다.
또한 전력변환소자는 SCR(Silicon Controled Rectify) 또는 IGBT(Integrated Gate Bipolar Transistor)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 위치조절부재와 방열부 중 적어도 어느 하나는 알루미늄재질을 소재로 하는 것이 바람직하다.
또한 위치조절부재는 반구 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 요홈부에는 반구 형상의 홈이 형성되는 것이 바람직하다.
또한 위치조절부재에 일측이 삽입되고 전력변환소자에 타측이 삽입되는 연결부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 방열부의 내측에는 전력변환소자가 둘씩 짝을 이루며 설치되는 것이 바람직하다.
또한 전력변환소자를 중심으로 위치조절부재는 상측과 하측을 번갈아가며 설치되는 것이 바람직하다.
또한 방열부는 상기 전력변환소자의 일측에 위치한 제1방열판과, 상기 전력변환소자의 타측에 위치한 제2방열판을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제1방열판과 제2방열판은 평행하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 무정전 전원장치의 정류부는 전력변환소자의 일측에 반구 형상의 위치조절부재를 추가 설치하여 제1방열판과 제2방열판이 평행으로 설치될 수 있으므로, 전력변환소자의 동작신뢰성이 향상될 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 무정전 전원장치의 정류부 의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원장치의 정류부를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 무정전 전원장치의 정류부를 분해 도시한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 무정전 전원장치의 정류부의 측단면을 도시한 도면이며, 도 4는 도 3에 도시된 무정전 전원장치의 정류부를 분해한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 무정전 전원장치의 정류부는, 반도체를 이용하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환소자(20)와, 일측은 전력변환소자(20)에 결합되며 타측은 곡면 형상의 볼록부(42)를 갖는 위치조절부재(40) 및 볼록부(42)가 안착되는 요홈부(10)를 구비한 방열부(1)를 포함한다.
전력변환소자(20)는 SCR(Silicon Controled Rectify), IGBT(Integrated Gate Bipolar Transistor), 다이오드 등 전력 반도체 소자가 사용될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에서는 1000kW이상의 무정전 전원장치에 주로 사용되는 SCR을 전력변환소자(20)로 사용한다.
전력변환소자(20)는 원판 형상으로 형성된 것을 포함하여 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
전력변환소자(20)의 중심에는 연결부재(30)가 삽입되는 제1장착공(22)이 구비된다.
위치조절부재(40)는 반구 형상으로 형성되며, 전력변환소자(20)와 접하는 평면의 중심에는 연결부재(30)가 삽입되기 위한 제2장착공(44)이 구비된다.
연결부재(30)는 위치조절부재(40)의 제2장착공(44)에 일측이 삽입되며, 전력변환소자(20)의 제1장착공(22)에 타측이 삽입되어, 전력변환소자(20)에 위치조절부재(40)를 고정시킨다.
연결부재(30)는 핀 형상을 포함하여 전력변환소자(20)에 위치조절부재(40)를 고정시키는 기술사상 안에서 다양한 형상의 부재가 사용될 수 있다.
방열부(1)는 상기 전력변환소자(20)의 일측에 위치한 제1방열판(3)과, 상기 전력변환소자(20)의 타측에 위치한 제2방열판(5)을 포함한다.
제1방열판(3)과 제2방열판(5)의 사이에는 전력변환소자(20)와 위치조절부재(40)가 위치한다. 제1방열판(3)과 제2방열판(5)에는 전력변환소자(20)가 장착되기 위한 장착부(12)와 위치조절부재(40)가 장착되기 위한 요홈부(10)가 구비된다.
위치조절부재(40)의 볼록부(42)는 볼록한 구면으로 반구 형상으로 돌출된 형상이며, 방열부(1)의 요홈부(10)는 오목한 구면으로 형성되어 반구 형상의 홈이 형성된다.
위치조절부재(40)의 볼록부(42)는 요홈부(10)에 삽입되어 회전 및 이동이 용이하게 된다.
전력변환소자(20)의 양측면에는 원호 형상의 장착홈(24)이 구비되며, 장착 부(12)에는 장착홈(24)에 삽입되는 장착돌기(14)가 돌출 형성된다.
전력변환소자(20)의 양측에 설치되는 제1방열판(3)과 제2방열판(5)은 평행하게 설치되어 전력변환소자(20)의 동작이 원활하게 이루어진다.
제1방열판(3)과 제2방열판(5)에는 체결공(50)이 구비되며, 체결볼트(52)와 체결너트(54)에 의하여 제1방열판(3)과 제2방열판(5)은 결합된다.
전력변환소자(20)의 방열을 위하여 위치조절부재(40)와 방열부(1) 중 적어도 어느 하나는 알루미늄재질을 소재로 하며, 알루미늄재질 외에도 열전도율이 높은 다른 재질을 대체 사용할 수 있다.
그리고, 방열부(1)의 내측에는 전력변환소자(20)가 둘씩 짝을 이루며 설치되며, 전력변환소자(20)를 중심으로 위치조절부재(40)는 상측과 하측을 번갈아가며 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1방열판(3)과 제2방열판(5) 사이에는 2개의 전력변환소자(20)가 구비되며, 일측에 있는 전력변환소자(20)의 상측과 타측에 있는 전력변환소자(20)의 하측에 위치조절부재(40)가 설치된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원장치의 정류부의 작동상태를 상세히 설명한다.
위치조절부재(40)와 전력변환소자(20)는 연결부재(30)에 의해 연결된 상태에서 전력변환소자(20)의 장착홈(24)에 장착부(12)의 장착돌기(14)가 삽입되어 전력변환소자(20)가 장착부(12)에 설치된다.
위치조절부재(40)의 볼록부(42)는 요홈부(10)에 삽입된 상태로 제1방열판(3) 과 제2방열판(5)을 가조립한다.
제1방열판(3)과 제2방열판(5)은 체결볼트(52)가 제1방열판(3)과 제2방열판(5)의 체결공(50)을 통과한 후에 체결너트(54)에 반만 체결되어 가조립된다.
그리고, 체결너트(54)를 완전히 조이게 되면, 제1방열판(3)과 제2방열판(5)은 평행을 이루는 방향으로 이동하게 되며, 제1방열판(3)과 제2방열판(5)에 장착된 전력변환소자(20)도 이동한다.
전력변환소자(20)의 이동에 따라 요홈부(10)에 삽입된 위치조절부재(40)도 회전하면서 제1방열판(3)과 제2방열판(5)은 평행한 상태로 체결된다.
제1방열판(3)과 제2방열판(5) 사이에 2개의 전력변환소자(20)와 위치조절부재(40)가 설치되는 것이 바람직하며, 위치조절부재(40)는 전력변환소자(20)의 상측과 하측에 번갈아 가며 설치되므로 제1방열판(3)과 제2방열판(5)이 체결될 때 평행을 맞출 수 있도록 자유도를 부여한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무정전 전원장치의 정류부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무정전 전원장치의 정류부를 분해 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 무정전 전원장치의 정류부의 측단면을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 무정전 전원장치의 정류부를 분해한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 방열부 3: 제1방열판
5: 제2방열판 10: 요홈부
12: 장착부 14: 장착돌기
20: 전력변환소자 22: 제1장착공
24: 장착홈 30: 연결부재
40: 위치조절부재 42: 볼록부
50: 체결공 52: 체결볼트
54: 체결너트

Claims (10)

  1. 반도체를 이용하여 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전력변환소자;
    일측은 상기 전력변환소자에 결합되며 타측은 곡면 형상의 볼록부를 갖는 위치조절부재; 및
    상기 볼록부가 안착되는 요홈부를 구비한 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력변환소자는 SCR(Silicon Controled Rectify) 또는 IGBT(Integrated Gate Bipolar Transistor)를 사용하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치조절부재와 상기 방열부 중 적어도 어느 하나는 알루미늄재질을 소재로 하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치조절부재는 반구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 요홈부에는 반구 형상의 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치조절부재에 일측이 삽입되고 상기 전력변환소자에 타측이 삽입되는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부의 내측에는 상기 전력변환소자가 둘씩 짝을 이루며 설치되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 전력변환소자를 중심으로 상기 위치조절부재는 상측과 하측을 번갈아가며 설치되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방열부는 상기 전력변환소자의 일측에 위치한 제1방열판과, 상기 전력변환소자의 타측에 위치한 제2방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1방열판과 상기 제2방열판은 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 무정전 전원장치의 정류부.
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