KR20110038888A - 방열구조의 커버를 구비하는 인버터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 기구에서 입력 전압을 소정의 출력 전압으로 변환시키는 인버터에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 커버에 방열부를 형성시켜 내부 회로기판에 구비되는 트랜스코일의 방열성이 향상되도록 개선된 형상을 가지는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터에 관한 것이다. 본 발명은 인버터에 구비되는 커버에 방열부를 일체로 형성하여 별도의 냉각용 모터 또는 팬 등의 장치를 추가로 구비하지 않으면서도 트랜스코일과 커버의 접촉면적 증가에 따른 열전도 방열효과를 높임으로써, 트랜스코일의 발열에 의해 인버터의 회로기판 및 그에 장착되는 전기 소자들의 손상 및 크랙이나 결함을 방지하여, 우수한 품질의 인버터를 제공하고, 커버 구조의 단순화로 생산성 향상 및 원가 절감에 기여할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

방열구조의 커버를 구비하는 인버터{Inverter}

본 발명은 전기 기구에서 입력 전압을 소정의 출력 전압으로 변환시키는 인버터에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 커버에 방열부를 형성시켜 내부 회로기판에 구비되는 트랜스코일의 방열성이 향상되도록 개선된 형상을 가지는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터에 관한 것이다.

일반적으로 전기 기구에서 사용되는 인버터(Inverter)는 입력되는 전압(직류)을 소정의 출력 전압(교류)으로 변환시키기 역할을 한다. 이러한 인버터는 트랜스코일을 비롯한 각각의 전기소자들을 담는 케이싱이 필요하다.

트랜스코일 및 전기소자들이 장착 구비되는 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)은 케이싱 안에 수용되어 인버터를 이루는데, 케이싱은 인버터의 전기소자들에 대한 외부의 충격은 물론 습도로부터 보호하는 역할을 한다.

통상의 인버터는 커버 케이싱이 인버터 전체를 덮는 구조이며, 제어 전원과 구동 전원을 공급하기 위한 커넥터에 의해 트랜스코일 및 전기소자들이 실장된 인 쇄회로기판이 제어부 및 구동부와 전력 케이블 또는 버스 바(Bus-bar)로 전기적으로 연결된다.

이러한 종래 기술에 의한 인버터는 케이싱 안에 설치된 전기소자들이 트랜스코일에서 발생하는 높은 열에 의해 장치의 신뢰성과 수명에도 상당한 악영향을 받는다.

그에 따라, 전기소자들과 트랜스코일을 수용하는 케이싱은 인쇄회로기판에서 코일을 격리하여 이러한 문제를 해결하고자 했는데, 예를 들면 인쇄회로기판에 코일의 열이 직접 복사하는 것을 방지하도록 방열판을 이용해 격리하였다. 이렇게 되면 인쇄회로기판이 트랜스코일의 열을 직접 받지 않으나, 여전히 작동을 시작하자마자 케이싱 내부온도가 크게 상승하게 되고, 이는 인버터의 수명에 악영향을 미치게 된다.

이를 해결하고자, 인버터 케이싱 부분에 환기슬롯을 만들어 냉각모터를 이용해 외부와 강제로 환기시키는 구조가 사용되기도 하는데, 이러한 구조는 케이싱 내부온도, 구체적으로는 온도에 민감한 전지소자들이 들어있는 부분의 온도를 상당히 낮출 수 있어 장치의 수명과 신뢰성을 높일 수 있지만, 별개의 구성물로 설치되는 냉각모터 및 환기슬롯에 따른 구조적인 복잡함과 함께, 제조비용이 많이 추가되어, 원가 상승의 요인이 되는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인버터에 구비되는 커버에 일체로 형성되는 방열부를 구비하여 별도의 냉각용 모터 또는 팬 등의 장치를 설치하지 않으면서도 인버터의 코일에서 발생하는 고열을 효과적으로 방열시킬 수 있는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전기 기구에서 입력전압을 소정의 출력전압으로 변환시키기 위한 인버터에 있어서, 상부에 권취 형태로 구비되는 트랜스코일과 다수의 전기적 소자가 실장되는 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 제어 전원과 구동 전원을 공급하기 위해, 상기 인쇄회로기판의 상부 일측에 연결 구비되는 입출력 커넥터; 상부에 상기 인쇄회로기판이 배치고정되는 본체판넬; 및 상기 인쇄회로기판을 내측에 수용하며 하방이 개방형성되되 하측단이 상기 본체판넬의 테두리부와 체결되도록 형성되고, 상면에는 내측으로 내입되어 상기 트랜스코일의 상면에 밀착되는 방열부가 구비되어, 상기 인쇄회로기판을 덮는 커버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버의 방열부는 상기 트랜스코일의 상부 외표면 형상에 대응되는 패턴으로 음각을 이루도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 트랜스코일은 상기 인쇄회로기판의 상부에 장착되는 보빈에 권선 된 형태로 상부 외표면이 굴곡 형상으로 이루어지고, 상기 방열부의 하측면은 이에 대응되는 굴곡 형상으로 이루어져, 상기 트랜스코일 상부 외표면과 상기 방열부 하측면의 접촉면적이 최대화되도록 밀착형성되는 것을 일 특징으로 한다.

또한, 상기 방열부의 하측면은 단면상 '∩' 형태를 포함하도록 형성되는 것을 일 특징으로 한다.

본 발명은 인버터에 구비되는 커버에 방열부를 일체로 형성하여 별도의 냉각용 모터 또는 팬 등의 장치를 추가로 구비하지 않으면서도 트랜스코일과 커버의 접촉면적 증가에 따른 열전도 방열효과를 높임으로써, 트랜스코일의 발열에 의해 인버터의 회로기판 및 그에 장착되는 전기 소자들의 손상 및 크랙이나 결함을 방지하여, 우수한 품질의 인버터를 제공하고, 커버 구조의 단순화로 생산성 향상 및 원가 절감에 기여할 수 있는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하고자 하며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 방열구조 커버를 구비하는 인버터의 구성 및 구조를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 방열구조 커버를 구비하는 인버터의 외형을 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 2에 도시된 바를 참조하면, 본 발명의 인버터(1)는 크게 인쇄회로기판(10), 입출력 커넥터(20), 본체판넬(30) 및 커버(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체판넬(30)과 커버(40)는 케이싱 모듈이라 하며, 인쇄회로기판(10)과 입출력 커넥터(20)는 제어 모듈이라 한다.

제어 모듈은 인쇄회로기판(10)과 그 상부 일측에 연결 구비되는 입출력 커넥터(20)로 구성되되, 상기 입출력 커넥터(20)에 의해 제어 전원과 구동 전원이 상기 인쇄회로기판(10)으로 공급되어, 내부 신호를 처리하는 역할을 한다.

상기 인쇄회로기판(10)은 그 상면에 권취 형태로 구비되는 트랜스코일(12)과 다수의 전기적 소자(미도시)가 실장된다.

케이싱 모듈은 상부에 상기 인쇄회로기판(10)이 배치고정되는 본체판넬(30)과 상기 인쇄회로기판(10)을 덮는 커버(40)로 구성된다.

커버(40)는 하방이 개방형성되고, 하측단이 상기 본체판넬(30)의 테두리부와 결합 연결되어 내측에 상기 인쇄회로기판(10)을 수용하게 된다. 이때, 상기 커버(40)의 상측면에는 방열부(42)가 구비되고, 일측면에는 상기 입출력 커넥터(20)가 노출되도록 형성된다.

상기 커버(40)는 금속 판 재질로 이루어지되, 특히 상기 방열부(42)는 열전도성이 높은 금속 판 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 방열부와 트랜스코일이 상호 인접되는 측면, 정면 형태를 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시된 바를 참조하면, 상기 방열부(42)는 상기 트랜스코일(12)의 상부 외표면에 대응되는 패턴의 형상을 갖도록, 음각으로 형성되어 상기 커버(40)의 상측면에 구비된다.

이때, 상기 트랜스코일(12)은 상기 인쇄회로기판(10)의 상부에 장착되는 보빈(13)에 원통 형태로 권선되어, 그 상부 외표면이 굴곡 형상을 이루도록 형성되는데, 상기 방열부(42)의 하측면은 단면상 '∩' 형태를 이루어, 상기 트랜스코일(12) 상부 외표면에 대응되는 굴곡 형상을 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 방열부(42)의 하측면이 상기 트랜스코일(12)에 대응되는 굴곡 형상으로 이루어져, 상기 트랜스코일(12) 상부 외표면과 상기 방열부(42) 하측면의 접촉면적이 최대화되도록 밀착됨으로써, 열전도에 의해 상기 트랜스코일(12)의 고열을 효율적으로 방열시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 의한 방열구조 커버를 구비하는 인버터의 구성 및 구조를 나타내는 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 방열구조 커버를 구비하는 인버터의 외형을 나타내는 사시도이다.

도 3은 본 발명의 방열부와 트랜스코일이 상호 인접되는 측면, 정면 형태를 나타내는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 인버터 10: 인쇄회로기판

12: 트랜스코일 13: 보빈

20: 입출력 커넥터 30: 본체판넬

40: 커버 42: 방열부

Claims (4)

1. 전기 기구에서 입력전압을 소정의 출력전압으로 변환시키기 위한 인버터에 있어서,

   상부에 권취 형태로 구비되는 트랜스코일과 다수의 전기적 소자가 실장되는 인쇄회로기판;

   상기 인쇄회로기판에 제어 전원과 구동 전원을 공급하기 위해, 상기 인쇄회로기판의 상부 일측에 연결 구비되는 입출력 커넥터;

   상부에 상기 인쇄회로기판이 배치고정되는 본체판넬; 및

   상기 인쇄회로기판을 내측에 수용하며 하방이 개방형성되되 하측단이 상기 본체판넬의 테두리부와 체결되도록 형성되고, 상면에는 내측으로 내입되어 상기 트랜스코일의 상면에 밀착되는 방열부가 구비되어, 상기 인쇄회로기판을 덮는 커버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커버의 방열부는 상기 트랜스코일의 상부 외표면 형상에 대응되는 패턴으로 음각을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 트랜스코일은 상기 인쇄회로기판의 상부에 장착되는 보빈에 권선된 형태로 상부 외표면이 굴곡 형상으로 이루어지고,

   상기 방열부의 하측면은 이에 대응되는 굴곡 형상으로 이루어져, 상기 트랜스코일 상부 외표면과 상기 방열부 하측면의 접촉면적이 최대화되도록 밀착형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 방열부의 하측면은 단면상 '∩' 형태를 포함하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 방열구조의 커버를 구비하는 인버터.

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