KR20140076505A

KR20140076505A - 전력 부품 장치

Info

Publication number: KR20140076505A
Application number: KR1020130152725A
Authority: KR
Inventors: 프란크 토마스; 칼크만 베른하드; 뮐러 슈미트 리아네; 튜버 스벤
Original assignee: 세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-06-20
Also published as: DE102012222959A1; US9521781B2; CN103874400A; EP2743942A2; US20140176272A1; KR101983399B1; DE102012222959B4; CN103874400B

Abstract

본 발명은 리세스를 갖는 히트 싱크를 구비하는 전력 부품 장치에 관한 것으로, 상기 리세스는 베이스면과 제1 측면을 갖고, 상기 리세스의 제1 측면은 상기 베이스면에 대해 90° 미만의 각도를 이루고 있으며, 전력 부품 장치는 지지 요소를 갖는 제1 수동형 전기 부품을 구비하고, 상기 리세스의 제1 측면에 면하는 상기 지지 요소의 제1 측면은, 상기 베이스면에 대해 상기 리세스의 제1 측면이 이루는 각도와 동일한 각도를 상기 베이스면에 대해 이루고 있으며, 압력 전달 요소는 상기 지지 요소의 제1 측면과는 반대편에 있는 제1 압력 전달 요소 측면을 구비하고, 상기 베이스면은 상기 제1 압력 전달 요소 측면에 대해 90° 미만의 각도를 이루고 있으며, 상기 압력 전달 요소에 의하여 상기 지지 요소가 상기 리세스의 제1 측면에 대해 압박되도록, 압력 발생 장치가 상기 제1 압력 전달 요소 측면에 힘을 가하는 것이다. 본 발명은, 다양한 수동형 전기 부품에 매칭될 수 있으며 각 수동형 전기 부품의 효과적인 냉각이 보장되는 전력 부품 장치를 제공한다.

Description

전력 부품 장치{POWER COMPONENT DEVICE}

본 발명은 전력 부품 장치에 관한 것이다.

초크, 변압기, 전기 저항기 및 커패시터 등의 수동형 전기 부품을 냉각하기 위해, 당업계에서는 예를 들어 나사, 클립을 이용하여, 또는 포팅에 의해 수동형 전기 부품을 히트 싱크에 통상적으로 부착한다.

동작 중에 수동형 전기 부품에 의해 발생된 열을 히트 싱크에 효과적으로 방열하는 것을 보장하기 위해서는, 해당 수동형 전기 부품이 그 측면에서 최대한으로 히트 싱크와 접촉하는 상태로 되는 것이 바람직하다. 따라서, 당업계에서 통상적인 것이며 수동형 전기 부품과 히트 싱크를 구비하는 전력 부품 장치에서는, 가능한 많은 열이 수동형 전기 부품으로부터 히트 싱크로 전달될 수 있도록, 대개 히트 싱크의 형상을 수동형 전기 부품의 형상에 매칭시킬 필요가 있다. 이로써, 당업계에서 통상적인 전력 부품 장치의 생산이 기술적인 관점에서 복잡해지는 데, 그 이유는 각 수동형 전기 부품의 효과적인 냉각을 보장하려고 하는 경우, 다양한 수동형 전기 부품을 위하여 다양한 히트 싱크를 만들어야 하기 때문이다. 이러한 문제는, 전력 부품 장치의 단일 히트 싱크에 의하여 냉각되도록 되어 있으며 서로 다를 공산이 큰 복수의 수동형 전기 부품이 전력 부품 장치에 구비된다면, 더 악화된다.

본 발명의 목적은, 다양한 수동형 전기 부품에 매칭될 수 있으며 각 수동형 전기 부품의 효과적인 냉각이 보장되는 전력 부품 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은, 리세스를 갖는 히트 싱크를 구비한 전력 부품 장치로서, 상기 리세스는 베이스면과 제1 측면을 갖고, 상기 리세스의 제1 측면은 상기 베이스면에 대해 90° 미만의 각도를 이루고 있으며, 전력 부품 장치는 지지 요소를 갖는 제1 수동형 전기 부품을 구비하고, 상기 지지 요소는 상기 베이스면 상에 배치되어 있으며, 상기 리세스의 제1 측면에 면하는 상기 지지 요소의 제1 측면은, 상기 베이스면에 대해 상기 리세스의 제1 측면이 이루는 각도와 동일한 각도를 상기 베이스면에 대해 이루고 있고, 전력 부품 장치는 상기 베이스면 상에 배치된 압력 전달 요소를 구비하며, 상기 압력 전달 요소는 상기 지지 요소의 제1 측면과는 반대편에 있는 제1 압력 전달 요소 측면을 구비하고, 상기 베이스면은 상기 제1 압력 전달 요소 측면에 대해 90° 미만의 각도를 이루고 있으며, 전력 부품 장치는 제1 압력 전달 요소 측면에 힘을 가하는 압력 발생 장치를 구비하여, 상기 지지 요소는 압력 전달 요소에 의하여 상기 리세스의 제1 측면에 대해 압박되는 것인 전력 부품 장치에 의해 달성된다.

본 발명의 유익한 실시형태는 종속 청구항에서 확인할 수 있다.

상기 지지 요소의 제1 측면과는 반대편에 있는 지지 요소의 제2 측면에 대해 상기 압력 전달 요소가 대향 배치되는 경우, 상기 압력 전달 요소로부터의 힘은 상기 리세스의 제1 측면을 향하는 방향으로 상기 지지 요소에 매우 간단하게 전달될 수 있으므로, 유익한 것으로 확인되었다.

또한, 상기 베이스면은 상기 지지 요소의 제2 측면에 대해 90° 미만의 각도를 이루고 있고, 상기 지지 요소의 제2 측면에 면하는 상기 압력 전달 요소의 제2 압력 전달 요소 측면에 대해 상기 베이스면이 이루고 있는 각도가, 상기 지지 요소의 제2 측면에 대해 베이스면이 이루고 있는 각도와 동일한 경우, 상기 지지 요소의 제2 측면의 영역에서 지지 요소가 상기 리세스의 베이스면에 대해 압박되어, 상기 지지 요소가 상기 리세스의 베이스면에 대해 매우 양호하게 열접속되므로, 유익한 것으로 확인되었다.

또한, 상기 압력 전달 요소는 상기 지지 요소와 일체로 형성되는 경우가 유익한 것으로 확인되었다. 이러한 식으로, 매우 간단한 구성의 전력 부품 장치가 구현될 수 있다.

상기 리세스는, 리세스의 제1 측면과 마주해 있으며 상기 히트 싱크의 제1 측벽의 측면을 형성하는 제2 측면을 구비하고, 상기 히트 싱크의 제1 측벽은, 압력 발생 장치가 제1 압력 전달 요소 측면에 가하는 힘과는 반대로 작용하는 힘을 흡수하는 것인 경우가 유익한 것으로 확인되었다. 이러한 식으로, 매우 간단한 구성의 전력 부품 장치가 구현될 수 있다.

또한, 상기 제1 수동형 전기 부품은, 투자성 코어를 갖는 변압기의 형태이거나 투자성 코어를 갖는 초크의 형태이고 상기 지지 요소는 변압기 혹은 초크의 투자성 코어의 형태이거나, 또는 상기 제1 수동형 전기 부품은 전기 저항기의 형태이고 상기 지지 요소는 전기 저항기의 하우징의 형태이거나, 또는 상기 제1 수동형 전기 부품은 커패시터의 형태이고 상기 지지 요소는 커패시터의 하우징의 형태인 것인 경우가 유익한 것으로 확인되었다. 변압기, 초크, 전기 저항기 및 커패시터는 수동형 전기 부품의 통상적인 실시형태를 대표한다.

또한, 상기 지지 요소와 상기 베이스면의 사이에는 제1 열전도성층이 배치되고, 상기 지지 요소와 상기 리세스의 제1 측면의 사이에는 제2 열전도성층이 배치되는 경우가 유익한 것으로 확인되었다. 이러한 식으로 베이스면 및 리세스의 제1 측면에 대하여 상기 지지 요소가 매우 양호하게 열접속될 수 있다.

또한, 제1 및 제2 열전도성층의 두께가 서로 다르거나, 및/또는 제1 및 제2 열전도성층을 구성하는 재료가 서로 다른 경우가 유익한 것으로 확인되었는 데, 이는 이러한 경우에 지지 요소와 베이스면 사이의 열전달 저항과, 지지 요소와 리세스의 제1 측면 사이의 열전달 저항이 각각 목표한 대로 설정될 수 있기 때문이다.

또한, 전력 부품 장치는 지지 요소를 갖는 제2 수동형 전기 부품을 구비하고, 상기 제2 수동형 전기 부품의 지지 요소는, 상기 히트 싱크의 리세스에서 제1 수동형 전기 부품의 지지 요소와 동일한 형태로 배치되며, 히트 싱크에 연결되어 있는 경우가 유인한 것으로 확인되었는 데, 이는 그 결과 단일 히트 싱크를 이용하여 동일하거나 서로 다른 수동형 전기 부품이 냉각될 수 있기 때문이다.

또한, 상기 제2 수동형 전기 부품은, 투자성 코어를 갖는 변압기의 형태이거나 투자성 코어를 갖는 초크의 형태이고 상기 제2 수동형 전기 부품의 지지 요소는 변압기 혹은 초크의 투자성 코어의 형태이거나, 또는 상기 제2 수동형 전기 부품은 전기 저항기의 형태이고 상기 제2 수동형 전기 부품의 지지 요소는 전기 저항기의 하우징의 형태이거나, 또는 상기 제2 수동형 전기 부품은 커패시터의 형태이고 상기 제2 수동형 전기 부품의 지지 요소는 커패시터의 하우징의 형태인 것인 경우가 유익한 것으로 확인되었다. 변압기, 초크, 전기 저항기 및 커패시터는 수동형 전기 부품의 통상적인 실시형태를 대표한다.

본 발명의 예시적인 실시형태가 도면에 도시되어 있고, 이하의 본문에서 보다 상세히 설명한다. 도면에서,
도 1은 본 발명에 따른 전력 부품 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전력 부품 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전력 부품 장치의 다른 실시형태의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전력 부품 장치의 다른 실시형태의 개략적인 단면도이다.

도 1은 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1)의 개략적인 사시도이다. 도 2는 도 1의 선 A를 따라 취한 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1)의 개략적인 단면도로서, 도 1과 연관되어 있는 도면이다.

이 시점에서, 이하의 본문에 기재되어 있고 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 모든 각도가 반시계방향으로 나타내어져 있다는 점을 주목해야 할 필요가 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 물리적으로 교차하지 않는 두 면 사이의 각도는 해당 두 면의 가상의 교차 연장선 사이의 각각의 해당 각도인 것으로 이해된다는 점을 주목해야 할 필요가 있다.

본 발명에 따른 전력 부품 장치(1)는 리세스(3)를 갖는 히트 싱크(2)를 구비한다. 리세스(3)는 베이스면(4)과 제1 측면(5)을 구비하고, 리세스(3)의 제1 측면(5)은 베이스면(4)에 대해 90° 미만의 각도 α를 이루고 있다. 리세스(3)의 제1 측면(5)은 베이스면(4)에 대해 88° 미만, 특히 88° 미만의 각도 α를 이루고 있는 것이 바람직하다.

또한, 전력 부품 장치(1)는 지지 요소(6)를 갖는 제1 수동형 전기 부품(20)을 구비하고, 지지 요소(6)는 베이스면(4) 상에 배치되어 있다. 예시적인 실시형태의 범위 내에서, 제1 수동형 전기 부품(20)은 변압기의 형태이고 지지 요소(6)는 변압기의 투자성 코어의 형태이며, 상기 코어는 예컨대 철 합금 시트를 갖는 코어의 형태, 또는 페라이트 코어의 형태일 수 있다. 변압기는 코어의 둘레에 감은 코일(12)을 구비한다. 코일(12)은 전기 접속부(13)에 접속되어 있다. 별법으로서, 제1 수동형 전기 부품(20)은 또한 예컨대 초크의 형태이고 지지 요소(6)는 초크의 투자성 코어의 형태일 수 있으며, 상기 코어는 예컨대 철 합금 시트를 갖는 코어의 형태, 또는 페라이트 코어의 형태일 수 있다.

별법으로서, 제1 수동형 전기 부품(20)은 또한 전기 저항기의 형태이고 지지 요소(6)는 전기 저항기의 하우징의 형태일 수 있거나, 또는 제1 수동형 전기 부품(20)은 커패시터의 형태이고 지지 요소(6)는 커패시터의 하우징의 형태일 수 있다.

리세스(3)의 제1 측면(5)에 면하는 지지 요소(6)의 제1 측면(7)은, 베이스면(4)에 대해 리세스(3)의 제1 측면(5)이 이루는 각도와 동일한 각도를 베이스면(4)에 대해 이루고 있으며, 즉 베이스면(4)에 대해 지지 요소(6)의 제1 측면(7)이 이루는 각도 β는 베이스면(4)에 대해 리세스(3)의 제1 측면(5)이 이루는 각도 α에 상당한다. 지지 요소(6)의 제1 측면(7)은 리세스(3)의 제1 측면(5)에 부합되도록 배치되어 있다. 예시적인 실시형태에서, 지지 요소(6)의 제1 측면(7)은 리세스(3)의 제1 측면(5)에 대해 대향 배치되어 있다. 베이스면(4)에 면하는 지지 요소(6)의 접지면(30)은 리세스(3)의 베이스면(4)에 평행하게 연장된다.

전력 부품 장치(1)는 베이스면(4) 상에 배치된 압력 전달 요소(19)를 구비하고, 이 압력 전달 요소(19)는 지지 요소(6)의 제1 측면(7)과는 반대편에 있는 제1 압력 전달 요소 측면(14)을 구비한다. 베이스면(4)은 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 대해 90° 미만, 특히 88° 미만의 각도 γ를 이루고 있다. 베이스면(4)은 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 대해 20° 내지 70°의 각도 γ를 이루고 있는 것이 바람직하다. 베이스면(4)에 면하는 압력 전달 요소(19)의 접지면(31)은 리세스(3)의 베이스면(4)에 평행하게 연장된다. 압력 전달 요소(19)는, 지지 요소(6)의 제1 측면(7)과는 반대편에 있는 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 대향 배치되는 것이 바람직하다. 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 면하는 압력 전달 요소(19)의 제2 압력 전달 요소 측면(9)은, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)과 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 압력 전달 요소(19)의 제2 압력 전달 요소 측면(9)은, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 대향 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 전력 부품 장치(1)는 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 힘(F)을 가하는 압력 발생 장치(10)를 구비하여, 지지 요소(6)는 압력 전달 요소(19)에 의해 리세스(3)의 제1 측면(5)에 대해 압박되어 있다. 압력 발생 장치는 예컨대 클립(10)의 형태로 마련될 수 있는 스프링 요소의 형태인 것이 바람직하다. 리세스(3)의 제1 측면(5)을 향하는 방향으로 베이스면(4)에 대해 평행하게 작용하는 상기 힘(F)에서 나눠진 힘(F1)은, 지지 요소(6)를 리세스(3)의 제1 측면(5)에 대해 압박한다. 리세스(3)의 제1 측면(5)은 베이스면(4)에 대해 90° 미만의 각도 α를 이루고 있으므로, 지지 요소(6)의 제1 측면(7)의 영역에서 지지 요소(6)가 리세스(3)의 베이스면(4)에 대해 압박되어, 지지 요소(6)가 베이스면(4)에 대해 양호하게 열접속된다. 각도 α가 작을수록, 제1 측면(7)의 영역에서 지지 요소(6)를 리세스(3)의 베이스면(4)에 대해 압박하는 힘이 커진다. 리세스(3)의 제1 측면(5)은 베이스면(4)에 대해 90° 미만의 각도 α를 이루고 있으므로, 지지 요소(6)는 베이스면(4)으로부터 떨어질 가능성이 더 방지된다. 이로써, 지지 요소(6)와 리세스(3)의 제1 측면(5) 사이에 맞물림 접속이 형성되며, 이에 따라 지지 요소(6)와 히트 싱크(2) 사이에 맞물림 접속이 형성된다. 예시적인 실시형태에서와 마찬가지로, 전력 부품 장치(1)는 또한 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 힘(F)을 함께 가하는 복수의 압력 발생 장치(10)를 구비할 수 있고, 이에 따라 힘(F)의 크기는 사용되는 압력 발생 장치(10)의 수에 의해 목표한 대로 설정될 수 있다는 점을 주목해야 할 필요가 있다.

제조와 관련된 이유로, 베이스면(4)과 지지 요소(6)의 제1 측면(7)이 만나는 모서리에 있어서 히트 싱크(2)가 홈(21)을 구비하는 것이 바람직하다. 제1 수동형 전기 부품(20)에 의해 발생된 열은, 지지 요소(6)의 제1 측면(7)과 지지 요소(6)의 접지면(30)을 통해 히트 싱크(2)에 전달된다. 또한, 제1 수동형 전기 부품(20)에 의해 발생된 열은, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)을 통해 압력 전달 요소(19)에 전달되고 상기 압력 전달 요소(19)를 통해 히트 싱크(2)에 전달되어, 제1 수동형 전기 부품(20)은 3면에서 냉각되며, 이에 따라 매우 효과적으로 냉각된다. 압력 전달 요소(19)는 예컨대 구리 또는 알루미늄 등과 같이 열전도성이 높은 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

예시적인 실시형태의 범위 내에서, 리세스(3)의 베이스면(4)은 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 90° 미만의 각도 δ를 이루고 있다. 리세스(3)의 베이스면(4)은 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 88° 미만, 특히 85° 미만의 각도 δ를 이루고 있는 것이 바람직하다. 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 면하는 압력 전달 요소(19)의 제2 압력 전달 요소 측면(9)에 대해 리세스(3)의 베이스면(4)이 이루고 있는 각도는, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 리세스(3)의 베이스면(4)이 이루고 있는 각도와 동일하고, 즉 압력 전달 요소(19)의 제2 압력 전달 요소 측면(9)에 대해 리세스(3)의 베이스면(4)이 이루는 각도 ε는 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 리세스(3)의 베이스면(4)이 이루는 각도 δ에 상당한다. 제2 압력 전달 요소 측면(9)은, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 부합되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 예시적인 실시형태에서, 제2 압력 전달 요소 측면(9)은 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 대향 배치되어 있다.

리세스(3)의 베이스면(4)은 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 90° 미만의 각도 δ를 이루고 있으므로, 지지 요소(6)의 제2 측면(8)의 영역에서 지지 요소(6)가 리세스(3)의 베이스면(4)에 대해 압박된다.

리세스(3)의 제1 측면(5)은 베이스면(4)에 대해 90° 미만의 각도 α를 이루고 있고, 리세스(3)의 베이스면(4)은 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 90° 미만의 각도 δ를 이루고 있으므로, 지지 요소(6)가 리세스(3)의 베이스면(8)에 대해 총 힘(F2)으로 압박되며, 이에 따라 지지 요소(6)가 베이스면(4)에 대해 매우 양호하게 열접속된다.

예시적인 실시형태의 범위 내에서, 리세스(3)는, 리세스(3)의 제1 측면(5)과 마주해 있으며 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15)의 측면을 형성하는 제2 측면(16)을 구비하고, 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15)은, 압력 발생 장치(10)가 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 가하는 힘(F)과는 반대로 작용하는 힘을 흡수한다. 이를 위해, 압력 발생 장치(10)는 나사 접속부(11)에 의해 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15)에 접속되는 것이 바람직하다. 도 2 내지 도 4에서는 나사 접속부(11)가 도시의 명료화를 이유로 관련 나사의 나사 헤드만을 보여줌으로써 매우 개략적으로만 도시되어 있다는 점을 주목해야 할 필요가 있다. 이에 대한 변형예로서, 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15) 또는 리세스(3)의 베이스면(4)도 또한 스프링 요소(10)가 압박되는, 예컨대 모서리 형태의 정합 지지부를 가질 수 있고, 또는 압력 발생 장치(10)는, 예컨대 나사 접속부에 의해 리세스(3)의 베이스면(4)에 접속될 수 있다.

히트 싱크(2)는 리세스(3)에 절취부(17)가 형성되어 있는 것이 바람직한데, 상기 절취부는 베이스부(4)의 일부분으로부터 절취 형성된 것이다. 변압기(20)의 각 코일(12)의 일부분이 절취부(17) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 도 2 내지 도 4에서는 코일(12)이 도시의 명료화를 이유로 평면도 형태로 매우 개략적으로 도시되어 있다는 점을 주목해야 할 필요가 있다.

도 3은 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1')의 다른 실시형태의 개략적인 단면도로서, 이 전력 부품 장치는, 압력 전달 요소(19)가 지지 요소(6)와 일체로 형성되어 있다는 특징을 제외하고는, 전술한 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1)에 상당한다. 이러한 식으로, 매우 간단한 구성의 전력 부품 장치가 구현될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1")의 다른 실시형태의 개략적인 단면도로서, 이 전력 부품 장치는 전술한 본 발명에 따른 전력 부품 장치(1)에 상당하는 것이고, 도 4에 따른 본 발명의 실시형태에서는, 지지 요소(6)와 베이스면(4)의 사이에 제1 열전도성층(22)이 배치되어 있으며, 지지 요소(6)와 리세스(3)의 제1 측면(5)의 사이에는 제2 열전도성층(23)이 배치되어 있다. 또한, 바람직하게는 지지 요소(6)와 제2 압력 전달 요소 측면(9)의 사이에 제3 열전도성층(24)이 배치될 수 있고, 및/또는 바람직하게는 압력 전달 요소(19)와 베이스면(4)의 사이에 제4 열전도성층(25)이 배치될 수 있다. 이러한 경우에, 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 열전도성층(22, 23, 24, 25)의 두께는 상이하거나 부분적으로 상이할 수 있고, 및/또는 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 열전도성층(22, 23, 24, 25)을 이루는 재료는 상이하거나 부분적으로 상이할 수 있다. 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 열전도성층(22, 23, 24, 25)은 열전도성 페이스트로 이루어지는 것이 바람직하고, 이들 열전도성층 또는 그 일부가 상이한 재료로 이루어지게 된다면, 이들 열전도성층 또는 그 일부는 서로 다른 열전도도를 갖는 서로 다른 열전도성 페이스트로 이루어질 수 있다. 그러나, 제1, 제2, 제3 및/또는 제4 열전도성층(22, 23, 24, 25)은 각각 고체의 형태일 수도 있음은 물론이다. 이들 열전도성층의 두께 또는 이들 열전도성층 중의 일부 층의 두께를 목표한 대로 선택하고, 및/또는 이들 열전도성층의 재료 또는 이들 열전도성층 중의 일부 층의 재료를 목표한 대로 선택함으로써, 각 열전달 저항이 목표한 대로 설정될 수 있고, 이에 따라 예컨대 수동형 전기 부품(20)의 동작 중에, 수동형 전기 부품(20)이 효과적으로 냉각될 수 있다는 효과를 가지며, 수동형 전기 부품(20)이 과잉 냉각되는 아니라, 오히려 수동형 전기 부품이, 예컨대 매우 우수한 품질을 갖고서, 및/또는 매우 신뢰할만한 방식으로 작동되는, 동작시에 특히 바람직한 동작 온도를 띠게 된다.

도 3에 따른 본 발명의 예시적인 실시형태에서 전술한 바와 같이, 제1 열전도성층(22)과 제2 열전도성층(23)은 동일한 것일 수 있고, 이에 따라 전력 부품 장치(1')도 마찬가지로 대응하게 구성된 열전도성층(22)과 제2 열전도성층(23)을 구비할 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 전력 부품 장치(1, 1' 및 1")는 제1 수동형 전기 부품 이외에, 각각 지지 요소를 갖는 수동형 전기 부품을 더 구비할 수 있는데, 이러한 수동형 전기 부품은 제1 수동형 전기 부품과 동일한 형태로 히트 싱크의 리세스 내에 배치되며, 히트 싱크에 접속된다. 이러한 경우에, 이들 수동형 전기 부품은 그 타입(변압기, 초크, 전기 저항기, 커패시터)과 그 크기 및/또는 형상이 모두 서로 다를 수 있다. 따라서, 단일 히트 싱크에 의하여 동일하거나 서로 다른 수동형 전기 부품을 냉각할 수 있다. 이러한 경우에, 각 수동형 전기 부품의 압력 전달 요소는 지지 요소(6)와 일체로 형성될 수도 있고, 혹은 지지 요소(6)와 일체로 형성되지 않을 수도 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 부품 장치는, 예컨대 지지 요소(6')를 갖는 제2 수동형 전기 부품(20')을 구비할 수 있고, 제2 수동형 전기 부품(20')의 지지 요소(6')는 제1 수동형 전기 부품(20)의 지지 요소(6)와 동일한 형태로 히트 싱크(2)의 리세스(3) 내에 배치되며, 히트 싱크(2)에 접속되므로, 제1 수동형 전기 부품(20)에 관하여 전술한 설명은 제2 수동형 전기 부품(20')에도 적용된다. 예시적인 실시형태에서, 제2 수동형 전기 부품(20')은 초크의 형태이고, 제2 수동형 전기 부품(20')의 지지 요소(6')는 투자성 코어의 형태이다. 초크의 코일(12')이 투자성 코어의 둘레에 감겨 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전력 부품 장치는, 예컨대 지지 요소(6" 또는 6"')를 갖는 제3 수동형 전기 부품(20" 또는 20"')을 구비할 수 있고, 제3 수동형 전기 부품(20" 또는 20"')의 지지 요소(6" 또는 6"')는 제1 수동형 전기 부품(20)의 지지 요소(6)와 동일한 형태로 히트 싱크(2)의 리세스(3) 내에 배치되며, 히트 싱크(2)에 접속되므로, 제1 수동형 전기 부품(20)에 관하여 전술한 설명은 제3 수동형 전기 부품(20" 또는 20"')에도 적용된다. 예시적인 실시형태에서, 제3 수동형 전기 부품(20" 또는 20"')은 전기 저항기(20")의 형태이고 제3 수동형 전기 부품(20")의 지지 요소는 전기 저항기의 하우징(6")의 형태이거나, 또는 제3 수동형 전기 부품은 커패시터(20"')의 형태이고 제3 수동형 전기 부품(20"')의 지지 요소는 커패시터의 하우징(6"')의 형태이다.

히트 싱크는 예컨대 공냉식 히트 싱크의 형태이거나, 또는 예시적인 실시형태와 같이 수냉식 히트 싱크의 형태일 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 히트 싱크(2)의 전체에 걸쳐 채널(18)이 뻗어 있고, 전력 부품 장치(1)의 동작 중에, 바람직하게는 물 또는 오일의 형태인 냉각 액체가 상기 채널(18)을 통해 흐르며, 히트 싱크로부터 열을 인출하여 이 열을 외부로 방출한다. 히트 싱크가 공냉식 히트 싱크의 형태인 경우, 히트 싱크(2)는 일반적으로 냉각 핀을 구비하고, 동작시에는 공기가 냉각을 목적으로 상기 냉각 핀을 지나가며, 히트 싱크로부터 열을 인출하고, 이 열을 외부로 방출한다.

이러한 점에서, 본 발명에서 부여하고 있는 의미 내에서, 히트 싱크는, 전력 부품 장치의 동작 중에, 다른 고체로부터 열을 인출하고 이와 같이 인출한 열을 또는 그 대부분을 히트 싱크와 접촉해 있는 액상 매체 및/또는 기상 매체에 방출하는 역할을 하는 고체인 것으로 이해되어야 한다는 점을 주목해야 할 필요가 있다. 히트 싱크로부터 인출되는 열 중의 작은 부분이 선택적으로 다른 고체로 방출될 수 있다.

Claims

리세스(3)를 갖는 히트 싱크(2)를 구비한 전력 부품 장치로서, 상기 리세스(3)는 베이스면(4)과 제1 측면(5)을 갖고, 상기 리세스(3)의 제1 측면(5)은 상기 베이스면(4)에 대해 90° 미만의 각도(α)를 이루고 있으며, 전력 부품 장치(1, 1', 1")는 지지 요소(6)를 갖는 제1 수동형 전기 부품(20)을 구비하고, 상기 지지 요소(6)는 상기 베이스면(4) 상에 배치되어 있으며, 상기 리세스(3)의 제1 측면(5)에 면하는 상기 지지 요소(6)의 제1 측면(7)은, 상기 베이스면(4)에 대해 상기 리세스(3)의 제1 측면(5)이 이루는 각도와 동일한 각도를 상기 베이스면(4)에 대해 이루고 있고, 전력 부품 장치(1, 1', 1")는 상기 베이스면(4) 상에 배치된 압력 전달 요소(19)를 구비하며, 상기 압력 전달 요소(19)는 상기 지지 요소(6)의 제1 측면(7)과는 반대편에 있는 제1 압력 전달 요소 측면(14)을 구비하고, 상기 베이스면(4)은 상기 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 대해 90° 미만의 각도(γ)를 이루고 있으며, 전력 부품 장치(1, 1', 1")는 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 힘(F)을 가하는 압력 발생 장치(10)를 구비하여, 상기 지지 요소(60)는 압력 전달 요소(19)에 의하여 상기 리세스(3)의 제1 측면(5)에 대해 압박되는 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 전달 요소(19)는, 지지 요소(6)의 제1 측면(7)과는 반대편에 있는 상기 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제2항에 있어서, 상기 베이스면(4)은 상기 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 90° 미만의 각도(δ)를 이루고 있고, 상기 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 면하는 상기 압력 전달 요소(19)의 제2 압력 전달 요소 측면(9)에 대해 상기 베이스면(4)이 이루고 있는 각도는, 상기 지지 요소(6)의 제2 측면(8)에 대해 베이스면(4)이 이루고 있는 각도와 동일한 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 전달 요소(19)는 지지 요소(6)와 일체로 형성되어 있는 것인 전력 부품 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리세스(3)는, 리세스(3)의 제1 측면(5)과 마주해 있으며 상기 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15)의 측면을 형성하는 제2 측면(16)을 구비하고, 상기 히트 싱크(2)의 제1 측벽(15)은 압력 발생 장치(10)가 제1 압력 전달 요소 측면(14)에 가하는 힘(F)과는 반대로 작용하는 힘을 흡수하는 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 수동형 전기 부품(20)은 투자성 코어를 갖는 변압기의 형태이거나 투자성 코어를 갖는 초크의 형태이고, 상기 지지 요소(6)는 상기 변압기 혹은 상기 초크의 투자성 코어의 형태이거나, 또는 상기 제1 수동형 전기 부품은 전기 저항기의 형태이고, 상기 지지 요소는 전기 저항기의 하우징의 형태이거나, 또는 상기 제1 수동형 전기 부품은 커패시터의 형태이고, 상기 지지 요소는 커패시터의 하우징의 형태인 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 요소(6)와 상기 베이스면(4)의 사이에는 제1 열전도성층(22)이 배치되고, 상기 지지 요소(6)와 상기 리세스(3)의 제1 측면(5)의 사이에는 제2 열전도성층(23)이 배치되는 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 열전도성층(22) 및 제2 열전도성층(23)의 두께는 서로 다르고, 및/또는 제1 열전도성층(22) 및 제2 열전도성층(23)을 구성하는 재료는 서로 다른 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 전력 부품 장치(1, 1', 1")는 지지 요소(6')를 갖는 제2 수동형 전기 부품(20')을 구비하고, 상기 제2 수동형 전기 부품(20')의 지지 요소(6')는, 히트 싱크(2)의 리세스(3)에서 제1 수동형 전기 부품(20)의 지지 요소(6)와 동일한 형태로 배치되고, 히트 싱크(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.
제9항에 있어서, 상기 제2 수동형 전기 부품(20')은 투자성 코어를 갖는 변압기의 형태이거나, 투자성 코어를 갖는 초크의 형태이고, 상기 제2 수동형 전기 부품의 지지 요소(6')는 상기 변압기 혹은 상기 초크의 투자성 코어의 형태이거나, 또는 상기 제2 수동형 전기 부품은 전기 저항기의 형태이고, 상기 제2 수동형 전기 부품의 상기 지지 요소는 전기 저항기의 하우징의 형태이거나, 또는 상기 제2 수동형 전기 부품은 커패시터의 형태이고, 상기 제2 수동형 전기 부품의 상기 지지 요소는 상기 커패시터의 하우징의 형태인 것을 특징으로 하는 전력 부품 장치.