KR20160036397A

KR20160036397A - 방열촉진부재

Info

Publication number: KR20160036397A
Application number: KR1020140128603A
Authority: KR
Inventors: 김창현; 박재용
Original assignee: 프레스토라이트아시아 주식회사
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-04

Abstract

본 발명은 방열부가 형성되는 전자전기 제어장치에 적용되는 것으로, 발열부품으로부터 발생되는 열기를 전도 받아 신속하고 효율적으로 방열되도록 하여 방열효과를 최대화 할 수 있도록 한 방열촉진부재에 관한 것으로, 베이스부와, 상기 베이스부에 고정되는 다수개의 탄성지지편으로 구성되며, 상기 탄성지지편은 상기 베이스부의 양단으로 마주보며 일정한 간격을 유지하며 상방으로 형성되는 복수개의 제1탄성지지편과 제2탄성지지편으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

방열촉진부재{MEMBER FOR PROMOTING RADIANT HEAT}

본 발명은 방열부가 형성되는 전자전기 제어장치에 적용되는 것으로, 발열부품으로부터 발생되는 열기를 전도 받아 신속하고 효율적으로 방열되도록 하여 방열효과를 최대화 할 수 있도록 한 방열촉진부재에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 방열촉진부재는 전기차에 적용되는 구동모터 제어기에 적용되는 것을 일례로 설명할 것이나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.

공개특허공보 10-2014-0066880에는 하이브리드 차량용 구동모터 방열장치가 개시된다.

상기 하이브리드 차량용 구동모터 방열장치는, 회전자 내부의 열교환을 통해 냉각효과를 향상시켜 모터 출력을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량용 모터 방열 장치에 관한 것으로, 회전축과, 내부에 영구자석을 가지며 회전축을 감싸는 형태로 회전축의 외부면에 장착된 회전자와, 상기 회전축 내부에 변속기 오일이 흐름가능하게 형성되고, 상기 회전자와 인접하게 위치하여 직접적인 열교환으로 회전자의 영구자석을 냉각시킬 수 있도록 된 냉각유로를 포함하여, 회전자 내부의 열교환을 유도하여 방열성능을 향상시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

또한 공개특허공보 10-2010-0106814에는 전기자동차용 비엘디씨모터 구동을 위한 대용량 드라이버 장치가 개시된다.

상기 전기자동차용 비엘디씨모터 구동을 위한 대용량 드라이버 장치는 BLDC모터 제어용 제어신호를 출력하면서 BLDC모터로 공급되는 전원을 제어하는 콘트롤파트와 상기 콘트롤파트의 제어에 따라 공급되는 전원으로 구동하여 BLDC모터를 구동시키기 위한 u,v,w 전원을 출력하는 파워파트를 다수의 방열핀을 구비한 메인방열보드상에 이격되게 설치하여 방열효율이 향상되고, 콘트롤파트가 서지전압 및 노이즈의 영향을 받지 않게 되어 제품의 성능에 대한 신뢰도를 한층 더 향상시킬 수 있으며, BLDC모터로 구동전원을 공급하는 파워소자로서 고가인 IGBT소자를 사용하지 않고 저가의 FET를 사용할 수 있게되어 제품의 제조단가를 낮춰줄 수 있도록 한 전기자동차용 BLDC모터 구동을 위한 대용량 드라이버 장치에 관한 것으로, 다수의 방열핀(2)이 구비된 메인방열보드를 구비하고, BLDC모터 제어용 제어신호를 출력하면서 BLDC모터로 공급되는 전원을 제어하는 콘트롤파트와 상기 콘트롤파트의 제어에 따라 공급되는 전원으로 구동하여 BLDC모터를 구동시키기 위한 u,v,w 전원을 출력하는 파워파트를 상기 메인방열보드상에 이격되게 설치하되, 상기 콘트롤파트는 수직부와 수평부를 갖도록 'ㄴ'자 모양으로 절곡 형성된 장착패널을 구비하고, 상기 수직부의 일면에 형성되어 있는 복수개의 보스에 제어용 전자부품이 장착되어 있는 콘트롤기판을 결합하며, 상기 장착패널의 수평부를 볼트로서 메인방열보드의 일측 상면에 결합하여 구성하고, 상기 파워파트는 다수의 콘덴서가 장착되는 제 1 파워기판과 콘트롤파트로 부터 제공되는 제어신호에 따라 스위칭 동작하여 BLDC모터 구동을 위한 u상,v상,w상 전압을 발생시켜 출력하는 다수의 FET가 양면에 장착되는 제 2 파워기판을 별도로 구비하고, 메인방열보드의 중간부에 'ㅗ'자 모양의 단면을 갖는 지지대를 결합하며, u상, v상, w상 전압의 독립적인 출력을 위한 파워케이블이 결합되는 제 1내지 제 3 파워출력보드를 상기 지지대의 일측에 이격되게 설치하고, 상기 제 1 파워기판과 제2 파워기판을 지지대와 제 1 내지 제 3 파워출력보드를 이용하여 메인방열 보드상에 설치하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 방열구조는 전기차 제어기에 필수불가결한 구성요소 중의 하나이다. 본 출원인은 이와 같은 방열구조를 연구하던 중, 보다 신속하고 효율적인 방열이 가능한 본 발명을 하기에 이른 것이다.

공개특허공보 10-2010-0106814, 공개특허공보 10-2014-0066880

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 방열부가 형성되는 전자전기 제어장치에 적용되는 것으로, 발열부품으로부터 발생되는 열기를 전도 받아 신속하고 효율적으로 방열되도록 하여 방열효과를 최대화 할 수 있도록 한 방열촉진부재를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 베이스부와, 상기 베이스부에 고정되는 다수개의 탄성지지편으로 구성되며, 상기 탄성지지편은 상기 베이스부의 양단으로 마주보며 일정한 간격을 유지하며 상방으로 형성되는 복수개의 제1탄성지지편과 제2탄성지지편으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르자면 상기 방열촉진부재의 베이스부와, 제1탄성지지편및 제2탄성지지편은 일체로 형성되고 일정한 탄성을 가지는 판스프링 소재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르자면 상기 방열촉진부재의 제1탄성지지편과 제2탄성지지편의 상단에는 발열소자를 탄성으로 접촉 지지하는 접촉돌기부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르자면 상기 방열촉진부재는 베이스부를 압박 지지하는 고정판이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르자면 상기 방열촉진부재는 방열부 본체의 상단 격벽부 사이의 형성된 수용부 내부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 방열부가 형성되는 전자전기 제어장치에 적용되는 것으로, 발열부품으로부터 발생되는 열기를 전도 받아 신속하고 효율적으로 방열되도록 하여 방열효과를 최대화 할 수 있는 장점을 제공한다.

도 1는 본 발명에 따른 방열촉진부재가 적용되는 모터구동 제어기의 구성도,
도 2은 본 발명에 따른 방열촉진부재가 적용되는 모터구동 제어기의 분해 사시도,
도 3는 본 발명에 따른 방열촉진부재의 확대 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 방열촉진부재의 분해 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 방열촉진부재의 단면도,
도 6은 본 발명이 적용된 모터구동 제어기의 주요부분 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

도 1는 본 발명에 따른 방열촉진부재가 적용되는 모터구동 제어기의 구성도, 도 2은 본 발명에 따른 방열촉진부재가 적용되는 모터구동 제어기의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 방열촉진부재(200)가 적용되는 모터구동 제어기(100)는,

방열기능을 수행하는 방열부(110)와, 상기 방열부(110)에 장착되어 방열기능을 촉진시키는 방열촉진부재(120)와, 상기 방열부(110)에 결합되는 파워PCB부(130)와, 상기 파워PCB부(130)의 상단에 결합되는 제어PCB부(140)를 포함한다.

방열부(110)는 본체(111)의 상단에 일정공간인 수용부(112)가 형성되도록 양측으로 격벽부(113)(114)가 형성되며, 상기 수용부(112)를 포함하는 격벽부(113)(114)는 필요에 따라 인접하여 연속으로 복수개로 형성될 수 있다.

상기 수용부(112)는 발열량이 많은 FET나 캐패시터와 같은 소자가 위치하게 되며, 공기의 유통이 원활하여 방열시 대류에 의한 열 교환이 효율적으로 이루어지도록 한 공간이다.

상기 방열부(110)는 알루미늄 소재로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 방열촉진부재(120)는 상기 방열부(110)의 수용부(112)에 장착되는 구성요소이다.

상기 방열촉진부재(120)는 발열량이 많은 FET나 캐패시터와 같은 소자로부터 발산되는 열을 직접 전도 받아 방열동작이 가일층 향상되도록 한 구성요소이다.

상기 방열촉진부재(120)는 도 3 및 내지 도 5에서와 같이 베이스부(121)와, 상기 베이스부(121)에 고정되는 다수개의 탄성지지편으로 구성된다.

상기 탄성지지편은 상기 베이스부(121)의 양단으로 마주보며 일정한 간격을 유지하며 상방으로 형성되는 복수개의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)으로 구성된다.

상기 방열촉진부재(120)의 베이스부(121)와, 제1탄성지지편(122) 및 제2탄성지지편(123)은 일체로 형성되고 일정한 탄성을 가지는 판스프링 소재로 구성된다.

또한 상기 제1탄성지지편(122) 및 제2탄성지지편(123)의 상단에는 발열소자인 EFT를 접촉 지지하는 접촉돌기부(122a)(123a)가 더 형성된다.

상기 방열촉진부재(120)는 방열부(110)의 수용부(112)에 고정 시 베이스부(121)를 압박 지지하는 고정판(126)을 통해 고정된다.

상기 고정판(126)을 통한 고정은 상기 베이스부(121)에 형성된 체결공(124) 및 체결나사(125)를 통해 고정 설치된다.

상기 고정판(126)은 방열촉진부재(120)의 베이스부(121)를 전체적으로 고정시켜 줌으로써 양측에 형성된 제1탄성지지편(122) 및 제2탄성지지편(123)의 탄성력이 일정하도록 하여주는 역할을 수행한다.

또한 이와 같은 고정 시 상기 방열촉진부재(120)의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)의 접촉돌기부(122a)(123a)는 탄성에 의해 양측 격벽부(113)(114)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

상기 방열촉진부재(120)의 접촉돌기부(122a)(123a)와 격벽부(113)(114) 사이에는 FET소자가 밀착 삽입되게 된다.

상기 방열촉진부재(120)는 접촉돌기부(122a)(123a)를 통해 전도되는 발열소자의 열을 다수개의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)으로 전도하여 공기와의 접촉 면적을 최대화함으로써 방열효율을 크게 상승시켜주게 된다.

파워PCB부(130)는 PCB(131)의 일측에 FET(132)(132)들을 각각 실장하되, 상기 FET(132)의 머리부분이 상기 방열판(110)의 격벽부(113)(114)와 방열촉진부재(120)의 접촉돌기부(122a)(123a) 사이에 밀착 개재되도록 배치하고, 상기 FET(132)와 FET(133) 사이에 캐패시터(134) 소자가 위치하도록 실장되는 구성을 갖는다.

상기 캐패시터(134)는 상기 파워PCB부(130)와 방열부(110)의 결합 시 방열부(110)의 수용부(112)에 위치하게 된다.

또한 상기 파워PCB부(130)에는 다수개의 커넥터(135)가 더 설치되고, 타측에는 복수개의 라인연결봉(136)이 더 형성된다.

상기 라인연결봉(136)은 모터구동 제어기(100)는 입력되는 배터리 전원(V+)(V-)의 2개 라인과, 모터구동용 3상 전원(U,V,W)을 출력하는 3개의 라인으로 구성된다.

제어PCB부(140)는 PCB(141)에 미 도시된 다수개의 제어용 부품소자가 실장되고, 상기 파워PCB부(130)의 라인연결봉(136)이 관통되는 복수개의 관통공(142)과, 다종의 커넥터(143,144)가 더 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명 방열촉진부재(120)가 적용된 모터구동 제어기(100)의 조립과정과 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 방열부(110)의 각 수용부(112)에 방열촉진부재(120)를 안착시킨 후, 베이스부(121) 상부에 고정판(126)을 대고 체결나사(125)를 통해 수용부(112)에 고정시켜준다.

이때 상기 방열촉진부재(120)의 안착 및 고정 작업은 미 도시된 고정지그를 통해 수행할 수 있다.

이와 같은 방열촉진부재(120)의 고정이 완료되면, 방열촉진부재(120)의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)의 접촉돌기부(122a)(123a)는 탄성에 의해 양측 격벽부(113)(114)에 접촉된 상태를 유지하게 된다.

그런 다음, 파워PCB부(130)를 방열부(110)에 결합 고정시켜 준다.

이때 파워PCB부(130)에 실장된 FET(132)(133)가 도 6에서와 같이 방열촉진부재(120)의 제1탄성지지편(122) 및 제2탄성지지편(123)의 접촉돌기부(122a)(123a)와 방열부(110)의 양측 격벽부(113)(114) 사이에 삽입되면서 접촉되어 진다.

도 6에는 도시되지 않았지만 파워PCB부(130)에 실장된 캐패시터(134)도 수용부(112) 내부에 위치하게 된다.(도 1 참조)

그런 다음, 제어PCB부(140)를 상기 파워PCB부(130)에 결합하여 준다.

이때 상기 파워PCB부(130)의 라인연결봉(136)은 제어PCB부(140)의 관통공(142)을 통해 상부로 관통되어지고, 파워PCB부(130)와 제어PCB부(140)에 형성된 커넥터(135)(143)를 라인으로 연결하며, 외부 제어신호라인을 커넥터(144)에 연결 한 후, 상기 라인연결봉(136)에 배터리 전원(V+)(V-) 라인과 모터구동 출력(U,V,W) 라인을 연결하여 줌으로써, 모든 조립 및 설치는 완료된다.

이와 같은 상태에서 전기차 시동이 개시되고, 모터구동을 시작되면, 제어기(100)의 파워PCB부(130)에 실장된 FET(132)(133) 및 캐패시터(135)는 구동되면서 발열되기 시작한다.

여기서 상기 FET(132)(133)에서 발열되는 열은 방열촉진부재(120)의 접촉돌기부(122a)(123a)를 통해 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)으로 전도되고, 동시에 방열부(110)의 격벽부(113)(114)로도 전도된다.

이와 같이 전도된 FET(132)(133)의 열기는 판스프링 형태의 다수개 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)에 의해 용이하게 대기로 방열되고, 동시에 격벽부(113)(114)를 통해서도 방열되기 시작한다.

또한 상기 방열부(110)의 수용부(112)에 위치한 캐패시터(135)에서 발산되는 열기도 수용부(112) 내부에서 방열되기 시작한다.

이와 같이 상기 방열부(110), 방열촉진부재(120) 및 수용부(112) 공간을 통해 방열되는 열기는 수용부(112)로 유통되는 대기와 외부의 공기에 의해 신속하게 열교환 되면서 냉각되어지는 것이다.

110: 방열부 111: 본체
112: 수용부 113,114: 격벽
120: 방열촉진부재 121: 베이스부
122: 제1탄성지지편 123: 제2탄성지지편
124: 체결공 125: 체결나사
126: 고정판 130: 파워PCB부
131,141: PCB 132,133: FET
134: 캐패시터 135, 143,144: 커넥터
136: 라인연결봉 140: 제어PCB부
142: 관통공

Claims

베이스부(121)와, 상기 베이스부(121)에 고정되는 다수개의 탄성지지편으로 구성되며,
상기 탄성지지편은 상기 베이스부(121)의 양단으로 마주보며 일정한 간격을 유지하며 상방으로 형성되는 복수개의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)으로 구성된 것을 특징으로 하는 방열촉진부재.
청구항 1에 있어서,
상기 방열촉진부재(120)의 베이스부(121)와, 제1탄성지지편(122) 및 제2탄성지지편(123)은 일체로 형성되고 일정한 탄성을 가지는 판스프링 소재로 구성되는 것을 특징으로 하는 방열촉진부재.
청구항 1에 있어서,
상기 방열촉진부재(120)의 제1탄성지지편(122)과 제2탄성지지편(123)의 상단에는 발열소자를 탄성으로 접촉 지지하는 접촉돌기부(122a)(123a)가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 방열촉진부재.
청구항 1에 있어서,
상기 방열촉진부재(120)는 베이스부(121)를 압박 지지하는 고정판(126)이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 방열촉진부재.
청구항 1에 있어서,
상기 방열촉진부재(120)는 방열부(110) 본체(111)의 상단 격벽부(113)(114) 사이의 형성된 수용부(112) 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 방열촉진부재.