KR20180086724A - Thermal radiating structure in inverter - Google Patents

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김종찬
양천석
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엘에스산전 주식회사
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Abstract

A thermal radiating structure is disclosed. The thermal radiating structure of an embodiment of the present invention includes a heat sink which is disposed in one region of the upper part of a thermal radiating element and cools heat radiated from the thermal radiating element, and a thermal diffusion sheet which is disposed on the front surface of the heat sink between the heat sink and the thermal radiating element and diffuses heat emitted from the thermal radiating element to the front surface of the heat sink. It is possible to eliminate tolerance caused by the combination of a thermal radiating module and the heat sink.

Description

인버터의 방열구조{THERMAL RADIATING STRUCTURE IN INVERTER}{THERMAL RADIATING STRUCTURE IN INVERTER}

본 발명은 인버터의 방열구조에 대한 것이다.The present invention relates to a heat dissipation structure of an inverter.

일반적으로, 인버터는 상용 교류전원을 입력으로 하여 이를 직류전원으로 변환한 후, 다시 전동기에 적합한 교류전원으로 변환하여 전동기에 공급하는 전력변환장치이다. 이러한 인버터는 전동기를 효율적으로 제어함으로써 전동기의 소모전력을 감소시켜 에너지 효율을 높인다. Generally, an inverter is a power conversion device that converts a commercial AC power source into a DC power source, converts it into an AC power suitable for the motor, and supplies it to the motor. These inverters improve the energy efficiency by reducing the power consumption of the motor by efficiently controlling the motor.

이러한 인버터는 보통 교류(AC)의 상용전압을 인가받아 정류하는 정류 다이오드로 구성되는 컨버터부와, 정류된 직류전압을 평활하는 직류링크 커패시터, 및 이 직류전압을 제어하여 사용자가 원하는 전압과 주파수를 가지는 AC 전압을 출력하는 인버터부로 이루어지며, 이때 인버터부는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)와 같은 대표적인 전력반도체로 이루어진다. Such an inverter includes a converter section composed of a rectifier diode which is normally rectified by receiving a commercial voltage of AC, a DC link capacitor for smoothing the rectified DC voltage, and a rectifier circuit And an inverter unit for outputting an AC voltage, wherein the inverter unit is made up of a typical power semiconductor such as an insulated gate bipolar transistor (IGBT).

즉, 인버터의 전력변환에는 컨버터부의 정류 다이오드 또는 사이리스터와 같은 정류소자와 인버터부의 IGBT 등 파워소자가 방열모듈의 형태로 사용되는데, 이러한 방열모듈은 전력변환시 상당한 열을 발생하므로, 인버터의 내부에는 방열모듈의 방열을 위해 히트싱크 및 팬을 배치하여, 인버터 내부의 온도상승을 억제한다. That is, a power device such as a rectifier diode of a converter part or a rectifier such as a thyristor and an IGBT of an inverter part are used in the form of a heat dissipation module. Since such a heat dissipation module generates considerable heat during power conversion, A heat sink and a fan are arranged for heat dissipation of the module to suppress temperature rise inside the inverter.

도 1은 종래의 인버터 시스템의 방열장치를 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 1 is a schematic view for explaining a heat dissipating device of a conventional inverter system.

인버터의 방열모듈(100)의 방열을 위해 방열모듈(100)의 하부에 히트싱크(200)가 배치되며, 히트싱크(200)의 일측에 팬(300)이 배치되어 방열모듈(100)의 온도상승을 억제한다. 즉, 방열모듈(100)에서 발생된 열이 히트싱크(200)로 전도되며, 팬(300)에 의해 발생하는 공기유동에 의해 냉각되어 방열모듈(100)의 온도상승을 억제하게 된다.A heat sink 200 is disposed below the heat dissipation module 100 to dissipate heat of the heat dissipation module 100 of the inverter and a fan 300 is disposed on one side of the heat sink 200 to control the temperature of the heat dissipation module 100 Thereby suppressing the rise. That is, heat generated in the heat dissipation module 100 is conducted to the heat sink 200, and is cooled by the air flow generated by the fan 300, thereby suppressing the temperature rise of the heat dissipation module 100.

히트싱크(200)는 방열모듈(100)에서 발생하는 열을 외부로 발산하므로, 방열모듈(100)에서 발생하는 열을 얼마나 잘 전도하는지가 중요하다. 이를 위해 방열모듈(100)이 히트싱크(200)에 잘 밀착되어 조립될 수 있도록 히트싱크(200)의 상면 위에 방열모듈(100)의 크기에 대응하는 돌출부(210)를 형성하게 된다.Since the heat sink 200 dissipates the heat generated from the heat dissipation module 100 to the outside, it is important how well the heat sink 200 conducts heat generated from the heat dissipation module 100. [ The protrusion 210 corresponding to the size of the heat dissipation module 100 is formed on the top surface of the heat sink 200 so that the heat dissipation module 100 can be closely adhered to the heat sink 200. [

도 2는 히트싱크의 돌출부를 설명하기 위한 구성도이다.2 is a structural view for explaining the protrusion of the heat sink.

히트싱크(200)는 보통 압출방식 또는 사출방식에 의해 제작되는데, 양자 모두 방열모듈(100)이 배치되는 돌출부(210)를 후가공처리하게 된다.The heat sink 200 is generally manufactured by an extrusion method or an injection method. Both the heat sink 200 and the heat sink 200 are subjected to a post-processing process.

방열모듈(100)에서 발생하는 열이 히트싱크(200)에 잘 전도되도록 하기 위해서는, 필수적으로 방열모듈(100)의 바닥면과 히트싱크(200) 사이에 공차없이 모든 면이 접촉되어야 한다. 그러나, 방열모듈(100)과 히트싱크(200) 부품 자체에서도 높이 공차가 발생하고 관련된 주변 부품에 의해서도 높이 공차가 발생하므로, 방열모듈(100)의 바닥면과 히트싱크(200) 사이의 모든 면이 공차없이 조립되는 것은 불가능하다.In order to allow the heat generated from the heat dissipation module 100 to be transmitted to the heat sink 200, all surfaces must necessarily be in contact with the bottom surface of the heat dissipation module 100 and the heat sink 200 without a clearance. However, since the height tolerance also occurs in the heat dissipating module 100 and the heat sink 200 itself, a height tolerance is generated by the related peripheral parts. Therefore, all the surfaces between the bottom surface of the heat dissipating module 100 and the heat sink 200 It is impossible to assemble without this tolerance.

이러한 문제를 해결하기 위해, 히트싱크(200) 자체의 높이공차를 최소화하기 위해 히트싱크(200) 상단의 돌출부(210)를 별도의 밀링작업을 수행하고 이후 가공처리를 진행한다. 이를 통해 방열모듈(100)이 조립되는 히트싱크(200)의 돌출부(210)는 일정 높이공차를 유지할 수 있으며, 표면을 매끄럽게 하여 접촉성을 향상할 수 있다. In order to solve such a problem, the protrusion 210 on the upper end of the heat sink 200 is subjected to a separate milling operation to minimize the height tolerance of the heat sink 200 itself, and then the machining process is performed. Accordingly, the protrusion 210 of the heat sink 200, in which the heat dissipation module 100 is assembled, can maintain a predetermined height tolerance, and the surface can be smoothed to improve the contact property.

또, 이러한 밀링작업 수행후 가공처리에 부가적으로, 히트싱크(200)의 돌출부(210)에 열전도성 그리스(thermal grease)를 도포하여 방열모듈(100)과의 접촉성 및 열전도성을 향상시켜 미세 공차에 의한 문제점을 보완하고 있다.In addition to the processing after the milling operation, a thermal grease is applied to the protruding portion 210 of the heat sink 200 to improve the contact with the heat sink module 100 and the thermal conductivity thereof And the problem caused by the micro-tolerance is compensated.

그러나, 히트싱크(200)의 돌출부(210)를 별도로 밀링작업 수행후 가공처리 하는 것은 정밀치수 가공 및 일정 평탄도 유지가공이 포함되어야 하므로, 제작비용이 많이 소요되어 전체적인 인버터 제작비용이 증가하게 되며, 히트싱크(200) 부품 자체의 높이공차를 최소화할 뿐 관련된 주변 부품의 높이공차는 해결하지 못하는 문제점이 있다.However, since the protrusions 210 of the heat sink 200 are separately processed after the milling operation, precision fabrication and constant flatness maintenance must be included. Therefore, the fabrication cost is increased and the overall inverter manufacturing cost is increased The height tolerance of the heat sink 200 itself is minimized, and the height tolerance of the related peripheral parts can not be solved.

또한 밀링작업 수행후 가공처리에 부가적으로 열전도성 그리스를 도포하는 방법은 히트싱크(200) 및 팬(300)에 의한 방열성능이 제한되는 문제점이 있으며, 또한, 방열모듈(100) 및 히트싱크(200) 부품 자체에서 발생하는 높이공차로 인해 제품조립시 인쇄회로기판(PCB) 휨 현상 등 여러 품질문제를 발생시키는 문제점이 있다. In addition, the method of applying the thermally conductive grease in addition to the processing after the milling operation has a problem that heat dissipation performance by the heat sink 200 and the fan 300 is limited. Further, the heat dissipation module 100 and the heat sink (200) Due to the height tolerance generated in the parts themselves, there arises a problem of causing various quality problems such as a PCB bending phenomenon during assembly of the product.

또한, 돌출부(210) 상에만 방열모듈(100)을 배치할 수 있으므로, 방열모듈(100)을 조립하는데 한계가 존재하는 문제점이 있고, 돌출부(210) 이외의 영역으로는 열전달이 느린 문제점이 있다. In addition, since the heat dissipation module 100 can be disposed only on the protrusions 210, there is a problem in assembling the heat dissipation module 100, and there is a problem that heat transfer is slow in regions other than the protrusions 210 .

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 열확산시트를 히트싱크의 상면에 배치하여 방열모듈과 히트싱크의 결합시 발생하는 공차를 제거하는, 인버터의 방열구조를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a heat dissipation structure of an inverter in which a thermal diffusion sheet is disposed on an upper surface of a heat sink to eliminate a tolerance generated when a heat dissipation module and a heat sink are coupled.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 인버터의 방열구조는, 입력되는 교류전원을 직류로 정류하는 정류소자 또는 직류전압을 스위칭에 의해 교류전압으로 변환하는 파워소자 중 어느 하나인 방열소자; 방열소자가 상부의 일영역에 배치되며, 상기 방열소자로부터 방출되는 열을 냉각하는 히트싱크; 및 상기 히트싱크와 방열소자 사이에서, 상기 히트싱크의 상면의 전면에 배치되어, 상기 방열소자로부터 방출되는 열을 상기 히트싱크 전면으로 확산하는 열확산시트를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat dissipation structure of an inverter, including a rectifier for rectifying an input AC power to a DC power source, or a power element for converting a DC voltage to an AC voltage by switching A heat dissipation element; A heat sink disposed in one region of the upper portion of the heat dissipation device for cooling heat emitted from the heat dissipation device; And a thermal diffusion sheet disposed on the front surface of the heat sink between the heat sink and the heat dissipation element and diffusing heat emitted from the heat dissipation element to the front surface of the heat sink.

본 발명의 일실시예의 인버터의 방열구조는, 상기 히트싱크와 상기 열확산시트의 사이에서, 상기 열확산시트를 상기 히트싱크에 접착하는 접착층을 더 포함할 수 있다.The heat dissipation structure of the inverter according to an embodiment of the present invention may further include an adhesive layer between the heat sink and the thermal diffusion sheet to adhere the thermal diffusion sheet to the heat sink.

본 발명의 일실시예에서, 상기 열확산시트는, 탄성을 가지는 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있으며, 흑연 또는 그라파이트로 이루어질 수도 있고, 금속박막층과, 상기 금속박막층 상에 세라믹 분말이 고분자 수지상에 분산되어 있는 세라믹 절연층을 포함할 수도 있다. In one embodiment of the present invention, the thermal diffusion sheet may be made of a material having high elasticity and high thermal conductivity, and may be made of graphite or graphite, and may include a metal thin film layer, and ceramic powder dispersed on the metal thin film layer And a ceramic insulating layer having a predetermined thickness.

상기와 같은 본 발명은, 열확산시트를 히트싱크의 전면에 부착하며, 열확산시크가 일정 두께 이상인 경우 탄성특성을 가지게 되므로, 히트싱크 및 방열모듈의 부품높이 공차에 의한 방열성능 제한을 해소할 수 있으며, 이러한 공차에 의해 발생하는 PCB 휨 현상을 개선하게 하는 효과가 있다.In the present invention, the thermal diffusion sheet is attached to the front surface of the heat sink, and when the thermal diffusion seeking is greater than a predetermined thickness, the thermal diffusion sheet has elastic characteristics. Accordingly, the heat radiation performance limitation due to the component height tolerance of the heat sink and the heat dissipation module can be eliminated , And it is effective to improve the PCB bending phenomenon caused by such a tolerance.

또한, 본 발명의 일실시예의 열확산시트는 방열모듈로부터 전도되는 열을 히트싱크의 상면 전체로 넓게 확산시켜 전달할 수 있으므로, 방열성능을 개선하는 효과가 있다. In addition, the thermal diffusion sheet of the embodiment of the present invention has an effect of improving the heat radiation performance because the heat conducted from the heat dissipation module can be spread widely over the entire upper surface of the heat sink.

또한, 본 발명은, 전도성 그리스 도포없이 바로 접착층에 의해 열확산시트를 접착할 수 있으므로 조립성이 향상되고, 히트싱크에 대한 별도의 밀링작업 및 가공처리를 요구하지 않으므로, 제작비용을 줄이게 하는 효과가 있다. Further, since the thermal diffusion sheet can be bonded directly by the adhesive layer without applying the conductive grease, the present invention improves the assembling property and does not require a separate milling operation and processing for the heat sink, have.

도 1은 종래의 인버터 시스템의 방열장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 히트싱크의 돌출부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 방열구조가 적용되는 인버터의 일실시예 외관 사시도이다.
도 4는 도 3의 인버터에서 방열 시스템의 일실시예 사시도이다.
도 5는 도 4에서 방열모듈과 팬을 제거한 상태를 설명하기 위한 일실시예 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 방열구조를 설명하기 위한 일실시예 측면 사시도이다.FIG. 1 is a schematic view for explaining a heat dissipating device of a conventional inverter system.
2 is a structural view for explaining the protrusion of the heat sink.
3 is an external perspective view of an embodiment of an inverter to which a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention is applied.
4 is a perspective view of an embodiment of a heat dissipation system in the inverter of FIG.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which the heat dissipating module and the fan are removed in FIG. 4. FIG.
7 is a side perspective view illustrating an embodiment of a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예에 대한 설명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성요소는 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms and various changes may be made. However, the description of the present embodiment is intended to provide a complete disclosure of the present invention and to fully disclose the scope of the invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In the accompanying drawings, the constituent elements are enlarged in size for the convenience of explanation, and the proportions of the constituent elements can be exaggerated or reduced.

어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '상에' 있다거나 '접하여' 있다고 기재된 경우, 다른 구성요소에 상에 직접 맞닿아 있거나 또는 연결되어 있을 수 있지만, 중간에 또 다른 구성요소가 존재할 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '바로 위에' 있다거나 '직접 접하여' 있다고 기재된 경우에는, 중간에 또 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해될 수 있다. 구성요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 예를 들면, '～사이에'와 '직접 ～사이에' 등도 마찬가지로 해석될 수 있다.It is to be understood that when an element is referred to as being "on" or "tangent" to another element, it may be understood that another element may be directly in contact with or connected to the image, something to do. On the other hand, when an element is described as being "directly on" or "directly on" another element, it can be understood that there is no other element in between. Other expressions that describe the relationship between components, for example, between 'between' and 'directly between' can be similarly interpreted.

'제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소는 위 용어에 의해 한정되어서는 안 된다. 위 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다.The terms " first, " " second, " and the like may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the above terms. The above terms may only be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a 'first component' may be referred to as a 'second component', and similarly, a 'second component' may also be referred to as a 'first component' .

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. '포함한다' 또는 '가진다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다. The singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. The term "comprising" or "having" is used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, A step, an operation, an element, a part, or a combination thereof.

본 발명의 실시예에서 사용되는 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다.The terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예의 방열구조가 적용되는 인버터의 일실시예 외관 사시도이고, 도 4는 도 3의 인버터에서 방열 시스템의 일실시예 사시도이고, 도 5는 도 4에서 방열모듈과 팬을 제거한 상태를 설명하기 위한 일실시예 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예의 방열구조를 설명하기 위한 일실시예 측면 사시도이다.FIG. 3 is a perspective view of an inverter according to an embodiment of the present invention; FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of a heat dissipation system in the inverter of FIG. 3; FIG. 7 is a side perspective view illustrating an embodiment of a heat dissipation structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 3을 참조로 하면, 인버터(1)는 인버터는 상용 교류전원을 입력으로 하여 이를 직류전원으로 변환한 후, 다시 전동기에 적합한 교류전원으로 변환하여 전동기에 공급하는 전력변환장치로서, 그 내부에 교류를 직류로 변환하는 정류소자 또는 직류를 교류로 변환하는 전력반도체와 같은 파워소자가 모듈형태로 포함된다. 정류소자는 예를 들어 다이오드 또는 사이리스터이고, 파워소자는 예를 들어 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 정류소자 및 파워소자가 사용될 수 있다. 이하의 설명에서는 모듈 형태의 전력소자 또는 파워소자를 '방열모듈(10)'이라고 하겠다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태의 방열하는 구성요소가 본 발명에 적용될 수 있는 것임은 자명하다. Referring to FIG. 3, the inverter 1 is an electric power conversion device that converts a commercial AC power source into a DC power source, converts it into an AC power suitable for the motor and supplies the AC power to the motor, Power elements such as rectifiers for converting alternating current to direct current or power semiconductors for converting direct current to alternating current are included in a module form. The rectifying element may be, for example, a diode or a thyristor, and the power element may be, for example, an insulated gate bipolar transistor (IGBT), but the present invention is not limited thereto and various rectifying elements and power elements may be used. In the following description, a module type power device or power device will be referred to as a " heat dissipation module 10 ". However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and that various types of heat dissipating elements can be applied to the present invention.

이와 같은 방열모듈(10)의 방열을 위해, 방열모듈(10)의 하부에 히트싱크(20)가 배치되며, 히트싱크(20)의 일측에 팬(30)이 배치될 수 있다. 방열모듈(10)에서 발생된 열은 히트싱크(20)로 전도될 수 있고, 히트싱크(20)는 도 1과 같이 팬(30)의 반대방향으로부터 유입되어 팬(30)을 통해 유출되는 공기의 유동에 의해 냉각되어, 방열모듈(10)의 온도상승을 억제할 수 있다.A heat sink 20 may be disposed below the heat dissipation module 10 and a fan 30 may be disposed on one side of the heat sink 20 in order to dissipate heat of the heat dissipation module 10. The heat generated by the heat dissipation module 10 may be conducted to the heat sink 20 and the heat sink 20 may be introduced into the heat sink 20 through the air flowing through the fan 30, The temperature rise of the heat dissipation module 10 can be suppressed.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 히트싱크(20)에는 열확산시트(25)가 부착될 수 있다. 열확산시트(25)의 상부에는 방열모듈(10)이 배치되며, 열확산시트(25)는 상부의 방열모듈(10)로부터 발생된 열을 흡수하여 하부의 히트싱크(20)로 전달할 수 있다.5 and 6, a heat diffusion sheet 25 may be attached to the heat sink 20 of the embodiment of the present invention. The heat dissipation module 10 is disposed on the upper side of the thermal diffusion sheet 25 and the thermal diffusion sheet 25 absorbs the heat generated from the upper heat dissipation module 10 and can transmit the heat to the lower heat sink 20. [

본 발명의 일실시예에서, 열확산시트(25)는 히트싱크(20)의 상부 전면에 배치되므로, 열확산시트(25)의 상부에 배치되는 방열모듈(10)로부터 발생되는 열이 히트싱크(20)의 전면으로 확산될 수 있다. 따라서 도 2와 같이 돌출부(210) 아래에만 열이 집중적으로 확산되는 종래기술과 달리, 히트싱크 전면(20)으로 열이 확산되므로, 방열효율이 높아질 수 있다.The heat diffusing sheet 25 is disposed on the upper surface of the heat sink 20 so that the heat generated from the heat dissipating module 10 disposed on the upper surface of the heat diffusing sheet 25 is transmitted to the heat sink 20 As shown in FIG. Therefore, unlike the prior art in which heat is concentrated only under the protrusion 210 as shown in FIG. 2, since the heat is diffused into the heat sink front surface 20, the heat radiation efficiency can be increased.

열확산시트(25)는 탄성을 가지며, 열전도성이 우수한, 즉 열전도율이 높은 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 열확산시트(25)는 열전도성 및 탄성이 우수한 흑연 또는 그라파이트로 이루어질 수도 있다. 또는, 열확산시트(25)는 금속박막층과, 금속박막층의 상부에 세라믹 분말이 고분자 수지상에 분산되어 있는 세라믹 절연층을 포함하여 이루어질 수도 있다. 이때 금속박막층은 구리로 이루어질 수 있고, 세라믹 분말은 질화붕소(BN), 산화알미늄(Al2O3), 탄화규소 (SiC), 산화마그네슘(MgO), 수산화알미늄(Al(OH)3), 수산화마그네슘 (Mg(OH)2) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 고분자 수지는 고분자 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) 수지, CPE(Chlorinated Polyethylene) 수지, 실리콘, 폴리우레탄, 우레아 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 불포화에스테르 수지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에서, 고분자 수지에 의해 본 발명의 일실시예의 열확산시트(25)의 탄성이 제공될 수 있을 것이다.The thermal diffusion sheet 25 may be made of a material having elasticity and excellent thermal conductivity, that is, a material having a high thermal conductivity. For example, the thermal diffusion sheet 25 may be made of graphite or graphite having excellent thermal conductivity and elasticity. Alternatively, the thermal diffusion sheet 25 may include a metal thin film layer and a ceramic insulating layer in which ceramic powder is dispersed in a polymer resin on the metal thin film layer. The metal thin film layer may be formed of copper, the ceramic powder is boron nitride (BN), aluminum oxide (Al 2 O 3), silicon carbide (SiC), magnesium oxide (MgO), hydroxide of aluminum (Al (OH) 3), The polymer resin may include at least one of magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), and the polymer resin may include an acrylic resin, an epoxy resin, an ethylene propylene diene monomer (EPDM) resin, a chlorinated polyethylene , A urea resin, a melamine resin, a phenol resin, and an unsaturated ester resin. In such a structure, the elasticity of the thermal diffusion sheet 25 of one embodiment of the present invention can be provided by the polymer resin.

이러한 열확산시트(25)는 도전성 접착층(27)에 의해 히트싱크(20)에 접착될 수 있다. 예를 들어 도전성 접착층(27)은 금속분말이 고분자 수지에 분산되어 이루어질 수도 있고, 또는 아크릴계 수지를 바인더로써 이용할 수도 있다. 이때 바인더는 폴리우레탄, 에폭시 등을 사용할 수 있을 것이다.This thermal diffusion sheet 25 can be adhered to the heat sink 20 by the conductive adhesive layer 27. [ For example, the conductive adhesive layer 27 may be formed by dispersing a metal powder in a polymer resin, or may use an acrylic resin as a binder. At this time, polyurethane, epoxy or the like may be used as the binder.

본 발명의 일실시예의 히트싱크(20)는, 열확산시트(25)가 부착되는 판상의 베이스와, 베이스 하부에서 수직방향으로 서로 평행하게 배열되는 복수의 핀(21)으로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명의 일실시예에서 히트싱크(20)의 구성이 주요한 것은 아니므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The heat sink 20 of the embodiment of the present invention may be composed of a plate-shaped base to which the thermal diffusion sheet 25 is attached and a plurality of fins 21 arranged in parallel to each other in the vertical direction below the base. However, since the structure of the heat sink 20 is not essential in the embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 일실시예의 열확산시트(25)는 일정 두께 이상인 경우 탄성특성을 가지게 되므로, 히트싱크(20) 및 방열모듈(10)의 부품높이 공차에 의한 방열성능 제한을 해소할 수 있으며, 이러한 공차에 의해 발생하는 PCB 휨 현상을 개선할 수 있다. The thermal diffusion sheet 25 according to an embodiment of the present invention has an elastic property in a case where the thickness of the thermal diffusion sheet 25 is more than a certain thickness and thus the heat radiation performance limitation due to the component height tolerance of the heat sink 20 and the heat dissipation module 10 can be eliminated, It is possible to improve the PCB bending phenomenon caused by the PCB.

이와 같이, 본 발명의 일실시예의 열확산시트(25)는 방열모듈(10)로부터 전도된 열을 히트싱크(20)의 상면 전체로 넓게 확산시켜 전달할 수 있으므로, 방열성능을 개선할 수 있다. As described above, the thermal diffusion sheet 25 of the embodiment of the present invention can spread the heat conducted from the heat dissipation module 10 widely over the entire upper surface of the heat sink 20 and can transmit the heat, thereby improving the heat dissipation performance.

이와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면 전도성 그리스 도포없이 바로 접착층(27)에 의해 열확산시트(25)를 접착할 수 있으므로, 조립성이 향상될 수 있다. 또한 히트싱크(20)에 대한 별도의 밀링작업 및 가공처리를 요구하지 않으므로, 제작비용을 줄일 수 있다.According to this embodiment of the present invention, the thermal diffusion sheet 25 can be bonded directly by the adhesive layer 27 without applying the conductive grease, so that the assemblability can be improved. Further, since no separate milling operation and machining are required for the heat sink 20, the manufacturing cost can be reduced.

본 발명의 일실시예의 방열구조에 대한 설명으로서, 인버터 내부에서 방열모듈의 열을 방열하는 히트싱크에 한정되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 전기전자 또는 전력 디바이스에서 열을 방출하는 방열소자를 냉각하기 위한 방열구조에 사용될 수 있을 것이다. The heat dissipation structure of the embodiment of the present invention is described as being limited to the heat sink for dissipating the heat of the heat dissipation module in the inverter. However, the present invention is not limited thereto, and heat dissipation It may be used in a heat dissipation structure for cooling the device.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined by the following claims.

1: 인버터 10: 방열모듈
20: 히트싱크 25: 열확산시트
27: 도전성 접착층 30: 팬1: inverter 10: heat dissipation module
20: heat sink 25: thermal diffusion sheet
27: conductive adhesive layer 30: fan

Claims (5)

입력되는 교류전원을 직류로 정류하는 정류소자 또는 직류전압을 스위칭에 의해 교류전압으로 변환하는 파워소자 중 어느 하나인 방열소자;
상기 방열소자가 상부의 일영역에 배치되며, 상기 방열소자로부터 방출되는 열을 냉각하는 히트싱크; 및
상기 히트싱크와 방열소자 사이에서, 상기 히트싱크의 상면의 전면에 배치되어, 상기 방열소자로부터 방출되는 열을 상기 히트싱크 전면으로 확산하는 열확산시트를 포함하는 인버터의 방열구조.
A rectifying element for rectifying the input AC power to a direct current or a power element for converting a direct current voltage into an AC voltage by switching;
A heat sink for cooling the heat emitted from the heat dissipation device; And
And a thermal diffusion sheet disposed on the front surface of the heat sink between the heat sink and the heat dissipation element and diffusing heat emitted from the heat dissipation element to the front surface of the heat sink.
제1항에 있어서,
상기 히트싱크와 상기 열확산시트의 사이에서, 상기 열확산시트를 상기 히트싱크에 접착하는 접착층을 더 포함하는 인버터의 방열구조.
The method according to claim 1,
Further comprising an adhesive layer between the heat sink and the thermal diffusion sheet for bonding the thermal diffusion sheet to the heat sink.
제1항에 있어서, 상기 열확산시트는,
탄성을 가지는 열전도율이 높은 재질로 이루어지는 인버터의 방열구조.
The thermal diffusion sheet according to claim 1,
A heat radiation structure of an inverter made of a material having high elasticity and high thermal conductivity.
제3항에 있어서, 상기 열확산시트는,
흑연 또는 그라파이트로 이루어지는 인버터의 방열구조.
4. The thermal diffusion sheet according to claim 3,
Heat dissipation structure of inverter made of graphite or graphite.
제3항에 있어서, 상기 열확산시트는,
금속박막층과, 상기 금속박막층 상에 세라믹 분말이 고분자 수지상에 분산되어 있는 세라믹 절연층을 포함하는 인버터의 방열구조.4. The thermal diffusion sheet according to claim 3,
A heat dissipation structure of an inverter comprising a metal thin film layer and a ceramic insulating layer on which a ceramic powder is dispersed in a polymer resin.
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KR102419199B1 (en) 2022-05-13 2022-07-11 (주) 은평조명 Ultra-light graphite heat dissipation structure

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