KR20210128775A - 방열판 및 이를 포함하는 컨버터 - Google Patents

방열판 및 이를 포함하는 컨버터 Download PDF

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KR20210128775A
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장주영
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 방열판은 메인 방열판, 메인 방열판 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프, 히트 파이프의 상부 형성되어, 발열 부품에서 발생하는 열을 히트 파이프로 전달하는 방열부재, 및 방열부재 내부에 형성된 공간에 장착되어, 메인 방열판에 압력을 가하는 탄성부재를 포함한다.

Description

방열판 및 이를 포함하는 컨버터{Heatsink and Converter comprising the same}
본 발명은 방열판에 관한 것으로, 보다 구체적으로 히트 파이프를 포함하는 방열판 및 이를 포함하는 컨버터 모듈에 관한 발명이다.
컨버터와 같이, 발열이 많이 발생하는 제품의 방열을 위하여 다양한 방열핀, 열전소자, 냉각수순환, 히트 파이프 등 다양한 방식을 이용하고 있다.
방열핀은 열의 방산면을 크게하기 위하여 복수의 얇은 판 형태로 형성되는 열교환 장치이고, 히트 파이프(Heat Pipe)는 열전도율과 상전이의 원리를 병합하여 효율적으로 두 고체의 계면 간에 열을 전달하는 내부에 작동 유체를 포함하는 파이프 형상의 열교환 장치이다.
배터리 팩에 장칙되는 DC-DC 컨버터의 방열을 위하여, 방열핀을 이용하는 경우, 방열핀이 외부로 노출되어 있어, 사람의 손에 닿는 경우, 화상의 위험성이 있다. 화상의 위험을 방지하기 위하여, 사람의 손이 방열핀에 닿지 않는 위치에 배터리 팩을 거치하거나, 화상의 위험성을 경고하는 안내문을 부착하여야 한다.
이러한 화상의 위험성을 방지하기 위한 방열 방식이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 히트 파이프를 포함하는 방열기판 및 방열기판의 제종방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판은 메인 방열판; 상기 메인 방열판 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프; 상기 히트 파이프의 상부 형성되어, 발열 부품에서 발생하는 열을 상기 히트 파이프로 전달하는 방열부재; 및 상기 방열부재 내부에 형성된 공간에 장착되어, 상기 메인 방열판에 압력을 가하는 탄성부재를 포함한다.
또한, 상기 탄성부재는, 상기 방열부재와 상기 메인 방열판이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부; 및 상기 탄성부의 수축에 따라 응축되는 압력을 상기 메인 방열판에 가하는 압력가압부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방열판은, 상기 탄성부재에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇을 수 있다.
또한, 상기 방열부재와 상기 메인 방열판을 결합하는 배터리 팩(900)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열부재 상부에 형성되어, 상기 발열 부품에서 발생하는 열을 상기 방열부재로 전달하는 열전도성 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방열판의 타면에 배치되는 방열핀을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방열핀의 연장 방향은 상기 히트 파이프의 연장 방향과 같을 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈은 전압변환을 수행하는 복수의 부품이 실장되는 인쇄회로기판; 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 상기 외부 장치와 접촉되는 접촉면이 되고, 상기 부품에서 발생하는 열을 방출하는 방열판; 및 상기 컨버터 모듈의 외부를 덮는 하우징을 포함하되, 상기 방열판은, 메인 방열판; 상기 메인 방열판 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프; 상기 히트 파이프의 상부 형성되어, 상기 부품에서 발생하는 열을 상기 히트 파이프로 전달하는 방열부재; 및 상기 방열부재 내부에 형성된 공간에 장착되어, 상기 메인 방열판에 압력을 가하는 탄성부재를 포함하고, 상기 메인 방열판은, 상기 탄성부재로부터 가해지는 압력에 의해 상기 컨버터 모듈이 장착되는 외부 장치의 접촉면과 접촉된다.
또한, 상기 복수의 부품 중 적어도 일부의 부품은, 상기 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 하부에 해당하는 위치에 배치되고, 상기 히트 파이프는 연장되는 방향이, 상기 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 상하로 배치될 수 있다.
또한, 상기 탄성부재는, 상기 방열부재와 상기 메인 방열판이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부; 및 상기 탄성부의 수축에 따라 응축되는 압력을 상기 메인 방열판에 가하는 압력가압부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 방열판은, 상기 탄성부재에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 화상의 위험을 방지하여 사용자에 대한 안전성을 높일 수 있고, 제품의 슬림화와 경량화가 가능하다.
발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판이 적용된 컨버터 모듈을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 방열판의 탄성부재 수축 전후를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방열판에 방열핀이 장착되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 컨버터 모듈의 내부를 도시한 것이다.
도 8은 하우징을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터 모듈을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터 모듈이 배터리 팩에 장착되는 형태를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방열판을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방열판(100)은 메인 방열판(110), 히트 파이프(120), 방열부재(130), 탄성부재(150)로 구성되고, 배터리 팩(900)(140), 열전도 패드(160)를 포함할 수 있다.
메인 방열판(110)에는 일면에 형성되는 홈이 형성되고, 홈에 히트 파이프(120)가 실장된다. 메인 방열판(110)에 형성되는 홈의 단면적은 히트 파이프(120)와 같거나 소정의 값만큼 넓게 형성되고, 히트 파이프(120)는 홈에 압입되어 홈의 내면에 밀착되어 방열판(100)에 실장된다. 히트 파이프(120)는 홈에 압입 실장되어 메인 방열판(110)의 높이와 동일한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
히트 파이프(120)를 이용함으로써 방열의 효율이 높아지는바, 방열핀을 이용하지 않아도 충분한 방열이 가능하다. 방열핀을 이용하는 경우, 방열핀이 외부로 노출되어야 하나, 히트 파이프(120)를 이용함으로써 방열핀을 이용하지 않아도 되는바, 외부로 노출하지 않고 방열판(100)을 포함하는 모듈을 패키지 제품의 내부에 장착할 수 있게 된다. 이를 통해, 안전성이 높아지고, 제품의 슬림화 및 경량화가 가능하다.
방열부재(130)는 히트 파이프(120)의 상부 형성되어, 발열 부품에서 발생하는 열을 히트 파이프(120)로 전달한다. 방열부재(130)는 히트 파이프(120)가 형성된 메인 방열판(110)에 직접 접촉되지 않는 발열 부품에서 발생하는 열을 히트 파이프(120)로 전달하기 위하여, 히트 파이프(120) 상부에 형성된다. 여기서, 방열부재(130)는 서브 히트싱크(sub heatsink)의 역할을 할 수 있다. 방열부재(130)는 열전도율이 높은 알루미늄과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 방열부재(130)의 높이는 방열판(100)과 발열 부품 간의 간격에 따라 달라질 수 있다.
방열부재(130)는 메인 방열판(110)과 배터리 팩(900)(140)를 통해 결합될 수 있다. 방열부재(130)는 도 2와 같이, 복수의 배터리 팩(900)(140)를 이용한 나사결합을 통해 메인 방열판(110)과 결합될 수 있다. 이때, 배터리 팩(900)는 결합시 발생하는 탄성부재(150)의 팽창하려는 압력을 견딜 수 있는 결합력을 가지도록 형성될 수 있다. 배터리 팩(900)(140) 이외의 끼움결합이 가능한 부재 등 다양한 방식으로 결합될 수도 있다.
탄성부재(150)는 방열부재(130) 내부에 형성된 공간에 장착되어, 메인 방열판(110)에 압력을 가한다. 방열부재(130) 내부에는 탄성부재(150)가 장착될 수 있는 내부 공간이 형성되고, 탄성부재(150)는 방열부재(130) 내부 공간에 장착되되, 방열부재(130)가 메인 방열판(110)과 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되고, 수축에 따라 응축되는 압력 즉, 팽창하려고 하는 힘을 메인 방열판(110)에 가한다.
탄성부재(150)는 방열부재(130)와 메인 방열판(110)이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부(151) 및 탄성부(151)의 수축에 따라 응축되는 압력을 메인 방열판에 가하는 압력가압부(152)를 포함할 수 있다. 탄성부(151)는 부채꼴 형상을 가지되, 수축시 타원형으로 변형될 수 있다.
탄성부재(150)는 탄성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 서스(SUS)와 같은 금속 재질로 형성되거나, 이외의 탄성을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 탄성부재(150)는 방열부재(130)와 메인 방열판(110)과 접촉되는바, 열 전도율이 높은 재질로 형성될 수도 있다. 이를 통해, 압력 전달뿐만 아니라 열 전도도 함께 수행할 수 있다. 탄성부재(150)가 메인 방열판(110)에 압력을 가하는 것에 대해서는 이후 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방열판(100)은 도 2와 같이, 제품에 적용될 수 있다.
방열판(100)은 예를 들어, 배터리 셀에 전력을 전달하는 DC-DC 컨버터 등에 적용될 수 있고, DC-DC 컨버터의 발열 부품에서 발생하는 열을 낮추는 역할을 한다. DC-DC 컨버터는 스위치, 변압기(transformer)를 형성하는 코일, 커패시터 등 다양한 부품을 포함한다. 특히, 코일과 스위치에서 많은 열이 발생하게 되는데, 코일과 스위치는 제품의 크기가 다르고, 도 2와 같이, 스위치로 이용되는 FET는 코일에 비해 상당히 제품의 크기가 작다. 따라서, 코일은 직접 방열판(100)에 접촉될 수 있으나, 스위치와 같은 부품은 직접 메인 방열판(110)에 접촉하기 어렵고, 방열부재(130)를 통해 히트 파이프(120)가 실장된 메인 방열판(110)과 간접 접촉해야 한다. 인쇄회로기판(210)에 실장되는 스위치와 같은 발열 부품(220)은 방열부재(130)를 통해 히트 파이프(120)로 열을 전달한다. 이때, 발열 부품(220)과 방열부재(130) 사이에 열전도 패드(160)를 포함할 수 있다. 열전도 패드(Themal Pad)는 열전도성이 높은 재질로 형성되는 패드로, 발열 부품(220)과 방열부재(130) 사이에 형성되어, 발열 부품(220)에서 발생하는 열을 방열부재(130)로 전달함과 동시에 발열 부품(220)과 방열부재(130) 사이의 완충작용을 한다.
발열 부품(220)에서 열전도 패드(160), 방열부재(130)를 통해 히트 파이프(120)가 형성된 메인 방열판(110)으로 전달된 열은 외부로 방출되는데, 이때, 방열판(100)이 적용된 제품이 하나의 패키지 모듈인 경우, 패키지 모듈이 장착되는 외부 장치의 면을 통해 외부로 열을 전달시켜야 한다. 예를 들어, 방열판(100)이 적용된 제품은 배터리 팩에 장착되는 DC-DC 컨버터 모듈일 수 있다. 방열판(100)은 DC-DC 컨버터 모듈에서 발생하는 열을 배터리 팩의 하우징에 전달하여, 배터리 팩의 하우징을 통해 외부로 방출되도록 한다. 이를 위해서는 방열판(100)이 배터리 팩의 하우징과 접촉되어 있어야 하고, 접촉을 유지해야 한다. 배터리 팩의 하우징과 같은 외부 장치의 접촉면(310)과 접촉을 유지할 수 있도록 탄성부재(150)를 이용한다.
방열부재(130)는 하나의 부품(220)에 대응되어 하나씩 적용되지 않고, 복수의 부품(220)에 대응되어 형성될 수 있다. 복수의 부품에 대응되도록 형성되는바, 내부 공간을 형성할 수 있는 크기로 형성될 수 있고, 이를 통해 탄성 부재가 형성될 수 있는 충분한 내부 공간을 형성할 수 있다. 예를 들어 도 2와 같이, 방열부재(130)는 두 개 이상의 의 부품 하부에 형성될 수 있고, 4개 6개 등 복수의 부품 하부에 형성될 수 있다. 내부 공간은 홈 형상으로 형성될 수 있다. 내부 공간은 탄성부재(150)가 이탈되지 않도록 탄성 부재(150)가 걸리는 걸림턱 내지 안착부가 형성될 수 있고, 탄성 부재가 높이 방향으로 수축시 가해지는 힘에 의해 다른 방향으로 이탈되지 않도록 탄성부재(150)의 폭에 맞게 형성될 수 있다. 내부 공간의 형상에 따라 탄성부재(150)는 높이 방향으로만 수축 또는 팽창할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 방열부재(130)는 메인 방열판(110)과 배터리 팩(900)(140) 등을 통해 결합될 때, 탄성부재(150)에 가해지는 압력이 메인 방열판(110)에 가해지고, 메인 방열판(110)은 탄성부재(150)가 형성되는 일면의 반대면인 타면 즉, 외부 장치의 접촉면 쪽으로 힘이 가해져, 메인 방열판(110)이 외부 장치의 접촉면(310)과 접촉을 유지하도록 할 수 있다.
탄성부재(150)는 방열부재(130)에 형성되는 내부 공간의 크기에 따라 형상이 달라질 수 있되, 가해지는 압력에 의해 높이 방향으로 수축되는 탄성부(151)와 메인 방열판(110) 방향으로 힘이 가해지는 압력가압부(152)를 포함한다. 탄성부재(150)는 내부 공간에 하나의 클립 형태로 장착되거나 복수 개가 형성될 수도 있다.
메인 방열판(110)은 탄성부재(150)에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 탄성부재(150)에 의해 가해지는 압력에 의해 외부 장치의 접촉면(310)과 접촉을 유지할 수 있도록 해당 위치의 두께를 다른 부분의 두께보다 얇게 형성할 수 있다. 두께가 다른 부분보다 얇게 형성되어 힘이 해당 부분에 집중될 수 있고, 힘이 해당 부분에 국부적으로 가해짐으로 인해 메인 방열판(110)이 외부 장치의 접촉면(310)으로 밀어지게 되어 접촉을 유지할 수 있다.
도 3은 방열부재(130)와 메인 방열판(110)의 결합시, 탄성부재(150)에 가해지는 힘과 그로 인해 메인 방열판(110)이 탄성부재(150)와 접촉하는 면의 반대면으로 힘이 가해지는 것을 설명하기 위한 도면이다.
방열부재(130)가 메인 방열판(110)과 결합하기 전에는 탄성부재(150)에는 힘이 가해지지 않아, 수축도 팽창도 하지 않는 안정된 상태인 바, 탄성부(151)는 부채꼴 형상의 원형을 유지한다. 압력가압부(152) 역시 메인 방열판(110)에 압력을 가하지 않는다.
안정적인 상태에서의 탄성부재(150)의 높이는 방열부재(130)와 메인 방열판(110)이 결합시 형성하는 내부 공간의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 배터리 팩(900)(140) 등을 이용하여 방열부재(130)를 메인 방열판(110)과 결합할 때 가해지는 압력(310)에 의해 탄성부재(150)는 눌려 탄성부(151)가 수축하게 된다. 이때, 탄성부(151)는 부채꼴의 형상에서 타원형의 형상으로 변형될 수 있다. 탄성부(151)의 수축에 의해 응축되는 힘은 압력가압부(152)를 통해 메인 방열판(110)에 가해져, 메인 방열판(110)은 타면 방향으로 힘(320)이 가해진다. 즉, 외부 장치의 접촉면 방향으로 힘이 가해져, 메인 방열판(110)이 외부 장치의 접촉면과 접촉을 유지할 수 있도록 할 수 있다.
메인 방열판(110)의 타면에는 방열핀(400)이 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 히트 파이프(120)를 이용하여 방열핀(400)을 이용없이 외부 장치 내부에 장착할 수 있으나, 기존 구조를 이용하거나, 방열의 효율을 보다 높이기 위하여, 방열핀(400)을 이용할 수도 있다. 방열핀(400)을 이용하는 경우, 히트 파이프(120)의 배열 방향과 방열핀(400)의 핀 방향이 서로 수직으로 형성되는 경우, 열 흐름이 방해가 될 수 있는바, 도 5와 같이, 히트 파이프(120)의 배열 방향과 방열핀(400)의 핀 방향을 동일하게 배치하여, 열의 흐름 방향을 동일하게 함으로써 방열 효율을 높일 수 있다. 즉, 방열핀(400)의 연장 방향은 히트 파이프(120)의 연장 방향과 같이 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈(200)은 전압변환을 수행하는 복수의 부품이 실장되는 인쇄회로기판(210), 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 상기 외부 장치와 접촉되는 접촉면이 되고, 상기 부품에서 발생하는 열을 방출하는 방열판(100), 및 상기 컨버터 모듈의 외부를 덮는 하우징으로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈(200)을 구성하는 방열판(100)에 대한 상세한 설명은 앞서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 방열판(100)에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈(200)은 도 6과 같이, 하나의 방열판(100) 상에 패키지 모듈로 형성될 수 있다. 컨버터 모듈(200)은 DC-DC 컨버터일 수 있고, 전압 변환을 수행하는 복수의 부품을 포함할 수 있다. 도 6과 같이, 변압기를 구성하는 복수의 코일(240), 전압 변환을 위해 코일의 연결 관계를 스위칭하는 스위치(220)를 포함할 수 있고, 하나 이상의 커패시터(250) 내지 스위치(230) 등을 포함할 수 있고, 배터리 등 외부와 연결되는 연결단(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 컨버터 모듈(200)이 외부 장치에 장착시 결합될 수 있는 결합부(260)가 형성될 수 있다. 컨버터 모듈(200)은 배터리 팩(900)를 이용하여 외부 장치와 나사결합을 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈(200)의 방열판(100)의 상부 방향으로의 상면도 및 A-A' 단면에 대한 단면도를 도시한 것이다.
인쇄회로기판(210)에 실장되는 복수의 부품 중 적어도 일부의 부품은 컨버터 모듈(200)이 외부 장치에 장착시 하부에 해당하는 위치에 배치되고, 히트 파이프(120)는 연장되는 방향이 컨버터 모듈(200)이 외부 장치에 장착시 상하로 배치될 수 있다. 즉, 방열의 효율을 높이기 위하여, 컨버터 모듈(200)의 부품들 중 발열 부품들은 주로 아래쪽에 배치하고, 해당 발열 부품들에서 발생하는 열을 위쪽으로 전달시키기 위하여, 방열판(100)에 실장되는 히트 파이프(120)는 위아래 방향(710)으로 배열되도록 배치할 수 있다.
컨버터 모듈(200)에 포함되는 부품들은 단면도와 같이, 인쇄회로기판(210) 상에 실장되며, FET로 형성되는 스위치와 같이 크기가 작은 발열 부품(220)은 메인 방열판(110), 히트 파이프(120), 방열부재(130), 및 탄성부재(150)로 구성되는 방열판 구조와 접촉하도록 형성될 수 있다. 여기서, 방열판(100)은 메인 방열판(110), 메인 방열판(110) 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프(120), 히트 파이프(120)의 상부 형성되어, 부품에서 발생하는 열을 히트 파이프(120)로 전달하는 방열부재(130) 및 방열부재(130) 내부에 형성된 공간에 장착되어, 메인 방열판(110)에 압력을 가하는 탄성부재(150)를 포함할 수 있다. 여기서, 메인 방열판(110)은 탄성부재(150)로부터 가해지는 압력에 의해 컨버터 모듈(200)이 장착되는 외부 장치의 접촉면과 접촉될 수 있다.
탄성부재(150)는 방열부재(130)와 메인 방열판(110)이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부(151) 및 탄성부(151)의 수축에 따라 응축되는 압력을 메인 방열판(110)에 가하는 압력가압부를 포함할 수 있다. 여기서, 메인 방열판(110)은, 상기 탄성부재에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇게 형성될 수 있다.
컨버터 모듈(200)의 부품은 인쇄회로기판(210)과 방열판(100) 사이에 형성되고, 인쇄회로기판(210)을 덮는 하우징(700)을 포함할 수 있다. 하우징(700)이 장착된 컨버터 모듈(200)은 도 8과 같이, 하우징(700) 및 방열판(100)이 외부에서 보여지고, 방열판(100)에 형성되는 결합부(260)를 통해 배터리 팩과 같은 외부 장치에 하나의 모듈로 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 컨버터 모듈(200)은 도 9와 같이, 배터리 셀(910)과 함께 배터리 팩(900)을 구성할 수 있다. 컨버터 모듈(200)은 배터리 팩(900) 내부에 장착되되, 배터리 셀(910) 뒤 쪽에 배치될 수 있다. 이때, 컨버터 모듈(200)은 4 개의 결합부(260)를 통해 배터리 팩(900)과 결합할 수 있다 컨버터 모듈(200)을 배터리 팩(900)의 앞면(920)이 아닌 뒷면(930)에 배치하고, 방열판(100) 또한, 배터리 팩(900)의 뒷면(930)을 향하도록 배치하여, 컨버터 모듈(200)에서 발생하는 열이 방열판(100) 및 배터리 팩(900)의 뒷면(930)으로 전달되어 외부로 방출되도록 할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 방열판(100)에 형성되는 탄성부재(150)에 의해 방열판(100)은 배터리 팩(900)의 뒷 면(930)으로 힘이 가해지고, 이를 통해 배터리 팩(900)의 뒷 면(930)과 접촉이 유지되어 방열판(100)이 배터리 팩(900)의 뒷 면(930)에서 들뜨는 등 이격을 방지할 수 있다. 이때, 배터리 팩(900)은 벽면에서 소정의 간격을 두고 배치되도록 하여, 배터리 팩(900)의 뒷면으로 열이 원활히 방출되도록 할 수 있다. 배터리 팩(900)의 외면에 방열핀을 형성하여 방열 효율을 높일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 위치 측정부 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 방열판
110: 메인 방열판
120: 히트 파이프
130: 방열부재
140: 배터리 팩(900)
150: 탄성부재
160: 열전도성 패드
200: 컨버터 모듈
210: 인쇄회로기판
220: 스위치(FET)
400: 방열핀
700: 하우징
900: 배터리 팩
910: 배터리 셀

Claims (11)

  1. 메인 방열판;
    상기 메인 방열판 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프;
    상기 히트 파이프의 상부 형성되어, 발열 부품에서 발생하는 열을 상기 히트 파이프로 전달하는 방열부재; 및
    상기 방열부재 내부에 형성된 공간에 장착되어, 상기 메인 방열판에 압력을 가하는 탄성부재를 포함하는 방열판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    상기 방열부재와 상기 메인 방열판이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부; 및
    상기 탄성부의 수축에 따라 응축되는 압력을 상기 메인 방열판에 가하는 압력가압부를 포함하는 방열판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 방열판은,
    상기 탄성부재에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇은 방열판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방열부재와 상기 메인 방열판을 결합하는 배터리 팩(900)를 포함하는 방열판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방열부재 상부에 형성되어, 상기 발열 부품에서 발생하는 열을 상기 방열부재로 전달하는 열전도성 패드를 포함하는 방열판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인 방열판의 타면에 배치되는 방열핀을 포함하는 방열판.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방열핀의 연장 방향은 상기 히트 파이프의 연장 방향과 같은 방열판.
  8. 전압변환을 수행하는 복수의 부품이 실장되는 인쇄회로기판;
    컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 상기 외부 장치와 접촉되는 접촉면이 되고, 상기 부품에서 발생하는 열을 방출하는 방열판; 및
    상기 컨버터 모듈의 외부를 덮는 하우징을 포함하되,
    상기 방열판은,
    메인 방열판;
    상기 메인 방열판 일면에 형성되는 홈에 실장되는 히트 파이프;
    상기 히트 파이프의 상부 형성되어, 상기 부품에서 발생하는 열을 상기 히트 파이프로 전달하는 방열부재; 및
    상기 방열부재 내부에 형성된 공간에 장착되어, 상기 메인 방열판에 압력을 가하는 탄성부재를 포함하고,
    상기 메인 방열판은,
    상기 탄성부재로부터 가해지는 압력에 의해 상기 컨버터 모듈이 장착되는 외부 장치의 접촉면과 접촉되는 컨버터 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 부품 중 적어도 일부의 부품은,
    상기 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 하부에 해당하는 위치에 배치되고,
    상기 히트 파이프는 연장되는 방향이,
    상기 컨버터 모듈이 외부 장치에 장착시 상하로 배치되는 컨버터 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    상기 방열부재와 상기 메인 방열판이 결합시 가해지는 압력에 의해 수축되는 탄성부; 및
    상기 탄성부의 수축에 따라 응축되는 압력을 상기 메인 방열판에 가하는 압력가압부를 포함하는 컨버터 모듈.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 메인 방열판은,
    상기 탄성부재에 의해 압력이 가해지는 부분의 두께가 다른 부분의 두께보다 얇은 컨버터 모듈.
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