KR20230147407A - Automotive converter with heat dissipation structure - Google Patents

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KR20230147407A
KR20230147407A KR1020220046386A KR20220046386A KR20230147407A KR 20230147407 A KR20230147407 A KR 20230147407A KR 1020220046386 A KR1020220046386 A KR 1020220046386A KR 20220046386 A KR20220046386 A KR 20220046386A KR 20230147407 A KR20230147407 A KR 20230147407A
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heat dissipation
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최성환
양선웅
김건우
정진휘
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엘에스오토모티브테크놀로지스 주식회사
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Abstract

발열소자들과 최소 거리를 유지하여 발열소자들의 열을 효율적으로 흡수할 수 있는 차량용 컨버터가 개시된다. 일 측면에 따른 전압을 변환하는 차량용 컨버터는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자; 상기 발열소자의 일측에 위치하는 냉각 유로; 및 상기 냉각 유로에 삽입되는 냉매 파이프를 포함하고, 상기 냉각 유로는 상기 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자 각각과 상기 냉각 유로 사이의 거리에 따라 가변되어 형성된다.A converter for a vehicle that can efficiently absorb heat from heating elements by maintaining a minimum distance from the heating elements is disclosed. A converter for a vehicle that converts voltage according to one aspect includes a housing; At least one heating element disposed inside the housing; a cooling passage located on one side of the heating element; and a refrigerant pipe inserted into the cooling passage, wherein the cooling passage is formed to vary depending on the distance between the cooling passage and each of at least one heating element disposed therein.

Description

방열 구조를 갖는 차량용 컨버터{Automotive converter with heat dissipation structure}Automotive converter with heat dissipation structure}

본 발명은 전압을 변환하는 차량용 컨버터에 관한 것으로, 보다 구체적으로 방열 구조를 갖는 전압을 변환하는 차량용 컨버터에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle converter that converts voltage, and more specifically, to a vehicle converter that converts voltage with a heat dissipation structure.

최근에는 자동차가 전자화됨으로써 자동차의 대부분의 시스템들이 전자화되고 있다. 특히 최근 들어 정보기술 산업의 발달과 더불어 자동차의 편의성 증대를 목적으로 하는 다양한 신기술(모터식 파워 스티어링, 인터넷 등)들이 접목되고 있으며, 하이브리드 전기 자동차에서 더 나아가 완전한 전기 자동차의 상용화가 이루어지고 있다.Recently, as cars have become electronic, most of the systems in the car are becoming electronic. In particular, with the recent development of the information technology industry, various new technologies (motorized power steering, Internet, etc.) aimed at increasing the convenience of automobiles are being incorporated, and the commercialization of hybrid electric vehicles and full electric vehicles is being achieved.

하이브리드 전기 자동차 또는 완전한 전기 자동차는 전장부하(예, 12V) 공급을 위한 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter)가 설치되어 있다. 일반 가솔린 자동차의 발전기(알터네이터) 역할을 하는 DC-DC 컨버터는 메인 배터리(보통 144V 이상의 고전압 배터리)의 고전압을 다운시켜 전장부하용 전압 12V를 공급하고 있다. DC-DC 컨버터(Converter)는, 어떤 전압의 직류전원을 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치를 말하며, 텔레비전 수상기, 자동차의 전장품 등 다양한 영역에 사용되고 있다.Hybrid electric vehicles or full electric vehicles are equipped with a DC-DC converter (Low Voltage DC-DC Converter) to supply electric loads (e.g. 12V). The DC-DC converter, which acts as a generator (alternator) in a general gasoline vehicle, lowers the high voltage of the main battery (usually a high-voltage battery of 144V or higher) and supplies 12V voltage for electrical loads. A DC-DC converter is an electronic circuit device that converts direct current power of a certain voltage into direct current power of a different voltage, and is used in various areas such as television sets and automotive electronics.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 컨버터의 분해 사시도이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 컨버터(100)는 하우징(110)에 의해 외형이 형성된다. 상기 하우징(110)의 일면에는 열을 발생시키는 다수의 발열소자(도시하지 않음)가 구비되고, 상기 하우징(110)의 타면에는 상기 발생된 열을 흡수하기 위한 냉매가 유동하도록 냉각 유로(120)가 형성된다. 상기 하우징(110)의 타면에는 상기 냉각 유로(120)를 커버하기 위한 커버(130)가 결합된다. 냉매가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 상기 커버(130)와 상기 하우징(110)의 사이에는 실링부재(140)가 구비될 수 있다.1 is an exploded perspective view of a vehicle converter according to the prior art. Referring to FIG. 1, the converter 100 according to the prior art has an external shape formed by a housing 110. A plurality of heating elements (not shown) that generate heat are provided on one side of the housing 110, and a cooling passage 120 is provided on the other side of the housing 110 to allow refrigerant to flow to absorb the generated heat. is formed. A cover 130 to cover the cooling passage 120 is coupled to the other surface of the housing 110. To prevent refrigerant from leaking to the outside, a sealing member 140 may be provided between the cover 130 and the housing 110.

상기 냉각 유로(120)는 냉매가 상기 하우징(110)의 타면을 순환하도록 냉매 유입구(121)로부터 냉매 토출구(122)로 정의되는 경로를 형성한다. 상기 냉매 유입구(121)와 상기 냉매 토출구(122)는 상기 하우징(110)의 측면에 상호 이격되어 형성된다. 따라서, 상기 냉매 유입구(121)로 유입된 냉매는 상기 냉각 유로(120)를 따라 상기 컨버터(100)의 발열소자들의 열을 흡수하여 상기 냉매 토출구(122)로 토출된다. 상기 냉매 유입구(121)와 상기 냉매 토출부(122)에도 별도의 파이프와 결합되거나 또는 실링을 위한 커넥터(123, 124)가 구비될 수 있다.The cooling passage 120 forms a path defined from the refrigerant inlet 121 to the refrigerant discharge port 122 so that the refrigerant circulates around the other surface of the housing 110. The refrigerant inlet 121 and the refrigerant discharge port 122 are formed on the side of the housing 110 to be spaced apart from each other. Accordingly, the refrigerant flowing into the refrigerant inlet 121 absorbs heat from the heating elements of the converter 100 along the cooling passage 120 and is discharged to the refrigerant discharge port 122. The refrigerant inlet 121 and the refrigerant discharge portion 122 may also be coupled to separate pipes or may be provided with connectors 123 and 124 for sealing.

상기한 종래기술에 따르면, 상기 냉각 유로(120)는 상기 하우징(110)의 타면에서 동일 평면을 이룬다. 즉 단일 면을 형성한다. 따라서, 상기 하우징(110)의 일면에 설치되는 컨버터(100)의 발열소자와의 거리가 일정하지 않아 발열소자들의 열을 제대로 흡수하지 못하고 또한 상기 냉각 유로(120)의 단면은 항상 일정한 형상을 가져 다양한 형상으로 이루어진 발열소자들의 열을 효율적으로 흡수하지 못한다. According to the above-described prior art, the cooling passage 120 forms the same plane on the other side of the housing 110. That is, it forms a single side. Therefore, the distance from the heating elements of the converter 100 installed on one side of the housing 110 is not constant, so the heat of the heating elements cannot be properly absorbed, and the cross section of the cooling passage 120 always has a constant shape. It does not efficiently absorb heat from heating elements of various shapes.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 발열소자들과 최소 거리를 일정하게 유지하여 발열소자들의 열을 효율적으로 흡수할 수 있는 차량용 컨버터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a converter for a vehicle that can efficiently absorb heat from the heating elements by maintaining a constant minimum distance from the heating elements.

또한, 본 발명은 컨버터의 다양한 형상의 발열소자들의 면적을 커버할 수 있는 다양한 단면 형상을 갖는 냉각 유로를 형성하여 다양한 형상의 발열소자들의 열을 효율적으로 흡수할 수 있는 차량용 컨버터를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a converter for a vehicle that can efficiently absorb heat from heat-generating elements of various shapes by forming a cooling passage having a variety of cross-sectional shapes that can cover the area of the heat-generating elements of various shapes of the converter. There is.

일 측면에 따른 전압을 변환하는 차량용 컨버터는, 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자; 상기 발열소자의 일측에 위치하는 냉각 유로; 및 상기 냉각 유로에 삽입되는 냉매 파이프를 포함하고, 상기 냉각 유로는 상기 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자 각각과 상기 냉각 유로 사이의 거리에 따라 가변되어 형성된다.A converter for a vehicle that converts voltage according to one aspect includes a housing; At least one heating element disposed inside the housing; a cooling passage located on one side of the heating element; and a refrigerant pipe inserted into the cooling passage, wherein the cooling passage is formed to vary depending on the distance between the cooling passage and each of at least one heating element disposed therein.

상기 차량용 컨버터는, 상기 하우징의 일면과 상기 적어도 하나의 발열소자 사이에 배치되는 방열 갭 필러를 더 포함할 수 있다.The automotive converter may further include a heat dissipation gap filler disposed between one surface of the housing and the at least one heat generating element.

상기 방열 갭 필러의 평면 형상은 상기 적어도 하나의 발열소자의 평면 형상에 대응할 수 있다.The planar shape of the heat dissipation gap filler may correspond to the planar shape of the at least one heating element.

상기 방열 갭 필러의 평면 형상은 상기 냉각 유로의 평면 형상에 대응할 수 있다.The planar shape of the heat dissipation gap filler may correspond to the planar shape of the cooling passage.

상기 냉각 유로 및 상기 냉매 파이프의 단면은, 상기 적어도 하나의 발열소자 각각의 횡단면적에 따라 상이한 단면 형상을 가질 수 있다.The cross-sections of the cooling passage and the refrigerant pipe may have different cross-sectional shapes depending on the cross-sectional area of each of the at least one heating element.

상기 상이한 단면 형상은, 원형 및 타원형을 포함할 수 있다.The different cross-sectional shapes may include circular and oval.

상기 적어도 하나의 발열소자의 직하부에 상기 냉각 유로가 위치할 수 있다.The cooling passage may be located directly below the at least one heating element.

상기 적어도 하나의 발열소자와 상기 냉각 유로 간 거리는 일정할 수 있다.The distance between the at least one heating element and the cooling passage may be constant.

본 발명의 차량용 컨버터는 냉각 유로를 복층 구조화하여 발열소자들과의 거리를 일정하게 유지함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다. The automotive converter of the present invention can improve heat dissipation efficiency by maintaining a constant distance from the heat-generating elements by structuring the cooling passage in a double layer.

본 발명은 차량용 컨버터의 냉각 유로의 단면 형상을 다양하게 하여 발열 면적이 넓은 발열소자들에 대한 방열 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve heat dissipation efficiency for heat-generating elements with a large heat-generating area by varying the cross-sectional shape of the cooling passage of a vehicle converter.

본 발명은 발열소자와 냉각 유로 간의 거리가 최소 거리가 되도록 냉각 유로를 배치함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can improve heat dissipation efficiency by arranging the cooling passage so that the distance between the heating element and the cooling passage is minimal.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 컨버터의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 B-B' 선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 C-C' 선에 따른 단면도이다.
1 is an exploded perspective view of a vehicle converter according to the prior art.
Figure 2 is an exploded perspective view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a bottom view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a plan view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view taken along line AA' of Figure 4.
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line BB' in Figure 4.
Figure 7 is a cross-sectional view taken along line CC' of Figure 4.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the attached drawings. However, identical or similar components will be assigned the same reference numbers regardless of reference numerals, and duplicate descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention are not limited. , should be understood to include equivalents or substitutes.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. In implementing the present invention, the components may be subdivided for convenience of explanation, but these components may be implemented in one device or module, or one component may be divided into multiple devices or modules. It can also be implemented in

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 저면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터의 평면도이고, 도 5는 도 4의 A-A' 선에 따른 단면도이며, 도 6은 도 4의 B-B' 선에 따른 단면도이고, 도 7은 도 4의 C-C' 선에 따른 단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a bottom view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a view of a vehicle converter according to an embodiment of the present invention. It is a plan view, FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 4.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨버터(Converter)(200)는, 내부에 냉각 유로(210a)를 포함하는 하우징(210)과, 상기 하우징(210)의 일면에 배치되는 복수의 발열소자(221, 222, 223)와, 상기 하우징(210)과 상기 복수의 발열소자(221, 222, 223) 사이에 배치되는 방열 갭 필러(211)와, 상기 하우징(210)의 냉각 유로(210a)에 삽입되어 배치되는 냉매 파이프(240)를 포함한다. 본 실시예에 따른 차량용 컨버터(Converter)(200)는 직류 입력 전압을 승압하거나 강압하여 부하에 요구되는 직류 출력 전압을 생성하는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 2 to 7, a converter 200 for a vehicle according to an embodiment of the present invention includes a housing 210 including a cooling passage 210a therein, and one surface of the housing 210. A plurality of heating elements 221, 222, 223 disposed in, a heat dissipation gap filler 211 disposed between the housing 210 and the plurality of heating elements 221, 222, 223, and the housing 210. ) includes a refrigerant pipe 240 inserted and disposed in the cooling passage 210a. The vehicle converter 200 according to this embodiment may be a DC-DC converter that boosts or steps down the DC input voltage to generate the DC output voltage required for the load.

상기 하우징(210)은 대략 장방형의 단면 형상을 가지며, 내부에 냉매 파이프(240)가 배치되는 냉각 유로(210a)가 구비된다. 하우징(210)의 저면 기준으로 냉각 유로(210a)의 높이는 상기 복수의 발열소자(221, 222, 223) 각각의 저면 높이에 따라 가변되어 형성된다. 예를 들어, 저면 높이가 높은 발열소자 부분의 냉각 유로(210a)의 높이는 해당 발열소자와 가까워지도록 높아지고, 상대적으로 저면 높이가 낮은 발열소자 부분의 냉각 유로(210a)의 높이는 해당 발열소자와 가까워지도록 상대적으로 낮아진다.The housing 210 has a substantially rectangular cross-sectional shape and is provided with a cooling passage 210a inside which the refrigerant pipe 240 is disposed. The height of the cooling passage 210a relative to the bottom of the housing 210 is formed to vary depending on the bottom height of each of the plurality of heating elements 221, 222, and 223. For example, the height of the cooling passage 210a in the heating element portion with a high bottom height is raised to be closer to the heating element, and the height of the cooling passage 210a in the heating element portion with a relatively low bottom height is raised to be closer to the heating element. relatively low.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 냉각 유로(210a)는 동일 평면 상에 배치되지 않고 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다. 따라서 냉매 파이프(240) 역시 동일 평면 상에 배치되지 않고 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다. 즉, 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 각각은 X-Y 평면을 기준으로 복층 구조, 예를 들어 2층 구조를 이룬다. 따라서, 1층에 위치하는 냉각 유로(210a)와 2층에 위치하는 냉각 유로(210a) 사이에는 경사진 냉각 유로가 연결된다. 마찬가지로 1층에 위치하는 냉매 파이프(240)와 2층에 위치하는 냉매 파이프(240) 사이에는 경사진 냉매 파이프가 연결된다. 도 3을 참조하면, 상기 하우징(210)의 타면, 즉 저면에는 상기 냉각 유로(210a)의 형성 영역이 타 영역에 비해 보다 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 7, the cooling flow path 210a is not arranged on the same plane but on at least two different planes. Accordingly, the refrigerant pipe 240 is also not arranged on the same plane but on at least two different planes. That is, each of the cooling passages 210a and the refrigerant pipe 240 forms a double-layer structure, for example, a two-layer structure, based on the X-Y plane. Accordingly, an inclined cooling passage is connected between the cooling passage 210a located on the first floor and the cooling passage 210a located on the second floor. Likewise, an inclined refrigerant pipe is connected between the refrigerant pipe 240 located on the first floor and the refrigerant pipe 240 located on the second floor. Referring to FIG. 3, the area where the cooling passage 210a is formed may be formed on the other surface, that is, the bottom surface, of the housing 210 in a more protruding shape than the other area.

냉매 파이프(240)는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 직선부 및 그 직선부를 연결하는 복수의 절곡부로 구성될 수 있다. 냉매 파이프(240)는 냉매 유입구(240a)로부터 냉매 토출구(240b)까지 단일 라인으로 형성될 수 있다. 하우징(210)은 냉매 파이프(240)를 삽입 사출하여 형성할 수 있다. As shown in FIG. 2, the refrigerant pipe 240 may be composed of a plurality of straight parts and a plurality of bent parts connecting the straight parts. The refrigerant pipe 240 may be formed as a single line from the refrigerant inlet 240a to the refrigerant discharge port 240b. The housing 210 can be formed by inserting and injection molding the refrigerant pipe 240.

삽입 사출(Insert Molding)은 삽입물을 금형에 삽입한 상태에서 원재료를 녹여서 금형에 주입하여 부품을 생산하는 공정으로 금속으로 하는 경우 다이캐스팅이라고도 한다. 냉매 파이프(240)를 금형에 삽입한 상태에서 삽입 사출을 통해 냉매 파이프(240)가 내부에 배치된 하우징(210)을 형성할 수 있다. 이를 통해, 별도의 조립 과정없이 냉매 파이프(240) 일체형의 하우징(210)를 형성할 수 있고 제조비용을 줄일 수 있다.Insert molding is a process of producing parts by melting raw materials and injecting them into the mold with an insert inserted into the mold. When made of metal, it is also called die casting. With the refrigerant pipe 240 inserted into the mold, the housing 210 with the refrigerant pipe 240 disposed therein can be formed through insertion injection. Through this, the housing 210 integrated with the refrigerant pipe 240 can be formed without a separate assembly process and manufacturing costs can be reduced.

상기 하우징(210)의 일면에는 방열 갭 필러(211)가 배치되고, 그 방열 갭 필러(211)의 위에 다수의 발열소자(221, 222, 223)가 배치된다. 방열 갭 필러(211)의 평면 형상은 그 위에 배치되는 발열소자(221, 222, 223)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어지거나, 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(210)에서 돌출된 냉각 유로(210a)의 형상에 대응하는 형상으로 이루어진다. 상기 하우징(210)의 일면에는 상기 발열소자(221, 222, 223)를 커버하기 위한 별도의 커버(230)가 결합될 수 있다. A heat dissipation gap filler 211 is disposed on one surface of the housing 210, and a plurality of heating elements 221, 222, and 223 are disposed on the heat dissipation gap filler 211. The planar shape of the heat dissipation gap filler 211 is formed to correspond to the shape of the heating elements 221, 222, and 223 disposed thereon, or, as shown in FIG. 2, is a cooling passage protruding from the housing 210. It has a shape corresponding to the shape of (210a). A separate cover 230 may be attached to one side of the housing 210 to cover the heating elements 221, 222, and 223.

다수의 발열소자(221, 222, 223)는 차량용 컨버터(200)의 동작에 따라 열을 발생시키는 구성으로서, 변압기(Transformer)(221), 인덕터(222) 및 스위치(223)를 포함할 수 있다. 이는 예시적이며, 본 발명의 실시예에서 발열소자(221, 222, 223)로는 차량용 컨버터(200)에 배치되어 동작에 따라 열을 발생시키는 구성이라면 이에 포함되는 것으로 이해될 수 있다.The plurality of heating elements 221, 222, and 223 are components that generate heat according to the operation of the vehicle converter 200 and may include a transformer 221, an inductor 222, and a switch 223. . This is illustrative, and in the embodiment of the present invention, the heating elements 221, 222, and 223 may be understood as being included if they are disposed in the vehicle converter 200 and generate heat according to operation.

변압기(221)는 인쇄회로기판(PCB)(220)에 배치되지 않으므로 변압기(221)의 하부에 바로 변압기(221)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는 방열 갭 필러(211)가 배치된다. 인덕터(222) 및 스위치(223)는 인쇄회로기판(220)에 배치되고 인쇄회로기판(220)의 하부에 냉각 유로(210a)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는 방열 갭 필러(211)가 배치된다. 방열 갭 필러(211)가 없을 경우 발열소자(221, 222, 223)와 냉각 유로(210a) 사이에 에어 갭이 생기고, 따라서 방열 성능이 저하될 수 있다. 본 발명과 같이 발열소자(221)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖거나 냉각 유로(210a)의 평면 형상에 대응하는 평면 형상을 갖는 방열 갭 필러(211)를 통해 에어 갭을 없애 방열 성능 저하를 방지할 수 있다.Since the transformer 221 is not disposed on the printed circuit board (PCB) 220, the heat dissipation gap filler 211 having a planar shape corresponding to the planar shape of the transformer 221 is disposed directly under the transformer 221. The inductor 222 and the switch 223 are disposed on the printed circuit board 220, and a heat dissipation gap filler 211 having a planar shape corresponding to the planar shape of the cooling passage 210a is provided at the bottom of the printed circuit board 220. It is placed. If the heat dissipation gap filler 211 is not present, an air gap is created between the heating elements 221, 222, and 223 and the cooling passage 210a, and thus heat dissipation performance may deteriorate. As in the present invention, the air gap is eliminated through the heat dissipation gap filler 211, which has a planar shape corresponding to the planar shape of the heating element 221 or a planar shape corresponding to the planar shape of the cooling passage 210a, thereby reducing heat dissipation performance. can be prevented.

방열 갭 필러(211)는, 발열소자(221, 222, 223)로부터 열을 전달받아 냉각 유로(210a)로 전달해주는 중간재로 형성될 수 있다. 방열 갭 필러(211)는 전부 또는 일부가 열이 전달될 수 있는 열전달물질(TIM, Thermal Interface Material)로 형성될 수 있다. 바람직하게, 방열 갭 필러(211)는 전부 또는 일부가 실리콘 및 우레탄 중 하나 이상이 포함된 열전달물질로 형성될 수 있다.The heat dissipation gap filler 211 may be formed of an intermediate material that receives heat from the heating elements 221, 222, and 223 and transfers it to the cooling passage 210a. The heat dissipation gap filler 211 may be formed in whole or in part of a thermal interface material (TIM) through which heat can be transferred. Preferably, the heat dissipation gap filler 211 may be formed in whole or in part of a heat transfer material containing one or more of silicon and urethane.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(210)의 일 측면에는 상기 냉매 파이프(240)의 냉매 유입구(240a) 및 냉매 토출구(240b)가 상호 이격되어 돌출되고, 또한 차량용 컨버터(200)의 전기부품들과 연결되는 커넥터 어셈블리(250)가 돌출되어 형성된다. 냉매는 상기 냉매 파이프(240)의 냉매 유입구(240a)로 유입되어 냉각 파이트(240)의 내부를 순환하며 차량용 컨버터(200)의 발열소자들(221, 222, 223)의 열을 흡수하여 냉매 토출구(240b)로 토출된다. 3 and 4, the refrigerant inlet 240a and the refrigerant discharge port 240b of the refrigerant pipe 240 protrude from one side of the housing 210, and are spaced apart from each other, and the vehicle converter 200 ) The connector assembly 250 connected to the electrical components is formed to protrude. The refrigerant flows into the refrigerant inlet 240a of the refrigerant pipe 240, circulates inside the cooling pipe 240, absorbs heat from the heating elements 221, 222, and 223 of the vehicle converter 200, and flows through the refrigerant discharge port. It is discharged to (240b).

도 5 및 도 6을 참조하면, 하우징(210)의 냉각 유로(210a) 및 그 냉각 유로(210a)에 삽입되는 냉매 파이프(240)의 단면은 위치별로 다양한 단면 형상을 갖는다. 도 5에 도시된 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)의 단면은 원형 형상이고, 도 6에 도시된 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)의 단면은 타원 형상이다. 횡단면적, 즉 발열 면적이 넓은 발열소자(221, 222, 223)가 위치하는 부분에는 타원 형상의 단면 형상을 갖는 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)를 위치시킴으로써, 보다 넓은 면적에서 열을 흡수하도록 하여, 방열 성능을 향상시킬 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , the cross-section of the cooling passage 210a of the housing 210 and the refrigerant pipe 240 inserted into the cooling passage 210a have various cross-sectional shapes depending on the location. The cross-section of the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 shown in FIG. 5 is circular, and the cross-section of the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 shown in FIG. 6 is elliptical. By placing the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 having an elliptical cross-sectional shape in the area where the heating elements 221, 222, and 223 with a large cross-sectional area, that is, a large heat generation area, are located, heat is dissipated over a wider area. By absorbing heat, heat dissipation performance can be improved.

도 7을 참조하면, 냉각 유로(210a)는 동일 평면 상에 배치되지 않고 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다. 따라서, 냉매 파이프(240) 역시 동일 평면 상에 배치되지 않고 적어도 서로 다른 두 평면 상에 배치된다. 즉, 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 각각은 X-Y 평면을 기준으로 적어도 2층 구조를 이룬다. 따라서, 발열소자(221, 222, 223)와 냉각 유로(210a) 사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 하우징(210)의 저면 기준으로 변압기(221) 보다 인덕터(222) 및 스위치(223)는 상대적으로 높은 곳에 위치하므로, 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 각각을 모두 동일 평면 상에 배치할 경우, 인덕터(222) 및 스위치(223)에 대한 방열 성능이 저하될 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 변압기(221) 부분 보다 인덕터(222) 및 스위치(223) 부분의 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)를 상대적으로 높게 구현함으로써, 모든 발열소자(221, 222, 223)와 냉각 유로(210a) 사이의 거리를 일정하게 유지하여, 방열 성능 저하를 방지할 수 있다.Referring to FIG. 7, the cooling flow path 210a is not arranged on the same plane but at least on two different planes. Accordingly, the refrigerant pipe 240 is also not arranged on the same plane but on at least two different planes. That is, each of the cooling passages 210a and the refrigerant pipe 240 forms at least a two-layer structure based on the X-Y plane. Accordingly, the distance between the heating elements 221, 222, and 223 and the cooling passage 210a can be kept constant. For example, since the inductor 222 and the switch 223 are located relatively higher than the transformer 221 based on the bottom of the housing 210, the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 are all on the same plane. When placed above, the heat dissipation performance of the inductor 222 and the switch 223 may be reduced. However, as in the present embodiment, the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 of the inductor 222 and switch 223 are relatively higher than those of the transformer 221, so that all heating elements 221, 222, and 223 ) and the cooling passage (210a) can be kept constant to prevent deterioration of heat dissipation performance.

또한, 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 각각을 소정의 평면 상에 배치할 때, 발열소자(221, 222, 223)와의 거리가 최소가 되는 위치에 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)가 위치하도록 한다. 예를 들어, 1층에 위치하는 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)는 변압기(221)의 하부에 위치하는데, 이때 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240)는 변압기(221)의 직하부에 위치하도록 하여, 변압기(221)와의 거리가 최소 거리가 되도록 한다. 냉매 파이프(240)와 변압기(221)의 거리가 가까울수록 방열 성능 효율이 더 높아진다. 마찬가지로, 2층에 위치하는 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 중 인덕터(222)의 하부에 배치되는 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 부분은 인덕터(222)의 직하부에 위치하고, 스위치(223)의 하부에 배치되는 냉각 유로(210a) 및 냉매 파이프(240) 부분 역시 스위치(223)의 직하부에 위치한다. In addition, when each of the cooling passages 210a and the refrigerant pipe 240 is disposed on a predetermined plane, the cooling passages 210a and the refrigerant pipes ( 240) is located. For example, the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 located on the first floor are located at the lower part of the transformer 221. In this case, the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 are directly connected to the transformer 221. It is located at the bottom so that the distance from the transformer 221 is the minimum. The closer the distance between the refrigerant pipe 240 and the transformer 221, the higher the heat dissipation efficiency. Likewise, among the cooling passages 210a and refrigerant pipes 240 located on the second floor, the portion of the cooling passages 210a and refrigerant pipes 240 disposed below the inductor 222 is located directly below the inductor 222. , the cooling passage 210a and the refrigerant pipe 240 located below the switch 223 are also located directly below the switch 223.

본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서에서 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.While this specification includes many features, such features should not be construed as limiting the scope of the invention or the scope of the claims. Additionally, features described in individual embodiments herein may be combined and implemented in a single embodiment. Conversely, various features described in a single embodiment herein may be implemented individually or in combination as appropriate in various embodiments.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications and changes without departing from the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

200 : 차량용 컨버터
210 : 하우징
210a : 냉각 유로
211 : 방열 갭 필러
220 : 인쇄회로기판
221 : 변압기
222 : 인덕터
223 : 스위치
240 : 냉매 파이프
240a : 냉매 유입구
240b : 냉매 토출구
250 : 커넥터 어셈블리
200: Vehicle converter
210: housing
210a: Cooling passage
211: heat dissipation gap filler
220: printed circuit board
221: Transformer
222: inductor
223: switch
240: Refrigerant pipe
240a: Refrigerant inlet
240b: Refrigerant discharge port
250: connector assembly

Claims (8)

전압을 변환하는 차량용 컨버터에 있어서,
하우징;
상기 하우징의 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자;
상기 발열소자의 일측에 위치하는 냉각 유로; 및
상기 냉각 유로에 삽입되는 냉매 파이프를 포함하고,
상기 냉각 유로는 상기 내부에 배치되는 적어도 하나의 발열소자 각각과 상기 냉각 유로 사이의 거리에 따라 가변되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
In a vehicle converter that converts voltage,
housing;
At least one heating element disposed inside the housing;
a cooling passage located on one side of the heating element; and
It includes a refrigerant pipe inserted into the cooling passage,
A converter for a vehicle, wherein the cooling passage is formed to vary depending on the distance between the cooling passage and each of at least one heating element disposed therein.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 일면과 상기 적어도 하나의 발열소자 사이에 배치되는 방열 갭 필러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to paragraph 1,
A converter for a vehicle, further comprising a heat dissipation gap filler disposed between one surface of the housing and the at least one heat generating element.
제2항에 있어서,
상기 방열 갭 필러의 평면 형상은 상기 적어도 하나의 발열소자의 평면 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to paragraph 2,
A converter for a vehicle, wherein the planar shape of the heat dissipation gap filler corresponds to the planar shape of the at least one heat generating element.
제2항에 있어서,
상기 방열 갭 필러의 평면 형상은 상기 냉각 유로의 평면 형상에 대응하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to paragraph 2,
A converter for a vehicle, characterized in that the planar shape of the heat dissipation gap filler corresponds to the planar shape of the cooling passage.
제1항에 있어서,
상기 냉각 유로 및 상기 냉매 파이프의 단면은,
상기 적어도 하나의 발열소자 각각의 횡단면적에 따라 상이한 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to paragraph 1,
The cross sections of the cooling passage and the refrigerant pipe are,
A converter for a vehicle, characterized in that it has different cross-sectional shapes depending on the cross-sectional area of each of the at least one heating element.
제5항에 있어서,
상기 상이한 단면 형상은,
원형 및 타원형을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to clause 5,
The different cross-sectional shapes are,
A converter for a vehicle comprising a circular shape and an oval shape.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 발열소자의 직하부에 상기 냉각 유로가 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터,
According to paragraph 1,
A converter for a vehicle, wherein the cooling passage is located directly below the at least one heating element,
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 발열소자와 상기 냉각 유로 간 거리는 일정한 것을 특징으로 하는 차량용 컨버터.
According to paragraph 1,
A converter for a vehicle, wherein the distance between the at least one heating element and the cooling passage is constant.
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