JP2022528244A - コンバータ - Google Patents
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Abstract
コンバータは、ハウジング;前記ハウジング内に配置される発熱部品;及び前記発熱部品上に配置される放熱モジュールを含み、前記放熱モジュールは、放熱部材と前記放熱部材の一側に隣接するように配置される流入口と前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口を含み、前記放熱部材は、複数の放熱ピンと前記流入口で前記排出口方向に配置された複数の流路を含み、前記複数の流路は、前記発熱部品と垂直方向にオーバーラップされるように配置されて、前記複数の放熱ピン中前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは、前記放熱部材の前記流入口と前記排出口との間の中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さと異なる。
Description
本実施例はコンバータに関する。
以下で記述される内容は、本実施例に対する背景情報を提供するだけであって従来技術を記載するものではない。
自動車の電気装置としては、エンジン電気装置(始動装置、点火装置、充電装置)と灯火装置が一般的であるが、近年車両がより電子制御化されるようになり、シャージ電気装置を含む多くのシステムが電機電子化されている傾向にある。
自動車に設置されるランプ、オーデイオ、ヒーター、エアコンなどの各種電装品は、自動車停止時にはバッテリーから電源の供給を受けて、走行時には発電機から電源の供給を受けるようになっているが、この際通常の電源電圧で14V系統電源システムの発電容量が使われている。
近年、情報技術産業の発達と共に自動車の便宜性増大を目的とする様々な新技術(モーター式パワステアリング、インターネットなど)が車両に取り入れて、今後も現自動車システムを最大限利用できる新技術の開発が続く展望である。
ソフトまたはハードクイプの区分なしにハイブリッド電気車両(HEV)は、電場負荷12V)供給のためのDC-DCコンバータ(Low Voltage DC-DC Converter)が設置されている。また、通常のガソリン車両の発電機(オルタネーター)役割をするディシディシコンバータは、メインバッテリー(普通144V以上の高電圧バッテリー)の高電圧をダウンさせて電場負荷用電圧12Vを供給している。
ディシディシコンバータ(DC-DC Converter)とは、ある電圧の直流電源で異なるの電圧の直流電源に変換する電子回路装置ことをいい、テレビ受像機、自動車の電装品など様々な分野に使われている。
コンバータの内部には駆動によって熱を発生させる多数の電気素子が配置される。通常、コンバータの放熱は、外形を形成するハウジングの外面に一つ以上の放熱ピンを配置する構造からなる。即ち、電気素子から発生した熱がハウジングを介して外部で伝導して、放熱ピンを介して外部に発散される構造である。
しかし、電子部品別で発熱量が互いに異なる点、コンバータの狭い空間内に多数の電子部品が配置される点を考慮すると、放熱ピンのみでコンバータの放熱が十分にできない問題点がある。
本実施例は、ハウジング構造を改善して放熱効率を向上させることができるコンバータを提供することにある。
一実施例として、コンバータは、ハウジング;前記ハウジング内に配置される発熱部品;及び前記発熱部品上に配置される放熱モジュールを含み、前記放熱モジュールは、放熱部材と前記放熱部材の一側に隣接するように配置される流入口と前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口を含み、前記放熱部材は、複数の放熱ピンと前記流入口で前記排出口方向に配置された複数の流路を含み、前記複数の流路は、前記発熱部品と垂直方向にオーバーラップされるように配置されて、前記複数の放熱ピンのうちの前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは、前記放熱部材の前記流入口と前記排出口の間の中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さと異なる。
前記放熱部材の他側の流路数は、前記放熱部材の中央領域の流路数と異なってもよい。
前記放熱部材の他側の流路数は、前記放熱部材の中央領域の流路数より少なくてもよい。
前記流路は互いに隣接した前記二つの放熱ピンの間に形成されることができる。
前記複数の放熱ピンのうちの前記放熱部材の一側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは、前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さより同じか大きくてもよい。
前記放熱部材の他側の流路数は、前記一側の流路数より同じか少なくてもよい。
前記放熱モジュールは、前記流入口に隣接するように配置されるファンを含むことができる。
前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピン上に配置されるカバーを含み、前記カバーは、前記ファンと隣接するように配置された流入口と前記排出口を含むことができる。
前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピンと前記ファン上に配置されるカバーとを含み、前記カバーは、前記ファンと垂直方向にオーバーラップされる開口を含むことができる。
他の実施例として、コンバータは、ハウジング;前記ハウジング内に配置される発熱部品;及び前記ハウジング上に配置される放熱モジュールを含み、前記放熱モジュールは、放熱部材と前記放熱部材の一側に隣接するように配置される流入口と前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口を含み、前記放熱部材は、複数の放熱ピンと、前記流入口で前記排出口方向に配置された複数の流路を含み、前記複数の流路は、前記発熱部品と垂直方向にオーバーラップされるように配置されて、前記流入口の大きさは、前記排出口の大きさより大きい。
本発明によると、電子部品から発生する熱は、放熱ピン及び放熱ピンの間の領域で空気を吐出するファンによって放熱できるため、放熱効率が向上できる長所がある。
さらに、ダクト内で空気の流動が最短距離に流動するようになり、放熱のための空気の風向き及び風速を効率的に制御できる長所がある。
さらに、エアーガイドを介してファンから吐出された空気をより容易にダクトにガイドすることできる長所がある。
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
但し、本発明の技術思想は説明される一部実施例に限定されず互いに異なる様々な形態で具現されることができ、本発明の技術思想範囲内でなら、実施例間その構成要素中一つ以上を選択的に結合、置き換えて使うことができる。
また、本発明の実施例で使われる用語(技術及び科学的用語を含む)は、明白に特別に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に一般的に理解できる意味と解釈され、予め定義された用語と共に一般的に使われる用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮して、その意味を解釈することができるはずである。
また、本発明の実施例で使われた用語は、実施例を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も包含できて、“A及び(と)B、C中少なくとも一つ(または一個以上)”と記載される場合、A、B、Cで組み合わせできるすべての組み合わせ中一つ以上を含むことができる。
また、本発明の実施例の構成要素を説明するにあたり、第1、第2、A、B、(a)、(b)等の用語を使うことができる。
このような用語は、その構成要素を別の構成要素と区別するだけのものであり、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などで限定されない。
尚、ある構成要素が別の構成要素に‘連結’、‘結合’または‘接続’されると記載された場合、その構成要素はその別の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合のみならず、その構成要素とその別の構成要素との間にあるさらに別の構成要素によって‘連結’、‘結合’または‘接続’される場合も含むことができる。
さらに、各構成要素の“上または下”に形成または配置されると記載される場合、上または下は、二つの構成要素が互いに直接接触する場合のみならず一つ以上のされに別の構成要素が二つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また“上または下”と表現される場合、一つの構成要素を基準に上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
図1は、本発明の第1実施例に係るコンバータの斜視図で、図2は、本発明の第1実施例に係るコンバータの一側面を図示した平面図であり、図3は、本発明の第1実施例に係るコンバータの上面を図示した平面図であり、図4は、本発明の実施例に係るコンバータの分解斜視図であり、図5は、図3でカバーとを除いて図示したコンバータの斜視図である。
図1乃至5を参照すると、本発明の第1実施例に係るコンバータ(Converter)100は、べース120と、前記べース120の上面に結合するハウジング110により外形が形成される。前記ハウジング110は、下面が開口された直六面体形状で形成されることができる。尚、前記べース120が、前記ハウジング110の下面に結合されて、前記ハウジング110内形成される空間をカバーすることができる。しかし、これは例示的なものであり、前記コンバータ100は、ボックス形態の単一のハウジング構造で形成できることは無論である。
前記ハウジング110は、金属材質で形成されることができる。例えば、前記ハウジング110の材質はアルミニウムであり得る。
前記コンバータ100の側面には電源端子102と信号端子104が各々配置されることができる。前記電源端子102と前記信号端子104は、前記ハウジング110の側面から外側に突出形成されて、外部コネクターと各々結合することができる。前記電源端子102と前記信号端子104は、各々前記ハウジング110内配置される発熱部品(例えば、印刷回路基板107、図4参照)と電気的に連結されて、外部コネクターと結合時、外部構成から電源または信号が前記コンバータ100に伝達または入力されることができる。前記ハウジング110の側面には、前記電源端子102と前記信号端子104が貫く貫通ホール(図示せず)が形成されることができる。
前記ハウジング110内空間には前記コンバータ100の駆動のための多数の電子部品が配置されることができる。例えば、前記ハウジング110内には一つ以上の素子が実装される印刷回路基板107が配置されることができる。前記印刷回路基板107は、板形状で形成されて、上面に多数の電子部品が配置されることができる。前記印刷回路基板107は、複数で備えられて、上、下方向に層を形成して配置されることができる。前述した通り、前記印刷回路基板107は、前記電源端子102及び前記信号端子104と各々電気的に連結されることができる。
前記ハウジング110内には、駆動により熱が発生する一つ以上の発熱部品が配置されることができる。前記発熱部品は上述した電子部品の少なくとも一部であり得る。前記発熱部品は、前記印刷回路基板107の上面に配置されることができる。前記発熱部品は、電圧調節のための変圧器(Transformer)108、インダクタンスのためのインダクタ、一つ以上のFET素子105を含むことができる。従って、前記コンバータ100の駆動により前記発熱部品から熱が発生することができる。
前記ハウジング110上には放熱モジュールが配置される。前記放熱モジュールは、放熱部材と、放熱部材の一側に配置される流入口139と、前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口162を含むことができる。尚、前記放熱部材は、複数の放熱ピン112と、前記流入口139から前記排出口162方向に配置される複数の流路115を含むことができる。
より詳細には、前記放熱モジュールの一側には流入口139が配置されて、前記放熱モジュールの他側には前記排出口162が配置される。前記流入口139を介して前記流路115に空気が流入することができる。流入した空気は、前記排出口162を介して外部に排出されることができる。前記流入口139の大きさは、前記排出口162の大きさより大きくてもよい。前記流入口139の断面積の大きさは、前記排出口162の断面積の大きさより大きく形成されることができる。従って、前記流入口139から流入した空気がより速い速度で前記排出口162に向けて流動することができる。
前記ハウジング110の外面には、上面から上方に突出する放熱ピン112が備えられることができる。前記放熱ピン112は、プレート形状で形成されることができる。前記放熱ピン112により、前記ハウジング110の外面の断面積が増加して放熱効率が向上することができる。即ち、前記ハウジング110内に配置される発熱部品から発生した熱は、前記放熱ピン112を介して外部に放出されることができる。
前記放熱ピン112は、複数で備えられて、相互離隔するように配置されることができる。隣接した放熱ピン112の間にはギャップ(G、図6参照)が形成されることができる。前記ギャップ(G)は、前記ファン180から吐出された空気が流動する流路と理解される。従って、前記ギャップ(G)は流路115とも言える。
また、前記放熱ピン112形成領域は、前記発熱部品の配置領域と上、下方向にオーバーラップされることができる。前記放熱ピン112形成領域は、後述するカバー160の一部領域と上、下方向にオーバーラップされることができる。即ち、前記カバー160は、前記放熱ピン112の上面をカバーすることができる。
同様に、前記複数の流路115は、隣接した放熱ピン112の間の領域に配置されて、前記発熱部品と上、下方向にオーバーラップされるように配置されることができる。前記発熱部品と前記複数の流路115は、垂直方向にオーバーラップされるように配置されることができる。従って、前記複数の流路115内に空気が流動時、前記発熱部品から発生する熱と効率的に熱交換することができる。
複数の放熱ピン112は、第1長さの第1発熱ピン112aと、隣接した前記第1発熱ピン112aの間の領域に配置される第2長さの第2発熱ピン112bを含むことができる。ここで、前記第1長さは、前記第2長さに比べて長くてもよい。前記多数の第1発熱ピン112aが配置される領域は、第1間隔で配置される第1領域と第2間隔で配置される第2領域に区画できる。ここで、第1間隔は、前記第2間隔より広く形成されることができる。尚、前記第2発熱ピン112bは、前記第1間隔が形成される領域で隣接した前記第1発熱ピン112aの間の領域に配置されることができる。前記第2間隔形成領域は、後述するカバー160の排出部169によってカバーされることができる。
一方、前記複数の放熱ピン112中、前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、前記放熱部材の前記流入口139と前記排出口162との間の中央領域(M)の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L2)と異なってもよい。ここで、前記中央領域は、前記流入口139と前記排出口162との間に配置される任意の領域と理解され、前記放熱部材の他側は、前記排出口に隣接した領域と理解されることができる。
より詳細には、前記排出口162と隣接した複数の放熱ピン112中最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、相対的に前記流入口139と近い複数の放熱ピン112中最外側に配置される二つの放熱ピン間長さ(L1)と異なってもよい。前記複数の放熱ピン中前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、前記放熱部材の中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L2)より短くてもよい。
即ち、前記流入口139と近いほど最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは長くなり得る。また、前記排出口162と近いほど最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さは短くなり得る。前記最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さは、直線の長さであり得る。
言い換えると、前記複数の放熱ピン112中前記放熱部材のファン180と相対的に近い領域に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L1)は、前記放熱部材の前記排出口162と相対的に近い領域に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L3)と同じか、大きく形成されることができる。
また、前記放熱部材の他側面の流路115の数は、前記放熱部材の中央部の流路115の数と異なってもよい。前記排出口162と隣接した流路115の数は、相対的に前記ファン180と近い流路115の数と異なってもよい。前記排出口162と隣接した流路115の数は、相対的に前記ファン180と近い流路115の数と同じか、より少なくてもよい。
上述した構成により、前記ファン180から吐出される空気が前記流路115を通過してより迅速に前記排出口162に流動することができる。前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピン112上に配置されるカバー160をさらに含むことができる。
前記カバー160は、前記ファン180と隣接するように配置される流入口139と、空気を吐出する排出口162を含むことができる。前記カバー160は、前記ハウジング110の上面に結合することができる。前記カバー160は、前記ハウジング110の上面の少なくとも一部をカバーするように結合することができる。前記カバー160は、前記放熱ピン112の上面をカバーすることができる。前記ハウジング110の上面と前記カバー160の内面によって形成される空間には、後述するファン180により吐出された空気が流動するダクト117(図8参照)が形成されることができる。前記ハウジング110の上面には上方に突出して前記カバー160が結合する領域と他の領域を画する区画部116が配置されることができる。
上述した通り、前記カバー160は、前記放熱ピン112の上面をカバーするように前記ハウジング110の上面に結合する。尚、前記カバー160の一端には前記ダクト117を流動する空気が吐出される排出部169が形成されることができる。前記排出部169には、前記ダクト117と外部領域を連通させる排出口162が形成されることができる。前記排出口162は、前記電源端子102と上、下方向にオーバーラップされる領域に配置されることができる。
前記カバー160の内部空間は、内部にファン180が配置される第1領域と、内部に前記放熱ピン112が配置される第2領域と、前記排出部169で区画されることができる。前記第1領域、前記第2領域及び前記排出部169は、前記カバー160の長さ方向に沿って順次配置されることができる。
前記カバー160の側面中少なくとも一部領域には、前記カバー160の幅が狭くなる形状で傾斜面168が形成されることができる。前記傾斜面168は、前記第1発熱ピン112aの第1領域と前記第1発熱ピン112aの第2領域を連結する領域に配置されることができる。
前記カバー160の内部にはファン180が配置されることができる。前記ファン180は、前記カバー160の内面と前記ハウジング110の上面との間に配置されることができる。前記ファン180は、前記カバー160の第1領域に配置されることができる。
一方、前記流入口139の面と前記排出口162の面を連結する仮想の線は、前記ハウジング110の側面と互いに所定の角度を形成することができる。また、前記流入口139の内面と前記排出口162の内面は、前記ハウジング110の側面と相互平行しないように形成されることができる。
前記ファン180は駆動によって空気を吐出することができる。前記ファン180は、前記ハウジング110の外部領域から空気を吸入して、前記ダクト117に吸入された空気を吐出することができる。これのため、前記ファン180は、回転軸182を中心に放射状に配置されて回転する多数のブレイド183を含むことができる。前記ファン180は、前記印刷回路基板107と電気的に連結されて、駆動に必要な電源の伝達を受けるか、制御のための入力信号を受信することができる。従って、制御部は、前記ハウジング110内の空間の温度が基準温度以上の場合、前記ファン180を駆動させることができる。前記ハウジング110内には温度感知のための温度センサー(図示せず)が追加で配置されることができる。
一方、前記カバー160の上面には前記ファン180の上面を上方に露出させる開口165が形成されることができる。前記開口165は、前記ファン180と垂直方向にオーバーラップされるように配置されることができる。
また、前記カバー160の上面中前記開口165の隣接領域164は、前記ファン180の上部領域中一部を収容するように他の領域に比べて上方に突出した形状を有することができる。
前記ファン180の駆動時、前記開口165を介して外気が前記ファン180に流入して、前記ファン180の下方に流動することができる。本実施例で、前記ファン180は、回転軸182に沿って平行した方向に空気を流動させる軸流ファン(axial fan)であり得る。
図6は、本発明の第1実施例に係るハウジングの上面中一部を図示した斜視図であり、図7は、本発明の第1実施例に係るエアーガイドを図示した斜視図であり、図8は、本発明の第1実施例に係るダクト内空気の流動を説明するための図面である。
図4乃至8を参照すると、本発明の第1実施例に係るハウジング110の上面にはエアーガイド130が配置される。前記エアーガイド130は、ハウジング110の上面から上方に所定の距離突出して形成されることができる。前記エアーガイド130は、前記ファン180の下部に配置される。前記エアーガイド130は、前記ファン180から吐出される空気を前記放熱ピン112にガイドすることができる.
前記エアーガイド130は、前記ファンの円周方向に沿って曲率を有する形状で形成されることができる。前記ファン180の断面形状が原形とすると、前記エアーガイド130は、前記ファン180の一部と上、下方向にオーバーラップされる領域で半円形状の断面形状を有するように配置されることができる。
前記エアーガイド130は、前記ファンの円周方向に沿って曲率を有する形状で形成されることができる。前記ファン180の断面形状が原形とすると、前記エアーガイド130は、前記ファン180の一部と上、下方向にオーバーラップされる領域で半円形状の断面形状を有するように配置されることができる。
前記エアーガイド130は、一端から他端に行くほど前記ハウジング110の上面からの突出高さが低くなるように形成されることができる。言い換えると、前記エアーガイド130の上面には一端から他端に行くほど前記ハウジング110の上面までの距離が低くなるように傾斜面が形成されることができる。前記エアーガイド130の一端と他端は、空気の流動順による区分であり得る。図7を基準に前記ファン180のブレイド183が反時計回りに回転すると、相対的に時計回りに配置された領域を前記エアーガイド130の一端、前記一端に対向する端部を他端と定義することができる。従って、前記ファン180から吐出された空気は、前記一端から他端に向けて前記エアーガイド130の上面に沿って流動することができる。
前記エアーガイド130の上面には、複数のエアーリブ136と、隣接したエアーリブ136の間に配置されるエアー溝138が配置されることができる。
前記複数のエアーリブ136は、前記エアー溝138の底面に対し段差があるように配置されることができる。前記エアーリブ136は、前記エアー溝138の底面から上方に突出して形成されることができる。前記複数のエアーリブ136は、半径方向に沿って相互離隔するように配置されることができる。これにより、隣接したエアーリブ136の間に前記エアー溝138が配置されることができる。前記複数のエアーリブ136は、前記ファン180の中心を基準に前記ファンの円周方向に沿って曲率を有するように配置されることができる。
前記複数のエアーリブ136は、外側に行くほど前記ハウジング110の上面からの突出高さが高くなるように形成されることができる。即ち、相対的に外側に配置されるエアーリブ136は、内側に配置されたエアーリブ136に比べて前記ハウジング110の上面からの突出高さが高くてもよい。これによって、前記エアーガイド130の外側に空気が漏れるのを防止することができる。
従って、前記エアーリブ136により前記エアーガイド130上面の断面積が増加して、前記ファン180から吐出された空気がより容易に吐出できる。また、前記エアー溝138に吐出された空気が集中してより速い速度で吐出できる。
前記ハウジング110中前記エアーガイド130の一端が配置される領域には、前記ハウジング110の上面から上方に突出して前記放熱ピン112配置領域と前記エアーガイド130配置領域を画する区画部132が形成されることができる。前記区画部132は、前記エアーガイド130の中心部134から外側に延びて形成されることができる。従って、前記ファン180から空気が吐出時、空気は前記エアーガイド130の一端から他端に向けて流動されることができて、一部の空気が前記エアーガイド130を経ずに前記放熱ピン112配置領域に流動されるのを防止することができる。
前記エアーガイド130の他端には前記放熱ピン112で空気を吐き出す流入口139が形成されることができる。従って、前記エアーガイド130の上面に沿って流動された空気は、前記流入口139を介して前記放熱ピン112配置領域に流動することができる。即ち、前記エアーガイド130配置領域と前記放熱ピン112配置領域は、前記流入口139を介して連通されると理解できる。
一方、前記流入口139から空気が吐出される角度は、前記ハウジング110の側面に対して所定角度傾斜するように形成されることができる。図3のように、前記ハウジング110の側面中相対的に断面積が広い側面と平行するように仮想の中心線(L)を描く時、前記流入口139から空気が吐出される角度は、前記中心線(L)とΦの角度を形成することができる。前記Φは、鋭角であり得る。即ち、前記カバー160の吐出部162が相対的に前記ハウジング110の一隅に近く配置されて、前記空気吐出部138が前記ハウジング110の中心を基準に前記一隅に対向する他隅に隣接するように配置されるため、前記ダクト117を流動する空気が前記ハウジング110の対角線方向に流動することによって、より速く前記放熱ピン112の間の領域を空気が移動することができる。即ち、前記ダクト117内で空気の流動が最短距離に流動することになって、放熱効率が向上する長所がある。
また、前記放熱ピン112の長さ方向も前記ハウジング110の上面で前記ハウジング110の対角線方向に対応するように形成されて、前記空気の流動空間をより広く確保することができる。
図9Aは、本発明の第1実施例に係るエアーガイドの断面図であり、図9Bは、図9Aの変形例を図示した断面図である。
図9Aを参照すると、前記複数のエアーリブ136は、外側に行くほど前記ハウジング110の上面からの突出高さが高くなるように形成されることができる。この時、隣接したエアーリブ136の間には、エアギャップ136cが形成されることができる。図8Aによると、前記エアギャップ136cの底面の高さは、隣接したエアギャップ136cの底面の高さと同じに形成されることができる。
図9Bを参照すると、エアギャップ136aの底面の高さは、互に異なるように形成されることができる。即ち、複数のエアギャップ136cの底面の高さは、外側に行くほど高く形成されることができる。言い換えると、前記複数のエアギャップ136cの底面の高さは、外側に行くほど前記ハウジング110の上面からの高さが高くなるように形成されることができる。
図10は、本発明の第1実施例に係る吐出部にエアパイプが結合された様子を示した斜視図である。
図10を参照すると、前記コンバータ100は、エアパイプ198をさらに含むことができる。前記エアパイプ198は、内側に空気が流動する流路が形成されることができる。前記エアパイプ198は、一端が前記排出部169に結合されて、他端にエアパイプ吐出部199が形成されて、前記排出部169から吐出された空気を外部に吐出することができる。前記エアパイプ198は、少なくとも1回以上折り曲げられた領域を有することができる。
従って、本発明に係るコンバータによると、前記ファン130から吐出された空気が前記放熱ピン112を通過して外部に排出されるので、放熱効率が増加できる長所がある。
また、エアーガイドを介してファンから吐出された空気をより容易にダクトにガイドできる長所がある。
また、空気をハウジングの対角線方向に流動させて風速をより速く増加させることができるので、放熱効果が最大化されることができる長所がある。
図11は、本発明の第2実施例に係るコンバータの斜視図であり、図12は、本発明の第2実施例に係るコンバータの上面を図示した平面図であり、図13は、本発明の第2実施例に係るコンバータの側面を図示した平面図であり、図14は、本発明の実施例に係るコンバータの分解斜視図であり、図15は、図12でカバーを除いて図示したコンバータの上面を図示した平面図である。
図11乃至15を参照すると、本発明の第2実施例に係るコンバータ200は、べース210と、前記べース210の上面に結合するハウジング220により外形が形成されることができる。前記ハウジング220は、下面が開口された直六面体形状で形成されることができる。尚、前記べース210が前記ハウジング220の下面に結合されて、前記ハウジング220内に形成される空間をカバーすることができる。しかし、これは例示的なものであり、前記コンバータ200は、ボックス形態の単一のハウジング構造で形成できることは無論である。
前記ハウジング220は、金属材質で形成されることができる。例えば、前記ハウジング220の材質はアルミニウムであり得る。
前記コンバータ200の側面には、電源端子202と信号端子204が各々配置されることができる。前記電源端子102と前記信号端子104は、前記ハウジング220の側面から外側に突出形成されて、外部コネクターと各々結合することができる。前記電源端子202と前記信号端子204は、各々前記ハウジング220内に配置される発熱部品(例えば、印刷回路基板205)と電気的に連結されて、外部コネクターと結合時外部構成から電源または信号が、前記コンバータ200に伝達または入力されることができる。前記ハウジング220の側面には、前記電源端子202と前記信号端子204が貫く貫通ホール(図示せず)が形成されることができる。
前記ハウジング220内空間には、前記コンバータ200の駆動のための多数の発熱部品が配置されることができる。例えば、前記ハウジング220内には、一つ以上の素子が実装される印刷回路基板205が配置されることができる。前記印刷回路基板205は、板形状で形成されて、上面に多数の発熱部品が配置されることができる。前記印刷回路基板205は、複数で備えられて、上、下方向に層を形成して配置されることができる。前述した通り、前記印刷回路基板205は、前記電源端子102及び前記信号端子104と各々電気的に連結されることができる。
前記ハウジング220内には駆動により熱が発生する一つ以上の発熱部品が配置されることができる。前記発熱部品は、前記印刷回路基板205の上面に配置されることができる。前記発熱部品は、電圧調節のための変圧器(Transformer)206、インダクタンスのためのインダクタ、一つ以上のFET素子207を含むことができる。従って、前記コンバータ200の駆動により前記発熱部品から熱が発生することができる。
前記ハウジング220上には放熱モジュールが配置される。前記放熱モジュールは、放熱部材と、前記放熱部材の一側に配置される流入口278と、前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口262を含むことができる。尚、前記放熱部材は、複数の放熱ピン230と、前記流入口278から前記排出口262方向に配置される複数の流路235を含むことができる。
詳細には、前記放熱モジュールの一側には前記流入口278が配置されて、前記放熱モジュールの他側には前記排出口262が配置されることができる。前記流入口278を介して前記流路235に空気が流入することができる。流入した空気は、前記排出口262を介して外部に排出されることができる。前記流入口278の大きさは、前記排出口262の大きさより大きくてもよい。前記流入口278の断面積の大きさは、前記排出口262の断面積の大きさより大きくてもよい。従って、前記流入口278から流入した空気がより速い速度で前記排出口262に向けて流動することができる。
前記ハウジング220の外面には、上面から上方に突出する放熱ピン230が備えられることができる。前記放熱ピン230は、プレート形状で形成されることができる。前記放熱ピン230により、前記ハウジング220の外面の断面積が増加して放熱効率が向上することができる。即ち、前記ハウジング220内に配置される発熱部品から発生した熱は、前記放熱ピン230を介して外部に放出されることができる。
前記放熱ピン230は複数で備えられて相互離隔するように配置されることができる。隣接した放熱ピン230の間には、ギャップ(G)が形成されることができる。前記ギャップ(G)は、前記ファン270から吐出された空気が流動する流路と理解される。従って、前記ギャップ(G)は、流路235とも言える。
また、前記放熱ピン230形成領域は、前記発熱部品の配置領域と上、下方向にオーバーラップされることができる。前記放熱ピン230形成領域は、後述するカバー260の一部領域と上、下方向にオーバーラップされることができる。即ち、前記カバー260は、前記放熱ピン230の上面をカバーすることができる。
同様に、前記複数の流路235は、隣接した放熱ピン230の間の領域に配置されて、前記発熱部品と上、下方向にオーバーラップされるように配置されることができる。前記発熱部品と前記複数の流路235は、垂直方向にオーバーラップされるように配置されることができる。従って、前記複数の流路235内に空気が流動時、前記発熱部品から発生する熱と効率的に熱交換することができる。
多数の放熱ピン230は、第1長さの第1発熱ピン231と、隣接した前記第1発熱ピン231の間の領域に配置される第2長さの第2発熱ピン232を含むことができる。ここで、前記第1長さは、前記第2長さに比べて長くてもよい。前記多数の第1発熱ピン231が配置される領域は、第1間隔で配置される第1領域と第2間隔で配置される第2領域に区画できる。ここで、第1間隔は、前記第2間隔より広く形成されることができる。尚、前記第2発熱ピン232は、前記第1間隔が形成される領域で隣接した前記第1発熱ピン231の間の領域に配置されることができる。前記第2間隔形成領域は、カバー260の排出部269によりカバーされることができる。
一方、前記複数の放熱ピン230中前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、前記放熱部材の前記流入口278と前記排出口262との間である中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L2)と異ってもよい。ここで、前記中央領域は、前記流入口278と前記排出口262との間に配置される任意の領域と理解され、前記放熱部材の他側は、前記排出口に隣接した領域と理解されることができる。
より詳細には、前記排出口262と隣接した複数の放熱ピン230中最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、相対的に前記流入口278と近い複数の放熱ピン230中最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L1)と異なってもよい。前記複数の放熱ピン230中前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L3)は、前記放熱部材の中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さ(L2)より短くてもよい。
即ち、前記流入口278と近いほど最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さは長くなり得る。また、前記排出口262と近いほど最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さは短くなり得る。前記最外側に配置される二つの放熱ピンの間の長さは、直線の長さであり得る。
言い換えると、前記複数の放熱ピン230中前記放熱部材のファン270と相対的に近い領域に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L1)は、前記放熱部材の前記排出口262と相対的に近い領域に配置される二つの放熱ピンの間の長さ(L3)と同じか、大きく形成されてもよい。
また、前記放熱部材の他側面の流路235の数は、前記放熱部材の中央部の流路235の数と異なってもよい。前記排出口262と隣接した流路235の数は、相対的に前記ファン270と近い流路235の数と異なってもよい。前記排出口262と隣接した流路235の数は、相対的に前記ファン270と近い流路115の数と同じか、より少なくてもよい。
上述した構成により、前記ファン270から吐出される空気が、前記流路235を通過してより速く前記排出口262に流動することができる。
前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピン112上に配置されるカバー160をさらに含むことができる。前記カバー160は、前記ファン180と隣接するように配置される流入口278(図15参照)と、空気を吐き出す排出口162を含むことができる。
前記カバー260は、前記ハウジング220の上面に結合することができる。前記カバー260は、前記ハウジング220の上面中少なくとも一部をカバーするように結合することができる。前記カバー260は、前記放熱ピン230の上面をカバーすることができる。前記ハウジング220の上面と前記カバー260の内面によって形成される空間には、後述するファン270により吐出された空気が流動するダクト237(図16参照)が形成されることができる。前記ハウジング220の上面には、上方に突出して前記カバー260が結合する領域と他領域を区画する区画部(図示せず)が追加で配置されることができる。
上述した通り、前記カバー260は、前記放熱ピン230の上面をカバーするように前記ハウジング220の上面に結合する。尚、前記カバー260の一端には、前記ダクト237を流動する空気が吐出される排出部269が形成されることができる。前記排出部269には、前記ダクト237と外部領域を連通させる排出口262が形成されることができる。前記排出口262は、前記電源端子202と上、下方向にオーバーラップされる領域に配置されることができる。
前記カバー260は、内部空間は内部に前記放熱ピン230が配置される第1領域と、前記排出部269に区画することができる。前記第1領域及び前記排出部269は、前記カバー260の長さ方向に沿って順次配置されることができる。
前記カバー260の側面中少なくとも一部領域には、前記カバー260の幅が狭くなる形状で傾斜面268が形成されることができる。前記傾斜面268は、前記第1発熱ピン231の第1領域と前記第1発熱ピン231の第2領域を連結する領域に配置されることができる。
一方、前記カバー260と前記ハウジング220の上面との間には、前記カバー260の端に沿ってシーリング部材(図示せず)が配置されて、前記ダクト237内の空気が外部に流動するのを防止することができる。
前記ハウジング220の上面にはファン270が配置されることができる。前記ファン270は、外形を形成するケース271と、前記ケース271に外面に形成されて空気を吐出するファン吐出口275を含むことができる。
一方、前記流入口278の面と前記排出口262の面を連結する仮想の線は、前記ハウジング220の側面と互いに所定の角度を形成することができる。また、前記流入口278の内面と前記排出口262の内面は、前記ハウジング220の側面と相互平行しないように形成されることができる。
前記ファン270は駆動によって空気を吐出することができる。前記ファン270は、外部領域から空気を吸入して、前記ダクト237に吸入された空気を吐出することができる。これのために、前記ファン270は、回転軸277を中心に放射状に配置されて回転する多数のブレイド279を含むことができる。尚、前記ケース271の上面には吸気口が形成されることができる。従って、吸気口によって前記ケース271の内部に流入した空気は、前記ブレイド279の回転によって前記ファン吐出口275で吐出されることができる。実施例で、前記ファン270は、ブレイド279が半径方向に直線形を形成するラジアルファン(radial fan)であり得る。従って、前記ファン吐出口275は、前記ケース271の側面に形成されて、前記ケース271内の空気が吐出されることができる。
前記ファン270は、前記印刷回路基板205と電気的に連結されて、駆動に必要な電源の伝達を受けるか、制御のための入力信号を受信することができる。従って、制御部は、前記ハウジング220内の空間の温度が基準温度以上の場合、前記ファン270を駆動させることができる。前記ハウジング220内には温度感知のための温度センサー(図示せず)が追加で配置されることができる。前記ハウジング220の上面には、他領域より上方に突出して、前記ファン270の周りを取り囲むファン装着部223が備えられることができる。従って、前記ハウジング220の上面中前記ファン270装着面は、前記ファン装着部223によって他領域と区画できる。
図16は、図10のA-A’を示した断面図である。
図10乃至16を参照すると、前記カバー260の側面には、流入口278と排出口262が形成されることができる。前記流入口278と前記排出口262は、前記ダクト237を基準に対向するように配置されることができる。
前記流入口278は、前記ファン吐出口275と結合することができる。従って、前記ファン270から吐出される空気が、前記ファン吐出口275を通って前記流入口278に流入することができる。前記流入口278の断面積は、前記ファン吐出口275の断面積より大きく形成されて、前記ファン270の一部が前記流入口278内に結合することができる。尚、前記流入口278に結合された前記ファン270の外面と前記流入口278の内面との間には、シーリング部材が配置されて、外部領域に空気が流動するのを防止することができる。
一方、前記流入口278から空気が吸入される角度と、前記ファン吐出口275から空気が吐出される角度は、前記ハウジング220の側面に対して所定角度傾斜するように形成されることができる。図11のように、前記ハウジング220の側面中相対的に断面積が広い側面と平行するように仮想の中心線(L)を描く時、前記ファン吐出口275から空気が吐出される角度は、前記中心線(L)とΦの角度を形成することができる。また、前記流入口278から空気が吸入される角度は、前記中心線(L)とΦの角度を形成することができる。前記Φは鋭角であり得る。即ち、前記流入口278と前記ファン吐出口275が相対的にハウジング220の一隅に近く配置されて、前記排出口262が、前記ハウジング110の中心を基準に前記一隅に対向する他隅に隣接するように配置されるので、前記ダクト237を流動する空気は、前記ハウジング220の対角線方向に流動することができる。これにより、より速く前記ダクト237内の空気が、前記放熱ピン230の間の領域を移動することができる。即ち、ダクト237内で空気の流動が、最短距離に流動することになり、放熱効率が向上する長所がある。
また、前記放熱ピン230の長さ方向も前記ハウジング220の上面で前記ハウジング220の対角線方向と対応するように形成されて、前記空気の流動空間をより広く確保することができる。
図17は、本発明の第2実施例に係る吐出部にエアパイプが結合された様子を図示した斜視図であり、図18は、本発明の実施例に係る吐出部の斜視図であり、図19は、本発明の実施例に係るエアパイプ吸入口を図示した斜視図である。
図17乃至19を参照すると、前記コンバータ200は、エアパイプ300をさらに含むことができる。前記エアパイプ300は、内側に空気が流動する流路307が形成されることができる。前記エアパイプ300は、一端が前記排出部269に結合されて、他端が前記ハウジング220の外部領域に延びることができる。
より詳細には、前記エアパイプ300の一端には、前記排出部269に結合するエアパイプ吸入口303が形成されて、前記エアパイプ300の他端には、前記流路307を流動する空気が外部に放出されるようにエアパイプ吐出口301が形成されることができる。前記エアパイプ吸入口303は、前記排出口262と連通可能に結合することができる。従って、前記排出口262から吐出される空気は、前記流路307を通過して前記エアパイプ吐出口301を介して前記コンバータ200の外部に放出されることができる。
前記エアパイプ300は、少なくとも1回以上折り曲げられた領域を含むことができる。
一方、前記排出部269の外面には、前記排出部269の端部から内側に延びる引入溝266と、前記引入溝266の内側で前記排出部269の円周方向に沿って配置されるリング(Ring)形状の係止溝267が形成されることができる。
尚、前記流路307の内周面または前記エアパイプ吸入口303の内面には、内側に突出するリブ308が配置されることができる。
従って、前記エアパイプ300と前記排出部269の結合時、前記リーブ308が前記引入溝266に沿ってスライド移動した後、前記係止溝267で所定角度回転して、前記リブ308が前記前記係止溝267に配置されることができる。
同様に、前記エアパイプ300が、前記排出部269から離脱時にも前記リブ308が前記引入溝266と向き合うように所定角度回転した後、前記引入溝266から外側に離脱して、結合が解除されることができる。
以上、本発明の実施例を構成するすべての構成要素が一つで結合するか、結合して動作するものと説明されたといって、本発明が必ずしもこのような実施例に限定されるのではない。即ち、本発明の目的範囲の中でなら、そのすべての構成要素が一つ以上に選択的に結合して動作することもできる。さらに、以上で記載された‘含む’、‘構成する’または‘有する’等の用語は、特に反対になる記載がない限り、該当構成要素が内在する可能性があることを意味するため、別の構成要素を除くのではなく別の構成要素をさらに包含できると解釈されなければならない。技術的や科学的な用語を含むすべての用語は、異なるように定義されない限り、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味がある。予め定義された用語と共に一般的に使われる用語は、関連技術の文脈上の意味と一致すると解釈されるべきで、本発明で明白に定義しない限り、理想的や過度に形式的な意味と解釈されない。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者なら、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で様々な修正及び変形が可能であろう。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるのではない。本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解釈されるべきで、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。
Claims (10)
- ハウジング;
前記ハウジング内に配置される発熱部品;及び
前記発熱部品上に配置される放熱モジュールを含み、
前記放熱モジュールは、放熱部材と前記放熱部材の一側に隣接するように配置される流入口と前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口を含み、
前記放熱部材は、複数の放熱ピンと前記流入口で前記排出口方向に配置された複数の流路を含み、
前記複数の流路は、前記発熱部品と垂直方向にオーバーラップされるように配置されて、
前記複数の放熱ピン中前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは、前記放熱部材の前記流入口と前記排出口との間の中央領域の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さと異なる、コンバータ。 - 前記放熱部材の他側の流路数は、前記放熱部材の中央領域の流路数と異なる、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記放熱部材の他側の流路数は、前記放熱部材の中央領域の流路数より少ない、請求項2に記載のコンバータ。
- 前記流路は、互いに隣接した前記二つの放熱ピンの間に形成される、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記複数の放熱ピン中前記放熱部材の一側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さは、前記放熱部材の他側の両側最外側に配置された二つの放熱ピンの間の長さより同じか大きい、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記放熱部材の他側の流路数は、前記一側の流路数より同じか少ない、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記放熱モジュールは、前記流入口に隣接するように配置されるファンを含む、請求項1に記載のコンバータ。
- 前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピン上に配置されるカバーを含み、前記カバーは、前記ファンと隣接するように配置された流入口と前記排出口を含む、請求項7に記載のコンバータ。
- 前記放熱モジュールは、前記複数の放熱ピンと前記ファン上に配置されるカバーとを含み、前記カバーは、前記ファンと垂直方向にオーバーラップされる開口を含む、請求項7に記載のコンバータ。
- ハウジング;
前記ハウジング内に配置される発熱部品;及び
前記ハウジング上に配置される放熱モジュールを含み、
前記放熱モジュールは、放熱部材と前記放熱部材の一側に隣接するように配置される流入口と前記放熱部材の他側に隣接するように配置される排出口を含み、
前記放熱部材は、複数の放熱ピンと、前記流入口で前記排出口方向に配置された複数の流路を含み、
前記複数の流路は、前記発熱部品と垂直方向にオーバーラップされるように配置されて、
前記流入口の大きさは、前記排出口の大きさより大きい、コンバータ。
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