WO2020204534A1 - 컨버터 - Google Patents

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WO2020204534A1
WO2020204534A1 PCT/KR2020/004340 KR2020004340W WO2020204534A1 WO 2020204534 A1 WO2020204534 A1 WO 2020204534A1 KR 2020004340 W KR2020004340 W KR 2020004340W WO 2020204534 A1 WO2020204534 A1 WO 2020204534A1
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disposed
heat dissipation
housing
air
inlet
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PCT/KR2020/004340
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English (en)
French (fr)
Inventor
김기동
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Priority to EP20783195.9A priority patent/EP3952625A4/en
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    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure

Definitions

  • This embodiment relates to a converter.
  • Engine electrical devices starting devices, ignition devices, charging devices
  • lighting devices are generally used as electrical devices for automobiles, but in recent years, most systems including chassis electrical devices are becoming electrical and electronic as vehicles are more electronically controlled. .
  • the hybrid electric vehicle is equipped with a DC-DC converter to supply the electric load (12V).
  • the DC converter which serves as a generator (alternator) of a general gasoline vehicle, is supplying a voltage of 12V for electric load by downing the high voltage of the main battery (usually a high voltage battery of 144V or higher).
  • the DC-DC converter refers to an electronic circuit device that converts a DC power supply of a certain voltage to a DC power supply of another voltage, and is used in various areas such as television receivers and automotive electronics.
  • heat dissipation of the converter may be formed in a structure in which one or more heat dissipation fins are disposed on an outer surface of a housing forming an outer shape. That is, heat generated from the electric device is conducted to the outside through the housing, and is radiated to the outside through the radiating fin.
  • the present embodiment is to provide a converter capable of improving heat dissipation efficiency by improving a housing structure.
  • the converter includes a housing; A heating component disposed in the housing; And a heat dissipation module disposed on the heat dissipation component, wherein the heat dissipation module includes a heat dissipation member, an inlet disposed adjacent to one side of the heat dissipation member, and an outlet disposed adjacent to the other side of the heat dissipation member, and the heat dissipation
  • the member includes a plurality of radiating fins and a plurality of flow paths arranged in the direction from the inlet to the outlet, and the plurality of flow paths are arranged to overlap in a vertical direction with the heating component, and among the plurality of radiating fins, the other side of the radiating member
  • the length between the two radiating fins disposed on both outermost sides is different from the length between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the central region between the inlet and the outlet of the heat radiating member.
  • the number of flow paths on the other side of the radiating member may be different from the number of flow paths in the central region of the radiating member.
  • the number of flow paths on the other side of the radiating member may be less than the number of flow paths in the central region of the radiating member.
  • the flow path may be formed between the two radiating fins adjacent to each other.
  • a length between two radiating fins disposed on both outermost sides of one side of the radiating member may be equal to or greater than a length between two radiating fins disposed on both outermost sides of the other side of the radiating member.
  • the number of flow paths on the other side of the heat dissipation member may be equal to or less than the number of flow paths on the one side.
  • the heat dissipation module may include a fan disposed adjacent to the inlet.
  • the heat dissipation module may include a cover disposed on the plurality of heat dissipation fins, and the cover may include an inlet and an outlet disposed adjacent to the fan.
  • the heat dissipation module may include the plurality of heat dissipation fins and a cover disposed on the fan, and the cover may include an opening overlapping the fan in a vertical direction.
  • the converter in another embodiment, includes a housing; A heating component disposed in the housing; And a heat dissipation module disposed on the housing, wherein the heat dissipation module includes a heat dissipation member, an inlet disposed adjacent to one side of the heat dissipation member, and an outlet disposed adjacent to the other side of the heat dissipation member, the heat dissipation member Includes a plurality of radiating fins and a plurality of flow paths arranged in the direction from the inlet to the outlet, and the plurality of flow paths are arranged to overlap in a vertical direction with the heating component, and the size of the inlet is larger than the size of the outlet.
  • heat generated from an electronic component can be radiated by a fan that discharges air to a region between the radiating fins and the radiating fins, there is an advantage in that the radiating efficiency can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view showing one side of the converter according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view showing a top surface of a converter according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of the converter shown in FIG. 3 excluding the cover.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a part of the upper surface of the housing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an air guide according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is a view for explaining the flow of air in the duct according to the first embodiment of the present invention.
  • 9A is a cross-sectional view of an air guide according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a modified example of FIG. 9A.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which an air pipe is coupled to a discharge unit according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a converter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view showing a top surface of a converter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a plan view showing a side view of a converter according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of a converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a plan view showing a top surface of the converter shown in FIG. 12 excluding the cover.
  • 16 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 10;
  • FIG. 17 is a perspective view showing an air pipe coupled to a discharge unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view of a discharge unit according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a perspective view showing an air pipe inlet according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the constituent elements of the embodiment of the present invention.
  • a component when a component is described as being'connected','coupled' or'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component It may also include a case of being'connected','coupled', or'connected' due to another component between the and the other component.
  • top (top) or bottom (bottom) when it is described as being formed or disposed on the “top (top) or bottom (bottom)” of each component, the top (top) or bottom (bottom) is not only when the two components are in direct contact with each other, It also includes the case where one or more other components are formed or disposed between the two components.
  • upper (upper) or lower (lower) when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", it may include not only an upward direction but also a downward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a perspective view of a converter according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view showing one side of a converter according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a first embodiment of the present invention.
  • 4 is an exploded perspective view of the converter according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of the converter excluding the cover in FIG. 3.
  • the converter 100 has an external shape by a base 120 and a housing 110 coupled to an upper surface of the base 120.
  • the housing 110 may be formed in a rectangular parallelepiped shape with an open bottom surface.
  • the base 120 may be coupled to the lower surface of the housing 110 to cover a space formed in the housing 110.
  • this is exemplary, and it goes without saying that the converter 100 may be formed in a box-shaped single housing structure.
  • the housing 110 may be formed of a metal material.
  • the material of the housing 110 may be aluminum.
  • a power terminal 102 and a signal terminal 104 may be respectively disposed on the side of the converter 100.
  • the power terminal 102 and the signal terminal 104 are formed to protrude outward from the side surface of the housing 110 and may be respectively coupled to an external connector.
  • the power terminal 102 and the signal terminal 104 are each electrically connected to a heating component (for example, a printed circuit board 107 (refer to FIG. 4)) disposed in the housing 110, and when combined with an external connector, Power or signals may be transmitted or input from the configuration to the converter 100.
  • a through hole (not shown) through which the power terminal 102 and the signal terminal 104 pass through the side of the housing 110 Can be formed.
  • a plurality of electronic components for driving the converter 100 may be disposed in the space inside the housing 110.
  • a printed circuit board 107 on which one or more devices are mounted may be disposed in the housing 110.
  • the printed circuit board 107 is formed in a plate shape, and a plurality of electronic components may be disposed on an upper surface thereof.
  • the printed circuit board 107 may be provided in plural, and may be disposed by forming a layer in an upward or downward direction. As described above, the printed circuit board 107 may be electrically connected to the power terminal 102 and the signal terminal 104, respectively.
  • One or more heating parts that generate heat according to driving may be disposed in the housing 110.
  • the heating component may be at least a part of the electronic component described above.
  • the heating component may be disposed on the upper surface of the printed circuit board 107.
  • the heating component may include a transformer 108 for voltage regulation, an inductor for inductance, and one or more FET devices 105. Accordingly, heat may be generated from the heat generating component as the converter 100 is driven.
  • a heat radiation module is disposed on the housing 110.
  • the radiating module may include a radiating member, an inlet 139 disposed on one side of the radiating member, and an outlet 162 disposed adjacent to the other side of the radiating member.
  • the heat dissipation member may include a plurality of heat dissipation fins 112 and a plurality of flow paths 115 disposed in a direction from the inlet 139 to the outlet 162.
  • an inlet 139 is disposed at one side of the heat dissipating module, and the outlet 162 is disposed at the other side of the heat dissipating module.
  • Air may be introduced into the flow path 115 through the inlet 139.
  • the introduced air may be discharged to the outside through the outlet 162.
  • the size of the inlet 139 may be larger than the size of the outlet 162.
  • the size of the cross-sectional area of the inlet 139 may be larger than the size of the cross-sectional area of the outlet 162. Accordingly, the air introduced from the inlet 139 may flow toward the outlet 162 at a faster speed.
  • a radiating fin 112 protruding upward from the upper surface may be provided on the outer surface of the housing 110.
  • the radiating fins 112 may be formed in a plate shape. Due to the heat dissipation fin 112, the cross-sectional area of the outer surface of the housing 110 may increase, so that heat dissipation efficiency may be improved. That is, heat generated from the heat generating component disposed in the housing 110 may be discharged to the outside through the heat dissipation fin 112.
  • the radiating fins 112 may be provided in plural and disposed to be spaced apart from each other.
  • a gap G (refer to FIG. 6) may be formed between the adjacent radiating fins 112.
  • the gap G is understood as a flow path through which the air discharged from the fan 180 flows. Accordingly, the gap G may also be referred to as the flow path 115.
  • the area where the heat dissipation fin 112 is formed may overlap the area where the heat generating component is disposed in the upper and lower directions.
  • the region where the heat dissipation fin 112 is formed may overlap a partial region of the cover 160 to be described later in the upper and lower directions. That is, the cover 160 may cover the upper surface of the radiating fin 112.
  • the plurality of flow paths 115 may be disposed in a region between adjacent heat dissipation fins 112 and may be disposed to overlap the heat generating component in the upper and lower directions.
  • the heating component and the plurality of flow paths 115 may be disposed to overlap in a vertical direction. Accordingly, when air flows into the plurality of flow paths 115, it is possible to efficiently exchange heat with heat generated from the heating element.
  • the plurality of radiating fins 112 may include a first radiating fin 112a of a first length and a second radiating fin 112b of a second length disposed in a region between the adjacent first radiating fins 112a.
  • the first length may be longer than the second length.
  • the region in which the plurality of first heat dissipation fins 112a are disposed may be divided into a first region disposed at a first interval and a second region disposed at a second interval.
  • the first interval may be formed wider than the second interval.
  • the second heat dissipation fins 112b may be disposed in a region between the first heat dissipation fins 112a adjacent to the region in which the first gap is formed.
  • the second gap forming region may be covered by the discharge portion 169 of the cover 160 to be described later.
  • the length (L3) between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the other side of the heat dissipating member among the plurality of radiating fins 112 is a center between the inlet 139 and the outlet 162 of the radiating member. It may be different from the length L2 between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the region M.
  • the central region may be understood as an arbitrary region disposed between the inlet 139 and the outlet 162, and the other side of the heat dissipation member may be understood as a region adjacent to the outlet.
  • the length (L3) between the two radiating fins disposed at the outermost of the plurality of radiating fins 112 adjacent to the outlet 162 is the largest among the plurality of radiating fins 112 relatively close to the inlet 139. It may be different from the length L1 between the two radiating fins disposed on the outside.
  • the length (L3) between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the other side of the heat radiating member among the plurality of radiating fins is less than the length (L2) between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the central region of the radiating member. It can be short.
  • the closer to the outlet 162 the shorter the length between the two radiating fins disposed at the outermost side.
  • the length between the two radiating fins disposed on the outermost side may be a straight length.
  • the length (L1) between the two heat sink fins disposed in a region relatively close to the fan 180 of the heat sink member among the plurality of heat sink fins 112 is relatively It may be formed equal to or larger than the length L3 between two heat dissipating fins disposed in a nearby region.
  • the number of passages 115 on the other side of the heat dissipation member may be different from the number of passages 115 in the central portion of the heat dissipation member.
  • the number of flow paths 115 adjacent to the outlet 162 may be different from the number of flow paths 115 relatively close to the fan 180.
  • the number of flow paths 115 adjacent to the outlet 162 may be equal to or smaller than the number of flow paths 115 that are relatively close to the fan 180.
  • the air discharged from the fan 180 may pass through the flow path 115 and flow to the outlet 162 more quickly.
  • the heat dissipation module may further include a cover 160 disposed on the plurality of heat dissipation fins 112.
  • the cover 160 may include an inlet 139 disposed adjacent to the fan 180 and an outlet 162 for discharging air.
  • the cover 160 may be coupled to the upper surface of the housing 110.
  • the cover 160 may be coupled to cover at least a portion of the upper surface of the housing 110.
  • the cover 160 may cover an upper surface of the heat dissipation fin 112.
  • a duct 117 (refer to FIG. 8) through which air discharged by a fan 180 to be described later flows may be formed in a space formed by an upper surface of the housing 110 and an inner surface of the cover 160.
  • a partition 116 may be disposed on an upper surface of the housing 110 to protrude upward and to partition a region to which the cover 160 is coupled and another region.
  • the cover 160 is coupled to the upper surface of the housing 110 so as to cover the upper surface of the heat dissipation fin 112. Further, a discharge part 169 through which air flowing through the duct 117 is discharged may be formed at one end of the cover 160.
  • the discharge part 169 may be provided with a discharge port 162 communicating with the duct 117 and an external region.
  • the discharge port 162 may be disposed in an area overlapping the power terminal 102 in the upper and lower directions.
  • the inner space of the cover 160 may be divided into a first area in which the fan 180 is disposed, a second area in which the heat dissipation fin 112 is disposed, and the discharge part 169. .
  • the first area, the second area, and the discharge part 169 may be sequentially disposed along the length direction of the cover 160.
  • An inclined surface 168 may be formed in at least a portion of the side surface of the cover 160 in a shape in which the width of the cover 160 is narrowed.
  • the inclined surface 168 may be disposed in a region connecting the first region of the first heat dissipation fin 112a and the second region of the first heat dissipation fin 112a.
  • a fan 180 may be disposed inside the cover 160.
  • the fan 180 may be disposed between the inner surface of the cover 160 and the upper surface of the housing 110.
  • the fan 180 may be disposed in the first area of the cover 160.
  • a virtual line connecting the surface of the inlet 139 and the surface of the outlet 162 may form a predetermined angle with the side surface of the housing 110.
  • the inner surface of the inlet 139 and the inner surface of the outlet 162 may be formed so as not to be parallel to the side surface of the housing 110.
  • the fan 180 may discharge air by driving.
  • the fan 180 may suck air from an outer region of the housing 110 and discharge the air sucked through the duct 117.
  • the fan 180 may include a plurality of blades 183 radially disposed and rotated about the rotation shaft 182.
  • the fan 180 may be electrically connected to the printed circuit board 107 to receive power required for driving or receive an input signal for control. Accordingly, the control unit may drive the fan 180 when the temperature of the space in the housing 110 is equal to or higher than the reference temperature.
  • a temperature sensor (not shown) for temperature sensing may be additionally disposed in the housing 110.
  • an opening 165 may be formed on the upper surface of the cover 160 to expose the upper surface of the fan 180 upward.
  • the opening 165 may be disposed to overlap the fan 180 in a vertical direction.
  • a region 164 adjacent to the opening 165 of the upper surface of the cover 160 may have a shape protruding upward compared to other regions to accommodate a portion of the upper region of the fan 180.
  • the fan 180 When the fan 180 is driven, outside air may be introduced into the fan 180 through the opening 165 and may flow below the fan 180.
  • the fan 180 may be an axial fan that flows air in a direction parallel to the rotation axis 182.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a part of the upper surface of the housing according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view showing an air guide according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a first embodiment of the present invention. It is a view for explaining the flow of air in the duct according to the first embodiment.
  • an air guide 130 is disposed on the upper surface of the housing 110 according to the first embodiment of the present invention.
  • the air guide 130 may be formed to protrude a predetermined distance upward from the upper surface of the housing 110.
  • the air guide 130 is disposed under the fan 180.
  • the air guide 130 may guide air discharged from the fan 180 to the heat dissipation fin 112.
  • the air guide 130 may be formed in a shape having a curvature along the circumferential direction of the fan.
  • the air guide 130 may be arranged to have a semicircular cross-sectional shape in an area overlapping a part of the fan 180 in the upper and lower directions. .
  • the air guide 130 may be formed such that the protruding height from the upper surface of the housing 110 decreases from one end to the other end.
  • an inclined surface may be formed on the upper surface of the air guide 130 so as to decrease the distance to the upper surface of the housing 110 from one end to the other end.
  • One end and the other end of the air guide 130 may be classified according to an order of air flow.
  • a region disposed in a relatively clockwise direction is defined as one end of the air guide 130 and an end opposite to the one end. It can be defined as the other end. Accordingly, the air discharged from the fan 180 may flow along the upper surface of the air guide 130 from one end to the other end.
  • a plurality of air ribs 136 and air grooves 138 disposed between adjacent air ribs 136 may be disposed on an upper surface of the air guide 130.
  • the plurality of air ribs 136 may be stepped with respect to the bottom surface of the air groove 138.
  • the air rib 136 may be formed to protrude upward from the bottom surface of the air groove 138.
  • the plurality of air ribs 136 may be disposed to be spaced apart from each other in a radial direction. Accordingly, the air groove 138 may be disposed between adjacent air ribs 136.
  • the plurality of air ribs 136 may be disposed to have a curvature along the circumferential direction of the fan based on the center of the fan 180.
  • the plurality of air ribs 136 may be formed such that the protruding height from the upper surface of the housing 110 increases toward the outside. That is, the air rib 136 disposed on the outside may have a higher protruding height from the upper surface of the housing 110 than the air rib 136 disposed on the inside. Accordingly, it is possible to prevent air from leaking to the outside of the air guide 130.
  • the cross-sectional area of the upper surface of the air guide 136 is increased by the air rib 136, so that the air discharged from the fan 180 can be more easily discharged.
  • the air discharged to the air groove 138 is concentrated and may be discharged at a higher speed.
  • the partition part 132 may be formed.
  • the partition portion 132 may be formed to extend outward from the central portion 134 of the air guide 130. Therefore, when air is discharged from the fan 180, air may flow from one end of the air guide 130 to the other end, and some air may not pass through the air guide 130 and the heat dissipation fin 112 is disposed. It can prevent flow to the area.
  • An inlet 139 for discharging air to the heat dissipation fin 112 may be formed at the other end of the air guide 130. Accordingly, the air flowing along the upper surface of the air guide 130 may flow through the inlet 139 to the area where the radiating fins 112 are disposed. That is, it may be understood that the area where the air guide 130 is disposed and the area where the radiating fins 112 are disposed are communicated through the inlet 139.
  • an angle at which air is discharged from the inlet 139 may be formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the side surface of the housing 110.
  • the angle at which air is discharged from the inlet port 139 is the center line (L) And can form an angle of ⁇ .
  • the ⁇ may be an acute angle. That is, the discharge part 162 of the cover 160 is disposed relatively close to one corner of the housing 110, and the air discharge part 138 is the one corner based on the center of the housing 110.
  • the air flowing through the duct 117 flows in a diagonal direction of the housing 110, since it is disposed adjacent to the other corner opposite to the air, the air may move more quickly through the region between the radiating fins 112. That is, the flow of air in the duct 117 flows in the shortest distance, thereby improving heat dissipation efficiency.
  • the longitudinal direction of the heat dissipation fin 112 is also formed to correspond to the diagonal direction of the housing 110 on the upper surface of the housing 110, so that the air flow space can be secured more widely.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of an air guide according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 9B is a cross-sectional view showing a modified example of FIG. 9A.
  • the plurality of air ribs 136 may be formed such that the protruding height from the upper surface of the housing 110 increases toward the outside.
  • an air gap 136c may be formed between adjacent air ribs 136.
  • the height of the bottom surface of the air gap 136c may be formed equal to the height of the bottom surface of the adjacent air gap 136c.
  • the height of the bottom surface of the air gap 136a may be different from each other. That is, the height of the bottom surface of the plurality of air gaps 136c may be formed higher toward the outside. In other words, the height of the bottom surface of the plurality of air gaps 136c may be formed such that the height from the upper surface of the housing 110 increases toward the outside.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a state in which an air pipe is coupled to a discharge unit according to the first embodiment of the present invention.
  • the converter 100 may further include an air pipe 198.
  • the air pipe 198 may have a flow path through which air flows.
  • One end of the air pipe 198 is coupled to the discharge part 169, and an air pipe discharge part 199 is formed at the other end of the air pipe 198, so that the air discharged from the discharge part 169 may be discharged to the outside.
  • the air pipe 198 may have an area bent at least one or more times.
  • FIG. 11 is a perspective view of a converter according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a plan view showing a top surface of a converter according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is It is a plan view showing the side of the converter
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the converter according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a plan view showing the top surface of the converter excluding the cover in FIG. 12.
  • the converter 200 may have an external shape formed by a base 210 and a housing 220 coupled to an upper surface of the base 210.
  • the housing 220 may be formed in a rectangular parallelepiped shape with an open bottom surface.
  • the base 210 may be coupled to the lower surface of the housing 220 to cover a space formed in the housing 220.
  • this is exemplary, and of course, the converter 200 may be formed in a single housing structure in a box shape.
  • the housing 220 may be formed of a metal material.
  • the material of the housing 220 may be aluminum.
  • a power terminal 202 and a signal terminal 204 may be disposed on the side of the converter 200, respectively.
  • the power terminal 102 and the signal terminal 104 are formed to protrude outward from the side surface of the housing 220 and may be respectively coupled to an external connector.
  • the power terminal 202 and the signal terminal 204 are each electrically connected to a heating component (for example, a printed circuit board 205) disposed in the housing 220, and when combined with an external connector, power or A signal may be transmitted or input to the converter 200.
  • a through hole (not shown) through which the power terminal 202 and the signal terminal 204 penetrate may be formed on the side of the housing 220. .
  • a plurality of heating parts for driving the converter 200 may be disposed in the space inside the housing 220.
  • a printed circuit board 205 on which one or more devices are mounted may be disposed in the housing 220.
  • the printed circuit board 205 is formed in a plate shape, and a plurality of heating parts may be disposed on the upper surface.
  • the printed circuit board 205 may be provided in plural, and may be disposed by forming a layer in an upward or downward direction. As described above, the printed circuit board 205 may be electrically connected to the power terminal 102 and the signal terminal 104, respectively.
  • One or more heating parts that generate heat according to driving may be disposed in the housing 220.
  • the heating component may be disposed on the upper surface of the printed circuit board 205.
  • the heating component may include a transformer 206 for voltage regulation, an inductor for inductance, and one or more FET devices 207. Accordingly, heat may be generated from the heat generating component as the converter 200 is driven.
  • a heat dissipation module is disposed on the housing 220.
  • the radiating module may include a radiating member, an inlet 278 disposed on one side of the radiating member, and an outlet 262 disposed adjacent to the other side of the radiating member.
  • the heat dissipation member may include a plurality of radiating fins 230 and a plurality of flow paths 235 disposed in a direction from the inlet 278 to the outlet 262.
  • the inlet 278 may be disposed at one side of the heat dissipating module, and the outlet 262 may be disposed at the other side of the heat dissipating module.
  • Air may be introduced into the flow path 235 through the inlet 278. The introduced air may be discharged to the outside through the outlet 262.
  • the size of the inlet 278 may be larger than the size of the outlet 262.
  • the size of the cross-sectional area of the inlet 278 may be larger than the size of the cross-sectional area of the outlet 262. Accordingly, the air introduced from the inlet 278 may flow toward the outlet 262 at a faster speed.
  • a radiating fin 230 protruding upward from an upper surface may be provided on an outer surface of the housing 220.
  • the radiating fins 230 may be formed in a plate shape. Due to the heat dissipation fin 230, the cross-sectional area of the outer surface of the housing 220 may increase, thereby improving heat dissipation efficiency. That is, heat generated from the heat generating component disposed in the housing 220 may be discharged to the outside through the heat dissipation fin 230.
  • the radiating fins 230 may be provided in plural and disposed to be spaced apart from each other.
  • a gap G may be formed between adjacent radiating fins 230.
  • the gap G is understood as a flow path through which the air discharged from the fan 270 flows. Accordingly, the gap G may also be referred to as the flow path 235.
  • the area where the heat dissipation fin 230 is formed may overlap the area where the heat generating component is disposed in the upper and lower directions.
  • the region where the heat dissipation fins 230 are formed may overlap a partial region of the cover 260 to be described later in the upper and lower directions. That is, the cover 260 may cover the upper surface of the heat dissipation fin 230.
  • the plurality of flow paths 235 may be disposed in a region between adjacent heat dissipation fins 230 and may be disposed so as to overlap the heat generating component in the upper and lower directions.
  • the heating component and the plurality of flow paths 235 may be disposed to overlap in a vertical direction. Therefore, when air flows into the plurality of flow paths 235, it is possible to efficiently exchange heat with heat generated from the heating element.
  • the plurality of radiating fins 230 may include a first radiating fin 231 of a first length and a second radiating fin 232 of a second length disposed in a region between the adjacent first radiating fins 231.
  • the first length may be longer than the second length.
  • An area in which the plurality of first heat dissipation fins 231 are disposed may be divided into a first area disposed at a first interval and a second area disposed at a second distance.
  • the first interval may be formed wider than the second interval.
  • the second heat dissipation fins 232 may be disposed in a region between the first heat dissipation fins 231 adjacent to the region in which the first gap is formed.
  • the second gap forming region may be covered by the discharge part 269 of the cover 260.
  • the length (L3) between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the other side of the heat dissipating member among the plurality of radiating fins 230 is a center between the inlet 278 and the outlet 262 of the radiating member. It may be different from the length L2 between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the region.
  • the central region may be understood as an arbitrary region disposed between the inlet 278 and the outlet 262, and the other side of the heat dissipation member may be understood as a region adjacent to the outlet.
  • the length L3 between the two radiating fins disposed at the outermost of the plurality of radiating fins 230 adjacent to the outlet 262 is the largest among the plurality of radiating fins 230 relatively close to the inlet 278. It may be different from the length L1 between the two radiating fins disposed on the outside.
  • the length (L3) between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the other side of the heat radiating member among the plurality of radiating fins 230 is the length between the two radiating fins disposed on both outermost sides of the central region of the radiating member ( It may be shorter than L2).
  • the length between the two radiating fins disposed on the outermost side may be a straight length.
  • the length (L1) between the two radiating fins disposed in a region relatively close to the fan 270 of the heat dissipating member among the plurality of radiating fins 230 is relative to the outlet 262 of the radiating member. It may be formed equal to or larger than the length L3 between two heat dissipating fins disposed in a nearby region.
  • the number of flow paths 235 on the other side of the radiating member may be different from the number of flow paths 235 in the central portion of the radiating member.
  • the number of flow paths 235 adjacent to the outlet 262 may be different from the number of flow paths 235 relatively close to the fan 270.
  • the number of flow paths 235 adjacent to the outlet 262 may be equal to or less than the number of flow paths 115 that are relatively close to the fan 270.
  • the air discharged from the fan 270 may pass through the flow path 235 and flow to the outlet 262 more quickly.
  • the heat dissipation module may further include a cover 160 disposed on the plurality of heat dissipation fins 112.
  • the cover 160 may include an inlet 278 (refer to FIG. 15) disposed adjacent to the fan 180 and an outlet 162 for discharging air.
  • the cover 260 may be coupled to the upper surface of the housing 220.
  • the cover 260 may be coupled to cover at least a portion of an upper surface of the housing 220.
  • the cover 260 may cover the upper surface of the heat dissipation fin 230.
  • a duct 237 (refer to FIG. 16) through which air discharged by a fan 270 to be described later flows may be formed in a space formed by an upper surface of the housing 220 and an inner surface of the cover 260.
  • a partition (not shown) may be additionally disposed on the upper surface of the housing 220 to partition the region to which the cover 260 is coupled and another region.
  • the cover 260 is coupled to the upper surface of the housing 220 to cover the upper surface of the heat dissipation fin 230.
  • a discharge part 269 through which air flowing through the duct 237 is discharged may be formed at one end of the cover 260.
  • the discharge part 269 may be provided with a discharge port 262 communicating with the duct 237 and an external region.
  • the outlet 262 may be disposed in an area overlapping the power terminal 202 in an upward and downward direction.
  • the inner space of the cover 260 may be divided into a first area in which the radiating fins 230 are disposed and the discharge part 269.
  • the first area and the discharge part 269 may be sequentially disposed along the length direction of the cover 260.
  • An inclined surface 268 may be formed in at least a portion of the side surface of the cover 260 in a shape in which the width of the cover 260 is narrowed.
  • the inclined surface 268 may be disposed in an area connecting the first area of the first radiating fin 231 to the second area of the first radiating fin 231.
  • a sealing member (not shown) is disposed along the edge of the cover 260 to prevent the air in the duct 237 from flowing to the outside. can do.
  • a fan 270 may be disposed on the upper surface of the housing 220.
  • the fan 270 may include a case 271 forming an outer shape, and a fan discharge port 275 formed on an outer surface of the case 271 to discharge air.
  • an imaginary line connecting the surface of the inlet 278 and the surface of the outlet 262 may form a predetermined angle with the side surface of the housing 220.
  • an inner surface of the inlet 278 and an inner surface of the outlet 262 may be formed so as not to be parallel to a side surface of the housing 220.
  • the fan 270 may discharge air by driving.
  • the fan 270 may suck air from an external area and discharge the air sucked through the duct 237.
  • the fan 270 may include a plurality of blades 279 that are radially arranged and rotated about the rotation shaft 277.
  • an intake port may be formed on the upper surface of the case 271. Accordingly, air introduced into the case 271 by the intake port may be discharged from the fan discharge port 275 by rotation of the blade 279.
  • the fan 270 may be a radial fan in which the blades 279 form a linear shape in a radial direction. Accordingly, the fan discharge port 275 is formed on a side surface of the case 271 so that air in the case 271 may be discharged.
  • the fan 270 may be electrically connected to the printed circuit board 205 to receive power required for driving or receive an input signal for control. Accordingly, the controller may drive the fan 270 when the temperature of the space in the housing 220 is equal to or higher than the reference temperature.
  • a temperature sensor (not shown) for sensing temperature may be additionally disposed in the housing 220.
  • a fan mounting portion 223 may be provided on an upper surface of the housing 220 to protrude upwardly from other regions and surround the fan 270. Accordingly, the fan 270 mounting surface of the upper surface of the housing 220 may be partitioned from other regions by the fan mounting part 223.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 10.
  • an inlet 278 and an outlet 262 may be formed on side surfaces of the cover 260.
  • the inlet 278 and the outlet 262 may be disposed to face each other with respect to the duct 237.
  • the inlet 278 may be coupled to the fan outlet 275. Accordingly, air discharged from the fan 270 may pass through the fan discharge port 275 and flow into the inlet 278.
  • the cross-sectional area of the inlet 278 is formed larger than the cross-sectional area of the fan discharge port 275, so that a part of the fan 270 may be coupled into the inlet 278.
  • a sealing member is disposed between an outer surface of the fan 270 coupled to the inlet 278 and an inner surface of the inlet 278 to prevent air from flowing to the outer region.
  • an angle at which air is sucked from the inlet 278 and an angle at which air is discharged from the fan discharge port 275 may be formed to be inclined at a predetermined angle with respect to the side surface of the housing 220.
  • the angle at which air is discharged from the fan outlet 275 is the center line L
  • ⁇ can be formed.
  • an angle at which air is sucked from the inlet 278 may form an angle between the center line L and ⁇ .
  • the ⁇ may be an acute angle.
  • the inlet 278 and the fan outlet 275 are disposed relatively close to one edge of the housing 220, and the outlet 262 faces the one edge based on the center of the housing 110. Since the air flowing through the duct 237 may flow in a diagonal direction of the housing 220 since it is disposed adjacent to the other corner. Accordingly, the air in the duct 237 may move more quickly between the radiating fins 230. That is, the flow of air in the duct 237 flows in the shortest distance, thereby improving heat dissipation efficiency.
  • the longitudinal direction of the heat dissipation fin 230 is also formed to correspond to the diagonal direction of the housing 220 on the upper surface of the housing 220, so that the air flow space can be secured more widely.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a state in which an air pipe is coupled to a discharge unit according to a second embodiment of the present invention
  • Fig. 18 is a perspective view of a discharge unit according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 19 is an embodiment of the present invention It is a perspective view showing an air pipe inlet according to.
  • the converter 200 may further include an air pipe 300.
  • the air pipe 300 may have a flow path 307 through which air flows.
  • One end of the air pipe 300 may be coupled to the discharge part 269 and the other end may extend to an outer region of the housing 220.
  • an air pipe inlet 303 coupled to the discharge unit 269 is formed at one end of the air pipe 300, and air flowing through the flow path 307 is formed at the other end of the air pipe 300.
  • the air pipe discharge port 301 may be formed to be discharged to the outside.
  • the air pipe inlet 303 may be coupled to the outlet 262 so as to communicate with each other. Accordingly, air discharged from the discharge port 262 may pass through the flow path 307 and be discharged to the outside of the converter 200 through the air pipe discharge port 301.
  • the air pipe 300 may include a region bent at least one or more times.
  • the inlet groove 266 extending inward from the end of the outlet portion 269, and the circumferential direction of the discharge portion 269 from the inside of the inlet groove 266
  • a ring-shaped locking groove 267 arranged along the line may be formed.
  • a rib 308 protruding inward may be disposed on an inner peripheral surface of the flow path 307 or an inner surface of the air pipe inlet 303.
  • the rib 308 slides along the inlet groove 266 and then rotates at a predetermined angle in the locking groove 267,
  • the rib 308 may be disposed in the locking groove 267.
  • the rib 308 is rotated by a predetermined angle so that it faces the inlet groove 266, and then separated outward from the inlet groove 266.
  • the coupling can be released.

Landscapes

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Abstract

컨버터는, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 발열 부품; 및 상기 발열부품 상에 배치되는 방열 모듈을 포함하고, 상기 방열 모듈은 방열 부재와 상기 방열 부재의 일측에 인접하게 배치되는 유입구와 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구를 포함하고, 상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀과 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 배치된 복수 개의 유로를 포함하고, 상기 복수 개의 유로는 상기 발열 부품과 수직 방향으로 오버랩되도록 배치되고, 상기 복수 개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이는 상기 방열 부재의 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이와 다르다.

Description

컨버터
본 실시예는 컨버터에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.
자동차의 전기장치로는 엔진전기장치(시동장치, 점화장치, 충전장치)와 등화장치가 일반적이나, 최근에는 차량이 보다 전자제어화 됨으로써 샤시 전기장치를 포함한 대부분의 시스템들이 전기전자화 되고 있는 추세이다.
자동차에 설치되는 램프, 오디오, 히터, 에어컨 등의 각종 전장품들은 자동차 정지시에는 배터리로부터 전원을 공급받고, 주행시에는 발전기로부터 전원을 공급받도록 되어 있는데, 이때 통상의 전원 전압으로 14V계 전원 시스템의 발전용량이 사용되고 있다.
최근 들어 정보기술 산업의 발달과 더불어 자동차의 편의성 증대를 목적으로 하는 다양한 신기술(모터식 파워 스티어링, 인터넷 등)들이 차량에 접목되고 있으며, 앞으로도 현 자동차 시스템을 최대한 이용할 수 있는 신기술의 개발이 계속될 전망이다.
소프트 또는 하드 타입의 구분없이 하이브리드 전기 차량(HEV)은 전장부하(12V) 공급을 위한 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter)가 설치되어 있다. 또한, 일반 가솔린 차량의 발전기(알터네이터) 역할을 하는 디씨디씨 컨버터는 메인 배터리(보통 144V 이상의 고전압 배터리)의 고전압을 다운시켜 전장부하용 전압 12V를 공급하고 있다.
디씨디씨 컨버터(DC-DC Converter)라 함은, 어떤 전압의 직류전원에서 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치를 말하며, 텔레비전 수상기, 자동차의 전장품 등 다양한 영역에 사용되고 있다.
컨버터의 내부에는 구동에 의해 열을 발생시키는 다수의 전기소자가 배치된다. 일반적으로, 컨버터의 방열은, 외형을 형성하는 하우징의 외면에 하나 이상의 방열핀을 배치하는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 전기소자로부터 발생된 열이 하우징을 통해 외부로 전도되어, 방열핀을 통해 외부로 발산되는 구조이다.
그러나, 전자부품 별로 발열량이 서로 상이한 점, 컨버터의 협소한 공간 내 다수의 전자부품이 배치되는 점을 고려할 때, 방열핀만으로 컨버터의 방열이 충분히 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
본 실시예는 하우징 구조를 개선하여 방열 효율을 향상시킬 수 있는 컨버터를 제공하는 것에 있다.
일 실시예로서, 컨버터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 발열 부품; 및 상기 발열부품 상에 배치되는 방열 모듈을 포함하고, 상기 방열 모듈은 방열 부재와 상기 방열 부재의 일측에 인접하게 배치되는 유입구와 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구를 포함하고, 상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀과 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 배치된 복수 개의 유로를 포함하고, 상기 복수 개의 유로는 상기 발열 부품과 수직 방향으로 오버랩되도록 배치되고, 상기 복수 개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이는 상기 방열 부재의 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이와 다르다.
상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 유로 개수와 다를 수 있다.
상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 유로 개수보다 적을 수 있다.
상기 유로는 서로 인접한 상기 두 개의 방열핀 사이에 형성될 수 있다.
상기 복수 개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 일측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이는 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이보다 같거나 클 수 있다.
상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 일측의 유로 개수보다 같거나 적을 수 있다.
상기 방열 모듈은 상기 유입구에 인접하게 배치되는 팬을 포함할 수 있다.
상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열핀 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 팬과 인접하게 배치된 유입구와 상기 배출구를 포함할 수 있다.
상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열 핀과 상기 팬 상에 배치되는 커버를 포함하고 상기 커버는 상기 팬과 수직 방향으로 오버랩되는 개구를 포함할 수 있다.
다른 실시예로서, 컨버터는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 발열 부품; 및 상기 하우징 상에 배치되는 방열 모듈을 포함하고, 상기 방열 모듈은 방열 부재와 상기 방열 부재의 일측에 인접하게 배치되는 유입구와 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구를 포함하고, 상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀과, 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 배치된 복수 개의 유로를 포함하고, 상기 복수 개의 유로는 상기 발열 부품과 수직 방향으로 오버랩되도록 배치되고, 상기 유입구의 크기는 상기 배출구의 크기보다 크다.
본 발명에 따르면 전자부품에서 발생되는 열은 방열핀 및 방열핀 사이 영역으로 공기를 토출시키는 팬에 의해 방열될 수 있으므로, 방열 효율이 향상될 수 있는 장점이 있다.
또한, 덕트 내에서 공기의 유동이 최단거리로 유동하게 되어, 방열을 위한 공기의 풍향 및 풍속을 효율적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 에어 가이드를 통해 팬으로부터 토출된 공기를 보다 용이하게 덕트로 가이드할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 일 측면을 도시한 평면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도.
도 5는 도 3에서 커버를 제외하고 도시한 컨버터의 사시도.
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 하우징의 상면 중 일부를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 가이드를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 덕트 내 공기의 유동을 설명하기 위한 도면.
도 9a는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 가이드의 단면도.
도 9b는 도 9a의 변형예를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 토출부에 에어 파이프가 결합된 모습을 보인 사시도.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 사시도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 측면을 도시한 평면도.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도.
도 15는 도 12에서 커버를 제외하고 도시한 컨버터의 상면을 도시한 평면도.
도 16은 도 10의 A-A'를 보인 단면도.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 토출부에 에어 파이프가 결합된 모습을 도시한 사시도.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 토출부의 사시도.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 에어 파이프 흡입구를 도시한 사시도.
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, 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, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 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 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 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 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 일 측면을 도시한 평면도 이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도 이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도 이며, 도 5는 도 3에서 커버를 제외하고 도시한 컨버터의 사시도이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 컨버터(Converter)(100)는, 베이스(120)와, 상기 베이스(120)의 상면에 결합되는 하우징(110)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)은 하면이 개구된 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베이스(120)가 상기 하우징(110)의 하면에 결합되어, 상기 하우징(110) 내 형성되는 공간을 커버할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것이며, 상기 컨버터(100)는 박스 형태의 단일의 하우징 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 하우징(110)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(110)의 재질은 알루미늄일 수 있다.
상기 컨버터(100)의 측면에는 전원단자(102)와 신호단자(104)가 각각 배치될 수 있다. 상기 전원단자(102)와 상기 신호단자(104)는 상기 하우징(110)의 측면으로부터 외측으로 돌출 형성되어, 외부 커넥터와 각각 결합될 수 있다. 상기 전원단자(102)와 상기 신호단자(104)는 각각 상기 하우징(110) 내 배치되는 발열 부품(일 예로 인쇄회로기판(107, 도 4참조)과 전기적으로 연결되어, 외부 커넥터와 결합 시 외부 구성으로부터 전원 또는 신호가 상기 컨버터(100)로 전달 또는 입력될 수 있다. 상기 하우징(110)의 측면에는 상기 전원단자(102)와 상기 신호단자(104)가 관통하는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 하우징(110) 내 공간에는 상기 컨버터(100)의 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(110) 내에는 하나 이상의 소자가 실장되는 인쇄회로기판(107)이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(107)은 판 형상으로 형성되어, 상면에 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(107)은 복수로 구비되어, 상, 하 방향으로 층을 형성하여 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(107)은 상기 전원단자(102) 및 상기 신호단자(104)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 하우징(110) 내에는 구동에 따라 열이 발생되는 하나 이상의 발열 부품이 배치될 수 있다. 상기 발열 부품은 상술한 전자부품의 적어도 일부일 수 있다.
상기 발열 부품은 상기 인쇄회로기판(107)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 발열 부품은 전압 조절을 위한 변압기(Transformer)(108), 인덕턴스를 위한 인덕터, 하나 이상의 FET 소자(105)들을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 컨버터(100)의 구동에 따라 상기 발열 부품으로부터 열이 발생될 수 있다.
상기 하우징(110) 상에는 방열 모듈이 배치된다. 상기 방열 모듈은 방열 부재와, 방열 부재의 일측에 배치되는 유입구(139)과, 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구(162)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀(112)과, 상기 유입구(139)에서 상기 배출구(162) 방향으로 배치되는 복수 개의 유로(115)를 포함할 수 있다.
보다 상세히, 상기 방열 모듈의 일측에는 유입구(139)가 배치되고, 상기 방열 모듈의 타측에는 상기 배출구(162)가 배치된다. 상기 유입구(139)를 통해 상기 유로(115)로 공기가 유입될 수 있다. 유입된 공기는 상기 배출구(162)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 유입구(139)의 크기는 상기 배출구(162)의 크기 보다 클 수 있다. 상기 유입구(139)의 단면적의 크기는 상기 배출구(162)의 단면적의 크기 보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 유입구(139)로부터 유입된 공기가 보다 빠른 속도로 상기 배출구(162)를 향해 유동할 수 있다.
상기 하우징(110)의 외면에는, 상면으로부터 상방으로 돌출되는 방열핀(112)이 구비될 수 있다. 상기 방열핀(112)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상기 방열핀(112)으로 인해, 상기 하우징(110) 외면의 단면적이 증가하여 방열 효율이 향상될 수 있다. 즉, 상기 하우징(110) 내 배치되는 발열 부품으로부터 발생된 열은 상기 방열핀(112)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 방열핀(112)은 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 인접한 방열핀(112) 사이에는 갭(G, 도 6 참조)이 형성될 수 있다. 상기 갭(G)은 상기 팬(180)으로부터 토출된 공기가 유동하는 유로로서 이해된다. 따라서, 상기 갭(G)은 유로(115)로도 이름할 수 있다.
또한, 상기 방열핀(112) 형성 영역은 상기 발열 부품의 배치 영역과 상, 하 방향으로 오버랩될 수 있다. 상기 방열핀(112) 형성 영역은 후술할 커버(160)의 일부 영역과 상, 하 방향으로 오버랩될 수 있다. 즉, 상기 커버(160)는 상기 방열핀(112)의 상면을 커버할 수 있다.
마찬가지로, 상기 복수 개의 유로(115)는 인접한 방열핀(112) 사이 영역에 배치되어, 상기 발열 부품과 상, 하 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 상기 발열 부품과 상기 복수 개의 유로(115)는 수직 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 복수 개의 유로(115) 내로 공기가 유동 시, 상기 발열 부품으로부터 발생되는 열과 효율적으로 열교환할 수 있다.
복수개의 방열핀(112)은 제1길이의 제1방열핀(112a)과, 인접한 상기 제1방열핀(112a)의 사이 영역에 배치되는 제2길이의 제2방열핀(112b)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1길이는 상기 제2길이에 비해 길 수 있다. 상기 다수의 제1방열핀(112a)이 배치되는 영역은 제1간격으로 배치되는 제1영역과 제2간격으로 배치되는 제2영역으로 구획될 수 있다. 여기서, 제1간격은 상기 제2간격 보다 넓게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2방열핀(112b)은 상기 제1간격이 형성되는 영역에서 인접한 상기 제1방열핀(112a) 사이 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2간격 형성 영역은 후술할 커버(160)의 배출부(169)에 의해 커버될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 방열핀(112) 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는 상기 방열 부재의 상기 유입구(139)와 상기 배출구(162) 사이의 중앙 영역(M)의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L2)와 다를 수 있다. 여기서 상기 중앙 영역은 상기 유입구(139)와 상기 배출구(162) 사이에 배치되는 임의의 영역으로 이해될 수 있으며, 상기 방열 부재의 타측은 상기 배출구에 인접한 영역으로 이해될 수 있다.
보다 상세히, 상기 배출구(162)와 인접한 복수개의 방열핀(112) 중 최외측에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는, 상대적으로 상기 유입구(139)과 가까운 복수개의 방열핀(112) 중 최외측에 배치되는 두개의 방열핀 사이 길이(L1)와 다를 수 있다. 상기 복수개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L2) 보다 짧을 수 있다.
즉, 상기 유입구(139)와 가까울수록 최외측에 배치된 두개의 방열핀 사이의 길이는 길 수 있다. 또한, 상기 배출구(162)와 가까울수록 최 외측에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이는 짧을 수 있다. 상기 최외측에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이는 직선 길이일 수 있다.
바꾸어 말하면, 상기 복수 개의 방열핀(112) 중 상기 방열 부재의 팬(180)과 상대적으로 가까운 영역에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L1)는, 상기 방열 부재의 상기 배출구(162)와 상대적으로 가까운 영역에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)와 같거나, 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열 부재의 타측면의 유로(115)의 개수는 상기 방열 부재의 중앙부의 유로(115)의 개수와 다를 수 있다. 상기 배출구(162)와 인접한 유로(115)의 개수는, 상대적으로 상기 팬(180)과 가까운 유로(115)의 개수와 다를 수 있다. 상기 배출구(162)와 인접한 유로(115)의 개수는, 상대적으로 상기 팬(180)과 가까운 유로(115)의 개수와 같거나, 보다 적을 수 있다.
상술한 구성에 따라, 상기 팬(180)으로부터 토출되는 공기가 상기 유로(115)를 통과하여 보다 신속하게 상기 배출구(162)로 유동할 수 있다.
상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열핀(112) 상에 배치되는 커버(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버(160)는 상기 팬(180)과 인접하게 배치되는 유입구(139)와, 공기를 토출시키는 배출구(162)를 포함할 수 있다.
상기 커버(160)는 상기 하우징(110)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 커버(160)는 상기 하우징(110)의 상면 중 적어도 일부를 커버하도록 결합될 수 있다. 상기 커버(160)는 상기 방열핀(112)의 상면을 커버할 수 있다. 상기 하우징(110)의 상면과 상기 커버(160)의 내면에 의해 형성되는 공간에는 후술할 팬(180)에 의해 토출된 공기가 유동하는 덕트(117, 도 8참조)가 형성될 수 있다. 상기 하우징(110)의 상면에는 상방으로 돌출되어 상기 커버(160)가 결합되는 영역과 타 영역을 구획하는 구획부(116)가 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 커버(160)는 상기 방열핀(112)의 상면을 커버하도록 상기 하우징(110)의 상면에 결합된다. 그리고, 상기 커버(160)의 일단에는 상기 덕트(117)를 유동하는 공기가 토출되는 배출부(169)가 형성될 수 있다. 상기 배출부(169)에는 상기 덕트(117)와 외부 영역을 연통시키는 배출구(162)가 형성될 수 있다. 상기 배출구(162)는 상기 전원단자(102)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 커버(160)의 내부 공간은, 내부에 팬(180)이 배치되는 제1영역과, 내부에 상기 방열핀(112)이 배치되는 제2영역과, 상기 배출부(169)로 구획될 수 있다. 상기 제1영역, 상기 제2영역 및 상기 배출부(169)는 상기 커버(160)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 커버(160)의 측면 중 적어도 일부 영역에는 상기 커버(160)의 폭이 좁아지는 형상으로 경사면(168)이 형성될 수 있다. 상기 경사면(168)은 상기 제1방열핀(112a)의 제1영역과 상기 제1방열핀(112a)의 제2영역을 연결하는 영역에 배치될 수 있다.
상기 커버(160)의 내부에는 팬(180)이 배치될 수 있다. 상기 팬(180)은 상기 커버(160)의 내면과 상기 하우징(110)의 상면 사이에 배치될 수 있다. 상기 팬(180)은 상기 커버(160)의 제1영역에 배치될 수 있다.
한편, 상기 유입구(139)의 면과 상기 배출구(162)의 면을 연결하는 가상의 선은 상기 하우징(110)의 측면과 서로 소정의 각도를 형성할 수 있다. 또한, 상기 유입구(139)의 내면과 상기 배출구(162)의 내면은 상기 하우징(110)의 측면과 상호 평행하지 않게 형성될 수 있다.
상기 팬(180)은 구동에 의해 공기를 토출할 수 있다. 상기 팬(180)은 상기 하우징(110)의 외부 영역으로부터 공기를 흡입하여, 상기 덕트(117)로 흡입된 공기를 토출시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 팬(180)은 회전축(182)을 중심으로 방사상으로 배치되어 회전하는 다수의 블레이드(183)를 포함할 수 있다. 상기 팬(180)은 상기 인쇄회로기판(107)과 전기적으로 연결되어, 구동에 필요한 전원을 전달받거나, 제어를 위한 입력신호를 수신할 수 있다. 따라서, 제어부는 상기 하우징(110) 내 공간의 온도가 기준온도 이상일 경우, 상기 팬(180)을 구동시킬 수 있다. 상기 하우징(110) 내에는 온도 감지를 위한 온도센서(미도시)가 추가로 배치될 수 있다.
한편, 상기 커버(160)의 상면에는 상기 팬(180)의 상면을 상방으로 노출시키는 개구(165)가 형성될 수 있다. 상기 개구(165)는 상기 팬(180)과 수직 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 커버(160)의 상면 중 상기 개구(165)의 인접 영역(164)은, 상기 팬(180)의 상부 영역 중 일부를 수용하도록 타 영역에 비해 상방으로 돌출된 형상을 가질 수 있다.
상기 팬(180)의 구동 시, 상기 개구(165)를 통해 외기가 상기 팬(180)으로 유입되어, 상기 팬(180)의 하방으로 유동할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 팬(180)은 회전축(182)에 대하여 평행한 방향으로 공기를 유동시키는 액시얼 팬(axial fan)일 수 있다.
도 6는 본 발명의 제1실시예에 따른 하우징의 상면 중 일부를 도시한 사시도 이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 가이드를 도시한 사시도 이며, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 덕트 내 공기의 유동을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 하우징(110)의 상면에는 에어 가이드(130)가 배치된다. 상기 에어 가이드(130)는 하우징(110)의 상면으로부터 상방으로 소정거리 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드(130)는 상기 팬(180)의 하부에 배치된다. 상기 에어 가이드(130)는 상기 팬(180)으로부터 토출되는 공기를 상기 방열핀(112)으로 가이드할 수 있다.
상기 에어 가이드(130)는 상기 팬의 원주 방향을 따라 곡률을 가지는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 팬(180)의 단면 형상이 원형이라 할 때, 상기 에어 가이드(130)는 상기 팬(180)의 일부와 상, 하 방향으로 오버랩되는 영역에서 반원 형상의 단면 형상을 가지도록 배치될 수 있다.
상기 에어 가이드(130)는 일단으로부터 타단으로 갈수록 상기 하우징(110)의 상면으로부터의 돌출 높이가 낮아지도록 형성될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 에어 가이드(130)의 상면에는 일단으로부터 타단으로 갈수록 상기 하우징(110)의 상면까지의 거리가 낮아지도록 경사면이 형성될 수 있다. 상기 에어 가이드(130)의 일단과 타단은 공기의 유동 순서에 따른 구분일 수 있다. 도 7을 기준으로 상기 팬(180)의 블레이드(183)가 반시계 방향으로 회전된다 할 때, 상대적으로 시계 방향에 배치된 영역을 상기 에어 가이드(130)의 일단, 상기 일단에 대향하는 단부를 타단으로 정의할 수 있다. 따라서, 상기 팬(180)으로부터 토출된 공기는 상기 일단으로부터 타단을 향해 상기 에어 가이드(130)의 상면을 따라 유동할 수 있다.
상기 에어 가이드(130)의 상면에는 복수의 에어 리브(136)와, 인접한 에어 리브(136) 사이에 배치되는 에어홈(138)이 배치될 수 있다.
상기 복수의 에어 리브(136)는 상기 에어홈(138)의 바닥면에 대하여 단차지게 배치될 수 있다. 상기 에어 리브(136)는 상기 에어홈(138)의 바닥면으로부터 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 복수의 에어 리브(136)는 반경 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 인접한 에어 리브(136) 사이에 상기 에어홈(138)이 배치될 수 있다. 상기 복수의 에어 리브(136)는 상기 팬(180)의 중심을 기준으로 상기 팬의 원주 방향을 따라 곡률을 가지도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 에어 리브(136)는 외측으로 갈수록 상기 하우징(110)의 상면으로부터의 돌출 높이가 높아지도록 형성될 수 있다. 즉, 상대적으로 외측에 배치되는 에어 리브(136)는 내측에 배치된 에어 리브(136)에 비해 상기 하우징(110)의 상면으로부터의 돌출 높이가 높을 수 있다. 이로 인해, 상기 에어 가이드(130)의 외측으로 공기가 새는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 상기 에어 리브(136)에 의해 상기 에어 가이드(136) 상면의 단면적이 증가하여, 상기 팬(180)으로부터 토출된 공기가 보다 용이하게 토출될 수 있다. 또한, 상기 에어홈(138)에 토출된 공기가 집중되어 보다 빠른 속도로 토출될 수 있다.
상기 하우징(110) 중 상기 에어 가이드(130)의 일단이 배치되는 영역에는, 상기 하우징(110)의 상면으로부터 상방으로 돌출되어 상기 방열핀(112) 배치 영역과 상기 에어 가이드(130) 배치 영역을 구획하는 구획부(132)가 형성될 수 있다. 상기 구획부(132)는 상기 에어 가이드(130)의 중심부(134)로부터 외측으로 연장되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 팬(180)으로부터 공기가 토출 시, 공기는 상기 에어 가이드(130)의 일단으로부터 타단을 향해 유동될 수 있고, 일부 공기가 상기 에어 가이드(130)를 거치지 않고 상기 방열핀(112) 배치 영역으로 유동되는 것을 방지할 수 있다.
상기 에어 가이드(130)의 타단에는 상기 방열핀(112)으로 공기를 토출시키는 유입구(139)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 에어 가이드(130)의 상면을 따라 유동된 공기는 상기 유입구(139)를 통해 상기 방열핀(112) 배치 영역으로 유동할 수 있다. 즉, 상기 에어 가이드(130) 배치 영역과 상기 방열핀(112) 배치 영역은 상기 유입구(139)를 통해 연통되는 것으로 이해될 수 있다.
한편, 상기 유입구(139)로부터 공기가 토출되는 각도는 상기 하우징(110)의 측면에 대해 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다. 도 3에서와 같이, 상기 하우징(110)의 측면 중 상대적으로 단면적이 넓은 측면과 평행하도록 가상의 중심선(L)을 그릴 때, 상기 유입구(139)로부터 공기가 토출되는 각도는 상기 중심선(L)과 Φ의 각도를 형성할 수 있다. 상기 Φ는 예각일 수 있다. 즉, 상기 커버(160)의 토출부(162)가 상대적으로 상기 하우징(110)의 일 모서리에 가깝게 배치되고, 상기 공기 토출부(138)가 상기 하우징(110)의 중심을 기준으로 상기 일 모서리에 대향하는 타 모서리에 인접하게 배치되므로, 상기 덕트(117)를 유동하는 공기가 상기 하우징(110)의 대각선 방향으로 유동함으로써, 보다 빠르게 상기 방열핀(112)의 사이 영역을 공기가 이동할 수 있다. 즉, 상기 덕트(117) 내에서 공기의 유동이 최단거리로 유동하게 되어, 방열 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한, 상기 방열핀(112)의 길이 방향 또한 상기 하우징(110)의 상면에서 상기 하우징(110)의 대각선 방향에 대응되게 형성되어, 상기 공기의 유동 공간을 보다 넓게 확보할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 제1실시예에 따른 에어 가이드의 단면도 이고, 도 9b는 도 9a의 변형예를 도시한 단면도 이다.
도 9a를 참조하면, 상기 복수의 에어 리브(136)는 외측으로 갈수록 상기 하우징(110)의 상면으로부터의 돌출 높이가 높아지도록 형성될 수 있다. 이 때, 인접한 에어 리브(136) 사이에는 에어갭(136c)이 형성될 수 있다. 도 8a에 따르면, 상기 에어갭(136c)의 바닥면의 높이는 인접한 에어갭(136c)의 바닥면의 높이와 동일하게 형성될 수 있다.
도 9b를 참조하면, 에어갭(136a)의 바닥면의 높이는 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 복수의 에어갭(136c)의 바닥면의 높이는 외측으로 갈수록 높게 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 복수의 에어갭(136c)의 바닥면의 높이는 외측으로 갈수록 상기 하우징(110)의 상면으로부터의 높이가 높아지도록 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 토출부에 에어 파이프가 결합된 모습을 보인 사시도 이다.
도 10를 참조하면, 상기 컨버터(100)는 에어 파이프(198)를 더 포함할 수 있다. 상기 에어 파이프(198)는 내측에 공기가 유동하는 유로가 형성될 수 있다. 상기 에어 파이프(198)는 일단이 상기 배출부(169)에 결합되고, 타단에 에어 파이프 토출부(199)가 형성되어, 상기 배출부(169)로부터 토출된 공기를 외부로 토출시킬 수 있다. 상기 에어 파이프(198)는 적어도 1회 이상 절곡된 영역을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 컨버터에 의하면, 상기 팬(130)으로부터 토출된 공기가 상기 방열핀(112)을 통과하여 외부로 배출되므로, 방열 효율이 증가할 수 있는 장점이 있다.
또한, 에어 가이드를 통해 팬으로부터 토출된 공기를 보다 용이하게 덕트로 가이드할 수 있는 장점이 있다.
또한, 공기를 하우징의 대각선 방향으로 유동시켜 풍속을 보다 빠르게 증가시킬 수 있으므로, 방열 효과가 극대화될 수 있는 장점이 있다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 사시도 이고, 도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 상면을 도시한 평면도 이며, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터의 측면을 도시한 평면도 이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 컨버터의 분해 사시도 이며, 도 15는 도 12에서 커버를 제외하고 도시한 컨버터의 상면을 도시한 평면도 이다.
도 11 내지 15를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 컨버터(200)는, 베이스(210)와, 상기 베이스(210)의 상면에 결합되는 하우징(220)에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 하우징(220)은 하면이 개구된 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베이스(210)가 상기 하우징(220)의 하면에 결합되어, 상기 하우징(220) 내 형성되는 공간을 커버할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것이며, 상기 컨버터(200)는 박스 형태의 단일의 하우징 구조로 형성될 수 있음은 물론이다.
상기 하우징(220)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(220)의 재질은 알루미늄일 수 있다.
상기 컨버터(200)의 측면에는 전원단자(202)와 신호단자(204)가 각각 배치될 수 있다. 상기 전원단자(102)와 상기 신호단자(104)는 상기 하우징(220)의 측면으로부터 외측으로 돌출 형성되어, 외부 커넥터와 각각 결합될 수 있다. 상기 전원단자(202)와 상기 신호단자(204)는 각각 상기 하우징(220) 내 배치되는 발열부품(일 예로 인쇄회로기판(205)과 전기적으로 연결되어, 외부 커넥터와 결합 시 외부 구성으로부터 전원 또는 신호가 상기 컨버터(200)로 전달 또는 입력될 수 있다. 상기 하우징(220)의 측면에는 상기 전원단자(202)와 상기 신호단자(204)가 관통하는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 하우징(220) 내 공간에는 상기 컨버터(200)의 구동을 위한 다수의 발열 부품이 배치될 수 있다. 일 예로, 상기 하우징(220) 내에는 하나 이상의 소자가 실장되는 인쇄회로기판(205)이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(205)은 판 형상으로 형성되어, 상면에 다수의 발열 부품이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판(205)은 복수로 구비되어, 상, 하 방향으로 층을 형성하여 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(205)은 상기 전원단자(102) 및 상기 신호단자(104)와 각각 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 하우징(220) 내에는 구동에 따라 열이 발생되는 하나 이상의 발열 부품이 배치될 수 있다. 상기 발열 부품은 상기 인쇄회로기판(205)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 발열 부품은 전압 조절을 위한 변압기(Transformer)(206), 인덕턴스를 위한 인덕터, 하나 이상의 FET 소자(207)들을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 컨버터(200)의 구동에 따라 상기 발열 부품으로부터 열이 발생될 수 있다.
상기 하우징(220) 상에는 방열 모듈이 배치된다. 상기 방열 모듈은 방열 부재와, 상기 방열 부재의 일측에 배치되는 유입구(278)와, 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구(262)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀(230)과, 상기 유입구(278)에서 상기 배출구(262) 방향으로 배치되는 복수 개의 유로(235)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 방열 모듈의 일측에는 상기 유입구(278)가 배치되고, 상기 방열 모듈의 타측에는 상기 배출구(262)가 배치될 수 있다. 상기 유입구(278)를 통해 상기 유로(235)로 공기가 유입될 수 있다. 유입된 공기는 상기 배출구(262)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 상기 유입구(278)의 크기는 상기 배출구(262)의 크기 보다 클수 있다. 상기 유입구(278)의 단면적의 크기는 상기 배출구(262)의 단면적의 크기보다 클 수 있다. 따라서, 상기 유입구(278)로부터 유입된 공기가 보다 빠른 속도로 상기 배출구(262)를 향해 유동할 수 있다.
상기 하우징(220)의 외면에는, 상면으로부터 상방으로 돌출되는 방열핀(230)이 구비될 수 있다. 상기 방열핀(230)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 상기 방열핀(230)으로 인해, 상기 하우징(220) 외면의 단면적이 증가하여 방열 효율이 향상될 수 있다. 즉, 상기 하우징(220) 내 배치되는 발열 부품으로부터 발생된 열은 상기 방열핀(230)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
상기 방열핀(230)은 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수 있다. 인접한 방열핀(230) 사이에는 갭(G)이 형성될 수 있다. 상기 갭(G)은 상기 팬(270)으로부터 토출된 공기가 유동하는 유로로서 이해된다. 따라서, 상기 갭(G)은 유로(235)로도 이름할 수 있다.
또한, 상기 방열핀(230) 형성 영역은 상기 발열 부품의 배치 영역과 상, 하 방향으로 오버랩될 수 있다. 상기 방열핀(230) 형성 영역은 후술할 커버(260)의 일부 영역과 상, 하 방향으로 오버랩될 수 있다. 즉, 상기 커버(260)는 상기 방열핀(230)의 상면을 커버할 수 있다.
마찬가지로, 상기 복수 개의 유로(235)는 인접한 방열핀(230) 사이 영역에 배치되어, 상기 발열 부품과 상, 하 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 상기 발열 부품과 상기 복수 개의 유로(235)는 수직 방향으로 오버랩되도록 배치될 수 있다. 따라서, 상기 복수 개의 유로(235) 내로 공기가 유동 시, 상기 발열 부품으로부터 발생되는 열과 효율적으로 열교환할 수 있다.
다수의 방열핀(230)은 제1길이의 제1방열핀(231)과, 인접한 상기 제1방열핀(231)의 사이 영역에 배치되는 제2길이의 제2방열핀(232)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1길이는 상기 제2길이에 비해 길 수 있다. 상기 다수의 제1방열핀(231)이 배치되는 영역은 제1간격으로 배치되는 제1영역과 제2간격으로 배치되는 제2영역으로 구획될 수 있다. 여기서, 제1간격은 상기 제2간격 보다 넓게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제2방열핀(232)은 상기 제1간격이 형성되는 영역에서 인접한 상기 제1방열핀(231) 사이 영역에 배치될 수 있다. 상기 제2간격 형성 영역은 커버(260)의 배출부(269)에 의해 커버될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 방열핀(230) 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는 상기 방열 부재의 상기 유입구(278)와 상기 배출구(262) 사이인 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L2)와 다를 수 있다. 여기서 상기 중앙 영역은 상기 유입구(278)와 상기 배출구(262) 사이에 배치되는 임의의 영역으로 이해될 수 있으며 상기 방열 부재의 타측은 상기 배출구에 인접한 영역으로 이해될 수 있다.
보다 상세히, 상기 배출구(262)와 인접한 복수개의 방열핀(230) 중 최외측에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는, 상대적으로 상기 유입구(278)과 가까운 복수개의 방열핀(230) 중 최외측에 배치되는 두개의 방열핀 사이 길이(L1)와 다를 수 있다. 상기 복수개의 방열핀(230) 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이(L2) 보다 짧을 수 있다.
즉, 상기 유입구(278)와 가까울수록 최외측에 배치되는 두개의 방열핀 사이의 길이는 길 수 있다. 또한, 상기 배출구(262)와 가까울수록 최외측에 배치되는 두개의 방열핀 사이의 길이는 짧을 수 있다. 상기 최외측에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이는 직선 길이일 수 있다.
바꾸어 말하면, 상기 복수 개의 방열핀(230) 중 상기 방열 부재의 팬(270)과 상대적으로 가까운 영역에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L1)는, 상기 방열 부재의 상기 배출구(262)와 상대적으로 가까운 영역에 배치되는 두 개의 방열핀 사이의 길이(L3)와 같거나, 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 방열 부재의 타측면의 유로(235)의 개수는 상기 방열 부재의 중앙부의 유로(235)의 개수와 다를 수 있다. 상기 배출구(262)와 인접한 유로(235)의 개수는, 상대적으로 상기 팬(270)과 가까운 유로(235)의 개수와 다를 수 있다. 상기 배출구(262)와 인접한 유로(235)의 개수는, 상대적으로 상기 팬(270)과 가까운 유로(115)의 개수와 같거나, 보다 적을 수 있다.
상술한 구성에 따라, 상기 팬(270)으로부터 토출되는 공기가 상기 유로(235)를 통과하여 보다 신속하게 상기 배출구(262)로 유동할 수 있다.
상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열핀(112) 상에 배치되는 커버(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버(160)는 상기 팬(180)과 인접하게 배치되는 유입구(278, 도 15참조)와, 공기를 토출시키는 배출구(162)를 포함할 수 있다.
상기 커버(260)는 상기 하우징(220)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 커버(260)는 상기 하우징(220)의 상면 중 적어도 일부를 커버하도록 결합될 수 있다. 상기 커버(260)는 상기 방열핀(230)의 상면을 커버할 수 있다. 상기 하우징(220)의 상면과 상기 커버(260)의 내면에 의해 형성되는 공간에는 후술할 팬(270)에 의해 토출된 공기가 유동하는 덕트(237, 도 16참조)가 형성될 수 있다. 상기 하우징(220)의 상면에는 상방으로 돌출되어 상기 커버(260)가 결합되는 영역과 타 영역을 구획하는 구획부(미도시)가 추가로 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 커버(260)는 상기 방열핀(230)의 상면을 커버하도록 상기 하우징(220)의 상면에 결합된다. 그리고, 상기 커버(260)의 일단에는 상기 덕트(237)를 유동하는 공기가 토출되는 배출부(269)가 형성될 수 있다. 상기 배출부(269)에는 상기 덕트(237)와 외부 영역을 연통시키는 배출구(262)가 형성될 수 있다. 상기 배출구(262)는 상기 전원단자(202)와 상, 하 방향으로 오버랩되는 영역에 배치될 수 있다.
상기 커버(260)는 내부 공간은 내부에 상기 방열핀(230)이 배치되는 제1영역과, 상기 배출부(269)로 구획될 수 있다. 상기 제1영역 및 상기 배출부(269)는 상기 커버(260)의 길이 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 커버(260)의 측면 중 적어도 일부 영역에는 상기 커버(260)의 폭이 좁아지는 형상으로 경사면(268)이 형성될 수 있다. 상기 경사면(268)은 상기 제1방열핀(231)의 제1영역과 상기 제1방열핀(231)의 제2영역을 연결하는 영역에 배치될 수 있다.
한편, 상기 커버(260)과 상기 하우징(220)의 상면 사이에는 상기 커버(260)의 가장자리를 따라 실링부재(미도시)가 배치되어, 상기 덕트(237) 내 공기가 외부로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 하우징(220)의 상면에는 팬(270)이 배치될 수 있다. 상기 팬(270)은 외형을 형성하는 케이스(271)와, 상기 케이스(271)에 외면에 형성되어 공기를 토출하는 팬 토출구(275)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 유입구(278)의 면과 상기 배출구(262)의 면을 연결하는 가상의 선은 상기 하우징(220)의 측면과 서로 소정의 각도를 형성할 수 있다. 또한, 상기 유입구(278)의 내면과 상기 배출구(262)의 내면은 상기 하우징(220)의 측면과 상호 평행하지 않게 형성될 수 있다.
상기 팬(270)은 구동에 의해 공기를 토출할 수 있다. 상기 팬(270)은 외부 영역으로부터 공기를 흡입하여, 상기 덕트(237)로 흡입된 공기를 토출시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 팬(270)은 회전축(277)을 중심으로 방사상으로 배치되어 회전하는 다수의 블레이드(279)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 케이스(271)의 상면에는 흡기구가 형성될 수 있다. 따라서, 흡기구에 의해 상기 케이스(271)의 내부로 유입된 공기는 상기 블레이드(279)의 회전에 의해 상기 팬 토출구(275)에서 토출될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 팬(270)은 블레이드(279)가 반지름 방향으로 직선 모양을 형성하는 레이디얼 팬(radial fan)일 수 있다. 따라서, 상기 팬 토출구(275)는 상기 케이스(271)의 측면에 형성되어, 상기 케이스(271) 내 공기가 토출될 수 있다.
상기 팬(270)은 상기 인쇄회로기판(205)과 전기적으로 연결되어, 구동에 필요한 전원을 전달받거나, 제어를 위한 입력신호를 수신할 수 있다. 따라서, 제어부는 상기 하우징(220) 내 공간의 온도가 기준온도 이상일 경우, 상기 팬(270)을 구동시킬 수 있다. 상기 하우징(220) 내에는 온도 감지를 위한 온도센서(미도시)가 추가로 배치될 수 있다.
상기 하우징(220)의 상면에는 타 영역보다 상방으로 돌출되어, 상기 팬(270)의 둘레를 감싸는 팬 장착부(223)가 구비될 수 있다. 따라서, 상기 하우징(220)의 상면 중 상기 팬(270) 장착면은 상기 팬 장착부(223)에 의해 타 영역과 구획될 수 있다.
도 16은 도 10의 A-A'를 보인 단면도 이다.
도 10 내지 16을 참조하면, 상기 커버(260)의 측면에는 유입구(278)와 배출구(262)가 형성될 수 있다. 상기 유입구(278)와 상기 배출구(262)는 상기 덕트(237)를 기준으로 대향하게 배치될 수 있다.
상기 유입구(278)는 상기 팬 토출구(275)와 결합될 수 있다. 따라서, 상기 팬(270)으로부터 토출되는 공기가 상기 팬 토출구(275)를 지나 상기 유입구(278)로 유입될 수 있다. 상기 유입구(278)의 단면적은 상기 팬 토출구(275)의 단면적 보다 크게 형성되어, 상기 팬(270)의 일부가 상기 유입구(278) 내 결합될 수 있다. 그리고, 상기 유입구(278)에 결합된 상기 팬(270)의 외면과 상기 유입구(278)의 내면 사이에는 실링부재가 배치되어, 외부 영역으로 공기가 유동하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 유입구(278)로부터 공기가 흡입되는 각도와, 상기 팬 토출구(275)로부터 공기가 토출되는 각도는, 상기 하우징(220)의 측면에 대해 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다. 도 11에서와 같이, 상기 하우징(220)의 측면 중 상대적으로 단면적이 넓은 측면과 평행하도록 가상의 중심선(L)을 그릴 때, 상기 팬 토출구(275)로부터 공기가 토출되는 각도는 상기 중심선(L)과 Φ의 각도를 형성할 수 있다. 또한, 상기 유입구(278)로부터 공기가 흡입되는 각도는 상기 중심선(L)과 Φ의 각도를 형성할 수 있다. 상기 Φ는 예각일 수 있다. 즉, 상기 유입구(278)와 상기 팬 토출구(275)가 상대적으로 하우징(220)의 일 모서리에 가깝게 배치되고, 상기 배출구(262)가 상기 하우징(110)의 중심을 기준으로 상기 일 모서리에 대향하는 타 모서리에 인접하게 배치되므로, 상기 덕트(237)를 유동하는 공기는 상기 하우징(220)의 대각선 방향으로 유동할 수 있다. 이에 따라, 보다 빠르게 상기 덕트(237) 내 공기가 상기 방열핀(230)의 사이 영역을 이동할 수 있다. 즉, 덕트(237) 내에서 공기의 유동이 최단거리로 유동하게 되어, 방열 효율이 향상되는 장점이 있다.
또한, 상기 방열핀(230)의 길이 방향 또한 상기 하우징(220)의 상면에서 상기 하우징(220)의 대각선 방향과 대응되게 형성되어, 상기 공기의 유동 공간을 보다 넓게 확보할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 토출부에 에어 파이프가 결합된 모습을 도시한 사시도 이고, 도 18은 본 발명의 실시예에 따른 토출부의 사시도이며, 도 19는 본 발명의 실시예에 따른 에어 파이프 흡입구를 도시한 사시도이다.
도 17 내지 19를 참조하면, 상기 컨버터(200)는 에어 파이프(300)를 더 포함할 수 있다. 상기 에어 파이프(300)는 내측에 공기가 유동하는 유로(307)가 형성될 수 있다. 상기 에어 파이프(300)는 일단이 상기 배출부(269)에 결합되고, 타단이 상기 하우징(220)의 외부 영역으로 연장될 수 있다.
보다 상세히, 상기 에어 파이프(300)의 일단에는 상기 배출부(269)에 결합되는 에어 파이프 흡입구(303)가 형성되고, 상기 에어 파이프(300)의 타단에는 상기 유로(307)를 유동하는 공기가 외부로 방출되도록 에어 파이프 토출구(301)가 형성될 수 있다. 상기 에어 파이프 흡입구(303)는 상기 배출구(262)와 연통가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 상기 배출구(262)로부터 토출되는 공기는 상기 유로(307)를 통과하여 상기 에어 파이프 토출구(301)를 통해 상기 컨버터(200)의 외부로 방출될 수 있다.
상기 에어 파이프(300)는 적어도 1회 이상 절곡된 영역을 포함할 수 있다.
한편, 상기 배출부(269)의 외면에는 상기 배출부(269)의 단부로부터 내측으로 연장되는 인입홈(266)과, 상기 인입홈(266)의 내측에서 상기 배출부(269)의 원주 방향을 따라 배치되는 링(Ring) 형상의 걸림홈(267)이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 유로(307)의 내주면 또는 상기 에어 파이프 흡입구(303)의 내면에는 내측으로 돌출되는 리브(308)가 배치될 수 있다.
따라서, 상기 에어 파이프(300)와 상기 배출부(269)의 결합 시, 상기 리브(308)가 상기 인입홈(266)을 따라 슬라이드 이동한 후, 상기 걸림홈(267)에서 소정 각도 회전하여, 상기 리브(308)가 상기 상기 걸림홈(267)에 배치될 수 있다.
마찬가지로, 상기 에어 파이프(300)가 상기 배출부(269)로부터 이탈 시에도 상기 리브(308)가 상기 인입홈(266)과 마주하도록 소정 각도 회전한 후, 상기 인입홈(266)으로부터 외측으로 이탈되어, 결합이 해제될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 발열 부품; 및
    상기 발열부품 상에 배치되는 방열 모듈을 포함하고,
    상기 방열 모듈은 방열 부재와 상기 방열 부재의 일측에 인접하게 배치되는 유입구와 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구를 포함하고,
    상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀과 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 배치된 복수 개의 유로를 포함하고,
    상기 복수 개의 유로는 상기 발열 부품과 수직 방향으로 오버랩되도록 배치되고,
    상기 복수 개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이는 상기 방열 부재의 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 중앙 영역의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이와 다른 컨버터.
  2. 제1항에 있어서
    상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 유로 개수와 다른 컨버터.
  3. 제2항에 있어서
    상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 방열 부재의 중앙 영역의 유로 개수보다 적은 컨버터.
  4. 제1항에 있어서
    상기 유로는 서로 인접한 상기 두 개의 방열핀 사이에 형성되는 컨버터.
  5. 제1항에 있어서
    상기 복수 개의 방열핀 중 상기 방열 부재의 일측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이는 상기 방열 부재의 타측의 양쪽 최외측에 배치된 두 개의 방열핀 사이의 길이보다 같거나 큰 컨버터.
  6. 제1항에 있어서
    상기 방열 부재의 타측의 유로 개수는 상기 일측의 유로 개수보다 같거나 적은 컨버터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 방열 모듈은 상기 유입구에 인접하게 배치되는 팬을 포함하는 컨버터.
  8. 제7항에 있어서
    상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열핀 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 팬과 인접하게 배치된 유입구와 상기 배출구를 포함하는 컨버터.
  9. 제7항에 있어서
    상기 방열 모듈은 상기 복수 개의 방열 핀과 상기 팬 상에 배치되는 커버를 포함하고 상기 커버는 상기 팬과 수직 방향으로 오버랩되는 개구를 포함하는 컨버터.
  10. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 발열 부품; 및
    상기 하우징 상에 배치되는 방열 모듈을 포함하고,
    상기 방열 모듈은 방열 부재와 상기 방열 부재의 일측에 인접하게 배치되는 유입구와 상기 방열 부재의 타측에 인접하게 배치되는 배출구를 포함하고,
    상기 방열 부재는 복수 개의 방열핀과, 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 배치된 복수 개의 유로를 포함하고,
    상기 복수 개의 유로는 상기 발열 부품과 수직 방향으로 오버랩되도록 배치되고,
    상기 유입구의 크기는 상기 배출구의 크기보다 큰 컨버터.
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