CN117120728A - 空气压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空气压缩机,其中已改进过滤器部与放电电阻器之间的布置结构,以减少过滤器部与放电电阻器之间的干扰,并增加过滤器部的空间利用率,从而使空气压缩机更紧凑。空气压缩机包括:壳体;旋转轴,其设置在壳体内部;压缩部,其连接到旋转轴,并且压缩并排放引入的空气;马达部,其驱动旋转轴;控制板,其用于控制马达部;以及过滤器部,其过滤外部电力的噪声并将外部电力供应到控制板,其中,过滤器部包括连接到外部电源的电容器组件、连接到控制板的晶体管、连接到晶体管的电流传感器组件以及放电电阻器,该放电电阻器连接到电容器组件并且使电容器组件中的残留电荷放电。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气压缩机,并且更具体地,涉及一种与控制器一体地设置的空气压缩机。
背景技术
通常,燃料电池车辆是这样的车辆,其中,氢气和氧气被供应到加湿器,并且由电化学反应产生的电能作为车辆的驱动力被供应,该电化学反应是水的电解逆反应。在韩国专利登记No.0962903中提出了一种典型的燃料电池车辆。
通常,燃料电池轿车设置有80千瓦的燃料电池堆。在燃料电池堆在加压条件下操作的情况下,范围从1.2巴到3.0巴的高压空气被供应到燃料电池堆。为此,需要使用以5,000rpm至100,000rpm的速度操作的空气压缩机。
燃料电池车辆通常包括配置成产生电力的燃料电池堆、配置成对要被供应到燃料电池堆的燃料和空气进行加湿的加湿器、配置成向加湿器供应氢气的燃料供应单元、配置成向加湿器供应包括氧气的空气的空气供应单元、配置成冷却燃料电池堆的冷却模块等等。
空气供应单元包括被配置成过滤掉包括在空气中的异物的空气清洁器、配置成压缩并供应由空气清洁器过滤的空气的空气压缩机以及配置成控制空气压缩机的控制箱。
上述空气压缩机使用叶轮压缩从外部抽吸的空气,然后,通过排放端口将压缩的空气排放到燃料电池堆。在这种情况下,构成压缩单元的叶轮和轴由马达的旋转力驱动。
逆变器向这种空气压缩机的马达提供电力,并控制马达的操作。逆变器包括印刷电路板(PCB),其上安装有晶体管、电容器、电感器和电气部件,诸如恒定电阻器、二极管和驱动器。
然而,传统的空气压缩机存在的问题在于,部件之间的空间利用率差,结果,部件的可组装性差,并且空气压缩机的最小化被限制。
此外,在施加高压电流时,发生由于由恒流的电流产生的热量而导致内部过热的现象。
(专利文献1)韩国登记专利No.0962903(于2010年6月1日登记)
发明内容
技术问题
已经设计本发明以解决上述问题,其目的是提供一种提高部件之间的空间利用率并容易排放内部热量的空气压缩机。
本发明要解决的目的不限于上述目的,本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解上述其它目的。
技术方案
根据本发明一个方面的空气压缩机包括:壳体;旋转轴,所述旋转轴设置在所述壳体内部;压缩部,所述压缩部连接到所述旋转轴,并且压缩并排放引入的空气;马达部,所述马达部驱动所述旋转轴;控制板,所述控制板控制所述马达部;以及过滤器部,所述过滤器部过滤外部电力的噪声,并将所述外部电力供应到所述控制板,其中,所述过滤器部包括:电容器组件,所述电容器组件连接到外部电源;晶体管,所述晶体管连接到所述控制板;电流传感器组件,所述电流传感器组件连接到所述晶体管;以及放电电阻器,所述放电电阻器连接到所述电容器组件并且使所述电容器组件中的残留电荷放电。
所述空气压缩机还包括将电力从所述控制板传送到所述马达部的传送模块,其中,所述放电电阻器设置成与所述传送模块相邻,所述传送模块包括传送单元,所述传送单元在径向方向上从所述马达部向外延伸。
所述电容器组件可以包括:电容器;外壳,所述外壳支撑所述电容器;以及电阻器连接端子,所述电阻器连接端子连接到所述放电电阻器,其中,所述电阻器连接端子可以设置在所述电容器上。
所述空气压缩机可以包括:第一盖,所述第一盖设置成覆盖所述过滤器部的至少一侧;以及热交换装置,所述热交换装置设置在所述第一盖和所述晶体管之间。
所述电流传感器组件和所述电容器组件可以设置在垂直于轴向方向的第一方向上,所述晶体管可以相对于所述电流传感器组件和所述电容器组件设置在垂直于所述第一方向的第二方向上。
所述空气压缩机可以包括设置在所述马达部与所述过滤器部之间的至少一个冷却流道,其中,所述放电电阻器可以设置成与所述冷却流道相邻。
所述第一盖可以设置在所述晶体管的上侧,并且所述放电电阻器可以设置在所述第一盖的上表面上。
所述空气压缩机可以包括固定构件,所述固定构件联接到所述放电电阻器并且设置在所述第一盖的上表面上以将所述放电电阻器固定到所述第一盖。
所述放电电阻器可以设置成与所述电流传感器组件相邻。
所述第一盖可以设置成使得在第一方向上的宽度比在第二方向上的宽度长,所述放电电阻器可以设置成使得在所述第一方向上的宽度比在所述第二方向上的宽度长。
所述第一盖的固定有所述放电电阻器的一个表面可以设置成比所述电阻器连接端子低。
基于在轴向方向上延伸的假想线,所述壳体的内部空间可以被分成第一空间和第二空间,所述电容器组件设置在所述第一空间中,并且所述电流传感器组件设置在所述第二空间中,所述放电电阻器可以设置在所述第一空间中。
所述放电电阻器可以设置在所述外壳的下侧。
所述空气压缩机可以包括设置在所述壳体中的第二盖,其中,所述第二盖可以包括支撑所述电流传感器组件的第一支撑部和支撑所述传送单元的第二支撑部。
所述第二支撑部可以包括围绕所述传送单元的一部分的突出部,并且所述壳体还可以包括容纳所述突出部的通孔。
所述壳体还可以包括与所述通孔间隔开的凹槽,在所述凹槽内部可以设置有密封件。当所述第二盖设置在所述壳体内部时,所述凹槽的上侧和所述密封件可以被所述第二盖覆盖。
所述第一盖可以由铝、合成树脂和钢中的至少一种制成。
所述第一盖和所述热交换装置可以一体地设置。
有益效果
根据本实施方式,通过改进所述过滤器部和所述放电电阻器之间的布置结构,可以减少所述过滤器部和所述放电电阻器之间的干扰,并且可以增加所述过滤器部的空间利用率以使空气压缩机紧凑。
此外,可以通过将所述放电电阻器布置在所述盖的上表面上或热量容易被排放的位置处来防止所述放电电阻器的过热,并且可以解决所述过滤器部周围温度升高的问题。
附图说明
图1是根据本发明的实施方式的空气压缩机的示意性截面图。
图2是根据本发明的实施方式的壳体和过滤器部的平面图。
图3是根据本发明的实施方式的空气压缩机的局部截面图。
图4是根据本发明的实施方式的电容器组件的平面图。
图5是根据本发明的实施方式的空气压缩机的平面图。
图6是根据本发明的实施方式的连接器部的立体图。
图7是根据本发明的实施方式的盖的立体图。
图8是根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器的立体图。
图9是根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器的电路配置图。
图10是比较根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器之间在第三方向上的高度差的图。
图11是比较根据本发明的实施方式的电容器组件、放电电阻器和盖之间在第三方向上的高度差的图。
图12是示出根据本发明的实施方式的过滤器部的一部分的图。
图13是示意性地示出根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的平面图。
图14是根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的平面图。
图15是根据本发明的另一实施方式的盖的立体图。
图16是根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的局部截面图。
图17是根据本发明的另一实施方式的第二壳体的立体图。
图18是示出根据本发明的另一实施方式的盖联接到第二壳体的部分的截面图。
图19是示出根据本发明的另一实施方式的联接到电容器组件的放电电阻器的立体图。
图20是示出根据本发明的另一实施方式的联接到电容器组件的放电电阻器的正视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
然而,本发明的技术精神不限于将要描述的一些实施方式,并且可以使用各种其它实施方式来实现,并且可以在本发明的技术精神内选择性地联接、替换和使用实施方式的一个或更多个部件。
此外,除非上下文明确限定并被具体限定,否则本文中使用的术语(包括技术术语和科学术语)可以被解释为具有本领域技术人员通常理解的含义,并且诸如词典中限定的术语等常用术语的含义将被解释为考虑相关领域的上下文。
此外,在本发明的实施方式中使用的术语仅被视为说明性的,而不限制本发明。
在本说明书中,除非上下文另有明确指示,否则单数形式包括复数形式,并且在描述“A、B和C中的至少一者(或一者或更多者)”的情况下,这可以包括A、B和C的所有可能组合中的至少之种。
此外,在本发明的部件的描述中,可以使用诸如“第一”、“第二”、“A”、“B”、“(a)”和“(b)”之类的术语。
这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件,并且该元件的性质、顺序等不限于这些术语。
此外,当元件被称为“连接”、“联接”或“链接”到另一个元件时,这种描述可以包括该元件直接连接或联接到另一元件的情况,以及该元件连接、联接或链接到另一元件,其中其它元件设置在它们之间的情况。
此外,当任何一个元件被描述为形成或设置在另一个元件的“上部(上)”或“下部(下)”时,这种描述既包括两个元件形成或布置成彼此直接接触的情况,也包括一个或更多个其它元件插设在这两个元件之间的情况。此外,当元件被描述为形成在另一元件的“上部(上)或下部(下)”时,这种描述可以包括该元件相对于另一元件形成在上侧或下侧的情况。
图1是根据本发明的实施方式的空气压缩机的示意性截面图。
参照图1,空气压缩机可以包括壳体100、压缩部200、马达部300、控制板400、过滤器部500和传送模块600。
壳体100可以构成外部。壳体100可以包括第一壳体110和第二壳体120。旋转轴101、压缩部200和马达部300可以设置在第一壳体110中。此外,第二壳体120可以设置有容纳部,过滤器部500设置在该容纳部中。第一壳体110和第二壳体120可以一体地形成,但不限于此。
压缩部200在壳体100中设置在前侧处。在这种情况下,前侧设置在从马达部300朝向压缩部200的方向上,并且后侧设置在与朝向前侧的方向相反的方向上。
马达部300被用于旋转地驱动旋转轴101,以向压缩部200供应驱动力。在这种情况下,马达部300包括转子310和定子320。定子320包括驱动线圈,并且当从外部供电时,驱动线圈产生电磁力。因此,转子310可以由于转子310和定子320之间的电磁相互作用而旋转。同时,转子310的一侧连接到压缩部200,以驱动压缩部200。在这种情况下,可以通过接收三相交流电来操作驱动线圈。
用于控制马达部300的电路和元件安装在控制板410上。在这种情况下,控制板410可以是印刷电路板(PCB)。控制板410可以设置在旋转轴101和马达部300的后侧,并且可以与旋转轴101的后端间隔开。在这种情况下,控制板410以板的形状形成,并且控制板410的厚度方向可以设置成面向旋转轴101的轴向方向。
过滤器部500接收外部电力,并在将电力的噪声去除的状态下将外部电力供应到控制板400。在这种情况下,过滤器部500可以在径向方向上设置在马达部300外部。
传送模块600将电力从控制板400传送到马达部300。在这种情况下,电力可以穿过过滤器部500,然后通过传送模块600被传送到马达部300。传送模块600可以将在过滤器部500中转换的三相AC电压传送到马达部300。传送模块600可以包括母线或导线,并且可以包括能够将电力传送到马达部300的任何装置。
图2是根据本发明的实施方式的壳体和过滤器部的平面图,而图3是根据本发明的实施方式的空气压缩机的局部截面图。
参照图2和图3,过滤器部500可以包括晶体管510、电容器组件520和电流传感器组件530。
晶体管510通过开关操作将直流(DC)电压转换成马达部300的驱动电压。晶体管510设置在第二壳体120的后方并且连接到控制板400。在这种情况下,晶体管510可以是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
晶体管510包括六个IGBT,该六个IGBT包括第一相(U相)高开关元件、第一相(U相)低开关元件、第二相(V相)高开关元件、第二相(V相)低开关元件、第三相(W相)高开关元件和第三相(W相)低开关元件。晶体管510连接到电容器组件520和电流传感器组件530。
电容器组件520电连接到外部电源,并且接收并存储高压DC电流。此外,电容器组件520电连接到晶体管510和传送模块600。
电流传感器组件530检测传输到马达部300的电流。电流传感器组件530电连接到晶体管510和传送模块600。
晶体管510、电容器组件520和电流传感器组件530可以安装在第二壳体120上。在这种情况下,电容器组件520和电流传感器组件530可以设置在第一方向(X轴方向)上。此外,晶体管510可以相对于电容器组件520和电流传感器组件530设置在第二方向(Y轴方向)上。在这种情况下,第一方向(X轴方向)和第二方向(Y轴方向)可以彼此垂直,并且第二方向(Y轴方向)可以平行于轴向方向。
传送模块600连接马达部300和过滤器部500。传送模块600将电力从控制板400传送到马达部300。在这种情况下,传送模块600可以电连接到电容器组件520和电流传感器组件530。传送模块600包括传送单元,传送单元中的至少一个可以连接到电容器组件520,并且传送单元中至少一个可以连接到电流传感器组件530。
传送模块600可以在第二方向(Y轴方向)上与晶体管510间隔开,其中电容器组件520和电流传感器组件530插设在它们之间。在这种情况下,传送模块600可以穿过第二壳体120并且连接到马达部300。
传送模块600设置在其中的通孔120H可以形成在第二壳体120中。传送模块600可以具有基于通孔120H连接到马达部300的一端以及连接到过滤器部500的另一端。
具有上述结构的空气压缩机使马达部300和过滤器部500之间的壳体的厚度最小化,并将过滤器部500的部件紧凑地布置在第二壳体120中,从而减小空气压缩机的尺寸。
传送模块600可以包括传送单元610和固定装置620。
传送单元610电连接到马达部300。在这种情况下,传送单元610将由晶体管510转换的AC电压供应到马达部300。传送单元610可以设置为多个传送单元610。多个传送单元610可以包括传输第一相(U相)的AC电力的U相母线611、传输第二相(V相)的AC电力的V相母线612以及传输第三相(W相)AC电力的W相母线613。
传送单元610可以在径向方向上从马达部300向外延伸。此外,传送单元610可以穿过通孔120H,并且可以朝向过滤器部500弯曲。在这种情况下,U相母线611可以朝向电容器组件520弯曲,并且V相母线612和W相母线613可以朝向电流传感器组件530弯曲。
U相母线611、V相母线612和W相母线613的端部可以在端部彼此间隔开的状态下从固定装置620暴露。在这种情况下,传送单元610中的至少一个的端部可以连接到电容器组件520,并且传送单元610的其余传送单元可以连接到电流传感器组件530。
根据实施方式,由于传送单元610的端部设置成在两个方向上分支,因此可以在传送单元610、电容器组件520和电流传感器组件530之间确保组装空间,并且因此可以提高组装便利性。
固定装置620在传送单元610绝缘的状态下将传送单元610固定到壳体100。为此,固定装置620可以包括索环621和引导构件622。
索环621设置在通孔120H中,并且将穿过通孔120H的传送单元610固定。在这种情况下,索环621可以具有弹性,并且可以由绝缘材料形成。优选地,索环621可以由橡胶材料形成。
引导构件622可将传送单元610的每个端部引导至电容器组件520或电流传感器组件530。引导构件622可以由绝缘材料形成。优选地,引导构件622可以由塑料材料形成。
根据实施方式,根据本发明的空气压缩机包括冷却马达部300的多个冷却流道700。多个冷却流道700可以平行于旋转轴(图1中的101)的轴向方向延伸。多个冷却流道700可以嵌入壳体100中,并且设置在马达部300和过滤器部500之间。
多个冷却流道700可以设置成在马达部300的周向方向上彼此间隔开,以围绕马达部300的至少一侧,并且可以吸收由马达部300产生的热量。在这种情况下,多个冷却流道700可以设置在过滤器部500和马达部之间,并且可以吸收由过滤器部500产生的热量。
传送模块600可以设置成在彼此间隔开的多个冷却流道700之间穿过。在这种情况下,多个冷却流道700还可以吸收由传送单元610产生的热量,以防止传送单元610过热。
图4是根据本发明的实施方式的电容器组件的平面图。
参照图4,电容器组件520可以包括电容器521、外壳522、端子部523和电阻器连接端子524。
电容器521可以是多层陶瓷电容器或薄膜电容器。
外壳522可以支撑电容器521。外壳522可以固定在第二壳体(图2中的120)的容纳部中。
端子部523可以设置在外壳522上。在这种情况下,端子部523和外壳522可以以插入注塑成型方法一体地形成。
端子部523可以包括电力输出母线523C。电力输出母线523C电连接到传送模块600。电力输出母线523C可以与外壳522一体地形成,以确保绝缘,减少部件的数量,并提高可组装性。
此外,端子部523可以包括:输入端子523P1和523N1,该输入端子连接到稍后描述的连接器部800;输出端子523P2和523N2,该输出端子连接到晶体管510;以及接地端子523G,该接地端子接地到壳体100。
电阻器连接端子524可以电连接到放电电阻器1000。电阻器连接端子524可以连接到稍后描述的连接构件1200的端子。此外,电阻器连接端子524可以设置在电容器521上。
尽管在附图中未示出,但是电阻器连接端子524可以设置在外壳522上。替代地,也可以通过连接端子部523和连接构件1200的端子来连接电容器组件520和放电电阻器1000,并且省略电阻器连接端子524。
图5是根据本发明的实施方式的空气压缩机的平面图,图6是根据本发明的实施方式的连接器部的立体图,并且图7是根据本发明的实施方式的盖的立体图。
参照图5和图6,根据本发明的空气压缩机可以包括连接器部800、第一盖900、放电电阻器1000、第一固定构件1100和连接构件1200。
连接器部800可以将外部电力施加给过滤器部500,并将由过滤器部500感测的信号传输到控制板400。连接器部800可以包括第一连接器810和第二连接器820。
第一连接器810电连接控制板400和电流传感器组件530。此外,第一连接器810的一部分连接到第二连接器820,以检查第二连接器820和电容器组件520是否连接。为此,第一连接器810可以包括第一端子811、第二端子812、第一导线813和互锁线814。
第一端子811连接到电流传感器组件530,并且第二端子812与第一端子811分离并连接到控制板400。在这种情况下,可以设置六条第一导线813并将其电连接到第一端子811和第二端子812。
在这种情况下,可以使用带B来绑定多条第一导线813。此外,多条第一导线813可以设置成经过晶体管510。在这种情况下,固定夹830安装在晶体管510上,以固定多条第一导线813的移动。
互锁线814可以电连接到第二端子812和第二连接器820。在这种情况下,互锁线814可以连接到稍后描述的互锁销(未示出)。互锁线814检测第二连接器820是否连接到外部电源。
第二连接器820电连接外部电源和电容器组件520,以将高压DC电流施加到电容器组件520。为此,第二连接器820可以包括屏蔽构件821、第二线缆822、高压电极823N1和823P1以及互锁销(未示出)。
屏蔽构件821可以安装在壳体100的一侧处。在这种情况下,屏蔽构件821可以由绝缘材料形成。屏蔽构件821可以联接到第二线缆822,以将第二线缆822固定到壳体100。
第二线缆822可以从屏蔽构件821朝向电容器组件520延伸。在这种情况下,第二线缆822可以被设置为两条第二线缆。
高压电极823N1和823P1可以设置在两条第二线缆822的端部上。在这种情况下,高压电极823N1和823P1可以连接到电容器组件520的输入端子523P1和523N1。
互锁销(未示出)可以嵌入屏蔽构件821中。在这种情况下,互锁销(未示出)可以连接到互锁线缆。
第一盖900可以是用于冷却过滤器部500的盖。第一盖900可以覆盖过滤器部500的一侧,并且吸收从过滤器部500产生的热量。因此,第一盖900可以由具有优异导热性的材料制成。根据实施方式,第一盖900可以由铝、合成树脂材料和钢中的至少一种制成。
第一盖900可以设置在过滤器部500的上侧。此外,第一盖900可以覆盖过滤器部500的至少一侧,以吸收从过滤器部500产生的热量。根据实施方式,第一盖900可以在其至少覆盖晶体管510的上侧的状态下固定地安装到第二壳体。然而,第一盖900不限于此,并且第一盖900的位置可以在过滤器部500中设置在任何位置。
放电电阻器1000可以连接到电容器组件520。当电容器组件520与连接器部800分离时,放电电阻器1000可以使电容器组件520中剩余的电荷放电。也就是说,当停止从外部电力供电时,放电电阻器1000使电容器组件520的残留电荷放电,以防止触电事故。
放电电阻器1000可以是与电容器组件520分离的物体。此外,放电电阻器1000可以在第二方向(Y轴方向)上与电容器组件520间隔开。
放电电阻器1000可以设置在第一盖900上。在这种情况下,放电电阻器1000在长期操作期间由于高压电流恒定地流动可能过热。第一盖900可以吸收来自放电电阻器1000的热量,以防止过热。
第一固定构件1100可以将放电电阻器1000固定到第一盖900。第一固定构件1100可以联接到放电电阻器1000,并且设置在第一盖900的上表面上。
第一固定构件1100可以包括第一紧固部1110和第一固定部1120。第一紧固部1110可以与第一盖900接触,并且与从第一盖900的上表面延伸的电阻器固定部940紧固。此外,第一固定部1120可以从第一紧固部1110延伸,以夹紧放电电阻器1000。第一紧固部1110和第一固定部1120一体地形成,并且可以是具有弹性的构件。
参照图7,第一盖900可以包括主体910、固定部920、连接器固定部930和电阻器固定部940。
主体910可以设置在晶体管510上,并且可以覆盖晶体管510的侧表面和上表面的至少一部分。在这种情况下,主体910可以吸收由晶体管510产生的热量,并且防止晶体管510过热。
固定部920为多个,并且每个固定部920可以从主体910的边缘延伸。多个固定部920可以与主体910一体地形成,并且与主体910由相同的材料形成。在这种情况下,多个固定部920可以通过联接螺栓联接到第一壳体(图2中的120)。
连接器固定部930可以设置在主体910的上表面上。连接器固定部930可以将穿过第一盖900上方的连接器部800固定。连接器固定部930可以从主体910的上表面向上突出,并且供固定夹830插入其中的固定孔931可以形成在连接器固定部930中。在这种情况下,固定夹830的端部可以被插入到固定孔931中,使得可以防止固定夹830的移动。
电阻器固定部940可以紧固到放电电阻器1000。更具体地,电阻器固定部940可以紧固到第一固定构件1100,以用于固定放电电阻器1000。
电阻器固定部940是多个,并且多个电阻器固定部940可以在第一方向(X轴方向)上间隔开。在这种情况下,放电电阻器1000可以设置在彼此间隔开的多个电阻器固定部940之间。在这种情况下,多个电阻器固定部940之间在第一方向(X轴方向)上的分离距离D可以大于放电电阻器1000的宽度。
第一盖900可以是矩形构件。第一盖900可以具有比第二方向(Y轴方向)上的宽度WC2大的第一方向(X轴方向)上的宽度WC1。
图8是根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器的立体图,图9是根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器的电路配置图,图10是比较根据本发明的实施方式的电容器组件和放电电阻器之间在第三方向上的高度差的图,而图11是比较根据本发明的实施方式的电容器组件、放电电阻器和盖之间在第三方向上的高度差的图。
参照图8至图11,根据本发明的空气压缩机还可以包括用于电连接放电电阻器1000和电容器组件520的连接构件1200。此外,放电电阻器1000可以与电容器组件520间隔开。在这种情况下,通过使放电电阻器1000和电容器组件520分离,可以增加设计的自由度,并且可以更紧凑地使用空间。
参照图8和图9,放电电阻器1000在第三方向(Z轴方向)上的高度可以比电容器组件520的上表面在第三方向(Z轴方向)上的高度低。这里,高度是指相对于电容器组件520的下表面在第三方向(Z轴方向)上的间隔距离。
放电电阻器1000的下表面的高度H1可以比电阻器连接端子524的高度H2低。此外,放电电阻器1000的下表面的高度H1可以比电容器组件520的上表面的高度低并且比电容器组件520的下表面的高度H3高。
类似地,第一盖900的下端的高度H4可以比电阻器连接端子524的高度H2低。此外,第一盖900的下端的高度H4可以比电容器组件520的上表面的高度低并且比电容器组件520的下表面的高度H3高。晶体管510可以设置在第一盖900下方。
在根据本发明的空气压缩机中,由于放电电阻器设置成低于电容器组件,因此没有突出部分,可以减少部件之间的干扰,并且可以增加过滤器部周围的空间利用率。
图12是示出根据本发明的实施方式的过滤器部的一部分的图。
参照图12,空气压缩机还可以包括热交换装置1300,该热交换装置设置在第一盖900和晶体管510之间,以提高冷却效率。
热交换装置1300以热交换方式连接到晶体管510,并且可以通过由晶体管510产生的热量被加热或者与晶体管510一起被冷却。
热交换装置1300可以直接接触并且通过传导交换热量,但不限于此。此外,第一盖900可以设置在热交换装置1300的上侧。此外,放电电阻器1000可以设置在第一盖900的上侧。
以这种方式,通过在第一盖900和晶体管510之间另外设置热交换装置1300,可以更有效地冷却晶体管510,使得也可以增加设置在第一盖的上侧的放电电阻器1000的冷却效率。
返回参照图12,热交换装置1300可以与第一盖900一体地设置。
由于第一盖900设置在热交换装置1300的上侧,因此可以减少在第一盖900和热交换装置1300一体地设置的状态下,即使通过由外力引起的振动也使第一盖900抖动的现象。第一盖900和热交换装置1300可以通过诸如粘合剂的粘合构件一体地形成,或者可以通过注塑成型一体地形成。
在下文中,将参照图13描述根据另一实施方式的空气压缩机。
图13是示意性地示出根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的平面图。
除了放电电阻器的位置之外,本实施方式与图5中所示的空气压缩机基本相同。因此,对与图5中的部件相同的部件赋予相同的附图标记,并且省略重复的描述。
参照图13,根据本发明的空气压缩机可以包括电容器组件520和电连接到电容器组件520的放电电阻器2000。
放电电阻器2000是矩形构件,并且可以沿第二方向(Y轴方向)设置。也就是说,放电电阻器2000在第一方向(X轴方向)上的宽度WR1可以小于在第二方向(Y轴方向)的宽度WR2。以这种方式布置的放电电阻器2000可以减少与过滤器部的干扰,并且由于其平行于冷却流道(图3中的700)的流动方向布置,所以可以平稳地排放热量。
基于在第二方向上延伸的任意假想线C,第二壳体120的内部空间可以被分成第一空间120A和第二空间120B。在这种情况下,假想线C可以穿过传送模块600。电容器组件520可以设置在第一空间120A中,并且电流传感器组件530可以设置在第二空间120B中。在这种情况下,放电电阻器2000可以设置在第一空间120A中。
在一个实施方式中,尽管图中未示出,但放电电阻器1000可以设置成与电流传感器组件530相邻。放电电阻器1000可以联接到电流传感器组件530。
在一个实施方式中,尽管图中未示出,但放电电阻器1000可以设置成与传送模块600相邻。放电电阻器1000可以联接到固定装置(图3中的620)。
在一个实施方式中,尽管图中未示出,但放电电阻器1000可以联接到第二壳体120。在这种情况下,第二壳体120具有其中设置有过滤器部500的容纳部,并且放电电阻器1000可以安装在容纳部中。在这种情况下,空气压缩机还可以包括将放电电阻器1000固定到第二壳体120的上表面的第二固定构件。
在根据本发明的空气压缩机中,通过改进过滤器部500和放电电阻器1000之间的布置结构,减少了过滤器部500与放电电阻器1000之间的干扰,并且可以通过增加过滤器部500的空间利用率而使空气压缩机紧凑。
此外,通过将放电电阻器1000设置在第一盖900的上表面上或容易排放热量的位置处,可以防止放电电阻器1000过热,并且可以解决过滤器部500周围的温度升高的问题。
在下文中,将参照图14至图20描述根据另一实施方式的空气压缩机。
图14是根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的平面图,图15是根据本发明的另一实施方式的盖的立体图,图16是根据本发明的另一实施方式的空气压缩机的局部截面图,图17是根据本发明的另一实施方式的第二壳体的立体图,图18是示出根据本发明的另一实施方式的盖联接到第二壳体的部分的截面图,图19是示出根据本发明的另一实施方式的联接到电容器组件的放电电阻器的立体图,而图20是示出根据本发明的另一实施方式的联接到电容器组件的放电电阻器的正视图。
图14至图20中所示实施方式的空气压缩机与图5中所示的空气压缩机大致相同。因此,对与图5中的部件相同的部件赋予相同的附图标记,并且省略重复的描述。
参照图14至图18,根据本发明的另一实施方式的空气压缩机可以包括第二盖3000。
第二盖3000可以设置在第二壳体120内部。第二盖3000可以在第二壳体120内部沿着第一方向(X轴方向)设置在电容器组件520的一侧。此外,第二盖3000可以在第二壳体120内部沿着第二方向(Y轴方向)设置在第一盖900的一侧。也就是说,第二盖3000可以覆盖第二壳体120的未被电容器组件520和第一盖900覆盖的内部。
第二盖3000可以包括第一支撑部3100和第二支撑部3200。
第一支撑部3100可以沿着第一方向(X轴方向)设置在第二盖3000的一侧。第一支撑部3100可以支撑电流传感器组件530。第一支撑部3100可以具有与电流传感器组件530的形状相对应的形状,以支撑电流传感器组件530,但不限于此。
第二支撑部3200可以支撑传送单元610。更具体地,第二支撑部3200可以分别支撑传输第一相(U相)的AC电力的U相母线611、传输第二相(V相)的AC电力的V相母线612和传输第三相(W相)AC电力的W相母线613。在这种情况下,如图15中所示,母线611、612和613中的每一者可以具有朝向电流传感器组件530弯曲的形状。由于母线611、612和613中的每一者在相同的方向上弯曲,所以提高了组装的便利性,并且可以减少组装时间。
第二支撑部3200可以包括沿着传送单元610的形状在第三方向(Z轴方向)上突出的突出部3210。传送单元610的一部分可以在其由第二盖3000支撑的状态下沿着第三方向(Z轴方向)从第二盖3000向外突出。突出部3210可以围绕传送单元610的第二盖3000向外突出的部分。
突出部3210可以被容纳在图17和图18中所示的第二壳体120的通孔120H中。突出部3210可以具有与第二壳体120的形成通孔120H的一个表面之间的距离相对应的厚度。结果,突出部3210的外表面和第二壳体120的形成通孔120H的表面之间的间隙被取消,使得传送单元610可以通过突出部3210被稳定地保持。
此外,在根据本发明的空气压缩机中,由于第二盖3000支撑U相母线611、V相母线612和W相母线613,因此用于支撑U相母线611、V相母线612和W相母线613的紧固构件(例如螺栓)的数量减少,因此,可以节省制造空气压缩机所需的成本和组装时间。
此外,由于在根据本发明的空气压缩机中,第二盖3000覆盖第二壳体120中不能被电容器组件520和第一盖900覆盖的区域,因此可以防止由于工人的失误而导致紧固构件等流入第二壳体120中。
此外,在根据本发明的空气压缩机中,由于第二盖3000同时支撑电流传感器组件530和传送单元610,因此可以省略用于支撑每个部件的盖的双重注塑的过程。结果,可以降低成本,并且可以减少组装成本和组装时间的消耗。
再次参照图16至图18,根据本发明的另一实施方式的空气压缩机可以包括设置在第二壳体120内部的凹槽4000和设置在凹槽4000中的密封环5000。
凹槽4000可以设置成与设置在第二壳体120内部的通孔120H相邻。凹槽4000可以与通孔120H间隔开。凹槽4000可以沿着第二壳体120的形成通孔120H的一个表面以方环形状形成,但不限于此。凹槽4000可以沿着第三方向(Z轴方向)形成在第二壳体120的一个表面上。当第二盖3000设置在第二壳体120内部时,凹槽4000的开放的上侧可以被第二盖3000覆盖。
密封件5000可以设置在凹槽4000中。密封件5000可以形成为具有圆形截面。密封件5000的一部分可以被第二盖3000按压。当第二盖3000设置在第二壳体120上并且覆盖凹槽4000的上侧时,密封件5000可以在第二盖3000的联接表面和凹槽4000的联接表面之间保持气密密封。因此,可以防止异物流入到第二壳体120中。
此外,密封件5000可以防止从空气压缩机产生的热空气进入向马达部300供电的逆变器(未示出)。因此,可以保持逆变器(未示出)的性能,并且可以通过逆变器(未示出)将电力稳定地供应到马达部300。
尽管在本实施方式中,密封环5000的形状被示出为圆形,但不限于此,并且密封环5000的形状可以以多边形形状设置,例如正方形或五边形形状。
参照图14和图19至图20,根据本发明的另一实施方式的放电电阻器1000和第一固定构件1100可以设置在电容器组件520的外壳522下方。
更具体地,放电电阻器1000可以联接到第一固定构件1100,并且借助第一固定构件1100固定到外壳522的下侧。在这种情况下,放电电阻器1000可以沿着第二方向(Y轴方向)设置在外壳522的下侧。高压电流流过的放电电阻器1000可以通过在第二壳体120内部流动的冷却水来冷却。
根据本实施方式的放电电阻器1000和第一固定构件1100可以一体地设置在电容器组件520的外壳522中。
由于放电电阻器1000设置在外壳522的下侧,因此用于电连接放电电阻器1000和电容器组件520的连接构件1200可以沿着外壳522的外表面缠绕。
尽管以上描述是参照本发明的优选实施方式进行的,但本领域技术人员将理解,在不偏离权利要求中描述的本发明的精神和范围的范围内,本发明可以进行各种改变和修改。
<附图标记的描述>
100:壳体,200:压缩部,300:马达部,400:控制板,500:过滤器部,600:传送模块,620:固定装置,700:冷却流道,800:连接器部,900:第一盖,1000、2000:放电电阻器,1100:第一固定构件,1200:连接构件
Claims (18)
1.一种空气压缩机,所述空气压缩机包括:
壳体;
旋转轴,所述旋转轴设置在所述壳体内部;
压缩部,所述压缩部连接到所述旋转轴,并且压缩并排放引入的空气;
马达部,所述马达部驱动所述旋转轴;
控制板,所述控制板控制所述马达部;以及
过滤器部,所述过滤器部过滤外部电力的噪声,并将所述外部电力供应到所述控制板,
其中,所述过滤器部包括:
电容器组件,所述电容器组件连接到外部电源;
晶体管,所述晶体管连接到所述控制板;
电流传感器组件,所述电流传感器组件连接到所述晶体管;以及
放电电阻器,所述放电电阻器连接到所述电容器组件并且使所述电容器组件中的残留电荷放电。
2.根据权利要求1所述的空气压缩机,所述空气压缩机还包括将电力从所述控制板传送到所述马达部的传送模块,
其中,所述放电电阻器设置成与所述传送模块相邻,
所述传送模块包括传送单元,所述传送单元在径向方向上从所述马达部向外延伸。
3.根据权利要求2所述的空气压缩机,其中,所述电容器组件包括:
电容器;
外壳,所述外壳支撑所述电容器;以及
电阻器连接端子,所述电阻器连接端子连接到所述放电电阻器,
其中,所述电阻器连接端子设置在所述电容器上。
4.根据权利要求3所述的空气压缩机,所述空气压缩机包括:
第一盖,所述第一盖设置成覆盖所述过滤器部的至少一侧;以及
热交换装置,所述热交换装置设置在所述第一盖和所述晶体管之间。
5.根据权利要求3所述的空气压缩机,其中,所述电流传感器组件和所述电容器组件设置在垂直于轴向方向的第一方向上,
所述晶体管相对于所述电流传感器组件和所述电容器组件设置在垂直于所述第一方向的第二方向上。
6.根据权利要求5所述的空气压缩机,所述空气压缩机包括设置在所述马达部与所述过滤器部之间的至少一个冷却流道,
其中,所述放电电阻器设置成与所述冷却流道相邻。
7.根据权利要求4所述的空气压缩机,其中,所述第一盖设置在所述晶体管的上侧,并且所述放电电阻器设置在所述第一盖的上表面上。
8.根据权利要求7所述的空气压缩机,所述空气压缩机包括固定构件,所述固定构件联接到所述放电电阻器并且设置在所述第一盖的上表面上以将所述放电电阻器固定到所述第一盖。
9.根据权利要求7所述的空气压缩机,其中,所述放电电阻器设置成与所述电流传感器组件相邻。
10.根据权利要求4所述的空气压缩机,其中,所述第一盖设置成使得在第一方向上的宽度比在第二方向上的宽度长,
所述放电电阻器设置成使得在所述第一方向上的宽度比在所述第二方向上的宽度长。
11.根据权利要求10所述的空气压缩机,其中,所述第一盖的固定有所述放电电阻器的一个表面设置成比所述电阻器连接端子低。
12.根据权利要求5所述的空气压缩机,其中,基于在轴向方向上延伸的假想线,所述壳体的内部空间被分成第一空间和第二空间,所述电容器组件设置在所述第一空间中,并且所述电流传感器组件设置在所述第二空间中,
所述放电电阻器设置在所述第一空间中。
13.根据权利要求12所述的空气压缩机,其中,所述放电电阻器设置在所述外壳的下侧。
14.根据权利要求3所述的空气压缩机,所述空气压缩机包括:
第二盖,所述第二盖设置在所述壳体中;
其中,所述第二盖包括:
第一支撑部,所述第一支撑部支撑所述电流传感器组件;以及
第二支撑部,所述第二支撑部支撑所述传送单元。
15.根据权利要求14所述的空气压缩机,其中,所述第二支撑部包括围绕所述传送单元的一部分的突出部,并且所述壳体还包括容纳所述突出部的通孔。
16.根据权利要求15所述的空气压缩机,其中,所述壳体还包括与所述通孔间隔开的凹槽,
在所述凹槽内部设置有密封件,
当所述第二盖设置在所述壳体内部时,所述凹槽的上侧和所述密封件被所述第二盖覆盖。
17.根据权利要求4所述的空气压缩机,其中,所述第一盖由铝、合成树脂和钢中的至少一种制成。
18.根据权利要求4所述的空气压缩机,其中,所述第一盖和所述热交换装置一体地设置。
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