DE112022001043T5

DE112022001043T5 - Luftkompressor

Info

Publication number: DE112022001043T5
Application number: DE112022001043.6T
Authority: DE
Inventors: Kyu Sung CHOI; Gun Woong Park; Chi Yong PARK; Yeol Woo Sung; Hyun-sup Yang
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2022-04-11
Publication date: 2024-02-22
Also published as: US20240120813A1; WO2022220510A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftkompressor, bei dem die Anordnungsstruktur zwischen einem Filterteil und einem Entladewiderstand verbessert wurde, um eine Interferenz zwischen dem Filterteil und dem Entladewiderstand zu verringern und die Raumausnutzung des Filterteils zu erhöhen, wodurch der Luftkompressor kompakter wird. Der Luftkompressor umfasst: ein Gehäuse; eine Drehwelle, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; ein Verdichtungsteil, das mit der Drehwelle verbunden ist und eingeleitete Luft verdichtet und ausstößt; ein Motorteil, das die Drehwelle antreibt; eine Steuerplatine zum Steuern des Motorteils; und das Filterteil, das Rauschen von externem Strom filtert und den externen Strom an die Steuerplatine liefert, wobei das Filterteil eine Kondensatoranordnung, die mit einer externen Energiequelle verbunden ist, einen Transistor, der mit der Steuerplatine verbunden ist, eine Stromsensoranordnung, die mit dem Transistor verbunden ist, und einen Entladewiderstand, der mit der Kondensatoranordnung verbunden ist und die Restladung in der Kondensatoranordnung entlädt, umfasst.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftkompressor, insbesondere einen Luftkompressor, der einstückig mit einem Steuergerät vorgesehen ist.
[Stand der Technik]
Im Allgemeinen handelt es sich bei einem Brennstoffzellenfahrzeug um ein Fahrzeug, bei dem Wasserstoff und Sauerstoff einem Befeuchter zugeführt werden und elektrische Energie, die durch eine elektrochemische Reaktion, d. h. eine Elektrolyse-Umkehrreaktion von Wasser, erzeugt wird, als Antriebskraft des Fahrzeugs genutzt wird. Ein typisches Brennstoffzellenfahrzeug wurde in der koreanischen Patentanmeldung Nr. 0962903 vorgeschlagen.
Brennstoffzellen-Limousinen sind in der Regel mit einem 80-kW-Brennstoffzellenstapel ausgestattet. Wird ein Brennstoffzellenstapel unter Druck betrieben, wird dieser mit Hochdruckluft im Bereich von 1,2 bar bis 3,0 bar beaufschlagt. Dazu muss ein Luftkompressor eingesetzt werden, der mit einer Drehzahl von 5.000 bis 100.000 Umdrehungen pro Minute betrieben wird.
Brennstoffzellenfahrzeuge umfassen im Allgemeinen einen Brennstoffzellenstapel, der zur Erzeugung von Elektrizität konfiguriert ist, einen Befeuchter, der zur Befeuchtung des Brennstoffs und der dem Brennstoffzellenstapel zuzuführenden Luft konfiguriert ist, eine Brennstoffversorgungseinheit, die zur Versorgung des Befeuchters mit Wasserstoff konfiguriert ist, eine Luftzufuhreinheit, die zur Versorgung des Befeuchters mit sauerstoffhaltiger Luft konfiguriert ist, ein Kühlmodul, das zur Kühlung des Brennstoffzellenstapels konfiguriert ist, und so weiter.
Die Luftzufuhreinheit umfasst einen Luftreiniger, der so konfiguriert ist, dass er in der Luft enthaltene Fremdstoffe herausfiltert, einen Luftkompressor, der so konfiguriert ist, dass er die vom Luftreiniger gefilterte Luft komprimiert und zuführt, und eine Steuereinheit, die so konfiguriert ist, dass sie den Luftkompressor steuert.
Der oben erwähnte Luftkompressor komprimiert die von außen angesaugte Luft mit Hilfe eines Laufrads und gibt die komprimierte Luft über eine Auslassöffnung an den Brennstoffzellenstapel ab. In diesem Fall werden das Laufrad und die Welle, die die Verdichtungseinheit bilden, durch die Rotationskraft des Motors angetrieben.
Der Wechselrichter versorgt einen Motor eines solchen Luftkompressors mit elektrischer Energie und steuert den Betrieb des Motors. Der Wechselrichter umfasst eine Leiterplatte (PCB), auf der Transistoren, Kondensatoren, Induktoren und elektrische Komponenten wie Konstantwiderstände, Dioden und Treiber montiert sind.
Der herkömmliche Luftkompressor hat jedoch das Problem, dass der Raum zwischen den Teilen schlecht ausgenutzt wird, was dazu führt, dass die Montage der Teile schlecht möglich ist und die Miniaturisierung des Luftkompressors begrenzt ist.
Darüber hinaus tritt ein Phänomen auf, bei dem das Innere aufgrund der durch den konstanten Stromfluss erzeugten Wärme überhitzt wird, während eine hohe Spannung angelegt wird.
Dokumente des verwandten Standes der Technik
(Patentdokument 1) Koreanisches eingetragenes Patent Nr. 0962903 (eingetragen am 01. Juni 2010)
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und ein Ziel davon ist es, einen Luftkompressor bereitzustellen, der die Raumnutzung zwischen den Teilen erhöht und die interne Wärme leicht abführt.
Die Aufgabe, die durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll, ist nicht auf die oben beschriebene Aufgabe beschränkt, und andere oben beschriebene Aufgaben werden von den Fachleuten aus der folgenden Beschreibung klar verstanden werden.
[Technische Lösung]
Ein Luftkompressor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse; eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Drehwelle; ein Verdichtungsteil, das mit der Drehwelle verbunden ist und eingeleitete Luft verdichtet und ausstößt; ein Motorteil, das die Drehwelle antreibt; eine Steuerplatine, die das Motorteil steuert; und einen Filterteil, das das Rauschen von externem Strom filtert und den externen Strom an die Steuerplatine liefert, wobei das Filterteil eine Kondensatoranordnung, die mit einer externen Energiequelle verbunden ist; einen Transistor, der mit der Steuerplatine verbunden ist; eine Stromsensoranordnung, die mit dem Transistor verbunden ist; und einen Entladewiderstand, der mit der Kondensatoranordnung verbunden ist und die Restladung in der Kondensatoranordnung entlädt, umfasst.
Der Luftkompressor umfasst ferner ein Transfermodul, das Energie von der Steuerplatine zum Motorteil überträgt, wobei der Entladewiderstand neben dem Transfermodul angeordnet ist und das Transfermodul eine Transfereinheit umfasst, die sich in radialer Richtung vom Motorteil nach außen erstreckt.
Die Kondensatoranordnung kann einen Kondensator, ein den Kondensator tragendes Gehäuse und eine mit dem Entladewiderstand verbundene Widerstandsanschlussklemme umfassen, wobei die Widerstandsanschlussklemme auf dem Kondensator angeordnet sein kann.
Der Luftkompressor kann eine erste Abdeckung umfassen, die so angeordnet ist, dass sie mindestens eine Seite des Filterteils abdeckt, sowie ein Wärmeaustauschmittel, das zwischen der ersten Abdeckung und dem Transistor angeordnet ist.
Die Stromsensoranordnung und die Kondensatoranordnung können in einer ersten Richtung rechtwinklig zu einer axialen Richtung angeordnet sein, der Transistor kann in einer zweiten Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung in Bezug auf die Stromsensoranordnung und die Kondensatoranordnung angeordnet sein.
Der Luftkompressor kann mindestens einen Kühlströmungskanal umfassen, der zwischen dem Motorteil und dem Filterteil angeordnet ist, wobei der Entladewiderstand neben dem Kühlströmungskanal angeordnet sein kann.
Die erste Abdeckung kann auf einer Oberseite des Transistors angeordnet sein, und der Entladewiderstand kann auf einer oberen Oberfläche der ersten Abdeckung angeordnet werden.
Der Luftkompressor kann ein Befestigungselement umfassen, das mit dem Entladewiderstand gekoppelt und auf der oberen Oberfläche der ersten Abdeckung angeordnet ist, um den Entladewiderstand an der ersten Abdeckung zu befestigen.
Der Entladewiderstand kann neben der Stromsensoranordnung angeordnet sein.
Die erste Abdeckung kann so angeordnet sein, dass eine Breite in einer ersten Richtung länger ist als eine Breite in einer zweiten Richtung, der Entladewiderstand kann so angeordnet sein, dass die Breite in der ersten Richtung länger ist als die Breite in der zweiten Richtung.
Eine Oberfläche der ersten Abdeckung, an der der Entladewiderstand befestigt ist, kann tiefer als Widerstandsanschlussklemme angeordnet sein.
Ein Innenraum des Gehäuses kann in einen ersten Raum, in dem die Kondensatoranordnung angeordnet ist, und einen zweiten Raum, in dem die Stromsensoranordnung angeordnet ist, unterteilt werden, basierend auf einer imaginären Linie, die sich in einer axialen Richtung erstreckt, und der Entladewiderstand kann in dem ersten Raum angeordnet sein.
Der Entladewiderstand kann an der Unterseite des Gehäuses angeordnet sein.
Der Luftkompressor kann eine zweite Abdeckung umfassen, die in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei die zweite Abdeckung ein erstes Trägerteil, das die Stromsensoranordnung trägt, und ein zweites Trägerteil, das die Transfereinheit trägt, umfassen kann.
Das zweite Trägerteil kann ein vorstehendes Teil umfassen, das einen Abschnitt der Transfereinheit umgibt, und das Gehäuse kann ferner ein Durchgangsloch umfassen, das das vorstehende Teil aufnimmt.
Das Gehäuse kann ferner eine von dem Durchgangsloch beabstandete Nut aufweisen, in der eine Dichtung angeordnet sein kann. Wenn die zweite Abdeckung im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, können eine Oberseite der Nut und die Dichtung durch die zweite Abdeckung abgedeckt werden.
Die erste Abdeckung kann aus mindestens einem der Werkstoffe Aluminium, Kunstharz und Stahl hergestellt sein.
Die erste Abdeckung und das Wärmeaustauschmittel können einstückig vorgesehen sein.
[Vorteilhafte Effekte]
Gemäß der Ausführungsform kann durch die Verbesserung der Anordnungsstruktur zwischen dem Filterteil und dem Entladewiderstand die Interferenz zwischen dem Filterteil und dem Entladewiderstand reduziert werden, und die Raumnutzung des Filterteils kann erhöht werden, um den Luftkompressor zu kompaktieren.
Darüber hinaus wird eine Überhitzung des Entladewiderstands verhindert, indem der Entladewiderstand auf der Oberseite der Abdeckung oder an einer Stelle angeordnet wird, an der die Wärme leicht abgeleitet werden kann, und das Problem des Temperaturanstiegs um das Filterteil kann gelöst werden.
[Beschreibung der Zeichnungen]

1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Draufsicht auf ein Gehäuse und ein Filterteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Draufsicht auf eine Kondensatoranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Draufsicht auf einen Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer Kondensatoranordnung und eines Entladewiderstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine Schaltungskonfigurationsansicht einer Kondensatoranordnung und eines Entladewiderstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine Ansicht, in der ein Höhenunterschied zwischen einer Kondensatoranordnung und einem Entladewiderstand in einer dritten Richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verglichen wird.
11 ist eine Ansicht, in der ein Höhenunterschied zwischen einer Kondensatoranordnung, einem Entladewiderstand und einer Abdeckung in einer dritten Richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verglichen wird.
12 ist eine Ansicht, die einen Teil eines Filterteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist eine Draufsicht auf einen Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Gehäuses gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt zeigt, in dem eine Abdeckung mit einem zweiten Gehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Entladewiderstand zeigt, der mit einer Kondensatoranordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
20 ist eine Vorderansicht, die einen Entladewiderstand zeigt, der mit einer Kondensatoranordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist.

[Modus für die Erfindung]
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
Das technische Wesen der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf einige zu beschreibende Ausführungsformen beschränkt und kann unter Verwendung verschiedener anderer Ausführungsformen umgesetzt werden, und eine oder mehrere Komponenten der Ausführungsformen können selektiv gekoppelt, ersetzt und im Rahmen des technischen Wesens der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Darüber hinaus können die hier verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) so ausgelegt werden, dass sie eine Bedeutung haben, die von Fachleuten allgemein verstanden wird, und die Bedeutungen allgemein verwendeter Begriffe, wie z. B. in Wörterbüchern definierter Begriffe, werden so ausgelegt, dass sie den Kontext des relevanten Standes der Technik berücksichtigen, es sei denn, der Kontext definiert sie eindeutig und ist konkret definiert.
Darüber hinaus ist die in den Ausführungsformen der Erfindung verwendete Terminologie nur zur Veranschaulichung gedacht und stellt keine Einschränkung der Erfindung dar.
In dieser Beschreibung schließt die Einzahlform die Mehrzahlform ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht, und wenn „mindestens eine (oder eine oder mehrere) von A, B und C“ beschrieben wird, kann dies mindestens eine aller möglichen Kombinationen von A, B und C umfassen.
Ferner können in der Beschreibung der Bestandteile der vorliegenden Erfindung Begriffe wie „erste“, „zweite“, „A“, „B“, „(a)“ und „(b)“ verwendet werden.
Die Begriffe dienen lediglich dazu, ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und die Art, Reihenfolge usw. der Elemente sind nicht auf diese Begriffe beschränkt.
Wenn ein Element als „verbunden“, „gekoppelt“ oder „verknüpft“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, kann diese Beschreibung sowohl Fälle umfassen, in denen das Element direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt ist, als auch Fälle, in denen das Element mit dem anderen Element verbunden, gekoppelt oder verknüpft ist, wobei das andere Element dazwischen angeordnet ist.
Wenn ein Element als „oberhalb (auf)“ oder „unterhalb (unter)“ eines anderen Elements ausgebildet oder angeordnet beschrieben wird, schließt diese Beschreibung sowohl den Fall ein, dass zwei Elemente in direktem Kontakt miteinander ausgebildet oder angeordnet sind, als auch den Fall, dass ein oder mehrere andere Elemente zwischen den beiden Elementen angeordnet sind. Wenn ein Element als „oberhalb (auf) oder unterhalb (unter)“ eines anderen Elements beschrieben wird, kann diese Beschreibung auch den Fall umfassen, dass das Element in Bezug auf das andere Element auf der Oberseite oder der Unterseite ausgebildet ist.
1 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 dargestellt, kann der Luftkompressor ein Gehäuse 100, ein Verdichtungsteil 200, ein Motorteil 300, eine Steuerplatine 400, ein Filterteil 500 und ein Transfermodul 600 umfassen.
Das Gehäuse 100 kann die Außenseite bilden. Das Gehäuse 100 kann ein erstes Gehäuse 110 und ein zweites Gehäuse 120 umfassen. In dem ersten Gehäuse 110 können eine Drehwelle 101, das Verdichtungsteil 200 und das Motorteil 300 angeordnet sein. Darüber hinaus kann das zweite Gehäuse 120 mit einem Aufnahmeteil versehen sein, in dem das Filterteil 500 angeordnet ist. Das erste Gehäuse 110 und das zweite Gehäuse 120 können einstückig ausgebildet sein, sind aber nicht darauf beschränkt.
Das Verdichtungsteil 200 ist an der Vorderseite des Gehäuses 100 angeordnet. In diesem Fall ist die Vorderseite in einer Richtung von dem Motorteil 300 zu dem Verdichtungsteil 200 angeordnet, und die Rückseite ist in einer Richtung entgegengesetzt zu der Richtung zur Vorderseite angeordnet.
Der Motorteil 300 wird für den Drehantrieb der Drehwelle 110 verwendet, um dem Verdichtungsteil 200 eine Antriebskraft zuzuführen. In diesem Fall umfasst der Motorteil 300 einen Rotor 310 und einen Stator 320. Der Stator 320 enthält eine Antriebsspule, und die Antriebsspule erzeugt eine elektromagnetische Kraft, wenn Energie von außen zugeführt wird. Dementsprechend kann sich der Rotor 310 aufgrund der elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen dem Rotor 310 und dem Stator 320 drehen. Inzwischen ist eine Seite des Rotors 310 mit dem Verdichtungsteil 200 verbunden, um den Verdichtungsteil 200 anzutreiben. In diesem Fall kann die Antriebsspule mit Dreiphasen-Wechselstrom betrieben werden.
Die Schaltungen und Elemente zur Steuerung des Motorteils 300 sind auf der Steuerplatine 410 angebracht. In diesem Fall kann die Steuerplatine 410 eine gedruckte Schaltung (PCB) sein. Die Steuerplatine 410 kann an der Rückseite der Drehwelle 101 und des Motorteils 300 angeordnet sein und kann vom hinteren Ende der Drehwelle 101 beabstandet sein. In diesem Fall ist die Steuerplatine 410 in Form einer Platine ausgebildet, und die Dickenrichtung der Steuerplatine 410 kann so angeordnet sein, dass sie der axialen Richtung der Drehwelle 101 gegenüberliegt.
Das Filterteil 500 nimmt externen Strom auf und liefert den externen Strom an die Steuerplatine 400 in einem Zustand, in dem das Rauschen des Stroms entfernt ist. In diesem Fall kann das Filterteil 500 in radialer Richtung außerhalb des Motorteils 300 angeordnet sein.
Das Transfermodul 600 überträgt den Strom von der Steuerplatine 400 an das Motorteil 300. In diesem Fall kann der Strom durch den Filterteil 500 fließen und dann durch das Transfermodul 600 an den Motorteil 300 übertragen werden. Das Transfermodul 600 kann die im Filterteil 500 umgewandelte dreiphasige Wechselspannung an den Motorteil 300 übertragen. Das Transfermodul 600 kann eine Sammelschiene oder einen Draht enthalten und kann jedes Mittel umfassen, das in der Lage ist, Strom an das Motorteil 300 zu übertragen.
2 ist eine Draufsicht auf ein Gehäuse und ein Filterteil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 kann das Filterteil 500 einen Transistor 510, eine Kondensatoranordnung 520 und eine Stromsensoranordnung 530 umfassen.
Der Transistor 510 wandelt eine Gleichspannung durch einen Schaltvorgang in eine Antriebsspannung des Motorteils 300 um. Der Transistor 510 befindet sich hinter dem zweiten Gehäuse 120 und ist mit der Steuerplatine 400 verbunden. In diesem Fall kann der Transistor 510 ein Bipolar Transistor mit isoliertem Gate (IGBT) sein.
Der Transistor 510 umfasst sechs IGBTs, darunter ein Hochschaltelement der ersten Phase (Phase U), ein Niederschaltelement der ersten Phase (Phase U), ein Hochschaltelement der zweiten Phase (Phase V), ein Niederschaltelement der zweiten Phase (Phase V), ein Hochschaltelement der dritten Phase (Phase W) und ein Niederschaltelement der dritten Phase (Phase W). Der Transistor 510 ist mit einer Kondensatoranordnung 520 und einer Stromsensoranordnung 530 verbunden.
Die Kondensatoranordnung 520 ist elektrisch mit einer externen Stromquelle verbunden und empfängt und speichert Hochspannungsgleichstrom. Darüber hinaus ist die Kondensatoranordnung 520 elektrisch mit dem Transistor 510 und dem Transfermodul 600 verbunden.
Die Stromsensoranordnung 530 erfasst einen Strom, der an das Motorteil 300 übertragen wird. Die Stromsensoranordnung 530 ist elektrisch mit dem Transistor 510 und dem Transfermodul 600 verbunden.
Der Transistor 510, die Kondensatoranordnung 520 und die Stromsensoranordnung 530 können an dem zweiten Gehäuse 120 montiert werden. In diesem Fall können die Kondensatoranordnung 520 und die Stromsensoranordnung 530 in einer ersten Richtung (X-Achsenrichtung) angeordnet sein. Darüber hinaus kann der Transistor 510 in einer zweiten Richtung (Y-Achsenrichtung) in Bezug auf die Kondensatoranordnung 520 und die Stromsensoranordnung 530 angeordnet sein. In diesem Fall können die erste Richtung (X-Achsen-Richtung) und die zweite Richtung (Y-Achsen-Richtung) senkrecht zueinander sein, und die zweite Richtung (Y-Achsen-Richtung) kann parallel zur axialen Richtung sein.
Das Transfermodul 600 verbindet das Motorteil 300 und das Filterteil 500. Das Transfermodul 600 überträgt Strom von der Steuerplatine 400 zum Motorteil 300. In diesem Fall kann das Transfermodul 600 elektrisch mit der Kondensatoranordnung 520 und der Stromsensoranordnung 530 verbunden sein. Das Transfermodul 600 umfasst Transfereinheiten, wobei mindestens eine der Transfereinheiten mit der Kondensatoranordnung 520 verbunden sein kann und mindestens eine der Transfereinheiten mit der Stromsensoranordnung 530 verbunden sein kann.
Das Transfermodul 600 kann in der zweiten Richtung (Y-Achsenrichtung) vom Transistor 510 beabstandet sein, wobei die Kondensatoranordnung 520 und die Stromsensoranordnung 530 dazwischen angeordnet sind. In diesem Fall kann das Transfermodul 600 durch das zweite Gehäuse 120 geführt und mit dem Motorteil 300 verbunden werden.
Ein Durchgangsloch 120H, in dem das Transfermodul 600 angeordnet ist, kann in dem zweiten Gehäuse 120 ausgebildet sein. Das Transfermodul 600 kann mit einem Ende mit dem Motorteil 300 und mit dem anderen Ende mit dem Filterteil 500 auf der Grundlage der Durchgangsöffnung 120H verbunden sein.
Der Luftkompressor mit der obigen Struktur minimiert die Dicke des Gehäuses zwischen dem Motorteil 300 und dem Filterteil 500 und ordnet die Teile des Filterteils 500 kompakt in dem zweiten Gehäuse 120 an, wodurch die Größe des Luftkompressors reduziert wird.
Das Transfermodul 600 kann eine Transfereinheit 610 und ein Befestigungsmittel 620 umfassen.
Die Transfereinheit 610 ist elektrisch mit dem Motorteil 300 verbunden. In diesem Fall liefert die Transfereinheit 610 die durch den Transistor 510 umgewandelte Wechselspannung an das Motorteil 300. Die Transfereinheit 610 kann als eine Vielzahl von Transfereinheiten 610 bereitgestellt werden. Die Vielzahl von Transfereinheiten 610 kann eine U-Phasen-Sammelschiene 611, die Wechselstrom einer ersten Phase (Phase U) überträgt, eine V-Phasen-Sammelschiene 612, die Wechselstrom einer zweiten Phase (Phase V) überträgt, und eine W-Phasen-Sammelschiene 613, die Wechselstrom einer dritten Phase (Phase W) überträgt, umfassen.
Die Transfereinheiten 610 können sich vom Motorteil 300 in radialer Richtung nach außen erstrecken. Darüber hinaus können die Transfereinheiten 610 durch das Durchgangsloch 120H hindurchgehen und in Richtung des Filterteils 500 gebogen werden. In diesem Fall kann die U-Phasen-Sammelschiene 611 in Richtung der Kondensatoranordnung 520 gebogen werden, und die V-Phasen-Sammelschiene 612 und die W-Phasen-Sammelschiene 613 können in Richtung der Stromsensoranordnung 530 gebogen werden.
Die Enden der U-Phasen-Sammelschiene 611, der V-Phasen-Sammelschiene 612 und der W-Phasen-Sammelschiene 613 können von den Befestigungsmitteln 620 in einem Zustand freigelegt werden, in dem die Enden voneinander beabstandet sind. In diesem Fall kann ein Ende von mindestens einer der Transfereinheiten 610 mit der Kondensatoranordnung 520 verbunden sein, und die übrigen Transfereinheiten der Transfereinheiten 610 können mit der Stromsensoranordnung 530 verbunden sein.
Da die Enden der Transfereinheit 610 in zwei Richtungen verzweigt sind, kann gemäß Ausführungsformen ein Montageraum zwischen der Transfereinheit 610, der Kondensatoranordnung 520 und der Stromsensoranordnung 530 gesichert werden, wodurch die Montagefreundlichkeit verbessert werden kann.
Das Befestigungsmittel 620 fixiert die Transfereinheit 610 an dem Gehäuse 100 in einem Zustand, in dem die Transfereinheit 610 isoliert ist. Zu diesem Zweck kann das Befestigungsmittel 620 eine Tülle 621 und ein Führungselement 622 umfassen.
Die Tülle 621 ist in der Durchgangsbohrung 120H vorgesehen und fixiert die durch die Durchgangsbohrung 120H geführte Transfereinheit 610. In diesem Fall kann die Tülle 621 elastisch sein und aus einem isolierenden Material bestehen. Vorzugsweise kann die Tülle 621 aus einem Gummimaterial gebildet sein.
Das Führungselement 622 kann jedes Ende der Transfereinheiten 610 zu der Kondensatoranordnung 520 oder der Stromsensoranordnung 530 führen. Das Führungselement 622 kann aus einem isolierenden Material gebildet werden. Vorzugsweise kann das Führungselement 622 aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
Gemäß Ausführungsformen umfasst der Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700, die das Motorteil 300 kühlen. Die Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700 können sich parallel zu einer axialen Richtung der Rotationswelle (101 in 1) erstrecken. Die Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700 kann in das Gehäuse 100 eingebettet und zwischen dem Motorteil 300 und dem Filterteil 500 angeordnet sein.
Die Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700 können so angeordnet werden, dass sie in Umfangsrichtung des Motorteils 300 voneinander beabstandet sind, um mindestens eine Seite des Motorteils 300 zu umgeben, und können vom Motorteil 300 erzeugte Wärme aufnehmen. In diesem Fall kann die Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700 zwischen dem Filterteil 500 und dem Motorteil angeordnet sein und die vom Filterteil 500 erzeugte Wärme aufnehmen.
Das Transfermodul 600 kann so angeordnet werden, dass es zwischen der Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700, welche voneinander beabstandet sind, hindurchgeht. In diesem Fall können die Vielzahl von Kühlströmungskanälen 700 auch die von der Transfereinheit 610 erzeugte Wärme aufnehmen, um eine Überhitzung der Transfereinheit 610 zu verhindern.
4 ist eine Draufsicht auf eine Kondensatoranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 4 dargestellt, kann die Kondensatoranordnung 520 einen Kondensator 521, ein Gehäuse 522, ein Anschlussteil 523 und eine Widerstandsanschlussklemme 524 umfassen.
Der Kondensator 521 kann ein keramischer Vielschichtkondensator oder ein Folienkondensator sein.
Das Gehäuse 522 kann den Kondensator 521 tragen. Das Gehäuse 522 kann in dem Aufnahmeteil des zweiten Gehäuses (120 in 2) befestigt werden.
Das Anschlussteil 523 kann auf dem Gehäuse 522 angeordnet sein. In diesem Fall können das Anschlussteil 523 und das Gehäuse 522 in einem Einspritzgussverfahren einstückig geformt werden.
Das Anschlussteil 523 kann eine Stromabgabeschiene 523C enthalten. Die Stromabgabeschiene 523C ist elektrisch mit dem Transfermodul 600 verbunden. Die Stromabgabeschiene 523C kann einstückig mit dem Gehäuse 522 ausgebildet sein, um die Isolierung zu gewährleisten, die Anzahl der Teile zu verringern und die Montagefreundlichkeit zu verbessern.
Darüber hinaus kann das Anschlussteil 523 Eingangsanschlüsse 523P1 und 523N1, die mit einem später zu beschreibenden Anschlussteil 800 verbunden sind, Ausgangsanschlüsse 523P2 und 523N2, die mit dem Transistor 510 verbunden sind, und einen Erdungsanschluss 523G, der mit dem Gehäuse 100 verbunden ist, umfassen.
Die Widerstandsanschlussklemme 524 kann elektrisch mit dem Entladewiderstand 1000 verbunden werden. Die Widerstandsanschlussklemme 524 kann mit einem Anschluss eines später zu beschreibenden Verbindungselements 1200 verbunden werden. Die Widerstandsanschlussklemme 524 kann auch auf dem Kondensator 521 angeordnet sein.
Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann die Widerstandsanschlussklemme 524 am Gehäuse 522 angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, die Kondensatoranordnung 520 und den Entladewiderstand 1000 durch Verbinden des Anschlussteils 523 und des Anschlusses des Verbindungselements 1200 zu verbinden und die Widerstandsanschlussklemme 524 wegzulassen.
5 ist eine Draufsicht auf einen Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 7 ist eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, kann der Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verbindungsteil 800, eine erste Abdeckung 900, einen Entladewiderstand 1000, ein erstes Befestigungselement 1100 und ein Verbindungselement 1200 umfassen.
Das Verbindungsteil 800 kann das Filterteil 500 mit externem Strom versorgen und ein vom Filterteil 500 erfasstes Signal an die Steuerplatine 400 übertragen. Das Verbindungsteil 800 kann einen ersten Verbinder 810 und einen zweiten Verbinder 820 umfassen.
Der erste Verbinder 810 verbindet die Steuerplatine 400 und die Stromsensoranordnung 530 elektrisch. Außerdem ist ein Teil des ersten Verbinders 810 mit dem zweiten Verbinder 820 verbunden, um zu prüfen, ob der zweite Verbinder 820 und die Kondensatoranordnung 520 verbunden sind. Zu diesem Zweck kann der erste Verbinder 810 einen ersten Anschluss 811, einen zweiten Anschluss 812, einen ersten Draht 813 und eine Verriegelungsdraht 814 umfassen.
Der erste Anschluss 811 ist mit der Stromsensoranordnung 530 verbunden, und der zweite Anschluss 812 ist vom ersten Anschluss 811 getrennt und mit der Steuerplatine 400 verbunden. In diesem Fall können sechs erste Drähte 813 vorgesehen und elektrisch mit dem ersten Anschluss 811 und dem zweiten Anschluss 812 verbunden sein.
In diesem Fall kann die Vielzahl von ersten Drähten 813 unter Verwendung eines Bandes B gebunden werden. Ferner kann die Vielzahl von ersten Drähten 813 so angeordnet sein, dass sie über den Transistor 510 verlaufen. In diesem Fall wird eine Befestigungsklammer 830 am Transistor 510 angebracht, um die Bewegung der Vielzahl von ersten Drähten 813 zu fixieren.
Der Verriegelungsdraht 814 kann elektrisch mit dem zweiten Anschluss 812 und dem zweiten Verbinder 820 verbunden sein. In diesem Fall kann der Verriegelungsdraht 814 mit einem Verriegelungsstift (nicht dargestellt) verbunden sein, der später beschrieben wird. Der Verriegelungsdraht 814 erkennt, ob der zweite Anschluss 820 mit einer externen Stromquelle verbunden ist.
Der zweite Verbinder 820 verbindet die externe Stromquelle und die Kondensatoranordnung 520 elektrisch, um einen Hochspannungsgleichstrom an die Kondensatoranordnung 520 anzulegen. Zu diesem Zweck kann der zweite Verbinder 820 ein Abschirmelement 821, ein zweites Kabel 822, Hochspannungselektroden 823N1 und 823P1 und einen Verriegelungsstift (nicht dargestellt) umfassen.
Das Abschirmelement 821 kann an einer Seite des Gehäuses 100 angebracht werden. In diesem Fall kann das Abschirmelement 821 aus einem isolierenden Material bestehen. Das Abschirmelement 821 kann mit dem zweiten Kabel 822 verbunden werden, um das zweite Kabel 822 am Gehäuse 100 zu befestigen.
Das zweite Kabel 822 kann sich vom Abschirmungselement 821 zur Kondensatoranordnung 520 erstrecken. In diesem Fall kann das zweite Kabel 822 als zwei zweite Kabel 822 vorgesehen sein.
Die Hochspannungselektroden 823N1 und 823P1 können an den Enden der beiden zweiten Kabel 822 angebracht sein. In diesem Fall können die Hochspannungselektroden 823N1 und 823P1 mit den Eingangsanschlüssen 523P1 und 523N1 des Kondensatormoduls 520 verbunden werden.
Die Verriegelungsstifte (nicht dargestellt) können in das Abschirmelement 821 eingebettet sein. In diesem Fall kann ein Verriegelungsstift (nicht dargestellt) mit dem Verriegelungskabel verbunden werden.
Die erste Abdeckung 900 kann eine Abdeckung zur Kühlung des Filterteils 500 sein. Die erste Abdeckung 900 kann eine Seite des Filterteils 500 abdecken und die vom Filterteil 500 erzeugte Wärme absorbieren. Dementsprechend kann die erste Abdeckung 900 aus einem Material mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit hergestellt sein. Gemäß Ausführungsformen kann die erste Abdeckung 900 aus mindestens einem der folgenden Materialien hergestellt werden: Aluminium, Kunstharz und Stahl.
Die erste Abdeckung 900 kann an der Oberseite des Filterteils 500 angeordnet sein. Außerdem kann die erste Abdeckung 900 mindestens eine Seite des Filterteils 500 abdecken, um die vom Filterteil 500 erzeugte Wärme zu absorbieren. Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Abdeckung 900 fest an dem zweiten Gehäuse in einem Zustand installiert werden, in dem sie zumindest eine Oberseite des Transistors 510 abdeckt. Die erste Abdeckung 900 ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Position der ersten Abdeckung 900 kann überall im Filterteil 500 angeordnet sein.
Der Entladewiderstand 1000 kann an die Kondensatoranordnung 520 angeschlossen werden. Der Entladewiderstand 1000 kann Ladungen entladen, die in der Kondensatoranordnung 520 verbleiben, wenn die Kondensatoranordnung 520 von dem Verbindungsteil 800 getrennt wird. Das heißt, wenn die Stromzufuhr von einer externen Stromversorgung gestoppt wird, entlädt der Entladewiderstand 1000 die Restladung der Kondensatoranordnung 520, um einen elektrischen Schlag zu verhindern.
Der Entladewiderstand 1000 kann ein von der Kondensatoranordnung 520 getrenntes Objekt sein. Außerdem kann der Entladewiderstand 1000 in der zweiten Richtung (Y-Achsenrichtung) von der Kondensatoranordnung 520 beabstandet sein.
Der Entladewiderstand 1000 kann auf der ersten Abdeckung 900 angeordnet sein. In diesem Fall kann der Entladewiderstand 1000 im Langzeitbetrieb überhitzt werden, da ständig ein Hochspannungsstrom fließt. Die erste Abdeckung 900 kann die Wärme des Entladewiderstands 1000 absorbieren, um eine Überhitzung zu verhindern.
Das erste Befestigungselement 1100 kann den Entladewiderstand 1000 an der ersten Abdeckung 900 befestigen. Das erste Befestigungselement 1100 kann mit dem Entladewiderstand 1000 verbunden und auf einer oberen Fläche der ersten Abdeckung 900 angeordnet sein.
Das erste Befestigungselement 1100 kann ein erstes Festmachteil 1110 und ein erstes Befestigungsteil 1120 umfassen. Das erste Festmachteil 1110 kann in Kontakt mit der ersten Abdeckung 900 kommen und mit dem Widerstandsbefestigungsteil 940, das sich von der oberen Fläche der ersten Abdeckung 900 erstreckt, befestigt werden. Außerdem kann sich das erste Befestigungsteil 1120 von dem ersten Festmachteil 1110 aus erstrecken, um den Entladewiderstand 1000 einzuklemmen. Das erste Festmachteil 1110 und das erste Befestigungsteil 1120 sind einstückig ausgebildet und können ein elastisches Element sein.
Bezugnehmend auf 7 kann die erste Abdeckung 900 einen Körper 910, ein Befestigungsteil 920, ein Verbindungsbefestigungsteil 930 und ein Widerstandsbefestigungsteil 940 umfassen.
Der Körper 910 kann auf dem Transistor 510 angeordnet werden und zumindest einen Teil einer Seitenfläche und der Oberseite des Transistors 510 abdecken. In diesem Fall kann der Körper 910 die vom Transistor 510 erzeugte Wärme absorbieren und den Transistor 510 vor Überhitzung schützen.
Das Befestigungsteil 920 besteht aus mehreren Teilen, und jedes Befestigungsteil 920 kann sich von einer Kante des Körpers 910 aus erstrecken. Die mehreren Befestigungsteile 920 können einstückig mit dem Körper 910 ausgebildet sein und aus dem gleichen Material wie der Körper 910 bestehen. In diesem Fall kann die Mehrzahl der Befestigungsteile 920 mit dem ersten Gehäuse (120 in 2) durch Verbindungsbolzen verbunden sein.
Das Verbindungsbefestigungsteil 930 kann auf einer oberen Fläche des Körpers 910 angeordnet sein. Das Verbindungsbefestigungsteil 930 kann das Verbindungsteil 800 befestigen, das oberhalb der ersten Abdeckung 900 verläuft. Das Verbindungsbefestigungsteil 930 kann von der Oberseite des Körpers 910 nach oben vorstehen, und in dem Verbindungsbefestigungsteil 930 kann ein Befestigungsloch 931 ausgebildet sein, in das der Befestigungsclip 830 eingeführt wird. In diesem Fall kann das Ende des Befestigungsclips 830 in das Befestigungsloch 931 eingeführt werden, so dass die Bewegung des Befestigungsclips 830 verhindert werden kann.
Das Widerstandsbefestigungsteil 940 kann an dem Entladewiderstand 1000 befestigt werden. Genauer gesagt, kann das Widerstandsbefestigungsteil 940 an dem ersten Befestigungselement 1100 zur Befestigung des Entladewiderstands 1000 befestigt werden.
Das Widerstandsbefestigungsteil 940 ist mehrfach vorhanden, und die Vielzahl von Widerstandsbefestigungsteilen 420 können in der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) voneinander beabstandet sein. In diesem Fall kann der Entladewiderstand 1000 zwischen der Vielzahl von Widerstandsbefestigungsteilen 940 angeordnet sein, die voneinander beabstandet sind. In diesem Fall kann ein Trennungsabstand D zwischen der Vielzahl von Widerstandsbefestigungsteilen 940 in der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) größer sein als die Breite des Entladewiderstands 1000.
Die erste Abdeckung 900 kann ein rechteckiges Element sein. Die erste Abdeckung 900 kann eine Breite WC1 in der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) aufweisen, die größer ist als eine Breite WC2 in der zweiten Richtung (Y-Achsenrichtung).
8 ist eine perspektivische Ansicht der Kondensatoranordnung und des Entladewiderstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 9 ist eine Schaltungskonfigurationsansicht der Kondensatoranordnung und des Entladewiderstands gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 10 ist eine Ansicht, die einen Höhenunterschied zwischen der Kondensatoranordnung und dem Entladewiderstand in einer dritten Richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleicht, 11 ist eine Ansicht, die einen Höhenunterschied zwischen der Kondensatoranordnung, dem Entladewiderstand und der Abdeckung in der dritten Richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vergleicht.
Unter Bezugnahme auf die 8 bis 11 kann der Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung ferner ein Verbindungselement 1200 zum elektrischen Verbinden des Entladewiderstands 1000 und der Kondensatoranordnung 520 umfassen. Auch kann der Entladewiderstand 1000 von der Kondensatoranordnung 520 beabstandet sein. In diesem Fall kann durch die Trennung des Entladewiderstands 1000 und der Kondensatoranordnung 520 der Freiheitsgrad bei der Konstruktion erhöht und der Raum kompakter genutzt werden.
Unter Bezugnahme auf die kann die Höhe des Entladewiderstands 1000 in der dritten Richtung (Z-Achsenrichtung) geringer sein als die Höhe der oberen Fläche der Kondensatoranordnung 520 in der dritten Richtung (Z-Achsenrichtung). Hier bedeutet die Höhe einen Abstand in der dritten Richtung (Z-Richtung) in Bezug auf die untere Fläche der Kondensatoranordnung 520.
Die Höhe H1 der unteren Fläche des Entladewiderstands 1000 kann niedriger sein als die Höhe H2 der Widerstandsanschlussklemme 524. Außerdem kann die Höhe H1 der unteren Fläche des Entladewiderstands 1000 niedriger als die Höhe der oberen Fläche der Kondensatoranordnung 520 und höher als die Höhe H3 der unteren Fläche der Kondensatoranordnung 520 sein.
In ähnlicher Weise kann die Höhe H4 des unteren Endes der ersten Abdeckung 900 niedriger sein als die Höhe H2 des Widerstandsanschlussklemme 524. Außerdem kann die Höhe H4 des unteren Endes der ersten Abdeckung 900 niedriger als die Höhe der oberen Fläche der Kondensatoranordnung 520 und höher als die Höhe H3 der unteren Fläche der Kondensatoranordnung 520 sein. Der Transistor 510 kann unter der ersten Abdeckung 900 angeordnet sein.
In dem Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung, da der Entladewiderstand niedriger als die Kondensatoranordnung angeordnet ist, gibt es keinen vorstehenden Teil, Interferenz zwischen den Teilen kann reduziert werden, und die Raumnutzung um den Filter Teil kann erhöht werden.
12 ist eine Ansicht, die einen Teil eines Filterteils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 12 dargestellt, kann der Luftkompressor außerdem ein Wärmeaustauschmittel 1300 umfassen, das zwischen der ersten Abdeckung 900 und dem Transistor 510 angeordnet ist, um die Kühlleistung zu erhöhen.
Das Wärmeaustauschmittel 1300 ist mit dem Transistor 510 wärmeaustauschend verbunden und kann durch die vom Transistor 510 erzeugte Wärme erwärmt oder zusammen mit dem Transistor 510 gekühlt werden.
Das Wärmeaustauschmittel 1300 kann in direktem Kontakt stehen und Wärme durch Leitung austauschen, ist aber nicht darauf beschränkt. Die erste Abdeckung 900 kann auch auf der Oberseite des Wärmeaustauschmittels 1300 angeordnet sein. Auch der Entladewiderstand 1000 kann auf einer Oberseite der ersten Abdeckung 900 angeordnet sein.
Auf diese Weise kann der Transistor 510 effektiver gekühlt werden, indem das Wärmeaustauschmittel 1300 zwischen der ersten Abdeckung 900 und dem Transistor 510 bereitgestellt werden, so dass die Kühleffizienz des Entladewiderstands 1000, der auf der Oberseite der ersten Abdeckung 900 angeordnet ist, ebenfalls erhöht werden kann.
Unter Bezugnahme zurück auf 12, kann das Wärmeaustauschmittel 1300 einstückig mit der ersten Abdeckung 900 vorgesehen sein.
Da die erste Abdeckung 900 auf der Oberseite des Wärmeaustauschmittels 1300 angeordnet ist, kann ein Phänomen, bei dem die erste Abdeckung 900 sogar durch eine Vibration erschüttert wird, die durch eine äußere Kraft in einem Zustand verursacht wird, in dem die erste Abdeckung 900 und das Wärmeaustauschmittel 1300 einstückig vorgesehen sind, reduziert werden. Die erste Abdeckung 900 und das Wärmeaustauschmittel 1300 können durch ein Klebeelement, wie z. B. einen Klebstoff, einstückig gebildet sein oder können durch Spritzgießen einstückig gebildet sein.
Nachfolgend wird ein Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
13 ist eine Draufsicht, die schematisch einen Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Diese Ausführung ist im Wesentlichen identisch mit dem in 5 gezeigten Luftkompressor, mit Ausnahme der Position des Entladewiderstandes. Daher sind den gleichen Komponenten wie in 5 die gleichen Referenznummern zugewiesen, und wiederholte Beschreibungen werden weggelassen.
Unter Bezugnahme auf 13, kann der Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kondensatoranordnung 520 und einen Entladewiderstand 2000 umfassen, der elektrisch mit der Entladungsanordnung 520 verbunden ist.
Der Entladewiderstand 2000 ist ein rechteckiges Element und kann in der ersten Richtung (Y-Achsen-Richtung) angeordnet sein. Das heißt, die Breite WR1 des Entladewiderstands 2000 in der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) kann kleiner sein als die Breite WR2 in der zweiten Richtung (Y-Achsenrichtung). Der auf diese Weise angeordnete Entladewiderstand 2000 kann die Beeinträchtigung des Filterteils verringern, und da er parallel zur Strömungsrichtung eines Kühlströmungskanals (700 in 3) angeordnet ist, kann die Wärme reibungslos abgeleitet werden.
Der Innenraum des zweiten Gehäuses 120 kann in einen ersten Raum 120A und einen zweiten Raum 120B unterteilt werden, basierend auf einer beliebigen imaginären Linie C, die sich in der zweiten Richtung erstreckt. In diesem Fall kann die virtuelle Linie C durch das Transfermodul 600 verlaufen. Die Kondensatoranordnung 520 kann in dem ersten Raum 120A und die Stromsensoranordnung 530 kann in dem zweiten Raum 120B angeordnet sein. In diesem Fall kann der Entladewiderstand 2000 in dem ersten Raum 120A angeordnet sein.
In einer Ausführungsform, die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, kann der Entladewiderstand 1000 neben der Stromsensoranordnung 530 angeordnet sein. Der Entladewiderstand 1000 kann mit der Stromsensoranordnung 530 gekoppelt sein.
In einer Ausführungsform, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann der Entladewiderstand 1000 neben dem Transfermodul 600 angeordnet sein. Der Entladewiderstand 1000 kann mit dem Befestigungsmittel (620 in 3) gekoppelt sein.
In einer Ausführungsform, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann der Entladewiderstand 1000 mit dem zweiten Gehäuse 120 verbunden sein. In diesem Fall hat das zweite Gehäuse 120 ein Aufnahmeteil, in dem das Filterteil 500 angeordnet ist, und der Entladewiderstand 1000 kann in dem Aufnahmeteil montiert werden. In diesem Fall kann der Luftkompressor außerdem ein zweites Befestigungselement aufweisen, das den Entladewiderstand 1000 an der oberen Fläche des zweiten Gehäuses 120 befestigt.
In dem Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Interferenz zwischen dem Filterteil 500 und dem Entladewiderstand 1000 durch Verbesserung der Anordnungsstruktur zwischen dem Filterteil 500 und dem Entladewiderstand 1000 reduziert, und der Luftkompressor kann durch Erhöhung der Raumausnutzung des Filterteils 500 kompakt gemacht werden.
Darüber hinaus wird eine Überhitzung des Entladewiderstands 1000 verhindert, indem der Entladewiderstand 1000 auf der Oberseite der ersten Abdeckung 900 oder an einer Stelle angeordnet wird, an der Wärme leicht abgeleitet werden kann, und das Problem des Temperaturanstiegs um das Filterteil 500 kann gelöst werden.
Nachfolgend wird ein Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 14 bis 20 beschrieben.
14 ist eine Draufsicht auf einen Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 15 ist eine perspektivische Ansicht einer Abdeckung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 16 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Luftkompressors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 17 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Gehäuses gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 18 ist eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt zeigt, in dem eine Abdeckung mit einem zweiten Gehäuse gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, 19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Entladewiderstand zeigt, der mit einer Kondensatoranordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist, und 20 ist eine Vorderansicht, die einen Entladewiderstand zeigt, der mit einer Kondensatoranordnung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist.
Der Luftkompressor der in den 14 bis 20 dargestellten Ausführungsform ist im Wesentlichen derselbe wie der in 5 dargestellte Luftkompressor. Daher werden den gleichen Komponenten wie in 5 die gleichen Referenznummern zugewiesen, und wiederholte Beschreibungen entfallen.
Unter Bezugnahme auf 14 bis 18, kann ein Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine zweite Abdeckung 3000 aufweisen.
Die zweite Abdeckung 3000 kann innerhalb des zweiten Gehäuses 120 angeordnet sein. Die zweite Abdeckung 3000 kann auf einer Seite der Kondensatoranordnung 520 entlang der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) innerhalb des zweiten Gehäuses 120 angeordnet sein. Darüber hinaus kann die zweite Abdeckung 3000 auf einer Seite der ersten Abdeckung 900 entlang der zweiten Richtung (Y-Achsen-Richtung) innerhalb des zweiten Gehäuses 120 angeordnet sein. Das heißt, die zweite Abdeckung 3000 kann die Innenseite des zweiten Gehäuses 120 abdecken, die nicht durch die Kondensatoranordnung 520 und die erste Abdeckung 900 abgedeckt ist.
Die zweite Abdeckung 3000 kann ein erstes Trägerteil 3100 und ein zweites Trägerteil 3200 umfassen.
Das erste Trägerteil 3100 kann auf einer Seite der zweiten Abdeckung 3000 entlang der ersten Richtung (X-Achsenrichtung) angeordnet sein. Das erste Trägerteil 3100 kann die Stromsensoranordnung 530 tragen. Das erste Trägerteil 3100 kann eine Form haben, die der Form der Stromsensoranordnung 530 entspricht, um die Stromsensoranordnung 530 zu tragen, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das zweite Trägerteil 3200 kann die Transfereinheit 610 tragen. Genauer gesagt kann das zweite Trägerteil 3200 die U-Phasen-Sammelschiene 611, die Wechselstrom einer ersten Phase (Phase U) überträgt, die V-Phasen-Sammelschiene 612, die Wechselstrom einer zweiten Phase (Phase V) überträgt, und die W-Phasen-Sammelschiene 613, die Wechselstrom einer dritten Phase (Phase W) überträgt, tragen. In diesem Fall kann jede der Sammelschienen 611, 612 und 613 eine zur Stromsensoranordnung 530 hin gebogene Form haben, wie in 15 dargestellt. Da jede der Sammelschienen 611, 612 und 613 in die gleiche Richtung gebogen ist, wird die Montage vereinfacht und die Montagezeit kann reduziert werden.
Das zweite Trägerteil 3200 kann ein vorstehendes Teil 3210 enthalten, das in der dritten Richtung (Z-Achsen-Richtung) entlang der Form der Transfereinheit 610 vorsteht. Ein Abschnitt der Transfereinheit 610 kann von der zweiten Abdeckung 3000 entlang der dritten Richtung (Z-Achsen-Richtung) nach außen ragen, wenn sie von der zweiten Abdeckung 3000 gestützt wird. Das vorstehende Teil 3210 kann einen Abschnitt umgeben, der aus der zweiten Abdeckung 3000 der Transfereinheit 610 nach außen ragt.
Das vorstehende Teil 3210 kann in der Durchgangsbohrung 120H des zweiten Gehäuses 120 untergebracht werden, die in den 17 und 18 dargestellt ist. Das vorstehende Teil 3210 kann eine Dicke aufweisen, die dem Abstand zwischen den Oberflächen des zweiten Gehäuses 120, die das Durchgangsloch 120H bilden, entspricht. Infolgedessen wird der Spalt zwischen der Außenfläche des vorstehenden Teils 3210 und der Oberfläche des zweiten Gehäuses 120, die das Durchgangsloch 120H bildet, unterdrückt, so dass die Transfereinheit 610 durch das vorstehende Teil 3210 stabil gehalten werden kann.
Da die zweite Abdeckung 3000 die U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Sammelschienen 611, 612 und 613 trägt, wird die Anzahl der Befestigungselemente, wie z.B. Schrauben, die zur Befestigung der U-Phasen-, V-Phasen- und W-Phasen-Sammelschienen 611. 612 und 613 verwendet werden, reduziert, so dass die Kosten und die Montagezeit für die Herstellung des Luftkompressors eingespart werden können.
Da bei dem erfindungsgemäßen Luftkompressor die zweite Abdeckung 3000 einen Bereich des zweiten Gehäuses 120 abdeckt, der durch die Kondensatoranordnung 520 und die erste Abdeckung 900 nicht abgedeckt werden kann, kann außerdem das Eindringen eines Befestigungselements oder dergleichen in das zweite Gehäuse 120 aufgrund eines Fehlers des Arbeiters verhindert werden.
Da die zweite Abdeckung 3000 gleichzeitig die Stromsensoranordnung 530 und die Transfereinheit 610 trägt, kann bei dem erfindungsgemäßen Luftkompressor außerdem der Prozess des doppelten Einspritzens der Abdeckung zur Unterstützung jeder Komponente entfallen. Infolgedessen können die Kosten reduziert werden, und der Verbrauch von Montagekosten und Montagezeit kann reduziert werden.
Wiederum Bezug nehmend auf die 16 bis 18 kann ein Luftkompressor gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine im zweiten Gehäuse 120 angeordnete Nut 4000 und einen in der Nut 4000 angeordneten Dichtungsring 5000 aufweisen.
Die Nut 4000 kann neben dem Durchgangsloch 120H, welches im Inneren des zweiten Gehäuses 120 angeordnet ist, angeordnet sein. Die Nut 4000 kann von dem Durchgangsloch 120H beabstandet sein. Die Nut 4000 kann in einer quadratischen Ringform entlang einer Oberfläche des zweiten Gehäuses 120, die das Durchgangsloch 120H bildet, ausgebildet sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Nut 4000 kann entlang der dritten Richtung (Z-Achsenrichtung) auf einer Oberfläche des zweiten Gehäuses 120 ausgebildet sein. Wenn die zweite Abdeckung 3000 innerhalb des zweiten Gehäuses 120 angeordnet ist, kann die offene Oberseite der Nut 4000 durch die zweite Abdeckung 3000 abgedeckt werden.
Die Dichtung 5000 kann in der Nut 4000 angeordnet werden. Die Dichtung 5000 kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Ein Teil der Dichtung 5000 kann von der zweiten Abdeckung 3000 gedrückt werden. Wenn die zweite Abdeckung 3000 auf dem zweiten Gehäuse 120 angeordnet ist und die Oberseite der Nut 4000 abdeckt, kann die Dichtung 5000 eine luftdichte Abdichtung zwischen der Verbindungsfläche der zweiten Abdeckung 3000 und der Verbindungsfläche der Nut 4000 gewährleisten. Dementsprechend kann das Eindringen von Fremdkörpern in das zweite Gehäuse 120 verhindert werden.
Darüber hinaus kann die Dichtung 5000 verhindern, dass vom Luftkompressor erzeugte heiße Luft in einen Wechselrichter (nicht dargestellt) gelangt, der das Motorteil 300 mit Strom versorgt. Dementsprechend kann die Leistung des Wechselrichters (nicht dargestellt) beibehalten werden, und das Motorteil 300 kann über den Wechselrichter (nicht dargestellt) stabil mit Strom versorgt werden.
Obwohl die Form des Dichtungsrings 5000 in dieser Ausführungsform als kreisförmig dargestellt ist, ist sie nicht darauf beschränkt, und die Form des Dichtungsrings 5000 kann in einer polygonalen Form, wie z. B. einer quadratischen Form oder einer Fünfeckform, vorgesehen sein.
Unter Bezugnahme auf die 14 und 19 bis 20 können der Entladewiderstand 1000 und das erste Befestigungselement 1100 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unterhalb des Gehäuses 522 der Kondensatoranordnung 520 angeordnet sein.
Genauer gesagt kann der Entladewiderstand 1000 mit dem ersten Befestigungselement 1100 gekoppelt und an der Unterseite des Gehäuses 522 durch das erste Befestigungselement 1100 befestigt werden. In diesem Fall kann der Entladewiderstand 1000 an der Unterseite des Gehäuses 522 entlang der zweiten Richtung (Y-Richtung) angeordnet sein. Der Entladewiderstand 1000, durch den Hochspannungsstrom fließt, kann durch Kühlwasser gekühlt werden, das im Inneren des zweiten Gehäuses 120 fließt.
Der Entladewiderstand 1000 und das erste Befestigungselement 1100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform können einstückig in dem Gehäuse 522 der Kondensatoranordnung 520 vorgesehen sein.
Da der Entladewiderstand 1000 an der Unterseite des Gehäuses 522 angeordnet ist, kann das Verbindungselement 1200 zur elektrischen Verbindung des Entladewiderstands 1000 und der Kondensatoranordnung 520 entlang der Außenfläche des Gehäuses 520 gewickelt sein.
Obwohl die obige Beschreibung unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht worden ist, werden die Fachleute verstehen, dass die vorliegende Erfindung in vielfältiger Weise geändert und modifiziert werden kann, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung, die in den nachstehenden Ansprüchen beschrieben ist, abzuweichen.
<Beschreibung der Bezugszeichen>
100: Gehäuse, 200: Verdichtungsteil, 300: Motorteil, 400: Steuerplatine, 500: Filterteil, 600: Transfermodul, 620: Befestigungsmittel, 700: Kühlströmungskanal, 800: Verbindungsteil, 900: erste Abdeckung, 1000, 2000: Entladewiderstand, 1100: erstes Befestigungselement, 1200: Verbindungselement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

KR 0962903 [0002, 0010]

Claims

Luftkompressor, umfassend: ein Gehäuse; eine im Inneren des Gehäuses angeordnete Drehwelle; ein Verdichtungsteil, das mit der Drehwelle verbunden ist und eingeleitete Luft verdichtet und ausstößt; ein Motorteil, das die Drehwelle antreibt; eine Steuerplatine, die das Motorteil steuert; und ein Filterteil, das das Rauschen von externem Strom filtert und den externen Strom an die Steuerplatine liefert, wobei das Filterteil umfasst: eine Kondensatoranordnung, die mit einer externen Stromquelle verbunden ist; einen Transistor, der mit der Steuerplatine verbunden ist; eine Stromsensoranordnung, die mit dem Transistor verbunden ist; und einen Entladewiderstand, der mit der Kondensatoranordnung verbunden ist und die Restladung in der Kondensatoranordnung entlädt.
Luftkompressor nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Transfermodul, das Strom von der Steuerplatine zum Motorteil überträgt, wobei der Entladewiderstand neben dem Transfermodul angeordnet ist, das Transfermodul eine Transfereinheit umfasst, die sich in radialer Richtung vom Motorteil nach außen erstreckt.
Luftkompressor nach Anspruch 2, wobei die Kondensatoranordnung umfasst: einen Kondensator; ein Gehäuse, das den Kondensator trägt; und eine mit dem Entladewiderstand verbundene Widerstandsanschlussklemme, wobei die Widerstandsanschlussklemme auf dem Kondensator angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 3, umfassend: eine erste Abdeckung, die so angeordnet ist, dass sie mindestens eine Seite des Filterteils abdeckt; und ein Wärmeaustauschmittel, das zwischen der ersten Abdeckung und dem Transistor angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 3, wobei die Stromsensoranordnung und die Kondensatoranordnung in einer ersten Richtung rechtwinklig zu einer axialen Richtung angeordnet sind, der Transistor in einer zweiten Richtung rechtwinklig zur ersten Richtung in Bezug auf die Stromsensoranordnung und die Kondensatoranordnung angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 5, der mindestens einen Kühlströmungskanal umfasst, der zwischen dem Motorteil und dem Filterteil angeordnet ist, wobei der Entladewiderstand neben dem Kühlströmungskanals angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 4, wobei die erste Abdeckung auf einer Oberseite des Transistors angeordnet ist und der Entladewiderstand auf einer oberen Fläche der ersten Abdeckung angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 7, mit einem Befestigungselement, das mit dem Entladewiderstand gekoppelt und auf der oberen Fläche der ersten Abdeckung angeordnet ist, um den Entladewiderstand an der ersten Abdeckung zu befestigen.
Luftkompressor nach Anspruch 7, wobei der Entladewiderstand neben der Stromsensoranordnung angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 4, wobei die erste Abdeckung so angeordnet ist, dass eine Breite in einer ersten Richtung länger ist als eine Breite in einer zweiten Richtung, der Entladewiderstand so angeordnet ist, dass die Breite in der ersten Richtung länger ist als die Breite in der zweiten Richtung.
Luftkompressor nach Anspruch 10, bei dem eine Oberfläche der ersten Abdeckung, an der der Entladewiderstand befestigt ist, tiefer angeordnet ist als die Widerstandsanschlussklemme.
Luftkompressor nach Anspruch 5, wobei ein Innenraum des Gehäuses in einen ersten Raum, in dem die Kondensatoranordnung angeordnet ist, und einen zweiten Raum, in dem die Stromsensoranordnung angeordnet ist, unterteilt ist, basierend auf einer imaginären Linie, die sich in einer axialen Richtung erstreckt, der Entladewiderstand ist in dem ersten Raum angeordnet.
Luftkompressor nach Anspruch 12, wobei der Entladewiderstand an einer Unterseite des Gehäuses angeordnet ist.
Luftkompressor nach Anspruch 3, umfassend eine zweite Abdeckung, die in dem Gehäuse angeordnet ist; wobei die zweite Abdeckung umfasst: ein erstes Trägerteil, das die Stromsensoranordnung trägt, und ein zweites Trägerteil, das die Transfereinheit trägt.
Luftkompressor nach Anspruch 14, wobei das zweite Trägerteil ein vorstehendes Teil umfasst, das einen Abschnitt der Transfereinheit umgibt, und das Gehäuse ferner ein Durchgangsloch aufweist, das das vorstehende Teil aufnimmt.
Luftkompressor nach Anspruch 15, wobei das Gehäuse ferner eine von dem Durchgangsloch beabstandete Nut aufweist, eine Dichtung im Inneren der Nut angeordnet ist, wenn die zweite Abdeckung im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, eine Oberseite der Nut und die Dichtung durch die zweite Abdeckung abgedeckt sind.
Luftkompressor nach Anspruch 4, wobei die erste Abdeckung aus mindestens einem der Werkstoffe Aluminium, Kunstharz und Stahl hergestellt ist.
Luftkompressor nach Anspruch 4, wobei die erste Abdeckung und das Wärmeaustauschmittel einstückig vorgesehen sind.