KR101069663B1

KR101069663B1 - 인버터가 장착된 전동식 압축기

Info

Publication number: KR101069663B1
Application number: KR1020090018410A
Authority: KR
Inventors: 한영창; 구인회; 이건호
Original assignee: 주식회사 두원전자; 학교법인 두원학원
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2011-10-05
Also published as: KR20100099860A

Abstract

본 발명은 인버터가 장착된 전동식 압축기에 관한 것으로서, 압축기의 일측에 형성된 인버터 하우징 내부에 커버에 의해 밀폐되어 인버터가 장착되는 전동식 압축기에 있어서, 상기 커버에는 인버터와의 절연을 위해 절연재가 부착되되, 상기 절연재는 커버의 저면과 인버터 하우징의 상면에 동시에 접하도록 커버의 하부 전체면에 걸쳐서 부착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인버터가 장착된 전동식 압축기에 의하면, 커버의 저면과 인버터 하우징의 상면에 동시에 접하도록 커버의 하부 전면에 걸쳐서 절연재를 구비시킴으로써, 종래에 인버터 하우징의 밀폐를 위해 적용되었던 개스킷 또는 O-RING 등을 생략하고, 젤타입의 절연제가 충전되는 인버터 하우징 내부의 공간을 줄여서 압축기 제조단가를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

압축기, 인버터, 절연부재, 그루브, 연장부

Description

인버터가 장착된 전동식 압축기{ELECTROMOTIVE COMPRESSOR HAVING INVERTER}

본 발명은 인버터가 장착된 전동식 압축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 하우징의 상측 개구를 덮는 커버의 저면에 절연재가 부착되는 인버터가 장착된 전동식 압축기에 관한 것이다.

일반적으로, 냉동공조장치에 적용되는 압축기는 그 작동방식에 따라 왕복동식, 회전식 및 스크롤식 등 다양한 방식이 개발되어 이용되고 있다.

또한, 이러한 압축기 중 동력원으로 전동모터를 사용하는 전동식 압축기는 구동모터를 포함하는 모터부와 냉매를 압축하는 압축부로 이루어진다.

일반적으로 전동식 압축기는, 외부 부하 조건의 변동시에 냉동공조장치의 냉방효율을 가변적으로 조절하기 위해 구동모터의 회전수를 조절하는 인버터가 압축기 하우징의 일측에 설치되어 있다.

구체적으로, 이러한 인버터는 다양한 회로소자가 실장된 회로기판(PCB)을 포함하여 이루어지고, 압축기 하우징의 일측에 구비된 인버터 하우징 내부에 인버터 하우징의 개구를 덮는 커버를 통해 밀폐된 상태로 배치되어 있다.

덧붙여, 상기 회로기판은 인버터 하우징 내부에 볼트 등의 결합수단을 통해 고정되어 있다.

한편, 상기 커버와 인버터 하우징의 사이에는 전술한 밀폐력의 상승을 위해 개스킷 또는 O-RING 등이 개재되어 있으며, 상기 커버의 저면과 인버터 사이의 공간에는 절연을 위해 젤타입의 절연제가 충전되어 있다.

그러나, 종래에는 커버와 회로기판상에 실장된 회로소자 사이에 소정의 간극이 형성되므로, 압축기 운전중에 발생하는 진동이 상기 결합수단 나아가서는, 회로기판으로 전달되어 그 진동에 의한 소음이 크게 발생하는 단점이 있었다.

즉, 종래에는 회로기판이 단순히 상기 결합수단을 통해서만 고정되고, 전술한 회로기판의 진동을 방지하는 다른 요소가 마련되어 있지 않았다.

또한, 종래에는 인버터 하우징 내부의 밀폐를 위해 개스킷 또는 O-RING 등이 필요하고, 또한 비교적 넓은 공간에 절연제가 충전되어 제조 단가가 증가하게 되는 단점도 발생하였다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축기 운전중에 인버터의 진동으로 인한 소음 발생을 저감시키는 동시에, 개스킷 또는 O-RING 등의 부품을 생략하고 인버터 하우징의 공간을 줄여서 그 제조 단가를 감소시킬 수 있는 인버터가 장착된 전동식 압축기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 인버터가 장착된 전동식 압축기는, 압축기의 일측에 형성된 인버터 하우징 내부에 커버에 의해 밀폐되어 인버터가 장착되는 전동식 압축기에 있어서, 상기 커버에는 인버터와의 절연을 위해 절연재가 부착되되, 상기 절연재는 커버의 저면과 인버터 하우징의 상면에 동시에 접하도록 커버의 하부 전체면에 걸쳐서 부착되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 커버에는 절연재가 삽입되는 그루브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그루브는 상기 절연부재 유입구와 바닥부를 가지며, 유입구와 바닥부 사이는 유입구의 단면적보다 큰 단면적을 가지게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절연재에는 인버터를 구성하는 회로기판의 일부에 접하도록 인버터를 향해 돌출되는 연장부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

전술한 본 발명에 따른 인버터가 장착된 전동식 압축기에 의하면, 커버의 저면과 인버터 하우징의 상면에 동시에 접하도록 커버의 하부 전면에 걸쳐서 절연재를 구비시킴으로써, 종래에 인버터 하우징의 밀폐를 위해 적용되었던 개스킷 또는 O-RING 등을 생략하고, 젤타입의 절연제가 충전되는 인버터 하우징 내부의 공간을 줄여서 압축기 제조단가를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 커버에 그루브를 형성시키므로 절연재가 좀 더 견고하게 커버에 부착되도록 할 수 있으며, 연장부를 통해 인버터 회로기판을 일정 가압함에 따라 압축기 운전중에 인버터의 진동 및 그 진동에 의한 소음이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터가 장착된 전동식 압축기를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1에서 커버와 절연부재의 결합관계를 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축기의 일측에는 인버터(100)가 설치되어 있다.

상기 압축기는 공기조화기를 구성하는 일 구성요소로서, 별도의 동력발생장치 즉, 엔진 등으로부터 동력을 전달받아 내부의 구동축이 회전하는 방식이 아니 라, 압축기 하우징 내부에 장착된 구동모터에 의해 구동축이 회전하는 전동식 압축기이다.

즉, 상기 압축기는 그 내부에 냉매의 압축을 위한 구성이 구비된 압축부(200)와 상기 압축부를 동작시키는 구동모터가 구비된 구동부(300)가 구비되어 있으며, 인버터(100)는 구동모터가 배치되는 부분에 인접한 압축기 하우징의 외주면, 구체적으로 상기 외주면의 일측에 형성되며 상측 개구가 커버(400)에 의해 폐쇄되는 인버터 하우징(500)의 내부에 설치된다.

여기서, 상기 인버터(100)는 구동모터의 회전속도를 가변적으로 조절하여 공기조화기 사이클을 따라 순환하는 냉매의 순환량을 조절하기 위한 것으로서, 터미널 또는 버스바 등에 의해 구동모터와 전기적으로 연결되어 있다.

이러한 인버터(100)는 인버터 동작프로그램이 저장된 IC가 포함된 MCU, 절연 게이등형 양극성 트랜지스터(IGBT) 또는 모터 드라이브 기능을 탑재한 지능형 파워모듈(IPM;Intelligent Power Module), 레귤레이터, 인덕터, 컨덴서 등의 다양한 회로소자가 실장된 회로기판을 포함하여 이루어진다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 커버(400)에는 인버터(100)와의 절연을 위해 절연부재(600)가 부착되는데 구체적으로, 커버(400)의 저면과 인버터 하우징(500)의 상면에 동시에 접하도록 커버(400)의 하부 전체면에 걸쳐서 부착된다.

이러한 절연부재(600)는 일정 이상의 연성을 가지는 고무 또는 실리콘으로 적용될 수 있는데, 이에 한정되지 않으며 에폭시 또는 포르말린 등의 다른 소재가 적용될 수도 있다.

여기서, 상기 커버(400)는 인버터 하우징(500)에 볼트 결합되는데, 이때 상기 볼트는 절연부재(600)에 형성된 관통홀(610)을 경유하여 인버터 하우징(500)에 형성된 체결홀(510)에 삽입되어 진다.

그러므로, 상기 볼트 결합을 통해 연성을 가지는 절연부재(600)는 어느 정도 압축이 되고 따라서, 상기 절연부재(600)는 인버터 하우징(500) 내부를 외부로부터 확실히 밀폐시키는 것이 가능하게 된다.

즉, 상기 절연부재(600)는 인버터 하우징(500)의 밀폐를 위해 적용되어 온 개스킷 또는 O-RING 등의 역할을 대신하게 된다.

한편, 상기 커버(400)에는 커버(400)와 절연부재(600)와의 결합력 상승을 위해 절연부재(600)의 일부가 삽입되는 그루브(410)가 형성될 수 있다.

이러한 그루브(410)는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 절연부재 유입구(411)와 바닥부(412)를 가지며, 유입구(411)와 바닥부(412) 사이는 유입구(411)의 단면적보다 큰 단면적을 가지도록 형성된다.

일 예로, 상기 그루브(410)는 커버(400)의 하부방향 즉, 유입구(411)로 갈수록 횡단면적이 감소하도록 마주보는 양 측면이 경사지게 이루어질 수 있다.

이때, 상기 절연부재(600)에는 그루브(410)에 삽입되도록 그루브와 대응하는 형상의 걸림돌기(615)가 구비되고, 이러한 절연부재(600)는 연성을 가지는 소재로 이루어짐으로써, 그루브(410)에 강제 삽입되어 커버(400)에 부착될 수 있다.

그러나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 그루브(410)는 전술한 설명 이외에 상기 양 측면이 각각 지그재그 형상으로 다수회 절곡되거나, 그루브(410)의 길이방 향을 따라 그루브(410)가 절곡되는 등의 다양한 형상 및 구조를 가질수도 있다.

또한, 상기 커버(400)와 절연부재(600)의 결합력을 더욱 상승시키기 위해서는 커버(400)와 절연부재(600)의 사이에 본드 등의 접착제를 더 개재시킬 수 있다.

또한, 상기 절연부재(600)는 용융된 소재를 커버(400)의 저면에 분사한 후 이를 경화시켜 형성될 수도 있다.

도 3은 절연부재의 다른 실시예가 적용된 인버터가 장착된 전동식 압축기를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 절연부재(600)에는 인버터(100)를 향해 부분적으로 돌출되는 연장부(620)가 더 구비될 수 있다.

이때, 상기 커버(400)가 인버터 하우징(500)에 결합된 경우, 연장부(620)의 하단은 인버터(100)을 구성하는 회로기판(110)의 상면에 접하도록 형성되는 것이 바람직하다.

덧붙여, 상기 회로소자들은 그 실장 높이가 모두 동일하지 않으므로, 상기 연장부(620)는 그 돌출되는 길이가 동일하지 않도록 다수개가 구비될 수 있다.

한편, 압축기의 운전시 구동모터 및 냉매 압축을 위한 구성요소들의 작동으로 인해, 압축기 하우징에는 일정한 진동이 전달되고, 이러한 진동에 의해 상기 회로기판(110)을 인버터 하우징(500)에 고정시키는 볼트 등의 결합부도 따라서 진동되는 현상이 발생할 수 있다.

이러한 현상이 심하게 지속적으로 진행될 경우, 회로기판의 고정 결합이 분리되는 현상까지 발생하여 인버터(100)의 파손을 가져올 뿐만 아니라 진동 소음 또 한 더욱 커지게 된다.

본 발명의 실시예에서는, 상기 커버(400)의 결합 시, 연장부(620)가 회로기판(110)을 탄성적으로 가압함에 따라 회로기판(110)의 고정을 더욱 확실하게 할 수 있게 된다.

즉, 상기 연장부(620)는 회로기판(110) 자체 또는 압축기에서 전달되는 진동을 흡수하여 감소시키는 방진부로서의 역할을 하게 된다.

또한, 상기 연장부(620)에 의해 인버터 하우징 내부의 공간이 줄어서 상기 공간에 충전되는 절연제의 양을 감소시킬 수 있으므로, 압축기 생산을 위한 생산비용이 감소된다.

한편, 이러한 절연부재(600)는 회로기판(110) 상의 회로소자에서 발생하는 열에 의해 녹지 않도록 일정 이상의 내열성을 가지는 것이 더욱 바람직하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 또는 수정이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인버터가 장착된 전동식 압축기를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 2는 도 1에서 커버와 절연부재의 결합관계를 나타내는 단면도.

도 3은 절연부재의 다른 실시예가 적용된 인버터가 장착된 전동식 압축기를 개략적으로 나타내는 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100: 인버터 110: 회로기판

200: 압축부 300: 구동부

400: 커버 410: 그루브

411: 유입구 412: 바닥부

500: 인버터 하우징 510: 체결홀

600: 절연부재 610: 관통홀

615: 걸림돌기 620: 연장부

Claims

압축기의 일측에 형성된 인버터 하우징 내부에 커버에 의해 밀폐되어 인버터가 장착되는 전동식 압축기에 있어서,

상기 커버에는 인버터와의 절연을 위해 절연부재가 부착되되,

상기 절연부재는 커버의 저면과 인버터 하우징의 상면에 동시에 접하도록 커버의 하부 전체면에 걸쳐서 부착되는 구조이며,

상기 절연부재에는 인버터를 구성하는 회로기판의 일부에 접하도록 인버터를 향해 돌출되는 연장부가 구비되는 것을 특징으로 하는 인버터가 장착된 전동식 압축기.
제1항에 있어서,

상기 커버에는 절연부재가 삽입되는 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 인버터가 장착된 전동식 압축기.
제2항에 있어서,

상기 그루브는 상기 절연부재 유입구와 바닥부를 가지며, 유입구와 바닥부 사이는 유입구의 단면적보다 큰 단면적을 가지게 형성된 것을 특징으로 하는 인버터가 장착된 전동식 압축기.
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