KR102060478B1 - 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기 - Google Patents

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Abstract

터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기가 개시된다. 본 발명에 따른 터미널 구조체는 인버터 장치와 통전 가능하게 연결되는 버스바 조립체 및 모터부와 통전 가능하게 연결되는 터미널을 포함한다.
터미널의 통전 부재의 각 단부에는 표면적이 증가되도록 구성된 접촉 판이 구비된다. 접촉 판은 각 통전 부재의 각 단부와 통전 가능하게 연결되어, 전류가 흐르는 부재의 표면적이 증가된다.
또한, 터미널과 인버터 장치를 통전 가능하게 연결하는 버스바 조립체는 넓은 표면적을 갖는 복수 개의 버스바를 포함한다.
이에 따라, 전동식 압축기에 인가되는 전류가 고전류인 경우에도, 전류가 전달되기 위해 접촉되는 각 부재의 표면적이 증가됨에 따라 접촉 열저항이 감소되므로, 터미널의 크기를 증가시키지 않고도 고전류 인가가 가능하다.
그 결과, 전동식 압축기 전체의 크기를 크게 증가시키지 않고도, 고전류 인가가 가능하다.

Description

터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기{Terminal structure and electric compressor including the same}
본 발명은 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 저전압 고전류 전원으로 동작되는 전동식 압축기에 안정적으로 전원을 공급할 수 있는 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기에 관한 것이다.
차량용 공조 시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발된 바 있다. 최근, 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동식 압축기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
전동식 압축기는 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 주로 적용되고 있다. 이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기(이하, "전동식 압축기"라 함)는 전동부, 압축부 및 전동부와 압축부를 연결하는 회전축 및 구동부를 제어하는 인버터부로 구성된다.
구체적으로, 전동부는 회전모터 등으로 구비되어 밀폐된 케이싱의 내부에 설치된다. 압축부는 전동부의 일측에 위치되며, 고정 스크롤과 선회 스크롤로 구성된다. 회전축은 전동부의 회전력을 압축부에 전달할 수 있도록 구성된다.
최근에는, 입력되는 전원의 전압은 낮고 전류는 높은 "저전압 고전류" 방식의 전동식 압축기가 개발되고 있다. 이는 전동식 압축기가 차량에 구비된다는 점을 고려하면, 순수 전기차뿐만 아니라 마일드 하이브리드(mild hybrid)에 적용할 수 있음에 기인한다.
그런데, 고전류가 인가될 경우 배선 등이 저항으로 작용함에 따라, 다량의 열이 발생될 수 있다. 이에 의해, 전원의 인가를 위한 전기 장치 등에 손상이 발생할 수 있으므로, 단자의 크기가 증가되어야만 한다.
구체적으로, 고전류를 인가받기 위한 단자의 표면적이 증가되어야 발열 등에 의한 손상이 방지될 수 있다. 그런데, 단자의 표면적을 증가시키기 위해 단자의 크기를 증가시킬 경우, 단자가 구비되는 전동식 압축기 전체의 크기가 증가될 수 있다.
그런데, 상기 전동식 압축기가 차량에 구비된다는 점을 고려하면, 단자의 크기가 제한 없이 증가되는 것은 바람직하지 못하다. 전동식 압축기의 소형화 및 경량화는 이동을 전제하는 차량에 구비되기 위한 필수 조건이기 때문이다.
한국등록특허문헌 제10-1115690호는 밀폐형 압축기에 구비되는 터미널 조립체를 개시한다. 구체적으로, 터미널보드의 장착부에 장착되는 피티씨부를 차폐할 수 있는 캡을 구비하여, 피티씨부에서 발생한 열이 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있는 구조의 터미널 조립체를 개시한다.
그런데, 이러한 구조의 터미널 조립체는 전원의 인가에 따라 발생되는 열을 차단하기 위한 대책은 제시하나, 고전류가 인가될 경우 단자의 크기 증가와 관련된 문제점을 해결하기 위한 고찰이 없다는 한계가 있다.
한국등록특허문헌 제10-1751061호는 전동식 압축기용 터미널 장치를 개시한다. 구체적으로, 압축기 케이싱의 안착부 내주면에 체결홈이 형성되고, 허미틱터미널이 안착부에 삽입 배치된 상태에서 체결홈에 삽입되는 별도의 스냅링을 통해 걸림 상태를 유지할 수 있는 구조의 터미널 장치를 개시한다.
그런데, 이러한 구조의 터미널 장치는 허미틱터미널의 결합 상태를 유지하고, 밀봉시키기 위한 방법에 대해 제안할 뿐, 고전류가 인가될 경우 단자의 크기 증가와 관련된 문제점을 해결함에 대한 고찰은 없다는 한계가 있다.
한국등록특허문헌 제10-1115690호 (2012.03.06.) 한국등록특허문헌 제10-17511061호 (2017.06.29.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결할 수 있는 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 목적으로 한다.
먼저, 고전류 인가시에도 안정적인 통전이 가능한 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 고전류 인가시 발생되는 열에 의한 손상이 최소화될 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 전원을 인가받는 단자의 크기를 증가시키지 않고도, 고전류를 인가할 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 전동식 압축기의 크기를 증가시키지 않고도, 고전류를 인가할 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 3상 전원에도 대응할 수 있도록, 서로 별개의 전원 경로를 형성할 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 3상 전원에 대응하도록 여러 개의 단자를 포함하는 터미널 구조체와 인버터 장치의 연결이 용이한 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 3상 전원에 대응하도록 여러 개의 단자부를 포함하면서도, 구조가 단순화될 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 인버터 장치와 전동 장치가 서로 통전되도록, 인버터 장치 및 전동 장치에 용이하게 연결될 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
또한, 인버터 장치와 전동 장치의 단자부의 방향이 변경되는 경우에도, 인버터 장치 및 전동 장치에 용이하게 연결될 수 있는 구조의 터미널 구조체 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 제공함을 일 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 판 형의 지지 부재; 길이 방향을 따라 연장되고, 상기 지지 부재에 관통 결합되며, 모터부 및 인버터 장치와 통전 가능하게 연결되는 통전 부재; 및 상기 통전 부재의 표면적을 증가시키도록 상기 통전 부재의 일측 단부 및 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되어, 상기 통전 부재와 통전 가능하게 연결되는 접촉 판을 포함하며, 상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 구비되어, 상기 통전 부재의 일측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판 및 상기 통전 부재의 타측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판은 서로 소정의 각도를 이루며 배치되는 터미널 구조체를 제공한다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 통전 부재의 옆면은 라운드지게 형성되고, 상기 접촉 판은 상기 통전 부재의 상기 옆면에 접촉되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 통전 부재의 옆면은 편평하게 형성되고, 상기 접촉 판은 상기 통전 부재의 상기 옆면에 접촉되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 접촉 판은 180ㅀ의 각도를 이루며 배치되어, 서로 대향하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 통전 부재는 복수 개 구비되고, 상기 접촉 판은 복수 개의 상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에 각각 복수 개씩 위치될 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 접촉 판에 결합되는 버스바(busbar) 조립체를 포함하며, 상기 버스바 조립체는, 상기 접촉 판에 통전 가능하게 연결되는 버스바; 및 상기 버스바를 수용하는 버스바 하우징을 포함할 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 버스바 조립체는, 상기 버스바의 일측으로부터 상기 접촉 판을 향해 돌출 형성되는 통전 부재 접속부; 및 상기 통전 부재 접속부와 상기 접촉 판을 통전 가능하게 연결하는 결합 부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 결합 부재는, 상기 통전 부재 접속부와 통전 가능하게 연결되는 버스바 결합부; 상기 버스바 결합부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 버스바 결합부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 목부; 상기 목부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 목부와 소정의 각도를 이루며 연장되어 상기 접촉 판의 일측 면에 접촉되는 접촉 판 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 터미널 구조체의 상기 결합 부재는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 접촉 판에 각각 결합되고, 상기 결합 부재는, 상기 접촉 판 지지부로부터 상기 소정의 각도를 이루며 접촉 판을 향하는 방향으로 연장되는 접촉 판 고정부; 및 상기 접촉 판 지지부와 상기 접촉 판 고정부 사이에 형성되어, 상기 접촉 판이 수용되는 접촉 판 공간부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 모터부; 상기 모터부에 제어 신호를 인가하도록 구성되는 인버터 장치; 및 상기 모터부와 상기 인버터 장치 사이에 위치되어, 상기 모터부와 상기 인버터 장치를 통전 가능하게 연결하는 터미널 구조체를 포함하며, 상기 터미널 구조체는, 판 형의 지지 부재; 길이 방향을 따라 연장되고, 상기 지지 부재에 관통 결합되며, 모터부와 통전 가능하게 연결되는 일측 단부 및 인버터 장치와 통전 가능하게 연결되며, 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부를 포함하는 통전 부재; 및 상기 통전 부재의 표면적을 증가시키도록 상기 통전 부재의 일측 단부 및 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되어, 상기 통전 부재와 통전 가능하게 연결되는 접촉 판을 포함하며, 상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 구비되어, 상기 통전 부재의 일측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판 및 상기 통전 부재의 타측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판은 서로 소정의 각도를 이루며 배치되는 전동식 압축기를 제공한다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 통전 부재의 상기 일측 단부의 옆면 및 상기 통전 부재의 상기 타측 단부의 옆면에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 위치될 수 있다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 터미널 구조체는, 상기 통전 부재의 상기 타측 단부에 위치되는 상기 접촉 판에 결합되는 버스바 조립체를 포함하며, 상기 버스바 조립체는, 길이 방향으로 연장 형성되며, 상기 접촉 판에 통전 가능하게 연결되는 버스바; 및 상기 버스바를 수용하는 버스바 하우징을 포함할 수 있다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 통전 부재의 상기 타측 단부는 상기 인버터 장치를 향하는 방향으로 연장 형성되고, 상기 버스바 조립체는 상기 통전 부재의 상기 타측 단부와 소정의 각도를 이루며 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 버스바 조립체는, 상기 버스바의 일측 단부에 위치되며, 상기 접촉 판을 향해 돌출 형성되는 통전 부재 접속부; 및 상기 버스바의 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되며, 상기 인버터 장치를 향해 돌출 형성되는 인버터 접속부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 버스바 조립체는, 상기 통전 부재 접속부와 상기 접촉 판을 통전 가능하게 연결하는 결합 부재를 포함하며, 상기 결합 부재는, 상기 통전 부재 접속부와 통전 가능하게 연결되는 버스바 결합부; 상기 버스바 결합부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 버스바 결합부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 목부; 상기 목부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 목부와 소정의 각도를 이루며 연장되어 상기 접촉 판의 일측 면에 접촉되는 접촉 판 지지부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전동식 압축기의 상기 인버터 장치는 상기 버스바 조립체의 인버터 접속부와 통전 가능하게 연결되는 터미널 결합 모듈을 포함하고, 상기 모터부는 상기 통전 부재의 일측 단부와 통전 가능하게 연결되는 커넥터 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 달성될 수 있다.
먼저, 통전 부재의 단부에는 복수 개의 접촉 판이 구비된다. 복수 개의 접촉 판은 도체로 형성되어, 역시 도체로 형성된 통전 부재의 단부에 접촉된다. 이에 따라, 전원이 공급되는 단자의 전체 표면적이 증가될 수 있다.
따라서, 고전류가 인가되는 경우에도 안정적인 통전이 가능해진다.
또한, 복수 개의 접촉 판이 통전 부재의 단부에 구비됨에 따라, 발생된 열이 방출될 수 있는 표면적이 증가될 수 있다.
따라서, 고전류가 인가될 경우 발생되는 열이 효과적으로 방열될 수 있어, 열에 의한 터미널 구조체의 손상이 최소화될 수 있다.
또한, 통전 부재에 접촉되도록 구비되는 복수 개의 접촉 판은 통전 부재와 통전 가능하게 연결되어, 단자부 전체의 표면적이 증가된다.
따라서, 통전 부재 및 터미널 구조체의 크기를 증가시키지 않고도 고전류의 인가가 가능해질 수 있다. 더 나아가, 전동식 압축기의 크기를 증가시키지 않고도, 고전류의 인가가 가능하다.
또한, 터미널 구조체는 복수 개의 통전 부재를 포함할 수 있다. 복수 개의 통전 부재에는 각각 별개의 상을 갖는 전류가 인가될 수 있다.
따라서, 단상뿐만 아니라 3상 전원이 인가되는 경우에도 별개의 전원 경로를 형성할 수 있게 되어, 인버터 장치와 전동 장치가 안정적으로 통전될 수 있다.
또한, 인버터 장치를 향하는 터미널 구조체의 통전 부재는 버스바 조립체에 통전 가능하게 결합된다. 버스바 조립체는 서로 다른 상의 전류가 흐를 수 있도록, 각각 별개의 통전 경로를 형성하기 위한 복수 개의 버스바를 포함한다.
따라서, 배선을 복잡하게 하지 않고도, 단순한 구조로 3상 전원을 전달받거나 공급할 수 있다.
또한, 버스바 조립체는 복수 개의 통전 부재와 각각 통전 가능하게 연결되는 복수 개의 버스바를 포함한다. 상기 복수 개의 버스바는 버스바 하우징에 수용되어 외부로 노출되지 않는다. 더 나아가, 인버터 장치, 터미널 조립체 및 모터부는 삽입 또는 커넥터 체결의 방식으로 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 인버터 장치, 터미널 조립체 및 모터부를 통전 가능하게 연결하기 위한 별도의 배선이 요구되지 않으므로, 구조의 단순화가 가능하다.
또한, 터미널 조립체와 인버터 장치는 상기 버스바 조립체에 의해 통전 가능하게 연결된다. 또한, 전동 장치에는 터미널 조립체의 접촉 판과 결합되는 커넥터 모듈이 구비된다.
따라서, 인버터 장치와 터미널 조립체 및 전동 장치가 서로 용이하게 결합될 수 있어, 인버터 장치와 터미널 조립체 및 전동 장치의 연결이 간편하게 수행될 수 있다.
또한, 복수 개의 접촉 판은 통전 부재와 결합되는 각도가 변경될 수 있다.
따라서, 인버터 장치와 전동 장치가 설치되는 방향이 변경되는 경우에도, 복수 개의 접촉 판이 형성하는 각도를 변경함으로써 간편하게 인버터 장치와 전동 장치에 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동식 압축기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전동식 압축기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터미널 구조체가 전동식 압축기에 구비된 모습을 도시하는 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터미널 구조체가 전동식 압축기에 구비된 모습을 도시하는 다른 각도에서 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3의 터미널 구조체에 구비되는 터미널의 사시도이다.
도 6은 도 5의 터미널의 측면도(a) 및 평면도(b)이다.
도 7는 도 5의 터미널의 다른 실시 예를 도시하는 측면도이다.
도 8은 도 5의 터미널에 부스바 조립체가 연결된 모습을 도시하는 사시도이다.
도 9는 도 8의 터미널과 부스바 조립체의 연결 모습을 도시하는 부분 투명 사시도이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 버스바 조립체에 구비되는 결합 부재의 사시도이다.
도 11은 도 3의 터미널 구조체가 전동식 압축기와 연결되는 과정을 도시하는 측면도이다.
도 12는 도 3의 터미널 구조체가 전동식 압축기와 연결된 모습을 도시하는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유 분리 장치 및 이를 포함하는 전동식 압축기를 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서는 본 발명의 특징을 보다 명확하게 하기 위해, 일부 구성 요소들에 대한 설명이 생략될 수 있다.
1. 용어의 정의
이하의 설명에서 사용되는 "전방 측", "후방 측", "상측", "하측", "우측" 및 "좌측"이라는 용어는 도 1, 도 3, 도 5 및 도 10에 도시된 좌표계를 참조하여 이해될 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 설명에서 사용되는 "냉매"라는 용어는 저온의 물체에서 열을 빼앗아 고온의 물체로 운반해 주는 임의의 매체를 의미한다. 일 실시 예에서, 냉매는 이산화탄소(CO2), R134a 또는 R1234yf 등일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "반도체 소자"(semiconductor device)라는 용어는 반도체를 사용한 전자 회로 소자를 의미한다. 일 실시 예에서, 반도체 소자는 스위칭 소자일 수 있다.
즉, 일 실시 예에서, 반도체 소자는 스위칭 소자로 구비되어 접점을 쓰지 않고 회로의 개폐 기능을 갖는 부품 또는 장치를 의미할 수 있다. 상기 실시 예에서, 스위칭 소자는 SIC(Silicon Carbide, 탄화수소), GaN(Gallium Nitride, 갈륨 나이트라이드), IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor, 절연 게이트 양극성 트랜지스터), MOSFET(Matel-OxideSemiconductor Field-Effect Transistor, 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터) 등으로 구비될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 "고전류"라는 용어는 통상의 전동식 압축기에 인가되는 전류에 비해 높은 값을 갖는 전류를 의미한다. 일 실시 예에서, 고전류는 약 100A(Ampere) 이상의 전류로 정의될 수 있다.
2. 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)의 구성의 설명
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)는 하우징부(100), 모터부(200), 인버터부(300) 및 압축부(400)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)는 모터부(200)와 인버터부(300)의 통전을 위한 터미널 구조체(1000)를 더 포함한다(도 3 참조).
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)의 구성을 설명하되, 터미널 구조체(1000)는 별항으로 설명한다.
(1) 하우징부(100)의 설명
하우징부(100)는 전동식 압축기(10)의 외관을 형성한다. 즉, 하우징부(100)는 전동식 압축기(10)가 외부로 노출되는 부분이다. 따라서, 하우징부(100)는 내구성이 강한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, 하우징부(100)는 메인 하우징(110) 및 리어 하우징(120)을 포함한다. 또한, 후술될 인버터부(300)는 인버터 하우징(310) 및 인버터 커버(320)를 포함하여, 내부에 인버터 장치(330)를 수용하는 바, 이 또한 하우징부(100)에 포함할 수 있을 것이다.
메인 하우징(110)은 길이 방향, 도시된 실시 예에서 전후 방향으로 길게 연장 형성된 원통형이다.
또한, 메인 하우징(110)의 전방 측 단부 및 후방 측 단부는 그 사이에 위치된 부분에 비해 큰 직경을 갖도록 형성된다. 이는, 메인 하우징(110)이 리어 하우징(120) 및 인버터부(300)와 체결되기 위함이다.
메인 하우징(110)의 형상은 변경될 수 있다. 다만, 메인 하우징(110)의 내부에서 냉매가 압축된다는 점을 고려하면, 메인 하우징(110)은 내압성이 가장 높은 형상인 원형의 단면을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
메인 하우징(110)은 내부에 모터부(200) 및 압축부(400)를 수용한다. 모터부(200)는 후술될 인버터 장치(330)의 제어 신호 인가에 따라 회전된다. 모터부(200)의 회전은 압축부(400)에 전달되어 냉매가 압축된다.
이를 위해, 메인 하우징(110)의 내부에는 모터부(200)와 압축부(400)를 회전 가능하게 연결하는 회전축(미도시)이 구비될 수 있다.
메인 하우징(110)의 내부에는 압축 대상인 냉매가 유입될 수 있다. 이를 위해, 메인 하우징(110)에는 흡기구(112)가 형성되어, 메인 하우징(110)의 내부와 외부를 유체 소통 가능하게 연통할 수 있다.
도시된 실시 예에서, 흡기구(112)는 메인 하우징(110)의 후측, 즉, 인버터부(300)에 인접한 일측의 메인 하우징(110)의 원주 상에 원형의 관통공으로 형성된다.
흡기구(112)의 형상 및 위치는 메인 하우징(110)의 내부와 외부를 연통할 수 있는 임의의 형상 및 위치로 결정될 수 있다.
메인 하우징(110)의 내부에는 모터실(114)이 형성된다. 모터실(114)은 메인 하우징(110)의 내면에 둘러싸여 형성되는 공간이다. 모터실(114)에는 모터부(200)가 수용된다.
구체적으로, 모터실(114)을 구획하는 메인 하우징(110)의 내면에는 모터부(200)의 고정자(210)가 고정 결합된다.
메인 하우징(110)은 후술될 터미널 구조체(1000)를 고정하기 위한 터미널 구조체 고정부(116)를 더 포함할 수 있다(도 3 참조). 터미널 구조체(1000)는 나사 결합 등을 통해 터미널 구조체 고정부(116)에 고정될 수 있다.
메인 하우징(110)은 리어 하우징(120)과 연통된다. 다시 말하면, 메인 하우징(110)의 흡기구(112)를 통해 유입된 냉매는 압축부(400)에서 압축되어, 리어 하우징(120)의 배기구(122)를 통해 전동식 압축기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
메인 하우징(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측에는 리어 하우징(120)이 위치된다.
리어 하우징(120)은 전동식 압축기(10)의 외관의 일부를 형성한다. 리어 하우징(120)은 원형의 단면을 갖는, 일종의 캡(cap) 형태로 구비된다. 리어 하우징(120)의 형상은 메인 하우징(110)의 형상에 상응하는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.
리어 하우징(120)은 메인 하우징(110)과 연통된다. 메인 하우징(110)에서 압축된 냉매는 리어 하우징(120)을 통과하여 전동식 압축기(10)의 외부로 배출될 수 있다.
리어 하우징(120)의 일측, 도시된 실시 예에서 전방 측에는 배기구(122)가 형성된다.
배기구(122)는 압축된 냉매가 전동식 압축기(10)의 외부로 배출되는 통로이다. 배기구(122)는 리어 하우징(120)의 내부와 외부를 유체 소통 가능하게 연통한다.
도시된 실시 예에서, 배기구(122)는 리어 하우징(120)의 전방의 상측에 상하 방향으로 관통되어 형성된다. 배기구(122)의 위치 및 형태는 리어 하우징(120)의 내부와 외부를 연통할 수 있는 임의의 위치 및 형태로 결정될 수 있다.
(2) 모터부(200)의 설명
모터부(200)는 메인 하우징(110)의 모터실(114)에 수용되어, 압축부(400)가 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공한다. 모터부(200)는 인버터부(300)에서 인가되는 전원 및 제어 신호에 의해 동작 및 제어될 수 있다.
이를 위해, 모터부(200)와 인버터부(300)는 후술될 터미널 구조체(1000)에 의해 통전 가능하게 연결된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
모터부(200)는 회전축(미도시)에 의해 압축부(400)와 연결된다. 회전축(미도시)은 모터부(200)와 압축부(400)에 각각 회전 가능하게 연결될 수 있다.
회전축(미도시)에 의해 모터부(200)에서 생성된 회전력은 압축부(400)의 선회 스크롤(410)에 전달될 수 있다.
모터부(200)는 고정자(210) 및 회전자(220)를 포함한다.
고정자(210)는 인버터부(300)로부터 인가된 전원에 의해 전자기장을 형성한다. 고정자(210)가 형성한 전자기장에 의해 회전자(220)가 회전되어 압축부(400)의 선회 스크롤(410)이 회전되기 위한 회전력이 생성된다.
고정자(210)는 복수 개의 코일(미도시)을 포함한다. 복수 개의 코일(미도시)은 전원이 인가됨에 따라 전자기장을 형성한다. 복수 개의 코일(미도시)은 형성된 전자기장에 의해 회전자(220)가 소정의 방향으로 회전될 수 있도록 배치된다.
고정자(210)는 모터실(114)의 내면에 접하도록 배치된다. 고정자(210)는 모터실(114)의 내면에 고정될 수 있다. 이에 따라, 고정자(210)는 인버터부(300)로부터 전원 및 제어 신호가 인가되더라도 그 자체는 회전되지 않는다.
고정자(210)는 내부에 형성된 중공부를 포함한다. 상기 중공부에는 회전자(220)가 위치된다. 회전자(220)는 고정자(210)와 소정 거리만큼 이격되도록 배치된다. 이에 따라, 고정자(210)가 고정된 상태에서, 회전자(220)만이 형성된 전자기장에 의해 회전될 수 있다.
회전자(220)는 압축부(400)의 선회 스크롤(410)이 회전되기 위한 회전력을 생성한다. 회전자(220)는 인버터부(300)로부터 전원이 인가되어 고정자(210)의 복수 개의 코일(미도시)에 의해 형성되는 전자기장에 의해 회전된다.
이를 위해, 회전자(220)는 복수 개의 자석(미도시)을 포함한다. 고정자(210)에 의해 전자기장이 형성되면, 복수 개의 자석(미도시)은 전자기력을 받게 되어 회전자(220)가 고정자(210)에 대해 상대적으로 회전된다.
회전자(220)는 인버터부(300)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 회전자(220)는 회전축(미도시)에 의해 압축부(400)의 선회 스크롤(410)과 회전 가능하게 연결될 수 있다.
이때, 인버터부(300)는 회전자(220)의 회전과 무관하게 회전되지 않되, 선회 스크롤(410)은 회전자(220)와 일체로서 회전되도록 연결되는 것이 바람직하다.
회전자(220)는 고정자(210) 내부에 형성된 중공부에 위치된다. 또한, 회전자(220)는 고정자(210)와 소정 거리 이격되도록 배치된다. 즉, 회전자(220)의 외면과 고정자(210)의 내면은 서로 접촉되지 않는다.
(3) 인버터부(300)의 설명
인버터부(300)는 모터부(200)에 전원 및 제어 신호를 인가하기 위한 인버터 장치(330)를 수용한다.
인버터부(300)는 메인 하우징(110)의 일측, 도시된 실시 예에서 리어 하우징(120)에 대향하는 메인 하우징(110)의 후방 측에 위치된다. 인버터부(300)는 모터부(200)에 전원 및 제어 신호를 인가할 수 있는 임의의 위치에 배치될 수 있다.
도시되지 않은 실시 예에서, 인버터부(300)는 메인 하우징(110)과 연통되는 냉각 홀(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우, 메인 하우징(110) 내부로 유입된 냉매가 인버터부(300)의 내부로 유입될 수 있다.
상기 실시 예에서, 인버터부(300) 내부에 수용된 인버터 장치(330)가 유입된 냉매에 의해 냉각될 수 있어, 인버터 장치(330)의 냉각 효과가 향상될 수 있다.
인버터부(300)의 내부에는 전원 및 제어 신호가 인가될 수 있다. 외부와의 불필요한 통전 및 제어 신호의 잡음이 발생되는 것을 방지하기 위해, 인버터부(300)는 절연성 재질로 형성될 수 있다. 일 예로서, 인버터부(300)는 합성 수지 등으로 형성될 수 있다.
인버터부(300)는 인버터 하우징(310), 인버터 커버(320) 및 인버터 장치(330)를 포함한다.
인버터 하우징(310)은 인버터 커버(320)와 결합되어 인버터부(300)의 외측을 형성한다. 인버터 하우징(310)은 메인 하우징(110)의 후방 측에 결합된다.
메인 하우징(110)에 인접한 인버터 하우징(310)의 일측 면, 도시된 실시 예에서 전방 측면에는 회전축 지지부(미도시)가 구비될 수 있다. 회전축 지지부(미도시)에는 모터부(200)가 회전 가능하게 연결되는 회전축(미도시)이 지지된다.
인버터 하우징(310)에는 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)가 구비된다. 통신 커넥터(312)에는 모터부(200)를 제어하기 위한 제어 신호가 인가된다. 또한, 전원 커넥터(314)에는 모터부(200)를 구동하기 위한 전원이 인가된다.
도시된 실시 예에서, 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)는 메인 하우징(110)에 인접한 인버터 하우징(310)의 일측 면의 상측에 위치된다. 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)의 위치는 외부로부터 전원 및 제어 신호를 인가받을 수 있는 임의의 위치로 결정될 수 있다.
일 예로, 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)는 인버터 커버(320)의 후방 측면에 위치될 수 있다.
메인 하우징(110)에 대향하는 인버터 하우징(310)의 일측, 도시된 실시 예에서 인버터 하우징(310)의 후방 측에는 인버터 커버(320)가 구비된다.
인버터 커버(320)는 인버터 하우징(310)과 결합된다. 이에 의해, 인버터 커버(320)와 인버터 하우징(310) 사이에 공간이 형성되어, 인버터 장치(330)가 수용될 수 있다.
인버터 커버(320)와 인버터 하우징(310)은 별도의 체결 수단(미도시)에 의해 결합될 수 있다. 인버터 커버(320)의 형상은 인버터 하우징(310)의 형상과 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.
인버터 장치(330)는 외부로부터 모터부(200)를 구동하기 위한 전원 및 모터부(200)의 회전 수, 속도 등을 제어하기 위한 제어 신호를 인가받는다. 이를 위해, 인버터 장치(330)는 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)와 통전 가능하게 연결된다.
인버터 장치(330)에 전달된 전원 및 제어 신호는 후술될 터미널 구조체(1000)에 의해 모터부(200)에 전달될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
인버터 장치(330)는 인버터 하우징(310)과 인버터 커버(320)가 형성하는 공간에 수용된다. 이에 의해, 인버터 장치(330)는 인버터부(300)의 외부와 물리적으로 분리될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 인버터 장치(330)는 판형의 인쇄회로기판(PCB)의 형태로 구비된다. 인버터 장치(330)의 형태는 외부로부터 전원 및 제어 신호를 인가받고, 이를 모터부(200)에 전달할 수 있는 임의의 형태일 수 있다.
인버터 장치(330)는 반도체 소자(332) 및 터미널 결합 모듈(334)을 포함한다.
반도체 소자(332)는 상술한 인버터부(300)의 역할을 실질적으로 수행하는 부분이다. 구체적으로, 반도체 소자(332)는 인버터부(300)에 인가된 전원 및 제어 신호를 변환, 연산하여 모터부(200)에 전달한다.
반도체 소자(332)는 전원 및 제어 신호를 인가받고 모터부(200)를 제어하기 위한 다양한 전기전자부품(미도시)으로 구비될 수 있다.
일 예로서, 반도체 소자(332)는 SIC, GaN, IGBT, MOSFET 등으로 구비될 수 있음은 상술한 바와 같다.
터미널 결합 모듈(334)은 후술될 터미널 구조체(1000)가 인버터 장치(330)에 통전 가능하게 연결되는 부분이다(도 3 및 도 4 참조).
후술될 바와 같이, 터미널 구조체(1000)는 인버터 장치(330)에 인접하게 위치되는 버스바 조립체(1200)를 포함한다. 버스바 조립체(1200)는 돌출 형성되는 인버터 접속부(1240)를 복수 개 포함하여, 인버터 장치(330)에 통전 가능하게 연결될 수 있다.
이를 위해, 터미널 결합 모듈(334)은 인버터 접속부(1240)의 개수, 위치 및 형상에 상응하게 형성될 수 있다. 즉, 인버터 접속부(1240)가 돌출된 형상으로 복수 개 구비되는 바, 터미널 결합 모듈(334)은 같은 개수로, 같은 위치에, 인버터 접속부(1240)가 삽입 또는 관통 결합되도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 터미널 결합 모듈(334)은 인버터 접속부(1240)가 삽입 결합될 수 있는 홈으로 형성될 수 있다.
인버터 장치(330)에 인가된 전원 및 제어 신호는 터미널 결합 모듈(334)을 통해 터미널 구조체(1000)를 거쳐, 모터부(200)에 전달된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
(4) 압축부(400)의 설명
압축부(400)는 흡기구(112)로 유입된 냉매를 압축하는 전동식 압축기(10)의 역할을 실질적으로 수행한다. 본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)는 스크롤을 이용하는 스크롤 압축기에 해당한다.
압축부(400)는 선회 스크롤(410) 및 고정 스크롤(420)을 포함한다.
선회 스크롤(410)은 모터부(200)의 회전자(220)에 결합된 회전축(미도시)에 편심 결합된다. 따라서 회전자(220)가 회전되면, 선회 스크롤(410)은 고정 스크롤(420)에 대해 상대적으로 선회 운동을 한다.
선회 스크롤(410)의 상기 선회 운동에 의해, 선회 스크롤(410)과 고정 스크롤(420)은 흡입실(미도시), 중간압실(미도시), 토출실(미도시)로 된 한 쌍의 압축실(미도시)을 형성한다.
선회 스크롤(410)과 고정 스크롤(420)을 이용하여 냉매를 압축하는 과정은 잘 알려진 기술이므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
3. 본 발명의 실시 예에 따른 터미널 구조체(1000)의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)는 인버터 장치(330)와 모터부(200)를 통전 가능하게 연결하는 터미널 구조체(1000)를 포함한다.
터미널 구조체(1000)는 인버터 장치(330)와 모터부(200) 사이에 위치된다. 또한, 터미널 구조체(1000)는 전동식 압축기(10)에 고전류가 인가되더라도 원활한 통전이 가능하고, 열에 의한 손상이 방지되도록 구성된다.
터미널 구조체(1000)는 메인 하우징(110)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 터미널 구조체(1000)는 메인 하우징(110)의 터미널 구조체 고정부(116)에 고정 결합될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 터미널 구조체(1000)는 터미널(1100) 및 버스바 조립체(1200)를 포함한다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 실시 예에서, 상술한 하우징부(100)와 인버터부(300)는 일체로서 형성될 수 있다.
즉, 인버터 장치(330)를 수용하기 위한 인버터 하우징(310) 및 인버터 커버(320)가 별도로 구비되지 않고, 인버터 장치(330)가 메인 하우징(110)의 내측에 수용될 수 있다.
이 경우, 인버터 장치(330)는 리어 하우징(120)에 대향하는 모터부(200)의 일측, 즉 도시된 실시 예에서 메인 하우징(110)의 후방 측에 위치될 수 있다.
인버터 장치(330)와 모터부(200) 사이에는 터미널 구조체(1000)가 구비되어, 인버터 장치(330)와 모터부(200)가 통전 가능하게 연결될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 인버터 하우징(310)이 불요하므로 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)는 인버터 장치(330)의 후방 측에 위치된다.
또한, 도시되지는 않았으나, 모터부(200)에 대향하는 인버터 장치(330)의 일측, 즉 도시된 실시 예에서 인버터 장치(330)의 후방 측에는 메인 하우징(110)의 후방 커버(미도시)가 구비될 수 있다.
후방 커버(미도시)는 메인 하우징(110)의 후방 측을 밀폐하도록 구성되어, 내부에 수용된 인버터 장치(330)가 보호될 수 있다.
또한, 후방 커버(미도시)에는 인버터 장치(330)의 후방 측에 위치된 통신 커넥터(312)와 전원 커넥터(314)가 외부와 통전되도록 구성되는 통전 모듈(미도시)이 구비될 수 있다.
본 실시 예에서, 인버터 장치(330)와 모터부(200) 사이에 터미널 구조체(1000)가 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
상기 공간에 수용된 터미널 구조체(1000)가 메인 하우징(110)에 구비되는 터미널 구조체 고정부(116)에 의해 메인 하우징(110)과 결합될 수 있음은 상술한 바와 같다.
본 실시 예에서, 하우징부(100)와 인버터부(300)가 통합됨에 따라 전동식 압축기(10)의 전체 크기가 감소될 수 있다.
또한, 인버터 장치(330)와 모터부(200) 사이의 거리 또한 감소될 수 있다. 따라서, 고전류가 인가되는 경우에도 터미널 구조체(1000)가 저항으로 작용함에 따라 발생되는 열량이 감소될 수 있다.
(1) 터미널(1100)의 설명
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 터미널(1100)을 상세하게 설명한다.
터미널(1100)은 인버터 장치(330)에 인가된 전원 및 제어 신호를 전달받아 모터부(200)에 전달한다. 터미널(1100)은 모터부(200) 및 인버터 장치(330)와 통전 가능하게 연결된다.
터미널(1100)은 인버터 장치(330)와 모터부(200) 사이에 위치된다. 후술될 바와 같이, 터미널(1100)은 버스바 조립체(1200)를 매개로 인버터 장치(330)와 통전 가능하게 연결된다. 또한, 터미널(1100)은 커넥터 모듈(230)을 매개로 모터부(200)와 통전 가능하게 연결된다.
도시된 실시 예에서, 터미널(1100)은 지지 부재(1110), 통전 부재(1120), 접촉 판(1130), 절연 부재(1140) 및 커넥터 결합부(1150)를 포함한다.
1) 지지 부재(1110)의 설명
지지 부재(1110)는 터미널(1100)의 몸체를 형성한다. 또한, 지지 부재(1110)는 인버터 장치(330)와 모터부(200)를 통전 가능하게 연결하는 통전 부재(1120)를 지지한다.
도시된 실시 예에서, 지지 부재(1110)는 좌우 대칭이며, 전방 측 및 후방 측이 라운드지게 형성된 입체 형상이나, 그 형상은 변경될 수 있다.
지지 부재(1110)에는 복수 개의 지지공(미도시)이 형성된다. 복수 개의 지지공(미도시) 각각에는 통전 부재(1120)가 관통 결합된다. 지지공(미도시)의 형상은 통전 부재(1120)의 형상에 상응하게 결정되는 것이 바람직하다.
지지 부재(1110)는 강성 및 절연성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이는 지지 부재(1110)에 관통 결합되는 통전 부재(1120)에 인가된 전원 및 제어 신호가 임의의 부재로 전달되는 것을 방지하기 위함이다. 동시에, 지지 부재(1110)로부터 통전 부재(1120)에 잡음 신호가 인가되어 모터부(200)의 작동이 부정확해지는 것을 방지하기 위함이다.
지지 부재(1110)는 체결공(1111)을 포함한다.
체결공(1111)은 지지 부재(1110)가 메인 하우징(110)의 터미널 구조체 고정부(116)에 결합되는 부분이다.
이를 위해, 별도의 나사 부재(미도시) 등이 구비되어 체결공(1111)에 관통 결합되고, 터미널 구조체 고정부(116)에 나사 결합될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 체결공(1111)은 지지 부재(1110)의 상하 방향으로 관통 형성되어, 지지 부재(1110)의 전방 측 및 후방 측에 각각 위치된다.
체결공(1111)의 위치와 형상은 지지 부재(1110)를 터미널 구조체 고정부(116)에 결합시킬 수 있는 임의의 위치 및 형상일 수 있다.
지지 부재(1110)의 일측 및 일측에 대향하는 타측, 즉 도시된 실시 예에서 상측 및 하측에는 지지 부재(1110)에 관통 결합된 통전 부재(1120)의 각 단부가 돌출된다.
도시된 실시 예에서, 지지 부재(1110)의 상측으로 돌출된 통전 부재(1120)의 단부는 인버터 장치(330)와 연결된다. 또한, 지지 부재(1110)의 하측으로 돌출된 통전 부재(1120)의 단부는 모터부(200)와 연결된다.
인버터 장치(330) 및 모터부(200)와 연결되는 통전 부재(1120)의 각 단부의 방향은 변경될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 지지 부재(1110)의 상측 면 상에는 절연 부재(1140)가 복수 개 구비된다. 또한, 지지 부재(1110)의 하측 면 상에는 커넥터 결합부(1150)가 복수 개 구비된다.
인버터 장치(330) 및 모터부(200)와 연결되는 통전 부재(1120)의 각 단부의 방향은 변경될 경우, 절연 부재(1140) 및 커넥터 결합부(1150)의 위치 또한 그에 상응하게 변경되는 것이 바람직하다.
2) 통전 부재(1120)의 설명
통전 부재(1120)는 인버터 장치(330) 및 모터부(200)와 통전 가능하게 연결되어, 전원 및 제어 신호를 인버터 장치(330)로부터 모터부(200)에 전달한다.
통전 부재(1120)는 높은 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 예로, 통전 부재(1120)는 구리(Cu), 동(copper) 인청동(phosphor bronze)등으로 형성될 수 있다.
또한, 통전 부재(1120)는 강성 보강을 위해 다양한 합금으로 도금될 수 있다. 일 예로, 통전 부재(1120)는 철(Fe), 철-니켈(Fe-Ni), 주석(Tin) 등으로 도금될 수 있다.
통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)에 관통 결합된다. 도시된 실시 예에서, 통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)의 상하 방향으로 관통 형성된 지지공(미도시)에 관통 결합된다.
또는, 통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)의 상측에 위치되는 인버터 장치(330) 측 통전 부재(1120) 및 지지 부재(1110)의 하측에 위치되는 모터부(200) 측 통전 부재(1120)로 구비될 수 있다.
이 경우, 인버터 장치(330) 측 통전 부재(1120) 및 모터부(200) 측 통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)의 지지공(미도시) 내부에서 접촉되거나, 별도의 수단(미도시)에 의해 서로 통전 가능하게 연결될 수 있다.
통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)의 지지공(미도시)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 통전 부재(1120)가 회전됨에 따라, 통전 부재(1120)에 구비되는 접촉 판(1130)의 각도가 조절될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
통전 부재(1120)는 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 통전 부재(1120)는 제1 통전 부재(1121), 제2 통전 부재(1122) 및 제3 통전 부재(1123)를 포함하여 총 세 개 구비된다. 이는, 인버터 장치(330) 및 모터부(200)에 인가될 전류가 3상 전류임에 기인한다.
대안적으로, 통전 부재(1120)는 단수 개 구비될 수 있다. 상기 실시 예는 인버터 장치(330) 및 모터부(200)에 인가될 전류가 단상 전류일 경우 고려될 수 있을 것이다.
도시된 실시 예에서, 통전 부재(1120)는 길이 방향, 도시된 실시 예에서 상하 방향으로 길게 형성된 원기둥 형상이다.
통전 부재(1120)는 지지 부재(1110)에 관통 결합되어, 인버터 장치(330)와 모터부(200)를 통전 가능하게 연결할 수 있는 임의의 형상일 수 있다.
통전 부재(1120)의 일측 단부, 도시된 실시 예에서 통전 부재(1120)의 상측 단부에는 접촉 판(1130)이 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 통전 부재(1120)의 상기 일측에 대향하는 타측 단부, 도시된 실시 예에서 통전 부재(1120)의 하측 단부에도 접촉 판(1130)이 복수 개 구비될 수 있다.
통전 부재(1120)의 각 단부와 접촉 판(1130)은 각각 통전 가능하게 연결된다.
즉, 통전 부재(1120)에 인가되는 전원 및 제어 신호는 접촉 판(1130)을 통해 통전 부재(1120)에 전달될 수 있다. 또한, 통전 부재(1120)로부터 인가되는 전원 및 제어 신호는 접촉 판(1130)을 통해 외부 장치로 전달될 수 있다.
통전 부재(1120)를 통해 인버터 장치(330)로부터 모터부(200)에 전원 및 제어 신호가 전달되는 과정에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
3) 접촉 판(1130)의 설명
접촉 판(1130)은 통전 부재(1120)의 길이 방향의 양 단부에 위치된다. 접촉 판(1130)은 통전 부재(1120)의 각 단부와 접촉되어, 통전 부재(1120)의 표면적을 증가시키도록 구성된다.
도시된 실시 예에서, 접촉 판(1130)은 전체적으로 직사각 판형으로 형성되되, 지지 부재(1110)를 향하는 일측의 폭이 다른 부분보다 넓도록 형성된다. 이에 의해, 모터부(200)의 커넥터 모듈(230) 및 버스바 조립체(1200)에 접촉 판(1130)이 삽입되는 거리가 조절될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 접촉 판(1130)의 외측 단부, 즉 지지 부재(1110)에 대향하는 방향의 단부는 통전 부재(1120)의 단부보다 더 외측까지 연장된다. 이에 의해, 접촉 판(1130)의 면적이 증가되어 결과적으로 전류가 흐르는 통전 부재(1120)의 면적이 증가되는 효과가 달성될 수 있다.
접촉 판(1130)의 면적은 통전될 전류의 크기를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다. 즉, 접촉 판(1130)의 면적은 흐르는 전류의 크기가 증가될수록 그에 상응하게 증가될 수 있다.
접촉 판(1130)의 형상은 모터부(200)의 커넥터 모듈(230) 및 버스바 조립체(1200)가 결합될 수 있는 임의의 형상일 수 있다.
접촉 판(1130)은 통전 부재(1120)와 통전된다. 이를 위해, 접촉 판(1130)은 도전성이 좋은 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
접촉 판(1130)은 통전 부재(1110)의 각 단부마다 복수 개 구비될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 접촉 판(1130)은 통전 부재(1110)의 각 단부에 각각 2개씩 구비된다.
구체적으로, 제1 통전 부재(1121)의 각 단부에는 제1 접촉 판(1131)이, 제2 통전 부재(1122)의 각 단부에는 제2 접촉 판(1132)이, 제3 통전 부재(1123)의 각 단부에는 제3 접촉 판(1133)이 각각 2개씩 구비된다.
통전 부재(1110)의 각 단부에 구비되는 서로 접촉 판(1130)은 서로 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 통전 부재(1110)의 특정 단부에 구비되는 두 개의 접촉 판(1130)은 180˚의 각도를 형성하며 배치된다. 즉, 두 개의 접촉 판(1130)은 서로 마주하도록 평행하게 배치된다.
복수 개의 접촉 판(1130)이 이루는 상기 소정의 각도는 변경될 수 있다. 이는 인버터 장치(330) 및 모터부(200)와의 연결 관계를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 지지 부재(1110)의 상측에 구비되는 복수 개의 접촉 판(1130)과 지지 부재(1110)의 하측에 구비되는 복수 개의 접촉 판(1130)은 서로 평행하게 배치되거나, 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시된 실시 예에서는 지지 부재(1110)의 상측 및 하측에 각각 구비되는 접촉 판(1130)이 서로 평행하도록 배치된다. 또한, 도 7을 참조하면, 지지 부재(1110)의 상측 및 하측에 각각 구비되는 접촉 판(1130)이 소정의 각도를 이루도록 배치된다.
상술한 각 접촉 판(1130)의 배치 방식은 인버터 장치(330) 및 모터부(200)와의 연결 관계를 고려하여 결정되는 것이 바람직하다.
각 접촉 판(1130)에는 모터부(200)의 커넥터 모듈(230) 및 버스 바조립체(1200)의 결합 부재(1260) 중 어느 하나가 연결된다.
일 실시 예에서, 각 접촉 판(1130)이 커넥터 모듈(230) 또는 결합 부재(1260)에 삽입되어 결합될 수 있다.
4) 절연 부재(1140)의 설명
절연 부재(1140)는 지지 부재(1110)와 통전 부재(1120) 사이의 불필요한 통전을 방지한다. 절연 부재(1140)는 지지공(미도시)과 통전 부재(1120) 및 지지 부재(1110)의 일측 면과 통전 부재(1120) 사이를 절연하도록 구성된다.
즉, 절연 부재(1140)의 일부는 지지공(미도시) 내부에서 지지공(미도시)의 내면과 통전 부재(1120) 사이에 위치될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 절연 부재(1140)는 인버터 장치(330)를 향하는 일측, 즉 지지 부재(1110)의 상측에 구비된다. 이는 후술될 커넥터 결합부(1150)가 지지 부재(1110)의 하측에 구비됨에 기인한다.
대안적으로, 절연 부재(1140)는 지지 부재(1110)의 상측 및 하측에 모두 구비될 수 있다.
절연 부재(1140)는 절연성이 좋은 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, 절연 부재(1140)는 고무, 합성 수지 또는 세라믹 등으로 형성될 수 있다.
절연 부재(1140)는 통전 부재(1120) 및 지지공(미도시)의 개수에 맞추어 구비되는 것이 바람직하다.
도시된 실시 예에서, 통전 부재(1120)는 제1 통전 부재(1121), 제2 통전 부재(1122) 및 제3 통전 부재(1123)를 포함한다. 이에 따라, 지지 부재(1110)에도 지지공(미도시)이 총 세 개 형성된다.
따라서, 도시된 실시 예에서 절연 부재(1140) 또한 제1 절연 부재(1141), 제2 절연 부재(1142) 및 제3 절연 부재(1143)로 세 개 구비되어, 각 통전 부재(1120)가 삽입된 각 지지공(미도시)에 각각 배치된다.
5) 커넥터 결합부(1150)의 설명
커넥터 결합부(1150)는 지지 부재(1110)와 통전 부재(1120) 사이의 불필요한 통전을 방지한다. 커넥터 결합부(1150)는 지지공(미도시)과 통전 부재(1120) 및 지지 부재(1110)의 일측 면과 통전 부재(1120) 사이를 절연하도록 구성된다.
즉, 커넥터 결합부(1150)의 일부는 지지공(미도시) 내부에서 지지공(미도시)의 내면과 통전 부재(1120) 사이에 위치될 수 있다.
또한, 커넥터 결합부(1150)는 터미널(1000)의 방향을 파악하기 위한 인자로서 기능할 수 있다. 즉, 커넥터 결합부(1150)는 절연 부재(1140)보다 더 큰 높이를 갖도록 형성된다(도 6 참조).
따라서, 터미널 구조체(1000)를 제작하고 전동식 압축기(10)에 설치할 때, 사용자는 절연 부재(1140)와 커넥터 결합부(1150)를 구분하여, 각각 인버터 장치(330) 및 모터부(200)에 용이하게 연결할 수 있다.
커넥터 결합부(1150)는 절연성이 좋은 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, 커넥터 결합부(1150)는 고무, 합성 수지 등으로 형성될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 커넥터 결합부(1150)는 모터부(200)를 향하는 일측, 즉 지지 부재(1110)의 하측에 위치된다. 이는 지지 부재(1110)의 상측에는 절연 부재(1140)가 구비됨에 기인한다.
도시된 실시 예에서, 통전 부재(1120)는 제1 통전 부재(1121), 제2 통전 부재(1122) 및 제3 통전 부재(1123)를 포함한다. 이에 따라, 지지 부재(1110)에도 지지공(미도시)이 총 세 개 형성된다.
따라서, 도시된 실시 예에서 커넥터 결합부(1150) 또한 제1 커넥터 결합부(1151), 제2 커넥터 결합부(1152) 및 제3 커넥터 결합부(1153)로 세 개 구비되어, 각 통전 부재(1120)가 삽입된 각 지지공(미도시)에 각각 배치된다.
(2) 버스바 조립체(1200)의 설명
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 버스바 조립체(1200)를 상세하게 설명한다.
버스바 조립체(1200)는 터미널(1100)과 인버터 장치(330)를 통전 가능하게 연결한다. 즉, 인버터 장치(330)로부터 인가된 전원 및 제어 신호는 버스바 조립체(1200)를 통해 터미널(1100)로 전달될 수 있다. 터미널(1100)에 전달된 전원 및 제어 신호는 모터부(200)로 전달된다.
버스바 조립체(1200)는 터미널(1100)과 인버터 장치(330) 사이에 위치된다. 도시된 실시 예에서, 버스바 조립체(1200)는 인버터 장치(330)를 향하는 터미널(1100)의 일측에 위치되는 접촉 판(1130)과 통전 가능하게 연결된다.
도시된 실시 예에서, 버스바 조립체(1200)는 버스바 하우징(1210), 버스바 베이스(1220), 버스바(1230), 인버터 접속부(1240), 통전 부재 접속부(1250) 및 결합 부재(1260)를 포함한다.
1) 버스바 하우징(1210)의 설명
버스바 하우징(1210)은 버스바 조립체(1200)의 상측 외형을 형성한다. 즉, 버스바 하우징(1210)은 버스바 조립체(1200)가 외부로 노출되는 부분의 일부이다.
버스바 하우징(1210)은 인버터 장치(330) 및 터미널(1100) 간의 불필요한 통전이 방지되도록, 절연성이 좋은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, 버스바 하우징(1210)은 고무 또는 합성 수지 등으로 형성될 수 있다.
버스바 하우징(1210)의 일측 면, 도시된 실시 예에서 상측 면에는 체결 돌기(1211)가 돌출 형성된다.
체결 돌기(1211)는 인버터 장치(330)에 구비되는 체결 홈(미도시)에 삽입되어, 버스바 조립체(1200)가 인버터 장치(330)에 안정적으로 결합될 수 있도록 한다.
도시된 실시 예에서, 체결 돌기(1211)는 두 개 구비되나, 그 개수는 변경될 수 있다. 다만, 버스바 조립체(1200)의 안정적인 결합을 위해, 체결 돌기(1211)는 적어도 두 개 구비되는 것이 바람직하다.
버스바 하우징(1210)의 일측, 도시된 실시 예에서 버스바 하우징(1210)의 하측에는 버스바 베이스(1220)가 결합된다.
버스바 하우징(1210)과 버스바 베이스(1220) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 버스바 하우징(1210)의 내부 공간에는 버스바(1230)가 수용된다.
도시된 실시 예에서, 버스바 하우징(1210)의 내부 공간에는 총 세 개의 버스바(1230)가 수용된다. 이는, 도시된 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)가 통전 부재(1120)가 총 세 개 구비되어 3상 전류가 흐르도록 구성됨에 기인한다.
버스바 하우징(1210)의 내부 공간에 수용되는 버스바(1230)의 개수는 변경될 수 있다. 물론, 이는 통전 부재(1120)의 개수에 상응하게 변경되어야 할 것이다.
도시된 실시 예에서, 버스바 하우징(1210)은 좌우 방향으로 길게 연장되는 다각기둥의 형상이다. 버스바 하우징(1210)은 그 내부에 버스바(1230)가 수용될 수 있는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.
버스바 하우징(1210)의 일측 면, 도시된 실시 예에서 상측 면에는 복수 개의 관통홀(미도시)이 구비되어, 인버터 접속부(1240)가 관통되어 돌출될 수 있다.
2) 버스바 베이스(1220)의 설명
버스바 베이스(1220)는 버스바 조립체(1200)의 하측 외형을 형성한다. 즉, 버스바 베이스(1220)는 버스바 조립체(1200)가 외부로 노출되는 부분의 일부이다.
버스바 베이스(1220)는 인버터 장치(330) 및 터미널(1100) 간의 불필요한 통전이 방지되도록, 절연성이 좋은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시 예에서, 버스바 베이스(1220)는 고무 또는 합성 수지 등으로 형성될 수 있다.
버스바 베이스(1220)의 일측, 도시된 실시 예에서 버스바 베이스(1220)의 상측에는 버스바 하우징(1210)이 결합된다. 상기 결합에 의해 형성되는 공간에 버스바(1230)가 수용됨은 상술한 바와 같다.
도시된 실시 예에서, 버스바 베이스(1220)의 내부 공간에는 총 세 개의 버스바(1230)가 수용된다. 이는 도시된 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)가 통전 부재(1120)가 총 세 개 구비되어 3상 전류가 흐르도록 구성됨에 기인한다.
버스바 베이스(1220)의 내부 공간에 수용되는 버스바(1230)의 개수는 변경될 수 있다. 물론, 이는 통전 부재(1120)의 개수에 상응하게 변경되어야 할 것이다.
도시된 실시 예에서, 버스바 베이스(1220)는 좌우 방향으로 길게 연장되는 다각기둥의 형상이다. 버스바 베이스(1220)는 그 내부에 버스바(1230)가 수용될 수 있는 임의의 형상으로 변경될 수 있다.
또한, 버스바 베이스(1220)의 형상은 버스바 하우징(1210)의 형상에 상응하게 변경되는 것이 바람직하다.
버스바 베이스(1220)의 일측 면, 도시된 실시 예에서 하측 면에는 관통홀
버스바 하우징(1210)의 일측 면, 도시된 실시 예에서 상측 면에는 관통홀(미도시)이 복수 개 구비되어, 통전 부재 접속부(1250)가 관통되어 돌출될 수 있다.
3) 버스바(1230)의 설명
버스바(1230)는 인버터 장치(330)와 터미널(1100)을 통전 가능하게 연결한다. 구체적으로, 버스바(1230)는 인버터 장치(330)의 터미널 결합 모듈(334) 및 터미널(1100)의 접촉 판(1130)과 각각 통전 가능하게 연결된다.
상기 연결에 의해, 인버터 장치(330)에서 인가된 전원 및 제어 신호가 버스바(1230)를 통해 터미널(1100)에 전달될 수 있다.
버스바(1230)는 높은 전기 전도성을 갖는 소재로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 버스바(1230)는 구리(Cu), 인청동(phosphor bronze) 등으로 형성될 수 있다.
버스바(1230)는 버스바 하우징(1210) 및 버스바 베이스(1220)가 결합되어 형성된 공간에 수용된다. 즉, 버스바(1230)는 버스바 조립체(1200)의 외부로 노출되지 않는다.
도시된 실시 예에서, 버스바(1230)는 제1 버스바(1231), 제2 버스바(1232) 및 제3 버스바(1233)를 포함하여, 총 세 개로 구비된다. 이는, 도시된 실시 예에 따른 전동식 압축기(10)에 3상 전류가 인가됨에 기인한다.
버스바(1230)의 개수는 인가되는 전류의 상에 따라 변경될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 각 버스바(1230)는 적어도 하나 이상의 절곡부를 갖도록 형성된다. 구체적으로, 제1 버스바(1231) 및 제2 버스바(1232)는 세 개의 절곡부를, 제3 버스바(1233)는 한 개의 절곡부를 갖도록 형성된다.
각 버스바(1230)는 버스바 조립체(1200)가 인버터 장치(330) 및 터미널(1100)과 통전 가능하게 연결할 수 있는 임의의 형상일 수 있다.
버스바(1230)는 버스바 하우징(1210) 및 버스바 베이스(1220)가 형성하는 공간에 수용되고, 인버터 장치(330)와 터미널(1000)을 통전 가능하게 연결할 수 있는 임의의 형상으로 변경 가능하다.
터미널(1000)에 인접한 버스바(1230)의 일측 단부에는 통전 부재 접속부(1250)가 터미널(1000)을 향해 돌출 형성된다. 통전 부재 접속부(1250)는 결합 부재(1260)를 통해 터미널(1000)과 통전 가능하게 연결된다.
터미널(1000)로부터 이격된 버스바의 일측 단부, 즉 터미널(1000)에 인접한 버스바(1230)의 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에는 인버터 접속부(1240)가 형성된다. 인버터 접속부(1240)는 인버터 장치(330)의 터미널 결합 모듈(334)에 통전 가능하게 결합된다.
제1 버스바(1231), 제2 버스바(1232) 및 제3 버스바(1233)는 서로 이격되도록 배치되는 것이 바람직하다.
즉, 제1 버스바(1231), 제2 버스바(1232) 및 제3 버스바(1233)를 흐르는 각 전류가 서로 영향을 주지 않도록, 각 버스바(1231, 1232, 1233)는 물리적, 전기적으로 이격되는 것이 바람직하다.
4) 인버터 접속부(1240)의 설명
인버터 접속부(1240)는 버스바(1230)와 인버터 장치(330)를 통전 가능하게 연결한다. 다시 말하면, 인버터 접속부(1240)는 버스바(1230)가 인버터 장치(330)와 통전 가능하게 연결되는 부분이다.
인버터 접속부(1240)는 높은 전기 전도성을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
인버터 접속부(1240)는 터미널(1000)에 대향하는 버스바(1230)의 단부로부터 일측으로, 즉 도시된 실시 예에서 버스바(1230)의 상측으로 돌출 형성된다.
또한, 도시된 실시 예에서, 인버터 접속부(1240)는 소정의 직경을 갖는 원통형이되, 상측으로 갈수록 직경이 작아지도록 모따기된 형상이다. 이러한 형상에 의해, 인버터 접속부(1240)가 터미널 결합 모듈(334)에 용이하게 삽입 결합될 수 있다.
인버터 접속부(1240)의 위치 및 형상은 인버터 장치(330)의 터미널 결합 모듈(334)에 통전 가능하게 연결될 수 있는 임의의 위치 및 형상으로 결정될 수 있다.
인버터 접속부(1240)는 버스바 하우징(1210)에 관통 결합된다. 다시 말하면, 인버터 접속부(1240)는 버스바 하우징(1210)에 형성된 관통공(미도시)을 관통하여 인버터 접속부(1240)의 일측 단부가 버스바 하우징(1210)의 상측에 위치되도록 구성된다.
도시된 실시 예에서, 버스바(1230)는 총 세 개 구비된다. 이에 따라, 인버터 접속부(1240) 또한 제1 인버터 접속부(1241), 제2 인버터 접속부(1242) 및 제3 인버터 접속부(1243)로 총 세 개 구비된다.
각 인버터 접속부(1241, 1242, 1243)는 각 버스바(1231, 1232, 1233)의 단부에 각각 구비된다.
상술한 바와 같이, 터미널 결합 모듈(334)은 홈으로 형성될 수 있다. 인버터 접속부(1240)는 터미널 결합 모듈(334)에 각각 삽입되어 터미널 결합 모듈(334)과 통전 가능하게 연결될 수 있다.
이 경우, 터미널 결합 모듈(334) 또한 서로 전기적으로 이격된 세 개의 홈으로 구성될 수 있음은 상술한 바와 같다.
5) 통전 부재 접속부(1250)의 설명
통전 부재 접속부(1250)는 버스바(1230)와 터미널(1100)을 통전 가능하게 연결한다. 구체적으로, 통전 부재 접속부(1250)는 버스바(1230)와 통전 부재(1120)를 통전 가능하게 연결하는 부분이다.
통전 부재 접속부(1250)는 높은 전기 전도성을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
통전 부재 접속부(1250)는 터미널(1000)에 인접한 버스바(1230)의 단부로부터 일측으로, 즉 도시된 실시 예에서 버스바(1230)의 하측으로 돌출 형성된다.
또한, 도시된 실시 예에서, 통전 부재 접속부(1250)는 버스바(1230)의 두께와 같은 폭을 가지고, 길이 방향으로 연장 형성된 다면체 형상이다.
통전 부재 접속부(1250)의 위치 및 형상은 결합 부재(1260)의 버스바 결합부(1261)에 통전 가능하게 연결될 수 있는 임의의 위치 및 형상으로 결정될 수 있다.
통전 부재 접속부(1250)는 버스바 베이스(1220)에 관통 결합된다. 다시 말하면, 통전 부재 접속부(1250)는 버스바 베이스(1220)에 형성된 관통공(미도시)을 관통하여 통전 부재 접속부(1250)의 일측 단부가 버스바 베이스(1220)의 하측에 위치되도록 구성된다.
도시된 실시 예에서, 버스바(1230)는 총 세 개 구비된다. 이에 따라, 통전 부재 접속부(1250) 또한 제1 통전 부재 접속부(1251), 제2 통전 부재 접속부(1252) 및 제3 통전 부재 접속부(1253)로 총 세 개 구비된다.
각 통전 부재 접속부(1251, 1252, 1253)는 각 버스바(1231, 1232, 1233)의 단부에 각각 구비된다.
또한, 각 통전 부재 접속부(1251, 1252, 1253)가 버스바 베이스(1220)로부터 하측으로 돌출되는 길이는 결합 부재(1260)의 버스바 결합부(1261)가 안정적으로 결합될 수 있을만큼 충분히 길도록 결정되는 것이 바람직하다.
6) 결합 부재(1260)의 설명
결합 부재(1260)는 버스바(1230)와 터미널(1100)을 통전 가능하게 연결한다. 구체적으로, 결합 부재(1260)는 버스바(1230)의 통전 부재 접속부(1250)와 터미널(1100)의 접촉 판(1130)을 통전 가능하게 연결한다.
결합 부재(1260)는 높은 전기 전도성을 갖는 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
결합 부재(1260)는 각 접촉 판(1130)마다 구비될 수 있다.
도시된 실시 예에서, 각 통전 부재(1120)의 상측 단부마다 두 개의 접촉 판(1130)이 구비된다. 결합 부재(1260)는 각 접촉 판(1130)마다 구비되어, 총 여섯 개가 구비될 수 있다.
결합 부재(1260)의 개수는 변경될 수 있다. 일 예로서, 결합 부재(1260)는 통전 부재(1120)의 각 단부에 구비된 접촉 판(1130) 중 어느 하나에만 통전 가능하게 연결될 수 있다.
결합 부재(1260)의 개수는 전동식 압축기(10)에 인가될 전류의 크기에 따라 결정될 수 있다.
결합 부재(1260)는 버스바 결합부(1261), 목부(neck)(1262), 접촉 판 지지부(1263), 접촉 판 고정부(1264) 및 접촉 판 공간부(1265)를 포함한다.
버스바 결합부(1261)는 결합 부재(1260)의 가장 상측에 구비되어, 상하 방향으로 연장 형성된다. 버스바 결합부(1261)는 버스바(1230)의 통전 부재 접속부(1250)와 통전 가능하게 연결된다.
도시된 실시 예에서, 버스바 결합부(12610는 사각형의 판형으로 형성되나, 그 형상은 통전 부재 접속부(1250)와 통전 가능하게 연결될 수 있는 임의의 형상으로 변경 가능하다.
버스바 결합부(1261)는 통전 부재 접속부(1250)와 안정적으로 결합될 수 있는 임의의 형태로 통전 부재 접속부(1250)와 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 버스바 결합부(1261)는 통전 부재 결합부(1250)에 형성된 삽입 홈(미도시)에 슬라이드되어 삽입 결합될 수 있다. 이 경우, 삽입 홈(미도시)의 크기 및 형상은 버스바 결합부(1261)의 크기 및 형상에 상응하도록 결정되는 것이 바람직하다.
버스바 결합부(1261)의 일측 단부, 즉 도시된 실시 예에서 하측 단부에는 목부(1262)가 구비된다.
목부(1262)는 버스바 조립체(1200)와 터미널(1100) 사이의 거리를 조절하는 역할을 한다. 목부(1262)는 버스바 결합부(1261)와 소정의 각도를 이루며 하측으로 연장 형성된다.
즉, 버스바 조립체(1200)와 터미널(1100) 사이의 거리가 너무 멀 경우, 목부(1262)와 버스바 결합부(1261) 사이의 각도를 감소시켜 목부(1262)의 상하 방향 길이를 감소시킬 수 있다.
또한, 버스바 조립체(1200)와 터미널(1100) 사이의 거리가 너무 가까울 경우, 목부(1262)와 버스바 결합부(1261) 사이의 각도를 증가시켜 목부(1262)의 상하 방향 길이를 증가시킬 수 있다.
목부(1262)는 접촉 판(1130)이 접촉 판 공간부(1265)에 원활하게 삽입될 수 있도록 조절할 수 있다. 즉, 목부(1262)를 조절함으로써 접촉 판 공간부(1265)의 전방 측, 후방 측, 좌측 및 우측 방향의 위치가 접촉 판(1130)의 위치에 맞추어지도록 조절될 수 있다.
또한, 목부(1262)에 의해 서로 인접하게 위치되는 결합 부재(1260)의 접촉 판 지지부(1263), 접촉 판 고정부(1264) 및 접촉 판 공간부(1265)가 서로 소정 거리만큼 이격될 수 있다.
목부(1262)의 일측 단부, 즉 도시된 실시 예에서 목부(1262)의 하측 단부에는 접촉 판 지지부(1263)가 구비된다.
접촉 판 지지부(1263)는 접촉 판(1130)의 일측 평면과 접촉되는 부분이다. 접촉 판 지지부(1263)는 목부(1262)와 소정의 각도를 이루며 하측으로 연장 형성된다. 도시된 실시 예에서, 접촉 판 지지부(1263)는 버스바 결합부(1261)와 평행하도록 상하 방향으로 연장 형성된다.
도시된 실시 예에서, 어느 하나의 통전 부재(1120)의 단부에 구비되어 각 접촉 판(1130)의 면 중 각 접촉 판(1130)이 서로 마주하는 면을 제1 면, 나머지 면을 제2 면이라 하면, 접촉 판 지지부(1263)는 각 접촉 판(1130)의 제1 면에 접촉된다.
후술될 바와 같이, 제 2면에는 접촉 판 지지부(1263)의 양측으로부터 돌출 형성되는 접촉 판 고정부(1264)가 접촉된다.
대안적으로, 접촉 판 지지부(1263)가 각 접촉 판(1130)의 제2 면에 접촉되고, 접촉 판 고정부(1264)가 각 접촉 판(1130)의 제1 면에 접촉되도록 구성될 수도 있다.
접촉 판 고정부(1264)는 접촉 판 지지부(1263)의 양측 단부로부터 연장 형성된다. 또한, 접촉 판 고정부(1264)는 접촉 판 지지부(1263)가 접촉되지 않은 접촉 판(1130)의 일면에 접촉되도록 구성된다.
도시된 실시 예에서, 접촉 판 지지부(1263)는 접촉 판(1130)의 제1 면에 접촉된다. 접촉 판 지지부(1263)의 양 측으로부터 접촉 판 고정부(1264)가 접촉 판(1130)을 감싸면서 연장 형성된다.
접촉 판 고정부(1264)는 접촉 판 지지부(1263)로부터 접촉 판 지지부(1263)와 소정의 각도를 이루며 소정 거리만큼 연장되는 제1 연장부, 제1 연장부의 단부로부터 접촉 판(1130)의 제2 면을 향해 만곡되며 연장되는 제2 연장부를 포함한다.
제2 연장부의 단부는 접촉 판(1130)에 접촉되어, 결합 부재(1160)가 접촉 판(1130)과 안정적으로 결합될 수 있다.
접촉 판 지지부(1263)와 접촉 판 고정부(1264) 사이에는 접촉 판 공간부(1265)가 형성된다. 접촉 판(1130)은 접촉 판 공간부(1265)에 삽입된 후, 접촉 판 지지부(1263) 및 접촉 판 고정부(1264)에 의해 고정될 수 있다.
4. 본 발명의 실시 예에 따른 터미널 구조체(1000) 및 전동식 압축기(10)의 연결 관계의 설명
본 발명의 실시 예에 따른 터미널 구조체(1000)는 터미널(1100)과 인버터 장치(330)의 연결을 용이하게 할 수 있는 버스바 조립체(1200)를 포함한다. 또한, 모터부(200)의 커넥터 모듈(230)에 의해 터미널(1000)과 모터부(200)가 용이하게 연결될 수 있다.
이하, 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 터미널 구조체(1000) 및 전동식 압축기(10)의 연결 관계를 설명한다.
후술될 각 구성의 결합 과정의 순서는 변경 가능하다. 이하의 설명에서는 이해의 편의를 위해 A, B, C의 순서로 설명한다.
먼저, 버스바 조립체(1200)가 터미널(1100)과 결합된다(도 11 및 도 12의 A).
구체적으로, 버스바 조립체(1200)의 복수 개의 버스바(1230) 각각에 구비되는 결합 부재(1260)가 터미널(1100)의 접촉 판(1130)과 각각 통전 가능하게 연결된다. 이 때, 통전 부재 접속부(1250)와 연결되는 접촉 판(1130)은 인버터 장치(330)에 인접한 터미널(1100)의 접촉 판(1130)임은 상술한 바와 같다.
각 접촉 판(1130)은 각 결합 부재(1260)에 형성되는 접촉 판 공간부(1265)에 각각 삽입 결합된다. 삽입된 각 접촉 판(1130)은 접촉 판 지지부(1263)와 접촉 판 고정부(1264)에 의해 안정적으로 결합 상태가 유지될 수 있다.
또한, 버스바 조립체(1200)와 터미널(1100)의 결합이 완료된 후, 각 접촉 판(1130)과 각 결합 부재(1260)는 용접 결합될 수 있다. 이에 따라, 버스바 조립체(1200)와 터미널(1100)의 결합이 견고하게 유지될 수 있다.
상기 과정에 의해, 터미널(1100)과 버스바 조립체(1200)가 결합되어 터미널 구조체(1000)가 형성된다.
다음으로, 버스바 조립체(1200)와 인버터 장치(330)가 결합된다(도 11 및 도 12의 B).
구체적으로, 버스바 조립체(1200)의 복수 개의 버스바(1230) 각각에 구비되는 인버터 접속부(1240)가 인버터 장치(330)의 터미널 결합 모듈(334)과 각각 통전 가능하게 연결된다.
각 인버터 접속부(1240)는 터미널 결합 모듈(334)에 삽입 결합될 수 있다. 이를 위해, 터미널 결합 모듈(334)이 삽입 홈(미도시)의 형태로 형성될 수 있음은 상술한 바와 같다.
상기 과정에 의해, 인버터 장치(330)와 터미널 구조체(1000)의 결합이 형성된다.
그 다음, 터미널(1100)과 모터부(200)가 결합된다(도 11 및 도 12의 C).
구체적으로, 터미널(1100)의 접촉 판(1130)과 모터부(200)의 커넥터 모듈(230)이 각각 통전 가능하게 연결된다. 이 때, 커넥터 모듈(230)과 연결되는 접촉 판(1130)은 모터부(200)에 인접한 터미널(1100)의 접촉 판(1130)임은 상술한 바와 같다.
각 접촉 판(1130)은 커넥터 모듈(230)에 구비되는 각 커넥터에 삽입 결합된다.
상기 과정에 의해, 모터부(200)와 터미널 구조체(1000)의 결합이 형성된다.
상술한 각 구성들은 서로 통전 가능하게 연결된다. 즉, 인버터 장치(330), 버스바 조립체(1200), 터미널(1100) 및 모터부(200)가 서로 통전 가능하게 연결된다.
또한, 인버터 장치(330)는 통신 커넥터(312) 및 전원 커넥터(314)를 통해 외부와 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 인버터 장치(330)에 인가된 전원 및 제어 신호는 상술한 구성을 통해 모터부(200)에 전달될 수 있다. 모터부(200)는 전달받은 전원 및 제어 신호에 상응하게 작동되어, 냉매를 압축하게 된다.
이때, 인버터 장치(330)와 터미널(1100)은 넓은 표면적을 갖는 버스바(1230)를 포함하는 버스바 조립체(1200)에 의해 통전 가능하게 연결된다.
또한, 터미널(1100)의 통전 부재(1120)에는 넓은 표면적을 갖는 접촉 판(1130)이 구비된다. 버스바 조립체(1200)는 접촉 판(1130)에 의해 터미널(1100)과 통전 가능하게 연결된다.
더 나아가, 모터부(200)는 커넥터 모듈(230)을 통해 터미널(1100)과 통전 가능하게 연결되되, 넓은 표면적을 갖는 접촉 판(1130)과 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 전류가 통전되는 각 구성이 접촉되는 부분의 면적이 증가되어, 전동식 압축기(10)에 고전류가 인가되는 경우에도 발열이 감소될 수 있다.
5. 본 발명의 실시 예에 따른 터미널 구조체(1000)를 포함하는 전동식 압축기(10)의 효과의 설명
터미널(1100)의 각 통전 부재(1120)의 각 단부에는 접촉 판(1130)이 구비된다. 접촉 판(113)은 통전 부재(1120)와 통전 가능하게 연결되며, 넓은 표면적을 갖도록 구성된다.
따라서, 터미널(1100)과 버스바 조립체(1200) 및 터미널(1100)과 모터부(200)가 통전 가능하게 접촉되는 면적이 증가된다. 이에 따라, 고전류가 인가되는 경우에도 발열량이 감소될 수 있어, 안정적인 통전이 가능하다.
또한, 접촉 판(1130)은 통전 부재(1120)의 각 단부마다 각각 복수 개 구비될 수 있다. 이에 따라, 통전 부재(1120)의 표면적이 증가되는 효과가 극대화될 수 있다.
따라서, 통전 부재(1120)에 직접 전류가 인가되는 경우에 비해 통전을 위한 접촉 면적이 증가되므로, 고전류가 인가되는 경우에도 발열량이 감소될 수 있어, 안정적인 통전이 가능하다.
또한, 접촉 판(1130)이 통전 부재(1120)의 각 단부에 구비되는 것만으로도 통전 부재(1120)의 표면적이 증가되는 효과가 발생된다. 이에 따라, 통전 부재(1120) 자체의 표면적을 증가시키지 않고도, 전류가 인가되는 부분의 표면적이 증가될 수 있다.
따라서, 고전류를 인가하기 위해 터미널(1100)의 크기를 증가시킬 필요가 없고, 이에 따라 전동식 압축기(10)의 크기를 증가시키지 않고도 고전류가 안정적으로 인가될 수 있다.
또한, 터미널(1100)에는 복수 개의 통전 부재(1120)가 구비될 수 있다. 각 통전 부재(1120)에는 서로 다른 상을 갖는 전류가 인가될 수 있다. 또한 각 통전 부재(1120)와 통전되는 버스바(1230)는 서로 전기적으로 분리되도록 구성된다.
따라서, 전동식 압축기(10)에 단상 전류가 인가되는 경우뿐만 아니라 다상 젼류, 예를 들면 3상 전류가 인가되는 경우에도 서로 별개로 형성된 전류의 경로를 통해 전류가 흐르게 되어, 전동식 압축기(10)가 안정적으로 작동될 수 있다. 더 나아가, 여러 개의 통전 부재(1120)를 통해 전류가 흐름에 따라 전류 분산 효과도 기대할 수 있어, 고전류가 인가되는 경우에도 전동식 압축기(10)가 안정적으로 작동될 수 있다.
버스바 조립체(1200)에 구비되는 버스바(1230)는 통전 부재(1120)의 개수와 상응하는 개수만큼 구비된다. 또한, 각 버스바(1230)는 서로 물리적, 전기적으로 이격되도록 구성되되, 버스바 하우징(1210) 및 버스바 베이스(1220)가 형성하는 내부 공간에 수용된다.
따라서, 터미널(1100)과 인버터 장치(330)의 통전을 위한 복잡한 배선이 요구되지 않는다. 더 나아가, 각각의 배선을 통해 각 상의 전류가 전달되는 경우에 비해 구조가 단순화될 수 있어, 전동식 압축기(10)의 제작, 유지 및 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 버스바 조립체(1200)는 버스바 하우징(1210)에 수용되는 복수 개의 버스바(1230)에 의해 복수 개의 통전 부재(1120)와 각각 연결된다. 더 나아가, 인버터 장치(330), 터미널 구조체(1000) 및 모터부(200)는 삽입 결합 또는 커넥터 체결 방식으로 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 3상 전원 등을 인가하기 위해 복수 개의 통전 경로가 요구되는 경우에도 복잡한 구조의 배선이 요구되지 않으므로, 통전을 위한 배선 구조가 단순해질 수 있다.
또한, 인버터 장치(330)와 버스바 조립체(1200)는 인버터 접속부(1240)가 터미널 결합 모듈(334)에 삽입 결합되어 통전 가능하게 연결된다. 터미널(1100)과 모터부(200)는 접촉 판(1130)이 커넥터 모듈(230)에 삽입 결합되어 통전 가능하게 연결된다.
따라서, 인버터 장치(330), 터미널 구조체(1000) 및 모터부(200)를 통전 가능하게 연결하기 위한 복잡한 배선이 요구되지 않는다. 더 나아가, 인버터 장치(330), 터미널 구조체(1000) 및 모터부(200)는 어느 하나의 부재가 다른 하나의 부재에 삽입되는 방식으로 결합되므로, 제작, 유지 및 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 복수 개의 접촉 판(1130)이 각 통전 부재(1100)의 각 단부와 통전 가능하게 결합되는 각도는 변경될 수 있다.
따라서, 인버터 장치(330)와 모터부(200)의 위치 또는 각도 등이 변경되는 경우, 복수 개의 접촉 판(1130)과 통전 부재(1100)의 각 단부 사이의 각도를 변경하면 된다. 이에 따라, 전동식 압축기(10) 전체의 설계를 변경하지 않고도 인버터 장치(330)와 모터부(200)가 통전 가능하게 연결될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 전동식 압축기
100: 하우징부
110: 메인 하우징
112: 흡기구
114: 모터실
116: 터미널 구조체 고정부
120: 리어 하우징
122: 배기구
200: 모터부
210: 고정자
220: 회전자
230: 커넥터 모듈
240: 전선
300: 인버터부
310: 인버터 하우징
312: 통신 커넥터
314: 전원 커넥터
320: 인버터 커버
330: 인버터 장치
332: 반도체 소자
334: 터미널 결합 모듈
400: 압축부
410: 선회 스크롤
420: 고정 스크롤
1000: 터미널 구조체
1100: 터미널
1110: 지지 부재
1111: 체결공
1120: 통전 부재
1121: 제1 통전 부재
1122: 제2 통전 부재
1123: 제3 통전 부재
1130: 접촉 판
1131: 제1 접촉 판
1132: 제2 접촉 판
1133: 제3 접촉 판
1140: 절연 부재
1141: 제1 절연 부재
1142: 제2 절연 부재
1143: 제3 절연 부재
1150: 커넥터 결합부
1151: 제1 커넥터 결합부
1152: 제2 커넥터 결합부
1153: 제3 커넥터 결합부
1200: 버스바 조립체
1210: 버스바 하우징
1211: 체결 돌기
1220: 버스바 베이스
1230: 버스바
1231: 제1 버스바
1232: 제2 버스바
1233: 제3 버스바
1240: 인버터 접속부
1241: 제1 인버터 접속부
1242: 제2 인버터 접속부
1243: 제3 인버터 접속부
1250: 통전 부재 접속부
1251: 제1 통전 부재 접속부
1252: 제2 통전 부재 접속부
1253: 제3 통전 부재 접속부
1260: 결합 부재
1261: 버스바 결합부
1262: 목부
1263: 접촉 판 지지부
1264: 접촉 판 고정부
1265: 접촉 판 공간부

Claims (16)

  1. 판 형의 지지 부재;
    길이 방향을 따라 연장되고, 상기 지지 부재에 관통 결합되며, 모터부 및 인버터 장치와 통전 가능하게 연결되는 통전 부재; 및
    상기 통전 부재의 표면적을 증가시키도록 상기 통전 부재의 일측 단부 및 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되어, 상기 통전 부재와 통전 가능하게 연결되는 접촉 판을 포함하며,
    상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 구비되어,
    상기 통전 부재의 일측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판 및 상기 통전 부재의 타측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판은 서로 소정의 각도를 이루며 배치되는,
    터미널 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통전 부재의 옆면은 라운드지게 형성되고,
    상기 접촉 판은 상기 통전 부재의 상기 옆면에 접촉되도록 구성되는,
    터미널 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통전 부재의 옆면은 편평하게 형성되고,
    상기 접촉 판은 상기 통전 부재의 상기 옆면에 접촉되도록 구성되는,
    터미널 구조체.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 접촉 판은 180ㅀ의 각도를 이루며 배치되어, 서로 대향하도록 구성되는,
    터미널 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통전 부재는 복수 개 구비되고,
    상기 접촉 판은 복수 개의 상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에 각각 복수 개씩 위치되는,
    터미널 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 판에 결합되는 버스바(busbar) 조립체를 포함하며,
    상기 버스바 조립체는,
    상기 접촉 판에 통전 가능하게 연결되는 버스바; 및
    상기 버스바를 수용하는 버스바 하우징을 포함하는,
    터미널 구조체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버스바 조립체는,
    상기 버스바의 일측 단부로부터 상기 접촉 판을 향해 돌출 형성되는 통전 부재 접속부; 및
    상기 통전 부재 접속부와 상기 접촉 판을 통전 가능하게 연결하는 결합 부재를 포함하는,
    터미널 구조체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 결합 부재는,
    상기 통전 부재 접속부와 통전 가능하게 연결되는 버스바 결합부;
    상기 버스바 결합부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 버스바 결합부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 목부;
    상기 목부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 목부와 소정의 각도를 이루며 연장되어 상기 접촉 판의 일측 면에 접촉되는 접촉 판 지지부를 포함하는,
    터미널 구조체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합 부재는 복수 개 구비되어, 복수 개의 상기 접촉 판에 각각 결합되고,
    상기 결합 부재는,
    상기 접촉 판 지지부로부터 상기 소정의 각도를 이루며 접촉 판을 향하는 방향으로 연장되는 접촉 판 고정부; 및
    상기 접촉 판 지지부와 상기 접촉 판 고정부 사이에 형성되어, 상기 접촉 판이 수용되는 접촉 판 공간부를 포함하는,
    터미널 구조체.
  10. 모터부;
    상기 모터부에 제어 신호를 인가하도록 구성되는 인버터 장치; 및
    상기 모터부와 상기 인버터 장치 사이에 위치되어, 상기 모터부와 상기 인버터 장치를 통전 가능하게 연결하는 터미널 구조체를 포함하며,
    상기 터미널 구조체는,
    판 형의 지지 부재;
    길이 방향을 따라 연장되고, 상기 지지 부재에 관통 결합되며, 모터부와 통전 가능하게 연결되는 일측 단부 및 인버터 장치와 통전 가능하게 연결되며, 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부를 포함하는 통전 부재; 및
    상기 통전 부재의 표면적을 증가시키도록 상기 통전 부재의 일측 단부 및 상기 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되어, 상기 통전 부재와 통전 가능하게 연결되는 접촉 판을 포함하며,
    상기 통전 부재의 일측 단부 및 타측 단부에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 구비되어,
    상기 통전 부재의 일측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판 및 상기 통전 부재의 타측 단부에 위치하는 복수 개의 상기 접촉 판은 서로 소정의 각도를 이루며 배치되는,
    전동식 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 통전 부재의 상기 일측 단부의 옆면 및 상기 통전 부재의 상기 타측 단부의 옆면에는 상기 접촉 판이 각각 복수 개 위치되는,
    전동식 압축기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 터미널 구조체는,
    상기 통전 부재의 상기 타측 단부에 위치되는 상기 접촉 판에 결합되는 버스바 조립체를 포함하며,
    상기 버스바 조립체는,
    길이 방향으로 연장 형성되며, 상기 접촉 판에 통전 가능하게 연결되는 버스바; 및
    상기 버스바를 수용하는 버스바 하우징을 포함하는,
    전동식 압축기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 통전 부재의 상기 타측 단부는 상기 인버터 장치를 향하는 방향으로 연장 형성되고,
    상기 버스바 조립체는 상기 통전 부재의 상기 타측 단부와 소정의 각도를 이루며 연장 형성되는,
    전동식 압축기.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 버스바 조립체는,
    상기 버스바의 일측 단부에 위치되며, 상기 접촉 판을 향해 돌출 형성되는 통전 부재 접속부; 및
    상기 버스바의 일측 단부에 대향하는 타측 단부에 위치되며, 상기 인버터 장치를 향해 돌출 형성되는 인버터 접속부를 포함하는,
    전동식 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 버스바 조립체는,
    상기 통전 부재 접속부와 상기 접촉 판을 통전 가능하게 연결하는 결합 부재를 포함하며,
    상기 결합 부재는,
    상기 통전 부재 접속부와 통전 가능하게 연결되는 버스바 결합부;
    상기 버스바 결합부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 버스바 결합부와 소정의 각도를 이루며 연장되는 목부;
    상기 목부로부터 상기 접촉 판을 향해 상기 목부와 소정의 각도를 이루며 연장되어 상기 접촉 판의 일측 면에 접촉되는 접촉 판 지지부를 포함하는,
    전동식 압축기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 인버터 장치는 상기 버스바 조립체의 인버터 접속부와 통전 가능하게 연결되는 터미널 결합 모듈을 포함하고,
    상기 모터부는 상기 통전 부재의 일측 단부와 통전 가능하게 연결되는 커넥터 모듈을 포함하는,
    전동식 압축기.
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