KR102191420B1

KR102191420B1 - 공기 조화 시스템의 전기 압축기용 모터 하우징

Info

Publication number: KR102191420B1
Application number: KR1020190050588A
Authority: KR
Inventors: 베른트 건터만; 마이클 프리들; 스테판 워커
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2018-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-12-15
Also published as: DE102018110357A1; CN110429765A; US11186177B2; CN110429765B; JP2019194472A; BR102019008442A2; JP6947774B2; KR20190125954A; US20190329654A1

Abstract

본 발명은, 전기식 모터를 수용하기 위한, 내부 압축 응력을 받는 원통형 부분(2)을 포함하는 압축기용 모터 하우징(1)에 관한 것으로서, 이 경우 전기식 모터는 압축기 측에서는 압축기의 중앙 하우징부에 고정될 수 있고, 헤드 측에서는 바닥(5)에 의해 폐쇄되어 있으며, 바닥의 외부면(5a)은 모터를 제어하기 위한 인버터용 지지면으로서 이용되며, 이 경우 바닥(5)의 내부면(5b)에는 차가운 흡입 가스를 위한 유동 경로가 형성되어 있고, 바닥(5)의 외부면(5a)에는 인버터(22)에 의해 발생된 폐열을 흡수하기 위한 냉각면이 형성되어 있다. 본 발명은 또한, 본 발명에 따른 모터 하우징(1), 인버터(22) 및 전동기(26)를 포함하는 조립체와도 관련이 있다.

Description

공기 조화 시스템의 전기 압축기용 모터 하우징{MOTOR HOUSING FOR AN ELECTRIC COMPRESSOR OF AN AIR CONDITIONING SYSTEM}

본 발명은, 공기 조화 시스템의 압축기용 모터 하우징에 관한 것이다. 본 발명은 또한 모터 하우징, 인버터 및 전동기를 포함하는 조립체와도 관련이 있다.

차량 내 공기 조화 시스템을 작동시키기 위한 전기식 냉매 압축기는 일 그룹의 복수의 하위 부품 그룹으로 이루어진다.

상기 그룹은, 작동 매질(냉매)용 압축기 단, 이 압축기 단을 구동시키는 전기식 모터, 및 직류 전압원(차량 배터리)으로 이루어진 전기식 모터를 제어하기 위한 변환기(인버터)를 포함한다.

전기식 냉매 압축기에 의해서 작동되는 공기 조화 시스템은 냉방 능력을 발생한다. 하위 부품 그룹이 하나의 공동 하우징 내에 통합된 경우에는 바람직하게, 상기 발생된 냉방 능력의 일 부분이 인버터 및 모터의 냉각을 위해서 이용된다는 사실이 충분히 이용될 수 있다. 더 나아가, 컴프레서는, 압축기 단 및 전기식 모터(모터 하우징)를 수용하는 압력에 강한 하우징 및 변환기용 하우징 챔버로 이루어진다.

이하에서는, 모터 하우징에 대하여, 종래 기술에 따른 세 가지 디자인이 기술된다.

전기식 차량-공기 조화 시스템 압축기의 모터 하우징용으로 통상적인 제1 디자인 방식은, 알루미늄-주조 하우징의 전방 단부에 모듈형 인버터를 일체형으로 플랜지 결합할 수 있기 위하여, 이 알루미늄-주조 하우징의 전방 단부를 평평한 가공 면으로서 구현하는 것에 있다. 모터 하우징은 자체적으로 인버터 쪽으로 폐쇄된, 더 상세하게 말하자면 헤드 단부에서 폐쇄된 용기이고, 작동 매질에 의한 내부 압축 응력을 흡수한다. 상대적으로 차가운 흡입 가스가 내부에서 상기 모터 하우징의 헤드 단부를 스친다. 인버터의 손실 열은, 열전도 재료로 이루어진 중간층을 사용하여, 모터 하우징의 헤드 단부에 대한 인버터 모듈의 접촉에 의해서 전달되고, 최종적으로 흡입 가스에 의해서 흡수된다.

열 전도 재료는 인버터 하우징의 가공된 면과 인버터의 파워 반도체 간의 열 전달을 개선해야만 한다. 하지만, 이로써는, 추후에 기술될 두 가지 디자인 방식과 달리, 인버터 하우징으로부터 열 전도 재료를 거쳐 모터 하우징 내로의 추가 열 전달이 생성되며, 이로 인해 인버터로부터의 열 방출이 악화된다. 인버터 모듈은 밀봉부, 예컨대 연성 재료 밀봉부 또는 주름 밀봉부에 의해서, 외부 매질의 침투를 방지하기 위해 모터 하우징에 대하여 밀봉된다.

종종 적용되는 모터 하우징의 제2 디자인 방식은, 베이스 캐리어 및 인버터의 측방 하우징을 모터 하우징의 헤드 단부 내에 통합하는 것에 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 인버터의 베이스 캐리어 그리고 모터 하우징에 대한 밀봉부 및 열 전도 재료로 이루어진 중간층이 절약될 수 있다. 흡입 가스에 의한 인버터의 탈열은 전술된 제1 디자인 방식에 대하여 개선되었다.

자주 적용되는 제3 디자인 방식은, 모터 하우징의 헤드 측 바닥을 인버터의 베이스 캐리어 내에 통합하는 것에 있다. 다시 말해, 인버터는 또한 모듈로서도 구현될 수 있다. 따라서, 모터 하우징 자체는 헤드 측이 개방되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 열 전도 재료로 이루어진 중간층이 생략될 수 있으며, 이 경우에는 인버터로부터 흡입 가스 내로의 최상의 열 방출에 도달할 수 있다.

전방에 일체형으로 플랜지 결합된 인버터 모듈을 갖는, 전술된 제1 디자인 방식에 따른 모터 하우징은 부품 개수 및 조립과 관련해서 복잡도가 높다는 단점을 갖는다. 인버터와 모터 하우징 사이에 열 전도성 중간층을 적층하는 것이 필요하다. 이로써, 인버터의 탈열이 최적으로 된다.

제2 디자인 방식에 따른 모터 하우징은, 개별 부품들의 절약을 가능하게 하고, 인버터의 최적의 탈열을 보장해주지만, 주조 가능성과 관련해서는 단점이 된다. 하우징 길이는 상대적으로 크고, 내부 압력이 제공되어 구조적으로 강한 응력을 받는 영역 및 다만 인버터만을 둘러싸는 영역이 존재한다. 그 응력에 상응하게, 상대적으로 벽이 얇고 압축 응력을 받는 하우징 영역 및 인버터를 수용하기 위한 벽이 얇은 하우징 영역이 존재한다. 이와 같은 상황은, 상대적으로 긴 흐름 경로 및 상대적으로 복잡한 구조와 더불어 주조 공정에 바람직하지 않은 영향을 미친다. 인버터를 수용하는 하우징 영역은, 이와 같은 디자인 방식에서 일반적으로 모터 하우징 내에 직접 장착되어야만 하는 인버터 구성 요소의 고정 및 위치 결정을 위한 다수의 기계적인 누금(filigree) 가공 및 가공 평면을 필요로 한다. 인버터의 구성은, 그때까지 완전히 예비 장착된 압축기 상에서 이루어져야만 한다. 이와 같은 구성 방식이 필요한 이유는, 인버터가 설치될 수 있기 전에 미리 압축기의 밀폐 부분이 자체 밀봉성과 관련하여 검사를 받아야만 하기 때문이다. 압축기가 인버터 조립 후에 비로소 자신의 밀봉성과 관련하여 테스트를 받게 되면, 모터 하우징이 밀봉되지 않은 경우, 제2 디자인 방식에서 통상적인 바와 같은 비-모듈형 인버터가 사용되는 경우에는 언제든지, 인버터의 분실 가능성이 존재한다. 이 경우, 인버터는 더 이상 파괴 없이는 해체될 수 없다. 거의 완전한 압축기가 취급되어야만 하는 경우는 인버터 구성에 매우 큰 단점으로 작용한다. 이 경우에는, 인버터 구성을 위해서 반드시 필요한 전자 장치의 순도에 대한 요구 조건 및 정전기적인 요구 조건을 준수하기가 어렵다.

전술된 제3 디자인 방식에 따른 모터 하우징은, 인버터의 조립에 의해서 비로소 모터 하우징이 하나의 밀봉된 압력 용기가 된다는 단점을 갖는다. 그에 상응하게, 인버터와 모터 하우징 간의 밀봉 공정도 복잡하다. 인버터를 모터 하우징에 나사 결합하는 공정은, 내부 압축 응력을 수용할 수 있을 정도로 충분히 견고하게 실행되어야만 한다. 이와 같은 안정적인 나사 결합부는 일반적으로, 이용 가능한 설치 공간 내에 배치하기가 어렵다.

본 발명은, 조립의 경우에 가급적 적은 부품 복잡성을 야기하는 모터 하우징을 제공해야만 한다. 전술된 세 가지 디자인 방식에 따른 하우징의 단점들이 피해져야만 하는데, 다시 말하자면 인버터와 모터 하우징 사이에서 밀봉이 전혀 요구되지 않아야만 한다. 또한, 인버터의 손실 열도 흡입 가스로 가급적 직접 전달되어야만 한다. 이와 같은 개선은, 모터 하우징의 주조 가능성을 지나치게 악화시키지 않으면서 달성되어야만 한다. 가공 복잡성은 가급적 적게 유지되어야만 한다. 더 나아가, 모터 하우징은, 인버터 기판상에 서있는 중간 회로 커패시터 및 대형 직립형 EMV-필터 코일, 소위 공통 모드 초크(common mode choke)로 이루어진 배열체를 수용할 수 있는 가능성을 제공해주어야만 한다. 압축기의 필요한 접속 플러그는 간단한 방식으로 모터 하우징에 장착되어 인버터의 도체 카드에 접촉될 수 있어야만 한다, 또한, 모터 하우징이 전기식 압축기용 인버터의 전자식 모듈을 수용할 수 있음으로써, 전체 공기 조화 시스템 압축기의 현저한 개선이 나타나는 것도 바람직하다.

상기와 같은 모듈에서는, 내부 지지 구조부를 압축기 하우징에 고정시키기 위한 접촉면이 적어도 부분적으로 파워 반도체에 의해서 형성되며, 이 경우에는 접촉면이 고정되지 않은 상태에서 베이스 평면으로부터 외부로 돌출한다. 하지만, 접촉면이 내부 지지 구조부의 탄력적인 형성 및/또는 내부 지지 구조부와 외부 지지 구조부의 연결에 의해, 베이스 평면을 기준으로 법선의 방향으로 이동 가능함으로써, 결과적으로 스프링 작용에 도달할 수 있게 되고, 필요한 접촉 압력이 직접 파워 반도체와 압축기 하우징 사이에 제공될 수 있게 된다.

본 발명의 과제는, 청구항 1에 따른 특징들을 갖는 모터 하우징에 의해서 해결된다. 본 발명의 또 다른 일 양상은, 본 발명에 따른 모터 하우징, 인버터 및 전동기를 포함하는 조립체와 관련이 있다. 바람직한 개선예들은 각각 종속 청구항들에 명시되어 있다.

전술된 요구 조건들을 충족시키는 모터 하우징은, 전기식 모터를 수용하기 위한, 내부 압축 응력을 받는 원통형 부분을 포함하는 압축기용 모터 하우징이며, 이 경우 전기식 모터는 압축기 측에서는 압축기의 중앙 하우징부에 고정될 수 있고, 헤드 측에서는 바닥에 의해 폐쇄되어 있다. 바닥의 외부면은 모터를 제어하기 위한 인버터용 지지면으로서 이용된다. 바닥의 내부면에는, 차가운 흡입 가스를 위한 유동 경로가 형성되어 있다. 이로써, 바닥의 내부면을 스쳐서 지나가는 차가운 흡입 가스는 인버터에 의해 발생되는 폐열을 동반할 수 있게 된다. 그 결과, 바닥의 외부면에는 인버터에 의해 발생되는 폐열을 흡수하기 위한 냉각면이 형성되어 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 원통형 부분의 바닥은 외부면에 받침대(plateau) 형태의 영역을 냉각면으로서 구비하며, 이 받침대 형태의 영역은 인버터의 파워 반도체의 열적인 결합을 위해서 이용된다.

원통형 부분은 압축기 측에서 중앙 하우징부에 고정되는데, 바람직하게는 일체형으로 나사 결합된다. 바닥은 바람직하게 하나 또는 복수의 개구, 및 예컨대 DE 10 2015 103 053 A1호에 공지된 바와 같이 하나의 전자-관통 유닛 또는 개별 전자 관통부를 수용하기 위한 접속 구조를 갖는 영역을 구비한다.

바람직한 일 실시예에 따른 반-통합형 모터 하우징은, 외부 쪽으로 헤드 측에 박스 형태의 성형부를 구비하고, 이 박스 형태의 성형부는 인버터 전자 장치를 부분적으로 감싼다. 인버터 전자 장치를 부분적으로 감싸기 위해 헤드 측에 형성된 박스 형태의 성형부로서는 바닥 및 이 바닥을 둘러싸는 측벽을 갖는 박스 형태의 수용 공간이 특히 바람직하며, 이 경우 일 측벽은 원통형 부분의 외벽의 일 섹션에 의해서 상기 원통형 부분의 둘레에 형성되며, 나머지 측벽들은 원통형 부분의 둘레로부터 연장되어 마주 놓여 있는 2개의 측벽, 및 이들 측벽을 연결하고 원통형 부분의 섹션에 의해서 형성된 측벽에 마주 놓여 있는 측벽이다. 이와 같은 박스 형태의 성형부 내에는, 하나 또는 복수의 중간 회로 커패시터가 직립 형태로 설치될 수 있다. 또한, 인버터의 도체 카드상에 서있는 대형 EMV-필터 코일(공통 모드 초크)도 성형부 내에 배치된다.

박스 형태 수용 공간의 바닥은 전기 접속 플러그를 조립하기 위한 개구 및 접속- 및 밀봉면을 포함한다. 박스 형태의 형상은 인버터 측에서 바람직하게 원통형 부분의 바닥 위로 돌출하지 않는다. 바닥은, 앞에서 이미 언급된 바와 같이, 인버터 측에 받침대 형태의 영역을 가지며, 이 받침대 형태의 영역은 인버터의 파워 반도체의 열적인 결합을 위해서 이용된다. 받침대는 바람직하게 박스 형태 성형부의 인버터 측 에지 및 바닥 둘레로 진행하는 밀봉 에지를 갖는 평면을 형성한다. 이로써, 인버터 측에는 다만 기계적인 가공 평면만이 존재하게 된다. 상기 평면상에는 바람직하게 전기식 압축기용 인버터의 전자식 모듈이 장착될 수 있다. 이와 같은 전자식 모듈은 하나의 도체 카드, 하나 또는 복수의 파워 반도체, 도체 레일, 하나 이상의 중간 회로 커패시터, 전자파 적합성(electromagnetic compatibility)을 유지하기 위한 필터 코일(EMV-필터 코일), 그리고 하나의 지지 구조물을 포함할 수 있다. 지지 구조물은 바람직하게 외부 지지 구조부를 구비하며, 이 외부 지지 구조부는 도체 카드를 지지하고, 고정 요소를 이용하여, 베이스 평면에 놓여 있는 지지 구조물의 접촉면을 따라 전자식 모듈을 압축기 하우징에 단단히 설치하기 위해서 반드시 필요한 고정 장치를 구비한다. 바람직하게, 지지 구조물은, 외부 지지 구조부에 의해 둘러싸인 내부 지지 구조부를 구비하며, 이 내부 지지 구조부는 탄력적으로 형성되어 있고/있거나 외부 지지 구조부와 탄력적으로 연결되어 있고, 하나 또는 복수의 파워 반도체를 지지하며, 고정 요소를 이용하여, 외부 지지 구조부 및 도체 카드의 고정과 무관하게 내부 지지 구조부를 압축기 하우징에 고정시키는 것을 가능하게 하는 고정 장치를 구비한다. 장착된 인버터의 전자식 모듈은 헤드 측에서 본 발명에 따른 모터 하우징 위로 돌출하고, 보울(bowl) 형태의 인버터 커버에 의해서 덮이며, 이 경우 보울 형태의 인버터 커버는 간단한 플랫 시일(flat seal)에 의해서 모터 하우징에 대하여 밀봉된다.

본 발명에 따른 반-통합형 모터 하우징은 예컨대 제1 디자인 방식에 대하여 복잡성을 줄여준다. 인버터 모듈과 모터 하우징 사이의 밀봉 그리고 열 전도 층이 생략됨으로써, 복잡성이 줄어든다. 인버터 및 인버터 인터페이스를 부분적으로 감싸는 것은, 전술된 바와 같이, 인버터를 간소화된 구조를 갖는 전자식 모듈로서 설치하는 것을 가능하게 한다. 특별히 상기와 같은 방식으로 형성된 인버터의 전자식 모듈과 관련해서 추가의 장점들이 나타난다. 인버터의 파워 반도체는, 내부에서 냉각된 모터 하우징의 바닥에 직접 열적으로 연결될 수 있다. 이로써, 인버터의 최적의 탈열이 나타나게 된다. 예비 장착된 헐 압축기(hull compressor)는 인버터를 장착하기 전에 밀봉성 및 기능에 대하여 검사될 수 있다. 이와 같은 검사는, 예컨대 전술된 제3 디자인 방식에 따른 압축기에서는 불가능하다. 인버터의 전자식 모듈은 압축기의 제조와 별개로 구성될 수 있다. 이와 같은 구성은, 전술된 제2 디자인 방식에 따른 압축기에서는 불가능하다.

반-통합형 모터 하우징은, 보울 형태의 커버에 의해서 인버터를 큰 깊이로 덮는 것을 가능하게 한다. 이와 같은 커버는 통상적인 평평한 인버터 커버보다 단단하다. 증가된 커버 강성은 모터 하우징에 대한 개선된 밀봉 그리고 개선된 NVH-특성(NVH = Noise, Vibration, Harshness = 잡음, 진동, 거칠기), 다시 말해 공기 조화 시스템에서 가청 진동 또는 감지 가능 진동의 감소를 유도한다.

특별히, 전술된 인버터의 전자식 모듈과 관련해서는, 반-통합형 모터 하우징에 의해서, 부품 복잡성의 생략으로 인해 비용 절감에 도달하게 된다. 헐 압축기뿐만 아니라 인버터의 전자식 모듈도 별도로 생산될 수 있고, 결합 전에 예비 검사될 수 있으며, 이와 같은 상황은 불량률을 감소시키고 품질을 개선한다.

본 발명의 추가의 세부 사항, 특징들 및 장점들은 관련 도면을 참조해서 이루어지는 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 드러난다. 여기서:
도 1은 종래 기술에 따른 모터 하우징의 제1 디자인 방식을 도시하고,
도 2는 종래 기술에 따른 모터 하우징의 제2 디자인 방식을 도시하며,
도 3a는 종래 기술에 따른 모터 하우징의 제3 디자인 방식을, 외부로부터 헤드 단부를 바라본 사시도로 도시하고,
도 3b는 모터 하우징의 제3 디자인 방식을, 내부로부터 헤드 측을 바라본 사시도로 도시하며,
도 4는 모터 하우징의 원통형 부분을 그 헤드 단부에서 사시도로 도시하고,
도 5는 모터 하우징의 원통형 부분을 모터 수용 영역에 대한 사시도로 도시하며,
도 6은 외부로부터 모터 하우징의 원통형 부분의 헤드 측을 바라본 사시도에서, 인버터 및 전동기와 모터 하우징의 조립 상태를 분해도로 도시하고,
도 7은 원통형 부분의 압축기 측 및 모터 하우징의 내부를 바라본 사시도에서, 인버터 및 전동기와 모터 하우징의 조립 상태를 분해도로 도시하며, 그리고
도 8은 모터 하우징 내에서 전자파 적합성(EMV)을 유지하기 위한 필터 코일(공통 모드 초크) 및 중간 회로 커패시터의 배열 상태 그리고 모터 하우징의 박스 형태 수용 공간에 대한 상세도를 도시한다.

도 1은, 종래 기술에 따른 모터 하우징 및 인버터의 결합을 위한 통상적인 제1 디자인 방식에 상응하는 바와 같은, 전기 차량-공기 조화 시스템 압축기용의 관련 인버터 및 모터 하우징의 사시도를 보여준다. 이 경우에는, 금속 인버터 캐리어를 토대로 하는 모듈형 인버터, 열 전도 재료로 이루어진 중간층 및 모터 하우징이 적용된다. 이와 같은 제1 디자인 방식은 특히, 모터의 알루미늄-주조 하우징의 전방 단부를, 그곳에 모듈형 인버터를 일체형으로 플랜지 결합할 수 있기 위해 가공된 평평한 면으로서 구현하는 데 있다. 모터 하우징은 자체적으로 인버터 쪽으로 폐쇄된, 더 상세하게 말하자면 헤드 단부에서 폐쇄된 용기이며, 그렇기 때문에 비-통합형 모터 하우징이다. 이 모터 하우징은 작동 매질에 의해서 내부 압축 응력을 흡수한다. 상대적으로 차가운 흡입 가스가 내부에서 상기 모터 하우징의 헤드 단부를 스친다. 인버터의 손실 열은, 열전도 재료로 이루어진 중간층을 사용하여, 모터 하우징의 헤드 단부에 대한 인버터 모듈의 접촉에 의해서 전달되고, 최종적으로 흡입 가스에 의해서 흡수된다. 열 전도 재료는 인버터 하우징의 가공된 면과 인버터의 파워 반도체 간의 열 전달을 개선해야만 한다. 하지만, 이로써는, 추후에 기술될 두 가지 디자인 방식과 달리, 인버터 하우징으로부터 열 전도 재료를 거쳐 모터 하우징 내로의 추가 열 전달이 생성되며, 이로 인해 인버터로부터의 열 방출이 악화된다. 인버터 모듈은 밀봉부, 예컨대 연성 재료 밀봉부 또는 주름 밀봉부에 의해서, 외부 매질의 침투를 방지하기 위해 모터 하우징에 대하여 밀봉된다.

도 2는, 종래 기술에 따른 모터 하우징의 제2 디자인 방식을 보여준다. 도시된 제2 디자인 방식에 대한 예에서는, 전자식 모듈 형태로 형성된 인버터가 모터 하우징 내에 직접 구성되어 있고, 평평하게 형성된 커버에 의해서 덮인다. 이와 같은 형태의 모터 하우징은 통합 하우징으로서 지칭될 수도 있다. 다시 말해, 베이스 캐리어 및 인버터의 측방 하우징이 모터 하우징의 헤드 단부 내에 통합되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 인버터의 베이스 캐리어 그리고 모터 하우징에 대한 밀봉부 및 열 전도 재료로 이루어진 중간층이 절약될 수 있다. 흡입 가스에 의한 인버터의 탈열은 전술된 제1 디자인 방식에 대하여 개선되었다.

도 3a 및 도 3b는, 종래 기술에 따른 모터 하우징의 제3 디자인 방식을, 외부로부터(도 3a) 그리고 내부로부터(도 3b) 헤드 단부를 바라본 사시도로 보여준다. 이 경우에는, 모터 하우징의 헤드 측 바닥이 인버터의 베이스 캐리어 내에 통합되어 있으며, 이로써 인버터는 압력을 견디게 된다. 다시 말해, 인버터는 또한 모듈로서도 구현될 수 있다. 따라서, 모터 하우징 자체는 헤드 측이 개방되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 열 전도 재료로 이루어진 중간층이 생략될 수 있으며, 이 경우에는 인버터로부터 흡입 가스 내로의 최상의 열 방출에 도달할 수 있다.

도 4는, 본 발명에 따른 모터 하우징(1)에 대한 일 실시예를, 외부로부터 원통형 부분(2)을 바라본 사시도로 보여준다. 본 발명에 따른 요구 조건들을 충족시키는 모터 하우징(1)은 이하에서 반-통합형 모터 하우징(1)으로서 지칭된다. 반-통합형 모터 하우징(1)은 원통형 부분(2)을 포함하며, 이 원통형 부분은 내부 압축 응력을 받고, 일반적으로 로터 및 스테이터로 이루어지는 전기식 모터를 수용한다. 이로써, 원통형 부분(2)의 일 단부는 압축기 쪽을 향하게 되고, 이로써 압축기 측면(3)을 형성하게 되며, 이 경우 원통형 부분(2)은 압축기 측에서 도 4에 도시되지 않은 중앙 하우징부에 일체형으로 나사 결합된다. 헤드 측(4)에서는 원통형 부분(2)이 바닥(5)에 의해 폐쇄되어 있으며, 이 경우 도 4는 바닥(5)의 외부면(5a)을 보여준다. 인버터에 의해 형성되는 폐열을 동반하는 차가운 흡입 가스가 도 4에 도시되지 않은 바닥(5)의 내부면을 스쳐서 지나간다. 바닥(5)은 하나 또는 복수의 개구(6), 및 예컨대 DE 10 2015 103 053 A1호에 공지된 바와 같이 하나의 전자-관통 유닛 또는 개별 전자 관통부를 수용하기에 적합한 접속 구조를 갖는 접속 영역(7)을 구비한다.

반-통합형 모터 하우징(1)은, 외부 쪽으로 헤드 측에, 바닥(9) 및 이 바닥(9)을 둘러싸는 측벽(10, 11a, 11b, 12)을 갖는 박스 형태의 수용 공간(8)을 구비하며, 이 경우 일 측벽(10)은 원통형 부분(2)의 외벽의 일 섹션에 의해서 상기 원통형 부분의 둘레에 형성되며, 나머지 측벽들은 원통형 부분(2)의 둘레로부터 연장되는 평행한 2개의 측벽(11a, 11b), 및 이들 측벽(11a, 11b)을 연결하고 원통형 부분(2)의 섹션에 의해서 형성된 측벽(10)에 마주 놓여 있는 측벽(12)이다.

박스 형태의 수용 공간(8)은 인버터 전자 장치를 부분적으로 감싸는 것을 가능하게 한다. 더욱 정확하게 말하자면, 이와 같은 외부로 향하는 박스 형태의 성형부 내에는, 하나 또는 복수의 중간 회로 커패시터가 직립형으로 배치될 수 있다. 또한, 공통 모드 초크로서도 언급되고 인버터 기판상에 서있는 대형 EMV-필터 코일이 상기 박스 형태의 수용 공간(8) 내에 배치된다. 박스 형태 수용 공간(8)의 바닥(9)은 전기 접속 플러그를 조립하기 위한 개구 및 접속- 및 밀봉면을 포함한다. 박스 형태의 수용 공간(8)은, 인버터 측에서, 다시 말해 인버터의 방향으로 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2)의 바닥(5) 위로 돌출하지 않도록 형성되어 있다. 원통형 부분(2)의 바닥(5)은 인터버 측에 받침대 형태의 영역(13)을 구비하며, 이 받침대 형태의 영역은 인버터의 파워 반도체의 열적인 결합을 위해서 이용된다. 받침대 형태의 영역(13)은 박스 형태 수용 공간(8)의 인버터 측 에지(14) 및 원통형 부분(2)의 바닥(5) 둘레로 진행하는 밀봉 에지를 갖는 평면을 형성한다. 이로써, 인버터 측에는 다만 기계적인 가공 평면만이 존재하게 된다.

도 5는, 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2)을, 내부로부터, 모터를 수용하기 위한 원통형 영역(15) 및 압축기 측(3)에 대한 사시도로 보여준다. 상기 원통형 부분(2)은 자신의 내부면에, 모터를 고정시키기 위한 접속 구조를 갖는 중공 실린더형 영역(15)을 구비한다. 도 5는, 전자-관통 유닛을 수용하기 위한 개구(6)를 갖는 바닥(5)의 후면(5b), 그리고 앞에서 이미 기술된 개구(16), 및 전기 접속 플러그를 조립하기 위한 상응하는 접속 구조를 갖는 접속- 및 밀봉면(17)을 갖춘 박스 형태 수용 공간(8)의 바닥(9)의 후면을 보여준다. 원통형 부분(2)의 압축기 측 정면은 플랜지(18)에 의해서 형성된다. 이 플랜지는 중앙 하우징에 나사 결합하기 위한 개구(19)를 구비한다. 흡입 포트(20)가 원통형 부분(2)의 외벽(21)으로부터 외부로 돌출하며, 이 경우 상기 흡입 포트(20)를 통해서는, 원통형 부분(2)의 바닥(5) 아래에 있는 흡입 가스를 위해, 차가운 흡입 가스가 바닥(5)의 내부면을 스쳐서 지나갈 수 있다.

도 6은, 도체 카드(23), 지지 구조물(24) 및 파워 부품으로부터 전자식 모듈로서 형성된 인버터(22), 전자-관통 유닛(25), 원통형 스테이터(27) 및 로터로 이루어지고 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2) 내에 수용되는 전동기(26), 그리고 접속 플러그(28)와 모터 하우징(1)의 조립 상태를, 외부로부터 모터 하우징의 원통형 부분의 헤드 측을 바라본 사시도에서 분해도로 보여준다. 헤드 측에 설치된 인버터(22)는 보울 형태의 인버터 커버(29)에 의해서 큰 깊이로 덮인다. 인버터 커버(29)가 개구(30)를 구비하고, 이 개구가 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2)의 헤드 측(4)에 있는 개구(31)와 일치함으로써, 결과적으로 상응하는 나사(32)가 개구(30, 31) 내로 삽입될 수 있으며, 이 경우 나사는 인버터(22)의 지지 구조물(24)의 외부 에지를 스쳐서 지나갈 수 있다.

도 7은, 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2)의 압축기 측(3)을 내부로부터 바라본 사시도에서, 인버터(22) 및 전동기(26)와 모터 하우징(1)의 동일한 조립 상태를 분해도로 보여준다. 본 도면에서는 또한, 전자식 모듈로서 형성된 인버터(22)의 하부면을 볼 수 있으며, 파워 반도체(33) 내에서는 지지 구조물(24)의 내부 지지 구조부를 압축기 하우징에 고정시키기 위한 접촉면이 적어도 부분적으로 파워 반도체에 의해서 형성되며, 이 경우 고정되지 않은 상태에서는 접촉면이 베이스 평면으로부터 외부로 돌출한다. 도 7에서 선택된 사시도는 또한 인버터 커버(29)의 내부면에 대한 관찰도 허용한다.

도 8은, EMV-필터 코일(34), 즉 전자파 적합성(EMV)을 유지하기 위한 필터 코일 및 중간 회로 커패시터(35)가 배열되어 있는, 모터 하우징(1)의 박스 형태 수용 공간(8)에 대한 상세도를 보여준다.

1: 모터 하우징
2: 모터 하우징의 원통형 부분
3: 원통형 부분의 압축기 측
4: 원통형 부분의 헤드 측
5: 헤드 측에 있는 원통형 부분의 바닥
5a: 바닥의 외부면
5b: 바닥의 내부면
6: 바닥 내 개구
7: 전기 관통부용 접속 영역
8: 인버터 전자 장치를 부분적으로 감싸기 위한 박스 형태의 수용 공간
9: 박스 형태 수용 공간의 바닥
10: 박스 형태 수용 공간의 측벽
11a: 박스 형태 수용 공간의 측벽
11b: 박스 형태 수용 공간의 측벽
12: 박스 형태 수용 공간의 측벽
13: 받침대 형태의 영역
14: 박스 형태 수용 공간의 인버터 측 에지
15: 전동기를 수용하기 위한 중공 실린더형 영역
16: 접속 플러그를 조립하기 위한 개구
17: 전기 접속 플러그를 조립하기 위한 접속 구조를 갖는 접속- 및 밀봉면
18: 플랜지
19: 중앙 하우징에 나사 결합하기 위한 플랜지 내 개구
20: 흡입 포트
21: 외벽
22: 인버터
23: 도체 카드
24: 지지 구조물
25: 전자 관통 유닛, 전자 관통부
26: 전동기
27: 원통형 스테이터
28: 접속 플러그
29: 인버터 커버
30: 인버터 커버의 개구
31: 인버터 커버를 고정시키기 위한 원통형 부분의 헤드 측에 있는 개구
32: 나사
33: 파워 반도체
34: EMV-필터 코일
35: 중간 회로 커패시터

Claims

전기식 모터를 수용하기 위한, 내부 압축 응력을 받는 원통형 부분(2)을 포함하며, 상기 전기식 모터가 압축기 측에서는 압축기의 중앙 하우징부에 고정될 수 있고, 헤드 측에서는 바닥(5)에 의해 폐쇄되어 있으며, 상기 바닥의 외부면(5a)은 모터를 제어하기 위한 인버터용 지지면으로서 이용되며, 상기 바닥(5)의 내부면(5b)에는 차가운 흡입 가스를 위한 유동 경로가 형성되어 있고, 상기 바닥(5)의 외부면(5a)에는 인버터(22)에 의해 발생된 폐열을 흡수하기 위한 냉각면이 형성되어 있으며,
반-통합형 모터 하우징(1)이 인버터 전자 장치를 부분적으로 감싸기 위해 헤드 측에, 바닥(9) 및 상기 바닥(9)을 둘러싸는 측벽(10, 11a, 11b, 12)을 갖는 박스 형태의 수용 공간(8)을 구비하며, 일 측벽(10)은 원통형 부분(2)의 외벽의 일 섹션에 의해서 상기 원통형 부분의 둘레에 형성되며, 나머지 측벽들은 원통형 부분(2)의 둘레로부터 반경방향 외측으로 연장되어 마주 놓여 있는 2개의 측벽(11a, 11b), 및 상기 2개의 측벽(11a, 11b)을 연결하고 상기 원통형 부분(2)의 섹션에 의해서 형성된 측벽(10)에 마주 놓여 있는 측벽(12)이며,
상기 원통형 부분(2)은 내부면에 모터를 고정시키기 위한 접속 구조를 갖는 중공 실린더형 영역(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
제1항에 있어서, 상기 원통형 부분(2)의 바닥(5)이 외부면(5a)에 받침대 형태의 영역(13)을 냉각면으로서 구비하며, 상기 받침대 형태의 영역은 인버터(22)의 파워 반도체(33)의 열적인 결합을 위해서 이용되는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
전기식 모터를 수용하기 위한, 내부 압축 응력을 받는 원통형 부분(2)을 포함하며, 상기 전기식 모터가 압축기 측에서는 압축기의 중앙 하우징부에 고정될 수 있고, 헤드 측에서는 바닥(5)에 의해 폐쇄되어 있으며, 상기 바닥의 외부면(5a)은 모터를 제어하기 위한 인버터용 지지면으로서 이용되며, 상기 바닥(5)의 내부면(5b)에는 차가운 흡입 가스를 위한 유동 경로가 형성되어 있고, 상기 바닥(5)의 외부면(5a)에는 인버터(22)에 의해 발생된 폐열을 흡수하기 위한 냉각면이 형성되어 있으며,
상기 원통형 부분(2)의 바닥(5)이 외부면(5a)에 받침대 형태의 영역(13)을 냉각면으로서 구비하며, 상기 받침대 형태의 영역은 인버터(22)의 파워 반도체(33)의 열적인 결합을 위해서 이용되고,
상기 바닥(5)이 전자-관통 유닛(25) 또는 개별 전자 관통부를 수용하기 위한 하나 또는 복수의 개구(6)를 갖는 접속 영역(7)을 구비하며,
상기 원통형 부분(2)은 내부면에 모터를 고정시키기 위한 접속 구조를 갖는 중공 실린더형 영역(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
제1항에 있어서, 받침대 형태의 영역(13)이 박스 형태 수용 공간(8)의 인버터 측 에지(14) 및 원통형 부분(2)의 바닥(5) 둘레로 진행하는 밀봉 에지를 갖는 평면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
제1항에 있어서, 상기 바닥(5)이 전자-관통 유닛(25) 또는 개별 전자 관통부를 수용하기 위한 하나 또는 복수의 개구(6)를 갖는 접속 영역(7)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
제1항에 있어서, 박스 형태 수용 공간(8)의 바닥(9)이 전기 접속 플러그(28)를 조립하기 위한 접속 구조를 갖는 개구(16) 및 접속 및 밀봉면(17)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 압축기용 모터 하우징(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 모터 하우징(1), 인버터(22) 및 전동기(26)를 포함하며, 상기 전동기(26)가 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2) 내에 수용되어 있으며, 상기 인버터(22)가 헤드 측에 설치되어 있고, 보울 형태의 인버터 커버(29)에 의해서 덮여 있는, 조립체.
제7항에 있어서, 상기 인버터(22)가 도체 카드(23), 지지 구조물(24) 및 파워 부품으로 이루어진 전자식 모듈로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 조립체.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 모터 하우징(1), 인버터(22) 및 전동기(26)를 포함하며, 상기 전동기(26)가 모터 하우징(1)의 원통형 부분(2) 내에 수용되어 있으며, 상기 인버터(22)가 헤드 측에 설치되어 있고, 보울 형태의 인버터 커버(29)에 의해서 덮여 있는, 조립체에 있어서,
모터 하우징(1)의 박스 형태 수용 공간(8) 내에 인버터(22)의 하나 또는 복수의 중간 회로 커패시터(35) 및 EMV-필터 코일(34)이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 조립체.