KR102630522B1

KR102630522B1 - 공기 압축기

Info

Publication number: KR102630522B1
Application number: KR1020190129966A
Authority: KR
Inventors: 최규성; 김현칠; 박건웅; 박치용; 성열우; 양현섭; 이종성
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2019-10-18
Filing date: 2019-10-18
Publication date: 2024-01-31
Also published as: KR20210046351A

Abstract

본 발명은 제조의 편의성을 높이고 타 부품과의 간섭을 줄여 불량률을 개선한 공기 압축기에 관한 것으로, 상기 공기 압축기는, 길이 방향으로 연장되는 회전축; 상기 회전축 전방에 배치되고, 상기 회전축에 의해 회전하여 유입 공기를 압축하여 토출하는 압축부; 상기 회전축을 회전시키는 모터부; 상기 회전축 후방에 배치되고, 상기 모터부를 제어하는 제어기판; 및 상기 회전축의 반경 방향 외측에 배치되어, 외부로부터 전력을 공급받아 상기 제어기판에 공급하되, 상기 전력의 노이즈를 필터링하는 필터부를 포함하되, 상기 모터부는 상기 회전축의 반경 방향으로 연장된 케이블을 통해 상기 제어기판으로부터 전력을 공급받는다.

Description

공기 압축기{Air compressor}

본 발명은 공기 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터를 제어 구동하기 위한 제어기판이 구비된 공기 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 연료전지 차량은 수소와 산소가 가습기에 공급되어 물의 전기분해 역반응인 전기화학 반응을 통해 생성되는 전기 에너지를 차량의 구동력으로 공급하는 차량을 말하며, 한국특허등록 제0962903호에 일반적인 연료전지 차량이 개시되어 있다.

통상적으로 승용연료전지 자동차는 80㎾ 급의 연료전지스택을 탑재하고 있는데, 연료전지스택의 운전을 가압조건에서 할 경우 연료전지스택에 공급되는 공기는 1.2∼3.0 bar의 고압으로 공급되기 때문에 이를 위해서 5천 내지 10만 rpm의 회전수를 갖는 공기압축기를 사용하여야 한다.

연료전지 차량은 통상적으로 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 가습기에 산소를 포함한 공기를 공급하는 공기공급부와, 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각 모듈 등으로 구성된다.

공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 에어클리너에서 여과된 공기를 압축해 공급하는 공기 압축기, 공기 압축기를 제어하는 컨트롤 박스로 구성된다.

전술한 공기 압축기는 외부로부터 흡입한 공기를 임펠러를 이용하여 압축한 후 배기구를 통해 연료전지스택으로 송출한다. 이때, 압축부를 구성하는 임펠러 및 샤프트는 모터의 회전력에 의해 구동된다.

이러한 공기 압축기의 모터는 인버터를 통하여 전력이 공급되며, 작동이 제어된다. 인버터는 트랜지스터, 커패시터, 인덕터 등과, 고정저항, 다이오드, 드라이버 등의 전기소자가 실장된 인쇄회로기판(PCB)를 포함한다.

상기와 같은 공기 압축기는 인버터가 일체화가 되는 경우, 부품의 수가 많아지면서 각 부품 사이의 배치 구조와 접속 구조가 복잡해지는 문제가 있다. 이에, 공기 압축기의 과도하게 대형화되거나, 제조 공정이 길어지는 문제가 있다. 그리고, 모터의 3상의 교류 전원과 인버터 접속 단자들 사이의 간격이 확보되지 않아, 접속 기구의 접근이 어렵고 정밀한 작업력이 요구되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제0962903호(2010.06.01. 등록)

본 발명에 상술한 바와 같은 문제를 해결하고자 안출된 것으로, 모터의 제어 구동이 가능한 공기 압축기에 있어서, 상기 압축기 내부의 공간 활용도를 높이고, 모터와 인버터의 연결 구조가 컴팩트한 공기 압축기를 제공하는 것에 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 공기 압축기는, 길이 방향으로 연장되는 회전축; 상기 회전축 전방에 배치되고, 상기 회전축에 의해 회전하여 유입 공기를 압축하여 토출하는 압축부; 상기 회전축을 회전시키는 모터부; 상기 회전축 후방에 배치되고, 상기 모터부를 제어하는 제어기판; 및 상기 회전축의 반경 방향 외측에 배치되어, 외부로부터 전력을 공급받아 상기 제어기판에 공급하되, 상기 전력의 노이즈를 필터링하는 필터부를 포함하되, 상기 모터부는 상기 회전축의 반경 방향으로 연장된 케이블을 통해 상기 제어기판으로부터 전력을 공급받는다.

바람직하게는 상기 필터부는 상기 모터부의 반경 방향으로 외측에 배치되고, 상기 제어기판은 상기 모터부의 후측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어기판은 두께 방향이 축 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 필터부는 상기 제어기판에 연결되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 일측과 연결되는 캐패시터 어셈블리; 및 상기 트랜지스터의 다른 일측과 연결되는 전류센서 어셈블리를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 트랜지스터, 캐패시터 어셈블리 및 상기 전류센서 어셈블리는 축 방향과 나란하도록 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터부의 반경 방향 외측에 배치되어, 상기 케이블이 통과하는 그로멧을 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 공기 압축기는 길이 방향으로 연장되는 회전축; 상기 회전축 전방에 배치되고, 상기 회전축에 의해 회전하여 유입 공기를 압축하여 토출하는 압축부; 상기 회전축을 회전시키는 모터부; 상기 회전축 후방에 배치되고, 상기 모터부를 제어하는 제어기판; 상기 회전축의 반경 방향 외측에 배치되어, 외부로부터 전력을 공급받아 상기 제어기판에 공급하되, 상기 전력의 노이즈를 필터링하는 필터부 및 상기 제어기판의 전력을 상기 모터부에 전달하는 복수의 케이블을 포함하고, 상기 케이블 중 적어도 하나는 상기 필터부의 일측과 접속하고, 상기 케이블 중 나머지는 상기 필터부의 다른 일측과 접속한다.

바람직하게는, 상기 필터부는, 상기 제어기판에 연결되는 트랜지스터; 상기 트랜지스터의 일측과 연결되는 캐패시터 어셈블리; 및 상기 트랜지스터의 다른 일측과 연결되는 전류센서 어셈블리를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 필터부는, 상기 트랜지스터, 상기 캐패시터 어셈블리 및 상기 전류센서 어셈블리를 수용하는 필터부 하우징을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 필터부는, 상기 필터부 하우징으로 삽입되는 상기 케이블을 안내하는 그로멧을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 필터부 하우징은 상기 모터부와 연결되는 연결홀이 형성되고, 상기 그로멧은 상기 연결홀에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 필터부 하우징은, 일측에 상기 캐패시터 어셈블리가 안착되고, 다른 일측에 상기 전류센서 어셈블리가 안착되는 지지면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 복수의 케이블은, 제1 상(Phase U) 교류 전원을 전달하는 제1 케이블; 제2 상(Phase V) 교류 전원을 전달하는 제2 케이블; 및 제3 상(Phase W) 교류 전원을 전달하는 제3 케이블을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 그로멧은, 상기 제1 케이블이 통과하는 제1 관통홀; 상기 제2 케이블이 통과하는 제2 관통홀; 및 상기 제3 케이블이 통과하는 제3 관통홀이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1, 제2 및 제3 관통홀은 삼각 형상으로 이격 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 캐패시터 어셈블리는 상기 제1 케이블과 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 캐패시터 어셈블리는, 일측에 상기 제1 케이블과 접속 연결되기 위한 제1 케이블 접속단이 형성되고, 다른 일측에 상기 트랜지스터와 접속 연결되는 제1 트랜지스터 접속단이 형성된 링크 터미널을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 전류센서 어셈블리는 상기 제2 및 제3 케이블과 연결되는 것을 특징으로 하고, 상기 전류센서 어셈블리는, 상기 제2 및 제3 케이블과 접속 연결되기 위한 제2 및 제3 케이블 접속단; 상기 제2 및 제3 케이블 접속단에 연결되어 상기 모터부에 가해지는 전류를 측정하는 전류센서; 및 상기 트랜지스터와 접속 연결되기 위한 제2 트랜지스터 접속단을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 케이블 접속단은 상기 그로멧의 일측에 이격 배치되고, 상기 제2 및 제3 케이블 접속단은 상기 그로멧의 반대편 일측에 이격 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 그로멧의 중심과 상기 제1, 제2 및 제3 케이블 접속단 중 어느 하나와의 거리는 30 내지 50mm일 수 있다.

바람직하게는, 상기 트랜지스터는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)일 수 있다.

본 발명에 따른 공기 압축기에 의하면, 필터부와 제어기판을 모터부에 대하여 서로 다른 방향에 위치시키고, 각 구성품(트랜지스터, 캐패시터 어셈블리, 전류센서 어셈블리 및 케이블)을 컴팩트하게 배치하여, 공기 압축기의 공간 활용도를 높일 수 있다.

본 발명에 따른 공기 압축기에 의하면, 복수 케이블의 접속 지점을 분산하여 케이블 간의 접속 공간을 확보함으로써, 제조의 편의성을 높이고 타 부품과의 간섭을 줄여 불량률을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 단면도이다.
도 2 및 도 3 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 평면도이다.
도 4는 그로멧 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 연결 상태를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 연결 상태를 세부적으로 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 캐패시터 어셈블리의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 전류센서 어셈블리의 사시도이다.
도 9는 필터부 하우징의 평면도이다.
도 10은 제1 받침대의 저면도이다.
도 11은 제2 받침대의 저면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기에 관하여, 도 1 내지 도 3을 참조로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 상기 공기 압축기(1)는 하우징(10), 압축부(20), 모터부(30), 제어기판(120) 및 필터부(100)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 외관을 형성하고, 상기 압축부(20)와 상기 모터부(30)를 수용한다.

상기 압축부(20)는 상기 하우징(10)의 전방에 배치되어, 외부로부터 유입된 공기를 압축한다. 이를 위해 압축부(20)는 임펠러를 포함한다. 여기서, 전방이라 함은 상기 모터부(30)를 기준으로 상기 압축부(20)를 향하는 방향이고, 후방이라 함은 전방의 반대 방향을 의미한다.

상기 모터부(30)는 상기 압축부(20)에 구동력을 제공한다. 이때, 상기 모터부(30)는 회전자(31)와 고정자(32)를 포함한다.

상기 고정자(32)는 구동 코일을 포함한다. 상기 구동 코일은 외부로부터 전원이 공급되면 전자기력을 발생시킨다. 이때, 상기 회전자(31)와 고정자(32) 사이의 전자기적 상호 작용에 의하여 상기 회전자(31)가 회전한다. 그리고, 상기 회전자(31)는 일측이 상기 압축부(20)에 연결되어, 상기 압축부(20)를 구동시킨다. 여기서, 상기 구동 코일은 3상 교류 전원을 공급받아 동작하는 것이 바람직하다.

상기 제어기판(120)은 상기 모터부(30)를 제어한다. 상기 제어기판(120)은 상기 모터부(30)를 제어하기 위한 회로 및 소자가 장착된다. 상기 제어기판(120)은 PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD) 기판일 수 있다.

상기 제어기판(120)은 상기 모터부(30)의 후측에 이격 배치될 수 있다. 또한, 상기 제어기판(120)은 상기 회전축(11)과 마주하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제어기판(120)은 두께 방향이 축 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

상기 필터부(100)는 상기 제어기판(120)에 외부 전력을 공급할 수 있다. 상기 필터부(100)는 상기 제어기판(120)에 공급되는 외부 전력의 노이즈를 제거하여 공급할 수 있다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 평면도이고, 도 4는 그로멧 부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 연결 상태를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 압축기의 연결 상태를 세부적으로 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 상기 필터부(100)는 필터부 하우징(110), 트랜지스터(130), 캐패시터 어셈블리(140), 전류센서 어셈블리(150)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 트랜지스터(130), 캐패시터 어셈블리(140) 및 전류센서 어셈블리(150)는 상기 회전축(11)의 축방향과 나란하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 필터부(100)의 면적 방향과 상기 제어기판(120)의 면적 방향이 수직으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제어기판(120)과 상기 필터부(100)는 상기 모터부(30)에 대하여 서로 다른 방향으로 이격 배치되고, 면적 방향이 서로 다르게 배치되어 공기 압축기 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다.

상기 필터부 하우징(110)은 상기 하우징(10)에 결합된다. 상기 필터부 하우징(110)은 상기 모터부(30)의 반경 방향으로 외측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 필터부 하우징(110)은 상기 하우징(10)에서 반경 방향 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 필터부 하우징(110)은 내부 공간을 형성한다. 상기 내부 공간에 트랜지스터(130), 캐패시터 어셈블리(140), 전류센서 어셈블리(150)가 수용될 수 있다. 또한, 상기 하우징(10)과 상기 필터부 하우징(110) 사이에 상기 모터부(30)와 연결되는 연결홀(111)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 필터부 하우징(110)은 상기 제어기판(120) 측으로 개방되될 수 있다. 이때, 하우징(110)의 개방된 부분을 통하여 상기 제어기판(120)과 트랜지스터(130)가 연결될 수 있다.

상기 트랜지스터(130)는 상기 제어기판(120)에 연결된다. 이때, 상기 트랜지스터(130)는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)일 수 있다.

상기 트랜지스터(130)는 6개의 IGBT를 포함하고, 제1 상(Phase U) 상측(High) 스위칭 소자(UH), 제1 상(Phase U) 하측(Low) 스위칭 소자(UL), 제2 상(Phase V) 상측(High) 스위칭 소자(VH), 제2 상(Phase V) 하측(Low) 스위칭 소자(VL), 제3 상(Phase W) 상측(High) 스위칭 소자(WH), 제3 상(Phase W) 하측(Low) 스위칭 소자(WL)로 이루질 수 있다.

상기 캐패시터 어셈블리(140)는 상기 트랜지스터(130)의 전방에 배치된다. 이때, 상기 캐패시터 어셈블리(140)는 일측이 상기 트랜지스터(130)와 연결되고, 다른 일측이 상기 케이블(160) 중 일부와 연결된다. 상기 캐패시터 어셈블리(140)는 상기 복수의 케이블(160) 중에서 제1 상(Phase U) 교류 전원을 전달하는 상기 제1 케이블(161)과 연결될 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 캐패시터 어셈블리(140)는 상기 트랜지스터(130)와 제1 케이블(161)를 전기적으로 연결하기 위한 링크 터미널(142)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 링크 터미널(142)은 일측에 상기 제1 케이블(161)와 접속 연결되기 위한 제1 케이블 접속단(1421)이 배치된다. 또한, 상기 링크 터미널(142)은 다른 일측에 상기 트랜지스터(130)와 접속 연결되는 제1 트랜지스터 접속단(1422)이 배치될 수 있다.

상기 캐패시터 어셈블리(140)는 DC 전원단(143)를 더 포함할 수 있다.

상기 캐패시터 어셈블리(140)는 상기 링크 터미널(142)을 지지하는 제1 받침대(141)를 더 포함할 수 있다.

상기 전류센서 어셈블리(150)는 상기 트랜지스터(130)의 다른 일측과 연결된다. 상기 전류센서 어셈블리(150)는 복수의 케이블(160) 중에서 제2 상(Phase V) 및 제3 상(Phase W)의 교류 전원을 전달하는 제2 및 제3 케이블(162)(163)와 연결될 수 있다. 이때, 상기 전류센서 어셈블리(150)는 상기 캐패시터 어셈블리(140)의 측부에 배치될 수 있다.

도 8을 참조하면, 상기 전류센서 어셈블리(150)는 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152), 전류센서(153) 및 제2 트랜지스터 접속단(154)을 포함할 수 있다.

상기 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152)은 상기 제2 및 제3 케이블(162)(163)와 접속 연결될 수 있다.

상기 전류센서(153)는 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152)과 연결될 수 있다. 상기 전류센서(153)는 모터에 전달되는 전류를 측정할 수 있다.

상기 제2 트랜지스터 접속단(154)은 일측이 전류센서(153)에서 연장되어 다른 일측이 상기 트랜지스터(130)와 접속 연결된다.

이때, 상기 전류센서 어셈블리(150)는 상기 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152), 상기 전류센서(153) 및 상기 제2 트랜지스터 접속단(154)을 지지하는 제2 받침대(155)를 포함할 수 있다.

상기 복수의 케이블(160)는 각각 상기 모터부(30)에 연결되어, 상기 모터부(30)에 3상 교류 전원을 전달한다. 이때, 케이블(160)은 상기 모터부(30)에서 반경 방향으로 연장되어 상기 필터부(100)에 도달한다.

이때, 상기 복수의 케이블(160)은 제1 상(Phase U)의 교류 전원을 전달하는 제1 케이블(161)과, 제2 상(Phase V)의 교류 전원을 전달하는 제2 케이블(162)과, 제3 상(Phase W)의 교류 전원을 전달하는 제3 케이블(163)을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 복수의 케이블(160) 중 적어도 하나는 상기 캐패시터 어셈블리(140)와 연결되고, 나머지는 상기 전류센서 어셈블리(150)와 연결될 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 케이블(161)은 상기 캐패시터 어셈블리(140)와 연결되고, 상기 제2 및 제3 케이블(162)(163)은 상기 전류센서 어셈블리(150)와 연결될 수 있다.

도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 케이블(161)은 제1 케이블 접속단(1421)을 통해 링크 터미널(142)과 연결될 수 있다. 그리고 링크 터미널(142)은 제1 트랜지스터 접속단(1422)을 통해 상기 트랜지스터(130)와 전기적으로 연결된다.

한편, 상기 제2 및 제3 케이블(162,163)은 상기 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152)을 통해 전류센서(153)와 연결될 수 있다. 그리고 상기 전류센서(153)는 상기 제2 트랜지스터 접속단(154)을 통해 상기 트랜지스터(130)와 연결될 수 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 상기 필터부(100)을 일체화하고, 각 구성품(트랜지스터, 캐패시터 어셈블리, 전류센서 어셈블리 및 케이블)을 컴팩트하게 배치하여, 공기 압축기의 공간 활용도를 높일 수 있다.

상기 그로멧(170)은 상기 필터부 하우징(110)의 내부공간으로 진입하는 상기 케이블(160)을 안내한다. 이때, 상기 그로멧(170)은 상기 케이블(160)을 안내하여 주면서 반경 방향 움직임을 고정시켜 줄 수 있다.

상기 그로멧(170)은 상기 모터부(30) 보다 반경 방향으로 외측에 배치될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 그로멧(170)은 상기 연결홀(111)에 배치될 수 있다. 이때, 상기 그로멧(170)은 상기 연결홀(111)을 기밀할 수 있다.

상기 그로멧(170)은 상기 복수의 케이블(160)이 통과하는 3개의 관통홀(171)(172)(173)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 관통홀(171)(172)(173)은 삼각 형상으로 이격 배치될 수 있다.

상기 제1 케이블(161)은 상기 관통홀(171)(172)(173) 중에서 상기 링크 터미널(142) 측에 배치된 관통홀(171)을 통과할 수 있다. 그리고, 상기 제2 및 제3 케이블(162,163)은 나머지 관통홀(172)(173)을 통과할 수 있다.

이때, 상기 그로멧(170)의 중심과 상기 제1 케이블 접속단(1421)의 거리는 30 내지 50mm일 수 있다. 상기 그로멧(170)의 중심과 상기 제2 및 제3 케이블 접속단(151)(152)의 거리도 30 내지 50mm일 수 있다.

상기와 같이 상기 제1, 제2 및 제3 케이블(161)(162)(163)이 양측으로 배치된 상기 제1, 제2 및 제3 케이블 접속단(1421)(151)(152)에 접속 연결됨으로써, 접속 공간을 확보하고 접속 작업이 용이한 장점이 있다.

이처럼 본 발명에 따른 공기 압축기에 의하면, 복수 케이블 간의 접속 공간을 확보함으로써, 제조의 편의성을 높이고 타 부품과의 간섭을 줄여 불량률을 낮출 수 있다.

이하에서는, 상기 케이블 하우징(110)에 상기 캐패시터 어셈블리(140) 및 상기 전류 어셈블리(150)가 결합되는 구조에 관하여, 도 9 내지 도 11을 참조로 설명하도록 한다.

도 9는 필터부 하우징의 평면도이고, 도 10은 제1 받침대의 저면도이며, 도 11은 제2 받침대의 저면도이다.

도 9를 참조하면, 상기 필터부 하우징(110)은 지지면(112)을 포함할 수 있다. 상기 지지면(112)은 일측에 상기 캐패시터 어셈블리(140)가 안착되고, 다른 일측에 상기 전류센서 어셈블리(150)가 안착되는 지지될 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 제1 받침대(141)는 적어도 하나의 제1 볼트 체결구(G1) 형성될 수 있다. 그리고, 도 11을 참조하면, 상기 제2 받침대(155)에는 적어도 하나의 제2 볼트 체결구(G2)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 지지면(112)에는 상기 제1 볼트 체결구(G1)와 상기 제2 볼트 체결구(G2)의 개수에 대응하여 복수의 제3 볼트 체결구(G3)가 형성될 수 있다.

이때, 상기 제1 받침대(141)의 저면은 상기 지지면(112)의 일측에 안착될 수 있다. 그리고, 상기 제1 볼트 체결구(G1)와 일부 상기 제3 볼트 체결구(G3)가 볼트에 의해 결합되어, 상기 제1 받침대(141)가 상기 지지면(112)의 일측에 고정될 수 있다. 한편, 상기 제2 받침대(155)의 저면은 상기 지지면(112)의 다른 일측에 안착될 수 있다. 그리고, 상기 제2 볼트 체결구(G2)와 나머지 상기 제3 볼트 체결구(G3)가 볼트에 의해 결합되어, 상기 제2 받침대(155)가 상기 지지면(112)의 다른 일측에 고정될 수 있다. 이처럼, 상기 캐패시터 어셈블리(140) 및 상기 전류 어셈블리(150)는 동일한 평면인 상기 지지면(112)에 안착된 상태에서 조립되어, 필터부 부품 간의 단차 치수 관리에 용이하다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 하우징
20: 압축부
30: 모터부
100: 필터부
110: 필터부 하우징
120: 제어기판
130: 트랜지스터
140: 캐패시터 어셈블리
150: 전류센서 어셈블리
160: 복수의 케이블

Claims

길이 방향으로 연장되는 회전축;
상기 회전축 전방에 배치되고, 상기 회전축에 의해 회전하여 유입 공기를 압축하여 토출하는 압축부;
상기 회전축을 회전시키는 모터부;
상기 회전축 후방에 배치되고, 상기 모터부를 제어하는 제어기판; 및
상기 회전축의 반경 방향 외측에 배치되어, 외부로부터 전력을 공급받아 상기 제어기판에 공급하되, 상기 전력의 노이즈를 필터링하는 필터부;
상기 필터부가 내측에 배치되며 상기 모터부와 연결되도록 연결홀이 형성되는 필터부 하우징; 및
상기 회전축의 반경 방향으로 연장되며 상기 제어기판으로부터 상기 모터부로 전력을 전달하는 복수의 케이블;을 포함하며, 상기 복수의 케이블은
제1 상(Phase U) 교류 전원을 전달하는 제1 케이블;
제2 상(Phase V) 교류 전원을 전달하는 제2 케이블; 및
제3 상(Phase W) 교류 전원을 전달하는 제3 케이블;
을 포함하고, 상기 복수의 케이블은 상기 연결홀를 통과하며 상기 모터부와 연결되고, 상기 연결홀을 기준으로 상기 제1 케이블은 상기 제2 케이블 및 상기 제3 케이블과 서로 반대방향으로 연장되어 상기 필터부에 접속되는 공기 압축기.
제1항에 있어서,
상기 필터부는 상기 모터부의 반경 방향으로 외측에 배치되고,
상기 제어기판은 상기 모터부의 후측에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제1항에 있어서,
상기 제어기판은 두께 방향이 축 방향을 향하도록 배치되는 공기 압축기.
제1항에 있어서,
상기 필터부는
상기 제어기판에 연결되는 트랜지스터;
상기 트랜지스터의 일측과 연결되는 캐패시터 어셈블리; 및
상기 트랜지스터의 다른 일측과 연결되는 전류센서 어셈블리를 포함하는 공기 압축기.
제4항에 있어서,
상기 트랜지스터, 상기 캐패시터 어셈블리 및 상기 전류센서 어셈블리는 축 방향과 나란하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제5항에 있어서,
상기 캐패시터 어셈블리는 상기 제1 케이블과 연결되고, 상기 전류센서 어셈블리는 상기 제2 케이블 및 상기 제3 케이블과 연결되는 공기 압축기.
제6항에 있어서,
상기 캐패시터 어셈블리는 상기 트랜지스터의 전방에 배치되며 상기 캐패시터 어셈블리의 일측과 상기 트랜지스터의 일측이 연결되는 공기 압축기.
제7항에 있어서,
상기 전류센서 어셈블리는 상기 캐패시터 어셈블리의 우측면과 밀착하여 배치되는 공기 압축기.
삭제
제8항에 있어서,
상기 필터부 하우징으로 삽입되는 상기 케이블을 안내하는 그로멧을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제10항에 있어서,
상기 필터부 하우징은 상기 모터부와 연결되는 연결홀이 형성되고,
상기 그로멧은 상기 연결홀에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제8항에 있어서,
상기 필터부 하우징은 일측에 상기 캐패시터 어셈블리가 안착되고, 다른 일측에 상기 전류센서 어셈블리가 안착되는 지지면을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
삭제
제11항에 있어서,
상기 그로멧은,
상기 제1 케이블이 통과하는 제1 관통홀;
상기 제2 케이블이 통과하는 제2 관통홀; 및
상기 제3 케이블이 통과하는 제3 관통홀이 형성되는 공기 압축기.
제14항에 있어서,
상기 제1, 제2 및 제3 관통홀은 삼각 형상으로 이격 배치되는 공기 압축기.
제11항에 있어서,
상기 캐패시터 어셈블리는,
일측에 상기 제1 케이블과 접속 연결되기 위한 제1 케이블 접속단이 형성되고,
다른 일측에 상기 트랜지스터와 접속 연결되는 제1 트랜지스터 접속단이 형성된 링크 터미널을 포함하는 공기 압축기.
제16항에 있어서,
상기 전류센서 어셈블리는,
상기 제2 및 제3 케이블와 접속 연결되기 위한 제2 및 제3 케이블 접속단;
상기 제2 및 제3 케이블 접속단에 연결되어 상기 모터부에 가해지는 전류를 측정하는 전류센서; 및
상기 트랜지스터와 접속 연결되기 위한 제2 트랜지스터 접속단을 포함하는 공기 압축기.
제17항에 있어서,
상기 제1 케이블 접속단은 상기 그로멧의 일측에 이격 배치되고, 상기 제2 및 제3 케이블 접속단은 상기 그로멧의 반대편 일측에 이격 배치되는 공기 압축기.
제18항에 있어서,
상기 그로멧의 중심과 상기 제1, 제2 및 제3 케이블 접속단 중 어느 하나와의 거리는 30 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제4항에 있어서,
상기 트랜지스터는 절연 게이트 양극성 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)인 것을 특징으로 하는 공기 압축기.
제16항에 있어서,
상기 링크 터미널은 상기 캐패시터 어셈블리의 상기 회전축 반경방향으로 배치된 외측면에 배치되고, 상기 링크 터미널의 양 끝단은 절곡되어 상기 제1 케이블 접속단 및 상기 제1 트랜지스터 접속단과 접하며 상기 캐패시터 어셈블리를 감싸는 공기 압축기.
제21항에 있어서,
상기 링크 터미널의 상기 캐패시터 어셈블리의 상기 회전축 반경방향으로 배치된 외측면에 배치되는 부분은 적어도 일부가 절곡되어 형성되는 공기 압축기.
제12항에 있어서,
상기 지지면은 상기 캐패시터 어셈블리가 안착되는 제1 받침대 및 상기 전류센서 어셈블리가 안착되는 제2 받침대를 포함하고,
상기 제1 받침대 및 상기 제2 받침대는 상기 필터부 하우징 내측에 삽입되어 상기 캐패시터 어셈블리 및 상기 전류센서 어셈블리가 안착되는 저면을 동일평면상에 배치시키는 공기 압축기.