KR20210080889A - 인버터 일체형 전동 압축기 - Google Patents

인버터 일체형 전동 압축기 Download PDF

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허종태
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Abstract

본 발명은 본 발명은 인버터 일체형 전동 압축기에 관한 것으로 회전축의 회전력을 발생시키는 구동부와 상기 회전축의 회전력에 의하여 냉매를 압축하는 압축기구부가 내장되며, 일단의 외주면에 상기 회전축의 반경 방향으로 돌출 형성되는 인버터 하우징 체결부를 포함하는 원통 형상의 메인 하우징 및 상기 구동부와 전기적으로 연결되는 인버터가 내장되고, 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 메인 하우징 체결부가 형성되어, 상기 메인 하우징의 일측에 결합하는 인버터 하우징을 포함한다.

Description

인버터 일체형 전동 압축기{Inverter-Integrated Electric Compressor}
본 발명은 인버터 일체형 전동 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 실내의 냉난방을 위하여 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함한 공조시스템이 구비된다.
종래에는 이러한 압축기는 자동차 엔진의 구동력을 전달받아 구동되는 기계식 압축기가 주로 사용되었으나, 근래에 들어 자동차의 전장화가 가속화되면서 전기에 의하여 구동되는 모터를 이용한 전동 압축기의 사용이 증가되고 있다.
한편, 압축기는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다.
보다 구체적으로 왕복식 압축기에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식 압축기에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
이 중 스크롤 압축기는 다른 종류의 압축기와 대비하여 상대적으로 높은 압축비를 얻을 수 있으며 냉매의 흡입, 압축, 토출 행정이 부드럽게 이어져 안정적인 토크를 얻을 수 있는 장점 때문에 자동차의 공조장치 등에서 냉매압축용으로 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 스크롤 방식을 적용한 전동 압축기의 단면도이다.
도 1을 참조하면 종래의 전동 압축기는 회전력을 발생시키는 구동부(11)와 상기 구동부(11)의 회전력에 의하여 냉매를 압축하는 압축기구부(12)가 내장되는 메인 하우징(10)과 상기 구동부(11)와 전기적으로 연결되는 인버터(21)가 내장되어 상기 메인 하우징(10) 일측에 결합하는 인버터 하우징(20)을 포함한다
이러한 종래의 전동 압축기는 자동차에 내장되어 진동 등과 같은 외력이 지속적으로 가해지면 인버터 하우징(20) 측이 파손되는 경우가 종종 발생한다.
이를 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0123894호에 개시되어 있는 인버터 하우징(20)의 강성을 보강하기 위한 전동 압축기가 있다.
도 2는 선행기술에 따른 전동 압축기 커버를 내측 방향에서 바라본 상태의 사시도이다.
도 2를 참조하면, 종래의 전동 압축기의 인버터 하우징의 커버(30)는 본체부(31)와 상기 본체부(31)의 둘레 면을 따라 상기 본체부(31)의 내측으로 연장 형성되는 측벽부(32) 및 상기 커버(30)를 압축기 하우징(10)에 체결하기 위해 상기 본체부(31)에 관통 형성되는 복수개의 체결공(33) 및 상기 본체부(31)의 내측면 또는 외측면에 각각의 각각의 상기 체결공(33)으로부터 상기 본체부(31)의 내측면 또는 외측면의 중심을 향하도록 연장 형성되는 복수 개의 리브(34)를 포함한다.
이에 따라, 종래의 전동 압축기는 상기 커버(30)의 강성을 보강하여 인버터 하우징(20)이 파손되는 어느 정도 방지할 수 있다.
그러나, 전동 압축기에 있어서 진동에 비교적 취약한 부분은 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 회전축(11a)의 반경 방향으로 압축기 하우징(10)의 외측으로 돌출되는 상기 인버터 하우징(20)의 돌출부(O)이다.
특히, 상기 압축기 하우징(10)에 인접한 돌출부(O)는 상기 회전축(11a) 방향으로 가해지는 진동에 더욱 취약하다.
이에 따라, 종래의 전동 압축기는 상기 돌출부(O) 측에 상기 인버터(21)와 상기 구동부(11)를 전기적으로 연결하기 위한 터미널(21a)이 위치하여 상기 돌출부(O)가 진동에 의하여 변형이 이루어지는 경우, 상기 구동부(11)와 상기 인버터(21)의 접속이 끊기거나 상기 비교적 얇은 두께의 PCB(Printed Circuit Board)를 포함하는 인버터(21) 자체가 파손되는 문제점이 빈번하게 발생한다.
또한, 종래의 전동 압축기에 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0123894호에 개시되어 있는 상기 커버(30)를 적용하더라도 상기 회전축(11a)의 축 방향의 진동이 지속적으로 가해지는 경우 상기 돌출부(O)의 변형 또는 파손을 방지할 수 없는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2016-0123894호(공개일 2016.10.26)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 축 방향의 진동에 대한 인버터 하우징의 내구성을 향상시킬 수 있는 인버터 일체형 전동 압축기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 구동부 및 압축기구부가 내장되는 메인 하우징과 인버터가 내장되는 인버터 하우징을 각각 모듈화하여 유지 및 보수가 용이한 인버터 일체형 전동 압축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 구동부 및 압축기구부가 내장되는 메인 하우징과 인버터가 내장되는 인버터 하우징을 각각 모듈화하여 유지 및 보수가 용이한 인버터 일체형 전동 압축기를 제공인버터 일체형 전동 압축기를 제공한다.
보다 구체적으로 상기 메인 하우징은 원통 형상으로 형성되어 회전축의 회전력을 발생시키는 구동부와 상기 회전축의 회전력에 의하여 냉매를 압축하는 압축기구부가 내장되며, 일단의 외주면에 상기 회전축의 반경 방향으로 돌출 형성되는 인버터 하우징 체결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징은 상기 구동부와 전기적으로 연결되는 인버터가 내장되고, 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 메인 하우징 체결부가 형성되어, 상기 메인 하우징의 일측에 결합할 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징은 상기 메인 하우징의 일단이 결합하는 원형부와 상기 원형부의 일측으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부는 상기 원형부에 인접한 상기 돌출부에 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징은 상기 원형부와 상기 돌출부 사이에 상기 메인 하우징과 결합되는 면의 외측 또는 내측에 복수 개의 보강리브를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 축 방향의 진동에 대한 인버터 하우징의 내구성을 향상된 인버터 일체형 전동 압축기를 제공한다.
보다 구체적으로 상기 상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축의 반경 방향으로 형성되는 후크홈 또는 후크가 형성되며, 상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 면에 후크 또는 후크홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축과 교차하는 방향으로 형성되는 후크홈 또는 후크가 형성되며, 상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 면에 후크 또는 후크홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축과 교차하는 방향으로 형성되는 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되며,
상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부의 볼트홀과 동일한 방향의 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되어 볼트와 너트에 의하여 상기 인버터 하우징 체결부와 상기 메인 하우징 체결부가 서로 결합할 수 있다.
또한, 상기 상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축 방향으로 형성되는 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되며, 상기 메인 하우징 체결부는 상기 회전축 방향으로 형성되는 볼트홀로 볼트에 의하여 상기 인버터 하우징 체결부와 상기 메인 하우징 체결부가 서로 결합할 수 있다.
또한, 상기 상기 메인 하우징과 인버터 하우징은 상기 인버터 하우징 측에서 결합되는 복수 개의 볼트에 의하여 체결될 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부가 형성되는 면의 내측에는 보강리브가 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터는 상기 인버터 하우징의 외측으로 돌출 형성되는 단자를 포함하며, 상기 인버터 하우징과 결합하는 메인 하우징의 면에는 상기 단자가 삽입되는 단자 결합부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징은 상기 인버터 하우징 체결부 측에 형성되어 상기 메인 하우징 내부로 냉매가 유입되는 냉매유입구를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 구동부는 상기 회전축의 외주면에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전자와 상기 메인 하우징의 내주면에 고정 설치되어 상기 회전자가 내측에 이격되어 설치되는 환형의 고정자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전축은 일단이 상기 메인 하우징의 중심부에 지지되며, 타단이 상기 압축기구부에 결합될 수 있다.
한편, 상기 압축기구부는 상기 회전축의 회전운동에 의하여 선회 운동하는 선회 스크롤과 상기 메인 하우징에 고정 설치되어 선회스크롤과 맞물려 압축 공간을 형성하는 고정스크롤을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게 상기 압축기구부는 상기 선회스크롤과 구동부 사이에 상기 선회스크롤을 상기 고정스크롤 측으로 지지하는 메인 프레임을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징은 중공 원통 형상으로 형성되어 양단에 각각 프론트 하우징과 리어 하우징이 결합될 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징은 일단이 개방된 원통 형상으로 형성되어 상기 메인 하우징의 개방된 일단에 리어 하우징이 결합될 수도 있다.
보다 바람직하게 상기 리어 하우징에는 상기 압축기구부에 의하여 압축된 냉매를 상기 메인 하우징 외부로 토출시키는 냉매토출구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징은 상기 메인 하우징에 결합하는 인버터 하우징 본체와 상기 메인 하우징의 반대측에서 상기 인버터 하우징 본체에 결합하는 인버터 하우징 커버를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 비교적 진동이 큰 자동차의 공조시스템의 구성에 적합하도록 진동에 대한 인버터 하우징의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 구동부 및 압축기구부가 내장되는 메인 하우징과 인버터가 내장되는 인버터 하우징을 각각 모듈화하여 각 부품의 파손 발생 시 교체가 용이하여 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 스크롤 방식을 적용한 전동 압축기의 단면도이다.
도 2는 종래의 전동 압축기 커버를 내측 방향에서 바라본 상태의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기의 상면도이다.
도 4는 도 3에 A-A`의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 인버터 하우징과 메인 하우징의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 메인 하우징의 저면과 인버터 하우징의 상면을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 메인 하우징의 저면과 인버터 하우징의 상면을 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 메인 하우징의 저면과 인버터 하우징의 상면을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 메인 하우징의 저면과 인버터 하우징의 상면을 도시한 사시도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기의 상면도이며, 도 4는 도 3에 A-A`의 단면을 도시한 도면이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 인버터 하우징과 메인 하우징의 분해 사시도이다.
도 3 내지 5를 참조하면 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 메인 하우징(100)과 인버터 하우징(200)을 포함한다.
상기 메인 하우징(100)은 회전축(111)의 회전력을 발생시키는 구동부(110)와 상기 회전축(111)의 회전력에 의하여 냉매를 압축하는 압축기구부(120)가 내장되며, 일단의 외주 면에 상기 회전축(111)의 반경 방향으로 돌출 형성되는 인버터 하우징 체결부(130)를 포함한다.
보다 구체적으로 상기 메인 하우징(100)은 중공 원통 형상으로 형성되어 상기 구동부(110) 측에 형성되는 프론트 하우징(101)과 상기 압축기구부(120) 측에 형성되는 리어 하우징(102)에 의하여 내부에 밀폐 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)은 상기 프론트 하우징(101)이 일체형으로 형성될 수도 있다.
이에 따라, 상기 인버터 하우징 체결부(130)는 상기 메인 하우징(100) 본체에 형성될 수도 있으며, 상기 프론트 하우징(101)에 형성될 수도 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)은 상기 구동부(110) 측으로 냉매가 유입되는 냉매흡입구(100a)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 리어 하우징(102)의 일측에는 상기 냉매흡입구(100a)로 유입된 냉매가 상기 구동부(110)와 압축기구부(120)를 순차적으로 거쳐 상기 메인 하우징(100)의 외부로 토출되는 냉매토출구(102a)가 형성될 수 있다.
한편, 상기 구동부(110)는 상기 메인 하우징(100)의 내주면에 고정 설치되는 중공 원통 형상의 고정자(112)와 상기 고정자(112)의 내측에 회전 가능하도록 이격되어 설치되는 회전자(113) 및 상기 회전자(113)에 내측에 고정 결합되어 회전하는 회전축(111)을 포함한다.
또한, 상기 회전축(111)은 일단이 상기 메인 하우징(100)의 내측 저면에 형성되는 회전축 지지부(100b)에 회전 가능하도록 결합하고, 타단에는 편심 부시(114)가 결합된다.
이때, 상기 회전축 지지부(100b)에는 상기 회전축(111)의 회전을 원활하게 하도록 베어링이 설치되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 고정자(112)에 전원이 인가되면, 상기 회전축(111)은 상기 회전자(113)와 함께 회전함으로써 회전 구동력을 발생시킨다.
또한, 상기 압축기구부(120)는 종래의 스크롤 압축기는 물론 로터리 압축기 등과 같이 상기 구동부(110)에서 발생한 회전 구동력에 의하여 냉매를 압축 및 토출시키는 다양한 압축기의 구조를 적용할 수 있다.
일례로, 상기 압축기구부(120)는 고정스크롤(121)과 선회스크롤(122) 및 메인프레임(123)을 포함한다.
상기 고정스크롤(121)은 상기 구동부(100) 측으로 돌출되는 인벌류트 곡선 형상의 랩이 형성되고 중심부에 압축된 냉매가 토출되는 홀이 형성되어 상기 리어 하우징(102) 측에 고정 결합된다.
또한, 상기 선회스크롤(122)은 상기 고정스크롤(121)에 형성된 랩과 맞물리는 인벌류트 곡선 형상의 랩이 형성되고 중심부에는 상기 편심부시(114)가 결합되어 상기 회전축(111)의 회전 운동에 따라 선회 운동한다.
상기 메인 프레임(123)은 중심부가 상기 회전축(111)에 의하여 관통되어 상기 메인 하우징(100)의 내주면에 결합하여 상기 선회스크롤(122)을 지지한다.
이에 따라, 상기 고정스크롤(121)과 상기 선회스크롤(122)에 각각 마주보도록 형성되는 랩 사이 공간에 공급된 냉매가 상기 선회스크롤(122)의 선회 운동에 의하여 압축되어 상기 냉매토출구(102a)를 통하여 상기 메인 하우징(100) 외부로 배출된다.
즉, 상기 냉매는 상기 냉매흡입구(100a)로 흡입되어 상기 구동부(110)와 압축기구부(120)를 거쳐 냉매토출구(102a)로 배출된다.
한편, 상기 인버터 하우징(200)은 상기 구동부(110)와 전기적으로 연결되어 상기 구동부(110)의 작동 및 속도 등을 제어하는 인버터(210)가 내장되고, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 대응되는 메인 하우징 체결부(220)가 형성되어, 상기 메인 하우징(100)의 일측에 결합한다.
보다 구체적으로 상기 인버터 하우징(200)은 상기 메인 하우징(100)이 안착되어 결합하도록 상기 메인 하우징(100)의 형상에 대응되는 원형부(200a)와 상기 원형부(200a)의 일측으로 돌출 형성되는 돌출부(200b)를 포함한다.
따라서, 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 돌출부(200b)에 형성되며, 보다 바람직하게는 상기 원형부(200a)에 인접하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징(200)은 인버터 하우징 본체(201)와 인버터 하우징 커버(202)를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게 상기 인버터 하우징(200)은 상기 인버터 하우징 커버(202) 측에서 결합되는 복수 개의 볼트(B)가 상기 인버터 하우징 본체(201)를 관통하여 상기 메인 하우징(100)에 체결된다.
즉, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 복수 개의 볼트(B)가 각각 제 1볼트홀(201a)과 제 2볼트홀(202a) 및 제 3볼트홀(100d)을 순차적으로 관통함으로써, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)이 결합이 이루어진다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 구동부 및 압축기구부가 내장되는 메인 하우징과 인버터가 내장되는 인버터 하우징을 각각 모듈화하여 각 부품의 파손 발생 시 교체가 용이하여 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징 본체(201)의 내측 또는 외측에는 상기 원형부(200a)와 상기 돌출부(200b) 사이에 양측으로 연장되어 형성되는 복수 개의 보강리브(201b)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 보강리브(201b)는 상기 원형부(200a)와 상기 돌출부(200b)가 연결되는 부분에 상기 원형부(200a)와 상기 돌출부(200b)를 가로지르는 직선 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 보강리브(201b)는 벌집 형상이나 '#'자 형상으로 형성될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 상기 인버터 하우징(200)의 취약부분의 강성을 효과적으로 보강함으로써, 비교적 진동이 큰 자동차의 공조시스템에 적용하기에 적합하다.
한편, 상기 인버터(210)는 PCB(Printed Circuit Board)에 상기 구동부(110)를 제어하기 위한 회로와 소자 등이 인쇄 및 실장되며, 상기 구동부(110)와 전기적으로 연결되는 단자(211)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 단자(211)는 상기 메인 하우징(100)에 형성되는 단자 결합부(100c)를 관통하여 상기 구동부(110)에 연결된다.
한편, 도 6 내지 도 9는 각각 본 발명의 여러 실시 예에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 메인 하우징의 저면과 인버터 하우징의 상면을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기에 있어서, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
또한, 이하 축 방향은 상기 회전축(111)의 축 방향을 의미하며, 축의 반경 방향은 상기 회전축(111)의 반경 방향을 의미한다.
(제 1실시 예)
도 4와 도 6을 참조하면 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 돌출부(200b)에 상기 축의 반경방향으로 형성되는 'ㄱ'자 형상의 후크로 형성될 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 원형부(200a)와 인접한 부분에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 인버터 하우징 체결부(130)는 상기 메인 하우징 체결부(220)가 삽입될 수 있는 후크홈을 포함하여 상기 메인 하우징(100)의 외주부에 상기 축의 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
한편, 상기 메인 하우징(100)과 인버터 하우징(200)을 결합하는 방법은 상기 인버터 하우징(200) 또는 메인 하우징(100)을 기울인 상태에서 상기 메인 하우징 체결부(220)를 상기 인버터 하우징 체결부(130)에 삽입시킨 후 복수 개의 볼트(B)를 상기 인버터 하우징(200) 측에서 상기 메인 하우징(100) 측으로 삽입시켜 결합한다.
이때, 상기 단자(211)는 상기 단자 결합부(100c)에 삽입되어 상기 인버터(210)와 상기 구동부(11)가 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)의 구조 및 형상을 반대로 형성될 수 있음은 자명하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 상기 축 방향의 진동에 의하여 인버터 하우징(200)의 돌출부(200b)가 상기 축 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)은 상기한 바와 같은 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)로 인하여 각각 알루미늄 재질을 적용하더라도 진동에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)는 각각 다이캐스팅 공정을 통하여 일체형으로 형성한 후에 언터컷 가공에 의하여 형성될 수 있다.
(제 2실시 예)
도 7을 참조하면 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 돌출부(200b)에 상기 축 방향과 교차하는 방향으로 형성되는 'ㄱ'자 형상의 후크로 형성될 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 원형부(200a)와 인접한 부분에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 인버터 하우징 체결부(130)는 상기 메인 하우징 체결부(220)가 삽입될 수 있는 돌기 형상으로 상기 메인 하우징(100)의 외주부에 상기 축의 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
한편, 상기 메인 하우징(100)과 인버터 하우징(200)을 결합하는 방법은 상기 인버터 하우징(200) 또는 메인 하우징(100)을 기울인 상태에서 상기 인버터 하우징 채결부(130)를 상기 메인 하우징 체결부(220)에 삽입시킨 후 복수 개의 볼트(B)를 상기 인버터 하우징(200) 측에서 상기 메인 하우징(100) 측으로 삽입시켜 결합한다.
이때, 상기 단자(211)는 상기 단자 결합부(100c)에 삽입되어 상기 인버터(210)와 상기 구동부(11)가 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)의 구조 및 형상을 반대로 형성될 수도 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 상기 축 방향의 진동에 의하여 인버터 하우징(200)의 돌출부(200b)가 상기 축 방향으로 변형되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)은 상기한 바와 같은 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)로 인하여 각각 알루미늄 재질을 적용하더라도 진동에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)는 각각 다이캐스팅 공정을 통하여 일체형으로 형성한 후에 언터컷 가공에 의하여 형성될 수 있다.
한편, 앞서 설명한 제 1, 2실시 예의 경우 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)의 결합을 위하여 상기 인버터 하우징(200) 또는 메인 하우징(100)을 기울인 상태에서 상기 인버터 하우징 채결부(130)과 상기 메인 하우징 체결부(220) 간의 조립이 이루어짐에 따라, 상기 단자(211)가 상기 단자 결합부(100c)에 삽입되는 경우 상기 단자(211)가 휘거나 파손되는 경우가 발생할 수 있다.
(제 3실시 예)
도 8을 참조하면 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 돌출부(200b)에 상기 축 방향과 교차하는 방향 또는 상기 축의 반경 방향으로 형성되는 볼트홀이 포함된 돌기 형상일 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 원형부(200a)와 인접한 부분에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 인버터 하우징 체결부(130)는 상기 메인 하우징 체결부(220에 형성된 볼트홀가 동일한 방향을 형성되는 볼트홀이 포함된 돌기 형상으로 상기 메인 하우징(100)의 외주부에 상기 축의 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
한편, 상기 메인 하우징(100)과 인버터 하우징(200)을 결합하는 방법은 상기 인버터 하우징(200) 또는 메인 하우징(100)을 기울일 필요 없이 상기 인버터 하우징 채결부(130)에 상기 메인 하우징 체결부(220)를 삽입시킨 후 볼트(B)와 너트(N)등의 체결부재를 통하여 결합한 후, 복수 개의 볼트(B)를 상기 인버터 하우징(200) 측에서 상기 메인 하우징(100) 측으로 삽입시켜 결합이 완료된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 상기 단자(211)는 상기 단자 결합부(100c)에 수직으로 삽입되어 결합됨으로써, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200) 간의 결합 시 상기 단자(211)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)은 상기한 바와 같은 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)로 인하여 각각 알루미늄 재질을 적용하더라도 진동에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
(제 4실시 예)
도 9를 참조하면 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 돌출부(200b)에 상기 축 방향으로 형성되는 볼트홀일 수 있다.
보다 바람직하게 상기 메인 하우징 체결부(220)는 상기 원형부(200a)와 인접한 부분에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 인버터 하우징 체결부(130)는 상기 축 방향으로 형성되는 볼트홀이 포함된 돌기 형상으로 상기 메인 하우징(100)의 외주부에 상기 축의 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.
한편, 상기 메인 하우징(100)과 인버터 하우징(200)을 결합하는 방법은 상기 인버터 하우징(200) 또는 메인 하우징(100)을 기울일 필요 없이 상기 인버터 하우징 채결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)을 정렬시킨 후 볼트(B) 등의 체결부재를 통하여 결합한 후, 복수 개의 볼트(B)를 상기 인버터 하우징(200) 측에서 상기 메인 하우징(100) 측으로 삽입시켜 결합이 완료된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 인버터 일체형 전동 압축기는 상기 단자(211)는 상기 단자 결합부(100c)에 수직으로 삽입되어 결합됨으로써, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200) 간의 결합 시 상기 단자(211)의 파손을 방지할 수 있으며, 상기 메인 하우징 체결부(220)의 구조를 더욱 간소화할 수 있다.
또한, 상기 메인 하우징(100)과 상기 인버터 하우징(200)은 상기한 바와 같은 인버터 하우징 체결부(130)와 상기 메인 하우징 체결부(220)로 인하여 각각 알루미늄 재질을 적용하더라도 진동에 대한 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
B. 볼트
N. 너트
100. 메인 하우징
100a. 냉매유입구
100b. 회전축 지지부
100c. 단자 결합부
100d. 제 3볼트홀
101. 프론트 하우징
102. 리어 하우징
102a. 냉매토출구
110. 구동부
111. 회전축
112. 고정자
113. 회전자
114. 편심부시
120. 압축기구부
121. 고정스크롤
122. 선회스크롤
123. 메인 프레임
130. 인버터 하우징 체결부
200. 인버터 하우징
200a. 원형부
200b. 돌출부
201. 인버터 하우징 본체
201a. 제 1볼트홀
201b. 보강리브
202. 인버터 하우징 커버
202a. 제 2볼트홀
210. 인버터
211. 단자
220. 메인 하우징 체결부

Claims (20)

  1. 회전축의 회전력을 발생시키는 구동부와 상기 회전축의 회전력에 의하여 냉매를 압축하는 압축기구부가 내장되며, 일단의 외주면에 상기 회전축의 반경 방향으로 돌출 형성되는 인버터 하우징 체결부를 포함하는 원통 형상의 메인 하우징; 및
    상기 구동부와 전기적으로 연결되는 인버터가 내장되고, 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 메인 하우징 체결부가 형성되어, 상기 메인 하우징의 일측에 결합하는 인버터 하우징;을 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은 상기 메인 하우징의 일단이 결합하는 원형부와 상기 원형부의 일측으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 메인 하우징 체결부는 상기 원형부에 인접한 상기 돌출부에 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은 상기 원형부와 상기 돌출부 사이에 상기 메인 하우징과 결합되는 면의 외측 또는 내측에 복수 개의 보강리브를 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축의 반경 방향으로 형성되는 후크홈 또는 후크가 형성되며,
    상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 면에 후크 또는 후크홈이 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축과 교차하는 방향으로 형성되는 후크홈 또는 후크가 형성되며,
    상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부와 대응되는 면에 후크 또는 후크홈이 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축과 교차하는 방향으로 형성되는 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되며,
    상기 메인 하우징 체결부는 상기 인버터 하우징 체결부의 볼트홀과 동일한 방향의 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되어 볼트와 너트에 의하여 상기 인버터 하우징 체결부와 상기 메인 하우징 체결부가 서로 결합하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징 체결부는 상기 회전축 방향으로 형성되는 볼트홀을 포함하는 돌기 형상으로 형성되며,
    상기 메인 하우징 체결부는 상기 회전축 방향으로 형성되는 볼트홀로 볼트에 의하여 상기 인버터 하우징 체결부와 상기 메인 하우징 체결부가 서로 결합하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  9. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 하우징과 인버터 하우징은 상기 인버터 하우징 측에서 결합되는 복수 개의 볼트에 의하여 체결되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  10. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 하우징 체결부가 형성되는 면의 내측에는 보강리브가 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  11. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인버터는 상기 인버터 하우징의 외측으로 돌출 형성되는 단자를 포함하며,
    상기 인버터 하우징과 결합하는 메인 하우징의 면에는 상기 단자가 삽입되는 단자 결합부가 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  12. 제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 상기 인버터 하우징 체결부 측에 형성되어 상기 메인 하우징 내부로 냉매가 유입되는 냉매유입구를 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 회전축의 외주면에 결합되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전자와 상기 메인 하우징의 내주면에 고정 설치되어 상기 회전자가 내측에 이격되어 설치되는 환형의 고정자를 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 회전축은 일단이 상기 메인 하우징의 중심부에 지지되며, 타단이 상기 압축기구부에 결합되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 압축기구부는 상기 회전축의 회전운동에 의하여 선회 운동하는 선회 스크롤과 상기 메인 하우징에 고정 설치되어 선회스크롤과 맞물려 압축 공간을 형성하는 고정스크롤을 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 선회스크롤과 구동부 사이에는 상기 선회스크롤을 상기 고정스크롤 측으로 지지하는 메인 프레임이 설치되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 중공 원통 형상으로 형성되어 양단에 각각 프론트 하우징과 리어 하우징이 결합되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 일단이 개방된 원통 형상으로 형성되어 상기 메인 하우징의 개방된 일단에 리어 하우징이 결합되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  19. 제 17항 또는 제 18항에 있어서,
    상기 리어 하우징에는 상기 압축기구부에 의하여 압축된 냉매를 상기 메인 하우징 외부로 토출시키는 냉매토출구가 형성되는 인버터 일체형 전동 압축기.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은 상기 메인 하우징에 결합하는 인버터 하우징 본체와 상기 메인 하우징의 반대측에서 상기 인버터 하우징 본체에 결합하는 인버터 하우징 커버를 포함하는 인버터 일체형 전동 압축기.
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KR20160123894A (ko) 2015-04-17 2016-10-26 한온시스템 주식회사 전동 압축기

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