KR20210090493A

KR20210090493A - 전동식 압축기

Info

Publication number: KR20210090493A
Application number: KR1020200003852A
Authority: KR
Inventors: 유병길; 장기태; 최용규; 박정훈
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2021-07-20

Abstract

본 발명에 따른 전동식 압축기는, 압축실을 형성하는 압축부; 상기 압축부에 결합되어 상기 압축부를 작동시키는 모터부; 상기 모터부를 수용하도록 모터실이 형성되는 메인 하우징; 상기 메인 하우징의 일단에 결합되어 상기 모터실을 복개하는 인버터 하우징; 및 상기 메인 하우징과 상기 인버터 하우징 중에서 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 하우징보강부;를 포함할 수 있다. 이에 따라, 인버터 하우징의 두께를 두껍게 형성하지 않으면서도 인버터 하우징을 포함한 인버터부가 휘어져 변형되는 것을 억제할 수 있게 된다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 모터에 의해 구동되는 스크롤 방식의 전동식 압축기에 관한 것이다.

전동식 압축기는 고압축비 운전에 적합한 스크롤 압축 방식이 주로 적용되고 있다. 이러한 스크롤 방식의 전동식 압축기(이하, "전동식 압축기"라 함)는 하우징의 내부에 모터부와 압축부가 함께 장착되고, 하우징의 외부에 인버터부가 장착되어 있다. 인버터부와 모터부의 사이는 기밀단자를 이용하여 전기적으로 연결하고 있다.

인버터부에는 하우징과 커버 사이에 마련된 공간에 인버터를 구성하는 다양한 부품들이 배치되어 있다. 예를 들어, 인버터 하우징에 결합되는 인쇄회로기판(PCB), 인쇄회로기판에 실장되는 전자소자, 인버터 하우징에 지지되어 인쇄회로기판에 연결되는 전기부품 등을 포함한다. 전자소자와 전기부품을 합쳐 인버터부품이라고 통칭한다. 물론, 이들 전자소자와 전기부품에는 인버터 제어 외에 압축기의 일반적인 제어에 필요한 부품들도 존재하나, 이하에서는 설명의 편의상 인버터부품으로 통칭한다.

인버터부는 압축부(또는 모터부)의 축방향 일측에 설치될 수도 있고, 반경방향 일측에 설치될 수도 있다. 이하에서는 축방향을 전후방향, 반경방향을 측면방향이라고 정의하여 설명한다.

특허문헌 1(한국공개특허 제10-2015-0017321호)은 인버터부가 하우징의 전방측(이하, 인버터부가 설치된 쪽을 전방으로 정의한다)에 설치된 예를 개시하고 있다.

특허문헌 1과 같이 종래의 전동식 압축기는 인버터부가 압축부 또는 모터부(이하, 압축부와 모터부를 합쳐 압축기본체부라고 정의한다)를 감싸는 메인 하우징에 비해 넓게 형성되어 메인 하우징의 전방측에 결합되어 있다.

한국공개특허 제10-2015-0017321호 (공개일: 2015.02.16.)

본 발명의 목적은, 압축기본체부에 결합되는 인버터부가 진동에 의해 휘어지거나 비틀리는 것을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

또, 본 발명은 압축기본체부와 인버터부 사이에 하우징보강부를 형성하거나 또는 인버터부에 하우징보강부를 형성하여 인버터부의 변형을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 인버터부의 변형을 억제하면서도 압축기의 크기가 무게가 증가하는 것을 억제할 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 압축실을 형성하는 압축부; 상기 압축부에 결합되어 상기 압축부를 작동시키는 모터부; 상기 모터부를 수용하도록 모터실이 형성되는 메인 하우징; 상기 메인 하우징의 일단에 결합되어 상기 모터실을 복개하는 인버터 하우징; 및 상기 메인 하우징과 상기 인버터 하우징 중에서 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 하우징보강부;를 포함하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 인버터 하우징은, 상기 메인 하우징에 결합되는 제1하우징부; 및 상기 제1하우징부에서 연장되고, 상기 모터실을 복개하는 제2하우징부;를 포함하고, 상기 하우징보강부는 상기 제1하우징부와 상기 제2하우징부가 연결되는 부분에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제1하우징부의 외면에서 연장되고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면에서 연장될 수 있다.

그리고, 상기 메인 하우징은 상기 제1하우징부의 내부에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제2하우징부의 외면에서 연장되며, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제1하우징부의 외면으로부터 이격되어 마주보도록 형성되며, 상기 메인 하우징은 상기 제1하우징부와 상기 하우징보강부 사이에 위치하도록 상기 제1하우징부의 외부에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제1하우징부의 외면에 체결될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부의 일측면은 상기 메인 하우징의 외면에서 연장되며, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면을 마주보도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면에 체결될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부는 원주방향을 따라 복수 개가 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

여기서, 상기 하우징보강부는 상기 모터부의 축방향으로 연장될 수 있다.

여기서, 상기 인버터 하우징은, 상기 메인 하우징에 결합되는 제1하우징부; 및 상기 제1하우징부에서 연장되고, 상기 모터실을 복개하는 제2하우징부;를 포함하고, 상기 제2하우징부는, 상기 제1하우징부에서 연장되는 인버터실 후면부; 및 상기 인버터실 후면부의 둘레를 따라 환형으로 연장되는 인버터실 측면부를 포함하며, 상기 하우징보강부는 상기 인버터실 측면부의 외면에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 인버터실 측면부는, 상기 메인 하우징의 단부를 마주보는 위치에서 상기 메인 하우징의 범위내에 형성되는 제1인버터실 측면부; 및 상기 메인 하우징의 범위 밖에 형성되는 제2인버터실 측면부;를 포함하고, 상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제1인버터실 측면부에서 연장되고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2인버터실 측면부에서 연장될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부는 축방향을 따라 복수 개가 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부는 상기 모터부의 반경방향으로 연장될 수 있다.

그리고, 상기 하우징보강부는 반경방향 투영시 경사지게 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 메인 하우징과 인버터 하우징 사이에 하우징보강부가 구비됨에 따라, 인버터 하우징을 포함한 인버터부가 전후 방향으로 휨모멘트를 받게 되더라도 그 휨모멘트가 하우징보강부에 의해 상쇄된다. 이에 따라 인버터 하우징의 두께를 두껍게 형성하지 않으면서도 인버터 하우징을 포함한 인버터부가 전후방향으로 휘어져 변형되는 것을 억제할 수 있게 된다. 이를 통해 압축기를 경량화하면서도 인버터부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 인버터 하우징이 하우징보강부에 의해 메인 하우징에 묶인 상태가 되거나 인버터 하우징의 제1하우징부와 제2하우징부가 서로 묶인 상태가 되므로, 인버터 하우징을 포함한 인버터부에 대한 비틀림모멘트도 억제될 수 있다. 이에 따라, 인버터부가 비틀리는 것도 억제될 수 있게 된다.

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도,
도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기의 외관을 보인 사시도,
도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 보인 사시도,
도 4는 도 2에서 하우징보강부를 측면에서 보인 단면도,
도 5는 도 2에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 사시도,
도 6은 도 5의 측면도,
도 7은 도 2에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 측면도,
도 8은 도 7에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 측면도,
도 9는 도 1에 따른 전동식 압축기에서 하우징보강부에 대한 다른 실시예를 보인 단면도,
도 10은 도 1에 따른 전동식 압축기에서 하우징보강부에 대한 다른 실시예를 보인 단면도.

이하, 본 실시예에 의한 전동식 압축기를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이다. 도 1에 도시된 전동식 압축기는 냉매 134a를 사용하는 전동식 압축기를 예로 들어 도시한 것이나, 이산화탄소(CO₂) 냉매 등을 사용하는 전동식 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는 하우징(10), 압축부(20), 모터부(30) 및 인버터부(40)를 포함한다.

하우징(10)은 전동식 압축기의 외관을 형성한다. 하우징(10)의 내부공간은 밀폐되고, 하우징(10)의 내부공간에는 압축부(20)와 모터부(30)가 수용된다. 인버터부(40)는 하우징(10)의 외부에 설치되어 통전부(45)를 이용하여 모터부(30)와 전기적으로 연결된다.

하우징(10)은 지면에 대해 횡방향으로 배치됨에 따라 압축부(20)와 모터부(30)는 횡방향을 따라 배열되며, 압축부(20)는 후방측에, 모터부(30)는 전방측에 각각 설치된다. 편의상 도 1의 우측을 전방, 좌측을 후방으로 정의하여 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 하우징(10)은 모터실(또는, 흡입공간)(S1)을 형성하는 메인 하우징(11)과, 후술할 고정스크롤(21)과 함께 토출실(또는, 토출공간)(S2)을 형성하는 리어 하우징(12)을 포함한다.

메인 하우징(11)은 전방단과 후방단이 개구되고, 전방단과 후방단의 사이에 프레임부(111)가 일체로 형성된다. 다만, 프레임부(111)는 별도로 제작되어 메인 하우징(11)의 내주면에 고정 결합될 수도 있다. 이하에서는 프레임부(111)가 메인 하우징(11)의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 예를 중심으로 설명한다.

메인 하우징(11)의 개구된 전방단에는 후술할 인버터 하우징(41)이 결합되어 밀봉되고, 메인 하우징(11)의 개구된 후방단에는 리어 하우징(12)이 결합되어 밀봉된다. 이에 따라, 하우징(10)의 내부공간이 밀폐된다.

또, 메인 하우징(11)의 전방단 부근에는 흡입관(미도시)이 연결되는 흡기구(112)가 관통 형성된다. 흡기구(112)는 모터부(30)를 기준으로 압축부(20)의 반대쪽인 메인 하우징(11)의 모터실(S1)에 연통되도록 형성된다. 이에 따라, 흡기구(112)를 통해 모터실(S1)의 내부로 흡입되는 냉매는 모터부(30)를 통과하여 압축부(20)로 흡입된다.

또, 메인 하우징(11)의 후방단의 내주면에는 스크롤고정면(113)이 단차지게 형성되고, 스크롤고정면(113)에는 후술할 고정스크롤(21)의 고정경판부(211)가 얹혀져 축방향으로 지지된다. 고정스크롤(21)은 고정경판부(211)가 메인 하우징(11)과 리어 하우징(12)의 사이에 끼워진 상태에서 메인 하우징(11)과 리어 하우징(12)을 볼트 체결하는 힘에 의해 고정 결합된다.

메인 하우징(11)의 프레임부(111)는, 앞서 설명한 바와 같이, 메인 하우징(11)의 내주면에서 반경방향으로 연장되어 중공 형상으로 형성된다. 프레임부(111)의 중심부에는 후술할 회전축(33)이 관통되어 회전 가능하게 지지되는 축수부(111a)가 관통되어 형성된다.

또, 프레임부(111)의 후방면 중심부에는 메인 베어링(151)을 수용하는 베어링고정부(111b)가 축수부(111a)에서 연이어 형성되고, 베어링고정부(111b)의 바깥쪽에는 밸런스 웨이트(35)가 수용되는 동시에 배압실(S3)을 이루는 중간압 공간부(111c)가 연이어 형성되며, 중간압 공간부(111c)의 바깥쪽에는 후술할 선회스크롤(22)을 지지하는 스크롤 지지면부(111d)가 연이어 형성된다.

여기서, 메인 베어링(151)은 부시 베어링으로 이루어질 수도 있으나, 도 1에서와 같이 깊은 홈 볼 베어링과 같은 볼 베어링으로 이루어질 수 있다. 메인 베어링(151)이 볼 베어링으로 이루어짐에 따라, 프레임부(111)의 축수구멍(212)을 통과하는 회전축(33)은 메인 베어링(151)에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지된다.

또, 축수부(111a)의 내주면에는 제1배압실링부재(161)가 삽입되어 결합된다. 제1배압실링부재(161)는 유(U)자 단면 형상으로 형성되어 회전축(33)의 외주면을 감싸도록 환형으로 형성된다. 이에 따라, 제1배압실링부재(161)는 후술할 제2배압실링부재(162)와 함께 배압실(S3)을 이루는 중간압 공간부(111c)를 실링하게 된다.

또, 프레임부(111)의 가장자리에는 메인 하우징(11)의 모터실(S1)로 흡입되는 냉매를 압축부(20)로 안내하는 흡입통공(111e)이 형성된다. 흡입통공(111e)는 스크롤 지지면부(111d)를 관통하여 형성될 수 있다.

흡입통공(111e)은 한 개가 형성될 수도 있지만, 프레임부(111)의 가장자리에서 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 복수 개가 형성될 수 있다. 이에 따라, 모터실(S1)로 흡입되는 냉매는 흡입통공(111e)은 압축실(V)으로 흡입된다.

또, 프레임부(111)의 후방면에서 베어링고정부(111b)와 흡입통공(111e)의 사이에는 선회스크롤(22)의 자전을 방지하기 위한 자전방지기구(미도시)가 구비된다. 자전방지기구는 도면으로 도시하지는 않았으나, 올담링 또는 핀앤링 구조가 적용될 수 있다. 이는 전동식 압축기에서는 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 리어 하우징(12)은 후술할 고정스크롤(21)의 후방측에서 메인 하우징(11)에 결합된다. 리어 하우징(12)의 내부에는 고정스크롤(21)과 함께 토출실(S2)을 형성한다. 리어 하우징(12)의 측면에는 배기구(121)가 형성된다. 이에 따라, 토출실(S2)로 토출되는 냉매에서 오일이 분리되고, 오일이 분리된 냉매는 배기구(121)를 통해 응축기(미도시)로 배출된다.

다음으로, 압축부를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 압축부(20)는 고정스크롤(21) 및 선회스크롤(22)을 포함한다. 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22)은 서로 맞물려 압축실을 형성한다.

고정스크롤(21)은 앞서 설명한 바와 같이, 메인 하우징(11)과 리어 하우징(12)의 사이에서 고정되고, 선회스크롤(22)은 회전축(33)에 결합되어 프레임부(111)와 고정스크롤(21) 사이에서 선회운동을 하게 된다. 이에 따라, 고정스크롤(21)은 하우징(10)에 고정 결합되어 선회스크롤(22)과 함께 흡입압실(V1), 중간압실(V2), 토출압실(V3)로 된 한 쌍의 압축실(V)을 형성하게 된다.

또, 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22)은 같은 소재인 알루미늄 소재(알루미늄, 알루미늄 합금)로 형성될 수도 있다. 이 경우에는 동종 재질에 따른 마모를 고려하여 고정스크롤(21) 또는 선회스크롤(22)의 표면에 내마모 코팅층을 형성할 수 있다.

또, 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22)은 서로 다른 소재로 형성될 수 있다. 이 경우, 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22)의 표면에는 내마모 코팅층을 형성하지 않을 수 있다. 또, 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22)을 서로 다른 소재로 형성할 경우에는 선회스크롤(22)을 경질로 형성하는 것이 모터 효율 측면에 바람직하다. 예를 들어, 고정스크롤(21)이 주철로, 선회스크롤(22)이 알루미늄 소재로 형성될 수 있다. 이하에서는 고정스크롤(21)이 주철로, 선회스크롤(22)이 알루미늄 소재로 된 예를 중심으로 설명한다.

고정스크롤(21)은 고정경판부(211) 및 고정랩(212)을 포함한다.

고정경판부(211)는 원판 형상으로 형성된다. 고정경판부(211)는 단순 원판 형상으로 형성될 수도 있고, 고정경판부(211)의 가장자리에 측벽돌부(미도시)가 연장되어 형성될 수도 있다.

또, 고정경판부(211)가 단순 원판 형상으로 형성되는 경우에는 그 고정경판부(211)의 전방면과 후방면이 각각 메인 하우징(프레임부)과 리어 하우징(12)에 지지되어 고정된다. 반면, 측벽돌부가 연장 형성되는 경우에는 그 측벽돌부의 전방면이 메인 하우징(프레임부)(11)에 축방향으로 지지되고, 고정경판부(211)의 후방면이 리어 하우징(12)에 지지되어 고정된다.

측벽돌부는 원통 형상으로 형성될 수도 있고, 원주방향을 따라 간격을 둔 복수 개의 돌부로 형성될 수도 있다. 다만, 측벽돌부는 고정경판부(211)에서 연장되어 형성되는 만큼 고정스크롤(21)의 무게가 증가하게 된다. 특히, 고정스크롤(21)이 주철로 형성되는 경우에는 압축기의 무게가 크게 증가할 수 있다. 이에 따라, 압축기의 무게를 고려하면 고정경판부(211)가 원판 형상으로 된 고정스크롤(21)을 적용하는 것이 유리하다. 그러면, 고정스크롤(21)이 주철로 형성되더라도 압축기의 무게를 경감시킬 수 있다. 이는 고정스크롤(21)이 알루미늄 소재로 형성되는 경우에도 마찬가지이다. 이하에서는 고정경판부가 단순 원판 형상으로 된 예를 중심으로 설명한다.

또, 고정경판부(211)의 전방면은 메인 하우징(11)에 구비되는 제1지지단(113)에 얹혀져 축방향으로 지지되고, 고정경판부(211)의 후방면은 리어 하우징(12)의 개구단에 밀착되어 지지된다.

또, 고정경판부(211)의 외주면에는 원주방향을 따라 복수 개의 체결돌부 수용홈(211a)이 형성된다. 이에 따라, 메인 하우징(11)과 리어 하우징(12)에는 볼트를 체결하기 위한 체결부가 하우징(10)의 내부에 형성됨에 따라, 압축기를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.

또, 고정경판부(211)에서 측벽돌부가 형성되지 않게 됨에 따라, 고정스크롤(21)에는 별도의 흡입구가 형성되지 않는다. 따라서, 후술할 고정랩(212)의 흡입단이 메인 하우징(11)의 내주면을 마주보게 되므로, 고정랩(212)의 흡입단이 일종의 흡입구 역할을 하게 된다.

또, 고정경판부(211)에는 토출구(211b)가 형성된다. 토출구(211b)는 고정경판부(211)의 대략 중심에서 토출압실(V3)에 연통되도록 고정경판부(211)를 관통하여 형성된다. 이에 따라, 압축된 냉매는 토출구(211b)를 통해 최종 압축실인 토출압실(V3)에서 토출실(S2)로 토출된다.

한편, 고정랩(212)은 고정경판부(211)의 전방면에서 일체로 연장되어 형성된다. 고정랩(212)은 후술할 선회랩(222)과 같이 인벌류트 형상이나 대수나선 형상 또는 비 인벌류트 형상 등 다양하게 형성될 수 있다. 이는 전동식 압축기에서는 알려져 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

선회스크롤(22)은 선회경판부(221) 및 선회랩(222)을 포함한다.

선회경판부(221)는 원판 형상으로 형성된다. 선회경판부(221)는 압축실을 배압실(또는, 중간압 공간부)(S3)과 분리되도록 전체가 막힌 원판 모양으로 형성될 수 있다.

하지만, 경우에 따라서는 압축실(V)과 배압실(S3)이 연통되도록 배압구멍(미도시)이 형성될 수도 있다. 이 경우에는 배압실(S3)의 압력과 압축실(V)의 압력 간 차이에 따라 냉매와 오일이 배압구멍을 통해 배압실(S3)과 압축실(V) 사이를 이동하게 된다.

또, 선회경판부(221)의 전방면 가장자리에는 제2실링부재(162)가 삽입되도록 실링홈(221a)이 형성된다. 제2실링부재(162)는 제1실링부재(161)와 함께 배압실(S3)을 이루는 중간압 공간부(111c)를 밀봉하게 된다. 선회경판부(221)에 배압구멍이 형성되는 경우에는 그 배압구멍이 제2실링부재(162)보다 안쪽(중심쪽)에 형성되는 것이 바람직하다.

선회랩(222)은 고정랩(212)과 맞물리도록 선회경판부(221)의 후방면에 형성된다. 이에 따라, 선회경판부(221)의 후방면은 선회랩(222)과 함께 압축실(V)을 형성하게 된다. 압축실(V)은 바깥쪽에서 안쪽으로 가면서 흡입압실(V1), 중간압실(V2), 토출압실(V3)이 연속으로 이어지도록 형성된다.

선회랩(222)은 선회경판부(221)의 후방면에서 일체로 연장되어 형성된다. 선회랩(222)은 앞서 설명한 고정랩(212)과 마찬가지로 인벌류트 형상이나 대수나선 형상, 또는 비 인벌류트 형상 등 압축기의 형태에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 이에 대해서도 고정랩과 마찬가지로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 선회경판부(221)의 전방면 중앙에는 보스부(223)이 형성되고, 보스부(223)에는 선회베어링(153)이 삽입되어 결합된다. 선회베어링(153)에는 밸런스 웨이트(35)가 결합되고, 밸런스 웨이트(35)에는 회전축(33)이 편심지게 결합된다. 이에 따라, 모터부(30)의 회전력은 회전축(33)을 통해 선회스크롤(22)에 전달된다. 선회베어링(153)은 메인 베어링과 같은 볼 베어링이 적용될 수 있다.

다음으로, 모터부를 설명한다.

모터부(30)는 메인 하우징(11)의 모터실(S1)에 압축부(20)와 함께 수용되어, 그 압축부(20)가 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공한다. 모터부(30)는 인버터부(40)에서 인가되는 전원에 의해 동작되고 제어신호에 의해 제어될 수 있다. 모터부(30)는 통전부(45)에 의해 인버터부(40)에 전기적으로 연결된다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터부(30)는 고정자(31) 및 회전자(32)를 포함한다. 고정자는 메인 하우징(11)에 고정되고, 회전자(32)는 고정자의 내부에서 회전 가능하게 배치된다.

고정자(31)는 고정자코어(311), 권선코일(312) 및 코일절연부재(313)를 포함한다. 고정자코어(311)는 메인 하우징(11)의 내주면에 고정되고, 권선코일(312)은 고정자코어(311)에 권선되며, 코일절연부재(313)는 고정자코어(311)와 권선코일(312) 사이에 구비된다.

고정자코어(311)는 환형으로 된 다수 장의 얇은 전기강판이 축방향으로 적층되어 원통 형상으로 형성된다. 이에 따라, 고정자코어(311)는 중공 형상으로 형성되어 중심에는 회전자 수용부(311a)가 구비된다. 회전자 수용부(311a)에는 회전자(32)가 회전 가능하게 삽입된다.

또, 고정자코어(311)의 내주면에는 원주방향을 따라 다수 개의 티스가 형성되고, 각각의 티스 사이에는 슬릿이 각각 형성된다. 티스에는 3상(3-phase) 코일이 집중권 또는 분산권으로 권선되어 권선코일(312)을 형성하게 된다.

회전자(32)는 회전자코어(321) 및 영구자석(322)을 포함한다.

회전자코어(321)는 고정자코어(311)와 같이 환형으로 된 다수 장의 얇은 전기강판을 축방향으로 적층하여 형성된다. 회전자코어(321)는 중공 형상으로 형성되어 중심에 회전축 결합부(321a)가 형성된다.

회전축 결합부(321a)를 중심으로 복수 개의 영구자석(322)이 매입되어 결합되고, 영구자석(322)의 중심부 주변 또는 영구자석(322)의 단부 주변에는 자로장벽(미도시)이 형성된다. 이에 따라, 회전자(32)는 인버터부(40)로부터 전원이 인가되어 고정자(31)의 권선코일(312)에 의해 형성되는 전자기장에 의해 회전된다.

회전축(33)은 압축부(20)와 모터부(30) 사이를 기계적으로 연결하여, 모터부(30)에서 생성된 회전력을 압축부(20)에 전달한다.

회전축(33)은 회전자(32)의 회전축 결합부(321a)에 열간압입으로 결합된다. 회전축(33)은 압축기의 형태에 따라 모터부(30)를 사이에 두고 그 회전축(33)의 양단이 지지되거나 또는 모터부(30)의 일측에서 회전축의 일단이 지지될 수 있다. 전자를 양단 지지구조, 후자를 일단 지지구조라고 할 수 있다. 본 실시예는 양단 지지구조를 중심으로 설명한다.

도 1을 참조하면, 회전축(33)의 일단부는 프레임부(111)에 구비된 메인 베어링(151)에 의해 지지되고, 회전축(33)의 타단부는 인버터 하우징(41)에 구비된 서브 베어링(152)에 의해 지지된다. 회전축(33)은 메인 베어링(151)에 의해 반경방향 및 축방향으로 지지되고, 서브 베어링(152)에 의해서는 반경방향으로 지지된다.

다음으로, 인버터부를 설명한다.

인버터부(40)는 모터부(30)에 전원 및 제어신호를 인가하거나 해제하여 전동식 압축기(10)의 작동을 제어하게 된다. 인버터부(40)는 외부로부터 전원 및 제어신호를 전달받아 모터부(30)에 전달하게 된다. 따라서, 인버터부(40)는 모터부(30)와 통전 가능하게 연결된다.

인버터부(40)는 메인 하우징(11)의 전방측에 설치될 수 있다. 하지만 인버터부(40)가 반드시 메인 하우징(11)의 전방측에만 설치되지는 않는다. 예를 들어, 인버터부(40)는 메인 하우징(11)의 측면에 설치될 수도 있다. 다만, 본 실시예에서는 인버터부가 메인 하우징의 전방측에 설치된 예를 중심으로 설명한다.

또, 인버터부(40)는 절연성 재질로 외관을 형성될 수 있다. 예를 들어, 인버터부(40)의 외관을 이루는 부재는 합성 수지 등으로 형성되어 외부와의 불필요한 통전 및 제어신호의 잡음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

다만, 후술할 메인 하우징(11)의 전방단이 개구되는 경우에는 인버터 하우징(41)이 메인 하우징(11)의 전방단을 복개하여 하우징(10)의 일부를 이루게 된다. 따라서, 이 경우에 인버터 하우징(41)은 메인 하우징(11)과 같은 금속 재질로 형성되는 것이 인버터부의 방열 및 강도 측면에서 바람직하다.

본 실시예에 따른 인버터부(40)는, 인버터 하우징(41), 인버터 커버(42) 및 제어유닛(43)을 포함한다.

인버터 하우징(41)은 인버터 커버(42)와 결합되어 인버터부(40)의 외관을 형성한다. 인버터 하우징(41)은 메인 하우징(11)의 전방측에 결합된다. 메인 하우징(11)의 전방측은 개구됨에 따라, 인버터 하우징(41)은 메인 하우징(11)의 전방측을 복개하게 된다. 따라서, 인버터 하우징(41)의 전방면은 인버터실(S4)을 형성하고, 인버터 하우징(41)의 후방면은 모터실(S1)을 형성하게 된다.

또, 인버터 하우징(41)은 메인 하우징(11)의 외경보다 크게 형성됨에 따라, 메인 하우징(11)보다 반경방향으로 돌출된다. 이로 인해, 인버터 하우징(41)은 압축기의 진동시 휘어지거나 비틀림이 발생될 수 있다. 이에 따라, 인버터 하우징(41) 또는 인버터 하우징(41)과 메인 하우징(11)이 연결되는 부분에는 인버터 하우징(41)의 강성을 보강하는 하우징보강부(50)가 형성될 수 있다. 하우징보강부(50)에 대해서는 나중에 자세하게 설명한다.

또, 인버터 하우징(41)의 후방면에는 회전축 지지부(4121a)가 구비되고, 회전축 지지부(4121a)에는 회전축(33)의 전방단을 반경방향으로 지지하는 서브 베어링(152)이 삽입되어 고정된다. 서브 베어링(152)은 메인 베어링(151)과 같이 볼 베어링으로 이루어지되, 압축기의 조립순서를 고려하면 회전축(33)과 미끄럼 삽입되어 결합될 수 있다.

다시 말해, 메인 베어링(151)은 회전축(33)에 압입되어 회전축(33)에 고정되는 반면, 서브 베어링(152)은 회전축(33)에 미끄러지게 삽입되어 회전축(33)에 회전 가능하게 결합된다. 이에 따라, 메인 베어링(151)은 회전축(33)을 반경방향 및 축방향으로 지지하는 반면, 서브 베어링(152)은 회전축(33)을 반경방향으로만 지지하게 된다.

인버터 커버(42)는 인버터 하우징(41)에 결합된다. 이에 따라, 인버터 커버(42)는 인버터 하우징(41)과의 사이에 인버터실(S4)을 형성하고, 인버터실(S4)에는 제어유닛(43)이 수용된다.

제어유닛(43)은 인버터 하우징(41)에 구비된 통신 커넥터(441) 및 전원 커넥터(442)와 통전 가능하게 연결된다. 이에 따라, 제어유닛(43)은 모터부(30)를 구동하기 위한 전원 및 제어신호를 인가받고, 이 신호는 통전부(45)를 통해 모터부(30)에 전달된다.

본 실시예에 따른 제어유닛(43)은, 인쇄회로기판(PCB)(431), 인쇄회로기판(431)에 실장되는 전자소자(432) 및 인버터 하우징(41)에 결합되거나 지지되어 인쇄회로기판(431)에 연결되는 전기부품(433)을 포함한다.

전자소자(432)는 고정저항, 다이오드, 드라이버 등을 포함하고, 전기부품(433)은 트랜지스터(또는 전력반도체소자, IGBT), 캐패시터, 인덕터 등을 포함한다. 전자소자(432)와 전기부품(433)은 편의상 인버터부품으로 통칭하여 설명될 수 있다. 물론, 이들 전자소자와 전기부품에는 인버터 제어 외에 압축기의 일반적인 제어에 필요한 부품들도 존재하나, 설명의 편의상 인버터부품으로 통칭한다.

상기와 같은 본 실시예에 따른 전동식 압축기는 다음과 같이 동작된다.

즉, 모터부(30)에 전원이 인가되면, 회전축(33)이 회전자(32)와 함께 회전을 하면서 선회스크롤(22)에 회전력을 전달하게 된다. 그러면 선회스크롤(22)은 핀앤링 구조로 된 자전방지기구(미도시)에 의해 선회운동을 하게 되고, 압축실(V)은 중심측을 향해 지속적으로 이동하면서 체적이 감소된다.

그러면, 냉매는 흡기구(112)를 통해 흡입공간인 모터실(S1)의 전방측 공간으로 유입되고, 이 냉매는 모터부(30)를 통과하여 모터실의 후방측 공간으로 이동한 후 프레임부(21)에 구비되는 흡입통공(111e)을 통해 흡입압실(V1)로 흡입된다.

여기서, 선회스크롤(22)은 고정스크롤(21)에 대해 선회운동을 하면서 고정스크롤(21)과 선회스크롤(22) 사이의 압축실 체적이 감소하게 되고, 냉매는 감소된 압축실(V)을 따라 중간압실(V2)과 토출압실(V3)로 이동하면서 압축되고, 압축된 냉매는 고정스크롤(21)에 구비된 토출구(211b)를 통해 토출된다. 이 토출된 냉매는 고정스크롤(21)과 리어 하우징(12)의 사이에 형성된 토출실(S2)에서 냉매와 오일로 분리된다. 분리된 냉매는 배기구(123)를 통해 냉동사이클로 배출되고, 분리된 오일은 미스트 상태로 오일회수통로(미도시)를 통해 배압실(S3) 또는 압축실(V)로 이동하는 일련의 과정을 반복하게 된다.

이때, 압축기는 압축부(20) 또는 모터부(30)에서 진동이 발생되고, 이 진동은 하우징(10)을 통해 인버터부(40)로 전달된다. 인버터부(40)는 하우징(10)의 일단에 설치됨에 따라, 방열에는 유리하나 압축기 진동에는 취약할 수 있다. 즉, 인버터부(40)는 압축기본체부(C)를 이루는 압축부(20)와 모터부(30)에 비해 넓게 형성됨에 따라, 압축기본체부(C)가 진동할 때 그 압축기본체부(C)에서 반경방향으로 돌출된 인버터부(도면에서는 인버터 하우징의 상단)(40)가 휘거나 비틀리는 일종의 휨 변형(bending deflection) 또는 비틀림 변형(twisting deflection)이 발생될 수 있다. 그러면 인버터 하우징(41)에 지지되는 인쇄회로기판(431)에도 영향을 미쳐 인버터부(40)의 내구성 및 신뢰성이 저하될 수 있다.

이에, 본 실시예에서는 인버터 하우징의 휘 변형을 억제할 수 있는 하우징보강부가 구비될 수 있다. 하우징보강부는 인버터 하우징에 형성될 수도 있고, 인버터 하우징이 결합되는 메인 하우징에 형성될 수도 있다.

도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기의 외관을 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 보인 사시도이며, 도 4는 도 2에서 하우징보강부를 측면에서 보인 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 인버터 하우징(41)은, 메인 하우징(11)에 결합되는 제1하우징부(411)와, 제1하우징부(411)에서 연장되어 인버터 커버(42)와 결합되는 제2하우징부(412)와, 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412) 사이를 연결하는 하우징보강부(50)로 이루어질 수 있다.

제1하우징부(411)는 환형으로 형성되고, 제2하우징부(412)는 평판형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1하우징부(411)는 그 내부에 메인 하우징(11)의 전방단이 삽입되어 결합될 수 있다. 이를 위해, 제1하우징부(411)의 내경은 메인 하우징(11)의 외경보다 약간 크거나 거의 같게 형성될 수 있다.

제1하우징부(411)는 가능한 한 길게 형성되는 것이 하우징보강부(50)의 전후방향 길이를 늘릴 수 있어 진동측면에서는 유리하다. 하지만, 제1하우징부(411)의 길이가 길어질 수록 압축기의 무게가 증가될 뿐만 아니라, 압축기의 길이가 불필요하게 길어질 수 있어 압축기를 소형화하는 측면에서도 불리할 수 있다. 따라서, 제1하우징부(411)의 길이는 흡기구(112)와 중첩되지 않는 길이, 예를 들어 제1하우징부(411)의 단부가 인버터 하우징(41)의 제2하우징부(412)와 고정자코어(311) 사이에 위치할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

또, 제1하우징부(411)의 내주면과 메인 하우징(11)의 외주면 사이에는 오링(O-ring) 또는 가스켓으로 된 하우징실링부재(163)가 구비될 수 있다. 하우징실링부재(163)는 제1하우징부(411)의 내주면에 삽입하여 설치할 수 있다. 하지만, 오링(O-ring)과 같은 실링부재는 그 실링부재가 삽입되는 부재의 외주면에 삽입하는 것이 조립성 및 신뢰성 측면에서 유리하다. 따라서, 본 실시예에 따른 하우징실링부재(163)는 메인 하우징(11)의 외주면에 삽입하여 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

제2하우징부(412)는 인버터실 후면부(4121) 및 인버터실 측면부(4122)를 포함한다.

인버터실 후면부(4121)는 제1하우징부(411)에서 반경방향으로 연장되고, 인버터실 측면부(4122)는 인버터실 후면부(4121)의 둘레를 따라 환형으로 연장된다. 이에 따라, 인버터실 후면부(4121)와 인버터실 측면부(4122)는 인버터실(S4)을 형성한다.

인버터실 후면부(4121)는 제1하우징부(411)에 대해 직교하는 방향, 즉 반경방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라, 인버터실 후면부(4121)는 제1하우징부(411)의 전방단을 복개하도록 형성된다. 인버터실 후면부(4121)의 후방면에는 앞서 설명한 회전축 지지부(도 1에 도시)(4121a)가 연장 형성된다.

또, 인버터실 측면부(4122)는 인버터실 후면부(4121)로부터 기설정된 높이만큼 돌출되도록 연장되어 형성되고, 인버터실 측면부(4122)의 단면에는 인버터 커버(42)가 얹혀져 결합된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)은 인버터 커버(42)로부터 기설정된 간격만큼 이격되어 상기한 인버터실이 형성될 수 있다.

또, 인버터실 후면부(4121)의 전방면에는 복수 개의 기판 지지돌부(4121b)가 형성된다. 기판 지지돌부(4121b)에는 인쇄회로기판(431)이 얹혀져 나사 등으로 체결된다. 이에 따라, 인쇄회로기판(431)은 제2하우징부(412)에 고정 결합된다.

한편, 하우징보강부(50)는 측면투영시 대략 삼각형 모양으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1보강면(511a)은 수평면으로, 제2보강면(511b)은 수직면으로 각각 형성되고, 제1보강면(511a)과 제2보강면(511b)은 서로 직교하도록 형성된다. 그리고, 제1보강면(511a)과 제2보강면(511b)을 연결하는 제3보강면(511c)은 제1보강면(511a) 또는 제2보강면(511b)에 대해 대략 45°만큼 경사지게 형성된다.

하지만, 하우징보강부(50)가 반드시 삼각형 모양으로 한정되지는 않는다. 예를 들어, 하우징보강부(50)는 사각형 형상으로 형성되거나, 또는 제3보강면(511c)이 곡면으로 형성될 수도 있다.

하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 제1하우징부(411)의 외면(outer surface)에서 연장되고, 하우징보강부(50)의 제2보강면(511b)은 제2하우징부(412)의 외면에서 연장된다. 이에 따라, 하우징보강부(50)는 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412)의 외면에서 각각 연장되어 인버터 하우징(41)에 단일체로 형성된다.

또, 하우징보강부(50)는 제1하우징부(411)의 원주방향을 따라 일부에만 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징보강부(50)는 제2하우징부(412)가 메인 하우징(11)의 외주면(외경)보다 돌출된 부분(이하, 인버터실 후면부의 하우징돌출부)(412a)에서 제1하우징부(411)의 원주방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 하우징보강부(50)는 하우징돌출부(412a)에 해당하는 원주방향 범위 내에서 기설정된 간격을 두고 형성될 수 있다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나, 하우징보강부(50)는 하우징돌출부(412a)의 원주방향 범위에서 한 개만 형성되되, 이 하우징보강부(50)는 하우징돌출부(412a)의 원주방향 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 다만, 이 경우에는 압축기의 무게 증가를 고려하여 하우징보강부(50)의 단면적, 즉 제1보강면(511a)과 제2보강면(511b)의 길이를 전술한 실시예에 비해 짧게 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

또, 도면으로 도시하지는 않았으나, 하우징보강부(50)는 제1하우징부(411)의 원주방향을 따라 전체가 형성될 수 있다. 이는 전술한 실시예들에 비해 인버터 하우징(41)의 휨 변형 또는 비틀림 변형에 대한 내구성을 크게 높일 수 있다. 다만, 이 경우에는 압축기의 무게 증가를 고려하여 하우징보강부(50)의 단면적, 즉 제1보강면(511a)과 제2보강면(511b)의 길이를 앞선 실시예들에 비해 더욱 짧게 형성하는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 하우징보강부는 인버터 하우징의 측면에 형성될 수도 있다.

도 5는 도 2에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 사시도이고, 도 6은 도 5의 측면도이며, 도 7은 도 2에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 측면도이고, 도 8은 도 7에서 하우징보강부에 대한 변형예를 보인 측면이다.

도 5 및 도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 인버터 하우징(41)의 인버터실 측면부(4122)는, 인버터실 후면부(4121)의 전방면 가장자리에서 둘레를 따라 기설정된 높이를 가지도록 환형으로 연장되어 형성된다.

또, 인버터실 측면부(4122)는 제1인버터실 측면부(4122a) 및 제2인버터실 측면부(4122b)로 이루어질 수 있다. 제1인버터실 측면부(4122a)는 대략 메인 하우징(11)의 전방단을 마주보는 위치에 형성되고, 제2인버터실 측면부(4122b)는 대략 메인 하우징(11)의 전방단 범위 밖에 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1인버터실 측면부(4122a)는 제1하우징부(411)에서 연장되어 대략 제1하우징부(또는, 메인 하우징)(411)의 범위내에 형성되고, 제2인버터실 측면부(4122b)는 제1인버터실 측면부(4122a)에서 횡방향으로 연장되어 대략 제1하우징부(또는, 메인 하우징)(411)의 범위 밖에 형성된다.

또, 제1인버터실 측면부(4122a)는 대략 곡면으로 형성되고, 제2인버터실 측면부(4122b)는 대략 직선면으로 된다. 이에 따라, 제1인버터실 측면부(4122a)와 제2인버터실 측면부(4122b)의 사이에는 절곡부(4122c)가 형성되어, 이 절곡부(4122c)에서 응력이 집중될 수 있다. 따라서, 하우징보강부(50)는 절곡부(4122c)를 사이에 두고 제1인버터실 측면부(4122a)의 외면과 제2인버터실 측면부(4122b)의 외면에서 각각 연장되도록 형성될 수 있다.

이 경우, 하우징보강부(50)는 전술한 실시예와 같이 대략 삼각형 모양으로 형성될 수 있다. 다만, 본 실시예에서는 제1인버터실 측면부(4122a)가 대략 곡면으로 형성됨에 따라, 제1인버터실 측면부(4122a)에 접하는 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 곡면으로 형성될 수 있다.

또, 도 7과 같이, 하우징보강부(50)는 인버터실 측면부(4122)의 외면에서 그 인버터실 측면부(4122)의 폭방향(축방향)을 따라 복수 개가 기설정된 간격을 두고 형성될 수도 있다. 이 경우, 하우징보강부(50)는 동일한 형상으로 형성될 수도 있고, 서로 다른 형상(예를 들어, 직선형과 경사진 형상, 또는 서로 다른 방향으로 경사진 형상)으로 형성될 수도 있다.

또, 하우징보강부(50)는 측면투영시 직선으로 형성될 수도 있지만, 경우에 따라서는 경사지거나 곡면지게 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 6과 같이 하우징보강부(50)는 제1보강면(511a)과 제2보강면(511b)을 연결하는 제3보강면(511c)이 축방향에 대해 대략 직교하는 방향을 따라 직선으로 형성될 수 있다. 하지만, 도 8과 같이 하우징보강부(50)는 제3보강면(511c)의 하단이 후방쪽으로 하향 경사지거나 또는 도면으로 도시하지는 않았지만 하우징보강부(50)는 제3보강면(511c)의 하단이 전방쪽으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.

상기와 같이 하우징보강부(50)가 경사지게 형성되는 경우에는 인버터 하우징(41)의 하우징돌출부(412a)가 전후방향으로 휘는 휨 변형 또는 비틀림 변형을 더욱 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 하우징보강부(50)는 인버터실 측면부(4122)의 외면에서 폭방향(축방향)을 따라 한 개가 형성될 수 있다. 이 경우, 하우징보강부(50)는 인버터실 측면부(4122)의 폭방향 중심에 형성될 수도 있고, 인버터실 측면부(4122)의 폭방향 전체에 걸쳐서 형성될 수도 있다.

이렇게 하여, 하우징돌출부(412a)가 도면의 반시계방향(제1방향)으로 휨모멘트(bending moment)를 받게 되더라도 제1보강면(511a)이 제1하우징부(411)를 사이에 두고 메인 하우징(11)의 외면에 지지되면서 제1방향으로의 휨모멘트를 상쇄시키게 된다. 이에 따라 인버터 하우징(41)의 두께를 두껍게 형성하지 않으면서도 인버터 하우징(41)이 제1방향으로 휘어져 변형되는 것을 억제할 수 있게 된다. 이를 통해, 압축기를 경량화하면서도 인버터부의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 하우징돌출부(412a)가 도면의 시계방향(제2방향)으로 휨모멘트(bending moment)를 받게 되더라도 제2보강면(511b)이 제2하우징부(412)에 일체로 형성됨에 따라, 제2방향으로의 휨모멘트가 상쇄된된다. 이에 따라 하우징돌출부(412a)가 도면의 시계방향(제2방향)으로 변형되는 것을 억제할 수 있다.

아울러, 인버터 하우징(41)의 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412)가 하우징보강부(50)에 의해 서로 묶인 상태가 되므로, 하우징돌출부(412a)에 대한 비틀림모멘트(twisting moment)도 억제될 수 있다. 이에 따라, 하우징돌출부(412a)가 비틀리는 것도 억제될 수 있게 된다.

한편, 하우징보강부에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 하우징보강부가 인버터 하우징의 제1하우징부와 제2하우징의 사이에 형성되거나 또는 제2하우징부에 형성되는 것이나, 본 실시예에서는 하우징보강부가 제2하우징부에 형성되는 것이다.

도 9는 도 1에 따른 전동식 압축기에서 하우징보강부에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 인버터 하우징(41)은, 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412)로 이루어지되, 하우징보강부(50)는 제2하우징부(412)의 후방면에서 연장된다. 이에 따라, 하우징보강부(50)의 제2보강면(511b)은 제2하우징부(412)의 후방면에서 연장되어 형성되는 반면, 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 제1하우징부(411)의 외면으로부터 기설정된 간격(t)만큼 이격된다.

여기서, 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 제1하우징부(411)의 외면으로부터 대략 메인 하우징(11)의 두께만큼 이격된다. 이에 따라, 제1하우징부(411)의 외면과 이를 마주보는 제1보강면(511a)의 사이로 메인 하우징(11)의 전방단이 삽입되어 결합된다. 제1하우징부(411)의 외면에는 하우징실링부재(163)가 삽입되어 메인 하우징(11)과의 사이를 실링하게 된다.

그러면, 하우징돌출부(412a)가 도면의 반시계방향(제1방향)으로 휨모멘트(bending moment)를 받게 되더라도 제1보강면(511a)이 메인 하우징(11)의 외면에 압착되면서 제1방향으로의 휨모멘트를 상쇄시키게 된다. 그러면 인버터 하우징(41)이 제1방향으로 휘어져 변형되는 것을 억제할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 하우징보강부(50)가 메인 하우징(11)에 볼트 또는 리벳과 같은 체결부재(55)에 의해 체결될 수 있다. 체결부재(55)는 하우징보강부(50)의 제3보강면(511c)에서 제1보강면(511a)을 관통하여 메인 하우징(11)에 체결될 수 있다. 그러면, 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 메인 하우징(11)에, 제2보강면(511b)은 인버터 하우징(41)에 각각 지지되는 상태가 된다. 이에 따라, 하우징돌출부(412a)가 도면의 시계방향(제2방향)으로 휨모멘트를 받더라도 이 휨모멘트는 하우징보강부(50)에 의해 억제될 수 있다.

아울러, 인버터 하우징(41)이 하우징보강부(50)에 의해 메인 하우징(11)에 묶인 상태가 되므로 하우징돌출부(412a)에 대한 비틀림모멘트(twisting moment)도 억제될 수 있다. 이에 따라, 하우징돌출부(412a)가 비틀리는 것도 억제할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 하우징보강부(50)가 인버터 하우징(41)의 제2하우징부(412)에서 연장되는 경우에도 하우징보강부(50)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 예와 유사하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 인버터 하우징(41)의 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412)가 하우징보강부(50)를 사이에 두고 메인 하우징(11)에 각각 지지된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)의 제1방향 휨모멘트는 하우징보강부(50)에 의해 메인 하우징(11)의 외면에 의해 상쇄되고, 인버터 하우징(41)의 제2방향 휨모멘트는 메인 하우징(11)의 내면에 의해 상쇄된다. 이를 통해, 압축기의 내부 또는 외부에서 발생되는 진동이 인버터 하우징(41)으로 전달되더라도 그 인버터 하우징(41)이 변형되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

한편, 하우징보강부에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 하우징보강부가 인버터 하우징에서 연장되어 형성되는 것이나, 본 실시예에서는 하우징보강부가 메인 하우징에서 연장되어 형성되는 것이다.

도 10은 도 1에 따른 전동식 압축기에서 하우징보강부에 대한 다른 실시예를 보인 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 하우징보강부(50)는 인버터 하우징(41)을 마주보는 메인 하우징(11)의 전방측 외면에서 연장되어 형성된다. 이에 따라, 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 메인 하우징(11)의 외면에서 연장 형성되는 반면, 하우징보강부(50)의 제2보강면(511b)은 제2하우징부(412)의 외면으로부터 분리되어 형성된다.

그러면, 전술한 도 의 실시예와 같이 인버터 하우징(41)의 제1하우징부(411)가 메인 하우징(11)의 내부로 삽입되어 결합된다. 이때, 제1하우징부(411)의 외면에는 하우징실링부재(163)가 삽입되어 메인 하우징(11)과의 사이를 실링하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 하우징보강부(50)의 제1보강면(511a)은 메인 하우징(11)의 외면에서 연장되고, 하우징보강부(50)의 제2보강면(511b)은 제2하우징부(412)의 외면에 접촉되어 지지되거나 거의 접촉된 상태에서 지지된다. 그러면, 하우징돌출부(412a)가 도면의 반시계방향(제1 방향)으로 휨모멘트를 받게 되면 제2보강면(511b)이 제1하우징부(411)의 외면에 압착되면서 인버터 하우징(41)을 지지하게 되고, 인버터 하우징(41)이 제1방향으로 휘어져 변형되는 것을 억제할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에서는 하우징보강부(50)가 인버터 하우징(41)의 제2하우징부에 볼트 또는 리벳과 같은 체결부재(55)를 이용하여 체결될 수 있다. 체결부재(55)는 하우징보강부(50)의 제3보강면(511c)에서 제2보강면(511b)을 관통하여 인버터 하우징(41)에 체결될 수 있다. 그러면, 하우징보강부(50)가 메인 하우징(11)과 인버터 하우징(41)에 결합된 상태가 된다. 이에 따라, 하우징돌출부(412a)가 휨모멘트를 받더라도 이 휨모멘트는 하우징보강부(50)에 의해 억제될 수 있다.

아울러, 인버터 하우징(41)이 하우징보강부(50)에 의해 메인 하우징(11)에 묶인 상태가 되므로 하우징돌출부(412a)에 대한 비틀림모멘트도 억제될 수 있다. 이에 따라, 하우징돌출부(412a)가 비틀리는 것도 억제할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 하우징보강부(50)가 메인 하우징(11)에서 연장되는 경우에도 그 하우징보강부(50)의 기본적인 구성 및 그에 따른 작용효과는 전술한 예와 유사하다. 따라서 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예에서는 도 9의 실시예와 같이, 인버터 하우징(41)의 제1하우징부(411)와 제2하우징부(412)가 하우징보강부(50)를 사이에 두고 메인 하우징(11)에 각각 지지된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)의 제1방향 휨모멘트는 하우징보강부(50)의 제2보강면(511b)에 의해 상쇄되고, 인버터 하우징(41)의 제2방향 휨모멘트는 메인 하우징(11)의 내면에 의해 상쇄된다. 이를 통해, 압축기의 내부 또는 외부에서 발생되는 진동이 인버터 하우징(41)으로 전달되더라도 그 인버터 하우징(41)이 변형되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 회전축이 선회스크롤의 일측면에 결합되는 예를 중심으로 설명하였으나, 회전축이 선회스크롤을 관통하는 축관통 스크롤 압축기에서도 동일하게 적용될 수 있다.

10: 하우징 11: 메인 하우징
111: 프레임부 111a: 축수부
111b: 베어링고정부 111c: 중간압 공간부
111d: 스크롤 지지면부 111e: 흡입통공
112: 흡기구 113: 스크롤고정면
12: 리어 하우징 121: 배기구
151: 메인 베어링 152: 서브 베어링
153: 선회베어링 161: 제1실링부재
162: 제2실링부재 163: 하우징실링부재
20: 압축부 21: 고정스크롤
211: 고정경판부 211b: 토출구
212: 고정랩 22: 선회스크롤
221: 선회경판부 221a: 실링홈
222: 선회랩 223: 보스부
30: 모터부 31: 고정자
311: 고정자코어 311a: 회전자 수용부
312: 권선코일 313: 코일절연부재
32: 회전자 321: 회전자코어
321a: 회전축 수용부 322: 영구자석
33: 회전축 35: 밸런스 웨이트
40: 인버터부 41: 인버터 하우징
411: 제1하우징부 412: 제2하우징부
412a: 하우징돌출부 4121: 인버터실 후면부
4121a: 회전축 지지부 4121b: 기판 지지돌부
4122: 인버터실 측면부 4122a: 제1하우징측면부
4122b: 제2하우징측면부 4122c: 절곡부
42: 인버터 커버 43: 인버터 유닛
431: 인쇄회로기판 432: 전자소자
433: 전기부품 45: 통전부
50: 하우징보강부 511a: 제1보강면
511b: 제2보강면 511c: 제3보강면
C: 압축기본체부 S1: 모터실
S2: 토출실 S3: 배압실
S4: 인버터실 V: 압축실
V1: 흡입압실 V2: 중간압실
V3: 토출압실

Claims

압축실을 형성하는 압축부;
상기 압축부에 결합되어 상기 압축부를 작동시키는 모터부;
상기 모터부를 수용하도록 모터실이 형성되는 메인 하우징;
상기 메인 하우징의 일단에 결합되어 상기 모터실을 복개하는 인버터 하우징; 및
상기 메인 하우징과 상기 인버터 하우징 중에서 적어도 어느 한 쪽에 구비되는 하우징보강부;를 포함하는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 인버터 하우징은,
상기 메인 하우징에 결합되는 제1하우징부; 및
상기 제1하우징부에서 연장되고, 상기 모터실을 복개하는 제2하우징부;를 포함하고,
상기 하우징보강부는 상기 제1하우징부와 상기 제2하우징부가 연결되는 부분에 형성되는 전동식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제1하우징부의 외면에서 연장되고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면에서 연장되는 전동식 압축기.
제3항에 있어서,
상기 메인 하우징은 상기 제1하우징부의 내부에 삽입되는 전동식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제2하우징부의 외면에서 연장되며, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제1하우징부의 외면으로부터 이격되어 마주보도록 형성되며,
상기 메인 하우징은 상기 제1하우징부와 상기 하우징보강부 사이에 위치하도록 상기 제1하우징부의 외부에 삽입되는 전동식 압축기.
제5항에 있어서,
상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제1하우징부의 외면에 체결되는 전동식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 하우징보강부의 일측면은 상기 메인 하우징의 외면에서 연장되며, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면을 마주보도록 형성되는 전동식 압축기.
제7항에 있어서,
상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2하우징부의 외면에 체결되는 전동식 압축기.
제2항에 있어서,
상기 하우징보강부는 원주방향을 따라 복수 개가 기설정된 간격을 두고 형성되는 전동식 압축기.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징보강부는 상기 모터부의 축방향으로 연장되는 전동식 압축기.
제1항에 있어서,
상기 인버터 하우징은,
상기 메인 하우징에 결합되는 제1하우징부; 및
상기 제1하우징부에서 연장되고, 상기 모터실을 복개하는 제2하우징부;를 포함하고,
상기 제2하우징부는,
상기 제1하우징부에서 연장되는 인버터실 후면부; 및
상기 인버터실 후면부의 둘레를 따라 환형으로 연장되는 인버터실 측면부를 포함하며,
상기 하우징보강부는 상기 인버터실 측면부의 외면에 형성되는 전동식 압축기.
제11항에 있어서,
상기 인버터실 측면부는,
상기 메인 하우징의 단부를 마주보는 위치에서 상기 메인 하우징의 범위내에 형성되는 제1인버터실 측면부; 및
상기 메인 하우징의 범위 밖에 형성되는 제2인버터실 측면부;를 포함하고,
상기 하우징보강부의 일측면은 상기 제1인버터실 측면부에서 연장되고, 상기 하우징보강부의 타측면은 상기 제2인버터실 측면부에서 연장되는 전동식 압축기.
제11항에 있어서,
상기 하우징보강부는 축방향을 따라 복수 개가 기설정된 간격을 두고 형성되는 전동식 압축기.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징보강부는 상기 모터부의 반경방향으로 연장되는 전동식 압축기.
제14항에 있어서,
상기 하우징보강부는 반경방향 투영시 경사지게 형성되는 전동식 압축기.