KR20210093086A - 전동식 압축기 - Google Patents

Abstract

본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 모터부; 상기 모터부의 일측에 구비되며, 상기 모터부와 회전축으로 연결되어 작동되는 압축부; 상기 모터부를 제어하기 위한 회로소자가 구비되는 인버터부; 및 상기 모터부와 상기 인버터부 사이에 구비되는 하우징부재;를 포함하고, 상기 하우징부재에는 상기 회로소자를 매립하도록 회로소자 수용부가 형성될 수 있다. 이를 통해, 인버터부품이 인쇄회로기판에 종방향으로 세워져 장착되면서도 진동에 의해 흔들리거나 손상되는 것을 억제할 수 있다.

Description

전동식 압축기{MOTOR OPERATED COMPRESSOR}

본 발명은 인버터부품을 하우징에 삽입하는 전동식 압축기에 관한 것이다.

차량용 공조 시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발된 바 있다. 최근들어 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 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.

인버터부품 중에서 발열소자인 전력반도체소자(Insulated Gate Bipolar Transitor, IGBT)는 온도에 따라 허용 전류값 등의 특성이 결정된다. 즉, 전력반도체소자는 낮은 온도에서 높은 허용 전류값을 갖는다. 따라서, 전력반도체소자가 낮은 온도로 유지될수록 전력반도체소자의 성능이 향상된다. 이에, 종래에는 인버터 하우징의 전방면에 전력반도체소자를 부착하여 모터실로 흡입되는 찬 냉매로 전력반도체소자를 냉각하고 있다.

특허문헌 1(한국등록특허 제10-1971904호)은 6개의 전력반도체소자를 2열로 배치하여 인버터 하우징의 전방면에 부착하고 있다. 이때, 각각의 전력반도체소자는 인버터 하우징에 눕혀서 부착함으로써, 전력반도체소자와 인버터 하우징 사이의 접촉면적을 최대한으로 확보하고 있다. 또, 특허문헌 1은 전력반도체소자의 본체에서 단자핀이 연장되어 인버터실에 별도로 구비되는 인쇄회로기판에 전기적으로 연결되어 있다.

한국등록특허 제10-1971904호(등록일: 2019.04.18.)

본 발명의 다른 목적은, 인버터 하우징과 그 인버터 하우징에 접하는 인버터부품 사이의 접촉면적을 확대하여 인버터부품에 대한 방열효과를 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 모터실로 흡입되는 냉매에 접하는 인버터 하우징의 접촉면적을 넓혀 인버터부품에 대한 방열효과를 더욱 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

더 나아가, 본 발명은 인버터부품이 견고하게 조립될 수 있도록 하는 전동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 인버터부품을 효율적으로 배치하여 인버터부품에 대한 전자양립성(Electromagnetic Compatibility; EMC)을 높일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 인쇄회로기판에 대한 인버터부품의 점유면적을 줄일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

더 나아가, 본 발명은 인쇄회로기판의 크기를 줄일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은, 인쇄회로기판에 대한 진동내구성을 높이는 동시에 인버터부품의 손상을 억제할 수있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

나아가, 본 발명은 인버터 하우징과 인쇄회로기판 사이의 간격을 줄여 소형화 및 경량화 된 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

더 나아가, 본 발명은 인쇄회로기판에 대한 부품수 및 조립공수를 줄일 수 있는 전동식 압축기를 제공하려는데 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 메인 하우징; 상기 메인 하우징에 결합되며 는 인버터 하우징; 상기 인버터 하우징에 결합되어 인버터실을 형성하는 인버터 커버; 및 상기 인버터 하우징에 매립되는 회로소자;를 포함하는 인버터 압축기가 제공될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터부가 구비되는 모터실; 상기 모터실의 일측에 구비되며, 상기 모터부에 전기적으로 연결되어 상기 모터부를 제어하도록 회로소자들이 구비되는 인버터실; 및 상기 모터실과 상기 인버터실 사이를 구분하며, 상기 회로소자들의 일부가 축방향으로 매립되도록 소자안착부가 상기 모터부를 향해 돌출되는 하우징;을 포함하는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 소자안착부와 회로소자 사이에는 그 회로소자를 소자안착부에 밀착시키는 지지부재가 더 구비될 수 있다.

또, 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터부; 상기 모터부의 일측에 구비되며, 상기 모터부와 회전축으로 연결되어 작동되는 압축부; 상기 모터부를 제어하기 위한 회로소자가 구비되는 인버터부; 및 상기 모터부와 상기 인버터부 사이에 구비되는 하우징부재;를 포함하고, 상기 하우징부재에는 상기 회로소자를 매립하도록 회로소자 수용부가 형성되는 전동식 압축기가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 회로소자 수용부는, 상기 모터부를 향해 연장되는 회로소자 수용돌부; 및 상기 회로소자 수용돌부의 내부에 구비되어 상기 회로소자가 매립되는 회로소자 수용홈;으로 이루어지며, 상기 회로소자 수용홈은, 상기 모터부를 향하는 면의 반대쪽 면이 개구되어 상기 모터부를 향하는 방향으로 함몰될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 수용홈은 축방향 길이가 반경방향 길이보다 길게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자는, 소자몸체부; 상기 소자몸체부의 일측면에서 연장되는 단자핀;을 포함하고, 상기 소자몸체부는 상기 단자핀이 연장되는 방향으로 상기 회로소자 수용홈에 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자의 외면은 상기 모터부에 대해 반대쪽 측면을 제외한 다른 측면 중에서 적어도 한 개 이상의 측면이 상기 회로소자 수용홈의 내벽면에 접촉될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 수용홈에는 상기 회로소자가 원주방향으로 복수 개씩 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 수용홈의 내벽면에는 반경방향으로 연장되는 이격돌기가 형성되고, 상기 복수 개의 회로소자는 상기 이격돌기의 양쪽에 각각 삽입될 수 있다.

여기서, 상기 하우징부재에는 상기 회전축이 삽입되어 지지되도록 회전축 지지부가 상기 모터부를 향해 연장되며, 상기 회로소자 수용부의 적어도 일부가 상기 회전축 지지부와 반경방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 하우징부재의 일측에는 상기 모터부가 수용되는 모터실이 형성되며, 상기 모터실에는 냉매가 흡입되는 흡기구가 형성되고, 상기 회로소자 수용부의 적어도 일부는 상기 흡기구와 반경방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 수용부는 상기 회전축 지지부의 둘레를 따라 배열될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 수용부는 상기 회전축 지지부를 중심으로 반경방향을 따라 배열될 수 있다.

여기서, 상기 하우징부재의 축방향 양쪽 측면 중에서 상기 모터부를 등지는 면에는 복수 개의 지지돌부가 기설정된 높이만큼 축방향으로 연장되어 형성되고, 상기 지지돌부에는 상기 회로소자의 단자핀이 연결되는 인쇄회로기판이 안착되어 지지될 수 있다.

그리고, 상기 지지돌부는 상기 회로소자 수용부의 둘레면을 따라 형성된 돌부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 모터부를 등지는 상기 하우징부재의 일측면에 상기 회로소자의 단자핀이 연결되는 인쇄회로기판이 안착되어 결합될 수 있다.

그리고, 상기 모터부를 등지는 상기 하우징부재의 일측면과 상기 인쇄회로기판 사이의 간격은 상기 회로소자 수용부의 폭보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 하우징부재에는 전기회로를 이루는 인쇄회로부가 형성되며, 상기 회로소자의 단자핀이 상기 하우징부재에 구비된 인쇄회로부에 연결될 수 있다.

여기서, 상기 회로소자 수용부에는 상기 회로소자를 지지하는 회로소자 지지부재가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 지지부재는, 일단은 상기 회로소자 수용부의 외부에서 상기 하우징부재에 고정되는 고정부가 형성되고, 타단은 상기 회로소자 수용부의 내부로 연장되는 지지부가 형성되며, 상기 지지부는 상기 고정부에서 절곡 연장되어 상기 회로소자를 상기 회로소자 수용부의 내벽면으로 가압할 수 있다.

그리고, 상기 회로소자 지지부재는, 상기 회로소자의 측면과 이를 마주보는 상기 회로소자 수용부의 내벽면 사이에 삽입되어 상기 회로소자를 상기 회로소자 수용부의 내벽면으로 가압할 수 있다.

본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 인버터 하우징에 매립됨에 따라, 인버터 하우징과 그 인버터 하우징에 결합되는 전력반도체소자 사이의 접촉면적을 확대할 수 있다. 이를 통해 전력반도체소자에서 발생되는 열을 신속하게 방열할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 인버터 하우징에 매립됨에 따라, 전력반도체소자를 수용한 회로소자 수용부가 모터실의 내부로 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 인버터 하우징과 흡입냉매 사이의 접촉면적을 넓혀 전력반도체소자에 대한 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 회로소자 지지부재에 의해 회로소자 수용홈의 측벽면에 밀착되어 고정됨에 따라, 전력반도체소자에 대한 지지력이 향상되어 전력반도체소자를 진동내구성을 높일 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 수직으로 세워져 결합됨에 따라, 인버터 하우징과 전력반도체소자 사이의 접촉면적을 더욱 확대할 수 있다. 이를 통해 전력반도체소자에서 발생되는 열을 더욱 신속하게 방열할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 수직으로 세워져 결합됨에 따라, 전력반도체소자를 수용한 회로소자 수용부가 모터실의 내부로 더욱 길게 연장되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 인버터 하우징과 흡입냉매 사이의 접촉면적을 더욱 넓혀 전력반도체소자에 대한 방열효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 수직으로 세워져 결합됨에 따라, 전력반도체소자가 인쇄회로기판에 대해 차지하는 점유면적이 감소될 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판에 대한 설계가 용이하고, 인쇄회로기판의 크기를 줄일 수 있으며, 다른 부품의 실장 및 연결을 용이하게 실시할 수 있다. 아울러, 인버터부품을 효율적으로 배치하여 인버터부품에 대한 EMC를 개선하여 압축기의 성능이 향상될 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 전력반도체소자가 수직으로 세워져 결합됨에 따라, 전력반도체소자 사이에 여유공간이 발생되어 지지돌부를 형성할 수 있다. 이에 따라, 인쇄회로기판이 인버터 하우징에 이격되어 결합되더라도 인쇄회로기판을 안정적으로 지지하여 인쇄회로기판에 대한 진동내구성을 높일 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 인쇄회로기판이 인버터 하우징에 접촉되어 결합되는 경우에는 인쇄회로기판의 진동내구성을 더욱 높이는 동시에 인쇄회로기판과 인버터 하우징 사이의 간격을 제거하여 압축기를 더욱 소형화 및 경량화할 수 있다.

또, 본 실시예에 따른 전동식 압축기는, 인쇄회로기판이 인버터 하우징에 일체로 형성되는 경우에는 인쇄회로기판에 대한 부품수를 줄이고, 조립공수를 줄이며, 압축기를 소형화 및 경량화할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기의 외관을 파단하여 보인 사시도,
도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도,
도 3은 본 실시예에 따른 인버터부를 분해하여 보인 사시도,
도 4는 도 3에서 인버터 하우징을 후방쪽에서 보인 사시도,
도 5는 도 3에서 인버터 하우징을 전방쪽에서 보인 사시도,
도 6은 도 5에서 회로소자 지지부재를 분리하여 보인 사시도,
도 7은 도 6에서 회로소자 지지부재를 조립하여 보인 평면도,
도 8는 도 7의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도,
도 9는 도 7에서 회로소자 수용홈의 주변에 구비된 지지돌부를 보인 평면도,
도 10은 도 9의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도,
도 11은 도 10에서 회로소자 지지부재에 대한 변형예를 보인 단면도,
도 12는 회로소자 지지부재에 대한 다른 실시예를 보인 사시도,
도 13은 도 12의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도,
도 14는 도 13에서 회로소자 지지부재에 대한 변형예를 보인 단면도,
도 15는 인버터 하우징과 인쇄회로기판의 결합관계에 대한 다른 실시예를 보인 사시도,
도 16는 도 15의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도,
도 17은 인쇄회로부가 형성된 인버터 하우징의 다른 실시예를 보인 사시도,
도 18은 도 17의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도,
도 19는 회로소자 수용부에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 인버터 하우징의 평면도.

이하, 본 실시예에 의한 인버터 및 이를 구비한 전동식 압축기를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시예에 따른 전동식 압축기를 파단하여 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 전동식 압축기의 내부를 보인 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 전동식 압축기는 냉매 134a를 사용하는 전동식 압축기를 예로 들어 도시한 것이나, 이산화탄소(CO₂) 냉매 등을 사용하는 전동식 압축기에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 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 1 및 도 2의 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 1 또는 도 2와 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 제1실링부재(161)가 삽입되어 결합된다. 제1실링부재(161)는 유(U)자 단면 형상으로 형성되어 회전축(33)의 외주면을 감싸도록 환형으로 형성된다. 이에 따라, 제1실링부재(161)는 후술할 제2실링부재(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 2를 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 스크롤고정면(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 1 및 도 2를 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 회전축(33)의 일단이 지지될 수 있다. 전자를 양단 지지구조, 후자를 일단 지지구조라고 할 수 있다. 본 실시예는 양단 지지구조를 중심으로 설명한다.

도 2를 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, 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, 모터부(30)를 마주보는 인버터 하우징(41)의 후방면 중앙에는 회전축 지지부(411)가 구비되고, 회전축 지지부(411)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 인버터실을 형성하고, 인버터실에는 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 존재하지만, 설명의 편의상 인버터부품으로 통칭한다.

인버터 부품들의 성능은 온도에 크게 영향을 받는다. 특히, 전력반도체소자(IGBT)(435)와 같은 발열소자는 다른 부품보다도 온도에 더욱 민감하게 반응을 한다. 이에, 전력반도체소자(435)는 흡입냉매와 접촉되는 인버터 하우징(41)에 부착하여 냉각효과를 높이고 있다.

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.

여기서, 인버터부(40)에 구비된 인버터부품은 인쇄회로기판(431)에 실장되거나 연결되어 모터부(30)를 구동하기 위한 전원 및 제어신호를 인가받고, 인가받은 전원 및 제어신호를 통전부(45)를 통해 모터부(30)에 전달하여 모터부(30)의 회전수를 제어하게 된다. 이때, 인버터부품은 전원 및 제어신호를 전달하는 과정에서 열이 발생되고, 이 열은 모터실(S1)로 흡입되는 찬 냉매와 열교환되어 방열된다.

이에, 인버터부품 중에서 전력반도체소자(435)는 앞서 설명한 바와 같이 인버터 하우징(41)의 전방면(바닥면)에 부착시켜 전력반도체소자(435)에서 발생되는 열을 신속하게 방열시키고 있다.

다만, 종래에는 전력반도체소자(435)를 횡방향(또는, 반경방향)으로 눕혀 인버터 하우징(41)에 부착하고 있다. 이를 통해, 전력반도체소자(435)는 인버터 하우징(41)과의 접촉면적이 확대되어 방열효과가 향상될 수는 있다.

하지만, 전력반도체소자(435)를 횡방향으로 눕혀 인버터 하우징에 부착시킬 경우그 전력반도체소자(435)의 접촉면인 한쪽 면만 인버터 하우징(41)에 접촉될 뿐, 반대면과 측면들은 인버터 하우징(41)에 직접 접촉되지 않게 되어 방열효과가 제한적이다.

또, 전력반도체소자(435)를 눕혀서 인버터 하우징(41)의 전방면(바닥면)에 설치함에 따라 인쇄회로기판(431)에 대한 전력반도체소자(435)의 점유면적이 확대되고, 이로 인해 다른 인버터부품들의 배치가 곤란하게 될 뿐만 아니라 인쇄회로기판(431)이 커져 압축기의 크기가 증가하게 될 수 있다.

또, 전력반도체소자(435)는 소자몸체부가 인버터 하우징(41)에 결합된 상태에서 단자핀이 인쇄회로기판(431)에 연결된다. 이는 전력반도체소자(435)의 양단이 각각 다른 부재(41)(431)에 결합되는 구조여서 진동에 매우 취약하게 된다. 특히, 전동식 압축기가 차량에 탑재되는 경우에는 인버터부에도 큰 진동이 전달됨에 따라, 단자핀이 연결되는 소자몸체부의 연결지점이 손상되거나 단자핀이 끊어질 수도 있다.

이에, 본 실시예에서는 전력반도체소자를 인버터 하우징에 매립하여 결합여 전력반도체소자와 인버터 하우징 사이의 접촉면적이 확대되도록 할 수 있을 뿐만 아니라 전력반도체소자를 안정적으로 지지할 수 있다. 또, 전력반도체소자의 소자몸체부를 축방향에 대해 평행한 방향, 즉 종방향으로 세워 설치하여 인쇄회로기판에 대해 전력반도체소자가 차지하는 면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 인쇄회로기판의 크기를 줄여 압축기를 소형화할 수 있다.

도 3은 본 실시예에 따른 인버터부를 분해하여 보인 사시도이고, 도 4는 도 3에서 인버터 하우징을 후방쪽에서 보인 사시도이며, 도 5는 도 3에서 인버터 하우징을 전방쪽에서 보인 사시도이고, 도 6은 도 5에서 회로소자 지지부재를 분리하여 보인 사시도이며, 도 7은 도 6에서 회로소자 지지부재를 조립하여 보인 평면도이고, 도 8는 도 7의 "Ⅳ-Ⅳ"선단면도이다.

다시 도 2를 참고하면, 인버터 하우징(41)의 후방면 중앙에는 회전축 지지부(411)가 모터부(30)를 향해 연장 형성된다. 회전축 지지부(411)는 속빈 원기둥 형상으로 형성되며, 흡기구(112)와 대략 반경방향으로 중첩되는 길이를 가지도록 축방향으로 연장되어 형성된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)은 흡기구(112)를 통해 흡입되는 냉매와의 접촉면적이 확대된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 회전축 지지부(411)의 주변에는 발열소자의 일례인 전력반도체소자[이하에서는 발열소자의 일례인 전력반도체소자를 중심으로 설명한다. 하지만, 발열소자가 전력반도체소자로 한정되는 것은 아니다](435)가 매립되는 회로소자 수용부(412)가 형성된다. 이에 따라, 회로소자 수용부(412)는 회전축 지지부(411)와 반경방향으로 중첩된다.

회로소자 수용부(412)는 전력반도체소자(435)가 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 대해 수직한 방향(축방향, 종방향)으로 연장되어 형성된다. 예를 들어, 회로소자 수용부(412)는 회로소자 수용돌부(413), 회로소자 수용홈(414)으로 이루어진다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 회로소자 수용돌부(413)는 모터부(30)를 향해 모터실(S1)의 내부로 돌출된다. 회로소자 수용돌부(413)는 회전축 지지부(411)와 마찬가지로 흡기구(112)와 대략 반경방향으로 중첩되는 길이로 형성된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)은 흡기구(112)를 통해 흡입되는 냉매와의 접촉면적이 확대된다.

회로소자 수용돌부(413)는 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에서 독립적으로 돌출되어 형성될 수도 있지만, 도 4와 같이 인버터 하우징의 측벽면(41b)에서 일체로 연장되어 형성될 수도 있다.

또, 회로소자 수용돌부(413)는 표면이 매끄럽게(평평하게) 형성될 수도 있지만, 방열면적을 확대하기 위해 외면을 요철지게 하여 다수 개의 방열핀이 형성되도록 할 수도 있다.

또, 회로소자 수용돌부(413)에는 후술할 회로소자 수용홈(414)이 일대일로 형성되거나 또는 2개가 1쌍으로 되어 각각의 회로소자 수용돌부(413)마다 2개씩의 회로소자 수용홈(414)이 형성될 수도 있다. 이에 대해서는 나중에 회로소자 수용홈(414)과 함께 자세하게 설명한다.

한편, 회로소자 수용홈(414)은 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에서 모터부(30)를 향해 기설정된 깊이만큼 함몰지게 형성될 수 있다. 회로소자 수용홈(414)의 형상은 전력반도체소자(또는 기타 발열소자)(435)의 형상에 대응하여 다양하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 5 내지 도 8을 참조하면, 회로소자 수용홈(414)은 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이는 전력반도체소자(435)가 육면체를 형성함에 따라 회로소자 수용홈(414)도 전력반도체소자(435)에 대응하여 육면체 형상으로 형성된다.

이에 따라, 회로소자 수용홈(414)은 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)과 동일면을 이루며 개구된 개구면(414a), 개구면(414a)에 대해 반대쪽 이루는 바닥면(414b), 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a)과 제2면(4351b)을 각각 마주보는 제1측벽면(414c)과 제2측벽면(414d), 전력반도체소자(435)의 수직방향 측벽면인 제4면(4351d)과 제5면(4351e)을 각각 마주보는 제3측벽면(414e)과 제4측벽면(414f)으로 이루어진다.

여기서, 회로소자 수용홈(414)과 소자몸체부(4351)가 반경방향으로 접촉되는 각각의 면을 제1측벽면(414c)과 제1면(4351a), 그리고 제1측벽면(414c)과 제1면(4351a)의 반대쪽이면서 회로소자 수용홈(414)과 소자몸체부(4351)가 후술할 회로소자 지지부재(461)를 마주보는 각각의 면을 제2측벽면(414d)과 제2면(4351b)으로 각각 정의하여 설명한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 회로소자 수용홈(414)의 깊이(H1)는 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a)과 제2면(4351b)이 완전히 삽입되는 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 하지만, 경우에 따라서는 소자몸체부(4351)의 일부만 삽입되는 깊이를 가지도록 형성될 수도 있다. 다만, 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a)과 제2면(4351b)이 완전히 삽입되도록 형성되는 것이 소자몸체부(4351)의 접촉면적(방열면적)을 최대로 확보하는데 유리하다. 이 경우, 회로소자 수용홈(414)의 바닥면(414b)은 이를 마주보는 소자몸체부(4351)의 제3면(4351c)과 접촉되거나 최대한 근접하게 된다.

예를 들어, 회로소자 수용홈(414)은 횡방향으로 제1폭(D1)과 제2폭(D2)을 가진다. 제1폭(D1)은 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a)과 제2면(4351b)을 각각 마주보는 제1측벽면(414c)과 제2측벽면(414d) 사이의 간격이고, 제2폭(D2)은 소자몸체부(4351)의 두께방향 측면인 제4면(4351d)과 제5면(4351e)을 각각 마주보는 제3측벽면(4351e)과 제4측벽면(4351f) 사이의 간격이다.

이때, 회로소자 수용홈(414)의 깊이(H1)는 회로소자 수용홈(414)의 제1폭(D1)보다는 크거나 같게 형성된다. 이는, 본 실시예의 회로소자 수용홈(414)이 2개의 전력반도체소자를 나란하게 수용할 수 있도록 길게 형성되는 예를 기준으로 한정되는 것이다. 따라서, 회로소자 수용홈(414)이 1개의 전력반도체소자를 수용하도록 형성되는 경우라면 회로소자 수용홈(414)의 깊이(H1)는 회로소자 수용홈(414)의 제1폭(D1) 및 제2폭(D2)보다 크거나 같게 형성될 수도 있다.

또, 회로소자 수용홈(414)의 깊이(H1)는 그 제1측벽면(414c) 내지 제4측벽(414d)면의 일부가 흡기구(112)와 반경방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 수용홈(414)이 함몰 형성되는 회로소자 수용돌부(413)가 모터부(30)를 향해 길게 형성되면서 흡기구(112)를 통해 흡입되는 냉매와의 접촉면적이 확대될 수 있다.

도 8을 참조하면, 회로소자 수용홈(414)의 제1폭(D1)은 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a)과 제2면(4351b)이 각각 면접촉하거나 최대한 근접할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 소자몸체부(4351)의 두께(즉, 제1면과 제2면 사이의 두께)(t1)와 대략 동일하거나 약간 크게 형성될 수 있다. 하지만, 후술할 회로소자 지지부재(461)가 소자몸체부(4351)의 제1면(4351a) 또는 제2면(4351b)에 접촉하도록 구비되는 경우에는 그 회로소자 지지부재(461)의 두께(t2)만큼 회로소자 수용홈(414)의 제1폭(D1)이 전력반도체소자(435)의 두께(t1)보다 크게 형성될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 회로소자 수용홈(414)은 1개의 회로소자 수용돌부(413)마다에 각각 1개씩 형성될 수 있다. 즉, 회로소자 수용홈(414)는 회로소자 수용돌부(413)와 각각 일대일로 형성될 수 있다.

이 경우, 회로소자 수용홈(414)에는 각각 1개씩의 전력반도체소자(435)가 삽입될 수도 있고, 복수 개가 함께 삽입될 수 있다. 예를 들어, 6개의 전력반도체소자(435)의 경우, 1개의 회로소자 수용홈(414)에 1개의 전력반도체소자(435)가 각각 삽입될 수 있다. 이 경우에는 총 6개의 회로소자 수용돌부(413) 및 6개의 회로소자 수용홈(414)이 필요하게 된다.

또, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 1개의 회로소자 수용홈(414)에 2개씩의 전력반도체소자(435)가 삽입될 수 있다. 그러면, 총 3개의 회로소자 수용돌부(413) 및 3개의 회로소자 수용홈(414)이 필요하게 된다. 다만, 이 경우에 회로소자 수용홈(414)의 내벽면에는 2개의 전력반도체소자(435) 사이를 이격시키기 위한 이격돌기(414g)가 형성될 수 있다. 이격돌기(414g)는 회로소자 지지부재(461)의 반대쪽면에서 회로소자 지지부재(461)를 향하는 방향으로 연장 형성될 수 있다.

또, 1개의 회로소자 수용돌부(413)에 2개씩의 회로소자 수용홈(414)이 형성되고, 1개의 회로소자 수용홈(414)에 1개씩의 전력반도체소자(435)가 삽입될 수 있다. 그러면, 총 3개의 회로소자 수용돌부(413) 및 6개의 회로소자 수용홈(414)이 필요하게 된다. 다만, 이 경우에도 회로소자 수용홈(414)의 내벽면에는 2개의 전력반도체소자(435) 사이를 이격시키기 위한 이격돌기(414g)가 연장 형성될 수 있다. 이격돌기(414g)는 회로소자 지지부재(461)의 반대쪽면에서 회로소자 지지부재(461)를 향하는 방향으로 연장 형성될 수 있다.

또, 회로소자 수용홈(414)은 인버터 하우징(41) 또는 인쇄회로기판(431)의 형상에 따라 다양하게 배열될 수 있다. 예를 들어, 인버터 하우징(41) 또는 인쇄회로기판(431)이 원형으로 형성되는 경우에는, 회로소자 수용홈(414)은 원주방향으로 서로 이웃하는 회로소자 수용홈(414)끼리 경사지게 배열될 수 있다.

하지만, 인버터 하우징(41) 또는 인쇄회로기판(431)이 사각형으로 형성되는 경우에는, 회로소자 수용홈(414)은 원주방향으로 서로 이웃하는 회로소자 수용홈(414)끼리 직각으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 수용홈(414)은 인쇄회로기판(431)의 가장자리부를 마주보는 위치에 형성될 수 있어 그만큼 회로소자 수용홈(414)들 사이의 간격을 이격시킬 수 있다. 그러면, 전력반도체소자(435)들 사이의 간격을 넓힐 수 있어 방열효과를 높일 수 있다.

한편, 전력반도체소자가 축방향(종방향)으로 세워져 인버터 하우징의 회로소자 수용홈에 삽입됨에 따라, 전력반도체소자를 나사 체결하기가 용이하지 않을 수 있다. 본 실시예에서는 전력반도체소자를 회로소자 수용홈에 고정하기 위한 회로소자 지지부재가 구비될 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참고하면, 회로소자 지지부재(461)는 인버터 하우징(41)과 전력반도체소자(435) 사이에 위치하게 된다. 따라서, 회로소자 지지부재(461)는 열전도성 소재로 형성되는 것이 전력반도체소자(435)의 방열측면에서 유리할 수 있다.

본 실시예에 따른 회로소자 지지부재(461)는 얇은 강판의 탄성력을 이용하는 일종의 클립 형상으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 회로소자 지지부재(461)은 회로소자 수용홈(414)의 외부에서 인버터 하우징(41)에 고정되는 지지부재 고정부(461a), 회로소자 수용홈(414)의 내부에서 전력반도체소자(435)를 지지하는 지지단(461b), 소자지지부(461b)가 탄성지지력을 발생하도록 하는 탄성절곡부(461c)로 이루어질 수 있다.

지지부재 고정부(461a)는 장방형으로 길게 형성되고, 지지부재 고정부(461a)의 횡방향 양단에는 나사구멍(461a1)이 형성된다. 나사구멍(461a1)은 회로소자 수용홈(414)의 주변에 구비된 체결홈(41c)에 대응하도록 형성된다. 이에 따라, 지지부재 고정부(461a)는 회로소자 수용홈(414)의 밖에서 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 나사 체결될 수 있다.

소자지지부(461b)는 회로소자 수용홈(414)의 안으로 삽입되도록 지지부재 고정부(461a)의 반대쪽으로 연장되어 형성된다. 이에 따라, 소자지지부(461b)는 회로소자 수용홈(414)의 안에서 전력반도체소자(435)의 제1면(4351a)을 회로소자 수용홈(414)의 제1측벽면(414c)으로 밀거나 당겨 밀착시키게 된다. 이때, 전력반도체소자(435)의 제6면(4351f)에는 단자핀(4352)이 연장 형성되므로, 소자지지부(461b)가 단자핀(4352)과 간섭되지 않도록 소자지지부(461b)는 전력반도체소자(435)를 밀어 회로소자 수용홈(414)에 밀착시키는 것이 바람직할 수 있다.

탄성절곡부(461c)는 지지부재 고정부(461a)와 소자지지부(461b)의 사이에서 절곡되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 지지부재(461)은 지지부재 고정부(461a)가 고정단의 역할을 하는 반면, 소자지지부(461b)는 탄성절곡부(461c)에 의해 탄성력이 발생되어 지지단의 역할을 하게 된다. 탄성절곡부(461c)는 1회 절곡하여 형성될 수도 있고, 복수 회 절곡하여 형성될 수도 있다. 복수 회 절곡될 경우 지그재그와 같이 반대방향으로 절곡하여 지지단인 소자지지부(461b)의 탄성지지력을 높일 수 있다.

한편, 인쇄회로기판(431)은 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)으로부터 제1지지돌부(415)의 높이만큼 이격되어 결합될 수 있다. 이때, 전력반도체소자(435)를 눕혀 설치하게 되면 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에서 전력반도체소자(435)가 차지하는 점유공간이 넓어지게 된다. 그러면, 전력반도체소자(435)의 주변에는 지지돌부를 형성하지 못하게 되어, 인쇄회로기판(431)이 외부의 진동에 의해 손상되거나 또는 인쇄회로기판(431)에 연결된 전력반도체소자(435)가 손상될 수 있다.

하지만, 본 실시예에서와 같이 전력반도체소자(435)가 세워져 결합되면 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에서 전력반도체소자(435)가 차지하는 점유면적이 감소하게 되고, 전력반도체소자(435)가 결합된 부위에도 여유공간이 발생되어 지지돌부를 추가로 형성할 수 있다.

도 9는 도 7에서 회로소자 수용홈의 주변에 구비된 지지돌부를 보인 평면도이고, 도 10은 도 9의 "Ⅴ-Ⅴ"선단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 회로소자 수용홈(414)의 주변에는 그 회로소자 수용홈(414)의 개구면(414a) 둘레를 감싸는 제2지지돌부(415b)가 추가로 형성될 수 있다. 회로소자 수용홈(414)의 둘레를 감싸는 제2지지돌부(415b)는 인버터 하우징(41)의 둘레를 따라 형성되는 제1지지돌부(415a)와 대략 동일한 높이로 형성될 수 있다.

여기서, 제2지지돌부(415b)는 환형 단면 형상으로 형성될 수도 있다. 하지만, 경우에 따라서는 원호 또는 각진 단면 형상으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 9 및 도 10의 실시예와 같이 회로소자 지지부재(461)가 클립형태로 형성되는 경우에는 그 회로소자 지지부재(461)에 해당하는 넓이 만큼 측면이 개구된 각진 단면 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 지지부재(461)는 제2지지돌부(415b)의 개구면(미부호)을 통과하여 회로소자 수용홈(414)에 삽입될 수 있다.

상기와 같이 회로소자 수용홈(414)의 개구면(414a) 주변에 제2지지돌부(415b)가 형성되면, 인쇄회로기판(431)은 인버터 하우징(41)의 둘레를 따라 구비된 제1지지돌부(415a)는 물론 회로소자 수용홈(414)을 감싸는 제2지지돌부(415b)에 안착되어 축방향으로 지지된다. 이에 따라, 외부의 진동이 인쇄회로기판(431)에 전달되더라도 그 진동은 제1지지돌부(415a)와 제2지지돌부(415b)에 의해 소멸되거나 감쇄된다. 특히, 회로소자 수용홈(414) 주변에 제2지지돌부(415b)가 형성됨에 따라, 인쇄회로기판(431)에 연결된 전력반도체소자(435)의 진동내구성이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 회로소자 지지부재는 클립 형상으로 형성되되, 회로소자 수용홈의 내부에 삽입되어 전력반도체소자를 회로소자 수용홈에 밀착시킬 수도 있다. 예를 들어, 도 11과 같이 회로소자 지지부재(462)는 컵 단면 또는 쐐기 단면 형상으로 형성될 수 있다.

이 경우, 회로소자 지지부재(462)의 제1측면부(462a)와 제2측면부(462b)는 절곡되어 서로 연결된다. 회로소자 지지부재(462)의 제1측면부(462a)는 회로소자 수용홈(414)의 제2측벽면(414d)에 밀착되고, 회로소자 지지부재(462)의 제2측면부(462b)는 전력반도체소자(453)의 제2면(4351b)에 밀착될 수 있다.

이때, 회로소자 지지부재(462)의 제1측면부(462a)는 제2측면부(462b)에 대해 벌어지는 방향으로 탄성력을 발생하게 되므로, 전력반도체소자(453)의 제1면(4531a)은 회로소자 수용홈(414)의 제1측벽면(414c)에 밀착되어 고정된다. 이에 따라, 전력반도체소자(453)의 소자몸체부(4531)가 인버터 하우징(41)에 긴밀하게 밀착된다.

상기와 같이, 회로소자 지지부재(462)가 클립 형상으로 형성되면서도 컵 단면 또는 쐐기단면 형상으로 형성되는 경우에는 전술한 도 5의 실시예에 비해 회로소자 지지부재(462)를 용이하게 삽입할 수 있으면서도 회로소자 지지부재(462)의 탄성력에 의해 전력반도체소자(4531)를 안정적으로 지지할 수 있다.

한편, 회로소자 지지부재에 대한 다른 예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 예에서는 회로소자 지지부재가 강판으로 된 클립으로 형성되는 것이나, 경우에 따라서는 블록으로 형성될 수도 있다. 도 12는 회로소자 지지부재에 대한 다른 예를 보인 사시도이고, 도 13은 도 12의 "Ⅶ-Ⅶ"선단면도이다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 회로소자 지지부재(463)는, 기설정된 두께를 가지는 블록 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 회로소자 지지부재(463)는 속찬 사각단면 형상 또는 타원단면 형상으로 형성되어, 회로소자 수용홈(414)의 제2측벽면(414d)과 전력반도체소자(435)의 제2면(4351b)의 사이에 삽입될 수 있다.

또, 회로소자 지지부재(463)의 두께(t2)는 회로소자 수용홈(414)의 측벽면과 전력반도체소자(435)의 측면 사이의 간격과 대략 동일하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 지지부재(461)가 회로소자 수용홈(414)의 측벽면과 전력반도체소자(435)의 측면 사이에 삽입되면 그 회로소자 지지부재(461)에 의해 전력반도체소자(435)가 회로소자 수용홈(414)에 밀착되어 고정될 수 있다.

상기와 같이, 회로소자 지지부재(463)가 속찬 사각단면 형상 또는 타원단면 형상으로 형성됨에 따라, 회로소자 지지부재(463)가 일종의 전열부재 역할을 하게 된다. 이에 따라, 전력반도체소자(453)에서 발생되는 열이 인버터 하우징(41)으로 더욱 신속하게 전달될 수 있다.

한편, 회로소자 지지부재(463)는 속빈 중공 형상의 사각단면 형상 또는 타원단면 형상으로 형성될 수도 있다.

예를 들어, 도 14와 같이 회로소자 지지부재(464)가 속빈 중공 형상으로 형성될 경우에는 그 회로소자 지지부재(464)를 회로소자 수용홈(414)의 제2측벽면(414d)과 소자몸체부(4351)의 제2면(4351b)의 사이에 용이하게 삽입할 수 있다. 또, 이 경우에는 회로소자 지지부재(464)가 회로소자 수용홈(414)에 삽입된 후에 복원되면서 전력반도체소자(435)를 회로소자 수용홈(414)에 강하게 밀착시켜 고정할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 회로소자 지지부재(464)는 전술한 도 13의 실시예에 비해 회로소자 수용홈(414)에 삽입하기도 용이하면서 전력반도체소자(435)를 안정적으로 지지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 회로소자 지지부재(463)(464)가 속찬 블록 또는 속빈 블록 형상으로 형성되는 경우에는 그 회로소자 지지부재(463)(464)가 반드시 금속으로 형성되지 않을 수도 있다. 도 8 또는 도 11의 실시예와 같이 회로소자 지지부재(461)(462)가 클립 형상으로 형성되려면 탄성력을 가진 금속재질로 형성되는 것이 유리할 수 있다. 하지만, 회로소자 지지부재(463)(464)가 블록 형상으로 형성되는 경우에는 클립 형상으로 형성되는 것에 비해 회로소자 수용홈(414)에 삽입하기가 상대적으로 어려울 수 있다. 따라서, 회로소자 지지부재(463)(464)가 블록 형상으로 형성되는 경우에는 회로소자 지지부재(463)(464)를 실리콘과 같이 탄성과 전열성을 가지는 고무재질 등으로 형성될 수 있다.

한편, 앞서 설명한 회로소자 지지부재(461~464)가 비열전도성 재질로 형성되는 경우에는 그 회로소자 지지부재(461~464)가 전력반도체소자(435)의 제1면(4351a) 또는 제2면(4351b)에 밀착되도록 삽입하기 보다는 상대적으로 면적이 좁은 제3면(4351c) 또는 제4면(4351d)에 밀착되도록 삽입될 수 있다. 이에 따라, 회로소자 지지부재(461~464)가 비전열도성 재질로 형성되면서도 전력반도체소자(435)의 방열면적이 감소되는 것을 최소화할 수 있다.

이렇게 하여, 전력반도체소자와 인버터 하우징 사이의 접촉면적이 확대되고 모터실로 흡입된 냉매에 대한 인버터 하우징의 접촉면적이 확대되어 인버터실에 수용된 전력반도체소자에서 발생되는 열이 신속하게 방열될 수 있다. 이를 통해 인버터의 제어 성능이 개선되어 모터부 및 압축부를 효과적으로 제어할 수 있다.

또, 전력반도체소자의 소자몸체부를 종방향으로 세워 설치함에 따라, 인버터 하우징(또는 인쇄회로기판)의 면적 대비 전력반도체소자가 차지하는 점유면적이 작아지게 된다. 이에 따라, 전력반도체소자를 비롯한 다른 부품들의 배치를 효율적으로 할 수 있어 인버터부품에 대한 전자양립성(EMC)을 높일 수 있다. 이를 통해, 인버터부를 통한 모터부의 제어가 정확하게 진행되어 그만큼 압축기 성능이 향상될 수 있다. 또, 전력반도체소자가 차지하는 점유면적이 줄어드는 만큼 인쇄회로기판의 크기를 줄여 압축기를 소형화 및 경량화할 수 있다.

또, 인버터 하우징(또는 인쇄회로기판)의 면적 대비 전력반도체소자가 차지하는 점유면적이 작아지는 만큼 인쇄회로기판을 지지하는 지지돌부를 추가 형성할 수 있어 인쇄회로기판을 더욱 견고하게 지지하할 수 있다. 이를 통해, 인쇄회로기판의 진동내구성을 높일 수 있다.

한편, 인쇄회로기판에 대한 다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 인쇄회로기판이 인버터 하우징의 바닥면으로부터 기설정된 간격만큼 이격되는 것이나, 경우에 따라서는 인쇄회로기판이 인버터 하우징의 바닥면에 밀착되어 결합될 수도 있다. 도 15는 인버터 하우징과 인쇄회로기판의 결합관계에 대한 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 16은 도 15의 "Ⅷ-Ⅷ"선단면도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에는 지지돌부(415a)(415b)가 돌출 형성되지 않거나 지지돌부(415a)(415b)가 형성되더라도 최소한의 높이로 형성될 수 있다.

예를 들어, 모터부(30)를 등지는 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)과 인쇄회로기판(431) 사이의 간격(t3)은 회로소자 수용홈(414)의 제1폭(D1)보다 작거나 같게 형성될 수 있다.

또, 본 실시예는 전력반도체소자(435)가 회로소자 수용홈(414)의 내부에 삽입된 상태가 되므로, 전력반도체소자(435)의 노출면인 제6면(4351f)은 회로소자 수용홈(414)의 개구면(414a)보다 조금 낮거나 또는 거의 동일하게 위치하게 된다. 이에 따라, 전력반도체소자(435)와 인쇄회로기판(431)은 축방향 또는 반경방향으로 간섭되지 않게 된다.

또, 회로소자 지지부재(461)의 형태에 따라서는 회로소자 수용홈(414)의 주변에 지지부재 삽입홈(41d)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 15 및 도 16과 같이, 회로소자 지지부재(461)가 지지클립으로 형성되는 경우에는 그 회로소자 지지부재(461)의 지지부재 고정부(461a) 및 탄성절곡부(461c)가 수용되도록 기설정된 깊이와 면적을 가지는 지지부재 삽입홈(41d)이 형성된다. 이에 따라, 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)을 마주보는 인쇄회로기판(431)의 후방면을 인버터 하우징(41)에 더욱 근접되게 설치할 수 있다.

상기와 같이 인쇄회로기판(431)이 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 접촉되어 결합되는 경우에도 전력반도체소자(435)는 앞서 설명한 회로소자 지지부재(461)를 이용하여 회로소자 수용홈(414)에서 고정된다. 회로소자 수용홈(414)과 회로소자 지지부재(461)에 대한 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 전력반도체소자(435)의 제6면(4351f)이 회로소자 수용홈(414)의 개구면(414a)보다 조금 낮거나 또는 거의 동일하게 위치함에 따라, 전력반도체소자(435)와 인쇄회로기판(431) 사이를 연결하는 단자핀(4352)의 길이가 매우 짧아지게 된다. 이에 따라, 외부의 진동이 인쇄회로기판(431)에 전달되더라도 인쇄회로기판(431)의 진폭이 크지 않아 전력반도체소자(435) 또는 인쇄회로기판(431)이 손상되는 것을 억제할 수 있다.

나아가, 본 실시예의 경우에는 인쇄회로기판(431)이 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 접촉되어 결합됨에 따라, 인버터 하우징(41)과 인쇄회로기판(431) 사이의 간격이 제거되거나 최소한으로 감축된다. 이에 따라, 압축기의 축방향 길이가 줄어들게 되어 압축기의 소형화 및 경량화를 구현할 수 있다.

한편, 인쇄회로기판에 대한 또다른 실시예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 실시예에서는 인쇄회로기판을 별도로 제작하여 인버터 하우징에 조립하는 것이나, 경우에 따라서는 인쇄회로기판이 인버터 하우징의 바닥면에 직접 형성될 수도 있다. 도 17은 인쇄회로부가 형성된 인버터 하우징의 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 18은 도 17의 "Ⅸ-Ⅸ"선단면도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 본 실시예에 따른 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에는 앞서 설명한 도 5 및 도 15의 실시예와에서 인쇄회로기판(431)에 형성된 인쇄회로부(416)가 프린팅되고, 인쇄회로부(416)에는 각종 전자소자(432)와 전기부품(433)이 실장되거나 연결된다. 도면에서는 전력반도체소자(435)와 연결되는 인쇄회로부(416)만 개략적으로 도시하였다.

예를 들어, 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에는 앞서 설명한 회로소자 수용홈(414)이 모터부를 향해 함몰되도록 형성되고, 회로소자 수용홈(414)에는 전력반도체소자(435)가 매립되어 결합된다. 회로소자 수용홈(414)의 주변에는 인쇄회로부(416)가 프린팅되어 형성된다.

그리고, 전력반도체소자(435)는 회로소자 수용홈(414)에 매립된 상태에서 그 소자몸체부(4351)에서 연장되는 단자핀(4352)이 절곡되어 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 구비된 인쇄회로부(416)에서 납땜되거나 용접되어 연결된다.

상기와 같이, 인쇄회로부(416)가 인버터 하우징(41)에 일체로 구비되는 경우에도 전력반도체소자(435)는 앞서 설명한 회로소자 지지부재(461)를 이용하여 회로소자 수용홈(414)에서 고정된다. 회로소자 수용홈(414)과 회로소자 지지부재(461)에 대한 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

다만, 본 실시예에서는 인쇄회로부(416)가 인버터 하우징(41)의 바닥면(41a)에 일체로 형성됨에 따라, 별도의 인쇄회로기판(431)을 제작하여 조립할 필요가 없어 부품수가 감소되고 조립공수가 감축될 수 있다.

또, 인쇄회로기판(431)이 인버터 하우징(41)에 일체로 형성되는 경우에는 인쇄회로기판(431)에 대한 부품수를 줄이고, 조립공수를 줄이며, 압축기를 소형화 및 경량화할 수 있다.

한편, 전술한 실시예들에서는 회로소자 수용홈(또는 전력반도체소자)는 원주방향을 따라 배열될 수 있지만, 경우에 따라서는 반경방향을 따라 겹겹이 배될 수도 있다. 도 19는 회로소자 수용부에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 보인 인버터 하우징의 평면도이다.

도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 회로소자 수용홈(414)은 인버터 하우징(41)의 회전축 지지부(411)를 중심으로 4개의 분면으로 나눌 경우, 3개의 회로소자 수용홈(414)이 한 개의 분면에 모두 포함되거나 3개의 회로소자 수용홈(414)의 적어도 일부가 한 개의 분면에 포함될 수 있도록 형성될 수 있다.

이 경우에도 각각의 전력반도체소자(435)는 회로소자 지지부재(461)를 이용하여 회로소자 수용홈(414)에 고정할 수 있다. 회로소자 지지부재(461)는 앞서 설명한 클립 형상 또는 블록 형상 모두 가능하다.

상기와 같이 복수 개의 회로소자 수용홈(414)을 한 쪽에 몰아서 형성하는 경우에도 전력반도체소자(435) 및 이를 수용하는 회로소자 수용홈(414)에 대한 기본적인 구성 및 그에 따른 작용 효과는 전술한 실시예와 유사하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 본 실시예서는, 3개의 회로소자 수용부(412)는 흡기구(112)에 최대한 근접한 위치에 집중하여 형성함에 따라, 전력반도체소자(435)에서 발생되는 열을 더욱 효과적으로 방열시킬 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 20: 압축부
21: 고정스크롤 211: 고정경판부
211a: 체결돌부 수용홈 211b: 토출구
212: 고정랩 22: 선회스크롤
221: 선회 경판부 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 결합부 322: 영구자석
33: 회전축 35: 밸런스 웨이트
40: 인버터부 41: 인버터 하우징
41a: 인버터 하우징의 바닥면 41b: 인버터 하우징의 측벽면
41c: 체결홈 41d: 지지부재 수용홈
411: 회전축 지지부 412: 회로소자 수용부
413: 회로소자 수용돌부 414: 회로소자 수용홈
414a: 회로소자 수용홈의 개구면 414b: 회로소자 수용홈의 바닥면
414c: 제1측벽면 414d: 제2측벽면
414e: 제3측벽면 414f: 제4측벽면
414g: 이격돌기 415a: 제1지지돌부
415b: 제2지지돌부 416: 인쇄회로부
42: 인버터 커버 43: 제어유닛
431: 인쇄회로기판 432: 전자소자
433: 전기부품 435: 전력반도체소자
4351: 소자몸체부 4351a~4351f: 제1면~제6면
4352: 단자핀 45: 통전부
461: 회로소자 지지부재 461a: 소자고정부
461a1: 나사구멍 461b: 소자지지부
461c: 탄력절곡부 462: 회로소자 지지부재
462a: 제1측면부 462b: 제2측면부
463,464: 회로소자 지지부재 H1: 회로소자 수용홈의 깊이
D1: 제1폭 D2: 제2폭
t1: 전력반도체소자의 두께 t2: 회로소자 지지부재의 두께
t3: 인쇄회로기판과 인버터 하우징 사이의 간격
S1: 모터실 S2: 토출실
S3: 배압실 V: 압축실
V1: 흡입압실 V2: 중간압실
V3: 토출압실

Claims (19)

1. 모터부;
   상기 모터부의 일측에 구비되며, 상기 모터부와 회전축으로 연결되어 작동되는 압축부;
   상기 모터부를 제어하기 위한 회로소자가 구비되는 인버터부; 및
   상기 모터부와 상기 인버터부 사이에 구비되는 하우징부재;를 포함하고,
   상기 하우징부재에는 상기 회로소자를 매립하도록 회로소자 수용부가 형성되는 전동식 압축기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회로소자 수용부는,
   상기 모터부를 향해 연장되는 회로소자 수용돌부; 및
   상기 회로소자 수용돌부의 내부에 구비되어 상기 회로소자가 매립되는 회로소자 수용홈;으로 이루어지며,
   상기 회로소자 수용홈은,
   상기 모터부를 향하는 면의 반대쪽 면이 개구되어 상기 모터부를 향하는 방향으로 함몰되는 전동식 압축기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 회로소자 수용홈은 축방향 길이가 반경방향 길이보다 길게 형성되는 전동식 압축기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 회로소자는,
   소자몸체부;
   상기 소자몸체부의 일측면에서 연장되는 단자핀;을 포함하고,
   상기 소자몸체부는 상기 단자핀이 연장되는 방향으로 상기 회로소자 수용홈에 삽입되는 전동식 압축기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 회로소자의 외면은 상기 모터부에 대해 반대쪽 측면을 제외한 다른 측면 중에서 적어도 한 개 이상의 측면이 상기 회로소자 수용홈의 내벽면에 접촉되는 전동식 압축기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 회로소자 수용홈에는 상기 회로소자가 원주방향으로 복수 개씩 삽입되어 결합되는 전동식 압축기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 회로소자 수용홈의 내벽면에는 반경방향으로 연장되는 이격돌기가 형성되고,
   상기 복수 개의 회로소자는 상기 이격돌기의 양쪽에 각각 삽입되는 전동식 압축기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 하우징부재에는 상기 회전축이 삽입되어 지지되도록 회전축 지지부가 상기 모터부를 향해 연장되며,
   상기 회로소자 수용부의 적어도 일부가 상기 회전축 지지부와 반경방향으로 중첩되도록 형성되는 전동식 압축기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 하우징부재의 일측에는 상기 모터부가 수용되는 모터실이 형성되며,
   상기 모터실에는 냉매가 흡입되는 흡기구가 형성되고,
   상기 회로소자 수용부의 적어도 일부는 상기 흡기구와 반경방향으로 중첩되도록 형성되는 전동식 압축기.
10. 제8항에 있어서,
    상기 회로소자 수용부는 상기 회전축 지지부의 둘레를 따라 배열되는 전동식 압축기.
11. 제8항에 있어서,
    상기 회로소자 수용부는 상기 회전축 지지부를 중심으로 반경방향을 따라 배열되는 전동식 압축기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 하우징부재의 축방향 양쪽 측면 중에서 상기 모터부를 등지는 면에는 복수 개의 지지돌부가 기설정된 높이만큼 축방향으로 연장되어 형성되고,
    상기 지지돌부에는 상기 회로소자의 단자핀이 연결되는 인쇄회로기판이 안착되어 지지되는 전동식 압축기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 지지돌부는 상기 회로소자 수용부의 둘레면을 따라 형성된 돌부를 포함하는 전동식 압축기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 모터부를 등지는 상기 하우징부재의 일측면에 상기 회로소자의 단자핀이 연결되는 인쇄회로기판이 안착되어 결합되는 전동식 압축기.
15. 제14항에 있어서,
    상기 모터부를 등지는 상기 하우징부재의 일측면과 상기 인쇄회로기판 사이의 간격은 상기 회로소자 수용부의 폭보다 작거나 같게 형성되는 전동식 압축기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징부재에는 전기회로를 이루는 인쇄회로부가 형성되며,
    상기 회로소자의 단자핀이 상기 하우징부재에 구비된 인쇄회로부에 연결되는 전동식 압축기.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회로소자 수용부에는 상기 회로소자를 지지하는 회로소자 지지부재가 구비되는 전동식 압축기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 회로소자 지지부재는,
    일단은 상기 회로소자 수용부의 외부에서 상기 하우징부재에 고정되는 고정부가 형성되고, 타단은 상기 회로소자 수용부의 내부로 연장되는 지지부가 형성되며,
    상기 지지부는 상기 고정부에서 절곡 연장되어 상기 회로소자를 상기 회로소자 수용부의 내벽면으로 가압하는 전동식 압축기.
19. 제17항에 있어서,
    상기 회로소자 지지부재는,
    상기 회로소자의 측면과 이를 마주보는 상기 회로소자 수용부의 내벽면 사이에 삽입되어 상기 회로소자를 상기 회로소자 수용부의 내벽면으로 가압하는 전동식 압축기.
    

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