KR20230086010A

KR20230086010A - 전동 압축기

Info

Publication number: KR20230086010A
Application number: KR1020210174010A
Authority: KR
Inventors: 나승규; 박복기; 손은기; 이태호
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-06-15
Also published as: WO2023106648A1; CN117677772A

Abstract

본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로서, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽 및 냉매를 상기 모터 수용 공간으로 안내하는 흡입 포트를 포함하고, 상기 격벽은 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 리브를 포함함에 따라, 인버터의 복수의 소자를 전체적으로 충분히 냉각시키고, 복수의 소자 간 온도 편차를 억제하여, 소손, 작동 중단 및 정비 비용 증가를 억제할 수 있다.

Description

전동 압축기{ELECTRIC COMPRESSOR}

본 발명은, 전동 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 인버터에 의해 제어되는 모터의 구동력으로 냉매를 압축할 수 있도록 한 전동 압축기에 관한 것이다.

일반적으로 압축기는 냉매 가스 등의 유체를 압축하는 기기로서, 건물의 공조 시스템, 차량용 공조 시스템 등에 적용된다.

상기 압축기는 압축 방식에 따라 피스톤의 왕복운동을 통해 냉매를 압축하는 왕복식 압축기와 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식 압축기로 분류되고, 상기 왕복식 압축기는 동력 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 동력을 전달하는 크랭크식 압축기, 사판이 설치된 회전축으로 동력을 전달하는 사판식 압축기 등으로 분류되고, 상기 회전식 압축기는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식 압축기, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식 압축기로 분류될 수 있다.

또한, 상기 압축기는 구동 방식에 따라 엔진을 사용하는 기계식 압축기 및 모터를 사용하는 전동식 압축기(이하, 전동 압축기)로 분류될 수도 있다.

여기서, 전동 압축기에는 압축 용량 조절을 위해 모터를 제어하는 인버터가 적용되고, 상기 인버터의 발열 소자를 냉각시키는 구조가 적용된다.

도 1은 종래의 전동 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 전동 압축기에서 프론트 하우징을 일부 절개하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1의 전동 압축기에서 인버터 소자의 온도 분포를 도시한 온도 분포도이다. 참조로, 도 3에서 온도가 높을수록 음영이 진하게 도시되었다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 전동 압축기는, 동력을 발생시키는 모터(6), 상기 모터(6)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구(4) 및 상기 모터(6)를 제어하는 인버터(8)를 포함하고, 상기 모터(6)와 상기 인버터(8)를 수용하는 하우징(2)은 상기 모터(6)가 수용되는 모터 수용 공간(S1)과 상기 인버터(8)가 수용되는 인버터 수용 공간(S2)을 구획하는 격벽(242) 및 냉매를 상기 모터 수용 공간(S1)으로 안내하는 흡입 포트(2442)를 포함하며, 상기 인버터(8)는 복수의 소자(84)를 포함하고, 상기 복수의 소자(84) 중 적어도 일부는 상기 인버터 수용 공간(S2)에서 상기 격벽(242)에 접촉된다.

한편, 상기 하우징(2)은 상기 모터(6)의 외주면을 지지하는 환형벽(244) 및 상기 환형벽(244)의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터(6)의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구(4) 측으로 연장되는 복수의 내부 유로(2444)를 포함한다.

이러한 구성에 따른 종래의 전동 압축기는, 상기 모터(6)에 전원이 인가되면, 상기 흡입 포트(2442)를 통해 상기 모터 수용 공간(S1)으로 냉매가 유입되고, 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매는 상기 복수의 내부 유로(2444)를 통해 상기 압축기구(4)로 유입되어 압축된 후 상기 하우징(2)의 외부로 배출된다.

그리고, 이 과정에서, 상기 모터(6)가 상기 인버터(8)에 의해 제어됨으로써, 냉방 효율이 가변적으로 제어되는데, 상기 인버터(8)의 소자(84)에서 발생되는 열은 상기 격벽(242)을 통해 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매로 방열된다.

그러나, 이러한 종래의 전동 압축기에 있어서는, 인버터(8)의 복수의 소자(84)가 전체적으로 충분히 냉각되지 못하고, 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 소자(84) 간 온도 편차가 발생하여, 인버터(8)의 소자(84)의 소손이 발생되고, 전동 압축기의 작동이 중단되며, 이로 인한 정비 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-2184051호

따라서, 본 발명은, 인버터의 복수의 소자를 전체적으로 충분히 냉각시키고, 복수의 소자 간 온도 편차를 억제하여, 소손, 작동 중단 및 정비 비용 증가를 억제할 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽 및 냉매를 상기 모터 수용 공간으로 안내하는 흡입 포트를 포함하고, 상기 격벽은 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 리브를 포함하는 전동 압축기를 제공한다.

상기 흡입 포트로부터 상기 모터 수용 공간으로 유입된 냉매 중 일부는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 유동되고, 상기 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 연장되는 제1 리브를 포함할 수 있다.

상기 제1 리브는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.

상기 격벽은 상기 모터의 회전축을 지지하는 베어링이 삽입되도록 상기 격벽의 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 환형의 보스부를 더 포함하고, 상기 복수의 제1 리브는 상기 보스부로부터 연장될 수 있다.

상기 하우징은 상기 격벽의 외주부로부터 연장되는 환형벽을 더 포함하고, 상기 복수의 제1 리브 중 일부는 상기 보스부로부터 상기 환형벽까지 연장될 수 있다.

상기 복수의 제1 리브 중 적어도 일부는 길이가 상이하게 형성될 수 있다.

상기 흡입 포트는 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되고, 상기 복수의 제1 리브는 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이가 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이보다 크게 형성될 수 있다.

상기 하우징은 상기 모터의 외주면을 지지하는 환형벽 및 상기 환형벽의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구 측으로 연장되는 내부 유로를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 유로는 복수로 형성되고, 상기 복수의 내부 유로는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열되어, 상기 흡입 포트가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트의 출구에 인접한 상류 내부 유로 및 상기 흡입 포트의 출구로부터 원격한 하류 내부 유로를 포함할 수 있다.

상기 하류 내부 유로의 유동 단면적은 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성될 수 있다.

상기 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향으로 연장되는 제2 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 리브는 상기 상류 내부 유로 측으로부터 상기 하류 내부 유로 측으로 연장될 수 있다.

상기 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향 상 상기 하류 내부 유로에 가까워질수록 곡률 반경이 감소되게 형성될 수 있다.

상기 제2 리브의 돌출 높이는 상기 제1 리브의 돌출 높이보다 높게 형성될 수 있다.

상기 제2 리브는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향을 따라 배열될 수 있다.

상기 복수의 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 서로 이격되게 형성되고, 상기 모터 수용 공간의 원주 방향 상 상기 흡입 포트에 인접한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브 사이 이격 거리가 상기 흡입 포트에 원격한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브 사이 이격 거리보다 크게 형성될 수 있다.

상기 복수의 제2 리브는 구심 측 리브 및 상기 구심 측 리브를 기준으로 상기 모터 수용 공간의 반경 방향 외측에 형성되는 원심 측 리브를 포함하고, 상기 구심 측 리브는 상기 원심 측 리브보다 원주 방향 길이가 길게 형성될 수 있다.

상기 구심 측 리브의 리딩 에지는 상기 원심 측 리브의 리딩 에지와 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 중첩되게 형성되고, 상기 구심 측 리브의 트레일링 에지는 상기 원심 측 리브의 트레일링 에지와 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 비중첩되게 형성될 수 있다.

상기 인버터는 복수의 소자를 포함하고, 상기 복수의 소자 중 적어도 일부는 상기 인버터 수용 공간에서 상기 격벽에 접촉될 수 있다.

상기 복수의 소자는 스위칭 소자일 수 있다.

한편, 본 발명은, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽, 저온의 냉매를 상기 모터 수용 공간에 상기 모터 수용 공간의 원주 방향으로 유입시키는 흡입 포트, 상기 모터의 외주면을 지지하는 환형벽 및 상기 환형벽의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구 측으로 연장되는 내부 유로를 포함하고, 상기 내부 유로는 복수로 형성되고, 상기 복수의 내부 유로는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열되어, 상기 흡입 포트가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트의 출구에 인접한 상류 내부 유로 및 상기 흡입 포트의 출구로부터 원격한 하류 내부 유로를 포함하고, 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적은 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성되는 전동 압축기를 제공한다.

본 발명에 의한 전동 압축기는, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽 및 냉매를 상기 모터 수용 공간으로 안내하는 흡입 포트를 포함하고, 상기 격벽은 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 리브를 포함함에 따라, 인버터의 복수의 소자를 전체적으로 충분히 냉각시키고, 복수의 소자 간 온도 편차를 억제하여, 소손, 작동 중단 및 정비 비용 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 종래의 전동 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 전동 압축기에서 프론트 하우징을 일부 절개하여 도시한 사시도,
도 3은 도 1의 전동 압축기에서 인버터 소자의 온도 분포를 도시한 온도 분포도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기에서 프론트 하우징을 일부 절개하여 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 5의 프론트 하우징에 모터의 일부 부품이 수용된 상태를 도시한 정면도,
도 7은 도 4의 전동 압축기에서 인버터 소자의 온도 분포를 도시한 온도 분포도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동 압축기에서 프론트 하우징을 일부 절개하여 도시한 사시도,
도 9는 도 8의 정면도이다.

이하, 본 발명에 의한 전동 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기에서 프론트 하우징을 일부 절개하여 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 정면도이고, 도 6은 도 5의 프론트 하우징에 모터의 일부 부품이 수용된 상태를 도시한 정면도이며, 도 7은 도 4의 전동 압축기에서 인버터 소자의 온도 분포를 도시한 온도 분포도이다. 참조로, 도 7에서 온도가 높을수록 음영이 진하게 도시되었다.

한편, 도 4 내지 도 7에서 미도시된 구성요소들은 설명의 편의상 도 1을 참조한다.

첨부된 도 4 내지 도 7 및 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기는, 하우징(2), 상기 하우징(2)의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구(4), 상기 압축기구(4)에 동력을 제공하는 모터(6) 및 상기 모터(6)를 제어하는 인버터(8)를 포함할 수 있다.

상기 하우징(2)은 센터 하우징(22), 상기 센터 하우징(22)에 결합되며 상기 모터(6)가 수용되는 모터 수용 공간(S1)을 형성하는 프론트 하우징(24), 상기 프론트 하우징(24)을 기준으로 상기 센터 하우징(22)의 반대측에서 상기 프론트 하우징(24)에 결합되며 상기 인버터(8)가 수용되는 인버터 수용 공간(S2)을 형성하는 인버터 커버(26) 및 상기 센터 하우징(22)을 기준으로 상기 프론트 하우징(24)의 반대측에서 상기 센터 하우징(22)에 결합되며 상기 압축기구(4)가 수용되는 압축기구 수용 공간(S3) 및 상기 압축기구(4)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실(D)을 형성하는 리어 하우징(28)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프론트 하우징(24)은 상기 모터 수용 공간(S1)과 상기 인버터 수용 공간(S2)을 구획하는 격벽(242), 상기 격벽(242)의 외주부로부터 연장되고 상기 모터(6)의 외주면을 지지하는 환형벽(244)을 포함할 수 있다.

상기 격벽(242)은 상기 모터 수용 공간(S1)에 대향되는 제1 면 및 상기 제1 면의 배면을 이루며 상기 인버터 수용 공간(S2)에 대향되는 제2 면을 포함할 수 있다.

상기 제1 면은 상기 제1 면의 중심부로부터 상기 모터 수용 공간(S1) 측으로 돌출된 환형의 보스부(2426)를 포함하고, 상기 보스부(2426)에는 후술할 회전축(66)을 지지하는 베어링이 삽입될 수 있다.

그리고, 상기 제1 면은 상기 제1 면으로부터 상기 모터 수용 공간(S1) 측으로 돌출된 리브를 더 포함할 수 있다.

상기 리브는 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향으로 연장되는 제1 리브(2422)를 포함할 수 있다.

상기 제1 리브(2422)는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브(2422)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 따라 배열되며, 상기 복수의 제1 리브(2422)는 상기 보스부(2426)로부터 연장될 수 있다.

여기서, 상기 복수의 제1 리브(2422) 중 일부는 상기 보스부(2426)로부터 상기 환형벽(244)까지 연장될 수 있다.

그리고, 상기 복수의 제1 리브(2422) 중 적어도 일부는 길이가 상이하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 흡입 포트(2442)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되고, 상기 복수의 제1 리브(2422)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 중심을 기준으로 중력 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이가 상기 모터 수용 공간(S1)의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이보다 크게 형성될 수 있다.

상기 제2 면은 상기 인버터(8)의 후술할 소자(84)와 접촉되도록 평면으로 형성될 수 있다.

상기 환형벽(244)은 저온의 냉매를 상기 모터 수용 공간(S1)으로 안내하는 흡입 포트(2442)를 포함할 수 있다.

상기 흡입 포트(2442)는 상기 흡입 포트(2442)로부터 상기 모터 수용 공간(S1)으로 유입된 냉매 중 일부가 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 따라 유동되게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 환형벽(244)은 상기 환형벽(244)의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터(6)의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구(4) 측으로 연장되는 내부 유로(2444)를 더 포함할 수 있다.

상기 내부 유로(2444)는 복수로 형성되고, 상기 복수의 내부 유로(2444)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 따라 배열되어 상기 흡입 포트(2442)가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트(2442)의 출구에 인접한 상류 내부 유로 및 상기 흡입 포트(2442)의 출구로부터 원격한 하류 내부 유로를 포함할 수 있다.

이때, 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적은 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 상류 내부 유로는 상기 흡입 포트(2442)가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트(2442)의 출구에 인접한 내부 유로를 지칭하고, 상기 하류 내부 유로는 상기 흡입 포트의 출구로부터 원격한 내부 유로를 지칭할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 경우, 비 한정적인 예로, 상기 복수의 내부 유로(2444)는 3개로 형성되는데, 즉 상기 복수의 내부 유로(2444)는 상기 흡입 포트(2442)의 출구 측에 배치되는 제1 내부 유로(2444a), 상기 제1 내부 유로(2444a)보다 하류 측에 배치되는 제2 내부 유로(2444b) 및 상기 제2 내부 유로(2444b)보타 하류 측에 배치되는 제3 내부 유로(2444c)를 포함하는데, 상기 제1 내부 유로(2444a)는 상기 제2 내부 유로(2444b) 및 상기 제3 내부 유로(2444c)의 상류 내부 유로가 되고, 상기 제2 내부 유로(2444b)는 상기 제1 내부 유로(2444a)의 하류 내부 유로가 되면서 상기 제3 내부 유로(2444c)의 상류 내부 유로가 되고, 상기 제3 내부 유로(2444c)는 상기 제1 내부 유로(2444a) 및 상기 제2 내부 유로(2444b)의 하류 내부 유로가 된다. 그리고, 상기 제3 내부 유로(2444c)의 유동 단면적은 상기 제2 내부 유로(2444b)의 유동 단면적보다 크게 형성되고, 상기 제1 내부 유로(2444a)의 유동 단면적은 상기 제2 내부 유로(2444b)의 유동 단면적보다 작게 형성될 수 있다.

상기 압축기구(4)는 고정 설치되는 고정 스크롤(42), 상기 고정 스크롤(42)에 치합되어 상기 고정 스크롤(42)과 함께 압축실을 형성하고 후술할 회전축(66)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(44)을 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축기구(4)는 소위 스크롤 방식으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 왕복동 방식, 베인 로터리 방식 등 다른 형태로 형성될 수 있다.

상기 모터(6)는 상기 환형벽(244)에 지지되는 고정자(62), 상기 고정자(62)의 내부에 위치되고 상기 고정자(62)와의 상호 작용에 의해 회전되는 회전자(64) 및 상기 회전자(64)와 함께 회전되는 회전축(66)을 포함할 수 있다.

상기 인버터(8)는 제어에 필요한 복수의 소자(84)가 실장되는 기판(82)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 소자(84)는 예를 들어 insulated gate bipolar transistor(IGBT), intelligent power module(IPM) 등의 스위칭 소자와 같은 발열 소자를 포함하고, 상기 발열 소자의 적어도 일부는 방열을 위해 상기 격벽(242)(더욱 정확히는, 제2 면)에 접촉될 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 전동 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.

즉, 상기 모터(6)에 전원이 인가되면, 상기 흡입 포트(2442)를 통해 상기 모터 수용 공간(S1)으로 저온 저압의 냉매가 유입되고, 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매는 상기 복수의 내부 유로(2444)를 통해 상기 압축기구(4)로 유입되어 고온 고압으로 압축된 후 상기 토출실(D)을 거쳐 상기 하우징(2)의 외부로 배출될 수 있다.

그리고, 이 과정에서, 상기 모터(6)가 상기 인버터(8)에 의해 제어됨으로써, 냉방 효율이 가변적으로 제어되는데, 상기 복수의 소자(84)에서 발생되는 열은 상기 격벽(242)을 통해 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매로 방열될 수 있다.

여기서, 본 실시예에 따른 전동 압축기는 상기 격벽(242)의 제1 면으로부터 돌출된 상기 제1 리브(2422)를 포함함에 따라, 상기 격벽(242)과 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매 사이 열 교환 면적이 증가되어, 방열 성능이 향상되고, 상기 복수의 소자(84)가 전체적으로 충분히 냉각될 수 있다. 이에 의하여, 상기 복수의 소자(84)의 소손 및 상기 전동 압축기의 작동 중단이 방지되고, 정비 비용이 감소될 수 있다.

그리고, 상기 제1 리브(2422)가 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향으로 연장됨에 따라, 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매에 대한 유동 저항이 증가되어, 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매의 유동 속도가 감소될 수 있다. 이에 의하여, 상기 격벽(242)과 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매 사이 열 교환 시간이 증가되어, 상기 방열 성능이 더 향상될 수 있다.

그리고, 상기 제1 리브(2422)가 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브(2422)가 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향을 따라 배열됨에 따라, 상기 열 교환 면적이 더 증가되고, 상기 유동 저항이 더 증가되어, 상기 방열 성능이 더 향상될 수 있다.

그리고, 상기 하부 내부 유로(2444)의 유동 단면적이 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성됨에 따라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 복수의 소자(84) 간 온도 편차가 감소될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예와 달리, 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적과 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적이 서로 동일하게 형성될 경우, 냉매의 이동 거리, 유동 저항 등으로 인해 상기 하류 내부 유로를 통과하는 냉매의 유량이 상기 상류 내부 유로를 통과하는 냉매의 유량보다 감소된다. 그리고, 이와 같은 유로 별 유량 불균일화로 인하여, 상기 복수의 소자(84) 간 온도 편차가 증가되고, 상기 복수의 소자(84) 중 일부가 과열되어 소손된다.

하지만, 본 실시예의 경우, 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적이 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성됨에 따라, 상기 하류 내부 유로를 통과하는 냉매의 유량이 상기 상류 내부 유로를 통과하는 냉매의 유량과 동등 수준이 될 수 있다. 즉, 유로 별 유량이 균일화될 수 있다. 이에 의하여, 상기 복수의 소자(84) 간 온도 편차가 감소되고, 상기 복수의 소자(84) 중 일부가 과열되는 현상이 억제될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우 상기 제1 리브(2422)가 형성되나, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 격벽(242)의 제1 면으로부터 돌출되는 제2 리브(2424)가 더 형성되어 상기 격벽(242)과 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매 사이 열 교환 면적을 더 증가될 수 있다.

그리고, 상기 제2 리브(2424)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매를 상기 하류 내부 유로로 안내하도록 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향으로 연장됨에 따라, 유로 별 유량 균일화가 더 용이하게 달성될 수 있다.

여기서, 상기 모터 수용 공간(S1)의 냉매가 상기 제1 리브(2422)에 의한 유동 저항을 받으면서 상기 제2 리브(2424)에 의해 상기 하류 내부 유로로 안내되도록, 그리고 열 교환 면적이 더 증가되도록, 상기 제2 리브(2424)의 돌출 높이는 상기 제1 리브(2422)의 돌출 높이보다 높게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2 리브(2424)는, 유로 별 유량 균일화 측면에서, 상기 상류 내부 유로 측으로부터 상기 하류 내부 유로 측으로 연장되고, 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향 상 상기 하류 내부 유로에 가까워질수록(도 9에서 반시계방향으로 갈수록) 곡률 반경이 감소되게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 제2 리브(2424)는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제2 리브(2424)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향을 따라 배열됨에 따라, 열 교환 면적이 더 증가되고, 유로 별 유량 균일화가 더욱 용이하게 달성될 수 있다.

여기서, 상기 복수의 제2 리브(2424)는 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향으로 서로 이격되게 형성되고, 상기 복수의 제2 리브(2424) 사이 공간으로 냉매가 잘 유입되도록, 상기 모터 수용 공간(S1)의 원주 방향 상 상기 흡입 포트(2442)에 인접한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브(2424) 사이 이격 거리가 상기 흡입 포트(2442)에 원격한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브(2424) 사이 이격 거리보다 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 복수의 제2 리브(2424)는, 유로 별 유량 균일화 측면에서, 구심 측 리브(2424a) 및 상기 구심 측 리브(2424a)를 기준으로 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향 외측에 형성되는 원심 측 리브(2424b)를 포함하는데, 상기 구심 측 리브(2424a)의 원주 방향 길이가 상기 원심 측 리브(2424b)보다 길게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 구심 측 리브(2424a)의 리딩 에지(2424aa)는 상기 원심 측 리브(2424b)의 리딩 에지(2424ba)와 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향으로 중첩되게 형성되고, 상기 구심 측 리브(2424a)의 트레일링 에지(2424ab)는 상기 원심 측 리브(2424b)의 트레일링 에지(2424bb)와 상기 모터 수용 공간(S1)의 반경 방향으로 비중첩되게 형성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.

여기서, 전술한 실시예들은, 상기 제1 리브(2422)가 구비되면서 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적이 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성되거나, 상기 제1 리브(2422)와 상기 제2 리브(2424)가 모두 구비되면서 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적이 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 상기 제1 리브(2422)와 상기 제2 리브(2424)가 구비되면서 상기 하류 내부 유로의 유동 단면적이 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적과 동등 수준으로 형성될 수 있다. 다른 예로, 상기 제2 리브(2424)가 구비되면서 상기 제1 리브(2422)가 생략될 수 있다. 다만, 방열 성능 최대화 및 유로 별 유량 균일화 측면에서, 전술한 실시예들과 같이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

2: 하우징
4: 압축기구
6: 모터
8: 인버터
84: 소자
242: 격벽
244: 환형벽
2422: 제1 리브
2424: 제2 리브
2424a: 구심 측 리브
2424aa: 리딩 에지
2424ab: 트레일링 에지
2424b: 원심 측 리브
2424ba: 리딩 에지
2424bb: 트레일링 에지
2442: 흡입 포트
2444: 내부 유로
S1: 모터 수용 공간
S2: 인버터 수용 공간

Claims

동력을 발생시키는 모터;
상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및
상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고,
상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽 및 냉매를 상기 모터 수용 공간으로 안내하는 흡입 포트를 포함하고,
상기 격벽은 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 리브를 포함하는 전동 압축기.
제1항에 있어서,
상기 흡입 포트로부터 상기 모터 수용 공간으로 유입된 냉매 중 일부는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 유동되고,
상기 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 연장되는 제1 리브를 포함하는 전동 압축기.
제2항에 있어서,
상기 제1 리브는 복수로 형성되고,
상기 복수의 제1 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열되는 전동 압축기.
제3항에 있어서,
상기 격벽은 상기 모터의 회전축을 지지하는 베어링이 삽입되도록 상기 격벽의 상기 모터 수용 공간에 대향되는 면으로부터 돌출된 환형의 보스부를 더 포함하고,
상기 복수의 제1 리브는 상기 보스부로부터 연장되는 전동 압축기.
제4항에 있어서,
상기 하우징은 상기 격벽의 외주부로부터 연장되는 환형벽을 더 포함하고,
상기 복수의 제1 리브 중 일부는 상기 보스부로부터 상기 환형벽까지 연장되는 전동 압축기.
제3항에 있어서,
상기 복수의 제1 리브 중 적어도 일부는 길이가 상이하게 형성되는 전동 압축기.
제6항에 있어서,
상기 흡입 포트는 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되고,
상기 복수의 제1 리브는 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이가 상기 모터 수용 공간의 중심을 기준으로 중력 반대 방향 측에 형성되는 제1 리브들의 평균 길이보다 크게 형성되는 전동 압축기.
제2항에 있어서,
상기 하우징은 상기 모터의 외주면을 지지하는 환형벽 및 상기 환형벽의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구 측으로 연장되는 내부 유로를 더 포함하는 전동 압축기.
제8항에 있어서,
상기 내부 유로는 복수로 형성되고,
상기 복수의 내부 유로는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열되어, 상기 흡입 포트가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트의 출구에 인접한 상류 내부 유로 및 상기 흡입 포트의 출구로부터 원격한 하류 내부 유로를 포함하는 전동 압축기.
제9항에 있어서,
상기 하류 내부 유로의 유동 단면적은 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성되는 전동 압축기.
제9항에 있어서,
상기 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향으로 연장되는 제2 리브를 더 포함하는 전동 압축기.
제11항에 있어서,
상기 제2 리브는 상기 상류 내부 유로 측으로부터 상기 하류 내부 유로 측으로 연장되는 전동 압축기.
제12항에 있어서,
상기 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향 상 상기 하류 내부 유로에 가까워질수록 곡률 반경이 감소되게 형성되는 전동 압축기.
제11항에 있어서,
상기 제2 리브의 돌출 높이는 상기 제1 리브의 돌출 높이보다 높게 형성되는 전동 압축기.
제11항에 있어서,
상기 제2 리브는 복수로 형성되고,
상기 복수의 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향을 따라 배열되는 전동 압축기.
제15항에 있어서,
상기 복수의 제2 리브는 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 서로 이격되게 형성되고,
상기 모터 수용 공간의 원주 방향 상 상기 흡입 포트에 인접한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브 사이 이격 거리가 상기 흡입 포트에 원격한 위치에서의 상기 복수의 제2 리브 사이 이격 거리보다 크게 형성되는 전동 압축기.
제15항에 있어서,
상기 복수의 제2 리브는 구심 측 리브 및 상기 구심 측 리브를 기준으로 상기 모터 수용 공간의 반경 방향 외측에 형성되는 원심 측 리브를 포함하고,
상기 구심 측 리브는 상기 원심 측 리브보다 원주 방향 길이가 길게 형성되는 전동 압축기.
제17항에 있어서,
상기 구심 측 리브의 리딩 에지는 상기 원심 측 리브의 리딩 에지와 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 중첩되게 형성되고,
상기 구심 측 리브의 트레일링 에지는 상기 원심 측 리브의 트레일링 에지와 상기 모터 수용 공간의 반경 방향으로 비중첩되게 형성되는 전동 압축기.
제1항에 있어서,
상기 인버터는 복수의 소자를 포함하고, 상기 복수의 소자 중 적어도 일부는 상기 인버터 수용 공간에서 상기 격벽에 접촉되는 전동 압축기.
제19항에 있어서,
상기 복수의 소자는 스위칭 소자인 전동 압축기.
동력을 발생시키는 모터;
상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축기구; 및
상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고,
상기 모터와 상기 인버터를 수용하는 하우징은 상기 모터가 수용되는 모터 수용 공간과 상기 인버터가 수용되는 인버터 수용 공간을 구획하는 격벽, 저온의 냉매를 상기 모터 수용 공간에 상기 모터 수용 공간의 원주 방향으로 유입시키는 흡입 포트, 상기 모터의 외주면을 지지하는 환형벽 및 상기 환형벽의 내주면에 음각지게 형성되어 상기 모터의 외주면으로부터 이격되고 상기 압축기구 측으로 연장되는 내부 유로를 포함하고,
상기 내부 유로는 복수로 형성되고,
상기 복수의 내부 유로는 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 따라 배열되어, 상기 흡입 포트가 연장된 방향을 따라 상기 모터 수용 공간의 원주 방향을 기준으로 상기 흡입 포트의 출구에 인접한 상류 내부 유로 및 상기 흡입 포트의 출구로부터 원격한 하류 내부 유로를 포함하고,
상기 하류 내부 유로의 유동 단면적은 상기 상류 내부 유로의 유동 단면적보다 크게 형성되는 전동 압축기.