KR20240062760A - 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기 - Google Patents

인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기 Download PDF

Info

Publication number
KR20240062760A
KR20240062760A KR1020220144630A KR20220144630A KR20240062760A KR 20240062760 A KR20240062760 A KR 20240062760A KR 1020220144630 A KR1020220144630 A KR 1020220144630A KR 20220144630 A KR20220144630 A KR 20220144630A KR 20240062760 A KR20240062760 A KR 20240062760A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inverter
housing
fixing member
unit
clause
Prior art date
Application number
KR1020220144630A
Other languages
English (en)
Inventor
진재경
김태형
원희수
이재원
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020220144630A priority Critical patent/KR20240062760A/ko
Priority to PCT/KR2023/013766 priority patent/WO2024096302A1/ko
Publication of KR20240062760A publication Critical patent/KR20240062760A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121—Casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00—Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/02—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기가 개시된다. 본 실시 예들은 인버터 소자에 대한 안정적인 고정과 절연 거리 확보 및 방열을 동시에 실시할 수 있어 전동 압축기의 안정적인 작동을 도모하고자 한다.

Description

인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기{Inverter unit and electric compressor including it}
본 발명은 인버터 소자의 안정적인 절연과 작동을 위한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기에 관한 것이다.
최근 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동 압축기에 대한 개발 및 연구가 활발하게 진행되고 있다. 전동 압축기의 모터는 인버터를 통해서 출력이 조절되도록 구성된다.
그러나 전기를 이용하는 구동 특성상 전동 압축기를 구성하는 모터 및 인버터는 필연적으로 열이 발생되어 고온으로 발열 되는 현상이 발생되고, 인버터의 발열은 모터 및 인버터의 성능에 직접적인 영향을 유발하게 된다.
따라서 이러한 발열 문제를 해결하기 위한 여러 가지 대안들이 제시되고 있다.
일반적으로 모터 측 냉각에 대해 서는 냉매를 이용한 직접 냉각방식이 사용되고 있다. 이는 메인 하우징의 내부의 모터가 설치된 부분에 냉매가 직접 유동하게 함으로써, 모터 구동 중 발생된 열을 냉매가 흡수하도록 하는 방식이다.
그러나 인버터의 경우 모터와 같이 냉매를 흘려 냉각시키는 직접 냉각방식을 적용할 경우 상기 인버터를 구성 하는 스위칭 소자의 내구성에 불리해질 수 있다.
예를 들어, 인버터에 다수로 포함된 IGBT(Insulated gate bipolar mode transistor)와 같은 발열 스위칭 소자(이하, 인버터 소자라 함)의 경우 내구성이 약하기 때문에 직접 냉각방식을 통한 냉각은 실질적으로 실현하기 어려운 문제점이 유발된다.
종래의 인버터 소자 및 고정 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도 1은 종래 전동 압축기에 적용되는 인버터 하우징의 사시도 이고, 도 2는 도 1에 도시된 인버터 소자를 확대 도시한 확대도 이다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 종래의 전동 압축기는 인버터 하우징(5)의 내측으로 안착면(5a)이 형성되고, 상기 안착면(5a)과 대면하는 일측 면이 상기 안착면(5a)에 접하도록 다수의 인버터 소자(2)가 인버터 하우징(5)의 내측에 실장된다. 그리고 인버터 하우징(5)은 메인 하우징(4)의 내부에 형성되는 흡입 챔버(미도시)에 밀착되도록 구성된다.
상기 인버터 소자(2)는 발생된 열의 일부가 인버터 하우징(5)과 접촉된 인버터 소자(2)의 일측면 및 상기 인버터 하우징(5)을 통해 메인 하우징(4)의 흡입 챔버로 전도가 이루어지게 된다.
그리고 인버터 소자(2)는 발생된 열의 다른 일부가 인버터 하우징(5)의 내부 공기의 대류를 이용한 공랭식 방식으로 방출됨으로써 상기 인버터 소자(2)에 대한 냉각이 구현된다.
그러나 이러한 구성은 인버터 소자(2)가 접촉된 일부 안착면(5a)만을 통해 인버터 소자(2)의 열이 인버터 하우징(5)으로 이동되는 구성이기 때문에 효과적인 방열을 기대하기 어렵다.
또한 여러 개의 인버터 소자(2)를 안착면(5a)에 직접 접촉시킨 구조이기 때문에, 제조 공정이 복잡하고 인버터 부분을 모듈화 할 수 없어 제품의 양산성 측면에서도 불리하다는 단점이 유발되었다.
첨부된 도 3을 참조하면, 최근에는 이를 해결하기 위해 인버터 하우징(5)에 설치된 고정볼트(7)에 일단이 고정된 클램프(8)를 통해 상기 인버터 소자(2)를 고정하는 방식이 사용되고 있다.
그러나 상기 인버터 소자(2)는 클램프(8)의 높이가 서로 달라 인버터 소자(2)에 가해지는 면압이 불균일하게 유지되고, 인버터 소자(2)의 방열면에 이물질이 적층되는 문제점이 유발되어 이에 대한 대책이 필요하게 되었다.
대한민국등록특허 제10-1935283호
본 발명의 실시 예들은 인버터 소자의 절연 성능 향상과 고정부재와 인버터 하우징 및 모터 하우징의 결합 관계를 개선한 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 인버터 유닛은 인버터 하우징(6)의 안착면(6a)에 설치되는 복수의 인버터 소자(12); 상기 복수의 인버터 소자(12)가 상기 안착면(6a)에 개별 고정되기 위해 상기 복수의 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6)을 경유하여 모터 하우징(20)에 부분 삽입되는 고정부재(30); 및 상기 고정부재(30)에 결합된 후에 상기 인버터 하우징(6)의 내측에 삽입되는 절연부재(40)를 포함한다.
상기 고정부재(30)는 반경 방향 내측으로 단턱진 단턱부(32)를 더 포함한다.
상기 단턱부(32)는 상기 고정부재(30)가 인버터 하우징(6)에 설치된 상태를 기준으로 상기 인버터 하우징(6)의 상측에 위치된다.
상기 고정부재(30)는 하면이 수평하게 연장된다.
상기 고정부재(30)는 하면이 원추 형태로 연장된다.
상기 절연부재(40)는 전체적인 외형을 이루는 바디부(42); 상기 바디부(42)의 상측에서 상기 인버터 하우징(6)의 상면을 경유하여 연장되고, 상기 고정부재(30)에 결합된 이후에 상기 단턱부(32)와 맞물리는 돌출부(44)를 포함한다.
상기 돌출부(44)는 절연 거리 확보를 위해 반경 방향 외측을 향해 제1 절연두께(t)로 연장 형성된다.
상기 복수의 인버터 소자(2)에는 고정부재(30)가 삽입되는 관통 홀(12a)에 부싱(14)이 삽입되고, 상기 바디부(42)는 반경 방향 길이가 상기 부싱(14) 보다 짧게 연 본 발명의 실시 예들 고정부재의 구조 변경을 통해 인버터 소자의 안정적인 고정과 함께 저온의 모터 하우징과의 열전달 된다.
상기 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6) 사이에는 인슐레이터(50)가 구비되고, 상기 바디부(42)는 상면이 상기 인슐레이터(50)의 하면과 면접촉된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 인버터 하우징(6)은 상기 고정부재(30)가 삽입되는 제1 삽입 홀(6d); 상기 제1 삽입 홀(6d)을 기준으로 상기 인버터 하우징(6)의 하면에서 모터 하우징(20)을 향해 소정의 길이로 연장되고, 내측에 제1 나사산(6bb)이 형성된 연장부(6c); 상기 절연부재(40)가 삽입되는 제1 홈부(6b)를 포함한다.
상기 연장부(6c)는 상기 고정부재(30)의 하면 보다 길게 연장된다.
상기 고정부재(30)에는 상기 연장부(6c)의 제1 나사산(6bb)이 형성된 구간에서 나선 결합이 이루어지는 제2 나사산(34)이 형성된다.
상기 모터 하우징(20)은 상기 인버터 하우징(6)과 연장부(6c)가 삽입되는 제2 홈부(24)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 전동 압축기는 하우징(100); 상기 하우징(100) 내에 구비되는 모터부(200); 상기 모터부(200)에 의해 구동되는 압축부가 구비된 압축기 유닛(200); 및 상기 압축기 유닛(300)과 결합되는 인버터 유닛(10)을 포함하되, 상기 인버터 유닛(10)은 인버터 하우징(6)의 안착면(6a)에 설치되는 복수의 인버터 소자(12)가 상기 안착면(6a)에 개별 고정되기 위해 상기 복수의 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6)을 경유하여 모터 하우징(20)에 부분 삽입되는 고정부재(30)에 결합된 후에 상기 인버터 하우징(6)의 내측에 삽입되는 절연부재(40)를 포함한다.
상기 고정부재(30)는 반경 방향 내측으로 단턱진 단턱부(32)를 더 포함한다.
상기 절연부재(40)는 전체적인 외형을 이루는 바디부(42); 상기 바디부(42)의 상측에서 상기 인버터 하우징(6)의 상면을 경유하여 연장되고, 상기 고정부재(30)에 결합된 이후에 상기 단턱부(32)와 맞물리는 돌출부(44)를 포함한다.
상기 돌출부(44)는 절연 거리 확보를 위해 반경 방향 외측을 향해 제1 절연두께(t)로 연장 형성된다.
상기 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6) 사이에는 인슐레이터(50)가 구비되고, 상기 바디부(42)는 상면이 상기 인슐레이터(50)의 하면과 면접촉된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 인버터 하우징(6)은 상기 고정부재(30)가 삽입되는 제1 삽입 홀(6d); 상기 제1 삽입 홀(6d)을 기준으로 상기 인버터 하우징(6)의 하면에서 모터 하우징(20)을 향해 소정의 길이로 연장되고, 내측에 제1 나사산(6bb)이 형성된 연장부(6c); 상기 절연부재(40)가 삽입되는 제1 홈부(6b)를 포함한다.
상기 연장부(6c)는 상기 고정부재(30)의 하면 보다 길게 연장된다.
상기 고정부재(30)에는 상기 연장부(6c)의 제1 나사산(6bb)이 형성된 구간에서 나선 결합이 이루어지는 제2 나사산(34)이 형성된다.
상기 모터 하우징(20)은 상기 인버터 하우징(6)이 삽입되는 제2 삽입 홀(22); 상기 연장부(6c)가 삽입되는 제2 홈부(24)를 포함한다.
본 발명의 실시 예들 고정부재의 구조 변경을 통해 인버터 소자의 안정적인 고정과 함께 저온의 모터 하우징과의 열전달을 동시에 실시하고, 인버터 소자의 절연거리를 확보할 수 있어 절연 효과 향상과 방열 효과를 동시에 도모할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기에서 내전압 성능을 확보할 수 있어 안정성과 고가의 인버터 소자에 대한 파손 및 오작동을 최소화 시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 절연부재로 이물질의 유입을 방지하고, 복수의 인버터 소자에 대한 면압을 균일하게 유지할 수 있다.
도 1은 종래 전동 압축기에 적용되는 인버터 하우징의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 인버터 소자를 확대 도시한 확대도.
도 3은 종래의 인버터 소자를 고정하기 위해 사용된 실시 예를 도시한 단면도.
도 4는 본 실시 예에 의한 전동 압축기를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 종 단면도.
도 6은 본 실시 예에 의한 인버터 소자가 설치된 상태를 도시한 평면도.
도 7은 본 실시 예에 의한 고정부재에 의해 고정되는 인버터 소자 및 구성품들을 도시한 분해 단면도.
도 8은 도 7의 결합 단면도.
도 9는 고정부재의 다른 실시 예를 도시한 도면.
본 개시물의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시물은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 개시물의 개시가 완전하도록 하며, 본 개시물이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시물의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시물은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)"이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 개시물을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 의한 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 도 4는 본 실시 예에 의한 전동 압축기를 도시한 사시도 이고, 도 5는 도 4의 종 단면도 이며, 도 6은 본 실시 예에 의한 인버터 소자가 설치된 상태를 도시한 평면도 이고, 도 7은 본 실시 예에 의한 고정부재에 의해 고정되는 인버터 소자 및 구성품들을 도시한 분해 단면도 이며, 도 8은 도 7의 결합 단면도 이다.
첨부된 도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 실시 예에 의한 전동 압축기(1)는 하우징(100)과, 모터부(200)와, 압축기 유닛(300) 및 인버터 유닛(10)을 포함하여 구성된다.
상기 하우징(100)은 전동 압축기의 전체적인 외관을 형성하고, 본 실시 예에서는 프론트 하우징(110)과 리어 하우징(120)으로 이루어진다.
상기 모터부(200)는 프론트 하우징(110) 내에 구비되고, 상기 압축부(300)는 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공한다. 상기 모터부(200)는 프론트 하우징(110)의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축(220)에 결합되는 회전자(240)와, 상기 프론트 하우징(110)에 고정되어 상기 회전자(240)의 반경방향 외측에 배치되는 고정자(260)를 포함한다. 상기 고정자(260)는 고정자 코어(262)와, 상기 고정자 코어(262)에 권선되는 코일(264)을 포함한다.
참고로 압축부(300)는 선회 스크롤(310)과 고정 스크롤(320)을 포함하고, 프론트 하우징(110)에는 흡입실(280)과 배압실(290)이 형성된다.
상기 압축부(300)는 상기 리어 하우징(120) 내부에 구비된다.
인버터 유닛(10)은 상기 하우징(100)의 외측에 구비되되 모터부(200)를 기준으로 압축부(300)의 반대편에 결합된다. 상기 인버터 유닛(10)은 모터부(200)와 전기적으로 연결되어, 외부로부터 전달되는 전원 및 제어신호를 통해 모터부(200)에 전원을 인가하고 동작을 제어한다.
보다 구체적으로 상기 고정자(260)는 인버터 유닛(10)으로부터 인가된 전원에 의해 전자기장을 형성하고, 고정자(260)가 형성한 전자기장에 의해 회전자(240)가 회전함에 따라 압축부(300)를 구동하기 위한 회전력이 생성된다.
상기 인버터 유닛(10)은 복수의 인버터 소자(12)가 실장된 인쇄 회로 기판이 구비되고, 하우징(100)의 일측에 결합되는 인버터 바디와, 상기 인버터 바디와 마주보며 결합되는 인버터 커버를 포함한다.
상기 복수의 인버터 소자(12)에는 고정부재(30)가 삽입되는 관통 홀(12a)에 부싱(14)이 삽입되고, 상기 부싱(14)은 절연을 위해 플라스틱 재질이 사용된다.
인버터 유닛(10)은 복수의 인버터 소자(12)를 인버터 유닛(10)에 설치할 때 인버터 하우징(6)을 통한 안정적인 내전압 성능을 확보하고, 방열 성능을 향상시키기 위해 고정부재(30)를 통한 구조를 변경하였다.
이를 위해 본 실시 예는 인버터 하우징(6)의 안착면(6a)에 설치되는 복수의 인버터 소자(12)와, 상기 복수의 인버터 소자(12)가 상기 안착면(6a)에 개별 고정되기 위해 상기 복수의 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6)을 경유하여 모터 하우징(20)에 부분 삽입되는 고정부재(30) 및 상기 고정부재(30)에 결합된 후에 상기 인버터 하우징(6)의 내측에 삽입되는 절연부재(40)를 포함한다.
특히 본 실시 예는 고정부재(30)가 복수의 인버터 소자(12)를 개별 고정할 수 있어 인버터 하우징(6)에 밀착된 상태로 완전하게 고정 및 유지가 가능하여 일정한 면압을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
상기 고정부재(30)는 복수의 인버터 소자(12)를 고정할 때 도면 기준 하측 단부(6시 방향)가 모터 하우징(20)의 내측과 접촉된 상태로 결합되므로 상기 복수의 인버터 소자(12)에서 발생된 고온의 열 에너지가 저온의 모터 하우징(20)으로 빠르게 전도되어 냉각을 유도할 수 있다.
이 경우 복수의 인버터 소자(12)는 인버터 하우징(6)으로만 방열이 이루어지지 않고 저온의 냉매와 접촉된 상태가 유지되는 모터 하우징(20)과도 접촉되어 있어 전도를 통해 고온의 열 에너지에 대한 이동 및 냉각을 동시에 가능하게 하고 이를 통해 복수의 인버터 소자(12)에 대한 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 고정부재(30)는 반경 방향 내측으로 단턱진 단턱부(32)를 더 포함한다. 상기 단턱부(32)는 후술할 절연부재(40)가 고정부재(30)에 삽입된 이후에 고정을 실시하기 위해 형성된다. 즉 상기 절연부재(40)가 고정부재(30)에 삽입된 후에 단턱부(32)가 형성된 위치에 위치 고정이 이루어지게 되어 안정적인 삽입을 도모할 수 있다.
상기 단턱부(32)는 상기 고정부재(30)가 인버터 하우징(6)에 설치된 상태를 기준으로 상기 인버터 하우징(6)의 상측에 위치된다. 상기 위치에 단턱부(32)가 위치되는 이유는 절연부재(40)가 삽입 위치 조절을 통해 절연부재(40)의 안정적인 설치 위치를 확보하기 위해서이다.
본 실시 예에 의한 고정부재(30)는 일 예로 하면이 수평하게 연장되어 있어 모터 하우징(20)과 면 접촉된 상태가 유지된다. 상기 고정부재(30)가 이와 같이 모터 하우징(20)과 면 접촉될 경우 고정부재(30)의 하측면을 통해 복수의 인버터 소자(12)에서 상기 모터 하우징(20)으로 열이 전도되는 작용이 유도되어 상기 인버터 소자(12)에 대한 냉각이 보다 빠르게 실시된다.
본 실시 예에 의한 절연부재(40)는 고정부재(30)가 인버터 소자(12)에 삽입된 이후에 인버터 하우징(6)을 경유하여 모터 하우징(20)에 안정적으로 설치되기 위해 후술할 절연부재(40)가 구비된다.
상기 절연부재(40)는 인버터 하우징(6)의 내측에 삽입되어 있어 인버터 소자(12)의 절연 거리를 안정적으로 확보할 수 있다. 절연거리는 고정부재(30)의 측면에서부터 인슐레이터(50)와의 수평 거리를 의미한다.
상기 절연거리가 짧을수록 800볼트 이상의 고전압 환경에서 인버터 유닛이 사용되는 경우에도 절연 파괴로 인한 오작동 또는 고장 발생을 방지하고 내전압 성능도 확보할 수 있어 안정적인 사용이 가능해진다. 또한 전동 압축기가 장기간 사용되는 경우에도 내구성이 일정하게 유지되어 수리 및 교체로 인한 사용자의 경제적 부담을 감소시킬 수 있다.
절연부재(40)는 전체적인 외형을 이루는 바디부(42)와, 상기 바디부(42)의 상측에서 상기 인버터 하우징(6)의 상면을 경유하여 연장되고, 상기 고정부재(30)에 결합된 이후에 상기 단턱부(32)와 맞물리는 돌출부(44)를 포함한다.
상기 바디부(42)는 링 형태로 형성되고 고정부재(30)가 삽입되도록 중앙에 홀(42a)이 형성되며, 상기 바디부(42)의 상면에서 도면 기준 상측(12시 방향)을 향해 돌출부(44)가 형성된다.
상기 돌출부(44)는 고정부재(30)의 단턱부(32)에 면대면으로 맞물리게 결합되므로 절연부재(40)의 안정적인 설치를 도모하게 된다. 상기 돌출부(44)는 반경 방향 두께(t)에 따라 인버터 소자(12)와의 절연거리를 설정할 수 있다.
일 예로 돌출부(44)는 상기 고정부재(30)의 측면에서부터 제1 절연두께(t)로 형성되어 있어 고정부재(30)와 후술할 인슐레이터(50) 사이의 절연 거리를 안정적으로 유지할 수 있다. 이 경우 인버터 유닛(10)이 고전압 환경에서 사용되는 경우에도 절연 성능이 안정적으로 유지될 수 있다.
상기 제1 절연두께(t)는 도면에 도시된 바와 같은 길이로 연장되나 보다 안정적인 절연을 달성하기 위해 제1 절연두께(t)가 증가되도록 사전에 제작될 수 있다.
상기 인버터 소자(12)와 상기 인버터 하우징(6) 사이에는 인슐레이터(50)가 구비되고, 상기 바디부(42)는 상면이 상기 인슐레이터(50)의 하면과 면접촉된 상태가 유지된다. 상기 인슐레이터(50)는 인버터 소자(12)의 절연을 위해 구비된다.
상기 인버터 하우징(6)은 상기 모터 하우징(20)에 면대면으로 밀착 결합되므로 인버터 소자(12)의 방열을 위해 도면에 도시된 바와 같이 연장부(6c)가 형성된다.
상기 인버터 하우징(6)은 고정부재(30)가 삽입되는 제1 삽입 홀(6d)과, 상기 제1 삽입 홀(6d)을 기준으로 상기 인버터 하우징(6)의 하면에서 모터 하우징(20)을 향해 소정의 길이로 연장되고, 내측에 제1 나사산(6bb)이 형성된 연장부(6c)와, 상기 절연부재(40)가 삽입되는 제1 홈부(6b)를 포함한다.
상기 제1 삽입 홀(6d)을 기준으로 연장부(6c)가 모터 하우징(20)을 향해 소정의 길이로 연장되고, 제1 홈부(6b)가 상부에 형성된다. 상기 연장부(6c)는 도면에 도시된 길이 및 두께 이외에도 다양하게 변경될 수 있다.
상기 연장부(6c)는 고정부재(30)의 하면 보다 길게 연장되어 있어 고정부재(30)의 안정적인 결합과 고정 상태를 유지하여 풀림에 의한 문제를 예방할 수 있다.
상기 고정부재(30)에는 상기 연장부(6c)의 제1 나사산(6bb)이 형성된 구간에서 나선 결합이 이루어지는 제2 나사산(34)이 형성되어 있어 상기 인버터 하우징(6)에 안정적으로 결합될 수 있다.
상기 모터 하우징(20)은 상기 인버터 하우징(6)과 연장부(6c)가 삽입되는 제2 홈부(24)를 포함한다. 상기 제2 홈부(24)는 전술한 인버터 하우징(6)의 연장부(6c)와 고정부재(30)의 하면과 면접촉이 이루어지면서 열전달을 통한 추가 방열이 이루어지게 되어 인버터 소자(12)의 고열을 보다 안정적으로 해소할 수 있다.
따라서 본 실시 예는 인버터 유닛(10)이 장기간 작동되어 인버터 소자(12)가 고온으로 작동되는 조건에서도 고정부재(30)와 인버터 하우징(6) 및 모터 하우징(20)간의 결합 관계를 통해 안정적인 방열을 도모할 수 있다.
본 실시 예는 인버터 소자(12)의 안착면(6a)이 방열면에 해당되고, 상기 안착면(6a)이 외측으로 노출되지 않고 인슐레이터(50)와 절연부재(40)에 의해 덮힌 상태가 유지되므로 이물질이 유입되거나 오염으로 인한 문제점이 방지되어 항시 균일한 방열을 도모할 수 있게 된다.
첨부된 도 9를 참조하면, 본 실시 예에 의한 고정부재(30)는 전술한 실시 예와 다르게 하면이 원추 형태로 연장된다. 상기 고정부재(30)가 이와 같이 원추 형태로 연장될 경우 모터 하우징(20)과 접촉되는 접촉면의 면적이 증가될 수 있다.
상기 고정부재(30)는 모터 하우징(20)과 접촉을 위해 하면이 수평하게 연장되게 구성되어 있어 접촉을 통한 열전도를 안정적으로 실시할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
2, 12 : 인버터 소자
6a : 안착면
10 : 인버터 유닛
12 : 인버터 소자
20 : 모터 하우징
30 : 고정부재
32 : 단턱부
40 : 절연부재
42 : 바디부
44 : 돌출부
50 : 인슐레이터

Claims (21)

  1. 인버터 하우징의 안착면에 설치되는 복수의 인버터 소자;
    상기 복수의 인버터 소자가 상기 안착면에 개별 고정되기 위해 상기 복수의 인버터 소자와 상기 인버터 하우징을 경유하여 모터 하우징에 부분 삽입되는 고정부재; 및
    상기 고정부재에 결합된 후에 상기 인버터 하우징의 내측에 삽입되는 절연부재를 포함하는 인버터 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고정부재는 반경 방향 내측으로 단턱진 단턱부를 더 포함하는 인버터 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 단턱부는 상기 고정부재가 인버터 하우징에 설치된 상태를 기준으로 상기 인버터 하우징의 상측에 위치된 인버터 유닛.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 고정부재는 하면이 수평하게 연장된 인버터 유닛.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 고정부재는 하면이 원추 형태로 연장된 인버터 유닛.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 절연부재는 전체적인 외형을 이루는 바디부;
    상기 바디부의 상측에서 상기 인버터 하우징의 상면을 경유하여 연장되고, 상기 고정부재에 결합된 이후에 상기 단턱부와 맞물리는 돌출부를 포함하는 인버터 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 돌출부는 절연 거리 확보를 위해 반경 방향 외측에서 제1 절연두께(t)로 연장 형성된 인버터 유닛.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 인버터 소자와 상기 인버터 하우징 사이에는 인슐레이터가 구비되고, 상기 바디부는 상면이 상기 인슐레이터의 하면과 면접촉된 상태가 유지되는 인버터 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은 상기 고정부재가 삽입되는 제1 삽입 홀;
    상기 제1 삽입 홀을 기준으로 상기 인버터 하우징의 하면에서 모터 하우징을 향해 소정의 길이로 연장되고, 내측에 제1 나사산이 형성된 연장부;
    상기 절연부재가 삽입되는 제1 홈부를 포함하는 인버터 유닛.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 고정부재의 하면 보다 길게 연장 인버터 유닛.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 고정부재에는 상기 연장부의 제1 나사산이 형성된 구간에서 나선 결합이 이루어지는 제2 나사산이 형성된 인버터 유닛.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 모터 하우징은 상기 인버터 하우징과 연장부가 삽입되는 제2 홈부를 포함하는 인버터 유닛.
  13. 하우징;
    상기 하우징 내에 구비되는 모터부;
    상기 모터부에 의해 구동되는 압축부가 구비된 압축기 유닛; 및
    상기 압축기 유닛과 결합되는 인버터 유닛을 포함하되,
    상기 인버터 유닛은 인버터 하우징의 안착면에 설치되는 복수의 인버터 소자가 상기 안착면에 개별 고정되기 위해 상기 복수의 인버터 소자와 상기 인버터 하우징을 경유하여 모터 하우징에 부분 삽입되는 고정부재에 결합된 후에 상기 인버터 하우징의 내측에 삽입되는 절연부재를 포함하는 전동 압축기.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 고정부재는 반경 방향 내측으로 단턱진 단턱부를 더 포함하는 전동 압축기.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 절연부재는 전체적인 외형을 이루는 바디부;
    상기 바디부의 상측에서 상기 인버터 하우징의 상면을 경유하여 연장되고, 상기 고정부재에 결합된 이후에 상기 단턱부와 맞물리는 돌출부를 포함하는 전동 압축기.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 돌출부는 절연 거리 확보를 위해 반경 방향 외측을 향해 제1 절연두께(t)로 연장 형성된 전동 압축기.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 인버터 소자와 상기 인버터 하우징 사이에는 인슐레이터가 구비되고, 상기 바디부는 상면이 상기 인슐레이터의 하면과 면접촉된 상태가 유지되는 전동 압축기.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은 상기 고정부재가 삽입되는 제1 삽입 홀;
    상기 제1 삽입 홀을 기준으로 상기 인버터 하우징의 하면에서 모터 하우징을 향해 소정의 길이로 연장되고, 내측에 제1 나사산이 형성된 연장부;
    상기 절연부재가 삽입되는 제1 홈부를 포함하는 전동 압축기.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 연장부는 상기 고정부재의 하면 보다 길게 연장된 전동 압축기.
  20. 제18 항에 있어서,
    상기 고정부재에는 상기 연장부의 제1 나사산이 형성된 구간에서 나선 결합이 이루어지는 제2 나사산이 형성된 전동 압축기.
  21. 제18 항에 있어서,
    상기 모터 하우징은 상기 인버터 하우징과 연장부가 삽입되는 제2 홈부를 포함하는 전동 압축기.
KR1020220144630A 2022-11-02 2022-11-02 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기 KR20240062760A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220144630A KR20240062760A (ko) 2022-11-02 2022-11-02 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기
PCT/KR2023/013766 WO2024096302A1 (ko) 2022-11-02 2023-09-14 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220144630A KR20240062760A (ko) 2022-11-02 2022-11-02 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240062760A true KR20240062760A (ko) 2024-05-09

Family

ID=90930761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220144630A KR20240062760A (ko) 2022-11-02 2022-11-02 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20240062760A (ko)
WO (1) WO2024096302A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101935283B1 (ko) 2017-10-12 2019-01-04 주식회사 성창오토텍 전동식 압축기용 인버터 어셈블리

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012028552A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Nissan Motor Co Ltd 半導体モジュールのケース構造
JP5766431B2 (ja) * 2010-11-30 2015-08-19 三菱重工業株式会社 電動圧縮機
CN103683972B (zh) * 2012-09-19 2016-05-25 北京新创椿树整流器件有限公司 大功率旋转整流组件
JP6976881B2 (ja) * 2018-02-23 2021-12-08 サンデン・オートモーティブコンポーネント株式会社 電動圧縮機
JP7225032B2 (ja) * 2019-06-03 2023-02-20 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 スイッチング素子ユニット及び電動圧縮機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101935283B1 (ko) 2017-10-12 2019-01-04 주식회사 성창오토텍 전동식 압축기용 인버터 어셈블리

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024096302A1 (ko) 2024-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5687027B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
EP1926361B1 (en) Inverter attached to an electric compressor
JP5308917B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
US10020707B2 (en) Motor driven compressor
US20080048535A1 (en) Controller for a direct current brushless motor
JP2013106421A (ja) インバータ一体型電動圧縮機
JP7088688B2 (ja) 真空ポンプと真空ポンプの制御装置
JP2011163148A (ja) インバータ一体型電動圧縮機およびその組立方法
KR20160043406A (ko) 전동식 압축기
BR112020015551A2 (pt) motor elétrico e método para produção de um motor elétrico
JP4275393B2 (ja) 電動ブラシレスウォータポンプ
KR20240062760A (ko) 인버터 유닛 및 이를 포함하는 전동 압축기
JP6068933B2 (ja) 車両用モータユニット
WO2016121382A1 (ja) 電動圧縮機および電子部品
CN110915111B (zh) 电动机及换气扇
KR102191125B1 (ko) 방열 부재 조립체 및 이를 포함하는 전동식 압축기
KR100664296B1 (ko) 방열장치를 구비한 청소기용 모터
US20100028173A1 (en) Inverter-integrated electric compressor
WO2020246341A1 (ja) スイッチング素子ユニット及び電動圧縮機
KR101043246B1 (ko) 인버터가 장착된 전동식 압축기
KR102423650B1 (ko) 모터
WO2018230267A1 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
KR101828065B1 (ko) 팬 모터 및 이를 갖는 전자 기기
KR102141877B1 (ko) 전동 압축기
KR102183503B1 (ko) 전동 압축기