WO2023038393A1 - 전동 압축기 - Google Patents

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WO2023038393A1
WO2023038393A1 PCT/KR2022/013334 KR2022013334W WO2023038393A1 WO 2023038393 A1 WO2023038393 A1 WO 2023038393A1 KR 2022013334 W KR2022013334 W KR 2022013334W WO 2023038393 A1 WO2023038393 A1 WO 2023038393A1
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support body
circuit board
housing
disposed
choke
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PCT/KR2022/013334
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이현우
김민규
배상우
안혜림
오성택
윤제수
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한온시스템 주식회사
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    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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    • F04B49/06—Control using electricity
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    • H—ELECTRICITY
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Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor, and more particularly, a CM choke (common mode choke) is disposed radially outside the circuit board of the inverter unit, and a high voltage connector, a CM choke, and a low voltage connector are integrated on a support body, thereby providing an inverter unit It relates to an electric compressor capable of reducing the size and weight of a package.
  • CM choke common mode choke
  • an air conditioning system for heating and cooling the interior of a vehicle.
  • Such an air conditioning system includes a compressor that compresses low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant introduced from an evaporator into high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant and sends it to a condenser.
  • Compressors applied to such automobiles include a mechanical compressor driven by receiving the driving force of an engine and an electric compressor using a motor driven by electricity.
  • the compressor there are a reciprocating type that compresses the refrigerant according to the reciprocating motion of the piston and a rotary type that compresses the refrigerant while rotating.
  • a reciprocating type there is a crank type that uses a crank to transmit to a plurality of pistons according to the transmission method of the drive source, a swash plate type that transmits to a rotating shaft with a swash plate installed, and the like.
  • scrolling types that use orbiting scrolls and fixed scrolls.
  • the inverter-type electric compressor In addition, in the electric compressor, the development of an inverter-type compressor capable of varying the driving speed of the motor is being actively conducted.
  • the inverter In the inverter-type electric compressor, the inverter is mounted on an outer circumferential surface or one side of the casing, and the inverter is electrically connected to a motor provided inside the casing using terminals and bus bars passing through the casing.
  • a CM choke for reducing high-frequency noise is disposed on a circuit board of an inverter.
  • a common mode choke coil 34 is mounted on the circuit board 29 of the inverter, which is generated in the PCU 39 on the vehicle side. The transmission of high-frequency noise to the inverter circuit 31 on the compressor side is suppressed.
  • the connector 27 is provided on the outside of the inverter cover member 25 and protrudes in the opposite direction to the motor, the overall length of the electric compressor is also increased.
  • the present invention provides an electric compressor capable of reducing the package size and weight of the inverter unit by integrating a CM choke (common mode choke) radially outside the circuit board of the inverter unit and integrating a high voltage connector, a CM choke and a low voltage connector on a support body. Its purpose is to do
  • the housing and, a compression unit provided in the housing; and, provided in the housing, a motor unit for driving the compression unit; and an inverter unit coupled to one side of the housing and controlling the motor unit, wherein the inverter unit includes: a support body disposed on one side of the housing; and a circuit board seated on the support body; an inverter cover coupled to the housing to cover a portion of the support body on which the circuit board is seated; and a CM choke installed on the support body and disposed radially outside the circuit board.
  • the inverter cover may not cover the CM choke.
  • the support body may include a central portion in which the circuit board is seated; and a first accommodating portion extending from a radially outer side of the central portion toward the housing or toward an opposite side of the housing, in which the CM choke is disposed.
  • the support body may further include a second accommodating portion extending from a radially outer side of the central portion to an opposite side of the first accommodating portion and having a high voltage connector disposed therein.
  • the first accommodating part and the second accommodating part may be disposed at the same position in the circumferential direction of the center.
  • the high voltage line of the high voltage connector may be directly connected to the CM choke through the inside of the support body.
  • the CM choke may be connected to the circuit board through a bus bar disposed inside the support body.
  • the support body may further include a third accommodating portion extending from a radially outer side of the central portion to the same side as the second accommodating portion and having a low voltage connector disposed therein.
  • the low voltage line of the low voltage connector may be connected to the circuit board through a bus bar disposed inside the support body.
  • the second accommodating part and the third accommodating part may be disposed with an angle of 30° or more and 180° or less in a circumferential direction of the central portion.
  • the center of the support body and the inverter cover are formed in a circular shape, and the inverter cover may cover the center.
  • the support body may include a fastening hole for fastening the circuit board and the support body.
  • a groove for fastening the inverter cover and the housing may be provided on the outside of the support body.
  • the size of the circuit board can be reduced as the CM choke is disposed outside the circuit board in the radial direction, and since the CM choke is not disposed inside the inverter cover, the width and length of the inverter cover can also be reduced. Accordingly, there are effects of package reduction and weight reduction of the inverter unit, cost reduction, and design freedom increase, and the overall length of the electric compressor can also be reduced.
  • the high voltage connector and the low voltage connector are configured integrally with the support body, separate bolts and processing are not required, thereby reducing the number of parts and weight, reducing costs and increasing productivity.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view showing a part of the electric compressor of FIG. 1 in isolation;
  • Figure 3 is a perspective view of Figure 2;
  • FIG. 4 is a front view schematically showing the support body on which the circuit board is mounted in FIG. 2 by being separated;
  • Figure 5 is a side view of Figure 4.
  • the electric compressor of the present invention largely includes a housing 10, a motor unit, a compression unit, an inverter unit 20, and a terminal unit 30 electrically connecting the motor unit and the inverter unit 20.
  • the housing 10 forms the exterior of the electric compressor 1, and in this embodiment is composed of a front housing 12 and a rear housing 14.
  • the motor unit is provided in the front housing 12 and provides power for the compression unit to compress the refrigerant.
  • the motor unit may include a rotor coupled to a rotation shaft rotatably installed at the center of the front housing 12 and a stator fixed to the front housing 12 and disposed radially outside the rotor. there is.
  • the stator may include a stator core and coils wound around the stator core.
  • the compression unit is provided in the rear housing 14, and although not shown, the orbiting scroll coupled to the rotational shaft through an eccentric bush is fixed between the front housing 12 and the rear housing 14 to compress the refrigerant together with the orbiting scroll. It may include a fixed scroll forming a compression chamber made. As such, since the compression unit is connected to the motor unit through the rotation shaft, the rotational force generated by the motor unit can be transmitted to the orbiting scroll of the compression unit through the rotation shaft. However, it is not limited thereto, and it goes without saying that other types of compression units may be used.
  • the inverter unit 20 is coupled to one side of the housing 10 and coupled to the compression unit and the opposite side with respect to the motor unit.
  • the inverter unit 20 is electrically connected to the motor unit, supplies power to the motor unit through power and control signals transmitted from the outside, and controls its operation.
  • the stator forms an electromagnetic field by power applied from the inverter unit 20, and rotational force for driving the compression unit is generated as the rotor rotates by the electromagnetic field formed by the stator.
  • the motor unit and the inverter unit 20 may be electrically connected by the terminal unit 30 .
  • the terminal unit 30 since a 3-phase motor is used in this embodiment, three connection pins 32 respectively connected to the 3 phases in order to supply 3-phase power from the inverter unit 20 to the motor unit and three terminals 34 are provided.
  • the three connecting pins 32 are respectively connected to the three-phase coils of the stator and protrude to the inside of the inverter unit 20 through the housing 10 .
  • Each of the connection pins 32 protruding to the inside of the inverter unit 20 penetrates the circuit board 200 of the inverter unit and is electrically connected to the circuit board 200 through respective terminals 34 .
  • the inverter unit 20 may largely include a support body 100 , a circuit board 200 , an inverter cover 300 , a CM choke 400 , a high voltage connector 500 and a low voltage connector 600 .
  • the support body 100 is disposed on one side of the front housing 12, and the circuit board 200 provided with the switching elements 220 is seated on the support body 100.
  • the support body 100 includes a circular center 120 on which the circuit board 200 is seated.
  • the support body 100 may be made of resin.
  • a fastening hole 122 for fastening the circuit board 200 and the support body 100 is provided in the support body 100, more precisely, in the central part 120 of the support body.
  • a fastening part such as a bolt passes through the fastening hole 122 of the circuit board 200 and the support body 100 and is fastened to the front housing 12, so that the circuit board 200 is placed on the central portion 120 of the support body.
  • a through hole 124 through which the connection pin 32 of the terminal unit 30 passes is provided in the center 120 of the support body.
  • slots for seating the switching elements 220 may be formed in the central portion 120 of the support body.
  • the CM choke 400 is installed on the support body 100 and disposed outside the circuit board 200 in the radial direction.
  • the support body 100 extends from the radially outer side of the center 120 toward the housing 10 and includes a first accommodating portion 140 in which the CM choke 400 is disposed.
  • the first protrusion 130 protrudes radially outward from the center 120 of the support body, and the first accommodating portion 140 extends toward the housing 10 on the first protrusion 130 .
  • the first accommodating part 140 may extend to the opposite side of the housing 10 .
  • the support body 100 extends from the radially outer side of the central portion 120 to the opposite side of the first accommodating portion 140 and further includes a second accommodating portion 160 in which the high voltage connector 500 is disposed.
  • the first accommodating part 140 and the second accommodating part 160 are disposed at the same position in the circumferential direction of the central part 120 .
  • the second accommodating part 160 may be disposed behind the first accommodating part 140 .
  • the second accommodating portion 160 extends from the first protrusion 130 toward the opposite side of the housing 10 .
  • the high voltage line of the high voltage connector 500 may be directly connected to the CM choke 400 through the inside of the support body 100 .
  • the high voltage line of the high voltage connector 500 may extend into the first protrusion 130 of the support body 100 and be directly connected to one end of the coil 420 of the CM choke 400. There is.
  • the CM choke 400 may be connected to the circuit board 200 through a first bus bar 240 disposed inside the support body 100 .
  • the other end of the coil 420 of the CM choke 400 is connected to the first bus bar 240, and the first bus bar 240 is connected to the circuit inside the support body 100. It extends to the board 200 and is electrically connected to the circuit board 200 .
  • the first bus bar 240 extends in a straight line from the first protrusion 130 of the support body to the center 120, and then the end is bent at about 90° to separate the center 120 and the circuit board 200 of the support body. is penetrating
  • the support body 100 extends from the radially outer side of the central portion 120 to the same side as the second accommodating portion 160 and further includes a third accommodating portion 180 in which the low voltage connector 600 is disposed.
  • the second protrusion 170 protrudes outward in the radial direction from the center 120 of the support body, and the third receiving portion 180 extends to the opposite side of the housing 10 on the second protrusion 170.
  • the second accommodating part 160 and the third accommodating part 180 may be disposed with an angle of 30° or more and 180° or less in the circumferential direction of the center 120 .
  • the low voltage line of the low voltage connector 600 may be connected to the circuit board 200 through the second bus bar 260 disposed inside the support body 100 .
  • the low voltage line of the low voltage connector 600 is connected to the second bus bar 260, and the second bus bar 260 extends from the inside of the support body 100 to the circuit board 200. It extends and is electrically connected to the circuit board 200 .
  • the second bus bar 260 extends straight from the second protrusion 170 of the support body to the center 120, and then the end is bent at an angle of about 90° to separate the center 120 of the support body and the circuit board 200. is penetrating
  • the inverter cover 300 is coupled to the front housing 12 to cover a portion of the support body 100 on which the circuit board 200 is seated, but does not cover the CM choke 400.
  • the inverter cover 300 is formed in a circular shape similar to the central part 120 of the support body, and the inverter cover 300 is coupled to the front housing 12 so as to surround the central part 120. That is, only the circuit board 200 is disposed inside the inverter cover 300, and the CM choke 400, the high voltage connector 500, and the low voltage connector 600 are not disposed. To this end, two slots 320 through which the first protrusion 130 and the second protrusion 170 pass may be formed in the inverter cover 300 .
  • a groove 126 for fastening the inverter cover 300 and the housing 10 may be provided on the outside of the support body 100, more precisely, on the outside of the center 120 of the support body. That is, the fastening part may pass through the groove part 126 of the support body from the inverter cover 300 and be fastened to the front housing 12 .
  • the inverter cover 300 can be fastened to the front housing 12 while the support body 100 is interposed between the front housing 12 and the inverter cover 300, and the support body 100 can be fixed.
  • an O-ring 40 may be disposed between the support body 100 and the front housing 12 for sealing.
  • the size of the circuit board 200 can be reduced, and the CM choke 400 inside the inverter cover 300 Since it is not disposed, the width and length of the inverter cover 300 can also be reduced. Accordingly, there are effects of package reduction and weight reduction of the inverter unit, cost reduction, and design freedom increase, and the overall length of the electric compressor can also be reduced.
  • the high voltage connector 500 and the low voltage connector 600 are configured integrally with the support body 100 together with the CM choke 400, the number of parts and weight can be reduced because separate bolts and processing are not required. There is an effect of saving and increasing productivity.
  • the present invention relates to an electric compressor, and more particularly, a CM choke (common mode choke) is disposed radially outside the circuit board of the inverter unit, and a high voltage connector, a CM choke, and a low voltage connector are integrated on a support body, thereby providing an inverter unit It relates to an electric compressor capable of reducing the size and weight of a package.
  • CM choke common mode choke

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Abstract

본 발명은 CM 초크(common mode choke)가 인버터부 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되고, 고전압 커넥터, CM 초크 및 저전압 커넥터가 서포트 바디 상에 일체화됨으로써 인버터부의 패키지 축소 및 경량화가 가능한 전동 압축기를 제공한다.

Description

전동 압축기
본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CM 초크(common mode choke)가 인버터부 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되고, 고전압 커넥터, CM 초크 및 저전압 커넥터가 서포트 바디 상에 일체화됨으로써 인버터부의 패키지 축소 및 경량화가 가능한 전동 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 실내의 냉난방을 위한 공조시스템이 구비된다. 이러한 공조시스템은 증발기로부터 인입된 저온 저압의 기상 냉매를 고온 고압의 기상 냉매로 압축시켜 응축기로 보내는 압축기를 포함하고 있다.
이러한 자동차에 적용되는 압축기에는 엔진의 구동력을 전달받아 구동되는 기계식 압축기와 전기에 의하여 구동되는 모터를 이용한 전동식 압축기가 있으며, 최근에는 자동차 내에 전장화가 가속화되면서 전동식 압축기의 사용이 증가되고 있다.
한편, 압축기에는 피스톤의 왕복운동에 따라 냉매를 압축하는 왕복식과 회전운동을 하면서 압축을 수행하는 회전식이 있다. 왕복식에는 구동원의 전달방식에 따라 크랭크를 사용하여 복수개의 피스톤으로 전달하는 크랭크식, 사판이 설치된 회전축으로 전달하는 사판식 등이 있고, 회전식에는 회전하는 로터리축과 베인을 사용하는 베인 로터리식, 선회 스크롤과 고정 스크롤을 사용하는 스크롤식이 있다.
또한, 전동식 압축기에서는 모터의 운전 속도를 가변할 수 있는 인버터 방식의 압축기 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 인버터 방식의 전동식 압축기는 인버터가 케이싱의 외주면 또는 일측면에 장착되고, 그 케이싱을 관통하는 터미널과 버스바 등을 이용하여 인버터를 케이싱 내부에 구비된 모터와 전기적으로 연결하고 있다.
이때, 종래의 전동식 압축기에서는 고주파 노이즈 저감을 위한 CM 초크가 인버터의 회로 기판 상에 배치되고 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제2020-0115215호에 개시된 전동 압축기를 살펴보면, 인버터의 회로 기판(29)에는 공통 모드 초크 코일(34)이 실장되고 있으며, 이는 차량 측의 PCU(39)에서 발생하는 고주파 노이즈가 압축기 측의 인버터 회로(31)에 전달되는 것을 억제한다.
이와 같이 CM 초크가 회로 기판(29) 상에서 인버터 커버 부재(25)의 내부에 배치됨에 따라, 회로 기판(29)의 넓이가 커지고, 이로 인해 인버터 커버 부재(25)의 넓이 및 높이 또한 높아져야 하므로 인버터부의 패키지 축소 및 경량화가 어렵다는 문제가 있다.
더욱이, 커넥터(27)가 인버터 커버 부재(25)의 외측에 마련되어 모터와 반대방향을 향해 돌출하고 있으므로, 전동 압축기의 전체 길이 또한 증대된다.
본 발명은 CM 초크(common mode choke)가 인버터부 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되고, 고전압 커넥터, CM 초크 및 저전압 커넥터가 서포트 바디 상에 일체화됨으로써 인버터부의 패키지 축소 및 경량화가 가능한 전동 압축기를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 하우징;과, 상기 하우징 내에 구비되는 압축부;와, 상기 하우징 내에 구비되어, 상기 압축부를 구동하는 모터부; 및 상기 하우징의 일 측에 결합되어, 상기 모터부를 제어하는 인버터부;를 포함하며, 상기 인버터부는, 상기 하우징의 일 측에 배치되는 서포트 바디;와, 상기 서포트 바디에 안착되는 회로 기판;과, 상기 회로 기판이 안착된 상기 서포트 바디의 일부를 덮도록 상기 하우징에 결합되는 인버터 커버; 및 상기 서포트 바디에 설치되되, 상기 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되는 CM 초크;를 포함하는, 전동 압축기를 제공한다.
실시 예에 따라, 상기 인버터 커버는 상기 CM 초크를 덮지 않을 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디는, 상기 회로 기판이 안착되는 중심부; 및 상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 하우징 측으로 또는 상기 하우징 반대측으로 연장되며, 상기 CM 초크가 내부에 배치되는 제1 수용부;를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디는, 상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 제1 수용부와 반대측으로 연장되며, 고전압 커넥터가 내부에 배치되는 제2 수용부;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 수용부와 상기 제2 수용부는 상기 중심부의 원주방향 상 같은 위치에 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 고전압 커넥터의 고전압 라인은 상기 서포트 바디의 내부를 통해 상기 CM 초크에 직접 연결될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 CM 초크는 상기 서포트 바디의 내부에 배치되는 버스 바(busbar)를 통해 상기 회로 기판에 연결될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디는, 상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 제2 수용부와 동일한 측으로 연장되며, 저전압 커넥터가 내부에 배치되는 제3 수용부;를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 저전압 커넥터의 저전압 라인은 상기 서포트 바디의 내부에 배치되는 버스 바를 통해 상기 회로 기판에 연결될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제2 수용부와 상기 제3 수용부는 상기 중심부의 원주방향 상 30° 이상 180° 이하의 각도를 가지며 배치될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디의 중심부와 상기 인버터 커버는 원형으로 형성되며, 상기 인버터 커버는 상기 중심부를 덮을 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디에는 상기 회로 기판과 상기 서포트 바디의 체결을 위한 체결홀이 구비될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 서포트 바디의 외측에는 상기 인버터 커버와 상기 하우징의 체결을 위한 홈부가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, CM 초크가 회로 기판의 반경방향 외측에 배치됨에 따라 회로 기판의 사이즈 축소가 가능하며, 인버터 커버의 내부에 CM 초크가 배치되지 않으므로 인버터 커버의 넓이 및 길이 또한 축소가 가능하다. 이에 따라, 인버터부의 패키지 축소, 경량화, 원가 절감 및 설계자유도 상승의 효과가 있으며, 전동 압축기의 전체적인 길이 또한 감소될 수 있다.
또한, 고전압 커넥터 및 저전압 커넥터가 서포트 바디에 일체형으로 구성됨으로써, 별도의 볼트 및 가공이 불필요하므로 부품수와 무게 감소가 가능하고, 비용 절감 및 생산성 증대의 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 압축기를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 전동 압축기 일부를 분리하여 도시한 측면도,
도 3은 도 2의 사시도,
도 4는 도 2에서 회로 기판이 장착된 서포트 바디를 분리하여 개략적으로 도시한 정면도,
도 5는 도 4의 측면도이다.
이하, 본 발명의 전동 압축기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
우선, 도 1 내지 3을 참고하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동 압축기(1)의 구성을 간략하게 살펴보도록 한다.
본 발명의 전동 압축기는 크게 하우징(10), 모터부, 압축부, 인버터부(20) 및 모터부와 인버터부(20)를 전기적으로 연결하는 터미널 유닛(30)을 포함한다.
하우징(10)은 전동 압축기(1)의 외관을 형성하며, 본 실시 예에서는 프론트 하우징(12)과 리어 하우징(14)으로 이루어진다.
모터부는 프론트 하우징(12) 내에 구비되며, 압축부가 냉매를 압축하기 위한 동력을 제공한다. 모터부는, 도시되지 않았으나, 프론트 하우징(12)의 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축에 결합되는 회전자와, 프론트 하우징(12)에 고정되어 회전자의 반경방향 외측에 배치되는 고정자를 포함할 수 있다. 또한, 고정자는 고정자 코어와, 고정자 코어에 권선되는 코일을 포함할 수 있다.
압축부는 리어 하우징(14) 내에 구비되며, 도시되지 않았으나, 회전축에 편심 부시를 통해 결합되는 선회스크롤과, 프론트 하우징(12)과 리어 하우징(14) 사이에 고정되어 선회스크롤과 함께 냉매의 압축이 이루어지는 압축실을 형성하는 고정스크롤을 포함할 수 있다. 이와 같이 압축부가 회전축을 통해 모터부와 연결됨으로써, 모터부에서 생성된 회전력이 회전축에 의해 압축부의 선회스크롤에 전달될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 방식의 압축부가 사용될 수도 있음은 물론이다.
인버터부(20)는 하우징(10)의 일 측에 결합되되, 모터부를 기준으로 압축부와 반대측에 결합된다. 인버터부(20)는 모터부와 전기적으로 연결되어, 외부로부터 전달되는 전원 및 제어신호를 통해 모터부에 전원을 인가하고 동작을 제어한다. 구체적으로, 고정자는 인버터부(20)로부터 인가된 전원에 의해 전자기장을 형성하고, 고정자가 형성한 전자기장에 의해 회전자가 회전함에 따라 압축부를 구동하기 위한 회전력이 생성된다.
이때, 모터부와 인버터부(20)는 터미널 유닛(30)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 본 실시 예에서는 3상(3-phase) 모터가 사용되므로, 3상의 전원을 인버터부(20)로부터 모터부로 공급하기 위하여 3상과 각각 연결되는 3개의 연결핀(32) 및 3개의 터미널(34)이 구비되고 있다. 3개의 연결핀(32)은 고정자의 3상 코일에 각각 연결되고 하우징(10)을 관통하여 인버터부(20)의 내측까지 돌출된다. 인버터부(20)의 내측으로 돌출된 연결핀(32) 각각은 인버터부의 회로 기판(200)을 관통하여 각각의 터미널(34)을 통해 회로 기판(200)에 전기적으로 연결된다.
이하, 도 2 내지 5를 참고하여 인버터부(20)를 자세하게 살펴보도록 한다. 인버터부(20)는 크게, 서포트 바디(100), 회로 기판(200), 인버터 커버(300), CM 초크(400), 고전압 커넥터(500) 및 저전압 커넥터(600)를 포함할 수 있다.
서포트 바디(100)는 프론트 하우징(12)의 일 측에 배치되며, 스위칭 소자(220)들이 구비되는 회로 기판(200)이 서포트 바디(100)에 안착된다. 본 실시 예에서 서포트 바디(100)는 회로 기판(200)이 안착되기 위한 원형의 중심부(120)를 포함한다. 서포트 바디(100)는 수지제로 형성될 수 있다.
이때, 서포트 바디(100), 정확하게는 서포트 바디의 중심부(120)에는 회로 기판(200)과 서포트 바디(100)의 체결을 위한 체결홀(122)이 구비된다. 이로 인해 볼트 등의 체결부가 회로 기판(200)과 서포트 바디(100)의 체결홀(122)을 통과하여 프론트 하우징(12)에 체결됨으로써, 회로 기판(200)이 서포트 바디의 중심부(120) 상에 고정될 수 있는 것이다. 또한, 서포트 바디의 중심부(120)에는 터미널 유닛(30)의 연결핀(32)이 관통하기 위한 관통홀(124)이 구비된다. 이 밖에, 서포트 바디의 중심부(120)에는 스위칭 소자(220)들이 안착하기 위한 슬롯 등이 형성될 수도 있다.
본 발명에 있어서, CM 초크(400)는 서포트 바디(100)에 설치되되, 회로 기판(200)의 반경방향 외측에 배치된다. 이를 위해, 서포트 바디(100)는 중심부(120)의 반경방향 외측에서 하우징(10) 측으로 연장되며, CM 초크(400)가 내부에 배치되는 제1 수용부(140)를 포함한다. 구체적으로, 서포트 바디의 중심부(120)에서 반경방향 외측으로 제1 돌출부(130)가 돌출되며, 제1 돌출부(130) 상에서 제1 수용부(140)가 하우징(10) 측으로 연장 형성되고 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 수용부(140)는 하우징(10) 반대측으로 연장 형성될 수도 있다.
또한, 서포트 바디(100)는, 중심부(120)의 반경방향 외측에서 제1 수용부(140)와 반대측으로 연장되며, 고전압 커넥터(500)가 내부에 배치되는 제2 수용부(160)를 더 포함할 수 있다. 이때, 제1 수용부(140)와 제2 수용부(160)는 중심부(120)의 원주방향 상 같은 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 제2 수용부(160)는 제1 수용부(140)의 후방에 배치될 수 있는 것이다. 구체적으로, 제2 수용부(160)는 제1 돌출부(130) 상에서 하우징(10) 반대측으로 연장 형성되고 있다.
이에 따라, 고전압 커넥터(500)의 고전압 라인은 서포트 바디(100)의 내부를 통해 CM 초크(400)에 직접 연결될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 고전압 커넥터(500)의 고전압 라인이 서포트 바디(100)의 제1 돌출부(130) 내부로 연장되어 CM 초크(400)의 코일(420)의 일단부에 직접 연결될 수 있는 것이다.
또한, CM 초크(400)는 서포트 바디(100)의 내부에 배치되는 제1 버스 바(busbar; 240)를 통해 회로 기판(200)에 연결될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, CM 초크(400)의 코일(420)의 타단부가 제1 버스 바(240)에 연결되고, 제1 버스 바(240)는 서포트 바디(100)의 내부에서 회로 기판(200)까지 연장되어 회로 기판(200)과 전기적으로 연결되는 것이다. 이때, 제1 버스 바(240)는 서포트 바디의 제1 돌출부(130)에서 중심부(120)로 일자로 연장되다가 단부가 대략 90°로 꺾여 서포트 바디의 중심부(120)와 회로 기판(200)을 관통하고 있다.
또한, 서포트 바디(100)는, 중심부(120)의 반경방향 외측에서 제2 수용부(160)와 동일한 측으로 연장되며, 저전압 커넥터(600)가 내부에 배치되는 제3 수용부(180)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 서포트 바디의 중심부(120)에서 반경방향 외측으로 제2 돌출부(170)가 돌출되며, 제2 돌출부(170) 상에서 제3 수용부(180)가 하우징(10) 반대측으로 연장 형성되고 있다. 이때, 제2 수용부(160)와 제3 수용부(180)는 중심부(120)의 원주방향 상 30° 이상 180° 이하의 각도를 가지며 배치될 수 있다.
저전압 커넥터(600)의 저전압 라인은 서포트 바디(100)의 내부에 배치되는 제2 버스 바(260)를 통해 회로 기판(200)에 연결될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 저전압 커넥터(600)의 저전압 라인이 제2 버스 바(260)에 연결되고, 제2 버스 바(260)는 서포트 바디(100)의 내부에서 회로 기판(200)까지 연장되어 회로 기판(200)과 전기적으로 연결되는 것이다. 이때, 제2 버스 바(260)는 서포트 바디의 제2 돌출부(170)에서 중심부(120)로 일자로 연장되다가 단부가 대략 90°로 꺾여 서포트 바디의 중심부(120)와 회로 기판(200)을 관통하고 있다.
인버터 커버(300)는 회로 기판(200)이 안착된 서포트 바디(100)의 일부를 덮도록 프론트 하우징(12)에 결합되되, CM 초크(400)는 덮지 않는다.
본 실시 예에서 인버터 커버(300)는 서포트 바디의 중심부(120)와 마찬가지로 원형으로 형성되며, 인버터 커버(300)는 중심부(120)를 둘러싸도록 프론트 하우징(12)에 결합된다. 즉, 인버터 커버(300)의 내부에는 회로 기판(200)만 배치될 뿐, CM 초크(400), 고전압 커넥터(500) 및 저전압 커넥터(600)는 배치되지 않는다. 이를 위해, 인버터 커버(300)에는 제1 돌출부(130)와 제2 돌출부(170)가 통과하기 위한 2개의 슬롯(320)이 형성될 수 있다.
또한, 서포트 바디(100)의 외측, 정확하게는 서포트 바디의 중심부(120)의 외측에는 인버터 커버(300)와 하우징(10)의 체결을 위한 홈부(126)가 구비될 수 있다. 즉, 체결부가 인버터 커버(300)로부터 서포트 바디의 홈부(126)를 지나 프론트 하우징(12)에 체결될 수 있다. 이로 인해 서포트 바디(100)가 프론트 하우징(12)과 인버터 커버(300) 사이에 개재된 상태로 인버터 커버(300)가 프론트 하우징(12)에 체결될 수 있으며, 서포트 바디(100)가 고정될 수 있다. 이때, 서포트 바디(100)와 프론트 하우징(12) 사이에는 실링을 위해 O-ring(40)이 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, CM 초크(400)가 회로 기판(200)의 반경방향 외측에 배치됨에 따라 회로 기판(200)의 사이즈 축소가 가능하며, 인버터 커버(300)의 내부에 CM 초크(400)가 배치되지 않으므로 인버터 커버(300)의 넓이 및 길이 또한 축소가 가능하다. 이에 따라, 인버터부의 패키지 축소, 경량화, 원가 절감 및 설계자유도 상승의 효과가 있으며, 전동 압축기의 전체적인 길이 또한 감소될 수 있다.
또한, 고전압 커넥터(500) 및 저전압 커넥터(600)가 CM 초크(400)와 함께 서포트 바디(100)에 일체형으로 구성됨으로써, 별도의 볼트 및 가공이 불필요하므로 부품수와 무게 감소가 가능하고, 비용 절감 및 생산성 증대의 효과가 있다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CM 초크(common mode choke)가 인버터부 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되고, 고전압 커넥터, CM 초크 및 저전압 커넥터가 서포트 바디 상에 일체화됨으로써 인버터부의 패키지 축소 및 경량화가 가능한 전동 압축기에 관한 것이다.

Claims (13)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 구비되는 압축부;
    상기 하우징 내에 구비되어, 상기 압축부를 구동하는 모터부; 및
    상기 하우징의 일 측에 결합되어, 상기 모터부를 제어하는 인버터부;를 포함하며,
    상기 인버터부는,
    상기 하우징의 일 측에 배치되는 서포트 바디;
    상기 서포트 바디에 안착되는 회로 기판;
    상기 회로 기판이 안착된 상기 서포트 바디의 일부를 덮도록 상기 하우징에 결합되는 인버터 커버; 및
    상기 서포트 바디에 설치되되, 상기 회로 기판의 반경방향 외측에 배치되는 CM 초크;를 포함하는, 전동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 커버는 상기 CM 초크를 덮지 않는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서포트 바디는,
    상기 회로 기판이 안착되는 중심부; 및
    상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 하우징 측으로 또는 상기 하우징 반대측으로 연장되며, 상기 CM 초크가 내부에 배치되는 제1 수용부;를 포함하는, 전동 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서포트 바디는,
    상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 제1 수용부와 반대측으로 연장되며, 고전압 커넥터가 내부에 배치되는 제2 수용부;를 더 포함하는, 전동 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 수용부와 상기 제2 수용부는 상기 중심부의 원주방향 상 같은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 고전압 커넥터의 고전압 라인은 상기 서포트 바디의 내부를 통해 상기 CM 초크에 직접 연결되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 CM 초크는 상기 서포트 바디의 내부에 배치되는 버스 바(busbar)를 통해 상기 회로 기판에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 서포트 바디는,
    상기 중심부의 반경방향 외측에서 상기 제2 수용부와 동일한 측으로 연장되며, 저전압 커넥터가 내부에 배치되는 제3 수용부;를 더 포함하는, 전동 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 저전압 커넥터의 저전압 라인은 상기 서포트 바디의 내부에 배치되는 버스 바를 통해 상기 회로 기판에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 수용부와 상기 제3 수용부는 상기 중심부의 원주방향 상 30° 이상 180° 이하의 각도를 가지며 배치되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 서포트 바디의 중심부와 상기 인버터 커버는 원형으로 형성되며, 상기 인버터 커버는 상기 중심부를 덮는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 바디에는 상기 회로 기판과 상기 서포트 바디의 체결을 위한 체결홀이 구비되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 서포트 바디의 외측에는 상기 인버터 커버와 상기 하우징의 체결을 위한 홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 전동 압축기.
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