WO2023068565A1 - 전동 압축기 - Google Patents

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WO2023068565A1
WO2023068565A1 PCT/KR2022/013933 KR2022013933W WO2023068565A1 WO 2023068565 A1 WO2023068565 A1 WO 2023068565A1 KR 2022013933 W KR2022013933 W KR 2022013933W WO 2023068565 A1 WO2023068565 A1 WO 2023068565A1
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inverter
electric compressor
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문치명
김동오
김량수
김영민
남궁규
신인철
정유철
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한온시스템 주식회사
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    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/30—Retaining components in desired mutual position

Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor, and more particularly, to an electric compressor for compressing refrigerant with a motor controlled by an inverter.
  • a compressor is a device for compressing a fluid such as a refrigerant gas, and is applied to a building air conditioning system, a vehicle air conditioning system, and the like.
  • the compressor is classified into a reciprocating compressor that compresses refrigerant through a reciprocating motion of a piston and a rotary compressor that performs compression while rotating, and the reciprocating compressor uses a crank according to a power transmission method. It is classified into a crank-type compressor that transmits power with two pistons, a swash-plate compressor that transmits power to a rotating shaft on which a swash plate is installed, and the rotary compressor is a vane rotary compressor that uses a rotating rotary shaft and vanes, a rotating scroll and a fixed rotary compressor. It can be classified as a scroll compressor using a scroll.
  • the compressor may be classified into a mechanical compressor using an engine and an electric compressor (hereinafter referred to as an electric compressor) using a motor according to a driving method.
  • the electric compressor includes a casing, a compression mechanism for compressing refrigerant inside the casing, a motor for providing power to the compression mechanism, and an inverter for controlling the motor.
  • the casing includes a front housing having an opening through which the inverter is inserted, and an inverter cover 10 covering the opening of the front housing to protect the inverter from external impact, moisture, dust, and heat.
  • an inverter cover of an electric compressor includes a plate covering the inverter and a side plate extending from an outer circumference of the plate and fastened to a front housing.
  • the plate is usually formed in a thin plate shape to save weight. Therefore, the rigidity is weak and it is vulnerable to resonance caused by the vibration of the motor compressor. Particularly, among the plates, a part farther away from the side plate fastened to the front housing has weaker rigidity and is more susceptible to resonance.
  • the electric compressor according to an embodiment of the related art further includes ribs protruding from the inner and outer surfaces of the plate to increase the rigidity of the plate, but the rigidity of the plate is not increased to a desired level due to the lack of the rib part. did not
  • an object of the present invention is to provide an electric compressor capable of simultaneously increasing the rigidity of an inverter cover, reducing vibration and noise, and suppressing an increase in weight.
  • the casing a compression mechanism for compressing the refrigerant inside the casing; a motor providing power to the compression mechanism; and an inverter controlling the motor
  • the casing includes an inverter cover for sealing the inverter from the outside, the inverter cover includes a plate-shaped plate, and the plate includes a first plate portion and the first plate portion.
  • an electric compressor including a second plate portion extending from the plate portion and protruding toward an inner side in which the inverter is embedded.
  • the second plate portion may be formed to protrude more than the first plate portion on the inner side and to be more concave than the first plate portion on the outer side.
  • the first plate portion includes a first inner surface facing an inner side and a first outer surface forming a back surface of the first inner surface and facing an outer side
  • the second plate portion includes a second inner surface facing the inner side and a first outer surface forming a rear surface of the first inner surface. It forms a rear surface and includes a second outer surface facing an outer side, the second inner surface is formed to be disposed on an inner side with respect to the first inner surface, and the second outer surface is disposed on an inner side with respect to the first outer surface.
  • the plate may further include a first rib protruding from the first inner surface, and a thickness of the second plate may be smaller than a sum of a thickness of the first plate and a thickness of the first rib.
  • the second plate portion may be formed in an annular shape, and the first rib portion may extend across the second plate portion in a radial direction.
  • the first ribs are formed in plurality, the plurality of first ribs are radially arranged along the circumferential direction of the second plate part and meet in one area, and the center of the second plate part is inside the one area. can be located
  • the inverter cover further includes a fastening hole into which a fastening member is inserted and a fastening rib part surrounding the fastening hole, each of the fastening hole and the fastening rib part is formed in plurality, and each of the plurality of first rib parts is formed of a plurality of the plurality of fastening holes. It may extend from the fastening rib part.
  • the plate may further include a second rib protruding from the first outer surface, and a thickness of the second plate may be smaller than a sum of a thickness of the first plate and a thickness of the second rib.
  • the second rib part may include a second annular rib part formed inside the second plate part.
  • the second rib part may further include a second straight rib part that crosses the second plate part in a radial direction and extends to the second annular rib part.
  • At least one second straight rib part may be formed, and at least a part of the at least one second straight rib part may not overlap with the plurality of first rib parts in an axial direction.
  • the at least one second straight rib part may be formed in a number different from that of the plurality of first rib parts.
  • a thickness of the second plate portion may be formed to be equal to a thickness of the first plate portion.
  • the inverter cover may include a side plate formed on an outer circumferential portion of the plate, and the second plate portion may be formed on a central portion of the plate.
  • the second plate portion may be formed at a position facing the motor in an axial direction.
  • An electric compressor includes a casing; a compression mechanism for compressing the refrigerant inside the casing; a motor providing power to the compression mechanism; and an inverter controlling the motor, wherein the casing includes an inverter cover for sealing the inverter from the outside, the inverter cover includes a plate-shaped plate, and the upper plate includes a first plate and the first plate. Since the second plate part extends from the first plate part and protrudes toward the inside of the inverter cover, it is possible to simultaneously achieve increased rigidity, reduced vibration and noise, and suppressed weight increase of the inverter cover.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a conventional electric compressor
  • FIG. 2 is a perspective view showing an inverter cover of an electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a front view of Figure 2;
  • Figure 4 is a perspective view showing the rear of Figure 2;
  • Figure 5 is a front view of Figure 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along line I-I of FIG. 2;
  • FIG. 2 is a perspective view showing an inverter cover of an electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a front view of FIG. 2
  • FIG. 4 is a perspective view showing the rear of FIG. 2
  • FIG. 5 is a view of FIG. It is a front view
  • FIG. 6 is a cross-sectional view along line I-I of FIG. 2 .
  • Figure 7 is a chart showing the effect of the inverter cover of Figures 2 to 6 on the natural frequency, amplitude and weight.
  • a compressor according to an embodiment of the present invention provides power to a casing, a compression mechanism (not shown) for compressing refrigerant inside the casing, and the compression mechanism (not shown). It may include a motor (not shown) and an inverter (not shown) for controlling the motor (not shown).
  • the casing is coupled to a main housing (not shown) having a motor accommodating space in which the motor (not shown) is accommodated, and a compression mechanism accommodating space coupled to one side of the main housing (not shown) and accommodating the compression mechanism (not shown).
  • a rear housing (not shown) having a, coupled to the other side of the main housing (not shown) and coupled to a front housing (not shown) having an opening into which the inverter (not shown) is inserted and the front housing (not shown),
  • An inverter cover 100 covering the opening of the front housing (not shown) and forming an inverter accommodating space in which the inverter (not shown) is accommodated together with the front housing (not shown) may be included.
  • the inverter cover 100 includes a plate-shaped plate 110 and an annular side plate 120 protruding from the outer circumference of the plate 110 toward the front housing (not shown) and extending along the outer circumference of the plate 110. ) may be included.
  • the plate 110 is formed of a flat and thin plate for weight and cost reduction. Accordingly, the rigidity of the plate 110 is weakened, so that damage to the plate 110 can easily occur, and vibration and Noise characteristics may deteriorate.
  • the plate 110 of the present embodiment may be formed to be curved so as to increase the rigidity of the plate 110 .
  • the plate 110 extends from the first plate portion 112 and the first plate portion 112 and protrudes from the first plate portion 112 at the inner side where the inverter (not shown) is built in, and at the outer side the It may include a second plate portion 114 formed to be more concave than the first plate portion 112 .
  • the first plate portion 112 includes a first inner surface 112a facing the inverter (not shown) and a first outer surface 112b forming a rear surface of the first inner surface 112a
  • the second The plate portion 114 includes a second inner surface 114a facing the inverter (not shown) and a second outer surface 114b forming a rear surface of the second inner surface 114a, the second inner surface 114a It is formed to be disposed on the inverter (not shown) side (upper side in FIG. 6) with respect to the first inner surface 112a, and the second outer surface 114b is the inverter ( It may be formed to be disposed on the side (upper side of FIG. 6) (not shown).
  • the second plate portion 114 may be formed at a central portion (particularly, a position facing the motor in the axial direction), which is a relatively weak portion of the plate 110 in rigidity. That is, the second plate portion 114 may be formed in a region far from the side plate 120 (more precisely, a fastening hole 122 to be described later).
  • the second plate portion 114 may be formed in an annular shape extending in a circumferential direction of the plate 110 .
  • the plate 110 may further include a rib portion R protruding from at least one of the first inner surface 112a and the first outer surface 112b so that the rigidity of the plate 110 is further increased. there is.
  • the rib portion R includes a first rib portion R1 protruding from the first inner surface 112a, a second rib portion R2 protruding from the first outer surface 112b, and A fastening rib part R3 surrounding the fastening hole 122 may be included.
  • the first rib part R1 may be formed to extend across the second plate part 112 in a radial direction.
  • the plurality of first rib parts R1 are formed, and the plurality of first rib parts R1 are radially arranged along the circumferential direction of the second plate part 112 and meet in one area, The center of the second plate portion 112 may be located inside one area.
  • the fastening rib parts R3 are formed in the same number as the plurality of first rib parts R1, and each of the plurality of first rib parts R1 extends from the plurality of fastening rib parts R3. It can be.
  • the second rib part R2 crosses the second annular rib part R21 formed inside the second plate part 112 and the second plate part 112 in the radial direction to the second annular rib part ( A second straight rib portion R22 extending up to R21 may be included.
  • At least one second straight rib part R22 is formed, and at least a part of the at least one second straight rib part R22 does not overlap with the plurality of first rib parts R1 in the axial direction. can be formed Also, the number of the at least one second straight rib part R22 may be different from that of the plurality of first rib parts r1.
  • the side plate 120 includes a fastening hole 122 into which a fastening member (not shown) fastening the inverter cover 100 to the front housing (not shown) is inserted, and the fastening hole 122 is formed in a plurality. formed, and the plurality of fastening holes 122 may be arranged along the extension direction of the side plate 120 .
  • the side plate 120 is fastened to the front housing (not shown), and the plate 110 covers the opening of the front housing (not shown), thereby forming the front housing (not shown). It is possible to form the inverter accommodating space together with).
  • the compression mechanism may be formed in a scroll type including a fixed scroll and an orbiting scroll forming a compression chamber together with the fixed scroll, but is not limited thereto, and may be a crank type, a swash plate type, a vane rotary type, etc. can also be formed.
  • the motor (not shown) includes a stator fixed inside the main housing (not shown) and a rotor located inside the stator and rotated by interaction with the stator, and the rotor rotates through a rotation shaft. It may be connected to a compression mechanism (not shown).
  • the inverter may include various elements necessary for controlling the inverter and a substrate on which the elements are mounted.
  • the rotary shaft may transmit rotational force to the orbiting scroll while rotating together with the rotor. Then, the orbiting scroll is rotated by the rotation shaft, so that the volume of the compression chamber can be reduced while continuously moving toward the center. Then, the refrigerant may be sucked into the compression chamber and compressed while moving toward the center along the movement path of the compression chamber and then discharged.
  • cooling efficiency may be variably controlled.
  • the thickness of the plate 110 can be increased. That is, the plate thickness of the portion where the rib portion R is not formed is the thickness of the first plate portion 112 (the distance between the first inner surface 112a and the first outer surface 112b), but the rib portion R
  • the plate thickness of the portion where ) is formed is the thickness of the first plate portion 112 and the thickness of the rib portion R (when the first rib portion R1 is formed, the first inner surface 112a and the first rib portion)
  • the weight of the plate 110 is also increased by the rib portion R, which increases the manufacturing cost of the inverter cover 100 and deteriorates the weight and fuel efficiency of a vehicle in which the electric compressor is mounted. .
  • the plate 110 of the inverter cover 100 may be formed to be curved. That is, the plate 110 may include the first plate portion 112 and the second plate portion 114 formed to be curved from the first plate portion 112 .
  • the plate thickness of the portion where the second plate portion 114 is formed is equal to the thickness of the second plate portion 114 (the distance between the second inner surface 114a and the second outer surface 114b) and the first plate portion ( 112) and the thickness of the rib part R (the plate thickness of the portion where the rib part R is formed) may be less than.
  • the thickness of the second plate portion 114 is formed at the same level as the thickness of the first plate portion 112, so that the plate thickness of the portion where the second plate portion 114 is formed is the first plate portion ( 112) may be formed at the same level as the thickness.
  • the bent structure by the second plate portion 114 replaces at least a portion of the rib portion R, increasing the rigidity of the plate 110 without significantly increasing the weight of the plate 110. It is possible to prevent damage to the plate 110, to increase the natural frequency of the plate 110, to deviate from the resonant frequency range, and to improve vibration and noise characteristics.
  • the bending structure by the second plate portion 114 can simultaneously achieve increased rigidity, reduced vibration and noise, and suppressed weight increase of the inverter cover 100 .
  • the natural frequency of the inverter cover of one conventional embodiment and the inverter cover of another conventional embodiment in FIG. 7 looking at the effect of adding only the rib, the natural frequency of the inverter cover It can be confirmed through the amplitude that is increased and is out of the resonant frequency range, but it can also be confirmed that the weight of the inverter cover is greatly increased.
  • the second inner surface 114a is formed to be disposed on the side of the inverter (not shown) based on the first inner surface 112a, and the second outer surface 114b is the first outer surface. It is formed to be disposed on the side of the inverter (not shown) based on (112b), and the second plate portion 114 is formed to be recessed toward the side of the inverter (not shown).
  • the second inner surface 114a is formed to be disposed on the opposite side of the inverter (not shown) with respect to the first inner surface 112a, and the second outer surface 114b covers the first outer surface 112b. It is formed to be disposed on the opposite side of the inverter (not shown) as a reference, and the second plate portion 114 may be formed to be recessed to the opposite side of the inverter (not shown).
  • the rib portion R is formed. That is, the plate 110 includes the rib part R as well as the first plate part 112 and the second plate part 114 . However, it is not limited thereto. That is, the plate 110 may include the first plate portion 112 and the second plate portion 114 and may not include the rib portion R.
  • the second plate portion 114 is formed in an annular shape extending in the circumferential direction of the plate 110 .
  • the second plate portion 114 may be formed in a circular shape, a lattice shape, or a diamond shape.

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Abstract

본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로서, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 케이싱은 외부로부터 상기 인버터를 밀폐시키기 위한 인버터 커버를 포함하고, 상기 인버터 커버는 판형의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 제1 판부 및 상기 제1 판부로부터 연장되고 상기 인버터가 내장된 내부 측으로 돌출되는 제2 판부를 포함함에 따라, 상기 인버터 커버의 강성 증가, 진동 및 소음 감소, 중량 증가 억제가 동시에 달성될 수 있다. * 대표도 : 도 2

Description

전동 압축기
본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인버터에 의해 제어되는 모터로 냉매를 압축하는 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 압축기는, 케이싱, 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구, 상기 압축기구에 동력을 제공하는 모터 및 상기 모터를 제어하는 인버터를 포함한다.
한편, 도 1을 참조하면, 상기 케이싱은 상기 인버터가 삽입되는 개구를 갖는 프론트 하우징 및 상기 인버터를 외부의 충격, 수분, 먼지, 열로부터 보호하기 위해 상기 프론트 하우징의 개구를 덮는 인버터 커버(10)를 포함한다.
그런데, 종래의 전동 압축기에 있어서는, 상기 인버터 커버의 강성 증가, 진동 및 소음 감소, 중량 증가 억제를 동시에 달성하지 못하는 문제점이 있었다.
구체적으로, 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기의 인버터 커버는 인버터를 덮는 플레이트 및 상기 플레이트의 외주부로부터 연장되고 프론트 하우징과 체결되는 측판을 포함하는데, 상기 플레이트는 중량 절감을 위해 통상 얇은 판형으로 형성됨에 따라 강성이 약하고 전동 압축기의 진동에 의한 공진에 취약하다. 특히, 상기 플레이트 중에서도 상기 프론트 하우징에 체결되는 상기 측판으로부터의 거리가 먼 부위일 수록 강성이 더 약하고 공진에 더 취약하다.
한편, 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기는 상기 플레이트의 강성을 증가시키기 위해 상기 플레이트의 내면과 외면으로부터 돌출된 리브부를 더 포함하나, 상기 리브부가 부족하여 상기 플레이트의 강성이 원하는 수준까지 증가되지 않았다.
이를 해소하기 위해, 종래의 다른 실시예에 따른 전동 압축기의 인버터 커버와 같이 리브부가 더 추가되는 경우, 플레이트의 강성이 더 증가되고, 인버터 커버의 고유 주파수가 증가되어 공진 주파수 범위를 벗어남에 따라, 진폭이 감소됨을 도 10에서 확인할 수 있다.
하지만, 리브부가 추가될 수록 인버터 커버의 중량이 증가됨을 도 10을 통해 확인할 수 있고, 이러한 중량 증가는 전동 압축기의 제조원가 증가 및 전동 압축기가 탑재되는 차량의 연비 감소로 이어진다.
따라서, 본 발명은 인버터 커버의 강성 증가, 진동 및 소음 감소, 중량 증가 억제를 동시에 달성할 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 케이싱은 외부로부터 상기 인버터를 밀폐시키기 위한 인버터 커버를 포함하고, 상기 인버터 커버는 판형의 플레이트를 포함하고, 상기 플레이트는 제1 판부 및 상기 제1 판부로부터 연장되고 상기 인버터가 내장된 내부 측으로 돌출되는 제2 판부를 포함하는 전동 압축기를 제공한다.
상기 제2 판부는 내부 측에서는 상기 제1 판부보다 돌출되고 외부 측에서는 상기 제1 판부보다 요입되게 형성될 수 있다.
상기 제1 판부는 내부 측을 향하는 제1 내면과 상기 제1 내면의 배면을 이루고 외부 측을 향하는 제1 외면을 포함하고, 상기 제2 판부는 내부 측을 향하는 제2 내면과 상기 제2 내면의 배면을 이루고 외부 측을 향하는 제2 외면을 포함하고, 상기 제2 내면은 상기 제1 내면을 기준으로 내부 측에 배치되게 형성되고, 상기 제2 외면은 상기 제1 외면을 기준으로 내부 측에 배치되게 형성될 수 있다.
상기 플레이트는 상기 제1 내면으로부터 돌출되는 제1 리브부를 더 포함하고, 상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 상기 제1 리브부의 두께의 합보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제2 판부는 환형으로 형성되고, 상기 제1 리브부는 상기 제2 판부를 반경 방향으로 가로질러 연장될 수 있다.
상기 제1 리브부는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브부는 상기 제2 판부의 원주 방향을 따라 방사형으로 배열되어 하나의 영역에서 만나고, 상기 하나의 영역의 내부에 상기 제2 판부의 중심이 위치될 수 있다.
상기 인버터 커버는 체결 부재가 삽입되는 체결공 및 상기 체결공을 둘러싸는 체결 리브부를 더 포함하고, 상기 체결공 및 상기 체결 리브부는 각각 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브부는 각각 상기 복수의 체결 리브부로부터 연장될 수 있다.
상기 플레이트는 상기 제1 외면으로부터 돌출되는 제2 리브부를 더 포함하고, 상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 상기 제2 리브부의 두께의 합보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제2 리브부는 상기 제2 판부의 내측에 형성되는 제2 환형 리브부를 포함할 수 있다.
상기 제2 리브부는 상기 제2 판부를 반경 방향으로 가로질러 상기 제2 환형 리브부까지 연장되는 제2 직선형 리브부를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 직선형 리브부는 적어도 하나로 형성되고, 상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부 중 적어도 일부는 상기 복수의 제1 리브부와 축 방향으로 중첩되지 않게 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부는 상기 복수의 제1 리브부와 상이한 개수로 형성될 수 있다.
상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 동등 수준으로 형성될 수 있다.
상기 인버터 커버는 상기 플레이트의 외주부에 형성되는 측판을 포함하고, 상기 제2 판부는 상기 플레이트의 중심부에 형성될 수 있다.
상기 제2 판부는 상기 모터와 축 방향으로 마주보는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 전동 압축기는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구; 상기 압축기구에 동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고, 상기 케이싱은 외부로부터 상기 인버터를 밀폐시키기 위한 인버터 커버를 포함하고, 상기 인버터 커버는 판형의 플레이트를 포함하고, 상상기 플레이트는 제1 판부 및 상기 제1 판부로부터 연장되고 상기 인버터가 내장된 내부 측으로 돌출되는 제2 판부를 포함함에 따라, 상기 인버터 커버의 강성 증가, 진동 및 소음 감소, 중량 증가 억제를 동시에 달성할 수 있다.
도 1은 종래의 전동 압축기를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기의 인버터 커버를 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 도 2의 배면을 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 7은 인버터 커버별 고유 주파수, 진폭 및 중량을 비교한 도표이다.
이하, 본 발명에 의한 전동 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기의 인버터 커버를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 정면도이고, 도 4는 도 2의 배면을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 정면도이며, 도 6은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도이다.
한편, 도 7은 도 2 내지 도 6의 인버터 커버가 고유 주파수, 진폭 및 중량에 미치는 효과를 도시한 도표이다.
첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축기는 케이싱, 상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구(미도시), 상기 압축기구(미도시)에 동력을 제공하는 모터(미도시) 및 상기 모터(미도시)를 제어하는 인버터(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 케이싱은 상기 모터(미도시)가 수용되는 모터 수용공간을 갖는 메인 하우징(미도시), 상기 메인 하우징(미도시)의 일측에 결합되고 상기 압축기구(미도시)가 수용되는 압축기구 수용공간을 갖는 리어 하우징(미도시), 상기 메인 하우징(미도시)의 타측에 결합되고 상기 인버터(미도시)가 삽입되는 개구를 갖는 프론트 하우징(미도시) 및 상기 프론트 하우징(미도시)에 결합되며 상기 프론트 하우징(미도시)의 개구를 덮어 상기 프론트 하우징(미도시)과 함께 상기 인버터(미도시)가 수용되는 인버터 수용공간을 형성하는 인버터 커버(100)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인버터 커버(100)는 판형의 플레이트(110) 및 상기 플레이트(110)의 외주부로부터 상기 프론트 하우징(미도시) 측으로 돌출되고 상기 플레이트(110)의 외주부를 따라 연장되는 환형의 측판(120)을 포함할 수 있다.
상기 플레이트(110)는 중량 및 원가 절감 등을 위해 평평하고 얇은 판으로 형성되는데, 이에 따라 상기 플레이트(110)의 강성이 약화되어, 상기 플레이트(110)에 손상이 쉽게 발생될 수 있고, 진동 및 소음 특성이 악화될 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예의 상기 플레이트(110)는 상기 플레이트(110)의 강성이 증가되도록 굴곡지게 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 플레이트(110)는 제1 판부(112) 및 상기 제1 판부(112)로부터 연장되고 상기 인버터(미도시)가 내장된 내부 측에서는 상기 제1 판부(112)보다 돌출되고 외부 측에서는 상기 제1 판부(112)보다 요입되게 형성되는 제2 판부(114)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 제1 판부(112)는 상기 인버터(미도시)에 대향되는 제1 내면(112a)과 상기 제1 내면(112a)의 배면을 이루는 제1 외면(112b)을 포함하고, 상기 제2 판부(114)는 상기 인버터(미도시)에 대향되는 제2 내면(114a)과 상기 제2 내면(114a)의 배면을 이루는 제2 외면(114b)을 포함하며, 상기 제2 내면(114a)은 상기 제1 내면(112a)을 기준으로 상기 인버터(미도시) 측(도 6의 상방)에 배치되게 형성되고, 상기 제2 외면(114b)은 상기 제1 외면(112b)을 기준으로 상기 인버터(미도시) 측(도 6의 상방)에 배치되게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2 판부(114)는 상기 플레이트(110)에서 강성이 상대적으로 취약한 부위인 중심부(특히, 모터와 축 방향으로 마주보는 위치)에 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2 판부(114)는 상기 측판(120)(더욱 정확히는, 후술할 체결공(122))으로부터의 거리가 먼 부위에 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 판부(114)는 상기 플레이트(110)의 원주방향으로 연장되는 환형으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 플레이트(110)는 상기 플레이트(110)의 강성이 더욱 증가되도록 상기 제1 내면(112a)과 상기 제1 외면(112b) 중 적어도 하나로부터 돌출되는 리브부(R)를 더 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상기 리브부(R)는 상기 제1 내면(112a)으로부터 돌출되는 제1 리브부(R1), 상기 제1 외면(112b)으로부터 돌출되는 제2 리브부(R2) 및 후술할 체결공(122)를 둘러싸는 체결 리브부(R3)를 포함할 수 있다.
상기 제1 리브부(R1)는 상기 제2 판부(112)를 반경 방향으로 가로질러 연장되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1 리브부(R1)는 복수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브부(R1)는 상기 제2 판부(112)의 원주 방향을 따라 방사형으로 배열되어 하나의 영역에서 만나고, 상기 하나의 영역의 내부에 상기 제2 판부(112)의 중심이 위치될 수 있다.
여기서, 상기 체결 리브부(R3)는 상기 복수의 제1 리브부(R1)와 동일한 개수로 형성되고, 상기 복수의 제1 리브부(R1)는 각각 상기 복수의 체결 리브부(R3)로부터 연장될 수 있다.
상기 제2 리브부(R2)는 상기 제2 판부(112)의 내측에 형성되는 제2 환형 리브부(R21) 및 상기 제2 판부(112)를 반경 방향으로 가로질러 상기 제2 환형 리브부(R21)까지 연장되는 제2 직선형 리브부(R22)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 직선형 리브부(R22)는 적어도 하나로 형성되고, 상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부(R22) 중 적어도 일부는 상기 복수의 제1 리브부(R1)와 축 방향으로 중첩되지 않게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부(R22)는 상기 복수의 제1 리브부(r1)와 상이한 개수로 형성될 수 있다.
상기 측판(120)은 상기 인버터 커버(100)를 상기 프론트 하우징(미도시)에 체결시키는 체결부재(미도시)가 삽입되는 체결공(122)을 포함하고, 상기 체결공(122)은 복수로 형성되며, 상기 복수의 체결공(122)은 상기 측판(120)의 연장 방향을 따라 배열될 수 있다.
여기서, 상기 인버터 커버(100)는 상기 측판(120)이 상기 프론트 하우징(미도시)에 체결되고, 상기 플레이트(110)가 상기 프론트 하우징(미도시)에 개구를 덮음으로써, 상기 프론트 하우징(미도시)과 함께 상기 인버터 수용공간을 형성할 수 있다.
상기 압축기구(미도시)는 고정 스크롤 및 상기 고정 스크롤과 함께 압축실을 형성하는 선회 스크롤을 포함하는 스크롤식으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 크랭크식, 사판식, 베인 로터리식 등으로도 형성될 수 있다.
상기 모터(미도시)는 상기 메인 하우징(미도시)의 내부에 고정되는 고정자 및 상기 고정자의 내부에 위치하고 상기 고정자와의 상호작용에 의해 회전되는 회전자를 포함하고, 상기 회전자는 회전축을 통해 상기 압축기구(미도시)와 연결될 수 있다.
상기 인버터(미도시)는 인버터 제어에 필요한 각종 소자 및 상기 소자가 장착되는 기판을 포함할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 전동 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.
즉, 상기 모터(미도시)에 전원이 인가되면 상기 회전축이 상기 회전자와 함께 회전을 하면서 상기 선회 스크롤에 회전력을 전달할 수 있다. 그러면, 상기 선회 스크롤은 상기 회전축에 의해 선회운동을 하게 되어, 상기 압축실이 중심 측을 향해 지속적으로 이동되면서 체적이 감소될 수 있다. 그러면, 냉매가 상기 압축실로 흡입되고 상기 압축실의 이동경로를 따라 중심 측으로 이동되면서 압축된 후 토출될 수 있다.
이 과정에서, 상기 모터(미도시)가 상기 인버터(미도시)에 의해 제어됨으로써, 냉방 효율이 가변적으로 제어될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 전동 압축기는, 상기 인버터 커버(100)의 플레이트(110)가 상기 리브부(R)를 포함함에 따라, 상기 플레이트(110)의 두께가 증가될 수 있다. 즉, 상기 리브부(R)가 형성되지 않는 부분의 플레이트 두께는 상기 제1 판부(112)의 두께(제1 내면(112a)과 제1 외면(112b) 사이 거리)이지만, 상기 리브부(R)가 형성되는 부분의 플레이트 두께는 상기 제1 판부(112)의 두께와 상기 리브부(R)의 두께(제1 리브부(R1)가 형성되는 경우 제1 내면(112a)과 제1 리브부(R1)의 선단면 사이 거리, 제2 리브부(R2)가 형성되는 경우 제1 외면(112b)과 제2 리브부(R2)의 선단면 사이 거리, 제1 리브부(R1)과 제2 리브부(R2)가 모두 형성되는 경우 제1 리브부(R1)의 선단면과 제2 리브부(R2)의 선단면 사이 거리)의 합으로 될 수 있다. 이에 따라, 상기 플레이트(110)의 강성이 증가되어, 상기 플레이트(110)의 손상이 억제되고, 상기 플레이트(110)의 고유 주파수가 증가되어 공진 주파수 범위를 벗어나 진동 및 소음 특성이 향상될 수 있다.
다만, 상기 리브부(R)에 의해서는 상기 플레이트(110)의 중량도 증가되어, 상기 인버터 커버(100)의 제조원가가 증가되고, 상기 전동 압축기가 탑재되는 차량의 중량 및 연비가 악화될 수 있다.
이를 고려하여, 본 실시예에 따른 전동 압축기는 상기 인버터 커버(100)의 플레이트(110)가 굴곡지게 형성될 수 있다. 즉, 상기 플레이트(110)가 상기 제1 판부(112) 및 상기 제1 판부(112)로부터 굴곡지게 형성되는 상기 제2 판부(114)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 판부(114)가 형성되는 부분의 플레이트 두께는 상기 제2 판부(114)의 두께(제2 내면(114a)과 제2 외면(114b) 사이 거리)와 같고 상기 제1 판부(112)의 두께와 상기 리브부(R)의 두께의 합(리브부(R)가 형성되는 부분의 플레이트 두께)보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 상기 제2 판부(114)의 두께가 상기 제1 판부(112)의 두께와 동등 수준으로 형성되어, 상기 제2 판부(114)가 형성되는 부분의 플레이트 두께가 상기 제1 판부(112)의 두께와 동등 수준으로 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 제2 판부(114)에 의한 굴곡 구조는 상기 리브부(R)의 적어도 일부를 대체하여, 상기 플레이트(110)의 중량을 크게 증가시키지 않으면서, 상기 플레이트(110)의 강성을 증가시키고, 상기 플레이트(110)의 손상을 억제하고, 상기 플레이트(110)의 고유 주파수를 증가시켜 공진 주파수 범위로부터 벗어나게 하며, 진동 및 소음 특성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 제2 판부(114)에 의한 굴곡 구조는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 인버터 커버(100)의 강성 증가, 진동 및 소음 감소, 중량 증가 억제를 동시에 달성할 수 있다.
참고로, 도 7에서 종래의 일 실시예의 인버터 커버와 종래의 다른 실시예의 인버터 커버의 고유 주파수, 진폭 및 중량 비교 자료를 참조하여, 리브부만을 추가할 경우의 효과를 살펴보면, 인버터 커버의 고유 주파수가 증가되어 공진 주파수 범위로부터 벗어나는 것을 진폭을 통해 확인할 수 있으나, 인버터 커버의 중량이 대폭 증가됨도 확인할 수 있다.
반면, 도 7에서 종래의 다른 실시예의 인버터 커버와 본 실시예의 인버터 커버(100)의 고유 주파수, 진폭 및 중량 비교 자료를 참조하여, 리브부를 제2 판부(114)로 대체할 경우의 효과를 살펴보면, 인버터 커버의 고유 주파수가 동등 이상의 수준이 되고, 진폭이 동등 이하의 수준이 되며, 인버터 커버의 중량이 대폭 감소됨을 확인할 수 있다. 즉, 제2 판부(114)가 적용될 경우 중량 증가량 대비 공진 주파수 범위를 벗어나는 정도가 리브부가 적용될 경우 중량 증가량 대비 공진 주파수 범위를 벗어나는 정도보다 큰 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 상기 제2 내면(114a)이 상기 제1 내면(112a)을 기준으로 상기 인버터(미도시) 측에 배치되게 형성되고, 상기 제2 외면(114b)이 상기 제1 외면(112b)을 기준으로 상기 인버터(미도시) 측에 배치되게 형성되어, 상기 제2 판부(114)가 상기 인버터(미도시) 측으로 함몰되게 형성된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제2 내면(114a)이 상기 제1 내면(112a)을 기준으로 상기 인버터(미도시)의 반대측에 배치되게 형성되고, 상기 제2 외면(114b)이 상기 제1 외면(112b)을 기준으로 상기 인버터(미도시)의 반대측에 배치되게 형성되어, 상기 제2 판부(114)가 상기 인버터(미도시)의 반대측으로 함몰되게 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 비록 최소이기는 하지만, 상기 리브부(R)가 형성된다. 즉, 상기 플레이트(110)가 상기 제1 판부(112), 상기 제2 판부(114) 뿐만 아니라 상기 리브부(R)를 포함한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 플레이트(110)가 상기 제1 판부(112) 및 상기 제2 판부(114)를 포함하고, 상기 리브부(R)를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우, 상기 제2 판부(114)는 상기 플레이트(110)의 원주방향으로 연장되는 환형으로 형성된다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 제2 판부(114)는 원형, 격자형, 마름모형 등으로도 형성될 수 있다.

Claims (15)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에서 냉매를 압축하는 압축기구;
    상기 압축기구에 동력을 제공하는 모터; 및
    상기 모터를 제어하는 인버터;를 포함하고,
    상기 케이싱은 외부로부터 상기 인버터를 밀폐시키기 위한 인버터 커버를 포함하고,
    상기 인버터 커버는 판형의 플레이트를 포함하고,
    상기 플레이트는 제1 판부 및 상기 제1 판부로부터 연장되고 상기 인버터가 내장된 내부 측으로 돌출되는 제2 판부를 포함하는 전동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판부는 내부 측에서는 상기 제1 판부보다 돌출되고 외부 측에서는 상기 제1 판부보다 요입되게 형성되는 전동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 판부는 내부 측을 향하는 제1 내면과 상기 제1 내면의 배면을 이루고 외부 측을 향하는 제1 외면을 포함하고,
    상기 제2 판부는 내부 측을 향하는 제2 내면과 상기 제2 내면의 배면을 이루고 외부 측을 향하는 제2 외면을 포함하고,
    상기 제2 내면은 상기 제1 내면을 기준으로 내부 측에 배치되게 형성되고,
    상기 제2 외면은 상기 제1 외면을 기준으로 내부 측에 배치되게 형성되는 전동 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 제1 내면으로부터 돌출되는 제1 리브부를 더 포함하고,
    상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 상기 제1 리브부의 두께의 합보다 작게 형성되는 전동 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 판부는 환형으로 형성되고,
    상기 제1 리브부는 상기 제2 판부를 반경 방향으로 가로질러 연장되는 전동 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 리브부는 복수로 형성되고,
    상기 복수의 제1 리브부는 상기 제2 판부의 원주 방향을 따라 방사형으로 배열되어 하나의 영역에서 만나고,
    상기 하나의 영역의 내부에 상기 제2 판부의 중심이 위치되는 전동 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인버터 커버는 체결 부재가 삽입되는 체결공 및 상기 체결공을 둘러싸는 체결 리브부를 더 포함하고,
    상기 체결공 및 상기 체결 리브부는 각각 복수로 형성되고,
    상기 복수의 제1 리브부는 각각 상기 복수의 체결 리브부로부터 연장되는 전동 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플레이트는 상기 제1 외면으로부터 돌출되는 제2 리브부를 더 포함하고,
    상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 상기 제2 리브부의 두께의 합보다 작게 형성되는 전동 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 리브부는 상기 제2 판부의 내측에 형성되는 제2 환형 리브부를 포함하는 전동 압축기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 리브부는 상기 제2 판부를 반경 방향으로 가로질러 상기 제2 환형 리브부까지 연장되는 제2 직선형 리브부를 더 포함하는 전동 압축기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 직선형 리브부는 적어도 하나로 형성되고,
    상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부 중 적어도 일부는 상기 복수의 제1 리브부와 축 방향으로 중첩되지 않게 형성되는 전동 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 직선형 리브부는 상기 복수의 제1 리브부와 상이한 개수로 형성되는 전동 압축기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 판부의 두께는 상기 제1 판부의 두께와 동등 수준으로 형성되는 전동 압축기.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 커버는 상기 플레이트의 외주부에 형성되는 측판을 포함하고,
    상기 제2 판부는 상기 플레이트의 중심부에 형성되는 전동 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 판부는 상기 모터와 축 방향으로 마주보는 위치에 형성되는 전동 압축기.
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