WO2024085384A1 - 전동 압축기 - Google Patents

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WO2024085384A1
WO2024085384A1 PCT/KR2023/011092 KR2023011092W WO2024085384A1 WO 2024085384 A1 WO2024085384 A1 WO 2024085384A1 KR 2023011092 W KR2023011092 W KR 2023011092W WO 2024085384 A1 WO2024085384 A1 WO 2024085384A1
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WO
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connector
inverter
interlock
line
electric compressor
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PCT/KR2023/011092
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이현우
오성택
김민규
김승길
배상우
안휴남
윤영섭
윤제수
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한온시스템 주식회사
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    • 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
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • H—ELECTRICITY
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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/10—Sockets for co-operation with pins or blades
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    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/707—Structural association with built-in electrical component with built-in switch interlocked with contact members or counterpart
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electric compressor, and more specifically, to an electric compressor capable of compressing refrigerant with the driving force of a motor controlled by an inverter.
  • a compressor is a device that compresses fluid such as refrigerant gas, and is applied to building air conditioning systems, vehicle air conditioning systems, etc.
  • the compressor is classified into a reciprocating compressor, which compresses the refrigerant through the reciprocating motion of the piston, and a rotary compressor, which performs compression while rotating.
  • the reciprocating compressor uses a crank according to the power transmission method, It is classified into a crank-type compressor that transmits power through two pistons, a swash plate-type 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, and a rotating scroll and fixed compressor. It can be classified as a scroll compressor that uses scrolls.
  • the compressor may be classified into a mechanical compressor using an engine and an electric compressor using a motor (hereinafter referred to as electric compressor) depending on the driving method.
  • an inverter that controls the motor is applied to the electric compressor to control compression capacity.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric compressor according to a conventional embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a printed circuit board and a connector of an inverter in the electric compressor of FIG. 1.
  • an electric compressor includes a motor 20 that generates power, and a compression mechanism 40 that receives power from the motor 20 and compresses the refrigerant. , including an inverter 50 for controlling the motor 20 and a connector 60 for connecting the inverter 50 with an external device, and the connector 60 supplies power to the inverter 50. It includes a high-voltage connector 62 connected to the high-voltage power supply unit for communication with the inverter 50 and a low-voltage connector 64 connected to the low-voltage power supply unit.
  • a power line 72' extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 is provided to transmit power supplied from the high voltage energizing unit to the inverter 50.
  • An interlock line 74' extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 is provided to transmit a signal to the inverter 50 when the high voltage connector 62 is separated from the high voltage energizing unit.
  • the power line 72' and the interlock line 74' are formed in the same manner. That is, both the power line 72' and the interlock line 74' are formed as pins extending in one direction from the high voltage connector 62 to the inverter 50.
  • both the power line 72' and the interlock line 74' are formed of pins, there was a problem of insulation breakdown and deterioration of assembly. . That is, as both the power line 72' and the interlock line 74' are formed as pins extending in one direction, the interlock line 74' is disposed adjacent to the power line 72'. , Due to the nature of the pin, no covering is provided, so insulation breakdown occurs between the power line 72' and the interlock line 74'.
  • the allowable current required for the interlock line 74' is small, so the interlock line 74' and the socket 56' of the inverter 50 that accommodates it are formed to have a small diameter, so the interlock line (74') There is difficulty in assembling between 74') and the inverter 50.
  • Figure 3 is a perspective view showing a printed circuit board and connector of an inverter in an electric compressor according to another conventional embodiment.
  • the high voltage connector 62 of the electric compressor also includes a power line 72” and an interlock line 74”, but the power line 72” and the interlock line 74”.
  • the interlock lines 74” are all formed of wires that bendably extend from the high voltage connector 62 to the inverter 50, penetrate the printed circuit board 52 of the inverter 50, and are secured by fastening members such as bolts. It is fastened to the printed circuit board 52.
  • the present invention prevents insulation breakdown between the power line extending from the connector to the inverter for power supply and the interlock line extending from the connector to the inverter to transmit the disconnection signal of the connector to the inverter,
  • the purpose is to provide an electric compressor that can facilitate assembly between the line and the inverter and between the interlock line and the inverter.
  • the present invention in order to achieve the above-described object, includes a motor that generates power; A compression mechanism that receives power from the motor and compresses the refrigerant; an inverter that controls the motor; A connector connected to an external device; a power line extending from the connector to the inverter to transfer power supplied from the external device to the inverter; and an interlock line extending from the connector to the inverter to transmit a signal to the inverter when the connector is separated from the external device, wherein the power line and the interlock line are formed in different ways. do.
  • the power line may be formed of a pin that extends in one direction from the connector to the inverter, and the interlock line may be formed of a wire that bendably extends from the connector to the inverter.
  • the wire may include a conductor formed of a conductive material, a first interlock connector connected to an end of the conductor, and a coating surrounding the conductor.
  • the inverter includes a socket into which the pin is inserted and a second interlock connector connected to the first interlock connector, and the second interlock connector may be formed at a position spaced apart from the socket.
  • the inverter may include a printed circuit board, the socket may be mounted on the printed circuit board at a position opposite the connector, and the second interlock connector may be mounted on the printed circuit board at a position not opposite the connector. there is.
  • the printed circuit board includes a first surface opposing the connector and a second surface forming a rear surface of the first surface, the socket is formed on the first surface, and the second interlock connector is formed on the second surface.
  • the printed circuit board may include a wire passage hole through which the wire passes.
  • the wire passing hole may be engraved on the outer peripheral surface of the printed circuit board.
  • the wire passing hole may be formed smaller than the first interlock connector.
  • One of the first interlock connector and the second interlock connector may be formed as a male connector, and the other may be formed as a female connector.
  • the electric compressor according to the present invention includes a motor that generates power; A compression mechanism that receives power from the motor and compresses the refrigerant; an inverter that controls the motor; A connector connected to an external device; a power line extending from the connector to the inverter to transfer power supplied from the external device to the inverter; and an interlock line extending from the connector to the inverter to transmit a signal to the inverter when the connector is separated from the external device.
  • the power line and the interlock line are formed in different ways, the power It is possible to facilitate assembly between the power line and the inverter and between the interlock line and the inverter while preventing insulation breakdown between the line and the interlock line.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric compressor according to a conventional embodiment
  • Figure 2 is a perspective view showing the printed circuit board and connector of the inverter in the electric compressor of Figure 1;
  • Figure 3 is a perspective view showing the printed circuit board and connector of the inverter in an electric compressor according to another conventional embodiment
  • Figure 4 is a perspective view showing the printed circuit board and connector of the inverter in the electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view showing the rear of Figure 4.
  • Figure 4 is a perspective view showing the printed circuit board and connector of the inverter in the electric compressor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view showing the rear of Figure 4.
  • FIGS. 4 and 5 components not shown in FIGS. 4 and 5 refer to FIG. 1 for convenience of explanation.
  • the electric compressor includes a housing 10, a compression mechanism 40 that compresses the refrigerant inside the housing 10, and the It may include a motor 20 that provides power to the compression mechanism 40, an inverter 50 that controls the motor 20, and a connector 60 for connecting the inverter 50 to an external device.
  • the housing 10 includes a center housing 12, a front housing 14 that is coupled to the center housing 12 and forms a motor accommodating space in which the motor 20 is accommodated, and based on the front housing 14,
  • An inverter housing 18 is coupled to the front housing 14 on the opposite side of the center housing 12 and forms an inverter accommodation space in which the inverter 50 is accommodated.
  • the front housing is connected to the inverter housing 18 with respect to the inverter housing 18.
  • the inverter cover 19 is coupled to the inverter housing 18 on the opposite side of (14) and covers the inverter accommodation space, and the center housing 12 on the opposite side of the front housing 14 with respect to the center housing 12.
  • ) and may include a rear housing 16 that forms a compression mechanism accommodating space in which the compression mechanism 40 is accommodated and has a discharge chamber that accommodates the refrigerant discharged from the compression mechanism 40.
  • the inverter housing 18 may include a connector hole exposing the connector 60 to the outside.
  • the compression mechanism 40 includes a fixed scroll 42 that is fixedly installed, engages with the fixed scroll 42 to form a compression chamber together with the fixed scroll 42, and is connected to the compression mechanism 40 from the motor 20. It may include a turning scroll 44 that rotates by a rotating shaft 30 for transmitting power.
  • the compression mechanism 40 is formed in a so-called scroll type, but is not limited to this and may be formed in other forms such as a reciprocating type or a vane rotary type.
  • the motor 20 includes a stator 22 supported on the front housing 14, and a rotor 24 located inside the stator 22 and rotated by interaction with the stator 22. , the rotor 24 may be press-fitted to the rotation shaft 30.
  • the inverter 50 may include a printed circuit board 52 on which a plurality of elements are mounted.
  • the printed circuit board 52 includes elements for the operation power of the main integrated circuit (IC: Integrated Circuit) and the operation power of the motor 20 (e.g., microcontroller unit (MCU), insulated gate bipolar transistor (IGBT) : A high-voltage section where an insulated gate bipolar transistor (Insulated Gate Bipolar Transistor) and a switching device such as a metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) are mounted, and a low-voltage section where communication devices for communicating with vehicles, etc. are mounted, and the device mounted on the high-voltage section. and the elements mounted on the low voltage section may be electrically connected to each other through a pattern.
  • MCU microcontroller unit
  • IGBT insulated gate bipolar transistor
  • MOSFET metal-oxide-semiconductor field-effect transistor
  • the printed circuit board 52 includes a socket 54 into which the pin of the power line 72, which will be described later, is inserted, and a second interlock connector 56 that is coupled with a first interlock connector 74b, which will be described later,
  • the second interlock connector 56 may be formed at a location spaced apart from the socket 54. That is, the socket 54 is mounted on the printed circuit board 52 at a position opposite the connector 60, and the second interlock connector 56 is mounted at a position not opposite the connector 60. It can be mounted on a printed circuit board 52.
  • the position not facing the connector 60 may mean a position spaced apart from the position facing the connector 60 in the extending direction of the printed circuit board 52, and the printed circuit board 52 It may also mean the opposite position in the thickness direction of . That is, the printed circuit board 52 has a first surface 52a (facing the front housing 14) opposite the connector 60 and a rear surface of the first surface 52a (inverter cover 19). ), and the socket 54 is formed at a position opposite the connector 60 among the first surfaces 52a, and the second interlock connector 56 is It may be formed at a location on the second surface 52b that does not overlap the connector 60 in the thickness direction of the printed circuit board 52.
  • the second interlock connector 56 is formed on the first surface (52a). It may be formed in a position that does not face the connector 60 among 52a), or it may be formed in a position that overlaps the connector 60 in the thickness direction of the printed circuit board 52 among the second surface 52b. . However, in terms of preventing insulation breakdown and assembling, it may be desirable for the socket 54 and the second interlock connector 56 to be formed in the same position as in the present embodiment.
  • the printed circuit board 52 may further include a wire passage hole 52d through which the wire of the interlock line 74, which will be described later, passes.
  • the first interlock connector 74b which will be described later, can pass through the wire passing hole 52d. It must be formed larger than the connector 74b. However, in this case, as the elements must be formed in other locations to avoid the space occupied by the wire passing hole 52d, a problem may arise in which the size of the printed circuit board 52 must be increased.
  • the wire passing hole 52d is formed to be smaller than the first interlock connector 74b, which will be described later, to suppress an increase in the size of the printed circuit board 52, and the first interlock connector 74b, which will be described later,
  • the wire passing hole 52d is formed on the printed circuit board 52 so that the wire of the interlock line 74, which will be described later, can pass through the wire passing hole 52d even if (74b) does not pass through the wire passing hole 52d. ) can be formed to be engraved on the outer peripheral surface (52c).
  • the connector 60 includes a high voltage connector 62 connected to a high voltage conduction unit to supply power to the inverter 50 and a low voltage connector 64 connected to a low voltage conduction unit for communication with the inverter 50. It can be included.
  • a power line 72 extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 is provided to transmit power supplied from the high voltage energizing unit to the inverter 50.
  • An interlock line 74 extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 is provided to transmit a signal to the inverter 50 when the high voltage connector 62 is separated from the high voltage energizing unit,
  • the power line 72 and the interlock line 74 may be formed in different ways.
  • the power line 72 may be formed as a pin extending in one direction from the high voltage connector 62 to the printed circuit board 52.
  • the pin of the power line 72 is connected to the socket 54 of the printed circuit board 52 when the printed circuit board 52 is inserted into the inverter accommodation space and approaches the high voltage connector 62. It can be automatically inserted and fixed.
  • the interlock line 74 may be formed of a wire that bendably extends from the high voltage connector 62 to the printed circuit board 52.
  • the wire of the interlock line 74 may include a conductor formed of a conductive material, a first interlock connector 74b connected to an end of the conductor, and a sheath 74c surrounding the conductor.
  • the wire of the interlock line 74 passes through the wire passing hole 52d of the printed circuit board 52 and the first interlock connector 74b is connected to the second side 52b of the printed circuit board 52. It can be fixed by combining with the second interlock connector 56 provided in .
  • the wire of the interlock line 74 is inserted into the wire passing hole 52d before the wire passing hole 52d is covered by the inverter housing 18. (52d), and the printed circuit board 52 is inserted into the inverter receiving space so that the pins of the power line 72 are connected to the socket 54 of the printed circuit board 52 as described above.
  • the first interlock connector 74b may be coupled to the second interlock connector 56.
  • one of the first interlock connector 74b and the second interlock connector 56 is a male connector. and the other may be formed as a female connector.
  • low-temperature, low-pressure refrigerant flows into the motor accommodation space through the suction port formed in the front housing 14, and the refrigerant in the motor accommodation space is transferred to the compression mechanism. It may flow into (40), be compressed at high temperature and high pressure, and then be discharged to the outside of the housing (10) through the discharge chamber.
  • cooling efficiency can be variably controlled.
  • the inverter 50 is operated by receiving power through the power line 72, and the safety of power supply can be ensured by the interlock line 74. That is, when the high-voltage connector 62 is separated from the high-voltage energizing unit, a signal for this is transmitted to the low-voltage energizing unit through the interlock line 74, the inverter 50, and the low-voltage connector 64. , the power supply to the high voltage energizing unit may be controlled to be cut off.
  • the power line 72 and the interlock line 74 are formed in different ways, insulation breakdown between the power line 72 and the interlock line 74 occurs. By preventing this, assembly between the power line 72 and the inverter 50 and assembly between the interlock line 74 and the inverter 50 can be facilitated.
  • the power line 72 is formed with the pin extending in one direction from the high voltage connector 62 to the inverter 50, and is automatically automatically activated when the inverter 50 is inserted into the inverter accommodation space. As it is formed to be inserted and fixed into the socket 54 of the inverter 50, assembly between the power line 72 and the inverter 50 can be improved.
  • the interlock line 74 is formed of the wire bendably extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50, the power line 72 is opposite to the high voltage connector 62. While connected to the inverter 50 at a location, the interlock line 74 may be connected to the inverter 50 at a location not opposite the high voltage connector 62. That is, the interlock line 74 can be spaced as far away from the power line 72 as possible. Thereby, insulation between the power line 72 and the interlock line 74 can be secured.
  • interlock line 74 is formed of the wire with the covering 74c, insulation between the power line 72 and the interlock line 74 can be more safely secured.
  • interlock line 74 and the inverter 50 are formed to be connected and separated by the first interlock connector 74b and the second interlock connector 56, so that the interlock line 74 and the inverter 50 are connected and separated by the first interlock connector 74b and the second interlock connector 56. Assembly quality between inverters 50 can also be improved.
  • the power line 72 and the interlock line 74 extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 are formed in different ways, but the power line 72 and the interlock line 74 extending from the high voltage connector 62 to the inverter 50 are formed in different ways. Lines extending to the inverter 50 may also be formed in different ways.

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Abstract

본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로서, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축 기구; 상기 모터를 제어하는 인버터; 외부 기기와 연결되는 커넥터; 상기 외부 기기로부터 공급되는 전력을 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 전력 라인; 및 상기 커넥터가 상기 외부 기기와 분리되면 신호를 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 인터록 라인;을 포함하고, 상기 전력 라인과 상기 인터록 라인은 서로 상이한 방식으로 형성됨에 따라, 상기 전력 라인과 상기 인터록 라인 사이 절연 파괴를 방지하면서, 상기 전력 라인과 상기 인버터 사이 조립 및 상기 인터록 라인과 상기 인버터 사이 조립을 용이하게 할 수 있다. * 대표도: 도 4

Description

전동 압축기
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 적용된다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도이다.
첨부된 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기는, 동력을 발생시키는 모터(20), 상기 모터(20)로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축 기구(40), 상기 모터(20)를 제어하는 인버터(50) 및 상기 인버터(50)를 외부 기기와 연결시키기 위한 커넥터(60)를 포함하고, 상기 커넥터(60)는 상기 인버터(50)에 전력을 공급하기 위해 고전압 통전 유닛과 연결되는 고전압 커넥터(62) 및 상기 인버터(50)와의 통신을 위해 저전압 통전 유닛과 연결되는 저전압 커넥터(64)를 포함한다.
여기서, 상기 고전압 커넥터(62)의 경우, 상기 고전압 통전 유닛으로부터 공급되는 전력을 상기 인버터(50)로 전달하도록 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 전력 라인(72')이 구비되고, 상기 고전압 커넥터(62)가 상기 고전압 통전 유닛과 분리되면 신호를 상기 인버터(50)로 전달하도록 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 인터록 라인(74')이 구비되며, 상기 전력 라인(72')과 상기 인터록 라인(74')은 동일한 방식으로 형성된다. 즉, 상기 전력 라인(72')과 상기 인터록 라인(74')은 모두 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)까지 일 방향으로 연장되는 핀으로 형성된다.
그러나, 이러한 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기에 있어서는, 상기 전력 라인(72')과 상기 인터록 라인(74')이 모두 핀으로 형성됨에 따라, 절연 파괴 및 조립성 저하가 발생되는 문제점이 있었다. 즉, 상기 전력 라인(72')과 상기 인터록 라인(74')이 모두 일 방향으로 연장되는 핀으로 형성됨에 따라, 상기 인터록 라인(74')이 상기 전력 라인(72')에 인접하게 배치되고, 핀의 특성 상 피복이 구비되지 않아, 상기 전력 라인(72')과 상기 인터록 라인(74') 사이 절연 파괴가 발생된다. 그리고, 상기 인터록 라인(74')에 요구되는 허용 전류 크기가 작아 상기 인터록 라인(74') 및 이를 수용하는 인버터(50)의 소켓(56')은 직경이 작게 형성됨에 따라, 상기 인터록 라인(74')과 상기 인버터(50) 사이 조립에 어려움이 있다.
한편, 도 3은 종래의 다른 실시예에 따른 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도이다.
첨부된 도 3을 참조하면, 종래의 다른 실시예에 따른 전동 압축기의 고전압 커넥터(62)도 전력 라인(72”)과 인터록 라인(74”)을 포함하나, 상기 전력 라인(72”)과 상기 인터록 라인(74”)은 모두 고전압 커넥터(62)로부터 인버터(50)까지 굴곡 가능하게 연장되는 와이어로 형성되고 상기 인버터(50)의 인쇄 회로 기판(52)을 관통하며 볼트 등의 체결 부재에 의해 상기 인쇄 회로 기판(52)과 체결된다.
이 경우, 상기 전력 라인(72”)과 상기 인터록 라인(74”) 사이 간격이 벌어지고 피복(74c”)이 구비됨에 따라 상기 전력 라인(72”)과 상기 인터록 라인(74”) 사이 절연 파괴가 억제되나, 조립성 저하는 해소되지 않는다. 즉, 도 1 및 도 2에 도시된 종래의 일 실시예 대비, 상기 인터록 라인(74”)과 상기 인버터(50) 사이 조립성은 다소 개선되나, 상기 전력 라인(72”)과 상기 인버터(50) 사이 조립성은 오히려 악화된다.
따라서, 본 발명은, 전력 공급을 위해 커넥터로부터 인버터로 연장되는 전력 라인과 상기 커넥터의 분리 신호를 상기 인버터로 전달하기 위해 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 인터록 라인 사이 절연 파괴를 방지하면서, 상기 전력 라인과 상기 인버터 사이 조립 및 상기 인터록 라인과 상기 인버터 사이 조립을 용이하게 할 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 압축 기구; 상기 모터를 제어하는 인버터; 외부 기기와 연결되는 커넥터; 상기 외부 기기로부터 공급되는 전력을 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 전력 라인; 및 상기 커넥터가 상기 외부 기기와 분리되면 신호를 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 인터록 라인;을 포함하고, 상기 전력 라인과 상기 인터록 라인은 서로 상이한 방식으로 형성되는 전동 압축기를 제공한다.
상기 전력 라인은 상기 커넥터로부터 상기 인버터까지 일 방향으로 연장되는 핀으로 형성되고, 상기 인터록 라인은 상기 커넥터로부터 상기 인버터까지 굴곡 가능하게 연장되는 와이어로 형성될 수 있다.
상기 와이어는 도전성 물질로 형성되는 도선, 상기 도선의 단부에 연결되는 제1 인터록 커넥터 및 상기 도선을 감싸는 피복을 포함할 수 있다.
상기 인버터는 상기 핀이 삽입되는 소켓 및 상기 제1 인터록 커넥터와 체결되는 제2 인터록 커넥터를 포함하고, 상기 제2 인터록 커넥터는 상기 소켓으로부터 이격된 위치에 형성될 수 있다.
상기 인버터는 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 소켓은 상기 커넥터에 대향되는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판에 실장되고, 상기 제2 인터록 커넥터는 상기 커넥터에 대향되지 않는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판에 실장될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 상기 커넥터에 대향되는 제1 면 및 상기 제1 면의 배면을 이루는 제2 면을 포함하고, 상기 소켓은 상기 제1 면에 형성되고, 상기 제2 인터록 커넥터는 상기 제2 면에 형성될 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판은 상기 와이어가 통과하는 와이어 통과 홀을 포함할 수 있다.
상기 와이어 통과 홀은 상기 인쇄 회로 기판의 외주면에 음각지게 형성될 수 있다.
상기 와이어 통과 홀은 상기 제1 인터록 커넥터보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1 인터록 커넥터와 상기 제2 인터록 커넥터 중 어느 하나는 수 커넥터로 형성되고 다른 하나는 암 커넥터로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 전동 압축기는, 동력을 발생시키는 모터; 상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축 기구; 상기 모터를 제어하는 인버터; 외부 기기와 연결되는 커넥터; 상기 외부 기기로부터 공급되는 전력을 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 전력 라인; 및 상기 커넥터가 상기 외부 기기와 분리되면 신호를 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 인터록 라인;을 포함하고, 상기 전력 라인과 상기 인터록 라인은 서로 상이한 방식으로 형성됨에 따라, 상기 전력 라인과 상기 인터록 라인 사이 절연 파괴를 방지하면서, 상기 전력 라인과 상기 인버터 사이 조립 및 상기 인터록 라인과 상기 인버터 사이 조립을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래의 일 실시예에 따른 전동 압축기를 도시한 단면도,
도 2는 도 1의 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도,
도 3은 종래의 다른 실시예에 따른 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 배면을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명에 의한 전동 압축기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기에서 인버터의 인쇄 회로 기판 및 커넥터를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 배면을 도시한 사시도이다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시되지 않은 구성요소들은 설명의 편의상 도 1을 참조한다.
첨부된 도 4, 도 5 및 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동 압축기는, 하우징(10), 상기 하우징(10)의 내부에서 냉매를 압축하는 압축 기구(40), 상기 압축 기구(40)에 동력을 제공하는 모터(20), 상기 모터(20)를 제어하는 인버터(50) 및 상기 인버터(50)를 외부 기기와 연결시키기 위한 커넥터(60)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(10)은 센터 하우징(12), 상기 센터 하우징(12)에 결합되며 상기 모터(20)가 수용되는 모터 수용 공간을 형성하는 프론트 하우징(14), 상기 프론트 하우징(14)을 기준으로 상기 센터 하우징(12)의 반대측에서 상기 프론트 하우징(14)에 결합되며 상기 인버터(50)가 수용되는 인버터 수용 공간을 형성하는 인버터 하우징(18), 상기 인버터 하우징(18)을 기준으로 상기 프론트 하우징(14)의 반대측에서 상기 인버터 하우징(18)에 결합되며 상기 인버터 수용 공간을 덮는 인버터 커버(19), 상기 센터 하우징(12)을 기준으로 상기 프론트 하우징(14)의 반대측에서 상기 센터 하우징(12)에 결합되며 상기 압축 기구(40)가 수용되는 압축 기구 수용 공간을 형성하고 상기 압축 기구(40)로부터 토출되는 냉매를 수용하는 토출실을 갖는 리어 하우징(16)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인버터 하우징(18)은 상기 커넥터(60)를 외부로 노출시키는 커넥터 홀을 포함할 수 있다.
상기 압축 기구(40)는 고정 설치되는 고정 스크롤(42), 상기 고정 스크롤(42)에 치합되어 상기 고정 스크롤(42)과 함께 압축실을 형성하고 상기 모터(20)로부터 상기 압축 기구(40)로 동력을 전달하기 위한 회전축(30)에 의해 선회 운동되는 선회 스크롤(44)을 포함할 수 있다.
여기서, 본 실시예의 경우 상기 압축 기구(40)는 소위 스크롤 방식으로 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니고, 왕복동 방식, 베인 로터리 방식 등 다른 형태로 형성될 수 있다.
상기 모터(20)는 상기 프론트 하우징(14)에 지지되는 고정자(22), 상기 고정자(22)의 내부에 위치되고 상기 고정자(22)와의 상호 작용에 의해 회전되는 회전자(24)를 포함하고, 상기 회전자(24)는 상기 회전축(30)과 압입 체결될 수 있다.
상기 인버터(50)는 복수의 소자가 실장되는 인쇄 회로 기판(52)을 포함할 수 있다.
상기 인쇄 회로 기판(52)은 주요 집적 회로(IC: Integrated Circuit)의 동작 전원과 상기 모터(20)의 동작 전원을 위한 소자들(예들 들어, 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU), 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor)와 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET)와 같은 스위칭 소자)이 실장되는 고전압부 및 차량 등과 통신을 하기 위한 통신용 소자들이 실장되는 저전압부를 포함하고, 상기 고전압부에 실장된 소자들과 상기 저전압부에 실장된 소자들은 서로 패턴을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 인쇄 회로 기판(52)은 후술할 전력 라인(72)의 핀이 삽입되는 소켓(54) 및 후술할 제1 인터록 커넥터(74b)와 체결되는 제2 인터록 커넥터(56)를 포함하고, 상기 제2 인터록 커넥터(56)는 상기 소켓(54)으로부터 이격된 위치에 형성될 수 있다. 즉, 상기 소켓(54)은 상기 커넥터(60)에 대향되는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(52)에 실장되고, 상기 제2 인터록 커넥터(56)는 상기 커넥터(60)에 대향되지 않는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판(52)에 실장될 수 있다.
여기서, 상기 커넥터(60)에 대향되지 않는 위치란 상기 커넥터(60)에 대향되는 위치로부터 상기 인쇄 회로 기판(52)의 연장 방향으로 이격된 위치를 의미할 수도 있고, 상기 인쇄 회로 기판(52)의 두께 방향 상 반대편 위치를 의미할 수도 있다. 즉, 상기 인쇄 회로 기판(52)은 상기 커넥터(60)에 대향되는(프론트 하우징(14)을 향하는) 제1 면(52a) 및 상기 제1 면(52a)의 배면을 이루는(인버터 커버(19)를 향하는) 제2 면(52b)을 포함하고, 상기 소켓(54)은 상기 제1 면(52a) 중 상기 커넥터(60)에 대향되는 위치에 형성되며, 상기 제2 인터록 커넥터(56)는 상기 제2 면(52b) 중 상기 인쇄 회로 기판(52)의 두께 방향으로 상기 커넥터(60)와 중첩되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 또는, 본 실시예는 아니지만, 상기 소켓(54)이 상기 제1 면(52a) 중 상기 커넥터(60)에 대향되는 위치에 형성될 때, 상기 제2 인터록 커넥터(56)는 상기 제1 면(52a) 중 상기 커넥터(60)에 대향되지 않는 위치에 형성되거나, 상기 제2 면(52b) 중 상기 인쇄 회로 기판(52)의 두께 방향으로 상기 커넥터(60)와 중첩되는 위치에 형성될 수도 있다. 다만, 절연 파괴 방지 및 조립성 측면에서, 상기 소켓(54)과 상기 제2 인터록 커넥터(56)는 본 실시예와 같은 위치에 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
그리고, 상기 인쇄 회로 기판(52)은 후술할 인터록 라인(74)의 와이어가 통과하는 와이어 통과 홀(52d)을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 와이어 통과 홀(52d)이 상기 인쇄 회로 기판(52)의 내측에 형성될 경우 후술할 제1 인터록 커넥터(74b)가 상기 와이어 통과 홀(52d)을 통과할 수 있도록 후술할 제1 인터록 커넥터(74b)보다 크게 형성되어야 한다. 하지만, 이 경우, 소자들이 상기 와이어 통과 홀(52d)이 차지하는 공간을 피해 다른 위치에 형성되어야 함에 따라, 상기 인쇄 회로 기판(52)의 크기가 증가되어야 하는 문제점이 발생될 수 있다. 이를 고려하여, 본 실시예의 경우, 상기 인쇄 회로 기판(52)의 크기 증가가 억제되도록 상기 와이어 통과 홀(52d)은 후술할 제1 인터록 커넥터(74b)보다 작게 형성되고, 후술할 제1 인터록 커넥터(74b)가 상기 와이어 통과 홀(52d)을 통과하지 않아도 후술할 인터록 라인(74)의 와이어가 상기 와이어 통과 홀(52d)을 지날 수 있도록 상기 와이어 통과 홀(52d)은 상기 인쇄 회로 기판(52)의 외주면(52c)에 음각지게 형성될 수 있다.
상기 커넥터(60)는 상기 인버터(50)에 전력을 공급하기 위해 고전압 통전 유닛과 연결되는 고전압 커넥터(62) 및 상기 인버터(50)와의 통신을 위해 저전압 통전 유닛과 연결되는 저전압 커넥터(64)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 고전압 커넥터(62)의 경우, 상기 고전압 통전 유닛으로부터 공급되는 전력을 상기 인버터(50)로 전달하도록 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 전력 라인(72)이 구비되고, 상기 고전압 커넥터(62)가 상기 고전압 통전 유닛과 분리되면 신호를 상기 인버터(50)로 전달하도록 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 인터록 라인(74)이 구비되며, 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74)은 서로 상이한 방식으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전력 라인(72)은 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인쇄 회로 기판(52)까지 일 방향으로 연장되는 핀으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 전력 라인(72)의 핀은, 상기 인쇄 회로 기판(52)이 상기 인버터 수용 공간에 삽입되며 상기 고전압 커넥터(62)와 가까워질 때, 상기 인쇄 회로 기판(52)의 소켓(54)에 자동적으로 삽입되어 고정될 수 있다.
상기 인터록 라인(74)은 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인쇄 회로 기판(52)까지 굴곡 가능하게 연장되는 와이어로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 인터록 라인(74)의 와이어는 도전성 물질로 형성되는 도선, 상기 도선의 단부에 연결되는 제1 인터록 커넥터(74b) 및 상기 도선을 감싸는 피복(74c)을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 인터록 라인(74)의 와이어는 상기 인쇄 회로 기판(52)의 와이어 통과 홀(52d)을 지나 상기 제1 인터록 커넥터(74b)가 상기 인쇄 회로 기판(52)의 제2 면(52b)에 구비된 상기 제2 인터록 커넥터(56)와 결합됨으로써 고정될 수 있다.
여기서, 상기 인쇄 회로 기판(52)이 상기 인버터 수용 공간에 삽입될 때 상기 와이어 통과 홀(52d)이 상기 인버터 하우징(18)에 의해 가려지기 전에 상기 인터록 라인(74)의 와이어가 상기 와이어 통과 홀(52d)을 지나도록 조치되고, 상기 인쇄 회로 기판(52)이 상기 인버터 수용 공간에 삽입되어 전술한 바와 같이 상기 전력 라인(72)의 핀이 상기 인쇄 회로 기판(52)의 소켓(54)에 삽입된 후 상기 제1 인터록 커넥터(74b)가 상기 제2 인터록 커넥터(56)와 체결될 수 있다.
이때, 상기 제1 인터록 커넥터(74b)와 상기 제2 인터록 커넥터(56) 사이 용이하고 안정적인 탈착을 위해, 상기 제1 인터록 커넥터(74b)와 상기 제2 인터록 커넥터(56) 중 어느 하나는 수 커넥터로 형성되고 다른 하나는 암 커넥터로 형성될 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 전동 압축기의 작용효과에 대해 설명한다.
즉, 상기 모터(20)에 전원이 인가되면, 상기 프론트 하우징(14)에 형성되어 있는 흡입 포트를 통해 상기 모터 수용 공간으로 저온 저압의 냉매가 유입되고, 상기 모터 수용 공간의 냉매는 상기 압축 기구(40)로 유입되어 고온 고압으로 압축된 후 상기 토출실을 거쳐 상기 하우징(10)의 외부로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 모터(20)가 상기 인버터(50)에 의해 제어됨으로써, 냉방 효율이 가변적으로 제어될 수 있다.
이때, 상기 인버터(50)는 상기 전력 라인(72)을 통해 전력을 공급받아 작동되는데, 상기 인터록 라인(74)에 의해 전력 공급의 안전성이 확보될 수 있다. 즉, 상기 고전압 커넥터(62)가 상기 고전압 통전 유닛으로부터 분리될 경우, 이에 대한 신호가 상기 인터록 라인(74), 상기 인버터(50), 상기 저전압 커넥터(64)를 통해 상기 저전압 통전 유닛으로 전송되어, 상기 고전압 통전 유닛의 전력 공급이 차단되도록 제어될 수 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 전동 압축기는, 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74)이 서로 상이한 방식으로 형성됨에 따라, 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74) 사이 절연 파괴가 방지되면서, 상기 전력 라인(72)과 상기 인버터(50) 사이 조립 및 상기 인터록 라인(74)과 상기 인버터(50) 사이 조립이 용이해 질 수 있다.
구체적으로, 상기 전력 라인(72)이 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)까지 일 방향으로 연장되는 상기 핀으로 형성되고, 상기 인버터(50)가 상기 인버터 수용 공간에 삽입될 때 자동적으로 상기 인버터(50)의 소켓(54)에 삽입 및 고정되도록 형성됨에 따라, 상기 전력 라인(72)과 상기 인버터(50) 사이 조립성이 향상될 수 있다.
그리고, 상기 인터록 라인(74)이 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)까지 굴곡 가능하게 연장되는 상기 와이어로 형성됨에 따라, 상기 전력 라인(72)은 상기 고전압 커넥터(62)에 대향되는 위치에서 상기 인버터(50)와 연결되는 반면, 상기 인터록 라인(74)은 상기 고전압 커넥터(62)에 대향되지 않는 위치에서 상기 인버터(50)와 연결될 수 있다. 즉, 상기 인터록 라인(74)이 상기 전력 라인(72)으로부터 가능한 멀리 이격될 수 있다. 이에 의하여, 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74) 사이 절연이 확보될 수 있다.
그리고, 상기 인터록 라인(74)이 상기 피복(74c)을 갖는 상기 와이어로 형성됨에 따라, 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74) 사이 절연이 더욱 안전하게 확보될 수 있다.
그리고, 상기 인터록 라인(74)과 상기 인버터(50)는 상기 제1 인터록 커넥터(74b) 및 상기 제2 인터록 커넥터(56)에 의해 연결 및 분리되도록 형성됨에 따라, 상기 인터록 라인(74)과 상기 인버터(50) 사이 조립성도 향상될 수 있다.
한편, 본 실시예의 경우 상기 고전압 커넥터(62)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 상기 전력 라인(72)과 상기 인터록 라인(74)이 서로 상이한 방식으로 형성되나, 상기 저전압 커넥터(64)로부터 상기 인버터(50)로 연장되는 라인들도 서로 상이한 방식으로 형성될 수 있다.

Claims (10)

  1. 동력을 발생시키는 모터;
    상기 모터로부터 동력을 전달받아 냉매를 압축하는 압축 기구;
    상기 모터를 제어하는 인버터;
    외부 기기와 연결되는 커넥터;
    상기 외부 기기로부터 공급되는 전력을 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 전력 라인; 및
    상기 커넥터가 상기 외부 기기와 분리되면 신호를 상기 인버터로 전달하도록 상기 커넥터로부터 상기 인버터로 연장되는 인터록 라인;을 포함하고,
    상기 전력 라인과 상기 인터록 라인은 서로 상이한 방식으로 형성되는 전동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 라인은 상기 커넥터로부터 상기 인버터까지 일 방향으로 연장되는 핀으로 형성되고,
    상기 인터록 라인은 상기 커넥터로부터 상기 인버터까지 굴곡 가능하게 연장되는 와이어로 형성되는 전동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 와이어는 도전성 물질로 형성되는 도선, 상기 도선의 단부에 연결되는 제1 인터록 커넥터 및 상기 도선을 감싸는 피복을 포함하는 전동 압축기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인버터는 상기 핀이 삽입되는 소켓 및 상기 제1 인터록 커넥터와 체결되는 제2 인터록 커넥터를 포함하고,
    상기 제2 인터록 커넥터는 상기 소켓으로부터 이격된 위치에 형성되는 전동 압축기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인버터는 인쇄 회로 기판을 포함하고,
    상기 소켓은 상기 커넥터에 대향되는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판에 실장되고,
    상기 제2 인터록 커넥터는 상기 커넥터에 대향되지 않는 위치에서 상기 인쇄 회로 기판에 실장되는 전동 압축기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 커넥터에 대향되는 제1 면 및 상기 제1 면의 배면을 이루는 제2 면을 포함하고,
    상기 소켓은 상기 제1 면에 형성되고,
    상기 제2 인터록 커넥터는 상기 제2 면에 형성되는 전동 압축기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 와이어가 통과하는 와이어 통과 홀을 포함하는 전동 압축기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 와이어 통과 홀은 상기 인쇄 회로 기판의 외주면에 음각지게 형성되는 전동 압축기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 와이어 통과 홀은 상기 제1 인터록 커넥터보다 작게 형성되는 전동 압축기.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 제1 인터록 커넥터와 상기 제2 인터록 커넥터 중 어느 하나는 수 커넥터로 형성되고 다른 하나는 암 커넥터로 형성되는 전동 압축기.
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