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WO2016032259A1 - 전동 압축기 - Google Patents

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Publication number
WO2016032259A1
WO2016032259A1 PCT/KR2015/008995 KR2015008995W WO2016032259A1 WO 2016032259 A1 WO2016032259 A1 WO 2016032259A1 KR 2015008995 W KR2015008995 W KR 2015008995W WO 2016032259 A1 WO2016032259 A1 WO 2016032259A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat dissipation
dissipation cover
inverter
wall
seating surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2015/008995
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
정민교
김태형
박성준
박희권
신승환
이영훈
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hanon Systems Corp
Original Assignee
Hanon Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020150081968A external-priority patent/KR102257795B1/ko
Application filed by Hanon Systems Corp filed Critical Hanon Systems Corp
Priority to US15/024,448 priority Critical patent/US10385837B2/en
Priority to CN201580002044.0A priority patent/CN105637219B/zh
Publication of WO2016032259A1 publication Critical patent/WO2016032259A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/06—Cooling; Heating; Prevention of freezing
    • 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
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a motor-driven compressor, the inside of which uses a heat dissipation cover having an accommodating space for accommodating the inverter element, to remove the heat generated from the heat-generating element, and to the motor-compressor for easily withdrawing the terminal portion. It is about.
  • compressors that play a role of compressing refrigerant in a vehicle air conditioning system have been developed in various forms, and in recent years, according to the trend of increasing the length of automobile parts, the development of electric compressors driven by electric using motors has been actively performed.
  • the motor of the motor-driven compressor is typically configured such that its output is regulated through an inverter.
  • the motor and the inverter constituting the electric compressor generate heat, and the heat generated greatly affects the performance of the motor and the inverter. Therefore, various alternatives have been proposed to solve this heat problem.
  • a motor embedded in the main housing is configured to absorb heat generated in the motor by allowing the refrigerant to be compressed to flow directly to the portion where the motor is installed.
  • the inverter includes a large number of exothermic switching elements (hereinafter referred to as inverter elements) such as insulated gate bipolar mode transistors (IGBTs). Cooling to flow is undesirable.
  • inverter elements such as insulated gate bipolar mode transistors (IGBTs). Cooling to flow is undesirable.
  • one side of the plurality of inverter elements 2 is mounted on a seating surface 1a inside the inverter housing 1, and the inverter housing 1 is mounted on the main housing 4.
  • a configuration is shown in which conduction and heat generated from the other side of the inverter element 2 are transferred through convection to the air inside the inverter housing 1.
  • the illustrated configuration shows that heat transfer is conducted through conduction to the inverter housing 1 only through one side of the inverter element 2, that is, one side to which the inverter element 2 is attached to the seating surface 1a of the inverter housing 1. And heat transfer through the air and convection inside the inverter housing 1 through convection, otherwise, heat generated in the inverter element 2 is not effectively removed, and as a result, the overall efficiency of the inverter is reduced. A fatal problem may occur that is reduced and even the inverter element 2 is damaged by overheating.
  • the present invention has been made to solve the above problems, it is possible to maximize the cooling efficiency of the inverter element by using a heat dissipation cover that serves to widen the heat transfer area of the inverter element, and accommodate a plurality of internal spaces of the heat dissipation cover It is an object of the present invention to provide an electric compressor that can simplify the installation process by dividing the space and fixing the inverter element to the inverter housing while the inverter element is inserted into each accommodation space, thereby eliminating a separate installation jig.
  • a motor-driven compressor includes a main housing 4 having a suction chamber into which a low-temperature refrigerant is introduced; An inverter housing (1) fixed to an inner seating surface (1a) adjacent to the suction chamber in contact with the main housing (4) and at least one inverter element (2) being thermally conductive; And an accommodation space 64 facing the other surface of the inverter element 2 toward the main housing 4 in a state surrounding the inverter element 2 and in which the inverter element 2 is accommodated. At least one heat dissipation cover 6 is formed.
  • the at least one heat dissipation cover 6 is open at the lower end and the front part, and the upper end is closed by the upper wall 63 which is formed spaced apart from the seating surface 1a by a predetermined interval, and both side parts are the upper wall. It is closed by the left side wall 61a and the right side wall 61b which are each bent toward the seating surface 1a from 63, and the rear part is toward the seating surface 1a from the upper wall 63. It is comprised by the shape closed by the back side wall 61c formed by bending.
  • At least one of the lower end portions of the left side wall 61a and the right side wall 61b and the lower end portion of the rear side wall 61c is in contact with the seating surface 1a and extends in a direction parallel to the seating surface 1a. It includes a first extension (61aa).
  • One bolt hole 65 is provided, and the at least one inverter element 2 is provided with a fastening hole 2d through which the at least one bolt 7 penetrates.
  • the opposite surface of the inverter element 2 facing the heat dissipation cover 6 is heat-transfer in a state of being in close contact and at the same time generated from the inverter element 2 through the bolt 7 coupled to the fastening hole 2d. Heat is characterized in that the heat conduction to the heat dissipation cover (2).
  • the at least one heat dissipation cover 6 includes an auxiliary heat dissipation portion 10 protruding to the outside of the heat dissipation cover 6 to dissipate heat generated by the inverter element 2.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 is formed on the upper wall 63, the left wall 61a, and the right wall 61b, or the upper wall 63, the left wall 61a, the right wall 61b, and the rear wall. All of the side walls 61c are formed in the form of protrusions having a predetermined diameter, and a plurality of the protrusions protrude or have a predetermined length along the width direction of the upper wall 63, and have different diameters.
  • the auxiliary heat dissipation part 10 further includes a heat dissipation protrusion 12 protruding from the upper surface.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 further includes a boss 13 protruding in the width direction of one side of the heat dissipation cover 6 and extending toward the seating surface 1a of the heat dissipation cover 6.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 includes an extension part 11a extending along a section in the longitudinal direction of the heat dissipation cover 6 disposed to face each other; Both ends of the extension part 11a are bent upwards to include a connecting part 12a connected to the extension part 11a of the heat dissipation cover 6 facing horizontally.
  • the at least one inverter element 2 comprises at least one terminal part 2a, 2b, 2c for input and output, the terminal part 2a, 2b, 2c being the open of the heat dissipation cover 6 Passing through the front portion is characterized in that it extends to the outside of the accommodation space (64).
  • a motor-driven compressor comprising: a main housing 4 having a suction chamber into which a low-temperature refrigerant is introduced; It is located on the upper surface of the insulating sheet 5 disposed on top of the seating surface 1a and heat conducting with the main housing 4 to an inner seating surface 1a adjacent to the suction chamber and facing upward for input and output.
  • At least one heat dissipation cover (6) is formed, wherein the heat dissipation cover 6 is a number corresponding to the terminal portion (2a, 2b, 2c) in a position facing the terminal portion (2a, 2b, 2c)
  • An opening hole 22 is formed which is opened and into which the terminal portions 2a, 2b and 2c are inserted.
  • the heat dissipation cover 6 further includes an extension 62 having an end portion bent toward the insulating sheet 5 positioned on the seating surface 1a.
  • the at least one heat dissipation cover 6 includes a first heat dissipation cover 6aa and a second heat dissipation cover 6ab having the same shape as each other, and the first heat dissipation cover 6aa and the second heat dissipation cover 6ab. ) Is fixed to the seating surface 1a such that the open front portions face each other.
  • the at least one heat dissipation cover 6 is provided between the left side wall 61a and the right side wall 61b, and includes at least one partition wall 62 dividing the accommodation space 64 into a plurality. It features.
  • An upper end portion of the at least one partition wall 62 is connected to an inner side surface of the upper end wall 63, and a lower end portion is configured to contact the seating surface 1a.
  • the at least one partition wall 62 includes a second extension portion 62a extending in a direction parallel to the seating surface 1a from the lower end portion.
  • At least one guide wall (1b) extending from the seating surface (1a) toward the top wall (63) of the heat dissipation cover (6), by the at least one guide wall (1b) (64) is divided into a plurality.
  • the upper wall 63 is characterized in that the at least one guide slit 66 is provided with the at least one guide wall 1b extends through.
  • the present invention it is possible to maximize the cooling efficiency of the inverter element by using a heat dissipation cover that serves to widen the heat transfer area of the inverter element or module.
  • the manufacturing process can be simplified by dividing the inner space of the heat dissipation cover into a plurality of accommodating spaces and fixing the inverter element to the inverter housing while the inverter element is inserted into each accommodating space, thereby eliminating a separate installation jig.
  • Embodiments of the present invention can improve the heat dissipation of the inverter element through the configuration of the auxiliary heat dissipation portion or boss portion or bridge form on the heat dissipation cover, and by changing the structure so that the terminal portion can be easily withdrawn to pull out the terminal portion stably You can.
  • Embodiments of the present invention can improve the heat dissipation performance and fastening by increasing the contact area between the inverter element and the heat dissipation cover by forming a guide wall partitionable on the heat dissipation cover or the seating surface of the main housing when there are a plurality of inverter elements. Can be.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a motor-driven compressor according to the prior art.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the inverter device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the electric compressor including the heat dissipation cover according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a plan view of FIG.
  • FIG 5 to 7 are perspective views for explaining the heat dissipation cover according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a heat dissipation cover including a first extension part according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a mounting surface of the heat dissipation cover and the inverter housing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating a heat dissipation cover including a second extension part according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a state in which a guide slit is formed on a heat dissipation cover according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a state in which an auxiliary heat dissipation unit is formed in a heat dissipation cover according to the present invention
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating a modification of FIG. 12.
  • FIG. 14 to 16 are perspective views illustrating various embodiments of the auxiliary radiator of the present invention.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a heat dissipation cover according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view illustrating a heat dissipation cover according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of the electric compressor including the heat dissipation cover according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view of FIG. 3
  • FIG. 5 is a heat dissipation cover according to the first embodiment of the present invention. A perspective view for explaining.
  • the motor-driven compressor according to the first embodiment of the present invention includes a main housing 4 in which a suction chamber into which a low-temperature refrigerant is introduced is formed, and an inner seating surface adjacent to the suction chamber.
  • At least one heat dissipation cover 6 is formed.
  • the heat dissipation cover 6 surrounds the upper surface, the left and right side surfaces, and the rear wall of the inverter element 2, and thus the state of being kept in close contact with the heat dissipation cover 6 is maintained.
  • the heat conduction can be quickly conducted to the heat conduction, and heat conduction is simultaneously performed through the main housing 4 in which the heat dissipation cover 6 is in surface contact.
  • the heat dissipation performance of the inverter element 2 is improved.
  • the main housing 4 has a predetermined space formed therein, and accommodates an electric motor (not shown) and a compression mechanism (not shown) which are integrally provided in the internal space, and a suction chamber into which a refrigerant to be compressed is introduced into the internal space. And a discharge chamber for discharging the refrigerant compressed by the compression mechanism unit to the outside.
  • the inverter housing 1 has a constant seating surface 1a formed in the inner space, and the seating surface 1a has a high voltage connector 3 to which power is input from the outside, and direct current power supplied from the high voltage connector 3 to the AC.
  • the control board (not shown) provided with the inverter element 2 and other circuit elements for converting into a transmission to an electric motor is accommodated.
  • the seating surface described in the present embodiment is not formed only in the inverter housing 1, it will be noted that the seating surface may be formed in the main housing 4 on which the inverter element 2 is seated. However, for convenience of description, the mounting surface to be described later will be described as limited to that formed in the inverter housing (1).
  • a total of six inverter elements 2 according to the first embodiment are provided, and these inverter elements 2 are fixed and installed on the seating surface 1a of the inverter housing 1 in a symmetrical shape around the high voltage connector 3.
  • a configuration is disclosed.
  • the seating surface 1a of the inverter housing 1 in which these inverter elements 2 are fixed and installed has a low-temperature refrigerant so that heat generated from the inverter element 2 is transferred to the refrigerant to be sucked and drawn in the same manner as in the prior art. And is attached adjacent to the suction chamber and the discharge chamber to be sucked.
  • the present invention is not limited to the number and arrangement of the above-described inverter element 2, but will be described below with reference to the configuration shown in FIGS. 3 and 4 by way of example.
  • the motor-driven compressor according to the invention is configured to cover the exposed upper side of the inverter element 2 in order to increase the heat dissipation efficiency of the inverter element 2 and at least partially directly to the seating surface 1a of the inverter housing 1. At least one heat dissipation cover 6 configured to be in contact.
  • the at least one heat dissipation cover 6 is open at the lower end and the front part, and the upper end is closed by the upper wall 63 formed spaced apart from the seating surface 1a of the inverter housing 1 by a predetermined interval. Both side portions are closed by the left side wall 61a and the right side wall 61b, which are respectively bent from the top wall 63 toward the seating surface 1a, and the rear side is closed from the top wall 63 by the seating surface ( It is comprised so that it may have a shape closed by the rear side wall 61c formed by bending toward 1a).
  • the lower end of the left side wall 61a and the right side wall 61b of the heat dissipation cover 6 and the lower end of the rear side wall 61c of the heat dissipation cover 6 come into contact with the seating surface 1a of the inverter housing 1.
  • the heat generated through the upper and side surfaces of the device 2 is directly conducted to the heat dissipation cover 6 and then to the inverter housing 1 so that the heat transfer area of the inverter device 2 through conduction is increased.
  • the lower side of the conventional inverter element 2 is configured to be fixed to the seating surface 1a with a bolt 7 or the like without direct contact with the inverter housing 1 in the state where a constant insulating sheet 5 is interposed.
  • the heat dissipation cover 6 according to the present invention has at least the lower end of the left side wall 61a and the right side wall 61b and the rear side wall of the heat dissipation cover 6 in a state where the inverter element 2 is accommodated in the inner accommodating space 64.
  • At least the top surface of the inverter element 2 is preferably configured to be in direct contact with the inner surface of the heat dissipation cover 6, in detail, the inner surface of the top wall 63.
  • the conventional electric compressor requires a separate jig for positioning the plurality of inverter elements 2 in the manufacturing process of fixing the plurality of inverter elements 2 to the seating surface 1a of the inverter housing 1.
  • the accommodation space 64 in which the individual inverter elements 2 are accommodated is provided in the heat dissipation cover 6, so that a separate jig for positioning the inverter elements 2 is omitted. Can be.
  • the heat dissipation cover 6 according to the present invention may be applied without limitation as long as the material has a constant thermal conductivity, but is a lightweight metal having high thermal conductivity such as aluminum and copper so as not to be affected by the durability and the heat generation temperature of the inverter device 2. This is preferred.
  • a total of six inverter elements 2 are fixed to the seating surface 1a of the inverter housing 1 and have a first heat dissipation cover 6aa and a second heat dissipation cover having the same shape. 6ab), and a seating surface of the inverter housing 1 so that the front portions of the first heat dissipation cover 6aa and the second heat dissipation cover 6ab, each of which receives three inverter elements 2, face each other. It can be fixed to 1a).
  • each heat dissipation cover 6 includes a structure in which three inverter elements 2 are accommodated.
  • FIG. 1 A pair of heat dissipation covers 6 are provided as shown for convenience, and each heat dissipation cover 6 includes a structure in which three inverter elements 2 are accommodated.
  • the heat dissipation cover 6 is formed in a shape in which the front part is opened but the rear part is closed by the rear wall 61c, so that the opposite surface of the inverter element 2 facing the rear wall 61c is different from the heat dissipation cover 6. Since the surface contact in close contact with each other, the heat conduction performance is improved, and even when the inverter element 2 is operated at a high temperature, heat conduction can be performed quickly, thereby improving heat dissipation performance.
  • the at least one inverter element 2 comprises at least one terminal part 2a, 2b, 2c for input and output, the terminal part 2a, 2b, 2c being the open of the heat dissipation cover 6 It passes through the front part and extends out of the accommodation space 64.
  • the heat dissipation cover 6 is configured in a state in which the lower end and the front part are open.
  • the open front part of the heat dissipation cover 6 is a portion in which the plurality of terminal parts 2a, 2b, and 2c for input and output of the inverter element 2 are opened to extend outwardly of the heat dissipation cover 6 and are exposed to the outside.
  • the open lower end of the heat dissipation cover 6 is fixed so that the inverter element 2 is fixed to the seating surface 1a of the inverter housing 1 with the insulating sheet 5 attached to the lower end surface of the inverter element 2. It corresponds to the part exposed to the outside.
  • the heat dissipation cover 6 is provided between the left side wall 61a and the right side wall 61b, and includes at least one partition wall 62 which divides the accommodation space 64 of the inverter element 2 into a plurality. That is, each heat dissipation cover 6 is configured to include two partitions 62 which are spaced apart at equal intervals so that three inverter elements 2 can be accommodated.
  • each partition 62 is connected to the inner side of the upper wall 63 of the heat dissipation cover 6, and the lower end is connected to the inverter housing 1. It is configured to contact the seating surface (1a) of the).
  • the heat dissipation cover 6 includes an additional configuration for increasing the thermal conductivity between the heat dissipation cover 6 and the seating surface 1a of the inverter housing 1.
  • the heat dissipation cover 6 includes at least one of a lower end of the left side wall 61a and a right side wall 61b and a lower end of the rear side wall 61c that directly contact the seating surface 1a of the inverter housing 1.
  • a first extension portion 61aa that contacts the seating surface 1a of 1) and extends in a direction generally parallel to the seating surface 1a.
  • first extension portion 61aa is provided only at the lower ends of the left and right walls (61a and 61b of FIG. 5) among the outer walls 61 of the heat dissipation cover 6.
  • the present invention is not limited thereto, and the first extension part 61aa is provided only at the lower end of the rear side wall (61c in FIG. 5), and the left side wall 61a, the right side wall 61b, and the rear side wall 61c are provided.
  • the embodiment provided with one extension portion 61aa will also be described as being within the scope of the present invention.
  • the heat conduction area between the heat dissipation cover 6 and the seating surface 1a of the inverter housing 1 is increased through the configuration including the first extension portion 61aa, thereby improving the cooling efficiency of the inverter element 2. You can.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a mounting surface 1a of the heat dissipation cover 6 and the inverter housing 1 of the present invention.
  • the seating surface 1a of the inverter housing 1 includes a lower end portion of the left side wall 61a and the right side wall 61b of the heat dissipation cover 6;
  • the lower end part of the rear side wall 61c is comprised so that the groove part 1c may be provided.
  • the recessed surface 1a has a constant depth, and has a groove portion having a shape corresponding to the shape of the lower end of the left side wall 61a and the right side wall 61b of the heat dissipation cover 6 and the lower end of the rear side wall 61c. 1c is formed, and the lower end of the left side wall 61a and the right side wall 61b of the heat dissipation cover 6, and the lower end of the rear side wall 61c are inserted in the groove part 1c.
  • the heat transfer area between the heat dissipation cover 6 and the seating surface 1a may be additionally secured by the groove 1c, and the heat dissipation cover 6 when the heat dissipation cover 6 is assembled by these grooves 1c. ) Will also guide the installation position.
  • the heat transfer area between the heat dissipation cover 6 and the seating surface 1a may be additionally secured.
  • the filler 8 may firmly attach the inverter element 2 to the inner surface of the heat dissipation cover 6, and any filler may be applied without limitation as long as the material has a constant thermal conductivity.
  • the filler 8 has a certain amount of silicon. It may include ingredients.
  • the contact area between the upper and side surfaces of the inverter element 2 and the inner surface of the heat dissipation cover 6 can be maximized through the filler 8, thereby further improving the cooling efficiency of the inverter element 2. You can improve further.
  • the inverter element 2 is attached to the heat dissipation cover 6 through the filler 8 before the heat dissipation cover 6 is assembled to the inverter, that is, the inverter element is modularized by plural inverter elements 2. Since (2) can be installed in the inverter housing 1, a separate jig as in the prior art can be omitted, which can simplify and simplify the manufacturing process of the electric compressor.
  • An insulating sheet 5 may be provided between the bottom surface of the at least one inverter element 2 and the seating surface 1a, and between the at least one heat dissipation cover 6 and the seating surface 1a.
  • the insulating sheet 5 may be configured to be omitted.
  • a plurality of bolts 7 for fixing the inverter element 2 are used as they are, but bolt holes concentric with the fastening holes 2d (see FIG. 9) of the inverter element 2 through which the bolts 7 pass ( 65 is formed on the upper wall 63 of the heat dissipation cover 6, thereby positioning the plurality of inverter elements 2 and fixing the mounting surface 1a of the inverter housing 1 to one heat dissipation cover ( 6) can be done at the same time.
  • heat transfer performance is improved.
  • the bolt 7 is fastened as described above, the heat dissipation cover 6 is fastened as closely as possible to the outer circumferential surface of the inverter element 2, so that the adhesion is improved and heat conductivity through the inverter element 2 is improved, thereby dissipating heat. The effect is improved.
  • the heat dissipation cover 6 extends from the lower end of each partition wall 62 in a direction parallel to the seating surface 1a of the inverter housing 1, and thus the seating surface of the inverter housing 1. And a second extension 62a in direct contact with (1a).
  • a first extension portion 61aa is provided at the lower ends of the left and right walls (61a and 61b of FIG. 5) and a second extension is provided at the lower end of each partition wall 62.
  • the portion 62a is provided is illustrated, the present invention is not limited thereto, and the embodiment in which the second extension portion 62a is provided only at the lower end of each partition wall 62 also naturally falls within the scope of the present invention. I will see.
  • FIG. 11 is a perspective view for explaining an inverter housing 1 having a guide wall 1b and a heat dissipation cover 6 having a guide slit 66 according to another embodiment of the present invention, and is in close contact with a plurality of inverter elements.
  • the guide wall is provided on the inner side of the heat dissipation cover, and is partitioned into a separate space to improve heat dissipation performance by increasing the contact area and to provide a more stable tightening force with the inverter element.
  • the inverter housing 1 further includes at least one guide wall 1b extending from the seating surface 1a toward the top wall 63 of the heat dissipation cover 6,
  • the accommodating space 64 of the inverter element 2 is divided into at least one by the at least one guide wall 1b, and the at least one guide wall 1b penetrates the upper wall 63 of the heat dissipation cover 6. It is configured to have at least one guide slit 66 that extends.
  • the guide wall 1b may be integrally provided with the seating surface 1a of the inverter housing 1, or may be manufactured as a separate member and fixed to the seating surface 1a to lower the manufacturing cost of the inverter housing 1. have.
  • the guide wall 1b is provided on the seating surface 1a of the inverter housing 1, and the partition wall 62 is omitted from the heat dissipation cover 6, thereby simplifying the configuration of the heat dissipation cover 6.
  • the productivity of the heat dissipation cover 6 is increased, and the manufacturing cost of the heat dissipation cover 6 can be lowered.
  • the present embodiment is characterized in that the auxiliary heat dissipation portion is formed to improve the heat dissipation performance of the heat dissipation cover to stably conduct heat from the inverter element.
  • the electric compressor includes a main housing 4 having a suction chamber into which a low-temperature refrigerant is introduced, and a heat conduction with the main housing 4 on an inner seating surface 1a adjacent to the suction chamber.
  • An inverter housing 1 fixed in a state in which at least one inverter element 2 is in contact;
  • an accommodation space 64 facing the other surface of the inverter element 2 toward the main housing 4 in a state surrounding the inverter element 2 and in which the inverter element 2 is accommodated.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 is formed on the upper wall 63, the left wall 61a, and the right wall 61b, or the upper wall 63, the left wall 61a, the right wall 61b, and the rear wall. All of the side walls 61c are formed in a protrusion shape having a predetermined diameter, and a plurality of protrusions protrude or have a predetermined length along the width direction of the upper wall 63, and have different diameters.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 is formed on the upper surface of the upper wall 63 and the shape may be variously changed without being limited to the form shown in the drawings, but in this embodiment protrudes into a cylindrical projection And configured to have a predetermined diameter.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 heats the heat of the inverter element 2 conducted to the upper wall 63 to the outside to cool the heat generated by the inverter element 2.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 is formed on the upper wall 63, the left wall 61a, and the right wall 61b, or the upper wall 63, the left wall 61a, the right wall 61b, and the rear wall. All of them may be formed at 61c, and the protruding length is changed according to the layout around the heat dissipation cover 6.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 may be formed to have different diameters, and in this case, the temperature of the auxiliary heat dissipation unit disposed at the side may be greater than the diameter of the auxiliary heat dissipation unit disposed at the side where the high temperature heat is transferred according to the heat generation distribution in the inverter element 2.
  • a secondary heat dissipation unit having a relatively increased diameter may be disposed, and a relatively small diameter heat dissipation unit may be used where relatively less heat is transferred.
  • the maximum heat dissipation effect may be induced by using a limited area of the heat dissipation cover 6, thereby stably dissipating heat generated from the inverter element 2.
  • the auxiliary heat dissipation part 10 further includes a heat dissipation protrusion 12 protruding from the upper surface, wherein the heat dissipation protrusion 12 is formed in one of a semicircle shape or an ellipse shape, and is shown in the drawings for increasing the heat dissipation area. It is formed in the form of.
  • the heat dissipation protrusion 12 is not particularly limited in number and puts out that it can be variously changed.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 is formed in a shape of a protrusion having a predetermined diameter and protrudes in a plurality of spaced apart states or extends in a predetermined length along the width direction of the upper wall 63.
  • the difference from the above-described embodiment corresponds to the width direction length of the top wall 6 or extends to a relatively short length, thereby increasing the heat dissipation area.
  • the heat dissipation area in which the heat generated from the inverter element 2 is radiated is relatively increased as compared with the above-described embodiment, thereby dissipating more heat into the air to efficiently cool the inverter element 2. have.
  • the present embodiment in order to increase the heat dissipation efficiency of the inverter element 2, the present embodiment is configured to cover the exposed upper side surface of the inverter element 2 and at least partially the seating surface of the inverter housing 9. At least one heat dissipation cover 6 configured to be in direct contact with (8) is fixed in contact with the seating surface 1a, and the heat dissipation cover 6 for dissipating heat generated by the inverter element 2.
  • the auxiliary heat dissipation part 10a which protrudes in the longitudinal direction of either side of () is formed.
  • the auxiliary heat dissipating portion 10a protrudes outward from any one of the left wall 61a or the right wall 61b, and the protruding position of the auxiliary heat dissipating portion 10a faces each other. Since it is arrange
  • the auxiliary heat dissipation part 10a further includes an insertion hole 11 extending horizontally outwardly from the heat dissipation cover 6, opening toward the seating surface 1a and inserting at least one bolt into the auxiliary heat dissipation part.
  • the heat generated from the inverter element 2 can be stably resolved by fixing the heat dissipation cover 6 and increasing the heat dissipation area by the bolt inserted through the insertion hole 11. Through this, it is possible to achieve the improvement of the fixability to the heat dissipation cover 6 and heat dissipation at the same time.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 may protrude from the width direction of one side of the heat dissipation cover 6 and extend the boss 13 extending toward the seating surface 1a of the heat dissipation cover 6. It includes more.
  • the boss portion 13 guides the improvement of the heat dissipation area and the stable insertion of the bolt, so that the operator can work more conveniently and quickly when the worker installs the heat dissipation cover 6 on the seating surface 1a.
  • the heat dissipation cover 6 is fixed by using the bolt inserted into 11), a phenomenon that the disengagement to the outside is prevented can be prevented and stable fixing is possible.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10a may be provided in plural in the heat dissipation cover 6.
  • the auxiliary heat dissipation unit 10a may be provided in a symmetrical form, thereby improving the fixing force to the heat dissipation cover 6 and increasing the heat dissipation area at the same time. Can be fixed with
  • the auxiliary heat dissipation unit 10 extends along some sections in a length direction of the heat dissipation cover 6 facing each other, and both ends at the extension part 11a. It is bent upward and includes a connecting portion 12a connected to an extension portion 11a of the heat dissipation cover 6 facing horizontally extended.
  • a heat dissipation cover 6 is connected to a pair of heat dissipation covers spaced apart without forming an auxiliary heat dissipation portion on the heat dissipation cover 6 or a length direction of one side in a bridge form to achieve heat dissipation.
  • the overheat generated in any one heat dissipation cover in which thermal equilibrium or high temperature is maintained can be stably resolved.
  • connection part 12a may be modified in the form or other form shown in the drawings in consideration of the distance between the spaced apart heat dissipation cover 6 and the layout of the surroundings, but is not necessarily limited to the form shown in the drawings.
  • the heat dissipation cover according to the present embodiment has a similar basic concept of receiving heat generated from an inverter module and dissipating heat, but since a partition wall is not formed inside the heat dissipation cover, a plurality of unit inverters are integrated into a single inverter module. Heat dissipation can be performed stably.
  • the unit inverter consisting of all six units is formed in a unitary module form, so that installation is possible even when the seating surface 1a is narrow. It is easy, and because of this, the size of the inverter housing 1 is compact, so that the operator can easily install it even if the place where the electric compressor is installed is narrow.
  • the generated heat is also relatively reduced, thereby minimizing the frequency of element burnout and malfunction of the electric compressor due to high temperature.
  • a main housing 4 having a suction chamber into which a low-temperature refrigerant flows is formed, and a heat conduction with the main housing 4 to an inner seating surface 1a adjacent to the suction chamber. It is located on the upper surface of the insulating sheet 5 disposed on the upper side of the surface (1a) and fixed to the state in which the inverter module (2) with the terminal parts (2a, 2b, 2c) extended toward the top for input and output contact Inverter housing 1; And an accommodation space 64 facing the other surface of the inverter module 2 so as to surround the inverter module 2 toward the main housing 4 and accommodating the inverter module 2 therein.
  • At least one heat dissipation cover (6) is formed, wherein the heat dissipation cover 6 is a number corresponding to the terminal portion (2a, 2b, 2c) in a position facing the terminal portion (2a, 2b, 2c)
  • An opening hole 22 is formed which is opened and into which the terminal portions 2a, 2b and 2c are inserted.
  • the heat dissipation cover 6 is configured in a state of being in close contact as shown in the figure in order to dissipate heat generated from the inverter module 2 more quickly, and the opening hole in the upper surface so that the terminal portions 2a, 2b, 2c are inserted. 22 is formed and the state in which the terminal portions 2a, 2b, 2c are inserted into the opening hole 22 is maintained.
  • the opening holes 22 are formed at positions corresponding to the terminal portions 2a, 2b, and 2c, and are formed in a number corresponding to the terminal portions 2a, 2b, and 2c, and thus correlate with the number of terminal portions 2a, 2b, and 2c. Without contact with the outer peripheral surface of the inverter module (2) is maintained.
  • an extension part is formed on the heat dissipation cover to quickly dissipate heat generated from the inverter module by increasing the heat dissipation area, thereby preventing damage of the inverter module and malfunction of the electric compressor in advance. It is characterized by drawing out to the side and used.
  • a main housing 4 having an intake chamber into which a low-temperature refrigerant is introduced therein; It is located on the upper surface of the insulating sheet 5 disposed on top of the seating surface 1a and heat conducting with the main housing 4 to an inner seating surface 1a adjacent to the suction chamber and facing upward for input and output.
  • An inverter housing (1) in which the inverter modules (2) having the terminal portions (2a, 2b, 2c) extended are fixed in contact with each other; And an accommodation space 64 facing the other surface of the inverter module 2 so as to surround the inverter module 2 toward the main housing 4 and accommodating the inverter module 2 therein.
  • At least one heat dissipation cover (6) is formed, wherein the heat dissipation cover (6) is formed with the front and the rear part open state and the at least one inverter element (2) is at least one for input and output
  • the terminal portions (2a, 2b, 2c) of the heat dissipation cover 6 is characterized in that it extends through the open area of the front and rear portions.
  • the heat dissipation cover 6 further includes an extension 62 having an end portion bent toward the insulating sheet 5 positioned on the seating surface 1a.
  • the extension part 62 is bent in a 90 degree outward direction from the lower ends of the left side wall 61a and the right side wall 61b, and the lower end of the left side wall 61a and the right side wall 61b is formed of the inverter module 2. Extends to the bottom surface.
  • heat generated from the inverter module 2 can be quickly transferred without additional media through the heat dissipation cover 6 in close contact, thereby improving heat dissipation performance and inverter module 2. Burnout and breakage of the element built in) are prevented.
  • the reason why the rear part is opened is that the heat generated from the inverter module 2 is quickly transferred to the outside through the front part and the rear part which are opened together with the heat transfer through the heat dissipation cover 6 to stabilize the inverter module 2. This is to facilitate operation.
  • Insulating sheet 5 is located on the upper surface of the seating surface (1a) and is formed in a relatively larger size than the inverter module 20, in the present embodiment the same size or larger than the size of the heat dissipation cover (6000) Can be formed.
  • the motor-driven compressor according to an embodiment of the present invention can reliably dissipate heat generated from an inverter element, so that the motor-driven compressor can be used in a vehicle equipped with the motor-driven compressor or the compressor or an industrial compressor using a refrigerant as a working fluid.

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Abstract

본 발명에 따른 전동 압축기는 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4)과, 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되는 적어도 하나의 인버터 소자(2)가 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 소자(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 소자(2)를 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 23.11.2015]　전동 압축기
본 발명은 전동 압축기에 관한 것으로, 내부가 인버터 소자를 수용하기 위한 수용 공간이 구비된 방열 커버를 이용하여, 발열 소자로부터 발생하는 열을 이중으로 제거하고, 단자부를 용이하게 인출하기 위한 전동 압축기에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조시스템에서 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기는 다양한 형태로 개발되어 왔으며, 최근 자동차 부품의 전장화 추세에 따라 모터를 이용하여 전기로 구동되는 전동 압축기의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
전동 압축기의 모터는 통상 인버터를 통해서 출력이 조절되도록 구성된다. 그러나 전기를 이용하여 구동되는 방식이기 때문에 전동 압축기를 구성하는 모터 및 인버터는 열이 발생하며, 발생하는 열은 모터 및 인버터의 성능에 지대한 영향을 미친다. 따라서 이러한 발열 문제를 해결하기 위한 여러 가지 대안들이 제시되고 있다.
모터 냉각의 경우에, 메인 하우징의 내부에 내장된 모터는 압축될 냉매가 모터가 설치된 부분으로 직접 유동하게 함으로써, 모터에서 발생된 열을 냉매가 흡수하도록 구성되는 것이 일반적으로 채택되고 있다.
그러나 인버터 냉각의 경우에, 인버터에는 IGBT(insulated gate bipolar mode transistor)와 같은 발열 스위칭 소자(이하, 인버터 소자라 함)가 다수 포함되어 있고, 이러한 인버터 소자는 내구성이 약하기 때문에 모터와 같이 직접 냉매가 유동하도록 하여 냉각하는 것은 바람직하지 않다.
종래의 인버터 소자가 설치된 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 다수의 인버터 소자(2)의 일측면이 인버터 하우징(1)의 내부의 안착면(1a)에 실장되도록하고, 인버터 하우징(1)을 메인 하우징(4)의 내부에 형성되는 흡입 챔버(미도시)에 밀착되도록 구성하여, 인버터 소자(2)로부터 발생되는 열이 인버터 소자의 일측면 및 인버터 하우징(1)을 통해 메인 하우징(4)의 흡입 챔버로 전도되고, 인버터 소자(2)의 타측면으로부터 발생되는 열은 인버터 하우징(1) 내부 공기로 대류를 통해서 전달되는 구성이 도시되어 있다.
그러나 도시된 구성은 인버터 소자(2)의 일측면, 즉 인버터 소자(2)가 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 부착되는 일측면을 통해서만 인버터 하우징(1)으로 전도를 통해서 열전달이 이루어지고, 그 외에는 대류를 통해서 인버터 하우징(1) 내부의 공기와 대류를 통해 열전달이 이루어지기 때문에, 인버터 소자(2)에서 발생되는 열이 효과적으로 제거되지 못하게 되고, 그 결과 인버터의 전체의 효율이 감소되고, 심지어 인버터 소자(2)가 과열로 손상되는 치명적인 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 복수의 인버터 소자(2)를 안착면(1a)에 실장 시 개별 인버터 소자(2)의 위치 설정을 위해서 별도의 지그가 필요하게 되어 전동 압축기의 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 발생되되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 인버터 소자의 열전달 면적을 넓히는 역할을 하는 방열 커버를 이용하여 인버터 소자의 냉각 효율을 극대화할 수 있고, 방열 커버의 내부 공간을 복수의 수용 공간으로 분할하고 각 수용 공간에 인버터 소자가 삽입된 상태에서 인버터 소자를 인버터 하우징에 고정하도록 하여 별도의 설치 지그를 생략함으로써 설치 공정을 단순화시킬 수 있는 전동 압축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동 압축기는 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4); 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되는 적어도 하나의 인버터 소자(2)가 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 소자(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 소자(2)를 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함한다.
상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 하단부과 전방부가 개방되어 있고, 상단부는 상기 안착면(1a)으로부터 일정한 간격만큼 이격되어 형성되는 상단벽(63)에 의해서 닫혀있으며, 양 측면부는 상기 상단벽(63)으로부터 상기 안착면(1a)을 향해 각각 절곡되어 형성되는 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)에 의해서 닫혀있고, 후방부는 상기 상단벽(63)으로부터 상기 안착면(1a)을 향해 절곡되어 형성되는 후측벽(61c)에 의해서 닫혀있는 형상으로 구성된다.
상기 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 상기 후측벽(61c)의 하단부 중에서 적어도 하나는, 상기 안착면(1a)에 접촉하며 상기 안착면(1a)에 나란한 방향으로 연장되는 제1 연장부(61aa)를 포함한다.
상기 인버터 소자(2)를 상기 안착면(1a)에 고정시키는 적어도 하나의 볼트(7)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)에는 상기 적어도 하나의 볼트(7)가 관통하는 적어도 하나의 볼트 홀(65)이 구비되며, 상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)에는 상기 적어도 하나의 볼트(7)가 관통하는 체결 홀(2d)이 구비되고, 상기 볼트(7)가 체결되면서 상기 방열 커버(6)와 마주보는 상기 인버터 소자(2)의 상대면은 밀착된 상태로 열전달이 이루어짐과 동시에 상기 체결 홀(2d)에 결합된 볼트(7)를 통해 인버터 소자(2)에서 발생된 열이 상기 방열 커버(2)로 열전도가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 상기 인버터 소자(2)에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 방열 커버(6)의 외측으로 돌출된 보조 방열부(10)를 포함한다.
상기 보조 방열부(10)는 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)에 형성되거나, 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b) 및 후측벽(61c)에 모두 형성되고, 소정의 직경을 갖는 돌기 형태로 이루어져 다수개가 돌출되거나 상기 상단벽(63)의 폭 방향을 따라 소정의 길이로 돌출되며, 서로 다른 직경으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 보조 방열부(10)는 상면에 돌출된 방열 돌기(12)를 더 포함한다.
상기 보조 방열부(10)는 상기 방열 커버(6)의 어느 한 변의 폭 방향에서 돌출되고 방열 커버(6)의 안착면(1a)을 향해 연장된 보스부(13)를 더 포함한다.
상기 보조 방열부(10)는 서로 마주보며 배치된 방열 커버(6)의 길이 방향에 일부 구간을 따라 연장된 연장부(11a); 상기 연장부(11a)에서 양단이 상측으로 절곡된 후에 수평하게 연장되어 마주보는 방열 커버(6)의 연장부(11a)와 연결된 연결부(12a)를 포함한다.
상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)는 입력 및 출력을 위한 적어도 하나의 단자부(2a, 2b, 2c)를 포함하고, 상기 단자부(2a, 2b, 2c)는 상기 방열 커버(6)의 개방된 상기 전방부를 통과하여 상기 수용 공간(64)의 외부로 연장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전동 압축기는 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4); 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되고 상기 안착면(1a)의 상부에 배치된 절연시트(5)의 상면에 위치되며 입력 및 출력을 위해 상부를 향해 단자부(2a, 2b, 2c)가 연장된 인버터 모듈(2)이 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 모듈(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 모듈(2)을 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 모듈(2)이 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하되, 상기 방열 커버(6)는 상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 마주보는 위치에 상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 대응되는 개수로 개구되어 상기 단자부(2a, 2b, 2c)가 삽입되는 개구 홀(22)이 형성된다.
상기 방열 커버(6)는 상기 안착면(1a)의 상면에 위치된 절연시트(5)를 향해 단부가 절곡된 연장부(62)를 더 포함한다.
상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 서로 동일한 형상을 갖는 제1 방열 커버(6aa) 및 제2 방열 커버(6ab)를 포함하고, 상기 제1 방열 커버(6aa)와 상기 제2 방열 커버(6ab)는 상기 개방된 전방부가 서로 마주 보도록 상기 안착면(1a)에 고정된다.
상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 상기 좌측벽(61a) 및 상기 우측벽(61b) 사이에 구비되며, 상기 수용 공간(64)을 다수로 분할하는 적어도 하나의 격벽(62)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 격벽(62)의 상단부가 상기 상단벽(63)의 내측면에 연결되고, 하단부가 상기 안착면(1a)에 접촉하도록 구성된다.
상기 적어도 하나의 격벽(62)은 상기 하단부로부터 상기 안착면(1a)에 나란한 방향으로 연장되는 제2 연장부(62a)를 포함한다.
상기 안착면(1a)으로부터 상기 방열 커버(6)의 상단벽(63)을 향해 연장되는 적어도 하나의 가이드 벽(1b)을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 가이드 벽(1b)에 의해서 상기 수용 공간(64)이 다수로 분할되는 것을 특징으로 한다.
상기 상단벽(63)에 상기 적어도 하나의 가이드 벽(1b)이 관통하여 연장되는 적어도 하나의 가이드 슬릿(66)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)의 하단면과 상기 안착면(1a) 사이에 구비되는 절연 시트(5)를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)와 상기 안착면(1a) 사이에는 상기 절연 시트(5)가 생략되는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)의 상단면과 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)의 내측면 사이에 구비되는 충전제(8)를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 인버터 소자 또는 모듈의 열전달 면적을 넓히는 역할을 하는 방열 커버를 이용하여 인버터 소자의 냉각 효율을 극대화할 수 있다.
또한 방열 커버의 내부 공간을 복수의 수용 공간으로 분할하고 각 수용 공간에 인버터 소자가 삽입된 상태에서 인버터 소자를 인버터 하우징에 고정하도록 하여 별도의 설치 지그를 생략함으로써 제조 공정을 단순화시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 방열 커버에 보조 방열부 또는 보스부 또는 브릿지 형태의 구성을 통해 인버터 소자의 방열을 향상시킬 수 있고, 단자부가 용이하게 인출될 수 있도록 구조를 변경하여 안정적으로 상기 단자부를 인출 시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 인버터 소자가 복수개인 경우 방열 커버 또는 메인 하우징의 안착면에 구획가능한 가이드 벽을 형성하여 인버터 소자와 방열 커버 사이의 접촉 면적을 증가시켜 방열 성능 향상과 체결을 보다 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 전동 압축기를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인버터 소자의 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버를 포함하는 전동 압축기의 부분 확대도이며, 도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버를 설명하기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따라 제1 연장부를 포함하는 방열 커버를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버 및 인버터 하우징의 안착면을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따라 제2 연장부를 포함하는 방열 커버를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 방열 커버에 가이드 슬릿이 형성된 상태를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명에 의한 방열 커버에 보조 방열부가 형성된 상태를 도시한 사시도.
도 13은 도 12의 변형예를 도시한 사시도.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 보조 방열부의 다양한 실시 예를 도시한 사시도.
도 17는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 방열 커버를 도시한 사시도.
도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 방열 커버를 도시한 사시도.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 참고로 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버를 포함하는 전동 압축기의 부분 확대도이며, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버를 설명하기 위한 사시도이다.
첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 전동 압축기는 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4)과, 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되는 적어도 하나의 인버터 소자(2)가 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 소자(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 소자(2)를 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함한다.
특히 본 발명은 방열 커버(6)에 의해 인버터 소자(2)의 상면과 좌우측면 및 후측벽을 둘러싸고 밀착된 상태가 유지되므로 상기 인버터 소자(2)에서 발생되는 열은 상기 방열 커버(6)를 향해 신속하게 열전도 될 수 있고, 상기 방열 커버(6)가 면접촉된 상태가 유지되는 메인 하우징(4)을 통해 동시에 열전도가 이루어지므로 인버터 소자(2)의 발열에 따른 방열 성능이 향상된다.
메인 하우징(4)은 내부에 일정한 공간이 형성되어, 내부 공간에는 일체로 구비되는 전동 모터(미도시), 압축기구부(미도시)를 수용하며, 또한 내부 공간에는 압축될 냉매가 도입되는 흡입 챔버와, 압축기구부에 의해서 압축된 냉매가 외부로 방출하기 위한 토출 챔버가 구비된다.
전동 모터, 압축기구부, 흡입 챔버 및 토출 챔버의 상세 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 종래 기술의 구성과 유사하므로 이들에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.
인버터 하우징(1)은 내부 공간에 일정한 안착면(1a)이 형성되며, 안착면(1a)에는 외부로부터 전원이 입력되는 고전압 커넥터(3)와, 고전압 커넥터(3)로부터 전달되는 직류 전원을 교류로 변환하여 전동 모터로 전달하기 위한 인버터 소자(2) 및 기타 회로 소자들이 구비된 제어기판(미도시)이 수용된다.
참고로 본 실시 예에서 설명하는 안착면은 인버터 하우징(1)에만 형성되지 않고 인버터 소자(2)가 안착되는 메인 하우징(4)에도 안착면이 형성될 수 있음을 밝혀둔다. 다만 설명의 편의를 위해 후술하는 안착면은 인버터 후우징(1)에 형성된 것으로 한정하여 설명한다.
제1 실시 에에 의한 인버터 소자(2)는 모두 6개가 구비되며, 이들 인버터 소자(2)가 고전압 커넥터(3)를 중심으로 대칭 형상으로 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 고정 및 설치되는 구성이 개시되어 있다. 이들 인버터 소자(2)들이 고정 및 설치되는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)은 종래 기술과 동일하게 인버터 소자(2)로부터 발생되는 열을 흡입 및 도출되는 냉매로 전달되도록 저온의 냉매가 흡입되는 흡입 챔버와 토출 챔버에 인접해서 부착되도록 구성된다.
본 발명은 전술한 인버터 소자(2)의 개수 및 배치에 한정되는 것은 아니며 다만, 예시적으로 이하에서는 도 3 및 도 4에 도시된 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 전동 압축기는 인버터 소자(2)의 방열 효율을 높이기 위해서, 인버터 소자(2)의 노출된 상측면을 덮도록 구성되며 적어도 부분적으로 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 직접 접촉하도록 구성되는 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함한다.
본 발명에 따른 적어도 하나의 방열 커버(6)는 하단부과 전방부가 개방되어 있고, 상단부는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)으로부터 일정한 간격만큼 이격되어 형성되는 상단벽(63)에 의해서 닫혀있으며, 양 측면부는 상단벽(63)으로부터 안착면(1a)을 향해 각각 절곡되어 형성되는 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)에 의해서 닫혀있고, 후방부는 상단벽(63)으로부터 안착면(1a)을 향해 절곡되어 형성되는 후측벽(61c)에 의해서 닫혀있는 형상을 갖도록 구성된다.
방열 커버(6)의 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 방열 커버(6) 후측벽(61c)의 하단부가 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 접촉되도록 함으로써 인버터 소자(2)의 상측면 및 측면을 통해서 발생되는 열이 방열 커버(6)로 직접 전도된 후 인버터 하우징(1)으로 전도되도록 함으로써, 전도를 통한 인버터 소자(2)의 열전달 면적이 증가되는 효과를 갖게 된다.
통상적인 인버터 소자(2)의 하측면은 일정한 절연 시트(5)가 개재된 상태에서 인버터 하우징(1)과의 직접 접촉이 없이 안착면(1a)에 볼트(7) 등으로 고정되도록 구성된다. 그러나 본 발명에 따른 방열 커버(6)는 내부 수용 공간(64)에 인버터 소자(2)가 수용된 상태에서 적어도 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 방열 커버(6) 후측벽(61c)의 하단부가 절연 시트(5)의 개입 없이 직접 안착면(1a)에 접촉하도록 함으로써 열전도 효율을 높일 수 있게 된다.
다만, 이 경우에 열전도율을 높이기 위해서 적어도 인버터 소자(2)의 상단면은 방열 커버(6)의 내측면, 상세히는 상단벽(63)의 내부면과 직접 접촉하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이러한 전도를 통한 열전달이 이루어짐과 동시에, 방열 커버(6)의 상단벽(63)과 외측벽(61)의 외부면을 통해 대류를 통한 열전달이루어지기 때문에 종래에 비해서 대류를 통한 열전달 면적도 훨씬 증가되는 효과를 갖게 된다.
또한, 종래의 전동 압축기는 다수 개의 인버터 소자(2)를 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 고정시키는 제조 공정 상 다수의 인버터 소자(2)의 위치 설정을 위한 별도의 지그가 필요하였으나, 본 발명에 따른 전동 압축기는 방열 커버(6)의 내부에 개별 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 구비하도록 하여, 인버터 소자(2)의 위치 설정을 위한 별도의 지그가 생략될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방열 커버(6)는 일정한 열전도율을 갖는 재질이라면 제한 없이 적용가능하나, 내구성 및 인버터 소자(2)의 발열 온도에 영향을 받지 않도록 알루미늄 및 구리 등과 같이 높은 열전도율을 갖는 경량 금속이 바람직하다.
도 3 내지 4에는 예시적으로 총 6개의 인버터 소자(2)가 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 고정되고, 서로 동일한 형상을 갖는 제1 방열 커버(6aa)와 제2 방열 커버(6ab)를 포함하되, 각각 3개의 인버터 소자(2)를 수용하는 제1 방열 커버(6aa)와 제2 방열 커버(6ab)가 각각 개방된 전방부가 서로 마주 보도록 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 고정될 수 있다.
본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니지만, 이하에서는 편의상 도시된 바와 같이 한 쌍의 방열 커버(6)가 구비되고, 각각의 방열 커버(6)에는 3개의 인버터 소자(2)가 수용되는 구성을 기준으로 설명하도록 한다.
방열 커버(6)는 전방부는 개방되나 후방부는 후측벽(61c)에 의해 닫혀있는 형상으로 형성되므로 상기 후측벽(61c)과 마주보는 인버터 소자(2)의 상대면은 상기 방열 커버(6)와 밀착된 상태로 면접촉되므로 열전도 성능이 향상되고 상기 인버터 소자(2)가 고온으로 작동되는 경우에도 신속하게 열전도를 실시할 수 있어 방열 성능이 향상된다.
상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)는 입력 및 출력을 위한 적어도 하나의 단자부(2a, 2b, 2c)를 포함하고, 상기 단자부(2a, 2b, 2c)는 상기 방열 커버(6)의 개방된 상기 전방부를 통과하여 상기 수용 공간(64)의 외부로 연장된다.
첨부된 도 5 내지 도 7에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방열 커버를 설명하기 위한 사시도가 개시되어 있다.
본 실시 예에 따른 방열 커버(6)는 하단부과 전방부가 개방된 상태로 구성된다. 상기 방열 커버(6)의 개방된 전면부는 인버터 소자(2)의 입력 및 출력을 위한 복수의 단자부(2a, 2b, 2c)가 방열 커버(6)의 외측으로 연장되도록 개방되어 외부로 노출되는 부분에 해당된다.
또한 방열 커버(6)의 개방된 하단부는 인버터 소자(2)의 하단면에 절연 시트(5)가 부착된 상태로 인버터 소자(2)가 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 고정되도록 외부로 노출되는 부분에 해당한다.
방열 커버(6)는 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b) 사이에 구비되며, 인버터 소자(2)의 수용 공간(64)을 다수로 분할하는 적어도 하나의 격벽(62)을 포함한다. 즉, 각각의 방열 커버(6)는 3개의 인버터 소자(2)가 수용될 수 있도록 서로 동일한 간격으로 이격되어 구비되는 2개의 격벽(62)을 포함하도록 구성된다.
상기 격벽(62)을 통한 인버터 소자(2)의 열전도율을 높이기 위해서 각각의 격벽(62)의 상단부는 방열 커버(6)의 상단벽(63)의 내측면에 연결되고, 하단부는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 접촉하도록 구성된다.
첨부된 도 8을 참조하면, 방열 커버(6)는 방열 커버(6)와 인버터 하우징(1)의 안착면(1a) 사이의 열전도율을 높이기 위한 추가적인 구성을 포함한다. 방열 커버(6)는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 직접 접촉하는 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 후측벽(61c)의 하단부 중에서 적어도 하나는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 접촉하며 안착면(1a)에 대체로 나란한 방향으로 연장되는 제1 연장부(61aa)를 포함한다.
도 8에는 방열 커버(6)의 외측벽(61) 중에서 좌측벽과 우측벽(도 5의 61a 및 61b)의 하단부에만 제1 연장부(61aa)가 구비되는 실시예가 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 후측벽(도 5의 61c)의 하단부에만 제1 연장부(61aa)가 구비되는 실시예 및 좌측벽(61a), 우측벽(61b), 후측벽(61c)의 모두에 제1 연장부(61aa)가 구비되는 실시예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 설명한다.
이와 같이 제1 연장부(61aa)를 포함하는 구성을 통해서, 방열 커버(6)와 인버터 하우징(1)의 안착면(1a) 사이의 열전도 면적이 증가되어 인버터 소자(2)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 방열 커버(6) 및 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)을 설명하기 위한 단면도이다.
첨부된 도 9을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에는 방열 커버(6)의 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 후측벽(61c)의 하단부가 삽입되도록 구성되는 홈부(1c)가 구비되도록 구성된다.
즉, 방열 커버(6)의 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 후측벽(61c)의 하단부가 접촉하는 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)의 접촉 면적을 증가시키기 위해서, 안착면(1a)에는 일정한 깊이를 갖고, 방열 커버(6)의 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 후측벽(61c)의 하단부의 형상에 대응되는 형상을 갖는 홈부(1c)를 형성하고, 해당 홈부(1c)에 방열 커버(6)의 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 후측벽(61c)의 하단부가 삽입되도록 구성된다.
홈부(1c)에 의해서 방열 커버(6)와 안착면(1a) 사이의 열전달 면적이 추가적으로 확보될 수 있음은 물론이고, 이들 홈부(1c)에 의해서 방열 커버(6)의 조립시 방열 커버(6)의 설치 위치가 가이드되는 효과도 갖게 된다.
또한 방열 커버(6)의 격벽(62)의 하단부가 삽입되는 홈부(1c)를 형성함으로써 방열 커버(6)와 안착면(1a) 사이의 열전달 면적이 추가적으로 확보되도록 구성할 수도 있다.
인버터 소자(2)의 상측면과 방열 커버(6)의 상단벽(63)의 내측면이 직접 접촉되는 구성에 대해서만 기술되었으나, 이와는 달리 인버터 소자(2)의 상측면과 방열 커버(6)의 상단벽(63)의 내측면 사이에 일정한 간극이 존재하고, 이러한 간극 사이에 일정한 열전도율을 갖는 충전제(8)가 도포되도록 구성할 수도 있다.
인버터 소자(2)의 상측면과 방열 커버(6)의 상단벽(63)의 내측면 사이 및 인버터 소자(2)의 측면과 방열 커버(6)의 격벽(62) 사이, 및 인버터 소자(2)의 측면과 방열 커버(6)의 외측벽(61) 사이에 일정한 간극이 존재하고, 이들 간극에 충전제(8)가 도포되는 구성이 도시되어 있다.
충전제(8)는 인버터 소자(2)를 방열 커버(6)의 내측면에 견고히 부착시킬 수 있으며, 일정한 열전도율을 갖는 재질이라면 제한 없이 적용 가능하며, 바람직하게는 충전제(8)는 일정한 함량의 실리콘 성분을 포함할 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 충전제(8)를 통해 인버터 소자(2)의 상측면 및 측면과 방열 커버(6)의 내측면 사이의 접촉 면적을 극대화시킬 수 있어, 인버터 소자(2)의 냉각 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
또한, 방열 커버(6)를 인버터에 조립하기 전에 미리 방열 커버(6)에 인버터 소자(2)를 충전제(8)를 통해 부착시킨 상태로, 즉 복수의 인버터 소자(2)를 모듈화하여 인버터 소자(2)를 인버터 하우징(1)에 설치할 수 있기 때문에 종래와 같은 별도의 지그가 생략될 수 있어 전동 압축기의 제조 공정을 단순화 및 간소화시킬 수 있게 된다.
적어도 하나의 인버터 소자(2)의 하단면과 상기 안착면(1a) 사이에는 절연 시트(5)가 구비될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)와 상기 안착면(1a) 사이에는 상기 절연 시트(5)가 생략되도록 구성될 수 있다.
인버터 소자(2)를 고정하기 위한 다수의 볼트(7)를 그대로 이용하되, 볼트(7)가 관통하는 인버터 소자(2)의 체결 홀(2d)(도 9 참조)에 동심이 되는 볼트 홀(65)을 방열 커버(6)의 상단벽(63)에 형성함으로써, 복수의 인버터 소자(2)의 위치 설정 및 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)으로의 고정 작업을 하나의 방열 커버(6)를 통해서 동시에 이루어지게 할 수 있다.
상기 인버터 소자(2)를 상기 안착면(1a)에 고정시키는 적어도 하나의 볼트(7)가 체결되면서 상기 방열 커버(6)와 마주보는 상기 인버터 소자(2)의 상대면은 밀착된 상태로 열전달이 이루어짐과 동시에 상기 체결 홀(2d)에 결합된 볼트(7)를 통해 인버터 소자(2)에서 발생된 열이 상기 방열 커버(2)로 열전도가 이루어지므로 열전달 성능이 향상된다. 상기 볼트(7)가 위와 같이 체결될 경우 방열 커버(6)는 인버터 소자(2)의 외주면에 최대한 밀착된 상태로 체결 되므로 밀착력이 향상되고 이를 통해 인버터 소자(2)를 통한 열전도가 향상되어 방열 효과가 개선된다.
첨부된 도 10을 참조하면, 방열 커버(6)는, 각각의 격벽(62)의 하단부로부터 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 나란한 방향으로 연장되어, 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 직접 접촉하는 제2 연장부(62a)를 포함한다.
상기 방열 커버(6)의 외측벽(61) 중에서 좌측벽과 우측벽(도 5의 61a 및 61b)의 하단부에 제1 연장부(61aa)가 구비되고 각각의 격벽(62)의 하단부에 제2 연장부(62a)가 구비되는 구성이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 각각의 격벽(62)의 하단부에만 제2 연장부(62a)가 구비되는 실시예도 본 발명의 범위에 당연히 속한다고 볼 것이다.
이와 같이 제1 연장부(61aa)외에 격벽(62)의 하단부에 제2 연장부(62a)가 포함되는 구성을 통해서, 방열 커버(6)와 인버터 하우징(1)의 안착면(1a) 사이의 열전도 면적이 추가적으로 증가되어, 인버터 소자(2)의 냉각 효율을 추가적으로 향상시킬 수 있게 됨은 물론이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 가이드 벽(1b)을 구비한 인버터 하우징(1) 및 가이드 슬릿(66)을 구비한 방열 커버(6)를 설명하기 위한 사시도이며 복수개의 인버터 소자와 밀착된 방열 커버의 내측에 가이드 벽을 구비하여 별도의 공간으로 구획하여 접촉면적 증가를 통한 방열 성능 향상과 인버터 소자와의 체결력을 보다 안정적으로 실시하는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 11을 참조하면, 인버터 하우징(1)은 해당의 안착면(1a)으로부터 방열 커버(6)의 상단벽(63)을 향해 연장되는 적어도 하나의 가이드 벽(1b)을 더 포함하고, 적어도 하나의 가이드 벽(1b)에 의해서 인버터 소자(2)의 수용 공간(64)이 다수로 분할되며, 방열 커버(6)의 상단벽(63)에는 적어도 하나의 가이드 벽(1b)이 관통하여 연장되는 적어도 하나의 가이드 슬릿(66)이 구비되도록 구성된다.
상기 가이드 벽(1b)은 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 일체로 구비되거나, 인버터 하우징(1)의 제조 단가를 낮추기 위해서 별개의 부재로서 제조되어 안착면(1a)에 고정될 수 있다.
이와 같이 가이드 벽(1b)을 인버터 하우징(1)의 안착면(1a)에 구비되도록 하고, 방열 커버(6)로부터 격벽(62)을 생략하도록 구성함으로써, 방열 커버(6)의 구성을 단순화하여 방열 커버(6)의 생산성을 높이고, 방열 커버(6)의 제조 단가를 낮출 수 있는 효과를 갖게 된다.
본 실시 예는 방열 커버의 방열 성능 향상을 위해 보조 방열부가 형성되어 인버터 소자의 열기를 안정적으로 전도받는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 12를 참조하면, 전동 압축기는 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4)과, 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되는 적어도 하나의 인버터 소자(2)가 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 소자(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 소자(2)를 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 상기 인버터 소자(2)에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 방열 커버(6)의 외측으로 돌출된 보조 방열부(10)를 포함한다.
상기 보조 방열부(10)는 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)에 형성되거나, 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b) 및 후측벽(61c)에 모두 형성되고, 소정의 직경을 갖는 돌기 형태로 이루어져 다수개가 돌출되거나 상기 상단벽(63)의 폭 방향을 따라 소정의 길이로 돌출되며, 서로 다른 직경으로 이루어진다.
본 실시 에에 의한 보조 방열부(10)는 상기 상단벽(63)의 상면에 형성되고 형태는 도면에 도시된 형태로 한정하지 않고 다양하게 변경될 수 있으나, 본 실시 예에서는 원통 형태의 돌기로 돌출되고 소정의 직경을 갖도록 구성된다.
상기 보조 방열부(10)는 상단벽(63)으로 전도된 인버터 소자(2)의 열을 외측으로 방열하여 상기 인버터 소자(2)에서 발생될 열에 대한 냉각을 실시한다.
보조 방열부(10)는 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)에 형성되거나, 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b) 및 후측벽(61c)에 모두 형성될 수 있으며, 방열 커버(6) 주변의 레이아웃에 따라 돌출 길이가 변경된다.
본 실시 예에 의한 보조 방열부(10)는 서로 다른 직경으로 이루어질 수 있으며 이 경우 인버터 소자(2)에서의 열 발생 분포에 따라 고온의 열이 전달되는 위치에는 사이드에 배치된 보조 방열부의 직경 보다 상대적으로 직경이 증가된 보조 방열부를 배치하고, 상대적으로 열이 적게 전달되는 곳은 상대적으로 작은 직경의 보조 방열부를 위치시켜 사용할 수 있다.
이 경우 방열 커버(6)의 한정된 면적을 이용하여 최대의 방열 효과를 유발할 수 있어 인버터 소자(2)에서 발생된 열을 안정적으로 방열시킬 수 있다.
상기 보조 방열부(10)는 상면에 돌출된 방열 돌기(12)를 더 포함하는데, 상기 방열 돌기(12)는 반원 형태 또는 타원 형태 중의 어느 한 형태로 형성되며, 방열 면적 증가를 위해 도면에 도시된 형태로 형성된다. 방열 돌기(12)는 개수를 특별히 한정하지 않으며 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
첨부된 도 13을 참조하면, 보조 방열부(10)는 소정의 직경을 갖는 돌기 형태로 이루어져 다수개가 이격된 상태로 돌출되거나 상기 상단벽(63)의 폭 방향을 따라 소정의 길이로 연장되어 돌출되는데, 전술한 실시 예와의 차이점은 상단벽(6)의 폭 방향 길이와 대응되거나, 상대적으로 짧은 길이로 연장되어 방열 면적이 증가된다. 이로 인해 인버터 소자(2)에서 발생된 열이 방열되는 방열 면적이 전술한 실시 예에 비해 상대적으로 증가되어 보다 많은 열을 공기 중으로 방열 시켜 상기 인버터 소자(2)에 대한 냉각을 효율적으로 실시할 수 있다.
첨부된 도 14를 참조하면, 본 실시 예는 인버터 소자(2)의 방열 효율을 높이기 위해서, 인버터 소자(2)의 노출된 상측면을 덮도록 구성되며 적어도 부분적으로 인버터 하우징(9)의 안착면(8)에 직접 접촉하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 방열 커버(6)가 안착면(1a)에 접촉된 상태로 고정되고, 상기 인버터 소자(2)에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 방열 커버(6)의 어느 한 변의 길이 방향에서 돌출된 보조 방열부(10a)가 형성된다.
상기 보조 방열부(10a)는 상기 좌측벽(61a) 또는 우측벽(61b) 중의 어느 한 곳에서 외측으로 돌출되는데, 상기 보조 방열부(10a)의 돌출 위치는 한 쌍의 보조 방열부가 서로 마주보며 배치되므로 각각 동일 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
보조 방열부(10a)는 상기 방열 커버(6)에서 외측을 향해 수평하게 연장되고, 상기 안착면(1a)을 향해 개구되고 적어도 하나의 볼트가 삽입되는 삽입 홀(11)을 더 포함하며, 상기 삽입 홀(11)을 통해 삽입된 볼트에 의해 방열 커버(6)에 대한 고정과 방열 면적 증가를 통해 인버터 소자(2)에서 발생된 열기를 안정적으로 해소할 수 있다. 이를 통해 방열 커버(6)에 대한 고정성 향상과 방열을 동시에 달성할 수 있다.
첨부된 도 15를 참조하면, 보조 방열부(10)는 방열 커버(6)의 어느 한 변의 폭 방향에서 돌출되고 방열 커버(6)의 안착면(1a)을 향해 연장된 보스부(13)를 더 포함한다. 보스부(13)는 방열 면적 향상과 볼트의 안정적인 삽입을 가이드 하여 작업자가 상기 방열 커버(6)를 안착면(1a)에 설치할 때 보다 편리하고 신속하게 작업을 실시할 수 있고, 상기 삽입 홀(11)로 삽입된 볼트를 이용하여 방열 커버(6)를 고정할 때 외측으로 이탈되는 현상이 예방되어 안정적인 고정이 가능해진다.
보조 방열부(10a)는 상기 방열 커버(6)에 복수개가 구비될 수 있으며 이 경우 대칭 형태로 배치되어 방열 커버(6)에 대한 고정력 향상과 방열 면적을 동시에 증가시켜 안착면(1a)에 안정적으로 고정 시킬 수 있다.
첨부된 도 16을 참조하면, 보조 방열부(10)는 서로 마주보며 배치된 방열 커버(6)의 길이 방향에 일부 구간을 따라 연장된 연장부(11a)와, 상기 연장부(11a)에서 양단이 상측으로 절곡된 후에 수평하게 연장되어 마주보는 방열 커버(6)의 연장부(11a)와 연결된 연결부(12a)를 포함한다.
본 실시 예는 방열 커버(6)에 방열을 위한 돌기 또는 어느 한 변의 길이 방향상에 보조 방열부가 형성되지 않고 이격된 한 쌍의 방열 커버를 브릿지 형태로 연결시켜 방열을 도모한다.
이 경우 이격된 한 쌍의 방열 커버중의 어느 하나의 방열 커버가 인버터 소자(2)에서 발생된 고온의 열이 집중적으로 전달될 경우 상기 보조 방열부(10)를 통해 상대적으로 저온 상태의 방열 커버로 열이 전도되어 열 평형 또는 고온 상태가 유지되는 어느 하나의 방열 커버에서 발생된 과열을 안정적으로 해소할 수 있다.
이를 통해 인버터 소자(2)의 과열을 방지하여 압축기의 안정적인 작동을 도모하고, 고온의 온도 조건에서 압축기가 사용되는 경우에도 오작동되는 현상을 최소화 할 수 있다.
연결부(12a)는 연장부(11a)를 따라 복수개가 배치되고 개수는 변동 가능함을 밝혀둔다. 또한 연결부(12a)는 이격된 방열 커버(6)의 간격과 주변의 레이 아웃을 고려하여 도면에 도시된 형태 또는 다른 형태로 변형 가능하며 반드시 도면에 도시된 형태로 한정하지 않는다.
본 발명의 제2 실시 예에 의한 전도 압축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예에 의한 방열 커버는 인버터 모듈에서 발생된 열을 전달받아 방열하는 기본 개념은 유사하나 상기 방열 커버의 내측에 격벽이 미 형성되므로 다수개의 단위 인버터가 하나로 통합되어 모듈화된 단일 인버터 모듈에 대한 방열을 안정적으로 실시할 수 있다.
참고로 본 실시 예에서 설명하는 인버터 모듈(2)은 전술한 도 3에 도시된 바와 같이 모두 6개로 이루어진 단위 인버터가 단일화된 모듈 형태로 이루어지므로 안착면(1a) 크기가 협소한 경우에도 설치가 용이하고, 이로 인해 인버터 하우징(1)의 크기가 컴팩트해 져서 전동 압축기가 설치되는 장소가 협소해도 작업자가 손쉽게 설치할 수 있다.
또한 인버터 모듈(2)은 전체적인 크기가 작아지고 컴팩트 해지므로 발생되는 열 또한 상대적으로 감소되므로 고온으로 인한 소자의 소손 및 전동 압축기의 오작동 발생 빈도를 최소화 할 수 있다.
첨부된 도 17을 참조하면, 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4)과, 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되고 상기 안착면(1a)의 상부에 배치된 절연시트(5)의 상면에 위치되며 입력 및 출력을 위해 상부를 향해 단자부(2a, 2b, 2c)가 연장된 인버터 모듈(2)이 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 모듈(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 모듈(2)을 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 모듈(2)이 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하되, 상기 방열 커버(6)는 상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 마주보는 위치에 상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 대응되는 개수로 개구되어 상기 단자부(2a, 2b, 2c)가 삽입되는 개구 홀(22)이 형성된다.
방열 커버(6)는 보다 신속하게 인버터 모듈(2)에서 발생된 열을 방열하기 위해 도면에 도시된 바와 같이 밀착된 상태로 구성되는데, 단자부(2a, 2b, 2c)가 삽입되도록 상면에 개구 홀(22)이 형성되어 있고, 상기 개구 홀(22)에 단자부(2a, 2b, 2c)가 삽입된 상태가 유지된다.
개구 홀(22)은 단자부(2a, 2b, 2c)와 대응되는 위치에 형성되고 개수 또한 단자부(2a, 2b, 2c)와 대응되는 개수로 형성되므로 단자부(2a, 2b, 2c)의 개수와 상관없이 상기 인버터 모듈(2)의 외주면에 밀착된 상태가 유지된다.
이를 통해 고온 상태로 인버터 모듈(2)이 작동되는 경우에도 밀착된 상태가 유지되므로 열전달이 신속하게 이루어져 외측으로 방열될 수 있는 조건이 안정적으로 유지된다.
본 발명의 제3 실시 예에 따른 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 방열 커버에 연장부가 형성되어 방열 면적 증가를 통해 인버터 모듈에서 발생된 열기를 신속히 방열하여 상기 인버터 모듈의 소손 및 전동 압축기의 오작동을 사전에 예방할 수 있으며 단자부가 인출 형태를 방열 커버를 경유하여나 측면으로 인출시켜 사용하는 것을 특징으로 한다.
첨부된 도 18을 참조하면, 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4); 상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되고 상기 안착면(1a)의 상부에 배치된 절연시트(5)의 상면에 위치되며 입력 및 출력을 위해 상부를 향해 단자부(2a, 2b, 2c)가 연장된 인버터 모듈(2)이 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및 상기 인버터 모듈(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 모듈(2)을 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 모듈(2)이 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하되, 상기 방열 커버(6)는 전방부와 후방부가 개방된 상태로 형성되고 상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)는 입력 및 출력을 위한 적어도 하나의 단자부(2a, 2b, 2c)가 상기 방열 커버(6)의 전방부와 후방부의 개방된 영역을 통해 연장된 것을 특징으로 한다.
상기 방열 커버(6)는 상기 안착면(1a)의 상면에 위치된 절연시트(5)를 향해 단부가 절곡된 연장부(62)를 더 포함한다.
연장부(62)는 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)의 하단에서 90도 외측 방향으로 절곡되어 연장되는데 상기 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)의 하단은 인버터 모듈(2)의 하면까지 연장된다.
이와 같이 방열 커버(6)가 형성될 경우 상기 인버터 모듈(2)에서 발생된 열기는 밀착된 방열 커버(6)를 통해 별도의 매개물 없이 신속하게 열전달이 이루어질 수 있어 방열 성능 향상과 인버터 모듈(2)에 내장된 소자의 소손 및 파손이 방지된다.
상기 후방부가 개방되는 이유는 인버터 모듈(2)에서 발생된 열기를 상기 방열 커버(6)를 통한 열전달과 함께 개구된 전방부와 후방부를 통해 신속하게 외부로 전달시켜 상기 인버터 모듈(2)의 안정적인 작동을 도모하기 위해서이다.
절연시트(5)는 안착면(1a)의 상면에 위치되고 상기 인버터 모듈(20) 보다 상대적으로 큰 크기로 형성되는데, 본 실시 예에서는 상기 방열커버(6000)의 크기와 동일한 크기 또는 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 전동 압축기는 인버터 소자에서 발생되는 열기를 안정적으로 방열할 수 있어 상기 전동 압축기 또는 압축기가 설치된 차량 또는 냉매를 작동 유체로 하는 산업용 압축기에 사용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4);
    상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되는 적어도 하나의 인버터 소자(2)가 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및
    상기 인버터 소자(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 소자(2)를 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 소자(2)가 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하는 전동 압축기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는,
    하단부과 전방부가 개방되어 있고,
    상단부는 상기 안착면(1a)으로부터 일정한 간격만큼 이격되어 형성되는 상단벽(63)에 의해서 닫혀있으며,
    양 측면부는 상기 상단벽(63)으로부터 상기 안착면(1a)을 향해 각각 절곡되어 형성되는 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)에 의해서 닫혀있고,
    후방부는 상기 상단벽(63)으로부터 상기 안착면(1a)을 향해 절곡되어 형성되는 후측벽(61c)에 의해서 닫혀있는 형상으로 구성되는 전동 압축기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 좌측벽(61a) 및 우측벽(61b)의 하단부와, 상기 후측벽(61c)의 하단부 중에서 적어도 하나는, 상기 안착면(1a)에 접촉하며 상기 안착면(1a)에 나란한 방향으로 연장되는 제1 연장부(61aa)를 포함하는 전동 압축기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인버터 소자(2)를 상기 안착면(1a)에 고정시키는 적어도 하나의 볼트(7)를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)에는 상기 적어도 하나의 볼트(7)가 관통하는 적어도 하나의 볼트 홀(65)이 구비되며,
    상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)에는 상기 적어도 하나의 볼트(7)가 관통하는 체결 홀(2d)이 구비되고,
    상기 볼트(7)가 체결되면서 상기 방열 커버(6)와 마주보는 상기 인버터 소자(2)의 상대면은 밀착된 상태로 열전달이 이루어짐과 동시에 상기 체결 홀(2d)에 결합된 볼트(7)를 통해 인버터 소자(2)에서 발생된 열이 상기 방열 커버(2)로 열전도가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는,
    상기 인버터 소자(2)에서 발생된 열을 방열하기 위해 상기 방열 커버(6)의 외측으로 돌출된 보조 방열부(10)를 포함하는 전동 압축기.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 보조 방열부(10)는,
    상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b)에 형성되거나, 상기 상단벽(63)과 좌측벽(61a)과 우측벽(61b) 및 후측벽(61c)에 모두 형성되고,
    소정의 직경을 갖는 돌기 형태로 이루어져 다수개가 돌출되거나 상기 상단벽(63)의 폭 방향을 따라 소정의 길이로 돌출되며, 서로 다른 직경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 보조 방열부(10)는 상면에 돌출된 방열 돌기(12)를 더 포함하는 전동 압축기.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 보조 방열부(10)는 상기 방열 커버(6)의 어느 한 변의 폭 방향에서 돌출되고 방열 커버(6)의 안착면(1a)을 향해 연장된 보스부(13)를 더 포함하는 전동 압축기.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 보조 방열부(10)는,
    서로 마주보며 배치된 방열 커버(6)의 길이 방향에 일부 구간을 따라 연장된 연장부(11a);
    상기 연장부(11a)에서 양단이 상측으로 절곡된 후에 수평하게 연장되어 마주보는 방열 커버(6)의 연장부(11a)와 연결된 연결부(12a)를 포함하는 전동 압축기.
  10. 제2 항에 있어서.
    상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)는 입력 및 출력을 위한 적어도 하나의 단자부(2a, 2b, 2c)를 포함하고,
    상기 단자부(2a, 2b, 2c)는 상기 방열 커버(6)의 개방된 상기 전방부를 통과하여 상기 수용 공간(64)의 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  11. 저온의 냉매가 유입되는 흡입 챔버가 내부에 형성된 메인 하우징(4);
    상기 흡입 챔버에 인접한 내부 안착면(1a)에 상기 메인 하우징(4)과 열전도 되고 상기 안착면(1a)의 상부에 배치된 절연시트(5)의 상면에 위치되며 입력 및 출력을 위해 상부를 향해 단자부(2a, 2b, 2c)가 연장된 인버터 모듈(2)이 접촉된 상태로 고정되는 인버터 하우징(1); 및
    상기 인버터 모듈(2)의 다른 일면과 마주보고 상기 인버터 모듈(2)을 둘러싸는 상태로 상기 메인 하우징(4)을 향해 위치되고, 내부에 상기 인버터 모듈(2)이 수용되는 수용 공간(64)이 형성된 적어도 하나의 방열 커버(6)를 포함하되,
    상기 방열 커버(6)는,
    상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 마주보는 위치에 상기 단자부(2a, 2b, 2c)와 대응되는 개수로 개구되어 상기 단자부(2a, 2b, 2c)가 삽입되는 개구 홀(22)이 형성된 전동 압축기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 방열 커버(6)는,
    상기 안착면(1a)의 상면에 위치된 절연시트(5)를 향해 단부가 절곡된 연장부(62)를 더 포함하는 전동 압축기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 서로 동일한 형상을 갖는 제1 방열 커버(6aa) 및 제2 방열 커버(6ab)를 포함하고,
    상기 제1 방열 커버(6aa)와 상기 제2 방열 커버(6ab)는 상기 개방된 전방부가 서로 마주 보도록 상기 안착면(1a)에 고정되는 것을 특징으로 하는 방열 커버(6).
  14. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)는 상기 좌측벽(61a) 및 상기 우측벽(61b) 사이에 구비되며, 상기 수용 공간(64)을 다수로 분할하는 적어도 하나의 격벽(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 격벽(62)의 상단부가 상기 상단벽(63)의 내측면에 연결되고, 하단부가 상기 안착면(1a)에 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 격벽(62)은, 상기 하단부로부터 상기 안착면(1a)에 나란한 방향으로 연장되는 제2 연장부(62a)를 포함하는 전동 압축기.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 안착면(1a)으로부터 상기 방열 커버(6)의 상단벽(63)을 향해 연장되는 적어도 하나의 가이드 벽(1b)을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 가이드 벽(1b)에 의해서 상기 수용 공간(64)이 다수로 분할되는 것을 특징으로 하는 전동 압축기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 상단벽(63)에 상기 적어도 하나의 가이드 벽(1b)이 관통하여 연장되는 적어도 하나의 가이드 슬릿(66)이 구비되는 것을 특징을 하는 전동 압축기.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)의 하단면과 상기 안착면(1a) 사이에 구비되는 절연 시트(5)를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 방열 커버(6)와 상기 안착면(1a) 사이에는 상기 절연 시트(5)가 생략되는 것을 특징을 하는 전동 압축기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인버터 소자(2)의 상단면과 상기 적어도 하나의 방열 커버(6)의 내측면 사이에 구비되는 충전제(8)를 더 포함하는 전동 압축기.
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