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[Technischer Bereich]
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftkompressor, insbesondere einen Luftkompressor mit einer Steuerplatine zur Steuerung und zum Antrieb eines Motors.
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[Stand der Technik]
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Im Allgemeinen bezieht sich ein Brennstoffzellenfahrzeug auf ein Fahrzeug, in dem Wasserstoff und Sauerstoff einem Befeuchter zugeführt werden und elektrische Energie, die durch eine elektrochemische Reaktion, die eine Umkehrreaktion der Elektrolyse von Wasser ist, erzeugt wird, als Antriebskraft des Fahrzeugs zugeführt wird, und ein typisches Brennstoffzellenfahrzeug ist in der koreanischen Patentanmeldung Nr.
0962903 offenbart.
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In Allgemeinen ist ein 80-kW-Brennstoffzellenstapel in einem Passagierbrennstoffzellenfahrzeug eingebaut, und wenn der Brennstoffzellenstapel unter einem unter Druck stehenden Zustand betrieben wird, wird dem Brennstoffzellenstapel Luft mit einem hohen Druck von 1,2 bis 3,0 bar zugeführt, und dazu sollte ein Luftkompressor mit einer Drehzahl von 5.000 bis 100.000 U/min verwendet werden.
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Ein Brennstoffzellenfahrzeug umfasst im Allgemeinen einen Brennstoffzellenstapel, der Elektrizität erzeugt, einen Befeuchter, der Brennstoff und Luft befeuchtet und den befeuchteten Brennstoff und die befeuchtete Luft dem Brennstoffzellenstapel zuführt, eine Brennstoffzufuhreinheit, die dem Befeuchter Wasserstoff zuführt, eine Luftzufuhreinheit, die dem Befeuchter sauerstoffhaltige Luft zuführt, ein Kühlmodul zur Kühlung des Brennstoffzellenstapels und dergleichen.
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Die Luftzufuhreinheit besteht aus einem Luftfilter, der in der Luft enthaltene Fremdkörper herausfiltert, einem Luftkompressor, der die vom Luftfilter gefilterte Luft verdichtet und zuführt, und einem Schaltkasten, der den Luftkompressor steuert.
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Der oben beschriebene Luftkompressor komprimiert die von außen angesaugte Luft mit Hilfe eines Laufrads und gibt die komprimierte Luft dann über eine Auslassöffnung an den Brennstoffzellenstapel ab. Dabei werden das Laufrad und eine Welle, die eine Verdichtungseinheit bilden, durch die Rotationskraft eines Motors angetrieben.
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Ein Wechselrichter versorgt den Motor eines solchen Luftkompressors mit Energie und steuert den Betrieb des Motors. Der Wechselrichter umfasst eine Leiterplatte (PCB), auf der Transistoren, Kondensatoren, Induktoren und elektrische Elemente wie Konstantwiderstände, Dioden und Treiber montiert sind.
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Der herkömmliche Luftkompressor hat jedoch das Problem, dass die Platzausnutzung bei integrierter Anordnung von Motor und Wechselrichter sinkt und somit das Volumen des Luftkompressors steigt. Darüber hinaus besteht bei der Installation einer Geräuschfiltereinheit, die das Rauschen der von außen zugeführten Energie entfernt, das Problem, dass die Anzahl der Komponenten und die Anzahl der Montagevorgänge zunimmt und somit die Herstellungskosten steigen.
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Stand der Technik (Patentdokument 1) Koreanisches eingetragenes Patent Nr.
0962903 (eingetragen am 1. Juni 2010)
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[Technisches Problem]
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Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben beschriebenen Probleme zu lösen und ist darauf gerichtet einen Luftkompressor bereitzustellen, bei dem die Raumausnutzung zwischen einem Motor und einer Filtereinheit, die das Rauschen der dem Motor zugeführten Energie beseitigt, verbessert wird und ein Montageverfahren der Filtereinheit vereinfacht wird.
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Die Ziele, welche durch die vorliegende Erfindung angegangen werden sollen, sind nicht auf die oben beschriebenen Ziele beschränkt, und andere Ziele, die oben nicht beschrieben sind, werden von den Fachleuten auf dem Gebiet durch die folgende Beschreibung klar erfasst werden.
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[Technische Lösung]
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Luftkompressor bereit, der ein Gehäuse, eine rotierende Welle, die sich in einer Längsrichtung in dem Gehäuse erstreckt, eine Kompressionseinheit, die vor der rotierenden Welle angeordnet ist und von der rotierenden Welle gedreht wird, um eingeführte Luft zu komprimieren und auszustoßen, eine Motoreinheit, die die rotierende Welle dreht, eine Steuerplatine, die die Motoreinheit steuert, eine Filtereinheit, die die Steuerplatine mit externer Energie versorgt und das Rauschen der Energie filtert, und eine Stromschienenbaugruppe, die Energie von der Steuerplatine zur Motoreinheit überträgt, umfasst.
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Die Filtereinheit kann außerhalb der Motoreinheit in radialer Richtung angeordnet sein.
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Die Stromschienenbaugruppe kann eine Vielzahl von Stromschienen, die elektrisch mit der Motoreinheit verbunden sind, und ein Stromschienenbefestigungselement umfassen, das die Vielzahl von Stromschienen an dem Gehäuse in einem Zustand befestigt, in dem die Vielzahl von Stromschienen isoliert sind.
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Die Vielzahl von Stromschienen können sich von der Motoreinheit in radialer Richtung nach außen erstrecken, und jeder Endabschnitt der Vielzahl von Stromschienen kann in mindestens zwei Richtungen gebogen sein.
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Die Endabschnitte der Vielzahl von Stromschienen können in einem Zustand, in dem die Endabschnitte der Vielzahl von Stromschienen voneinander beabstandet sind, aus dem Stromschienenbefestigungselement herausragen.
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Die Filtereinheit kann einen Transistor, der mit der Steuerplatine verbunden ist, eine Kondensatorbaugruppe, die mit einer Seite des Transistors verbunden ist, und eine Stromsensorbaugruppe, die mit der anderen Seite des Transistors verbunden ist, umfassen, wobei die Kondensatorbaugruppe und die Stromsensorbaugruppe auf beiden Seiten in Bezug auf die Stromschienenbaugruppe angeordnet sein können.
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Die Vielzahl von Stromschienen können eine U-Phasen-Stromschiene, von der ein Endabschnitt in Richtung der Kondensatorbaugruppe gebogen ist, sowie eine V-Phasen-Stromschiene und eine W-Phasen-Stromschiene umfassen, deren Endabschnitte in Richtung der Stromsensorbaugruppe gebogen sind, wobei die U-Phasen-Stromschiene elektrisch mit der Kondensatorbaugruppe verbunden sein kann und die V-Phasen-Stromschiene und die W-Phasen-Stromschiene elektrisch mit der Stromsensorbaugruppe verbunden sein können.
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Die Kondensatorbaugruppe kann ein Gehäuse, ein in das Gehäuse eingebettetes Kondensatormodul und eine integral mit dem Gehäuse geformte und mit der U-Phasen-Stromschiene verbundene Stromübertragungsschiene umfassen.
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Die Stromübertragungsschiene kann im Spritzgussverfahren integral mit dem Gehäuse geformt werden.
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Die Stromübertragungsschiene kann mit dem Gehäuse zusammengebaut sein.
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Das Gehäuse kann eine Filteraufnahmeeinheit enthalten, in der die Filtereinheit untergebracht ist.
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Die Filteraufnahmeeinheit kann mindestens eine Montagefläche umfassen, auf der die Filtereinheit montiert wird, und in der Montagefläche kann mindestens ein gewichtsreduzierender Rillenabschnitt ausgebildet sein, in dem die Filtereinheit angeordnet ist.
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Eine Vielzahl von Kopplungsbereichen, in denen die Kondensatorbaugruppe, die Stromsensorbaugruppe und die Stromschienenbaugruppe gekoppelt sind, können auf der Montagefläche angeordnet sein, und alle der Vielzahl von Kopplungsbereichen können koplanar zueinander angeordnet sein.
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Der Luftkompressor kann ferner eine Vielzahl von Kühlwegen aufweisen, die zwischen der Motoreinheit und der Filtereinheit angeordnet sind, wobei die Vielzahl von Kühlwegen so angeordnet sein können, dass sie in einer Umfangsrichtung der Motoreinheit voneinander beabstandet sind, um mindestens eine Seite der Motoreinheit zu umgeben.
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Die Stromschienenbaugruppe kann so angeordnet sein, dass sie zwischen mehreren voneinander beabstandeten Kühlwegen verläuft.
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Der Luftkompressor kann eine Verbindungseinheit enthalten, über die ein Hochspannungsgleichstrom (DC) an die Filtereinheit angelegt und ein von der Filtereinheit erfasstes Signal an die Steuerplatine übertragen wird.
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Die Verbindungseinheit kann einen ersten Verbinder umfassen, der die Steuerplatine und die Stromsensoreinheit elektrisch verbindet, sowie einen zweiten Verbinder, der eine externe Stromquelle und die Kondensatorbaugruppe elektrisch verbindet und über den ein Hochspannungsgleichstrom an die Kondensatorbaugruppe angelegt wird.
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Der erste Verbinder kann einen Verriegelungsdraht enthalten, der elektrisch mit dem zweiten Verbinder verbunden ist und prüft, ob die Kondensatorbaugruppe und der zweite Verbinder verbunden sind.
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Der Transistor kann ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) sein.
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Der Luftkompressor kann eine Kühlabdeckung enthalten, die so angeordnet ist, dass sie mindestens eine Oberfläche des Transistors abdeckt und die Wärme des Transistors absorbiert.
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Die Kühlabdeckung kann ein Verbinderbefestigungsteil zur Befestigung einer Seite der Verbindungseinheit enthalten.
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Das Gehäuse kann eine zweite Aufnahmeeinheit enthalten, in der die Steuerplatine angeordnet ist, und die erste Aufnahmeeinheit und die zweite Aufnahmeeinheit können orthogonal zueinander angeordnet sein.
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[Vorteilhafte Effekte]
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In einem Luftkompressor gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Montagefreundlichkeit verbessert werden, die Herstellungskosten können reduziert werden und die Größe des Luftkompressors kann minimiert werden, indem die Raumausnutzung einer Filtereinheit verbessert und die Anzahl der Komponenten, aus denen die Filtereinheit besteht, reduziert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Montagefreundlichkeit eines Luftkompressors dadurch verbessert werden, dass die Endabschnitte von Stromschienen, die einen Dreiphasenstrom anlegen, als eine in zwei Richtungen verzweigte Struktur ausgeführt werden, um einen ausreichenden Montageraum für eine Filtereinheit und die Stromschiene zu gewährleisten.
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Verschiedene nützliche Vorteile und Wirkungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf den oben beschriebenen Inhalt beschränkt und können leichter erfasst werden, wenn spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 und 3 sind Draufsichten, die den Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen.
- 4 ist eine Draufsicht auf ein Gehäuse, das in einem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die den Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6 und 7 sind perspektivische Ansichten, die ein erstes Beispiel für eine Kondensatorbaugruppe zeigen, die in einem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel für eine Kondensatorbaugruppe zeigt, die in einem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
- 9 ist eine Draufsicht, die eine Verbindungseinheit und eine Kühlabdeckung zeigt, die an dem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert sind.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 9 dargestellte Verbindungseinheit zeigt.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 9 dargestellte Kühlabdeckung zeigt.
- 12 ist eine Ansicht, die ein zweites Beispiel für eine Kühlabdeckung zeigt. [Ausführungsformen der Erfindung]
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
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Des technische Wesen der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf einige Ausführungsformen beschränkt, die beschrieben werden, und kann unter Verwendung verschiedener anderer Ausführungsformen umgesetzt werden, und eine oder mehrere Komponenten der Ausführungsformen können selektiv gekoppelt, ersetzt und im Rahmen des technischen Wesens der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Außerdem können alle hierin verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) so ausgelegt werden, wie sie von Fachleuten allgemein verstanden werden, es sei denn, sie sind durch den Kontext eindeutig und spezifisch anders definiert, und die Bedeutungen allgemein verwendeter Begriffe, wie sie in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, werden unter Berücksichtigung der kontextbezogenen Bedeutungen des verwandten Fachgebiets ausgelegt.
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Darüber hinaus sind die in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendeten Begriffe nur in einem beschreibenden Sinne zu verstehen und sollen die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
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In der vorliegenden Beschreibung schließen die Singularformen die Pluralformen ein, sofern aus dem Kontext nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht, und in einem Fall, in dem „mindestens eine (oder eine oder mehrere) von A, B und C“ beschrieben wird, kann dies mindestens eine Kombination von allen möglichen Kombinationen von A, B und C umfassen.
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Darüber hinaus können in Beschreibungen von Komponenten der vorliegenden Erfindung Begriffe wie „erste“, „zweite“, „A“, „B“, „(a)“ und „(b)“ verwendet werden.
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Die Begriffe dienen nur dazu, ein Element von einem anderen Element zu unterscheiden, und das Wesen, die Reihenfolge und dergleichen der Elemente werden durch die Begriffe nicht eingeschränkt.
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Wenn ein Element als „verbunden“, „gekoppelt“ oder „verknüpft“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, kann eine solche Beschreibung sowohl den Fall umfassen, dass das Element direkt mit einem anderen Element verbunden oder gekoppelt ist, als auch den Fall, dass das Element mit einem anderen Element verbunden, gekoppelt oder verknüpft ist, wobei ein weiteres Element dazwischen angeordnet ist.
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Wenn ein Element als „auf“ oder „unter“ einem anderen Element geformt oder angeordnet beschrieben wird, schließt eine solche Beschreibung sowohl den Fall ein, dass die beiden Elemente in direktem Kontakt miteinander geformt oder angeordnet sind, als auch den Fall, dass ein oder mehrere andere Elemente zwischen den beiden Elementen angeordnet sind. Wenn ein Element als „auf oder unter“ einem anderen Element liegend beschrieben wird, kann diese Beschreibung auch den Fall einschließen, dass das eine Element an einer Oberseite oder einer Unterseite in Bezug auf ein anderes Element gebildet ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert beschrieben, und gleiche oder einander entsprechende Komponenten werden in allen Figuren mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, und redundante Beschreibungen werden weggelassen.
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In den 1 bis 12 sind nur die Hauptteile deutlich dargestellt, um die vorliegende Erfindung konzeptionell klar zu erfassen, und daher sind verschiedene Variationen der Zeichnungen zu erwarten, und es besteht keine Notwendigkeit, den Umfang der vorliegenden Erfindung durch bestimmte in den Zeichnungen dargestellte Formen zu begrenzen.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 und 3 sind Draufsichten, die den Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, und 4 ist eine Draufsicht, die ein Gehäuse zeigt, das in dem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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Gemäß den bis kann der Luftkompressor ein Gehäuse 100, eine Kompressionseinheit 200, eine Motoreinheit 300, eine Steuerplatine 400, eine Filtereinheit 500 und eine Stromschienenbaugruppe 600 umfassen.
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Das Gehäuse 100 bildet eine Außenseite, und eine rotierende Welle 110, die Kompressionseinheit 200 und die Motoreinheit 300 sind in dem Gehäuse 100 angeordnet.
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Die Kompressionseinheit 200 ist an einer Vorderseite im Gehäuse 100 angeordnet. In diesem Fall ist die Vorderseite in einer Richtung von der Motoreinheit 300 zur Kompressionseinheit 200 angeordnet, und eine Rückseite ist in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung zur Vorderseite angeordnet.
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Die Motoreinheit 300 dient dazu, die rotierende Welle 110 in Drehung zu versetzen, um die Kompressionseinheit 200 mit einer Antriebskraft zu versorgen. In diesem Fall umfasst die Motoreinheit 300 einen Rotor 310 und einen Stator 320. Der Stator 320 enthält eine Antriebsspule, und die Antriebsspule erzeugt eine elektromagnetische Kraft, wenn Strom von außen zugeführt wird. Dementsprechend kann sich der Rotor 310 aufgrund einer elektromagnetischen Wechselwirkung zwischen dem Rotor 310 und dem Stator 320 drehen. Unterdessen ist eine Seite des Rotors 310 mit der Kompressionseinheit 200 verbunden, um die Kompressionseinheit 200 anzutreiben. In diesem Fall kann die Antriebsspule mit dreiphasigem Wechselstrom (AC) betrieben werden.
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Auf der Steuerplatine 400 sind eine Schaltung und ein Element zur Steuerung der Motoreinheit 300 angebracht. In diesem Fall kann die Steuerplatine 400 eine gedruckte Leiterplatte (PCB) sein.
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In einer Ausführungsform kann das Gehäuse 100 eine zweite Aufnahmeeinheit 420 umfassen, in der die Steuerplatine 400 angeordnet ist.
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Die Steuerplatine 400 kann in der zweiten Aufnahmeeinheit 420 angeordnet sein, die hinter der rotierenden Welle 110 und der Motoreinheit 300 positioniert ist, und kann von einem hinteren Ende der rotierenden Welle 110 beabstandet sein. In diesem Fall kann die Steuerplatine 400 in einer Substratform ausgebildet und so angeordnet sein, dass eine Dickenrichtung in Richtung einer axialen Richtung der rotierenden Welle 110 gerichtet ist.
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Die Filtereinheit 500 nimmt externen Strom auf und liefert den externen Strom an die Steuerplatine 400 in einem Zustand, in dem das Rauschen des Stroms entfernt ist. In diesem Fall kann die Filtereinheit 500 außerhalb der Motoreinheit 300 in radialer Richtung angeordnet sein.
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Die Stromschienenbaugruppe 600 überträgt die Leistung der Steuerplatine 400 an die Motoreinheit 300. In diesem Fall kann die Leistung über die Filtereinheit 500 und die Stromschienenbaugruppe 600 an die Motoreinheit 300 übertragen werden. Die Stromschienenbaugruppe 600 kann eine von der Filtereinheit 500 umgewandelte dreiphasige Wechselspannung an die Motoreinheit 300 übertragen.
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Das Gehäuse 100 umfasst eine erste Aufnahmeeinheit 120, die auf einer Seite die Filtereinheit 500 aufnimmt. In diesem Fall kann die erste Aufnahmeeinheit 120 in radialer Richtung außerhalb der Motoreinheit 300 angeordnet sein.
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Darüber hinaus kann das Gehäuse 100 mindestens eine Montagefläche 121 aufweisen, die in der ersten Aufnahmeeinheit 120 angeordnet ist und auf der die Filtereinheit 500 montiert wird. Gemäß der Ausführungsform kann die Filtereinheit 500 auf der einen Montagefläche 121 montiert werden.
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Darüber hinaus können die erste Aufnahmeeinheit 120 und die zweite Aufnahmeeinheit 420 orthogonal zueinander angeordnet sein. Die erste Aufnahmeeinheit 120 und die zweite Aufnahmeeinheit 420 können orthogonal angeordnet sein, um die Interferenz zwischen den Aufnahmeeinheiten zu minimieren, und die Packungsfreundlichkeit kann durch eine effiziente Raumnutzung verbessert werden.
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Mindestens ein gewichtsreduzierender Rillenabschnitt 121G kann auf der Montagefläche 121 ausgebildet sein. In diesem Fall kann mindestens eine Kondensatorbaugruppe 520 und eine Stromsensorbaugruppe 530 in dem gewichtsreduzierenden Rillenabschnitt 121G angeordnet sein. Darüber hinaus kann in der Montagefläche 121 ein Durchgangsloch 120H ausgebildet sein, durch das die Stromschienenbaugruppe 600 verläuft. In diesem Fall ist in Bezug auf das Durchgangsloch 120H ein Endabschnitt der Stromschienenbaugruppe 600 elektrisch mit der Motoreinheit 300 verbunden, und der andere Endabschnitt kann elektrisch mit der Filtereinheit 500 verbunden sein.
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Dementsprechend kann die Größe des Luftkompressors reduziert werden, indem die Dicke des Gehäuses zwischen der Motoreinheit 300 und der Filtereinheit 500 minimiert und die Komponenten der Filtereinheit 500 kompakt in der ersten Aufnahmeeinheit 120 angeordnet werden.
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Die Filtereinheit 500 kann einen Transistor 510, die Kondensatorbaugruppe 520 und die Stromsensorbaugruppe 530 umfassen.
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Der Transistor 510 wandelt eine Gleichspannung durch einen Schaltvorgang in eine Antriebsspannung für die Motoreinheit 300 um. Der Transistor 510 ist hinter der ersten Aufnahmeeinheit 120 angeordnet und mit der Steuerplatine 400 verbunden. In diesem Fall kann der Transistor 510 ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) sein.
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Der Transistor 510 umfasst sechs IGBTs, darunter ein Hochschaltelement der ersten Phase (Phase U), ein Niedrigschaltelement der ersten Phase (Phase U), ein Hochschaltelement der zweiten Phase (Phase V), ein Niedrigschaltelement der zweiten Phase (Phase V), ein Hochschaltelement der dritten Phase (Phase W) und ein Niedrigschaltelement der dritten Phase (Phase W). Der Transistor 510 ist mit der Kondensatorbaugruppe 520 und der Stromsensorbaugruppe 530 verbunden.
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Die Kondensatorbaugruppe 520 ist elektrisch mit einer externen Stromquelle verbunden und empfängt und speichert einen Hochspannungsgleichstrom. Darüber hinaus ist die Kondensatorbaugruppe 520 elektrisch mit dem Transistor 510 und der Stromschienenbaugruppe 600 verbunden.
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Die Stromsensoreinheit 530 erfasst einen Strom, der an die Motoreinheit 300 übertragen wird. Die Stromsensoreinheit 530 ist elektrisch mit dem Transistor 510 und der Stromschienenbaugruppe 600 verbunden. In diesem Fall können die Stromschienenbaugruppe 600 und der Transistor 510 mit der Kondensatorbaugruppe 520 und der Stromsensorbaugruppe 530 dazwischen angeordnet sein.
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Der Transistor 510, die Kondensatorbaugruppe 520 und die Stromsensorbaugruppe 530 können mit der Montagefläche 121 verbunden werden. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Kopplungsbereichen 120A zum Koppeln des Transistors 510, der Kondensatorbaugruppe 520 und der Stromsensorbaugruppe 530 auf der Montagefläche 121 angeordnet werden. Darüber hinaus können in der Vielzahl der Kopplungsbereiche 120A Kopplungslöcher für die Schraubenkopplung ausgebildet sein.
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Die Vielzahl der Kopplungsbereiche 120A können koplanar zueinander angeordnet werden. Dementsprechend kann in einem Prozess der Kopplung des Transistors 510, der Kondensatorbaugruppe 520 und der Stromsensorbaugruppe 530 mit der Montagefläche 121 das Maßmanagement einfach sein und die Arbeitszeit kann reduziert werden.
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5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die den Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 3 und 5 kann die Stromschienenbaugruppe 600 eine Stromschiene 610 und ein Stromschienenbefestigungselement 620 umfassen.
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Die Stromschiene 610 ist elektrisch mit der Motoreinheit 300 verbunden. In diesem Fall liefert die Stromschiene 610 eine durch den Transistor 510 umgewandelte Wechselspannung an die Motoreinheit 300. Die Stromschiene 610 kann als eine Vielzahl von Stromschienen 610 bereitgestellt werden. Die mehreren Stromschienen 610 können eine U-Phasen-Stromschiene 611, die Wechselstrom einer ersten Phase (Phase U) überträgt, eine V-Phasen-Stromschiene 612, die Wechselstrom einer zweiten Phase (Phase V) überträgt, und eine W-Phasen-Stromschiene 613, die Wechselstrom einer dritten Phase (Phase W) überträgt, umfassen.
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Die Vielzahl der Stromschienen 610 kann sich von der Motoreinheit 300 in radialer Richtung nach außen erstrecken. Darüber hinaus können die Stromschienen 610 durch das Durchgangsloch 120H verlaufen und in mindestens zwei Richtungen gebogen werden. In diesem Fall kann die U-Phasen-Stromschiene 611 in Richtung der Kondensatorbaugruppe 520 gebogen werden, und die übrigen V-Phasen- und W-Phasen-Stromschienen 612 und 613 können in Richtung der Stromsensorbaugruppe 530 gebogen werden.
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Jeder Endabschnitt der U-, V- und W-Phasen-Stromschienen 611, 612 und 613 kann aus dem Stromschienenbefestigungselement 620 herausragen, in einem Zustand, in dem die Endabschnitte voneinander beabstandet sind. In diesem Fall kann der Endabschnitt von mindestens einer der mehreren Stromschienen 610 mit der Kondensatorbaugruppe 520 verbunden sein, und der Rest der mehreren Stromschienen 610 kann mit der Stromsensorbaugruppe 530 verbunden sein.
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Da die Endabschnitte der Stromschienen 610 so angeordnet sind, dass sie in zwei Richtungen verzweigt sind, kann der Montageraum zwischen den Stromschienen 610, der Kondensatorbaugruppe 520 und der Stromsensorbaugruppe 530 gesichert werden, wodurch die Montagefreundlichkeit verbessert werden kann.
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Das Stromschienenbefestigungselement 620 fixiert die Stromschienen 610 am Gehäuse 100 in einem Zustand, in dem die Vielzahl der Stromschienen 610 isoliert sind. Zu diesem Zweck kann das Stromschienenbefestigungselement 620 eine Tülle 621 und ein Führungselement 622 umfassen.
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Die Tülle 621 ist in der Durchgangsbohrung 120H angeordnet und fixiert die Vielzahl der durch die Durchgangsbohrung 120H geführten Stromschienen 610. In diesem Fall kann die Tülle 621 elastisch sein und aus einem isolierenden Material bestehen. Vorzugsweise kann die Tülle 621 aus einem Gummimaterial gebildet sein.
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Das Führungselement 622 fixiert zumindest Teile der Vielzahl von Stromschienen 610 an der Montagefläche 121. In diesem Fall kann das Führungselement 622 jeden der Endabschnitte der mehreren Stromschienen 610 zu der Kondensatorbaugruppe 520 oder der Stromsensorbaugruppe 530 führen. Das Führungselement 622 kann aus einem isolierenden Material gebildet sein. Vorzugsweise kann das Führungselement 622 aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst der erfindungsgemäße Luftkompressor eine Vielzahl von Kühlwegen 700, die die Motoreinheit 300 kühlen.
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Die Vielzahl von Kühlwegen 700 können in das Gehäuse 100 eingebettet und zwischen der Motoreinheit 300 und der Filtereinheit 500 angeordnet sein. In diesem Fall können die Vielzahl von Kühlwegen 700 so angeordnet sein, dass sie in einer Umfangsrichtung der Motoreinheit 300 voneinander beabstandet sind, um mindestens eine Seite der Motoreinheit 300 zu umgeben, und können von der Motoreinheit 300 erzeugte Wärme absorbieren.
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Die Stromschienenbaugruppe 600 kann so angeordnet werden, dass sie zwischen der Vielzahl von Kühlwegen 700 verläuft, die voneinander beabstandet sind. In diesem Fall können Vielzahl von Kühlwegen 700 auch die von den Stromschienen 610 erzeugte Wärme aufnehmen, um eine Überhitzung der Stromschienen 610 zu verhindern.
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6 und 7 sind perspektivische Ansichten, die ein erstes Beispiel einer Kondensatorbaugruppe zeigen, die in einem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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Unter Bezugnahme auf 6 und 7 kann die Kondensatorbaugruppe 520 ein Gehäuse 521, ein Kondensatormodul (nicht dargestellt), eine Stromübertragungsschiene 522C und eine Vielzahl von Anschlussklemmen 522 umfassen.
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Das Gehäuse 521 bildet darin einen Raum, in den das Kondensatormodul (nicht dargestellt) eingebettet ist. Das Gehäuse 521 kann aus einem isolierenden Material gebildet werden. Vorzugsweise kann das Gehäuse 521 aus einem Kunststoffmaterial gebildet werden.
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Das Kondensatormodul (nicht dargestellt) kann ein keramischer Vielschichtkondensator oder ein Folienkondensator sein.
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Die Stromübertragungsschiene 522C ist elektrisch mit der Stromschienenbaugruppe 600 verbunden. In diesem Fall kann die Stromübertragungsschiene 522C integral mit dem Gehäuse 521 geformt sein. In diesem Fall können die Stromübertragungsschiene 522C und das Gehäuse 521 in einem Einspritzgießverfahren integral geformt werden, sind aber nicht darauf beschränkt.
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Die Vielzahl von Anschlussklemmen 522 kann Eingangsanschlüsse 522P1 und 522N1 umfassen, die mit einer Verbindungseinheit 800 verbunden sind, die weiter unten beschrieben wird, Ausgangsanschlüsse 522P2 und 522N2, die mit dem Transistor 510 verbunden sind, und einen Erdungsanschluss 522G, der mit dem Gehäuse 100 verbunden ist. In diesem Fall kann die Vielzahl der Anschlussklemmen 522 integral mit dem Gehäuse 521 geformt sein.
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Gemäß der Ausführungsform kann in der Kondensatorbaugruppe 520 die Stromübertragungsschiene 522C integral mit dem Gehäuse 521 geformt sein, um die Isolierung der Stromübertragungsschiene 522C zu sichern, die Anzahl der Komponenten zu reduzieren und die Montagefähigkeit zu verbessern.
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8 ist eine perspektivische Ansicht, die ein zweites Beispiel einer Kondensatorbaugruppe zeigt, die in dem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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Bezugnehmend auf 8 kann eine Kondensatorbaugruppe 540 ein Gehäuse 541, ein Kondensatormodul (nicht dargestellt), eine Stromübertragungsschiene 542C und eine Vielzahl von Anschlussklemmen 542 umfassen.
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Das Gehäuse 541 trägt das Kondensatormodul (nicht dargestellt), die Stromübertragungsschiene 542C und die Vielzahl von Anschlussklemmen 542. In diesem Fall kann die Stromübertragungsschiene 542C mit dem Gehäuse 541 zusammengebaut werden. Die Stromübertragungsschiene 542C und das Gehäuse 541 können separat vorgesehen und lösbar miteinander verbunden sein.
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9 ist eine Draufsicht, die die Verbindungseinheit und eine Kühlabdeckung zeigt, die an dem Luftkompressor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert sind, 10 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 9 dargestellte Verbindungseinheit zeigt, und 11 ist eine perspektivische Ansicht, die die in 9 dargestellte Kühlabdeckung zeigt.
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Bezugnehmend auf 9 und 10 kann gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Luftkompressor außerdem die Verbindungseinheit 800 umfassen, über die die Filtereinheit 500 mit externer Energie versorgt wird und ein von der Filtereinheit 500 erfasstes Signal an die Steuerplatine 400 übertragen wird.
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Die Verbindungseinheit 800 umfasst einen ersten Verbinder 810, einen zweiten Verbinder 820 und eine Befestigungsklammer 830.
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Der erste Verbinder 810 verbindet die Steuerplatine 400 und die Stromsensoreinheit 530 elektrisch. Außerdem ist ein Teil des ersten Verbinders 810 mit dem zweiten Verbinder 820 verbunden, um zu prüfen, ob der zweite Verbinder 820 und die Kondensatorbaugruppe 520 verbunden sind. Zu diesem Zweck kann der erste Verbinder 810 einen ersten Anschluss 811, einen zweiten Anschluss 812, einen ersten Draht 813 und einen Verriegelungsdraht 814 umfassen.
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Der erste Anschluss 811 ist mit der Stromsensoreinheit 530 verbunden, und der zweite Anschluss 812 ist vom ersten Anschluss 811 getrennt und mit der Steuerplatine 400 verbunden. In diesem Fall ist der erste Draht 813 als sechs erste Drähte 813 vorgesehen und kann elektrisch mit dem ersten Anschluss 811 und dem zweiten Anschluss 812 verbunden werden.
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In diesem Fall kann die Vielzahl der ersten Drähte 813 mit einem Band B gebunden werden. Außerdem kann die Vielzahl der ersten Drähte 813 so angeordnet sein, dass sie über den Transistor 510 verlaufen. In diesem Fall wird die Befestigungsklammer 830 auf dem Transistor 510 installiert, um die Bewegung der Vielzahl der ersten Drähte 813 zu fixieren.
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Der Verriegelungsdraht 814 kann elektrisch mit dem zweiten Anschluss 812 und dem zweiten Stecker 820 verbunden sein. In diesem Fall kann der Verriegelungsdraht 814 mit einem Verriegelungsstift (nicht dargestellt) verbunden sein, der weiter unten beschrieben wird.
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Der zweite Verbinder 820 verbindet die externe Stromquelle und die Kondensatorbaugruppe 520 elektrisch, um einen Hochspannungsgleichstrom an die Kondensatorbaugruppe 520 anzulegen. Zu diesem Zweck kann der zweite Verbinder 820 ein Abschirmelement 821, ein zweites Kabel 822, Hochspannungselektroden 823N und 823P1 und den Verriegelungsstift (nicht dargestellt) umfassen.
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Das Abschirmelement 821 kann an einer Seite des Gehäuses 100 angebracht werden. In diesem Fall kann das Abschirmelement 821 aus einem isolierenden Material bestehen. Das Abschirmelement 821 kann mit dem zweiten Kabel 822 verbunden werden, um das zweite Kabel 822 am Gehäuse 100 zu befestigen.
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Das zweite Kabel 822 kann sich vom Abschirmteil 821 zur Kondensatorbaugruppe 520 erstrecken. In diesem Fall kann das zweite Kabel 822 als zwei zweite Kabel 822 bereitgestellt werden.
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Die Hochspannungselektroden 823N1 und 823P1 können an den Endabschnitten der beiden zweiten Kabel 822 vorgesehen sein. In diesem Fall können die Hochspannungselektroden 823N1 und 823P1 mit den Eingangsanschlüssen 522P1 und 522N1 der Kondensatorbaugruppe 520 verbunden werden.
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Der Verriegelungsstift (nicht dargestellt) kann in das Abschirmelement 821 eingebettet sein. In diesem Fall kann der Verriegelungsstift (nicht dargestellt) mit dem Verriegelungskabel verbunden werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Luftkompressor außerdem eine Kühlabdeckung 900 zum Kühlen des Transistors 510 umfassen (siehe 11).
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Die Kühlabdeckung 900 ist fest auf der Montagefläche 121 in einem Zustand installiert, in dem die Kühlabdeckung 900 mindestens eine Oberfläche des Transistors 510 abdeckt. Zu diesem Zweck kann die Kühlabdeckung 900 einen Körper 910 und eine Vielzahl von Befestigungsteilen 920 umfassen.
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Der Körper 910 kann auf dem Transistor 510 angeordnet werden und kann eine obere Fläche und mindestens einen Teil einer Seitenfläche des Transistors 510 bedecken. In diesem Fall kann der Körper 910 die vom Transistor 510 erzeugte Wärme absorbieren und eine Überhitzung des Transistors 510 verhindern. Das Gehäuse 910 kann aus mindestens einem der Werkstoffe Aluminium, Kunstharz und Stahl bestehen.
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Die Vielzahl der Befestigungsteile 920 kann sich von einer Kante des Körpers 910 aus erstrecken. Die Vielzahl der Befestigungsteile 920 kann integral mit dem Körper 910 geformt sein und aus dem gleichen Material wie der Körper 910 bestehen. In diesem Fall kann die Mehrzahl der Befestigungsteile 920 mit der Montagefläche 121 durch Kupplungsbolzen verbunden sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
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12 ist eine Ansicht, die ein zweites Beispiel für eine Kühlabdeckung 1000 zeigt.
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Unter Bezugnahme auf 12 kann die Kühlabdeckung 1000 einen Körper 1010, eine Vielzahl von Befestigungsteilen 1020 und ein Verbinderbefestigungsteil 1030 umfassen. In diesem Fall kann der Körper 1010 auf dem Transistor 510 angeordnet werden und kann eine obere Fläche und zumindest einen Teil einer Seitenfläche des Transistors 510 abdecken. In diesem Fall kann der Körper 1010 die vom Transistor 510 erzeugte Wärme absorbieren und eine Überhitzung des Transistors 510 verhindern. Das Gehäuse 1010 kann aus mindestens einem der Materialien Aluminium, Kunstharz und Stahl bestehen.
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Die Vielzahl der Befestigungsteile 1020 kann sich von einer Kante des Körpers 1010 aus erstrecken. Die Vielzahl der Befestigungsteile 1020 kann integral mit dem Körper 1010 geformt sein und aus dem gleichen Material wie der Körper 1010 bestehen. In diesem Fall kann die Vielzahl der Befestigungsteile 1020 mit der Montagefläche 121 durch Kupplungsbolzen verbunden sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
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Das Verbinderbefestigungsteil 1030 kann auf einer oberen Fläche des Körpers 1010 angeordnet sein. Das Verbinderbefestigungsteil 1030 kann die Verbindungseinheit 800 befestigen, die oberhalb der Kühlabdeckung 100 verläuft. Das Verbinderbefestigungsteil 1030 kann von einer oberen Fläche des Körpers 1010 nach oben vorstehen, und ein Befestigungsloch 1031, in das der Befestigungsclip 830 eingeführt wird, kann in dem Verbinderbefestigungsteil 1030 ausgebildet sein. In diesem Fall kann ein Endabschnitt der Befestigungsklammer 830 in das Befestigungsloch 1031 eingeführt werden, wodurch eine Bewegung der Befestigungsklammer 830 verhindert werden kann.
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In dem Luftkompressor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Montagefähigkeit verbessert, die Kosten reduziert und die Größe minimiert werden, indem die Raumausnutzung der Filtereinheit verbessert und die Anzahl der Komponenten, aus denen die Filtereinheit besteht, verringert wird.
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Wie oben beschrieben, sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden.
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Die obige Beschreibung ist nur ein Beispiel, das einen technologischen Umfang der vorliegenden Erfindung beschreibt. Verschiedene Änderungen, Modifikationen und Ersetzungen können von den Fachleuten auf dem Gebiet gebildet werden, ohne vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher sollten die oben offenbarten Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen nur in einem beschreibenden Sinne betrachtet werden und nicht als Einschränkung des technologischen Umfangs. Der technologische Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Ausführungsformen und die beigefügten Zeichnungen nicht eingeschränkt. Der Umfang der vorliegenden Erfindung sollte durch die beigefügten Ansprüche interpretiert werden und umfasst alle Äquivalente, die in den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- GEHÄUSE
- 110
- ROTIERENDE WELLE
- 120
- ERSTE AUFNAHMEEINHEIT
- 200
- KOMPRESSIONS SEINHEIT
- 300
- MOTOREINHEIT
- 400
- STEUERPLATINE
- 420
- ZWEITE AUFNAHHMEEINHEIT
- 500
- FILTEREINHEIT
- 600
- STROMSCHIENENBAUGRUPPE,
- 610
- SROMSCHINE
- 620
- BEFESTIGUNGSELEMENT
- 700
- KÜHLWEG
- 800
- VERBINDUNGSEINHEIT
- 900, 1000
- KÜHLABDECKUNG
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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