KR102127430B1 - 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상대적으로 보다 얇게 구성할 수 있어 패널형 전자기기에 적용되는 경우 전자기기를 더욱 슬림(slim)하게 구현할 수 있으며, 복수의 코일부를 용도에 따라 직병렬로 결선할 수 있어 상대적으로 고슬림 및 고용량의 L값을 구현할 수 있는 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스퀘어 타입(SQ Type) 라인필터를 구성하는 코일 어셈블리에 있어서, 소정 형태로 형성되는 코어 부재; 및 상기 코어 부재에 구비되는 복수의 코일 부재;를 포함하며, 상기 코어 부재에서 상기 코일 부재가 권선되지 않는 부분의 코일 미권선부의 단면적은 상기 코일 부재가 권선되는 코일 권선부의 단면적의 2배인 것을 특징으로 하는 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리가 제공된다.

Description

스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리{COIL ASSEMBLY FOR SQ TYPE LINE FILTER}
본 발명은 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상대적으로 보다 얇게 구성할 수 있어 패널형 전자기기에 적용되는 경우 전자기기를 더욱 슬림(slim)하게 구현할 수 있으며, 복수의 코일부를 용도에 따라 직병렬로 결선할 수 있어 상대적으로 고슬림 및 고용량의 L값을 구현할 수 있는 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치나 프린터 및 기타 전기, 전자기기에는 전원 공급장치로 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용된다.
SMPS는 외부로부터 공급되는 전기를 컴퓨터, TV, VCR, 교환기, 무선 통신 기기 등 각종 전기, 전자기기에 맞도록 변환시켜 주는 모듈형의 전원공급장치로, 반도체 스위칭 특성을 이용해 상용 주파수 이상의 고주파로 단속제어를 하고 출력을 안정화 시켜주는 역할을 한다.
이러한 SMPS에는 전자기 간섭(EMI, electromagnetic interference) 개선을 위해 일반적으로 라인 필터(Line filter)가 구비된다. 라인 필터는 코어에 코일이 권선되는 코일 부품으로, 종래의 SMPS에 구비되는 라인 필터는 일반적으로 도넛 형상(toroidal or troidal type)의 라인 필터가 주로 이용되고 있다.
전자기 간섭은 크게 전도성 전파(Conducted Emission)와 전파성 전파(Radiated Emission)로 나뉠 수 있으며, 각각은 다시 차동모드의 전자기 간섭과 공통모드의 전자기 간섭으로 분류된다.
상기한 공통모드의 전자기 간섭을 제거하기 위해 전원 입력 라인 중 라이브(Live) 라인과 뉴트럴(Neutral) 라인에 각각 공통모드 라인 필터(쵸크 코일, Choke Coil)을 채용하고, 차동모드의 전자기 간섭을 제거하기 위해 적어도 하나의 차동모드 라인 필터(쵸크 코일)를 별도로 채용하여 한다.
그러나 상술한 전자기 간섭을 제거하기 위한 쵸크 코일에 의해 부피가 증가하여, 경박 단소화를 지향하는 소비자의 요구에 부합되지 못하는 문제점이 있다. 특히 두께가 얇은 전자 기기에 채용되기 어렵다는 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 10-2019-0020788(2019.03.04. 공개) 대한민국 공개특허공보 10-2015-0046989(2015.05.04. 공개) 대한민국 등록특허공보 10-1740612(2017.05.26. 공고) 대한민국 등록특허공보 10-1793878(2017.11.06. 공고)
따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 상대적으로 보다 얇게 구성할 수 있어 패널형 전자기기에 적용되는 경우 전자기기를 더욱 슬림(slim)하게 구현할 수 있으며, 복수의 코일부를 용도에 따라 직병렬로 결선할 수 있어 상대적으로 고슬림 및 고용량의 L값을 만들 수 있는 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 본 발명의 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 스퀘어 타입(SQ Type) 라인필터를 구성하는 코일 어셈블리에 있어서, 소정 형태로 형성되는 코어 부재; 및 상기 코어 부재에 구비되는 복수의 코일 부재;를 포함하며, 상기 코어 부재에서 상기 코일 부재가 권선되지 않는 부분의 코일 미권선부의 단면적은 상기 코일 부재가 권선되는 코일 권선부의 단면적의 2배인 것을 특징으로 하는 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 코어 부재는 평행하는 한 쌍의 상하측 코어로드부와, 상기 상하측 코어로드부 사이에서 소정 간격을 갖고 형성되는 제1 코일권선 코어 로드부와, 제2 코일권선 코어로드부와, 제3 코일권선 코어로드부, 및 제4 코일권선 코어로드부로 이루어지며, 상기 코어 부재는 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부를 가로지르는 단면을 볼 때 I자형으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 상하측 코어로드부는 동일 단면적을 갖고 형성되고, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각은 동일한 단면적을 갖고 형성되며, 상기 상하측 코어로드부의 각각의 단면적을 A라 하고, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각의 단면적을 A'라 할 때, A=2A'를 만족하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각의 단면적을 a, b, c, d라 하고, 상기 상하측 코어로드부 각각의 단면적을 A라 할 때, a+b=c+d이고, A=a+b=c+d를 만족하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부 각각에 권선된 코일부재는 동일 방향으로 권선된 코일 부재로 이루어지고, 상기 제3 및 제4 코일권선 코어로드부 각각에 권선된 코일부재는 동일 방향으로 권선된 코일부재로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부에 권선된 코일부재와 상기 제3 및 제4 코일권선 코어로드부에 권선된 코일부재는 서로 반대방향으로 권선된 코일부재로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 본 발명은 기존의 다른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 비하여 보다 얇게 구성할 수 있어 패널형 전자기기에 적용되는 경우 전자기기를 더욱 슬림(slim)하게 구현할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 복수의 코일부를 용도에 따라 직병렬로 결선할 수 있고 상대적으로 동일 용량의 코일 어셈블리에 비하여 고슬림화 및 고용량의 L값을 도모할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 구성하는 코어 부재를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 "A-A"선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예의 변형 형태로서 다른 형태의 코일 부재가 적용된 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 대하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 구성하는 코어 부재를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리의 측면도 또는 도 2의 "A-A"선에 따른 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시 예의 변형 형태로서 다른 형태의 코일 부재가 적용된 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
본 발명이 일 실시 예에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리는, 스퀘어 타입 라인필터를 구성하는 코일 어셈블리에 있어서, 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 소정 형태로 형성되는 코어 부재(100); 및 상기 코어 부재(100)에 구비되는 복수의 코일 부재(200);를 포함하며, 상기 코어 부재(100)에서 상기 코일 부재(200)가 권선되지 않는 부분의 코일 미권선부의 단면적은 상기 코일 부재(200)가 권선되는 코일 권선부의 단면적의 2배인 것을 특징으로 한다.
상기 코어 부재(100)는 도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 평행하는 한 쌍의 상하측 코어로드부(110)와, 상기 상하측 코어로드부(110) 사이에 소정 간격을 갖고 형성되는 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121, 122, 123, 124), 즉 제1 코일권선 코어 로드부(121), 제2 코일권선 코어로드부(122), 제3 코일권선 코어로드부(123), 및 제4 코일권선 코어로드부(124)로 이루어진다.
상기 코어 부재(100)는 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124)를 가로지르는 단면을 볼 때 도 3에 나타낸 바와 같이 I자형으로 형성된다.
구체적으로, 상기 코어 부재(100)에서 상하측 코어로드부(110)는 동일한 단면적을 가지며, 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121, 122, 123, 124) 각각은 동일한 단면적을 갖는다.
그리고 본 발명의 코어 부재(100)에서 상기 상하측 코어로드부(110)의 각각의 단면적을 A라 하고, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124) 각각의 단면적을 A'라 할 때, A=2A'를 만족하도록 이루어진다.
즉, 상측 코어로드부(110)의 단면적 A는 제1 코일권선 코어로드부(121)와 제2 코일권선 코어로드부(122)의 단면적을 합한 단면적(2A')과 동일하도록 이루어진다.
달리 표현하자면, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124) 각각의 단면적을 a, b, c, d라 하고, 상측 코어로드부(110)의 단면적을 A라 할 때, a+b=c+d이고, A=a+b=c+d를 만족하도록 형성된다.
계속해서, 상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부(121, 122) 간의 간격과 제3 및 제4 코일권선 코어로드부(123, 124) 간의 간격을 각각 D1이라 하고, 제2 코일권선 코어로드부(122)와 제3 코일권선 코어로드부(123) 간의 간격(D2)라 할 때, D1은 동일하고, D2는 D1보다 크게 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 코일 부재(200)는 도 1에 나타낸 바와 같이 원통 형상으로 권선된 코일 부재로 이루어지거나, 도 4에 나타낸 바와 같이 사각통 형상으로 권선된 코일 부재로 이루어진다. 이때, 도 3에 나타낸 바와 같이 원통 형상의 코일 부재가 적용되는 경우, 코일권선 코어로드부(121 내지 124)는 원형 단면 형상을 갖고 형성되며, 도 4에 나타낸 바와 같이 사각통 형상의 코일 부재가 적용되는 경우, 그 코일권선 코어로드부(121 내지 124)는 사각 단면 형상을 갖고 형성된다.
여기에서, 상기 코일 부재(200)는 도 3과 같은 방향에서 코어 부재를 바라볼 때 상하측 코어로드부(110)의 외면을 연장하는 가상 라인까지 권선될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 코일 부재(200)는 직렬 및/또는 병렬로 결선되게 되며, 공지의 자동 권선장치를 이용하여 권선되게 된다.
예를 들면, 상기 코일 부재(200)에 있어, 제1 및 제2 코일권선 코어로드부(121, 122)에 구비되는 코일 부재는 동일 방향(예를 들면, 반시계 방향)으로 권선된 코일 부재가 구비되고, 제3 및 제4 코일권선 코어로드부(123, 124)에 구비되는 코일 부재는 상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부(121, 122)의 권선방향과 반대 방향이면서 동일 방향(예를 들면, 시계 방향)으로 권선된 코일 부재가 구비되게 된다.
한편, 본 발명에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 있어서, 상하측 코어로드부(110)와 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124) 각각은 별개로 구성되어 서로 결합 조립되며, 통 형상의 코일 부재(200)가 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124) 각각에 삽입 장착되어 조립 결합될 수 있다.
상기 상하측 코어 로드부(110)와 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부(121 내지 124)는 그 대향 결합면에 끼움 돌기와 끼움 홈이 형성되어 억지 끼움 결합으로 조립되며, 이후 그 결합부에 에폭시 수지를 도포하여 보다 견고하게 일체화될 수 있다.
또한, 다른 실시 형태로서, 복수의 권선코일 코어로드부는 일단부에서 외면에 회전돌기를 갖는 기어부가 형성되고 타단부에는 회전 돌기가 형성된다. 또한, 상기 코일권선 코어로드부의 양단부가 대향하는 상하측 코어로드부에는 회전돌기 수용홈이 형성되는데, 상기 기어부가 대향하는 측에는 기어부와 상응하는 형태의 기어부 합치홈이 형성된다.
그리고 상기 기어부 합치홈의 중앙부에 형성되는 회전돌기 수용홈은 회전돌기의 길이보다 깊게(즉, 기어부의 두께 만큼 깊게) 형성되며, 상기 기어부와 기어부 합치홈은 억지끼움되게 형성된다.
이러한 상기 복수의 코일권선 코어로드부에는 별도로 통 형상으로 제작된 원통형의 코일 부재가 삽입 장착되거나, 자동 권선장치를 통해 코일을 권선시켜 형성하게 된다.
구체적으로, 상기 복수의 코일권선 코어로드부의 회전 돌기를 상하측 코어로드부의 회전돌기 수용홈에 회전가능하게 가 장착한 상태(임시 장착한 상태)에서, 자동 권선 장치에 구성되는 한 쌍의 기어가 상기 상하측 코어로드부에 회전가능하게 장착된 상태의 코일권선 코어로드부의 기어부의 상하측에서 맞물리도록 배치하고, 자동 권선 장치의 기어를 회전시키며 상기 코일권선 코어로드부에 코일을 권선하게 된다.
즉, 상기 코일 부재의 권선은 자동 권선 장치에 구성되는 한 쌍의 기어가 상기 그 코일권선 코어로드부의 기어부의 상하측 두 지점에 치합된 상태에서 회전시켜서 권선하게 된다.
그런 다음, 코일 부재의 권선이 완료되면, 기어부가 형성된 측을 기어부 합치홈이 형성된 측으로 더 밀어넣어서 상하측 코어로드부와 코일권선 코어로드부 간을 억지끼움방식 등으로 견고하게 고정 결합하게 된다. 이 경우에도 그 결합부에 에폭시 수지를 도포하여 보다 견고하게 일체화할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 의하면, 기존의 다른 스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리에 비하여 보다 얇게 구성할 수 있어 패널형 전자기기에 적용되는 경우 전자기기를 더욱 슬림(slim)하게 구현할 수 있으며, 복수의 코일부재를 용도에 따라 직병렬로 결선할 수 있으며, 상대적으로 동일 용량의 코일 어셈블리에 비하여 고슬림화 및 고용량의 L값을 도모할 수 있는 이점이 있다.
상기한 바와 같은 실시 예들은 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 코어 부재
110: 상하측 코어로드부
121: 제1 코일권선 코어로드부
122: 제2 코일권선 코어로드부
123: 제3 코일권선 코어로드부
124: 제4 코일권선 코어로드부
200: 코일 부재

Claims (5)

  1. 스퀘어 타입(SQ Type) 라인필터용 코일 어셈블리에 있어서,
    소정 형태로 형성되는 코어 부재; 및
    상기 코어 부재에 구비되는 복수의 코일 부재;를 포함하며,
    상기 코어 부재에서 상기 코일 부재가 권선되지 않는 부분의 코일 미권선부의 단면적은 상기 코일 부재가 권선되는 코일 권선부의 단면적의 2배이고,
    상기 코어 부재는 평행하는 한 쌍의 상하측 코어로드부와, 상기 상하측 코어로드부 사이에서 소정 간격을 갖고 형성되는 제1 코일권선 코어 로드부와, 제2 코일권선 코어로드부와, 제3 코일권선 코어로드부, 및 제4 코일권선 코어로드부로 이루어지며,
    상기 코어 부재는 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부를 가로지르는 단면을 볼 때 I자형으로 형성되는 것을 특징으로 하는
    스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상하측 코어로드부는 동일 단면적을 갖고 형성되고, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각은 동일한 단면적을 갖고 형성되며,
    상기 상하측 코어로드부의 각각의 단면적을 A라 하고, 상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각의 단면적을 A'라 할 때, A=2A'를 만족하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는
    스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 코일권선 코어로드부 각각의 단면적을 a, b, c, d라 하고, 상기 상하측 코어로드부 각각의 단면적을 A라 할 때, a+b=c+d이고, A=a+b=c+d를 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는
    스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부 각각에 권선된 코일부재는 동일 방향으로 권선된 코일 부재로 이루어지고,
    상기 제3 및 제4 코일권선 코어로드부 각각에 권선된 코일부재는 동일 방향으로 권선된 코일부재로 이루어지며,
    상기 제1 및 제2 코일권선 코어로드부에 권선된 코일부재와 상기 제3 및 제4 코일권선 코어로드부에 권선된 코일부재는 서로 반대방향으로 권선된 코일부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
    스퀘어 타입 라인필터용 코일 어셈블리.
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