KR20190010009A - 전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기 - Google Patents

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KR20190010009A
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Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로 특히, 전원 노이즈를 제거할 수 있는 인덕터 코어를 가지는 전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 노이즈 제거를 위한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어에 있어서, 상용 전원과 연결되는 전원단; 전원선을 통하여 일측이 상기 전원단과 연결되며, 타측이 실외기에 연결되는 실외기단; 상기 전원선에 병렬로 연결되고 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 실내기단; 및 상기 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위한 것으로 상기 전원단과 상기 실외기단 사이에 연결되는 인덕터 코어를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기 {Power terminal wire and air conditioner including the same}
본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로 특히, 전원 노이즈를 제거할 수 있는 인덕터 코어를 가지는 전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 실외기 및 적어도 하나 이상의 실내기를 포함할 수 있다. 이러한 실내기는 벽걸이형 실내기 및 스탠드형 실내기를 포함할 수 있다.
이러한 공기 조화기는 모터를 구동원으로 이용하고 있다. 이러한 모터에는 전력 변환 장치로부터 교류 전력이 공급된다.
이와 같이, 공기 조화기는 모터를 구동하는 전자 부품들을 포함하고 있어, 각 실외기 및 실내기에서는 노이즈가 발생할 수 있다.
공기 조화기의 전원단을 통하여 얼마만큼의 노이즈가 외부로 나오는지는 전자기 간섭(electro-magnetic interference) 측정을 통하여 이루어질 수 있으며, 이는 전자 제품의 신뢰성을 판정하는 기준이 될 수 있다.
이러한 노이즈는 실외기 및 실내기 각각에 설치된 노이즈 필터를 통하여 일부 제거될 수 있으나, 인덕터 코어를 이용하여 추가적으로 노이즈를 제거하게 된다.
이와 같은 인덕터 코어는 실외기 및 실내기 각각에 회로 기판(PCB)이 적용된 곳에 모두 설치되어 이용되어 왔다. 즉, 각 노이즈 원으로부터 병렬 분리시켜 각각의 노이즈 원에 코어를 설치하여 노이즈를 방지하고는 하였다.
그러나 이러한 서로 다른 각자의 대역의 노이즈를 제거할 뿐이므로, 각기 다른 대역의 노이즈를 제거하기 위해서는 각각의 노이즈에 맞는 코어를 별개로 설계하여 적용하여야 하는 불편한 점이 있었다.
따라서, 공기 조화기의 각 부분에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 방안이 요구된다.
또한, 이와 같이, 적어도 하나 이상의 실내기 및 실외기를 포함하는 공기 조화기의 각 부분에서 발생하는 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있는 실체적인 전원 터미널 와이어 구조가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 실외기 및 실내기의 합성 임피던스 특성을 이용하여 효과적으로 노이즈를 제거할 수 있는 전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기를 제공하고자 한다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1관점으로서, 본 발명은, 노이즈 제거를 위한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어에 있어서, 상용 전원과 연결되는 전원단; 전원선을 통하여 일측이 상기 전원단과 연결되며, 타측이 실외기에 연결되는 실외기단; 상기 전원선에 병렬로 연결되고 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 실내기단; 및 상기 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위한 것으로 상기 전원단과 상기 실외기단 사이에 연결되는 인덕터 코어를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전원단과 상기 인덕터 코어 사이에 연결되는 터미널 블록을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 실내기단은, 제1실내기단 및 제2실내기단을 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1실내기단 및 제2실내기단은 상기 인덕터 코어와 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1실내기단 및 제2실내기단에 공통으로 연결되는 통신 커넥터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1실내기단은 스탠드형 실내기와 연결되고, 상기 제1실내기단과 상기 인덕터 코어 사이에는, 상기 인덕터 코어와 공진 주파수가 다른 제2인덕터 코어를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인덕터 코어는, 상기 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
여기서, 상기 실내기단과 상기 전원선 사이에 연결되는 퓨즈를 더 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2관점으로서, 본 발명은, 공기 조화기에 있어서, 실내에 설치되는 적어도 하나 이상의 실내기; 상기 실내기와 연결되는 실외기; 및 상용 전원과 연결되는 전원단, 전원선을 통하여 일측이 상기 전원단과 연결되며, 타측이 상기 실외기에 연결되는 실외기단, 상기 전원선에 병렬로 연결되고 상기 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 실내기단, 및 상기 전원단과 상기 실외기단 사이에 연결되어 상기 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하는 인덕터 코어를 포함하는 전원 터미널 와이어를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 인덕터 코어는, 상기 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.
먼저, 넓은 대역의 임피던스를 가지는 인덕터 코어가 전력 경로의 단부에 위치하여 넓은 대역의 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.
이때, 임피던스 분석을 통하여 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있다.
즉, 공기 조화기의 전력 경로의 가장 단부인 전원단 측에서 인덕터 코어를 통하여 노이즈를 제거할 수 있어, 외부로 빠져나가는 노이즈를 최소화할 수 있다.
더욱이, 이와 같은 노이즈 제거 기능을 가지는 전원 터미널 와이어에 의하여 공기 조화기를 연결함으로써 공기 조화기의 노이즈를 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 전원 터미널 와이어 구조에 의하여 사용되는 인덕터 코어의 개수를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 체결 방식을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 공기 조화기의 전원 터미널 체결 방식을 간략히 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어의 외형도이다.
도 5는 인덕터 코어가 설치된 전원단 측에서 측정된 임피던스 특성 그래프이다.
도 6은 임피던스 크기 및 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 인덕터의 등가 회로이다.
도 8은 실제 인덕터의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 종래 기술에 의한 전원 터미널 와이어를 공기 조화기에 사용한 경우의 노이즈를 나타내는 파형도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 터미널 와이어를 공기 조화기에 사용한 경우의 노이즈를 나타내는 파형도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 체결 방식을 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 공기 조화기의 전원 터미널 체결 방식을 간략히 나타내는 도이다.
도 1을 참조하면, 공기 조화기는 실외기(10) 및 적어도 하나 이상의 실내기(20)를 포함할 수 있다. 이러한 실내기(20)는 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)를 포함할 수 있다. 도 1에는 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)가 각각 하나씩 포함된 상태를 도시하고 있으나, 이러한 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)는 각각 다수를 포함할 수 있다.
이러한 실외기(10)는 일측의 터미널 블록(40)으로 전원선(70)이 결선된다.
또한, 터미널 블록(40)에는 실내기(20) 및 실외기(10)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위하여 전원단(41) 측에 인덕터 코어(60)가 구성될 수 있다.
도 1에서, 전원선(70)은 실내기(20)와 터미널 블록(40) 사이를 연결하는 선으로 표시되어 있으나, 터미널 블록(40)과 실외기(10)를 연결하는 선 및 터미널 블록(40)과 전원단(41)을 연결하는 선 또한 전원선(70)일 수 있다.
이때, 실외기(10)와 터미널 블록(40) 사이의 전원선(70) 단부에는 실외기(10)를 연결하기 위한 실외기단(71)이 구비될 수 있다.
실외기단(71)은 전원선(70)과 실외기(10)를 연결하기 위한 것으로서, 실외기(10)에 결합될 수 있는 단자를 의미할 수 있다.
또한, 각각의 실내기(21, 22)는 타측의 터미널 블록(40)으로 전원선(70)이 결선될 수 있다.
실내기(20)와 전원선(70) 단부 사이에는 실내기(20)를 연결하기 위한 실내기단(72)이 구비될 수 있다.
이러한 실내기단(72)은 전원선(70)과 실내기(20)를 연결하기 위한 것으로서, 실내기(20)에 결합될 수 있는 단자를 의미할 수 있다.
실내기단(72)은 벽걸이형 실내기(21)와 연결되는 제1실내기단(73) 및 스탠드형 실내기(22)와 연결될 수 있는 제2실내기단(74)을 포함할 수 있다.
이러한 실내기단(72)은 하나의 터미널 블록(40)에 연결될 수 있다. 실외기단(71)이 연결된 일측의 터미널 블록(40)은 실내기단(72)이 연결된 타측의 터미널 블록(40)과 서로 연결될 수 있다.
경우에 따라, 실내기단(72)이 연결된 타측의 터미널 블록(40)은 생략될 수 있다. 즉, 이러한 실내기단(72)이 연결된 터미널 블록(40)은 생략되고 실내기단(72)과 연결된 전원선(70)은 인덕터 코어(60)와 직접 연결될 수 있다.
실외기단(71)이 연결된 일측의 터미널 블록(40)은 일단부가 전원단(41; 상용 전원에 연결)과 연결될 수 있다.
한편, 실외기단(71) 측에는 별도의 노이즈 필터가 구비될 수 있고, 실내기단(72) 측에도 별도의 노이즈 필터가 구비될 수 있다.
이때, 이러한 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위하여 전원단(41) 측에 인덕터 코어(60)가 구성될 수 있다. 즉, 이러한 인덕터 코어(60)는 전원단(41)에 연결되는 가장 외측에 설치되어 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있다.
즉, 이러한 인덕터 코어(60)는 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 터미널 블록(40) 상에서, 실내기단(72) 및 실외기단(71)이 인덕터 코어(60)에 연결되도록 설치될 수 있다.
또한, 이러한 인덕터 코어(60)는, 실내기단(72) 및 실외기단(71)과 연결되는 터미널 블록(40)과 전원단(41) 사이에 설치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 실내기(10)와 실외기(20) 모두 터미널 블록(40)에 연결되고, 터미널 블록(40)은 전원단(41)과 연결되며, 이 터미널 블록(40)에 인덕터 코어(60)가 연결된 것을 알 수 있다.
이러한 인덕터 코어(60)는 인덕터의 특성을 이용하여 노이즈 제거용 필터로 이용될 수 있다. 즉, 인덕터의 전류의 변화에 저항하려고 하는 성질을 이용하여 EMI(electro-magnetic interference) 필터로 이용될 수 있다.
한편, 도 2를 참조하면, 스탠드형 실내기(22)와 터미널 블록(40) 사이에도 인덕터 코어(61)가 추가로 설치되어 해당 실내기(22) 측에서 발생하는 노이즈를 제거할 수 있다.
즉, 스탠드형 실내기(22)와 인덕터 코어(60) 사이에는, 이 인덕터 코어(60)와 공진 주파수가 다른 제2인덕터 코어(61)를 더 포함할 수 있다.
이러한 제2인덕터 코어(61)는 전원단(41) 측에 설치된 인덕터 코어(60)에 대하여 보조적으로 이용될 수 있다. 즉, 제2인덕터 코어(61)는 인덕터 코어(60)보다 상대적으로 작은 크기의 인덕터가 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어의 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어의 외형도이다.
즉, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기의 전원 결선을 위한 전원 터미널 와이어의 구체적인 회로도를 나타내고 있다. 또한, 도 4는 이러한 회로도에 의한 실체적인 전원 터미널 와이어의 외형을 나타내고 있다.
이러한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어는 노이즈 제거 기능을 포함할 수 있다.
즉, 이러한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어는 도 1 및 도 2에서 설명한 공기 조화기의 전원 터미널 체결 방식에 따라 공기 조화기의 전원을 공급할 수 있는 전원 터미널 와이어를 제공할 수 있다.
또한, 이러한 전원 터미널 와이어는 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위하여 전원단(41) 측에 인덕터 코어(60)가 구비될 수 있다.
즉, 이러한 인덕터 코어(60)는 전원 터미널 와이어에 일체로 구비되어, 이러한 전원 터미널 와이어에 의하여 연결되는 공기 조화기는 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하는 노이즈 제거 기능을 가질 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 터미널 와이어는, 상용 전원과 연결되는 전원단(41), 전원선(70)을 통하여 일측이 전원단(41)과 연결되며, 타측이 실외기(10; 도 1 및 도 2 참조)에 연결되는 실외기단(71), 전원선(70)에 병렬로 연결되고 적어도 하나 이상의 실내기(20; 도 1 및 도 2 참조)와 연결되는 실내기단(72), 및 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위한 것으로 전원단(41)과 실외기단(71) 사이에 연결되는 인덕터 코어(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 공기 조화기는 실외기(10) 및 적어도 하나 이상의 실내기(20)를 포함할 수 있다. 이러한 실내기(20)는 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하면, 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)가 각각 하나씩 포함된 상태를 도시하고 있으나, 이러한 벽걸이형 실내기(21) 및 스탠드형 실내기(22)는 각각 다수를 포함할 수 있다.
여기서, 전원단(41)과 인덕터 코어(60) 사이에 연결되는 터미널 블록(40)이 구비될 수 있다.
또한, 전원선(70)은 실내기(20)와 터미널 블록(40) 사이를 연결하는 선, 터미널 블록(40)과 실외기(10)를 연결하는 선 및 터미널 블록(40)과 전원단(41)을 연결하는 선일 수 있다.
여기서, 실내기단(72)은, 제1실내기단(73) 및 제2실내기단(74)을 포함할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 실외기단(71)은 전원선과 실외기(10)를 연결하기 위한 것으로서, 실외기(10)에 결합될 수 있는 단자를 의미할 수 있다.
이러한 실내기단(72)은 전원선(70)과 실내기(20)를 연결하기 위한 것으로서, 실내기(20)에 결합될 수 있는 단자를 의미할 수 있다.
실내기단(72)은 벽걸이형 실내기(21)와 연결되는 제1실내기단(73) 및 스탠드형 실내기(22)와 연결될 수 있는 제2실내기단(74)을 포함할 수 있다.
이러한 실내기단(72)은 전원선(70)에 연결될 수 있다.
이때, 제1실내기단(73) 및 제2실내기단(74)은 인덕터 코어(60)와 병렬로 연결될 수 있다.
또한, 제1실내기단(73) 및 제2실내기단(74)에 공통으로 연결되는 통신 커넥터(76)가 구비될 수 있다.
실내기단(72)과 전원선(70) 사이에 연결되는 퓨즈(75)를 더 포함할 수 있다. 이러한 퓨즈(75)는 인덕터 코어(60)와 실내기단(72) 사이에 위치하여 과전압 과전류 인가시에 실내기를 보호할 수 있다.
한편, 실내기단(72)과 인덕터 코어(60) 사이에 인덕터 코어(61)가 추가로 설치되어 해당 실내기(22) 측에서 발생하는 노이즈를 제거할 수 있다.
즉, 스탠드형 실내기(22)와 인덕터 코어(60) 사이에는, 이 인덕터 코어(60)와 공진 주파수가 다른 제2인덕터 코어(61)를 더 포함할 수 있다.
이러한 제2인덕터 코어(61)는 도 3에서 표시된 퓨즈(75)의 위치에 설치될 수 있다. 즉, 퓨즈(75) 대신 제2인덕터 코어(61)가 설치되거나, 퓨즈(75)와 함께 제2인덕터 코어(61)가 설치될 수 있다.
이와 같은 제2인덕터 코어(61)는 전원단(41) 측에 설치된 인덕터 코어(60)에 대하여 보조적으로 이용될 수 있다. 즉, 제2인덕터 코어(61)는 인덕터 코어(60)보다 상대적으로 작은 크기의 인덕터가 이용될 수 있다.
이상에서 설명한 전원 터미널 와이어는 공기 조화기에 연결되어 사용될 수 있다.
즉, 전원단(41)은 상용 전원에 연결되고, 실외기단(71)은 공기 조화기의 실외기에 연결되며, 실내기단(72)은 공기 조화기의 실내기에 각각 연결될 수 있다.
이때, 실내기단(72) 중 제1실내기단(73)은 벽걸이형 실내기에 연결될 수 있고, 제2실내기단(74)은 스탠드형 실내기에 연결될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 실내기가 두 개 이상인 경우에 실내기단(72)은 제3실내기단 및 그 이상의 단자를 더 포함할 수도 있다.
또한, 통신 커넥터(76)는 실외기의 통신부(도시되지 않음)에 연결될 수 있다.
이와 같은 전원 터미널 와이어는 공기 조화기에 연결되어 전원이 공급될 수 있도록 각 구성을 서로 연결하면서 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있다.
이와 같은 전원 터미널 와이어 및 이를 포함하는 공기 조화기는 넓은 대역의 임피던스를 가지는 인덕터 코어(60)가 전력 경로의 단부에 위치하여 넓은 대역의 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.
이때, 임피던스 분석을 통하여 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있다.
즉, 공기 조화기의 전력 경로의 가장 단부인 전원단(41) 측에서 인덕터 코어(60)를 통하여 노이즈를 제거할 수 있어, 외부로 빠져나가는 노이즈를 최소화할 수 있다.
또한, 전원단(41) 측의 인덕터 코어(60)와 추가적인 소형의 인덕터 코어(61)의 상호작용에 의하여 더 효과적으로 노이즈를 제거할 수 있다.
더욱이, 이와 같은 전원 터미널 와이어 구조에 의하여 사용되는 인덕터 코어의 개수를 최소화할 수 있다.
도 5는 인덕터 코어가 설치된 전원단 측에서 측정된 임피던스 특성 그래프이다.
도 5를 참조하면, 실선은 임피던스 특성을 나타내고 있고, 점선은 리액턴스 특성을 나타내고 있다. 이러한 임피던스 특성은 실내기단(72) 및 실외기단(71) 전체의 특성을 나타내고 있다.
즉, 실내기단(72) 및 실외기단(71)에 의한 임피던스 특성을 분석하여, 이러한 특성에 해당하는 인덕터 코어(60)를 이용함으로써 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈(C)를 제거할 수 있다.
이와 같이, 도 5에서는 실내기단(72) 및 실외기단(71)의 합성 노이즈(C)를 나타내고 있고, 이와 같이 실내기단(72)에 의한 임피던스 대역 및 실외기단(71)에 의한 임피던스 대역이 합쳐진 합성 대역의 임피던스에 의한 노이즈는 전원단(41) 측에 설치되는 인덕터 코어(60)에 의하여 제거될 수 있는 것이다.
즉, 공기 조화기의 전력 경로의 가장 단부인 전원단(41) 측에서 인덕터 코어(60)를 통하여 노이즈를 제거할 수 있어, 외부로 빠져나가는 노이즈를 최소화할 수 있다.
이와 같이, 넓은 대역의 임피던스를 가지는 인덕터 코어(60)가 전력 경로의 단부에 위치하여 넓은 대역의 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.
이때, 임피던스 분석을 통하여 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있으나, 경우에 따라, 실내기(20) 측에서 보조적인 역할을 수행하는 제2인덕터 코어(61)를 통하여 노이즈를 더 제거할 수 있는 것이다.
또는, 전원단(41) 측의 인덕터 코어(60)와 제2인덕터 코어(61)의 상호작용에 의하여 더 효과적으로 노이즈를 제거할 수 있다. 예를 들어, 제2인덕터 코어(61)를 통하여 합성 노이즈의 대역을 더 좁힐 수 있고, 이와 같이 좁아진 대역의 합성 노이즈를 인덕터 코어(60)를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있다.
도 6은 임피던스 크기 및 특성을 나타내는 그래프이고, 도 7은 인덕터의 등가 회로이다. 또한, 도 8은 실제 인덕터의 특성을 나타내는 그래프이다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 인덕터를 이용하여 노이즈를 제거하는 과정을 설명한다.
인덕터는 인덕턴스를 가지고 있으며, 인덕턴스는 가해진 전류의 변화에 의해 회로 내에서 기전력을 유기할 수 있는 능력을 말한다.
이러한 인덕터는 코어에 도선을 감은 부품을 말하며 코일이라고도 부른다. 내부 코어의 재질과 형상에 따라 인덕턴스의 세기가 달라진다.
전류가 시간에 따라 변하지 않으면 인덕터에 전압이 걸리지 않는다. 즉, 인덕터는 직류에 대해서는 단락(short) 회로로 작동한다.
그러나 일정 전류가 흐를 때, 전압은 '0'이지만 일정량의 에너지가 축적된다. 이러한 인덕터에 전류가 불연속적으로 흐르면 전압이 무한대가 되어야 하므로 인덕터 전류를 불연속적으로 변할 수 없다.
이러한 특성, 즉, 전류의 변화를 안정시키려고 하는 성질을 이용하여 노이즈 제거용 필터(EMI 필터)로 이용될 수 있는 것이다.
EMI 필터의 코어는 망간-아연(Mn-Zn)이나 니켈-아연(Ni-Zn)의 산화물을 분말로 제조한 다음 구워서 굳힌 재질을 이용한다. 이중 망간-아연계 페라이트는 주로 전원회로의 노이즈 제거용으로 사용된다. 즉, 본 발명에서의 인덕터 코어는 이러한 망간-아연계 페라이트를 이용할 수 있다.
도 6은 실제 임피던스의 크기 및 특성을 나타내고 있다. 여기서, f1은 실제 인덕터의 임피던스 증가 시작점을 나타낸다. 실제 인덕터에는 기생 저항이 있어서 일정 주파수 구간(f1 이하의 주파수 구간)에서는 임피던스 증가가 나타나지 않는다. 여기서 f2는 공진 주파수를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 이러한 인덕터는 직렬 연결된 인덕터(L) 및 저항(Rpar)과 캐패시터(C)가 병렬 연결된 등가 회로를 가진다.
도 8은 실제 인덕터를 인덕턴스-임피던스 그래프로 나타낸 것이다.
그래프에서, 두 선이 서로 교차하는데 점선은 인덕턴스를 나타내고 아래의 실선은 임피던스를 나타낸다. 그래프에서 볼 수 있듯이 일정 구간 이하에서는 임피던스가 증가하지 않는다. 임피던스 증가가 없다는 것은 일단 전선과 동일하게 거동한다는 것이다.
그래프에서 f2는 인덕터의 특성이 인덕터에서 커패시터로 변화하는 지점을 나타낸다. 그리고 일정 주파수가 넘어가면 인덕턴스는 감소하게 되고 컨덕턴스의 특성을 나타낸다.
이렇게 임피던스 특성이 주파수에 따라 변경되어 임피던스가 최고점을 나타내는 지점을 공진 지점(공진 주파수)이라고 한다. 이와 같은 공진 지점의 특성을 이용하려 특정 노이즈를 제거할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 터미널 블록(40)에 연결되는 각 노이즈 원을 한 곳에서 해석하여 최종적으로 합성되는 끝선에서의 노이즈 주파수를 분석함으로써, 임피던스 소스 분석법으로 이 합성 노이즈에 맞는 최적의 코어를 적용할 수 있다.
즉, 존 발명의 실시예에 의하면, 전원단(41)의 최종단에 위치하는 인덕터 코어(60)는 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가질 수 있고, 이에 해당하는 최적의 코어를 이용함으로써 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.
따라서, 최소 개수의 인덕터 코어를 이용하여 효과적으로 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.
도 9는 종래 기술에 의한 전원 터미널 와이어를 공기 조화기에 사용한 경우의 노이즈를 나타내는 파형도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 터미널 와이어를 공기 조화기에 사용한 경우의 노이즈를 나타내는 파형도이다.
도 9의 경우는, 공기 조화기의 각 부분에 개별 인덕터 코어를 사용한 예에 의한 노이즈를 나타내고 있다.
즉, 도 9의 경우는, 본 발명의 실시예와 같이, 실내기단(72) 및 실외기단(71)에서 발생하는 합성 노이즈를 제거할 수 있는 전원단(41) 측에 인덕터 코어가 사용된 예가 아닌, 실내기 측, 실외기 측, 전원단 측에 각각 해당되는 부분에 따라 대응되는 별개의 인덕터 코어를 사용한 경우의 예를 나타낸다.
도 9 및 도 10에서, L1 및 L2는 각각 국제규격에 의한 CE(conductive emission) 노이즈 제한선을 나타낸다. 여기서 CE 노이즈란 전기적 연결(전원선, 신호선)을 통해 전달되어 타 기기에 영향을 미치는 전자파 장해를 말한다.
또한, 도 9 및 도 10에서, 좌측의 단위는 각 대역별 CE 노이즈 제한선을 나타낸다. 상측에 위치하는 점선 스펙트럼은 CE 노이즈의 피크를 나타내고, 하측에 위치하는 실선 스펙트럼은 CE 노이즈의 평균(average) 값을 나타낸다.
도 9의 A 지점과 도 10의 B 지점은 각각 노이즈 피크의 지점이 위치하는 부분을 나타낸다.
종래의 경우를 나타내는 도 9에 의하면, 노이즈의 피크와 평균값의 중간값을 나타내는 준첨두치(Quasipeak)는 56.23 dBμV로 측정되나, 본 발명의 경우를 나타내는 도 10에 의하면 준첨두치는 52.70 dBμV로 측정된다.
또한, 노이즈의 평균값은 도 9의 경우에 47.20 dBμV로 측정되나, 도 10의 경우에는 42.67 dBμV로 측정된다.
이와 같이, 도 9 및 도 10을 참조하면, 6 MHz 내지 7 MHz 대역의 CE 노이즈가 약 4 dB 정도 개선되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10: 실외기 20: 실내기
21: 벽걸이형 실내기 22: 스탠드형 실내기
40: 터미널 블록 60: 인덕터 코어
61: 제2인덕터 코어 70: 전원선
71: 실외기단 72: 실내기단
73: 제1실내기단 74: 제2실내기단
75: 퓨즈 76: 통신 커넥터

Claims (10)

  1. 노이즈 제거를 위한 공기 조화기의 전원 터미널 와이어에 있어서,
    상용 전원과 연결되는 전원단;
    전원선을 통하여 일측이 상기 전원단과 연결되며, 타측이 실외기에 연결되는 실외기단;
    상기 전원선에 병렬로 연결되고 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 실내기단; 및
    상기 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하기 위한 것으로 상기 전원단과 상기 실외기단 사이에 연결되는 인덕터 코어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원단과 상기 인덕터 코어 사이에 연결되는 터미널 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  3. 제1항에 있어서, 상기 실내기단은, 제1실내기단 및 제2실내기단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1실내기단 및 제2실내기단은 상기 인덕터 코어와 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1실내기단 및 제2실내기단에 공통으로 연결되는 통신 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1실내기단은 스탠드형 실내기와 연결되고, 상기 제1실내기단과 상기 인덕터 코어 사이에는, 상기 인덕터 코어와 공진 주파수가 다른 제2인덕터 코어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인덕터 코어는, 상기 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  8. 제1항에 있어서, 상기 실내기단과 상기 전원선 사이에 연결되는 퓨즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 전원 터미널 와이어.
  9. 공기 조화기에 있어서,
    실내에 설치되는 적어도 하나 이상의 실내기;
    상기 실내기와 연결되는 실외기; 및
    상용 전원과 연결되는 전원단, 전원선을 통하여 일측이 상기 전원단과 연결되며, 타측이 상기 실외기에 연결되는 실외기단, 상기 전원선에 병렬로 연결되고 상기 적어도 하나 이상의 실내기와 연결되는 실내기단, 및 상기 전원단과 상기 실외기단 사이에 연결되어 상기 실내기 및 실외기에서 발생하는 합성 노이즈를 제거하는 인덕터 코어를 포함하는 전원 터미널 와이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 인덕터 코어는, 상기 실내기단 및 실외기단에서 발생하는 합성 노이즈의 주파수에 해당하는 공진 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
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