KR20200020239A - Emi 저감 성능이 개선된 유도 가열 방식의 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 EMI 저감 성능이 개선된 유도 가열 방식의 전자 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는, 활선, 중성선 및 접지선이 시작되는 입력 전원단이 구비된 입력 전원부, 활선 및 중성선과 연결되고, 입력 전원부에서 출력된 교류 전력의 노이즈를 제거하는 노이즈 인쇄회로기판 및 활선 및 중성선과 연결되고, 노이즈 인쇄회로기판으로부터 노이즈가 제거된 교류 전력을 공급받는 인쇄회로기판을 포함하되, 노이즈 인쇄회로기판은, 활선과 중성선 사이에 연결된 제1 커패시터와, 활선과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터 및 중성선과 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는 커패시터 그룹과, 제1 커패시터와 커패시터 그룹 사이에 구비된 페라이트 코어와, 커패시터 그룹과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 제1 인덕터 및 저항을 포함한다.

Description

EMI 저감 성능이 개선된 유도 가열 방식의 전자 장치{AN INDUCTION HEATING TYPE ELECTRONIC DEVICE HAVING ENHANCED EMI REDUCTION PERFORMANCE}

본 발명은 EMI(Electro Magnetic Interference) 저감 성능이 개선된 유도 가열 방식의 전자 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유도 가열 방식은 소정 크기의 고주파 전력을 코일에 인가할 때 코일 주변에 발생하는 자계를 이용하여 금속 성분으로 이루어진 피가열 물체에 와전류(eddy current)를 발생시킴으로써 피가열 물체 자체가 가열되도록 하는 방식이다.

최근에는 이러한 유도 가열 방식이 적용된 가전 제품(예를 들어, 쿡탑, 건조기, 세탁기, 정수기 등)이 증가하고 있고, 이 중 정수기에서는, 온수를 가열할 때 유도 가열 방식이 사용될 수 있다.

정수기는 본체 내부에 설치된 여러 단계의 필터를 통해 수돗물이나 지하수 등의 원수에 포함되어 있는 각종 유해성분을 여과시킴으로써 안전하고 위생적인 음료수를 제공하는 장치이다.

이러한 정수기는 상온수 외에 온수와 냉수를 제공하기도 한다. 온수와 냉수를 제공하는 정수기는 그 내부에 가열 장치와 냉각 장치를 별도로 구비한다. 가열 장치는 정수를 가열하여 온수를 생성하도록 이루어지고, 냉각 장치는 정수를 냉각하여 냉수를 생성하도록 이루어진다.

정수기가 온수 또는 냉수를 제공하기 위해서는 정수를 짧은 시간 안에 가열 또는 냉각할 수 있어야 한다. 참고로, 가열 장치가 짧은 시간 안에 정수를 가열하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0103723호(2005.11.01.)를 참조하면, 유도 가열 방식으로 정수를 가열하는 구성이 개시되어 있다.

다만, 유도 가열 방식으로 정수를 가열하는 경우, 코일에서 발생하는 자속이 입력 전원부의 전선과 쇄교되어 EMI가 발생할 수 있다는 문제가 있다.

여기에서, 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 유도 가열 방식의 정수기에 구비된 EMI 저감을 위한 구성이 도시되어 있는바, 이를 참조하여, 종래의 정수기를 살펴보도록 한다.

도 1은 종래의 정수기에 구비된 EMI 저감을 위한 구성을 설명하는 개략도이고, 도 2는 도 1의 노이즈 인쇄회로기판을 설명하는 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 정수기에는, 교류 전력을 출력하는 입력 전원부(100), 입력 전원부(100)에서 출력된 교류 전력의 노이즈를 제거하여 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 및 메인 인쇄회로기판(1086)으로 공급하는 노이즈 인쇄회로기판(1083'), 정수기의 전반적인 작동(예를 들어, 밸브(150) 또는 압축기(1051)의 작동 등)을 제어하는 메인 인쇄회로기판(1086), 코일의 유도 가열 동작을 제어하는 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 등을 포함한다.

이러한 종래의 정수기에는, 도 1에 도시된 바와 같이, EMI 저감(즉, CE(Conducted Emission) 노이즈 및 RP(Disturbance Power) 노이즈 저감)을 위해 노이즈 인쇄회로기판(1083')과 복수개의 외장 코어(즉, 제1 내지 제7 외장 코어(OC1~OC7))가 구비되어 있다.

먼저, 노이즈 인쇄회로기판(1083')의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 커패시터(C1), 페라이트 코어(FC), 커패시터 그룹(CG; 즉, 제2 및 제3 커패시터(C2, C3))으로 구성되는바, CE 노이즈 및 RP 노이즈를 저감할 수 있다.

한편, 복수개의 외장 코어는 제1 내지 제7 외장 코어(OC1~OC7)를 포함할 수 있고, 각각의 외장 코어는 예를 들어, 페라이트 코어일 수 있다.

또한 제1 내지 제7 외장 코어(OC1~OC7)는 활선(LL; Live Line), 중성선(NL; Neutral Line) 및 접지선(GL; Ground Line) 중 적어도 하나의 외부를 묶거나 메인 인쇄회로기판(1086)과 밸브(150)를 연결하는 전선 또는 메인 인쇄회로기판(1086)과 압축기(1051)를 연결하는 전선의 외부를 묶도록 구비될 수 있다. 그리고 이를 통해, CE 노이즈 및 RP 노이즈를 저감함으로써 EMI 저감 성능 개선이 가능하다.

다만, 종래에는, EMI를 저감하기 위해 외장 코어가 다수개 추가되는바, 제품 제조 또는 수리 작업이 복잡해지고, 제조 비용 및 시간이 증가한다는 문제가 있다.

참고로, 도 3은 도 1의 정수기에서 측정된 전자파 파형을 설명하는 그래프로, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 EMI 저감 구조에서는 CE 노이즈로 인해 20MHz 대역에서 마진을 확보하기 어렵다는 문제도 있다.

본 발명의 목적은 EMI 저감 성능이 개선된 유도 가열 방식의 전자 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 종래 대비 외장 코어의 개수가 저감된 유도 가열 방식의 전자 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 커패시터 그룹과 접지 사이에 서로 병렬 연결된 제1 인덕터 및 저항이 구비된 노이즈 인쇄회로기판과 제1 내지 제6 외장 코어를 포함함으로써 EMI 저감 성능을 개선할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 노이즈 인쇄회로기판과 접지 사이에 별도의 외장 코어를 구비하지 않는바, 종래 대비 외장 코어의 개수를 저감할 수 있다.

본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 노이즈 인쇄회로기판과 제1 내지 제6 외장 코어를 통해 EMI 저감 성능을 개선할 수 있다. 나아가 EMI 저감 성능 개선을 통해 20MHz 대역의 마진도 확보 가능하다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 종래 대비 외장 코어의 개수를 저감할 수 있는바, 제품 제조 또는 수리 작업을 보다 간소화할 수 있고, 제조 비용 및 시간도 절약할 수 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 정수기에 구비된 EMI 저감을 위한 구성을 설명하는 개략도이다.
도 2는 도 1의 노이즈 인쇄회로기판을 설명하는 회로도이다.
도 3은 도 1의 정수기에서 측정된 전자파 파형을 설명하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수기를 설명하는 사시도이다.
도 5는 도 4의 정수기의 내부 구성을 설명하는 분해사시도이다.
도 6은 도 4의 정수기의 유도 가열 모듈과 제어 모듈을 설명하는 분해 사시도이다.
도 7은 도 4의 정수기에 구비된 EMI 저감을 위한 구성을 설명하는 개략도이다.
도 8은 도 7의 메인 인쇄회로기판의 구성을 설명하는 개략도이다.
도 9는 도 7에 도시된 구성 요소 간 전류 흐름 방향을 설명하는 블록도이다.
도 10은 도 7의 노이즈 인쇄회로기판을 설명하는 회로도이다.
도 11은 도 10에 도시된 노이즈 인쇄회로기판의 다른 예를 설명하는 회로도이다.
도 12는 도 4의 정수기에서 측정된 전자파 파형을 설명하는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

참고로, 본 발명의 실시예에서는, 설명과 이해의 편의를 위해 유도 가열 방식이 적용된 정수기를 예로 들어 설명하기로 한다. 물론, 본 발명은 유도 가열 방식이 적용되는 모든 전자 장치(즉, 가전 제품)에 적용 가능함을 미리 밝혀둔다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정수기를 설명하는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정수기(1000)는 커버(1010), 출수부(1020), 베이스(1030) 및 트레이(1040)를 포함한다.

참고로, 정수기(1000)는 저수조를 구비하는지 여부에 따라 저수조형과 직수형으로 구분될 수 있는바, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 저수조를 구비하지 않고, 사용자가 출수부를 조작하였을 때 즉시 원수를 여과하여 사용자에게 정수를 제공하도록 이루어진 직수형 정수기를 예로 들어 설명하기로 한다.

먼저, 커버(1010)는 정수기(1000)의 외관을 형성한다. 커버(1010)에 의해 형성되는 정수기(1000)의 외관은 정수기(1000)의 본체로 명명될 수 있다. 원수를 여과하기 위한 부품들은 정수기(1000) 본체의 내부에 설치된다. 커버(1010)는 상기 부품들을 보호하도록 상기 부품들을 감싼다. 커버(1010)라는 명칭은 케이스 또는 하우징 등으로 바뀌어 호명될 수 있다. 어느 명칭이건 정수기(1000)의 외관을 형성하고 원수를 여과하는 부품들을 감싸도록 이루어진다면 본 발명에서 설명하는 커버(1010)에 해당한다.

커버(1010)는 단일 부품으로 형성될 수도 있으나, 여러 부품들의 결합에 의해 형성될 수 있다. 일 예로 도 4에 도시된 바와 같이 커버(1010)는 프론트 커버(1011), 리어 커버(1014), 사이드 패널(1013a), 어퍼 커버(1012) 및 탑 커버(1015)를 포함할 수 있다.

참고로, 탑 커버(1015)의 전방에는 입출력부(1016)가 형성될 수 있다. 입출력부(1016)는 입력부와 출력부를 포함하는 개념이다. 입력부는 사용자의 제어 명령을 인가받도록 이루어진다. 입력부가 사용자의 제어 명령을 인가받는 방식은 터치 입력, 물리적인 가압 등을 모두 포함하거나 선택적으로 포함할 수 있다. 출력부는 사용자에게 정수기(1000)의 상태 정보를 시청각적으로 제공하도록 이루어진다.

출수부(취출부 또는 코크 어셈블리, 1020)는 사용자의 제어 명령에 따라 사용자에게 정수를 제공하는 기능을 한다. 출수부(1020)의 적어도 일부는 물을 공급하기 위해 정수기(1000) 본체의 외부로 노출된다. 특히 상온의 정수, 상온보다 차가운 냉수 및 상온보다 뜨거운 온수를 제공하도록 이루어지는 정수기(1000)에서는 사용자로부터 인가받은 제어 명령에 따라 상온의 정수, 냉수 및 온수 중 적어도 하나가 출수부(1020)를 통해 배출될 수 있다.

베이스(1030)는 정수기(1000)의 바닥을 형성한다. 정수기(1000)의 내부 부품들은 베이스(1030)에 의해 지지된다. 정수기(1000)가 바닥이나 선반 등에 놓여 있을 때, 베이스(1030)는 바닥이나 선반 등을 마주보게 된다. 따라서 정수기(1000)가 바닥이나 선반 등에 놓여 있을 때 베이스(1030)의 구조가 외부로 노출되지 않는다.

트레이(1040)는 출수부(1020)를 마주하도록 배치된다. 정수기(1000)가 도 4와 같이 설치되었을 경우를 기준으로, 트레이(1040)는 출수부(1020)를 상하 방향으로 마주한다. 트레이(1040)는 출수부(1020)를 통해 배출되는 정수 등을 담기 위한 용기 등을 지지하도록 형성된다. 또한 트레이(1040)는 출수부(1020)에서 떨어지는 잔수를 수용하도록 형성된다. 트레이(1040)가 출수부(1020)에서 떨어지는 잔수를 받아 수용하면, 정수기(1000) 주위에 잔수로 인한 오염의 발생을 방지할 수 있다.

이어서, 도 5를 참조하여, 도 4의 정수기(1000)의 내부 구성에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 도 4의 정수기의 내부 구성을 설명하는 분해사시도이다.

구체적으로, 필터부(1060)는 프론트 커버(1011)의 내측에 설치된다. 필터부(1060)는 원수 공급부로부터 공급되는 원수를 여과하여 정수를 생성하도록 이루어진다. 하나의 필터만으로 사용자가 음용하기에 적절한 정수를 생성하기 어려울 수 있으므로, 필터부(1060)는 복수의 단위 필터들(1061, 1062)을 포함할 수 있다. 단위 필터들(1061, 1062)은 예를 들어, 카본 블럭, 흡착 필터 등의 프리 필터(prefilter)와 헤파 필터(HEPA filter: High Efficiency Particulate Air filter), UF 필터(Ultra Filteration 또는 Ultra Filteration filter) 등의 고성능 필터등을 포함한다. 도 5에는 두 개의 단위 필터들(1061, 1062)이 설치되어 있으나, 단위 필터들(1061, 1062)의 수는 필요에 따라 확장되거나 축소될 수 있다.

필터부(1060)에 의해 생성된 정수는 곧바로 출수부(1020)를 통해 사용자에게 제공될 수 있다. 이 경우 사용자에게 제공되는 정수의 온도는 상온에 해당한다. 이와 달리, 필터부(1060)에 의해 생성된 정수는 유도 가열 모듈(1100)에 의해 가열되거나 냉수 탱크 조립체(1200)에 의해 냉각될 수 있다.

필터 브라켓 조립체(1070)는 필터부(1060)의 단위 필터(1061, 1062)들을 고정시키고, 정수나 냉수 등의 출수 유로, 밸브, 센서 등의 부품들을 고정하는 구조물이다.

필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)는 트레이(1040)와 결합된다. 필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)는 트레이(1040)의 돌출 결합부(1041)를 수용하도록 형성된다. 트레이(1040)의 돌출 결합부(1041)가 필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)에 삽입됨에 따라 필터 브라켓 조립체(1070)와 트레이(1040)의 결합이 이루어진다.

필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)와 트레이(1040)는 서로 대응되는 곡면을 갖는다. 필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)는 필터 브라켓 조립체(1070)의 나머지 부분에 대해 독립적으로 회전될 수 있다.

필터 브라켓 조립체(1070)의 상부(1072)는 출수부(1020)를 지지하도록 이루어진다. 필터 브라켓 조립체(1070)의 상부(1072)는 출수부(1020)의 회전 경로를 형성한다. 출수부(1020)는 정수기(1000)의 외부로 돌출되는 취출 코크부(1021)와 정수기(1000)의 내부에 배치되는 회전부(1022)로 구분될 수 있다. 회전부(1022)는 도 5에 도시된 바와 같이 회전을 위해 원형으로 형성될 수 있다. 회전부(1022)는 필터 브라켓 조립체(1070)의 상부(1072)에 거치된다. 필터 브라켓 조립체(1070)의 상부(1072)에 거치된 출수부(1020)는 필터 브라켓 조립체(1070)에 대하여 상대 회전되도록 이루어진다.

필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)와 상부(1072)는 상하 연결부(1073)에 의해 서로 연결될 수 있다. 상하 연결부(1073)에 의해 서로 연결되는 필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)와 상부(1072)는 서로 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 만일 사용자가 출수부(1020)를 회전시키면, 출수부(1020)와 연결되는 필터 브라켓 조립체(1070)의 상부(1072), 상하 연결부(1073), 하부(1071) 및 트레이(1040)가 출수부(1020)와 함께 회전될 수 있다.

필터 브라켓 조립체(1070)의 하부(1071)와 상부(1072) 사이에는 필터부(1060)의 단위 필터들(1061, 1062)을 수용하도록 이루어지는 필터 설치 영역(1074)이 형성된다. 필터 설치 영역(1074)은 단위 필터들(1061, 1062)의 설치 공간을 제공한다.

필터 설치 영역(1074)의 반대쪽에는 정수기(1000)의 후방을 향해 돌출되는 지지대(1075)가 형성된다. 지지대(1075)는 제어 모듈(1080)과 유도 가열 모듈(1100)을 지지하도록 이루어진다. 제어 모듈(1080)과 유도 가열 모듈(1100)은 지지대(1075)에 거치된다. 지지대(1075)는 유도 가열 모듈(1100)에서 형성된 열이 압축기(1051) 등으로 전도되는 것을 차단하도록 유도 가열 모듈(1100)과 압축기(1051) 사이에 배치된다.

제어 모듈(1080)은 정수기(1000)의 전반적인 제어를 구현하도록 이루어진다. 제어 모듈(1080)에는 정수기(1000)의 동작을 제어하는 다양한 인쇄회로기판들이 내장될 수 있다.

유도 가열 모듈(1100)은 필터부(1060)에서 생성된 정수를 가열하여 온수를 생성한다. 유도 가열 모듈(1100)은 유도 가열 방식으로 정수를 가열할 수 있는 부품들을 구비한다. 유도 가열 모듈(1100)은 필터부(1060)로부터 정수를 공급받으며, 유도 가열 모듈(1100)에서 생성된 온수는 출수부(1020)를 통해 배출된다.

유도 가열 모듈(1100)은 온수 생성을 제어하는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 유도 가열 모듈(1100)의 일측에는 상기 인쇄회로기판으로 물이 침투하는 것을 방지하고 화재 발생 시 인쇄회로기판을 보호하기 위한 보호 커버(1161)가 결합될 수 있다.

냉동 사이클 장치(1050)는 냉수를 생성한다. 냉동 사이클 장치(1050)란 냉매의 압축-응축-팽창-증발 과정이 연속적으로 일어나는 장치들의 집합을 가리킨다. 냉수 탱크 조립체(1200)에서 냉수를 생성하기 위해서는 우선 냉동 사이클 장치(1050)가 작동하여 냉수 탱크 조립체(1200)의 내부에 채워져 있는 냉각수를 저온으로 만들어야 한다.

냉동 사이클 장치(1050)는 압축기(1051), 응축기(1052), 모세관(1053), 증발기(미도시, 냉수 탱크 조립체의 내측에 배치), 드라이어(1055) 및 이들을 서로 연결하는 냉매 유로를 포함한다. 냉매 유로는 배관 등에 의해 형성될 수 있으며, 냉매 유로는 압축기(1051), 응축기(1052), 모세관(1053) 및 증발기를 서로 연결하여 냉매의 순환 유로를 형성한다.

압축기(1051)는 냉매를 압축한다. 압축기(1051)는 냉매 유로에 의해 응축기(1052)와 연결되며, 압축기(1051)에서 압축된 냉매는 냉매 유로를 통해 응축기(1052)로 흘러가게 된다. 압축기(1051)는 지지대(1075)의 아래에 배치될 수 있으며, 베이스(1030)에 의해 지지되도록 설치된다.

응축기(1052)는 냉매를 응축한다. 압축기(1051)에서 압축된 냉매는 냉매 유로를 통해 응축기(1052)로 흘러 들어오고, 응축기(1052)에 의해 응축된다. 응축기(1052)에서 응축된 냉매는 냉매 유로를 통해 드라이어(1055)로 흘러 가게 된다.

드라이어(1055)는 냉매에서 수분을 제거한다. 냉동 사이클 장치(1050)의 효율을 향상시키기 위해서는 모세관(1053)과 증발기로 유입될 냉매에서 수분이 미리 제거되어야 한다. 드라이어(1055)는 응축기(1052)와 모세관(1053)의 사이에 설치되며, 냉매로부터 수분을 제거하여 냉동 사이클 장치(1050)의 효율을 향상시킨다.

냉매의 팽창은 모세관(1053)에 의해 구현된다. 모세관(1053)는 냉매를 팽창시키도록 이루어지며, 설계에 따라 교축밸브 등이 모세관(1053) 대신 팽창장치를 구성할 수도 있다. 모세관(1053)은 좁은 공간 내에서 충분한 길이 확보를 위해 코일 형태로 말려 있을 수 있다.

증발기는 냉매를 증발시키며, 냉수 탱크 조립체(1200)의 내측에 설치된다. 냉수 탱크 조립체(1200)의 내측에 채워진 냉각수와 냉동 사이클 장치(1050)의 냉매는 증발기에 의해 서로 열교환되며, 열교환에 의해 냉각수는 저온으로 유지될 수 있다. 그리고 저온으로 유지되는 냉각수에 의해 정수가 냉각될 수 있다.

증발기에서 냉각수와 열교환하여 가열된 냉매는 냉매 유로를 따라 다시 압축기(1051)로 복귀되고, 냉동 사이클 장치(1050)를 지속적으로 순환하게 된다.

베이스(1030)는 압축기(1051), 프론트 커버(1011), 리어 커버(1014), 양측 사이드 패널(1013a, 1013b), 필터 브라켓 조립체(1070), 응축기(1052) 및 팬(1033) 등을 지지하도록 형성된다. 이들 구성 요소들을 지지하기 위해 베이스(1030)는 높은 강성을 갖는 것이 바람직하다.

응축기(1052)와 팬(1033)은 정수기(1000)의 후방측에 설치될 수 있는데, 응축기(1052)의 방열을 위해서는 지속적인 공기의 순환이 필요하다. 공기의 순환을 위해 베이스(1030)의 바닥에 흡기구(1034)가 형성될 수 있다. 흡기구(1034)를 통해 흡입된 공기는 팬(1033)에 의해 유동하게 된다. 공기는 응축기(1052)를 향해 유동하면서 공랭식의 냉각을 구현하게 된다. 베이스(1030)에는 응축기(1052)의 방열 효율을 높이기 위해 팬(1033)과 응축기(1052)를 감싸는 덕트 구조물(1032)이 고정될 수 있다.

덕트 구조물(1032)의 뒤쪽으로는 드레인(1035)이 설치된다. 드레인(1035)은 정수기(1000)의 외측으로 노출되어 배수 유로를 형성한다. 정수기(1000)의 내부 유로는 모두 통하도록 이루어지기 때문에, 드레인(1035)이 어느 하나의 내부 유로와만 연결되어도 상기 내부 유로에 존재하는 유체는 모두 드레인(1035)을 통해 배출될 수 있다.

응축기(1052)의 상부에는 냉수 탱크 조립체(1200)를 지지하는 받침대(1031)가 설치될 수 있다. 받침대(1031)는 후방측에 제1홀(1031a)을 구비하고, 리어 커버(1014)는 제2홀(1014a)을 구비한다. 제1홀(1031a)과 제2홀(1014a)은 서로 대응되는 위치에 형성된다. 제1홀(1031a)과 제2홀(1014a)은 냉수 탱크 조립체(1200)에 채워진 냉각수의 배수를 위한 드레인 밸브를 배치하기 위한 것이다.

냉수 탱크 조립체(1200)는 내부에 냉각수를 수용하도록 형성된다. 냉수 탱크 조립체(1200)는 필터부(1060)에서 생성된 정수를 공급받는다. 특히 별도의 저수조를 구비하지 않는 직수형 정수기(1000)의 경우, 냉수 탱크 조립체(1200)는 필터부(1060)로부터 직접 정수를 공급받을 수 있다.

냉수 탱크 조립체(1200)에 채워진 냉각수의 온도는 냉동 사이클 장치(1050)의 작동에 의해 낮아진다. 냉수 탱크 조립체(1200)는 냉각수로 정수를 냉각하여 냉수를 형성하도록 이루어진다.

냉각수는 냉수 탱크 조립체(1200)에 저장되어 있고 순환하지 않기 때문에 오랜 시간이 지나면 냉각수의 오염도가 증가하게 된다. 위생을 위해서는 주기적으로 냉수 탱크 조립체에 저장된 냉각수는 외부로 배출시키고, 새로운 냉각수가 냉수 탱크 조립체(1200)에 채워져야 한다.

여기에서, 도 6을 참조하여, 도 4의 정수기(1000)의 유도 가열 모듈(1100)과 제어 모듈(1080)에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 6은 도 4의 정수기의 유도 가열 모듈과 제어 모듈을 설명하는 분해 사시도이다.

구체적으로, 유도 가열 모듈(1100)은 필터부(1060, 도 5 참조)에서 생성된 정수를 공급받아 온수를 생성하는 부품들의 집합을 가리킨다. 특히 별도의 저수조를 구비하지 않는 직수형 정수기(1000, 도 4 및 도 5 참조)의 경우, 정수는 저수조를 거치지 않고 필터부(1060, 도 5 참조)로부터 직접 유도 가열 모듈(1100)로 공급될 수 있다.

유도 가열 모듈(1100)은 유도 가열 인쇄회로기판(1110), 유도 가열 인쇄회로기판 커버(1121, 1122), 온수 탱크(1130), 워킹 코일(1140), 브라켓(1160) 및 쉴드 플레이트(1190)를 포함한다.

유도 가열 인쇄회로기판(1110)은 워킹 코일(1140)의 유도 가열 동작을 제어한다. 워킹 코일(1140)의 양단은 유도 가열 인쇄회로기판(1110)에 연결되며, 유도 가열 인쇄회로기판(1110)에 의해 제어된다. 예를 들어 사용자가 온수를 취출하기 위해 정수기(1000, 도 4 및 도 5 참조)의 입출력부(1016)를 통해 제어 명령을 입력하면, 필터부(1060, 도 5 참조)에서 생성된 정수는 온수 탱크(1130)로 공급된다. 유도 가열 인쇄회로기판(1110)은 워킹 코일(1140)에 전류가 흐르도록 제어한다. 워킹 코일(1140)에 공급되는 전류에 의해 온수 탱크(1130)는 유도 가열된다. 정수는 온수 탱크(1130)를 통과하는 동안 순간적으로 가열되어 온수가 된다.

유도 가열 인쇄회로기판 커버(1121, 1122)는 유도 가열 인쇄회로기판(1110)을 감싸도록 이루어진다. 유도 가열 인쇄회로기판 커버(1121, 1122)는 제1 유도 가열 커버(1121)와 제2 유도 가열 커버(1122)를 포함한다.

제1 유도 가열 커버(1121)와 제2 유도 가열 커버(1122)에 의해 형성되는 내부 공간에 유도 가열 인쇄회로기판(1110)이 설치된다. 제1 유도 가열 커버(1121)와 제2 유도 가열 커버(1122)는 물의 침투를 방지하도록 테두리끼리 서로 결합된다. 또한 제1 유도 가열 커버(1121)와 제2 유도 가열 커버(1122)의 테두리에는 물의 침투를 방지하도록 실링 부재(미도시)가 결합될 수 있다. 제1 유도 가열 커버(1121)와 제2 유도 가열 커버(1122)는 화재에 의해 유도 가열 인쇄회로기판(1110)이 손상되는 것을 방지하도록 난연 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

온수 탱크(1130)는 정수를 가열하여 온수를 생성한다. 온수 탱크(1130)는 액체를 가열하기 위한 내부 공간을 구비한다. 온수 탱크(1130)는 워킹 코일(1140)에 의해 형성되는 자기력선에 영향을 받아 유도 가열된다. 액체는 온수 탱크(1130)의 내부 공간을 통과하는 동안 가열되어 온수가 된다. 온수 탱크(1130)는 기밀을 유지할 수 있도록 이루어진다.

워킹 코일(1140)은 온수 탱크(1130)의 유도 가열을 위한 자기력선을 형성한다. 워킹 코일(1140)은 온수 탱크(1130)를 마주보도록 온수 탱크(1130)의 일측에 배치된다. 워킹 코일(1140)에 전류가 공급되면, 워킹 코일(1140)에서 자기력선이 형성된다. 이 자기력선은 온수 탱크(1130)에 영향을 주게 되며, 온수 탱크(1130)는 자기력선에 영향을 받아 유도 가열된다.

쉴드 플레이트(1190)는 워킹 코일(1140)의 일측에 배치된다. 쉴드 플레이트(1190)는 워킹 코일(1140)을 기준으로 온수 탱크(1130)의 반대측에 배치된다. 쉴드 플레이트(1190)는 워킹 코일(1140)에서 발생되는 자기력선이 온수 탱크(1130)를 제외한 나머지 영역으로 방사되는 것을 방지하기 위한 것이다. 쉴드 플레이트(1190)는 자기력선의 흐름을 변경시켜 주는 알루미늄 또는 기타 소재로 이루어질 수 있다.

한편, 제어 모듈(1080)은 컨트롤 인쇄회로기판(1082), 노이즈 인쇄회로기판(1083), NFC(Near Field Communication) 인쇄회로기판(1084), 버저(Buzzer)(1085), 메인 인쇄회로기판(1086) 및 메인 인쇄회로기판 커버(1087, 1088)를 포함한다.

컨트롤 인쇄회로기판(1082)은 디스플레이 인쇄회로기판(미도시)의 서브 구성이다. 컨트롤 인쇄회로기판(1082)은 정수기(1000, 도 4 참조)와 같은 물 공급 장치를 구동하기 위한 필수적인 구성은 아니지만, 디스플레이 인쇄회로기판(미도시)의 보조 역할을 한다.

노이즈 인쇄회로기판(1083)은 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 또는 메인 인쇄회로기판(1086)에 노이즈가 저감된 전원을 공급하기 위한 것이다. 즉, 노이즈 인쇄회로기판(1083)은 입력 전원부(100, 도 7 참조)에서 출력된 교류 전력(즉, 교류 전원)의 노이즈를 저감하여 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 또는 메인 인쇄회로기판(1086)에 노이즈가 저감된 교류 전력을 제공한다. 노이즈 인쇄회로기판(1083)의 노이즈 저감에 관한 보다 구체적인 내용은 후술하도록 한다.

참고로, 유도 가열을 위한 출력 전압은 매우 높기 때문에 충분한 전원이 공급되어야 한다. 이에 따라, 유도 가열에 필요한 전원이 충분히 공급되지 않을 경우를 대비하여 입력 전원부(100, 도 7 참조)가 구비될 수 있다. 입력 전원부(100, 도 7 참조)는 유도 가열 인쇄회로기판(1110)에 별도의 전원을 공급하여 유도 가열을 위한 출력 전압을 만족시킬 수 있다. 또한 입력 전원부(100, 도 7 참조)는 유도 가열 인쇄회로기판(1110)뿐만 아니라 다른 구성(예를 들어, 메인 인쇄회로기판(1086))에도 보조 전원을 제공하는 역할을 할 수 있다.

버저(1085)는 정수기(1000, 도 4 참조)와 같은 물 공급 장치에서 불량이 발생하였을 때, 사용자에게 정확한 불량 정보를 제공할 수 있도록 음향을 출력한다. 버저(1085)는 불량에 따라 기 입력된 코드의 특정 음향을 출력할 수 있다.

NFC 인쇄회로기판(1084)은 통신 기기와 데이터를 주고받기 위한 것이다. 현재는 스마트폰 등 개인용 통신 기기가 보편적으로 보급되어 있다. 따라서 소비자가 개인용 통신 기기를 이용하여 정수기의 상태를 확인하거나 제어 명령을 입력할 수 있다면 소비자의 편의성을 향상시킬 수 있다. NFC 인쇄회로기판(1084)은 페어링 된 개인용 통신 기기에 물 공급 장치의 상태 정보를 제공하고, 개인용 통신 기기로부터 사용자의 제어 명령을 전송받을 수 있다.

메인 인쇄회로기판(1086)은 정수기(1000, 도 4 참조)와 같은 물 공급 장치의 전반적인 작동을 제어한다. 도 4에서 설명한 입출력부(1016, 도 4 참조)나 도 5에서 설명한 압축기(1051, 도 5 참조)의 구동도 메인 인쇄회로기판(1086)에 의해 제어될 수 있다. 메인 인쇄회로기판(1086)은 전원이 부족할 경우 노이즈 인쇄회로기판(1083)을 통해 부족한 전원을 공급받을 수 있다.

메인 인쇄회로기판 커버(1087, 1088)는 메인 인쇄회로기판(1086)을 감싸도록 이루어진다. 메인 인쇄회로기판 커버(1087, 1088)는 제1 메인 커버(1087)와 제2 메인 커버(1088)를 포함한다.

제1 메인 커버(1087)와 제2 메인 커버(1088)에 의해 형성되는 내부 공간에 메인 인쇄회로기판(1086)이 설치된다.

제1 메인 커버(1087)와 제2 메인 커버(1088)는 물의 침투를 방지하도록 테두리끼리 서로 결합된다. 제1 메인 커버(1087)와 제2 메인 커버(1088)에는 물의 침투를 방지하도록 실링 부재(미도시)가 설치될 수 있다. 또한 제1 메인 커버(1087)와 제2 메인 커버(1088)는 화재에 의해 메인 인쇄회로기판(1086)이 손상되는 것을 방지하도록 난연 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이, 정수기(1000)는 유도 가열 모듈(1100) 및 제어 모듈(1080)을 이용하여 온수를 공급할 수 있는바, 이하에서는, 도 7 내지 도 12를 참조하여, 정수기(1000)에 구비된 EMI를 저감하는 구성에 대하여 설명하도록 한다.

도 7은 도 4의 정수기에 구비된 EMI 저감을 위한 구성을 설명하는 개략도이다. 도 8은 도 7의 메인 인쇄회로기판의 구성을 설명하는 개략도이다. 도 9는 도 7에 도시된 구성 요소 간 전류 흐름 방향을 설명하는 블록도이다. 도 10은 도 7의 노이즈 인쇄회로기판을 설명하는 회로도이다. 도 11은 도 10에 도시된 노이즈 인쇄회로기판의 다른 예를 설명하는 회로도이다. 도 12는 도 4의 정수기에서 측정된 전자파 파형을 설명하는 그래프이다.

먼저, 도 7 및 도 8을 참조하면, 입력 전원부(100), 노이즈 인쇄회로기판(1083), 유도 가열 인쇄회로기판(1110), 메인 인쇄회로기판(1086), 복수개의 외장 코어(즉, 제1 내지 제6 외장 코어(OC1~OC6)) 등이 도시되어 있고, 각 구성을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 입력 전원부(100)는 유도 가열을 위한 높은 출력 전압을 만족시키기 위해 교류 전력을 출력하는 전원부이다. 이러한 입력 전원부(100)에는 활선(LL), 중성선(NL) 및 접지선(GL)이 시작되는 입력 전원단(105)이 구비될 수 있다.

노이즈 인쇄회로기판(1083)은 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 또는 메인 인쇄회로기판(1086)에 노이즈가 저감된 전원을 공급하기 위한 기판으로, 입력 전원부(100)에서 출력된 교류 전력의 노이즈를 제거할 수 있고, 활선(LL) 및 중성선(NL)과 연결될 수 있다.

유도 가열 인쇄회로기판(1110)은 워킹 코일의 유도 가열 동작을 제어하기 위한 기판으로, 활선(LL) 및 중성선(NL)과 연결되고, 노이즈 인쇄회로기판(1083)으로부터 노이즈가 제거된 교류 전력을 공급받을 수 있다.

메인 인쇄회로기판(1086)은 정수기(1000)의 전반적인 작동을 제어하는 기판으로, 예를 들어, 유량 센서(미도시), 밸브(150) 및 압축기(1051) 중 적어도 하나의 구동을 제어할 수 있다. 또한 메인 인쇄회로기판(1086)은 활선(LL) 및 중성선(NL)과 연결되고, 노이즈 인쇄회로기판(1083)으로부터 노이즈가 제거된 교류 전력을 공급받을 수 있다. 그리고 메인 인쇄회로기판(1086)은 유도 가열 인쇄회로기판(1110)으로 보조 전력을 공급하는 SMPS(220; Switched Mode Power Supply)와, 노이즈 인쇄회로기판(1083)으로부터 제공받은 교류 전력의 EMI 노이즈를 제거하는 노이즈 필터(230)와, 메인 인쇄회로기판(1086)의 각 구성요소들을 제어하는 메인 제어부(200)와, 압축기(1051)의 동작을 제어하는 압축기 제어부(210)를 포함할 수 있다.

참고로, 유량 센서는 필터부(도 5의 1060)로부터 공급되는 유량을 측정하는 센서이고, 밸브(150)는 예를 들어, 감압밸브, 급수밸브, 정수출수밸브, 냉수출수밸브, 온수출수밸브, 드레인 밸브, 유량조절밸브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 메인 제어부(200)와 압축기 제어부(210)는 예를 들어, 마이크로컴퓨터(Microcomputer) 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

여기에서 도 9를 참조하면, 입력 전원부(100)에서 출력된 교류 전력이 노이즈 인쇄회로기판(1083)을 거쳐 유도 가열 인쇄회로기판(1110)과 메인 인쇄회로기판(1086)으로 전달되는 과정을 살펴볼 수 있다. 참고로, 도 9에 도시된 전류 흐름 방향은 일 예에 불과하고, 이에 한정되는 것은 아니다.

구체적으로, 입력 전원부(100)에서 출력된 교류 전력은 노이즈 인쇄회로기판(1083)에서 노이즈가 제거되어 메인 인쇄회로기판(1086)과 유도 가열 인쇄회로기판(1110)으로 전달될 수 있다.

메인 인쇄회로기판(1086)으로 전달된 교류 전력은 노이즈 필터(230)를 통해 노이즈가 한번 더 제거되어 제1 정류부(RF1)로 전달되고, 제1 정류부(RF1)로 전달된 교류 전력은 직류 전력으로 정류되어 압축기(1051) 및 SMPS(220)로 전달될 수 있다.

또한 SMPS(220)로 전달된 직류 전력은 제2 내지 제5 정류부(RF2~RF5)로 전달될 수 있다.

구체적으로, 제2 정류부(RF2)로 전달된 직류 전력은 제2 정류부(RF2)를 통해 정류되어 압축기(1051) 및 제1 DC-DC 컨버터(240)로 전달되고, 제1 DC-DC 컨버터(240)로 전달된 직류 전력은 승압 또는 감압되어 압축기 제어부(210)로 전달될 수 있다. 또한 제3 정류부(RF3)로 전달된 직류 전력은 제3 정류부(RF3)를 통해 정류되어 밸브(150)로 전달될 수 있고, 제4 정류부(RF4)로 전달된 직류 전력은 제4 정류부(RF4)를 통해 정류되어 팬(300), 디스플레이(310), 스테핑 모터(320), 제2 DC-DC 컨버터(250)로 전달될 수 있다. 참고로, 제2 DC-DC 컨버터(250)로 전달된 직류 전력은 승압 또는 감압되어 메인 제어부(200), 디스플레이 제어부(330; 예를 들어, 마이크로컴퓨터 형태로 구성될 수 있음), 터치 IC(340; 즉, 사용자의 터치 입력을 수신 및 처리하는 회로 기판)로 전달될 수 있다. 그리고 제5 정류부(RF5)로 전달된 직류 전력은 제5 정류부(RF5)를 통해 정류되어 유도 가열 인쇄회로기판(1110)의 제3 DC-DC 컨버터(400) 및 유도 가열 구동부(410)로 전달될 수 있다. 여기에서, 제3 DC-DC 컨버터(400)로 전달된 직류 전력은 승압 또는 감압되어 유도 가열 제어부(420)로 전달될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 노이즈 인쇄회로기판(1083)에서 유도 가열 인쇄회로기판(1110)으로 전달되는 교류 전력은 유도 가열 인쇄회로기판(1110)의 제6 정류부(RF6)로 전달될 수 있다. 또한 제6 정류부(RF6)로 전달된 교류 전력은 제6 정류부(RF6)를 통해 정류되어 유도 가열 구동부(410)로 전달될 수 있다.

참고로, 유도 가열 제어부(420)는 유도 가열 구동부(410)를 제어하는 제어부로, 예를 들어, 마이크로컴퓨터 형태로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 유도 가열 구동부(410)는 워킹 코일을 구동시키는 구성 요소로, 예를 들어, 복수개의 스위칭 소자로 구성된 인버터일 수 있다.

다시 도 7 및 도 8을 참조하면, 복수개의 외장 코어는 제1 내지 제6 외장 코어(OC1~OC6)를 포함할 수 있고, 각각의 외장 코어는 예를 들어, 페라이트 코어일 수 있다.

구체적으로, 제1 외장 코어(OC1)는 입력 전원부(100)와 노이즈 인쇄회로기판(1083) 사이에 위치하고 활선(LL), 중성선(NL) 및 접지선(GL)에 걸쳐서 외부에 구비될 수 있고, 제2 외장 코어(OC2)는 제1 외장 코어(OC1)와 노이즈 인쇄회로기판(1083) 사이에 위치하고 활선(LL) 및 중성선(NL)에 걸쳐서 외부에 구비될 수 있다. 또한 제3 외장 코어(OC3)는 제1 외장 코어(OC1)와 접지(G) 사이에 위치하고 접지선(GL)의 외부에 구비될 수 있고, 제4 외장 코어(OC4)는 노이즈 인쇄회로기판(1083)과 유도 가열 인쇄회로기판(1110) 사이에 위치하고, 활선(LL) 및 중성선(NL)에 걸쳐서 외부에 구비될 수 있다. 그리고 제5 외장 코어(OC5)는 메인 인쇄회로기판(1086)과 밸브(150)를 연결하는 전선의 외부에 구비될 수 있고, 제6 외장 코어(OC6)는 메인 인쇄회로기판(1086)과 압축기(1051)를 연결하는 전선의 외부에 구비될 수 있다.

여기에서, 각각의 외장 코어는 전선 다발의 외부를 묶는 방식으로 구비될 수 있다.

참고로, 제5 외장 코어(OC5)는 메인 인쇄회로기판(1086)과 밸브(150)를 연결하는 전선이 아닌 메인 인쇄회로기판(1086)과 유량 센서를 연결하는 전선의 외부에 구비될 수도 있다. 다만, 설명의 편의를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 제5 외장 코어(OC5)가 메인 인쇄회로기판(1086)과 밸브(150)를 연결하는 전선의 외부에 구비되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

전술한 구성 중 노이즈 인쇄회로기판(1083)과 제1 내지 제6 외장 코어(OC1~OC6)를 통해 활선(LL), 중성선(NL) 및 접지선(GL) 중 적어도 하나에서 발생하는 EMI(즉, CE 노이즈 및 RP 노이즈)를 저감할 수 있다. 특히, 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 EMI 저감을 위한 구성은 종래의 EMI 저감을 위한 구성(도 1 참조)보다 외장 코어의 개수가 1개 적다는 것을 알 수 있다.

또한 노이즈 인쇄회로기판(1083) 역시 종래의 노이즈 인쇄회로기판(도 2 참조)과 다르게 구성될 수 있다.

즉, 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 인쇄회로기판(1083)은 종래의 노이즈 인쇄회로기판(도 2 참조)과 달리, 제1 인덕터(L1) 및 저항(R)을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 인쇄회로기판(1083)은 제1 커패시터(C1), 커패시터 그룹(CG), 페라이트 코어(FC), 제1 인덕터(L1) 및 저항(R)을 포함할 수 있다.

제1 커패시터(C1)는 활선(LL)과 중성선(NL) 사이에 연결되고, CE 노이즈 중 활선(LL) 및 중성선(NL)에 흐르는 차동 모드 노이즈(Differential Mode Noise)를 저감할 수 있다. 즉, 제1 커패시터(C1)의 경우, 일단이 활선(LL)에 연결되고, 타단이 중성선(NL)에 연결될 수 있다. 또한 제1 커패시터(C1)는 제2 및 제3 커패시터(C2, C3)보다 큰 커패시턴스 값을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

커패시터 그룹(CG)은 활선(LL)과 접지(G) 사이에 연결된 제2 커패시터(C2) 및 중성선(NL)과 접지(G) 사이에 연결된 제3 커패시터(C3)를 포함할 수 있고, CE 노이즈 중 활선(LL) 및 중성선(NL)에 흐르는 공통 모드 노이즈(Common Mode Noise)를 저감할 수 있다. 즉, 제2 커패시터(C2)의 경우, 일단이 활선(LL)에 연결되고, 타단이 제2 커패시터(C2)와 제3 커패시터(C3) 사이에 위치하는 중심 노드(CN)에 연결되며, 제3 커패시터(C3)의 경우, 일단이 중심 노드(CN)에 연결되고, 타단이 중성선(NL)에 연결될 수 있다. 또한 제2 커패시터(C2)의 커패시턴스 값은 제3 커패시터(C3)의 커패시턴스 값과 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

페라이트 코어(FC)는 제1 커패시터(C1)와 커패시터 그룹(CG) 사이에 구비될 수 있다. 또한 페라이트 코어(FC)는 서로 커플링된 제2 및 제3 인덕터(L2, L3)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제2 인덕터(L2)는 활선(LL) 상에 위치하고, 일단이 제1 커패시터(C1)의 일단에 연결되며, 타단이 제2 커패시터(C2)의 일단에 연결될 수 있다. 또한 제3 인덕터(L3)는 중성선(NL) 상에 위치하고, 일단이 제1 커패시터(C1)의 타단에 연결되며, 타단이 제3 커패시터(C3)의 타단에 연결될 수 있다.

제1 인덕터(L1) 및 저항(R)은 커패시터 그룹(CG)과 접지(G) 사이에 서로 병렬 연결될 수 있다. 즉, 제1 인덕터(L1)의 경우, 일단이 중심 노드(CN)에 연결되고, 타단이 접지(G)에 연결되며, 저항(R)은 제1 인덕터(L1)와 병렬 연결될 수 있다.

참고로, 제1 인덕터(L1) 및 저항(R)이 서로 병렬 연결됨으로써 서지 전압으로 인한 폭발 및 소손 가능성을 방지할 수 있다.

여기에서, 도 11을 참조하면, 도 10에 도시된 노이즈 인쇄회로기판의 다른 예가 도시되어 있다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 인쇄회로기판은 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 커패시터(C1)가 서로 병렬 연결된 제1 및 제2 서브 커패시터(SC1, SC2)를 포함하고, 제2 커패시터(C2)는 서로 병렬 연결된 제3 및 제4 서브 커패시터(SC3, SC4)를 포함하며, 제3 커패시터(C3)는 서로 병렬 연결된 제5 및 제6 서브 커패시터(SC5, SC6)를 포함하도록 구성될 수도 있다.

또한 제1 및 제2 서브 커패시터(SC1, SC2)의 커패시턴스 값은 서로 동일하고, 제3 내지 제6 서브 커패시터(SC3~SC6)의 커패시턴스 값은 서로 동일할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 서브 커패시터(SC1, SC2) 각각의 커패시턴스 값은 제3 내지 제6 서브 커패시터(SC3~SC6) 각각의 커패시턴스 값보다 클 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 노이즈 인쇄회로기판(1083)은 도 10 및 도 11에 도시된 구성으로 각각 구현될 수 있다. 물론, 해당 구성에서 커패시터, 인덕터, 저항 등의 개수가 변경될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는, 설명의 편의를 위해, 노이즈 인쇄회로기판(1083)이 도 10 또는 도 11에 도시된 구성으로 구현되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

또한 전술한 노이즈 인쇄회로기판(1083) 및 제1 내지 제6 외장 코어(OC1~OC6)를 통해 EMI를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 도 12에 도시된 바와 같이, CE 노이즈 저감을 통해 20MHz 대역에서 마진을 확보할 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 노이즈 인쇄회로기판(1083)과 제1 내지 제6 외장 코어(OC1~OC6)를 통해 EMI 저감 성능을 개선할 수 있다. 나아가 EMI 저감 성능 개선을 통해 20MHz 대역의 마진도 확보 가능하다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 방식의 전자 장치는 종래 대비 외장 코어의 개수를 저감할 수 있는바, 제품 제조 또는 수리 작업을 보다 간소화할 수 있고, 제조 비용 및 시간도 절약할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100: 입력 전원부 1083: 노이즈 인쇄회로기판
1086: 메인 인쇄회로기판 1110: 유도 가열 인쇄회로기판

Claims (13)

1. 활선(Live line), 중성선(Neutral line) 및 접지선(Ground line)이 시작되는 입력 전원단이 구비된 입력 전원부;
   상기 활선 및 상기 중성선과 연결되고, 상기 입력 전원부에서 출력된 교류 전력의 노이즈를 제거하는 노이즈 인쇄회로기판; 및
   상기 활선 및 상기 중성선과 연결되고, 상기 노이즈 인쇄회로기판으로부터 노이즈가 제거된 교류 전력을 공급받는 인쇄회로기판을 포함하되,
   상기 노이즈 인쇄회로기판은,
   상기 활선과 상기 중성선 사이에 연결된 제1 커패시터와,
   상기 활선과 접지 사이에 연결된 제2 커패시터 및 상기 중성선과 상기 접지 사이에 연결된 제3 커패시터를 포함하는 커패시터 그룹과,
   상기 제1 커패시터와 상기 커패시터 그룹 사이에 구비된 페라이트 코어와,
   상기 커패시터 그룹과 상기 접지 사이에 서로 병렬 연결된 제1 인덕터 및 저항을 포함하는
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커패시터의 경우, 일단이 상기 활선에 연결되고, 타단이 상기 중성선에 연결되며,
   상기 제2 커패시터의 경우, 일단이 상기 활선에 연결되고, 타단이 상기 제2 커패시터와 상기 제3 커패시터 사이에 위치하는 중심 노드에 연결되며,
   상기 제3 커패시터의 경우, 일단이 상기 중심 노드에 연결되고, 타단이 상기 중성선에 연결되며,
   상기 제1 인덕터의 경우, 일단이 상기 중심 노드에 연결되고, 타단이 상기 접지에 연결되며,
   상기 저항은 상기 제1 인덕터와 병렬 연결되는
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 페라이트 코어는,
   상기 활선 상에 위치하고, 일단이 상기 제1 커패시터의 일단에 연결되며, 타단이 상기 제2 커패시터의 일단에 연결되는 제2 인덕터와,
   상기 중성선 상에 위치하고, 일단이 상기 제1 커패시터의 타단에 연결되며, 타단이 상기 제3 커패시터의 타단에 연결되는 제3 인덕터를 포함하되,
   상기 제2 및 제3 인덕터는 서로 커플링(coupling)된
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커패시터의 커패시턴스 값은 상기 제2 및 제3 커패시터 각각의 커패시턴스 값보다 큰
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 커패시터의 커패시턴스 값은 상기 제3 커패시터의 커패시턴스 값과 동일한
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 커패시터는 서로 병렬 연결된 제1 및 제2 서브 커패시터를 포함하는
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 서브 커패시터의 커패시턴스 값은 서로 동일한
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 커패시터는 서로 병렬 연결된 제3 및 제4 서브 커패시터를 포함하고,
   상기 제3 커패시터는 서로 병렬 연결된 제5 및 제6 서브 커패시터를 포함하는
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제3 내지 제6 서브 커패시터의 커패시턴스 값은 서로 동일한
   유도 가열 방식의 전자 장치.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판은,
    상기 활선 및 상기 중성선과 연결되고, 워킹 코일의 유도 가열 동작을 제어하는 유도 가열 인쇄회로기판과,
    상기 활선 및 상기 중성선과 연결되고, 유량 센서, 밸브 및 압축기 중 적어도 하나의 구동을 제어하는 메인 인쇄회로기판을 포함하는
    유도 가열 방식의 전자 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 입력 전원부와 상기 노이즈 인쇄회로기판 사이에 위치하고, 상기 활선, 상기 중성선 및 상기 접지선에 걸쳐서 외부에 구비된 제1 외장 코어;
    상기 제1 외장 코어와 상기 노이즈 인쇄회로기판 사이에 위치하고, 상기 활선 및 상기 중성선에 걸쳐서 외부에 구비된 제2 외장 코어;
    상기 제1 외장 코어와 접지 사이에 위치하고, 상기 접지선의 외부에 구비된 제3 외장 코어;
    상기 노이즈 인쇄회로기판과 상기 유도 가열 인쇄회로기판 사이에 위치하고, 상기 활선 및 상기 중성선에 걸쳐서 외부에 구비된 제4 외장 코어;
    상기 메인 인쇄회로기판과 상기 밸브를 연결하는 전선의 외부에 구비된 제5 외장 코어; 및
    상기 메인 인쇄회로기판과 상기 압축기를 연결하는 전선의 외부에 구비된 제6 외장 코어를 더 포함하는
    유도 가열 방식의 전자 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 인쇄회로기판은 상기 활선, 상기 중성선 및 상기 접지선 중 적어도 하나에서 발생하는 CE(Conducted Emission) 노이즈 또는 RP(Disturbance Power) 노이즈를 저감하는
    유도 가열 방식의 전자 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 커패시터는 상기 CE 노이즈 중 상기 활선 및 상기 중성선에 흐르는 차동 모드 노이즈(Differential Mode Noise)를 저감하고,
    상기 커패시터 그룹은 상기 CE 노이즈 중 상기 활선 및 상기 중성선에 흐르는 공통 모드 노이즈(Common Mode Noise)를 저감하는
    유도 가열 방식의 전자 장치.
    
    

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