KR102069450B1 - 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터 냉장 모델의 하모닉 규제 강화에 대응하여 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터(100)에 관한 것으로, 2017년 7월부터 인버터 냉장고 하모닉 규제 강화에 따라 전류 왜곡을 극복한 리액터(100)에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터(100)는, 코일이 감기도록 기둥형으로 구성되고 상단에 에어갭(G)이 마련된 코어부(120); 상기 코어부(120) 상단에 마련하되, 상기 에어갭(G)에 의해 상기 코어부(120)의 접촉이 차단되는 상단부(140); 상기 코어부(120)를 중심으로 양단에 평행하게 구성되고, 상기 상단부(140)에 마련된 양각부와 결합되도록 음각부가 마련된 결합부(110); 및 상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결된 보호부(130);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터(100)는, 코일이 감기도록 기둥형으로 구성되고 상단에 에어갭(G)이 마련된 코어부(120); 상기 코어부(120) 상단에 마련하되, 상기 에어갭(G)에 의해 상기 코어부(120)의 접촉이 차단되는 상단부(140); 상기 코어부(120)를 중심으로 양단에 평행하게 구성되고, 상기 상단부(140)에 마련된 양각부와 결합되도록 음각부가 마련된 결합부(110); 및 상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결된 보호부(130);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 인버터 냉장 모델의 하모닉 규제 강화에 대응하여 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터에 관한 것으로, 2017년 7월부터 인버터 냉장고 하모닉 규제 강화에 따라 전류 왜곡을 극복한 리액터에 관한 것이다.
일반적으로 공기 조화기는 고조파를 저감하고 역률을 제어하기 위한 컨버터로 수동 피?, PSC 또는 능동 필터를 사용한다. 일 때, 능동 필터로는 일반적으로 PFC(Power Factor Controller)를 사용한다. 수동 필터 또는 PSC의 경우에는 낮은 스위칭 주파수를 사용함으로써 고조파를 제거하는 리액터(reactor)가 마련된다.
본 발명은 인버터 냉장고 모델의 하모닉 규제 강화에 대응한 수동 PFC(Reactor, 리액터) 개발에 관한 것으로, 2017년 7월부터 유럽에서 인버터 냉장고 하모닉 규제 강화가 예정되어 있으며 다른 규격 기관들도 유럽 규격을 따를 것으로 보고 있다.
하모닉 규제는 PF(역률) 구성요소 중 하나인 전류 왜곡 즉, harmonics를 규제한다. PF(역률)와 전류 왜곡에 대해 아랑보고 대응 방법(수동 PFC, 능동 PFC) 및 장단점을 분석하여 하모닉 규제 강화에 대응하고자 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 선행 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인버터 냉장고 하모닉 규제에 따라, 인덕턴스가 11.3mH±5%이고, 저항이 0.58Ω±5%을 만족하는 리액터를 개발하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터는, 코일이 감기도록 기둥형으로 구성되고 상단에 에어갭(G, AIR GAP, 이하 에어갭이라 칭한다.)이 마련된 코어부(120); 상기 코어부(120) 상단에 마련하되, 상기 에어갭(G)에 의해 상기 코어부(120)의 접촉이 차단되는 상단부(140); 상기 코어부(120)를 중심으로 양단에 평행하게 구성되고, 상기 상단부(140)에 마련된 양각부와 결합되도록 음각부가 마련된 결합부(110); 및 상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결된 보호부(130);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터는 인버터 냉장고 하모닉 규제에 따라, 인덕턴스가 11.3mH±5%이고, 저항이 0.58Ω±5%을 만족할 수 있다.
도 1은 기존 리액터를 나타내는 사진이다.
도 2는 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)를 나타내는 도면이다.
도 4는 기존 리액터(100)와 결합하여 사용 가능한 브라켓을 나타내는 도면이다. (a: 평면도, b: 정면도, c: 우측면도)
도 5는 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)와 결합하여 사용 가능한 브라켓을 나타내는 도면이다. (a: 평면도, b: 정면도, c: 우측면도)
도 2는 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)를 나타내는 도면이다.
도 4는 기존 리액터(100)와 결합하여 사용 가능한 브라켓을 나타내는 도면이다. (a: 평면도, b: 정면도, c: 우측면도)
도 5는 본 발명에 의해 제조된 리액터(100)와 결합하여 사용 가능한 브라켓을 나타내는 도면이다. (a: 평면도, b: 정면도, c: 우측면도)
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 2017년 7월부터 유럽에서 시행되는 인버터 냉장고 하모닉 규제에 따라, 인덕턴스가 11.3mH±5%이고, 저항이 0.58Ω±5%을 만족하는 리액터(100)를 개발하고자 한다.
2016년 H&A본부 H&A 제어연구소 발행된 ‘인버터 냉장고 하모닉 규제 강화 대응’보고서에 따르면, 인버터 냉장고 하모닉 규제는 2011년에 제안되고 2015년 3월 30일에 변경 규격이 발행되어 유럽기준으로 2017년 6월 30에 강제되었다( IEC/EN 61000-3-2:2014). 하모닉 규제는 PF 구성 요소 중 하나인 전류 왜곡, 즉 Harmonics를 규제한다. 도 6에 나타난 바와 같이, 기존 Class A에서 Class D가 적용됨을 알 수 있다.
하모닉 규제 변경에서 리액터 개발의 제약 사항은 코어의 크기를 동일하게 진행해야 하며 기존 리액터의 저항값(5Ω)과 동등 수준의 저항 값으로 개발진행이 필요하다. 도 7에 나타난 바와 같이, 인덕턴스(L)값/저항값이 클수록 하모닉 마진이 커지므로 인덕턴스(L)값 상승을 위해 코일의 권선수(Turn)이 증가할 경우 리액터의 저항값도 동시에 상승하나, 역기능으로 리액터의 크기가 증가함에 따라 소비 전력이 악화되므로 하모닉 규제 변경에 따른 저항값, 코어의 선경, 인덕턴스(L)값을 적절하게 설계될 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터는 저항 값이 최대 0.6Ω 이하일 때 코어의 선경이 Φ0.80 이내로 적용하며 인덕턴스(L)는 평균 11.0mH로 설계하였다.
본 발명은, 도 2 내지 3에 나타난 바와 같이, 코어부(120), 상단부(140), 결합부(110) 및 보호부(130)로 구성된다. 상기 코어부(120), 결합부(110) 및 보호부(130)는 연결되어 마련되고 상기 상단부(140)는 상기 결합부(110)에 탈착 가능하도록 마련된다.
먼저, 상기 코어부(120)는 코일이 감기도록 기둥형으로 구성되고 상단에 에어갭(G)이 마련된다. 상기 코어부(120)의 에어갭(G)은 0.45 내지 0.55mm인 것을 특징으로 하며 보다 바람직하게는 0.5mm로 마련되는 것이 바람직하다. 기존의 에어갭(g)의 경우 1mm로 마련되어 있으나, 본 발명은 상기 인덕턴스와 저항을 만족할 수 있도록 상기 에어갭(G)이 0.45 내지 0.55mm으로 마련된다.
상기 코일은 5A 일 때, 상기 코어부(120)에 감기는 코일은 직경 선경이 Φ0.70 내지 Φ0.80인 것을 특징으로 하며 보다 바람직하게는 Φ0.75로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 인덕턴스가 11.3mH 일 때, 권선이 165T(turn)인 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 상단부(140)는 상기 코어부(120) 상단에 마련하되, 상기 에어갭(G)에 의해 상기 코어부(120)와의 직접적인 접촉을 차단한다. 상기 상단부(140)는 상기 결합부(110)와 용이하게 결합할 수 있도록 양각부가 마련된다. 상기 상단부(140)는 상기 결합부(110)와 착탈가능하도록 마련된다.
다음으로, 상기 결합부(110)는 상기 코어부(120)를 중심으로 양단에 평행하게 구성되고, 상기 상단부(140)에 마련된 양각부와 결합되도록 음각부가 마련된다. 상기 결합부(110)는 상기 코어부(120)에서 단차가 마련되며 상기 결합부(110)의 세로 길이는 16.5 내지 17.5mm인 것을 특징으로 하며 보다 바람직하게는 17mm로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 결합부(110) 상단 중앙에는 홈이 마련되어 상기 상단부(140)와의 결합 시 마찰을 줄일 수 있도록 마련된 결합홈부(111a, 111b)를 더 마련할 수 있다. 또한, 상기 결합부(110) 하단의 내측면에 보호홈부(131a, 131b)가 더 마련되어 상기 코일이 감길 때 마찰을 줄이고 쉽게 감길 수 있도록 마련된다.
다음으로, 상기 보호부(130)는 상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결되어 구성된다. 보다 구체적으로, 상기 보호부(130)는 상기 코어부(120)와 결합부(110)와 수직으로 마련되어 있고 상기 코어부(120)와 결합부(110)를 연결하도록 마련된다.
상기 보호부(130)는 너비가 40 내지 42mm인 것을 특징으로 하며 보다 바람직하게는 41mm인 것이 바람직하다. 상기 보호부(130)의 너비를 상기 조건으로 마련하여 인덕턴스가 11.3mH±5%이고, 저항이 0.58Ω±5%을 만족하는 리액터(100)를 제조할 수 있다.
기존의 리액터(100)의 경우, 도 1의 녹색 표시에 용접하여 상기 상단부(140)와의 결합 하는 방법을 사용하고 있으나, 이는 시간 및 비용이 발생하여 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 용접 부분에 쉽게 떨어지면서 불량 및 소음이 발생하게 되고 용접으로 인한 전력 비 및 자재비가 증가되는 문제점이 있다.
본 발명의 경우 이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 상단부(140)와 결합부(110)가 양각부 및 음각부가 마련되어 있어 용접에 따른 문제점을 해결할 수 있고 착탈이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의해 제조되는 리액터(100)의 형상 및 길이에 따라 상기 리액터(100)와 결합하는 브라켓은, 도 5에 나타난 바와 같이, 기존 브라켓과 달리 상기 리액터(100)와 결합하는 부위의 길이를 달리 마련한다. 상기 브라켓은 상기 결합부(110)와 보호부(130) 외부를 감싸도록 마련된다.
일실시예로, 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 브라켓의 평면도(도 5(a))에 나타난 바와 같이, 상기 브라켓에서 상기 보호부(130)가 삽입되는 길이부(㉰부위)의 너비가 43±1.0mm이고, 상기 길이부(㉰부위)의 양측에 날개부가 마련된 경우 상기 낼개부를 포함한 너비(㉮부위)가 73.5±1.0mm이고, 상기 날개부 중심에 타공 형태의 원형부가 마련된 경우 상기 원형부는 타원형으로 마련되어 상기 타원형의 크기는 4.5X6.5mm 이고, 상기 원형부 중심을 포함한 너비(㉯부위)가 62±1.0mm인 것으로 마련되는 것이 바람직하다. 상기 조건으로 마련되어야 상기 리액터의 크기로 제조할 수 있고
본 발명에 의해 제조되는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터(100)는 인버터 냉장고 하모닉 규제에 따라, 인덕턴스가 11.3mH±5% 이고, 저항이 0.58Ω±5%를 만족할 수 있도록 상기 리액터(100)의 사이즈(mm), 에어갭(G), 상기 코일의 선경 및 권선을 달리하여 하기 [표 1]와 같은 실험을 실시하였다.
| 실시예 | Core size (mm) | Gap (mm) | 선경(Φ) / 권선(T) | 실측치 | |
| 인덕턴스(mH) | 저항(Ω) | ||||
| #1 | 41*16 | 0.5 | 0.75/165 | 10.0 | 0.59 |
| #2 | 41*17 | No Gap | 0.80/145 | 20.95 | - |
| #3 | 1.4 | 0.55/310 | 24.5 | 1.91 | |
| #4 | 1.4 | 0.70/153 | 6.005 | - | |
| #5 | 0.65 | 0.80/155 | 8.73 | - | |
| #6 | 0.6 | 0.75/165 | 9.3 | 0.58 | |
| #7 | 0.5 | 0.80/165 | 11.3 | 0.55 | |
| #8 | 0.75/175 | 12.5 | 0.65 | ||
| #9 | 0.75/165 | 11.28 | 0.554 | ||
| #10 | 0.75/160 | 10.9 | 0.55 | ||
| #11 | 0.70/165 | 11.3 | 0.67 | ||
| #12 | 0.4 | 0.75/165 | 13.0 | 0.58 | |
| #13 | 41*18 | 0.5 | 0.75/175 | 13.82 | - |
| #14 | 0.75/170 | 13.1 | - | ||
| #15 | 0.75/165 | 12.35 | - | ||
| #16 | 0.75/160 | 11.61 | - | ||
| #17 | 0.75/158 | 11.32 | - | ||
| #18 | 0.75/157 | 11.15 | - | ||
| #19 | 0.75/156 | 11.04 | - | ||
| #20 | 48*18 | No Gap | 0.60/295 | 16.62 | 1.57 |
| #21 | 0.60/250 | 11.99 | 1.14 | ||
| #22 | 1.0 | 0.80/165 | 11.30 | 0.55 | |
[표 1]에 나타난 바와 같이, 상기 코어 사이즈가 41(mm)X17(mm)로 마련된 경우 상기 에어갭(G)을 0.5(mm), 선경(Φ)/권선(T)을 0.75/165로 마련하면 상기 인덕턴스가 11.3mH±5% 이고, 상기 저항이 0.58Ω±5%를 만족할 수 있다.
또한, 상기 에어갭(G)을 0.5(mm), 선경(Φ)/권선(T)을 0.75/165로 마련하고 상기 코어 사이즈가 41(mm)X16(mm)로 마련한 경우 상기 인덕턴스가 10.0mH 이고, 상기 저항이 0.59Ω을 나타내어 상기 조건을 만족할 수 없다.
또한, 상기 코어 사이즈가 41(mm)X18(mm)로 마련한 경우 상기 에어갭(G)을 0.5(mm), 선경(Φ)/권선(T)을 0.75/160인 경우와 0.75/158 및 0.75/157인 경우 상기 인덕턴스가 11.3mH±5%을 만족할 수 있으나, 저항이 상기 조건을 만족하지 못하므로 본 발명에 의해 제조되는 것이 바람직함을 알 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터(100)는 인버터 냉장고 하모닉 규제에 따라, 인덕턴스가 11.3mH±5%이고, 저항이 0.58Ω±5%을 만족할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100. 리액터
110. 결합부
111a, 111b. 결합홈부
120. 코어부
130. 보호부
131a, 131b. 보호홈부
140. 상단부
g, G. 에어갭
110. 결합부
111a, 111b. 결합홈부
120. 코어부
130. 보호부
131a, 131b. 보호홈부
140. 상단부
g, G. 에어갭
Claims (5)
- 코일이 감기도록 기둥형으로 구성되고 상단에 에어갭(G)이 마련된 코어부(120);
상기 코어부(120) 상단에 마련하되, 상기 에어갭(G)에 의해 상기 코어부(120)의 접촉이 차단되는 상단부(140);
상기 코어부(120)를 중심으로 양단에 평행하게 구성되고, 상기 상단부(140)에 마련된 양각부와 결합되도록 음각부가 마련된 결합부(110);로 구성하되,
상기 상기 코어부(120)의 에어갭(G)은 0.45 내지 0.55mm이고,
상기 코일이 5A 일 때, 상기 코일의 직경 선경이 0.75mm이며,
상기 코일은 인덕턴스가 11.3mH 일 때, 권선이 165T(turn)인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터. - 제1항에 있어서,
상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결된 보호부(130)를 더 마련하되,
상기 보호부(130)는,
너비가 40 내지 42 mm인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터. - 제1항에 있어서,
상기 코어부(120)의 에어갭(G)은 0.45 내지 0.55mm인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터. - 제1항에 있어서,
상기 결합부(110)와 외부를 감싸도록 마련된 브라켓을 더 마련되는 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터. - 제4항에 있어서,
상기 브라켓에서 상기 코어부(120)와 결합부(110) 하단에 수직 연결된 보호부(130)가 삽입되는 길이부(㉰부위)의 너비가 42 내지 44mm이고, 상기 길이부(㉰부위)의 양측에 날개부가 마련된 경우 날개부를 포함한 너비(㉮부위)가 72.5 내지 73.5mm이고, 상기 날개부 중심에 타공형태의 원형부가 마련된 경우 상기 원형부는 타원형으로 마련되고 4.5X6.5mm이고, 상기 원형부 중심을 포함한 너비(㉯부위)가 61 내지 63mm인 것을 특징으로 하는 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180133460A KR102069450B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180133460A KR102069450B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102069450B1 true KR102069450B1 (ko) | 2020-01-22 |
Family
ID=69368416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180133460A KR102069450B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 인버터 냉장고에 적용 가능한 리액터 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102069450B1 (ko) |
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2018
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