KR100397583B1 - Apparatus for regulating temperature - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안전장치를 구비한 온도조절기에 관한 것으로서, 전원입력부(11)로부터 전원이 인가되어 피가열 대상물을 가열시키는 히터(H)와, 상기 히터(H)로 인가되는 전력량을 조절하는 시리스터(12)와, 그 시리스터(12)를 제어하는 마이컴(CPU)(13)을 구비한 온도조절기에 있어서, 상기 마이컴(13)에 의하여 제어를 받지 않고 상기 히터(H)로 인가되는 전원을 단속하는 안전장치를 구비하며, 상기 안전장치는, 상기 히터(H)로 인가되는 전원을 온/오프시키는 전원단속부(110)와; 마이컴(13)으로부터 상기 시리스터(12)로 인가되는 제어신호를 단속하는 시리스터신호단속부(120)와; 피가열대상물(20)이 정상 상태에서 벗어나는 물리량의 변화를 감지하는 이상상태감지부(130)와; 이상상태감지부(130)가 이상상태를 감지할 경우, 이를 경고하는 경고부(140); 마이컴(13)에 의하여 제어받지 않는 것으로서, 상기 이상상태감지부(130)에서 발생된 신호에 의해 상기 전원단속부(110), 시리스터신호단속부(120) 및 경고부(140)를 유기적으로 제어하는 제어부(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조의 온도조절기를 채용하는 것에 의하여, 마이컴이나 시리스터가 고장/오작동되었을 경우에도 히터로 인가되는 전원을 효과적으로 차단시킬 수 있다는 효과가 있다.The present invention relates to a temperature controller with a safety device, the heater (H) for heating the object to be heated by applying power from the power input unit 11, and the thyristor for adjusting the amount of power applied to the heater (H). (12) and a microcontroller having a microcomputer (CPU) 13 for controlling the thyristor 12, the power supplied to the heater H without being controlled by the microcomputer 13 A safety device for controlling the power supply, the safety device including: a power control unit (110) for turning on / off power applied to the heater (H); A thyristor signal intermitter (120) for intermittent control signals applied from the microcomputer (13) to the thyristor (12); An abnormal state detection unit 130 for detecting a change in physical quantity from which the object to be heated 20 deviates from a normal state; A warning unit 140 for alerting the abnormal state detecting unit 130 to detect an abnormal state; As not controlled by the microcomputer 13, the power control unit 110, the thyristor signal control unit 120, and the warning unit 140 may be organically controlled by a signal generated by the abnormal state detection unit 130. Control unit 150 for controlling; characterized in that it comprises a. By employing the temperature controller having such a structure, there is an effect that the power applied to the heater can be effectively cut off even when the microcomputer or the thyristor fails or malfunctions.
Description
본 발명은 안전장치를 구비한 온도조절기에 관한 것으로서, 상세하게는 주변 장치의 오작동이나 고장에 의하여 온도조절기능을 상실할 경우에 작동하여 전원을 비가역적으로 차단할 수 있는 안전장치를 구비한 온도조절기에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature controller with a safety device, and more particularly, a temperature controller with a safety device that can operate when the temperature control function is lost due to a malfunction or failure of a peripheral device to cut off the power irreversibly. It is about.
일반적으로 온도조절기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전원이 인가되는 전원입력부(1)와, 피가열 대상물의 온도를 상승시키는 히터(H)와 연결되어 그 히터(H)로 인가되는 전원을 온/오프시키는 시리스터(2)와, 시리스터(2)의 온/오프 동작을 제어하는 마이컴(CPU)(3)과, 피가열 대상물의 온도를 측정하여 그 온도에 해당하는 신호를 발생하여 마이컴(3)으로 전송하는 온도센서(4)를 포함한다.In general, as shown in FIG. 1, the temperature controller is connected to a power input unit 1 to which power is applied, and a heater H that raises a temperature of an object to be heated to supply power to the heater H. The thyristor 2 to turn on / off, the microcomputer (CPU) 3 to control the on / off operation of the thyristor 2, and the temperature of the object to be heated are measured and a signal corresponding to the temperature is generated. It includes a temperature sensor (4) for transmitting to the microcomputer (3).
히터(H)와 연결되는 전원선 중 어느 하나에는 주위의 온도가 소정온도 이상이 되면 작동되어 히터(H)로 인가되는 전원을 온/오프하는 공지의 기계식 온도조절기(5)가 연결된다. 기계식 온도조절기(5)는, 전원선과 전원선을 연결 또는 분리하는 A,B 접점(5a)(5b)과, 피가열 대상물의 온도를 검지하는 온도검지부(5c)와, 온도검지부(5c)를 통해 전도된 열에 의하여 A,B 접점(5a)(5b)을 연결 또는 분리하는 기계식장치(5d)를 포함한다.Any one of the power lines connected to the heater H is connected to a known mechanical temperature controller 5 which is operated when the ambient temperature is above a predetermined temperature to turn on / off the power applied to the heater H. The mechanical temperature controller 5 includes the A and B contacts 5a and 5b for connecting or disconnecting the power supply line and the power supply line, the temperature detection unit 5c for detecting the temperature of the object to be heated, and the temperature detection unit 5c. And a mechanical device 5d for connecting or disconnecting the A and B contacts 5a and 5b by the heat conducted therethrough.
이러한 구조의 온도조절기는, 전원이 인가되어 히터(H)가 가열됨에 따라 피가열 대상물의 온도를 상승시킨다. 피가열 대상물의 온도가 소정 온도 이상이 되면센서(4)는 특정 온도신호를 발생하고, 이를 받은 CPU(3)는 히터(H)로 인가되는 전원을 조절하도록 시리스터(2)를 제어하게 한다.The temperature controller of such a structure raises the temperature of the object to be heated as power is applied and the heater H is heated. When the temperature of the object to be heated is higher than a predetermined temperature, the sensor 4 generates a specific temperature signal, and the CPU 3 receives the CPU 3 to control the thyristor 2 to adjust the power applied to the heater H. .
온도조절기는 실질적으로 고전력을 제어하므로 어떠한 원인에 의하여 마이컴(3)이나 시리스터(2)가 고장/오작동되는 경우가 발생할 수 있고, 전원이 히터(H)로 계속 인가되어 피가열 대상물이 과열될 수 있다. 이때는 기계식 온도조절기가 작동되는데, 과열된 피가열 대상물의 열은 온도검지부(5c) 및 기계식장치(5d)로 전달되고, 기계식장치(5d)는 A,B 접점(5a)(5b)을 분리시킨다. 그러면, 히터(H)로 인가되는 전원은 차단된다.Since the thermostat controls the high power substantially, the microcomputer 3 or the thyristor 2 may fail or malfunction due to some cause, and the power is continuously applied to the heater H, causing the object to be heated to overheat. Can be. At this time, the mechanical temperature controller is operated. The heat of the overheated object to be heated is transferred to the temperature detection unit 5c and the mechanical device 5d, and the mechanical device 5d separates the A and B contacts 5a and 5b. . Then, the power applied to the heater H is cut off.
시간이 지남에 따라 주위의 온도가 내려가면 기계식장치(5d)는 초기 상태가 되어 A,B 접점(5a)(5b)은 상호 접촉되고, 이에 따라 전원이 다시 히터(H)로 인가되어 주위를 가열시킨다.Over time, when the ambient temperature decreases, the mechanical device 5d becomes an initial state, and the A and B contacts 5a and 5b are brought into contact with each other, so that the power is applied to the heater H again, Heat.
그런데, 사용자가 마이컴(3)이나 시리스터(2)의 고장/오작동을 감지하지 못하고, 오랜시간동안 방치하면 기계식장치(5d)가 계속 작동되어 A,B 접점(5a)(5b)의 접촉 및 분리 동작이 반복된다. 그러면, A,B 접점(5a)(5b) 사이에서 서지전류(serge current)에 의한 스파크가 발생되어 주변기기에 심각한 EMI(Electro Magnetic Interference)를 일으키며, 또 기계식 접점의 특징인 차터링(Chattering) 현상에 의해 A,B 접점(5a)(5b)에 심각한 손상을 일으키며 심한 경우에는 접점이 융합되는 현상이 발생한다. 그러면, 상기한 온도조절기에 의하여 제어되는 피가열 대상물은 계속 가열되어 대단히 위험한 상황이 연출될 수 있다.However, if the user does not detect the failure / malfunction of the microcomputer 3 or the thyristor 2, and the device is left for a long time, the mechanical device 5d continues to operate to contact the A and B contacts 5a and 5b. The detach operation is repeated. Then, a spark is generated due to a surge current between the A and B contacts 5a and 5b, which causes severe EMI (Electro Magnetic Interference) to the peripheral device, and the characteristic of the mechanical contact is a charting phenomenon. This causes severe damage to the A and B contacts 5a and 5b, and in severe cases, the contact is fused. Then, the object to be heated controlled by the temperature controller can be heated continuously to create a very dangerous situation.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 마이컴 또는 시리스터가 고장/오작동되더라도 기기의 온도 과승의 위험성이 없는 안전장치를 구비한 온도조절기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a temperature controller with a safety device without the risk of temperature rise of the device even if the microcomputer or the thyristor is broken.
도 1은 종래 온도조절기의 구성을 도시한 도면,1 is a view showing the configuration of a conventional thermostat,
도 2는 본 발명에 따른 온도조절기의 구성을 도시한 도면,2 is a view showing the configuration of a thermostat according to the present invention;
도 3은 도 2의 안전장치의 구성을 도시한 도면.3 is a view showing the configuration of the safety device of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
11 ... 전원입력부 12 ... 시리스터11 ... power input 12 ... thyristor
13 ... 마이컴 14 ... 온도센서13 ... microcomputer 14 ... temperature sensor
20 ... 피가열대상물 100 ... 안전장치20 ... Object to be heated 100 ... Safety device
110 ... 전원단속부 111 ... 릴레이110 ... power interrupter 111 ... relay
111a, 111b ... 접점 120 ... 시리스터신호단속부111a, 111b ... Contacts 120 ... Thyristor signal interruption
130 .. 이상상태감지부 131 ... 온도과열감지기130 .. Abnormal state detection unit 131 ... Over temperature sensor
133 ... 액상수위감지기 135 ... 압력감지기133 ... Liquid level sensor 135 ... Pressure sensor
137 ... 도어열림감지기 140 ... 경고부137 ... Door open detector 140 ... Warning part
141 ... 부저 143 ... 램프141 ... buzzer 143 ... lamp
145 ... 디스플레이 150 ... 제어부145 ... Display 150 ... Controls
160 ... 초기화신호발생부 161 ... 리셋스위치160 ... reset signal generator 161 ... reset switch
170 ... 선택가동부 171 ... 선택스위치170 ... moving part 171 ... selection switch
H ... 히터H ... heater
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 온도조절기는,In order to achieve the above object, the temperature controller according to the present invention,
전원입력부(11)로부터 전원이 인가되어 피가열 대상물을 가열시키는 히터(H)와, 상기 히터(H)로 인가되는 전력량을 조절하는 시리스터(12)와, 그 시리스터(12)를 제어하는 마이컴(CPU)(13)을 구비한 온도조절기에 있어서,A heater (H) for heating the object to be heated by applying power from the power input unit (11), a thyristor (12) for adjusting the amount of power applied to the heater (H), and controlling the thyristor (12). In the temperature controller with a microcomputer (CPU) 13,
상기 마이컴(13)에 의하여 제어를 받지 않고 상기 히터(H)로 인가되는 전원을 단속하는 안전장치를 구비하며, 상기 안전장치는, 상기 히터(H)로 인가되는 전원을 온/오프시키는 전원단속부(110)와; 상기 마이컴(13)으로부터 상기 시리스터(12)로 인가되는 제어신호를 단속하는 시리스터신호단속부(120)와; 상기 피가열대상물(20)이 정상 상태에서 벗어나는 물리량의 변화를 감지하는 이상상태감지부(130)와; 상기 이상상태감지부(130)가 이상상태를 감지할 경우, 이를 경고하는 경고부(140); 상기 마이컴(13)에 의하여 제어받지 않는 것으로서, 상기 이상상태감지부(130)에서 발생된 신호에 의해 상기 전원단속부(110), 시리스터신호단속부(120) 및 경고부(140)를 유기적으로 제어하는 제어부(150);를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is provided with a safety device for intermitting the power applied to the heater (H) without being controlled by the microcomputer (13), wherein the safety device, the power control to turn on / off the power applied to the heater (H) Section 110; A thyristor signal intermitter (120) for intermittently controlling a control signal applied from the micom (13) to the thyristor (12); An abnormal state detection unit 130 for detecting a change in physical quantity from which the object to be heated 20 deviates from a normal state; A warning unit 140 for warning the abnormal state detection unit 130 when it detects an abnormal state; As not controlled by the microcomputer 13, the power control unit 110, the thyristor signal control unit 120, and the warning unit 140 may be organically controlled by a signal generated by the abnormal state detection unit 130. Control unit 150 to control the; characterized in that it comprises a.
본 발명에 따르면, 상기 전원단속부(110)는 상기 히터(H)로 연결되는 전원선과 직접 연결되는 릴레이(111)를 포함한다.According to the present invention, the power control unit 110 includes a relay 111 directly connected to a power line connected to the heater (H).
여기서, 상기 제어부(150)는, 상기 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)에서 서지전류에 의한 스파크의 발생을 방지하기 위하여, 상기 릴레이(111)를 온(on) 동작시키기 소정 시간전에 상기 시리스터(12)가 상기 히터(H)로 전원을 공급하지 않도록 상기 시리스터신호단속부(120)를 제어한다.Here, the control unit 150, in order to prevent the generation of sparks due to the surge current at the contacts (111a) (111b) of the relay (111), a predetermined time before the on (ON) operation of the relay (111) The thyristor signal control unit 120 is controlled so that the thyristor 12 does not supply power to the heater H.
또, 상기 제어부(150)는, 상기 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)에서 서지전류에 의한 스파크의 발생을 방지하기 위하여, 상기 릴레이(1111)를 오프(off) 동작시키기 소정 시간전에 상기 시리스터(12)가 상기 히터(H)로 전원을 공급하지 않도록 상기 시리스터신호단속부(120)를 제어한다.In addition, the control unit 150 is a predetermined time before turning off the relay 1111 in order to prevent the occurrence of a spark due to a surge current at the contacts 111a and 111b of the relay 111. The thyristor signal control unit 120 is controlled so that the thyristor 12 does not supply power to the heater H.
본 발명에 있어서, 상기 이상상태감지부(130)는, 상기 피가열대상물(20)의 온도과열을 감지하는 온도과열감지기(131)나, 상기 피가열대상물(20)의 수위가 정상 상태에서 벗어날 경우 이를 감지하는 액상수위감지기(133)나, 상기 피가열대상물(20)의 압력이 정상 상태에서 벗어날 경우 이를 감지하는 압력감지기(135)나, 상기 피가열대상물(20)의 도어가 열릴 경우에 이를 감지하는 도어열림감지기(137) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함한다.In the present invention, the abnormal state detection unit 130, the temperature overheat detector 131 for detecting the temperature overheat of the object to be heated 20, or the water level of the object to be heated 20 is out of the normal state. When the liquid level sensor 133 for detecting this, or the pressure sensor 135 for detecting when the pressure of the object to be heated 20 is out of the normal state, or when the door of the object to be heated 20 is opened At least one or more of the door opening detector 137 for detecting this.
본 발명에 있어서, 상기 경고부(140)는 특정음으로 경고하는 부저(141)나, 시각적으로 경고하는 램프(143) 또는 디스플레이(145) 중 어느 하나 이상을 포함한다.In the present invention, the warning unit 140 includes at least one of a buzzer 141 for warning a specific sound, a lamp 143 or a display 145 for visually warning.
본 발명에 있어서, 기기의 작동 초기에, 또는 상기 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)이 분리되어 히터(H)로 인가되는 전원이 차단되었을 때, 또는 사용자가 이상상태를 정상화시킨 후에 사용하는 것으로서, 상기 기기에 전원이 인가되도록 상기 제어부(150)를 제어하는 초기화신호발생부(160)를 더 포함한다.In the present invention, at the beginning of the operation of the device or when the contacts 111a and 111b of the relay 111 are disconnected and the power applied to the heater H is cut off, or after the user normalizes the abnormal state. In use, the apparatus further includes an initialization signal generator 160 that controls the controller 150 to supply power to the device.
본 발명에 있어서, 기기의 사용중, 정전이 발생하고 다시 복전되었을 때, 사용자의 선택에 따라서, 제어부(150)를 자동으로 작동시킬 것인지 또는 정지시킬 것인지를 결정할 수 있도록 하는 선택가동부(170)를 더 포함한다.In the present invention, when the device is in use, when the power failure occurs and is restored again, according to the user's selection, the selection operation unit 170 to determine whether to automatically operate or stop the control unit 150 is further Include.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 온도조절기를 상세히 설명한다.Hereinafter, the temperature controller according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면을 참조하면, 온도조절기는, 피가열대상물(20)에 설치되며 전원입력부(11)로부터 인가되는 전원에 의하여 그 피가열대상물(20)을 가열시키는 히터(H)와, 히터(H)로 인가되는 전력량을 조절하는 시리스터(12)와, 시리스터(12)를 제어하는 마이컴(CPU)(13)과, 피가열대상물(20)의 온도를 측정하여 마이컴(13)으로 온도신호를 보내는 온도센서(14)와, 마이컴(13)에 의하여 제어를 받지 않고 히터(H)로 인가되는 전원을 단속하는 안전장치(100)를 구비한다. 여기서, 피가열대상물(20)은 소정의 대상물이 수납되는 챔버나, 소정의 유체가 채워지는 수조나, 도어가 설치된 항온기등 다양하게 적용할 수 있다.Referring to the drawings, the temperature controller is installed in the object to be heated 20, the heater (H) and the heater (H) for heating the object to be heated 20 by the power applied from the power input unit (11). The temperature of the thyristor 12 for adjusting the amount of power applied, the microcomputer (CPU) 13 for controlling the thyristor 12, and the object to be heated 20 to send a temperature signal to the microcomputer 13 The temperature sensor 14 and the safety device 100 which interrupts the power applied to the heater H without being controlled by the microcomputer 13 are provided. Here, the object to be heated 20 may be variously applied, such as a chamber in which a predetermined object is stored, a water tank in which a predetermined fluid is filled, or a thermostat in which a door is installed.
안전장치(100)는 마이컴(13)이나 시리스터(12)가 고장/오작동 되었을 때 히터(H)로 인가되는 전원을 최종적으로 차단(off)하고 이후 사용자의 수동작에 의하여 전원을 통전(on) 되게 하는 것이며 마이컴(13)에 의하여 제어를 받지 않는다. 이러한 안전장치(100)는, 히터(H)로 인가되는 전원을 on/off 시키는 전원단속부(110)와, 마이컴(13)으로부터 시리스터(12)로 인가되는 제어신호를 단속하는 시리스터신호단속부(120)와, 피가열대상물(20)이 정상 상태에서 벗어나는 물리량의 변화를 감지하는 이상상태감지부(130)와, 이상상태감지부(130)가 이상상태를 감지할 경우 이를 경고하는 경고부(140)와, 이상상태감지부(130)에서 발생된 신호에 의해 전원단속부(110), 시리스터신호단속부(120) 및 경고부(140)를 유기적으로 제어하는 제어부(150)를 포함하며, 이때 제어부(150)는 마이컴(13)에 의하여 제어받지 않는 독립적인 구성이다. 그리고, 안전장치(100)는 온도조절기를 초기화시키는 초기화신호발생부(160)와, 온도조절기를 채용한 기기의 사용중 정전이 발생하였을 때 온도조절기의 가동을 선택적으로 결정하는 선택가동부(170)를 포함한다.The safety device 100 finally turns off the power applied to the heater H when the microcomputer 13 or the thyristor 12 breaks / malfunctions, and then turns on the power by the user's manual operation. ) And is not controlled by the microcomputer 13. The safety device 100 includes a power interrupter 110 that turns on / off power applied to the heater H, and a thyristor signal that interrupts a control signal applied from the microcomputer 13 to the thyristor 12. The intermittent unit 120 and the abnormal state detecting unit 130 for detecting a change in the physical quantity from which the object to be heated 20 deviates from the normal state, and the abnormal state detecting unit 130 to warn when an abnormal state is detected The control unit 150 for organically controlling the power control unit 110, the thyristor signal control unit 120 and the warning unit 140 by the signal generated from the warning unit 140 and the abnormal state detection unit 130. In this case, the control unit 150 is an independent configuration that is not controlled by the microcomputer 13. In addition, the safety device 100 includes an initialization signal generator 160 for initializing the temperature controller, and a selective mover 170 for selectively determining the operation of the temperature controller when a power failure occurs during the use of the apparatus employing the temperature controller. Include.
전원단속부(110)는 히터(H)로 인가되는 전원을 차단하거나 통전시키는 것으로서, 히터(H)로 연결되는 전원선과 직접 연결되는 릴레이(111)를 포함한다. 릴레이(111)는 전원입력부(11)와 히터(H)/시리스터(12)를 통전시키기 위한 접점(111a)(111b)을 가지는 공지의 것을 사용한다.The power intermittent unit 110 cuts or energizes power applied to the heater H, and includes a relay 111 directly connected to a power line connected to the heater H. The relay 111 uses a well-known thing which has the contacts 111a and 111b for energizing the power input part 11 and the heater H / thyristor 12.
시리스터신호단속부(120)는 마이컴(13)으로부터 시리스터(12)로 인가되는 신호를 단속(on/off)하는 것으로서, 안전장치의 제어부(150)에 의하여 제어된다. 즉, 제어부(150)의 제어에 의하여 시리스터신호단속부(120)는 히터(H)로 전원이 인가되거나 차단되도록 시리스터(12)를 제어하는 것이다.The thyristor signal interruption unit 120 interrupts (on / off) a signal applied from the microcomputer 13 to the thyristor 12 and is controlled by the controller 150 of the safety device. That is, the thyristor signal intermittent unit 120 controls the thyristor 12 such that power is applied or cut off by the heater H under the control of the controller 150.
이상상태감지부(130)는 피가열대상물(20)의 온도과열을 감지하는 온도과열감지기(131)일 수 있다. 마이컴(13)과 연결되는 온도센서(14)와는 별개의 것으로서, 피가열대상물(20)의 온도가 적정 범위를 벗어나 과열되었을 때 이를 감지한다. 이러한 온도과열감지기(131)는 온도센서일 수도 있고, 공지의 기계식 온도스위치일 수도 있다.The abnormal state detection unit 130 may be a temperature overheat sensor 131 for detecting a temperature overheat of the object to be heated 20. As a separate from the temperature sensor 14 connected to the microcomputer 13, it detects when the temperature of the object to be heated 20 is overheated out of an appropriate range. The temperature overheat sensor 131 may be a temperature sensor or a known mechanical temperature switch.
기계식 온도스위치의 피가열대상물(20)에 근접되게 설치되어 그 피가열대상물(20)의 온도를 검지하는 온도검지부(미도시)와, 온도검지부를 통해 전도된 열에 의하여 작동되는 온도스위치(미도시)로 구성된다. 온도스위치는, 피가열대상물의 온도에 의하여 기계적으로 작동하는 것으로서, 예를 들면 공지의 바이메탈 스위치나 온도에 따른 액체팽창을 이용한 공지의 액체팽창식 온도스위치등이 있다. 이러한 구성으로 됨으로서, 피가열대상물(20)의 온도변위를 감지할 수 있다.A temperature detecting unit (not shown) installed close to the object to be heated 20 of the mechanical temperature switch to detect the temperature of the object to be heated, and a temperature switch (not shown) operated by heat conducted through the temperature detecting unit. It is composed of The temperature switch is mechanically operated by the temperature of the object to be heated. Examples of the temperature switch include a known bimetal switch and a known liquid expansion temperature switch using liquid expansion according to temperature. By such a configuration, it is possible to detect the temperature displacement of the object to be heated 20.
이상상태감지부(130)는 피가열대상물(20)의 수위가 정상 상태에서 벗어날 경우 이를 감지하는 액상수위감지기(133)일 수 있다. 피가열대상물(20)의 내부에 액체가 채워지는 수조일 경우에, 액체의 수위가 적정 범위에서 벗어날 경우에 이를 감지한다. 이러한 액상수위감지기(133)는 수조에 담겨지는 센서이거나, 액상 상에서 부유하는 부표일 수도 있다.The abnormal state detection unit 130 may be a liquid level sensor 133 that detects when the level of the object to be heated 20 is out of the normal state. In the case where the liquid is filled in the interior of the object to be heated 20, the liquid level is detected when the liquid level is out of an appropriate range. The liquid level sensor 133 may be a sensor contained in a water tank or a buoy floating in a liquid phase.
이상상태감지부(130)는 피가열대상물(20)의 압력이 정상 상태에서 벗어날 경우 이를 감지하는 압력감지기(135)일 수 있다. 피가열대상물(20)의 내부에 소정의 압력이 인가되는 압력챔버일 경우에, 압력챔버 내부의 압력이 적정 범위에서 벗어날 경우에 이를 감지한다. 이러한 압력감지기(135)는 압력챔버 내부에 설치되는 압력계일 수 있다.The abnormal state detection unit 130 may be a pressure detector 135 that detects the pressure of the object to be heated 20 when it is out of the normal state. In the case of a pressure chamber in which a predetermined pressure is applied to the inside of the object to be heated 20, it is detected when the pressure inside the pressure chamber is out of an appropriate range. The pressure sensor 135 may be a pressure gauge installed in the pressure chamber.
이상상태감지부(130)는 피가열대상물(20)의 도어가 열릴 경우 이를 감지하는 도어열림감지기(137)일 수 있다. 피가열대상물(20)이 항온기나, 항온항습기일 경우에 도어가 열리면 이를 감지한다. 이러한 도어열림감지기(137)는 피가열대상물과 도어 사이에 설치되는 자석 스위치나, 마이크로 스위치일 수 있다.The abnormal state detection unit 130 may be a door opening detector 137 that detects the door of the object to be heated 20 when it is opened. When the object to be heated 20 is a thermostat or a thermo-hygrostat, the door is detected when the door is opened. The door opening detector 137 may be a magnetic switch or a micro switch installed between the object to be heated and the door.
경고부(140)는 특정음으로 경고하는 부저(141)나, 시각적으로 경고하는 램프(143) 또는 디스플레이(145)일 수 있다. 이러한 경보부는 사용자의 선택에 따라 모두 채용할 수도 있고 아닐 수도 있다. 경고부(140)를 채용함으로써, 온도조절기의 이상상태를 외부에서 쉽게 알 수 있고, 더 나아가 어떠한 부분에 이상이 발생한 것인가도 알 수 있다.The warning unit 140 may be a buzzer 141 warning a specific sound, a lamp 143 or a display 145 visually warning. Such alarms may or may not be employed depending on the user's choice. By employing the warning unit 140, it is possible to easily know the abnormal state of the temperature controller from the outside, and furthermore, it can also know what part is abnormal.
제어부(150)는, 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)에서 서지전류에 의한 스파크의 발생을 방지하기 위하여, 릴레이(111)를 온(on) 동작시키기 소정의 시간전에 시리스터(12)가 히터(H)로 인가되는 전원을 차단하도록 시리스터신호단속부(120)를 제어한다.The control part 150 controls the thyristor 12 before a predetermined time to operate the relay 111 on to prevent the occurrence of a spark due to a surge current at the contacts 111a and 111b of the relay 111. ) Controls the thyristor signal interruption unit 120 to cut off the power applied to the heater (H).
제어부(150)는, 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)에서 서지전류에 의한 스파크의 발생을 방지하기 위하여, 릴레이(111)를 오프(off) 동작시키기 소정의 시간전에 시리스터(12)가 히터(H)로 인가되는 전원을 차단하도록 시리스터신호단속부(120)를 제어한다.The controller 150 controls the thyristor 12 before a predetermined time before the relay 111 is turned off in order to prevent generation of sparks due to a surge current at the contacts 111a and 111b of the relay 111. ) Controls the thyristor signal interruption unit 120 to cut off the power applied to the heater (H).
초기화신호발생부(160)는, 본원의 온도조절기를 채용한 기기의 작동 초기에, 혹은 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)이 분리되어 히터(H)로 인가되는 전원이 차단되었을 경우, 또는 사용자가 이상상태를 정상화시킨 후에 사용하는 것으로서, 기기에 전원이 인가되도록 제어부(150)를 제어하는 리셋스위치(161))를 포함한다. 즉, 리셋스위치(161)를 누를 때 초기화신호발생부(160)는 초기화신호를 발생하여, 제어부(150)가 전원단속부(110)를 제어하여 접점(111a)(111b)이 접촉되도록 릴레이(111)를 작동시킨다. 이러한 초기화신호발생부(160)는 기기작동중에 기기를인위적으로 정지시킬 때도 사용한다.The initialization signal generator 160 is operated at the beginning of the operation of the device employing the temperature controller of the present application, or when the contacts 111a and 111b of the relay 111 are disconnected and the power applied to the heater H is cut off. Or a reset switch 161 for controlling the controller 150 so that power is applied to the device as the user normalizes the abnormal state. That is, when the reset switch 161 is pressed, the initialization signal generator 160 generates an initialization signal, so that the controller 150 controls the power interrupter 110 so that the contacts 111a and 111b come into contact with each other. 111). The initialization signal generator 160 is also used to artificially stop the device while the device is in operation.
선택가동부(170)는, 본원의 온도조절기를 채용한 기기의 사용중, 정전이 발생하고 다시 복전되었을 때, 사용자의 선택에 따라서, 온도조절기의 제어부(150)를 자동으로 작동시킬 것인지 또는 정지시킬 것인지를 결정할 수 있도록 하는 선택스위치(171)를 포함한다.The selector 170 may automatically operate or stop the controller 150 of the thermostat according to the user's selection when a power failure occurs and the power is restored again during the use of the apparatus employing the thermostat of the present application. It includes a selection switch 171 to determine the.
어떤 특정한 피가열대상물은 온도의 변화에 의하여 쉽게 손상되는 경우가 있는데, 만약 정전에 의하여 온도변화가 발생하여 특정 피가열대상물이 손상될 경우에 더 이상 특정 피가열대상물을 가온시킬 필요가 없다. 이 경우, 정전이 일단 일어나면 복전되더라도 온도조절기가 작동되지 않도록 하여야 하며, 사용자는 선택스위치(171)에 의하여 이를 결정할 수 있다.Some specific objects to be heated are easily damaged by a change in temperature. If a temperature change occurs due to a power failure, the specific object to be heated no longer needs to be heated. In this case, once a power failure occurs, even if the power is restored, the temperature controller should not be operated, and the user can determine this by the selection switch 171.
한편, 어떤 특정 피가열대상물은 온도의 변화가 있더라도 손상되지 않는데, 이 경우에는 정전후 복전될 경우에 온도조절기가 자동을 작동하게끔 하여야 할 것이다. 이 역시, 사용자가 선택스위치(171)를 이용하여 가능하다.On the other hand, a certain object to be heated is not damaged even if there is a change in temperature. In this case, the thermostat should be operated automatically when it recovers after a power failure. This is also possible by the user using the selection switch 171.
상기와 같은 구조의 온도조절기는, 사용자가 기기를 작동시키기 위하여 전원스위치를 온(on)한다. 기기의 여러 부분이 정상상태이면 경고부(140)는 작동하지 않는다.The thermostat of the above structure, the user turns on the power switch to operate the device. The warning unit 140 does not operate when various parts of the device are in a normal state.
이후, 리셋스위치(161)를 누르면 전원단속부(110)는 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)을 접촉시켜 시리스터(12)의 전단으로 전원을 공급하며, 소정의 시간이 경과한 후 시리스터신호단속부(120)는 마이컴(13)의 제어신호를 시리스터(12)로 인가되게 하여 시리스터(12)가 히터(H)로 전원을 공급토록 함으로써 피가열대상물(20)을 가열한다. 즉, 릴레이(111)의 접점(111a)(111b)이 접촉된 이후에 시리스터(12)를 통하여 히터(H)로 전원이 공급되는 것이다. 이렇게 함으로써, 접점(111a)(111b)에는 서지 전류에 의한 스파크가 발생되지 않는다.Thereafter, when the reset switch 161 is pressed, the power interrupter 110 contacts the contacts 111a and 111b of the relay 111 to supply power to the front end of the thyristor 12, and a predetermined time elapses. Then, the thyristor signal intermittent unit 120 applies the control signal of the microcomputer 13 to the thyristor 12 so that the thyristor 12 supplies power to the heater H so that the target object 20 can be heated. Heat. That is, after the contacts 111a and 111b of the relay 111 come into contact with each other, power is supplied to the heater H through the thyristor 12. In this way, sparks due to surge current are not generated in the contacts 111a and 111b.
마이컴(13)은 피가열대상물(20)의 온도를 온도센서(14)로 감지하여 설정온도값과 피가열대상물의 실제온도값을 비교하여 히터(H)로 공급되는 전력량을 조절한다.The microcomputer 13 senses the temperature of the object to be heated 20 with the temperature sensor 14 and compares the set temperature value with the actual temperature value of the object to be heated to adjust the amount of power supplied to the heater H.
상기와 같은 구조의 온도조절기의 동작을 설명한다.The operation of the temperature controller having the above structure will be described.
온도조절기는 실질적으로 많은 양의 전류를 제어하므로 시리스터(12)가 고장/오작동될 수 있으며, 마이컴(13)은 전자적인 외란이나 프로그램의 오류로 인하여 정상적인 제어능력을 잃을 수 있다. 이 경우, 히터(H)로 전원이 계속적으로 인가될 수 있으며, 피가열대상물은 과열되고 위험해질 수 있다.Since the thermostat controls substantially a large amount of current, the thyristor 12 may malfunction / malfunction, and the microcomputer 13 may lose normal control capability due to electronic disturbance or program error. In this case, power may be continuously applied to the heater H, and the object to be heated may be overheated and dangerous.
이와 같이. 피가열대상물(20)이 과열되면, 이상상태감지부(130)는 과열된 것을 감지하여 제어부(150)로 알리게 된다. 제어부(150)는 마이컴(13)에 의한 제어를 받지 않는 독립적인 구성이므로, 마이컴(13)의 고장/오작동에 영향받지 않고 독립적으로 작동하여 안전하기 기기를 정지시킨다.like this. When the object to be heated 20 is overheated, the abnormal state detecting unit 130 detects that the object is overheated and notifies the controller 150. Since the controller 150 is an independent configuration not controlled by the microcomputer 13, the controller 150 operates independently without being affected by the failure / malfunction of the microcomputer 13 to stop the device to be safe.
피가열대상물(20)이 과열되면, 이상상태감지부(130)의 온도과열감지기(131)가 과열을 감지하여 전기적인 신호로 제어부(150)로 보내게 되면, 제어부(150)는 먼저 시리스터신호단속부(120)를 작동시켜 마이컴(13)에서 발생한 시리스터(12)를 동작시키기 위한 신호를 차단하고, 소정의 시간이 지난 후에 전원단속부(110)의 릴레이(111) 접점(111a)(111b)을 분리시킨다.When the object to be heated 20 is overheated, when the temperature overheat sensor 131 of the abnormal state detection unit 130 detects an overheat and sends the electrical signal to the controller 150 as an electrical signal, the controller 150 first starts the thyristor. The signal interrupter 120 operates to block a signal for operating the thyristor 12 generated in the microcomputer 13, and after a predetermined time, the relay 111 contact point 111a of the power interrupter 110. (111b) is separated.
또한, 액상수위감지기(133), 압력감지기(135), 도어열림감지기(137)등에서 발생된 이상상태 신호도 상기와 같은 방법으로 처리되므로 기기의 안전한 사용을 유도할 수 있다.In addition, the abnormal state signal generated by the liquid level sensor 133, the pressure sensor 135, the door open detector 137, etc. are also processed in the same manner as described above can induce the safe use of the device.
사용자의 인위적인 사용이 가능한 문열림 감지의 경우는 문을 열 때에는 기기의 작동을 중지시키고, 문을 닫으면 기기를 다시 정상적으로 작동시키나, 이 경우를 제외한 액상의 수위, 과압력, 과열 등의 경우는 기기의 이상 혹은 외란에 의한 경우이므로 이들 감지기가 작동하여 기기가 멈춘 경우에는 시간이 흘러 이상상태가 나타나지 않는다 하더라도 기기가 다시 작동하지 않으며, 사용자가 이상상태의 원인을 제거한 다음 다시 리셋스위치(161)를 누르면 기기는 작동하나.In the case of door opening detection, which can be artificially used by the user, the device is stopped when the door is opened, and when the door is closed, the device is normally operated again.However, except in this case, If the device is stopped due to abnormality or disturbance of the device, the device will not work again even if the time does not appear even after time passes, and the user removes the cause of the error and resets the reset switch 161 again. Press to operate the unit.
한편, 액상의 수위, 과압력, 과열 등의 이상상태는 이들 감지기가 작동하면, 경보부(140)에서 해당 이상상태를 디스플레이(145)에 표시하고 부저(141)를 울린다. 이들 이상상태는 사용자의 인위적인 사용으로 인한 경우가 아니고, 기기의 이상 혹은 외란에 의한 경우이므로 이들 감지기가 작동하여 기기가 멈춘 경우에는 시간이 흘러 이상상태가 나타나지 않는다 하더라도 계속적으로 경보부(140)에서 디스플레이(145)와 부저(141)를 작동하여 사용자가 즉각 기기의 이상 유무를 파악할 수 있도록 한다.On the other hand, the abnormal state of the liquid level, overpressure, overheating, etc., when these detectors operate, the alarm unit 140 displays the abnormal state on the display 145 and sounds the buzzer 141. These abnormal conditions are not caused by a user's artificial use, but are caused by an abnormality or disturbance of the device. Therefore, when these sensors are operated and the device is stopped, the alarm unit 140 continuously displays the abnormal state even if the abnormal state does not appear. The 145 and the buzzer 141 are operated so that the user can immediately determine whether the device is abnormal.
사용자의 인위적인 사용으로 인한 문열림 등의 경우에는 부저(141) 작동은 하지 않고 디스플레이(145)만 작동하다가, 소정의 시간이 지난 후, 문 열림 상태를 사용자에게 환기시키기 위한 부저(141)를 작동한다.In the case of the door opening due to the artificial use of the user, the buzzer 141 is not operated but only the display 145 is operated. After a predetermined time, the buzzer 141 is operated to vent the door opening state to the user. do.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 따른 온도조절기에 따르면, 마이컴에 의하여 제어되지 않는 별도의 안전장치를 채용함으로써, 마이컴이나 시리스터가 고장/오작동되었을 때에도 독립적으로 작동하여 히터 및 기구장치에 인가되는 전원을 안전하게 차단함으로써 히터가 장치된 가열기기의 사용을 보다 안전하게 할 수 있다는 효과가 있다.According to the temperature controller according to the present invention, by employing a separate safety device that is not controlled by the microcomputer, even when the microcomputer or the thyristor breaks / malfunctions, it operates independently to safely cut off the power applied to the heater and the apparatus There is an effect that it is possible to make the use of the heating device equipped with more safe.
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