KR930009753B1 - 전기 온수기의 제어회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

전기 온수기의 제어회로

제 1 도는 종래 전기온수기의 제어회로도.

제 2 도는 종래 전기온수기의 구조도.

제 3 도는 본 발명에 따른 전기온수기의 제어회로도.

제 4 도는 본 발명에 따른 제 3 도의 수위검출회로부의 상세 회로도.

제 5 도는 본 발명에 따른 제 3 도의 타이머회로부의 상세 회로도.

제 6 도는 본 발명에 따른 동작흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 물탱크 13 : 급탕출구

14 : 급수측뚜껑 21 : 누전차단기

22 : 히터, S/V 23 : 솔레노이드밸브

24 : 수위검출회로부 25 : 타이머회로부

RY1 : 수위검출릴레이 RY2 : 온도검출릴레이

RY3 : 타이머릴레이 S/W2 : 온도선택스위치

BM1, BM2 : 바이메탈스위치 S1-S3 : 수위감지센서

MC : 마그네트스위치

본 발명은 전기 온수기의 제어회로에 관한 것으로, 특히 센서를 구비하여 온수탱크의 수위표시, 자동급수 및 히터의 동작등을 제어하도록 하는 전기 온수기의 제어회로에 관한 것이다.

제 1 도는 종래 전기 온수기의 제어회로도로서, 이에 도시한 바와같이 누전차단기(E.L.B)(1)를 통해 전원전압(AC)을 인가받아 전원표시램프(LP1)에 연결함과 아울러 마그네트스위치접점(MCa)를 통해서는 히터(2) 및 히터동작표시램프(LP2)에 연결하고, 온도선택스위치(S/W)를 통해서는 병렬연결된 바이메탈스위치(BM1), (BM2)를 다시통해 온도검출릴레이(RY)에 연결하며, 온도검출릴레이스위치(RYa)를 통해서는 마그네트스위치(MC)에 연결하여 구성하였다.

이와같이 구성된 종래 전기 온수기 제어회로의 작용 및 문제점을 설명하면 다음과 같다.

누전차단기(1)가 온되어 있는 상태에서 전원전압(AC)을 인가하면, 전원표시램프(LP1)가 온되고, 온도선택스위치(S/W)의 절환에 따라 바이메탈스위치(BM1) 또는 바이메탈스위치(BM2)를 통해 온도검출릴에이(RY)가 온되어 그 온도검출릴레이스위치(RYa)가 온되어 마그네트스위치(MC)가 온된다.

이에따라 마그네트스위치접점(MCa)이 온되어 히터(2)를 가동시킴과 아울러 히터동작표시램프(LP2)를 온시킨다.

여기서, 온도선택스위치(S/W)에 의해 선택되는 바이메탈스위치(BM1), (BM2)는 임의의 온도(90℃), (60℃)가 되면, 오프되어 전류를 차단하게 되므로 히터(2)의 가동을 중지시키고, 수온이 그 임의의 온도(90℃), (60℃)보다 낮아져서 바이메탈스위치(BM1), (BM2)가 온되면, 다시 히터(2)를 가동시켜 일정수온을 유지하게 된다.

제 2 도는 종래 전기온수의 구조도로서, 물탱크(11)의 일측면에 상단에서 하단까지 수위를 확인할 수 있도록 투명유리(12)가 부착되고, 상기 제 1 도의 제어회로에 따라 제어받는 히터(15)에 의해 탱크(11)내의 물을 가열하도록 하며, 그 물탱크(11) 상부에 설치된 급수측뚜껑(14)을 통해 수동으로 물을 급수하도록 하고, 하단에 설치된 급탕출구(13)를 통해 일정온도를 유지하는 물을 급탕하도록 구성되었다. 따라서, 투명유리(12)를 통해 물탱크(11)내의 수위를 확인하여 수동으로 급수측뚜껑(14)을 열고 물을 채워야 한다.

이상에서 설명한 바와같이 종래 전기 온수기에 있어서는, 자동급수기능이 없어 물이 전혀 없는 상태에서 가열될 경우 히터의 단선 및 폭발위험이 있으며, 전탕량표시기능이 투명유리(12)를 통해서 확인해야하므로 초기상태에는 알 수 있지만 가열이 되어 수증기가 발생하면 확인이 어렵고, 특정한 가열(보리차등)이 필요한 경우, 즉 임의의 온도(90℃)이상에서 수십분이상 끓여야 하는 경우에 일정시간 지속 가열기능이 없어 임의의 온도(90℃)가 되면 가열이 중단되므로 원하는 만큼 끓일 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이와같은 문제점을 해소시키고자 수위감지센서를 설치하여 수위의 표시와 아울러 자동급수를 하고, 타이머를 두어 임의의 온도 이상에서 일정시간 가열할 수 있도록 한 제어회로를 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 3 도는 본 발명에 따른 전기 온수기의 제어회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전원전압(AC)을 누전차단기(E.L.B)(21)를 통한 후 마그네트스위치접점(MCal)(MCa2)를 통해 히터(22)에 공급하도록 하고, 퓨즈(F1) 및 동작스위치(S/W1)를 통한 후 본 발명 제어회로에 인가하도록 하여 온도선택스위치(S/W2)에 의해 선택하는 바이메탈스위치(BM1), (BM2)를 통해 온도검출릴레이(RY2)에 연결하며, 수위검출회로부(24)의 수위검출릴레이접점(RY1a)를 통해서는 급수제어솔레노이드밸브(23)에 연결하고, 상기 수위검출회로부(24)의 수위검출릴레이접점(RY1b)을 통한 후 병렬 접속한 온도검출릴레이접점(RY2al) 및 타이머회로부(25)의 타이머릴레이접점(RY3b)을 통해서 마그네트스위치(MC)에 연결하여 구성하였다.

제 5 도는 본 발명에 따른 수위검출회로부의 상세회로도로서, 이에 도시한 바와같이 전기온수기의 물탱크(11)에 저수위, 중수위 및 만수위상태를 감지하도록 수위감지센서(S1), (S2), (S3)를 설치하고, 만수위까지 급수할 수 있도록 솔레노이드밸브(S/V)를 설치한 후, 상기 저수위감지센서(S1)의 상태를 피엔피트랜지스터(Q1)를 통해 감지하여 엔피엔트랜지스터(Q2)를 통해 저수위표시발광다이오드(LED1)를 구동시키는 저수위표시부(31)와, 그 저수위표시부(31)의 상태에 따라 다이오드(D7)를 통해 부저(BZ)를 구동시키는 저수위경보부(34)와, 상기 중수위감지센서(S2)의 상태를 피엔피트랜지스터(Q3)를 통해 감지하여 트랜지스터(Q4)를 통해 중수위 표시발광다이오드(LED2)를 구동시키는 중수위표시부(32)와, 상기 만수위감지센서(S3)의 상태를 피엔피트랜지스터(Q5)를 통해 감지하여 트랜지스터(Q6)를 통해 만수위표시발광다이오드(LED3)를 구동시키는 만수위표시부(33)와, 상기 저수위경보부(34)를 통한 저수외감지센서(S1)의 상태에 따라 다이오드(D2) 및 트랜지스터(Q8)를 통한 후 피엔피트랜지스터(Q7)를 통해 수위검출릴레이(RY1)를 구동시킴과 아울러 다이오드(D3)를 통해 자기유지하고, 다이오드(D4)를 통해 상기 만수위표시부(33)를 통한 만수위감지센서(S3)의 상태에 따라 상기 수위검출릴레이(RY1)를 제어하는 수위검출제어부(35)로 구성하였다.

제 5 도는 본 발명에 따른 타이머회로부의 상세회로도로서, 이에 도시한 바와같이 온도검출릴레이접점(RY2b)의 상태에 따라 병렬접속한 콘덴서(C15) 및 저항(R21)을 통해 타이머(41)의 동작제어를 하고, 그 타이머(41)의 가변시정수부(42)의 콘덴서(C14), 저항(R19) 및 가변저항(V_R)에 의한 시정수에 따라 타이머 릴레이제어부(43)의 다이오드(D16) 및 (Q7)을 통해 타이머릴레이(RY3)를 제어하고, 마그네트스위치접점(MCb)을 통해 그 타이머(41)를 리세트시키도록 구성하였다.

이와같이 구성한 본 발명의 작용 및 효과를 사용하면 다음과 같다.

제 4 도에 도시한 수위검출회로부는 수위감지센서(S1-S3)의 상태에 따라 동작하는데, 이 수위감지센서(S1-S3)는 각기 전기 온수기 물탱크(11)의 저수위, 중수위 및 만수위를 감지하도록 설치하여 물이 닿으면 전기적으로 쇼트(short), 그 반대인 경우는 전기적으로 오픈(open)된다. 만약, 물탱크(11)가 만수위 상태로 수위감지센서(S1-S3)가 쇼트상태이면, 저수위, 중수위 및 만수위표시부(31), (32), (33)의 피앤피트랜지스터(Q1), (Q3), (Q5)는 턴온되어 각기 트랜지스터(Q2), (Q4), (Q6)를 턴온시키므로, 발광다이오드(LED1), (LED2), (LED3)를 턴온시켜 만수위상태를 표시한다.

이때, 저수위경보부(34)는 저수위표시부(31)의 트랜지스터(Q2)가 턴온상태이므로 다이오드(D7)를 통해 접지루프가 열려 부저(BZ)가 구동하지 않고, 수위검출제어부(35)는 트랜지스터(Q8)가 오프상태로서, 수위검출릴레이(RY1)는 오프상태이다. 이와반대로, 수위검출센서(S1-S3) 모두가 물에 닿지않아 오픈상태에 있게되면, 수위표시부(31), (32), (33)의 피엔피트랜지스터(Q1), (Q3), (Q5)가 오프상태로 트랜지스터(Q2), (Q4), (Q5)가 오프되므로, 각기 발광다이오드(LED1-LED3)는 오프된다.

이때 저수위경보부(34)는 저수위감지센서(S1)에 따라 저수위표시부(31)의 트랜지스터(Q2)가 오프되도록, 다이오드(D7)를 통하는 루프가 차단되어 부저(BZ)가 구동된다. 또한 수위검출제어부(35)는 다이오드(D2)를 통해 트랜지스터(Q8)가 턴온되어 피엔피트랜지스터(Q7)가 턴온되므로 수위검출릴레이(RY1)가 온됨과 아울러 다이오드(D3)를 통해 트랜지스터(Q8)의 게이트바이어스를 피드백하여 자기유지를 한다. 이 수위검출릴레이(RY1)의 접점(RY1a)에 의해 솔레노이드밸브(S/V ; 23)가 열리면서 물탱크(11)에 급수를 시작한다. 이후 수위감지센서(S1-S3)가 순차적으로 쇼트되면서, 수위표시부(31-33)의 발광다이오드(LED1-LED3)가 순차적으로 턴온된다.

여기서, 만수위감지센서(S3)가 쇼트되기 전까지는 수위검출제어부(35)는 다이오드(D3)를 통해 자기유지 상태에 있고, 이후 만수위감지센서(S3)가 쇼트되면, 만수위표시부(33)의 트랜지스터(Q6)가 턴온되어 발광다이오드(LED3)가 턴온될때 수위검출제어부(35)의 다이오드(D4)를 통해 턴온된 트랜지스터(Q6)로 루프가 열리므로 피엔피트랜지스터(Q7)에서 다이오드(D3)를 통행 자기유지를 하던 루프가 차단되어 수위검출릴레이(RY1)는 오프되고, 이에따라 솔레노이드밸브(S/V ; 23)가 오프되면서 급수를 중단한다.

또한, 제 5 도에 도시한 타이머회로부는 상기 제 3 도의 온도검출릴레이접점(RY2b)에 따라 구동하며, 사용자가 가변저항(V_R)의 조절로 시정수조절을 할 수 있어 시간조절이 가능한데,. 히터(22)가 가동하여 바이메탈스위치(BM1 또는 BM2)가 온도검출에 따라 오프되어 온도검출릴레이(RY2b)가 오프되면 그의 접점(RY2b)이 온되어 타이머(41)는 구동을 시작한다. 가변저항(V_R)을 조절하여 임의의 시정수를 설정하면, 이 시정수시간동안 그 타이머(41)는 고전위출력을 하여 다이오드(D16)를 통해 트랜지스터(Q7)를 턴온시키므로, 타이머릴레이(RY3)가 턴오프된다.

이후 시정수시간이 지나 그 타이머릴레이(RY3)가 오프되어 마그네트스위치(MC)가 오프되면, 그의 접점(MCb)이 온되므로 그 타이머(41)는 리세트된다.

제 6 도는 본 발명에 따른 동작흐름도로서, 이에 도시한 바와같이 누전차단기(21)가 온되어 있는 상태에서 동작 스위치(S/W1)를 온시키면서, 본 발명에 따른 제어회로에 전원전압(AC)이 공급되고 온도선택스위치(S/W2)의 선택에 의해 바이메탈스위치(BM1) 또는 선택온도가 다른 바이메탈스위치(BM2)를 통해 온도검출릴레이(RY2)가 온된다.

이때 제 4 도에 도시된 수위검출회로부(24)의 제어에 따라 동작하는데, 저수위감지센서(S1)가 물에 닿지 않아 오픈(OPEN) 상태이면, 저수위표시부(31)의 발광다이오드(LED1)가 오프됨과 아울러 저수위경보부(34)의 부저(BZ)를 구동시켜 경보음을 울리고, 수위검출제어부(35)의 수위검출릴레이(RY1)를 온시켜 그의 접점(RY1a)을 통해 솔레노이드밸브(23)를 온시키므로 물탱크(11)에 물급수를 시작한다. 이후 저수위감지센서(S1)가 쇼트되면, 저수위표시부(31)의 발광다이오드(LED1)를 온시킴과 아울러 저수위경보부(34)의 부저(BZ)를 오프시킨다.

계속 물이 채워져 중수위감지센서(S2)가 쇼트되면, 중수위표시부(32)의 발광다이오드(LED2)를 온시키고, 이후 만수위감지센서(S3)가 쇼트상태인 만수위로 채워질때까지 만수위표시부(33)의 발광다이오드(LED3)를 오프시킨 상태에서, 수위검출릴레이(RY1)가 계속 온되어 솔레노이드밸브(S/V)는 온상태로 물급수를 계속하며, 만수위로 채워져 만수위감지센서(S3)가 온되면, 반수위표시부(33)의 발광다이오드(LED3)를 온시키고, 수위검출제어부(35)의 수위검출릴레이(RY1)를 오프시켜 그의 접점(RY1a)이 오프되므로, 솔레노이드밸브(S/V ; 23)가 오프되어 물공급을 중지한다. 이때 온도선택스위치(S/W2)의 선택에 다른 바이메탈스위치(BM1 또는 BM2)의 설정온도가 물탱크(11)내의 수온을 비교하여 물탱크(11)내의 수온이 설정온도보다 낮으면 그 바이메탈스위치(BM1 또는 BM2)가 온상태이므로 온도검출릴레이(RY2)가 온되고, 상기 수위검출릴레이접점(RY1b) 및 온도검출릴레이접점(RY2a)을 통해 마그네트스위치(MC)가 온되며, 이에따라 그의 접점(MCa1), (MCa2)을 통해 히터(22)를 가동시켜 가열한다.

이후 바이메탈스위치(BM1 또는 BM2)의 설정온도까지 물탱크(11)내의 수온이 올라가면, 그 바이메탈스위치(BM1 또는 BM2)가 오프되면서 온도검출릴레이(RY2)가 오프되고, 이에따라 마그네트스위치(MC)가 오프되어 히터(22)의 가동이 중지되는데, 이때 사용자가 일정온도 이상에서 임의의 시간 계속 가열을 원하면 타이머(41)의 시정수를 조절하였다면, 이 타이머(41)는 상기 온도검출릴레이(RY2)의 접점(RY2b)의 온됨과 함께 동작하여 사용자가 임의의 시간으로 설정한 그의 시정수시간동안 타이머릴레이(RY3)를 오프시키므로 설정한 그의 접점(RY3b)을 통해 마그네트스위치(MC)는 온되고, 그에따라 히터(22)는 계속 가동되어 가열한다. 이 타이머(41)의 설정시정수 시간이 경과하면, 타이머릴레이(RY3)가 온되어 그의 접점(RY3b)이 오프되므로 마그네트스위치(MC)가 오프되고, 그의 접점(MCa1), (MCa2)에 의해 히터(22)는 가동중지되고, 그의 접점(MCb)에 의해 타이머(41)는 리세트된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 히타를 심야전력에만 구동될 수 있도록 제어하고, 다른 제어회로부에 공급하는 전원전압은 일반전력에 구동할 수 있도록 하여 사용자의 경제적 절감과 아울러 수위센서를 이용하여 그에 따른 제어로 물탱크내의 수위표시 및 자동급수를 항시 할 수 있어 사용상 편리해지고 물탱크내의 물이 없을 경우에는 히터의 가열이 중지됨과 아울러 경보음을 발생시키면서 자동급수를 할 수 있어 안전성이 높아지며, 타이머의 시간설정으로 임의의 온도이상에서 원하는 시간만큼 계속 가열시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 마그네트스위치(MC)의 접점(MCa1)(MCa2)를 통해 히터(22)를 제어하고, 온도선택스위치(S/W2)에 의해 선택되는 바이메탈스위치(BM1), (BM2)를 통해 온도선택릴레이(RY2)를 제어하도록 구성된 전기온수기의 제어회로에 있어서, 물탱크(11)내의 수위감지에 따라 제어하는 수위검출회로부(24)의 수위검출릴레이(RY1) 접점(RY1a)을 통해서 상기 물탱크(11)내의 급수제어를 하도록 설치한 솔레노이드밸브(23)를 제어하고, 상기 수위검출릴레이(RY1)의 접점(RY1b)을 통한 후 병렬연결한 상기 온도검출릴레이(RY2)의 접점(RY2a) 및 타이머회로부(25)의 타이머릴레이(RY3)의 접점(RY3b)을 통해 상기 마그네트스위치(MC)를 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기 온수기의 제어회로.
2. 제 1 항에 있어서, 물탱크(11)내 수위의 저수위, 중수위 및 만수위상태를 각기 감지하도록 설치한 수위센서(S1-S3)의 감지상태에 따라 각 수위상태를 표시하는 수위표시부(31-33)와, 상기 수위표시부(31)의 구동제어에 따라 경보음 발생을 제어하는 저수위경보부(34)와, 그 저수위경보부(34)의 구동에 따라 그 수위검출릴레이(RY1)를 구동시켜 자기유지를 하도록 한 후 상기 수위표시부(33)으 구동제어에 따라 그 수위검출릴레이(RY1)를 제어하는 수위검출제어부(35)로 수위검출회로부(24)를 구성한 것을 특징으로 하는 전기 온수기의 제어회로.
3. 제 1 항에 있어서, 온도검출릴레이(RY2)의 접점(RY2b)에 의해 구동시키며, 마그네트스위치(MC)의 접점(MCb)에 의해 리세트시키고, 타이머(41)의 시정수를 가변시킬 수 있도록 한 후 그의 출력에 따라 타이머릴레이(RY3)를 제어하도록 타이머회로(25)를 구성한 것을 특징으로 하는 전기 온수기의 제어회로.

Images