KR100357343B1 - 침전물 가열기의 초음파 정화방법 및 이 방법을 이용한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반파정류기 및 두 쌍의 정류소자용 축전 콘덴서를 이용하되 그 이용의 모멘트를 다른 주기의 전력망 전압으로 분리하여 그 이용의 효과를 향상시킴으로써 얻어지는데, 이는 엑스트라 플립-플롭, 사이리스터 제어블럭접속부 그리고 전원부 소자의 제어블럭에 엑스트라 플립-플롭을 도입하고, 상기 전원부에 전류 도함수 트랜스듀서를 도입함으로써 실현되며, 상기 트랜스듀서는 전류 측정 프로세스에 있어 비포화 코어를 가지는 트랜스포머로 만들어 짐으로써, 축전 콘덴서 사용효과를 증진하게 하고, 연속 턴온되는 정류 사이리스터의 알람모드에서 정류 사이리스터 제어블럭의 신뢰성을 향상시키게 하며, 용량 및 게이지 표시도수를 감소시키는 침전물 가열기의 초음파 정화방법 및 이를 이용한 장치를 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

침전물 가열기의 초음파 정화방법 및 이 방법을 이용한 장치{METHOD OF ULTRASONIC CLEANING OF HEAT UNITS FROM THE SEDIMENTS AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENT}

본 발명은 강선(river vessel)등의 화력분야의 내/외부 전열면과 가열장치 채널상의 침전물을 정화하는데 이용되는 침전물 가열기의 초음파 정화방법 및 이 방법을 이용한 장치에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 반파정류기 및 두 쌍의 정류소자용 축전 콘덴서를 이용하되 그 이용의 모멘트를 다른 주기의 전력망 전압으로 분리하여 그 이용의 효과를 향상시킴으로써 얻어지는데, 이는 엑스트라 플립-플롭, 사이리스터 제어블럭접속부 그리고 전원부 소자의 제어블럭에 엑스트라 플립-플롭을 도입하고, 상기 전원부에 전류 도함수 트랜스듀서를 도입함으로써 실현되며, 상기 트랜스듀서는 전류 측정 프로세스에 있어 비포화 코어를 가지는 트랜스포머로 만들어 짐으로써, 축전 콘덴서 사용효과를 증진하도록 하고, 연속 턴온되는 정류 사이리스터의 알람모드에서 정류 사이리스터 제어블럭의 신뢰성을 향상시키도록 하며, 용량 및 게이지 표시도수를 감소시키도록 하는 침전물 가열기의 초음파 정화방법 및 이 방법을 이용한 장치에 관한 것이다.

종래에 실시되는 침전물에 대한 초음파 가열장치의 정화방법이 공지되어 있는데, 이는 1980년 러시아출원 USSR No. 107558 및 1984년 러시아출원 USSR No. 1205383에 기재된 장치에 의해 실현될 수 있다.

상기의 기술적 내용은 전력망 전압의 정의 반주기에서 반파정류기에 의해 상기 축전 콘덴서가 충전되며, 한 쌍의 정류소자의 도움으로 부의 반주기의 임의 량의 주기에서 자기변형 콘버터 군의 여자권선을 통해 버스트 전력펄스가 형성되며, 제 1 정류소자의 제어신호가 제 2 정류소자의 제어포트의 전압강하로 차단되며, 상기 정류소자가 시간적으로 동시 동작하는 경우 제어펄스공급을 위해 금지신호가 형성되는데 있다.

이러한 방법은 상기에 있어 제 1 정류소자, 출력 중간점을 가지는 자기변형 콘버터의 여자권선, 상기 한 쌍의 정류소자중 제 2 정류소자로 이루어진 시퀀스회로에 출력이 접속된 전원블럭을 포함하는 장치로서 실현되는데, 이때 여자권선의 2차 하프권선 및 상기 제 2 정류소자와 나란하게 정류 콘덴서, 제어블럭을 흐르는 펄스 주파수의 제 1 및 제 2 블록이 접속되어, 상기 정류소자에 의한 제어펄스 기능이 실현될 뿐만 아니라 상기 정류소자를 통하는 동시전류에서 고장모드에 대한 대처기능이 실현된다.

상기의 기술에 의하 장치에 있어, 정류소자의 정류능력 및 축전 콘덴서의 제한전력으로 인해 어떤 경우에는 동작하는 자기변형 콘버터의 수가 부족하게 된다.

또한, 상기 장치에서 두 정류소자를 통하는 동시전류의 고장모드에 대한 대처가 매우 비효과적인 것으로 증명되는바, 사이리스터의 제어접합부에서 전압파라미터가 하강하여 제어블럭으로부터 제어접합부에 의해 수신된 제어신호가 5-7 볼트인 경우엔도 0.2 볼트 정도에 머무르게 된다.

침전물을 가진 가열장치를 초음파정화하기 위한 장치 및 방법의 다른 접근한 기술은 기본형 방법으로서 "초음파 장치 음향"(2,791,001 nC, producer "Energozapchast" Works, Cheborksary, Kalinin Street 111, 1987)이 있다.

상기 기술내용은 가열장치초음파 정화를 위해, 두 군의 자기변형 콘버터가 이용되며, 두 쌍의 정류소자의 도움으로 그 여자권선에서 버스트 전력펄스가 형성되는데, 각 군의 자기변형 콘버터용의 버스트 전력펄스 형성을 위해 반파정류기 및 축전 콘덴서를 이용하며, 상기 두 쌍의 정류소자의 동시 개발상태로 된 고장모드가 제 2 정류소자의 제어입력에서 전압강하를 가지는 한 정류소자의 제어신호와 시간적으로 동시 동작하는 한 쌍의 정류소자의 제어입력에 제어펄스공급을 위해 금지신호가 형성되는 것을 나타내는데 있다.

그러나, 이 가열장치의 초음파정화방법의 단점은 반파정류기와 같은 저효율의 고가의 부품을 사용하며, 각 군의 자기변형 콘버터의 경우에 축전 콘덴서가 이용되며, 버스트 전력펄스가 각각의 반파정류기 및 축전 콘덴서에 의해 형성되며, 교류 전원회로의 몇 단위나 수십 주기에서 반복이 한번 일어난다는 점 외에, 정류소자의 제어입력에서 전류강하를 이용한 고장대처가 신뢰성이 크게 저하한다는 점이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 반파정류기 및 두 쌍의 정류소자용 축전 콘덴서를 이용하되 그 이용의 모멘트를 다른 주기의 전력망 전압으로 분리하여 그 이용의 효과를 향상시킴으로써 얻어지는데, 이는 엑스트라 플립-플롭, 사이리스터 제어블럭접속부 그리고 전원부 소자의 제어블럭에 엑스트라 플립-플롭을 도입하고, 상기 전원부에 전류 도함수 트랜스듀서를 도입함으로써 실현되며, 상기 트랜스듀서는 전류 측정 프로세스에 있어 비포화 코어를 가지는 트랜스포머로 만들어 짐으로써, 축전 콘덴서 사용효과를 증진하게 하고, 연속 턴온되는 정류 사이리스터의 알람모드에서 정류 사이리스터 제어블럭의 신뢰성을 향상시키게 하며, 용량 및 게이지 표시도수를 감소시키는 침전물 가열기의 초음파 정화방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기의 침전물 가열기의 초음파 정화방법을 이용한 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 음향 장치를 나타낸 회로 구성도,

도 2 는 각 그룹에서 하나의 자기변형 콘버터를 가지는 구조를 나타낸 실시구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 전력 트랜스포머 2 : 다이오드

3 : 축전 콘덴서 4,5,6,7 : 사이리스터

8,9 : 정류 콘덴서 10,11 :자기변형 콘덴서의 여자권선

12,13,14,15 : 전류도함수센서 16 : 임펄스 실행주파수블럭

17 : 사이리스터 제어블럭 18 : 주파수분리기

19 : 차동단 20 : 임펄스지속기간형성부

21,23 : 플립-플롭 22 : 마스터 발진기

24,25,26,27 : 트랜스포머 28,29,30,31 :전력증폭기

32,33 : 인터럽트임펄스 지속기간형성부 34,35,36,37,38,39,40,41 : 소자 I

이하 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

즉, 이 방법은 도 1에 도시한 구조를 가지는 "음향" 장치로 실현된다.

이 장치는 전력 트랜스포머(1) 두 개의 동일 채널을 가진다. 각각의 채널은 애노드에 의해 상기 트랜스포머(1)의 제 2권선의 "제1"(제 2)단에 접속되며, 반파정류기로서 동작하는 다이오드(2)(62), 다이오드(2)(62) 캐소드와 상기 트랜스포머(1)의 2차 권선의 제 2(제 1)단사이에 접속된 축전 콘덴서(3)(63), 한 쌍의 사이리스터(4)(6) 및 (5)(7)을 구비하며, 이 사이리스터(4)(6) 애노드는 다이오드(2)(62)와 축전 콘덴서(3)(63)의 공통점에 접속되며, 상기 사이리스터(5)(7) 캐소드는 트랜스포머(1) 2차권선의 "제 2"(제 1)단에 접속된다. 상기 채널은 또한 3 개의 자기변형 콘버터를 구비하는데, 그 여자권선(10)(11)은 서로 병렬로 접속되며, 사이리스터(4)(6), (5)(7)에 의해 순차적으로 턴온되며, 이들 여자권선의 중간점은 정류 콘덴서(8)(9)를 통해 트랜스포머(1) 2차권선의 "제2"(제 1)단과 접속된다. 또한 상기 채널은 펄스실행주파수의 제1블록(16)(43), 사이리스터 제어블럭(17)(44), 펄스실행주파수(42)(45)의 제2블럭, 주파수분리기(18)(54) 및 (46)(57)은 마스터 발진기(22)(51), 플립-플롭(23)(52), 트랜스포머(24)(26) 및 (25)(27), 전력증폭기 (28)(30) 및 (2)(31)를 구비하는데, 이 증폭기의 출력은 제 1 및 제2 트랜스포머 (24)(26) 및 (25)(27)의 대응 입력권서에 접속되며, 이 트랜스포머의 출력권선은 제 1 사이리스터(4)(6) 및 제 2 사이리스터(5)(7)의 적당한 제어입력에 접속되며, 상기 사이리스터 제어블럭은 또한 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)(33), 소자 ILI(49)(60) 및 (50)(53), 소자I(34)(35), (36)(37), (38)(40), (39)(41)을 구비하는데, 상기 소자I(38)(40) 및 (39)(41)의 제1, 제2 및 제 3입력은 소자 ILI(49)(60) 출력, 발진기 출력(22)(51) 및 임펄스형성부(32)(33) 출력에 맞게 접속되며, 소자I(38)(40) 및 (39)(41)의 제 4 입력은 플립-플롭(23)(52)의 비반전출력 및 반전출력 그리고 소자I(34)(35) 및 (36)(37)의 제 1 입력에 맞게 접속되며, 소자I(38)(40) 및 (39)(41) 출력은 전력증폭기(28)(30) 및 (29)(31)의 입력에 맞게접속된다.

상기 소자I(34)(35) 및 (36)(37) 제 2 입력은 트랜스포머(24)(26) 및 (25)(27)의 제 2 권선에 접속되며, 소자ILI(50)(53)를 통하는 소자I(34)(35) 및 (36)(37)출력은 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)(33)의 입력에 접속되며, 소자 ILI(49)(60)입력은 펄스지속기간형성부(20)(56) 및 (48)(59)의 입력에 접속되며, 주파수분리기(18)(54) 및 (46)(57)의 입력은 다이오드캐소드(2)(62)에 접속된다. 두개의 채널은 극히 유사하며, 트랜스포머(1)의 2차 권선과의 접속에서만 차이가 있으며, 정밀하게는 "제1"채널의 정류다이오드 2의 애노드가 상기 트랜스포머(1) 의 2차권선의 제2단에 접속되며, "제 2"채널의 정류 다이오드(61)의 애노드가 상기 트랜스포머(1)의 2차 권선의 제2단에 접속되는 반면, 정류 콘덴서, 제1채널의 축전콘덴서 및 사이리스터(5)의 공통점이 상기 제2단에 접속되고, 정류 콘덴서, 제 2 채널의 축전 콘덴서 및 사이리스터(7)의 공통점이 트랜스포머I의 2차권선이 "제2"단에 접속된다.

상기와 같은 기본형의 장치는 다음과 같이 동작한다. 제1채널의 동작 프로세스를 살펴본다. 상기 정류 사이리스터(4)(5)는 대응의 사이리스터 제어블럭(17) 출력으로부터 그 제어입력에서 임펄스를 수신하여 개방한다. 상기 제1사이리스터(4)의 개방 후에, 정류 콘덴서(8)는 개방된 사이리스터(4) 및 상기 사이리스터(4)로부터 중간점까지의 여자권선(10)의 1차 부분을 통해 상기 축전 콘덴서(3)에 의해 충전된다. 발진 프로세스의 결과 상기 사이리스터(4)는 폐쇄된다. 사이리스터(5)개방시에 정류 콘덴서(8)는 그 중간점으로부터 사이리스터(5)까지의 여자권선의 부분을통해 방전된다. 순차로, 스위치온된 여자권선(10)부분을 통해 흐르는 전류임펄스에 의해 상기 가열장치에 접속된 도파관을 가지는 자기변형 콘버터가 상기 가열장치에 초음파 임펄스를 발생하여 동작 표면이 정화된다.

트랜스포머의 오버로드 및 다이오드(2) 파괴를 방지하기 위해, 제어 임펄스가 상기 트랜스포머의 2차 권선에서의 반주기 전압에서 상기 사이리스터(4,5)에 입력되어야 하는데, 이 트랜스포머는 다이오드(2)의 비전도 상태에서의 개방시 극성을 가지게 된다.

버스트 임펄스가 블록(17)출력으로부터 사이리스터(4,5)의 제어입력으로 들어간다. 상기 임펄스의 버스트 액세스율은 망 전류주파수 fo, 주파수 f_1/2로 분할될 수 있으며, 임펄스사이의 버스트의 주기 T1지속기간은 마스터 발진기(22)에 의해 정의된다. 상기 지속기간 T1은 사이리스터(4,5) 파라미터에 따르는데, 버스트내의 임펄스 량과 버스트간의 시간간격이 장치의 전력 실현성 및 장치특성에 의해 정의되기 때문이다 상기 장치에 있어서, 버스트 임펄스간의 시간간격은 전력망 주파수의 4, 8 또는 16주기로 된다.

주파수분리가(18,46), 차동단(19,47) 및 임펄스 지속기간형성부(20,48)를 통해 흐르는 트랜스포머I의 2차권서의 신호는 두 개의 임펄스 시퀀스로 되는데, 이 임펄스의 실행주파수 및 지속기간은 fo/k, T2 그리고 fo/k2, T3로 되며, 여기서 k1=1, k2=4,8,16으로 된다. 소자 ILI(49)의 임의의 입력에 신호가 있는 경우, 고전위가 상기 소자 ILI(49)의 출구로부터 소자I(38,39)의 제 1 입력에 들어가며, 다이오드(2) 애노드가 회로전압이 부의 반파를 수신하며, 다이오드(2)는 폐쇄된다(1/2 fo > T2 + T3).

f1의 실행주파수를 가지는 마스터 발진기(22)의 출력으로부터 임펄스가 이 임펄스의 정의 구간에서 동작하는 플립-플롭(23)의 가산 입력으로 입력되며, 소자 I(38,39), 전력증폭기(28,29)를 통해 트랜스포머(24,25)의 1차 권선으로 시퀀스로 흐른다. 상기 트랜스포머(24,25)의 1차 출력권서에서 접합한 제어 임펄스가 형성된다. 상기 장치의 표준동작모드에 있어서, 제 1 (제2) 사이리스터는 그 제어입력에서 임펄스의 시작이후에 개방되며, 임펄스가 다른 사이리스터에 도달하기 이전에 폐쇄된다. 고장모드에 대처하도록 상기 두 개의 사이리스터가 개방되는 경우, 개방 사이리스터의 제어저합부의 전위가 이용되며, 상기 접합부를 통해 직류가 흐른다. 예를 들어 사이리스터가 사용되는 경우, 상기 기술에 따르면, 제어임펄스의 통과 후 직류전류가 흐르며, 상기 사이리스터의 제어입력에서의 신호의 레벨이 대략 200mV로 된다. 소자(34 또는 36)중 임의소자의 두 입력에서 고전위가 발생하는 경우, 고장대처부가 가동한다.

인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)가 출력 ILI(50)으로부터 정의 임펄스에서 동작하며, 상기 형성부(32)로부터 지속기간(327)을 가지는 저레벨의 출력임펄스가 제 3 입력소자(38,39)에서 폐쇄된다. 소자ILI(50)의 입력에서의 고레벨의 신호가 소자I(34)의 두 입력 또는 소자I(36)의 두 입력에서 신호가 있는 경우 형성된다. 이 기술의 장치의 표준동작모드에 있어 저 레벨의 신호가 소자 ILI(50)의 출력에서 나타나는데, 이때 각가의 소자I(34,36) 의 입력중 하나에서 로우(금지)신호가나타난다. 이 장치의 단점은 장치 소자의 비효율적인 사용에 있는데, 특히 정류사이리스터의 동시동작상태인 고장모드에 있어서, 반파정류기 및 축전 콘덴서의 비효율적인 사용과 제어블럭의 동작에 있어서의 낮은 신뢰성에 있다.

또한 상기 장치의 동작에 따르면, 각 채널의 축전 콘덴서가 큰 지속기간율을 가지고 사용되며, 동작 버스트 전력임펄스의 최대 주파수가 12.5Hz로서, 이는 회로전압의 4주기에서 한번의 버스트 전력임펄스가 형성되는 것을 말한다. 축전 콘덴서의 전하가 정류 다이오드용으로 정의 반주기에서 발생되고, 다음 부의 반주기에서 바로 버스트 전력 임펄스가 형성되는 경우는 상기 축전 콘덴서가 다음 3 주기에서 이용되지 않는 것을 나타낸다. 버스트 전력임펄스 동작의 저 주파수에서 상기 축전 콘덴서의 사용이 더 비효율적임은 자명하다. 이는 제 2 채널에서도 마찬가지이다.

두 정류 사이리스터의 동시 개방상태의 고장모드에서의 제어블럭의 저 신뢰성은 그 고장상태가 정해지는 사이리스터의 제어부를 통과한 신호가 상기 사이리스터의 제어입력으로 들어오는 전압과 비교할 때 다소 작으며, 상기 고장상태를 유발하는 부분이 저 노이즈 면역성과 조정시의 큰 노동력을 나타낸다는 사실로부터 알 수 있다.

본 발명의 기술적인 성과는 상기 기술된 단점을 해소할 수 있다는 것인데, 즉 정류 사이리스터의 동시 동작모드에 있어서 제어블럭의 동작의 신뢰성향상, 축전 콘덴서의 사용효과의 향상 그리고 용량 및 사이즈 파라미터의 감소에 있다.

침전물이 있는 가열장치를 초음파정화하는 제공된 방법에 의해 상기 기술적과제를 이루기 위해, 둘 이상의 자기변형 콘버터군을 사용하며, 이 콘버터의 여자권선에서 버스트 전력임펄스가 상기 콘버터구의 수에 따라 쌍의 정류소자에 의해 형성되며, 또한 각 쌍의 두 정류소자의 동시개방상태의 고장모드를 결정하며 및 상기 쌍의 정류소자의 제어입력에 액세스 제어신호용 금지신호를 형성하며, 각 군의 자기변형 콘버터용의 교류전류회로의 상이한 주기에서 순서적으로 공통반파 정류ㄱ기 및 축전 콘덴서를 이용하여 상기 여자권선에 버스트 전력임펄스를 형성하며, 상기 정류소자 쌍을 통해 전류도함수의 정의 값의 시간일치성에 의해 고장모드를 형성한다.

본 발명의 방법의 큰 특징은 각 군의 자기변형 콘버터용의 교류전류회로의 상이한 주기에서 순서적으로 공통 반파 정류기 및 축전 콘덴서를 이용하여 상기 여자권선내에 버스트 전력임펄스를 형성하고, 상기 정류소자 쌍을 통해 전류도함수의 정의 값의 시간일치성에 의해 고장모드를 결정하는데 있다.

본 발명의 장치에서 상기의 기술적 과제를 이루기 위해 상기 장치는: 전력 트랜스포머; 두 군의 자기변형 콘버터를 구비하는데, 이 콘버터는 각기 중간점 및 정류다이오드를 구비한 여자권선을 가지며, 상기 다이오드의 애노드는 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 1단에 접속되며; 축전 콘덴서를 구비하는데, 그 일단은 상기 정류다이오드의 캐소드에 접속되며, 상기 콘덴서의 제 2단은 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 2단에 접속되며; 정류 콘덴서를 구비하는데, 이 콘덴서의 한 코팅부는 상기 자기변형 콘버터의 여자권선의 중간단에 그리고 다른 코팅부는 사익 트랜스포머의 2차권선의 제 2 단에 접속되며; 두 쌍의 정류 사이리스터; 마스터 발진기로서 이용되는 상기 정류 사이리스터의 제어블럭; 플립-플롭; 4 전력증폭기; 8 회로 I및 두 개의 인터럽션임펄스 지속기간형성부; 주파수분리기를 기본으로한 임펄스의 실행주파수블럭을 구비하는데, 상기 주파수분리기의 입력은 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 1 단에 접속되며; 임펄스 지속기간형성부 및 차동단을 구비하는데, 상기 차동단의 입력은 상기 주파수분리기의 출력에 접속되며, 그 출력은 상기 임펄스지속기간형성부의 입력에 접속되며; 상기 마스터발진기의 출력은 상기 플립-플롭의 입력에 그리고 제 1, 제2, 제 3, 제 4 회로I의 입력에 접속되며, 상기 제 1 및 제 3회로의 제 2 입력이 상기 플립-플롭의 비반전출력에 접속되며, 상기 제 2 및 제 4 회로 I 의 제 2 입력은 상기 플립-플롭의 반전출력에 접속되며, 상기 제 1, 제 2 제 3 및 제 4 회로 I의 제 4 입력은 상기 펄스지속기간형성부의 출력에 접속되며, 상기 제 1, 제 2 제 3 및 제 4 회로 I의 출력은 전력증폭기 및 트랜스포머를 통해 상기 정류 사이리스터의 제어전극에 접속되며, 추가의 4 전류도함수센서 및 제 2 플립-플롭이 도입되며, 상기 제 1 사이리스터 캐소드는 상기 트랜스포머의 2차권선에 접속되며, 상기 제 1 사이리스터 캐소드 및 상기 제 2 사이리스터 쌍은 전류도함수센서를 통해 상기 자기변형 콘버터의 여자권선의 시작권선 및 종료권선에 접속되며, 상기 제 1 사이리스터 쌍의 회로내의 전류도함수센서의 출력은 상기 제 5 회로 I 의 입력에 접속되며, 상기 제 2 사이리스터 쌍 회로내의 전류도함수센서의 출력은 상기 제 6회로 I의 입력에 접속되며, 상기 제 5 회로 I의 출력은 상기 제 1 인터럽션임펄스지속기간형성부를 통해 상기 제 7회로 I의 제 1 입력에 접속되며, 상기 제 6 회로 I의 출력은 상기 제 2 인터럽션임펄스 지속기간형서부를 통해 제 8회로 I의 제 1 입력 그리고 상기 제 7회로 및 제 8회로의 제 2 입력에 접속되며,제 2 플립-플롭의 비반전출력 및 반전출력은 상기 차동단의 출력에 접속되며, 제 7회로의 출력은 상기 제 1 및 제 2 회로의 제 3 입력에 접속되며, 상기 제 8회로 I의 출력은 상기 제 3 및 제 4 회로I의 제 3 입력에 접속되며, 상기 전류도함수센서로서 전류 변화 프로세스에 있어서 비포화 자석 도체를 가지는 상기 트랜스포머가 이용된다.

본 발명의 요지는 두 개의 반파정류기 및 두 쌍의 정류소자용의 두 개의 콘덴서를 사용하는 대신에 하나의 반파정류기 및 축전 콘덴서를 사용하는데, 전력망의 상이한 전압 모멘트에서 그 사용의 모멘트를 분리함으로써 사용의 효과를 향상시키며, 이는 추가의 플립-플롭을 가지는 정류 사이리스터의 제어블럭 및 상기 사이리스터 제어블럭 소자 접속부 그리고 전원부소자를 도입함으로써 달성되며, 본 발명의 장치의 전원부에 전류도함수센서를 도입함에 의해 두 개의 사이리스터의 동시 개방상태의 고장모드시에 상기 제어블럭의 신뢰성을 향상시키는 것이다. 상기 센서는 전류변화 프로세스에서 비포화 코어를 가지는 트랜스포머의 형태로 구현된다.

도 2 는 상기 방법을 실현하는 각 그룹에서 하나의 자기변형 콘버터를 가지는 구조를 도시하는데, 각 구성은 다음과 같다.

상기 장치는 전력 트랜스포머(1), 애노드(2)에 의해 상기 트랜스포머(1)의 2차 권선의 제 1 단에 접속되며, 반파정류기로서 동작하는 다이오드(2), 코팅부가 상기 다이오드(2) 캐소드와 상기 트랜스포머(1)의 2차권서의 제 2단에 접속된 축전콘덴서(3), 제 1 쌍의 사이리스터(4,5) 및 제 2 쌍의 사이리스터(6,7)를 구비하는데, 상기 리스터(4,6) 애노드는 다이오드(2)와 축전 콘덴서(3)의 공통점에 접속되며, 상기 사이리스터(5,7) 캐소드는 트랜스포머(1)의 2차 권선의 제 2 단에 접속되며, 상기 장치는 또한 정류 콘덴서(8,9), 각각이 여자권선(10,11)으로 표시되는 자기변형 콘버터를 구비하며, 상기 콘버터의 중간점은 트랜스포머(1)의 2 차권선의 "제2"단에 접속된다. 또한 상기 장치는 전류도하수센서로서, 이를 통해 권선(10)이 사이리스터(4) 캐소드와 사이리스터(5) 애노드에 접속된 전류도함수센서(12,13), 전류도함수센서로서, 이를 통해 권선(11)이 사이리스터(6) 캐소드와 사이리스터(7)애노드에 접속된 전류도함수센서(14,15), 연속접속된 주파수분리기(18)로서 이용되는 임펄스 실행주파수 블럭(16), 사이리스터 제어블럭(17), 차동단(19) 및 임펄스 지속기간형성부(20)를 구비한다. 상기 차동단(19)의 출력외에 플립-플롭(21)의 입력이 접속되며, 주파수분리기의 입력은 트랜스포머(1)의 2차권선의 제 2 단에 접속된다.

상기 사이리스터 제어블럭(17)은 마스터 발진기(22), 플립-플롭(23), 트랜스포머(24,25,26,27) 전력증폭기(28,29,30,31)를 구비하는데, 이 전력증폭기의 출력은 상기 트랜스포머(24,25,26,27)의 입력권선에 접속되며, 상기 트랜스포머의 출력권선은 상기 사이리스터(4,5,6,7)제어입력에 접속되며, 상기 제어블럭은 또한 인터럽트 임펄스지속기간형성부(32,33) 및 소자 I(34,35,36,37,38,39,40,41)를 구비한다. 상기 마스터 발진기(22)의 출력은 트리거(23)의 입력에, 회로(38,39,40,41)의 제 1 입력, 플립-플롭(23)의 비반전 입력은 소자 I(38,40)의 제 2 입력에 그리고 플립-플롭(23)의 반전출력은 소자I(38,40)의 제 2 입력에 접속된다. 소자 I(38,39)의 제 3 입력은 소자I(36)의 출력에 접속되며, 소자(36)의 입력은 플립-플롭(21)의 비반전 출력에 접속되며, 제 1 인터럽트임펄스지속기간형성부(32)의 출력, 소자I (40,41)의 제 3 입력은 소자 I(37)의 출력에 접속되며, 그 출력은 플립-플롭(21)의 반전출력에 접속되며, 제 2 인터럽트임펄스지속기간형성부(33)의 출력, 소자I (38,39,40,41)의 제 4 출력은 상기 이멀스지속기간형성부(20)의 출에 접속된다.

상기 전류도함수 센서(2,13)의 출력은 소자 I(34)의 입력에 접속되며, 전류도함수센서(14,15)의 입력은 소자 I(35)의 입력에 접속되며, 소자 I(34)의 출력은 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)의 입력에 접속되며, 소자(35)의 출력은 제 2 인터럽트임펄스 지속기간형성부(33)이 입력에 접속된다.

상기 장치의 동작은 다음과 같다. 축전 콘덴서(3)의 전하가 상기 트랜스포머 (1)의 2차권선에서의 전압의 정의 반주기에서 발생하여, 상기 트랜스포머(1)의 2차권선으로부터의 신호 액세스시 임펄스실행 주파수블럭(16)이 임펄스지속기간의 신호를 형성하는데, 이 신호는 상기 트랜스포머(1) 및 다이오드(2)의 오버로드를 방지하도록 상기 트랜스포머(1)의 2차권선에 나타나는 전압의 부의 반주기에서 발생한다. 상기 플립-플롭(21)의 도움이외에 상기 정류 사이리스터 쌍중 어느 한쌍 또는 다른 쌍의 순차적인 제어가 이루어져, 상기 플립-플롭(21)으로부터 허가신호가 소자I(36,37)를 통해서 소자I(38,39) 또는 소자(40,41)로 입력되는데, 이때 상기 소자(36,37)는 그 제 2 입력에서 상기 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32) 또는 제 2 인터럽트임펄스 지속기간형성부(33)의 출력에 의해 정의 전위를 가진다.

상기 정류 사이리스터(4)(5) 또는 (6)(7)은 그 제어블럭(17)의 대응출력으로부터 그 제어입력에서 임펄스 액세스후 개방된다. 제 1 정류 사이리스터(4,6)이 개방시, 상기 정류 콘덴서(8 또는 9)의 전하가 자기변형 콘버터의 여자권선(10 또는 11)의 하프 권선을 통해 발생하는데, 하전된 정류 콘덴서(8 또는 9)로부터 역전압의 동작하에 정류 사이리스터가 폐쇄될 때까지 일부의 발진 프로세스 형태로 발생된다.

상기 제 2 정류 사이리스터 쌍(5,7)의 개방시 정류 콘덴서(8,9)는 상기 자기 변형 콘버터의 여자권선(10,11)의 제 2 하프권선을 통해 상기 정류 콘덴서(8 또는 9)가 방전한다. 상기 여자권선(10,11)을 통한 전류 임펄스의 흐름에 의해 상기 자기변형 콘버터가 상기 가열자이내에 초음파 임펄스를 발생하며, 이에 의해 작업표면의 정화가 이루어진다.

고장모드에 있어서, 상기 정류 사이리스터(4,5) 또는 (6,7)은 동시에 개방되며, 이에 의해 전원회로 및 가열장치의 오버로드가 차단된다. 상기 블록(17)으로부터의 정류사이리스터의 제어입력에 대한 버스트 액세스율은 망 전류주파수 fo, 주파수 f_1/2로 분할되며, 상기 임펄스 사이의 버스트의 지속기간 T1은 마스터 발진기(2)에 의해 정의된다.

상기 지속기간 T1은 정류 사이리스터(4,5,6,7) 파라미터에 따르는데, 버스트 내의 임펄스 량과 버스트간의 시간간격은 장치소자의 전력 실현성 및 장치특성에 의해 정의된다.

상기 주파수 분리기(18), 차동단(19a) 및 임펄스 지속기간형성부(20)를 통과하는 트랜스포머I의 2차권선으로부터의 신호는 임펄스 시퀀스로 변환되며, 이 임펄스의 실행주파수 및 지속기간은 각기 fo/k1; T2로 된다. 상기 임펄스 지속기간형성부(20)의 출력에서의 고 전위에 의해 블럭(17)의 모든 출력에서 제어임펄스가 형성된다. 상기 플립-플롭(21)이 비반전 출력의 고전위에 의해 사이리스터(4,5)용의 제어신호가 형성되며, 상기 플립-플롭의 반전출력의 고전위에 의해 사이리스터(6,7)용의 제어신호가 생성된다. 상기 플립-플롭(23)의 반전출력의 고전위에 의해 사이리스터(5 또는 7)용의 제어신호가 생성된다.

실행주파수 f1을 가지는 마스터 발진기(22)의 출력으로부터 임펄스가 이 임펄스의 정의 구간에서 동작하는 플립-플롭(23)의 가산 입력으로 입력되며, 소자I(38,39) 또는 I(40,41), 전력증폭기(28,29) 또는 (30,31)을 통해 트랜스포머 (24,25 또는 26,27)의 1차 권선으로 흐른다. 따라서, 상기 트랜스포머 (24,25 또는 26,27)의 출력권선에서 대응의 임펄스가 형성된다. 상기 장치의 표준동작모드에 있어서, 제 1 (제2)사이리스터는 그 제어입력에서 임펄스의 시작이후에 개방되며, 동일 쌍의 다른 사이리스터 임펄스액세스시가지 폐쇄된다. 사이리스터(4,5)의 동작에 있어서, 소자 I(34)의 입력 또는 사이리스터(6,7)의 동작에 있어서, 소자I(35)의 입력을 액세스하는 전류도함수 센서의 출력신호가 시간적으로 분리되는데, 이에 의해 소자I(34,35)의 출력의 저전위를 가지며, 이 결과 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32) 및 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(33)로부터 고전위가 입력되게 된다.

고장모드에 있어서, 예를 들어 사이리스터(4,5)가 동시에 개방되면, 소자1(34)의 양 입력에 전류도함수 센서로부터 상기 두 사이리스터(4,5)의 개방상태를 나타내는 고전위가 입력된다. 이 결과, 소자 I(34)의 출력에 거전위가 나타나며, 이는 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)의 제 1 입력에 입력되어 상기 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)의 출력에서 로우레벨 금지신호가 발생되고, 이 신호가 소자 I(36)에 들어가서 상기 제 1 인터럽트임펄스 지속기간형성부(32)에 의해 결정된 시간동안 상기 사이리스터(4,5)의 입력에서 제어임펄스의 발생이 금지된다. 상기 시간이 종료하면, 상기 제 1 인터럽임펄스 지속기간형성부(32)는 초기상태를 가지게되는 바, 그 출력에서 고전위가 재생되어 사이리스터(4,5)의 제어입력에 신호가 출력된다. 전류 측정 프로세스에 있어서 비포화 자석가이드를 구비한 트랜스포머의 사용으로, 직류임펄스가 한 방향에서 코어를 자화하는 전류도함수센서를 통과하는 경우에 있어 전류존재정보를 가질 수 있게된다. Mo-permally 및 Alsifer와 같은 물질이 강자성 물질과는 달리 다소 강한 자계에서 비포화 성질을 가지므로 상기 코어의 생산에 이용될 수 있다. (1983년 Electronic engineering, series - Part and circuit for radio electronics 2(51). p. 30-33의 E.S. Blandia, R.E. Levina "Choice of the magnetic material for choke of stabilizers of the secondary sources of power supply up to 200KHz 참조) 본 발명의 장치를 사용하면, 두 개의 반파정류기 및 두 개의 축전 콘덴서를 사용하는 종래의 장치와는 달리 정류 사이리스터 및 자기변형 콘버터에 하나의 반파정류기 및 하나의 정류콘덴서를 사용하고, 고장대처동작의 신뢰성을 향상시키는 것으로 증명된 장치소자보호용의 전류측정프로세스에 있어서, 비포화 코어를 가지는 전류도함수 센서를 사용함으로써 상기 반파정류기 및 정류콘덴서의 동작의 효과를 개선할 수 있게된다. 본 발명의 장치는 USP-900 및 USP-100타입의 초음파발생기로 실현되는데, 이들 타입은 1997년 이래의 제조 시리얼넘버이다.

한편, 본 발명은 침전물 가열장치 초음파 정화방법 및 이 방법을 이용한 장치에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 반파정류기 및 두 쌍의 정류소자용 축전 콘덴서를 이용하되 그 이용의 모멘트를 다른 주기의 전력망 전압으로 분리하여 그 이용의 효과를 향상시킴으로써 얻어지는데, 이는 엑스트라 플립-플롭, 사이리스터 제어블럭접속부 그리고 전원부 소자의 제어블럭에 엑스트라 플립-플롭을 도입하고, 상기 전원부에 전류 도함수 트랜스듀서를 도입함으로써 실현되며, 상기 트랜스듀서는 전류 측정 프로세스에 있어 비포화 코어를 가지는 트랜스포머로 만들어 짐으로써, 축전 콘덴서 사용효과를 증진하게 하는 효과와, 연속 턴온되는 정류 사이리스터의 알람모드에서 정류 사이리스터 제어블럭의 신뢰성을 향상시키게 하는 효과를 갖으며, 용량 및 게이지 표시도수를 감소시키는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

Claims (3)

1. 침전물이 있는 가열장치를 초음파정화하는 방법으로서, 둘 이상의 자기변형 콘버터군을 사용하며, 이 콘버터의 여자권선에서 전류임펄스가 두 쌍의 정류소자에 의해 형성되며, 상기 정류소자의 수는 상기 콘버터군의 수와 같은 수로 되며, 또한 각 쌍의 두 정류소자의 동시개방상태의 고장모드를 결정하며, 상기 쌍의 정류소자의 제어입력에 액세스 제어신호용 금지신호를 형서하는 단계를 포함하는 가열장치의 초음파정화방법에 있어서:

   각 군의 자기변형 콘버터용의 교류전류회로의 상이한 주기에서 순서적으로 공통 반파 정류기 및 축전 콘덴서를 이용하여 상기 여자권선에 버스트 전력임펄스를 형성하는 단계 및 상기 정류소자 쌍을 통해 전류도함수의 정의 값의 시간일치성에 의해 고장모드를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 침전물 가열기의 초음파 정화방법.
2. 침전물이 있는 가열장치를 정화하는 초음파장치로서, 전력트랜스포머; 두 군의 자기변형 콘버터를 구비하는데, 이 콘버터는 각기 중간점 및 정류다이오드를 구비한 여자권선을 가지며, 상기 다이오드의 애노드는 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 1 단에 접속되며; 축전 콘덴서를 구비한는데, 그 일단은 상기 정류다이오드의 캐소드에 접속되며, 상기 콘덴서의 제 2 단은 상기 트랜스포머의 2차권선의 제2단에 접속되며; 정류 콘덴서를 구비하는데, 이 콘덴서의 한 코팅부는 상기 자기변형콘버터의 여자권선의 중간단에 그리고 다른 코팅부는 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 2 단에 접속되며; 두 쌍의 정류 사이리스터; 마스터 발진기로서 이용되는 상기 정류 사이리스터의 제어블럭; 플립-플롭; 4 전력증폭기; 8 회로 I 및 두개의 인터럽션임펄스지속기간형성부; 주파수분리기를 기본으로 한 임펄스의 실행주파수블럭을 구비하는데, 상기 주파수분이기의 입력은 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 1 단에 접속되며; 임펄스 지속기간형성부 및 차동단을 구비하는데, 상기 차동단의 입력은 상기 주파수분리기의 출력에 접속되며, 그 출력은 상기 임펄스지속기간 형성부의 입력에 접속되며; 상기 마스터발진기의 출력은 상기 프립-플롭의 입력에 그리고 제 1, 제2, 제 3, 제 4 회로 I의 입력에 접속되며, 상기 제 1 및 제 3 회로의 제 2 입력이 상기 플립-플롭의 비반전출력에 접속되며, 상기 제 2 및 제 4 회로 I의 제 2 입력은 상기 프립-플롭의 반전출력에 접속되며, 상기 제 1, 제 2 제 3 제 4 회로 I의 제 4 입력은 상기 펄스지속기간형성ㅂ의 출력에 접속되며, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4회로 I의 출력은 전력증폭기 및 트랜스포머를 통해 상기 정류 사이리스터의 제어전극에 접속되도록 한 가열장치정화용 초음파장치에 있어서:

   추가의 4 전류도함수센서 및 제 2 플립-플롭이 도입되며, 상기 제 1 사이리스터 쌍의 애노드느 다이오드 캐소드에, 제 2 쌍의 사이리스터 캐소드는 상기 트랜스포머의 2차권선의 제 2단에 접속되며, 제 1 사이리스터 캐소드 및 상기 제 2 사이리스터 쌍은 전류도함수센서를 통해 상기 자기변형 콘버터의 여자권선의 시작권선 및 종료권선에 접속되며, 상기 제 1 사이리스터 쌍의 호로내의 전류도함수센서의 출력은 상기 제 5 회로 I의 입력에 접속되며, 상기 제 2 사이리스터 쌍 회로내의 전류도함수센서의 출력은 상기 제 6회호 I의 입력에 접속되며, 상기 제 5 회로 I의 출력은 상기 제 1 인터럽션임펄스 지속기간형성부를 통해 상기 제 7 회로 I의 제 1입력에 접속되며, 상기 제 6회로 I의 출력은 상기 제 2 인터럽션임펄스 지속기간형성부를 통해 제 8회로 I의 제 1 입력 그리고 상기 제 7회로 및 제 8회로의 제 2 입력 접속되며, 제 2 플립-플롭의 비반전출력 및 반전출력은 상기 차동단의 출력에 접속되며, 제 7 회로의 출력은 상기 제 1 및 제 2 회로의 제 3 입력에 접속되며, 상기 제 8회로 I의 출력은 상기 제 3 및 제 4 회로I의 제 3 입력에 접속되는 것을 특징으로 하는 침전물 가열기의 초음파 정화장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 전류도함수센서로서 전류를 측정하는 프로세스에서 비포화 자석 가이드를 구비한 트랜스포머를 구비하는 것을 특징으로 하는 침전물 가열기의 초음파 정화장치.