KR100656839B1 - 월풀욕조용 외장형 모터보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 월풀욕조를 재시공하거나 분해하지 않고 간편하게 설치하여 모터의 공회전 및 과부하를 방지할 수 있으며, 모터가 침수된 경우 메인스위치 입력에 관계없이 모터의 작동을 억제시킴으로써 모터를 안전하게 보호할 수 있도록 된 월풀욕조용 외장형 모터보호장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 월풀욕조와 별체로 이루어지며 상용교류전원(1)과 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인 사이에 설치되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되며 모터(3)측 전원라인에 흐르는 전류를 검출하여 소정 전압비로 변환하는 변류기(12)와, 상기 변류기(12)의 출력단에 연결되어 변류기(12)의 출력전압을 정류하는 정류부(14)와, 상기 정류부(14)에 연결되어 정류된 전압을 증폭하는 증폭부(16)와, 상기 모터(3)에 직렬연결된 메인스위치(5)에 연결되어 메인스위치(5)의 개폐를 검출하는 온오프 검출부(18)와, 상기 상용교류전원(1)과 상기 모터(3)의 연결을 개폐하도록 설치되는 릴레이스위치(20)와, 상기 온오프 검출부(18)의 출력신호를 입력받아 메인스위치(5)의 개폐에 따라 상기 렐레이스위치(20)를 작동시키며 상기 증폭부(16)의 출력을 입력받아 증폭부(16)의 출력전압이 공회전설정레벨 이하이거나 과부하설정레벨 이상일 경우 상기 릴레이스위치(20)를 오프시켜 모터(3)의 작동을 정지시키는 마이컴(22)과, 상기 마이컴(22)에 연결되어 증폭부(16)의 출력전압의 공회전설정레벨과 과부하설정레벨 값이 저장되는 메모리부(24)를 포함하여 구 성되며, 상기 월풀욕조와 별체로 이루어진 하우징(10)을 상용교류전원(1)과 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인 사이에 연결하는 것으로 월풀욕조의 재시공 및 분해없이 간편하게 설치할 수 있고, 침수의 우려 없이 모터(3)의 공회전 및 과부하를 방지할 수 있도록 된 월풀욕조용 외장형 모터보호장치가 제공된다.

Description

월풀욕조용 외장형 모터보호장치{External protect apparatus for the motor of the whirlpool bathtub}

도 1은 본 발명에 따른 월풀욕조용 외장형 모터보호장치의 블록도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1. 상용교류전원 3. 모터

5. 메인스위치 10. 하우징

12. 변류기 14. 정류부

16. 증폭부 18. 온오프 검출부

20. 릴레이스위치 22. 마이컴

24. 메모리부 26. 표시램프

본 발명은 월풀욕조용 외장형 모터보호장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 월풀욕조를 재시공하거나 분해하지 않고도 간편하게 설치되어 모터의 공회전 및 과부하를 방지하며, 모터가 침수된 상태에서는 작동되지 않도록 하는 새로운 구조의 월풀욕조용 외장형 모터보호장치에 관한 것이다.

일반적으로, 월풀욕조는 욕조 내부로 고압의 물과 기포를 분출시켜, 이용자의 전신을 수중진동에 의해 물리적으로 마사지하거나, 기포에 의해 피부 세정효과를 증진시키는 욕조이다. 이러한 월풀욕조에는 대개 고압으로 물을 분사하기 위해 펌프가 설치되며, 이 펌프는 모터에 의해 구동된다.

이때, 욕조 내에 물이 충분히 공급되지 않은 상태에서 펌프가 작동되면 모터가 공회전하여 펌프 또는 펌프와 모터 사이에 개재된 패킹 등이 소손될 우려가 있으며, 모터의 결함이나 전원계통의 이상에 의해 모터에 과부하가 걸려 코일의 단선이나 기타 전기소자의 고장이 우려된다. 따라서, 모터가 공회전되거나 과부하가 걸리면, 모터의 작동을 정지시킬 필요가 있다.

종래, 실용신안등록 제315459호 "월풀욕조용 펌프의 공회전 방지장치"에는 욕조 내에 수압감지센서를 구비하고, 수압감지센서에서 감지된 수압이 일정 수압 이하일 때 모터의 작동을 정지하는 공회전 방지장치가 개시된 바 있다. 그러나, 이 러한 장치는 모터의 과부하에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있으며, 센서나 기타 전기소자 등이 모두 욕조 내에 설치되므로, 침수 또는 습기의 침투에 의해 쉽게 고장날 우려가 있다.

또한, 종래 모터보호장치가 마련되지 않은 월풀욕조에 상기와 같은 공회전 방지장치 등을 설치하는 경우, 월풀욕조를 재시공하거나, 월풀욕조를 분해한 후 욕조 내에 공회전 방지장치를 설치하여야 한다. 이와 같이 월풀욕조를 재시공하거나, 분해하게 되면, 설치하는데 소요되는 시간이 상당할 뿐 아니라, 설치비용이 추가로 지출되는 문제점이 있다.

한편, 월풀욕조 내에는 모터, 펌프 및 모터의 작동을 조작하는 메인스위치가 내장설치되는데, 욕조의 배수구 라인이 이물질 등에 의해 막혀 배수되는 물이 욕조측으로 역류할 때, 욕조 하부의 모터, 펌프, 메인스위치 등이 침수되는 경우가 간혹 발생된다. 이때, 사용자는 욕조 하부에 은폐된 모터나 펌프 등이 침수되었는지 여부를 알 수 없으므로, 모터나 펌프 등은 침수된 상태에서도 계속하여 작동되며, 결국 모터나 펌프 등이 소손된다. 따라서, 모터나 펌프 등을 신규의 제품으로 교체해야하는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 월풀욕조와 별체로 이루어져 상용교류전원과 월풀욕조 사이에 설치됨으로써, 월풀욕조의 재시공이나 분해없이 간편하게 설치할 수 있으며, 마이컴으로 부하측 전 류를 검출하여 모터의 공회전 및 과부하시 모터의 작동을 자동으로 정지시킴으로써 공회전과 과부하 모두로부터 모터를 안전하게 보호할 수 있으며, 모터가 침수된 경우 스위치 입력에 관계없이 모터의 작동을 강제로 억제시킴으로써, 모터의 유지보수가 용이한 새로운 구조의 월풀욕조용 외장형 모터보호장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 월풀욕조와 별체로 이루어지며 상용교류전원(1)과 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인 사이에 설치되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되며 모터(3)측 전원라인에 흐르는 전류를 검출하여 소정 전압비로 변환하는 변류기(12)와, 상기 변류기(12)의 출력단에 연결되어 변류기(12)의 출력전압을 정류하는 정류부(14)와, 상기 정류부(14)에 연결되어 정류된 전압을 증폭하는 증폭부(16)와, 상기 모터(3)에 직렬연결된 메인스위치(5)에 연결되어 메인스위치(5)의 개폐를 검출하는 온오프 검출부(18)와, 상기 상용교류전원(1)과 상기 모터(3)의 연결을 개폐하도록 설치되는 릴레이스위치(20)와, 상기 온오프 검출부(18)의 출력신호를 입력받아 메인스위치(5)의 개폐에 따라 상기 렐레이스위치(20)를 작동시키며 상기 증폭부(16)의 출력을 입력받아 증폭부(16)의 출력전압이 공회전설정레벨 이하이거나 과부하설정레벨 이상일 경우 상기 릴레이스위치(20)를 오프시켜 모터(3)의 작동을 정지시키는 마이컴(22)과, 상기 마이컴(22)에 연결되어 증폭부(16)의 출력전압의 공회전설정레벨과 과부하설정레벨 값이 저장되는 메모리부(24)를 포함하여 구성되며, 상기 월풀욕조와 별체로 이루어진 하우징(10)을 상용교류전원(1)과 월풀욕 조의 모터(3)측 전원라인 사이에 연결하는 것으로 월풀욕조의 재시공 및 분해없이 간편하게 설치할 수 있고, 침수의 우려 없이 모터(3)의 공회전 및 과부하를 방지할 수 있도록 된 월풀욕조용 외장형 모터보호장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 마이컴(22)은 상기 증폭부(16)의 출력전압이 하한기준치 이하일 경우, 모터(3)가 침수된 상태로 인식하여 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 상기 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 월풀욕조용 외장형 모터보호장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 마이컴(22)의 출력단에는 표시램프(26)가 더 연결되며, 마이컴(22)은 공회전이나 과부하에 의해 릴레이스위치(20)를 오프시키거나, 모터(3)가 침수되어 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지할 경우, 상기 표시램프(26)를 점등시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 월풀욕조용 외장형 모터보호장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 월풀욕조용 외장형 모터보호장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 회로도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 월풀욕조용 외장형 모터보호장치는 월풀욕조와 별체로 이루어지는 것으로서, 본 발명의 구성품들이 수용되는 하우징(10)에는 각각 상용교류전원(1)과 연결되는 단자와 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인과 연결되는 단자가 구비된다. 바람직하게, 하우징(10)은 월풀욕조와 이격된 별도의 장소에 설치되며, 각 단자는 방수케이블에 의해 상용교류전원(1)과 모터(3)측 전원라인에 연결된다.

하우징(10) 내부에는 상기 모터(3)에 직렬연결된 메인스위치(5)의 개폐를 검출하는 온오프 검출부(18)와, 전원라인 일측에 설치되어 부하전류를 검출하는 변류기(12)가 설치된다. 도 2의 회로도를 참조하면, 온오프 검출부(18)는 입력단에 메인스위치(5)의 양단이 폐회로를 이루도록 연결되며, 출력단에 마이컴(22)의 입력핀이 연결되는 포토커플러(U2)로 구성된다. 이러한 온오프 검출부(18)는 메인스위치(5)가 개방되었을 때 마이컴(22)의 입력핀에 로우레벨을 출력하며, 메인스위치(5)가 닫히면 하이레벨을 출력한다. 마이컴(22)은 온오프 검출부(18)의 출력신호에 따라 상용교류전원(1)과 모터(3)의 연결을 개폐하는 릴레이스위치(20)를 작동시킨다. 이때, 마이컴(22)의 출력단에는 트랜지스터(TR1)로 구성되는 릴레이구동부(28)가 연결되고, 릴레이스위치(20)는 이 릴레이구동부(28)의 스위칭작동에 따라 온오프된다.

상기 변류기(12)는 부하측 전류를 소정의 전압비로 출력한다. 변류기(12)의 출력단에는 브릿지 다이오드(BD2)와 평할회로(R2,C3)로 이루어진 정류부(14)가 연결된다. 정류부(14)는 변류기의 교류전압 출력을 직류분으로 정류하며, 정류부(14)의 출력전압은 증폭부(16)에서 증폭된다. 증폭부(16)의 출력전압은 마이컴(22)의 입력핀에 전달되며, 마이컴(22)에 내장된 A/D 컨버터에서 부하전류에 대비되는 전 압레벨을 소정의 디지털 신호로 변환하여 처리한다. 마이컴(22)은 증폭부(16)에서 출력된 전압레벨이 공회전설정레벨 이하일 경우, 모터(3)가 공회전하는 것으로 판단하며, 증폭부(16)에서 출력된 전압레벨이 과부하설정레벨 이상일 경우, 모터(3)가 과부하상태인 것으로 판단한다. 공회전설정레벨 및 과부하설정레벨 값은 마이컴(22)에 연결된 메모리부(24)에 저장되며, 마이컴(22)에서 모터(3)의 공회전 및 과부하를 판단한 경우에는 릴레이구동부(28)를 턴오프시켜 모터(3)에 전원공급을 차단한다.

한편, 마이컴(22)의 입력단에는 공회전설정부(30), 과부하설정부(32), 타임설정부(34)가 더 연결된다. 본 실시예에서, 공회전설정부(30)는 마이컴(22)의 입력단에 연결되는 푸시버튼(PB1)으로 구성되며, 마이컴(22)에 공회전설정레벨을 입력하는 방법은 다음과 같다. 먼저, 월풀욕조에서 이격되도록 본 발명의 모터보호장치를 설치한 후, 욕조에 물이 없는 상태에서 모터(3)를 가동시킨다. 이후 상기 푸시버튼(PB1)을 수초간 누르면, 이때 부하측 전류에 대응되는 증폭부(16)의 출력전압레벨이 공회전설정레벨로 메모리부(24)에 저장되며, 잠시후 모터(3)는 자동 정지된다. 과부하설정부(32)는 가변저항(VR2)으로 구성되며, 가변저항(VR2)을 조절하는 것으로, 과부하설정레벨을 입력한다. 입력된 과부하설정레벨은 메모리부(24)에 저장된다. 이와 마찬가지로, 마이컴(22)의 입력단에는 가변저항(VR1)으로 이루어진 타임설정부(34)가 더 연결될 수 있으며, 타임설정부(34)를 조작하는 것으로 모터(3)의 가동시간을 조절할 수 있다. 이때, 가변저항(VR1)을 제로로 조절하면, 타이머기능이 해지된다.

한편, 월풀욕조 내에 설치된 모터(3)가 침수된 경우, 모터(3)측의 메인스위치(5) 역시 침수되며, 이때 부하측 전류는 매우 적은 값을 나타낸다. 따라서, 변류기(12)에서 증폭부(16)를 통해 출력되는 전압레벨 역시 매우 낮다. 마이컴(22)은 이와 같이, 증폭부(16)의 출력전압이 하한기준치 이하일 경우, 모터(3)가 침수된 것으로 판단한다. 그리고, 이후부터는 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지시킨다. 마이컴(22)은 입력전원이 차단되면 초기상태로 리셋된다. 마이컴(22)의 출력단에는 표시램프(26)가 더 연결될 수 있다. 마이컴(22)은 공회전이나 과부하에 의해 릴레이스위치(20)를 오프시키거나, 모터(3)가 침수되어 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지할 경우, 표시램프(26)를 점등시킨다.

한편, 도 2에서 미설명블록 36은 마이컴(22)에 정전압 제어전원을 공급하기 위해, 상용교류전원을 직류 5V로 정전압화시키는 정전압부(36)이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 모터보호장치가 월풀욕조와 별체로 이루어진 하우징 내에 설계되며, 이 하우징은 상용교류전원과 모터측에서 인출된 전원 라인 사이에 설치되어, 월풀욕조의 재시공이나 분해없이 간편하게 설치할 수 있으며, 변류기를 이용하여 전원라인측의 부하전류를 검출하여 모터의 공회전 및 과부하시 자동으로 모터의 가동을 차단함으로써, 공회전과 과부하 모두로부터 모터를 보다 안전하게 보호할 수 있으며, 모터가 침수된 경우 마이컴에서 메인스위치의 입력에 관계없이 릴레이스위치를 오프상태로 유지함으로써, 모터가 침수된 상태에서 작동되지 못하도록 하여 모터를 안전하게 보호하며 유지보수가 용이한 월풀욕조용 외장형 모터보호장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

1. 월풀욕조와 별체로 이루어지며 상용교류전원(1)과 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인 사이에 설치되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되며 모터(3)측 전원라인에 흐르는 전류를 검출하여 전압비를 변환하는 변류기(12)와, 상기 변류기(12)의 출력단에 연결되어 변류기(12)의 출력전압을 정류하는 정류부(14)와, 상기 정류부(14)에 연결되어 정류된 전압을 증폭하는 증폭부(16)와, 상기 모터(3)에 직렬연결된 메인스위치(5)에 연결되어 메인스위치(5)의 개폐를 검출하는 온오프 검출부(18)와, 상기 상용교류전원(1)과 상기 모터(3)의 연결을 개폐하도록 설치되는 릴레이스위치(20)와, 상기 온오프 검출부(18)의 출력신호를 입력받아 메인스위치(5)의 개폐에 따라 상기 렐레이스위치(20)를 작동시키며 상기 증폭부(16)의 출력을 입력받아 증폭부(16)의 출력전압이 공회전설정레벨 이하이거나 과부하설정레벨 이상일 경우 상기 릴레이스위치(20)를 오프시켜 모터(3)의 작동을 정지시키는 마이컴(22)과, 상기 마이컴(22)에 연결되어 증폭부(16)의 출력전압의 공회전설정레벨과 과부하설정레벨 값이 저장되는 메모리부(24)를 포함하여 구성되며, 상기 월풀욕조와 별체로 이루어진 하우징(10)을 상용교류전원(1)과 월풀욕조의 모터(3)측 전원라인 사이에 연결하는 것으로 월풀욕조의 재시공 및 분해없이 간편하게 설치할 수 있고, 침수의 우려 없이 모터(3)의 공회전 및 과부하를 방지할 수 있도록 된 월풀욕조용 외장형 모터보호장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마이컴(22)은 상기 증폭부(16)의 출력전압이 기준치 이하일 경우, 모터(3)가 침수된 상태로 인식하여 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 상기 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 월풀욕조용 외장형 모터보호장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 마이컴(22)의 출력단에는 표시램프(26)가 더 연결되며, 마이컴(22)은 공회전이나 과부하에 의해 릴레이스위치(20)를 오프시키거나, 모터(3)가 침수되어 온오프 검출부(18)의 출력신호에 관계없이 릴레이스위치(20)를 오프상태로 유지할 경우, 상기 표시램프(26)를 점등시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 월풀욕조용 외장형 모터보호장치.

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