KR101314938B1 - Method for heating water and water heating apparatus to be applied - Google Patents

Method for heating water and water heating apparatus to be applied Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A method for heating water and a hot water heater using the same are provided to separate power sources into an insulation group and a non-insulation group to be used for the operation of a sensor and the generation of heat and to control the operation of the hot water heater by sensing water levels inside a water tank. CONSTITUTION: A hot water heater (200) comprises a power unit (210), a pulse generating unit (240), a heating unit (270), a signal transformer (220), a water level sensor (250), and a control unit (260). A frequency is determined to be proportional to a frequency of alternating current power based on the alternating current power in the pulse generating unit generating a round pulse in which the phase is periodically inverted. The heating unit heats the liquid in a water tank by using the round pulse. The signal transformer induces an alternating current power signal insulated with the alternating current power from the round pulse. The control unit stops the operation of the heating unit according to sensed water levels. [Reference numerals] (210) Power unit; (220) Signal transformer; (230) Rectification unit; (240) Pulse generating unit; (250) Water level sensor; (260) Control unit; (270) Heating unit

Description

온수 가열 방법 및 상기 방법이 적용된 온수 히터{METHOD FOR HEATING WATER AND WATER HEATING APPARATUS TO BE APPLIED}Hot water heating method and hot water heater to which the method is applied {METHOD FOR HEATING WATER AND WATER HEATING APPARATUS TO BE APPLIED}

본 발명은 산업용 온수 히터에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 전원을 절연계와 비절연계로 분리하여 비절연계의 전원을 이용하여 고효율의 발열을 유지하면서도, 절연계의 전원을 이용하여 액체의 수위를 감지하는 온수 히터에 관한 것이다.The present invention relates to an industrial hot water heater, and more specifically, to separate a power supply into an insulator and a non-insulator, while maintaining a high-efficiency heat generated using the power of the non-insulator, while detecting the liquid level using the power of the insulator To a hot water heater.

본 발명의 배경이 되는 기술은 다음의 문헌에 개시되어 있다.
1) 공개번호 : 2006-0000633(2006.01.06), "수위검지장치"
2) 공개번호 : 2009-0019530(2009.02.25), "보일러 순환펌프 구동 장치 및 그 방법"
온수 히터(특히 '돼지꼬리 히터')는 일반 상업용 교류 전력을 이용하여 물 등의 액체를 가열하는 전기 기구이다. 온수 히터는 간단한 구조로 휴대가 간편하므로, 보일러 시설이 없는 곳, 온수를 사용할 수 없는 현장(건축 공사, 공장, 농가, 군부대 등)에서 일반 상업용 교류 전력을 이용하여 물을 데워 사용하는 용도로 널리 쓰이고 있다.
Techniques that constitute the background of the present invention are disclosed in the following documents.
1) Publication No.: 2006-0000633 (January 06, 2006), "Water level detection device"
2) Publication No. 2009-0019530 (2009.02.25), "boiler circulation pump driving device and method thereof"
Hot water heaters (especially 'pigtail heaters') are electric appliances that heat liquids such as water using general commercial AC power. The hot water heater has a simple structure and is easy to carry, so it is widely used for heating water using general commercial AC power in places where boiler facilities are not available and where hot water cannot be used (building works, factories, farms, military units, etc.). It is used.

온수 히터는 걸쇠를 이용하여 수조의 한 편에 걸쳐 설치되면, 한번 사용되면 대부분 장시간 사용된다. 즉, 설치된 온수 히터는 장시간 연속적으로 동작하며, 온수 히터의 동작에 따라 데워진 물은 증발할 수 있다. 만약 수조 내의 물이 대부분 증발한다면, 온수 히터의 발열부는 과열되어 화재를 발생시킬 수 있다.The hot water heater is installed on one side of the tank by using the latch, and once used, it is used for a long time. That is, the installed hot water heater operates continuously for a long time, and the warmed water may evaporate according to the operation of the hot water heater. If most of the water in the tank evaporates, the heat generating portion of the hot water heater may overheat and cause a fire.

따라서, 간단히 설치하여 온수를 사용할 수 있는 장점을 유지하면서도, 수조 내의 물의 수위를 감지하여 온수 히터의 동작을 정지시킬 수 있는 기술의 개발이 시급하다.Therefore, it is urgent to develop a technology that can stop the operation of the hot water heater by detecting the water level in the water tank while maintaining the advantage of simply installing the hot water.

본 발명의 목적은 전원을 절연계와 비절연계로 분리하여 각각을 센서의 동작과 발열에 이용하는 온수 히터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a hot water heater that separates the power supply into an insulator and a non-insulator and uses each of them for operation and heat generation of the sensor.

본 발명의 목적은 수조 내의 수위를 감지하여 온수 히터의 동작을 제어하는 것이다.An object of the present invention is to detect the water level in the water tank to control the operation of the hot water heater.

예시적 실시예의 일측에 따르면, 교류 전력을 수신하는 전원부, 상기 교류 전력에 기반하여 상기 교류 전력의 주파수에 비례하여 주파수가 결정되고, 위상이 주기적으로 반전되는 구형 펄스를 생성하는 펄스 생성부, 상기 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열하는 발열부, 상기 구형 펄스로부터 상기 교류 전력과 절연된 교류 신호를 유도하는 시그널 트랜스, 상기 절연된 교류 신호를 이용하여 상기 액체의 수위를 감지하는 수위 센서, 상기 감지된 수위에 따라서 상기 발열부의 동작을 중단시키는 제어부를 포함하는 온수 히터가 제공된다.According to an aspect of an exemplary embodiment, a power supply unit for receiving AC power, a pulse generator for generating a rectangular pulse whose frequency is determined in proportion to the frequency of the AC power based on the AC power, the phase is periodically inverted, the A heat generating unit for heating the liquid in the tank using a rectangular pulse, a signal transformer for inducing an AC signal insulated from the AC power from the rectangular pulse, a water level sensor for detecting the level of the liquid using the insulated AC signal, There is provided a hot water heater including a control unit for stopping the operation of the heating unit according to the detected water level.

여기서, 상기 교류 전력을 전파 정류하여 맥류파를 생성하는 정류부를 더 포함하고, 상기 펄스 생성부는 상기 맥류파에 기반하여 상기 구형 펄스를 생성할 수 있다.The rectifier may further include a rectifier configured to generate a pulse wave by full-wave rectifying the AC power, wherein the pulse generator may generate the rectangular pulse based on the pulse wave.

그리고, 상기 펄스 생성부는 소정의 항복 전압이 설정된 제너 다이오드, 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 낮은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 제1 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터를 통과한 맥류파의 전압을 충전하는 캐패시터를 포함하고, 상기 캐패시터에 충전된 전압은 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에 방전되고, 상기 방전된 전압은 상기 구형 펄스를 형성할 수 있다.The pulse generator may include a zener diode having a predetermined breakdown voltage and a voltage of the first transistor passing the pulse wave and the pulse wave passing through the first transistor when the voltage of the pulse wave is lower than the breakdown voltage. And a capacitor charged with the capacitor, wherein the voltage charged in the capacitor is discharged when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage, and the discharged voltage may form the square pulse.

또한, 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 제2 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.In addition, when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage, it may further include a second transistor for passing the pulse wave.

여기서, 상기 수위 센서는 상기 시그널 트랜스로부터 두 가닥으로 인출되어 상기 액체에 삽입되어 상기 교류 신호를 상기 액체에 통과시키는 전극 상기 교류 신호의 전압이 '0' 보다 큰 값인 경우에, 상기 교류 신호를 통과시키는 제1 다이오드를 더 포함할 수 있다.Here, the water level sensor is drawn out of the two strands from the signal transformer and inserted into the liquid to pass the AC signal through the liquid, when the voltage of the AC signal is greater than '0', passing through the AC signal A first diode may be further included.

그리고, 상기 교류 신호의 전압이 '0' 보다 작은 값인 경우에, 상기 교류 신호를 통과시키고, 상기 제1 다이오드와 병렬로 연결된 제2 다이오드를 더 포함할 수 있다.When the voltage of the AC signal is less than '0', the AC signal may further include a second diode passing through the AC signal and connected in parallel with the first diode.

여기서, 상기 제어부는 상기 액체의 온도를 고려하여 상기 발열부의 동작을 제어할 수 있다.Here, the controller may control the operation of the heating unit in consideration of the temperature of the liquid.

또 다른 예시적 실시예에 따르면, 교류 전력을 수신하는 단계, 상기 교류 전력에 기반하여 상기 교류 전력의 주파수에 비례하여 주파수가 결정되고, 위상이 주기적으로 반전되는 구형 펄스를 생성하는 단계, 상기 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열하는 단계, 상기 구형 펄스로부터 상기 교류 전력과 절연된 교류 신호를 유도하는 단계, 상기 절연된 교류 신호를 이용하여 상기 액체의 수위를 감지하는 단계 및 상기 감지된 수위에 따라서 상기 가열하는 동작을 중단시키는 단계를 포함하는 온수 가열 방법이 제공된다.According to another exemplary embodiment, the step of receiving AC power, generating a rectangular pulse whose frequency is determined in proportion to the frequency of the AC power based on the AC power, the phase is periodically inverted, the rectangular Heating the liquid in the tank using pulses, inducing an AC signal insulated from the spherical pulses with the AC power, sensing the level of the liquid using the insulated AC signal, and the sensed water level In accordance with the present invention there is provided a hot water heating method comprising the step of stopping the heating operation.

여기서, 상기 교류 전력을 전파 정류하여 맥류파를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 펄스를 생성하는 단계는 상기 맥류파에 기반하여 상기 구형 펄스를 생성할 수 있다.Here, the method may further include generating a pulse wave by full-wave rectifying the AC power, and generating the pulse may generate the square pulse based on the pulse wave.

그리고, 상기 펄스를 생성하는 단계는, 상기 맥류파의 전압을 소정의 항복 전압과 비교하는 단계, 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 낮은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 단계 및 상기 통과한 맥류파의 전압을 충전하는 캐패시터에 충전하는 단계를 포함하고, 상기 캐패시터에 충전된 전압은 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에 방전되고, 상기 방전된 전압은 상기 구형 펄스를 형성할 수 있다.The generating of the pulse may include comparing the voltage of the pulse wave with a predetermined breakdown voltage, and passing the pulse wave in the case where the voltage of the pulse wave is lower than the breakdown voltage. And charging the capacitor for charging the voltage of the pulse wave, wherein the voltage charged in the capacitor is discharged when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage, and the discharged voltage forms the square pulse. Can be.

또한, 상기 수위를 감지하는 단계는 상기 시그널 트랜스로부터 두 가닥으로 인출된 전극을 이용하여 상기 교류 신호를 상기 액체에 통과시키는 단계, 상기 교류 신호의 전압이 '0'보다 작은 값인 경우에 상기 교류 신호를 제1 다이오드를 통해 바이패스 시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The detecting of the water level may include passing the alternating current signal to the liquid using an electrode drawn in two strands from the signal transformer, and the alternating current signal when the voltage of the alternating signal is less than '0'. The method may further include bypassing through the first diode.

그리고, 상기 교류 신호의 전압이 '0'보다 큰 값인 경우에 상기 교류 신호를 상기 제1 다이오드와 병렬로 연결된 제2 다이오드를 통해 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include passing the AC signal through a second diode connected in parallel with the first diode when the voltage of the AC signal is greater than '0'.

그리고, 상기 중단시키는 단계는 상기 액체의 온도를 고려하여 상기 가열하는 동작을 중단시킬 수 있다.And, the stopping step may stop the heating operation in consideration of the temperature of the liquid.

본 발명에 따르면, 전원을 절연계와 비절연계로 분리하여 각각을 센서의 동작과 발열에 이용할 수 있다.According to the present invention, the power source can be separated into an insulator and a non-insulator, and each can be used for the operation and heat generation of the sensor.

본 발명에 따르면, 수조 내의 수위를 감지하여 온수 히터의 동작을 제어할 수 있다.According to the present invention, it is possible to control the operation of the hot water heater by detecting the water level in the water tank.

도 1은 온수 히터의 구조를 간단히 도시한 도면이다.
도 2는 예시적 실시예에 따른 온수 히터의 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 펄스 생성부의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 펄스 생성부에 따라 생성된 펄스를 도시한 도면이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 수위 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 온수 가열 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 펄스 생성 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 8은 예시적 실시예에 따른 수위 감지 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
1 is a view schematically showing the structure of a hot water heater.
Fig. 2 is a block diagram showing the structure of a hot water heater according to an exemplary embodiment.
3 is a block diagram illustrating a structure of a pulse generator according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating a pulse generated according to a pulse generator according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram illustrating a structure of a water level sensor according to an exemplary embodiment.
6 is a flowchart illustrating step by step a method of heating hot water according to an exemplary embodiment.
7 is a flowchart illustrating a step-by-step method of generating a pulse according to an exemplary embodiment.
8 is a flowchart illustrating step by step a method for detecting a water level according to an exemplary embodiment.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 온수 히터의 구조를 간단히 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing the structure of a hot water heater.

온수 히터(100)는 몸체(150), 발열부(160), 온도 조절 노브(110), 표시 램프(120), 전원 스위치(130), 걸쇠(140) 및 온도 센서(170)를 포함할 수 있다. 일측에 따르면, 발열부(160)의 하단(180)은 돼지꼬리 형상으로 말려 액체와의 접속면을 극대화 할 수 있다.The hot water heater 100 may include a body 150, a heat generating unit 160, a temperature control knob 110, an indicator lamp 120, a power switch 130, a latch 140, and a temperature sensor 170. have. According to one side, the lower end 180 of the heat generating unit 160 may be rolled up in a pigtail shape to maximize the connection surface with the liquid.

온수 히터(100)는 걸쇠(140)를 이용하여 수조의 한편에 고정된다.The hot water heater 100 is fixed to one side of the water tank using the clasp 140.

사용자는 전원 스위치(130)를 조작하여, 온수 히터(100)에 전원을 공급할 수 있다. 몸체(150)에 연결된 발열부(160)는 공급된 전원을 이용하여 고온으로 발열한다. 발열부(160)의 온도는 온도 조절 노브(110)를 이용하여 제어될 수 있다.The user may operate the power switch 130 to supply power to the hot water heater 100. The heat generating unit 160 connected to the body 150 generates heat at a high temperature by using the supplied power. The temperature of the heat generating unit 160 may be controlled using the temperature adjusting knob 110.

온도 센서(170)는 수조에 담긴 액체에 삽입되어, 액체의 온도를 감지한다.The temperature sensor 170 is inserted into the liquid contained in the tank to detect the temperature of the liquid.

온수 히터(100)에 전원이 공급되거나, 수조 내의 액체의 온도가 비정상적으로 상승한 경우에, 온수 히터(100)는 표시 램프(120)를 이용하여 이를 사용자에게 보고할 수 있다.
When power is supplied to the hot water heater 100 or the temperature of the liquid in the water tank rises abnormally, the hot water heater 100 may report this to the user using the display lamp 120.

도 2는 예시적 실시예에 따른 온수 히터의 구조를 도시한 블록도이다.Fig. 2 is a block diagram showing the structure of a hot water heater according to an exemplary embodiment.

온수 히터(200)는 전원부(210), 시그널 트랜스(220), 정류부(230), 펄스 생성부(240), 수위 센서(250), 제어부(260), 발열부(270)를 포함한다.The hot water heater 200 includes a power supply 210, a signal transformer 220, a rectifier 230, a pulse generator 240, a water level sensor 250, a controller 260, and a heat generator 270.

전원부(210)는 교류 전력을 수신한다. 일측에 따르면, 전원부(210)가 수신하는 교류 전력은 일반 가정, 공장, 농가 등에 공급되는 상용 전원으로서, 220V, 60Hz의 교류 전력일 수 있다.The power supply unit 210 receives AC power. According to one side, the AC power received by the power supply unit 210 is a commercial power supply to a general home, factory, farm, etc., may be 220V, 60Hz AC power.

시그널 트랜스(220)는 펄스 생성부(240)가 생성한 구형 펄스로부터 교류 전력과 절연된 교류 신호를 유도한다. 유도된 교류 신호는 수위 센서(250)로 공급된다.The signal transformer 220 induces an AC signal insulated from the AC power from the rectangular pulse generated by the pulse generator 240. The induced alternating current signal is supplied to the water level sensor 250.

정류부(230)는 전원부(210)가 수신한 교류 전력을 정류한다. 일측에 따르면, 정류부(230)는 전파 정류 기법을 이용하여 교류 전력을 정류할 수 있다.The rectifier 230 rectifies the AC power received by the power supply 210. According to one side, the rectifying unit 230 may rectify the AC power using a full-wave rectification technique.

펄스 생성부(240)는 교류 전력에 기반하여 교류 전력의 주파수에 비례하여 주파수가 결정되고, 위상이 주기적으로 반전되는 구형 펄스를 생성한다. 일측에 따르면, 구형 펄스의 주파수는 교류 전력의 주파수의 2배일 수 있다.The pulse generator 240 generates a rectangular pulse whose frequency is determined in proportion to the frequency of the AC power based on the AC power, and whose phase is periodically inverted. According to one side, the frequency of the square pulse may be twice the frequency of the AC power.

이하 정류부(230)와 펄스 생성부(240)의 상세한 동작에 대해서는 이하 도 3 내지 도 4에서 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, detailed operations of the rectifier 230 and the pulse generator 240 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 4.

발열부(270)는 정류부(230)에서 생성한 맥류파에 기반한 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열한다. 일측에 따르면, 발열부(270)는 금속 봉 내에 전열선 즉, 코일 형태의 니크롬선이 포함된 형태일 수 있다.The heat generating unit 270 heats the liquid in the tank using a rectangular pulse based on the pulse wave generated by the rectifying unit 230. According to one side, the heat generating unit 270 may be in the form of a heating wire, that is, a nichrome wire in the form of a coil in the metal rod.

한편, 수위 센서(250)는 절연된 교류 신호를 이용하여 수조 내의 액체의 수위를 감지한다. 만약 온수 히터(200)가 별다른 제어 없이 장시간 사용된다면, 가열된 액체는 증발하여 수조 내의 액체의 수위는 어느 한도 이상 낮아질 수 있다. 만약 온수 히터(200)의 발열부(270)가 액체 밖으로 노출된다면, 발열부(270)는 과열되어 화재의 위험이 증가한다. 따라서, 수조 내의 액체의 수위를 감지하는 것은 온수 히터의 안전한 사용을 위해 필수적이다.On the other hand, the water level sensor 250 detects the level of the liquid in the tank using the isolated AC signal. If the hot water heater 200 is used for a long time without any control, the heated liquid may evaporate and the level of the liquid in the water tank may be lowered by more than a certain limit. If the heat generating part 270 of the hot water heater 200 is exposed out of the liquid, the heat generating part 270 is overheated to increase the risk of fire. Therefore, sensing the level of liquid in the bath is essential for the safe use of the hot water heater.

수위 센서(250)는 액체의 수위를 감지하여 제어부(260)에 보고한다.The level sensor 250 detects the level of the liquid and reports it to the controller 260.

제어부(260)는 감지된 수위에 따라서 발열부(270)의 동작을 중단시킨다. 일측에 따르면, 제어부(260)는 발열부(270)가 액체 외부로 노출된 것으로 판단된 경우에, 발열부(270)의 동작을 중단시킬 수 있다.The controller 260 stops the operation of the heat generator 270 according to the detected water level. According to one side, the control unit 260 may stop the operation of the heating unit 270 when it is determined that the heating unit 270 is exposed to the outside of the liquid.

일측에 따르면, 수위 센서(250)는 전극을 포함하고, 전극의 위치가 액체의 수위보다 낮은 경우에, 주기적으로 제어 신호를 제어부(260)로 전송할 수 있다. 제어부(260)는 주기적으로 제어 신호를 수신하지 못한 경우, 수위 센서(250)가 액체 외부로 노출된 것으로 판단하고, 발열부(270) 역시 액체 외부로 노출된 것으로 판단할 수 있다.
According to one side, the water level sensor 250 includes an electrode, and when the position of the electrode is lower than the liquid level, it may periodically transmit a control signal to the control unit 260. If the control unit 260 does not receive the control signal periodically, it may be determined that the water level sensor 250 is exposed to the outside of the liquid, and the heat generating unit 270 may also be determined to be exposed to the outside of the liquid.

도 3은 예시적 실시예에 따른 펄스 생성부의 구조를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a structure of a pulse generator according to an exemplary embodiment.

펄스 생성부는 복수의 저항(310, 312, 321), 제너 다이오드(311), 정류 다이오드(331), 트랜지스터(322, 332), 및 캐패시터(333)를 포함한다.The pulse generator includes a plurality of resistors 310, 312, and 321, a zener diode 311, a rectifying diode 331, transistors 322 and 332, and a capacitor 333.

도 4는 예시적 실시예에 따른 펄스 생성부에 따라 생성된 펄스를 도시한 도면이다. 이하 도 4에 도시된 펄스를 참조하여 펄스 생성부의 동작을 설명한다.4 is a diagram illustrating a pulse generated according to a pulse generator according to an exemplary embodiment. Hereinafter, an operation of the pulse generator will be described with reference to the pulse illustrated in FIG. 4.

전원부(210)가 수신한 교류 전력은 도 4의 첫 번째(410)에 도시한 바와 같이 사인파의 형태를 가질 수 있다.The AC power received by the power supply unit 210 may have the form of a sine wave as shown in the first 410 of FIG. 4.

일측에 따르면, 정류부(230)는 교류 전력을 전파 정류할 수 있다. 이 경우, 전파 정류된 교류 전력은 도 4의 두 번째(420)에 도시한 바와 같이 맥류파의 형태를 가질 수 있다. 맥류파(420)는 정류 다이오드(331)에 의해 정류된다. 정류된 맥류파(420)는 후술하는 구형 펄스 과정을 거쳐 발열부(270)로 공급된다.According to one side, the rectifier 230 may full-wave rectified AC power. In this case, the full-wave rectified AC power may have the form of a pulse wave as shown in the second 420 of FIG. 4. The pulse wave 420 is rectified by the rectifying diode 331. The rectified pulse wave wave 420 is supplied to the heating unit 270 through a rectangular pulse process to be described later.

제너 다이오드(311)는 정전압 다이오드라고도 하며, 제너 효과를 이용하여 전압을 일정하게 유지하는 작용을 하는 다이오드 이다. 이 일정한 전압을 제너 다이오드(311)에 대하여 설정된 항복 전압(430)이라고 한다.The zener diode 311 is also called a constant voltage diode and is a diode that maintains a constant voltage using a zener effect. This constant voltage is referred to as the breakdown voltage 430 set for the zener diode 311.

정류된 맥류파(420)의 전압이 제너 다이오드(311)의 항복 전압(430)보다 높은 경우에, 전류는 제너 다이오드(311)를 통과한다. 제너 다이오드(311)를 통과한 전류는 제2 트랜지스터(322)를 통과한다. 제2 트랜지스터(322)를 통과한 전류는 제3 저항(321)을 통과하는 전류를 끌어 내려 제1 트랜지스터(332)를 폐쇄한다.When the voltage of the rectified pulse wave wave 420 is higher than the breakdown voltage 430 of the zener diode 311, the current passes through the zener diode 311. The current passing through the zener diode 311 passes through the second transistor 322. The current passing through the second transistor 322 draws down the current passing through the third resistor 321 to close the first transistor 332.

정류된 맥류파(420)의 전압이 제너 다이오드(311)의 항복 전압(430)보다 낮은 경우에, 전류는 제3 저항(310)을 거쳐 제1 트랜지스터(332)를 동작시킨다. 제1 트랜지스터(332)가 동작될 때까지의 전압이 정류 다이오드(331)를 거쳐 캐패시터(334)에 충전된다.When the voltage of the rectified pulse wave wave 420 is lower than the breakdown voltage 430 of the zener diode 311, the current operates the first transistor 332 via the third resistor 310. The voltage until the first transistor 332 is operated is charged to the capacitor 334 via the rectifying diode 331.

즉, 정류된 맥류파(420) 중에서, 전압이 제너 다이오드(311)의 항복 전압(430) 보다 낮은 부분(440)만이 캐패시터(334)를 충전하기 위하여 사용된다. 만약 정류된 맥류파(420)의 전압이 항복 전압(430)보다 높다면, 캐패시터(334)에 충전된 전하는 방전된다.That is, among the rectified pulse wave waves 420, only the portion 440 whose voltage is lower than the breakdown voltage 430 of the zener diode 311 is used to charge the capacitor 334. If the voltage of the rectified pulse wave wave 420 is higher than the breakdown voltage 430, the charge charged in the capacitor 334 is discharged.

상기 과정이 입력 전압 사인파의 한 사이클마다 반복된다. 제1 트랜지스터(332)가 동작되고, 폐쇄가 반복되는 과정에서, 제1 트랜지스터(332)가 폐쇄된 시간 동안에는 캐패시터(334)에 충전된 전하가 방전되고, 제1 트랜지스터(332)가 동작하는 시간 동안에는 캐패시터(334)에 전하가 충전된다. 캐패시터(334)에서 방전된 전하는 구형 펄스(450)를 형성한다.The process is repeated every cycle of the input voltage sine wave. During the process in which the first transistor 332 is operated and the closing is repeated, the charges charged in the capacitor 334 are discharged during the time when the first transistor 332 is closed, and the time when the first transistor 332 is operated. During the charge, the capacitor 334 is charged. Charges discharged from the capacitor 334 form a spherical pulse 450.

구형 펄스(450)는 제1 트랜지스터(332)가 동작하는 동안에는 '0' 아닌 값을 가지며, 제1 트랜지스터(332)가 동작하지 않는 시간 동안에는 '0'인 값을 가진다. 또한, 맥류파(420)의 전압이 낮아지는 시간 구간에서는 '+'의 위상을 가지며, 맥류파(420)의 전압이 상승하는 시간 구간에서는 '-'의 위상을 가져 위상이 주기적으로 반전된다. 구형 펄스(450)의 주파수는 전원부(210)가 수신한 교류 전력의 주파수에 비례하여 결정된다. 일측에 다르면, 구형 펄스(450)의 주파수는 교류 전력의 주파수의 2배로 결정될 수 있다.
The rectangular pulse 450 has a value other than '0' while the first transistor 332 is in operation, and has a value of '0' during the time when the first transistor 332 is not in operation. In addition, the phase of the pulse wave 420 has a phase of '+' in the time period when the voltage is low, and the phase of the pulse wave 420 has a phase of '-' and the phase is inverted periodically. The frequency of the rectangular pulse 450 is determined in proportion to the frequency of the AC power received by the power supply unit 210. According to one side, the frequency of the rectangular pulse 450 may be determined to be twice the frequency of the AC power.

도 5는 예시적 실시예에 따른 수위 센서의 구조를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a structure of a water level sensor according to an exemplary embodiment.

수위 센서는 복수의 전극(531, 532), 캐패시터(520), 서로 병렬로, 다른 방향으로 연결된 다이오드(540, 551)을 포함한다.The water level sensor includes a plurality of electrodes 531 and 532, a capacitor 520, and diodes 540 and 551 connected in parallel to each other and in different directions.

시그널 트랜스(510)는 펄스 생성부(240)가 생성한 구형 펄스(450)를 1차 측에 수신한다. 이 경우에, 시그널 트랜스(510)의 2차 측에는 교류 전력과는 절연된 펄스 형태의 교류 신호가 유기된다.The signal transformer 510 receives a rectangular pulse 450 generated by the pulse generator 240 on the primary side. In this case, on the secondary side of the signal transformer 510, an AC signal in a pulse form insulated from AC power is induced.

수위 센서의 복수의 전극(531, 532)은 수조 내의 액체에 삽입된다. 만약 수조 내의 액체의 수위가 전극(531, 532)의 위치보다 높다면, 교류 신호는 전극(531)을 거쳐 수조 내의 액체를 통해 다른 전극(532)으로 전도될 수 있다.The plurality of electrodes 531, 532 of the water level sensor are inserted into the liquid in the water tank. If the level of the liquid in the bath is higher than the position of the electrodes 531, 532, the alternating signal may be conducted to the other electrode 532 via the liquid in the bath via the electrode 531.

만약 수위를 측정하기 위하여 전극(531, 532)에 인가하는 전원이 직류(DC)라면, 산화-환원 반응에 의해 전극이 전해되어 전극의 표면이 부식된다. 그러나, 본 발명에서는 수위를 측정하기 위하여 전극(531, 532)에 교류 신호를 인가한다. 따라서 주기적으로 산화 반응, 환원 반응이 교대로 반복된다. 따라서, 전극(531, 532)이 부식되지 않고 반영구적으로 수위를 측정할 수 있다.If the power applied to the electrodes 531 and 532 to measure the water level is direct current (DC), the electrode is electrolyzed by the oxidation-reduction reaction and the surface of the electrode is corroded. However, in the present invention, an AC signal is applied to the electrodes 531 and 532 to measure the water level. Therefore, the oxidation reaction and the reduction reaction are periodically repeated alternately. Accordingly, the water level can be measured semi-permanently without corrosion of the electrodes 531 and 532.

액체를 통과한 교류 신호의 전압이 '-'인 경우에, 교류 신호는 복수의 다이오드 중에서 제1 다이오드(540)를 이용하여 바이패스할 수 있다. 또한, 액체를 통과한 교류 신호의 전압이 '+'인 경우에, 교류 신호는 복수의 다이오드 중에서 제2 다이오드(551)를 이용하여 통과할 수 있다. 제2 다이오드(551)는 제1 다이오드(540)와 병렬로 연결되며, 방향이 반대이다.When the voltage of the AC signal passing through the liquid is '-', the AC signal may be bypassed using the first diode 540 among the plurality of diodes. In addition, when the voltage of the alternating current signal passing through the liquid is '+', the alternating current signal may pass through the second diode 551 among the plurality of diodes. The second diode 551 is connected in parallel with the first diode 540 and is opposite in direction.

일측에 따르면, 제2 다이오드(551)는 포토 커플러(550)의 일부분일 수 있다. 포토 커플러(550)는 회로간을 전기적으로 절연한 상태에서 전기 신호를 전달할 목적으로 발광 소자와 수광 소자를 광학적으로 결합한 것이다. 제2 다이오드(551)를 통과한 전류는 포토 커플러(550)에 포함된 발광 소자를 구동하고, 수광 소자(552)는 발광 소자에서 산출된 빛에 의하여 구동되어 제어부(260)로 제어 신호를 전송한다.According to one side, the second diode 551 may be part of the photo coupler 550. The photo coupler 550 optically combines a light emitting element and a light receiving element for the purpose of transmitting an electrical signal in a state in which the circuits are electrically insulated from each other. The current passing through the second diode 551 drives the light emitting element included in the photo coupler 550, and the light receiving element 552 is driven by the light generated by the light emitting element to transmit a control signal to the controller 260. do.

만약 수조 내의 액체의 수위가 전극(531, 532)의 위치보다 낮다면, 교류 신호는 액체를 통과할 수 없으므로, 포토 커플러(550)는 동작할 수 없다. 따라서 수광 소자(552)는 제어 신호를 제어부(260)로 전송할 수 없다.
If the level of the liquid in the bath is lower than the position of the electrodes 531, 532, the AC signal cannot pass through the liquid, and thus the photo coupler 550 cannot operate. Therefore, the light receiving element 552 may not transmit a control signal to the controller 260.

도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 온수 히터(200)의 수위 센서(250)는 전원부(210)가 수신한 교류 전력과는 완전히 절연된 교류 신호를 이용하여 수조 내의 액체의 수위를 감지한다. 또한, 온수 히터(220)의 발열부(270)는 교류 전원과는 절연되지 않은, 직류 전류를 이용하여 액체를 가열할 수 있다. 교류 전원과 절연되지 않은 직류 전류는 높은 전압, 전류를 확보할 수 있어 액체를 효율적으로 가열할 수 있다.2 to 5, the water level sensor 250 of the hot water heater 200 uses the AC signal completely insulated from the AC power received by the power supply unit 210 to adjust the level of the liquid in the tank. Detect. In addition, the heat generating unit 270 of the hot water heater 220 may heat the liquid using a direct current that is not insulated from the AC power. DC current that is not insulated with AC power supply can secure high voltage and current, and can heat liquid efficiently.

일반적으로, 교류 전원으로부터 절연된 전원을 얻기 위해서는 스위칭 파워 서플라이를 이용한다. 그러나, 스위칭 파워 서플라이는 매우 고가이고, 발열이 심하므로 냉각을 위한 복잡한 구조를 요구한다. 또한 비절연된 전원을 사용하기 위해서는 추가적인 회로가 필요하다.In general, a switching power supply is used to obtain a power supply that is isolated from an AC power supply. However, switching power supplies are very expensive and generate heat, requiring complex structures for cooling. In addition, additional circuitry is required to use non-isolated power supplies.

도 2 내지 도 5에 도시된 실시예에 따르면, 온수 히터(200)는 간단한 구조의 회로를 이용하여 절연된 전원 및 비절연된 전원을 모두 이용할 수 있다. 절연된 전원을 이용해서는 낮은 동작 전압에서 동작하는 수위 센서를 구동하고, 비절연된 전원을 이용해서는 높은 동작 전압에서 동작하는 발열부(270)를 구동할 수 있다. 따라서, 온수 히터의 크기가 작아지고, 발열이 없어 간단한 구조의 온수 히터(200)를 구성할 수 있다.
2 to 5, the hot water heater 200 may use both an insulated power source and a non-insulated power source using a circuit having a simple structure. The isolated power supply may drive the water level sensor operating at a low operating voltage, and the non-isolated power supply may drive the heat generating unit 270 operating at a high operating voltage. Therefore, the size of the hot water heater is reduced, there is no heat generation can configure the hot water heater 200 of a simple structure.

도 6은 예시적 실시예에 따른 온수 가열 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.6 is a flowchart illustrating step by step a method of heating hot water according to an exemplary embodiment.

단계(610)에서, 온수 히터는 교류 전력을 수신한다. 일측에 따르면, 온수 히터가 수신하는 교류 전력은 상용 전원으로서, 220V, 60Hz의 교류 전력일 수 있다.In step 610, the hot water heater receives AC power. According to one side, the AC power received by the hot water heater may be AC power of 220V, 60Hz as a commercial power source.

단계(620)에서 온수 히터는 교류 전력을 정류한다. 일측에 따르면, 온수 히터는 전파 정류 기법을 이용하여 교류 전력을 맥류파로 변환하고, 정류 다이오드를 이용하여 맥류파를 정류할 수 있다.In step 620, the hot water heater rectifies the AC power. According to one side, the hot water heater may convert the AC power into a pulse wave using a full wave rectification technique, and rectify the pulse wave using a rectifier diode.

단계(630)에서 온수 히터는 맥류파로부터 구형 펄스를 생성한다. 온수 히터가 맥류파로부터 구형 펄스를 생성하는 구성에 대해서는 이하 도 7에서 상세히 설명하기로 한다.In step 630, the hot water heater generates a spherical pulse from the pulse wave. A configuration in which the hot water heater generates a rectangular pulse from the pulse wave will be described in detail with reference to FIG. 7.

단계(640)에서, 온수 히터는 상기 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열한다. 일측에 따르면, 상기 구형 펄스는 온수 히터에 포함된 발열부에 공급될 수 있다. 발열부는 금속 봉 내에 전열선, 즉 코일 형태의 니크롬선이 포함된 형태일 수 있다.In step 640, the hot water heater uses the spherical pulses to heat the liquid in the water bath. According to one side, the spherical pulse may be supplied to the heating unit included in the hot water heater. The heat generating unit may have a shape in which a heating wire, that is, a nichrome wire in the form of a coil is included in the metal rod.

단계(650)에서, 온수 히터는 구형 펄스로부터 교류 신호를 유도한다. 교류 신호는 교류 전력과 전기적으로 절연된 신호이다. 유도된 교류 신호는 수위 센서에 공급된다.In step 650, the hot water heater derives an alternating signal from the spherical pulses. An AC signal is a signal that is electrically insulated from AC power. The induced alternating signal is supplied to the level sensor.

단계(660)에서 온수 히터는 교류 신호를 이용하여 수조 내의 액체의 수위를 감지한다. 교류 신호를 이용하여 수조 내의 액체의 수위를 감지하는 구성에 대해서는 이하 도 8에서 상세히 설명하기로 한다.In step 660, the hot water heater detects the level of the liquid in the tank using the AC signal. A configuration of detecting the level of the liquid in the tank using the AC signal will be described in detail with reference to FIG. 8.

단계(670)에서 온수 히터는 감지된 수위에 따라서 액체를 가열하는 동작을 중단시킬 수 있다. 예를 들어, 온수 히터는 수위 센서로부터 제어 신호를 수신하지 못한 경우, 또는 주기적으로 수신하지 못한 경우에, 수조 내의 수위가 낮은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우에, 온수 히터는 발열부에 대한 전력 공급을 차단하여 액체를 가열하는 동작을 중단시킬 수 있다.In step 670, the hot water heater may stop the operation of heating the liquid in accordance with the sensed water level. For example, the hot water heater may determine that the water level in the water tank is low when it does not receive a control signal from the water level sensor or periodically. In this case, the hot water heater may interrupt the operation of heating the liquid by cutting off the power supply to the heat generating unit.

일측에 따르면, 온수 히터는 온도 센서를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 단계(670)에서 온수 히터는 액체의 온도를 고려하여 가열하는 동작을 중단시킬 수 있다. 온수 히터는 온도 센서로부터 수조 내의 액체의 온도 또는 수조 내의 온도에 대한 정보를 수신하고, 수신된 온도가 임계치 보다 높은 경우에, 가열하는 동작을 중단시킬 수 있다.
According to one side, the hot water heater may further include a temperature sensor. In this case, in step 670, the hot water heater may stop the heating operation in consideration of the temperature of the liquid. The hot water heater may receive information about the temperature of the liquid in the tank or the temperature in the tank from the temperature sensor, and stop the heating operation when the received temperature is higher than the threshold.

도 7은 예시적 실시예에 따른 펄스 생성 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a step-by-step method of generating a pulse according to an exemplary embodiment.

단계(710)에서 온수 히터는 맥류파의 전압을 소정의 임계 전압과 비교한다. 여기서, 제너 다이오드의 항복 전압이 임계 전압으로 사용될 수 있다.In step 710, the hot water heater compares the voltage of the pulse wave with a predetermined threshold voltage. Here, the breakdown voltage of the zener diode may be used as the threshold voltage.

만약, 맥류파의 전압이 임계 전압보다 낮은 경우에, 온수 히터는 단계(720)에서, 제1 트랜지스터를 통해 맥류파를 통과시킨다. 제1 트랜지스터를 통과한 맥류파는 단계(730)에서 캐패시터에 충전된다.If the voltage of the pulse wave is lower than the threshold voltage, the hot water heater passes the pulse wave through the first transistor in step 720. The pulse wave passing through the first transistor is charged to the capacitor in step 730.

만약 맥류파의 전압이 임계 전압보다 높은 경우에, 온수 히터는 단계(740)에서 제2 트랜지스터를 통해 맥류파를 통과시킨다. 이 경우에, 제2 트랜지스터를 통과한 맥류파는 캐패시터에 공급되지 않는다. 따라서, 캐패시터에 충전된 전하는 방전된다.If the voltage of the pulse wave is higher than the threshold voltage, the hot water heater passes the pulse wave through the second transistor in step 740. In this case, the pulse wave passing through the second transistor is not supplied to the capacitor. Thus, the electric charge charged in the capacitor is discharged.

맥류파의 전압에 따라서 단계(720), 단계(730)과 단계(740), 단계(750)이 반복된다. 즉, 단계(730)에서 캐패시터에 충전된 전하는 단계(750)에서 방전된다. 캐패시터에서 방전된 전하는 구형 펄스를 형성한다.Step 720, step 730, step 740, and step 750 are repeated according to the voltage of the pulse wave. That is, the charge charged in the capacitor in step 730 is discharged in step 750. Charges discharged from the capacitor form a square pulse.

구형 펄스는 제1 트랜지스터가 동작하는 동안에는 '0' 아닌 값을 가지며, 제1 트랜지스터가 동작하지 않는 시간 동안에는 '0'인 값을 가진다. 또한, 맥류파의 전압이 낮아지는 시간 구간에서는 '+'의 위상을 가지며, 맥류파의 전압이 상승하는 시간 구간에서는 '-'의 위상을 가져 위상이 주기적으로 반전된다. 구형 펄스의 주파수는 온수 히터가 수신한 교류 전력의 주파수에 비례하여 결정된다. 일측에 다르면, 구형 펄스의 주파수는 교류 전력의 주파수의 2배로 결정될 수 있다.
The rectangular pulse has a value other than '0' while the first transistor is in operation, and has a value '0' during the time when the first transistor is not in operation. In addition, the phase of the pulse wave has a phase of '+' in the time period when the voltage is low, and the phase of the pulse wave has a phase of '-' and the phase is periodically reversed. The frequency of the square pulse is determined in proportion to the frequency of the AC power received by the hot water heater. Depending on one side, the frequency of the square pulse can be determined to be twice the frequency of the AC power.

도 8은 예시적 실시예에 따른 수위 감지 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating step by step a method for detecting a water level according to an exemplary embodiment.

단계(810)에서, 온수 히터는 교류 신호를 액체에 통과시킨다. 일측에 따르면, 온수 히터는 시그널 트랜스를 이용하여 교류 전력으로부터 교류 신호를 유도 할 수 있다. 이 경우에, 온수 히터는 시그널 트랜스로부터 전극을 두 가닥 인출할 수 있다.일측에 따르면, 시그널 트랜스로부터 인출된 전극은 수조 내의 액체에 삽입되어 교류 신호를 통과시킬 수 있다.In step 810, the hot water heater passes an alternating current signal through the liquid. According to one side, the hot water heater may induce an AC signal from the AC power using a signal transformer. In this case, the hot water heater may draw two strands of the electrode from the signal transformer. According to one side, the electrode drawn from the signal transformer may be inserted into the liquid in the water bath to pass the AC signal.

단계(820)에서, 온수 히터는 교류 신호의 전압이 '0'보다 큰 값인지 여부를 판단한다. In step 820, the hot water heater determines whether the voltage of the AC signal is greater than '0'.

만약 교류 신호의 전압이 '0'보다 큰 값인 경우에, 온수 히터는 단계(830)에서, 교류 신호를 제1 다이오드를 통해 통과시킬 수 있다.If the voltage of the AC signal is greater than '0', the hot water heater may pass the AC signal through the first diode in step 830.

만약 교류 신호의 전압이 '0'보다 작은 값인 경우에, 온수 히터는 단계(830)에서, 교류 신호를 제2 다이오드를 통해 통과시킬 수 있다. 여기서, 제2 다이오드는 제1 다이오드와 병렬로 연결되며, 연결 방향은 반대인 다이오드이다.If the voltage of the AC signal is less than '0', the hot water heater may pass the AC signal through the second diode in step 830. Here, the second diode is connected in parallel with the first diode, the connection direction is a diode in the opposite direction.

일측에 따르면, 제2 다이오드는 포토 커플러의 일부분일 수 있다. 제2 다이오드를 통과한 전류는 포토 커플러에 포함된 발광 소자를 구동하고, 수광 소자는 발광 소자에서 산출된 빛에 의하여 구동되어 제어 신호를 전송한다. 교류 신호는 사인파의 형태이므로, 교류 신호의 전압은 시간에 따라 변경된다. 따라서, 단계(840)에서 수광 소자는 제어 신호를 주기적으로 전송할 수 있다.According to one side, the second diode may be part of the photo coupler. The current passing through the second diode drives the light emitting device included in the photocoupler, and the light receiving device is driven by the light generated by the light emitting device to transmit a control signal. Since the AC signal is in the form of a sine wave, the voltage of the AC signal changes with time. Therefore, in operation 840, the light receiving element may periodically transmit a control signal.

만약 수조 내의 액체의 수위가 전극의 위치보다 낮다면, 단계(810)에서 교류 신호는 액체를 통과할 수 없다. 따라서, 포토 커플러는 동작할 수 없으며 수광 소자는 제어 신호를 전송할 수 없다.If the level of liquid in the bath is lower than the position of the electrode, then in step 810 the alternating signal cannot pass through the liquid. Therefore, the photo coupler cannot operate and the light receiving element cannot transmit the control signal.

도 8에 도시된 실시예에 따르면, 온수 히터는 위상이 주기적으로 변경되는 교류 신호를 이용하여 수조 내의 액체의 수위를 감지한다. 만약 수위를 측정하기 위하여 전극에 인가하는 전원이 직류(DC)라면, 산화-환원 반응에 의해 전극이 전해되어 전극의 표면이 부식된다. 그러나, 본 발명에서는 수위를 측정하기 위하여 전극에 교류 신호를 인가한다. 따라서 주기적으로 산화 반응, 환원 반응이 교대로 반복된다. 따라서, 전극이 부식되지 않고 반영구적으로 수위를 측정할 수 있다.
According to the embodiment shown in Figure 8, the hot water heater detects the level of the liquid in the tank using an alternating current signal whose phase is periodically changed. If the power applied to the electrode to measure the water level is direct current (DC), the electrode is electrolyzed by the oxidation-reduction reaction and the surface of the electrode is corroded. However, in the present invention, an AC signal is applied to the electrode in order to measure the water level. Therefore, the oxidation reaction and the reduction reaction are periodically repeated alternately. Therefore, the water level can be measured semi-permanently without corrosion of the electrode.

도 6 내지 도 8에 도시된 실시예에 따르면, 온수 히터는 교류 전력과는 절연된 교류 신호를 이용하여 수위를 감지한다. 또한, 온수 히터는 교류 전력과 절연되지 않은 직류 전류를 이용하여 액체를 가열할 수 있다. 비절연된 직류 전류는 높은 전압, 전류를 확보할 수 있어 액체를 효율적으로 가열할 수 있다. 또한, 온수 히터는 절연된 교류 신호를 이용하여 낮은 전압에서 동작하는 민감한 센서를 효과적으로 운용할 수 있다.6 to 8, the hot water heater senses the water level using an AC signal insulated from the AC power. In addition, the hot water heater may heat the liquid by using a direct current that is not insulated from the alternating current power. Non-isolated DC current can ensure a high voltage and current can efficiently heat the liquid. In addition, the hot water heater can effectively operate a sensitive sensor operating at a low voltage by using the isolated AC signal.

도 6 내지 도 8에서 도시된 온수 히터는 간단한 회로 구조 만으로 절연된 전원과 비절연된 전원 모두를 사용할 수 있다. 따라서, 온수 히터의 구조가 간단해지고 발열이 적어 안전한 온수 히터를 사용할 수 있다.
6 to 8 may use both an insulated power supply and a non-isolated power supply with only a simple circuit structure. Therefore, the structure of the hot water heater is simplified and the heat generation is less, so that a safe hot water heater can be used.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

200: 온수 히터
210: 전원부
220: 시그널 트랜스
230: 정류부
240: 펄스 생성부
250: 수위 센서
260: 제어부
270: 발열부
200: hot water heater
210:
220: signal transformer
230: rectifier
240: pulse generator
250: water level sensor
260:
270: heating portion

Claims (14)

교류 전력을 수신하는 전원부;
상기 교류 전력에 기반하여 상기 교류 전력의 주파수에 비례하여 주파수가 결정되고, 위상이 주기적으로 반전되는 구형 펄스를 생성하는 펄스 생성부;
상기 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열하는 발열부;
상기 구형 펄스로부터 상기 교류 전력과 절연된 교류 신호를 유도하는 시그널 트랜스;
상기 절연된 교류 신호를 이용하여 상기 액체의 수위를 감지하는 수위 센서; 및
상기 감지된 수위에 따라서 상기 발열부의 동작을 중단시키는 제어부
를 포함하는 온수 히터.
A power supply unit for receiving AC power;
A pulse generator configured to generate a rectangular pulse whose frequency is determined in proportion to the frequency of the AC power based on the AC power and whose phase is periodically inverted;
A heating unit for heating the liquid in the water tank using the spherical pulses;
A signal transformer for inducing an AC signal insulated from the AC power from the rectangular pulse;
A level sensor for sensing the level of the liquid using the insulated AC signal; And
Control unit to stop the operation of the heating unit in accordance with the detected water level
Hot water heater comprising a.
제1항에 있어서,
상기 교류 전력을 전파 정류하여 맥류파를 생성하는 정류부
를 더 포함하고,
상기 펄스 생성부는, 상기 맥류파에 기반하여 상기 구형 펄스를 생성하는
온수 히터.
The method of claim 1,
Rectifier for full-wave rectifying the AC power to generate a pulse wave
Further comprising:
The pulse generator generates the rectangular pulse based on the pulse wave.
Hot water heater.
제2항에 있어서,
상기 펄스 생성부는,
항복 전압이 설정된 제너 다이오드;
상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 낮은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 제1 트랜지스터; 및
상기 제1 트랜지스터를 통과한 맥류파의 전압을 충전하는 캐패시터
를 포함하고,
상기 캐패시터에 충전된 전압은, 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에 방전되고,
상기 방전된 전압은, 상기 구형 펄스를 형성하는
온수 히터.
3. The method of claim 2,
The pulse generator,
A zener diode with set breakdown voltage;
A first transistor configured to pass the pulse wave when the voltage of the pulse wave is lower than the breakdown voltage; And
A capacitor for charging the voltage of the pulse wave passing through the first transistor
Lt; / RTI >
The voltage charged in the capacitor is discharged when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage,
The discharged voltage forms the rectangular pulse.
Hot water heater.
제3항에 있어서,
상기 펄스 생성부는,
상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 제2 트랜지스터
를 더 포함하는 온수 히터.
The method of claim 3,
The pulse generator,
A second transistor for passing the pulse wave when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage
Hot water heater comprising more.
제1항에 있어서,
상기 수위 센서는,
상기 시그널 트랜스로부터 두 가닥으로 인출되어 상기 액체에 삽입되어 상기 교류 신호를 상기 액체에 통과시키는 전극; 및
상기 교류 신호의 전압이 '0' 보다 큰 값인 경우에, 상기 교류 신호를 통과시키는 제1 다이오드
를 포함하는 온수 히터.
The method of claim 1,
The water level sensor comprises:
An electrode drawn out of the signal transformer into two strands and inserted into the liquid to pass the alternating current signal through the liquid; And
A first diode passing the alternating current signal when the voltage of the alternating current signal is greater than '0'
Hot water heater comprising a.
제5항에 있어서,
상기 수위 센서는,
상기 교류 신호의 전압이 '0' 보다 작은 값인 경우에, 상기 교류 신호를 통과시키고, 상기 제1 다이오드와 병렬로 연결된 제2 다이오드
를 더 포함하는 온수 히터.
The method of claim 5,
The water level sensor comprises:
When the voltage of the AC signal is less than '0', the second diode passing through the AC signal and connected in parallel with the first diode
Hot water heater comprising more.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 액체의 온도를 고려하여 상기 발열부의 동작을 제어하는
온수 히터.
The method of claim 1,
The control unit,
Controlling the operation of the heating unit in consideration of the temperature of the liquid
Hot water heater.
교류 전력을 수신하는 단계;
상기 교류 전력에 기반하여 상기 교류 전력의 주파수에 비례하여 주파수가 결정되고, 위상이 주기적으로 반전되는 구형 펄스를 생성하는 단계;
상기 구형 펄스를 이용하여 수조 내의 액체를 가열하는 단계;
상기 구형 펄스로부터 상기 교류 전력과 절연된 교류 신호를 유도하는 단계;
상기 절연된 교류 신호를 이용하여 상기 액체의 수위를 감지하는 단계; 및
상기 감지된 수위에 따라서 상기 가열하는 동작을 중단시키는 단계
를 포함하는 온수 가열 방법.
Receiving AC power;
Generating a rectangular pulse whose frequency is determined in proportion to the frequency of the AC power and whose phase is periodically inverted based on the AC power;
Heating the liquid in the water tank using the spherical pulses;
Deriving an AC signal isolated from the AC power from the rectangular pulse;
Sensing the level of the liquid using the insulated alternating current signal; And
Stopping the heating operation according to the sensed water level
Hot water heating method comprising a.
제8항에 있어서,
상기 교류 전력을 전파 정류하여 맥류파를 생성하는 단계
를 더 포함하고,
상기 펄스를 생성하는 단계는,
상기 맥류파에 기반하여 상기 구형 펄스를 생성하는 단계
를 포함하는 온수 가열 방법.
9. The method of claim 8,
Generating a pulse wave by full-wave rectifying the AC power
Further comprising:
Generating the pulse,
Generating the square pulse based on the pulse wave
Hot water heating method comprising a.
제9항에 있어서,
상기 펄스를 생성하는 단계는,
상기 맥류파의 전압을 항복 전압과 비교하는 단계;
상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 낮은 경우에, 상기 맥류파를 통과시키는 단계; 및
상기 통과한 맥류파의 전압을 캐패시터에 충전하는 단계
를 더 포함하고,
상기 캐패시터에 충전된 전압은, 상기 맥류파의 전압이 상기 항복 전압 보다 높은 경우에 방전되고,
상기 방전된 전압은, 상기 구형 펄스를 형성하는
온수 가열 방법.
10. The method of claim 9,
Generating the pulse,
Comparing the voltage of the pulse wave with a breakdown voltage;
Passing the pulse wave when the voltage of the pulse wave is lower than the breakdown voltage; And
Charging the voltage of the passed pulse wave into a capacitor
Further comprising:
The voltage charged in the capacitor is discharged when the voltage of the pulse wave is higher than the breakdown voltage,
The discharged voltage forms the rectangular pulse.
Hot water heating method.
제8항에 있어서,
상기 수위를 감지하는 단계는,
시그널 트랜스로부터 두 가닥으로 인출된 전극을 이용하여 상기 교류 신호를 상기 액체에 통과시키는 단계; 및
상기 교류 신호의 전압이 '0'보다 작은 값인 경우에, 상기 교류 신호를 제1 다이오드를 통해 바이패스 시키는 단계
를 포함하는 온수 가열 방법.
9. The method of claim 8,
Detecting the water level,
Passing the alternating signal through the liquid using an electrode drawn in two strands from a signal transformer; And
Bypassing the AC signal through the first diode when the voltage of the AC signal is smaller than '0'.
Hot water heating method comprising a.
제11항에 있어서,
상기 수위를 감지하는 단계는,
상기 교류 신호의 전압이 '0'보다 큰 값인 경우에, 상기 교류 신호를 상기 다이오드와 병렬로 연결된 제2 다이오드를 통해 통과시키는 단계
를 더 포함하는 온수 가열 방법.
12. The method of claim 11,
Detecting the water level,
Passing the alternating current signal through a second diode connected in parallel with the diode when the voltage of the alternating current signal is greater than '0';
Hot water heating method comprising more.
제8항에 있어서,
상기 중단시키는 단계는,
상기 액체의 온도를 고려하여 상기 가열하는 동작을 중단시키는 단계
를 포함하는 온수 가열 방법.
9. The method of claim 8,
The stopping step is,
Stopping the heating operation in consideration of the temperature of the liquid
Hot water heating method comprising a.
제8항 내지 제13항 중에서, 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of any one of claims 8 to 13.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090019530A (en) * 2007-08-21 2009-02-25 린나이코리아 주식회사 Apparatus for driving circulation pump in boiler and method for the same
KR20130027752A (en) * 2011-09-08 2013-03-18 백귀선 Industry warm water heater

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