KR101521944B1 - 스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법 - Google Patents

스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법 Download PDF

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윤하늘
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계양전기 주식회사
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Abstract

본 발명은 스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 물공급관을 통해 공급되는 물을 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 발열체와; 상기 물공급관으로 물을 유입시키는 펌프와; 상기 물공급관의 온도를 검출하는 물공급관 온도 센서와; 스팀 발열체의 온도를 측정하는 스팀 발열체 온도 센서와; 물공급관에 있는 물을 검출하는 물 감지 센서와; 수동 조작에 따라 스팀 발생을 지시하는 스팀 발생 스위치와; 예열, 해동 및 스팀 발생에 따른 제반 상태를 표시하는 표시부와; 전원을 입력받는 상태에서 물공급관 온도 센서를 통해 물공급관의 결빙을 확인하여서 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하여 물공급관의 결빙을 해동하고, 스팀 발생 스위치에 의한 지시에 따라 스팀을 발생하는 중에 물 감지 센서를 통해 물공급관의 급수 이상 상태를 확인하여서 급수 이상 상태를 사용자에게 통지하고 해당 급수 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체를 제어하여 스팀 발열체의 과열을 방지하는 제어부와; 수동 작동에 의해 교류 전원의 입력을 절환하는 전원 스위치와; 상기 전원 스위치를 통해 인가되는 전원의 전압을 변환하여 상기 제어부에 제어 전원으로서 공급하여, 제어부로 하여금 자체의 회로 구동용 전원으로서 사용케 하는 변압부를 포함하여 이루어지며; 상기 전원 스위치를 통해 상기 제어부에 히터 가동용 전원과 펌프 가동용 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하게 된다.

Description

스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법{Steam Thawing Apparatus and Heating Control Method Thereof}
본 발명은 결빙된 수도관이나 하수도 등의 배관을 녹이기 위한 고온의 스팀(steam)을 스팀 발열체에 의해 발생하는 스팀해빙기에 관한 것으로, 특히 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하도록 하는 스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스팀해빙기는 물을 가열하여 생성되는 고온의 스팀을 제공함으로써 겨울철에 수도관의 결빙을 제거하거나 각종 기계장치의 오염물을 세정하는 용도로 사용된다.
이와 같은 스팀해빙기는 물을 유입시키는 펌프와, 유입된 물을 가열하는 히터와, 해당 펌프와 히터를 연결하는 물순환계통을 구비함과 아울러, 스팀을 생성하기 위해 이들을 제어하는 제어장치를 구비하여서, 고온의 스팀을 발생한다.
특허문헌 1에는, 겨울철의 결빙을 해소하기 위하여 히터뿐만 아니라 펌프와 가열관을 연결하는 연결관을 가열하여서 해동시키도록 이루어진 스팀해빙기가 제안되어 있다.
그리고, 특허문헌 2에는, 소량의 물만을 직접 가열하여 스팀을 발생시키도록 하는 스팀해빙기가 제안되어 있다.
특허문헌 1에서는 스팀을 발생하여 해빙작업을 진행하는 중에 사용자가 휴식 등의 이유로 인하여 스팀 발생을 정지하는 경우에 히터의 구동을 완전히 정지시켜 놓으므로 다시 스팀을 발생하기 위해서는 스팀 발생 가능 온도까지 히터를 다시 가열해야 되어서 스팀 발생에 장시간이 소요되어 시간 낭비를 유발하는 문제점이 있다.
또한, 특허문헌 1에서는 겨울철에 결빙된 가열관을 해동하는 경우 실정 시간 동안 히터를 가열하거나 가열관에 설치된 온도센서를 통해 측정되는 온도값이 기 설정된 온도로 상승할 때까지 히터를 가열하는데, 이때 히터의 열이 가열관의 온도센서에 전달되기 위해서는 일정 시간이 소요되고 이 과정에서 히터에는 계속 전원이 인가되어 가열된다. 이처럼 가열관에 존재하는 잔수가 결빙된 상태에서 히터에 의해 계속 가열하게 되면 가열관의 얼음이 순간적으로 비등점을 넘어 증기 상태로 기화되므로 기화 압력이 높아질 수 있으며, 이 기화 증기가 어디론가 배출될 수 있다면 상관없으나 배출구가 없다면 가열관은 기화 증기에 의한 높은 압력으로 폭발될 수 있어서 스팀해빙기의 사용 불가 상태를 유발할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 특허문헌 2에서는 스팀 발생시에 온도센서로 측정한 온도값에 의거하여 펌프의 구동을 제어하는데, 예를 들어 온도가 기 설정된 온도값 이상으로 상승되면 물이 부족하다고 판단하여 펌프를 구동하고, 온도가 기 설정된 온도값 이하이면 물이 많다고 판단하여 펌프를 정지시키는 방식으로 펌프를 구동하며, 별도의 히터 제어는 하지 않는다. 그런데, 만약 물이 부족하거나 물공급이 실패할 경우에도 히터가 계속 가열될 수밖에 없게 되므로 해당 물부족이나 물공급 실패 상황을 사용자가 장시간 인식하지 못하면 히터의 열 회수가 진행되지 않아서 히터의 과열을 유발함으로 인하여, 해당 과열을 감지한 바이메탈이 전원을 차단하여서 스팀 생성을 중단하게 되고 해당 바이메탈이 온도 감소로 초기화되어서 다시 전원을 인가하여 스팀을 생성하기까지 일정 시간이 소요되어 스팀 해빙 작업의 진행을 지연시키게 되는 문제점이 있다.
공개특허공보 10-2013-0047999(공개일자 2013년 5월 9일) 등록특허공보 10-1157388(등록일자 2012년 6월 11일)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하도록 하는 스팀해빙기 및 그것의 가열 제어 방법을 제공함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 물공급관을 통해 공급되는 물을 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 발열체와; 상기 물공급관으로 물을 유입시키는 펌프와; 상기 물공급관의 온도를 검출하는 물공급관 온도 센서와; 스팀 발열체의 온도를 측정하는 스팀 발열체 온도 센서와; 물공급관에 있는 물을 검출하는 물 감지 센서와; 수동 조작에 따라 스팀 발생을 지시하는 스팀 발생 스위치와; 예열, 해동 및 스팀 발생에 따른 제반 상태를 표시하는 표시부와; 전원을 입력받는 상태에서 물공급관 온도 센서를 통해 물공급관의 결빙을 확인하여서 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하여 물공급관의 결빙을 해동하고, 스팀 발생 스위치에 의한 지시에 따라 스팀을 발생하는 중에 물 감지 센서를 통해 물공급관의 급수 이상 상태를 확인하여서 급수 이상 상태를 사용자에게 통지하고 해당 급수 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체를 제어하여 스팀 발열체의 과열을 방지하는 제어부와; 수동 작동에 의해 교류 전원의 입력을 절환하는 전원 스위치와; 상기 전원 스위치를 통해 인가되는 전원의 전압을 변환하여 상기 제어부에 제어 전원으로서 공급하여, 제어부로 하여금 자체의 회로 구동용 전원으로서 사용케 하는 변압부를 포함하여 이루어지며; 상기 전원 스위치를 통해 상기 제어부에 히터 가동용 전원과 펌프 가동용 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기를 제공한다.
삭제
그리고, 본 발명에 따른 스팀해빙기에 의하면, 제어부는, 전원 스위치를 통해 인가되는 히터 가동용 전원을 마이크로 프로세서의 제어에 따라 절환하여 스팀 발열체의 가열을 제어하는 히터 전원 절환부와; 전원 스위치를 통해 인가되는 펌프 가동용 전원을 마이크로 프로세서의 제어에 따라 절환하여 펌프의 구동을 제어하는 펌프 전원 절환부와; 전원 스위치를 통해 전원을 입력받는 상태에서, 물공급관의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체를 가열하는 경우 물공급관 온도 센서를 통해 물공급관의 온도를 파악하면서 스팀 발열체를 가열하되 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하여 해당 파악한 물공급관의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하도록 스팀 발열체를 가열하여서, 스팀 발열체를 단계적으로 가열하고, 물공급 이상으로 인하여 스팀 발열체 온도 센서를 통해 확인한 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면 스팀 발열체를 듀티 제어하여서 스팀 발열체로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하여 스팀 발열체에 공급되는 히터 전원을 감소시키는 마이크로 프로세서와; 변압부를 통해 인가되는 제어 전원을 정류하여 구동 전원으로서 마이크로 프로세서, 히터 전원 절환부, 펌프 전원 절환부 및 표시부에 공급하는 제어 전원부를 포함하여 이루어진다.
삭제
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그리고, 본 발명에 따른 스팀해빙기에 의하면, 상기 마이크로 프로세서는 스팀 발생 중에 물 감지 센서를 통해 물공급관의 급수 이상 상태를 확인하면 표시부를 통해 급수 이상 상태를 표시하여 사용자에게 통지하되, 급수 이상 상태가 설정된 특정시간 동안 지속 되면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단하여 스팀 발열체의 과열을 방지함과 함께 표시부의 급수 이상 LED를 점등하여서 급수 이상 상태를 지속적으로 표시함과 함께 부저를 구동하여 경보한다.
삭제
아울러, 본 발명에 따른 스팀해빙기에 의하면, 상기 마이크로 프로세서는 급수 이상 상태가 설정된 특정 시간 동안 지속됨에 기인하여 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단함과 아울러 표시부의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 전원 스위치가 리세트 되면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체에 히터 전원을 다시 공급한다.
한편, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 스팀해빙기의 가열 제어 방법은, 제어부가 전원 스위치가 온(ON) 된 상태에서, 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도가 영하 온도에 해당함을 확인하면, 스팀 발생 스위치의 조작에 의한 제어를 로킹하고, 표시부의 동결 LED 램프를 점등하여 동결 상태임을 사용자에게 통지하는 단계와; 제어부가 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하면서 표시부의 해동 LED 램프를 점등하여 해동 중임을 사용자에게 통지하는 단계와; 제어부가 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하게 스팀 발열체를 가열하도록 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 제어하여서 스팀 발열체를 단계적으로 가열하는 단계와; 제어부가 스팀 발열체 온도 센서를 통해 측정한 스팀 발열체의 온도가 설정 온도 이하가 아님을 확인하면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단하는 단계와; 제어부가 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도가 설정된 동결 해제 온도 이상임을 확인하면 해동 처리를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 스팀해빙기의 가열 제어 방법은, 제어부가 전원 스위치가 온(ON) 되어 있는 상태에서, 스팀 발생 스위치가 온(ON) 되면, 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하고, 스팀 발열체 온도 센서를 통해 스팀 발열체의 온도를 측정하는 단계와; 제어부가 상기 측정된 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정 온도 이하임을 확인하면, 스팀 발열체에 히터 전원을 계속 인가하는 단계와; 제어부가 물 감지 센서를 통해 물공급관에 공급수가 있지 않음을 확인하면, 표시부의 급수 이상 LED를 점멸함과 함께 부저를 구동하여 급수 이상 상태임을 사용자에게 통보하는 단계와; 제어부가 설정된 특정시간 동안 물공급관에 공급수가 없음을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단하고 표시부의 급수 이상 LED를 점등함과 함께 부저를 구동하여 급수이상을 사용자에게 계속 경보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 스팀해빙기의 가열 제어 방법에 의하면, 제어부가 상기 측정된 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정 온도 이하가 아님을 확인하면, 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당하는 지의 여부를 확인하는 단계와; 제어부가 상기 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당하지 않음을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원 제어를 듀티 제어로 전환하고, 스팀 발열체로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하되, 해당 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비로 감소시켜서 스팀 발열체로의 전원 공급을 감소시키는 단계와; 제어부가 상기 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당함을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단하고서 표시부의 과열 LED 램프를 점등하여 사용자에게 과열을 경보하는 단계를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스팀해빙기의 가열 제어 방법에 의하면, 제어부가 상기 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단함과 아울러 표시부의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 전원 스위치가 리세트됨을 확인하면, 스팀 발열체에 히터 전원을 다시 인가하는 단계를 더 포함한다.
본 발명에 의하면, 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 스팀해빙기의 구성을 예시한 도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 스팀해빙기의 가열 제어 과정을 예시한 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스팀해빙기에서 해동 처리시의 스팀 발열체에 대한 제어를 예시한 도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 하나의 실시예로서 설명하는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
본 발명은 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하도록 구현된다.
이와 같이 구현하기 위한 본 발명에 따른 스팀해빙기(100)는, 도 1에 예시한 바와 같이, 펌프(110), 물 감지 센서(120), 물공급관 온도 센서(125), 스팀 발열체 온도 센서(130), 스팀 발열체(140), 제어부(150), 전원 스위치(160), 변압부(165), 스팀 발생 스위치(170) 및 표시부(180)를 포함하여 이루어진다.
펌프(110)는 제어부(150)의 제어에 따라 구동하여 물을 끌어들임으로써 물공급관(113)에 물을 유입시킨다. 물공급관(113)은 스팀 발열체(140)의 내부를 경유하는데, 스팀 발열체(140)는 자체의 내부를 경유하는 물공급관(113)의 물을 제어부(150)의 제어에 따라 가열하여서 스팀을 발생한다.
물 감지 센서(120)는 물공급관(113)을 통해 스팀 발열체(140)로 유입되는 물을 검출하여 제어부(150)에 인가함으로써, 제어부(150)로 하여금 물공급이나 잔수를 파악하게 한다.
물공급관 온도 센서(125)는 물공급관(113)의 온도를 측정하여 제어부(150)에 인가함으로써, 제어부(150)로 하여금 물공급관(113)의 온도를 파악하게 한다.
그리고, 스팀 발열체 온도 센서(130)는 스팀 발열체(140)의 온도를 검출하여 제어부(150)에 인가함으로써, 제어부(150)로 하여금 스팀 발열체(140)의 온도를 파악하게 한다.
전원 스위치(160)는 사용자의 수동 조작에 따라 교류 전원의 입력을 절환한다. 그리고, 변압부(165)는 전원 스위치(160)를 통해 인가되는 전원의 전압을 변환하여 제어부(150)에 제어 전원으로서 공급함으로써, 제어부(150)로 하여금 자체의 회로 구동용 전원으로서 사용케 한다.
다른 한편으로는, 전원 스위치(160)를 통해 인가되는 전원은 히터 및 펌프 가동용 전원으로서 제어부(150)에 인가됨으로써, 제어부(150)로 하여금 해당 전원을 이용하여 펌프(110)와 스팀 발열체(140)를 구동케 한다.
또한, 스팀 발생 스위치(170)는 사용자의 수동 조작에 따라 제어부(150)에 스팀 발생을 지시함으로써, 제어부(150)로 하여금 펌프(110)와 스팀 발열체(140)를 구동하여 스팀을 발생케 한다.
그리고, 표시부(180)는 제어부(150)의 제어에 따라 스팀해빙기(100)의 구동 상태를 표시하는데, 제어부(150)의 제어에 따라 구동 상태를 표시하기 위한 LED 램프와, 제어부(150)의 제어에 따라 스팀 발열체(140)의 온도를 표시하기 위한 디지털 표시기를 구비한다. 해당 LED 램프로서는, 예를 들어, 펌프(110)의 구동 상태를 표시하는 펌프 LED 램프, 스팀 발열체(140)의 히터 구동 상태를 표시하는 히터 LED 램프, 급수 이상 상태를 표시하는 급수 이상 LED 램프, 공급수 또는 잔수의 유무를 표시하는 공급수/잔수 LED 램프, 물공급관(113)의 동결 상태를 표시하는 동결 LED 램프, 스팀 발열체(140)의 예열 중임을 표시하는 예열 LED 램프 등을 포함할 수 있다.
제어부(150)는 전원 스위치(160)가 온(ON) 되어서 전원 스위치(160)를 통해 전원을 입력받는 상태에서 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 예열시키거나 물공급관(113)의 결빙을 해동함으로써 스팀을 발생할 준비를 한다.
제어부(150)는 전원 스위치(160)가 온되는 경우, 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 측정하여, 해당 물공급관(113)의 온도 측정값이 영하의 온도에 해당하면 물공급관(113)의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체(140)를 가열하고, 해당 물공급관(113)의 온도 측정값이 영상의 온도에 해당하면 설정 온도를 유지하도록 스팀 발열체(140)를 예열함으로써, 스팀을 발생할 준비를 한다.
제어부(150)는 물공급관(113)의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체(140)를 가열하는 경우, 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 파악하면서 스팀 발열체(140)를 가열하되, 해당 파악한 물공급관(113)의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하도록 스팀 발열체(140)를 가열하는 방식으로 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열함으로써 물공급관(113)을 전체적으로 서서히 가열하여 물공급관(113)의 급격한 과열로 인한 기화 압력의 급상승을 방지한다.
그리고, 제어부(150)는 스팀 발열체(140)를 예열하는 경우, 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 가열하여서 예열하되, 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 측정한 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이상을 유지하도록 스팀 발열체(140)를 예열하고, 스팀 발열체(140)의 예열시에 표시부(180)의 예열 LED 램프를 점등하여 예열 중임을 사용자에게 알려준다.
아울러, 제어부(150)는 물공급관(113)의 결빙을 해동하거나 스팀 발열체(140)를 예열하여 스팀 발생 준비를 한 상태에서, 스팀 발생 스위치(170)에 의해 스팀 발생 명령이 입력되는 경우에 스팀 발열체(140)를 가열시킴과 아울러 펌프(110)를 구동시켜서 스팀을 발생한다.
제어부(150)는 스팀 발생 중에 물 감지 센서(120)를 통해 물공급관(113)의 물공급 여부를 검출하여 물공급이 이루어지지 않는 물공급 이상 상태를 확인하는 경우 해당 물공급 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체(140)를 제어함으로써 과열을 방지하도록 스팀 발열체(140)를 제어한다.
제어부(150)는 해당 물공급 이상 상태를 확인하는 경우, 표시부(180)를 통해 물공급 이상 상태를 표시하여 사용자에게 통지하되, 물공급 이상 상태가 설정된 특정시간 동안 지속 되면 스팀 발열체(140)의 가열을 중단시켜서 스팀 발열체(140)의 과열을 방지함과 함께 표시부(180)에 급수 이상 상태를 표시하여 사용자에게 경보 한다.
아울러, 제어부(150)는 물공급 이상으로 인하여 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 확인한 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면 스팀 발열체(140)를 듀티 제어하여서 스팀 발열체(140)가 과열 상태에 도달하지 않게 한다. 제어부(140)는 스팀 발열체(140)를 듀티 제어하는 경우, 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하는데, 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비로 감소시킴으로써 스팀 발열체(140)로의 전원 공급을 감소시켜 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 기인한 스팀 발열체(140)의 과열을 방지한다.
그리고, 제어부(150)는 도 1에 예시한 바와 같이 마이크로 프로세서(151), 히터 전원 절환부(152), 펌프 전원 절환부(153) 및 제어 전원부(154)를 포함하여 이루어진다.
마이크로 프로세서(151)는 제어 전원부(154)로부터 인가되는 구동 전원을 공급받아서 구동되어 자체에 저장된 프로그램에 의거하여 스팀해빙기(100)의 제반 구동을 제어하되, 스팀 발열체 온도 센서(130)에 의해 측정되는 스팀 발열체(140)의 온도를 표시부(180)에 표시함과 아울러 스팀해빙기(100)의 제반 구동 상태를 표시부(180)에 표시한다.
히터 전원 절환부(152)는 마이크로 프로세서(151)의 제어에 따라 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 절환함으로써 스팀 발열체(140)의 구동을 제어하되, 전원 스위치(160)를 통해 인가되는 히터 가동용 전원을 마이크로 프로세서(151)의 제어에 따라 절환하여 스팀 발열체(140)에 히터 전원으로 공급하여서 스팀 발열체(140)의 구동을 제어한다.
펌프 전원 절환부(153)는 마이크로 프로세서(151)의 제어에 따라 펌프(110)로의 펌프 전원 공급을 절환함으로써 펌프(110)의 구동을 제어하되, 전원 스위치(160)를 통해 인가되는 펌프 가동용 전원을 마이크로 프로세서(151)의 제어에 따라 절환하여 펌프(110)에 펌프 전원으로 공급하여서 펌프(110)의 구동을 제어한다.
제어 전원부(154)는 변압부(165)를 통해 인가되는 제어 전원을 정류하여 구동 전원으로서 공급하는데, 해당 구동 전원을 마이크로 프로세서(151), 히터 전원 절환부(152), 펌프 전원 절환부(153) 및 표시부(180)에 공급한다.
마이크로 프로세서(151)는 전원 스위치(160)가 온(ON) 되어서 전원 스위치(160)를 통해 전원을 입력받는 상태에서, 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 예열시키거나 물공급관(113)의 결빙을 해동함으로써 스팀을 발생할 준비를 한다.
마이크로 프로세서(151)는 전원 스위치(160)가 온되는 경우, 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 측정하여, 해당 물공급관(113)의 온도 측정값이 영하의 온도에 해당하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 물공급관(113)의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체(140)를 가열하고, 해당 물공급관(113)의 온도 측정값이 영상의 온도에 해당하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 설정 온도를 유지하도록 예열함으로써, 스팀을 발생할 준비를 한다.
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 물공급관(113)의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체(140)를 가열하는 경우, 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 파악하면서 스팀 발열체(140)를 가열하되, 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여서 해당 파악한 물공급관(113)의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하도록 스팀 발열체(140)를 가열하는 방식으로 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열함으로써, 물공급관(113)을 전체적으로 서서히 가열하여 물공급관(113)의 급격한 과열로 인한 기화 압력의 급상승을 방지한다.
또한, 마이크로 프로세서(151)는 스팀 발열체(140)를 예열하는 경우, 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여서 스팀 발열체(140)를 가열하여 예열하되, 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 측정한 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이상을 유지하도록 스팀 발열체(140)를 예열하고, 스팀 발열체(140)의 예열시에 표시부(180)의 예열 LED 램프를 점등하여 예열 중임을 사용자에게 통지한다.
아울러, 마이크로 프로세서(151)는 물공급관(113)의 결빙을 해동하거나 스팀 발열체(140)를 예열하여 스팀 발생 준비를 한 상태에서, 스팀 발생 스위치(170)에 의해 스팀 발생 명령이 입력되면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 가열함과 아울러 펌프 전원 절환부(153)에 의해 펌프(110)에 펌프 전원을 인가하여 펌프(110)를 구동시켜서 스팀을 발생한다.
마이크로 프로세서(151)는 스팀 발생 중에 물 감지 센서(120)를 통해 물공급관(113)의 물공급 여부를 검출하여 물공급이 이루어지지 않는 물공급 이상 상태를 확인하는 경우 해당 물공급 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체(140)를 제어함으로써 과열을 방지하도록 스팀 발열체(140)를 제어한다.
마이크로 프로세서(151)는 해당 물공급 이상 상태를 확인하는 경우, 표시부(180)를 통해 물공급 이상 상태를 표시하여 사용자에게 통지하되, 물공급 이상 상태가 설정된 특정시간 동안 지속 되면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 차단하여 스팀 발열체(140)의 가열을 중단시켜서 스팀 발열체(140)의 과열을 방지함과 함께 표시부(180)의 급수 이상 LED를 점등하여서 급수 이상 상태를 지속적으로 표시하여 사용자에게 경보 한다. 이처럼 급수 이상 상태를 경보하는 경우, 마이크로 프로세서(151)는 부저(도면에 도시하지 않음)를 함께 구동하여 경보할 수도 있다.
아울러, 마이크로 프로세서(151)는 물공급 이상으로 인하여 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 확인한 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면, 스팀 발열체(140)를 듀티 제어하여서 스팀 발열체(140)가 과열 상태에 도달하지 않게 한다.
마이크로 프로세서(151)가 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 듀티 제어하는 경우, 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하는데, 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비로 감소시키도록 히터 전원 절환부(152)를 제어함으로써 스팀 발열체(140)로의 전원 공급을 감소시켜 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체(140)의 과열을 방지한다.
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 공급수가 없는 상태가 설정된 특정 시간 동안 지속됨에 기인하여 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 차단함과 아울러 표시부(180)의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 사용자가 물공급이 되도록 조치하고서, 수동으로 전원 스위치(160)를 오프(OFF) 시켰다가 온(ON) 시켜 리세트 하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 다시 공급한다.
한편, 마이크로 프로세서(151)는 히터 전원 절환부(152)를 통해 스팀 발열체(140)를 구동하여 스팀 발열체(140)에 의해 스팀을 발생하는 중에, 사용자가 구동 종료를 위하여 스팀 발생 스위치(170)를 오프(OFF) 시키는 경우, 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 차단하고, 전원 스위치(160)가 오프(OFF) 되는 지의 여부를 확인하여, 전원 스위치(160)가 오프 되지 않았음을 확인하면 스팀 발열체(140)를 설정온도로 유지하도록 예열하는 예열 제어를 수행하고, 전원 스위치(160)가 오프 되었음을 확인하면 구동 종료한다.
상술한 바와 같은 스팀해빙기(100)가 물공급관(113)의 결빙을 해동하여서 스팀을 발생할 준비를 수행하는 경우, 도 2에 예시한 바와 같이 수행한다.
먼저, 제어부(150)의 마이크로 프로세서(151)는 전원 스위치(160)가 온(ON) 되어 구동 전원을 입력받는 상태에서(S111), 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 측정하고(S112), 해당 측정한 물공급관(113)의 온도가 영하 온도에 해당하는 지를 확인한다(S113).
마이크로 프로세서(151)는 S113에서 해당 측정한 물공급관(113)의 온도가 영하 온도에 해당하지 않음을 확인하면 예열 제어 처리를 수행하고, S113에서 해당 측정한 물공급관(113)의 온도가 영하 온도에 해당함을 확인하면 S114~S122를 수행하여 결빙 해동 제어 처리를 진행한다.
결빙 해동 제어 처리의 진행시에, 마이크로 프로세서(151)는 스팀 발생 스위치(170)의 조작에 의한 제어를 로킹(locking)하고(S114), 표시부(180)의 동결 LED 램프를 점등하여 동결 상태임을 사용자에게 통지하고(S115), 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하면서 표시부(180)의 해동 LED 램프를 점등하여 해동 중임을 사용자에게 통지한다(S116).
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 물공급관 온도 센서(125)를 통해 측정한 물공급관(113)의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하게 스팀 발열체(140)를 가열하는 방식으로 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 제어하여서 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열함으로써, 물공급관(113)을 전체적으로 서서히 가열하여 물공급관(113)의 급격한 과열로 인한 기화 압력의 급상승을 방지한다(S117).
마이크로 프로세서(151)는 S117에서 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열하는 경우, 도 5에 예시한 바와 같이, 물공급관 온도 측정값(Ti2, Ti3, Ti4,....)에 대응하여 설정되어 있는 스팀 발열체 발열 온도(Th2, Th3, Th4,....)에 도달하도록 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열하되, 예를 들어 물공급관(113)의 온도가 0℃일때는 그에 대응하여 설정된 스팀 발열체(140)의 온도 30℃에 도달하도록 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 제어하며, 물공급관(113)의 온도가 5℃일때는 그에 대응하여 설정된 스팀 발열체(140)의 온도 60℃에 도달하도록 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 제어하는 방식으로, 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열한다.
그 후에, 마이크로 프로세서(151)는 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 스팀 발열체(140)의 온도를 측정하고(118), 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하인지의 여부를 확인하여서(S119), 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하임을 확인하면 S115로 귀환하여 상술한 반복 처리를 수행하고, 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하가 아님을 확인하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 차단한다(S120).
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 물공급관 온도 센서(125)를 통해 물공급관(113)의 온도를 측정하고(S121), 해당 측정된 물공급관(113)의 온도가 설정된 동결 해제 온도 이상인지의 여부를 확인하여서(S122), 해당 측정된 물공급관(113)의 온도가 설정된 동결 해제 온도 이상임을 확인하면 해동 처리를 종료하고 예열 제어 처리를 진행하며, 해당 측정된 물공급관(113)의 온도가 설정된 동결 해제 온도 이상이 아님을 확인하면 S115로 귀환하여 상술한 반복 처리를 수행한다.
한편, 상술한 바와 같은 스팀해빙기(100)가 스팀 발열체(140)를 예열시키는 예열 처리를 진행하는 경우에 도 3에 예시한 바와 같이 처리한다.
마이크로 프로세서(151)는 전원 스위치(160)가 온 되면(S130), 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 스팀 발열체(140)의 온도를 측정하고(S131), 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하인지의 여부를 확인한다(S132).
마이크로 프로세서(151)는 S132에서 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하임을 확인하면 표시부(180)의 예열 LED 램프를 점등하여 사용자에게 예열 중임을 통보하고(S133), 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로 히터 전원을 인가하여 스팀 발열체(140)를 가열하면서(S134), S131로 귀환하여 반복 처리를 수행한다.
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 S132에서 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정 온도 이하가 아님을 확인하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단하고서(S135), S131로 귀환하여 반복 처리를 수행한다.
한편, 스팀해빙기(100)가 스팀 발생 중에 물공급 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체(140)를 제어하여서 과열을 방지하도록 스팀 발열체(140)를 제어하는 경우 도 4에 예시한 바와 같이 수행한다.
먼저, 제어부(150)의 마이크로 프로세서(151)는 전원 스위치(160)가 온되어 있는 예열 상태에서(S210), 스팀 발생 스위치(170)가 온(ON) 되면(S211), 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 인가하고(S212), 스팀 발열체 온도 센서(130)를 통해 스팀 발열체(140)의 온도를 측정하고(S213), 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정 온도 이하 인지의 여부를 확인한다(S214).
마이크로 프로세서(151)는 S214에서 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정 온도 이하임을 확인하면, 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)에 히터 전원을 계속 인가하고(S215), 스팀 발생 스위치(170)가 오프(OFF) 되는지의 여부를 확인한다(S216).
마이크로 프로세서(151)는 S216에서 스팀 발생 스위치(170)가 오프 됨을 확인하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단하며(S241), S216에서 스팀 발생 스위치(170)가 오프되지 않음을 확인하면 물 감지 센서(120)를 통해 물공급관(113)의 공급수를 감지하고서(S217), 물공급관(113)에 공급수가 있는지 여부를 확인한다(S218).
마이크로 프로세서(151)는 S218에서 물공급관(113)에 공급수가 있음을 확인하면 S213으로 귀환하여 반복 처리를 수행하고, S218에서 물공급관(113)에 공급수가 있지 않음을 확인하면 표시부(180)의 급수 이상 LED를 점멸함과 함께 부저를 구동하여 급수 이상 상태임을 사용자에게 통보하고, 설정된 특정시간 동안 물공급관(113)에 공급수가 없는지의 여부를 확인한다(S220).
마이크로 프로세서(151)는 S220에서 설정된 특정시간 동안 물공급관(113)에 공급수가 없지 않음을 확인하면 S213으로 귀환하여 반복 처리를 수행하고, 220에서 설정된 특정시간 동안 물공급관(113)에 공급수가 없음을 확인하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단하고 표시부(180)의 급수 이상 LED를 점등함과 함께 부저를 구동하여 급수이상을 사용자에게 계속 경보한다(S221).
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단함과 아울러 표시부(180)의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 사용자가 물공급이 되도록 조치하고서, 수동으로 전원 스위치(160)를 오프(OFF) 시켰다가 온(ON) 시켜 리세트 하는지를 확인하고(S222), 전원 스위치(160)를 리세트하지 않음을 확인하면 S221로 귀환하여 반복 처리를 수행하고, 전원 스위치(160)를 리세트함을 확인하면 상술한 S213으로 귀환하여 반복 처리한다.
또한, 마이크로 프로세서(151)는 S214에서 해당 측정된 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 특정 온도 이하가 아님을 확인하면, 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 과열온도에 해당하는 지의 여부를 확인하고(S231), 해당 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 과열온도에 해당하지 않음을 확인하면 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 제어를 듀티 제어로 전환하고(S232), 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하되 해당 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비로 감소시키도록 히터 전원 절환부(152)를 제어하여서 스팀 발열체(140)로의 전원 공급을 감소시켜 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체(140)의 과열을 방지하고(S233), S217로 진행하여 처리 수행한다.
아울러, 마이크로 프로세서(151)는 S231에서 해당 스팀 발열체(140)의 온도가 설정된 과열온도에 해당함을 확인하면 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단하고서 표시부(234)의 과열 LED 램프를 점등하여 사용자에게 과열을 경보 하고(S234), S222로 진행하여 처리 수행한다.
그리고, 마이크로 프로세서(151)는 S241에서 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원을 차단한 후에, 전원 스위치(160)가 오프(OFF) 되는지의 여부를 확인하고(S242), 전원 스위치(160)가 오프 됨을 확인하면 처리 종료하고(S243), 전원 스위치(160)가 오프 되지 않음을 확인하면 스팀 발열체(140)를 예열하는 처리를 수행한다(S244).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀해빙기(100)는 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 제어부(150)가 스팀 발생 스위치(170)를 통한 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체(140)를 예열하여 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시킨다.
그리고, 본 발명에 따른 스팀해빙기(100)는 겨울철에 결빙된 물공급관(113)을 해동시키되, 물공급관(113)의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하게 스팀 발열체(140)를 가열하는 방식으로 히터 전원 절환부(152)에 의해 스팀 발열체(140)로의 히터 전원 공급을 제어하여서 스팀 발열체(140)를 단계적으로 가열함으로써 물공급관(113)을 전체적으로 서서히 가열하여 물공급관(113)의 급격한 과열로 인한 기화 압력의 급상승을 방지하므로, 물공급관(113)을 안정적으로 신속하게 해빙한다.
또한, 본 발명에 따른 스팀 해빙기(100)는 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체(140)를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체(140)의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체(140)의 가열을 듀티 제어함으로써 스팀 발열체(140)의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지한다.
본 발명은 상술한 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 그러한 변경 실시는 본 발명의 기술적 범위에 해당된다고 할 것이다.
본 발명은 결빙된 수도관이나 하수도 등의 배관을 녹이기 위한 고온의 스팀을 발생하는 다양한 스팀해빙기에 유용하게 적용할 수 있을 것이다. 본 발명에 의하면, 스팀 해빙기에 전원이 입력되는 상태에서 스팀 발생 지시 여부에 관계없이 스팀 발열체를 예열하여 스팀 발생 준비를 함과 아울러 겨울철에 자체의 물공급관에 대한 결빙을 안정적으로 신속하게 해동시켜 스팀 발생 준비를 함으로써 스팀 해빙 작업 속도를 향상시키고, 스팀 발생 중에 공급수 이상 상태 발생시에 대응하여 스팀 발열체를 제어함으로써 물공급 부족이나 물공급 실패에 기인한 스팀 발열체의 과열을 방지함과 아울러 일시적인 물공급 부족이나 물공급 실패시에 과열 상태에 도달하지 않게 스팀 발열체의 가열을 제어함으로써 스팀 발열체의 과열을 방지하여 과열로 인한 스팀 해빙 작업의 중단을 방지하게 된다.
100; 스팀해빙기 110; 펌프
113; 물공급관 120; 물 감지 센서
125; 물공급관 온도 센서 130; 스팀 발열체 온도 센서
140; 스팀 발열체 150; 제어부
151; 마이크로 프로세서 152; 히터 전원 절환부
153; 펌프 전원 절환부 154; 제어 전원부
160; 전원 스위치 165; 변압부
170; 스팀 발생 스위치 180; 표시부

Claims (14)

  1. 스팀해빙기로서,
    물공급관을 통해 공급되는 물을 가열하여 스팀을 발생하는 스팀 발열체와;
    상기 물공급관으로 물을 유입시키는 펌프와;
    상기 물공급관의 온도를 검출하는 물공급관 온도 센서와;
    스팀 발열체의 온도를 측정하는 스팀 발열체 온도 센서와;
    물공급관에 있는 물을 검출하는 물 감지 센서와;
    수동 조작에 따라 스팀 발생을 지시하는 스팀 발생 스위치와;
    예열, 해동 및 스팀 발생에 따른 제반 상태를 표시하는 표시부와;
    전원을 입력받는 상태에서 물공급관 온도 센서를 통해 물공급관의 결빙을 확인하여서 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하여 물공급관의 결빙을 해동하고, 스팀 발생 스위치에 의한 지시에 따라 스팀을 발생하는 중에 물 감지 센서를 통해 물공급관의 급수 이상 상태를 확인하여서 급수 이상 상태를 사용자에게 통지하고 해당 급수 이상 상태에 대응하여 스팀 발열체를 제어하여 스팀 발열체의 과열을 방지하는 제어부와;
    수동 작동에 의해 교류 전원의 입력을 절환하는 전원 스위치와;
    상기 전원 스위치를 통해 인가되는 전원의 전압을 변환하여 상기 제어부에 제어 전원으로서 공급하여, 제어부로 하여금 자체의 회로 구동용 전원으로서 사용케 하는 변압부를 포함하여 이루어지며;
    상기 전원 스위치를 통해 상기 제어부에 히터 가동용 전원과 펌프 가동용 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    제어부는,
    전원 스위치를 통해 인가되는 히터 가동용 전원을 마이크로 프로세서의 제어에 따라 절환하여 스팀 발열체의 가열을 제어하는 히터 전원 절환부와;
    전원 스위치를 통해 인가되는 펌프 가동용 전원을 마이크로 프로세서의 제어에 따라 절환하여 펌프의 구동을 제어하는 펌프 전원 절환부와;
    전원 스위치를 통해 전원을 입력받는 상태에서, 물공급관의 결빙을 해동하도록 스팀 발열체를 가열하는 경우 물공급관 온도 센서를 통해 물공급관의 온도를 파악하면서 스팀 발열체를 가열하되 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하여 해당 파악한 물공급관의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하도록 스팀 발열체를 가열하여서, 스팀 발열체를 단계적으로 가열하고, 물공급 이상으로 인하여 스팀 발열체 온도 센서를 통해 확인한 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정온도 부근에 도달하면 스팀 발열체를 듀티 제어하여서 스팀 발열체로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하여 스팀 발열체에 공급되는 히터 전원을 감소시키는 마이크로 프로세서와;
    변압부를 통해 인가되는 제어 전원을 정류하여 구동 전원으로서 마이크로 프로세서, 히터 전원 절환부, 펌프 전원 절환부 및 표시부에 공급하는 제어 전원부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서는 스팀 발생 중에 물 감지 센서를 통해 물공급관의 급수 이상 상태를 확인하면 표시부를 통해 급수 이상 상태를 표시하여 사용자에게 통지하되, 급수 이상 상태가 설정된 특정시간 동안 지속 되면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단하여 스팀 발열체의 과열을 방지함과 함께 표시부의 급수 이상 LED를 점등하여서 급수 이상 상태를 지속적으로 표시함과 함께 부저를 구동하여 경보 하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기.
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 마이크로 프로세서는 급수 이상 상태가 설정된 특정시간 동안 지속됨에 기인하여 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단함과 아울러 표시부의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 전원 스위치가 리세트 되면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체에 히터 전원을 다시 공급하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기.
  10. 스팀해빙기의 가열 제어 방법으로서,
    제어부가 전원 스위치가 온(ON) 된 상태에서, 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도가 영하 온도에 해당함을 확인하면, 스팀 발생 스위치의 조작에 의한 제어를 로킹하고, 표시부의 동결 LED 램프를 점등하여 동결 상태임을 사용자에게 통지하는 단계와;
    제어부가 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하면서 표시부의 해동 LED 램프를 점등하여 해동 중임을 사용자에게 통지하는 단계와;
    제어부가 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도에 대응하는 설정 발열 온도에 도달하게 스팀 발열체를 가열하도록 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 제어하여서 스팀 발열체를 단계적으로 가열하는 단계와;
    제어부가 스팀 발열체 온도 센서를 통해 측정한 스팀 발열체의 온도가 설정 온도 이하가 아님을 확인하면 히터 전원 절환부에 의해 스팀 발열체로의 히터 전원 공급을 차단하는 단계와;
    제어부가 물공급관 온도 센서를 통해 측정한 물공급관의 온도가 설정된 동결 해제 온도 이상임을 확인하면 해동 처리를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기의 가열 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 스팀해빙기의 가열 제어 방법으로서,
    제어부가 전원 스위치가 온(ON) 되어 있는 상태에서, 스팀 발생 스위치가 온(ON) 되면, 스팀 발열체에 히터 전원을 인가하고, 스팀 발열체 온도 센서를 통해 스팀 발열체의 온도를 측정하는 단계와;
    제어부가 상기 측정된 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정 온도 이하임을 확인하면, 스팀 발열체에 히터 전원을 계속 인가하는 단계와;
    제어부가 물 감지 센서를 통해 물공급관에 공급수가 있지 않음을 확인하면, 표시부의 급수 이상 LED를 점멸함과 함께 부저를 구동하여 급수 이상 상태임을 사용자에게 통보하는 단계와;
    제어부가 설정된 특정시간 동안 물공급관에 공급수가 없음을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단하고 표시부의 급수 이상 LED를 점등함과 함께 부저를 구동하여 급수이상을 사용자에게 계속 경보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기의 가열 제어 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    제어부가 상기 측정된 스팀 발열체의 온도가 설정된 특정 온도 이하가 아님을 확인하면, 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당하는 지의 여부를 확인하는 단계와;
    제어부가 상기 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당하지 않음을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원 제어를 듀티 제어로 전환하고, 스팀 발열체로의 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비(duty ratio)로 제어하되, 해당 히터 전원 인가 기간을 설정된 듀티 비로 감소시켜서 스팀 발열체로의 전원 공급을 감소시키는 단계와;
    제어부가 상기 스팀 발열체의 온도가 설정된 과열온도에 해당함을 확인하면 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단하고서 표시부의 과열 LED 램프를 점등하여 사용자에게 과열을 경보하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기의 가열 제어 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    제어부가 상기 스팀 발열체로의 히터 전원을 차단함과 아울러 표시부의 급수 이상 LED 램프를 점등하여 급수 이상 상태를 지속적으로 경보하는 중에, 전원 스위치가 리세트됨을 확인하면, 스팀 발열체에 히터 전원을 다시 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스팀해빙기의 가열 제어 방법.
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