KR200257270Y1

KR200257270Y1 - 자기 진단형 초음파세척기의 초음파발생 회로장치

Info

Publication number: KR200257270Y1
Application number: KR2020010029280U
Authority: KR
Inventors: 양희준
Original assignee: 양희준
Priority date: 2001-09-22
Filing date: 2001-09-22
Publication date: 2001-12-29

Abstract

본 고안은 세척조 내에 세척액이 없는 경우나 전기적으로 과부하 상태인 경우에 진동자 및 회로소자들의 보호를 위해 초음파 출력을 자동 차단하거나 레벨을 낮추는 기능이 부가된 자기 진단형 초음파 발생 회로장치를 개시한다.

본 고안은 스위치입력부, 마이크로프로세서부, PWM 발진회로, 인버터부, 진동자로 초음파신호를 출력하는 전력증폭부, 디스플레이부, 전압감시부, 전류감시부, 및 온도감시부를 구비하는 초음파발생 회로장치에 있어서,

마이크로 프로세서부는 상기 전류감시부, 전압감시부, 및 온도감시부로부터 인가되는 감지신호들 중 적어도 하나 이상의 것을 기초로 세척조 내에 설치된 진동자가 세척액에 침수되지 않고 노출된 상태 및 과부하 상태를 판단하여 상기 PWM 발진회로로부터 상기 인버터부로 출력하는 발진신호를 차단하거나 이 발진신호의 듀티비를 변동하도록 제어하고, 상기 디스플레이부는 상기 마이크로 프로세서의 제어에 따라 상기 전압감시부, 전류감시부 및 상기 온도감시부들의 감지상태에 따른 세척액 부족 및 과부하 상태를 표시하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기 진단형 초음파세척기의 초음파발생 회로장치{A self diagnostic type generator using ultra violet washing}

본 고안은 초음파 세척기의 진동자에 초음파 신호를 공급하는 초음파 발생 회로장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 세척조 내에 세척액이 없는 경우나 전기적으로 과부하 상태인 경우에 진동자 및 회로소자들의 보호를 위해 초음파 출력을 자동 차단하거나 레벨을 낮추는 기능이 부가된 자기 진단형 초음파 발생 회로장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초음파 발생장치는 산업상 많은 분야에 이용되고 있으며 특히 초음파 세척을 행하는 초음파 세척장치에도 유용하게 사용되고 있다.

초음파 세척은 기름 때나 먼지 등이 부착된 피세척물을 세척액 속에 침수한 상태에서 세척액에 초음파를 가하면 초음파 진동에 의해 초스피드로 교번 변동되는 액압에 의한 분산작용과 열작용에 의해 부착 이물질을 제거함으로써 피세척물을 깨끗이 세척할 수 있게 되며, 특히 좁은 틈새 내부를 세척하고자 할 때에는 수작업에 의한 세척에 비해 대단히 효과적이다.

초음파 발생장치는 세척조 내에 설치되는 진동자 유닛의 진동자로 초음파의 전기적 신호를 공급하는 장치로서, 발진회로에서 발진된 신호를 증폭하여 진동자로 출력하도록 되어 있다.

그러나, 세척조 내에 세척액이 소진되거나 부족한 상태를 간과하여 진동자가대기 중에 노출될 상태에서 초음파 발생장치를 작동시킬 경우, 초음파 발생장치 내부의 출력소자로부터 진동자로 신호 전류가 과도하게 흘러 과부하 상태가 됨에 따라 진동자 및 신호 출력소자는 열적 상승에 따른 소손이 초래되어 큰 손실을 입게 되는 문제점이 있다.

따라서, 종래에는 세척조 내에 수위레벨 센서를 별도 장착하여 세척액의 소진 및 부족 여부를 감지하게 하고 이에 따라 센서감지에 의한 초음파 발생장치의 전원을 차단하여 회로 및 진동자를 보호토록 하는 경우도 있었는데 이는 센서회로, 전원차단회로 및 센서 배선 및 전원제어 배선을 부설하여야 하기 때문에 이로 인한 제조코스트의 상승은 물론이며 작업성도 용이하지 못하게 된다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 세척조 내에 세척액이 없거나 부족한 경우와 사용전압의 이상발생이나 내부회로의 온도과승 등 적절치 못한 작동 조건에서 이를 획득된 센싱신호에 근거로 회로적으로 판단하고 작동을 자동정지시킴으로써 내부 회로와 진동자 부품을 보호할 수 있도록 하는 자기 진단형 초음파 세척기의 초음파발생 회로장치를 제공함으로써 종래와 같이 수위레벨 센서나 그 주변회로를 생략할 수 있도록 함에 주된 목적을 두고 있는 것으로서,

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 그 작용에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1 은 본 고안의 회로 구성을 보인 블록도이고,

도 2 는 본 고안의 구체적 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

S1,VR1,VR2 - 스위치입력부 22 - 마이크로프로세서부

24 - PWM 발진회로 26 - 인버터부

28 - 전력증폭부 32 - 시간조절부

36 - 디스플레이부 38 - 전압감시부

42 - 전류감시부 44 - 온도감시부

52 - 진동자

이하, 본 고안의 구성에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 회로 구성을 보인 블록도이고, 도 2 는 본 고안의 구체적 회로도이다.

도 1 에 도시된 바를 참조하면, 본 고안의 초음파발생 회로장치는, 사용자에 의해 파워 온, 출력레벨 조절 및 동작시간 조절 등의 각종 스위치조작이 가능한 스위치입력부(S1,VR1,VR2), 상기 스위치입력부(S1,VR1,VR2)의 입력조작에 따라 회로 각 부 동작을 제어하는 마이크로프로세서부(22), 상기 마이크로프로세서부(22)의 제어에 따라 펄스폭 제어된 발진신호를 출력하는 PWM 발진회로(24), 상기 발진회로(24)에서 출력된 발진신호에 따라 교류신호를 발생하는 인버터부(26), 상기 인버터부(26)에서 출력된 신호전류를 증폭하여 세척조(도시안됨) 내에 설치되어 진동을 발생하는 진동자(52)로 출력하는 전력증폭부(28), 상기 마이크로프로세서부(22)에 동작시간 조절용 타임신호를 제공하는 시간조절부(32), 상기 마이크로프로세서부(22)의 제어에 따라 소정의 표시를 행하는 디스플레이부(36), 디지털 레벨로 정전압 레귤레이팅 되기 이전단의 정류된 직류전압을 감시하는 전압감시부(38), 상기 전력증폭부(28)로 공급하여 흐르는 교류전류를 감시하는 전류감시부(42), 및 상기 전력증폭부(28)를 구성하는 출력소자의 온도를 감지하는 온도감시부(44)를 구비하고 있다.

본 고안의 특징은 상술한 구성의 초음파발생 회로장치에 있어서, 상기 마이크로 프로세서부(22)는 상기 전압감시부(38), 상기 전류감시부(42) 및 상기 온도감시부(44)로부터 인가되는 감지신호들 중 적어도 하나 이상의 것과 상기 PWM 발진회로(24)를 제어하고 있는 상태를 기초로 세척조 내에 설치된 진동자(52)가 세척액에 침수되지 않고 노출된 상태 및 전기적 과부하 상태를 판단하여 상기 발진부(24)로부터 인버터부(26)로 출력하는 발진신호를 차단하거나 듀티비를 변동하고, 상기 디스플레이부(36)에 현 감지상태에 따른 세척액 부족 및 과부하 상태 등을 표시하도록 한 구성에 있다.

이러한 구성을 보다 구체적인 실시예로 보여주고 있는 도 2 에서 부여된 도면부호들 중 도 1과 비교하여 볼 때 도 1을 통해 설명되지 않은 도면부호 54는 교류전원 입력부이고, 도면부호 56은 직류 5V 정전압을 출력하는 정전압부이다.

또, 도 2의 도면부호로 원(圓) 표시 내에 표기된 a 내지 h 는 동일 부호 간에 서로 연결되는 부분이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 초음파발생 회로장치는 정상 작동 상태에서, 마이크로프로세서부(22)가 PWM 제어신호를 출력하고, 이 신호를 입력받은 PWM 발진회로(24)가 발진 신호를 인버터부(26)로 출력하여 소정 전압레벨의 초음파 신호로 변환되게 하고, 이러한 신호는 전력증폭부(28)에서 전력증폭된 후 세척조 내의 진동자(52)로 인가됨으로써 진동자는 세척조 내의 수중에 초음파 진동을 발생하여 피세척물에 세척력을 전달하게 된다.

이러한 작동 중에 세척조 내에 물이 없거나 부족하여 진동자(52) 유닛이 외부로 노출되는 상태가 되면, 초음파발생 회로장치 내부의 전력증폭부(28)를 이루는 출력소자로부터 진동자(52)로 신호 전류가 갑자기 과도하게 흘러 불안정한 전류흐름 상태가 된다.

전류감시부(42)는 이러한 전류값의 큰 변화를 전류센서로 감지한 신호를 마이크로프로세서부(22)로 입력하고, 마이크로프로세서부(22)는 진동자(52)가 설치된 세척조 내에 물이 없음을 판단하게 된다. 전압감시부(38)와 온도감시부(44)의 신호도 마이크로프로세서부(22)로 입력되며, 이들 신호도 상기 전류감지 신호와 함께 세척조 내의 세척액 유무와, 회로 단락 및 단선, 그리고 회로부 온도 상승 등, 회로의 정상작동 여부를 판단하는 데이터가 된다.

이렇게 감지신호를 입력받아 판단한 마이크로프로세서부(22)는 PWM 제어신호를 정상 작동시와 달리하여, 이 신호를 입력받은 PWM 발진회로(24)로부터 출력되는 발진신호를 로우 레벨로 하거나 그 듀티비(duty rate)를 변경함으로써 전력증폭부(28)에서 진동자(52)로 출력되는 초음파 신호를 완전히 차단하거나 출력레벨을 줄이게 된다.

따라서, 전력증폭부(28)의 출력소자 및 그 주변회로와, 부하인 진동자 등을 보호할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 세척조 내의 세척액 유무와 회로 비정상 작동상태에 따라 출력신호를 차단하거나 출력레벨을 줄이게 되므로써 초음파 출력부 회로 소자와 초음파를 발생하는 진동자를 보호할 수 있어 제품 수명의 연장에 도움이 되고 수리 보수에 소요되는 비용을 줄일 수 있다. 더욱이, 본 고안과 같은 초음파발생 회로장치를 사용하면, 종래에 사용되던 수위레벨 센서 및 그 주변회로를 생략할 수 있어 설치작업이 편리한 동시에 코스트를 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

사용자에 의해 파워 온, 출력레벨 조절 및 동작시간 조절 등의 각종 스위치조작이 가능한 스위치입력부(S1,VR1,VR2), 상기 스위치입력부(S1,VR1,VR2)의 입력조작에 따라 회로 각 부 동작을 제어하는 마이크로프로세서부(22), 상기 마이크로프로세서부(22)의 제어에 따라 펄스폭 제어된 발진신호를 출력하는 PWM 발진회로(24), 상기 PWM 발진회로(24)에서 출력된 발진신호에 따라 교류신호를 발생하는 인버터부(26), 상기 인버터부(26)에서 출력된 신호전류를 증폭하여 세척조 내에 설치되어 진동을 발생하는 진동자(52)로 출력하는 전력증폭부(28), 상기 마이크로프로세서부(22)에 동작시간 조절용 타임신호를 제공하는 시간조절부(32), 상기 마이크로프로세서부(22)의 제어에 따라 소정의 표시를 행하는 디스플레이부(36), 디지털 레벨로 정전압 레귤레이팅 되기 이전단의 정류된 직류전압을 감시하는 전압감시부(38), 상기 전력증폭부(28)로 공급하여 흐르는 교류전류를 감시하는 전류감시부(42), 및 상기 전력증폭부(28)를 구성하는 출력소자의 온도를 감지하는 온도감시부(44)를 구비하는 초음파 세척기의 초음파발생 회로장치에 있어서,

상기 마이크로 프로세서부(22)는 상기 전류감시부(42), 전압감시부(38), 및 온도감시부(44)로부터 인가되는 감지신호들 중 적어도 하나 이상의 것을 기초로 세척조 내에 설치된 진동자가 세척액에 침수되지 않고 노출된 상태 및 과부하 상태를 판단하여 상기 PWM 발진회로(24)로부터 상기 인버터부(26)로 출력하는 발진신호를 차단하거나 이 발진신호의 듀티비를 변동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자기진단형 초음파 세척기의 초음파발생 회로장치.
제 1 항에 있어서, 상기 디스플레이부(36)는 상기 마이크로 프로세서(22)의 제어에 따라 상기 전압감시부, 전류감시부 및 상기 온도감시부들의 감지상태에 따른 세척액 부족 및 과부하 상태를 표시하는 것을 특징으로 하는 자기 진단형 초음파 세척기의 초음파발생 회로장치.