KR200383397Y1 - 난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방용 전열기구의 릴레이 작동시에 가동 접점의 이동 속도를 감소시켜 작동음을 저감시킬 수 있도록 한 릴레이 작동음 저감 제어회로를 개시한다. 본 고안은 난방용 전열 장치의 릴레이가 아크의 발생을 최소화되는 범위에서 작동음을 최소화할 수 있도록 하기 위하여, 온도 감지 센서에 의한 출력으로 비교 제어 회로가 소정의 출력을 발생시키고, 이에 의하여 릴레이가 구동하여 그 접점의 작동으로 히터에 공급되는 전력이 단속되도록 하되, 비교 제어 회로의 입력에 지연용 콘덴서를 접속하여서 된 것이다.

이에 따라, 본 고안은 비교 제어 회로의 작동으로 릴레이가 구동하게 되는 경우, 온도 감지 센서의 출력신호가 변화되는 시점에서 신호 파형의 변화가 지연되어 비교 제어 회로의 출력 파형이 변화 기울기가 완만하게 변화되어 릴레이 코일에 흐르는 전류 역시 완만하게 변화되어 릴레이 코일에 의한 흡인력의 증가 속도 역시 완만하게 됨에 따라 가동 접점이 완만한 속도로 고정 접점으로 이동하게 되고, 그 결과 가동 접점과 고정 접점의 충돌 속도가 저하되어 작동음이 저감되고, 아울러, 릴레이 코일에 의한 흡인력이 소실되는 경우에도 완만한 속도로 흡인력이 감소되어 가동 접점과 고정접점의 분리 속도가 낮아지므로, 이 경우에도 작동음이 저감되는 것이어서, 전열 기구의 릴레이 작동음이 크게 줄게 되어, 사용자의 신경을 자극하는 불쾌감을 주거나 분위기를 저해하지 않는 고급화된 제품을 제공할 수 있게 된다.

Description

난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어 회로{Relay Function Sound Reduce Control Circuit of Warming Electric Heat Apparatus }

본 고안은 난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어 회로에 관한 것으로 더욱 상세히는 주로 요식업소의 난방이나 숙소 등의 간이 난방을 위하여 사용되는 전기 장판 등 난방용 전열 기구의 전원 공급을 단속하기 위한 릴레이 작동음 저감 제어회로에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 바닥면으로 난방하는 일반적인 난방은 바닥면을 들어 내고 온수 배관을 설치한 다음 콘크리트를 부어 평탄면이 되도록 미장 작업을 실시한 후 양생하며, 양생완료 후 바닥재를 시공하고, 온수 배관과 가스 또는 석유 보일러 배관을 연결하여 시공 완료하게 되는 것이므로, 시공비용과 시공 기간이 많이 소요되며, 시공을 위하여 필요한 최소 두께가 두텁게 되는 문제점이 있다.

그러므로, 식당이나 숙소 등에는 전열 히터 위, 아래에 내열성 소재로 된 커버를 봉착하여서 된 전열 기구를 사용하는 것이 일반적이며, 이러한 전열 기구는 시공 비용과 기간이 전혀 불필요하며, 구입하여 원하는 바닥면에 깔아 사용하는 것일 뿐만 아니라, 소요 두께가 매우 얇으므로 대부분의 장소에 적용, 사용이 가능하게 되는 장점이 있어서, 널리 사용되고 있다.

더구나, 식당 등이나 임시 숙소 등에서는 동파로 인한 피해의 발생이 전혀 없으므로 점차 그 사용이 확대되는 추세에 있다.

이러한 종래의 전열 기구는 히터에 투입되고 차단되는 상당히 큰 용량의 전력을 제어하기 위하여 릴레이를 사용하는 것이 일반적이며, 이러한 릴레이는 제어 회로에 의하여 공급되는 전력에 의하여 작동되는 릴레이 코일의 흡인력으로 인하여 가동접점이 고정접점으로 이동되면서 히터로 전력이 공급되고, 릴레이 코일이 흡인력을 상실하면 가동접점이 자체의 탄력으로 고정접점과 이격되면서 히터로 공급되던 전력이 차단되는 동작을 반복하도록 되어 있다.

이러한 릴레이 접점의 구동 시에 가동 접점과 고정 접점간의 접촉되는 순간 불가피하게 아크(arc)가 발생하게 되며, 이를 최소화하기 위하여 가동 접점과 고정 접점이 신속하게 접촉되거나 분리되도록 설계되어 있다. 그러므로, 이러한 신속한 접촉 및 분리가 가능하도록 하기 위하여 충분한 정도의 구동을 부여하게 되는 것이며, 이에 따라 접점이 접촉되는 순간과 분리되는 순간 충격에 의한 작동음이 발생된다.

이러한 작동음은 주위가 소란스러운 경우에는 크게 문제 되지 않을 수 있으나, 조용한 분위기의 요식업소나 숙소에서는 사람들의 신경을 자극하게 되는 문제점이 있다.

상술한 종래의 문제점을 감안하여 본 고안의 목적은 난방용 전열 장치의 릴레이가 아크의 발생을 최소화되는 범위에서 작동음을 최소화할 수 있도록 한 난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어회로를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 온도 감지 센서에 의한 출력으로 비교 제어 회로가 소정의 출력을 발생시키고, 이에 의하여 릴레이가 구동하여 그 접점의 작동으로 히터에 공급되는 전력이 단속되도록 하되, 비교 제어 회로의 입력에 지연용 콘덴서를 접속하여서 된 난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어회로를 제안한다.

상술한 구성에 의하여 본 고안은 비교 제어 회로의 작동으로 릴레이가 구동하게 되는 경우, 온도 감지 센서의 출력신호가 변화되는 시점에서 신호 파형의 변화가 지연되어 비교 제어 회로의 출력 파형이 변화 기울기가 완만하게 변화되어 릴레이 코일에 흐르는 전류 역시 완만하게 변화되어 릴레이 코일에 의한 흡인력의 증가 속도 역시 완만하게 됨에 따라 가동 접점이 완만한 속도로 고정 접점으로 이동하게 되고, 그 결과 가동 접점과 고정 접점의 충돌 속도가 저하되어 작동음이 저감되고, 아울러, 릴레이 코일에 의한 흡인력이 소실되는 경우에도 완만한 속도로 흡인력이 감소되어 가동 접점과 고정접점의 분리 속도가 낮아지므로, 이 경우에도 작동음이 저감되는 것이어서, 전열 기구의 릴레이 작동음이 크게 줄게 되어 제품을 고급화할 수 있게 되는 효과를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도1에 본 고안에 의한 전열 기구의 작동 제어 회로의 전체적인 구성을 도시하였다.

이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 고안은 실내 온도가 상승함에 따라 내부 저항이 변화되는 감온 센서(1)와, 감온센서(1)가 입력단에 연결되며, 기준 전압 공급부(3)에 의하여 공급되는 기준전압과 비교하여 출력을 발생시키는 비교기(2)와, 비교기(2)의 출력을 증폭시키기 위한 전력 증폭부(4)와, 전력 증폭부(4)의 출력과 연결된 릴레이 코일(5)과, 릴레이 코일(5)의 흡인력으로 구동되는 릴레이의 가동 접점(6) 및 고정 접점(7)과, 가동 접점(6) 및 고정 접점(7)에 의하여 전력의 공급이 단속(斷續)되는 히터(9)로 된 공지의 것에 있어서, 비교기(2)의 입력에 지연 콘덴서(8)를 연결하여서 된 것이며,

미설명 부호 10은 전원 트랜스, 11은 브리지다이오드 회로, 12는 콘덴서이다.

이와 같이 된 본 고안은 전원 트랜스에 의하여 강하되고, 브리지 다이오드에 의하여 정류되며, 콘덴서에 의하여 평활된 후 공급되는 작동 전원으로 전반적인 제어 회로에 전원이 공급되는 것이며, 이때 실내 온도가 낮은 경우 일례로 감온 센서(1)의 저항값이 증가되면, 감온센서(1)에 의하여 공급되는 전압이 상승하게 된다. 이에 따라 비교기(2)의 비반전 입력단자에 인가되는 전압이 상승하게 되고, 이는 비교기(2)의 반전 입력 단자에 인가되는 전압과 비교하여 높은 수준이므로, 비교기(2)의 출력을 하이레벨로 반전시킨다. 그러므로, 이에 연결되어 있는 전력 증폭부(4)가 턴온되면서, 전원이 릴레이 코일(5)에 흐르게 되는 것이어서, 가동 접점(6)이 고정접점으로 이동하여 접촉됨으로써 히터(9)에 전류가 흘러 가열 작동을 하게 되어 난방을 실시하게 된다. 이때 특히, 본 고안에서는 비교기(2)의 비반전 입력 단자에 연결된 지연 콘덴서(8)에 의하여 감온 센서(1)에 의하여 공급되는 상승 전압이 흡수되므로, 결국 비교기(2)의 비반전 단자에 인가되는 전압이 완만한 속도로 상승하게 된다. 그러므로, 비교기(2)의 출력 전압 역시 계단형으로 변화되지 아니하고, 완만한 기울기로 상승하게 되는 것이고, 이에 따라 전력 증폭부(4) 역시 릴레이 코일(5)에 흐르는 전류가 완만한 속도로 상승되도록 하는 것이므로, 릴레이 접점에 가하여 지는 흡인력 역시 완만한 속도로 증가하게 된다. 그 결과, 릴레이의 가동 접점(6)은 완만한 속도로 고정접점과 닿아 접촉되는 것이어서, 갑작스런 가동과 충돌로 인한 충격음에 가까운 작동음은 매우 작아지게 되는 것이다. 이와 같이 하여 히터(9)에 전력이 공급되어 실내가 난방되고, 실내 온도가 상승됨에 따라, 감온 센서(1)의 저항값이 감소되면, 감온센서(1)에 의하여 공급되는 전압이 하강하게 된다. 이에 따라 비교기(2)의 비반전 입력단자에 인가되는 전압이 하강하게 되고, 이는 비교기(2)의 반전 입력 단자에 인가되는 전압과 비교하여 낮은 수준이므로, 비교기(2)의 출력을 로우레벨로 반전시킨다. 그러므로, 이에 연결되어 있는 전력 증폭부(4)가 턴오프되면서, 릴레이 코일(5)에 흐르던 전원이 차단되는 것이어서, 가동 접점(6)과 고정접점이 분리되고, 이에 따라 히터(9)에 공급되던 전력이 차단되어 난방 작동이 중지되는 것이다.

이때 특히, 본 고안에서는 비교기(2)의 비반전 입력 단자에 연결된 지연 콘덴서(8)에 의하여 감온 센서(1)에 의하여 공급되는 전압이 급 하강되더라도 충전하고 있던 전압이 방전하면서 비교기(2)의 비반전 단자에 인가되는 전압이 완만한 속도로 하강하도록 하는 것이다. 그러므로, 비교기(2)의 출력 전압 역시 계단형으로 변화되지 아니하고, 완만한 기울기로 하강하게 되는 것이고, 이에 따라 전력 증폭부(4) 역시 릴레이 코일(5)에 흐르는 전류가 완만한 속도로 감소되도록 하는 것이므로, 릴레이 접점에 가하여 지는 흡인력 역시 완만한 속도로 감소하게 된다. 그 결과, 릴레이의 가동 접점(6)은 완만한 속도로 고정접점과 분리되는 것이어서, 가동 접점(6)이 고정 접점(7)에서 분리되는 시점에서도 작동 소음은 저감될 수 있는 것이며, 이러한 과정을 반복하여 정숙한 상태로 사용할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 본 고안의 도면에서는 두개의 감온 센서(1)와 두개의 비교 제어 회로를 사용하고, 두개의 히터(9)를 작동시킬 수 있도록 한 예를 보였으나, 필요에 따라 설치 개수를 증감할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 하여 본 고안은 난방용 전열기구의 릴레이 작동음을 크게 저감시킬 수 있으며, 이에 따라, 조용한 분위기의 고급 요식업소나 숙소에서 사람들의 신경을 자극하지 않고 사용할 수 있게 되므로, 제품의 고급화에 기여할 수 있게 되는 효과가 있는 것이면서도, 추가 제작 비용이 거의 들지 않으므로 실용화가 용이하게 되는 장점이 있다.

도1은 본 고안에 의한 난방용 전열기구의 릴레이 작동음 저감 제어회로.

Claims (1)

1. 감온 센서(1)와, 감온센서(1)가 입력단에 연결되며, 기준 전압 공급부(3)에 의하여 공급되는 기준전압과 비교하여 출력을 발생시키는 비교기(2)와, 비교기(2)의 출력을 증폭시키기 위한 전력 증폭부(4)와, 전력 증폭부(4)의 출력과 연결된 릴레이 코일(5)과, 릴레이 코일(5)의 흡인력으로 구동되는 릴레이의 가동 접점(6) 및 고정 접점(7)과, 가동 접점(6) 및 고정 접점(7)에 의하여 전력의 공급이 단속(斷續)되는 히터(9)로 된 공지의 것에 있어서, 비교기(2)의 입력에 지연 콘덴서(8)를 연결하여서 됨을 특징으로 하는 릴레이 작동음 저감 제어회로.