KR20100010664U - Apparatus of high frequency inductionheating to be formed a inductor of out sticking - Google Patents
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Abstract
본 고안은 열매체유가 유입되어 채워지는 히팅파이프(110)가 원통형 파이프(100) 내부 표면을 따라 회전나사형(110a)으로 적층되어 형성되고, 원통형 파이프의 외부 표면 둘레를 따라 외부 부착형 유도코일(200)이 표면접착되어 일정한 간격으로 감겨지도록 형성되며, 유도코일에 고주파 유도가열모듈이 연결되어 히팅 파이프에 충진된 열매체유를 고주파 유도가열시켜 온수로 변환시키도록 고주파 유도가열장치가 구성됨으로서, 고주파 유도코일을 히팅 파이프에 표면접착시킨 후 직접 고주파 유도 가열하여 열매체유를 대용량으로 빠른 시간내에 가속화시킬 수 있고, 유도코일간의 간격을 일정하게 유지하여 고주파 유도가열을 할 수 있어, 간섭현상을 방지하여 열손실을 줄일 수 있는 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is formed by heating the heating pipe 110 is filled with the heat medium oil is laminated in a rotary screw type (110a) along the inner surface of the cylindrical pipe 100, the externally attached induction coil along the outer surface of the cylindrical pipe ( 200) is surface bonded to be wound at regular intervals, the high frequency induction heating device is connected to the induction coil is coupled to the high frequency induction heating unit is configured to convert the heating medium filled in the heating pipe into high temperature induction heating to hot water, After induction coil is surface bonded to heating pipe, direct high frequency induction heating can be used to accelerate the heat medium oil in a large amount in a short time, and high frequency induction heating can be performed by keeping the interval of induction coil constant to prevent interference phenomenon. To provide a high frequency induction heating device formed with an external induction coil to reduce heat loss. There is a purpose.
표면접착, 유도코일, 고주파 유도가열모듈 Surface Adhesion, Induction Coil, High Frequency Induction Heating Module
Description
본 고안은 난방, 온수를 제공하기 위해 사용되는 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치에 관한 것이다The present invention relates to a high frequency induction heating apparatus formed with an externally attached induction coil used to provide heating and hot water.
일반적으로, 고주파 유도가열은 코일(coil)에 둘러싸인 피가열 물에 고주파 전류를 흘리면 전류가 유도되고 이에 따라 발생되는 열에 의해 직접 가열되는 것으로서, 자동차부품 및 기계부품, 강관이나 강선, 강판이나 강괴, 조선 및 전기부품 등 금속류를 가열하여 단조, 용해, 열처리, 열가공 등에 범용적으로 사용되고 있는 가열수단이다.In general, high-frequency induction heating is a direct current is induced by the flow of high-frequency current to the heated water surrounded by the coil (coil), and is directly heated by the heat generated according to, it is an automotive part and a mechanical part, a steel pipe or steel wire, a steel sheet or steel ingot, It is a heating means that is commonly used for forging, melting, heat treatment, heat processing, etc. by heating metals such as shipbuilding and electric parts.
고주파유도가열의 사용은 청정에너지임과 동시에, 전기를 이용하여 우선 공해가 없고 첨단의 고속 반도체를 사용하기 때문에 에너지 효율이 높으며 정밀한 온도제어와 소형화와 자동화를 동시에 추구할 수 있고, 최소의 비용으로 필요한 부분을 가열/운영할 수 있는 이점이 있다.The use of high-frequency induction heating is clean energy, and there is no pollution first using electricity, and high-speed semiconductors are used, so energy efficiency is high, precise temperature control, miniaturization and automation can be pursued simultaneously, and at a minimum cost. This has the advantage of heating / operating the necessary part.
종래 기술로, 등록특허공보 제10-0539453호에서는 난방수가 채워지는 사각형상의 본체 내부에 제1가열실과 제2가열실을 구분하는 격판이 설치되되, 상기 격판의 상부는 일정부분 개구되도록 형성하고, 상기 제1가열실의 저면에는 난방수환수관을 형성하고, 상기 제2가열실의 측면에는 난방수입수관을 형성하며, 상기 제1 및 제2가열실에는 내부에 유도코일이 형성된 원통형의 절연관 및 상기 절연관의 외부에 일정간격을 두고 설치되는 원통형의 가열관으로 구성된 유도가열장치와, 상기 유도가열장치의 외부를 감싸도록 설치되는 것으로, 전도성 재질로 인가된 전압에 비례하여 발열하는 원통형상의 가열부재가 각각 한 쌍으로 구성되고, 상기 본체의 제1가열실로 유입되는 온수관은 상기 유도가열장치의 가열관과 가열부재 사이의 공간에 스프링 형상으로 감싸도록 설치되고, 격벽 상부에 형성된 개구를 통해 제2가열실의 유도가열장치의 가열관과 가열부재 사이의 공간에 스프링 형상으로 감싸도록 설치된 후, 제2가열실의 일측을 통해 유출되도록 구성된 고주파 유도가열을 이용한 보일러 장치가 제시된 바 있으나,In the prior art, in the Patent Publication No. 10-0539453, a diaphragm for distinguishing the first heating chamber and the second heating chamber is installed inside the rectangular main body filled with heating water, the upper portion of the diaphragm is formed to open a portion, A heating inlet pipe is formed on a bottom surface of the first heating chamber, a heating inlet pipe is formed on a side surface of the second heating chamber, and a cylindrical insulated tube having an induction coil formed therein in the first and second heating chambers; Induction heating device consisting of a cylindrical heating tube installed at a predetermined interval on the outside of the insulated tube, and is installed so as to surround the outside of the induction heating device, the cylindrical heating to generate heat in proportion to the voltage applied to the conductive material Each member is composed of a pair, and the hot water pipe flowing into the first heating chamber of the main body has a spring shape in the space between the heating tube and the heating member of the induction heating apparatus. High frequency is installed so as to surround, and installed to wrap in a spring shape in the space between the heating tube and the heating member of the induction heating device of the second heating chamber through the opening formed in the upper partition wall, and configured to flow through one side of the second heating chamber. Although a boiler device using induction heating has been proposed,
이는 제1 및 제2가열실의 내부에 유도코일이 형성되어 있어, 유도코일을 통한 가열시, 열손실이 많아지고, 열매체유에서 온수로 변환되는 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.This is because the induction coil is formed inside the first and second heating chamber, the heat loss during heating through the induction coil, there is a problem that takes a long time to convert from the heat medium oil to hot water.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 고안에서는 고주파 유도코일을 원통형 파이프에 표면접착시킨 후 직접 고주파 유도 가열하여 열매체유를 대용량으로 빠른 시간내에 가속화시킬 수 있고, 유도 코일간의 간격을 일정하게 유지하여 고주파 유도가열을 할 수 있어, 간섭현상을 방지하여 열손실을 줄일 수 있는 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, in the present invention, the high-frequency induction coil is surface bonded to the cylindrical pipe, and then directly induction high-frequency induction heating to accelerate the heat medium oil to a large capacity in a short time, and to maintain a constant interval between the induction coils It is an object of the present invention to provide a high frequency induction heating apparatus in which an externally inductive type induction coil is formed that can induction heating, thereby preventing interference and reducing heat loss.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치는In order to achieve the above object, the high frequency induction heating apparatus is formed with an external induction coil according to the present invention.
열매체유가 유입되어 채워지는 히트파이프(110)가 원통형 파이프(100) 내부 표면을 따라 회전나사형으로 적층되어 형성되고, 원통형 파이프의 외부 표면 둘레를 따라 외부 부착형 유도코일(200)이 표면접착되어 일정한 간격으로 감겨지도록 형성되며, 외부 부착형 유도코일에 고주파 유도가열모듈(300)이 연결되어 원통형 파이프에 충진된 열매체유를 고주파 유도가열시켜 온수로 변환시키도록 구성됨으로서 달성된다.The
이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에서는 고주파 유도코일을 원통형 파이 프에 표면접착시킨 후 직접 고주파 유도 가열하여 열매체유를 대용량으로 빠른 시간내에 가속화시킬 수 있고, 유도 코일간의 간격을 일정하게 유지하여 고주파 유도가열을 할 수 있어, 간섭현상을 방지하여 열손실을 줄일 수 있으며, 호환성이 좋아 기존의 난방장치와 온수장치에 적용시킬 수가 있다. As described above, in the present invention, the high-frequency induction coil is surface bonded to the cylindrical pipe, and then directly induction high-frequency induction heating to accelerate the heat medium oil to a large capacity in a short time. It can be heated, it can reduce the heat loss by preventing interference, and it can be applied to the existing heating device and hot water device because of its good compatibility.
이하, 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치를 도시한 전체사시도에 관한 것으로, 이는 히팅 파이프(110), 외부 부착형 유도코일(200), 고주파 유도가열모듈(300)로 구성된다.1 is a perspective view showing a high frequency induction heating apparatus formed with an externally induction coil according to the present invention, which is a
먼저, 히팅 파이프(110)에 관해 설명한다.First, the
상기 히팅 파이프(110)는 내부에 열매체유가 유입되어 채워지고, 원통형 파이프(100) 내부 표면을 따라 회전나사형(110a)으로 적층되어 형성되고, 원통형 파이프의 외부 표면 둘레를 따라 형성된 외부 부착형 유도코일에 의해 유도가열되어 열매체유를 온수로 변환시키는 곳으로, 이는 전단에 열매체유가 유입되는 유입구(111)가 구성되고, 후단에 온수를 배출시키는 배출구(112)가 형성된다.The
그리고, 배출구 쪽에 보일러연결용 파이프와, 난방 파이프 등 난방장치가 추가로 연결되어 구성된다.And, the heating device such as a heating pipe and the pipe for connection to the boiler is further connected.
본 발명에서는 외부 부착형 유도코일이 상기 원통형 파이프의 외부표면 둘레를 따라 0.5~5cm간격으로 이격됨으로서, 외부 부착형 유도코일 사이사이에 유도전류가 잘 흐르도록 공간을 형성하여 히팅 파이프 내부에 충진된 열매체유를 순간적으로 고주파 유도가열시킬 수가 있다.In the present invention, the externally attached induction coil is spaced 0.5 to 5cm apart along the outer surface of the cylindrical pipe, the space between the externally attached induction coil to form a space so that the current flows well filled inside the heating pipe The thermal oil can be instantaneously heated at high frequency.
본 발명에 따른 히팅 파이프는 알루미늄 재질로 이루어진다.The heating pipe according to the invention is made of aluminum.
또한, 본 발명에 따른 히팅 파이프(110)는 또아리 구조를 이루며 일정한 높이로 적층되고, 그 일정한 높이로 적층된 히팅 파이프들의 외부 둘레를 따라 유도코일이 일정한 간격으로 감겨져 형성되는 또아리 히팅부(110b)로 구성된다.In addition, the
이는 고주파 유도가열모듈(300)이 연결되어 히팅 파이프에 충진된 열매체유를 고주파 유도가열시켜 온수로 변환시킨다.The high frequency
본 고안에 따른 또아리 히팅부가 또아리 구조를 이루며 일정한 높이로 적층되는 이유는 히팅 파이프를 따라 유입되는 열매체유를 또아리 구조를 따라 회전와류시킴과 동시에 히팅 파이프의 외부 표면 둘레에 형성된 유도코일을 통해 유도가열시키도록 하기 위함이다.The reason why the duck heating part according to the present invention forms a duck structure and is stacked at a constant height is that induction heating is performed through an induction coil formed around the outer surface of the heating pipe while rotating and vortexing the heat medium oil flowing along the heating pipe along the duck structure. To do that.
즉, 히팅 파이프의 유입구쪽에 유입되는 열매체유의 온도가 5℃였다면, 또아리 히팅부의 중간에서는 열매체유가 회전와류와 동시에 유도가열되어 온도가 30℃로 상승하게 되고, 또아리 히팅부의 바닥에서는 열매체유가 회전와류와 동시에 유도가열되어 온도가 60℃로 상승하게 된다.That is, if the temperature of the heat medium oil flowing into the inlet of the heating pipe was 5 ° C., the medium oil heated induction at the same time as the rotational vortex at the middle of the heating part, and the temperature rose to 30 ° C., and the heat medium oil was rotated at the bottom of the heating part. At the same time, induction heating causes the temperature to rise to 60 ° C.
본 고안에서는 또아리 히팅부가 또아리 구조를 이루며 일정한 높이로 적층됨 으로서, 기존 장치들보다 열매체유를 대용량으로, 빠른 시간 내에 온도를 가속화시킬 수가 있다.In the present invention, the calf heating part forms a calf structure and is stacked at a constant height, so that the heat medium oil has a larger capacity than the existing devices and can accelerate the temperature in a short time.
다음으로, 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일(200)에 관해 설명한다.Next, the externally attached
상기 외부 부착형 유도코일(200)은 원통형 파이프의 외부 표면 둘레를 따라 표면접착되어 일정한 간격으로 감겨지도록 형성되며, 일측 끝단에 고주파 유도가열모듈이 연결되어 원통형 파이프 내부의 히팅 파이프에 충진된 열매체유를 고주파 유도가열시키는 곳으로, 이는 고주파 유도코일로 구성된다.The externally attached
상기 외부 부착형 유도코일(200)은 유도코일에 폴리우레탄 코팅으로 형성되어 베이스층(a)이 형성된다.The externally attached
상기 폴리우레탄 코팅에 대해 살펴보면 다음과 같다.Looking at the polyurethane coating as follows.
폴리우레탄(PU)는 고무계 탄성체에 비하여 이중결합을 함유하지 않으므로 내후성, 내산화성이 우수하고, 우레탄 결합에 의해 기계적 강도, 내마모성, 내충격성, 그리고 내한성이 우수한 수지로서, 폴리우레탄 코팅은 매우 다양한 화학적 성질과 강인성, 내마모성, 유연성, 내화학성, 접착력의 우수한 물성을 갖는다.Polyurethane (PU) is a resin that is excellent in weather resistance and oxidation resistance because it does not contain double bonds compared to rubber-based elastomers, and has excellent mechanical strength, abrasion resistance, impact resistance, and cold resistance by urethane bonds. It has excellent properties of properties, toughness, abrasion resistance, flexibility, chemical resistance and adhesion.
상기 폴리우레탄(PU)은 유도코일(200)의 외면의 코팅재로 사용되는 것으로, 기계적 물성과 열적 물성을 향상시키기 위해 나노실리카를 함유한다.The polyurethane (PU) is used as a coating material on the outer surface of the
나노실리카 함유 코팅재는 나노실리카의 크기가 가시광선 영역의 파장(400 ~ 800 nm)에 비해 작기 때문에 복합재료의 투명도에 큰 영향을 미치지 않을 뿐만 아 니라 자외선에 대한 차폐 효과로 인한 내후성 향상을 가져온다.Nanosilica-containing coatings have a small size compared to the wavelength in the visible region (400 to 800 nm), and do not significantly affect the transparency of the composite material, and also improve weather resistance due to the shielding effect against ultraviolet rays.
상기 나노실리카는 코팅재의 전체 함량에 대해 3 ~ 10wt%의 범위내에서 첨가하는 것으로, 3wt% 미만으로 사용하게 되는 경우에는 나노실리카의 사용에 의한 우레탄 코팅막이 기계적 물성과 열적 물성의 상승 효과를 기대하기 어렵고, 10wt%를 초과하게 되는 경우에는 혼합물의 점도가 상승하여 유동성이 떨어져 코팅 작업이 용이하지 않으므로, 상기 나노실리카는 코팅재 전체 함량에 대해 3 ~ 10wt%의 범위내에서 첨가하는 것이 바람직하다.The nano silica is added in the range of 3 to 10wt% with respect to the total content of the coating material, when the use is less than 3wt% urethane coating film by the use of nanosilica expected the synergistic effect of mechanical and thermal properties In case of exceeding 10 wt%, since the viscosity of the mixture is increased and fluidity is poor, coating is not easy. Therefore, the nano silica is preferably added in a range of 3 to 10 wt% based on the total content of the coating material.
상기 나노실리카 함유 폴리우레탄(PU) 코팅재의 구체적인 제조에 대해 살펴보면, poly(propylene glycol) 85g에 경화제의 4,4-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(4,4'-methylenebis(2-chloroaniline)) 6g을 투입하여 100℃에서 완전히 녹인 후, 점도조절제로 프탈산다이옥틸(dioctylphthalate) 2g을 첨가하여 350rpm교반하고, 여기에 나노실리카 7g을 첨가하여 2시간 동안 교반하여 제조한다.Looking at the specific manufacturing of the nano-silica-containing polyurethane (PU) coating material, 4,4-methylenebis (2-chloroaniline) (4,4'-methylenebis (2-chloroaniline)) of the curing agent in 85 g of poly (propylene glycol) 6g is added and completely dissolved at 100 ° C., 2 g of dioctylphthalate is added as a viscosity modifier, and stirred at 350 rpm, and 7 g of nano silica is added thereto, followed by stirring for 2 hours.
본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일(200)이 폴리우레탄 코팅으로 형성되어 베이스층(a)이 형성됨으로서, 외압에 의한 유도코일의 부식이나 찢겨짐을 방지하고, 원통형 파이프(100)의 외부 표면 둘레를 따라 표면접착되어 일정한 간격으로 감겨지도록 형성될 수 있다.The externally attached
본 고안에 따른 원통형 파이프의 외부 표면에는 접착제가 도포된다.Adhesive is applied to the outer surface of the cylindrical pipe according to the present invention.
상기 접착제는 에폭시수지 1 ~ 99wt%와 페놀수지 1 ~ 99wt%를 혼합하여 메탄 올에 용해시킨 혼합물 50 ~ 90wt%와 폴리비닐아세테이트 10 ~ 50wt%를 혼합하여 조성된 것이다.The adhesive is a mixture of 1 ~ 99wt% epoxy resin and 1 ~ 99wt% phenol resin was mixed by dissolving 50 ~ 90wt% and 10 ~ 50wt% polyvinyl acetate mixture dissolved in methanol.
상기 에폭시수지가 1wt% 미만인 경우에는 내약품성이 떨어지고, 99wt%를 초과하게 되는 경우에는 유동성이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 에폭시수지는 1 ~ 99wt%로 사용한다.When the epoxy resin is less than 1wt%, the chemical resistance is inferior, and when it exceeds 99wt%, there is a problem of poor fluidity, so the epoxy resin is used at 1 to 99wt%.
상기 페놀수지가 1wt% 미만인 경우에는 내약품성이 떨어지고, 99wt%를 초과하게 되는 경우에는 유동성이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 페놀수지는 1 ~ 99wt%로 사용한다.When the phenolic resin is less than 1wt%, the chemical resistance is inferior, and when the phenolic resin is more than 99wt%, there is a problem of poor fluidity, so the phenolic resin is used at 1 to 99wt%.
그리고, 상기 접착제의 구체적인 제조 예로는 메탄올 400ml에 에폭시수지 50g, 페놀수지 50g을 첨가하여 혼합한 후, 이와 같이 혼합하여 제조된 혼합물 80g에 폴리비닐아세테이트 20g을 가하여 32℃에서 6시간 동안 반응시켜 제조한다.In addition, a specific example of the preparation of the adhesive may be prepared by adding 50 g of epoxy resin and 50 g of phenol resin to 400 ml of methanol, followed by mixing, and adding 20 g of polyvinylacetate to 80 g of the mixture thus prepared for reaction for 6 hours at 32 ° C. do.
본 발명에 따른 외부 부착형 유도코일은 히팅 파이프의 외부 표면 둘레를 따라 표면접착되어 이웃하는 다른 외부 부착형 유도코일과 0.5~5cm 간격을 이루며 감겨진다.The externally mounted induction coil according to the present invention is surface bonded along the outer surface circumference of the heating pipe and wound around 0.5 to 5 cm with other neighboring externally attached induction coils.
여기서, 외부 부착형 유도코일이 0.5cm 이하일 경우에는 이웃하는 외부 부착형 유도코일에서 발생된 고주파 유도가 서로 중첩되어 간섭현상이 발생되어, 열손실이 많이 발생되는 문제점이 있고, 외부 부착형 유도코일이 5cm 이상일 경우에는 히팅 파이프로 고주파 유도가열시간이 오래 걸려 전기에너지 손실이 많이 발생되는 문제점이 있으므로, 외부 부착형 유도코일이 0.5~5cm 간격으로 이루어지는 것이 가 장 바람직하다.Here, when the externally induction coil is less than 0.5cm, there is a problem that the high frequency induction generated in the neighboring externally attached induction coil overlap each other, causing interference, and a lot of heat loss occurs, the externally inductive coil In the case of 5 cm or more, since there is a problem in that a high frequency induction heating time is long due to the heating pipe, a lot of electrical energy is lost.
본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일(200)은 리쯔선(litz wire)을 사용되고, 그 리쯔선 외형에 우레탄 코팅된다. 상기 리쯔선은 그 자체에 맴돌이 전류가 발생되는 것을 억제할 수 있도록 서로 꼬여있는 것일 수 있다.Externally attached
다음으로, 고주파 유도가열모듈(300)에 관해 설명한다.Next, the high frequency
상기 고주파 유도가열모듈(300)은 외부 부착형 유도코일에 연결되어 히팅 파이프에 충진된 열매체유를 외부 부착형 유도코일을 통해 고주파 유도가열시켜 온수로 변환시키는 곳으로, 이는 전원공급부(310), 정류부(320), 온도센서(330), 고주파발진부(340), 출력부(350), 마이컴부(360)로 구성된다.The high frequency
상기 전원공급부(310)는 각 기기로 전원을 공급하는 역할을 한다.The
이는 정류기와 SMPS(Switching Mode Power Supply)로 구성되어, 교류 전원 입력단으로부터 상용 AC전원을 입력받아 해당 DC 전압으로 변환한 후 각 기기로 전원을 공급한다.It consists of a rectifier and a switching mode power supply (SMPS), and receives commercial AC power from the AC power input terminal, converts it into a corresponding DC voltage, and supplies power to each device.
상기 정류부(320)는 상용 AC 입력 전압을 정류하는 곳으로, 이는 상용 교류(AC : Alternating Current) 입력 전압을 필터링하는 라인 필터(Line Filter)와, 상기 라인 필터를 통해 필터링된 AC 입력 전압을 직류(DC : Direct Current) 고주파 전압으로 변환하는 AC/DC 정류기와, AC/DC 정류기를 통해 정류된 DC 고주파 전 압을 필터링한 후 출력부로 공급하는 고주파 필터부로 구성된다.The
상기 온도센서(330)는 원통파이프 내부에 충진된 열매체유의 온도를 측정하는 역할을 한다.The
이는 마이컴의 입력단자 일측과 연결되어, 측정된 온도를 마이컴으로 전송시킨다.It is connected to one side of the input terminal of the microcomputer, and transmits the measured temperature to the microcomputer.
상기 고주파발진부(340)는 마이컴으로부터 딜레이 타임(DT)을 갖는 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)를 각각 입력받은 후 발진 주파수 드라이버를 통해 두 개의 발진 주파수(A, B)를 발진시키는 역할을 한다.The
이는 시그널구동부(SIG201)(341), 제1 OP앰프(U4A)(342), 제2 OP앰프(U4B)(343)로 구성된다.It is composed of a
상기 시그널구동부(SIG201)(341)는 OSC 단자에 마이컴의 출력단자로부터 발진구동신호(OSC)를 입력받아, OHI 단자를 통해 제1 OP앰프(U4A)의 (+)단자에 제1 IGBT 구동펄스 발진 드라이버의 기준구동신호를 보내고, OLO 단자를 통해 제2 OP앰프(U4B)의 (+)단자에 제2 IGBT 구동펄스 발진 드라이버의 기준구동신호를 보내는 역할을 한다.The signal driver (SIG201) 341 receives the oscillation drive signal (OSC) from the output terminal of the microcomputer to the OSC terminal, the first IGBT driving pulse to the (+) terminal of the first OP amplifier (U4A) through the OHI terminal It transmits the reference drive signal of the oscillation driver and transmits the reference drive signal of the second IGBT drive pulse oscillation driver to the positive terminal of the second OP amplifier U4B through the OLO terminal.
상기 제1 OP앰프(U4A)(342)는 시그널구동부의 구동신호에 따라 제1 IGBT 구 동펄스 발진 드라이버를 구동시키는 역할을 한다.The first
상기 제2 OP앰프(U4B)(343)는 시그널구동부의 구동신호에 따라 제2 IGBT 구동펄스 발진 드라이버를 구동시키는 역할을 한다.The second
상기 출력부(350)는 고주파발진부로부터 발진된 두 개의 발진 주파수(A, B)를 외부 부착형 유도코일에 인가시켜 와전류에 의해 유도코일에 열을 발생시키는 역할을 한다.The
이는 두 개의 IGBT 발진 주파수(A, B) 구동신호를 입력받음에 따라 소정 간격(t)을 두고 상기 두 개의 IGBT 구동드라이버를 교대로 번갈아 온시킴으로, 정류부의 고주파 전압을 외부 부착형 유도코일에 교호로 공급시켜 유도코일에 열을 발생시킨다.This alternates the two IGBT drive drivers alternately at predetermined intervals (t) in response to receiving two IGBT oscillation frequency (A, B) drive signals, thereby altering the high frequency voltage of the rectifier to the external induction coil. To generate heat to the induction coil.
본 발명에 따른 출력부는 제 1 IGBT 구동부(351), 제 2 IGBT 구동부(352), 제 1, 2 공진 커패시터(C1, C2)으로 구성되어 있다.The output unit according to the present invention includes a
상기 제 1 IGBT 구동부(351)는 제1 OP앰프(U4A)에서 출력한 제 1 발진 주파수(A)에 따라 상기 제 1 IGBT(Q1)를 온/오프시키는 역할을 한다. The
상기 제 2 IGBT 구동부(352)는 제2 OP앰프(U4B)에서 출력한 제 2 발진 주파수(B)에 따라 상기 제 2 IGBT(Q2)를 온/오프시키되, 상기 제 1 IGBT(Q1)와 소정 간격(t)을 두고 교대로 번갈아 온/오프시키는 역할을 한다. The
그리고, 상기 제 1, 2 공진 커패시터(C1, C2)는 외부 부착형 유도코일을 사 이에 두고 제 1, 2 IGBT(Q1, Q2)와 각각 병렬로 접속되어 있다. The first and second resonant capacitors C1 and C2 are connected to the first and second IGBTs Q1 and Q2 in parallel with the externally mounted induction coils between them.
상기 마이컴부(360)는 동일한 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)에 각각 딜레이 타임(DT)을 두고 상기 고주파 발진부로 출력하되, 온도센서를 통해 감지된 히팅 파이프의 내부에 충진된 열매체유 온도가 기준값보다 크면 이에 상응하도록 상기 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)를 상승 조절하여 출력하고, 위상제어회로를 통해 고주파발진부의 전압과 전류 위상차를 검출하여, 설정된 위상차가 되도록 비교 수정하여, 전압과 전류의 위상차가 일정하게 유지되도록 제어하는 역할을 한다.The
이는 입력단자 일측에 고주파 발진부의 출력부가 연결되어, 고주파발진부의 전압과 전류 위상차를 검출하고, 출력단자 일측에 고주파 발진부의 입력부가 연결되어 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)에 각각 딜레이 타임(DT)을 두고 상기 고주파 발진부로 출력시키며, 입력단자 일측에 온도센서가 연결되어, 온도센서를 통해 감지된 히팅 파이프의 내부에 충진된 온수 온도를 입력받아, 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2) 출력을 제어하도록 구성된다.It is connected to the output part of the high frequency oscillation part on one side of the input terminal, and detects the voltage and current phase difference of the high frequency oscillation part, and is connected to the input part of the high frequency oscillation part on one side of the output terminal so that the delay time (DT) is applied to the two reference frequencies OSC1 and OSC2, respectively. ) And outputs to the high frequency oscillator, and a temperature sensor is connected to one side of the input terminal, and receives the hot water temperature filled in the heating pipe detected through the temperature sensor, and outputs two reference frequencies (OSC1, OSC2). Configured to control.
상기 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)는 "23㎑"의 주파수를 의미하되 변경 가능하며, 상기 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2) 간의 딜레이 타임(Delay Time)은 "2∼5㎲"이다. 여기서, 상기 마이컴(60)이 소비 전류 기준값을 설정하는 방법은 상기 스타트 버튼(11)이 온된 후 상기 기준 주파수(OSC1, OSC2)의 발진이 끝나는 시점, 즉 기준 주파수가 "23㎑"가 되는 시점에서의 소비 전류값을 체크하여 기준값으로 설정하는 것이다.The two reference frequencies OSC1 and OSC2 mean a frequency of “23 kHz”, but can be changed, and the delay time between the two reference frequencies OSC1 and OSC2 is “2 to 5 kHz”. Here, the method of setting the current consumption reference value by the microcomputer 60 is a time point when oscillation of the reference frequencies OSC1 and OSC2 ends after the start button 11 is turned on, that is, when the reference frequency becomes “23 kHz”. Check the current consumption value at and set it as the reference value.
이하, 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치의 구체적인 동작과정에 관해 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of the high frequency induction heating apparatus with an externally mounted induction coil according to the present invention will be described.
먼저, 히팅 파이프의 유입구쪽에 열매체유를 유입시키고, 말단의 배출구까지 충진시킨다.First, the heat medium oil is introduced into the inlet of the heating pipe and filled to the outlet of the end.
이어서, 히팅 파이프의 외부 표면에 감겨있는 외부 부착형 유도코일을 작동시키기 위해, 고주파 유도가열모듈이 동작된다.Subsequently, the high frequency induction heating module is operated to operate the externally mounted induction coil wound around the outer surface of the heating pipe.
이어서, 정류부를 통해 상용 AC 입력 전압이 DC 고주파 전압으로 변환된다.Subsequently, the commercial AC input voltage is converted into a DC high frequency voltage through the rectifier.
이어서, 고주파발진부에서 마이컴으로부터 딜레이 타임(DT)을 갖는 두 개의 기준 주파수(OSC1, OSC2)를 각각 입력받은 후 소정의 논리 연산처리를 통해 두 개의 발진 주파수(A, B)를 생성하여 외부 부착용 유도코일에 인가시켜 와전류에 의해 유도코일에 열을 발생시킨다.Subsequently, the high frequency oscillator receives two reference frequencies OSC1 and OSC2 having a delay time DT from the microcomputer, and generates two oscillation frequencies A and B through a predetermined logic operation to induce external attachment. It is applied to the coil to generate heat in the induction coil by the eddy current.
이때, 히팅 파이프가 또아리 히팅부로 구성된다면, 유입구쪽에 유입되는 열매체유의 온도가 5℃였다면, 또아리 히팅부의 중간에서는 열매체유가 회전와류와 동시에 유도가열되어 온도가 30℃로 상승하게 되고, 또아리 히팅부의 바닥에서는 열매체유가 회전와류와 동시에 유도가열되어 온도가 60℃로 상승하게 된다.At this time, if the heating pipe is composed of the leg heating portion, if the temperature of the heat medium oil flowing into the inlet side was 5 ℃, in the middle of the heating medium heating medium oil induction heating at the same time as the rotary vortex and the temperature rises to 30 ° C. In the heating medium, induction heating at the same time as the rotary vortex, the temperature rises to 60 ℃.
본 고안은 기존의 난방장치 및 온수장치와 호환되어 사용된다.The present invention is compatible with existing heating and hot water equipment.
도 1은 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치를 도시한 전체사시도,1 is an overall perspective view showing a high frequency induction heating apparatus with an externally mounted induction coil according to the present invention;
도 2는 본 고안에 따른 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치 중 고주파 유도가열모듈(300)의 구성요소를 도시한 블럭도,Figure 2 is a block diagram showing the components of the high frequency
도 3은 본 고안에 따른 고주파 유도가열모듈(300)의 구성요소를 도시한 회로도,3 is a circuit diagram showing the components of the high frequency
도 4는 본 고안에 따른 또아리형성부가 형성된 외부 부착형 유도코일이 형성된 고주파 유도가열장치를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a high frequency induction heating apparatus is formed with an externally induction coil formed on the stingray forming portion according to the present invention.
※ 도면 부호의 간단한 설명 ※※ Brief description of reference numerals ※
100 : 원통형 파이프 110 : 히팅파이프100: cylindrical pipe 110: heating pipe
200 : 외부 부착형 유도코일 300 : 고주파 유도가열모듈200: externally mounted induction coil 300: high frequency induction heating module
310 : 전원공급부 320 : 정류부310: power supply unit 320: rectifier
330 : 온도센서 340 : 고주파발진부330: temperature sensor 340: high frequency oscillator
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