KR20170035438A

KR20170035438A - 고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템

Info

Publication number: KR20170035438A
Application number: KR1020150134258A
Authority: KR
Inventors: 이관형
Original assignee: 주식회사 하이온
Priority date: 2015-09-23
Filing date: 2015-09-23
Publication date: 2017-03-31

Abstract

본 발명은 고추, 버섯 등 농작물을 적정한 온도 및 습도에서 생육시키도록 하는 비닐하우스 내에 설치한 고주파 유도 가열 방식을 채택한 온풍기의 작동상태, 고장 유무, 전력 차단 등을 원격지에서 확인 및 제어하도록 하여 상기 온풍기를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 비닐하우스 내에 설치하는 온풍기 각각의 개별 센서부와; 상기 개별 센서부 각각의 신호를 입력하여 접속하는 접속반과; 상기 접속반의 신호를 제어하는 마이크로 프로세서(제어모듈)와; 상기 마이크로 프로세서와 접속하는 통신부와; 상기 통신부와 송, 수신이 이루어지는 스마트 폰:을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템{A remote-controlled hot-air blower with high-frequency induction heating system}

본 발명은 고추, 버섯 등 농작물을 적정한 온도 및 습도에서 생육시키도록 하는 비닐하우스 내에 설치한 고주파 유도 가열 방식을 채택한 온풍기의 작동상태, 고장 유무, 전력 차단 등을 원격지에서 확인 및 제어하도록 하여 상기 온풍기를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템에 관한 것이다.

근래 들어 연료절감은 물론 친환경적이면서도 쾌적한 실내 온/습도를 가지도록 하는 고주파 유도방식을 채택한 온풍기를 비닐하우스 농가에 널리 보급하고 있는 실정이다.

상기, 고주파 유도방식을 채택한 온풍기는 국내 등록특허 제10-0768704호에 게재된 바와 같이, 열매체유가 담겨진 축열조 내부에 고주파 발진기와 연결된 유도가열코일에 고주파 전류를 공급하되, 상기 유도가열코일은 보빈과 단열재 사이에 권취 되게 하고, 상기 단열재 외부에 감싼 가열관에 일정간격을 두고 가열링을 설치하여 상기 유도코일에 흐르는 유도전류에 의해 상기 가열관 및 가열링이 급속히 가열되게 하므로서 상기 축열조에 연결된 라디에이터에 가열된 열매체유가 순환펌프에 의하여 순환되게 하고, 라디에이터로 순환되는 열교환 되는 더운 공기는 송풍 팬에 의해 비닐하우스 실내로 공급하게 하는 것이 소개되고 있다.

이러한, 온풍기는 전력 소비량이 낮은 고주파 유도가열을 이용하여 열매체유를 신속한 시간 내에 온도를 상승 가속화 하게 하는 것으로, 기존의 가열히터를 통하여 발산되는 열을 이용한 온풍장치에 비하여 경제적이면서도 효율적인 난방을 구현할 수 있다.

이와 같은 온풍기는 비닐하우스 내에 설치하여 농작물의 생육에 중대한 영향을 미치게 하는 점에서는 매우 유익하나, 온풍기의 작동 상태를 확인하기 위해서는 작업자가 일일이 비닐하우스 내에 설치한 온풍기에 접근하여 확인해야 하므로 인력배치에 따른 경제적인 손실은 물론 온풍기의 관리가 비효율적이고, 특히 고주파 발진기에 의한 고주파 전류를 유도코일에 공급하여 유도코일 주변에 자기장이 발생하여 발열을 촉진하게 되는데, 이때 유도코일에 고주파 전류를 공급하기 전 상태에서 고주파 전류를 공급하는 경우 순간적으로 많은 전류가 공급되는 돌입전류에 의하여 노이즈가 발생하게 되므로 유도코일에 의한 자기장이 안정적으로 생성되지 못하여 가열관에 발생하는 가열온도가 일정하지 않아 축열조 내부의 열매체유를 신속하고도 안정적인 온도로 가열할 수 없어 비닐하우스 내부에 공급하는 열풍의 온도를 일정하게 유지하지 못하는 문제점이 있다.

(특허문헌)

국내 등록특허 제10-0768704호

본 발명은 농작물 재배용 비닐하우스 내부의 온도 및 습도를 일정하게 유지하게 하는 고주파 유도방식에 의한 온풍기를 상기 비닐하우스 내에 설치하는 것에 있어서, 원격지에서 상기 온풍기의 작동상태 등을 개인 휴대용 스마트 폰으로 확인 할 수 있도록 함을 기술적 과제로 삼는다.

또한, 본 발명은 각 비닐하우스 내부에 설치한 온풍기를 그룹별로 묶어 원격지에서 제서 수행할 수 있도록 함을 기술적 과제로 삼는다.

또한, 본 발명은 유도가열코일에 의한 자기장을 안정적으로 발생시켜 비닐하우스 내부의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 함을 기술적 과제로 삼는다.

본 발명은 열매체유가 담겨진 축열조 내부에 고주파 전력공급장치와 연결된 유도가열코일에 고주파 전류를 공급하되, 상기 유도가열코일은 보빈과 단열재 사이에 권취 되게 하고, 상기 단열재 외부에 감싼 가열관에 일정간격을 두고 가열링을 설치하여 상기 유도코일에 흐르는 유도전류에 의해 상기 가열관 및 가열링이 급속히 가열되게 하므로서 상기 축열조에 연결된 라디에이터에 가열된 열매체유가 순환펌프에 의하여 순환되게 하며, 라디에이터로 순환되는 열교환 되는 더운 공기는 송풍 팬에 의해 비닐하우스 실내로 공급하는 고주파 유도방식에 의한 온풍기에 있어서, 상기 비닐하우스 내에 설치하는 온풍기 각각의 개별 센서부와; 상기 개별 센서부 각각의 신호를 입력하여 접속하는 접속반과; 상기 접속반의 신호를 제어하는 마이크로 프로세서(제어모듈)와; 상기 마이크로 프로세서와 접속하는 통신부와; 상기 통신부와 송, 수신이 이루어지는 스마트 폰:을 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 고주파 유도 가열 방식을 채택한 온풍기의 작동상태, 고장 유무, 전력 차단 등을 원격지에서 확인 및 제어하도록 하여 온풍기를 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 것으로, 인력배치에 따른 인건비 절감을 도모하며, 고주파전류 공급시 급격하게 돌입 되는 돌입전류에 의한 회로 파손을 방지하여 온풍기의 품질향상은 물론 온풍기의 수명연장 증대의 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 전체적인 개략 구성도
도 2는 본 발명의 개별 온풍기의 회로 블럭도
도 3은 본 발명의 일부 요지 발췌 회로 구성도
도 4는 본 발명의 온풍기를 설명하기 위한 개략적인 사시도
도 5는 본 발명의 고주파유도 가열기의 사시도

본 발명은 열매체유가 담겨진 축열조(10) 내부에 설치한 유도가열코일(21)에 고주파 발진을 수행하는 고주파 전력공급장치(A)에 의해 고주파 전류를 공급하되, 상기 유도가열코일(21)은 보빈(22)과 단열재(23) 사이에 권취 되게 하고, 상기 단열재(22) 외부에 감싼 가열관(24)에 일정간격을 두고 가열링(25)을 설치하여 상기 유도가열코일(21)에 흐르는 유도전류에 의해 상기 가열관(24) 및 가열링(25)이 급속히 가열되게 하므로서 상기 축열조(10)에 연결된 라디에이터(30)에 가열된 열매체유가 순환펌프(40)에 의하여 순환되게 하며, 라디에이터(30)로 순환되는 열교환 되는 더운 공기는 송풍 팬(50)에 의해 비닐하우스 실내로 공급하는 고주파 유도방식에 의한 온풍기(100)(200)(300)에 있어서, 상기 비닐하우스 내에 설치하는 온풍기(100)(200)(300)각각의 개별 센서부(110)(210)(310)와; 상기 개별 센서부(110)(210)(310) 각각의 신호를 입력하여 접속하는 접속반(400)과; 상기 접속반(400)의 신호를 제어하는 마이크로 프로세서(제어모듈)(500)와; 상기 마이크로 프로세서(500)와 접속하는 통신부(600)와; 상기 통신부(600)와 송, 수신이 이루어지는 스마트 폰(700):을 포함하여 구성한다.

상기에 있어서, 온풍기(100)(200)(300)에는 조작 스위치부를 통하여 구동부를 구성하는 송풍 팬(50) 모터, 유도가열코일(21), 순환펌프(40)를 각각 작동시킬 수 있으며, 상기 개별 센서부(110)(210)(310)는 송풍 팬 작동감지센서, 실내 온, 습도 감지센서, 유도가열코일 동작 감지센서, 전력 감지센서로 구성하고, 상기 각 감지센서의 신호는 드라이버 구동회로부를 내장한 인터페이스 회로로 이루어진 접속반(400)에 공급하여 제어모듈인 마이크로 프로세서(500)에 입력된다.

상기, 마이크로 프로세서(500)에 입력된 센싱 신호는 와이파이, 블루투스, RS232C 등과 같은 통신모듈로 이루어진 통신부(600)를 통하여 원격지에 있는 스마트 폰(700)에 전달되어 관리자가 스마트 폰(700)의 화면을 통하여 원격지에서 온풍기(100)(200)(300) 각각의 송풍 팬(50) 모터, 유도가열코일(21), 순환펌프(40) 작동상태는 물론 고주파 전력 공급이 과전류인지 여부, 비닐하우스 내부의 온, 습도를 확인할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 센싱된 각종 신호는 시간 또는 월별 데이터로 메모리부(800)에 저장할 수 있으며, 상기 메모리부(800)에 저장된 데이터는 제어 및 독출 가능한 어플리케이션이 수록된 스마트 폰(700)에 의해 관리될 수 있다.

그리고, 상기 전력감지세서에 의하여 유도가열코일(21)에 공급하는 고주파 전류가 과전류인 경우 에는 상기 마이크로 프로세서(500)로 부터 출력하는 제어신호를 스마트 폰(700)에서 제어하여 전력차단기(900)에 의하여 전원 공급을 차단하도록 할 수 있다.

상기, 유도가열코일(21)에 공급하는 고주파전류는 일반적으로 도 3에 제시하는 바와 같이, 고주파 전력공급장치(A)를 통하여 전력을 공급하여 유도가열코일(21)에 전류를 공급하고 있다.

그러나, 상기 고주파 전력공급장치(A)는 온풍기(100)를 오프 시킨 상태에서 작동 스위치를 온 하게 되면 온풍기(100) 내의 유도가열코일(21)에 전류가 공급되나, 온풍기(100)가 오프 상태에서 온 상태로 전환할 시 급격한 돌입전류가 상기 유도가열코일(21)에 인가되어 유도가열코일(21)에 흐르는 돌입전류에 의하여 자기장 발생이 안정적으로 이루어지지 않아 가열온도가 일정하지 못하는 경우는 물론 고주파 전력공급장치(A)를 구성하는 회로가 파손되는 경우가 발생 되어 온풍기(100)의 품질저하를 가져오는 문제점이 있다.

본 발명의 고주파 전력공급장치(A)는 유도가열코일(21)과 콘덴서(C1)를 병렬접속한 공진회로부(61)와; 상기 공진회로부(61) 일측에 직렬접속한 스위칭 트랜지스터(62)와; 상기 공진회로부(61)의 타측에 직렬접속한 평활 콘덴서(C2)로 이루어진 평활부(63)와; 상기 평활부(63)에 접속한 정류부(64)와; 상기 공진회로부(61) 또는 평활부(63)로 흐르는 전류를 검지하는 전류검지부(65)와; 상기 입력전원에 접속한 노이즈필터부(66)의 일측은 전류검지부(65)를 구성하는 트라이악(TR)의 애노드에 접속하고, 타측에 연결된 전류검출부(67)를 상기 스위칭 트랜지스터(62)를 구동하는 드라이버(68)에 연결함과 동시에 상기 정류부(64)와 병렬 접속한 전압검출부(69)를 상기 드라이버(68)에 접속하는 것에 있어서, 상기 트라이악(TR)의 양단과 병렬접속한 전류제한저항(RO)을 정류부(64)에 접속하되, 상기 트라이악(TR)이 오프 상태에서 온 상태로 전환할 시 트라이악(TR) 양단 저항값이 전류제한저항(RO) 값보다 큰 상태에서 작은 상태로 전환하여 전류제한저항(RO)이 단락되게 구성한다.

따라서, 온풍기(100)가 오프된 상태에서 온 상태로 전환 할 시 발생하는 돌입전류를 전류제한저항(RO)을 통하여 변류기(CT) 일차측에 공급하게 하여 트라이악(TR)을 도통시켜 유도가열코일(21)에 고주파 전류를 공급하므로서, 돌입전류에 의해 트라이악(다른 경우에는 사이리스터)의 파손을 방지함과 동시에 유도가열코일(21)에 흐르는 전류를 안정적으로 공급하여 자기장 발생이 안정적으로 이루어지게 하여 일정한 온도의 온풍이 발생되는 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속 하는 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 축열조 21 : 유도가열코일
22 : 보빈 23 : 단열재
24 : 가열관 25 : 가열링
30 : 라디에이터 40 : 순환펌프
50 : 송풍 팬 A : 고주파 전력 공급장치
61 : 공진회로부 62 : 스위칭 트랜지스터
63 : 평활부 64 : 정류부
65 : 노이즈 필터부 TR : 트라이악
RO : 전류제한저항 100, 200, 300 : 온풍기
110, 210, 310 : 개별 센서부 400 : 접속반
500 : 마이크로 프로세서 600 : 통신부
700 : 스마트 폰 800 : 메모리부
900 : 전력차단기

Claims

열매체유가 담겨진 축열조(10) 내부에 고주파전력공급장치(A)와 연결된 유도가열코일(21)에 고주파 전류를 공급하되, 상기 유도가열코일(21)은 보빈(22)과 단열재(23) 사이에 권취 되게 하고, 상기 단열재(22) 외부에 감싼 가열관(24)에 일정간격을 두고 가열링(25)을 설치하여 상기 유도가열코일(21)에 흐르는 유도전류에 의해 상기 가열관(24) 및 가열링(25)이 급속히 가열되게 하므로서 상기 축열조(10)에 연결된 라디에이터(30)에 가열된 열매체유가 순환펌프(40)에 의하여 순환되게 하며, 라디에이터(30)로 순환되는 열교환 되는 더운 공기는 송풍 팬(50)에 의해 비닐하우스 실내로 공급하는 고주파 유도방식에 의한 온풍기(100)(200)(300)에 있어서, 상기 비닐하우스 내에 설치하는 온풍기(100)(200)(300)각각의개별센서부(110)(210)(310)와; 상기 개별 센서부(110)(210)(310) 각각의 신호를 입력하여 접속하는 접속반(400)과; 상기 접속반(400)의 신호를 제어하는 마이크로 프로세서(제어모듈)(500)와; 상기 마이크로 프로세서(500)와 접속하는 통신부(600)와; 상기 통신부(600)와 송, 수신이 이루어지는 스마트 폰(700):을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템.
제 1항에 있어서, 유도가열코일(21)에 전력을 공급하는 고주파전력공급장치(A)는 유도가열코일(21)과 콘덴서(C1)를 병렬접속한 공진회로부(61)와; 상기 공진회로부(61) 일측에 직렬접속한 스위칭 트랜지스터(62)와; 상기 공진회로부(61)의 타측에 직렬접속한 평활 콘덴서(C2)로 이루어진 평활부(63)와; 상기 평활부(63)에 접속한 정류부(64)와; 상기 공진회로부(61) 또는 평활부(63)로 흐르는 전류를 검지하는 전류검지부(65)와; 상기 입력전원에 접속한 노이즈필터부(66)의 일측은 전류검지부(65)를 구성하는 트라이악(TR)의 애노드에 접속하고, 타측에 연결된 전류검출부(67)를 상기 스위칭 트랜지스터(62)를 구동하는 드라이버(68)에 연결함과 동시에 상기 정류부(64)와 병렬 접속한 전압검출부(69)를 상기 드라이버(68)에 접속하고, 상기 트라이악(TR)의 양단과 병렬접속한 전류제한저항(RO)을 정류부(64)에 접속하되, 상기 트라이악(TR)이 오프 상태에서 온 상태로 전환할 시 트라이악(TR) 양단 저항값이 전류제한저항(RO) 값보다 큰 상태에서 작은 상태로 전환하여 전류제한저항(RO)이 단락되게 구성함을 특징으로 하는 고주파 유도가열을 이용한 온풍기의 원격 제어 시스템.