KR900007587Y1

KR900007587Y1 - 초음파 발진기의 주파수 가변장치

Info

Publication number: KR900007587Y1
Application number: KR2019870021570U
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 주식회사 금성사; 최근선
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1990-08-23
Also published as: KR890013342U

Abstract

내용 없음.

Description

초음파 발진기의 주파수 가변장치

제1도는 종래의 초음파 발진기의 회로도.

제2도는 본 고안의 주파수 가변장치에 의한 세탁기를 보인 일부절결 종단면도.

제3도는 제2도의 "A"부분 확대 단면도.

제4도는 본 고안의 주파수 가변장치에 의한 초음파 발진기의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 세탁기 11 : 세탁조

12 : U자형 실린더 13 : 피스턴헤드

14 : 피스턴로드 15 : 보빈

16 : 가변코일 17 : 코아

19 : 초음파진동자 21 : 마이콤

22 : 전원공급부 23 : 발진부

24 : 구동부 C₂₁-C₂₄: 콘덴서

T₂₂: 트랜스 T_22a:일차코일

TR₂₁: 트랜지스터

본 고안은 세탁물의 세탁 효율을 향상시키기 위하여 세탁기의 세탁조내에 초음파 진동자를 설치하고, 그 초음파 진동자를 진동시켜 세탁수를 진동시키는데 사용되는 초음파 발진기에 관한 것으로, 특히 초음파 진동자의 진동에 따라 진동되는 세탁수가 정상파(standing wave)를 형성 즉, 세탁수에 배(autinode)와 마디(node)가 형성되는 것을 방지하기 위하여 초음파 진동자의 진동주파수를 가변시키게 한 초음파 발진기의 주파수 가변장치에 관한 것이다.

종래의 초음파 발진기는 제1도에 도시된 바와같이, 마이콤(1)의 제어로 교류전원(AC)을 정류한 전압을 동작 전원으로 공급하는 트랜스(T1), 브리지 다이오드(BD₁), 전자스위치(SW₁), 및 콘덴서(C₁)로 된 전원공급부(1)와, 상기 전원공급부(1)에서 동작전원이 공급됨에 따라 발진하여 초음파 신호를 출력하는 저항(R₁-R₁), 콘덴서(C₂, C₃), 트랜지스터(TR₁) 및 트랜스(T₂)의 일차코일(T_2a)로 된 발진부(3)와, 상기 발진부(3)의 출력신호를 초음파 진동자(UM₁)에 인가하여 초음파를 출력하게 하는 저항(R₅, R₆), 트랜스(T₂)의 이차코일(T_2b, T_2c), 다이오드(D₁, D₂), 트랜지스터(TR₂, TR₃) 및 콘덴서(C₄)로 된 구동부(4)로 구성하였다.

이와같이 구성된 종래의 초음파 발진기는 교류전원(AC)이 인가되면, 그 교류전원(AC)은 트랜스(T₁)를 통해 강압되고, 브리지 다이오드(BD₁)를 통해 브리지 정류된다.

이와같은 상태에서 마이콤(1)에서 제어신호가 출력되어 전자스위치(SW₁)가 단락되면, 브리지 다이오드(BD₁)의 출력전원이 전자스위치(SW₁)를 통하고, 콘덴서(C₁)에 의해 평활되어 발진부(3) 및 구동부(4)에 동작전원을 공급하게 된다.

이와같이 발진부(3) 및 구동부(4)에 동작전원이 공급되면, 발진부(1)는 콘덴서(C₂, C₃) 및 트랜스(T₂)의 일차 코일(T_2a)의 리액턴스에 따라 발진 즉, 발진부(3)는 콜피츠(Colpitts) 발진기로 구성되어 있고, 그 발진주파수(fo)는 다음의 식과 같다.

그리고, 발진부(2)의 발진신호는 트랜스(T₂)의 일차 코일(T_2a)에서 이차코일(T_2b, T_2c)로 유도되고, 이때 이차코일(T_2a, T_2c)은 서로 다른 방향으로 권선되어 발진 신호가 반대방향으로 유도되며, 이와같이 이차코일(T_2b, T_2c)로 유도된 발진신호는 저항(R₅), (R₆)을 통해 트랜지스터(TR₂), (TR₃)의 베이스에 인가되어 트랜지스터(TR₂), (TR₃)가 상호간 교대로 온오프를 반복하면서 초음파진동자(UM₁)가 진동하게 된다. 즉, 트랜지스터(TR₂)가 온될 경우에는 전원공급부(2)의 출력전원이 트랜지스터(TR₂)를 통해 콘덴서(C₃)에 충전되면서 초음파 진동자(UM₁)로 일정 전류가 흐르게 되고, 트랜지스터(TR₃)가 온될 경우에는 콘덴서(C₄)에 충전된 전원이 트랜지스터(TR₃)를 통해 방전되면서 초음파 진동자(UM₁)에는 상기의 트랜지스터(TR₂)가 온될 경우와는 반대방향으로 전류가 흐르게 되며, 이와같이 초음파 진동자(UM₁)로 흐르는 전류가 교번됨에 따라 초음파 진동자(UM₁)는 진동하여 초음파를 출력하게 된다.

그러나, 이와같은 종래의 초음파 발진기는 초음파 진동자(UM₁)의 진동주파수가 발진부(3)의 발진주파수로 고정되어 있고, 이와같이 초음파 진동자(UM₁)의 진동주파수가 고정되어 있으면, 초음파 진동자(UM₁)에 의해 진동되는 세탁수가 정상파를 형성하게 되므로 세탁수에 마디와 배가 형성되어 세탁물을 균일하게 세탁할 수 없는 결함이 있었다.

본 고안은 이와같은 종래의 결함을 감안하여 초음파 진동자의 진동주파수를 가변시켜 세탁수의 진동이 정상파로 되지 않도록 안출한 것으로 이를 첨부된 제2도 내지 제4도의 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 세탁기를 보인 일부절결 종단면도이고, 제3도는 제2도의 "A"부분 확대 단면도로서, 이에 도시한 바와같이 세탁기(10)의 세탁조(11)의 저면 모서리부에 세탁조(11)의 외측에서 상항 돌출되는 U자형 실린더(12)를 형성하고, 그 U자형 실린더(12)내에는 피스턴헤드(13)를 설치하여 피스턴헤드(13)에 고정된 피스턴로드(14)를 실린더(12)의 상부로 연장하며, 실린더(12)의 상부에는 보빈(15)을 고정하여 그 보빈(15)에 가변코일(16)을 권선하고, 실린더(12)의 상부로 연장된 피스턴로드(14)의 단부에는 코아(17)을 설치하여 그 코아(17)를 상기 보빈(15)의 내측에 끼웠다.

제2도의 도면 설명중 미설명 부호 18은 구동모타이고, 19는 초음파 진동자이다.

그리고, 제4도는 본 고안의 회로도로서, 이에 도시한 바와같이 마이콤(21)의 제어로 전원공급부(22)에서 동작전원이 공급됨에 따라 발진부(23)의 트랜지스터(TR₂₁)가 온 및 오프를 반복하면서 콘덴서(C₂₂, C₂₃) 및 트랜스(T₂₂)의 일차코일(T_22a)에 따른 주파수로 발진하여 초음파 신호를 출력하고, 그 출력한 초음파 신호에 따라 구동부(24)가 초음파 진동자(19)로 흐르는 전류의 방향을 교번시켜 초음파를 출력하게 한 초음파 발진기에 있어서, 상기 트랜스(T₂₂)의 일차코일(T_22a)에 대신에 가변코일(16)을 접속하고 일차코일(T_22a)은 트랜지스터(TR₂₁)의 에미터에 접속하여 구성하였다.

이와같이 구성된 본 고안은 교류전원(AC)에 인가되면, 그 교류저원(AC)은 트랜스(T₂₁)를 통해 강압되고, 브리지 다이오드(BD₂₁)에 의해 브리지 정류되며, 이때 마이콤(21)에서 제어신호가 출력되어 전자스위치(SW₂₁)가 단락되면, 브리지 다이오드(BD₂₁)에서 브리지 정류된 전압이 스위치(SW₂₁)를 통하고, 콘덴서(C₂₁)에 의해 평활되어 발진부(23) 및 구동부(24)에 동작전원이 공급된다.

이와같이 동작전원이 공급되면, 발진부(23)는 콘덴서(C₂₂), (C₂₃) 및 가변코일(16)의 리액턴스에 따라 발진되고, 그 발진주파수(f_c)는 다음의 식과 같다.

여기서, L은 가변코일(16)의 리액턴스이다.

그리고, 발진부(23)의 발진신호는 트랜지스터(TR₂₁)의 에미터로 출력되어 트랜스(T₂₂)의 일차코일(T_22a)에 인가되고, 그 인가된 발진신호는 트랜스(T₂₂)의 이차코일(T_22b), (T_22c)로 유도된 후 저항(R₂₄), (R₂₅)을 통해 트랜지스터(TR₂₂), (TR₂₃)의 베이스에 인가되므로 트랜지스터(TR₂₂), (TR₂₃)는 상호교대로 온 및 오프되면서 초음파 진동자(19)로 흐르는 전류의 방향을 교번시켜 초음파 진동자(19)가 진동하고, 세탁조(11)내의 세탁수를 진동시키게 된다.

이와같이 동작함에 있어서, 초음파 진동자(19)의 진동등으로 인하여 세탁조(11)의 세탁수가 유동하면, 세탁수의 유동에 따라 실린더(12)내의 세탁수의 수위가 가변되고, 피스턴헤드(13)가 상하로 승강하여 피스턴로드(14)에 설치된 코아(17)가 상하로 승강되며, 코아(17)의 승강에 따라 가변코일(16)의 리액턴스가 가변되므로 발진부(23)의 발진주파수가 가변되고, 이에따라 초음파 진동자(19)의 진동주파수가 가변되므로 초음파진동자(19)의 진동에 따라 진동되는 세탁조(11)내의 세탁수는 정상파를 형성하지 않게된다.

여기서, 발진부(23)의 발진주파수의 변동을 너무크게 하면 세탁효율이 저하되므로 발진주파수의 변동이 약 5％정도 되게 U형 실린더(12) 및 보빈915), 코일(16), 코아(17)등을 형성한다.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 고안은 초음파 진동자의 진동주파수를 가변시킴으로써 세탁수의 진동이 정상파를 형성하지 못하게 되므로 세탁물을 균일하게 세탁할 수 있는 효과가 있다.

Claims

마이콤(21)의 제어로 전원 공급부(22)에서 동작전원이 공급됨에 따라 발진부(23)의 트랜지스터(TR₂₁)가 온 및 오프를 반복하면서 콘덴서(C₂₂, C₂₃) 및 트랜스(T₂₂)의 일차코일(T_22a)에 따른 주파수로 발진하여 초음파 신호를 출력하고, 그 출력한 초음파 신호에 따라 구동부(24)가 초음파 진동자(19)로 흐르는 전류의 방향을 교번시켜 초음파를 출력하게 한 초음파 발진기에 있어서, 상기 트랜스(T₂₂)의 일차코일(T_22a), 대신에 가변코일(16)을 접속하고, 일차코일(T_22a)은 트랜지스터(TR₂₁)의 에미터에 접속하여 구성함을 특징으로 하는 초음파 발진기의 주파수 가변장치.
제1항에 있어서, 세탁기(10)의 세탁조(11)의 저면 모서리부에 세탁조(11)의 외측에서 상향 돌출되는 U자형 실린더(12)를 형성하고, 그 U자형 실린더(12)내에는 피스턴헤드(13)를 설치하여 피스턴헤드(13)에 고정된 피스턴로드(14)를 실린더(12)의 상부로 연장하며, 실린더(12)의 상부에는 보빈(15)을 고정하여 그 보빈(15)에 가변코일(16)을 권선하고, 실린더(12)의 상부로 연장된 피스턴로드(14)의 단부에는 상기 보빈(15)의 내측에 끼워지게 코아(17)를 설치하여 세탁수의 유동에 따라 코아(17)가 승강되면서 가변코일(16)의 리액턴스를 가변시키게 구성함을 특징으로 하는 초음파 발진기의 주파수 가변장치.