KR100279287B1 - 전기매트의제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전력회사나 비상발전기 또는 기타의 전원으로부터 가정, 사무실, 건설현장 등의 여러가지 환경에서 공급되는 상용 교류전원(110V, 220V)에 전기매트(전기장판이라고도 한다)를 접속해서 사용할 경우 급전선(전원선)중에서 접지안된 전원선을 검출확인할 수 있음과 동시에, 수동조작에 의해 전기매트로 부터 방출되는 인체에 유해한 전자파를 차단할 수 있도록 접지할 수 있는 전기매트의 제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 전기매트(10)의 앞단에 접속되어 상기 전기매트(10)의 발열온도를 제어하는 온도조절수단(200)과, 상기 온도조절수단(200)의 앞단에 접속되어 인가되는 교류전압을 받아 정전압으로 전파정류하는 정전압수단(300)과, 상기 교류전원라인에 접속되어 상기 전기매트(10)에 인가되는 교류전원에 의해 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 전자파의 방사를 표시함과 동시에, 수동에 의해 전원선을 가공 접지선에 접지시켜서 전자파의 방사를 차단하는 전자파 차단기(100)와, 상기 전기매트(10)내의 온도를 검출하는 온도검출기(400)을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전기매트의 제어장치

본 발명은 전력회사나 비상발전기 또는 기타의 전원으로부터 가정, 사무실, 건설현장 등의 여러가지 환경에서 공급되는 상용 교류전원(110V, 220V)에 전기매트(전기장판이라고도 한다)를 접속해서 사용할 경우 급전선(전원선)중에서 접지안된 전원선을 검출확인할 수 있음과 동시에, 수동조작에 의해 전기매트로 부터 방출되는 인체에 유해한 전자파를 차단할 수 있도록 접지할 수 있는 전기매트의 제어장치에 관한 것이다.

종래의 전원공급원에서 공급된 전원이 가정이나 공사현장,또는 사무실등에 공급되는 전력의 예로서는, 전력회사로부터 가정으로 송전하는 단상 3선식 220V 전원(도 1참조) 또는 단상2선식 220V 전원(도 2참조), 220V와 단상 2선식 110V전원을 가정 또는 사무실, 공사현장에서 110V 또는 220V로 승압한 전원(도 3참조), 그리고 임시공사장이나 발전기를 사용하는 전원(도 4참조) 등을 들을 수 있다.

도 1 내지 도 4에 있어서, 부호 FG(Frame Ground)는 가공 접지선으로써, 프레임접지 또는 샤시접지를 표시하고, 부호 A,B,C,D는 각각의 전원선이며, N(NEUTRAL)은 중립선을 표시한다.

도 1은 단상 3선식으로 전원부(5)의 출력선(A),(B)의 양단에 220V의 전원이 온도조절기(7)를 경유해서 전기매트(9)에 공급되는 회로이며, 공급전원측에서 봐서 중립선이 접지(GROUND)되어 있고, 상기 온도조절기(7)와 전기매트(9)사이에는 상기 온도조절기(7)에 의해 조절된 전원이 인가됨과 동시에, 상기 온도조절기(7)와 전기매트(9)사이에는 가공 접지선(FG)에 의해 접지되어 있다.

도 2는 단상 2선식으로 공급측에서 봐서 B선이 접지되어 있으며, 전원부(15)의 출력선(A),(B)의 양단에 220V의 전원이 온도조절기(17)를 경유해서 전기매트(19)에 공급되는 회로이며, 상기 온도조절기(17)와 전기매트(19)사이에는 상기 온도조절기(7)에 의해 조절된 전원이 인가됨과 동시에, 전자파의 유출을 방지하기 위하여 상기 온도조절기(17)와 전기매트(19)사이에는 가공 접지선(FG)에 의해 접지되어 있다.

도 3은 단상 2선식으로 수용가 또는 기타 지역에 공급하는 전원 출력선(A)(B) 양단에 걸리는 110V의 전원을 220V 승압기(26)에 의해 승압하여 사용할 경우를 도시한 회로이다. 여기서, 출력선(A)(B)양단에 걸리는 110V의 전원을 220V 승압기(26)에 의해 승압하여 온도조절기(27)에 220V를 인가하면, 상기 온도조절기(27)에서는 전원공급선(C,D)을 통하여 전기매트(29)에 220V의 전원을 인가함과 동시에 전자파가 상기 전기매트(29)에서 방출되지 않도록 상기 온도조절기(17)와 전기매트(19)사이에는 가공 접지선(FG)에 의해 접지되어 있다.

도 4는 비상발전기를 사용하여 매트에 공급하는 회로로 도시하였으며 발전기(25)의 출력라인(A)(B)을 통하여 온도조절기(27)에 220V가 입력되고 있고, 상기 전기매트(29)에서 전자파의 방출을 방지하기 위하여 상기 온도조절기(27)와 전기매트(29)사이는 가공 접지선(FG)에 의해 접지되어 있다.

도 1 내지 도 2에서 가정 및 사무실 또는 기타 상황에서 전기매트(9)(19)를 사용할 경우에는 출력라인(A)(B) 및 전원공급선(C)(D)사이에 매트를 연결하여 사용할 경우에는 기존 매트는 유해전자파 차단을 위한 수단으로 가공접지선(FG) 을 통하여 접지하거나 또는 별도의 차단기나 또는 열선에서 방출하는 전자파를 막는 차단망을 통상적으로 설치하여야 한다.

예를 들면, 종래로 부터 전기매트를 사용할 경우는 전자파를 차단하기 위해 별도의 전자파 차단기를 전기매트에 설치하거나 또는 전기매트의 전열선에서 방출되는 전자파를 차단망으로 차페하는 구조로 구성해야 한다.

그러나, 이러한 종래의 방법은 전기매트에서 발생되는 인체에 유해되는 전자파를 차단하기 위해서는 전기매트에 차단망을 만들어서 그 망을 접지하여야만 유해전자파를 차단 시킬수 있지만, 이러한 경우에는 실제적으로 접지하기가 곤란할 뿐만 아니라, 만약 접지하였다 할지라도 전기매트를 이동할려면, 그 때마다 다시 접지를 행하여야 하므로, 많은 불편함이 있다는 문제점이 있었다.

그래서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 별도의 차단기를 설치하여 전자파를 차단시키고 있으나, 별도의 전자파 차단기를 설치해도 인체에 무해할 정도로 완전하게 전자파를 차단할 수 없다는 문제점이 있었다.

바람직한 접지의 예로써 가정에서 사용하는 세탁기나 냉장고등 기기내부에서 접지선을 인출하여 수도꼭지나 또는 임의로 접지되어 있는 접지선에 연결하거나 또는 사무실, 연구실 등에서 계측기나 공장의 기계같은 것은 반드시 접지를 시켜 누전에 의한 감전사고를 미연에 방지함과 동시에, 유해전자파를 차단하고 있으나, 전기매트는 이러한 접지시설에 이동할 때마다 접지하기가 번거롭고, 만약 접지하였다 해도 전기매트를 다른 장소로 이동하고 싶을 경우에는 다시 접지하여야 하므로, 접지에 불편함이 많다는 문제점이 있었다.

또한, 전기매트를 사용할 시에 기존 각종 유해전자파 차단기를 별도로 설치해야만 한다는 불편한 문제점도 있었다.

한편, 유해전자파 차단수단으로 전기매트의 내부의 접지선과 전원선, 즉 출력선(A,B)중에서 접지된 선에 연결하도록 플러그 콘센트를 접속해서 사용하면, 상기 문제점을 해소할 수는 있으나, 이러한 방법은 다음과 같은 문제점이 발생된다는 문제점이 있었다.

사용자가 항상 한 방향으로 내부접지선이 연결되도록 꼽는 것은 사실상 불가능하며, 가정용일 경우에는 특히 전기공사를 할 경우에 접지선을 고려하지 않고 전기배선작업을 했기 때문에 각각의 콘센트마다 그 접지선의 위치가 틀리게 설치되어 있어 접지선을 찾아 연결한다는 것은 사실상 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 접지선이 도 3과 도 4와 같이 처음부터 접지선이 없이 전원이 공급되는 경우도 있어 전기매트의 사용자는 접지선을 찾아서 접속하기란 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 여러 가지 문제점을 감안해서 이루어진 것으로써, 본 발명의 목적은 급전선(전원선)중에서 접지선을 전원선을 용이하게 검출할 수 있음과 동시에, 전기매트로 부터 방출되는 인체에 유해한 전자파를 수동조작에 의해 용이하게 차단할 수 있는 전자파 차단기를 구비한 전기매트의 제어장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전기매트의 앞단에 접속되어 상기 전기매트의 발열온도를 제어하는 온도조절수단과, 상기 온도조절수단의 앞단에 접속되어 인가되는 교류전압을 받아 정전압으로 전파정류하는 정전압수단과, 상기 교류전원라인에 접속되어 상기 전기매트에 인가되는 교류전원에 의해 상기 전기매트에서 전자파가 방사될 경우에 전자파의 방사를 표시함과 동시에, 수동에 의해 전원선을 가공 접지선에 접지시켜서 전자파의 방사를 차단하는 전자파 차단기와, 상기 전기매트내의 온도를 검출하는 온도검출수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 단상 3선식 220V전원공급회로의 블록도.

도 2는 본 발명이 적용되는 단상 2선식 220V전원공급회로의 블록도,

도 3은 본 발명이 적용되는 단상 2선식 110V를 220V로 승압한 전원공급회로의 블록도,

도 4는 본 발명이 적용되는 비상발전기 전원 또는 기타전원 220V 전원공급회로의 블럭도,

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 전기매트의 제어장치에 관한 블럭도,

제6도는 본 발명의 일실시예에 의한 전기매트의 제어장치에 있어서 온도조절수단 및 정전압수단을 상세하게 도시한 상세회로도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:전기매트 12:전열선

100:전자파차단기 103:바리스터

110:제1보호회로 120:영전위설정회로

130:제2보호회로 140:저주파필터회로

150:전자파검출회로 160:셀렉터스위치

162:슬라이더 200:온도조절수단

201:마이크로프로세서 202:메인스위치

204:방열온도설정스위치 206:타이머

208:표시기 208a:표시세그멘트

210:스위칭부 210a:포토 트라이악

210b:바리스터 212:스피이커

214:고주파필터 300:정전압수단

302: 전파정류회로 304:정전압 레귤레이터

400:온도검출기

이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 전기매트의 제어장치에 관한 블록도이고, 제6도는 본 발명의 일실시에에 의한 전기매트의 제어장치를 상세하게 도시한 상세회로도이다.

도 5 및 도 6에 있어서, 참조부호 200은 상기 전기매트(10)의 앞단에 접속되어 상기 전기매트(10)의 발열온도를 제어하는 온도조절수단(200)이고, 300은 상기 온도조절수단(200)의 앞단에 접속되어 인가되는 교류전압을 받아 정전압으로 전파정류하는 정전압수단이다.

본 발명에서 전자파 차단기(100)는 교류전원라인에 접속되어서 상기 전기매트(10)에 인가되는 교류전원에 의해 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 전자파의 방사를 표시함과 동시에, 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 가공 접지선을 수동으로 접지시켜서 전자파의 방사를 차단하는 것이고, 상기 전기매트(10)내에는 전기매트(10)의 온도를 검출하는 온도검출기(400)가 설치되어 있다.

상기 전자파 차단기(100)는 전원선(A)(B)에 각각 접속되어 낙뇌의 발생시에 서지전압을 흡수하도록 2개의 NTC(Negative Temperature Coefficient) 저항(R1)(R2)과 상기 저항(R1)(R2)사이에 접속된 바리스터(103)으로 이루어진 제1보호회로(110)와, 상기 제1보호회로(110)에 병렬로 접속되어 입력전원의 0전위(zero voltage level)를 설정하는 저항(R3)(R4)으로 이루어진 영(零)전위설정회로(120)와, 가공 접지선(FG)에 접속되어 과열ㆍ과전류를 흡수하도록 PTC(Positive Temperature Coefficient) 저항으로 이루어진 제2보호회로(130)와, 상기 제2보호회로(130)에 접속되어 저주파를 필터링하는 저주파 필터회로(140)와, 전자파의 방사를 검출함과 동시에, 표시하는 전자파 검출회로(150)와, 상기 전자파 검출회로(150)에 의해 전기매트(10)에서 전자파가 누출되고 있는 것을 검출하였을 경우,전원라인(A)(B)중 접지되어야 할 전원선을 가공접지선(FG)에 접속시키는 셀렉터 스위치(160)로 구성되어 있다.

상기 저주파 필터회로(140)는 저항(R6)과, 상기 저항(R6)에 병렬로 접속된 콘덴서(C1)와, 상기 콘덴서(C1)에 직렬로 접속된 저항(R7)으로 구성되어 있고, 상기 전자파 검출회로(150)는 상기 저주파 필터회로(140)의 출력단에 접속되어 전류를 제한하는 전류제한 저항(R8)과, 사용자의 손을 접촉시키는 접지판(152)과, 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 상기 접지판(152)에 사용자의 손을 접촉시키면 점등되는 램프(NE1)로 구성되어 있다. 여기에서, 상기 램프(NE1) 대신에 발광다이오드를 사용해도 되며, 광을 발광하는 것은 모두 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 셀렉터스위치(160)는 제1보호회로(110)의 NTC 저항(R1)과 바리스터(103) 및 영(零)전위설정회로(120)의 저항(R3)이 접속되는 지점에 접속되는 고정접점(a)과, 영(零)전위설정회로(120)의 0전위점(저항(R3)(R4)사이의 지점)에 접속되는 고정접점(b)과, 상기 저주파 필터회로(140)와 상기 전자파 검출회로(150)의 전류제한 저항(R8)사이에 접속되는 고정접점(c)과, 상기 제1보호회로(110)의 NTC 저항(R2)과 바리스터(103) 및 영(零)전위설정회로(120)의 저항(R4)이 접속되는 지점에 접속되는 고정접점(f)과, 상기 제2보호회로(130)와 상기 저주파 필터회로(140)와의 사이에 접속되는 고정접점(c')과, 상기 영(零)전위설정회로(120)의 0전위점(저항(R3)(R4)사이의 지점)에 접속되는 고정접점(e')과, 상기 고정접점(c)에 접속되어 있는 고정접점(d)과, 상기 고정접점(c')에 접속되어 있는 고정접점(d')과, 상기 접점들 사이를 슬라이딩하면서 4개의 접점을 접촉시키는 슬라이더(162)로 구성되어 있다. 상기 설명에서 고정접점들에 각각 접속되는 신호라인은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 개념을 이탈하지않는 범위내에서 여러 가지로 변경할 수 있음은 물론이다.

상기 셀렉터스위치(160)는 상기 제1보호회로(110)의 NTC 저항(R1)과 바리스터(103) 및 영(零)전위설정회로(120)의 저항(R3)이 접속되는 지점에 접속되는 고정접점(a)과, 영(零)전위설정회로(120)의 0전위점(저항(R3)(R4)사이의 지점)에 접속되는 고정접점(b)과, 상기 저주파 필터회로(140)와 상기 전자파 검출회로(150)의 전류제한 저항(R8)사이에 접속되는 고정접점(c)과, 상기 제1보호회로(110)의 NTC 저항(R2)과 바리스터(103) 및 영(零)전위설정회로(120)의 저항(R4)이 접속되는 지점에 접속되는 고정접점(f)과, 상기 제2보호회로(130)와 상기 저주파 필터회로(140)와의 사이에 접속되는 고정접점(c')과, 상기 영(零)전위설정회로(120)의 0전위점(저항(R3)(R4)사이의 지점)에 접속되는 고정접점(e')과, 상기 고정접점(c)에 접속되어 있는 고정접점(d)과, 상기 고정접점(c')에 접속되어 있는 고정접점(d')과, 상기 접점들 사이를 슬라이딩하면서 4개의 접점을 접촉시키는 슬라이더(162)로 구성되어 있다.

상기 온도조절수단(200)은 도 6에 상세히 도시한 바와 같이 전체동작을 제어하는 마이크로 프로세서(201)와, 전원을 인가하는 메인스위치(202)와, 전기매트(10)의 방열온도를 30℃에서 부터 5℃단위로 70℃까지 설정하는 방열온도설정스위치(204)와, 상기 전기매트(10)의 방열시간을 3시간 또는 12시간을 설정하는 타이머(206)와, 방열온도설정스위치(204) 및 타이머(206)에 의해 방열온도와 방열시간이 설정되었을 경우 상기 마이크로프로세서(201)의 제어에 의해 설정온도, 이온의 방출, 전열선(12)의 방열, 원적외선의 방출, 방열시간을 표시하는 표시기(208)와, 방열온도설정스위치(204)에 의해 방열온도가 설정되고, 타이머(206)에 의해 방열시간이 설정되었을 경우 상기 마이크로프로세서(201)에서 출력되는 제어신호에 의해 스위칭되어 상기 전기매트(10)에 전원을 인가하는 스위칭부(210)와, 상기 마이크로프로세서(201)에서 출력되는 경보신호를 저항(R22)(R23)을 통해 받아 이상발생시에 경보음을 발하는 스피이커(212)와, 전원라인(A)(B)에 접속되어서 입력전원에 포함되어 있는 고주파성분을 필터링하는 고주파 필터(214)로 구성되어 있다.

상기 표시기(208)는 상기 방열온도설정스위치(204)에 의해 설정된 전기매트(10)의 방열온도를 표시하는 표시세그멘트(208a)와, 이온의 방출을 표시하는 발광다이오드(LED13)와, 전열선(12)의 방열을 표시하는 발광다이오드(LED12)와, 원적외선의 방출을 표시하는 발광다이오드(LED11)와, 방열시간의 계속을 표시하는 발광다이오드(LED10)와, 방열시간이 12시간으로 설정되었음을 표시하는 발광다이오드(LED9)와, 방열시간이 3시간으로 설정되었음을 표시하는 발광다이오드(LED8)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 스위칭부(21)는 상기 방열온도설정스위치(204)에 의해 전기매트(10)의 방열온도가 설정되고, 상기 타이머(206)에 의해 방열시간이 설정되었을 경우,상기 마이크로 프로세서(201)에서 출력되는 제어신호를 저항(R10)을 통해 받아 스위칭 온되는 포토 트라이악(201a)과, 상기 포토 트라이악(201a)의 출력신호를 저항(R11)을 통해 받아 전기매트(10)에 전원이 인가되도록 트리거되는 트라이악(210b)으로 구성되어 있다.

상기 고주파 필터(214)는 입력라인(A)(B)사이에 접속된 콘덴서(C5)와, 상기 콘덴서(C5)로 접속된 트랜스포머(T1)와,상기 트랜스포머(T1)에 병렬로 접속됨과 동시에, 일측이 상기 스위칭부(210)에 접속되고, 타측이 전열선(12)에 접속되는 콘덴서(C2)와, 일측이 상기 콘덴서(C2) 및 전열선(12)에 접속되고, 타측이 가공접지라인(FG)에 접속된 콘덴서(C4)와, 상기 콘덴서(C4)에 병렬로 접속됨과 동시에 일측이 상기 스위칭부(210) 및 콘덴서(C2)에 접속되고, 타측이 상기 콘덴서(C4) 및 가공 접지선(FG)에 접속되는 콘덴서(C3)로 구성되어 있다.

상기 정전압수단(300)은 도 6에도시한 바와 같이 입력전원을 고주파 필터(214)를 통해 받아서 강압하는 강압트랜스포머(T2)와, 상기 강압트랜스포머(T2)에서 일정레벨로 강압된 전원전압을 전파정류하는 전파정류회로(302)와, 상기 전파정류회로(302)에서 전파정류된 직류에 포함되어 있는 맥류성분을 평활화시키는 콘덴서(C10)와, 상기 콘덴서(C10)에서 평활화된 직류를 저항(R14)를 통해 받아 Vcc정전압으로 조정하는 정전압 레귤레이터(304)로 구성되어 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 의한 전기매트의 제어장치에 대한 동작 및 효과를 설명한다.

먼저, 셀렉터스위치(160)의 슬라이더(162)를 고정접점(a,c)(a',c')에 접촉시킨 상태에서, 단상 2선식 220V전원공급회로에 본 발명의 전기매트(10)의 콘넥터(도시하지 않음)를 접속시킨 다음, 메인스위치(202)를 스위칭 온(on)해서 정전압수단(300) 및 온도조절수단(200)에 전원을 인가하고, 방열온도설정스위치(204)를 눌러서 전기매트(10)에서 방열시킬 온도를 설정하고, 또 타이머(206)를 눌러서 방열시간을 3시간 또는 12시간으로 설정한다.

상기 방열온도설정스위치(204)는 1회 누를 때마다 30℃에서 부터 5℃단위로 70℃까지 설정되며, 70℃까지 설정된 상태에서 다시 누르면, 30℃로 복귀되고, 상기 타이머(206)는 한 번 누르면, 전기매트(10)의 방열시간이 12시간으로 설정되고, 다시 한 번 누르면, 방열시간이 3시간으로 설정되고, 메인스위치(202)를 스위칭 온한 후, 상기 타이머(206)를 누르지 않으면, 방열이 시간제한 없이 전원이 인가될 동안 계속해서 전기매트(10)에서 방열된다.

상술한 바와 같이 메인스위치(202)를 스위칭 온한 후, 상기 방열온도설정스위치(204) 및 타이머(206)를 작동시켜서 전기매트(10)의 방열온도 및 방열시간을 설정하면, 이들에 관한 정보데이터는 도시하지 않은 A/D변환기에서 디지탈신호로 변환된 후, 마이크로 프로세서(201)에 입력된다.

상기 마이크로 프로세서(201)에서는 전기매트(10)의 방열온도 테이터 및 방열시간 데이터를 받아서, 표시기(208)에 표시제어신호를 출력하여 상기 방열온도설정스위치(204)에 의해 설정된 방열온도를 표시세그멘트(208a)에 표시하고, 또 발광다이오드(LED13)이 발광하여 황토방의 전기매트(10)일 경우 이온이 방출되고 있음을 표시하고, 발광다이오드(LED12)를 발광시켜서 전열선(12)에 전원이 인가되어 방열되고 있음을 표시하고, 발광다이오드(LED11)를 발광시켜서 원적외선이 방출되고 있음을 표시한다.

그리고, 발광다이오드(LED10)를 발광시켜서 방열시간이 제한되지 않아 계속해서 전기매트(10)에 전원이 인가되어 방열되고 있음을 표시하거나, 또는 발광다이오드(LED9)를 발광시켜서 방열시간이 12시간으로 설정되어 있음을 표시하거나, 또는 발광다이오드(LED8)를 발광시켜서 방열시간이 3시간으로 설정되었음을 표시한다. 상기 전기매트(10)의 동작시에는 상기 3개의 발광다이오드(LED8-LED10)중 하나만이 발광되는 것은 물론이다.

상기 표시기(208)가 설정된 방열온도, 이온방출, 전열선의 발열, 원적외선의 방출 및 방열설정시간 등을 표시함과 동시에 상기 마이크로프로세서(201)에서는 전열선(12)에 전원이 인가되도록 제어하는 제어신호가 상기 스위칭부(210)에 출력되므로, 상기 포토 트라이악(210a)이 스위칭 온되어 바리스터(210b)의 게이트에 트리거신호가 입력되어 바리스터(210b)가 트리거된다.

이때, 전열선(12)의 양단에 고주파필터(214)의 콘덴서(C2)가 접속되어 있으므로, 전원에 포함되어 있는 고주파신호가 필터링된 후, 상기 전열선(12)에 전원이 인가되어 방열을 개시한다.

이와 같은 상태에서 전기매트(10)의 사용자가 접지판(152)에 손을 접촉시키면, 전원라인(A)(B)중 접지되어야 할 전원선이 접지되어 있을 경우에는 상기 전자파 검출회로(150)의 램프(NE1)가 점등되지 않으므로, 전기매트(10)에서 전자파가 누출되지 않는다. 이 때에는 상기 셀렉터스위치(160)의 슬라이더(162)를 이동시키지 않고, 고정접점(a,c)(a'.c')에 접촉시킨 그대로 사용한다.

한편, 단상 2선식의 전원공급회로에서 전기매트(10)에 전원이 공급될 경우, 전원라인(A)(B)중 전원선(A)이 접지되어 있지 않을 경우에는 전기매트(10)의 사용자가 접지판(152)에 손을 접촉시키면, 상기 전자파 검출회로(150)의 램프(NE1)가 점등된다.

다시 말하면, 이 때에는 전기매트(10)에서 전자파가 누출되고 있는 상태임을 사용자가 알 수 있으므로, 전원선(A)으로 부터 저항(R1) 및 셀렉터스위치(160)의 고정접점(a,c)으로 전류가 흐른 다음, 전류제한 저항(R8), 램프(NE1), 접지판(152)과 사용자의 몸을 통해서 미세전류가 지면으로 흐르므로, 램프(NE1)가 점등된다(상기 전원선(A)이 접지되어 있으면 램프(NE1)가 점등되지 않는다).

따라서, 사용자가 전기매트(10)의 전열선(12)에서 유해전자파가 방출되고 있는 상태임을 확인한 상태이므로, 셀렉터스위치(160)의 슬라이더(162)를 이동시켜 고정접점(d,f)(d',f')에 접속하면, 전기매트(10)의 전열선(12)에 접속된 유해전자파가 방출되는 전원선(B)을 제1보호회로(110)의 저항(R2), 셀렉터스위치(160)의 고정접접(f,d,c), 저주파필터(140) 및 제2보호회로(130)를 경유해서 가공접지선(FG)에 접속되므로, 전기매트(10)에서 전자파가 방출되지 않는다.

상기 설명에서 전원선(A)가 접지되어 있을 경우 및 비접지되어 있을 경우를 예로 들어서 설명하였으나, 전원선(B)의 접지 및 비접지의 경우에도 같은 동작을 하므로, 설명의 편의상 생략한다.

한편, 단상 3선식 전원공급회로, 단상 2선식 110V를 220V로 승압하는 전원공급회로 및 비상발전기 전원공급회로에 접속해서 본 발명의 전기매트의 제어장치에 전원을 인가할 경우에는, 사용자가 손을 접지판(152)에 접지하면, 셀렉터스위치(160)의 슬라이더(162)는 초기에 고정접점(a,c)(a',c') 또는 고정접점(c,e)(c',e')에 연결되어 있어 램프(NE1)가 전원선(A)(B)의 접속위치에 관계없이 점등된다.

즉, 이 경우에는 전원선(A) 또는 전원선(B)으로 부터 저항(R1)과 셀렉터스위치(160)의 고정접점(a,c)(a',c') 또는 고정접점(c,e)(c',e'), 램프(NE1), 제2보호회로(130) 및 사용자의 몸을 통해서 미세전류가 지면으로 흘러 램프(NE1)가 점등된다.

이 때에는 전원선(A)(B), 저항(R3)(R4)을 직렬로 연결한 다음, 상기 저항(R3)(R4)이 만나는 점을 중립선(N;가공 접지선이라 하며, 이 가공접지선은 전원선(A)(B)의 '0'전위되는 영전위점)으로 설정하여 이 중립선(N)에 셀렉터스위치(160)의 고정접점(b,e')에 연결되어 있으므로, 셀렉터스위치(160)의 슬라이더(162)를 이동시켜 고정접점(b,d)(b',d')에 연결 접속하면, 전기매트(10)의 전열선(12)으로 부터 유해전자파가 방출되지 않는다.

다시 말하면, 상기 가공 접지선(FG)이 제2보호회로(130), 저주파 필터회로(140) 및 셀렉터스위치(160)의 고정접점(d,b)을 통해서 중립선(N)으로 연결되어 영전위레벨에 접지되므로 전자파가 차단된다.

이와 같이 전기매트(10)에서 전자파의 방사를 차단하면서, 전열선(12)에서 열이 방출되어 전기매트(10)의 온도가 상기 방열온도설정수단(204)에 의해 설정된 온도에 도달하면 상기 온도검출기(400)에 의해 그 온도를 검출해서 마이크로프로세서(201)에 출력한다.

이때, 상기 마이크로프로세서(201)에서는 상기 스위칭부(210)에 제어신호를 출력하지 않으므로, 상기 포토 트라이악(201a)이 오프상태가 되며, 이에 따라 바리스터(210b)가 오프상태가 되어 전열선(12)에는 전원이 공급되지 않아 전기매트(10)의 온도는 상승되지 않으며, 전열선(12)의 발열을 표시하는 발광다이오드(LED12)가 소등된다.

그리고, 상기 타이머(206)에 의해 설정된 시간이 경과하면, 상기 마이크로프로세서(201)에서 출력되는 신호에 의해 발광다이오드(LED8-LED10)중 발광되고 있던 것이 소등됨과 동시에, 상기 마이크로프로세서(201)에서 상기 스위칭부(210)에 제어신호를 출력하지 않으므로, 상기 포토 트라이악(201a)이 오프상태가 되며, 이에 따라 바리스터(210b)가 오프상태가 되어 전열선(12)에는 전원이 공급되지 않아 전기매트(10)의 온도는 상승되지 않는다.

한편, 상기 스피이커(212)는 콘넥터의 결합불량, 방열온도설정스위치(204), 메인스위치(202) 및 타이머(206)의 작동시에 경보음이 발생할 뿐만 아니라, 온도검출기(400), 도시하지 않은 바이메탈의 고장으로 전기매트(10)가 과열될 경우에도 경보음이 발생되며, 상기 전기매트(10)의 과열시에 마이크로프로세서(201)에 내장되어 있는 실행프로그램에 의해 스위칭부(210)에 제어신호가 출력되지 않으므로 전열선(12)에 인가되는 전원을 차단시켜서 화재 등의 안전사고를 방지할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전기매트의 제어장치에 의하면, 사용자가 급전선(전원선)중에서 접지선을 용이하게 검출할 수 있음과 동시에, 부하에서 방출되는 인체에 유해한 전자파를 수동조작에 의해 전원선중 접지되어야할 접지라인을 가공접지선에 접속하여 전기매트로 부터 방출되는 인체에 유해한 전자파의 유출을 용이하게 차단할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 상기 전기매트(10)의 앞단에 접속되어 상기 전기매트(10)의 발열온도를 제어하는 온도조절수단(200)과, 상기 온도조절수단(200)의 앞단에 접속되어 인가되는 교류전압을 받아 정전압으로 전파정류하는 정전압수단(300)을 구비한 통상의 전기매트의 제어장치에 있어서,

   상기 온도조절수단(200)의 앞단에 접속되어 상기 전기매트(10)에 인가되는 교류전원에 의해 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 전자파의 방사를 표시함과 동시에, 수동에 의해 전원선을 가공 접지선에 접지시켜서 전자파의 방사를 차단하는 전자파 차단기(100)와, 상기 전기매트(10)내의 온도를 검출하는 온도 검출기(400)을 구비하고,

   상기 전자파 차단기(100)는 전원선(A)(B)에 각각 접속되어 낙뇌의 발생시에 서지전압을 흡수하도록 2개의 NTC(Negative Temperature Coefficient) 저항(R1)(R2)과 상기 저항(R1)(R2)사이에 접속된 바리스터(103)으로 이루어진 제1보호호로(110)와, 상기 제1보호회로(110)에 병렬로 접속되어 입력전원의 0전위(zero voltage level)를 설정하는 저항(R3)(R4)으로 구성된 영(零)전위설정회로(120)와, 가공 접지선(FG)에 접속되어 과열·과전류를 흡수하도록 PTC(Positive Temperature Coefficient) 저항으로 이루어진 제2보호회로(130)와, 상기 제2보호회로(130)에 접속되어 저주파를 필터링하는 저주파 필터회로(140)와, 전자파의 방사를 검출함과 동시에, 표시하는 전자파 검출회로(150)와, 상기 전자파 검출회로(150)에 의해 전기매트(10)에서 전자파가 누출되고 있는 것을 검출하였을 경우, 전원라인(A)(B)중 접지하여야 할 전원선을 가공접지선(FG)에 접속시키는 셀렉터 스위치(160)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기매트의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도조절수단(200)은 전체동작을 제어하는 마이크로 프로세서(201)와, 전원을 인가하는 메인스위치(202)와, 전기매트(10)의 방열온도를 30℃에서 부터 5℃단위로 70℃까지 설정하는 방열온도설정스위치(204)와, 상기 전기매트(10)의 방열시간을 3시간 또는 12시간을 설정하는 타이머(206)와, 방열온도설정스위치(204) 및 타이머(206)에 의해 방열온도와 방열시간이 설정되었을 경우 상기 마이크로프로세서(201)의 제어에 의해 설정온도, 이온의 방출, 전열선(12)의 방열, 원적외선의 방출, 방열시간을 표시하는 표시기(208)와, 전원라인(A)(B)에 접속되어서 입력전원에 포함되어 있는 고주파성분을 필터링하는 고주파 필터(214)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기매트의 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전자파 검출회로(150)는 상기 저주파 필터회로(140)의 출력단에 접속되어 전류를 제한하는 전류제한 저항(R8)과, 사용자의 손을 접촉시키는 접지판(152)과, 상기 저항(R8)과 접지판(152)사이에 접속되어 상기 전기매트(10)에서 전자파가 방사될 경우에 상기 접지판(152)에 사용자의 손을 접촉시키면 점등되는 램프(NE1)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기매트의 제어장치.