KR100769272B1

KR100769272B1 - Apparatus for driving electric and magnetic fields shielded heating wire

Info

Publication number: KR100769272B1
Application number: KR1020070017394A
Authority: KR
Inventors: 유한성; 민금자
Original assignee: 유한성; 민금자
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2007-10-23

Abstract

An apparatus for driving a heating wire for shielding electromagnetic fields is provided to prevent an accident by shortly cutting off power in case of abnormal power supply. An apparatus for driving a heating wire for shielding electromagnetic fields includes a heater(C), a safety circuit(A), a voltage inspection circuit(B), a constant voltage circuit(E), an output circuit(K), a temperature setting circuit(G), and a controller(F). The heater(C) generates heat with power having a heater line which is made of a pure iron. The safety circuit(A) automatically cuts off power supply in case of overvoltage on a normal power. The voltage inspection circuit(B) detects electric or magnetic field on the heater(C). The constant voltage circuit(E) provides each part with DC power by rectifying and smoothing the normal power. The output circuit(K) supplies the heater(C) with the normal power. The temperature setting circuit(G) sets heating temperature of the heater(C). The controller(F) detects condition of the heater(C), applies a control signal to the output circuit(K) according to a temperature set in the temperature setting circuit(G), and cuts off the power of the heater(C) if an error occurs in the heater(C).

Description

Apparatus for driving electric and magnetic fields shielded heating wire

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 침구류용 무자계 발열선의 구성도1 is a block diagram of a magnetic field-free heating wire for bedding according to the first embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 침구류용 무자계 발열선의 구성도2 is a configuration diagram of the magnetic field-free heating wire for bedding according to the second embodiment of the present invention

도 3은 본 발명에 따른 침구류용 무자계 발열선에서 히터선으로 사용된 순철의 온도에 따를 저항값 변화표3 is a table of resistance value change depending on the temperature of pure iron used as a heater wire in the magnetic field-free heating wire for bedding according to the present invention

도 4는 본 발명에 따른 침구류용 무자계 발열선에서 히터선으로 사용된 순철의 온도에 따른 저항변화 그래프Figure 4 is a graph of resistance change according to the temperature of the pure iron used as a heater wire in the magnetic field heating line for bedding according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 침구류용 전기장 및 자계장 차단 발열선 구동장치의 블록 구성도5 is a block diagram of an electric field and magnetic field cut-off heating line drive device for bedding according to the present invention

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 침구류용 전기장 및 자계장 차단 발열선 구동장치의 회로적 구성도FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an electric field and magnetic field blocking heating line driving device for bedding according to a first embodiment of the present invention.

도 7a 내지 7d는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제어부(F) 및 출력회로부(K)의 출력 파형도7A to 7D are output waveform diagrams of the control unit F and the output circuit unit K according to the first embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 침구류용 전기장 및 자계장 차단 발열선 구동장치의 회로적 구성도FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an electric field and magnetic field blocking heating line driving device for bedding according to a second embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

A : 안전 회로부 B : 전위 점검 회로부A: safety circuit section B: potential check circuit section

C : 발열부 E : 정전압 회로부C: heat generating portion E: constant voltage circuit portion

F : 제어부 G : 온도 설정 회로부F: control part G: temperature setting circuit part

K : 출력회로부 2 : 온도 검출부K: output circuit 2: temperature detector

20 : 방형파 발진기 6 : 출력부20: square wave oscillator 6: output unit

본 발명은 침구류용 발열선 구동 장치에 관한 것으로, 특히 전열 침구 및 난방 기기용 제품들의 발열선 및 감열선의 근처에 별도의 온도센서를 사용하지 않고 정확하게 온도를 조절할 수 있고 발열선 또는 감열선의 전체적인 지점이나 국부적으로 단락되어 순간적으로 과열되는 경우 별도의 온도 센서가 없이도 단락이 검출되며 열이 올라 갈수록 에너지가 절약되는 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a heating element driving device for bedding, and in particular, it is possible to control the temperature accurately without using a separate temperature sensor in the vicinity of the heating element and the heating element of the electric heating bedding and heating appliances products, and the whole point or local of the heating element or thermal element When a short circuit is instantaneously overheated, a short circuit is detected without a separate temperature sensor, and relates to a driving device of a heating wire for blocking electric and magnetic fields, which saves energy as heat increases.

일반적으로, 전열 침구류는 전기 에너지를 열 에너지로 변화시켜 열을 발생시킴으로써 일정 온도로 난방하는 것으로, 전기 담요, 전기 장판, 전기 매트 또는 전기 카펫 등이 있다.In general, electrothermal bedding is heating to a constant temperature by converting electrical energy into thermal energy to generate heat, such as an electric blanket, an electric blanket, an electric mat or an electric carpet.

이러한 전열 침구류는 발열선을 보온재의 내부에 소정 간격으로 배열하고 상기 발열선의 종단에 사용자가 임의로 온도를 설정하고 설정된 온도를 유지하기 위하여 상기 발열선에 공급되는 전원을 조절하는 온도 조절 장치를 구비하여 구성된 다.The electrothermal bedding line is provided with a temperature control device for arranging heating wires at predetermined intervals inside the heat insulating material and adjusting the power supplied to the heating wires in order to set a temperature at a terminal of the heating wires arbitrarily and maintain the set temperature. All.

또한, 상기와 같은 전열 침구류에는 상기 발열선에서 발열되는 온도를 감지하고 상기 발열선에 공급되는 전원을 조절하여 온도를 제어하기 위한 온도 센서가 전열 침구의 내부 소정 위치에 칩 형태로 장착됨이 필수적이었다.In addition, it was essential for the electrothermal bedding to be equipped with a temperature sensor in the form of a chip at a predetermined position inside the electrothermal bedding to sense the temperature generated by the heating wire and control the temperature supplied to the heating wire. .

그러나, 이와 같은 종래의 전열 침구류에서는 상술한 바와 같이 온도를 감지하기 위한 온도 센서가 전열 침구의 특정위치에 장착되므로 상기 온도 센서가 침구류 전체적인 온도를 감지하지 못하고 온도 센서가 장착된 위치에서의 온도를 감지하여 전열 침구류에 인가되는 전원을 조절하게 된다. 따라서, 온도 센서가 위치한 부분이 이상 가열되거나 또는 포개지거나 겹쳐지는 경우에는 전열 침구류의 일부분에 대한 온도의 감지로 온도 제어가 비정상적으로 이루어지게 되었다.However, in the conventional electrothermal beddings as described above, since the temperature sensor for sensing the temperature is mounted at a specific position of the electrothermal bedding, the temperature sensor does not detect the overall temperature of the bedding, It senses the temperature and controls the power applied to the electrothermal bedding. Therefore, when the part where the temperature sensor is located is abnormally heated, overlapped or overlapped, the temperature control is abnormally made by sensing the temperature of a part of the electrothermal bedding.

즉, 발열선과 분리된 별도의 온도 센서를 장착하여 온도를 검출하므로, 발열선 내부의 단락으로 인해 발생하는 발열선 전체의 온도를 검출하지 못할 뿐만아니라, 임의의 위치에서의 국부적인 과열도 검출하지 못하여 온도 제어가 비정상적으로 이루어지게 되는 문제점을 가지고 있었으며, 더불어, 상기 발열선이 국부적으로 과열하거나 단락 및 단선 되면, 화재 및 감전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.That is, since the temperature is detected by installing a separate temperature sensor separate from the heating wire, not only does not detect the temperature of the entire heating wire caused by a short circuit inside the heating wire, but also does not detect local overheating at an arbitrary position. There was a problem that the control is made abnormally, and in addition, if the heating wire is locally overheated or short-circuit and disconnection, there was a problem that a fire and an electric shock may occur.

본 발명은 이와 같은 종래의 전열 침구류의 문제점을 해결하기 위한 것으로,히터선을 순철로 만들고 외각에 접지선 및 금속박막 필름을 피복하여 전열 침구 전면에서 정확하게 온도를 센싱할 수 있고 전기장 및 자계장을 차단할 수 있는 침구 류용 무자계 발열선과, 상기 무자계 발열선에 과전류가 공급되는 등 비 정상적으로 전원이 공급되면 즉시 전원을 차단할 수 있는 침구류용 무자계 발열선의 구동 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the conventional electrothermal bedding, it is possible to accurately sense the temperature in front of the electrothermal bedding by heating the heater wire made of pure iron and covering the outer wire and metal thin film on the outer shell It is an object of the present invention to provide a bedding-free heating element for bedding and a bedding-type heating element that can cut off power immediately when abnormal power is supplied such as an overcurrent is supplied to the non-magnetic heating line.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치는, 전원이 공급되면 열을 발생하는 발열부; 상용 전원에 과전압이 발생하면 자동으로 전원 공급을 차단하는 안전 회로부; 상기 발열부에 전기장 및 자계장이 발생됨을 점검하여 플러그를 통해 대지에 접지할 수 있도록 하는 전위점검 회로부; 상기 발열부에 공급되는 상용전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 정전압 회로부; 상기 발열부에 상용 전원을 공급하는 출력회로부; 상기 발열부의 발열 온도를 설정하기 위한 온도 설정회로부; 그리고 실시간으로 상기 발열부의 온도 검출 신호와 상기 온도 설정회로부의 설정된 온도에 따라 펄스폭이 가변되는 제어신호를 상기 출력회로부에 인가하고 상기 발열부에 단락 및 단선 등의 에러가 발생하면 상기 발열부에 공급되는 전원을 차단하는 제어부를 구비하여 구성됨에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a driving apparatus of a heating wire for blocking an electric field and a magnetic field according to the present invention includes a heat generating unit generating heat when power is supplied; Safety circuit unit to automatically cut off the power supply when overvoltage occurs in commercial power; An electric potential check circuit unit which checks that an electric field and a magnetic field are generated in the heat generating unit and grounds the ground through a plug; A constant voltage circuit unit for rectifying and smoothing the commercial power supplied to the heat generating unit to supply DC power to each unit; An output circuit unit supplying commercial power to the heat generating unit; A temperature setting circuit unit for setting a heating temperature of the heating unit; In addition, in real time, a temperature detection signal of the heating unit and a control signal whose pulse width is variable according to a set temperature of the temperature setting circuit unit are applied to the output circuit unit. It is characterized by having a control unit for shutting off the power supplied.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.With reference to the accompanying drawings, a driving device for shielding a heating field of an electric field and a magnetic field according to the present invention having the characteristics as described above will be described in more detail.

먼저, 히터선을 순철로 만들고 외각에 접지선 및 금속박막 필름을 피복하여 전열 침구 전면에서 정확하게 온도를 센싱할 수 있고 전기장 및 자계장을 차단할 수 있는 침구류용 무자계 발열선에 관하여, 본 출원인에 의해 기 출원된 바 있다. (특허출원 제2006-0098362호 및 특허출원 제2006-0073832호 참조).First, the present invention relates to a magnetic heating wire for bedding, which can accurately sense the temperature at the front of the electrothermal bedding and cover the electric wire and the magnetic field by coating the heater wire with pure iron and covering the outer wire and the metal thin film outside. Has been filed. (See Patent Application No. 2006-0098362 and Patent Application No. 2006-0073832).

도 1은 본 출원인에 의해 기출원된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 침구류용 무자계 발열선의 구성도이고, 도 2는 본 출원인에 의해 기출원된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 침구류용 무자계 발열선의 구성도이다. 1 is a block diagram of the magnetic field heating wire for bedding according to the first embodiment of the present invention filed by the applicant, Figure 2 is for bedding according to the second embodiment of the present invention filed by the applicant It is a block diagram of a magnetic fieldless heating wire.

또한, 도 3은 본 출원인에 의해 기출원된 본 발명에 따른 히터선의 온도에 따른 저항 변화값을 나타낸 표이고, 도 4는 본 출원인에 의해 기출원된 본 발명에 따른 히터선의 온도와 저항의 변화를 나타낸 그래프이다.In addition, Figure 3 is a table showing the resistance change value according to the temperature of the heater wire according to the present invention filed by the present applicant, Figure 4 is a change in temperature and resistance of the heater wire according to the present invention filed by the applicant Is a graph.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 동선 또는 에나멜선으로 이루어진 심선(110)과, 상기 심선(110)의 외주면을 감싸도록 상기 심선 외부면에 피복되는 제 1 절연내피(120)와, 상기 제 1 절연 내피(120)의 외주면에 권선되는 히터선(130)과, 상기 히터선(130)을 포함한 상기 절연 내피(120)의 외주면을 감싸도록 상기 제 1 절연 내피(120)에 피복되는 제 2 절연 내피(140)와, 상기 제 2 절연내피(140)의 외주면에 권선되는 접지선(150)과, 상기 접지선(150)을 포함한 상기 제 2 절연 내피(140)를 감싸도록 상기 제 2 절연 내피(140) 위주면에 피복되는 절연 금속박막 필름(160)을 구비하여 구성된다.That is, as shown in FIG. 1, the core wire 110 made of copper wire or enamel wire, the first insulating inner shell 120 covered with the core wire outer surface to surround the outer circumferential surface of the core wire 110, and the first wire 1 is a heater wire 130 wound around the outer circumferential surface of the insulating endothelial 120 and a second coated on the first insulating endothelial 120 to surround the outer circumferential surface of the insulating endothelial 120 including the heater wire 130. Insulating inner layer 140, the ground wire 150 wound around the outer circumferential surface of the second insulating inner shell 140, and the second insulating inner shell 140 to surround the second insulating inner shell 140 including the ground line 150. 140) the insulating metal thin film 160 is coated on the circumferential surface.

여기서, 상기 히터선(130)은 순도 99.9% 이상인 순철(Fe)로 형성되고, 상기 제 1, 제 2 절연내피(120,140)는 절연 물질로써 나일론 또는 테프론 등의 재질이 이용된다.Here, the heater wire 130 is formed of pure iron (Fe) having a purity of 99.9% or more, and the first and second insulating inner skins 120 and 140 are made of a material such as nylon or teflon as an insulating material.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 무자계 발열선은, 모든 구성요소는 도 1의 본 발명의 제 1 실시예와 같으나, 상기 접지선(150)은 상기 제 2 절연내피에 권선되지 않고, 상기 제 2 절연내피(140)과 금속박막 필름(160) 사이에 발열선을 따라 길게 형성될 수 있다. 즉, 상기 접지선(150)은 상기 제 2 절연내피(140)의 외주면에 상기 무자계 발열선의 길이 방향으로 길게 형성되고 상기 금속박막 필름(160)은 상기 접지선(150)을 포함한 상기 제 2 절연내피(140)의 외주면에 중첩되도록 감겨진다.Meanwhile, in the magnetic field-free heating wire according to the second embodiment of the present invention, all components are the same as the first embodiment of the present invention of FIG. 1, but the ground wire 150 is not wound on the second insulating inner shell. It may be formed long along the heating line between the second insulating endothelial 140 and the metal thin film 160. That is, the ground wire 150 is formed on the outer circumferential surface of the second insulating inner shell 140 in the longitudinal direction of the non-magnetic heating wire, and the metal thin film 160 is the second insulating inner shell including the ground wire 150. It is wound so as to overlap the outer circumferential surface of 140.

상기 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 히터선(130)으로 순철을 사용하므로 온도에 따른 저항 변화가 일정한 기울기를 갖고 있다. 따라서, 무자계 발열선의 온도를 정확하게 측정할 수 있다.3 and 4, since pure iron is used as the heater wire 130, the resistance change according to temperature has a constant slope. Therefore, the temperature of the magnetic field heating line can be measured accurately.

뿐만아니라, 상기 순철은 온도 변화에 따른 저항의 변화폭(기울기가 완만함)이 상대적으로 작으므로 열이 올라 갈수록 에너지가 절약된다.In addition, since the pure iron has a relatively small change in resistance (slow gradient) with temperature change, energy is saved as the heat increases.

이와 같이 구성된 발열선을 구동하기 위한 본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치를 설명하면 다음과 같다.Referring to the driving device of the heating wire for blocking the electric field and the magnetic field according to the present invention for driving the heating wire configured as described above.

도 5는 본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 블록 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 회로적 구성도이다.5 is a block diagram of a driving device for blocking electric and magnetic field heating lines according to the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of a driving device for blocking electric and magnetic field heating lines according to the first embodiment of the present invention. to be.

본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치는, 도 5에 도시한 바와 같이, 순철로된 히터선을 구비하여 전원이 공급되면 열을 발생하는 발열부(C)(도 1 또는 도 2의 구성 참조)와, 상용 전원에 과전압이 발생하면 자동으로 전원 공급을 차단하는 안전 회로부(A)와, 상기 발열부(C)에 전기장 및 자계장이 발생됨을 점검하는 전위점검 회로부(B)와, 상기 발열부(C)에 공급되는 상용전원을 정 류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 정전압 회로부(E)와, 상기 발열부(C)에 상용 전원을 공급하는 출력회로부(K)와, 상기 발열부(C)의 발열 온도를 설정하기 위한 온도 설정회로부(G)와, 상기 발열부(C)의 상태(온도, 단락, 단선, 과열 등)를 검출하고 상기 온도 설정회로부(G)에서 설정된 온도에 따라 상기 출력회로부(K)에 제어신호를 인가하고 상기 발열부(C)에 에러가 발생하면 상기 발열부(C)에 공급되는 전원을 차단하는 제어부(F)를 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the driving device for blocking electric and magnetic field heating wires according to the present invention includes a heating wire made of pure iron and generates heat when power is supplied (C) (FIG. 1 or FIG. 2), a safety circuit unit A that automatically cuts off the power supply when an overvoltage occurs in the commercial power supply, and a potential check circuit unit B that checks that an electric field and a magnetic field are generated in the heat generating unit C. A constant voltage circuit part E for rectifying and smoothing the commercial power supplied to the heat generating part C to supply DC power to each part, and an output circuit part K for supplying commercial power to the heat generating part C; And a temperature setting circuit section G for setting the heating temperature of the heat generating section C, and a state (temperature, short circuit, disconnection, overheating, etc.) of the heating section C, and detecting the temperature setting circuit section G. The control signal is applied to the output circuit unit K according to the temperature set in If there is an error in the portion (C) it is constituted by a control unit (F) to block the power supplied to the heating portion (C).

이와 같이 구성된 본 발명 제 1 실시예에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 각부의 회로적 구성을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 6, a circuit configuration of each part of a driving device for blocking electric and magnetic field heating lines according to the first exemplary embodiment of the present invention is as follows.

상기 발열부(C)는, 상기 도 1 내지 도 2에서 설명한 바와 같이, 심선 및 히터선(3, 5)과 접지선(실드선)(33)을 구비한 무자계 발열선으로 구성된다.As described above with reference to FIGS. 1 and 2, the heat generating unit C is constituted of a magnetic field-free heating wire having core wires and heater wires 3 and 5 and a ground wire (shield wire) 33.

안전회로부(A)는, 상기 파워 스위치(52), 퓨즈(1), 과전류 보호용 써미스터(51), 리미트 저항(41) 및 전원표시램프(42) 등으로 구성되어, 상기 파워 스위치(52)가 온되면 상용 전원이 공급됨을 표시하기 위하여 상기 전원표시램프(42)가 발광하고, 상기 상용전원에 과전압이 발생하면 상기 퓨즈(1)가 절단되어 상기 상용전원을 자동으로 차단한다.The safety circuit portion A includes the power switch 52, the fuse 1, the overcurrent protection thermistor 51, the limit resistor 41, the power display lamp 42, and the like. When turned on, the power display lamp 42 emits light to indicate that commercial power is supplied, and when an overvoltage occurs in the commercial power, the fuse 1 is cut to automatically cut off the commercial power.

상기 전위점검회로부(B)는, 전위 점검 가이드선(59), 트랜지스터(35, 58), 콘덴서(37), 바이어스 콘덴서(57), 제너다이오드(56), 공심 코일(36), 리미트 저항(38, 39, 40, 55), 전위점검램프(34)등으로 구성되어, 상기 발열부(C)에서 전자장 또는 자계장이 발생되어 유해 전기장 및 자계장이 발생되면 상기 발열부(C)의 실드선(33) 및 전위점검 가이드선(59)에 잡음이 들어오고, 공심 코일(36), 콘덴서(37, 57), 트랜지스터(35, 58) 및 제너다이오드(56) 및 저항을 통해 상기 잡음이 증폭되고 증폭된 전압이 상기 전위점검램프(34)를 구동하여 발광되므로 전위를 점검할 수 있다. 이 때, 상기 안전회로부의 상용전원 플러그를 바꾸어 단자(54)를 대지와 접지되도록 하면 전기장 및 자계장의 발생으로 인한 잡음이 감지되지 않으며, 이와 동시에 상기 발열부(C)의 실드선(33)이 대지와 접지되므로 전기장 및 자계장이 발생하지 않고 전위점검회로부(B)의 전위점검 가이드선(59)에 유도 잡음이 발생하지 않으므로 전위점검 회로부(B)의 증폭이 멈추게 되어 상기 전위점검 램프(34)가 소등되므로 사용자는 전기장 및 자계장이 발생하지 않은 침구류를 사용할 수 있게 된다.The potential check circuit section B includes a potential check guide line 59, transistors 35 and 58, a capacitor 37, a bias capacitor 57, a zener diode 56, an air core coil 36, and a limit resistor ( 38, 39, 40, 55, potential check lamps 34, and the like, when an electromagnetic field or a magnetic field is generated in the heat generating portion C, and a harmful electric field and a magnetic field are generated, the shield wire of the heat generating portion C 33) and the potential check guide line 59, noise is amplified through the air core coil 36, the capacitors 37 and 57, the transistors 35 and 58, and the zener diode 56 and the resistor. Since the amplified voltage is driven by driving the potential check lamp 34, the potential can be checked. At this time, when the commercial power plug of the safety circuit part is changed to ground the terminal 54 with the earth, the noise due to the generation of the electric field and the magnetic field is not detected, and at the same time, the shield wire 33 of the heating part C. Since the ground and the ground do not generate an electric field or a magnetic field, and no induced noise occurs in the potential check guide line 59 of the potential check circuit section B, the amplification of the potential check circuit section B is stopped and the potential check lamp 34 ) Lights out so that the user can use bedding without electric and magnetic fields.

상기 정전압회로부(E)는, 평활콘덴서(45, 48), 정전압 다이오드(47), 정류 다이오드(49), 리미트 저항(50) 및 정전압소자(46) 등으로 구성되어, 상기 상용전원을 정류 및 평활하여 직류 전원(DC)를 각부에 공급한다.The constant voltage circuit unit E is composed of smoothing capacitors 45 and 48, a constant voltage diode 47, a rectifying diode 49, a limit resistor 50, a constant voltage element 46, and the like. Smooth and supply DC power to each part.

상기 온도 설정회로부(G)는, 리미트 저항(18), 바이어스 저항(19) 및 온도 설정 가변 저항(16) 등으로 구성되어 상기 온도 설정 가변 저항(16)의 저항값을 가변하여 온도를 설정한다.The temperature setting circuit section G is composed of a limit resistor 18, a bias resistor 19, a temperature setting variable resistor 16, and the like to set the temperature by varying the resistance value of the temperature setting variable resistor 16. .

상기 제어부(F)는, 리미트 저항(29), 전압검출 무유도(無誘導)저항(30), 정류 다이오드(28), 지연 콘덴서(27), 실시간 전압 검출용 절연형 전압변환 검출소자(26) 및 잡음 제거 콘덴서(25) 등으로 이루어져 상기 발열부(C)가 발열되면 발열 온도와 저항은 비례하고 전류는 반비례하는 원리를 이용하여 상기 발열부(C)의 발열 온도를 실시간으로 검출하는 온도 검출부(2)와, 상기 온도 설정회로부(G)의 설정된 저항값과 상기 온도 검출부(2)에서 검출된 온도에 따라 펄스폭이 가변되는 펄스 신호를 출력하는 방형파 발진기(方形波發振器)(20)와, 트리거용 사이리스터(8), 게이트 바이어스 저항(17), 게이트 다이오드(32), 리미트 저항(13, 15) 등으로 구성되어 상기 방형파 발진기(20)에서 출력된 펄스 신호에 따라 상기 트리거용 사이리스터(8)가 온/오프 되어 상기 발열부(C)를 구동하기 위한 제어신호를 출력하는 제어신호 출력부(6)를 구비하여 구성된다. 상기 제어부(F)에서 미설명 부호는 바이패스 콘덴서(21), 바이어스 콘덴서(22) 및 리미트 저항(23)이다.The control unit F includes a limit resistor 29, a voltage detection non-inductive resistor 30, a rectifier diode 28, a delay capacitor 27, and an insulated voltage conversion detection element 26 for real-time voltage detection. ) And a noise canceling capacitor 25 to generate heat in real time by detecting the heat generation temperature of the heat generation unit C by using a principle in which the heat generation temperature and resistance are proportional and the current is inversely proportional to the heat generation unit C. A square wave oscillator for outputting a pulse signal whose pulse width is varied in accordance with the detection unit 2 and the set resistance value of the temperature setting circuit unit G and the temperature detected by the temperature detection unit 2. (20), a trigger thyristor (8), a gate bias resistor (17), a gate diode (32), limit resistors (13, 15), and the like, according to the pulse signal output from the square wave oscillator (20). The trigger thyristor (8) is turned on / off to generate the heating portion (C) Further included is a control signal output section 6 for outputting a control signal for the same. In the controller F, reference numerals denote the bypass capacitor 21, the bias capacitor 22, and the limit resistor 23.

상기 출력회로부(K)는, 다이오드(12,14), 게이트 바이어스 저항(10), 콘덴서(11) 및 출력제어소자용 사이리스터(9) 등으로 구성되어 상기 제어부(F)의 트리거용 사이리스터(8)의 온/오프에 따라 상용전원의 반파 전압을 상기 발열부(3)에 인가한다.The output circuit portion K is composed of a diode 12, 14, a gate bias resistor 10, a capacitor 11, a thyristor 9 for an output control element, and the like, and the trigger thyristor 8 of the controller F. ), The half wave voltage of the commercial power source is applied to the heat generating unit 3 in accordance with the on / off state.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the heating device for blocking the electric field and the magnetic field according to the present invention configured as described above are as follows.

도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 발명에 따른 제어부(F) 및 출력회로부(K)의 출력 파형도이다.7 (a) to 7 (d) are output waveform diagrams of the controller F and the output circuit unit K according to the present invention.

전원 플러그를 상용전원 플러그에 꽂고, 안전회로부(A)의 전원 스위치(52)를 온 시키면 도 7(a)와 같은 상용전원(AC 220V)이 상기 정전압회로부(E)에 공급되어 상기 정전압회로부(E)는 상기 상용전원을 정류 및 평활하여 각부에 직류 전원을 공급한다. 이 때, 상기 안정회로부(A)의 전원표시램프(42)가 발광하여 상용전원이 침구류용 전기장 및 자계장 차단 발열선 구동회로에 공급됨을 표시한다.When the power plug is plugged into the commercial power plug and the power switch 52 of the safety circuit unit A is turned on, the commercial power supply AC 220V as shown in FIG. 7 (a) is supplied to the constant voltage circuit unit E to provide the constant voltage circuit unit ( E) rectifies and smoothes the commercial power to supply DC power to each part. At this time, the power display lamp 42 of the stable circuit portion A emits light to indicate that commercial power is supplied to the bedding electric field and magnetic field blocking heating line driving circuit.

또한, 상기 정전압회로부(E)에서 공급되는 직류 전원에 의해 상기 제어부(F)의 방형파발진기(20)가 구동하여 듀티비가 가변되는 펄스 신호를 출력하고, 상기 펄스 신호가 상기 사이리스터(8)의 게이트에 인가되므로 상기 펄스 신호에 따라 상기 사이리스터(8)가 온/오프된다. 여기서, 상기 저항(13, 15)은 상기 사이리스터(8)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위한 과전류 소자 보호용 리미트 저항이고, 상기 방형파 발진기(20)는 일종의 타이머로 정전압 트리거 신호 발생용 소자이다.In addition, the square wave oscillator 20 of the control unit F is driven by a DC power supplied from the constant voltage circuit unit E to output a pulse signal having a variable duty ratio, and the pulse signal of the thyristor 8 The thyristor 8 is turned on / off according to the pulse signal because it is applied to the gate. Here, the resistors 13 and 15 are overcurrent element protection limit resistors for preventing overcurrent from flowing in the thyristor 8, and the square wave oscillator 20 is a timer generator for generating a constant voltage trigger signal.

상기 방형파 발진기(20)로부터 상기 사이리스터(8)의 게이트에 도 7(b)와 같은 펄스 신호가 인가되면, 신호가 인가되는 주기 동안 상기 사이리스터(8)가 도통되고, 상기 사이리스터(8)가 도통되는 주기 동안 상기 출력회로부(K)의 다이오드(12) → 콘덴서(11) → 저항(13) → 상기 사이리스터(8)를 통해 전류(Ic)가 흐르고 이 전류가 흐르는 동안 상기 콘덴서(11)에 충전된다. 상기 다이오드(12)는 역방전을 방지하기 위한 것이다. When a pulse signal as shown in FIG. 7 (b) is applied to the gate of the thyristor 8 from the square wave oscillator 20, the thyristor 8 is turned on during the period in which the signal is applied, and the thyristor 8 is turned on. During the period of conduction, current Ic flows through the diode 12 → condenser 11 → resistor 13 → the thyristor 8 of the output circuit portion K and flows to the condenser 11 while the current flows. Is charged. The diode 12 is for preventing reverse discharge.

그리고 상기 콘덴서(11)에는 상용전원의 하이 레벨을 이루는 반주기 중 1/2 주기 동안 전압이 충전되며, 상기 콘덴서(11)에 충전된 전압이 충전후 방전되면서 콘덴서(11)로부터 저항(10)을 통해 사이리스터(9)의 게이트로 게이트 전류(Ig)가 흘러 상기 사이리스터(9)를 도통시키고, 상기 콘덴서(11)가 방전되기 이전 충전되는 동안은 상기 사이리스터(9)가 도통되지 못한다. 이 때 상기 콘덴서(11)의 충방전 주기는 도 7(c)와 같다.In addition, the capacitor 11 is charged with a voltage for one half of a half cycle forming a high level of commercial power, and the resistor 10 is discharged from the capacitor 11 while the voltage charged in the capacitor 11 is discharged after being charged. A gate current Ig flows through the thyristor 9 to the gate of the thyristor 9 to conduct the thyristor 9, and the thyristor 9 does not conduct while it is charged before the capacitor 11 is discharged. At this time, the charge / discharge cycle of the capacitor 11 is as shown in Fig. 7 (c).

상기 사이리스터(9)가 도통되는 동안 상용전원의 로우 레벨의 반주기가 시작 되면 상용전원의 "0" 전위부터, 상기 안정회로부(A)의 퓨즈(1) → 발열부(C)의 발열선(3) → 무유도 저항(30) 및 저항(29) → 다이오드(28) 검출소자(26) 및 콘덴서(27) → 무유도 저항(30) → 발열부(C)의 발열선(5) → 사이리스터(9) → 다이오드(14)를 통해 전류(Ih)가 흐르고 상기 발열부(C)의 발열선(3, 5)의 양단에 도 7(d)와 같은 상용전원의 반파 전압이 인가되어 상기 발열부(C)가 발열된다. When the low level half-cycle of the commercial power source starts while the thyristor 9 is conducting, the fuse 1 of the stable circuit part A → the heating line 3 of the heat generating part C from the "0" potential of the commercial power source. → induction resistance 30 and resistance 29 → diode 28, detection element 26 and condenser 27 → induction resistance 30 → heating line 5 of heat generating portion C → thyristor 9 ¡Æ a current Ih flows through the diode 14 and a half-wave voltage of a commercial power source as shown in FIG. 7 (d) is applied to both ends of the heating lines 3 and 5 of the heating unit C, thereby generating the heating unit C Is fevered.

이 때, 표시램프(44)가 점등되어 상기 발열부(C)에 전원이 공급됨을 표시해 준다.At this time, the display lamp 44 is turned on to indicate that power is supplied to the heat generating unit C.

상기와 같이 상기 발열부(C)가 발열되면, 발열선(3, 5)의 특성상 열이 올라가면 온도와 저항은 비례하고 전류는 반비례한다. 따라서, 제어부(F)의 온도 검출부(2)의 검출소자(26)의 2차측의 검출 저항은 상기 발열선에 전류가 흐르는 동안 실시간으로 변하게 된다.As described above, when the heat generating unit C generates heat, when heat rises due to the characteristics of the heating lines 3 and 5, temperature and resistance are proportional to each other and current is inversely proportional to each other. Therefore, the detection resistance on the secondary side of the detection element 26 of the temperature detection unit 2 of the control unit F changes in real time while current flows through the heating line.

그리고, 상기 검출소자(26) → 저항(23) → 방형파 발진기(20)의 단자(3) → 방형파 발진기의 단자(2) → 검출소자(26)로 하여금 방형파 발진기(20)에서 출력되는 펄스 신호의 폭이 상기 발열부(C)의 온도 변화에 따라 자동으로 조절된다.Then, the detection element 26 → resistance 23 → terminal 3 of the square wave oscillator 20 → terminal 2 of the square wave oscillator → outputs the detection element 26 from the square wave oscillator 20. The width of the pulse signal is automatically adjusted according to the temperature change of the heat generating unit (C).

또한 이와 동시에, 상기 온도 설정회로부(G)의 가변 저항(16)에 의해 가변된 저항값에 따라 상기 방형파 발진기(20)의 단자(5)에 입력되는 전압이 가변된다.At the same time, the voltage input to the terminal 5 of the square wave oscillator 20 is varied according to the resistance value changed by the variable resistor 16 of the temperature setting circuit section G.

따라서, 상기 방형파 발진기(20)는 단자(3) 및 단자(5)로 입력되는 전압, 즉 상기 검출소자(26)에서 검출된 전압과 상기 온도 설정회로부(G)의 가변 저항(16)에 의한 전압을 비교하여 펄스 폭을 조절하여 출력하므로 발열부(C)의 온도가 조절된다.Accordingly, the square wave oscillator 20 is applied to the voltage input to the terminal 3 and the terminal 5, that is, the voltage detected by the detection element 26 and the variable resistor 16 of the temperature setting circuit part G. By comparing the voltage by controlling the pulse width and outputting the temperature of the heating unit (C) is adjusted.

또한, 상기 발열부(C)의 발열선(3, 5)이 단락되면 상기 검출소자(26)의 2차측의 저항이 수 메가(M) 오옴(Ω)에 가까운 값으로 검출되므로, 상기 방형파 발진기(20)는 펄스 출력을 중지하고, 상기 안정회로부(A)의 퓨즈(1)가 오픈된다. 그리고, 상기 발열부(C)의 발열선(3, 5)이 단선되면 상기 검출소자(26)의 2차측의 저항이 수 메가(M)오옴(Ω)에 가까운 값으로 검출되므로, 상기 방형파 발진기(20)는 펄스 출력을 중지한다. In addition, when the heating lines 3 and 5 of the heating unit C are short-circuited, the resistance on the secondary side of the detection element 26 is detected to a value close to several mega (M) ohms (Ω). 20 stops the pulse output and the fuse 1 of the stable circuit portion A is opened. When the heating lines 3 and 5 of the heating unit C are disconnected, the resistance of the secondary side of the detection element 26 is detected to a value close to a few mega (M) ohms (Ω), so that the square wave oscillator 20 stops the pulse output.

따라서, 상기 제어부(F)의 방형파 발진기(20)가 펄스 출력을 중단하면 상기 출력회로부(K)가 오픈되므로 발열부(C)의 과열 및 화재 발생을 예방하고 감전사고를 사전에 예방할 수 있다.Therefore, when the square wave oscillator 20 of the control unit F stops the pulse output, the output circuit unit K is opened, thereby preventing overheating and fire of the heat generating unit C and preventing electric shock in advance. .

그리고, 상기 발열부(C)에서 전기장 또는 자계장이 발생되어 유해 전기장 및 자계장이 발생되면 상기 발열부(C)의 실드선(33) 및 전위점검 가이드선(59)에 잡음이 들어오고, 퓨즈(1) → 발열부(C)의 실드선(33) → 전위 점검 가이드선(59) → 공심 코일(36), 콘덴서(37) 및 바이어스 저항(38) → 트랜지스터(58) → 바이어스 저항(58) 및 저항(40) → 제너다이오드(56) 및 바이어스 콘덴서(57) → 트랜지스터(35) → 점검 램프(34) → 저항(39)의 전위점검 회로부(B)에 의해 상기 잡음이 증폭되고 증폭된 전압이 상기 전위점검램프(34)를 구동하여 발광되므로 전위를 점검할 수 있다. 이 때, 상기 안전회로부의 상용전원 플러그를 바꾸어 단자(54)를 대지와 접지되도록 하면 전기장 및 자계장의 발생으로 인한 잡음이 감지되지 않으며, 이와 동시에 상기 발열부(C)의 실드선(33)이 대지와 접지되므로 전기장 및 자계장이 발생하지 않고 전위점검회로부(B)의 전위점검 가이드선(59)에 유도 잡음이 발생하지 않으므로 전위점검 회로부(B)의 증폭이 멈추게 되어 상기 전위점검 램프(34)가 소등되므로 사용자는 전기장 및 자계장이 발생하지 않은 침구류를 사용할 수 있게 된다. In addition, when an electric field or a magnetic field is generated in the heat generating unit C and a harmful electric field and a magnetic field are generated, noise enters the shield line 33 and the potential check guide line 59 of the heat generating unit C, and the fuse ( 1) → shield line 33 of heat generating portion C → potential check guide line 59 → air core coil 36, condenser 37 and bias resistor 38 → transistor 58 → bias resistor 58 And a voltage in which the noise is amplified and amplified by the potential checking circuit section B of the resistor 40 → zener diode 56 and the bias capacitor 57 → the transistor 35 → the check lamp 34 → the resistor 39. The potential check lamp 34 is driven to emit light so that the potential can be checked. At this time, when the commercial power plug of the safety circuit part is changed to ground the terminal 54 with the earth, the noise due to the generation of the electric field and the magnetic field is not detected, and at the same time, the shield wire 33 of the heating part C. Since the ground and the ground do not generate an electric field or a magnetic field, and no induced noise occurs in the potential check guide line 59 of the potential check circuit section B, the amplification of the potential check circuit section B is stopped and the potential check lamp 34 ) Lights out so that the user can use bedding without electric and magnetic fields.

또한, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 회로적 구성도이다.8 is a circuit diagram illustrating a driving device of a heating line for blocking electric and magnetic fields according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 전기장 및 자계장 차단용 발열선의 구동장치의 회로적 구성은, 도 8과 같이, 상기 제어부(F)의 온도 검출부(2)의 구성에서 본 발명의 제 1 실시예와 차이가 있고, 나머지 구성은 동일하다.As shown in FIG. 8, the circuit configuration of the heating device for blocking electric and magnetic field heating lines according to the second embodiment of the present invention is the first embodiment of the present invention in the configuration of the temperature detector 2 of the controller F. FIG. It is different from the example, and the rest of the configuration is the same.

즉, 본 발명의 제 1 실시예의 온도 검출부(2)의 전압검출 무유도(無誘導)저항(30) 대신에 가열전류유턴용 노이즈 필터(30a)를 사용한 것이다. 상기 가열전류유턴용 노이즈 필터(30a)를 사용하면 상기 전압검출 무유도(無誘導)저항(30)을 사용할 때보다 더 정확하게 발열선의 온도 및 단락 또는 단선 등을 검출할 수 있을 것으로 판단된다. That is, instead of the voltage detection non-inductive resistor 30 of the temperature detector 2 of the first embodiment of the present invention, the noise filter 30a for heating current uturn is used. When the noise filter 30a for the heating current u-turn is used, it is determined that the temperature and the short circuit or disconnection of the heating wire can be detected more accurately than when the voltage detection non-inductive resistor 30 is used.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 침구류용 전기장 및 자계장 차단 발열선 구동회로에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.In the electric field and magnetic field cut-off heating line driving circuit for bedding according to the present invention as described above has the following effects.

첫째, 본 발명에 따른 침구류용 발열선은 히터선을 온도 변화에 따른 저항 변화가 일정한 순철로 구성하므로 별도의 온도 센서 선을 사용하지 않고도 절연형 소자를 구동장치에 부착하여 실시간으로 정확한 온도 조절을 할 수 있고, 상기 순철은 온도 변화에 따른 저항의 변화폭(기울기가 완만함)이 상대적으로 작으므로 열 이 올라 갈수록 에너지가 절약된다.First, since the heating wire for beddings according to the present invention is composed of a pure iron heater wire resistance changes in accordance with the temperature change, it is possible to attach the insulated device to the driving device without using a separate temperature sensor wire to perform accurate temperature control in real time. The pure iron can be relatively energy-saving as heat increases because the change width (slow gradient) of the resistance according to the temperature change is relatively small.

둘째, 발열선의 전체에서 온도를 검출하고 발열선의 전체에서 단락 및 단선을 감지할 수 있으므로 상기 발열선에 과전류가 공급되거나 단락되는 등 비 정상적으로 전원이 공급되면 즉시 전원을 차단하므로 과열, 화재 발생 및 감전사고를 사전에 방지하고 보다 안전하게 침구류를 이용할 수 있다.Second, since the temperature can be detected throughout the heating wire and the short circuit and disconnection can be detected throughout the heating wire, if the power supply is abnormally supplied, such as overcurrent or short circuit, the power supply is cut off immediately, resulting in overheating, fire and electric shock. To prevent them in advance and to use bedding more safely.

셋째, 상기 순철로된 히터선 외각에 접지선 및 금속박막 필름을 피복하고 상기 접지선을 대지와 간접으로 접지하므로 상기 발열선에 유도 전류가 발생되지 않아 전기장 및 자계장을 차단할 수 있다.Third, since the ground wire and the metal thin film are coated on the outer surface of the pure iron heater wire and the ground wire is indirectly grounded with the earth, no induction current is generated in the heating wire, thereby blocking the electric field and the magnetic field.

Claims

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A heater wire having a heater wire formed of a pure iron wire and a shield wire formed at an outer side of the heater wire, and generating heat when power is supplied;

A safety circuit unit having a power indicator lamp for indicating that the commercial power is supplied when the power switch is turned on, and automatically shutting off the power supply when an overvoltage occurs in the commercial power;

A potential check guide line connected to the shield wire of the heat generating part and receiving electric and magnetic field induced currents from the heat generating part, and an air core coil and a condenser connected to amplify the electric and magnetic field induced currents from the electric potential check guide line; A bias check and a potential check lamp that emits in response to the occurrence of a transistor, an electric field and a magnetic field to indicate the user to correct the insertion position of the plug, and a Zener connected to drive the potential check lamp by the amplified voltage. A potential check circuit having a diode, a bias capacitor, and a transistor, the potential checking circuit unit checking whether an electric field and a magnetic field are generated in the heat generating unit and allowing the ground to be grounded through a plug;

A constant voltage circuit unit for rectifying and smoothing the commercial power supplied to the heat generating unit to supply DC power to each unit;

Thyristor for output control element which is turned on / off in accordance with the control signal from the control signal output section, a capacitor which conducts the thyristor by charging / discharging the control signal from the control signal output section, charge / discharge of the capacitor and on / off of the thyristor An output circuit unit having a diode for applying a half-wave voltage of a commercial power source to the heat generating unit, and supplying commercial power to the heat generating unit;

A temperature setting circuit unit for setting a heating temperature of the heating unit;

A voltage detection non-inductive resistor connected to both ends of the heater wire of the heat generating unit to detect a voltage according to a temperature change, and a voltage detection non-inductive resistor through a rectifier diode and a delay capacitor, and the voltage according to the temperature change of the heat generating unit. An insulated voltage conversion detection device for detecting a voltage applied to a detection non-inductive resistance in real time and a noise canceling capacitor, the detection unit detecting a heating temperature, a short circuit, and a disconnection of the heat generating unit in real time;

And a square wave oscillator, outputting a pulse signal whose pulse width is varied in the square wave oscillator according to the set resistance value of the temperature setting circuit unit and the temperature detected by the detector, and wherein the short circuit or disconnection of the heating unit is A pulse generator for stopping the output of the pulse signal from the square wave oscillator if detected; And

A trigger thyristor connected to the pulse generator via a gate diode and a resistor; and a control signal output unit configured to output a control signal by turning on / off the trigger thyristor according to a pulse signal output from the pulse generator, Drive device for heating and blocking the electric field and the magnetic field, characterized in that configured.

A noise filter connected to both ends of a heater wire of the heat generating unit and detecting a heating current according to a temperature change, and connected to the noise filter through a rectifier diode and a delay capacitor to adjust a voltage applied to the noise filter according to a temperature change of the heat generating unit. A detection unit having an insulated voltage conversion detection element for detecting in real time and a noise removing capacitor, for detecting in real time the heating temperature, a short circuit and a disconnection of the heat generating unit;

A trigger thyristor connected to the pulse generator via a gate diode and a resistor; and a control signal output unit configured to output a control signal by turning on / off the trigger thyristor according to a pulse signal output from the pulse generator, The driving circuit of the heating wire for blocking the electric field and the magnetic field, characterized in that configured.

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