KR100918454B1

KR100918454B1 - 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로

Info

Publication number: KR100918454B1
Application number: KR1020090036870A
Authority: KR
Inventors: 윤정수
Original assignee: 윤정수
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2009-09-24

Abstract

본 발명은 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로에 관한 것이다.

<목 적>

이에 본 발명의 기술적 요지는 온열매트용 온도조절기에 있어서, 상기 온도조절기의 히팅회로 일측에는 과열검출선을 부가하되, 상기 과열검출선은 온도제어회로와 연동되며 전력제어소자의 제어 불능(또는 불량)시 발생되는 히팅전압(AC 220V 혹은 110V)을 검출하고, 상기 검출된 히팅전압을 신호로 하여 별도의 발열차단회로가 열선의 발열을 완전히 차단하도록 함으로써, 최근 전기안전인증 규정에 만족하도록 함은 물론 전기적인 안전성이 구현되고, 사용자로 하여금 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 함에 그 특징이 있다.

<구 성>

이를 위해 본 발명은 온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서,

상기 제1,2히팅회로의 전력제어소자(SCR/Triac)와 열선(H1,H2) 회로 사이에는 각각 반파 또는 완파 히팅전압(교류110V혹은220V)을 검출하여 온도제어회로에 전달하도록 과열검출선(100)이 형성되고; 온도감지용센서의 온도가 설정온도에 도 달되고, 트리거신호가 없는 상태에서 과열검출선에 히팅전압이 검출될때 온도제어회로에서는 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태로 판단하여 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가; 구성되어 이루어진다.

<효 과>

따라서, 본 발명은 온열매트용 온도조절기에 있어서, 전력제어소자의 제어 불능(또는 불량)에 따른 열선의 과열시 과열검출선이 온도제어회로와 연동되며 히팅전압(AC 220V 혹은 110V)을 검출하고, 상기 검출된 히팅전압에 의해 별도의 발열차단회로가 열선의 발열을 완전히 차단하도록 함으로써, 최근 전기안전인증 규정에 만족하도록 함은 물론 전기적인 안전성이 구현되고, 사용자로 하여금 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.

온도조절기, 온열매트, 전력제어소자, 온도제어회로, 트리거펄스, 과열검출선, 과열차단회로, 바이메탈, 온도휴즈, SCR, Triac, 온도감지용센서, 열선, NTC, RT(thermalresistance)

Description

전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로{Protection Circuit for regulator temperature of heating coil}

본 발명은 온열매트용 온도조절기에 있어서, 상기 온도조절기의 히팅회로 일측에는 과열검출선을 부가하되, 상기 과열검출선은 온도제어회로와 연동되며 전력제어소자의 제어 불능(또는 불량)시 발생되는 히팅전압(AC 220V 혹은 110V)을 검출하고, 상기 검출된 히팅전압을 신호로 하여 별도의 발열차단회로가 열선의 발열을 완전히 차단하도록 함으로써, 최근 전기안전인증 규정에 만족하도록 함은 물론 전기적인 안전성이 구현되고, 사용자로 하여금 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로에 관한 것이다.

즉, 전력제어소자의 제어 불능(불량)시 발생되는 반파 또는 완파(전파, 양파라고도 함)의 트리거 펄스를 온도제어회로으로 하여금 검출하여 별도의 과열차단회로로 하여금 상기 열선의 전원공급을 원천적으로 차단하도록 형성된다.

일반적으로 온도조절기는 전원이 인가되는 전원입력부와, 온도를 상승시키는 히터와, 상기 히터와 연결되어 그 히터로 인가되는 전원을 온/오프시키는 전력제어소자와, 상기 전력제어소자의 온/오프 동작을 제어하는 마이컴과, 상기 히터의 온도를 측정하여 그 온도에 해당하는 신호를 마이컴으로 전송하는 온도센서가 구성되어 이루어진다.

이때, 히터의 온도가 소정 온도 이상이 되면 온도센서는 특정 온도신호를 발생하고, 이를 받은 마이컴은 히터로 인가되는 전원을 조절하도록 전력제어소자를 제어하게 한다.

또한, 상기 히터와 연결되는 전원선 중 어느 하나에는 주위의 온도가 소정 온도 이상이 되면 히터로 인가되는 전원을 온/오프하도록 형성되는 온도감지용센서가 구비된다.

그러나, 최근에는 상술한 전력제어소자의 빈번한 불량으로 인해 히터가 지속적으로 과열되어 결국 온열매트로 인한 화상, 화재 등 안전사고의 문제가 대두 되고 있는 바, 이는 전력제어소자의 불량(제어 불능)시 반파 또는 완파 신호(트리거 펄스)를 제어하지 못함으로써, 온도제어회로가 열선의 온도를 설정된 온도 이하로 오판하여 지속적으로 전원이 공급됨으로써, 과열을 조장하게 되기 때문이다.

이에 따라 최근 전기안전인증 규정에서도 새로운 법규를 정하여 상술한 안전성의 개선을 요구하고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 온열매트용 온도조절기에 있어서, 상기 온도조절기의 히팅회로 일측에는 과열검출선을 부가하되, 상기 과열검출선은 온도제어회로와 연동되며 전력제어소자의 제어 불능(또는 불량)시 발생되는 히팅전압(AC 220V 혹은 110V)을 검출하고, 상기 검출된 히팅전압을 신호로 하여 별도의 발열차단회로가 열선의 발열을 완전히 차단하도록 함으로써, 최근 전기안전인증 규정에 만족하도록 함은 물론 전기적인 안전성이 구현되고, 사용자로 하여금 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로를 제공함에 그 목적이 있다.

다시 말해, 전력제어소자의 제어 불능(불량)시 발생되는 반파 또는 완파(전파, 양파라고도 함)의 트리거 펄스를 온도제어회로로 하여금 검출하여 별도의 과열차단회로로 하여금 상기 열선의 전원공급을 원천적으로 차단하도록 함에 그 특징이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서, 상기 제1,2히팅회로의 전력제어소자(SCR/Triac)와 열선(H1,H2) 회로 사이에는 각각 반파 또는 완파 히팅전압(교류110V혹은220V)을 검출하여 온도제어회로에 전달하도록 과열검출선(100)이 형성되고; 온도감지용센서 온도가 설정온도에 도달되고 트리거신호가 없는 상태에서 과열검출선에 히팅전압이 검출될때 온도제어회로에서는 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태로 판단하여 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가; 구성되어 이루어진다.

이때, 상기 발열차단회로의 발열차단소자(210)는 바이메탈(BM) 또는 온도휴즈(TF) 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 발열차단회로(200)는 회로상에 과열 발생 표시램프(220)가 더 구성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 전기안전인증시험의 규정에 만족하기 위한 다른 실시예로써, 온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC1,2)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서, 상기 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태 및 제어회로 부품 불량으로 인해 열선(H1,H2)의 과열 발생시 온도제어회로는 상기 온도감지용센서(NTC1,2)의 설정된 온도(취침시 매트 표면 이상시험 온도 60 및 최고온도 이상시 험 온도 90 : 전기안전인증시험 규정)를 초과하면 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가 온도조절기의 전원을 완전히 차단하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명은 온열매트용 온도조절기에 있어서, 전력제어소자의 제어 불능(또는 불량)에 따른 열선의 과열시 과열검출선이 온도제어회로와 연동되며 히팅전압(AC 220V 혹은 110V)을 검출하고, 상기 검출된 히팅전압에 의해 별도의 발열차단회로가 열선의 발열을 완전히 차단하도록 함으로써, 최근 전기안전인증 규정에 만족하도록 함은 물론 전기적인 안전성이 구현되고, 사용자로 하여금 화상, 화재 등의 안전사고를 미연에 방지하도록 하는 효과가 있다.

다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 온열매트의 열선이 과열되는 것을 방지하여 전기적인 안전성을 확보하고 사용자의 안전사고를 미연에 방지하도록 구성된다.

이에, 본 발명은 온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리 거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서, 상기 제1,2히팅회로의 전력제어소자(SCR/Triac)와 열선(H1,H2) 회로 사이에는 각각 반파 또는 완파 히팅전압(교류110V 혹은 220V)을 검출하여 온도제어회로에 전달하도록 형성되는 과열검출선(100)이 형성되고; 온도감지용센서 온도가 설정온도에 도달되고 트리거신호가 없는 상태에서 과열검출선에 히팅전압이 검출될때 온도제어회로에서는 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태로 판단하여 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가; 구성되어 이루어진다.

즉, 상기 전력제어소자는 온도제어회로의 온도감지용센서로 하여금 설정된 온도 이하일 경우 발열을 계속하고, 설정된 온도에 초과될 경우 트리거펄스 신호를 차단하여 사용자가 정해놓은 온도범위 내에서 발열을 중단하도록 형성된다.

이때, 사용상 또는 제조상 문제로 인하여 온도조절기의 전력제어소자가 훼손되거나 불량인 상태에서 제어가 불가능하면, 상기 과열검출선은 반파 또는 완파 히팅전압을 온도제어회로에 보내게 된다.

이에, 상기 과열검출선은 검출된 히팅전압을 온도제어회로를 통해 발열차단회로로 전달하여 이상 유무를 확인하게 하고, 설정된 온도 이상에서도 열선의 과열이 검출되면 상기 발열차단회로는 확인소자로 하여금 차단소자에 신호를 인가하여 열선의 과열을 차단하도록 형성된다.

즉, 상기 발열차단회로의 발열차단소자(210)는 바이메탈(BM) 또는 온도휴 즈(TF) 중 어느 하나인 것으로, 과열 검출시에는 상기 바이메탈 또는 온도휴즈를 단락시키도록 함으로써, 상술한 열선 과열을 방지하게 된다.

이때, 상기 발열차단회로(200)는 회로상에 과열 발생 표시램프(220)가 더 구성되어 있는 것이 바람직하다.

이는 사용자로 하여금 열선이 과열되고 있다는 상태를 육안으로 확인시키도록 하기 위함이다.

한편, 본 발명은 전기안전인증시험의 규정에 만족하기 위한 다른 실시예로써, 온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC1,2)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서, 상기 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태 및 제어회로 부품불량 으로인해 열선(H1,H2)의 과열 발생시 온도제어회로는 상기 온도감지용센서(NTC1,2)의 설정된 온도(취침시 매트 표면 이상시험 온도 60 및 최고온도 이상시험 온도 90 : 전기안전인증시험 규정)를 초과하면 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가 구성되어 결국 온도조절기의 전원을 완전히 차단하도록 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 제품의 출하전 시행되는 전기안전인증 검사시 해당 검사소에서는 개정된 최근 규정에 근거하여 취침시 매트 표면 온도가 온도 60℃ 를 초과하는지(취침시 매트 표면 이상온도 시험) 또는 매트의 최고온도가 90℃ 를 초과하는지(최고 온도 이상시험) 설정하여 제품 불량을 판단하게 된다.

이를 만족하시키기 위해서 본 발명은 상기 온도감지용센서(NTC1,2)가 열선(H1,H2)의 발열 상태를 지속적으로 감지하고 있는 상태에서, 설정(규정)된 상기 온도값(취침시 매트 표면 이상시험 온도 60℃ 및 최고온도 이상시험 온도 90℃)을 넘으면 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거 신호를 무시하고 즉, 전력제어소자의 제어 불능에 따른 트리거펄스 신호를 감지하지 못할 경우를 대비하여 2차적으로 상기 온도감지용센서(NTC1,2)로부터 온도제어회로가 이상온도 시험에 따른 규정 온도값 이상을 검출하면, 기계적으로 열저항(RT)을 통해 TH3로 하여금 바이메탈과 온도휴즈를 차단하도록 함으로써, 열선을 포함한 온도조절기의 전체 전원공급이 차단되도록 형성된다.

이는 결국 전기안전인증시험 규정을 만족하도록 함은 물론 사용자의 최후 안전을 도모하기 위함이다.

이때, 열저항과 바이메탈 그리고 온도휴즈와 열저항은 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이 형성된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 과열방지 회로를 나타낸 실시 예시도,

도 2는 본 발명의 다른 실시예로써, 이상온도 시험에 따른 열저항(NTC)를 이용하여 열선의 과열을 차단하도록 하는 회로의 실시 예시도,

도 3 내지 도 4는 본 발명에 따른 열저항과 바이메탈 그리고 온도휴즈와 열저항의 결합상태를 나타낸 예시도이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

10 ... 제1히팅회로 20 ... 제2히팅회로

100 ... 과열검출선 200 ... 발열차단회로

210 ... 차단소자 220 ... 과열 발생 표시램프

Claims

온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서,

상기 제1,2히팅회로의 전력제어소자(SCR/Triac)와 열선(H1,H2) 회로 사이에는 각각 반파 또는 완파 히팅전압(교류110V혹은220V)을 검출하여 온도제어회로에 전달하도록 과열검출선(100)이 형성되고;

온도감지용센서 온도가 설정온도에 도달되고 트리거신호가 없는 상태에서 과열검출선에 히팅전압이 검출될때 온도제어회로에서는 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태로 판단하여 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가;

구성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 온도제어 불능시 발열선 과열방지 회로.
제 1항에 있어서, 상기 발열차단회로의 발열차단소자(210)는

바이메탈(BM) 또는 온도휴즈(TF) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회 로.
제 2항에 있어서, 상기 발열차단회로(200)는

회로상에 과열 발생 표시램프(220)가 더 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 전력제어소자 제어 불능시 발열선 과열방지 회로.
온도조절스위치(VR)에 의해 사용자가 설정된 온도를 선택하면 온도제어회로가 온도감지용센서(NTC1,2)로 하여금 전력제어소자(SCR/Triac)의 트리거펄스 인가 유무를 확인하여 열선(H1,H2)의 발열 동작을 제어하도록 하는 제1,2히팅회로(10,20)가 구성됨에 있어서,

상기 전력제어소자(SCR/Triac)의 쇼트(단락)상태 및 제어회로 부품 불량으로 인해 열선(H1,H2)의 과열 발생시 온도제어회로는 상기 온도감지용센서(NTC1,2)의 설정된 온도(취침시 매트 표면 이상시험 온도 60 및 최고온도 이상시험 온도 90 : 전기안전인증시험 규정)를 초과하면 과열검출선(100)으로부터 이를 확인한 후, 검출 확인소자(TH3/RT)를 구동시키고 발열 차단소자(210)의 온도를 급상승시켜 전원을 차단하여 열선(H1,H2)의 발열 및 온도조절기의 전원을 모두 차단하도록 발열차단회로(200)가;

구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기매트 또는 전기온수매트 온도조절기의 온도제어 불능시 발열선 과열방지 회로.