KR101108550B1 - 발열장치의 전원공급장치, 발열장치 및 전원공급 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 정온발열히터 발열장치의 전원공급 장치에 관한 것이다. 개시된 발열장치의 전원공급장치는 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터에 전원을 공급하는 장치에 있어서, 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와, 외부에서 입력되는 입력전원의 입력전원 전압을 상기 전압 조절 신호에 따라 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와, 상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 상기 전압제어신호출력부로 출력하는 전류피드백부;와, 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원의 전압과 같아지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 포함하여, 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아지는 경우 입력전원 인가부를 통해 입력전원을 정온발열히터로 직접 공급하는 것에 의해 전압변환부의 전압변환에 따른 발열 및 전력소모를 감소시킨다.

정온발열히터, PTC, 발열장치, 발열장치의 전원공급장치, 트라이액, 릴레이부

Description

발열장치의 전원공급장치, 발열장치 및 전원공급 제어방법{POWER SUPPLY OF HEATER, HEATER AND POWER SUPPLYING METHOD THEREOF}

본 발명은 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient) 특성을 가지는 정온발열히터를 구비한 배관의 동파방지 및 온도유지 장치, 퍼머기, 온돌침대 등에 적용되는 발열장치의 전원 공급장치, 발열장치 및 전원공급 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 피티씨(PTC: Positive Temperature Coefficient)(이하 'PTC'라고 함) 특성을 가지는 발열소자는 플라스틱 폴리머(Polymer)에 도전성 물질(예를 들면, 도전성 카본(Conductive Carbon))이 배합되어 반도체화함으로써, 온도 상승에 따라 반도전성 전기특성을 가지도록 구성된다.

여기서 PTC 특성이란 주위온도가 낮은 상태에서는 플라스틱 폴리머 분자가 수축되어 반도전성층(Semi Conductive Metrix)에 전류의 흐름(Current Path)이 많아져 발열량이 커지고, 주위온도가 높으면 플라스틱 폴리머 분자가 팽창하여 전류의 흐름이 적어져 발열량이 줄어든다.

상술한 바와 같은 PTC 특성을 가지는 발열소자로 이루어지는 정온발열히터는 발전소, 석유화학플랜트 등의 산업플랜트 시설, 상수도배관, 소방용수용 배관, 빌딩 배관 등에 설치되어 배관이나 탱크의 동파 방지용 또는 일정 온도 유지용으로 널리 사용되며, 또한 일정온도 이상에서 발열이 멈추어질 필요가 있는 퍼머기, 전기온돌침대 등의 발열장치에 널리 사용되고 있다.

이러한 PTC 특성을 가지는 발열소자로 형성된 정온발열히터를 구비한 발열장치의 일 예로 대한민국 공개실용신안 제20-2001-0001178호(종래기술 1) 「배관의 동파방지장치」가 제안되어 있다.

상기 대한민국 공개실용신안 제20-2001-0001178호는 도 1에 도시된 바와 같이, 배관(10)에 부착되어 PTC 발열 특성을 가지는 정온발열히터로서의 발열부(11)와, 상기 발열부(11)의 온도를 감지하여 그 작동상태를 표시하는 컨트롤 박스(13)와, 컨트롤 박스(13)에 연결된 전원코드부(15)와, 상기 전원코드부(15)의 단부에 결합된 전원플러그(17)로 구성된다.

상기 종래 기술1의 발열부(11)를 이루는 PTC 특성을 가지는 정온발열히터의 발열장치에서 정온발열히터의 발열특성을 도 2에 그래프로 도시하였다.

도 2는 10℃에서 16W/m, 10W/m의 발열량을 가지도록 설계된 발열장치에서 PTC 발열특성을 갖는 정온발열히터의 발열특성을 나타내는 그래프로서, 온도에 따라 발열량이 감소되는 것을 알 수 있다. 이를 더욱 상세히 설명하면, 10℃에서 16W/m(괄호의 경우 10℃에서 10W/m)의 발열량을 가지도록 설계되는 A(B) 그래프의 경우 0℃에서 21W/m(13.5W/m)의 발열량을 나타내며, 25℃에서 약 10W/m(약 4.7W/m)의 발열량을 나타내고, 55℃(50℃)이상에서 전류의 흐름이 차단되어 발열하지 않는 특성을 나타낸다.

그리고 상술한 바와 같은 PTC 특성을 가지는 종래기술의 정온발열히터를 구비한 발열장치의 경우 220V의 상용전원이 인가되면 정온발열히터의 초기 구동 시 안정적인 동작을 위하여 온도별 특성에 따른 전류보다 약 3 ~ 5배 이상의 과전류를 유입해야 한다.

따라서 PTC 특성을 가지는 정온발열히터 및 전원공급장치를 구비한 발열장치를 포함하는 장치 및 시스템을 설계할 때, 상기 전원공급장치가 초기 구동 시 유입되는 과전류에 의해 전력설비 또는 상기 전원공급장치가 파손되는 것을 방지하기 위해 정격전류용량에 비해 약 3 ~ 5배 이상의 높은 전류를 견딜 수 있는 누전차단기 및 도선 등을 강제적으로 구비하도록 하고 있다.

예를 들면, 배관의 동파방지 및 온도유지용 발열장치의 경우, 16W/m용 정온발열히터가 120M의 길이로 설치될 때, 정온발열히터의 초기 구동 시 원활한 구동 상태를 유지하기 위해서 정격전류용량보다 큰 용량을 가지는 약 30A의 누전차단기 및 도선을 강제로 설치하도록 하고 있으므로, PTC 특성을 가지는 정온발열히터를 구비한 발열장치의 제작 및 설치비가 과도하게 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 배관의 동파방지 및 온도유지용 발열장치에 적용되는 종래 기술은 정온발열히터가 설치되는 길이에 따라 초기 구동 시 필요로 하는 전류의 크기가 상이하지만 같은 용량으로 지정된 큰 용량(예를 들면 약 30A)의 누전차단기를 설치해야하므로, 제작 및 설치비가 상승하게 되는 문제점도 있었다.

또한 상기와 같은 큰 용량의 누전차단기를 사용하지 않고 필요로 하는 전류 의 크기에 맞는 각각 다른 용량의 누전차단기 및 도선을 사용하는 경우에는 정온발열히터가 설치되는 길이에 따른 다른 용량의 누전차단기 및 도선을 설치해야하므로, 각각 다르게 설계해야 하는 번거로움이 발생하는 문제점도 있었다.

이에 따라 본 발명의 출원인은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 특허출원 10-2008-87084호(종래기술 2)에서는 PTC 정온발열히터를 구비한 발열장치의 초기 구동 시 과전류의 유입을 차단할 수 있도록 하는 발열장치의 전원공급장치를 제시하였다. 상기 종래기술 2의 전원공급장치는 PTC 특성을 가지는 정온발열히터를 구비한 발열장치의 초기 구동 시부터 일정 온도가 될 때 가지는 상기 일정 온도에 대응하는 일정한 발열량으로 발열을 수행하도록 전압을 제어하고, 일정 온도 이상의 발열이 수행되는 경우에는 전압제어를 수행함이 없이 상용전원의 전압이 그대로 인가되도록 동작하는 것에 의해 초기 구동 시의 과전류 유입의 문제를 해결하였다.

그러나 상기 종래기술 2 또한, 상기 정온발열히터의 안정적 동작 상태에서 상용전원이 인가되는 경우 트라이액 등의 전압 변환 소자를 경유하게 되어 전압변환기 내부의 소자에서 지속적인 발열이 발생하여 전력 공급장치의 성능 열화가 발생할 수 있으며, 전력 소모가 커지는 문제점을 가진다.

상기 종래기술 2는, 또한, PTC 특성을 가지는 정온발열히터를 구비한 발열장치의 구동시 정온발열히터가 발열량에 따라 저항이 일정하게 가변되면서 전압이 일정하게 가변되는 발열상태(정상상태)에서 정온발열히터의 길이에 따라 정온발열히터에 흐르는 전류 값 정보를 가지지 않으므로, 안정한 발열을 수행하지 않는 초기 구동 시 정온발열히터의 길이와 무관한 과잉 전류가 인가되는 것에 의해 전력손실및 경제적 손실이 발생하는 문제점을 가진다.

또한, 발열장치의 초기 구동시 상기 과잉전류의 유입에 의한 전력설비의 파손을 방지하기 위해 고가인 대용량 누전차단기 등을 설치하는 것에 의해 전력설비의 설치를 어렵게 하며, 전력설비 설치 비용을 증가시키는 문제점을 가진다.

따라서 종래기술의 PTC 특성을 가지는 발열장치는 초기 구동시 일정한 전류가 유입되도록 하는 전류(제어전류) 값을 자동 또는 수동으로 설정할 수 있도록 하는 것이 요구되었다.

따라서 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 상기 발열장치가 상용 전원의 전압을 가지는 전원을 상기 정온발열히터에 공급하는 상태에서의 전압변환을 위한 소자에서 발생하는 발열 및 전력소모를 줄일 수 있도록 하는 발열장치의 전원 공급장치, 발열장치 및 전원공급 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한 PTC 특성을 가지는 정온발열히터를 구비한 발열장치의 구동 초기 시 과전류의 입력에 의한 전력설비의 파손 등을 방지하기 위해 고용량의 누전차단기 및 전선로를 설치하지 않도록 함으로써 전력설비의 설치를 용이하게 하고, 전력설비 설치 비용을 절감시킬 수 있도록 하는 발열장치의 전원 공급장치, 발열장치 및 전원공급 제어 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 발열장치의 동작 이상을 원격에서 감시할 수 있도록 하는 발열장치의 전원공급장치, 발열장치 및 전원공급제어장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명 및 실시 예의 설명에서 특정 용어를 하기의 의미를 가지는 것으로 정의한다.

'입력전원'은 외부에서 구동을 위해 공급되는 단상 또는 3상 상용전원 등의 외부 전원을 의미한다.

'입력전원 전압'은 상기 입력전원의 전압을 의미한다.

'정온발열히터 전원'은 상기 정온발열히터에 공급되는 전원을 의미한다.

'정온발열히터 전압'은 상기 정온발열히터 전원의 전압을 의미한다.

'정온발열히터 전류'는 상기 정온발열히터에 흐르는 전류를 의미한다.

'제어전류'는 상기 정온발열히터에 공급되는 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 동일한 전압을 가지는 경우 상기 정온발열히터의 길이에 따라 상기 정온발열히터에 흐르는 전류를 의미한다. 상기 제어전류는 발열장치의 구동 후 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같은 전압을 가지는 때까지 상기 정온발열히터에 흐로도록 정온발열히터 전압을 제어하는 기준 값으로 설정된다. 또한 상기 제어전류는 상기 정온발열히터에 상기 입력전원이 곧바로 인가되도록 하기에 설명된 입력전원 인가부를 스위칭시키는 기준 값이 된다.

'설정모드'는 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 동일한 전압을 가지는 때에 상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 제어전류로 저장하는 상기 전원공급장치의 동작 과정을 의미한다.

'작동모드'는 상기 제어전류 값이 저장된 이후 상기 정온발열히터에 상기 제어전류가 흐르도록 상기 정온발열히터 전압을 제어하는 전원공급장치의 동작과정을 의미한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발열장치의 전원공급장치는, 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터에 전원을 공급하는 장치에 있어서, 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와, 외부에서 입력되는 입력전원의 입력전원 전압을 상기 전압 조절 신호에 따라 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와, 상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 상기 전압제어신호출력부로 출력하는 전류피드백부;와, 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원의 전압과 같아지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발열장치는, 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터;와, 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와, 외부에서 입력되는 입력전원의 전압을 상기 전압 조절 신호에 따라 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와, 상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 상기 전압제어신호출력부로 출력하는 전류피드백부;와, 상기 정온발열히터 전원이 상기 입력전원의 전압과 같은 전압을 가지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 전원공급장치 또는 상기 발열장치에서, 상기 전압제어신호출력부는, 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압을 가지는 경우 상기 정온발열히터 전류를 검출하여 제어전류로 저장하고, 상기 제어전류가 저장된 이 후 또는 상기 전원공급장치(또는 발열장치)의 재동작 시 상기 정온발열히터에 상기 제어전류가 흐로도록 상기 전압변환부의 전압변환을 제어하도록 구성될 수 있다.

이 경우 상기 정온발열히터에 상기 제어전류가 흐로도록 하는 전압변환의 제어는 상기 정온발열히터 전류가 상기 제어전류보다 크거나 같은 경우(상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압보다 작은 경우) 수행되도록 설정될 수 있다.

상기 제어전류는 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아지는 상태의 발열을 수행하는 시점에서 일정 시간 경과된 후(일 예로 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아지는 시간의 20% 시간이 경과한 후 등)의 상기 정온발열히터에 흐르는 전류 값으로 설정될 수도 있다.

상기 전압제어신호출력부는 상기 발열장치의 구동 종료 시 상기 정온발열히터에 공급되는 정온발열히터 전원이 상기 전압변환부를 통해 인가되도록 상기 전압변환부를 온시킨 후 상기 입력전원 인가부를 오프시키고, 상기 입력전원의 영 전위점 영역(영 전위점을 포함하는 일정 영역으로 입력전원 인가부 또는 전압변환부에서 아크가 발생하지 않는 입력전원의 전압 위상 영역)에서 상기 전압변환부를 오프시키도록 구성될 수도 있다.

상기 전압제어신호출력부는 상기 전압변환부 또는 상기 입력전원 인가부의 온오프를 영 전위점에서 수행하도록 구성될 수도 있다.

상기 전원공급장치 또는 상기 발열장치는 또한, 상기 제어전류를 저장하는 설정모드를 수동으로 수행하도록 하는 스위치부를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 스위치부는 기 지정된 제어전류 값에 대응하는 다수의 접촉점을 가지도록 형성되어 각각의 접촉점의 위치에서 스위칭되는 경우, 상기 전압제어신호출력부가 해당 접촉점에 설정된 제어전류가 상기 정온발열히터로 흐로도록 정온발열히터 전압의 변환을 제어하도록 구성될 수도 있다.

상기 전압공급장치 또는 상기 발열장치는 또한, 상기 제어전류 값을 입력하여 상기 전압제어신호출력부에 저장시킬 수 있도록 하는 입력부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 구성의 전원공급장치는, 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터에 전원을 공급하는 장치에 있어서, 기 설정된 시간 간격에 따라 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압을 입력전원 전압과 동일한 값을 가질 때까지 단계적으로 조절하는 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와, 상기 전압 조절 신호에 따라 상기 입력전원 전압을 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와, 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원의 전압과 같아지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상 기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 기 설정된 시간간격에 따른 전압 변동 값을 설정하는 입력부 또는 스위치부 중 적어도 하나를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 전원공급장치 또는 상기 발열장치는 또한, 상기 전압제어신호출력부에서 출력되는 상기 발열장치의 구동 상태를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 전원공급장치 또는 상기 발열장치는 또한, 상기 전압제어신호출력부에 의해 검출된 상기 발열장치의 구동 상태정보를 외부로 전송하고, 외부에서 입력되는 구동 신호를 상기 전압제어신호출력부로 인가하는 신호발생부;를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

본 발명의 발열장치의 전원공급 제어방법은, 전압제어신호출력부와 전압변환부와 입력전원 인가부와 정온발열히터를 구비한 발열장치의 구동을 제어하는 방법에 있어서, 상기 전압제어신호출력부가 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아지는 지를 판단하는 전압판단과정;과, 상기 전압판단과정의 판단 결과 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 정온발열히터에 공급되는 전원이 상기 입력전원 인가부에 의해 공급되도록 스위칭하는 전원스위칭과정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전압판단과정은 또한, 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 전압제어신호출력부가 상기 정온발열히터에 흐르는 전류를 검출하여 제어전류로 저장하는 설정모드수행과정;을 더 포함할 수 있다.

상기 설정모드수행과정은 상기 발열장치의 최초 구동 시 자동으로 수행되거나, 상기 발열장치의 최초 구동 이후 사용자에 의해 수동으로 수행되도록 구성될 수 있다.

상기 발열장치의 전원공급 제어방법은 또한, 상기 설정모드수행과정 이후 상기 발열장치가 재동작하는 경우 상기 정온발열히터에 입력전원 전압을 가지는 전원이 공급되기 이전까지 상기 설정모드수행과정에서 저장된 제어전류가 상기 정온발열히터에 흐르도록 상기 정온발열히터전압을 제어하는 작동모드수행과정;을 더 포함할 수도 있다.

상기 발열장치의 전원공급 제어방법은 또한, 상기 전압제어신호출력부가 상기 전원공급장치의 구동 종료 시 상기 정온발열히터에 공급되는 정온발열히터 전원이 상기 전압변환부를 통해 입력되도록 상기 전압변환부를 온시킨 후 상기 입력전원 인가부를 오프시키고, 이 후 상기 입력전원의 영 전위점 영역에서 상기 전압변환부를 오프시키는 종료과정;을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에서 상기 입력전원은 단상 또는 3상 상용전원일 수 있다.

상기 입력전원 인가부는 스위칭에 의해 입력전원을 상기 정온발열히터에 직접 입력시킬 수 있도록 하는 릴레이부 등으로 구성될 수 있다. 이때, 상기 전압변환부는 상기 입력전원 인가부가 구동되는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 오프(OFF)되어 구동이 정지된다.

본 발명은, PTC 특성을 가지는 정온발열히터를 가지는 발열장치에서 상기 정온발열히터에 공급되는 발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아지는 경우 입력전원을 전압변환부를 거치지 않고 직접 상기 정온발열히터에 입력하는 것에 의해 전압변환부에서 전압변환을 수행하는 과정에서 발생하는 발열을 감소시키고, 이에 따라 전원공급장치의 열화를 방지하며 전력소모를 줄이는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 발열장치의 구동 시 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아지기 이전까지 상기 정온발열히터에 상기 제어전류가 흐로도록 상기 정온발열히터 전압을 제어하는 것에 의해 전원공급장치의 초기 구동 시의 과전류 유입을 방지하며, 이에 따라 전력설비 보호를 위한 누전차단기 또는 전선로 등의 전력설비를 저 용량을 가지는 것으로 설치하는 경우에도 안전하게 발열장치를 가동시킬 수 있도록 함으로써 전력설비의 설치를 용이하게 하고, 전력설비 설치 비용 및 유지 비용을 절감시키는 효과를 제공한다.

본 발명은 또한 상기 전원공급장치 또는 발열장치의 이상 동작 또는 고장 상태를 외부의 관리실, 중앙관제실, 감시실 또는 경보기 등으로 전송하는 것에 의해 전원공급장치 또는 발열장치를 안전하게 가동시키고 관리할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명은 또한 디스플레이부를 통해 상기 전원공급장치 또는 상기 발열장치의 구동상태를 관리자가 확인할 수 있도록 하여 사용 및 관리를 용이하게 하는 효과를 제공한다.

이하, 본 발명의 실시 예로서 동파방치로 구현된 발열장치(100')를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 발열장치의 전원공급장치(이하 '전원공급장치'라 함)(100)가 구비된 발열장치(100')의 설치 상태를 나타낸 도면이다.

도 3과 같이 상기 발열장치(100')는 상용전원을 공급받기 위해 AC전원공급기(300)에 접속되는 전원플러그(101)와; 전원공급장치(100)와, 동파방지 또는 일정 온도 유지를 위한 배관(1)의 외부에 권취되어 전원공급장치(100)로부터 공급되는 전원에 의해 발열을 수행하는 정온발열히터(140);를 포함하여 구성되어 배관(1)에 설치된다. 이 때 도 3에는 미 도시되어 있으나 상기 발열장치(100')에는 배관(1)의 온도를 검출하여 발열장치(100')의 구동을 온/오프시키기 위한 외부장치가 함께 설치될 수 있다.

상기 정온발열히터(140)는 PTC(Positive Temperatuer Coefficient) 특성을 가지는 것으로서, 상기 전원공급장치(100)로부터 전압(정온발열히터 전압)이 가변되는 정온발열히터 전원을 공급받으면서 일정 온도를 유지하도록 온도에 따라 저항이 변화되면서 발열량이 가변되는 발열을 수행하도록 구성된다.

상기 AC 전원공급기(300)는 단상 또는 3상 상용전원 등의 입력전원을 공급하기 위한 서지 보호회로 등을 구비하여 전압제어신호출력부(110)의 DC변환기(111, 도 4 참조)와 전압변환부(120, 도 4 참조)의 전압변환기(122, 도 4 참조) 및 릴레이부(124, 도 4 참조)로 전원을 공급하도록 구성된다.

상기 전원공급장치(100)는 상기 정온발열히터(140)가 입력전원 전압과가 동일한 전압을 가지는 전원이 공급되는 정상 상태의 발열을 수행하기 이전 기간 동안 상기 정온발열히터(140)에 흐르는 전류가 제어전류로 유지되도록 정온발열히터 전원의 전압을 제어하여 상기 정온발열히터(140)에 공급한다. 또한 상기 전원공급장치(100)는 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아지는 상태가 된 경우 외부의 입력전원을 본 발명의 입력전원 인가부로서의 릴레이부(124)를 통해 직접 정온발열히터(140)로 공급하도록 구성된다. 또한, 상기 전원공급장치(100)는 상기 발열장치(100')의 이상 상태를 표시함과 동시에 이상 상태 정보를 외부로 전송한다. 상기 동작을 위한 상기 전원공급장치(100)의 상세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 4는 상기 기능을 수행하는 상기 전원공급장치(100)의 상세 구성을 나타내는 블록 구성도이고, 도 5는 상기 전원공급장치(100)의 구성 중 상기 전압제어기(113)의 포트(J10)와 상기 전압변환부(120)와 릴레이부(124), 정온발열히터(140)의 접속단자 및 AC전원공급장치(300)의 전원출력단자만을 포함하는 회로로 간략히 도시한 회로 구성도이다.

도 4 및 도 5와 같이, 상기 전원공급장치(100)는 전압제어신호출력부(110), 전압변환부(120), 릴레이부(124), 전류피드백부(130), 입력부(150), 스위치부(160), 디스플레이부(170) 및 신호발생부(180)를 포함하여 구성된다.

상기 전압제어신호출력부(110)는 DC변환기(111)와 제로크로싱검출기(112) 및 전압제어기(113)를 포함하여 구성되어, DC변환기(111)에 의해 공급되는 DC 전원 에 의해 구동되고, 제로크로싱검출기(112)에서 검출된 AC전원공급장치(300)에서 공급되는 입력전원의 영 전위점을 이용하여 전압변환부(120)의 전압변환을 제어한다.

상기 DC변환기(111)는 AC전원공급장치(300)로부터 전원을 입력받은 후 입력된 전원을 DC로 변환하여 DC로 구동되는 전원공급장치(100)의 모든 구성의 동작을 위한 전원을 공급하도록 구성된다. 상기 구성의 DC변환기(111)는 전압제어신호출력부(110)의 외부에 별도로 구성될 수도 있다.

상기 제로크로싱검출기(112)는 상기 AC전원공급장치(300)의 전원 출력부와 상기 전압제어기(113)의 사이에 구비되어 상기 AC전원공급장치(300)로부터 입력되는 입력전원의 영 전위점을 검출하여 상기 전압제어기(113)에 제공한다. 상기 영 전위점은 전압변환기(122) 내부에 구성되는 트라이액(Q11)의 온/오프 제어를 위한 기준점으로 사용된다.

상기 전압제어기(113)는 상기 제로크로싱검출기(112)로부터 입력전원의 영 전위점을 얻도록 구성되는 것과 함께 상기 전압변환부(120) 및 상기 릴레이부(124)를 온/오프시키도록 접속구성된다. 도 5에서 상기 전압제어기(113)는 릴레이부(124)의 릴레이(RL1)에 접속된 트랜지스터(Tr1)와 포토트라이액(121)의 포토트라이액소자(UC1)에 접속된 트랜지스터(Tr2)를 선택적으로 스위칭하도록 접속되어, 전압변환부(120)와 릴레이부(124)를 선택적으로 온/오프시킬 수 있도록 구성된다.

상기 구성의 전압제어기(113)는 상기 제로크로싱검출기(112)로부터 입력되는 입력전원의 영 전위점과 상기 전류피드백부(130)로부터 입력되는 정온발열히터 전류를 이용하여 온도변화에 무관하게 정온발열히터(140)에 일정한 전류(제어전류)가 흐르도록 상기 전압변환부(120)에서 상기 정온발열히터(140)로 공급되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압을 제어한다. 상기 전압제어기(113)의 전압변환부(120)에 대한 제어는 입력전원 전압을 상기 정온발열히터(140)에 상기 제어전류가 흐르도록 하는 정온발열히터 전압으로 변환하기 위해 상기 포토트라이액(121) 내부의 포토커플러(UC1)를 온/오프시켜 트라이액(Q1, 도 5 참조)을 입력전원 전압의 특정 위상에서 온/오프시켜, 저전압으로부터 입력전원 전압까지 정온발열히터 전압을 가변시킨다. 이때 전압변환부(120)에 의해 가변되는 정온발열히터 전압은 입력전원 전압보다 작거나 같게 된다.

상기 전압제어기(113)는 또한, 상기 발열장치(100')가 구동한 후 정온발열히터(140)로 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압이 외부의 단상 또는 3상을 가지는 상용전원 등의 입력전원 전압과 같아지는 경우 상기 정온발열히터(140)로 입력전원을 그대로 공급하도록 상기 전압변환부(120)를 오프시키고, 상기 릴레이부(124)를 온시키도록 구성된다. 이에 따라 정온발열히터(140)로 입력전원의 전압과 동일한 전압을 가지는 전원이 공급되는 상태에서 전력소모가 많은 트라이액(Q11)에 의한 전압변환을 수행하지 않게 되므로 전원공급장치(100)의 발열 및 전력 소모를 감소시킨다. 상기 전압제어기(113)에 의한 상기 릴레이부(124)의 구동은 상기 전류피드백부(130)로부터 인가되는 전류 값을 검출하여 수행('전류피드백제어'라 함)하도록 구성되거나, 상기 발열장치(100')의 구동 이 후 상기 정온발열히터(140)가 정상 발열을 수행하는 데 걸리는 기 설정된 시간이 경과된 후 수행('시간제어'라 함)하도록 구성될 수 있다.

상기 제어전류는 상기 발열장치(100')의 구동 후 상기 정온발열히터(140)로 입력되는 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아진 때, 또는 정온발열히터 전압과 입력전원 전압이 같아진 후 일정 시간이 경과한 때(일 예로 전류가 20% 감소된 때, 또는 전원공급장치(100)의 구동 후 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아지는 시간의 20% 등의 시간이 더 경과한 때)에 상기 전류피드백부(130)에 의해 검출된 정온발열히터 전류로서 상기 전압제어기(113)에 저장된다. 상기 과정에서 정온발열히터 전압과 입력전원 전압이 같아진 후 일정시간이 경과한 때에는 정온발열히터(140)가 발열을 지속하여 온도가 상승함에 따라 정온발열히터(140)의 저항이 커지게 되어 정온발열히터의 길이에 따른 정온발열히터 전류가 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아진 때의 정온발열히터 전류보다 작은 값을 가지게 된다. 이에 따라 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아진 때로부터 일정 시간 경과후 정온발열히터 전류를 제어전류를 저장하면, 전원공급장치(100)의 재구동 시 정온발열히터(140)에 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아진 때의 정온발열히터 전류보다 작은 값을 가지는 전류가 흐르도록 정온발열히터 전압이 가변되므로 전력소모를 줄이며, 입력되는 전류의 감소에 따라 과전류 입력 차단을 위한 누전 차단기 또는 전선로 등의 구성 비용을 줄일 수 있도록 하기 위함이다.

상기 제어전류를 저장하는 과정을 설정모드 수행과정이라 한다. 상기 설정모드의 수행은 상기 발열장치(100')의 최초 구동 시 자동으로 수행되거나, 스위치부(160)를 이용하여 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다.

또한, 상기 제어전류는 사용자에 의해 직접 입력되어 저장될 수 있다. 이때 상기 제어전류의 값은 상기 정온발열히터의 길이에 따라 결정된다. 이에 따라 상기 제어전류 값은 상기 정온 발열히터의 길이 정보로 환산하여 저장될 수도 있다.

상기 전압제어기(113)는 또한, 상기 발열장치(100')의 이상 상태 신호를 자체적으로 구비된 디스플레이부(170, 도 4 참조)를 통해 표시하거나 외부의 관리실 등의 원격지로 출력하고, 외부의 원격지에서 입력되는 구동 제어 신호에 따라 구동될 수 있도록 구성된다.

상기 구성 및 동작을 수행하는 전압제어기(113)는 CPU, 펌웨어 등의 반도체 칩으로 구현될 수 있다. 도 5의 경우 상기 전압제어기(113)를 전압변환부(120), 릴레이부(124)가 접속되는 통신포트 만으로 도시하였다.

상기 전압변환부(120)는, 상기 전압제어기(113)에 의해 온/오프되는 트랜지스터(Tr2)와 상기 트랜지스터(Tr2)에 의해 온/오프되는 포토트라이액소자(UC1)를 포함하는 포토트라이액(121)과 AC전원공급장치(300)의 입력전원을 상기 정온발열히터(140)에 제어전류가 흐르도록 하는 전압 값을 가지는 정온발열히터 전원으로 변환하여 상기 정온발열히터(140)에 공급시키는 트라이액(Q11)으로 구성되는 전압변환기(122)를 포함하여 구성된다.

상기 릴레이부(124)는, 도 5와 같이, 상기 전압제어기(113)에 의해 온/오프되는 트랜지스터(Tr1)와 상기 트랜지스터(Tr1)에 의해 온/오프되어 AC전원공급장치(300)의 입력전원을 상기 정온발열히터(140)로 공급시키는 릴레이(RL1)를 포함하여 구성된다. 상기 릴레이부(124)가 본 발명의 입력전원 인가부의 일 실시 예가 된다.

상기 전류피드백부(130)는 상기 정온발열히터(140)에 흐르는 전류를 검출하여 상기 전압제어기(113)로 전송하도록 구성된다.

상기 입력부(150)는 사용자에 의해 제어전류의 입력, 발열장치(100')의 이상 상태에 따른 알람 방법 설정 등을 수행할 수 있도록 구성되는 것으로서 다수의 문자 및 숫자가 대응된 키의 배열로 이루어지는 키패드로 구성된다. 이와 달리 상기 입력부(150)는 터치스크린의 형태로 구성될 수 있으며 이 경우 상기 디스플레이부(170)와 통합 구성될 수 있다.

상기 스위치부(160)는 상기 제어전류의 재저장을 위하여 상기 설정모드의 수행을 사용자에 의해 수행할 수 있도록 한다. 이는 정온발열히터(140)의 길이가 가변되거나, 제어전류가 오차를 가지고 저장되는 경우 사용자에 의해 제어전류를 입력함이 없이 상기 전원공급장치(100)가 설정모드로 재동작하여 제어전류를 재설정할 수 있도록 한다.

상기 디스플레이부(170))는 상기 전압제어기(113)에서 출력되는 상기 정온발열히터 전압, 정온발열히터 전류, 제어전류 및 상기 발열장치(100')의 구동상태 정보를 표시하는 것으로 LED 배열을 가지는 표시판, 액정 디스플레이 장치 등으로 구성될 수 있다. 또한 상술한 입력부의 기능을 가지도록 터치스크린의 형태로 구성될 수도 있다.

상기 신호발생부(180)는 상기 전압제어기(113)에서 출력되는 상기 정온발열히터 전압, 정온발열히터의 전류, 제어전류 및 상기 발열장치(100')의 구동상태 정보를 외부의 관제실 등으로 전송하고, 외부의 관제실 등에 의해 전송된 구동 제어 신호를 상기 전압제어기(113)로 입력하여 외부에서 발열장치(100')를 원격제어할 수 있도록 구성된다. 상기 신호발생부(180)는 도 4에서 유선으로 연결되는 것으로 도시하였으나, 이와 달리, 근거리 무선통신 망, 이동통신 망 등을 이용하는 무선통신을 수행하도록 구성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 전원공급장치(100)의 실제 구현 예를 나타내는 도면이다.

도 6의 (a)는 3상 상용전원입력단자(119a), 신호발생부(180)의 통신포트(118a), 정온발열히터 전원 출력단자(119a'), 디스플레이부(170)의 디스플레이패널(170'), 스위치부(160)의 스위치(160')를 구비하여 3상 전원을 입력받아서 정온발열히터(140)로 전원을 공급하도록 구성되는 전원공급장치를 나타낸다.

도 6의 (b)는 단상 상용전원입력단자(119b), 신호발생부(180)의 통신포트(118a), 정온발열히터 전원 출력단자(119b'), 디스플레이부(170)의 디스플레이패널(170'), 스위치부(160)의 스위치(160')를 구비하여 단상 전원을 입력받아서 정온발열히터(140)로 전원을 공급하도록 구성되는 전원공급장치를 나타낸다.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 발열장치의 동작 과정 및 전원공급제어 방법을 설명한다.

도 7은 상기 발열장치(100')의 동작 과정 및 전원공급 제어 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.

상기 발열장치(100')는 도 3과 같이 설치된 후 발열을 위해 구동된다. 이때 발열장치(100')의 구동은 사용자의 조작, 기설정된 시각에 구동시키는 타이머, 외 부 온도를 감지하여 일정 온도 이하로 되는 경우 구동시키는 외부온도감지센서 등의 다양한 방법에 의해 구동될 수 있다. 이때 상기 전압제어기(113)는 상기 제로크로싱검출기(112)에 의해 검출된 입력전원의 영 전위점의 근처 영역(아크가 발생하지 않는 영 전위점을 포함하는 전압의 일정 위상 영역)에서 전원을 공급하도록 하는 것에 의해 초기 구동시 트라이액(Q11)의 접속점에서 아크(Arc)가 발생하는 것을 방지한다(S10: 발열장치 구동과정).

상기와 같이 발열장치(100')가 구동된 후 설정모드의 수행이 최초 구동시 자동으로 수행되도록 설정된 경우 최초 구동인지 또는 사용자에 의해 스위치부(160)를 통한 설정모드 수행 명령이 입력되었는 지를 판단한다(S20: 설정모드 수행판단과정).

상기 설정모드수행판단과정(S20)의 판단 결과, 상기 발열장치(100')가 최초 구동하거나 또는 사용자에 의해 스위치부(160)를 통한 설정모드 수행 명령이 입력된 경우, 정온발열히터(140)로 공급되는 정온발열히터 전압을 제작 시 초기 설정된 값으로 가변하여 공급한다. 이 경우 상기 정온발열히터 전압의 초기 설정 값은 기 설정된 발열을 수행하도록 설정되거나, 또는 상기 정온발열히터에 기 설정된 전류가 흐르도록 하는 전압 값으로 설정될 수 있다(S31: 정온발열히터 전압제어과정).

상기와 같이 정온발열히터 전압제어과정(S31)의 수행 중 상기 전압제어기(113)가 정온발열히터 전압을 입력전원 전압과 동일하게 가변시켜야 하는 것으로 판단하는 때에 상기 전류피드백부(130)로부터 검출된 전류를 제어전류로 저장한다(S32: 제어전류 검출과정).

상기 정온발열히터 전압제어과정(S31)과 제어전류 검출과정(S32)을 설정모드 수행과정(S30)이라 한다. 상기 설정모드 수행과정(S30) 중 상기 정온발열히터 전압제어과정(S31)의 정온발열히터 전압 제어를 위한 전류 값은 제작 시 실험에 의해 검출되는 상기 정온발열히터의 길이에 따른 제어전류로 미리 설정될 수도 있다.

상기 제어전류 값은 이 경우 상기 제어전류 값은 입력부(150)를 통해 사용자가 직접입력될 수도 있다.

상기 설정모드 수행과정(S30)에서 제어전류 설정을 위해 정온발열히터 전류의 검출은 상술한 도 4 및 도 5의 설명에서와 같이 상기 정온발열히터(140)가 정상발열상태로 된 후 일정 시간이 경과한 후 수행될 수도 있다.

상기 설정모드 수행과정(S30)이 종료된 후에는 하기에 설명될 릴레이부전환과정(S50)을 수행한다.

이와 달리 상기 설정모드 수행 판단과정(S20)의 판단 결과 설정모드가 수행되어 제어전류가 저장된 경우에는, 상기 전압제어기(113)가 상기 정온발열히터(140)에 항상 제어전류가 흐로도록 상기 전압변환부(120)의 전압변환을 제어한다(S40: 작동모드 수행과정).

다음으로, 상기 설정모드 수행과정(S30)이 종료된 후 또는 상기 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아진 후에는, 상기 전압제어기(113)가 전압변환부(120)의 구동을 오프시키고, 상기 릴레이부(124)를 온시켜 입력전원이 릴레이부(124)를 통해 상기 정온발열히터(140)로 직접 공급되도록 한다(S50: 릴레이부전환과정).

상술한 바와 같이 릴레이부 전환과정(S50)이 수행된 후에는 상기 정온발열히터(140)는 트라이액(Q11)에 의한 전압변환의 수행 없이 입력전원을 릴레이부(124)를 통해 정온발열히터(140)로 직접 공급하게 된다.

상기 전압제어기(10)는 상기 전원공급장치(100) 또는 발열장치(100')의 구동 중 상기 정온발열히터(140)의 발열상태, 단락 또는 단선 정보 등의 경보 신호를 포함하는 발열장치(100')의 구동 정보를 디스플레이부(170)를 통해 표시하고, 신호발생부(180)를 통해 외부로 전송한다. 그리고 외부로부터 상기 신호발생부(180)를 통해 구동제어 신호가 입력되는 경우 입력된 상기 전압제어기(114)가 구동 제어 신호에 따라 상기 발열장치(100')의 구동을 제어한다. 이때 상기 전압제어기(113)에 의한 발열장치(100')의 구동 상태 정보, 신호발생부(180)를 통한 외부로의 신호전송, 알람 신호의 출력 등의 과정은 발열장치(100')가 구동된 이후 계속하여 수행된다(S60: 관리과정).

상술한 동작과정에 의해 원하는 목적의 발열의 수행이 종료되거나, 사용자의 구동 정지 명령, 외부의 구동 정지 명령이 종결되는 경우 전압제어기(113)가 발열장치(100')의 구동을 종료한다. 상기 발열장치(100')의 구동 종료시 상기 전압제어기(113)는 먼저 전압변환부(120)를 구동시켜 상기 정온발열히터(140)로 공급되는 정온발열히터 전원이 전압변환부(120)를 통해 공급되도록 전원공급 경로를 릴레이부(124)로부터 전압변환부(120)로 스위칭한 후 상기 릴레이부(124)를 오프시킨다. 이 후 상기 제로크로싱검출기(112)로부터 온/오프 시 아크가 발생하지 않는 입력전원의 영 전위점을 포함하는 전압의 위상 영역에서 상기 전압변환부(120)를 오프시 켜 발열장치(100')의 구동을 정지시킨다. 이에 의해 상기 발열장치의 종료 시 릴레이부(124) 또는 트라이액(Q11)에서 아크가 발생하는 것을 방지한다(S70:종료과정).

본 발명은 또한, 상기 시간제어의 경우에는 전류피드백부(130)를 구비함이 없이 정온발열히터로 가변되는 정온발열히터 전압을 가지는 정온발열히터 전원을 공급하는 전원공급장치(100")를 제공할 수 있도록 하는 스탭제어도 가능하다.

도 8은 스텝제어가 적용되는 경우의 발열장치(100")의 블록구성도이다.

상기 스텝제어를 수행하는 발열장치(100")는 도 8과 같이 전원공급장치(100a)가 도 3 내지 도 6의 전원공급장치(100)의 구성에서 전류피드백부(130)를 제외한 구성을 가진다. 상기 스텝제어는 상기 정온발열히터 전압이 일정한 시간 간격에 따라 10V, 20V, ......, 220V로 입력전원 전압 값까지 단계적으로 가변시키는 제어를 의미한다.

이 경우 관리자는 상기 스텝제어를 위한 시간 간격에 따라 가변되는 전압 변동량을 입력부(150)를 통해 입력할 수 있다.

또한 상기 스위치부(160)는 다수의 전압 변동량에 대응하는 팁 스위치로 구성되어 스위치부(160)의 레버(미 도시)의 위치를 선택적으로 위치시키는 것에 의해 상기 전압변동량을 설정할 수 있다.

또한 상기 스위치부(160)는 다수의 제어전류 값, 즉, 10A, 15A ... 30A 등으로 대응하는 딥 스위치로 구성되어 스위치부(160)의 레버(미 도시)의 위치를 선택적으로 위치시키는 것에 의해 발열장치(100")의 구동 시 정온발열히터(140)의 제어 전류를 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.

이러한 구성의 경우 고가의 전류피드백부(130)를 구성하지 않게 되므로, 전원공급장치(100a) 또는 발열장치(100")의 제작을 용이하게 하고, 제작 비용을 줄일 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술의 배관의 발열장치를 도시한 도면,

도 2는 종래 기술의 발열부의 발열특성을 나타낸 그래프를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 발열장치의 전원공급장치가 구비된 발열장치의 설치 상태를 나타낸 도면,

도 4는 상기 전원공급장치(100)의 상세 구성을 나타내는 블록 구성도,

도 5는 상기 전원공급장치(100)의 구성 중 상기 전압제어기(113)의 포트(J10)와 상기 전압변환부(120)와 릴레이부(124) 및 AC전원공급장치(300)의 전원출력단자 만을 포함하는 회로로로 간략히 도시한 회로 구성도,

도 6은 본 발명의 전원공급장치(100)의 실제 구현 예를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명의 발열장치의 동작 과정 및 전원공급 제어 방법의 처리과정을 나타내는 순서도,

도 8은 정온발열히터 전압을 스텝제어에 의해 변동하도록 구성된 발열장치(100")의 사시도이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 설명 *

100', 100" : 발열장치 100, 100a : 전원공급장치

110 : 전압제어신호출력부 111 : DC 변환기

112 : 제로크로싱검출기 113 : 전압제어기
120 : 전압변환부 121: 포토트라이액

122 : 전압변환기 124 : 릴레이부

130 : 전류피드백부 140 : 정온발열히터

150: 입력부 160 : 스위치부

170 : 디스플레이부 180 : 신호발생부

300 : AC 전원공급기

Claims (17)

1. 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터 발열장치의 전원공급장치에 있어서,

   상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;

   외부에서 입력되는 입력전원의 입력전원 전압을 상기 전압 조절 신호에 따라 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;

   상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 상기 전압제어신호출력부로 출력하는 전류피드백부; 및

   상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 포함하며,

   상기 전압제어신호출력부는 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 정온발열히터 전류를 검출하여 제어전류로 저장하고, 상기 제어전류가 저장된 이 후 또는, 상기 전원공급장치 또는 발열장치의 재동작 시 상기 정온발열히터에 상기 제어전류가 흐르도록 상기 전압변환부의 전압변환을 제어하도록 구성되며,

   상기 제어전류를 입력하여 저장시킬 수 있도록 하는 입력부;를 더 포함하며,

   상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 전압제어신호출력부가 상기 정온발열히터에 흐르는 전류를 검출하여 제어전류로 저장하는 설정모드를 수동으로 수행하도록 하는 스위치부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발열장치의 전원공급장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제어전류는,

   상기 정온발열히터의 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 이 후 일정 시간 경과된 후의 상기 정온발열히터 전류 값으로 설정되는 발열장치의 전원공급장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전압제어신호출력부는,

   상기 발열장치의 구동 종료 시 상기 정온발열히터에 공급되는 전원을 상기 전압변환부에서 공급되도록 스위칭한 후 상기 입력전원 인가부를 종료시키고, 상기 전압변환부를 상기 입력전원의 영 전위점 영역에서 오프시키는 발열장치의 전원공급장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 전압제어신호출력부에서 출력되는 상기 발열장치의 구동 상태를 표시하는 디스플레이부;를 더 포함하는 발열장치의 전원공급장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 전압제어신호출력부에 의해 검출된 상기 발열장치의 구동 상태정보를 외부로 전송하고, 외부에서 입력되는 구동 신호를 상기 전압제어신호출력부로 인가하는 신호발생부;를 더 포함하는 발열장치의 전원공급장치.
9. 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터;와,

   상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와,

   외부에서 입력되는 입력전원의 입력전원 전압을 상기 전압 조절 신호에 따라 변환하여 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와,

   상기 정온발열히터에 흐르는 정온발열히터 전류를 검출하여 상기 전압제어신호출력부로 출력하는 전류피드백부;와,

   상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 더 포함하며,

   상기 전압제어신호출력부는,

   상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 정온발열히터 전류를 제어전류로 검출하여 저장하고, 상기 정온발열히터의 전류가 상기 제어전류가 되도록 상기 전압변환부의 전압변환을 제어하는 발열장치.
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11. 피티씨 특성을 가지는 정온발열히터 발열장치의 전원공급장치에 있어서,

    기 설정된 시간 간격에 따라 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전원의 정온발열히터 전압을 입력전원 전압과 동일한 값을 가질 때까지 단계적으로 조절하는 전압 조절 신호를 출력하는 전압제어신호출력부;와,

    상기 전압 조절 신호에 따라 상기 입력전원 전압을 변환하여 상기 정온발열히터 전원을 생성한 후 상기 정온발열히터에 공급하는 전압변환부;와,

    상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원의 전압과 같아지는 경우 상기 전압제어신호출력부에 의해 스위칭되어 상기 입력전원을 전압변환 없이 상기 정온발열히터에 공급하는 입력전원 인가부;를 포함하며,

    상기 기 설정된 시간간격에 따른 전압 변동 값을 설정하는 입력부;를 더 포함하는 발열장치의 전원공급장치.
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13. 전압제어신호출력부와 전압변환부와 입력전원 인가부와 정온발열히터를 구비한 발열장치의 전원공급 제어방법에 있어서,

    상기 전압제어신호출력부가 상기 정온발열히터에 인가되는 정온발열히터 전압이 입력전원 전압과 같아지는 지를 판단하는 전압판단과정;과,

    상기 전압판단과정의 판단 결과 상기 정온발열히터 전압이 상기 입력전원 전압과 같아진 경우 상기 정온발열히터에 공급되는 전원이 상기 입력전원 인가부에 의해 공급되도록 스위칭하는 전원스위칭과정;을 포함하며,

    상기 전압판단과정은, 상기 정온발열히터의 전압이 상기 입력전원 전압과 동일한 경우 상기 전압제어신호출력부가 상기 정온발열히터에 흐르는 제어전류를 검출하여 저장하는 설정모드수행과정;을 더 포함하며,

    상기 설정모드수행과정은, 상기 발열장치의 최초 구동 시 자동으로 수행되거나, 상기 발열장치의 최초 구동 이후 사용자에 의해 수동으로 수행되는 것 중 적어도 하나의 방식으로 수행되며,

    상기 설정모드수행과정 이후, 상기 발열장치가 재동작하는 경우 상기 설정모드수행과정에서 저장된 제어전류가 정온발열히터에 흐르도록 정온발열히터의 전압을 제어하는 작동모드수행과정;을 더 포함하는 발열장치의 전원공급 제어방법.
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17. 제13항에 있어서,

    상기 전압제어신호출력부가 상기 발열장치의 구동 종료 시 상기 정온발열히터에 공급되는 전원을 상기 전압변환부로부터 공급되도록 전원 공급 경로를 스위칭한 후 상기 입력전원 인가부를 오프시키고, 이 후 상기 입력전원의 영 전위점 영역에서 상기 전압변환부를 오프시키는 종료과정;을 더 포함하는 발열장치의 전원공급 제어방법.

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