KR101583424B1

KR101583424B1 - 프리볼트 온도조절 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101583424B1
Application number: KR1020140080536A
Authority: KR
Inventors: 길종진
Original assignee: 길종진
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2016-01-11
Also published as: KR20160001962A

Abstract

본 발명은 전기요, 전기장판 및 전기 매트 등과 같은 전열 침구류의 온도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 교류전원의 전압에 따라 최대 소비전력을 설정하고, 설정된 최대 소비전력에 기반을 두어 모니터링되는 전열부의 온도에 근거하여 상기 전열부의 온도를 미리 설정된 온도로 일정하게 유지하는 프리볼트 온도조절 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

프리볼트 온도조절 장치 및 방법{Free-volt temperature control apparatus and control method thereof}

최근 난방비를 절약하고, 캠핑 등과 같은 여가 활동 시 간편하게 난방을 할 수 있는 전기요, 전기장판, 전기매트 등과 같은 전열 침구류의 보급이 증가하고 있다.

통상, 이런 요, 장판, 매트 등의 전열침구류는 내측에 구비되는 전열부(히터: 미도시)와 상기 전열부와 물리적인 커넥터를 통해 연결되어 매트, 요 및 장판 등의 온도를 조절하기 위한 온도조절장치를 구비한다.

우리나라는 가정용 전원으로 220V를 사용한다. 그러나 아직도 시골 및 군부대, 산간지방에는 110V를 사용하는 지역이 일부 있으며, 미국, 중국 및 일본 등은 110V를 가정용 전원으로 사용하고 있다.

따라서 최근 전자제품들은 해외 수출용과 국내용으로 나누지 않고 110V와 220V에서 모두 사용할 수 있는 프리볼트(Free-Volt) 전원을 지원하고 있다.

그러나 종래 전열 침구류의 경우 단순히 프리볼트 전원부만을 구성하는 경우 동작에는 문제가 없으나, 교류전압에 따라 차등적으로 온도를 제어할 수 없어 교류전압에 따른 정확하고 효율적인 온도 제어를 할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래 온도조절장치는 전열 침구류에 단순히 프리볼트 전원부만 구성되는 경우, 공급되는 교류전원의 전압에 따라 불필요한 전력 소모를 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.

실용공보 1991-0008670호

따라서 본 발명의 목적은 교류전원의 전압에 따라 최대 소비전력을 설정하고, 설정된 최대 소비전력에 기반을 두어 모니터링되는 전열부의 온도에 근거하여 상기 전열부의 온도를 미리 설정된 온도로 일정하게 유지하는 프리볼트 온도조절 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리볼트 온도조절 장치는: 서로 다른 둘 이상의 교류전압값을 가지는 교류전원을 공급하는 교류전원부; 상기 교류전원부로부터 공급되는 교류전원을 입력받아 직류 구동 전압으로 변환하여 출력하는 직류 전원부; 상기 교류전원의 전압에 대응하는 전압 검출 신호를 출력하는 교류전압검출부; 트리거 신호에 의해 턴-온되고, 턴-온 시 입력되는 가열신호에 의해 가열되어 열을 발생시키는 전열부; 상기 전열부의 온도에 따른 온도 검출 신호를 출력하는 온도 검출부; 사용자에 의해 설정된 설정 온도값에 대응하는 온도 조절 신호를 출력하는 온도 조절 볼륨 검출부; 및 상기 직류 구동 전압을 입력받아 동작하고, 상기 교류전압검출부로부터 출력되는 전압 검출 신호에 의해 교류전압을 검출하고 상기 온도 조절 신호를 입력받아 설정 온도값을 검출하며, 상기 온도 검출부로부터 입력되는 온도 검출 신호에 의해 상기 전열부의 온도를 측정하며, 상기 검출된 교류전압에 대한 최대 소비전력을 계산하여 설정한 후, 상기 설정된 최대 소비전력에 기반하여 상기 전열부의 측정 온도와 상기 설정 온도값을 비교하여 상기 설정 온도값의 온도가 유지되도록 상기 트리거 신호의 출력을 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는: 상기 마이컴의 제어를 받아 경보를 발생시키는 경보부를 더 포함하되, 상기 마이컴은, 상기 온도 검출부로부터 출력되는 온도 검출 신호를 분석하여 온도 검출 신호가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 경보부를 통해 경보하는 것을 특징으로 한다.

상기 경보부는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 마이컴의 제어에 따라 발광 다이오드를 점멸하여 상기 전열부의 단락을 경보하는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는: 온도 퓨즈; 및 상기 온도 퓨즈에 인접하게 구성되는 가열저항을 포함하고 전원차단 제어신호를 입력받아 상기 가열저항을 가열하여 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 상기 교류전원을 차단하는 온도 퓨즈 동작부를 더 포함하되, 상기 마이컴은 상기 온도 검출부로부터 출력되는 온도 검출 신호를 분석하여 온도 검출 신호가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 온도 퓨즈 동작부로 상기 전원차단 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는: 온도 퓨즈; 상기 온도 퓨즈에 인접하게 구성되는 가열저항을 포함하고 전원차단 제어신호를 입력받아 상기 가열저항을 가열하여 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 상기 교류전원을 차단하는 온도 퓨즈 동작부; 및 상기 전열부로부터 출력되는 히터 전류에 따른 히터 전류 검출 신호를 출력하는 히터 전류 검출부를 더 포함하되, 상기 마이컴은 상기 히터 전류 검출부로부터 출력되는 상기 히터 전류 검출 신호를 분석하여 상기 전열부가 오프된 상태에서도 상기 히터 전류 검출 신호가 입력되는지를 판단하고, 상기 전열부가 오프된 상태에서 상기 히터 전류 검출 신호가 입력되면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 온도 퓨즈 동작부로 상기 전원차단 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 장치는: 상기 교류전원의 피크를 검출하여 교류 동기 신호를 출력하는 교류 동기 검출부를 더 포함하되, 상기 마이컴은, 상기 교류 동기 검출부로부터 출력되는 교류 동기 신호에 근거하여 교류전원의 양(+)의 반주기에서 온도 검출 동작을 수행하고, 음(-)의 반주기에서 전열부의 가열동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 전열부는, 일단이 상기 교류전원부의 양 단자에 연결되는 코어에 권선되는 제1전열도체와, 상기 제1전열도체 상부에 권선되는 써미스터와, 상기 써미스터 상부에 권선되는 제2감지도체를 포함하는 감열선; 상기 제2감지도체 양단에 캐소드가 연결되고 상기 온도 검출부가 애노드에 연결되는 다이오드; 및 상기 제1전열도체의 타단에 애노드가 연결되고, 상기 교류전원부의 음단자에 캐소드가 연결되며 상기 마이컴으로부터 상기 트리거 신호를 입력받는 게이트가 연결되는 사이리스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프리볼트 온도 조절 방법은: 마이컴이 교류전원부로부터 공급되는 교류전원의 교류전압을 측정하는 교류전압 측정 과정; 마이컴이 상기 측정된 교류전압에 대응하는 최대 소비전력을 계산한 후 저장하여 설정하는 교류전압에 따른 최대 소비전력 계산 과정; 마이컴이 사용자에 의해 설정된 온도를 검출하는 설정 온도 검출 과정; 마이컴이 전열부를 가열하는 가열 과정; 마이컴이 상기 가열되는 전열부의 온도를 측정하는 온도 측정 과정; 및 마이컴이 상기 설정된 최대 소비전력에 기반하여 상기 측정되는 전열부의 온도와 상기 미리 설정된 설정 온도를 비교하여 상기 전열부의 온도를 조절하는 온도 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 상기 마이컴이 상기 온도 조절 중 상기 전열부의 단락 여부를 판단하는 단락 모니터링 과정; 및 상기 마이컴이 상기 단락 모니터링 과정에서 단락이 검출되면 경보를 발생하는 경보 발생 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 경보는 발광다이오드의 점멸에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 마이컴이 상기 온도 조절 중 온도 검출부에서 출력되는 온도 검출 신호에 따른 측정 온도가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지는지를 검사하여 상기 전열부의 단락 여부를 판단하는 단락 모니터링 과정; 및 상기 마이컴이 상기 단락 모니터링 과정에서 단락이 검출되면 교류전원과 직렬로 연결되는 온도 퓨즈를 상기 온도 퓨즈와 인접하게 설치되는 가열저항을 포함하는 온도 퓨즈 동작부로 전원차단 제어신호를 출력하여 상기 가열저항을 가열시키고 상기 가열저항에서 발생되는 열에 의해 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 전원을 차단시키는 전원 차단 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 방법은: 상기 마이컴이 교류 동기 검출부에서 출력되는 교류 동기 신호에 동기되어 동작을 개시하는 교류 동기화 과정을 더 포함하고, 상기 교류 동기화 과정 후 상기 교류전원의 주기에 동기화되어 동작하되, 교류전원의 양전원의 반주기에서 상기 온도 측정 과정을 수행하고, 음의 반주기에서 상기 가열 과정을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 교류전원을 검출하고, 교류전원의 전압에 따른 최대 소비전력을 설정한 후 최대 소비전력에 기반하여 검출되는 온도에 따라 온도 제어를 수행함으로써 교류전원에 따라 정확하고 효율적인 온도 제어를 수행할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 교류전원의 전압에 따라 최대 소비전력을 설정함으로써 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 프리볼트 온도조절장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 프리볼트 온도조절장치의 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 프리볼트 온도 조절 회로의 중요 신호 검출 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 프리볼트 온도조절장치의 전열부의 등가 회로를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 프리볼트 온도조절장치의 프리볼트 온도 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 프리볼트 온도조절장치의 구성 및 동작을 설명하고, 그 장치에서의 프리볼트 온도 조절 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 프리볼트 온도조절장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 프리볼트 온도조절장치의 회로 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 프리볼트 온도 조절 회로의 중요 신호 검출 동작을 나타낸 도면이고, 4는 본 발명의 프리볼트 온도조절장치의 절열부의 등가 회로를 나타낸 도면이다. 이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 온도조절장치는 교류 전원부(110), 직류 전원부(120), 마이컴(130), 교류전압검출부(150), 온도 검출부(180), 온도 조절 볼륨 검출부(190) 및 전열부(220)를 포함하고, 실시예에 따라 온도 퓨즈(111), 온도 퓨즈 동작부(140), 히터 전류 검출부(160), 교류 동기 검출부(170), 경보부(200) 및 트리거 입력부(210)를 더 포함한다.

교류전원부(110)는 교류전원을 공급한다. 상기 교류전원은 110V 및 220V 교류전원 중 하나일 수 있을 것이다.

직류 전원부(120)는 상기 교류전원부(110)로부터 입력되는 서로 다른 전압값(110V, 220V)을 가지는 교류전원을 인가받을 수 있으며, 인가되는 교류전원을 직류 구동 전압으로 변환하여 출력한다.

교류전압검출부(150)는 도 2에서 보이는 바와 같이 두 개의 분배 저항(4, 5)로 구성되어, 상기 교류전원부(110)에 병렬로 연결되어 상기 교류전원부(110)에서 출력되는 교류전원의 전압에 따른 전압 검출 신호를 마이컴(130)으로 출력한다.

전열부(220)는 교류전원부(110)에 병렬로 연결되어 교류전원부(110)에서 제공되는 교류전원을 인가받고, 마이컴(130)의 제어에 의해 온 또는 오프되고, 온 시 가열되어 열을 발생시킨다. 상기 전열부(220)는 도 2 내지 도 4에서 보이는 바와 같이 코어에 권선되고 일단이 교류전원부(110)의 양 단자에 연결되는 제1전열도체(221), 상기 제1전열도체(221) 상부에 권선되는 NTC 써미스터(222) 및 상기 NTC 써미스터(222) 상부에 권선되는 제2감지도체(223)를 포함하는 감열선(히터: 225)과, 상기 제2감지도체(223)의 양단이 캐소드에 연결되는 다이오드(11)와, 상기 제1전열도체(221)의 타단이 애노드에 연결되고 교류전원부(110)의 음 단자가 캐소드에 연결되며, 상기 마이컴(130)으로부터 제어신호인 트리거 신호를 게이트로 입력받아 온되는 사이리스터(14)를 포함한다.

온도 검출부(180)는 전열부(220)의 온도에 따른 온도 검출 신호를 상기 마이컴(130)으로 출력한다. 온도 검출부(220)는 도 2에서 보이는 바와 같이 다이오드(11)의 애노드에 연결되는 분할저항(12, 13)로 구성되어 음의 반주기에서 교류전원부(110), 분할저항(12, 13), 다이오드(11), 제2감지도체(223), 써미스터(222) 및 제1전열도체(221)를 통해 흐르는 교류전원에 대해 분할저항(12, 13) 및 써미스터(222)의 저항값에 의해 분할저항(12) 및 분할저항(13) 사이에 걸리는 전압에 의한 온도 검출 신호를 생성하여 마이컴(130)으로 출력한다. 상기 제2감지도체(223)는 나일론 써미스터 등이 될 수 있으며, 온도에 따라 저항값이 변경된다. 따라서 상기 온도 검출 신호의 전압은 온도에 따른 써미스터(222) 및 제2감지도체(223)의 저항값에 의해 결정될 것이다.

온도 조절 볼륨 검출부(190)는 사용자가 설정한 설정 온도값에 대응하는 온도 조절 신호를 마이컴(130)으로 출력한다. 상기 온도 조절 볼륨 검출부(190)는 도 2와 같이 가변저항 등으로 구성되어 사용자가 조절한 가변 저항값에 따른 온도 조절 신호를 생성하여 마이컴(130)으로 출력한다.

온도 퓨즈(111)는 교류전원부(110)와 직렬로 구성되고 일정 온도 이상 열이 가해지면 자동으로 단선 또는 스위칭되어 교류전원을 차단한다.

온도 퓨즈 동작부(140)는 마이컴(130)으로부터 전원차단 제어신호를 입력받아 상기 온도퓨즈(111)를 단선시킨다. 구체적으로, 온도 퓨즈 동작부(140)는 상기 온도퓨즈(111)와 인접하게 배치되는 가열저항(1)과, 상기 가열저항(1)에 애노드가 연결되고, 교류전원부(110)의 음 단자에 캐소드가 연결되고 게이트로 상기 마이컴(130)으로부터 전원 차단 제어 신호를 입력받는 사이리스터(2)를 포함하여 구성된다. 상기 사이리스터(2)는 상기 전원 차단 제어 신호 입력 시 턴온된다. 이때 상기 가열저항(1)에 교류전원이 흐르게 되어 상기 가열저항(1)은 상기 교류전원에 의해 열을 발생한다. 이때, 상기 온도퓨즈(111)는 상기 인접하게 배치된 가열저항(1)에 의해 단선된다.

히터 전류 검출부(160)는 상기 전열부(220)의 사이리스터(14)의 캐소드에 연결되어 상기 사이리스터(14)의 턴-온 시 전열부(220)의 제1전열도체(221)로 흐르는 가열전류에 대한 가열전류 측정 신호를 마이컴(130)으로 출력한다. 상기 히터 전류 검출부(160)는 도 2에서 보이는 바와 같이 저항(15)로 구성될 수 있다.

교류동기 검출부(170)는 교류전원부(110)로부터 출력되는 교류전원을 교류 동기 신호로서 마이컴(130)으로 출력한다. 그러면 마이컴(130)은 상기 교류 동기 신호의 피크를 검출하고, 상기 피크 검출에 따라 교류전원에 동기화되어 동작한다.

경보부(200)는 마이컴(130)의 제어를 받아 경보를 발생한다. 경보부(200)는 부저, 및 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이 발광다이오드(LED) 등으로 구성될 수 있을 것이다. 부저인 경우 경보부(200)는 경보음에 의한 경보를 발생하고, 발광다이오드인 경우 발광다이오드를 점등 또는 점멸하여 경보를 발생한다.

마이컴(130)은 제어신호인 트리거 신호를 바로 사이리스터(14)의 게이트로 출력하지 않고 트리거 입력부(210)를 거쳐 제공할 수도 있을 것이다. 상기 트리거 입력부(210)는 커패시터(10)로 구성될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 프리볼트 온도조절장치의 프리볼트 온도 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 마이컴(130)은 교류전원이 공급되면 직류 전원부(120)로부터 입력되는 직류 구동 전압에 의해 동작하고, 교류전압검출부(150)를 통해 교류 전압을 측정하여 교류전압값을 모니터링한다(S111).

교류전압값이 모니터링되기 시작하면 마이컴(130)은 220V인지 110V인지를 판단한다(S113).

교류전압값이 220V이면 마이컴(130)은 220V에서의 최대 소비전력을 계산하고(S115), 교류전압값이 110V이면 110V에서의 최대 소비전력을 계산한다(S117).

상기와 같이 교류전압값에 따른 최대 소비전력이 계산되면 마이컴(130)은 계산된 최대 소비전력을 저장하여 설정한다(S119).

상기 최대 소비전력의 설정 후, 마이컴(130)은 온도 조절 볼륨 검출부(190)로부터 입력되는 온도 조절 신호에 의한 설정 온도값을 계산하고(S121), 온도 검출부(180)로부터 입력되는 온도 검출 신호에 의해 현재 전열부(220)의 온도, 즉 전열 침구류의 온도를 측정한다(S123).

또한, 마이컴(130)은 히터 전류 검출부(160)를 통해 히터 전류를 검출한다(S125).

전열부(220)의 온도, 설정 온도가 검출되면 상기 설정된 최대 소비전력에 근거하여, 최대 소비전력 내에서 현재 검출된 전열부(220)의 온도가 상기 설정 온도가 되도록 트리거 신호를 전열부(220)로 출력하여 전열부 설정 온도 유지 동작을 수행한다(S127).

상기 발열선 온도 유지 동작 중에 마이컴(130)은 이상 동작이 발생되는지를 검사한다(S129). 상기 이동 동작이란 트리거 신호를 출력하지 않았는데도 전열부(220)로부터 출력되는 히터 전류가 검출되는 경우(단락 시), 및 온도 검출 신호가 일정 값 이상의 값을 가질 때, 즉 전열부(220)가 과열되는 동작을 의미한다.

이상 동작이 발생하는 경우 마이컴(130)은 온도퓨즈 동작부(140)를 구동하여 온도퓨즈(111)를 단선시켜 전원을 차단한다(S131).

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

110: 교류전원 111: 온도 퓨즈
120: 직류 전원부 130: 마이컴
140: 온도 퓨즈 동작부 150: 교류전압검출부
160: 히터 전류 검출부 170: 교류 동기 검출부
180: 온도 검출부 190: 온도 조절 보륨 검출부
200: 표시부 210: 트리거 입력부
220: 전열부

Claims

서로 다른 둘 이상의 교류전압값을 가지는 교류전원을 공급하는 교류전원부;
상기 교류전원부로부터 공급되는 교류전원을 입력받아 직류 구동 전압으로 변환하여 출력하는 직류 전원부;
상기 교류전원의 전압에 대응하는 전압 검출 신호를 출력하는 교류전압검출부;
트리거 신호에 의해 턴-온되고, 턴-온 시 입력되는 가열신호에 의해 가열되어 열을 발생시키는 전열부;
상기 전열부의 온도에 따른 온도 검출 신호를 출력하는 온도 검출부;
사용자에 의해 설정된 설정 온도값에 대응하는 온도 조절 신호를 출력하는 온도 조절 볼륨 검출부; 및
상기 직류 구동 전압을 입력받아 동작하고, 상기 교류전압검출부로부터 출력되는 전압 검출 신호에 의해 교류전압을 검출하고 상기 온도 조절 신호를 입력받아 설정 온도값을 검출하며, 상기 온도 검출부로부터 입력되는 온도 검출 신호에 의해 상기 전열부의 온도를 측정하며, 상기 검출된 교류전압에 대한 최대 소비전력을 계산하여 설정한 후, 상기 설정된 최대 소비전력에 기반하여 상기 전열부의 측정 온도와 상기 설정 온도값을 비교하여 상기 설정 온도값의 온도가 유지되도록 상기 트리거 신호의 출력을 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제1항에 있어서,
상기 마이컴의 제어를 받아 경보를 발생시키는 경보부를 더 포함하되,
상기 마이컴은,
상기 온도 검출부로부터 출력되는 온도 검출 신호를 분석하여 온도 검출 신호가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 경보부를 통해 경보하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제2항에 있어서,
상기 경보부는 발광 다이오드를 포함하고, 상기 마이컴의 제어에 따라 발광 다이오드를 점멸하여 상기 전열부의 단락을 경보하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제1항에 있어서,
온도 퓨즈; 및
상기 온도 퓨즈에 인접하게 구성되는 가열저항을 포함하고 전원차단 제어신호를 입력받아 상기 가열저항을 가열하여 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 상기 교류전원을 차단하는 온도 퓨즈 동작부를 더 포함하되,
상기 마이컴은 상기 온도 검출부로부터 출력되는 온도 검출 신호를 분석하여 온도 검출 신호가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 온도 퓨즈 동작부로 상기 전원차단 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제1항에 있어서,
온도 퓨즈;
상기 온도 퓨즈에 인접하게 구성되는 가열저항을 포함하고 전원차단 제어신호를 입력받아 상기 가열저항을 가열하여 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 상기 교류전원을 차단하는 온도 퓨즈 동작부; 및
상기 전열부로부터 출력되는 히터 전류에 따른 히터 전류 검출 신호를 출력하는 히터 전류 검출부를 더 포함하되,
상기 마이컴은 상기 히터 전류 검출부로부터 출력되는 상기 히터 전류 검출 신호를 분석하여 상기 전열부가 오프된 상태에서도 상기 히터 전류 검출 신호가 입력되는지를 판단하고, 상기 전열부가 오프된 상태에서 상기 히터 전류 검출 신호가 입력되면 상기 전열부가 단락된 것으로 판단하고, 상기 온도 퓨즈 동작부로 상기 전원차단 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 교류전원의 피크를 검출하여 교류 동기 신호를 출력하는 교류 동기 검출부를 더 포함하되,
상기 마이컴은, 상기 교류 동기 검출부로부터 출력되는 교류 동기 신호에 근거하여 교류전원의 양(+)의 반주기에서 온도 검출 동작을 수행하고, 음(-)의 반주기에서 전열부의 가열동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
제1항에 있어서,
상기 전열부는,
일단이 상기 교류전원부의 양 단자에 연결되는 코어에 권선되는 제1전열도체와, 상기 제1전열도체 상부에 권선되는 써미스터와, 상기 써미스터 상부에 권선되는 제2감지도체를 포함하는 감열선;
상기 제2감지도체 양단에 캐소드가 연결되고 상기 온도 검출부가 애노드에 연결되는 다이오드; 및
상기 제1전열도체의 타단에 애노드가 연결되고, 상기 교류전원부의 음단자에 캐소드가 연결되며 상기 마이컴으로부터 상기 트리거 신호를 입력받는 게이트가 연결되는 사이리스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도조절장치.
마이컴이 교류전원부로부터 공급되는 교류전원의 교류전압을 측정하는 교류전압 측정 과정;
마이컴이 상기 측정된 교류전압에 대응하는 최대 소비전력을 계산한 후 저장하여 설정하는 교류전압에 따른 최대 소비전력 계산 과정;
마이컴이 사용자에 의해 설정된 온도를 검출하는 설정 온도 검출 과정;
마이컴이 전열부를 가열하는 가열 과정;
마이컴이 상기 가열되는 전열부의 온도를 측정하는 온도 측정 과정; 및
마이컴이 상기 설정된 최대 소비전력에 기반하여 상기 측정되는 전열부의 온도와 상기 미리 설정된 설정 온도를 비교하여 상기 전열부의 온도를 조절하는 온도 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도 조절 방법.
제8항에 있어서,
상기 마이컴이 상기 온도 조절 중 상기 전열부의 단락 여부를 판단하는 단락 모니터링 과정; 및
상기 마이컴이 상기 단락 모니터링 과정에서 단락이 검출되면 경보를 발생하는 경보 발생 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도 조절 방법.
제9항에 있어서,
상기 경보는 발광다이오드의 점멸에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도 조절 방법.
제8항에 있어서,
상기 마이컴이 상기 온도 조절 중 온도 검출부에서 출력되는 온도 검출 신호에 따른 측정 온도가 미리 설정된 온도 범위 밖의 값을 가지는지를 검사하여 상기 전열부의 단락 여부를 판단하는 단락 모니터링 과정; 및
상기 마이컴이 상기 단락 모니터링 과정에서 단락이 검출되면 교류전원과 직렬로 연결되는 온도 퓨즈를 상기 온도 퓨즈와 인접하게 설치되는 가열저항을 포함하는 온도 퓨즈 동작부로 전원차단 제어신호를 출력하여 상기 가열저항을 가열시키고 상기 가열저항에서 발생되는 열에 의해 상기 온도 퓨즈를 단선시켜 전원을 차단시키는 전원 차단 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도 조절 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이컴이 교류 동기 검출부에서 출력되는 교류 동기 신호에 동기되어 동작을 개시하는 교류 동기화 과정을 더 포함하고,
상기 교류 동기화 과정 후 상기 교류전원의 주기에 동기화되어 동작하되, 교류전원의 양전원의 반주기에서 상기 온도 측정 과정을 수행하고, 음의 반주기에서 상기 가열 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 프리볼트 온도 조절 방법.