KR200191604Y1 - 전자파 차단 및 음이온 공기 청정기 복합 발열체의온도조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열체의 온도 조절장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 전기요, 전기 매트 등의 열선을 갖는 발열체에 적용되며 발열체를 조절하는 온도 조절 장치에 음이온에 의한 공기 청정이 가능하도록 이루어진 전자파 차단 및 음이온 공기 청정기가 복합화된 발열체의 온도 조절 장치에 관한 것이다.

본 고안은 전기 요 또는 전기 매트의 온도 조절이 가능하며 동시에 고압 전원을 형성하여 방전시키므로 음 이온을 방출 할 수 있도록 이루어진 온도 조절 장치를 제공하고, 전자파를 전원 접지선에 차폐하는 것에 있어서 전자파의 차폐 위치를 정확하게 식별 할 수 있도록 전자파 차단 표시부를 구비한 온도 조절 장치를 제공하고자,

상용 교류 전원을 입력받아 제어 전원을 형성하는 정전압 전원부(1)와, 전압 비교기와 출력 로직회롤를 포함하며 발열선의 구동을 제어하는 온도 감지/구동부(2)와, 온도 감지/구동부의 출력으로 제어되며 상용 교류 전원선간에 형성되는 발열선(H)과 발열선을 스위칭하는 스위칭 소자를 포함하는 발열 제어부(3)와, 상기 정전압 전원부의 직류 전원으로 직류 고압을 형성하는 전압 증폭부(3,4)와, 증폭된 전압을 고압으로 승압하는 배전압 증폭부(6)를 마련하여 증폭된 마이너스 전원을 방전 전극(P1,P2)을 통하여 방전시켜 음이온을 생성하도록 이루고, 전자파 차폐가 가능한 전원 접지선을 검출 표시하는 전자파 차단 표시부(7)를 포함하여 이루어지는것에 의한다.

Description

전자파 차단 및 음이온 공기 청정기 복합 발열체의 온도조절 장치{A temperature control system of the complex heating element for electromagnetic waves interception and anion air cleaning}

본 고안은 발열체의 온도 조절장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 전기요, 전기 매트 등의 열선을 갖는 발열체에 적용되며 발열체를 조절하는 온도 조절 장치에 음이온에 의한 공기 청정이 가능하도록 이루어진 전자파 차단 및 음이온 공기 청정기가 복합화된 발열체의 온도 조절 장치에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 전기요 또는 전기 매트은 일정 발열량을 갖는 발열선을 소정의 보온재 사이에 깔아서 요 또는 매트 형태로 이루어 상기 발열선에 전력을 공급하며 온도 조절 기능을 이루는 온도 조절 장치를 결합하여 사용하고 있다.

상기 온도 조절 장치는 여러 유형의 제안이 안출된 바 있으며, 다양한 제어 형태를 이루고 있다.

그러나 대부분의 온도 조절 장치는 온도 조절이라는 기본 기능에 충실하고 있으며 예외적으로는 별도의 부가적인 기능을 부여하려 시도하고 있기도 하다.

이러한 온도 조절 장치에 부가되는 기능중 하나로써 음이온 발생기를 내장하기도 한다.

종래 기술로서는 실용신안 출원 제 92-16849호가 있다.

이는 공지된 온도 조절 장치에 공지의 음이온 발생기를 일체로 내장하여 이루어진 기술 구성을 특징으로 하고 있다.

그러나 상기 종래 기술에 의하면 단순히 공지된 두 기술을 하나의 온도조절장치 케이스에 주합한 정도에 불과한 것이었다.

한편, 실용 등록 제 127147호의 온열, 음전위, 음이온 복합 발생 장치가 있었으나 니는 마이컴으로 제어되는 복잡하고 고가의 것이어서 전기요 또는 전기 매트의 가격 경쟁력을 떨어뜨려 제품화하기에 용이하지 못한 단점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고 실 사용이 가능하며 염가에 제조가 가능한 복합 기능의 온도 조절 장치를 제공하고자 한다.

본 고안은 전기 요 또는 전기 매트의 온도 조절이 가능하며 동시에 고압 전원을 형성하여 방전시키므로 음 이온을 방출 할 수 있도록 이루어진 온도 조절 장치를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

본 고안은 전자파를 전원 접지선에 차폐하는 것에 있어서 전자파의 차폐 위치를 정확하게 식별 할 수 있도록 전자파 차단 표시부를 구비한 온도 조절 장치를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 고안은 상용 교류 전원을 입력받아 제어 전원을 형성하는 정전압 전원부와, 전압 비교기와 출력 로직회롤를 포함하는 며 발열선의 구동을 제어하는 온도 감지/구동부와, 온도 감지/구동부의 출력으로 제어되며 상용 교류 전원선간에 형성되는 발열선과 발열선을 스위칭하는 스위칭 소자를 포함하는 발열 제어부와, 상기 정전압 전원부의 직류 전원으로 직류 고압을 형성하는 전압 증폭부와, 증폭된 전압을 고압으로 승압하는 배전압 증폭부를 마련하여 증폭된 마이너스 전원을 방전 전극을 통하여 방전시켜 음이온을 생성하도록 이루고, 전자파 차폐가 가능한 전원 접지선을 검출 표시하는 전자파 차단 표시부를 포함하여 이루어지는것에 의한다.

도 1은 본 고안의 구성을 도시한 회로도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 정전압 전원부 2 : 온도 감지/구동부 3 : 발열제어부

4 : 제 1전압 증폭부 5 : 제 2전압 증폭부 6 : 배전압 증폭부

7 : 전자파 차단 표시부

이하, 본 고안의 구체적인 기술 구성을 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.

도면에 도시한 바와 같이 본 고안의 온도 조절 장치는 전압 강하용 저항, 콘덴서와 반파 정류 다이오드, 전압 제어용 제너 다이오드 및 평활 콘덴서를 포함하는 정전압 전원부(1)를 마련한다.

상기 정전압 전원부의 출력단에는 발열선(H)의 온도 변화에 따라 저항값의 변화가 일어나는 감열선(RS)과 분압 저항으로 분압된 비교 전압과 온도 설정용 가변 저항(VR)과 분압 저항으로 분압된 기준 전압을 비교기(COM1)에 비교 입력으로 연결하여 이루고 비교기 출력을 과열 안전장치인 출력 논리회로(AND)에 일방에 연결하고 상기 감열선(RS) 출력을 타방에 입력 연결하며, 상기 감열선(RS)의 양단에는 병렬로 제너 다이오드(D6)와 평활 콘덴서(C4)를 연결하고, 출력 논리회로(AND)의 출력단에 작동 스위치(SW1)를 연결하여 온도 감지/구동부(2)를 이룬다.

상기 감열선(RS) 양단의 제너 다이오드(D6)와 평활 콘덴서(C4)는 발열선과 감열선이 구조적으로 근접함에 의하여 감열선에 교류 전압이 유기되는 것에 의하여 감열선에 걸린 직류 전압이 고르지 못하게 되나 이를 제한하고 평활시켜 고른 전압이 가해지도록 한다.

상기 온도 감지/구동부(2)의 스위치(SW1) 출력단에는 상용 교류 전원선간에 결합된 발열선(H)과 이 발열선의 구동을 스위칭하는 소자로서 트라이액(T1,T2)을 형성하여 상기 출력 논리회로의 출력을 트라이액에 트리거 신호로 연결 구성하여 발열 제어부(3)를 이룬다.

2단으로 구성되는 트라이액(T1)은 작은 신호의 게이트 신호를 증폭하여 후단의 트라이액(T2)를 구동시키기 위하여 이루어지며, 트라이액(T1)의 게이트에 연결된 발광다이오드(LED1)는 발열선(H)의 동작을 표시하도록 구성된다.

한편, 상기 정전압 전원부(1)의 정류된 직류 출력단에는 작동 스위치(SW2)를 통하여 바이어스되는 트랜지스터(Q1)로 이루어 증폭 및 스위칭 회로를 형성한 제 1전압 증폭부(4)를 마련하고, 증폭된 발진 전압으로 고압 증폭을 이루는 트랜스(T)를 형성하여 제 2전압 증폭부(5)를 마련한다.

상기 제 1, 2 전압 증폭부(4,5)에서 증폭된 소정의 직류 전압은 다단의 다이오드와 콘덴서로 이루어져 마이너스 고압의 전원으로 승압하는 배전압 증폭부(6)에 연결하여 이루고, 승압된 마이너스 전압을 전극(P1, P2)에 인가하여 음전위 방전을 이루도록 결합 구성하는 것이다.

또한, 상기 정전압 전원부(1)의 정류된 직류 출력단에는 분압 저항으로 형성되는 기준 전압을 비반전 입력으로 하고, 저항과 다이오드 및 터치 스위치(TSW)가 반전 입력으로 연결되는 비교기(COM2)를 이루어 비교기 출력으로 스위칭 구동하는 트랜지스터(Q2)를 마련하여 이 트랜지스터 출력단에 부져(BZ)와 발광다이오드(LED2) 및 작동 스위치(SW3)를 형성하여 전자파 차단 표시부(7)를 구성한다.

미설명된 부호로서 SW는 메인 파워 스위치를 ,F는 과전류 방지용 휴즈를, LED3는 메인 파워 램프를 각각 도시한 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 이루는 본 고안의 제 작용을 이하 좀더 상세하게 살펴보면 본 고안의 이해가 한층 용이 할 것이다.

본 고안의 제 작동 회로들은 각기 독립적으로 작용 할 수 있도록 각각의 구동회로에 작동 스위치(SW1~SW3)를 구성하고 있다.

즉, 하절기 등과 같이 발열선 구동이 필요치 아니한 경우에는 음이온 기능만을 사용 할 수도 있고, 전자파 차단 표시부 또한 선택적으로 구동 시킬 수 있도록 배려되어 있다.

먼저, 본 고안의 기본 기능으로서의 온도 조절 기능을 살펴본다.

메인 파워 스위치(SWP)를 통하여 전원을 연결하면 제어 전원을 형성하기 위하여 전압 강하와 정류 및 평활된 직류 15V의 전원이 정전압 전원부(1)에 의하여 형성된다.

상기 직류 전원단에는 다이오드(D4,D5)와 저항(R3,R4) 및 감열선(RS)의 저항값에 의하여 분압되는 전압 9V가 비교기(COM1)의 반전 입력단에 비교 전압으로 입력되고 사용자의 의도에 따라서 가변 저항(VR)으로 분압되는 전압을 온도 설정의 기준 전압으로 비 반전 입력단에 입력된다.

상기 비교기의 비교 출력이 하이 상태가 되면 출력 논리회로(AND)에 하이 신호가 입력되면서 감열선(RS)측의 하이 입력과 논리 앤드가 성립되어 출력 하이가 발생하여 발열 제어부(3)의 트라이액(T1)에 트리거 신호를 인가하고 발열선(H) 구동이 이루어진다.

설정 온도 이상의 발열이 이루어지면 감열선(RS)의 검출에 의하여 비교기(COM1)의 출력이 반전되므로 출력 논리 회로(AND)의 트리거 신호 출력이 사라져 발열선 구동이 정지된다.

또한, 상기 출력 논리회로(AND)는 안전장치로도 작용을 하게된다.

즉, 과열 등에 의하여 감열선이 단선되었을 경우에는 비교기(COM1)의 출력은 지속적으로 하이 출력이 나올수 있으나 감열선 단선으로 저항(R3,R4)을 경유한 전압은 약 6V 정도로 출력 논리회로(AND)에 입력되어 논리 출력이 로우 상태가 되도록 하여 발열선 구동을 정지되게 하여 감열선 단선에 대비할 수 있데 하였다.

다음은 음이온 발생에 관하여 살펴보기로 한다.

전술한 직류 정전압 출력단에 작동 스위치(SW2)를 통하여 연결된 제 1전압 증폭부(4)는 트랜지스터(Q1)의 반복적인 스위칭으로 직류 전압을 1차적으로 증폭하여 약 30V 정도의 전압을 제 2 전압 증폭부(5)의 트랜스(T)에 인가한다. 트랜스는 재차 전압을 증폭하고 증폭된 전압은 배전압 증폭회로인 다이오드와 콘덴서를 통하여 마이너스 고압으로 증폭되어 전극(P1,P2)간에 인가 되므로서 방전이 이루어져 음이온의 방출이 이루어지게 작용된다.

다음으로 전자파 차단 표시부에 작용에 대하여 살펴본다.

이는 전자파가 발생되고 있음을 검출하는 것으로 발생되는 전자파를 전원에 접지되게 하기 위하여 전원선을 필요한 위치(콘센트와 플러그의 접속 위치)로 접속하기 위한 것이다.

즉, 직류 15V의 정전압 전원부(1)의 출력단에 저항으로 분압된 3V의 전원을 비교기의 비반전 입력으로 연결하고, 반전 입력단에는 저항과 다이오드 및 대지와 접지됨을 검출하는 터치스위치(TSW)를 통하여 연결되어 있다.

상기 전자파 차폐는 언급하였듯이 전원선의 대지 접지선에 통상의 전기 매트 또는 요에 형성된 전자파 차폐체에는 플러스 전위가 형성되어 있고 이 전위를 전원 라인의 마이너스 전위 선로 위치에 접속되도록 하여 정상적으로 전자파 차폐가 가능하게 연결 할 수 있도록 이용된다.

비 정상적(역방향)으로 접속이 된 경우에 상기 터치 스위치(TSW)에 손을 대면 대지와 인체의 접지 경로가 형성되면서 약 1.5V의 전압이 형성되어 비교기(COM2)의 반전 입력단에 입력이 이루어져 비교기 출력단에는 하이 신호가 발생되고 이에 트랜지스터(Q2)가 턴온되어 부져(BZ)와 발광다이오드(LED2)를 표시구동되게 작용한다.

이에 사용자는 전원 플러그를 뽑아서 반대로 뒤집어 다시 콘센트에 접속하면 전자파의 차폐가 원활하게 이루어 질 수 있게되는 것이다.

즉, 정상적으로 전원 콘센트를 꼽은 경우에는 상기 비교기(COM2)의 반전 입력단에 터치 스위치를 작동시키더라도 비교기 출력단은 로우 상태가 유지되므로 트랜지스터(Q2)는 턴 오프 상태를 유지하므로 경보가 없어 사용자는 전원선을 통한 접지에 의하여 차폐가 이루어지고 있음을 알 수 있게된다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 전기 매트 또는 전기 요 고유의 온도 조절을 간단하게 이룸과 동시에 고압 전원을 형성하여 방전시키므로 음 이온을 방출하므로 탈취 및 공기 정화의 효과를 전기 매트 사용과 동시에 얻을 수 있는 다목적인 효과가 있고 또한 전자파를 전원 접지선에 접지하여 차폐 가능하게 하고 전자파의 차폐 위치를 정확하게 식별시킬 수 있도록 하나의 온도 조절장치에 내장하여 이루므로서 전자파 차폐가 정확하고 동시에 별도의 전자파 검출 장치를 사용하지 아니하여도 용이하게 차폐 상황을 알 수 있는 매우 실용적인 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 전기 구동 발열선과 발열선을 전압 제어하는 온도 조절 장치에 있어서,

   전압 강하용 저항, 콘덴서와 반파 정류 다이오드, 전압 제어용 제너 다이오드 및 평활 콘덴서를 포함하는 정전압 전원부(1)와,

   상기 정전압 전원부의 출력단에는 발열선(H)의 온도 변화에 따라 저항값의 변화가 일어나는 감열선(RS)과 분압 저항으로 분압된 비교 전압과 온도 설정용 가변 저항(VR)과 분압 저항으로 분압된 기준 전압을 비교기(COM1)에 비교 입력으로 연결하여 이루고 비교기 출력을 과열 안전장치인 출력 논리회로(AND)에 일방에 연결하고 상기 감열선(RS) 출력을 타방에 입력 연결하며, 상기 감열선(RS)의 양단에는 병렬로 제너 다이오드(D6)와 평활 콘덴서(C4)를 연결하고, 출력 논리회로(AND)의 출력단에 작동 스위치(SW1)를 연결하여 온도 감지/구동부(2)와,

   상기 온도 감지/구동부(2)의 스위치(SW1) 출력단에는 상용 교류 전원선간에 결합된 발열선(H)과 이 발열선의 구동을 스위칭하는 소자로서 트라이액(T1,T2)을 형성하여 상기 출력 논리회로의 출력을 트라이액에 트리거 신호로 연결 구성하여 발열 제어부(3)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 정전압 전원부(1)의 정류된 직류 출력단에 작동 스위치(SW2)를 통하여 바이어스되는 트랜지스터(Q1)로 이루어 증폭 및 스위칭 회로를 형성한 제 1전압 증폭부(4)와,

   상기 제 1전압 증폭부의 출력단에 고압 증폭을 이루는 트랜스(T)를 형성하여 이루어지는 제 2전압 증폭부(5)와,

   상기 제 1, 2 전압 증폭부(4,5)에서 증폭된 소정의 직류 전압은 다단의 다이오드와 콘덴서로 이루어져 마이너스 고압의 전원으로 승압하는 배전압 증폭부(6)에 연결하여 이루고, 승압된 마이너스 전압을 전극(P1, P2)에 인가하여 음전위 방전을 이루도록 결합 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 정전압 전원부(1)의 정류된 직류 출력단에는 분압 저항으로 형성되는 기준 전압을 비반전 입력으로 하고, 저항과 다이오드 및 터치스위치(TSW)가 반전 입력으로 연결되는 비교기(COM2)를 이루어 비교기 출력으로 스위칭 구동하는 트랜지스터(Q2)를 마련하여 이 트랜지스터 출력단에 부져(BZ)와 발광다이오드(LED2) 및 작동 스위치(SW3)를 형성하여 이루어지는 전자파 차단 표시부(7)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도 조절 장치.