KR200246402Y1 - 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 사용중이 아닌 경우에는 전원공급이 차단되도록 하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스에 관한 것으로, 전열선이 구비된 전기 매트리스에 있어서, 복수개의 스위치가 병렬로 연결되는 스위치군 각각이 서로 이격되게 설치되되, 상기 스위치군이 모두 온(on) 상태 유지시 상기 전열선으로 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다. 그에 따르면, 매트리스에 이중의 안전장치가 설치됨으로써 사용중이 아닌 경우에는 전열선으로 공급되는 전원이 자동으로 차단되어서 전열선의 과열에 의한 화재의 발생 및 전력낭비가 예방되는 효과가 있다.

Description

이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스{Electric mattress having dual safety apparatus}

본 고안은 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인체의 특정 부위에 대응되는 위치에 스위치가 구비되어서 스위칭에 따라 전원공급이 다르게 제어하며, 사용중이 아닌 경우에는 전원공급이 차단되도록 하기 위한 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스에 관한 것이다.

가정 또는 직장에서 난방을 위해 주거용 또는 산업용 보일러가 사용되고 있으며, 이들을 통해 해당 공간 전체를 대상으로 난방이 이루어진다. 그런데, 이와 별도로 국부적인 난방을 위해 전기패널, 전기장판, 전기 매트리스 등은 전기를 이용하여 전열이 발생되도록 함으로써 편리하게 난방이 이루어지기도 한다.

그런데, 이러한 전기를 이용한 난방시 사용자로 하여금 신속하게 난방효과가 제공되는 이점은 있으나, 부주의하게 취급하게 되면 화재나 감전 등의 엄청난 화를 불러 올수도 있는 것이다.

특히, 전열선을 이용한 국부 난방시 전열선 자체의 불량이나, 사용이 장기화되면서 전선연결부위의 저항차가 높아져서 부식 또는 과열이 발생되어 화재의 원인이 되는 경우가 많았다. 그러한 예로서 난방기기에 전원을 켜놓은 상태에서 외출을 하거나 방치하는 경우, 특히 화재의 원인이 됨은 물론 전력낭비의 요인이 되었다.

본 고안의 목적은, 상기한 바와 같이 전열기 사용자의 부주의에 의한 전력낭비와 화재발생의 위험을 예방하기 위한 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 전열기를 사용하고 있는 동안에만 전원이 공급되도록 하여 전력낭비를 방지하기 위한 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스를 제공하는 데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 정상적인 자세로 전열기를 사용하고 있지 않더라도 설정된 지연시간동안 전원이 공급되도록 하여 사용상의 편의를 제공하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 매트리스의 세부 구성을 보여주는 도면이다.

도 3은 도 1의 전기적인 연결관계를 보여주는 블록도이다.

도 4는 본 고안에 따른 전기 매트리스의 사용상태의 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 4의 예에 따른 스위치의 스위칭 동작을 보여주기 위한 도면이다.

도 6은 본 고안의 실시예에 따른 제어동작을 나타내는 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 매트리스 12 : 제어박스

14 : 제 1 스위칭부 16 : 제 2 스위칭부

108 : 전열선 120 : 지연시간설정부

140 : 제 1 스위칭소자 160 : 제 2 스위칭소자

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스는, 전열선이 구비된 전기 매트리스에 있어서, 복수개의 스위치가 병렬로 연결되는 스위치군 각각이 서로 이격되게 설치되되, 상기 스위치군이 모두 온(on) 상태 유지시 상기 전열선으로 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 각각의 스위치군은, 상기 전기 매트리스의 내면 소정 부위에 제 1 스위칭부가 설치되어서 표면으로부터 상체의 눌림 여부에 따라 온 또는 오프(off) 구동하는 신호를 공급하며, 상기 제 1 스위칭부와 일정 거리를 유지한 채 설치되어 있는 제 2 스위칭부가 표면으로부터 눌려지는 하체의 무게에 따라 온 또는 오프 구동되는 스위칭 신호를 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원의 단속은, 상기 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부로부터 공급되는 스위칭 신호와, 상기 스위칭 신호의 오프시 소정 지연시간 이내에 또 다른 스위칭 신호가 있는지를 판단하여 상기 전열선에 전원공급을 제어하는 제어수단에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 제어수단은, 설정된 지연시간이 카운트되는 지연시간설정부와; 발열에 의한 온도를 설정하는 온도설정부; 그리고, 상기 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부의 스위칭신호와 상기 지연시간설정부의 카운트신호를 판단하여 상기 전열선에 전원공급 여부에 관한 제어신호를 제공하는 제어부가 구비됨을 특징으로 한다.

상기의 지연시간은 설정 및 해제가 자유롭게 이루어지며, 그 설정된 시간은 수 초(秒) 내지 수 시간(時間)으로 설정되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 의한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스의 구성을 간략하게 도시한 도면으로서, 매트리스(10) 내의 중앙 윗부분에 제 1 스위칭부(14)가 설치되어 있고, 그 아래부분에는 제 2 스위칭부(16)가 설치되어 있으며, 매트리스(10) 내부에 구비되어 있는 전열선에 전원공급을 단속하는 제어박스(12)가 연결되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 실시예에 의하면, 전기 매트리스를 사용하는 사용자의 상체, 예를 들면 등부위가 닫는 위치에 제 1 스위칭부(14)가, 하체, 예를 들면 둔부가 닫는 곳에 제 2 스위칭부(16)가 설치되도록 구성된다. 즉, 사용자가 전기 매트리스를 사용중인지의 여부에 따라 전열선에 공급되는 전원을 단속하기 위함이다.

도 2에는 도 1의 전기 매트리스(10)의 세부구성 예가 도시되어 있는데, 매트리스(10)는 상판(100)과 하판(106) 사이에 제 1 스위칭부(14)와 제 2 스위칭부(16)가 설치되는 스위칭판(102)과 전열선(108)이 설치되는 전열판(104)이 구비되어 있다.

상기 제 1 스위칭부(14)에는 다수의 스위치(140)들이 설치되어 있는데, 이들 스위치(140)는 눌림에 의해 전기적인 신호를 발생시키는 압전형 스위치가 사용될 수 있다. 상기 압전형 스위치들이 서로 병렬로 연결되어 있어서 초기에 오프되어 있는 스위치들 중 어느 하나의 스위치로부터 스위칭 동작이 이루어지면 제 1 스위칭부(14)의 스위칭 상태가 온 상태가 되는 것이다. 상기 압전형 스위치의 대표적인 예가 컴퓨터의 키보드 자판을 들 수 있는데, 이러한 방식의 스위칭 동작을 하는 스위치가 사용될 수 있을 것이다.

상기 제 1 스위칭부(14)와 25~70㎝ 이격되게 설치되는 상기 제 2 스위칭부(16)에도 역시 다수의 스위치(160)들이 설치되는데, 일정한 수치이상의 압력이 작용하면 스위칭 동작이 이루어진다. 즉, 둔부에 의해 스위치(160)에 눌리는 압력이 10~20㎏ 이상이면 스위칭되도록 구성될 수 있으며, 이 수치도 설정에 따라 가변될 수 있다. 그리고, 잠버릇이 좋지 못하여 매트리스(10)의 세로 방향으로 자다가 가로 방향으로 자게 되는 경우에는 일정한 지연시간이 설정되어서 상기 지연시간 동안은 전원이 공급되도록 하며, 또한, 초기에 설정을 일반 매트리스(10)의 모드로 설정할 수 있을 것이다. 마찬가지로 상기 스위치(160)들도 서로 병렬로 연결되어 있다.

이와 같이 구성되어 있는 매트리스(10)와 여기에 연결되는 제어박스(12)의 구성예가 도 3에 도시되어 있다. 즉, 도 3에 의하면, 제어박스(12)의 내부 구성은,제 1 스위칭부(14)와 제 2 스위칭부(16)로부터 스위칭 신호가 제어부로 공급되고, 제 1 스위칭부(14) 또는 제 2 스위칭부(16) 중 어느 하나의 스위칭 신호가 로우인 경우 소망하는 시간이 미리 설정되어서 해당 시간만큼 카운트 되는 지연시간설정부(120)와, 소망하는 온도가 설정되는 온도설정부(124)와, 실제로 발열되는 온도를 감지하는 온도감지부(126)가 제어부(122)에 연결되어 있으며, 제어부(122)는 상기 지연시간설정부(126), 온도설정부(124) 및 온도감지부(126)의 입력신호를 판단하여 전열선(108)으로 전원공급 및 전력공급량을 조절하게 된다.

이와 같은 전원공급 및 전력공급량의 조절을 위한 상세한 설명은 도 4 내지 도 6을 참조한다.

가령, 도 4와 같이 사용자가 매트리스(10) 위에 누워 있는 위치를 A에서 B로 이동하였다고 가정해 보자. 이때에는 제 1 스위칭부(14)에서 스위칭되어 있는 스위치와, 제 2 스위칭부(16)에서 스위칭되어 있는 스위치에 각각 변화가 발생된다고 할 수 있다. 위치가 이동되는 동안 제 1 스위칭부(14) 또는 제 2 스위칭부(16)의 스위치가 온 상태를 지속적으로 유지하지 못하고 오프되는 시간이 존재한다고 할 수 있다. 즉, 도 5에서 보는 바와 같이, 제 1 스위칭부(14)의 스위치(S1)는 온에서 오프 상태로, 스위치(S2)는 오프에서 온 상태로 변하고, 제 2 스위칭부(16)의 스위치(SW1)는 온에서 오프로, 스위치(SW2)는 오프에서 온 상태로 변하는 경우이다. 이 때에는 짧은 시간이나마 지연시간이 발생된다고 할 수 있다. 그리고, 상기 지연시간은 제 1 스위칭부(14) 또는 제 2 스위칭부(16) 중 어느 하나 또는 둘 모두의 스위칭 상태가 오프를 유지하고 있는 경우에도 지연시간이 설정될 수 있다.

이때 제어부(122)에서는 제 1 스위칭부(14) 또는 제 2 스위칭부(16)로부터 지연시간이 발생된 온/오프 신호를 입력받게 되는데, 지연이 발생된 것으로 인식을 하고 지연시간설정부(120)에서는 설정 시간이 카운트되도록 한다. 이때 전원공급을 중단하기 위한 신호는 지연시간 동안 발생되지 않아서 전열선(108)에는 일정량의 전류가 계속 공급된다.

그리고, 매트리스(10) 사용 중 누워 있지 않고 오랜 시간동안 앉아 있는 경우에는 제 1 스위칭부(14) 또는 제 2 스위칭부(16) 중 어느 하나의 스위치들이 모두 오프인 경우가 발생된다. 이 때 지연시간설정부(120)에 지연시간이 설정되어 있지 않다면 제어부(122)에서는 전열선(108)으로 공급되는 전원을 즉시 오프시킬 것이다. 그와는 달리 지연시간이 설정되어 있다면, 지연시간설정부(120)에서는 지연시간이 카운트되고, 제어부(122)에서는 상기 지연시간 동안 스위치가 오프인 것를 인식하고 있다가, 상기 지연시간이 초과되면 제어부(122)에서는 전열선(108)으로의 전원공급 차단을 알리는 신호를 공급함으로써 매트리스(10)에 전원이 공급되지 않게 된다.

도 6에는 지연시간과 제 1 스위치(140) 및 제 2 스위치(160) 위주의 제어동작의 예를 나타내는 흐름도가 제시되어 있으며, 설정된 매트리스(10)의 온도의 범위를 초과하면 당연히 전원공급이 중단되므로 그에 대한 것은 포함시키기 않았다.

먼저, 지연시간과 온도가 설정되고(S1), 제 1 스위치(140)와 제 2 스위치(160)의 오프 상태여부를 확인한다(S2, S3). 모든 스위치(140, 160)가 오프인 경우 지연시간이 체크되어서(S4) 상기 지연시간을 초과하면 전원공급을 중단시킨다(S5). 둘 중 적어도 어느 하나의 스위치가 오프된 경우에는(S7, S8) 지연시간을 체크하여 전원공급 여부를 결정하게 된다.

이상과 같이 사용자가 매트리스(10)를 사용하지 않은 상태임에도 불구하고 소정의 물체에 의해 어느 하나의 스위치가 켜져 있어도 전원이 공급되지 않음으로서 매트리스(10)가 과열되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

전술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 매트리스에 이중의 안전장치를 설치함으로써 사용중이 아닌 경우에도 전열선으로 공급되는 전원이 자동으로 차단되어서 전열선의 과열에 의한 화재의 발생이 방지되는 효과가 있다.

제 1 및 제 2 스위칭 수단에 작용하는 무게를 임의로 설정할 수 있으므로 사람이 사용중이라고 볼 수 없는 작은 무게에서는 전원이 공급되지 않아서 전력낭비가 예방되는 효과가 있다.

매트리스 위에서 사용하는 자세가 흐트러져도 지연시간을 설정할 수 있으므로 일정 시간동안 소망하는 온도조건에서 휴식을 취할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 전열선이 구비된 전기 매트리스에 있어서,

   복수개의 스위치가 병렬로 연결되는 스위치군 각각이 서로 이격되게 설치되되, 상기 스위치군이 모두 온(on) 상태 유지시 상기 전열선으로 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 스위치군은,

   상기 전기 매트리스의 내면 소정 부위에 설치되어서 표면으로부터 상체의 눌림 여부에 따라 온 또는 오프 구동되는 제 1 스위칭부; 그리고,

   상기 제 1 스위칭부와 일정 거리를 유지한 채 설치되어 있으며, 표면으로부터 눌려지는 하체의 무게에 따라 온 또는 오프 구동되는 제 2 스위칭부인 것을 특징으로 하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 전원의 단속은,

   상기 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부로부터 공급되는 스위칭 신호와, 상기 스위칭 신호의 오프시 소정 지연시간 이내에 또 다른 스위칭 신호가 있는지를 판단하여 상기 전열선에 전원공급을 제어하는 제어수단에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어수단은,

   설정된 지연시간이 카운트되는 지연시간설정부와;

   발열에 의한 온도를 설정하는 온도설정부; 그리고,

   상기 제 1 스위칭부 및 제 2 스위칭부의 스위칭신호와 상기 지연시간설정부의 카운트신호를 판단하여 상기 전열선에 전원공급 여부에 관한 제어신호를 제공하는 제어부;

   가 구비됨을 특징으로 하는 이중 안전장치가 구비된 전기 매트리스.