KR200277717Y1

KR200277717Y1 - 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기

Info

Publication number: KR200277717Y1
Application number: KR2020020007803U
Authority: KR
Inventors: 길종진
Original assignee: 길종진
Priority date: 2002-03-16
Filing date: 2002-03-16
Publication date: 2002-06-07

Abstract

본 고안은 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기에 관한 것으로서, 교류 교반 전기장으로 인한 전자파방출과 쉴드전열선 또는 평행2선식전열선 사이로 새어나오는 전기장을 방지하고, 기타 사유로 전열선과 쉴드, 또는 평행2선식전열선의 양끝단 사이에서 단락되어 부분적으로 과열현상이 순간적으로 발생할 경우 감온바이메탈접점기로 응답하지 못하는 것을 용이하게 감지할 수 있도록 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 온도조절기는, 전열선(3)에서 가열된 온도를 온도센서를 통하여 온도검출을 하는 온도검출부(27)와; 상기 온도검출부에 의한 온도검출에 의하여 전열선에 인가되는 전력을 제어하는 전력제어부(26)와; 각각의 회로에 전원을 공급하는 전원부(28)와; 전열선에 직류전력로 변환하여 공급하는 브릿지정류기(1)와; 전열선(3)의 중간 단락을 검출하는 단락검출부와; 그리고, 상기 단락검출부로부터의 신호에 의해 전력제어부(26)를 차단 홀딩시키는 홀딩부를 포함하여 이루어진다.

Description

침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기{TEMPERATURE REGULATOR FOR PREVENTING HEATING WIRE FROM OVER-HEATING AND PREVENTING MAGNETIC FIELD FROM RADIATING OF HEATING WIRE IN BEDDING}

본 고안은 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기에 관한 것으로서, 특히 교류교반 전자기로 인한 전자파 방출과 쉴드전열선 또는 평행2선식전열선 사이로 새어나오는 전기장을 방지하고, 기타 사유로 전열선과 쉴드, 또는 평행2선식전열선의 양끝단 사이에서 단락되어 부분적으로 과열현상이 순간적으로 발생할 경우 감온바이메탈접점기로 응답하지 못하는 것을 용이하게 감지할 수 있도록 제어할 수 있는 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기에 관한 것이다.

종래 전열침구류에 있어서, 예컨대 평행2선식전열선을 이용하여 전자기를 제어할 경우 쉴드전열선 또는 평행2선식전열선에 인가되는 전력이 교류로 인가되어 전열선에서 교류교반 전자기가 발생하고, 이 교류교반 전자기가 전열선 자체에서 상쇄되지 않은 양이 유해전자파로 새어나온다.

이 때문에, 과열을 방지하기 위하여 감온바이메탈접점기를 사용하고 있지만 이것은 전열선의 부분적인 과열만을 제어하고 전열선 전체를 효과적으로 제어하지 못한다. 따라서, 화재의 발생 위험이 높고, 또한 유해전자파에 의해 인체에 악영향을 끼칠 수 있다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 고려하여 이루어진 것으로서, 교류 교반 전기장으로 인한 전자파방출과 쉴드전열선 또는 평행2선식전열선 사이로 새어나오는 전기장을 방지하고, 기타 사유로 전열선과 쉴드, 또는 평행2선식전열선의 양끝단 사이에서 단락되어 부분적으로 과열현상이 순간적으로 발생할 경우 감온바이메탈접점기로 응답하지 못하는 것을 용이하게 감지할 수 있도록 제어할 수 있는 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 전열 침구류 무자계 온도조절기의 구성을 보여주는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 브릿지정류기, 2, 6, 10, 17 : 콘덴서,

3 : 전열선, 4 : 비발열 쉴드,

5, 7, 9, 12, 14, 18, 20, 21, 25 : 저항,

8, 13 : 포토트랜지스터, 11, 16, 22 : NPN 트랜지스터,

19 : 다이오드, 24 : 제너다이오드

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 침구류 전열선의 무자계 및과열방지 온도조절기는, 한 쪽 끝단으로는 전력이 공급되고 다른 쪽 끝단은 저항, 콘덴서, 저항 및 포토트랜지스터의 발광다이오드가 직렬로 연결되는 전열선에서 가열된 온도를 온도센서를 통하여 온도검출을 하는 온도검출부와; 상기 온도검출부에 의한 온도검출에 의하여 전열선에 인가되는 전력을 제어하는 전력제어부와; 각각의 회로에 전원을 공급하는 전원부와; 전열선에 공급되는 전력을 교류전력에서 직류전력으로 바꾸어주는 브릿지정류기와; 전열선의 중간 단락을 검출하도록 저항과 제너 다이오드에 구성되는 단락검출부와; 그리고, 상기 단락검출부로부터의 신호에 의해 전력제어부를 차단 홀딩시키도록, 리셋 우선 RS 플립-플롭회로로서 NPN 트랜지스터, 각각의 바이어스 저항, 리셋용 콘덴서의 신호출력 결합용 다이오드를 구비하는 홀딩부를 포함하여 이루어진다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기에 의하여 교류전자기에 의한 전자파 방출차단원리는 다음과 같다.

즉, 전자파방출은 모두 교류교반 전자기에 의한 교반운동으로 공기중으로 방출된다. 이러한 원리에 따라 전열선에 인가되는 전력을, 본 고안에서는 교류전력에서 직류전력으로 변환시켜 전자기의 교반작용이 일어나지 않게 함으로써 공기중으로 방출되는 에너지가 없어져 유해전자파가 발생하지 않도록 하고 있다.

또한, 전열선의 중간 단락을 검출하는 단락검출부는 다음과 같이 동작한다. 즉, 전열선 한 쪽 끝단에는 직류전력이 인가되고 다른 쪽 끝단은 직렬로 단락검출부 전류검출용 포토트랜지스터의 발광부 발광다이오드에 연결된다. 따라서, 전열선에 전력이 공급되는 상태에서 전열선의 중간이 단락되면 전류검출용 포토트랜지스터의 발광다이오드는 전류가 차단되어 발광하지 않는다. 이 동작을 이용하여 홀딩부와 전력제어부가 제어되면, 전열선 및 쉴드에 인가되는 전력이 차단되어 과열이 방지될 수 있다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기는, 한 쪽 끝단으로는 전력이 공급되고 다른 쪽 끝단은 저항(5), 콘덴서(6), 저항(7) 및 포토트랜지스터(8)의 발광다이오드와 직렬로 연결되는 전열선(3)에서 가열된 온도를 온도센서를 통하여 온도검출을 하는 온도검출부(27)와; 상기 온도검출부(27)에 의한 온도검출에 의하여 전열선(3)에 인가되는 전력을 제어하는 전력제어부(26)와; 각각의 회로에 전원을 공급하는 전원부(28)와; 전열선(3)에 공급되는 전력을 교류전력에서 직류전력으로 바꾸어주는 브릿지정류기(1)와; 전열선(3)의 중간 단락을 검출하는 단락검출부와; 그리고, 상기 단락검출부로부터의 신호에 의해 전력제어부(26)를 차단 홀딩시키는 홀딩부를 포함하여 이루어진다.

가열동작을 살펴보면, 온도검출부(27)에서 검출된 온도가 온도설정치 이하로 검출될 경우, 상기 온도검출신호에 의해 전력제어부(26)을 구동하여 전력제어부(26)에서 가열AC교류전원를 직류변환기인 브릿지정류기(1)로 공급한다.이 전원은 직류로 콘덴서(2)에 충전되면서, 동시에 쉴드전열선의 전열선(3)과 쉴드(4)에 인가된다. 이 직류전류는 저항(7)과 포터트랜지스터(8)의 발광다이오드 및 저항(5)으로 흘러 전열선(3)이 가열된다.

이 때, 직류전류로 비발열 쉴드(4) 내에서 전열선(3)이 가열되기 때문에 전류에 의한 자기장이 상쇄되면서 동시에 전류의 교반동작(+, -) 즉, 교류변화가 없어 전열선(3) 외부나 비발열 쉴드(4) 표면에는 전기장이 발생하지 않고 순수 무유도 발열저항동작으로만 전열선이 가열되어 전기장과 전자파가 발생하지 않는다.

다음에 전열선(3)의 중간이 단락된 경우의 중간단락 검출동작을 살펴보면, 전열선(3)과 비발열 쉴드(4)의 한 쪽 끝단에 포토트랜지스터(8)의 발광부 발광다이오드가 직렬로 연결되므로, 전열선(3) 가열시 포토트랜지스터(8)의 출력부 트랜지스터가 턴온(ON)된 상태를 유지하도록 하면, 트랜지스터(11)의 베이스 에미터간 전위가 단락되어 0 전위로 되면서 포토트랜지스터(13)의 출력 트랜지스터가 턴오프(OFF) 상태로 되어 단락 신호검출이 발생하지 아니하여 홀딩부를 변환시키지 않는다.

여기서 저항(5, 7)은 포토트랜지스터(8)의 발광부 발광다이오드 전류 제한 장치이고, 콘덴서(6)는 저항(7)의 지연회로로 동작하여 전열선(3) 중간 단락 응답시간을 조절한다. 또한, 저항(9)은 트랜지스터(11)의 베이스 바이어스 저항이고, 콘덴서(10)는 트랜지스터(11)에 초기전원이 인가될 때 포토트랜지스터(13)의 오동작 출력신호가 나오지 않도록 하기 위한 시간지연회로이다. 또한, 저항(12)은 포토 트랜지스터(13) 의 발광부 발광다이오드 전류제한장치이다. 그리고, 저항(25)과 제너 다이오드(24)는 전열선(3)의 단락을 검출하는 단락검출부의 전원회로를 구성한다.

한편, 전력제어부(26)를 차단 홀딩시키는 홀딩부는, 리셋 우선 RS 플립-플롭회로로서 NPN 트랜지스터(16, 22)와, 각각의 바이어스 저항(14, 15, 18, 20, 21, 23)과, 리셋용 콘덴서(17)의 신호출력 결합용 다이오드(19) 등으로 구성된다.

따라서, 본 고안의 온도조절기에 전원이 공급되면, 리셋용 콘덴서(17)가 바이어스 저항(21, 20)을 통하여 우선 충전되면서, NPN 트랜지스터(16)가 턴오프(OFF)되고, NPN 트랜지스터(22)는 턴온(ON)되어 NPN 트랜지스터(16)의 출력이 하이(HI) 레벨로 유지된다.

다음에, 단락검출부에서 전열선(3)의 중간 단락 신호가 포토트랜지스터(13)의 출력 트랜지스터로 전달되면, NPN 트랜지스터(22)의 베이스 바이어스 전위가 0 V로 되어 콜렉터 전위가 하이(HI) 레벨로 유지되면서 NPN 트랜지스터(16)의 베이스 바이어스 전원이 공급된다. 따라서, NPN 트랜지스터(16)의 콜렉터 전위는 저(LO) 레벨로 되어 결합용 다이오드(19)의 캐소드 전위가 낮아지므로, 전력제어부(26) 출력이 차단 홀딩된다. 이 홀딩부 회로의 홀딩 해제는 전원스위를 차단하여 전원을 다시 공급하기 까지 유지되며, 응답속도 조절에 따라 본 고안의 온도조절기 회로 전체와 전열선(3)의 과열을 미연에 방지하여 보호할 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기에 있어서는, 인체에 직접 접촉되어 사용되는 전열침구류의 상용전기의 교류전자기에 의하여 발생되는 유해전자파를 제거하여, 순수하게 열전도만 이루어지게 할 수 있고, 기타 사유에 의한 전열선의 중간 단락에 의해 전열선의 과열되는 것을 방지할 수 있으므로, 유해전자파에 의해 인체에 악영향을 미치는 것을 방지하여 전열침구류 사용자의 건강을 보호할 수 있으며, 화재예방 및 온도조절기 회로 보호효과를 도모할 수 있다.

Claims

한 쪽 끝단으로는 전력이 공급되고 다른 쪽 끝단은 저항(5), 콘덴서(6), 저항(7) 및 포토트랜지스터(8)의 발광다이오드와 직렬로 연결되는 전열선(3)에서 가열된 온도를 온도센서를 통하여 온도검출을 하는 온도검출부(27)와;

상기 온도검출부(27)에 의한 온도검출에 의하여 전열선(3)에 인가되는 전력을 제어하는 전력제어부(26)와;

각각의 회로에 전원을 공급하는 전원부(28)와;

전열선(3)에 공급되는 전력을 교류전력에서 직류전력으로 바꾸어주는 브릿지정류기(1)와; 전열선(3)의 중간 단락을 검출하는 단락검출부와; 그리고,

상기 단락검출부로부터의 신호에 의해 전력제어부(26)를 차단 홀딩시키도록, 리셋 우선 RS 플립-플롭회로로서 NPN 트랜지스터(16, 22)와, 각각의 바이어스 저항(14, 15, 18, 20, 21, 23)과, 리셋용 콘덴서(17)의 신호출력 결합용 다이오드(19)로 구성되는 홀딩부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기.
제 1 항에 있어서,

상기 전열선(3)의 중간단락을 전열선(3)에 전원이 공급될 때에만 동작하도록 포토트랜지스터(8), 저항(9), 콘덴서(10), 트랜지스터(11), 저항(12), 포토트랜지스터(13)의 회로 동작전원은 브릿지정류기(1)의 직류전원을 공급받아 저항(25) 및제너다이오드(24)로 리미트하여 단락검출부의 회로 전원으로 공급되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기.
제 2 항에 있어서,

상기 전열선(3)의 중간단락 검출신호는, 포토트랜지스터(13)의 트랜지스터로 검출신호를 저항(14, 15), 트랜지스터(16), 콘덴서(17), 저항(18), 다이오드(19), 저항(20, 21), 트랜지스터(22) 및 저항(23)으로 구성된 리셋 우선 RS 플립-플롭회로의 저항(23)의 양단을 병렬로 연결하여 받아들임으로써, 리셋 우선 RS 플립-플롭회로인 홀딩부를 회로가 구동동작하게 하고, 상기 리셋 우선 RS 플립-플롭회로의 신호에 의해 결합용 다이오드(19)를 통하여 온도제어용 전력제어부(26)의 출력신호가 차단 홀딩되도록 제어하여 전원을 다시 공급하기까지 홀딩상태가 유지되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 침구류 전열선의 무자계 및 과열방지 온도조절기.