KR200452569Y1 - 침대의 온도 보호 장치 - Google Patents

Abstract

돌침대 및 흙 침대와 같은 기능성 침대는 물론 일반 침대에서 비 자동복귀형 온도스위치를 적용하여 온도 센서나 바이메탈의 오동작으로 온도 제어에 이상이 발생하여 과열이 발생한 경우 사용자에게 이를 용이하게 알려줌과 동시에 추가적인 과열 위험성을 방지하기 위한 침대의 온도 보호 장치가 개시된다.

개시된 온도 보호 장치는, 석판(혹은, 흙 판)(101)과, 발열체(102)와, 온도 센서(103)와, 제1설정온도에서 동작하는 복수의 바이메탈(104)을 포함하는 침대의 온도 보호 장치에 있어서, 상기 바이메탈(104)의 제1 설정 온도와는 상이한 제2 설정온도에서 동작하며, 과열로 상기 제2 설정온도 이상이 되면 자동으로 상기 발열체(102)에 공급되는 전원을 차단하는 비 자동복귀형 온도스위치(105)와; 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)와 전원 선(107)에 직렬로 접속되고, 상기 온도 센서(103)와 연동하여 사용자가 설정한 온도에 대응하게 상기 발열체(102)의 구동을 제어하며, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)에 의해 상기 발열체(102)에 공급 전원이 차단되면 표시기를 통해 외부에 과열 상태를 알려주는 온도 조절기(106)를 구비한다.

기능성 침대, 바이메탈, 비 자동복귀형 온도스위치, PTC

Description

침대의 온도 보호 장치{Apparatus for protection in bed}

본 고안은 돌침대 및 흙 침대와 같은 기능성 침대는 물론 일반 침대에서 발열체를 이용하여 발열장치를 구현할 경우, 비 자동복귀형 온도스위치를 적용하여 온도 센서나 바이메탈의 오동작으로 온도 제어에 이상이 발생하여 과열이 발생한 경우 사용자에게 이를 용이하게 알려줌과 동시에 추가적인 과열 위험성을 방지하기 위한 침대의 온도 보호 장치에 관한 기술이다.

일반적으로 수면(睡眠)을 목적으로 하는 침대는 목재나 합성수지재 또는 금속재의 매트 몸체에 스프링과 같은 완충 부재가 내장된 매트리스를 결합하여 제조 및 사용하였는데, 종래에는 기능성 향상이라는 측면에서 발열수단을 구비한 패널 형태의 석재(특히, 돌)나 흙을 이용한 돌침대나 흙 침대가 기능성 침대로서 널리 사용되고 있다.

이러한 종래의 기능성 침대는 열선(heating wire) 또는 발열 필름(heating film) 상부에 절연을 위한 절연 필름을 적층하고, 그 절연 필름 위에 패널 형태의 석재나 흙 판을 장착시켜 기능성 침대를 구현하게 된다. 사용시 열선 또는 발열 필 름에 전압을 인가하여 그 발생 열로 패널 형태의 석재나 흙 판을 가열하게 된다.

그리고 온도센서를 사용하여 온도조절기에서 온도를 설정하고, 과열시 전원 차단을 위한 자동 복귀형 바이메탈을 요소요소에 설치하여 과열시 바이메탈 접점이 떨어져 전원이 자동으로 끊어지다가 온도가 설정 온도 이하로 떨어지면 다시 자동으로 바이메탈 접점이 연결되어 가열을 방지하거나 설정온도를 유지하게 된다.

그러나 이러한 종래의 기능성 침대는 온도센서나 바이메탈에 동작 이상이 발생하여 설정온도 이상에서 작동할 경우 사용자는 이상 여부를 인식할 수 없어 발열체 과열의 잠재적 위험에 처할 수 있는 문제점이 있었다.

여기서 자동 복귀형 바이메탈의 경우 잦은 작동이 발생하므로 오동작을 유발시킬 확률이 매우 높다.

이에 본 고안은 상기와 같은 종래 기능성 침대에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 고안의 목적은, 돌침대 및 흙 침대와 같은 기능성 침대는 물론 일반 침대에서 발열체를 이용하여 발열장치를 구현할 경우, 비 자동복귀형 온도스위치를 적용하여 온도 센서나 바이메탈의 오동작으로 온도 제어에 이상이 발생하여 과열이 발생한 경우 사용자에게 이를 용이하게 알려줌과 동시에 추가적인 과열 위험성을 방지하기 위한 침대의 온도 보호 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 "침대의 온도 보호 장치"는,

상부에 위치한 석판 혹은 흙 판과, 상기 석판 혹은 흙 판의 하부에 위치하고 열원을 생성하여 상기 석판 혹은 흙 판을 가열하는 발열체와, 상기 석판 혹은 흙 판의 하부에 위치하고 온도를 측정하는 온도 센서와, 제1 설정 온도에 따라 접점이 자동으로 개폐되는 복수의 바이메탈을 포함하는 침대의 온도 보호 장치에 있어서,

상기 바이메탈의 제1 설정 온도와는 상이한 제2 설정온도에서 동작하며, 과열로 상기 제2 설정온도 이상이 되면 자동으로 상기 발열체에 공급되는 전원을 차단하는 비 자동복귀형 온도스위치와;

상기 비 자동복귀형 온도스위치와 전원 선에 직렬로 접속되고, 상기 온도 센서와 연동하여 사용자가 설정한 온도에 대응하게 상기 발열체의 구동을 제어하며, 상기 비 자동복귀형 온도스위치에 의해 상기 발열체에 공급 전원이 차단되면 표시기를 통해 외부에 과열 상태를 알려주는 온도 조절기를 포함한다.

상기에서 제2설정온도는 상기 제1설정온도 보다 소정온도 이상 높게 설정되며, 비 자동복귀형 온도스위치는, 전원을 리셋하는 경우에만 과열을 감지하는 기능으로 복귀하고, 상기 온도 조절기와는 독립적으로 동작하게 된다.

아울러 비 자동복귀형 온도스위치는 상기 온도 조절기나 바이메탈이 정상적으로 작동할 때는 비 동작하고, 상기 온도 조절기나 바이메탈의 기능 상실로 과열 이 발생하는 경우에만 동작하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면, 발열체를 이용한 침대나 기능성 침대에서 온도 센서나 바이메탈의 오동작으로 온도 제어에 이상이 발생하여 과열이 발생한 경우에도 사용자에게 이를 용이하게 알려줄 수 있으며, 동시에 추가적인 과열 위험성을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 고안을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안에 따른 "침대의 온도 보호 장치"의 구성을 보인 구성도이고, 도 2a는 본 고안에 적용되는 바이메탈의 전기부호이고, 도 2b는 본 고안에 적용되는 비 자동복귀형 온도스위치의 전기부호를 도시한 것이다.

이에 도시된 바와 같이, 침대의 온도 보호 장치는, 상부에 석판 혹은 흙 판(101)이 위치하고, 상기 석판 혹은 흙 판(101)의 하부에 위치하고 열을 발생하여 상기 석판 혹은 흙 판(101)을 가열하는 카본 면상 발열체와 같은 발열체(102)가 구비된다.

또한, 상기 석판 혹은 흙 판(101)의 하부의 소정 위치에는 온도를 측정하는 온도 센서(103)가 구비되며, 아울러 제1 설정 온도(예를 들어, 80℃)에 따라 접점이 자동으로 개폐되는 복수의 바이메탈(104)이 구비된다.

또한, 상기 석판 혹은 흙 판(101)의 하부에는 상기 바이메탈(104)의 제1 설정 온도(80℃)와는 상이한 제2 설정온도(90℃)에서 동작하며, 과열로 상기 제2 설정온도(90℃) 이상이 되면 자동으로 상기 발열체(102)에 공급되는 전원을 차단하는 비 자동복귀형 온도스위치(105)가 부설된다.

그리고 침대의 소정 위치에는 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)와 전원 선(107)에 직렬로 접속되고, 상기 온도 센서(103)와 연동하여 사용자가 설정한 온도에 대응하게 상기 발열체(102)의 구동을 제어하며, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)에 의해 상기 발열체(102)에 공급 전원이 차단되면 내부의 표시기를 통해 외부에 과열 상태를 알려주는 온도 조절기(106)를 포함한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 침대의 온도 보상 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

침대에 일반적으로 적용하는 온도조절 장치는 온도센서(103)를 사용하여 온도를 설정하고(제1설정온도: 80℃), 과열시 바이메탈(104)의 접점이 떨어져 즉, 도 2a에 도시한 바와 같이 스위치(104a)가 접점으로부터 떨어져 발열체(102)에 공급되는 전원을 차단하고, 온도가 떨어지면 다시 스위치(104a)가 접점에 접속되어 발열체(102)에 전원을 공급해주게 된다.

이와 같이 온도조절기(106) 및 바이메탈(104)이 정상적으로 동작하는 상태에 서는, 도 2b에 도시한 바와 같은 비 자동복귀형 온도스위치(106)는 내부에 소형의 PTC(positive temperature coefficient) 세라믹히터(105b)를 내장하고, 스위치(105a)와 평행하게 결선되어 상기 스위치(105a)가 닫혀 있는 동안 가열되지 않는다. 즉, 온도조절기(106) 및 바이메탈(104)이 정상적으로 동작하는 상태에서는 비 자동복귀형 온도스위치(106)는 동작하지 않게 된다.

한편, 온도센서(103)나 바이메탈(104)에 동작 이상이 발생하여 제1설정온도 이상에서 동작할 경우 사용자는 이상 여부를 인식할 수 없어 발열체(102) 과열의 잠재적 위험에 처할 수 있는 위험이 따른다.

이러한 위험으로부터 사용자를 보호하고, 기능성 침대가 과열로 파손되거나 화재가 발생하는 위험을 미리 방지하기 위해서 본 고안에서는 비 자동복귀형 온도스위치(105)를 구비하였다.

여기서 비 자동복귀형 온도스위치(105)는 온도조절기(106)에 연결되는 전원 선(107)에 직렬로 접속하되, 동작온도를 상기 바이메탈(104) 동작온도인 제1설정온도(80℃)보다 약간 높게 설정한 제2설정온도(90℃)에서 동작하도록 온도를 설정하였다.

이러한 배치에서 통상 온도 조절기(106)나 바이메탈(104)이 정상적으로 작동할 때는 비 자동복귀형 온도스위치(105)는 동작하지 않지만, 주지한 바와 같이 작은 점멸로 바이메탈(104)의 기능이 상실되거나 프로그램된 온도제어장치(온도조절기)의 온도 제어 기능을 상실할 때 과열이 발생하면 비 자동복귀형 온도스위치(105)는 작동을 한다.

즉, 비 자동복귀형 온도스위치(105)의 접점이 외부의 열원에 의해 열릴 때 즉, 스위치(105a)가 접점으로부터 이탈될 때 상기 PTC 세라믹히터(105b)는 리셋 온도에 도달하는 것을 방지하는 바이메탈 디스크를 가열하기 시작한다. 전원이 연결되어 있는 상태에서 주위온도가 약 -20℃ 이상이 되어도 접점은 계속 열려있게 되고, 전원이 제거될 경우에만 접점은 리셋 된다. 따라서 비 자동복귀형 온도 스위치(105)는 잠재적인 과열위험이 있는 발열체(102)에 전원을 끊어야만 리셋이 가능해진다. 다시 말해, 사용자가 전원플러그를 빼야(전원을 직접 분리해서 리셋시키는 것) 재사용이 가능하기 때문에 주 온도 조절장치에 이상이 있음을 사용자가 인지할 수 있도록 해준다.

여기서 외부의 열원에 의해 스위치(105a)가 접점으로부터 떨어진 경우에, 비 자동복귀형 온도스위치(105)는 온도 조절기(106)와는 독립적으로 동작하여, PTC세라믹히터(105b)를 통해 미세전류를 온도조절기(106)에 제공하게 되고, 이러한 미세전류에 의해 온도 조절기(106)에 구비된 표시기가 점멸을 하여 외부에 과열 상태를 알려주게 된다. 여기서 온도 조절기(106)에는 공급 전원이 차단되어도 상기 미세전류에 의해 표시기만 동작을 하게 된다. 이때 발열체(102)로는 전류가 흐르지 않아 발열체(102)의 가열은 정지된다.

이후 사용자가 전원을 완전히 차단하고 다시 전원을 연결할 때까지는 비 자동복귀형 온도스위치(105)는 리셋이 되지 않아 사용자로 하여금 온도 조절기(106) 나 발열체(102)의 이상 과열에 대해 주의를 환기시킬 수 있어, 이상과열에 대한 위험을 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

이상에서 상술한 본 고안은 발열체를 이용하는 기능성 침대에 적용할 수 있으며, 발열체를 이용하는 일반적인 침대나 매트리스 등은 물론 발열체를 이용하는 모든 제품에 확대 적용이 가능하다.

도 1은 본 고안에 따른 온도 보호 장치가 구비된 침대의 개략 구성도.

도 2a는 본 고안에 적용되는 바이메탈의 전기부호이고, 도 2b는 본 고안에 적용되는 비 자동복귀형 온도스위치의 전기 부호를 도시한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

101… 석판(혹은, 흙 판)

102… 발열체

103… 온도 센서

104… 바이메탈

105… 비 자동복귀형 온도스위치

106… 온도 조절기

Claims (5)

1. 상부에 위치한 석판(혹은, 흙 판)(101)과, 상기 석판(101)의 하부에 위치하고 열원을 생성하여 상기 석판(101)을 가열하는 발열체(102)와, 상기 석판(101)의 하부에 위치하고 온도를 측정하는 온도 센서(103)와, 제1 설정온도에 따라 접점이 자동으로 개폐되는 복수의 바이메탈(104)을 포함하는 침대의 온도 보호 장치에 있어서,

   상기 바이메탈(104)의 제1 설정 온도와는 상이한 제2 설정온도에서 동작하며, 과열로 상기 제2 설정온도 이상이 되면 자동으로 상기 발열체(102)에 공급되는 전원을 차단하는 비 자동복귀형 온도스위치(105)와;

   상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)와 전원 선(107)에 직렬로 접속되고, 상기 온도 센서(103)와 연동하여 사용자가 설정한 온도에 대응하게 상기 발열체(102)의 구동을 제어하며, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)에 의해 상기 발열체(102)에 공급 전원이 차단되면 표시기를 통해 외부에 과열 상태를 알려주는 온도 조절기(106)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대의 온도 보호 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2설정온도는 상기 제1설정온도 보다 소정온도 이상 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 침대의 온도 보호 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(105)는, 상기 온도 조절기(106)와는 독립적으로 동작하며, 전원을 리셋하는 경우에만 과열을 감지하는 기능으로 복귀하는 것을 특징으로 하는 침대의 온도 보호 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(106)는 상기 온도 조절기(106)나 바이메탈(104)이 정상적으로 작동할 때는 비 동작하고, 상기 온도 조절기(106)나 바이메탈(104)의 기능 상실로 과열이 발생하는 경우에만 동작하는 것을 특징으로 하는 침대의 온도 보호 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 비 자동복귀형 온도스위치(106)는 상기 제2설정온도 이상에서만 동작하여 상기 발열체(102)에 공급되는 전원을 차단하는 스위치(105a)와, 상기 스위치(105a)와 병렬 접속되고 상기 스위치(105a)가 접점으로부터 떨어진 경우에 미세전류를 상기 온도 조절기(106)에 제공하는 PTC세라믹히터(105b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 침대의 온도 보호 장치.

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