KR200455514Y1 - 다이오드를 이용한 온도조절장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온도조절 장치에 관한 것으로, 특히 다이오드를 이용하여 3단계로 온도를 조절할 수 있도록 하여 부품수를 줄이고 생산원가를 줄일 수 있는 다이오드를 이용한 온도조절장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 제1발열선과 상기 제1발열선을 감싸는 절연피복과 상기 절연피복 상단에 감기는 제2발열선을 포함하는 발열부와, 교류전원부의 양전원 단자에 연결되는 일 접점과 3개의 타 접점을 구비하며, 상기 일 접점과 3개의 접점 중 하나의 접점에 선택적으로 접촉하는 온도조절 스위치와, 상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2) 및 상기 타 접점들 중 제2접점에 캐소드가 연결되는 제1다이오드와, 상기 제1다이오드의 캐소드에 애노드가 연결되고 제3접점 및 상기 제1발열선의 일단(H1)에 캐소드가 연결되는 제2다이오드와, 상기 타 접점들 중 제1접점에 연결되는 커패시터와, 상기 제2다이오드의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 제1저항과, 상기 제1다이오드의 애노드 및 상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2)에 애노드가 연결되고 상기 접지 및 제1발열선의 타단(H2)에 캐소드가 연결되는 제3다이오드를 포함하여, 상기 온도조절 스위치의 일 접점이 제1접점에 연결되면 상기 커패시터를 통해 상기 제1발열선으로 가열전원을 출력하고, 상기 일 접점이 제2접점에 연결되면 상기 제2다이오드에서 반파 정류된 가열전원을 제1발열선으로 출력하며, 상기 일 접점이 제3접점에 연결되면 교류 입력전원을 가열전원으로 제1발열선으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

온도조절기, 다이오드, 전자파, 자기장, 차단

Description

다이오드를 이용한 온도조절장치{APPARATUS FOR PREVENTING FIRE IN TEMPERATURE CONTROLLER}

본 고안은 온도조절 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이오드를 이용하여 3단계으로 온도를 조절할 수 있도록 하여 생산 원가를 절감할 수 있는 다이오드를 이용한 온도조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 인간에게 잠은 개인의 건강에 매우 중요한 요소이다. 또한, 잠을 자더라도 숙면을 취해야 건강에 더 좋다. 인간의 숙면에는 온도와 습도 등의 침상 주변조건이 중요한 요건으로 작용한다. 일반 가정에서는 침상의 온도를 적정하게 유지하기 위하여 전기장판, 전기요, 전기 찜질기 등의 전열 침구류 및 온열기 등을 많이 사용하고 있다. 이러한 전열 침구류, 온열기에는 내부에 발열선이 내장되어 있어서, 발열선에 전원을 공급하면 열을 발생하게 된다. 통상 이런 전열 침구류, 온열기에는 사용자가 원하는 온도의 열을 발생시키기 위해 전원 공급을 제어하는 온도 조절장치가 필수적으로 구성된다.

일반적으로, 온도조절장치는 사용자의 조작하기 편하도록 비교적 큰 노브와 연결되고, 상기 노브의 조작에 의해 저항값이 변하는 가변저항과, 가변저항의 저항값을 인식하고 인식된 저항값에 따라 교류 입력전원을 증폭도를 조절하여 가열전원의 공급을 제어하여 온도를 조절하는 마이컴 등을 포함한다.

상술한 바와 같이 종래 온도조절장치는 비교적 큰 가변저항을 사용하고 가변저항에 결합되는 노브의 크기가 커짐에 따라 온도조절장치의 크기가 커지는 문제점이 있었다.

또한, 종래 온도조절장치는 마이컴, 가변저항 및 상기 마이컴에 의해 가열전원을 증폭하기 위한 증폭회로의 구성으로 인한 많은 수의 수동 및 능농 소자들로 구성되므로 그 크기가 커지며, 생산원가가 높아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 비교적 저렴한 다이오드를 이용하여 3단계로 온도를 조절할 수 있도록 하여 그 크기를 줄일 수 있고 생산 원가를 절감할 수 있는 다이오드를 이용한 온도조절장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 온도조절장치는; 제1발열선과 상기 제1발열선을 감싸는 절연피복과 상기 절연피복 상단에 감기는 제2발열선을 포함하는 발열부와, 교류전원부의 양전원 단자에 연결되는 일 접점과 3개의 타 접점 을 구비하며, 상기 일 접점과 3개의 접점 중 하나의 접점에 선택적으로 접촉하는 온도조절 스위치와, 상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2) 및 상기 타 접점들 중 제2접점에 캐소드가 연결되는 제1다이오드와, 상기 제1다이오드의 캐소드에 애노드가 연결되고 제3접점 및 상기 제1발열선의 일단(H1)에 캐소드가 연결되는 제2다이오드와, 상기 타 접점들 중 제1접점에 연결되는 커패시터와, 상기 제2다이오드의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 제1저항과, 상기 제1다이오드의 애노드 및 상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2)에 애노드가 연결되고 상기 접지 및 제1발열선의 타단(H2)에 캐소드가 연결되는 제3다이오드를 포함하여, 상기 온도조절 스위치의 일 접점이 제1접점에 연결되면 상기 커패시터를 통해 상기 제1발열선으로 가열전원을 출력하고, 상기 일 접점이 제2접점에 연결되면 상기 제2다이오드에서 반파 정류된 가열전원을 제1발열선으로 출력하며, 상기 일 접점이 제3접점에 연결되면 교류 입력전원을 가열전원으로 제1발열선으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도조절장치는 상기 제1저항과 교류 전원부의 음전원단에 연결되어 온도조절장치의 동작여부를 표시하는 발광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도조절장치는 상기 교류 전원부의 음전원단에 직렬로 연결되는 써미스터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온도조절장치는 상기 써미스터에 직렬로 연결되어 과열을 방지하는 과열방지 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 다이오드를 이용하여 가열전원의 공급을 제어함으로써 적은 수의 소자로 온도조절장치를 구성할 수 있고, 이로 인한 온도조절장치의 크기를 줄일 수 있으며, 소자 수의 감소 및 크기 감소로 인한 생산원가를 줄일 수 있는 효과를 가진다.

또한, 본 고안은 제1발열선을 기준으로 외측에 감기는 제2발열선의 일단(S1)과 타단(S2)이 접지됨으로써 제1발열선에서 발생하는 전자파 및 자기장을 제3다이오드(D3)를 통해 바이패스시키므로 전자파 및 자기장을 차단하는 효과를 갖는다.

이하 도면을 참조하여 본 고안에 따른 다이오드를 이용한 온도조절장치의 구성 및 동작을 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 다이오드를 이용한 온도조절장치를 나타낸 회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안의 온도조절장치는 교류 전원부(미도시)와, 퓨즈(F1)와 온도조절스위치(SW1)와 제1다이오드(D1), 제2다이오드(D2), 제3다이오드(D3)와 커패시터(C1)와 제1저항(R1)과 발광소자(LED)와 발열부(미도시)를 포함한다.

발열부는 제1발열선(미도시)과 상기 제1발열선을 외측에서 감싸는 절연피복과, 상기 절연피복의 외측면에 감기는 제2발열선을 포함하여, 제1발열선 일단(H1) 으로 가열전원을 인가받아 제1발열선의 타단(H2)을 통해 교류전원의 음 전원단자로 경로를 형성하여, 상기 가열전원에 대응하는 열을 발생시킨다.

온도조절스위치(SW1)는 1a3b 스위치로서, 일 접점(1a)이 교류전원부의 양 전원단자에 연결되고, 3개의 타 접점들(3b)들 중 제1접점은 커패시터(C1)의 일단에 연결되고, 제2접점은 제1다이오드(D1)의 캐소드와 제2다이오드(D2)의 애노드에 연결되며, 제3접점은 제2다이오드(D2)의 캐소드 및 커패시터(C1)의 타단 및 제1저항(R1)의 일단 및 제1발열선의 일단(H1)에 연결된다.

제1저항(R1)은 상술한 바와 같이 일단이 제2다이오드(D2)의 캐소드 및 커패시터의 타단 및 제1발열선의 일단(H1)에 연결되고, 타단이 접지된다.

제3다이오드(D3)는 상술한 바와 같이 애노드가 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2), 제1다이오드의 애노드 및 커패시터의 일단에 연결되고, 캐소드가 접지된다.

상기 제1저항(R1)과 접지 사이에 온도조절장치의 동작상태를 사용자에게 보여주기 위한 발광소자(LED1)가 더 포함할 수 있다.

또한, 교류전원부의 음 전원단자로 연결되는 접지에 과열방지 저항(R2) 및 온도에 따라 저항값이 변하는 써미스터가 더 포함될 수 있다.

퓨즈(F1)는 교류전원부의 양 전원단자와 스위치 사이에 연결되어 과전압으로부터 회로를 보호한다.

동작을 설명하면, 온도조절 스위치(SW1)의 일 접점이 제1접점(1)에 연결되면 교류전원은 커패시터(C1)로 제공되고, 커패시터(C1)에 의해 교류전원이 감소된 제1 가열전원을 제1발열선의 일단(H1)으로 제공한다.

그리고 온도조절 스위치(SW1)의 일 접점이 제2접점(2)에 연결되면 교류전원은 제2다이오드(D2)의 애노드로 제공되고, 제2다이오드(D2)에 의해 반파 정류된 제2가열전원을 제1발열선으로 제공한다. 이때 반파 정류된 제2가열전원은 제1가열전원보다 큰 값을 갖는다.

그리고 온도조절 스위치(SW1)의 일 접점이 제3접점(3)에 연결되면 교류전원이 그대로 제3가열전원으로서 제1발열선으로 제공된다. 따라서 이때의 가열전원이 가장 크다.

상기 회로에서 보이는 바와 같이 제2발열선의 일단(S1)과 타단(S2)이 공통단자로 묵여 제3다이오드(D3)에 의해 접지됨을 알 수 있다.

이와 같이, 제1발열선을 기준으로 외측에 감기는 제2발열선의 일단(S1)과 타단(S2)이 접지됨으로써 제1발열선에서 발생하는 전자파 및 자기장을 제3다이오드(D3)를 통해 바이패스시키므로 전자파 및 자기장을 차단하는 효과를 갖는다.

한편, 본 고안은 전술한 전형적인 바람직한 실시 예에만 한정되는 것이 아니라 본 고안의 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 고안에 속하는 것으로 보아야 한다.

도 1은 본 고안에 따른 다이오드를 이용한 온도조절장치의 회로도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

SW1: 온도조절 스위치 F1: 퓨즈

TH1: 써미스터 R1: 제1저항

R2: 과열방지 저항 H1: 제1발열선 연결 단자

S1: 제2발열선 연결단자

Claims (4)

1. 제1발열선과 상기 제1발열선을 감싸는 절연피복과 상기 절연피복 상단에 감기는 제2발열선을 포함하되 상기 제2발열선의 일단 및 타단이 접지되는 발열부와,

   교류전원부의 양전원 단자에 연결되는 일 접점과 3개의 타 접점을 구비하며, 상기 일 접점과 3개의 접점 중 하나의 접점에 선택적으로 접촉하는 온도조절 스위치와,

   상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2) 및 상기 타 접점들 중 제2접점에 캐소드가 연결되는 제1다이오드와,

   상기 제1다이오드의 캐소드에 애노드가 연결되고 제3접점 및 상기 제1발열선의 일단(H1)에 캐소드가 연결되는 제2다이오드와,

   상기 타 접점들 중 제1접점에 연결되어 상기 교류전원을 감쇄시키는 커패시터와,

   상기 제2다이오드의 캐소드와 접지 사이에 연결되는 제1저항과,

   상기 제1다이오드의 애노드 및 상기 제2발열선의 일단(S1) 및 타단(S2)에 애노드가 연결되고 상기 접지 및 제1발열선의 타단(H2)에 캐소드가 연결되는 제3다이오드를 포함하여,

   상기 온도조절 스위치의 일 접점이 제1접점에 연결되면 상기 커패시터를 통해 상기 제1발열선으로 가열전원을 출력하고, 상기 일 접점이 제2접점에 연결되면 상기 제2다이오드에서 반파 정류된 가열전원을 제1발열선으로 출력하며, 상기 일 접점이 제3접점에 연결되면 교류 입력전원을 가열전원으로 제1발열선으로 출력하는 것을 특징으로 하는 다이오드를 이용한 온도조절장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1저항과 교류 전원부의 음전원단에 연결되어 온도조절장치의 동작여부를 표시하는 발광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드를 이용한 온도조절장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 교류 전원부의 음전원단에 직렬로 연결되는 써미스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드를 이용한 온도조절장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 써미스터에 직렬로 연결되어 과열을 방지하는 과열방지 저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드를 이용한 온도조절장치.

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