KR20060105863A

KR20060105863A - 직류전원을 이용한 발열장치

Info

Publication number: KR20060105863A
Application number: KR1020050028917A
Authority: KR
Inventors: 김이태
Original assignee: 김이태
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2005-04-04
Publication date: 2006-10-11

Abstract

본 발명은 소정의 직류전원을 이용하고, 수동소자인 저항부재를 발열원으로 한 매우 간단한 회로구성으로 매우 큰 발열효과를 거둘 수 있도록 한 직류전원을 이용한 발열장치에 관한 것으로, 소정의 직류전원을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부와, 상기 정전류부의 출력단에 연결되어 발열되는 저항부재를 포함하여 된 것이다.

발열, 저항, 정전류, 온도

Description

직류전원을 이용한 발열장치{GENERATOR OF HEAT USING DC-VOLTAGE}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직류전원을 이용한 발열장치의 회로도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저항부재의 구성도,

도 3a 및 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항부재의 구성도,

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류전원을 이용한 발열장치의 회로도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10: 정전류부 11: 퓨즈

12: 가변저항 13,14: 정류소자

20: 저항부재 21: 저항본체

22: 리드선 30: 전도판

40 : 접착제 50: 제1발열부

60: 제2발열부

본 발명은 발열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정의 직류전원을 이 용하고, 수동소자인 저항부재를 발열원으로한 매우 간단한 회로구성으로 매우 큰 발열효과를 거둘 수 있도록 한 직류전원을 이용한 발열장치에 관한 것이다.

주지한 바와 같이 직류전압을 이용하여 비교적 간단한 회로구성으로 발열장치를 구현한 기술은 이미 개시된 바 있다.

특히 특허 제396385호(파워 트랜지스터를 이용한 열원 발생장치)는 반도체소자인 파워 트랜지스터 구동시 발생되는 열을 이용한 것으로, 상기 파워 트랜지스터 구동시 발생되는 열이 종래 방열판 개념의 열전도성 난방부재로 전이 되도록 하고, 이 난방부재를 이용하여 난방기능을 수행할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 파워 트랜지스터를 이용한 열원장치는 종래의 열원장치인 열선이나 면상발열체 등에 비하여 그 전력소모가 작고, 발열온도는 상대적으로 높아 그 효율이 좋은 기술로 알려지고 있다.

그러나 상기 발열장치는 발열원으로 비교적 고가인 파워 트랜지스터를 사용함으로써 원가상승의 문제점이 있으며, 특히 트랜지스터의 컬렉터 출력 특성상 일정온도(90℃) 이상 트랜지스터가 발열되지 않은 문제점이 있다.

이는 발열원으로서 치명적인 결함을 가지게 된 것이다.

본 발명은 상기한 배경 하에서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 직류전원을 이용한 발열장치에 있어서, 발열원으로 수동소자인 저항부재를 이용함으로써 원가를 크게 절감하고, 그 효율(발열온도)은 크게 향상시킨 직류전원을 이용한 발열장치를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 직류전원을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부와, 상기 정전류부의 출력단에 연결되어 발열되는 저항부재를 포함하여 된 특징을 가진다.

본 발명은 소정의 직류전원을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부와, 상기 정전류부의 출력단에 병렬로 연결되는 복수개의 저항부재로 구성되고, 상기 병렬 연결된 저항부재의 한 그룹과 다른 그룹 사이에는 전압 안정화를 위한 로드저항이 더 개재되도록 구성된 제1발열부를 포함하여 된 특징을 가진다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 직류전원을 이용한 발열장치의 회로도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 소정의 직류전원(DC)을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부(10)와, 상기 정전류부(10)의 출력단에 연결되어 발열되는 저항부재(20)를 포함한다.

상기 정전류부(10)는 설정된 전류 이상의 과전류가 흐르면 자동 차단되는 휴즈(11)와, 도선에 흐르는 전류량을 설정하는 가변저항(12)으로 구성된다.

상기 정전류부(10)와 저항부재(20) 사이에는 정류소자(13)가 개재될 수 있다.

상기 저항부재(20)는 수동소자인 저항(Resistor)으로, 시멘트저항이나 세라 믹저항 또는 콘크리트 저항 등이 될 수 있다.

상기 저항부재(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 저항본체(21)와, 양측의 리드선(22)으로 구성되는데, 상기 저항본제(21)는 다양한 형태(원형, 사각, 삼각 등)로 구성될 수 있으며, 상기 저항본체(21) 자체가 발열되어 매우 큰 온도(300℃~400℃)까지 상승하게 된다.

따라서 본 발명에 따르자면, 도 2와 같은 상기 저항부재(20)의 저항본체(21)의 일측표면에 피발열부재를 접촉시켜 발열동작, 즉 난방 이나 보온 등의 동작이 수행되도록 하는 것이다.

도 3a 및 3b에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항부재가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 저항부재(20)는 저항본체(21)의 일측에 판형태의 전도판(40)를 더 접촉하여 구성한 것이다.

상기 저항본체(21)와 전도판(40) 사이에는 소정의 접착제(30)를 사용할 수 있다.

상기 전도판(40)은 금속재나 전도성이 용이하고 불연성을 가진 어떤 재질도 가능하며, 상기 접착제(30)는 열전도율을 저하 시키지 않는 어떤 재질이나 구조(납땜, 용접, 나사결합 등)도 가능하다.

따라서 이와 같은 구조는 저항부재(20)에 전류가 흐르면서 발생되는 자체의 열이 전도판(40)에 전이되어 전도판(40) 자체가 열원으로서의 기능을 수행하게 되는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직류전원을 이용한 발열장치의 회로도 이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르자면, 소정의 직류전원(DC)을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부(10)와, 상기 정전류부(10)의 출력단에 연결되어 발열되는 제1발열부(50)를 포함한다.

상기 제1발열부(50)는 상기 정전류부(10)의 출력단에 병렬로 연결되는 복수개의 저항부재(R)로 구성되고, 상기 병렬 연결된 저항부재(R)의 한 그룹(일례: 병렬 연결된 5개의 저항들)과 다른 그룹(일례: 병렬 연결된 5개의 저항들) 사이에는 잔압 안정화를 위한 로드저항(Ra)이 더 개재되도록 구성된다.

또한, 상기 제1발열부(50)와 병렬로 제2발열부(60)가 구성될 수 있다.

상기 제2발열부(60)는 상기 제1발열부(50)와 동일 한 구성이며, 상기 정전류부(20)의 출력단에는 병렬로 제3, 제4의 발열부가 형설될 수 있다.

이와 같은 구조는 상기 각 저항부재(R)에 동일한 전류가 흐르도록 함과 동시에 면적이 넓은 전기매트와 같은 장치에 유용하게 사용되도록 하기 위함이다.

이와 같이 구성되는 본 발명 직류전원을 이용한 발열장치의 동작을 설명한다.

먼저, 직류전원(DC)이 인가되면, 인가된 전원은 정전류부(10)의 퓨즈(11) 및 가변저항(12)을 통해 일정한 전류값으로 출력된다.

여기서 상기 가변저항(12)은 출력값(전류량)을 조절하는 것으로 결과적으로 발열온도를 일정한 범위에서 조절할 수 있게 된다.

상기 정전류부(20)의 출력전류는 저항부재(20)에 인가되고, 이때 저항부재 (20)에 전류가 흐르면서 저항부재(20)는 발열된다.

상기 저항부재(20)의 발열은 기구적으로 설명하면, 도 2의 경우에는 저항본체(21) 자체를 이용하여 소정 제품에 적용되도록 구성하고, 도 3a 및 도 3b의 경우에는 전도판(40)을 이용하여 소정 제품에 이용되도록 구성한다.

상기 저항부재(20)의 정격(용량)에 따라 발열온도가 달라지는 것은 당연할 것이다.

또한, 도 4의 경우에는 정전류부(20)의 출력이 제1발열부(50) 및 제2발열부(60)에 인가되면서, 병렬로 연결된 각 저항부재(R)에는 일정한 전류가 흐르고 이러한 저항부재(R)가 전기매트의 하부에 접촉되어 난방효과를 거둘 수 있도록 한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 직류전원을 이용한 발열장치에 있어서, 발열원으로 수동소자인 저항부재를 이용함으로써 원가를 크게 절감하고, 그 효율(발열온도)은 크게 향상시킨 유용한 발명이다.

Claims

소정의 직류전원(DC)을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부(10)와, 상기 정전류부(10)의 출력단에 연결되어 발열되는 저항부재(20)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정전류부(10)는 설정된 전류 이상의 과전류가 흐르면 자동 차단되는 휴즈(11)와, 도선에 흐르는 전류량을 설정하는 가변저항(12)으로 구성된 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
제 1 항에 있어서,

상기 정전류부(10)와 저항부재(20) 사이에는 정류소자(13)가 개재된 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
제 1 항에 있어서,

상기 저항부재(20)는 시멘트저항이나 세라믹저항 또는 콘크리트저항 인 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
제 1 항에 있어서,

상기 저항부재(20)는 저항본체(21)의 일측에 판형태의 전도판(40)를 더 접촉하여 구성한 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
소정의 직류전원(DC)을 인가받아 일정한 전류가 흐르도록 설정하여 주는 정전류부(10)와, 상기 정전류부(10)의 출력단에 병렬로 연결되는 복수개의 저항부재(R)로 구성되고, 상기 병렬 연결된 저항부재(R)의 한 그룹과 다른 그룹 사이에는 전압 안정화를 위한 로드저항(Ra)이 더 개재되도록 구성된 제1발열부(50)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.
제 6 항에 있어서,

상기 정전류부(10)의 출력단에는 제1발열부(50)와 병렬로 동일한 구성을 가지는 제2발열부(60)가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 직류전원을 이용한 발열장치.