KR20100120885A - 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치 - Google Patents

Abstract

전기매트가 취침모드에서 설정한 일정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 센서에서 스위치를 자동으로 오프하여 히터에 전달되는 전류를 기계적으로 차단하는 전기매트의 과열방지장치에 관한 것이다.

종래의 전기매트에서 스위칭소자로 사용되는 반도체 스위치는 전자파 등에 의해 고장이 발생될 경우 온/오프 스위칭 기능이 동작되지 않는 다이오드처럼 동작되어 온도제어 불능상태가 되며 이는 전기매트를 온도를 과다하게 상승시키는 요인으로 지적된 바, 이를 개선하기 위해 본 발명은 전원부에서 전달된 외부전원이 접속단자를 통해 발열부에 전달되는 전기매트의 전원회로장치에 있어서, 상기 접속단자(20)와 발열부(30) 사이에는 취침모드에서 설정된 일정온도 이상 상승하면 다이오드(21)에 의해 반파정류된 직류전원에 의해 전원을 온오프시키는 바이메탈스위치(40)가 구비되는 것을 특징으로 하는 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로장치를 제안한다.

따라서, 본 발명에 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치는 취침모드에서 일정한 온도 이상으로 상승시 즉각적으로 전원을 차단함으로써 사용자의 안전사고를 방지하며, 바이메탈스위치의 기계적 스위칭 작용에 의해 동작하므로 전자파 등의 외부환경에 따른 오동작을 원천적으로 차단하는 효과가 있다.

전기매트, 취치, 과열방지

Description

바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치{Heating control device for electric mat with bimetal-switch}

본 발명은 과열방지장치에 관한 것으로서, 특히 전기매트가 취침모드에서 설정한 일정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 센서에서 스위치를 자동으로 오프하여 히터에 전달되는 전류를 기계적으로 차단하는 전기매트의 과열방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기매트는 온도조절기가 부착되어 사용자가 설정된 온도를 유지하도록 회로설계되어있다. 이때, 상기 온도조절기에는 일반적인 반도체소자인 SCR 또는 TRIAC가 사용되어 스위칭 기능을 구현하게 된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기매트용 전원회로장치는 전원부(10)에서 유입된 외부전원이 접속단자(20)을 통해 발열부(30)으로 공급되는데, 마이콤(50)에서는 가변저항부(60)에 전달된 변경저항값에 따라 SCR(32)를 제어하게 되며, 상기 SCR(32)은 분압저항(31)과 다이오드(33)를 통해 전기매트의 스위칭 기 능을 실현하게 된다.

그러나, 상기 반도체소자는 전자파 등에 의해 고장이 발생될 경우 온/오프 스위칭 기능이 동작되지 않는 다이오드처럼 동작되어 온도제어 불능상태가 발생할 수 있으며 이는 전기매트를 온도를 과다하게 상승시키는 요인으로 지적되었다.

이로 인해 전기매트의 위에서 취침중인 사용자에게 화상을 입히거나, 전기매트로 인한 화재사고가 빈벌하여 전기회로에 대한 개선책이 요청되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기매트가 취침모드에서 설정한 일정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 센서에서 스위치를 자동으로 오프하여 히터에 전달되는 전류를 기계적으로 차단하는 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치는 전원부에서 전달된 외부전원이 접속단자를 통해 발열부에 전달되는 전기매트의 전원회로장치에 있어서, 상기 접속단자와 발열부 사이에는 취침모드에서 설정된 일정온도 이상 상승하면 다이오드에 의해 반파정류된 직류전원에 의해 전원을 온오프시키는 바이메탈스위치가 구비되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치는 취침모드에서 일정한 온도 이상으로 상승시 즉각적으로 전원을 차단함으로써 사용자의 안전사고를 방지하며, 바이메탈스위치의 기계적 스위칭 작용에 의해 동작하므로 전자파 등의 외부환경에 따른 오동작을 원천적으로 차단하는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로이고, 도 3은 도 2의 바이메탈스위치를 개략적으로 나타낸 모식도이고, 도 4a는 본 발명에 의한 바이메탈스위치의 일실시례로서, 전원이 공급되는 정상작동 상태를 개략적으로 나타내는 동작상태도이고, 도 4b는 도 4a의 바이메탈스위치가 전원이 차단되는 작동정지 상태를 개략적으로 나타내는 동작상태도이다.

본 발명은 종래의 반도체 스위치를 대체하여 바이메탈스위치의 기계적 스위치작용에 의해 전원을 온오프함에 그 기술적 특징이 있다.

이를 구현하기 위한 본 발명에 의한 바이메탈스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원부(10)에서 전달된 외부전원이 접속단자(20)를 통해 발열부(30)에 전달되는 전기매트의 전원회로장치에 있어서, 상기 접속단자(20)와 발열부(30) 사이에는 취침모드에서 설정된 일정온도 이상 상승하면 다이오드(21)에 의해 반파정류된 직류전원에 의해 전원을 온오프시키는 바이메탈스위치(40)가 구비된다.

상기 취침모드란 전기매트에서 별도의 취침모드 스위치를 온시킨 경우에만 제한적으로 작동되는 것으로서, 통상적인 경우에는 사용자가 온도를 즉각적으로 인지하여 전기매트의 온도를 자유롭게 조절하지만, 취침시에는 온도가 급격히 올라가 더라도 이를 인지하지 못하여 예기치 못한 화상을 입거나 회로의 이상발열로 인해 화재가 발생되는 것을 방지하게 된다.

이때, 취침모드를 위한 스위치 회로는 종래의 공지기술에 의해 용이하게 구현할 수 있으므로, 이하 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 상기 바이메탈스위치(40)란 도 3에 도시된 바와 같이, 전류값에 따라 비례하는 열을 발생하는 열저항부(41)와 상기 열저항부(41)에서 발생된 열에 따라 기계적 스위칭작용을 하는 바이메탈부(42)로 이루어지며, 온도에 따라 기계적으로 온/오프 스위칭 작용으로 하는 구성요소이다.

즉, 종래의 반도체 스위치인 SCR 또는 TRIAC를 대체하여 본 발명에 적용된 것으로서, 온도 전원 센서(Temperature Power Sensor)의 역활을 수행하게 되며, 외부의 이물질이 침투되어 오작동되지 않도록 밀폐형으로 이루어져 간단한 기구적 구성에 의해 온도변화에 따라 온/오프 동작을 반복수행이 가능하게 된다.

따라서, 상기 접속단자(20)의 제1핀에서 유입된 전원은 발열부(30)의 일측에 전달되고, 접속단자(20)의 제2핀에서 유입된 전원은 바이메탈스위치(40)에 유입되므로, 상기 바이메탈스위치(40)에서는 취침모드에서 설정된 온도이상이 되면 바이메탈부(42)를 오프시켜 발열부(30)로 전달되는 전원을 차단하게 된다.

위와 같은 온/오프 스위칭기능을 위해 본 발명에 의한 바이메탈스위치는 다 양한 기구방식으로 설계될 수 있으며, 본 발명에서는 바이메탈스위치(40)의 기구적 구성에 대한 일 실시례로서, 도 4a 및 도4b를 제안한다.

도 4a는 접속단자(20)의 제2핀에서 유입된 전원이 바이메탈스위치(40)의 타측을 통해 발열부(30)의 타측에 전달되어 전기매트의 전원이 온(ON)인 경우를 도시한 것이고, 도4b는 바이메탈스위치(40)가 오프로 전환되어 전기매트의 전원이 오프(OFF) 상태로 전환된 것을 도시한 것이다.

상기 바이메탈부(42)는 상측에 바이메탈금속판(42a)이 구비되고, 하측에 지지판(42d)이 구비되며, 내측에는 고정축(42f)을 중심으로 상하 이중으로 이루어진 2개의 상측 및 하측판스프링(42g)(42h)에 의해 연결된다.

상기 바이메탈금속판(42a)이란, 열에 의해 휨값(구부러지는 값)이 다른 2개의 금속을 적층한 것으로서, 종래 일반적인 공지기술이다.

이때, 열저항부(41)에서 일정온도 이상이 발열되어 바이메탈금속판(42a)에 구비된 제1스위치단자(42b)가 상측판스프링(42g)을 가압하면서 지지판(42d)에 구비된 제2스위치단자(42e)에 밀착되면, 하측판스프링(42h)이 구부러지면서 제3스위치단자(42c)가 전원선에서 단락되어 발열부(30)로 전달되는 전원을 차단하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범 위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 종래의 전기매트 발열제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도,

도 2는 본 발명에 의한 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로.

도 3은 도 2의 바이메탈스위치를 개략적으로 나타낸 모식도,

도 4a는 본 발명에 의한 바이메탈스위치의 일실시례로서, 전원이 공급되는 정상작동 상태를 개략적으로 나타내는 동작상태도,

도 4b는 도 4a의 바이메탈스위치가 전원이 차단되는 작동정지 상태를 개략적으로 나타내는 동작상태도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 전원부 20 : 접속단자

21,33 : 다이오드 30 : 발열부

31 : SCR 32 : 분압저항

40 : 바이메탈스위치 41 : 열저항부

42 : 바이메탈부 42a: 바이메탈금속판

42b: 제1스위치단자 42c: 제3스위치단자

42d: 지지판 42e: 제2스위치단자

42f: 고정축 42g: 상측판스프링

42h: 하측판스프링

Claims (3)

1. 전원부에서 전달된 외부전원이 접속단자를 통해 발열부에 전달되는 전기매트의 전원회로장치에 있어서,

   상기 접속단자(20)와 발열부(30) 사이에는 취침모드에서 설정된 일정온도 이상 상승하면 다이오드(21)에 의해 반파정류된 직류전원에 의해 전원을 온오프시키는 바이메탈스위치(40)가 구비되는 것을 특징으로 하는 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로장치.
2. 제 1항에 있어서,

   접속단자(20)의 제1핀에서 유입된 전원은 발열부(30)의 일측에 전달되고, 접속단자(20)의 제2핀에서 유입된 전원은 바이메탈스위치(40)에 유입되되,

   바이메탈스위치(40)는 전류값에 따라 비례하는 열을 발생하는 열저항부(41)와 상기 열저항부(41)에서 발생된 열에 따라 기계적 스위칭작용을 하는 바이메탈부(42)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 바이메탈부(42)는 상측에 바이메탈금속판(42a)이 구비되고, 하측에 지지판(42d)이 구비되며, 내측에는 고정축(42f)을 중심으로 상하 이중으로 이루어진 2개의 상측 및 하측판스프링(42g)(42h)에 의해 연결되되,

   열저항부(41)에서 일정온도 이상이 발열되어 바이메탈금속판(42a)에 구비된 제1스위치단자(42b)가 상측판스프링(42g)을 가압하면서 지지판(42d)에 구비된 제2스위치단자(42e)에 밀착되면, 하측판스프링(42h)이 구부러지면서 제3스위치단자(42c)가 전원선에서 단락되어 발열부(30)로 전달되는 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 바이메탈스위치가 구비된 전기매트 발열제어회로장치.

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