KR20110028882A - 전기매트용 온도제어장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기매트가 취침모드에서 설정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 스위치가 오프되어 전류를 차단하고, 상기 바이메탈 스위치가 오작동할 경우 퓨즈를 단락시켜 발열체에 전달되는 전류를 차단하는 전기매트용 온도제어장치에 관한 것이다.
종래의 온도제어장치는 바이메탈 스위치의 오작동시 전류를 차단하지 못하는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 전기매트의 과열발생을 방지하기 위해 정격전류 이상이 흐르면 단락되는 퓨즈(10)와, 전류에 의해 열을 발생하는 발열체(20)와, 설정된 온도 이내인 경우 온(on)을 유지하고 설정된 온도 이상인 경우 오프(off)로 스위칭되는 바이메탈 스위치(30)를 회로기판(50)에 설치하되, 상기 퓨즈(10), 발열체(20), 바이메탈 스위치(30)는 순차적으로 밀착된 상태에서 하우징(40)의 내측에 삽입되고, 상기 퓨즈(10)와 발열체(20) 및 바이메탈 스위치(30)는 전기적으로 직렬 연결되며, 퓨즈(10) 및 바이메탈 스위치(30)의 일측에 돌출 형성된 접속핀은 회로기판(50)의 전원부에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기매트용 온도제어장치를 제안한다.
따라서, 본 발명은 취침모드에서 일정한 온도 이상으로 상승시 즉각적으로 전원을 차단함으로써 사용자의 안전사고를 방지하며, 바이메탈 스위치의 기계적 스위칭 작용에 의해 동작하므로 전자파 등의 외부환경에 따른 오동작을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 바이메탈 스위치가 오동작을 하더라도 퓨즈가 전류를 차단함 으로써 더욱 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다. 또한, 바이메탈 스위치 및 퓨즈, 발열체를 하나의 하우징에 결합시켜 회로기판에 설치함으로써 제작과 설치가 더욱 용이한 효과가 있다.
전기매트, 전기장판, 퓨즈, 발열체, 바이메탈스위치, 과열
Description
본 발명은 전기매트의 과열을 방지하는 온도제어장치에 관한 것으로, 특히 전기매트의 발열체가 취침모드에서 설정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 스위치가 오프되어 전류를 차단하고, 상기 바이메탈 스위치가 오작동할 경우 퓨즈를 단락시켜 발열체에 전달되는 전류를 차단하는 전기매트용 온도제어장치에 관한 것이다.
또한, 상기 발열체와 퓨즈 및 바이메탈스위치를 직렬 연결하고, 회로기판에 용이하게 설치할 수 있도록 하나의 하우징에 장착한 전기매트용 온도제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기매트는 온도조절기가 부착되어 사용자가 설정된 온도를 유지하도록 회로설계되어있다. 이때 상기 온도조절기에는 일반적인 반도체소자인 SCR 또는 TRIAC가 사용되어 스위칭 기능을 구현하게 된다.
그러나 상기 반도체소자는 전자파 등에 의해 고장이 발생할 경우 온/오프 스위칭 기능이 동작하지 않는 다이오드처럼 동작하여 온도제어 불능상태가 발생할 수 있으며, 이는 전기매트의 온도를 과다하게 상승시키는 요인으로 지적되었다.
이로 인해 전기매트 위에서 취침 중인 사용자가 화상을 입거나, 전기매트의 과열로 인한 화재사고가 빈번하여 전기회로에 대한 개선책이 요청되었다.
따라서 본 출원인은 이러한 문제점을 개선하고자 특허출원번호 제10-2009-39748호 "바이메탈 스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치"를 제안한바 있다.
그러나, 상기 바이메탈 스위치가 장시간 반복사용에 의한 오작동으로 인해 발열체로 전달되는 전류를 차단하지 못하면 전기매트가 과열의 위험에 노출될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기매트의 발열체가 취침모드에서 설정한 온도 이상으로 과열되면 바이메탈 스위치가 발열체로 전달되는 전류를 차단하고, 바이메탈 스위치가 이상 작동할 때는 퓨즈가 전류를 차단하는 전기매트용 온도제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 바이메탈 스위치 및 퓨즈, 발열체를 하나의 하우징에 결합시켜 회로기판에 설치함으로써 제작과 설치가 더욱 용이한 전기매트용 온도제어장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 전기매트용 온도제어장치는 전기매트의 과열발생을 방지하기 위해 정격전류 이상이 흐르면 단락되는 퓨즈와, 전류에 의해 열을 발생하는 발열체와, 설정된 온도 이내인 경우 온(on)을 유지하고 설정된 온도 이상인 경우 오프(off)로 스위칭되는 바이메탈 스위치를 회로기판에 설치하되, 상기 퓨즈, 발열체, 바이메탈 스위치는 순차적으로 밀착된 상태에서 하우징의 내측에 삽입되고, 상기 퓨즈와 발열체 및 바이메탈 스위치는 전기적으로 직렬 연결되며, 퓨즈 및 바이메탈 스위치의 일측에 돌출 형성된 접속핀은 회로기판의 전원부에 직렬로 연결되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기매트용 온도제어장치에 의하면, 취침모드에서 일정한 온도 이상으로 상승시 즉각적으로 전원을 차단함으로써 사용자의 안전사고를 방지하며, 바이메탈 스위치의 기계적 스위칭 작용에 의해 동작하므로 전자파 등의 외부환경에 따른 오동작을 원천적으로 차단할 뿐만 아니라, 바이메탈 스위치가 오동작을 하더라도 퓨즈가 전류를 차단함으로써 더욱 안전하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 바이메탈 스위치 및 퓨즈, 발열체를 하나의 하우징에 결합시켜 회로기판에 설치함으로써 제작과 설치가 더욱 용이한 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 전기매트용 온도제어장치가 회로기판에 설치되는 모습을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
본 발명의 전기매트용 온도제어장치는 도 1에서 도시한 바와 같이, 하우징(40)이 구비되고, 상기 하우징(40)의 내측에는 전원 소통을 위해 1쌍의 접속핀이 각각 구비된 퓨즈(10), 발열체(20), 바이메탈 스위치(30)가 삽입되어 결합된다.
이때, 상기 하우징(40)의 내측에는 상기 퓨즈(10)가 결합되는 제1결합부(41) 가 형성되어 있고, 상기 제1결합부(41)의 하측에는 상기 발열체(20)가 결합되는 제2결합부(42)가 형성되어 있으며, 상기 제2결합부(42)의 하측에는 상기 바이메탈 스위치(30)가 결합되는 제3결합부(43)가 형성되어 있다.
본 발명에서는 일 실시례로서, 상기 제1결합부(41), 제2결합부(42), 제3결합부(43)이 서로 연통되도록 형성되어 있으나, 각각의 결합부(41)(42)(43)는 격벽(도면미표시)을 통해 분리 형성될 수 있음은 물론이다. 이는 상기 격벽에 의해 바이메탈 스위치에 전달되는 발열체의 온도가 다운(down)되므로, 바이메탈 스위치(30)의 작동 온도범위에 따라 하우징(40)의 구조를 결정하게 된다.
상기 하우징(40)은 발열체(20)의 열이 외부로 방출되지 않도록 열차단소재로 이루어지며, 본 발명에서는 일 실시례로서 합성수지로 제작하였다.
이때, 상기 제1결합부(41), 제2결합부(42), 제3결합부(43)는 삽입된 각 부품이 이탈되지 않고 긴밀하게 결합될 수 있도록 부품의 폭과 대응하는 폭으로 형성되며, 보다 견고한 결합을 위해 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼(taper) 형태를 이룰 수도 있다.
한편, 상기 퓨즈(10)와 발열체(20) 및 바이메탈 스위치(30)는 외부와 전류를 소통할 수 있도록 각각 1쌍의 접속핀이 외측으로 돌출 형성되어 있으며, 어느 하나라도 문제가 발생한 경우 전류가 차단되도록 상기 퓨즈(10)와 발열체(20) 및 바이메탈 스위치(30)는 회로기판(50)의 전원부(도면미표시)에 전기적으로 직렬 연결된 다.
즉, 상기 퓨즈(10) 및 바이메탈 스위치(30)의 접속핀중 어느 하나는 발열체(20)와 각각 연결되어 있으며, 상기 퓨즈(10) 및 바이메탈 스위치(30)의 일측에서 돌출 형성된 다른 하나의 접속핀은 회로기판(50)의 전원부에 직렬로 연결된다. 이때, 상기 1쌍의 접속핀은 전기적으로 (+)단자와 (-)단자의 역활을 수행하며, 직렬 연결에 대한 기술적 사항은 일반적인 공지기술이므로 이하 구체적 설명을 생략한다.
이러한 온도제어장치는 도 2에서 도시한 바와 같이 하우징(40)의 내측에 퓨즈(10), 발열체(20), 바이메탈 스위치(30)가 삽입 결합함으로써 간단히 조립되며, 상기 퓨즈(10) 및 바이메탈 스위치(30)에서 돌출된 접속핀에 의해 도 3에서 도시한 바와 같이 회로기판(50)에 전기적으로 결합된다.
이렇게 회로기판(50)에 결합된 퓨즈(10)의 접속핀은 도 4에서 도시한 바와 같이 직류전원이 반파정류되는 다이오드(51)와 연결되며, 바이메탈 스위치(30)의 접속핀은 접지(52)와 연결된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 전기매트용 온도제어장치는 평상시 바이메탈 스위치(30)에 의해 과열된 발열체(20)의 전류를 차단하게 되는데, 상기 바이메탈 스위치(30)는 본 출원인이 제안한 특허출원번호 제10-2009-39748호 "바이메탈 스위치가 구비된 전기매트용 발열제어회로장치"에서 이미 상세히 기재하였으므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명은 바이메탈 스위치(30)가 장시간의 사용시 접점이 서로 달라붙는 오작동이 발생할 우려성을 방지하기 위해 새롭게 제안된 것으로서, 바이메탈 스위치(30)의 오작동시 퓨즈(10)가 2차적으로 전류를 차단하기 위함이다.
따라서, 바이메탈 스위치(30)의 오작동하더라도, 발열체(20)가 과열되어 설정온도 이상 올라가면 퓨즈(10)가 단선되면서 발열체(20)로 전달되는 전류를 차단하여 전기매트를 더욱 안전하게 사용할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에서는 일 실시례로서, 상기 퓨즈(10)는 MAX 150℃/2A, 바이메탈 스위치(30)는 MAX 50℃ 가 되었을 때 전류를 차단할 수 있도록 구성하였으며, 이는 사용목적 및 환경에 따라 임의적으로 변동할 수 있다.
한편, 본 발명은 온도제어장치의 주요부품인 퓨즈(10), 발열체(20), 바이메탈 스위치(30)가 하나의 하우징(40)에 의해 결합되어 회로기판(50)에 일체로 설치되는 구조로서, 이와 같이 패키지(package) 형태의 온도제어장치는 제작과 설치가 더욱 용이하다는 장점이 있다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 도시한 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 전기매트용 온도제어장치가 회로기판에 설치되는 모습을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 전기매트용 온도제어장치를 개략적으로 나타낸 모식도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 퓨즈 20 : 발열체
30 : 바이메탈 스위치 40 : 하우징
41 : 제1결합부 42 : 제2결합부
43 : 제3결합부 50 : 회로기판
51 : 다이오드 52 : 접지
Claims (3)
- 전기매트의 과열발생을 방지하기 위해 정격전류 이상이 흐르면 단락되는 퓨즈(10)와, 전류에 의해 열을 발생하는 발열체(20)와, 설정된 온도 이내인 경우 온(on)을 유지하고 설정된 온도 이상인 경우 오프(off)로 스위칭되는 바이메탈 스위치(30)를 회로기판(50)에 설치하되,상기 퓨즈(10), 발열체(20), 바이메탈 스위치(30)는 순차적으로 밀착된 상태에서 하우징(40)의 내측에 삽입되고,상기 퓨즈(10)와 발열체(20) 및 바이메탈 스위치(30)는 전기적으로 직렬 연결되며, 퓨즈(10) 및 바이메탈 스위치(30)의 일측에 돌출 형성된 접속핀은 회로기판(50)의 전원부에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기매트용 온도제어장치.
- 제 1항에 있어서,상기 하우징(40)은 발열체(20)의 열이 외부로 방출되지 않도록 열차단소재로 이루어지고, 내측에는 퓨즈(10)와 발열체(20)와 바이메탈 스위치(30)의 폭과 대응하는 폭으로 형성된 제1결합부(41)와 제2결합부(42) 및 제3결합부(43)가 구분되어 형성되되,상기 제1결합부(41)와 제2결합부(42) 및 제3결합부(43)는 내측으로 갈수록 폭이 좁아지는 테이퍼(taper) 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 전기매트용 온도 제어장치.
- 제 1항에 있어서,상기 퓨즈(10)에서 돌출 형성된 접속핀은 다이오드(51)와 연결되고, 바이메탈 스위치(30)에서 돌출 형성된 접속핀은 접지(52)와 연결된 것을 특징으로 하는 전기매트용 온도제어장치.
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| KR1020090086512A KR20110028882A (ko) | 2009-09-14 | 2009-09-14 | 전기매트용 온도제어장치 |
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| KR (1) | KR20110028882A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200048702A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 강홍구 | 배관 동파 방지 장치 |
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2009
- 2009-09-14 KR KR1020090086512A patent/KR20110028882A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200048702A (ko) * | 2018-10-30 | 2020-05-08 | 강홍구 | 배관 동파 방지 장치 |
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