KR20120115070A - Control device for electric mat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기매트용 온도 조절기에 관한 것으로, 특히 히터 단선에 의한 스파크(불꽃)점화 방지, 감지 센서 단선에 의한 히터 과열방지 및 타이머에 의한 장시간 과열방지 기능을 구비한 3중 안전 제어를 실행하는 전기매트용 조절기에 관한 것이다.
The present invention relates to a thermostat for an electric mat, and more particularly, to perform a triple safety control having a function of preventing spark ignition due to heater disconnection, preventing overheating of the heater by disconnection of a sensor, and preventing overheating for a long time by a timer. It relates to an electric mat regulator.
근래 들어, 사회 구조가 점차 도시화되고 가족 구조가 핵가족화 되면서 그에 따른 각종 난방설비나 장치가 개발되었는데, 그 중에서 전기매트는 그 사용상의 편리성으로 인하여 다른 어떤 난방설비나 장치보다 널리 보급되어 사용되고 있다.In recent years, as the social structure has been gradually urbanized and the family structure has become nuclear family, various heating facilities and devices have been developed. .
이러한 전기매트는 통상 2선 방식(히터의 열선과 감온선을 사용하는 방식)을 사용하므로, 오랜 사용으로 인한 경화 현상이나 또는 무거운 물건에 의해 히터의 열선과 감온선이 서로 단락되어 화재가 발생되는 문제점이 있었다.Since the electric mat generally uses a two-wire method (a method of using a heater's heating wire and a thermosensitive wire), the heating wire and the thermal wire of the heater are short-circuited with each other due to hardening or heavy objects caused by long-term use, and a fire occurs. There was a problem.
또, 전기매트에는 온도조절기가 부착되어 사용자가 설정된 온도를 유지하도록 회로설계되어있다. 이때 상기 온도조절기에는 일반적인 반도체소자인 SCR 또는 TRIAC이 사용되어 스위칭 기능을 구현하게 된다.In addition, the electric mat is equipped with a temperature controller is designed to maintain the user set temperature. In this case, the temperature controller implements a switching function by using SCR or TRIAC, which is a general semiconductor device.
도 1은 상기와 같은 SCR 소자를 사용하는 종래의 전기매트 발열제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram schematically showing a conventional electric mat heating control device using the SCR element as described above.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전기매트용 전원회로장치는 전원부(10)에서 유입된 외부전원이 접속단자(20)를 통해 발열부(30)로 공급되며, 마이콤(50)에서는 가변 저항부(60)에 전달된 변경 저항값에 따라 SCR(32)를 제어하게 되며, 상기 SCR(32)은 분압 저항(31)과 다이오드(33)를 통해 전기매트의 스위칭 기능을 실현하게 된다. As shown in FIG. 1, in the conventional electric mat power circuit device, external power introduced from the
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. However, when the semiconductor device malfunctions due to electromagnetic waves, the semiconductor device operates like a diode in which the on / off switching function is not operated, which may cause an uncontrollable temperature, which has been pointed out as a factor of excessively raising the temperature of the electric mat.
이로 인해 전기매트 위에서 취침 중인 사용자가 화상을 입거나, 전기매트의 과열로 인한 화재사고가 빈번하여 전기회로에 대한 개선책이 요청되었다.As a result, a user who is sleeping on the mat is burned or a fire accident occurs due to overheating of the mat.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.An example of a technique for solving such a problem is disclosed in
즉, 하기 특허문헌 1에는 전기매트의 과열발생을 방지하기 위해 정격전류 이상이 흐르면 단락되는 퓨즈, 전류에 의해 열을 발생하는 발열체, 설정된 온도 이내인 경우 온(on)을 유지하고 설정된 온도 이상인 경우 오프(off)로 스위칭되는 바이메탈 스위치를 회로기판에 설치하는 구조에 대해 개시되어 있다.That is, in
그러나 상술한 바와 같은 기술에서는 발열체의 과열에 대한 문제를 해결할 뿐 발열체의 단선, 즉 히터 단선에 의한 화재의 발생에 대해서는 구체적으로 기재되어 있지 않다.However, the above-described technology solves the problem of overheating of the heating element but does not specifically describe the occurrence of fire due to disconnection of the heating element, that is, heater disconnection.
현재 전기 매트는 점차 고급화가 되어가고, 매트의 두께가 두껍게 되어 히터가 단선된 경우, 화재의 원인이 되는 문제에 대해서는 고려되어 있지 않다. 즉, 매트의 두께가 두꺼워지며, 오랜 사용으로 매트가 경화되거나 매트를 접거나 침대에서 사용하는 경우, 히터 선이 휘어지거나 펴지는 것이 반복되어 히터 선의 단선이 발생하고, 단선 부위에 접촉이 반복되면 스파크 현상으로 인해 점화가 발생한다. 한편 매트의 소재는 고급화로 인하여 점화의 가능성이 높은 소재로 이루어져 화재의 발생을 유발한다는 문제가 있었다.
At present, electric mats are becoming more advanced and the thicknesses of the mats become thicker and heaters are disconnected. That is, the thickness of the mat becomes thick, when the mat is hardened by long use, or when the mat is folded or used in a bed, the heater wire is repeatedly bent or unfolded, which causes breakage of the heater wire, and repeated contact with the disconnected part. Sparking causes ignition. On the other hand, the material of the mat is made of a material that is likely to ignite due to the high-grade material has a problem that causes the occurrence of fire.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 히터 단선에 의한 스파크(불꽃)점화를 방지할 수 있는 전기매트용 조절기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the problems as described above, and to provide a controller for an electric mat that can prevent spark (flame) ignition due to heater disconnection.
본 발명의 다른 목적은 감지 센서 단선에 의한 히터의 과열을 방지할 수 있는 전기매트용 조절기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a regulator for an electric mat that can prevent overheating of the heater by disconnection of the sensor.
본 발명의 또 다른 목적은 타이머에 의한 장시간의 과열을 방지할 수 있는 전기매트용 조절기를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide an electric mat regulator capable of preventing overheating for a long time by a timer.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 전기매트용 조절기는 전원 공급부와 발열부를 구비한 전기매트에서 3중 안전제어를 실행하는 전기매트용 조절기로서, 히터단선에 의한 스파크(불꽃)점화방지 수단, 센서단선에 의한 히터 과열방지 수단, 타이머에 의한 장시간 과열방지 수단 및 온도 설정 및 현재 온도를 디지털로 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the controller for an electric mat according to the present invention is an electric mat regulator for performing triple safety control in an electric mat having a power supply and a heat generating unit, and means for preventing spark (flame) ignition due to heater disconnection, And a means for preventing overheating of the heater by sensor disconnection, a means for preventing overheating for a long time by a timer, and a display means for digitally displaying the temperature setting and the current temperature.
또 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 있어서, 상기 스파크 점화방지 수단, 히터 과열방지 수단, 장시간 과열방지 수단을 각각 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the controller for an electric mat according to the present invention, characterized in that it further comprises a control unit for controlling the spark ignition preventing means, the heater overheating prevention means, a long time overheating prevention means, respectively.
또 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 있어서, 상기 스파크 점화방지 수단은 제1 및 제2 트라이악 소자와 상기 제1 및 제2 트라이악 소자에 각각 광학적으로 결합된 제1 및 제2 광 트랜지스터를 구비하며, 상기 제1 및 제2 트라이악 소자는 각각 제1 히터 선 및 제1 히터 선에 연결되는 것을 특징으로 한다.In the regulator for an electric mat according to the present invention, the spark ignition preventing means includes first and second phototransistors optically coupled to the first and second triac elements and the first and second triac elements, respectively. And the first and second triac elements are connected to a first heater line and a first heater line, respectively.
또 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 있어서, 상기 스파크 점화방지 수단은 스위치로서 기능하는 릴레이를 구비하는 것을 특징으로 한다.In the regulator for an electric mat according to the present invention, the spark ignition preventing means includes a relay functioning as a switch.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 의하면, 전기 매트의 사용시 사용자의 안전을 보장할 수 있다는 효과가 얻어진다.As described above, according to the controller for the electric mat according to the present invention, the effect that can ensure the safety of the user when using the electric mat is obtained.
또, 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 의하면, 타이머에 의한 장시간의 사용을 방지할 수 있으므로, 과다한 전기 사용량을 억제할 수 있다는 효과도 얻어진다.In addition, according to the controller for electric mat according to the present invention, it is possible to prevent the use for a long time by the timer, and thus an effect of suppressing excessive amount of electricity used is also obtained.
또한, 본 발명에 따른 전기매트용 조절기에 의하면, 히터의 과열에 의한 화재를 방지한다는 효과도 얻어진다.
Moreover, according to the regulator for electric mats which concerns on this invention, the effect of preventing the fire by overheating of a heater is also acquired.
도 1은 종래의 전기매트 발열제어장치를 개략적으로 나타낸 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 전기매트용 조절기의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 도 2에 대응하는 일 실시 예의 회로도,
도 4는 본 발명에 적용되는 마이크로프로세서 컨트롤러의 블록도,
도 5는 도 2에 대응하는 다른 실시 예의 회로도.1 is a circuit diagram schematically showing a conventional electric mat heating control device;
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an electric mat regulator according to the present invention.
3 is a circuit diagram of an embodiment corresponding to FIG. 2;
4 is a block diagram of a microprocessor controller according to the present invention;
FIG. 5 is a circuit diagram of another embodiment corresponding to FIG. 2. FIG.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
These and other objects and novel features of the present invention will become more apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 구성의 일 실시 예를 도 2 내지 도 4에 따라서 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the configuration of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
도 2는 본 발명에 따른 전기매트용 조절기의 구성을 나타내는 블록도 이고, 도 3은 도 2에 대응하는 일 실시 예의 회로도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 마이크로프로세서 컨트롤러의 블록도 이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an electric mat regulator according to the present invention, Figure 3 is a circuit diagram of an embodiment corresponding to Figure 2, Figure 4 is a block diagram of a microprocessor controller applied to the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기매트용 조절기는 전원 공급부(10)와 발열부(20)를 구비한 전기매트에서 3중 안전제어를 실행하는 전기매트용 조절기로서, 히터단선에 의한 스파크(불꽃)점화방지 수단(30), 센서단선에 의한 히터 과열방지 수단(40), 타이머에 의한 장시간 과열방지 수단(50) 및 온도 설정 및 현재 온도를 디지털로 표시하는 표시 수단(60)을 포함한다.As shown in Figures 2 and 3, the electric mat regulator according to the present invention is an electric mat regulator for performing the triple safety control in the electric mat having a
또한 본 발명에 따른 전기매트용 조절기는 상기 스파크 점화방지 수단(30), 히터 과열방지 수단(40), 장시간 과열방지 수단(50)을 각각 제어하는 제어부(60)를 더 구비하여 이루어진다.In addition, the controller for the electric mat according to the present invention further comprises a
상기 스파크 점화방지 수단(30)은 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 트라이악 소자와 제1 및 제2 트라이악 소자에 각각 광학적으로 결합된 제1 및 제2 광 트랜지스터로 이루어지며, 제1 및 제2 트라이악 소자의 각각은 역방향 병렬로 접속된 2개의 적외선 발광 다이오드로 이루어지며, 도 3에서 스파크 점화방지 수단(30)의 트라이악 소자의 1, 2번 단자는 애노드 또는 캐소드 이고, 광 트랜지스터의 3번 단자는 이미터이고, 4번 단자는 컬렉터이다.As shown in FIG. 3, the spark
즉, 상기 제1 트라이악 소자의 1번 단자는 저항을 거쳐 발열부(20)의 제1 히터 선(H1)에 연결되고, 제1 트라이악 소자의 2번 단자는 저항을 거쳐 전원 공급부(10)의 단자에 연결된다. 바람직하게는 퓨즈가 마련된 전원 공급부의 단자에 연결된다. 또 제1 광 트랜지스터의 컬렉터는 제어부(70)를 구비한 마이크로프로세서 컨트롤러의 HF1 단자(8번 단자)에 연결된다.That is, the first terminal of the first triac element is connected to the first heater line H1 of the
또 상기 제2 트라이악 소자의 1번 단자는 저항을 거쳐 발열부(20)의 제2 히터선(H2)에 연결되고, 제2 트라이악 소자의 2번 단자는 저항을 거쳐 퓨즈가 마련된 전원 공급부(10)의 단자에 연결된다. 또 제2 광 트랜지스터의 컬렉터는 제어부(70)를 구비한 마이크로프로세서 컨트롤러의 HF2 단자(9번 단자)에 연결된다. In addition, the first terminal of the second triac element is connected to the second heater wire (H2) of the
상술한 바와 같이, 제1 및 제2 트라이악 소자가 각각 제1 및 제2 히터선(H1,H2)에 연결되므로, 제1 및 제2 히터선(H1,H2) 중의 어느 하나에 단선이 발생한 경우, 그 히터 선의 단선 상태의 정보를 제어부(70)로 전송하며, 제어부(70)는 단선 상태 정보에 따라 전원 공급부(10)에서의 전원 공급을 차단한다.As described above, since the first and second triac elements are connected to the first and second heater lines H1 and H2, disconnection occurs in any one of the first and second heater lines H1 and H2. In this case, information on the disconnection state of the heater wire is transmitted to the
또 센서단선에 의한 히터 과열방지 수단(40)은 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서 컨트롤러의 범용 4 상태 I/O 단자(P1.3, P1.1)에 각각 접속된다. 이 히터 과열방지 수단(40)은 히터 선의 감지 센서가 개방되었을 때 '0'의 출력 값을 제어부(70)로 전송하며, 제어부(70)는 단선 상태 정보에 따라 전원 공급부(10)에서의 전원 공급을 차단한다. In addition, the heater overheat prevention means 40 by sensor disconnection is respectively connected to the general-purpose four-state I / O terminals P1.3 and P1.1 of a microprocessor controller, as shown in FIG. The heater overheat prevention means 40 transmits an output value of '0' to the
또한 마이크로프로세서 컨트롤러는 과열방지 수단(50)과 제어부(70)를 구비한 8비트 마이크로 컨트롤러로서, 도 4에 도시된 바와 같은 구성으로 이루어진다.In addition, the microprocessor controller is an 8-bit microcontroller having the overheat prevention means 50 and the
즉, 본 발명에 따른 전기 매트의 기본적인 동작에 관한 데이터를 저장하는 RAM 및 플래시 ROM, 전기 매트의 작동 시간에 대한 계시를 하는 타이머, 타이머에 의한 장시간 과열을 방지하기 위한 연산을 실행하는 ALU 및 컨트롤 유닛을 구비한다.That is, a RAM and flash ROM for storing data relating to the basic operation of the electric mat according to the present invention, a timer for timekeeping of the operating time of the electric mat, an ALU for performing an operation for preventing long time overheating by the timer, and a control. With a unit.
상기 과열방지 수단(50)은 타이머 기능을 구비하여 일정 시간 경과 후 히터과 과열되면, 자동으로 전원 공급(10)에서 공급되는 전원을 차단한다.The overheat prevention means 50 is provided with a timer function, and when overheated with the heater after a predetermined time, automatically cuts off the power supplied from the power supply (10).
한편, 상술한 회로의 설명 이외에 도 3에 도시된 다른 회로의 구성은 전기 회로에 관한 통상의 기술을 가진 자가 용이하게 실현할 수 있으므로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
On the other hand, in addition to the description of the circuit described above, the configuration of the other circuits shown in FIG. 3 can be easily realized by those skilled in the art of electric circuits, and thus detailed description thereof is omitted.
다음에, 도 5에 따라 스파크 점화방지 수단의 다른 구성 예를 설명한다.Next, another configuration example of the spark ignition prevention means will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 도 2에 대응하는 다른 실시 예의 회로도이다. FIG. 5 is a circuit diagram of another embodiment corresponding to FIG. 2.
도 5에 도시된 스파크 점화방지 수단(30')은 스위치로서 기능하는 릴레이를 마련한 것이다.The spark ignition prevention means 30 'shown in FIG. 5 is provided with a relay that functions as a switch.
상기 스파크 점화방지 수단(30')은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 릴레이(K1, K2)를 구비하며, 히터 선의 단락 시 릴레이가 각각 구동된다.As shown in FIG. 5, the spark ignition preventing means 30 ′ includes first and second relays K1 and K2, and the relays are driven when the heater wires are shorted.
즉, 상기 제1 릴레이(K1)는 퓨즈가 마련된 전원 공급부의 단자와 제1 히터 선(H1-1) 사이에 연결되고, 상기 제2 릴레이(K2)는 퓨즈가 마련된 전원 공급부의 단자와 제1 히터 선(H2-1) 사이에 연결된다.That is, the first relay K1 is connected between the terminal of the power supply unit in which the fuse is provided and the first heater line H1-1, and the second relay K2 is connected to the terminal and the first terminal of the power supply unit in which the fuse is provided. It is connected between heater wires H2-1.
따라서, 제1 및 제2 히터 선 중의 어느 하나에 단선이 발생한 경우, 제1 릴레이(K1) 또는 제2 릴레이(K2)가 구동되고, 그 히터 선의 단선 상태의 정보를 제어부(70)로 전송하며, 제어부(70)는 단선 상태 정보에 따라 전원 공급부(10)에서의 전원 공급을 차단한다.
Therefore, when disconnection occurs in any one of the first and second heater wires, the first relay K1 or the second relay K2 is driven to transmit information on the disconnection state of the heater wires to the
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
본 발명에 따른 전기매트 조절기는 사용자의 난방 설비에 적용된다.
The electric mat regulator according to the present invention is applied to a heating facility of a user.
10 : 전원부
20 : 발열부
30 : 스파크(불꽃)점화방지 수단
40 : 히터 과열방지 수단
50 : 장시간 과열방지 수단
60 : 표시 수단
70 : 제어부 10: power supply
20: heating part
30: spark (fire) prevention means
40: heater overheat prevention means
50: prolonged overheating prevention means
60 display means
70:
Claims (4)
히터단선에 의한 스파크(불꽃) 점화방지 수단,
센서단선에 의한 히터 과열방지 수단,
타이머에 의한 장시간 과열방지 수단 및
온도 설정 및 현재 온도를 디지털로 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트용 조절기.An electric mat regulator that executes triple safety control in an electric mat having a power supply unit and a heat generating unit,
Means for preventing spark (fire) ignition due to heater breakage,
Means for preventing overheating of the heater by sensor disconnection,
Means for preventing overheating for a long time by a timer and
And a display means for digitally displaying the temperature setting and the current temperature.
상기 스파크 점화방지 수단, 히터 과열방지 수단, 장시간 과열방지 수단을 각각 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트용 조절기.The method of claim 1,
And a controller for controlling the spark ignition preventing means, the heater overheating prevention means, and the prolonged overheating prevention means, respectively.
상기 스파크 점화방지 수단은 제1 및 제2 트라이악 소자와 상기 제1 및 제2 트라이악 소자에 각각 광학적으로 결합된 제1 및 제2 광 트랜지스터를 구비하며,
상기 제1 및 제2 트라이악 소자는 각각 제1 히터 선 및 제1 히터 선에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기매트용 조절기.The method of claim 2,
The spark ignition preventing means includes first and second triac elements and first and second phototransistors optically coupled to the first and second triac elements, respectively.
And the first and second triac elements are connected to a first heater line and a first heater line, respectively.
상기 스파크 점화방지 수단은 스위치로서 기능하는 릴레이를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기매트용 조절기.The method of claim 2,
And said spark ignition prevention means comprises a relay functioning as a switch.
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2011
- 2011-11-04 KR KR1020110114731A patent/KR101321715B1/en active IP Right Grant
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230043644A (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-31 | 애터미주식회사 | Heating mat for detecting damage of heating wire and operating method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101321715B1 (en) | 2013-10-28 |
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