KR20180114326A - 전열 침구류 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전열 침구류에서 발생하는 자기장과 전기장을 차단하고 국부 과열 및 과 전류 공급을 차단하는 안전 장치
를 구비한 전열 침구류의 제어 장치에 관한 것으로, 휴즈를 구비하여 상용 전원을 공급하는 상용 전원 공급부와, 상
기 상용 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 직류 전원 공급부와, 상기 상용 전원을 반파 정류하
여 교류 전원 동기신호를 출력하는 교류 동기신호 발생부와, 상기 상용 전원을 공급 받아 발열하는 무유도 히터와,
상기 무유도 히터에 공급되는 상용 전원을 스위칭하여 상기 히터를 구동하는 히터 구동부와, 상기 무유도 히터에 공
급되는 전류를 검출하는 정격전류 검출부와, 상기 무유도 히터의 온도 및 내부 온도를 검출하고 사용자가 히터의 온
도를 설정하도록 하는 온도 검출 및 조절부와, 상기 무유도 히터의 발열선 단선을 검출하는 히터 단선 검출부와, 상
기 무유도 히터가 동작되고 있는 상태 및 고장 등을 표시하는 표시부와, 상기 상용전원 공급부의 휴즈를 강제로 절
단하기 위한 전원 차단부와, 상기 온도 검출 및 조절부의 온도 검출 및 온도 설정과 상기 정격전류 검출부 및 상기 히
터 단선 검출부에서 검출된 전압에 따라 상기 히터 구동부를 제어하고, 상기 무유도 히터에 공급되는 전원의 제어가
불가능 할 시 상기 전원 차단부를 제어하여 상기 상용 전원 공급부의 휴즈를 차단하며 상기 표시부 등을 제어하는
제어부를 구비하여 구성된 것이다.

Description

전열 침구류 제어장치{CONTROLLER FOR ELECTRIC HEATING BEDDING}

본 발명은 전열 침구류에 관한 것으로, 특히 전열 침구류에서 발생하는 자기장과 전기장을 차단하고 국부 과열 및

과 전류 공급을 차단하는 안전 장치를 구비한 전열 침구류의 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수면은 우리 생애 중 약 30% 정도를 차지하는 매우 중요한 생활의 일부분으로, 좋은 조건을 가질수록

생리적 정신적으로 상쾌한 수면을 취할 수 있는 한편, 그렇지 못할 경우 숙면을 취할 수 없게 되어 피로가 쌓여 인체

리듬이 깨지기 때문에 사회 생활 전반에 걸쳐 커다란 지장을 초래하게 된다.

그리고, 인간의 숙면에는 온도, 습도 등의 주변 대기 상태를 포함한 침상 조건이 중요 요건으로 작용하게 된다. 즉,

기후에 의한 더위와 추위에 따른 불편함을 느끼지 않고 수면을 취할 수 있게 되는 것이 가장 이상적인 침상 조건이

며, 이를 위한 실내 온도는 18-24℃이고, 침상의 온도는 32-34℃이며, 침상의 습도는 50±5%정도가 적당한 것으

로 알려져 있다.

따라서, 침상의 온도를 적정하게 유지하기 위하여, 일반 가정에서는 전열 침구류를 많이 사용하고 있다.

이러한 전열 침구류는 침구류에 발열선이 내장되어 있어서, 상기 발열선에 전원을 공급하면 열을 발생하게 된다. 따

라서 상기 발열선에서 발열된 온도를 감지하여 그에 상응하게 전원 공급을 제어하는 온도 조절기가 필수적으로 구

성되어 있다.

그러나, 이와 같은 전열 침구류는 상기 발열선에 전원이 공급되면 열을 발생할 뿐만 아니라 인체에 해로운 유해 전

기장 또는 자기장을 발생하거나 상기 발열선이 국부적으로 과열하거나 단락 및 단선 등으로 인하여 화재 및 감전사

고를 발생시키게 된다. 또한, 전원을 온 시킨 상태에서 장 시간 외출을 하는 등 사용자의 부주의로 인하여 전열 침구

류에 의해 화재가 발생하기도 한다.등에 의해 발열선 및 전원 공급선이 단선 및 단락되어 감전 사고를 일으키는 경

우가 있었다.

그리고, 일반적인 전열 침구류에는 과 전류 또는 과열을 검출하여 사전에 전원을 차단하는 안전 장치가 전열 침구류

에 장착되어 있으나, 유해 전기장 및 자기장 발생을 방지하는 기능, 발열선의 국부 과열 방지 기능, 전열 침구류의 고

장을 식별하는 자기 진단 기능 등이 구비되지 못하여 장시간 사용 시 인체에 유해하고 화재 및 감전 사고를 일으키

는 경우가 발생하며 침구류의 에프터 서비스에 비용이 많이 소비되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 과 전류/전압 공급을 차단함은 물론 무자계 동축형 쉴

드 발열선으로 히터를 구성하여 유해 전자파(전기장 및 자기장) 발생을 차단하고, 자기 진단 기능을 추가하여 고장

부분을 체크하며 전원 제어 불능 시 강제로 전원 공급을 차단할 수 있는 전열 침구류의 제어 장치를 제공하는데 그

목적이 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 전열 침구류 제어 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 히터가 무자계 쉴드 동축형 발열선으로 구성되므로 히터에서 발생될 수 있는 자기장과 전기장을 차단할 수 있

다.

둘째, 히터는 무자계 쉴드 동축형 발열선으로 구성하고 상기 히터의 온도를 감지하는 히터 온도 감지 센서를 감열선

식 온도 센서로 구성하여, 상기 온도 센서를 상기 히터위에 병행하여 설치하므로 국부 과열을 방지할 수 있다.

셋째, 히터에 전원을 공급하거나 하지 않을 때 각각 정격전류를 검출하여 히터가 단락됨을 인식하여 히터의 가열을

차단하므로 상기 히터가 과열되는 것을 방지할 수 있고, 사용자가 온도 조절부(64c)의 온도 조절 셋팅 점을 정격 최

대로 해놓고 외출 등 사유로 장시간 자리를 비우면 자동으로 출력을 감소시킬 수 있다.

넷째, 히터의 단선/단락, 히터 구동부의 단선/단락, 과열, 과전류 등의 고장을 자기 진단하여 히터가 가열되지 않도

록 제어함과 동시에 이를 표시하므로 A/S 비용을 절감할 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전열 침구류의 제어 장치는, 휴즈를 구비하여 상용 전원을 공급

하는 상용 전원 공급부와, 상기 상용 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 직류 전원 공급부와, 상

기 상용 전원을 반파 정류하여 교류 전원 동기신호를 출력하는 교류 동기신호 발생부와, 상기 상용 전원을 공급 받

아 발열하는 무유도 히터와, 상기 무유도 히터에 공급되는 상용 전원을 스위칭하여 상기 히터를 구동하는 히터 구동

부와, 상기 무유도 히터에 공급되는 전류를 검출하는 정격전류 검출부와, 상기 무유도 히터의 온도 및 내부 온도를

검출하고 사용자가 히터의 온도를 설정하도록 하는 온도 검출 및 조절부와, 상기 무유도 히터의 발열선 단선을 검출

하는 히터 단선 검출부와, 상기 무유도 히터가 동작되고 있는 상태 및 고장 등을 표시하는 표시부와, 상기 상용전원

공급부의 휴즈를 강제로 절단하기 위한 전원 차단부와, 상기 온도 검출 및 조절부의 온도 검출 및 온도 설정과 상기

정격전류 검출부 및 상기 히터 단선 검출부에서 검출된 전압에 따라 상기 히터 구동부를 제어하고, 상기 무유도 히

터에 공급되는 전원의 제어가 불가능 할 시 상기 전원 차단부를 제어하여 상기 상용 전원 공급부의 휴즈를 차단하며

상기 표시부 등을 제어하는 제어부를 구비하여 구성됨에 그 특징이 있다.

여기서, 상기 온도 검출 및 조절부는, 상기 무유도 히터의 온도를 감지하는 히터 온도 감지부와, 내부 온도를 감지하

는 내부 온도 감지부와, 사용자가 볼륨을 조절하여 설정할 온도를 조절하는 온도 조절부를 구비하여 구성됨에 특징

이 있다.

상기 무유도 히터는 무자계 쉴드 동축형 발열선으로 구성되고, 상기 히터 온도 검출부는 감열선식 온도 센서로 구성

됨에 특징이 있다.

상기 무자계 쉴드 동축형 발열선위에 상기 감열선식 온도센서를 병행 배치하고, 상기 무자계 쉴드 동축형 발열선의

차폐 리드선과 상기 감열선식 온도 센서(22)의 차폐 리드선이 서로 연결됨에 특징이 있다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 전열 침구류 제어 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다

음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 전열 침구류 제어 장치의 구성 불럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전열 침구류의 제어 장치

의 구체적인 회로 구성도이다.

즉, 상용 전원(AC100-220V)을 공급하고 상용 전원이 공급되면 이를 표시하는 상용전원 공급부(61)와, 상기 상용

전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 직류 전원 공급부(62)와, 상기 상용 전원을 반파 정류하여

교류 전원 동기신호를 출력하는 교류 동기신호 발생부(63)와, 상기 상용 전원을 공급 받아 발열하는 무유도 히터

(55)와, 상기 무유도 히터(55)에 공급되는 상용전원을 스위칭하여 상기 히터를 구동하는 히터 구동부(65)와, 상기

무유도 히터(55)에 공급되는 전류를 검출하는 정격전류 검출부(66)와, 상기 무유도 히터(55)의 온도 및 제어 장치

내부 온도를 검출하고 사용자가 히터의 온도를 설정하도록 하는 온도 검출 및 조절부(64)와, 상기 무유도 히터(55)

의 발열선의 단선을 검출하기 위한 히터 단선 검출부(67)와, 상기 무유도 히터(55)가 동작되고 있는 상태, 상기 온도

조절기의 상태 및 상기 온도 검출부의 상태를 표시하는 표시부(68)와, 상기 상용전원 공급부(61)의 휴즈를 강제로

절단하기 위한 전원 차단부(69), 상기 온도 검출 및 조절부(64)의 온도 검출 및 온도 설정과, 상기 정격전류 검출부

(66) 및 상기 히터 단선 검출부(67)의 신호에 따라 상기 교류 파형 발생부(63)에서 발생된 교류 파형에 의해 상기 히

터 구동부(65)를 제어하여 상기 무유도 히터(55)를 제어하고, 상기 무유도 히터(55)에 공급되는 전원의 제어가 불가

능 할 시 상기 전원 차단부(69)를 제어하여 상기 상용 전원 공급부(61)의 휴즈를 차단하고 상기 표시부(68) 등을 제

어하는 제어부(57)를 구비하여 구성된다.

여기서, 각부의 구체적인 회로적 구성을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 상용 전원 공급부(61)는 퓨즈(fuse), 전원 스위치 및 발광 다이오드(07)를 구비하여 사용자가 전원을 온/

오프 할 수 있도록 하고, 상용 전원이 공급되고 있으면 상기 발광 다이오드(07)가 발광하여 전원이 공급되고 있음을

표시한다.

상기 직류 전원 공급부(62)는 저항(08, 12), 콘덴서(09), 다이오드(10), 정류 다이오드(11), 제너다이오드(13), 평활

콘덴서(14, 17), 인덕터(15) 및 정전압조절기(16) 등으로 구성되어 상용 교류 전압을 정류 및 평활하여 직류(DC) 전

원을 각부에 공급한다.

즉, 상용 교류 전압이 콘덴서(09)에 인가되고 이 때 다이오드(10)가 역방향으로 동작되므로 콘덴서(09)에 인가된 교

류 전압은 상기 정류기(11)에 의해 반파 정류되고, 상기 평활 콘덴서(14, 17)에 의해 정류된 전압을 평활되어 상기

전압 조절기(16)에 의해 각부에 필요한 직류 전압이 출력된다.

여기서, 상기 저항(8, 12)은 과전류 리미트용이고, 상기 제너 다이오드(13)는 과전압 리미트용이며, 상기 인덕터

(15)는 노이즈 차단용이다.

상기 교류 동기신호 발생부(63)는 저항(19, 20), 정류기(18) 및 제너 다이오드(21)로 구성되어 상기 상용전원을 상

기 정류기(18)가 반파 정류하고 반파 정류된 전압은 상기 저항(19, 20)에 의해 분압되어 상기 제너 다이오드(21)를

통해 상기 제어부(57)에 입력된다. 여기서 상기 제너 다이오드(21)는 과전압 리미트용이다.

상기 온도 검출 및 조절부(64)는 크게 상기 무유도 히터(55)의 온도를 감지하는 무유도 히터 온도 감지부(64a), 본

발명 제어장치의 내부 온도를 감지하는 내부 온도 감지부(64b) 및 사용자가 볼륨을 조절하여 설정할 온도를 조절하

는 온도 조절부(64c)로 구성된다.

Claims (1)

1. 휴즈를 구비하여 상용 전원을 공급하는 상용 전원 공급부와,
   상기 상용 전원을 정류 및 평활하여 직류 전원을 각 부에 공급하는 직류 전원 공급부와,
   상기 상용 전원을 반파 정류하여 교류 전원 동기신호를 출력하는 교류 동기신호 발생부와,
   상기 상용 전원을 공급 받아 발열하는 무유도 히터와,
   상기 무유도 히터에 공급되는 상용 전원을 스위칭하여 상기 히터를 구동하는 히터 구동부와,
   상기 무유도 히터에 공급되는 전류를 검출하는 정격전류 검출부와,
   상기 무유도 히터의 온도 및 내부 온도를 검출하고 사용자가 히터의 온도를 설정하도록 하는 온도 검출 및 조절부
   와,
   상기 무유도 히터의 발열선 단선을 검출하는 히터 단선 검출부와,
   상기 무유도 히터가 동작되고 있는 상태 및 고장 등을 표시하는 표시부와,
   상기 상용전원 공급부의 휴즈를 강제로 절단하기 위한 전원 차단부,
   상기 온도 검출 및 조절부의 온도 검출 및 온도 설정과, 상기 정격전류 검출부 및 상기 히터 단선 검출부에서 검출된
   전압에 따라 상기 히터 구동부를 제어하고, 상기 무유도 히터에 공급되는 전원의 제어가 불가능 할 시 상기 전원 차
   단부를 제어하여 상기 상용 전원 공급부의 휴즈를 차단하며 상기 표시부 등을 제어하는 제어부를 구비하여 구성됨
   을 특징으로 하는 전열 침구류의 제어 장치.

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