KR20190001218U - portable electric heating mat device that can be used outdoor - Google Patents

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Abstract

배터리에 의하여 전력을 공급받는 휴대용 전열매트 장치에 있어서, 상기 전열매트의 발열부는 상기 배터리의 일 전원이 공급되는 공통발열단자(HC1)에 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 직렬로 연결되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 상기 배터리의 또 다른 전원이 공급되는 제2발열단자(H2) 사이에 고출력 발열선(L1)이 연결된 제1 발열회로와, 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 제2 발열회로가 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다A portable heat transfer mat device for receiving power by a battery, wherein a heat generating portion of the heat transfer mat has a second bimetal temperature switch (BT2) connected in series to a common heat generating terminal (HC1) to which one power of the battery is supplied, A first heating circuit in which a high output heating line L1 is connected between a second bimetallic temperature switch BT2 and a second heating terminal H2 to which another power of the battery is supplied and a second heating circuit L1 connected to the low output heating line L2, D1) and a first bimetallic temperature switch (BT1) are connected in parallel to each other.

Description

야외에서 사용할 수 있는 휴대용 전열매트 장치{portable electric heating mat device that can be used outdoor}A portable electric heating mat device that can be used outdoors {portable electric heating mat device that can be used outdoor}

본 고안은 야외에서 온열 방석으로 사용할 수 있는 휴대용 전열매트 장치에 관한 기술이다.This invention relates to a portable thermal mattress device that can be used as a heated cushion in the open air.

전열매트는 열선을 이용하여 매트의 온도를 일정 온도로 유지하기 위하여 전기 저항이 큰 전선으로 전류를 흘려 보내면 열이 발생하게 되는데, 이를 장판이나 방석 및 소파용 매트 등에 적용한 것이다.In order to maintain the temperature of the mat at a constant temperature by using a hot wire, an electric heating mat generates heat when electric current is flowed through the electric wire having a high electric resistance, which is applied to a mat, a cushion and a soap mat.

전열매트를 가정용 교류전원 220V를 사용하지 않고 휴대용으로 사용하기 위해서는 범용성 및 경제성을 고려하여 충전용 휴대용 배터리를 전원으로 사용할 수 있도록 하여야 한다.In order to use the electric heating mat as portable without using the household AC power source 220V, it is necessary to use the rechargeable portable battery as the power source in consideration of the general purpose and economy.

현재 가장 범용적으로 사용되는 충전용 휴대용 배터리는 모바일용 보조 배터리이다.Currently, the most commonly used rechargeable portable batteries are mobile secondary batteries.

모바일용 보조 배터리의 경우 5V, 5000 ~ 20,000mAH가 공급되고 있고 1 ~ 2개의 USB 출력단자가 구비되어 있다.The auxiliary battery for mobile is supplied with 5V, 5000 ~ 20,000mAH and has 1 ~ 2 USB output terminals.

휴대용 전열매트를 모바일용 충전 보조배터리의 USB 포트나 컴퓨터의 USB 포트에서 출력되는 5V를 전원으로 이용한 온열방석은 교류전원에 비하여 직류를 사용함으로써 전자파가 발생하지 않으며 교류 220V에 비하여 직류 5V의 낮은 전압을 사용하게 되어 감전의 위험이 없어 안전하다고 할 수가 있다.The portable cradle using the portable electric mattress as the power source of 5V which is output from the USB port of the charging auxiliary battery for mobile or the USB port of the computer does not generate electromagnetic wave by using the direct current as compared with the AC power source, It is safe because there is no risk of electric shock.

전열매트의 발열량은 소비전력에 비례하게 되는데 가정용 전기방석의 경우 크기는 가로 45cm, 세로 45cm이며 소비전력은 15W~ 20W 정도가 일반적인 규격이다.The heating value of the electric heating mat is proportional to the power consumption. In the case of household electric cushion, the size is 45cm by 45cm and the power consumption is about 15W ~ 20W.

휴대용 전열매트가 온열방석으로서 기능을 하기 위해서는 15W 이상이 출력되어야만 사용자가 느끼는 난방효과가 발생된다.In order for the portable heat transfer mat to function as a thermal cushion, a heating effect felt by the user is generated only when 15 W or more is output.

가정용 전기방석으로 사용되는 전열매트는 220V 전원을 사용하기에 공급되는 전력이 무한하고 사용시간에 제한이 없으나 배터리를 사용하는 전기방석은 사용하는 배터리의 용량이 한계가 있기 때문에 소비전력, 사용시간을 고려하지 않을 수가 없다Electricity mats used as electric cushions for home use 220V power, and there is no limit on the power to be supplied and the usage time is limited. However, since the electric cushion using the battery has a limited capacity of the battery to be used, I can not help thinking

컴퓨터의 USB단자와 모바일용 충전 보조배터리를 겸용으로 사용하는 제품의 경우에는 컴퓨터의 USB포트의 출력전압은 5V이며 출력전류는 1~2A로 제한되어있다.For a computer that uses a USB port and a mobile rechargeable battery, the output voltage of the computer's USB port is 5V and the output current is limited to 1 to 2A.

모바일용 충전 보조배터리에는 1개의 출력포트만 있는 제품과 2개의 출력포트가 구비된 제품이 있으며 1개의 출력포트에 2A이상의 전류가 흐르게 되면 배터리내부의 안전장치에 의하여 출력이 정지되는 구조로 되어있다.The mobile rechargeable battery has a product with only one output port and two output ports. When the current flows more than 2 A in one output port, the output is stopped by the safety device inside the battery.

그렇기 때문에 전열매트의 소비전력을 크게 높이면, 배터리의 출력이 정지가 되어 사용이 불가능해진다.Therefore, if the power consumption of the heat-transfer mat is increased greatly, the output of the battery is stopped and becomes unusable.

또한, 전열매트에 모바일용 충전 보조배터리를 전원으로 공급하는 경우에 실내에서는 어느 정도 사용할 수 있으나, 동절기에 경기장이나 야외 시장 좌판 등에서는 외부와의 온도변화가 심하여 일정한 온도유지가 어렵기 때문에 사용이 곤란하게 된다.In addition, it is possible to use some of the indoor rechargeable batteries as a power source for the mobile rechargeable battery. However, since it is difficult to maintain the constant temperature in the winter season or outdoor market, It becomes difficult.

전열매트에는 온도가 일정 온도이상 상승하는 것을 방지하기 위하여 주로 바이메탈 온도 스위치를 사용하게 되는데, 바이메탈 온도 스위치는 내부 온도가 상승하여 설정온도 이상이 되면, off 동작이 되고, 다시 복귀온도 이하로 떨어질 때, on으로 동작이 된다.The bimetallic temperature switch is mainly used to prevent the temperature from rising above a certain temperature. The bimetal temperature switch is turned off when the internal temperature rises above the set temperature. When the bimetal temperature switch falls below the return temperature , it is operated as "on".

일반적으로 전열매트에 주로 사용되는 바이메탈 온도스위치의 경우 off로 변형되는 동작 설정온도와 열이 식으면서 원래의 형태로 변형되는 복귀온도는 25~ 30℃의 온도 차이를 가지게 된다.Generally, the bimetallic temperature switch, which is mainly used in the heat transfer mat, has the operation set temperature which is transformed into off and the return temperature which is transformed into the original form while the heat is cooled has a temperature difference of 25 to 30 ° C.

또한, 전열매트에서 발열선 부근과 사용자가 사용하는 전열매트의 표면의 온도는 외부 온도에 따라 약 15℃에서 30℃의 편차를 두고 상승을 하게 된다.In addition, the temperature of the heat-radiating mat near the heating line and the surface of the heat-transfer mat used by the user rises at a deviation of about 15 ° C to 30 ° C depending on the external temperature.

도 1은 종래의 15W 소비전력으로 제조된 전기방석에서 온도의 과승을 방지하기 위하여 바이메탈 온도스위치에 의하여 제어 시 실내(20 ℃)에서 발열선과 표면의 온도변화를 도시한 것이다.FIG. 1 is a graph showing changes in temperature of a heating line and a surface at room temperature (20 ° C.) under control by a bimetallic temperature switch in order to prevent overheating in an electric cushion manufactured by a conventional 15 W power consumption.

도 1을 참조하면, 15W 소비전력으로 제조된 전기방석에서 전원이 공급되면, 15W의 전력이 소비되어 발열선과 표면의 온도가 상승을 하게 된다. Referring to FIG. 1, when electric power is supplied from an electric cushion manufactured with a power consumption of 15 W, electric power of 15 W is consumed and the temperature of the heating line and the surface is increased.

발열선의 온도가 상승되어 바이메탈에서 설정된 동작 온도까지 도달하면 전원이 차단되며 전원이 차단되면 방석의 온도는 점차 식게 되면서, 바이메탈 온도스위치의 주변온도가 내려가서 바이메탈 온도스위치의 복귀온도까지 내려가게 된다.When the temperature of the heating line rises and reaches the operating temperature set by the bimetal, the power is cut off. When the power is cut off, the temperature of the cushion gradually decreases and the ambient temperature of the bimetallic temperature switch is lowered to the return temperature of the bimetallic temperature switch.

바이메탈 온도스위치의 복귀온도까지 내려가면 바이메탈이 원래의 형태로 변형되어 다시 바이메탈 온도스위치가 on 동작이 되어 15W 발열선에는 전원공급이 이루어지게 되는 과정을 반복하게 된다.When the temperature of the bimetal temperature switch is lowered to the return temperature, the bimetal is deformed to its original shape, and the bimetallic temperature switch is turned on again, so that the power supply is repeated to the 15 W heating line.

따라서, 15W 발열선을 바이메탈 온도 스위치와 직렬로 연결한 경우에는 전원공급 - 바이메탈 동작 -전원 끊김 - 바이메탈 복귀 - 전원공급 - 바이메탈 동작 - 전원 끊김의 순으로 반복이 되면서 발열선과 표면온도는 일정하지 않고 상승과 하강을 반복하면서 표면온도는 13℃도 이상의 편차가 발생하게 된다.Therefore, when the 15W heating wire is connected in series with the bimetallic temperature switch, the heating wire and the surface temperature are not constant and rise as the power supply - bimetallic operation - power cut - bimetal return - power supply - bimetal operation - And the surface temperature fluctuates by more than 13 degrees Celsius repeatedly.

도 1은 비교적 전기방석의 표면과 온도 변화가 적은 실내(20℃)에서 실험을 한 것이나, 이를 동절기 야외에서 적용을 하면, 상기 표면온도의 편차는 더 벌어져서 야외에서 사용되는 휴대용 전기방석의 경우 표면온도가 일정하게 유지되도록 제어하기가 곤란하게 되는 단점이 있다.1 shows an experiment in which the surface of the electric cushion is relatively small and the temperature of the electric cushion is small (20 캜). However, when the outdoor cushion is applied outdoors in the winter season, It is difficult to control the temperature to be kept constant.

소비전력을 10W로 줄이게 되면, 상기 편차를 일부 줄일 수 있으나, 발열선과 표면의 온도가 약 15℃에서 25℃의 편차를 두고 상승을 하게 되는 점에 따라 전기방석의 표면 온도는 천천히 상승을 하게 되어서, 사용자가 느끼는 온도까지 상승하는데 상당한 시간이 소요되며, 또한, 동절기에는 외부 온도의 영향에 의해 더 높은 발열온도가 요구되므로, 소비전력 10W이하의 전기방석에서는 적정 난방온도에 이르지 못할 수 있다.If the power consumption is reduced to 10 W, the above deviation can be partially reduced, but the surface temperature of the electric cushion slowly rises as the temperature of the heating line and surface rises at a deviation of about 25 ° C. from about 15 ° C. , It takes a considerable time to rise to the temperature felt by the user, and in winter, a higher heating temperature is required due to the effect of the external temperature, so that the heating temperature may not be reached in an electric cushion having a power consumption of 10 W or less.

따라서, 바이메탈 온도 스위치를 이용한 휴대용 전기방석과 같은 전열매트의 경우, 외부 온도 차이가 큰 야외에서는 온도 가열 시 바이메탈 온도 스위치가 설정온도에서 off 동작 후 복귀온도까지 떨어진 상태에서, 다시 전열매트의 표면의 온도를 사용자가 만족한 난방 효과를 느낄 수 있는 온열의 범위까지 올리는 데, 상당한 시간이 소요되기 때문에, 온도의 상승과 하강이 반복되어 일정한 온열 온도의 범위에서 전열매트의 온도를 유지하기가 곤란하게 된다.Therefore, in the case of an electric heating mat such as a portable electric cushion using a bimetallic temperature switch, when the temperature of the outdoor is large, the bimetallic temperature switch is turned off from the set temperature to the return temperature, It takes a considerable amount of time to raise the temperature up to the range of the temperature at which the user can feel the heating effect satisfactory to the user so that it is difficult to maintain the temperature of the heat transfer mat in the range of the constant temperature by repeatedly raising and lowering the temperature do.

한편 전열매트에 다수의 온도센서를 부착하고, 온도제어용 제어회로를 장착하여 센싱된 온도에 따라 전기공급량을 세말하게 제어하게 되면, 위와 같은 문제점들은 해결될 수는 있으나, 이는 저렴한 전열매트의 가격에 비하여 상당한 비용이 추가되어 비경제적이어서 동절기 야외에서 사용할 수 있는 휴대용 전기방석이 실용화되지 못하고 있다. On the other hand, if a plurality of temperature sensors are attached to a heat-transfer mat and a control circuit for temperature control is installed to control the amount of electric power according to the sensed temperature, the above problems can be solved. However, The portable electric cushion which can be used outdoors in the winter season has not been put to practical use.

또한, 온도센서를 부착하고, 온도제어용 회로장치를 장착하여 센싱된 온도에 따라 전기공급량을 세말하게 제어하는 방식은 동작 전원부와 마이컴, 출력 소자 등 제어전력을 소비하는 부품이 필요하게 되어 비용도 높아질 뿐 아니라, 온도제어용 회로장치에서 동작전원장치에 의한 전력소비가 발생하게 되므로 배터리의 소비전력이 소모될 수 있다.In addition, a method of attaching a temperature sensor and controlling a supply amount of electricity according to sensed temperature by attaching a temperature control circuit device requires a component consuming control power such as an operation power source, a microcomputer, and an output device, In addition, since power consumption by the operation power source device occurs in the temperature control circuit device, the power consumption of the battery may be consumed.

그리고 모바일용 충전 보조배터리가 아닌 온도매트용 대용량 배터리를 전원으로 사용을 하는 경우에는 출력전압 및 전류를 크게 할 수도 있지만 이 또한 상당한 비용이 추가되어 휴대용 전기방석에 범용 모바일용 충전 보조배터리를 사용하는 것에 비하여 제조비용이 증가 하게 된다.And if you use a large capacity battery for a temperature mat that is not a rechargeable battery for mobile, you can increase the output voltage and current, but this also adds a considerable amount of cost to the portable electric cushion, The manufacturing cost is increased.

발열매트에 면상발열시트를 사용한 휴대용 전열매트가 개발된 바 있다.A portable heat-transfer mat using an exothermic heat-generating sheet on an exothermic mat has been developed.

이러한, 면상발열시트는 탄소 재질로 만들어진다. 이에 따라 전원리드선과 접속 시에 상기 면상발열시트의 일측 라인을 구리도선으로 압착 접속을 하고 상기 구리도선에 전원용 리드선을 접속하게 되는 데, 탄소소재인 면상발열시트와 구리도선과는 납땜접속이 곤란하여 통상적인 압착에 의한 압착접속 방법을 이용하여 접속을 하게 된다.Such an area heating sheet is made of carbon material. Accordingly, when connecting to the power lead line, one side line of the surface heating sheet is crimped and connected to the copper lead wire, and the power lead wire is connected to the copper lead wire. However, solder connection between the surface heating sheet made of carbon material and the copper lead wire is difficult And a connection is made using a conventional crimping method by compression bonding.

따라서 고정용으로는 사용할 때는 무리가 없이 사용될 수 있으나, 휴대용으로 사용하여 접어서 이동이 빈번하다 보면 상기 압착접속부분이 분리되어 접속불량이 발생될 수 있어서 야외에서 사용할 수 있는 휴대용 전기방석의 발열체로는 적합하지 못한 것으로 분석된다.Therefore, when the portable electric cushion is used for a fixed use, it can be used without difficulty. However, if the portable electric cushion is folded and used frequently for portable use, It is analyzed as inappropriate.

또한, 면상발열시트는 일반적인 발열선에 비하여 고가이므로 야외용 방석의 발열체로 사용하기에는 발열선으로 배치하는 발열방식에 비하여 비 경제적이다.In addition, since the surface heating sheet is expensive compared to a general heating line, it is uneconomical in comparison with a heating method in which the heating sheet is arranged as a heating line for use as a heating element of an outdoor cushion.

대한민국등록특허 10-1501764에는 온열방석의 온도를 올리기 위해서 온열방석에 USB전원 플러그를 3개를 설치하여 필요에 따라서 플러그를 추가로 연결하여 소비전력을 제어하는 방법이 소개된 바 있다.Korean Patent Registration No. 10-1501764 discloses a method for controlling the power consumption by installing three USB power plugs in a thermal cushion to increase the temperature of the thermal cushion and connecting additional plugs as needed.

위 방법은 면상발열체로 발열을 하는 것이며, 가정이나 사무실에서 사용 시에 컴퓨터의 전원을 이용하는 편리하게 사용할 수 있다.The above method is to generate heat by the surface heating element, and it is convenient to use the power of the computer when used in the home or office.

그러나 온도제어를 위해서는 수동으로 접속플러그를 수시로 접속하거나, 분리하여 하므로 야외에서 사용하기에는 불편할 수 있으며, 자동으로 온도제어가 곤란할 수 있다.However, in order to control the temperature, the connecting plug is manually connected or disconnected from time to time, so that it may be inconvenient for outdoor use, and it may be difficult to automatically control the temperature.

대한민국공개특허공보 KR2010-0120885호(바이메탈스위치가 구비된 전열매트용 발열제어회로장치)Korean Patent Publication No. KR2010-0120885 (Heat generation control circuit device for heat transfer mat equipped with bimetallic switch) 대한민국등록특허공보 KR 1501764호(온열매트)Korean Patent Publication No. KR 1501764 (Thermal Mat)

본 고안은 야외에서 사용시 급속가열이 가능하고, 전열매트의 표면온도를 일정한 난방온도 범위로 유지가 가능하며, 사용 중 온도 편차를 줄일 수 있는 휴대용 전열매트 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides a portable heat transfer mat device capable of rapid heating when used outdoors, capable of maintaining the surface temperature of the heat transfer mat at a constant heating temperature range, and capable of reducing temperature variation during use.

또한, 최소한의 부품으로 급속가열 및 일정 범위에서 온도 유지가 가능하며, 바이메탈 온도 스위치에 의해 일정 온도 이상의 과승을 방지하면서, 바이메탈 온도스위치의 동작에 의한 온도편차를 줄일 수 있는 경제적인 휴대용 전열매트 장치를 제공하는 것이다.In addition, it is possible to reduce the temperature deviation due to the operation of the bimetallic temperature switch while preventing rapid overheating and maintaining the temperature within a certain range with the minimum number of parts, .

본 고안의 또 다른 목적은 온도 제어로 인한 소모전력을 줄일 수 있고 전열매트의 표면온도를 안전하게 일정한 온도 범위로 온도가 제어될 수 있으며, 동절기에 야외에서도 사용이 가능한 경제적인 휴대용 전열매트를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an economical portable heat transfer mat which can reduce the power consumption due to temperature control and can control the surface temperature of the heat transfer mat safely to a constant temperature range and can be used outdoors in winter will be.

본 고안의 일측면에 따르면, 배터리에 의하여 전력을 공급받는 휴대용 전열매트 장치에 있어서, 상기 전열매트 장치는, 부직포 또는 은박 단열재의 단열층으로 형성되는 베이스층; 상기 베이스층 위에 발열부가 포함되어 형성되는 발열부층; 및 상기 발열부층 위에 다공성의 스펀지 재질로 형성되는 상부층; 을 포함하는 전열매트; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a portable heat transfer mat device that is powered by a battery, the heat transfer mat device comprising: a base layer formed of a heat insulating layer of a nonwoven fabric or a silver foil insulating material; A heat generating sub-layer formed on the base layer to include a heat generating portion; And an upper layer formed of a porous sponge material on the heating sublayer; A heat transfer mat comprising: And a control unit.

또한, 상기 전열매트의 발열부는 상기 배터리의 일 전원이 공급되는 공통발열단자(HC1)에 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 직렬로 연결되고, 상기 배터리의 또 다른 전원이 공급되는 제2발열단자(H2) 사이에 고출력 발열선(L1)이 연결된 제1 발열회로와, 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 제2 발열회로가 병렬로 연결된 것을 포함하며, 상기 제1 다이오드(D1)는 상기 저출력 발열선(L2)에서 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)로 향하는 방향이 순방향이 되도록 연결되는 것을 특징으로 한다.The heat generating portion of the heat transfer mat may include a second bimetal temperature switch BT2 connected in series to a common heat generating terminal HC1 to which one power of the battery is supplied, And a second heating circuit in which a first diode D1 and a first bimetal temperature switch BT1 are connected in series to the low output heating line L2 are connected in parallel to each other, And the first diode D1 is connected such that a direction from the low power heating line L2 to the first bimetal temperature switch BT1 is a forward direction.

또한, 상기 배터리는 모바일용 충전 보조 배터리인 것을 특징으로 한다.In addition, the battery is characterized by being a charging auxiliary battery for a mobile.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는, 난방을 위하여 휴대용 전열매트 장치를 가동시키면, 초기에 급속으로 온도를 올려서 짧은 시간에 설정온도에 도달되며, 설정온도에 도달된 후에는 자동으로 출력을 줄여서 온도를 유지하는 기능이 수행되어 실내는 물론 실외에서도 휴대용으로 적정 난방이 가능하도록 할 수 있다.In the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention, when the portable heat transfer mat device is operated for heating, the temperature is rapidly raised in the early stage to reach the set temperature in a short time, and after reaching the set temperature, The function of maintaining the temperature by reducing the output can be performed so that proper heating can be performed for indoor use as well as outdoor use.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 고출력 발열선(L1) 외부에 저출력 발열선(L2)이 감겨진 구조의 발열 케이블로 배선되어 전열매트 내의 배선이 간편하고 제조비용을 절감할 수 있다.The portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention is wired with a heat generating cable having a structure in which a low output heating line (L2) is wound on the outside of the high output heating line (L1), so that wiring in the heat transfer mat is simple and manufacturing cost can be reduced.

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 급속하게 전열매트의 내부 온도가 상승하며, 일정 온도로 상승한 후에는 자동으로 소비전력이 줄어들어 온도가 유지가 되므로 겨울철 야외에서도 난방효과를 유지할 수 있어서 만족하게 사용이 편리하다In addition, in the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention, the internal temperature of the heat transfer mat rapidly rises in a state where the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position, and after the temperature rises to a certain temperature, It keeps the temperature down, so it can maintain the heating effect even in the winter, so it is easy to use satisfactorily.

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 동작전원부가 필요 없는 최소한의 수동소자로 만으로 구성이 되어 온도 과승을 방지하고 온도를 적정수준으로 제어할 수 있으면서, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있고 경제적으로 제조될 수 있다.In addition, the portable electrothermal mat device according to one embodiment of the present invention is constituted by only a minimum number of passive elements that do not require an operating power source, thereby preventing overheating, controlling the temperature to an appropriate level, and reducing unnecessary power consumption And can be manufactured economically.

도 1은 종래의 15W 소비전력으로 제조된 전기방석에서 바이메탈 온도스위치에 의하여 제어 시 실내(20℃)에서 발열선과 표면의 온도변화를 도시한 것이다.
도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치의 외관 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 전열매트(10)의 피복층 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치의 회로도를 도시한 것이다.
도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 발열케이블(50)의 구조를 도시한 것이다.
도 6은 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치에서 사용자가 온도제어 스위치(SW1)을 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10) 위에 앉아 있을 경우의 발열선 주변온도 상태를 도시한 것이다.FIG. 1 is a graph showing a temperature change of a heating wire and a surface at room temperature (20 ° C.) when a bimetallic temperature switch is used in an electric cushion manufactured with a conventional 15 W power consumption.
FIG. 2 illustrates an external structure of a portable heat transfer mat device according to an embodiment of the present invention.
3 shows a coating layer structure of the heat transfer mat 10 according to an embodiment of the present invention.
4 is a circuit diagram of a portable heat transfer mat device according to an embodiment of the present invention.
5 shows a structure of a heating cable 50 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 shows the temperature around the heating line when the user is sitting on the heat transfer mat 10 in a state where the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position in the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.In the present application, when a component is referred to as " comprising ", it means that it can include other components as well, without excluding other components unless specifically stated otherwise. Also, throughout the specification, the term " on " means to be located above or below the object portion, and does not necessarily mean that the object is located on the upper side with respect to the gravitational direction.

이하 본 고안의 구현에 따른 야외에서 사용 가능한 휴대용 전열매트에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a portable heat transfer mat that can be used outdoors according to the implementation of the present invention will be described in detail.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는, 실내는 물론 실외에서도 적정 난방이 가능하도록 하기 위하여 휴대용 전열매트 장치를 가동시키면, 초기에 급속으로 온도를 올려서 짧은 시간에 설정온도에 도달되며, 설정온도에 도달된 후에는 자동으로 출력을 줄여서 온도를 유지하는 기능이 수행된다.The portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention can be quickly heated to a set temperature in a short time by initially operating the portable heat transfer mat device in order to enable proper heating in the room as well as indoors, After reaching the set temperature, the function is automatically performed to reduce the output and maintain the temperature.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 전압출력용 USB포트가 2개이며, 정격전압 5V인 범용 모바일 충전용 보조배터리를 전력공급 전원으로 이용한 것이다.The portable electrothermal mat device according to one embodiment of the present invention uses two USB ports for voltage output and a universal mobile rechargeable battery having a rated voltage of 5 V as a power supply source.

범용 모바일용 충전 보조배터리의 경우, 하나의 USB포트의 정격 출력전류는 2A까지 사용되므로 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 USB포트의 정격 출력전류가 2A인 것을 사용한다.Since the rated output current of one USB port is used up to 2A in the case of the chargeable auxiliary battery for general purpose mobile, the portable heat conductive mat device according to one embodiment of the present invention uses a rated output current of the USB port of 2A.

하나의 USB포트의 전압은 5V, 전류는 2A이므로 2개의 포트를 사용한다면 출력전류는 4A가 되고 5V× 4A=20W가 되는 셈이다Since the voltage of one USB port is 5V and the current is 2A, if 2 ports are used, the output current becomes 4A and 5V × 4A = 20W

결국 하나의 모바일 충전용 보조배터리로 소비전력 20W까지 온열방석용 전열매트를 제작할 수가 있는 것이므로 범용 모바일 충전용 보조배터리는 휴대용 전열매트로서의 소비전력을 감당할 수 있는 전력공급원이 될 수 있다.As a result, one mobile rechargeable secondary battery can be used to produce a heat mattress for a cushion of up to 20W in power consumption, so that the secondary battery for general purpose mobile recharging can be a power source capable of handling the power consumption as a portable heat mattress.

본 고안의 바람직한 휴대용 전열매트 장치의 예에서는 범용 모바일 충전용 보조배터리를 전력공급 전원으로 한 것을 일 실시 예로 들었으나, 본 고안의 휴대용 전열매트 장치(1)의 또 다른 실시 예에서는 일반 배터리, 충전용 배터리 또는 교류를 직류로 변환하여 공급하는 아답터(adapter)로 변경하여 전력공급 전원으로 사용될 수 있다.In the example of the portable heat transfer mat device preferable in the present invention, the auxiliary battery for general purpose mobile charging is used as the power supply power source. However, in another embodiment of the portable heat transfer mat device 1 of the present invention, A battery for an electric power supply or an adapter for converting an alternating current into a direct current (DC).

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 저온과 고온의 온도설정에 따라 온도제어가 가능할 수 있다. 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치에서, 고온으로 온도를 설정한 경우에는, 초기에 발열선의 소비전력이 높아져서 급속하게 발열선의 온도를 상승시킨 후 표면온도가 제1바이메탈 온도스위치에서 설정된 제1차 온도에 도달하면, 제1바이메탈이 동작되어 소비전력이 줄면서 휴대용 전열매트의 표면온도를 유지하게 할 수 있다.In addition, the portable electrothermal mat device according to one embodiment of the present invention can control the temperature according to the temperature setting of the low temperature and the high temperature. In the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention, when the temperature is set at a high temperature, the power consumption of the heating wire is initially increased so that the temperature of the heating wire is rapidly increased, and then the surface temperature is set in the first bimetal temperature switch When the first temperature is reached, the first bimetal is operated to reduce the power consumption and maintain the surface temperature of the portable heat-transfer mat.

도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치의 외관 구조를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates an external structure of a portable heat transfer mat device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치(1)는 일측에 제1 접속구(19)가 장착되며 내부에 상기 제1접속구(19)와 연결되는 발열부(15-1)가 내장된 전열매트(10), 일측에 상기 제1 접속구(19)와 내부 단자들이 접속되는 제2접속구(29)가 장착된 리드선과 연결되고, 타측에 2개의 USB 플러그가 병렬로 장착된 리드선(22)과 연결되며 내부에 상기 제2접속구(29) 및 상기 리드선(22)이 연결되며 온도범위를 제어하는 스위칭 제어부(25) 회로가 내장된 온도 조절기(20)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the portable electrothermal mat device 1 according to one embodiment of the present invention includes a first connection port 19 on one side and a heat generating unit 15-B connected to the first connection port 19, 1 is connected to a lead wire to which a second connection port 29 to which the first connection port 19 and the internal terminals are connected is connected at one side and two USB plugs are connected in parallel at the other side And a temperature controller 20 connected to the lead wire 22 and connected to the second connection port 29 and the lead wire 22 and having a switching control unit 25 for controlling a temperature range.

또한, 본 고안의 또 다른 실시 예에서 상기 온도조절기(20)는 전열매트(10)의 일측에 장착되는 구조로 제조될 수 있다.Further, in another embodiment of the present invention, the temperature regulator 20 can be manufactured in a structure that is mounted on one side of the heat transfer mat 10.

도 3은 본 고안의 일 실시 예에 따른 전열매트(10)의 피복층 구조를 도시한 것이다.3 shows a coating layer structure of the heat transfer mat 10 according to an embodiment of the present invention.

본 고안의 일 실시 예에 따른 전열매트(10)는 부직포, 은박 단열재 등 단열재로 형성되는 베이스층(14), 상기 베이스층(14) 위에는 발열부가 포함되어 형성되는 발열부층(15)이 형성되고, 상기 발열부층(15) 위에는 난연성 합성수지 또는 실리콘으로 제조된 다공성의 스펀지 재질로 형성되는 상부층(16)을 포함한다.The heat transfer mat 10 according to an embodiment of the present invention includes a base layer 14 formed of a heat insulating material such as a nonwoven fabric or a silver foil insulating material and a heat generating sublayer 15 formed with a heat generating portion on the base layer 14 And an upper layer 16 formed of a porous sponge made of flame-retardant synthetic resin or silicon on the heating sub-layer 15.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트의 베이스층(14)은 바닥으로 전도되는 열손실을 줄이기 위해서 단열재로 형성되며, 상부층(16)은 다공성의 스펀지 재질로 4 ~ 6mm 높이 층을 가지는 것을 특징으로 한다.The base layer 14 of the portable heat transfer mat according to an embodiment of the present invention is formed of a heat insulating material to reduce heat loss conducted to the bottom and the upper layer 16 is a porous sponge material having a layer of 4 to 6 mm height .

본 고안의 일 실시 예에 따른 전열매트(10)는 사용자가 위치하는 상부층(16)이 4 ~ 6mm의 스펀지로 구성된 특징에 의하여, 사용자가 사용하지 않을 경우에는 스펀지의 공기층에 의하여 단열이 되어, 외부 표면으로 열이 손실이 되는 열전도를 줄일 수 있다. The heat-transfer mat 10 according to an embodiment of the present invention is characterized in that the upper layer 16 on which the user is located is formed of a sponge having a size of 4 to 6 mm. When the user does not use the heat-transfer mat 10, Heat conduction loss to the outer surface can be reduced.

본 고안의 바람직한 실시 예에서는 상기 상부측(16)을 5(±5%)mm 두께의 스펀지로 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the top side 16 is formed of a sponge with a thickness of 5 (± 5%) mm.

전열매트(10)에 사용자가 깔고 앉게 되면, 전열매트(10) 상부층(16)의 재료인 스펀지의 공기층이 눌려져서 밀도가 높아지게 되므로 사용자에게 빨리 열전도가 이루어지게 된다. 그리고 사용자가 앉아 있지 않을 경우 스펀지는 공기를 많이 품고 있는 구조이므로 단열재의 역할을 하게 된다. When the user sits on the heat transfer mat 10, the air layer of the sponge, which is the material of the upper layer 16 of the heat transfer mat 10, is pressed to increase the density. And when the user is not sitting, the sponge is a structure with a lot of air, so it acts as an insulation.

사용자가 앉아 있지 않을 경우 발열선에서 발생되는 열 에너지는 스펀지에 의하여 단열이 되어 전열매트(10) 내부의 온도는 급속하게 상승을 하게 되고, 사용자가 전열매트(10)를 깔고 앉게 되면, 스펀지가 사용자 신체의 압력에 의하여 눌려지면서 공기층이 없어지고 밀도가 높아져서 사용자에 대한 열전도가 좋게 된다.When the user is not seated, the heat energy generated in the heating line is adiabated by the sponge, so that the temperature inside the heating mat 10 rapidly rises. When the user sits on the heating mat 10, As the body is pressed, the air layer disappears and the density becomes higher, so that the heat conduction to the user is improved.

또한, 사용자가 사용하지 않으면 전열매트(10) 표면에서는 스펀지의 공기층에 의한 단열효과가 발생이 되고, 앉아서 사용을 하는 동안만 공기층이 없어지는 것에 의하여 열전도가 좋게 되어 사용자의 사용유무에 따라서 열에너지 낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, if not used by the user, the heat insulating effect by the air layer of the sponge is generated on the surface of the heat transfer mat 10, and since the air layer disappears only during use, the heat conduction becomes good, Can be reduced.

도 4는 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치의 회로도를 도시한 것이다.4 is a circuit diagram of a portable heat transfer mat device according to an embodiment of the present invention.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치(1)는 전열매트(10) 내에 내장되는 발열부(15-1)와 온도 조절기(20)에 내장된 스위칭 제어부(25)가 상기 제1 접속구(19)와 제2접속구(29)에 의해 접속되어 연결되거나 또는 분리되며, 물리적으로 탈, 부착이 가능하도록 형성된다.The portable electrothermal mat device 1 according to one embodiment of the present invention is configured such that the heating unit 15-1 embedded in the electrothermal mat 10 and the switching control unit 25 built in the temperature controller 20 are connected to the first connection port Connected or connected by the first connection port 19 and the second connection port 29, and is formed so as to be physically detachable and attachable.

도 4를 참조하면, 발열부(15-1)는 상기 배터리의 일 전원이 공급되는 공통발열단자(HC1)에 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 직렬로 연결되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 상기 배터리의 또 다른 전원이 공급되는 제2발열단자(H2) 사이에 고출력 발열선(L1)이 연결된 제1 발열회로와, 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 제2 발열회로가 병렬로 연결된 것을 특징으로 한다.4, the heat generating unit 15-1 is a second bimetal temperature switch (BT2) are connected in series to a common heating terminal (HC1) which have an electrical power of the battery supply, the second bimetal one dose position (L1) is connected between a first output terminal (BT2) of the battery and a second heating terminal (H2) to which another power of the battery is supplied, and a second heating circuit And the second heating circuit to which the bimetallic temperature switch BT1 is connected in series is connected in parallel.

상기 저출력 발열선(L2)과 제1다이오드(D1)와의 접속점에 제1발열단자(H1)가 분기된다.The first heating terminal H1 is branched to a connection point between the low power heating line L2 and the first diode D1.

스위칭 제어부(25)는 온도제어 스위치(SW1)를 포함하며, 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치로 선택 시에는 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결된 고출력 발열선(L1) 회로와 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결되고, 상기 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 회로에 모두 5V의 전원이 인가되도록 회로를 연결시키는 것을 특징으로 한다.The switching control unit 25 includes a temperature control switch SW1. When the user selects the temperature control switch SW1 as the high temperature position, the switching control unit 25 controls the high power heating line L1 connected to the second bimetal temperature switch BT2, A circuit is connected to the second bimetal temperature switch BT2 so that a power of 5 V is applied to the circuit in which the first diode D1 and the first bimetal temperature switch BT1 are connected in series to the low output heating line L2 .

또한, 스위칭 제어부(25)는 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 저온 위치를 선택 시에는 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결된 저출력 발열선(L2)에 5V의 전원이 인가되도록 회로를 연결시키는 것을 특징으로 한다.When the user selects the temperature control switch SW1 at the low temperature position, the switching control unit 25 connects the circuit so that a power of 5 V is applied to the low output heating line L2 connected to the second bimetal temperature switch BT2 .

제1 다이오드(D1)는 상기 저출력 발열선(L2)에서 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)로 향하는 방향이 순방향이 되도록 연결된다.The first diode D1 is connected such that the direction from the low power heating line L2 to the first bimetal temperature switch BT1 is forward.

상기 제1 다이오드(D1)는 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 저온 위치를 선택 시, 고출력 발열선(L1) 회로에 전류가 흐르지 못하게 하는 기능을 수행하며, 또한, 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 동작 여부와 관계없이 저출력 발열선(L2)이 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결되어 저온 발열을 수행하게 하는 역할을 수행한다.The first diode D1 functions to prevent the current from flowing to the high power heating line L1 when the user selects the low temperature position of the temperature control switch SW1 and the first bimetal temperature switch BT1, Output heating line L2 is connected to the second bimetal temperature switch BT2 to perform the low-temperature heat generation irrespective of the operation of the second bimetal temperature switch BT2.

따라서 본 고안의 일 실시 예에서는 상기 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 회로에 의하여 간단한 회로 구성에 의하여 자동으로 온도 유지를 제어할 수 있는 역할을 수행하게 되는 것을 기술적 특징으로 한다.Therefore, in one embodiment of the present invention, the temperature maintenance can be automatically controlled by a simple circuit configuration by a circuit in which the first diode D1 and the first bimetal temperature switch BT1 are connected in series to the low power heating line L2 Which is a technical feature.

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 상술한 발열부(15-1)의 특징적인 회로 구성에 의해, 고온 위치를 선택 시에 처음에는 고출력 발열선(L1)과 저출력 발열선(L2)이 모두 발열되는 급속 가열 단계가 수행되며, 일단 적정 온도까지 발열이 되면, 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 동작을 하여 고출력 발열선(L1)만 발열이 되는 온도유지 단계; 가 수행되는 것을 특징으로 한다.The portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention is characterized in that, when the high temperature position is selected, the high power heating line L1 and the low power heating line L2 A temperature maintaining step in which the first bimetal temperature switch BT1 operates to generate heat only through the high output heating line L1 when the temperature is once raised to an appropriate temperature; Is performed.

도 4를 참조하면, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치에서 각 소자들의 구체적인 연결 구성은 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the specific connection structure of each element in the portable electrothermal mat device according to one embodiment of the present invention is as follows.

발열부(15-1)는 공통발열단자(HC1)에 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)의 일측 리드선이 접속되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)의 타측 리드선은 고출력 발열선(L1)의 일측 리드선과 저출력 발열선의 일측 리드선과 각각 접속되며, 상기 고출력 발열선의 타측 리드선은 제2발열단자(H2)에 접속되며, 상기 저출력 발열선(L2)의 타측 리드선은 제1발열단자(H1)에 접속된다.The other end of the second bimetal temperature switch BT2 is connected to the common heating terminal HC1 at one side of the high output heating line L1, And the other lead wire of the high output heating wire is connected to the second heating terminal H2 and the other lead wire of the low output heating wire L2 is connected to the first heating terminal H1 .

한편, 상기 저출력 발열선(L2)의 타측 리드선은 제1 다이오드(D1)의 애노드와 접속되며, 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 일측 리드선과 접속되고, 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 타측 리드선은 상기 고출력 발열선(L1)의 타측 리드선과 접속된다.The cathode of the first diode D1 is connected to one lead of the first bimetal temperature switch BT1, and the cathode of the first diode D1 is connected to the anode of the first bipolar temperature switch BT1. The other lead of the low output heating line L2 is connected to the anode of the first diode D1. The other lead wire of the first bimetal temperature switch BT1 is connected to the other lead wire of the high output heating wire L1.

상기 공통발열단자(HC1), 제2발열단자(H2) 및 제1발열단자(H1)는 제1 접속구 내에 장착된다.The common heat generating terminal HC1, the second heat generating terminal H2 and the first heat generating terminal H1 are mounted in the first connection port.

또한, 스위칭 제어부(25)는 전류퓨즈(F1)의 일측이 +단자(T1)에 접속되며, 전류퓨즈(F1)의 타측이 상기 발열부(15-1)의 공통발열단자(HC1)와 상호 접속되는 제2접속구(29)의 제1 접속단자에 접속되고, 전류퓨즈(F1)의 타측은 제1엘이디 다이오드(LED1)의 애노드와 접속되고 상기 제1엘이디 다이오드(LED1)의 캐소드는 제1 전류제한 저항(R1)의 일측과 접속되고, 상기 제1전류제한 저항(R1)의 타측은 상기 발열부(10)의 제2발열단자(H2)와 상호 접속되는 접속구의 제3 접속단자에 접속되며, 또한, 상기 제1엘이디 다이오드(LED1)의 캐소드는 제2 전류제한 저항(R2)의 일측과 접속되고, 상기 제2 전류제한 저항(R2)의 타측은 상기 발열부(10)의 제1발열단자(H1)와 상호 접속되는 제2접속구(29)의 제2 접속단자에 접속된다.Further, the switching control unit 25 is a current fuse (F1) is the plus terminal is connected to (T 1), a common heating terminal (HC1) of the other side of the current fuse (F1) the heat-generating part 15-1 side of the The other side of the current fuse F1 is connected to the anode of the first LED diode LED1 and the cathode of the first LED diode LED1 is connected to the first connection terminal of the second connection port 29 And the other end of the first current limiting resistor R1 is connected to the third connection terminal of the connection port which is mutually connected with the second heat generating terminal H2 of the heat generating section 10. [ The cathode of the first LED diode LED1 is connected to one side of the second current limiting resistor R2 and the other side of the second current limiting resistor R2 is connected to the output terminal of the heating unit 10. [ Is connected to the second connection terminal of the second connection port (29) interconnected with the first heat generating terminal (H1).

또한, 상기 제2 전류제한 저항(R2)의 타측은 온도제어 스위치(SW1)의 일측단의 제7, 8단자에 접속되고, 상기 온도제어 스위치(SW1)의 타측단의 제1단자는 - 단자(T2)에 접속되고, 상기 온도제어 스위치의 타측단의 제4 단자는 상기 제3 접속단자에 접속된다.The other terminal of the second current limiting resistor R2 is connected to seventh and eighth terminals of one end of the temperature control switch SW1 and the first terminal of the other end of the temperature control switch SW1 is connected to the terminal (T2), and the fourth terminal at the other end of the temperature control switch is connected to the third connection terminal.

상기 온도제어 스위치(SW1)의 일측단은 5, 6, 7, 8번 단자가 형성되고, 타측단은 1, 2, 3, 4번 단자가 형성되는데, 7, 8번이 접속선으로 직결되도록 연결되며, 1, 2, 3, 6번은 접속선으로 연결된다.5, 6, 7 and 8 are formed at one end of the temperature control switch SW1 and terminals 1, 2, 3 and 4 are formed at the other end of the temperature control switch SW1 so that 7 and 8 are directly connected to the connection line 1, 2, 3, and 6 are connected to the connection line.

온도제어 스위치(SW1)의 동작이 꺼짐 위치에서는 일측단의 7번과 8번이 접점으로 연결이 되고, 타측단의 1번과 2번이 접점으로 연결이 된다. 또한, 저온 위치에서는 일측단의 6번과 7번이 접점으로 연결이 되고, 타측단의 2번과 3번이 접점으로 연결이 된다. 또한, 고온 위치에서는 일측단의 5번과 6번이 접점으로 연결이 되고, 타측단의 3번과 4번이 접점으로 연결이 된다.When the operation of the temperature control switch (SW1) is turned off, contacts 7 and 8 on one side are connected to the contacts, and contacts 1 and 2 on the other side are connected to the contacts. In the low temperature position, the contacts 6 and 7 of the one side are connected to the contacts, and the contacts 2 and 3 of the other side are connected to the contacts. Also, in the high temperature position, the contacts 5 and 6 of one side are connected to the contacts, and the contacts of the other side are connected to the contacts 3 and 4 of the other side.

또한, 상기 스위칭 제어부(25)의 +단자(T1)와 -단자(T2)는 2개의 USB 플러그가 병렬로 접속된 리드선(22)이 연결된다.The positive terminal T 1 and the negative terminal T 2 of the switching control unit 25 are connected to a lead wire 22 to which two USB plugs are connected in parallel.

본 고안의 일 실시 예에 따른 전열매트(10) 내에서 고출력 발열선(L1)과 저출력 발열선(L2)은 인접하게 배열되어 같이 배선된다.In the heat-transfer mat 10 according to an embodiment of the present invention, the high output heating line L1 and the low output heating line L2 are arranged adjacently and wired together.

바람직한 실시 예에서는 고출력 발열선(L1) 외부에 저출력 발열선(L2)이 감겨진 구조의 발열 케이블을 발열부층(15)을 배선함으로써, 배선이 간결해지고 작업 공정을 단축할 수 있다. In the preferred embodiment, the heat generating sub-layer 15 is wired by a heat generating cable having a structure in which a low output heating line L2 is wound outside the high output heating line L1, thereby simplifying the wiring and shortening the working process.

도 5는 본 고안의 일 실시 예에 따른 발열케이블(50)의 구조를 도시한 것이다.5 shows a structure of a heating cable 50 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시 예에 따른 발열케이블(50)은 중심에 중심을 지지하는 PE지지사(51)가 형성되며, 상기 PE지지사(51) 외부면에 고출력 발열선(L1)을 나선형으로 권선하고 그 위에 제1 절연체로 1차 피복한 후, 그 외면에 다시 저출력 발열선(L2)을 나선형으로 권선한 후, 제2 절연체로 피복한 것을 특징으로 한다.5, a heating cable 50 according to an embodiment of the present invention includes a PE supporting yarn 51 that supports the center of the heating cable 50, and a high output heating cable L1 ) Is spirally wound and firstly coated with a first insulator, then a low output power heating line (L2) is again spirally wound on the outer surface thereof, and then covered with a second insulator.

이와 같이 고출력 발열선(L1) 외면에 권선되는 저출력 발열선(L1)의 구조는 동일한 굵기의 발열선을 사용하여도 발열선의 길이가 길게 되어, 저온용 발열선으로 사용되는 저출력 발열선의 저항값을 고출력 발열선에 비해 크게 할 수 있으며, 두 발열선을 배선하는 것에 비하여 배선공정이 줄일 수 있어서 제조비용을 줄일 수 있다.The structure of the low-power heating line L1 wound on the outer surface of the high-output heating line L1 is such that the length of the heating line becomes long even if a heating wire of the same thickness is used, so that the resistance value of the low-output heating wire used as the low- The wiring process can be reduced as compared with the case of wiring the two heating lines, and the manufacturing cost can be reduced.

또한, 본 고안의 일 실시 예에서는 온도가 어느 정도 상승하면 전류를 제한할 수 있도록 하기 위하여, 상기 고출력 발열선(L1) 및 저출력 발열선(L2)은 온도가 상승하면 저항이 커지는 PTC 발열재질을 사용한다.In an embodiment of the present invention, a PTC heating material is used that has a higher resistance when the temperature rises, in order to restrict the current when the temperature rises to some extent .

본 고안의 일 실시 예에서는 상기 고출력 발열선(L1) 및 저출력 발열선(L2)의 재료로 구리선 재질로 사용한 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the high output heating line L1 and the low output heating line L2 are made of a copper wire material.

구리의 온도계수는 0.004로써, 온도가 상승하는 것에 따라 저항이 증가되는 PTC특성을 가지고 있어서, 본 고안의 일 실시 예에서는 고출력 발열선(L1) 및 저출력 발열선(L2)을 모두 구리재질의 전선으로 제조되는 것을 특징으로 한다.The temperature coefficient of copper is 0.004, and the PTC characteristic in which the resistance increases as the temperature rises. In one embodiment of the present invention, both the high power heating line L1 and the low power heating line L2 are made of copper wires .

일반적으로 발열선에 사용되는 발열체는 니켈, 크롬의 합금선을 사용하게 되나, 합금선의 경우는 온도계수가 작아서 온도에 따른 저항의 변화가 적으며 또한, 휴대용 온열방석 용도에 사용하기에는 가격이 비싸서 비경제적이다.Generally, a heating element used for a heating wire uses an alloy wire of nickel and chromium. However, an alloy wire has a small temperature coefficient, so resistance change with temperature is small, and it is uneconomical because it is expensive for a portable heating cushion application .

본 고안의 일 실시 예에서는 발열케이블(50)의 길이는 1.5(±5%)m로 형성되며, 고출력 발열선(L1)은 2(±10%)Ω, 저출력 발열선(L2)은 5(±10%)Ω의 저항특성이 있도록 제작된다.In the embodiment of the present invention, the length of the heat generating cable 50 is 1.5 (± 5%) m, the high output heating line L1 is 2 (± 10%) and the low output heating line L2 is 5 %) Ω.

모바일 충전용 보조배터리의 정격전압 출력이 5V이므로 고출력 발열선(L1)은 2.5A의 전류가 흐르게 되고, 저출력 발열선(L2)은 1A의 전류가 흐르게 된다. 이에 따라 고출력 발열선(L1)의 소비전력은 12.5W가 되도록 구성되고 저출력 발열선(L2)의 소비전력은 5W가 되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.Since the rated voltage output of the mobile rechargeable secondary battery is 5V, a current of 2.5A flows through the high output heating line (L1) and a current of 1A flows through the low output heating line (L2). The power consumption of the high power heating line L1 is set to 12.5 W and the power consumption of the low power heating line L2 is set to 5 W. [

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치(1)는 온도과승 방지장치로 제1 및 제2 바이메탈 온도스위치(BT1, BT2)가 상기 전열매트(10) 내부 발열부(15-1)에 온도과승 방지장치로 장착된다. The portable electrothermal mat device 1 according to one embodiment of the present invention is a device for preventing the overheat of the first and second bimetal temperature switches BT1 and BT2 from being connected to the internal heating portion 15-1 It is equipped with a temperature cut-out prevention device.

본 고안의 일 실시 예에 따르면 제2 바이메탈 온도 스위치(BT1)의 off 동작온도는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도보다 8 ~ 12℃ 높게 설정된 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, the OFF operation temperature of the second bimetal temperature switch BT1 is set to be 8-12 DEG C higher than the OFF operation temperature of the first bimetal temperature switch BT1.

본 고안의 바람직한 실시 예에서는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)에 비하여 10(±5%)℃ 높게 설정되며, 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도는 50(±5)℃에 동작하도록 설정되고, 제2 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도는 60(±5)℃에 동작하도록 설정된다.In the preferred embodiment of the present invention, the off-operation temperature of the first bimetal temperature switch BT1 is set to be higher than the second bimetal temperature switch BT2 of the first bimetal temperature switch BT1 by 10 (± 5% And the off operation temperature of the second bimetallic temperature switch BT1 is set to operate at 60 (占 5) 占 폚.

도 4를 참조하면, 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)는 전열매트(10) 내에서 제1발열단자(H1)와 제2발열단자(H2) 사이에 다이오드(D1)를 통하여 접속되며, 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)는 상기 고출력 발열선(L1)의 일측 리드선과 저출력 발열선(L2)의 일측 리드선의 접속점과 상기 공통발열단자(HC1) 사이에 직렬로 연결된다.4, the first bimetal temperature switch BT1 is connected between the first heat generating terminal H1 and the second heat generating terminal H2 via the diode D1 in the heat transfer mat 10, The bimetallic temperature switch BT2 is connected in series between the connection point between one lead wire of the high output heating wire L1 and one lead wire of the low output heating wire L2 and the common heating terminal HC1.

따라서, 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 off 동작을 하면, 고출력 발열선(L1) 및 저출력 발열선(L2)의 전력 공급이 차단이 된다.Therefore, when the second bimetal temperature switch BT2 is turned off, the power supply to the high output heating line L1 and the low output heating line L2 is interrupted.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 다음과 같이 동작을 한다.The portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention operates as follows.

먼저, 온도조절기(20)의 일측에 연결된 3단자의 제2접속구(29)를 전열매트(10)의 제1접속구(19)에 삽입하여 접속을 한다. 다음은 모바일용 충전 보조배터리(90)의 2개의 USB 출력포트에 온도조절기(20)의 타측 리드선(22)에 장착된 2개의 USB 전원플러그를 접속하여 연결한다.First, a three-terminal second connection port 29 connected to one side of the temperature regulator 20 is inserted into the first connection port 19 of the heat-transfer mat 10 and connected. Next, two USB power plugs mounted on the other lead wire 22 of the temperature controller 20 are connected to the two USB output ports of the mobile rechargeable battery 90 and connected.

온도제어 스위치를 꺼짐 위치에서 저온 위치로 선택 시에는 다음과 같이 저온 발열동작이 수행된다.When selecting the temperature control switch from the OFF position to the low temperature position, the low temperature heat operation is performed as follows.

모바일용 충전 보조배터리로부터 출력되는 5V의 전압에 의한 전류는 +5V - 전류퓨즈(F1) - HC1 - 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)- 저출력 발열선(L2) - H1 - 온도제어 스위치 7 - 6번 - -5V 전원의 순으로 전류가 흐르면서 저출력 발열선(L2)이 발열이 된다. 본 고안의 일 실시 예에서 저출력 발열선의 저항은 5Ω이므로 1A가 흐르게 되며 이때 소비전력은 5W가 되어 저출력 발열선(L2)으로 저온 발열이 수행된다.- 5V - current fuse (F1) - HC1 - 2nd bimetal temperature switch (BT2) - low power heating line (L2) - H1 - temperature control switch 7 - 6 times - The power output line (L2) generates heat in the order of -5V power supply. In an embodiment of the present invention, the resistance of the low-power heating line is 5 OMEGA, so that 1A flows, and the power consumption becomes 5 W at this time, so that low-temperature heating is performed by the low-output heating line L2.

온도제어 스위치를 고온 위치로 선택 시에는 다음과 같이 고온 발열동작이 수행된다.When the temperature control switch is selected as the high temperature position, the high temperature heating operation is performed as follows.

+5V - 전류퓨즈(F1) - HC1 - 제2 바이메탈 온도스위치(BT2) - 저출력 발열선(L2) - H1 - 다이오드(D1) - 제1 바이메탈 온도스위치(BT1) - H2 - 온도제어 스위치 4번 - 3번- -5V 순으로 전류가 흘러 저출력 발열선(L2)이 발열이 되고, 또한, 제2 바이메탈 온도스위치(BT2) - 고출력 발열선(L1)- H2 - 온도제어 스위치 4번 - 3번 - - 5V 순으로 전류가 흘러 고출력 발열선(L1)도 동시에 발열이 된다.+ 5V - Current fuse - HC1 - Second bimetal temperature switch (BT2) - Low power heating line (L2) - H1 - Diode (D1) - 1st bimetal temperature switch (BT1) (B2) - High power heating line (L1) - H2 - Temperature control switch # 4 - # 3 - - 5V So that the high-output heating line L1 also generates heat at the same time.

그러므로 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 저온 위치에 위치시키면, 저출력 발열선(L2)에 1A의 전류가 흘러서 5W의 소비전력이 발생하게 되며, 온도제어 스위치를 고온 위치에 위치시키면, 상기 저출력 발열선(L2)에는 1A의 전류가 흐르고 고출력 발열선(L1)에는 2.5A의 전류가 흐르게 되어 12.5W의 소비전력이 발생을 하게 된다. 따라서, 합계 17.5W의 소비전력이 발열케이블(50)에서 발생되어 급속하게 전열매트(10)의 온도가 상승을 하게 된다.Therefore, when the user places the temperature control switch SW1 at the low temperature position, a current of 1A flows into the low output heating line L2, and power consumption of 5 W is generated. When the temperature control switch is placed at the high temperature position, L2) and a current of 2.5 A flows through the high-output heating line (L1), resulting in 12.5 W of power consumption. Therefore, the total power consumption of 17.5 W is generated in the heat generating cable 50, and the temperature of the heat transfer mat 10 is rapidly increased.

실제 사용 시에는 제1 다이오드(D1)를 통과할 때 발생되는 전압강하 때문에 저출력 발열선(L2)에 흐르는 전류는 1A보다 약간 적은 전류가 흐르게 된다. 일반 정류용 다이오드의 경우 전류의 크기에 따라 전압강하가 커지게 되는데 이것은 불필요한 전압 손실이 되므로 본 고안에서는 불필요한 전압 강하는 줄이기 위해 상기 다이오드(D1)을 전압 강하가 상대적으로 적은 쇼트키 다이오드를 사용한다.In actual use, a current slightly smaller than 1 A flows through the low power output heating line L2 due to a voltage drop generated when the first diode D 1 passes through the first diode D 1. In the case of a general rectifier diode, the voltage drop becomes large according to the magnitude of the current. This is an unnecessary voltage loss. Therefore, in order to reduce unnecessary voltage drop in the present invention, a Schottky diode having a relatively small voltage drop is used as the diode D1 .

사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치시키면, 상기와 같이 저출력 발열선(L2)에 약 1A, 고출력 발열선(L1)에 2.5A가 흘러서 17.5W의 소비전력에 의해 발열선의 온도는 급속하게 상승을 하게 된다. 발열선의 온도가 급속으로 상승을 하여 발열케이블(50)의 주변온도가 50℃에 이르면 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 off 동작이 된다. 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 off 동작이 되면, 저출력 발열선(L2)에는 전류가 흐르지 않고, 고출력 발열선(L1)에만 전류가 흐르게 되는데, 앞서 설명한 바와 같이 고출력 발열선(12)에 2.5A의 전류가 흐르게 되며, 소비전력은 12.5W가 된다. 이는 처음 17.5W보다 소비전력이 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)에 의해 자동으로 줄어들어 발열선의 온도는 천천히 상승을 하거나 유지를 하게 된다When the user places the temperature control switch SW1 at a high temperature position, about 1A is supplied to the low output heating line L2 and 2.5A flows to the high output heating line L1 as described above, and the temperature of the heating line is rapidly Rise. When the temperature of the heating wire rises rapidly and the ambient temperature of the heating cable 50 reaches 50 캜, the first bimetal temperature switch BT1 is turned off. When the first bimetal temperature switch BT1 is turned off, the current does not flow through the low output heating line L2 but flows only through the high output heating line L1. As described above, the high output heating line 12 is supplied with a current of 2.5 A And the power consumption is 12.5W. This is because the power consumption is automatically reduced by the first bimetallic temperature switch (BT1) more than 17.5W at first, and the temperature of the heating line slowly rises or maintains

본 고안의 일 실시 예에 따르면, 소비전력은 12.5W 상태에서는 전열매트(10) 위에 사용자가 앉은 상태로 위치한 경우에는 발열선의 온도가 사람으로 열전도가 되어 발열선의 온도는 더 이상 상승하지 않고 전열매트의 내부온도는 50 ℃부근(전열 매트의 표면온도는 35~40℃로 유지됨)에서 유지 상태로 이어지게 된다. According to one embodiment of the present invention, when the user is sitting on the heat-transfer mat 10 in the state of 12.5W, the temperature of the heating wire is thermally conducted to the person, so that the temperature of the heating wire does not rise further, The internal temperature of the heating mat is maintained at about 50 占 폚 (the surface temperature of the heat transfer mat is maintained at 35 to 40 占 폚).

사용자에 선택에 따라 계속해서 전열매트의 내부온도를 50℃ 부근의 고온으로 사용을 할 수도 있고, 또는 온도제어 스위치(SW1)를 저온 위치로 선택을 하여 더 저온 상태로 사용을 할 수 있다.The internal temperature of the heat transfer mat may be used at a high temperature near 50 DEG C or the temperature control switch SW1 may be selected at a low temperature position in accordance with the user's choice.

만약 전열매트(10) 위에 사용자가 사용하지 않을 경우, 즉 사용자가 위치하지 않을 경우에는 상부층(16) 스펀지의 단열 역할에 의해 전열매트의 상부층 표면으로 열전도가 좋게 되지 않아 온도가 조금씩 상승을 하게 된다. 소비전력은 12.5W 상태에서 온도가 천천히 상승을 하는 경우, 발열선의 온도와 표면의 온도는 10℃~15℃의 편차가 있게 되고, 표면에서는 외부 온도와 교류되어 되어 통상 전열매트(10)의 표면온도는 50℃를 넘지 않는다. 표면온도가 50℃를 넘게 되면, 내부에 발열케이블(50)의 주변온도는 60℃가 넘게 되며, 이 경우 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 off 동작이 되어 고출력 발열선(L1)의 전원도 차단이 된다.If the user does not use the heat sink on the heat transfer mat 10, that is, if the user is not positioned, the thermal conductivity of the upper surface of the heat transfer mat does not become good due to the heat insulating function of the sponge of the upper layer 16, . When the temperature is slowly raised at a power consumption of 12.5 W, the temperature of the heating line and the temperature of the surface are varied by 10 ° C to 15 ° C, The temperature does not exceed 50 캜. When the surface temperature exceeds 50 캜, the ambient temperature of the heating cable 50 exceeds 60 캜. In this case, the second bimetal temperature switch BT 2 is turned off and the power of the high-power heating line L 1 is also cut off .

[실시 예] [Example]

1. 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10)를 사용하지 않을 경우;1. When the user does not use the heat transfer mat 10 while the temperature control switch SW1 is in the high temperature position;

사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10)를 사용하지 않을 경우를 살펴보면 다음과 같다.The case where the user does not use the heat transfer mat 10 in a state where the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position will be described as follows.

온도제어 스위치를 고온 위치에 위치하게 되면, 제1발열선(L1)과 저출력 발열선(L2)에 약 3.5A의 전류가 흘러 발열선의 온도가 급속하게 상승을 하게 된다. 약 10분 뒤에는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 off 동작이 되면, 저출력 발열선(L2)에는 전류가 흐르지 않고 고출력 발열선(L1)에만 2.5A의 전류가 흐르게 된다 초기에는 발열케이블(50)의 주변의 온도상승 속도가 빠르지만 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 off 동작을 한 후에는, 저출력 발열선(L2)에는 전류가 흐르지 않게 됨에 따라 발열케이블(50)의 주변의 온도상승 속도가 느리게 상승된다. 앞서 설명한 바와 같이 사용자가 없으면 스펀지의 공기층에 의한 단열효과에 의해 발열선의 온도는 계속 축열이 되므로 발열케이블(50)의 주변은 온도가 상승을 하게 된다. 발열케이블(50)의 주변온도가 계속 상승을 하여 다시 약 10분 뒤에는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)보다 10℃ 높게 동작온도가 설정된 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 off 동작이 되면서 고출력 발열선(L2)에 흐르는 전류가 차단이 된다.When the temperature control switch is placed at the high temperature position, a current of about 3.5A flows to the first heating line L1 and the low output heating line L2, and the temperature of the heating line rapidly rises. When the first bimetal temperature switch BT1 is turned off after about 10 minutes, a current does not flow through the low output heating line L2 and a current of 2.5 A flows through only the high output heating line L1. Initially, After the first bimetal temperature switch BT1 is turned off, the temperature rise speed of the periphery of the heat generating cable 50 rises slowly as the current does not flow through the low output heating line L2 . As described above, if there is no user, the temperature of the heating wire is continuously stored due to the heat insulating effect by the air layer of the sponge, so that the temperature of the periphery of the heating cable 50 is increased. The second bimetal temperature switch BT2 whose operating temperature is set to be higher by 10 DEG C than the first bimetal temperature switch BT1 is turned off after about 10 minutes after the ambient temperature of the heating cable 50 continues to rise, L2 are interrupted.

모바일용 충전 보조배터리의 경우, 전류가 흐르지 않게 되면, 배터리의 불필요한 방전을 막기 위하여 모바일용 충전 보조배터리의 안전장치가 동작을 하여 전원을 재투입하기 전까지는 배터리의 전원은 OFF상태가 되도록 설정된다.In the case of the rechargeable battery for mobile, when the current does not flow, the safety device of the rechargeable battery for mobile is operated to prevent unnecessary discharge of the battery, and the power of the battery is set to the OFF state until the power is turned on again .

따라서 고출력 발열선(L1) 및 저출력 발열선(L2)에 전류가 흐르지 않으면, 모바일용 충전 보조배터리의 안전장치가 동작을 하여 배터리의 불필요한 소모를 방지하게 된다Therefore, if no current flows through the high output heating line L1 and the low output heating line L2, the safety device for the mobile charging auxiliary battery operates to prevent unnecessary consumption of the battery

2. 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10)에 사용자가 앉은 상태의 경우:2. When the user is sitting on the heating mat 10 while the temperature control switch SW1 is in the high temperature position:

온도제어 스위치를 고온 위치에 위치하면, 고출력 발열선(L1)과 저출력 발열선(L2)에 약 3.5A의 전류가 흘러 발열선의 온도가 급속하게 상승을 하게 된다. 온도가 상승하면 구리재질로 형성된 발열선의 저항이 증가를 하여 초기에는 3.5A의 전류가 흐르다가 온도가 상승하여 저항이 증가하면, 3A 이하로 전류가 감소를 하게 된다.When the temperature control switch is placed at the high temperature position, a current of about 3.5 A flows to the high output heating line (L1) and the low output heating line (L2), and the temperature of the heating line rapidly rises. When the temperature rises, the resistance of the heating wire formed of the copper material increases. At the initial stage, a current of 3.5 A flows, and when the temperature rises and the resistance increases, the current decreases to less than 3A.

전류의 감소율은 재질 및 발열체의 굵기와 길이를 조절하여 결정을 할 수 있다.The reduction rate of the current can be determined by controlling the thickness and length of the material and the heating element.

한편, 사용자가 전열매트(10) 위에 앉은 상태가 되면, 고출력 발열선(L1)의 열에너지가 신체로 열전도가 되면서 고출력 발열선(L1)의 온도가 내려가게 되고 고출력 발열선(L1)의 온도가 내려가면 다시 저항이 작아져서 전류는 다시 증가하게 된다On the other hand, when the user is seated on the heat transfer mat 10, the heat energy of the high output heating line L1 becomes the heat conduction to the body and the temperature of the high output heating line L1 is lowered. When the temperature of the high output heating line L1 is lowered The resistance decreases and the current increases again

이것은 사용자가 사용을 하지 않으면 전류가 감소하여 소비전력이 줄어들지만 사용을 하면 전류가 증가하여 소비전력이 증가하므로 전열 매트 위에 사람이 없을 때보다 발열선의 온도가 더 빠르게 상승을 하게 되므로 자동으로 급속가열장치의 역할이 될 수 있다.This is because the current decreases and the power consumption decreases when the user does not use it. However, since the current is increased and the power consumption is increased, the temperature of the heating wire rises more rapidly than when there is no person on the heating mat. Can be the role of the device.

도 6은 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치에서 사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10) 위에 앉아 있을 경우의 발열선 주변온도 상태를 도시한 것이다.FIG. 6 shows the temperature around the heating line when the user is sitting on the heat transfer mat 10 in a state where the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position in the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 전열매트(10)에 사용자가 앉은 상태의 경우에는 고출력 발열선(L1)과 저출력 발열선(L2)에 모두 전류가 흘러서 발열케이블(50)에는 3.5A의 전류에 의해 빠르게 온도가 상승을 한다. 약 10분 뒤에는 발열케이블(50)의 주변 온도가 50℃을 넘게 되면 제1 바이메탈 온도스위치가 off동작(도 6의 BT1 off 지점)을 하게 되고, 이후에는 고출력 발열선에만 2.5A의 전류가 흐르게 되면서 발열선의 온도는 더 이상 상승하지 않고 50도~55도 범위에서 온도를 일정하게 유지하게 된다.6, when the user places the temperature control switch SW1 at the high temperature position and the user is seated on the heat transfer mat 10, current flows in both the high output heating line L1 and the low output heating line L2, (50) is rapidly raised in temperature by a current of 3.5A. After about 10 minutes, when the ambient temperature of the heating cable 50 exceeds 50 ° C, the first bimetal temperature switch is turned off (BT1 off point in FIG. 6), and then a current of 2.5 A flows only in the high- The temperature of the heating line does not rise any more, but keeps the temperature constant in the range of 50 to 55 degrees.

즉, 본 고안의 일 실시 예에 따르면, 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 급속 가열 시에는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)는 off 동작을 하게 되나, 전열매트(10)에 사용자가 앉은 상태에서 고출력 발열선(L1)에만 2.5A가 흐르는 경우에는 전열매트 온도가 60℃를 넘지 않게 되어 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)는 off 동작을 하지 않게 된다.That is, according to one embodiment of the present invention, the first bimetal temperature switch BT1 is turned off during rapid heating while the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position, The heating mat temperature does not exceed 60 DEG C, and the second bimetallic temperature switch BT2 does not operate in the off state.

도 6에서 P지점은 사용자가 전열매트(10)에 앉아 있다가 자리를 벗어난 경우를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 사용자가 전열매트(10)를 사용하다가 자리를 벗어나서 전열매트(10)를 사용하지 않으면 도 6의 P 이후의 발열선 주변온도와 같이 온도가 상승하여 발열케이블(50)의 주변 온도가 60℃을 넘게 되면서 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 off 동작을 하게 된다. 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)와 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 모두 동작을 하게 되면, 모바일 충전용 보조배터리에서는 전원을 차단하는 동작이 수행된다.6, the point P indicates a case where the user is seated on the heat transfer mat 10 and then left out of position. 6, if the user uses the heat-transfer mat 10 and leaves the seat and does not use the heat-transfer mat 10, the temperature rises as the temperature around the heating line after P in FIG. 6, The temperature of the second bimetallic temperature switch BT2 is turned off while the temperature exceeds 60 deg. When both of the first bimetal temperature switch BT1 and the second bimetal temperature switch BT2 are operated, an operation of shutting off the power is performed in the mobile charging auxiliary battery.

즉, 사용자가 전열매트(10)를 앉아서 사용하는 동안에는 정상동작을 하지만 온도제어 스위치(SW1)가 켜진 상태에서 사용하지 않는 경우에는 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 동작을 하게 되어 보조 배터리의 소모를 막을 수 있다.In other words, when the user uses the heat-transfer mat 10 while sitting and using it, the second bimetal temperature switch BT2 is operated when the temperature control switch SW1 is not used while the temperature control switch SW1 is turned on, .

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트에 대하여 테스트 결과, 외부온도 영하 10℃ 온도에서 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 사용자가 앉은 상태의 경우에는 3분 이내에 전열매트의 표면온도가 35℃에 도달하였으며, 외부온도 20℃ 온도에서 사용시에는 2분 이내에 전열매트의 표면온도가 35℃에 도달하였다.As a result of the test on the portable heat transfer mat according to one embodiment of the present invention, when the user is seated while the temperature control switch SW1 is in the high temperature position at a temperature of minus 10 ° C outside temperature, The temperature reached 35 ° C and the surface temperature of the heat transfer mat reached 35 ° C within 2 minutes of use at an external temperature of 20 ° C.

종래의 일반적인 전열매트의 발열선에서 발생출력이 10W 이하인 경우에는 주변온도 영하 10℃ 온도에서 사용하기에는 사용자가 느끼는 온도상승 속도가 너무 느려서 사용이 부적합한 것으로 실험되었다.In the case of a heating output of a conventional heating mat of a conventional heating mat less than 10 W , it was experimentally found that the temperature rise rate felt by the user was too low for use at a temperature of minus 10 ° C.

본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 고출력 발열선(L1) 외부에 저출력 발열선(L2)이 감겨진 구조의 발열 케이블로 배선되어 전열매트 내의 배선이 간편하고 제조비용을 절감할 수 있다.The portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention is wired with a heat generating cable having a structure in which a low output heating line (L2) is wound on the outside of the high output heating line (L1), so that wiring in the heat transfer mat is simple and manufacturing cost can be reduced.

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치에 위치한 상태에서 급속하게 전열매트의 내부 온도가 상승하며, 일정 온도로 상승한 후에는 자동으로 소비전력이 줄어들어 온도가 유지가 되므로 겨울철 야외에서도 난방효과를 유지할 수 있어서 만족하게 사용이 편리하다In addition, in the portable heat transfer mat device according to one embodiment of the present invention, the internal temperature of the heat transfer mat rapidly rises in a state where the temperature control switch SW1 is located at a high temperature position, and after the temperature rises to a certain temperature, It keeps the temperature down, so it can maintain the heating effect even in the winter, so it is easy to use satisfactorily.

또한, 본 고안의 일 실시 예에 따른 휴대용 전열매트 장치는 동작전원부가 필요 없는 최소한의 수동소자로 만으로 구성이 되어 온도 과승을 방지하고 온도를 적정수준으로 제어할 수 있으면서, 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있고 경제적으로 제조될 수 있다.In addition, the portable electrothermal mat device according to one embodiment of the present invention is constituted by only a minimum number of passive elements that do not require an operating power source, thereby preventing overheating, controlling the temperature to an appropriate level, and reducing unnecessary power consumption And can be manufactured economically.

1: 휴대용 전열매트 장치
10: 전열매트
14: 베이스층
15: 발열부층
15-1: 발열부
16: 상부층(16)
19, 29: 제1 접속구, 제2접속구
20: 온도 조절기
22: 2개의 USB 플러그가 병렬로 장착된 리드선
50: 발열케이블
51: PE지지사
52: 제1 절연체
53: 제2 절연체
BT1: 제1 바이메탈 온도 스위치
BT2: 제2 바이메탈 온도 스위치
H1: 제1발열단자(
H2: 제2발열단자
HC1: 공통발열단자
L1: 고출력 발열선
L2: 저출력 발열선
SW1: 온도제어 스위치
T1, T2: DC전원단자1: Portable heat transfer mat device
10: Electric heating mat
14: base layer
15:
15-1:
16: upper layer 16,
19, 29: first connection port, second connection port
20: Temperature controller
22: Lead wire with two USB plugs mounted in parallel
50: Heating cable
51: PE support member
52: first insulator
53: second insulator
BT1: first bimetal temperature switch
BT2: Second bimetal temperature switch
H1: First heating terminal (
H2: Second heating terminal
HC1: Common heating terminal
L1: High power heating line
L2: Low power heating line
SW1: Temperature control switch
T 1, T 2 : DC power terminal

Claims (14)

배터리에 의하여 전력을 공급받는 휴대용 전열매트 장치에 있어서,
상기 전열매트 장치는 전열매트를 포함하며,
상기 전열매트는,
부직포 또는 은박 단열재의 단열층으로 형성되는 베이스층;
상기 베이스층 위에 발열부가 포함되어 형성되는 발열부층; 및
상기 발열부층 위에 다공성의 스펀지 재질로 형성되는 상부층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.1. A portable heat transfer mat device that is powered by a battery,
Wherein the heat transfer mat device includes an electric heating mat,
The heat-
A base layer formed of a heat insulating layer of nonwoven fabric or silver foil insulating material;
A heat generating sub-layer formed on the base layer to include a heat generating portion; And
An upper layer formed of a porous sponge material on the heating sublayer; Wherein the heat conductive mat is made of a metal. 제1항에 있어서,
상기 상부층의 스펀지는 4 ~ 6mm 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to claim 1,
Wherein the sponge of the upper layer is formed to have a height of 4 to 6 mm. 제1항에 있어서,
상기 전열매트는 상기 발열부와 연결되며 일측에 장착되는 제1접속구를 더 포함하며,
상기 전열매트 장치는, 일측에 상기 제1 접속구와 내부 단자들이 접속되는 제2접속구가 장착된 리드선과 연결되고, 타측에 2개의 USB 플러그가 병렬로 장착된 리드선과 연결되며 내부에 온도 범위를 제어하는 스위칭 제어부 회로가 내장된 온도 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to claim 1,
Wherein the heat-transfer mat further comprises a first connection port connected to the heat-generating portion and mounted on one side,
The heat-transfer mat device is connected to a lead wire having a second connection port connected to the first connection port and internal terminals on one side thereof, a lead wire having two USB plugs connected in parallel on the other side thereof, And a temperature controller having a switching control unit circuit incorporated therein. 제3항에 있어서,
상기 발열부는 상기 배터리의 일 전원이 공급되는 공통발열단자(HC1)에 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)가 직렬로 연결되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 상기 배터리의 또 다른 전원이 공급되는 제2발열단자(H2) 사이에 고출력 발열선(L1)이 연결된 제1 발열회로와, 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 제2 발열회로가 병렬로 연결된 것을 특징으로 하고,
상기 제1 다이오드(D1)는 상기 저출력 발열선(L2)에서 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)로 향하는 방향이 순방향이 되도록 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method of claim 3,
The second bimetal temperature switch BT2 is connected in series to the common heating terminal HC1 to which one power of the battery is supplied, and the second bimetal temperature switch BT2 and another power of the battery are supplied And a second output terminal L1 connected to a second output terminal H2 of the first bimetal temperature switch BT1 and a second output terminal L2 connected to the second output terminal L2. Characterized in that a heat generating circuit is connected in parallel,
Wherein the first diode (D1) is connected such that a direction from the low power heating line (L2) to the first bimetal temperature switch (BT1) is a forward direction. 제4항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 온도제어스위치(SW1)를 포함하며,
사용자가 온도제어 스위치(SW1)를 고온 위치를 선택 시에는 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결된 고출력 발열선(L1) 회로와 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)와 연결되고, 상기 저출력 발열선(L2)에 제1 다이오드(D1)와 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)가 직렬로 연결된 회로에 모두 5V의 전원이 인가되도록 회로를 연결시키는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.5. The method of claim 4,
The switching control unit includes a temperature control switch (SW1)
When the user selects the temperature control switch SW1 at a high temperature position, the user is connected to the high output heating line L1 circuit connected to the second bimetal temperature switch BT2 and the second bimetal temperature switch BT2, L2) is connected to a circuit in which a first diode (D1) and a first bimetal temperature switch (BT1) are connected in series to a power source of 5V. 제3항에 있어서,
상기 발열부는 공통발열단자(HC1)에 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)의 일측 리드선이 접속되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT2)의 타측 리드선은 고출력 발열선(L1)의 일측 리드선과 저출력 발열선의 일측 리드선과 각각 접속되며, 상기 고출력 발열선(L1)의 타측 리드선은 제2발열단자(H2)에 접속되며, 상기 저출력 발열선(L2)의 타측 리드선은 제1발열단자(H1)에 접속되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 저출력 발열선(L2)의 타측 리드선은 제1 다이오드(D1)의 애노드와 접속되며, 상기 제1 다이오드(D1)의 캐소드는 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 일측 리드선과 접속되고, 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 타측 리드선은 상기 고출력 발열선(L1)의 타측 리드선과 접속되며,
상기 저출력 발열선(L2)과 제2다이오드(D1)와의 접속점에 제1발열단자(H1)가 분기되고,
상기 공통발열단자(HC1), 제2발열단자(H2) 및 제1발열단자(H1)는 상기 제1 접속구 내에 장착되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method of claim 3,
The other end of the second bimetal temperature switch BT2 is connected to the common output terminal HC1 of the first bimetal temperature switch BT2 and the other end of the second bimetal temperature switch BT2 The other lead wire of the high output heating wire L1 is connected to the second heating terminal H2 and the other lead wire of the low output heating wire L2 is connected to the first heating terminal H1 And,
The cathode of the first diode D1 is connected to one lead wire of the first bimetal temperature switch BT1, and the cathode of the first diode D1 is connected to the anode of the first bipolar temperature switch BT1. The other lead wire of the first bimetal temperature switch BT1 is connected to the other lead wire of the high output heating wire L1,
The first heating terminal H1 is branched at a connection point between the low power heating line L2 and the second diode D1,
Wherein the common heat generating terminal (HC1), the second heat generating terminal (H2) and the first heat generating terminal (H1) are mounted in the first connection port. 제6항에 있어서,
상기 스위칭 제어부는 전류퓨즈(F1)의 일측이 +단자(T1)에 접속되며, 전류퓨즈(F1)의 타측이 상기 발열부의 공통발열단자(HC1)와 상호 접속되는 제2접속구의 제1 접속단자에 접속되고, 상기 전류퓨즈(F1)의 타측은 제1엘이디 다이오드(LED1)의 애노드와 접속되고 상기 제1엘이디 다이오드(LED1)의 캐소드는 제1 전류제한 저항(R1)의 일측과 접속되고, 상기 제1전류제한 저항(R1)의 타측은 상기 발열부의 제2발열단자(H2)와 상호 접속되는 접속구의 제3 접속단자에 접속되며,
또한, 상기 제1엘이디 다이오드(LED1)의 캐소드는 제2 전류제한 저항(R2)의 일측과 접속되고, 상기 제2 전류제한 저항(R2)의 타측은 상기 발열부의 제1발열단자(H1)와 상호 접속되는 제2접속구의 제2 접속단자에 접속되고,
상기 스위칭 제어부는 온도 제어 스위치(SW1)를 더 포함하며, 상기 온도제어 스위치(SW1)의 일측단은 5, 6, 7, 8번 단자가 형성되고, 타측단은 1, 2, 3, 4번 단자가 형성되는데, 상기 7, 8번이 접속선으로 직결되도록 연결되며, 상기 1, 2, 3, 6번은 접속선으로 연결되는 것을 특징으로 하며,
상기 제2 전류제한 저항(R2)의 타측은 상기 온도제어 스위치(SW1)의 일측단의 제7, 8번 단자에 접속되고, 상기 온도제어 스위치(SW1)의 타측단의 제1단자는 - 단자(T2)에 접속되고, 상기 온도제어 스위치의 타측단의 제4단자는 상기 제3 접속단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to claim 6,
The switching control unit may be configured such that one side of the current fuse F1 is connected to the positive terminal T1 and the other side of the current fuse F1 is connected to the common connection terminal HCI of the heating unit, The other side of the current fuse F1 is connected to the anode of the first LED diode LED1 and the cathode of the first LED diode LED1 is connected to one side of the first current limiting resistor R1, The other side of the first current limiting resistor R1 is connected to the third connection terminal of the connection port which is mutually connected with the second heat generating terminal H2 of the heat generating unit,
The cathode of the first LED diode LED1 is connected to one side of the second current limiting resistor R2 and the other side of the second current limiting resistor R2 is connected to the first heating terminal H1 of the heating unit Connected to a second connection terminal of a second connection port to be interconnected,
The switching control unit further includes a temperature control switch SW1. One end of the temperature control switch SW1 is formed with terminals 5, 6, 7 and 8, and the other end is connected with terminals 1, 2, 3 and 4 Terminals 7 and 8 are directly connected to the connection lines, and 1, 2, 3, and 6 are connected to the connection lines.
The other terminal of the second current limiting resistor R2 is connected to terminals 7 and 8 of one end of the temperature control switch SW1 and the first terminal of the other end of the temperature control switch SW1 is connected to the terminal Is connected to the second connection terminal (T2), and the fourth terminal at the other end of the temperature control switch is connected to the third connection terminal. 제4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서
상기 제2 바이메탈 온도 스위치(BT1)의 off 동작온도는 상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도보다 8 ~ 12℃ 높게 설정된 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to any one of claims 4 to 7, wherein
Wherein the off operation temperature of the second bimetallic temperature switch (BT1) is set to be 8 to 12 占 폚 higher than the off operation temperature of the first bimetal temperature switch (BT1). 제4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도는 50(±5)℃에 동작하도록 설정되고, 상기 제2 바이메탈 온도스위치(BT1)의 off 동작온도는 60(±5)℃에 동작하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to any one of claims 4 to 7,
The off operation temperature of the first bimetal temperature switch BT1 is set to operate at 50 (± 5) ° C and the off operation temperature of the second bimetallic temperature switch BT1 is set to operate at 60 (± 5) Wherein the heat conductive mat is made of a metal. 제4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서
상기 발열부는 상기 고출력 발열선(L1) 외부에 상기 저출력 발열선(L2)이 감겨진 구조의 발열 케이블로 배선된 것을 특징으로 하며,
상기 발열케이블은 중심부에 중심을 지지하는 PE지지사가 형성되며, 상기 PE지지사 외부면에 상기 고출력 발열선을 나선형으로 권선하고, 그 위에 제1 절연체로 1차 피복한 후, 그 외면에 상기 저출력 발열선(L2)을 나선형으로 권선한 후, 제2 절연체로 피복한 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to any one of claims 4 to 7, wherein
The heating unit is wired by a heating cable having a structure in which the low output heating line (L2) is wound on the outside of the high output heating line (L1)
The heat generating cable has a PE supporting yarn that supports the center of the heating cable. The high output heating wire is spirally wound on the outer surface of the PE supporting yarn, and is first coated with a first insulator. (L2) is spirally wound and then covered with a second insulator. 제4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고출력 발열선(L1) 및 상기 저출력 발열선(L2)은 구리 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to any one of claims 4 to 7,
Wherein the high output heating line (L1) and the low output heating line (L2) are made of copper material. 제4 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배터리는 모바일용 충전 보조 배터리인 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.The method according to any one of claims 4 to 7,
Wherein the battery is a charging auxiliary battery for mobile. 제11항에 있어서,
상기 발열케이블의 길이는 1.5(±5%)m로 형성되며, 상기 고출력 발열선(L1)은 2(±10%)Ω, 상기 저출력 발열선(L2)은 5(±10%)Ω의 저항특성을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전열매트.12. The method of claim 11,
The heating cable has a length of 1.5 (± 5%) m, the high output heating line L1 has a resistance of 2 (± 10%) and the low output heating line L2 has a resistance of 5 (± 10% Wherein the heat conductive mat is made of a metal. 제3항에 있어서
상기 온도조절기는 휴대용 전열매트 일측에 장착된 것을 특징으로 하는 휴대용 전열 매트.The method of claim 3, wherein
Wherein the temperature regulator is mounted on one side of the portable heat-transfer mat.
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