KR20210042589A - 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환경, 충격, 불량, 오류 또는 이외의 요인에 의한 고장으로 온도제어가 되지 않아 발생할 수 있는 과열을 원인으로 고데기 사용자에게 발생할 수 있는 피해를 방지하고자, 헤어 고데기의 발열에 사용되는 히터의 제어를 이중으로 제어할 수 있는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치 및 그 방법에 대한 것으로, 히터, 온도 값 산출부, 제1 제어부, 제2 제어부 를 포함할 수 있으며, 입력되는 교류 전류의 전압 값을 측정하여 고데기 작동 시 고장, 오류 등의 비정상적인 동작으로 인한 히터의 과열을 방지할 수 있으며, 별도의 온도 센서 없이도 히터 및 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 통해 온도 값을 산출하여 히트의 온도 값을 미리 설정된 최대 값 이하로 유지시켜 과열로 인한 피해를 방지할 수 있으며, 1차 제어가 정상적으로 동작하지 아니하는 경우 2차 제어를 통해 히터로 흐르는 교류 전류의 흐름을 차단하여 원천적으로 과열로 인한 피해를 장비할 수 있는 2중 제어의 효과를 제공할 수 있다.

Description

헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치 및 그 방법{overheat prevention dual control apparatus for hair curling iron and method therefor}

본 발명은 고데기 자체 이상 동작 등의 다양한 사유로 인하여 발생할 수 있는 과열을 원인으로 고데기 사용자에게 발생할 수 있는 피해를 방지하고자, 헤어 고데기의 발열에 사용되는 히터의 제어를 이중으로 제어할 수 있는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 고데기는 열을 가하여 머리카락에 웨이브를 주거나 머리카락을 펴는데 사용하는 헤어 기구이다.

고데기에는 통상 전기 전원을 제공받아 고온의 열을 발생하는 히터가 구비되어 히터에서 발생하는 열을 이용하여 머리카락의 모양을 원하는 대로 형성할 수 있다.

이와 같이 고데기는 고온의 열이 발생하는 기구이며 인체에 직접 사용하는 제품이기 때문에 과열이 발생할 경우 화재 및 인체에 치명적인 손상을 일으킬 수 있다.

특히, 전원이 연결된 고데기에서 원인 불명의 오류, 불량 등으로 인한 과열 발생시에는 사용자가 화상 사고에 노출될 위험성이 높아진다.

종래에 알려진 고데기의 안전성 확보를 위한 기술로는 자동 온도 조절 기능과 외부의 기구적인 구조물을 설치하는 방식이 알려져 있다.

자동 온도 조절 기능은, 내장된 온도 센서를 이용하여 발열부의 온도를 일정하게 유지하는 방식이다.

이는 사용자로부터 온도를 설정 받고 설정된 온도를 유지할 수 있도록 온도 센서의 검출 온도에 따라 전력을 제어하는 방식이다.

그러나 이러한 자동 온도 조절 기능은 온도 센서를 부가하여야 하는데

이 뿐만 아니라 온도 센서가 고장나는 경우에는 추가적으로 온도를 제어할 수 있는 수단이 없어 사용자에게 과열로 인한 피해가 생길 위험성이 존재한다.

이때 사용자의 피해를 방지하기 위해 기구적인 구조물로 온도 퓨즈가 히터 측에 설치되며, 과열 발생시 온도 퓨즈가 개방되어 히터로 공급되는 전류를 차단하여 과열이 중지되고 안전성을 확보한다.

이와 같이 고데기의 과열로 인한 피해를 방지하기 위해 기구적인 구조물로 온도퓨즈가 사용되기 때문에 과열로 인해 온도 퓨즈가 개방되는 경우에 화재의 위험을 방지할 수 있다.

하지만, 과열로 인한 온도 퓨즈 개방은 늦은 동작 속도로 이미 히터 과열이 발생하고 상당히 온도가 상승된 이후 개방 되기 때문에 화상위험 수준의 히터 잔여 열로 사용자의 피해가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라, 온도퓨즈의 불량으로 과열시 개방하지 않아 히터에 지속적으로 전류를 공급할 경우 화재와 같은 피해가 발생하게 된다.

본 발명은 별도의 온도 센서 없이도 고데기 내부에 위치한 히터의 온도를 제어할 수 있으며, 더불어 1차 제어가 정상적으로 동작하지 않는 경우에는 히터에 전원 공급을 중단시켜 사용자에게 발생할 수 있는 사용상의 피해를 미연에 방지하고자 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 기술을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따르면 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치는 적어도 하나의 히터의 동작을 각각 제어하는 제1, 2 트라이악과 연결되며, 일정한 저항을 가지며, 교류 전류를 입력 받아 발열을 일으키는 적어도 하나의 히터; 상기 적어도 하나의 히터를 거쳐 복수의 저항으로 구성된 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정하여 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출하는 온도 값 산출부; 산출된 온도 값에 따라 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 상기 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지시키는 제1 제어부; 및 상기 제1 트라이악의 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 상기 온도 값 산출부에서 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는 경우 이상 동작 발생으로 판단하고, 히터로의 전류 입력을 차단시키도록 제2 트라이악의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압을 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공하는 교류 전원 입력부; 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 전원을 공급하는 직류 전원 공급부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정하는 교류 전압 레벨 검출부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 입력된 교류 전류의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 하는 제로 크로스 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 온도 값 산출부는, 상기 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 상기 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 입력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 상기 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어하는 전원 스위칭부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출하는 헤어 세팅 수행 판별부; 및 상기 머리를 집는 동작 수행이 검출되는 경우 상기 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하는 진동 모터부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법은 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정하는 단계; 기 측정된 전압에 이용하여 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값 산출하는 단계; 기 산출된 온도 값에 따라 제1 트라이악의 온-오프 제어하여 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지하는 단계; 기 제1 트라이악의 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 상기 온도 값 산출부에서 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는지에 따라 이상 동작 발생 여부를 판단하는 단계; 및 상기 이상 동작이 발생된 경우 히터로의 전류 입력을 차단시키도록 제2 트라이악의 동작을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압을 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공하는 단계; 및 상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 전원을 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 기 입력된 교류 전압의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 기 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 상기 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 상기 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출하는 단계; 및 상기 머리를 집는 동작 수행이 검출되는 경우 상기 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 고데기 작동 시 입력되는 교류 전류의 전압 값을 측정하여 설정된 온도 값으로 유지하여 히터의 과열을 방지할 수 있으며, 별도의 온도 센서 없이도 마이크로 컨트롤러(MCU)를 이용하여 히터 및 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 통해 온도 값을 산출하여 히트의 온도 값을 미리 설정된 온도 값 이하로 유지시킬 수 있으며 히터 온도 제어를 하는 1차 제어부의 오류, 고장 등으로 온도 값 산출부에 검출되지 않아야 할 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되어 이를 마이크로 컨트롤러(MCU)가 과열 위험으로 판단할 경우 히터로 공급되는 전류를 차단할 수 있는 2차 제어부를 적용하여 과열을 방지할 수 있다.

이 뿐만 아니라 상기 1차 제어가 정상적으로 동작하지 아니하는 경우 2차 제어를 통하여 히터로 흐르는 교류 전류의 흐름을 차단하여 원천적으로 과열로 인한 피해를 장비할 수 있는 2중 제어의 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 2은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치가 포함된 헤어 고데기의 회로를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치를 사용하였을 때의 결과 값을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치 및 그 방법에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)는 적어도 하나의 히터(100), 온도 값 산출부(200), 제1 제어부(300), 제2 제어부(400)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 히터(100)는 일정한 저항을 가지며, 교류 전류를 입력 받아 발열을 일으키며, 제1, 2 트라이악과 연결되고, 제1, 2 트라이악의 온-오프를 통하여 동작이 제어될 수 있다.

여기서 히터란 일정한 저항을 가지고 있는 발열체를 의미할 수 있으며, 전류를 입력 받으면 발열체에서 열을 발산하는 기능을 수행할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 적어도 하나의 히터는 교류 전류를 입력 받아 발열할 수 있으며, 이러한 발열을 2중으로 제어하기 위하여 제1 트라이악 및 제2 트라이악과 연결될 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 제1 트라이악은 제1 제어부와 히터 사이에 제2 트라이악은 제2 제어부와 히터사이에 위치할 수 있으며 제1 트라이악은 제1 제어부로부터 온-오프에 대한 신호를 수신하여 히터에 전류를 공급 또는 단락 시킬 수 있다.

또한 제2 트라이악은 제2 제어부로부터 온-오프에 대한 신호를 수신하여 제 1트라이악이 마이크로 컨트롤러의 오프 제어 명령에도 오류, 고장 등에 의해 지속적으로 온 제어가 유지될 경우에는 온도 값 산출부(200)에 검출되지 않아야 할 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되며, 이러한 경우에는 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어지고, 마이크로 컨트롤러(MCU)에서 이를 과열 등의 위험 상태로 판단하여 히터에 전류 공급을 차단시킬 수 있다

온도 값 산출부(200)는 적어도 하나의 히터를 거쳐 복수의 저항으로 구성된 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정하여 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 온도 값 산출부(200)는 합성저항의 양 단에 흐르고 있는 교류 전류의 전압을 측정하고, 110V및 220V별로 각각 설정되어 있는 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 별도의 온도 센서 없이도 해당 시점의 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 온도 값 산출부(200)는 온도 검출 회로로 구성될 수 있으며 다수의 합성 저항에 걸리는 전압을 측정하여 온도를 산출하는 기준 값으로 사용할 수 있다.

두개의 히터(H1, H2)를 사용하는 본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터 H1과 H2를 통하여 흐르는 전류는 제1 트라이악의 전력 제어를 통하여 다수의 합성 저항(도 8의 R13~16)을 거쳐 흐르게 되며, 이 때 합성 저항의 양단에 걸리는 전류의 전압을 측정하여 해당하는 전압 레벨 모드의 전압 별 온도 데이터를 측정된 전압에 대응시켜 예상되는 온도를 산출할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 입력되는 전류의 전압은 히터(H1, H2)에서 일어나는 전압강하와 합성저항 (R13~16)에서 일어나는 전압강하의 합이 되는데, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터는 온도에 대한 저항값은 계수가 3000ppm일 수 있고, 이러한 경우 히터의 온도가 변화할 때 저항값 또한 급격하게 변화할 수 있으며, 이에 따라서 히터와 저항의 전압 비율이 변화하게 되는 비례값을 이용하여 온도를 산출할 수 있다.

제1 제어부(300)는 산출된 온도 값에 따라 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 온도 값 산출부(200)에서 산출된 온도 값을 이용하여 사용자의 안정을 위해 미리 설정된 온도 값을 넘지 않도록 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 제1 트라이악의 온-오프를 통하여 적어도 하나의 히터에 전류를 공급하는 시간 및 주기를 제어함으로써 설정된 일정한 온도를 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터의 온도는 제1 트라이악의 온-오프 제어를 이용한 전류 흐름 제어에 결정될 수 있으며, 사용자가 헤어 고데기를 동작 시키면 제1 트라이악을 통해 히터에 전류가 공급되어 히터의 온도가 상승되고, 온도 값 산출부(200)를 통해 산출된 온도가 미리 설정된 온도 값에 도달하면 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 온도 값 이하로 온도를 유지시킬 수 있다.

제2 제어부(400)는 제1 제어부의 제1 트라이악 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 온도 값 산출부(200)에 검출되지 않아야 할 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는 경우 이상 동작 발생으로 판단하여 히터로의 전류 입력을 차단시키도록 제2트라이악의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 제1 제어부(300)와 제2 제어부(400)는 마이크로컨트롤러(MCU)를 포함할 수 있으며, 제1 제어부의 제1 트라이악 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 온도 값 산출부(200)에 검출되지 않아야 할 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는 경우 마이크로 컨트롤러(MCU)가 과열 발생 위험이 있는 이상 동작의 발생으로 판단하여 제 2 제어부의 제 2 트라이악을 오프 제어함으로써 히터의 전류 공급을 중단하여 과열을 방지할 수 있다.제 2 트라이악을 오프 제어함으로써 히터의 전류 공급을 중단하여 과열을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 이상 동작의 발생은 환경, 충격, 불량, 오류 또는 이외의 요인을 통해 발생할 수 있으며, 이상 동작 발생으로 제1 트라이악의 온-오프 제어가 불능상태가 될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 이 제2 제어부(400)는 제 1 제어부(300)의 마이크로 컨트롤러(MCU)가 이상 동작 발생으로 판단하는 경우 그 즉시 제2 트라이악을 통해 히터로 흐르는 전류를 차단하여 과열을 2중으로 방지할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 이상 동작 발생으로 제1 트라이악이 오프 제어 명령에도 온 제어를 지속할 경우에는 온도 값 산출부(200)에 검출되지 않아야 할 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되며 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어지게 되며, 이때 마이크로 컨트롤러(MCU)는 이상 동작 발생으로 판단하여 제 2 트라이악을 오프 제어 명령함으로써 히터의 전류 공급을 중단하여 과열을 방지할 수 있다.

도 2은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(2000)의 구성도이다.

도 2를 참조하면 본 발명의 제2 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(2000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 교류 전원 입력부(500), 직류 전원 입력부(600)을 더 포함할 수 있다.

교류 전원 입력부(500)는 교류 전압를 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전류로 상용 교류입력 100~240V가 인가되어 사용될 수 있으며, 제1 퓨즈(F1, 온도 Fuse 또는 Bimetal)와 제2 퓨즈 (F2, 전류 fuse)를 통하여 직류 전원 공급부(600) 및 히터(100)에 전류를 공급할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 제1 퓨즈는 적어도 하나의 히터 중 하나와 근접되어 연결될 수 있으며, 부품의 고장이나 회로의 단락에 의한 과전류가 발생하여 히터의 과열이 발생할 경우 제2 퓨즈는 전력 공급을 차단할 수 있다.

직류 전원 공급부(600)는 교류 전압를 직류 전압로 변환하여 전원을 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 직류 전원 공급부(600)는 제1 제어부(300) 및 제2 제어부(400), 진동 모터부(1200)에 직류 전류를 공급할 수 있으며, Buck Boost 방식의 SMPS회로를 사용할 수 있고 이때 출력은 DC 5V일 수 있으나 이에 한정되지 아니한다.

도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.

도 3를 참조하면 본 발명의 제3 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(3000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 제로 크로스 스위칭부(700)를 더 포함할 수 있다.

제로 크로스 스위칭부(700)는 입력된 교류 전압의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 낮은 저항값을 가지는 히터에 무리가 가거나 전자파를 발생하는 상황을 예방하기 위하여 입력된 교류 전압의 제로 크로싱 시점을 검출하여 해당 시점에 제1 트라이악을 온-오프하여 전력을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(4000)의 구성도이다.

도 4를 참조하면 본 발명의 제4 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(4000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 교류 전압 레벨 검출부(800)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압 레벨 검출부(800)는 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압 레벨 검출부(800)에서는 입력되는 교류 전류의 전압을 검출하여 110V 레벨 모드 또는 220V 레벨 모드 중 하나로 전압레벨 모드를 설정할 수 있으며, 해당 전압 레벨 모드에 따른 전압 별 온도 데이터를 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압과 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.

도 5를 참조하면 본 발명의 제5 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(5000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 전원 스위칭부(900)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 전원 스위칭부(900)는 입력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 스위치를 온-오프하여 수신한 설정 정보에 포함된 세부 온도를 유지할 수 있도록 교류 전류의 입력을 시간 또는 입력 주기를 제어할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(6000)의 구성도이다.

도 6를 참조하면 본 발명의 제6 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(6000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 헤어 세팅 수행 판별부(1100), 진동 모터부(1200)를 더 포함할 수 있다.

본 발 헤어 세팅 수행 판별부(1100)는 포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출할 수 있다.

여기서 포토 인터럽터는 발광 다이오드와 포토 트랜지스터를 조합한 것으로서, 발광 다이오드가 내뿜는 빛을 포토 트랜지스터가 수광해서 트랜지스터를 작동시키는 반도체 소자를 의미하여, 다이오드가 내뿜는 빛을 포토 트랜지스터가 수광 함으로써 고데기로 머리를 집고 있는지 여부를 검출할 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 진동 모터부(1200)는 헤어 세팅 수행 판별부(1100)에서 머리를 집는 동작이 수행되는 것으로 검출되는 경우 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하여 헤어 세팅 중 모발이 덜 손상되게 하는 클리닉 효과를 제공할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치의 구성도이다.

도 7을 참조하면 본 발명의 제7 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(7000)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치(1000)에 디스플레이부(1300)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 디스플레이부(1300)은 동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받을 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 디스플레이부(1300)는 LED, LCD 등 액정 디스플레이를 이용할 수 있으나, 사용자에게 특정 정보를 표시할 수 있는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치가 포함된 헤어 고데기의 회로를 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치는 헤어 고데기 회로에 포함될 수 있으며, 히터에 입력되는 교류 전류의 흐름을 온도에 따라 2중으로 제어하여 사용자에게 발생할 수 있는 피해를 예방할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치를 사용하였을 때의 결과 값을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치를 헤어 고데기에 사용했을 경우 제1 트라이악의 고장이 검출되었을 때 제2 트라이악이 작동하여 과열을 방지하는 효과가 나타나 있다.

도 9를 살펴보면 제품 열판 온도 및 전력, 전류 항목에 있어 정상 동작 일 때 최대 온도 대비 제1 트라이악에 고장이 검출되었을 때 제2 트라이악의 동작을 통해 히터로 전류 공급을 중단하면 각각의 온도, 전력, 전류가 현저하게 낮아지고, 이후 고장이 해소되면 다시 정상 동작하는 것이 나타나 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치를 이용하여 제1 트라이악의 고장시에도 사용자에게 피해가 발생하지 않도록 제2 트라이악의 2중 제어를 통해 상대적으로 낮은 온도로 작동을 제어할 수 있으며, 제1 트라이악이 정상적으로 동작하는 경우 제2 트라이악을 제어하여 고장 전과 동일한 상태로 온도, 전력, 전류를 제어할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법의 흐름도이다.

히터를 거쳐 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정한다(S10).

본 발명의 일 실시 예에 따르면 적어도 하나의 히터를 거쳐 복수의 저항으로 구성된 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 합성 저항은 복수의 저항이 직렬 또는 병렬로 연결되어 형성될 수 있다.

측정된 전압에 이용하여 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값 산출한다(S20).

본 발명의 일 실시 예에 따르면 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 합성저항의 양 단에 흐르고 있는 교류 전류의 전압을 측정하고, 110V및 220V별로 각각 설정되어 있는 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 별도의 온도 센서 없이도 해당 시점의 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 온도 검출 회로를 통해 온도를 산출할 수 있으며 다수의 합성 저항에 걸리는 전압을 측정하여 이를 온도를 산출하는 기준 값으로 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 두개의 히터(H1, H2)를 사용하는 본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터 H1과 H2를 통하여 흐르는 전류는 제1 트라이악의 전력 제어를 통하여 다수의 합성 저항(도 8의 R13~16)을 거쳐 흐르게 되며, 이 때 합성 저항의 양단에 걸리는 전류의 전압을 측정하여 해당하는 전압 레벨 모드의 전압 별 온도 데이터를 측정된 전압에 대응시켜 예상되는 온도를 산출할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 입력되는 전류의 전압은 히터(H1, H2)에서 일어나는 전압강하와 합성저항 (R13~16)에서 일어나는 전압강하의 합이 되는데, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터는 온도에 대한 저항값은 계수가 3000ppm일 수 있고, 이러한 경우 히터의 온도가 변화할 때 저항값 또한 급격하게 변화할 수 있으며, 이에 따라서 히터와 저항의 전압 비율이 변화하게 되는 비례값을 이용하여 온도를 산출할 수 있다.

산출된 온도 값에 따라 제1 트라이악의 온-오프 제어하여 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지한다(S30).

본 발명의 일 실시 예에 따르면 산출된 온도 값에 따라 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 산출된 온도 값을 이용하여 사용자의 안정을 위해 미리 설정된 온도 값을 넘지 않도록 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 제1 트라이악의 온-오프를 통하여 적어도 하나의 히터에 전력을 공급하는 시간 및 주기를 제어함으로써 설정된 일정한 온도를 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 히터의 온도는 제1 트라이악의 온-오프 제어를 이용한 전류 흐름 제어에 결정될 수 있으며, 사용자가 헤어 고데기를 동작 시키면 제1 트라이악을 통해 히터에 전류가 공급되어 히터의 온도가 상승될 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 히터의 온도를 산출하여, 산출된 온도가 미리 설정된 온도 값에 도달하면 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 온도 값 이하로 온도를 유지시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 입력된 교류 전류의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 낮은 저항값을 가지는 히터에 무리가 가거나 전자파를 발생하는 상황을 예방하기 위하여 입력된 교류 전류의 제로 크로싱 시점을 검출하여 해당 시점에 제1 트라이악을 온-오프하여 전력을 제어할 수 있다.

제1 트라이악의 제어에 이상 동작이 발생하였는지 여부를 판단한다(S40).

상기 실시 예에 따르면 이상 동작 발생여부를 판단하여 제1 트라이악이 오프 제어 명령에도 온 제어를 지속할 경우에는 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되어 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어지게 되며, 이때 마이크로 컨트롤러(MCU)는 이상 동작 발생으로 판단하여 제 2 트라이악을 오프 제어 명령함으로써 히터의 전류 공급을 중단하여 과열을 방지할 수 있다.

히터로의 전류 입력을 차단시키는 제2 트라이악의 동작을 제어한다(S50).

본 발명의 일 실시 예에 따르면 이상 동작 발생으로 제1 트라이악의 제어가 불능 상태가 되어 마이크로 컨트롤러(MCU)의 오프제어 명령에도 제 1 트라이악이 고장, 오류 등으로 인해 온 제어 상태로 유지하여 지속적으로 히터에 전력이 공급되어 과열이 발생할 위험이 있을 경우에는 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되며, 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 마이크로 컨트롤러(MCU)에서 위험 상황으로 판단하여 제 2 트라이악을 오프제어 함으로써 히터로 공급되는 전력을 차단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압, 전류를 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 교류 전압으로 상용 교류입력 100~240V가 인가되어 사용될 수 있으며, 제1 퓨즈(F1, 온도 Fuse 또는 Bimetal)와 제2 퓨즈 (F2, 전류 fuse)를 통하여 직류 전원 공급부(600) 및 히터(100)에 전류를 공급할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 제1 퓨즈는 적어도 하나의 히터 중 하나와 근접되어 연결될 수 있으며, 부품의 고장이나 회로의 단락에 의한 과전류가 발생하여 히터의 과열이 발생할 경우 제2 퓨즈는 전력 공급을 차단할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정할 수 있다.

상기 실시 예에 따르면 입력되는 교류 전류의 전압을 검출하여 110V 레벨 모드 또는 220V 레벨 모드 중 하나로 전압레벨 모드를 설정할 수 있으며, 해당 전압 레벨 모드에 따른 전압 별 온도 데이터를 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압과 대응시켜 온도 값을 산출할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 입력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 스위치를 온-오프하여 수신한 설정 정보에 포함된 세부 온도를 유지할 수 있도록 교류 전류의 입력을 시간 또는 입력 주기를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출할 수 있다.

또한 상기 실시 예에 따르면 머리를 집는 동작이 수행되는 것으로 검출되는 경우 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하여 헤어 세팅 중 모발이 덜 손상되게 하는 클리닉 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받을 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

1. 적어도 하나의 히터의 동작을 각각 제어하는 제1, 2 트라이악과 연결되며,
   일정한 저항을 가지며, 교류 전류를 입력 받아 발열을 일으키는 적어도 하나의 히터;
   상기 적어도 하나의 히터를 거쳐 복수의 저항으로 구성된 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정하여 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출하는 온도 값 산출부;
   산출된 온도 값에 따라 적어도 하나의 히터에 연결된 제1 트라이악의 온-오프를 제어하여 상기 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지시키는 제1 제어부; 및
   상기 제1 트라이악의 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 상기 온도 값 산출부에서 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는 경우 이상 동작 발생으로 판단하고, 히터로의 전류 입력을 차단시키도록 제2 트라이악의 동작을 제어하는 제2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   교류 전압을 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공하는 교류 전원 입력부;
   상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 전원을 공급하는 직류 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력된 교류 전류의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 하는 제로 크로스 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정하는 교류 전압 레벨 검출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
5. 제 1 항에 있어서 상기 온도 값 산출부는,
   상기 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 상기 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   입력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 상기 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어하는 전원 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출하는 헤어 세팅 수행 판별부; 및
   상기 머리를 집는 동작 수행이 검출되는 경우 상기 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하는 진동 모터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 장치.
9. 히터를 거쳐 합성 저항의 양단에 흐르는 교류 전류의 전압을 측정하는 단계;
   상기 측정된 전압에 이용하여 각 전압 레벨 모드 당 전압 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값 산출하는 단계;
   상기 산출된 온도 값에 따라 제1 트라이악의 온-오프 제어하여 히터의 온도를 미리 설정된 온도 값 이하로 유지하는 단계;
   상기 제1 트라이악의 오프 제어에도 불구하고 히터에 전류 공급이 지속적으로 이루어져 상기 온도 값 산출부에서 합성저항의 양 단에 흐르는 교류 전류의 전압이 검출되는지에 따라 이상 동작 발생 여부를 판단하는 단계; 및
   상기 이상 동작이 발생된 경우 히터로의 전류 입력을 차단시키도록 제2 트라이악의 동작을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    교류 전압을 입력 받아 히터 및 직류 전원 공급부에 전원을 제공하는 단계; 및
    상기 교류 전압을 직류 전압으로 변환하여 전원을 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 입력된 교류 전압의 제로 크로싱 시점을 검출하고, 검출된 제로 크로싱 시점에 따라 전력 제어의 동작 타이밍을 동기화 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 입력된 교류 전류의 입력 전압을 검출하고, 검출된 결과에 따라 110V 레벨 모드 및 220V 레벨 모드 중 하나로 전압 레벨 모드를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
13. 제 9 항에 있어서는,
    상기 히터는 온도가 변화할 때 저항 값도 같이 변화하며, 상기 변화된 저항값에 따라 변경된 상기 히터와 합성저항의 전압 비율에 따라 미리 설정된 각 전압 레벨 모드 당 전압 비율 별 온도 데이터를 대응시켜 온도 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
14. 제 9 항에 있어서,
    입력 받은 헤어 고데기의 동작 여부 및 세부 온도에 대한 설정 정보에 따라 상기 적어도 하나의 히터로 입력하는 교류 전류의 입력 시간 또는 주기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
15. 제 9 항에 있어서,
    포토 인터럽터를 이용하여 사용자가 고데기로 머리를 집는 동작의 수행 여부를 검출하는 단계; 및
    상기 머리를 집는 동작 수행이 검출되는 경우 상기 히터로부터 열을 전도 받는 발열판에 진동을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.
16. 제 9 항에 있어서,
    동작 정보 및 설정된 온도 데이터를 디스플레이하고, 사용자로부터 모드 변경 정보 및 동작 여부 및 온도 설정 정보를 입력 받는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 고데기용 과열 방지 이중 제어 방법.

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