KR20080030408A - 발열체용 자동 온도 조절 장치 및 그 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도를 측정하기 위하여 준비되는 발열체와 상기 발열체 내부에 국부 영역을 구획하고 각 국부영역에 온도센서를 포함하도록 이루어지며, 상기 발열체는 발열 후 각 영역 온도센서에서 감지된 온도를 비교부에 전송하고, 상기 감지된 온도를 초기 설정된 다채널 입력 센서부의 온도와 비교하는 비교부와 상기 비교부에서 감지된 온도와 상기 다채널 입력 센서부의 온도가 동일한 경우 OFF/상기 비교 온도가 상이한 경우 ON신호를 통하여 발열체의 전원을 제어하도록 이루어진 제어부와 상기 제어부에서 입력된 신호에 따라 발열체의 전원공급을 제어하는 스위칭부로 이루어진다.

발열체, 온도 제어, 다채널 입력 센서

Description

발열체용 자동 온도 조절 장치 및 그 운용 방법{Automatic temperature control system for a pyrogen and operation method thereof}

도1은 종래 온도 조절 장치의 구성을 나타낸 도면이다.

도2는 본 발명인 발열체용 자동 온도 조절 장치의 내부 구성은 나타낸 도면이다.

도3은 본 발명인 온도 조절 장치의 발열체와 센서 연결을 나타낸 도면이다.

도4는 본 발명인 발열체용 자동 온도 조절 장치의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 온도 조절 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발열체의 온도를 접촉 방식으로 측정하여 온도 조절을 수행할 수 있는 발열체용 자동 온도 조절 장치 및 그 운용 방법에 관한 것이다.

면상 발열체는 발열소자가 균일하기 때문에 온도 흐트러짐이 적으며, 병렬 전극이므로 동일 전극 폭이라면 길이가 변하여도 발열온도는 같고, 상품설계가 쉬운 특징이 있다.

그러나 발열부의 일부에 결점이 발생하면 외피에까지 미치는 연소 위험이 있으며, 면상이기 때문에 면의 일부에 결점이 발생해도 전기가 계속 흐르기 때문이다. 면상의 발열체는 전극에 병렬 분포되어 있기 때문에 일부의 결점은 지속적으로 누적되어 큰 위험을 초래하며 최악의 경우에는 화재로까지 이어질 수 있다.

따라서 면상 발열체용 온도조절기는 온도변화에 상당히 민감해야 하며 이는 안전상 상당히 중요한 부분을 차지한다. 종래의 면상 발열체용 온도 조절기의 온도센서는 소수의 센서로 온도변화를 감지하여 국부의 온도 변화로 컨트롤러에서 기준 온도와의 비교를 통해 출력을 제어하였으나, 상기 센서의 감지범위 이외의 지점에서 저항 변화로 인해 급작스런 온도변화 발생 시 인접 센서로 감지되기까지 일정한 시간이 흘러야 함으로 제어부에서 이를 감지하여 출력을 제어하기까지는 출력 반응지연시간을 피할 수 없었다.

출력 반응시간에 대한 온도 변화가 비교적 클 경우에는 전 발열체의 저항에 영향을 미쳐 전원의 불안정 및 누설 전류로 인한 전기 위험 및 전력소모를 유발하게 되는 문제점이 있었다.

상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 발열체 내부에 다채널의 다중 센서를 통하여 국부의 온도 변화를 감지하여 화재로의 위험을 미연에 방지하고 누설 전류 차단하도록 이루어지는 발열체용 소형 자동 온도 조절 장치 및 그 운용 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 탄소 면상 발열체 난방 필름과 탄소 섬유 발열체의 온도 조절기를 응용할 수 있는 발열체용 자동 온도 조절 장치 및 그 운용 방법을 제공하는데 추가적인 목적이 있다.

본 발명은 온도를 측정하기 위하여 준비되는 발열체와 상기 발열체 내부에 국부 영역을 구획하고 각 국부영역에 온도센서를 포함하도록 이루어지며, 상기 발열체는 발열 후 각 영역 온도센서에서 감지된 온도를 비교부에 전송하고, 상기 감지된 온도를 초기 설정된 다채널 입력 센서부의 온도와 비교하는 비교부와 상기 비교부에서 감지된 온도와 상기 다채널 입력 센서부의 온도가 동일한 경우 OFF/상기 비교 온도가 상이한 경우 ON신호를 통하여 발열체의 전원을 제어하도록 이루어진 제어부와 상기 제어부에서 입력된 신호에 따라 발열체의 전원공급을 제어하는 스위칭부로 이루어진다.

상기 다채널 입력 센서부는 초기 온도 설정 후 일정한 주기로 온도변화를 확인하여 축열을 방지하도록 이루어진다.

이하, 본 발명의 상세한 설명은 첨부된 도면과 함께 상세히 설명한다.

도2는 본 발명인 발열체용 자동 온도 조절 장치의 내부 구성은 나타낸 도면이고, 도3은 본 발명인 온도 조절 장치의 발열체와 센서 연결을 나타낸 도면이다.

온도를 측정하기 위하여 준비되는 발열체와 상기 발열체 내부에 국부 영역을 구획하고 각 국부영역에 온도센서를 포함하도록 이루어지며, 상기 발열체에 전원을 공급하여 발열시키고, 이후 상기 발열체의 각 영역 온도센서에서 감지된 온도를 비교부에 전송하여, 상기 감지된 온도를 초기 온도가 설정된 다채널 입력 센서부의 온도와 비교한다.

상기 비교부에서 감지된 온도와 상기 다채널 입력 센서부의 온도가 동일한 경우 제어부에 OFF 신호를 스위칭부로 보내어 상기 발열부에 전원공급을 차단하도록 하고, 상기 비교 온도가 상이한 경우 제어부에서 ON신호를 스위칭부에 전달하여 발열체에 전원이 공급되도록 이루어진다.

상기 다채널 입력 센서부는 사용자가 초기에 온도를 설정한 후 일정한 주기로 온도변화를 확인하여 축열을 방지하도록 이루어진다.

도4는 본 발명인 발열체용 자동 온도 조절 장치의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.

초기 온도를 설정하기 위하여 초기 온도를 입력하는 제1단계와 상기 발열체에 전원을 공급하여 발열체의 온도를 상기 제1단계의 초기 설정 온도까지 상승시키 는 제2단계와 상기 제2단계에서 설정온도까지 온도를 상승시킨 발열체와 다채널 센서와 온도를 비교하는 제3단계와 상기 제3단계에서 온도 비교 후 발열체의 온도가 상기 센서온도와 다를 경우 상기 제2단계로 돌아가 발열체에 전원을 공급하여 온도를 상승시키는 제4단계와 상기 제3단계에서 온도 비교 후 발열체의 온도가 상기 센서온도와 같은 경우 발열체의 전원을 차단하는 제5단계로 이루어진다.

이상의 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명의 범위는 상기에 기재된 실시예 및 하기의 청구범위에 한정되지 않으며, 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명으로부터 다양한 변경 및 균등한 실시가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 다채널의 다중 센서를 통하여 발열체의 국부 온도 변화를 감지하여 전체 온도를 조절할 수 있으며, 화재로부터 위험을 방지하도록 누설 전류 차단하도록 이루어지므로 소비전력 감소의 효과가 있다.

또한, 센서에서 입력되는 신호에 따라 마이컴이 출력의 스위칭부를 제어하여 온열을 발생하는 히터 또는 면상 발열체와 같은 발열체로 전원의 공급을 제어함에 따라 발열체의 발열량을 가변할 수 있으며, 아울러 발열체의 발열량을 사용자가 원하는 온도로 조정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 온도를 측정하기 위하여 준비되는 발열체와 상기 발열체 내부에 국부 영역을 구획하고 각 국부영역에 온도센서를 포함하도록 이루어지며,

   상기 발열체는 발열 후 각 영역 온도센서에서 감지된 온도를 비교부에 전송하고,

   상기 감지된 온도를 초기 설정된 다채널 입력 센서부의 온도와 비교하는 비교부;

   상기 비교부에서 감지된 온도와 상기 다채널 입력 센서부의 온도가 동일한 경우 OFF/상기 비교 온도가 상이한 경우 ON신호를 통하여 발열체의 전원을 제어하도록 이루어진 제어부;

   상기 제어부에서 입력된 신호에 따라 발열체의 전원공급을 제어하는 스위칭부;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열체용 자동 온도 조절 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다채널 입력 센서부는 초기 온도 설정 후 한 개의 온도 컨트롤러로 다채널의 센서를 순차적으로 온도변화를 확인 및 제어하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열체용 자동 온도 조절 장치.
3. 제 1 항의 장치를 이용하여 발열체 온도를 조절하는 방법에 있어서,

   초기 온도를 설정하기 위하여 초기 온도를 입력하는 제1단계;

   상기 발열체에 전원을 공급하여 발열체의 온도를 상기 제1단계의 초기 설정 온도까지 상승시키는 제2단계;

   상기 제2단계에서 설정온도까지 온도를 상승시킨 발열체와 다채널 센서와 온도를 비교하는 제3단계;

   상기 제3단계에서 온도 비교 후 발열체의 온도가 상기 센서온도와 다를 경우 상기 제2단계로 돌아가 발열체에 전원을 공급하여 온도를 상승시키는 제4단계;

   상기 제3단계에서 온도 비교 후 발열체의 온도가 상기 센서온도와 같은 경우 발열체의 전원을 차단하는 제5단계;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발열체용 자동 온도 조절 장치 운용 방법.

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