KR102545351B1

KR102545351B1 - Electric mat protection device to prevent overheating

Info

Publication number: KR102545351B1
Application number: KR1020190094641A
Authority: KR
Inventors: 석 영 정
Original assignee: 석 영 정
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2019-08-04
Publication date: 2023-06-20
Also published as: KR20200021883A

Abstract

본 발명은 전기매트에 있어서 필라멘트의 부분 과열 위험으로부터 안전을 확보하기 위한 기술이다.
본 발명의 목적은 아크 등 이상상태의 필라멘트를 안테나로 역이용함으로써 전기매트의 부분 이상과열 상태를 순간적으로 포착하여 안전을 확보하는 융합적 기술을 개시하고자 함에 있다.
본 발명은 그 실시일례로서,
전기매트를 가열하는 부재로 구성된 필라멘트부;
상용전원으로부터의 전원을 상기 필라멘트로 공급하되 온도제어부에 의해 작동 제어되는 파워스위칭부;
상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부의 작동을 제어하는 온도제어부;
상기 파워스위칭부의 전원을 필라멘트부로 공급토록 연결하는 한편 필라멘트부에서 발생되는 펄스성 아크신호를 고임피던스로 통과 저지하는 로패스부;
상기 로패스부와 상기 필라멘트부의 연결점에 연결되어 펄스성 아크신호를 검출하는 하이패스부;
상기 하이패스부에 연결되어 하이패스부로부터 통과되는 신호가 일정 이상일 때 이벤트 신호를 발생하는 비교부;
상기 비교부의 출력에 의하여 상기 파워스위칭부가 작동되도록 연결됨으로써 상기 필라멘트로부터의 아크신호를 감지하여 전기매트의 전원공급 계통인 파워스위칭부를 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치 등을 개시한다.
본 발명에 의하면 아크가 발생중인 필라멘트를 안테나로 사용하므로 아크 발생지점에서 직접 아크신호를 검출 가능하며, 나아가 이와 같은 정밀한 아크신호 검출을 통해 필라멘트의 소손을 감지함으로써 화재 등 2차적 피해를 예방한다.The present invention is a technology for securing safety from the risk of partial overheating of a filament in an electric mat.
An object of the present invention is to disclose a convergence technology that secures safety by instantaneously capturing a partial overheating state of an electric mat by reversely using a filament in an abnormal state such as an arc as an antenna.
As an example of the present invention,
A filament unit composed of a member for heating the electric mat;
A power switching unit that supplies power from a commercial power source to the filament and is operated and controlled by a temperature controller;
a temperature control unit for controlling the operation of the power switching unit so that the filament maintains an arbitrary set temperature;
a low-pass unit for connecting the power of the power switching unit to the filament unit and preventing the pulsed arc signal generated from the filament unit from passing through with high impedance;
a high pass unit connected to a connection point between the low pass unit and the filament unit to detect a pulsed arc signal;
a comparator connected to the high-pass unit and generating an event signal when a signal passed from the high-pass unit exceeds a predetermined level;
Disclosed is an electric mat protection device comprising a configuration for controlling the power switching unit, which is a power supply system of the electric mat, by detecting an arc signal from the filament by being connected to operate the power switching unit by the output of the comparison unit. do.
According to the present invention, since the filament in which the arc is occurring is used as an antenna, the arc signal can be directly detected at the point where the arc is generated, and furthermore, secondary damage such as fire is prevented by detecting the burnout of the filament through such precise arc signal detection.

Description

Electric mat protection device to prevent overheating}

본 발명은 전기매트에 있어서 과열 위험으로부터 안전을 확보하기 위한 기술이다.The present invention is a technology for securing safety from overheating risk in an electric mat.

숯은 자연친화적인 소재로서 특히 숯에서는 원적외선이 발산되어 사람에게 유익한 복사열을 발생한다고 알려져 있다. 최근에는 숯을 소재로 하는 필라멘트가 개발됨으로써 종전의 텅스텐(tungsten) 필라멘트를 대체하고 있으며, 특히 숯에서 발산되는 원적외선이 중시되어 이를 이용하는 전기매트가 인기리에 널리 사용되고 있다.Charcoal is a nature-friendly material, and in particular, it is known that far-infrared rays are emitted from charcoal to generate radiant heat beneficial to humans. Recently, a filament made of charcoal has been developed to replace the previous tungsten filament, and in particular, far-infrared rays emitted from charcoal are emphasized, and electric mats using this are popular and widely used.

전기매트 내의 탄소 필라멘트는 약 3,000가닥의 가는 실 형태로 숯을 극세사화 한 후에 각 가닥을 꼬아서 발열선을 만들고 그 발열선의 외피로 절연체를 도포함으로써 외형적으로는 전선이고 내부적으로는 저항체 성분인 발열선이 만들어진다.The carbon filament in the electric mat is made of about 3,000 strands of fine thread, and after making charcoal microfibrillated, each strand is twisted to make a heating wire, and an insulator is applied to the outer skin of the heating wire. this is made

이와 같은 발열선은 숯을 주성분으로 하므로 전류가 통하되 그 자체적으로 일정한 탄소 저항체의 역할을 함으로써 외부에서 가해지는 전류에 따라 발열의 정도가 조절되는 특성을 가진다. 도 1은 탄소필라멘트를 분해한 도면인데 오른쪽 부분은 낱 가닥 극세사 형태의 탄소성분의 실을 나타내며, 왼쪽 부분은 전선으로 결집된 형태를 나타내고 있다.Such a heating wire has charcoal as its main component, so current flows through it, but it itself acts as a constant carbon resistor, so that the degree of heat generation is controlled according to the current applied from the outside. 1 is a disassembled view of a carbon filament. The right part shows a thread of a carbon component in the form of a single microfiber, and the left part shows a form assembled into a wire.

전류의 흐름 관점에서 종래의 텅스텐 필라멘트는 오직 한 가닥으로서의 저항선 성질을 가졌지만, 상기 숯으로 만든 필라멘트는 약 3,000가닥의 선이 결집된 것이므로 만약 끊어짐이 발생할 때의 전류 변화는 서로 상이하게 나타난다. 즉 종래의 텅스텐은 오직 on 또는 off의 두 가지 중 어느 하나의 상태만 있으므로 고의적이거나 비정상적으로 스파크를 유발하지 않는 한 끊어짐 발생점에서 불꽃(아크)은 없고 오직 전류가 흐르도록 연결되었느냐 또는 단선되었느냐의 어느 하나 상태만 있게 된다.From the point of view of current flow, the conventional tungsten filament has a resistance wire property of only one strand, but the filament made of charcoal is a collection of about 3,000 wires, so the current change when disconnection occurs is different from each other. That is, since conventional tungsten has only one of two states, on or off, there is no spark (arc) at the point of disconnection unless a spark is intentionally or abnormally induced, and only whether it is connected or disconnected so that current flows Only one state exists.

반면에 탄소 필라멘트는 만약 단선이 일어나더라도 단번에 끊어지는 것이 아니라 3,200가닥이나 되는 섬유질 하나하나마다 별도로 끊이지는 것이므로 각 가닥이 끊어지는 때마다 서서히 전류의 변화가 일어나며, 특히 극세사로 가늘게 구성할수록, 소재의 이음새에서 불완전이 발생할수록 이러한 현상은 두드러지게 나타난다. 그런데 어느 부위에서건 한 부분에서 단선이 일어나기 시작하면 처음에는 그 부분의 저항 값이 서서히 높아지지만 끊어진 가닥수가 많게 되면 저항 값은 점점 더 높아지고, 이에 따라 심한 경우 어느 시점에서 갑자기 저항 값이 기하급수적으로 증가할 수 있다.On the other hand, even if a carbon filament is disconnected, it is not cut off at once, but separately for each of its 3,200 fibers, so a change in current occurs gradually whenever each strand is broken. The more imperfections occur in the seam, the more prominent this phenomenon becomes. However, when disconnection begins to occur in any part, the resistance value of that part gradually increases at first, but as the number of broken strands increases, the resistance value gradually increases. can increase

저항 값이 높아진다는 것은 전체에 대하여 고르게 발열되어야 할 전류가 어느 한 곳에 집중적으로 몰리게 됨을 의미하는 것으로 결국 집중된 전류로 말미암아 과열이 발생하게 된다. 특히 전기매트는 이불 등을 덮어서 사용하거나 외출할 때 담요 등을 덮어 둘 수 있는 침구로 사용하므로 상기 과열 현상은 화재로 이어지기 쉬운 문제점이 있는 것이다.The higher resistance value means that the current that should be evenly heated with respect to the whole is concentrated in one place, and eventually overheating occurs due to the concentrated current. In particular, since the electric mat is used as a bedding that can be covered with a blanket or the like when going out, the overheating phenomenon has a problem that easily leads to a fire.

도 2는 바로 그와 같은 현상으로 발생된 화재 직전의 과열 상태를 실제 사진으로 나타낸 것으로, 이로부터 알 수 있는 것은 과열이 스파크를 유발하고 스파크는 아크를 유발하고 아크는 무선주파수(RF) 노이즈를 당연히 수반하게 된다는 사실이다.2 shows an actual photograph of the overheating state just before the fire caused by the same phenomenon, and it can be seen from this that overheating causes sparks, sparks cause arcs, and arcs cause radio frequency (RF) noise. The fact is, of course, that it entails.

한편, 전기매트로부터의 전자파는 인체에 유해한 것인데, 전자파는 주로 스위치의 개폐 시점에 발생되는 서지 특성의 노이즈 및 교류로부터의 유도성 전자계로부터 발생된다. 유도성 전자계에도 일종의 유도성 노이즈가 포함된다.On the other hand, electromagnetic waves from the electric mat are harmful to the human body, and the electromagnetic waves are mainly generated from noise of a surge characteristic generated at the time of opening and closing of a switch and an inductive electromagnetic field from an alternating current. Inductive electromagnetic fields also contain a kind of inductive noise.

본 발명은 전기매트 필라멘트를 안테나로 역이용함으로써, 유사시 필라멘트의 단선 현상을 조기에 발견하여 이것이 과열로 이어지지 전에 차단 제어하는 전기매트용 보호 장치 기술을 개시하기 위한 것이다.The present invention is to disclose a protection device technology for an electric mat, which detects a disconnection phenomenon of a filament early in case of emergency by using an electric mat filament as an antenna and controls blocking before it leads to overheating.

본 발명의 제1목적은 아크 등 이상상태가 발생한 때의 필라멘트를 안테나로 역이용함으로써 전기매트의 부분 이상과열 상태를 순간적으로 포착하여 안전을 확보하는 융합적 기술을 개시하고자 함에 있다.A first object of the present invention is to disclose a convergence technology that secures safety by instantaneously capturing a partial overheating state of an electric mat by reversely using a filament as an antenna when an abnormal state such as an arc occurs.

본 발명의 제2목적은 직류 또는 교류전원에 공통으로 사용할 수 있는 전기매트 전원공급 기술을 개시하고자 함에 있다.A second object of the present invention is to disclose an electric mat power supply technology that can be commonly used for direct current or alternating current power.

이와 같은 목적의 본 발명은 제1실시일례로서,As a first embodiment of the present invention for this purpose,

전기매트를 가열하는 부재로 구성된 필라멘트부; A filament unit composed of a member for heating the electric mat;

상용전원으로부터의 전원을 상기 필라멘트로 공급하되 온도제어부에 의해 작동 제어되는 파워스위칭부; A power switching unit that supplies power from a commercial power source to the filament and is operated and controlled by a temperature controller;

상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부의 작동을 제어하는 온도제어부; a temperature control unit for controlling the operation of the power switching unit so that the filament maintains an arbitrary set temperature;

상기 파워스위칭부로부터의 전력을 직류로 변환하는 정류기부; a rectifier unit that converts the power from the power switching unit into direct current;

상기 정류기부의 전원을 필라멘트부로 공급토록 연결하는 한편 필라멘트부에서 발생되는 펄스성 아크신호를 고임피던스로 통과 저지하는 로패스부; a low-pass unit that connects the rectifier unit to supply power to the filament unit and prevents the pulsed arc signal generated from the filament unit from passing through with high impedance;

상기 정류기부와 상기 필라멘트부의 연결점에 연결되어 펄스성 아크신호를 통과시키는 하이패스부; a high pass unit connected to a connection point between the rectifier unit and the filament unit to pass a pulsed arc signal;

상기 하이패스부에 연결되어 하이패스부로부터 통과되는 신호가 일정 이상일 때 이벤트 신호를 발생하는 비교부;a comparator connected to the high-pass unit and generating an event signal when a signal passed from the high-pass unit exceeds a predetermined level;

상기 비교부의 출력에 의하여 상기 파워제어부가 작동되도록 연결됨으로써 상기 필라멘트로부터의 아크신호를 감지하여 전기매트의 전원공급을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한다.Disclosed is an electric mat protection device comprising a configuration for controlling the supply of power to the electric mat by detecting an arc signal from the filament by being connected so that the power control unit is operated by the output of the comparison unit.

여기서, 상기 정류기부와 상기 로패스부의 사이에는 상기 정류기부로부터의 노이즈를 필터링하는 댐핑부가 삽설되는 구성을 더 포함할 수 있으며, 상기 하이패스부는 필라멘트부로부터의 아크신호를 RF신호검출로 통과시키는 구성을 포함할 수 있다.Here, it may further include a configuration in which a damping unit for filtering noise from the rectifier unit is inserted between the rectifier unit and the low pass unit, and the high pass unit passes the arc signal from the filament unit to RF signal detection. configuration can be included.

상기 하이패스부는 로패스부의 출력측, 즉 필라멘트부 연결점에 공통 연결되는 제1하이패스부 및 상기 로패스부의 입력측, 즉 정류기부 연결점에 공통 연결되는 제2하이패스부로 구분한 후, 상기 비교부의 제1입력단 및 제2입력단에 각각 연결함으로써 상기 비교부가 제2입력단 신호보다 제1입력단 신호가 클 때 이벤트 신호라고 판별하는 구성을 포함할 수 있다. 또한 상기 비교부는 상기 정류기부로부터의 노이즈를 필터링하는 댐핑부의 출력단에 제2입력단이 연결되고 상기 하이패스부 출력단에 제1입력단이 연결되어 상기 비교부가 제2입력단 신호보다 제1입력단 신호가 클 때 이벤트 신호라고 판별하는 구성을 포함할 수 있다.The high-pass unit is divided into a first high-pass unit that is commonly connected to the output side of the low-pass unit, that is, the connection point of the filament unit, and a second high-pass unit that is commonly connected to the input side of the low-pass unit, that is, to the connection point of the rectifier unit. By connecting to the first input terminal and the second input terminal, respectively, the comparing unit may include a configuration in which the first input terminal signal is greater than the second input terminal signal and determines that it is an event signal. In addition, when the comparison unit has a second input terminal connected to the output terminal of the damping unit for filtering noise from the rectifier unit and a first input terminal connected to the output terminal of the high-pass unit, the comparison unit has a first input signal greater than the second input signal. It may include a configuration that determines that it is an event signal.

상기 로패스부 및 상기 하이패스부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되고 나머지 한 쪽의 극성은 공통(com) 라인으로 연결되는 언밸런스 구성이거나, 상기 로패스부 및 상기 하이패스부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인에 각각 직렬로 연결되는 밸런스 구성을 포함할 수 있다.Connection of the low pass part and the high pass part is connected in series to one of the (+) / (-) polarity lines output from the rectifier part, and the other polarity is connected to the common (com) line It may be an unbalanced configuration, or a balanced configuration in which the connection of the low pass unit and the high pass unit is connected in series to (+)/(-) polarity lines output from the rectifier unit.

또한 본 발명은 제2실시일례로서,In addition, as a second embodiment of the present invention,

상기 정류기부와 상기 필라멘트부 사이에 연결되되 RF신호는 격리하면서 직류전류를 도통하는 RF신호차단부; An RF signal blocking unit connected between the rectifier unit and the filament unit to conduct a DC current while isolating the RF signal;

상기 필라멘트부에서 발생되는 펄스성 아크신호를 RF신호로 검출하는 RF신호검출부; an RF signal detection unit for detecting the pulsed arc signal generated in the filament unit as an RF signal;

상기 RF신호검출부로부터의 검출신호로서 아크신호 유무를 판별하는 비교부; a comparator for determining the presence or absence of an arc signal as a detection signal from the RF signal detector;

상기 비교부의 출력을 파워제어부에 연결하여서 상기 필라멘트에서 발생되는 비정상적인 전류의 흐름을 RF신호로 검출하여 전기매트의 전원공급을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 하는 전기매트 보호 장치를 개시한다.Disclosed is an electric mat protection device comprising a configuration for controlling power supply of the electric mat by connecting the output of the comparator to a power control unit to detect an abnormal flow of current generated from the filament as an RF signal.

여기서, 상기 RF신호차단부 및 상기 RF신호검출부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되고 나머지 한 쪽의 극성은 공통(com) 라인으로 연결되는 구성되거나, 상기 RF신호차단부 및 상기 RF신호검출부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인에 각각 직렬로 연결되는 구성을 포함할 수 있다.Here, the connection of the RF signal blocking unit and the RF signal detection unit is connected in series to one of the (+)/(-) polarity lines output from the rectifier unit, and the other polarity is common (com). Connected by a line, or the connection of the RF signal blocking unit and the RF signal detection unit may include a configuration connected in series to a line of (+) / (-) polarity output from the rectifier unit.

상기 비교부의 이벤트 신호 유무 판별에는 설정된 시간 동안의 지속성 또는 횟수로 진정한 아크신호인지 여부를 판별하는 구성을 포함할 수 있으며, 상용전원 및 필라멘트 연결선은 2선식 꼬임선으로 연결된 구성을 포함할 수 있다.Determining whether or not an event signal is present in the comparator may include a configuration for determining whether or not it is a true arc signal with continuity or number of times for a set time, and a configuration in which a commercial power supply and a filament connection line are connected by a two-wire twisted pair.

상기 정류기부에는 상용전원을 공급 제어하는 파워스위칭부가 포함되고, 상기 정류기부는 상용전원에서 정류회로를 거쳐 직류로 변환하는 한편, 상기 파워스위칭부는 상기 정류회로의 전단 또는 정류회로의 후단에 연결되는 3단자 제어소자, 즉 SCR, 트라이액, GTR, FET 등의 게이트를 포함하는 스위칭 소자로 전원을 공급 제어하되 전원이 영전위로 되는 시점을 기준으로 스위칭 연결 및 차단되는 구성을 포함할 수 있다.The rectifier unit includes a power switching unit for controlling the supply of commercial power, and the rectifier unit converts commercial power into direct current through a rectifier circuit, while the power switching unit is connected to the front end of the rectifier circuit or the rear end of the rectifier circuit. It may include a configuration in which power supply is controlled by a terminal control device, that is, a switching device including a gate such as SCR, triac, GTR, FET, etc., but switching is connected and disconnected based on the time point when the power becomes zero potential.

또한 상기 파워 제어부에는 상기 정류기부의 전원공급을 차단하지 않으면서 알람신호를 발생하는 알람발생부를 연동하는 구성을 포함할 수 있다.In addition, the power control unit may include a configuration interlocking with an alarm generating unit that generates an alarm signal without cutting off the power supply of the rectifier unit.

상기 온도제어부는 온도센서에 의해 설정된 온도의 기준점으로 상기 파워스위칭부를 온 및 오프로 작동 제어하되, 온 또는 오프 시 영전위를 기준으로 작동시키는 영전위트리거부 연동 구성을 더 포함할 수 있으며, 또한 상기 온도제어부는 설정된 임의의 시간폭 제어신호로서 상기 파워스위칭부를 온 및 오프로 작동 제어하되, 온 또는 오프 시 영전위를 기준으로 작동시키는 영전위트리거부 연동 구성을 더 포함할 수 있다. The temperature control unit may further include a zero potential triggering unit interlocking configuration for operating and controlling the power switching unit to turn on and off with a reference point of a temperature set by a temperature sensor, and to operate based on the zero potential when turned on or off. The temperature control unit may further include an interlocking configuration of a zero potential trigger unit that controls the operation of the power switching unit to be turned on and off as a set arbitrary time width control signal, and operates based on a zero potential when turned on or off.

상기 이벤트 신호에서 상기 파워스위칭부의 실행을 중지시키는 파워제어부의 연동 구성을 더 포함할 수 있다.The event signal may further include an interlocking configuration of a power control unit for stopping execution of the power switching unit.

또한 본 발명은 제3실시일례로서,In addition, the present invention as a third embodiment,

전기매트를 가열하는 부재로 구성된 필라멘트부;A filament unit composed of a member for heating the electric mat;

상용전원으로부터의 전원을 상기 필라멘트로 공급하되 온도제어부에 의해 작동 제어되는 파워스위칭부;A power switching unit that supplies power from a commercial power source to the filament and is operated and controlled by a temperature controller;

상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부의 작동을 제어하는 온도제어부;a temperature control unit for controlling the operation of the power switching unit so that the filament maintains an arbitrary set temperature;

상기 파워스위칭부의 전원을 필라멘트부로 공급토록 연결하는 한편 필라멘트부에서 발생되는 펄스성 아크신호를 고임피던스로 통과 저지하는 로패스부;a low-pass unit for connecting the power of the power switching unit to the filament unit and preventing the pulsed arc signal generated from the filament unit from passing through with high impedance;

상기 로패스부와 상기 필라멘트부의 연결점에 연결되어 펄스성 아크신호를 검출하는 하이패스부;a high pass unit connected to a connection point between the low pass unit and the filament unit to detect a pulsed arc signal;

상기 비교부의 출력에 의하여 상기 파워스위칭부가 작동되도록 연결됨으로써 상기 필라멘트로부터의 아크신호를 감지하여 전기매트의 전원공급 계통인 파워스위칭부를 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한다.Disclosed is an electric mat protection device comprising a configuration for controlling the power switching unit, which is a power supply system of the electric mat, by detecting an arc signal from the filament by being connected so that the power switching unit is operated by the output of the comparison unit. .

여기서, 상기 로패스부는 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되고 나머지 한 쪽의 극성은 공통(com) 라인으로 연결되는 한편, 상기 비교부는 상기 필라멘트의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 포함할 수 있다.Here, the low-pass part is connected in series to one of the two power lines connected to the filament, and the polarity of the other side is connected to the common (com) line, while the comparison part is connected to both ends of the filament. It may include a configuration for detecting an arc signal.

상기 로패스부는 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인에 병렬로 연결되고 상기 비교부는 상기 필라멘트의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 포함할 수 있다.The low pass unit may be connected in parallel to two power lines connected to the filament, and the comparison unit may include a configuration for detecting an arc signal from both ends of the filament.

상기 로패스부는 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되거나, 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인에 병렬로 연결되고 상기 비교부는 상기 로패스부의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 포함할 수 있다.The low pass unit is connected in series to either one of the two power lines connected to the filament, or connected in parallel to the two power lines connected to the filament, and the comparison unit generates an arc signal at both ends of the low pass unit. It may include a configuration that detects.

한편, 각 실시일례에서 상기 파워스위칭부는 상용전원에 연결된 교류전원 연결 스위칭 구성을 포함하고, 상기 파워스위칭부의 스위칭용 트리거는 영전위 기준으로 작동시키는 구성을 포함하며, 상기 정류기부는 상기 트라이악의 출력에 정류회로 다이오드를 연결하는 구성을 포함하는 한편, 상기 상용전원에 상기 파워스위칭부를 먼저 연결한 후 상기 정류기부와 상기 필라멘트부를 연결하는 순서로 연동 구성한 수단을 포함할 수 있다.On the other hand, in each embodiment, the power switching unit includes an AC power connection switching configuration connected to a commercial power supply, a switching trigger of the power switching unit includes a configuration operating based on zero potential, and the rectifier unit is connected to the output of the triac. While including a configuration for connecting a rectifier circuit diode, it may include means configured to interlock in the order of first connecting the power switching unit to the commercial power supply and then connecting the rectifier unit and the filament unit.

또한 제4실시일례로서,Also, as a fourth embodiment,

상기 파워스위칭부로부터의 전력을 직류로 변환하는 정류기부;a rectifier unit that converts the power from the power switching unit into direct current;

상기 정류기부의 전원을 필라멘트부로 공급하되,Supplying power from the rectifier unit to the filament unit,

상기 정류기부는 상용전원에 연결되는 정류회로 다이오드로 구성되고,The rectifier unit is composed of a rectifier circuit diode connected to a commercial power supply,

상기 파워스위칭부는 상기 정류회로 다이오드 이후의 경로에 3단자 제어소자로서 연결한 구성을 포함하고, 상기 파워스위칭부의 트리거는 영전위 기준으로 작동시키는 구성을 포함하는 한편,The power switching unit includes a configuration connected as a 3-terminal control element to a path after the diode of the rectifier circuit, and the trigger of the power switching unit includes a configuration that operates based on zero potential,

상기 상용전원에 상기 정류기부를 먼저 연결한 후 상기 파워스위칭부와 상기 필라멘트부를 연결하는 순서로 연동 구성한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한다.Disclosed is an electric mat protection device comprising interlocking means in the order of first connecting the rectifier unit to the commercial power source and then connecting the power switching unit and the filament unit.

또한 본 발명은 제5실시일례로서,In addition, as a fifth embodiment of the present invention,

또한 본 발명은 제6실시일례로서,In addition, the present invention as a sixth embodiment,

“전기매트를 가열하는 부재로 구성된 필라멘트부(30);“The filament part 30 composed of a member that heats the electric mat;

상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부의 작동을 제어하는 온도제어부(11);A temperature control unit 11 for controlling the operation of the power switching unit so that the filament maintains an arbitrary set temperature;

온도제어부에 의해 작동 제어되는 온 및 오프 제어신호에 따라 직류전원을 상기 필라멘트로 공급 제어하는 파워스위칭부(13a);A power switching unit (13a) for supplying and controlling DC power to the filament according to the on/off control signal operated by the temperature controller;

상기 온도제어부로부터 상기 파워스위칭부로 제어신호가 공급될 때 피크모서리를 둔화시켜 연결하는 피크모서리둔화부(12a);a peak edge blunting unit (12a) for smoothing and connecting peak edges when a control signal is supplied from the temperature control unit to the power switching unit;

상기 피크모서리필터링부의 제어신호에 의해 상기 파워스위칭부의 출력단에 피크모서리가 둔화된 출력을 발생하도록 상기 파워스위칭부는 3단자 직류 제어소자로 구성되는 한편,The power switching unit is composed of a 3-terminal DC control element to generate an output with a dulled peak edge at the output terminal of the power switching unit by the control signal of the peak edge filtering unit,

상기 직류전원(14a)은 상용전원으로부터 정류된 정류기 내지 배터리로 구성되고 상기 직류전원의 출력에 상기 파워스위칭부와 상기 필라멘트부가 순서적으로 연동시킨 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치.”를 개시한다. The electric mat protection device, characterized in that the DC power source (14a) is composed of a rectifier or battery rectified from commercial power and includes a configuration in which the power switching unit and the filament unit are sequentially linked to the output of the DC power supply. “Initiate.

본 발명에 의하면 아크가 발생중인 필라멘트를 안테나로 사용하므로 아크 발생지점에서 직접 아크신호를 검출하는 것이 가능하며, 나아가 이와 같은 정확한 아크신호 검출을 통해 필라멘트의 소손 전에 징후를 감지함으로써 화재 등 2차적 피해를 예방한다.According to the present invention, since the filament in which the arc is occurring is used as an antenna, it is possible to detect the arc signal directly at the point where the arc is generated, and furthermore, secondary damage such as fire is detected by detecting signs before the filament is burned through such accurate arc signal detection. prevent

본 발명에 의하면 직류전원 내지 교류전원의 어느 경우에도 효과적으로 아크를 감지하는 신뢰성 확보의 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of securing reliability by effectively detecting an arc in any case of DC power or AC power.

또한 본 발명에 의하면 직류전원의 온 오프 공급에서 발생되던 종래의 서지전압을 피크모서리 둔화 기능을 통해 해소하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of resolving the conventional surge voltage generated in the on-off supply of DC power through the peak edge dulling function.

도 1은 숯을 이용한 전기매트 필라멘트를 분해한 사진.
도 2는 도 1의 필라멘트가 단선되는 과정에서 과열로 소손이 발생한 상태를 나타낸 사진.
도 3은 본 발명의 각 실시일례를 통합적으로 묘사한 블록다이어그램.
도 4, 도 5a, 도 5b 및 도 6은 본 발명의 다른 실시일례를 도시한 블록다이어그램.1 is a disassembled photograph of an electric mat filament using charcoal.
Figure 2 is a photograph showing a state in which burnout occurs due to overheating in the process of disconnection of the filament of FIG.
Figure 3 is a block diagram integrally depicting each embodiment of the present invention.
4, 5a, 5b and 6 are block diagrams illustrating another embodiment of the present invention.

본 발명은 이하 설명하는 외에도 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바 특정한 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 자세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니므로, 이하 개시하는 구성은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으나, 예를 들어 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되고 있을 뿐, 이 구성요소들을 제1, 제2 등으로 용어를 붙여서 한정되는 것으로 이해를 하여서는 아니 된다. 상기 용어들은 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 마찬가지의 원리로 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The present invention may have various embodiments in addition to the description below, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, since this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood that the configurations disclosed below include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. While describing each figure, similar reference numerals have been used for similar components, but, for example, terms such as first and second are used only for the purpose of distinguishing one component from another, and the components It should not be understood that they are limited by attaching terms such as first and second. Without departing from the scope of the present invention, the above terms may refer to a first element as a second element, and in the same principle, a second element may also be referred to as a first element.

이와 같은 원칙하에 본 발명에 따른 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 이하 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 목적과 특징들은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. Under the same principle, embodiments according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Objects and features of the present invention will become more apparent through the detailed description that follows.

도 3은 본 발명의 각 실시일례를 통합적으로 묘사한 블록다이어그램이다. 이에 따르면 본 발명의 일실시례는,3 is a block diagram integrally depicting each embodiment of the present invention. According to this, one embodiment of the present invention,

전기매트를 가열하는 부재로 구성된 필라멘트부(30);A filament unit 30 composed of a member for heating the electric mat;

상용전원(1)으로부터의 전원을 상기 필라멘트(30)로 공급하되 온도제어부(11)에 의해 작동 제어되는 파워스위칭부(13);A power switching unit 13 that supplies power from the commercial power supply 1 to the filament 30 and is operated and controlled by the temperature control unit 11;

상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부(13)의 작동을 제어하는 온도제어부(11, 11a, 11b);a temperature control unit (11, 11a, 11b) for controlling the operation of the power switching unit (13) so that the filament maintains an arbitrary set temperature;

상기 파워스위칭부(13)로부터의 전력을 직류로 변환하는 정류기부(14);a rectifier unit 14 that converts the power from the power switching unit 13 into direct current;

상기 정류기부(14)의 전원을 필라멘트부(30)로 공급토록 연결하는 한편 필라멘트부(30)에서 발생되는 펄스성 아크신호를 고임피던스로 통과 저지하는 로패스부(21);a low-pass unit 21 that connects power from the rectifier unit 14 to the filament unit 30 and blocks the passage of the pulsed arc signal generated from the filament unit 30 with high impedance;

상기 정류기부(14)와 상기 필라멘트부(30)의 연결점에 연결되어 펄스성 아크신호를 검출하는 하이패스부(22, 23);High pass units 22 and 23 connected to the connection point between the rectifier unit 14 and the filament unit 30 to detect a pulsed arc signal;

상기 하이패스부(22, 23)에 연결되어 하이패스부로부터 통과되는 신호가 일정 이상일 때 이벤트 신호를 발생하는 비교부(24);a comparison unit 24 connected to the high-pass units 22 and 23 and generating an event signal when a signal passed from the high-pass unit exceeds a predetermined level;

상기 비교부(24)의 출력에 의하여 상기 파워스위칭부(13)를 작동시킴으로써 상기 필라멘트(30)로부터의 아크신호를 감지하여 전기매트의 전원공급을 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한 것이다.Electric mat characterized in that it comprises a configuration for controlling the power supply of the electric mat by detecting the arc signal from the filament 30 by operating the power switching unit 13 by the output of the comparison unit 24 Initiate protection device.

각 구성요소에서 in each component

필라멘트부(30)는 전기매트를 가열하는 발열선이다. 내부에 전류를 흘림으로써 매트 외부로 온기가 전달되는 구성이며, 최근에는 주로 부드러운 보료의 내부에 부직포를 수용하고 그 부직포 내에 일정한 간격으로 열선을 배열하여 구성한다. 보료는 부드러운 전기매트의 외형적 부재를 의미한다.The filament unit 30 is a heating wire for heating the electric mat. It is a configuration in which warmth is transmitted to the outside of the mat by flowing current inside, and recently, it is mainly configured by accommodating a non-woven fabric inside a soft supplement and arranging heating wires at regular intervals in the non-woven fabric. Complement means the external absence of a soft electric mat.

파워스위칭부(13)는 상용전원(1)으로부터의 전원을 상기 필라멘트(30)로 공급하는 전원제어 소자이다. 본 발명의 경우 필라멘트에는 직류를 공급하므로 트라이액, SCR, GTR, FET, TR, IGBT 등의 3단자 제어소자와 직류 정류기부를 통해 상용전원을 공급한다. 여기서 3단자 제어소자란 2개의 단자가 전원을 온-오프 제어하는 도통 라인이고 다른 하나의 단자는 제어용 게이트를 말한다. 파워스위칭부(13)는 이하 설명하는 온도제어부(11)에 의해 작동을 온 또는 오프로 상태 전환한다.The power switching unit 13 is a power control element that supplies power from the commercial power source 1 to the filament 30 . In the case of the present invention, since DC is supplied to the filament, commercial power is supplied through a 3-terminal control element such as a triac, SCR, GTR, FET, TR, IGBT, and a DC rectifier. Here, a 3-terminal control device means that two terminals are a conducting line for controlling power on/off, and the other terminal is a control gate. The power switching unit 13 converts the operation to on or off by the temperature control unit 11 described below.

온도제어부(11, 11a, 11b)는 상기 필라멘트가 임의의 설정 온도를 유지하도록 파워스위칭부(13)의 작동을 제어하는 사용자 조절 기능을 의미한다. 즉 이 온도제어부를 통해 사용자는 자신의 원하는 임의의 온도로 설정할 수 있게 된다.The temperature control units 11, 11a, and 11b refer to a user control function for controlling the operation of the power switching unit 13 so that the filament maintains an arbitrary set temperature. That is, through this temperature control unit, the user can set the desired temperature at any temperature.

온도조절부는 두 개의 모드로 작동할 수 있는데, 그 하나가 온도센서 및 사용자가 기준으로 설정하는 온도설정기의 값을 비교하여 온도가 높으면 오프(off), 온도가 낮으면 온(on)으로 상태를 전환하여 제어신호를 발생하는 기능이다. 이 온 또는 오프 신호가 결국 파워스위칭부(13)를 작동 또는 정지시키는 기능으로 연동된다.The temperature controller can operate in two modes, one of which compares the values of the temperature sensor and the temperature setter set by the user as a standard, turns off when the temperature is high, and turns on when the temperature is low. It is a function that generates a control signal by converting This on/off signal eventually interlocks with the function of operating or stopping the power switching unit 13.

그 다른 하나가 시간폭이 가변되는 구형파 작동신호에서 임의의 시간폭으로 사용자가 설정함으로써 그 작동시간폭 만큼 온 오프로 전환 작동되도록 상태 전환 제어신호를 발생하는 기능이다. 이 온 또는 오프 신호가 결국 파워스위칭부(13)를 작동 또는 정지시키는 기능으로 연동되는데 앞에서 설명한 온도센서와 다른 점은 후자는 온도센서가 없고 시간폭에 따른 온도의 범위를 사전에 사용자가 알고서 미리 예측하여 임의의 시간폭으로 맞춘다는 점이다. 즉 수동적 예측을 통한 선행제어를 뜻한다. 일종의 수동으로 조절하는 PWM(Pulse Width Modulator)이라고 볼 수 있다.The other is a function of generating a state transition control signal to switch on and off as much as the operating time width by setting a user to an arbitrary time width in a square wave operating signal having a variable time width. This on/off signal eventually interlocks with the function of operating or stopping the power switching unit 13. The difference from the temperature sensor described above is that the latter does not have a temperature sensor and the user knows the temperature range according to the time width in advance. The point is that it is predicted and adjusted to an arbitrary time span. That is, it means proactive control through passive prediction. It can be seen as a kind of manually controlled PWM (Pulse Width Modulator).

이에 비하여 전자는 온도센서가 감지되는 결과에 따라 자동으로 온 오프 제어되는 추종제어의 성격을 가지므로 서로는 다른 작동을 하게 된다.On the other hand, the former has the characteristics of follow-up control that is automatically turned on and off according to the result of the temperature sensor being detected, so it operates differently from each other.

본 발명에서는 상기 시간폭 제어와 온도센서를 결합하여 제어하는 온도감지 PWM제어 기술을 포함한다. 즉 사용자가 일정한 범위로 사전에 예측하여 시간폭을 설정하더라도 지나치게 온도가 올라가거나 내려가면 온도센서가 상기 시간폭을 일정 부분만큼 가변적으로 조절하는 기능을 말한다. The present invention includes a temperature sensing PWM control technology for controlling by combining the time width control and a temperature sensor. That is, it refers to a function in which the temperature sensor variably adjusts the time width by a certain portion when the temperature rises or falls excessively even if the user predicts the time width in advance to a certain range and sets the time width.

본 발명에서는 상기 온 또는 오프 신호를 파워스위칭부에 공급할 때 온 또는 오프 시점에 즉시 공급하는 것이 아니라 교류전원이 정에서 부로 바뀌는 영점(영전위) 또는 부에서 정으로 바뀌는 영점(영전위) 부근의 위치에서 실행 작동이 이루어지도록 트리거신호로 공급한다. 즉 신호를 영점 타이밍에 맞추어 매칭되도록 일정 시간 지연시키는 것이다.In the present invention, when the on or off signal is supplied to the power switching unit, it is not immediately supplied at the on or off point, but around the zero point (zero potential) where the AC power changes from positive to negative or the zero point (zero potential) where it changes from negative to positive. It is supplied as a trigger signal so that the execution operation is made at the position. That is, the signal is delayed for a predetermined time to be matched to the zero point timing.

이 구성은 정류기부의 구성과 연동되거나 교류를 직접 공급하는 구성에서 서지 충격을 최소화하는 기능을 발휘한다. 상기 영점(영전위) 부근이라는 것은 정류기부에 충전이 이루어지는 전압을 기준으로 영점의 높낮이가 연동될 수 있다. 즉 교류를 기준으로 하면 영점은 0V이지만 정류기부를 기준으로 하면 평활회로 리플의 최소전압(예를 들면 50V)이 영점으로 될 수 있는 것이다. 이와 같은 구성의 원리에 의하면 영전위라는 것은 0V이든 상기 정류기부의 최소전압(예; 50V)이든 스위칭 당시에 서지 노이즈를 최소화하는 목적으로 가장 낮은 전압을 의미함을 알 수 있을 것이다.This configuration exhibits a function of minimizing surge impact in a configuration that interlocks with the configuration of the rectifier unit or directly supplies alternating current. The vicinity of the zero point (zero potential) may be interlocked with the height of the zero point based on the voltage at which the rectifier unit is charged. That is, the zero point is 0V based on AC, but the minimum voltage (for example, 50V) of the ripple of the smoothing circuit can be zero when based on the rectifier. According to the principle of such a configuration, it can be seen that the zero potential means the lowest voltage for the purpose of minimizing surge noise at the time of switching, whether it is 0V or the minimum voltage (eg, 50V) of the rectifier unit.

정류기부(14)는 상기 파워스위칭부(13)로부터의 전력을 직류로 변환하는 구성요소이다. 이 구성에 의해 교류전원에서 극성이 바뀔 때마다 자장이 달라지는 유도성 전자파를 최소화 할 수 있게 된다. 정류기 소자로서는 단일 다이오드로서 단파정류회로를 구성할 수도 있고 브리지다이오드를 포함하는 양파정류회로로 구성할 수 있다.The rectifier unit 14 is a component that converts the power from the power switching unit 13 into direct current. With this configuration, it is possible to minimize the induced electromagnetic waves in which the magnetic field changes whenever the polarity of the AC power source is changed. As the rectifier element, a short wave rectifier circuit may be configured as a single diode or a onion rectifier circuit including a bridge diode may be configured.

도 1로서 도시된 본 발명의 예시에서는 파워스위칭부(13)를 트라이액을 사용하고 있으므로 그 출력은 브리지다이오드(14)와 댐핑부(15)로 연동된다. 만약 댐핑부(15)가 없이 브리지다이오드(14)로 된 정류기부를 직접 필라멘트부(30)에 연결하는 경우 앞에서 설명한 영점은 0V가 되는 것(즉 zero cross)이고, 댐핑부(15)가 부가적으로 연결되는 경우 댐핑부의 최소전압점이 영점으로 된다. 즉 본 발명의 영점(영전위)은 출력단의 전압과 함께 연동될 수도 있는 것이다.In the example of the present invention shown in FIG. 1 , since the power switching unit 13 uses a triac, its output is interlocked with the bridge diode 14 and the damping unit 15 . If the rectifier unit made of the bridge diode 14 is directly connected to the filament unit 30 without the damping unit 15, the zero point described above is 0V (ie zero cross), and the damping unit 15 is additional When connected to , the minimum voltage point of the damping part becomes zero. That is, the zero point (zero potential) of the present invention may be interlocked with the voltage of the output terminal.

여기서 댐핑부(15)란 상기 정류기부와 상기 로패스부의 사이에 삽설되어 상기 정류기부로부터의 리플 전압을 평활을 하되, 주 기능이 상기 상용전원으로부터 공급되는 유도성 노이즈를 댐핑하기 위한 것이다. 이것은 후술하는 아크 전류 검출을 확실하게 하는 보조적 기능임과 동시에 유도성 전자파를 저감하는 직류 안정화 기능으로 역할을 하게 된다.Here, the damping unit 15 is installed between the rectifier unit and the low pass unit to smooth the ripple voltage from the rectifier unit, and its main function is to damp inductive noise supplied from the commercial power supply. This serves as an auxiliary function to ensure arc current detection described later and as a direct current stabilization function to reduce induced electromagnetic waves.

로패스부(21)는 상기 정류기부(14)의 전원을 필라멘트부(30)로 공급토록 연결하는 한편 필라멘트부(30)에서 발생되는 펄스성 아크신호를 고임피던스로 통과 저지하는 구성요소이다.The low-pass unit 21 is a component that connects power from the rectifier unit 14 to the filament unit 30 and blocks the pulsed arc signal generated from the filament unit 30 from passing through with high impedance.

이 구성에 의하여 상용전원에 포함되는 유도성 노이즈 내지 서지형태의 전자파는 전기매트 필라멘트로 공급이 차단된다. 즉 직류성분만 전기매트 전원으로 공급되므로 필라멘트에 접근한 인체에는 전자파로부터 보다 안전성이 강화되는 것이다.According to this configuration, the supply of inductive noise or surge-type electromagnetic waves included in the commercial power supply to the electric mat filament is blocked. That is, since only the direct current component is supplied to the electric mat, safety from electromagnetic waves to the human body approaching the filament is enhanced.

또한 로패스부(21)은 필라멘트부(30)에서 발생되는 아크 신호의 경우에도 고임피던스가 작용하므로 이때의 아크신호는 상용전원측으로 흡수되는 것을 방지한다. 이 기능은 후술하는 하이패스부를 통해 아크 성질의 무선신호를 확실하게 검출토록 하기 위함이다.In addition, since the low pass part 21 has high impedance even in the case of the arc signal generated from the filament part 30, the arc signal at this time is prevented from being absorbed into the commercial power supply side. This function is to reliably detect a radio signal of an arc nature through a high pass unit described later.

하이패스부는 제1하이패스부(22)와 제2하이패스부(23)로 구분되는 것이 바람직하다. 각각은 상기 정류기부(14)와 상기 필라멘트부(30)의 연결점에 연결되어 펄스성 아크신호를 무선(Radio Frequency) 신호의 개념으로 검출한다. The high-pass unit is preferably divided into a first high-pass unit 22 and a second high-pass unit 23 . Each is connected to the connection point of the rectifier unit 14 and the filament unit 30 to detect a pulsed arc signal as a concept of a radio frequency signal.

아크신호는 불꽃방전에 대응되는 성질을 지니므로 광선을 감지하는 구성을 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 가장 간단한 융합기술인 무선신호 검출기능을 사용한다. 즉 도 1에서 로패스부(21)의 양측단은 무선신호의 관점에서 완전히 격리된 상태이므로 제1하이패스부(22)와 제2하이패스부(23)로 각각의 신호들을 구분해서 검출할 수 있다. 이것은 상용전원으로부터의 직류성분은 필라멘트부로 흐를 수 있지만, 서지전압(23a)은 통과가 저지되어 격리되는 한편, 만약 전기매트 필라멘트에서 아크가 발생되는 경우의 아크신호(22a)의 경우에도 상용전원으로 통과가 저지되어 격리되므로, 이들 신호는 로패스부를 기준으로 각각 양측단에 머무르는 상태가 된다(다만 머무르는 기간은 그와 같은 신호가 발생되는 순간에만 머무른다).Since the arc signal has a property corresponding to a spark discharge, a configuration for detecting light rays can be used, but in the present invention, a radio signal detection function, which is the simplest convergence technology, is used. That is, since both ends of the low-pass unit 21 in FIG. 1 are completely isolated from the viewpoint of the radio signal, each signal can be separately detected by the first high-pass unit 22 and the second high-pass unit 23. can This means that the direct current component from the commercial power supply can flow to the filament part, but the surge voltage 23a is prevented from passing and is isolated, while the arc signal 22a when an arc is generated in the electric mat filament can also flow to the commercial power supply. Since passage is prevented and isolated, these signals stay at both ends of the low-pass part (however, the staying period stays only at the moment when such a signal is generated).

제1하이패스부(22)와 제2하이패스부(23)는 이와 같은 서지신호(23a) 또는 아크신호(22a)를 무선신호로 취급하여 검출하는 기능을 수행하는 것이다. 다른 측면으로 설명하자면, 제1하이패스부(22)와 제2하이패스부(23)는 필라멘트부(30)를 안태나화 하는 특별한 기능을 수행하게 되는 것이다. The first high-pass unit 22 and the second high-pass unit 23 treat the surge signal 23a or the arc signal 22a as a radio signal and perform a detection function. In other words, the first high-pass part 22 and the second high-pass part 23 perform a special function of antennaizing the filament part 30.

회로적인 구성에서 로패스부(21)는 코일 등 인덕턴스 부재이고, 하이패스부(22, 23)는 단일 커패시터 부재 또는 복수의 펄스네트워크 부재(직렬공진회로, 병렬공진회로 등)로 연동 구성된다.In the circuit configuration, the low pass part 21 is an inductance member such as a coil, and the high pass parts 22 and 23 are interlocked with a single capacitor member or a plurality of pulse network members (serial resonance circuit, parallel resonance circuit, etc.).

요컨대, 상기 하이패스부는 로패스부의 출력측(필라멘트부 연결점)에 연결되는 제1하이패스부 및 상기 로패스부의 입력측(정류기부 연결점)에 연결되는 제2하이패스부로 구분한 후, 상기 비교부의 제1입력단 및 제2입력단에 각각 연결함으로써, 상기 비교부가 제2입력단 신호보다 제1입력단 신호가 클 때 이벤트 신호라고 판별하도록 구성된다. 즉 필라멘트에서 발생되는 불의의 펄스성 아크신호는 제1하이패스부를 통해 비교기로 인가되고 이때 제1하이패스부를 통한 무선신호는 제2하이패스부에는 영향을 주지 않아 비교기는 상기 무선신호를 선별적으로 감지할 수 있게 되는 것이다.In short, the high-pass unit is divided into a first high-pass unit connected to the output side of the low-pass unit (filament unit connection point) and a second high-pass unit connected to the input side (rectifier unit connection point) of the low-pass unit, and then the comparison unit By connecting to the first input terminal and the second input terminal, respectively, the comparator is configured to determine an event signal when the first input terminal signal is greater than the second input terminal signal. That is, the unexpected pulsed arc signal generated from the filament is applied to the comparator through the first high-pass unit, and at this time, the wireless signal through the first high-pass unit does not affect the second high-pass unit, so the comparator selectively transmits the wireless signal. will be able to detect it.

댐핑부(15)가 부가되는 구성에서는, 상기 비교부는 상기 정류기부로부터의 노이즈를 필터링하는 댐핑부의 출력단에 제2입력단이 연결되고 상기 하이패스부 출력단에 제1입력단이 연결되어 상기 비교부가 제2입력단 신호보다 제1입력단 신호가 클 때 아크신호라고 판별하는 구성을 포함한다. 이때 상기 댐핑부는 정류기 후단의 평활회로로 구성되어 전원으로부터의 노이즈를 댐핑 차단하고, 상기 로패스부는 필라멘트부로부터의 펄스성 이벤트 신호를 댐핑하지 않는 구성으로 연결되어 상기 제어부가 댐핑부와 정류기가 연결된 지점과 상기 로우패스필터부와 필라멘트가 연결된 지점의 차이 신호로서 이벤트 신호 유무를 검출하게 된다.In the configuration in which the damping unit 15 is added, the comparison unit has a second input terminal connected to the output terminal of the damping unit filtering noise from the rectifier unit and a first input terminal connected to the output terminal of the high pass unit, so that the comparison unit and determining that the first input signal is an arc signal when the first input signal is greater than the input signal. At this time, the damping unit is composed of a smoothing circuit at the rear of the rectifier to damp and block noise from the power supply, and the low pass unit is connected to a configuration that does not damp the pulse event signal from the filament unit, so that the control unit is connected to the damping unit and the rectifier The presence or absence of an event signal is detected as a difference signal between a point and a point where the low-pass filter unit and the filament are connected.

이에 따라, 상기 로패스부 및 상기 하이패스부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되고 나머지 한 쪽의 극성은 공통(com) 라인으로 연결되는 언밸런스 구성을 포함할 수 있으며, 또한 상기 로패스부 및 상기 하이패스부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인에 각각 직렬로 연결되는 밸런스 구성을 포함할 수도 있다. 이때의 밸런스 구성은 EMI 필터링 개념을 포함한다.Accordingly, the connection of the low pass part and the high pass part is connected in series to one of the (+)/(-) polarity lines output from the rectifier part, and the other polarity is a common (com) line It may include an unbalanced configuration connected to the low pass unit and the high pass unit may include a balanced configuration connected in series to the (+) / (-) polarity line output from the rectifier unit. there is. The balance configuration at this time includes the concept of EMI filtering.

비교부(24)는 상기 하이패스부(22, 23)에 연결되어 하이패스부로부터 통과되는 신호가 일정 이상일 때 이벤트 신호를 발생하는 구성요소이다.The comparator 24 is a component that is connected to the high pass parts 22 and 23 and generates an event signal when a signal passing from the high pass part exceeds a certain level.

앞에서 설명한 아크신호(22a)는 도 1에서 보듯이 비교부(24a)의 비반전입력단자(+)로 공급되고 상용전원으로부터의 서지신호는 비교부(24a)의 반전입력단자(-)에 공급된다. 각각은 다른 시차에 다른 신호(위상, 주파수, 진폭)의 유형으로 공급되는데, 이를 비교하는 비교부(24)에서 비반전입력이 큰 경우에만 유효 출력을 취하도록 설정하면, 일정한 레벨 이상의 아크신호에서 비교부(24)는 출력을 발생하고 그 출력이 알람부(25) 및 파워제어부(26)를 작동시키게 된다.As shown in FIG. 1, the arc signal 22a described above is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 24a, and the surge signal from the commercial power supply is supplied to the inverting input terminal (-) of the comparator 24a. do. Each is supplied in the form of a different signal (phase, frequency, amplitude) at a different time difference. If the comparator 24 that compares them is set to take an effective output only when the non-inverting input is large, the arc signal at a certain level or higher The comparator 24 generates an output, and the output activates the alarm unit 25 and the power control unit 26.

도 1에서 22a와 23a는 각각 다른 시점인 t3와 t1, t2에서 서로 다르게 공급됨을 알 수 있으므로 상기 비교기의 작동 원리로서 변별된 출력을 취할 수 있음을 알 수 있을 것이다(t1과 t2는 상용전원에서 혼입되는 신호를 포함한다). 예를 들어 t1과 t2 시점에서 비교부(24)의 출력은 발생하지 않으며, t3의 시점(즉 필라멘트 내에서 발생되는 아크신호)에서만 23a의 신호(무선신호의 개념)에 의거 비교부(24)는 출력을 발생하게 된다. 만약 양 측단의 신호가 동시에 공급된다 하더라도 필라멘트에서 아크가 발생되는 것이라면 전압레벨, 주파수 내지 위상의 관점에서 제1입력단은 제2입력단보다 높은 시점이 발생하게 되므로 비교기는 이를 포착하여 아크를 감지할 수 있게 된다.In FIG. 1, it can be seen that 22a and 23a are supplied differently at different time points, t3, t1, and t2, so it will be seen that a discriminated output can be taken as the operating principle of the comparator (t1 and t2 are from commercial power including mixed signals). For example, the output of the comparison unit 24 does not occur at the time points t1 and t2, and the comparison unit 24 based on the signal of 23a (the concept of a wireless signal) only at the time point t3 (that is, the arc signal generated in the filament) will generate an output. If the arc is generated in the filament even if the signals of both ends are supplied at the same time, since the first input terminal occurs at a higher point than the second input terminal in terms of voltage level, frequency or phase, the comparator can detect the arc by capturing it. there will be

이와 같은 검출신호에 의해 출력을 발생하는 비교부(24)의 제어신호를 본 발명에서는 이벤트 신호라고 정의한다.A control signal of the comparator 24 generating an output based on such a detection signal is defined as an event signal in the present invention.

비교부(24)의 제어신호는 파워스위칭부(13)의 전력공급을 차단하도록 작용한다. 이때 비교부(24)의 출력으로 전원공급을 차단하지는 않고 알람신호만 발생할 수 있으므로, 본 발명의 기술사상에는 이러한 취사선택적인 구성을 포함한다. 즉 파워제어부에는 상기 정류기부의 전원공급을 차단하지 않으면서 알람신호를 발생하는 알람발생부를 연동하는 구성을 포함할 수 있는 것이다.The control signal of the comparator 24 serves to cut off power supply to the power switching unit 13 . At this time, since only an alarm signal can be generated without cutting off the power supply with the output of the comparator 24, the technical concept of the present invention includes such an optional configuration. That is, the power control unit may include a configuration interlocking with an alarm generating unit that generates an alarm signal without cutting off the power supply of the rectifier unit.

파워제어부(26)는 영전위(영점) 트리거부(12)의 기능을 정지시키는 기능 블록이다. 파워제어부가 작동되면 비록 앞에서 설명한 온도제어부(11)가 작동시키고자 하더라도 파워제어부(26)가 이를 저지하여 영전위 트리거부의 작동을 정지시키는 원리로 작동한다. The power control unit 26 is a functional block that stops the function of the zero potential (zero) trigger unit 12. When the power control unit is operated, even if the temperature control unit 11 described above tries to operate, the power control unit 26 blocks it and operates on the principle of stopping the operation of the zero potential trigger unit.

도 1은 다음과 같은 본 발명 제2실시일례를 포함한다. 즉, 본 발명 제2실시일례는 1 includes a second embodiment of the present invention as follows. That is, the second embodiment of the present invention

상용전원으로부터의 전원을 상기 필라멘트로 공급하되 온도제어부에 의해 작동 제어되는 파워스위칭부(13);A power switching unit 13 supplying power from a commercial power source to the filament and operating and controlled by a temperature controller;

상기 파워스위칭부로부터의 전력을 직류로 변환하는 정류기부(14);a rectifier unit 14 that converts the power from the power switching unit into direct current;

상기 정류기부와 상기 필라멘트부 사이에 연결되되 RF신호는 격리하면서 직류전류를 도통하는 RF신호차단부(21);An RF signal blocking unit 21 connected between the rectifier unit and the filament unit to conduct a DC current while isolating the RF signal;

상기 필라멘트부에서 발생되는 펄스성 아크신호를 RF신호로 검출하는 제1RF신호검출부(22) 및 제2RF신호검출부(23);a first RF signal detection unit 22 and a second RF signal detection unit 23 for detecting the pulsed arc signal generated in the filament unit as an RF signal;

상기 제1 밍 제2 RF신호검출부로부터의 검출신호로서 아크신호 유무를 판별하는 비교부(24);a comparison unit 24 that determines whether or not there is an arc signal as a detection signal from the first and second RF signal detection units;

상기 비교부의 출력을 파워제어부(26)에 연결하여서 상기 필라멘트에서 발생되는 비정상적인 전류의 흐름을 RF신호로 검출하여 전기매트의 전원공급 계통인 파워스위칭부(13)를 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한 것이다.It is characterized in that it comprises a configuration for controlling the power switching unit 13, which is the power supply system of the electric mat, by connecting the output of the comparison unit to the power control unit 26 to detect the flow of abnormal current generated from the filament as an RF signal. Disclosed is an electric mat protection device.

각각의 구성에서, 상기 RF신호차단부 및 상기 제1RF신호검출부와 제2RF신호검출부의 연결은 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되고 나머지 한 쪽의 극성은 공통(com) 라인으로 연결되거나, 상기 정류기부로부터 출력되는 (+)/(-) 극성의 라인에 각각 직렬로 연결되는 구성을 포함할 수 있다.In each configuration, the connection of the RF signal blocking unit and the first RF signal detection unit and the second RF signal detection unit is connected in series to either line of the (+) / (-) polarity line output from the rectifier unit, and the other line One polarity may include a configuration connected to a common (com) line or connected in series to lines of (+)/(-) polarity output from the rectifier unit.

한편 상기 제1실시일례 및 제2실시일례에서 상기 비교부(24)의 이벤트 신호 유무 판별에는 설정된 시간 동안의 지속성 또는 횟수로 진정한 아크신호인지 여부를 판별하는 구성을 더 포함할 수 있으며, 상용전원 및 필라멘트 연결선은 2선식 꼬임선으로 연결된 구성을 포함할 수 있다. 이러한 구성들은 단발성 서지신호에서 오작동하는 것을 방지하는 역할로서 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 또한 2선식 꼬임선을 통해 라인에서 혼힙되는 유도성 노이즈를 서로 반대의 위상으로 상쇄시켜서 전자파의 발생 내지 혼입을 최소화 할 수 있는 것이다.On the other hand, in the first embodiment and the second embodiment, the comparison unit 24 may further include a configuration for determining whether or not it is a true arc signal with continuity or number of times for a set time, and commercial power And the filament connection line may include a configuration connected by a two-wire twisted line. These configurations play a role in preventing malfunction in single-shot surge signals and can improve the reliability of detection. In addition, through a two-wire twisted wire, inductive noise mixed in a line is offset in opposite phases to generate or mix in electromagnetic waves. can be minimized.

기타 영전위(영점)를 기준으로 파워스위칭부를 제어하는 구성 및 온도제어부의 기능 등은 앞에서 설명한 바 있으므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration of controlling the power switching unit and the function of the temperature controller based on the other zero potential (zero) have been described above, duplicate descriptions will be omitted.

본 발명은 상기 아크신호 방지를 위한 제1실시일례 및 제2실시일례 뿐만 아니라 서지 장해를 최소화하는 제3실시일례 및 제4실시일례로 실시될 수 있다.The present invention can be implemented in the third and fourth embodiments for minimizing surge damage as well as the first and second embodiments for preventing the arc signal.

먼저 제3실시일례는,First, in the third embodiment,

상기 파워스위칭부는 상용전원에 연결된 교류전원 연결 스위칭 구성을 포함하고, 상기 파워스위칭부의 스위칭용 트리거는 영전위 기준으로 작동시키는 구성을 포함하며,The power switching unit includes an AC power connection switching configuration connected to commercial power, and a switching trigger of the power switching unit includes a configuration operating based on zero potential,

상기 정류기부는 상기 트라이액의 출력에 정류회로 다이오드를 연결하는 구성을 포함하는 한편,The rectifier unit includes a configuration for connecting a rectifier circuit diode to the output of the triac,

상기 상용전원에 상기 파워스위칭부를 먼저 연결한 후 상기 정류기부와 상기 필라멘트부를 연결하는 순서로 연동 구성한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한 것이다.Disclosed is an electric mat protection device comprising interlocking means in the order of first connecting the power switching unit to the commercial power source and then connecting the rectifier unit and the filament unit.

또한 제4실시일례는,In addition, in the fourth embodiment,

상기 상용전원에 상기 정류기부를 먼저 연결한 후 상기 파워스위칭부와 상기 필라멘트부를 연결하는 순서로 연동 구성한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한 것이다.Disclosed is an electric mat protection device comprising interlocking means in the order of first connecting the rectifier unit to the commercial power source and then connecting the power switching unit and the filament unit.

상기 제3실시일례 및 제4실시일례는 상기 제1실시일례 및 제2실시일례 중 일부를 생략한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 앞에서 설명한 내용에 갈음하기로 하여 중복된 설명은 생략한다.Since the third embodiment and the fourth embodiment are a configuration in which some of the first and second embodiments are omitted, the detailed description thereof will be replaced with the previous description, and redundant description will be omitted.

도 4는 상기 제1실시일례 내지 제4실시일례에서 파워스위칭부(13)과 정류기부(14)의 순서를 바꾸어서 연결할 때의 개념을 예시한 것이다.4 illustrates the concept of changing the order of the power switching unit 13 and the rectifier unit 14 and connecting them in the first to fourth embodiments.

나아가 본 발명은 도 5a, 도 5b로 도시한 바와 같은 교류전원 전용의 제5실시일례로 실시될 수 있다. 즉 본 발명의 제5실시일례는Furthermore, the present invention can be implemented as a fifth embodiment dedicated to AC power as shown in FIGS. 5A and 5B. That is, the fifth embodiment of the present invention

상기 비교부의 출력에 의하여 상기 파워스위칭부가 작동되도록 연결됨으로써 상기 필라멘트로부터의 아크신호를 감지하여 전기매트의 전원공급 계통인 파워스위칭부를 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치를 개시한 것이다.Disclosed is an electric mat protection device comprising a configuration for controlling the power switching unit, which is a power supply system of the electric mat, by detecting an arc signal from the filament by being connected so that the power switching unit is operated by the output of the comparison unit. will be.

또한 상기 로패스부(21)는 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인에 병렬로 연결되고 상기 비교부는 상기 필라멘트의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 포함할 수 있다.In addition, the low-pass part 21 may include a configuration that is connected in parallel to two power lines connected to the filament, and the comparator detects an arc signal from both ends of the filament.

나아가 상기 로패스부는 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인 중 어느 한 쪽 라인에 직렬로 연결되거나, 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인에 병렬로 연결되고 상기 비교부는 상기 로패스부의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 포함할 수 있다.Furthermore, the low-pass unit is connected in series to either one of the two power lines connected to the filament, or connected in parallel to the two power lines connected to the filament, and the comparison unit arcs at both ends of the low-pass unit. It may include a component for detecting a signal.

도 5a, 5b는 그 중에서 로패스부(21)가 필라멘트로 연결되는 두 가닥의 전원 라인에 병렬로 연결된 상태에서 상기 비교부가 상기 로패스부의 양측 선단에서 아크신호를 감지하는 구성을 나타낸 것이다.5A and 5B show a configuration in which the comparison unit detects an arc signal from both ends of the low-pass unit in a state in which the low-pass unit 21 is connected in parallel to two power lines connected by filaments.

이 구성은 특히 로패스부(21)의 양측 선단에서 아크신호를 감지하므로 직류이든 교류이든 단일 회로로 선택적으로 활용할 수 있는 장점이 있는 것이다.This configuration has the advantage of being able to selectively utilize either direct current or alternating current as a single circuit since arc signals are sensed at both ends of the low pass part 21 .

기타 각 구성요소들은 앞에서 설명한 바 있어 중복된 설명은 생략한다.Since each of the other components has been described above, duplicate descriptions will be omitted.

나아가 본 발명은 도 6으로 도시한 바와 같은 직류 전용의 제6실시일례로 실시될 수 있다. 즉 본 발명의 제6실시일례는Furthermore, the present invention can be implemented as a sixth embodiment for direct current only as shown in FIG. 6 . That is, the sixth embodiment of the present invention

상기 직류전원(14a)은 상용전원으로부터 정류된 정류기 내지 배터리로 구성되고 상기 직류전원의 출력에 상기 파워스위칭부와 상기 필라멘트부가 순서적으로 연동시킨 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기매트 보호 장치.”를 개시한 것이다. The electric mat protection device, characterized in that the DC power source (14a) is composed of a rectifier or battery rectified from commercial power and includes a configuration in which the power switching unit and the filament unit are sequentially linked to the output of the DC power supply. ” is initiated.

여기서 피크모서리둔화부(12a)는 온도제어부(11)의 온 또는 오프 신호 발생 시에 피크점에서 발생되는 서지전압을 해소하기 위한 구성을 말한다.Here, the peak edge blunting unit 12a refers to a configuration for resolving a surge voltage generated at a peak point when an on or off signal of the temperature control unit 11 is generated.

구형파의 피크(peak)점은 서지를 유발하게 되는데, 상기 제1, 2, 3, 4실시일례에서는 영전위 트리거를 통해 서지를 예방하였다. 하지만 도 5의 경우는 상시 전원전압이 유지되는 직류전원을 사용하므로 영전위 트리거를 사용할 수 없다. 따라서 피크모서리둔화부(12a)가 적용된 것이다.The peak point of the square wave causes a surge. In the first, second, third, and fourth embodiments, the surge was prevented through a zero potential trigger. However, in the case of FIG. 5, since a direct current power supply in which a power supply voltage is always maintained is used, the zero potential trigger cannot be used. Therefore, the peak edge dulling part 12a is applied.

피크모서리둔화부(12a)는 온 또는 오프 신호로서 상태를 전환하는 꼭지점의 커브 특성을 둔화시켜서 결국은 서지의 발생 소지를 없애는 것이다. 예를 들면 상용전원 주파수(50Hz 또는 60Hz)가 사인 커브를 그리듯이 꼭지점에 대하여 파형을 평활하면 앞에서 영전위 트리거의 원리처럼 서지가 해소될 수 있다.The peak edge blunting unit 12a blunts the curve characteristic of the vertex that switches the state as an on or off signal to eventually eliminate the occurrence of a surge. For example, if a commercial power frequency (50Hz or 60Hz) draws a sine curve, if the waveform is smoothed with respect to the vertex, the surge can be eliminated like the principle of the zero potential trigger.

따라서 상기 구형파의 꼭지점을 상기 상용전원 주파수보다 낮게 하거나 그보다 1/2 수준(즉 120Hz의 포물선 함수)으로 낮게 둔화시키는 경우 스위칭에 의한 서지는 없게 된다.Therefore, when the apex of the square wave is lowered than the commercial power frequency or slowed down to 1/2 level (ie, a parabolic function of 120 Hz), there is no surge due to switching.

도 6의 12a-1과 12a-2는 그와 같은 기능을 위하여 온도센서부(11)의 출력이 구형파로 공급됨에 불구하고 파형을 정형하여 급격한 커브점(점선 원으로 표시한 부분)을 스무스하게 변형하여 파워스위칭부(13a)로 공급하고 이에 따라 파워스위칭부(13a)는 그 둔화된 꼭지점에서는 급격한 구형파 형태로 필라멘트에 전력을 공급하는 것이 아니라 사인 커브의 완만한 꼭지점 형태로 정형(13a-1 또는 13a-2)하여 전력을 공급하게 되는 것이다.12a-1 and 12a-2 of FIG. 6 smooth the sharp curve point (the part indicated by the dotted line circle) by shaping the waveform even though the output of the temperature sensor unit 11 is supplied as a square wave for such a function. It is deformed and supplied to the power switching unit 13a, and accordingly, the power switching unit 13a does not supply power to the filament in the form of an abrupt square wave at the slowed vertex, but in the form of a gentle vertex of a sine curve. Or 13a-2) to supply power.

각각의 둔화 개념에서 12a-1 및 13a-1은 제어신호 종료 시점에서 둔화시킨 것이고, 12a-2 및 13a-2는 제어신호의 개시 및 종료의 양 측에서 모두 둔화시킨 개념을 나타낸 것이다. 서로는 전력 스위칭의 효율과 발열 및 서지 억압의 효과 측면에서 적정한 범위로 절충 적용될 수 있다.In each slowdown concept, 12a-1 and 13a-1 are slowed at the end of the control signal, and 12a-2 and 13a-2 are slowed at both the start and end of the control signal. Each can be compromised within an appropriate range in terms of efficiency of power switching and effect of heat generation and surge suppression.

둔화를 이루기 위한 시정수 개념에서 바람직한 범위는 상용전원 주파수이지만, 무선주파수로 서지가 발생되지 않는 범위를 둔화 시정수의 범위로 설정할 수 있으며, 이러한 피크모서리둔화부가 부설됨으로써 본 발명에는 완전한 직류전원인 DC전원부(14a)의 적용이 가능하게 되는 것이다. 피크모서리둔화는 도시생략된 평활용 커패시터이거나 피크점 시정수에 동기시키는 직렬공진회로를 삽입하는 기법에 의하여 달성될 수 있다. In the concept of time constant for slowing, the preferred range is commercial power frequency, but the range in which surge does not occur in radio frequency can be set as the range of slowing time constant. The application of the DC power supply unit 14a becomes possible. The peak edge dulling can be achieved by a technique of inserting a smoothing capacitor (not shown) or a series resonant circuit synchronizing with the peak point time constant.

본 발명은 상기 일실시예로 설명한 것 외에도 동일한 컨셉 하에서 다양한 실시예가 존재할 수 있지만 그 하나하나의 실시예별 설명은 생략하기로 한다. 다만 생략된 설명에 대하여는 이를 배제한다는 의미가 아닌 것으로, 따라서 본 발명의 명세서를 이해함에 있어서는, 상기 실시일례로 제시한 것뿐만 아니라 청구범위가 개시하는 문언적 의미 및 군등론적 범위의 대체수단을 포함하여 상기 설명으로부터 유추되는 다양한 형태로 실시되는 수단을 당연히 포함함을 이해하여야 한다.The present invention may exist in various embodiments under the same concept in addition to the above described one embodiment, but the description of each embodiment will be omitted. However, the omitted description does not mean that it is excluded, and therefore, in understanding the specification of the present invention, not only the examples presented as examples but also the literal meaning disclosed by the claims and alternative means of the group-equivalent range are included. Thus, it should be understood that it naturally includes means implemented in various forms inferred from the above description.

필라멘트부(30);
파워스위칭부(13);
온도제어부(11, 11a, 11b);
정류기부(14);
로패스부(21);
하이패스부(22, 23);
비교부(24);
브리지다이오드(14)
댐핑부(15)
제1하이패스부(22)
제2하이패스부(23)
상용전원으로부터의 서지전압(23a)
필라멘트로부터의 아크신호(22a)
알람부(25)
파워제어부(26)
파워스위칭부(13a)
직류전원(14a)filament unit 30;
Power switching unit 13;
Temperature control unit (11, 11a, 11b);
rectifier unit 14;
Low pass part 21;
high pass parts 22 and 23;
comparator 24;
Bridge Diode(14)
Damping part (15)
First high-pass unit (22)
Second high-pass unit (23)
Surge voltage (23a) from commercial power
Arc signal 22a from the filament
Alarm unit (25)
Power control unit (26)
Power switching unit (13a)
DC power supply (14a)

Claims

a carbon filament part that is a heat generating member;
A power switching unit for supplying power from commercial power to the filament unit;
a rectifier unit or low pass unit supplying power from the power switching unit to the filament unit;
a high pass unit connected to a connection point between the rectifier or low pass unit and the filament unit to detect a pulsed arc signal; and
A comparison unit connected to the high-pass unit and generating an event signal when a signal passing from the high-pass unit is greater than or equal to a certain level;
The carbon filament safety device, characterized in that interlocking configured to cut off the power supplied to the filament unit by the power switching unit by the event signal generation of the comparison unit.

According to claim 1,
Further comprising a temperature controller interlocking the temperature sensor to control the operation of the power switching unit in a set range so that the filament unit maintains a preset temperature,
The carbon filament safety device further comprises a configuration for interlocking a power control unit that blocks the operation of the power switching unit even if the temperature control unit tries to operate the power switching unit when the event signal is generated.

A filament unit composed of a member for heating the electric mat;
A power switching unit for supplying power from commercial power to the filament unit;
a rectifier unit or low pass unit supplying power from the power switching unit to the filament unit; and
Including a power control unit for controlling the power supplied to the filament unit by controlling the power switching unit with an event signal when an arc signal is generated from the filament unit,
The rectifier unit or the low-pass unit connects power from the power switching unit to the filament unit while blocking the passage of the pulsed arc signal generated in the filament unit with high impedance,
a high pass unit connected to a connection point between the rectifier unit or the low pass unit and the filament unit to detect the pulsed arc signal; and
Further comprising a comparator connected to the high pass unit and generating an event signal when a signal passing from the high pass unit is greater than or equal to a predetermined value,
The electric mat protection device, characterized in that interlocked to cut off the power supplied to the filament unit by controlling the power switching unit when an event signal is detected through the comparator.

A filament unit composed of a member for heating the electric mat;
A power switching unit for supplying power from commercial power to the filament unit;
a rectifier unit or low pass unit supplying power from the power switching unit to the filament unit; and
Including a power control unit for controlling the power supplied to the filament unit by controlling the power switching unit with an event signal when an arc signal is generated from the filament unit,
an RF signal blocking unit connected between the rectifier unit or the low-pass unit and the filament unit to conduct a DC current while isolating an RF signal;
an RF signal detection unit for detecting the pulsed arc signal generated in the filament unit as an RF signal; and
Further comprising a comparison unit for determining the presence or absence of an arc signal as a detection signal from the RF signal detection unit,
When it is determined through the comparison unit that an arc signal is generated, the power control unit controls the power switching unit to cut off power supply to the filament unit.

According to claim 3 or 4,
A damping unit for filtering noise from the rectifier unit is inserted between the rectifier or low-pass unit of claim 3 and the power switching unit of claim 3 or between the rectifier unit of claim 4 and the RF signal blocking unit. Electric mat protection device, characterized in that for doing.

According to claim 3,
The high-pass unit includes a first high-pass unit connected to the output side of the rectifier unit or the low-pass unit and a second high-pass unit connected to the input side of the low-pass unit,
The first high-pass unit and the second high-pass unit are connected to the first input terminal and the second input terminal of the comparator, respectively, and the signal input to the first input terminal of the comparison unit is larger than the signal input to the second input terminal. Electric mat protection device, characterized in that it comprises a configuration for determining that the event signal when.

According to claim 3,
The rectifier unit further includes a connection to a damping unit for filtering noise from the rectifier unit, wherein the comparison unit connects a second input terminal to an output terminal of the damping unit and connects a first input terminal to an output terminal of the high pass unit. An electric mat protection device characterized in that it comprises a configuration interlocking to determine that it is an arc signal when the signal input to the first input terminal is greater than the signal input to the second input terminal.

According to claim 3 or 4,
The low-pass unit of claim 3 or claim 4, the high-pass unit of claim 3, the RF signal blocking unit of claim 4, or the RF signal detection unit of claim 4 may have (+)/(-) output from the rectifier unit. An electric mat protection device comprising an unbalanced configuration in which one of the polarity lines is connected in series and the other lines are connected to a common line.

According to claim 3 or 4,
The low-pass part of claim 3 or claim 4 and the high-pass part of claim 3 or the RF signal blocking part of claim 4 and the RF signal detector of claim 4 may output (+)/(-) An electric mat protection device comprising a balance configuration connected in series to each polarity line.

[4] The electric mat protection device according to claim 3, wherein the comparator determines whether or not an event signal is a true arc signal with continuity or number of times for a predetermined period of time.

delete

According to claim 3 or 4,
The power switching unit supplies power to a 3-terminal power switching member (switching element including a gate such as SCR, triac, GTR, FET, etc.) connected to the front end of the rectifier unit or the rear end of the rectifier unit,
Electric mat protection device characterized in that it comprises a configuration for switching connection and disconnection based on the time when the power becomes zero potential.

A filament unit composed of a member for heating the electric mat;
A power switching unit for supplying power from commercial power to the filament unit;
a rectifier unit supplying power from the power switching unit to the filament unit; and
Including a power control unit for controlling the power supplied to the filament unit by controlling the power switching unit with an event signal when an arc signal is generated from the filament unit,
an RF signal blocking unit connected between the rectifier unit and the filament unit to conduct a DC current while isolating the RF signal;
an RF signal detection unit for detecting the pulsed arc signal generated in the filament unit as an RF signal; and
When it is determined that an arc signal is generated through the RF signal detection unit, the power control unit interlocks with an alarm generating unit that generates an alarm signal without cutting off power supply to the rectifier unit. Device.

According to claim 2,
The temperature control unit further comprises a zero potential trigger interlocking configuration for operating and controlling the power switching unit to turn on and off with a reference point of the temperature set by the temperature sensor, and operating based on the zero potential when turned on or off. Carbon filament safety device.

The method of claim 2 , wherein the temperature controller controls the power switching unit on and off by a complex action of a manually set time interval and an automatically controlled temperature sensor by adding a configuration for manually setting a predetermined time interval to the temperature controller. Carbon filament safety device comprising a.

The electric mat protection according to claim 3, wherein the low pass part is connected in parallel to two power lines connected to the filament part, and the comparison part detects an arc signal from both ends of the filament part. Device.

According to claim 3,
The low pass unit is connected in series to one of the two power lines connected to the filament unit, or connected in parallel to the two power lines connected to the filament unit, and the comparison unit receives an arc signal from both ends of the low pass unit. Electric mat protection device, characterized in that it comprises a configuration for detecting.

a carbon filament portion composed of a heat generating member;
A power switching unit for supplying power from commercial power to the filament unit;
an RF signal detection unit for detecting an arc signal generated when an abnormal current flows from the filament unit as an RF signal on a power supply path of the filament unit; and
A power control unit for controlling the power switching unit to cut off power supplied to the filament unit when the RF signal is detected; including,
Carbon filament safety device, characterized in that it comprises a configuration interlocked between the RF signal detection unit and the power switching unit.

The method of claim 1 or 18,
Further comprising a temperature control unit for controlling the operation of the power switching unit so that the filament unit maintains a predetermined temperature,
The temperature control unit comprises a configuration for setting the temperature through manual setting time width control through a user's prediction without a temperature sensor.

The method of claim 1 or 18,
Further comprising a temperature control unit for controlling the operation of the power switching unit so that the filament unit maintains a predetermined temperature,
The temperature controller additionally interlocks a temperature sensor with a manually set time width control configuration through a user's prediction, and includes a configuration interlocked to operate by combining the manual set time width control and the addition or subtraction of the reference point by the temperature sensor. Carbon filament safety device made with.

The method of claim 1 or 18,
The carbon filament safety device characterized in that the low-pass part of claim 1 or the RF signal detection part of claim 18 includes a configuration in which the arc signal generated from the filament part is blocked from passing with high impedance to the power supply side.