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KR20060017900A - Apparatus and method for automatically adjusting temperature - Google Patents

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KR20060017900A
KR20060017900A KR1020060009302A KR20060009302A KR20060017900A KR 20060017900 A KR20060017900 A KR 20060017900A KR 1020060009302 A KR1020060009302 A KR 1020060009302A KR 20060009302 A KR20060009302 A KR 20060009302A KR 20060017900 A KR20060017900 A KR 20060017900A
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이성우
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주식회사 써모랩
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Abstract

본 발명은 자동 온도 조절기 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열체의 저항값을 측정하여 온도 조절을 수행하는 자동 온도 조절기 및 그 방법에 관한 것이다. 모든 물질은 고유한 물리적 특성인 저항을 가지고 있다. 이러한 저항의 저항값은 구성 성분에 따라 차이는 있지만 온도의 변화에 따라 변한다. 이러한 물리적 특성은 발열체의 온도 변화를 표시해 줄 수 있는 온도 지표로 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 발열체와 전원 공급선으로 연결되어 발열체의 온도를 조절하는 자동 온도 조절기로서, 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 발열체의 저항값을 측정하고 상기 메모리에 저장된 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 기초로 상기 발열체의 온도를 추정하여 상기 발열체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명은 전기 난방용 온도 조절기로 사용될 수 있다. 특히, 기존의 열선 전기 난방 방식을 대체하는 탄소 면상 발열체 난방 필름과 탄소 섬유 발열체의 온도 조절기로 사용될 수 있다.The present invention relates to a thermostat and a method thereof, and more particularly, to a thermostat and a method for performing temperature control by measuring the resistance value of the heating element. All materials have a resistance that is inherent in physical properties. The resistance of these resistors varies with the constituents but changes with temperature. These physical properties can be used as a temperature indicator to indicate the temperature change of the heating element. Accordingly, the present invention is a thermostat that is connected to a heating element and a power supply line to adjust the temperature of the heating element, including a memory for storing a resistance value according to the temperature of the heating element, measuring the resistance value of the heating element and in the memory The temperature of the heating element is controlled by estimating the temperature of the heating element based on the resistance value according to the stored temperature of the heating element. This invention can be used as a thermostat for electric heating. In particular, it can be used as a temperature controller of the carbon-type heating element heating film and the carbon fiber heating element to replace the existing hot wire electric heating method.

발열체, 저항, 온도, 조절, 무센서 Heating element, resistance, temperature, regulation, sensorless

Description

자동 온도 조절기 및 그 방법{Apparatus and Method for Automatically Adjusting Temperature}{Apparatus and Method for Automatically Adjusting Temperature}

도 1은 발열체 내부에 실장된 온도 센서를 이용하는 온도 조절기를 나타낸 도면,1 is a view showing a temperature controller using a temperature sensor mounted inside the heating element,

도 2는 자체에 온도 센서가 내장된 자동 온도 조절기를 나타낸 도면,2 is a diagram showing a thermostat having a temperature sensor built therein;

도 3은 탄소 발열체의 온도에 따른 저항값 변화를 나타낸 일 실시예의 그래프,3 is a graph illustrating an example of a change in resistance value according to temperature of a carbon heating element;

도 4는 본 발명에 따른 자동 온도 조절기 및 이를 이용한 발열체를 나타낸 일 실시예의 도면,Figure 4 is a view of an embodiment showing a thermostat and a heating element using the same according to the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 자동 온도 조절기의 일 실시예의 구성도,5 is a configuration diagram of an embodiment of a thermostat according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 자동 온도 조절기의 다른 일 실시예의 구성도,6 is a configuration diagram of another embodiment of a thermostat according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 자동 온도 조절 방법을 설명하는 일 실시예의 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for automatically adjusting temperature according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

501 : 입력부 502 : 출력부501: input unit 502: output unit

503 : 마이콤 504 : 스위칭부503: micom 504: switching unit

505 : 전류측정부 506 : 발열량 제어부505: current measuring unit 506: heat generation control unit

본 발명은 자동 온도 조절기 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열체의 저항값을 측정하여 온도 조절을 수행하는 자동 온도 조절기 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a thermostat and a method thereof, and more particularly, to a thermostat and a method for performing temperature control by measuring the resistance value of the heating element.

종래 자동 온도 조절기는 발열체의 온도가 일정한 목표까지 도달하는 시간을 마이콤에 미리 설정해 두고 마이콤이 시간에 따라 전원을 온/오프하여 온도를 제어하는 방식, 발열체 내부에 써미스터 또는 바이메탈 등의 온도 센서나 온도 스위치를 연결하여 온도를 제어하는 방식, 자동 온도 조절기 내부에 써미스터 등의 온도 센서를 실장시키는 방식 등이 있다.In the conventional thermostat, the temperature of the heating element reaches a predetermined target in advance in the microcomputer and the microcomputer controls the temperature by turning on / off the power according to the time.The temperature sensor or the temperature inside the heating element such as thermistor or bimetal There is a method of controlling the temperature by connecting a switch, and mounting a temperature sensor such as a thermistor inside the thermostat.

먼저, 발열체의 온도가 일정한 목표까지 도달하는 시간을 마이콤에 미리 설정해 두고 마이콤이 그 정해진 시간에 따라 전원을 온/오프하여 온도를 제어하는 방식은 발열체의 온도를 원하는 온도로 조절할 수 없을 뿐만 아니라 발열체가 단열이 우수한 단열재 내부에 실장된 경우 온도가 지속적으로 상승하는 문제점이 있다.First, the method in which the temperature of the heating element reaches a predetermined target is set in advance in the microcomputer, and the method of controlling the temperature by turning on / off the power according to the predetermined time does not only control the temperature of the heating element to the desired temperature. There is a problem in that the temperature is continuously increased when mounted inside the excellent heat insulating material.

다음으로, 도 1은 발열체 내부에 실장된 온도 센서를 이용하는 온도 조절기를 나타낸 도면으로, 도 1에 도시된 바와 같이 발열체 내부에 온도 센서(101)가 존 재하고 온도 센서(101)는 센서선(102)을 통해 온도 조절기(103)에 연결된다.Next, FIG. 1 is a view showing a temperature controller using a temperature sensor mounted inside a heating element. As shown in FIG. 1, a temperature sensor 101 is present inside a heating element, and the temperature sensor 101 is a sensor line ( 102 is connected to temperature controller 103.

온도 조절기(103)는 외부 전원과 연결되어 발열체(104)의 발열체 전극(105)으로 전원을 공급한다. 이 때, 온도 조절기(103)와 발열체 전극(105)은 별도의 전원선(106)을 통해 연결된다.The temperature controller 103 is connected to an external power source to supply power to the heating element electrode 105 of the heating element 104. At this time, the temperature controller 103 and the heating element 105 is connected through a separate power line 106.

온도 조절기(103)에 의해 공급된 전원은 발열체 전극(105)으로 공급되고, 공급된 전원에 따라 발열체(104)에는 전류가 흘러 열이 방출된다. 발열체(104)에 실장된 온도 센서(101)는 발열체(104)의 온도를 측정하고 측정된 온도 정보를 센서선(102)을 통해 온도 조절기(103)로 전송한다. Power supplied by the temperature controller 103 is supplied to the heating element electrode 105, and a current flows through the heating element 104 according to the supplied power to release heat. The temperature sensor 101 mounted on the heating element 104 measures the temperature of the heating element 104 and transmits the measured temperature information to the temperature controller 103 through the sensor line 102.

이러한 발열체(104) 내부에 실장된 온도 센서(101)를 이용한 온도 조절기(103)는 온도 센서(101)가 위치한 곳의 온도만을 측정하여 발열을 제어하므로, 단열의 정도와 주위 온도에 따라 온도 센서(101)가 근접한 곳과 온도 센서(101)가 근접하지 않은 곳의 현저한 온도 차이가 발생한다.The temperature controller 103 using the temperature sensor 101 mounted inside the heating element 104 controls the heat generation by measuring only the temperature of the temperature sensor 101 is located, so that the temperature sensor according to the degree of insulation and ambient temperature A significant temperature difference occurs where 101 is close and where the temperature sensor 101 is not close.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이 온도 조절기(103)에는 발열체(104)에 전원을 공급하기 위한 한 쌍의 전원선(106)과 온도 센서(101) 연결을 위한 한 쌍의 센서선(102)이 별도로 구비되어야 하므로, 제조상의 번거로움과 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the temperature controller 103 includes a pair of power lines 106 for supplying power to the heating element 104 and a pair of sensor lines 102 for connecting the temperature sensor 101. Since it must be provided separately, there is a problem in that the manufacturing hassle and cost increases.

특히, 온도 센서(101)로서 온도의 변화에 따라 현저하게 구부러지는 바이메탈을 이용하는 경우, 온도 조절기(103)는 온도 조절의 기능보다는 온도 제한의 역할만 수행할 수 있다. 또한, 금속으로 제작되는 바이메탈의 특성상 파손을 방지하기 위한 보호 케이스 등이 필요하여 얇은 형상이 요구되는 필름이나 매트 등의 발 열체에는 적합하지 않다.In particular, in the case of using the bimetal that is remarkably bent in accordance with the change of temperature as the temperature sensor 101, the temperature controller 103 may serve only as a temperature limit rather than a function of temperature control. In addition, due to the nature of the bimetal made of a metal, a protective case for preventing damage is required, and thus it is not suitable for heating elements such as a film or a mat requiring a thin shape.

한편, 도 2는 자체에 온도 센서(201)가 내장된 자동 온도 조절기(203)를 나타낸 도면으로, 온도 조절기(203)가 발열체(204)에 인접하지 않는 한 온도 조절기(203)는 발열체(204)의 과열이나 목표 온도 미달 등을 전혀 알 수 없는 문제점이 있다. 또한, 온도 조절기(203)를 발열체(204)에 인접하게 위치시킨다고 하더라도 발열체(204)가 단열 처리된 경우 상기 문제점은 여전히 남는다. Meanwhile, FIG. 2 is a view illustrating a thermostat 203 having a temperature sensor 201 embedded therein, and the temperature controller 203 is a heating element 204 unless the temperature controller 203 is adjacent to the heating element 204. Overheating or under target temperature is not known at all. Further, even if the temperature controller 203 is positioned adjacent to the heating element 204, the problem still remains when the heating element 204 is insulated.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 별도의 온도 센서없이 발열체의 온도를 조절하는 자동 온도 조절기 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object thereof is to provide a thermostat and a method for controlling the temperature of a heating element without a separate temperature sensor.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발열체와 전원 공급선으로 연결되어 발열체의 온도를 조절하는 자동 온도 조절기로서, 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 발열체의 저항값을 측정하고 상기 메모리에 저장된 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 기초로 상기 발열체의 온도를 추정하여 상기 발열체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is connected to the heating element and the power supply line to adjust the temperature of the heating element, a thermostat comprising a memory for storing the resistance value according to the temperature of the heating element, the resistance value of the heating element The temperature of the heating element is adjusted by measuring and estimating the temperature of the heating element based on a resistance value according to the temperature of the heating element stored in the memory.

또한, 본 발명은, 발열체의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리를 포함하고 상기 발열체와 전원 공급선으로 연결된 온도 조절기의 온도 조절 방법으로서, 사용자로부터 설정 온도를 입력받는 온도 입력 단계; 상기 발열체의 저항값을 측정하는 저항값 측정 단계; 측정된 저항값과 상기 메모리에 저장된 발열체의 온도에 따른 저항값을 비교하여 상기 발열체의 온도를 추정하는 온도 추정 단계; 및 상기 발열체를 상기 설정 온도로 조절하는 온도 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention includes a memory for storing a resistance value according to the temperature of the heating element, the temperature control method of the temperature controller connected to the heating element and the power supply line, the temperature input step of receiving a set temperature from the user; A resistance value measuring step of measuring a resistance value of the heating element; A temperature estimating step of estimating the temperature of the heating element by comparing the measured resistance value with the resistance value according to the temperature of the heating element stored in the memory; And a temperature adjusting step of adjusting the heating element to the set temperature.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

모든 물질은 고유한 물리적 특성인 저항을 가지고 있다. 이러한 저항의 저항값은 구성 성분에 따라 차이는 있지만 온도의 변화에 따라 변한다. 특히, 일반적인 금속 발열체의 경우 온도가 증가함에 따라 저항값은 일정하게 증가하고, 일반적인 탄소 발열체의 경우 온도가 증가함에 따라 저항값이 일정하게 감소한다. All materials have a resistance that is inherent in physical properties. The resistance of these resistors varies with the constituents but changes with temperature. In particular, in the case of a general metal heating element, the resistance value increases constantly as the temperature increases, and in the case of the general carbon heating element, the resistance value decreases constantly as the temperature increases.

도 3은 탄소 발열체의 온도에 따른 저항값 변화를 나타낸 일 실시예의 그래프로, 0.1Ω의 분해능을 갖는 저항 측정 장비(멀티미터)로 순수 탄소 발열체 (Carbon graphite sheet)의 온도에 따른 저항값 변화를 측정한 결과이다.3 is a graph showing an example of a change in resistance value according to a temperature of a carbon heating element. The resistance measurement device (multimeter) having a resolution of 0.1 Ω shows a change in resistance value according to temperature of a pure carbon heating element (Carbon graphite sheet). It is a result of a measurement.

도 3에 도시된 바와 같이 상온(25℃)에서 8.5Ω의 저항값을 갖는 순수 탄소 발열체(Carbon graphite sheet)는 10℃의 온도 변화시 약 1.2 ~ 2.4 % 정도의 저항값 변화가 있다. 특히, 도 3의 결과를 측정한 저장 측정 장비의 분해능을 고려하면, 탄소 발열체의 온도가 1℃ 변함에 따라 저항값은 약 0.15% ~ 0.21% 정도의 변화가 발생함을 예측할 수 있다.As shown in FIG. 3, a pure carbon heating element having a resistance of 8.5Ω at room temperature (25 ° C.) has a resistance change of about 1.2 to 2.4% at a temperature change of 10 ° C. FIG. In particular, considering the resolution of the storage measuring equipment measuring the results of Figure 3, it can be expected that the change of the resistance value is about 0.15% ~ 0.21% as the temperature of the carbon heating element changes by 1 ℃.

이러한 물리적 특성은 발열체의 온도 변화를 표시해 줄 수 있는 온도 지표로 사용할 수 있다. 즉, 발열체 자체가 온도 센서의 역할을 할 수 있다. These physical properties can be used as a temperature indicator to indicate the temperature change of the heating element. That is, the heating element itself may serve as a temperature sensor.

도 4는 본 발명에 따른 자동 온도 조절기 및 이를 이용한 발열체를 나타낸 일 실시예의 도면으로, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 온도 조절기(401)는 자체에 온도 센서를 내장하지 않고, 또한 발열체(402)에는 온도 센서가 설치되어 있지 않다. 4 is a view showing an embodiment of a thermostat according to the present invention and a heating element using the same. As shown in FIG. 4, the thermostat 401 according to the present invention does not have a built-in temperature sensor. The heat generating element 402 is not provided with a temperature sensor.

도 4에 도시된 본 발명에 따른 자동 온도 조절기(401)는 발열체(402)에 연결된 전원선(403)에 흐르는 전류량을 측정하여 발열체(402)의 저항값을 계산하고, 계산된 저항값에 따라 발열체(402)의 온도를 추정한다. 자동 온도 조절기(401)는 이렇게 추정된 온도와 사용자가 설정한 온도를 비교하고 발열체(402)로 공급되는 전류량 또는 전압을 조절하여 온도를 조절한다. 도 4에 도시된 발열체(402)로는 탄소 면상 발열체 또는 탄소 섬유 발열체가 바람직하다.The thermostat 401 according to the present invention shown in FIG. 4 calculates a resistance value of the heating element 402 by measuring an amount of current flowing through the power line 403 connected to the heating element 402, and according to the calculated resistance value. The temperature of the heating element 402 is estimated. The thermostat 401 compares the estimated temperature with the temperature set by the user and adjusts the temperature by adjusting the amount of current or voltage supplied to the heating element 402. As the heating element 402 shown in FIG. 4, a carbon plane heating element or a carbon fiber heating element is preferable.

도 5는 본 발명에 따른 자동 온도 조절기의 일 실시예의 구성도로, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 온도 조절기는 입/출력부(501, 502), 마이콤(503), 스위칭부(504), 전류측정부(505) 및 발열량 제어부(506)를 포함한다.5 is a configuration diagram of an embodiment of a thermostat according to the present invention. As shown in FIG. 5, the thermostat according to the present invention includes input / output units 501 and 502, a microcomputer 503, and a switching unit ( 504, a current measuring unit 505, and a calorific value control unit 506.

입력부(501)는 사용자로부터 설정 온도를 입력받아 마이콤(503)으로 전송하고, 출력부(502)는 마이콤(503)으로부터 현재 온도를 전달받아 사용자에게 표시한다.The input unit 501 receives the set temperature from the user and transmits the set temperature to the microcomputer 503, and the output unit 502 receives the current temperature from the microcomputer 503 and displays it to the user.

마이콤(503)은 온도 측정 주기와 발열체(507)의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리(ROM)를 포함하고, 전류측정부(505)로부터 발열체(507)에 흐르는 전류값을 전달받아 발열체(507)의 저항값을 계산하여 상기 메모리에 저장된 발열체(507)의 온도에 따른 저항값을 기초로 발열체(507)의 현재 온도를 추정한다.The microcomputer 503 includes a memory (ROM) for storing a temperature measurement cycle and a resistance value according to the temperature of the heating element 507, and receives a current value flowing from the current measuring unit 505 to the heating element 507. The resistance value of the heating element 507 is calculated to estimate the current temperature of the heating element 507 based on the resistance value according to the temperature of the heating element 507 stored in the memory.

또한, 마이콤(503)은 추정된 현재 온도와 상기 입력부(501)를 통해 입력된 설정 온도를 비교하여 발열량 제어부(506)를 제어한다. 즉, 추정된 현재 온도가 설정 온도보다 낮을 경우 마이콤(503)은 발열량 제어부(506)를 제어하여 전류량 또는 전압을 증가시키고, 추정된 현재 온도가 설정 온도보다 높을 경우 발열량 제어부(506)를 제어하여 전원을 오프시키거나 전류량 또는 전압을 감소시킨다. 전류량을 제어하는 것은 입력 전원이 교류 전압인 경우에 바람직하고, 전압을 제어하는 것은 입력 전원이 직류 전압인 경우에 바람직하다.In addition, the microcomputer 503 controls the calorific value control unit 506 by comparing the estimated current temperature with the set temperature input through the input unit 501. That is, when the estimated current temperature is lower than the set temperature, the microcomputer 503 controls the calorific value control unit 506 to increase the amount of current or voltage. When the estimated current temperature is higher than the set temperature, the microcomputer 503 controls the calorific value control unit 506. Turn off the power or reduce the current or voltage. Controlling the amount of current is preferable when the input power source is an AC voltage, and controlling the voltage is preferable when the input power source is a DC voltage.

스위칭부(504)는 마이콤(503)의 제어에 따라 발열체(507)에 연결된 전선을 전류측정부(505)로 스위칭한다. 즉, 스위칭부(504)는 마이콤(503)의 내부 메모리에 설정된 온도 측정 주기에 따라 발열체(507)에 연결된 전선을 전류측정부(505)로 스 위칭한다.The switching unit 504 switches the electric wire connected to the heating element 507 to the current measuring unit 505 under the control of the microcomputer 503. That is, the switching unit 504 switches the wires connected to the heating element 507 to the current measuring unit 505 according to the temperature measurement cycle set in the internal memory of the microcomputer 503.

전류측정부(505)는 발열체(507)에 연결된 전선이 연결되면 소정의 정전압을 전선에 인가하여 발열체(507)에 흐르는 전류량을 측정하고 측정된 전류량을 마이콤(503)으로 전달한다.When the wire connected to the heating element 507 is connected, the current measuring unit 505 measures a current amount flowing through the heating element 507 by applying a predetermined constant voltage to the wire and transfers the measured current amount to the microcomputer 503.

한편, 마이콤(503)은 계산된 발열체(507)의 저항값이 내부 메모리에 저장된 저항값과 현격한 차이가 나는 경우(예를 들면, 내부 메모리에 저장된 저항값 범위를 넘어서는 경우) 발열체(507)가 끊어지거나 심하게 접힘 등으로 훼손된 것으로 판단하여 출력부(502)를 통해 경고 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 마이콤(503)은 출력부(502)를 통해 경고 메시지를 출력함과 동시에 발열량 제어부(506)를 제어하여 발열체(507)로 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다.On the other hand, the microcomputer 503 generates a heating element 507 when the calculated resistance value of the heating element 507 is significantly different from the resistance value stored in the internal memory (for example, when it exceeds the resistance value range stored in the internal memory). May be determined to be broken or damaged due to severe folding, and may output a warning message through the output unit 502. In addition, the microcomputer 503 outputs a warning message through the output unit 502 and simultaneously controls the heating amount control unit 506 to cut off the power applied to the heating element 507.

보다 구체적으로는, 단선 또는 접힘 등이 발생한 발열체(507)의 저항값(이상 발생 저항값)을 미리 측정하여 마이콤(503)의 내부 메모리에 저장해 두고, 실제 발열체(507)의 측정 저장값이 내부 메모리에 저장된 이상 발생 저항값에 근접한 경우 마이콤(503)은 해당 사유의 이상이 발생한 것으로 판단하여 표시할 수 있다. More specifically, the resistance value (abnormal resistance value) of the heating element 507 in which disconnection or folding occurs, is measured in advance and stored in the internal memory of the microcomputer 503, and the measured and stored value of the actual heating element 507 is internally stored. In the case of approaching the resistance value of the abnormal occurrence stored in the memory, the microcomputer 503 may determine that the abnormality has occurred due to the reason.

도 6은 본 발명에 따른 자동 온도 조절기의 다른 일 실시예의 구성도로, 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 온도 조절기는 입/출력부(601, 602), 마이콤(603), 전류측정부(604) 및 발열량 제어부(605)를 포함한다.6 is a configuration diagram of another embodiment of the thermostat according to the present invention. As shown in FIG. 6, the thermostat according to the present invention includes input / output units 601 and 602, a microcomputer 603, and current measurement. The unit 604 and the calorific value control unit 605 are included.

입력부(601)는 사용자로부터 설정 온도를 입력받아 마이콤(603)으로 전송하고, 출력부(602)는 마이콤(603)으로부터 현재 온도를 전달받아 사용자에게 표시한 다.The input unit 601 receives the set temperature from the user and transmits it to the microcomputer 603, and the output unit 602 receives the current temperature from the microcomputer 603 and displays it to the user.

마이콤(603)은 온도 측정 주기와 발열체(606)의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리(ROM)를 포함하고, 전류측정부(604)로부터 발열체(606)에 흐르는 전류값을 전달받아 발열체(606)의 저항값을 계산하여 상기 메모리에 저장된 발열체(606)의 온도에 따른 저항값을 기초로 발열체(606)의 현재 온도를 추정한다.The microcomputer 603 includes a memory (ROM) for storing a temperature measurement cycle and a resistance value according to the temperature of the heating element 606, and receives a current value flowing from the current measuring unit 604 to the heating element 606 to generate a heating element ( The resistance value of the heating element 606 is calculated to estimate the current temperature of the heating element 606 based on the resistance value according to the temperature of the heating element 606 stored in the memory.

또한, 마이콤(603)은 추정된 현재 온도와 상기 입력부(601)를 통해 입력된 설정 온도를 비교하여 발열량 제어부(605)를 제어한다. 즉, 추정된 현재 온도가 설정 온도보다 낮을 경우 마이콤(603)은 발열량 제어부(605)를 제어하여 전류량 또는 전압을 증가시키고, 추정된 현재 온도가 설정 온도보다 높을 경우 발열량 제어부(605)를 제어하여 전원을 오프시키거나 전류량 또는 전압을 감소시킨다. 전류량을 제어하는 것은 입력 전원이 교류 전압인 경우에 바람직하고, 전압을 제어하는 것은 입력 전원이 직류 전압인 경우에 바람직하다.In addition, the microcomputer 603 controls the calorific value control unit 605 by comparing the estimated current temperature with a set temperature input through the input unit 601. That is, when the estimated current temperature is lower than the set temperature, the microcomputer 603 controls the calorific value control unit 605 to increase the amount of current or voltage, and when the estimated current temperature is higher than the set temperature, the microcomputer 603 controls the calorific value control unit 605. Turn off the power or reduce the current or voltage. Controlling the amount of current is preferable when the input power source is an AC voltage, and controlling the voltage is preferable when the input power source is a DC voltage.

전류측정부(604)는 발열체(606)에 연결된 전선으로부터 발열체(606)에 흐르는 전류량을 측정하여 마이콤(603)으로 전달한다. 이 때, 전류측정부(604)의 전류량 측정은 마이콤(603)의 제어에 의해 이루어지는데, 마이콤(603)은 내부 메모리에 저장된 온도 측정 주기에 따라 전류측정부(604)로 제어 신호를 전달하여 전류측정부(604)가 발열체(606)에 흐르는 전류량을 측정하도록 한다.The current measuring unit 604 measures the amount of current flowing through the heating element 606 from the wire connected to the heating element 606 and transmits the current amount to the microcomputer 603. At this time, the current amount measurement of the current measuring unit 604 is made by the control of the microcomputer 603, the microcomputer 603 transmits a control signal to the current measuring unit 604 according to the temperature measuring cycle stored in the internal memory The current measuring unit 604 measures the amount of current flowing in the heating element 606.

한편, 마이콤(603)은 계산된 발열체(606)의 저항값이 내부 메모리에 저장된 저항값과 현격한 차이가 나는 경우(예를 들면, 내부 메모리에 저장된 저항값 범위를 넘어서는 경우) 발열체(606)가 끊어지거나 심하게 접힘 등으로 훼손된 것으로 판단하여 출력부(602)를 통해 경고 메시지를 출력할 수 있다. 또한, 마이콤(603)은 출력부(602)를 통해 경고 메시지를 출력함과 동시에 발열량 제어부(605)를 제어하여 발열체(606)로 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다.On the other hand, the microcomputer 603 generates a heating element 606 when the calculated resistance value of the heating element 606 is significantly different from the resistance value stored in the internal memory (for example, when it exceeds the resistance value range stored in the internal memory). May be determined to be damaged due to break or severe folding, and may output a warning message through the output unit 602. In addition, the microcomputer 603 may output a warning message through the output unit 602 and control the heating amount control unit 605 to cut off power applied to the heating element 606.

보다 구체적으로는, 단선 또는 접힘 등이 발생한 발열체(606)의 저항값(이상 발생 저항값)을 미리 측정하여 마이콤(603)의 내부 메모리에 저장해 두고, 실제 발열체(606)의 측정 저장값이 내부 메모리에 저장된 이상 발생 저항값에 근접한 경우 마이콤(603)은 해당 사유의 이상이 발생한 것으로 판단하여 표시할 수 있다. More specifically, the resistance value (abnormal resistance value) of the heating element 606 in which disconnection or folding occurs, is measured in advance and stored in the internal memory of the microcomputer 603, and the measured storage value of the actual heating element 606 is internally stored. In the case of approaching the abnormal resistance value stored in the memory, the microcomputer 603 may determine that the abnormality has occurred due to the reason.

도 7은 본 발명에 따른 자동 온도 조절 방법을 설명하는 일 실시예의 흐름도로, 도 7에 도시된 바와 같이, 먼저 자동 온도 조절기는 사용자로부터 설정 온도를 입력받고(701), 발열체로 전류를 도통시킨다(702).FIG. 7 is a flowchart illustrating an automatic temperature control method according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, first, a thermostat receives a set temperature from a user (701), and conducts current to a heating element. (702).

이어서, 자동 온도 조절기는 내부 메모리에 저장된 온도 측정 주기를 체크하고(703), 해당되는 시간에 발열체로 흐르는 전류량을 측정한다(704).Subsequently, the thermostat checks the temperature measurement cycle stored in the internal memory (703), and measures the amount of current flowing to the heating element at the corresponding time (704).

이어서, 자동 온도 조절기는 측정된 전류량을 기초로 발열체의 저항값을 계산하고(705), 내부 메모리에 저장된 발열체의 온도에 따른 저항값을 기초로 해당 발열체의 현재 온도를 추정한다(706).Subsequently, the thermostat calculates the resistance value of the heating element based on the measured amount of current (705), and estimates the current temperature of the heating element based on the resistance value according to the temperature of the heating element stored in the internal memory (706).

이어서, 자동 온도 조절기는 추정한 발열체의 현재 온도와 상기 사용자가 설정한 온도를 비교한다(707).Subsequently, the thermostat compares the estimated current temperature of the heating element with the temperature set by the user (707).

발열체의 현재 온도가 상기 사용자가 설정한 온도보다 높을 경우, 자동 온도 조절기는 발열체의 온도를 낮춘다(708). 발열체의 온도를 낮추는 방법으로는, 발열 체로 인가되는 전원을 오프시키거나, 발열체로 인가되는 전류량 또는 전압을 낮추는 방법이 사용될 수 있다.When the current temperature of the heating element is higher than the temperature set by the user, the thermostat lowers the temperature of the heating element (708). As a method of lowering the temperature of the heating element, a method of turning off the power applied to the heating element or lowering the amount of current or voltage applied to the heating element may be used.

한편, 발열체의 현재 온도가 상기 사용자가 설정한 온도보다 낮을 경우, 자동 온도 조절기는 발열체의 온도를 높인다(709). 발열체의 온도를 높이는 방법으로는, 발열체로 인가되는 전류량 또는 전압을 증가시키는 방법이 사용될 수 있다.On the other hand, when the current temperature of the heating element is lower than the temperature set by the user, the thermostat increases the temperature of the heating element (709). As a method of increasing the temperature of the heating element, a method of increasing the amount of current or voltage applied to the heating element may be used.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 별도의 온도 센서를 사용하지 않고 발열체의 저항값을 측정하여 온도를 조절함으로써, 온도 센서를 발열체에 설치하는 위험성과 온도 센서의 위치에 따른 측정 온도의 부정확성을 제거하고, 또한 기존의 전원선을 그대 로 이용함으로써 배선을 추가설치해야 하는 번거로움 및 비용 증가 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above, by adjusting the temperature by measuring the resistance value of the heating element without using a separate temperature sensor, to eliminate the risk of installing the temperature sensor on the heating element and the inaccuracy of the measurement temperature according to the position of the temperature sensor, In addition, by using existing power lines, it is possible to solve the problem of additional wiring and increased cost.

Claims (10)

발열체와 전원 공급선으로 연결되어 발열체의 온도를 조절하는 자동 온도 조절기로서,It is connected to the heating element and the power supply line to adjust the temperature of the heating element, 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리를 포함하고,A memory for storing a resistance value according to the temperature of the heating element, 상기 발열체의 저항값을 측정하고 상기 메모리에 저장된 상기 발열체의 온도에 따른 저항값을 기초로 상기 발열체의 온도를 추정하여 상기 발열체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절기. Measuring the resistance of the heating element and estimating the temperature of the heating element based on the resistance value according to the temperature of the heating element stored in the memory to adjust the temperature of the heating element. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원 공급선을 통해 상기 발열체로 흐르는 전류량을 측정하여 상기 발열체의 저항값을 계산하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절기.And a resistance value of the heating element is calculated by measuring an amount of current flowing through the power supply line to the heating element. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 전원 공급선으로 공급되는 전원을 일시적으로 차단하고 그 전원 공급선에 소정의 정전압을 인가하여 상기 발열체로 흐르는 전류량을 측정하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절기.And temporarily cut off power supplied to the power supply line, and apply a predetermined constant voltage to the power supply line to measure the amount of current flowing to the heating element. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 계산된 발열체의 저항값이 상기 메모리에 저장된 발열체의 저항값 범위 를 벗어난 경우 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절기.And cut off the power when the calculated resistance of the heating element is out of the resistance value range of the heating element stored in the memory. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 발열체는, 면상 또는 섬유상 탄소 발열체인 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절기.The heating element is a thermostat, characterized in that the surface or fibrous carbon heating element. 발열체의 온도에 따른 저항값을 저장하는 메모리를 포함하고 상기 발열체와 전원 공급선으로 연결된 온도 조절기의 온도 조절 방법으로서,A temperature control method of a temperature controller including a memory for storing a resistance value according to a temperature of a heating element and connected to the heating element and a power supply line, 사용자로부터 설정 온도를 입력받는 온도 입력 단계;A temperature input step of receiving a set temperature from a user; 상기 발열체의 저항값을 측정하는 저항값 측정 단계;A resistance value measuring step of measuring a resistance value of the heating element; 측정된 저항값과 상기 메모리에 저장된 발열체의 온도에 따른 저항값을 비교하여 상기 발열체의 온도를 추정하는 온도 추정 단계; 및A temperature estimating step of estimating the temperature of the heating element by comparing the measured resistance value with the resistance value according to the temperature of the heating element stored in the memory; And 상기 발열체를 상기 설정 온도로 조절하는 온도 조절 단계를 포함하는 자동 온도 조절 방법.Automatic temperature control method comprising the step of adjusting the heating element to the set temperature. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 저항값 측정 단계는,The resistance value measuring step, 상기 전원 공급선을 통해 상기 발열체로 흐르는 전류량을 측정하여 상기 발열체의 저항값을 계산하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 방법.And a resistance value of the heating element is calculated by measuring an amount of current flowing through the power supply line to the heating element. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 저항값 측정 단계는,The resistance value measuring step, 상기 전원 공급선으로 공급되는 전원을 일시적으로 차단하고 그 전원 공급선에 소정의 정전압을 인가하여 상기 발열체로 흐르는 전류량을 측정하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 방법.And temporarily cut off power supplied to the power supply line, and apply a predetermined constant voltage to the power supply line to measure the amount of current flowing to the heating element. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 온도 조절 단계는,The temperature control step, 상기 전원 공급선으로 인가되는 전압을 가변하여 상기 발열체의 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 방법.Automatic temperature control method characterized in that for controlling the temperature of the heating element by varying the voltage applied to the power supply line. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 온도 조절 단계는,The temperature control step, 상기 측정된 발열체의 저항값이 상기 메모리에 저장된 발열체의 저항값 범위를 벗어난 경우 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 자동 온도 조절 방법.Automatic power control method characterized in that the power is cut off when the measured resistance value of the heating element is out of the resistance value range of the heating element stored in the memory.
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