KR102285175B1 - 전압 가변형 온열 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 전압 가변형 온열 장치는 배터리 장치에서 출력되는 출력 전력을 입력받아 열을 발생시키는 전압 가변형 온열 장치에 관한 것으로, 직사각 플레이트 형상으로 형성되고, 전면과 배면이 접합되어 형성되며, 상기 전면에 사용자가 착석하거나 상기 전면이 사용자의 신체에 접촉되는 외피부; 상기 외피부 내측에 배치되고, 열을 발생시키는 발열부; 상기 배터리 장치로 신호를 송신하는 통신부; 및 상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 출력 전력을 요청하는 출력 요청 신호를 상기 배터리 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

전압 가변형 온열 장치{Apparatus for heating using voltage variable}

본 발명은 전압 가변형 온열 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 장치로부터 입력되는 출력 전력의 출력 전압이 가변되어 출력되도록 구성된 전압 가변형 온열 장치에 관한 것이다.

겨울철, 쉽고 빠른 난방을 위해 전기매트, 전기방석이 많이 사용된다. 일반적으로, 종래의 전기를 이용한 매트 또는 방석은 발열체로서 구리선 또는 니크롬선 등의 저항선이 지그재그로 배치되고, 이에 전류를 공급해서 열을 생산하는 것이 일반적이다.

그러나, 종래의 전기 매트 또는 방석은 장기간 사용 시 구리선 또는 니크롬선이 단전되기 쉬우며, 과열에 의한 화상 또는 화재의 위험이 있다. 또한, 전자파가 발생하기 때문에 사용자에게 안 좋은 영향을 미치기도 한다.

아울러, 220V 또는 110V를 사용하기 때문에 콘센트가 없는 곳에서는 전류를 공급 받을 수 없어 휴대하기 적절하지 않다는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발열체로 탄소섬유를 이용한 매트 또는 방석이 사용되고 있다. 탄소섬유를 이용한 발열체는 구리선 또는 니크롬선이 사용된 발열체와 비교했을 때, 열용량이 작고 상승 및 하강 온도 특성이 우수하며, 전자파를 배출하지 않는다는 장점이 있다.

이러한, 탄소섬유를 구성하는 탄소는 주로 무기질 또는 유기질의 흑연구조를 가진 것으로, 실로 만들어진 탄소섬유, 가루로 만들어진 파우더, 솜처럼 만들어진 탄소펠트 및 고형화시킨 탄소봉 등이 있다.

하지만, 상기 종래기술의 온열 방석은 전력원으로써 휴대용 배터리 장치를 사용하는 경우, 휴대용 배터리 장치에서 출력되는 출력 전력의 출력 전압을 가변시키지 못하여 최대 열효율을 달성할 수 있는 전압을 사용하여 온열을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0425335호

본 발명은 배터리 장치로부터 입력되는 출력 전력의 출력 전압을 발열부의 요구 전압 정보에 대응되도록 가변시켜 출력하도록 요청하는 출력 요청 신호를 송신함으로써, 발열부에 최적화된 출력 전압의 출력 전력을 이용하여 온열 기능을 수행할 수 있는 전압 가변형 온열 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전압 가변형 온열 장치는 배터리 장치에서 출력되는 출력 전력을 입력받아 열을 발생시키는 전압 가변형 온열 장치에 관한 것으로, 직사각 플레이트 형상으로 형성되고, 전면과 배면이 접합되어 형성되며, 상기 전면에 사용자가 착석하거나 상기 전면이 사용자의 신체에 접촉되는 외피부; 상기 외피부 내측에 배치되고, 열을 발생시키는 발열부; 상기 배터리 장치로 신호를 송신하는 통신부; 및 상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 출력 전력을 요청하는 출력 요청 신호를 상기 배터리 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 통신부는 펄스를 발생시키는 펄스 발생기; 상기 배터리 장치와 일단이 전기적으로 연결되는 제1 신호 출력 단자 및 제2 신호 출력 단자; 제1 신호 입력 단자의 타단과 일단이 연결되고, 상기 펄스 발생기와 타단이 연결되는 제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144); 및 제2 신호 입력 단자의 타단과 일단이 연결되고, 상기 펄스 발생기와 타단이 연결되는 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자;를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제1 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 오프 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제2 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 오프 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 오프 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제3 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 온 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 배터리 장치로부터 입력되는 상기 출력 전력의 출력 전압과 상기 요구 전압 정보에 대응되는 요구 전압 간의 전압차가 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되는지 여부를 확인하고, 상기 출력 전압과 상기 요구 전압 간의 전압차가 상기 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 출력 요청 신호를 재송신하도록 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 출력 요청 신호의 재송신 횟수 정보를 생성하고, 상기 재송신 횟수 정보가 미리 설정된 기준 횟수를 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 재송신 횟수 정보가 상기 미리 설정된 기준 횟수를 초과하면, 상기 출력 전압이 상기 요구 전압으로 가변되어 출력되지 않음을 나타내는 오류 발생 정보를 생성할 수 있다.

본 발명에 따른 전압 가변형 온열 장치는 상기 전압 가변형 온열 장치의 작동 여부 정보, 상기 발열부의 발열 온도 정보 및 상기 오류 발생 정보를 표시하는 표시부;를 더 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 발열부의 제어 온도 정보, 상기 발열부의 발열 영역 정보 및 상기 발열부의 전기적 물리 특성 정보 중 하나 이상에 기초하여 상기 요구 전압 정보를 생성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 배터리 장치로부터 입력되는 출력 전력의 출력 전압을 발열부의 요구 전압 정보에 대응되도록 가변시켜 출력하도록 요청하는 출력 요청 신호를 송신함으로써, 발열부에 최적화된 출력 전압의 출력 전력을 이용하여 온열 기능을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치, 배터리 장치 및 전원 케이블을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 상부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 구성요소가 도시된 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 통신부의 회로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치가 접혀진 상태를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치가 의자에 설치된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형 태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/ 또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대 해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현 은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는(3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중 요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성 요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합 한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성 (또는 설정)된 제어부"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다. 여기서, 프로세서는 제어부를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한 정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 컨텍스트 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 컨텍스트 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치, 배터리 장치 및 전원 케이블을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 상부를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 구성요소가 도시된 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치의 통신부의 회로를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치가 접혀진 상태를 도시한 도면이고, 도 6는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치가 의자에 설치된 상태를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치(100)는 외피부(110), 보온부(120), 발열부(130), 통신부(140), 제어부(150), 표시부(160), 입력부(170) 및 저장부(180)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치(100)는 전원 케이블(20)을 통해 배터리 장치(10)와 전기적으로 연결되어, 배터리 장치(10)에서 출력되는 출력 전압을 입력받아 열을 발생시킬 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치(100)는 배터리 장치(10)와 미리 정해진 전력 송수신 방식으로 전력을 송수신하고 미리 정해진 통신 방식으로 정보를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전압 가변형 온열 장치(100)는 USB(Universal Serial Bus) 방식을 이용하여 배터리 장치(10)와 전력을 송수신하고 정보를 송수신할 수 있다.

외피부(110)는 직사각 플레이트 형상으로 형성되고, 전면과 배면이 접합되어 형성되며, 전면에 사용자가 착석하거나 전면이 사용자의 신체에 접촉될 수 있다.

이러한, 외피부(110)는 열전도성이 좋은 섬유 소재로 형성될 수 있으나, 소재의 종류가 제한되지 않음을 유의한다.

이러한, 외피부(110)는 전면과 배면이 접한 지점 중 적어도 일부가 개폐되어 내부에 보온부(120) 및 발열부(130)를 수용할 수 있다.

이를 위해, 외피부(110)는 제1 접힘영역(111) 및 제2 접힘영역(112)을 구비할 수 있다.

제1 접힘영역(111)은 일측 모서리에서부터 타측 모서리까지 연장되어 형성될 수 있으며, 주위의 외피부(110)보다 함몰되어 형성될 수 있다.

제2 접힘영역(112)은 제1 접힘영역(111)과 이격 및 평행되어 형성되며 측 모서리에서부터 타측 모서리까지 연장되어 형성될 수 있고, 주위의 외피부(110)보다 함몰되어 형성될 수 있다.

이를 통해, 외피부(110)가 굴곡진 신체에 접하는 경우, 제1 접힘영역(111)과 제2 접힘영역(112)에 의해 신체 굴곡에 따라 외피부(110)가 원할하게 구부러져 신체와 외피부(110) 간이 밀착되어 접촉될 수 있다.

또한, 외피부(110)는 보관하기 용이하도록 제1 접힘영역(111)과 제2 접힘영역(112)에 의해 접혀질 수 있다.

또한, 외피부(110')는 두개의 영역으로 나뉘어져 의자(C)에 설치됨으로써, 제1 영역은 사용자의 엉덩이에 접촉되면, 다른 제2 영역은 사용자의 등 부위에 접촉될 수 있다.

보온부(120)는 외피부(110) 내측에 배치되고, 발열부(130)를 둘러싸 발열부(130)로부터 발생된 열을 흡수하여 다시 방출할 수 있다.

이를 위해, 보온부(120)는 충진재를 구비할 수 있다. 충진재는 빠른 가열시간이나 열의 방출시간을 위해 전도율이 높고, 장기간 사용을 위해 보온성이 높은 소재로 구성될 수 있다.

발열부(130)는 외피부(110)의 내측에 배치되고, 전력을 공급받아 열을 발생시킬 수 있다.

구체적으로, 발열부(130)는 배터리 장치(10)로부터 입력되는 출력 전력을 입력받아 열을 발생시킬 수 있다.

이를 위해, 발열부(130)는 복수의 발열체를 구비할 수 있으며, 복수의 발열체는 구리 발열체 및 탄소 발열체 중 하나 이상이 첨가된 전도성 물질로 형성될 수 있다.

여기서, 탄소 발열체는 우레탄, 실리콘 등 고무 계열의 베이스 물질에 탄소섬유, 카본블랙, 탄소펠트, 탄소봉, 탄소나노튜브 및 그래핀 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

발열부(130)는 복수의 발열체 각각이 전기적으로 분리되도록 구성될 수도 있으며, 복수의 발열체가 전기적으로 연결되도록 구성될 수도 있다.

이에 따라, 복수의 발열체 각각이 전기적으로 분리된 경우, 복수의 발열체 각각에는 출력 전력이 개별적으로 공급되고, 복수의 발열체가 전기적으로 연결된 경우, 복수의 발열체에는 동일한 출력 전력이 공급될 수 있다.

이러한, 발열부(130)는 복수의 발열체 각각의 전기적 연결 구성에 따라 발열을 위해 요구되는 요구 전압이 상이할 수 있다.

통신부(140)는 제어부(150)의 제어를 받아 배터리 장치(10)로 신호를 송신할 수 있다. 여기서, 신호는 미리 정해진 직류 전압을 갖는 펄스 신호일 수 있다.

구체적으로, 통신부(140)는 제어부(150)의 제어에 대응하여 출력 요청 신호를 배터리 장치(10)로 송신할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 통신부(140)는 펄스 발생기(141), 제1 신호 출력 단자(142), 제2 신호 출력 단자(142'), 제1 하이 펄스 입력 단자(143), 제1 로우 펄스 입력 단자(144), 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')를 구비할 수 있다.

펄스 발생기(141)는 제어부(150)의 제어에 따라 제1 하이 펄스 입력 단자(143), 제1 로우 펄스 입력 단자(144), 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 온 펄스 신호 또는 로우 펄스 신호를 출력할 수 있다.

제1 신호 출력 단자(142) 및 제2 신호 출력 단자(142')는 배터리 장치와 일단이 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한, 제1 신호 출력 단자(142) 및 제2 신호 출력 단자(142')는 출력 요청 신호를 배터리 장치로 출력 및 송신할 수 있다.

구체적으로, 제1 신호 출력 단자(142)는 제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 각각에 입력되는 펄스 신호에 따라 제1 내지 제3 플러스 신호를 출력할 수 있다.

또한, 제2 신호 출력 단자(142')는 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 각각에 입력되는 펄스 신호에 따라 제1 내지 제3 마이너스 신호를 출력할 수 있다.

제1 신호 출력 단자(142) 및 제2 신호 출력 단자(142') 각각에서 출력되는 제1 내지 제3 플러스 신호 및 제1 내지 제3 마이너스 신호가 상술된 출력 요청 신호를 구성할 수 있다.

여기서, 제1 내지 제3 플러스 신호는 각각 0V, 0.6V, 3.3V의 전압을 갖는 신호일 수 있으며, 제1 내지 제3 마이너스 신호는 각각 0V, 0.6V, 3.3V의 전압을 갖는 신호일 수 있다.

제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144)는 제1 신호 출력 단자(142)의 타단과 일단이 연결되고, 펄스 발생기(141)와 타단이 연결될 수 있다.

또한, 제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144) 각각의 일단 사이에는 제1 하이 저항(145)과 제1 로우 저항(146)이 직렬로 연결되고, 제1 하이 저항(145)과 제1 로우 저항(146) 사이에는 제1 신호 출력 단자(142)가 연결될 수 있다. 제1 하이 저항(145)과 제1 로우 저항(146)은 제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에서 제1 신호 출력 단자(142)로 출력되는 신호의 전압을 분해하는 역할을 수행할 수 있다.

제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144)는 펄스 발생기(141)로부터 온 펄스 신호 또는 오프 펄스 신호를 입력받아 제1 신호 출력 단자(142)로 출력할 수 있다.

이때, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되면, 제1 신호 출력 단자(142)는 제3 플러스 신호를 출력할 수 있다.

또한, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 오프 펄스 신호가 입력되면, 제1 신호 출력 단자(142)는 제2 플러스 신호를 출력할 수 있다.

또한, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 오프 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 오프 펄스 신호가 입력되면, 제1 신호 출력 단자(142)는 제1 플러스 신호를 출력할 수 있다.

제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')는 제2 신호 출력 단자(142')의 타단과 일단이 연결되고, 펄스 발생기(141)와 타단이 연결될 수 있다.

또한, 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144') 각각의 일단 사이에는 제2 하이 저항(145')과 제2 로우 저항(146')이 직렬로 연결되고, 제2 하이 저항(145')과 제2 로우 저항(146') 사이에는 제2 신호 출력 단자(142')가 연결될 수 있다. 제2 하이 저항(145')과 제2 로우 저항(146')은 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에서 제2 신호 출력 단자(142')로 출력되는 신호의 전압을 분해하는 역할을 수행할 수 있다.

제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자(144')는 펄스 발생기(141)로부터 온 펄스 신호 또는 오프 펄스 신호를 입력받아 제2 신호 출력 단자(142')로 출력할 수 있다.

이때, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 온 펄스 신호가 입력되면, 제2 신호 출력 단자(142')는 제3 마이너스 신호를 출력할 수 있다.

또한, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 오프 펄스 신호가 입력되면, 제2 신호 출력 단자(142')는 제2 마이너스 신호를 출력할 수 있다.

또한, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 오프 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 오프 펄스 신호가 입력되면, 제2 신호 출력 단자(142')는 제1 마이너스 신호를 출력할 수 있다.

한편, 제1 신호 출력 단자(142)에서 제3 플러스 신호가 배터리 장치로 출력되고, 제2 신호 출력 단자(142')에서 제2 마이너스 신호가 배터리 장치로 출력되면, 배터리 장치는 제1 전압에 대응하는 출력 전력을 출력할 수 있다.

또한, 제1 신호 출력 단자(142)에서 제2 플러스 신호가 배터리 장치로 출력되고, 제2 신호 출력 단자(142')에서 제2 마이너스 신호가 배터리 장치로 출력되면, 배터리 장치는 제2 전압에 대응하는 출력 전력을 출력할 수 있다.

또한, 제1 신호 출력 단자(142)에서 제3 플러스 신호가 배터리 장치로 출력되고, 제2 신호 출력 단자(142')에서 제3 마이너스 신호가 배터리 장치로 출력되면, 배터리 장치는 제3 전압에 대응하는 출력 전력을 출력할 수 있다.

여기서, 제1 내지 제3 전압은 각각 9V, 12V 및 20V일 수 있다.

한편, 제어부(150)는 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제1 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 오프 펄스 신호가 입력되도록 펄스 발생기(141)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(150)는 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제2 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 오프 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 오프 펄스 신호가 입력되도록 펄스 발생기(141)를 제어할 수 있다.

또한, 제어부(150)는 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제3 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자(144')에 온 펄스 신호가 입력되도록 펄스 발생기(141)를 제어할 수 있다.

제어부(150)는 발열부(130)의 요구 전압 정보에 대응되는 출력 전력을 요청하는 출력 요청 신호를 배터리 장치(10)로 송신하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(150)는 발열부(130)의 미리 설정된 요구 전압 정보가 나타내는 요구 전압과 동일한 출력 전압의 출력 전력이 배터리 장치(10)로부터 출력되도록하는 출력 요청 신호를 배터리 장치(10)로 송신하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.

이때, 펄스 신호의 직류 전압 범위 마다 출력 전압이 설정될 수 있고, 제어부(150)는 요구 전압과 동일한 출력 전압이 설정된 직류 전압 범위 내의 직류 전압에 따른 펄스 신호가 출력 요청 신호로써 출력 되도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 요구 전압이 9V이고, 출력 전압 9V가 설정된 펄스 신호의 직류 전압 범위가 1V 내지 1.5V인 경우, 제어부(150)는 출력 요청 신호로써 1V 내지 1.5V 내에 포함되는 직류 전압의 펄스 신호가 출력 되도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.

이후, 배터리 장치(10)는 1V 내지 1.5V 내에 포함되는 직류 전압의 펄스 신호가 입력되면 직류 전압 범위가 1V 내지 1.5V의 직류 전압 범위에 설정된 출력 전압 9V의 출력 전력을 출력할 수 있다.

한편, 제어부(150)는 배터리 장치(10)로부터 입력되는 출력 전력의 출력 전압과 요구 전압 정보에 대응되는 요구 전압 간의 전압차가 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되는지 여부를 확인할 수 있다.

이후, 제어부(150)는 출력 전압과 요구 전압 간의 전압차가 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되지 않으면, 출력 요청 신호를 재송신하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.

이를 통해, 제어부(150)는 요구 전압과 동일한 출력 전압의 출력 전력이 배터리 장치(10)로부터 출력되도록 신호를 지속하여 송신할 수 있다.

한편, 제어부(150)는 출력 요청 신호의 재송신 횟수 정보를 생성하고, 재송신 횟수 정보가 미리 설정된 기준 횟수를 초과하는지 여부를 확인할 수 있다.

이후, 제어부(150)는 재송신 횟수 정보가 미리 설정된 기준 횟수를 초과하면, 출력 전압이 요구 전압으로 가변되어 출력되지 않음을 나타내는 오류 발생 정보를 생성할 수 있다.

제어부(150)는 오류 발생 정보를 표시부(160)가 표시하도록 표시부(160)를 제어할 수 있다.

이를 통해, 제어부(150)는 요구 전압과 동일한 출력 전압의 출력 전력이 출력되지 않아 전압 가변형 온열 장치(10)가 정상 작동되지 않음을 사용자에게 알릴 수 있다.

한편, 다른 실시 예에 따른 제어부(150)는 발열부(130)의 제어 온도 정보, 발열부(130)의 발열 영역 정보 및 발열부(130)의 전기적 물리 특성 정보 중 하나 이상에 기초하여 요구 전압 정보를 생성할 수 있다.

여기서, 제어 온도 정보는 발생되는 열의 목표 온도를 나타내는 정보이고, 발열 영역 정보는 복수의 영역(T1, …, T3)으로 구획된 발열부(130) 중에서 열을 발생하는 것으로 설정된 영역을 나타내는 정보이고, 전기적 물리 특성 정보는 발열부(130)의 정격 전압, 정격 전류 및 합성 저항을 나타내는 정보일 수 있다.

구체적으로, 다른 실시 예에 따른 제어부(150)는 발열부(130)의 제어 온도 정보, 발열부(130)의 발열 영역 정보 및 발열부(130)의 전기적 물리 특성 정보 중 하나 이상에 기초하여 발열부(130) 인가가 필요한 필요 전압을 산출하고, 배터리 장치(10)에서 출력 가능한 복수의 출력 가능 전압 중에서 필요 전압과의 전압차가 최소인 출력 가능 전압을 요구 전압을 결정할 수 있다. 이후, 다른 실시 예에 따른 제어부(150)는 결정된 요구 전압을 나타내는 요구 전압 정보를 생성할 수 있다.

이를 통해, 제어부(150)는 발열부(130)의 제어 온도, 전기적 물리 특성 및 발열 영역 중 하나 이상이 변경되어 요구되는 전압이 변경되는 경우에 대응하여 요구 전압 정보를 생성할 수 있다.

표시부(160)는 전압 가변형 온열 장치의 작동 여부 정보, 발열부의 발열 온도 정보 및 오류 발생 정보를 표시할 수 있다. 이를 위해, 표시부(160)는 복수의 LED 모듈을 구비하여 빛으로 전압 가변형 온열 장치의 작동 여부 정보, 발열부의 발열 온도 정보 및 오류 발생 정보를 표시할 수 있다.

입력부(170)는 사용자로부터 전원 온오프 정보, 제어 온도 정보 및 발열 영역 제어 정보를 입력받을 수 있다.

구체적으로, 입력부(170)는 전압 가변형 온열 장치(100)의 전원 온오프 정보, 발열부(130)의 제어 온도 정보 및 발열부(130)의 발열 영역 제어 정보를 입력받을 수 있다.

이를 위해, 입력부(170)는 버튼 모듈 및 다이얼 모듈 중 하나 이상을 구비할 수 있다.

한편, 전압 가변형 온열 장치(100)는 발열부(130)의 온도를 제어하기 위하여 발열부(130)의 온도를 측정하는 측정부를 더 포함할 수 있으며, 측정부는 온도센서를 구비할 수 있다.

저장부(180)에는 제어부(150)의 처리 및 제어를 위한 프로그램들(하나 이상의 인스트럭션들)을 저장할 수 있다. 저장부(180)에 저장된 프로그램들은 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 구분될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 전압 가변형 온열 장치
110: 외피부
120: 보온부
130: 발열부
140: 통신부
150: 제어부
160: 표시부
170: 입력부
180: 저장부

Claims (9)

1. 배터리 장치에서 출력되는 출력 전력을 입력받아 열을 발생시키는 전압 가변형 온열 장치에 있어서,
   직사각 플레이트 형상으로 형성되고, 전면과 배면이 접합되어 형성되며, 상기 전면에 사용자가 착석하거나 상기 전면이 사용자의 신체에 접촉되는 외피부;
   상기 외피부 내측에 배치되고, 열을 발생시키는 발열부;
   상기 배터리 장치로 신호를 송신하는 통신부; 및
   상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 출력 전력을 요청하는 출력 요청 신호를 상기 배터리 장치로 송신하도록 상기 통신부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
   상기 통신부는
   펄스를 발생시키는 펄스 발생기;
   상기 배터리 장치와 일단이 전기적으로 연결되는 제1 신호 출력 단자 및 제2 신호 출력 단자;
   제1 신호 입력 단자의 타단과 일단이 연결되고, 상기 펄스 발생기와 타단이 연결되는 제1 하이 펄스 입력 단자(143) 및 제1 로우 펄스 입력 단자(144); 및
   제2 신호 입력 단자의 타단과 일단이 연결되고, 상기 펄스 발생기와 타단이 연결되는 제2 하이 펄스 입력 단자(143') 및 제2 로우 펄스 입력 단자;를 구비하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제1 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 오프 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제2 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 오프 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 오프 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 발열부의 요구 전압 정보에 대응되는 전압이 제3 전압이면, 제1 하이 펄스 입력 단자(143)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제1 로우 펄스 입력 단자(144)에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 하이 펄스 입력 단자(143')에 온 펄스 신호가 입력되고, 제2 로우 펄스 입력 단자에 온 펄스 신호가 입력되도록 상기 펄스 발생기를 제어하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 배터리 장치로부터 입력되는 상기 출력 전력의 출력 전압과 상기 요구 전압 정보에 대응되는 요구 전압 간의 전압차가 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되는지 여부를 확인하고, 상기 출력 전압과 상기 요구 전압 간의 전압차가 상기 미리 설정된 기준 전압차 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 출력 요청 신호를 재송신하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 출력 요청 신호의 재송신 횟수 정보를 생성하고, 상기 재송신 횟수 정보가 미리 설정된 기준 횟수를 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 재송신 횟수 정보가 상기 미리 설정된 기준 횟수를 초과하면, 상기 출력 전압이 상기 요구 전압으로 가변되어 출력되지 않음을 나타내는 오류 발생 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 전압 가변형 온열 장치의 작동 여부 정보, 상기 발열부의 발열 온도 정보 및 상기 오류 발생 정보를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 발열부의 제어 온도 정보, 상기 발열부의 발열 영역 정보 및 상기 발열부의 전기적 물리 특성 정보 중 하나 이상에 기초하여 상기 요구 전압 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는
   전압 가변형 온열 장치.
   

Images