KR0149827B1 - 히터식 초음파 가습기의 제어장치 및 그 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내의 습도조절을 위한 히터식 초음파 가습기에 관한 것으로, 더 자세하게는 히터 등 발열수단에 의해 가열된 물을 공급하여 가습하는 본연의 히터식 초음파 가습기능과 더불어 각 히터식 및 초음파식 단독으로 사용시마다 효과적으로 제어하기에 적당하도록 된 히터식 초음파 가습기의 제어장치 및 그 제어회로에 관한 것으로서, 공지의 히터식 초음파가습기에 있어서, 일측에 진동자(131)가 설치된 초음파가습조(130)의 일측에 온도를 감지하는 온도센서(132)와 초음파가습조의 수위를 감지하는 플롯트스위치1(133)이 설치되며, 물통(120)의 물을 취수받는 보조수조(111)의 수위를 감지하는 플롯트스위치2(115)가 설치되는 한편, 히터가습조에 제1히터(141) 및 제2히터(141-1)를 분리하여 권취하고, 그 상부에 설치된 플랙시블 연결관(142a)을 개폐하는 가습효율증대수단(160)이 설치됨과 아울러, 상기 히터가습조(140)의 물을 초음파가습조(130)로 공급제어함과 함께 차단 및 개방신호를 감지하여 주는 물막이감지수단(150)이 더 구비된 특징이 있다.

Description

히터식 초음파 가습기의 제어장치 및 그 제어회로

제1도는 종래, 본 발명에 따른 초음파 가습기의 측단면도.

제2도는 본 발명에 따른 히터식 초음파 가습기의 제어블럭도.

제3도는 a), b), c), d)는 제2도의 동작설명에 대한 제어흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 키입력부 201 : 온도감지부

202 : 보조수조수위감지부 203 : 초음파가습조수위감지부

204 : 물막이감지부 205 : 제어부

206 : 진동자구동부 207 : 제1히터구동부

208 : 제2히터구동부 209 : 송풍팬구동부

본 발명은 실내의 습도조절을 위한 히터식 초음파 가습기에 관한 것으로, 더 자세하게는 히터 등 발열수단에 의해 가열된 물을 공급하여 가습하는 본연의 히터식 초음파 가습기능과 더불어 각 히터식 및 초음파식 단독으로 사용시마다 효과적으로 제어하기에 적당하도록 된 히터식 초음파 가습기의 제어장치 및 그 제어회로에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 비가 거의 오지 않는 겨울철, 특히 아파트와 같은 콘크리트건물에서의 겨울철에는 그 실내가 극히 건조해지며, 상기 실내가 지속적으로 건조해질 경우에는 인체에 큰 해악을 끼치게 된다.

그래서, 상기와 같은 요소를 해소하기 위하여 종래에는 상기 실내에 습기를 인공적으로 생성, 분무하는 가습기가 사용되는데, 상기 가습기로는 수조내에 저장된 물을 소정의 온도로 가열시켜 그때 발생하는 수증기를 실내로 자연, 분무시키는 히터식 가습기, 그리고 수조내에 저장된 물을 초음파로 진동시켜 미세화 된 물입자를 실내로 분무시키는 초음파가습기 등이 있다.

그런데, 상기와 같은 초음파가습기 및 히터식 가습기의 단독사용시에 그 문제점이 매우 많이 노출된 관계로 본 발명자는 히터식 초음파가습기를 개발하여 특허출원(특허출원번호 제27568호)한 바 있다.

이러한 히터식 초음파 가습기를 제1도에 도시하였다. 이에 도시된 바와 같이, 일측에 진동자(131)가 설치된 초음파가습조(130), 타측에 돌기(110a)가 형성된 재치부(110b) 및 내측으로는 송풍팬(120)이 설치된 소정형상의 본체(110)와; 상기 초음파가습조(130)에 물을 공급하는 밸브(121)와 이 밸브(121)에 대응되는 위치에 형성된 돌기(110a)의 상측에 구비된 물통(120)과; 상기 초음파가습조(130)의 상측에는 그 일측에 무화실을 이루는 무화통(112)과; 상기 무화통(112) 그 상부로 노즐(113)이 장착된 노즐케이스(114)에 있어서, 상기 물통(120)의 물을 취수받는 보조수조(111)와; 상기 보조수조(111)와 후술하는 히터가습조(140)와 연통설치되어 보조수조(111)의 물을 히터가습조(140)로 공급하는 급수관(110a)과; 하부에 발열수단(141)이 수개가 권취됨과 아울러 그 직상부로 연통설치한 히터가습조(140)와; 상기 히터가습조(140)의 물을 초음파가습조(130)로 공급제어하는 물막이수단(150)이 더 구비된다. 그리고, 또 상기 히터가습조(140)와 노즐케이스(114)와의 연결을 유연한 재질을 갖는 플랙시블 연결관(142a)을 설치한다.

이와같이 구비된 히터식 초음파가습기는 히터가습조에 설치된 발열수단에 의해 가열된 물이 초음파가습조로 공급되어 가습토출되도록 함으로써 세균이 멸균된 상태로 가습토출되는 이점이 있으며, 또 플랙시블연결관과 물막이수단으로써 손쉽게 히터식 단독으로도 사용가능한 효과가 있다.

그러나, 상술한 히터식 초음파 가습기의 그 구조에서 살펴본 바와같이, 적정한 수위를 감지하는 수단이 갖추어져 있지 않아 적정한 제어를 수행하기 어려운 단점이 노출되었으며, 아울러 상기한 장치들 각각 제어하는 수단이 미비한 관계로 가습효율 및 열손실이 매우 심하였다.

그와같은 이유로 해서, 상기 히터식 초음파가습기를 최적으로 제어하는 수단을 요구해 왔다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 히터 등 발열수단에 의해 가열된 물을 공급하여 가습하는 본연의 히터식 초음파 가습기능과 더불어 각 히터식 및 초음파식 단독으로 사용시 손실열을 최소화함과 함께 가습효율도 증대하기에 적당한 히터식 초음파 가습기의 제어회로를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공지의 히터식 초음파가 습기에 있어서, 일측에 진동자가 설치된 초음파가습조의 일측에 온도를 감지하는 온도센서와 초음파가습조의 수위를 감지하는 플롯트스위치1이 설치되며, 물통의 물을 취수받는 보조수조의 수위를 감지하는 플롯트스위치2가 설치하는 한편, 히터가습조에 제1히터 및 제2히터를 분리하여 권취하고, 그 상부에 설치된 플랙시블 연결관을 개폐하는 가습효율증대수단이 설치됨과 아울러, 상기 히터가습조의 물을 초음파가습조로 공급제어함과 함께 차단 및 개방신호를 감지하여 주는 물막이감지수단이 더 구비한 특징이 있다.

또한, 본 발명은 히터식 초음파가습모드 및 히터식, 초음파식 단독모드 또는 가습효율증대수단 등을 키신호로써 제어부에 입력하여 주는 키입력부와, 보조수조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치2의 접점이동 신호에 의해 수위를 감지하여 주는 보조수조수위감지부와, 초음파가습조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치1의 접점이동 신호에 의해 수위를 감지하여 주는 초음파가습조수위감지부와, 초음파가습조내의 온도를 감지하여 주는 온도감지부와, 히터가습조에서 초음파가습조로 공급되는 물을 차단 및 개방하는 물막이수단을 감시하는 물막이감지부와, 상기 키입력부에 의한 히터식 초음파가습모드 및 히터식 및 초음파단독모드 사용이 입력되면 각 보조수조수위감지부 및 초음파가습조수위감지부, 온도감지부에 의한 감지신호에 따라 차별적으로 진동자구동부, 제1히터구동부가 제어하는 제어모드를 갖음과 동시에 가습효율증대수단에 따라 제2히터구동부도 동작제어하여주는 제어부와, 상기 제어부의 제어출력에 의해 진동자를 구동하여 주는 진동자구동부와, 상기 제어부의 제어출력에 의해 제1히터를 구동제어하여 주는 제1히터구동부와, 상기 제어부의 출력제어에 의해 제2히터를 구동제어하여 주는 제2히터구동부와, 상기 제어부의 제어출력에 의해 송풍팬을 구동제어하여 주는 송풍팬구동부로 구성된 다른 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 히터식 초음파가습기는 전술한 제1도와 동일한 구조를 갖으며, 동일한 부호를 갖는다.

이와같은 상태의 히터식 초음파가습기에 제1도에 추가로 개재된 바와 같이, 보조수조(111) 및 초음파가습조(130)의 수위를 감지하는 플롯트스위치1, 2 (115)(133), 온도센서(132), 가습효율증대수단(160), 제1히터(141), 제2히터(141-1), 물막이감지수단(150)을 설치한다.

부연하면, 히터식 초음파 가습기에 있어서, 일측에 진동자(131)가 설치된 초음파가습조(130)의 일측에 온도를 감지하는 온도센서(132)와 초음파가습조의 수위를 감지하는 플롯트스위치1(133)이 설치되며, 물통(120)의 물을 취수받는 보조수조(111)의 수위를 감지하는 플롯트스위치2(115)가 설치되는 한편, 히터가습조(140)에 제1히터(141) 및 제2히터(141-1)를 분리하여 권취하고, 그 상부에 설치된 플랙시블 연결관(142a)을 개폐하는 가습효율증대수단(160)이 설치된다.

그리고, 상기 히터가습조(140)의 물을 초음파가습조(130)로 공급제어함과 함께 차단 및 개방신호를 감지하여 주는 물막이감지수단(150)이 설치된다. 여기서, 물막이감지수단(150)은 마이크로스위치로 구비하여 차단시에는 오프신호가 개방시에는 온신호가 제공되도록 하는 것이 바람직하다.

이처럼, 각 장치들을 추가로 설치 완료한 상태를 최적으로 제어하기 적당한 회로를 제2도에 도시하였다.

제2도는 본 발명에 따른 히터식 초음파 가습기의 제어블럭도로서, 히터식 초음파가습모드 및 히터식, 초음파식 단독모드 또는 가습효율증대수단 등을 키신호로써 제어부(205)에 입력하여 주는 키입력부(200)와, 보조수조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치2의 접점이동 신호에 의해 수위를 감지하여 주는 보조수조수위감지부(111)와, 초음파가습조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치1의 접점이동 신호에 의해 수위를 감지하여 주는 초음파가습조수위감지부(203)와, 초음파가습조내의 온도를 감지하여 주는 온도감지부(201)와, 히터가습조에서 초음파가습조로 공급되는 물을 차단 및 개방하는 물막이수단을 감시하는 물막이감지부(204)와, 상기 키입력부(200)에 의한 히터식 초음파가습모드 및 히터식 및 초음파단독모드 사용이 입력되면 각 보조수조위감지부(202) 및 초음파가습조수위감지부(203), 온도감지부(201)에 의한 감지신호에 따라 차별적으로 진동자구동부(206), 제1히터구동부(207)가 제어되는 제어모드를 갖음과 동시에 가습효율증대수단에 따라 제2히터구동부(208)도 동작제어하여 주는 제어부(205)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 진동자를 구동하여 주는 진동자구동부(206)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 제1히터를 구동제어하여 주는 제1히터구동부(207)와, 상기 제어부(205)의 출력제어에 의해 제2히터를 구동제어하여 주는 제2히터구동부(208)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 송풍팬을 구동제어하여 주는 송풍팬구동부(109)로 구성된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 제3도를 근거로 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제3도의 a)에서 확인하는 바와 같이, 초기에 전원인가후 각 초음파가습모드, 히터식가습모드 및 히터식 초음파가습모드를 선택하는 입력단계(S300)에서 초음파가습모드로 선택되면 (S301) 제3도의 c)로 수행되도록 한다. 그러면, 물통(120)에 물이 충만한 상태로 본체(110)의 제치부(110b)에 재취되고, 일측에 형성된 돌기(110a)에 물통(120)의 밸브(121)가 개방되어 상기 보조수조(111)에 일정한 수위의 물이 유지된다.

이와같은 상태에서 보조수조(111)의 저면과 히터가습조(140)와 연통, 연결된 급수관(110a)을 통해 히터가습조(140)로 물이 공급되는 데, 이때 우선적으로 물막이감지부(204)를 통해 즉 물막이감지수단의 접점신호가 온되어 있는가를 확인판단하는 단계(320)로 진행하여 물막이감지부(204)에서 오프신호가 입력되면 제어부(205)는 초음파가습모드가 실패한 것을 외부로 알리는 에러표시(S321)를 진행시킨다. 물론, 각 진동자(131) 및 송풍팬(120)은 구동되지 않도록 제어하여 물이 없는 상태에서 가습이 이루어지지 않도록 한다.

반면, 상기 물막이감지부(204)에서 온신호가 입력되면 상기 히터가습조(140)의 물이 초음파가습조(130)로 계속공급되어 초음파가습조 수위감지부(203)의 플롯트스위치(133)의 접점온신호가 입력될때까지 차오르게 된다.

상기 초음파가습조 수위가 적정량까지 도달한 것으로 판단되면(S322) 제어부(205)는 그 출력단(A)(B)에 하이레벨을 인가하여 진동자구동부(206)와 송풍팬구동부(209)를 구동온시켜 초음파가습조(130)의 물을 초음파 진동하여 무화된 상태의 물을 무화실이 형성된 무화통(112) 내부로 가하면 본체(110) 저부에 설치된 송풍팬(120)의 강한 풍력으로 분사하여 노즐(113)을 통하여 가습토출시킨다(S323).

상기 입력단계(S300)에서 히터식가습모드로 선택되면(S302) 제3도의 d)로 수행되도록 한다. 그러면, 물통(120)에 물이 충만한 상태로 본체(110)의 제치부(110b)에 재취되고, 일측에 형성된 돌기(110a)에 물통(120)의 밸브(121)가 개방되어 상기 보조수조(111)에 일정한 수위의 물이 유지된다. 이때, 보조수조에 설치된 플롯트스위치2(111)가 접점이동에 따른 신호가 보조수조수위감지부(202)를 통해 제어부(205)에 입력된다(S324).

이에 제어부(205)는 출력단(B)인 제1히터구동부(207)를 구동제어 하여 제1히터(140)가 온되어 발열동작이 개시되도록 제어한다(S325).

그런다음, 물막이감지부(204)를 통해 물막이감지수단의 접점신호가 온되어 있는가를 확인판단하는 단계(S326)로 진행하여 물막이감지부(204)에서 온신호가 입력되면 제어부(205)는 히터식가습모드가 실패한 것을 외부로 알리는 에러표시(S327)를 진행시키는 반면에, 물막이수단의 접점신호가 오프된 것으로 판단되면 효율증대수단이 설치완료된 것인가를 판단하여(S328)(히터가습조(140)와 플렉시블연결관(142a)의 입구와 차단 및 개방) 차단되어 있으면 상기 에러표시단계(S327)로 수행되도록 하며, 개방되어 있으면, 제어부(205)는 출력단(C)(D)인 제2히터구동부(208) 및 송풍팬구동부(209)를 구동제어시켜 제2히터 및 송풍팬이 구동은 되도록 한다(S329)(S330).

이러한 구동상태는 즉, 물통(120)의 물이 급수관(110a)을 통해 공급되는 물을 제1히터(141) 및 제2히터(141-1)로 강하게 가열하되, 이 가열된 물이 초음파가습조(130)로 공급되는 부위에 물막이수단(150)으로써 물공급을 차단하면 히터가습조(140)내에서 가열된 수증기가 히터무화통(142)의 상부에 마련된 플렉시블연결관(142a)을 통해 노즐케이스(114)로 수증기가 인입되고, 이때 송풍팬(120)의 강한 풍력으로 분사하여 노즐(113)을 통하여 가습 토출시킨다.

상기 입력단계(S300)에서 히터식 초음파가습모드로 선택되면(S302) 제3도의 b)로 수행되도록 한다. 그러면, 물통(120)에 물이 충만한 상태로 본체(110)의 제치부(110b)에 재취되고, 일측에 형성된 돌기(110a)에 물통(120)의 밸브(121)가 개방되어 상기 보조수조(111)에 일정한 수위의 물이 유지된다. 이때, 보조수조(111)에 설치된 플롯트스위치2(115)가 접점이동에 따른 신호가 보조수조수위감지부(202)를 통해 제어부(205)에 입력된다(S304).

이에 제어부(205)는 출력단(B)인 제1히터구동부(207)를 구동제어하여 제1히터(141)가 온되어 발열동작이 개시되도록 제어한다(S305).

그런다음, 물막이감지부(204)를 통해 물막이감지수단의 접점신호가 온되어 있는가를 확인판단하는 단계(S306)로 진행하여 물막이감지부(204)에서 오프신호가 입력되면 제어부(205)는 히터식가습모드가 실패한 것을 외부로 알리는 에러표시(S307)를 진행시키는 반면에, 물막이수단의 접점신호가 온된 것으로 판단되면 (S306) 상기 히터가습조(140)의 물이 초음파가습조(130)로 계속공급되어 초음파가습조수위감지부(203) 즉 플롯트스위치1(133)의 접점 온신호가 입력될때까지 차오르게 한다.

상기 초음파가습조(130) 수위가 적정량까지 도달한 것으로 판단되면(S308) 제어부(205)는 그 입력단에 초음파가습조(130)에 설치된 온도센서(132)에 의한 온도를 온도감지부(201)에서 입력받아 (S309) 그 온도가 적정한 설정온도에 도달하였는가를 확인판단한다(S309).

상기 단계(S310)에서 적정한 온도에 도달한 것으로 판단되면 제어부(205)는 출력단(A)(D)에 하이레벨을 인가하여 진동자구동부(206)와 송풍팬구동부(209)를 구동 온시켜(S311) 초음파가습조(130)의 물을 초음파 진동하여 무화된 상태의 물을 무화실이 형성된 무화통(112) 내부로 가하면 본체(110) 저부에 설치된 송풍팬(120)의 강한 풍력으로 분사하여 노즐(113)을 통하여 가습토출시킨다.

이때, 가습의 효율을 증가하고자 효율증대수단(160)이 온되었는가를 확인판단하는 단계(S312)로 진행하여 그때의 수온을 체크하여(S313) 설정된 온도에 도달한 가를 판단하여(S314) 그 이하로 판단되면 제어부(205)는 출력단(C)인 제2히터구동부(208)를 제어하여 제2히터(141-1)를 온도(S316)시키는 반면, 적정온도에 도달하면 제2히터(141-1)를 오프시키는 제어출력을 계속적으로 인가한다(S315).

이러한 제어출력은 소정의 타이머시간을 설정하여 그 시간이내에서만 제2히터(141-1)가 구동되도록 한다(S317-S319).

이와같이 본 발명은 히터 등 발열수단에 의해 가열된 물을 공급하여 가습하는 본연의 히터식 초음파 가습기능과 더불어 각 히터식 및 초음파식 단독으로 사용시 손실열을 최소화함과 함께 가습효율도 증대되는 유용한 발명이다.

이상의 설명은 본 발명의 일실시예에 불과하며, 본 발명의 그 구성요지 범위내에서 얼마든지 변형이 가능하다.

Claims (2)

1. 공지의 히터식 초음파가습기에 있어서, 일측에 진동자(131)가 설치된 초음파가습조(130)의 일측에 온도를 감지하는 온도센서(132)와 초음파가습조의 수위를 감지하는 플롯트스위치1(133)이 설치되며, 물통(120)의 물을 취수받는 보조수조(111)의 수위를 감지하는 플롯트스위치2(115)가 설치되는 한편, 히터가습조에 제1히터(141) 및 제2히터(141-1)를 분리하여 권취하고, 그 상부에 설치된 플랙시블 연결관(142a)을 개폐하는 가습효율증대수단(160)이 설치됨과 아울러, 상기 히터가습조(140)의 물을 초음파가습조(130)로 공급제어함과 함께 차단 및 개방신호를 감지하여 주는 물막이감지수단(150)이 더 구비된 것을 특징으로 한 히터식 초음파 가습기의 제어장치.
2. 히터식 초음파가습모드 및 히터식, 초음파식 단독모드 또는 가습효율증대수단 등을 키신호로써 제어부(205)에 입력하여 주는 키입력부(200)와, 보조수조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치2의 접점이동신호에 의해 수위를 감지하여 주는 보조수조수위감지부(111)와, 초음파가습조의 수위에 따라 동작하는 플롯트스위치1의 접점이동 신호에 의해 수위를 감지하여 주는 초음파가습조수위감지부(203)와, 초음파가 습조내의 온도를 감지하여 주는 온도감지부(201)와, 히터가습조에서 초음파가습조로 공급되는 물을 차단 및 개방하는 물막이수단을 감시하는 물막이감지부(204)와, 상기 키입력부(200)에 의한 히터식 초음파 가습모드 및 히터식 및 초음파단독모드 사용이 입력되면 각 보조수조수위감지부(202) 및 초음파가습조수위감지부(203), 온도감지부(204)에 의한 감지신호에 따라 차별적으로 진동자구동부(206), 제1히터구동부(207)가 제어되는 제어모드를 갖음과 동시에 가습효율증대수단에 따라 제2히터구동부(208)도 동작제어하여 주는 제어부(25)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 진동자를 구동하여 주는 진동자구동부(206)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 제1히터를 구동제어하여 주는 제1히터구동부(207)와, 상기 제어부(205)의 출력제어에 의해 제2히터를 구동제어하여 주는 제2히터구동부(208)와, 상기 제어부(205)의 제어출력에 의해 송풍팬을 구동제어하여 주는 송풍팬구동부(209)로 구성된 것을 특징으로 한 히터식 초음파 가습기의 제어회로.