KR0157746B1 - 가습기의 히터 동작 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습기의 히터 동작제어방법에 관한 것으로서, 종래의 가열식 가습기와 진동식 가습기의 특성을 살린 가습기의 동작 시간을 예약한 경우 가열수단과 진동수단의 동작이 동시에 종료하기 때문에 가열수단이 불필요하게 동작하는 단점을 가지고 있었다. 본 발명은 진동수단에 의해 가열수단이 일정시간 일찍 동작을 종료하도록 하여 가열수단의 전력소비를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

가습기의 히터 동작 제어방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 블록도.

제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 동작상태를 도시한 흐름도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 온도감지센서 20 : 습도감지센서

30 : 플로트 스위치부 40 : 키 입력부

50 : 마이크로 프로세서 60 : 진동자 구동부

70 : 히터 구동부 80 : 팬 구동부

90 : 표시부

본 발명은 가습기에 관한 것으로서, 상세하게는 설정된 시간동안 가습기능을 수행할 수 있도록 진동자와 히터 및 팬을 구동시키되, 설정된 동작시간이 종료되기 일정시간전에 히터를 정지시킬 수 있도록 하는 가습기의 히터 동작 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무실 등의 밀폐된 실내공간에서는 실내공간의 습도를 일정하게 유지하기 위하여 젖은 수건이나 세탁물 등을 걸어 놓거나 혹은 물을 끓이는 등의 행위를 실시하여 실내공간의 습도를 일정하게 유지한다. 특히, 가정이나 사무실 등의 실내공간에서는 계절에 따라 변동하는 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 냉난방 시설을 가동하기 때문에 실내공간의 습도가 외부 습도에 비해 낮아져 실내에서 활동하는 사람들의 호흡기 등을 자극하여 호흡질환을 비록한 각종 질환을 유발하는 문제점이 있었다.

특히, 가정이나 사무실 등에서 사용하는 가전제품(텔레비젼 수상기, 냉장고, 에어콘, 비디오 카세트 레코우더, 음향기기 등을 말한다)의 종류가 다양해지고 그 수가 증가함에 따라 이들 가전제품에서 발생된 열에 의하여 실내공기의 온도가 상승되고 이로 인하여 실내공간의 습도는 더욱 낮아지게 된다. 이렇게 사람들이 활동하는 실내공간의 공기가 건조해지면 실내공간에서 활동하는 사람(건강한 사람)의 건강을 해치게 되며, 어린이나 노인 혹은 환자 등과 같이 병약한 사람에게는 치명적인 영향을 주기도 한다.

이에따라 가정이나 사무실 등에서는 실내공간의 습도를 일정하게 유지할 수 있는 여러 가지 방법을 강구하고 있으며, 특히 어린이나 노인들이 있는 가정이나 환자들을 수용하는 병원 등에서는 습도를 일정하게 유지하여 실내공간을 보다 쾌적하게 할 수 있도록 여러가지 수단을 이용하고 있는데 이 중 하나가 가습기이다.

가습기는 일정공간의 습도를 조절할 수 있도록 된 기기로서, 이는 가정이나 사무실 등과 같이 밀폐된 공간에 설치하여 물을 수증기나 무화상태로 변환시켜 습도를 조절하는 기능을 수행한다.

이러한 가습기는 동작원리에 따라 크게 두 가지로 대별되는데, 그 하나는 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가습방식(이하 가열식 가습기한다)이고, 다른 하나는 진동자를 작동시켜 가습하는 방식(이하 진동식 가습기라 한다)이다. 가열식 가습기의대략적인 구성을 보면, 실내공간을 가습하기 위한 물을 저장하면서 가열수단에 일정량씩 물을 공급하는 물 저장공급수단이 구성되어 있고, 물 저장공급수단에 의해 공급된 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 가열수단이 구성되어 있으며, 상기 가열수단에 의해 발생된 수증기를 가습기의 외부로 토출하기 위한 토출수단이 구성되어 실내공간의 습도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

이렇게 구성된 가열식 가습기는, 가습기의 주체라고 할 수 있는 가열수단에 동작전원을 공급하여 물을 가열함에 의해 저장공급수단으로 부터 공급된 물이 수증기로 변환되게 되고, 이렇게 변환된 수증기가 토출수단에 의해 가습기 외부로 토출되면서 가습하고자 하는 실내공간의 습도를 조절하는 것이다.

또한, 진동식 가습기에는 가습할 수 있는 물을 저장하면서 일정량씩 공급하는 물 저장공급수단이 구성되어 있고, 이로부터 공급된 물을 무화상태로 변환시키는 진동수단이 구성되어 있으며, 진동수단에 의해 발생된 무화를 가습기의 외부로 토출할 수 있도록 된 토출수단이 구성되어 있다.

이렇게 구성된 진동식 가습기가 가열식 가습기와 다른 점은 전술한 가열식 가습기는 가열수단에 의해 물을 수증기 상태로 변환시키는 반면에 진동식 가습기는 진동수단에 의해 물을 무화상태로 변환시키는 점에서 그 차이점을 찾을 수 있다.

즉, 진동식 가습기는 가열식 가습기에서와 같이 물을 일정량씩 공급하고 생성된 무화를 가습기의 외부로 토출하는 동작은 동일하나, 물을 무화상태로 변환시키는 방식이 가열식 가습기에서는 가열수단에서 발생하는 열에 의해 물을 수증기로 변환시키는 반면에 진동식 가습기는 진동수단에 의해 물을 무화상태로 변환시키는 것이다.

이렇게 구성상의 약간의 차이는 있으나 가열식 가습기나 진동식 가습기의 원리는 비슷한 것으로 토출된 수증기 또는 무화가 건조해진 실내공간에 확산되므로써 실내공간의 습도를 조절할 수 있는 것이다. 또한, 가습기로 부터 토출되는 수증기의 자체 온도에 의헤 실내공간의 온도도 함께 조절할 수 있다.

또한, 가열식 가습기와 진동식 가습기의 특성을 모두 살린 가습기가 등장하였는데, 이는 물 저장공급수단과 가열수단, 진동수단 및 토출수단으로 구성되어 있다. 즉, 가열식 가습기의 주체라 할 수 있는 가열수단(히터)과 진동식 가습기의 주체라 할 수 있는 진동수단(진동자)을 모두 구비하고 있는 것이다.

이는 가열식 가습기나 진동식 가습기에서와 같이 물 저장공급수단에 저장되었던 물이 일정량씩 가열수단으로 공급되면, 가열수단은 이를 일정온도로 가열하여 진동수단에 공급한다. 이로서 물 저장공급수단으로 부터 유출된 물이 소독되어 보다 위생적인 상태로 진동수단에 공급되므로 토출수단에 의해 무화상태로 토출되는 무화가 소독된 상태로 공기중으로 확산되는 것이다.

진동식 가습기에 있어서는 가열식 가습기의 가열수단에 의해 고온까지 상승되어 수증기 상태로 토출되는 가열식 가습기와 달리 무화가 고온으로 토출되지 않기 때문에 부주위로 가습기의 토출수단으로 부터 토출되는 수증기에 의해 화상을 입게 되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 가열식 가습기와 진동식 가습기의 특성을 살린 가습기에서는 가열수단에 의해 일정온도로 가열된 물을 무화상태로 변환하여 대기중으로 토출하기 때문에 가습기의 토출수단에 의해 토출되는 무화의 온도는 가열식 가습기에서 토출되는 수증기의 온도보다 낮은 온도(인체 등에 해를 끼치지 않을 정도의 온도를 말한다)를 유지하므로 가습기로 부터 토출되는 무화로 인해 사용자 등이 화상을 입는 것을 방지할 수 있는 것이다.

이렇게 가열식 가습기와 진동식 가습기의 주체인 가열수단과 진동수단을 모두 갖는 가습기는 상기한 바와같은 특성을 가지고 있으며, 물 저장공급수단으로부터 공급되어 가열수단에서 가열되는 물의 온도를 일정(대략 40도)하게 유지시켜 가습기 진동수단의 효율을 증대시켜 가습기의 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 가열식 가습기나 진동식 가습기 및 이들의 특징을 모두 살린 가습기에서는 물 저장공급수단으로 부터 가열수단이나 진동수단에 공급되는 물의 량을 일정하게 유지할 수 있도록 물 저장공급수단으로부터 가열수단이나 진동수단에 공급된 물의 량을 검출하는 플로트 스위치부가 설치되어 있고, 플로트 스위치부에 의해 검출된 수위값에 의해 가열수단이나 진동수단에 공급되는 물의 흐름을 제어하는 제어수단이 물 저장공급수단의 일측에 구성되어 있다.

상기한 바와같이 구성된 가열식 가습기와 진동식 가습기의 특성을 살린 가습기는 물 저장공급수단으로부터 공급되는 물을 가열수단에서 가열하고 이를 진동수단으로 공급하여 무화상태로 변환하기때무에 살균된 상태의 무화가 대기중으로 확산되는 것이다. 즉, 고온의 무화가 아닌 적당하게 가열된 무화가 대기중으로 확산되므로 대기의 습도를 높이면서 함께 온도를 높일 수 있는 것이다. 특히 이러한 가습기에는 예약기능을 가지고 있어 설정된 시간동안 가열수단과 진동수단이 동작하여 무화를 대기중으로 토출하게 된다. 그러나 이렇게 설정된 예약시간이 종료되기까지 가열수단이 진동수단과 같이 동작하기 때문에 불필요한 전력낭비를 가져오는 결점을 가지고 있었다. 즉, 진동수단이 일정시간동안 작동할 수 있는 량의 뜨거운 물을 가열수단이 보유하고 있어도, 가열수단이 계속해서 구동해야 하므로 가열수단은 불필요하게 물을 가열하게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 예약된 종료시간에 진동수단의 동작이 정지하기 이전에 가열수단의 동작을 종료하여 가열수단의 불필요한 동작으로 인한 전력소비를 줄일 수 있도록 된 가습기의 히터 동작 제어방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가습하고자 하는 희망 습도값을 설정하고 가습기의 외부 습도를 검출하며 이들 습도값을 대비하면서 가열수단과 진동수단을 작동시켜 희망습도값을 도달할 수 있도록 실내공간의 습도를 조절함에 있어서, 예약시간을 설정하는 단계와, 진동자와 히터 및 팬을 동작시키면서 이들의 동작시간을 카운팅하는 단계와, 카운팅한 동작시간과 설정된 예약시간을 대비하여 히터의 동작시간이 설정된 예약시간이 종료되기 일정시간(가습조에 공급되는 물의 온도가 이상 온도 이하로 떨어지기 이전의 온도를 유지하는 동을 말한다)이전인가를 판단하는 단계와, 설정된 예약시간의 일정시간이전까지 히터가 동작하였으면 히터의 동작을 정지시키고 진동자와 팬만을 동작시키면서 설정된 예약시간이 완료되었는가를 판단하는 단계와, 설정된 예약시간이 완료되면 진동자와 팬의 동작을 정지시키는 단계를 수행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 첨부된 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제1도에 도시한 것처럼, 가습조 내부에 구성되어 가습조 내부의 온도를 검출하는 온도감지센서(10)와, 가습하고자 하는 공간의 습도를 검출하는 습도감지센서(20)와, 가습조 내부(진동자가 설치된 공간을 말한다)에 유입되는 물의 수위에 따라 구동하는 플로트 스위치부(30)와, 가습하고자 하는 공간의 희망 습도값과 예약시간을 비롯한 가습기의 동작환경을 설정하는 키 입력부(40)와, 히터 구동부(70)으로부터 유입되는 물을 무화상태로 변환하는 진동자의 구동을 제어하는 진동자 구동부(60)와, 수조로부터 유입되는 물을 가열하여 진동자가 설치된 가습조로 공급하는 히터 구동을 제어하는 히터 구동부(70)와, 상기진동자 구동부(60)의 제어로 구성된 진동자에 의해 변환된 무화를 대기중으로 토출하는 팬의 구동을 제어하는 팬 구동부(80)와, 상기와 같은 구성을 갖는 가습기의 전반적인 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(50)와, 가습기의 동작상태를 표시하는 표시부(90)를 포함하여 구성된다.

제2도는 본 발명에 따른 흐름도로서, 가습하고자 하는 희망 습도값을 설정하고 가습기의 외부 습도를 검출하며 이들 습도값을 대비하면서 가열수단과 진동수단을 작동시켜 희망습도값을 도달할 수 있도록 실내공간의 습도를 조절함에 있어서, 예약시간을 설정하고, 진동자와 히터 및 팬을 동작시키면서 이들의 동작시간을 카운팅하며, 카운팅한 동작시간과 설정된 예약시간을 대비하여 히터의 동작시간의 설정된 예약시간이 종료되기 일정시간 이전인가를 판단한 결과에 따라 설정된 예약시간의 일정시간이전까지 히터가 동작하였으면 히터의 동작을 정지시키고 진동자와 팬만을 동작시키면서 설정된 예약시간이 완료되었는가를 판단하고, 설정된 예약시간이 완료되면 진동자와 팬의 동작을 정지시킴을 보이고 있다.

여기서, 히터의 동작이 종료되면 이를 알리기 위한 경고신호를 출력한다.

이하 본 발명의 일실시예에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 키 입력부(40)의 키들을 조작하여 가습기의 동작환경인 희망 습도값과 가습기를 동작할 수 있는 예약시각 등 가습기의 동작 환경을 설정하면, 이를 인식한마이크로 프로세서(50)는 이를 마이크로 프로세서(50)에 연결된 메모리에 저장하고, 이를 알리기 위해서 표시부(90)에 구동신호를 출력한다. 그리고 마이크로 프로세서(50)는 가습기가 정상 동작할 수 있도록 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 제어신호를출력한다. 이때 마이크로 프로세서(50)에는 온도감지센서(10)에 의해 검출된 가습조 내의 온도값과 습도감지센서(20)에 의해 검출된 가습하고자 하는 공간의 습도값 및 플로트 스위치부(30)에 의해 감지된 가습조 내에 유입된 물의 상태를 알리기 위한 신호가 인가된다.

따라서, 마이크로 프로세서(50)는 인가되는 온도값에 의해서 가습조 내의 온도를 판단하여 가습조에 유입되는 물이 일정한 온도로 유지하면서 공급될 수 있도록 히터 구동부(70)에 제어신호를 출력하고, 습도감지센서(20)에 의해 검출된 습도값에 의해서 대기중(가습하고자 하는 공간을 말한다)의 습도값을 판단하여 대기중의 습도값이 키 입력부(40)의 조작으로 설정된 희망 습도값을 유지할 수 있도록 진동자 구동부(70)에 제어신호를 출력하는 한편, 플로트 스위치부(30)에서 인가되는 신호에 의해 가습조에 공급되는 물이 있는가 즉, 가습조가 갈수상태인가를 판단하여 물이 정상으로 공급되고 있는 경우에는 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 제어신호를 출력하고 가습조가 갈수 상태이면 이를 알릴 수 있도록 표시부(90)에 구동신호를 출력한다.

또한, 키 입력부(40)의 조작으로 설정된 강도로 가습을 할 수 있도록 팬의 회전속도를 조절할 수 있도록 팬 구동부(80)에 제어신호를 출력하여 팬을 구동시킨다.

그 다음에 가습기의 동작시간이 예약되어 있는 경우에는 상기한 바와 같이 온도감지센서(10)와 습도감지센서(20) 및 플로트 스위치부(30)가 검출한 신호에 의해 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)를 갖는 가습기의 동작을 제어하면서 미도시된 타이머 IC로부터 인가되는 타입 데이타에 의해 가습기의 동작시간을 카운팅하고 이를 예약시간과 대비하여 가습기가 설정된 예약시간동안 동작하였는가를 판단하게 된다. 그리고 예약시간과 동작시간이 일치하면, 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 인가되는 제어신호를 차단하여 가습기의 동작을 정지시킨다. 특히, 히터 가동부(70)에 인가되는 제어신호는 예약시간이 종료되기 일정시간 이전에 차단하여 진동자나 팬보다 일정시간 이전에 히터를 정지시켜 불필요한 전력낭비를 줄일 수 있도록 한다.

상기한 바와 같은 가습기의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(50)의 동작을 제2도에 의해 살펴보면, 전원 스위치를 조작하여 가습기의 동작전원을 공급하면, 마이크로 프로세서(50)는 습도감지센서(20)에 의해 검출된 습도값을 인지하면서 플로트 스위치부(30)의 스위칭 상태를 확인하여 진동자가 설치된 가습조에 물이 있는가를 판단하게 된다.

그 결과 수조에서 공급되는 물이 고갈되어 가습조가 갈수(渴水)상태이면 가습기가 무리한 동작을 수행하는 것을 방지하기 위하여 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 출력되는 제어신호를 차단하는 한편 표시부(90)에 구동신호를 출력하여 현재 가습기가 갈수상태임을 알리게 된다.

반면에 가습조에 정상적으로 물이 공급되는 중에 키 입력부(40)의 조작으로 희망 습도값이 설정되면 설정된 희망 습도값을 저장하고 키 입력부(40)의 조작으로 설정된 희망 습도값과 습도감지센서(20)에 의해 감지된 습도값을 대비하여 가습기로부터 토출되는 공간의 습도가 희망 습도값에 도달하였는가를 판단하게 된다.

판단결과, 검출된 습도값과 희망 습도값보다 높은 경우에는 가습기가 대기상태를 유지할 수 있도록 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 출력되는 제어신호를 차단하고, 검출된 습도값이 희망 습도값보다 낮은 경우에는 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 제어신호를 출력하여 히터와 진동자 팬이 정상적으로 동작하여 수조에서 공급되는 물을 무화상태로 변환하여 대기중으로 토출할 수 있도록 한다.

또한, 무화를 대기중으로 토출하는 중에 가습기의 동작시간이 예약되면, 설정된 예약시간을 저장하고 미도시된 타이머 IC에서 공급되는 타임 데이타를 카운팅하여 가습기의 동작시간을 산정하면서 가습기의 동작시간과 예약시간을 대비하게 된다.

그 결과, 가습기가 설정된 예약시간동안 가습동작을 완료한 것으로 판단되면, 진동자 구동부(60)와 히터 구동부(70) 및 팬 구동부(80)에 인가되던 제어신호를 차단하여 가습기가 대기상태를 유지하도록 한다. 특히, 히터 구동부(70)에 인가되는 제어신호는 예약된 동작시간 동안 가습 동작을 종료하기 일정시간 이전부터 차단하여 히터의 불필요한 동작을 사전에 차단하는 것이다.

즉, 진동자와 팬이 예약시간까지 물을 무화로 변환하여 대기중으로 토출할 수 있는 충분한 량의 물을 가열한 시점에서 히터의 동작을 정지시킴으로써 히터의 불필요한 동작을 방지할 수 있는 것이다.

바람직하게는 가습기의 동작이 완료되기 일정시간 이전(히터의 동작이 종료된 때를 말한다)에 가습기의 동작이 일정시간 후에 종료됨을 알리는 경고신호를 출력하므로써 사용자가 가습기를 계속해서 동작시킬것인가를 판단하는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 예약된 시간동안 진동자와 히터 및 팬을 구동시켜 무화를 대기중으로 토출할때 진동자와 팬을 정지시키기전에 히터의 동작을 정지시킴으로써 불필요한 히터의 동작을 방지하여 전력낭비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 가습하고자 하는 희망 습도값을 설정하고 가습기의 외부 습도를 검출하며 이들 습도값을 대비하면서 가열수단과 진동수단을 작동시켜 희망습도값을 도달할 수 있도록 실내공간의 습도를 조절함에 있어서, 예약시간을 설정하는 단계와, 진동자와 히터 및 팬을 동작시키면서 이들의 동작시간을 카운팅하는 단계와, 카운팅한 동작시간과 설정된 예약시간을 대비하여 히터의 동작시간의 설정된 예약시간이 종료되기 일정시간 이전인가를 판단하는 단계와, 설정된 예약시간의 일정시간이전까지 히터가 동작하였으면 히터의 동작을 정지시키고 진동자와 팬만을 동작시키면서 설정된 예약시간이 완료되었는가를 판단하는 단계와, 설정된 예약시간이 완료되면 진동자와 팬의 동작을 정지시키는 단계를 수행하도록 이루어짐을 특징으로 하는 가습기의 히터 동작 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 히터의 동작완료시 이를 알리기 위한 경고신호를 출력할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 가습기의 히터 동작 제어방법.