KR100211164B1

KR100211164B1 - 가습기의 전력 제어 회로

Info

Publication number: KR100211164B1
Application number: KR1019970044736A
Authority: KR
Inventors: 정웅
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1997-08-30
Filing date: 1997-08-30
Publication date: 1999-07-15
Also published as: KR19990021208A

Abstract

본 발명은 가습기의 전력 제어 회로에 관한 것으로, 가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프가 전환되는 플로트 스위치(SW1)와, 상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프가 전환되는 습도 감지부(SW2)와, 상기 복수개의 전압 제어부(C1, C2, R1, R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬 접속되고 제어 단자(G)는 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 한쪽 입출력단과 접속되어, 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 온/오프 상태에 따라 전류의 흐름 방향을 제어함으로써 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(H)의 동작을 제어하는 스위칭부(120)를 포함하고, 상기 스위칭부(120)는 상기 전압 제어부(C1,C2,R1,R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬로 접속되고 제어 단자로 게이트 단자를 사용하여 입력되는 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프 되는 복수개의 트라이액(T1,T2)과 상기 복수개의 스위칭 수단(T1,T2)의 일 측 입출력단 사이에 접속되어 전류의 유로를 제어하는 저항을 포함하는 가습기의 전력 제어 회로에 의하여 가습기의 동작을 마이컴 및 수작업에 의존하지 않고 제어할 수 있도록 하는 것이다.

Description

가습기의 전력 제어 회로

본 발명은 가습기에 관한 것으로서, 특히 가열식 초음파 가습기에 있어서 플로트 스위치와 습도 센서의 온/오프를 기준으로 하여 소정의 스위칭 수단이 히터 및 진동자로 공급되는 전류를 제어함으로써, 미스트의 분무량을 마이컴에 의존하지 않고 제어되도록 할 수 있는 가습기의 전력 제어 회로에 관한 것이다.

일반적으로, 가습기는 물을 가습 장치로 증발시켜 실내의 습도를 높이는 기기로서 가습 장치를 필수 장치로 갖는데, 물을 증발시키는 공지된 가습 장치로는 히터와 초음파 진동자가 있다.

주지하는 바와 같이 히터는 전기에너지를 열에너지로 변환시키는 것으로 가습조의 물에 열을 공급하여 미스트가 발생되도록 하며, 초음파 진동자의 경우도 공급되는 전기에너지를 초음파 진동 에너지의 형태로 변환시킴으로써 미스트가 발생되도록 한다.

상기와 같이 동작하는 가습기는 사용자에 의하여 온/오프가 제어되는 전원 스위치에 의하여 가습기의 온/오프가 제어되는 기계식 가습기와, 마이컴이 내장되어 있어서 가습하고자 하는 공간 및 가습기의 상태에 따라 가습기의 온/오프가 자동으로 제어되는 마이컴 방식 가습기로 나누어진다.

상기 기계식 가습기를 도 1에서 나타낸다.

기계식 가습기는 상용 교류 전원(220V)이 입력되는 전원 입력단(102)과, 사용자에 의하여 온/오프가 제어되어 가습기 전체의 동작을 제어하는 전원 스위치(SW)와, 상기 전원 입력단(102)으로 입력되는 상용 교류 전원(220V)을 이용하여 소정 크기의 교류 전원(48V)을 발생시키는 트랜스포머(T)와, 상기 트랜스포머(T)의 2차측 복수개 출력 단에 병렬로 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 가습기에서 발생된 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬을 구동시키는 팬 모터(108)와, 상기 팬 모터(108)와 병렬로 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 초음파 진동자를 구동시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 상기 전원 입력단(102)의 양 출력 단에 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 발열하는 히터(H)와, 상기 히터(H)의 일 측 입출력단과 전원 입력부(102)의 일 출력단 사이에 접속되어 상기 히터(H)의 발열 온도를 기준으로 하여 히터(H)의 동작을 제어하는 써모스탯(112)을 포함한다.

상기한 기계식 가습기는 전원 스위치가 온 되어 있을 동안은 계속해서 동작하게 되는 것이므로, 사용자가 가습하고자 하는 공간의 습도를 감지하여 상기 전원 스위치의 온/오프를 제어하여야 한다.

도 2는 상기한 마이컴 방식 가습기의 개략적인 구성을 나타내는 블록도이다.

상기한 가습기는 희망 습도 설정이나 가습 모드 등을 입력하는 키 입력부(10)와, 현재습도를 감지하는 습도 감지부(SW2)와, 가습조의 수위를 감지하는 수위 감지부(플로트 스위치;SW1)와, 상기 감지부(SW1, SW2)에서 출력되는 데이터를 입력받아 이를 기준으로 상기 키 입력부(10)에서 입력되는 사용자의 요청신호에 의해 가습기의 각종 동작을 제어하는 마이크로프로세서(20)와, 상기 마이크로프로세서(20)에 의하여 동작이 제어되어 초음파 진동자를 구동시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 상기 마이크로프로세서(20)에 의하여 동작이 제어되는 히터(H)및, 가습 장치에 의해 만들어진 미스트(습기)를 내뿜어주는 팬(fan)을 돌리는 모터를 구동하기 위한 팬 모터(108)로 구성되어 있다.

상기한 마이컴 방식 가습기는 마이컴(20)이 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)로부터 출력되는 신호를 기준으로 하여 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(H)로의 동작 제어 신호를 출력함으로써, 가습하고자 하는 공간의 습도가 자동으로 제어된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 가습기에서 기계식 가습기는 사용자가 가습 하고자 하는 공간의 습도 및 가습조의 물의 상태를 수시로 감지하여 가습기의 온/오프를 제어하여야 하므로 가습 효과가 만족스럽지 못하게 됨과 아울러 가습기의 오프 시기를 놓쳐서 가습기의 성능 열화를 일으키는 문제점이 발생되었고, 마이컴 방식 가습기는 가습 하고자 하는 공간의 습도 및 가습조의 상태를 마이컴이 감지하여 이에 따라 가습기의 동작을 자동으로 제어하는 것이므로 가습 효과는 향상이 되지만 마이컴을 사용하므로 생산비용이 향상되고 상기 마이컴이 사용됨으로 인하여 마이컴의 동작 기준이 되는 신호가 입력되는 다수개의 센서가 필요하게 되고 이로 인하여 마이컴의 주변 회로 구성이 복잡하게되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 제거하기 위한 본 발명의 목적은 가열식 초음파 가습기에 있어서 플로트 스위치와 습도 센서의 온/오프를 기준으로 하여 소정의 스위칭 수단이 히터 및 진동자의 동작을 제어함으로써, 미스트의 분무량을 마이컴에 의존하지 않고 제어되도록 할 수 있는 가습기의 전력 제어 회로를 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 기계식 가습기를 나타내는 회로도.

도 2는 일반적인 마이컴 방식 가습기를 나타내는 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 가습기의 동작을 개략적으로 나타내는 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 전력 제어 회로를 포함한 가습기의 전기적인 구성을 나타내는 개략적인 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

102 : 전원 입력단 106 : 초음파 진동자 구동부

108 : 팬 모터 112 : 써모스탯

SW : 전원 스위치 SW1 : 플로트 스위치

SW2 : 습도 감지부 T1, T2 : 트라이액

120 : 스위칭부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력되는 전원에 의하여 가습기에서 발생된 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬 모터(108)와, 상기 팬 모터(108)의 일 출력단에 접속된 전압 제어부(C1,R1)와, 상기 전압 제어부(C1,R1)의 일 측단과 팬 모터(108)의 일측단과 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 미스트를 발생시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 일 측단은 상용 교류 전원 공급 단자(102)의 일 출력단과 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 발열하는 히터(H)와, 상기 히터(H)와 상기 상용 교류 전원 입력 단자(102)의 다른 출력단 사이에 접속되는 전압 제어부(C2,R2)를 포함하는 가습기에 있어서, 가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프가 전환되는 플로트 스위치(SW1)와, 상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프가 전환되는 습도 감지부(SW2)와, 상기 복수개의 전압 제어부(C1, C2, R1, R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬 접속되고 제어 단자(G)는 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 한쪽 입출력단과 접속되어, 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 온/오프 상태에 따라 전류의 흐름 방향을 제어함으로써 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(H)의 동작을 제어하는 스위칭부(120)를 포함하는 데 있다.

본 발명의 부가적인 특징은 상기 스위칭부(120)는 상기 전압 제어부(C1,C2,R1,R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬로 접속되고 제어 단자로 입력되는 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프 되는 복수개의 스위칭 수단(T1,T2)과, 상기 복수개의 스위칭 수단(T1,T2)의 일 측 입출력단 사이에 접속되어 전류의 유로를 제어하는 전류 제어 수단(R)을 포함하는 데 있다.

본 발명의 다른 부가적인 특징은 상기 스위칭 수단(T1,T2)은 게이트 단자가 제어 단자인 트라이액을 사용하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 부가적인 특징은 상기 전류 제어 수단(R)은 비교적 큰 저항 값을 갖는 저항을 사용하는 데 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 동작을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

스텝 S201에서 전원 스위치가 온 되면 전원 공급 단자로 입력된 220V의 상용 교류 전원은 팬 모터를 구동(S202)시킨다.

이때, 상기 플로트 스위치가 온(갈수 상태)인지를 판단(S203)하여 플로트 스위치가 온 되면 진동자와 히터의 동작이 정지(S204 ~ S205)되고, 상기 스텝 S203에서 플로트 스위치가 온이 아니더라도 스텝 S206에서 습도 감지부가 온(현재 습도가 희망 습도보다 큰 상태)이면 진동자와 히터의 동작은 정지(S204 ~ S205)된다

그리고, 상기 스텝 S203 및 스텝 S206에서 플로트 스위치와 습도 감지부가 모두 오프이면 진동자와 히터를 동작(S207 ~ S208)시켜서 미스트를 발생시킨다.

도 4는 본 발명에 따른 전력 제어 회로를 포함한 가습기의 전기적인 구성을 나타내는 회로도이다. 하기의 설명에서 플로트 스위치 및 습도 감지부가 온이라는 것을 스위치가 열리는 상태를 나타내고, 플로트 스위치 및 습도 감지부가 오프라는 말은 스위치가 닫히는 상태를 나타낸다.

가습기는 상용 교류 전원(220V)이 입력되는 전원 입력단(102)과, 사용자에 의하여 온/오프가 제어되어 가습기 전체의 동작을 제어하는 전원 스위치(SW)와, 입력되는 동작 전원에 의하여 초음파 진동자를 구동시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 입력되는 동작 전원에 의하여 가습기에서 발생된 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬을 구동시키는 팬 모터(108)와, 입력되는 상용 교류 전원(220V)을 이용하여 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 팬 모터(108)의 동작 전원을 발생시키는 트랜스포머(T)와, 입력되는 동작 전원에 의하여 발열하는 히터(H)와, 상기 히터(H)의 발열 온도를 기준으로 하여 히터(H)의 동작을 제어하는 써모스탯(112)과, 가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프가 전환되는 플로트 스위치(SW1)와, 상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프가 전환되는 습도 감지부(SW2)와, 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 온/오프 상태에 따라 전류의 흐름 방향을 제어함으로써 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(112)의 동작을 제어하는 스위칭부(120)를 포함한다.

상기 플로트 스위치(SW1)는 가습기를 구성하는 가습조의 물의 수위가 기 설정된 소정치 이하(가습 동작을 할 수 없는 임계치)가 되면 온되고 물이 기 설정된 소정치 이상이 되면 오프된다. 그리고, 상기 습도 감지부(SW2)는 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 가습 하고자 하는 공간의 습도가 희망 습도 이상이 되면 온되고 가습 하고자 하는 공간의 습도가 희망 습도 이하일 경우에는 오프된다.

상기 스위칭부(120)는 제어 단자로 게이트 단자가 사용되어 상기 게이트 단자가 직렬 접속된 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)의 양 입출력단과 각각 접속되고 입출력단이 소정 크기의 동작 전위차를 발생시키는 콘덴서(C1)(C2) 및 저항(R1)(R2)과 병렬 접속되어 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)의 온/오프 상태에 따라 연동되어 턴 온 또는 턴 오프 되는 복수개의 트라이액(T1)(T2)과, 상기 복수개의 트라이액(T1)(T2)의 일측 입출력단 사이에 접속되어 비교적 큰 저항 값을 갖으며 전류의 유로를 제어하는 저항(R)으로 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 가습기의 동작을 하기에서 설명한다.

상기 전원 입력단(102)을 통하여 상용 교류 전원이 입력되고 사용자가 가습기를 동작시키기 위하여 전원 스위치(SW)를 온 시키면, 상기 전원 입력단(102)을 통하여 입력된 상용 교류 전원은 트랜스포머(T)에서 48V로 변환되어 팬 모터(108)를 구동시킨다.

상기 전원 스위치(SW) 온 상태에서 가습기는 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)의 상태에 따라 동작이 제어되는데, 보다 상세하게 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(H)의 동작은 상기 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)가 모두 오프일 경우에 동작되고 상기 플로트 스위치(SW1) 혹은 습도 감지부(SW2)중에서 하나가 온되면 동작이 정지된다.

하기에서 상기 플로트 스위치와 습도 감지부 모두 오프인 경우의 가습기의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

상기 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)가 모두 오프인 경우에 상기 게이트 단자(G)는 플로팅(Floating) 상태가 되므로 트라이액(T1)은 턴 오프 된다. 이때, 트랜스포머(T)로부터 발생되는 전류는 모터(108)와 초음파 진동자 구동부(106)를 흘러서 노드 A에서 저항(R)에 비하여 저항 값이 상대적으로 작은 콘덴서(C1)와 저항(R1)으로 흐르게 되어 상기 모터(108) 및 초음파 진동자 구동부(106)를 동작시키게 된다.

그리고, 상용 교류 전원 입력단(102)으로 입력되는 전류는 상기 트라이액(T2)이 턴 오프 되어 있으므로, 써모스탯(112)과 히터(H)와 전단에 기술한 바와 같은 이유로 노드 B에서 콘덴서(C2) 및 저항(R1)으로 흐르게 되어 상기 히터(H)를 구동시킨다.

상기한 바와 같이 히터(H)와 초음파 진동자 구동부(106)가 동작되어 발생된 미스트는 팬 모터(108)에 의하여 동작되는 팬에 의하여 가습 하고자 하는 공간으로 용이하게 확산되고, 상기한 바와 같이 미스트의 발생이 일정 시간 계속되면 가습 하고자 하는 공간의 습도가 희망 습도 이상이 되거나(습도 감지부가 온된다) 가습기가 갈수 상태(플로트 스위치가 온된다)가 되는 경우가 발생된다.

하기에서 상기한 이유로 플로트 스위치 혹은 습도 감지부가 온되었을 때의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

상기 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)중에서 하나가 온되면 게이트 단자(G)로 소정 크기의 신호 입력이 발생되어 상기 복수개의 트라이액(T1)(T2)은 턴 온 되고, 이로 인하여 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력되는 전류는 상기 트랜스포머(T)와 모터(108)를 거쳐서 복수개의 트라이액(T1)(T2)과 저항(R)으로 흐르게 된다. 그 이유는 상기 초음파 진동자 구동부(106) 및 히터(108)에 비하여 복수개의 트라이액(T1)(T2) 사이에 접속된 저항(R)의 저항 값이 상대적으로 매우 작기 때문이다.

이로 인하여 트랜스포머(T)로부터 발생되는 전류가 모터(108)를 통과하게 되어, 모터(108)는 동작되지만 초음파 진동자 구동부(106) 및 히터(H)는 전류가 흐르지 않게 되어 동작하지 않게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 마이컴이 없이도 가습기의 상태 및 가습 하고자 하는 공간의 상태에 따라 상기 스위칭부가 가습기의 가습 동작을 제어하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 동작되는 본 발명은 마이컴이 없이도 가습기의 상태 및 가습 하고자 하는 공간의 상태에 따라 상기 스위칭부가 가습기의 가습 동작을 제어하게 되는 것이므로, 가습기의 회로 구성이 간단하게 됨과 아울러 가습기의 생산비가 대폭 절감되는 효과가 있고, 마이컴이 없는 가습기에서는 가습 효과가 상승됨과 아울러 사용자가 가습기를 온/오프 시키지 않아도 되어서 사용의 만족성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력되는 전원에 의하여 가습기에서 발생된 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬 모터(108)와, 상기 팬 모터(108)의 일 출력단에 접속된 전압 제어부(C1,R1)와, 상기 전압 제어부(C1,R1)의 일 측단과 팬 모터(108)의 일측단과 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 미스트를 발생시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 일 측단은 상용 교류 전원 공급 단자(102)의 일 출력단과 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 발열하는 히터(H)와, 상기 히터(H)와 상기 상용 교류 전원 입력 단자(102)의 다른 출력단 사이에 접속되는 전압 제어부(C2,R2)를 포함하는 가습기에 있어서,

가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프가 전환되는 플로트 스위치(SW1)와;

상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프가 전환되는 습도 감지부(SW2)와;

상기 복수개의 전압 제어부(C1, C2, R1, R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬 접속되고 제어 단자(G)는 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 한쪽 입출력단과 접속되어, 상기 습도 감지부(SW2)와 플로트 스위치(SW1)의 온/오프 상태에 따라 전류의 흐름 방향을 제어함으로써 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 히터(H)의 동작을 제어하는 스위칭부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 스위칭부(120)는 상기 전압 제어부(C1,C2,R1,R2)의 양측 입출력 단에 각각 병렬로 접속되고 제어 단자로 입력되는 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프 되는 복수개의 스위칭 수단(T1,T2)과, 상기 복수개의 스위칭 수단(T1,T2)의 일 측 입출력단 사이에 접속되어 전류의 유로를 제어하는 전류 제어 수단(R)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.
제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 수단(T1,T2)은 게이트 단자가 제어 단자인 트라이액을 사용하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.
제 2 항에 있어서, 상기 전류 제어 수단(R)은 비교적 큰 저항 값을 갖는 저항을 사용하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.