KR100211528B1 - 가습기의 분무량 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습기의 분무량을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 미스트를 발생시키는 가습장치를 구동하는 가습 회로부(400)와, 실내의 습도를 측정하는 습도 센서부(100)와, 실내의 온도를 측정하는 온도 센서부(200)와, 가습기의 각종 동작을 제어하며 타이머(320)와 연산부(310)를 내장한 마이크로 프로세서(300)를 구비한 가습기에서 분무량을 제어 방법에 있어서, 초기 습도 및 실내의 온도를 검출하는 제 1 과정과, 상기 타이머(320)를 이용하여 소정 시간 동안 설정된 분무량에 따라 가습을 수행하는 제 2 과정과, 상기 소정 시간 후에 실내의 현재 습도와 현재 온도를 재검출하는 제 3 과정과, 상기 초기치와 현재치의 차이에 반비례하도록 분무량을 재설정하는 제 4 과정으로 이루어지는 분무량 제어 방법을 제공하면, 습도의 변화량 및 실내 온도의 변화량을 함께 고려하여 최적의 무화량을 매 소정 시간마다 재설정하게 되므로, 실내 환경 변화에 신속히 대응할 수 있으며, 과다한 분무나 과소 분무에 의한 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

가습기의 분무량 제어 방법

본 발명은 가습기의 분무량을 제어하는 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 분무량을 제어함에 있어서 습도의 변화량 및 실내 온도의 변화량을 함께 고려하여 최적의 무화량을 매 소정 시간마다 재설정하여, 과다한 분무나 과소 분무에 의한 현상을 방지하는 분부량 제어 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 가정이나 사무실 등에서는 계절에 따라 변동하는 온도를 일정하게 유지하기 위해 냉난방 시설(예를 들어 에어컨, 보일러, 선풍기 등)을 가동하기 때문에, 실내 공간이 건조해져서 사람들의 호흡기를 자극하여 호흡기 질환을 비롯한 각종 질환을 유발하게 된다.

이에 따라 실내 공간을 보다 쾌적하게 할 수 있도록 여러 가지 수단을 이용하고 있는데, 그 중의 하나가 가습기이다.

종래의 가습기에서는 사용자가 소정의 키입력 수단으로 희망습도를 설정하고, 가습모드를 선택한다. 가습기는 보통 분무량에 따른 가습모드 즉, 약/중/강/터보 모드에 따라 분무되는 미스트의 양이 다르다. 사용자가 상기 여러 가습모드 중에서 약 모드를 선택하면 약 250cc/h(시간당 250 미리그램의 물)가 분무되고, 강 모드의 경우는 약 500cc/h가 분무된다.

시간당 분무량을 조절하는 방식은 다양한데, 예를 들면 히터나 초음파 진동자에 흐르는 전류를 증감하는 방식이 있다. 그런데 종래의 가습기는 선택된 분무량 가습모드에 따라 가습장치에 일정한 전력을 공급하고, 이에 따라 시간당 일정한 분무량이 발생하게 된다. 시간당 일정한 분무량은, 습도센서로 측정한 실내의 현재습도가 희망습도(보통의 경우 최고 70%로 설정한다.)에 도달할 때까지, 계속된다.

그런데, 가습기는 건조한 때(특히 겨울)에 많이 사용하는데, 날씨가 건조한 경우에는 일교차가 크고 이에 따라 새벽에는 저녁에 비해 기온이 큰 폭으로 내려간다. 그런데, 상대습도는 단위 체적 공간에 존재하는 수증기의 양과 포화 수증기량의 비율로 표시하는데, 상기 포화 수증기량은 온도가 낮을수록 낮아진다.

그리고, 분무량을 희망습도와 현재습도와의 차이에 의해서 재설정하는 방법도 있다. 그러나, 이러한 경우도 실내 온도의 급격한 변화(특히 겨울철)가 있는 경우에는 과다/과소 가습이 발생할 수 있게 된다.

그리하여, 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 가습기를 사용하는 목적에 반하여, 상기와 같이 실내 온도의 변화에 따라 습도가 급변하는 경우에는 실내의 바닥이나 이불이 젖게 되어 쾌적성을 해하게 된다. 더구나, 감기 등을 피하기 위해 가습을 하는데, 오히려 갑작스런 과습에 의해 감기 등의 호흡기 질환을 유발하게 되는 문제점이 있다.

종래의 가습기는 상기 예를 든 과습 문제에 대비하여, 소정 시간 동안만 가습이 이루어지도록 하는 타이머 기능이 있다. 그러나, 보통은 언제 기온이 급강할 지를 알 수 없기 때문에, 소정 시간 이후에는 가습을 멈추게 하는 타이머 기능은 근본적인 해결책이 되지 않는다.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은, 실내 습도의 변화 정도 및 실내 온도의 변화 정도에 따라 분무량을 최적으로 하기 위하여, 타이머로 일정 시간마다 실내의 온도와 습도의 변화량을 측정하여, 상기 측정된 수치를 소정의 연산을 통해 분무량을 재설정하는 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 가습기의 분무량 제어 방법을 위한 제어시스템 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 습도 센서부 200 : 온도 센서부

300 : 마이크로 프로세서 310 : 연산부

320 : 타이머400 : 가습장치 구동부

500 : 표시부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 미스트를 발생시키는 가습장치를 구동하는 가습 회로부(400)와, 실내의 습도를 측정하는 습도 센서부(100)와, 실내의 온도를 측정하는 온도 센서부(200)와, 가습기의 각종 동작을 제어하며 타이머(320)와 연산부(310)를 내장한 마이크로 프로세서(300)를 구비한 가습기에서 분무량을 제어 방법에 있어서, 상기 습도 센서(100)로 초기 습도를 검출하고, 상기 온도 센서(200)로 실내의 온도를 검출하는 제 1 과정과, 상기 타이머(320)를 이용하여 소정 시간 동안 설정된 분무량에 따라 가습을 수행하는 제 2 과정과, 상기 소정 시간 후에 실내의 현재 습도와 현재 온도를 재검출하는 제 3 과정과, 상기 제 3 과정에서 검출된 수치들을 기초로 하여 상기 마이크로 프로세서(300)가 소정의 연산으로 분무량을 재설정하는 제 4 과정으로 이루어지는 데에 그 특징이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예의 부가적인 특징은, 상기 제 4 과정은, 상기 초기 습도와 상기 검출된 현재습도와의 차이에 반비례하는 분무량을 산출하는 제 1 단계와, 상기 초기의 실내 온도와 상기 재검출된 현재의 실내 온도와의 차이에 반비례하는 분무량을 산출하는 제 2 단계와, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계에서 재산출된 분무량을 평균하여 분무량을 재설정하는 제 3 단계와, 상기 현재 습도 및 현재 온도를 다시 초기 습도 및 초기 온도로 놓고 상기 설정되는 분무량으로 가습하는 제 2 과정으로 되돌아가는 제 4 단계로 이루어지는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 특징은, 상기 제 2 단계의 실내 온도의 변화 정도가 소정 수치보다 크게 되면 소정의 표시부(500)을 이용하여 사용자에게 실내 온도의 변화가 큼을 알리는 단계를 더 포함하는 데에 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 가습기의 분무량 제어 방법을 위한 제어시스템 구성도인데, 실내의 현재습도를 측정하는 습도 센서부(100)와, 실내의 온도를 측정하는 온도 센서부(200)와, 미스트를 발생시키는 히터나 초음파 진동자를 구동하는 가습 회로부(400)와, 가습기의 상태를 표시하는 표시부(500)와, 상기 가습장치 구동부나 표시부 등을 포함한 가습기의 각종 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(300)와, 상기 마이크로 프로세서가 제어 기능을 하는 데에 필요한 역할을 하는 연산부(310)와, 타이머(320) 로 크게 구성되어 있다.

상기 온도 센서부(200)는 열에 따라 변화되는 물리량 즉, 압력, 팽창, 저항, 열전압 등을 측정하는 것을 그 원리로 한다. 본 발명에서는, 저항 온도계의 일종인 더미스트가 적합한데, 그 이유는 소형이면서 고감도로 취급이 간편하고 또한 값이 저렴하기 때문이다. 온도 센서부(200)는 상기 마이크로 프로세서(300)의 제어에 따라 제어 신호가 오는 현재의 실내 온도를 검출하여, 상기 마이크로 프로세서에 온도 정보를 출력한다.

상기 습도 센서(100)의 종류도 다양한데, 본 발명에는 상기 마이크로 프로세서(300)로부터 일정 시간 간격으로 제어 신호를 받아, 실내 습도를 검출하여 그 습도 정보를 출력하는 데에는, 전기 저항식 습도 센서가 바람직하다.

이하, 첨부한 도면, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 작동과정의 바람직한 일 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

가습기가 전원에 연결되면, 사용자가 키입력 수단을 통해 입력한 희망습도를 마이크로 프로세서(300)가 확인한다. 사용자는 희망습도를 설정하는데 주의를 기울여야 하는데, 너무 높게 설정하면, 앞서 설명한 바와 같이 실내 온도의 급강에 따라서 응결 현상이 일어날 수도 있기 때문이다. 18℃에서의 쾌적 습도값은 약 60%이고, 24℃에서는 약 40%가 쾌적 습도값이다.

그리고, 상기 확인된 희망습도에 이를 때까지 다음 설명될 과정이 반복된다.

상기 습도 센서부(100)는 실내의 습도를 검출하여 그 초기 습도 검출값(H1)을 마이크로 프로세서(300)에 입력한다(S10). 그러면, 마이크로 프로세서는 상기 희망습도와 초기 습도를 비교한다(S11). 상기 비교 결과로 실내의 초기 습도가 희망습도보다 높으면(예), 가습을 할 필요가 없으므로 초기 습도 측정의 단계로 되돌아 간다.

상기 비교 결과로 초기 습도가 희망습도보다 작으면(아니오), 상기 온도 센서부(200)로 실내의 초기 온도값(T1)을 검출하여 마이크로 프로세서(300)에 출력한다(S12). 상기 마이크로 프로세서는 분무량을 소정의 초기치로 시간당 분무해야 할 미스트의 양으로 설정하여(S20), 상기 설정된 분무량으로 가습되도록 상기 가습 회로부(400)에 구동 신호를 출력한다(S30).

상기 마이크로 프로세서(300)는 내장된 타이머(320)를 이용하여 시간 경과를 체크한다. 상기 소정 시간은 가습에 따라 실내의 습도나 온도가 다소 변화할 정도의 시간으로 약 20분이 바람직하다. 상기 소정 시간이 경과하면, 다시 상기 습도 센서부(100)와 온도 센서부(200)를 이용하여 실내의 현재 습도값(H2)와 현재 온도값(T2)을 확인한다(S40).

그리고, 마이크로 프로세서(300)는 상기 재검출된 현재 습도를 상기 희망 습도와 비교한다(S41). 상기 비교 결과 계속해서 상기 희망 습도가 더 크면(아니오), 상기 측정된 현재 습도와 현재 온도에 따라 분무량을 재설정한다. 분무량은 상기 희망습도와 현재습도의 차이에 반비례하며, 상기 초기 온도와 현재 온도의 차이에는 반비례하게 설정한다.

그 이유는, 습도의 변화량은 우선적으로 가습 공간의 크기에 근사적으로 반비례하며, 온도의 변화는 실내의 밀폐 정도에 비례한다. 따라서, 일정한 분무량으로 제한된 공간을 가습시킬 때에 가습 공간이 커서 습도 변화가 없고, 밀폐가 잘 되어 온도 변화가 없다면 최대 분무량으로 분무하며, 그 반대로 습도 및 온도 변화가 상대적으로 크면 분무량을 줄임이 바람직하기 때문이다.

재설정되는 분무량은 상기 습도차 및 온도차에 함께 반비례해야 하므로, 먼저 소정 비례상수와 상기 습도차에 반비례하는 분무량 1을 산출하고(S50), 다음에 상기 비례상수와 다른 비례상수와 상기 온도차에 반비례하는 분무량 2를 산출하여(S53), 상기 분무량 1과 분무량 2를 평균한다. 상기 비례상수들을 적절히 선택하면, 재설정되는 분무량 수치는 상기 산출되는 두 분무량을 단지 더하기만 해도 된다(S54).

이렇게 재설정된 분무량으로 가습을 수행(S30)하기 전에, 검출된 현재 습도를 초기 습도로 치환하고, 현재온도를 초기 온도로 치환한다(S55). 이는 변경 설정된 상기 분무량으로 일정 시간 동안 가습을 한 후에, 다시 검출하는 실내 습도 및 온도를 바로 일정 시간 이전의 습도 및 온도와 비교할 수 있게 하기 위해서이다. 즉, 바로 이전의 습도 및 온도는 계속해서 초기습도 및 초기온도가 된다.

그리고, 상기 분무량 2를 산출하는 과정에 앞서 두 온도의 차를 비교하여(S51), 그 실내의 온도 변화량이 일정 기준 이상, 예를 들어 7℃ 이상 변화하게 되면(예), 이는 사용자의 건강에 영향을 줄 수 있으므로, 예를 들어 실내의 밀폐 상태를 점검하라는 의미로, 상기 마이크로 프로세서(300)는 소정의 표시부(500)으로 사용자에게 온도 변화가 큼을 알리는 단계(S52)가 포함됨이 바람직하다. 분무량 2를 상기 온도 변화량에 반비례하는 수치로 산출하는 과정에서 한 번의 비교 단계를 더 포함하면, 사용자에게 더 쾌적한 실내 환경을 만들 수 있는 정보를 제공할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 동작되는 본 발명은, 실내의 습도 및 온도의 변화를 함께 측정하여 분무량을 설정함에 따라, 실내 공간의 크기에 대하여 적정한 분무량을 설정할 수 있어, 과다 가습 또는 과소 가습을 방지하는 효과가 있다.

그리고, 최근에 얻어진 습도 및 온도의 데이터에 의하여 분무량이 제어됨에 따라 실내 환경의 변화에 신속하게 대응할 수 있는 효과가 있으므로, 쾌적한 환경 상태를 만들기 위해 사용되는 가습기에 있어서 본 발명은, 더욱 사용자의 만족도를 증가시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 미스트를 발생시키는 가습장치를 구동하는 가습회로부(400)와, 실내의 습도를 측정하는 습도 센서부(100)와, 실내의 온도를 검출하는 온도 센서부(200)와, 가습기의 각종 동작을 제어하며 타이머(320)와 연산부(310)를 내장한 마이크로 프로세서(300)를 구비한 가습기에서 분무량을 제어 방법에 있어서,

   상기 습도 센서부(100)로 초기 실내 습도를 검출하고, 상기 온도 센서부(200)로 실내의 온도를 검출하는 제 1 과정과,

   상기 타이머(320)를 이용하여 소정 시간 동안 설정된 분무량에 따라 가습을 수행하는 제 2 과정과,

   상기 소정 시간 가습 후에 실내의 현재 습도와 현재 온도를 재검출하는 제 3 과정과,

   상기 제 3 과정에서 재검출된 수치들을 기초로 하여 상기 연산부(310)를 이용하여 소정의 연산 과정으로 분무량을 재설정하고 상기 제 2 과정으로 되돌아가는 제 4 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 가습기의 분무량 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 과정은, 상기 초기 습도와 상기 검출된 현재습도와의 차이에 반비례하는 분무량을 산출하는 제 1 단계와, 상기 초기의 실내 온도와 상기 재검출된 현재의 실내 온도와의 차이에 반비례하는 분무량을 산출하는 제 2 단계와, 상기 제 1 단계와 상기 제 2 단계에서 재산출된 분무량을 평균하여 분무량을 재설정하는 제 3 단계와, 상기 제 3 과정의 현재 습도를 초기 습도로, 현재 온도를 초기 온도로 치환하는 제 4 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 가습기의 분무량 제어 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 단계의 실내 온도의 변화 정도가 소정 수치보다 크게 되면, 소정의 표시부(500)을 이용하여 사용자에게 실내 온도의 변화가 큼을 알리는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 가습기의 분무량 제어 방법.

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