KR100222324B1

KR100222324B1 - 가습기의 전력 제어 회로

Info

Publication number: KR100222324B1
Application number: KR1019970056331A
Authority: KR
Inventors: 정웅
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-10-01
Also published as: KR19990034671A

Abstract

본 발명은 일차측에 걸리는 상용 교류 전원을 소정크기의 전원으로 변환하여 2차측에 전달하는 트랜스포머(T)와, 트랜스포머(T)의 이차측에 연결되어 있으며 전달받은 소정 전압을 구동전압으로 하여 미스트를 발생시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 트랜스포머(T)의 일차측에 연결되어 있으며 일차측에 걸리는 상용 교류 전원에 의하여 발열 동작하는 히터(H)를 포함하는 기계식 가습기에 관한 것으로 특히, 가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 트랜스포머(T)의 일차측에 일단이 연결되어 있는 히터(H)의 타단을 통해 출력되는 전압을 입력받아 후단으로 전달하는 플로트 스위치(SW1)와, 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 후단으로 입력전압을 전달하는 습도 감지부(SW2)와, 습도 감지부(SW2)의 후단에 제어 단자(G)가 연결되어 있으며 제어 단자(G)측으로 전압이 걸리는 경우에 한하여 트랜스포머(T)와 히터(H)에 전류가 도통할 수 있도록 전류의 도통경로를 형성시키는 스위칭 수단(T1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로에 의하여 마이컴이 없이도 가습기의 상태 및 가습 하고자 하는 공간의 상태에 따라 가습기의 가습 동작이 제어되도록 하는 것이다.

Description

가습기의 전력 제어 회로

본 발명은 기계식 가습기에 관한 것으로 특히, 히터와 초음파 진동자를 혼용하고 있는 기계식 가습기에서 플로트 스위치와 습도 센서의 온/오프를 기준으로 상기 히터와 초음파 진동자에 공급되는 구동 전력의 공급경로를 개폐 동작시켜 가습기의 가습 동작이 제어되도록 하기 위한 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.

상술한 가습기의 종류중에 기계식 가습기의 구성을 첨부한 도 1을 참조하여 살펴보면, 상용 교류 전원(220V)이 입력되는 전원 입력단(102)과, 상기 전원 입력단(102)의 단자중 일단의 단자에 연결되어 있으며 사용자에 의하여 온/오프가 제어되어 온동작시에 한하여 후단에 구비되어 있는 디바이스들로 전력을 공급하여 주는 전원 스위치(SW)와, 상기 전원 입력단(102)에서 상기 전원 스위치(SW)를 통하여 유입되는 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 수동으로 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 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 : 스위칭 수단

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 일차측에 걸리는 상용 교류 전원을 소정크기의 전원으로 변환하여 2차측에 전달하는 트랜스포머(T)와, 상기 트랜스포머(T)의 이차측에 연결되어 있으며 전달받은 소정 전압을 구동전압으로 하여 미스트를 발생시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 상기 트랜스포머(T)의 일차측에 연결되어 있으며 상기 일차측에 걸리는 상용 교류 전원에 의하여 발열 동작하는 히터(H)를 포함하는 기계식 가습기에 있어서: 가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 상기 트랜스포머(T)의 일차측에 일단이 연결되어 있는 상기 히터(H)의 타단을 통해 출력되는 전압을 입력받아 후단으로 전달하는 플로트 스위치(SW1)와, 상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 후단으로 입력전압을 전달하는 습도 감지부(SW2)와, 상기 습도 감지부(SW2)의 후단에 제어 단자(G)가 연결되어 있으며 상기 제어 단자(G)측으로 전압이 걸리는 경우에 한하여 상기 트랜스포머(T)와 히터(H)에 전류가 도통할 수 있도록 전류의 도통경로를 형성시키는 스위칭 수단(T1)을 포함하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부가적인 특징은 상기 트랜스포머(T)와 초음파 진동자 구동부(106)간에는 병렬로 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬을 구동시키는 팬 모터(108)가 연결되며, 상기 히터(H)와 플로트 스위치(SW1) 사이에는 직렬로 발열감지 상태에 따라 전류의 전달 경로를 온오프시키는 써모스탯(112)이 구비되어 있는 데 있다.

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

도 3은 본 발명에서 추구하고자 하는 동작 운영상의 예를 도시하고 있는데, 전원 스위치가 온 되면(스텝 S201) 전원 공급 단자로 입력된 220V의 상용 교류 전원에 의하여 사용자에게 가습기에 전원이 인가되었음을 표시하여주는 발광 다이오드가 동작(S202)된다.

이때, 플로트 스위치가 오프(갈수 상태: 스텝 S203)인 경우 히터와 진동자 및 모터의 동작이 정지(S204 ~ S206)되고, 상기 플로트 스위치가 온일 경우 습도 감지부가 오프(현재 습도가 희망 습도보다 큰 상태: 스텝 S207)이면 진동자와 모터 및 히터의 동작은 정지(S204 ~ S206)된다.

그리고, 상기 스텝 S203 및 스텝 S207에서 플로트 스위치와 습도 감지부가 모두 온이면 진동자와 모터가 동작(S208 ~ S209)되고, 히터의 전단에 써모스탯을 구비시켜 히터의 발열량에 따라 전류 도통 경로를 개폐시킬 수 있도록 제어하므로써, 써모스탯이 온되면 히터가 동작(S211)되고, 상기 써모스탯이 오프되면 히터의 동작이 정지(S206)된다. 상술한 동작은 전원 스위치가 온되었을 경우에만 반복 실행된다.

따라서, 상술한 바와같이 본 발명에서 추구하고자 하는 동작 운영 양식에 따른 회로를 구현한 것이 첨부한 도 4에 도시되어 있는 바와같다.

도 4는 본 발명에 따른 전력 제어 회로를 포함한 가습기의 전기적인 구성도로서, 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 스위치(SW)가 온되었을 경우에만 전원 입력단(102)으로 입력되는 신호에 의하여 온/오프가 제어되어 사용자에게 가습기로 전원이 인가되었음을 나타내는 발광 다이오드(LED)와, 상기 발광 다이오드(LED)에 병렬로 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 발열하는 히터(H)와, 상기 히터(H)에 직렬 접속되어 히터(H)의 발열 온도를 기준으로 하여 온/오프가 제어되어 히터(H)의 동작을 제어하는 써모스탯(112)과, 입력되는 동작 전원에 의하여 초음파 진동자를 구동시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 병렬 접속되어 입력되는 동작 전원에 의하여 가습기에서 발생된 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬을 구동시키는 팬 모터(108)와, 1차측 코일은 상기 히터(H)에 병렬 접속되고 2차측 코일은 상기 초음파 진동자 구동부(106) 및 팬 모터(108)에 병렬 접속되어 입력되는 상용 교류 전원(220V)을 이용하여 상기 초음파 진동자 구동부(106)와 팬 모터(108)의 동작 전원을 발생시키는 트랜스포머(T)와, 상기 히터(H)와 직렬 접속되어 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 팬 모터(108)와 초음파 진동자 구동부(106)및 히터(112)의 동작을 제어하는 스위칭 수단(T1)을 포함한다.

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

상기 스위칭 수단(T1)은 바람직하게 제어 단자로 게이트 단자(G)가 사용되어 상기 게이트 단자(G)가 직렬 접속된 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)의 일측 입출력단과 접속되고, 입출력단이 트랜스포머(T)의 일측 입출력단과 전원 입력단(102)의 일측 입출력단과 접속되어 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)의 온/오프 상태에 따라 턴 온 또는 턴 오프 되는 트라이액(T1)을 사용한다.

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 발광 다이오드(LED)를 발광시켜서 사용자에게 가습기에 전원이 공급되고 있음을 알려준다.

그리고, 상기 전원 스위치(SW) 온 상태에서 상기 전원 입력단(102)을 통하여 입력된 상용 교류 전원은 스위칭 수단(T1)의 온/오프 상태에 따라서 히터(H)와 팬 모터(108)와 초음파 진동자 구동부(106)의 동작을 제어하게 되는데, 보다 상세하게 히터(H)와 팬 모터(108)와 초음파 진동자 구동부(106)의 동작은 상기 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)가 모두 온일 경우에 동작되고 상기 플로트 스위치(SW1) 혹은 습도 감지부(SW2)중에서 하나가 오프되면 동작이 정지된다.

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

상기 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)가 모두 온인 경우에는 게이트 단자(G)로 소정 크기의 신호 입력이 발생되어 상기 트라이액(T1)은 턴 온 되고, 이로 인하여 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력되는 전류의 유로가 형성된다.

상기 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력된 전류는 써모스탯(112)의 전단에 형성된 분류점(A)에서 분류되고, 상기 분류점(A)에서 분류된 전류는 써모스탯(112)과 히터(H)와 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)를 통하여 흐르게 되고, 상기 써모스탯(112)의 전단의 분류점(A)에서 분류된 다른 전류는 트랜스포머(T)의 일차측 코일과 트라이액(T1)을 통하여 흐르게 된다.

이로 인하여 히터(H)가 발열되고, 트랜스포머(T)에 의하여 소정 크기로 변압된 전원에 의하여 팬 모터(108) 및 초음파 진동자 구동부(106)가 동작되어 미스트를 발생시키게 된다.

하기에서 상기 플로트 스위치 혹은 습도 감지부가 오프일 때의 동작을 설명한다.

상기 플로트 스위치(SW1) 혹은 습도 감지부(SW2)가 오프일 경우에 상기 게이트 단자(G)로 입력되는 신호가 없으므로 트라이액(T1)은 턴 오프 되고, 이로 인하여 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력되는 전류의 유로가 단절된다.

상기 상용 교류 전원 입력 단자(102)로 입력된 전류는 써모스탯(112)의 전단에 형성된 분류점(A)에서 분류되고, 상기 분류점(A)에서 분류된 전류는 써모스탯(112)과 히터(H)와 플로트 스위치(SW1)와 습도 감지부(SW2)를 통한 유로를 형성하지만 상기 실시 예에서 플로트 스위치(SW1) 혹은 습도 감지부(SW2)가 오프이므로 상기 유로가 단절되고, 상기 써모스탯(112)의 전단의 분류점(A)에서 분류된 다른 전류는 트랜스포머(T)의 일차측 코일과 트라이액(T1)을 통한 유로를 형성하지만 상기 트라이액(T)이 턴 오프되므로 유로가 단절되어 전류가 흐르지 않게 된다.

이로 인하여 히터(H)와 팬 모터(108) 및 초음파 진동자 구동부(106)는 동작을 하지 않게 된다.

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

상술한 바와 같이 동작되는 본 발명은 마이컴이 없이도 가습기의 상태 및 가습 하고자 하는 공간의 상태에 따라 상기 스위칭 수단이 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

일차측에 걸리는 상용 교류 전원을 소정크기의 전원으로 변환하여 2차측에 전달하는 트랜스포머(T)와, 상기 트랜스포머(T)의 이차측에 연결되어 있으며 전달받은 소정 전압을 구동전압으로 하여 미스트를 발생시키는 초음파 진동자 구동부(106)와, 상기 트랜스포머(T)의 일차측에 연결되어 있으며 상기 일차측에 걸리는 상용 교류 전원에 의하여 발열 동작하는 히터(H)를 포함하는 기계식 가습기에 있어서:

가습조의 수위를 감지하여 특정 수위가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 상기 트랜스포머(T)의 일차측에 일단이 연결되어 있는 상기 히터(H)의 타단을 통해 출력되는 전압을 입력받아 후단으로 전달하는 플로트 스위치(SW1)와;

상기 플로트 스위치(SW1)와 직렬 접속되어 가습 하고자 하는 공간의 습도를 검출하여 특정 습도가 되면 온/오프 전환되며 온동작시 후단으로 입력전압을 전달하는 습도 감지부(SW2)와;

상기 습도 감지부(SW2)의 후단에 제어 단자(G)가 연결되어 있으며 상기 제어 단자(G)측으로 전압이 걸리는 경우에 한하여 상기 트랜스포머(T)와 히터(H)에 전류가 도통할 수 있도록 전류의 도통경로를 형성시키는 스위칭 수단(T1)을 포함하는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.
제 1 항에 있어서, 상기 트랜스포머(T)와 초음파 진동자 구동부(106)간에는 병렬로 미스트를 외부로 용이하게 배출시키는 팬을 구동시키는 팬 모터(108)가 연결되며, 상기 히터(H)와 플로트 스위치(SW1) 사이에는 직렬로 발열감지 상태에 따라 전류의 전달 경로를 온오프시키는 써모스탯(112)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가습기의 전력 제어 회로.