KR100314749B1 - 자동환기장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동환기장치에 관한 것으로, 종래의 것은 환기팬이나 렌지후드에 가스감지수단이 내장되어 있어 음식물에서 발생하는 기름이나 먼지가 엉겨붙어 가스감지능력이 저하되고 또 주위 온도, 습도, 일교차 등의 주변환경과 과도특성 및 경시변화로 인해 정확하게 가스를 검출할 수 없어 적시에 환기수단이 구동되도록 하지 못한다는 단점이 있었는 데 반해, 본 발명에 따른 자동환기장치는 가스센서를 구비하여 가스센서의 저항변화를 전압변화로 변환출력하는 감지부와 감지부로부터 입력되는 전압변화에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 제 1제어부와 제 1제어부에서의 제어신호에 따라 소정의 신호를 출력하는 제 1출력부와 전원공급을 위한 제 1전원부를 갖는 가스감지수단, 제 1출력부를 거친 소정의 신호에 따라 팬을 구동하는 환기수단 및 가스감지수단과 환기수단 사이에 설치되어 제 1출력부의 출력 신호를 환기수단으로 전달하는 신호전달수단을 포함하는 구성으로 이루어져 있고, 음식물에서 발생되는 기름이나 먼지가 엉겨붙어 가스감지성능이 떨어지거나 수명이 단축되는 일이 없으며, 온도, 습도, 계절, 경시변화 등에 관계없이 적시에 환기수단이 구동되어 환기목적을 달성할 수 있게 한다는 장점이 있다.

Description

자동환기장치{AN AUTOMATIC VENTILATOR}
본 발명은 자동환기장치에 관한 것으로, 특히 반도체식 가스센서를 사용하여 가정이나 일반 생활 환경에서 유해가스, 악취가스, 유기용제가스, 음식물조리시 발생하는 가스, 수증기 등을 자동으로 감지하여 팬을 구동하므로 써 자동환기가 이루어질 수 있도록 해주는 자동환기장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스감지장치는 가연성 가스나 유기용제가스 또는 냄새를 발생하는 가스를 감지하여 소정의 경보신호를 발하거나 환기장치가 구동되도록 하는데 사용된다. 이러한 가스감지장치와 이를 이용하는 자동환기장치, 공기청정기 등은 인간의 삶의 질이 향상됨에 따라 환경에 대한 인간의 인식이 점차 바뀜으로 인하여 그 수요가 증가하고 있는 실정이다. 그러나 지금까지 개발되어 사용되고 있는 가정에서 사용하는 렌지후드나 욕실의 환기장치나 공기청정기 등에서는 가스감지장치를 자동환기장치 또는 공기청정기 내에 내장하거나 일체화하여 사용하고 있는 실정이다. 이와 같이 렌지후드나 환기팬에 가스감지자치를 내장하거나 일체화하는 경우 거실이나 식당의 냄새, 가스를 잘 감지하지 못하며, 음식물에서 발생하는 기름이나 먼지가 엉겨붙어 가스감지장치의 가스감지성능이 떨어지고 그 수명도 단축된다는 문제가 있다. 뿐만 아니라 종래의 자동환기장치에 사용하는 가스감지장치는 주위 온도, 습도, 일교차 등의 주변환경과 과도특성 및 경시변화로 인해 정확하게 가스를 검출할 수 없어 적시에 환기팬을 구동하도록 하지 못한다는 단점도 있다.
본 발명의 목적은 주위온도, 습도, 일교차 등의 주변환경과 과도특성 및 경시변화의 영향을 받지 않을 뿐만 아니라, 음식물에서 발생하는 기름이나 먼지 등이 엉겨붙는 일이 발생되지 않도록 하여 가스감지장치의 성능이 저하되거나 수명이 단축되지 않도록 하며, 또 적소에서 가스를 감지할 수 있도록 하여 환기팬을 적시에 구동할 수 있도록 하여 항상 쾌적한 실내 환경을 유지할 수 있도록 해주는 자동환기장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동환기장치를 나타낸 블록도이,
도 2는 도 1 가스감지수단의 회로도,
도 3은 도 2 원거리 신호전달수단의 회로도,
도 4는 본 발명에 따른 자동환기장치의 다른 예를 나타낸 블록도,
도 5는 도 4 가스감지수단의 회로도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 가스감지장치 110 : 감지부
110a : 가스센서 120 : 변압기
125 : 제 1전원부 130 : 정전압스위칭부
140 : 제 1제어부 150 : 한계치설정부
160 : 경보부 170 : 제 1출력부
200 : 자동환기장치 210 : 환기수단
212 : 팬 214 : 모터
216 : 온/오프스위치 218 : 실렉터스위치
220 : 신호전달수단 222 : 제 2출력부
224 : 무선신호수신부 226 : 제 2제어부
228 : 제 2전원부
본 발명의 목적은 자동환기장치에 있어서, 소정 위치에 설치되고 가스의 농도에 따라 저항 값이 변하는 가스센서를 구비하여 가스센서의 저항변화를 전압변화로 변환출력하는 감지부와 감지부로부터 입력되는 전압변화에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 제 1제어부와 제 1제어부에서의 제어신호에 따라 소정의 신호를 출력하는 제 1출력부와 전원공급을 위한 제 1전원부를 갖는 가스감지수단, 가스감지수단과 이격하여 설치되고 제 1출력부를 거친 소정의 신호에 따라 팬을 구동하는 환기수단 및 가스감지수단과 환기수단 사이에 설치되어 제 1출력부의 출력 신호를 환기수단으로 전달하는 원거리 신호전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동환기장치에 의해 달성 가능하다.
위 제 1출력부가 릴레이신호를 출력하는 경우, 위 신호전달수단으로는 릴레이신호를 환기수단으로 전달하는 유선을 사용하는 것이 좋고, 위 제 1출력부가 적외선이나 전파 등의 무선신호를 출력하는 경우, 신호전달수단으로는 제 1출력부의 무선신호를 수신하여 전압 값으로 변환출력하는 무선신호수신부와 무선신호수신부의 전압변화에 따라 제어신호를 출력하는 제 2제어부와 제 2제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 소정의 릴레이신호를 출력하는 제 2출력부와 교류 또는 직류전원을 정압하여 소정의 전압을 갖는 전원을 공급하는 제 2전원부를 구비하는 구성으로 하는 것이 좋다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동환기장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1 가스감지수단의 회로도, 도 3은 도 2 원거리 신호전달수단의 회로도이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 가스감지수단(100)을 구비하고 있다. 이 가스감지수단(100)은 소정의 케이스에 넣어진 상태로 렌지후드나 환기팬 등과는 충분히 떨어진 위치, 즉 가스 등을 잘 감지할 수 있는 위치에 설치되는 부분이다. 이 가스감지수단(100)은 소정 위치에 설치되고 가스의 농도에 따라 저항 값이 변하는 가스센서를 구비하여 가스센서의 저항변화를 전압변화로 변환출력하는 감지부(110)와 감지부(110)로부터 입력되는 전압변화에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 제 1제어부(140)와 제 1제어부(140)에서의 제어신호에 따라 소정의 신호를 출력하는 제 1출력부(170)와 전원공급을 위한 제 1전원부(140)를 구비하는 구성으로 이루어져 있다. 이 가스감지수단(100)의 회로는 도2에 도시되어 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이 가스감지수단(100)에는 변압기(120)와 정전압스위칭부(130)가 설치되어 있는 데, 이는 도 1의 제 1전원부(125)에 해당한다. 이 변압기(120)와 정전압스위칭부(130)는 항상 일정한 크기의 전원전압이 공급되도록 하기 위한 것이다. 정전압스위칭부(130)에는 제 1제어부(140)가 연결되어 있고, 이 제 1제어부(140)에 한계치설정부(150), 경보부(160), 감지부(110) 및 제 1출력부(170)가 연결되어 있다.
여기서 감지부(110)는 가스의 농도에 따라 그 저항 값이 변하는 부분으로 반도체식가스센서(110a)를 이용하면 된다. 여기서의 한계치설정부(150)는 크게 보면 제 1제어부(140)의 일부분을 이루는 것으로, 가스가 일정 농도 이상 존재할 때의 저항 값 변화율을 설정해 두기 위한 것이고, 경보부(160)는 가스가 일정 농도 이상 존재할 때 경보신호를 발생하기 위한 것이며, 제 1출력부(170)는 제 1제어부(140)에서 출력되는 제어신호를 증폭하여 환기시스템이나 공기청정기 등으로 출력시키는 부분이다. 이 제 1출력부(170)는 환기수단(210)과의 연결형태에 따라 바뀌는 부분으로 여기에서는 TV 리모콘에서와 같이 무선신호를 송신할 수 있는 것, 즉, 제 1제어부(140)에서의 제어신호에 따라 적외선이나 전파를 발생하는 것을 사용하면 된다. 제 1제어부(140)는 소정의 방식에 따라 가스 유무를 판단하여 소정의 제어신호를 출력하는 부분이다. 이러한 가스감지장치는 본 출원인이 개발하여 1998년 7월 6일자로 특허출원한 것으로, 그 구성 및 동작과정은 1998년 특허출원 제 27149호(이하, 선출원이라함) 명세서와 도면에 자세히 기술되어 있다.
본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 환기수단(210)을 구비하고 있다. 이 환기수단(210)은 팬(212)과 팬(212)을 회전시키기 위한 모터(214)와 모터(214)로의 전원공급을 필요에 따라 차단하기 위한 온/오프스위치(216)와 저항조절을 통해 팬(212)의 속도를 저속, 중속, 고속으로 각각 조정할 수 있도록 하기 위한 실렉터스위치(218)들로 이루어져 있다. 이러한 환기수단(210)의 온/오프스위치(216)와 실렉터스위치(218)는 제 1출력부(170)를 통해 출력되어 소정의 과정을 거친 후 제 2출력부(222)로 출력되는 릴레이신호에 따라 팬(212)을 구동한다.
본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 가스감지수단(100)과 환기수단(210) 사이에 설치되어 제 1출력부(170)의 출력 신호를 환기수단(210)으로 전달하는 원거리 신호전달수단(220)을 구비하고 있다. 이 원거리 신호전달수단(220)은 제 1출력부(170)의 무선신호를 수신하여 전압 값으로 변환출력하는 무선신호수신부(224)와 무선신호수신부(224)의 전압변화에 따라 제어신호를 출력하는 제 2제어부(226)와 제 2제어부(226)에서 출력되는 제어신호에 따라 소정의 릴레이신호를 출력하는 제 2출력부(222)와 교류 또는 직류전원을 정압하여 소정의 전압을 갖는 전원을 공급하는 제 2전원부(228)를 구비하는 구성으로 이루어져 있다. 제 2전원부(228)는 모터(214)로도 전원을 공급한다. 여기서 무선신호수신부(224)로는 제 1출력부(170)에서 송신하는 적외선이나 전파를 수신할 수 있는 광센서나 공진자로 구성된다.
이러한 원거리 신호전달수단(220)의 회로는 도 3에 도시되어 있다.
도 1∼도 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 자동환기장치(200)의 가스감지수단(100)에는 무선신호를 발생할 수 있는 제 1출력부(170)가 내장되어 있고, 별도의 전선연결이 없으며, 송신된 신호를 받아 릴레이 또는 트랜지스터출력으로 변환하여 환기수단을 구동시키는 신호를 전달하는 신호전달수단(220)을 구비하고 있다. 즉, 감지부(110)에서의 전압변화에 따라 제 1제어부(140)는 제어신호를 출력하고, 제 1출력부(170)에서는 제어신호에 따라 적외선이나 전파 등 무선신호를 특정주파수로 송신한다. 그러면 무선신호수신부(224)는 무선신호를 수신하여 전압의 변화로 변환출력하고 제 2제어부(226)는 제 2출력부(222)를 통해 릴레이신호를 출력한다. 그러면 환기수단(210)의 온/오프스위치(216)와 실렉터스위치(218)는 제 2출력부(222)에서의 릴레이신호에 따라 작동되어 적정 속도로 팬(212)이 회동되게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 자동환기장치의 다른 예를 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4 가스감지수단의 회로도이다.
도 4와 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 경우에 따라서는 원거리 신호전달수단(220)으로 유선을 이용할 수도 있는 데, 이에 관해 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 가스감지수단(100)을 구비하고 있다. 이 가스감지수단(100)은 소정의 케이스에 넣어진 상태로 렌지후드나 환기팬 등과는 충분히 떨어진 위치, 즉 가스 등을 잘 감지할 수 있는 위치에 설치되는 부분이다. 이 가스감지수단(100)은 앞에서 설명한 바와 같은 감지부(110)와 감지부(110)로부터 입력되는 전압변화에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 제 1제어부(140)와 제 1제어부(140)에서의 제어신호에 따라 소정의 신호를 출력하는 제 1출력부(170)와 전원공급을 위한 제 1전원부(125)를 구비하는 구성으로 이루어져 있다. 이 가스감지수단(100)의 회로는 도 5에 도시되어 있다.
도 4와 도 5에서 알 수 있는 바와 같이 가스감지수단(100)에는 변압기(120)와 정전압스위칭부(130)가 설치되어 있는 데, 이는 도 4의 제 1전원부(125)에 해당한다. 정전압스위칭부(130)에는 제 1제어부(140)가 연결되어 있고, 이 제 1제어부(140)에 한계치설정부(150), 경보부(160), 감지부(110) 및 제 1출력부(170)가 연결되어 있다. 여기서도 한계치설정부(150)는 크게 보면 제 1제어부(140)의 일부분을 이루는 것으로, 가스가 일정 농도 이상 존재할 때의 저항 값 변화율을 설정해 두기 위한 것이고, 경보부(160)는 가스가 일정 농도 이상 존재할 때 경보신호를 발생하기 위한 것이며, 제 1출력부(170)는 제 1제어부(140)에서 출력되는 제어신호를 증폭하여 환기시스템이나 공기청정기 등으로 출력시키는 부분이다. 이 제 1출력부(170)는 환기수단(210)과의 연결형태에 따라 바뀌는 부분으로 여기에서는 도 1∼도 3에서 설명한 제 2출력부와 동일하게 구성하면 된다. 이 가스감지수단(100)은 그 기본적인 구조에 있어서는 앞에서 설명한 것과 동일하고 단지 제 1출력부(170)의 형태만 바뀐 것이다. 이러한 가스감지수단(100)에 관해서는 본 출원인의 선출원 명세서와 도면에 자세히 게재되어 있다.
본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 환기수단(210)을 구비하고 있다. 이 환기수단(210)은 팬(212)과 팬(212)을 회전시키기 위한 모터(214)와 모터(214)로의 전원공급을 필요에 따라 차단하기 위한 온/오프스위치(216)와 저항조절을 통해팬(212)의 속도를 저속, 중속, 고속으로 각각 조정할 수 있도록 하기 위한 실렉터스위치(218)들로 이루어져 있다. 이러한 환기수단(210)의 온/오프스위치(216)와 실렉터스위치(218)는 제 1출력부(170)를 통해 출력되는 릴레이신호에 따라 모터(214)를 구동하여 팬(212)을 회전시킨다.
본 발명에 따른 자동환기장치(200)는 가스감지수단(100)과 환기수단(210) 사이에 설치되어 제 1출력부(170)의 출력 신호를 환기수단(210)으로 전달하는 원거리 신호전달수단(220)을 구비하고 있다. 여기에서의 원거리 신호전달수단(220)은 제 1출력부(170)의 릴레이신호를 환기수단(210)으로 전달하기 위한 유선을 의미한다.
도 4와 도 5에 나타낸 자동환기장치(200)에서는 제 1출력부(170)에서의 신호를 유선을 통해 직접 환기수단(210)으로 전달되도록 한 점에서 차이가 있고, 나머지 부분은 앞에서 설명한 것과 동일하다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동환기장치를 이용하는 경우 가스감지수단이 렌지후드나 환기팬 등 본체와는 멀리 떨어진 적절한 위치에 설치되기 때문에 음식물에서 발생되는 기름이나 먼지가 엉겨붙어 가스감지성능이 떨어지거나 수명이 단축되는 일이 없다.
뿐만 아니라 전원인가 후 가스센서의 안정화기간동안의 과도기간에서 나타나는 부정확성과, 온도, 습도, 계절, 경시변화 등에 관계없이 가스센서의 저항변화를 연산하여 온도보상회로나 가변저항의 조정 없이 가스를 인지하여 배출할 수 있고, 또한 가스의 여러 농도에서 원하는 농도를 설정하여 그 농도에서 온도, 습도, 경시변화 등에 관계없이 환기목적을 달성할 수도 있다.

Claims (3)

  1. 가스 감지 센서의 가스 감지 여부에 따른 팬 구동을 실행하면서 실내를 환기하도록 한 자동환기장치에 있어서,
    상기 가스센서는 가스의 농도에 따라 저항 값이 변하는 것으로, 그 가스센서의 저항변화를 전압변화로 변환 출력하는 감지부와 상기 감지부로부터 입력되는 전압변화에 따라 소정의 제어신호를 출력하는 제 1제어부와 상기 제 1제어부에서의 제어신호에 따라 소정의 신호를 출력하는 제 1출력부와 전원공급을 위한 제 1전원부를 갖는 가스감지수단;
    상기 가스감지수단과 이격하여 설치되고 상기 제1출력부를 거친 신호에 따라 상기 팬을 구동하는 환기수단; 및
    상기 가스감지수단과 상기 환기수단 사이에 설치되어 상기 제 1출력부의 출력 신호를 상기 환기수단으로 전달하는 신호전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동환기장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제 1출력부는 릴레이신호를 출력하고, 상기 신호전달수단은 상기 릴레이신호를 상기 환기장치로 전달하는 유선인 것을 특징으로 하는 자동환기장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제 1출력부는 무선신호를 출력하고, 상기 신호전달수단은 상기 제 1출력부의 무선신호를 수신하여 전압 값으로 변환출력하는 무선 신호수신부와 상기 무선신호수신부의 전압변화에 따라 제어신호를 출력하는 제 2제어부와 상기 제2제어부에서 출력되는 제어신호에 따라 소정의 릴레이신호를 출력하는 제2출력부와 교류 또는 직류전원을 정압하여 소정의 전압을 갖는 전원을 공급하는 제 2전원부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동환기장치.
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