KR101285289B1 - 레인지후드 자동제어 장치 및 이를 이용한 자동제어 방법 - Google Patents

레인지후드 자동제어 장치 및 이를 이용한 자동제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자가 작동 명령을 입력하는 스위치부(100); 레인지후드에 설치된 광센서를 이용하여 레인지후드 주변의 밝기를 감지하는 조도감지부; 레인지후드에 설치된 온도센서를 이용하여 레인지후드 주변 온도를 감지하는 온도감지부(200); 레인지후드에 설치된 가스센서를 이용하여 레인지후드 주변의 가스 농도를 감지하는 가스감지부(300); 레인지후드에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 팬을 구동시키는 팬모터구동부(400); 및, 상기 스위치부(100), 상기 조도감지부, 상기 온도감지부(200), 또는 상기 가스감지부(300)의 신호를 수신하여 상기 팬모터구동부(400)의 작동을 제어하는 마이크로프로세서부(500);를 포함하여 구성되는 레인지후드 자동제어 장치 및 자동제어 방법에 관한 것이다.

Description

레인지후드 자동제어 장치 및 이를 이용한 자동제어 방법{Rangehood Auto Control System and Control Method using thereof}
본 발명은 레인지후드의 자동제어 장치 및 이를 이용한 자동제어 방법에 관한 것으로서, 온도센서, 가스센서의 감지신호에 따라 팬모터의 작동 여부를 자동적으로 제어하고, 주간모드와 야간모드를 판별하기 위한 조도감지부가 구비되어 야간모드로 판별될 경우 자동모드에 의한 제어가 정지되어 불필요한 팬모터 작동을 방지하게 된다.
레인지후드는 조리시 발생되는 연기나 냄새를 포집하여 실외로 배출하기 위한 장치로서 일반적으로 본체, 필터, 배기팬, 및 조작스위치 등으로 구성되는데, 이러한 통상적인 레인지후드는 사용자의 선택(작동 명령 입력)에 따라 팬의 작동 여부가 결정되는 수동조작 방식이 대부분이다. 그리고 일부 자동제어 방식의 레인지후드는 미리 설정된 기준온도와 레인지후드 주변에서 감지되는 온도를 비교하여 온도차가 일정값 이상인 경우 팬모터가 자동적으로 작동되는 방식(공개실용신안 20-2008-0006043)도 있고, 레인지후드 주변의 오염도를 감지하여 팬모터를 자동 작동시키는 방식(공개특허1998-069064)도 있으나, 실내의 온도, 오염도에 따라 팬모터를 자동제어함과 동시에 공기청정기능(제균기능)이 통합되고, 주간 및 야간에 따라 제어 방식을 달리하는 레인지후드는 개발된 바 없어, 사용자의 편의성 증대에는 한계가 있었다.
기존 레인지후드의 한계점을 극복하고 사용자의 편의성을 제고하기 위하여 창작된 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 주간모드와 야간모드를 구분하여 제어방식을 달리 적용함으로써 불필요한 팬모터 작동을 방지할 수 있는 레인지후드 자동제어 장치를 제공함을 본 발명의 목적으로 한다.
둘째, 온도센서와 가스센서를 이용한 팬모터의 통합제어와 함께 공기청정 기능을 부가적으로 수행할 수 있는 레인지후드 자동제어 장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
셋째, 온도범위에 따라 팬모터가 다단계로 조절되는 레인지후드 자동제어 장치를 제공함을 본 발명의 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 창작된 본 발명의 기술적 구성은 다음과 같다.
본 발명은 레인지후드의 자동제어 장치에 관한 것으로서, 사용자가 작동 명령을 입력하는 스위치부(100); 레인지후드에 설치된 광센서를 이용하여 레인지후드 주변의 밝기를 감지하는 조도감지부; 레인지후드에 설치된 온도센서를 이용하여 레인지후드 주변 온도를 감지하는 온도감지부(200); 레인지후드에 설치된 가스센서를 이용하여 레인지후드 주변의 가스 농도를 감지하는 가스감지부(300); 레인지후드에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 팬을 구동시키는 팬모터구동부(400); 및, 상기 스위치부(100), 상기 조도감지부, 상기 온도감지부(200), 또는 상기 가스감지부(300)의 신호를 수신하여 상기 팬모터구동부(400)의 작동을 제어하는 마이크로프로세서부(500);를 포함하여 구성되고, 상기 스위치부(100)를 통하여 '자동모드'와 '수동모드'를 선택할 수 있다.
'자동모드'를 선택한 경우 상기 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 미만이면 상기 마이크로프로세서부(500)는 상기 온도감지부(200)나 상기 가스감지부(300)의 신호에 상관없이 상기 팬모터구동부(400)를 일체 작동시키지 않으며, '자동모드'를 선택한 경우에도 상기 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 이상인 경우에만 상기 마이크로프로세서부(500)가 상기 온도감지부(200) 또는 상기 가스감지부(300)의 신호에 따라 상기 팬모터구동부(400)의 작동 여부를 제어한다.
본 발명의 구성에 따른 기술적 효과는 다음과 같다.
첫째, 주간모드와 야간모드를 구분하여 제어방식을 달리 적용함으로써 불필요한 팬모터 작동을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 자동모드를 선택한 경우에도 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 이상인 경우에만 마이크로프로세서부(500)가 온도감지부(200) 또는 가스감지부(300)의 신호에 따라 팬모터구동부(400)의 작동을 제어하게 된다. 따라서 야간에는 자동모드로 선택되어 있다고 하더라도 팬모터의 작동이 방지되어 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있다.
둘째, 온도센서와 가스센서를 이용한 팬모터의 통합제어와 함께 공기청정 기능을 부가적으로 수행할 수 있다.
다시 말하면, 플라즈마 이온을 방출하는 플라즈마이온방출부(600)가 구비되어 바이러스나 세균과 같은 유해물질을 수시로 제거하여 실내 환경을 쾌적하게 유지하고 바이러스나 세균으로 인한 질병을 미연에 방지할 수 있다.
셋째, 온도범위에 따라 팬모터가 다단계로 조절되어 실내 환경을 최적으로 유지할 수 있다.
도1은 본 발명이 적용될 레인지후드의 외형을 예시한다.
도2는 본 발명의 주요 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도3은 본 발명에 따른 작동 순서도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 도1과 같은 레인지후드에 적용되는 자동제어 장치 및 자동제어 방법에 관한 것으로서 주요 구성요소는 도2에 도시된 바와 같이 스위치부(100), 조도감지부, 온도감지부(200), 가스감지부(300), 팬모터구동부(400), 플라즈마이온방출부(600) 및 마이크로프로세서부(500)를 포함하여 구성된다.
스위치부(100)는 사용자가 작동 명령을 입력하는 기능을 수행하는데, 자동모드 또는 수동모드를 선택할 수 있으며, 수동모드시 다양한 작동 명령을 입력할 수 있는 조작버튼이 구비된다. 이러한 스위치부(100)는 터치패드, 터치스크린 형식이 될 수도 있다.
조도감지부는 레인지후드에 설치된 광센서를 이용하여 레인지후드 주변의 밝기(명암)를 감지하여 이를 마이크로프로세서()로 전달하는 기능을 수행한다.
조도감지부에서 사용되는 광센서의 종류는 특정 규격으로 한정되는 것은 아니며 현재 상용화되어 시판되는 다양한 광센서 가운데 자유롭게 선택할 수 있다.
온도감지부(200)는 레인지후드에 설치된 온도센서를 이용하여 레인지후드 주변 온도를 감지하는 기능을 수행하는데, 온도센서의 경우에도 상용화된 제품 가운데 적절한 사양을 선택하여 사용할 수 있다. 온도감지부(200)에서 감지한 온도도 마이크로프로세서부(500)로 전달된다.
가스감지부(300)는 레인지후드에 설치된 가스센서를 이용하여 레인지후드 주변의 가스 농도를 감지하여 마이크로프로세서부(500)로 전달하는 기능을 수행한다.
가스감지부(300)에서 사용되는 가스센서는 메탄, 이소부탄, 수소, 알코올과 같은 폭발성 가스는 물론 암모니아, 아세트알데히드, 트리메틸아민, 초산, 부틸에시드와 같은 실내오염 가스의 농도를 감지할 수 있으며, 감지된 농도는 마이크로프로세서부(500)로 전달된다. 가스센서의 경우에도 이미 다양한 제품이 상용화되어 있는데 적절한 사양의 제품을 선택할 수 있다.
팬모터구동부(400)는 레인지후드에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 팬을 구동시키는 기능을 수행한다. 즉 마이크로프로세서()의 제어 명령에 따라 팬의 구동 여부를 결정하고, 팬의 작동레벨을 다단계로 조절한다.
플라즈마이온방출부(600)는 바이러스와 세균을 제거하는 플라즈마 이온을 방출하는 기능을 수행한다.
플라즈마이온방출부(600)는 활성수소와 산소이온이 결합하여 발생된 하이드로페록시래디컬(HOO-)을 공기 중으로 방출하게 되는데, 하이드로페록시래디컬은 공기 중에 부유하는 유해물질을 포위하고 단백질 구조의 수소결합을 파괴하여 제균하게 된다. 또한 실내 공기 중에 인체에 유해한 활성산소(OH-radical)와 결합한 후 인체에 무해한 수분 상태로 중화하여 쾌적한 공기를 제공하는 기능도 수행한다. 이와 같이 플라즈마이온방출부(600)는 공기 중에 존재하는 각종 세균, 바이러스, 곰팡이 등 유해물질을 제거하며 피부나 호흡기를 통해 체내로 들어와 비염, 천식 등의 알레르기 질환을 유발하는 알레르겐을 제거하는 기능을 수행한다.
마이크로프로세서부(500)는 스위치부(100), 조도감지부, 온도감지부(200), 또는 가스감지부(300)의 신호를 수신하고, 플라즈마이온방출부(600)나 팬모터구동부(400)를 작동하는 제어명령을 내리게 된다.
사용자는 스위치부(100)를 통하여 '자동모드'와 '수동모드'를 선택할 수 있는데, 수동모드를 선택한 경우에는 사용자가 작동 버튼을 선택하면 마이크로프로세서부(500)가 이에 해당되는 제어명령을 내리고 되고, 자동모드를 선택한 경우에는 마이크로프로세서부(500)가 미리 설정된 알고리즘에 따라 플라즈마이온방출부(600)나 팬모터구동부(400)의 작동을 제어하게 된다.
'자동모드'를 선택한 경우 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기(명암)가 미리 설정된 값 미만이면 마이크로프로세서부(500)는 온도감지부(200) 또는 가스감지부(300)의 신호에 상관없이 팬모터구동부(400)를 일체 작동시키지 않는다.
즉 레인지후드의 작동이 필요없는 야간으로 판단될 경우 자동모드인 경우에도 레인지후드의 지속적인 자동모드 제어를 정지하여 불필요한 전력 낭비를 방지하게 된다.
'자동모드'를 선택한 경우 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 이상인 경우에만 마이크로프로세서부(500)는 온도감지부(200) 또는 가스감지부(300)의 신호에 따라 팬모터구동부(400)의 작동 여부를 제어한다.
마이크로프로세서부(500)는 온도감지부(200)에서 감지된 감지온도가 미리 설정된 설정온도보다 일정값 이상 높은 경우 팬모터구동부(400)를 작동시키는데, 감지온도와 설정온도 차이값의 범위에 따라 팬모터의 작동레벨을 단계별로 조절한다.
즉, 감지온도와 설정온도의 차이값이 15℃ 미만인 경우에는 팬모터구동부(400)의 작동을 정지하고, 감지온도와 설정온도의 차이값이 15℃ 이상 23℃미만인 경우에는 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 1단으로 조절하고, 감지온도와 설정온도의 차이값이 23℃ 이상 65℃미만인 경우에는 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 2단으로 조절하고, 감지온도와 설정온도의 차이값이 65℃ 이상인 경우에는 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 3단으로 조절한다. 여기서 단수가 올라갈수록 팬의 회전속도가 빨라지게 된다.
마이크로프로세서부(500)는 가스감지부(300)에서 감지된 가스의 감지농도가 미리 설정된 설정농도보다 일정값 이상 높은 경우 팬모터구동부(400)를 작동시켜 외부로 배출시킨다.
이러한 레인지후드 자동제어 장치를 이용한 자동제어 과정은 도3에 도시된 바와 같다.
(1) 제1단계
마이크로프로세서부(500)가 스위치부(100)의 선택에 따라 '자동모드' 또는 '수동모드' 여부를 판단하는 과정이다.
(2) 제2단계
자동모드인 경우 마이크로프로세서부(500)가 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기를 미리 설정된 값과 비교하여 '주간모드' 또는 '야간모드' 여부를 판단하는 과정이다. 여기서 야간모드로 판단된 경우 자동모드인 경우에도 팬모터구동부(400)의 작동을 일체 정지한다.
(3) 제3단계
주간모드인 경우 마이크로프로세서부(500)가 온도감지부(200)에서 감지한 감지온도와 미리 설정된 설정온도의 차이값을 산출하는 과정이다.
(4) 제4-1단계
제3단계에서 산출된 차이값이 미리 설정된 값 이상인 경우 마이크로프로세서부(500)가 팬모터의 작동 여부를 확인한 후 팬모터구동부(400)를 통하여 팬모터를 작동시키며, 차이값의 범위에 따라 팬모터의 작동레벨을 단계별로 조절하는 과정이다.
(5) 제4-2단계
제3단계에서 산출된 차이값이 미리 설정된 값 미만인 경우 가스감지부(300)에서 감지한 가스의 감지농도와 미리 설정된 설정농도 차이값이 미리 설정된 값 이상인 경우 마이크로프로세서부(500)가 팬모터구동부(400)를 작동시키는 과정이다.
여기서 가스감지부(300)에서 감지한 가스의 감지농도와 미리 설정된 설정농도 차이값이 미리 설정된 값 미만인 경우 마이크로프로세서부(500)가 플라즈마이온방출부(600)를 작동시킨다.
상기한 바와 같이 본 발명의 구체적 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였으나 본 발명의 보호범위가 반드시 이러한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양한 설계변경, 공지기술의 부가나 삭제, 단순한 수치한정 등의 경우에도 본 발명의 보호범위에 속함을 분명히 한다.
100:스위치부
200:온도감지부
300:가스감지부
400:팬모터구동부
500:마이크로프로세서부
600:플라즈마이온방출부

Claims (8)

  1. 레인지후드의 자동제어 장치에 관한 것으로서,
    사용자가 작동 명령을 입력하는 스위치부(100);
    레인지후드에 설치된 광센서를 이용하여 레인지후드 주변의 밝기를 감지하는 조도감지부;
    레인지후드에 설치된 온도센서를 이용하여 레인지후드 주변 온도를 감지하는 온도감지부(200);
    레인지후드에 설치된 가스센서를 이용하여 레인지후드 주변의 가스 농도를 감지하는 가스감지부(300);
    레인지후드에 설치되어 실내 공기를 외부로 배출하는 팬을 구동시키는 팬모터구동부(400); 및,
    상기 스위치부(100), 상기 조도감지부, 상기 온도감지부(200), 또는 상기 가스감지부(300)의 신호를 수신하여 상기 팬모터구동부(400)의 작동을 제어하는 마이크로프로세서부(500);
    를 포함하여 구성되고,
    상기 스위치부(100)를 통하여 '자동모드'와 '수동모드'를 선택할 수 있고,
    '자동모드'를 선택한 경우에도 상기 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 미만이면 상기 마이크로프로세서부(500)는 상기 온도감지부(200) 또는 상기 가스감지부(300)의 신호에 상관없이 상기 팬모터구동부(400)를 일체 작동시키지 않으며, '자동모드'를 선택한 경우 상기 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기가 미리 설정된 값 이상인 경우에만 상기 마이크로프로세서부(500)는 상기 온도감지부(200) 또는 상기 가스감지부(300)의 신호에 따라 상기 팬모터구동부(400)의 작동 여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 마이크로프로세서부(500)는,
    상기 온도감지부(200)에서 감지된 감지온도가 미리 설정된 설정온도보다 일정값 이상 높은 경우 상기 팬모터구동부(400)를 작동시키며, 감지온도와 설정온도 차이값의 범위에 따라 팬모터의 작동레벨을 단계별로 조절하는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 마이크로프로세서부(500)는,
    상기 가스감지부(300)에서 감지된 가스의 감지농도가 미리 설정된 설정농도보다 일정값 이상 높은 경우 상기 팬모터구동부(400)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치.
  4. 제1항에서,
    바이러스와 세균을 제거하는 플라즈마 이온을 방출하는 플라즈마이온방출부(600);
    가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치.
  5. 제2항에서,
    상기 마이크로프로세서부(500)는,
    감지온도와 설정온도의 차이값이 15℃ 미만인 경우에는 상기 팬모터구동부(400)의 작동을 정지하고,
    감지온도와 설정온도의 차이값이 15℃ 이상 23℃미만인 경우에는 상기 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 1단으로 조절하고,
    감지온도와 설정온도의 차이값이 23℃ 이상 65℃미만인 경우에는 상기 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 2단으로 조절하고,
    감지온도와 설정온도의 차이값이 65℃ 이상인 경우에는 상기 팬모터구동부(400)의 작동레벨을 3단으로 조절하는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치.
  6. 제4항에 기재된 레인지후드 자동제어 장치를 이용한 자동제어 방법에 관한 것으로서,
    마이크로프로세서부(500)가 스위치부(100)의 선택에 따라 '자동모드' 또는 '수동모드' 여부를 판단하는 제1단계;
    자동모드인 경우 마이크로프로세서부(500)가 조도감지부에서 감지한 레인지후드 주변의 밝기를 미리 설정된 값과 비교하여 '주간모드' 또는 '야간모드' 여부를 판단하는 제2단계;
    주간모드인 경우 마이크로프로세서부(500)가 온도감지부(200)에서 감지한 감지온도와 미리 설정된 설정온도의 차이값을 산출하는 제3단계; 및,
    제3단계에서 산출된 차이값이 미리 설정된 값 이상인 경우 마이크로프로세서부(500)가 팬모터의 작동 여부를 확인한 후 팬모터구동부(400)를 통하여 팬모터를 작동시키며, 차이값의 범위에 따라 팬모터의 작동레벨을 단계별로 조절하는 제4-1단계;
    를 포함하고,
    제2단계에서 야간모드로 판단된 경우 자동모드인 경우에도 팬모터구동부(400)의 작동을 일체 정지하는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치를 이용한 자동제어 방법.
  7. 제6항에서,
    제3단계에서 산출된 차이값이 미리 설정된 값 미만인 경우 가스감지부(300)에서 감지한 가스의 감지농도와 미리 설정된 설정농도 차이값이 미리 설정된 값 이상인 경우 마이크로프로세서부(500)가 팬모터구동부(400)를 작동시키는 제4-2단계;
    가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치를 이용한 자동제어 방법.
  8. 제7항에서,
    제4-2단계에서 가스감지부(300)에서 감지한 가스의 감지농도와 미리 설정된 설정농도 차이값이 미리 설정된 값 미만인 경우 마이크로프로세서부(500)가 플라즈마이온방출부(600)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 레인지후드 자동제어 장치를 이용한 자동제어 방법.
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