KR200254132Y1 - 천장 매설형 가습 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주거 공간에 노출되지 않는 천장 매설형 가습 장치를 개시한다.

본 고안은 가습기에서 세균이 증식되고 전파되지 않도록 함과 아울러 사용이 안전하며, 수시로 급수할 필요가 없고 실내 공간을 점유하지 않도록 하기 위하여 가습 장치를 천장에 매설하되, 천장에서 실내 공기의 온도 조절을 위하여 설치되는 공조 설비의 에어 덕트 종단에 전열식 가습기를 설치하며, 가습 장치를 위하여 급수라인 및 제어 밸브등을 설치하여서 된 것이다.

이에 따라 본 고안은 전열식 가습기에 의하여 세균의 증식, 전파가 방지됨은 물론이려니와, 특히 수시 급수의 번거로움과 열수 유출로 인한 화상의 위험이나 실내 공간의 점유가 불필요하여 편리하게 사용할수 있게 되는 효과가 있다.

Description

천장 매설형 가습 장치 {Cell Installation Type Humidifier}

본 고안은 사무실이나 가정에서 주거 공간의 습도를 조절하기 위하여 사용하는 천장 매설형 가습 장치에 관한 것으로 특히 주거 공간에 노출되지 않는 천장 매설형 가습 장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 가습기(humidifier:加濕器)는 실내의 습도를 조절하기 위하여 바람직하게는 약 60 % 정도의 습도를 유지함으로써 실내 거주자의 호흡장애 및 질병을 예방할 수 있고, 쾌적한 실내분위기를 유지하기 위하여 사용되는 것이다.

이러한 가습기는 흡입한 물을 원심력으로 날려서 부딪치게 하여 입자화하는 원심분무식(遠心噴霧式) 가습기, 초음파 주파수의 전기신호를 물속에 놓인 진동자로 전달하여 초음파를 발생시키면 캐비테이션(cavitation:추진기 등의 뒤에 생기는 진공 현상)이 일어나 가는 안개가 발생하게 하는 초음파 가습기, 히터나 전극봉으로 물을 가열시켜 증기를 발생시키는 전열식(電熱式) 가습기, 젖은 필터로 공기를 강제 통과시켜 물을 증발시킴과 아울러 높은 습도의 공기를 얻도록 하는 필터기화식 가습기 등이 있다.

이러한 종래의 여러 종류의 가습기들은 비전열식인 경우에는 빈번하게 소독하여 주지 않으면 높은 습도와 적절한 온도에 의하여 세균이 증식하여 거주 공간을 세균으로 오염시키게 되는 경우가 많으며, 전열식인 경우에는 히터나 전극봉에 의하여 발생되는 열로 세균이 살균되는 것이기는 하나 사용자가 부주의하는 경우 열수에 의하여 화상을 입을 위험성이 높은 문제가 있는 것이다.

또한, 이러한 전열식이거나 비전열식인 가습기들은 모두 공통적으로 사용자가 일일이 깨끗한 물을 수시로 보충하여 주어야 하는 번거로움이 있는 것이며, 실내의 거주 공간 일부를 점유하게 된다는 문제점도 있는 것이다.

본 고안의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 가습기에서 세균이 증식되고 전파되지 않도록 함과 아울러 사용이 안전하며, 수시로 급수할 필요가 없고 실내 공간을 점유하지 않도록 한 천장 매설형 가습 장치를 제공함에 있다.

도1은 본 고안에 의한 가습 장치의 설치 상태를 보인 설명도.

도2는 본 고안에 의한 가습장치의 구조를 보인 종단면도.

도3은 본 고안에 의한 가습장치의 설치 상태 단면도.

도4는 본 고안에 의한 가습장치의 작동 상태를 보인 흐름도.

도5,6은 본 고안에 의한 가습장치에 적용가능한 제어 회로의 실시예.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:천장 2:디퓨져

3:에어 덕트 4:급수라인

5:제어 밸브 6:레벨 센서

6':최저레벨센서 6'':최고레벨센서

7:급수조 8:히터

9:온도센서 10:스팀 공급관

11:습도 센서 12:제어회로

13:마이크로프로쎄서 14,15:구동부

16:게이트1 17:게이트2

18:플립플롭

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 가습 장치를 천장에 매설하되, 천장에서 실내 공기의 온도 조절을 위하여 설치되는 공조 설비의 에어 덕트 종단에 전열식 가습기를 설치하며, 가습 장치를 위하여 급수라인 및 제어 밸브등을 설치하여서 된 된 천장 매설형 가습 장치를 제안한다.

이에 따라 본 고안은 전열식 가습기에 의하여 세균의 증식, 전파가 방지됨은 물론이려니와, 특히 수시 급수의 번거로움과 열수 유출로 인한 화상의 위험이나 실내 공간의 점유가 불필요하여 편리하게 사용할수 있게 되는 효과가 있다.

이러한 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도1로 도시한 바와 같이 공조 설비로부터 냉풍이나 온풍이 공급되는 천장에 설치된 공지의 에어 덕트와, 에어 덕트의 종단에 설치되며, 일정 간격으로 형성된 스팀 분사공을 구비하여서 된 수분 분사관과, 수분 분사관으로 배출되는 스팀을 생산하기 위한 저수조 및 가열을 위한 히터와, 저수조의 수위 제어를 위한 레벨센서 및 급수 라인에 설치된 제어 밸브와, 레벨센서에 의한 출력으로 제어 밸브를 개폐하기 위한 제어 회로등으로 구성된 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 도2로 보인 바와 같은 상태로 시공된다.

이에서 볼수 있는 바와 같이 본 고안은 천장(1)에 고정된 디퓨져(2)에 연결되어 실내로 확산되는 공조 설비에서 공급된 온풍 또는 냉풍을 이송하기 위한 에어 덕트(3)와, 급수라인(4)에 연결된 제어 밸브(5)와, 일측에 레벨센서(6)가 설치된 급수조(7)와, 급수조(7)의 일측에 설치된 히터(8)와, 히터(8)의 발열 온도를 감지하기 위하여 히터(8)에 내장된 온도센서(9)와, 급수조(7) 상방과의 연통되고 에어 덕트(3) 종단에 설치된 스팀 공급관(10)과, 천장(1)의 일면에 설치된 습도센서(11)와, 레벨센서(6)와 온도센서(9) 그리고 습도센서(11)와 제어 밸브(5)가 연결된 제어회로(12)로 구성된 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 먼저 실내의 특성에 따라 필요한 습도로 조정되어 있다.

도3으로 보인 바와 같은 과정으로 작동된다.

즉, 본 고안에서는 전원을 투입하면 먼저 제어회로(12)가 레벨센서(6)의 출력신호에 의하여 현재의 수위레벨이 최고레벨이상인가 판단하고, 최고레벨 이상인 경우에는 제어 밸브(5)에 흐르는 전류를 차단하여 급수가 중단되도록 한다.

또한, 제어회로(12)가 레벨센서(6)의 신호에 의하여 현재의 수위레벨이 최고레벨보다 낮은 상태로 판단한 경우에는 다시 수위가 최저레벨이상인 경우에 한하여 천장(1)에 설치된 습도센서(11)의 출력값에 의하여 현재의 습도가 설정습도보다 낮은 경우에 온도센서(9)에 의하여 히터(8)가 설정 온도 이상으로 발열하는 이상 과열 상태가 아닌지를 판단하게 된다.

이와 같은 과정으로 현재의 수위가 최고레벨보다 낮고 최저레벨 이상이며, 현재의 습도가 설정습도보다 낮고, 히터(8)가 이상 발열 상태가 아닌 경우에 한하여 히터(8)에 전원을 투입하게 된다. 이에 따라 히터(8)가 발열하여 급수조(7)의 물을 가열하여 급수조(7) 상방에 스팀이 발생하도록 하며, 스팀 공급관(10)으로 스팀이 분출된다. 그러므로 에어 덕트(3)를 통하여 실내로 공급되는 냉풍이나 온풍에 스팀 공급관(10)에서 분출되는 스팀이 혼합되어 배출되므로 실내의 습도가 상승하기 시작하는 것이다.

이러한 과정으로 실내의 습도가 설정습도보다 상승하면 즉시 히터(8) 전원이 차단되는 것이며, 이에 따라 스팀의 발생이 정지되어 급수조(7)의 수위 레벨이 유지되고 있는 것이다. 이러한 상태로 시간이 경과하여 실내의 습도가 설정 습도 미만으로 낮아지게 되면 히터(8)가 과열 상태가 아닌 한 히터(8)에 전원이 재 공급되어 스팀을 생산하게 되고 이는 전술한 바와 같이 스팀 공급관(10)에서 분출되고 실내로 공급되는 것이어서 실내의 습도를 다시 상승시키게 되는 과정으로 실내의 습도가 일정 범위를 유지하게 되는 것이다. 또한, 온도센서(9)에 의하여 히터(8)가 과열 상태인 것으로 판정된 경우에는 안전을 위하여 즉시 전체적으로 전원을 차단하고 경보램프를 점등시키며, 작동을 종료시키게 된다.

또한, 급수조(7)의 수위가 최저 레벨 미만으로 저하하게 되면 즉시 히터(8)의 전원을 차단하게 되는 것이며, 제어 밸브(5)를 열어 급수조(7)에 물이 공급되도록 하는것이다. 이와 같이 하여 급수가 실시됨으로써 수위가 최고레벨이나 그 이상에 도달하게 되면 제어 밸브(5)를 닫고 전술한 바와 같은 과정으로 수위레벨,실내습도,히터과열 여부를 검사한후 히터(8)에 전원을 투입하여 재차 스팀의 생산 및 공급이 이루어 지도록 하는 전술한 바의 과정을 반복하여 자동 급수가 실시되도록 함은 물론 실내의 습도가 일정 범위를 유지하도록 하는 과정을 반복하게 되는 것이다.

아울러, 본 고안의 도면에서는 하나의 스팀 공급관(10)을 사용한 예를 보이고 있으나, 실내의 면적 및 요구 습도 특성에 따라 두 개 이상의 스팀 공급관(10)을 설치할수도 있음은 물론이다.

또한, 본 고안에서는 판상의 히터(8)를 사용할수도 있음은 물론이며, 제어회로(12)에는 공지된 바와 같이 마이크로 프로쎄서를 사용하여 도 4로 보인 흐름도로 보인 바와 같은 프로그램이 가능한 형태로 구현할수도 있는 것이다.

이는 도 5로 보인 마이크로 프로쎄서를 이용한 제어회로(12)에서 보인 바와 같이 마이크로 프로쎄서(13)의 입력포트에 레벨센서(6), 온도센서(9), 습도센서(11)를 접속하고, 마이크로 프로쎄서(13)의 출력포트에는 복수개의 구동부(14,15)를 접속하여 히터(8) 및 제어 밸브(5)의 코일에 교류전원이 공급되도록 한 것이다.

또한, 본 고안에서는 도 6으로 보인 바와 같은 흐름도의 작동을 위하여 제어회로(12)를 논리 게이트를 사용하여 구현할수도 있으며, 이는 최저레벨 센서(6')와, 온도센서(9)와, 습도센서(11)가 연결되어 있는 게이트1(16)과, 최저레벨센서(6') 및 최고레벨센서(6'')가 연결된 게이트2(17)과, 이에 연결된 플립 플롭(18)과, 게이트1(16)과 게이트 2(17)에 접속된 복수개의 구동부(14,15)와, 구동부(14,15)에 의하여 교류전원이 히터(8) 및 제어 밸브(5)의 코일에 공급되도록 하여서 된 것이다. 이는 게이트1(16)에 최저레벨센서(6')와, 온도센서(9)와, 습도센서(11)가 연결되어 있어서 이들중 어느 하나라도 설정범위를 벗어나는 경우 게이트 1(16)의 출력을 로우레벨로 하며 이 경우 구동부(14,15)에 의하여 히터(8)에 공급되는 교류전원을 차단하도록 되어 있다.

또한, 수위가 최저 레벨 이하로 저하되는 경우 최저레벨센서(6')의 출력으로 게이트 2(17)의 입력이 하이레벨이 되며, 그 출력도 하이레벨로 함으로써 구동부 (14,15)에 의하여 교류전원이 제어 밸브(5)에 공급되고 이에 따라 급수조(7)에 물의 공급이 이루어 지도록 되어 있으며 이때 게이트2(17)의 출력에 연결된 플립플롭(18)이 세트되어 그 출력으로 게이트2(17)의 입력에 하이레벨 신호를 공급하여 하이레벨 신호 출력이 유지되게 되며, 이러한 상태에서 물의 공급이 완료되어 최고레벨센서(6'')가 작동되는 경우 플립플롭(18)이 리세트되어 게이트2(17)의 출력을 로우레벨로 함으로써 구동부(14,15)에 의하여 제어 밸브(5)에 공급되던 전력공급을 차단하여 제어 밸브(5)가 닫히게 되는 것이다.

이러한 도 및 도 로 보인 예는 제어회로(12)의 실시예를 보인 것이며, 널리 알려진 여러 방식의 회로로 구현 가능함은 물론이다.

이와 같이 하여 본 고안은 전열식 가습 방식을 채택함으로써 세균의 증식, 전파가 방지됨은 물론이려니와, 특히 사용자가 수시로 급수하여야 하는 불편이 전혀 없고, 급수조(7)내에 열탕으로 스팀을 발생시키는 방식이므로 급수조(7)의 주기적인 청소작업이 불필요하게 되는 것이며, 사용자가 부주의 하여 전열식 가습기를 전도시킴으로 인하여 발생될수 있는 화상의 위험이 없이 안전하게 사용할수 있게 되는 것이다.

더욱이 본 고안은 가습 장치가 실내 거주 공간에 설치되는 것이 아니므로 실내 공간을 널리 활용할수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 천장(1)에 고정된 디퓨져(2)에 연결되어 실내로 확산되는 공조 설비에서 공급된 온풍 또는 냉풍을 이송하기 위한 에어 덕트(3)와,

   급수라인(4)에 연결된 제어 밸브(5)와, 일측에 레벨센서(6)가 설치된 급수조(7)와, 급수조(7)의 일측에 설치된 히터(8)와, 히터(8)의 발열 온도를 감지하기 위하여 히터(8)에 내장된 온도센서(9)와, 급수조(7) 상방과의 연통되고 에어 덕트(3) 종단에 설치된 스팀 공급관(10)과, 천장(1)의 일면에 설치된 습도센서(11)와, 레벨센서(6)와 온도센서(9) 그리고 습도센서(11)와 제어 밸브(5)가 연결된 제어회로(12)로 구성됨을 특징으로 하는 천장 매설형 가습 장치.
2. 제1항에 있어서, 제어회로(12)는 마이크로 프로쎄서(13)의 입력포트에 레벨 센서(6), 온도센서(9), 습도센서(11)를 접속하고, 마이크로 프로쎄서(13)의 출력포트에는 복수개의 구동부(14,15)를 접속하여 히터(8) 및 제어 밸브(5)의 코일에 교류전원이 공급되도록 함을 특징으로 하는 천장 매설형 가습 장치.
3. 제1항에 있어서, 제어회로(12)는 최저레벨센서(6')와, 온도센서(9)와, 습도센서 (11)가 연결되어 있는 게이트1(16)과, 최저레벨센서(6') 및 최고레벨센서(6'')가 연결된 게이트2(17)와, 이에 연결된 플립플롭(18)과, 게이트1(16)과 게이트 2(17)에 접속된 복수개의 구동부(14,15)와, 구동부(14,15)에 의하여 교류전원이 히터(8)및 제어 밸브(5)의 코일에 공급되도록 함을 특징으로 하는 천장 매설형 가습 장치.