KR20030087676A - An auto ventilator for temperature, gas, humidity and the method thereof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An automatic ventilation system for temperature, pollution level and humidity and a method of the same are provided to allow a ventilator to simultaneously sense temperature, pollution level and humidity of indoor temperature, and to be automatically actuated to ventilate when one of the values is over fixed value. CONSTITUTION: A ventilation system comprises a sensor circuit part including a temperature sensor circuit, a gas sensor circuit, a humidity sensor circuit; and an A/C control circuit part including a NAND(Not AND) gate, a photo coupler and a triac to connect power if one of electric signals output from the temperature sensor circuit, the gas sensor circuit and the humidity sensor circuit exceeds set value. The NAND gate receives electric signal from the sensor circuit part, and actuates a transistor(TR1) if one of temperature, pollution level and humidity exceeds the set value. The transistor actuates the photo coupler so that the triac is connected and driven so as to supply power to a plug control and actuate a ventilator.

Description

온도, 오염도, 습도 자동 환기장치 및 방법{An auto ventilator for temperature, gas, humidity and the method thereof}An auto ventilator for temperature, gas, humidity and the method

본 발명은 자동 환풍기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 실내 공기의 온도, 오염도, 습도를 감지하여 설정치를 넘을 때는 자동으로 작동하도록 하는 환풍기에관한 것이다.The present invention relates to an automatic ventilator, and more particularly, to a ventilator that detects temperature, pollution degree, and humidity of indoor air to automatically operate when a set value is exceeded.

종래에는 환풍기가 수동으로 되어 있어 실내 공기의 온도, 오염도, 습도 등이 높아졌을 때는 환풍기를 켜고 공기가 적정 수준으로 되면 다시 환풍기를 꺼야 하는 불편이 있었다. 이때 실내에 사람이 없던가 끄는 시점을 놓치면 계속 가동시키게 되므로 전력 소비가 많이 들고 또 모터 과열로 인한 화재 위험성이 있어 퇴근시에는 작업장이나 사무실 환풍기를 가동하지 못하고 퇴근하게 되고, 더우기 작업장이 지하 공간일 경우 지열, 곰팡이, 습도가 높아지기 쉬운 조건이므로 아침에 출근하였을 때는 밤새 실내 공기가 과온, 과습 또는 공기 오염 등으로 작업 환경이 나빠져 일정 시간 환기한 후에야 작업을 할 수 있게 되는 등 문제점이 있었다.Conventionally, since the fan is manually operated, when the temperature, pollution degree, and humidity of the indoor air are increased, it is inconvenient to turn on the fan and turn off the fan again when the air reaches an appropriate level. At this time, if there is no person in the room or miss the point of turning off, it keeps operating, so it consumes a lot of power and there is a risk of fire due to overheating of the motor. Geothermal heat, mildew, humidity is a condition that is easy to increase, so when I went to work in the morning, there was a problem such that the working environment worsened due to overheating, over-humidity or air pollution overnight, so that the work can be performed after a certain period of time.

또한, 센서로 공기 오염도를 감지하여 자동으로 제어하는 장치들이 등장한 바 있으나 이들은 주로 정밀 감지 센서로서 센서의 부피가 커서 환풍기에 다용도로 복수개를 부착하기에는 한계가 있었으며, 이제까지 알려진 센서 이용 자동 환풍기는 가스 오염도를 측정하여 자동으로 환기시키는 등 하나의 환풍기에 하나의 센서를 부착하여 단일용도로 사용하는 정도였을 뿐이어서 실내의 온도, 오염도, 습도를 적정수준으로 하기 위하여는 이들을 감지하는 센서가 각각 부착된 환풍기들을 별도로 작업장내에 설치하여야 한다는 문제점이 있었다.In addition, devices that detect and automatically control air pollution by sensors have appeared, but these are mainly precision sensors, and because of the large volume of the sensor, there is a limit to attaching a plurality of them to the ventilator. Only one sensor is attached to one ventilator to measure and automatically ventilate it, and it is only used for a single purpose.In order to achieve a proper level of indoor temperature, pollution degree, and humidity, a ventilator equipped with each sensor for detecting them is installed. There was a problem that they must be installed separately in the workplace.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로 실내 공기의 온도, 오염도, 습도를 하나의 환풍기에서 동시에 감지하여 이들 중 어느 하나가 설정치 이상이 되었을 때는 자동으로 환풍기가 작동하여 환기되도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems is to detect the temperature, pollution degree, humidity of the indoor air at the same time in one ventilator and when any one of them is more than the set value, the ventilator is automatically operated to ventilate. .

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 하나의 환풍기에 온도, 오염도, 습도를 감지하는 소형의 온도 센서, 가스 센서, 습도 센서가 장착된 센서회로부와 센서회로로부터 출력된 온도, 오염도, 습도의 전기적 신호 중 어느 하나라도 설정치 이상일 경우 전원을 인가하여 환풍기를 작동시키는 교류제어회로부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve this purpose, a small temperature sensor for detecting temperature, pollution degree and humidity in one fan, a sensor circuit unit equipped with a gas sensor and a humidity sensor, and an electrical signal of temperature, pollution degree and humidity output from the sensor circuit. It is characterized in that it is composed of an AC control circuit unit for operating the fan by applying power when at least one of the set value.

도 1은 본 발명의 전체회로도이다.1 is an overall circuit diagram of the present invention.

도 2는 본 발명의 온도센서 회로도이다.2 is a circuit diagram of a temperature sensor of the present invention.

도 3은 본 발명의 가스센서 회로도이다.3 is a gas sensor circuit diagram of the present invention.

도 4는 본 발명의 습도센서 회로도이다.4 is a humidity sensor circuit diagram of the present invention.

도 5는 본 발명의 낸드게이트(NAND gate)이다.5 is a NAND gate of the present invention.

도 6는 본 발명의 트랜지스터와 포토커플러(Photo Coupler) 회로도이다.6 is a circuit diagram of a transistor and a photo coupler of the present invention.

도 7은 본 발명의 트라이액(Triac)의 회로도이다.7 is a circuit diagram of a triac of the present invention.

도 8은 본 발명의 플로우차트(flow chart)이다.8 is a flow chart of the present invention.

본 발명의 센서는 주변 공기의 온도, 오염도, 습도의 정확한 수치를 감지하는 것이 아니라 설정치 이상 여부를 감지하기 위한 소형 온도, 오염도, 습도 센서들을 하나의 환풍기에 장착하여 각각의 센서에서 나오는 전기적 신호 중 어느 하나라도 설정치 이상으로 되었을 때는 전원이 인가되어 환풍기가 작동되도록 하는 것이다.The sensor of the present invention is equipped with a small temperature, pollution degree, humidity sensors in one ventilator to detect the abnormal value of the temperature, pollution degree, humidity of the ambient air rather than a set value of the electrical signal from each sensor When any one is over the set value, the power is applied to the fan to operate.

본 발명의 환풍기 구성은 도 1의 전체 회로도와 같이 온도 센서 회로, 가스 센서 회로, 습도 센서 회로가 구비 되어있는 센서회로부와 각각의 센서회로부에서 출력된 전기적 신호 중 어느 하나라도 설정치를 넘으면 전원이 연결되도록 낸드게이트(NAND gate), 포토 커플러(Photo Coupler), 트라이액(Triac) 등이 구비되어 있는 교류제어회로부로 구성되어 있다.Ventilator configuration of the present invention is connected to the power supply if any one of the sensor circuit unit is provided with a temperature sensor circuit, gas sensor circuit, humidity sensor circuit and electrical signals output from each sensor circuit unit as shown in the overall circuit diagram of FIG. It is composed of an AC control circuit part including a NAND gate, a photo coupler, a triac, and the like.

센서회로부에서 온도 센서 회로는 온도에 반비례하여 저항값이 변하는 온도 센서(M1, Meter thermistor)를 사용하여 온도가 높아지면 온도 센서(M1)의 저항값이 감소하여 전기적 신호가 증가하고 반전비교기(U2A)에서는 가변저항기(VR1)에 설정된 값과 비교하여 설정치보다 크면 발광소자(LED1)가 온(ON) 되고 교류제어회로부의 낸드게이트(NAND gate)로 전기적 신호를 출력한다.In the sensor circuit, the temperature sensor circuit uses a temperature sensor (M1, Meter thermistor) whose resistance value is inversely proportional to temperature, and when the temperature increases, the resistance value of the temperature sensor M1 decreases, thereby increasing the electrical signal and inverting the comparator (U2A). In comparison with the value set in the variable resistor VR1, the light emitting device LED1 is turned on and outputs an electrical signal to the NAND gate of the AC control circuit.

가스 센서 회로는 공기 중의 오염물인 유화수소가스(H2S), 일산화탄소(CO), 암모니아가스, 에탄올 등의 농도에 반비례하여 저항값이 변하는 가스센서(M2, SP-AO2)를 사용하여 공기 중에 불순물의 오염도가 증가하면 가스센서(M2)의 저항값이 감소하여 가스센서(M2)로부터의 전기적 신호가 증가하고 반전비교기(U2B)에서는 가변저항기(VR2)에 설정된 값과 비교하여 설정치보다 크면 발광소자(LED2)가 온(ON)되고 교류제어회로부의 낸드게이트(NAND gate)로 전기적 신호를 출력한다.The gas sensor circuit uses gas sensors (M2 and SP-AO2) whose resistance values change in inverse proportion to the concentration of hydrogen sulfide gas (H 2 S), carbon monoxide (CO), ammonia gas, and ethanol, which are pollutants in the air. When the contamination of impurities increases, the resistance value of the gas sensor M2 decreases, so that the electrical signal from the gas sensor M2 increases, and the inversion comparator U2B emits light when it is larger than the set value compared with the value set in the variable resistor VR2. The device LED2 is turned on and outputs an electrical signal to the NAND gate of the AC control circuit section.

습도센서(Humidity sensor) 회로는 공기중의 상대 습도에 반비례하여 저항값이 변하는 습도센서(M3)를 사용하여 습도가 증가하면 습도센서(M3)의 저항값이 감소하여 전기적 신호가 증가하고 증폭기(U2C)를 거쳐 반전비교기(U2D)에서는 가변저항기(VR3)에 설정된 설정치와 비교하여 설정된 값보다 크면 발광소자(LED3)가 온(ON)되고 교류제어회로부의 낸드게이트(NAND gate)로 전기적 신호를 출력한다.Humidity sensor circuit uses humidity sensor M3 whose resistance value is inversely proportional to the relative humidity in the air. When the humidity increases, the resistance value of the humidity sensor M3 decreases, the electrical signal increases and the amplifier ( U2C), the inverting comparator U2D compares the set value of the variable resistor VR3 with a larger value than the set value. The light emitting device LED3 is turned on and an electrical signal is sent to the NAND gate of the AC control circuit part. Output

교류제어회로부에서 낸드게이트(NAND gate)는 센서회로부로부터 전기적 신호를 받아 온도, 오염도, 습도 중 어느 하나라도 설정치 이상일 경우 트랜지스터(TR1, Transistor)를 동작(ON)시키고 트랜지스터(TR1)가 동작하면 포토커플러(Photo Coupler)가 동작(ON)하여 트라이액(Triac)이 도통되어 구동됨으로써 플러그컨트롤(Plug control)에 전원을 공급하여 환풍기가 작동하게 한다.In the AC control circuit, the NAND gate receives an electrical signal from the sensor circuit and turns on the transistor (TR1, Transistor) when any one of temperature, pollution degree, and humidity is higher than the set value. The photo coupler is turned on and the triac is turned on and driven to supply power to the plug control so that the fan is operated.

또한, 교류제어회로부에는 전체소자에 DC전압을 제공하기 위한 전원 회로로서 AC-DC 컨버터(converter)가 있어 변압기(transformer)에서 낮아진 전압이 다이오드브리지(Diode bridge)를 통과하여 정류된 후 정전압(定電壓)을 생성시켜 각 소자로 보내고, 또 발진회로가 트랜지스터(TR1)에 연결되어 있어 공기의 온도, 오염도, 습도가 설정치 이내로서 정상일 때는 점멸 발광소자(LED4)가 깜빡이는 점멸신호를 보내고 온도, 오염도, 습도 중 어느 하나라도 설정치 이상일때는 발광소자(LED4)가 꺼진다.In addition, the AC control circuit part has an AC-DC converter as a power supply circuit for providing a DC voltage to all devices, and the voltage lowered from the transformer is rectified through the diode bridge and then constant voltage It generates and sends it to each element, and when the oscillation circuit is connected to the transistor TR1 and the air temperature, pollution degree, and humidity are within the set values, and it is normal, the flashing light emitting element (LED4) sends a flashing signal and the temperature, When either the pollution degree or the humidity is higher than the set value, the light emitting element LED4 is turned off.

본 발명의 환풍기의 작동원리를 도 8의 플로우차트에 의하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation principle of the ventilator of the present invention by the flow chart of FIG.

환풍기내의 센서에서 감지된 실내 공기의 온도, 오염도, 습도가 설정치 이내에서는 점멸 발광소자(LED4)가 점멸신호를 보내고 있다가 온도, 오염도, 습도중 어느 하나라도 설정치 이상이 되면 점멸신호가 꺼지고 온도 센서 회로의 발광소자(LED1), 가스 센서 회로의 발광소자(LED2), 습도 센서 회로의 발광소자(LED3)중 설정치 이상이 되는 센서 회로의 발광소자가 켜지며(ON) 환풍기가 작동된다. 또 실내 공기가 환기되어 온도, 오염도, 습도가 모두 설정치 이내로 되면 센서 회로의 발광소자들은 모두 꺼지고 다시 점멸 발광소자(LED4)가 점멸신호를 보낸다.When the temperature, pollution degree, and humidity of the indoor air detected by the sensor in the fan are within the set value, the LED (4) emits a flashing signal. If any one of the temperature, pollution degree, and humidity exceeds the set value, the blinking signal is turned off and the temperature sensor The light emitting element of the sensor circuit which is equal to or larger than a set value among the light emitting element LED1 of the circuit, the light emitting element LED2 of the gas sensor circuit, and the light emitting element LED3 of the humidity sensor circuit is turned ON and the ventilator is operated. In addition, when the indoor air is ventilated and the temperature, pollution degree, and humidity are all within the set values, the light emitting devices of the sensor circuit are all turned off, and the flashing light emitting device (LED4) sends a flashing signal.

한편, 본 발명의 환풍기는 센서에 의하여 자동으로 작동시킬 수 있지만 자동모드에서 수동모드로 전환하는 수동스위치를 트랜지스터(TR1)의 베이스(base) 단자에 걸어 운전자가 수동으로 작동시킬 수 있으며, 이때 발광소자(LED5)는 수동모드를 표시하게 된다.On the other hand, the ventilator of the present invention can be automatically operated by the sensor, but the driver can be operated manually by applying a manual switch for switching from the automatic mode to the manual mode to the base terminal of the transistor TR1 The device LED5 displays the passive mode.

본 발명에서 온도, 오염도, 습도를 감지하여 이들중 어느 하나라도 설정치 이상일 때 전원을 인가하는 전체적 진리표는 다음 표와 같다.In the present invention, the overall truth table for sensing the temperature, pollution degree, humidity and applying power when any one of them is above the set value is as follows.

전체 진리표 (Truth Table)Full Truth Table

thermistorthermistor gas sensorgas sensor humiditysensorhumiditysensor plug controlplug control 1One 0 (고온)0 (high temperature) 0 (탁함)0 (muddy) 0 (높음)0 (high) ONON 22 0 (고온)0 (high temperature) 0 (탁함)0 (muddy) 1 (낮음)1 (low) ONON 33 0 (고온)0 (high temperature) 1 (깨끗함)1 (clean) 0 (높음)0 (high) ONON 44 0 (고온)0 (high temperature) 1 (깨끗함)1 (clean) 1 (낮음)1 (low) ONON 55 1 (저온)1 (low temperature) 0 (탁함)0 (muddy) 0 (높음)0 (high) ONON 66 1 (저온)1 (low temperature) 0 (탁함)0 (muddy) 1 (낮음)1 (low) ONON 77 1 (저온)1 (low temperature) 1 (깨끗함)1 (clean) 0 (높음)0 (high) ONON 88 1 (저온)1 (low temperature) 1 (깨끗함)1 (clean) 1 (낮음)1 (low) OFFOFF

환풍기로 실내 온도, 공기 오염도 및 습도를 동시에 적정수준 이내가 되도록 지속적으로 환기시켜 주어 작업이나 사무 환경을 항상 쾌적하게 할 뿐 아니라 온도, 오염도, 습도가 설정한 범위를 초과하여 고온이거나 공기가 탁할 때 또는 습도가 높은 조건일 때만 자동으로 작동시켜 전기 소모를 줄이면서 작업자의 수동 조작을 필요로하지 않고 필요할 때는 수동을 선택할 수도 있다.The ventilator continuously ventilates room temperature, air pollution, and humidity to be within the appropriate level at the same time, so that the work or office environment is always comfortable, and when the temperature, pollution degree, and humidity exceed the set range, Alternatively, it can be operated automatically only in high humidity conditions, reducing electricity consumption and eliminating the need for manual operator intervention.

Claims (4)

환풍장치에 있어서, 센서회로부와 교류제어회로부로 구성되어 있고 센서회로부의 온도 센서 회로, 오염도 센서 회로, 습도 센서 회로에서는 온도 센서(M1), 가스 센서(M2), 습도 센서(M3)에서 감지된 전기적 신호가 설정된 값보다 높으면 각 반전비교기(U2A)(U2B)(U2D)에서 전기적 신호를 교류제어회로부로 보내고 이때 각 발광소자(LED1)(LED2)(LED3)가 켜지며(ON), 교류제어회로부의 낸드게이트(NAND gate)에서는 센서 회로부로부터의 전기적 신호 중 어느 하나라도 설정치 이상의 전기적 신호를 입력 받았을 때는 트랜지스터(TRI)를 동작(ON)시키며 트랜지스터가 동작(ON)되면 포토커플러(Photo Coupler)가 동작(ON)되어 트라이액(Triac)을 도통시키고 트라이액(Triac)은 전원 스위치의 플러그컨트롤(Plug control)에 전원을 공급하여 실내의 온도, 공기 오염도, 습도 중 어느 하나라도 설정치 이상이 되었을 때는 자동 환기시키는 것을 특징으로 하는 온도, 오염도, 습도 자동 환기 방법.The ventilation device is composed of a sensor circuit part and an AC control circuit part, and the temperature sensor circuit, the pollution degree sensor circuit, and the humidity sensor circuit of the sensor circuit part are detected by the temperature sensor M1, the gas sensor M2, and the humidity sensor M3. When the electrical signal is higher than the set value, each inverting comparator (U2A) (U2B) (U2D) sends an electrical signal to the AC control circuit section, and each light emitting element (LED1) (LED2) (LED3) is turned on (ON), AC control In the NAND gate of the circuit part, the transistor TRI is turned on when any one of the electrical signals from the sensor circuit part exceeds the set value. When the transistor is turned on, the photo coupler is turned on. Is turned on to turn on the triac and the triac supplies power to the plug control of the power switch so that any one of indoor temperature, air pollution and humidity can be When the temperature is more than politics, contamination, humidity, ventilation automatic method which comprises automatic ventilation. 환풍장치에 있어서, 센서회로부와 교류제어회로부로 구성되어있고, 센서회로부는 온도 센서 회로, 가스 센서 회로, 습도 센서 회로가 있어 각 센서에서 감지된 온도, 오염도, 습도의 전기적 신호를 각 설정치와 비교하여 설정치 이상일 때에는 전기적 신호를 교류제어회로부에 보내고, 교류제어회로부에서는 센서회로부로부터의 전기적 신호중 어느 하나라도 설정치 이상일 때는 환풍기를 작동시켜 자동 환기되도록 하는 것을 특징으로 하는 온도, 오염도, 습도 자동 환기장치.In ventilating device, it consists of sensor circuit part and AC control circuit part, and sensor circuit part has temperature sensor circuit, gas sensor circuit, and humidity sensor circuit, and compares electrical signals of temperature, pollution degree and humidity detected by each sensor with each set value. And when the set value is higher than the set value, the electrical signal is sent to the AC control circuit part, and the AC control circuit part automatically ventilates the temperature, pollution degree, and humidity when any one of the electric signals from the sensor circuit part is set value or more. 제 2항에 있어서, 센서회로부의 온도 센서 회로, 가스 센서 회로, 습도 센서 회로는 온도, 오염도, 습도를 감지하는 온도 센서(M1), 가스 센서(M2), 습도 센서(M3)와, 이들 센서로부터의 전기적 신호를 설정치와 비교하여 설정치 이상일 때는 교류제어회로부의 낸드게이트(NAND gate)로 전기적 신호를 보내는 반전비교기(U2A)(U2B)(U2C)와, 전기적 신호가 설정치 이상일 때 켜지는(ON) 발광소자(LED1)(LED2)(LED3)가 구비되어 있어 실내 온도, 공기 오염도, 습도를 자동 환기되도록 하는 것을 특징으로 하는 온도, 오염도, 습도 자동 환기장치.The temperature sensor circuit, the gas sensor circuit, and the humidity sensor circuit of the sensor circuit portion include: a temperature sensor M1, a gas sensor M2, a humidity sensor M3 for sensing temperature, pollution degree, and humidity; Inverter comparator (U2A) (U2B) (U2C), which sends an electrical signal to the NAND gate of the AC control circuit part when the electrical signal from the set value is higher than the set value, and is turned on when the electrical signal is higher than the set value. A light emitting element (LED1) (LED2) (LED3) is provided to automatically ventilate room temperature, air pollution, humidity, characterized in that the temperature, pollution degree, humidity automatic ventilation device. 제 2항에 있어서, 교류제어회로부는 센서회로부로부터 입력받은 온도, 오염도, 습도의 전기적 신호 중 어느 하나라도 설정치 이상일 때는 트랜지스터(TR1)를 동작(ON)시키는 낸드게이트(NAND gate)와, 트랜지스터에 의하여 동작(ON)하는 포토커플러(Photo Coupler)와, 포토커플러(Photo Coupler)에 의하여 도통되는 트라이액(Triac)과, 트라이액(Triac)의 구동에 의하여 전원이 공급되는 플러그컨트롤(Plug control)이 구비되어 있어 실내 온도, 공기 오염도, 습도를 자동 환기되도록 하는 것을 특징으로 하는 온도, 오염도, 습도 자동 환기장치.3. The NAND gate according to claim 2, wherein the AC control circuit section includes a NAND gate for turning on the transistor TR1 when any one of electrical signals of temperature, pollution degree, and humidity input from the sensor circuit section exceeds a set value. Photo coupler operating by ON, Triac connected by photo coupler, Plug control supplied with power by driving Triac Is equipped with an automatic temperature, pollution degree, humidity automatic ventilation device, characterized in that to automatically ventilate the room temperature, air pollution, humidity.
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