KR20040038565A - 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 편리성을 개선한 다양한 기능을 제공할 수 있는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에 관한 것으로서, 이와 같은 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터는, 세라믹 히터 본체와; 상기 본체의 내부에 구비된 하나 이상의 히터와; 상기 본체의 정면에 형성된 송풍구와; 상기 히터의 후면에 장착되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬과; 상기 본체와 송풍구에 설치되어 바람의 송풍 방향을 제어하는 날개와; 상기 세라믹 히터의 전체 동작을 제어하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 히터를 구동하기 위한 히터 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 송풍 팬의 구동을 제어하는 팬 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 현재 동작상태 및 조건을 표시하며, 세라믹 히터 및/또는 음이온 발생기를 조작하기 위한 하나 이상의 키를 제공하는 표시부 및 키 조작부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 송풍구에 구비된 날개의 상하 또는 좌우의 회전동작을 구동하기 위한 스테핑 모터 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 실내에 음이온을 제공하는 음이온 발생기로 구성된다.

Description

음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터{Ceramic Heater with anion generator}

본 발명은 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에 관한 것으로서, 특히 사용자 편리성을 강화한 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무실과 같은 실내에서 세라믹 히터를 사용하는 경우, 실내온도가 상승되면서 이와 동시에 실내의 공기를 활성화시킨다.

이때, 실내의 공기가 매우 건조해지는데, 만일 사용자가 장시간 건조한 실내의 공기를 흡입하게 되면 두통 및 호홉 곤란 등을 일으킬 수 있다. 따라서, 사용자들은 주기적으로 내부 공기를 환기시키거나, 가습기 등을 사용하여야만 한다.

또한, 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 세라믹 히터에 건강에 매우 좋은 음이온 발생장치를 구비시켜 사용하는 연구가 진행되고 있다.

일반적으로 음이온 발생기는 다수개의 바늘 모양의 침이 부착되어 있어서, 그 핀에 강한 음전하가 공급되면 바늘 모양의 침에 강한 전기장이 발생하여, 그 주위로 부터 공기중의 원자를 이온으로 만들어 공급하는 장치이다. 이때, 양이온은 바늘에 끌어 당겨지고 음이온은 주위로 퍼져 나가는 원리로 동작된다.

이와 같은 음이온 발생장치는 회로구성이 간단하고, 저 가격으로 구현될 수 있으며, 소형화 와 경량화, 그리고 펄스 주파수 가변 및 펄스의 상승시간을 단축시킬 수 있는 잇점 때문에 많이 이용되고 있는 추세이다.

대한민국 실용신안 공개공보 제 2000-0018357호에는 세라믹 히터의 사용중간혹 파괴될 수 있는 실내 공기를 보상해 주기 위하여 세라믹 히터에 음이온 발생장치가 내장된 세라믹히터가 개시되어 있다. 상기 공개공보에 따르면, 세라믹발열체 일측부에 음이온 발생장치를 구비시킨 것으로, 세라믹히터 전면부에 형성하게 되는 음이온 통과홀 후면에 음이온 발생장치를 배치한 것이 그 특징이라 할 수 있다.

그러나, 이와 같은 세라믹 히터는 단순히 기존의 세라믹 히터와 음이온 발생기를 단순히 결합시킨 것으로, 사용자의 편리성이 향상되지 못한 기능을 제공하였다.

따라서, 최근의 가열제품들이 제공하는 사용자 편리성이 한층 강화된 제품이 출시된다면, 매우 바람직 할 것이다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 한계성을 개선하기 위하여 안출한 것으로서, 사용자의 편리성을 개선한 다양한 기능을 제공할 수 있는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 세라믹 히터의 송풍구의 날개방향을 원하는 위치에 고정 할 수 있거나, 자동으로 제어할 수 있는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 히터 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터의 구성을 보인 블록 구성도.

도 2는 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 펄스 발생기의 회로도.

도 3은 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 AC 입력부 및 DC 변환부의 회로도.

도 4는 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 마이크로프로세서의 내부 회로도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : AC 입력부12 : 히터 안전 제어부

13, 16 : 히터 구동부14 : DC 변환부

15 : 마이크로프로세서17 : 팬 구동부

18 : 무선신호 수신부19 : 표시부 및 키 조작부

20 : 스테핑모터 구동부21 : 펄스 발생기

22 : 고전압 트랜스포머23 : 배전압 회로

24 : 집진 및 방전부

이러한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터는, 세라믹 히터 본체와; 상기 본체의 내부에 구비된 하나 이상의 히터와;상기 본체의 정면에 형성된 송풍구와; 상기 히터의 후면에 장착되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬과; 상기 본체와 송풍구에 설치되어 바람의 송풍 방향을 제어하는 날개와; 상기 세라믹 히터의 전체 동작을 제어하는 마이크로프로세서와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 히터를 구동하기 위한 히터 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 송풍 팬의 구동을 제어하는 팬 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 현재 동작상태 및 조건을 표시하며, 세라믹 히터 및/또는 음이온 발생기를 조작하기 위한 하나 이상의 키를 제공하는 표시부 및 키 조작부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 송풍구에 구비된 날개의 상하 또는 좌우의 회전동작을 구동하기 위한 스테핑 모터 구동부와; 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 실내에 음이온을 제공하는 음이온 발생기로 구성된다.

여기서, 상기 음이온 발생기는 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 미리 설정된 크기의 펄스를 발생하기 위한 펄스 발생기와; 상기 펄스 발생기에서 제공되는 펄스신호에 따라 입력되는 직류 전압을 미리 설정된 고압으로 변환하여 출력하는 고압 트랜스포머와; 상기 전압 트랜스포머에서 출력되는 직류전압의 최대값의 대략 2배의 직류 전압을 얻기 위한 배전압 회로와; 상기 배전압 회로에서 출력되는 직류 전압으로 공기중의 원자를 음이온을 만들어 방전하는 집진 및 방전부로 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터의 구성과 동작을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터의 구성을 보인블록 구성도 이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터는 크게 세라믹 히터 본체(미도시)와, 본체의 내부에 구비된 하나 이상의 히터(미도시)와, 상기 본체의 정면에 형성된 송풍구(미도시)와, 상기 히터의 후면에 장착되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬(미도시)과, 히터 본체의 송풍구에 설치되어 바람의 송풍 방향을 제어하는 날개와, 교류전원을 제공하기 위한 AC 입력부(11)와; 사용자의 안전을 위해 필요시 세락믹 히터의 동작을 정지하기 위한 히터 안전 제어부(12)와; 마이크로프로세서(15)의 제어에 따라 세라믹 히터의 본체에 내장된 상기 히터를 구동하기 위한 제1 히터 구동부(13) 및 제2 히터 구동부(16)와; AC 입력부(11)에서 제공되는 교류 전압을 하나 이상의 미리 설정된 직류 전압으로 변환하기 위한 DC 변환부(14)와; 세라믹 히터의 전체 동작을 제어하는 마이크로프로세서(15)와; 마이크로프로세서(15)의 제어에 의해 세라믹 히터의 후면에 형성된 송풍구에 구비된 송풍팬의 구동을 제어하는 팬 구동부(17)와; 리모콘과 같은 무선 제어기에서 출력되는 무선신호를 수신하여 마이크로프로세서(15)로 전달하는 무선신호 수신부(18)와; 마이크로프로세서(15)의 제어에 따라 현재 동작상태 및 조건을 표시하며, 세라믹 히터 및/또는 음이온 발생기를 조작하기 위한 하나 이상의 키를 제공하는 표시부 및 키 조작부(19)와; 마이크로프로세서(15)의 제어에 따라 송풍구에 구비된 날개의 상하 또는 좌우의 회전동작을 구동하기 위한 스테핑모터 구동부(20)와; 마이크로프로세서(15)의 제어에 따라 실내에 음이온을 제공하는 음이온 발생기(미도시)로 구성된다.

여기서, 음이온 발생기는 도 1에 도시된 바와 같이 마이크로프로세서(15)의제어에 따라 미리 설정된 크기의 펄스를 발생하기 위한 펄스 발생기(21)와; 펄스 발생기(21)에서 제공되는 펄스신호에 따라 DC 변환부(14)에서 출력되는 직류 전압을 미리 설정된 고압으로 변환하여 출력하는 고압 트랜스포머(22)와; 고전압 트랜스포머(22)에서 출력되는 직류전압의 최대값의 대략 2배의 직류 전압을 얻기 위한 배전압 회로(23)와; 배전압 회로(23)에서 출력되는 직류 전압으로 공기중의 원자를 음이온을 만들어 방전하는 집진 및 방전부(24)로 구성된다.

도 2는 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 펄스 발생기의 회로도이다. 도 2를 참조하면, 펄스 발생기의 입력전압은 DC 12 V이며, 사용주파수는 0.4 ~ 3 ㎑이며, 출력 펄스 전압은 무부하시 15 KV, 부하시 10 KV이다. 도 2에서 트랜지스터는 MOSFET를 사용하고, 고압 트랜스미터는 EE1916S(고압고주파용)가 사용되었다.

도 3은 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 AC 입력부 및 DC 변환부의 회로도 이며, 도 4는 도 1에 보인 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에서 마이크로프로세서의 내부 회로도 이다.

도 3에서는 AC 입력부(11), 히터 구동부(13,16), 팬 구동부(17), DC 변환부(14) 등이 각각 나타나있다. 또한, 도 4에 보인 회로도에서는 마이크로프로세서(15) 및 표시부 및 키 조작부(19)의 구성이 나타나 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자는 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터를 이용하여선택적으로 난방을 실시하거나 음이온을 발생시킬 수도 있으며, 필요시 두 동작을 동시에 실행시킬 수도 있다.

먼저 난방동작을 설명한다. 사용자는 적외선 리모콘과 같은 원격 제어기를 이용하여 세라믹 히터를 원격으로 제어할 수 도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 세라믹 히터의 본체에 구비된 표시부 및 키 조작부(19)를 이용하여 수동으로 제어할 수도 있다.

세라믹 히터를 이용하여 실내의 공기를 난방 시킬 경우에 사용자는 "강온, 약온, 송풍"의 3가지 모드를 순차적으로 선택 할 수 있다. 만일 사용자가 약온 모드를 선택한 경우에는 먼저 날개가 열리고 약온 히터가 들어오고 약 2초후에 송풍팬이 동작되며, 사용자가 강온 모드를 선택한 경우에는 먼저 약온 히터가 들어오고 약 3초 후에 강온 히터가 동작된다.

또한, 내부의 온도감지 보호를 위해 약온 히터와 강온 히터에 각각 히터 안전 제어부(12)에 자동 복귀형 써모스타트(Thermostat)를 구비시켜서, 마이크로프로세서(15)가 주변 온도가 105℃인 것으로 감지하면 전원을 자동으로 차단하고, 주변 온도가 60℃로 감지하면 전원을 자동으로 공급한다. 아울러, AC 입력부(11)에 수동복귀형 써모스타트(Thermostat)를 구비시켜, 주변 온도가 고온 (약 105℃)인 경우에 사용자가 수동으로 전원을 차단할 수 있다.

또한, 세라믹 히터를 이용하여 실내 공기를 난방 시킬 경우에 사용자는 "8시간, 1시간, 2시간, 4시간"의 4가지 모드를 순차적으로 선택할 수 있다. 이때, 본 발명에서는 연속사용이 없으며, 사용자가 실내를 난방시키고 사용중인 히터를 끄지않고 방치할 경우를 대비하여 최장 8시간으로 설정되어 있다.

또한, 세라믹 히터를 이용하여 실내 공기를 난방 시킬 경우에 풍향의 제어는 송풍구의 날개방향을 원하는 위치에 고정 또는 자동으로 제어 할 수 있다. 여기서, 송풍구 날개는 별도의 추가 감지장치 없이 마이크로프로세서(15)의 제어만으로 사용자가 사용중 또는 청소시 외력이 가해져서 날개의 위치를 변경하더라도 본 발명의 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터를 재기동하는 경우에 항상 미리 설정된 원래의 위치에 오도록 제어된다.

또한, 세라믹 히터가 작동중에 외력에 의하여 날개의 위치가 변경되는 경우에도 상기 마이크로프로세서(15)는 날개가 원래의 위치에 올 때까지 일정시간 간격의 주기로 스테핑모터의 구동을 제어한다.

또한, 세라믹 히터의 작동중 사용자가 오프명령을 주었을 때 세라믹 히터의 잔열이 남아 있는 것을 방지하기 위하여, 마이크로프로세서(15)는 세라믹 히터는 바로 오프시키지만, 송풍팬은 미리 설정된 시간(약 28초) 동안 작동시켜서, 완전하게 히터의 잔열을 제거하도록 제어한다.

또한, 사용자가 세라믹 히터의 본체에 형성된 덮개를 열었을 때, 송풍팬이 돌아가고 있어 사용자가 위험한 상황이 될 수 있다. 따라서, 마이크로프로세서(15)는 사용자를 안전하게 보호하기 위해 히터 안전 제어부(12)를 통하여 세라믹 히터의 모든 동작이 오프되도록 제어하고 있으며, 사용자가 덮개를 닫았을 때는 모든 동작이 정상적으로 작동되도록 제어한다.

이어, 음이온 발생 동작을 설명한다. 사용자는 적외선 리모콘과 같은 원격제어기를 이용하여 음이온이 발생되도록 원격으로 제어할 수 도 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 세라믹 히터의 본체에 구비된 표시부 및 키 조작부(19)를 이용하여 수동으로 제어할 수도 있다.

마이크로프로세서(15)는 사용자가 음이온을 발생할 것을 요구하면, 펄스 발생기(21)를 동작을 제어하고 DC 변환부(14)에서 전원이 고전압 트랜스포머(22)로 전달되도록 제어한다. 따라서, 배전압 회로(23)는 고전압 트랜스포머(22)에서 출력되는 직류 전압을 약 2배 정도로 배압시켜 출력하여, 집진 및 방전부(24)가 음이온을 발생하도록 한다. 본 발명에 따른 실험결과에 따르면, 음이온을 집진 및 방전부(24)에 구비된 집진기에서 단위체적당(㎤) 200만개가 방출되는 결과를 얻었다.

이와 같은 본 발명에 따른 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터에 따르면, 사용자의 편리성을 개선한 다양한 기능을 제공할 수 있으며, 세라믹 히터의 송풍구의 날개방향을 원하는 위치에 고정 할 수 있거나, 자동으로 제어할 수 있다. 따라서, 사용자의 편리성을 극대화시킨 경쟁력 있는 제품을 시장에 공급할 수 있다.

Claims (3)

1. 세라믹 히터 본체와;

   상기 본체의 내부에 구비된 하나 이상의 히터와;

   상기 본체의 정면에 형성된 송풍구와;

   상기 히터의 후면에 장착되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬과;

   상기 본체와 송풍구에 설치되어 바람의 송풍 방향을 제어하는 날개와;

   상기 세라믹 히터의 전체 동작을 제어하는 마이크로프로세서와;

   상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 상기 히터를 구동하기 위한 히터 구동부와;

   상기 마이크로프로세서의 제어에 의해 상기 송풍팬의 구동을 제어하는 팬 구동부와;

   상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 현재 동작상태 및 조건을 표시하며, 세라믹 히터 및/또는 음이온 발생기를 조작하기 위한 하나 이상의 키를 제공하는 표시부 및 키 조작부와;

   상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 송풍구에 구비된 날개의 상하 또는 좌우의 회전동작을 구동하기 위한 스테핑모터 구동부와;

   상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 실내에 음이온을 제공하는 음이온 발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 음이온 발생기는 상기 마이크로프로세서의 제어에 따라 미리 설정된 크기의 펄스를 발생하기 위한 펄스 발생기와;

   상기 펄스 발생기에서 제공되는 펄스신호에 따라 입력되는 직류 전압을 미리 설정된 고압으로 변환하여 출력하는 고압 트랜스포머와;

   상기 전압 트랜스포머에서 출력되는 직류전압의 최대값의 대략 2배의 직류 전압을 얻기 위한 배전압 회로와;

   상기 배전압 회로에서 출력되는 직류 전압으로 공기중의 원자를 음이온을 만들어 방전하는 집진 및 방전부로 구성되는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 마이크로프로세서는 상기 세라믹 히터의 작동중 외력에 의해 날개의 위치가 변경되는 경우에 상기 날개의 위치를 미리 설정된 원래의 위치에 오도록 제어하는 것을 특징으로 하는 음이온 발생기가 내장된 세라믹 히터.