KR20100004490U - 가습기 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 물통부(14)의 상부 및 하부 양쪽으로 물을 주입할 수 있고 상기 물통부에서 수조부(20)로의 물공급이 효율적인 가습기 제어장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 가습기 제어장치는 상기 물통부로부터 상기 수조부에 공급된 각각 다른 양의 물을 감지하는 제1센서(23)와 제2센서(24)의 수량감지센서부(40)와 상기 수량감지센서부에서 감지된 신호를 입력 받아 진동자, 솔레노이드, 전원등을 제어하는 제어부(41)로 구성된다.

본 고안에 따른 가습기 제어장치의 특징으로는 밀폐성을 높인 실링부재를 포함한 상기 물통부의 상부개폐마개(12)가 구비되고, 상기 수조부로 유입되는 물의 흐름으로 인한 센서부의 오작동을 방지하기 위한 오작동 방지 커버(21)를 구비하고, 원활한 작동을 유도하기 위하여 솔레노이드(27)가 특정한 주기로 on/off를 반복하는 동작형태를 갖는 것이다.

가습기, 물통, 솔레노이드, 노즐밸브, 센서

Description

가습기 제어장치 {HUMIDIFIER CONTROL DEVICE}

본 고안은 가습기에 관한 것으로 보다 상세하게는 물통부의 상부 및 하부 양쪽으로 물을 주입할 수 있고 기화 혹은 무화동작이 이루어지는 수조부로 필요한 양의 물을 주기적으로 공급하기 위한 가습기 제어장치에 관한 것이다.

생활 환경에 따라 적절한 온도와 습도가 요구된다. 인위적으로 실내 공기의 습도를 높이기 위한 가장 쉽고 전통적으로 써왔던 방식은 젖은 수건을 실내에 걸어놓아 건조시키거나 물그릇을 실내에 갖다 놓아 증발시키는 방식의 자연식 가습법이 있다.

현대에는 기술 발달로 인하여 여러 형태의 가습기들이 등장하였다. 예를 들면 물을 가열하여 수증기를 발생시키는 방식의 히터가습기, 초음파진동자를 이용한 분무방식의 진동자 가습기, 바람을 이용하여 물을 증발시키는 송풍식 가습기 또는 이런 방식들을 적당히 혼합한 형태의 가습기등 다양한 가습기들이 만들어졌다.

비록 다양한 가습형식의 가습기일지라도 그 구조는 대략 물을 공급하는 물통 부와 증기,기화,분무등 가습동작이 일어나는 수조부 그리고 가습동작을 제어하는 제어부,전원부등를 포함하는 본체부로 구성된다. 또한 상기 물통부와 수조부와 본체부는 분리결합이 용이한 형태의 조립일체형으로 이루어 진다.

본 고안은 이러한 일반적인 구조의 가습기에 있어서 다소 불편했던 물공급기능을 개선시키고자 안출된 것으로 특히 가정에서 널리 사용하고 있는 가전제품으로서의 진동자방식 가습기를 실시예로 하여 설명한다.

기존의 가습기는 물통부에 물 보충을 하기 위해서 가습기의 물통부를 분리하여 물통부 저면의 물공급노즐부를 열고 물을 공급하는 방식을 취하였다. 그래서 가습기에 자주 물을 공급할 때는 번거로운 조립해체를 반복하여야 되기 때문에 사용자에게 불편함을 초래하였다.

또한 물통부에서 가습동작이 일어나는 수조부로의 물공급방식은 물통이 수조부와 결합될때 수조부상의 돌기가 물통부 저면의 니들밸브형식의 물공급노즐부를 누름으로서 노즐을 개방하여 물을 공급하는 방식이었다. 따라서 물통부가 결합된 후 수조부로의 적절한 물공급제어는 불가능하였다. 더욱이 물통부가 제대로 결합되지 않았는데도 노즐부가 개방되어 물이 누수가 되는 경우도 있고 수조부로 과잉물공급이 되기도 하는 문제점들이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 이미 선행된 기술로는 등록실용신안 제359947호 '가습기 물통의 물 보충 시스템' 과 등록실용신안 제0440884호 '상부 급수식 가습기'가 있다.

상기 등록실용신안 제359947호는 물통의 상부급수방식을 취한 장점이 있으나 물통 상부마개의 개폐감지센서등을 가미하여 오히려 단순하여야 할 물통구조와 기능을 복잡하게 한 단점이 있다.

상기 등록실용신안 제0440884호는 상기한 기술보다는 단순한 물통구조를 띠고 있고 수위센서를 이용하여 수조부로 물을 공급되는 물의 량을 조절하는 기능을 둔 것은 큰 장점이라고 할 수 있다. 그러나 '유로관'이란 것을 두어 물통부와 수조부간에 일종의 수로관를 만들어 놓았기 때문에 수조부와 본체부의 구조가 복잡하고 위생상 자주 청소를 해주어야 하는 가습기의 특성상 상기 '유로관'을 위생적으로 관리하기가 매우 불편한 점이 있다.

따라서 본 고안은 상기 문제점을 해결하고 보다 편리한 사용을 위해 안출 된 것으로 물통부(14)의 상부 및 하부 양쪽으로 급수할 수 있는 구조의 가습기를 제공하고 또한 한개 이상의 수량감지센서를 이용하여 수조부(20)로의 물공급을 효율적으로 유지하며 진동자(25)와 전원을 제어하는 제어장치와 원활한 물공급동작을 위하여 특정 동작형태를 갖는 솔레이드제어수단을 제공하는데 목적이 있다.

위와 같은 본 고안의 이러한 목적은 상부에는 물을 급수할 수 있는 상부 급수구(13)와 상기 상부 급수구를 개폐하는 상부 개폐마개(12)를 가지고 하부에는 물을 급수 및 배출하는 하부 급수겸 배출구(17)와 물을 배출할 수 있는 기능을 가진 물공급노즐(16)을 더 포함하는 하부 개폐마개(15)를 구비한 물통부(14)와 상기 물통부로부터 공급된 물을 무화시켜주는 상기 진동자(25)가 부설된 수조부(20)를 갖는 가습기에 있어서, 상기 물통부(14)로부터 수조부에 공급된 각각 다른 양의 물을 감지하는 제1센서(23)와 제2센서(24)의 수량감지센서부(40)와 상기 수조부의 제1설정치 수량을 감지하는 상기 제1센서인 진동자제어센서와 연동하여 상기 진동자를 제어하는 진동자제어부(43)와 상기 수조부에 제1설정치보다 상위 값의 제2설정치의 수량범위를 감지하는 상기 제2센서인 솔레노이드제어센서와 연동하여 솔레노이드를 제어하는 솔레노이드제어부(44)와 상기 제1센서와 제2센서와 연동하여 전원 를 제어하는 전원제어부(45)로 구성된 가습기 제어장치에 의하여 달성된다.

특히 상기 상부개폐마개(12)는 견고한 밀폐기능을 갖도록 고무소재를 이용한 실링부재와 프라스틱 사출물로 구성되며, 상기 제1센서 및 제2센서가 상기 수조부의 물이 설정치 이하임을 계속 감지하여 설정시간이 경과하면 가습기 동작전원이 대기모드로 전환되며, 상기 솔레노이드(27)는 원활한 동작을 위하여 초기 짧은 설정시간으로 2~3회 ON/OFF동작을 하고 이후 설정주기에 따라 ON/OFF를 반복하는 동작형태를 갖는 본 고안의 주요 특징들로 인하여 더욱 효율적으로 본 고안의 목적이 달성된다.

본 고안에 따른 가습기 제어장치는 물통을 분리하지 않은 상태에서 쉽게 물통에 물을 보충할 수 있는 편리한 장점이 있다.

또한, 2개의 센서 및 솔레노이드를 이용한 효율적인 물공급제어로 인하여 진동자가 있는 수조부에 항상 적절한 양의 물공급이 이루어지기 때문에 과잉물공급이 차단되고 진동자의 과동작을 방지하고 또한 절전 및 전기적인 안전효과를 높일 수 있고 간단한 가습기의 구조로 인하여 분리조립이 간편하여 청소등 위생관리가 쉽고 외형상의 미려한 디자인효과도 볼 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 가습기 제어장치의 바람직한 실시예를 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 고안의 실시예를 설명함에 있어서 유의할 점은 비록 다른 도면상에 표시 되었더라도 같은 구성요소는 같은 부호를 부가하였고 또한 본 고안의 요지를 중심으로 설명하기 위하여 가습기에 대한 공지된 기술이나 부가적인 동작, 기능등에 대하여서는 그 설명을 개략적으로 하거나 생략하기도 한다는 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 분리 사시도이고, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 단면도, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 제어블럭도이고 , 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급제어 흐름도이며, 도 5a는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급노즐부가 열린 상태의 단면도이고 , 도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급노즐부가 닫힌 상태의 단면도이며, 도 6은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 솔레노이드 동작도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 가습기는 물통부(14)와 수조부(20) 그리고 본체부(30)로 크게 세부분으로 구성되어 있다.

상기 물통부(14)는 상기 본체부(30)와 분리결합 가능하며 분무마개(10)를 제외한 상기 물통부(14)의 상부 전체를 덮는 물통 커버(11)가 구비되어 있으며, 상기 물통부(14)의 상부에는 가습동작으로 인하여 발생된 습기가 분출되는 분무마개(10)와 물을 주입할 수 있는 상부 급수구(13)와 상기 상부 급수구를 개폐할 수 있는 상부 개폐마개(12)로 구성되어 있다.

또한, 상기 물통부(14)의 하부에는 물을 급수할 수도 있고 상기 수조부(20)로 물을 급수 및 배출할 수 있는 하부 급수겸 배출구(17)가 있으며, 상기 하부 급 수겸 배출구(17)를 개폐하는 하부 개폐마개(15)로 구비되어 있으며, 상기 하부 개폐마개(15)의 중앙부에는 상기 수조부(20)로 물을 배출하는 기능을 가진 니들밸브형태의 물공급노즐(16)을 구비하고 있다.

더불어 상기 상부 개폐마개(12)와 상기 하부 개폐마개(15)는 나사결합시 누수없이 밀폐할 수 있도록 고무소재의 실링부재(미도시)가 구비되어 있다.

상기 수조부(20)는 상기 본체부(30)와 일체형으로 되어 있으면서 상기 물통부(14)로부터 물을 공급받아 물을 저장할 수 있는 공간과 무화시켜주는 진동자(25)와 공급된 물의 양을 감지하는 자석과 리드스위치(Reed Switch)로 구성된 제1센서(23)인 진동자제어센서와 제2센서(24)인 솔레노이드제어센서로 2개의 수량감지센서를 구성하고 있다.

또한, 상기 물통부(14)로부터 상기 수조부(20)에 공급된 물의 수면이 출렁이어 상기 제1센서(23)인 진동자제어센서와 상기 제2센서(24)인 솔레노이드제어센서의 오작동으로 가습동작이 중지되는 것을 예방하기 위해 상기 진동자(25)의 외주연에 원통형 구조의 속은 비어있고 하부 일측면이 개방되어진 형태의 제어센서 오작동 방지 커버(21)를 부설하고 있다.

상기 수조부(20)의 바닥은 원활한 물 흐름을 위해 솔레노이드(27)가 설치된 위치와 진동자(25)가 설치된 위치까지는 약간의 경사면으로 이루어져 있다.

상기 본체부(30)는 상기 물통부(14)의 상기 하부 개폐마개(15)에 설치된 물공급노즐(16)을 개폐하는 기능을 갖는 솔레노이드(27)와 제어부(41), 입력부(미도시),표시부(미도시)등 가습기의 주요 제어기능을 포함하고 있다.

도 3는 가습기의 제어구성을 도시한 것으로서, 상기 제어부(41)는 상기 물통부(14)로부터 상기 수조부(20)에 공급된 각각 다른 양의 물을 감지하는 상기 제1센서(23)와 상기 제2센서(24)로 이루어진 수량센서부(40)로부터 감지된 각각의 신호를 받아 기설정된 동작프로그램에 의해 물공급을 제어한다.

이 때 상기 수조부(20)의 상기 제1센서(23)와 연동된 제1설정치는 일정수량의 값이고 상기 제2센서(24)와 연동된 제2설정범위는 일정수량의 범위값으로 설정되고 제1설정치값보다 제2설정범위값이 큰 값으로 설정되어 있다.

상기 제1센서(23)는 진동자제어센서로서 상기 수조부(20)의 수량이 제1설정치 감지하여 상기 제어부(41)의 마이크로프로세서(43)에서는 이 감지신호를 받아 진동자제어부(45)로 제어신호를 보내어 상기 진동자(25)의 동작을 ON/OFF 제어한다.

상기 제2센서(24)는 상기 물통부(14)으로부터 상기 수조부(20)로 유입되는 수량을 감지하고 상기 제어부(41)의 상기 마이크로프로세서(44)는 상기 제2센서(24)로부터 감지된 수량이 제2설정 범위 하한치 이하일 경우에는 솔레노이드제어부(46)로 제어신호를 보내어 상기 솔레노이드(27) 동작을 ON하고 만약 상기 수조부의 수량이 제2설정범위 이상일 경우에는 솔레노이드(27)동작의 OFF상태를 유지하고 가습동작을 계속하도록 솔레노이드(27)를 제어한다.

또한, 상기 제1센서(23)와 상기 제2센서(24)에서 감지된 상기 수조부의 각 수량이 제1설정치 및 제2설정범위 이하값으로 특정시간이 지속될 경우에 상기 제어부(41)의 전원제어부(47)는 전원을 제어하여 동작전원을 대기모드로 전환하며 상기 본체부(30)의 전면 표시부(미도시)에 물보충표시등(미도시)을 점등하게 된다.

물론 상기 제어부(41)는 입력부(미도시)의 다양한 설정 예를 들면 스팀살균, 자외선 소독, 감기,아토피 등 건강상태 혹은 유아, 성인 등 다양한 사용환경에 따른에 따라 여러 가지 가습동작을 할 수 있도록 하는 제어기능도 포함하고 있으나. 그러나 여기서는 본 고안의 요지만을 주로 하여 설명하기 때문에 생략한다.

도 4를 참조하여 상기 수조부(14)로의 물공급을 위한 솔레노이드제어와 진동자제어의 흐름을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 가습기 동작이 ON되어(단계 S1) 가습동작이 시작되면 상기 제1센서(23)인 진동자제어센서에서 상기 수조부(20)의 수량이 제1설정치 이하임을 감지하면(단계 S2) 진동자를 OFF시켜(단계 S4) 가습작동을 중지시키고, 제1설정치 이상일 경우는 상기 진동자(25)를 ON시켜 가습작동을 계속 진행한다.

상기 진동자가 OFF된 상태에서(단계 S4) 상기 제2센서(24)인 솔레노이드제어센서는 상기 수조부(14)의 수량이 제2설정범위 하한치 이하임을 감지하고(단계 S5) 물 보충을 위해 상기 솔레노이드(27)를 동작ON하게 되고(단계 S6) 상기 솔레노이드(27)는 상기 물통부(14)의 하부에 설치된 상기 물공급노즐(16)을 개방하여 상기 수조부(14)로 물공급이 시작 된다.

한편, 제1설정치 이상으로 진동자가 ON된 상태에서 상기 제2센서(24)가 수조부(14)로 공급되는 물의 양을 감지하여 수량이 제2설정범위 상한치 이상일 경우는(단계 S7) 상기 솔레노이드(27)를 동작OFF시키고(단계 S8) 진동자(25)를 동작하여 가습동작이 계속 진행된다.

만약, 제2설정범위의 상한치를 넘지 않을 경우는 계속하여 솔레노이드(27)를 동작ON시켜(단계 S6) 제2설정범위의 상한치까지 물을 공급한다.

이후 상기 물통부(14)의 물이 완전 소진될 경우, 상기 제1센서(23)인 진동자제어센서가 제1설정치 이하의 수량을 감지되고, 상기 제2센서(24)인 솔레노이드제어센서가 제2설정범위 하한치 이하의 수량을 감지한 후 일정시간이 지나도록 상기 제1센서 및 제2센서가 계속해서 각 설정치 이하의 수량을 감지할 경우에는 상기 제어부(41)의 전원 제어부(45)는 상기 물통부(14)의 물이 소진된 것으로 판단하여 상기 솔레노이드(27)를 OFF하고 동작 전원을 대기모드로 전환하고, 상기 본체부(30) 전면 표시부(미도시)의 물보충표시등을 점등한다.

상기 솔레노이드(27)의 동작형태에 대하여는 도 5와 도 6을 참조하여 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 하부 개폐마개(15)는 그 중앙부에 물공급노즐(16)이 구비되어 있고, 상기 수조부(20)에는 상기 본체부(30)에 내장 되어진 상기 솔레노이드(27)의 동작을 매개로하여 상기 물공급노즐(16)의 개폐기능을 하는 노즐레버(26)가 홀더(28)에 의하여 나사결합되어 안치되고, 상기 노즐 레버(26)는 탄성과 복원력을 가진 프라스틱 사출물 형태로 구성된다.

상기 솔레노이드(27)가 ON상태가 되면 상기 솔레노이드(27)는 위쪽으로 전진하여 상기 수조부(20)의 상기 노즐레버(26)를 밀어올리고, 상기 솔레노이드(27)에 의하여 밀어 올려진 상기 노즐레버는 다시 상기 물공급노즐(16)의 하단을 밀어올리게 되고, 상기 물공급노즐(16)은 개방되어 상기 물통부(14)의 물이 상기 수조 부(20)로 유입되게 된다. 이 때 상기 솔레노이드가 상기 노즐레버를 밀어올리는 동작은 특정한 동작 형태를 갖고 있는데 초기 짧은 설정시간을 2~3회 ON/OFF를 반복하게 되고 이후 설정주기에 따라 ON/OFF를 반복하면서 동작하게 된다. 이것은 상기 물공급노즐(16)의 개폐기능을 수행하는 상기 솔레노이드(27)의 원활한 동작을 얻기 위한 것으로 본 고안의 큰 특징 중에 하나이다.

이상의 설명은 본 고안의 기술사상을 예시적으로 설명한 것으로. 그 본질적인 특성에 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 따라서 본 고안의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 분리사시도

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 단면도

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 제어블럭도

도 4은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급제어 흐름도

도 5a은 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급노즐부가 열린 상태의 단면도

도 5b는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 물공급노즐부가 닫힌 상태의 단면도

도 6는 본 고안의 실시예에 따른 가습기의 솔레노이드 동작도

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10:분무마개, 11:물통 커버, 12:상부 개폐마개

14:물통부, 15:하부 개폐마개, 16:물 공급 노즐

20:수조부, 21:제어센서 오작동 방지 커버,

23:제1센서, 24:제2센서

25:진동자 , 26:노즐레버 , 27:솔레노이드 , 28:홀더

30:본체부

Claims (4)

1. 상부에는 물을 급수할 수 있는 상부 급수구(13)와 상기 상부 급수구를 개폐하는 상부 개폐마개(12)를 가지고 하부에는 물을 급수 및 배출하는 하부 급수겸 배출구(17)와 물을 배출할 수 있는 기능을 가진 물공급노즐을 더 포함하는 하부 개폐마개(15)를 구비한 물통부(14)와 상기 물통부로부터 공급된 물을 무화시켜주는 진동자(25)가 부설된 수조부(20)를 갖는 가습기에 있어서

   상기 물통부(14)로부터 상기 수조부(20)에 공급된 각각 다른 양의 물을 감지하는 제1센서(23)와 제2센서(24)의 수량센서부(40)와;

   상기 수조부(14)의 제1설정치 수량을 감지하는 상기 제1센서(23)인 진동자제어센서와 연동하여 상기 진동자(25)를 제어하는 진동자제어부(45)와;

   상기 수조부(14)에 제1설정치보다 상위 값의 제2 설정치의 수량범위를 감지하는 상기 제2센서(24)인 솔레노이드제어센서와 연동하여 솔레노이드(27)를 제어하는 솔레노이드제어부(46)와;

   상기 제1센서와 제2센서가 연동하여 전원를 제어하는 전원제어부(47)로 구성된 가습기 제어장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1센서(23)인 솔레노이드 제어센서와 연동하는 상기 솔레노이드(27)가 초기 짧은 설정시간 2~3회 ON/OFF를 반복하게 되고 이후 설정주기에 따라 ON/OFF를 반복하면서 상기 솔레노이드(27)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 가습기 제어장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전원 제어부(46)는 상기 제1센서(23)의 수량부족 신호를 감지하고 상기 제2센서(24)가 제2설정치 설정범위 이하 신호를 감지한 후 일정시간 이상 수량부족 신호를 감지되면 가습기 전원을 대기모드로 전환시키는 것을 특징으로 하는 가습기 제어장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 수조부(14)에는 물의 수면 출렁임 방지를 위해 상기 진동자(25)의 외주연에 원통형 구조의 속은 비어있고 하부 일측면이 개방되어진 형태의 제어센서 오작동 방지 커버(21)가 부설된 것을 특징으로 하는 가습기 제어장치.

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