KR20110023078A - Humidifier combined air cleaner and control method the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실내 공기의 정화와 가습 기능을 수행하는 공기청정 가습기 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an air cleaning humidifier that performs the function of purifying and humidifying indoor air, and a control method thereof.
최근 공기정화 필터에 의해 정화된 공기가 물에 젖은 디스크를 거쳐 배출구를 통해 밖으로 배출되어 자연 가습이 이루어지도록 하는 가습 엘리먼트(element)를 구비한 기화식 가습기가 사용된다. A vaporized humidifier with a humidifying element is used, in which air purified by an air purifying filter is discharged out through an outlet through a wet disk.
기화식 가습기는 공기 정화와 가습을 동시에 수행하는 공기청정 및 가습 모드와 공기정화를 단독으로 수행하는 공기청정 모드를 선택적으로 수행한다.The vaporized humidifier selectively performs an air purifying and humidifying mode for simultaneously purifying and humidifying the air and an air purifying mode for independently purifying the air.
공기청정 및 가습 모드에서 회전 디스크가 수조에 일부분이 잠긴 상태로 회전함과 동시에 가습기에 설치된 송풍팬의 구동으로 가습 공기가 실내로 공급되게 된다.In the air-cleaning and humidifying mode, the rotating disk is rotated while partially locked in the water tank and humidifying air is supplied to the room by driving a blower fan installed in the humidifier.
본 발명의 일 측면은 디스크의 위치를 제어하여 가습량을 증가할 수 있는 공 기청정 가습기 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다. One aspect of the present invention is to provide an air cleaning humidifier and a control method thereof that can increase the amount of humidification by controlling the position of the disk.
본 발명의 일 측면에 의한 공기청정 가습기는 본체 케이스와, 수조부와, 상기 수조부에 일부분이 잠겨 회전하고 절개부가 형성된 디스크를 포함하는 디스크 어셈블리와, 상기 디스크의 회전 위치를 감지하는 위치 감지부와, 상기 디스크의 위치를 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 가습량을 높일 수 있도록 상기 위치 감지부의 감지 신호에 따라 디스크의 회전 방향과 회전 속도를 제어한다.An air cleaning humidifier according to an aspect of the present invention includes a disk assembly including a main body case, a water tank unit, a disk in which the water tank unit is partially locked and formed with an incision, and a position sensing unit for detecting a rotation position of the disk. And a controller for controlling the position of the disk, wherein the controller controls the rotation direction and the rotation speed of the disk according to a detection signal of the position sensor so as to increase the amount of humidification.
또한, 상기 위치 감지부는 상기 디스크에 설치된 마그네트와 상기 마그네트가 감지 범위에 위치하는가에 따라 온 또는 오프하는 마그네트 스위치로 구성한다.The position detecting unit may include a magnet installed in the disk and a magnet switch which is turned on or off depending on whether the magnet is located in a detection range.
또한, 상기 제어부는 상기 디스크를 정방향 회전 또는 역방향 회전시키는 동안 상기 디스크 절개부가 상기 배출구에서 멀어지도록 상기 회전속도를 증가 또는 감소한다.In addition, the controller increases or decreases the rotational speed so that the disc cutout is away from the discharge port during the forward or reverse rotation of the disc.
본 발명의 일 측면에 의한 공기청정 가습기의 제어방법은, 수조부에 일부분이 잠겨 회전하고 절개부가 형성된 디스크를 포함하는 디스크 어셈블리와, 상기 디스크의 회전 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함하는 공기청정 가습기의 제어방법에 있어서, 공기청정 및 가습 모드로 설정되면 상기 디스크를 디스크 초기 위치로 설정하고; 상기 디스크 초기 위치에서 상기 디스크를 정방향 회전하면서 디스크 회전 속도를 증가하고; 상기 디스크의 중앙부가 수조에 도달하면 상기 디스크를 역방향 회전하면서 디스크 회전 속도를 감소하고; 상기 역방향 회전 시 상기 디스크가 디스크 초기 위치에 도달하면 디스크 회전 속도를 증가하고; 상기 디스크 중앙부가 수조에 위치하면 디스크를 정방향 회전하면서 회전 속도를 감소한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an air cleaner and humidifier, including: a disk assembly including a disk, which is partially locked and rotated in a water tank, and a position sensing unit configured to detect a rotational position of the disk. A control method according to claim 1, further comprising: setting the disc to an initial position of the disc when the air cleaning and humidification modes are set; Increase the disk rotation speed while rotating the disk forward at the disk initial position; When the central portion of the disk reaches the water tank, rotating the disk in reverse to decrease the disk rotation speed; Increase the disc rotation speed when the disc reaches the disc initial position during the reverse rotation; When the disk center portion is located in the water tank, the rotation speed is reduced while the disk is rotated forward.
또한, 상기 디스크의 초기 위치 설정은 상기 디스크를 정방향으로 회전하고; 상기 위치 감지부의 감지 범위에서 상기 디스크가 정방향으로 회전하는 시간을 카운트하고; 상기 디스크가 감지 범위를 벗어나기 전에 상기 디스크의 정회전 시 카운트한 시간을 이용하여 기준 시간을 계산함과 동시에 상기 디스크를 역방향으로 회전하고; 상기 디스크를 역방향으로 회전하는 시간을 카운트하고; 상기 역회전 시 카운트한 시간이 상기 기준 시간과 일치하면 상기 디스크를 정지한 뒤 상기 디스크를 반바퀴 회전하여 상기 디스크 절개부가 상기 배출구로부터 가장 멀리 위치하게 한다.In addition, the initial positioning of the disk rotates the disk in the forward direction; Counting the time that the disk rotates in the forward direction in the detection range of the position sensing unit; Rotating the disc in the reverse direction while calculating a reference time using the time counted during forward rotation of the disc before the disc is outside the detection range; Counting time to rotate the disk in the reverse direction; If the time counted in the reverse rotation coincides with the reference time, the disc is stopped and then rotated the disc half a turn so that the disc cutout is located farthest from the outlet.
또한, 상기 기준 시간은 상기 정회전 시 카운트한 시간의 절반이다.The reference time is half of the time counted in the forward rotation.
또한, 상기 디스크 초기 위치 설정 시 상기 디스크 중앙부가 상기 공기청정 가습기의 배출구에 가장 근접하게 위치한다.In addition, when setting the initial position of the disc, the center of the disc is located closest to the outlet of the air cleaning humidifier.
이와 같이 디스크 회전 방향과 회전 속도를 제어하여 디스크 전체가 골고루 수조에 잠기게 하면서 디스크 절개부가 배출구로부터 멀어지게 함으로써 가습량을 증대할 수 있다.In this way, the amount of humidification can be increased by controlling the disk rotation direction and the rotation speed so that the entire disk is evenly immersed in the water tank and the disk cutout is away from the outlet.
이하 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of an air cleaner humidifier according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the air cleaner humidifier according to an embodiment of the present invention.
도시한 바와 같이, 공기청정 가습기(100)는 외관을 형성하는 본체 케이스(110)와 본체 케이스 안에 설치된 디스크 어셈블리(120)와 디스크 모터(140)를 포함한다.As shown, the
본체 케이스(110)는 실내 공기를 흡입하기 위한 복수개의 흡입구(112)가 형성된 후면판(111)과 사용자의 명령을 입력받기 위한 입력부(116)가 마련된 전면판(115)을 포함한다.The
후면판(111)과 디스크 어셈블리(120) 사이에 흡입구(112)로부터 흡입된 실내 공기를 정화하는 공기정화 필터(113)가 배치된다. An
디스크 어셈블리(120)는 일부분이 수조(140)에 잠겨서 회전하는 원형 디스크(121)와, 디스크 모터(140)에 의해 디스크를 회전시키도록 디스크에 일체로 형성된 디스크 기어(122), 디스크의 회전 위치를 감지하기 위한 위치 감지부(123)를 포함한다. The
본 실시예에서는 위치 감지부(123)가 마그네트(123)와 마그네트 스위치(123b)로 구성하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 광센서와 같이 디스크의 회전 위치를 감지할 수 있는 어떠한 스위치로 채택할 수 있다.In the present embodiment, the
디스크(121)는 중심부가 비어 있는 원판 형상으로 된 두 장의 플레이트 사이에 복수개의 날개가 일정 간격 배치된 칸막이 구조를 가지고 그 중심부에는 송풍팬(115)이 위치한다.The
디스크(121)의 일부는 송풍팬(115)에 의해 송풍되는 바람을 통과시킬 수 있도록 절개된 절개부(121a)를 포함하고 있으며, 그 절개부(121a)에 대향하는 디스크 중앙부(121b)에 마그네트(123a)가 고정 설치된다.A portion of the
디스크 모터(140)는 모터축에 결합된 회전기어(141)가 디스크 기어(122)에 이물림된 상태에서 정방향 회전 또는 역방향 회전을 선택적으로 구동할 수 있다.The
본 실시예에서는 디스크 모터(140)가 양방향 회전이 가능한 스텝 모터(step motor)로 구현하였으나 이에 한정하는 것은 아니며 정회전과 역회전이 가능한 어떠한 모터를 사용하여 디스크를 회전 구동시킬 수 있음은 물론이다. In this embodiment, the
도 3을 참고하여, 제어부(101)는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기(100)에 대한 전반적인 동작을 제어한다. Referring to Figure 3, the
제어부(101)의 입력측에 입력부(116)와 위치 감지부(123)가 연결되며, 그 출력측에 송풍팬 모터(115)를 구동하는 송풍팬 구동부(102)와 디스크 모터(140)를 구동하는 디스크 구동부(103)가 전기적으로 연결된다. An
공기청정 및 가습 모드에서 제어부(101)가 송풍팬(115) 및 디스크(121)를 동시에 구동시키면 공기 정화된 공기가 회전하는 디스크(121)를 거쳐 나가 배출구(114)로 빠져나가게 된다. When the
공기청정 및 가습 모드에서 디스크의 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기고 절개되지 않은 디스크(121) 부분이 수조 밖으로 노출시키면 가습량을 높일 수 있다. 즉 물에 적혀진 디스크 부분이 배출구(114)로 위치한 상태에서 송풍팬(115)에 의해 송풍되는 바람이 디스크를 거쳐 나가게 하면 공기 중에 습기가 많이 포함될 수 있다.In the air-cleaning and humidifying mode, when the
공기청정 및 가습 모드로 설정되면 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기 고 이에 따라 디스크 중앙부(121)가 배출구(114)에 가장 근접하게 위치시키는 것이 바람직하다. 이를 디스크 초기 위치라 한다. 제어부(101)는 위치 감지부(120)의 신호에 따라 디스크(121) 위치를 제어하여 디스크 초기 위치로 설정할 수 있다.When the air cleaning and humidification mode is set, it is preferable that the
디스크 중앙부(121b)가 마그네트 스위치(123b)에 위치하면 디스크 절개부(121a)가 배출구(114)에 가장 근접된 위치에 놓이게 된다. When the
디스크 중앙부(121b)에 설치된 마그네트(123a)가 마그네트 스위치(123b)로부터 일정 범위에 위치하면 그 마그네트 스위치(123b)가 온(On)되고 그 일정 범위를 벗어나면 오프(Off)된다. 이를 고려하여 제어부(101)는 마그네트 스위치(123b)에 의해 감지되는 신호에 따라 카운트하고 그 카운트 시간을 이용하여 디스크(121) 회전을 제어함으로서 디스크 중앙부(121b)가 마그네트 스위치(123b)에 위치시킬 수 있다. When the
도 4를 참고하여, 마그네트(123a)의 궤적(121c)은 디스크(121) 정회전 시 제1지점(P1)과 제3지점(P3) 및 제2지점(P2)을 차례로 지나간다. 여기서 제1지점(P1)과 제3지점(P3) 사이 간격과 제2지점(P2)과 제3지점(P3) 사이의 간격은 동일한 것으로 가정한다.Referring to FIG. 4, the
마그네트(123a)가 제1지점(P1)에 진입 시 마그네트 스위치(123b)가 온(On)되고, 마그네트(123a)가 제2지점(P2)에서 벗어날 때 마그네트 스위치(123b)가 오프(Off)된다. When the
제어부(101)는 마그네트(123a)가 제1지점(P1)에 진입한 이후부터 제2지점(P2)에 도달할 때까지 카운트를 누적적으로 수행하여 그 카운트 시간(A)을 알 아낸다. 그런 다음 키운트 시간(A)의 절반(A/2)에 대응하는 기준시간(B)를 계산한다. 이 기준시간(B)은 제2지점(P2)에서 제3지점(P3)으로 되돌아오기 까지 걸리는 시간에 해당한다. The
제어부(101)가 제2지점(P2)에서 디스크(121)를 역회전 시키는데, 디스크 중앙부(121b)가 마그네트 스위치(123b)에 도달할 때까지 디스크 역회전이 지속된다. 그 역회전 동안 누적적으로 카운트한 시간(C)이 기준시간(B)에 도달할 때, 제3지점(P3)은 마그네트 스위치(123b)에 대응하는 위치가 되므로, 제어부(101)가 디스크 회전을 정지시킨다. The
그런 다음 디스크(121)를 반바퀴 더 회전시키면 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기고 즉, 디스크(121)가 디스크 초기 위치로 설정된다. Then, when the
이 상태에서 제어부(101)가 송풍팬(115)를 구동함과 동시에 디스크(121)를 구동하여 공기정화 및 가습을 수행한다. 여기서 가습량을 극대화하기 위해서 제어부(101)가 디스크 회전 방향과 회전 속도를 제어한다. 이를 구체적으로 설명한다.In this state, the
디스크(121)가 디스크 초기 위치로 설정된 경우(도 5a), 디스크를 정방향 회전시키면 디스크 일부분이 수조에 적혀진다(도 5b). 이때 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 증가한다. 이후 디스크 중앙부(121b)가 수조(130)에 담긴 물에 잠겨서 마그네트 스위치(123b)가 온(On)되어 제1지점(P1)에 도달한다(도 5c). When the
디스크 중앙부(121b)가 제1지점(P1)에 도달하면 제어부(101)가 디스크(121)를 역회전시킨다(도 5d). 디스크 역회전 시 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 감소한다.When the
이후 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기어 디스크 중앙부(121b)가 배출구(114)에 가장 근접하게 되는 제4지점(P4)에 도달한다(도 5e). 이때 제어부(101)가 디스크 회전속도를 단계적으로 증가한다. 이후 디스크 중앙부(121b)가 수조(130)에 담긴 물에 잠겨서 마그네트 스위치(123b)가 온(On) 되어 제2지점(P2)에 도달한다(도 5f). Thereafter, the
디스크 중앙부(121b)가 제2지점(P2)에 도달하면 제어부(101)가 디스크(121)를 정회전 시킨다(도 5g). 이때 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 감소한다.When the
이후 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기어 디스크 중앙부(121b)가 배출구(114)에 가장 근접하게 되는 제4지점(P4)에 도달한다(도 5h). Thereafter, the
디스크 중앙부(121b)가 제4지점(P4)에 도달한 이후부터는 도 5b와 같이 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 증가하고 이후 앞서 설명한 동작을 반복하여 수행한다.After the
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 초기 위치를 설정하는 동작을 도 6에 따라 설명한다.Hereinafter, an operation of setting a disc initial position according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.
사용자가 입력부(116)를 통해 공기청정 및 가습 모드를 설정하면, 제어부(101)가 디스크 중앙부(121b)가 배출구(114)에 가장 근접하여 위치하도록 디스크 초기 위치로 설정하는 과정을 수행한다.When the user sets the air cleaning and humidification mode through the
먼저, 디스크(121)를 정방향으로 회전시킨다(200).First, the
마그네트(123a)가 마그네트 스위치(123b)의 감지 범위 즉, 디스크 중앙부(121b)가 제1지점(P1)에 도달하면(202의 예), 그 정회전 되는 시간을 제어부(101)가 누적적으로 카운트한다(204).When the
이후 마그네트(123a)가 마그네트 스위치(123b)의 감지 범위를 벗어나서 오프(Off)되면 즉 디스크 중앙부(121b)가 제2지점(P2)에 도달하면(206의 예), 제어부(101)가 누적적으로 카운트한 시간(A)에 따라 기준시간(B=A/2)을 계산하고(208) 동시에 디스크(121)를 역방향으로 회전시킨다(210).Then, when the
그런 다음 디스크 역회전 동안 제어부(101)가 누적적으로 카운트하고(212), 그 카운트한 시간(C)이 기준시간에 도달하면(214의 예) 디스크 회전을 정지시킨다(216). 이에 따라 디스크 중앙부(121b)가 마그네트 스위치(123b)에 위치하게 되며 그 반대측 디스크 절개부(121a)가 배출구(114)에 가장 근접하게 위치하게 된다. 이와 같은 상태에서 제어부(101)가 디스크(121)를 반바퀴 더 회전시킨다(218). 이에 따라 디스크(121)가 디스크 초기 위치로 설정된다. Then, the
다음은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기에서 회전 속도와 회전 방향을 제어하기 위한 방법을 도 7에 따라 설명한다. Next, a method for controlling the rotational speed and the rotational direction in the air cleaning humidifier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
이와 같이 디스크 초기 위치로 설정된 상태에서 제어부(101)가 송풍팬(115)를 구동함과 동시에 디스크(121)를 구동하여 공기정화 및 가습을 수행한다. 이때 가습량을 극대화하기 위해서 제어부(101)가 디스크 회전 방향과 회전 속도를 제어한다. As described above, the
먼저 도 5a와 같이 디스크(121)가 디스크 초기 위치로 설정된 경우, 디스크를 정방향 회전시키면 도 5b와 같이 디스크 일부분이 수조에 적혀진다(300). 이때 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 증가한다(302). First, when the
이후 계속 디스크가 정회전하면 도 5c와 같이 디스크 중앙부(121b)가 수조(130)에 담긴 물에 잠겨서 마그네트 스위치(123b)가 온(On)되어 제1지점(P1)에 도달하면(304의 예), 도 5d와 같이 제어부(101)가 디스크(121)를 역회전시킨다(306). 이때 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 감소한다(308). Then, if the disk continues to rotate forward, as shown in FIG. 5C, when the
이후 디스크 역회전이 계속되면 도 5e와 같이 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기어 디스크 초기 위치 즉 디스크 중앙부(121b)가 배출구(114)에 가장 근접하게 되는 제4지점(P4)에 도달하면(310의 예), 이때부터 제어부(101)가 디스크 회전속도를 단계적으로 증가한다(312).Thereafter, if the disk reverse rotation continues, as shown in FIG. 5E, the
이후 도 5f와 같이 디스크 중앙부(121b)가 수조(130)에 담긴 물에 잠겨서 마그네트 스위치(123b)가 온(On) 되어 제2지점(P2)에 도달하면(314의 예), 도 5g와 같이 제어부(101)가 디스크(121)를 정회전 시킨다(316). 이때 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 감소한다(318). Thereafter, as shown in FIG. 5F, when the
이후 디스크 정회전이 계속되면 도 5h와 같이 디스크 절개부(121a)가 수조(130)에 잠기어 디스크 초기 위치 즉 디스크 중앙부(121b)가 배출구(114)에 가장 근접하게 되는 제4지점(P4)에 도달하면(320의 예), 운전 정지인지 판단한다(322).Thereafter, when the disk forward rotation continues, as shown in FIG. 5H, the
운전 정지가 아니면 도 5b와 같이 제어부(101)가 디스크 회전 속도를 단계적으로 증가하고 이후 앞서 설명한 동작을 반복하여 수행한다. If the operation is not stopped, the
이와 같이 디스크 회전 방향과 회전 속도를 제어하여 디스크 전체가 골고루 수조에 잠기게 하면서 디스크 절개부(121a)가 배출구(114)로부터 멀어지게 함으로써 가습량을 증대할 수 있다.As described above, the amount of humidification can be increased by controlling the disk rotation direction and the rotation speed so that the entire disk is evenly immersed in the water tank, while allowing the
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of an air cleaning humidifier according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the air cleaning humidifier according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 제어 블록도이다.3 is a control block diagram of an air cleaning humidifier according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기의 회전 디스크의 위치를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the operation of controlling the position of the rotating disk of the air cleaning humidifier according to an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 디스크의 회전 방향과 회전 속도를 제어하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.5A to 5H are diagrams for describing an operation of controlling a rotation direction and a rotation speed of a rotating disk according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 초기 위치를 설정하는 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an operation of setting a disc initial position according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정 가습기에서 회전 속도와 회전 방향을 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for controlling the rotational speed and the rotational direction in the air humidifier according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]
100 : 공기청정 가습기100: air cleaning humidifier
110 : 본체 케이스110: body case
120 : 디스크 어셈블리120: disc assembly
130 : 수조130: tank
140 : 디스크 모터140: disc motor
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