KR20200054679A - 초음파 가습기 - Google Patents

초음파 가습기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소정의 주파수의 전기 신호를 구동시켜 물속에 위치하는 진동자로 전달하여 초음파를 발생시키는 경우에 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 제공되는 초음파 가습기에 있어서, 상기 초음파 가습기의 외측에 부착되어 실내 온도를 센싱하는 제 1 센서부, 상기 초음파 가습기의 출구를 통해서 실내로 제공되는 안개 수증기의 온도를 센싱하는 제 2 센서부, 상기 제 1 센서부에서 센싱한 실내 온도와 상기 제 2 센서부에서 센싱한 안개 수증기의 온도를 비교하여, 상기 안개 수증기의 온도가 상기 실내 온도보다 높게 유지되도록 구동 제어 신호를 제공하는 가습기 제어부 및 상기 구동 제어 신호에 의해서 상기 안개 수증기의 온도를 상기 실내 온도보도 높게 구동하는 가습기 구동부를 포함하며, 상기 가습기 구동부는, 교류 전원을 전달받아 직류 전원을 제공하는 직류 전원부, 상기 직류 전원부의 출력 전압의 레벨을 조절하여 진동자의 활성 전압을 제공하는 진동자 활성부 및 상기 진동자 활성부의 활성 전압에 상응되는 주파수의 발진 신호를 생성하여 상기 진동자를 구동시키는 진동자 구동부로 구성되는 초음파 가습기가 제공된다.

Description

초음파 가습기{Ultrasonic humidifier}
본 발명은 초음파 가습기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 가습기가 위치하는 장소의 온도보다 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기의 온도를 높게 제어함으로써, 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기를 바닥으로 가라앉히지 않고, 초음파 가습기가 위치하는 장소에 균일하게 확산시킬 수 있는 초음파 가습기에 관한 것이다.
일반적으로, 가습기라 함은 건조한 장소에 습기를 제공하여 실내 상태를 쾌적하게 유지시키는데 사용되는 장치를 말한다.
통상적으로, 실내의 상대 습도가 20% 미만이 되는 경우에, 과도하게 건조해져, 사람의 피부 및 입술 등이 마르게 되고, 건조한 공기 속에는 부유 입자나 먼지가 지나치게 함유되어 천식이나 폐기종, 기관지염과 같은 다양한 호흡기 질환을 발생시킬 수 있기 때문에, 가습기를 이용하여 실내 습도를 적절하게 유지시키는 것이 바람직하다.
상술한 가습기는 현재, 수증기를 만들어 내는 방식에 따라, 가열에 의하여 물을 수증기화하여 제공하는 전기 히터식과, 소정의 주파수의 전기 신호를 구동시켜 물속에 위치하는 진동자로 전달하여 초음파를 발생시키는 경우에 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 제공되는 초음파식과, 전기 히터식과 초음파식을 병행하는 복합식 등이 판매되고 있다.
먼저, 전기 히터식의 경우, 그 구조가 간단하고 비용이 저렴하며, 호흡기에 부담이 작다는 장점이 있으나, 작동에 따른 전력 소모가 크고 분무되는 수증기가 눈에 잘 보이지 않을 만큼 미세하여 그 가습 효과가 뛰어 나지 않으며, 작동시에 특유의 소음을 유발한다는 문제점이 있었다.
또한, 초음파식의 경우, 전력 소모량도 적고 제공되는 안개 수증기가 풍부하여 가습 효과가 뛰어나다는 장점으로 인하여 그 사용량이 점점 증가되는 추세이다.
한편, 초음파식과 전기 히터식의 방법을 복합적으로 적용하여 각 장점만을 살린 복합식 가습기가 출시되고 있으나, 복합식 가습기의 경우는 그 가격이 고가이기 때문에, 아직까지 대중화되지 못하고 있는 실정이다.
상술한 초음파 가습기는 초음파 가습기가 위치하는 장소의 온도보다 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기의 온도가 낮은 경우에, 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기가 바닥으로 가라앉게 되어, 초음파 가습기가 위치하는 장소에 안개 수증기가 균일하게 확산시킬 수 없는 문제점이 발생했다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 10-1997-0070793에 게시되어 있다.
따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 초음파 가습기가 위치하는 장소의 온도보다 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기의 온도를 높게 제어함으로써, 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기를 바닥으로 가라앉히지 않고, 초음파 가습기가 위치하는 장소에 균일하게 확산시킬 수 있는 초음파 가습기를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 가습기는 소정의 주파수의 전기 신호를 구동시켜 물속에 위치하는 진동자로 전달하여 초음파를 발생시키는 경우에 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 제공되는 초음파 가습기에 있어서, 상기 초음파 가습기의 외측에 부착되어 실내 온도를 센싱하는 제 1 센서부, 상기 초음파 가습기의 출구를 통해서 실내로 제공되는 안개 수증기의 온도를 센싱하는 제 2 센서부, 상기 제 1 센서부에서 센싱한 실내 온도와 상기 제 2 센서부에서 센싱한 안개 수증기의 온도를 비교하여, 상기 안개 수증기의 온도가 상기 실내 온도보다 높게 유지되도록 구동 제어 신호를 제공하는 가습기 제어부 및 상기 구동 제어 신호에 의해서 상기 안개 수증기의 온도를 상기 실내 온도보도 높게 구동하는 가습기 구동부를 포함하며, 상기 가습기 구동부는, 교류 전원을 전달받아 직류 전원을 제공하는 직류 전원부, 상기 직류 전원부의 출력 전압의 레벨을 조절하여 진동자의 활성 전압을 제공하는 진동자 활성부 및 상기 진동자 활성부의 활성 전압에 상응되는 주파수의 발진 신호를 생성하여 상기 진동자를 구동시키는 진동자 구동부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 가습기는, 상기 제 1 센서부 또는 상기 제 2 센서부가, 주변 온도에 따라 선형적으로 변화 특성을 제공하는 써모파일 센서, 상기 세모파일 센서 주변 온도의 영향을 보상하기 위한 보상 전압을 제공하는 보상 전압 회로부 및 상기 써모파일 센서의 출력 전압과 상기 보상 전압 회로부의 출력 전압을 증폭하는 증폭부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 초음파 가습기는 초음파 가습기가 위치하는 장소의 온도보다 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기의 온도를 높게 제어함으로써, 초음파 가습기가 제공하는 안개 수증기를 바닥으로 가라앉히지 않고, 초음파 가습기가 위치하는 장소에 균일하게 확산시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 가습기의 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 가습기에 채용되는 가습기 구동부의 회로도.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 가습기에 채용되는 제 1 센서부 또는 제 2 센서부의 회로도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 가습기는 소정의 주파수의 전기 신호를 구동시켜 물속에 위치하는 진동자(130)로 전달하여 초음파를 발생시키는 경우에 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 가습기는 도 1에 도시된 것처럼, 상기 초음파 가습기의 외측에 부착되어 실내 온도를 센싱하는 제 1 센서부(201), 상기 초음파 가습기의 출구를 통해서 실내로 제공되는 안개 수증기의 온도를 센싱하는 제 2 센서부(202), 상기 제 1 센서부(201)에서 센싱한 실내 온도와 상기 제 2 센서부(202)에서 센싱한 안개 수증기의 온도를 비교하여, 상기 안개 수증기의 온도가 상기 실내 온도보다 높게 유지되도록 구동 제어 신호를 제공하는 가습기 제어부(300) 및 상기 구동 제어 신호에 의해서 상기 안개 수증기의 온도를 상기 실내 온도보도 높게 구동하는 가습기 구동부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 가습기 구동부(100)는, 도 2에 도시된 것처럼, 교류 전원을 전달받아 직류 전원을 제공하는 직류 전원부(110), 상기 직류 전원부(110)의 출력 전압의 레벨을 조절하여 진동자(130)의 활성 전압을 제공하는 진동자 활성부(120) 및 상기 진동자 활성부(120)의 활성 전압에 상응되는 주파수의 발진 신호를 생성하여 상기 진동자(130)를 구동시키는 진동자 구동부(140)로 구성된다.
여기에서, 직류 전원부(110)는 교류 전원이 브리지 다이오드(BD1)에 의해서 전파 정류되고, 콘덴서(C1)에 의해 평활된다. 상기 콘덴서(C1)에서 출력되는 전압이 진동자 활성부(120)의 저항(R1, R2) 및 가변 저항(VR1)에 의해 소정의 레벨로 분압되고, 그 분압된 레벨에 상응되는 전압이 가변 저항(VR2)을 통해서 진동자(130)의 활성 전압으로 출력된다.
한편, 상기 진동자 활성부(120)에서 출력되는 활성 전압이 필터용 코일(L1)을 통해서 트랜지스터(Q1)의 베이스 측에 공급되어 그 트랜지스터(Q1)가 구동된다. 이때, 코일(L2)와 콘덴서(C3, C6)에 의해서 발생되는 발진 신호가 진동자(130)에 전달되어 초음파가 발생되고, 이에 의해서 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 발생된다.
또한, 상기 제 1 센서부(201) 또는 상기 제 2 센서부(202)는, 주변 온도에 따라 선형적으로 변화 특성을 제공하는 써모파일 센서(220), 상기 써모파일 센서(220) 주변 온도의 영향을 보상하기 위한 보상 전압을 제공하는 보상 전압 회로부(230) 및 상기 써모파일 센서(220)의 출력 전압과 상기 보상 전압 회로부(230)의 출력 전압을 증폭하는 증폭부(240)로 구성된다.
여기에서, 상기 보상 전압 회로부(230)는 도 3에 도시된 것처럼, 써미스터(Rth)와, 상기 써미스터와 병렬 연결되는 저항(R10)과, 상기 저항(R10)과 접지 사이에 직렬 연결되는 저항(R20, R30)으로 구성되며, 상기 증폭부(240)는 도 3에 도시된 것처럼, 써모파일 센서(220)와 연결되는 오피앰프와, 오피앰프에 연결되는 저항(R40, R50)으로 구성된다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.
오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 가습기 구동부
110 : 직류 전원부
120 : 진동자 활성부
130 : 진동자
140 : 진동자 구동부
201 : 제 1 센서부
202 : 제 2 센서부
220 : 써모파일 센서
230 : 보상 전압 회로부
240 : 증폭부
300 : 가습기 제어부

Claims (2)

  1. 소정의 주파수의 전기 신호를 구동시켜 물속에 위치하는 진동자로 전달하여 초음파를 발생시키는 경우에 캐비테이션(cavitation)이 일어나 안개 수증기가 제공되는 초음파 가습기에 있어서,
    상기 초음파 가습기의 외측에 부착되어 실내 온도를 센싱하는 제 1 센서부;
    상기 초음파 가습기의 출구를 통해서 실내로 제공되는 안개 수증기의 온도를 센싱하는 제 2 센서부;
    상기 제 1 센서부에서 센싱한 실내 온도와 상기 제 2 센서부에서 센싱한 안개 수증기의 온도를 비교하여, 상기 안개 수증기의 온도가 상기 실내 온도보다 높게 유지되도록 구동 제어 신호를 제공하는 가습기 제어부; 및
    상기 구동 제어 신호에 의해서 상기 안개 수증기의 온도를 상기 실내 온도보도 높게 구동하는 가습기 구동부를 포함하며,
    상기 가습기 구동부는,
    교류 전원을 전달받아 직류 전원을 제공하는 직류 전원부;
    상기 직류 전원부의 출력 전압의 레벨을 조절하여 진동자의 활성 전압을 제공하는 진동자 활성부; 및
    상기 진동자 활성부의 활성 전압에 상응되는 주파수의 발진 신호를 생성하여 상기 진동자를 구동시키는 진동자 구동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 가습기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 센서부 또는 상기 제 2 센서부는,
    주변 온도에 따라 선형적으로 변화 특성을 제공하는 써모파일 센서;
    상기 세모파일 센서 주변 온도의 영향을 보상하기 위한 보상 전압을 제공하는 보상 전압 회로부; 및
    상기 써모파일 센서의 출력 전압과 상기 보상 전압 회로부의 출력 전압을 증폭하는 증폭부로 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 가습기.
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