KR200279633Y1 - 전등스위치와 습도검출기가 결합된 제습 환풍장치 - Google Patents

Abstract

본 고안의 제습 환풍장치는 기존의 환풍장치에 습도감지를 위한 습도센서를 구비하고 기존의 화장실이나 욕실의 전등스위치와 상호 전기적으로 연결되어 전등스위치가 온 되어 있는 경우에는 현재 습도상황과 관계없이 강제적으로 환기용 팬을 구동시키고, 전원스위치가 오프 되어 있는 경우에는 습도센서를 통해 현재 습도를 감지하고 습도가 기준치를 넘게되는 경우에 환기용 팬을 구동시켜 욕실이나 화장실을 항상 쾌적한 상태로 유지시켜준다.

Description

전등스위치와 습도검출기가 결합된 제습 환풍장치{Dehumidification ventilation apparatus coupled light switch with humidity detector}

본 고안은 화장실이나 욕실에 사용되는 환풍장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전등스위치 또는 기타 전원스위치와, 감습센서 및 환풍기를 상호 전기적으로 연결하여 욕실의 전등스위치를 온 했을 때 자동으로 습도센서와 환풍기가 작동되도록 할 뿐만 아니라 욕실의 전등을 오프 하였을 때에도 욕실의 습기가 기준치이상으로 많아지면 이를 검출하여 습기가 기준치 이하가 될 때까지 환풍기를 구동시키는 환풍장치에 관한 것이다.

아파트나 현대식 건물의 화장실이나 욕실에는 실내 환기를 위한 환풍장치가 설치되어 있다. 이러한 종래의 환풍장치들은 사용자가 화장실이나 욕실에 들어갈 때 직접 작동 스위치를 온(ON) 시키고 화장실이나 욕실을 이용하는 동안 계속해서 환풍기를 동작시킨 후 나올 때 스위치를 오프(OFF) 한다.

이러한 종래의 환풍장치의 경우, 사용자가 직접 스위치를 온 시킬 때만 동작하므로 사용자가 욕실을 이용하고 나오면서 스위치를 오프 하게되면 아직 욕실에 습기가 많이 남아있는 상태임에도 환풍장치가 구동하지 않아 계속해서 욕실에 많은 습기가 남아있게 된다. 그렇다고 사용자가 욕실의 습기가 모두 제거될 때까지 욕실에 남아있다는 것도 불편한 일이다.

혹시 사용자가 욕실의 습기를 모두 제거하기 위해 일부러 스위치를 온 한 상태에서 욕실을 나오는 경우도 있는데 이러한 경우 사용자가 다른 일을 하다보면 자신이 욕실의 스위치를 온 한 상태로 나왔다는 것을 쉽게 잊어버리게 된다. 그러면 사용자가 다시 욕실을 들어가게 될 일이 생길 때까지 불필요하게 환풍장치가 구동되어 많은 에너지 소비를 가져오게 되는 문제가 있다.

또한, 사용자의 욕실이나 화장실 사용에 의하지 않더라도 욕실이나 화장실의 습기가 일정수준 이상으로 많아지는 경우도 발생 될 수 있는데, 만약 사용자가 오랫동안 집을 비우게 되는 경우 그러한 습기를 오랫동안 방치하게 되므로 곰팡이 발생이나 다른 비위생적인 문제를 야기할 수 있게된다.

따라서, 상술한 문제점들을 감안한 본 고안의 목적은 전원스위치와 전등, 감습센서 및 환풍기를 상호 전기적으로 연결하여 사용자가 직접 스위치를 온 했을 경우 뿐만 아니라 화장실이나 욕실내의 습기가 기준치 이상으로 많아지면 자동으로 환풍장치를 구동시켜 습기를 배출시킬 수 있는 제습환풍장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 제습환풍장치의 구성하게 나타낸 구성도,

도 2는 제어회로의 구성을 나타내는 구성도,

도 3은 본 고안의 제어회로를 실제 구현한 회로도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 습도센서 20 : 습도제어회로

21 : 전원공급부 22 : 전원검출부

23 : 센서구동부 24 : 비교검출부

25 : 시간지연부 26 : 구동출력부

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 제습 환풍장치는 외부의 전원을 인가 받아 스위치의 온/오프 동작에 따라 화장실이나 욕실의 전등을 온/오프하는 스위치회로, 습도를 감지하는 습도센서, 스위치회로와 병렬로 연결되며 습도센서로부터 감지되는 습도량이 기 설정된 기준 습도량보다 높은 경우 환기용 팬을 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 습도제어회로 및 스위치회로의 온/오프 신호에 따라 온/오프되며, 상기 스위치회로 오프시 습도제어회로로 부터 인가되는 구동신호에 따라 구동되는 환기용 팬을 포함를 포함한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 제습 환풍장치의 구성하게 나타낸 구성도 이며, 도 2는 습도제어회로의 구성을 나타내는 구성도 이다.

본 고안에 따른 습도제어회로(20)는 외부전원, 스위치, 습도센서 및 환기용 팬이 각각 단자(J1, J4, J2, J3)와 연결되어있다. 이때, 외부전원(AC220V)의 두가락 전선 중 한가닥은 전등에 연결되고 다른 한가닥은 단자(J1)에 연결되어, 기존의 전등을 온/오프 하기 위한 스위치회로와 습도제어회로(20)가 병렬로 연결된다. 이러한 연결관계로 사용자가 전등을 켜기 위해 스위치회로의 스위치를 온(ON) 하는 경우 뿐만 아니라 스위치가 오프(OFF) 되어 전등이 켜져도 습도제어회로(20)가 습도센서를 구동시켜, 습도센서에서 기준치 이상의 습도를 감지하면 환기용 팬이 동작되도록 해준다. 이러한 습도제어회로(20)의 구성을 보다 구체적으로 언급하면, 전원공급부(11)는 다이오드와 저항만으로 구성된 전원회로를 이용하여 외부 교류전원(AC220V)을 공급받아 이를 12V로 제한하여 본 고안의 습도제어회로(20), 습도센서 및 환기용 팬의 구동에 필요한 전원을 공급한다.

전원검출부(22)는 환기용 팬을 강제 구동 또는 정지시키기 위한 것으로, 외부에서 스위치 또는 릴레이를 사용하여 전등을 온(ON) 또는 오프(OFF) 하는 경우 전등으로 인가되는 전원을 검출하여 환기용 팬을 구동 또는 정지시키기 위한 신호를 후술되는 구동출력부로 전달한다.

센서구동부(23)는 배출기준 습도량에 상당하는 습도센서 저항을 설정하고, 전류제한저항을 습도센서와 직렬로 연결하여 전원공급부(21)로부터 센서로 공급되는 전류의 크기를 제한한다.

비교검출부(24)는 습도센서를 통해 감지된 습도의 변화를 기 설정된 기준치와 비교하여, 습도가 기준치보다 높아지면 환기용팬의 구동을 위한 신호를 출력하고, 습도가 기준치보다 낮아지면 구동정지를 위한 신호를 출력한다.

시간지연부(25)는 비교검출부(24)로부터 인가 받은 환기용팬의 구동신호를 일정시간 지연시키기 위한 수단으로, 이것은 주변환경의 습도변화에 따라 환기용팬이 빈번하게 구동하면 기동시의 소음발생 및 수명에 지장을 주므로, 습도가 기준치를 넘어서더라도 바로 환기용팬이 구동되지 않고 충분히 습기가 배출될 때까지 기다린 후에 한번에 습기를 배출시키기 위한 수단이다.

구동출력부(26)는 스위치나 릴레이 사용에 따른 전원검출부(22)로부터의 구동신호 또는 습도센서에 의한 습기감지에 따른 구동신호에 따라 환기용팬에 전원을 공급하여 환기용팬을 구동시킨다. 구동출력부(26)는 미약한 회로내부의 신호를 이용하여 대용량의 환기용팬을 구동시키기 위해 환기용팬 구동용 칩을 사용하며, 무접점 스위치 소자를 채용하여 구조를 단순화하고 고장률을 최소화시켜 반 영구적 사용이 가능하도록 하고 있다.

전원검출부(22)는 사용자가 욕실의 전등스위치를 온(ON) 하여 전등으로 공급되는 전원이 검출되면, 구동출력부(26)로 환기용팬을 구동시키기 위한 신호를 인가한다. 구동출력부(26)는 전등스위치가 오프되어 전원검출부(12)로부터 정지신호가 인가될 때까지 환기용팬을 구동시킨다.

사용자가 욕실을 나가면서 전등스위치를 오프하면, 전원검출부(22)는 구동출력부로 정지신호를 인가하여 환기용팬의 구동을 정지시킨다. 전등스위치가 오프되면 습도센서(10)가 센서구동부(23)로부터 전원을 공급받아 동작된다. 물론 전원스위치가 온(ON) 상태에서도 습도센서(10)는 구동되나 이때에는 환기용팬이 구동되고 있는 상황이므로 습도센서(10)의 동작이 무의미하다. 습도센서(10)는 욕실에 습도를 감지하여 그 결과를 비교검출부(24)로 출력한다. 비교검출부(24)는 습도센서(10)에서 감지된 습도가 기 설정된 기준치 이상인 경우, 예컨대 사용자가 목욕을 한 후 아직 욕실내 습기가 많이 남아있는 상태에서 전등스위치를 오프(OFF)하고 욕실을 나간 경우나 주변의 다른 요인에 의해 습도가 증가한 경우 환기용팬의 구동을 위한 신호를 출력하며, 이 신호는 바로 구동출력부(26)로 인가되지 않고 시간지연부(25)로 인가된다. 시간지연부(26)는 습도가 기준치 이상이 되도 바로 환기용팬을 구동시키지 않고 충분히 습기가 발생한 후 환기용팬을 구동시키기 위한 것이다. 즉, 본 고안은 습도가 기준치 이상이 되면 환기용팬을 동작시켜 습기를 밖으로 배출하고 이로써 습도가 낮아지면 환기용팬의 구동을 중지시킨다. 그런데 다시 욕실의 습기가 증가하여 습도가 기준치보다 높아지게 되고 그러면 다시 환기용팬이 구동되며 환기용팬의 구동으로 다시 습도가 기준치보다 낮아지면 구동을 멈춘다. 습기가 계속해서 발생되고 있는 상황에서는 이러한 환기용팬의 구동 및 중지가 불필요하게 반복되어 환기용팬 구동시 발생되는 소음 및 수명의 단축 등을 가져올 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 습도가 기준치 이상이 되어도 바로 환기용팬을 구동시키지 않고 일정시간이 지나 충분히 습기가 발생되도록 한 후 한꺼번에 습기를 배출할 수 있도록 한다.

시간지연부(26)에서 일정시간 지연된 구동신호는 구동출력부(26)로 인가되고, 구동출력부(26)는 구동신호의 인가에 따라 환기용팬을 구동시킨다.

비교검출부(24)는 환기용팬의 구동으로 습도센서(10)에서 감지된 습도가 기준치보다 낮아지면 환기용팬의 구동을 중지시키는 신호를 시간지연기(26)를 거쳐 구동출력부(26)로 인가하여 환기용팬의 구동을 중지시킨다.

도 3은 본 고안의 제어회로를 실제 구현한 회로도로, 전원공급부(11)의 경우 부피가 큰 트랜스포머를 사용하지 않고 저항과 제너다이오드만을 사용하여 소형으로 제작이 가능하도록 하고 있으며, 환기용팬의 구동을 위한 전원공급을 하게되는 구동출력부(26)에 무접점 스위칭 소자를 채용하여 구조를 단순화하고 잦은 온 오프로 인한 고장률을 최소화시켜 반 영구적 사용이 가능하도록 하고 있다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 제습환풍장치는 기존의 욕실이나 화장실의 전등스위치와 상호 전기적으로 연결되어 전등스위치를 온 하게 되는 경우에는 현재 습도상황과 관계없이 강제적으로 환기용팬을 구동시키고, 전원스위치가 오프되어 있는 경우라도 습도센서를 통해 현재 습도를 감지하고 습도가 기준치를 넘게되는 경우에 환기용팬을 구동시켜 욕실이나 화장실을 항상 쾌적한 상태로 유지시켜준다.

Claims (5)

1. 화장실이나 욕실의 습기를 제거하기 위한 환풍장치에 있어서,

   외부의 전원을 인가 받아 스위치의 온/오프 동작에 따라 화장실이나 욕실의 전등을 온/오프하는 스위치회로;

   습도를 감지하는 습도센서;

   상기 스위치회로와 병렬로 연결되며, 상기 습도센서로부터 감지되는 습도량이 기 설정된 기준 습도량보다 높은 경우 환기용 팬을 구동시키기 위한 구동신호를 출력하는 습도제어회로; 및

   상기 스위치회로의 온/오프 신호에 따라 온/오프되며, 상기 스위치회로 오프시 상기 습도제어회로로 부터 인가되는 구동신호에 따라 구동되는 환기용 팬을 포함하는 제습 환풍장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 습도제어회로는

   외부전원을 인가 받아 상기 습도제어회로의 동작에 맞는 전원으로 변환하여 공급하는 전원공급부;

   상기 스위치회로의 온/오프에 따라 화장실이나 욕실의 전등에 인가되는 전원을 감지하여 환기용 팬을 강제 구동/정지시키기 위한 구동신호/정지신호를 출력하는 전원검출부;

   상기 전원공급부로부터의 전원의 크기를 상기 습도센서 동작에 적합하도록제한하여 상기 습도센서로 전원을 공급하는 센서구동부;

   상기 습도센서를 통해 감지된 습도 크기를 기 설정된 기준치와 비교하여 기준치보다 높은 경우 환기용 팬 구동을 위한 구동신호를 출력하는 비교검출부; 및

   상기 전원검출부 및 상기 비교검출부로부터 인가 되는 구동신호/정지신호에 따라 상기 환기용 팬을 구동/정지시키는 구동출력부를 포함하는 제습 환풍장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 비교검출부와 상기 구동출력부사이에 위치하며, 상기 비교검출부로 부터 구동신호를 인가 받아 이를 일정시간 지연한 후 해당 구동신호를 상기 구동출력부로 출력하는 시간지연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제습 환풍장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전원공급부는 저항과 다이오드로 구성된 전원회로로, AC220V를 DC12V로 변환하여 상기 제습 환풍장치의 구성요소에 공급하는 것을 특징으로 하는 제습 환풍장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 구동출력부는 무접점의 스위칭 소자를 통해 상기 환기용 팬으로 구동/정지 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 제습 환풍장치.