KR20120122732A - 가습 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가습 장치를 소정 범위의 모터 회전 속도에서 변화시키면서 구동시켜, 소음의 발생을 줄일 뿐만 아니라, 그에 들어가는 에너지를 줄이는 것을 목적으로 하며, 이를 달성하기 위하여 팬에 의해 발생한 공기의 흐름에 수분을 실어 외부로 배출하는 가습 장치의 가습 제어 방법으로, 상기 가습 장치에 구비된 습도 센서를 통하여 가습 공간의 습도 정보를 취득하는 단계; 가습 공간에 전체적으로 수분을 공급하도록, 상기 취득된 습도 정보에 기초하여, 상기 팬의 모터 회전 속도를 일정 속도 범위 구간에서 변동되는 소정 패턴을 반복적으로 구동시키는 팬 제어 단계;를 포함하는 가습 제어 방법을 제공한다.

Description

가습 제어 방법{HUMIDIFICATION CONTROL METHOD}

본 발명은 가습 공기 청정기 혹은 가습기의 가습을 제어하는 방법으로, 구체적으로는 에너지를 세이빙하며, 소음의 발생을 줄이면서, 기능성 물질을 가습 공간에 골고루 분산시키는 가습 제어 방법에 대한 것이다.

일반적으로, 실내의 습도를 높이기 위해 인공적으로 습기를 생성 분무하는 가습기는 습기의 생성 방법이 수조에 저장된 물을 소정 온도로 가열시킴으로써 발생되는 수증기를 실내로 자연 분무시키는 방식인 가열식 가습기와, 수조에 저장된 물을 초음파 진동시켜 미세화된 물 입자를 실내로 분무시키는 방식인 초음파식 가습기와, 가열식 가습방식과 초음파식 가습방식이 동시에 구비된 복합식 가습기로 나뉜다.

최근에는, 수조에 가습필터를 침지시킨 후 가습필터 상부 측으로 이동한 물을 송풍에 의하여 기화시키거나, 다수의 디스크의 일부분을 수조에 침지시킨 상태에서 회전시킴으로써 디스크 표면에 부착된 물을 송풍에 의하여 기화시키는 등의 방식을 사용하는 자연식(송풍식) 가습기도 사용되고 있다.

일반적으로, 자연식 가습기의 경우, 송풍팬이 외부 공기를 흡인함으로써, 송풍팬에 의해 흡인된 공기가 가습필터를 통과하면서 무화(霧化)된다. 무화된 공기는 가습기 토출구를 통해 외부로 토출되어, 건조한 실내를 가습 한다.

자연식 가습 장치의 경우, 가습 장치능을 위하여 내부에 물을 수용하는 구조를 가져야 하는 점에서 주로 스탠드형 구조를 가지나, 가습 장치의 외관은 다양한 형상을 가진다.

이러한 가습 장치는 사용자의 별도의 조작이 없더라도, 스스로 습도정보를 파악하여, 가습량을 조절하는 자동 모드를 구비하는 경우가 많은데, 이러한 자동 모드의 경우에, 가습 장치에 구비된 습도 센서로 가습 공간의 습도를 파악한 후에 가습량을 조절하게 된다.

하지만, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 가습량은 팬(10)에 의해서 발생된 공기에 실리는 수분의 양에 의해서 정해지므로, 가습량을 증가시키기 위해서는 팬(10)의 모터 회전 속도가 증가되어야 하며, 이와 같이, 모터 회전 속도가 증가하는 경우에, 가습 장치(1)로부터 나오는 공기의 속도가 빠르게 되어, 가습 장치로부터 멀리 날아가서 가습 장치(1)로부터 먼 거리의 습도를 상승시킨다.

이렇게 가습량이 증가된 경우에 가습되는 부분은 가습 장치(1)로부터 먼 거리여서, 가습 장치(1)에 장착된 습도 센서(11)가 가습 효과를 감지하기 위하여는 먼 거리로 공급된 수분이 확산에 의해서 다시 가습 장치(1)까지 도달하여야 하므로, 많은 시간이 소요된다.

즉, 도 3a, 3b 에서 초기에 습도가 낮은 것으로 판단되어 가습영역 III 로 수분이 실린 공기가 공급되는 경우에, 영역 II 와 영역 I 의 경우에 가습영역 III 에서 수분이 확산을 통하여 공급될 수 밖에 없으며, 그에 따라서, 직접적인 반응이 아니라, 간접적 반응을 얻을 수 밖에 없다.

따라서, 자동 모드에서 가습 공간이 충분히 가습 됐음에도 습도 변화를 감지하지 못하여, 가습량이 많이 필요한 것으로 판단하여 모터 회전 속도를 빠르게 구동시키며, 그에 따라서, 에너지의 낭비뿐만이 아니라, 소음 발생한다는 문제가 있다.

또한, 최근에는 가습 장치(1)에 부가의 기능, 예를 들면 음이온 발생 등의 부가 기능이 추가되는 경우가 있는데, 일부 부가 기능의 경우에, 시간이 경과하는 경우에 그 효능이 떨어지게 되어, 가습 장치에 의해서 직접 공급되는 공간만이 부가기능의 효과를 누린다는 문제가 있다.

특히, 이러한 부가 기능이 자동 모드에서 동작되는 경우에, 가습량에 따라서, 부가 기능의 효과를 누릴 수 있는 영역이 상이하게 된다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 습도 센서를 포함하여 자동으로 가습량을 조절하는 가습 장치에서, 정확한 습도 측정이 가능하도록 하는 가습 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가습 장치를 소정 범위의 모터 회전 속도에서 변화시키면서 구동시켜, 소음의 발생을 줄일 뿐만 아니라, 그에 들어가는 에너지를 줄이는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 부가 기능을 갖는 가습 장치에서 가습 영역에 골고루 부가 기능의 효과를 누릴 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명은 소정 범위의 모터 회전 속도에서 변화시키면서 구동시킴으로 인한 절대적인 가습량의 부족을 막도록 부스터 가습이 가능한 가습 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다음과 같은 가습 제어 방법을 제공한다.

본 발명은 팬에 의해 발생한 공기의 흐름에 수분을 실어 외부로 배출하는 가습 장치의 가습 제어 방법으로, 상기 가습 장치에 구비된 습도 센서를 통하여 가습 공간의 습도 정보를 취득하는 단계; 가습 공간에 전체적으로 수분을 공급하도록, 상기 취득된 습도 정보에 기초하여, 상기 팬의 모터 회전 속도를 일정 속도 범위 구간에서 변동되는 소정 패턴을 반복적으로 구동시키는 팬 제어 단계;를 포함하는 가습 제어 방법을 제공한다.

이 때, 상기 팬 제어 단계는 상기 모터 회전 속도를 상기 일정 속도 범위 구간에서 복수의 단계를 가지면서 반복적으로 변동되도록 구동시킬 수도 있다.

또한, 상기 팬 제어 단계는 상기 취득된 습도 정보와 목표 습도와의 차이가 클수록, 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴 중 상기 일정 속도 범위 구간의 최대값으로 모터 회전 속도를 구동시키는 시간을 길게 할 수 있다.

다르게는 팬 제어 단계는 상기 취득된 습도 정보와 목표 습도와의 차이가 클수록, 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴에서 모터 회전 속도의 평균값이 상승되게 할 수도 있다.

본 발명은 상기 팬 제어 단계 후에, 가습 공간의 습도 정보의 변화를 감지하는 변화 감지 단계; 및 상기 변화 감지 단계에서 습도 정보의 변화가 일정 값을 넘지 못하는 경우에, 팬 모터의 회전 속도를 제어하는 패턴을 변경하는 변경 단계;를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 변경 단계는 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴에서 모터 회전 속도의 평균값이 상승시키며, 상기 변경 단계에 의해 변화되는 패턴은 소정의 시간 동안이 경과한 후에, 상기 팬 제어 단계의 패턴으로 복귀될 수도 있다.

나아가, 본 발명은 야간 모드 조작 혹은 조도 센서의 센싱 값이 소정 값 이하인 경우, 상기 팬 제어 단계의 일정 속도 범위 구간의 최대값을 낮추도록 제어할 수도 있다.

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 습도 센서를 포함하여 자동으로 가습량을 조절하는 가습 장치에서, 정확한 습도 측정이 가능하도록 하는 가습 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 가습 장치를 소정 범위의 모터 회전 속도에서 변화시키면서 구동시켜, 소음의 발생을 줄일 뿐만 아니라, 그에 들어가는 에너지를 줄일 수 있다.

또, 본 발명은 부가 기능을 갖는 가습 장치에서 가습 영역에 골고루 부가 기능의 효과를 누릴 수 있게 한다.

나아가, 본 발명은 소정 범위의 모터 회전 속도에서 변화시키면서 구동시킴으로 인한 절대적인 가습량의 부족을 막도록 부스터 가습이 가능한 가습 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은 가습 장치를 사용했을 때, 가습되는 부분을 도시한 개념도이다.
도 2 는 가습 장치에서 가습량과 모터회전속도와의 관계를 도시한 그래프이다.
도 3 은 가습 장치로부터의 거리가 표시된 가습공간의 개념도이다.
도 4a ~ 4c 는 본 발명의 가습 제어 방법의 시간에 따른 모터 회전 속도 패턴의 그래프로서, 도 4a 는 중간 정도의 가습량이 요구될 때의 모터 회전 속도 패턴 그래프이며, 도 4b 및 4c 는 가습량이 다량 요구될 때의 모터 회전 속도 패턴 그래프이다.
도 5a 는 본 발명의 가습 제어 방법의 순서도이며, 도 5b 는 본 발명의 가습 제어 방법에 따라서 수정된 모터 회전 속도 패턴 그래프이다.
도 6a ~ 6c는 본 발명의 가습 제어 방법의 시간에 따른 모터 회전 속도 패턴의 그래프로서 주간 및 야간 모드를 도시하고 있으며, 도 6a 는 중간 정도의 가습량이 요구될 때의 모터 회전 속도 패턴 그래프이며, 도 6b 및 6c 는 가습량이 다량 요구될 때의 모터 회전 속도 패턴 그래프이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에서 가습 장치(1)는 종래 기술인 도 1 과 같이, 팬(10), 상기 팬(10)을 구동시키는 모터 및 가습 장치 주변의 습도를 측정하는 습도 센서(11)를 포함한다. 본 발명에서 팬(10)에 의해서 발생된 공기의 흐름에 수분을 포함시키는 것이라면, 가습 방식은 초음파 방식, 가열 방식, 자연 방식 등 어느 방식도 무방하나, 팬에 의해서 발생된 공기 흐름에 수분을 포함시키면서 별도의 수단이 필요하지 않은 자연 방식이 바람직할 수 있다.

본 발명에서는 가습 장치(1) 주변의 습도를 감지하는 습도 센서(11)로부터 얻어지는 습도 정보를 목표 습도와 대비하여, 가습량을 설정한다. 이 때, 본 발명에서는 가습량에 따라서 팬 모터 회전 속도를 단일로 정하지 않고, 상기 팬(10)의 모터 회전 속도를 일정 속도 범위 구간에서 소정 패턴을 반복적으로 변동시킨다.

도 4a ~ 도 4c 와 같이 모터의 회전 속도를 가습 장치의 팬 속도 조절 단계, 예를 들면, 강, 중, 약을 번갈아 가면서 변화시키는 패턴을 가지도록 팬을 제어할 수 있다.

도 4a 에서는 가습 장치에서 측정된 습도 센서와 목표 습도와의 차이가 중간 정도인 경우의 패턴 그래프가 도시되어 있다. 여기서 중간 정도란 평균적으로 '중'의 모터 회전 속도에 해당하는 가습량이 요구되는 상황을 말한다.

도 4a 에서 보이듯이, t1~t2까지는 '강'에 해당되는 회전 속도로 모터를 가동시키고, t2~t3 에서는 '중'에 해당되는 회전 속도로 모터를 가동시키고, t3~t4에서는 '약'에 해당되는 회전 속도로, t4~t5 에서는 다시 '중' 에 해당되는 회전 속도로 모터를 가동시키며, t5~t9에서는 다시 t1~t5 와 동일한 패턴으로 모터를 가동시키도록 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 가습량 자체는 '중'에 해당되는 회전 속도로 모터를 지속적으로 가동시켰을 때와 동일하지만, '약'에 해당되는 회전 속도와 '강'에 해당되는 회전 속도를 함께 혼합하여 회전 속도를 변화시키면서 가동시킨다. 그에 따라서, 가습 장치에서 토출되는 수분의 공급 영역이 영역 I~III(도 3a, 3b 참조) 에 고르게 공급될 수 있다.

도 4b, 도 4c 에는 가습 장치에서 측정된 습도 센서와 목표 습도와의 차이가 중간 이상인 경우의 패턴 그래프가 도시되어 있다.

도 4b 의 패턴은 t1~t8이 반복되게 되며, 도 4a와 동일하게 '강', '중', '약' 단계를 모두 거치지만, t1~t8 에서 '강'과 '중'은 3번씩 작동되나, '약'은 한번만 작동되어, 전체적인 가습량 자체를 상승시킨다. 즉, 패턴에서 '강'의 비중이 많은 패턴이 도시되어 있다.

다르게는 도 4c 와 같이 패턴 자체는 도 4a 와 동일하나, 각 단계에서의 시간, 즉, '강' 에서의 시간을 증가시키고, '약'에서의 시간을 감소시켜 동작시킬 수 있다.

이렇게 패턴을 단계의 변경 혹은 단계의 시간을 변경시킴으로써, 전체적이 가습량을 증가시킬 수 있다. 이 경우에도 '약' 단계는 포함하여, 가습 공간 전체적으로 수분이 공급되게 한다.

그래프에서, 하부 영역은 가습량과 비례하므로, 전체적인 평균 모터 회전 속도를 조절함으로써, 가습량을 조절할 수 있다. 하지만, 어느 경우에도 소정 범위 내에서 변동되게 함으로써, 팬에 의해서 발생된 공기의 흐름에 실린 수분이 다양한 영역으로 제공되도록 한다.

또한, 모터의 회전 속도가 가습량이 많이 필요한 경우에도 최대 속도로만 동작되지 않으며, 이는 자동 모드에서 모터의 회전으로 인한 소음을 감소시킬 뿐만 아니라, 그로 인한 에너지의 낭비도 막을 수 있다.

특히, 가습을 고른 영역(영역 I, II, III; 도 3a, 3b 참고)에 제공함으로써, 가습 장치(1)의 습도 센서(11)가 정확한 습도를 파악하는 것에 도움을 주게 되며, 그로 인하여, 불필요하게 과도한 수분을 공급하기 위하여 가동되는 팬으로 공급되는 전력을 줄여서 낭비되는 에너지를 막을 수 있다.

반대로, 적은 가습량이 요구되는 경우에는, 평균 가습량을 중이면서도, '강', '중', '약' 모든 단계가 포함되는 패턴으로 모터가 동작될 수 있으며, 이 방식으로는 상기 도 4b나 도4c 와 반대로, 즉, '약'의 횟수를 증가시키거나, '약'의 시간을 증대시키는 방식으로 정해질 수 있다.

도 5a 에는 본 발명에서 가습 제어 방법의 순서도가 도시되어 있다.

자동 모드가 시작되며, 가습 장치(1)는 습도 센서(11)로부터 가습 공간의 습도 정보를 취득한다(S100). 이렇게 취득된 습도 정보는 목표 습도와 대비 혹은 습도 정보 자체에 근거하여, 가습량이 서로 다른 패턴 중 어느 하나의 패턴을 선택한 후 상기 패턴을 반복시키면서 가습 장치(1)의 팬 모터(10)를 동작시킨다(S101).

이 때, 가습 공간에 전체적으로 수분을 공급하도록, 패턴은 일정 속도 범위 구간에서 변동되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 모터 속도가 연속적으로 변형되는 패턴일 수도 있으나, 가습 장치(1)에서 수동 모드로 작동될 때의 다단의 모터 속도를 단계적으로 변경시키는 패턴이 바람직하다.

패턴이 정해진 후 설정된 소정 시간이 경과된 후에, 습도 센서(11)로부터 가습 공간에 대한 습도 정보를 다시 취득하며, 이를 초기에 습도 센서(11)로부터 측정된 습도 정보와 대비하여, 가습 장치(1)로 인한 습도 변화 여부를 파악한다(S102).

습도 변화 여부를 판단(S102) 시, 습도가 변화된 것으로 판단된 경우에는 종전의 패턴으로 가습을 지속한다(S103). 이 때, 추가로 습도 센서(11)로부터 습도 정보를 얻은 후 그에 따른 변경된 패턴으로 가습이 계속될 수 있음은 물론이다.

한편, 습도 변화 여부를 판단(S101) 시, 습도가 변화되지 않은 것으로 판단된 경우에는, 가습을 촉진시키기 위한 부스터 모드로 들어갈 수 있다.

부스터 모드에 진입하며, 타이머가 가동되며(S110), 타이머가 가동된 후에는 상기 단계(S101)에서 설정된 패턴을 수정하여 모터를 동작시킨다. 그 후에 타이머의 시간(t)과 설정 시간(t0)을 비교하며(S112) 타이머의 시간(t)이 설정 시간(t0) 미만인 경우에는 수정된 패턴으로 모터를 동작시키며(S111), 타이머의 사긴(t)이 설정 시간(t0)이상인 경우, 타이머는 정치되며(S113), 수정 패턴은 원래의 패턴으로 복귀한다(S103).

도 5b 에는 패턴을 수정시키는 방법의 일례가 도시되어 있다.

도 5b 의 경우 습도 측정에 의해서 정해진 패턴(S102)이 도 4a의 패턴이며, 소정 시간 동안 습도 변화가 없을 때(S102), 수정된 패턴을 도시하고 있다. 실선이 수정 전의 패턴(도 4a 의 패턴과 동일)이며, 점선이 수정 후의 패턴이다.

도 5b 에 도시되어 있듯이, 습도 변화가 없는 경우에, 습도 변화를 촉진하기 위하여, 가습량을 상승시키는 방식으로 패턴이 수정된다. 도 5b의 경우에는 '강'의 시간을 증가시키는 것으로 예시하였으나, 패턴 자체를 단계(S101)에서 결정된 패턴 보다 가습량이 더 많은 패턴으로 수정하는 것도 가능하다. 예를 들어 도 4a 의 패턴을 도 4b 의 패턴으로 수정하는 것도 가능하며, 필요한 경우에는 '강'만으로 지속적으로 구동시키는 것도 가능하다.

이와 같이, 패턴을 수정하는 것은 전체적 가습량의 상승, 즉 그래프의 면적을 증대시키는 것이면, 다양한 방식으로 수행될 수 있다.

다만, 이와 같은 부스터 모드의 경우에 단계(S101)에서보다 가습량을 증대시키는 것이기 때문에, 소정의 시간, 예를 들면 1~3분 정도만 수행되며, 소정의 시간이 지난 경우에는 습도의 변화여부와 관계없이 원래의 패턴으로 다시 돌아온다(S103).

부스터 모드의 경우에, 요구 수분량보다 많은 수분량을 공급하기 위하여 모터의 속도가 빨라지게 되므로, 그에 따라서, 사용되는 에너지 및 소음도 커지게 되므로, 부스터 모드를 지속적으로 사용하는 것은 에너지의 낭비를 가져올 수 있으므로, 소정의 시간이 사용된 이후에는 자동적으로 중단되는 것이 바람직하다.

도 6a 내지 도 6c 에는 야간일 때의 자동 모드의 모터 속도 패턴 그래프가 도시되어 있다. 도 6a, b, c 각각은 도 4a, b, c와 대응되며, 야간의 모터 속도 패턴 그래프는 실선으로, 주간의 모터 속도 패턴 그래프는 점선으로 도시하였다.

야간의 경우에는 사용자가 쉬는 시간이어서, 소음에 대하여 민감하므로, 습도 센서(11)에 의해서 측정된 습도 정보에 의해서 정해지는 패턴의 '강'을 '중'으로 낮춰서 모터를 구동시킨다. 이와 같이 함으로써, 주간과 야간의 패턴을 별도로 정하지 않고 하나의 패턴을 수정하여 야간과 주간을 모두 활용할 수 있다.

야간의 판정은 가습 장치(1)가 조도 센서(미도시)를 구비하여, 조도 센서에 측정된 값으로 야간을 판단하는 방법과, 사용자의 입력으로 야간 모드를 강제할 수도 있다.

이러한, 야간 모드 혹은 부스터 모드에서도 본 발명은 소정 범위의 모터 속도를 변경하면서 반복적으로 동작시키며, 그에 따라서, 가습 영역 전체의 고른 가습 및 소음 및 에너지 세이빙이 가능하다.

특히, 음이온과 같은 부가 기능을 포함하는 가습 장치의 경우에, 부가 기능을 수분과 함께 가습 영역 전체에 고르게 분산시킬 수 있으며, 다라서, 부가 기능의 극대화가 가능하다.

Claims (7)

1. 팬에 의해 발생한 공기의 흐름에 수분을 실어 외부로 배출하는 가습 장치의 가습 제어 방법으로,
   상기 가습 장치에 구비된 습도 센서를 통하여 가습 공간의 습도 정보를 취득하는 단계;
   가습 공간에 전체적으로 수분을 공급하도록, 상기 취득된 습도 정보에 기초하여, 상기 팬의 모터 회전 속도를 일정 속도 범위 구간에서 변동되는 소정 패턴을 반복적으로 구동시키는 팬 제어 단계;를 포함하는 가습 제어 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 팬 제어 단계는 상기 모터 회전 속도를 상기 일정 속도 범위 구간에서 복수의 단계를 가지면서 반복적으로 변동되도록 구동시키는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 팬 제어 단계는
   상기 취득된 습도 정보와 목표 습도와의 차이가 클수록, 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴 중 상기 일정 속도 범위 구간의 최대값으로 모터 회전 속도를 구동시키는 시간을 길게 하는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 팬 제어 단계는
   상기 취득된 습도 정보와 목표 습도와의 차이가 클수록, 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴에서 모터 회전 속도의 평균값이 상승되게 하는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 팬 제어 단계 후에, 가습 공간의 습도 정보의 변화를 감지하는 변화 감지 단계; 및
   상기 변화 감지 단계에서 습도 정보의 변화가 일정 값을 넘지 못하는 경우에, 팬 모터의 회전 속도를 제어하는 패턴을 변경하는 변경 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 변경 단계는 반복적으로 구동되는 모터 회전 속도의 패턴에서 모터 회전 속도의 평균값이 상승시키며,
   상기 변경 단계에 의해 변화되는 패턴은 소정의 시간 동안이 경과한 후에, 상기 팬 제어 단계의 패턴으로 복귀되는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   야간 모드 조작 혹은 조도 센서의 센싱 값이 소정 값 이하인 경우, 상기 팬 제어 단계의 일정 속도 범위 구간의 최대값을 낮추는 것을 특징으로 하는 가습 제어 방법.

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