KR101039486B1 - 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 - Google Patents

부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 에 관한 것으로, 좀더 상세히, 공조 수단이 구비된 공조 장치에 있어서, 공기조화된 공기를 실내로 보내는 송풍팬(11)이 구비된 송풍용모터(10)와; 롤링이 가능한 필터로 구성되고 상기 공기조화된 공기의 오염원을 필터링하는 롤형필터(20)와; 상기 롤형필터(20)가 감겨지는 롤러(30)와; 상기 롤형필터(20)를 회전시킴으로써 새로운 필터부위를 상기 송풍용 모터(10)의 전방에 펼쳐진 필터링면(21)에 위치시키는 필터교체용 모터(40)와; 상기 필터링면(21) 전방에 구비된 부구(51)와, 상기 부구(51)를 지지하는 지지레버(52)와, 상기 지지레버(52)의 회전각도을 검출하는 회전각도 검출부(53)으로 구비된 풍속센서부(50)와; 상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보를 기초로 하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단한 후 상기 필터링면(21)에 위치한 필터를 교체할 필요가 있다고 판단되면 상기 필터교체용 모터(40)를 동작시작 신호를 인가하는 제어부(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 관한 것이다.
공조, 필터, 오염, 부구, 풍속

Description

부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 { Automatic Filter Exchange Device With Wind Velocity Sensor Using Buoy }
본 발명은 실내의 오염된 공기를 실외로 배출하고, 실외의 청정한 공기를 실내로 흡입하는 일반 환기시설과 전열교환기에 오염된 공기를 필터링하는 필터가 부착되어 사용된다. 환기시설을 장시간 사용하게 되면 오염된 공기에 의하여 필터가 막히게 되어 환기가 이루어지지 못한다. 이를 해소하기 위하여 적당한 시기에 필터를 교환해주어야 한다. 필터 교환 시점을 알기 위하여 필터가 막혀서 공기의 유통이 저하되면 이를 감지하여 사용자에게 알려주거나, 필터 자동 교환기를 작동시켜서 필터가 교체되도록 할 수 있는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 관한 것이다.
종래에는 필터 교체 시기를 알기 위하여 팬 모타에 흐르는 전류값 또는 전압값을 측정하는 방식과, 고가의 반도체 방식의 풍속 센서를 사용하는 경우, 필터 전 후의 공기 압력을 측정하는 차압센서를 사용하는 방법들이 있다. 그러나 팬 모타에 흐르는 전압값 또는 전류값은 필터의 막힘 정도에 따른 변화가 불확실하며, 반도체 방식 또는 차압센서 방식은 가격이 비싸며, 자동제어 장치에 연결할 때 구성이 복 잡해진다.
본 발명은 상술한 종래의 기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 이물질에 의하여 필터가 막힘으로써 발생하는 풍속의 저하를 감지하여 필터의 교체 주기를 알려 주거나 자동을 필터를 교채하여 주는 기능이 구비된 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 제공하는 데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치는, 공조 수단이 구비된 공조 장치에 있어서, 공기조화된 공기를 실내로 보내는 송풍팬(11)이 구비된 송풍용모터(10)와;
롤링이 가능한 필터로 구성되고 상기 공기조화된 공기의 오염원을 필터링하는 롤형필터(20)와;
상기 롤형필터(20)가 감겨지는 롤러(30)와;
상기 롤형필터(20)를 회전시킴으로써 새로운 필터부위를 상기 송풍용 모터(10)의 전방에 구비된 필터링면(21)에 위치시키는 필터교체용 모터(40)와;
상기 필터링면(21) 전방에 구비된 부구(51)와, 상기 부구(51)를 지지하는 지지레버(52)와, 상기 지지레버(52)의 회전각도을 검출하는 회전각도 검출부(53)로 구성된 풍속센서부(50)와;
상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보를 기초로 하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단한 후 상기 필터 링면(21)에 위치한 필터를 교체할 필요가 있다고 판단되면 상기 필터교체용 모터(40)를 동작시작 신호를 인가하는 제어부(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 제어부(60)는 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 송풍팬(11) 회전강도(I)에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 송풍팬(11)의 회전강도(I)에 따라 미리 설정된 값과 상기 지지레버(52)의 회전각(θ)을 비교함으로써 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단한다.
본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 회전각도 검출부(53)는, 상기 지지레버(52) 상단에 구비된 차단판(54)과, 상기 차단판(54)의 일측에 구비된 LED 발광부(55)와, 상기 차단판(54)의 타측에 구비된 수광부(56)를 포함하여 구성되고, 상기 수광부(56)의 신호는 상기 제어부(60)로 송신되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치는, 필터링면(21) 후방에 제2 풍속센서부(50')를 더 포함하여 구성되되, 상기 제2 풍속센서부(50')는 상기 필터링면(21) 후방에 구비된 제2 부구(51')와, 상기 제2 부구(51')를 지지하는 제2 지지레버(52')와, 상기 제2 지지레 버(52')의 회전각을 검출하는 제2 회전각도 검출부(53')으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 제어부(60)는 상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 제2 풍속센서부(50')부터 습득된 제2 지지레버(52')의 회전각(θ')에 관한 정보를 비교하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 교체 여부를 판단한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 상기 제2 회전각도 검출부(53')는, 상기 제2 지지레버(52) 상단에 구비된 제2 차단판(54')과, 상기 제2 차단판(54')의 일측에 구비된 제2 LED 발광부(55')와, 상기 제2 차단판(54')의 타측에 구비된 제2 수광부(56')를 포함하여 구성되고, 상기 제2 수광부(56')의 신호는 상기 제어부(60)로 송신된다.
본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 상기 LED 발광부(55)와 상기 수광부(56)는 동수로 이루어지되, 그 수는 3 ~10개 인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교 환장치에 있어서, 송풍용모터(10)의 회전축은 중력 방향 대비 수직하고, 상기 회전각도 검출부(53)는 중력 방향 및 송풍용모터(10)의 회전축에 수직한 방향의 벡터 성분(도 1의 Z축 방향 성분)을 갖는 회전각을 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 풍속센서부(50)는 그 회전각도를 이진 형태의 신호로 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 차단판(54)은 반원판 또는 일부가 절개된 호형 인 것이 바람직하다.
본 발명의 풍속센서는 제작이 간편하며, 감지 신호가 on-off 또는 high-low 방식으로 다수 개가 발생되므로 사용자가 필요한 정밀도를 얻기 용이하며, 마이크로 프로세서에 의하여 동작하는 제어부에 연결하기가 용이하여 생산성 및 작동 정밀도 가 우수한 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치가 제공된다.
이하 본 발명에 의한 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명 의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 중 제어부의 블록도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 중 풍속센서부에 흡기 또는 배기가 작용될 때 풍속센서의 움직임을 나타낸 것이다. 도 4는 풍속센서부의 회전 각도를 검출하기 위한 회전각도 검출부의 개략도이다.
본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치는 롤형 필터(20)의 전방에 바람에 의하여 풍압에 따라 움직이는 부구(51)를 설치하고 이의 움직임을 간편하게 알 수 있는 포토 인터럽터 타입의 센서를 다수 개 설치하여 부구(51)의 움직임을 감지하고, 이를 송풍팬의 회전강도에 따라 설정된 값과 비교하여, 풍속이 송풍팬의 회전강도에 따라 설정된 값인 기준 값보다 저하되면 필터를 교체하는 시기로 판단하여 필터 교체를 수행한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치는 송풍용모터(10)와 롤형필터(20)와 롤러(30)와 필터교체용 모터(40)와 풍속센서부(50)와 제어부(60)를 포함하여 구성된다.
송풍용모터(10)는 공기조화된 공기를 실내로 보내는 송풍팬(11)이 구비된다. 롤형필터(20)는 롤링이 가능한 필터를 포함하여 구성되고 상기 공기조화된 공기의 오염원을 필터링하는 역할을 수행한다. 롤러(30)는 롤형필터(20)가 감겨지며 일반적으로 필터교체용 모터(40)와 대칭되게 구성된다. 필터교체용 모터(40)는 롤형필터(20)를 회전시킴으로써 새로운 필터부위를 상기 송풍용 모터(10)의 전방에 구비된 필터링면(21)에 위치시킨다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 풍속센서부(50)는 필터링면(21) 전방에 구비된 부구(51)와, 상기 부구(51)를 지지하는 지지레버(52)와, 상기 지지레버(52)의 회전각도을 검출하는 회전각도 검출부(53)로 구성된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보를 기초로 하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단한 후 상기 필터링면(21)에 위치한 필터를 교체할 필요가 있다고 판단되면 상기 필터교체용 모터(40)를 동작시작 신호를 인가한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 상기 제어부(60)는 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 송풍용모터(10) 작동강도(I)에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 송풍용모터(10) 작동 강도(I)에 따라 설정된 값과 상기 지지레버(52)의 회전각(θ)을 비교함으로써 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
도 1, 도 2, 도 3, 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 회전각도 검출부(53)는,
상기 지지레버(52) 상단에 구비된 차단판(54)과, 상기 차단판(54)의 일측에 구비된 LED 발광부(55)와, 상기 차단판(54)의 타측에 구비된 수광부(56)를 포함하여 구성되고, 상기 수광부(56)의 신호는 상기 제어부(60)로 송신된다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치는 필터링면(21) 후방에 제2 풍속센서부(50')를 더 포함하여 구성된다. 제2 풍속센서부(50')는 상기 필터링면(21) 후방에 구비된 제2 부구(51')와, 상기 제2 부구(51')를 지지하는 제2 지지레버(52')와, 상기 제2 지지레버(52')의 회전각을 검출하는 제2 회전각도 검출부(53')으로 구성된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 제어부(60)는 상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 제2 풍속센서부(50')부터 습득된 제2 지지레버(52')의 회전각(θ')에 관한 정보를 비교하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 교체 여부를 판단한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 제2 회전각도 검출부(53')는, 상기 제2 지지레버(52) 상단에 구비된 제2 차단판(54')과, 상기 제2 차단판(54')의 일측에 구비된 제2 LED 발광부(55')와, 상기 제2 차단판(54')의 타측에 구비된 제2 수광부(56')를 포함하여 구성되고, 상기 제2 수광부(56')의 신호는 상기 제어부(60)로 송신된다.
본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, LED 발광부(55)와 수광부(56)는 동수로 이루어지되, 그 수는 3 ~10개 인 것이 바람직하다. 그 수가 3개 미만이면 각도 센싱에 있어서 정확도가 떨어져 정밀한 제어가 어려워지고 그 수가 10개 초과가 되면 장치의 구성이 복잡해 지고 생산가가 증가하는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 송풍용모터(10)의 회전축은 중력 방향 대비 수직하고, 상기 회전각도 검출부(53)는 중력 방향 및 송풍용모터(10)의 회전축에 수직한 방향의 벡터 성분(도 1의 Z축 방향 성분)을 갖는 회전각을 검출하는 것이 바람직하다. 본 장치는 바람의 힘과 중력 간의 작용을 이용한 장치이기 때문이다.
본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어 서, 풍속센서부(50)는 그 회전각도를 이진 형태의 신호로 출력하도록 구성되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치에 있어서, 차단판(54)은 도 3에 도시된 바와 같이, 반원판 또는 일부가 절개된 호형 인 것이 각도 센싱 및 장치 구성이 있어 유리하다.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 중 제어부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치 중 풍속센서부에 흡기 또는 배기가 작용될 때 풍속센서의 움직임을 나타낸 정면도이다.
도 4는 풍속센서부의 회전 각도를 검출하기 위한 회전각도 검출부의 개략도(평면도)이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 송풍용모터 11 : 송풍팬
20 : 롤형필터 21 : 필터링면
30 : 롤러 40 : 필터교체용 모터
50 : 풍속센서부 51 : 부구
52 : 지지레버 53 : 회전각도 검출부
54 : 차단판 55 : LED 발광부
56 : 수광부 60 : 제어부
θ: 지지레버 회전각 I : 송풍용모터 강도

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 공조 수단이 구비된 공조 장치에 있어서,
    공기조화된 공기를 실내로 보내는 송풍팬(11)이 구비된 송풍용모터(10)와;
    롤링이 가능한 필터로 구성되고 상기 공기조화된 공기의 오염원을 필터링하는 롤형필터(20)와;
    상기 롤형필터(20)가 감겨지는 롤러(30)와;
    상기 롤형필터(20)를 회전시킴으로써 새로운 필터부위를 상기 송풍용 모터(10)의 전방에 구비된 필터링면(21)에 위치시키는 필터교체용 모터(40)와;
    상기 필터링면(21) 전방에 구비된 부구(51)와, 상기 부구(51)를 지지하는 지지레버(52)와, 상기 지지레버(52)의 회전각도를 검출하는 회전각도 검출부(53)로 구성된 풍속센서부(50)와;
    상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보를 기초로 하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단한 후 상기 필터링면(21)에 위치한 필터를 교체할 필요가 있다고 판단되면 상기 필터교체용 모터(40)를 동작시작 신호를 인가하는 제어부(60);를 포함하여 구성되되,
    상기 제어부(60)는 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 송풍팬(11) 회전강도(I)에 관한 정보를 기초로 하여, 상기 송풍팬(11) 회전강도(I)에 따라 설정된 값과 상기 지지레버(52)의 회전각(θ)을 비교함으로써 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 오염 여부를 판단하고,
    상기 회전각도 검출부(53)는,
    상기 지지레버(52) 상단에 구비된 차단판(54)과,
    상기 차단판(54)의 일측에 구비된 LED 발광부(55)와,
    상기 차단판(54)의 타측에 구비된 수광부(56)를 포함하여 구성되고,
    상기 수광부(56)의 신호는 상기 제어부(60)로 송신되는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터링면(21) 후방에 제2 풍속센서부(50')를 더 포함하여 구성되되,
    상기 제2 풍속센서부(50')는 상기 필터링면(21) 후방에 구비된 제2 부구(51')와, 상기 제2 부구(51')를 지지하는 제2 지지레버(52')와, 상기 제2 지지레버(52')의 회전각을 검출하는 제2 회전각도 검출부(53')으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부(60)는 상기 풍속센서부(50)부터 습득된 지지레버(52)의 회전각(θ)에 관한 정보와 상기 제2 풍속센서부(50')부터 습득된 제2 지지레버(52')의 회전각(θ')에 관한 정보를 비교하여 상기 필터링면(21)에 위치한 필터의 교체 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2 회전각도 검출부(53')는,
    상기 제2 지지레버(52) 상단에 구비된 제2 차단판(54')과,
    상기 제2 차단판(54')의 일측에 구비된 제2 LED 발광부(55')와,
    상기 제2 차단판(54')의 타측에 구비된 제2 수광부(56')를 포함하여 구성되고,
    상기 제2 수광부(56')의 신호는 상기 제어부(60)로 송신되는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 LED 발광부(55)와 수광부(56)는 동수로 이루어지되,
    그 수는 3 ~10개 인 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  8. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    송풍용모터(10)의 회전축은 중력 방향 대비 수직하고,
    상기 회전각도 검출부(53)는 중력 방향 및 송풍용모터(10)의 회전축에 수직한 방향의 벡터 성분(도 1의 Z축 방향 성분)을 갖는 회전각을 검출하는 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
  9. 삭제
  10. 제3항에 있어서,
    상기 차단판(54)은 반원판 또는 일부가 절개된 호형 인 것을 것을 특징으로 하는 부구를 이용한 풍속센서가 구비된 공조장치용 자동 필터 교환장치.
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