KR102024090B1 - 가습청정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 가습청정장치 및 그 제어방법은, 외부공기를 흡입한 후 여과하고, 여과공기를 제공하는 에어클린모듈과 에어워시모듈로 구성되어, 수조와 분리가능하게 거치되는 탑커버어셈블리로, 전원을 공급하는 무선전력송신부, 상기 탑커버어셈블리에 구비되어 상기 무선전력송신부로부터의 무선전력신호를 수신하여 상기 조작모듈로 동작전원을 제공하는 무선전력수신부 및 상기 탑커버어셈블리의 거치 여부를 판단하고, 정상모드 또는 대기모드의 동작모드에 따라 상기 탑커버어셈블리로의 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 무선전력송신부는, 대기모드 설정 시, 구비되는 전력송신부로 인가되는 전류의 크기가 단계적으로 증가하도록 제어하여, 상기 무선전력수신부로 동작전원을 공급하도록 구성되어, 무선전력전송을 통해 감전의 위험성을 제거하고 전기사고의 발생을 방지하여 안정성이 향상되는 효과가 있고, 불필요하게 공급되는 전원을 차단하며, 소비전력을 감소시켜 에너지를 절약하는 효과가 있으며, 무선전력전송으로 인하여 발생하는 소음을 감소시키는 효과가 있다.

Description

가습청정장치 및 그 방법{Apparatus for both humidification and air cleaning and method thereof}

본 발명은 가습청정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

공기조화장치는 공기의 온도를 제어하는 에어컨디셔너, 공기의 이물질을 제거하여 청정도를 유지시키는 공기청정기, 공기 중에 수분을 제공하는 가습기, 공기 중의 수분을 제거하는 제습기 등이 있다.

종래 가습기는 진동판에서 물을 기화시켜 공기 중으로 토출하는 진동식 및 가습필터에서 자연증발시키는 자연증발식으로 구분된다.

상기 자연식 증발식 가습기는 구동력을 이용하여 디스크를 회전시키고, 공기 중의 디스크 표면에서 물이 자연증발되는 디스크식 가습기와, 물이 적셔진 가습매체에서 유동되는 공기에 의해 자연증발되는 가습필터식 가습기로 구분된다.

그러나 종래 가습기는 커버로 전원을 공급하기 위해 전기적 접촉을 위한 단자가 구비됨에 따라, 물에 의한 감전 등의 전기사고가 발생하는 문제점이 있었다. 동작을 정지하고 대기모드에서 소비되는 대기전력이 일정 크기 이상으로 에너지가 낭비되는 문제점이 있었다.

전기사고를 방지하고, 안정적으로 전원을 공급하면서, 대기전력을 감소시킬 방안이 요구된다.

본 발명은 공기가 토출되는 중에도 물을 급수할 수 있고, 분리가능한 탑커버어셈블리를 거치할 수 있고, 탑커버어셈블리가 거치된 상태에서 베이스바디로부터 탑커버어셈블리에 비접촉 방식으로 전원을 공급하는 가습청정장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 탑커버어셈블리의 분리 여부 및 동작모드의 설정에 따라 탑커버어셈블리로 전원이 공급되거나 차단되도록 제어하고, 대기모드 중 소비되는 전력을 최소화하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 일 실시예에 따른 가습청정장치는, 외부공기를 흡입한 후 여과하고, 여과공기를 제공하는 에어클린모듈로 구성되어, 내측에 수조삽입공간이 형성된 베이스바디; 상기 수조삽입공간에 거치되는 수조의 상부에 배치되고, 상기 수조와 분리가능하게 거치되는 탑커버어셈블리; 상기 베이스바디에 형성되어 상기 탑커버어셈블리로 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부; 상기 탑커버어셈블리에 구비되어 상기 무선전력송신부로부터의 무선전력신호를 수신하는 무선전력수신부; 및 상기 탑커버어셈블리의 거치 여부를 판단하고, 정상모드 또는 대기모드의 동작모드에 따라 상기 탑커버어셈블리로의 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 무선전력송신부는, 전력송신부로 인가되는 전류의 크기가 단계적으로 증가하도록 제어하여, 상기 무선전력수신부로 동작전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력송신부는, 동작모드가 대기모드인 경우, 상기 전력송신부에 전류를 인가하기 위한 스위칭제어신호를, 동작구간과 정지구간으로 구성된 복수의 구간으로 구분하고, 상기 동작구간에서 상기 스위칭제어신호가 가변되도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력송신부는, 상기 동작구간에서 듀티가 가변되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 무선전력송신부는, 동작모드가 정상모드로 설정되면, 소정 시간 동안, 상기 스위칭 제어신호의 듀티가 가변되도록 제어하고, 상기 소정시간 경과 후 듀티가 설정값을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가습청정장치의 제어방법은, 분리가능하게 거치되는 탑커버어셈블리를 포함하는 가습청정장치의 제어방법에 있어서, 대기모드가 설정되면, 동작을 정지하는 단계; 상기 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 무선전력송신부가, 구비되는 전력송신부로 인가되는 전류의 크기가 단계적으로 증가하도록 스위칭제어신호를 생성하는 단계; 상기 스위칭제어신호에 위해 상기 전력송신부에 전류가 인가되는 단계; 상기 전류에 의해 무선전력수신부에 전류가 유도되어 상기 탑커버어셈블리로 전원이 공급되는 단계; 및 상기 탑커버어셈블리가 대기모드로 동작하는 단계를 포함한다.

상기 대기모드가 설정되면, 동작구간과 정지구간으로 구성된 복수의 구간으로 구분하고, 상기 동작구간에서 듀티가 가변되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

동작모드가 정상모드로 설정되는 단계; 소정 시간 동안, 상기 스위칭 제어신호의 듀티가 가변되도록 제어하여 상기 무선전력송신부로 인가하는 단계; 상기 무선전력수신부에 인가되는 전류에 의해 상기 탑커버어셈블리로 전원이 공급되는 단계; 상기 소정 시간 경과 후, 상기 스위칭제어신호의 듀티가 설정값을 유지하도록 단계; 및 상기 탑커버어셈블리가 정상모드로 동작하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 가습청정장치 및 그 방법은 전기회로가 내장된 탑커버어셈블리가 분리가능하게 거치되어도, 무선전력전송을 통해 탑커버어셈블리로 전원을 공급함으로써, 탑커버어셈블리의 조작모듈을 작동시킬 수 있고, 감전의 위험성을 제거하고 전기사고의 발생을 방지하여 안정성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 탑커버어셈블리의 분리 여부를 감지함으로써 탑커버어셈블리로 전원을 공급하거나 차단하여, 불필요하게 공급되는 전원을 차단하고 전원공급에 따른 효율을 향상시킴으로써 소비전력을 감소시키며 대기전력을 감소시켜 에너지를 절약하는 효과가 있다.

본 발명은 정상모드에서 소정시간 제어신호가 가변되도록 하여, 무선전력공급 시 발생하는 돌입 과전류를 방지하고, 대기모드에서 탑커버어셈블리로 공급되는 전압을 제어하고, 전원공급중에 발생하는 소음을 감소시키는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가습청정장치의 사시도이다.
도 2 는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3 은 도 1의 분해 단면도이다.
도 4 는 도 2에 도시된 에어워시모듈에서 탑커버어셈블리가 분리된 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 가습청정장치에서 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.
도 6 은 본 발명의 가습청정장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 7 은 가습청정장치의 전력공급 및 통신을 위한 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 8 은 탑커버어셈블리로 전원을 공급하기 위한, 무선전력송신부의 구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 9 는 탑커버어셈블리의 무선전력수신부 및 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.
도 10 은 본 발명의 무선전력전송에 따른 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.
도 11 는 본 발명에 따른 가습청정장치의 정상모드에서의 제어신호의 예가 도시된 도이다.
도 12는 본 발명의 가습청정장치의 대기모드에서의 제어신호의 예가 도시된 도이다.
도 13은 도 12의 제어신호를 설명하는데 참조되는 도이다.
도 14 는 도 12의 제어신호의 다른 예가 도시된 도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제어신호에 의해 인가되는 전류에 대한 파형이 도시된 도이다.
도 17 은 본 발명에 따른 가습청정장치의 무선전력전송에 따른 소음 변화가 도시된 도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명의 제어부 및 각 부는, 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가습청정장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3 은 도 1의 분해 단면도이다.

본 실시예에 따른 가습청정장치는 에어클린모듈(100) 및 상기 에어클린모듈(100) 상측에 거치되는 에어워시모듈(200)을 포함한다.

상기 에어클린모듈(100)은 외부공기를 흡입한 후 여과하고, 여과공기를 상기 에어워시모듈(200)에 제공한다. 상기 에어워시모듈(200)은 상기 여과공기를 공급받아 수분을 제공하는 가습을 실시하고, 가습공기를 외부로 토출한다.

상기 에어워시모듈(200)은 물이 저장되는 수조(300)를 포함한다. 상기 수조(300)는 상기 에어워시모듈(200)이 분리될 때, 상기 에어클린모듈(100)에서 분리가능하다. 상기 에어워시모듈(200)은 에어클린모듈(100) 위에 거치된다.

사용자는 상기 에어워시모듈(200)을 에어클린모듈(100)에서 분리할 수 있고, 분리된 에어워시모듈(200)을 청소할 수 있다. 사용자는 에어워시모듈(200)이 분리된 에어클린모듈(100) 내부를 청소할 수도 있다. 상기 에어워시모듈(200)이 분리된 경우, 상기 에어클린모듈(100)의 상면이 사용자에게 개방된다.

상기 에어클린모듈(100)은 필터어셈블리(10)를 포함하고, 베이스바디(110)에서 필터어셈블리(10)를 분리한 후 청소할 수 있다.

사용자는 상기 에어워시모듈(200)에 물을 공급할 수 있다. 상기 에어워시모듈(200)에는 외부에서 상기 수조(300)로 물을 공급할 수 있는 급수유로(109)가 형성된다.

상기 급수유로(109)는 공기가 토출되는 토출유로(107)와 분리되어 구성된다. 상기 급수유로(109)는 어느 때나 상기 수조에 물을 공급할 수 있도록 구성된다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 작동 중일 때에도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 결합된 상태에서도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다. 예를 들어 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에서 분리될 상태일 때에도 급수유로를 통해 물을 공급할 수 있다.

상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 내부의 연결유로를 통해 연결된다. 상기 에어워시모듈(200)이 분리가능하기 때문에, 상기 연결유로는 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)에 분산되어 배치된다. 상기 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 거치될 때, 비로소 에어워시모듈(200)의 유로와 에어클린모듈(100)의 유로가 연결유로를 통해 서로 연통된다.

이하, 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)에 대해 보다 상세히 설명한다.

상기 에어클린모듈(100)은 베이스바디(110)와, 상기 베이스바디(110)에 배치되고, 공기를 여과시키는 필터어셈블리(10)와, 상기 베이스바디(110)에 배치되고, 공기를 유동시키는 송풍유닛(20)을 포함한다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습을 위한 물이 저장되고, 상기 에어클린모듈(100)에 분리가능하게 거치되는 수조(300)와, 상기 수조(300)에 배치되고, 상기 수조(300) 내부에 배치되고, 상기 수조의 물을 분사하는 워터링유닛(400)과, 상기 워터링유닛(400)에서 분사된 물에 의해 적셔지고, 유동되는 공기에 수분을 제공하는 가습매체(50)와, 상기 수조(300)에 결합되고, 내부를 볼 수 있는 재질로 형성된 비주얼바디(210)와, 상기 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치되고, 공기가 토출되는 토출유로(107) 및 물이 공급되는 급수유로(109)가 형성된 탑커버어셈블리(230)를 포함한다.

상기 에어클린모듈(100)에는 흡입유로(101), 여과유로(102), 송풍유로(108), 클린연결유로(104)가 배치된다. 상기 흡입유로(101)를 통해 흡입된 공기는 여과유로(102), 송풍유로(108)를 거쳐 클린연결유로(104)로 유동된다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습연결유로(105), 가습유로(106), 토출유로(107) 및 급수유로(109)가 배치된다.

상기 에어클린모듈(100)의 클린연결유로(104) 및 에어워시모듈(200)의 가습연결유로(105)는 에어워시모듈(200)이 에어클린모듈(100)에 거치될 때, 비로소 연결된다.

상기 에어워시모듈(200)의 가습연결유로(105)를 통해 공급된 여과공기는, 가습유로(106) 및 토출유로(107)를 거쳐 실내로 토출된다. 상기 급수유로(109)는 가습유로(106)와 연통되지만, 공기는 토출시키지 않고, 물만 급수받을 수 있는 구조로 제작된다.

먼저, 에어클린모듈(100)의 각 구성에 대해 설명한다.

상기 베이스바디(110)는 어퍼바디(120) 및 로어바디(130)로 구성된다. 상기 로어바디(130) 상측에 상기 어퍼바디(120)가 적층되고, 상기 어퍼바디(120) 및 로어바디(130)는 조립된다.

상기 베이스바디(110) 내부로 공기가 유동된다.

상기 로어바디(130)에 흡입유로(101), 여과유로(102) 및 송풍유로(108)가 배치되고, 상기 흡입유로(101), 여과유로(102) 및 송풍유로(108)를 형성시키는 구조물들이 배치된다.

상기 어퍼바디(120)에 연결유로(103)의 일부가 배치되고, 여과된 공기를 상기 에어워시모듈(200)로 안내하기 위한 구조물들 및 에어워시모듈(200)을 거치하기 위한 구조물들이 배치된다.

상기 베이스바디(110)는 외형을 형성하고, 하측면에 흡입구(111)가 형성된 로어바디(130)와, 외형을 형성하고, 상기 로어바디(130) 상측에 결합되는 어퍼바디(120)를 포함한다.

상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에서 탈착 가능하게 조립된다.

상기 필터어셈블리(10)는 여과유로(102)를 제공하고, 외부 공기에 대해 필터링을 실시한다. 상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에 대해 수평방향으로 탈착가능한 구조이다. 상기 필터어셈블리(10)는 수직방향을 거슬러 유동되는 공기의 유동방향에 대해 교차되게 배치된다. 상기 필터어셈블리(10)는 수평방향으로 슬라이드 이동되고, 수직방향 상측으로 유동되는 공기에 대해 여과를 실시한다. 상기 필터어셈블리(10)는 수평하게 배치되고, 상하 방향으로 여과유로(102)를 형성한다.

상기 필터어셈블리(10)는 상기 베이스바디(110)에 대해 수평 방향으로 슬라이딩될 수 있다.

상기 필터어셈블리(10)는 상기 로어바디(130) 내부에 배치되고, 여과유로(102)를 형성하는 필터하우징(11)과, 상기 필터하우징(11)에 분리가능하게 결합되고, 상기 여과유로(102)를 통과하는 공기에 대해 여과를 실시하는 필터(14)를 포함한다.

상기 필터하우징(12)은 하측이 흡입유로(101)와 연통되고, 상측이 송풍유로(108)와 연통된다. 상기 흡입유로(101)를 통해 흡입된 공기는 여과유로(102)를 거쳐 송풍유로(108)로 유동된다.

상기 필터하우징(12)은 상기 여과유로(102)와 교차되는 방향으로 일측이 개구된다. 상기 필터하우징(12)의 개구면을 통해 상기 필터(14)가 분리가능하게 결합될 수 있다. 상기 필터하우징(12)의 개구면은 측방향으로 형성된다. 상기 필터하우징(12)의 개구면은 로어바디(130)의 외측면에 배치된다. 그래서 상기 필터(14)는 상기 로어바디(130)의 측면을 통해 삽입되고, 필터하우징(12) 내부에 위치된다. 상기 필터(14)는 상기 여과유로(102)와 교차되게 배치되고, 상기 여과유로(102)를 통과하는 공기에 대해 여과를 실시한다.

상기 필터(14)는 인가된 전원을 대전시켜 공기 중의 이물질을 포집하는 전기집진필터일 수 있다. 상기 필터(14)는 여과재를 통해 공기 중의 이물질을 포집하는 재질로 형성될 수 있다. 상기 필터(14)는 다양한 구조가 배치될 수 있다. 상기 필터(14)의 여과방식 또는 필터의 여과재에 의해 본 발명의 권리가 제한되지 않는다.

상기 여과유로(102)는 가습청정장치의 주된 유동방향과 동일한 방향으로 배치된다. 본 실시예에서 상기 여과유로(102)는 상하 방향으로 배치되고, 중력 반대방향으로 공기를 유동시킨다. 즉, 상기 가습청정장치의 주된 유동방향은 하측에서 상측을 향하게 형성된다.

상기 필터하우징(12)의 상측에 송풍유닛(20)이 배치된다.

상기 필터하우징(12)의 상측면은 개구되어 형성되고, 상기 여과유로(102)를 통과한 공기는 상기 송풍유닛(20)으로 유동된다.

상기 송풍유닛(20)은 공기의 유동을 생성시킨다. 상기 송풍유닛(20)은 상기 베이스바디(110) 내부에 배치되고, 하측에서 상측으로 공기를 유동시킨다.

상기 송풍유닛(20)은 송풍하우징(150), 송풍모터(22) 및 송풍팬(24)으로 구성된다. 본 실시예에서 상기 송풍모터(22)가 상측에 배치되고, 송풍팬(24)이 하측에 배치된다. 상기 송풍모터(22)의 모터축을 아래를 향해 설치되고, 상기 송풍팬(24)과 조립된다.

상기 송풍하우징(150)은 상기 베이스바디(110) 내부에 배치된다. 상기 송풍하우징(150)은 유동되는 공기의 유로를 제공한다. 상기 송풍하우징(150)에 상기 송풍모터(22) 및 송풍팬(24)이 배치된다.

상기 송풍하우징(150)은 상기 필터어셈블리(10) 상측에 배치되고, 상기 어퍼바디(120) 하측에 배치된다.

상기 송풍하우징(150)은 내부에 송풍유로(108)를 형성시킨다. 상기 송풍유로(108)에 상기 송풍팬(24)이 배치된다. 상기 송풍유로(108)는 여과유로(102) 및 클린연결유로(104)를 연결시킨다.

상기 송풍팬(24)은 원심팬으로서, 하측에서 공기를 흡입한 후, 반경방향 외측으로 공기를 토출시킨다. 상기 송풍팬(24)은 반경방향 바깥쪽 및 상측으로 공기를 토출시킨다. 상기 송풍팬(24)은 외측단이 반경방향 상측을 향하도록 형성된다.

상기 송풍모터(22)는 유동되는 공기와의 접촉을 최소화시키기 위해 상기 송풍팬(24)의 상측에 배치된다. 상기 송풍모터(22)는 송풍팬(24)에 의해 감싸져 설치된다. 상기 송풍모터(22)는 상기 송풍팬(24)에 의한 공기 유로 상에 위치되지 않고, 송풍팬(24)에 의해 유동되는 공기와 저항을 발생시키지 않는다.

상기 어퍼바디(120)는 베이스바디(110)의 외형을 형성하고, 로어바디(130)와 결합되는 어퍼아우터바디(128)와, 상기 어퍼아우터바디(128)의 내측에 배치되고, 상기 수조(300)가 삽입되고, 연결유로(103)를 제공하는 어퍼이너바디(140)와, 상기 어퍼이너바디(140) 및 어퍼아우터바디(128)를 결합시키고, 공기를 상기 수조(300)로 안내하는 에어가이드(170)를 포함한다.

상기 어퍼바디(120)는 연결유로 및 수조삽입공간을 분리하여 배치하기 때문에, 수조(300)의 물이 연결유로로 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 특히, 어퍼이너바디를 통해 구획되어 연결유로가 물이 저장되는 공간의 바깥쪽에 배치되기 때문에, 물이 연결유로로 유입되는 것을 억제할 수 있다.

상기 어퍼이너바디(140)는 상측이 개구되어 형성되고, 상기 수조(300)가 삽입된다. 상기 어퍼이너바디(140)는 여과공기가 유입되는 클린연결유로(104) 중 일부를 형성한다.

상기 어퍼이너바디(140)는 에어워시유입구(31)와 대응되는 어퍼유입구(121)가 형성된다. 상기 어퍼유입구(121)는 필수 구성요소는 아니다. 어퍼바디(120)가 상기 에어워시유입구(31)를 연결유로(103)에 노출시키는 형상이면 그것으로 충분하다.

상기 에어가이드(170)는 클린연결유로(104)를 통해 공급된 공기를 상기 어퍼유입구(121)로 안내한다. 상기 에어가이드(170)는 베이스바디(110)의 바깥쪽을 따라 상승된 공기를 안쪽으로 모아준다. 상기 에어가이드(170)는 하측에서 상측으로 유동되는 공기의 유동방향을 전환시킨다. 다만, 상기 에어가이드(170)는 공기의 유동방향을 전환시키되, 그 각도를 최소화시켜 공기의 유동저항을 최소화시킨다.

상기 에어가이드(170)는 어퍼이너바디(140)의 외측을 360도 감싸게 형성된다. 상기 에어가이드(170)는 360도 전 방향에 대해 공기를 상기 수조(300)로 안내한다. 상기 에어가이드(170)는 로어바디(130)의 바깥쪽을 따라 안내된 공기를 안쪽으로 모아 수조(300)에 공급한다. 이와 같은 구조를 통해 상기 수조(300)에 공급되는 공기의 유량을 충분히 확보할 수 있다.

그래서 상기 에어가이드(170)는 공기의 유동방향으로 형성된 안내부(172)와, 상기 안내부(172)와 연결되고, 안내된 공기의 유동방향을 전환시키는 전환부(174)를 포함한다.

한편, 어퍼바디(120)의 상측에 아우터비주얼바디(214)가 결합된다.

상기 아우터비주얼바디(214)는 비주얼바디(210)의 구성이지만, 본 실시예에서는 어퍼바디(120)에 고정된다. 본 실시예와 달리 상기 아우터비주얼바디(214)는 에어워시모듈(200)에 고정되어도 무방하다. 본 실시예와 달리 상기 아우터비주얼바디(214)는 삭제 가능한 구성이다.

상기 아우터비주얼바디(214)는 어퍼바디(120)에 고정된다. 본 실시예에서 상기 아우터비주얼바디(214)는 어퍼아우터바디(128)에 결합된다. 상기 아우터비주얼바디(214)는 어퍼아우터바디(128)의 외측면은 연속된 면을 형성한다.

아우터비주얼바디(214)는 내부를 투시할 수 있는 재질로 형성된다. 상기 아우터비주얼바디(214)는 투명하거나 반투명한 재질로 형성될 수 있다.

상기 에어클린모듈(100) 또는 에어워시모듈(200) 중 적어도 어느 하나에 작동상태를 사용자에게 표시하는 디스플레이모듈(160)이 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 베이스바디(110)에 가습청정장치의 작동상태를 사용자에게 표시하는 디스플레이모듈(160)이 설치된다.

상기 아우터비주얼바디(214) 내측에 디스플레이모듈(160)이 배치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 아우터비주얼바디(214)의 내측면에 밀착되게 배치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 평면에서 볼때, 도넛형상이다. 상기 디스플레이모듈(160)의 내측으로 상기 수조(300)가 삽입된다.

상기 디스플레이모듈(160)은 아우터비주얼바디(214)에 지지된다. 상기 디스플레이모듈(160)의 내측 가장자리는 어퍼이너바디링(126)에 지지된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 에어가이드(170) 상측에 위치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 베이스커넥터(260)와 일체로 제작될 수 있다.

상기 디스플레이모듈(160)은 에어가이드(170) 상측에 위치된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 어퍼아우터바디(128) 및 어퍼이너바디(140) 사이에 배치될 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)은 사용자가 어퍼아우터바디(128) 및 어퍼이너바디(140) 사이를 볼 수 없도록 커버한다. 특히 상기 어퍼아우터바디(128) 및 어퍼이너바디(140) 사이로 물이 스며드는 것을 차단하기 위해 상기 디스플레이모듈(160)의 내측 및 외측은 실링이 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 디스플레이모듈(160)의 내측은 어퍼이너바디(140)에 지지되고, 외측은 아우터비주얼바디(218)에 지지된다.

본 실시예에서 상기 디스플레이모듈(160)은 링형태로 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 디스플레이모듈(160)은 호 형상으로 형성될 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)의 표면은 빛을 반사할 수 있는 재질로 형성되거나, 빛을 반사할 수 있는 재질이 코팅된다.

그래서 상기 비주얼바디(210)에 물이 맺힐 경우, 비주얼바디(210) 맺힌 물이 디스플레이모듈(160) 표면에 투영되거나 반사될 수 있다. 상기 비주얼바디(210)에서 맺힌 물이 흘러내릴 경우 상기 디스플레이모듈(160)에도 동일한 효과가 나타난다.

이러한 효과는 사용자에게 시각적인 자극을 주고, 가습이 이루어지고 있음을 사용자가 직관적으로 인지할 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)에 투영된 물방울 이미지는 사용자에게 청량감을 주는 감성적 효과뿐만 아니라 가습 상태를 알 수 있는 기능적 효과도 있다.

상기 디스플레이모듈(160)의 상측면은 경사지게 형성된다. 상기 디스플레이모듈(160)은 사용자 측으로 경사지게 형성된다. 그래서 내측이 높고, 외측이 낮게 형성된다.

다음으로, 에어워시모듈(200)의 각 구성에 대해 설명한다.

상기 에어워시모듈(200)은 여과공기에 대해 가습을 제공한다. 상기 에어워시모듈(200)은 가습유로(106)에서 레인뷰를 구현할 수 있다. 상기 에어워시모듈(2000은 수조(300)의 물을 분사하고, 이를 순환시킨다. 상기 에어워시모듈(200)은 물을 작은 크기의 액적으로 변환시키고, 비산된 액적을 통해 여과공기를 다시 한번 씻어낸다. 비산된 물방을 통해 여과공기를 워싱(washing)할 때, 가습 및 여과가 다시 한번 이루어진다.

상기 에어워시모듈(200)은 가습연결유로(105), 가습유로(106), 토출유로(107) 및 급수유로(109)를 포함한다.

상기 에어워시모듈(200)은 수조(300), 워터링유닛(400), 가습매체(50), 비주얼바디(210), 탑커버어셈블리(230) 및 핸들(180)을 포함한다.

상기 핸들(180)은 비주얼바디(210)에 결합되고, 상기 비주얼바디(210)에서 회전되며, 상기 비주얼바디(210)에 수납된다. 상기 핸들(180)을 통해 에어워시모듈(200)만을 간편하게 들어올릴 수 있고, 상기 에어클린모듈(100)에서 분리할 수 있다.

상기 가습연결유로(105)는 수조(300)의 외측에 배치되고, 상기 수조(300)의 내부로 공기를 안내할 수 있다. 상기 가습연결유로(105)는 비주얼바디(210)의 외측에 배치되고, 상기 비주얼바디(210)의 내부로 공기를 안내할 수 있다.

상기 가습연결유로(105)는 수조(300) 또는 비주얼바디(210) 중 적어도 어느 하나의 외측에 배치되고, 수조(300) 또는 비주얼바디(210) 중 어느 하나의 내부로 공기를 안내할 수 있다.

상기 토출유로(107)는 탑커버어셈블리(230) 및 비주얼바디(210)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 토출유로(107)는 탑커버어셈블리(230) 또는 비주얼바디(210) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다.

본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230) 및 비주얼바디(210) 사이에 토출유로(107)가 형성되고, 상기 탑커버어셈블리(230)의 내측 중앙에 급수유로(109)가 각각 배치된다.

본 실시예에 따른 가습청정장치는 상기 에어클린모듈(100)에 전원이 연결되고, 상기 에어워시모듈(200)은 상기 에어클린모듈(100)을 통해 전원을 공급받는다.

상기 에어워시모듈(200)이 상기 에어클린모듈(100)에 대해 분리가능한 구조이기 때문에, 상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 분리가능한 전원공급구조가 구비된다.

상기 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)은 상기 어퍼바디(120)를 통해 분리가능하게 조립되기 때문에, 상기 어퍼바디(120)에는 상기 에어워시모듈(200)에 전원을 제공하는 베이스커넥터(260)가 배치된다. 상기 베이스커넥터에는 내부 무선전력송신부(410)가 설치된다.

상기 에어워시모듈(200)의 탑커버어셈블리(230)는 전원을 필요로하는 조작부 및 디스플레이가 배치된다. 상기 에어워시모듈(200)에는 상기 베이스커넥터(260)와 분리가능하게 연결되는 탑커넥터(270)가 배치된다. 상기 탑커넥터(270)는 탑커버어셈블리(230)에 배치된다.

본 실시예에서는 상기 탑커버어셈블리(230)를 분리할 수 있기 때문에, 비주얼바디(210)의 내측면 또는 수조(300)의 내측면을 간편하게 청소할 수 있다.

상기 탑커버어셈블리(230)는 내측에 급수유로(109)가 형성되고, 비주얼바디(210)와의 사이에 토출유로(107)를 형성시킨다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 상기 비주얼바디(210)에 대해 분리가능하게 설치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 베이스커넥터(260)와 전기적으로 연결되는 탑커넥터(270)가 배치된다.

상기 탑커버어셈블리(230)가 거치될 때, 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260) 상측에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 상기 탑커넥터(270)를 통해 상기 베이스커넥터(260)로부터 전기를 공급받는다.

탑커넥터(270)에는 내부에 무선전력수신부(420)가 설치된다.

탑커넥터(270)는 탑커버어셈블리 거치 시, 베이스커넥터에 대응하도록 배치됨에 따라, 무선전력송신부로부터 무선전력수신부로 무선전력신호가 전송되어 탑커버어셈블리로 전원이 공급된다.

상기 급수유로(109) 주변에는 상기 수조(300)의 수위를 표시하는 수위표시부(247)가 배치된다. 그래서 사용자는 물을 급수할 때, 안 보이는 수조(300)의 수위가 얼만큼 찼는지 확인할 수 있다. 이렇게 사용자가 물을 급수하는 동선 상에 수위표시부(247)를 배치함으로써, 사용자가 물을 과도하게 공급하는 것을 방지할 수 있고, 수조(300)에서 물이 넘치는 것을 방지할 수 있다.

상기 수위표시부(247)는 상기 탑커버어셈블리(230)에 배치된다. 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)의 분리가능한 전원공급구조는 상부급수를 효과적으로 구성할 수 있게 한다.

상기 수조(300)는 상기 어퍼바디(120)에 분리가능하게 거치된다. 상기 워터링유닛(400)은 상기 수조(300) 내부에 배치되고, 상기 수조(300) 내부에서 회전된다.

상기 수조(300)는 물이 저장되는 수조바디(320)와, 상기 수조바디(320)의 측면에 형성된 에어워시유입구(31)와, 상기 수조바디(320)에서 상측으로 연장되어 형성되고, 상기 비주얼바디(210)에 결합되는 수조바디연장부(380)를 포함한다.

본 실시예에서 상기 수조바디(320)는 상측이 개구된 원통형으로 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 수조바디(320)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 워터링유닛(400)은 가습매체(50)에 물을 공급하는 기능이 있다. 상기 워터링유닛(400)은 가습과정을 시각화하는 기능이 있다. 상기 워터링유닛(400)은 에어워시모듈(200) 내부에 레인뷰를 구현하는 기능이 있다.

상기 워터링유닛(400)은 워터링하우징(800)을 회전시켜 상기 수조 내부의 물을 흡입하고, 흡입된 물을 상측으로 양수하고, 양수된 물을 반경방향 바깥으로 분사한다. 상기 워터링유닛(400)은 물을 내부로 흡입하고, 흡입된 물을 상측으로 양수한 후 반경방향 바깥쪽으로 분사시키는 워터링하우징(800)을 포함한다.

본 실시예에서는 물을 분사시키기 위해 워터링하우징(800)을 회전시킨다. 본 실시예와 달리 상기 워터링하우징(800) 대신 노즐을 사용하여 물을 분사하여도 무방하다. 노즐에서 물을 분사하여 가습매체(50)에 물을 공급할 수 있고, 레인뷰도 유사하게 구현할 수 있다. 실시예에 따라 노즐에서 물을 분사하고, 노즐을 회전시킬 수도 있다.

상기 워터링하우징(800)에서 분사된 물이 상기 가습매체(50)를 적신다. 상기 워터링하우징(800)에서 분사된 물은 상기 비주얼바디(210) 또는 가습매체(50) 중 적어도 어느 하나를 향해 분사될 수 있다.

비주얼바디(210)를 향해 분사되는 물은 레인뷰를 구현할 수 있다. 가습매체(50)를 향해 분사되는 물은 여과공기를 가습하는데 이용된다. 비주얼바디(210)를 향해 물을 분사하여 레인뷰를 구현한 후, 비주얼바디(210)에서 흘러내린 물이 가습매체(50)를 적시도록 구현할 수 있다.

본 실시예에서는 워터링하우징(800)에 높이가 다른 복수개의 분사구를 배치한다. 어느 하나의 분사구에서 토출된 물이 비주얼바디(210)의 내측면에 액적을 형성하여 레인뷰를 구현하고, 나머지 하나의 분사구에서 토출된 물이 가습매체(50)를 적셔 가습에 이용된다.

상기 워터링하우징(800)은 상기 비주얼바디(210)의 내측면을 향해 물을 분사하고, 분사된 물은 상기 비주얼바디(210)의 내측면을 따라 아래로 흘러내린다. 상기 비주얼바디(210)의 내측면에는 물방울 형태로 맺힌 액적이 형성되고, 사용자는 상기 비주얼바디(210)를 통해 상기 액적을 볼 수 있다.

특히, 비주얼바디(210)에서 흘러내린 물은 가습매체(50)를 적셔 가습에 이용된다. 상기 가습매체(50)는 워터링하우징(800)에서 분사된 물 및 비주얼바디에서 흘러내린 물에 의해 적셔질 있다.

상기 비주얼바디(210)는 상기 수조(300)와 결합되고, 상기 수조(300)의 상측에 위치된다. 상기 비주얼바디(210)의 적어도 일부는 내부를 투시할 수 있는 재질로 형성된다.

상기 비주얼바디(210)의 바깥쪽에 디스플레이모듈(160)이 배치될 수 있다. 상기 디스플레이모듈(160)은 비주얼바디(210) 또는 어퍼바디(120) 중 어느 하나에 결합될 수 있다.

상기 디스플레이모듈(160)은 레인뷰를 관찰할 수 있는 시선 상에 배치된다. 본 실시예에서 상기 디스플레이모듈(160)은 상기 어퍼바디(120)에 배치된다.

상기 에어워시모듈(200)이 거치될 때, 상기 비주얼바디(210)의 외측면이 상기 디스플레이모듈(160)에 밀착된다. 상기 디스플레이모듈(160)의 표면 중 적어도 일부는 빛을 반사하는 재질로 형성되거나 코팅될 수 있다.

상기 비주얼바디(210)에 맺힌 액적은 상기 디스플레이모듈(160)의 표면에도 투영된다. 그래서 사용자는 상기 비주얼바디(210) 및 디스플레이모듈(160) 2군데에서 액적의 움직임을 관찰할 수 있다.

상기 수조(300)는 공기가 소통되는 에어워시유입구(31)가 형성된다. 상기 에어워시유입구(31)는 연결유로(103) 및 가습유로(106) 사이에 위치된다. 상기 에어워시유입구(31)는 연결유로(103)의 출구이고, 가습유로(106)의 입구이다.

상기 에어클린모듈(100)에서 공급된 여과공기는 상기 에어워시유입구(31)를 통해 상기 에어워시모듈(200) 내부로 유동된다.

상기 가습매체(50)는 가습유로(106) 입구에 배치되는 수조가습매체(51) 및 가습유로(106) 출구에 배치되는 토출가습매체(55)를 포함한다. 상기 가습유로(106)의 출구와 토출유로(107)의 입구는 서로 연결된다. 그래서 상기 토출가습매체(55)가 토출유로(107)에 배치되어도 무방하다.

상기 가습매체(50)에서 자연증발된 물에 의해 여과공기가 가습된다. 상기 자연증발은 별도의 열을 가하지 않은 상태에서 물이 증발되는 것을 말한다. 공기와의 접촉이 증가할수록, 공기의 유속이 빨라질수록, 공기 중의 압력이 낮아질수록 자연증발이 촉진된다. 상기 자연증발을 자연기화라고 지칭하기도 한다.

상기 가습매체(50)는 물의 자연증발을 촉진시킨다. 본 실시예에서 상기 가습매체(50)는 물에 적셔지지만, 수조(300)에 잠기지는 않는다.

상기 수조(300)에 저장된 물과 이격되고, 분리되어 배치되기 때문에, 수조(300)에 저장된 물이 있어도 수조가습매체(51) 및 토출가습매체(55)는 항상 적셔진 상태가 아니다. 즉, 가습모드로 작동될 때에만 수조가습매체(51) 및 토출가습매체(55)가 적셔진 상태이고, 공기청정모드로 작동될 때에는 수조가습매체(51) 및 토출가습매체(55)가 건조된 상태로 유지될 수 있다.

상기 수조가습매체(51)는 상기 에어워시유입구(31)를 커버하고, 공기는 상기 수조가습매체(51)를 관통하여 상기 수조(300) 내부로 유동된다.

상기 토출가습매체(55)는 가습유로(106)의 출구 또는 토출유로(107) 입구에 배치될 수 있다.

본 실시예에서 상기 토출가습매체(55)는 비주얼바디(210)의 상부를 커버하도록 배치된다. 상기 토출가습매체(55)는 비주얼바디(210)에 거치된다. 본 실시예와 달리 토출가습매체(55)는 탑커버어셈블리(230)의 저면에 결합될 수 있다.

상기 토출가습매체(55)는 상기 토출유로(107)를 커버하고, 가습공기는 상기 토출가습매체(55)를 관통한 후, 토출유로(107)로 유동된다.

이하 탑커버어셈블리(230)에 대해 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 에어워시모듈에서 탑커버어셈블리가 분리된 사시도이고,

본 실시예에서 상기 수조(300) 및 비주얼바디(210)는 별도의 부품으로 제작된다. 본 실시예와 달리 상기 수조(300)는 비주얼바디(210)와 일체로 제작될 수 있다. 예를 들어 이중사출을 통해 상기 수조(300)의 일부 구성을 투명한 재질로 형성할 수 있다. 이 경우, 비주얼바디(210)는 별도의 부품으로 제작되지 않는다.

본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에 거치되는 것으로 설명하지만, 본 실시예와 달리 비주얼바디(210)가 수조(300)와 일체화되는 경우, 수조(300)의 개구된 상측에 거치될 수 있다.

본 실시예에서 상기 탑커버어셈블리(230)는 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치되는 특징이 있다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출유로(107)를 제공할 뿐만 아니라 급수를 위한 급수유로(109)도 제공한다.

본 실시예에서 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체(55)의 상측에 위치된다. 본 실시예에서는 상기 토출가습매체(55)가 배치된 토출가습매체하우징(1400)이 배치하고, 상기 토출가습매체하우징(1400) 상부에 상기 탑커버어셈블리(230)가 배치된다. 상기 토출가습매체하우징(1400)은 비주얼바디(210)의 상부에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체하우징(1400)의 상부에 거치된다. 상기 탑커버어셈블리(230)는 토출가습매체하우징(1400)과 일체로 조립될 수 있다. 본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230) 및 토출가습매체하우징(1400)이 각각 제작된다.

상기 탑커버어셈블리(230)는 비주얼바디(210)에 거치되어 지지되고, 상기 토출가습매체하우징(1400)에는 하중을 가하지 않는다.

상기 탑커버그릴(232)은 토출유로(107) 중 적어도 일부를 형성하는 그릴토출구(231)와 급수유로(109) 중 적어도 일부를 형성하는 그릴급수구(233)를 포함한다. 상기 그릴토출구(231) 및 그릴급수구(233)는 상하 방향으로 개구되어 형성된다. 상기 그릴급수구(233)는 탑커버그릴(232)의 내측 중앙에 배치되고, 상기 그릴토출구(231)는 상기 그릴급수구(233)의 외측에 배치된다.

상기 탑커버그릴(232)은 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치된다. 상기 탑커버그릴(232)은 비주얼바디(210)의 내측에 거치된다.

상기 조작모듈(240)은 탑커버그릴(232)에 결합된다.

상기 조작모듈(240)은 사용자의 조작신호를 입력받을 수 있다. 상기 조작모듈은 사용자에게 수위정보를 전달한다. 상기 조작모듈(240)에 급수유로(109)가 배치된다. 상기 조작모듈(240)은 탑커넥터(270)와 전기적으로 연결되고, 상기 탑커넥터(270)로부터 전원을 제공받는다.

상기 조작모듈(240, operation module)은 토출그릴과 결합되고 내측에 급수유로(109) 중 적어도 일부가 형성된 조작하우징의 내부에 형성된 조작공간에 입력부(245)와 수위표시부(247)가 구비되고, 입력부(245) 및 수위표시부(247)를 제어하는 입출력제어부(246)(470)가 포함된다.

상기 조작하우징(250)은 상부조작하우징(242) 및 하부조작하우징(244)을 포함한다.

상기 상부조작하우징(242) 및 하부조작하우징(244) 사이에 상기 조작공간(243)이 형성되고, 상기 조작공간(243)을 물이 침투하지 않도록 실링된다. 상기 조작공간(243)에 상기 입력부(245), 수위표시부(247) 및 입출력제어부(246)가 배치된다.

본 실시예에 도시되진 않았으나, 상기 급수유로(109) 상 또는 수조(300)에 상기 정수필터(미도시)가 설치될 수 있다. 상기 정수필터는 센물을 연수로 정수할 수 있다. 상기 정수필터가 배치될 경우, 조작하우징에 배치되고, 중력에 의해 연수화된 후, 수조(300)로 이동되는 것이 바람직하다.

상기 입력부(245)는 사용자의 터치 조작을 감지할 수 있는 터치패널일 수 있다. 입력부(245)는 정압식 또는 정전용량 방식으로 사용자의 터치 조작을 입력받을 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 입력부(245)는 버튼일 수 있다.

입력부(245)는 상부조작하우징의 저면에 배치된다. 상기 입력부(245)는 발광부재(미도시)가 배치될 수 있고, 선택적으로 상기 발광부재에서 빛이 발생될 수 있다.

예를 들어, 사용자의 조작신호를 입력받을 필요가 있을 때, 상기 입력부(245)가 발광될 수 있다. 예를 들어 사용자가 입력한 조작신호를 사용자에게 인지시킬 필요가 있을 때, 입력부(245)가 발광될 수 있다. 또한, 사용자가 입력한 조작신호에 따라 가습청정장치가 작동될 때, 발광될 수 있다.

조작모듈(240)의 하우징, 상부조작하우징의 표면은 빛을 선택적으로 투과할 수 있는 재질이 코팅될 수 있다. 그에 따라 입력부(245)에서 발광된 빛은 상부조작하우징을 투과할 수 있고, 사용자는 이를 볼 수 있다. 입력부(245)가 발광되지 않을 때, 외부의 빛은 상기 상부조작하우징의 표면에서 반사되고, 사용자는 입력부의 위치를 확인할 수 없다.

상부급수할 때, 수조에 물을 부으면, 수위표시부(247)를 확인할 수 있다.

조작하우징에 상기 입력부(245)가 표시되는 입력부표시영역(255)과 수위표시부(247)가 표시되는 수위표시영역(257)이 배치된다.

상기 입력부표시영역(255) 및 수위표시영역(257)은 전방을 향해 경사지게 배치될 수 있다.

입출력제어부(246)는 상기 입력부(245)의 신호를 감지하고, 입력부(245)의 신호를 분석하여 제어부(미도시)에 전달한다. 상기 제어부는 베이스바디(110)에 배치될 수 있다.

상기 입력부(245)는 상부조작하우징에 은닉될 수 있고, 작동 시에만 발광되어 사용자에게 위치가 노출될 수 있다. 입력부(245), 수위표시부(247) 및 입출력제어부(246)의 전원은 베이스커넥터(260)를 통해 제공받는다.

상기 탑커넥터(270)는 조작모듈(240)과 조립되어 탑커버어셈블리(230)를 구성한다. 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)를 분리할 수 있기 때문에, 탑커버어셈블리(230)를 비주얼바디(210)에 분리가능하게 거치할 수 있고, 베이스바디(110)로부터 전원 또는 전기신호를 송수신할 수 있다.

상기 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260) 상측에 거치될 때, 베이스커넥터(260)와 전기적으로 연결되고, 상기 탑커넥터(270)가 베이스커넥터(260)에서 분리될 때, 베이스커넥터(260)와 전기적으로 단절된다.

상기 탑커넥터(270)는 별도의 구조물이 없이, 상기 베이스커넥터(260) 상측에 거치될 수 있다. 예를 들어 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에 거치될 때, 비주얼바디(210)의 바깥쪽에 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)가 위치되는 구조일 수 있다.

본 실시예에서는 비주얼바디(210)의 내측에 탑커넥터(270)가 위치되기 때문에, 상기 비주얼바디(210)의 상측에 상기 탑커넥터(270)가 배치되고, 상기 비주얼바디(210) 하측에 상기 베이스커넥터(260)가 배치된다.

즉, 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 비주얼바디(210)를 경계로 분리된다. 그래서 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 비주얼바디(210)를 통해 전원 및 신호를 전달해야 한다.

본 실시예에서 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 직접 접촉을 통해 전기적으로 연결되고, 이를 통해 전원을 제공한다.

본 실시예에서 상기 탑커넥터(270) 및 베이스커넥터(260)는 무선통신을 통해 신호를 전달한다. 본 실시예와 달리 직접 접촉을 통해 통신 신호를 전달할 수도 있다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 전기신호를 비접촉 방식으로 통신한다. 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270) 간의 무선통신을 위해 다양한 통신모듈이 사용될 수 있다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 근거리에 배치되기 때문에, 근거리통신에 적합한 IR, Zigbee, NFC, 블루투스 등이 사용될 수 있다.

본 실시예에서는 IR 신호를 통해 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)가 통신한다. 상기 IR 신호를 전달하기 위해 상기 커넥터거치부(212)는 IR신호를 통과시킬 수 있는 재질이어야 한다. 본 실시예에서 상기 커넥터거치부(212)는 투명한 재질로 형성된다. 상기 비주얼바디(210) 전체가 빛을 투과할 수 있는 투명한 재질로 형성되기 때문에, 상기 커넥터거치부(212)만을 위해 별도의 재질이 배치될 필요는 없다.

상기 베이스커넥터(260)에는 상기 IR 신호를 투과시킬 수 있는 베이스커넥터윈도우(263)가 배치된다. 상기 탑커넥터(270)에는 상기 IR 신호를 투과시킬 수 있는 탑커넥터윈도우(273)가 배치된다.

상기 탑커넥터윈도우(273) 상측에 탑커넥터통신부(275)가 배치된다. 상기 베이스커넥터윈도우(263) 하측에 베이스커넥터통신부(265)가 배치된다.

상기 탑커넥터통신부(275)에서 송신된 신호는 상기 탑커넥터윈도우(273), 커넥터거치부(212) 및 베이스커넥터윈도우(263)를 거쳐 베이스커넥터통신부(265)에서 수신된다.

이와 반대로 베이스커넥터통신부(265)에서 송신된 신호는 베이스커넥터윈도우(263), 커넥터거치부(212) 및 탑커넥터윈도우(273)를 거쳐 탑커넥터통신부(275)에서 수신된다.

상기 탑커넥터통신부(275)에서 베이스커넥터통신부(265)로 전송되는 신호는 상기 조작모듈(240)에 입력된 사용자의 조작신호일 수 있다. 상기 베이스커넥터통신부에서 탑커넥터통신부(275)로 전송되는 신호는 수위표시부(247)를 제어하기 위한 신호일 수 있다.

상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 전기신호를 이용한 통신뿐 아니라 비주얼바디로부터 커버어셈블리로 전원을 공급한다. 베이스커넥터(260)는 무선전력송신부(277)(410)를 포함하고, 탑커넥터(270)는 무선전력수신부(276)(420)를 포함하여, 비접촉방식으로 비주얼바디로부터 커버어셈블리로 전원을 공급한다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되면, 무선전력송신부(277)와 무선전력수신부(276)에 유도기전력이 발생하며, 비주얼바디의 전원부(185)로부터 인가되는 전원이 전력수신부의 탑커버어셈블리로 공급된다.

무선전력송신부(277)와 무선전력수신부(276)는 상호 대응하는 위치에 배치된다. 또한, 탑커버어셈블리가 거치된 상태에서 무선전력송신부(277)와 무선전력수신부(276)는 일정거리 이하로 근접하도록 설치된다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되면, 베이스바디로부터 전원부(185)를 통해 전원이 공급되고, 탑커버어셈블리의 조작모듈로 전원이 공급되어, 입력부를 통한 사용자의 터치입력 또는 키입력을 통한 신호입력이 가능해진다. 또한, 입력부를 통한 신호입력에 대응하여 발광모듈이 동작하여 소정의 빛이 발광될 수 있다. 발광모듈이 발광하여 빛을 조사함에 따라, 사용자는 터치조작 또는 키입력 상태를 시각적으로 확인할 수 있게 된다. 또한, 조작모듈의 조명이 동작하여 사용자의 터치 등에 의한 키입력에 대응하는 조명이 점등될 수 있다.

탑커버어셈블리가 비주얼바디로부터 분리되면, 무선전력송신부와 무선전력수신부간의 전원공급은 차단된다. 탑커버어셈블리가 일정거리 미만으로 비주얼바디로부터 분리되는 경우에는 전원공급이 유지될 수 있으나, 상호 전력공급이 불가능한 거리로 분리되는 경우 전원공급은 즉시 중단된다.

비접촉방식의 무선전력전송(WPT)은 유도기전력을 이용하는 전원공급을 설명하나, 이는 일예일뿐, 다른 방식으로 구현될 수 있다. 무선전력송신부와 무선전력수신부는 각각 베이스커넥터와 탑커넥터 내부에 구비되어, 외부로 노출되지 않는다.

한편, 상기 탑커버어셈블리(230) 하측에는 토출가습매체하우징(1400)이 배치된다. 사용자는 상기 탑커버어셈블리(230)에 형성된 조작급수구(241)를 통해 물을 급수할 수 있다.

토출가습매체하우징(1400)은, 커버어셈블리가 비주얼바디에 장착되는 경우, 탑커넥터가 안착되기 용이하도록 일측에 홈이 형성될 수 있다. 토출가습매체하우징는 홈의 형태가 탑커넥터의 형상과 유사하도록 구성된다.

사용자는 탑커버어셈블리(230)의 상측에서 물을 공급할 수 있다. 조작급수구(241)로 낙하된 물은 급수캡(1430)의 표면을 따라 흘러 급수레저버(1441)에 일시 저장된 후, 급수구(1445)를 통해 토출가습매체하우징(1440) 하부로 유동된다.

상기 급수구(1445)를 통과한 물은 비주얼바디(210)의 내부로 낙하된 후, 워터링하우징(800) 상부로 낙하된다.

상기 워터링하우징(800)이 회전되는 경우, 상부 급수를 통해 공급된 물은 비주얼바디(210) 내측면으로 비산된다. 이후, 비산된 물은 상기 비주얼바디(210) 내측면을 따라 흘러 수조(300) 내부에 저장되고, 수조(300)의 수위를 상승시킨다.

제어부는 수위센서(135)에서 감지된 신호를 판단하고, 수위표시부(247)에 수조(300)의 수위를 표시한다.

사용자는 상부 급수 시, 수조(300) 내부의 수위를 볼 수 없지만, 조작급수구(241) 주변에 배치된 수위표시부(247)를 통해 상승된 수위를 즉각적으로 확인할 수 있다.

사용자는 상부 급수 중에 수위표시부(247)를 통해 수위를 확인할 수 있기 때문에, 상부급수 유량을 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 탑커버어셈블리(230)가 비주얼바디(210)에서 분리가능한 구조로 설명되었다.

도 5는 본 발명의 가습청정장치에서 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 방법을 설명하는데 참조되는 도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 베이스바디의 베이스커넥터(260)에는 무선전력송신부가 구비되어, 비접속 방식으로 탑커버어셈블리로 전원을 공급한다. 탑커버어셈블리의 탑커넥터에는 무선전력수신부가 구비된다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 베이스바디의 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리의 무선전력수신부 간의 자기유도방식에 따라 탑커버어셈블리에 전원이 공급된다.

베이스바디의 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리의 무선전력수신부가 일정거리 근접하여 배치되면, 스위칭제어를 통해 무선전력송신부의 코일에 전류가 인가되어, 전류흐름에 따른 자기장이 형성된다.

무선전력수신부의 코일이 무선전력송신부의 자기장의 범위에 위치하게 되면, 무선전력수신부의 코일에 전류가 유도된다. 그에 따라 베이스바디로부터 탑커버오셈블리로 전원이 공급된다. 이러한 무선전력전송 방식은 자기유도방식을 이용하는 것을 예로하여 설명하나 일 예 일뿐, 자기공진(MR) 방식, 그리고 원거리 마이크로파 방식 등이 사용될 수 있다.

무선전력전송을 통해 탑커버어셈블리로 전원이 공급되면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 탑커버어셈블리에 구비되는 조작모듈(240), 제 2 디스플레이로 전원이 공급된다. 조작모듈(240)은 전원이 공급됨에 따라 터치 또는 키입력이 가능해진다. 또한, 입력부에 구비되어 조명이 점등/발광될 수 있다. 경우에 따라 입력부의 조작에 대응하여 조명의 밝기가 변경되거나 소정의 효과음이 출력될 수 있다.

도 6은 본 발명의 가습청정장치의 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 가습청정장치는 입력부(245)를 포함하는 조작모듈(240), 디스플레이모듈이 포함된 디스플레이모듈(160), 복수의 센서, 전기집진부(500), 송풍모터(22), 수차모터(42), 전원부(185) 통신부(181), 그리고 동작전반을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.

가습청정장치는 가스센서(131), 먼지센서(133), 온도센서(124), 습도센서(134), 수위센서(135), 필터센서(127)를 포함한다. 그외 다양한 센서가 설치될 수 있으나 그외의 센서에 대해서는 설명을 생략한다.

먼지센서(133)는 앞서 설명한 바와 같이, 흡입된 공기로부터 먼지를 감지한다. 먼지센서(133)는 공기중 먼지 농도를 감지하여 제어부(190)로 입력한다. 먼지센서(133)는 먼지입자 크기별로 먼지의 농도를 감지할 수 있으며, 본 실시예에서는 PM 1.0, PM 2.5, 및 PM 10.0인 먼지의 농도를 구분하여 감지할 수 있다.

가스센서(131)는 흡입된 공기로부터 냄새의 농도를 감지한다. 가스센서(131)는 실내공기에 포함된 냄새물질의 농도를 감지하고, 음식물 냄새뿐 아니라 다양한 형태의 가스 농도를 감지한다.

온도센서(124)는 흡입되는 공기의 온도를 감지하고, 습도센서(134)는 흡입되는 공기의 습도를 감지한다. 이때, 흡인되는 공기의 온도와 습도는 실내공기의 온도와 습도이므로 감지된 온도와 습도를 바탕으로 제어부(190)는 동작을 변경하거나 가습모듈을 제어하여 가습 정도를 조절한다.

수위센서(135)는 수조(300) 내에 수용되는 물의 수위를 감지한다. 수위센서는 수조의 물의 높이를 통해 수조내에 물이 만수상태인지 또는 물이 없는지 여부를 감지한다.

필터센서(127)는 필터어셈블리(10)가 바디로부터 오픈되는 경우를 감지할 수 있고, 또한, 필터어셈블리(10) 내에 설치되는 필터(14)의 탈거 여부를 감지한다. 필터센서(127)는 필터가 정상적으로 삽입되었는지 여부를 감지하고, 어느 하나의 필터가 삽입되지 않은 경우 필터없음을 감지한다.

입력부(245)는 조작모듈(240)에 포함되며, 복수의 키 또는 터치수단이 구비되어, 사용자로부터 명령을 입력받는다. 입력부(245)는 탑커버어셈블리(230)의 상면에 배치되어 가습청정장치의 동작에 대한 명령 및 동작모드를 설정한다.

이때, 조작모듈(240)은 탑커버어셈블리(230)에 구비됨에 따라, 탑커버어셈블리(230)가 오픈되어 베이스바디(110)로부터 탈거되는 경우, 바디로부터의 전원공급이 차단됨에 따라 동작하지 않는다.

탑커버어셈블리(230)와 바디는, 탑커버어셈블리(230)가 바디에 장착되는 경우 접촉단자를 통해 연결됨에 따라 조작모듈(240)로 전원이 공급되고, 입력부(245)의 키입력에 따른 신호가 제어부(190)로 입력된다.

제어부(190)는 접촉단자 또는 구비되는 커버감지부의 센서를 통해 탑커버어셈블리(230)의 탈거 여부를 감지하여, 커버오픈상태를 판단할 수 있다.

디스플레이모듈(160)은 가습청정장치의 동작상태를 표시한다. 디스플레이모듈(160)은 문자, 숫자, 아이콘 또는 이미지 중 적어도 하나의 조합으로 동작상태를 출력한다.

디스플레이모듈(160)은 조작모듈(240)의 키입력에 따라 설정되는 동작모드에 대한 정보 및 센서를 통해 감지되는 냄새 또는 먼지의 농도를 표시하고, 측정되는 온도와 습도를 표시할 수 있으며, 가습기능에 따른 습도 설정과, 네트워크 연결상태, 수조의 상태 등을 표시한다.

또한, 디스플레이모듈(160)의 하나인 라이팅부(165)는 점등되어 가습청정장치의 동작상태를 표시하고, 또한 냄새 또는 먼지의 농도에 대응하여 상이한 색상으로 점등됨에 따라 실내 환경에 대한 정보를 출력한다.

송풍모터(22)는 앞서 설명한 바와 같이, 송풍팬을 회전동작시켜, 실내공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 에어클린모듈(100)을 통과하여 에어워시모듈(200)로 송풍한다. 송풍모터의 회전속도는 입력부의 바람세기 설정에 따라 변경된다.

수차모터(42)는 수조(300)에 수용됨 물을 흡입하여 분사되도록 한다. 수차모터(42)는 수조에 구비되는 수차(44)를 회전시켜 수조의 물을 흡입하여 분사되도록 한다. 수차모터(42)에 의해 물이 분사되면, 에어워시모듈(200)을 통과하는 공기가 가습되어 실내로 토출된다.

또한, 가습청정장치의 수조에는 수조(300)의 바닥부분에 설치되어 수조 및 수조에 수용된 물을 살균하는 자외선부(136)가 더 포함될 수 있다. 자외선부는 자외선을 발생시키는 램프로 구성되고, 소정 시간 온(ON) 상태를 유지한 후 일정시간 오프되는 것을 반복한다. 이때, 자외선부가 동작하는 시간은, 수조 내의 물을 살균하기 충분한 시간이다.

통신부(181)는 사용자의 휴대기기와 통신 가능하도록 연결되어 사용자의 휴대기기에 가습청정장치의 상태를 전송한다. 또한, 통신부(181)는 사용자의 휴대기기를 통하여 입력된 사용자의 명령을 수신하여 제어부(190)로 인가한다. 통신부(181)는 사용자의 핸드폰 또는 태블릿 등과 같은 휴대기기와 WLAN(Wireless LAN, Wi-Fi), 3G 또는 4G LTE 등과 같은 무선통신, Bluetooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등을 통하여 무선으로 연결될 수 있다. 통신부(181)가 휴대기기와 연결되는 경우, 디스플레이모듈(160)에는 통신연결상태가 아이콘으로 표시된다.

또한, 통신부(181)는 외부 기기와의 통신뿐 아니라, 베이스바디와 탑커버어셈블리간의 데이터 송수신을 위한 제 2 통신부 및 제 3 통신부를 포함한다. 상기 베이스커넥터(260) 및 탑커넥터(270)는 제 2 또는 제 3 통신부에 포함된다.

전기집진부(500)는 가습청정장치에 장착되어 공기중에 포함된 먼지입자를 대전시켜 집진한다.

전기집진부(500)는 복수의 필터(14)가 설치되는 필터어셈블리(10)에 설치될 수 있다. 전기집진부(500)는 전기장을 형성하는 대전부와, 대전부에 의해 대전된 먼지입자가 집진되는 집진부를 포함한다. 공기가 대전부를 통과한 후 집진부를 통과하는 동안, 공기 중의 먼지는 집진부에 포집된다. 대전부는 방전전극들과, 방전전극들과 평행하게 배치되는 대향전극들을 포함하고, 먼지는 서로 마주보는 방전전극과 대향전극 사이의 코로나 방전에 의해 대전된다.

전원부(185)는 공급되는 전원을 정류 및 평활하고, 동작에 필요한 전압으로 변경하여 각 부로 공급한다. 또한, 전원부(185)는 바디로부터 분리되는 탑커버어셈블리로 전원을 공급한다. 전원부(185)는 비접촉 방식으로 탑커버어셈블리로 동작전원을 공급하기 위해, 베이스바디에 구비되는 무선전력송신부와, 탑커버어셈블리에 구비되는 무선전력수신부를 포함한다.

제어부(190)는 입력부(245) 또는 통신부(181)를 통하여 입력된 명령에 따라 동작을 시작하거나 종료하고, 동작모드를 설정한다. 제어부(190)는 하나 또는 그 이상의 프로세서로 구현될 수 있고, 하드웨어 장치로 구현될 수 있다.

제어부(190)는 동작모드에 따라 전기집진부(500), 송풍모터(22), 수차모터, 이온발생부(137) 및/또는 자외선부(136)를 제어하고, 라이팅부(165), 디스플레이모듈(160) 및/또는 통신부(181)를 통하여 사용자에 가습청정장치의 동작상태를 표시하거나 알릴 수 있다.

제어부(190)는 복수의 센서로부터 감지되는 데이터에 대응하여 동작모드를 변경하거나 설정을 변경할 수 있고, 또한, 센서의 데이터로부터 가습청정장치의 고장 또는 이상동작을 판단하여 디스플레이모듈(160) 또는 통신부(181)를 통해 에러를 출력할 수 있다.

또한, 제어부(190)는 탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되는 것을 입력되는 감지신호로 판단하여 무선전력송신부를 통해 탑커버어셈블리로 전원이 공급되도록 제어한다.

제어부(190)는 탑커버어셈블리에 구비되는 입력부(245)의 신호를 통신부를 통해 수신하고, 그에 따라 동작모드를 설정하여 동작을 제어한다. 제어부(190)는 탑커버어셈블리의 입력부로부터 대기모드가 설정되는 경우, 전원부로 제어명령을 인가하여, 비주얼 바디가 대기전압으로 동작하도록 하고, 또한, 탑커버어셈블리도 공급되는 전압을 제어한다.

도 7은 가습청정장치의 전력공급 및 통신을 위한 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 전원부(185)는 베이스바디(110)로 동작전원을 공급하고, 또한, 무선전력송신부(410)와, 무선전력수신부(420)를 포함하여 베이스바디로부터 탑커버어셈블리(230)로 전원을 공급한다.

탑커버어셈블리(230)에는 입력부를 포함하는 조작모듈과, 디스플레이부가 구비되고, 조작모듈과 디스플레이부는 무선전력수신부에 의해 수신되는 전원을 공급받아 동작한다.

제어부(190)는 커버감지부(440)의 감지신호에 대응하여 탑커버어셈블리가 비주얼바디로부터 분리되는지 여부를 판단하고, 그에 따라 무선전력송신부(410)의 동작을 제어한다.

제어부(190)는, 탑커버어셈블리가 분리되는 경우, 전원공급이 불가능하므로, 무선전력송신부를 차단하여 불필요하게 전원이 인가되지 않도록 한다.

또한, 제어부(190)는 입력부를 통해 대기모드가 설정되는 경우, 전원부를 제어하여 대기모드로 동작하고, 대기모드상태에서 신호를 입력받기 위해 탑커버어셈블리로 대기모드에 따른 전압이 인가되도록 한다. 즉 대기모드상태에서 탑커버어셈블리로 공급되는 전원을 차단하는 경우, 입력부가 동작하지 않게 되므로, 동작설정 또는 대기모드 해제에 따른 입력을 받을 수 없으므로, 대기모드 설정에 따른 전압이 탑커버어셈블리로 인가되도록 전원부를 제어한다.

탑커버어셈블리는 무선전력수신부를 통해 입력부와 제 2 디스플레이부에 전압이 인가되고, 입출력을 제어하는 입출력제어부(246)(470)가 입력부를 통해 입력되는 신호에 대응하여 제 2 디스플레이부의 출력을 제어하고, 데이터를 제 3 통신부를 통해 베이스바디로 전송한다. 제 2 디스플레이부는, 앞서 설명한 디스플레이모듈 중, 탑커버어셈블리에 구비되는 것으로, 별도의 디스플레이가 추가될 수도 있다. 예를 들어 수위표시부는 제 2 디스플레이부에 포함될 수 있다.

제 2 통신부는 수신되는 데이터는 제어부(190)로 입력하고, 제어부에 입력되는 데이터에 대응하여 동작을 제어한다.

또한, 외부와의 통신을 위한 통신부 외에도, 베이스바디와 탑커버어셈블리간에 데이터를 송수신하기 위하여, 베이스바디에 제 2 통신부, 탑커버어셈블리에 제 3 통신부가 구비된다. 제 2 통신부와 제 3 통신부는, Bluetooth, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association) 등을 통해 무선으로 연결되며, 이에 한정되지 않고 WIFI 등의 다른 무선통신방식이 적용될 수 있다.

정상모드에서, 입력부를 통해 대기모드가 설정되면, 입출력제어부(246)(470)는 대기모드 설정에 따른 데이터를 제 3 통신부를 통해 전송하고, 제어부(190)는 대기모드 설정에 따라 에어클린모듈(100) 및 에어워시모듈(200)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(190)는 무선전력송신부로부터 탑커버어셈블리로 인가되는 전압을 제어한다. 그에 따라, 대기모드가 설정되어, 무선전력수신부를 통해 인가되는 전압이 대기모드에 따른 저전압으로 변경된다.

대기모드에 따른 전압은 입력부의 키입력을 수신하기 위해 사용되고, 그외의 동작에 대하여 전원공급이 차단된다. 경우에 따라 제 2 디스플레이부 중 일부가 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어 제 2 디스플레이부 중, 대기모드 설정상태를 알리는 알림표시는 유지하되, 나머지 표시는 모두 오프되도록 할 수 있다.

입력부를 통해 대기모드 해제가 선택되면, 입출력제어부(246)(470)는 대기모드 해제에 따른 데이터를 제 3 통신부를 통해 전송하고, 제어부(190)는 대기모드를 해제하고 정상모드로 동작하도록 전원을 공급하여 에어클린모듈과 에어워시모듈이 각각 설정에 따라 동작하도록 제어한다. 또한, 제어부(190)는 무선전력송신부로부터 일반전압이 인가되도록 한다. 탑커버어셈블리는 일반전압이 인가됨에 따라, 모든 동작이 정상 동작하게 된다.

도 8은 탑커버어셈블리로 전원을 공급하기 위한, 무선전력송신부의 구성이 간략하게 도시된 블록도이고, 도 9는 탑커버어셈블리의 무선전력수신부 및 제어구성이 간략하게 도시된 블록도이며, 도 10은 본 발명의 무선전력전송에 따른 회로구성이 간략하게 도시된 도이다.

도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 베이스바디에는 무선전력송신부가 구비되고, 탑커버어셈블리에는무선전력수신부가 구비됨에 따라, 비주얼바디로부터 분리되는 탑커버어셈블리에 비접속 방식을 이용하여 전원이 공급된다.

제어부(190)는 커버감지신호를 입력받아, 탑커버어셈블리가 비주얼바디에 거치되는지, 또는 분리되는지 여부를 판단하여 무선전력송신부를 통한 전원공급을 온오프제어한다.

무선전력송신부(410)는 필터부(413), 레귤레이터(414), 스위칭부(415), 전력송신부(416), 전류감지부(412), 그리고 전력전송제어부(411)를 포함한다.

필터부(413)는 입력되는 전원, 즉 전을 필터링하여 일정크기 이상 또는 이하의 전류를 필터링한다. 필터부(413)는 돌입전류를 차단한다.

레귤레이터(414)는 제어부의 제어명령에 따라 전력전송송신부에서 전력전송수신부로 전송할 전압을 생성한다. 레귤레이터는 설정에 따라 전압을 변경하여 전송한다. 예를 들어 레귤레이터(414)는 제어명령에 대응하여 정상동작시에는 12V의 전압을 출력하고, 대기모드 설정시 6.5V의 전압을 출력한다. 이때, 제 1 지점(PV1)의 전압은 각각 12V와 6.5V이다.

전류감지부(412)는 레귤레이터(414)와 스위칭부(415)사이에 연결되어 레귤레이터로부터 스위칭부로 흐르는 전류를 감지한다. 전류감지부는 과전류를 감지하여 전력전송제어부로 감지신호를 입력한다.

스위칭부(415)는 전력전송제어부의 스위칭제어신호에 따라 복수의 스위치가 온오프 동작함에 따라 전력송신부로 무선전력신호를 인가한다. 스위칭부는 전력송신부의 코일의 양단에 각각 연결될 수 있다.

스위칭부는 레귤레이터의 출력전압을 교류로 변환하여 코일에 인가하여 전력이 송신되도록 한다.

전력송신부(416)는 스위칭부의 동작에 의해, 코일에 전류가 인가되고, 전기가 유도현상이 발생하게 된다. 전력송신부의 코일은 스위칭부 및 전력전송제어부가 구비되는 측의 배면, 전력수신부에 대면하도록 설치되는 것이 바람직하다.

전력전송제어부(411)는 정상모드와 대기모드에서 각각 상이한 형태의 스위칭제어신호(PWM제어신호)를 스위칭부로 인가한다.

예를 들어 전력전송제어부(411)는 정상모드에서는 지정된 주파수의 스위칭제어신호를 인가하고, 대기모드에서는 구간 스위칭을 위한 스위칭제어신호를 인가한다.

전력전송제어부는 정상모드에서 고정 주파수의 PWM 제어신호를 스위칭부로 인가하고, 대기모드에서는 정상모드보다 낮은 주파수로 고효율구간스위칭을 수행한다.

전력전송제어부는 신호의 구간을 동작구간과 정지구간으로 구분하여 상기 동작구간에서 스위칭부가 동작하도록 스위칭제어신호를 생성한다. 전력전송제어부는 정상모드 설정 시, 제 1 주파수의 스위칭제어신호를 상기 스위칭부로 인가하고, 대기모드 설정 시, 상기 제 1 주파수 보다 낮은 주파수로 구간스위칭을 수행하도록, 정상모드와 대기모드에서 상이한 주파수의 스위칭제어신호를 생성한다.

고효율구간스위칭이란, LC공진에 의한 무효순환전류가 커서 대기모드에서의 소비되는 전력이 증가하게 되므로 이를 해소하기 위해, 구간 별로 스위칭 구간과 정지구간을 구분하여 PWM제어를 수행하는 것이다. 전력전송제어부는 동작구간과 정지구간의 길이가 상이하도록 구간을 구분하여 동작구간에서 PWM제어가 수행되도록 한다. 예를 들어 2ms의 동작구간과 8ms의 정지구간이 반복되도록 하여, 동작구간에서만 PWM제어를 수행할 수 있다.

또한, 전력전송제어부는 대기모드 설정 시, 정상모드보다 낮은 듀티로 상기 스위칭제어신호를 생성하고, 상기 듀티에 따라 동작구간과 정지구간의 길이의 비율을 조절한다. 전력전송제어부는 대기모드 설정 시, 동작구간과 정지구간의 길이가 동일하거나, 또는 동작구간보다 정지구간의 길이가 길도록 구간을 설정한다.

전력전송제어부(411)는 정상모드에서 50% 듀티로 제어하고, 대기모드인 경우에는 0 내지 50 범위 내에서 듀티가 가변되도록 제어할 수 있다. 또한, 전력전송제어부는 소프트스위칭을 통해 소음이 감소되도록 한다.

그에 따라 레귤레이터에서 출력되는 일정크기의 전압으로, 스위칭부에 의해 소정 공진주파수 무선전력신호가 송출되고, 무선전력수신부측에 유도전류가 인가됨에 따라 베이스바디로부터 탑커버어셈블리로 비접촉 방식으로 전원이 공급된다.

무선전력송신부에는 전기적 접촉을 이용하여 커버 분리여부를 감지하는 수단을 구비되지 않는다. 단, 제어부(190)는 센서로 구성된 커버감지부를 통해 커버의 분리여부를 판단한다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421) 및 정류부(422)를 포함하고, 스위칭레귤레이터(490)와 연결된다.

무선전력수신부(420)는 전력수신부(421)의 코일에 발생되는 유도전류에 의해 베이스바디로부터 전원을 공급받는다.

수신된 전원은 정류부(422)를 통해 정류 및 평활되어 스위칭레귤레이터(490)로 입력되고, 스위칭레귤레이터(490)는 부하 즉, 입력부 또는 제 2 디스플레이로 공급되는 동작전원을 출력한다. 이때 제 2 지점(PV2)에 인가되는 전압은 9V 내지 20V이고, 스위칭레귤레이터에서 출력되는 동작전원의 전압, 즉 제 3 지점(PV3)에서의 전압은 모드에 따라 각각 8V 또는 6.5V이다.

입출력제어부(246)(470)는 스위칭레귤레이터(490)로 제어신호를 인가하여, 정상모드 또는 대기모드에 따라 상이한 크기의 전압으로 동작전원이 출력되도록 한다.

스위칭레귤레이터(490)는 입출력제어부(246)(470)의 제어신호에 따라 DC-DC컨버팅을 수행하여 정상모드 또는 대기모드에 따라 출력전압을 제어하여 지정된 크기의 전압을 갖는 동작전원을 출력한다. 예를 들어 스위칭레귤레이터는 정상모드에서 8V, 대기모드에서는 6.5V의 전압으로 동작전원을 출력한다.

스위칭레귤레이터(490)와 전력수신부(421) 사이에는 정류부(422) 및 소정 크기의 커패시터가 구비된다. 대기모드에서, 무선전력송신부로부터 6.5V의 무선전력신호가 송출되므로, 전력효율이 높이 스위칭레귤레이터가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 대기모드에서 스위칭레귤레이터는 높은 효율로 6.5V의 동작전원을 출력해야하므로, 무선전력수신부에는 용량이 큰 커패시터가 사용되는 것이 바람직하다.

이때, 무선전력수신부(420)에는 별도의 마이크로프로세서는 포함하지 않고, 정류된 동작전원이 스위칭레귤레이터에 의해 소정 크기의 전압으로 출력되는 때에, 입출력제어부에 의해 스위칭레귤레이터가 제어된다. 무선전력수신부에 마이크로프로세서가 구비되지 않음에 따라 하드웨어 구성이 단순화되고 전력소비가 감소하게 됨에 따라 탑커버어셈블리의 동작을 위한 대기전력이 감소하게 된다.

도 11 는 본 발명에 따른 가습청정장치의 정상모드에서의 제어신호의 예가 도시된 도이다.

가습청정장치는, 무선전력송신부(410)는 전력송신부(416)에 인가되는 전류에 의해 무선전력수신부(420)의 전력수신부(421)에 전류가 유도됨에 베이스바디로부터탑커버어셈블리로 동작전원이 공급된다.

무선전력송신부는 전력전송제어부(411)로부터 스위칭부(415)로 인가되는 스위칭제어신호에 따라 스위칭부에 구비되는 복수의 스위치가 온오프 동작하여, 전력송신부(416)에 전류가 인가된다.

동작모드가 정상모드인 경우, 전력전송제어부는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 스위칭부로 지정된 주파수의 스위칭제어신호를 스위칭부로 인가한다. 예를 덜어 120k 의 PWM제어신호를 인가할 수 있다. 정상모드에서, 전력전송제어부는 지정된 주파수의 펄스신호로 구성된 스위칭제어신호를 스위칭부로 인가한다.

정상모드에서 전력전송제어부(411)는 도 11의 (a)와 같은 제어신호를 인가하나, 정상모드로 동작하는 초기 소정 시간 동안에는 도 11의 (b) 또는 도 11의 (c)와 같이 제어신호를 인가한다.

전력전송제어부(411)는 정상모드로 동작이 시작되면, 소정 시간 동안 듀티를 조절하여 도 11의 (b) 또는 도 11의 (c)와 같이 제어신호를 생성하여 인가함으로써, 무선전력수신부 측에 인가되는 전류를 감소시키고 단계적으로 증가하도록 한다.

그에 따라 전력전송제어부(411)는 정상모드로 신호가 인가되는 초기에, 무선전력수신부에 일정 크기 이상의 과전류가 인가되는 것을 방지한다.

전력전송제어부(411)는 도 11의 (b)와 같이 듀티가 10내지 50%로 단계적으로 증가하도록 할 수 있고, 또는 도 11의 (c)와 같이, 듀티는 50%로 하되, 동작구간의 길이를 조절할 수 있다.

탑커버어셈블리가 분리되도록 구성됨에 따라, 탑커버어셈블리의 장착 상태 또는 이물질 여부에 따라 무선전력송신부와 무선전력수신부 사이에는 소정의 간격이 발생할 수 있다.

무선전력 전송 시, 무선전력송신부와 무선전력수신부 사이에는 일정 크기의 간격이 있더라도 전력전송이 이루어질 수 있도록 무선전력수신부에 소정 크기의 커피시터를 구비한다. 그러나, 이러한 커피시터의 영향으로 정상모드 동작 초기에 과전류가 인가되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 전력전송제어부(411)는 정상모드 동작 초기에 소정시간 동안 소프트 스타트를 위한 제어신호를 생성하여, 과전류가 인가되는 것을 방지한다.

도 12는 본 발명의 가습청정장치의 대기모드에서의 제어신호의 예가 도시된 도이다.

동작모드가 대기모드인 경우, 전력전송제어부는 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 구간을 설정하여 구간별로 스위칭이 이루어지도록 구간스위칭을 수행한다.

대기모드의 경우 가습청정장치의 동작이 정지된 상태이기는 하나, 사용자의 입력을 감지하고, 전송되는 데이터를 수신하기 위해, 일부 전원이 공급되어 대기상태를 유지하게 된다. 그에 따라 가습청정장치의 동작은 정지한 상태이나, 일정크기의 소비전력(대기전력)이 발생하게 된다.

전력송신부는 코일과 커피시터로 구성되는 LC공진회로를 형성하는데, 공진에 의한 무효순환전류가 발생하게 된다. 정상모드에서는 가습청정장치의 동작에 따른 소비전력과 비교하여 상대적으로 작은 값이나, 대기모드의 경우 일정값 미만으로 대기전력을 제어해야하므로, 상대적으로 큰 영향을 줄 수 있다.

예를 들어 대기전력에 대한 규제값이 1W이고, 무료순환전류에 의한 소비전력이 1W이면, 규제범위를 벗어나게 되므로 다른 동작을 제어할 수 없게 된다. 또한 무료순환전류는, 저부하 상태에서의 전력공급에 따른 효율감소의 원인이 된다.

이러한 대기전력은 그 값이 큰 경우 에너지의 낭비인 것은 물론, 전기세가 증가하는 요인이 되므로, 대기전력이 일정값을 넘지 않도록 제어할 필요성이 있다. 전자기기의 대기전력은 국가별로 일정값을 넘지 않도록 규제되고 있다.

따라서 무효순환전류의 발생을 해소하거나 감소시키기 위해 전력전송제어부는 구간스위칭을 수행한다.

대기전력의 감소를 위해, 무선전력송신부는, 대기모드에서 레귤레이터의 출력전압을 감소시키고, 또한, 탑커버어셈블리로의 전원공급을 제어한다.

전력전송제어부는 대기모드에서 전구간에 대한 PWM제어신호를 인가하는 것이 아니라, 구간을 동작구간과 정지구간으로 구분하여 구간별로 스위칭부가 동작하도록 구간스위칭을 수행한다.

전력전송제어부는 동작구간과 정지구간을 설정하여 동작구간 동안 스위칭제어신호에 따라 전력송신부에 전류가 인가되도록 하고, 정지구간에서는 스위칭부가 동작하지 않도록 제어한다.

전력전송제어부는 구간스위칭을 통해 대기모드에서 탑커버어셈블리로 동작전원을 인가하는 경우, 동작구간과 정지구간의 길이를 가변하여 구간스위칭을 수행한다. 전력전송제어부(411)는 동작구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 구간을 설정하여 소프트 스위칭을 수행한다.

전력전송제어부는 동작구간의 길이를 가변함으로써 듀티를 조정하여 일정 크기 이상의 전류가 코일에 인가되는 것을 방지한다. 그에 따라 구간스위칭으로 인하여 발생하는 소음을 방지할 수 있고, 일정 크기 이상의 서지전류의 발생을 방지할 수 있다.

도 13은 도 12의 제어신호를 설명하는데 참조되는 도이다.

무선전력송신부(410)는 대기모드에서, 구간스위칭을 통해 전력송신부의 코일에 전류를 인가함으로써, 전력수신부에 전류가 유도되어, 비접촉 방식으로 탑커버어셈블리로 동작전원을 인가한다.

전력전송제어부(411)는 앞서 설명한 바와 같이 구간 스위칭을 위한 스위칭 제어신호를 스위칭부로 인가한다.

도 13의 (a)에 도시된 바와 같이, 제 1 시간(t1) 내지 제 3 시간(t3)까지의 제 1 구간(D1) 동안, 제 1 동작구간(T1)과 제 1 정지구간(T2)이 설정되고, 제 3 시간(t3) 내지 제 5 시간(t5)의 제 2 구간(D2)에 대하여 제 2 동작구간(T3)과 제 2 정지구간(T4)이 설정되어, 구간별로 동작구간 동안 PWM 제어신호가 출력되고, 정지구간에는 신호가 출력되지 않게 된다.

전력전송제어부(411)는 제 1 구간(D1)과 제 2 구간(D2)의 길이를 동일하게 설정하고, 또한, 제 1 동작구간(T1)과 제 2 동작구간(T3)의 길이가 동일하도록 설정하여 스위칭 제어신호를 생성한다.

대기모드에서, 전력전송제어부(411)는 구간 스위칭에 따른 동작구간과 정지구간이 동일하게 반복되도록 한다.

동작구간에서 스위칭부는 인가되는 스위칭제어신호의 펄스에 따라 복수의 스위치가 온오프 동작을 반복함에 따라 레귤레이터에 의해 출력되는 전압에 의해 전력송신부에 전류가 인가되고, 정지구간에서 스위칭부는 스위칭 동작을 정지한다.

전력전송제어부는 동작구간과 정지구간이 반복되도록 하여 대기모드에서, 탑커버어셈블리로 전원이 공급되면서 그에 따른 소비전력이 감소되도록 한다.

전력전송제어부는 동작구간과 정지구간의 길이에 따라 PWM제어에 따른 듀티를 변경할 수 있다.

듀티비는 제어신호의 폴링시간에 의해 결정된다. 정극성 전압의 듀티비는 전력제어신호의 폴링시간에 의해 결정되고, 부극성 전압의 듀티비는 제 3 교류전력 제어신호의 폴링시간에 의해 결정된다.

예를 들어 전력전송제어부는 동작구간과 정지구간의 길이를 동일하게 설정하여 50%듀티로 동작을 제어할 수 있다. 또한, 전력전송제어부는 동작구간과 정지구간의 길이가 상이하게, 동작구간이 정지구간보다 짧게 설정하여 듀티를 감소시킬 수 있다.

즉 동작구간과 정지구간으로 구분된 상태에서, 제어신호가 폴링되는 때를 기준으로 듀티가 결정됨에 따라, 필요한 전송 효율과, 대기전력을 고려하여 듀티를 가변하여 설정한다.

정지구간(T2)에서는 순환전류가 0이 되므로, 필요에 따라 동작구간과 정지구간의 길이를 가변 설정하여 필요한 전압으로 전원으로 전원이 공급되도록 한다. 정지구간의 길이에 따라 소비전력의 감소정도가 가변된다. 단, 듀티가 작아지면 출력에 대하여 증폭에 문제가 발생할 수 있으므로 일정 크기 이상의 듀티를 설정하는 것이 바람직하다.

전력전송제어부(411)는 10% 내지 50%의 범위 내에서 동작구간을 설정하여 구간스위칭을 수행할 수 있다. 예를 들어 전력전송제어부(411)는 2ms의 동작구간과 8ms의 정지구간을 설정하여 구간스위칭을 수행할 수 있다.

도시된 바와 같이 무선전력전송방식을 통해 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 경우, 대기모드에서 소비전력을 감소시키기 위해 듀티를 제어하여 소비전력을 감소시킨다.

또한, 전력전송제어부(411)는 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 동작구간 내에서 소프트 스위칭을 수행한다. 도 13의 (b)는 하나의 동작구간 내에서의 스위칭신호의 변화가 도시된 도이다.

전력전송제어부(411)는 제 1 및 제 2 구간(D1, D2)의 동작구간(T1) 각각에 대하여, PWM제어신호의 듀티가 가변되도록 제어한다.

전력전송제어부(411)는, 동작구간(T1)에서, PWM 제어신호가 동일하게 유지되는 것이 아니라, 도시된 바와 같이 듀티가 가변되도록 제어한다.

앞서 설명한 바와 같이, 전력전송제어부(411)는 동작구간과 정지구간이 일정하게 반복되도록 하면서, 동작구간 내에서의 듀티를 가변제어한다.

전력전송제어부(411)는 각 구간별 동작구간(T1)을 복수의 부분동작구간으로 구분하고, 제 11 동작구간(T11), 제 13 동작구간(T13), 제 15 동작구간(T15), 제 17 동작구간(T17)의 길이가 단계적으로 증가하도록 한다. 전력전송제어부(411)는 듀티가 약 10 % 내지 50% 로 단계적으로 증가하도록 제어한다.

전력전송제어부(411)는 제 11 시간(t11) 내지 제 13시간(t13)까지의 부분구간에는 제 11 동작구간(T11)과 제 12 정지구간(T12)이 포함되고, 부분구간 내에서의 동작구간과 부분구간의 길이가 가변됨에 따라 소프트스타트를 수행한다.

그에 따라 전력전송제어부(411)는 신호가 인가되는 시점에서 발생하는 피크전류의 값을 감소시키고, 또한, 그로인하여 발생되는 소음이 감소되도록 한다.

그에 따라 무선전력송신부 및 무선전력수신부를 이용한 전원공급 시, 구간스위칭을 통해 소비전력이 감소할 뿐 아니라, 신호가 인가되는 시점에서 발생하는 피크전류의 값을 감소시키고, 또한, 그로인하여 발생되는 소음이 감소된다.

도 14 는 도 12의 제어신호의 다른 예가 도시된 도이다.

전력전송제어부(411)는 대기모드에서, 구간의 길이가 가변되도록 스위칭제어신호를 생성할 수 있다. 전력전송제어부(411)는 구간스위칭을 위해, 복수의 구간으로 구분하되, 하나의 구간에 동작구간과 정지구간이 포함되도록 스위칭 제어신호를 생성한다.

전력전송제어부(411)는 스위칭 제어신호를 제 11 구간(D21), 제 12 구간(D22), 제 13 구간(23) 등의 복수의 구간으로 구분하고, 각 구간의 길이를 상이하게 설정한다.

전력전송제어부(411)는 제 11 내지 제 13 구간(21 내지 23)의 길이가 단계적으로 증가하도록 설정한다. 제 12 구간(D21)은 제 1 구간보다 길고, 제 13 구간보다는 짧게 설정된다. 시간이 경과 할수록 구간의 길이는 증가한다. 전력전송제어부(411)는 구간의 길이를 단계적으로 증가시키면서, 구간의 길이가 설정시간을 넘지 않도록 한다. 전력전송제어부(411)는 하나의 구간의 길이가 설정시간에 도달하면, 이후의 구간의 길이는 설정시간으로 동일하게 유지한다.

도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 전력전송제어부(411)는 스위칭 제어신호를 각각의 제 21 내지 제 23 구간(D21 내지 D23)에 대하여, 각 구간을 동작구간(T21, T23, T25, T27)과, 정지구간(T22, T24, T26)으로 구분하고 동작구간에서 설정된 주파수의 펄스신호를 스위칭부로 인가한다.

전력전송제어부(411)는 제 21 구간(D21)에서 제 21 동작구간(D21)과 제 22 정지구간(D22)의 길이가 동일하도록 설정할 수 있다. 제 22 구간(D22) 내에서 제 23 동작구간(D23)과 제 24 정지구간(D24)의 길이 또한 동일하게 설정한다.

즉 구간의 길이는 가변되나, 하나의 구간 내에서 동작구간과 정지구간의 비율이 동일하게 설정될 수 있다.

또한, 전력전송제어부(411)는 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 구간 내에서 동작구간과 정지구간의 길이를 상이하게 설정할 수 있다.

전력전송제어부(411)는도시된 바와 같이, 제 21 구간(D21)에서 제 23 구간(D23)으로 구간의 길이는 단계적으로 증가시키되, 구간 내에서의 동작구간과 정지구간의 길이는 상이하게 설정할 수 있다. 이때, 각 구간에서의 동작구간과 정지구간의 비율은 동일하게 유지한다.

예를 들어, 제 21 구간(D21)에서 제 31 동작구간(T31)과 제 32 정지구간(D32)의 길이를 3:7 로 설정하는 경우, 제 22 구간(D22)에서 제 33 동작구간(T33)과 제 34 정지구간(T34)은 제 21 구간의 길이와는 상이하나, 그 비율은 3:7로 동일하게 설정할 수 있다.

제 22 구간의 동작구간(T33)의 길이는 제 21 구간의 동작구간(T31)보다 길고 제 23 구간의 동작구간(T35)보다는 길지만, 각 구간 내에서의 동작구간과 정지구간의 비율은 동일하게 설정된다.

전력전송제어부(411)는 구간 내에서의 동작구간과 정지구간의 비율이 50%를 넘지 않도록 설정할 수 있다.

도 15 및 도 16은 본 발명의 제어신호에 의해 인가되는 전류에 대한 파형이 도시된 도이다.

무선전력송신부 및 무선전력수신부는 비접촉 방식으로 탑커버어셈블리에 동작전원을 공급한다. 무선전력송신부를 통해 동작전원을 공급하는 경우, 코일에 인가되는 전류는 스위칭제어신호에 의해 가변된다.

무선전력송신부는 스위칭 제어신호를 스위칭부에 인가하여 코일에 흐르는 전류에 의해 발생하는 전자기 유도, 또는 공진 등을 통해 무선전력수신부로 동작전원을 전송한다.

무선전력송신부는 정상모드에서는 일반 스위칭제어를 수행하되, 정상모드 초기, 소정시간 동안 듀티가 가변되도록 스위칭제어를 수행함으로써, 도시된 바와 같이 전력수신부 측에 인가되는 전류를 감소시키고 단계적으로 증가되도록 한다.

또한, 무선전력송신부는 대기모드에서는 신호에 구간을 설정하여 동작과 정지를 반복하도록 구간스위칭을 수행하고, 동작구간에서 듀티가 가변되도록 스위칭제어를 수행한다.

도 15의 (a)에 도시된 바와 같이, 무선전력송신부는, 고정 듀티, 예를 들어 50%로 스위칭제어를 수행하는 경우, 코일에 전류가 인가되는 초기에 일정 크기 이상의 피크로 제 1 전류값(PK1)이 측정된다.

소정 시간이 경과한 후에는 안정적으로 제 2 전류값(PK2)의 전류가 형성되나, 구간스위칭을 시작하는 초기 구간에 피크값이 발생함에 따라, 비접촉식으로 전원을 공급하는데 있어서 소음이 발생하고, 또한, 과전류가 발생할 수 있다.

또한, 동작모드가 정산모드인 경우에도, 정상모드로 설정된 초기 소정시간 동안, 돌입전류가 발생할 수 있다.

그에 따라 무선전력송신부는 정상모드의 초기 소정시간 동안, 그리고 대기모드에서 구간스위칭을 수행하는 경우, 각각의 동작구간에 대한 듀티를 제어함으로써, 무선전력수신부 측에 인가되는 전류를 감소시켜 돌입전류로 인한 손상을 방지한다.

무선전력송신부는, 정상모드의 초기 소정시간 동안, 그리고 대기모드에서 구간 스위칭을 수행하는 경우, 각각의 동작구간에서 소프트 스위칭을 수행한다.

도 15의 (b)에 도시된 바와 같이, 소프트스위칭 수행 시, 코일에 인가되는 전류가 제 3 전류값(PK3)으로 제 1 전류값보다 낮은 전류가 인가된다. 소프트 스위칭에 의해 전류가 단계적으로 증가하고, 제 4 전류값(PK4)에 도달하고, 전류가 일정하게 유지된다.

도 16의 (a)와 같이, 정상모드의 경우, 초기 소정시간(T40) 동안 앞서 설명한 바와 같이, 동작구간과 정지구간을 설정하고, 동작구간의 길이가 단계적으로 증가되도록 제어하여, 초기 소정시간(T40) 동안 인가되는 전류를 제어한다.

그에 따라 피크값이 발생하더라도 초기 인가되는 전류가 낮으므로 돌입전류로 인한 손상을 방지할 수 있다.

소정시간이 경과한 후에는 정지구간 없이 스위칭제어를 수행하여, 일정하게 전류가 유지된다.

도 16의 (b)와 같이 대기모드의 경우, 무선전력송신부는, 동작구간과 정지구간을 대기모드가 유지되는 동안 반복하고, 동작구간 내에서 부분구간을 설정하여 부분구간의 길이가 가변되도록 제어하여 듀티를 조절한다.

그에 따라 각각의 동작구간(T1)에서는 초기에 전류가 목표값보다 낮은 값이 인가되고, 시간이 경과함에 따라 증가하며, 정지구간(T2)에서는 전류가 인가되지 않다가 다시 다음 동작구간에서 전류가 가변되어 인가된다.

무선전력송신부는 스위칭제어신호의 구간스위칭 시, 듀티를 단계적으로 가변함으로써, 구간스위칭 시 발생할 수 있는 과전류 및 그에 따른 소음의 발생을 방지할 수 있다.

그에 따라 정상모드 및, 대기모드의 동작구간에서 초기에 설정된 전류값보다 낮은 전류값이 인가되고, 점차 단계적으로 증가하여 설정된 전류값이 인가된다.

도 17 은 본 발명에 따른 가습청정장치의 무선전력전송에 따른 소음 변화가 도시된 도이다.

도 17에 도시된 바와 같이, 무선전력송신부가 전원을 탑커버어셈블리로 공급하는 경우, 고정 듀티로 구간 스위칭을 통한 제어시(A) 8 데시벨 정도의 소음이 발생하나, 동작 초기에 듀티가 단계적으로 증가하도록 제어하는 경우(B)에는 소음이 1 데시벨 정도로 감소하게 된다.

비접촉 방식으로 탑커버어셈브리로 전원을 공급하는 경우, 구간 스위칭 및 소프트스위칭을 통해, 대기모드에서의 소비되는 대기전력을 감소시키고, 또한, 발생하는 소음을 감소시킬 수 있다.

따라서 본 발명은 무선전력송신부와 무선전력수신부가 구비됨에 따라 전기사고를 방지할 수 있고, 무선전력송신부가 대기모드에서 가변듀티제어를 통해 스위칭부의 주파수를 제어함으로써, 보다 효과적으로 설정된 전압의 동작전원을 탑커버어셈블리로 전송하고, 소비전력을 감소할 수 있다. 또한, 본 발명은 무선전력수신부로 수신되는 전원에 대하여 입출력제어부를 통해 제어함으로써, 불필요한 부품을 제거하고, 그에 따른 소비전력을 감소할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안 될 것이다.

100 : 에어클린모듈 110 : 베이스바디
120 : 어퍼바디 130 : 로어바디
150 : 송풍하우징 160 : 디스플레이모듈
200 : 에어워시모듈
210 : 비주얼바디 230 : 탑커버어셈블리
240: 조작모듈 245: 입력부
260: 베이스커넥터 270: 탑커넥터
300 : 수조
410: 무선전력송신부 411: 전력전송제어부
414: 레귤레이터 415: 스위칭부
420: 무선전력수신부 490: 스위칭레귤레이터
470: 입출력제어부

Claims (18)

1. 외부공기를 흡입한 후 여과하고, 여과공기를 제공하는 에어클린모듈로 구성되어, 내측에 수조삽입공간이 형성된 베이스바디;
   상기 수조삽입공간에 거치되는 수조의 상부에 배치되고, 상기 수조와 분리가능하게 거치되는 탑커버어셈블리;
   상기 베이스바디에 형성되어 상기 탑커버어셈블리로 무선전력신호를 송신하는 무선전력송신부;
   상기 탑커버어셈블리에 구비되어, 상기 무선전력송신부로부터 무선전력신호를 수신하는 무선전력수신부; 및
   상기 탑커버어셈블리의 거치 여부를 판단하고, 정상모드 또는 대기모드의 동작모드에 따라 상기 탑커버어셈블리로의 전원공급을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 무선전력송신부는, 상기 대기모드에서, 전력송신부에 전류를 인가하기 위한 스위칭제어신호를, 동작구간과 정지구간을 포함한 복수의 구간으로 구성하여, 상기 동작구간에서 듀티가 가변되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하여 전력송신부로 인가되는 전류의 크기가 단계적으로 증가하도록 제어하여, 상기 무선전력수신부로 동작전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는, 동작모드가 대기모드인 경우,
   상기 동작구간에서 상기 스위칭제어신호가 가변되도록 하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는 상기 동작구간에, 복수의 부분구간을 설정하고,
   상기 복수의 부분구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 설정하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는, 상기 복수의 구간에 대하여, 각 구간에 포함되는 각각의 동작구간의 길이는 동일하게 설정하고,
   모든 동작구간에서 상기 복수의 부분구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는 상기 복수의 부분구간 중, 제 2 부분구간이 제 1 부분구간의 길이보다 길게 설정되고, 제 3 부분구간이 상기 제 2 부분구간보다 길게 설정되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 동작구간에서 듀티가 10%로부터 50%로 단계적으로 증가하도록 상기 부분구간을 설정하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는, 상기 구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 무선전력송신부는 상기 구간의 길이가 증가함에 따라 상기 구간 내의 동작구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 무선전력송신부는, 동작모드가 정상모드로 설정되면, 정상모드가 설정된 초기에, 소정 시간 동안,
    상기 전력송신부에 전류를 인가하기 위한 스위칭제어신호의 듀티가 가변되도록 제어하고, 상기 소정 시간이 경과하면 듀티가 기 설정된 값을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선전력송신부는, 상기 소정 시간 동안, 동작구간과 정지구간으로 구분하여 듀티가 단계적으로 증가하도록 상기 스위칭제어신호를 생성하고,
    상기 소정 시간이 경과하면, 정지구간을 제외하고 동작구간으로 구성된 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선전력수신부는,
    인덕터 및 커패시터로 구성되어 상기 무선전력신호를 송신하는 전력송신부;
    설정된 동작모드에 따라 출력전압을 제어하는 레귤레이터;
    복수의 스위치가 고속으로 온오프됨에 따라 상기 전력송신부로 전원을 인가하는 스위칭부; 및
    상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 스위칭부터 소정 주파수의 스위칭제어신호를 인가하는 전력전송제어부;를 포함하고,
    상기 전력전송제어부는 상기 스위칭제어신호를 상기 스위칭부로 인가하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치.
13. 분리가능하게 거치되는 탑커버어셈블리를 포함하는 가습청정장치의 제어방법에 있어서,
    대기모드가 설정되면, 동작을 정지하는 단계;
    상기 대기모드가 설정되면, 상기 탑커버어셈블리로 전원을 공급하는 무선전력송신부가, 전력송신부에 전류를 인가하기 위한 스위칭제어신호를 동작구간과 정지구간을 포함한 복수의 구간으로 구분하여, 상기 동작구간에서 듀티가 가변되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 단계;
    상기 스위칭제어신호에 의해 상기 전력송신부로 인가되는 전류의 크기가 단계적으로 증가하는 단계;
    상기 전력송신부의 전류에 의해 무선전력수신부에 전류가 유도되어 상기 탑커버어셈블리로 전원이 공급되는 단계; 및
    상기 탑커버어셈블리가 대기모드로 동작하는 단계; 를 포함하는 가습청정장치의 제어방법.
14. 삭제
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 동작구간에, 복수의 부분구간을 설정하고, 상기 복수의 부분구간의 길이가 단계적으로 증가하도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치의 제어방법.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 부분구간 중, 제 2 부분구간이 제 1 부분구간의 길이보다 길게 설정되고, 제 3 부분구간이 상기 제 2 부분구간보다 길게 설정되도록 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치의 제어방법.
17. 제 13 항에 있어서,
    동작모드가 정상모드로 설정되는 단계;
    정상모드가 설정된 초기에, 소정 시간 동안 상기 전력송신부에 전류를 인가하기 위한 스위칭제어신호의 듀티가 가변되도록 제어하는 단계;
    상기 스위칭제어신호에 의해 상기 전력송신부에 전류가 인가되는 단계;
    상기 무선전력수신부에 전류가 유도되어 상기 탑커버어셈블리로 전원이 공급되는 단계;
    상기 소정 시간 경과 후, 상기 스위칭제어신호의 듀티가 기 설정된 값을 유지하도록 제어하는 단계; 및
    상기 탑커버어셈블리가 정상모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 가습청정장치의 제어방법.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 소정 시간 동안, 동작구간과 정지구간으로 구분하여 듀티가 단계적으로 증가하도록 상기 스위칭제어신호를 생성하고,
    상기 소정 시간이 경과하면, 정지구간 없이 동작구간으로 구성된 상기 스위칭제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 가습청정장치의 제어방법.
    

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