KR102325858B1

KR102325858B1 - 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템

Info

Publication number: KR102325858B1
Application number: KR1020210073333A
Authority: KR
Inventors: 박진효; 박재현
Original assignee: 박진효; 박재현; 유한회사 숨
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2021-11-18

Abstract

본 발명은 외부 공기가 유입되는 유입부(11) 및 상기 유입부(11)로부터 유입되어, 살균 처리된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출부(12)를 포함하는 본체(10) 및 상기 유입부(11)를 통해 유입된 공기를 회동시키기 위한 구동팬(20)이 구비된 공기 공급장치(5)에 적용되고, 상기 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)에 의해 회동하는 공기에 자외선을 조사하여, 상기 공기를 살균 처리하는 UV LED(110), 상기 구동팬(20)의 진동 패턴 및 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 농도를 감지를 감지하는 센서부(120) 및 상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 센서부(120)에 의해 전송된 데이터를 바탕으로, 상기 UV LED(110)를 제어하는 컨트롤 모듈(130)을 포함하고, 상기 센서부(120)는 상기 본체(10)의 내부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지함으로써, 상기 구동팬(20)의 작동 여부를 감지하는 진동 감지 센서(121) 및 상기 본체(10)의 내부 타측에 구비되어, 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도를 감지하는 공기질 감지 센서(128)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템{Sterilization system applied to device for supplying air}

본 발명은 살균 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 진동 감지 센서로 에어컨, 공기 청정기 등 공기 공급장치에 구비된 구동팬의 진동 패턴을 감지하여, 상기 구동팬의 작동 여부를 감지하고, 상기 구동팬이 작동하는 경우에만 상기 구동팬을 통해 회동하는 공기를 UV LED로 살균 처리한 후 실내에 공급할 수 있는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템에 관한 것이다.

공기 공급장치는 에어컨, 공기 청정기 등 공조 순환 시스템을 통해 실내에 양질의 공기를 공급하기 위한 장치이다. 상기 공기 공급장치를 통해 밀폐된 실내 공간으로 공급되는 공기에는 각종 바이러스, 박테리아, 세균 등 오염물질이 다수 포함되어 있어, 상기 오염물질로 인한 감염병 등 2차 오염이 유발될 수 있다.

따라서, 상기 공기 공급장치의 내부에는 공기에 포함된 오염물질을 살균 처리하여, 깨끗한 공기를 공급하기 위한 공기 살균 시스템이 적용되고 있다.

그러나, 종래의 공기 공급장치에 적용되는 공기 살균 시스템에서는 공기 공급장치에 구비된 구동팬이 작동하지 않는 경우에도 상기 공기 살균 시스템이 계속 가동되어, 상기 공기 살균 시스템에 대한 전력 사용량이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 공기 공급장치에 적용되는 공기 살균 시스템에서는 상기 공기 공급장치 내부로 유입되는 공기의 질과 상관없이, 상기 공기 살균 시스템이 일정한 강도로 가동되어, 상기 공기에 대한 살균 능력이 저하되어, 실내에 양질의 공기를 공급하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 공기 공급장치 중에서 에어컨은 실외기 및 실내기의 통신에 의해 작동되는 구조로써, 제조사별로 통신 프로토콜 방식이 상이하여, 구동팬의 내부에 공기 살균 시스템을 범용적으로 적용하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 상기 실외기의 전원 라인을 별도로 실내기까지 연결하는 경우, 작업 시간 및 비용이 많이 증가하여, 상기 구동팬의 내부에 상기 공기 살균 시스템을 적용하는데 한계가 있어, 상기 공기 살균 시스템의 상용화가 어렵다는 문제점이 있었다.

다른 방법으로, 에어컨의 실내기에 장착된 제어 모듈의 회로를 개조함으로써, 상기 에어컨에 공기 살균 시스템을 설치할 수 있다. 그러나, 상기 에어컨에 상기 공기 살균 시스템이 설치된 이후에는 상기 에어컨에 대해 제조사의 애프터서비스를 제공받기 어려워지므로, 분쟁의 소지가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 화재 및 고장 등으로 인해 상기 공기 살균 시스템에 이상이 발생할 수 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 공기 살균 시스템은 상기 에어컨의 회로와 다른 비결선방식으로 설치되는 구조를 갖게 된다.

KR

10-2013-0054822

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 진동 감지 센서로 공기 공급장치에 구비된 구동팬의 진동 패턴을 감지하여, 상기 구동팬의 작동 여부를 감지하고, 상기 구동팬이 작동하는 경우에만 상기 구동팬을 통해 회동하는 공기를 UV LED로 살균 처리한 후 실내에 공급할 수 있는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 구동팬의 진동 패턴에 따라, UV LED의 조사 강도 및 조사 시간이 단계별로 가변되도록 제어할 수 있는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 공기질 감지 센서로 실내에 수용된 다수의 인원이 배출하여, 본체 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도를 감지하여, 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED의 조사 강도를 단계별로 가변시킬 수 있는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 기술적인 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 외부 공기가 유입되는 유입부(11) 및 상기 유입부(11)로부터 유입되어, 살균 처리된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출부(12)를 포함하는 본체(10) 및 상기 유입부(11)를 통해 유입된 공기를 회동시키기 위한 구동팬(20)이 구비된 공기 공급장치(5)에 적용되고, 상기 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)에 의해 회동하는 공기에 자외선을 조사하여, 상기 공기를 살균 처리하는 UV LED(110), 상기 구동팬(20)의 진동 패턴 및 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 농도를 감지를 감지하는 센서부(120) 및 상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 센서부(120)에 의해 전송된 데이터를 바탕으로, 상기 UV LED(110)를 제어하는 컨트롤 모듈(130)을 포함하고, 상기 센서부(120)는 상기 본체(10)의 내부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지함으로써, 상기 구동팬(20)의 작동 여부를 감지하는 진동 감지 센서(121) 및 상기 본체(10)의 내부 타측에 구비되어, 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도를 감지하는 공기질 감지 센서(128)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 진동 감지 센서(121)는 구리 재질의 원형 판재로 형성된 베이스부(122), 일단이 상기 베이스부(122)의 일측에 연결되고, 탄성 재질의 바의 형상으로 형성되어, 상기 구동팬(20)의 회전력에 의해 진동하는 연결대(123), 상기 연결대(123)의 타단에 연결되어, 상기 연결대(123)의 진동을 증폭시키는 무게추(124), 상기 베이스부(122)의 상부에 배치되고, 다수의 압전 소자로 구성되어, 상기 연결대(123)의 진동에 의해 생성된 상기 연결대(123)의 진동 주파수를 감지하는 주파수 감지부(125) 및 시간에 따른 상기 연결대(123)의 진동 주파수의 변동이 표시된 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프를 생성하는 제어 모듈(126)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤 모듈(130)은 상기 센서부(120), 컨트롤 모듈(130) 및 UV LED(110)가 서로 통신하기 위한 통신부(131), 상기 진동 감지 센서(121)에 의해 생성된 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프의 평균 진폭, 평균 주기 및 주기의 발생 횟수에 따라, 상기 UV LED(110)의 조사 강도 및 조사 시간이 단계별로 가변되도록 제어하는 제어부(132) 및 상기 제어부(132)에 의해 생성된 알람 신호에 따라, 경보음을 표출하는 알람부(133)를 포함하고, 상기 제어부(132)는 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 상기 평균 진폭, 평균 주기, 진폭 및 주기의 발생 횟수를 계산하고, 상기 평균 진폭은 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 진폭의 합을 진폭의 발생 횟수로 나눈 값이고, 상기 평균 주기는 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 주기의 합을 상기 주기의 발생 횟수로 나눈 값인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(132)는 주기의 발생 횟수가 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제1 세팅 시간 동안, 제1 조사 강도로 가동되도록 제어하고, 주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제1 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 구간 및 상기 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제2 세팅 시간 동안, 제2 조사 강도로 가동되도록 제어하고, 주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 초과 구간 및 상기 제1 주기 구간 또는 상기 제1 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제3 세팅 시간 동안, 제3 조사 강도로 가동되도록 제어하고, 주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 추가 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제4 세팅 시간 동안, 제4 조사 강도로 가동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간의 최소값은 각각 상기 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간의 최대값보다 크게 형성되고, 상기 제2 진폭 초과 구간은 평균 진폭이 상기 제2 진폭 구간의 최대값보다 큰 구간이고, 상기 제2 주기 초과 구간은 평균 주기가 상기 제2 주기 구간의 최대값보다 큰 구간이고, 상기 제2 세팅 시간, 제3 세팅 시간 및 제4 세팅 시간은 각각 상기 제1 세팅 시간, 제2 세팅 시간 및 제3 세팅 시간보다 크게 형성되고, 상기 제2 조사 강도, 제3 조사 강도 및 제4 조사 강도는 각각 상기 제1 조사 강도, 제2 조사 강도 및 제3 조사 강도보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부(132)는 상기 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도에 따라, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 단계별로 가변되도록 제어하고, 상기 제어부(132)는 상기 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도가 제1 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 일정 조사 강도 만큼 증가하도록 제어하고, 이산화탄소의 실제 농도가 제2 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 상기 일정 조사 강도의 2배 만큼 증가하도록 제어하고, 이산화탄소의 실제 농도가 제3 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 상기 일정 조사 강도의 3배 만큼 증가하도록 제어하고, 상기 제3 농도 구간 및 제2 농도 구간의 최소값은 각각 상기 제2 농도 구간 및 제1 농도 구간의 최대값보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템은 진동 감지 센서로 구동팬의 진동 패턴을 감지하여, 상기 구동팬의 작동 여부를 감지하고, 상기 구동팬이 작동하는 경우에만 상기 구동팬을 통해 회동하는 공기를 UV LED로 살균 처리한 후 실내에 공급할 수 있어, 상기 UV LED에 대한 전력 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템은 구동팬의 진동 패턴에 따라, UV LED의 조사 강도 및 시간이 단계별로 가변되도록 제어할 수 있어, 상기 구동팬을 통해 회동하는 공기에 대한 살균 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템에서는 본체 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED의 조사 강도를 단계별로 가변시킬 수 있어, 상기 UV LED에 대한 전력 사용량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 본체 내부의 공기에 대한 살균 효과를 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 살균 시스템에서 구동팬의 진동 패턴에 따라, UV LED의 조사 시간 및 강도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 3은 도 1에 도시된 살균 시스템에서 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED의 조사 강도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 진동 감지 센서의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 진동 감지 센서의 정단면도이다.
도 6은 제어 모듈이 연결대의 진동 패턴 그래프를 생성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 제어부가 평균 진폭 및 평균 주기에 따라, UV LED의 조사 시간 및 강도를 가변하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 제어부가 이산화탄소의 농도에 따라, UV LED의 조사 강도를 가변하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 2에 도시된 알람부가 경보음을 표출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)의 구성도이다.

도 2는 도 1에 도시된 살균 시스템(100)에서 구동팬(20)의 진동 패턴에 따라, UV LED(110)의 조사 시간 및 강도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이고, 도 3은 도 1에 도시된 살균 시스템(100)에서 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED(110)의 조사 강도가 가변되는 과정을 설명하기 위한 데이터 흐름도이다.

도 4는 도 1에 도시된 진동 감지 센서(121)의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 진동 감지 센서(121)의 정단면도이다.

도 6은 제어 모듈(126)이 연결대(123)의 진동 패턴 그래프를 생성하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 7은 제어부(132)가 평균 진폭 및 평균 주기에 따라, UV LED(110)의 조사 시간 및 강도를 가변하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 제어부(132)가 이산화탄소의 농도에 따라, UV LED(110)의 조사 강도를 가변하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 도 2에 도시된 알람부(133)가 경보음을 표출하는 과정을 설명하기 위한 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 외부 공기가 유입되는 유입부(11) 및 상기 유입부(11)로부터 유입되어, 살균 처리된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출부(12)를 포함하는 본체(10) 및 유입부(11)를 통해 유입된 공기를 회동시키기 위한 구동팬(20)이 구비된 공기 공급장치(5)에 적용된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 UV LED(110), 센서부(120), 컨트롤 모듈(130) 및 디스플레이 장치(140)를 포함하여 구성된다.

먼저, UV LED(110)(Ultra Violet LED)는 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 구동팬(20)에 의해 소정의 속도로 회동하는 공기에 자외선을 조사하여, 상기 공기를 살균 처리한다. 유입부(11)를 통해 유입된 공기는 UV LED(110)에 의해 살균 처리되어, 배출부(12)를 통하여 외부로 배출된다.

그리고, 센서부(120)는 구동팬(20)의 진동 패턴 및 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 농도를 감지를 감지한다. 도 2를 참조하면, 센서부(120)는 진동 감지 센서(121) 및 공기질 감지 센서(128)를 포함하여 구성된다.

먼저, 진동 감지 센서(121)는 본체(10)의 내부 일측에 구비되어, 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지함으로써, 구동팬(20)의 작동 여부를 감지한다. 이때, 진동 감지 센서(121)는 압전 소자의 방식으로 구현될 수 있다.

여기서, 압전 소자는 기계적 압력을 인가하면 전압이 발생하고, 전압을 인가하면 기계적 변형이 생기는 현상인 압전 효과를 갖는 소자를 의미한다. 다시 말해서, 압전 소자는 외력을 가하면 전기 분극이 일어나서 전위차가 생기고, 반대로 전압을 가하면 변형이나 변형력이 생기는 성질을 갖는 소자이다.

도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 진동 감지 센서(121)는 베이스부(122), 연결대(123), 무게추(124), 주파수 감지부(125) 및 제어 모듈(126)을 포함하여 구성된다.

먼저, 베이스부(122)는 소정의 두께를 갖는 구리 재질의 원형 판재로 형성된다.

그리고, 연결대(123)는 일단이 베이스부(122)의 일측에 연결되고, 길이 방향으로 길게 배치된 바(bar)의 형태로 형성되어, 구동팬(20)의 회전력에 의해 일방향 또는 상기 일방향의 반대 방향으로 진동한다. 이때, 연결대(123)는 소정의 탄성력을 갖는 탄성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 무게추(124)는 연결대(123)의 타단에 연결되어, 연결대(123)의 진동을 증폭시키는 역할을 한다.

그리고, 주파수 감지부(125)는 베이스부(122)의 상부에 배치되고, 다수의 압전 소자로 구성되어, 연결대(123)의 진동에 의해 생성된 상기 연결대(123)의 진동 주파수를 감지하는 역할을 한다.

그리고, 제어 모듈(126)은 시간에 따른 연결대(123)의 진동 주파수의 변동이 표시된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프를 생성한다.

이같은 과정을 통해, 제어 모듈은(126)은 시간에 따른 연결대(123)의 진동 주파수의 변동이 표시된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프를 생성함으로써, 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지할 수 있다.

제어 모듈(126)에 의해 생성된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프는 통신부(131)를 통해 제어부(132)로 전송된다.

그리고, 공기질 감지 센서(128)는 본체(10)의 내부 타측에 구비되어, 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도를 감지한다.

그리고, 컨트롤 모듈(130)은 구동팬(20)의 외부 타측에 구비되어, 센서부(120)에 의해 전송된 데이터를 바탕으로, UV LED(110)를 제어한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 컨트롤 모듈(130)은 통신부(131), 제어부(132) 및 알람부(133)를 포함하여 구성된다.

먼저, 통신부(131)는 센서부(120), 컨트롤 모듈(130), UV LED(110) 및 디스플레이 장치(140)가 서로 통신하기 위한 역할을 한다.

구체적으로, 통신부(131)는 진동 감지 센서(121)에 의해 감지된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프 및 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도 데이터를 제어부(132)로 전송한다.

그리고, 제어부(132)는 진동 감지 센서(121)에 의해 생성된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프의 평균 진폭, 평균 주기 및 주기의 발생 횟수에 따라, UV LED(110)의 조사 강도 및 조사 시간이 단계별로 가변되도록 제어한다.

도 2 및 도 7을 참조하면, 제어부(132)는 진동 감지 센서(121)에 의해 생성된 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 평균 진폭, 평균 주기, 진폭 및 주기의 발생 횟수를 계산한다.

여기서, 평균 진폭은 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 진폭의 합을 진폭의 발생 횟수로 나눈 값이고, 평균 주기는 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 주기의 합을 주기의 발생 횟수로 나눈 값이다.

그리고, 제어부(132)는 주기의 발생 횟수가 사전에 설정된 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 사전에 설정된 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, UV LED(110)가 사전에 설정된 제1 세팅 시간 동안, 제1 조사 강도로 가동되도록 제어한다.

그리고, 제어부(132)는 주기의 발생 횟수가 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 사전에 설정된 제1 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 구간 및 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, UV LED가 사전에 설정된 제2 세팅 시간 동안, 제2 조사 강도로 가동되도록 제어한다.

그리고, 제어부(132)는 주기의 발생 횟수가 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 사전에 설정된 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 초과 구간 및 제1 주기 구간 또는 제1 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 내에 속하는 경우, UV LED(110)가 사전에 설정된 제3 세팅 시간 동안, 제3 조사 강도로 가동되도록 제어한다.

그리고, 제어부(132)는 주기의 발생 횟수가 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 추가 구간 내에 속하는 경우, UV LED(110)가 사전에 설정된 제4 세팅 시간 동안, 제4 조사 강도로 가동되도록 제어한다.

여기서, 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간의 최소값은 각각 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간의 최대값보다 크게 형성된다.

그리고, 제2 진폭 초과 구간은 평균 진폭이 제2 진폭 구간의 최대값보다 큰 구간을 의미하고, 제2 주기 추과 구간은 평균 주기가 제2 주기 구간의 최대값보다 큰 구간을 의미한다.

그리고, 제2 세팅 시간, 제3 세팅 시간 및 제4 세팅 시간은 각각 제1 세팅 시간, 제2 세팅 시간 및 제3 세팅 시간보다 크게 형성되고, 제2 조사 강도, 제3 조사 강도 및 제4 조사 강도는 각각 제1 조사 강도, 제2 조사 강도 및 제3 조사 강도보다 크게 형성된다.

구체적으로, 제1 세팅 시간에서 제4 세팅 시간으로 갈수록, 세팅 시간은 일정한 크기 만큼 증가하고, 제1 조사 강도에서 제4 조사 강도로 갈수록, 조사 강도는 일정한 크기 만큼 증가한다.

도 3 및 도 8을 참조하면, 제어부(132)는 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED(110)의 조사 강도가 단계별로 가변되도록 제어한다.

구체적으로, 제어부(132)는 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도가 사전에 설정된 제1 농도 구간에 속하는 경우, UV LED(110)의 조사 강도가 사전에 설정된 일정 조사 강도 만큼 증가하도록 제어한다.

그리고, 제어부(132)는 이산화탄소의 실제 농도가 사전에 설정된 제2 농도 구간에 속하는 경우, UV LED(110)의 조사 강도가 일정 조사 강도의 2배 만큼 증가하도록 제어한다.

그리고, 제어부(132)는 이산화탄소의 실제 농도가 사전에 설정된 제3 농도 구간에 속하는 경우, UV LED(110)의 조사 강도가 일정 조사 강도의 3배 만큼 증가하도록 제어한다.

여기서, 제3 농도 구간 및 제2 농도 구간의 최소값은 각각 제2 농도 구간 및 제1 농도 구간의 최대값보다 크게 형성된다.

도 3 및 도 9를 참조하면, 제어부(132)는 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도가 제1 농도 구간, 또는 제2 농도 구간, 또는 제3 농도 구간에 속하는 경우, 알람부(133)가 경보음을 표출하도록 제어한다.

한편, 알람부(133)는 공기 공급장치의 본체(10)의 외측에 부착되는 경보 장치로도 구현될 수 있다.

그리고, 디스플레이 장치(140)는 본체(10)의 외측에 구비되어, 연결대(123)의 진동 패턴 그래프, 평균 진폭 및 평균 주기, 진폭 및 주기 구간, 이산화탄소의 실제 농도 데이터 및 농도 구간, 구동팬(20)의 온/오프 상태, 회전수, UV LED(110)의 조사 강도 및 조사 시간 등을 디스플레이한다.

한편, 센서부(120) 및 제어부(133)에 의해 생성된 데이터는 소출력 원거리 무선전송기술인 USN 920MHZ 대역의 LoRa 무선망을 통해 학교 또는 빌딩 등의 관제 센터로 주기적으로 전송될 수 있다.

관리자는 관제 센터에서 상기 데이터를 상시 모니터링할 수 있고, 상기 데이터는 실내의 공기 질을 개선하기 위한 빅데이터로 활용될 수 있다.

본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 진동 감지 센서(121)로 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지하여, 상기 구동팬(20)의 작동 여부를 감지하고, 상기 구동팬(20)이 작동하는 경우에만 구동팬(20)을 통해 회동하는 공기를 UV LED(110)로 살균 처리한 후 실내에 공급할 수 있어, 상기 UV LED(110)에 대한 전력 사용량을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은 구동팬(20)의 진동 패턴에 따라, UV LED(110)의 조사 강도 및 시간이 단계별로 가변되도록 제어할 수 있어, 상기 구동팬(20)을 통해 회동하는 공기에 대한 살균 효과를 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)에서는 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도에 따라, UV LED(110)의 조사 강도를 단계별로 가변시킬 수 있어, 상기 UV LED(110)에 대한 전력 사용량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 본체(10) 내부의 공기에 대한 살균 효과를 극대화할 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)을 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시예는 단지 하나의 실시예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시예에도 미친다 할 것이다.

5: 공기 공급장치
10: 본체
11: 유입부
12: 배출부
20: 구동팬
100: 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템
110: UV LED
120: 센서부
121: 진동 감지 센서
122: 베이스부
123: 연결대
124: 무게추
125: 주파수 감지부
126: 제어 모듈
128: 공기질 감지 센서
130: 컨트롤 모듈
131: 통신부
132: 제어부
133: 알람부
140: 디스플레이 장치

Claims

외부 공기가 유입되는 유입부(11) 및 상기 유입부(11)로부터 유입되어, 살균 처리된 공기를 외부로 배출하기 위한 배출부(12)를 포함하는 본체(10) 및 상기 유입부(11)를 통해 유입된 공기를 회동시키기 위한 구동팬(20)이 구비된 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)에 있어서,
상기 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템(100)은
상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)에 의해 회동하는 공기에 자외선을 조사하여, 상기 공기를 살균 처리하는 UV LED(110);
상기 구동팬(20)의 진동 패턴 및 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 농도를 감지를 감지하는 센서부(120); 및
상기 구동팬(20)의 외부 일측에 구비되어, 상기 센서부(120)에 의해 전송된 데이터를 바탕으로, 상기 UV LED(110)를 제어하는 컨트롤 모듈(130);을 포함하고,
상기 센서부(120)는
상기 본체(10)의 내부 일측에 구비되어, 상기 구동팬(20)의 진동 패턴을 감지함으로써, 상기 구동팬(20)의 작동 여부를 감지하는 진동 감지 센서(121); 및
상기 본체(10)의 내부 타측에 구비되어, 상기 본체(10) 내부의 공기에 포함된 이산화탄소의 실제 농도를 감지하는 공기질 감지 센서(128);를 포함하고,
상기 진동 감지 센서(121)는
구리 재질의 원형 판재로 형성된 베이스부(122);
일단이 상기 베이스부(122)의 일측에 연결되고, 탄성 재질의 바의 형상으로 형성되어, 상기 구동팬(20)의 회전력에 의해 진동하는 연결대(123);
상기 연결대(123)의 타단에 연결되어, 상기 연결대(123)의 진동을 증폭시키는 무게추(124);
상기 베이스부(122)의 상부에 배치되고, 다수의 압전 소자로 구성되어, 상기 연결대(123)의 진동에 의해 생성된 상기 연결대(123)의 진동 주파수를 감지하는 주파수 감지부(125); 및
시간에 따른 상기 연결대(123)의 진동 주파수의 변동이 표시된 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프를 생성하는 제어 모듈(126);을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 컨트롤 모듈(130)은
상기 센서부(120), 컨트롤 모듈(130) 및 UV LED(110)가 서로 통신하기 위한 통신부(131);
상기 진동 감지 센서(121)에 의해 생성된 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프의 평균 진폭, 평균 주기 및 주기의 발생 횟수에 따라, 상기 UV LED(110)의 조사 강도 및 조사 시간이 단계별로 가변되도록 제어하는 제어부(132); 및
상기 제어부(132)에 의해 생성된 알람 신호에 따라, 경보음을 표출하는 알람부(133);를 포함하고,
상기 제어부(132)는
상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 상기 평균 진폭, 평균 주기, 진폭 및 주기의 발생 횟수를 계산하고,
상기 평균 진폭은
상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 진폭의 합을 진폭의 발생 횟수로 나눈 값이고,
상기 평균 주기는 상기 연결대(123)의 진동 패턴 그래프에서 다수의 주기의 합을 상기 주기의 발생 횟수로 나눈 값인 것을 특징으로 하는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템.
제 3항에 있어서,
상기 제어부(132)는
주기의 발생 횟수가 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제1 세팅 시간 동안, 제1 조사 강도로 가동되도록 제어하고,
주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제1 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 구간 및 상기 제1 주기 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제2 세팅 시간 동안, 제2 조사 강도로 가동되도록 제어하고,
주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간 또는 제2 진폭 초과 구간 및 상기 제1 주기 구간 또는 상기 제1 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제3 세팅 시간 동안, 제3 조사 강도로 가동되도록 제어하고,
주기의 발생 횟수가 상기 기준 횟수 이상이고, 평균 진폭 및 평균 주기가 각각 상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 초과 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 구간 또는 상기 제2 진폭 초과 구간 및 제2 주기 추가 구간 내에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)가 제4 세팅 시간 동안, 제4 조사 강도로 가동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 제2 진폭 구간 및 제2 주기 구간의 최소값은
각각 상기 제1 진폭 구간 및 제1 주기 구간의 최대값보다 크게 형성되고,
상기 제2 진폭 초과 구간은
평균 진폭이 상기 제2 진폭 구간의 최대값보다 큰 구간이고,
상기 제2 주기 초과 구간은
평균 주기가 상기 제2 주기 구간의 최대값보다 큰 구간이고,
상기 제2 세팅 시간, 제3 세팅 시간 및 제4 세팅 시간은
각각 상기 제1 세팅 시간, 제2 세팅 시간 및 제3 세팅 시간보다 크게 형성되고,
상기 제2 조사 강도, 제3 조사 강도 및 제4 조사 강도는
각각 상기 제1 조사 강도, 제2 조사 강도 및 제3 조사 강도보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템.
제 4항에 있어서,
상기 제어부(132)는
상기 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도에 따라, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 단계별로 가변되도록 제어하고,
상기 제어부(132)는
상기 공기질 감지 센서(128)에 의해 감지된 이산화탄소의 실제 농도가 제1 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 일정 조사 강도 만큼 증가하도록 제어하고,
이산화탄소의 실제 농도가 제2 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 상기 일정 조사 강도의 2배 만큼 증가하도록 제어하고,
이산화탄소의 실제 농도가 제3 농도 구간에 속하는 경우, 상기 UV LED(110)의 조사 강도가 상기 일정 조사 강도의 3배 만큼 증가하도록 제어하고,
상기 제3 농도 구간 및 제2 농도 구간의 최소값은
각각 상기 제2 농도 구간 및 제1 농도 구간의 최대값보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 공급장치에 적용되는 살균 시스템.