KR102380087B1 - 공기조화기 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 필터의 교체 알림 신호를 출력하기 위한 것으로, 내부로 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 필터링하는 필터, 필터 방향으로 적외선을 방출하는 적외선 램프, 적외선 램프에서 방출된 적외선 중 필터를 통과한 적외선을 감지하는 적외선 센서 및 감지된 적외선의 광량에 따라 필터의 교체 시기를 획득하는 제어부 및 획득된 필터의 교체 시기에 교체 알림 신호를 출력하는 출력부를 포함하고, 제어부는 필터의 장착시 획득된 적외선의 초기 광량과, 필터의 장착 후 소정 주기마다 획득된 적외선 광량을 비교하여 필터의 교체 시기를 획득할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그의 동작 방법{air conditioner and operating method thereof}
본 발명은 공기조화기 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 필터의 교체 시기를 안내하는 공기조화기 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
공기조화기는 실내의 공기를 흡입하여 온도, 습도, 청정도 중 적어도 하나를 변화시킨 후 실내로 다시 토출하는 기기이다.
공기조화기는 실내의 공기를 내부로 유입시키기 위한 팬과, 유입된 공기에 포함된 먼지 입자가 내부로 유입되지 않도록 필터링하는 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 먼지 입자는 다양한 크기의 먼지, 유해 가스, 냄새 입자 등을 포함할 수 있다.
한편, 공기조화기의 가동 시간이 누적되면 필터에 쌓이는 먼지 입자의 양이 증가될 수 있다. 필터에 먼지 입자가 많이 쌓이면 집진 능력이 저하되어 공기 청정 능력이 저하될 수 있다.
따라서, 사용자는 공기조화기의 집진 능력, 필터의 교체 비용 등을 고려하여 적절한 시기에 필터를 교체하거나 청소해주어야 한다. 그러나, 필터는 공기조화기의 내부에 위치하고 있어 사용자가 필터의 상태를 확인하는 것이 쉽지 않다. 그러므로, 공기조화기가 자동으로 사용자에게 필터의 교체 시기를 안내해주는 방법이 요구될 수 있다.
종래 기술에 따른 공기조화기는 누적 송풍 시간을 카운트하여 누적 송풍 시간이 기 설정된 시간에 도달하면 필터의 교체 시기로 안내하므로, 필터에 쌓인 먼지 입자의 양을 고려하지 않아 불필요하게 필터를 교체하도록 안내하는 문제점이 있다.
본 발명은 필터에 쌓인 먼지 입자의 양을 고려하여 필터의 교체 시기를 보다 정확하게 안내하는 공기조화기 및 그의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 내부로 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 필터링하는 필터, 필터 방향으로 적외선을 방출하는 적외선 램프, 적외선 램프에서 방출된 적외선 중 필터를 통과한 적외선을 감지하는 적외선 센서 및 감지된 적외선의 광량에 따라 필터 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단하는 제어부 및 판단 결과에 따라 교체 알림 신호를 출력하는 출력부를 포함할 수 있다.
제어부는 필터의 장착시 획득된 적외선의 초기 광량과, 필터의 장착 후 소정 주기마다 획득된 적외선 광량을 비교하여 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단할 수 있다.
교체 알림 신호의 출력 여부를 결정하는 계수를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 제어부는 적외선 광량을 계수와 초기 광량의 곱과 비교하여 필터의 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단할 수 있다.
제어부는 적외선 광량이 계수와 초기 광량의 곱 보다 크면 소정 주기 마다 적외선 광량을 획득하고, 적외선 광량이 계수와 초기 광량의 곱 보다 작으면 교체 알림 신호를 출력할 수 있다.
필터는 적외선 램프와 적외선 센서 사이에 위치될 수 있다.
적외선 램프와 적외선 센서는 수평방향으로 나란하게 위치될 수 있다.
내부로 공기를 흡입하기 위한 팬을 더 포함하고, 적외선 램프와 적외선 센서 및 팬의 정중앙은 일직선상으로 나란하게 위치될 수 있다.
제어부는 필터가 새로 장착되면 적외선 램프에서 방출되어 필터를 통과하는 초기 광량을 획득할 수 있다.
제어부는 필터의 초기 광량에 기초하여 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터인지 판단할 수 있다.
제어부는 초기 광량과 계수의 곱을 이전에 교체 알림 신호 출력시 회득된 광량과 비교하여 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터인지 판단할 수 있다.
제어부는 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터로 판단되면 새로 장착된 필터를 통과하는 적외선의 광량을 획득하도록 적외선 센서를 제어할 수 있다.
제어부는 새로 장착된 필터가 먼지 입자를 포함하고 있는 필터로 판단되면 교체 알림 신호를 출력할 수 있다.
적외선 센서가 감지한 신호를 디지털 신호를 변환하는 AD 변환기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 적외선 센서를 통해 필터에 쌓인 먼지 입자의 변화량을 획득하여 필터의 교체 시기를 안내함으로써, 사용자에게 보다 정확한 필터의 교체 시기를 안내하고, 일정 시간이 지남에 따라 필터를 교체하도록 안내하는 경우 낭비되는 필터를 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 필터의 교체 알림 신호의 출력 여부를 결정하는 계수를 입력받아 사용자가 필터의 교체 시기를 설정할 수 있는 이점이 있다.
또한, 새로 장착된 필터가 깨끗한 필터인지 아니면 사용했던 필터인지 구분하여 사용했던 필터를 계속해서 사용하지 않도록 교체 알림 신호를 출력할 수 있는 이점이 있다.
또한, 사용자로 하여금 필터의 상태를 직접 눈으로 확인하지 않아도 필터의 교체 시기를 알 수 있도록 안내할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 예시 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 내부가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커버부가 본체에서 분리된 경우 내부 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 센서가 확대 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 램프가 확대 도시된 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기가 필터의 교체 알림 신호를 출력하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 필터에 먼지가 쌓여 교체 알림 신호 출력되는 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이다.
도 10은 새로 장착된 필터가 깨끗한 필터인 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이다.
도 11은 새로 장착된 필터가 사용했던 필터인 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기가 필터의 교체 알림 신호를 출력하는 방법을 나타내는 예시 도면이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
<공기조화기>
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 예시 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 내부가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 공기조화기(1)는 내부로 유입된 공기에 포함된 불순물을 필터링하는 필터(110), 적외선을 방출하는 적외선 램프(120), 필터(110)를 통과한 적외선을 감지하는 적외선 센서(130), 적외선 센서(130)로 수신된 신호를 디지털 신호로 변환하는 AD 변환기(Analog to Digital Converter, 140) 및 AD 변환기(140)에 의해 디지털 신호로 변환된 적외선 광량에 따라 필터의 교체 시기를 산출하는 제어부(180) 및 필터의 교체 시기를 안내하는 출력부(150)를 포함할 수 있다.
공기조화기(1)는 필터(110), 적외선 램프(120), 적외선 센서(130), AD 변환기(140), 출력부(150) 및 제어부(180) 이외에 메모리(160), 본체(2), 열교환기(6), 팬(7), 베인(8), 베인모터(9)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하며, 공기조화기(1)는 앞에서 나열된 구성에서 일부를 생략하거나 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다.
본체(2)는 공기조화기(1)의 외관을 형성할 수 있다. 본체(2)의 내부에는 수용공간이 형성되어, 열교환기(6), 팬(7), 베인(8), 베인모터(9), 필터(110), 적외선 램프(120), 적외선 센서(130), AD 변환기(140), 메모리(160) 및 제어부(180) 중 적어도 하나 이상이 수용될 수 있다.
본체(2)에는 실내 공기가 내부로 흡입되는 공기흡입구(S1)와, 내부의 공기가 토출되는 공기토출구(S2)가 형성될 수 있다. 특히, 공기흡입구(S1)는 본체(2)의 커버부(101)에 형성될 수 있다.
커버부(101)는 본체(2)와 탈부착이 가능하다. 구체적으로, 필터(110)가 교체되거나 청소되기 위해 커버부(101)는 본체(2)로부터 분리될 수 있다.
열교환기(6)는 본체(2) 내부에 설치될 수 있고, 냉매가 통과하면서 주변의 공기와 열교환될 수 있다. 따라서, 공기흡입구(S1)로 흡입된 공기는 열교환기(6)를 통과하며 열교환된 다음, 공기토출구(S2)를 통해 토출될 수 있다.
팬(7)은 본체(2) 내부에 설치될 수 있고, 공기를 유동시키는 블로워 또는 임펠러(이하, 블로워라 칭함)와, 블로워를 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.
팬(7)은 그 회전수에 따라 공기조화기(1)의 풍량을 결정할 수 있다. 공기조화기(1)는 순차적으로 회전수가 증가되는 다수의 풍량을 갖는 것이 가능하고, 약풍, 강풍, 파워풍 등과 같은 다수의 풍량을 갖거나 약풍, 중풍, 강풍, 파워풍 등과 같은 다수의 풍량을 갖는 것이 가능하다.
베인(8)은 본체(2)에서 실내로 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절부재로서, 본체(2)의 내부 또는 공기토출구(S2)에 회전 가능하게 위치될 수 있다.
베인모터(9)는 베인(8)에 직접 연결되거나 링크 등의 동력전달부재를 통해 연결될 수 있고, 베인(8)을 특정 각도로 위치시킨 상태에서 정지시키는 것이 가능하고, 베인(8)을 스윙 회전시키는 것이 가능하다. 베인모터(9)는 오토 스윙 모드시 베인(8)을 스윙 회전시킬 수 있다.
<필터>
필터(110)는 공기흡입구(S1)를 통해 유입되는 공기에 포함된 먼지 입자를 필터링할 수 있다.
필터(110)는 공기흡입구(S1)가 형성된 커버부(101)와 팬(7) 사이에 위치될 수 있고, 공기흡입구(S1)로 유입된 공기에 포함된 불순물을 걸러냄으로써 팬(7)에 불순물이 유입되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 필터(110)는 적외선 램프(120)와 적외선 센서(130) 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 적외선 센서(130)는 적외선 램프(120)에서 방출된 적외선 중 필터(110)를 통과한 적외선을 감지할 수 있고, 감지된 적외선의 광량을 통해 필터(110)에 포함된 먼지 입자의 양을 수치화할 수 있다.
<적외선 램프>
본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기(1)는 광을 방출하는 광 조사기와, 광 조사기에서 방출된 광을 감지하는 광 센서를 포함할 수 있다. 광 조사기와 광 센서는 필터(110)를 사이에 두고 위치될 수 있다. 따라서, 광 조사기에서 방출된 광은 필터(110)를 통과할 수 있고, 광 센서는 필터(110)를 통과한 광을 감지할 수 있다. 필터(110)에 먼지 입자가 많을수록 광 센서가 감지하는 광량은 감소하고, 필터(110)에 먼지 입자가 적을수록 광 센서가 감지하는 광량은 증가할 수 있다. 따라서, 광 센서가 감지하는 광량에 따라 필터(110)에 존재하는 먼지 입자의 양을 산출할 수 있다.
이 때, 광 조사기는 적외선을 방출하는 적외선 램프(120)일 수 있고, 광 센서는 적외선을 감지하는 적외선 센서(130)일 수 있다. 광 조사기 및 광 센서가 가시광선 영역을 이용하면 외부에서 가시광선이 유입될 수 있어 오차가 발생할 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기(1)는 적외선 램프(120)와 적외선 센서(130)를 포함할 수 있다. 적외선 램프(120)와 적외선 센서(130)는 필터(110)를 사이에 두고 위치될 수 있다.
적외선 램프(120)는 적외선을 방출할 수 있다. 보다 구체적으로, 적외선 램프(120)는 필터(110) 방향으로 적외선을 방출할 수 있다. 적외선 램프(120)에서 방출된 적외선 중 일부는 필터(110)를 통과하고, 일부는 필터(110) 또는 먼지 입자에 막혀 필터(110)를 통과하지 못할 수 있다.
<적외선 센서>
적외선 센서(130)는 적외선 램프(120)로부터 방출된 적외선을 감지할 수 있다. 보다 구체적으로, 적외선 센서(130)는 적외선 램프(120)에서 방출된 적외선 중 필터(110)를 통과한 적외선을 감지할 수 있다.
적외선 센서(130)는 기 설정된 특정 파장 대역에 대응하는 적외선을 센싱할 수 있고, 이 경우 먼지 입자의 양을 보다 정확하게 산출할 수 있다.
적외선 센서(130)는 적외선을 감지하여 신호처리가 가능한 전기량으로 변환할 수 있다.
적외선 센서(130)는 적외선 감지 신호를 AD 변환기(140)로 전달할 수 있다.
<AD 변환기>
AD 변환기(140)는 적외선 센서(130)로부터 적외선 감지 신호를 수신할 수 있다. AD 변환기(140)는 적외선 감지 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 즉, AD 변환기(140)는 적외선 감지 신호를 수치화할 수 있다. 이에 따라, AD 변환기(140)는 적외선 센서(130)가 감지한 적외선의 광량을 수치로서 표현할 수 있다.
앞에서는 적외선 센서(130)와 AD 변환기(140)를 별개의 장치로 구분하였으나, 이는 설명의 편의를 위해 예시로 든 것에 불과하다. 적외선 센서(130)의 내부에 AD 변환기가 구비되어 있어 적외선 센서(130)가 적외선을 감지하고, 디지털 신호로 변환할 수도 있다.
제어부(180)는 AD 변환기(140)를 통해 획득된 적외선의 광량을 기 설정된 기준값과 비교할 수 있다. 기준값은 메모리(160)에 저장되어 있을 수 있고, 제어부(180)는 적외선 광량을 기준값과 비교하여 필터(110)의 교체 알림 신호를 출력할 수 있다.
<출력부>
출력부(150)는 필터(110)의 교체 알람 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 교체 알람 신호는 필터(110)를 교체하라는 메시지를 포함한 신호일 수 있다. 따라서, 출력부(150)는 필터(110)의 교체가 필요함을 나타내는 메시지를 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 교체 알람 신호는 필터(110)에 포함된 먼지 입자의 양을 나타내는 신호일 수 있다. 따라서, 출력부(150)는 필터(110)에 포함된 먼지 입자의 양을 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(150)는 필터(110)에 포함된 먼지 입자의 양을 필터의 면적 대비 먼지 입자의 면적으로 표시하거나, 먼지 입자의 양을 소정 단계로 구분하여 특정 단계로 출력할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 출력부(150)는 다양한 방법으로 먼지 입자의 양을 출력할 수 있다. 이 경우, 사용자는 출력된 먼지 입자의 양을 확인하여 당장 필터(110)를 교체해야 하는지, 아니면 현재 장착된 필터(110)를 얼마나 더 사용할 수 있는지 판단할 수 있는 이점이 있다.
출력부(150)는 필터(110)의 교체 시기를 시각적으로 표시하는 모니터와, 필터(110)의 교체 시기를 청각적으로 나타내는 스피커와, 필터(110)의 교체 시기를 사용자의 이동 단말기 등으로 전송하여 안내하는 통신부 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
<메모리>
메모리(160)는 필터(110)의 교체 알람 신호를 출력하는데 필요한 정보를 저장할 수 있다. 구체적으로, 메모리(160)는 필터(110)의 교체 알람 신호를 출력하는 기준이되는 기준값을 저장하고 있을 수 있다.
기준값은 공기조화기(1)의 설치시 디폴트로 설정되거나 사용자 입력명령을 수신함에 따라 설정될 수 있다. 기준값은 공기조화기(1)의 모델, 필터(110)의 종류, 사용자가 선호하는 필터 교체 시점 등에 따라 변경될 수 있다.
또한, 메모리(160)는 적외선 센서(130)의 센싱 결과를 통해 획득된 먼지 입자의 양을 저장할 수 있다. 제어부(180)는 주기적으로 적외선 센서(130)가 적외선을 센싱하고, 센싱 결과를 메모리(160)에 저장하도록 제어할 수 있다.
제어부(180)는 메모리(160)에 저장된 값에 기초하여 필터(110)의 교체 시기를 산출할 수 있다.
<제어부>
제어부(180)는 공기조화기(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(180)는 열교환기(6), 팬(7), 베인모터(9), 적외선 램프(120), 적외선 센서(130), AD 변환기(140), 출력부(150), 메모리(160) 중 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다.
제어부(180)는 적외선 램프(120)가 적외선을 방사하고, 적외선 센서(130)가 적외선을 감지하여 먼지 입자의 양을 획득하면, 획득된 먼지 입자의 양에 기초하여 필터(110)의 교체 시기를 나타내는 알림을 출력하도록 출력부(150)를 제어할 수 있다.
다음으로, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커버부가 본체에서 분리된 경우 내부 모습을 나타내는 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 센서가 확대 도시된 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 램프가 확대 도시된 도면이다.
본체(2)는 탈부착되는 커버부(101)를 포함할 수 있다. 커버부(101)에는 실내의 공기가 흡입되는 공기흡입구(S1)가 형성될 수 있고, 본체(2)의 내부에는 팬(7)이 위치될 수 있으며, 필터(110)는 공기흡입구(S1)와 팬(7)의 사이에 위치될 수 있다.
<필터, 적외선 램프 및 적외선 센서의 위치>
커버부(101)와 팬(7) 사이에 필터(110), 적외선 램프(120) 및 적외선 센서(130)가 위치할 수 있고, 적외선 램프(120)와 적외선 센서(130) 사이에 필터(110)가 위치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이 적외선 램프(120)는 커버부(101)와 팬(7) 중 커버부(101)에 가까이 위치되고, 적외선 센서(130)는 커버부(101)와 팬(7) 중 팬(7)에 가까이 위치될 수 있다. 이에 따르면, 적외선 센서(130)가 보다 본체(2)의 안쪽에 위치되어 적외선 램프(120) 외 다른 광원으로부터 받을 수 있는 영향을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 적외선 램프(120)는 커버부(101)와 팬(7) 중 팬(7)에 가까이 위치되고, 적외선 센서(130)는 커버부(101)와 팬(7) 중 커버부(101)에 가까이 위치될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 필터(110), 적외선 램프(120) 및 적외선 센서(130)가 도 4에 도시된 바와 같이 위치하는 경우를 예시로 설명하나, 이에 한정될 필요는 없다.
<적외선 센서의 위치>
도 4 내지 도 6을 참조하면, 적외선 센서(130)는 지지대(131)에 위치될 수 있다. 적외선 센서(130)를 포함하는 지지대(131)는 팬(7)에 위치될 수 있다.
구체적으로, 팬(7)에는 공기가 유동되는 공기통로와, 공기통로의 주변을 둘러싸는 외둘레부(10)가 형성될 수 있다. 외둘레부(10)와 공기통로는 공기의 유동 방향으로 나란하지 않을 수 있다. 즉, 외둘레부(10)와 공기통로에는 소정 거리(d1)만큼 이격될 수 있다. 따라서, 지지대(131)가 팬(7)의 외둘레부(10)에 장착되면 공기의 유동 방해를 최소화할 수 있고, 적외선 센서(130)가 적외선을 감지할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적외선 센서(130)는 팬(7)의 정중앙과 나란하게 위치될 수 있다. 공기흡입구(S1)로 유입된 공기는 팬(7)을 통과하게 되며, 이 때 공기의 유동량은 팬(7)의 정중앙에서 가장 많을 수 있다. 따라서, 먼지 입자는 팬(7)의 정중앙과 가까운 영역에 많이 쌓일 수 있고, 적외선 센서(130)가 팬(7)의 정중앙과 나란하게 위치하면 먼지 입자의 양을 보다 정확하게 획득할 수 있다.
<적외선 램프의 위치>
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 적외선 램프(120)는 적외선 센서(130)와 수평방향으로 나란하게 위치될 수 있다. 적외선 램프(120)의 높이(h1)와 적외선 센서(130)의 높이(h2)는 동일할 수 있다. 적외선 램프(120), 적외선 센서(130) 및 팬(7)의 정중앙은 일직선상으로 나란하게 위치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 적외선 램프(120)는 커버부(101)에 위치될 수 있다. 보다 구체적으로, 적외선 램프(120)는 커버부(101) 중 팬(7)을 향하는 면(101a)에 장착될 수 있다.
필터(110)는 커버(101)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 필터(110)는 커버부(101)의 양 측면(101b)(101c)에 지지될 수 있다. 커버부(101)의 양 측면(101b)(101c)에는 적어도 하나 이상의 장착부(111)가 형성될 수 있고, 장착부(111)는 필터(110)를 지지할 수 있다.
필터(110)가 커버부(101)에 장착된 경우, 적외선 램프(120)는 커버부(101)의 일면(101a)과 필터(110) 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 적외선 램프(120)는 필터(110) 방향으로 적외선을 방출할 수 있다.
적외선 센서(130)는 필터를 통과한 적외선을 감지할 수 있고, 제어부(180)는 적외선 센서(130)의 감지 결과에 기초하여 필터(110)의 교체 알림 신호를 출력할 수 있다.
<교체 알림 신호 출력 방법>
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기가 필터의 교체 시기를 안내하는 교체 알림 신호의 출력 방법을 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기가 필터의 교체 알림 신호를 출력하는 방법을 나타내는 순서도이다.
제어부(180)는 공기조화기를 가동할 수 있다(S11).
제어부(180)는 공기흡입구(S1)를 통해 실내 공기를 흡입하고, 흡입된 공기가 열교환기(6)를 통과하여 공기토출구(S2)로 토출되도록 공기조화기를 가동할 수 있다.
공기조화기(1)가 가동되는 동안 필터(110)에 먼지가 축적될 수 있다.
제어부(180)는 공기조화기(1)가 가동되는 동안 필터(110)에 쌓인 먼지 입자의 양을 가늠하여 필터(110)의 교체 시기를 획득할 수 있다.
한편, 공기조화기(1)가 가동될 때, 메모리(160)는 필터(110)의 교체 알림 신호를 출력하기 위한 기준이 되는 데이터를 저장하고 있을 수 있다. 예를 들어, 메모리(160)는 계수 k를 저장할 수 있고, k는 교체 알림 신호를 출력 여부를 결정할 수 있다.
메모리(160)에 저장된 계수 k는 공기조화기(1)의 설치시 디폴트로 저장되거나, 사용자 입력 명령에 따라 저장 또는 변경될 수 있다. 이는, 사용자마다 필터를 교체하고자 하는 시기가 다를 수 있기 때문이다. 즉, 어떤 사용자는 먼지 입자가 필터 면적의 80% 이상 쌓였을 때 필터를 교체하고 싶은 반면에, 다른 사용자는 먼지 입자가 필터의 50% 이상만 쌓여도 필터를 교체하고 싶을 수 있다. 따라서, k는 공기조화기의 모델, 필터의 면적이나 종류, 사용자의 선호도 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 메모리(160)는 적외선 센서(130)를 통해 획득한 초기 적외선 광량(A)과, 새로 장착된 필터가 깨끗한 필터인지 또는 사용했던 필터인지 판단하기 위한 기준 광량(S')과, 소정 주기로 획득된 적외선 광량(S) 중 적어도 하나 이상을 저장할 수 있다.
제어부(180)는 공기조화기(1)가 가동되면, 필터(110)가 새로 장착된 필터인지 판단할 수 있다(S13).
필터(110)는 다른 필터로 교체, 필터 청소 등의 이유로 본체(2)에서 분리되고, 새로 장착될 수 있다. 이 때, 새로 장착된 필터는 먼지 입자가 없거나 거의 없는 깨끗한 필터이거나, 먼지 입자가 쌓여있는 사용했던 필터일 수도 있다.
제어부(180)는 새로 장착된 필터(110)가 사용했던 필터인 경우, 필터에 이미 먼지 입자가 많이 쌓여있음에도 불구하고 이를 토대로 초기 광량을 감지하면 필터의 교체 알림 신호를 적절한 시기에 출력할 수 없는 경우를 방지할 수 있는 이점이 있다.
일 실시 예에 따르면, 커버부(101)에는 필터(110)의 탈착과 장착을 감지하는 센서가 구비되어 있다. 예를 들어, 장착부(111)에 필터(110)가 장착됨에 따라 가해지는 압력을 감지하는 압력 센서가 구비될 수 있어, 제어부(180)는 필터(110)가 새로 장착된 필터인지 판단할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 제어부(180)는 다양한 방법으로 필터(110)가 새로 장착되었는지 판단할 수 있다.
제어부(180)는 필터(110)가 새로 장착된 필터로 판단되면, 적외선 센서(130)가 소정 시간 동안 필터(110)를 통과하는 적외선의 초기 광량(A)을 감지하도록 제어할 수 있다(S15).
적외선 램프(120)는 소정 시간 동안 필터(110) 방향으로 적외선을 방출할 수 있다. 적외선 센서(130)는 소정 시간 동안 필터(110)를 통과하는 적외선을 감지할 수 있다. 제어부(180)는 적외선 센서(130)의 감지 결과에 기초하여 초기 광량(A)을 획득할 수 있다.
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱이 기준 광량 S' 보다 작은지 판단할 수 있다(S17).
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱을 기준 광량 S'과 비교하여, 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없거나 적은 깨끗한 필터인지, 또는 먼지 입자가 쌓여있는 사용했던 필터인지 판단할 수 있다.
이하에서, 계수 k는 0.8인 것으로 가정하여 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하고 계수 k는 0보다 크고 1보다 작은 임의의 수일 수 있다. 또한, 계수 k는 0보다 큰 임의의 수일 수 있고, 이 경우 S17과 S21에서 부등호의 방향은 반대일 수 있다.
기준 광량 S'은 공기조화기의 설치시 디폴트로 설정될 수 있다. 이후, 경우에 따라 S'은 이전에 교체 알림 신호의 출력시 감지된 광량 S로 변경될 수도 있고, 또는 디폴트로 설정된 값이 유지될 수도 있다.
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱이 기준 광량 S' 보다 크면 교체 알림 신호를 출력할 수 있다(S23).
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱이 기준 광량 S' 이상이면, 새로 장착된 필터는 먼지 입자가 소정 기준 이상으로 쌓여있는 필터로 판단하고, 교체 알림 신호를 출력할 수 있다.
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱이 기준 광량 S' 보다 작으면, 적외선 센서(130)가 소정 시간 동안 필터(110)를 통과하는 광량 S를 감지하도록 제어할 수 있다(S19).
제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱이 기준 광량 S' 미만이면 새로 장착된 필터는 먼지 입자가 없거나 적은 깨끗한 필터로 판단하고, 기 설정된 주기마다 적외선 센서(130)가 필터(110)를 통과하는 적외선 광량을 감지하도록 제어할 수 있다. 제어부(180)는 기 설정된 주기마다 적외선 광량의 변화를 인식하여 필터(110)에 쌓이는 먼지 입자의 양의 변화를 분석할 수 있다.
구체적으로, 제어부(180)는 소정 시간 동안 적외선 램프(120)가 적외선을 방출하고, 적외선 센서(130)가 필터(110)를 통과하는 적외선을 감지하면, AD 변환기(140)를 통해 적외선 광량 S를 획득하도록 제어할 수 있다.
제어부(180)는 획득된 적외선 광량 S가 계수 k와 초기 광량 A의 곱 보다 작은지 판단할 수 있다(S21).
제어부(180)는 획득된 적외선 광량 S가 계수 k와 초기 광량 A의 곱 보다 크면, S11로 돌아가고, 현재의 가동 상태를 유지할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 획득된 적외선 광량 S가 계수 k와 초기 광량 A의 곱 보다 크면, 다음 주기에 다시 필터(110)를 통과하는 적외선 광량을 감지할 수 있다. 이는, 필터에 쌓인 먼지 입자의 양이 기 설정된 기준 보다 낮아 아직 필터의 교체 시기에 도달하지 않음을 사용자에게 알려주기 위함이다.
제어부(180)는 획득된 적외선 광량 S가 계수 k와 초기 광량 A의 곱 보다 작으면, 교체 알림 신호를 출력하도록 출력부(150)를 제어할 수 있다(S23).
이는, 필터에 쌓인 먼지 입자의 양이 기 설정된 기준 보다 높아 필터를 교체해야 함을 사용자에게 알려주기 위함이다.
공기조화기(1)가 필터의 교체 시기 알림을 출력하는 방법은 도 12를 통해 설명한다.
제어부(180)는 필터의 교체 알림 신호를 출력하고, 기준 광량 S'을 S로 변환할 수 있다(S25).
이는, 이후에 필터가 분리되고, 새로운 필터가 장착된 경우 다른 필터로 교체된 것인지 또는 사용했던 필터가 다시 장착된 것인지 판단하기 위함이다. 이에 대한 자세한 설명은 도 9 내지 도 11에 도시된 데이터를 통해 후술한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 필터를 통과하는 적외선의 광량을 감지하여, 필터의 교체 시기를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 특히, 공기조화기의 가동 시간 등을 카운트하여 필터의 교체 시기를 획득하는 경우 필터에 쌓인 먼지 입자의 양과 관계 없이 필터의 교체 시기를 안내하기 때문에 실제로 교체할 시기가 아님에도 불구하고 교체하도록 안내하는 경우가 발생할 수 있는 점에서, 필터의 낭비를 방지할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 적외선 센서로 감지한 적외선 광량에 따른 공기조화기의 동작 방법을 다양한 예시 데이터와 도 8을 통해 설명한다.
도 9는 필터에 먼지가 쌓여 교체 알림 신호 출력되는 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이고, 도 10은 새로 장착된 필터가 깨끗한 필터인 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이고, 도 11은 새로 장착된 필터가 사용했던 필터인 경우를 설명하기 위한 예시 데이터이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 예시 데이터는 발명의 이해를 돕고자 예시로 든 것에 불과하므로, 이에 제한되지 않음이 타당하다.
메모리(160)는 계수 k인 0.8과, 기준 광량 S'인 60을 저장하고 있을 수 있다. 이 때, 기준 광량 S'은 교체 알림 신호의 출력에 따라 변환될 수 있다.
<필터에 먼지가 쌓이는 경우 공기조화기의 동작 방법>
도 9를 참조하면, 필터(110)가 새로 장착됨에 따라 적외선 센서(130)로 측정된 초기 광량 A는 100일 수 있다(S15). 이 때, 초기 광량 A는 먼지 입자가 없는 필터만의 무게일 수 있다. 제어부(180)는 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 80이 기준 광량 S'인 60 보다 크기 때문에 적외선 광량을 감지하도록 제어할 수 있고, 아직 필터(110)에 먼지 입자가 쌓이지 않았기 때문에 필터(110)의 적외선 광량 S는 다시 100으로 측정될 수 있다(S19). 적외선 광량 S는 100으로, 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 80 보다 크다(S21). 필터(110)는 아직 계속해서 사용 가능한 것으로 판단되고, 소정 주기(T)가 지남에 따라 필터(110)에 먼지 입자가 쌓일 수 있다. 따라서, 제1 시간(T)이 지난 이후 적외선 센서(130)로 측정된 광량 S는 75로 줄어들 수 있다(S19). 적외선 광량 S는 85로, 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 80 보다 크다(S21). 필터(110)는 계속해서 사용될 수 있고, 소정 주기(T)가 또 지나면서 필터(110)에 더 많은 먼지 입자가 쌓일 수 있다. 제2 시간(2T)이 지나고 적외선 센서(130)로 측정된 광량 S는 55일 수 있다(S19). 이 때, 적외선 광량 S는 55이므로, 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 80 보다 작고(S21), 교체 알림 신호를 출력할 수 있다(S23). 이 때, 기준 광량 S'인 60은 현재 적외선 광량 S인 55로 변환되어 메모리(160)에 저장될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 공기조화기는 필터를 통과하는 적외선 광량을 감지하여 필터의 교체 시기를 보다 정확하게 획득하여 사용자에게 안내할 수 있는 이점이 있다.
필터의 교체 알림 신호가 출력됨에 따라, 필터(110)는 본체(2)에서 분리된 후 새로운 필터로 교체될 수 있다. 이 때, 먼지 입자가 없거나 거의 없는 깨끗한 필터가 장착될 수도 있고, 먼지 입자가 많거나 사용했던 필터가 다시 장착될 수도 있다.
따라서, 다음으로 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없거나 적은 깨끗한 필터인 경우 동작 방법을 설명한다.
<깨끗한 필터로 교체된 경우 공기조화기의 동작 방법>
도 10을 참조하면, 새로운 필터가 장착되기 이전에, 필터 교체 알림 신호의 출력시 감지된 적외선 광량 S인 55가 S'으로 저장될 수 있다. 따라서, 메모리(160)는 기준 광량 S'을 55로 저장하고 있을 수 있다.
제어부(180)는 새로운 필터가 장착되면(S13), 적외선의 초기 광량 A를 측정할 수 있다(S15). 새로운 필터가 깨끗한 필터인 경우 초기 광량 A는 100으로 측정될 수 있다. 따라서, 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 80은 기준 광량 S'인 55 보다 크므로(S17), 제어부(180)는 도 9에서 설명한 바와 같이 주기마다 적외선 광량 S를 감지하도록 제어할 수 있다.
다음으로, 새로 장착된 필터가 사용했던 필터인 경우 동작 방법을 설명한다.
<새로 장착된 필터가 사용했던 필터인 경우 동작 방법>
도 11을 참조하면, 도 10에서 설명한 바와 유사하게 새로운 필터가 장착되기 이전에 필터 교체 알림 신호의 출력시 감지된 적외선 광량 S인 55가 S'으로 저장될 수 있다. 따라서, 메모리(160)는 기준 광량 S'을 55로 저장하고 있을 수 있다.
제어부(180)는 새로운 필터가 장착되면(S13), 적외선의 초기 광량 A를 측정할 수 있다(S15). 새로 장착된 필터가 기존에 사용했던 필터인 경우 초기 광량 A는 55로 측정될 수 있다. 따라서, 계수 k와 초기 광량 A의 곱인 44는 기준 광량 S'인 55 보다 작으므로(S17), 제어부(180)는 교체 알림 신호를 출력할 수 있다(S23). 그리고, 메모리(160)는 기준 광량 S'을 현재 적외선 광량 S인 55로 다시 저장할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 기존에 사용했던 필터가 다시 장착된 경우까지 판단하여, 필터가 신속하게 교체될 수 있도록 교체 알림 신호를 출력할 수 있는 이점이 있다.
다음으로, 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기가 필터의 교체 알림 신호를 출력하는 방법을 나타내는 예시 도면이다.
<교체 알림 신호>
제어부(180)는 적외선 센서(130)로 측정한 필터(110)를 통과한 적외선의 광량을 통해 출력부(150)가 교체 알림 신호를 출력하도록 제어할 수 있다.
출력부(150)는 도 12에 도시된 바와 같은 디스플레이일 수 있다. 이하, 출력부(150)가 디스플레이인 경우를 예시로 교체 알림 신호를 설명한다.
디스플레이는 현재 온도 또는 설정 온도(131)와, 바람의 세기(132), 운전 모드(133)를 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이는 필터 교체 아이콘(134)을 더 표시할 수 있다.
사용자는 필터 교체 아이콘(134)을 통해 필터의 교체 시기임을 알 수 있다. 즉 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기는 사용자로 하여금 필터를 직접 눈으로 보지 않고도 필터의 교체 시기임을 알 수 있도록 알려주는 편리함을 제공하는 이점이 있다.
그러나, 이와 같이 출력부(150)가 디스플레이인 것은 예시적인 것에 불과하다. 출력부(150)는 교체 알림 신호를 청각적으로 안내하는 스피커이거나, 교체 알림 신호를 사용자의 이동 단말기로 전송하는 통신부일 수도 있다. 즉, 출력부(150)는 사용자에게 필터의 교체 시기임을 안내할 수 있는 모든 요소를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 공기조화기 110: 필터
120: 적외선 램프 130: 적외선 센서
140: AD 변환기 150: 출력부
160: 메모리 180: 제어부

Claims (13)

  1. 내부로 흡입된 공기 중의 먼지 입자를 필터링하는 필터;
    상기 필터 방향으로 적외선을 방출하는 적외선 램프;
    상기 적외선 램프에서 방출된 적외선 중 상기 필터를 통과한 적외선을 감지하는 적외선 센서; 및
    상기 감지된 적외선의 광량에 따라 필터 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단하는 제어부; 및
    상기 판단 결과에 따라 교체 알림 신호를 출력하는 출력부를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 필터가 새로 장착되면 상기 적외선 램프에서 방출되어 상기 필터를 통과하는 초기 광량을 획득하며,
    상기 제어부는
    상기 필터의 초기 광량에 기초하여 상기 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터인지 판단하는
    공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 필터의 장착시 획득된 적외선의 초기 광량과, 상기 필터의 장착 후 소정 주기마다 획득된 적외선 광량을 비교하여 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단하는 공기조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교체 알림 신호의 출력 여부를 결정하는 계수를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는
    적외선 광량을 상기 계수와 초기 광량의 곱과 비교하여 필터의 교체 알람 신호의 출력 여부를 판단하는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    적외선 광량이 상기 계수와 초기 광량의 곱 보다 크면 소정 주기 마다 적외선 광량을 획득하고, 적외선 광량이 상기 계수와 초기 광량의 곱 보다 작으면 교체 알림 신호를 출력하는 공기조화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터는
    상기 적외선 램프와 상기 적외선 센서 사이에 위치되는 공기조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 적외선 램프와 상기 적외선 센서는 수평방향으로 나란하게 위치되는 공기조화기.
  7. 제5항에 있어서,
    내부로 공기를 흡입하기 위한 팬을 더 포함하고,
    상기 적외선 램프와 상기 적외선 센서 및 상기 팬의 정중앙은 일직선상으로 나란하게 위치되는 공기조화기.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 초기 광량과 계수의 곱을 이전에 교체 알림 신호 출력시 회득된 광량과 비교하여 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터인지 판단하는 공기조화기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 새로 장착된 필터가 먼지 입자가 없는 필터로 판단되면 상기 새로 장착된 필터를 통과하는 적외선의 광량을 획득하도록 상기 적외선 센서를 제어하는 공기조화기.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 새로 장착된 필터가 먼지 입자를 포함하고 있는 필터로 판단되면 상기 교체 알림 신호를 출력하는 공기조화기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 적외선 센서가 감지한 신호를 디지털 신호를 변환하는 AD 변환기를 더 포함하는 공기조화기.
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