KR102406856B1 - Sensor Apparatus for eco-friendly air cleaning and air cleaning system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52); 상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53); 상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54); 상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71); 상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72); 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73); 상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74); 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75); 상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91); 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 제안한다.The present invention, carbon dioxide (CO 2 ) for detecting the concentration of carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51; an ammonia (NH 3 ) sensor 52 disposed around the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51 and configured to detect the concentration of ammonia (NH 3 ); an oxygen (O 2 ) sensor 53 disposed around the ammonia (NH 3 ) sensor 52 and configured to detect a concentration of oxygen (O 2 ); a fine dust sensor 54 disposed around the oxygen (O 2 ) sensor 53 and configured to detect fine dust; a virus sensor 55 disposed around the fine dust sensor 54 and configured to detect a virus; a first amplifying unit 71 amplifying the signal of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51; A second amplifying unit 72 for amplifying the signal of the ammonia (NH 3 ) sensor 52; a third amplifying unit 73 amplifying the signal of the oxygen (O 2 ) sensor 53; a fourth amplifying unit 74 amplifying the signal of the fine dust sensor 54; a fifth amplifying unit 75 amplifying the signal of the virus sensor 55; an adder (91) for adding the signals of the first, second, fourth, and fifth amplifiers (71, 72, 74, 75); a differentiator (92) for detecting an amount of time-dependent change in the output of the adder (91); an integrator (93) for integrating the signal of the third amplifying unit (73) according to time; We propose a sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it includes a signal transmitting unit 56 that transmits signals of the differentiator 92 and the integrator 93 from the sensor unit 50 .
Description
본 발명은 이산화탄소(CO2) 센서, 암모니아(NH3) 센서, 산소(O2) 센서, 미세먼지 센서, 바이러스 센서 검출 기반의 친환경 공기청정을 위한 센서 장치 및 이를 이용한 공기청정 시스템을 제안하고자 한다. 무엇보다 상기 이산화탄소(CO2)와 암모니아(NH3)는 공기 오염에 하나의 중요한 지표이고, 여기에다 미세먼지와 바이러스의 검출을 기반으로 친환경 공기 청정 시스템을 가동하기 위한 센서 장치를 제안하고자 한다. 상기 제안된 센서 장치에서는 오염도와 관련된 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 미세먼지 및 바이러스 센서 정보는 미분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화 양을 검출시키며, 산소(O2) 센서 정보는 적분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화되는 양을 적분시키는 것을 기술적 특징으로 하며, 상기 센서 장치를 바탕으로 공기청정 시스템에 관한 것이다.The present invention proposes a sensor device for eco-friendly air cleaning based on detection of a carbon dioxide (CO 2 ) sensor, an ammonia (NH 3 ) sensor, an oxygen (O 2 ) sensor, a fine dust sensor, and a virus sensor, and an air cleaning system using the same . Above all, carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH 3 ) are important indicators of air pollution, and a sensor device for operating an eco-friendly air cleaning system based on detection of fine dust and viruses is to be proposed. In the proposed sensor device, carbon dioxide (CO 2 ), ammonia (NH 3 ), fine dust, and virus sensor information related to contamination detects the amount of change over time based on a differentiator, and oxygen (O 2 ) sensor information is an integrator It is a technical feature to integrate an amount that changes with time based on the , and relates to an air cleaning system based on the sensor device.
최근 공기청정, 황사 및 미세먼지 저감에 대해서 많은 기술개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 환경 오염을 저감시키기 위한 다양한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.Recently, many technologies have been actively developed for air cleaning, yellow dust and fine dust reduction, and various studies for reducing environmental pollution are being actively conducted.
관련된 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-2111867호, 공고일 2020. 05. 15.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 전체적인 사이즈가 컴팩트 하면서도 공기청정의 효율이 극대화되는 구조의 공기청정 장치를 제안하였다. 상기 [특허문헌1]은 상부 및 하부 케이스를 구비하는 본체; 공기의 흐름을 발생하기 위한 팬을 포함하는 구동부; 공기의 불순물을 제거하기 위한 지지 필터부; 관통구멍을 덮도록 구비되는 필터유닛이 장착되는 프레임 유닛을 포함하는 공기청정 장치를 공개하였다.As a related prior document, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2111867, published on May 15, 2020 (hereinafter referred to as [Patent Document 1]) discloses an air cleaning device with a compact overall size and a structure that maximizes air cleaning efficiency. suggested. The [Patent Document 1] is a body having an upper and a lower case; a driving unit including a fan for generating a flow of air; a support filter unit for removing impurities in the air; An air cleaning device including a frame unit on which a filter unit provided to cover a through hole is mounted has been disclosed.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2200730호, 공고일 2021. 01. 11.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 창문 설치형 하이브리드 공기청정 환기 및 냉방 시스템을 제안하였다. 상기 [특허문헌2]는 제1,2 하우징부를 갖는 하우징; 제1,2 통로를 갖는 전열교환기; 제1 팬을 포함하는 제1 공조 유닛; 제2 팬을 포함하는 제2 공조 유닛; 전열교환기들 사이를 막는 격벽; 제3 팬을 포함하는 내방 모듈; 제2 개구가 형성된 유량 조절 유닛; 모터 및 상기 모터의 회전축에 결합된 유량 조절판; 전열 교환기의 모서리를 수용하는 V자형으로 형성된 홈을 포함하는 창문 설치형 하이브리드 공기청정 환기 및 냉방 시스템을 공개하였다.In addition, in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2200730, publication date January 11, 2021 (hereinafter referred to as [Patent Document 2]), a window-mounted hybrid air purifying ventilation and cooling system was proposed. The [Patent Document 2] is a housing having first and second housing parts; a total heat exchanger having first and second passages; a first air conditioning unit including a first fan; a second air conditioning unit including a second fan; a bulkhead blocking the total heat exchangers; an inner module including a third fan; a flow rate control unit having a second opening; a flow control plate coupled to the motor and the rotation shaft of the motor; A window-mounted hybrid air purifying ventilation and cooling system including a V-shaped groove for accommodating the edge of a total heat exchanger was disclosed.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2171110호, 공고일 2020. 10. 28.(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 공기 청정 기능을 구비한 고순도 산소 발생 장치를 제안하였다. 상기 [특허문헌3]은 미세먼지 및 초미세먼지를 필터링하는 헤파필터; 제1,2 공기유량 분기밸브; 한 쌍의 솔레노이드 밸브; 한 쌍의 흡착밸브; 에어 컴프레셔; 산소유량 분기밸브; 진공펌프; 산소흐름 제어밸브를 포함하는 공기 청정 기능을 구비한 고순도 산소 발생 장치를 공개하였다.In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 10-2171110, published on October 28, 2020 (hereinafter referred to as [Patent Document 3]) proposes a high-purity oxygen generator having an air cleaning function. The [Patent Document 3] is a HEPA filter for filtering fine dust and ultra-fine dust; first and second air flow branch valves; a pair of solenoid valves; a pair of suction valves; air compressor; oxygen flow branch valve; vacuum pump; Disclosed is a high-purity oxygen generator having an air cleaning function including an oxygen flow control valve.
상기 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]은 공기청정 기능의 장치이지만, 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 산소(O2)의 가스검출 기반의 친환경 공기청정 장치 및 방법을 제시하지 못했다는 한계점이 있다.The [Patent Document 1] to [Patent Document 3] are devices with an air cleaning function, but present an eco-friendly air cleaning device and method based on gas detection of carbon dioxide (CO 2 ), ammonia (NH 3 ), and oxygen (O 2 ) There is a limit to not being able to do it.
본 발명은 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 산소(02), 미세먼지. 바이러스를 검출하는 1개 이상의 센서부(50)를 바탕으로 공기의 오염도를 검출하며, 기준값 이상인 경우, 친환경 공기청정기를 동작시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다. 특히 상기 센서부(50)는 친환경 공기청정기 프레임(10)과 분리되어 원하는 위치에 배치시킬 수 있으며, 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)에서 일정(一定) 이상의 농도가 검출되는 신호가 발생하는 경우, 주제어부(25)는 상기 팬(Fan)을 통하여 상기 친환경 공기청정기 프레임(10) 내부의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 외부로 유출(流出)시키도록 하며, 산소(O2)센서(53)에서 일정(一定) 이하의 산소 농도가 검출되는 경우, 상기 주제어부(25)는 상기 팬(Fan)을 통하여 상기 친환경 공기청정기 프레임(10) 내부의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 내부로 유입(流入)시키도록 제어하기 위한 센서 장치를 제안하고자 한다. 상기 제안된 센서 장치에서는 오염도와 관련된 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 미세먼지 및 바이러스 센서 정보는 미분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화 양을 검출시키며, 산소(O2) 센서 정보는 적분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화되는 양을 적분시키는 것을 기술적 특징으로 하며, 상기 센서 장치를 바탕으로 공기청정 시스템을 제안한다.The present invention is carbon dioxide (CO 2 ), ammonia (NH 3 ), oxygen (0 2 ), fine dust. Based on one or
본 발명에서는 과제의 해결을 위하여 친환경 공기청정을 위한 센서 장치에 있어서, 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52); 상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53); 상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54); 상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71); 상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72); 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73); 상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74); 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75); 상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91); 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 제안한다.In the present invention, in order to solve the problem, there is provided a sensor device for environment-friendly air cleaning, comprising: a carbon dioxide (CO 2 )
또한, 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템에 있어서, 친환경 공기청정기 프레임(10); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 앞면에 배치된 스칸디아모스 이끼(20); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 측면(側面)을 통해서 건물벽(33)으로 공기의 유입(流入) 및 유출(流出)을 위한 배관(34); 상기 배관(34)의 일측(一側)에 배치되어 공기의 유입(流入)시 정(正)방향으로 회전하고, 유출(流出)시 역(逆)방향으로 회전하는 팬(Fan); 상기 배관(34)의 내부에 배치되며, 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함을 통해서 먼지를 제거시키는 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)과 일정(一定) 거리와 이격되어서 위치하며, 공기의 오염도를 측정하는 상기 친환경 공기청정을 위한 1개 이상의 센서 장치; 상기 센서 장치의 신호를 무선(無線)으로 송출하는 신호 송출부(56); 상기 신호 송출부(56)에서 송출된 신호를 수신받으며, 친환경 공기청정기 프레임(10)에 위치한 안테나(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템을 과제의 해결 수단으로 한다.In addition, in the air cleaning system using a sensor device for environmentally friendly air cleaning, the environmentally friendly air purifier frame (10); Scandia moss moss (20) disposed on the front side of the eco-friendly air purifier frame (10); a
즉, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치는, 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52); 상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53); 상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54); 상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71); 상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72); 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73); 상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74); 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75); 상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91); 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 및 상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.That is, the sensor device for environmentally friendly air cleaning according to the first aspect of the present invention for solving the above problems includes a carbon dioxide (CO 2 )
바람직하게는, 상기 덧셈기(91)는 비반전 입력단자(+)에 제1 내지 제4 저항(R1 내지 R4)이 배치되며, 상기 덧셈기(91)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 제5 저항(R5)이 배치되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first to fourth resistors R1 to R4 are disposed at the non-inverting input terminal (+) of the
더욱 바람직하게는, 상기 미분기(92)의 비반전 입력단자(+)에 미분기 커패시터(CA)가 배치되며, 상기 미분기(92)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 미분기 저항(RA)이 배치되는 것을 특징으로 한다.More preferably, a differentiator capacitor CA is disposed at the non-inverting input terminal (+) of the
또한 바람직하게는, 상기 적분기(93)의 비반전 입력단자(+)에 적분기 저항(Ra)이 배치되며, 상기 적분기(92)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 적분기 커패시터(Ca)가 배치되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, an integrator resistor (R a ) is disposed at the non-inverting input terminal (+) of the
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치는, 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 산소(O2) 센서(53), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)로 구성되는 센서부(50); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호, 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호, 상기 미세먼지 센서(54)의 신호 및 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 더하는 덧셈기(91); 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 및 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the sensor device for eco-friendly air cleaning according to the second aspect of the present invention for solving the above problems, carbon dioxide (CO 2 )
바람직하게는, 상기 바이러스 센서(55)의 구성은, 바이러스 센서 기판(81); 상기 바이러스 센서 기판(81)의 상측(上側)에 위치하는 제1,2 전극(82,83); 상기 제1 전극(82)의 일측(一側)에 바이러스 검출영역(85); 및 상기 바이러스 검출영역(85) 상측(上側)에 위치하는 바이러스 검출단자(85); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the configuration of the
더욱 바람직하게는, 상기 제1 전극(84)은 제어전원(Vcc)과 연결된 펄스 발생회로(86)에서 일정(一定) 시간마다 공급되는 펄스(Pulse)가 공급되므로 일정(一定) 시간마다 주기적으로 바이러스를 검출하는 것을 특징으로 한다.More preferably, the
또한 바람직하게는, 상기 제2 전극(83)은 트랜지스터(87)의 베이스(B) 단자와 연결되며; 상기 트랜지스터(87)의 컬렉트(C) 단자에는 제어전원(Vcc)이 연결되며; 상기 트랜지스터(87)의 이미터(E) 단자에는 바이러스 검출저항(88)에 연결되며; 상기 바이러스가 검출되면, 상기 트랜지스터(87)는 턴온(Turn-on)되며; 상기 바이러스 검출저항(88)에서는 전압이 검출되므로 바이러스 검출 출력단자(Vout)에 출력전압이 발생하는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the
다른 한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제3 측면에 따르는 공기청정 시스템은, 친환경 공기청정기 프레임(10); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 앞면에 배치된 스칸디아모스 이끼(20); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 측면(側面)을 통해서 건물벽(33)으로 공기의 유입(流入) 및 유출(流出)을 위한 배관(34); 상기 배관(34)의 일측(一側)에 배치되어 공기의 유입(流入)시 정(正)방향으로 회전하고, 유출(流出)시 역(逆)방향으로 회전하는 팬(Fan); 상기 배관(34)의 내부에 배치되며, 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함을 통해서 먼지를 제거시키는 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)과 일정(一定) 거리와 이격되어서 위치하며, 공기의 오염도를 측정하는 상기 친환경 공기청정을 위한 1개 이상의 센서 장치; 상기 센서 장치의 신호를 무선(無線)으로 송출하는 신호 송출부(56); 및 상기 신호 송출부(56)에서 송출된 신호를 수신받으며, 친환경 공기청정기 프레임(10)에 위치한 안테나(26); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the air cleaning system according to the third aspect of the present invention for solving the above problems, an environment-friendly air cleaner frame (10); Scandia moss moss (20) disposed on the front side of the eco-friendly air purifier frame (10); a
바람직하게는, 상기 스칸디아모스 이끼(20)는 탄화코르크 보드를 통해서 배치되며; 상기 탄화코르크 보드는 세균감소, 원적외선 방사, 탈취 및 이산화탄소 감소의 친환경적인 효과가 있는 것을 특징으로 한다.Preferably, the
본 발명에서 제안하는 가스 검출 기반의 친환경 공기청정 장치는, 첫째, 1개 이상의 센서부(50)를 바탕으로 특정(特定) 위치의 공기의 오염도 검출을 바탕으로 친환경 공기청정 장치를 제어할 수 있으며, 둘째, 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 흐르게 함을 통하여 미세먼지를 제거할 수 있으며, 셋째, 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29)를 통하여 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함으로 인하여 먼지가 배관(34)에서 효과적으로 제거되며, 넷째, 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)에서 일정(一定) 이상의 농도가 검출되는 신호가 발생하는 경우, 주제어부(25)는 팬(Fan)을 통하여 친환경 공기청정기(10)의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 외부로 유출(流出)시키며, 다섯째, 산소(O2)센서(53)에서 일정(一定) 이하의 산소 농도가 검출되는 경우, 주제어부(25)는 팬(Fan)을 통하여 상기 친환경 공기청정기(10)의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 내부로 유입(流入)시키도록 제어하며; 여섯째, 스칸디아모스 이끼(20)는 암모니아(NH3), 아세트알데이드(CH3CHO), 아세트산(CH3CO2H)을 친환경적으로 저감시키며, 습기를 조절하는 매우 상승된 효과가 있다.The gas detection-based eco-friendly air purifying device proposed in the present invention can control the eco-friendly air purifying device based on the detection of pollution degree of air at a specific location based on one or
한편, 본 발명의 추가적인 특징 및 장점들은 이하의 설명을 통해 더욱 명확히 될 것이다.On the other hand, additional features and advantages of the present invention will become clearer through the following description.
도 1은 제안된 친환경 공기청정을 위한 센서 장치 개념도이다.
도 2는 제안된 친환경 공기청정을 위한 센서 장치의 세부 회로도이다.
도 3은 제안된 가스 검출 기반의 친환경 공기청정 장치 개념도이다.
도 4는 이산화탄소(CO2) 센서, 암모니아(NH3) 센서, 미세먼지 센서 및 바이러스 센서에서 일정(一定) 농도 이상의 신호가 검출시 공기를 유출(流出)시키는 친환경 공기청정 장치 동작 개념도이다.
도 5는 산소(O2) 센서에서 일정(一定) 농도 이하의 신호가 검출시 공기를 유입(流入)시키는 친환경 공기청정 장치 동작 개념도이다.
도 6은 스칸디아모스 이끼이다.
도 7a는 이산화탄소(CO2) 센서이며, 도 7b는 이산화탄소(CO2) 센서의 반응 특성을 나타낸다.
도 8a는 암모니아(NH3) 센서이며, 도 8b는 암모니아(NH3) 센서의 반응 특성을 나타낸다.
도 9a는 산소(O2) 센서이며, 도 9b는 산소(O2) 센서의 반응 특성을 나타낸다.
도 10a는 미세먼지 센서이며, 도 10b는 미세먼지 센서의 반응 특성을 나타낸다.
도 11a는 바이러스 센서이며, 도 11b는 바이러스 센서의 반응 특성을 나타낸다.1 is a conceptual diagram of a sensor device for the proposed eco-friendly air cleaning.
2 is a detailed circuit diagram of the proposed sensor device for eco-friendly air cleaning.
3 is a conceptual diagram of the proposed gas detection-based eco-friendly air cleaning device.
4 is a conceptual diagram of the operation of an eco-friendly air purifier that drains air when a signal over a certain concentration is detected from a carbon dioxide (CO 2 ) sensor, an ammonia (NH 3 ) sensor, a fine dust sensor, and a virus sensor.
5 is a conceptual diagram of the operation of an eco-friendly air purifier that introduces air when a signal of a certain concentration or less is detected by the oxygen (O 2 ) sensor.
6 is a scandiamos moss.
7A is a carbon dioxide (CO 2 ) sensor, and FIG. 7B shows the reaction characteristics of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor.
8a is an ammonia (NH 3 ) sensor, and FIG. 8b shows the reaction characteristics of the ammonia (NH 3 ) sensor.
9A is an oxygen (O 2 ) sensor, and FIG. 9B shows the reaction characteristics of the oxygen (O 2 ) sensor.
10A is a fine dust sensor, and FIG. 10B shows response characteristics of the fine dust sensor.
11A is a virus sensor, and FIG. 11B shows response characteristics of the virus sensor.
본 발명은 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. The present invention will be described with reference to the accompanying drawings for preferred embodiments.
하지만, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정하여 해석되어서는 안 되며, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자에게 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.However, the embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below, and more It is provided for complete explanation.
도 1은 제안된 친환경 공기청정을 위한 센서 장치 개념도를 나타낸다. 제안된 센서 장치는 센서부(50)는 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 산소(O2) 센서(53), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)로 구성되며, 상기 센서부(50) 검출된 센서 정보를 송출하는 신호송출부(56)로 구성되어 있다.1 shows a conceptual diagram of a sensor device for the proposed eco-friendly air cleaning. In the proposed sensor device, the
도 2는 제안된 친환경 공기청정을 위한 센서 장치의 세부 회로도를 나타낸다. 상기 센서 장치의 세부 회로도는 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51), 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52), 상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53), 상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54), 상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55), 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71), 상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72), 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73), 상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74), 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75), 상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91), 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92), 상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93), 상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56)로 구성된다.2 shows a detailed circuit diagram of the proposed sensor device for eco-friendly air cleaning. The detailed circuit diagram of the sensor device is a carbon dioxide (CO 2 )
따라서 본 발명에서는 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)에서 일정(一定) 이상의 농도가 검출되는 신호가 발생하는 경우, 주제어부(25)는 상기 팬(Fan)을 통하여 상기 친환경 공기청정기 프레임(10) 내부의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 외부로 유출(流出)시키도록 하며, 산소(O2)센서(53)에서 일정(一定) 이하의 산소 농도가 검출되는 경우, 상기 주제어부(25)는 상기 팬(Fan)을 통하여 상기 친환경 공기청정기 프레임(10) 내부의 메탈필터(21) 및 헤파필터(23)을 통하여 공기를 내부로 유입(流入)시키도록 제어하기 위한 센서 장치를 제안하고자 한다. 상기 제안된 센서 장치에서는 오염도와 관련된 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3), 미세먼지 및 바이러스 센서 정보는 미분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화 양을 검출시키며, 산소(O2) 센서 정보는 적분기를 바탕으로 시간에 따라서 변화되는 양을 적분시키는 것을 기술적 특징으로 하며, 상기 센서 장치를 복수의 영역에 배치되고, 상기 복수의 영역의 공기 오염도를 바탕으로 동작시키는 공기청정 시스템을 제안하고자 한다.Therefore, in the present invention, a signal is generated in which a concentration of a certain level or higher is detected from the carbon dioxide (CO 2 )
도 3은 제안된 가스 검출 기반의 친환경 공기청정 장치 개념도이며, 도 4는 이산화탄소(CO2) 센서, 암모니아(NH3) 센서, 미세먼지 센서 및 바이러스 센서에서 일정(一定) 농도 이상의 신호가 검출시 공기를 유출(流出)시키는 친환경 공기청정 장치 동작 개념도이고, 도 5는 산소(O2) 센서에서 일정(一定) 농도 이하의 신호가 검출시 공기를 유입(流入)시키는 친환경 공기청정 장치 동작 개념도를 나타낸다.3 is a conceptual diagram of the proposed gas detection-based eco-friendly air cleaning device, and FIG. 4 is a carbon dioxide (CO 2 ) sensor, ammonia (NH 3 ) sensor, fine dust sensor, and virus sensor when a signal over a certain concentration is detected It is a conceptual diagram of the operation of an eco-friendly air purifier that drains air, and FIG. 5 is a conceptual diagram of the operation of an eco-friendly air purifier that introduces air when a signal below a certain concentration is detected by the oxygen (O 2 ) sensor. indicates.
제안된 가스 검출 기반의 친환경 공기청정 시스템(100)은 크게 친환경 공기청정기와 복수의 센서부(50)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기 친환경 공기청정기는 친환경 공기청정기 프레임(10), 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 앞면에 배치된 스칸디아모스 이끼(20), 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 내부에 배치되며, 입자가 상대적으로 큰 먼지를 제거하기 위한 메탈필터(21), 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 내부에 배치되며, 미세 입자의 먼지를 제거하기 위한 헤파필터(23)의 크게 2가지 필터로 구성되어 있다. 상기 메탈필터(21)는 메탈필터 삽입부(22)에 삽입되며, 상기 헤파필터(23)는 헤파필터 삽입부(24)에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 상기 메탈필터(21)는 비교적 큰 입자의 먼지를 제거하며, 헤파필터(23)는 미세먼지를 제거하는 효과가 있다.The proposed gas detection-based eco-friendly
상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 측면(側面)을 통해서 건물벽(33)으로 공기의 유입(流入) 및 유출(流出)을 위한 배관(34), 상기 배관(34)의 일측(一側)에 배치되어 공기의 유입(流入)시 정(正)방향으로 회전하고, 유출(流出)시 역(逆)방향으로 회전하는 팬(Fan)을 배치하며, 상기 배관(34)의 내부에 배치되며, 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함을 통해서 먼지를 제거시키는 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29)를 갖는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 상기 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29)를 통하여 상기 배관(34) 내부에 흐르는 공기 속의 먼지를 제거하며, 상기 먼지는 먼지집진부(28)에 집진된다. A
무엇보다 본 발명의 가장 큰 특징은 상기 친환경 공기청정기와 일정(一定) 거리와 이격되어서 위치하며, 공기의 오염도를 측정하는 복수의 센서부(50)가 각각 A 지역, B 지역, C 지역 등에 배치할 수 있으며, 특정(特定) 지역에 공기의 상태를 측정할 수 있게 배치되는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 상기 센서부(60)는 신호를 무선(無線)으로 송출하는 신호 송출부(56)가 있다. 상기 신호 송출부(56)에서 송출된 신호를 수신받으며, 친환경 공기청정기 프레임(10)에 위치한 안테나(26)를 통하여 상기 센서부(50)의 정보를 안테나(26)를 통하여 수신된 신호를 바탕으로 상기 배관(34)을 통하여 공기 유입(流入) 또는 유출(流出)을 위하여 팬(Fan)의 정(正) 또는 역(逆)방향으로 제어하는 주제어부(25)를 특징으로 한다.Above all, the greatest feature of the present invention is that it is spaced apart from the environment-friendly air purifier at a certain distance, and a plurality of
상기 센서부(50)에서는 크게 5가지 센서가 내장되어 있다. 첫째, 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52), 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53), 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54) 및 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55)로 구성되어 있다.In the
상기 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)에서 일정(一定) 농도 이상의 센서 신호가 검출되는 경우, 이는 현재 상기 센서부(50) 주변의 공기가 오염된 상태라고 할 수 있을 것이다. 공기의 오염이 발생하는 경우, 일반적으로 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3) 및 미세먼지의 농도가 증가하는 것이 일반적이다. 또한, 바이러스가 검출되는 경우 상당히 공기가 문제라고 할 수 있을 것이다. 이 경우, 상기 친환경 공기청정기의 상기 주제어부(25)의 상기 팬(Fan)은 공기를 유출(流出)시키도록 회전시키는 것을 특징으로 한다. 이를 통하여 오염된 공기는 건물벽(33)의 외부로 유출시키는 것을 특징으로 한다.When a sensor signal above a certain concentration is detected from the carbon dioxide (CO 2 )
또한, 상기 센서부(50)의 상기 산소(O2) 센서(53)에서 일정(一定) 농도 이하의 센서 신호가 검출되는 경우, 상기 주제어부(25)의 상기 팬(Fan)은 공기를 유입(流入)시키도록 회전시켜서, 산소(O2)가 부족한 경우, 산소를 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, when a sensor signal of a certain concentration or less is detected by the oxygen (O 2 )
따라서 본 발명의 가장 큰 특징은 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)에서 일정(一定) 농도 이상의 센서 신호가 검출되는 경우, 공기 오염으로 판단하고 오염된 공기를 외부로 배출시키며, 상기 산소(O2)센서(53)에서 일정(一定) 농도 이하의 센서 신호가 검출되는 경우, 산소의 부족으로 판단하고, 공기를 내부로 공급하는 것을 기술적 특징으로 한다.Therefore, the biggest feature of the present invention is the carbon dioxide (CO 2 )
아울러 상기 스칸디아모스 이끼(20)의 배치는 탄화코르크 보드(미도시)를 통해서 배치하는 것이 가장 바람직하다. 상기 탄화코르크 보드는 천연소재로서 천연코르크, 피스모트, 활성탄으로 만들지는 소재로서 난연 및 항균 처리가 되어있으며, 냉난방 에너지 절감, 단열, 방음에 우수하고 뛰어난 내구성 및 경량화된 소재이다. 무엇보다, 친환경적인 소재로서 세균감소율이 99.9%이며, 원적외선 방사율이 88%이고, 탈취율이 30분 안에 96%이고, 이산화탄소가 감소되는 특성을 가지고 있다. 따라서 상기 스칸디아모스 이끼(20)를 배치하는 보드로서 탄화코르크 보드를 사용하는 경우, 세균감소, 원적외선 방사, 탈취, 이산화탄소 감소, 단열, 방음의 추가적인 효과가 발생하기 때문에 본 발명에서 제안된 가스 검출 기반의 친환경 공기청정 장치가 더욱 우수한 친환경성을 발휘할 수 있는 효과가 있다.In addition, the arrangement of the
도 6은 스칸디아모스 이끼를 나타낸다. 스칸디아모스 이끼는 주로 북유럽에서 자생되는 이끼로서 다음의 특징이 있다.6 shows Scandiamos moss. Scandia moss moss is a moss that is mainly grown in northern Europe and has the following characteristics.
첫째, 물, 환기, 햇빛이 필요가 없기 때문에 관리가 매우 편리하며,First, it is very convenient to manage because it does not need water, ventilation, or sunlight;
둘째, 암모니아(NH3) 96.7% 감소. 아세트알데이드(CH3CHO) 90.9% 감소, 아세트산(CH3CO2H), 알러지, 아토피의 유해물질을 60% 정화[일본전기공업협회 테스트 진행]되는 장점이 있다.Second, ammonia (NH 3 ) reduced by 96.7%. It has the advantage of reducing acetaldehyde (CH 3 CHO) by 90.9%, purifying acetic acid (CH 3 CO 2 H), allergy, and atopic toxic substances by 60% [tested by Japan Electrical Manufacturers Association].
셋째, 화재에 안전한 내화성이 있으며[유럽기준 내화성 테스트 합격],Third, it has fire resistance that is safe for fire [passed the European standard fire resistance test],
넷째, 뛰어난 흡음성(소음제거)을 가지며[한국 건축테스트연구소, 5000Hz에서 0.91a NRC 음향 흡음율],Fourth, it has excellent sound absorption (noise removal) [Korea Architectural Test Research Institute, 0.91a NRC sound absorption coefficient at 5000Hz],
다섯째, 온습도 조절 및 미세먼지 저감의 기능을 가진다.Fifth, it has the function of controlling temperature and humidity and reducing fine dust.
따라서 스칸디아모스 이끼는 관리가 편하고, 오염물질 저감, 온습도 조절 및 미세먼지 저감의 장점이 있으므로 본 발명에서 상기 친환경 공기청정기에서 적극 적용하게 되었다.Therefore, Scandia moss moss is easy to manage and has advantages of reducing pollutants, controlling temperature and humidity, and reducing fine dust, so it was actively applied in the eco-friendly air purifier in the present invention.
도 7a는 이산화탄소(CO2) 센서이며, 도 7b는 이산화탄소(CO2) 센서의 반응 특성을 나타낸다. 상기 도 7b의 이산화탄소(CO2) 센서 특성을 살펴보면, 이산화탄소(CO2) 농도를 100 내지 10,000 [PPM]까지 검출이 가능하다.7A is a carbon dioxide (CO 2 ) sensor, and FIG. 7B shows the reaction characteristics of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor. Looking at the characteristics of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor of FIG. 7B , it is possible to detect a concentration of carbon dioxide (CO 2 ) from 100 to 10,000 [PPM].
무엇보다 상기 이산화탄소(CO2) 센서는 에탄올(C2H5OH), 일산화탄소(CO), 메탄(CH4) 가스도 100 내지 1,000 [PPM]까지 검출이 가능하다. Above all, the carbon dioxide (CO 2 ) sensor can detect up to 100 to 1,000 [PPM] of ethanol (C 2 H 5 OH), carbon monoxide (CO), and methane (CH 4 ) gases.
따라서 본 발명에서 이산화탄소(CO2) 센서는 이산화탄소(CO2) 만이 아니라 에탄올(C2H5OH), 일산화탄소(CO), 메탄(CH4) 가스도 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 센서이다.Therefore, in the present invention, the carbon dioxide (CO 2 ) sensor is a sensor that can detect not only carbon dioxide (CO 2 ) but also ethanol (C 2 H 5 OH), carbon monoxide (CO), and methane (CH 4 ) gas.
도 8a는 암모니아(NH3) 센서이며, 도 8b는 암모니아(NH3) 센서의 반응 특성을 나타낸다. 상기 도 8b에서는 0 내지 100 [PPM]의 암모니아(NH3)를 검출하는 것을 특징으로 한다.8a is an ammonia (NH 3 ) sensor, and FIG. 8b shows the reaction characteristics of the ammonia (NH 3 ) sensor. In FIG. 8b, ammonia (NH 3 ) of 0 to 100 [PPM] is detected.
도 9a는 산소(O2) 센서이며, 도 9b는 산소(O2) 센서의 반응 특성을 나타낸다. 상기 도 9b에서는 0 내지 20 [% Vol]의 산소(O2)를 검출하는 것을 특징으로 한다.9A is an oxygen (O 2 ) sensor, and FIG. 9B shows the reaction characteristics of the oxygen (O 2 ) sensor. 9b, it is characterized in that 0 to 20 [% Vol] of oxygen (O 2 ) is detected.
도 10a는 미세먼지 센서이며, 도 10b는 미세먼지 센서의 반응 특성을 나타낸다. 도 10b에서는 먼지의 농도가 0.5 [mg/m3] 이상에서 출력전압이 3.2 [V]로 나오는 특징이 있다.10A is a fine dust sensor, and FIG. 10B shows response characteristics of the fine dust sensor. In FIG. 10b , the output voltage is 3.2 [V] when the dust concentration is 0.5 [mg/m 3 ] or more.
도 11a는 바이러스 센서이며, 도 11b는 바이러스 센서의 반응 특성을 나타낸다. 도 11a의 바이러스 센서는 커패시터와 트랜지스터 방식으로 바이러스를 검출하는 것을 특징으로 한다. 11A is a virus sensor, and FIG. 11B shows response characteristics of the virus sensor. The virus sensor of FIG. 11a is characterized in that it detects a virus using a capacitor and a transistor method.
상기 바이러스 센서(55)는 기판(81)의 상측에 제1 전극(82) 및 제2 전극(83)이 배치되어 있다. 상기 제1 전극(82)의 일측(一側)에 바이러스 검출영역(85) 상측(上側)에는 바이러스 검출단자(85)를 통해서 바이러스가 검출된다. 상기 바이러스 검출단자(85)에서 상기 바이러스는 음(-)이온이므로, 양(+)이온이 상기 바이러스 검출단자(85)에 모아지므로 상기 제1 전극(82)은 (-)로 대전된다. 제2 전극(83)은 (+)로 대전된다. 제어전원(Vcc)은 펄스 발생회로(86)를 통하여 제1 전극(82)에 공급됨으로 임하여 상기 펄스 발생회로(86)를 통하여 상기 제1 전극(82)에 펄스(Pulse)가 공급되는 경우에만, 바이러스를 검출할 수 있다. 바이러스 검출은 상기 바이러스 검출단자(85)가 예민하기 때문에 상시적으로 상기 제1 전극(82)에 공급하기보다는 상기 펄스 발생회로(86)를 통하여 펄스(Pulse)를 공급하기 때문에 시간에 따라서 주기적으로 바이러스를 검출하는 것을 특징으로 한다. 상기 바이러스가 검출되면, 제2 전극(83)은 (+)로 대전되며, 상기 제2 전극(83)은 트랜지스터(87)의 베이스(B) 단자와 연결되기 때문에, 상기 트랜지스터(87)는 턴온(Turn-on)된다. 따라서 바이러스 검출저항(88)에서는 전압이 검출되므로 바이러스 검출 출력단자(Vout)에 출력전압이 발생하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the
도 11b는 바이러스 센서의 반응 특성을 나타내며, 1 내지 100 [ng/ml]의 바이러스가 검출이 가능한 것을 특징으로 한다.11B shows the response characteristics of the virus sensor, it is characterized in that 1 to 100 [ng/ml] of virus can be detected.
따라서 본 발명에서는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치에 있어서, 이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52); 상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53); 상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54); 상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55); 상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71); 상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72); 상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73); 상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74); 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75); 상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91); 상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 제안한다.Accordingly, in the present invention, in the sensor device for environmentally friendly air cleaning, the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51 for detecting the concentration of carbon dioxide (CO 2 ); an ammonia (NH 3 ) sensor 52 disposed around the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51 and configured to detect the concentration of ammonia (NH 3 ); an oxygen (O 2 ) sensor 53 disposed around the ammonia (NH 3 ) sensor 52 and configured to detect a concentration of oxygen (O 2 ); a fine dust sensor 54 disposed around the oxygen (O 2 ) sensor 53 and configured to detect fine dust; a virus sensor 55 disposed around the fine dust sensor 54 and configured to detect a virus; a first amplifying unit 71 amplifying the signal of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51; A second amplifying unit 72 for amplifying the signal of the ammonia (NH 3 ) sensor 52; a third amplifying unit 73 amplifying the signal of the oxygen (O 2 ) sensor 53; a fourth amplifying unit 74 amplifying the signal of the fine dust sensor 54; a fifth amplifying unit 75 amplifying the signal of the virus sensor 55; an adder (91) for adding the signals of the first, second, fourth, and fifth amplifiers (71, 72, 74, 75); a differentiator (92) for detecting an amount of time-dependent change in the output of the adder (91); an integrator (93) for integrating the signal of the third amplifying unit (73) according to time; We propose a sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it includes a signal transmitting unit 56 that transmits signals of the differentiator 92 and the integrator 93 from the sensor unit 50 .
또한, 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템에 있어서, 친환경 공기청정기 프레임(10); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 앞면에 배치된 스칸디아모스 이끼(20); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 측면(側面)을 통해서 건물벽(33)으로 공기의 유입(流入) 및 유출(流出)을 위한 배관(34); 상기 배관(34)의 일측(一側)에 배치되어 공기의 유입(流入)시 정(正)방향으로 회전하고, 유출(流出)시 역(逆)방향으로 회전하는 팬(Fan); 상기 배관(34)의 내부에 배치되며, 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함을 통해서 먼지를 제거시키는 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29); 상기 친환경 공기청정기 프레임(10)과 일정(一定) 거리와 이격되어서 위치하며, 공기의 오염도를 측정하는 상기 친환경 공기청정을 위한 1개 이상의 센서 장치; 상기 센서 장치의 신호를 무선(無線)으로 송출하는 신호 송출부(56); 상기 신호 송출부(56)에서 송출된 신호를 수신받으며, 친환경 공기청정기 프레임(10)에 위치한 안테나(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템을 제안하고자 한다.In addition, in the air cleaning system using a sensor device for environmentally friendly air cleaning, the environmentally friendly air purifier frame (10); Scandia moss moss (20) disposed on the front side of the eco-friendly air purifier frame (10); a
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 변형에 의하여 전원공급장치의 과 온도 제어 회로에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and the present invention can be applied to an over temperature control circuit of a power supply device by a person skilled in the art by various modifications, and is technically easy It should be recognized that the scope of the technology to be modified is also included in the scope of the present patent.
즉, 이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.That is, although the present invention has been described in accordance with an embodiment of the present invention above, changes and modifications made by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the technical spirit of the present invention are also included in the present invention. belonging is natural.
10 : 친환경 공기청정기
20 : 스칸디아모스 이끼
21 : 메탈필터
22 : 메탈필터 삽입부
23 : 헤파필터
24 : 헤파필터 삽입부
25 : 주제어부
26 : 안테나
27 : 팬(Fan)
28 : 먼지집진부
29 : Q사이드 플로우(Shellside Flow)
30 : 디스플레이부
33 : 건물벽
34 : 배관
35 : 그물망
50 : 센서부
50-1 : 제1 센서부
50-2 : 제2 센서부
50-3 : 제3 센서부
51 : 이산화탄소(CO2) 센서
51-1 : 제1 이산화탄소(CO2) 센서
51-2 : 제2 이산화탄소(CO2) 센서
51-3 : 제3 이산화탄소(CO2) 센서
52 : 암모니아(NH3) 센서
52-1 : 제1 암모니아(NH3) 센서
52-2 : 제2 암모니아(NH3) 센서
52-3 : 제3 암모니아(NH3) 센서
53 : 산소(02) 센서
53-1 : 제1 산소(02) 센서
53-2 : 제2 산소(02) 센서
53-3 : 제3 산소(02) 센서
54 : 미세먼지 센서
54-1 : 제1 미세먼지 센서
54-2 : 제2 미세먼지 센서
54-3 : 제3 미세먼지 센서
55 : 바이러스 센서
55-1 : 제1 바이러스 센서
55-2 : 제2 바이러스 센서
55-3 : 제3 바이러스 센서
56 : 신호 송출부
56-1 : 제1 신호 송출부
56-2 : 제2 신호 송출부
56-3 : 제3 신호 송출부
60 : 스마트폰(Smart Phone)
71 : 제1 증폭부
72 : 제2 증폭부
73 : 제3 증폭부
74 : 제4 증폭부
75 : 제5 증폭부
81 : 바이러스 센서 기판
82 : 제1 전극
83 : 제2 전극
84 : 바이러스 검출영억
85 : 바이러스 검출단자
86 : 펄스 발생회로
87 : 트랜지스터
88 : 바이러스 검출저항
91 : 덧셈기
92 : 미분기
93 : 적분기
100 : 친환경 공기청정 시스템
A : A 지역
B : B 지역
C : C 지역
R1 : 덧셈기 제1 저항
R2 : 덧셈기 제2 저항
R3 : 덧셈기 제3 저항
R4 : 덧셈기 제4 저항
R5 : 덧셈기 제5 저항
Ra : 적분기 저항
Ca : 적분기 커패시터
RA : 미분기 저항
CA : 미분기 커패시터
Vcc : 제어전원
Vout : 바이러스 검출 출력단자
GND : 접지10: Eco-friendly air purifier
20 : Scandia moss moss
21: metal filter
22: metal filter insertion part
23: HEPA filter
24: HEPA filter insertion part
25 : main fisherman
26: antenna
27: Fan
28: dust collecting part
29: šQSide Flow (Shellside Flow)
30: display unit
33: building wall
34: plumbing
35: mesh
50: sensor unit
50-1: first sensor unit
50-2: second sensor unit
50-3: third sensor unit
51: carbon dioxide (CO 2 ) sensor
51-1: first carbon dioxide (CO 2 ) sensor
51-2: second carbon dioxide (CO 2 ) sensor
51-3: third carbon dioxide (CO 2 ) sensor
52: ammonia (NH 3 ) sensor
52-1: first ammonia (NH 3 ) sensor
52-2: second ammonia (NH 3 ) sensor
52-3: third ammonia (NH 3 ) sensor
53: oxygen (0 2 ) sensor
53-1: first oxygen (0 2 ) sensor
53-2: second oxygen (0 2 ) sensor
53-3: third oxygen (0 2 ) sensor
54: fine dust sensor
54-1: first fine dust sensor
54-2: second fine dust sensor
54-3: third fine dust sensor
55: virus sensor
55-1: first virus sensor
55-2: second virus sensor
55-3: third virus sensor
56: signal transmitter
56-1: first signal transmitter
56-2: second signal transmitter
56-3: third signal transmitter
60: Smartphone (Smart Phone)
71: first amplification unit
72: second amplification unit
73: third amplification unit
74: fourth amplification unit
75: fifth amplification unit
81: virus sensor board
82: first electrode
83: second electrode
84: virus detection memory
85: virus detection terminal
86: pulse generating circuit
87: transistor
88: Virus detection resistance
91 : Adder
92: differentiator
93: integrator
100: Eco-friendly air cleaning system
A: Area A
B: Area B
C: region C
R1 : Adder first resistor
R2 : Adder second resistor
R3 : Adder 3rd resistor
R4 : Adder 4th resistor
R5 : Adder 5th resistor
Ra: integrator resistance
Ca: integrator capacitor
R A : Differentiator resistance
C A : Differentiator capacitor
Vcc : Control power
Vout : Virus detection output terminal
GND: Ground
Claims (10)
이산화탄소(CO2)의 농도를 검출하기 위한 이산화탄소(CO2) 센서(51);
상기 이산화탄소(CO2) 센서(51) 주변에 배치되고 암모니아(NH3)의 농도를 검출하기 위한 암모니아(NH3) 센서(52);
상기 암모니아(NH3) 센서(52) 주변에 배치되고 산소(O2)의 농도를 검출하기 위한 산소(O2) 센서(53);
상기 산소(O2) 센서(53) 주변에 배치되고 미세먼지를 검출하기 위한 미세먼지 센서(54);
상기 미세먼지 센서(54)의 주변에 배치되고 바이러스를 검출하기 위한 바이러스 센서(55);
상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호를 증폭시키는 제1 증폭부(71);
상기 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호를 증폭시키는 제2 증폭부(72);
상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 증폭시키는 제3 증폭부(73);
상기 미세먼지 센서(54)의 신호를 증폭시키는 제4 증폭부(74);
상기 바이러스 센서(55)의 신호를 증폭시키는 제5 증폭부(75);
상기 제1,2,4,5 증폭부(71,72,74,75)의 신호를 더하는 덧셈기(91);
상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92);
상기 제3 증폭부(73)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93); 및
상기 미분기(92) 및 적분기(93)의 신호를 센서부(50)에서 송출하는 신호송출부(56);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
In the sensor device for eco-friendly air cleaning,
a carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51 for detecting a concentration of carbon dioxide (CO 2 );
an ammonia (NH 3 ) sensor 52 disposed around the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51 and configured to detect the concentration of ammonia (NH 3 );
an oxygen (O 2 ) sensor 53 disposed around the ammonia (NH 3 ) sensor 52 and configured to detect a concentration of oxygen (O 2 );
a fine dust sensor 54 disposed around the oxygen (O 2 ) sensor 53 and configured to detect fine dust;
a virus sensor 55 disposed around the fine dust sensor 54 and configured to detect a virus;
a first amplifying unit 71 amplifying the signal of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51;
A second amplifying unit 72 for amplifying the signal of the ammonia (NH 3 ) sensor 52;
a third amplifying unit 73 amplifying the signal of the oxygen (O 2 ) sensor 53;
a fourth amplifying unit 74 amplifying the signal of the fine dust sensor 54;
a fifth amplifying unit 75 amplifying the signal of the virus sensor 55;
an adder (91) for adding the signals of the first, second, fourth, and fifth amplifiers (71, 72, 74, 75);
a differentiator (92) for detecting an amount of time-dependent change in the output of the adder (91);
an integrator (93) for integrating the signal of the third amplifying unit (73) according to time; and
a signal transmitting unit 56 for transmitting the signals of the differentiator 92 and the integrator 93 from the sensor unit 50;
A sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it comprises a.
상기 덧셈기(91)는 비반전 입력단자(+)에 제1 내지 제4 저항(R1 내지 R4)이 배치되며, 상기 덧셈기(91)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 제5 저항(R5)이 배치되는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
2. The method of claim 1,
The adder 91 has first to fourth resistors R1 to R4 disposed at the non-inverting input terminal (+), and a fifth resistor between the non-inverting input terminal (+) and the output terminal of the adder 91 . (R5) is a sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it is disposed.
상기 미분기(92)의 비반전 입력단자(+)에 미분기 커패시터(CA)가 배치되며, 상기 미분기(92)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 미분기 저항(RA)이 배치되는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
3. The method of claim 2,
A differentiator capacitor CA is disposed at the non-inverting input terminal (+) of the differentiator 92 , and a differentiator resistor R A is disposed between the non-inverting input terminal (+) and the output terminal of the differentiator 92 . A sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it becomes
상기 적분기(93)의 비반전 입력단자(+)에 적분기 저항(Ra)이 배치되며, 상기 적분기(93)의 비반전 입력단자(+) 및 출력단자 사이에 적분기 커패시터(Ca)가 배치되는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
2. The method of claim 1,
An integrator resistor R a is disposed at the non-inverting input terminal (+) of the integrator 93 , and an integrator capacitor C a is disposed between the non-inverting input terminal (+) and the output terminal of the integrator 93 . A sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it becomes
이산화탄소(CO2) 센서(51), 암모니아(NH3) 센서(52), 산소(O2) 센서(53), 미세먼지 센서(54) 및 바이러스 센서(55)로 구성되는 센서부(50);
상기 이산화탄소(CO2) 센서(51)의 신호, 암모니아(NH3) 센서(52)의 신호, 상기 미세먼지 센서(54)의 신호 및 상기 바이러스 센서(55)의 신호를 더하는 덧셈기(91);
상기 덧셈기(91)의 출력을 시간에 따른 변화량을 검출하는 미분기(92); 및
상기 산소(O2) 센서(53)의 신호를 시간에 따라서 적분하는 적분기(93);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
In the sensor device for eco-friendly air cleaning,
A sensor unit 50 comprising a carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51, an ammonia (NH 3 ) sensor 52, an oxygen (O 2 ) sensor 53, a fine dust sensor 54, and a virus sensor 55 ;
an adder 91 for adding the signal of the carbon dioxide (CO 2 ) sensor 51, the signal of the ammonia (NH 3 ) sensor 52, the signal of the fine dust sensor 54, and the signal of the virus sensor 55;
a differentiator (92) for detecting an amount of time-dependent change in the output of the adder (91); and
an integrator 93 that integrates the signal of the oxygen (O 2 ) sensor 53 over time;
A sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it comprises a.
상기 바이러스 센서(55)의 구성은,
바이러스 센서 기판(81);
상기 바이러스 센서 기판(81)의 상측(上側)에 위치하는 제1,2 전극(82,83);
상기 제1 전극(82)의 일측(一側)에 바이러스 검출영역(85); 및
상기 바이러스 검출영역(85) 상측(上側)에 위치하는 바이러스 검출단자(85);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
6. The method according to claim 1 or 5,
The configuration of the virus sensor 55 is,
virus sensor substrate 81;
first and second electrodes 82 and 83 positioned above the virus sensor substrate 81;
a virus detection region 85 on one side of the first electrode 82; and
a virus detection terminal 85 positioned above the virus detection region 85;
A sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it comprises a.
상기 제1 전극(82)은 제어전원(Vcc)과 연결된 펄스 발생회로(86)에서 일정(一定) 시간마다 공급되는 펄스(Pulse)가 공급되므로 일정(一定) 시간마다 주기적으로 바이러스를 검출하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
7. The method of claim 6,
The first electrode 82 is supplied with a pulse that is supplied every predetermined time from the pulse generator circuit 86 connected to the control power source Vcc, so that the virus is periodically detected every predetermined time. A sensor device for eco-friendly air purification.
상기 제2 전극(83)은 트랜지스터(87)의 베이스(B) 단자와 연결되며;
상기 트랜지스터(87)의 컬렉트(C) 단자에는 제어전원(Vcc)이 연결되며;
상기 트랜지스터(87)의 이미터(E) 단자에는 바이러스 검출저항(88)에 연결되며;
상기 바이러스가 검출되면, 상기 트랜지스터(87)는 턴온(Turn-on)되며;
상기 바이러스 검출저항(88)에서는 전압이 검출되므로 바이러스 검출 출력단자(Vout)에 출력전압이 발생하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치.
7. The method of claim 6,
the second electrode 83 is connected to the base (B) terminal of the transistor 87 ;
a control power supply (Vcc) is connected to the collector (C) terminal of the transistor (87);
an emitter (E) terminal of the transistor 87 is connected to a virus detection resistor 88;
when the virus is detected, the transistor 87 is turned on;
Since a voltage is detected by the virus detection resistor (88), an output voltage is generated at the virus detection output terminal (Vout).
친환경 공기청정기 프레임(10);
상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 앞면에 배치된 스칸디아모스 이끼(20);
상기 친환경 공기청정기 프레임(10)의 측면(側面)을 통해서 건물벽(33)으로 공기의 유입(流入) 및 유출(流出)을 위한 배관(34);
상기 배관(34)의 일측(一側)에 배치되어 공기의 유입(流入)시 정(正)방향으로 회전하고, 유출(流出)시 역(逆)방향으로 회전하는 팬(Fan);
상기 배관(34)의 내부에 배치되며, 공기가 지그재그(Zigzag)로 흐르게 함을 통해서 먼지를 제거시키는 쉘사이드 플로우(Shellside Flow)(29);
상기 친환경 공기청정기 프레임(10)과 일정(一定) 거리와 이격되어서 위치하며, 공기의 오염도를 측정하는 상기 친환경 공기청정을 위한 1개 이상의 센서 장치;
상기 센서 장치의 신호를 무선(無線)으로 송출하는 신호 송출부(56); 및
상기 신호 송출부(56)에서 송출된 신호를 수신받으며, 친환경 공기청정기 프레임(10)에 위치한 안테나(26);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템.
In the air cleaning system using the sensor device for environmentally friendly air cleaning of claim 1,
Eco-friendly air purifier frame (10);
Scandia moss moss (20) disposed on the front side of the eco-friendly air purifier frame (10);
a pipe 34 for inflow and outflow of air into the building wall 33 through the side surface of the eco-friendly air purifier frame 10;
a fan disposed on one side of the pipe 34 to rotate in a positive direction when air flows in, and rotates in a reverse direction when air flows out;
a shellside flow (29) disposed inside the pipe (34) and removing dust by allowing air to flow in a zigzag (Zigzag);
at least one sensor device for the eco-friendly air purifier which is positioned to be spaced apart from the eco-friendly air purifier frame 10 by a certain distance and measures the pollution degree of the air;
a signal transmitter 56 for wirelessly transmitting the signal of the sensor device; and
an antenna 26 receiving the signal transmitted from the signal transmitting unit 56 and located in the eco-friendly air purifier frame 10;
An air cleaning system using a sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it comprises a.
상기 스칸디아모스 이끼(20)는 탄화코르크 보드를 통해서 배치되며;
상기 탄화코르크 보드는 세균감소, 원적외선 방사, 탈취 및 이산화탄소 감소의 친환경적인 효과가 있는 것을 특징으로 하는 친환경 공기청정을 위한 센서 장치를 이용한 공기청정 시스템.
10. The method of claim 9,
The scandia moss moss 20 is placed through the carbonized cork board;
The carbonized cork board is an air cleaning system using a sensor device for eco-friendly air cleaning, characterized in that it has an environmentally friendly effect of reducing bacteria, far-infrared radiation, deodorization and carbon dioxide reduction.
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