KR20090069987A - 전열교환기의 필터 오염 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전열교환기의 본체 내부에 설치되어 실내로 급기되는 공기를 여과하는 필터부재; 상기 필터부재를 가로질러 설치되는 열선; 상기 필터부재의 일측에 설치되어 상기 필터부재로 흡입되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 필터부재의 오염 정도에 따라 사용자에게 필터 오염 여부를 알려주는 알림수단; 및 상기 열선, 온도센서, 및 알림수단과 전기적으로 연결되고, 상기 열선의 저항값을 검출하고 기준 저항값을 계산하는 저항값 검출부와, 상기 온도센서 및 저항값 검출부를 통해 검출된 온도 및 저항값에 따라 상기 필터부재의 오염 여부를 판단하는 오염 판단부를 구비한 메인 PCB를 포함하는 것을 특징으로 하여, 필터부재의 오염 여부를 사용자가 즉각적으로 인식할 수 있도록 하여, 필터 오염에 따른 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터 손상을 방지할 수 있는 전열교환기의 필터 오염 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.

전열교환기, 필터, 오염, 열선, 저항

Description

전열교환기의 필터 오염 감지장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING CONTAMINATION OF FILTER IN HEAT-EXCHANGER}

본 발명은 전열교환기의 필터 오염 감지 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 필터부재의 오염 여부를 사용자가 즉각적으로 인식할 수 있도록 하여, 필터 오염에 따른 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터 손상을 방지할 수 있는 전열교환기의 필터 오염 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 알려진 대부분의 환기장치는 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 외부로 강제 배출하는 방식을 채택하고 있다.

그런데 하나의 송풍기를 이용하여 실내의 공기만을 강제로 배출할 경우, 실내의 냉기 및 열기가 여과없이 외부로 배출됨과 더불어 실외의 공기가 문이나 창틈 등을 통해 열교환 없이 유입됨으로 인해 실내를 난방 및 냉방하기 위해 필요한 경비가 불필요하게 많이 소요되었다.

또한, 갑작스런 냉기 및 열기가 외부에서 내부로 유입됨으로 인해 실내공기의 급격한 온도변화로 그 내부에 존재하는 사람들이 불쾌감을 느끼게 되고, 특히 실내의 창문이나 문틀이 닫혀진 상태에서 실내공기만을 외부로 배출시키는 경우 외부의 신선한 공기의 유입이 차단되어 산소결핍현상이 발생할 수 있음은 물론, 실내공기의 습도조절이 전혀 이루어지지 않게 되어 환기장치가 구비되어 있는데도 불구하고 쾌적한 실내 환경을 유지하지 못하는 문제점 등이 있었다.

이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 실외공기를 실외로 배출되는 실내공기와 먼저 열교환시킨 다음 실내로 공급하는 전열교환기가 제시되었다.

한편, 전열교환기는 실내로 유입되는 공기를 여과하고, 전열소자의 오염을 방지하기 위해, 일반적으로 내부에 프리필터(Pre-filter), 미디엄 필터(Medium-filter), 헤파필터(HEPA) 등의 필터부재가 설치된다.

그러나, 사용자의 인식 부족으로 인해 필터의 점검 및 교체가 제대로 실행되지 않아 필터의 오염이 심각해짐으로써, 필터가 막혀 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터의 손상 등이 발생하는 문제가 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 필터부재의 오염 정도에 따라 변화되는 열선의 저항값을 이용하여 필터부재의 오염여부를 판단하고, 이를 사용자가 인식할 수 있도록 함으로써, 필터 오염에 따른 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터 손상을 방지할 수 있는 전열교환기의 필터 오염 감지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 전열교환기의 본체 내부에 설치되어 실내로 급기되는 공기를 여과하는 필터부재; 상기 필터부재를 가로질러 설치되는 열선; 상기 필터부재의 일측에 설치되어 상기 필터부재로 흡입되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 필터부재의 오염 정도에 따라 사용자에게 필터 오염 여부를 알려주는 알림수단; 및 상기 열선, 온도센서, 및 알림수단과 전기적으로 연결되고, 상기 열선의 저항값을 검출하고 기준 저항값을 계산하는 저항값 검출부와, 상기 온도센서 및 저항값 검출부를 통해 검출된 온도 및 저항값에 따라 상기 필터부재의 오염 여부를 판단하는 오염 판단부를 구비한 메인 PCB를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 a) 전열교환기의 본체 내부에 필터부재를 최초로 설치할 때, 전열교환기를 작동시킨 후 상기 필터부재로 흡입되는 공기의 온도 및 상기 필 터부재에 설치된 열선의 저항값을 검출하여 메인 PCB에 입력하고, 입력된 온도 및 저항값을 기초로 하여 기준 저항값을 설정하는 단계; b) 온도 변화에 따른 열선의 기준 저항값을 보정하기 위한 변수를 상기 메인 PCB에 입력하는 단계; c) 검출된 온도에 따른 기준 저항값과 검출된 열선의 저항값을 비교하여 필터부재의 오염 여부를 판단하는 단계; 및 d) 상기 필터부재가 오염되었다고 판단되면, 알림수단을 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 a) 단계 이후, 전열교환기의 각 풍량 단계별 열선의 기준 저항값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 필터부재의 오염 여부를 사용자가 즉각적으로 인식할 수 있도록 하여, 필터 오염에 따른 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지장치의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지 장치를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 필터 오염 잠지 장치는 전열교환기의 본체 내부에 설치되는 필터부재(110), 필터부재(110)에 설치되는 열선(120, Hot Wire), 필터부재(110)의 일측에 설치되는 온도센서(130), 필터부재(110)의 오염 여부를 알려주는 알림수단(140), 및 필터부재(110)의 오염 여부를 판단하여 알림수단(140)을 작동하는 메인 PCB(150)를 포함한다.

필터부재(110)는 전열교환기로 유입되어 실내로 급기되는 공기를 여과하며, 프리필터(Pre-filter), 미디엄 필터(Medium-filter), 헤파필터(HEPA) 등 다수의 필터들을 구비한다.

열선(120)은 필터부재(110)를 가로질러 설치되는 발열체로서, 필터부재(110)가 먼지나 이물질 등에 오염되면, 통과되는 공기의 유량이 감소되기 때문에, 열선(120)의 저항값이 감소된다.

온도센서(130)는 열선(120)으로부터 일정거리 이격되어 필터부재(110)에 설치되며, 전열교환기로 유입되어 필터부재(110)로 흡입되는 공기의 온도를 검출한다.

알림수단(140)은 램프 또는 부저 등으로 구성되어 사용자로 하여금 필터부재(110)가 오염되었음을 시각적 또는 청각적으로 인식할 수 있도록 함으로써, 필터 교체시기를 알려준다.

메인 PCB(150)는 열선(120), 온도센서(130), 및 알림수단(140)과 전기적으로 연결되고, 열선(120)의 저항값을 검출하고 기준 저항값을 계산하는 저항값 검출부(151)와 필터부재(110)의 오염 여부를 판단하는 오염 판단부(152)를 포함한다.

구체적으로, 저항값 검출부(151)는 유입되는 풍량에 따라 변화하는 열선(120)의 저항값을 검출한다. 또한, 저항값 검출부(151)는 필터부재(110)가 오염 되지 않은 정상상태일 때의 열선(120)의 저항값과 온도센서(130)를 통해 검출된 공기온도를 이용하여 필터부재(110)가 오염되지 않은 정상상태일 때의 각각의 온도별 기준 저항값을 계산한다.

오염 판단부(152)는 저항값 검출부(151)로부터 계산된 기준 저항값과 실제 검출된 열선(120)의 저항값을 비교하며 기준 저항값과 실제 검출된 열선(120)의 저항값의 차이가 일정치 이상이 되면, 필터부재(110)가 오염되었다고 판단한다.

이와 같이, 오염 판단부(152)에 의해 필터부재(110)가 오염되었다고 판단되면, 메인 PCB(150)는 사용자가 필터부재(110)의 오염 여부를 알 수 있도록 신호를 출력하여 알림수단(140)이 작동되도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지 방법을 설명한다,

도 2는 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지 방법을 도시한 플로우차트이다. 먼저, 전열교환기에 오염되지 않은 정상상태의 필터부재(110)를 설치하고, 전열교환기를 작동시킨 후, 온도센서(130)를 통해 흡입되는 공기의 온도를 검출하고 열선(120)의 저항값을 검출한다. 그리고, 이 검출된 온도 및 저항값을 메인 PCB(150)에 입력한다. 메인 PCB(150)에 검출된 온도 및 저항값이 입력되면, 저항값 검출부(151)는 입력된 온도 및 저항값을 기초로 하여 필터부재(110)가 오염되지 않은 정상상태일 때의 열선(120)의 기준 저항값을 설정한다(S100).

이때, 전열교환기에 풍량 선택 기능이 구비된 경우, 각 풍량 단계별로 전열 교환기를 작동시키고, 상술한 과정(S100)을 수행하여 각 풍량 단계별 열선(120)의 기준 저항값을 설정한다(S110).

이어서, 온도 변화에 따라 달라지는 열선(120)의 기준 저항값을 보정하기 위한 변수를 메인 PCB에 입력한다(S200).

상기 과정 이후에, 오염 판단부(152)는 온도센서(130)를 통해 검출된 흡입공기의 온도에 따른 열선(120)의 기준 저항값과 실제 검출된 열선(120)의 저항값을 비교하여 필터부재(110)의 오염 여부를 판단한다(S300).

오염 판단부(152)의 판단결과, 필터부재(110)가 오염되었다고 판단되면, 메인 PCB는 알림수단(140)에 신호를 출력하여 알림수단(140)이 작동되도록 함으로써, 사용자가 시각적 또는 청각적으로 필터부재(110)의 오염을 인식하고 필터부재(110)를 교체할 수 있도록 한다(S400).

상술한 바와 같이, 본 발명은 필터부재의 오염 여부를 사용자가 즉각적으로 인식할 수 있도록 하여, 필터 오염에 따른 급기량 부족 및 송풍기의 과부하에 의한 모터 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지 장치를 개략적으로 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 전열교환기의 필터 오염 감지 방법을 도시한 플로우차트.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

110: 필터부재 120: 열선

130: 온도센서 140: 알림수단

150: 메인 PCB 151: 저항값 검출부

152: 오염 판단부

Claims (3)

1. 전열교환기의 본체 내부에 설치되어 실내로 급기되는 공기를 여과하는 필터부재;

   상기 필터부재를 가로질러 설치되는 열선;

   상기 필터부재에 설치되어 상기 필터부재로 흡입되는 공기의 온도를 측정하는 온도센서;

   상기 필터부재의 오염 정도에 따라 사용자에게 필터 오염 여부를 알려주는 알림수단; 및

   상기 열선, 상기 온도센서, 및 상기 알림수단과 전기적으로 연결되고, 상기 열선의 저항값을 검출하고 기준 저항값을 계산하는 저항값 검출부와, 상기 온도센서 및 상기 저항값 검출부를 통해 검출된 온도 및 저항값에 따라 상기 필터부재의 오염 여부를 판단하는 오염 판단부를 구비한 메인 PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기의 필터 오염 감지 장치.
2. a) 전열교환기의 본체 내부에 필터부재를 최초로 설치할 때, 전열교환기를 작동시킨 후 상기 필터부재로 흡입되는 공기의 온도 및 상기 필터부재에 설치된 열선의 저항값을 검출하여 메인 PCB에 입력하고, 입력된 온도 및 저항값을 기초로 하여 기준 저항값을 설정하는 단계;

   b) 온도 변화에 따른 열선의 기준 저항값을 보정하기 위한 변수를 상기 메인 PCB에 입력하는 단계;

   c) 검출된 온도에 따른 기준 저항값과 검출된 열선의 저항값을 비교하여 필터부재의 오염 여부를 판단하는 단계; 및

   d) 상기 필터부재가 오염되었다고 판단되면, 알림수단을 작동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기의 필터 오염 감지 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 a) 단계 이후, 전열교환기의 각 풍량 단계별 열선의 기준 저항값을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전열교환기의 필터 오염 감지 방법.

Images