KR20100004069A - 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템 및 판단방법 - Google Patents

모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템 및 판단방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면은 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템 및 판단방법에 관한 것으로, 특히 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하여 적절한 시기에 필터를 교환할 수 있게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템은, 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하는 모터속도 측정부; 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때, 또는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하는 시간 카운트부; 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 속도 판단부; 상기 속도 판단부가 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 상기 시간 카운트부로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 상기 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교하는 시간 비교부; 및 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 필터교환시기 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
공기청정기, 필터, 모터, 회전속도, 오염도

Description

모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템 및 판단방법 {System and method for judging filter exchange time of air cleaner using speed measurement of motor}
본 발명의 일 측면은 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템 및 판단방법에 관한 것으로, 특히 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하여 적절한 시기에 필터를 교환할 수 있게 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기청정기는 실내의 공기에 포함된 각종 먼지 및 세균을 제거하거나, 담배 냄새 및 땀 냄새 등을 탈취하여 실내공기를 정화하는 장치이다.
이러한 공기청정기는 통상적으로 오염된 공기를 팬으로 흡입하고 필터에 의해 0.03
Figure 112009040567735-PAT00001
정도까지의 미세한 먼지나 세균 등을 집진하여 제거하도록 이루어지며, 실내공기의 오염에 의해 감소된 음이온을 발생시켜 쾌적한 실내환경을 제공한다.
도 1은 종래의 공기 청정기에 구비된 모터 구동시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전원부(20)는 SMPS(Switching Mode Power Supply) 등으로 구성되어 상용전원인 교류전압을 직류전압으로 변환시키고, 스위칭 소자 구동부(40)는 전원부(20)에서 변환된 직류전압을 인가받아 스위칭 제어신호를 발생시킨다. 그리고, 스위칭 소자(50)는 스위칭 제어신호에 따라 전원부(20)에서 인가받은 직류전압을 3상 전압으로 변환시켜 모터(10)에 인가한다.
3상 전압에 의해 모터(10)의 권선(미도시)은 자기장을 발생시켜 모터(10)의 회전자(미도시)가 회전하게 된다. 모터(10)의 회전자가 회전함으로써 압축기(미도시)가 구동된다.
모터(10)의 회전자가 회전함에 따라 권선에는 역기전력이 출력되는데, 역기전력 검지부(70)는 이러한 역기전력을 검출하여 마이컴(60)으로 인가한다. 이 역기전력의 검출에 따라 마이컴(60)은 모터(10)가 정확히 동작하게 스위칭 소자 구동부(40)를 제어한다.
전원부(20)에서 변환된 직류전압은 고압 발생부(30)에 공급되어 고압이 발생되는데, 집진필터(80)는 고압 발생부(30)로부터 입력되는 고전압을 이용하여 집진을 행하게 된다. 그리고, 전원부(20)에서 변환된 직류전압은 마이컴(60)에 공급되어 마이컴(60)에서는 풍량조절, 오염도 표시, 타이머 정정, 음이온 발생 등의 기능을 하는데, 음이온 발생부(90)는 고압 발생부(30)와 같이 음(-)의 고전압을 유기시켜 그 출력을 음이온 발생침에 공급함에 따라 음이온을 유출한다.
모터(10)에 인가되는 전압은 PWM(Pulse Width Modulation) 파형으로서, 그 듀티비(duty ratio)가 크면 모터(10)의 구동력이 강해지고, 듀티비가 작으면 모터(10)의 구동력이 약해진다. 모터(10)의 구동회로는 PWM의 듀티비를 조절함으로써 모터(10)의 회전속도를 조절하고, 모터(10)는 팬을 회전시킨다.
상기와 같은 공기청정기를 사용함에 있어 필터의 오염도가 증가하게 되면 필터를 교환해야 하는 필요성이 있는데, 이때 공기청정기를 사용한 시간을 적산하여 필터를 교환하곤 했다.
따라서, 정확한 오염도를 판단할 수 없어 적절한 오염도로부터 오염도의 차이가 있는 경우에도 필터를 교환하는 문제점이 있었다. 즉, 오염도가 적절한 오염도보다 작은 경우에도 필터를 교환하여 불필요하게 필터를 교환하게 되었고, 오염도가 적절한 오염도보다 큰 경우에도 필터를 교환하지 않아 필터의 동작이 제대로 수행되지 못하게 되었다.
본 발명의 일 측면은 공기청정기에 구비된 필터를 적절한 시기에 교환할 수 있게 하여 효율적인 공기청정기 사용과 함께 최적의 실내환경을 조성하고자 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면은, 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하는 모터속도 측정부; 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때, 또는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하는 시간 카운트부; 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 속도 판단부; 상기 속도 판단부가 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 상기 시간 카운트부로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 상기 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교하는 시간 비교부; 및 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 필터교환시기 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시간 카운트부는 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도는 목표속도이며, 상기 모터의 회전속도가 상기 목표속도 에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에 상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도일 때, 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 더 포함하고, 상기 전원 차단부가 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때, 상기 시간 카운트부는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 속도 판단부는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달하는지를 판단하고, 상기 시간 비교부는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교하고, 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에 상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 되었을 때 상기 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 측면은, 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하는 단계; 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작 할 때, 또는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하는 단계; 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 단계; 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 상기 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교하는 단계; 및 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 시간을 카운트하는 단계는 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도는 목표속도이며, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 상기 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도일 때, 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하고, 상기 전원을 차단하는 단계에서 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때, 상기 시간을 카운트하는 단계는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 단계는 상기 모터의 회전속 도가 0에 도달하는지를 판단하고, 상기 기 설정된 시간과 비교하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교하고, 상기 필터의 교환시기가 되었는지를 판단하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 필터의 교환시기가 되었을 때 상기 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공기청정기에 구비된 필터를 적절한 시기에 교환할 수 있게 하여 효율적인 공기청정기 사용과 함께 최적의 실내환경을 조성할 수 있게 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기청정기에 구비된 필터의 정확한 오염도를 판단할 수 있게 되어 필터를 교환하게 됨으로써, 필터의 낭비가 생기지 않을 뿐만 아니라, 필터의 공기정화능력을 저하시키지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2의 제어부의 구성도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(500)의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템은, 조작부(100), 전원부(200), 제어부(300), 표시부(400)를 포함하고, 제어부 (300)는 모터속도 측정부(310), 시간 카운트부(320), 속도 판단부(330), 시간 비교부(340), 필터교환시기 판단부(350), 전원 차단부(360)를 포함할 수 있다.
조작부(100)는 사용자로부터 원하는 운전정보(예를 들어, 자동운전 또는 수동운전)와 기타 조작신호를 입력받는다.
전원부(200)는 공기청정기에 전원을 공급하는데, 교류전원을 정류 및 평활시켜 직류전원으로 공급하는 정류부와, 정류부에서 공급되는 직류전원을 임의의 가변주파수를 갖는 펄스형태의 3상 교류전원으로 변경하는 모터에 공급하는 인버터로 구성될 수 있다.
모터속도 측정부(310)는 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정한다. 모터의 회전속도는 보통 분당 회전수(rpm)로 나타낸다.
시간 카운트부(320)는 모터에 전원을 공급하여 모터가 회전하기 시작할 때, 또는 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트 한다.
속도 판단부(330)는 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단한다.
시간 비교부(340)는 속도 판단부(330)가 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 시간 카운트부(320)로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교한다.
필터교환시기 판단부(350)는 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단한다.
상술한 바와 같은 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단 시스템은, 2가지의 모드로 구분하여 구체적으로 살펴볼 수 있다.
제1 모드는 모터가 회전하기 시작하여 목표속도에 도달할 때까지의 시간을 카운트하여 필터교환시기를 판단하는 경우이고, 제2 모드는 모터가 목표속도로 회전하고 있을 때 모터에 공급되는 전원을 차단한 이후 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 카운트하여 필터교환시기를 판단하는 경우이다.
제1 모드에서 시간 카운트부(320)는 모터에 전원을 공급하여 모터가 회전하기 시작한 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 속도 판단부(330)는 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였는지를 판단한다. 그리고, 시간 비교부 (340)는 속도 판단부(330)가 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였다는 것을 판단할 때 시간 카운트부(320)로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교한다. 또한, 필터교환시기 판단부(350)는 모터의 회전속도가 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하여 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부(400)에 출력한다.
제2 모드에서 전원 차단부(360)는 모터의 회전속도가 목표속도일 때 모터에 공급되는 전원을 차단하고, 시간 카운트부(320)는 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 그 이후의 시간을 카운트한다. 그리고, 속도 판단부(330)는 모터의 회전속도가 0에 도달하는지를 판단하고, 시간 비교부(340)는 모터의 회전속도가 0에 도달하는 것을 판단할 때 시간 카운트부(320)로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교한다. 또한, 필터교환시기 판단부(350)는 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하여 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부(400)에 출력한다.
표시부(400)는 필터교환시기 판단부(350)가 출력하는 메시지 또는 알람신호를 표시하여 사용자에게 필터를 교환해야 할 시기가 되었다는 사실을 알린다. 사용자는 메시지 또는 알람신호를 통하여 필터를 교환해야 할 시기가 되었다는 사실을 알고 공기청정기에 구비된 필터를 교환하여 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 모드에서 필터의 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 공기청정기에 구비된 모터가 발생시키는 펄스신호를 비교한 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 필터의 오염도가 높은 경우에는 (a)와 같은 펄스신호를 나타내고, 필터의 오염도가 낮은 경우에는 (b)와 같은 펄스신호를 나타낸다.
(a)는 필터의 오염도가 높은 경우로서 t1에서 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였고, (b)는 필터의 오염도가 낮은 경우로서 t2에서 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였다. (a)와 (b)를 통하여, t1이 t2보다 작다는 것을 알 수 있다.
필터의 오염도가 높으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 적어 모터의 부하가 작아지게 되고, 필터의 오염도가 낮으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 많아 모터의 부하가 커지게 된다. 따라서, 모터의 부하에 따라 모터의 회전속도가 달라진다는 사실을 이용하여 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하기까지의 시간을 카운트하여 필터의 교환시기를 알 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 모드에서 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간을 비교한 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 필터의 오염도가 높은 경우에는 (a)와 같이 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간이 t1이고, 오염도가 낮은 경우에는 (b)와 같이 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간이 t2이다. 이때, t1<t2이므로 필터의 오염도가 높은 경우가 필터의 오염도가 낮은 경우보다 모터가 목표속도에 도달하는 시간이 적게 걸림을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 공기청정기에서는 필터를 교환해야 할 시기에 해당하는 필터의 오염도를 알고 있는 상태에서, 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간을 카운트함으로써, 필터를 교환해야 할 시기를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 모드에서 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법의 흐름도이다. 도 6을 도 2 및 도 3과 함께 살펴보면, 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법은 아래와 같다.
먼저, 모터속도 측정부(310)가 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하고, 시간 카운트부(320)가 모터가 회전하기 시작한 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트한다(S110). 모터의 회전속도는 보통 분당 회전수(rpm)로 나타낸다.
이후에, 속도 판단부(330)가 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는지를 판단한다(S120).
이후에, 시간 비교부(340)가 모터의 회전속도가 목표속도에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교한다(S130).
이후에, 모터의 회전속도가 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에, 필터교환시기 판단부(350)가 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하여 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력한 다(S141). 그러나, 모터의 회전속도가 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 크거나 같은 경우에는, 필터교환시기 판단부(350)가 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하지 않는다(S142).
필터의 오염도가 높으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 적어 모터의 부하가 작아지게 되고, 필터의 오염도가 낮으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 많아 모터의 부하가 커지게 된다. 따라서, 모터의 부하에 따라 모터의 회전속도가 달라진다는 사실을 이용하여 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하기까지의 시간을 카운트하여 필터의 교환시기를 알 수 있게 되는 것이다.
도 7은 본 발명의 제2 모드에서 필터의 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 공기청정기에 구비된 모터가 발생시키는 펄스신호를 비교한 그래프이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 필터의 오염도가 높은 경우에는 (a)와 같은 펄스신호를 나타내고, 필터의 오염도가 낮은 경우에는 (b)와 같은 펄스신호를 나타낸다.
(a)는 필터의 오염도가 높은 경우로서 t1에서 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였다. 이때, 모터에 공급되는 전원을 차단하면 모터는 감속하게 되어 t3에서 의 회전속도가 0에 도달하였다.
(b)는 필터의 오염도가 낮은 경우로서 t2에서 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하였다. 이때, 모터에 공급되는 전원을 차단하면 모터는 감속하게 되어 t4에서 의 회전속도가 0에 도달하였다.
(a)와 (b)를 통하여, 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간 t1으로부터 0에 도달할 때까지의 시간 t3까지 경과한 시간이, 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간 t2로부터 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간 t4까지 경과한 시간보다 크다는 것을 알 수 있다.
필터의 오염도가 높으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 적어 모터의 부하가 작아지게 되고, 필터의 오염도가 낮으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 많아 모터의 부하가 커지게 된다. 따라서, 모터의 부하에 따라 모터의 회전속도가 달라진다는 사실을 이용하여 모터의 회전속도가 0에 도달하기까지의 시간을 카운트하여 필터의 교환시기를 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 모드에서 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 모터의 회전속도가 0에 도달하는 시간을 비교한 그래프이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 필터의 오염도가 높은 경우에는 (a)와 같이 모터의 회전속도가 목표속도에서 0에 도달할 때까지의 시간이 t2′이고, 오염도가 낮은 경우에는 (b)와 같이 모터의 회전속도가 목표속도에서 0에 도달할 때까지의 시간이 t1′이다. 이때, t2′> t1′이므로 필터의 오염도가 높은 경우가 필터의 오염도가 낮은 경우보다 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까의 시간이 많이 걸림을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 공기청정기에서는 필터를 교환해야 할 시기에 해당하는 필터의 오염도를 알고 있는 상태에서, 모터의 회전속도가 0에 도달하는 시간을 카운트함으로써, 필터를 교환해야 할 시기를 판단할 수 있게 되는 것이다.
도 9는 본 발명의 제2 모드에서 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법의 흐름도이다. 도 9를 도 2 및 도 3과 함께 살펴보면, 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법은 아래와 같다.
먼저, 모터속도 측정부(310)가 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하고, 시간 카운트부(320)가 모터가 목표속도에서 회전하는 상태에서 전원 차단부(360)에 의해 전원이 차단된 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트한다(S210). 모터의 회전속도는 보통 분당 회전수(rpm)로 나타낸다.
이후에, 속도 판단부(330)가 모터의 회전속도가 0에 도달하는지를 판단한다(S220).
이후에, 시간 비교부(340)가 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교한다(S230).
이후에, 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에, 필터교환시기 판단부(350)가 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하여 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력한다(S241). 그러나, 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작거나 같은 경우에는, 필터교환시기 판단부(350)가 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하지 않는다(S242).
필터의 오염도가 높으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 적어 모터의 부하가 작아지게 되고, 필터의 오염도가 낮으면 필터를 통하여 유입되는 공기의 양이 많아 모터의 부하가 커지게 된다. 따라서, 모터의 부하에 따라 모터의 회전속도가 달라진다는 사실을 이용하여 모터의 회전속도가 0에 도달하기까지의 시간을 카운트하여 필터의 교환시기를 알 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 종래의 공기 청정기에 구비된 모터 구동시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단 시스템의 구성도이다.
도 3은 도 2의 제어부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 모드에서 필터의 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 공기청정기에 구비된 모터가 발생시키는 펄스신호를 비교한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 모드에서 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 모터의 회전속도가 목표속도에 도달하는 시간을 비교한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제1 모드에서 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 제2 모드에서 필터의 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 공기청정기에 구비된 모터가 발생시키는 펄스신호를 비교한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제2 모드에서 오염도가 높은 경우와 낮은 경우에 모터의 회전속도가 0에 도달하는 시간을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제2 모드에서 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법의 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 조작부 200 : 전원부
300 : 제어부 310 : 모터속도 측정부
320 : 시간 카운트부 330 : 속도 판단부
340 : 시간 비교부 350 : 필터교환시기 판단부
360 : 전원 차단부 400 : 표시부
500 : 모터

Claims (8)

  1. 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하는 모터속도 측정부;
    상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때, 또는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하는 시간 카운트부;
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 속도 판단부;
    상기 속도 판단부가 상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 상기 시간 카운트부로부터 카운트된 시간에 관한 정보를 수신하여 상기 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교하는 시간 비교부; 및
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 필터교환시기 판단부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시간 카운트부는 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도는 목표속도이며, 상기 모터의 회전속도가 상기 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에 상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도일 때, 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하는 전원 차단부를 더 포함하고,
    상기 전원 차단부가 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때, 상기 시간 카운트부는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 속도 판단부는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달하는지를 판단하고, 상기 시간 비교부는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교하고, 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에 상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터교환시기 판단부는 상기 필터의 교환시기가 되었을 때 상기 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단시스템.
  5. 공기청정기에 구비된 필터를 동작시키는 모터의 회전속도를 측정하는 단계;
    상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때, 또는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하는 단계;
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 단계;
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달하였다는 것을 판단할 때, 상기 카운트된 시간을 기 설정된 시간과 비교하는 단계; 및
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도에 도달할 때까지의 시간과 기 설정된 시간의 비교결과에 따라, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시간을 카운트하는 단계는 상기 모터에 전원을 공급하여 상기 모터가 회전하기 시작할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도는 목표속도이며, 상기 필터의 교환시기가 되었는지의 여부를 판단하는 단 계는 상기 모터의 회전속도가 상기 목표속도에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 작은 경우에 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 모터의 회전속도가 기 설정된 속도일 때, 상기 모터에 공급되는 전원을 차단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 전원을 차단하는 단계에서 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때, 상기 시간을 카운트하는 단계는 상기 모터에 공급되는 전원을 차단할 때를 시점으로 하여 그 이후의 시간을 카운트하고, 상기 기 설정된 속도에 도달하였는지를 판단하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달하는지를 판단하고, 상기 기 설정된 시간과 비교하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간을 기 설정된 시간과 비교하고, 상기 필터의 교환시기가 되었는지를 판단하는 단계는 상기 모터의 회전속도가 0에 도달할 때까지의 시간이 기 설정된 시간보다 큰 경우에 상기 필터의 교환시기가 된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 모터의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 필터의 교환시기가 되었을 때 상기 필터의 교환신호를 알리는 메시지 또는 알람신호를 표시부에 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 의 속도 측정을 이용한 공기청정기 필터교환시기 판단방법.
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