KR20130014852A - 오염도에 따른 이온 발생기의 제어 방법 및 상기 제어 방법을 이용하는 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오염도에 따른 이온 발생기의 제어방법 및 상기 제어방법을 이용하는 공기청정기에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기청정기는, 이온을 발생시키는 이온발생기; 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성하는 가스센서; 상기 출력 전압을 이용하여 상기 이온발생기의 동작시간을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

오염도에 따른 이온 발생기의 제어 방법 및 상기 제어 방법을 이용하는 공기청정기 {Ionazier control method and air purifier using the same}

본 발명은 오염도에 따른 이온 발생기의 제어 방법 및 상기 제어 방법을 이용하는 공기청정기에 관한 것으로, 상세하게는 오염도에 따라 상기 이온 발생기의 동작 시간을 제어할 수 있는 이온 발생기 제어 방법 및 상기 제어 방법을 이용하는 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로 이온발생기는 양전극부와 음전극부에 수kV 내지 수천 kV의 고전압을 인가하여 부분적인 방전이 일어나게 하는 장치이다. 여기서, 이온발생기는 일반적으로 공기청정기 또는 에어컨과 같은 전자기기에 장착되어 사용된다. 예를 들어, 공기청정기는 내부에 설치된 이온발생장치로부터 발생된 양(+)이온 및 음(-)이온을 공기와 함께 송풍하여 실내 공간을 정화시키고, 이온발생기가 설치된 에어컨은 실내 공간에 냉기를 송풍할 때 양 이온 및 음 이온을 함께 송풍하여 냉각과 동시에 실내 공간을 정화시킨다.

통상의 이온발생기는 일정 주기의 정현파 또는 구형파를 발생시켜 고전압 직류 출력 전압을 생성하고, 이를 통하여 이온을 발생시킨다. 하지만 이러한 종래의 방법의 경우, 음이온과 함께 필요 이상의 오존을 발생시키는 단점이 있다. 즉, 종래의 이온발생기는 공기 정화 및 살균 작용을 위해 고전압(6kV)을 이용하여 음이온을 발생시키기 때문에 오존도 함께 발생된다. 상기 오존의 발생을 최소화하기 위하여 공기오염정도에 따라 입력 전원의 전압을 조절하는 방법이 있으나 이는 입력 직류 전원의 전압을 가변하여야 하는 번거로움 및 구현의 어려움이 있다.

본 발명은 오염도에 따른 이온 발생기의 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 또한, 오염도에 따른 이온 발생기의 제어 방법을 이용하는 공기청정기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기는, 이온을 발생시키는 이온발생기; 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성하는 가스센서; 상기 출력 전압을 이용하여 상기 이온발생기의 동작시간을 조절하는 제어부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 출력 전압의 범위를 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간을 계산할 수 있다.

여기서 상기 제어부는, 상기 이온발생기가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온발생기의 동작을 중단시킬 수 있다.

여기서 상기 가스센서는, 공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압을 조절할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 이온발생기 제어 방법은, 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성하는 오염감지단계; 상기 출력 전압을 이용하여 이온발생기의 동작시간을 설정하는 동작시간 설정 단계; 및 상기 동작시간 동안 상기 이온발생기를 동작시키는 이온발생기 구동 단계를 포함할 수 있다.

여기서 상기 동작시간 설정 단계는, 상기 출력 전압의 범위를 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간을 계산할 수 있다.

여기서 상기 이온발생기 구동 단계는, 상기 이온발생기가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온발생기의 동작을 중단시킬 수 있다.

여기서 상기 오염감지단계는, 공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압이 결정되는 가스센서를 이용할 수 있다.

본 발명의 오염 정도에 따른 이온 발생기 제어 방법 및 상기 이온 발생기 제어 방법을 이용하는 공기 청정기에 의하면, 이온 발생기의 입력전압을 가변시키지 않고도 오염된 공기를 효율적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 오염 정도에 따른 이온 발생기 제어 방법 및 상기 이온 발생기 제어 방법을 이용하는 공기 청정기에 의하면, 공기 중의 오염도가 높아지면 자동으로 상기 이온 발생기의 작동을 시작하고, 상기 오염도가 낮아지면 상기 이온 발생기의 작동이 자동으로 중단될 수 있다.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기의 기능을 나타내는 블록도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기를 나타낸 개략도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 발생기의 제어방법을 나타내는 위한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도1 은 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기의 기능을 나타내는 블록도이다.

도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기는, 이온발생기(10), 제어부(20) 및 가스센서(30)를 포함할 수 있다.

이하 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기를 설명한다.

이온발생기(10)는 이온을 발생시킬 수 있다. 상기 이온발생기(10)는 일반적으로 공기 청정기 등에서 사용되는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 이온발생기(10)는, 고전압발생부, 음이온 방전전극 및 양이온 방전전극을 구비할 수 있다.

상기 이온 발생기(10)는 상기 고전압발생부에서 생성한 고전압 펄스를 상기 방전전극을 통하여 공기 중으로 방사하여 음, 양이온을 발생시킬 수 있다. 따라서, 발생된 음, 양이온 입자가 유입되는 공기에 대하여 살균 및 탈취 작용을 수행하도록 할 수 있다.

가스센서(30)는, 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성할 수 있다.

여기서 상기 가스센서(30)는 상기 공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압을 조절할 수 있다.

상기 가스센서(30)는, 공기 청정기로 유입되는 공기가 오염물질에 의하여 오염되면, 이를 감지하여 출력 전압을 생성할 수 있다. 상기 가스센서(30)는, 유입되는 공기의 오염도 즉, 공기 속에 포함된 유해가스의 양에 따라서 상기 가스센서(30)의 내부 저항값을 가변시킬 수 있다. 상기 내부 저항값의 변화에 따라 상기 저항에 인가되는 전압의 크기가 조절될 수 있으므로, 상기 가스센서(30)는 출력 전압을 조절할 수 있다.

상기 가변되는 저항의 크기는, 상기 유해가스의 양이 많을수록 더 커질 수 있고, 반대로 상기 유해가스의 양이 많을수록 더 작아질 수도 있다.

제어부(20)는, 상기 출력 전압을 이용하여 상기 이온 발생기(10)의 동작시간을 조절할 수 있다.

상기 제어부(20)는, 상기 출력 전압에 따라 공기청정기에 유입되는 공기의 오염도를 알 수 있으며, 상기 오염도에 대응하여 상기 이온 발생기(10)의 동작시간을 조절할 수 있다. 상기 이온 발생기(10)은 일정한 속도로 상기 공기 오염을 제거할 수 있으므로, 상기 측정된 공기의 오염을 모두 제거하기 위하여 필요한 이온 발생기(10)의 동작시간을 설정할 수 있다.

구체적으로 상기 제어부(20)는, 상기 출력 전압의 범위을 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기(10)의 동작시간을 계산할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(20)는 상기 출력 전압이 1.5V이상 2.5미만이면 가중치는 1, 출력 전압이 2.5V이상 3.5V 미만이면 가중치는 2, 출력 전압이 3.5V 이상 4.2V미만이면 가중치는 3, 출력 전압이 4.2V 이상이면 가중치는 4일 수 있다.

상기 가중치에 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기(10)의 동작시간을 계산할 수 있다. 따라서, 만약 오염 민감도 시정수가 2이고, 출력 전압이 4V가 나왔다면, 상기 이온발생기(10)의 동작시간은 3 X 2 = 6 즉, 6시간동안 상기 이온발생기(10)가 동작되도록 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 공기의 오염 정도에 따라 상기 이온발생기(10)의 동작시간을 제어할 수 있다. 따라서, 상기 공기의 오염 정도에 따라 상기 이온발생기(10)의 이온발생량을 증가하기 위하여 상기 이온발생기(10)의 입력전압을 가변시킬 필요가 없으며, 상기 이온발생기(10)가 오존을 발생시키지 않는 범위내에서 동작하도록 제어할 수 있다.

여기서 상기 제어부(20)는, 상기 이온발생기(10)가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온 발생기(10)의 동작을 중단시킬 수 있다.

공기 청정기가 위치하는 장소에 따라 상기 공기의 오염 정도는 수시로 바뀔 수 있다. 따라서, 상기 제어부(20)는 상기 가스센서(30)의 출력 전압을 수시로 확인하여 상기 공기의 오염 농도가 기 설정값 이하로 판별되면, 상기 이온발생기(10)의 동작을 중단하도록 할 수 있다. 불필요한 이온발생을 방지하여 전력낭비를 방지하기 위함이다.

또한, 상기 제어부(20)는 상기 이온 발생기가 동작 중인 경우에도, 상기 가스센서(30)의 출력 전압을 수시로 확인하여 상기 공기의 오염 농도의 변화에 따라 상기 이온발생기(10)의 동작시간을 더 늘리거나 줄일 수 있다. 상기 공기의 오염 농도는 실내 환경의 변화에 따라 가변적이므로, 상기 변화에 대응하기 위하여 상기 이온발생기(10)의 동작시간을 조절할 수 있다.

상기 제어부(20)에 의하면, 상기 공기청정기는 오염이 발생하면 자동적으로 이온발생기(10)를 동작시키고, 상기 오염이 없어지면 자동적으로 이온발생기(10)의 동작을 멈출 수 있다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기를 나타낸 개략도이다.

도2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기는 이온발생기(10), 제어부(20), 가스센서(30), 디스플레이부(40), 조작부(50), 송풍팬(60), 필터부(70), 흡입구(80) 및 배출구(90)를 포함할 수 있다.

이하 도2을 참조하여, 본발명의 일 실시예에 의한 공기 청정기를 설명한다.

이온발생기(10), 제어부(20) 및 가스센서(30)는 앞서 설명하였으므로, 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

디스플레이부(40)는, 공기 청정기의 상태를 표시할 수 있으며, 특히 상기 이온발생기(10)의 동작 및 가스센서(30)에서 측정한 공기 오염도 등을 표시할 수 있다.

조작부(50)는, 공기 청정기의 동작을 조절하기 위한 구성으로서, 사용자는 상기 조작부(50)를 이용하여 상기 공기 청정기의 동작을 조절할 수 있다. 상기 조작부(50)는 특히, 이온발생기(10)의 온/오프 및 동작시간 등을 조작할 수 있다. 상기 공기 청정기는 자동으로 오염을 감지하여 상기 이온 발생기(10)를 동작시킬 수 있으나, 사용자의 요구에 따라 상기 이온발생기(10)를 구동시킬 수도 있다.

송풍팬(60)은, 모터의 운동에너지를 이용하여 외부의 공기를 상기 흡입구(60)를 이용하여 공기 청정기의 내부로 유입시킬 수 있으며, 정화된 공기를 상기 배출구(90)를 통하여 토출시킬 수 있다.

필터부(70)는, 상기 송풍팬(60)의 전단 또는 후단에 설치되어 상기 유입된 외부 공기에서 먼지 등을 걸러내는 역할을 수행할 수 있다.

상기 가스센서(30)가 외부 공기의 오염도를 측정하여 출력 전압을 생성하면, 상기 제어부(20)는 상기 출력 전압에 따라 상기 이온발생기(10)의 동작 시간을 계산하고 상기 동작 시간 동안 상기 이온발생기(10)를 동작 시킬 수 있다.

상기 제어부(20)에 의하여 상기 이온발생기(10)의 동작이 시작되면, 상기 디스플레이부(40)는 상기 이온발생기(10)가 동작하고 있음을 표시할 수 있고, 상기 송풍팬(60)이 작동하여 외부 공기를 공기 청정기 내부로 유입시킬 수 있다.

상기 유입된 공기는 먼저 필터부(70)에 의하여 한 차례 걸러진 이후에, 상기 이온발생기(10)가 발생시키는 양이온 및 음이온에 의하여 정화될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 이온발생기(10)가 발생시키는 음이온 및 양이온에 의하여 상기 유입된 공기에 대한 살균 및 탈취가 수행되어 상기 유입된 공기가 정화될 수 있다. 상기 정화된 공기는 상기 송풍팬(60)에 의하여 배출구(90)를 통하여 공기 청정기 밖으로 토출될 수 있다.

상기 이온발생기(10)는 상기 제어부(20)에 의하여 기 설정된 동작시간이 도과하면 자동으로 동작을 멈출 수 있다. 상기 공기청정기는 상기 가스센서(30)에 의하여 공기오염이 감지되면 자동으로 상기 이온발생기(10)를 구동시키고, 동작시간이 도과하면 자동으로 상기 이온발생기(10)의 동작을 중단시킬 수 있다. 따라서, 상기 공기 청정기는 사용자의 별도 조작없이 자동으로 공기 중의 오염을 제거할 수 있다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 발생기의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 발생기 제어방법은, 오염 감지 단계(S10), 동작시간 설정 단계(S20) 및 이온발생기 구동단계(S30)를 포함할 수 있다.

이하, 도3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 이온 발생기 제어방법을 설명한다.

오염감지단계(S10)는, 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성할 수 있다.

여기서 상기 오염감지단계(S10)는, 상기 공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압이 결정되는 가스센서를 이용할 수 있다.

상기 가스센서는 공기 청정기로 유입되는 공기가 오염물질에 의하여 오염되면, 이를 감지하여 출력 전압을 생성할 수 있다. 상기 가스센서는 유입되는 공기의 오염도 즉, 공기 중에 포함된 유해가스의 양에 따라서 상기 가스센서의 내부 저항값을 가변시킬 수 있다. 상기 내부 저항값의 변화에 따라 상기 저항에 인가되는 전압의 크기가 조절될 수 있으므로, 상기 가스센서는 출력 전압을 조절할 수 있다. 상기 가변되는 저항의 크기는, 상기 유해가스의 양이 많을수록 더 커질 수 있고, 반대로 상기 유해가스의 양이 많을수록 더 작아질 수도 있다.

동작시간 설정 단계(S20)는, 상기 출력 전압을 이용하여 이온발생기의 동작시간을 설정할 수 있다.

상기 출력 전압에 의하여 공기의 오염도를 알 수 있으며, 상기 오염도에 대응하여 상기 이온발생기의 동작시간을 조절할 수 있다. 상기 이온발생기는 일정한 속도로 상기 공기 오염을 제거할 수 있으므로, 상기 측정된 공기의 오염을 모두 제거하기 위하여 필요한 이온발생기의 동작시간을 설정할 수 있다.

구체적으로 상기 동작시간 설정 단계(S20)는, 상기 출력 전압의 범위를 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간을 계산할 수 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 상기 출력전압(Ga)의 범위에 따라 가중치(Ta)를 달리 설정할 수 있으며, 상기 가중치와 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간(Ha)을 설정할 수 있다.

이온발생기 구동 단계(S30)는, 상기 동작시간 동안 상기 이온 발생기를 동작시킬 수 있다.

상기 이온 발생기는 상기 동작시간 설정 단계(S20)에서 설정된 동작시간에 따라 상기 이온 발생기를 동작시킬 수 있다. 따라서, 이온발생기의 제어 방법과 달리, 상기 이온발생기의 이온발생량을 증가하기 위하여 상기 이온발생기의 입력전압을 가변시킬 필요가 없으며, 오존을 발생시키지 않을 수 있다.

여기서 상기 이온발생기 구동 단계(S30)는, 상기 이온발생기가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온발생기의 동작을 중단시킬 수 있다.

공기의 오염 정도는 수시로 바뀔 수 있으므로, 상기 이온발생기가 동작 중이더라도 상기 출력전압을 수시로 확인할 수 있다. 상기 공기의 오염도가 기 설정값 이하로 판별되면, 상기 이온발생기의 동작을 중단하도록 하여 불필요한 전력낭비를 방지할 수 있다.

또한, 상기 출력전압을 수시로 확인하여, 상기 공기 오염의 정도에 따라서 상기 이온발생기의 동작시간을 더 늘리거나 줄일 수 있다. 상기 공기의 오염 농도는 실내 환경의 변화에 따라 가변적이므로, 상기 변화에 대응하기 위하여 상기 이온발생기의 동작시간을 조절할 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.

10: 이온 발생기 20: 제어부
30: 가스센서 40: 디스플레이부
50: 조작부 60: 송풍팬
70: 필터부 80: 흡입구
90: 배출구
S10: 가스오염감지단계 S20: 동작시간설정단계
S30: 이온발생기구동단계

Claims (8)

1. 이온을 발생시키는 이온발생기;
   공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성하는 가스센서;
   상기 출력 전압을 이용하여 상기 이온발생기의 동작시간을 조절하는 제어부를 포함하는 공기 청정기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 출력 전압의 범위를 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간을 계산하는 공기 청정기.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는
   상기 이온발생기가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온발생기의 동작을 중단시키는 공기 청정기.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 가스센서는
   공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압을 조절하는 공기 청정기.
   
5. 공기 중의 오염도를 측정하여 상기 오염도에 대응하는 출력 전압을 생성하는 오염감지단계;
   상기 출력 전압을 이용하여 이온발생기의 동작시간을 설정하는 동작시간 설정 단계; 및
   상기 동작시간 동안 상기 이온발생기를 동작시키는 이온발생기 구동 단계를 포함하는 이온발생기 제어 방법.
   
6. 제5에 있어서, 상기 동작시간 설정 단계는
   상기 출력 전압의 범위를 구분하여, 상기 출력 전압의 범위에 따라 가중치를 설정하고, 상기 가중치에 기 설정된 오염 민감도 시정수를 곱하여 상기 이온발생기의 동작시간을 계산하는 이온발생기 제어 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 이온발생기 구동 단계는
   상기 이온발생기가 동작 중이더라도, 상기 출력 전압이 기 설정 값 이하이면 상기 이온발생기의 동작을 중단시키는 이온발생기 제어 방법.
   
8. 제5항에 있어서, 상기 오염감지단계는
   공기 중에 포함되어 있는 유해가스 양에 따라서 저항값이 가변되어, 상기 출력 전압이 결정되는 가스센서를 이용하는 이온발생기 제어 방법.

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