KR20160132588A - 실내 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 인체감지센서를 통해 실내에 사람이 존재하는지의 유무를 반복적으로 감지하여 소정시간동안 실내에서 사람이 감지되지 않으면 전원차단부를 동작시켜 외부로부터 공기청정기로 인가되는 메인전원을 차단시킴으로써, 종래의 공기청정기에서와 같이 실내에 사람이 없는 상태에서도 공기청정기가 동작하거나 공기청정기가 꺼진 상태에서도 제어부를 비롯한 일부의 부품에 전압이 인가됨에 따른 전력의 낭비가 방지되고 이를 통해 부품의 사용수명이 연장되도록 하는 기술에 관한 것이다.

Description

실내 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법{omitted}

본 발명은 실내 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 인체감지센서를 통해 실내에 사람이 존재하는지의 유무를 반복적으로 감지하여 소정시간동안 실내에서 사람이 감지되지 않으면 전원 차단부를 동작시켜 외부로부터 공기청정기로 인가되는 메인전원을 차단시킴으로써, 종래의 공기청정기에서와 같이 실내에 사람이 없는 상태에서도 공기청정기가 동작하거나 공기청정기가 꺼진 상태에서도 제어부를 비롯한 일부의 부품에 전압이 인가됨에 따른 전력의 낭비가 방지되고 이를 통해 부품의 사용수명이 연장되도록 한 것이다.

본 발명은 오염된 공기를 정화시키는 공기청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내에서 사람의 존재가 소정시간동안 감지되지 않으면 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키도록 되어 있는 실내 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 실내 공기청정기의 외관은 도 1에 도시된 바와 같으며, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이 공기청정기의 외측면에는 복수의 조작버튼(10)과, 표시부(20), 냄새센서(30)와, 먼지센서(40), 그릴덥개부(50) 및, 에어그릴(60)이 설치되어 있다.

도 1에 있어서, 복수의 조작버튼(10)은 공기청정기의 온/오프 및 풍량 등을 설정하도록 되어 있으며 이용자에 의한 버튼조작을 그에 상응하는 키 신호로 변환하여 도시 생략된 제어부에 인가하고, 표시부(20)는 상기 제어부로부터 인가되는 표시신호에 따라 공기청정기의 운전상태 등을 표시한다.

그리고, 냄새센서(30)와 먼지센서(40)는 실내공기의 오염도를 측정하기 위한 것으로, 이 중 냄새센서(30)는 실내공기의 냄새오염도를 감지하여 그에 상응하는 냄새신호를 상기 제어부에 인가하고, 먼지센서(40)는 실내공기의 먼지오염도를 감지하여 그에 상응하는 먼지신호를 상기 제어부에 인가한다.

또한, 그릴덥개(50)는 에어그릴(60)의 상부에 힌지를 매개로 여닫이가 가능하도록 설치되어 이용자의 수동 조작에 의해 에어그릴(60)을 개폐하도록 되어 있으며, 에어그릴(60)은 공기청정기 내부의 도시 생략된 고압집진부 및 필터에 의해 정화되고 도시 생략된 음이온발생부에서 발생된 음이온을 포함하는 청정한 공기를 실내로 토출시키기 위해 설치된 공기토출구이다.

상기한 바와 같은 종래의 실내 공기청정기는 실내에 사람이 없는 상태에서도 반복적으로 동작되며, 조작버튼(10)을 조작하여 공기청정기를 오프시킨 상태에서도 상기 제어부 등의 회로에 전압이 지속적으로 공급됨으로써, 불필요한 전력의 소모가 발생되고 이에 따라 부품의 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 인체감지센서를 통해 실내에 사람이 존재하는지를 반복적으로 감지하여 실내에서 사람의 존재가 소정시간동안 감지되지 않으면 전원차단부를 동작시켜 외부로부터 공기청정기로 인가되는 메인전원을 차단시킴으로써, 전력의 낭비를 방지하고 이를 통해 부품의 사용수명을 연장시킬 수 있는 공기청정기의 자동전원차단 제어장치 및 방법을 제공하는데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기의 자동전원차단 제어장치는, 각종의 센서를 통해 감지되는 공기의 오염상태에 상응하는 운전모드에 따라 공기청정기를 구동시켜 오염된 공기를 정화시키는 실내 공기청정기에 있어서, 사람의 존재유무를 감지하도록 되어 있는 인체감지센서와, 상기 인체감지센서를 통해 실내의 사람존재유무를 반복적으로 감지하여 소정시간동안 실내에서 사람의 존재가 감지되지 않으면 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키기 위한 전원차단신호를 출력하는 제어부 및, 상기 제어부에서 출력된 전원차단신호에 따라 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키는 전원차단부로 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기의 자동전원차단 제어방법은, 각종의 센서를 통해 감지되는 공기의 오염상태에 상응하는 운전모드에 따라 공기청정기를 구동시켜 오염된 공기를 정화시키는 공기청정기에 있어서, 인체감지센서를 통해 사람의 존재유무를 반복적으로 감지하는 인체감지시스템 및 상기 인체감지스텝에서 소정시간동안 사람의 존재가 감지되지 않으면 전원차단부를 제어하여 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키는 전원차단스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 해결수단을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명이 적용된 공기청정기의 구동제어장치에 대한 개략적인 블록구성도로서, 동 도면을 참조하면 알 수 있듯이 본 발명이 적용된 구동제어장치는 키입력부(110)와, 먼지센서(120), 냄새센서(130)와,인체감지센서(140), 제어부(150)와, 전원공급부(160), 전원차단부(170)와, 고압집진부(180), 음이온발생부(190)와, 팬구동부(200) 및, 표시부(210)로 이루어진다.

도 2에 있어서, 키입력부(110)는 공기청정기의 온/오프 및 풍량 등을 설정하도록 되어 있으며 이용자에 의한 버튼조작을 그에 상응하는 키신호로 변환하여 제어부(150)에 인가하고, 먼지센서(120)는 실내공기의 먼지오염도를 감지하여 그에 상응하는 먼지신호를 제어부(150)에 인가한다.

그리고, 냄새센서(130)는 실내공기의 냄새오염도를 감지하여 그에 상응하는 냄새신호를 제어부(150)에 인가하고, 인체감지센서(140)는 실내의 사람존재유무를 감지하여 그에 상응하는 인체감지신호를 제어부(150)에 인가한다. 또한, 제어부(150)는 먼지센서(120)와 냄새센서(130)를 통해 실내공기의 오염도를 감지하여 감지된 실내공기의 오염도가 소정치 이상이면 고압 집진부(180)와 음이온 발생부(190) 및 팬구동부(200)에 구동 신호를 각각 인가하는 한편, 인체감지센서(140)를 통해 실내에 사람이 있는지를 반복적으로 감지하여 설정시간(TS)이상 실내에서 사람이 감지되지 않으면 외부로부터 전원공급부(160)에 인가되는 상용교류전압(VAC)을 차단시키기 위한 전원차단 신호를 전원차단부(170)에 인가한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 인체감지센서를 통해 실내의 사람존재유무를 반복적으로 감지하여 사람의 존재가 소정시간동안 감지되지 않으면 전원차단부를 동작시켜 외부로부터 공기청정기로 인가되는 메인전원을 차단시킴으로써, 종래의 공기청정기에서와 같이 실내에 사람이 없는 상태에서도 공기청정기가 동작하거나 공기청정기가 오프된 상태에서도 제어부를 비롯한 일부의 부품에 전압이 인가됨에 따른 전력의 낭비를 방지하고 이를 통해 부품의 사용수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 공기청정기의 외관을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명이 적용된 공기청정기의 구동제어장치에 대한 개략적인 블록구성도,
도 3은 도 2에 도시된 제어부의 동작과정을 설명하기 위한 플로우챠트.

[실시예]

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

전원공급부(160)는 외부로부터 인가되는 상용교류전원(VAC)을 저전압의 직류전압으로 변환하여 제어부(150)에 공급함과 동시에, 각각의 구성부가 필요로 하는 레벨의 전압으로 변환하여 각각의 구성부에 공급한다. 또한, 전원차단부(170)는 제어부(150)로부터 인가되는 전원차단신호에 따라 외부로부터 전원공급부(160)에 인가되는 상용교류전압(VAC)을 차단시키도록 된 것으로 버퍼(IC)와, 한쌍의 분압용 저항(R1, R2), 트랜지스터(Q)와, 자동전원스위치(SW), 역기전력환류용 다이오드(D)와, 저항(R3)과 캐패시터(C2)로 구성된 스누버회로(Snuber circuit) 및, 서지방지용 캐패시터(C1)로 이루어진다.

상기 전원차단부(170)에 있어서, 버퍼(IC)는 제어부(150)로부터 인가되는 전원차단신호에 상응하는 소정 레벨의 신호전압을 출력하고 한쌍의 분압용 저항(R1, R2)은 이 버퍼(IC)에서 출력된 신호전압을 분압하여 트랜지스터(Q)의 베이스단에 인가하며, 트랜지스터(Q)는 이 분압용 저항(R1, R2)에서 분압된 신호전압이 입력되면 턴온되어 외부로부터 인가되는 소정레벨의 직류전압(VCC)을 자동전원스위치(SW)의 코일에 인가한다. 그리고, 자동전원스위치(SW)는 트랜지스터(Q)가 턴온됨에 따라 직류전압(VCC)이 인가되면 그 코일이 여자되어 스위치접점을 동작시키고, 이와 같이 동작되는 자동전원스위치(SW)의 스위치접점이 외부로부터 전원공급부(160)에 인가되는 상용교류전압(VAC)을 차단시킨다. 또한, 역기전력환류용 다이오드(D)는 자동전원스위치(SW)의 코일에 병렬로 연결되어 역기전력을 환류시키도록 되어 있으며, 저항(R3)과 캐패시터(C2)로 구성된 스누버회로는 자동전원스위치(SW)의 스위치 접점측에 병렬로 연결되어 과전압으로부터 자동전원스위치(SW)의 스위치접점을 보호하도록 되어 있으며, 서지보호용 캐패시터(C1)는 외부로부터 전원공급부(160)에 인가되는 상용교류전압(VAC)의 서지성분을 제거한다.

그리고, 고압집진부(180)는 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 전원공급부(160)로부터 고전압을 인가받아 도시생략된 실내공기흡입구를 통해 공기청정기의 내부로 흡입되는 실내공기에 포함된 오염물질을 전기집진하고, 음이온발생부(190)는 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 음이온을 발생한다.

또한, 팬구동부(200)는 상기 실내공기흡입구로부터 공기청정기의 내부로 공기를 흡입시키기 위한 팬과 이 팬을 회전시키기 위한 팬모터를 포함하여 구성되며, 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 상기 팬모터를 구동시켜 상기 팬을 회전시키고, 표시부(210)는 제어부(150)로부터 인가되는 표시신호에 따라 공기청정기의 운전상태 등을 표시한다.

상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작예를 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 먼저, 이용자가 키입력부(110)의 버튼을 조작하여 공기청정기를 온시키면 제어부(150)가 공기청정기의 초기운전상태를 표시하기 위한 표시신호를 표시부(210)에 인가하고(S10), 표시부(210)가 제어부(110)로부터 인가되는 표시신호에 따라 공기청정기의 초기운전상태를 표시한다.

이때, 먼지센서(120)와 냄새센서(130)가 실내공기의 먼지오염도 및 냄새오염도를 각각 감지하여 그에 상응하는 먼지신호 및 냄새신호를 제어부(150)에 인가하고, 제어부(150)가 먼지센서(120)와 냄새센서(130)로부터 인가되는 먼지신호 및 냄새신호를 통해 실내공기의 오염도를 감지한다(S20).

그리고, 제어부(150)가 상기 스텝(S20)에서 감지된 실내공기의 오염도에 상응하는 운전모드에 따라 하기와 같이 공기청정기를 구동시킨다(S30). 상기 스텝(S30)에 있어서, 상기 스텝(S20)에서 감지된 실내공기의 오염도가 소정치 이상이면 고압집진부(180)와 음이온발생부(190) 및 팬구동부(200)에 각각 구동신호를 인가한다. 이로서, 팬구동부(200)가 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 팬모터를 구동시켜 팬을 회전시키고, 이와같이 회전된 팬이 도시생략된 실내공기흡입구를 통해 실내공기를 흡입하여 고압집진부(180)와 도시생략된 필터측으로 송풍한다. 그리고, 고압집진부(180)가 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 전원공급부(160)로부터 고전압을 인가받아 상기 팬의 회전에 의하여 흡입된 실내공기의 오염물질(예를 들면, 먼지, 담배연기 등)을 전기집진하여 1차적으로 정화시키고, 이와 같이 1차적으로 정화된 실내공기는 상기 필터를 통하면서 2차적으로 오염물질이 여과된다. 이때, 음이온발생부(190)가 제어부(150)로부터 인가되는 구동신호에 따라 인체에 이로운 음이온을 발생하고 이때 발생된 음이온은 상기 필터를 통과한 공기와 혼합되며, 이와 같이 전기집진부(190)와 상기 필터를 통과하여 정화되고 음이온이 혼합된 청정한 공기는 에어그릴(도 1의 60 참조)을 통해 실내로 토출된다.

이때, 인체감지센서(140)는 실내의 사람존재유무를 감지하여 그에 상응하는 인체감지신호를 제어부(150)에 인가하고(S40), 제어부(150)가 인체감지센서(140)로부터 인가되는 인체감지신호를 통해 실내에 사람이 있는지를 판단하여(S50), 판단결과 실내에서 사람의 존재가 감지되면 실내공기의 오염도를 감지하는 상기 스텝(S20)으로 진행하여 그 이후의 스텝을 반복적으로 수행한다. 만약, 상기 스텝(S50)의 판단결과 실내에서 사람의 존재가 감지되지 않으면 제어부(150)가 설정시간(TS; 예를 들면 5분 정도)이 경과된 후 인체감지센서(140)를 통해 실내의 사람존재유무를 다시 한 번 감지하여(S60), 실내에 사람이 있는지를 판단하며(S70), 판단결과 실내에 사람이 있으면 제어부(150)가 실내공기의 오염도를 감지하는 상기 스텝(S20)으로 진행하여 그 이후의 스텝을 반복적으로 수행한다.

만약, 상기 스텝(S70)의 판단결과 실내에 사람이 없으면 제어부(150)가 고압집진부(180)와 음이온발생부(190) 및 팬구동부(200)에 구동중지신호를 인가하고(S80), 고압집진부(180)와 음이온발생부(190) 및 팬구동부(200)가 제어부(150)로부터 인가되는 구동중지신호에 따라 각각 구동을 중단한다.

그 다음, 제어부(150)가 전원차단부(170)에 전원차단신호를 인가한다(S90).

여기서, 전원차단부(170)에 버퍼(IC)가 제어부(150)로부터 인가되는 전원차단신호에 상응하는 신호전압을 출력하고 이와 같이 버퍼(IC)에서 출력된 신호전압은 한쌍의 분압저항(R1, R2)에 의해 분압되어 트랜지스터(Q)의 베이스단에 인가된다. 이때, 트랜지스터(Q)가 그 베이스단에 인가되는 신호전압에 따라 턴온되고, 이와 같은 트랜지스터(Q)의 턴온동작에 의하여 외부로부터 인가되는 직류전압(VCC)이 자동전원스위치(SW)의 코일에 인가된다. 이와 같이 직류전압(VCC)이 자동전원스위치(SW)의 코일에 인가됨에 따라 자동전원스위치(SW)의 스위치 접점이 동작하여 외부로부터 전원공급부(160)에 인가되는 상용교류전압(VAC)을 차단시킨다. 이에 따라 공기청정기의 전 동작이 중단되고 공기청정기에는 전력의 공급이 완전하게 차단된다. 한편, 상술한 본 발명의 동작예에서는 공기청정기가 동작되는 도중에 실내의 사람존재유무를 감지하여 메인 전원을 차단하는 경우만을 예로 들어 설명하였으나, 이 기술분야의 숙련자는 본 발명이 공기청정기가 동작 하지 않고 대기중인 상태에서도 사람의 존재유무를 감지하여 이에 따라 메인전원을 차단하도록 용이하게 구성될 수 있다는 사실을 쉽게 알 수 있을 것이다.

140: 인체감지센서 150: 제어부
170: 전원차단부

Claims (2)

1. 각종의 센서를 통해 감지되는 공기의 오염상태에 상응하는 운전모드에 따라 공기청정기를 구동시켜 오염된 공기를 정화시키는 공기청정기에 있어서, 사람의 존재유무를 감지하도록 되어 있는 인체감지센서와, 상기 인체감지센서를 통해 실내의 사람존재유무를 반복적으로 감지하여 소정시간동안 실내에서 사람의 존재가 감지되지 않으면 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키기 위한 전원차단신호를 출력하는 제어부 및, 상기 제어부에서 출력된 전원차단신호에 따라 외부로부터 공기청정기에 인가되는 메인전원을 차단시키는 전원차단부로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정기의 자동전원 차단제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전원차단부는,
   상기 제어부로부터 인가되는 전원차단신호에 상응하는 신호전압을 출력하는 버퍼와, 상기 버퍼에서 출력된 신호전압에 따라 턴온되도록 된 제어용 트랜지스터 및, 상기 제어용 트랜지스터가 턴온됨에 따라 인가되는 소정의 직류전압에 의하여 외부로부터 공기청정기로 인가되는 메인전원을 차단시키도록 된 자동전원스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정기의 자동전원 차단제어장치.

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