KR20160149724A

KR20160149724A - 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기

Info

Publication number: KR20160149724A
Application number: KR1020150087260A
Authority: KR
Inventors: 오승원; 김권진; 김진균; 서형준; 손선희; 송우석; 최강호; 김낙현; 김영재; 김지홍; 김현아; 정세관
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2016-12-28
Also published as: EP3271698A1; US20160370301A1; CN107787447A; CN107787447B; WO2016204550A1; EP3271698B1; US10209198B2; EP3271698A4; KR102402012B1

Abstract

본 발명은 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것으로, 먼지 감지장치는 공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와, 센서를 수용하며 공기를 안내하는 유로 하우징과, 외부에서 흡입된 공기를 센싱유로로 그대로 안내하거나, 외부에서 흡입된 공기 중 일부가 상향 경사지게 역류하여 센싱유로로 유입되도록 하는 유로전환장치를 포함하므로, 유로전환장치를 통해 하나의 센서를 통해 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 각각 측정할 수 있다.

Description

먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기{DUST SENSING DEVICE AND AIR CONDITIONER FOR THE SAME}

본 발명은 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 측정할 수 있는 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.

먼지 감지장치는 공기 중에 포함된 먼지의 농도를 측정하기 위한 것으로, 공기조화기나 공기청정기에 배치되어 사용된다.

공기 중에는 PM 10(직경 10㎛ 이하)인 미세먼지와, PM 2.5(직경 2.5㎛ 이하)인 초미세먼지가 포함되어 있는데, 미세먼지는 사람의 건강에 영향을 줄 수 있으며, 특히, 초미세먼지의 경우에는 인체에 매우 해롭다는 것이 확인되었다.

따라서 근래의 공기조화기나 공기청정기에는 먼지 감지장치가 설치되어 먼지 감지장치를 통해 미세먼지와 초미세먼지의 농도를 각각 측정할 수 있도록 되어 있다.

종래의 일반적인 먼지 감지장치는 미세먼지의 농도를 감지하기 위한 제 1 센서와, 초미세먼지의 농도를 감지하기 위한 제 2 센서를 각각 포함한다.

본 발명의 일 측면은 하나의 센서를 통해 미세먼지의 농도 및 초미세먼지의 농도를 각각 측정할 수 있는 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기는 공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와, 상기 센서를 수용하며 공기를 안내하는 유로 하우징과, 외부에서 흡입된 공기를 상기 센싱유로로 그대로 안내하거나, 외부에서 흡입되어 이동하는 공기의 일부가 상향 경사지게 역류하여 상기 센싱유로로 유입되도록 하는 유로전환장치를 포함한다.

또한, 상기 센서는 상기 센싱유로 일측에 마련되어 광을 발생시키는 발광부와, 상기 센싱유로 타측에 상기 발광부와 대향되게 마련되어 광을 수광하는 수광부를 포함한다.

또한, 상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 공기가 상기 센싱유로를 제 1 방향으로 통과하도록 안내하는 제 1 흡입유로와, 공기가 상기 센싱유로를 제 2 방향으로 통과하도록 안내하는 제 2 흡입유로를 포함하며, 상기 유로전환장치는 공기가 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 어느 하나로 선택적으로 안내한다.

또한, 상기 유로 하우징은 하측으로 연장되며 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 상기 배출구를 통해 배출되도록 안내하는 바이패스 유로를 포함하며, 상기 제 2 흡입유로는 상기 바이패스 유로와 연결되되 상기 바이패스 유로에 대해 상향 경사지게 연장된다.

또한, 상기 유로전환장치는 상기 센서를 회전시키는 구동모터를 포함하며, 상기 센싱유로는 상기 센서의 회전에 따라 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 어느 하나와 연결된다.

또한, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 90도 각도를 이루며, 상기 센서를 90도 각도로 회전시킴에 따라 상기 센싱유로가 상기 제 1 흡입유로와 상기 흡입유로 중 하나와 연결된다.

또한, 상기 유로 하우징은 상기 센싱유로가 상기 제 1 흡입유로와 연결된 상태에서 상기 센싱유로와 연결되는 제 1 배출유로와, 상기 센싱유로가 상기 제 2 흡입유로와 연결된 상태에서 상기 센싱유로와 연결되는 제 2 배출유로를 포함한다.

또한, 상기 본체에 회전 가능하게 설치되며 내부에 상기 센서가 설치되는 회전 하우징을 더 포함하며, 상기 회전 하우징은 상기 센싱유로로 흡입되는 공기를 안내하는 흡입 가이드부와, 상기 센싱유로로부터 배출되는 공기를 안내하는 배출 가이드부와, 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 배출유로 중 어느 하나를 막는 제 1 마개부와, 상기 제 2 흡입유로와 상기 제 1 배출유로 중 어느 하나를 막는 제 2 마개부를 포함한다.

또한, 상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 센서를 향해 공기를 제 1 방향으로 안내하는 제 1 흡입유로와, 상기 센서를 향해 공기를 제 2 방향으로 안내하는 제 2 흡입유로와, 상기 센싱유로를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하는 배출유로와, 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 상기 배출구로 안내하는 바이패스 유로를 포함하며, 상기 유로전환장치는 상기 제 1 흡입유로와 상기 바이패스 유로 중 하나를 선택적으로 폐쇄하는 댐퍼를 포함한다.

또한, 상기 댐퍼는 상기 제 1 흡입유로를 폐쇄하는 제 1 마개부와, 상기 바이패스 유로를 폐쇄하는 제 2 마개부를 포함한다.

또한, 상기 댐퍼는 상기 유로 하우징에 회전 가능하게 설치되며, 상기 유로전환장치는 상기 댐퍼를 회전시키기 위한 구동모터를 포함한다.

또한, 상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 흡입구와 상기 배출구를 연결하는 메인유로와, 상기 센싱유로를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하는 서브 유로를 포함하며, 상기 유로전환장치는 상기 유로 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 메인유로를 통과하는 공기가 상기 배출구와 상기 센싱유로 중 적어도 상기 센싱유로를 통과하도록 안내하는 댐퍼를 포함한다.

또한, 상기 메인유로는 상기 센싱유로에 대해 직각 방향으로 연장되며, 상기 댐퍼는 상기 메인유로에 대해 경사지게 연장되어 상기 메인유로를 통과하는 공기의 적어도 일부를 상기 센싱유로로 안내하는 가이드 유로와, 상기 댐퍼의 회전 각도에 따라 선택적으로 상기 메인유로에서 상기 배출구로의 공기 유동을 차단하는 마개부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 먼지 감지장치는 공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와, 상기 센서를 수용하며 공기를 안내하는 유로 하우징과, 외부의 공기가 상기 센싱유로를 통과하여 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛을 포함하며, 상기 유로 하우징은 공기가 흡입되는 흡입구와, 상하 방향으로 연장되어 외부에서 흡입된 공기를 안내하는 흡입 유로와, 상기 흡입유로로부터 상향 경사지게 분기되어 공기를 상기 센싱유로로 안내하는 가이드 유로와, 상기 흡입 유로의 하측에 먼지의 배출을 위해 마련된 먼지 배출구와, 상기 센싱유로를 통과한 공기가 배출되는 공기 배출구를 포함한다.

또한, 상기 송풍유닛은 공기를 제 1 속도와, 상기 제 1 속도에 비해 빠른 제 2 속도로 흡입 가능하다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 먼지 감지장치는 공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와, 미세먼지를 포함한 공기가 상기 센싱유로를 제 1 방향으로 통과하도록 안내하는 제 1 흡입유로와, 초미세먼지를 포함한 공기가 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 상기 센싱유로를 통과하도록 안내하는 제 2 흡입유로를 포함하며, 상기 센서는 회전 가능하게 설치되어 회전 각도에 따라 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 하나와 선택적으로 연결된다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 먼지 감지장치는 공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와, 공기를 상기 센싱유로로 안내하는 제 1 흡입유로와, 하측으로 연장되며 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 배출되도록 안내하는 바이패스 유로와, 상기 바이패스 유로에 대해 상향 경사지게 연장되어 공기를 상기 센싱유로로 안내하는 제 2 흡입유로와, 상기 제 1 흡입유로와 상기 바이패스 유로 중 어느 하나를 폐쇄하는 댐퍼를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 감지장치 및 이를 갖춘 공기조화기는 상술한 바와 같이 유로전환장치를 통해 공기가 그대로 센서로 전달되도록 하거나, 공기의 일부만이 상향 경사지게 역류하여 센서로 전달되므로, 하나의 센서를 통해 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 각각 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 먼지 감지장치가 설치된 공기조화기의 배면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 먼지 감지장치의 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 먼지 감지장치의 동작을 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 먼지 감지장치의 분해 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 먼지 감지장치의 동작을 보인 단면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 먼지 감지장치의 동작을 보인 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 먼지 감지장치의 동작을 보인 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 먼지 감지장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이 먼지 감지장치(1)는 공기조화기의 실내기(A) 내에 배치되어, 실내 공간으로부터 공기를 흡입하여 실내 공간의 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 측정할 수 있도록 되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시예에 따른 먼지 감지장치(1)는 공기에 포함된 먼지의 농도를 감지하는 센서(11)와, 센서(11)를 수용하며 공기를 센서(11)로 안내하기 위한 유로가 형성된 유로 하우징(12)과, 외부의 공기가 유로 하우징(12)으로 흡입되어 센서(11)의 의해 감지된 후 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛(13)과, 유로 하우징(12) 내에 마련된 유로를 전환하여 하나의 센서(11)를 통해 미세먼지와 초미세먼지가 모두 감지할 수 있도록 하는 유로전환장치를 포함한다.

유로전환장치는 외부에서 흡입된 공기를 그대로 센서(11)에 전달하거나, 외부에서 흡입된 공기 중 일부가 상향 경사지게 역류하여 흐르도록 하고 나머지는 그대로 배출되도록 하는 역할을 수행한다.

상기와 같이 유로전환장치에 의해 외부에서 흡입된 공기가 센서(11)에 그대로 전달되도록 하면, 미세먼지와 초미세먼지가 함께 센서(11)에 전달되므로, 센서(11)에서는 초미세먼지를 포함한 미세먼지의 농도가 감지된다.

또한 유로전환장치에 의해 외부에서 흡입된 공기가 하측으로 이동하도록 하면서, 그 일부만이 상향 경사지게 유동하도록 하고, 그 나머지는 그대로 하측으로 이동하여 외부로 배출되도록 하면, 상대적으로 큰 미세먼지는 하측으로 이동하여 외부로 배출되는 반면, 상측으로 부유하는 성질을 갖는 초미세먼지는 상향 경사지게 유동하는 일부 공기와 함께 센서(11)로 전달된다. 따라서 센서(11)에서는 초미세먼지의 농도가 감지된다.

센서(11)는 공기가 통과하며 센싱이 이루어질 수 있도록 하는 센싱유로(111)와, 센싱유로(111)의 일측에 배치되어 광을 발생시키는 발광부(112)와, 센싱유로(111)의 타측에 발광부(112)와 대향되도록 배치되어 발광부(112)에서 발생한 광을 수광하는 수광부(113)를 포함한다. 따라서 발광부(112)에서 광을 발생시키면서 수광부(113)로 수광되는 광량을 측정함으로써 센싱유로(111)를 통과하는 공기 중에 포함된 미세먼지 또는 초미세먼지의 농도가 측정된다.

유로 하우징(12)은 서로 결합되는 한 쌍의 유로 하우징(12A, 12B)에 의해 형성되는 것으로, 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(121)와, 공기가 외부로 다시 배출되도록 하는 배출구(122)와, 외부에서 흡입된 공기를 센서(11)로 그대로 안내하는 제 1 흡입유로(123)와, 외부에서 흡입된 공기의 일부만이 센서(11)로 전달되도록 하는 제 2 흡입유로(124)와, 공기가 제 1 흡입유로(123)를 우회하여 배출구(122)로 전달되도록 하는 바이패스 유로(127)와, 센싱유로(111)의 일측이 제 1 흡입유로(123)와 연결된 상태에서 센싱유로(111)의 타측에 연결되어 센싱유로(111)를 통과한 공기를 배출구(122)로 안내하는 제 1 배출유로(125)와, 센싱유로(111)의 일측이 제 2 흡입유로(124)와 연결된 상태에서 센싱유로(111)의 타측에 연결되어 센싱유로(111)를 통과한 공기를 배출구(122)로 안내하는 제 2 배출유로(126)를 포함한다. 또한 유로 하우징(12)은 흡입구(121)로부터 유입된 공기를 제 1 흡입유로(123) 및 바이패스 유로(127)로 안내하는 메인 흡입유로(128)을 포함한다.

바이패스 유로(127)은 하측으로 연장되어 공기를 하측으로 안내하며, 제 2 흡입유로(124)는 바이패스 유로(127)에 연결되되, 공기를 하측으로 안내하는 바이패스 유로(127)에 대해 상향 경사지게 연장되어 바이패스 유로(127)를 통과하는 공기 중 일부가 상향 경사지게 유동하도록 한다.

제 1 흡입유로(123) 및 제 1 배출유로(125)는 공기가 센싱유로(111)를 제 1 방향으로 통과하도록 안내하며, 제 2 흡입유로(124) 및 제 2 배출유로(126)는 공기가 센싱유로(111)를 제 2 방향으로 통과하도록 안내한다. 본 실시예에서 제 1 방향과 제 2 방향은 90도 각도를 이룬다.

본 실시예에서 유로전환장치는 회전력을 발생시켜 센서(11)를 회전시키는 구동모터(14)를 포함한다. 본 실시예에서 구동모터(14)는 센서(11)의 회전 각도를 정확하게 제어할 수 있도록 스태핑 모터로 이루어져, 구동모터(14)가 센서(11)를 90도 각도로 회전시킴에 따라 센서(11)에 마련된 센싱유로(111)가 제 1 흡입유로와 및 제 1 배출유로(125)와 연결되거나, 제 2 흡입유로(124) 및 제 2 배출유로(126)와 연결된다.

유로 하우징(12)에는 센서(11)를 수용하며, 유로 하우징(12)에 회전 가능하게 설치되는 회전 하우징(15)을 포함하여, 센서(11)가 회전 하우징(15)을 통해 유로 하우징(12)에 회전 가능하게 설치된다.

회전 하우징(15)은 센서(11)를 중심으로 양측에서 서로 결합되는 한 쌍의 회전 하우징(15A, 15B)에 의해 형성되며, 제 1 흡입유로(123)를 통해 전달된 공기를 센싱유로(111)로 안내하거나 센싱유로(111)를 통과한 공기를 제 2 배출유로(126)로 안내하는 제 1 가이드부(151)와, 제 2 흡입유로(124)를 통해 전달된 공기를 센싱유로(111)로 안내하거나 센싱유로(111)를 통과한 공기를 제 1 배출유로(125)로 안내하는 제 2 가이드부(152)를 포함한다.

또한 회전 하우징(15)에는 회전 하우징(15)의 회전 각도에 따라 제 1 흡입유로(123)와 제 2 배출유로(126) 중 어느 하나를 폐쇄하는 제 1 마개부(153)와, 회전 하우징(15)의 회전 각도에 따라 제 2 흡입유로(124)와 제 1 배출유로(125) 중 어느 하나를 폐쇄하는 제 2 마개부(154)를 포함한다.

송풍유닛(13)은 상술한 배출구(122)에 결합되며, 축류팬으로 이루어져 배출구(122)를 통해 유로 하우징(12)측으로부터 공기를 흡입하여 외측으로 배출하는 송풍팬(131)과, 송풍팬(131)을 회전시키는 송풍모터(132)와, 공기가 유동하는 유로를 형성하며 송풍모터(132)를 지지하는 송풍 프레임(133)을 포함한다.

다음은 이와 같이 구성된 먼지 감지장치(1)의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 도 3에 도시한 바와 같이 구동모터(14)를 통해 회전 하우징(15) 및 센서(11)를 회전시켜 센싱유로(111)가 제 1 흡입유로(123) 및 제 1 배출유로(125)와 연결되도록 하고, 제 2 흡입유로(124) 및 제 2 배출유로(126)가 제 1마개부(153) 및 제 2 마개부(154)에 의해 폐쇄되도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(13)을 동작시키면, 송풍유닛(13)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(121)를 통해 유로 하우징(12) 내로 흡입되고, 제 1 흡입유로(123), 센싱유로(111) 및 제 1 배출유로(125)를 차례로 통과하여 배출구(122)를 통해 그대로 배출된다.

이때, 센싱유로(111)에는 외부에서 흡입된 공기가 그대로 전달되므로, 센서(11)는 센싱유로(111)를 통과하는 공기에 포함된 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 감지한다.

다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이 구동모터(14)를 통해 회전 하우징(15) 및 센서(11)를 회전시켜, 센싱유로(111)가 제 2 흡입유로(124) 및 제 2 배출유로(126)와 연결되고, 제 2 흡입유로(124) 및 제 1 배출유로(125)가 제 1 마개부(153) 및 제 2 마개부(154)에 의해 폐쇄되도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(13)을 동작시키면, 송풍유닛(13)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(121)를 통해 유로 하우징 내로 흡입되고, 바이패스 유로(127)를 통해 배출구(122)로 배출된다.

공기가 바이패스 유로(127)를 통과하여 하측으로 이동하는 과정에서 바이패스 유로(127)를 통과하는 공기 중 일부는 제 2 흡입유로(124)를 통해 상향 경사지게 역류하여 센싱유로(111)로 전달되었다가 제 2 배출유로(126)를 통해 배출구(122)로 배출되며, 그 나머지가 그대로 바이패스 유로(127)을 통해 배출구(122)로 배출된다.

이때, 미세먼지는 초미세먼지에 비해 상대적으로 무게가 무거워 배출구(122)를 통해 배출되는 공기와 함께 배출구(122)로 그래도 배출되는 반면, 초미세먼지는 그 무게가 매우 가벼워 상측으로 부유하는 성질을 가지므로 제 2 흡입유로(124)를 통해 상향 경사지게 유동하는 공기에 포함되어 센싱유로(111)를 통과한다. 제 2 흡입유로(124)를 통해서는 초미세먼지만이 전달되므로 센서(11)는 센싱유로(111)를 통과하는 공기에 포함된 초미세먼지 만의 농도를 감지한다.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 먼지 감지장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 먼지 감지장치(2)는 공기에 포함된 먼지의 농도를 감지하는 센서(21)와, 센서(21)를 수용하며 공기를 센서(21)로 안내하기 위한 유로가 형성된 유로 하우징(22)과, 외부의 공기가 유로 하우징(22)으로 흡입되어 센서(21)의 의해 감지된 후 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛(23)과, 유로 하우징(22) 내에 마련된 유로를 전환하여 하나의 센서(21)를 통해 미세먼지와 초미세먼지가 모두 감지할 수 있도록 하는 유로전환장치를 포함한다.

센서(21)는 공기가 통과하며 센싱이 이루어질 수 있도록 하는 센싱유로(211)와, 센싱유로(211)의 일측에 배치되어 광을 발생시키는 발광부(212)와, 센싱유로(211)의 타측에 발광부(212)와 대향되도록 배치되어 발광부(212)에서 발생한 광을 수광하는 수광부(213)를 포함한다.

유로 하우징(22)은 서로 결합되는 한 쌍의 하우징(22A, 22B)에 의해 형성되는 것으로, 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(221)와, 공기가 외부로 다시 배출되도록 하는 배출구(222)와, 외부에서 흡입된 공기를 센서(21)로 그대로 안내하는 제 1 흡입유로(261)와, 외부에서 흡입된 공기의 일부만이 센서(21)로 전달되도록 하는 제 2 흡입유로(262)와, 센싱유로(211)를 통과한 공기를 배출구(222)로 안내하는 배출유로(225)와, 공기가 제 1 흡입유로(261)를 우회하여 배출구(222)로 안내하는 바이패스 유로(223)와, 흡입구(221)를 통해 흡입된 공기를 제 1 흡입유로(261) 및 바이패스 유로(223)로 안내하는 메인 흡입유로(224)를 포함한다.

바이패스 유로(223)는 하측으로 연장되어 공기를 하측으로 안내하며, 제 1 흡입유로(261)는 바이패스 유로(223)에 대해 하향 경사지게 연장된다. 또한 제 2 흡입유로(262)는 바이패스 유로(223)에 대해 상향 경사지게 연장된다. 본 실시예에서 제 1 흡입유로(261) 및 제 2 흡입유로(262)는 유로 하우징(22)내에 배치되는 유로 형성부재(26)에 마련된다.

유로전환장치는 구동모터(24)와, 구동모터(24)에 의해 회전하며 제 1 흡입유로(261)와 바이패스 유로(223) 중 어느 하나를 선택적으로 폐쇄하는 댐퍼(25)를 포함한다.

댐퍼(25)는 제 1 흡입유로(261)를 폐쇄하는 제 1 마개부(251)와, 유로 형성부재(26)에 지지되어 바이패스 유로(223)의 하류측을 폐쇄하는 제 2 마개부(252)와, 구동모터(24)의 축에 연결되어 댐퍼(25)의 회전 중심을 형성하는 힌지부(253)와, 힌지부(253)와 제 1 마개부(251)를 연결하는 제 1 암부(254)와, 힌지부(253)와 제 2 마개부(252)를 연결하며 제 2 마개부(252)와 함께 바이패스 유로(253)를 폐쇄하는 제 2 암부(255)를 포함한다. 제 1 암부(254)에는 제 1 마개부(251)에 의해 제 1 흡입유로(261)가 폐쇄된 상태에서도 공기가 제 1 암부(254)를 관통하여 흐를 수 있도록 하는 관통공(254a)이 마련된다.

송풍유닛(23)은 상술한 배출구(222)에 결합되며, 축류팬으로 이루어져 배출구(222)를 통해 유로 하우징(22)측으로부터 공기를 흡입하여 외측으로 배출하는 송풍팬(231)과, 송풍팬(231)을 회전시키는 송풍모터(232)와, 공기가 유동하는 유로를 형성하며 송풍모터(232)를 지지하는 송풍 프레임(233)을 포함한다.

배출구(222)에는 배출구(222)를 통해 배출된 공기를 안내하는 관 형상의 배출 가이드(27)가 설치되며, 배출 가이드(27) 내에 송풍유닛(23)이 설치된다.

다음은 이와 같이 구성된 먼지 감지장치(2)의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 도 6에 도시한 바와 같이 구동모터(24)를 통해 댐퍼(25)를 회전시켜, 제 1 흡입유로(261)는 개방되도록 하고, 바이패스 유로(223)는 제2 마개부(252)및 제 2 암부(255)에 의해 폐쇄되도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(23)을 동작시키면, 송풍유닛(23)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(221)를 통해 유로 하우징(22) 내로 흡입되고, 메인 흡입유로(224), 센싱유로(211) 및 배출유로(225)를 차례로 통과하여 배출구(222)를 통해 외부로 그대로 배출된다.

이때, 센싱유로(211)에는 외부에서 흡입된 공기가 그대로 전달되므로, 센서(21)는 센싱유로(211)를 통과하는 공기에 포함된 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 감지한다.

다음으로 도 7에 도시한 바와 같이 구동모터(24)를 통해 댐퍼(25)를 회전시켜, 바이패스 유로(223)는 개방되도록 하고, 제 1 흡입유로(261)는 제 1 마개부(251)에 의해 폐쇄되도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(23)을 동작시키면, 송풍유닛(23)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(221)를 통해 유로 하우징(22) 내로 흡입되고, 메인 흡입유로(224) 및 바이패스 유로(223)를 통과하여 배출구(222)를 통해 외부로 배출된다.

공기가 바이패스 유로(223)를 통과하여 하측으로 이동하는 과정에서 공기 중 일부는 제 2 흡입유로(262)를 통해 상향 경사지게 역류하여 센싱유로(211)로 전달되었다가 배출유로(225)를 통해 배출구(222)로 배출되며, 그 나머지는 그대로 바이패스 유로(223)을 통해 배출구(222)로 배출된다.

이때, 미세먼지는 초미세먼지에 비해 상대적으로 무게가 무거워 배출구(222)를 통해 배출되는 공기와 함께 배출구(222)로 그래도 배출되는 반면, 초미세먼지는 그 무게가 매우 가벼워 상측으로 부유하는 성질을 가지므로 제 2 흡입유로(224)를 통해 상향 경사지게 유동하는 공기에 포함되어 센싱유로(211)를 통과한다. 제 2 흡입유로(224)를 통해서는 초미세먼지만이 전달되므로 센서(21)는 센싱유로(211)를 통과하는 공기에 포함된 초미세먼지 만의 농도를 감지한다.

이하에서는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 먼지 감지장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 먼지 감지장치(3)는 공기에 포함된 먼지의 농도를 감지하는 센서(31)와, 센서(31)를 수용하며 공기를 센서(31)로 안내하기 위한 유로가 형성된 유로 하우징(32)과, 외부의 공기가 유로 하우징(32)으로 흡입되어 센서(31)의 의해 감지된 후 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛(33)과, 유로 하우징(32)에 마련된 유로를 전환하여 하나의 센서(31)를 통해 미세먼지와 초미세먼지가 모두 감지할 수 있도록 하는 유로전환장치를 포함한다.

센서(31)는 공기가 통과하며 센싱이 이루어질 수 있도록 하는 센싱유로(211)와, 센싱유로(311)의 일측에 배치되어 광을 발생시키는 발광부(312)와, 센싱유로(311)의 타측에 발광부(312)와 대향되도록 배치되어 발광부(312)에서 발생한 광을 수광하는 수광부(313)를 포함한다.

유로 하우징(32)은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구(321)와, 공기가 외부로 다시 배출되도록 하는 배출구(322)와, 흡입구(321)와 배출구(322)를 연결하여 흡입구(321)를 통해 흡입된 공기가 그대로 배출구(322)에 전달되도록 하는 메인 유로(323)와, 센서(31)에 마련된 센싱유로(311)를 통과한 공기를 배출구(322)로 안내하는 서브 유로(324)를 포함한다. 메인유로(323)는 상하로 방향으로 마련되어 흡입구(322)를 통해 흡입된 공기를 하측으로 안내하며, 센싱유로(311)는 수평 방향으로 마련되어, 메인유로(323)와 센싱유로(311)는 서로 직각 방향으로 마련된다.

유로전환장치는 구동모터(34)와, 유로 하우징(32) 내에 회전 가능하게 설치되어 메인 유로(323)를 통과하는 공기가 배출구(322)와 센싱유로(311) 중 적어도 센싱유로(311)에는 항상 전달될 수 있도록 공기를 안내하는 댐퍼(35)를 포함하며, 댐퍼(35)는 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 되어 있다.

댐퍼(35)는 하측으로 연장된 메인 유로(323)에 대해 경사지게 연장되어 메인유로(323)를 따라 하측으로 유동하는 공기의 적어도 일부가 센싱유로(311)로 유입되도록 안내하는 가이드 유로(351)와, 댐퍼(35)의 회전 각도에 따라 선택적으로 메인 유로(323)에서 배출구(322)로의 공기 유동을 차단하는 마개부(352)를 포함한다.

따라서 댐퍼(35)가 180도 회전함에 따라 댐퍼(35)에 마련된 가이드 유로(351)는 메인 유로(323)에 대해 하향 경사진 상태가 되거나, 상향 경사진 상태가 된다. 마개부(352)는 메인 유로(323)를 통과하는 공기에 대해 하향 경사진 상태에서 메인 유로(323)에서 배출구(322)로 전달되는 공기 유동을 차단한다.

송풍유닛(33)은 상술한 배출구(322)에 결합되며, 축류팬으로 이루어져 배출구(322)를 통해 유로 하우징(32)측으로부터 공기를 흡입하여 외측으로 배출하는 송풍팬(331)과, 송풍팬(331)을 회전시키는 송풍모터(332)와, 공기가 유동하는 유로를 형성하며 송풍모터(332)를 지지하는 송풍 프레임(333)을 포함한다.

배출구(322)에는 배출구(322)를 통해 배출된 공기를 안내하는 관 형상의 배출 가이드(37)가 설치되며, 배출 가이드(37) 내에 송풍유닛(33)이 설치된다.

다음은 이와 같이 구성된 먼지 감지장치(3)의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 도 8에 도시한 바와 같이 구동모터(34)를 통해 댐퍼(35)를 회전시켜, 가이드 유로(351)가 메인 유로(323)에 대해 하향 경사지게 배치되도록 하고, 마개부(352)가 메인 유로(323)에서 배출구(322)로 전달되는 공기 유동을 차단하도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(33)을 동작시키면, 송풍유닛(33)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(321)를 통해 유로 하우징(32) 내로 흡입되고, 메인 유로(323), 가이드 유로(351), 센싱유로(311) 및 서브 유로(324)를 차례로 통과하여 배출구(322)를 통해 외부로 그대로 배출된다.

이때, 센싱유로(311)에는 외부에서 흡입된 공기가 그대로 전달되므로, 센서(31)는 센싱유로(311)를 통과하는 공기에 포함된 미세먼지 및 초미세먼지의 농도를 감지한다.

다음으로 도 9에 도시한 바와 같이 구동모터(34)를 통해 댐퍼(35)를 회전시켜, 가이드 유로(351)가 메인 유로(323)에 대해 상향 경사지게 배치되도록 하고, 마개부(352)가 메인 유로(323)에서 배출구(322)로 전달되는 공기 유동을 더 이상 차단하지 않도록 한다.

이러한 상태에서 송풍유닛(33)을 동작시키면, 송풍유닛(33)에 의해 발생한 흡입력에 의해 외부의 공기는 흡입구(321)를 통해 유로 하우징(32) 내로 흡입되고, 메인 유로(323)를 통과하여 배출구(322)를 통해 외부로 배출된다.

공기가 메인 유로(323)를 통과하는 과정에서 공기 중 일부는 가이드 유로(351)를 통해 상향 경사지게 역류하여 센싱유로(311)로 전달되었다가 서브 유로(324)를 통해 배출구(322)로 배출되며, 그 나머지는 그대로 메인 유로(323)을 통해 배출구(322)로 배출된다.

이때, 미세먼지는 초미세먼지에 비해 상대적으로 무게가 무거워 배출구(322)를 통해 배출되는 공기와 함께 배출구(322)로 그래도 배출되는 반면, 초미세먼지는 그 무게가 매우 가벼워 부유하는 성질을 가지므로 가이드 유로(351)를 통해 상향 경사지게 유동하는 공기에 포함되어 센싱유로(311)를 통과한다. 따라서 가이드 유로(351)를 통해서는 초미세먼지만이 전달되므로 센서(31)는 센싱유로(311)를 통과하는 공기에 포함된 초미세먼지 만의 농도를 감지한다.

이하에서는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 먼지 감지장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 10에 도시한 바와 같이 본 발명의 제4 실시예에 따른 먼지 감지장치(4)는 공기에 포함된 먼지의 농도를 감지하는 센서(41)와, 센서(41)를 수용하며 공기를 센서(41)로 안내하기 위한 유로가 형성된 유로 하우징(42)과, 외부의 공기가 유로 하우징(42)으로 흡입되어 센서(41)의 의해 감지된 후 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛(43)을 포함한다.

센서(41)는 공기가 통과하며 센싱이 이루어질 수 있도록 하는 센싱유로(411)와, 센싱유로(411)의 일측에 배치되어 광을 발생시키는 발광부(412)와, 센싱유로(411)의 타측에 발광부(412)와 대향되도록 배치되어 발광부(412)에서 발생한 광을 수광하는 수광부(413)를 포함한다.

유로 하우징(42)은 공기가 흡입되는 흡입구(421)와, 센싱유로(411)를 통과한 공기가 배출되는 공기 배출구(422)와, 상하 방향으로 연장되어 외부에서 흡입된 공기를 안내하는 흡입유로(423)와, 흡입유로(423)로부터 상향 경사지게 분기되어 공기를 센싱유로(411)로 안내하는 가이드 유로(451)와, 흡입유로(423)의 하측에 먼지의 배출을 위해 마련된 먼지 배출구(425)와, 센싱유로(411)를 통과한 공기를 공기 배출구(422)로 안내하는 배출유로(424)를 포함한다. 본 실시예에서 가이드 유로(451)는 유로 하우징(42) 내에 설치된 유로 형성부재(45)에 마련된다.

송풍유닛(43)은 상술한 공기 배출구(422)에 결합되며, 축류팬으로 이루어져 공기 배출구(422)를 통해 유로 하우징(42)측으로부터 공기를 흡입하여 외측으로 배출하는 송풍팬(431)과, 송풍팬(431)을 회전시키는 송풍모터(432)와, 공기가 유동하는 유로를 형성하며 송풍모터(432)를 지지하는 송풍 프레임(433)을 포함한다. 본 실시예에서 송풍유닛(43)은 송풍팬(431)의 회전속도를 조절할 수 있도록 되어 있는데, 이는 송풍유닛(43)이 제 1 속도와, 제 1 속도에 비해 빠른 제 2 속도로 공기를 흡입할 수 있도록 하기 위한 것이다.

송풍유닛(43)이 제 1 속도로 공기를 흡입할 경우, 가이드 유로(451)측에서 작용하는 흡입력이 작으므로, 흡입유로(423)를 통과하는 공기에 포함된 미세먼지는 자중에 의해 하측으로 낙하하여 먼지 배출구(425)로 배출된다.

이에 반해, 미세먼지에 비해 작은 무게를 갖는 초미세먼지는 가이드 유로(451)측에서 작용하는 흡입력에 의해 공기와 함께 가이드 유로(451)로 흡입되어, 센싱유로(411) 및 배출유로(424)를 통과하여 공기 배출구(422)로 배출된다.

따라서, 센서(41)는 센싱유로(411)를 통과하는 공기에 포함된 초미세먼지의 농도를 감지한다.

또한 도 11에 도시한 바와 같이 송풍유닛(43)이 제 1 속도에 비해 큰 제 2 속도로 공기를 흡입할 경우, 가이드 유로(451)측에서 작용하는 흡입력이 크므로, 미세먼지와 초미세먼지는 모두 가이드 유로(451)로 흡입되므로, 센싱유로(411)에는 미세먼지 및 초미세먼지가 포함된 공기가 전달된다.

따라서, 센서(41)는 센싱유로(411)를 통과하는 공기에 포함된 미세먼지 및 초미세 먼지의 농도를 감지한다.

본 발명은　상기에　기재된 실시예들에 한정되는 것은　아니며, 본 발명의 사상에서　벗어나지 않는 범위에서　다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 점은　이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1: 먼지 감지장치 11: 센서
111: 센싱유로 112: 발광부
113: 수광부 12: 유로 하우징
121: 흡입구 122: 배출구
123: 제 1 흡입유로 124: 제 2 흡입유로
125: 제 1 배출유로 125: 제 2 배출유로
13: 송풍유닛 14: 구동모터
15: 회전 하우징

Claims

공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와,
상기 센서를 수용하며 공기를 안내하는 유로 하우징과,
외부에서 흡입된 공기를 상기 센싱유로로 그대로 안내하거나, 외부에서 흡입되어 이동하는 공기의 일부가 상향 경사지게 역류하여 상기 센싱유로로 유입되도록 하는 먼지 감지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 센서는 상기 센싱유로 일측에 마련되어 광을 발생시키는 발광부와, 상기 센싱유로 타측에 상기 발광부와 대향되게 마련되어 광을 수광하는 수광부를 포함하는 먼지 감지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 공기가 상기 센싱유로를 제 1 방향으로 통과하도록 안내하는 제 1 흡입유로와, 공기가 상기 센싱유로를 제 2 방향으로 통과하도록 안내하는 제 2 흡입유로를 포함하며,
상기 유로전환장치는 공기가 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 어느 하나로 선택적으로 안내하는 먼지 감지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 유로 하우징은 하측으로 연장되며 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 상기 배출구를 통해 배출되도록 안내하는 바이패스 유로를 포함하며,
상기 제 2 흡입유로는 상기 바이패스 유로와 연결되되 상기 바이패스 유로에 대해 상향 경사지게 연장되는 먼지 감지장치.
제 3 항에 있어서,
상기 유로전환장치는 상기 센서를 회전시키는 구동모터를 포함하며,
상기 센싱유로는 상기 센서의 회전에 따라 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 어느 하나와 연결되는 먼지 감지장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 90도 각도를 이루며,
상기 센서를 90도 각도로 회전시킴에 따라 상기 센싱유로가 상기 제 1 흡입유로와 상기 흡입유로 중 하나와 연결되는 먼지 감지장치.
제 5 항에 있어서,
상기 유로 하우징은 상기 센싱유로가 상기 제 1 흡입유로와 연결된 상태에서 상기 센싱유로와 연결되는 제 1 배출유로와, 상기 센싱유로가 상기 제 2 흡입유로와 연결된 상태에서 상기 센싱유로와 연결되는 제 2 배출유로를 포함하는 먼지 감지장치.
제 7 항에 있어서,
상기 본체에 회전 가능하게 설치되며 내부에 상기 센서가 설치되는 회전 하우징을 더 포함하며,
상기 회전 하우징은 상기 센싱유로로 흡입되는 공기를 안내하는 흡입 가이드부와, 상기 센싱유로로부터 배출되는 공기를 안내하는 배출 가이드부와, 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 배출유로 중 어느 하나를 막는 제 1 마개부와, 상기 제 2 흡입유로와 상기 제 1 배출유로 중 어느 하나를 막는 제 2 마개부를 포함하는 먼지 감지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 센서를 향해 공기를 제 1 방향으로 안내하는 제 1 흡입유로와, 상기 센서를 향해 공기를 제 2 방향으로 안내하는 제 2 흡입유로와, 상기 센싱유로를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하는 배출유로와, 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 상기 배출구로 안내하는 바이패스 유로를 포함하며,
상기 유로전환장치는 상기 제 1 흡입유로와 상기 바이패스 유로 중 하나를 선택적으로 폐쇄하는 댐퍼를 포함하는 먼지 감지장치.제1
제 9 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 제 1 흡입유로를 폐쇄하는 제 1 마개부와, 상기 바이패스 유로를 폐쇄하는 제 2 마개부를 포함하는 먼지 감지장치.
제 9 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 유로 하우징에 회전 가능하게 설치되며,
상기 유로전환장치는 상기 댐퍼를 회전시키기 위한 구동모터를 포함하는 먼지 감지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유로 하우징은 외부의 공기가 흡입되는 흡입구와, 공기가 외부로 배출되는 배출구와, 상기 흡입구와 상기 배출구를 연결하는 메인유로와, 상기 센싱유로를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하는 서브 유로를 포함하며,
상기 유로전환장치는 상기 유로 하우징에 회전 가능하게 설치되어 상기 메인유로를 통과하는 공기가 상기 배출구와 상기 센싱유로 중 적어도 상기 센싱유로를 통과하도록 안내하는 댐퍼를 포함하는 먼지 감지장치.
제 12 항에 있어서,
상기 메인유로는 상기 센싱유로에 대해 직각 방향으로 연장되며,
상기 댐퍼는 상기 메인유로에 대해 경사지게 연장되어 상기 메인유로를 통과하는 공기의 적어도 일부를 상기 센싱유로로 안내하는 가이드 유로와, 상기 댐퍼의 회전 각도에 따라 선택적으로 상기 메인유로에서 상기 배출구로의 공기 유동을 차단하는 마개부를 포함하는 먼지 감지장치.
공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와,
상기 센서를 수용하며 공기를 안내하는 유로 하우징과,
외부의 공기가 상기 센싱유로를 통과하여 다시 외부로 배출되도록 하는 송풍유닛을 포함하며,
상기 유로 하우징은 공기가 흡입되는 흡입구와, 상하 방향으로 연장되어 외부에서 흡입된 공기를 안내하는 흡입 유로와, 상기 흡입유로로부터 상향 경사지게 분기되어 공기를 상기 센싱유로로 안내하는 가이드 유로와, 상기 흡입 유로의 하측에 먼지의 배출을 위해 마련된 먼지 배출구와, 상기 센싱유로를 통과한 공기가 배출되는 공기 배출구를 포함하는 먼지 감지장치.
제 14 항에 있어서,
상기 송풍유닛은 공기를 제 1 속도와, 상기 제 1 속도에 비해 빠른 제 2 속도로 흡입 가능한 먼지 감지장치.
공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와,
미세먼지를 포함한 공기가 상기 센싱유로를 제 1 방향으로 통과하도록 안내하는 제 1 흡입유로와,
초미세먼지를 포함한 공기가 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 상기 센싱유로를 통과하도록 안내하는 제 2 흡입유로를 포함하며,
상기 센서는 회전 가능하게 설치되어 회전 각도에 따라 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 하나와 선택적으로 연결되는 먼지 감지장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제 2 흡입유로는 하측으로 연장되어 하측으로 공기가 유동하도록 안내하는 유로에 연결되되, 상기 유로에 대해 상향 경사지게 연장되는 먼지 감지장치.
제 16 항에 있어서,
회전력을 발생시켜 상기 센서를 회전시키는 구동모터를 더 포함하는 먼지 감지장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 90도 각도를 이루며,
상기 센서는 90도 각도로 회전함에 따라 상기 제 1 흡입유로와 상기 제 2 흡입유로 중 하나와 선택적으로 연결되는 먼지 감지장치.
공기가 통과하는 센싱유로를 포함하는 센서와,
공기를 상기 센싱유로로 안내하는 제 1 흡입유로와,
하측으로 연장되며 공기가 상기 제 1 흡입유로를 우회하여 배출되도록 안내하는 바이패스 유로와,
상기 바이패스 유로에 대해 상향 경사지게 연장되어 공기를 상기 센싱유로로 안내하는 제 2 흡입유로와,
상기 제 1 흡입유로와 상기 바이패스 유로 중 어느 하나를 폐쇄하는 댐퍼를 포함하는 먼지 감지장치.
제 20 항에 있어서,
상기 댐퍼는 상기 제 1 흡입유로를 폐쇄하기 위한 제 1 마개부와, 상기 바이패스 유로를 폐쇄하기 위한 제 2 마개부를 포함하는 먼지 감지장치.
제 21 항에 있어서,
상기 댐퍼를 회전시키기 위한 구동모터를 더 포함하며,
상기 댐퍼의 회전에 따라 상기 제 1 마개부가 상기 제 1 흡입유로를 폐쇄하거나 상기 제 2 마개부가 상기 바이패스 유로를 폐쇄하는 먼지 감지장치.
제 1 항 내지 제 21항의 먼지 감지장치를 포함한 공기조화기.