KR20170042036A - 환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 환기시스템의 필터교체시점 알림장치는 환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬과, 환기되는 공기의 오염물질을 필터링하는 필터를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치로서, 필터의 교체시점에 따른 송풍팬의 전류감소율이 저장된 전류감소율저장부와, 환기시스템이 설치되어 송풍팬이 초기 리셋작동되면, 리셋전류값을 측정하는 리셋전류측정부와, 상기 측정된 리셋전류값에 상기 저장된 전류감소율을 적용하여 필터교체를 위한 기준전류값을 설정하는 기준전류설정부와, 송풍팬이 환기작동되면, 송풍팬의 작동전류값을 측정하는 작동전류측정부와, 상기 측정된 작동전류값과 상기 설정된 기준전류값을 비교하는 전류비교부와, 상기 전류비교부의 비교결과 작동전류값이 기준전류값 이하한 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호를 출력하는 필터교체판단부를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 필터의 교체시점을 정확하게 알려줄 수 있는 장점이 있다.

Description

환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법 {Apparatus and method for alarm filter change in ventilation system}

본 발명은 환기시스템의 필터교체 알림장치 및 알림방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 환기시스템에 구비된 필터에 먼지 등 이물질이 쌓인 정도를 정확하게 감지하여 필터의 교체시점을 알려주는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물에는 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시켜 실내를 쾌적하게 유지시키는 환기시스템이 설치되며, 이러한 환기시스템에는 도 3에 일 예시된 것처럼 환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬(1)과 공기에 포함된 먼지 등의 오염물질(D)을 정화시키기 위한 필터(2)가 필수적으로 포함된다.

그런데, 이러한 환기시스템이 계속적으로 작동되면, 상기 필터(2)에는 시간이 경과됨에 따라 먼지 등의 오염물질(D)이 쌓이면서 적체되어 결국에는 필터(2)가 막히게 되며, 이렇게 필터(2)가 막히게 되면 공기흐름이 원활하게 이루어질 수 없어 환기효율이 현저히 저하됨과 함께, 부하 증가에 따라 송풍팬(1) 등 구성장치들의 수명을 단축시키는 문제점이 발생하게 되는 바, 환기시스템의 필터는 오염에 따라 적절한 시점에 교체가 이루어져야만 한다.

이에, 종래 이러한 필터의 교체시점을 판단하여 알리는 장치가 선행문헌인 공개특허 제10-2007-0072787호에 개시되어 있는데, 상기 선행문헌에 개시된 필터 교체시기 알림장치는 송풍팬의 전류를 측정하고, 상기 측정된 전류를 미리 정해진 기준전류와 비교하여 필터의 교체시기를 알려주는 구성으로 이루어져 있다.

그러나, 상기 선행문헌을 통해 개시된 알림장치의 경우, 특정한 기준전류값을 미리 설정하고, 상기 설정된 기준전류값을 필터교체시기의 비교대상으로 하고 있는데, 이렇게 비교대상의 기준전류값이 송풍팬이 작동되는 환기시스템의 설치환경, 운용환경과는 전혀 무관하게 특정한 값으로 설정되어 있으므로 오차가 크게 발생하여 정확한 필터교체시점을 판단할 수 없는 문제점이 있다.

즉, 환기시스템은 설치되는 건물의 구조에 따라 환기덕트의 크기나 꺽임의 정도 등과 같은 설치환경이 다양할 수 밖에 없으며, 이러한 다양한 설치환경에 따라 송풍팬의 실제 작동전류는 설계시의 작동전류값과는 상이해지게 되는데, 이러한 설치환경과는 전혀 무관하게 필터교체시기를 비교하는 기준전류값이 특정한 값으로 설정되어 있으므로 필터교체시기를 정확한 시점에 알리는데 한계가 있으며, 그에 따라 설치환경에 따라서는 적절한 필터교체시기보다 너무 빨리 알림으로써 더 사용할 수 있는 필터를 불필요하게 낭비시키거나, 너무 늦게 알림으로써 환기효율의 저하 등을 초래하는 문제점을 여전히 가질 수 있다.

공개특허 제10-2007-0072787호 (공개일자: 2007년 7월 5일)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안되는 것으로서, 본 발명의 목적은 환기시스템의 설치환경에 대응하여 필터교체시점의 판단을 위한 기준전류값이 가변적으로 설정되도록 구성됨으로써 다양한 설치환경에서도 필터교체시점을 보다 정확하게 알릴 수 있는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬과, 환기되는 공기의 오염물질을 필터링하는 필터를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치로서, 필터의 교체시점에 따른 송풍팬의 전류감소율이 저장된 전류감소율저장부와, 환기시스템이 설치되어 송풍팬이 초기 리셋작동되면, 리셋전류값을 측정하는 리셋전류측정부와, 상기 측정된 리셋전류값에 상기 저장된 전류감소율을 적용하여 필터교체를 위한 기준전류값을 설정하는 기준전류설정부와, 송풍팬이 환기작동되면, 송풍팬의 작동전류값을 측정하는 작동전류측정부와, 상기 측정된 작동전류값과 상기 설정된 기준전류값을 비교하는 전류비교부와, 상기 전류비교부의 비교결과 작동전류값이 기준전류값이하한 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호를 출력하는 필터교체판단부를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치가 개시된다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제해결수단으로서,

환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬과, 환기되는 공기의 오염물질을 필터링하는 필터를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림방법으로서, 사전에 실험을 통해 측정된 필터의 교체시점에 따른 송풍팬의 전류감소율이 저장되는 단계와, 환기시스템이 설치되면, 사용자의 리셋입력에 따라 초기 리셋작동하는 송풍팬의 리셋전류값이 측정되는 단계와, 상기 측정된 리셋전류값에 상기 저장된 전류감소율이 적용되어 필터교체를 위한 기준전류값이 설정되는 단계와, 환기를 위하여 송풍팬이 작동되면, 송풍팬의 작동전류값과 상기 설정된 기준전류값이 계속적으로 비교되는 단계와, 상기 비교결과 송풍팬의 작동전류값이 기준전류값 이하한 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호가 출력되는 단계를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림방법도 개시된다.

본 발명에 따른 환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법에 의하면,

필터교체시점의 판단기준이 되는 기준전류값이 환기시스템의 설치환경에 대응하여 설정되므로 설치환경에 따른 오차발생의 문제없이 정확하게 필터교체시점을 판단하여 알릴 수 있으며, 이를 통하여 부적절한 교체에 따른 필터의 불필요한 낭비를 방지하면서 동시에 환기효율이 저하됨이 없이 효율적으로 환기시스템이 운용될 수 있는 효과가 있다.

아울러, 상기한 바와 같이 구체적으로 명시한 효과 이외에 본 발명의 특징적인 구성으로부터 용이하게 도출되고 기대될 수 있는 특유한 효과 또한 본 발명의 효과에 포함될 수 있음을 첨언한다.

도 1은 본 발명에 따른 필터교체시점 알림장치의 블록구성을 일 예시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 필터교체시점 알림방법의 흐름구성을 일 예시한 도면이며,
도 3은 환기시스템의 송풍팬 및 필터의 구성을 일 예시한 도면이다.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 환기시스템의 필터교체시점 알림장치 및 알림방법을 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 첨부된 도면에서의 요소의 형상, 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 축소되거나 과장되어 표현될 수 있음을 유의하여야 한다.

아울러, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예 따른 환기시스템의 필터교체시점 알림장치의 블록구성도가 일 예시되어 있는 바, 상기 도면에 예시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 환기시스템의 필터교체시점 알림장치(이하, “알림장치”라 약칭함.)는 전류감소율저장부(10)와, 리셋입력부(20)와, 리셋전류측정부(30)와, 기준전류설정부(40)와, 작동전류측정부(50)와, 전류비교부(60)와, 필터교체판단부(70)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 본 발명의 알림장치가 적용되는 환기시스템을 먼저 간단하게 살펴보면, 도 3에 일 예시된 것처럼 환기시스템은 환기덕트 내부에 설치되어 전원이 인가되면 작동되면서 환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬(1)과, 상기 송풍팬(1)의 흡입구측에 설치되어 환기되는 공기 중에 포함된 먼지 등의 오염물질(D)을 필터링하는 필터(2)를 기본적으로 포함하고 있다.

그리고 상기의 환기시스템에서 필터(2)에 먼지 등 오염물질(D)이 쌓이게 됨에 따라 송풍팬(1)의 외부정압이 증가되면서 회전속도는 빨라짐과 함께 작동전류량은 감소하게 되는 바, 본 발명의 알림장치는 이러한 송풍팬(1)의 전류량 감소를 이용하여 필터교체시점을 판별하도록 구현된 장치로서, 이하 본 발명에 따른 알림장치의 구성을 상세하게 살펴본다.

먼저, 상기 전류감소율저장부(10)는 필터(2)의 교체시점에 따른 송풍팬(1)의 전류감소율을 저장한다.

이러한 전류감소율의 저장을 위하여, 환기시스템의 제조단계에서 사전에 필터(2)의 오염도를 증가시키는 반복적인 실험을 통하여 송풍팬(1)의 작동전류를 측정함으로써, 필터(2)의 적절한 교체시점에서의 전류감소율이 얼마인지 전류감소율에 대한 실험데이터를 획득하고, 이러한 실험데이터에 따른 최적의 전류량감소율이 상기 전류감소율저장부(10)에 저장된다.

여기서, 상기 전류감소율이란 종래기술과 같은 특정한 전류값이 아니라 예컨대 20%, 25%, 30% 등과 같은 전류감소에 대한 비율값을 의미한다.

다음으로, 상기 리셋입력부(20)는 환기시스템이 건물에 실제로 설치된 후, 사용자의 입력을 받아 상기 송풍팬(1)을 초기 리셋작동시키는 기능을 수행하고, 상기 리셋전류측정부(30)는 송풍팬(1)의 초기 리셋작동시의 리셋전류값을 측정하는 기능을 수행한다.

환기시스템이 건물에 설치되면, 송풍팬(1)의 작동전류는 환기덕트의 실제 구조 등과 같은 설치환경에 따라 설계값과는 상이해질 수 있으므로, 상기 리셋입력부(20)와 리셋전류측정부(30)는 설치환경에 따른 초기전류값이 어떠한지를 측정함으로써, 후술하는 것처럼 환기시스템의 설치환경에 맞는 기준전류값이 설정될 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 환기시스템이 설치된 후, 리셋입력부(20)는 사용자로부터 입력이 되면 설정된 일정시간동안 송풍팬(1)을 초기 리셋작동시키게 되고, 리셋전류측정부(30)는 이러한 초기 리셋작동시 송풍팬(1)의 리셋전류값을 측정하는 것으로서, 이 때 측정되는 리셋전류값은 송풍팬(1)과 필터(2)가 동일하다 하더라도 환기시스템이 설치된 환경에 따라 상이한 값을 가질 수 있는 것이다.

여기서, 환기시스템에는 환기량의 조절을 위해 송풍팬(1)의 풍량을 1단(약), 2단(중), 3단(강) 등으로 사용자가 변경시킬 수 있는 구성을 포함할 수 있는 바, 이렇게 송풍팬(1)의 풍량을 다단으로 조정하는 시스템의 경우에는 상기 리셋입력부(20)도 이에 대응하여 사용자의 입력이 있으면 설정된 일정시간동안 1단, 2단, 3단, 순차적으로 송풍팬(1)을 초기 리셋작동시킴과 함께, 리셋전류측정부(30)는 각각의 초기 리셋작동시의 리셋전류값을 각각 측정하도록 구현될 수 있다.

다음으로, 상기 기준전류설정부(40)는 필터교체를 위한 기준전류값을 설정하는 기능을 수행한다.

이러한 기준전류설정부(40)는 상기한 초기 리셋작동에 따라 리셋전류측정부(30)에 측정된 리셋전류값에 상기 전류감소율저장부(10)에 저장된 전류감소율을 적용하여 산출된 값을 필터교체를 위해 비교대상이 되는 기준전류값으로 설정하게 된다.

예컨대, 저장된 전류감소율이 30%이고, 측정된 리셋전류값이 0.4A라고 하면, 기준전류설정부(40)는 리셋전류값에 전류감소율을 적용한 0.28A (0.4A-[0.4A ×30/100])를 필터교체를 위한 기준전류값으로 설정하는 것이다.

이렇게, 본 발명에서는 기준전류값이 환기시스템의 제조시 특정한 감소값으로 고정되어 설정되는 것이 아니라, 환기시스템이 설치된 환경에 따라 가변되는 초기 리셋전류를 기준으로 감소율을 적용하여 기준전류값이 설정되는 것으로 차별화되며, 이에 따라 환기시스템의 설치환경에 맞는 정확한 필터교체시점을 판별할 수 있는 것이다.

여기서, 전술한 것처럼 다단으로 송풍팬(1)이 조정될 수 있는 환기시스템의 경우에는, 상기 기준전류설정부(40)도 각각의 초기 리셋전류에 감소율을 적용하여 각 단별 기준전류값을 설정하도록 구현됨은 충분히 이해될 수 있다.

상기와 같이 환기시스템이 설치되고, 송풍팬(1)의 초기 리셋작동을 통하여 기준전류값이 설정된 후에는, 일상적인 환기를 위하여 송풍팬(1)이 환기작동을 수행하게 되는 바, 상기 작동전류측정부(50)는 이러한 송풍팬(1)의 환기작동시 그 작동전류값을 측정하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 작동전류측정부(50)와 전술한 리셋전류측정부(30)는 모두 송풍팬(1)의 작동시 송풍팬(1)에 흐르는 전류값을 측정하는 것으로서, 동일한 물리적 수단으로 구현될 수 있으며, 초기 리셋작동시 송풍팬(1)의 전류값을 측정할 때는 리셋전류측정부(30)로, 일반 환기작동시 송풍팬(1)의 전류값을 측정할 때는 작동전류측정부(50)로, 설명의 편의를 위하여 기능상 구분되는 것으로 이해될 수 있다.

다음으로, 상기 전류비교부(60)는 상기 작동전류측정부(50)에서 측정된 작동전류값과 상기 기준전류설정부(40)에서 설정된 기준전류값을 계속적으로 비교하는 기능을 수행한다.

환기를 위해 환기시스템이 작동되면, 초기에는 필터(2)가 깨끗한 상태이므로 상기 작동전류측정부(50)에서 측정된 작동전류값은 초기 리셋전류값과 동일할 것이며, 환기를 위한 작동시간이 경과됨에 따라 필터(2)에 오염물질(D)이 쌓여갈수록 측정되는 작동전류값은 점차적으로 감소하게 되는 바, 상기 전류비교부(60)는 측정되는 작동전류값을 계속적으로 설정된 기준전류값과 비교하는 것이다.

다음으로, 상기 필터교체판단부(70)는 상기 전류비교부(60)에서의 비교결과, 측정된 작동전류값이 설정된 기준전류값 이하인 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호를 출력하는 기능을 수행한다.

예컨대, 전술한 것과 동일한 예에서 필터(2)에 오염물질(D)이 쌓여감에 따라 측정된 작동전류값이 계속적으로 감소하여 기준전류값인 0.28A 이하가 되면, 필터교체판단부(70)는 필터(2)에 교체할 정도로 오염물질이 쌓였다고 인식하여 필터교체시점으로 판단하며, 사용자가 필터교체시점을 인지할 수 있도록 필터교체신호를 출력하는 것이다.

여기서, 본 발명의 알람장치는 사용자가 필터교체시점을 보다 명확하게 인지할 수 있도록, 상기 필터교체판단부(70)에서 출력되는 필터교체신호에 따라 음향을 통해 필터교체시점을 청각적으로 알려주는 알람부 또는 LED 등의 점등을 통해 필터교체시점을 시각적으로 알려주는 디스플레이부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

도 2에는 본 발명에 따른 환기시스템의 필터교체시점 알림방법의 흐름도가 일 예시되어 있는 바, 이를 참조하여 필터교체시점 알림방법을 살펴보기로 한다.

다만, 이하의 필터교체시점 알림방법을 설명을 함에 있어, 전술한 필터교체시점 알림장치에서 설명된 중복되는 부분은 상세한 설명을 생략하기로 한다.

먼저, 환기시스템의 출고 전에 필터(2)의 오염도를 증가시키는 실험을 통해 필터의 교체시점에 따른 송풍팬(1)의 전류감소율이 측정되며, 이렇게 실험을 통해 측정된 필터교체시점에 따른 전류감소율이 저장된다.(S110)

이후, 환기시스템이 출고되어 건물에 설치되면, 사용자로부터 리셋입력을 받으며(S120), 상기 리셋입력에 따라 송풍팬(1)이 초기 리셋작동되면 리셋전류값이 측정된다.(S130)

이어서, 상기 S130 단계에서 측정된 리셋전류값에 상기 S110 단계에서 저장된 전류감소율을 적용하여 필터교체를 위한 기준전류값이 설정된다.(S140)

이후, 환기를 위하여 송풍팬이 환기작동되면, 송풍팬에 흐르는 작동전류값이 측정된다.(S150)

그리고 상기 S150 단계에서 측정되는 작동전류값과 상기 S140 단계에서 설정된 기준전류값이 비교된다.(S160)

이러한 S160 단계는 측정된 작동전류값이 설정된 기준전류값 이하가 될 때까지 계속적으로 진행되며, 비교결과 작동전류값이 설정된 기준전류값 이하가 된 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호가 출력된다.(S170)

그리고, 상기 출력되는 교체신호에 따라 알람부 또는 디스플레이부에서 필터교체에 대한 경고음 또는 표시를 함으로써 사용자는 필터교체시점을 인지하여 필터를 적시에 교체할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에서는 필터교체시점을 판단하는 기준전류값이 특정한 값으로 처음부터 설정되는 것이 아니라, 환기시스템의 설치환경에 대응하여 설치후 가변적으로 설정되는 구성이므로, 설치환경에 따른 오차발생의 문제없이 보다 정확하게 필터교체시점을 판단할 수 있음을 알 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예 및 도면들에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것이라 할 것이다.

첨부된 도면들의 주요부위에 대한 부호를 설명하면 다음과 같다.
10: 전류감소율저장부 20: 리셋입력부
30: 리셋전류측정부 40: 기준전류설정부
50: 작동전류측정부 60: 전류비교부
70: 필터교체판단부

Claims (3)

1. 환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬과, 환기되는 공기의 오염물질을 필터링하는 필터를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치로서,
   필터의 교체시점에 따른 송풍팬의 전류감소율이 저장된 전류감소율저장부;
   환기시스템이 설치되어 송풍팬이 초기 리셋작동되면, 리셋전류값을 측정하는 리셋전류측정부;
   상기 측정된 리셋전류값에 상기 저장된 전류감소율을 적용하여 필터교체를 위한 기준전류값을 설정하는 기준전류설정부;
   송풍팬이 환기작동되면, 송풍팬의 작동전류값을 측정하는 작동전류측정부;
   상기 측정된 작동전류값과 상기 설정된 기준전류값을 비교하는 전류비교부;
   상기 전류비교부의 비교결과 작동전류값이 기준전류값 이하한 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호를 출력하는 필터교체판단부;를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치.
2. 제 1항에 있어서,
   사용자의 입력을 받아 상기 송풍팬을 일정시간동안 초기 리셋작동시키는 리셋입력부;를 더 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림장치.
3. 환기를 위한 풍량을 제공하는 송풍팬과, 환기되는 공기의 오염물질을 필터링하는 필터를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림방법으로서,
   사전에 실험을 통해 측정된 필터의 교체시점에 따른 송풍팬의 전류감소율이 저장되는 단계;
   환기시스템이 설치되면, 사용자의 리셋입력에 따라 초기 리셋작동하는 송풍팬의 리셋전류값이 측정되는 단계;
   상기 측정된 리셋전류값에 상기 저장된 전류감소율이 적용되어 필터교체를 위한 기준전류값이 설정되는 단계;
   환기를 위하여 송풍팬이 작동되면, 송풍팬의 작동전류값과 상기 설정된 기준전류값이 계속적으로 비교되는 단계;
   상기 비교결과 송풍팬의 작동전류값이 기준전류값 이하한 경우, 필터교체시점으로 판단하여 필터교체신호가 출력되는 단계;를 포함하는 환기시스템의 필터교체시점 알림방법.

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