KR20170082850A - 공기청정기 및 이의 센서 보정 방법 - Google Patents

공기청정기 및 이의 센서 보정 방법 Download PDF

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Abstract

공기청정기 및 이의 센서 보정 방법이 개시된다. 상기 공기청정기는, 주변의 공기질을 측정하는 센서부; 송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동하기 위한 모터를 포함하며, 상기 송풍팬의 회전에 의해 공기의 흐름을 형성하는 송풍부; 상기 송풍부에 의해 유입된 공기에 포함된 오염물질을 걸러내는 필터부; 공기 유로를 변경하여 상기 센서부를 통해 공기가 유입 또는 배출되도록 하는 유로변환부; 및 상기 센서부의 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 보정이 필요한 경우 상기 유로변환부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

공기청정기 및 이의 센서 보정 방법 {AIR PURIFIER AND SENSOR CLEANING METHOD THEREOF}
본 출원은 공기청정기 및 이의 센서 보정 방법에 관한 것이다.
공기청정기는 공기에 포함되어 있는 오염물질을 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치로서, 일반적으로 공기 오염도를 측정하기 위한 센서를 내부에 구비한다.
그러나, 센서는 그 사용시간이 경과함에 따라 센서 내부에 쌓인 먼지 등으로 인해 센서의 정확도가 감소할 수 있다. 이 경우, 공기청정기 사용자 또는 관리자가 직접 센서를 청소하여 이를 보정해 주어야 하는 불편함이 있다.
당해 기술분야에서는 사용자 또는 관리자가 개입하지 않고 보다 편리하게 센서를 보정하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 공기청정기를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기는, 주변의 공기질을 측정하는 센서부; 송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동하기 위한 모터를 포함하며, 상기 송풍팬의 회전에 의해 공기의 흐름을 형성하는 송풍부; 상기 송풍부에 의해 유입된 공기에 포함된 오염물질을 걸러내는 필터부; 공기 유로를 변경하여 상기 센서부를 통해 공기가 유입 또는 배출되도록 하는 유로변환부; 및 상기 센서부의 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 보정이 필요한 경우 상기 유로변환부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 공기청정기의 센서 보정 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 센서 보정 방법은, 공기청정기 내부에 탑재된 센서의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 상기 센서의 보정이 필요하다고 판단된 경우, 공기청정기 내부의 유로를 변경하는 단계; 및 변경된 유로를 통해 흡입식 또는 배출식으로 상기 센서를 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 공기청정기의 사용시간이 경과함에 따라 주기적으로 또는 필요에 따라 공기청정기 내의 유로를 변경함으로써 공기청정기에 구비된 센서를 자동으로 보정할 수 있다.
이로써, 공기청정기 사용자 또는 관리자가 개입하지 않고 보다 편리하게 센서를 보정할 수 있고, 그 결과 공기청정기의 사용시간이 누적되더라도 센서의 정확도를 일정 수준 이상으로 유지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기가 흡입식으로 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기청정기가 배출식으로 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 센서 보정 방법의 흐름도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기(100)는 센서부(110), 제어부(120), 송풍부(130), 필터부(140), 유로변환부(150), 흡입부(160) 및 토출부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
센서부(110)는 공기청정기(100) 주변의 공기질을 측정하기 위한 것으로, 예를 들어, 공기 중의 먼지 농도를 측정하기 위한 먼지센서, 공기 중의 가스 농도를 측정하기 위한 가스센서, 공기 중의 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서, 공기 중의 라돈 농도를 측정하는 라돈센서, 공기 중의 습도를 측정하기 위한 습도센서, 공기의 온도를 측정하기 위한 온도센서 등과 같이 공기 상태를 측정할 수 있는 다양한 종류의 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따라 보정 대상이 되는 센서는 외부 공기를 내부로 흡입하여 이에 포함된 먼지 농도를 측정하는 먼지센서일 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 보정 대상이 되는 센서가 반드시 이로 제한되는 것은 아니며, 본 발명은 상술한 먼지센서와 유사한 방식으로 공기질을 측정하는 다양한 종류의 센서에 적용될 수 있다.
제어부(120)는 공기청정기(100)의 동작을 전반적으로 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(120)는 센서 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 센서 보정이 필요한 경우 후술하는 유로변환부(150)를 제어하여 공기청정기(100) 내부의 유로를 변경할 수 있다. 제어부(120)가 유로변환부(150)를 제어하는 구체적인 방법 및 이에 따른 공기청정기(100) 내부의 유로는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.
여기서, 제어부(120)는 기 설정된 조건을 만족하는 경우 센서 보정이 필요하다고 판단할 수 있으며, 기 설정된 조건은 이전 보정 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과하였는지 여부, 이전 보정 시점 이후 공기청정기(100)의 동작 시간이 기 설정된 시간 이상인지 여부, 미세먼지 누적 농도가 기 설정된 기준치에 도달하였는지 여부(예를 들어, 기준치가 180 mg으로 설정되었다고 가정하면, 배경농도 50 ㎍/m3 에서 풍량 5 m3/min 으로 12시간 공기청정기(100)를 가동할 경우 예상 누적 미세먼지 질량은 180 mg 이므로, 해당 시점에 센서 보정이 필요하다고 판단), 사용자 등에 의해 설정된 센서 보정 시점이 도래하였는지 여부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
송풍부(130)는 공기의 흐름을 형성하여 외부의 공기가 공기청정기(100) 내부로 유입되도록 하기 위한 것으로, 송풍팬과 이를 구동하기 위한 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 송풍팬은 모터에 의해 회전하여 공기의 흐름을 형성할 수 있다. 또한, 모터의 회전속도(즉, 분당 회전수(revolutions per minute; RPM))는 제어부(120)의 제어에 따라 조절될 수 있다.
필터부(140)는 공기청정기(100)의 내부로 유입되는 공기에 포함된 오염물질을 걸러내기 위한 것으로, 예를 들어, 공기청정기(100)의 내부로 유입되는 공기 중의 오염물질을 흡착하는 방식 등으로 오염물질을 제거할 수 있다.
예를 들어, 필터부(140)는 하나 이상의 필터로 구성되어 공기청정기(100)의 흡입부(160)에 위치하거나, 공기청정기(100)의 흡입부(160)와 토출부(170)에 각각 위치할 수도 있다. 여기서, 하나 이상의 필터는 예를 들어 전처리 필터(prefilter), 기능성 필터, 헤파 필터(High Efficiency Particulate Air filter; HEPA filter), 탈취 필터 등 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 여기서, 전처리 필터는 비교적 큰 먼지, 머리카락, 애완동물의 털 등을 제거하기 위한 것이고, 기능성 필터는 항균, 꽃가루, 집진드기, 세균, 박테리아 등을 제거하기 위한 것이고, 헤파 필터는 미세한 먼지, 실내 곰팡이와 같은 각종 세균 등을 제거하기 위한 것이며, 탈취 필터는 실내의 각종 악취와 유해가스 등을 제거하기 위한 것이다.
유로변환부(150)는 공기청정기(100) 내부의 유로를 변경하여 보정 대상이 되는 센서를 통해 공기가 유입 또는 배출되도록 하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 흡입식으로 센서를 보정하는 경우, 유로변환부(150)는 공기청정기(100) 내부의 유로상에서 송풍부(130)의 전단과 보정 대상이 되는 센서 사이에 위치할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 배출식으로 센서를 보정하는 경우, 유로변환부(150)는 공기청정기(100) 내부의 유로상에서 송풍부(130)의 후단과 보정 대상이 되는 센서 사이에 위치할 수 있다.
유로변환부(150)는 제어부(120)의 제어에 따라 개폐하여 송풍부(130)의 전단 또는 후단과 보정 대상이 되는 센서 사이에 형성된 추가 유로를 통해서도 공기가 흡입 또는 배출되도록 할 수 있다.
흡입부(160)는 외부 공기가 공기청정기(100) 내부로 유입하기 위한 통로이고, 토출부(170)는 공기청정기(100) 내부에서 정화된 공기가 외부로 토출되기 위한 통로이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기가 흡입식으로 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하는 도면으로, (a)는 유로변환부가 닫힌 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하고, (b)는 유로변환부가 열려서 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시한다.
도 2를 참조하면, (a)와 같이 유로변환부(150)가 닫힌 경우, 외부 공기가 흡입부(160)를 통해 공기청정기 내부로 유입되어 필터부(140)를 통과하면서 정화된 후 송풍부(130)를 지나서 토출부(170)를 통해 외부로 배출된다.
그러나, 센서 보정이 필요하다고 판단되어 (b)와 같이 유로변환부(150)가 열린 경우, (a)에 도시된 유로에 더하여, 센서부(110)를 통해서도 외부 공기가 공기청정기 내부로 유입되도록 추가 유로가 형성된다. 이와 같이, 센서부(110)를 통해 유입되는 외부 공기에 의해 센서부(110) 내에 쌓여있던 먼지 등의 이물질이 제거되어 센서가 보정될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 공기청정기가 배출식으로 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하는 도면으로, (a)는 유로변환부가 닫힌 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시하고, (b)는 유로변환부가 열려서 센서를 보정하는 경우의 공기청정기 내부 유로를 도시한다.
도 3을 참조하면, (a)와 같이 유로변환부(150)가 닫힌 경우, 외부 공기가 흡입부(160)를 통해 공기청정기 내부로 유입되어 필터부(140)를 통과하면서 정화된 후 송풍부(130)를 지나서 토출부(170)를 통해 외부로 배출된다.
그러나, 센서 보정이 필요하다고 판단되어 (b)와 같이 유로변환부(150)가 열린 경우, (a)에 도시된 유로에 더하여, 송풍부(130)를 통과한 공기가 센서부(110)를 통해서도 배출되도록 추가 유로가 형성된다. 이와 같이, 센서부(110)를 통해 외부로 배출되는 공기에 의해 센서부(110) 내에 쌓여있던 먼지 등의 이물질이 제거되어 센서가 보정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기청정기의 센서 보정 방법의 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 우선, 공기청정기가 동작을 개시한 후(S41), 공기청정기의 제어부는 내부에 탑재된 센서의 보정이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S42). 이 경우, 제어부는 기 설정된 조건을 만족하는 경우 센서 보정이 필요하다고 판단할 수 있으며, 기 설정된 조건은 이전 보정 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과하였는지 여부, 이전 보정 시점 이후 공기청정기의 동작 시간이 기 설정된 시간 이상인지 여부, 미세먼지 누적 농도가 기 설정된 기준치에 도달하였는지 여부, 사용자 등에 의해 설정된 센서 보정 시점이 도래하였는지 여부 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
판단 결과, 센서 보정이 필요한 경우, 제어부는 유로변환부를 제어하여 공기청정기 내의 공기 유로를 변경하여(S43), 흡입식 또는 배출식으로 센서를 보정할 수 있다. 제어부가 유로변환부를 제어하는 구체적인 방법 및 이에 따른 공기청정기 내부 유로는 도 1 내지 도 3을 참조하여 상술한 바와 같으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100: 공기청정기
110: 센서부
120: 제어부
130: 송풍부
140: 필터부
150: 유로 변환부
160: 흡입부
170: 토출부

Claims (10)

  1. 주변의 공기질을 측정하는 센서부;
    송풍팬 및 상기 송풍팬을 구동하기 위한 모터를 포함하며, 상기 송풍팬의 회전에 의해 공기의 흐름을 형성하는 송풍부;
    상기 송풍부에 의해 유입된 공기에 포함된 오염물질을 걸러내는 필터부;
    공기 유로를 변경하여 상기 센서부를 통해 공기가 유입 또는 배출되도록 하는 유로변환부; 및
    상기 센서부의 보정이 필요한지 여부를 판단하고, 보정이 필요한 경우 상기 유로변환부를 제어하는 제어부를 포함하는 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
    외부 공기를 내부로 흡입하여 흡입된 공기에 포함된 먼지 농도를 측정하는 먼지센서를 포함하는 공기청정기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로변환부는 상기 공기 유로상에서 상기 송풍부의 전단과 상기 센서부 사이에 위치하며, 상기 제어부의 제어에 따라 열려서 상기 센서부를 통해서 외부 공기가 유입되도록 공기 유로를 변경하는 공기청정기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 유로변환부는 상기 공기 유로상에서 상기 송풍부의 후단과 상기 센서부 사이에 위치하며, 상기 제어부의 제어에 따라 열려서 상기 센서부를 통해서 정화된 공기가 외부로 배출되도록 공기 유로를 변경하는 공기청정기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 기 설정된 조건을 만족하는 경우 상기 센서부의 보정이 필요하다고 판단하는 공기청정기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기 설정된 조건은,
    이전 보정 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과하였는지 여부;
    이전 보정 시점 이후 상기 공기청정기의 동작 시간이 기 설정된 이상인지 여부; 및
    미세먼지 누적 농도가 기 설정된 기준치에 도달하였는지 여부; 및
    기 설정된 센서 보정 시점이 도래하였는지 여부
    중 하나 이상을 포함하는 공기청정기.
  7. 공기청정기 내부에 탑재된 센서의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계;
    상기 센서의 보정이 필요하다고 판단된 경우, 공기청정기 내부의 유로를 변경하는 단계; 및
    변경된 유로를 통해 흡입식 또는 배출식으로 상기 센서를 보정하는 단계를 포함하는 공기청정기의 센서 보정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 센서의 보정이 필요한지 여부를 판단하는 단계는,
    이전 보정 시점으로부터 기 설정된 시간이 경과하였는지 여부;
    이전 보정 시점 이후 상기 공기청정기의 동작 시간이 기 설정된 이상인지 여부; 및
    미세먼지 누적 농도가 기 설정된 기준치에 도달하였는지 여부; 및
    기 설정된 센서 보정 시점이 도래하였는지 여부
    중 하나 이상의 조건을 만족하는 경우 상기 센서의 보정이 필요하다고 판단하는 공기청정기의 센서 보정 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 유로를 변경하는 단계는,
    상기 공기청정기 내부의 유로에서 송풍부의 전단과 상기 센서 사이에 추가 유로를 형성하여 상기 센서를 통해서 외부 공기가 유입되도록 하는 공기청정기의 센서 보정 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 유로를 변경하는 단계는,
    상기 공기청정기 내부의 유로에서 송풍부의 후단과 상기 센서 사이에 추가 유로를 형성하여 상기 센서를 통해서 정화된 공기가 외부로 배출되도록 하는 공기청정기의 센서 보정 방법.
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