KR20180090679A - Particle detecting sensor, air cleaning device having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이물질 감지 센서에 관한 것으로, 특히 공기 정화 장치 내에 설치되어 상기 공기 정화 장치의 필터에 퇴적된 이물질의 양을 감지할 수 있는 이물질 감지 센서, 이를 포함하는 공기 정화 장치 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a foreign matter detection sensor, and more particularly, to a foreign matter detection sensor installed in an air purification apparatus and capable of sensing the amount of foreign matter deposited on a filter of the air purification apparatus, an air purification apparatus including the same, will be.
공기 정화장치는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로서 이해된다. 상기 공기 정화장치에는, 외부의 공기를 공기 정화장치의 내부로 유입시키기 위한 송풍장치 및 공기 중 이물을 필터링 할 수 있는 필터가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 공기 정화장치에는, 공기 청정기 또는 에어컨이 포함될 수 있다.The air purification apparatus is understood as an apparatus for sucking and cleaning contaminated air, and then discharging the purified air. The air purifier may include an air blower for introducing outside air into the interior of the air purifier and a filter for filtering foreign matter in the air. In one example, the air purifier may include an air purifier or an air conditioner.
이러한 필터는 공기정화를 수행하는 과정에서 오염되며, 이에 따라 주기적 또는 비주기적으로 교체가 필요하다. 그런데, 이와 같은 종래의 공기정화장치는 내장된 필터의 오염도를 확인하기 위해서 공기정화장치 내부에 설치된 필터를 공기정화장치 외부로 인출하여 직접 육안으로 확인하는 방법밖에 없었다. 이처럼 종래의 공기정화장치는 필터 확인 과정이 번거로울 뿐만 아니라, 필터를 공기정화장치 외부로 인출 시 사용자가 필터를 만져야 하므로 손에 먼지와 같은 오물이 묻는 비위생적인 작업환경에 노출될 수 있는 문제가 있었다. 또한, 필터를 분리하여 외부로 인출된 상태에서 필터에 묻어있는 먼지가 사용자 주변에 재 비산될 수 있는 문제가 있었다.These filters are contaminated during the air purification process and thus require periodic or aperiodic replacement. However, in order to check the contamination degree of the built-in filter, the conventional air purifier has only a method of directly drawing out the filter installed inside the air purifier to the outside of the air purifier and visually confirming it. The conventional air purification apparatus has a problem that the filter checking process is troublesome and the user must touch the filter when the filter is taken out to the outside of the air purifier so that the user may be exposed to unhygienic working environment where dirt such as dust is attached to the hand . In addition, there is a problem that the dust that is attached to the filter in a state of being drawn out to the outside can be scattered around the user.
이러한 문제를 해소하기 위해, 종래에는 필터의 교체 시기를 확인하기 위해 공기정화장치에 다양한 센서를 적용하였으며, 그 중 하나는 광을 이용한 먼지감지센서가 있다. In order to solve this problem, various sensors have been applied to the air purifier to check the replacement time of the filter. One of them is a dust sensor using light.
선행문헌(공개번호: 10-2009-0035375)에는, 오염도에 따라 필터를 통과하는 바람의 양과 이물질의 양이 서로 다르다는 점을 이용하여 공기청정기의 필터의 수명을 산출할 수 있는, 공기청정기의 필터 수명 산출방법이 개시된다.In the prior art (publication number: 10-2009-0035375), the filter of the air purifier, which can calculate the lifetime of the filter of the air purifier by taking advantage of the fact that the amount of wind passing through the filter and the amount of foreign matter are different from each other, A life calculation method is disclosed.
다만, 상기 선행문헌에 의하면, 필터에 의해 필터링 된 먼지의 양을 감지하기 위하여 먼지 감지부, 즉 먼지 감지 센서가 필요하게 된다. However, according to the prior art document, a dust detecting unit, that is, a dust detecting sensor is required to detect the amount of dust filtered by the filter.
이러한, 먼지 감지 센서는, 발광부 및 수광부를 일정 거리 이격 배치한 구조를 가지며, 상기 발광부 및 수광부의 동작에 따라 상기 필터에 퇴적된 먼지량을 감지한다.The dust detection sensor has a structure in which the light emitting unit and the light receiving unit are disposed at a predetermined distance, and detects the amount of dust deposited on the filter according to the operation of the light emitting unit and the light receiving unit.
그러나, 일반적으로 수광부에서 수광되는 광량은 발광부와 수광부 사이의 거리의 제곱에 반비례하기 때문에, 종래의 광을 이용한 먼지감지센서는 발광부와 수광부 간의 배치 거리가 멀어 오염측정감도가 낮아 필터의 오염도를 정확하게 파악하는 것이 어려웠다.However, since the amount of light received by the light receiving unit is generally inversely proportional to the square of the distance between the light emitting unit and the light receiving unit, the dust sensing sensor using the conventional light has a small distance between the light emitting unit and the light receiving unit, It was difficult to accurately grasp it.
또한, 상기와 같은 먼지 감지 센서는 특정 필터에만 적용 가능하도록 설계된다. 즉, 상기 필터는 유전 필터와 헤파 필터를 포함하고 있으며, 상기 유전 필터에 적용되는 먼지 감지 센서를 이용하여 헤파 필터에 퇴적된 먼지량을 정확히 감지할 수 없으며, 이와 마찬가지로 상기 헤파 필터에 적용되는 먼지 감지 센서를 이용하여 상기 유전 필터에 퇴적된 먼지량을 정확히 감지할 수 없다.In addition, the dust sensor is designed to be applicable to a specific filter. That is, the filter includes a dielectric filter and a HEPA filter, and it is impossible to accurately detect the amount of dust deposited on the HEPA filter by using a dust sensor applied to the dielectric filter. Similarly, The sensor can not accurately detect the amount of dust deposited on the dielectric filter.
또한, 상기와 같은 먼지 감지 센서는 상기 수광부에서 수광되는 광량을 이용하여 먼지량을 감지하기 때문에 상기 필터에 퇴적된 먼지의 종류를 파악하기는 어려운 문제점이 있다. In addition, since the dust sensor detects the amount of dust using the amount of light received by the light receiving unit, it is difficult to identify the type of dust deposited on the filter.
또한, 상기와 같은 먼지 감지 센서는, 상기 수광부에서 수광되는 광량의 절대 값만을 가지고 먼지량을 판단하며, 상기와 같은 광량의 절대 값은 먼지의 종류에 따라 변화하며, 이에 따라 부정확한 먼지량을 감지하게 되는 문제점이 있다.In addition, the dust sensor detects the amount of dust with only the absolute value of the amount of light received by the light receiving unit. The absolute value of the amount of light varies according to the type of dust, thereby detecting an inaccurate amount of dust .
본 발명에 따른 실시 예에서는, 헤파 필터를 사용하는 공기 정화 장치 및 유전 필터를 사용하는 공기 정화 장치에 모두 적용 가능한 이물질 감지 센서, 이를 포함하는 공기 정화 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.The embodiments of the present invention provide a foreign matter detection sensor applicable to both an air purifier using a HEPA filter and an air purifier using a dielectric filter, an air purifier including the same, and an operation method thereof.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 먼지량에 따라 가변하는 투과 광량 및 반사 광량을 이용하여 필터에 퇴적된 먼지량을 감지할 수 있는 이물질 감지 센서, 이를 포함하는 공기 정화 장치 및 이의 동작 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a foreign matter detection sensor capable of detecting the amount of dust deposited on a filter by using the amount of transmitted light and the amount of reflected light varying according to the amount of dust, an air purification device including the same, and an operation method thereof do.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that the technical objectives to be achieved by the embodiments are not limited to the technical matters mentioned above and that other technical subjects not mentioned are apparent to those skilled in the art to which the embodiments proposed from the following description belong, It can be understood.
본 발명의 실시 예에 따른 이물질 감지 센서는 필터의 제 1면으로 광을 조사하는 발광부; 상기 필터의 상기 제 1면을 통해 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 제 1 수광부; 상기 필터의 제 2면으로 투과되는 투과광의 세기를 측정하는 제 2 수광부; 및 상기 측정된 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 수신하고, 상기 수신한 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 기준으로 상기 필터에 쌓인 먼지량을 산출하는 동작 제어부를 포함하고, According to another aspect of the present invention, there is provided a foreign matter detection sensor including: a light emitting unit for emitting light to a first surface of a filter; A first light receiving unit measuring the intensity of reflected light reflected through the first surface of the filter; A second light receiving unit measuring the intensity of transmitted light transmitted to the second surface of the filter; And an operation control unit for receiving the measured intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light and calculating an amount of dust accumulated in the filter based on the intensity of the received reflected light and the intensity of the transmitted light,
상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기에 대한 먼지의 반사율과 먼지량의 상관 관계에 의해 추정된 상관 관계식을 저장하는 메모리를 더 포함하며,Further comprising a memory for storing a correlation expression estimated by a correlation between the reflectance and the dust amount of the dust with respect to the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light,
상기 동작 제어부는,The operation control unit,
상기 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 상기 상관 관계식에 대응하여 상기 먼지량을 산출한다.The intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light are calculated corresponding to the correlation formula.
그리고, 상기 상관 관계식은 아래의 수식 1과 같다.The correlation equation is expressed by
[수식 1][Equation 1]
여기에서, m은 먼지량이고, T는 투과광의 세기이고, R은 반사광의 세기이고, a 내지 f는 가변 계수이다.Here, m is a dust amount, T is intensity of transmitted light, R is intensity of reflected light, and a to f are variable coefficients.
그리고, 상기 메모리는, 헤파 필터에 적용되는 제 1 가변 계수 값과, 유전 필터에 적용되는 제 2 가변 계수 값을 각각 저장하며, 상기 제 1 및 2 가변 계수 값은 서로 다르다.The memory stores a first variable coefficient value applied to the HEPA filter and a second variable coefficient value applied to the dielectric filter, respectively, and the first and second variable coefficient values are different from each other.
그리고, 상기 동작 제어부는, 초기 동작 시에 상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기를 이용하여 상기필터의 종류를 판단하고, 상기 판단한 필터의 종류에 따라 상기 먼지량 산출에 적용될 가변 계수 값을 결정한다.The operation control unit determines the kind of the filter by using the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light in the initial operation, and determines the variable coefficient to be applied to the dust amount calculation according to the determined filter type.
또한, 상기 필터의 상기 제 1면 상에 배치되는 제 1 부분과, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 필터의 제 2 면 상에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 하우징을 더 포함하며, 상기 발광부 및 상기 제 1 수광부는, 상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되고, 상기 제 2 발광부는, 상기 하우징의 제 2 부분에 배치된다.And a housing including a first portion disposed on the first surface of the filter and a second portion disposed on a second surface of the filter opposite the first surface, And the first light receiving portion are disposed in the first portion of the housing, and the second light emitting portion is disposed in the second portion of the housing.
또한, 상기 발광부의 발광면과, 상기 제 2 수광부의 수광면은, 상기 필터를 사이에 두고 적어도 일부가 서로 마주보도록 상기 하우징 상에 배치된다.The light emitting surface of the light emitting portion and the light receiving surface of the second light receiving portion are disposed on the housing such that at least a part of the light receiving surface faces the first filter with the filter interposed therebetween.
또한, 상기 유전 필터는, 길이 방향으로 일정 간격 이격되어 슬릿을 형성하는 복수의 박판을 포함하며, 상기 서로 마주보는 발광부의 발광면과, 상기 제 2 수광부의 수광면은, 상기 슬릿과 동일 가로축 상에서 정렬된다.The dielectric filter may include a plurality of thin plates spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, and the light-emitting surface of the light-emitting portion facing each other and the light-receiving surface of the second light- .
또한, 상기 제 1 및 2 가변 계수 값 각각은, 상기 발광부의 사양, 상기 제 1 및 2 수광부의 사양, 상기 발광부 및 수광부의 배치 위치에 따라 구분되어 상기 메모리에 저장된다.Each of the first and second variable coefficient values is stored in the memory in accordance with the specification of the light emitting portion, the specification of the first and second light receiving portions, and the arrangement position of the light emitting portion and the light receiving portion.
한편, 실시 예에 따른 공기 정화 장치는, 공기를 흡입하고, 정화된 공기를 배출하며, 상기 공기의 유로 상에 필터 수용부가 형성된 몸체부; 상기 몸체부의 필터 수용부 내에 수용되는 필터; 상기 몸체부의 전면에 배치되며, 상기 공기의 흡입을 위한 개구부가 형성된 커버; 및 상기 몸체부와 상기 커버 사이에 배치되어 상기 필터의 오염 상태를 측정하는 이물질 감지 센서를 포함하며, 상기 이물질 감지 센서는, 상기 필터의 제 1면 상에 배치되는 제 1 부분과, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 필터의 제 2 면 상에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 하우징과, 상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되어, 상기 필터의 제 1 면으로 제 1 광을 조사하는 발광부와, 상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되어, 상기 필터의 상기 제 1 면을 통해 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 제1 수광부와, 상기 하우징의 상기 제 2 부분에 배치되어, 상기 필터의 제 2면을 투과하는 투과광의 세기를 측정하는 제2 수광부와, 상기 측정된 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 수신하고, 상기 수신한 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 기준으로 상기 필터에 쌓인 먼지량을 산출하는 동작 제어부를 포함하며, 상기 동작 제어부는, 상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기에 대한 먼지의 반사율과 먼지량의 상관 관계에 의해 추정된 상관 관계식을 이용하여 상기 먼지량을 산출하며, 상기 상관 관계식은 아래의 수식 1과 같다.According to another aspect of the present invention, there is provided an air purifying apparatus comprising: a body portion having a filter accommodating portion for sucking air, discharging purified air, A filter accommodated in a filter accommodating portion of the body portion; A cover disposed on a front surface of the body and having an opening for sucking the air; And a foreign matter detection sensor disposed between the body part and the cover for measuring a contamination state of the filter, wherein the foreign matter presence sensor comprises: a first part disposed on a first surface of the filter; And a second portion disposed on a second side of the filter opposite to the first side of the filter; a light emitting portion disposed in the first portion of the housing, A first light receiving portion disposed in the first portion of the housing and measuring an intensity of reflected light reflected through the first surface of the filter; and a second light receiving portion disposed in the second portion of the housing, A second light receiving unit that receives the intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light; and a second light receiving unit that measures the intensity of the transmitted light, based on the intensity of the received reflected light and the intensity of the transmitted light. Wherein the operation control unit calculates the dust amount using a correlation formula estimated based on the correlation between the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light with respect to the reflectance of the dust and the amount of dust, And the correlation equation is as shown in
[수식 1][Equation 1]
여기에서, m은 먼지량이고, T는 투과광의 세기이고, R은 반사광의 세기이고, a 내지 f는 가변 계수이다.Here, m is a dust amount, T is intensity of transmitted light, R is intensity of reflected light, and a to f are variable coefficients.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 반사 광량 및 투사 광량에 따라 추정된 함수를 이용하여 필터에 퇴적된 먼지의 양을 감지함으로써, 상기 필터의 오염 정도를 정확히 분석하여 상기 필터의 청소 또는 교체 시기를 정확히 알 수 있으며, 이에 따른 공기 정화 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the amount of dust deposited on the filter is detected by using a function estimated based on the amount of reflected light and the amount of projected light, thereby accurately analyzing the degree of contamination of the filter, So that the reliability of the air cleaning apparatus can be improved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 이물질 감지 센서를 사용함으로써, 필터의 청소시기를 놓쳐 발생하는 노동력 또는 전기의 낭비를 줄일 수 있고, 필터에 쌓인 이물질로 인한 실내 공기오염의 발생을 억제할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by using the foreign matter detection sensor, it is possible to reduce labor or electricity waste due to missed cleaning time of the filter, and to suppress occurrence of indoor air pollution due to foreign matter accumulated in the filter .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 헤파 필터 및 유전 필터와 같은 필터의 종류와 상관 없이 모든 필터에 적용 가능한 이물질 감지 센서를 제공함으로써, 필터의 종류에 따라 적용되는 센서를 각각 개발해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a foreign matter detection sensor applicable to all filters irrespective of kinds of filters such as a HEPA filter and a dielectric filter, Can be solved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 먼지의 양을 결정하는 함수의 계수를 먼지의 종류에 따라 변화시킴으로써, 상기 필터에 퇴적된 먼지의 종류에 관계 없이 정확한 먼지의 양을 검출할 수 있으며, 이에 따른 이물질 감지 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다According to the embodiment of the present invention, by accurately changing the coefficient of the function for determining the amount of dust according to the type of dust, it is possible to detect the amount of dust accurately regardless of the kind of dust deposited on the filter, It is possible to improve the reliability of the foreign matter detection sensor
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 필터에 퇴적된 먼지의 종류를 기준으로 구동되는 발광 소자의 색상을 결정함으로써, 정확한 필터의 오염 정도를 측정할 수 있으며, 이에 따른 정보를 사용자에게 제공해줌에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by determining the color of the light emitting device driven on the basis of the type of dust deposited on the filter, it is possible to measure the degree of contamination of the filter accurately, The user satisfaction can be improved.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 정화 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 필터의 종류를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 감지 센서의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 이물질 감지 센서의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 감지부의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 표시부(520)에 표시되는 유전 필터의 오염 정보를 보여준다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 표시부(520)에 표시되는 헤파 필터의 오염 정보를 보여준다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이물질 감시 센서의 확대도이다.1 is a view showing an air purification apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of the air purifying apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the types of filters shown in FIG. 2. FIG.
4 is a view illustrating a structure of a foreign matter detection sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of the foreign matter detection sensor shown in FIG.
6 is a block diagram showing the configuration of a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
7 shows contamination information of the dielectric filter displayed on the
8 shows contamination information of the HEPA filter displayed on the
9 is an enlarged view of a foreign substance monitoring sensor according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of the steps of each block and flowchart in the accompanying drawings may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be embedded in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, Thereby creating means for performing the functions described in the step. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible to produce manufacturing items that contain instruction means that perform the functions described in each block or flowchart illustration in each step of the drawings. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible for the instructions to perform the processing equipment to provide steps for executing the functions described in each block and flowchart of the drawings.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.
본 발명의 실시 예에서는 수광부에서 수광되는 광량의 절대 값만을 이용하여 필터의 오염도를 판단하는 것이 아니라, 필터에 조명되어 반사된 광량과 투과된 광량을 각각 측정하는 2개 이상의 수광부를 구비하여 먼지나 필터의 종류와 관계 없이 정확한 오염도를 측정할 수 있는 이물질 감지 센서 및 이를 포함하는 공기 정화 장치를 제공한다.In the embodiment of the present invention, instead of determining the degree of contamination of the filter using only the absolute value of the amount of light received by the light-receiving unit, it is possible to provide two or more light-receiving units for measuring the amount of light reflected by the filter and the amount of transmitted light, A foreign matter detection sensor capable of measuring an accurate contamination degree irrespective of the type of filter and an air purification apparatus including the same are provided.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 정화 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 정화 장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 필터의 종류를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of an air purifying apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the air purifying apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a view to be.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 공기 정화 장치는 커버(100), 몸체(400), 이물질 감지 센서(200) 및 필터(300)를 포함한다.1 to 3, the air purifying apparatus includes a
몸체(400)는 분리막(430)을 기준으로 필터(300)의 조립 공간이 되는 필터 수용부(420)와, 상기 필터(300)를 통해 실내 공기를 통과시키고, 정화된 공기를 다시 실내로 토출되도록 하는 송풍팬(440)이 수용되는 팬 수용부(410)로 구성된다.The
상기 몸체(400)는 실내 공기를 흡입하고, 상기 흡입된 실내 공기를 정화하며, 상기 정화된 공기를 토출한다. 상기 몸체(400)의 상부에는 상기 정화된 공기가 토출되는 토출구(450)가 형성되는데, 상기 토출구(450)는 상기 몸체(400)의 상부뿐 아니라, 상기 몸체(400)의 전면, 측면 또는 후면에 배치될 수도 있을 것이다.The
필터(300)는 흡입된 공기를 필터링하며, 그에 따라 상기 몸체(400)의 필터 수용부(420) 내에 수용된다. 필터(300)는 외부의 공기가 상기 필터(300)의 전면을 통해 유입되어 상기 필터(300)의 후면을 통해 배출되는 몸체(400)의 내부의 공기 유로 상에 배치되며, 공기 중의 오염 물질을 공기로부터 포집하여 정화된 공기만 통과시킬 수 있다.The
상기 필터(300)는 다수 개의 필터로 구성될 수 있으며, 이 중 공기 필터링 기능을 수행하는 필터는, 헤파 필터 및 유전 필터 중 어느 하나의 필터로 구성될 수 있다. The
바람직하게, 상기 필터(300)는 프리 필터(도시하지 않음), 미디엄 필터(도시하지 않음), 활성탄 필터(도시하지 않음) 및 상기 필터링 기능을 수행하는 헤파 필터 또는 유전 필터로 구성될 수 있다.Preferably, the
다시 말해서, 상기 필터(300)는 비교적 큰 먼지, 곰팡이, 머리카락 및 애완동물의 털 등과 같은 이물질을 제거하는 프리 필터와, 항균 소재를 사용하여 중간 크기의 먼지나 애완 동물의 털 등과 같은 이물질을 제거하는 미디엄 필터와, 석탄 또는 야자각의 탈취 필터인 활성탄 필터와, 실내 공기에 함유된 해로운 집 먼지, 진드기, 바이러스 및 곰팡이 등의 유해 물질과 미립자 크기의 오염 먼지를 제거하는 헤파 필터 또는 유전 필터를 포함하여 구성될 수 있다.In other words, the
도 3의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 헤파 필터를 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 실시 예에 따른 유전 필터를 나타낸 도면이다.FIG. 3 (a) is a view illustrating a HEPA filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) is a diagram illustrating a dielectric filter according to an embodiment of the present invention.
먼저, 상기 필터(300)는 헤파 필터일 수 있다.First, the
헤파 필터(high efficiency particulate air filter, HEPA filter)는 강한 흡착력을 가짐에 따라 공기에 함유되어 인체에 해로운 집 먼지, 진드기, 바이러스, 곰팡이 등과 같은 유해 세균과 인체에 가장 해로운 미립자인 대략 0.3 마이크론 크기의 오염 먼지를 99.97%까지 깨끗하게 제거하는 정화력을 가진 필터이며, 이에 따라 오염된 공기를 깨끗한 상태까지 정화시키는 역할을 한다.HEPA filter is a high efficiency particulate air filter (HEPA filter) that has strong adsorption capacity and is harmful to humans such as house dust, mites, viruses, fungi, It is a purifying filter that removes up to 99.97% of polluted dust, thereby purifying polluted air to a clean condition.
도 3의 (a)를 참조하면, 상기와 같은 헤파 필터는, 케이스 및 상기 케이스 내부에 배치된 여과지(310)를 포함한다. 상기 여과지(310)는 단면의 형상이 산과 골을 가지도록 다수 회로 굴절된 형상을 가진다. 즉, 상기 여과지(310)는 산 부분에 대응하는 볼록 지점과, 골 지점에 오목 지점을 포함한다.3 (a), the HEPA filter includes a case and a
또한, 상기 필터(300)는 유전 필터일 수 있다. In addition, the
상기 유전 필터는 커패시터 기능을 하는 박판(320)을 포함하고, 그에 따라 이물질에 전하를 걸어줘서 상기 이물질이 상기 유전 필터의 박판(320)에 부착되도록 한다. 이때, 마이너스(-) 전하를 가지는 이물질은 상기 박판(320)의 플러스(+) 극에 부착되고, 플러스(+) 전하를 가지는 이물질은 상기 박판(320)의 마이너스(-)극에 부착된다.The dielectric filter includes a thin plate 320 that functions as a capacitor so that charges are applied to the foreign matter so that the foreign matter adheres to the thin plate 320 of the dielectric filter. At this time, a foreign substance having a negative charge is attached to the positive electrode of the thin plate 320, and a foreign substance having a positive charge is attached to the negative electrode of the thin plate 320.
상기 유전 필터는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 박판(320) 및 슬릿(330)(slit)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 슬릿(330) 및 박판(320)은 상기 유전 필터에 복수 개로 형성 또는 배치될 수 있다.The dielectric filter may include a thin plate 320 and a slit 330, as shown in FIG. 3 (b). At this time, the slits 330 and the thin plate 320 may be formed or disposed in a plurality of the dielectric filters.
상기 슬릿(330)은 공기 유입 방향과 수직한 방향으로 폭이 좁으면서 상기 공기 유입 방향과 동일 방향으로 길게 형성되는 통로이다. 상기 슬릿(330)을 통해 공기, 이물질 및 이물질 감지 센서에서 발생하는 광의 적어도 일부가 통과할 수 있다. The slit 330 has a narrow width in a direction perpendicular to the air inflow direction and is formed to be long in the same direction as the air inflow direction. At least a part of the light generated from the air, the foreign matter and the foreign matter detection sensor can pass through the slit 330.
박판(320)은 상기 공기 유입 방향과 수직한 방향으로 일정 거리 이격되어 복수 개로 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 박판(320)의 이격 간격은 상기 슬릿(330)을 형성할 수 있다.The plurality of thin plates 320 may be spaced apart from each other by a predetermined distance in a direction perpendicular to the air flow direction, and the spacing distance of the plurality of thin plates 320 may form the slit 330.
상기 유전 필터는 공기 유입 방향으로 길이가 긴 박판(320)을 공기 유입 방향과 수직한 방향으로 일정간격으로 이격되도록 배치하고, 이들 사이에 공기 유입 방향으로 길이가 상대적으로 짧은 박판(320)을 배치하여, 슬릿(330)의 폭 즉, 공기 유입 방향과 수직한 방향의 슬릿(310)의 폭을 줄일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 방법으로 상기 슬릿(330)의 폭을 조절할 수 있다.The dielectric filter is arranged such that the thin plates 320 having a long length in the air inflow direction are spaced apart at regular intervals in the direction perpendicular to the air inflow direction and a thin plate 320 having a relatively short length in the air inflow direction is disposed therebetween The width of the slit 330, that is, the width of the
상기 유전 필터는 정전기적 인력에 의해 상기 슬릿(330)을 유동하는 이물질을 포집할 수 있다. 이물질을 포함하는 공기는 상기 공기 유입 방향으로 유동할 수 있고, 이에 따라, 공기 중에 포함된 이물질도 공기 유입 방향으로 상기 유전 필터의 슬릿(330)을 유동할 수 있다.The dielectric filter can collect foreign matter flowing through the slit 330 by an electrostatic attractive force. Air containing foreign matter can flow in the air inlet direction, so that foreign matter contained in the air can also flow through the slit 330 of the dielectric filter in the air inlet direction.
이때, 상기 유전 필터에는 정전기가 가해지고, 이에 따라 상기 슬릿(330)을 형성하는 박판(320)에도 정전기가 가해질 수 있다. 따라서, 상기 슬릿(330)을 유동하는 이물질의 적어도 일부는 상기 슬릿(330)을 형성하는 박판(320) 표면에 정전기적 인력에 의해 부착될 수 있다.At this time, static electricity is applied to the dielectric filter, so that the thin plate 320 forming the slit 330 may be subjected to static electricity. Thus, at least a portion of the foreign material flowing through the slit 330 may be attached to the surface of the foil 320 forming the slit 330 by electrostatic attraction.
이러한 방식으로 상기 유전 필터를 유동하는 공기 중에 포함되는 이물질은 상기 유전 필터에 의해 걸러질 수 있다. 상기 유전 필터에 포집된 이물질은 상기 유전 필터의 전방부에 형성되는 공간 또는 상기 유전 필터의 박판(320)에 부착된 상태로 존재하게 된다. 이는, 상기 헤파 필터도 마찬가지이다.The foreign matter contained in the air flowing through the dielectric filter in this manner can be filtered by the dielectric filter. The foreign matter collected in the dielectric filter is present in a space formed in the front part of the dielectric filter or attached to the thin plate 320 of the dielectric filter. This also applies to the HEPA filter.
따라서, 상기 필터(300)를 오랫동안 계속 사용할 경우, 상기 필터(300)에 이물질이 계속 부착되어 쌓이게 되고, 이렇게 쌓인 이물질은 필터(300)의 성능저하를 유발하므로, 일정 기간마다 상기 필터(300)를 청소하여 상기 필터(300)의 성능저하를 방지할 필요가 있다.Therefore, when the
일반적으로, 상기 필터(300)의 청소 주기는 불규칙하다. 이는 상기 필터(300)에 쌓인 이물질의 양을 측정하는 수단이 없으므로, 작업자가 필터(300)에 쌓인 이물질의 양에 관계없이 임의로 필터(300)를 청소하기 때문이다.Generally, the cleaning period of the
만약, 필터(300)에 이물질이 과도하게 쌓인 상태로, 상기 필터(300)를 계속하여 사용할 경우, 상기 필터(300)의 성능이 저하된 상태에서 상기 공기 정화 장치가 동작하게 되며, 이에 따라 상기 공기 정화 장치의 공기 정화가 효율적으로 진행되지 않아 실내 공기오염을 유발할 수 있고, 상기 필터(300)의 오염 정도가 심한 경우 공기 정화의 기능을 전혀 수행할 수 없게 될 수도 있다.If the
따라서, 상기 필터(300)에 쌓인 이물질의 양을 측정하는 센서를 구현할 수 있다면, 필터(300)의 청소를 시기에 맞게 효율적으로 할 수 있으므로 상기한 문제점들을 용이하게 해결할 수 있다.Accordingly, if a sensor for measuring the amount of foreign substances accumulated in the
한편, 상기와 같이 헤파 필터와 유전 필터는 그의 이물질 필터링 원리가 서로 다르며, 이에 따라 상기 헤파 필터와 유전 필터에 따라 서로 다른 센서를 구현해야 한다. 다시 말해서, 특정 국가나 지역, 및 제품에서는 유전 필터를 사용하고 있고, 나머지 다른 국가, 지역 및 제품에서는 헤파 필터를 사용하고 있다. 따라서, 상기와 같은 이물질의 양을 감지하는 센서가 존재한다고 하더라도, 상기 헤파 필터에 적용되는 센서와 상기 유전 필터에 적용되는 센서를 서로 각각 개발하여 제조해야 한다. As described above, the HEPA filter and the dielectric filter differ from each other in terms of their foreign substance filtering principles, and thus different sensors must be implemented according to the HEPA filter and the dielectric filter. In other words, certain countries, regions, and products are using genetic filters, while others use regional filters and heap filters. Therefore, even if there is a sensor for sensing the amount of foreign matter, a sensor applied to the HAP filter and a sensor applied to the dielectric filter must be developed and manufactured.
그러나, 본 발명에서는 상기 필터(300)에 쌓인 이물질의 양을 정확하게 측정하여 상기 필터의 청소 시기나 교체 시기를 알려줄 수 있으면서, 공기 정화 장치에 적용되는 필터의 종류나 상기 필터에 쌓인 먼지의 종류와 무관하게 공통적으로 적용 가능한 센서를 제공하도록 한다.However, in the present invention, it is possible to accurately measure the amount of the foreign substances accumulated in the
커버(100)는 몸체(400)의 전면의 외관을 이룬다. 커버(100)는 전면부(110)와, 상기 전면부(110)에 대해 수직 방향으로 연장되어 상기 전면부(110)의 양측에서 공기를 흡입하는 개구부(120a)를 갖는 가이드부(120)를 갖는다. 또한, 상기 커버(100)는 몸체(400)의 필터 수용부(420)와 결합하여 필터(300)의 전면 방향에 배치되며, 그에 따라 상기 필터(300)를 커버한다. 상기 커버(100)는 상기 필터(300)가 외부로 노출되지 않도록 하며, 상기 커버(100)의 개구부(120a)를 통해 유입된 공기가 상기 필터(300)에 흡입된다. The
이물질 감지 센서(200)는 필터(300)에 인접하게 배치된다. 이물질 감지 센서(200)는 상기 필터(300)에 인접하게 배치되어 상기 필터(300)에 퇴적된 이물질의 양을 감지한다. 상기 이물질 감지 센서(200)는 추후 설명하겠지만, 센서를 구성하는 구성요소들이 장착되는 센서 몸체를 구비한다. The foreign
상기 센서 몸체는 상기 고정부와, 상기 고정부의 일측으로부터 연장되어 상기 필터(300)의 제 1 면과 평행하게 배치되는 제 1 연장부와, 상기 고정부의 타측으로부터 연장되어 상기 필터의 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면과 평행하게 배치되는 제 2 연장부를 구비한다. 다시 말해서, 상기 이물질 감지 센서(200)의 센서 몸체는 'ㄷ' 형상을 가질 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 센서 몸체는 상기 필터(300)의 제 1 면 및 제 2 면과 각각 마주보는 면이 존재하는 다른 형상도 적용 가능할 것이다. The sensor body includes the fixing portion, a first extension portion extending from one side of the fixing portion and disposed in parallel with the first surface of the
다시 말해서, 상기 센서 몸체는 상기 필터(300)의 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면과 각각 평행하면서 마주보는 연장부를 포함한다. 이때, 상기 필터(300)의 제 1 면은 상기 커버(100)의 개구부(120a)를 통해 공기가 유입되고, 상기 유입된 공기의 이물질이 걸러지는 면이고, 상기 제 2 면은 상기 제 1 면의 반대면이면서 상기 필터(300)를 통해 상기 이물질이 걸러진 공기가 배출되는 면이다.In other words, the sensor body includes a first face of the
이물질 감지 센서(200)는 상기 필터(300)의 종류와 무관하게 모든 필터(300)에 적용 가능하도록 설계된다. 이에 따라, 상기 이물질 감지 센서(200)는 발광부 및 복수의 수광부를 포함한다.The foreign
이때, 상기 발광부는, 상기 필터(300)의 상기 제 1면과 마주보며 배치된다. 이에 따라, 상기 발광부는 상기 필터(300)의 제 1 면을 향해 빛을 발생한다. 그리고, 상기 복수의 수광부는 상기 필터(300)의 서로 다른 면을 바라보며 배치된다.At this time, the light emitting portion is disposed facing the first surface of the
즉, 상기 복수의 수광부 중 하나는, 상기 필터(300)의 제 1 면과 마주보며 배치된다. 그리고, 상기 복수의 수광부 중 다른 하나는, 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면과 마주보며 배치된다.That is, one of the plurality of light-receiving units is disposed to face the first surface of the
이때, 상기 발광부를 통해 발생한 광의 일부는 상기 필터(300)의 제 1면을 맞고 반사하며, 상기 제 1 면과 마주보며 배치되는 수광부는, 상기 반사되는 광의 양(이하에서는, 이를 '반사 광량'이라 한다)을 측정한다.At this time, a part of the light generated through the light emitting unit is reflected by the first surface of the
또한, 상기 발광부를 통해 발생한 광의 일부는 상기 필터(300)의 제 2면으로 투과하며, 상기 제 2면과 마주보며 배치되는 수광부는, 상기 투과되는 광의 양(이하에서는, 이를 '투과 광량'이라 한다)을 측정한다.In addition, a part of the light generated through the light emitting portion is transmitted to the second surface of the
그리고, 본 발명에서는 상기 반사 광량과 투과 광량에 대한 먼지의 반사율과 질량(먼지량)의 상관 관계를 이용하여, 상기 필터(300)에 쌓인 먼지량을 측정할 수 있도록 한다.In the present invention, the amount of dust accumulated in the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이물질 감지 센서의 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 이물질 감지 센서의 확대도이다.FIG. 4 is a view showing a structure of a foreign substance detection sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view of the foreign substance detection sensor shown in FIG.
도 4 및 5를 참조하면, 이물질 감지 센서(200)는 센서 몸체(210), 제 1 수광부(220), 제 2 수광부(230) 및 발광부(240)를 포함한다. 이때, 제 1 및 2 수광부(220, 230)는 광 센서일 수 있다. 상기 광 센서는 예를 들어 포토 다이오드, 이미지 센서, 적외선 감지 센서 및 카메라 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 이미지센서는 CCD 또는 CMOS 이미지센서로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 광을 감지할 수 있는 각종의 센서를 사용할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 제 1 및 2 수광부(220, 230)는 컬러 필터가 없는 포토 다이오드로 구현하여 상기 반사 광량 및 투과 광량을 각각 측정한다.4 and 5, the foreign
센서 몸체(210)는 제 1 수광부(220), 상기 제 2 수광부(230) 및 상기 발광부(240)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 센서 몸체(210)는 상기 제 1 수광부(220), 상기 제 2 수광부(230) 및 상기 발광부(240)가 수용 및 장착되는 하우징(housing)일 수 있다.The
상기 센서 몸체(210)는 상기 필터(300)의 제 1 면상에 상기 제 1 면과 평행하게 배치되어 상기 제 1 면과 마주보는 제 1 몸체부와, 상기 필터(300)의 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면과 평행하게 배치되어 상기 제 2 면과 마주보는 제 2 몸체를 포함한다. The
상기 설명한 바와 같이, 상기 제 1 면은 상기 필터(300)의 전면일 수 있으며, 상기 제 2 면은 상기 필터(300)의 후면일 수 있다. 즉, 상기 필터(300)의 전면은 이물질을 포함하는 공기가 유입되는 면이고, 상기 필터(300)의 후면은 상기 필터(300)를 통해 먼지가 제거된 공기가 배출되는 면이다.As described above, the first surface may be the front surface of the
상기 발광부(240)는 상기 센서 몸체(210)의 제 1 몸체부에 상기 필터(300)의 제 1 면과 마주보도록 배치되며, 그에 따라 상기 필터(300)의 제 1 면으로 광을 조사한다.The
상기 발광부(240)는, LED(Light Emitting Diode), 레이저, 적외선 램프, 자외선 램프, 가시광선 램프, 백열등, 형광등 기타 광을 조사할 수 있는 것으로 구비될 수 있다. 한편, 상기 발광부(240)는 상기 LED와 같은 발광 소자로 구현될 수 있다. 또한, 상기 발광부(240) 각각은 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 발광 소자는 서로 동일한 색상의 광을 조사할 수 있으며, 이와 다르게 서로 다른 색상의 광을 조사할 수 있다. 바람직하게, 상기 복수의 발광 소자는, 화이트 광을 조사하는 제 1 발광 소자와, 레드 광을 조사하는 제 2 발광 소자와, 그린 광을 조사하는 제 3 발광 소자와, 블루 광을 조사하는 제 4 발광 소자를 포함할 수 있다.The
제 1 수광부(220)는 상기 센서 몸체(210)의 제 1 몸체부 상에 배치된다. 바람직하게, 상기 제 1 수광부(220)는 상기 제 1 몸체부 중 상기 발광부(240)와 일정 간격 이격된 위치에 배치된다.The first
상기 제 1 수광부(220)는 상기 제 1 몸체부에 상기 발광부(240)와 평행한 상태로 상기 필터(300)의 제 1 면과 마주보도록 배치된다. The first
바람직하게, 상기 제 1 수광부(220)의 수광면은, 상기 발광부(240)의 발광면과 평행하며, 상기 필터(300)의 제 1면과 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 수광부(220)의 수광면은, 상기 필터(300)의 제 1 면과 일정 간격 이격되어 배치된다.The light receiving surface of the first
상기 제 1 수광부(220)는 상기 반사 광량을 측정한다.The first
상기 제 2 수광부(230)는 상기 발광부(240)와 마주보도록 상기 발광부(240)가 배치되는 상기 필터(300)의 제 1 면과 반대되는 상기 제 2 면 상에 배치된다. The second
또한, 상기 제 2 수광부(230)의 수광면은, 상기 발광부(240)의 발광면 및 상기 필터(300)의 제 2면과 마주보며 배치될 수 있다. 또한, 상기 제 2 수광부(230)의 수광면은, 상기 필터(300)의 제 2 면과 일정 간격 이격되어 배치된다.The light receiving surface of the second
상기 제 2 수광부(230)는 상기 투과 광량을 측정한다.The second
이때, 상기 발광부(240)는 상기 제 1 수광부(220)와는 동일 방향(평행한 방향)에 배치되고, 상기 제 2 수광부(230)와는 상호 마주보는 방향에 배치된다.At this time, the
따라서, 상기 발광부(240)를 통해 조사된 광은 상기 필터(300)에 의해 반사되며, 상기 제 1 수광부(220)는 상기 반사된 광에 대한 반사 광량을 측정할 수 있다.Accordingly, the light emitted through the
그리고, 상기 발광부(240)를 통해 조사된 광은 상기 필터(300)를 투과하며, 상기 제 2 수광부(230)는 상기 투과된 광에 대한 투과 광량을 측정할 수 있다.The light emitted through the
이때, 상기 반사 광량 및 투과 광량은, 상기 필터(300)의 오염 정도에 따라 크기가 변화할 수 있다. 즉, 상기 필터(300)의 오염 정도가 심함에 따라 상기 필터(300)를 통해 반사되는 반사 광량의 세기 및 상기 필터(300)를 투과하는 투과 광량의 세기는 감소할 수 있다.At this time, the amount of reflected light and the amount of transmitted light may vary in size depending on the degree of contamination of the
또한, 상기 반사 광량 및 투과 광량은, 동일한 질량의 먼지가 쌓인 경우에도 상기 필터(300)의 종류에 따라 변화할 수 있다. 즉, 상기 필터(300)에 동일한 질량의 먼지가 쌓인 경우, 상기 필터(300)가 유전 필터인 경우에서의 투과 광량은 상기 필터(300)가 헤파 필터인 경우에서의 투과 광량보다 작을 수 있다.In addition, the amount of reflected light and the amount of transmitted light may vary depending on the type of the
상기 필터(300)에 동일한 질량의 먼지가 쌓인 경우, 상기 필터(300)가 유전 필터인 경우에서의 반사 광량은 상기 필터(300)가 헤파 필터인 경우에서의 반사 광량보다 클 수 있다. 이는, 상기 헤파 필터와 유전 필터의 먼지 제거 원리가 서로 다르고, 이에 따른 필터 구조가 서로 다르기 때문이다.When the
또한, 상기 반사 광량 및 투과 광량은, 동일한 질량의 먼지가 쌓인 경우에도, 상기 필터(300)에 쌓인 먼지의 종류에 따라 변화할 수 있다. In addition, the amount of reflected light and the amount of transmitted light may vary depending on the type of dust accumulated in the
따라서, 본 발명에서는 상기 제 1 수광부(220)를 통해 획득된 반사 광량과, 상기 제 2 수광부(230)를 통해 획득된 투과 광량을 이용하여, 먼지의 색이나 먼지의 반사율과 관계 없이 상기 필터(300)의 종류에 따른 오염도를 측정할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, by using the amount of reflected light obtained through the first
이를 위해, 본 발명에서는 상기 필터(300)의 종류에 따라 상기 투과 광량과 상기 반사 광량에 대한 먼지의 반사율(r)과 먼지량(먼지 질량, m)의 상관 관계를 추정하고, 상기 추정한 상관 관계에 따른 상관 관계 식을 구한다.To this end, in the present invention, the correlation between the reflectance r and the dust amount (dust mass, m) of the dust with respect to the amount of transmitted light and the reflected light amount is estimated according to the type of the
이때, 상기 상관 관계 식은 상기 필터(300)의 종류에 따라 각각 구분되며, 이에 따라, 유전 필터에 적용되는 제 1 상관 관계 식과, 헤파 필터에 적용되는 제 2 상관 관계 식을 포함할 수 있다.At this time, the correlation equations are classified according to the type of the
이는, 상기 유전 필터가 가지는 먼지량(m)에 따른 광의 반사 정도 및 투과 정도는, 상기 헤파 필터가 가지는 먼지량(m)에 따른 광의 반사 정도 및 투과 정도와 다르기 때문이다.This is because the reflection degree and transmission degree of light according to the dust amount m of the dielectric filter are different from the reflection degree and transmission degree of light according to the dust amount m of the HEPA filter.
따라서, 본 발명에서는 상기 유전 필터 및 상기 헤파 필터에 각각 적용되는 상관 관계 식을 추정하고, 상기 추정한 상관 관계 식을 저장한다. 그리고, 본 발명에서는 상기 필터(300)의 종류에 대응되는 상관 관계 식에 상기 제 1 및 2 수광부(220, 230)를 통해 획득되는 반사 광량과 투과 광량을 대입하여, 상기 필터(300)에 쌓인 먼지량(m)을 계산하도록 한다.Accordingly, in the present invention, a correlation equation applied to each of the dielectric filter and the HEPA filter is estimated, and the estimated correlation equation is stored. In the present invention, the reflected light amount and the transmitted light amount obtained through the first and second light-receiving
따라서, 상기 이물질 감지 센서(200)는 상기 제 1 및 2 수광부(220, 230)를 통해 획득된 반사 광량 및 투과 광량을 기준으로 상기 필터(300)의 종류에 따른 오염 정도를 파악할 수 있다.Accordingly, the foreign
한편, 상기 제 2 수광부(230)의 수광 면과, 상기 발광부(240)의 발광 면 중 적어도 일부는 상호 동일한 가로축 상에 존재한다. 바람직하게, 상기 제 2 수광부(230)는 투과 광량을 측정하며, 특히 상기 필터(300)가 유전 필터일 경우에, 보다 정확한 먼지량(m)의 계산을 위하여, 상기 유전 필터의 슬릿(330)을 통과하는 투과 광량을 측정한다.On the other hand, at least a part of the light receiving surface of the second
이에 따라 상기 발광부(240)의 발광 면과 상기 유전 필터의 슬릿(330)과 상기 제 2 수광부(230)의 수광 면 중 적어도 일부는 동일 가로축 상에 배치된다. 이에 따라 상기 제 2 수광부(230)의 수광 면 중 적어도 일부는 상기 발광부(240)를 통해 조사된 광 중 상기 슬릿(330)을 바로 투과된 광을 수신할 수 있다. 이때, 상기 슬릿(330)에 먼지가 쌓이는 경우, 상기 슬릿(330) 내부에서의 광의 반사 및 산란이 이루어지며, 이에 따라 상기 먼지량(m)에 따라 상기 슬릿(330)을 투과하는 광의 세기는 작아진다.Accordingly, at least a part of the light emitting surface of the
이하에서는, 본 발명에 따른 필터의 종류에 따른 상관 관계 식을 결정하는 과정, 필터의 종류를 판단하는 과정 및 필터의 오염 정도 판단 및 필터에 퇴적된 이물질의 종류 판단 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the process of determining the correlation formula according to the filter type, the process of determining the type of the filter, the process of determining the degree of contamination of the filter, and the process of determining the type of the foreign matter deposited in the filter will be described in more detail. .
본 발명에서는 상기 이물질 감지 센서(200)의 동작을 제어하거나, 상기 필터(300)의 종류를 판단하거나, 상기 이물질 감지 센서(200)를 통해 획득된 반사 광량과 투과 광량을 기준으로 필터에 퇴적된 먼지량을 판단하는 감지부(500)를 포함한다.The present invention controls the operation of the foreign
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 감지부의 구성을 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 감지부(500)는 메모리(510), 표시부(520), 광량 수신부(530) 및 동작 제어부(540)를 포함한다.6, the sensing unit 500 includes a
메모리(510)는 제 1 및 2 수광부(220, 230)를 통해 전달되는 투과 광량 값 및 반사 광량 값을 저장할 수 있다.The
또한, 메모리(510)는 상기 투과 광량 및 반사 광량에 따라 상기 필터에 퇴적된 먼지량을 계산하는 과정에서 발생하는 다양한 데이터가 저장될 수 있다.In addition, the
특히, 상기 메모리(510)는 투과 광량 및 반사 광량에 대한 먼지의 반사율(r)과 먼지량(질량, m)의 상관 관계를 토대로 추정된 상관 관계 식을 저장한다. 특히, 상기 메모리(510)는 유전 필터에 적용되는 제 1 상관 관계 식과, 헤파 필터에 적용되는 제 2 상관 관계 식을 저장한다.In particular, the
상기 메모리(510)는 상기 동작 제어부(540)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 상기 이물질 감지 센서의 전반의 동작을 위해 필요한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.The
상기 메모리(510)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기일 수 있다.The
표시부(520)는 공기 정화 장치의 동작이나 상태에 대한 각종 정보를 표시한다. 또한, 표시부(520)는 상기 동작 제어부(540)에 의해 상기 필터(300)의 종류나 필터(300)의 오염 정도가 판단되면, 이에 대한 정보를 시각적으로 표시할 수 있다.The
상기 표시부(520)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
광량 수신부(530)는 상기 제 1 수광부(220) 및 제 2 수광부(230)와 연결되고, 상기 제 1 수광부(220)를 통해 획득되는 반사 광량의 값을 상기 동작 제어부(540)로 전달할 수 있다. 또한, 광량 수신부(530)는 상기 제 2 수광부(230)를 통해 획득되는 투과 광량의 값을 동작 제어부(540)에 전달할 수 있다.The light amount receiving unit 530 is connected to the first
동작 제어부(540)는 상기 메모리(510)에 저장된 제 1 및 2 상관 관계 식 중 어느 하나의 상관 관계식을 이용하여, 상기 광량 수신부(530)를 통해 전달되는 반사 광량 및 투과 광량에 대응하는 먼지량을 계산한다.The
이를 위해, 동작 제어부(540)는 상기 필터(300)의 종류를 판단하는 과정을 우선적으로 수행할 수 있다.For this, the
동작 제어부(540)는 초기 동작이 수행되면, 상기 필터(300)의 종류를 판단하는 동작을 수행할 수 있다. 상기 필터(300)의 종류를 판단하는 동작은, 상기 제 1 수광부(220) 및 제 2 수광부(230) 중 어느 하나의 수광부와 상기 발광부(240)의 동작에 의해 이루어질 수 있다.The
먼저, 상기 동작 제어부(540)는 상기 필터(300)의 종류를 판단하기 위해, 상기 제 1 수광부(220) 및 제 2 수광부(230) 중 어느 하나의 수광부를 구동시킨다. 이하에서는 우선적으로 상기 필터(300)의 종류를 판단하기 위해 상기 제 2 수광부(230)가 구동된 경우에 대해 설명하기로 한다.First, the
동작 제어부(540)는 상기 필터(300)의 종류를 판단하기 위해 상기 발광부(240) 및 상기 제 2 수광부(230)를 구동시킨다. 이에 따라 상기 발광부(240)는 광을 상기 필터(300)의 제 1면으로 조사한다.The
그리고, 상기 조사된 광은, 상기 필터(300)의 제 1 면을 통해 제 2 면으로 적어도 일부가 투과된다. 그리고, 상기 제 2 수광부(230)는 상기 제 2 면을 통해 투과되는 광에 대한 투과 광량을 획득한다.The irradiated light is at least partially transmitted through the first surface of the
이때, 상기 필터(300)의 종류에 따라 상기 투과되는 투과 광량의 세기가 변화하게 된다. 즉, 상기 필터(300)가 유전 필터인 경우, 상기 유전 필터는 상기 설명한 바와 같이 슬릿(330)을 포함하고 있으며, 상기 슬릿을 통해 상기 광이 바로 투과하기 때문에 상기 투과되는 광의 세기가 크다. 그러나, 상기 필터(300)가 헤파 필터인 경우, 상기 헤파 필터는 상기와 같은 슬릿(330)이 아닌 여과지(310)로 구성되며, 그에 따라 상기 광의 일부가 차단 또는 반사되며, 그에 따라 상기 투과되는 광의 세기는 상기 유전 필터에 비해 작다.At this time, the intensity of the transmitted transmitted light varies depending on the type of the
따라서, 동작 제어부(540)는 제 1 기준 값을 정해놓고, 상기 정해놓은 제 1 기준 값을 이용하여 상기 제 2 수광부(230)를 통해 획득된 투과 광량이 상기 제 1 기준 값보다 크면, 상기 필터(300)를 유전 필터로 결정하고, 상기 투과 광량이 상기 제 1 기준 값보다 작으면 상기 필터(300)를 헤파 필터로 결정할 수 있다.Accordingly, if the amount of transmitted light obtained through the second
한편, 상기 동작 제어부(540)는 상기 필터(300)의 종류를 판단하기 위해, 상기 제 1 수광부(220)를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광부(240)는 상기 필터(300)의 제 1면으로 광을 조사한다.Meanwhile, the
그리고, 상기 발광부(240)를 통해 조사된 광은 상기 필터(300)의 제 1 면을 통해 반사되거나, 일부는 상기 제 1 면에서 상기 제 2 면으로 투과된다. The light emitted through the
상기 제 1 수광부(220)는, 상기 발광부(240)를 통해 조사된 광에 대하여, 상기 필터(300)의 제 1 면을 통해 반사되는 반사 광량을 측정한다. 이때, 상기 필터(300)의 종류에 따라 상기 반사되는 반사 광량은 변화할 수 있다.The first
즉, 상기 필터(300)가 유전 필터인 경우, 상기 유전 필터는 상기 설명한 바와 같이 슬릿(330)을 포함하고 있으며, 상기 슬릿을 통해 상기 광의 투과가 이루어지며, 이에 따라 상기 반사되는 반사 광량은 작아진다. 그러나, 상기 필터(300)가 헤파 필터인 경우, 상기 헤파 필터는 상기와 같은 슬릿(330)이 아닌 여과지(310)로 구성되며, 그에 따라 상기 광의 대부분은 상기 제 1 면을 통해 반사되며, 그에 따라 상기 반사되는 광의 세기는 상기 유전 필터일 때보다 커진다.That is, when the
따라서, 동작 제어부(540)는 제 2 기준 값을 정해놓고, 상기 정해놓은 제 2 기준 값을 이용하여 상기 제 1 수광부(220)를 통해 획득된 반사 광량이 상기 제 2 기준 값보다 크면, 상기 필터(300)를 헤파 필터로 결정하고, 상기 반사 광량이 상기 제 2 기준 값보다 작으면 상기 필터(300)를 유전 필터로 결정할 수 있다.Accordingly, when the amount of reflected light obtained through the first
한편, 상기 동작 제어부(540)는 상기 제 1 수광부(220)를 통해 획득되는 반사 광량과, 상기 제 2 수광부(230)를 통해 획득되는 투과 광량을 모두 이용하여, 상기 필터(300)의 종류를 판단할 수도 있다.The
그리고, 동작 제어부(540)는 상기 메모리(510)로부터 상기 판단된 필터(300)의 종류에 대응하는 상관 관계식을 추출한다. 즉, 상기 판단된 필터(300)가 유전 필터인 경우, 상기 동작 제어부(540)는 상기 메모리(510)에 저장된 제 1 상관 관계식을 추출한다. 그리고, 상기 판단된 필터(300)가 헤파 필터인 경우, 상기 동작 제어부(540)는 상기 메모리(510)에 저장된 제 2 상관 관계식을 추출한다.The
또한, 상기 동작 제어부(540)는 상기 제 1 및 2 수광부(220, 230)를 통해 획득되는 반사 광량 및 투과 광량을 상기 추출한 상관 관계식에 대입하고, 상기 대입에 따라 계산된 결과 값을 상기 필터(300)에 퇴적인 먼지량으로 판단한다.In addition, the
또한, 상기 동작 제어부(540)는 상기 판단된 먼지량을 기준으로 상기 표시부(530)에 상기 필터(300)의 오염 정도에 대한 정보가 표시되도록 한다.In addition, the
이하에서는 상기 상관 관계 식을 추정하는 과정에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of estimating the correlation formula will be described.
일단, 상기 상관 관계 식을 추정하기 위해서는 다음과 같은 가정이 필요하며, 이는 '먼지의 크기는 먼지의 종류와 상관없이 같은 분포를 가지고, 먼지가 쌓일 때 먼지 사이의 간격 분포는 일정하다'이다.Once the correlation equation is estimated, the following assumption is necessary. This is because the size of the dust has the same distribution irrespective of the type of dust, and the distribution of the distance between the dusts is constant when the dust accumulates.
상기와 같은 가정에 의해, 투과 광량(T)과 먼지의 질량(m)과, 먼지의 반사율(r)의 관계를 유추할 수 있다.The relationship between the transmitted light amount T, the mass m of the dust, and the reflectance r of the dust can be deduced from the above assumptions.
일단, 필터(300)에 먼지가 쌓이지 않은 상태에서의 투과 광량(T)는 필터(300)가 가지는 필터만의 고유의 투과 광량(To)을 가진다.The amount of transmitted light T in a state in which no dust is accumulated on the
그리고, 광이 필터(300)에 쌓인 먼지 층을 통과해 나오면서 반사되는 횟수는 m/mo에 비례한다. 여기에서, mo는 평균 크기 먼지의 질량을 의미한다.Then, the number of times the light is naohmyeonseo pass through the dust layer accumulated on the
그리고, 상기와 같은 상태에서의 투과 광량(T)은 아래의 수식 1과 같을 수 있다.The transmitted light amount T in the above-described state can be expressed by
[수식 1][Equation 1]
여기에서, a는 비례 상수를 의미한다.Here, a means a proportional constant.
한편, 상기와 같은 가정에 의해, 반사 광량(R)과 먼지의 질량(m) 및 먼지의 반사율(r)의 관계를 유추할 수 있다.On the other hand, the relationship between the reflected light amount R, the mass m of the dust, and the reflectance r of the dust can be inferred from the above assumption.
일단, 필터(300)에 먼지가 쌓이지 않은 상태에서의 반사 광량(R)는 필터(300)가 가지는 필터만의 고유의 반사 광량(Ro)을 가진다.The amount of reflected light R in a state in which no dust is accumulated on the
그리고, 광이 상기 필터(300)에 쌓인 먼지층에서 반사될 때는, 아래와 같은 경우에 의해 반사될 수 있다.When light is reflected by the dust layer accumulated in the
(1) 먼지의 표면에서 반사되는 경우(1) Reflections from the surface of dust
(2) 먼지층의 내부로 일부 들어갔다가 반사되어 나오는 경우(2) When a part enters into the dust layer and is reflected
(3) 필터의 표면에서 반사되는 경우(3) Reflected from the surface of the filter
그리고, 광이 상기 필터(300)에 쌓인 먼지 층에서 반사될 때의 반사 광량(R)은, 상기와 같은 먼지 층의 표면에서 반사되는 경우와, 상기 먼지 층의 내부로 일부 들어갔다가 반사되어 나오는 경우와, 상기 필터의 표면에서 반사되는 경우까지 다양한 경우의 합(sum)이 된다. 그리고, 상기 광이 상기 필터(300)의 표면에 도달할 때까지의 광의 반사 횟수는 m/mo에 비례한다. 여기에서, mo는 평균 크기 먼지의 질량을 의미한다.The reflected light quantity R when the light is reflected by the dust layer accumulated in the
그리고, 상기와 같은 상태에서의 반사 광량(R)은 아래의 수식 2과 같을 수 있다.Then, the reflected light amount R in the above-described state can be expressed by the following equation (2).
[수식 2][Equation 2]
여기에서, a는 비례 상수를 의미한다.Here, a means a proportional constant.
따라서, 상기 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)과, 먼지의 질량(m), 및 먼지의 반사율(r)의 관계의 유추가 주는 시사점은, 다음과 같을 수 있다.The implications of the analogy of the relationship between the transmitted light amount T and the reflected light amount R, the mass of the dust m and the reflectance r of the dust may be as follows.
(1) 필터에 쌓인 먼지의 양이 증가할수록 광량이 지수적으로 감소한다.(1) As the amount of dust accumulated in the filter increases, the amount of light decreases exponentially.
(2) 반사율(r)이 낮을 때 광량이 급격하게 포화(saturation)되어 먼지량을 감지할 수 있는 감지 범위가 좁아진다.(2) When the reflectance (r) is low, the amount of light is rapidly saturated and the detection range capable of detecting the amount of dust becomes narrow.
(3) 반사 광량과 투과 광량은 먼지량(m)에 대해 단조 감소하는 함수이므로, 반사 광량과 투과 광량을 모두 측정하면, 먼지의 색이나 먼지의 종류에 관계없이 먼지량을 정확히 측정할 수 있다.(3) Since the amount of reflected light and the amount of transmitted light are monotonous decreasing with respect to the amount of dust m, the amount of dust can be accurately measured regardless of the color of dust or the type of dust when both the amount of reflected light and the amount of transmitted light are measured.
이에 따른 필터(300)의 오염도를 산출하는 해결책은 아래와 같다.A solution for calculating the degree of pollution of the
먼저, 상기와 같은 특징에 의해, 먼지 종류에 따라 반사율(r)이 결정되며, 투과 광량(T)과 반사 광량(R)이 반사율(r)과 먼지량(m)의 함수로 결정될 수 있음을 추정할 수 있다.The reflectance r is determined according to the kind of dust and the transmitted light amount T and the reflected light amount R can be determined as a function of the reflectance r and the dust amount m can do.
즉, 상기 투과 광량(T)과 반사 광량(R)은 아래와 같은 수식 3과 같은 함수로 결정될 수 있다.That is, the transmitted light amount T and the reflected light amount R can be determined by a function expressed by Equation (3) below.
[수식 3][Equation 3]
T = T(r, m),T = T (r, m),
R = R(r, m)R = R (r, m)
다시 말해서, 상기 수식 3에서와 같이, 투과 광량(T)과 반사 광량(R)은 반사율(r)의 먼지량(m)에 비례하는 지수승의 함수 형태로 추정 가능하다. 그리고, 이것에 의해 상기 먼지량(m)은 log(T)와, log(R)과 같은 함수 형태로 추정 가능하다.In other words, the transmitted light amount T and the reflected light amount R can be estimated in the form of a function of exponential power proportional to the amount of dust m of the reflectance r, as in Equation (3). Thus, the dust amount m can be estimated in the form of a function such as log (T) and log (R).
따라서, 상기 먼지량(m)을 산출하기 위한 상관 관계 식은 아래의 수식 4와 같을 수 있다.Therefore, the correlation formula for calculating the dust amount m may be expressed by the following equation (4).
[수식 4][Equation 4]
여기에서, 상기 a, b, c, d, e 및 f는 변수이다.Here, a, b, c, d, e, and f are variables.
한편, 상기 수식 4는 먼지 종류(또는 먼지 색깔)에 상관 없이 모든 조건에서 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)을 기준으로 먼지량(m)을 산출할 수 있도록 피팅된 상관 관계 식이다.
이를 위해, 상기 수식 4에 기재된 상관 관계 식에서, 변수에 해당하는 a, b, c, d, e 및 f의 계수를 추출하고, 이를 적용하여 상기 먼지량(m)을 산출해야 한다.To do this, the coefficients of a, b, c, d, e, and f corresponding to the variables are extracted from the correlation equation described in Equation (4), and the dust amount (m) is calculated by applying the coefficients.
이를 위해, 각각의 먼지 종류와, 각 먼지의 질량이 다른 상태에 대해서, 상기 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)을 구하고, 그에 따라 모든 조건에 만족하는 계수(a, b, c, d, e, f)를 구한다. 그리고, 상기 계수가 구해지면, 상기 구해진 계수를 포함하는 상관 관계 식을 상기 메모리(510)에 저장한다.To this end, the transmitted light quantity T and the reflected light quantity R are obtained for each kind of dust and the state of the mass of each dust, and the coefficients a, b, c, d , e, f). Then, when the coefficient is obtained, the correlation equation including the obtained coefficient is stored in the
또한, 상기 동작 제어부(540)는 추후 상기 구해진 계수를 적용한 상관 관계 식을 이용하여, 상기 제 1 수광부(220) 및 제 2 수광부(230)를 통해 구해진 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)에 대응하는 먼지량(m)을 산출한다.The
한편, 상기 계수는 다양한 조건에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있으며, 상기 각각의 조건에 대응되게 구해진 계수는 상기 메모리(510)에 구분되어 저장될 수 있다.Meanwhile, the coefficients may have different values according to various conditions, and coefficients obtained corresponding to the respective conditions may be stored in the
여기에서, 상기 조건에는 상기 필터(300)의 종류를 포함한다. 다시 말해서, 동일한 먼지량(m)이라 할지라도 상기 필터(300)의 종류에 따라 상기 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)이 변화하기 때문에, 상기 필터(300)의 종류에 따라 상기 계수의 값을 각각 구하고, 상기 각각 구해진 계수 값을 상기 메모리(510)에 저장한다. 이에 따라, 상기 구해진 계수 값 중 유전 필터에 대해 구해진 계수를 포함하는 상관 관계 식이 상기 설명한 제 1 상관 관계식이며, 상기 헤파 필터에 대해 구해진 계수를 포함하는 상관 관계식이 상기 설명한 제 2 상관 관계식이다.Here, the condition includes the kind of the
또한, 상기 조건에는 발광부의 사양, 수광부의 사양 및 상기 발광부/수광부의 배치 위치에 따라 추가로 구분될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 1 상관 관계식은, 상기 발광부의 사양, 수광부의 사양 및 상기 발광부/수광부의 배치 위치에 대응하는 각각의 계수 값을 포함할 수 있다.Further, the conditions may be further classified according to the specification of the light emitting portion, the specification of the light receiving portion, and the arrangement position of the light emitting portion / light receiving portion. In other words, the first correlation equation may include respective coefficient values corresponding to the specification of the light emitting portion, the specification of the light receiving portion, and the arrangement position of the light emitting portion / light receiving portion.
또한, 상기 제 2 상관 관계식은, 상기 발광부의 사양, 수광부의 사양 및 상기 발광부/수광부의 배치 위치에 대응하는 각각의 계수 값을 포함할 수 있다.Further, the second correlation equation may include respective coefficient values corresponding to the specification of the light emitting portion, the specification of the light receiving portion, and the arrangement position of the light emitting portion / light receiving portion.
한편, 아래 표 1은 유전 필터에 대하여 구해진 계수를 적용하여, JIS 11(갈색의 먼지), ASHRAE #1(흑색의 먼지) 및 STP3-4(백색의 먼지)의 각각에 대해 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)에 대한 먼지량(m)을 산출해보았으며, 상기 산출된 먼지량과 필터에 쌓인 실제 먼지량과 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Table 1 below, the coefficients obtained for the dielectric filter are applied, and the transmitted light amount T is calculated for each of JIS 11 (brown dust), ASHRAE # 1 (black dust) and STP 3-4 (white dust) And the amount of dust m with respect to the reflected light amount R were calculated. It was confirmed that there was no significant difference between the calculated dust amount and the actual dust amount accumulated in the filter.
아래에서의 m(실험)은 실제 필터에 쌓인 먼지량을 의미하며, m(fitting)은 상기 상관 관계 식에 의해 구해진 먼지량을 의미한다.In the following, m (experiment) means the amount of dust accumulated in the actual filter, and m (fitting) means the amount of dust obtained by the above correlation formula.
black
white
jis
한편, 아래 표 2는 헤파 필터에 대하여 구해진 계수를 적용하여, JIS 11(갈색의 먼지), ASHRAE #1(흑색의 먼지) 및 STP3-4(백색의 먼지)의 각각에 대해 투과 광량(T) 및 반사 광량(R)에 대한 먼지량(m)을 산출해보았으며, 상기 산출된 먼지량과 필터에 쌓인 실제 먼지량과 큰 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, in Table 2 below, the coefficients obtained for the HEPA filter are applied to calculate the transmitted light amount T for each of JIS 11 (brown dust), ASHRAE # 1 (black dust) and STP 3-4 (white dust) And the amount of dust m with respect to the reflected light amount R were calculated. It was confirmed that there was no significant difference between the calculated dust amount and the actual dust amount accumulated in the filter.
black
black
white
white
jis
jis
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 표시부(520)에 표시되는 유전 필터의 오염 정보를 보여준다.7 shows contamination information of the dielectric filter displayed on the
여기에서, 상기 오염 정보는 유전 필터에 적용되는 오염 정보일 수 있다.Here, the contamination information may be contamination information applied to the dielectric filter.
도 7을 참조하면, 본 발명에서는 5단계로 오염 정도를 구분할 수 있으며, 상기 5단계로 구분된 오염 정도에 대한 오염 정보를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 7, in the present invention, the degree of contamination can be classified into five levels, and the degree of contamination classified into the five levels can be displayed.
즉, 이물질이 퇴적되지 않은 상태(0g)에서는 1단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 그리고, 이물질이 5g 정도 퇴적된 상태에서는 2 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 10g 정도 퇴적된 상태에서는 3 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 16g 정도 퇴적된 상태에서는 4 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 21g 정도 퇴적된 상태에서는 5 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. That is, in the state where no foreign matter is deposited (0 g), contamination information on the degree of contamination in the first stage can be displayed. Further, in a state in which the foreign matter is deposited about 5 g, the contamination information on the degree of contamination in the second stage can be displayed. Further, in a state in which about 10 g of foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination in the third step can be displayed. Further, in the state where the foreign matter is deposited to the extent of 16 g, the contamination information on the degree of contamination in the fourth step can be displayed. Further, in a state in which 21 g of foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination at the fifth step can be displayed.
상기와 같이 본 발명에서는 발광부(240) 및 제 1 및 2 제 2 수광부(220, 230)의 구동에 따라 획득되는 반사 광량 및 투과 광량을 기준으로 유전 필터의 오염 정도를 판단하고, 상기 오염 정도에 따른 오염 정보를 표시할 수 있다.As described above, in the present invention, the degree of contamination of the dielectric filter is determined on the basis of the amount of reflected light and the amount of transmitted light obtained by driving the
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 표시부(540)에 표시되는 헤파 필터의 오염 정보를 보여준다.8 shows contamination information of the HEPA filter displayed on the
도 8을 참조하면, 본 발명에서는 5단계로 오염 정도를 구분할 수 있으며, 상기 5단계로 구분된 오염 정도에 대한 오염 정보를 표시할 수 있다.Referring to FIG. 8, in the present invention, the degree of contamination can be classified into five levels, and the degree of contamination classified into the five levels can be displayed.
즉, 이물질이 퇴적되지 않은 상태에서 2g의 이물질이 퇴적된 상태에서는 1단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 여기에서, 상기 제 1 단계의 기준 값은 상기 헤파 필터의 허용 초기 차압에 의해 결정될 수 있다. 그리고, 이물질이 6g 정도 퇴적된 상태에서는 2 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 10g 정도 퇴적된 상태에서는 3 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 20g 정도 퇴적된 상태에서는 4 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. 또한, 이물질이 30g 정도 퇴적된 상태에서는 5 단계의 오염 정도에 대한 오염 정보가 표시될 수 있다. That is, when 2 g of foreign matter is deposited in a state in which no foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination in the first step can be displayed. Here, the reference value of the first step may be determined by the allowable initial pressure difference of the HEPA filter. And, in a state in which the foreign matter is deposited about 6 g, the contamination information on the degree of contamination in the second stage can be displayed. Further, in a state in which about 10 g of foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination in the third step can be displayed. Further, in a state in which about 20 g of foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination in the fourth step can be displayed. Further, in a state in which about 30 g of foreign matter is deposited, contamination information on the degree of contamination in the fifth step can be displayed.
상기와 같이 본 발명에서는 발광부(240) 및 제 1 및 2 제 2 수광부(220, 230)의 구동에 따라 획득되는 반사 광량 및 투과 광량을 기준으로 유전 필터의 오염 정도를 판단하고, 상기 오염 정도에 따른 오염 정보를 표시할 수 있다.As described above, in the present invention, the degree of contamination of the dielectric filter is determined on the basis of the amount of reflected light and the amount of transmitted light obtained by driving the
그리고, 헤파 필터의 오염 정보는 상기 헤파 필터의 차압과 수명에 의해 결정될 수 있다. The contamination information of the HEPA filter can be determined by the differential pressure and the service life of the HEPA filter.
한편, 상기에서는 이물질 감지 센서(200)가 2개의 수광부와 1개의 발광부로 구성되는 것으로 설명하였다.In the above description, the foreign
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 반사 광량과 상기 투과 광량을 모두 측정할 수 있는 구성이라면, 상기 이물질 감지 센서(200)의 변형이 가능할 것이다.However, the present invention is not limited to this, and if it is possible to measure both the amount of reflected light and the amount of transmitted light, the foreign
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이물질 감시 센서의 확대도이다.9 is an enlarged view of a foreign substance monitoring sensor according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 상기 이물질 감지 센서(200)는 상기 도 4에서 설명한 내용과는 다르게, 1개의 수광부와 2개의 발광부로 구성될 수 있을 것이다.Referring to FIG. 9, the foreign
즉, 본 발명의 제 2 실시 예에서의 이물질 감지 센서(200)는 센서 몸체(210), 제 1 발광부(220a), 제 2 발광부(230a) 및 수광부(240a)를 포함한다. 이때, 상기 수광부(240a)는 상기 설명한 바와 같이, 컬러 필터를 포함하지 않는 포토 다이오드일 수 있다.That is, the foreign
센서 몸체(210)는 제 1 발광부(220a), 상기 제 2 발광부(230a) 및 상기 수광부(240a)와 일체로 형성된다. 상기 센서 몸체(210)는 상기 제 1 발광부(220a), 상기 제 2 발광부(230a) 및 상기 수광부(240a)가 장착되는 하우징이며, 이에 따라 하우징이라고도 할 수 있다.The
상기 센서 몸체(210)는 상기 필터(300)의 제 1 면상에 상기 제 1 면과 평행하게 배치되어 상기 제 1 면과 마주보는 제 1 몸체부와, 상기 필터(300)의 상기 제 1 면과 반대되는 제 2 면과 평행하게 배치되어 상기 제 2 면과 마주보는 제 2 몸체를 포함한다. 상기 제 1 면은 상기 필터(300)의 전면일 수 있으며, 상기 제 2 면은 상기 필터(300)의 후면일 수 있다. 즉, 상기 필터(300)의 전면은 이물질을 포함하는 공기가 유입되는 면이고, 상기 필터(300)의 후면은 상기 필터(300)를 통해 필터링된 공기가 배출되는 면이다.The
상기 제 1 발광부(220a)는 상기 센서 몸체(210)의 제 1 몸체부에 상기 필터(300)의 제 1 면과 마주보도록 배치되며, 그에 따라 상기 필터(300)의 제 1 면으로 제 1 광을 조사한다.The first
상기 제 2 발광부(230a)는 상기 센서 몸체(210)의 제 2 몸체부에 상기 필터(300)의 상기 제 2 면과 마주보도록 배치되며, 그에 따라 상기 필터(300)의 제 2 면으로 제 2 광을 조사한다.The second
상기 제 1 발광부(220a) 및 상기 제 2 발광부(230a) 각각은, LED(Light Emitting Diode), 레이저, 적외선 램프, 자외선 램프, 가시광선 램프, 백열등, 형광등 기타 광을 조사할 수 있는 것으로 구비될 수 있다. 한편, 상기 제 1 발광부(220a) 및 제 2 발광부(230a) 각각은 LED와 같은 발광 소자로 구현될 수 있다. 또한, 상기 제 1 발광부(220a) 및 제 2 발광부(230a) 각각은 복수의 발광 소자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 발광 소자는 서로 동일한 색상의 광을 조사할 수 있으며, 이와 다르게 서로 다른 색상의 광을 조사할 수 있다. 바람직하게, 상기 복수의 발광 소자는, 화이트 광을 조사하는 제 1 발광 소자와, 레드 광을 조사하는 제 2 발광 소자와, 그린 광을 조사하는 제 3 발광 소자와, 블루 광을 조사하는 제 4 발광 소자를 포함할 수 있다.Each of the first
수광부(240a)는 상기 센서 몸체(210)의 제 1 몸체부에 상기 제 1 발광부(220a)와 일정 간격 이격된 상태로 상기 제 1 발광부(220a)와 평행 및 상기 필터(300)의 제 1 면과 마주보도록 배치된다. The
즉, 상기 수광부(240a)는 상기 제 2 발광부(230a)와 마주보도록 상기 제 2 발광부(230a)가 배치되는 상기 필터(300)의 제 2 면과 반대되는 상기 제 1 면 상에 배치된다.That is, the
상기 수광부(240a)는 투과 광량 및 반사 광량을 측정한다.The
즉, 상기 수광부(240a)는 상기 제 1 발광부(220a)와는 동일 방향(평행한 방향)에 배치되고, 상기 제 2 발광부(230a)와는 상호 마주보는 방향에 배치된다.That is, the
따라서, 상기 제 1 발광부(220a)를 통해 조사된 광은 상기 필터(300)에 의해 반사되며, 상기 수광부(240)는 상기 반사된 광에 대한 반사 광량을 측정한다.Accordingly, the light emitted through the first
그리고, 상기 제 2 발광부(230a)를 통해 조사된 광은 상기 필터(300)를 투과하며, 상기 수광부(240a)는 상기 투과된 광에 대한 투과 광량을 측정한다.The light emitted through the second
다시 말해서, 본 발명의 제 1 실시 예에서는, 1개의 발광부와 2개의 수광부를 포함하였다.In other words, in the first embodiment of the present invention, one light emitting portion and two light receiving portions were included.
그리고, 상기 2개의 수광부는 동시에 동작하며, 그에 따라 상기 1개의 발광부를 통해 조사된 광에 대하여, 동일 시점에서의 반사 광량 및 투과 광량을 측정하였다.Then, the two light-receiving units operate simultaneously, and the amount of reflected light and the amount of transmitted light at the same point in time are measured for light irradiated through the one light-emitting unit accordingly.
이와 다르게, 상기 제 2 실시 예에서는, 2개의 발광부와 1개의 수광부를 포함하였다.Alternatively, the second embodiment includes two light emitting portions and one light receiving portion.
그리고, 상기 2개의 발광부 중 하나는 상기 하나의 수광부와 나란히 배치되고, 다른 하나의 발광부는 상기 수광부와 마주보며 배치된다.One of the two light emitting portions is disposed in parallel with the one light receiving portion, and the other light emitting portion is disposed facing the light receiving portion.
이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예에서의 상기 2개의 발광부는 서로 동시에 동작하는 것이 아니라, 순차적으로 동작한다.Accordingly, the two light emitting units in the second embodiment of the present invention operate sequentially, not simultaneously.
다시 말해서, 상기 반사 광량과 투과 광량을 각각 측정하기 위해, 상기 제 1 발광부(220a) 및 상기 제 2 발광부(230a)는 일정 시간 간격을 두고 순차적으로 동작한다.In other words, in order to measure the reflected light amount and the transmitted light amount, the first
즉, 우선적으로 상기 제 1 발광부(220a)의 동작이 이루어질 수 있으며, 상기 제 1 발광부(220a)의 동작이 이루어지면, 상기 수광부(240a)는 상기 제 1 발광부(220a)를 통해 발생한 제 1 광에 대한 반사 광량을 측정한다.That is, the operation of the first
그리고, 상기 반사 광량의 특정이 완료되면, 상기 제 1 발광부(220a)의 동작은 중지되고, 이에 따라 상기 제 2 발광부(230a)가 동작하게 된다.When the reflected light quantity is specified, the operation of the first
그리고, 상기 수광부(240a)는 상기 필터(300)를 사이에 두고, 상기 제 2 발광부(230a)와 마주보며 배치되고, 그에 따라 상기 제 2 발광부(230a)를 통해 조사된 제 2 광에 대한 투과 광량을 측정한다.The
그리고, 동작 제어부는, 상기 수광부(240a)를 통해 순차적으로 측정되는 반사 광량 및 투과 광량을 획득하고, 상기 반사 광량 및 투과 광량을 상기 상관 관계식에 대입하여 상기 반사 광량 및 상기 투과 광량에 따른 먼지량을 산출한다.The operation control unit acquires the reflected light amount and the transmitted light amount sequentially measured through the
한편, 상기에서는 상기 제 1 발광부(220a)가 우선 동작한 이후에 상기 제 2 발광부(230a)가 동작한다고 하였으나, 이의 동작 순서는 변경될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 발광부(230a)가 우선 구동되어 그에 따른 투과 광량이 측정되고, 그 이후에 상기 제 1 발광부(220a)가 구동되어 그에 따른 반사 광량이 측정될 수도 있을 것이다.In the above description, the second
상기 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 반사 광량 및 투사 광량에 따라 추정된 함수를 이용하여 필터에 퇴적된 먼지의 양을 감지함으로써, 상기 필터의 오염 정도를 정확히 분석하여 상기 필터의 청소 또는 교체 시기를 정확히 알 수 있으며, 이에 따른 공기 정화 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention as described above, the degree of contamination of the filter is accurately analyzed by detecting the amount of dust deposited on the filter by using a function estimated based on the amount of reflected light and the amount of projection light, Or the replacement timing can be accurately known, and the reliability of the air cleaning apparatus can be improved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 이물질 감지 센서를 사용함으로써, 필터의 청소시기를 놓쳐 발생하는 노동력 또는 전기의 낭비를 줄일 수 있고, 필터에 쌓인 이물질로 인한 실내 공기오염의 발생을 억제할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, by using the foreign matter detection sensor, it is possible to reduce labor or electricity waste due to missed cleaning time of the filter, and to suppress occurrence of indoor air pollution due to foreign matter accumulated in the filter .
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 헤파 필터 및 유전 필터와 같은 필터의 종류와 상관 없이 모든 필터에 적용 가능한 이물질 감지 센서를 제공함으로써, 필터의 종류에 따라 적용되는 센서를 각각 개발해야 하는 불편함을 해소할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a foreign matter detection sensor applicable to all filters irrespective of kinds of filters such as a HEPA filter and a dielectric filter, Can be solved.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 먼지의 양을 결정하는 함수의 계수를 먼지의 종류에 따라 변화시킴으로써, 상기 필터에 퇴적된 먼지의 종류에 관계 없이 정확한 먼지의 양을 검출할 수 있으며, 이에 따른 이물질 감지 센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다According to the embodiment of the present invention, by accurately changing the coefficient of the function for determining the amount of dust according to the type of dust, it is possible to detect the amount of dust accurately regardless of the kind of dust deposited on the filter, It is possible to improve the reliability of the foreign matter detection sensor
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 필터에 퇴적된 먼지의 종류를 기준으로 구동되는 발광 소자의 색상을 결정함으로써, 정확한 필터의 오염 정도를 측정할 수 있으며, 이에 따른 정보를 사용자에게 제공해줌에 따른 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, by determining the color of the light emitting device driven on the basis of the type of dust deposited on the filter, it is possible to measure the degree of contamination of the filter accurately, The user satisfaction can be improved.
한편, 상기 본 발명의 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments of the present invention are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
Claims (10)
상기 필터의 상기 제 1면을 통해 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 제 1 수광부;
상기 필터의 제 2면으로 투과되는 투과광의 세기를 측정하는 제 2 수광부; 및
상기 측정된 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 수신하고, 상기 수신한 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 기준으로 상기 필터에 쌓인 먼지량을 산출하는 동작 제어부를 포함하는
이물질 감지 센서.A light emitting portion for emitting light to the first surface of the filter;
A first light receiving unit measuring the intensity of reflected light reflected through the first surface of the filter;
A second light receiving unit measuring the intensity of transmitted light transmitted to the second surface of the filter; And
And an operation control unit for receiving the intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light and calculating an amount of dust accumulated in the filter based on the intensity of the received reflected light and the intensity of the transmitted light
Foreign substance detection sensor.
상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기에 대한 먼지의 반사율과 먼지량의 상관 관계에 의해 추정된 상관 관계식을 저장하는 메모리를 더 포함하며,
상기 동작 제어부는,
상기 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 상기 상관 관계식에 대응하여 상기 먼지량을 산출하는
이물질 감지 센서.The method according to claim 1,
Further comprising a memory for storing a correlation expression estimated by a correlation between the reflectance and the dust amount of the dust with respect to the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light,
The operation control unit,
The intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light are calculated in accordance with the correlation formula
Foreign substance detection sensor.
상기 상관 관계식은 아래의 수식 1과 같은
이물질 감지 센서.
[수식 1]
여기에서, m은 먼지량이고, T는 투과광의 세기이고, R은 반사광의 세기이고, a 내지 f는 가변 계수이다.3. The method of claim 2,
The correlation equation can be expressed by the following equation
Foreign substance detection sensor.
[Equation 1]
Here, m is a dust amount, T is intensity of transmitted light, R is intensity of reflected light, and a to f are variable coefficients.
상기 메모리는,
헤파 필터에 적용되는 제 1 가변 계수 값과,
유전 필터에 적용되는 제 2 가변 계수 값을 각각 저장하며,
상기 제 1 및 2 가변 계수 값은 서로 다른
이물질 감지 센서.The method of claim 3,
The memory comprising:
A first variable coefficient value applied to the HEPA filter,
And a second variable coefficient value applied to the dielectric filter,
Wherein the first and second variable coefficient values are different
Foreign substance detection sensor.
상기 동작 제어부는,
초기 동작 시에 상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기를 이용하여 상기필터의 종류를 판단하고,
상기 판단한 필터의 종류에 따라 상기 먼지량 산출에 적용될 가변 계수 값을 결정하는
이물질 감지 센서.5. The method of claim 4,
The operation control unit,
The type of the filter is determined based on the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light in an initial operation,
A variable coefficient value to be applied to the dust amount calculation is determined according to the type of the filter
Foreign substance detection sensor.
상기 필터의 상기 제 1면 상에 배치되는 제 1 부분과, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 필터의 제 2 면 상에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 하우징을 더 포함하며,
상기 발광부 및 상기 제 1 수광부는,
상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되고,
상기 제 2 발광부는,
상기 하우징의 제 2 부분에 배치되는
이물질 감지 센서.6. The method of claim 5,
Further comprising a housing including a first portion disposed on the first side of the filter and a second portion disposed on a second side of the filter opposite the first side,
Wherein the light-emitting portion and the first light-
A first portion of the housing,
The second light-
A second portion of the housing
Foreign substance detection sensor.
상기 발광부의 발광면과, 상기 제 2 수광부의 수광면은,
상기 필터를 사이에 두고 적어도 일부가 서로 마주보도록 상기 하우징 상에 배치되는
이물질 감지 센서.The method according to claim 6,
The light emitting surface of the light emitting portion and the light receiving surface of the second light receiving portion,
And arranged on the housing such that at least a portion of the filters faces each other
Foreign substance detection sensor.
상기 유전 필터는,
길이 방향으로 일정 간격 이격되어 슬릿을 형성하는 복수의 박판을 포함하며,
상기 서로 마주보는 발광부의 발광면과, 상기 제 2 수광부의 수광면은,
상기 슬릿과 동일 가로축 상에서 정렬되는
이물질 감지 센서.The method according to claim 6,
Wherein the dielectric filter comprises:
And a plurality of thin plates spaced apart in the longitudinal direction to form slits,
Emitting surface of the light-emitting portion facing each other and the light-receiving surface of the second light-
And is aligned on the same horizontal axis as the slit
Foreign substance detection sensor.
상기 제 1 및 2 가변 계수 값 각각은,
상기 발광부의 사양, 상기 제 1 및 2 수광부의 사양, 상기 발광부 및 수광부의 배치 위치에 따라 구분되어 상기 메모리에 저장되는
이물질 감지 센서.5. The method of claim 4,
Wherein each of the first and second variable coefficient values comprises:
The specifications of the light emitting portion, the specifications of the first and second light receiving portions, and the arrangement position of the light emitting portion and the light receiving portion,
Foreign substance detection sensor.
상기 몸체부의 필터 수용부 내에 수용되는 필터;
상기 몸체부의 전면에 배치되며, 상기 공기의 흡입을 위한 개구부가 형성된 커버; 및
상기 몸체부와 상기 커버 사이에 배치되어 상기 필터의 오염 상태를 측정하는 이물질 감지 센서를 포함하며,
상기 이물질 감지 센서는,
상기 필터의 제 1면 상에 배치되는 제 1 부분과, 상기 제 1 면과 반대되는 상기 필터의 제 2 면 상에 배치되는 제 2 부분을 포함하는 하우징과,
상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되어, 상기 필터의 제 1 면으로 제 1 광을 조사하는 발광부와,
상기 하우징의 상기 제 1 부분에 배치되어, 상기 필터의 상기 제 1 면을 통해 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 제1 수광부와,
상기 하우징의 상기 제 2 부분에 배치되어, 상기 필터의 제 2면을 투과하는 투과광의 세기를 측정하는 제2 수광부와,
상기 측정된 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 수신하고, 상기 수신한 반사광의 세기 및 상기 투과광의 세기를 기준으로 상기 필터에 쌓인 먼지량을 산출하는 동작 제어부를 포함하며,
상기 동작 제어부는,
상기 투과광의 세기 및 상기 반사광의 세기에 대한 먼지의 반사율과 먼지량의 상관 관계에 의해 추정된 상관 관계식을 이용하여 상기 먼지량을 산출하며,
상기 상관 관계식은 아래의 수식 1과 같은
공기 정화 장치.
[수식 1]
여기에서, m은 먼지량이고, T는 투과광의 세기이고, R은 반사광의 세기이고, a 내지 f는 가변 계수이다.A body portion having a filter accommodating portion on the air flow passage for sucking air, discharging purified air,
A filter accommodated in a filter accommodating portion of the body portion;
A cover disposed on a front surface of the body and having an opening for sucking the air; And
And a foreign matter detection sensor disposed between the body and the cover for measuring a contamination state of the filter,
The foreign substance detecting sensor includes:
A housing including a first portion disposed on a first side of the filter and a second portion disposed on a second side of the filter opposite the first side,
A light emitting portion disposed in the first portion of the housing and irradiating the first light to the first surface of the filter,
A first light receiving portion disposed in the first portion of the housing for measuring the intensity of reflected light reflected through the first surface of the filter,
A second light receiving portion disposed in the second portion of the housing for measuring the intensity of transmitted light passing through the second surface of the filter,
And an operation control unit for receiving the measured intensity of the reflected light and the intensity of the transmitted light and calculating a dust amount accumulated in the filter based on the intensity of the received reflected light and the intensity of the transmitted light,
The operation control unit,
The dust amount is calculated by using a correlation equation estimated based on the correlation between the intensity of the transmitted light and the intensity of the reflected light,
The correlation equation can be expressed by the following equation
Air purifier.
[Equation 1]
Here, m is a dust amount, T is intensity of transmitted light, R is intensity of reflected light, and a to f are variable coefficients.
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KR102353603B1 (en) * | 2020-11-12 | 2022-01-21 | 주식회사 클린인프라 | Filter system equipped with light sterilization module and filter life prediction module, and filter life prediction method using the same |
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