KR20190038136A - 공기 청정기 및 그 제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 공기 청정기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 실시예에 따른 공기 청정기에는, 흡입팬 및 필터부재를 구비하는 공기정화모듈과, 상기 공기정화모듈의 상측에 배치되는 순환팬을 구비하는 유동조절장치와, 상기 공기정화모듈 및 유동조절장치에 전원을 공급하기 위해 구비되는 배터리와, 상기 배터리의 사용 및 배터리의 충전에 관한 각종 명령이 입력되는 입력부 및 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부가 포함되며, 상기 제어부는, 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 충전을 선택적으로 진행시킨다.
본 실시예에 따른 공기 청정기에는, 흡입팬 및 필터부재를 구비하는 공기정화모듈과, 상기 공기정화모듈의 상측에 배치되는 순환팬을 구비하는 유동조절장치와, 상기 공기정화모듈 및 유동조절장치에 전원을 공급하기 위해 구비되는 배터리와, 상기 배터리의 사용 및 배터리의 충전에 관한 각종 명령이 입력되는 입력부 및 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부가 포함되며, 상기 제어부는, 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 충전을 선택적으로 진행시킨다.
Description
본 발명은 공기 청정기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로서 이해된다. 일례로, 공기 청정기에는, 외부의 공기를 공기 청정기의 내부로 유입시키기 위한 송풍장치 및 공기 중 먼지나 세균 등을 필터링 할 수 있는 필터가 포함될 수 있다.
종래의 공기청정기와 관련하여, 본 출원인은 아래와 같은 선행문헌을 개시한 바 있다.
1. 공개번호 (공개일자) : KR10-2012-0071992 (2012년 7월 3일)
2. 발명의 명칭 : 공기청정기
상기 선행문헌에 의하면, 공기 청정기의 본체는 대략 직육면체 형상의 케이스 내부에, 팬과 필터와 같은 공기청정 부품이 설치된다. 그리고, 공기 흡입구는 공기청정기의 본체의 측방부 및 하부에 형성되고, 공기 토출구는 본체의 상부에 형성된다.
상기와 같은, 종래 공기 청정기는 전원코드를 콘센트에 연결하여 전원을 공급하는 유선구조를 갖는다.
이에 따라, 공기 청정기의 배치 자유도가 낮아지고, 이동이 불편한 단점이 있었다.
또한, 무선 구조를 위해, 그 내부에 배터리를 장착하는 종래 장치의 경우에는, 장치에 외부전원이 연결된 상태에서, 장치 내부에 구비된 배터리의 자동 충전이 이루어져, 배터리의 충전 및 방전 횟수가 필요 이상으로 증가되고, 결과적으로 배터리의 수명이 단축되는 문제가 있었다.
본 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 배터리를 이용하여 무선으로 작동가능하며, 배치 및 이동이 용이한 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본체에 외부전원이 연결된 상태라 하더라도, 배터리 또는 외부전원을 선택해서 사용할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본체에 외부전원이 연결된 상태에서, 배터리의 충전이 반드시 필요한 경우가 아니라면, 배터리의 충전여부가 사용자의 선택에 의해 결정되어, 사용자가 원치 않는 충전이 진행되는 것을 방지할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 배터리의 충전 및 방전이 최적의 범위 내에서 이루어져, 배터리 수명이 연장될 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 배터리의 충전 및 방전 횟수가 줄어들어 배터리의 수명이 연장될 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 공기 청정기가 배치된 공간의 크기에 따라, 토출되는 풍량이 조절될 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 요구되는 공기청정량에 기초하여, 다수의 모듈이 독립적으로 구동될 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 다수의 운전모드가 구비되어, 사용자의 기호에 맞게 운전을 제어할 수 있는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 실시예는, 공기 청정기로부터 토출되는 공기가 다양한 방향으로 토출되고, 먼 거리까지 도달할 수 있도록 하는 공기 청정기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 따른 공기 청정기에는, 흡입팬 및 필터부재를 구비하는 공기정화모듈과, 상기 공기정화모듈의 상측에 배치되는 순환팬을 구비하는 유동조절장치와, 상기 공기정화모듈 및 유동조절장치에 전원을 공급하기 위해 상기 공기정화모듈에 구비되는 배터리와, 상기 배터리의 사용 및 배터리의 충전에 관한 각종 명령이 입력되는 입력부와, 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부가 포함되고, 상기 제어부는, 외부전원이 연결된 상태에서, 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 충전을 선택적으로 진행할 수 있다.
또한, 외부전원이 연결된 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 사용명령이 입력되면, 상기 제어부는 배터리의 전력을 사용할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 전력을 사용하는 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 수명 관리 명령이 입력되면, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 기설정된 제1기준치와 제2기준치 사이에 유지되게 관리하는 할 수 있다.
또한, 상기 제1기준치는, 상기 배터리의 방전 경고 시, 배터리의 잔량보다 큰 값으로 채택될 수 있다.
또한, 상기 제2기준치는, 상기 배터리의 최대 충전시, 배터리의 잔량보다 작은 값으로 채택될 수 있다.
또한, 상기 제2기준치는, 상기 배터리의 최대 충전시, 배터리 잔량의 80% 이하로 채택될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제2기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치 보다 작으면, 배터리의 충전을 진행하면서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 사용중지 명령이 입력되면, 배터리의 전력을 사용하지 않고, 외부전원만을 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 공기정화모듈 또는 유동조절장치에는, 상기 배터리의 잔량을 외부로 표시하는 디스플레이장치가 구비될 수 있다.
또한, 상기 공기청정모듈은, 복수 구비되고, 종방향으로 적층되게 배치될 수 있다.
다른 측면에 따른 공기정화모듈 및 배터리와, 상기 배터리의 사용 및 충전에 관한 명령이 입력되는 입력부와, 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기 청정기의 제어방법은, 외부전원이 연결되는 단계와, 상기 입력부를 통해서 배터리 사용 명령이 입력되는 단계와, 상기 배터리에서 전력을 공급하는 단계와, 상기 입력부를 통해 배터리 수명 연장 명령이 입력되는 단계와, 상기 제어부에서 상기 배터리의 잔량이 기 설정된 제1기준치와 제2기준치 사이에 유지되게 제어하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제2기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치 보다 작으면, 배터리의 충전을 진행하면서, 배터리를 사용하도록 제어할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 배터리를 이용하여 무선으로 작동 가능하며, 배치 및 이동이 용이해져, 사용자의 편의성이 증대되고 및 만족도가 향상될 수 있다.
또한, 본체에 외부전원이 연결된 상태라 하더라도, 배터리 또는 외부전원을 선택해서 사용할 수 있어, 사용자의 선택권이 다양해질 수 있는 효과도 있다.
또한, 본체에 외부전원이 연결된 상태에서, 배터리의 충전이 반드시 필요한 경우가 아니라면, 배터리의 충전여부가 사용자의 선택에 의해 결정되어, 사용자가 원치 않는 충전이 진행되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.
또한, 배터리의 충전 및 방전이 최적의 범위 내에서 이루어져, 배터리 수명이 연장될 수 있어, 사용자 만족도가 향상되고, 배터리 교체시기를 최대한 늦출 수 있어, 경제적인 효과도 있다.
또한, 배터리의 충전 및 방전 횟수가 줄어들어 배터리의 수명이 연장될 수 있고, 배터리 교체시기를 최대한 늦출 수 있는 효과도 있다.
또한, 공기 청정기가 배치된 공간의 크기에 따라, 토출되는 풍량이 조절될 수 있는 효과도 있다.
또한, 요구되는 공기청정량에 기초하여, 다수의 모듈이 독립적으로 구동될 수 있는 효과도 있다.
또한, 다수의 운전모드가 구비되어, 사용자의 기호에 맞게 운전을 제어할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 실시예는, 공기 청정기로부터 토출되는 공기가 다양한 방향으로 토출되고, 먼 거리까지 도달할 수 있도록 하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 유동 조절장치를 발췌하여 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유동 조절장치가 제 1 위치에 있을 때, 공기 청정기를 통한 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유동 조절장치가 제 2 위치에 있을 때, 공기 청정기를 통한 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정모듈 및 유동 조절장치가 구동할 때 공기 유동모습을 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어적인 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 10은 배터리의 전압 레벨을 센싱하는 회로도이다.
도 11은 배터리의 최대 충전량과 배터리 수명의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 배터리의 과충전 및 과방전 시, 역효과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 내부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 유동 조절장치를 발췌하여 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유동 조절장치가 제 1 위치에 있을 때, 공기 청정기를 통한 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유동 조절장치가 제 2 위치에 있을 때, 공기 청정기를 통한 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정모듈 및 유동 조절장치가 구동할 때 공기 유동모습을 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어적인 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이다.
도 10은 배터리의 전압 레벨을 센싱하는 회로도이다.
도 11은 배터리의 최대 충전량과 배터리 수명의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
도 12는 배터리의 과충전 및 과방전 시, 역효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
<공기 청정기>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 청정기(10)에는, 공기유동을 발생시키는 송풍장치(100,200) 및 상기 송풍장치(100,200)에서 발생된 공기유동의 토출방향을 전환시키는 유동 조절장치(300)가 포함된다.
일 예로, 상기 송풍장치(100,200)에는 제 1 공기유동을 발생시키는 제 1 송풍장치(100) 또는 제 2 공기유동을 발생시키는 제 2 송풍장치(200) 중 어느 하나만 포함될 수도 있다.
다른 예로, 상기 송풍장치(100,200)에는, 제 1 공기유동을 발생시키는 제 1 송풍장치(100) 및 제 2 공기유동을 발생시키는 제 2 송풍장치(200)가 모두 포함될 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 송풍장치(100)와 제 2 송풍장치(200)는 상하 방향으로 배열될 수 있다. 상세히, 상기 제 2 송풍장치(200)는 상기 제 1 송풍장치(100)의 상측에 배치될 수 있다.
본 실시 예에서, 상기 제 1 공기유동은, 상기 공기 청정기(10)의 하부측에 존재하는 실내공기를 흡입하는 유동을 형성하며, 상기 제 2 공기유동은, 상기 공기 청정기(10)의 상부측에 존재하는 실내공기를 흡입하는 유동을 형성한다.
상기 제 1,2 송풍장치(100,200)는, 청정공간의 공기를 정화시키는 기능을 수행하는 점에서, 각각 "제 1 공기청정 모듈(100)", 제 2 공기청정모듈(200)"이라 이름할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 송풍장치(100)는 상기 공기 청정기(10)의 하부에 배치되는 점에서 "하부 공기청정 모듈" 또는 "하부 모듈"이라 이름할 수 있으며, 상기 제 2 송풍장치(200)는 상기 공기 청정기(10)의 상부에 배치되는 점에서, "상부 공기청정 모듈" 또는 "상부 모듈"이라 이름할 수 있다.
상기 공기 청정기(10)에는, 외관을 형성하는 케이스(101,201)가 포함된다.
상세히, 상기 케이스(101,201)에는, 상기 제 1 송풍장치(100)의 외관을 형성하는 제 1 케이스(101)가 포함된다. 상기 제 1 케이스(101)는 원통형을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 1 케이스(101)의 상부는 하부보다 작은 직경을 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 케이스(101)는 끝부분이 잘린 원뿔형 형상을 가질 수 있다.
다른 예로, 상기 케이스(101,201)는 원통형 또는 사각형의 단면을 갖는 사각기둥의 형상을 가질 수도 있으며, 이 밖에도 다양한 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 케이스(101)에는, 상기 제 1 케이스(101)를 구성하는 2개의 파트가 결합 또는 분리되는 제 1 분리부(101a)가 포함된다. 상기 제 1 분리부(101a)에는, 걸림돌기 또는 자석부재와 같은 걸림장치가 구비될 수 있다. 상기 2개의 파트는 상기 걸림장치에 의하여, 상기 제 1 분리부(101a)에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 제 1 케이스(101)에는, 공기가 흡입되는 제 1 흡입부(102)가 형성된다. 상기 제 1 흡입부(102)는 상기 제 1 케이스(101)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 관통공을 포함한다. 상기 제 1 흡입부(102)는 다수 개가 형성된다.
상기 다수의 제 1 흡입부(102)는, 상기 제 1 케이스(101)를 기준으로 어느 방향에서라도 공기 흡입이 가능하도록, 상기 제 1 케이스(101)의 외주면을 따라 원주 방향으로 고르게 형성된다. 즉, 상기 제 1 케이스(101)의 내부중심을 지나는 상하방향의 중심선을 기준으로, 360도 방향에서 공기가 흡입될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 1 케이스(101)가 원통형으로 구성되고, 상기 제 1 흡입부(102)가 상기 제 1 케이스(101)의 외주면을 따라 다수 개 형성됨으로써, 공기의 흡입량이 증가할 수 있다. 그리고, 종래의 공기 청정기의 케이스와 같이, 모서리부를 가지는 육면체 형상을 회피함으로써, 흡입되는 공기에 대한 유동저항을 감소시킬 수 있다는 효과가 나타난다.
상기 제 1 흡입부(102)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 제 1 케이스(101)의 외주면으로부터 대략 반경방향으로 유동될 수 있다. 방향을 정의한다. 도 1을 기준으로, 상하 방향을 축방향이라 이름하고, 가로 방향으로 반경방향으로 이름한다. 상기 축방향은, 후술할 제 1 팬(160) 및 제 2 팬(260)의 중심축 방향, 즉 팬의 모터축 방향에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 반경방향은 상기 축방향의 수직한 방향으로서 이해될 수 있다. 그리고, 원주방향이란, 상기 축방향을 중심으로 하고 상기 반경방향의 거리를 회전반경으로 하여 회전할 때 형성되는 가상의 원 방향으로서 이해된다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 1 케이스(101)의 하측에 제공되며 지면에 놓여지는 베이스(20)가 더 포함된다. 상기 베이스(20)는, 상기 제 1 케이스(101)의 하단부로부터 하방으로 이격되어 위치된다. 그리고, 상기 제 1 케이스(101)와 상기 베이스(20) 사이의 이격 공간에는, 베이스흡입부(103)가 형성된다. 상기 베이스흡입부(103)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 베이스(20)의 상측에 구비되는 흡입그릴(110, 도 2 참조)의 흡입구(112)를 통하여 상방으로 유동될 수 있다.
즉, 상기 제 1 송풍장치(100)에는, 복수의 흡입부(102,103)가 포함된다. 실내공간의 하부에 존재하는 공기는 상기 복수의 흡입부(102,103)를 통하여 상기 제 1 송풍장치(100)로 용이하게 유입될 수 있다. 따라서, 공기의 흡입량이 증가될 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)의 상부에는, 제 1 토출부(105)가 형성된다. 상기 제 1 토출부(105)는, 상기 제 1 송풍장치(100)에 구비되는 제 1 토출가이드 장치(190, 도 2 참조)의 제 1 토출그릴(195)에 형성될 수 있다. 상기 제 1 토출가이드 장치(190)는 상기 제 1 송풍장치(100)의 상단부 외관을 형성한다. 상기 제 1 토출부(105)를 통하여 배출되는 공기는 축방향 상방으로 유동될 수 있다.
상기 케이스(101,201)에는, 상기 제 2 송풍장치(200)의 외관을 형성하는 제 2 케이스(201)가 포함된다. 상기 제 2 케이스(201)는 원통형을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 케이스(201)의 상부는 하부보다 작은 직경을 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 제 2 케이스(201)는 끝부분이 잘린 원뿔형 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2 케이스(201)에는, 걸림장치가 구비되는 제 2 분리부(201a)를 통하여 분리 또는 결합될 수 있는 2개의 파트가 포함된다. 상기 제 2 케이스(201)는, 상기 제 1 케이스(101)와 마찬가지로 개방 가능하게 구성될 수 있다. 자세한 설명은, 상기 제 1 케이스(101)에 관한 설명을 원용한다.
상기 제 2 케이스(201)의 하단부 직경은, 상기 제 1 케이스(101)의 상단부 직경보다 작게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 케이스(101,201)의 전체적인 형상 관점에서, 케이스(101,201)의 하부 단면적은 상부 단면적 보다 크게 형성되며, 이에 따라 상기 공기 청정기(10)는 지면에 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 제 2 케이스(201)에는, 공기가 흡입되는 제 2 흡입부(202)가 형성된다. 상기 제 2 흡입부(202)는 상기 제 2 케이스(201)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 관통공을 포함한다. 상기 제 2 흡입부(202)는 다수 개가 형성된다.
상기 다수의 제 2 흡입부(202)는, 상기 제 2 케이스(201)를 기준으로 어느 방향에서라도 공기 흡입이 가능하도록, 상기 제 2 케이스(201)의 외주면을 따라, 원주 방향으로 고르게 형성된다. 즉, 상기 제 2 케이스(201)의 내부중심을 지나는 상하방향의 중심선을 기준으로, 360도 방향에서 공기가 흡입될 수 있다.
이와 같이, 상기 제 2 케이스(201)가 원통형으로 구성되고, 상기 제 2 흡입부(202)가 상기 제 2 케이스(201)의 외주면을 따라 다수 개 형성됨으로써, 공기의 흡입량이 증가할 수 있다. 그리고, 종래의 공기 청정기의 케이스와 같이, 모서리부를 가지는 육면체 형상을 회피함으로써, 흡입되는 공기에 대한 유동저항을 감소시킬 수 있다는 효과가 나타난다. 상기 제 2 흡입부(202)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 제 2 케이스(201)의 외주면으로부터 대략 반경방향으로 유동될 수 있다.
상기 공기 청정기(10)에는, 상기 제 1 송풍장치(100)와 상기 제 2 송풍장치(200)의 사이에 구비되는 구획장치(400)가 포함된다. 상기 구획장치(400)에 의하여, 상기 제 2 송풍장치(200)는 상기 제 1 송풍장치(100)의 상측으로 이격되어 위치될 수 있다.
상기 유동 조절장치(300)는 상기 제 2 송풍장치(200)의 상측에 설치될 수 있다. 공기 유동을 기준으로, 상기 제 2 송풍장치(200)의 공기유로는, 상기 유동 조절장치(300)의 공기유로와 연통될 수 있다. 상기 제 2 송풍장치(200)를 통과한 공기는 상기 유동 조절장치(300)의 공기유로를 경유하며, 제 2 토출부(305)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 상기 제 2 토출부(305)는 상기 유동 조절장치(300)의 상단부에 형성된다.
상기 유동 조절장치(300)는 움직임 가능하게 구비될 수 있다. 상세히, 상기 유동 조절장치(300)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 누워있는 상태(제 1 위치)에 있거나, 도 4에 도시되는 바와 같이, 소정의 각도로 세워진 상태(제 2 위치)에 있을 수 있다.
그리고, 상기 유동 조절장치(300)의 상부에는, 공기 청정기(10)의 운전 정보를 표시하는 디스플레이장치(600)가 구비된다. 상기 디스플레이장치(600)는 상기 유동 조절장치(300)와 함께 움직일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 내부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'를 따라 절개한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 송풍장치(100)에는, 베이스(20) 및 상기 베이스(20)의 상측에 배치되는 흡입그릴(110)이 포함된다.
상기 베이스(20)에는, 지면에 놓여지는 베이스본체(21) 및 상기 베이스본체(21)로부터 상방으로 돌출되어 상기 흡입그릴(110)이 놓여지는 베이스돌출부(22)가 포함된다. 상기 베이스돌출부(22)는 상기 베이스(20)의 양측에 구비될 수 있다.
상기 베이스돌출부(22)에 의하여, 상기 베이스본체(21)와 상기 흡입그릴(110)은 서로 이격된다. 상기 베이스(20)와 상기 흡입그릴(110)의 사이에는, 공기의 흡입공간을 형성하는 베이스흡입부(103)가 형성된다.
상기 흡입그릴(110)에는, 대략 링 형상의 그릴본체(111) 및 상기 그릴본체(111)의 외주면으로부터 상방으로 돌출되는 테두리부가 포함된다. 상기 그릴본체(111) 및 테두리부의 구성에 의하여, 상기 흡입그릴(110)은 단차진 구성을 가질 수 있다.
상기 흡입그릴(110)에는, 상기 테두리부에 형성되는 흡입부(112)가 포함된다. 상기 흡입부(112)는 상기 테두리부의 둘레를 따라 상방으로 돌출되도록 구성되며, 원주 방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 그리고, 상기 흡입부(112)의 내부에는, 다수 개의 흡입공(112a)이 형성된다. 상기 다수 개의 흡입공(112a)은 상기 베이스흡입부(103)와 연통될 수 있다.
상기 다수 개의 흡입공(112a) 및 상기 베이스흡입부(103)를 통하여 흡입된 공기는 제 1 펄터부재(120)를 통과할 수 있다. 상기 제 1 필터부재(120)는 원통형으로 구비되며, 공기를 필터링 하는 필터면을 가질 수 있다. 상기 다수 개의 흡입공(112a)을 통과한 공기는 원통형인 제 1 필터부재(120)의 외주면을 관통하여 그 내부로 유입될 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 1 필터부재(120)의 장착공간을 형성하는 제 1 필터프레임(130)이 더 포함된다. 상세히, 상기 제 1 필터프레임(130)에는, 상기 제 1 필터프레임(130)의 하부를 형성하는 제 1 프레임(131) 및 상기 제 1 필터프레임(130)의 상부를 형성하는 제 2 프레임(132)이 포함된다. 상기 제 1,2 프레임(131,132)는 대략 링 형상을 가질 수 있다.
상기 제 1 필터프레임(130)에는, 상기 제 1 프레임(131)으로부터 상기 제 2 프레임(132)을 향하여 상방으로 연장되는 제 1 필터지지부(135)가 더 포함된다. 상기 제 1 필터지지부(135)는 다수 개가 제공되며, 상기 다수 개의 제 1 필터지지부(135)는 원주 방향으로 배열되어 상기 제 1,2 프레임(131,132)의 테두리부에 연결될 수 있다. 상기 제 1,2 프레임(131,132) 및 상기 다수의 제 1 필터지지부(135)에 의하여, 상기 제 1 필터부재(120)의 장착공간이 규정된다.
상기 장착공간에는, 상기 제 1 필터부재(120)가 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 제 1 필터부재(120)는 원통형의 형상을 가지며, 상기 제 1 필터부재(120)의 외주면을 통하여 공기가 유입될 수 있다. 상기 제 1 필터부재(120)를 통과하는 과정에서, 공기 중 미세먼지와 같은 불순물이 걸러질 수 있다. 상기 제 1 필터부재(120)가 원통형의 형상을 가짐으로써, 상기 제 1 필터부재(120)를 기준으로, 어느 방향에서나 공기의 유입이 가능하다. 따라서, 공기의 필터링 면적이 증가할 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 1 필터부재(120)의 출구측에 설치되는 제 1 팬하우징(150)이 더 포함된다. 상기 제 1 팬하우징(150)에는, 제 1 팬(160)이 수용되는 하우징공간부(152)가 형성된다. 그리고, 상기 제 1 팬하우징(150)은 상기 제 1 필터프레임(130)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 공기 중 냄새입자를 제거하거나 살균하기 위한 이오나이저가 더 포함된다. 상기 이오나이저는 상기 제 1 팬하우징(150)에 결합되며, 상기 제 1 팬하우징(150)의 내부를 유동하는 공기에 작용할 수 있다.
상기 센서장치(137)와 상기 이오나이저는 후술할 제 2 송풍장치(200)에도 설치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 센서장치(137)와 상기 이오나이저는 상기 제 1 송풍장치(100) 및 제 2 송풍장치(200) 중 하나의 송풍장치에 설치될 수도 있다.
상기 제 1 팬(160)에는, 축방향으로 공기를 유입하여 반경방향 상측으로 공기를 배출시키는 원심팬이 포함된다.
상세히, 상기 제 1 팬(160)에는, 원심팬 모터인 제 1 팬모터(165)의 회전축(165a)이 결합되는 허브(161)와, 상기 허브(161)와 이격되어 배치되는 쉬라우드(162) 및 상기 허브(161)와 상기 쉬라우드(162)의 사이에 배치되는 다수의 블레이드(163)가 포함된다. 상기 제 1 팬모터(165)는 상기 제 1 팬(160)의 상측에 결합될 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 1 팬(160)의 상측에 결합되어 상기 제 1 팬(160)을 통과한 공기의 유동을 가이드 하는 제 1 에어가이드장치(170)가 더 포함된다.
상기 제 1 에어가이드 장치(170)에는, 원통형의 형상을 가지는 외벽(171) 및 상기 외벽(171)의 내측에 위치되며 원통형의 형상을 가지는 내벽(172)이 포함된다. 상기 외벽(171)은 상기 내벽(172)을 둘러싸도록 배치된다. 상기 외벽(171)의 내주면과, 상기 내벽(172)의 외주면의 사이에는, 공기가 유동하는 제 1 공기유로가 형성된다.
상기 제 1 에어가이드 장치(170)에는, 상기 제 1 공기유로에 배치되는 가이드 리브(175)가 포함된다. 상기 가이드 리브(175)는 상기 내벽(172)의 외주면으로부터 상기 외벽(171)의 내주면으로 연장된다. 상기 가이드 리브(175)는 다수 개가 이격되어 배치될 수 있다. 상기 다수의 가이드 리브(175)는 상기 제 1 팬(160)을 거쳐 상기 제 1 에어가이드 장치(170)의 제 1 공기유로로 유입된 공기를 상방으로 안내하는 기능을 수행한다.
상기 제 1 에어가이드 장치(170)에는, 상기 내벽(172)으로부터 하방으로 연장되어 상기 제 1 팬모터(165)를 수용하는 모터 수용부(173)가 더 포함된다. 상기 모터 수용부(173)는 상기 허브(161)의 내측에 삽입될 수 있다.
싱기 제 1 팬모터(165)는 상기 모터 수용부(173)의 상측에 지지될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 팬모터(165)의 회전축은 상기 제 1 팬모터(165)로부터 하방으로 연장되며, 상기 모터 수용부(173)의 저면부을 관통하여 상기 허브(161)의 축 결합부에 결합될 수 있다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 1 에어가이드 장치(170)의 상측에 결합되며 상기 제 1 에어가이드 장치(170)를 통과한 공기를 제 1 토출가이드 장치(190)로 가이드 하는 제 2 에어가이드 장치(180)가 더 포함된다.
상기 제 2 에어가이드 장치(180)에는, 대략 원통형의 형상을 가지는 제 1 가이드벽(181)과, 상기 제 1 가이드벽(181)의 내측에 위치되며 대략 원통형의 형상을 가지는 제 2 가이드벽(182)이 포함된다. 상기 제 1 가이드벽(181)은 상기 제 2 가이드 벽(182)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 제 1 가이드벽(181)의 내주면과 상기 제 2 가이드벽(182)의 외주면 사이에는, 공기가 유동하는 제 2 공기유로가 형성된다. 상기 제 1 에어가이드 장치(170)의 제 1 공기유로를 유동하는 공기는 상기 제 2 공기유로를 거쳐 통과하여 상방으로 유동한다. 상기 제 2 공기유로(185)를 "토출유로"라 이름할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 공기유로의 상측에는, 제 1 토출부(105)가 배치된다.
원통형의 형상을 가지는 제 2 가이드벽(182)의 내측에는, PCB 장치(500)의 적어도 일부분이 수용되는 제 1 공간부가 형성된다.
상기 제 1 송풍장치(100)에는, 상기 제 2 에어가이드장치(180)의 상측, 즉 공기유로를 기준으로, 상기 제 2 에어가이드장치(180)를 통과하는 공기유동의 출구측에 배치되며, 공기 청정기(10) 외부로의 공기 토출을 가이드 하는 제 1 토출가이드 장치(190)가 더 포함된다. 상기 제 1 토출가이드 장치(190)에는, 공기가 배출되는 제 1 토출부(105)가 형성된다.
상기 제 1 송풍장치(100)와 상기 제 2 송풍장치(200)의 사이에는, 구획장치(400)가 구비된다. 상기 구획장치(400)에는, 상기 제 1 송풍장치(100)에서 발생되는 공기유동과, 상기 제 2 송풍장치(200)에서 발생되는 공기유동을 분리 또는 차단하기 위한 구획판(430)이 포함된다. 상기 구획판(430)에 의하여, 상기 제 1,2 송풍장치(100,200)는 상하 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1,2 송풍장치(100,200)의 사이에는, 상기 구획판(430)이 위치하는 이격공간이 형성된다. 상기 이격공간의 하단부에는 상기 제 1 송풍장치(100)의 제 1 토출가이드 장치(190)가 위치하며, 상기 이격공간의 상단부에는 상기 제 2 송풍장치(200)의 레버 지지장치(560)가 위치될 수 있다.
상기 이격공간은, 상기 구획판(430)에 의하여, 상부공간 및 하부공간으로 구획될 수 있다. 상기 하부공간은, 상기 제 1 토출가이드 장치(190)의 제 1 토출부(105)에서 배출되는 공기가 공기 청정기(10)의 외부로 유동되는 과정에서 경유되는 공간이며, 상기 상부공간은, 사용자가 공기 청정기(10)를 이동할 때 손을 집어 넣을 수 있는 파지공간으로서 이해된다. 상기 제 1 토출부(105)에서 배출되는 공기는 상기 구획판(430)에 의하여 가이드 되어 상기 공기 청정기(10)의 외부로 유동하며, 상기 제 2 송풍장치(200)측으로 유입되는 것이 방지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 구성요소인 유동 조절장치를 발췌하여 보인 사시도이다. 그리고, 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 유동 조절장치가 제 1 위치와 제2위치에 있을 때, 공기 청정기를 통한 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 4는 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 2 토출가이드 장치(280)의 상측으로 돌출된 상태, 즉 상기 회전가이드 부재(370)가 상방으로 회전하여 상기 팬 하우징(310)이 상방으로 세워진 상태(제 2 위치)의 모습을 보여준다.
상기 유동 조절장치(300)는 도 4에 표시된 "B"의 방향으로 상하 회전 가능하게 작동하여, 상기 제 1 위치(도 1 참조) 또는 상기 제 2 위치에 있을 수 있다. 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 1 위치에 있을 때, 상기 유입그릴(325)은 상기 제 2 토출그릴(288)의 상면에 안착된다. 반면에, 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 2 위치에 있을 때, 상기 유입그릴(325)은 상기 제 2 토출그릴(288)의 상면으로부터 상방으로 이격될 수 있다.
상기 제 3 팬(330)은 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 1 위치 또는 상기 제 2 위치에 있는지 여부에 따라, 선택적으로 작동할 수 있다.
상세히, 도 5를 참조하면, 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1,2 팬(160,260)은 회전하여 공기 유동을 발생시킬 수 있다. 상기 제 1 팬(160)의 작동에 의하여, 상기 공기 청정기(10)의 하부에서의 공기 흡입 및 토출(제 1 유동)이 발생될 수 있다. 그리고, 상기 제 2 팬(260)의 작동에 의하여, 상기 공기 청정기(10)의 상부에서의 공기 흡입 및 토출(제 2 유동)이 발생될 수 있다. 상기 제 1 유동과 제 2 유동은 상기 구획장치(400)에 의하여 분리될 수 있다.
그리고, 상기 제 3 팬(330)은 선택적으로 작동할 수 있다. 상기 제 3 팬(330)이 작동하면, 상기 제 2 유동은 더욱 강력하게 발생될 수 있다. 즉, 상기 제 2 팬(260) 및 제 3 팬(330)에 의하여, 공기 청정기(10)의 상부에서의 강한 토출기류가 발생되며, 제 2 토출부(305)를 통하여 토출될 수 있다. 물론, 상기 제 3 팬(330)은 작동하지 않을 수도 있을 것이다.
한편, 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 2 위치에 있는 상태에서, 상기 제 1,2 팬(160,260)은 회전하여 상기 제 1,2 유동을 발생시킬 수 있다. 그리고, 상기 제 3 팬(330)은 작동할 수 있다. 상기 제 2 위치는, 상기 유동 조절장치(300)의 제 1 위치에 대하여, 상방으로 설정각도만큼 경사진 위치인 것으로 이해된다. 일례로, 상기 설정각도는 약 60도일 수 있다.
상세히, 도 6을 참조하면, 상기 제 3 팬(330)의 작동에 의하여, 상기 제 2 토출가이드 장치(280)를 통하여 토출되는 공기 중 적어도 일부의 공기는 상기 제 3 팬하우징(310)의 내부로 유입되며, 상기 제 3 팬(330)을 거쳐 상기 제 2 토출부(305)에서 토출될 수 있다. 이와 같은 작용에 의하여, 정화된 공기는 공기 청정기(10)로부터 멀리 떨어진 위치까지 도달될 수 있다.
그리고, 상기 유동 조절장치(300)는, 상기 제 2 위치에 있는 상태에서, 축방향을 기준으로 좌우 방향으로 회전될 수 있다. 도 4는, 상기 유동 조절장치(300)가 상기 제 2 위치에 있는 상태에서 일방향(도 4 기준 좌측방향)을 바라보도록 위치된 모습을 보여준다. 여기서, 상기 일방향은 공기 청정기(10)의 전방을 중심으로 좌측 45도를 향하는 방향일 수 있다.
상기 유동 조절장치(300)는 상기 제 2 위치에 있는 상태에서 타방향을 바라보도록 위치될 수도 있다. 여기서, 상기 타방향은 공기 청정기(10)의 전방을 중심으로 우측 45도를 향하는 방향일 수 있다. 즉, 상기 유동 조절장치(300)의 회전각도는 약 90도를 형성할 수 있다.
이와 같이, 상기 유동 조절장치(300)가 축방향을 기준으로 좌우 방향으로 회전될 수 있으므로, 공기 청정기(10)를 중심으로 다양한 방향으로 원거리까지 토출기류를 보낼 수 있다는 효과가 나타난다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정모듈 및 유동 조절장치가 구동할 때 공기 유동모습을 보여주는 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(10)는, 하부 모듈(100) 및 상부 모듈(200)과, 유동 조절장치(300)가 운전되도록 제어될 수 있다. 일례로, 공기 청정기(10)의 운전모드 중, 수동 운전모드 및 자동 운전모드에서, 각각 이러한 운전이 가능할 수 있다.
상기 하부 모듈(100) 및 상부 모듈(200)과, 상기 유동 조절장치(300)가 운전되면, 제 1,2 흡입부(102,202)를 통하여 상기 하부 모듈(100) 및 상부 모듈(200)로 각각 흡입될 수 있다. 상기 하부 모듈(100)로 흡입된 오염 공기는 제 1 필터부재(120)를 거치면서 정화되고, 제 1 팬(160)을 거쳐 상기 제 1 토출부(105)를 통하여 청정공간으로 배출될 수 있다.
그리고, 상기 상부 모듈(200)로 흡입된 오염 공기는 제 2 필터부재(220)를 거치면서 정화되고, 제 2 팬(260)을 거쳐 제 2 토출부(305)를 통하여 상기 청정공간으로 배출될 수 있다. 이 때, 상기 유동 조절장치(300)의 제 3 팬(330)이 함께 구동될 수 있으므로, 상기 제 2 팬(260)을 통과한 공기는 상기 제 3 팬(330)을 통과하면서 더 강한 송풍력을 가질 수 있다.
상기 유동 조절장치(300)는, 상기 제 2 가이드 기구에 의하여, 상방으로 회전하는 움직임을 가질 수 있으며 상기 제 2 모듈(200)의 상측으로 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라 공기 청정기(10)를 기준으로 상측을 향하여 공기를 토출할 수 있다. 따라서, 상기 공기 청정기(10)로부터 상대적을 먼 거리까지 청정공기를 토출할 수 있다.
그리고, 상기 유동 조절장치(300)는 상기 제 1 가이드 기구에 의하여, 좌우 방향으로 회전하는 움직임(도 4의 A 참조)을 수행하므로, 상기 공기 청정기(10)를 기준으로 좌측 영역 및 우측 영역으로 청정공기를 토출할 수 있다.
공기 청정기(10)에 구비되는 3개의 모듈 모두 운전되므로, 상기 공기 청정기(10)를 통하여 순환되는 공기의 양, 즉 청정능력은 하부 모듈(100)만 운전되는 경우, 또는 상하부 모듈(100,200)이 운전되는 경우에 비하여, 상대적으로 클 수 있다. 따라서, 청정공간이 상대적으로 클 경우, 예를 들어 사무실 또는 큰 거실(방)의 청정을 수행하는 경우, 사용자는 수동 운전모드를 선택하고 순환모드를 수행할 수 있을 것이다.
일례로, 상기 공기 청정기(10)의 청정능력은 1분당 Q3(m3)을 가질 수 있다. 물론, 상기 청정능력(Q3)는, 상기 제 팬(160,260,330)의 회전속도에 따라 다소 달라질 수 있다. 그리고, 상기 청정능력(Q3)은 상기 청정능력(Q1) 또는 청정능력(Q2)보다는 큰 값을 가질 수 있다.
이러한 공기 청정기의 운전에 의하면, 청정공간의 크기 또는 공기 오염도에 따라 최적화된 공기 청정기의 운전이 가능하다는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어적인 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(10)에는, 센서장치(237)가 포함된다. 상기 센서장치(237)에는, 먼지센서(237a)가 포함될 수 있다. 상기 먼지센서(237a)는 상기 상부 모듈(200)로 흡입되는 공기 중 설정된 크기 이하의 불순물 또는 먼지의 량을 감지할 수 있다. 일례로, 상기 먼지센서(237a)는 2.5μm 이하의 초미세먼지의 양을 감지하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 먼지센서(237a)를 "PM2.5 먼지센서"라 이름할 수 있다.
상기 센서장치(237)에는, 가스센서(237b)가 더 포함될 수 있다. 상기 가스센서(237b)는 상기 상부 모듈(200)로 흡입되는 공기에 포함된 유해가스, 일례로 가연성 가스, 환원성 가스, 유기용제 가스의 양을 감지할 수 있다.
| 공기질 레벨 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 오염도(청정도) | 좋음 | 보통 | 나쁨 | 매우나쁨 | |||
| 디스플레이 색상 | 녹색 | 황색 | 주황색 | 적색 | |||
상기 먼지센서(237a) 및 상기 가스센서(237b)에서 감지된 정보에 기초하여, 공기상태, 즉 공기질 레벨이 결정될 수 있다. 상세히, 상기 먼지센서(237a)와 상기 가스센서(237b)에서 출력된 값을 조합하여, 상기 공기질 레벨이 결정될 수 있다. 일례로, 상기 공기질 레벨은 레벨 1부터 레벨 7까지 구분될 수 있고, 상기 레벨이 높을수록 공기상태는 좋지 않은 것으로 인식될 수 있다.
그리고, 상기 공기질 레벨이 1~2인 구간에서는, 공기 오염도(청정도)는 "좋음상태"이며, 공기질 레벨이 3~4인 구간에서는, 공기 오염도(청정도)는 "보통상태"이고, 공기질 레벨이 5~6인 구간에서는, 공기 오염도(청정도)는 "나쁨상태"이고, 공기질 레벨이 7인 구간에서는, 공기 오염도(청정도)는 "매우나쁨 상태"인 것으로 인식될 수 있다.
상기 디스플레이장치(600)에는, 공기 오염도에 관한 레벨 정보가 표시될 수 있다. 일례로, 상기 공기 오염도에 관한 정보는 색상으로 표시될 수 있다. 상세히, 상기 공기 오염도가 "좋음상태"인 것으로 인식되면, 상기 디스플레이장치(600)는 "녹색"을 출력한다.
한편, 상기 공기 오염도가 "보통상태" 인 것으로 인식되면, 상기 디스플레이장치(600)는 "황색" 을 출력하며, 상기 공기 오염도가 "보통상태" 인 것으로 인식되면, 상기 디스플레이장치(600)는 "주황색"을 출력할 수 있다. 그리고, 상기 공기 오염도가 "매우나쁨 상태"인 것으로 인식되면, 상기 디스플레이장치(600)는 "적색"을 출력한다. 이와 같이, 상기 공기 오염도에 관한 정보가 구분 가능한 색상으로 표시됨으로써, 사용자는 공기질에 관한 정보를 직관적으로 인식할 수 있다는 장점이 있다.
상기 공기 청정기(10)에는, 사용자가 소정의 명령을 입력할 수 있는 입력부(710)가 더 포함된다. 상기 입력부(710)에는, 상기 공기 청정기(10)의 전원을 온 또는 오프할 수 있는 전원입력부(711)가 포함된다.
상기 입력부(710)에는, 상기 공기 청정기(10)의 전원이 온 된 상태에서, 상기 공기 청정기(10)의 운전모드에 관한 명령을 입력할 수 있는 운전모드 입력부(713)가 더 포함된다.
상기 공기 청정기(10)의 운전모드에는, 수동 운전모드 및 자동 운전모드가 포함될 수 있다. 사용자는, 상기 운전모드 입력부(713)를 통하여, 상기 수동 운전모드 및 자동 운전모드 중 어느 하나의 운전모드를 선택할 수 있다. 일례로, 상기 운전모드 입력부(713)에는, 각 운전모드를 선택할 수 있는 별도의 입력부가 포함될 수 있다.
상기 운전모드 입력부(713)를 통하여 상기 수동 운전모드가 선택된 경우, 사용자는 운전될 모듈(장치)의 수 또는 바람세기(풍량)을 입력할 수 있다. 상세히, 상기 입력부(710)에는, 운전될 모듈의 수를 결정하는 청정모드 입력부(715)가 더 포함된다. 상기 모듈에는, 3개의 모듈, 즉 제 1 공기청정 모듈(100), 제 2 공기청정 모듈(200) 및 유동 조절장치(300)가 포함될 수 있다. 상기 3개의 모듈은 선택적으로 또는 독립적으로 운전될 수 있다.
상기 청정모드 입력부(715)는, 상기 3개의 모듈 중, 운전될 모듈의 수를 결정할 수 있도록 구성된다. 상세히, 상기 청정모드 입력부(715)에는, "싱글청정 입력부", "듀얼청정 입력부" 및 "순환청정 입력부"가 포함될 수 있다. 상기 싱글청정 입력부는, 상기 3개의 모듈 중, 제 1 공기청정 모듈(100)을 운전하기 위하여 입력할 수 있는 입력부이며, 상기 듀얼청정 입력부는 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)을 운전하기 위하여 입력할 수 있는 입력부로서 이해된다. 그리고, 상기 순환청정 입력부는, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200) 및 상기 유동 조절장치(300)를 운전하기 위하여 입력할 수 있는 입력부로서 이해된다.
상기 싱글청정 입력부가 입력되면 상기 공기 청정기(10)는 하부모듈(100)의 단독운전이 수행되는 "싱글모드"로 운전되며, 상기 듀얼청정 입력부가 입력되면 상기 공기 청정기(10)는 상하부모듈(100,200)의 조합운전이 수행되는 "듀얼모드"로 운전될 수 있다. 그리고, 상기 순환청정 입력부가 입력되면 상기 공기 청정기(10)는 상기 상하부모듈(100,200) 및 유동 조절장치(300)의 조합운전이 수행되는 "순환모드"로 운전될 수 있다. 여기서, 상기 "순환모드"에서의 유동 조절장치(300)의 운전은, 상기 유동 조절장치(300)가 상기 상부모듈(200)의 상측으로 경사지게 돌출된 상태에서 운전되는 경우를 의미한다.
상기 입력부(710)에는, 운전될 모듈로부터 토출되는 공기의 세기, 즉 풍량을 결정할 수 있는 풍량 입력부(717)가 더 포함된다. 사용자는, 상기 청정모드 입력부(715)를 통하여 운전될 모듈을 결정한 이후, 상기 풍량 입력부(717)를 통하여 해당 모듈로부터 토출되는 풍량을 결정할 수 있다. 일례로, 풍량에는, "약풍", "중풍" 및 "강풍"으로 구분될 수 있다. 물론, 결정된 풍량에 따라, 상기 제 1 팬(160), 제 2 팬(260) 또는 제 3 팬(330)의 회전수가 결정될 수 있을 것이다.
한편, 상기 운전모드 입력부(713)를 통하여 상기 자동 운전모드가 선택된 경우, 상기 공기 청정기(10)는 상기 센서장치(237)로부터 인식된 공기 오염도에 기초하여, 상기 운전될 모듈의 수 및 바람세기(풍량)가 결정될 수 있다.
일례로, 상기 공기 오염도 레벨이 "좋음상태" 또는 "보통상태"인 경우, 상기 모듈 중 제 1 공기청정 모듈(100)이 운전되는 것으로 결정되며, 상기 공기 오염도 레벨이 "나쁨상태"인 경우, 상기 모듈 중 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)이 운전되는 것으로 결정될 수 있다.
상기 "보통상태"의 오염도 레벨, 즉 공기질 레벨 4는 상기 제 1 공기청정 모듈(100)만을 운전할 수 있는 제 1 기준오염도로서 이해된다. 그리고, 상기 "나쁨상태"의 오염도 레벨, 즉 공기질 레벨 6은 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)을 운전할 수 있는 제 2 기준오염도로서 이해된다. 즉, 오염도 레벨이 상기 제 1 기준오염도 이상, 제 2 기준오염도 이하인 경우, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)이 운전될 수 있다.
상기 제 2 기준오염도 이상의 오염도 레벨에서는, 상기 3개의 모듈 전부가 운전될 수 있다. 상세히, 상기 공기 오염도 레벨이 "매우나쁨 상태"인 경우, 상기 3개의 모듈 전부, 즉 제 1,2 공기청정 모듈(100,200) 및 유동 조절장치(300)이 운전되는 것으로 결정될 수 있다. 상기 유동 조절장치(300)가 운전되는 모듈로 결정되는 경우, 상기 유동 조절장치(300)는 제 2 위치(도 13 참조)로 이동하여 운전될 수 있다.
상기 공기 오염도 정보에 기초하여 운전될 모듈이 결정되면, 상기 운전 결정된 모듈로부터 토출되는 풍량은 미리 설정되어 있을 수 있다. 일례로, 미리 설정된풍량은 "약풍"일 수 있다.
한편, 상기 자동 운전모드를 통하여, 소정의 모듈이 "약풍"으로 운전되는 과정에서, 상기 풍량 입력부(717)가 입력되면 운전되는 모듈로부터 토출되는 풍량은 미리 설정된 정보에 따라 조절될 수 있다. 사용자가 상기 풍량 입력부(717)를 입력한 것은, 사용자가 좀더 강한 풍량을 원하는 것으로 인식될 수 있기 때문이다.
일례로, 상기 공기 오염도 레벨이 "좋음상태" 인 경우에는, 상기 제 1 공기청정 모듈(100)이 "약풍"으로 운전되어도 공기청정 수준을 양호하게 유지할 수 있으므로, 상기 제 1 공기청정 모듈(100)의 풍량을 변화시키지 않는다. 그리고, 상기 디스플레이장치(600)를 통하여, 사용자에게 가이드 메세지를 출력해 줄 수 있다. 일례로, 상기 가이드 메세지에는, "공기상태가 양호하며, 현재 동작만으로 청정상태 유지가능"이 포함될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 사용자가 강한 풍량을 요구하는 경우, 상기 디스플레이장치(600)는 "수동 운전모드"로의 전환을 가이드해 줄 수 있다.
한편, 상기 공기 오염도 레벨이 "보통상태" 인 경우에는, 상기 제 1 공기청정 모듈(100)의 풍량은 "중풍"으로 조절될 수 있다. 그리고, 사용자에게, 상기 제 1 공기청정 모듈(100)의 풍량이 "약풍"에서 "중풍"으로 조절되었음을 나타내는 메세지를 출력해 줄 수 있다.
한편, 상기 공기 오염도 레벨이 "나쁨상태" 인 경우에는, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)의 풍량은 각각 "중풍"으로 조절될 수 있다. 그리고, 사용자에게, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200)의 풍량이 "약풍"에서 "중풍"으로 조절되었음을 나타내는 메세지를 출력해 줄 수 있다.
한편, 상기 공기 오염도 레벨이 "매우나쁨 상태"인 경우에는, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200) 및 상기 유동 조절장치(300)의 풍량은 각각 "강풍"으로 조절될 수 있다. 그리고, 사용자에게, 상기 제 1,2 공기청정 모듈(100,200) 및 상기 유동 조절장치(300)의 풍량이 "약풍"에서 "강풍"으로 조절되었음을 나타내는 메세지를 출력해 줄 수 있다.
상기 공기 청정기(10)에는, 상기 공기 청정기(10)의 운전을 위하여 미리 설정된 정보를 저장하는 메모리부(720)가 더 포함된다. 상기 메모리부(720)에는, [표 1]에 기재된 정보가 저장될 수 있다. 즉, 상기 센서장치(237)에서 감지된 값과, 공기질 레벨에 관한 매핑정보, 오염도 레벨에 관한 매핑정보, 디스플레이 색상에 관한 매핑정보가 저장될 수 있다. 그리고, 상기 메모리부(720)에는, 상기 자동 운전모드가 선택된 경우, 운전될 모듈의 수와, 풍량에 관한 정보가 저장될 수 있다.
상기 공기 청정기(10)에는, 상기 센서장치(237)에서 감지된 정보, 상기 입력부(710)를 통하여 입력된 정보 또는 상기 메모리부(720)에 저장된 정보에 기초하여, 제 1 팬모터(165), 제 2 팬모터(265), 제 3 팬모터(335), 제 1 기어모터(363), 제 2 기어모터(367) 또는 상기 디스플레이장치(600)의 구동을 제어하는 제어부(700)가 더 포함된다. 상기 제어부(700)는, 상기 공기 청정기(10)의 운전모드에 따라, 상기 3개의 모듈의 운전여부를 결정하고, 입력되거나 미리 저장된 정보에 따라, 상기 3개의 모듈의 풍량을 결정할 수 있다.
<배터리>
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명의 공기 청정기(10)는 전원코드를 콘센트에 연결해서 외부 전원과 연결되어 작동할 수 있고, 내부에 마련된 배터리(800)를 통해서 작동할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 공기 청정기(10)는 유선 또는 무선(cordless)로 동작할 수 있다.
상기 배터리(800)는 공기 청정기(10)의 전반적인 작동에 필요한 전력을 공급하기 위해 공기 청정기(10)에 구비된다.
일 예로, 배터리(800)는 리튬 배터리로 구비될 수 있다. 또한, 무게 및 안정성 등의 이유로, 공기 청정기(10)의 하단에 배치될 수 있다.
또한, 상기 입력부(710)에는 사용자가 배터리 사용을 지시할 수 있도록 배터리 사용 지시부(714)를 포함할 수 있다. 또, 상기 입력부(710)에는 사용자가 배터리의 수명관리를 지시할 수 있도록 배터리 수명관리 지시부(716)를 포함할 수 있다.
상기 배터리 사용 지시부(714) 및 배터리 수명관리 지시부(716)는 버튼의 형태로 구비될 수 있다. 특히, 터치 버튼의 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(700)는 상기 배터리(800)의 잔량(충전량)을 검출하는 배터리 잔량 감지부(730)를 포함할 수 있으며, 상기 디스플레이장치(600)는 상기 배터리 잔량 감지부(730)에서 감지된 배터리(800)의 잔량을 표시하는 기능이 추가될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 디스플레이장치(600)는 방전 알림, 충전 요청 등을 표시하는 기능도 추가될 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)에는 상기 외부전원에서 공급된 전력을 배터리(800)로 공급하거나, 공기 청정기의 작동을 위해 상기 공기정화모듈, 유동조절장치, 입력부, 디스플레이장치 등으로 공급하는 스위치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배터리(800)는, 다수의 배터리 셀을 포함할 수 있다. 상기 다수의 배터리 셀은 충전 및 방전 가능한 2차 전지일 수 있다.
또한, 제어부(700)는 상기 배터리(800)의 충전을 진행하는 충전모듈(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 충전모듈(미도시)은, 외부전원에서 입력된 교류 전압을 변압시키는 변압기와, 상기 변압기에서 출력된 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 AC-DC 컨버터를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제어부(700)는 공기 청정기(10)가 외부전원에 연결되지 않은 상태에서, 배터리(800)를 전원으로 사용하도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(700)는 공기 청정기(10)가 외부전원에 연결된 상태에서, 상기 입력부(710)로 입력된 사용자의 명령에 따라 상기 배터리(800)의 사용 여부를 결정하여, 공기 청정기(10)의 작동을 위해 배터리(800)를 사용하거나, 배터리(800)를 사용하지 않고 외부전원을 사용할 수 있다.
상세히, 상기 공기 청정기(10)가 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 배터리 사용 지시부(714)를 통해 배터리 사용명령이 입력되면, 외부전원을 사용하지 않고, 배터리(800)의 전력을 사용하여 공기청정기(10)가 작동하도록 제어한다.
또한, 상기와 같은 상태에서, 상기 입력부(710)를 통해 배터리 사용중지 명령이 입력되면, 제어부(700)는 배터리(800)의 전력 사용을 중단하고, 외부전원만을 사용하여, 공기 청정기(10)가 작동하도록 제어할 수도 있다.
또한, 상기 공기 청정기(10)가 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 배터리 사용 지시부(714)를 통해 별도의 배터리 사용명령이 입력되지 않을 경우에도, 상기 제어부(700)는 배터리를 사용하지 않고, 외부전원을 사용하여 공기 청정기(10)가 작동되게 제어한다.
즉, 본 발명에 따르면, 공기 청정기가 외부전원에 연결된 상태에서, 사용자는 배터리를 사용할 지, 외부전원을 사용할지를 직접 선택할 수 있다.
또한, 상기 제어부(700)는 공기 청정기(10)가 외부전원과 연결된 상태에서 상기 입력부(710)로 입력된 명령에 따라, 배터리(800)의 충전을 선택적으로 진행시킬 수도 있다.
일반적으로, 배터리를 포함하는 장치에 외부전원이 연결되면, 장치 내부에 구비된 배터리(800)의 자동 충전이 이루어졌다. 이 경우, 배터리의 충전 및 방전 횟수가 증가되고, 결과적으로 배터리의 수명이 단축되는 문제가 있었다.
또한, 배터리의 충전이 최대치로 이루어짐에 따라 배터리의 수명이 더 단축되는 문제도 있었다.
반면, 본 발명의 경우, 외부전원이 연결된 상태라 하더라도, 배터리(800)의 충전이 반드시 필요한 경우가 아니라면, 배터리(800)의 충전여부가 사용자의 선택에 의해 결정된다. 따라서, 사용자가 원치 않는 배터리의 충전이 진행되는 것을 방지할 수 있음은 물론, 배터리의 충전 및 방전 횟수가 줄어들어 배터리의 수명이 연장될 수 있다.
한편, 상기와 같이 공기 청정기(10)의 구동을 위해서 배터리의 전력을 사용하는 상태에서, 상기 배터리 수명관리 지시부(716)를 통해 사용자로부터 배터리 수명 관리 명령이 입력되면, 상기 제어부(700)는, 상기 배터리(800)의 잔량이 기설정된 제1기준치와 제2기준치(제1기준치 < 제2기준치) 사이에 유지되게 제어한다.
여기서, 상기 제1기준치는, 상기 배터리(800)의 방전 경고 시, 배터리의 잔량과 같거나 큰 값이 해당될 수 있다.
또한, 상기 제2기준치는, 상기 배터리(800)의 최대 충전시, 배터리의 잔량보다 작은 값이 해당될 수 있다. 일 예로, 상기 제2기준치는, 상기 배터리(800)의 최대 충전가능 용량의 80% 내지 90% 범위 내에서 설정될 수 있다.
그 이유는, 배터리(800)를 배터리 용량의 최대치로 충전하거나, 배터리(800) 잔량이 0%에 가깝게 배터리(800)를 방전시킬 경우, 배터리 성능이 저하되고, 배터리의 수명이 단축되는 문제가 있기 때문이다.
따라서, 본 발명의 경우, 배터리(800)의 충전 최대치를 제2기준치로 제한하고, 배터리(800)가 0% 까지 방전되지 않도록 배터리의 잔량이 제1기준치에 도달하면, 자동적으로 충전시킨다.
상기와 같이 배터리의 잔량을 제한하여, 관리하는 보다 구체적인 이유에 대해서는 추후, '제어방법'에 기재된 설명을 참조하기로 한다.
상기와 같이 배터리(800)의 잔량이 기 설정된 범위 내에 유지될 수 있도록 상기 제어부(700)는, 배터리 잔량 감지부(730)를 통해 입력된 상기 배터리의 잔량이 제2기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용한다. 이에 따라, 배터리(800)의 잔량은 제2기준치를 넘지 않는다.
또한, 상기 제어부(700)는, 상기 배터리(800)의 잔량이 제1기준치보다 크면, 배터리(800)의 충전을 중단한 상태에서, 배터리(800)를 사용하도록 제어한다.
또한, 상기 제어부(700)는, 상기 배터리(800)의 잔량이 제1기준치 보다 작으면, 배터리(800)의 충전을 진행하면서, 배터리(800)를 사용하도록 제어한다.
이에 따르면, 배터리(800)의 충전이 꼭 필요한 경우가 아닌 경우, 배터리(800)의 충전이 진행되지 않을 수 있고, 결과적으로 배터리(800)의 충전 회수가 줄어들어 배터리(800)의 수명이 연장될 수 있다.
<제어방법>
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 제어방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 10은 배터리의 전압 레벨을 센싱하는 회로도이다.
이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(10)의 제어방법을 설명한다.
먼저, 사용자의 조작에 의해 공기 청정기(10)가 온(on)된다.(S110)
상기와 같이, 공기 청정기(10)가 작동하면, 배터리 충전량 감지부(730)는 실시간으로 배터리(800)의 충전량을 감지한다.(S120)
이를 위해, 상기 배터리 충전량 감지부(760)는 배터리 전압을 센싱하는 IC회로(도 10 참조)를 구비할 수 있다.
뿐만 아니라, 배터리 전압 레벨의 센싱이 필요한 단위를 결정하고, 각각의 단위에 맞게 턴 온(turn on) 전압이 서로 다른 다이오드(diode)를 구비할 수 있다. 이에 따라, 배터리 전압이 충전됨에 따라 IC회로에 입력되는 입력신호의 개수가 증가하게 되고 입력되는 신호의 개수를 통해 전압 레벨을 IC회로에서 판단할 수 있다.
일 예로, 전압이 높은 경우에는, IC회로의 전압 레벨 100% 포트(port)에서 전압 레벨 Level 10% 포트(port)까지 모든 센싱 포트(sensing port)에 신호가 입력이 될 것이며, 전압 레벨이 높아질수록 IC회로로 입력되는 신호(sigal)의 개수는 늘어난다. 이때, 제품 특성에 따라 센싱하고자 하는 전압레벨, 사용 가능한 전압 레벨의 범위는 다르게 설정할 수 있다.
이후, 배터리 충전량 감지부(730)는 IC회로에서 센싱된 전압 레벨을 기초로 배터리(800)의 현재 충전량을 계산한다.
상기 배터리 충전량 감지부(730)는 추후 배터리(800)가 사용되는 과정 및 배터리(800)의 충전이 진행되는 과정에서도, 배터리(800)의 충전량을 실시간으로 감지한다.
한편, 상기와 같이, 배터리(800)의 충전량이 감지되면, 상기 제어부(700)는 감지된 배터리(800)의 충전량을 디스플레이장치(600)로 출력한다.(S130) 따라서, 사용자는 배터리 잔량을 실시간으로 체크할 수 있다.
이어서, 제어부(700)는 공기 청정기(10)가 외부전원과 연결된 상태인지 여부를 판단한다.(S140)
여기서, '외부전원'이라 함은, 배터리(800)를 제외한 공기 청정기(10)의 외부에서 공급되는 전원을 의미한다. 일 예로, 공기 청정기(10)의 전원코드가 콘센트에 꽂힌 상태라면, 외부전원이 연결된 상태에 해당된다.
만약 상기 단계(S140)에서, 외부전원이 연결되지 않은 경우, 공기 청정기(10)는 배터리(800)를 전원으로 사용한다.(S141)
반면, 상기 단계(S140)에서 외부전원이 연결된 경우, 상기 제어부(700)는 배터리(800) 사용 여부를 판단한다.(S150)
본 발명에 따르면, 공기 청정기에 외부전원이 연결된 상태에서, 사용자는 배터리를 전원으로 사용할지 여부를 직접 선택할 수 있다.
상기 단계(S150)에서, 사용자로부터 별도의 지시가 없는 경우(사용자가 아무런 조작을 하지 않는 경우) 공기 청정기(10)는 배터리(800)를 사용하지 않고, 외부 전원을 사용하여 작동한다.(S151)
반면, 사용자로부터 배터리 사용지시가 있는 경우(배터리 사용지시부를 누른 경우) 공기 청정기(10)는 배터리(800)를 전원으로 사용한다. 이때, 배터리(800) 만을 전원으로 사용할 수 있고, 배터리(800)와 외부전원을 둘 다 사용할 수도 있다. 또한, 상기 배터리(800)가 사용되고 있는 와중에, 외부전원은 배터리(800)를 충전할 수도 있다.
상기 단계(S150)에서 배터리 사용이 결정되면, 상기 제어부(700)는 사용자로부터 배터리 수명관리 지시가 입력되었는지 여부를 판단한다.(S160)
만약, 상기 단계(S160)에서, 사용자로부터 별도의 배터리 수명관리 지시가 없는 경우(사용자가 아무런 조작을 하지 않는 경우), 공기 청정기(10)는 배터리(800)를 전원으로 사용한다.(S161)
반면, 상기 단계(S160)에서, 사용자로부터 배터리 수명관리 지시가 있는 경우(배터리 수명관리 지시부를 누른 경우), 상기 제어부(700)는 배터리(800)의 수명이 연장되도록, 배터리(800)의 충전량이 기설정된 범위 내에서, 충전 및 방전되게 배터리(800)의 잔량을 관리한다.
먼저, 상기 제어부(700)는 배터리의 충전량이 기설정된 '배터리 수명 최적전압' 이하인지를 판단한다.(S170)
상기 '배터리 수명 최적전압'은 미리 설정된 상태이다.
도 11은 배터리의 최대 충전량과 배터리 수명의 상관관계를 나타낸 그래프이다. 그리고, 도 12는 배터리의 과충전 및 과방전 시, 역효과를 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 11을 참조하면, 배터리의 최대 충전량에 따라 배터리의 수명이 달라짐을 확인할 수 있다.
상세히, 배터리를 최대 100% 충전해서 사용하는 경우, 배터리를 최대 80% 충전해서 사용하는 경우 대비, 배터리 충전용량의 반감기(배터리의 수명)가 절반 가량 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 즉, 배터리를 용량의 80%만 충전해서 사용하는 경우, 배터리의 수명은 2배 정도 늘어날 수 있다.
또한, 도 12를 참조하면, 배터리를 과방전(0% 내지 20%)하거나, 과충전(90% 내지 100%)하는 경우, 방전 효율(discharge efficiency)이 낮아짐을 나타남을 확인할 수 있다.
따라서, 배터리의 수명을 연장하고, 방전 효율을 확보하기 위해서는, 배터리의 충전범위를 최적으로 유지시킬 필요가 있다.
상기 최적의 배터리 충전 범위는 배터리의 사양 및 배터리 사용 조건에 따라 배터리 용량의 0%초과 100%미만의 범위에서 다양하게 설정될 수 있다.
일 예로, 상기 배터리 충전 범위는, 배터리 용량의 20% 내지 90% 범위가 해당될 수 있다. 즉, 배터리의 잔량이 20% 내지 90% 범위 내에서 유지되게, 배터리를 사용하고, 배터리를 충전시킬 수 있다.
한편, 상기 단계(S170)에서 배터리의 충전량이 '배터리 수명 최적전압'을 초과한 상태라면, 상기 제어부(700)는 배터리를 충전하지 않고, 배터리를 전원으로 공기 청정기를 구동시킨다.(S171)
따라서, 배터리(800)의 과충전을 방지할 수 있다.
반면, 상기 단계(S170)에서 배터리의 충전량이 '배터리 수명 최적전압' 이하로 판단되면, 배터리(800)의 충전량이 기설정된 배터리 방전경고 수준인지를 판단한다.(S180)
상기 단계(S180)에서, 배터리의 충전량이 '배터리 방전경고 수준' 이상일 경우, 상기 제어부(700)는 배터리를 충전하지 않고, 배터리를 전원으로 공기 청정기를 구동시킨다.(S181)
따라서, 배터리의 충전 회수를 줄일 수 있다.
반면, 상기 단계(S180)에서 배터리의 충전량이 '배터리 방전경고 수준' 이하로 판단되면, 상기 제어부(700)는 외부전원을 이용해서 배터리(800)를 충전하면서 배터리를 사용한다.(S190)
따라서, 배터리(800)의 과방전을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기와 같은 방식에 의해, 배터리(800) 사용 시, 배터리의 충전량을 실시간으로 감지하고, 배터리의 충전량이 기설정된 범위내에 유지되게 배터리의 충전량을 관리하여, 배터리 수명을 연장하고, 배터리의 상태를 최적으로 유지할 수 있다.
이하, 각 상황별 공기 청정기의 작동과정을 설명한다.
일 예로, 외부전원이 연결되지 않은 상황에서의 공기 청정기의 작동과정을 설명한다.
상기와 같이 외부전원이 연결되지 않은 상태에서는 배터리를 이용해서 공기청정기를 구동할 수밖에 없다.
상세히, 사용자의 조작에 의해 공기 청정기가 온(on)되면, 배터리 충전량 감지부(730)에서, 실시간 배터리(800)의 충전량을 감지하고, 이를 디스플레이장치(600)로 출력하여, 사용자에게 알린다.
이후, 배터리(800)를 이용해서, 공기 청정기(10)가 구동된다.
상기와 같이 공기 청정기(10)가 배터리(800)로 작동되는 상태에서, 배터리(800)가 방전 경고 수준에 도달하면, 제어부(700)는 디스플레이장치(600)를 통해 사용자에게 알릴 수 있다. 또한, 배터리(800)가 방전되면, 공기 청정기(10)는 자동으로 오프(off)된다. 본 실시예의 경우, 공기 청정기(10)에 외부전원이 연결되기 전까지 배터리의 충전은 불가능하다.
다른 예로, 외부전원이 연결되고 배터리를 사용하지 않는 상황에서 공기 청정기의 작동과정에 대해 설명한다.
이때도 마찬가지로, 사용자의 조작에 의해 공기 청정기가 온(on)되면, 배터리 충전량 감지부(730)에서, 실시간 배터리(800)의 충전량을 감지하고, 이를 디스플레이장치(600)로 출력하여, 사용자에게 알린다.
이후, 외부전원이 연결된 상태이므로, 배터리를 사용하지 않고, 외부전원으로 공기청정기를 구동시킨다. 이때, 배터리(800)의 잔량이 방전경고 수준 이상이거나, 사용자로부터 별도의 충전 지시가 없는 이상, 배터리(800)의 충전은 진행되지 않는다.
또 다른 예로, 외부전원이 연결되고 배터리를 사용하는 상황에서 공기 청정기의 작동과정에 대해 설명한다.
먼저, 사용자의 조작에 의해 공기 청정기가 온(on)되면, 배터리 충전량 감지부(730)에서, 실시간 배터리(800)의 충전량을 감지하고, 이를 디스플레이장치(600)로 출력하여, 사용자에게 알린다.
이때, 사용자로부터 '배터리 사용지시'가 입력된다.
따라서, 외부전원이 연결된 상태이긴 하나, 외부전원을 사용하지 않고 배터리(800)를 이용해서, 공기 청정기(10)가 구동된다.
이때, 사용자로부터 '배터리 수명관리 지시'가 입력되지 않으면, 배터리(800)는 최대치로 충전될 수 있다. 또한, 배터리(800)가 방전 경고수준에 도달하지 않더라도 배터리(800)가 충전될 수 있다.
반면, 사용자로부터 '배터리 수명관리 지시'가 입력되면, 제어부(700)는 배터리(800)의 충전량이 기 설정됨 충전범위 내에서 충전과 방전을 반복하도록 배터리의 충전량을 관리한다.
상세히, 배터리(800)가 기 설정된 배터리 수명 최적전압(배터리 용량의 약 80%)을 초과해서 충전되지 않도록 배터리(800)의 최대 충전량을 제한할 수 있다.
또한, 배터리(800)가 배터리 방전 경고 수준(배터리 용량의 약 20%) 미만으로 방전되지 않도록 배터리(800)를 외부전원과 연결시켜 능동적으로 충전시킬 수 있다.
이에 따르면, 배터리의 충전 및 방전 횟수를 줄이고, 배터리 수명의 최적점까지만 충전을 진행함으로서 배터리 수명을 최적화할 수 있다.
Claims (16)
- 흡입팬 및 필터부재를 구비하는 공기정화모듈;
상기 공기정화모듈의 상측에 배치되는 순환팬을 구비하는 유동조절장치;
상기 공기정화모듈 및 유동조절장치에 전원을 공급하기 위해 상기 공기정화모듈에 구비되는 배터리;
상기 배터리의 사용 및 배터리의 충전에 관한 각종 명령이 입력되는 입력부;
상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는,
외부전원이 연결된 상태에서, 상기 입력부로 입력된 명령에 따라 상기 배터리의 충전을 선택적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 1항에 있어서,
외부전원이 연결된 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 사용명령이 입력되면, 상기 제어부는 배터리의 전력을 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 2항에 있어서,
상기 배터리의 전력을 사용하는 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 수명 관리 명령이 입력되면,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 기설정된 제1기준치와 제2기준치 사이에 유지되게 관리하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제1기준치는, 상기 배터리의 방전 경고 시, 배터리의 잔량보다 큰 값인 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제2기준치는, 상기 배터리의 최대 충전시, 배터리의 잔량보다 작은 값인 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 5항에 있어서,
상기 제2기준치는, 상기 배터리의 최대 충전시, 배터리 잔량의 80% 이하인 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제2기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치 보다 작으면, 배터리의 충전을 진행하면서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 제어부는, 외부전원과 연결된 상태에서, 상기 입력부를 통해 배터리 사용중지 명령이 입력되면, 배터리의 전력을 사용하지 않고, 외부전원만을 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 공기정화모듈 또는 유동조절장치에는, 상기 배터리의 잔량을 외부로 표시하는 디스플레이장치가 구비된 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 공기청정모듈은, 복수 구비되고, 종방향으로 적층되게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
- 공기정화모듈 및 배터리와, 상기 배터리의 사용 및 충전에 관한 명령이 입력되는 입력부와, 상기 배터리의 사용 및 충전을 제어하는 제어부를 포함하는 공기 청정기의 제어방법에 있어서,
외부전원이 연결되는 단계;
상기 입력부를 통해서 배터리 사용 명령이 입력되는 단계;
상기 배터리에서 전력을 공급하는 단계;
상기 입력부를 통해 배터리 수명 연장 명령이 입력되는 단계;
상기 제어부에서 상기 배터리의 잔량이 기 설정된 제1기준치와 제2기준치 사이에 유지되게 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어방법.
- 제 13항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제2기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어방법.
- 제 13항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치보다 크면, 배터리의 충전을 중단한 상태에서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어방법.
- 제 13항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량이 제1기준치 보다 작으면, 배터리의 충전을 진행하면서, 배터리를 사용하는 것을 특징으로 하는 공기 청정기의 제어방법.
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