KR20190078278A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 공기 조화기는, 공기의 유입 및 유출이 가능한 유입구 및 유출구를 가지는 하우징; 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 상기 유출구를 통해 토출시키는 팬구동부; 상기 유입된 공기를 필터링하는 필터부; 상기 공기 중의 이물을 감지할 수 있는 센서부; 정보를 저장할 수 있는 저장부; 및 상기 센서부에 의해 감지된 상기 공기 중의 이물의 질량농도에 관한 정보를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기초하여 상기 필터부의 남은 수명을 계산하는 프로세서를 포함한다. 이에 의하여, 공기조화기는 필터의 남은 수명을 계산하여 적절한 필터 교체 시점을 알 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법 {AIR CONDITIONER AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 필터의 교체가 가능한 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 상세하게는 필터의 잔여 수명을 고려하여 필터의 교체가 가능한 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
공기조화기는 사용 공간의 요구에 따라서, 온도, 습도, 청정도, 기류 등의 속성을 조절하도록 마련된 장치를 지칭한다. 공기조화기는 기본적으로 기류를 생성하는 송풍기를 구비하고, 송풍기에 의해 순환되는 공기의 속성 중 적어도 하나를 변경함으로써, 사용 공간의 환경을 사용자에게 있어서 쾌적한 상태로 바꾼다. 공기조화기는 조절하는 공기의 속성에 따라서 구분되는 바, 그 예시로는 공기의 냉각을 위한 에어컨, 공기의 습도를 낮추기 위한 제습기, 공기의 청정도를 높이기 위한 공기청정기 등이 있다.
공기청정기는 실내 등의 공간 내에서 공기 중의 미세먼지 또는 가스를 필터링하는 장치이며, 부가적으로 공기에 대한 살균작용도 수행할 수 있다. 구체적으로, 공기청정기는 오염된 실내 공기를 하우징의 내부로 흡입하고, 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 필터로 걸러냄으로써 공기를 정화시키고, 정화된 공기를 하우징의 외부로 배출한다. 공기청정기는 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 필터에 흡착시켜서 공기를 정화시키는데, 필터에 흡착되는 먼지 및 냄새입자가 많아지면 필터의 성능이 점점 떨어진다. 효율적인 공기청정기의 사용을 위해서는 적절한 주기를 통한 필터의 교환이 필요하다. 종래의 공기청정기에서는 공기청정기가 필터의 성능을 확인하거나, 사용자가 육안으로 필터의 상태를 확인하여 필터의 남은 수명을 계산할 수 있었다.
그러나, 종래 기술에 의하면, 사용자의 개입 없이 공기청정기가 필터의 성능을 확인하는 것은, 공기청정기의 사용환경을 반영하지 않아서, 필터 교체를 위한 남은 수명을 정확히 계산할 수 없었다.
또한, 필터의 성능을 정확히 판단하기 위해서는 사용자가 육안으로 필터의 상태를 확인하는 불편함이 있었다.
따라서, 사용자의 개입 없이 공기청정기 필터 교체의 적절한 시기를 판단할 수 있는 공기청정기가 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 보다 정확하게 필터의 남은 수명을 계산하는 공기조화기와 그 제어방법 및 컴퓨터프로그램제품을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 공기 조화기에 있어서, 공기의 유입 및 유출이 가능한 유입구 및 유출구를 가지는 하우징; 상기 유입구를 통해 유입된 공기를 상기 유출구를 통해 토출시키는 팬구동부; 상기 유입된 공기를 필터링하는 필터부; 상기 공기 중의 이물을 감지할 수 있는 센서부; 정보를 저장할 수 있는 저장부; 및 상기 센서부에 의해 감지된 상기 공기 중의 이물의 질량농도에 관한 정보를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기초하여 상기 필터부의 남은 수명을 계산하는 프로세서를 포함하는 공기 조화기에 의해 달성될 수 있다. 이에 따라 공기 조화기는 필터의 남은 수명을 계산하여 적절한 필터 교체 시점을 알 수 있다.
상기 센서부는 이물에 반사된 레이저를 감지하여 센싱정보를 얻고, 상기 프로세서는 센서부에 의해 얻어진 센싱정보에 기초하여 이물의 질량농도를 결정할 수 있다.
상기 센서부는 레이저를 공기에 조사하여 상기 이물에 반사된 레이저의 산란 정도를 감지하고, 상기 프로세서는, 상기 감지된 산란 정도에 기초하여 상기 이물의 질량농도를 결정할 수 있다.
상기 필터부는, 상기 유입구 측에 마련되어, 상기 유입구를 통해 유입되는 공기를 필터링할 수 있다.
상기 센서부는, 유로와 격리된 별도의 공간에 마련될 수 있다.
상기 센서부는, 상기 유입구의 근방에 마련될 수 있다.
상기 센서부는, 상기 유입구와, 상기 필터부 사이의 유로에 있는 공기의 이물을 감지할 수 있다.
상기 저장부는, 상기 이물의 질량농도와, 상기 필터부의 남은 수명 간의 상관관계에 관하여 미리 정해진 정보를 저장하고, 상기 프로세서는, 상기 저장된 정보를 이용하여 상기 필터부의 남은 수명을 결정할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 저장부에 저장되는 정보에 기초하여 상기 필터부의 누적된 먼지량을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 공기 조화기의 사용 시간, 풍량 값 및 상기 공기 중의 이물의 질량농도를 이용하여 누적된 먼지량을 계산할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 사용 시간, 상기 누적된 먼지량 중 적어도 하나에 따라 상기 풍량 값을 보정하는 공기 조화기.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 하우징, 팬구동부, 필터부, 센서부 및 저장부를 구비하는 공기 조화기를 제어하는 방법에 있어서, 상기 센서부에 의해 감지된, 상기 하우징에 마련된 유입구를 통해 유입된 공기 중의 이물의 질량농도에 관한 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계; 저장된 정보에 기초하여 상기 필터부의 남은 수명을 계산하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이에 따라 공기 조화기는 필터의 남은 수명을 계산하여 적절한 필터 교체 시점을 알 수 있다.
상기 방법은 상기 센서부는 이물에 반사된 레이저를 감지하여 센싱정보를 얻는 단계; 상기 센서부에 의해 얻어진 센싱정보에 기초하여 이물의 질량농도를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 센서부는 레이저를 공기에 조사하여 상기 이물에 반사된 레이저의 산란 정도를 감지하는 단계; 상기 감지된 산란 정도에 기초하여 이물의 질량농도를 결정하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 이물의 질량농도와, 상기 필터부의 남은 수명 간의 상관관계에 관하여 미리 정해진 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계; 상기 저장된 정보를 이용하여 상기 필터부의 남은 수명을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 저장되는 정보에 기초하여 상기 필터부에 누적된 먼지량을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 공기 조화기의 사용 시간, 풍량 값 및 상기 공기중의 이물의 질량농도를 이용하여 누적된 먼지량을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 사용 시간, 상기 누적된 먼지량 중 적어도 하나에 따라 상기 풍량 값을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공기 조화기는 필터의 남은 수명을 계산하여 적절한 필터 교체 시점을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 외부 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 외부모습을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 내부 구조를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구조를 나타내는 구성 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 센서부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일부 구조를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기 및 하우징의 외부모습을 나타내는 측면도 및 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 필터를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 성능을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기에서의 설정값을 도시한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 잔여 수명을 판단하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 잔여 수명을 판단하는 흐름도이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 이하의 실시예에 설명된 구성 또는 작용으로만 한정되지는 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '구성되다', '포함하다', '가지다' 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다
본 명세서에서의 복수의 요소 중 적어도 하나의 용어는 복수의 요소 전부뿐만 아니라, 복수의 요소 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭하는 것으로 사용한다.
본 명세서의 도면에서는, 공간 내에서 상호 수직한 X, Y, Z의 3방향을 나타낸다. X, Y, Z의 각 방향의 반대방향은 -X, -Y, -Z로 나타낸다. 이하 실시예에서 X 방향은 편의상 공기 조화기(도 1의 100)의 전방으로, -X 방향은 공기 조화기(100)의 후방으로 각각 표현될 수 있다. 또한, 3방향의 축들 중에서 두 축에 평행한 평면에 대해서는 나머지 한 축이 법선 방향이 된다. 예를 들면 Y-Z 평면은 X 방향이 법선 방향이 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 외부 모습을 나타내는 사시도이다. 본 발명의 사상에 적용되는 공기 조화기(100)는 공기 청정기, 제습기, 에어컨 등 다양한 종류의 장치로 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기(100)는 전체적으로 정육면체에 가까운 외형을 가질 수 있으며, 모서리 및 꼭지점이 둥글게 성형되어 있는 덮개(110)를 가질 수 있다. 공기 조화기(100)의 후방을 통해 공기가 공기 조화기(100) 내부로 유입되며, 공기 조화기(100) 내부로 유입된 공기의 먼지 또는 가스가 필터링되고, 공기 조화기(100)의 전방을 통해 공기 조화기(100) 내부의 공기가 외부로 배출된다.
공기조화기(100)는 후방 및 전방에는 각각 개구를 포함한다. 공기 조화기(100) 후방의 개구(도 2의 221)는 외부의 공기가 공기 조화기(100) 내부로 유입되는 유입구이다. 공기 조화기(100) 전방에서는 공기 조화기(100) 내부의 공기가 외부로 배출된다. 덮개(110)의 좌우 측면에는 공기 유입을 위한 홀(도 7의 720 참조)을 포함할 수 있다. 공기 조화기(100)는 전방에 전방패널(120)을 포함할 수 있다.
전방패널(120)은, 그 판면 상의 소정의 제1영역 상에 설치되며 사용자 입력 및 공기 조화기(100)의 상태를 표시하는 사용자인터페이스부(121)와, 제1영역 이외의 제2영역 상에 복수의 타공 또는 관통홀을 포함할 수 있다. 본 관통홀을 통해 필터링된 공기가 X 축 방향을 따라서 외부로 배출될 수 있다. 본 발명에 있어서 전방패널(120)은 복수의 타공 또는 관통홀에 한정되는 것은 아니다. 공기 조화기(100) 내부의 공기는 앞서 나열한 것과 다른 구성을 통해 외부로 배출 될 수 있다. 예를 들어, 전방패널(120)과 하우징(도 3의 340) 사이의 배출구(도 2의 211 참조)를 통해 공기 조화기(100) 내부의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 외부모습을 나타내는 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 조화기(100)는 후방 개구(221)를 통해 X축 방향으로 공기를 유입한다(부호 220 참조). 공기조화기(100)는 후방 개구(221)를 통해 유입된 공기를 하우징(340) 내부를 거쳐서 전방패널(120) 또는 배출구(211)를 통해 X축 방향으로 배출한다(부호 210 참조).
또한, 전방패널(120)은 이동이 가능할 수 있다. 예를 들어, 전방패널(120)은 하우징(340)으로부터 X축 또는 -X축 방향으로 이동이 가능하다. 전방패널(120)이 이동함으로서 전방패널(120)과 하우징(340) 사이의 배출구(211)의 크기가 달라질 수 있다. 또는, 배출구(211)를 열고 닫을 수 있는 판(미도시)이 존재하여 배출구(211)로 배출되는 공기를 제어할 수 있다. 전방패널(120)을 이동하거나 배출구(211)의 에 따라, 공기 조화기(100)에서 외부로 배출되는 공기의 속도 및 유량을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 내부 구조를 나타내는 분해 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기(100)의 내부 구조에 관해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기(100)는 외관을 형성하며 전방 및 후방 각각에 개구가 덮개(110)와, 공기 조화기(100) 후방 개구(221)에 설치된 후방패널유닛(320)과, 덮개(110) 내부에 위치하며 후방패널유닛(320)을 통해 유입되는 공기를 필터링하는 필터유닛(330)과, 하우징(340)과, 공기를 이동시키는 팬구동부를 포함하는 송풍유닛(350)과, 공기 조화기(100) 전방 개구 근처에 마련된 전방패널유닛(360)과, 공기의 이물(이하 '먼지'라고도 함)을 감지할 수 있는 센서부(370)와 공기 조화기(100)의 제반 동작을 제어하는 컨트롤유닛(380)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기(100)는 이러한 구성요소들 이외에도 다양한 구성요소들을 추가적으로 가질 수 있다.
하우징(340)은 바닥면 상에 접촉하는 베이스(311) 상에 결합될 수 있으며, 덮개(110)와 결합될 수 있다. 덮개(110)의 모서리들은 둥글게 처리됨으로써 사용자의 편의가 도모된다. 덮개(110)의 내부에는 공기 조화기(100)의 제반 구성요소들이 결합 또는 지지되는 하우징(340) 및 프레임(312)이 결합된다. 덮개(110)는 홀(도 7의 720)을 포함할 수 있다. 홀은 도 7에서 자세히 설명하도록 한다.
후방패널유닛(320)은 공기 조화기(100) 후방의 흡입구를 커버하는 플레이트와, 플레이트는 적어도 하나의 관통홀을 포함할 수 있다. 후방패널유닛(320)은 프레임(312) 또는 덮개(110)에 결합됨으로써, 공기 조화기(100) 내부를 보호하도록 후방의 개구(221)를 커버한다. 공기 조화기(100) 외부의 공기는 후방패널유닛(320)의 관통홀을 통해 공기 조화기(100) 내부로 유입된다. 후방패널유닛(320)의 관통홀은 후방패널유닛(320)의 판면 전체에 복수개가 고르게 분산 배치됨으로써 외부 공기가 균일하게 유입되도록 할 수 있다.
필터유닛(330)은 하나 이상의 필터가 X 축 방향에 수직한 판면을 가지도록 배치된다. 필터유닛(330)이 복수의 필터를 포함하는 경우에, 복수의 필터는 X 방향을 따라서 순차적으로 배치됨으로써, X 방향을 따라서 이동하는 공기가 각 필터를 통과할 수 있도록 한다. 필터유닛(330)의 각 필터는, 공기와의 상호작용을 통해 공기를 정화시키는 필터부재와, 필터부재를 지지하는 필터프레임을 포함한다. 필터유닛(330)의 각 필터의 종류는 필터부재의 특성에 따라서 결정되며, 설계 방식에 따라서 상이한 특성을 가진 복수의 필터가 필터유닛(330)에 적용될 수 있다.
필터유닛(330)의 필터는 공기에서 집진, 악취제거, 가스정화, 살균 등의 기능을 수행한다. 예를 들면, 필터유닛(330)은 상대적으로 입자가 큰 먼지를 거르기 위한 비교적 격자 간격이 큰 망체의 프리필터, 미세 먼지를 집진하기 위한 집진필터, 악취를 제거하기 위한 입상활성탄 등이 포함된 탈취필터, 살균 작용을 위한 활성산소층 등이 포함된 살균필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 도 8에서 필터에 대한 자세한 설명을 하도록 한다.
필터유닛(330)의 각 필터는 하우징(340) 또는 프레임(312)으로부터 개별적으로 분리될 수 있게 마련됨으로서, 개별 필터의 교체 또는 세척이 가능하도록 한다.
하우징(340)은 유입된 공기가 송풍유닛(350)에 의해 하우징(340)의 전방으로 이동되도록 안내한다. 하우징(340)은 공기 조화기(100) 내에서 필터유닛(330)의 전방에 설치되며, 필터유닛(330)을 통과한 정화된 공기가 하우징(340) 전방의 토출구로 이동하도록 한다. 하우징(340)은 그 전방에 송풍유닛(350)이 설치되며, 송풍유닛(350)의 외형에 대응하도록 하우징(340)의 내부는 원형의 모양일 수 있다.
송풍유닛(350)은 모터와, 모터에 의해 소정의 시간당 회전수의 값으로 회전함으로써 공기의 기류를 생성하는 송풍팬을 포함한다. 송풍유닛(350)은 하우징(340)의 전방에 설치되며, 공기 조화기(100) 외부의 공기를 공기 조화기(100) 내부로 빨아들이고, 필터유닛(330)을 통과하여 정화된 공기를 하우징(340) 전방의 토출구를 향해 이동시킨다. 송풍유닛(350)은 송풍팬의 구조에 따라서 공기를 다양한 방향으로 보낼 수 있다. 실시예에 따른 송풍유닛(350)은 공기를 X 방향으로 이동시키도록 마련된다. 또한, 송풍유닛(350)은 컨트롤유닛(380)의 제어에 따라서 팬의 정지 및 구동과 구동 속도의 가변이 가능하도록 마련된다. 프로세서(도 4의 410)는 구동 속도에 기초하여 풍량정보를 산출할 수 있다.
전방패널유닛(360)은 하우징(340) 전방의 토출구를 커버한다. 전방패널유닛(360)은 전방패널과, 전방패널의 후방 판면 상에 설치된 유로가이드와, 전방패널의 후방에 설치된 그릴플레이트를 포함한다.
컨트롤유닛(380)은 칩셋, 프로세서, CPU, 메모리 등의 전자부품들을 포함하는 인쇄회로기판 상의 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(도 4의 410)는 공기 조화기(100)의 프레임(312) 또는 하우징(340) 상에 설치되며, 송풍유닛(350), 전방패널유닛(360)과 같이 구동 제어가 필요한 구성들에 대해 제어신호를 전송한다. 이하 프로세서의 구동 제어 방식에 관해 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 제어 구조를 나타내는 구성 블록도이다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기(100)는 센서부(420), 저장부(430), 사용자인터페이스부(440), 송풍유닛(450) 및 전방패널유닛(460)을 포함한다. 다만 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기(100)의 구성은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기 조화기(100)는 도 4에 도시된 구성 외에 다른 구성으로도 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기는 도 4에 도시된 구성 외 다른 구성이 추가되거나, 혹은 도 4에 도시된 구성 중 어느 하나가 배제되어 구현될 수도 있다.
센서부(420)는 공기 중의 이물을 감지한다. 센서부(420)를 통해 감지된 이물에 관한 정보에 기초하여 프로세서(410)는 공기 중 이물의 질량농도를 결정할 수 있다. 센서부(420)는 레이저, 가시광선 등 광학적 방법을 이용하여 센싱할 수 있다. 공기 조화기(100) 내부로 유입된 공기 중의 이물을 감지하기 위해 센서부(420)는 공기의 유로 내에 위치할 수 있다. 또는, 센서부(420)는 유로와 격리된 공간에 위치할 수 있다. 센서부(420)의 위치와 개수는 이에 제한되는 것이 아니며 다른 공간에 위치할 수도 있고 한 개 이상 존재할 수 있다. 센서부(420)가 감지하는 공기 중의 이물은 다양할 수 있다. 센서부(420)는, 예컨대, 지름이 10μm 미만인 미세먼지(PM10), 지름이 2.5μm 미만인 초미세먼지(PM2.5) 등 이물을 크기별로 구별하여 감지할 수 있으며, 또는 냄새를 유발하는 각종 입자와 같은 화학물질 또는 금속물질 등 이물의 성분 별로 감지할 수도 있다. 센서부(420)는, 예컨대, 레이저를 조사하고, 이물에 반사된 레이저를 감지하여 센싱정보를 얻을 수 있다. 센싱정보는 반사된 레이저의 산란 정도를 의미한다. 프로세서(410)는 센서부(420)로부터 센싱정보를 수신하여, 이물의 질량농도를 결정할 수 있다. 반사된 레이저의 산란 정도가 높을수록 이물의 질량농도가 높고 산란 정도가 낮을수록 이물의 질량농도가 낮을 수 있다. 산란 정도와 이물의 질량농도와의 상관관계는 실험값을 통해 저장부(430)에 저장되어 있을 수 있다. 실험값으로 저장되는 이물의 질량농도의 단위는 mg/m³또는 μg/m³일 수 있다.
센서부(420)는 이물을 종류별로 센싱정보를 얻거나, 이물의 총량으로 센싱정보를 얻을 수 있다. 프로세서(410)는 후술하는 사용자인터페이스부(440)의 디스플레이 또는 스피커(미도시)를 통해 결정한 이물의 질량농도를 출력할 수 있다. 누적 먼지량을 구하는 과정은 도 8에서 자세히 설명하도록 한다.
저장부(430)는 프로세서(410)의 제어에 따라, 각종 정보를 저장할 수 있으며, 통신부(470)를 통해 외부로부터 수신한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(430)에 저장되는 정보는, 예컨대, 공기 중 이물의 질량농도에 대한 필터의 수명에 대한 상관관계, 또는 팬을 구동한 누적 사용시간 등에 관한 정보일 수 있다.
사용자인터페이스부(440)는 사용자입력을 수신하고, 영상 또는 음성을 출력할 수 있다. 공기 조화기(100)는 사용자의 조작, 음성과 같은 사용자입력을 사용자인터페이스부(440)를 통하여 직접 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자인터페이스부(440)는 디스플레이를 포함하는 터치스크린, 버튼, 마이크(Mic) 등으로 구성될 수 있다. 또는, 공기 조화기(100)는 통신부(470) 등을 통하여 사용자입력을 간접적으로 수신할 수 있다. 예를 들어, 공기 조화기(100)는 리모트 컨트롤러의 버튼 또는 리모트 컨트롤러에 구비되어 있는 마이크 등에서 사용자입력을 수신하고, 디지털 신호로 변환된 사용자입력을 통신부(470) 등을 통하여 수신할 수 있다. 사용자인터페이스부(440)는 디스플레이 또는 스피커(미도시) 등을 통하여 사용자에게 공기 조화기(100)의 특정 상태를 알릴 수 있다.
송풍유닛(450)은 프로세서(410)의 제어에 따라, 송풍모터(451)의 동작을 조절한다. 프로세서(410)는 송풍모터(451)의 시간당 회전수에 대한 값을 조절할 수 있다. 프로세서(410)는 송풍모터(451)의 시간당 회전수 값을 조절하여 공기 조화기(100) 내부로 유입되는 풍량을 조절할 수 있다.
패널유닛(460)은 프로세서(410)의 제어에 따라, 전방패널구동부(461)의 동작을 조절한다. 또한 패널 유닛(460)은 사용자 입력 및 공기 조화기(100)의 상태를 표시하는 사용자인터페이스부(121)를 포함할 수 있다. 사용자인터페이스부(121)는 사용자의 입력을 수신할 수 있고, 사용자에게 시각적 정보 또는 청각적 정보를 출력할 수 있다.
통신부(470)는 프로세서(410)의 제어에 따라, 외부장치(미도시)와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(470)는 다양한 통신방식 중 어느 하나의 방식에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 통신부(470)는 유선통신을 위한 접속부를 포함하며, 접속부는 HDMI(High Definition Multimedia Interface), HDMI-CEC(Consumer Electronics Control), USB, 컴포넌트(Component) 등의 규격에 따른 신호/데이터를 송/수신할 수 있으며, 이들 각각의 규격에 대응하는 적어도 하나 이상의 커넥터 또는 단자를 포함한다. 통신부(470)는 유선 LAN(Local Area Network)을 통해 복수의 서버들과 유선 통신을 수행할 수 있다.
통신부(470)는 유선 접속을 위한 커넥터 또는 단자를 포함하는 접속부 이외에도 다양한 다른 통신 방식으로 구현될 수 있다. 예컨대, 외부 장치와 무선 통신을 수행하기 위해 RF(Radio Frequency)신호를 송/수신하는 RF회로를 포함할 수 있으며, 와이파이(Wi-fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra-Wide Band), 무선 USB(Wireless USB), NFC(Near Field Communication), 적외선 중 하나 이상의 통신방법을 이용하여 수행하도록 구성될 수 있다.
프로세서(410)는 공기 조화기(100)의 제반 구성들이 동작을 수행하기 위한 제어를 수행한다. 프로세서(410)는 이러한 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비휘발성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어프로그램은 공기 조화기(100) 이외의 다른 장치에도 저장될 수 있다.
제어프로그램은, BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 공기 조화기(100)의 제조 시에 공기 조화기(100)에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 공기 조화기(100)에 설치될 수 있다. 응용프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부 서버로부터 공기 조화기(100)로 다운로드될 수 있다. 또는, USB 저장장치 등을 통하여 공기 조화기(100)로 복사 또는 이동될 수 있다. 이와 같은 외부 서버 또는 USB 저장장치는, 본 발명의 컴퓨터프로그램제품의 일례이나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 센서부를 나타내는 사시도이다. 센서부(370)의 발광부 및 수광부 근처에 센서부(370)를 보호하기 위한 가드(510)가 마련될 수 있다. 가드(510)는 센서부(370)와 덮개(110) 사이에 위치할 수 있다. 가드(510)에는 공기의 소통을 가능하게 하는 적어도 하나의 홀이 마련되고, 적층된 구조를 가질 수 있다. 도 5에 도시된 가드(510)의 홀은 원형, 사각형 및 삼각형 등 다양한 모양으로 존재할 수 있다. 가드(510)는 유입되는 공기 중의 이물의 일부를 걸러 낼 수 있는 매쉬(mesh) 또는 망(net)을 포함할 수도 있다. 가드(510)에 의해 걸러지는 이물의 일부는 비교적 크기가 큰 이물일 수 있다. 이에 따라, 가드(510)는 공기 조화기(100) 외부에서 하우징(110)의 홀(도 7의 720)을 통해 유입되는 공기 중의 이물이 센서부(370)의 발광부와 수광부 같은 감지영역 부분에 누적되는 것을 막을 수 있다. 덮개(710)는 앞서 설명한 예시에 한정되지 않으며, 센서부(370)에 먼지가 누적되어 쌓이지 않게 하는 역할을 할 수 있는 구조를 의미한다. 센서부(370)와 가드(510)는 밀착되어 존재할 수 있다(부호 520 참조). 가드(510)가 센서부(370)에 밀착되어 가드(510)의 홀은 센서부(370)의 발광부 및 수광부에 위치하여 센서부(370)가 이물에 관한 정보를 감지할 수 있도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 일부 구조를 나타내는 사시도이다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 공기 조화기(100)의 하우징(610) 내부에 센서부(370)가 위치할 수 있다(부호 600 참조). 하우징(610)은 외면이 개방되어, 내측으로 수용 공간을 가지는 센서실(620)이 존재하고, 센서실(620) 내에 센서부(370)가 마련될 수 있다. 센서부(370)는 공기 조화기(100)의 내부에 위치하여 공기 조화기(100)에 유입된 공기 중의 이물을 감지할 수 있다.
센서부(370)가 공기 조화기(100)의 측면에 위치한 것은 본 발명에 따른 일 실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 센서실(620) 내에 마련된 센서부(370)는 실시예 중 하나에 불과한 것이며, 센서부(370)는 센서실(620)이 아닌 하우징(610) 내부의 유로 안 또는 유로 밖이나, 덮개(110)의 외측에 존재할 수도 있다. 하우징(610) 내부에서 센서부(370)가 유로 안에 마련되는 경우는, 예컨대, 공기 조화기(100)의 내부에서 유입되는 공기의 흐름에 따라, 후방패널유닛(320)에 마련될 수 있고, 필터유닛(330)에 마련될 수 있으며, 또는 하우징(610)에 마련될 수 있다. 센서부(370)는 유입되는 공기가 필터유닛(330)에 의해 필터링되기 전의 공간에 위치할 수 있다. 즉, 센서부(370)는 감지하는 공간에서의 이물의 질량농도가 필터유닛(330)의 공기 유입 측 공간에서의 이물의 질량농도와 동일 또는 유사한 위치에 마련될 수 있다. 또는, 센서부(370)는 유입구 및 유출구에 각각 위치하여 공기 중의 이물이 필터에 의해 제거되기 전과 제거된 후의 이물의 질량농도를 측정할 수 있다. 프로세서(410)는 이물의 질량농도를 정확히 측정하여 남은 필터의 수명을 계산할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기 및 하우징의 외부모습을 나타내는 측면도 및 사시도이다. 도 7에는 공기 조화기(100)와 덮개(110)를 Y 축 방향으로 X-Z 평면을 바라본 그림(부호 700 및 부호 710 참조)과, 덮개(110)의 외부 모습을 나타내는 그림(부호 730 및 부호 740)이 존재한다.
덮개(110)의 측면에는 홀이 존재하여 공기가 유입 및 유출될 수 있다 (부호 710 및 730 참조). 부호 710에서는 -Y 축 쪽의 방향의 덮개(110)에 홀(720)이 존재한다. 홀(720)의 위치는 이에 제한되지 않으며, 센서부(370)가 존재하는 근처에 덮개(110)의 홀(720)이 마련될 수 있다. 홀(720)은 하나 이상 마련될 수 있다. 또한 홀(720)이 복수 개 인 경우, 복수개의 홀(720)은 서로 근처에 위치할 수 있지만(부호 710 참조), 떨어져서 위치할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 필터를 도시한다. 필터는 공기 중의 이물을 제거할 수 있다. 공기 중의 이물의 종류는 다양하므로, 이물을 제거하기 위한 필터도 여러가지 종류가 존재할 수 있다. 섬유를 이용하여 공기 중의 이물을 제거하는 필터, 정전기를 이용하여 공기 중의 이물을 제거하는 필터, 화학 약품을 이용하여 공기 중의 이물을 제거하는 필터, 또는 광촉매를 이용하여 공기 중의 이물을 제거하는 필터 등이 있다. 필터유닛(도 3의 330 참조)에는 여러 개의 필터가 존재할 수 있다. 필터의 위치를 고정해주는 필터 지지부(801 및 802)는 필터유닛(330)의 일부 구성으로 존재한다. 필터 지지부(801 및 802)의 형상은 사각형으로 제한된 것은 아니며, 공기 조화기(100)의 내부 구조에 따라 그 형상은 다를 수 있다.
프로세서(410)는 필터에 누적되어 있는 먼지량을 센싱정보를 이용하여 구할 수 있다. 프로세서(410)는 센서부(420)가 감지한 센싱정보를 이용하여 먼지의 질량농도(mg/ m³)와 풍량(m³/s)의 곱으로 초당 필터링되는 먼지의 양(mg/s)을 구할 수 있다. 프로세서(410)는 초당 필터링되는 먼지의 양(mg/s)와 공기 조화기(100)의 작동시간(s)의 곱으로 필터에 누적되는 먼지의 양(mg)을 구할 수 있다. 누적되는 먼지의 양은 하기의 수학식으로 구할 수 있다.
[수학식]
누적되는 먼지의 양 = 먼지의 질량농도 * 풍량 * 작동시간
누적먼지량이 필터가 수용할 수 있는 한계누적량을 초과하여 필터의 교체가 필요한 경우, 프로세서(410)는 사용자인터페이스부(440)를 통하여 사용자에게 필터를 교체할 것을 영상 또는 음성으로 출력할 수 있다. 또한, 프로세서(410)는 자동으로 또는 사용자인터페이스부(440)를 통한 사용자입력에 대응하여, 필터의 사용시간을 초기화할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(410)는 필터의 교체 후에 필터의 사용시간을 초기화하여, 교체된 필터의 성능을 정확히 파악할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기의 성능을 도시한다. 도 9에서는 공기 조화기(100)의 성능과 먼지 누적량과의 상관관계를 그래프로 나타낸다. 공기 조화기(100)의 필터에 먼지 누적량이 많아질수록 공기 조화기(100)의 성능은 선형적으로 저하될 수 있다(부호 910 참조). 또는 필터에 먼지 누적량이 많아질수록 공기 조화기(100)의 성능은 비선형적으로 저하될 수 있다(부호 920 참조). 먼지 누적량과 공기 조화기(100)의 성능과의 상관관계는, 공기 조화기(100)의 필터, 사용환경 및 공기 중 이물의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 미세먼지 10 mg 이 누적된 공기조화기(100)와 초미세먼지 10 mg 이 누적된 공기조화기(100)의 성능은 다를 수 있다.
공기조화기(100)의 성능은 풍량과 필터의 먼지 필터링 정도에 따라 달라질 수 있다. 이하에서는 공기 조화기(100) 사용에 따른 풍량 변화에 대하여 설명한다. 공기 조화기(100)를 사용하면서 필터에 누적되는 이물의 양이 많아지면, 풍량의 설정이 동일하여도 이물의 저항 때문에 외부로 출력되는 풍량(이하, '실제풍량'이라 함)이 줄어들 수 있다. 예컨대, 풍량이 1 m³/s로 설정되어 있어도, 수명 100%의 필터와 수명 10%의 필터를 통과하는 실제풍량이 각각 1 m³/s 와 0.7m³/s로 다를 수 있다. 다시 말하면, 공기 조화기(100)의 사용에 따라, 필터에 누적되는 먼지량의 증가로 인하여 공기 조화기(100)에 유입되는 실제 풍량은 설정된 풍량보다 작아질 수 있다.
이하에서는, 공기조화기(100) 사용에 따른 필터링 정도 변화에 대하여 설명한다. 실제풍량이 동일한 상황에서, 필터에 누적되는 이물의 양이 많아지면, 필터에 누적된 먼지가 필터의 역할을 하면서 필터의 성능이 향상될 수 있다. 실제풍량이 1 m³/s로 일정하면, 수명 50%의 필터가 거르는 이물의 양이 수명 100%의 필터가 거르는 이물의 양보다 많을 수 있다.
결과적으로, 공기 조화기(100)를 사용함에 따라, 필터의 성능은 향상될 수 있지만 실제풍량이 작아지므로 공기 조화기(100)의 성능은 낮아질 수 있다.
공기 조화기(100)의 사용에 따른 설정된 풍량과 실제풍량의 차이값 및 필터의 성능의 차이값을 실험을 통하여 산출할 수 있다. 실험을 통한 차이값은 저장부(430)에 저장되고, 프로세서(410)는 차이값을 보정하여 필터에 누적되는 먼지 누적량을 정확하게 파악하여 필터의 남은 수명을 계산할 수 있다. 예를 들어, 누적 먼지량의 증가로 실제풍량의 값이 설정된 풍량 값보다 30%정도 낮으면, 프로세서(410)는 설정된 풍량 값의 70%로 실제풍량 값을 계산할 수 있다. 따라서, 프로세서(410)는 상기 사용 시간, 상기 누적된 먼지량 중 적어도 하나에 따라 상기 풍량 값을 보정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기에서의 설정값을 도시한다. 필터의 성능은 필터의 교체시기로부터 시간, 공기 조화기(100)의 사용 시간 또는 누적된 이물의 양과 상관관계가 있다. 공기 조화기(100)의 사용 시간이 오래될수록 필터의 성능은 낮아질 수 있다. 또는 공기 조화기(100)의 사용에 따라 필터에 누적된 이물의 양이 많아지면, 필터의 성능은 낮아질 수 있다. 필터의 성능의 변화는 필터의 종류, 공기 조화기(100)의 사용 환경, 공기 중의 이물의 종류에 따라 다를 수 있다. 필터의 성능의 변화에 관련 있는 인자는 앞서 나열한 인자에 한정되는 것은 아니며, 다른 인자를 더 포함할 수 있다.
공기 중 이물의 질량농도는 프로세서(410)가 센서부(370)에 의해 감지된 센싱 정보에 기초하여 결정할 수 있다. 풍량은 해당 공기 조화기에 대한 실험값을 통하여 얻은 후에, 실험값에 대응하는 정보로 저장부(430)에 저장되어 있을 수 있다. 풍량은 사용환경에 따라 다를 수 있으므로, 사용환경에 따라 알맞은 풍량에 대한 정보가 저장부(430)에 저장되어 있을 수 있다. 프로세서(410)가 송풍모터(451)가 구동한 시간을 저장부(430)에 저장하여 사용시간을 구할 수 있다.
저장부(430)에 저장된 정보를 통해 프로세서(410)는 사용시간 및 누적 먼지량을 구할 수 있다. 이하에서는 먼지 누적량과 필터의 성능과의 관계에 대하여 설명한다.
사용시간 및 먼지 측정값은 총 4단계로 분류할 수 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 4단계 중에서 각 단계의 %포인트 간격을 25%포인트로 하였다. 사용시간 및 먼지 측정값을 4단계로 나눈 것은 임의로 나눈 결과이며, 설계에 따라, 단계의 수를 더 높일 수 있으며, 더 낮출 수도 있다. 또한, 단계별 %포인트도 다를 수 있다. 예를 들어, 단계가 3단계 인 경우, 단계별 %포인트는 30%포인트 일 수 있다. 단계가 5단계 인 경우, 단계별 %포인트는 20%포인트 일 수 있다. 프로세서(410)는 사용자인터페이스부(440)의 디스플레이 또는 다른 출력부를 통해 공기 조화기(100)의 시간 및 먼지 단계를 출력할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 공기 조화기(100)의 필터 교체시기를 파악할 수 있다.
이하에서는, 먼지 측정값에 대한 인자를 설명한다(부호 1000 참조).
필터가 수용할 수 있는 먼지량의 한계값 D mg은 필터마다 다를 수 있으며, 먼지량의 한계값은 실험값에 대응하는 정보로 저장부(430)에 저장되어 있을 수 있다. 따라서 A, B 및 C의 값은 D의 25%, 50% 및 75%에 해당하는 값이다. 예를 들어 D가 100,000 이라면, A는 25,000, B는 50,000 그리고 C는 75,000이다.
먼지 1단계는 필터가 교체된 후, 필터에 누적되어 있는 먼지량이 A mg 이상인 경우이다. 측정된 누적 먼지량은 A mg 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 성능을 100%로 판단할 수 있다. 이다. 먼지 누적량이 A mg 보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 먼지 단계를 1단계로 판단하고 필터의 수명을 75%로 판단할 수 있다.
먼지 2단계는 필터가 교체된 후, 필터에 누적되어 있는 먼지량이 B mg 이상인 경우이다. B mg 은 필터가 수용할 수 있는 먼지량 한계값의 2/4 정도의 값이며, B의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 측정된 누적 먼지량은 B mg 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 수명을 75%로 판단할 수 있다. 이다. 먼지 누적량이 B mg 보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 먼지 단계를 2단계로 판단하고 필터의 수명을 50%로 판단할 수 있다.
먼지 3단계는 필터가 교체된 후, 필터에 누적되어 있는 먼지량이 C mg 이상인 경우이다. C mg 은 필터가 수용할 수 있는 먼지량의 한계값의 3/4 정도의 값이며, C의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 측정된 누적 먼지량은 C mg 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 수명을 50%로 판단할 수 있다. 이다. 먼지 누적량이 C mg 보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 먼지 단계를 3단계로 판단하고 필터의 수명을 25%로 판단할 수 있다.
먼지 4단계는 필터가 교체된 후, 필터에 누적되어 있는 먼지량이 D mg 이상인 경우이다. D mg 은 필터가 수용할 수 있는 먼지량의 한계값의 4/4 정도의 값이며, D의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 측정된 누적 먼지량은 D mg 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 수명을 25%로 판단할 수 있다. 이다. 먼지 누적량이 D mg 보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 먼지 단계를 4단계로 판단하고 필터의 수명을 0%로 판단할 수 있다. 이하에서는, 도 10에서 설명한 내용을 바탕으로 도 11에 대한 설명을 하도록 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 잔여 수명을 판단하는 흐름도이다. 도 11에서는 도 10의 설명을 참조하여 흐름도를 설명한다. 이하에서는, 프로세서(410)가 측정되는 먼지량에 기초하여 필터의 수명을 판단하는 과정을 설명한다.
프로세서(410)는 저장부(430)에 저장된 정보 또는 다른 정보를 통해 현재까지 측정된 먼지 누적량에 대한 정보를 분석한다.
프로세서(410)는 먼지 누적량이 먼지 1단계에 해당하는 A mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1001). 먼지 누적량이 A mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1101의 'No'), 프로세서(410)는 필터의 수명을 100%라고 판단한다.
먼지 누적량이 A mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1101의 'Yes), 프로세서(410)는 먼지 누적량이 먼지 2단계에 해당하는 B mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1102). 먼지 누적량이 B mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1102의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 누적량을 1단계로 판단하고, 필터의 수명을 75%라고 판단한다.
먼지 누적량이 B mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1102의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 누적량이 먼지 3단계에 해당하는 C mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1103). 먼지 누적량이 C mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1103의 'No), 프로세서(410)는 먼지 누적량을 2단계로 판단하고, 필터의 수명을 50%라고 판단한다.
먼지 누적량이 C mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1103의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 누적량이 먼지 4단계에 해당하는 D mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1104). 먼지 누적량이 D mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1104의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 누적량을 3단계로 판단하고, 필터의 수명을 25%라고 판단한다.
먼지 누적량이 D mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1104의 'Yes), 프로세서(410)는 먼지 누적량을 4단계로 판단하고, 필터의 수명을 0%라고 판단한다.
프로세서(410)는 사용자인터페이스부(440)를 통해 판단한 먼지 누적량 단계를 출력할 수 있다.
다시 도 10에서의 사용 시간에 대한 인자를 설명한다(부호 1010 참조).
공기 조화기(100)의 사용으로 필터의 수명이 다할 때까지 걸리는 한계 구동시간은 실험값을 통해 구할 수 있다. 프로세서(410)는 현재 사용 시간과 한계 구동시간에 기초하여 현재 필터의 성능을 추정할 수 있다. 한계 구동시간은 필터마다 다를 수 있으며, 한계 구동시간은 저장부(430)에 저장되어 있을 수 있다. 특정 필터의 한계 구동시간을 D 시간이라고 가정한다. A, B 및 C 값은 D 값의 각각 25%, 50% 및 75%에 해당할 수 있다. 예를 들어, D의 값이 10,000이면, A는 2,500, B는 5,000 그리고 C는 7,500이다.
시간 1단계는 필터가 교체된 후, 송풍모터(451)의 사용 시간이 A시간 이상인 경우이다. 사용 시간이 A 시간 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 성능을 100%로 판단할 수 있다. 사용 시간이 A 시간보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 시간 단계를 1단계로 판단하고, 필터의 성능을 75%로 판단할 수 있다.
시간 2단계는 필더가 교체된 후, 송풍모터(451)의 사용 시간이 B 시간 이상인 경우이다. B 시간은 한계 구동시간의 2/4 정도의 값이며, B의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 사용 시간이 B 시간 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 성능을 75%로 판단할 수 있다. 사용 시간이 B 시간보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 시간 단계를 2단계로 판단하고, 필터의 성능을 50%로 판단할 수 있다.
시간 3단계는 필더가 교체된 후, 송풍모터(451)의 사용 시간이 C 시간 이상인 경우이다. C 시간은 한계 구동시간의 3/4 정도의 값이며, C의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 사용 시간이 C 시간 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 성능을 50%로 판단할 수 있다. 사용 시간이 C 시간보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 시간 단계를 3단계로 판단하고, 필터의 성능을 25%로 판단할 수 있다.
시간 4단계는 필더가 교체된 후, 송풍모터(451)의 사용 시간이 D 시간 이상인 경우이다. D 시간은 한계 구동시간 정도의 값이며, D의 값은 필터에 따라 다를 수 있다. 사용 시간이 D 시간 보다 적은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 필터의 성능을 25%로 판단할 수 있다. 사용 시간이 D 시간보다 많은 것으로 판단되면, 프로세서(410)는 현재 시간 단계를 4단계로 판단하고, 필터의 성능을 0%로 판단할 수 있다. 프로세서(410)는 현재 단계에 해당하는 시간값 또는 먼지값을 사용자인터페이스부(440)를 통해 출력할 수 있다. 이하에서는 도 9 및 도 10의 설명을 참조하여 도 11에 대하여 설명하도록 한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기 조화기의 잔여 수명을 판단하는 흐름도이다. 도 12에서는 도 10 및 도 11의 설명을 참조하여 흐름도를 설명한다. 이하에서는, 프로세서(410)가 누적 사용 시간값 및 측정되는 먼지량에 기초하여 필터의 수명을 판단하는 과정을 설명한다.
프로세서(410)는 저장부(430)에 저장된 정보 또는 다른 정보를 통해 누적 사용 시간값에 대한 정보 및 현재까지 측정된 먼지 누적량에 대한 정보를 분석한다.
프로세서(410)는 누적 사용시간이 시간 1단계에 해당하는 A 시간을 초과하는지 판단한다(동작 S1201). 누적 사용시간이 A 시간을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1201의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 누적량이 먼지 1단계에 해당하는 A mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1202). 먼지 누적량이 A mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1202의 'No'), 프로세서(410)는 필터의 수명을 100%라고 판단한다. 먼지 누적량이 A mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1202의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 1단계로 판단하고, 필터의 수명을 75%라고 판단한다.
누적 사용시간이 A 시간을 초과한다고 판단되면(동작 S1201의 'Yes'), 프로세서(410)는 누적 사용시간이 시간 2단계에 해당하는 B 시간을 초과하는지 판단한다(동작 S1211). 누적 사용시간이 B 시간을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1211의 'No'), 프로세서(410)는 시간 단계를 1단계로 판단하고, 먼지 누적량이 먼지 2단계에 해당하는 B mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1212). 먼지 누적량이 B mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1212의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 1단계로 판단하고, 필터의 수명이 75%라고 판단한다. 먼지 누적량이 B mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1212의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 2단계로 판단하고, 필터의 수명을 50%라고 판단한다.
누적 사용시간이 B 시간을 초과한다고 판단되면(동작 S1211의 'Yes'), 프로세서(410)는 누적 사용시간이 시간 3단계에 해당하는 C 시간을 초과하는지 판단한다(동작 S1221). 누적 사용시간이 C 시간을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1221의 'No'), 프로세서(410)는 시간 단계를 2단계로 판단하고, 먼지 누적량이 먼지 3단계에 해당하는 C mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1222). 먼지 누적량이 C mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1222의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 2단계로 판단하고, 필터의 수명이 50%라고 판단한다. 먼지 누적량이 C mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1222의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 3단계로 판단하고, 필터의 수명을 25%라고 판단한다.
누적 사용시간이 C 시간을 초과한다고 판단되면(동작 S1221의 'Yes'), 프로세서(410)는 누적 사용시간이 시간 4단계에 해당하는 D 시간을 초과하는지 판단한다(동작 S1231). 누적 사용시간이 D 시간을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1231의 'No'), 먼지 누적량이 먼지 4단계에 해당하는 D mg을 초과하는지 판단한다(동작 S1232). 먼지 누적량이 D mg을 초과하지 않는다고 판단되면(동작 S1232의 'No'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 3단계로 판단하고, 프로세서(410)는 필터의 수명이 25%라고 판단한다. 먼지 누적량이 D mg을 초과한다고 판단되면(동작 S1232의 'Yes'), 프로세서(410)는 먼지 단계를 4단계로 판단하고, 필터의 수명을 0%라고 판단한다. 또한, 누적 사용시간이 D 시간을 초과한다고 판단되면(동작 S1231의 'Yes'), 프로세서(410)는 시간 단계를 4단계로 판단하고, 필터의 수명을 0%라고 판단한다.
필터의 수명은 앞선 설명한 먼지 누적량 및 누적 사용시간 두가지 인자에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터의 수명은 먼지 누적량, 풍량, 사용시간 및 먼지의 종류에 따라 달라질 수 있다. 따라서 프로세서(410)는 먼지 누적량, 풍량, 사용시간 및 먼지의 종류의 조합에 따라 필터의 수명을 다르게 결정할 수 있다.
100: 공기조화기
110: 덮개
340: 하우징
370: 센서부

Claims (18)

  1. 공기 조화기에 있어서,
    공기의 유입 및 유출이 가능한 유입구 및 유출구를 가지는 하우징;
    상기 유입구를 통해 유입된 공기를 상기 유출구를 통해 토출시키는 팬구동부;
    상기 유입된 공기를 필터링하는 필터부;
    상기 공기 중의 이물을 감지할 수 있는 센서부;
    정보를 저장할 수 있는 저장부; 및
    상기 센서부에 의해 감지된 상기 공기 중의 이물의 질량농도에 관한 정보를 상기 저장부에 저장하고, 상기 저장부에 저장된 정보에 기초하여 상기 필터부의 남은 수명을 계산하는 프로세서를 포함하는 공기 조화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는 레이저를 이물에 반사시키고, 감지한 센싱정보를 얻고,
    상기 프로세서는 센서부에 의해 얻어진 센싱정보에 기초하여 이물의 질량농도를 결정하는 공기 조화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는 레이저를 공기에 조사하여 상기 이물에 반사된 레이저의 산란 정도를 감지하고,
    상기 프로세서는, 상기 감지된 산란 정도에 기초하여 상기 이물의 질량농도를 결정하는 공기 조화기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 필터부는, 상기 유입구 측에 마련되어, 상기 유입구를 통해 유입되는 공기를 필터링하는 공기 조화기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 유로와 격리된 별도의 공간에 마련되는 공기 조화기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 센서부는, 상기 유입구의 근방에 마련되는 공기 조화기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 센서부는, 상기 유입구와, 상기 필터부 사이의 유로에 있는 공기의 이물을 감지하는 공기 조화기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 저장부는, 상기 이물의 질량농도와, 상기 필터부의 남은 수명 간의 상관관계에 관하여 미리 정해진 정보를 저장하고,
    상기 프로세서는, 상기 저장된 정보를 이용하여 상기 필터부의 남은 수명을 결정하는 공기 조화기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 저장부에 저장되는 정보에 기초하여 상기 필터부의 누적된 먼지량을 계산하는 공기 조화기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 공기 조화기의 사용 시간, 풍량 값 및 상기 공기중의 이물의 질량농도를 이용하여 누적된 먼지량을 계산하는 공기 조화기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 사용 시간, 상기 누적된 먼지량 중 적어도 하나에 따라 상기 풍량 값을 보정하는 공기 조화기.
  12. 하우징, 팬구동부, 필터부, 센서부 및 저장부를 구비하는 공기 조화기를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 센서부에 의해 감지된, 상기 하우징에 마련된 유입구를 통해 유입된 공기 중의 이물의 질량농도에 관한 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계;
    저장된 정보에 기초하여 상기 필터부의 남은 수명을 계산하도록 제어하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 센서부는 레이저를 이물에 반사시키고, 감지하여 센싱정보를 얻는 단계;
    상기 센서부에 의해 얻어진 센싱정보에 기초하여 이물의 질량농도를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 센서부는 레이저를 공기에 조사하여 상기 이물에 반사된 레이저의 산란 정도를 감지하는 단계;
    상기 감지된 산란 정도에 기초하여 이물의 질량농도를 결정하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 이물의 질량농도와, 상기 필터부의 남은 수명 간의 상관관계에 관하여 미리 정해진 정보를 상기 저장부에 저장하는 단계;
    상기 저장된 정보를 이용하여 상기 필터부의 남은 수명을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 저장부에 저장되는 정보에 기초하여 상기 필터부에 누적된 먼지량을 계산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 공기 조화기의 사용 시간, 풍량 값 및 상기 공기중의 이물의 질량농도를 이용하여 누적된 먼지량을 계산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 사용 시간, 상기 누적된 먼지량 중 적어도 하나에 따라 상기 풍량 값을 보정하는 단계를 더 포함하는 방법.


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