KR20220008132A - 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템 - Google Patents

필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기청정기 및 이의 필터상태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필터가 적용된 공기청정기에서 필터가 올바르게 기능하고 있는지 실시간으로 파악하여 정확한 교체 주기를 사용자에게 안내할 수 있는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 필터를 통해 정화된 공기를 배출하는 공기 배출구에 구비되어 공기질을 측정하기 위한 배출구 공기질 측정모듈과; 상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보를 사전에 마련된 기준 공기질 정보와 비교하여 일정 수준 이하일 경우 필터교체 알람신호를 생성하기 위한 필터교체 알람모듈과; 상기 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 무선으로 외부에 전송하기 위한 무선통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템{AIR CLEANER EQUIPPED WITH ALARM FUNCTION FOR FILTER REPLACEMENT TIME BASED ON FILTER CONTAMINATION MEASUREMENT AND FILTER STATUS MONITORING SYSTEM USING THIS}
본 발명은 공기청정기 및 이의 필터상태 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 필터가 적용된 공기청정기에서 필터가 올바르게 기능하고 있는지 실시간으로 파악하여 정확한 교체 주기를 사용자에게 안내할 수 있는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템에 관한 것이다.
근래에 들어 산업화가 고도화되고 이와 함께 환경오염의 심각성이 나날이 증대되면서 야외뿐만 아니라 실내에서도 공기 중에 존재하는 오염물질에 사람들이 지속적으로 노출되는 상황임에 따라 실내 환경을 쾌적하게 하기 위한 공기청정기 관련 기술이 발전하고 있다.
이러한 공기청정기는 공기에 포함되어 있는 오염 물질을 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치로, 공기정청기에서 공기를 정화하는 가장 대표적인 방식으로는 팬을 이용해 공기를 흡입한 후 필터로 정화하여 정화된 공기를 다시 배출하는 원리를 들 수 있는데, 이 방식을 채용한 공기청정기는 보통 HEPA라는 세세한 부직포의 필터로 미립자를 집진 및 여과하고 냄새는 활성탄을 이용해 흡착하는 방법을 사용하며, 이 밖에도 활성탄 대신에 이산화티타늄 광촉매를 채용하거나, HEPA보다 세밀한 필터인 ULPA를 채용한 모델도 있다.
그런데, 상술된 바와 같은 필터가 적용된 종래 공기청정기의 경우, 필터가 오염물질을 흡착하여 정화된 공기를 배출하는 기능을 올바르게 수행하기 위해서는 필터를 적정시기에 교체하는 것이 매우 중요하지만, 아직까지는 주변환경에 상관없이 공기청정기 내 타이머를 통해 가동 시간(예: 모터 가동시간)을 확인하여 미리 정해진 시간이 지나면 교체시기를 안내하는 방식을 채택하고 있기 때문에, 기본적으로 깨끗한 공간에서 사용되는 공기청정기의 필터는 다른 곳보다 더 오래 사용할 수 있음에도 불구하고 불필요하게 교체를 하게 되거나, 미리 정해진 공기청정기 가동시간보다 이전에 필터가 오염되는 열악한 환경에서 오염된 필터로부터 유해물질이 배출됨에 따라 공기를 더욱 악화시킬 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 공기청정기의 필터가 제대로 기능하고 있는지 간편하고 효율적으로 확인하여 정확한 교체 주기를 사용자에게 알릴 수 있는 방안 마련이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1765477호 대한민국 등록특허공보 제10-0727678호
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기청정기에서 필터의 기능을 실시간으로 용이하게 확인하여 정확한 필터교체 주기를 사용자에게 안내하기 위한 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 필터를 통해 정화된 공기를 배출하는 공기 배출구에 구비되어 공기질을 측정하기 위한 배출구 공기질 측정모듈과; 상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보를 사전에 마련된 기준 공기질 정보와 비교하여 일정 수준 이하일 경우 필터교체 알람신호를 생성하기 위한 필터교체 알람모듈과; 상기 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 무선으로 외부에 전송하기 위한 무선통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보와 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 시각 또는 청각적으로 표시하기 위한 공기질/필터상태 표시모듈과, 실내 공기질 정보를 측정하기 위한 실내 공기질 측정모듈과, 상기 실내 및 배출구 공기질 정보를 비교하여 배출구 공기질 정보가 더 불량할 경우를 공기질/필터상태 표시모듈을 통해 표시하면서 일정시간 이후로 전원을 오프시키기 위한 전원제어모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배출구 및 실내 공기질 측정모듈은 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소 및 TVOC 중 적어도 어느 하나 이상을 측정 가능한 것을 특징으로 한다.
한편으로, 본 발명은, 상기 필터교체 알람모듈이 생성한 필터교체 알람신호를 무선통신모듈을 거쳐 수신하기 위한 사용자 단말기와; 상기 사용자 단말기 또는 무선통신모듈을 통해 배출구 공기질 정보 및 알람신호 생성일시를 수신하여 빅데이터화 하기 위한 필터교체정보 수집서버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 사용자 단말기 또는 필터교체정보 수집서버로부터 알람신호를 수신하기 위한 필터 A/S 관리서버를 더 포함하고, 상기 필터 A/S 관리서버는 해당 알람신호가 발생된 공기청정기에 매칭되는 사용자 단말기로부터 가장 가까운 위치에 있는 A/S 기사 단말기에 알람신호 수신상황 및 사전 취득한 사용자 연락처를 전송하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 A/S 기사 단말기는 알람신호가 발생된 공기청정기에 대한 위치, 기존 필터종류, 교체 필터종류 및 필터교체 일시 중 적어도 어느 하나 이상의 공기청정기 필터정보를 필터 A/S 관리서버에 전송하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 필터교체정보 수집서버는 공기청정기 필터정보를 수신하여 알람신호 생성일시를 참조로 필터 교체주기를 통계화 가능하도록 빅데이터화 하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기 및 이를 사용한 필터상태 모니터링 시스템은 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
1. 공기청정기의 필터 상태를 종래 공기질 측정센서를 통해 실시간으로 간편하게 확인하여 정확한 필터 교체주기를 사용자가 자동으로 안내받도록 함
2. 공기청정기를 통해 배출되는 공기가 실내 공기보다 불량할 경우 공기청정기가 작동하지 않도록 제어할 수 있음
3. 필터 교체가 필요할 경우, 자동으로 A/S 서비스를 받을 수 있도록 지원함
4. 각종 필터 교체주기 관련 정보를 빅데이터화 화여 통계 자료로 활용할 수 있음
도 1은 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기의 주요 구성요소를 도시한 블록도
도 2는 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템의 활용 사례를 나타낸 순서도
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기의 주요 구성요소를 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 공기청정기는 기본적으로 배출구 공기질 측정모듈, 필터교체 알람모듈, 무선통신모듈을 포함하여 구성된다.
보다 구체적으로, 본 발명은 필터를 통해 정화된 공기를 배출하는 공기 배출구에 구비되어 공기질을 측정하기 위한 배출구 공기질 측정모듈과, 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보를 사전에 마련된 기준 공기질 정보와 비교하여 일정 수준 이하일 경우 필터교체 알람신호를 생성하기 위한 필터교체 알람모듈과, 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 무선으로 외부에 전송하기 위한 무선통신모듈을 포함하여 이루어진다.
상기 배출구 공기질 측정모듈은 공기청정기에서 팬을 통해 흡입된 공기가 필터를 거쳐 정화된 이후 배출되는 배출구 부분에 설치되어 필터를 통과한 공기질을 측정하기 위한 것으로, 특별히 다른 방식으로 필터 상태를 점검할 필요없이 최근 기술집약적으로 급속하게 발전된 공기질 센싱 방식을 통해 간편하게 배출구 공기질을 확인하여 간접적으로 필터가 올바르게 기능하고 있는지 체크 가능하게 한다.
이러한 상기 배출구 공기질 측정모듈은 실내 환경에서 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, TVOC 등을 측정하여 배출구 공기질 정보를 생성하게 되고, 특히 미세먼지는 PM10, PM2.5를 기준으로 하여 미세먼지/초미세먼지로 구분한 정보를 생성할 수 있는 한편, 프로필렌옥사이드/벤젠/포름알데히드 등과 같은 TVOC 또한 측정할 수 있도록 하여 인체에 유해한 휘발성 유기화합물이 측정되는 상황을 주변 사람이 즉각적으로 인지하도록 할 수도 있다.
상기 필터교체 알람모듈은 예로써 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보를 미리 자체적으로 규정된 기준 공기질 정보와 비교한 후, 배출구 공기질 정보가 기준 공기질 정보 이하로 판단되면 필터 교체가 필요한 것으로 인식하여 외부에서 확인할 수 있는 필터교체 알람신호를 생성하게 된다.
상기 무선통신모듈은 Wi-Fi, 블루투스, 지그비 등의 무선 근거리 통신방식에 따라 이하 기술되는 사용자 단말기, 필터교체정보 수집서버와 직간접적으로 통신하여 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 전달하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보와 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 시각 또는 청각적으로 표시하기 위한 공기질/필터상태 표시모듈를 구비하게 되는데, 이는 배출구 공기질 정보 중 온도/ 습도의 경우 수치적으로 표시할 수 있고, 미세먼지/일산화탄소/이산화탄소/TVOC의 경우 수치로 사람이 체감할 수 없는 정보는 좋음/보통/나쁨/매우나쁨 등과 같이 직관적인 상태로 나타낼 수 있고, 여기서 나쁨이나 매우나쁨 상태에서는 사용자의 조속한 대응을 위해 알람음을 생성할 수도 있음과 아울러, 알람신호를 수신하게 되면 필터교체가 필요한 상황임에 따라 이를 LCD, LED와 같은 시각적은 수단을 통해 표현하거나 스피커를 통해 표현할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 실내 공기질 정보를 측정하기 위한 실내 공기질 측정모듈과, 실내 및 배출구 공기질 정보를 비교하여 배출구 공기질 정보가 더 불량할 경우를 공기질/필터상태 표시모듈을 통해 표시하면서 일정시간 이후로 전원을 오프시키기 위한 전원제어모듈을 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 실내 공기질 측정모듈은 배출구 공기질 측정모듈과 마찬가지로 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, TVOC 등을 측정할 수 있고, 실내 및 배출구 공기질 정보를 각각 일대일로 비교한 데이터를 공기질/필터상태 표시모듈이 나타낼 수도 있으며, 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소, TVOC 등에서 적어도 하나라도 배출구 공기질 정보가 불량하다면 이를 공기질/필터상태 표시모듈 표시하도록 한 이후, 사전 설정된 시간이 지나면 전원제어모듈이 공기청정기 전원을 오프시키도록 함으로써 실내 공기보다 불량한 상태의 공기가 공기청정기로부터 배출되지 않도록 하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
한편으로, 본 발명에 따른 필터상태 모니터링 시스템은 상기 공기청정기의 필터교체 알람모듈이 생성한 필터교체 알람신호를 무선통신모듈을 거쳐 수신하기 위한 사용자 단말기와, 사용자 단말기 또는 무선통신모듈을 통해 배출구 공기질 정보 및 알람신호 생성일시를 수신하여 빅데이터화 하기 위한 필터교체정보 수집서버를 포함하여 이루어진다.
상기 사용자 단말기는 무선통신모듈과의 근거리 통신을 통해 직접적으로 알람신호를 수신하거나 무선통신모듈과 통신 가능한 중계기를 거쳐 간접적으로 알람신호를 수신하여 필터 교체시기를 확인하는 것을 기본으로 하고, 공기질/필터상태 표시모듈에 의한 실내 및 배출구 공기질 측정모듈 각각의 실내 및 배출구 공기질 정보 비교 데이터를 확인할 수도 있을 것이며, 이에 따라 공기청정기를 실제로 사용하는 사람이 실시간으로 필터 교체가 필요한 상황을 알 수 있게 된다.
상기 필터교체정보 수집서버는 사용자 단말기로부터 사용자 정보(예: 이름, 거주지 주소, 공기청정기 종류, 공기청정기 사용장소, 연락처 등)를 수신하고, 사용자 정보에 대응하는 공기청정기에 대한 배출구 공기질 정보 및 알람신호 생성일시를 수신하여 빅데이터로 관리하고, 이하 필터 A/S 관련 정보를 수집하여 필터 교체시기에 대한 다양한 데이터를 통계화 가능하도록 기능하게 된다.
또한, 본 발명은 상기 사용자 단말기 또는 필터교체정보 수집서버로부터 알람신호를 수신하기 위한 필터 A/S 관리서버를 더 포함하고, 필터 A/S 관리서버는 해당 알람신호가 발생된 공기청정기에 매칭되는 사용자 단말기로부터 가장 가까운 위치에 있는 A/S 기사 단말기에 알람신호 수신상황 및 사전 취득한 사용자 연락처를 전송하게 된다.
상술된 바와 같은 시스템 구성에 따르면, 필터 A/S 관리서버가 GPS 기반으로 사용자 단말기로부터 가장 가까운 A/S 기사 단말기를 확인한 다음, 공기청정기의 필터 교체가 필요한 상황을 해당 A/S 기사에게 알려 A/S 기사 및 사용자간 연락을 통해 오프라인상에서의 필터 교체 과정이 수행되도록 한다.
상기 A/S 기사에 의한 필터 교체 작업이 완료된 이후, A/S 기사는 본인의 단말기, 즉 A/S 기사 단말기를 통해 알람신호가 발생된 공기청정기에 대한 위치, 기존 필터종류, 교체 필터종류, 필터교체 일시 등의 공기청정기 필터정보를 필터 A/S 관리서버에 전송함으로써 A/S 완료 상황을 서버에서 관리할 수 있도록 함과 아울러, 사용자의 공기청정기에 과거 및 현재 적용된 필터를 명확하게 확인하여 해당 필터 정보를 필터 A/S 관리서버로 전송하도록 한다.
추가적으로, 상기 필터교체정보 수집서버는 공기청정기에 대한 위치, 기존 필터종류, 교체 필터종류, 필터교체 일시 등의 공기청정기 필터정보를 필터 A/S 관리서버로부터 수신하여 알람신호 생성일시를 참조로 필터 종류별, 공기청정기 위치별 등 필터 교체주기와 관련하여 통계화 가능하도록 빅데이터화 하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템의 활용 사례를 나타낸 순서도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템의 활용 사례에 대해 살펴보기로 한다.
1. 배출구 공기질 측정모듈을 통해 공기청정기의 공기 배출구에서 배출되는 공기질을 측정한 배출구 공기질 정보 생성
2. 필터교체 알람모듈이 배출구 공기질 정보 및 기준 공기질 정보를 비교하여 필터 교체가 필요한 것으로 판단되면 알람신호 생성
3. 사용자 단말기 및 필터교체정보 수집서버에서 배출구 공기질 정보 및 알람신호 생성일시 수신
4. 필터 A/S 관리서버가 사용자 단말기 또는 필터교체정보 수집서버로부터 알람신호를 수신하여 사용자 주변 A/S 기사에게 필터 교체 필요 상황 및 사용자 정보 전송
5. A/S 기사가 공기청정기가 위치한 장소에 방문하여 필터 교체 후 알람신호가 발생된 공기청정기에 대한 위치, 기존 필터종류, 교체 필터종류, 필터교체 일시 등의 공기청정기 필터정보를 필터 A/S 관리서버에 전송
6. 필터교체정보 수집서버가 공기청정기 필터정보를 통계자료로 활용하기 위해 빅데이터화
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 필터를 통해 정화된 공기를 배출하는 공기 배출구에 구비되어 공기질을 측정하기 위한 배출구 공기질 측정모듈과;
    상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보를 사전에 마련된 기준 공기질 정보와 비교하여 일정 수준 이하일 경우 필터교체 알람신호를 생성하기 위한 필터교체 알람모듈과;
    상기 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 무선으로 외부에 전송하기 위한 무선통신모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출구 공기질 측정모듈이 측정한 배출구 공기질 정보와 필터교체 알람모듈이 생성한 알람신호를 시각 또는 청각적으로 표시하기 위한 공기질/필터상태 표시모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    실내 공기질 정보를 측정하기 위한 실내 공기질 측정모듈을 더 구비하고,
    상기 실내 및 배출구 공기질 정보를 비교하여 배출구 공기질 정보가 더 불량할 경우를 공기질/필터상태 표시모듈을 통해 표시하면서 일정시간 이후로 전원을 오프시키기 위한 전원제어모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출구 및 실내 공기질 측정모듈은 온도, 습도, 미세먼지, 일산화탄소, 이산화탄소 및 TVOC 중 적어도 어느 하나 이상을 측정 가능한 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 따른 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템에 있어서,
    상기 필터교체 알람모듈이 생성한 필터교체 알람신호를 무선통신모듈을 거쳐 수신하기 위한 사용자 단말기와;
    상기 사용자 단말기 또는 무선통신모듈을 통해 배출구 공기질 정보 및 알람신호 생성일시를 수신하여 빅데이터화 하기 위한 필터교체정보 수집서버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 사용자 단말기 또는 필터교체정보 수집서버로부터 알람신호를 수신하기 위한 필터 A/S 관리서버를 더 포함하고,
    상기 필터 A/S 관리서버는 해당 알람신호가 발생된 공기청정기에 매칭되는 사용자 단말기로부터 가장 가까운 위치에 있는 A/S 기사 단말기에 알람신호 수신상황 및 사전 취득한 사용자 연락처를 전송하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 A/S 기사 단말기는 알람신호가 발생된 공기청정기에 대한 위치, 기존 필터종류, 교체 필터종류 및 필터교체 일시 중 적어도 어느 하나 이상의 공기청정기 필터정보를 필터 A/S 관리서버에 전송하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 필터교체정보 수집서버는 공기청정기 필터정보를 수신하여 알람신호 생성일시를 참조로 필터 교체주기를 통계화 가능하도록 빅데이터화 하는 것을 특징으로 하는 필터오염 측정기반 필터교체 시기 알람용 공기청정기를 사용한 필터상태 모니터링 시스템.
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