KR20220040192A - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기의 유동방향으로 필터의 하류측에 공기압을 측정하는 센서어셈블리를 배치하도록 하여 센서어셈블리의 손상을 방지하고, 센서어셈블리만으로 필터의 교체 필요 여부, 필터의 포장제거 여부 및 필터의 장착여부를 일괄적으로 판단할 수 있도록 구성되는 공기청정기에 관한 것이다.

Description

공기청정기{AIR CLEANER}

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세히는 공기의 유동방향으로 필터의 하류측에 공기압을 측정하는 센서어셈블리를 배치하도록 하여 센서어셈블리의 손상을 방지하고, 센서어셈블리만으로 필터의 교체 필요 여부, 필터의 포장제거 여부 및 필터의 장착여부를 일괄적으로 판단할 수 있도록 구성되는 공기청정기에 관한 것이다.

공기 청정기는 일종의 실내 공기 질 개선장치의 하나로서 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치이다. 일반적으로 공기청정기는 외부 공기를 유입시키는 송풍장치와, 외부 공기에 포함된 오염물질이나 세균 등을 포집할 수 있는 필터를 포함하여 구성된다.

이와 같은 오염물질로는 지름 10㎛ 이하인 미세먼지, 지름 2.5㎛ 이하인 초미세먼지와, 휘발성 유기화합물(VOC), 일산화탄소, 포름알데이드, 이산화질소, 이산화황, 오존, 이산화탄소 등의 유해가스를 들 수 있다.

이와 같은 오염물질이이나 세균을 포집하는 필터는 통상적으로 공기청정기의 내부에 배치되기 때문에 필터에 과도한 양의 오염물질이 포집된 경우, 즉 필터의 차폐가 진행된 경우에는 이를 미리 확인하기 곤란한 경우가 종종 발생하곤 한다.

이와 관련하여 등록특허공보 제10-0666529호에는 필터의 흡기측의 공기 압력과 배기측의 공기 압력의 차이를 측정하는 센서를 기초로 하여 필터의 교환시기를 판단하는 공기청정기가 개시되어 있다.

다만, 해당 선행문헌에 개시된 구성은, 필터를 통과하기 전의 흡기측의 공기의 압력을 측정하기 때문에 필터에 의해서 포집되지 않은 오염물질 등이 흡기측의 압력을 측정하는 부분에 오염물질이 유입되어 고착되는 현상이 발생할 가능성이 매우 높다.

따라서 이와 같은 오염물질의 고착에 의해서 측정되는 공기 압력의 차이에 오류가 발생할 수 있으며, 필터 자체의 수명도 단축되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 해당 선행문헌에 개시된 구성은, 필터의 교환시기만을 판단할 수 있을 뿐이며, 필터의 포장 제거 유무 또는 필터의 장착 여부를 판단하기 위한 별도의 수단이 필요하게 되어 제품 구조가 복잡해지고 제품의 생산 비용도 증가될 수밖에 없다.

등록특허공보 제10-0666529호

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 공기의 유동방향으로 필터의 하류측에 공기압을 측정하는 센서어셈블리를 배치하도록 하여 오염물질이 센서어셈블리의 내부로 진입될 가능성을 최소화함으로써 센서어셈블리의 손상을 방지하고 공기압 측정의 신뢰성 향상시킬 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 제1 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 필터의 하류측의 공기압을 측정하는 센서어셈블리만으로 필터의 교체 필요 여부, 필터의 포장제거 여부 및 필터의 장착여부를 일괄적으로 판단하여 제품의 구조를 단순화하고 생산 비용을 최소화할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것을 제2 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 공기청정기는, 공기유입구와 공기토출구가 형성되고, 내부에 송풍팬, 및 상기 송풍팬을 구동하는 팬모터가 배치되는 케이스, 상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기에 함유된 이물질을 걸러내는 필터, 상기 필터의 하류측에 배치되고, 상기 필터를 향하여 개구된 제1 홀이 형성된 제1 튜브, 상기 필터의 하류측에 배치되고, 상기 필터와 대향되는 방향을 향하여 개구된 제2 홀이 형성된 제2 튜브, 상기 제1 튜브의 내부의 제1 공기압과, 상기 제2 튜브 내부의 제2 공기압을 각각 측정하는 압력센서, 및 상기 압력센서로부터 상기 제1 공기압에 관한 정보와 상기 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, 상기 제1 공기압과 상기 제2 공기압 사이의 차압을 연산하고, 연산된 차압을 기초로 하여 상기 필터의 교체 필요 여부, 상기 필터의 포장제거 여부 또는 상기 필터의 장착 여부를 판단하는 제어부를 포함한다. 이를 통해 압력센서의 손상을 방지하고, 필터의 교체 필요 여부, 필터의 포장제거 여부 및 필터의 장착여부를 일괄적으로 판단할 수 있게 된다.

또한, 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제1 시간 간격보다 더 긴 제2 시간 간격으로 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산하고, 상기 연산된 평균 차압을 기초로 하여 상기 필터를 통과하는 공기의 풍량을 연산한다.

또한, 상기 제어부는, 현재의 풍량 모드를 확인하고, 상기 현재 풍량 모드가 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드인 것으로 확인되면 상기 연산된 풍량을 기초로 하여 제1 연산식에 따라 풍량 감소율을 연산한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 현재 풍량 모드가 상기 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드, 중풍 모드 또는 약풍 모드 중 어느 하나인 것으로 확인되면 상기 연산된 풍량을 기초로 하여 제2 연산식에 따라 풍량 감소율을 연산한다.

또한, 상기 제1 연산식은, 터보풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율을 산출하는 계산식으로 정의된다.

또한, 상기 제2 연산식은, 강풍 모드인 경우에는 강풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제1 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되며, 중풍 모드인 경우에는 중풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제2 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되며, 약풍 모드인 경우에는 약풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제3 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되고, 상기 제1 보정 계수는 상기 제2 보정 계수보다 더 크고, 상기 제2 보정 계수는 상기 제3 보정 계수보다 더 크게 된다.

또한, 상기 터보풍 초기 풍량, 상기 강풍 초기 풍량, 상기 중풍 초기 풍량 및 상기 약풍 초기 풍량은 각각의 풍량 모드에서 미사용 필터를 최초로 장착한 상태에서 상기 미사용 필터를 통과하는 공기의 유량이 된다.

또한, 음성 또는 음향 알람을 생성하는 사운드출력부, 및 시각적 정보를 생성하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 연산된 풍량 감소율이 소정의 임계 풍량 감소율을 비교하고, 상기 연산된 풍량 감소율이 상기 소정의 임계 풍량 감소율을 초과하는 것으로 판단되면 필터 교체 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 교체 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 제어부는, 풍량 모드의 선택 조작이 입력되는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 입력부에 대한 조작을 통해 선택되는 상기 풍량 모드를 확인한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 토출풍량이 가작 작은 약풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 상기 약풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고, 상기 팬모터가 작동된 이후에 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제1 시간 간격보다 더 긴 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제1 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인한다.

또한, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제1 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 풍량 모드를 상기 약풍 모드보다 더 큰 토출풍량을 갖는 중풍 모드로 전환하고, 상기 중풍 모드로 전환된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 재연산하고, 상기 재연산된 평균 차압이 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인한다.

또한, 상기 재연산된 평균 차압이 상기 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 상기 약풍 모드 보다 토출풍량이 더 큰 중풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 상기 중풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고, 상기 팬모터가 작동된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는, 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 상기 중풍 모드 보다 토출풍량이 더 큰 강풍 모드 또는 터보풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 상기 강풍 모드 또는 상기 터보풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고, 상기 팬모터가 작동된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는, 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제3 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제3 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제4 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인한다.

또한, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제4 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 상기 풍량 모드를 상기 약풍 모드보다 더 큰 토출풍량을 갖는 중풍 모드로 전환하고, 상기 중풍 모드로 전환된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 재연산하고, 상기 재연산된 평균 차압이 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인한다.

또한, 상기 재연산된 평균 차압이 상기 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 미장착 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는, 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 장착 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

또한, 상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는, 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제6 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고, 상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제6 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이부를 통해 생성한다.

본 발명에 따른 공기청정기는 공기의 유동방향으로 필터의 하류측에 공기압을 측정하는 센서어셈블리를 배치하도록 하여 오염물질이 센서어셈블리의 내부로 진입될 가능성을 최소화함으로써 센서어셈블리의 손상을 방지하고 공기압 측정의 신뢰성 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따른 공기청정기는 필터의 하류측의 공기압을 측정하는 센서어셈블리만으로 필터의 교체 필요 여부, 필터의 포장제거 여부 및 필터의 장착여부를 일괄적으로 판단하여 제품의 구조를 단순화하고 생산 비용을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 공기청정기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 종단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기청정기의 하부송풍장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 필터프레임에 압력센서(30)가 조립된 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5은 도 4의 평면도이다.
도 6은 압력센서(30)와 튜브가 조립된 구조를 나타낸 사시도 및 평면도이다.
도 7은 도 6의 압력센서(30)와 튜브의 분해 사시도이다.
도 8은 도 4의 필터프레임에 압력센서(30)가 고정되는 구조를 나타낸 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공기청정기의 제어부의 구성을 설명하기 위한 기능블럭도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기청정기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기청정기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기청정기의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 13은 공기압과 풍량의 상관관계를 나타내는 그래프이다.
도 14는 필터의 사용시간에 따른 차압 변동 분포를 나타내는 그래프이다.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기청정기를 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 공기청정기(10)의 전반적 구성을 설명한다. 도 1은 공기청정기(10)의 사시도이고, 도 2는 공기청정기(10)의 내부구조를 나타낸 종단면도이다.

공기 청정기(10)는 공기유동을 발생시키는 송풍장치(100, 200) 및 송풍장치(100, 200)에서 발생된 공기유동의 토출방향을 전환시키는 서큘레이터(300)를 포함한다.

송풍장치(100, 200)는, 하부영역에 청정공기를 토출시키는 하부송풍장치(100) 및 상부영역에 청정공기를 토출시키는 상부송풍장치(200)를 포함한다.

도시된 바와 같이 하부송풍장치(100)와 상부송풍장치(200)는 상하 방향으로 배치되고, 상부송풍장치(200)는 하부송풍장치(100)의 상측에 이격되어 배치된다.

한편, 공기 청정기(10)는 외관을 형성하는 케이스(110, 210)를 포함한다. 케이스(110, 210)는, 하부송풍장치(100)의 외관을 형성하는 하부케이스(110)와, 상부송풍장치(200)의 외관을 형성하는 상부케이스(210)를 포함한다.

하부케이스(110)의 전체적인 외형은 원통형일 수 있고, 하부케이스(110) 상부의 직경은 하부의 직경보다 작을 수 있다.

하부케이스(110)에는, 공기가 흡입되는 제1 흡입구(112)가 형성되고, 제1 흡입구(112)는 외부 공기가 하부케이스(110) 내로 유입되는 공기유입구로서 기능한다. 제1 흡입구(112)는 하부케이스(110)의 둘레면을 따라 복수 개가 형성될 수 있고, 상하방면으로 개방되어 형성될 수 있다.

하부케이스(110)의 상부에는 유입된 공기가 외부로 토출되는 제1 토출구(152)가 형성되고, 제1 토출구(152)는 상측을 향해 개구되어 형성된다. 제1 토출구(152)는 하부케이스(110) 내부 공기가 외부로 토출되는 공기토출구로서 기능한다.

복수의 제1 흡입구(112)는, 하부케이스(110)를 기준으로 반경방향 전방향으로 공기 흡입이 가능하도록, 하부케이스(110)의 원주 방향으로 고르게 형성된다.

하부송풍장치(100)의 상부에는, 제1 토출구(152)를 형성하는 제1 토출커버(150)가 배치될 수 있고, 제1 토출커버(150)는 상방으로 유동하는 공기의 유동방향을 소정의 토출방향으로 안내하는 토출가이더(150)로서 기능한다.

하부케이스(110)의 내부에는 제1 필터(120)가 탈착가능하게 배치된다. 제1 필터(120)는 원통형의 형상을 가질 수 있고, 제1 필터(120)의 외주면을 통하여 유입된 공기에 함유된 이물질을 걸러낸다.

제1 필터프레임(190)은 제1필터(120)가 탈착가능한 공간을 제공하고, 제1 필터(120)의 외측에 배치된다. 제1 필터(120)는 제1 필터프레임(190)에 의해 지지될 수 있고, 제1 필터프레임(190)은 제1 필터(120)의 장착공간을 규정할 수 있다.

제1 필터(120)의 상측에는 제1 팬하우징(130)이 배치되고, 제1 팬하우징(130) 내에는 회전가능하게 배치되는 제1 송풍팬(132)과, 제1 송풍팬(132)에 동력을 부여하는 제1 팬모터(134)가 배치된다.

제1 팬하우징(130)의 하측에는 제1 필터(120)를 통과한 공기가 유입되는 원형의 제1 하우징흡입홀(130a)이 형성되고, 상측에는 제1 송풍팬(132)에 의해 송풍된 공기가 유동하는 제1 하우징토출홀(130b)이 형성된다. 제1 송풍팬(132)으로는 사류팬을 사용할 수 있고, 제1 송풍팬(132)에 의해 송풍된 공기는 반경방향 외측상방으로 유동한다.

제1 송풍팬(132)은, 제1 팬모터(134)의 회전축이 결합되는 제1 허브(132a)와, 제1 허브(132a)와 이격되어 배치되는 제1 쉬라우드(132b)와, 제1 허브(132a)와 제1 쉬라우드(132b)의 사이에 배치되는 복수의 제1 블레이드(132c)를 포함한다. 제1 팬모터(134)는 제1 송풍팬(132)의 상측에서 결합된다.

제1 송풍팬(132)의 상측에는 제1 송풍팬(132)에 의해 송풍된 공기를 상측으로 안내하는 제1 송풍가이더(140)가 배치된다.

제1 송풍가이더(140)는, 제1팬(132)에서 송풍된 공기가 유동하는 환형의 제1 송풍유로(140a)를 형성한다.

제1 송풍가이더(140)는, 외관을 형성하는 원통 형상의 제1 송풍바디(142)와, 제1 송풍바디(142)의 중앙부에 배치되어 제1 팬모터(134)가 삽입되는 사발 형상의 제1 모터커버(144)와, 제1 송풍바디(142)와 제1 모터커버(144) 사이에 형성되는 제1 송풍유로(140a) 상에 원주방향으로 이격되어 배치되는 복수의 제1 가이드베인(146)을 포함한다.

복수의 제1 가이드베인(146)은 제1 송풍팬(132)에서 제1 송풍유로(140a)로 토출된 공기를 상측으로 안내한다. 복수의 제1 가이드베인(146) 각각은 상하축 방향에 가깝도록 기립되어 배치되는 굴곡진 리브 형상을 갖는다. 제1 가이드베인(146)는 제1 모터커버(144)의 외주면으로부터 제1 송풍바디(142)의 내주면으로 연장되고, 제1 가이드베인(146)는 복수 개가 이격되어 배치된다.

제1 팬모터(134)의 회전축은 제1 팬모터(134)로부터 하방으로 연장될 수 있고, 제1 모터커버(144)의 저면부을 관통하여 제1 허브(132a)에 연결될 수 있다.

하부케이스(110)의 하측에는 지면과 접촉되는 베이스(180)가 배치될 수 있다. 베이스(180)는, 하부케이스(110)의 하단부로부터 하방으로 이격되어 위치되고, 하부케이스(110)와 베이스(180) 사이의 이격 공간에는 외부 공기가 유입되는 베이스흡입부(114)가 형성된다.

하부송풍장치(100)와 상부송풍장치(200)의 사이에는 토출가이더(150)로부터 토출된 공기의 상측방향 유동을 제한하는 차폐바디(160)가 배치된다. 차폐바디(160)에 의하여, 상부송풍장치(200)는 하부송풍장치(100)의 상측으로 이격되어 위치될 수 있다.

차폐바디(160)는 공기토출구(152)를 따라 연장된다. 이 때, "공기토출구를 따라 연장된다"는 것은, 공기토출구(152)가 형성된 방향과 나란한 방향으로 연장된다는 의미로 해석될 수 있다. 따라서, 차폐바디(160)는 공기토출구(152)의 상측에 이격된 위치에서 공기토출구(152)가 형성된 방향과 나란하게 연장된다.

차폐바디(160)는 하부송풍장치(100)로부터 토출된 공기가 상부송풍장치(200)의 제2 흡입구(212)로 유입되는 것을 차단한다.

차폐바디(160)는 하부케이스(110)와 연결되어 상측으로 연장되는 스탬(162)과, 스탬(162)의 상측에 배치되는 루프(164)를 포함한다.

스탬(162)은 상방을 향하여 라운드지게 연장될 수 있고, 루프(164)는 하방을 향하여 라운드지게 연장된다. 스탬(162)은 토출가이더(150)로부터 상측으로 연장되고, 스탬(162)의 적어도 일부분은 소정의 곡률반경을 가지는 곡면부로 형성된다.

차폐바디(160)의 하측에는, 하부송풍장치(100)의 토출가이더(150)가 배치되고, 차폐바디(160)의 상측에는 상부송풍장치(200)가 안착되는 지지판(170)이 배치될 수 있다.

지지판(170)은 환형의 형상을 가질 수 있고, 내주면으로부터 외주면을 향하여 상방으로 라운드처리되어 연장된다.

상부케이스(210)의 전체적인 외형은 원통형일 수 있고, 상부케이스(210) 상부의 직경은 하부의 직경보다 작을 수 있다. 상부케이스(210)에는 외부 공기가 흡입되는 제2 흡입구(212)가 형성된다. 제2 흡입구(212)는 상하방향으로 개방되어 형성될 수 있고, 원주방향으로 이격되어 복수 개가 형성될 수 있다.

상부송풍장치(200)에도 제2 필터(220)가 제2필터프레임(290)에 배치될 수 있고, 이에 대한 내용은 상기에서 설명한 제1 필터(120) 및 제1 필터프레임(190)에서 설명한 내용과 동일하게 설명될 수 있다. 제1 필터(120)와 제2 필터(220)는 동일하게 "필터"로 지칭될 수 있고, 제1 필터프레임(190)과 제2 필터프레임(290)은 동일하게 "필터프레임"으로 지칭될 수 있다.

상부송풍장치(200)는 제2 필터(220)의 상측에 배치되어 유입된 공기를 송풍시키는 제2 송풍팬(232)과, 제2 송풍팬(232)에 동력을 부여하는 제2 팬모터(234)와, 제2 송풍팬(232)을 수용하는 제2 팬하우징(230)을 포함한다.

제2 송풍팬(232)과, 제2 팬모터(234)와, 제2 팬하우징(230)은 전술한 제1 송풍팬(132), 제1 팬모터(134), 제1 팬하우징(130)과 동일한 구성과 유사한 형태를 가지고, 동일한 기능을 수행할 수 있다. 제2 송풍팬(232)은 사류팬일 수 있고, 제1 송풍팬(132)과 같이, 허브(232a), 쉬라우드(232b) 및 복수의 블레이드(232c)로 구성될 수 있다.

상부송풍장치(200)는 제2 송풍팬(232)의 상측에 배치되어 제2 송풍팬(232)으로부터 송풍된 공기를 상측으로 안내하는 제2 송풍가이더(240)를 더 포함할 수 있다. 제2 송풍가이더(240)는 외관을 형성하는 원통 형상의 제2 송풍바디(242)와, 제2 송풍바디(242)의 중앙부에 배치되어 제2 팬모터(234)가 삽입되는 사발 형상의 제2 모터커버(244)와, 제2 송풍바디(242)와 제2 모터커버(244) 사이에 형성되는 제2 송풍유로(240a) 상에 원주방향으로 이격되어 배치되는 복수의 제2 가이드베인(246)을 포함한다.

제2 송풍바디(242), 제2 모터커버(244), 복수의 제2 가이드베인(246)은, 전술한 제1 송풍바디(142), 제1 모터커버(144), 복수의 제1 가이드베인(146)과 동일한 구성과 유사한 형태를 가지고, 동일한 기능을 수행한다.

상부송풍장치(200)의 상부에는, 상측방향으로 개구된 제2 토출구(252)를 형성하는 제2 토출커버(250)가 배치된다. 제2 토출구(252)는 환형으로 형성되고, 제2 토출커버(250)에는 방사형으로 형성되는 제2 토출그릴(258)이 배치된다.

제2 토출커버(250)는 원기둥형상의 테두리를 형성하는 제2 커버벽(254)과, 제2 커버벽(254)의 내측에 배치되는 가이드베이스(256)와, 가이드베이스(256)에서 제2 커버벽(254)을 향해 방사향으로 연장되는 제2 토출그릴(258)을 포함한다.

상부송풍장치(200)는 가이드베이스(256)에 회전가능하게 배치되고 서큘레이터(300)를 지지하는 이동가이더(260)와, 이동가이더(260)를 따라 이동하며 서큘레이터(300)의 경사각을 변동시키는 이동장치(mover, 270)를 포함한다.

이동가이더(260)는 가이드베이스(256)의 상측에 배치되고, 가이드베이스(256)에 회전가능하게 배치된다.

가이드베이스(256)는 원판형태일 수 있고, 둘레에 제2 토출그릴(258)이 배치된다. 이동가이더(260)의 내측에는 이동기어(262)와 기어모터(미도시)가 배치되는 공간이 형성된다.

이동장치(270)는 서큘레이터(300)와 결합된 상태로, 이동가이더(260)를 따라 이동되어 서큘레이터(300)의 경사각을 변경시킨다. 이동장치(270)는 이동가이더(260)를 향해 볼록하게 형성된 가이드플레이트(272)를 포함하고, 가이드플레이트(272)에는 이동기어(262)와 맞물리는 기어레일(274)이 형성된다.

이동장치(270)는 서큘레이터(300)의 하면과 결합됨으로 인해, 서큘레이터(300)의 하부에 형성되는 흡입구(310a)의 일부를 차폐한다.

이동가이더(260) 일측에는 둘레면을 따라 외접기어(264)가 형성될 수 있고, 제2 토출그릴(258)의 일측에는 외접기어(264)와 맞물려 회전하는 피니언기어(266)와, 피니언기어(266)를 회전시키는 기어모터(268)가 배치된다.

서큘레이터(300)는, 이동기어(262)와 기어레일(274)이 맞물려 회전하기 때문에, 상하축을 기준으로 한 경사각이 변동될 수 있고, 외접기어(264)와 피니언기어(266)가 맞물려 회전하기 때문에, 상하축을 회전축으로 하여 원주방향으로 회전된다.

한편, 서큘레이터(300)는 상부송풍장치(200)의 상측에 배치되어 상부송풍장치(200)로부터 상측으로 토출되는 공기의 풍향을 전환시킬 수 있다. 서큘레이터(300)는 제2 토출구(252)가 형성하는 평면과 평행하게 또는 경사지게 배치된다.

서큘레이터(300)에는 환형의 제3 토출구(320a)가 형성될 수 있고, 상부송풍장치(200)로부터 토출되어 서큘레이터(300)로 유입된 공기는 제3 토출구(320a)를 통해 외부로 토출된다.

서큘레이터(300)의 상측에는 공기청정기(10)의 운전정보를 표시하는 디스플레이(390)가 배치된다. 디스플레이(390)는 제3 토출구(320a)의 반경방향 내측에 배치될 수 있고, 서큘레이터(300)의 상면을 형성한다.

서큘레이터(300)는, 하부의 외관을 형성하고 상부송풍장치(200)와 연결되는 로어커버(310)와, 상부의 외관을 형성하고 로어커버(310)의 상측에 배치되는 어퍼커버(320)와, 서큘레이터(300) 내로 공기를 유동시키는 제3 팬(330)과, 제3팬(330)을 회전시키는 제3 팬모터(340)와, 제3 팬모터(340)를 수용하는 모터커버(350)와, 제3 팬(330)을 수용하는 제3 팬하우징(370)과, 어퍼커버(320)의 외측에 배치되는 외측커버(380)를 포함하여 구성된다.

이하에서는 도 3을 참조하여, 베이스(180)와, 하부송풍장치(100)의 세부구성을 설명한다.

도 3은, 베이스(180)와, 하부송풍장치(100) 내부에 배치되는 구성들을 세부적으로 분해하여 나타낸 것이다.

베이스(180)는 하부를 구성하는 베이스판체(181)와, 베이스판체(181)의 상측에 배치되는 베이스그릴(182)과, 베이스그릴(182)의 상측에 배치되는 레버장치(183)와, 레버장치(183)의 상측에 배치되는 지지장치(184)를 포함한다.

베이스판체(181)는 지면과 접촉되고 공기청정기(10)의 하면을 형성하는 언더플레이트(181a)와, 언더플레이트(181a)로부터 상측으로 돌출된 베이스돌출부(181b)를 포함한다. 베이스돌출부(181b)는 베이스판체(181)의 양 측에 구비되고, 베이스돌출부(181b)에 의하여 언더플레이트(181a)와 베이스그릴(182)은 서로 이격되어 베이스판체(181)와 베이스그릴(182) 사이에 베이스흡입부(114)가 형성된다.

베이스그릴(182)의 테두리에는 복수의 흡입공으로 구성된 흡입부(182b)가 형성되고, 테두리로부터 내측으로 환형의 베이스그릴본체(182a)가 연장된다. 베이스그릴본체(182a)의 일부분에는 베이스그릴홈부(182d)가 형성되고, 베이스그릴홈부(182d)는 테두리에서 흡입부(182b)가 형성되지 않은 공간으로서 이해될 수 있다.

또한, 베이스그릴본체(182a)의 상면에는 필터(120)의 상방 또는 하방으로의 이동을 가이드하는 복수의 필터가이드부(182c)가 원주방향으로 이격되어 돌출된다.

한편, 필터(120)는 필터본체(121)로 둘러싸여 내부에 필터공(122)이 형성된 원통형일 수 있고, 필터본체(121)의 하측에는 필터파지부(121a)가 돌출될 수 있다.

필터본체(121)의 외주면을 통해 필터(120)의 내측으로 유입된 공기는 필터본체(121)를 통과하면서 이물질이 걸러진 뒤, 필터공(122)을 통해 상측으로 유동한다. 사용자는 필터파지부(121a)를 파지하여 필터(120)를 필터프레임(190)으로부터 분리시킬 수 있다. 필터본체(121)는 프리필터, 헤파(HEPA)필터, 탈취필터가 반경방향으로 겹겹이 적층된 실린더 형상일 수 있다.

베이스그릴(182)의 상측에 구비되며 사용자가 조작 가능토록 배치된 레버장치(183)는 원주방향으로 회전 가능하도록 설치된다. 레버장치(183)는 환형일 수 있고, 전체적인 외형을 형성하는 레버본체(183a)를 포함할 수 있다. 레버본체(183a)에는 필터가이드부(182c)에 대응되는 위치에 복수의 절개부(183b)가 형성되고, 절개부(183b)는 레버본체(183a)에 형성되는 관통공으로서 이해될 수 있다.

필터가이드부(182c)는 절개부(183b)에 삽입되어 레버본체(183a)의 상측으로 돌출된다. 레버본체(183a)의 외주면에는 핸들(183c)이 구비되고, 핸들(183c)은 베이스그릴홈부(182d)에 의해 이동가능한 공간을 제공받을 수 있다.

레버장치(183)의 상측에는 필터(120)를 지지하는 지지장치(184)가 배치되고, 지지장치(184)의 하면에는 필터가이드부(182c)와 접촉되는 지지돌출부(미도시)가 형성된다. 지지장치(184)는 핸들(183c)과 결합되는 핸들결합부(184a)를 포함하고, 사용자는 결합된 핸들(183c)을 파지하여 레버장치(183) 및 지지장치(184)를 회전시킬 수 있다.

필터가이드부(182c)와 지지돌출부(미도시)는 서로 반대방향으로 구배진 경사면을 가질 수 있으며, 양 자의 경사면은 서로 접촉될 수 있다.

이 때, 사용자가 핸들(183c)을 파지하여 레버장치(183)와 지지장치(184)를 회전시키면, 필터가이드부(182c)와 지지돌출부(미도시)는 양 자의 경사면을 타고 이동되어, 지지장치(184)가 상하로 이동될 수 있으며, 결과적으로 지지장치(184)의 상측에 위치한 필터(120)의 상하이동이 가능케 되어, 필터(120)를 필터프레임(190)으로부터 착탈가능한 상태에 놓이게 할 수 있다.

지지장치(184)의 상측에는 필터(120)의 장착공간을 형성하는 필터프레임(190)이 배치되고, 필터프레임(190)은 필터프레임(190)의 하측 경계를 형성하는 하측프레임(191)과 상측 경계를 형성하는 상측프레임(192)을 포함한다.

하측프레임(191)에는 하방으로 함몰되는 프레임함몰부(191a)가 형성되고, 프레임함몰부(191a)는 베이스그릴홈부(182d)가 대응되는 위치에 형성되어 핸들(144)이 회전할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

필터지지부(193)는 하측프레임(191)으로부터 상측프레임(192)까지 연장되어 배치되고, 프레임(191, 192)의 가장자리를 따라 원주방향으로 복수개가 이격되어 배치된다.

필터지지부(193)의 외측에는 필터지지부커버(193a)가 결합되고, 프레임(191, 192)와 필터지지부(193)에 의해 필터(120)의 장착공간이 규정될 수 있다.

필터(120)는 장착공간 내로 장착될 수 있고, 필터프레임(190)에는 공기유입구(112)를 통해 유입되는 공기에 함유된 이물질을 양을 계측하는 공기질검출기(199)가 배치될 수 있다.

한편, 필터(120)의 하류측에는 필터(120)의 하류측에서 유동하는 공기의 압력을 측정하는 센서어셈블리(20)가 배치된다. 센서어셈블리(20)는 후술하는 제어부(900)와 전기적으로 연결될 수 있고, 제어부(900)는 센서어셈블리(20)를 통해 측정된 압력을 토대로 필터(120)의 교체 필요 여부 등을 판단하여 판단된 정보를 디스플레이(390)로 전송시킬 수 있다. 디스플레이(390)는 제어부(900)로부터 전송받은 정보를 외부에 노출되도록 표시할 수 있다. 제어부(900)의 세부 구성은 도 11을 참조하여 후술한다.

필터(120)의 출구측에는 송풍팬(132)을 수용하는 공간을 형성하는 팬하우징(130)이 배치된다. 팬하우징(130)은 필터프레임(190)에 의해 지지되고, 팬하우징(130)에는 공기 중 오염물질 또는 냄새입자를 제거/살균하기 위한 이오나이저(138)가 배치된다. 이오나이저(138)는 팬하우징(130)과 필터프레임(190)의 결합에 의해 필터프레임(190)에 의해 지지될 수도 있다.

송풍팬(132)은 팬하우징(130)내에 수용되고, 제1 팬모터(134)와 팬모터회전축(134a)으로 연결되어, 팬모터결합부(134b)에 의해 제1 팬모터(134)와 체결된다. 또한, 팬모터결합부(134b)는 제1 팬모터(134)를 송풍가이더(140)에 고정되도록 체결시키는 기능을 수행할 수도 있다.

송풍가이더(140)는 송풍팬(132)의 상측에 배치될 수 있고, 원통형의 송풍바디(142)과 송풍바디(142)의 내측에 위치되는 사발 형상의 모터커버(144)을 포함한다.

송풍바디(142)와 모터커버(144)의 사이에는 공기유동통로(140a)가 형성될 수 있고, 제1 팬모터(134)를 수용하는 보울(Bowl) 형태의 모터커버(144)가 공기유동통로(140a)의 내측경계를 형성할 수 있다.

이 때, 팬모터회전축(134a)은 제1 팬모터(134)로부터 하방으로 연장되어 모터커버(144)의 저면부를 관통한 뒤, 송풍팬(132)과 결합된다. 모터커버(144)의 상면에는 상방으로 돌출되어 토출가이더(150)의 하부에 형성된 체결가이드(미도시)와 체결되는 체결리브(148)가 형성된다.

송풍바디(142)와 모터커버(144) 사이에는 송풍바디(142)로부터 모터커버(144)의 외주면까지 연장된 복수의 가이드베인(146)이 원주방향으로 이격되어 형성되고, 송풍가이더(140)를 통과하는 공기는 가이드베인(146)에 의해 유동방향을 안내받게 된다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 필터프레임(190)의 구조 및 센서어셈블리(20)가 배치되는 위치를 설명한다.

도 4는 필터프레임(190)과 센서어셈블리(20)의 결합관계를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 구조를 상측에서 바라본 형태를 나타낸 것이다.

센서어셈블리(20)는 후술할 압력센서(30)와, 제1튜브(40)와, 제2튜브(50)와, 어뎁터(60)를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

필터프레임(190)은 필터(120)가 탈착되는 공간(S)을 제공한다. 도 4에 도시된 형태는 필터(120)가 장착 해제되어 공간(S)이 비어있는 상태를 나타낸 것이다. 센서어셈블리(20)는 필터프레임(190)의 상측에 배치된다.

필터프레임(190)은 필터프레임(190)의 하부를 구성하는 하측프레임(191)과, 하측프레임(191)의 상측에 이격배치되는 상측프레임(192)과, 상하방향으로 연장되어 하측프레임(191)과 상측프레임(192)을 연결시키는 복수의 필터지지부(193)를 포함한다.

하측프레임(191)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 필터프레임(190)의 하면을 형성할 수 있다. 하측프레임(191)의 내측에는 지지장치(184)(도 3참조)가 배치되고, 지지장치(184)는 외주면이 하측프레임(191)의 내주면에 접촉되어 하측프레임(191)에 의해 지지된다. 지지장치(184)는 필터(120)가 공간(S) 내에 탈착될 시, 필터(120)의 하면을 지지하는 지지플레이트일 수 있다.

필터지지부(193)는 하측프레임(191)으로부터 상측으로 연장되어 형성될 수 있고, 필터지지부커버(193a)(도 3참조)와 결합되어 사각기둥형의 형태를 가질 수 있다. 필터지지부(193)는 원주방향으로 이격되어 복수 개가 배치될 수 있고, 예시적으로 4개가 배치될 수 있다.

필터지지부(193)의 배치는 필터(120)가 인입되는 전방을 피해 후방에 집중되도록 배치할 수 있다. 이에 따라, 필터(120)는 전방에서 후방을 향해 필터프레임(190) 내로 인입되어, 후방에 배치된 필터지지부(193)에 의해 후방으로의 이동을 제한받게 된다.

상측프레임(192)은 필터지지부(193)의 상부와 연결되어, 하측프레임(191)으로부터 상측으로 이격되어 배치된다. 상측프레임(192)의 전체적인 외형은 실린더 형상일 수 있고, 필터프레임(190) 상부의 외측둘레벽을 구성한다. 상측프레임(192)은 원주방향으로 이격배치된 복수의 필터지지부(193) 사이에서 원주방향으로 연장되어, 인접한 필터지지부(193) 각각에 연결된다. 이에 따라, 상측프레임(192)은 필터프레임(190)의 상부에서 복수의 필터지지부(193)를 연결하도록 원주방향으로 연장된 구조물이 된다.

상측프레임(192)은 필터프레임(190) 전방에서 반경외측방향으로 돌출되어, 공기질검출기(199)를 둘러싸는 검출기커버(199a)를 형성한다. 검출기커버(199a)는 원주방향으로 연장되는 상측프레임(192)이 반경외측으로 돌출된 형태를 가지는 부위로 이해될 수 있으며, 공기질검출기(199)는 검출기커버(199a)의 내측에 배치된다.

상측프레임(192)은 필터프레임(190) 후방에서 반경외측방향으로 돌출되어, 무선통신기판(198)을 둘러싸는 기판커버(198a)를 형성한다. 기판커버(198a)는 원주방향으로 연장되는 상측프레임(192)이 반경외측으로 돌출된 형태를 가지는 부위로 이해될 수 있으며, 무선통신기판(198)은 기판커버(198a)의 내측에 배치된다.

공기질검출기(199)는 공기유입구(112)를 통해 유입되는 공기에 함유된 이물질의 양을 계측하며, 유입되는 공기의 먼지농도, CO2농도, 가스농도 등을 검출할 수 있다. 이에 따라, 공기질검출기(199)는 먼지센서와, CO2센서와, 가스센서 등이 조립된 단일의 모듈로 이해될 수 있다.

무선통신기판(198)은 외부에서 송신된 전파신호를 감지하여, 토출가이더(150)의 구동을 제어하는 PCB기판일 수 있다. 무선통신기판(198)에는 WIFI와 같은 무선통신방식을 통해 케이스(110) 외부에 배치된 리모컨과 통신하는 무선통신모듈이 실장될 수 있다.

필터프레임(190)은 상측프레임(192)의 하단부로부터 반경내측방향으로 연장되는 지지판(194)과, 지지판(194)의 내측단부로부터 상측으로 연장되는 구획벽(195)을 포함한다.

지지판(194)은 전체적인 외형이 원주방향으로 연장된 환형일 수 있고, 반경외측에서 상측프레임(192)의 하단부와 연결되고, 반경내측에서 구획벽(195)의 하단부와 연결된다. 센서어셈블리(20)와 무선통신기판(198)과 공기질검출기(199)는 지지판(194)의 상면과 접촉되어, 지지판(194)에 의해 지지된다. 지지판(194)에는, 지지판(194)의 상면으로부터 상측으로 돌출된 로우체결보스(197)가 원주방향으로 이격되어 복수 개 형성될 수 있고, 로우체결보스(197)는 팬하우징(130)과 필터프레임(190)을 연결시킬 수 있다.

구획벽(195)은 전체적인 외형이 실린더 형상일 수 있고, 지지판(194)에 의해 상측프레임(192)으로부터 반경내측방향으로 이격되어 배치된다.

이에 따라, 센서어셈블리(20)와 무선통신기판(198)과 공기질검출기(199)는 상측프레임(192)과 구획벽(195) 사이에 배치된다. 센서어셈블리(20)의 경우, 구획벽(195)을 기준으로 하여, 구획벽(195) 외측에 압력센서(30)가 배치될 수 있고, 구획벽(195) 내측에 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)가 배치될 수 있다. 센서어셈블리(20)는 구획벽(195)을 관통하여 배치될 수 있고, 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)가 구획벽(195)을 관통하여 연장된다.

필터프레임(190)의 내측에는, 필터(120)를 통과한 공기가 상측으로 유동하는 유동통로인 필터토출구(190a)가 형성된다. 필터토출구(190a)는 구획벽(195) 내측에 형성된 원통형 공간이 된다.

필터토출구(190a)에는, 격자(Mesh)형상의 필터프레임그릴(196)이 형성된다. 필터프레임그릴(196)의 전반적인 외형은 거미줄모형일 수 있고, 반경방향으로 연장된 복수의 제1 그릴프레임(196a)과, 원주방향으로 연장된 복수의 제2 그릴프레임(196b)를 포함한다.

복수의 제1 그릴프레임(196a)은 필터토출구(190a)의 중심(P)으로부터 구획벽(195)까지 반경외측방향으로 연장될 수 있고, 원주방향으로 서로 이격되게 형성된다.

복수의 제2 그릴프레임(196b)은 서로 반경방향으로 이격되어 배치되고, 필터토출구(190a)의 중심(P)을 기준으로 동심원관계가 된다. 필터토출구(190a)는 필터프레임그릴(196)에 의해 형성되는 격자모형 각각의 셀들의 집합으로서도 이해될 수 있고, 필터(120)를 통과한 공기는 제1 그릴프레임(196a)과 제2 그릴프레임(196b)이 교차되어 형성하는 필터토출구(190a)를 통해 상측으로 유동한다.

도 5와 같이 필터프레임(190)을 상측에서 바라보면, 필터프레임(190)은 필터토출구(190a)의 중심(P)을 기준으로 원형의 형상을 갖게 된다.

복수의 제1 그릴프레임(196a)은 모두 중심(P)을 지나도록 반경방향으로 연장될 수 있고, 전후방과 나란한 방향으로 연장된 기준프레임(196a1)과, 상기 기준프레임(196a1)과 직교하는 방향으로 연장된 직교프레임(196a2)을 포함한다.

이하, 센서어셈블리(20)와, 공기질검출기(199) 및 무선통신기판(198)과의 상대적 위치관계를 나타내기 위한 방위개념을 설명한다. 기준프레임(196a1)의 연장방향은 가상의 X1-X2선도로 나타낼 수 있고, 기준프레임(196a1)이 전후방과 나란한 방향으로 연장됨에 따라 X1은 전방에 대응될 수 있고, X2는 후방에 대응될 수 있다. 직교프레임(196a2)의 연장방향은 가상의 Y1-Y2선도로 나타낼 수 있고, 센서어셈블리(20)는 Y1방향에 인접하게 배치될 수 있다.

무선통신기판(198)은 X1-X2선도와 교차되는 위치에 배치되고, X1-X2선도 상에서 후방(X2)에 배치될 수 있다. 공기질검출기(199)는 X1-X2선도와 교차되는 위치에 배치될 수 있고, X1-X2선도 상에서 전방(X1)에 배치될 수 있다.

이에 따라, 무선통신기판(198)과 공기질검출기(199)는 일직선 상에 배치되고, 중심(P)을 기준으로 전후방으로 대칭되는 위치에 배치된다.

센서어셈블리(20)는 Y1-Y2선도를 기준으로 후방(X2)에 가까운 위치에 배치된다. 또한, 센서어셈블리(20)는 Y1-Y2선도과 소정의 끼인각(θ을 갖는 Z선도와 교차되는 위치에 배치된다. Z선도는 Y1-Y2선도로부터 후방(X2)을 향하여 중심각(θ만큼 이격된 위치에 형성된 가상의 선분을 의미할 수 있고, Y1-Y2선도와 중심(P)에서 교점을 형성할 수 있다. Z선도는, 센서어셈블리(20)의 배치위치를 나타낸다는 점에서 "방위선도"로 이름될 수 있고, Y1-Y2선도는 센서어셈블리(20)가 배치되는 기준위치를 설정한다는 점에서 "기준선도"로 칭할 수 있다.

센서어셈블리(20)는 기준선도(Y1-Y2)로부터 중심각(θ만큼 이격된 방향으로 연장되는 방위선도(Z)와 교차되는 위치에 배치된다. 방위선도(Z)는 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50) 사이를 지나갈 수 있고, 압력센서(30)의 중앙을 지나갈 수 있다. 즉, 센서어셈블리(20)는 공기질검출기(199)보다 무선통신기판(198)에 인접한 위치에 배치되고, 전후방향과 직교하는 기준선도(Y1-Y2)를 기준으로 후방(X2)에 배치되다. 센서어셈블리(20)의 배치위치에 의해, 센서어셈블리(20)는 공기질검출기(199)로부터 원주방향으로 이격된 위치에 배치될 수 있고, 공기질검출기(199)와 충분한 이격거리를 유지할 수 있다.

공기질검출기(199)는 먼지센서와 CO2센서를 포함하며, 먼지센서와 CO2센서는 모두 내부에 히터를 구비하여 센서 내로 유입된 공기를 가열한다. 먼지센서와 CO2센서는 히터에 의해 가열된 공기가 형성하는 상승기류에 특정한 파장의 빛을 조사하는 방식으로 공기에 함유된 이물질의 양을 계측한다. 반면에, 압력센서(30)의 경우, 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50) 내부의 공기압력을 각각 측정한다.

공기의 압력을 측정하는 데 있어서, 주변 온도의 상승은 압력의 변화를 초래하므로, 압력센서(30) 인근에 공기질검출기(199)가 배치될 시, 압력센서(30)의 측정값은 공기질검출기(199) 내의 히터에 의해 신뢰도가 떨어진다. 이와 같이, 센서어셈블리(20)는 공기질검출기(199)와 충분한 이격간격을 확보함으로써, 압력센서(30)에서 측정된 값의 신뢰도를 높일 수 있다.

한편, 압력센서(30)는 상측프레임(192)과 구획벽(195) 사이에 배치되고, 지지판(194)에 안착된다. 필터토출구(190a)는 구획벽(195)의 내측에 필터(120)를 통과한 공기가 공기토출구(152)를 향해 유동하는 토출유로를 형성하고, 압력센서(30)가 구획벽(195)의 외측에 배치됨으로 인해, 압력센서(30)는 토출유로에 노출되지 않는다.

제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 구획벽(195)과 중심(P) 사이에 배치되고, 압력센서(30)와 연결된다. 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 구획벽(195)의 연장방향과 직교한 방향으로 연장되고, 중심(P)을 향해 연장되다. 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)가 연장되는 방향은 방위선도(Z)와 나란하고, 복수의 제1 그릴프레임(196a) 중 하나의 연장방향과 나란하다. 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 필터프레임그릴(196)의 상측에 배치되고, 이에 따라 필터(120)를 통과한 공기가 공기토출구(152)를 향해 유동하는 토출유로에 노출될 수 있다.

이하 도 6 및 도 7을 참조하여, 센서어셈블리(20)의 세부구성을 설명한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 센서어셈블리(20)는 필터(120)의 하류측에 배치되고, 필터(120)를 향해 개구된 제1 홀(41)이 형성된 제1 튜브(40)와, 필터(120)의 하류측에 배치되고, 필터(120)와 대향되는 방향을 향하여 개구된 제2 홀(51)이 형성된 제2 튜브와, 제1 튜브(40) 및 제2 튜브(50)와 연결되어 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50) 내부의 공기압력을 각각 측정하는 압력센서(30)를 포함하여 구성된다.

또한, 센서어셈블리(20)는 압력센서(30), 제1 튜브(40) 및 제2 튜브(50)를 서로 연결시키는 어뎁터(60)를 포함한다. 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 고무재질로 형성될 수 있다.

압력센서(30)의 전체적인 외형은 육면체형일 수 있고, 압력센서(30)는 어뎁터(60)와 접촉되는 센서내측면(30a)과, 센서내측면(30a)의 외측에 이격되는 센서외측면(30b)과, 반경방향으로 연장되어 센서내측면(30a)과 센서외측면(30b)을 연결하는 센서일측면(30c)과, 센서일측면(30c)과 원주방향으로 이격되는 센서타측면(30d)과, 센서일측면(30c)과 센서타측면(30d)을 연결하는 센서하측면(30e)과, 센서하측면(30e)의 상측에 이격되는 센서상측면(30f)으로 구성된다.

제1 튜브(40)는 중공의 실린더 형상을 갖고, 제1 튜브(40)는 하측을 향해 개구된 제1 홀(41)과, 어뎁터(60)의 내측에 이격되는 제1 내측단부(40a)와, 어뎁터(60)와 연결되는 제1 외측단부(40b)를 포함한다.

제2 튜브(50)는 중공의 실린더 형상을 갖고, 제2튜브(50)는 상측을 향해 개구된 제2 홀(51)과, 어뎁터(60)의 내측에 이격되는 제2 내측단부(50a)와, 어뎁터(60)와 연결되는 제2 외측단부(50b)를 포함할 수 있다.

어뎁터(60)는 평판형상의 베이스플레이트(61)와, 베이스플레이트(61)로부터 내측으로 돌출된 리셉터(62)와, 압력센서(30)의 제1 단자(31)가 삽입되는 제1 단자홀(63)과, 압력센서(30)의 제2 단자(32)가 삽입되는 제2 단자홀(64)를 포함한다.

베이스플레이트(61)는 단자홀(63, 64)이 형성된 육면체 형상을 갖고, 리셉터(62)가 돌출되는 어뎁터내측면(61a)과, 어뎁터내측면(61a)의 외측에 이격되는 어뎁터외측면(61b)과, 반경방향으로 연장되어 어뎁터내측면(61a)과 어뎁터외측면(61b)을 연결하는 어뎁터일측면(61c)과, 어뎁터일측면(61c)과 원주방향으로 이격되는 어뎁터타측면(61d)과, 어뎁터일측면(61c)과 어뎁터타측면(61d)을 연결하는 어뎁터하측면(61e)과, 어뎁터하측면(61e)의 상측에 이격되는 어뎁터상측면(61f)으로 구성된다.

리셉터(62)는 안경과 유사한 형상을 가질 수 있고, 제1 튜브(40)와 연결되는 제1 림부(62a)와, 제2 튜브(50)와 연결되는 제2 림부(62b)와, 제1림부(62a)와 제2림부(62b)를 서로 연결시키는 림부연결부(62c)를 포함한다.

제1 홀(41)은 제1 튜브(40)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성될 수 있고, 반경방향으로 이격되게 형성될 수 있다. 필터(120)를 통과한 공기는 제1 홀(41)을 통해 제1 튜브(40) 내로 유입되어 제1 튜브(40) 내에 전압을 형성한다.

제1 내측단부(40a)는 제1 튜브(40)의 내측을 차폐하도록 라운딩 처리되고, 제1 외측단부(40b)는 제1 단자홀(63)과 연통되도록 개방된다. 제1 외측단부(40b)의 외직경은 제1 단자홀(63)의 내경보다 작고, 이에 따라 제1 외측단부(40b)는 제1 단자홀(63)의 내에 삽입되어 어뎁터(60)와 연결된다.

제2 홀(51)은 제2 튜브(50)의 길이방향을 따라 복수 개가 형성되고, 반경방향으로 이격되게 형성될 수 있다. 필터(120)를 통과한 공기는 직접 제2 홀(51)로 유입되지 못하여, 제2 튜브(50) 내에는 정압이 형성될 수 있다. 제2 내측단부(50a)는 제2 튜브(50)의 내측을 차폐하도록 라운드딩 처리되고, 제2 외측단부(50b)는 제2 단자홀(64)과 연통되도록 개방된다. 제2 외측단부(50b)의 외직경은 제2 단자홀(64)의 내직경보다 작을 수 있고, 이에 제2 외측단부(50b)는 제2 단자홀(64)의 내에 삽입되어 어뎁터(60)와 연결된다.

제1 림부(62a)는 내직경이 제1 단자홀(63)의 직경과 동일하도록 어뎁터내측면(61a)으로부터 내측으로 돌출되어 형성되고, 제2 림부(62b)는 내직경이 제2 단자홀(64)의 직경과 동일하도록 어뎁터내측면(61a)으로부터 내측으로 돌출되어 형성된다. 림부연결부(62c)는 제1 림부(62a)와 제2 림부(62b) 사이에서 양 자(62a, 62b)를 연결시켜 일체형의 리셉터(62)를 형성한다. 제1 림부(62a)의 내측공간은 제1 단자홀(63)과 연통되고, 제2 림부(62b)의 내측공간은 제2 단자홀(64)과 연통된다. 제1 튜브(40)는 제1 림부(62a)의 내측공간 내로 삽입되어 리셉터(62) 및 베이스플레이트(61)에 고정되고, 제2 튜브(50)는 제2 림부(62b)의 내측공간 내로 삽입되어 리셉터(62) 및 베이스플레이트(61)에 고정된다.

한편, 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)와 어뎁터(60)는 각각 따로 제조되어 서로 조립될 수도 있고, 튜브(40, 50)와 어뎁터(60)가 일체형으로 형성될 수도 있다.

제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 어뎁터하측면(61e)으로부터 상측으로 이격된 위치에서 어뎁터(60)와 연결된다. 제1 튜브(40)와 제2 튜브(50)는 외직경이 동일하게 형성될 수 있고, 동일높이에서 어뎁터(60)와 연결될 수 있다.

이 때, 양 튜브(40, 50)의 최하측위치에서의 접선(L)은 어뎁터하측면(61e)과 소정의 높이차(H)를 갖는다. 이에 따라, 양 튜브(40, 50)의 최하측은 어뎁터하측면(61e)으로부터 높이차(H)만큼 상측으로 이격된다. 어뎁터하측면(61e)은 필터프레임그릴(196)과 동일한 평면 상에 위치되고, 센서어셈블리(20)가 필터프레임(190)에 배치되어, 양 튜브(40, 50)는 필터프레임그릴(196)로부터 상측으로 높이차(H)만큼 이격될 수 있다.

제1 단자(31)와 제2 단자(32)는 동일한 형상을 갖고, 센서내측면(30a)으로부터 내측으로 돌출된다. 제1 단자(31)와 제2 단자(32)는 동일높이에서 돌출되고, 센서하측면(30e)으로부터 높이차(H)만큼 상측으로 이격된다.

제1 단자(31)는, 센서내측면(30a)과 연결되는 제1 단자연결부(31a)와, 제1 단자연결부(31a)와 내측에서 연결되는 환형의 제1 단자림(31b)과, 제1 단자림(31b)의 내측에 위치하는 제1포트(31c)를 포함한다. 제1 단자림(31b)의 외직경은 제1 단자연결부(31a) 및 제1 포트(31c)의 외직경보다 클 수 있고, 제1 단자연결부(31a)와 제1 포트(31c)는 제1단자림(31b)에 의해 서로 연결된다.

제2 단자(32)는, 센서내측면(30a)과 연결되는 제2 단자연결부(32a)와, 제2 단자연결부(32a)와 내측에서 연결되는 환형의 제2 단자림(32b)과, 제2 단자림(32b)의 내측에 위치하는 제2 포트(32c)를 포함한다. 제2 단자림(32b)의 외직경은 제2 단자연결부(32a) 및 제2 포트(32c)의 외직경보다 클 수 있고, 제2 단자연결부(32a)와 제2 포트(32c)는 제2 단자림(32b)에 의해 서로 연결된다.

제1 단자(31)는 제1 단자홀(63)을 통해 제1 튜브(40)의 내로 적어도 일부가 삽입되고, 제2 단자(32)는 제2 단자홀(64)을 통해 제2튜브(50) 내로 적어도 일부가 삽입된다. 제1 단자(31)는 제1 튜브(40) 내 공기의 전압을 측정하고, 제2 단자(32)는 제2튜브(50) 내 공기의 정압을 측정한다. 압력센서(30)는 제1 단자(31)에 의해 측정된 전압과, 제2 단자(32)에 의해 측정된 정압을 측정하여, 후술하는 제어부로 전송하고 제어부는 전송된 전압과 정압 사이의 차이를 연산하게 된다. 이에, 압력센서(30)는 전압과 정압의 압력차를 측정하기 위한 "차압센서"로서 기능한다.

압력센서(30)는, 센서내측면(30a) 및 센서타측면(30d)과 연결되는 중공의 제1 보스홈(33)과, 센서내측면(30a) 및 센서일측면(30c)과 연결되는 중공의 제2 보스홈(34)을 포함한다. 제1 보스홈(33)과 제2 보스홈(34)은 동일한 형상을 가질 수 있고, 상하방향으로 연장된 실린더 형상을 갖는다. 제1 보스홈(33)은 센서내측면(30a)과 센서타측면(30d)이 접촉되는 에지부분에 형성되고, 제2 보스홈(34)은 센서내측면(30a)과 센서일측면(30c)이 접촉되는 엣지부분에 형성된다.

어뎁터(60)의 단면적(A2)은 압력센서(30)의 단면적(A1)보다 크게 형성된다. 이는, 베이스플레이트(61)의 어뎁터면적(A2)의 크기가 압력센서(30)의 센서단면적(A1)보다 크다는 것을 의미한다.

어뎁터면적(A2)은 베이스플레이트(61)의 외둘레면의 내측면적을 의미할 수 있고, 센서단면적(A1)은 센서내측면(30a) 외둘레의 내측면적을 의미할 수 있다. 압력센서(30)가 어뎁터(60)에 연결될 때, 센서내측면(30a)은 어뎁터외측면(61b)와 밀착되고, 필터토출구(190a)측에서 센서어셈블리(20)를 바라보았을 때, 센서내측면(30a)은 베이스플레이트(61)에 가려져 보이지 않게 된다.

압력센서(30)는 어뎁터(60)를 통해 튜브(40, 50)와 연결된다.

단자(31, 32)가 단자홀(63, 64) 내에 삽입되면, 어뎁터외측면(61b)과 센서내측면(30a)은 접착제나 소정의 체결부재를 통해 서로 연결될 수 있다.

이하 도 8을 참조하여, 필터프레임(190)에 의해 센서어셈블리(20)가 지지되는 구조를 설명한다.

구획벽(195)은 지지판(194)의 내측단부로부터 상측으로 돌출되고, 원주방향으로 연장되어 실린더 형상을 갖는다. 구획벽(195)은 일부분이 절개되어, 튜브(40, 50)가 관통되는 절개홈(195s)을 형성한다.

절개홈(195s)은, 구획벽상단부(195a)의 연장방향을 따라 절개부위에 서 원주방향으로 연장된 가상의 연장면(195a1)과, 구획벽상단부(195a)로부터 하측으로 연장된 제1 절개면(195b) 및 제2 절개면(195c)과, 제1 절개면(195b)으로부터 원주방향으로 편평하게 연장된 제1 로우평탄면(195d)과, 제2 절개면(195c)으로부터 원주방향으로 편평하게 연장된 제2 로우평탄면(195e)과, 제1 로우평탄면(195d)으로 부터 원주방향으로 굴곡지게 연장된 제1 지지면(195f)과, 제2 로우평탄면(195e)으로부터 원주방향으로 굴곡지게 연장된 제2 지지면(195g)으로 둘러싸인 내부공간을 의미한다.

제1 지지면(195f)과 제2 지지면(195g)은 반원형의 형상을 갖는다. 제1 지지면(195f)의 내직경은 제1 튜브(40)의 외직경과 동일하고, 제2 지지면(195g)의 내직경은 제2 튜브(50)의 외직경과 동일하다. 제1 튜브(40)는 절개홈(195s)을 관통하여 제1 지지면(195f)에 안착되고, 제2 튜브(50)는 절개홈(195s)을 관통하여 제2 지지면(195g)에 안착된다.

구획벽(195)과 상측프레임(192) 사이에는 압력센서(30)를 지지하는 제1 펜스(194a), 제2 펜스(194b) 및 로우보스(194c)가 지지판(194)으로부터 상측으로 돌출되어 형성된다. 제1 펜스(194a), 제2 펜스(194b) 및 로우보스(194c)는 절개홈(195s)의 외측에 위치될 수 있다.

로우보스(194c)는, 제1 펜스(194a)와 제2 펜스(194b)에 비해 절개홈(195s)에 가까운 위치에 형성되고, 제1 펜스(194a)와 제2 펜스(194b) 사이에서 제1 펜스(194a)보다 제2 펜스(194b)에 가까운 위치에 형성된다. 로우보스(194c)는 압력센서(30)의 제1 보스홈(33)에 삽입되어 압력센서(30)를 지지할 수 있고, 압력센서(30)는 로우보스(194c)에 의해 반경방향 또는 원주방향으로의 이동을 제한받게 된다.

제1 펜스(194a)는 원주방향으로 연장된 제1 펜스외측벽(194a1)과, 제1 펜스외측벽(194a1)으로부터 반경내측방향으로 연장된 제1 펜스내측벽(194a2)을 포함한다. 제1 펜스외측벽(194a1)은 센서어셈블리(20)의 장착 시 센서외측면(30b)과 접촉되고, 제1 펜스내측벽(194a2)은 센서어셈블리(20)의 장착 시 센서일측면(30c)과 접촉된다.

제2 펜스(194b)는 원주방향으로 연장된 제2 펜스외측벽(194b1)과, 제2 펜스외측벽(194b1)으로부터 반경내측방향으로 연장된 제2 펜스내측벽(194b2)을 포함한다. 제2 펜스외측벽(194b1)은 센서어셈블리(20)의 장착 시 센서외측면(30b)과 접촉되고, 제2 펜스내측벽(194b2)은 센서어셈블리(20)의 장착 시 센서타측면(30d)과 접촉된다.

제1 펜스(194a)와 제2 펜스(194b)는 동일한 형상을 갖고 방위선도(Z)(도 5참조)를 기준으로 서로 대칭되게 형성된다. 제1 펜스(194a)와 제2 펜스(194b)에 의해 압력센서(30)는 반경방향 또는 원주방향으로의 이동을 제한받게 된다.

이하, 도 9을 참조하여 본 발명에 따른 공기청정기(10)의 제어부(900)의 구성을 설명하도록 한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 공기청정기(10)는 각 기능 구성을 제어하기 위한 제어부(900)를 포함한다.

먼저 제어부(900)는 하부송풍장치(100)의 토출풍량을 조절하는 제1 팬모터(134), 상부송풍장치(200)의 토출풍량을 조절하는 제2 팬모터(234)에 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 제1 팬모터(134) 및 제2 팬모터(234)에 공급되는 전력을 제어하여 제1 공기청정모듈(100) 및 제2 공기청정모듈(200)의 토출풍량을 각각 독립적으로 제어할 수 있다.

또한, 제어부(900)는 서큘레이터(300)의 토출풍량을 제어하는 제3 팬모터(340)와 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 제3 팬모터(340)에 공급되는 전력을 제어하여 서큘레이터(300)의 토출풍량을 조절할 수 있다.

또한, 제어부(900)는 무선통신기판(198)과 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 무선통신기판(198)를 통해서 전술한 리모컨 또는 사용자의 단말기와 통신 연결될 수 있게 된다.

또한, 제어부(900)는 전원부(920), 입력부(910) 및 디스플레이(390)와 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 전원부(920) 및 입력부(910)를 통해서 사용자의 온/오프 명령 및 운전모드 선택명령을 입력받고, 디스플레이(390)를 통해서 공기청정기(10)의 현재 운전모드, 특히 후술하는 바와 같이 필터 교체 메시지, 필터 포장 미제거 메시지 및 필터 미장작 메시지 등 표시할 수 있다.

또한, 제어부(900)는 압력센서(30)에 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 압력센서(30)로부터 제1 튜브(40) 내부의 제1 공기압에 관한 정보와, 제2 튜브(50) 내부의 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, 수신된 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 대한 정보를 기초로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압을 산출하고, 차압을 필터 교체 필요여부, 필터 포장 미제거 여부 및 필터 미장작 여부 등을 판단한다.

또한, 제어부(900)는 메모리(930)에 전기적으로 연결되어 있다. 제어부(900)는 메모리(930)에 미리 저장된 작동 모드별 운전조건 등을 호출하고 이를 이용하여 전술한 공기청정기(10)를 제어하는 제어신호를 생성한다.

한편, 제어부(900)는 사운드출력부(940)에 전기적으로 연결되어 있다. 필터 교체 알람, 필터 포장 미제거 알람 및 필터 미장작 알람 생성이 필요한 경우에 제어부(900)는 사운드출력부(940)에 해당 알람을 생성하기 위한 제어신호를 생성한다.

이하 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 발명에 따른 공기청정기(10)의 제어방법을 설명한다.

먼저 도 12를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기청정기(10)의 제어방법(S100), 상세히는 압력센서(30)를 통해 측정되는 공기압을 통해 연산되는 차압을 기초로 필터 교체 필요여부 판단방법을 설명한다.

제어부(900)는 압력센서(30)로부터 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신한다. (S101) 전술한 바와 같이 제1 공기압에 관한 정보는 제1 튜브(40)의 내부에서 측정되는 공기의 전압(Ptot)에 관한 정보가 된다. 또한, 제2 공기압에 관한 정보는 제2 튜브(50)에서 측정되는 공기의 정압(Pst)에 관한 정보가 된다.

S101 단계에서 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보가 수신되면, 제어부(900)는 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제1 시간 간격보다 더 긴 제2 시간 간격으로 평균화하여 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S102)

여기서 연산되는 차압(DP)은 전압(Ptot)이 되는 제1 공기압에서 정압(Pst)이 되는 제2 공기압을 뺀 값으로 연산되는 동압(Pdy)이 된다. 또한, 차압들(DP)에 대한 평균화는 본 발명에 따른 공기청정기(10)가 소정의 난류 특성을 갖는 환형의 공기유동통로를 갖기 때문에 이와 같은 난류 특성을 반영하기 위한 것이다.

예시적으로 제1 시간은 3초가 될 수 있고, 제2 시간은 1분이 될 수 있다.

S102 단계에서 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 연산된 평균 차압(DP_av)과 다음과 수식을 이용하여 풍량(Q)을 연산한다. (S103)

여기서, V는 필터(120, 220)를 통과한 공기의 유속이 되며, ρ공기의 밀도가 된다.

여기서, K는 유량(Q)과 차압(DP) 사이의 비례상수가 되며, 필터(120, 220)를 통과하는 공기유동통로의 단면적 등에 의해 결정될 수 있다.

한편, S103 단계에서 현재 필터(120, 220)를 통과하는 공기의 풍량(Q)이 결정되면, 제어부(900)는 현재 공기청정기(10)의 운전 모드 또는 풍량 모드를 판단한다. (S104) 여기서 풍량 모드는, 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드와, 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드와, 강풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 중풍 모드와, 중풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 약풍 모드를 포함할 수 있고, 이들 풍량 모드는 송풍팬을 구동하는 팬모터의 회전수와 관련되어 있다.

S104 단계에서의 판단 결과 현재 풍량 모드가 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드로 확인되면, 제어부(900)는 S103 단계에서 연산된 풍량(Q)과 아래의 제1 연산식에 따라 풍량 감소율(DRQ)을 연산한다. (S105)

한편, S104 단계에서의 판단 결과 현재 풍량 모드가 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드, 중풍 모드 또는 약풍 모드 중 어느 하나로 확인되면, 제어부(900)는 S103 단계에서 연산된 풍량(Q)과 아래의 제2 연산식에 따라 풍량 감소율(DRQ)을 연산한다. (S105)

여기서, K1, K2, K3는 터보풍 대비 풍량 감소율 산정을 위해서 추가되는 보정 계수가 되고, 각각의 풍량 모드에서의 초기 풍량은 미사용 필터를 최초로 공기청정기(10)에 장착한 상태에서 측정되는 유량에 해당한다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이 터보풍 모드 풍량선도(L11), 강풍 모드 풍량선도(L12), 중풍 모드 풍량선도(L13), 약풍 모드 풍량선도(L14)는 모두 유사하게 초기 미사용 필터의 풍량추세선(L21)로부터 중간 차폐 필터의 풍량추세선(L22), 완전 차폐 필터의 풍량추세선(L22)으로 진행하면서 풍량이 감소되는 경향성을 나타낸다.

그러나 각각의 풍량 모드별로 판단하면, 초기 미사용 필터의 풍량에 대한 완전 차폐 필터의 풍량이 비율은 모두 상이하게 된다. 본 발명은 이와 같은 서로 상이한 감소 비율을 터보풍 모드 기준으로 보정할 수 있도록 제2 연산식에 각각 풍량 모드에 따른 보정 계수를 추가하도록 구성된다.

한편, S105 또는 S106 단계에서 풍량 감소율(DRQ)이 연산되면, 제어부(900)는 연산된 풍량 감소율(DRQ)과 소정의 임계 풍량 감소율(DRQ_th)을 비교하고, 연산된 풍량 감소율(DRQ)이 임계 풍량 감소율(DRQ_th)을 초과하는지 여부를 판단한다. (S107)

여기서, 임계 풍량 감소율(DRQ_th)은 예시적으로 도 13에 도시된 바와 같이 중간 차폐 필터의 풍량추세선(L22) 또는 완전 차폐 필터의 풍량추세선(L22)을 따라 선택적으로 미리 설정되어 전술한 메모리(930)에 저장되어 있는 설정값이 될 수 있다.

S107 단계에서, 연산된 풍량 감소율(DRQ)이 임계 풍량 감소율(DRQ_th)을 초과하는 것으로 판단되면, 제어부(900)는 필터 교체 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 교체 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자의 필터 교체를 유도하도록 한다. (S108)

다음으로, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기청정기(10)의 제어방법(S200), 상세히는 압력센서(30)를 통해 측정되는 공기압을 통해 연산되는 차압(DP)을 기초로 필터 포장 제거여부 판단방법을 설명한다.

제어부(900)는 전술한 입력부(910)로부터 사용자의 풍량 모드 선택 조작 신호를 수신하고, 선택되는 풍량 모드를 확인한다. (S201) 제1 실시예에 따른 제어방법(S100)과 동일하게 풍량 모드는, 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드와, 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드와, 강풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 중풍 모드와, 중풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 약풍 모드를 포함할 수 있다.

S201 단계에서 약풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 약풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 약풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S202)

S202 단계에서 약풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 전술한 제1 실시예에 따른 제어방법(S100)과 동일하게 제어부(900)는 압력센서(30)로부터 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신한다. (S203) 전술한 바와 같이 제1 공기압에 관한 정보는 제1 튜브(40)의 내부에서 측정되는 공기의 전압(Ptot)에 관한 정보가 된다. 또한, 제2 공기압에 관한 정보는 제2 튜브(50)에서 측정되는 공기의 정압(Pst)에 관한 정보가 된다.

S203 단계에서 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보가 수신되면, 제어부(900)는 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S204) 여기서 제1 시간 간격과 제2 시간 간격은 전술한 제1 실시예와 동일하게 적용되며, 예시적으로 제1 시간은 3초가 될 수 있고, 제2 시간은 1분이 될 수 있다.

S204 단계에서 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제1 임계 차압(DP_th1)을 초과하는지 여부를 확인한다. (S205)

여기서 제1 임계 차압(DP_th1)은 약풍 모드에서 정상적인 필터의 장착시에 압력센서(30)로 측정될 수 있는 최저 차압으로서 의미를 가지며, 예시적으로 0.5Pa이 될 수 있다.

즉, 도 14에 도시된 바와 같이 약풍 모드로 작동시에 필터 교체 시점이 경과된 완전 차폐 필터의 경우에도 차압(DP)이 0.5Pa이하가 되는 경우는 발생하지 않는다. 따라서 0.5Pa가 되는 제1 임계 차압(DP_th1) 미만의 차압이 감지되는 경우는 필터(120, 220)의 포장이 미제거된 상태로서 필터(120, 220)를 통과해서 유동하는 공기가 거의 없는 상황으로 판단될 수 있다.

다만, 약풍 모드로 작동 시에는 정상적인 필터의 장착 시에도 차압(DP)이 미미한 수준으로 낮아지는 경우가 발생할 수 있기 때문에 약풍 모드에서 직접적인 필터 포장 미제거 여부를 판단하기에는 무리가 있다.

따라서 S205 단계에서 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제1 임계 차압(DP_th1)보다 적거나 같은 것으로 판단되면, 제어부(900)는 공기청정기(10)의 현재 풍량 모드를 약풍 모드에서 중풍 모드로 전환시키기 위해 중풍 모드의 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 중풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S207)

S207 단계에서 중풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 전환되면, 제어부(900)는 중풍 모드로 전환된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신한다. (S208)

S208 단계에서 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보가 수신되면, 제어부(900)는 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 재연산한다. (S209) 여기서 제1 시간 간격과 제2 시간 간격은 전술한 S204 단계와 동일하게 적용된다.

S209 단계에서 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제2 임계 차압(DP_th2)을 초과하는지 여부를 확인한다. (S210)

여기서 제2 임계 차압(DP_th2)은 중풍 모드에서 정상적인 필터의 장착시에 압력센서(30)로 측정될 수 있는 최저 차압으로서 의미를 가지며, 예시적으로 1Pa이 될 수 있다.

따라서 S210 단계에서 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제2 임계 차압(DP_th2)보다 적거나 같은 것으로 판단되면, 제어부(900)는 공기청정기(10)에 현재 설치된 필터(120, 220)의 포장이 미제거된 것으로 판단하고, 필터 포장 미제거 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터(120, 220)의 포장을 제거하도록 유도하도록 한다. (S210)

한편, S201 단계에서 중풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 중풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 중풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S207)

이후 과정은 전술한 바와 같이 약풍 모드로부터 중풍 모드로부터 풍량 모드를 전환한 과정과 동일하다.

즉, 중풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 제어부(900)는 중풍 모드로 작동이 개시된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, (S208) 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S209)

중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 동일하게 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제2 임계 차압(DP_th2)을 초과하는지 여부를 확인하고(S210), 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제2 임계 차압(DP_th2)보다 적거나 같은 것으로 판단되면 공기청정기(10)에 현재 설치된 필터(120, 220)의 포장이 미제거된 것으로 판단하고, 필터 포장 미제거 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터(120, 220)의 포장을 제거하도록 유도하도록 한다. (S206)

한편, 상대적으로 약풍 모드나 중풍 모드보다 토출풍량이 더 많은 강풍 모드나 터보풍 모드의 경우에도 동일한 과정 및 방식으로 필터 포장의 미제거 여부가 판단될 수 있다.

즉, S201 단계에서 강풍 모드 또는 터보풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 강풍 모드 또는 터보풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 강풍 모드 또는 터보풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S211)

이후 강풍 모드 또는 터보풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 제어부(900)는 강풍 모드 또는 터보풍 모드로 작동이 개시된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, (S212) 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S213)

강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 동일하게 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제3 임계 차압(DP_th3)을 초과하는지 여부를 확인하고(S210), 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제3 임계 차압(DP_th3)보다 적거나 같은 것으로 판단되면 공기청정기(10)에 현재 설치된 필터(120, 220)의 포장이 미제거된 것으로 판단하고, 필터 포장 미제거 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터(120, 220)의 포장을 제거하도록 유도하도록 한다. (S206) 예시적으로 제3 임계 차압(DP_th3)은 제1 임계 차압(DP_th1) 및 제2 임계 차압(DP_th2)보다는 더 큰 2Pa이 될 수 있다.

다음으로, 도 12를 참조하여, 본 발명의 제3 실시예에 따른 공기청정기(10)의 제어방법(S300), 상세히는 압력센서(30)를 통해 측정되는 공기압을 통해 연산되는 차압(DP)을 기초로 필터 장착 여부 판단방법을 설명한다.

제어부(900)는 전술한 입력부(910)로부터 사용자의 풍량 모드 선택 조작 신호를 수신하고, 선택되는 풍량 모드를 확인한다. (S301) 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 제어방법(S100, S200)과 동일하게 풍량 모드는, 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드와, 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드와, 강풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 중풍 모드와, 중풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 약풍 모드를 포함할 수 있다.

S301 단계에서 약풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 약풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 약풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S302)

S302 단계에서 약풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 전술한 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 제어방법(S100, S200)과 동일하게 제어부(900)는 압력센서(30)로부터 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신한다. (S303) 전술한 바와 같이 제1 공기압에 관한 정보는 제1 튜브(40)의 내부에서 측정되는 공기의 전압(Ptot)에 관한 정보가 된다. 또한, 제2 공기압에 관한 정보는 제2 튜브(50)에서 측정되는 공기의 정압(Pst)에 관한 정보가 된다.

S303 단계에서 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보가 수신되면, 제어부(900)는 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S304) 여기서 제1 시간 간격과 제2 시간 간격은 전술한 실시예들과 동일하게 적용되며, 예시적으로 제1 시간은 3초가 될 수 있고, 제2 시간은 1분이 될 수 있다.

S304 단계에서 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제4 임계 차압(DP_th4)을 초과하는지 여부를 확인한다. (S305)

여기서 제4 임계 차압(DP_th4)은 약풍 모드에서 정상적인 필터(120, 220)의 장착시에 압력센서(30)로 측정될 수 있는 최고 차압으로서 의미를 가지며, 예시적으로 3Pa이 될 수 있다.

즉, 도 14에 도시된 바와 같이 약풍 모드로 작동시에 미사용 필터가 최초로 장착되어 측정되는 경우에도 차압(DP)이 3Pa을 초과하는 경우는 발생하지 않는다. 따라서 3Pa가 되는 제4 임계 차압(DP_th4)을 초과하는 차압이 감지되는 경우는 필터(120, 220)가 장착되지 않은 상태로서 필터(120, 220)의 발생하는 유동저항이 거의 없는 상황으로 판단될 수 있다.

다만, 제2 실시예와 유사하게 약풍 모드로 작동 시에는 정상적인 필터의 장착 시에도 차압(DP)이 소정 수준으로 이상으로 증가하는 상항이 발생할 수 있기 때문에 약풍 모드에서 직접적인 필터 장착 여부를 판단하기에는 무리가 있다.

따라서 S305 단계에서 약풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제4 임계 차압(DP_th4)보다 적거나 같은 것으로 판단되면, 제어부(900)는 공기청정기(10)의 현재 풍량 모드를 약풍 모드에서 중풍 모드로 전환시키기 위해 중풍 모드의 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 중풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S307)

S307 단계에서 중풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 전환되면, 제어부(900)는 중풍 모드로 전환된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신한다. (S308)

S308 단계에서 약풍 모드에서의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보가 수신되면, 제어부(900)는 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 재연산한다. (S309) 여기서 제1 시간 간격과 제2 시간 간격은 전술한 S304 단계와 동일하게 적용된다.

S309 단계에서 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제5 임계 차압(DP_th5)을 초과하는지 여부를 확인한다. (S310)

여기서 제5 임계 차압(DP_th5)은 중풍 모드에서 정상적인 필터의 장착시에 압력센서(30)로 측정될 수 있는 최고 차압으로서 의미를 가지며, 예시적으로 20Pa이 될 수 있다.

따라서 S310 단계에서 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제5 임계 차압(DP_th5)을 초과하는 것으로 판단되면, 제어부(900)는 공기청정기(10)에 현재 필터가 설치되지 않은 것으로 판단하고, 필터 미장착 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터의 장착을 유도하도록 한다. (S306)

한편, S301 단계에서 중풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 중풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 중풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S307)

이후 과정은 전술한 바와 같이 약풍 모드로부터 중풍 모드로부터 풍량 모드를 전환한 과정과 동일하다.

즉, 중풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 제어부(900)는 중풍 모드로 작동이 개시된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, (S308) 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S309)

중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 동일하게 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제5 임계 차압(DP_th5)을 초과하는지 여부를 확인하고(S310), 중풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제5 임계 차압(DP_th5)을 초과하는 것으로 판단되면 공기청정기(10)에 현재 필터가 설치되지 않은 것으로 판단하고, 필터 미장착 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터의 장착을 유도하도록 한다. (S306)

한편, 상대적으로 약풍 모드나 중풍 모드보다 토출풍량이 더 많은 강풍 모드나 터보풍 모드의 경우에도 동일한 과정 및 방식으로 필터 장착 여부가 판단될 수 있다.

즉, S301 단계에서 강풍 모드 또는 터보풍 모드가 선택된 것으로 확인되면, 제어부(900)는 강풍 모드 또는 터보풍 모드에 대응되는 회전수 정보를 메모리(930)로부터 호출하고, 강풍 모드 또는 터보풍 모드의 회전수로 팬모터를 작동시킨다. (S311)

이후 강풍 모드 또는 터보풍 모드로 공기청정기(10)의 작동이 개시되면, 제어부(900)는 강풍 모드 또는 터보풍 모드로 작동이 개시된 이후의 제1 공기압에 관한 정보와 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, (S312) 수신된 공기압 정보를 이용하여 제1 시간 간격으로 제1 공기압과 제2 공기압 사이의 차압(DP)을 연산하고, 연산되는 차압들(DP)에 대해서 제2 시간 간격으로 평균화하여 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)을 연산한다. (S313)

강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 연산되면, 제어부(900)는 동일하게 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제6 임계 차압(DP_th6)을 초과하는지 여부를 확인하고(S314), 강풍 모드 또는 터보풍 모드에서의 평균 차압(DP_av)이 소정의 제6 임계 차압(DP_th6)을 초과하는 것으로 판단되면 공기청정기(10)에 현재 필터가 장착되지 않은 것으로 판단하고, 필터 미장착 알람을 사운드출력부(940)를 통해 생성하거나, 필터 미장착 알람 메시지를 디스플레이(390)를 통해 생성하여 사용자로 하여금 필터의 장착을 유도하도록 한다. (S306) 예시적으로 제6 임계 차압(DP_th6)은 제4 임계 차압(DP_th4) 및 제5 임계 차압(DP_th5)보다는 더 큰 40Pa이 될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 공기청정기는 다른 별도의 감지센서의 추가 없이 압력센서(30)만으로 필터(120, 220)를 통과하는 공기의 차압(DP)을 연산하고, 연산된 차압(DP)을 기초로 하여 필터(120, 220)의 교체 필요 여부, 필터(120, 220)의 포장제거 여부 및 필터(120, 220)의 장착 여부를 일괄적으로 판단하고, 이를 구별하여 사용자에게 정보를 제공할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 공기청정기 20: 센서어셈블리
30: 압력센서 40: 제1 튜브
41: 제1 홀 50: 제2 튜브
51: 제2 홀 60: 어뎁터
61: 베이스플레이트 62: 리셉터
100: 하부송풍장치 120: 제1 필터
130: 제1 팬하우징 132: 제1 송풍팬
190: 제1 필터프레임 190a: 필터토출구
198: 무선통신기판 199: 공기질검출기
200: 상부송풍장치 220: 제2 필터
230: 제2 팬하우징 232: 제2 송풍팬
290: 제2 필터프레임 300: 서큘레이터
390: 디스플레이 900: 제어부

Claims (22)

1. 공기유입구와 공기토출구가 형성되고, 내부에 송풍팬, 및 상기 송풍팬을 구동하는 팬모터가 배치되는 케이스;
   상기 공기유입구를 통해 유입되는 공기에 함유된 이물질을 걸러내는 필터;
   상기 필터의 하류측에 배치되고, 상기 필터를 향하여 개구된 제1 홀이 형성된 제1 튜브;
   상기 필터의 하류측에 배치되고, 상기 필터와 대향되는 방향을 향하여 개구된 제2 홀이 형성된 제2 튜브;
   상기 제1 튜브의 내부의 제1 공기압과, 상기 제2 튜브 내부의 제2 공기압을 각각 측정하는 압력센서; 및
   상기 압력센서로부터 상기 제1 공기압에 관한 정보와 상기 제2 공기압에 관한 정보를 수신하고, 상기 제1 공기압과 상기 제2 공기압 사이의 차압을 연산하고, 연산된 차압을 기초로 하여 상기 필터의 교체 필요 여부, 상기 필터의 포장제거 여부 또는 상기 필터의 장착 여부를 판단하는 제어부;
   를 포함하는 공기청정기.
   
2. 제1 항에서,
   상기 제어부는,
   제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제1 시간 간격보다 더 긴 제2 시간 간격으로 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산하고,
   상기 연산된 평균 차압을 기초로 하여 상기 필터를 통과하는 공기의 풍량을 연산하는 공기청정기.
   
3. 제2 항에서,
   상기 제어부는,
   현재의 풍량 모드를 확인하고, 상기 현재 풍량 모드가 최대 토출풍량을 갖는 터보풍 모드인 것으로 확인되면 상기 연산된 풍량을 기초로 하여 제1 연산식에 따라 풍량 감소율을 연산하는 공기청정기.
   
4. 제3 항에서,
   상기 제어부는,
   상기 현재 풍량 모드가 상기 터보풍 모드보다 더 작은 토출풍량을 갖는 강풍 모드, 중풍 모드 또는 약풍 모드 중 어느 하나인 것으로 확인되면 상기 연산된 풍량을 기초로 하여 제2 연산식에 따라 풍량 감소율을 연산하는 공기청정기.
   
5. 제4 항에서,
   상기 제1 연산식은, 터보풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율을 산출하는 계산식으로 정의되는 공기청정기.
   
6. 제5 항에서,
   상기 제2 연산식은,
   강풍 모드인 경우에는 강풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제1 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되며,
   중풍 모드인 경우에는 중풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제2 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되며,
   약풍 모드인 경우에는 약풍 초기 풍량에 대한 상기 연산된 풍량의 비율에 제3 보정 계수를 곱하는 계산식으로 정의되고,
   상기 제1 보정 계수는 상기 제2 보정 계수보다 더 크고, 상기 제2 보정 계수는 상기 제3 보정 계수보다 더 크게 되는 공기청정기.
   
7. 제6 항에서,
   상기 터보풍 초기 풍량, 상기 강풍 초기 풍량, 상기 중풍 초기 풍량 및 상기 약풍 초기 풍량은 각각의 풍량 모드에서 미사용 필터를 최초로 장착한 상태에서 상기 미사용 필터를 통과하는 공기의 유량이 되는 공기청정기.
   
8. 제4 항에서,
   음성 또는 음향 알람을 생성하는 사운드출력부; 및
   시각적 정보를 생성하는 디스플레이;
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는, 상기 연산된 풍량 감소율이 소정의 임계 풍량 감소율을 비교하고,
   상기 연산된 풍량 감소율이 상기 소정의 임계 풍량 감소율을 초과하는 것으로 판단되면 필터 교체 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 교체 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
   
9. 제1 항에서,
   상기 제어부는,
   풍량 모드의 선택 조작이 입력되는 입력부;
   를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 입력부에 대한 조작을 통해 선택되는 상기 풍량 모드를 확인하는 공기청정기.
   
10. 제9 항에서,
    상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 토출풍량이 가작 작은 약풍 모드가 선택된 것으로 확인되면,
    상기 약풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고,
    상기 팬모터가 작동된 이후에 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제1 시간 간격보다 더 긴 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산하는 공기청정기.
    
11. 제10 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제1 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하는 공기청정기.
    
12. 제11 항에서,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제1 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 상기 풍량 모드를 상기 약풍 모드보다 더 큰 토출풍량을 갖는 중풍 모드로 전환하고,
    상기 중풍 모드로 전환된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 재연산하고,
    상기 재연산된 평균 차압이 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하는 공기청정기.
    
13. 제12 항에서,
    상기 재연산된 평균 차압이 상기 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
    
14. 제9 항에서,
    상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 상기 약풍 모드 보다 토출풍량이 더 큰 중풍 모드가 선택된 것으로 확인되면,
    상기 중풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고,
    상기 팬모터가 작동된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산하는 공기청정기.
    
15. 제14 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는,
    상기 연산된 평균 차압이 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제2 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
    
16. 제9 항에서,
    상기 제어부는, 상기 풍량 모드 중에서 상기 중풍 모드 보다 토출풍량이 더 큰 강풍 모드 또는 터보풍 모드가 선택된 것으로 확인되면,
    상기 강풍 모드 또는 상기 터보풍 모드로 상기 팬모터를 작동시키고,
    상기 팬모터가 작동된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 연산하는 공기청정기.
    
17. 제14 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는,
    상기 연산된 평균 차압이 소정의 제3 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제3 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
    
18. 제10 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는 상기 연산된 평균 차압이 소정의 제4 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하는 공기청정기.
    
19. 제18 항에서,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제4 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 상기 풍량 모드를 상기 약풍 모드보다 더 큰 토출풍량을 갖는 중풍 모드로 전환하고,
    상기 중풍 모드로 전환된 이후에 상기 제1 시간 간격으로 상기 차압들을 연산하고, 상기 제2 시간 간격에 대한 상기 차압들을 평균화하여 평균 차압을 재연산하고,
    상기 재연산된 평균 차압이 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하는 공기청정기.
    
20. 제19 항에서,
    상기 재연산된 평균 차압이 상기 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 미장착 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
21. 제14 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는,
    상기 연산된 평균 차압이 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제5 임계 평균 차압을 초과하는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 장착 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 미장착 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.
    
22. 제16 항에서,
    상기 평균 차압이 연산되면, 상기 제어부는,
    상기 연산된 평균 차압이 소정의 제6 임계 평균 차압을 초과하는지 여부를 확인하고,
    상기 연산된 평균 차압이 상기 소정의 제6 임계 평균 차압을 초과하지 않는 것으로 판단되면,
    상기 제어부는 필터 포장 미제거 알람을 상기 사운드출력부를 통해 생성하거나, 필터 포장 미제거 메시지를 상기 디스플레이를 통해 생성하는 공기청정기.

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