KR930003737B1

KR930003737B1 - 공기청정기의 공기청정상태 인식장치 및 방법

Info

Publication number: KR930003737B1
Application number: KR1019900021142A
Authority: KR
Inventors: 홍영기; 곽병구
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1993-05-10
Also published as: KR920011563A

Abstract

내용 없음.

Description

공기청정기의 공기청정상태 인식장치 및 방법

제1a도는 종래 공기청정기의 오염도 인식장치, b는 종래 공기청정기에서 감지출력과 오염도에 관련된 참고도.

제2도는 공기청정기 주위의 온도와 습도에 대한 가스센서의 저항치(R₅) 변화도 a와 출력전압(Vout)의 변화도b.

제3도는 종래 공기청정기를 공기청정상태에서 전원 온했을 경우의 저항치 출력도a와 출력전압 파형도b.

제4도는 종래 공기청정기를 공기 오염상태에서 전원 온했을 경우의 저항치 출력도a와 출력전압 파형도b.

제5도는 본 발명의 공기청정상태 기준의 인식을 위한 회로블럭도.

제6도는 본 발명의 공기청정상태 기준치 인식을 위한 상세회로 구성도.

제7도는 본 발명의 공기청정상태 기준치 설정 및 오염도 인식로직의 흐름도.

제8도는 본 발명에 의해 인식되는 오염도 증감상태를 나타낸 블럭도.

제9도는 본 발명에 의한 가스센서 안정화 시간동안의 저항치 변화도a와 출력전압의 변화도b.

제10도는 본 발명의 가스센서 안정상태에서 주위온도 습도변화에 대한 공기청정상태 인식도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 가스센서 2 : 마이콤

2a : 모드선택부 2b : 타이머

2c : 오염도 인식부 2d : 풍량제어부

2e : 램

본 발명은 공기청정기에 관련된 것으로서 이것은 특히 공기청정기의 공기청정상태 인식방법에 있어 초기에 전원 온 된 이후에는 가스센서의 출력전압의 기울기를 판별하여 초기 공기청정상태를 인식하고 공기청정상태가 유지되는 상태에서의 주위의 온도, 습도에 대한 저항치 변화에 대해서는 그 출력전압이 일정시간동안 같은 값으로 유지되는 경우의 값을 새로운 공기청정상태로 인식하도록 하여 공기청정기의 오동작을 방지하는데 적당한 공기청정기의 공기청정상태 기준치 인식장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 공기청정의 오염도 인식장치는 도면 제1(a)도와 같이 가스센서(1)에 저항(RL)을 병렬로 하여 접지하고, 이 가스센서(1)의 저항치(Rs) 증감을 인식하기 위한 마이콤(2)을 구비시켜 구성하였으며, 이 마이콤(2)에는 도면 제1(b)도와 같은 오염도 인식로직이 구비되어져 가스센서(1)의 전원 온 이후 가스센서(1)의 출력전압(Vout)이 가장 낮은 값을 취할때를 공기청정상태로 인식하고, 그 공기청정시보다 현재의 가스센서(1)의 출력전압(Vout)이 높아지면 그 오염도가 증가하는 것으로 인식하도록 되어 있다.

이러한 구성의 종래기술은 공기청정상태에서 전원을 온하면 도면 제3(a)도에 나타난 바와 같이 가스센서(1)가 공기청정상태에서의 안정화 저항치(R₅)를 갖기 이전에 일정시간(T : 전원온 이후부터 0.8R₅값을 갖을때까지의 시간)동안의 과도상태를 거치게 되며 b에 나타난 바와 같이 그 가스센서(1)의 출력전압(Vout)도 일정시간(T)의 과도상태를 거쳐 안정된 전압(RL·Vcc/(RL+R₅))으로 나타나게 되어 이러한 경우는 공기청정기가 오염도 측정시 오동작을 하지 않고 정상동작되는데, 도면 제4도에 나타난 바와 같이 공기가 오염되어 있는 상태에서 공기청정기를 온하면 일정시간의 과도상태를 거쳐 나타나는 오염된 상태의 저항치(Rs₁)와 출력전압(Vout)이 최저상태로 인식되어 이러한 경우는 오염된 상태에서의 출력전압(Vout1)을 초기의 공기청정상태로 인식하고 오염도를 표시하는 표시부에서는 "공기청정" 상태로 표시하게 된다.

그리고 가스센서(1)의 과도상태가 끝나고 정상상태에서 운전중일 경우에도 역시 출력전압(Vout₁)이 최저치를 나타내면 이를 공기청정상태로 정하고 이보다 각각의 단계만큼 가스센서의 출력전압이 높아지면 오염도가 증가하는 것으로 인식한다.

상기의 동작과정에서와 같이 실내공기가 오염되어 있는 상태에서 공기청정기를 작동시키면 오염된 상태를 공기청정상태로 인식하는 오동작을 하게 되므로 공기청정기능을 하지 못하게 되며 또 가스센서(1)가 과도상태를 거쳐 정상상태로 된 상태에서 운전중일 경우에도 가스센서(1)의 저항치(Rs)와 그에 의한 출력전압(Vout)은 도면 제2도에 나타난 바와 같이 주위의 온도와 습도에도 영향을 받아 변화하기 때문에 그 이전의 상태에서 보다 저항치(Rs)가 낮아져 출력전압이 높아진다면 이 새로운 전압을 다시 공기청정상태로 인식할 수 있어야 한다.

그러나 이같은 경우는 출력전압(Vout)의 최저치를 공기청정상태로 인정하지만 온도,습도가 변화하여 저항치가 낮아지고 출력전압이 높아진다면 기존의 프로그램에 의해서는 공기청정으로 인식하지 못하고 오염상태로 인식하게 되는 문제점을 가지게 되었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위해 공기청정의 공기청정상태 기준치 인식방법을 초기에 전원 온된 이후에는 가스센서(1)의 출력전압의 기울기를 판별하여 초기 공기청정상태 기준치를 인식하게 하고 공기청정상태에서의 주위의 온도나 습도에 대한 저항치 변화에 대해서는 그 출력전압이 일정시간동안 같은 값으로 유지되는 경우의 값을 새로운 공기청정상태의 기준치로 인식하도록 하여 오동작을 방지하게 한 것으로서 이것을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉 도면 제5도는 본 발명의 공기청정기가 공기청정상태의 기준치를 인식하는 기본적인 로직의 블럭도를 나타낸 것으로서 외부에서의 전원인가를 위한 전원부(Vcc)가 구비되고 마이콤(2)의 내부에서의 워밍업시간을 카운트하기 위한 타이머(2b)와, 가스센서의 초기 공기청정상태 기준치 및 오염도를 인식하기 위한 오염도 인식부(2c) 및 램(2e)과 이 오염도 인식상태에 따라 팬모터 회전을 제어하기 위한 풍량제어부(2d)가 구비되어 있으며 이에 대한 상세 회로구성은 도면 제6도에 나타난 바와 같이 공기청정기의 가스센서(1)와 팬모터(3) 및 마이콤(2)에 전원(Vcc)을 인가하기 위한 전원장치(도면에 도시되지 않음)가 외부에 구비되고 공기청정기에 내장되는 마이콤(2)에는 상기 가스센서(1)의 출력에 대한 기준모드를 설정해 주기 위한 모드 설정부(2a)와, 초기 워밍업 시간을 카운트하기 위한 타이머(2b)와, 워밍업시간 이후의 가스센서(1) 출력전압을 비교하여 기울기를 판별함으로써 공기청정상태의 기준치 설정 및 오염도를 인식해내기 위한 오염도 인식부(2c) 및 램(2e)과, 이 오염도 인식부(2c) 및 타이머(2b) 출력에 의해 외부의 팬모터(3)의 구동을 제어하기 위한 풍량제어부(2d)가 구비되어져 있으며 상기 팬모터(3)는 마이콤(2)의 출력으로 제어되는 트라이악(SCR)과 저항(R₆) 콘덴서(C₁)가 병렬접속되어져 있는 구성이다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 도면 제7도의 동작흐름도를 참고로 하여 그 작용과 효과를 설명하면 다음과 같다.

공기청정기에 전원이 인가되고 자동운전키가 눌러지면(스텝 101) 가스센서(1)의 워밍업 시간이 진행되는 동안(스텝 102) 마이콤(2)에서는 공기청정상태의 초기기준치를 설정하기 위하여 풍량제어부(2d)를 구동시켜 최고출력의 풍량으로 팬모터(3)를 구동시키면서(스텝 103) 가스센서(1)로부터 모드설정부(2a)의 비교기(OP₁)를 통해 오염도 인식부(2c)로 입력되는 가스센서(1) 출력전압(V₁, V₂, …)의 기울기를 읽어내(스텝 104) 그 기울기의 극성이 "0", "+" 또는 "-"인가를 판별하여(스텝 108) 기울기가 "0"이면 그 상태의 출력 전압값을 공기청정상태의 기준치(V₆)로 설정하고 그 값을 램(2e)에 기억시킨다(스텝 105).

그리고 가스센서(1)의 공기청정시 안정한 저항값을 갖는 시간(즉 안정화 시간)은 각 모드설정부(2a)에서 설정되는 모드별로 다르게 나타나지만 도면 제9도와 같이 수일이상 걸리므로 안정화 시간동안의 출력전압의 기울기(vd-vs/수일≒1.2Vs-Vs/수일=0.2Vs/수일)로서 매우 작은 "-"값을 나타낸다.

그러므로 출력전압의 기울기가 "-"이면 안정화 시간동안의 출력전압의 기울기와 비교하여 이 값보다 크면 출력전압의 기울기가 안정화 시간동안의 기울기와 같아질때까지 풍량이 최대인 상태로 운전하여 기울기가 같아지는 상태를 초기 공기청정상태로 인식한다.

한편 기울기가 "+"인 경우는 공기의 오염도가 증가하고 있는 상태이므로 풍량이 최대로 운전하는 상태에서 기울기를 일정한 주기로 판별하면서(스텝 106) 안정화시간 동안의 기울기(0.2Vs/수일)가 같아질때까지 운전한다(스텝 107).

상기와 같은 동작은 처음 전원 온 된 후 자동키가 눌러지면 워밍업 시간이 지난후 수분간만 행한다.

다음으로 가스센서가 일정시간(45~60min)이후(스텝 109) 주위의 온도나 습도변화에 의해 도면 제10도와 같이 저항기(Rs)와 출력전압(Vout)이 변하는 경우는 공기청정상태를 인식함에 있어 먼저 저항치(Rs)가 최대 즉 출력전압(Vout)이 최소치를 나타내는 값을 공기청정상태로 하지 않고 출력전압(Vout)의 기울기를 판별하여(스텝 110) "0"인 상태로 일정시간(45∼60분)이상 유지되면(스텝 111∼112) 그 값을 새로운 공기청정상태로 인식하여 공기청정상태 기준치로 설정하고 이 값을 다시 램(2e)에 저장하여 둔다(스텝 105).

이러한 방법으로 하면 공기가 청정한 상태에서 주위의 온도나 습도에 의해 저하치(Rs) 및 출력전압(Vout)이 변하더라도 그 공기청정상태를 공기오염 상태로 인식하지 않게 된다.

이상과 같은 방법에 의해 공기청정상태의 기준치가 설정되면 그 기준치를 기준으로 하여 공기오염에 대한 오염도 인식은 도면 제8도에 나타난 블럭에서와 같이 공기청정상태에서의 기준치(Vs=RL×Vcc/(RL+R₅))에 대한 오염도 단계는 공기청정상태에서의 안정된 저항치(R₅) 변화비에 대해서

오염 1단 Vout=RL×Vcc/(RL+0.9R₅)≒1.1Vs

오염 2단 Vout=RL×Vcc/(RL+0.8R₅)≒1.2Vs

오염 3단 Vout=RL×Vcc/(RL+0.7R₅)≒1.3Vs

와 같이 단계적으로 판별할 수 있다.

따라서 본 발명은 공기오염상태에서 전원을 온하여도 초기 공기청정상태 기준치 설정에 오동작되지 않고 또 안정화상태에 있는 가스센서가 주위의 온도와 습도가 변할 경우에도 그 변화에 적응하여 새로운 공기청정상태임을 인식할 수 있으므로 공기청정기의 신뢰성을 회복시킬 수 있게 되며 오염도 판별작업이 보다 정확하게 수행되어지는 유용한 발명이다.

Claims

가스센서(1)와 이 가스센서(1)의 저항치 변화에 따른 오염도를 인식하기 위한 마이콤(2)이 구비되는 공기청정기에 있어서, 상기 마이콤(2)에는 초기 가스센서(1)의 워밍업 시간을 카운트하기 위한 타이머(2b)와, 이 타이머(2b)로 카운트된 워밍업 시간 이후의 가스센서(1)의 출력전압을 비교하여 기울기를 판별해내므로써 공기청정상태의 기준치 및 오염도를 인식해 내기 위한 오염도 인식부(2c)와, 이 오염도 인식부(2c)의 기준치 및 인식데이터를 저장해 두기 위한 램(2e)과, 상기 타이머(2b)출력 및 오염도 인식부(2c)에 의해 외부팬의 풍량을 제어하기 위한 풍량제어부(2d)가 구비되는 것을 특징으로 하는 공기청정기의 공기청정상태 인식장치.
가스센서(1)와, 이 가스센서(1)의 저항치 변화에 따른 오염도를 인식해 내기 위한 마이콤(2)이 구비된 공기청정기에 있어서, 초기 전원 온 된 직후에는 상기 가스센서(1)의 출력전압의 기울기를 판별하여 기울기가 "0"인 경우의 출력전압을 공기청정상태기준전압(V₀)으로 인식하고, 가스센서(1)의 과도상태를 거쳐 정상상태에 있을 경우 가스센서(1)의 출력전압이 최소값으로 나타나는 상태를 공기청정상태의 기준차로 인식하되 가스센서의 출력전압이 일정시간동안 동일한 값을 유지하는 경우 그 출력전압을 새로운 공기청정상태로 인식하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기청정기의 공기청정상태 인식방법.