WO2017047964A1 - 공기 조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

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WO2017047964A1
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filter
value
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impurity purification
air conditioner
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권준현
김중호
명성렬
윤백
김관택
김대연
김무중
김태위
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삼성전자주식회사
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    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure

Definitions

  • An air conditioner and a control method thereof An air conditioner and a control method thereof.
  • an air purifier sucks contaminated air from an indoor space, filters dust, odor particles, etc. contained in the air, and filters the filter, and discharges it to the outside through a discharge port.
  • the air purifier installs various filters to purify dust, odor particles, harmful gases, etc. of various sizes contained in the incoming air.
  • the air cleaner In order to prevent the deterioration of the air cleaning ability in advance, the air cleaner accumulates the use time and notifies when the filter replacement time arrives, or the user checks the state of the filter directly and replaces it.
  • the filter replacement method described above when the air cleaner is located in a relatively low pollution place, the filter is notified to replace the filter even though the replacement time has not arrived, and the air cleaner is located in a relatively high pollution place In the case of the location, the notification of the replacement time of the filter is delayed even though the replacement time of the filter has elapsed.
  • the disclosed invention predicts the filter replacement time based on the filter life correlation and the filter condition value measured at the beginning of using the filter in the air conditioner, and uses the predicted filter replacement time and the real-time filter state value to accurately correct the filter replacement time. It is to provide an air conditioner and a control method for providing.
  • the reference value may be calculated based on an initial state value of the filter detected by the sensor.
  • the air conditioner also includes a fan motor for driving the fan; Further comprising, the initial state value of the filter may be a current and voltage input to the fan motor.
  • the processor may calculate the initial power consumption of the fan motor based on the initial current and voltage input to the fan motor, and at the time when the calculated initial power consumption of the fan motor and the initial state value of the filter are detected. Can be set to the initial setting value of the filter.
  • the initial state value of the filter may be a discharge port side wind speed.
  • the processor may calculate the air volume based on the wind speed at the discharge port side, and set the impurity purification capability at the time when the calculated air volume and the initial state value of the filter are detected as the initial set value of the filter.
  • the initial state value of the filter may be a differential pressure before and after the filter based on a path through which the impurities are introduced.
  • the processor may calculate a pressure loss rate based on the differential pressure before and after the filter, and set the impurity purification capability at the time when the calculated pressure loss rate and the initial state value of the filter are detected as the initial setting value of the filter.
  • a control method of an air conditioner includes: detecting, by an air conditioner, an initial state value of a filter through a sensor; Setting an initial setting value of the filter based on an initial state value of the filter detected by the sensor; Detecting a current state value of the filter in real time through the sensor; Checking whether the impurity purification capability calculated on the basis of the detected current state value of the filter is lower than a reference value; And when it is determined that the impurity purification capability is lower than the reference value, determining that the filter replacement time is determined and outputting a filter replacement notification.
  • the reference value may be calculated based on an initial state value of the filter detected by the sensor.
  • control method of the air conditioner after the step of setting the initial set value, before the step of detecting the current state value of the filter in real time, the impurity purification capacity is reduced based on the initial set value of the filter. Determining the reference value in the state of the filter replacement time; may further include.
  • the initial state value of the filter may be a current and a voltage input to the fan motor.
  • the setting of the initial setting value of the filter may include calculating an amount of power consumption of the fan motor based on a current and a voltage input to the fan motor; And setting an impurity purification capability at the time when the calculated power consumption of the fan motor and the initial state value of the filter are sensed as the initial set value of the filter.
  • the initial state value of the filter may be a discharge port side wind speed.
  • the setting of the initial setting value of the filter may include calculating an air volume on the basis of the discharge port side wind speed; And setting the impurity purification capability at the time point when the calculated air volume and the initial state value of the filter are sensed as the initial set value of the filter.
  • the initial state value of the filter may be a differential pressure before and after the filter based on a path through which impurities are introduced.
  • the setting of the initial set value of the filter may include calculating a pressure loss rate based on the differential pressure before and after the filter; And setting the impurity purification capability at the time point when the calculated pressure loss rate and the initial state value of the filter are sensed to an initial set value of the filter.
  • Another aspect of the air conditioner includes a main body; A filter for filtering impurities introduced into the main body from the outside; A fan for introducing the impurities into the main body through the filter; A fan motor for driving the fan; A processor for determining that the filter is to be replaced when the impurity purification capability calculated based on an input value applied to the fan motor in real time is lower than a reference value; The reference value may be calculated based on an initial input value applied to the fan motor during the initial driving of the filter.
  • the initial input value may be a current and a voltage input to the fan motor.
  • the processor calculates an initial power consumption of the fan motor based on an initial current and a voltage input to the fan motor, and initially inputs the calculated initial power consumption of the fan motor and the fan motor when the filter is initially driven.
  • the impurity purification capability at the time the value is applied can be set to the initial set value of the filter.
  • the disclosed invention measures the physical quantity applied to the air conditioner at the initial use of the air conditioner, or at the initial point of replacement of the filter, and predicts when to replace the filter based on the measured values and the lifetime correlation, Since the status of the filter is checked using the replacement time, the effect of providing a more reliable filter replacement notification can be expected.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of an air conditioner.
  • FIG. 2 is a view showing the interior of the air conditioner.
  • FIG. 3 is a view showing in detail one embodiment of the air conditioner configuration.
  • FIG. 4 is a view for explaining a method of detecting a differential pressure.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the third embodiment.
  • FIG 9 is a graph illustrating a control method of the air conditioner according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a graph for explaining a control method of the air conditioner according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a graph for explaining a control method of the air conditioner according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a view showing another embodiment of an air conditioner configuration in detail.
  • FIG. 1 is a view showing the appearance of an air conditioner
  • FIG. 2 is a view showing the inside of the air conditioner.
  • the air conditioner 100 includes a main body 110 forming an appearance, an intake port 111 for sucking air from an indoor space, a discharge port 113 through which inflowed and purified air is discharged,
  • the input unit 120 may include a display unit 160 for displaying an operating state of the air conditioner 100.
  • the air conditioner disclosed in the present invention will be defined as meaning any device having a function of purifying air by applying a fan and a fan motor including an air purifier, an air conditioner.
  • Input unit 120 is a power button for turning on or off the air conditioner 100, a timer button for setting the driving time of the air conditioner 100, the operation of the input unit to limit the operation of the input unit to limit It may include a button for inputting a variety of control information associated with the air conditioner 100, such as a lock button for.
  • each input button is a push switch and a membrane switch for generating an input signal by the user's pressing or a touch switch for generating an input signal through a touch of a part of the user's body. Can be adopted.
  • the input unit 120 may be implemented integrally with the display unit 160.
  • the inside of the main body 110 of the air conditioner 100 may include a filter 130, a fan 141, and a fan motor 143.
  • the filter 130 may be configured to filter impurities introduced into the main body 110 from the outside.
  • the impurities are defined as including all components that can be included in the air and cause air pollution, such as ultra-fine dust, dust of various sizes, harmful gas, odor particles such as odor.
  • the fan 141 may be configured to introduce impurities into the body 110 through the filter 130.
  • the fan motor 143 may be a component for driving the fan 141.
  • the air conditioner 100 drives the fan 141 through the fan motor 143 to allow the air spread in the indoor space to be introduced into the main body 110 through the inlet 111.
  • the air flowing into the suction port 111 passes through the filter 130, and impurities in the air are filtered through the filter 130.
  • FIG. 3 is a view showing in detail one embodiment of the air conditioner configuration.
  • Fig. 9 shows a graph for explaining the control method of the air conditioner according to the first embodiment
  • Fig. 10 and the third embodiment shows a graph for explaining the control method of the air conditioner according to the second embodiment. It will be described with reference to Figure 11 showing a graph for explaining a control method of the air conditioner according to.
  • the air conditioner 100 includes an input unit 120, a filter 130, a fan 141, a fan motor 143, a sensor 150, a display unit 160, and an output unit 170. And the processor 180.
  • the filter 130 may be configured to filter impurities introduced into the body 110 from the outside.
  • the filter 130 may be composed of a plurality, in order to filter dust, harmful gases, odor removal, etc. of various sizes, including ultra-fine dust.
  • the filter 130 may include an ultrafine filter for removing relatively large dust, a charcoal deodorization filter for removing harmful gases and odors, and a hepa filter for removing ultra fine dust, but is not limited thereto. Do not.
  • the fan 141 may be configured to introduce the impurities into the main body through the filter 130. That is, the fan 141 forms a flow path so that the air spread in the indoor space flows in the direction of the air conditioner 100, thereby introducing the air into the main body 110.
  • the fan motor 143 may be configured to drive the fan 141.
  • the sensor 150 may be configured to detect a filter state value for determining a filter state.
  • the sensor 150 may detect at least one of the differential pressure before and after the filter based on the current and voltage input to the fan motor 143, the wind velocity on the discharge port side, and the path through which the impurities flow.
  • the differential pressure before and after the filter means a difference between the suction pressure through which air is introduced based on the filter 130 and the exhaust pressure discharged through the filter 130.
  • the sensor 150 may include a fan motor sensor, a wind speed sensor, and a differential pressure sensor.
  • the fan motor sensor may be provided at a position for measuring current and voltage input and output to the fan motor 143.
  • the wind speed sensor may be provided around the discharge port 113 through which the purified air is discharged to the outside of the air conditioner 100, and may detect the discharge port side wind speed.
  • the differential pressure sensor as shown in FIG. ) Can be detected.
  • the input unit 120 may be provided outside the air conditioner 100 to receive various control commands from the user.
  • each input button of the input unit 120 may be in the form of a push switch and a membrane switch or a touch switch for generating an input signal through a touch of a body part of the user.
  • the display unit 160 is configured to display an operating state of the air conditioner 100.
  • the display replacement time notification may be displayed, but is not limited thereto.
  • the output unit 170 is configured to display the operation state of the air conditioner 100 in the form of a sound, and may output the filter replacement time notification in the form of a guide voice, a melody, and the like, but is not limited thereto.
  • the processor 180 determines that the filter is to be replaced, and then displays the display unit 160 or the output unit 170. Filter replacement notification can be provided.
  • the impurity purification capability means that the filter 150 filters the impurities in the air flowing into the main body 110.
  • the impurity purification capability at the time of detecting the initial state value of the filter may be set to 100%. .
  • the above-described reference value is calculated based on the initial state value of the filter detected by the sensor 150, a detailed description thereof will be described later.
  • the processor 180 may set an initial set value using an impurity purification capability calculated based on the initial state value of the filter and the initial state value of the filter detected by the sensor 150.
  • the processor 180 predicts a filter replacement time based on the set initial value of the filter, and the impurity purification capability calculated based on the current state value of the filter detected from the sensor 150 is replaced by the filter. If it is lower than the reference value, the filter replacement notification can be output.
  • the processor 180 calculates the power consumption of the fan motor 143 based on the initial current and voltage input to the fan motor 143.
  • the impurity purification capability at the time when the calculated initial power consumption of the fan motor 143 and the initial state value of the filter are detected may be set as the initial set value of the filter.
  • the initial setting value of the filter is to define the initial value during the initial operation in consideration of the deviation of the filter (set) actually applied to the filter.
  • the starting point (for example, FIG. P1 of 9, 100% impurity purification capability).
  • the impurity purification ability (Y) may be calculated through Equation 1.
  • Equation 1 shows a correlation of the impurity purification ability change according to the change in power consumption. That is, Y in Equation 1 means impurity purification ability according to a change in power consumption.
  • X is the current power consumption [%] compared to the initial setting value of the filter
  • A is the increase or decrease of the impurity purification capability corresponding to the increase and decrease of the power consumption [%, x]
  • B is the power consumption when 0
  • C may refer to the impurity purification capability when the amount of power consumption is zero.
  • the processor 180 may predict the replacement time of the filter.
  • the processor 180 consumes a fan motor obtained by using the air conditioner 100 for the first time or by using an initial state value of the filter detected when the filter 130 is replaced.
  • the amount of power and the impurity purification capability are set to the initial set values of the filter at 100% (P1 in Fig. 9), respectively.
  • the X axis of Figure 9 is the power consumption of the fan motor
  • the Y axis may be the impurity purification capability.
  • the initial setting value of the filter is to define the initial value during the initial operation in consideration of the deviation of the filter (set) actually applied to the filter.
  • the processor 180 is based on the correlation of the change in the impurity purification capability according to the change in the power consumption of the fan motor (Equation 1) when the impurity purification capacity is reduced to the extent that the filter replacement is required (for example, impurities
  • the point at which the purifying capacity is reduced to 50%) (P2 in FIG. 9) is set as a reference value for determining the replacement time of the filter.
  • the processor 180 detects the current and voltage applied to the fan motor in real time to determine the current state value of the filter, and determines that it is time to replace the filter when the impurity purification capability calculated based on this is lower than the reference value. .
  • the processor 180 consumes the fan motor at the time when the current power consumption of the fan motor derived through the current state value of the filter detected in real time (eg, 50% impurity purification capability) is replaced. If less than or equal to the amount of power, it is also possible to determine that it is time to replace the filter.
  • the current power consumption of the fan motor derived through the current state value of the filter detected in real time eg, 50% impurity purification capability
  • the filter replacement notification may be in the form of one of a voice, a text, and a combination thereof.
  • the processor 180 calculates the air volume based on the discharge port side initial wind speed, and the impurity purification capability at the time when the calculated air volume and the initial state value of the filter are detected. Can be set as the default value of the filter.
  • the impurity purification capability (Y) may be calculated through Equation 2.
  • Equation 2 shows a correlation of the impurity purification ability change according to the change in the air volume. That is, Y in Equation 2 means impurity purification ability according to the change in the air volume.
  • D is the rate of change of the impurity purification ability [Y,%] according to the change of the air volume [%, E]
  • E is the current air volume [%] compared to the initial setting value of the filter
  • F is the impurity purification ability when the air flow is zero It may mean.
  • the processor 180 is based on the correlation of the change in impurity purification capability according to the change in the air volume (Equation 2) when the impurity purification capability is reduced to the extent that the filter replacement is required (for example, the impurity purification capability is 50% It is possible to set as a reference value for determining when to replace the filter (P2 of FIG. 10).
  • the processor 180 may predict the air volume at the time when the impurity purification ability decreases to a reference value (for example, 50%) relative to the initial set value of the filter as the filter replacement time.
  • a reference value for example, 50%
  • the processor 180 may use the air outlet side air volume obtained by using the initial state value of the filter detected when the air conditioner 100 is first used or when the filter 130 is replaced. It is set to the initial setting value of a filter by making impurity purification capability 100% (P1 of FIG. 10), respectively.
  • the X axis may be the discharge port side air volume
  • the Y axis may be an impurity purification capability.
  • the initial setting value of the filter is to define the initial value during the initial operation in consideration of the deviation of the filter (set) actually applied to the filter.
  • the processor 180 is based on the correlation of the change in impurity purification capability according to the change in the air volume (Equation 2) when the impurity purification capability is reduced to the extent that the filter replacement is required (for example, the impurity purification capability is 50%
  • the time point reduced to (P2 in FIG. 10) is set as a reference value for determining when to replace the filter.
  • the processor 180 detects the discharge port-side wind speed in real time to determine the current state value of the filter, and determines that it is the filter replacement time when the impurity purification capability calculated based on this is lower than the reference value.
  • the processor 180 compares the current air volume calculated by detecting the discharge port-side wind speed in real time with the air volume at the filter replacement time, and when the current air volume is less than or equal to the air volume at the filter replacement time, It is also possible to output the filter replacement notification by determining that the replacement time has arrived. This means that when the impurities are accumulated in the filter and the amount of air is weakened, the filter replacement notification is output when the impurity purification ability is lower than the reference value.
  • the processor 180 calculates a pressure loss rate based on the initial state value of the filter and calculates the pressure.
  • the impurity purification capability at the time when the loss rate and the initial state value of the filter are detected may be set as the initial setting value of the filter.
  • Equation 3 represents a correlation of the impurity purification ability change according to the pressure loss rate change. That is, Y in Equation 3 means impurity purification ability according to the pressure loss rate change.
  • G is the rate of change of impurity purification ability logarithm value [H,%] according to pressure logarithmic value logarithm value [H,%]
  • H is the current pressure loss rate [%] compared to the initial setting value of filter
  • I is pressure It may be the impurity purification ability when the loss rate logarithm is zero.
  • the processor 180 filters the pressure loss rate and the filter obtained by using the initial state value of the filter detected when the air conditioner 100 is used for the first time or when the filter 130 is replaced.
  • the impurity purification capability at the time when the initial state value is detected is 100% (P1 in FIG. 11), and is set as the initial setting value of the filter.
  • the X axis may be a pressure loss rate (%)
  • the Y axis may be an impurity purification capability (%).
  • the initial setting value of the filter is to define the initial value during the initial operation in consideration of the deviation of the filter (set) actually applied to the filter.
  • the processor 180 is based on the correlation of the impurity purification capability change according to the change in the pressure loss rate (Equation 3) when the impurity purification capability is reduced to the extent that the filter replacement is required (for example, The time point reduced to 50%) (P2 in FIG. 11) is set as a reference value for determining when to replace the filter.
  • the processor 180 may predict the pressure loss rate at the time when the impurity purification capability decreases to a reference value (for example, 50%) relative to the initial setting value of the filter as the pressure loss rate at the time of replacing the filter.
  • a reference value for example, 50%
  • the processor 180 may determine that the filter is to be replaced.
  • the processor 180 compares the current pressure loss rate calculated by the current differential pressure before and after the filter with the pressure loss rate at the filter replacement time, and when the current pressure loss rate is greater than or equal to the pressure loss rate at the filter replacement time, It is also possible to judge that it has arrived.
  • the present invention is not limited thereto, and a method of directly using the differential pressure before and after the filter may also be applied.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner.
  • the air conditioner 100 measures the initial state value of the filter, which is a physical quantity related to the operation of the air conditioner 100 when the air conditioner 100 is first used or when the filter 130 is replaced.
  • the initial setting value of the filter S101
  • the initial state value of the filter may mean a sensing value sensed by the sensor 150
  • the initial setting value of the filter may mean setting a start criterion for determining a filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may include at least one of a current and a voltage input to the fan motor 143 through the sensor 150, a wind speed at the outlet port, and a difference (differential pressure) between the suction pressure before and after the filter and the exhaust pressure. And detect an initial state value of the detected filter and an impurity purification capability at the time when the initial state value of the filter is detected as an initial setting value of the filter. For example, it may mean P1 disclosed in FIGS. 9 to 11.
  • the air conditioner 100 may calculate a reference value in which the impurity purification capability is reduced to the filter replacement time based on the initial set value of the filter (S103).
  • the air conditioner 100 may receive a current state value of the filter in real time through the sensor 150 (S105).
  • the air conditioner 100 may determine whether to replace the filter by checking whether the impurity purification capability calculated based on the detected state value of the filter is lower than the reference value (S107). In this case, when the impurity purification ability is lower than the reference value, the air conditioner 100 may determine that the filter is to be replaced.
  • the air conditioner 100 may output the filter replacement notification (S109).
  • step S107 when the filter replacement time has not arrived as a result of the determination in step S107, the air conditioner 100 can be performed again from step S105.
  • the filter state value is the differential pressure before and after the filter on the basis of the current and voltage input to the fan motor, the discharge port side wind speed, or the path through which impurities are introduced will be described as an example.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the first embodiment, and a case where the filter state value is a current and a voltage input to the fan motor will be described as an example.
  • the air conditioner 100 may detect an initial current and a voltage input to the fan motor 143 through the sensor 150 as an initial state value (S201).
  • the air conditioner 100 may set an initial set value of the filter based on the initial state value of the filter detected from the sensor 150 (S203).
  • the air conditioner 100 calculates the initial power consumption of the fan motor based on the initial current and voltage input to the fan motor, and calculates the initial power consumption of the fan motor and the initial state value of the filter.
  • the impurity purification capability at this detected time point can be set to the initial set value of the filter.
  • the impurity purification capability Y may be calculated through Equation 1 described above.
  • Equation 1 shows a correlation of the impurity purification ability change according to the change in power consumption. That is, Y in Equation 1 means impurity purification ability according to a change in power consumption.
  • the air conditioner 100 may predict a reference value (for example, 50%) in which the impurity purification capability is reduced based on the initial set value of the filter as the replacement time of the filter (S205).
  • a reference value for example, 50%
  • the air conditioner 100 may predict the power consumption of the fan motor at the time when the impurity purification ability decreases to the reference value from the initial setting value of the filter as the filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may receive a current state value of the filter detected from the sensor 150 (S207). That is, the air conditioner 100 checks the current and voltage applied to the fan motor 143 in real time.
  • the air conditioner 100 may calculate the current impurity purification capability by using the current and voltage applied to the fan motor 143 (S209).
  • the air conditioner 100 may check whether the current impurity purification capability is lower than a reference value, and determine whether it is time to replace the filter (S211). If the air conditioner 100 has a current impurity purification capability lower than the reference value, the air conditioner 100 determines that it is the filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may output the filter replacement notification (S213).
  • step S211 when the filter replacement time has not arrived as a result of the determination in step S211, the air conditioner 100 can be performed again from step S207.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the second embodiment, which will be described by taking an example where the filter state value is the discharge port side wind speed.
  • the air conditioner 100 may detect the initial wind speed of the outlet side through the sensor 150 (S301). To this end, it is natural to provide a wind speed sensor around the discharge port.
  • the air conditioner 100 may set an initial set value of the filter based on the initial state value (initial wind speed) of the filter detected from the sensor 150 (S303).
  • the air conditioner 100 calculates the air volume based on the initial wind speed of the discharge port, and sets the impurity purification capability at the time when the calculated air volume and the initial state value of the filter are detected as the initial set value of the filter. Can be set.
  • the impurity purification capability (Y) may be calculated through Equation 2.
  • Equation 2 shows a correlation of the impurity purification ability change according to the change in the air volume. That is, Y in Equation 2 means impurity purification ability according to the change in the air volume.
  • the air conditioner 100 may predict a reference value (for example, 50%) in which the impurity purification capability is reduced based on the initial set value of the filter as the replacement time of the filter (S305).
  • a reference value for example, 50%
  • the air conditioner 100 may predict the air volume at the time when the impurity purification ability decreases to the reference value from the initial setting value of the filter as the filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may detect the current wind speed through the sensor 150 (S307). That is, the air conditioner 100 checks the discharge port side wind speed in real time.
  • the air conditioner 100 may calculate the current impurity purification capability based on the current wind speed (S309).
  • the air conditioner 100 may check whether the current impurity purification capability is lower than a reference value, and determine whether it is time to replace the filter (S311). If the air conditioner 100 has a current impurity purification capability lower than the reference value, the air conditioner 100 determines that it is the filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may output the filter replacement notification (S313).
  • step S311 when the filter replacement time has not arrived as a result of the determination in step S311, the air conditioner 100 can be performed again from step S307.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a control method of the air conditioner according to the third embodiment.
  • the air conditioner 100 may detect a differential pressure before and after the filter based on a path through which impurities are introduced through the sensor 150 (S401).
  • the air conditioner 100 may set an initial set value of the filter based on the differential pressure before and after the filter sensed by the sensor 150 (S403).
  • the air conditioner 100 calculates a pressure loss rate based on the differential pressure before and after the filter, and sets the impurity purification capability at the time when the calculated pressure loss rate and the initial state value of the filter are detected as the initial set value of the filter. Can be set.
  • the impurity purification ability (Y) may be calculated through Equation 3 described above.
  • Equation 3 represents a correlation of the impurity purification ability change according to the pressure loss rate change. That is, Y in Equation 3 means impurity purification ability according to the pressure loss rate change.
  • the air conditioner 100 may calculate a reference value (for example, 50%) in which the impurity purification capability is reduced based on the initial set value of the filter as the replacement time of the filter (S405).
  • a reference value for example, 50%
  • the air conditioner 100 may predict the pressure loss rate at the time when the impurity purification ability decreases based on a preset reference to the initial setting value of the filter as the replacement time of the filter.
  • the air conditioner 100 may receive a current state value of the filter detected from the sensor 150 (S407). That is, the air conditioner 100 checks the differential pressure before and after the filter in real time.
  • the air conditioner 100 may calculate the current impurity pressure loss rate based on the current differential pressure before and after the filter (S409).
  • the air conditioner 100 may check whether the current impurity purification capability is lower than a reference value, and determine whether it is time to replace the filter (S411). If the air conditioner 100 has a current impurity purification capability lower than the reference value, the air conditioner 100 determines that it is the filter replacement time.
  • the air conditioner 100 may output the filter replacement notification (S413).
  • step S411 when the determination result of step S411, when the filter replacement time has not arrived, the air conditioner 100 can be performed again from step S407.
  • FIG. 12 is a view showing another embodiment of the air conditioner configuration in detail, a case where there is no separate sensor will be described as an example.
  • the air conditioner 100 is provided at the outside of the main body (110 of FIG. 1) and the air conditioner 100.
  • An input unit 120 for receiving various control commands from the user is provided.
  • Filter 130 for filtering impurities flowing into the body 110
  • a fan 141 for introducing impurities into the body 110 through the filter 130
  • a fan motor 143 for driving the fan 141
  • the display unit 160 for displaying the filter replacement time notification in the form of a letter
  • the output unit 170 for outputting the filter replacement time notification in the form of voice and the calculated value based on the input value applied in real time to the fan motor 143
  • the processor 180 may provide a filter replacement notification through the display unit 160 or the output unit 170.
  • the reference value may be calculated based on an initial input value applied to the fan motor 143 during the initial driving of the filter 130.
  • the initial input value may be a current and a voltage input to the fan motor 143.
  • the current and voltage input and output to the fan motor 143 are not provided with a separate sensor 150, and the current and voltage applied to the fan motor 143 through the fan motor 143 on the processor 180 side. Can be obtained directly.
  • the processor 180 calculates an initial power consumption of the fan motor 143 based on the initial current and voltage input to the fan motor 143, and calculates the initial power consumption of the fan motor 143 and the filter.
  • the impurity purification capability at the time when the initial input value is applied to the fan motor 143 may be set as the initial setting value of the filter 130.
  • the impurity purification capability means that the filter 150 filters the impurities in the air flowing into the main body 110, and the impurity purification capability at the initial driving time of the filter may be set to 100%.
  • the processor 180 predicts a filter replacement time based on the set initial setting value of the filter, and the impurity purification capability calculated based on the current input value applied to the fan motor 143 in real time is replaced by the filter. If it is lower than the reference value, the filter replacement notification can be output.
  • the initial setting value includes impurity purification capability calculated based on an initial input value applied to the fan motor 143 when the filter is initially driven, when the impurity purification capability is lowered and the filter needs to be replaced, It may be used as a starting point (for example, P1 of FIG. 9, 100% impurity purification capability) to determine this.
  • the impurity purification ability (Y) may be calculated through Equation 1.
  • Equation 1 shows a correlation of the impurity purification ability change according to the change in power consumption. That is, Y in Equation 1 means impurity purification ability according to a change in power consumption.
  • the processor 180 may predict the replacement time of the filter.
  • the disclosed invention determines the filter replacement time based on the physical quantity at the time of initial use of the filter, it is possible to objectively predict the actual filter life regardless of the type of dust, thereby providing a reliable filter replacement time to the user. You can expect the effect.

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Abstract

개시된 발명은 공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본체; 외부에서 본체로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 필터; 불순물을 필터를 거쳐 본체 내부로 유입시키는 팬; 필터 상태를 판단하기 위한 필터 상태값을 감지하는 센서; 및 센서에서 실시간으로 감지된 필터 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 필터의 교체시기인 것으로 결정하는 프로세서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 및 그 제어방법
공기 조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 공기 청정기는 실내 공간으로부터 오염된 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 필터로 걸러내어 청정화시킨 후, 토출구를 통해 외부로 배출시킨다.
또한, 공기 청정기는 유입되는 공기 중에 포함되어 있는 다양한 크기의 먼지, 냄새입자, 유해가스 등을 정화시키기 위해 다양한 필터들을 설치한다.
한편, 공기 청정기의 필터에 먼지가 쌓이게 되면, 집진 능력이 저하되어 공기 청정 능력 또한 저하되는 현상이 발생하게 된다.
공기 청정 능력 저하 현상을 사전에 방지하기 위하여, 공기 청정기가 사용시간을 누적하여 필터 교체 시기가 도래하면 알림을 하거나, 또는 사용자가 필터의 상태를 직접 육안으로 확인한 후 교체하는 방법을 적용하고 있다.
그러나, 상술한 필터 교체 방법은 공기 청정기가 상대적으로 오염도가 낮은 장소에 위치하는 경우, 필터의 교체 시기가 도래하지 않았는데도 불구하고 필터를 교체하도록 알림을 하고, 공기 청정기가 상대적으로 오염도가 높은 장소에 위치하는 경우, 필터의 교체 시기가 경과함에도 불구하고 필터의 교체 시기 알림이 지연되게 되는 경우가 발생하게 된다.
또한, 사용자가 직접 육안으로 필터의 상태를 확인하여 필터를 교체하는 경우, 필터에 먼지가 쌓이게 되더라도 필터를 교체해야 하는 시기인지 여부를 정확히 파악하는 것에 어려움이 따른다.
이에, 공기 청정기의 필터 교체 시기를 보다 정확하게 제공하는 기술이 요구되고 있다.
개시된 발명은 공기 조화기에서 필터 사용 초기에 측정되는 필터의 상태값과 필터 수명 상관식을 기초로 필터의 교체시기를 예측하고, 예측된 필터 교체시기와 실시간 필터 상태값을 이용하여 정확한 필터 교체 시점을 제공하기 위한 공기 조화기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
일 측면의 공기 조화기는, 본체; 외부에서 상기 본체로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 필터; 상기 불순물을 상기 필터를 거쳐 상기 본체 내부로 유입시키는 팬; 상기 필터 상태를 판단하기 위한 필터 상태값을 감지하는 센서; 및 상기 센서에서 실시간으로 감지된 상기 필터 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 상기 필터의 교체시기인 것으로 결정하는 프로세서; 를 포함하고, 상기 기준값은 상기 센서에서 감지되는 필터의 초기 상태값을 기초로 산출될 수 있다.
또한, 공기 조화기는 상기 팬을 구동시키기 위한 팬 모터; 를 더 포함하고, 상기 필터의 초기 상태값은 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압일 수 있다.
또한, 상기 프로세서는, 상기 팬 모터에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 상기 팬 모터의 초기 소비전력량을 산출하고, 산출된 상기 팬 모터의 초기 소비전력량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = Ax2 + Bx + C로 산출하고, 상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량, A는 상기 소비전력량의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 상태값은 토출구측 풍속일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 토출구측 풍속을 기초로 풍량을 산출하고, 산출된 풍량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = DE + F를 기초로 산출하고, 상기 D는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력의 변화율, 상기 E는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 풍량, 상기 F는 풍량이 0일때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 상태값은 상기 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 상기 필터 전후의 차압일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 필터 전후의 차압을 기초로 압력 손실률을 산출하고, 산출된 압력 손실률과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
또한, 상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = GHI로 산출하고, 상기 G는 압력 손실률 대수값 변화에 따른 불순물 정화 능력 대수값 변화율, 상기 H는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 압력 손실률, 상기 I는 압력 손실률 대수값이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
일 측면의 공기 조화기의 제어방법은, 공기 조화기가 센서를 통해 필터의 초기 상태값을 감지하는 단계; 상기 센서에서 감지된 필터의 초기 상태값을 기초로 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계; 상기 센서를 통해 실시간으로 필터의 현재 상태값을 감지하는 단계; 상기 감지된 필터의 현재 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하는 단계; 및 확인 결과, 상기 불순물 정화 능력이 상기 기준값 보다 낮은 경우, 상기 필터의 교체시기인 것으로 판단하여 필터 교체 알림을 출력하는 단계; 를 포함하고, 상기 기준값은 상기 센서에서 감지되는 상기 필터의 초기 상태값을 기초로 산출될 수 있다.
또한, 공기 조화기의 제어방법은, 상기 초기 설정값을 설정하는 단계 이후, 상기 실시간으로 필터의 현재 상태값을 감지하는 단계 이전에, 상기 불순물 정화 능력이 상기 필터의 초기 설정값을 기준으로 감소한 상태인 기준값을 필터의 교체시기로 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 필터의 초기 상태값은 상기 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는, 상기 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압을 기초로 상기 팬 모터의 소비전력량을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 팬 모터의 소비전력량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = Ax2 + Bx + C로 산출하고, 상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량, A는 상기 소비전력량의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 상태값은 토출구측 풍속일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는, 상기 토출구측 풍속을 기초로 풍량을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 풍량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = DE + F를 기초로 산출하고, 상기 D는 상기 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력의 변화율, 상기 E는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 풍량, 상기 F는 풍량이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 상태값은 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 상기 필터 전후의 차압일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는, 상기 필터의 전후의 차압을 기초로 압력 손실률을 산출하는 단계; 및 산출된 상기 압력 손실률과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = GHI로 산출하고, 상기 G는 압력 손실률 대수값 변화에 따른 불순물 정화 능력 대수값 변화율, 상기 H는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 압력 손실률, 상기 I는 압력 손실률 대수값이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
다른 측면의 공기 조화기는, 본체; 외부에서 상기 본체로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 필터; 상기 불순물을 상기 필터를 거쳐 상기 본체 내부로 유입시키는 팬; 상기 팬을 구동시키기 위한 팬 모터; 상기 팬 모터에 실시간으로 인가되는 입력값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 상기 필터의 교체시기인 것으로 결정하는 프로세서; 를 포함하고, 상기 기준값은 상기 필터의 초기 구동 시 상기 팬 모터에 인가되는 초기 입력값을 기초로 산출될 수 있다.
상기 초기 입력값은 상기 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압일 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 팬 모터에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 상기 팬 모터의 초기 소비전력량을 산출하고, 산출된 상기 팬 모터의 초기 소비전력량과 상기 필터의 초기 구동 시 상기 팬 모터에 초기 입력값이 인가된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은, Y = Ax2 + Bx + C로 산출하고, 상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량, A는 상기 소비전력량의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
개시된 발명은 공기 조화기를 처음 사용하거나, 또는 필터를 교체한 초기 시점에 공기 조화기에 적용되는 물리적인 양을 측정하여, 측정된 값과 수명 상관식을 통해 필터의 교체시기를 예측하고, 예측된 필터 교체시기를 이용하여 실시간 필터 상태값을 체크하기 때문에, 보다 신뢰성 있는 필터 교체 알림을 제공할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 공기 조화기의 외관을 도시하는 도면이다.
도 2는 공기 조화기의 내부를 도시하는 도면이다.
도 3은 공기 조화기 구성의 일 실시예를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4는 차압을 감지하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 제1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 제3 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 제1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 제2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12는 공기 조화기 구성의 다른 실시예를 상세하게 나타내는 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 공기 조화기의 외관을 도시하는 도면이고, 도 2는 공기 조화기의 내부를 도시하는 도면이다.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 공기 조화기(100)는 외관을 형성하는 본체(110), 실내 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입구(111), 유입되어 정화된 공기가 토출되는 토출구(113), 입력부(120), 공기 조화기(100)의 동작 상태를 표시하기 위한 표시부(160)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 개시하는 공기 조화기는 공기 청정기, 에어컨을 비롯하여 팬 및 팬 모터가 적용되어 공기를 청정화 시키는 기능을 구비한 모든 디바이스를 의미하는 것으로 정의하기로 한다.
입력부(120)는 공기 조화기(100)의 턴온 또는 턴오프시키기 위한 전원 버튼, 공기 조화기(100)의 구동 시간을 설정하기 위한 타이머 버튼, 입력부의 오 조작을 방지하기 위해 입력부의 조작을 제한하기 위한 잠금버튼 등과 같은 공기 조화기(100)와 관련된 각종 제어정보를 입력하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 이때, 각 입력 버튼은 사용자의 가압을 통해 입력신호를 발생시키는 방식의 푸시 스위치(push switch)와 멤브레인 스위치(membrane) 또는 사용자의 신체 일부의 터치를 통해 입력 신호를 발생시키는 터치 스위치(touch switch)를 채용할 수 있다.
만약, 입력부(120)가 터치 스위치 방식을 채용하는 경우, 입력부(120)는 표시부(160)와 일체형으로 구현되는 것도 가능하다 할 것이다.
도 2에서 도시하는 바와 같이, 공기 조화기(100)의 본체(110) 내부는 필터(130), 팬(141) 및 팬 모터(143)를 포함할 수 있다.
필터(130)는 외부에서 본체(110)로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 구성일 수 있다.
여기에서, 불순물은 초 미세 먼지를 비롯하여 각종 크기의 먼지, 유해 가스, 악취와 같은 냄새 입자 등과 같이, 공기 중에 포함되어 공기 오염의 원인이 될 수 있는 성분을 모두 포함하는 것으로 정의하기로 한다.
팬(141)은 불순물을 필터(130)를 거쳐 본체(110) 내부로 유입시키기 위한 구성일 수 있다.
팬 모터(143)는 팬(141)을 구동시키기 위한 구성일 수 있다.
공기 조화기(100)는 팬 모터(143)를 통해 팬(141)을 구동시켜 실내 공간에 퍼져있는 공기가 흡입구(111)를 통해 본체(110) 내부로 유입되도록 하는 것이다.
이때, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 흡입구(111)로 유입되는 공기는 필터(130)를 경유하게 되어, 공기 중 불순물이 필터(130)를 통해 필터링되는 것이다.
개시된 발명에서는 필터(130)의 상태를 파악하기 위해 감지되는 물리적인 양을 기초로 필터 교체 시기를 미리 예측할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 3은 공기 조화기 구성의 일 실시예를 상세하게 나타내는 도면이다.
이하에서 설명하는 공기 조화기의 구성 중 도 1 내지 도 3에서 개시한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 제1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프를 나타내는 도 9, 제2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프를 나타내는 도 10 및 제3 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 그래프를 나타내는 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3에서 도시하는 바와 같이, 공기 조화기(100)는 입력부(120), 필터(130), 팬(141), 팬 모터(143), 센서(150), 표시부(160), 출력부(170) 및 프로세서(180)를 포함할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 필터(130)는 외부에서 본체(110)로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 구성일 수 있다. 이때, 필터(130)는 초 미세 먼지를 비롯한 다양한 크기의 먼지, 유해가스, 악취제거 등을 필터링 하기 위해, 복수 개로 구성되는 것도 가능하다 할 것이다. 예를 들어, 필터(130)는 상대적으로 큰 먼지를 제거하기 위한 극세 필터, 유해가스 및 악취를 제거하기 위한 숯 탈취필터, 초 미세먼지를 제거하기 위한 헤파 필터를 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
팬(141)은 상기 불순물을 필터(130)를 거쳐 본체 내부로 유입시키기 위한 구성일 수 있다. 즉, 팬(141)은 실내 공간에 퍼져 있는 공기가 공기 조화기(100) 방향으로 흐를 수 있도록 유로를 형성시켜, 공기를 본체(110) 내부로 유입시키는 것이다.
팬 모터(143)는 상기 팬(141)을 구동시키기 위한 구성일 수 있다.
센서(150)는 필터 상태를 판단하기 위한 필터 상태값을 감지하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 센서(150)는 팬 모터(143)에 입력되는 전류와 전압, 토출구측 풍속 및 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 필터 전후의 차압 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 이때, 필터 전후의 차압은 필터(130)를 기준으로 공기가 유입되는 흡입 압력과 필터(130)를 거쳐 토출되는 배기 압력의 차이를 의미하는 것이다.
이를 위해, 센서(150)는 팬 모터 센서, 풍속 센서 및 차압 센서를 포함할 수 있다. 이때, 팬 모터 센서는 팬 모터(143)로 입력 및 출력되는 전류와 전압을 측정하기 위한 위치에 마련될 수 있다.
또한, 풍속 센서는 정화된 공기가 공기 조화기(100)의 외부로 배출되는 토출구(113) 주변에 마련되어, 토출구측 풍속을 감지할 수 있다.
또한, 차압 센서는 도 4에서 도시하는 바와 같이, 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 필터(130) 전후의 차압(
Figure PCTKR2016009968-appb-I000001
)을 감지할 수 있다.
입력부(120)는 공기 조화기(100)의 외부에 마련되어 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 이때, 입력부(120)의 각 입력 버튼은 사용자의 가압을 통해 입력 신호를 발생시키는 방식의 푸시 스위치와 멤브레인 스위치 또는 사용자의 신체 일부의 터치를 통해 입력 신호를 발생시키는 터치 스위치 형태일 수 있다.
표시부(160)는 공기 조화기(100)의 동작 상태를 표시하기 위한 구성으로, 개시된 발명에서는 필터 교체시기 알림을 표시할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
출력부(170)는 공기 조화기(100)의 동작 상태를 소리 형태로 표시하기 위한 구성으로, 상기 필터 교체시기 알림을 안내 음성, 멜로디 등의 형태로 출력할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
프로세서(180)는 센서(150)에서 실시간으로 감지된 필터 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 필터의 교체시기인 것으로 결정하여, 표시부(160) 또는 출력부(170)를 통해 필터 교체 알림을 제공할 수 있다.
이때, 불순물 정화 능력은 필터(150)가 본체(110)로 유입되는 공기 중 불순물을 필터링하는 능력을 의미하는 것으로서, 필터의 초기 상태값을 감지하는 시점의 불순물 정화 능력은 100%로 설정할 수 있다.
또한, 상술한 기준값은 센서(150)에서 감지되는 필터의 초기 상태값을 기초로 산출되는 것으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
프로세서(180)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 초기 상태값과 필터의 초기 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력을 이용하여 초기 설정값을 세팅할 수 있다.
또한, 프로세서(180)는 설정된 상기 필터의 초기 설정값을 기준으로 필터의 교체시기를 예측하며, 상기 센서(150)로부터 감지된 필터의 현재 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 필터의 교체시기인 기준값 보다 낮으면 필터 교체 알림을 출력할 수 있다.
먼저, 필터의 초기 상태값이 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압인 경우, 프로세서(180)는 팬 모터(143)에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 팬 모터(143)의 소비전력량을 산출하고, 산출된 팬 모터(143)의 초기 소비전력량과 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값은 필터와 필터에 실제 적용되는 세트(set)의 편차를 고려하여 초기 운전 시 최초의 값을 정의하는 것이다.
이때, 초기 설정값은 필터의 초기 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력을 포함하기 때문에, 불순물 정화 능력이 낮아져 필터를 교체해야 하는 시기를 결정할 때도, 이를 판단하기 위한 시작점(예를 들어, 도 9의 P1, 불순물 정화 능력 100%)으로 이용될 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 수학식 1을 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 1은 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 1의 Y는 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
Figure PCTKR2016009968-appb-M000001
상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량[%], A는 상기 소비전력량[%, x]의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력을 의미할 수 있다.
이때, 상기 A가 0 보다 클 경우(A>0), 소비전력량의 변화 방향과 불순물 정화 능력 변화 방향이 다르고, 상기 A가 0 보다 작을 경우(A<0), 소비전력량의 변화 방향과 불순물 정화 능력 변화 방향이 동일할 수 있다.
도 9를 참조하면, A의 절대값인 |A|가 클수록 소비전력량의 변화는 작고, 불순물 정화 능력 변화는 크다는 것을 확인할 수 있다.
프로세서(180)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값(예를 들어, 50%) 보다 낮아지면 필터의 교체시기로 예측할 수 있다.
도 9에서 도시하는 바와 같이, 프로세서(180)는 공기 조화기(100)를 처음 사용하거나, 또는 필터(130)를 교체한 시기에 감지된 필터의 초기 상태값을 이용하여 획득한 팬 모터의 소비전력량과 불순물 정화 능력을 각각 100%(도 9의 P1)로 필터의 초기 설정값으로 설정하는 것이다. 이때, 도 9의 X축은 팬 모터의 소비전력량이고, Y축은 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값은 필터와 필터에 실제 적용되는 세트(set)의 편차를 고려하여 초기 운전 시 최초의 값을 정의하는 것이다.
또한, 프로세서(180)는 팬 모터의 소비전력량의 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식(수학식 1)을 기초로 불순물 정화 능력이 필터 교체가 요구되는 정도로 감소된 시점(예를 들어, 불순물 정화 능력이 50%로 감소된 시점)(도 9의 P2)을 필터의 교체시기를 결정하기 위한 기준값으로 설정하는 것이다.
이후, 프로세서(180)는 팬 모터에 적용되는 전류와 전압을 실시간으로 감지하여 필터의 현재 상태값을 파악하고, 이를 기초로 산출되는 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮아지면 필터 교체 시기인 것으로 결정하는 것이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(180)는 실시간으로 감지된 필터의 현재 상태값을 통해 도출된 팬 모터의 현재 소비전력량이 필터 교체 시기(예를 들어, 불순물 정화 능력 50%)의 팬 모터의 소비전력량 보다 작거나 같은 경우, 필터의 교체 시기인 것으로 판단하는 것도 가능하다.
즉, 팬 모터의 현재 소비전력량을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮아지면, 필터의 교체시기가 도래한 것으로 판단하여, 필터 교체 알림을 출력하는 것이다. 이때, 필터 교체 알림은 음성, 문자 및 이들의 조합 중 어느 하나의 형태일 수 있다.
두 번째로, 필터의 초기 상태값이 토출구측 풍속인 경우, 프로세서(180)는 토출구측 초기 풍속을 기초로 풍량을 산출하고, 산출된 풍량과 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 수학식 2를 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 2는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 2의 Y는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
Figure PCTKR2016009968-appb-M000002
상기 D는 풍량[%, E] 변화에 따른 불순물 정화 능력[Y, %]의 변화율, 상기 E는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 풍량[%], 상기 F는 풍량이 0일때의 불순물 정화 능력을 의미할 수 있다.
또한, 프로세서(180)는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식(수학식 2)을 기초로 불순물 정화 능력이 필터 교체가 요구되는 정도로 감소된 시점(예를 들어, 불순물 정화 능력이 50%로 감소된 시점)(도 10의 P2)을 필터의 교체시기를 결정하기 위한 기준값으로 설정할 수 있다.
또한, 프로세서(180)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값(예를 들어, 50%)으로 감소한 시점의 풍량을 필터의 교체시기로 예측하는 것도 가능하다.
도 10에서 도시하는 바와 같이, 프로세서(180)는 공기 조화기(100)를 처음 사용하거나, 또는 필터(130)를 교체한 시기에 감지된 필터의 초기 상태값을 이용하여 획득한 토출구측 풍량과 불순물 정화 능력을 각각 100%(도 10의 P1)로 하여 필터의 초기 설정값으로 설정하는 것이다. 이때, X축은 토출구측 풍량이고, Y축은 불순물 정화 능력일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값은 필터와 필터에 실제 적용되는 세트(set)의 편차를 고려하여 초기 운전 시 최초의 값을 정의하는 것이다.
또한, 프로세서(180)는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식(수학식 2)을 기초로 불순물 정화 능력이 필터 교체가 요구되는 정도로 감소된 시점(예를 들어, 불순물 정화 능력이 50%로 감소된 시점)(도 10의 P2)을 필터의 교체시기를 판단하기 위한 기준값으로 설정하는 것이다.
이후, 프로세서(180)는 토출구측 풍속을 실시간으로 감지하여 필터의 현재 상태값을 파악하고, 이를 기초로 산출되는 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮아지면 필터 교체 시기인 것으로 결정하는 것이다.
도 10을 참조하면, 프로세서(180)는 토출구측 풍속을 실시간으로 감지함에 따라 산출된 현재 풍량과 필터 교체시기의 풍량을 비교하여, 현재 풍량이 필터 교체시기의 풍량 보다 작거나 같을 경우, 필터의 교체시기가 도래한 것으로 판단하여, 필터 교체 알림을 출력하는 것도 가능하다. 이는, 필터에 불순물이 쌓여 풍량이 약해져 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮아지면 필터 교체 알림을 출력한다는 것이다.
한편, 상술한 설명에서는 필터 교체 시기를 결정할 때, 풍량을 이용하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 풍속을 직접 이용하는 방법도 적용할 수 있다.
세 번째로, 필터의 초기 상태값이 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 필터(130) 전후의 차압인 경우, 프로세서(180)는 필터의 초기 상태값을 기초로 압력 손실률을 산출하고, 산출된 압력 손실률과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 수학식 3 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 3은 압력 손실률 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 3의 Y는 압력 손실률 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
Figure PCTKR2016009968-appb-M000003
상기 G는 압력 손실률 대수(logarithm)값[H, %] 변화에 따른 불순물 정화 능력 대수값[H, %] 변화율, 상기 H는 필터의 초기 설정값 대비 현재 압력 손실률[%], 상기 I는 압력 손실률 대수값이 0일 때의 불순물 정화 능력일 수 있다.
도 11에서 도시하는 바와 같이, 프로세서(180)는 공기 조화기(100)를 처음 사용하거나, 또는 필터(130)를 교체한 시기에 감지된 필터의 초기 상태값을 이용하여 획득한 압력 손실률과 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 각각 100%(도 11의 P1)로 하여 필터의 초기 설정값으로 설정하는 것이다. 이때, X축은 압력 손실률(%)이고, Y축은 불순물 정화 능력(%)일 수 있다.
상기 필터의 초기 설정값은 필터와 필터에 실제 적용되는 세트(set)의 편차를 고려하여 초기 운전 시 최초의 값을 정의하는 것이다.
또한, 프로세서(180)는 압력 손실률의 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식(수학식 3)을 기초로 불순물 정화 능력이 필터 교체가 요구되는 정도로 감소된 시점(예를 들어, 불순물 정화 능력이 50%로 감소된 시점)(도 11의 P2)을 필터의 교체시기를 결정하기 위한 기준값으로 설정하는 것이다.
또한, 프로세서(180)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값(예를 들어, 50%)으로 감소한 시점의 압력 손실률을 상기 필터의 교체시기의 압력 손실률로 예측하는 것도 가능하다.
프로세서(180)는 실시간으로 감지된 필터 전후의 현재 차압을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 필터 교체시기인 것으로 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(180)는 필터 전후의 현재 차압을 통해 산출된 현재 압력 손실률과 필터 교체시기의 압력 손실률을 비교하여, 현재 압력 손실률이 필터 교체시기의 압력 손실률 보다 크거나 같을 경우, 필터의 교체시기가 도래한 것으로 판단하는 것도 가능하다.
한편, 상술한 설명에서는 필터 교체 시기를 결정할 때, 압력 손실률을 이용하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 필터 전후의 차압을 직접 이용하는 방법도 적용할 수 있다.
도 5는 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공기 조화기(100)는 공기 조화기(100)를 처음 사용하거나, 또는 필터(130)를 교체한 시기에 공기 조화기(100)의 동작과 관련된 물리적인 양인 필터의 초기 상태값을 측정하여 필터의 초기 설정값을 설정할 수 있다(S101). 이때, 필터의 초기 상태값은 센서(150)에서 감지된 센싱값을 의미하며, 필터의 초기 설정값은 필터 교체시기를 판단하기 위한 시작 기준을 설정한 것을 의미할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 팬 모터(143)에 입력되는 전류와 전압, 토출구측 풍속 및 필터 전후의 흡입 압력과 배기 압력간의 차이(차압) 중 적어도 하나를 감지하고, 감지된 필터의 초기 상태값과 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 9 내지 도 11에서 개시하는 P1을 의미할 수 있다.
다음, 공기 조화기(100)는 필터의 초기 설정값을 기준으로 불순물 정화 능력이 필터 교체 시기로 감소한 기준값을 산출할 수 있다(S103).
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 실시간으로 필터의 현재 상태값을 수신할 수 있다(S105).
다음, 공기 조화기(100)는 감지된 필터의 현재 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하여, 필터 교체시기 여부를 판단할 수 있다(S107). 이때, 공기 조화기(100)는 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은 경우, 필터의 교체시기인 것으로 판단할 수 있다.
판단 결과, 필터 교체시기가 도래한 경우, 공기 조화기(100)는 필터 교체 알림을 출력할 수 있다(S109).
한편, 단계 S107의 판단 결과, 필터 교체시기가 도래하지 않은 경우, 공기 조화기(100)는 단계 S105부터 재 수행할 수 있다.
이하에서는, 필터 상태값이 팬 모터에 입력되는 전류와 전압, 토출구측 풍속 또는 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 필터 전후의 차압인 경우를 예로 들어 각각 설명하기로 한다.
도 6은 제1 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 필터 상태값이 팬 모터에 입력되는 전류와 전압인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 팬 모터(143)에 입력되는 초기 전류와 전압을 초기 상태값으로 감지할 수 있다(S201).
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 초기 상태값을 기초로 필터의 초기 설정값을 설정할 수 있다(S203).
보다 상세히 설명하면, 공기 조화기(100)는 팬 모터에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 팬 모터의 초기 소비전력량을 산출하고, 산출된 상기 팬 모터의 초기 소비전력량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 상술한 수학식 1을 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 1은 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 1의 Y는 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 필터의 초기 설정값을 기준으로 불순물 정화 능력이 감소한 기준값(예를 들어, 50%)을 필터의 교체시기로 예측할 수 있다(S205).
이때, 공기 조화기(100)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값으로 감소한 시점의 팬 모터의 소비전력량을 필터의 교체시기로 예측하는 것도 가능하다.
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 현재 상태값을 수신할 수 있다(S207). 즉, 공기 조화기(100)는 팬 모터(143)에 적용되는 전류와 전압을 실시간으로 체크하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 팬 모터(143)에 적용되는 현재 전류와 전압을 이용하여 현재 불순물 정화 능력을 산출할 수 있다(S209).
다음, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하여, 필터 교체시기인지 여부를 판단할 수 있다(S211). 만약, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은 경우, 필터 교체시기인 것으로 결정하는 것이다.
판단 결과, 필터 교체시기가 도래한 경우, 공기 조화기(100)는 필터 교체 알림을 출력할 수 있다(S213).
한편, 단계 S211의 판단 결과, 필터 교체시기가 도래하지 않은 경우, 공기 조화기(100)는 단계 S207부터 재 수행할 수 있다.
도 7은 제2 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 필터 상태값이 토출구측 풍속인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
먼저, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 토출구측 초기 풍속을 감지할 수 있다(S301). 이를 위해, 토출구 주변에 풍속 센서를 마련함은 당연하다 할 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 초기 상태값(초기 풍속)을 기초로 필터의 초기 설정값을 설정할 수 있다(S303).
보다 상세히 설명하면, 공기 조화기(100)는 토출구측 초기 풍속을 기초로 풍량을 산출하고, 산출된 상기 풍량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 수학식 2를 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 2는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 2의 Y는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 필터의 초기 설정값을 기준으로 불순물 정화 능력이 감소한 기준값(예를 들어, 50%)을 필터의 교체시기로 예측할 수 있다(S305).
이때, 공기 조화기(100)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값으로 감소한 시점의 풍량을 필터의 교체시기로 예측하는 것도 가능하다.
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 현재 풍속을 감지할 수 있다(S307). 즉, 공기 조화기(100)는 토출구측 풍속을 실시간으로 체크하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 현재 풍속을 기초로 현재 불순물 정화 능력을 산출할 수 있다(S309).
다음, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하여, 필터 교체시기인지 여부를 판단할 수 있다(S311). 만약, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은 경우, 필터 교체시기인 것으로 결정하는 것이다.
판단 결과, 필터 교체시기가 도래한 경우, 공기 조화기(100)는 필터 교체 알림을 출력할 수 있다(S313).
한편, 단계 S311의 판단 결과, 필터 교체시기가 도래하지 않은 경우, 공기 조화기(100)는 단계 S307부터 재 수행할 수 있다.
도 8은 제3 실시예에 따른 공기 조화기의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 공기 조화기(100)는 센서(150)를 통해 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 필터 전후의 차압을 감지할 수 있다(S401).
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 전후의 차압을 기초로 필터의 초기 설정값을 설정할 수 있다(S403).
보다 상세히 설명하면, 공기 조화기(100)는 필터 전후의 차압을 기초로 압력 손실률을 산출하고, 산출된 압력 손실률과 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 상술한 수학식 3 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 3은 압력 손실률 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 3의 Y는 압력 손실률 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 필터의 초기 설정값을 기준으로 불순물 정화 능력이 감소한 기준값(예를 들어, 50%)을 필터의 교체시기로 산출할 수 있다(S405).
이때, 공기 조화기(100)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기 설정된 기준으로 감소한 시점의 압력 손실률을 필터의 교체시기로 예측하는 것도 가능하다.
다음, 공기 조화기(100)는 센서(150)로부터 감지된 필터의 현재 상태값을 수신할 수 있다(S407). 즉, 공기 조화기(100)는 필터 전후의 차압을 실시간으로 체크하는 것이다.
다음, 공기 조화기(100)는 필터 전후의 현재 차압을 기초로 현재 불순물 압력 손실률을 산출할 수 있다(S409).
다음, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하여, 필터 교체시기인지 여부를 판단할 수 있다(S411). 만약, 공기 조화기(100)는 현재 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은 경우, 필터 교체시기인 것으로 결정하는 것이다.
판단 결과, 필터 교체시기가 도래한 경우, 공기 조화기(100)는 필터 교체 알림을 출력할 수 있다(S413).
한편, 단계 S411의 판단 결과, 필터 교체시기가 도래하지 않은 경우, 공기 조화기(100)는 단계 S407부터 재 수행할 수 있다.
도 12는 공기 조화기 구성의 다른 실시예를 상세하게 나타내는 도면으로서, 별도의 센서가 없는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
이하에서는, 도 3의 공기 조화기 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 12에서 도시하는 바와 같이, 공기 조화기(100)는 본체(도 1의 110), 공기 조화기(100)의 외부에 마련되어 사용자로부터 각종 제어 명령을 입력 받기 위한 입력부(120), 외부에서 상기 본체(110)로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 필터(130), 불순물을 필터(130)를 거쳐 본체(110) 내부로 유입시키는 팬(141), 팬(141)을 구동시키기 위한 팬 모터(143), 필터 교체시기 알림을 문자 형태로 표시하는 표시부(160), 필터 교체시기 알림을 음성 형태로 출력하는 출력부(170) 및 팬 모터(143)에 실시간으로 인가되는 입력값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 상기 필터의 교체시기인 것으로 결정하여, 표시부(160) 또는 출력부(170)를 통해 필터 교체 알림을 제공하는 프로세서(180)를 포함할 수 있다.
상기 기준값은 필터(130)의 초기 구동 시 팬 모터(143)에 인가되는 초기 입력값을 기초로 산출될 수 있다.
또한, 상기 초기 입력값은 팬 모터(143)에 입력되는 전류 및 전압일 수 있다.
상기 팬 모터(143)에 입력 및 출력되는 전류와 전압은 별도의 센서(150)를 구비하지 않고 프로세서(180) 측에서 팬 모터(143)를 통해 팬 모터(143)에 인가되는 전류 및 전압을 직접 획득할 수 있다.
상술한 프로세서(180)는 팬 모터(143)에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 팬 모터(143)의 초기 소비전력량을 산출하고, 산출된 상기 팬 모터(143)의 초기 소비전력량과 상기 필터(130)의 초기 구동 시 상기 팬 모터(143)에 초기 입력값이 인가된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터(130)의 초기 설정값으로 설정할 수 있다.
이때, 불순물 정화 능력은 필터(150)가 본체(110)로 유입되는 공기 중 불순물을 필터링하는 능력을 의미하는 것으로서, 필터의 초기 구동 시점의 불순물 정화 능력은 100%로 설정할 수 있다.
또한, 프로세서(180)는 설정된 상기 필터의 초기 설정값을 기준으로 필터의 교체시기를 예측하며, 팬 모터(143)에 실시간으로 인가된 현재 입력값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 필터의 교체시기인 기준값 보다 낮으면 필터 교체 알림을 출력할 수 있다.
이때, 초기 설정값은 필터의 초기 구동 시 팬 모터(143)에 인가되는 초기 입력값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력을 포함하기 때문에, 불순물 정화 능력이 낮아져 필터를 교체해야 하는 시기를 결정할 때도, 이를 판단하기 위한 시작점(예를 들어, 도 9의 P1, 불순물 정화 능력 100%)으로 이용될 수 있다.
상기 불순물 정화 능력(Y)은 수학식 1을 통해 산출할 수 있다. 이때, 수학식 1은 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력 변화의 상관식을 나타내는 것이다. 즉, 수학식 1의 Y는 소비전력량 변화에 따른 불순물 정화 능력을 의미하는 것이다.
프로세서(180)는 불순물 정화 능력이 필터의 초기 설정값 대비 기준값(예를 들어, 50%) 보다 낮아지면 필터의 교체시기로 예측할 수 있다.
개시된 발명은 필터의 초기 사용 시 물리적인 양을 기초로 필터의 교체시기를 판단하는 하기 때문에, 먼지의 종류에 관계없이 실제적인 필터의 수명을 객관적으로 예측하여 사용자에게 신뢰성 있는 필터 교체 시기를 제공할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

Claims (15)

  1. 본체;
    외부에서 상기 본체로 유입되는 불순물을 필터링하기 위한 필터;
    상기 불순물을 상기 필터를 거쳐 상기 본체 내부로 유입시키는 팬;
    상기 필터 상태를 판단하기 위한 필터 상태값을 감지하는 센서; 및
    상기 센서에서 실시간으로 감지된 상기 필터 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮으면 상기 필터의 교체시기인 것으로 결정하는 프로세서; 를 포함하고,
    상기 기준값은 상기 센서에서 감지되는 필터의 초기 상태값을 기초로 산출되는 공기 조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팬을 구동시키기 위한 팬 모터; 를 더 포함하고,
    상기 필터의 초기 상태값은 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압인 공기 조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 팬 모터에 입력되는 초기 전류 및 전압을 기초로 상기 팬 모터의 초기 소비전력량을 산출하고, 산출된 상기 팬 모터의 초기 소비전력량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정하는 공기 조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = Ax2 + Bx + C로 산출하고,
    상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량, A는 상기 소비전력량의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력인 공기 조화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 초기 상태값은 토출구측 풍속이며,
    상기 프로세서는, 상기 토출구측 풍속을 기초로 풍량을 산출하고, 산출된 풍량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정하는 공기 조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = DE + F를 기초로 산출하고,
    상기 D는 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력의 변화율, 상기 E는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 풍량, 상기 F는 풍량이 0일때의 불순물 정화 능력인 공기 조화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필터의 초기 상태값은 상기 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 상기 필터 전후의 차압이며,
    상기 프로세서는, 상기 필터 전후의 차압을 기초로 압력 손실률을 산출하고, 산출된 압력 손실률과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정하는 공기 조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = GHI로 산출하고,
    상기 G는 압력 손실률 대수값 변화에 따른 불순물 정화 능력 대수값 변화율, 상기 H는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 압력 손실률, 상기 I는 압력 손실률 대수값이 0일 때의 불순물 정화 능력인 공기 조화기.
  9. 공기 조화기가 센서를 통해 필터의 초기 상태값을 감지하는 단계;
    상기 센서에서 감지된 필터의 초기 상태값을 기초로 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계;
    상기 센서를 통해 실시간으로 필터의 현재 상태값을 감지하는 단계;
    상기 감지된 필터의 현재 상태값을 기초로 산출된 불순물 정화 능력이 기준값 보다 낮은지 여부를 확인하는 단계; 및
    확인 결과, 상기 불순물 정화 능력이 상기 기준값 보다 낮은 경우, 상기 필터의 교체시기인 것으로 판단하여 필터 교체 알림을 출력하는 단계; 를 포함하고,
    상기 기준값은 상기 센서에서 감지되는 상기 필터의 초기 상태값을 기초로 산출되는 공기 조화기의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 초기 설정값을 설정하는 단계 이후, 상기 실시간으로 필터의 현재 상태값을 감지하는 단계 이전에,
    상기 불순물 정화 능력이 상기 필터의 초기 설정값을 기준으로 감소한 상태인 기준값을 필터의 교체시기로 결정하는 단계;
    를 더 포함하는 공기 조화기의 제어방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 필터의 초기 상태값은 상기 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압이며,
    상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는,
    상기 팬 모터에 입력되는 전류 및 전압을 기초로 상기 팬 모터의 소비전력량을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 팬 모터의 소비전력량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 공기 조화기의 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = Ax2 + Bx + C로 산출하고,
    상기 x는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 소비전력량, A는 상기 소비전력량의 증감에 대응되는 상기 불순물 정화 능력의 증감여부, 상기 B는 소비전력량이 0일 때의 상기 불순물 정화 능력의 순간 변화율, 상기 C는 소비전력량이 0일 때의 불순물 정화 능력인 공기 조화기의 제어방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 필터의 초기 상태값은 토출구측 풍속이며,
    상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는,
    상기 토출구측 풍속을 기초로 풍량을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 풍량과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;
    를 포함하는 공기 조화기의 제어방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = DE + F를 기초로 산출하고,
    상기 D는 상기 풍량 변화에 따른 불순물 정화 능력의 변화율, 상기 E는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 풍량, 상기 F는 풍량이 0일 때의 불순물 정화 능력인 공기청정기의 제어방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 필터의 초기 상태값은 불순물이 유입되는 경로를 기준으로 상기 필터 전후의 차압이며,
    상기 필터의 초기 설정값을 설정하는 단계는,
    상기 필터의 전후의 차압을 기초로 압력 손실률을 산출하는 단계; 및
    산출된 상기 압력 손실률과 상기 필터의 초기 상태값이 감지된 시점의 불순물 정화 능력을 상기 필터의 초기 설정값으로 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 불순물 정화 능력(Y)은,
    Y = GHI로 산출하고,
    상기 G는 압력 손실률 대수값 변화에 따른 불순물 정화 능력 대수값 변화율, 상기 H는 상기 필터의 초기 설정값 대비 현재 압력 손실률, 상기 I는 압력 손실률 대수값이 0일 때의 불순물 정화 능력인 공기 조화기의 제어방법.
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