WO2021107372A1 - 지능형 공기청정기 - Google Patents

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WO2021107372A1
WO2021107372A1 PCT/KR2020/013179 KR2020013179W WO2021107372A1 WO 2021107372 A1 WO2021107372 A1 WO 2021107372A1 KR 2020013179 W KR2020013179 W KR 2020013179W WO 2021107372 A1 WO2021107372 A1 WO 2021107372A1
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air
duct
discharge
air purifier
unit
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PCT/KR2020/013179
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English (en)
French (fr)
Inventor
유병안
양진성
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주식회사 아모그린텍
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/50—Control or safety arrangements characterised by user interfaces or communication
    • F24F11/52—Indication arrangements, e.g. displays
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    • F24F13/02—Ducting arrangements
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F3/00—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems
    • F24F3/12—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling
    • F24F3/16—Air-conditioning systems in which conditioned primary air is supplied from one or more central stations to distributing units in the rooms or spaces where it may receive secondary treatment; Apparatus specially designed for such systems characterised by the treatment of the air otherwise than by heating and cooling by purification, e.g. by filtering; by sterilisation; by ozonisation
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
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    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/12—Details or features not otherwise provided for transportable

Definitions

  • the present invention relates to an intelligent air purifier, and more particularly, to an intelligent air purifier capable of controlling a discharge air volume and a discharge speed and actively moving a position.
  • the existing air purifier must be installed in a specific location, such as a ceiling or a wall, or moved by a user.
  • a specific location such as a ceiling or a wall
  • the air pollution state may vary by location depending on the number of people or the type of activity.
  • installing a separate air purifier for each location places a great burden on users in terms of cost.
  • the present invention has been devised in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide an intelligent air purifier capable of improving the air circulation structure to increase the air discharge speed and air volume of purified air.
  • Another object of the present invention is to provide an intelligent air purifier capable of selectively and automatically performing an air cleaning function according to a location by moving to a location with a high air pollution state.
  • the present invention provides a main body having a suction port on at least one side; a discharge grill provided on an upper portion of the main body and having a discharge port communicating with the suction port; a duct having a donut shape in cross section and having a flow path connecting the suction port and the discharge port at an edge thereof; a filter provided on the inlet side of the main body; and a circulation fan provided at a lower portion of the duct to suck in external air and circulate the air to discharge the purified air to the outside, wherein the duct has a cross-sectional area of the flow path that becomes smaller from the inlet side to the outlet side We provide an intelligent air purifier.
  • the cross-sectional area of the flow path of the duct can be adjusted according to the external air pollution condition.
  • the surface of the duct may be formed in a spiral structure.
  • discharge grills may be repeatedly arranged so that discharge directions of discharge ports adjacent to each other face different directions.
  • the filter may form a single closed curve in cross section.
  • the intelligent air purifier includes a sensor unit for detecting an external air pollution state and detecting an object in front; a communication unit for receiving air pollution state information from an external air pollution state detection sensor; a display unit for displaying an air pollution state and an air clean state; And it may further include a control unit for controlling to operate the circulation fan according to the sensing result of the sensor unit or the information received from the communication unit to perform an air cleaning function.
  • the intelligent air purifier may further include a moving means driving unit provided in the lower portion of the main body to drive.
  • the control unit may control the moving means driving unit to move to a position with the highest air pollution state according to the detection result of the sensor unit or the request received from the communication unit.
  • the intelligent air purifier may further include a duct control unit for adjusting the cross-sectional area of the flow path of the duct.
  • the control unit may control the duct control unit to adjust the cross-sectional area of the flow path in order to adjust the discharge air volume and the discharge speed according to a detection result of the sensor unit or a request received from the communication unit.
  • the intelligent air purifier includes a head provided on the upper side of the discharge grill; and a state display unit provided on the head and emitting different colors according to external air pollution conditions.
  • the cross-sectional area of the flow path through which the purified air moves is decreased from the inlet side to the discharge port side, while reducing air friction and generating turbulence when the purified air is discharged. can be increased, so that the air purification efficiency can be improved.
  • the present invention automatically performs an air cleaning function selectively according to the location by moving to a location with a high air pollution state according to the detection result of the ambient air pollution state by the sensor unit and the detection of the ambient air pollution state by the external sensor It can effectively purify air even in a large space.
  • the present invention searches for a location with a high air pollution state, moves to the corresponding location, and increases the discharge speed and discharge air volume of purified air according to the air pollution level, so that air purification can be efficiently performed. There is no need to install separately, and thus the economic efficiency of the user can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an intelligent air purifier according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a front view of Figure 2;
  • FIG. 3 is a perspective view showing the lower part of the head in FIG. 1;
  • Figure 4 is a perspective view showing a state in which the cover is separated in Figure 1;
  • FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of FIG. 1 ;
  • FIG. 6 is a horizontal cross-sectional view of the duct portion of FIG. 1 ;
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the discharge grill of FIG. 1;
  • Figure 8 is a perspective view showing the duct of Figure 5;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the cross-sectional area of the flow path is varied in FIG. 6, and,
  • FIG. 10 is a block diagram of an intelligent air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • the intelligent air purifier 100 includes a discharge grill 102 and a main body 103 as shown in FIGS. 1 and 2 .
  • the discharge grill 102 is provided on the upper portion of the main body 103 to discharge the purified air to the outside. As shown in FIG. 5 , the discharge grill 102 includes an intake port 103a provided on a side surface of the main body 103 and discharge ports 1021 and 1022 communicating through a duct 109 .
  • the discharge grill 102 may be provided to be divided into two on both sides around the center of the upper surface of the main body 103 .
  • the discharge grilles 102 may be provided on both sides of the head 101 .
  • the discharge ports 1021 and 1022 may be disposed so that adjacent ones face different directions. That is, the discharge grilles 102 may be repeatedly arranged so that the discharge directions of the discharge ports 1021 and 1022 adjacent to each other face different directions.
  • the discharge port 1021 may be provided in a shape inclined from upper right to lower left to discharge air in the right direction in the drawing.
  • the discharge port 1022 may be provided in a shape inclined from upper left to lower right to discharge air in the left direction in the drawing.
  • the air discharged from the discharge port 1021 collides with the air discharged from the discharge port 1022 , thereby forming turbulence.
  • Such turbulence is diffused and the discharge air is rapidly decelerated, so that the amount of air discharged per unit area can be increased.
  • the main body 103 sucks in and purifies the air from the outside and discharges it back to the outside through the discharge grill 102 .
  • the body 103 includes a filter 107 , a circulation fan 108 and a duct 109 , as will be described later.
  • the main body 103 is provided with a suction port 103a on at least one side.
  • the suction ports 103a may be disposed at a constant size and spacing.
  • the body 103 is illustrated and described as being formed in a rectangular parallelepiped, but is not particularly limited thereto.
  • the body 103 may be formed in a cylindrical shape.
  • the suction port 103a may be provided on at least one side surface of the main body 103 according to the shape and structure of the filter 107 .
  • the suction port 103a may be provided on the side where the filter 107 is disposed in the main body 103 .
  • the suction port 103a may be formed along the side surface of the main body 103 as shown in FIG. 1 .
  • the body 103 may further include an opening 104 and a base 105 at the lower portion.
  • the opening 104 is for providing an optical sensor such as a lidar inside the body 103 of the corresponding part. That is, the opening 104 may be provided on the front side of the base 105 .
  • the base 105 is for supporting the lower part of the main body 103 .
  • the base 105 may be provided with a wheel 106 at its lower portion.
  • the wheel 106 may be provided as a moving means of the intelligent air purifier 100 .
  • the wheel 106 is driven back and forth and can be rotated left and right. Accordingly, the intelligent air purifier 100 can freely move to any position.
  • the filter 107 is provided inside the main body 103 to purify the air sucked into the main body 103 .
  • the filter 107 is provided on the suction port 103a side.
  • the filter 107 may be disposed to face the suction port 103a provided according to its shape.
  • the filter 107 may be formed in a plate shape. Referring to FIG. 4 , the filter 107 may be inserted into or separated from the main body 103 after the cover 103b of the main body 103 is opened. In this case, the suction port 103a may be provided only in the cover 103b.
  • the filter 107 may form a single closed curve in cross section. More specifically, the filter 107 may be formed in a cylindrical or rectangular parallelepiped shape. That is, the filter 107 may be disposed to face the outer periphery of the main body 103 . At this time, after separating the head 101 and the discharge grill 102 from the main body 103 , the filter 107 is inserted into the main body 103 from the upper side of the main body 103 to the lower side or from the lower side of the main body 103 . It can be separated upwards.
  • the circulation fan 108 circulates the air to suck in the outside air and discharge the purified air to the outside.
  • the circulation fan 108 is provided in the lower portion of the duct (109). More specifically, the circulation fan 108 may be provided horizontally at the lower portion of the duct 109 .
  • the circulation fan 108 may generate a rotational force so that air flows from the lower side to the upper side, as indicated by the arrow in FIG. 5 .
  • the circulation fan 108 may be provided above the intake port 103a of the main body 103 . Accordingly, the circulation fan 108 may flow the air sucked into the empty space at the bottom of the duct 109 through the suction port 103a toward the duct 109 on the upper side.
  • the duct 109 has a flow path 109a connecting the suction port 103a and the discharge ports 1021 and 1022 .
  • the duct 109 has a donut shape in cross section as a whole, and a flow path 109a is provided at an edge thereof. That is, the duct 109 may be provided with a flow path 109a along its outer periphery with respect to the central portion 109b.
  • the cross-sectional area of the flow path 109a of the duct 109 becomes smaller from the suction port 103a side toward the discharge ports 1021 and 1022 side.
  • the width D1 of the flow path 109a on the side of the suction port 103a may be larger than the width D2 of the flow path 109a on the side of the discharge ports 1021 and 1022 .
  • the width of the flow path 109a may be formed to gradually decrease from the lower side to the upper side of the duct 109 .
  • the surface of the duct 109 may be formed in a spiral structure.
  • the duct 109 may be formed in a spiral structure not only on the outer periphery but also on the central portion 109b side.
  • the surface of the flow path 109a may be formed in a spiral structure.
  • the cross-sectional area of the flow path 109a of the duct 109 may be adjusted according to an external air pollution state.
  • the central portion 109b may be adjusted toward the edge. That is, when the central portion 109b is fixed, when the central portion 109b is extended outwardly (dashed line) compared to the width D3 of the flow path 109a, the width D4 of the flow path 109a may decrease. . Conversely, although not shown in the drawings, it is of course that the width of the flow path 109a may increase when the central portion 109b is reduced to the inside.
  • the intelligent air purifier 100 can increase the discharge speed and discharge air volume of purified air, so that it is possible to perform air purification in a wider space within a short time. Therefore, it is possible to improve the air purification efficiency for a large space.
  • the intelligent air purifier 100 may further include a head 101 .
  • the head 101 may be provided above the discharge grill 102 .
  • the intelligent air purifier 100 is in the form of an AI (Artificial Intelligence) robot, and the head 101 corresponds to the face to give the user an aesthetic feeling as a robot.
  • the head 101 may function as an interface between the user and the intelligent air purifier 100 .
  • the head 101 may be provided with a display unit 140 as described below on its front surface (upper surface in the drawing) in order to provide the user with air pollution degree and operation information. .
  • the head 101 may be provided with a status display unit 101b on its rear surface (lower surface in the drawing).
  • the state display unit 101b may emit different colors depending on the external air pollution state.
  • the status display unit 101b may be provided on both sides of the head 101 .
  • the head 101 may be provided with an input unit 101a on the side or rear side.
  • the input unit 101a a user's selection for setting the operation of the intelligent air purifier 100 may be input.
  • the input unit 101a may be a press-type switch or a touch-type switch.
  • the input unit 101a may include a power switch, an air volume control switch, and an operation mode switch, but is not limited thereto.
  • the intelligent air purifier 100 may further include a sensor unit 110 , a communication unit 120 , a storage unit 130 , a display unit 140 , and a control unit 170 .
  • the sensor unit 110 may detect an external air pollution state and detect an object in front.
  • the sensor unit 110 may include at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, a carbon dioxide sensor, a formaldehyde sensor, and an OVC sensor for measuring external environment information.
  • the sensor unit 110 may include at least one of a lidar sensor, an ultrasonic sensor, and an image sensor for detecting an object.
  • the communication unit 120 may receive air pollution state information from an air pollution state detection sensor installed outside.
  • the communication unit 120 may perform wired/wireless communication.
  • the communication unit may perform cellular communication, Wifi, Bluetooth, and Zigbee communication.
  • the display unit 140 may display the air pollution state and the air cleaning state detected through the sensor unit 110 or collected by the communication unit 120 .
  • the display unit 140 may be an LCD or a touch pad.
  • the display unit 140 may display operation information and environment information in a numerical or graph manner according to a set item.
  • the storage unit 130 may set the operation mode of the intelligent air purifier 100 .
  • the storage unit 130 may store air pollution state information for each location.
  • the location information may be GPS coordinates or coordinates relative to the reference location of the intelligent air purifier 100 .
  • the control unit 170 may control to operate the circulation fan 108 according to the detection result of the sensor unit 110 or information received from the communication unit 120 to perform an air cleaning function.
  • the control unit 170 may perform an air cleaning function according to a set operation mode. That is, the control unit 170 may perform the air cleaning function according to the operation time, the amount of air discharged, the rate of air discharge, the pollution state by location, and the like.
  • control unit 170 may control the moving unit driving unit 150 to move the position of the intelligent air purifier 100 as will be described later with respect to the moving unit driving unit 150 .
  • control unit 170 may control the moving means driving unit 150 to move to a position with the highest air pollution state according to a detection result of the sensor unit 110 or a request received from the communication unit 120 .
  • control unit 170 may be reserved to sequentially perform the air cleaning function according to the air pollution state for each location. In this case, the control unit 170 may acquire information for each location based on the information received from the communication unit 120 .
  • the controller 170 may acquire information for each location as GPS coordinates or relative coordinates from a reference location.
  • the intelligent air purifier 100 may include a GPS receiving module. Also, the controller 170 may determine the corresponding location according to the direction and distance from the current location.
  • the intelligent air purifier 100 may perform an air cleaning function while sequentially moving from a position having a high air pollution state according to the surrounding air pollution state. Therefore, the intelligent air purifier 100 can effectively purify the air in a faster time even in a large space. Moreover, since the intelligent air purifier 100 does not need to separately install an air purifier for each zone, the cost of constructing an air purifying system can be reduced.
  • control unit 170 may control the duct control unit 160 to adjust the discharge air volume, as will be described later with respect to the duct control unit 160 .
  • control unit 170 controls the duct control unit 160 to adjust the cross-sectional area of the flow path 109a to adjust the discharge air volume and discharge speed according to the detection result of the sensor unit 110 or the request received from the communication unit 120 . can control
  • the intelligent air purifier 100 may further include a moving means driving unit 150 and a duct adjusting unit 160 .
  • the moving means driving unit 150 is for driving the wheels 106 provided in the lower part of the main body 103 .
  • the moving means driving unit 150 may be a motor interlocking with the shaft of the wheel 106 . Thereby, the wheel 106 can advance or reverse in the front-rear direction.
  • the moving means driving unit 150 may be a motor that interlocks with the support shaft of the wheel 106 . Thereby, the wheel 106 can rotate in the left-right direction.
  • the duct control unit 160 may adjust the cross-sectional area of the flow path 109a of the duct 109 .
  • the duct control unit 160 may correspond to the central portion 109b.
  • the duct control unit 160 may be provided in the central portion (109b) or the central portion (109b) itself. At this time, the duct control unit 160 may be extended outwardly or reduced inwardly with respect to the central axis.

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Abstract

지능형 공기청정기가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 공기청정기는 적어도 하나의 측면에 흡입구가 구비되는 본체, 본체의 상부에 구비되어 흡입구와 연통하는 토출구를 구비하는 토출 그릴, 단면이 도넛 형상을 갖고 그 가장자리에서 흡입구와 토출구를 연결하는 유로를 갖는 덕트, 본체 내부에서 흡입구 측에 구비되는 필터, 및 덕트의 하부에 구비되어 외부 공기를 흡입하고 정화된 공기를 외부로 토출하도록 공기를 순환시키는 순환팬을 포함한다. 여기서, 덕트는 유로의 단면적이 흡입구 측에서 토출구 측으로 갈수록 작아진다.

Description

지능형 공기청정기
본 발명은 지능형 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출 풍량과 토출 속도의 조절 및 능동적인 위치의 이동을 수행할 수 있는 지능형 공기청정기에 관한 것이다.
미세먼지 등의 오염물질이 발생이 증가함에 따라 공기청정기에 대한 관심 및 사용이 증가하고 있다. 최근에는 주변의 공기오염 상태뿐만 아니라 사전에 학습을 통하여 오염 상황을 예측하여 공기청정 기능을 수행하는 제품도 등장하고 있다.
그러나 기존의 공기청정기는 천정이나 벽면 등의 특정 위치에 설치되거나, 사용자에 의해 이동해야 한다. 이때, 유치원 등과 같이 다수의 인원이 활동하는 경우, 인원수 또는 활동의 종류에 따라 위치별로 공기오염 상태가 달라질 수 있다. 이를 위해 위치별로 별도의 공기청정기를 설치하는 것은 비용면에서 사용자에게 큰 부담을 준다.
한편, 공기를 정화하기 위한 대상 면적이 상대적으로 큰 경우에는, 정화된 공기의 토출 속도 및 토출 풍량이 미약하면, 전체 정화를 위해 시간이 소요되기 때문에 정화 효율이 떨어진다.
따라서 대규모 공간에 적합하도록 토출 속도 및 토출 풍량을 증대할 수 있는 동시에 공기오염 상태가 높은 위치로부터 순차적으로 공기청정 기능을 수행할 수 있는 기술의 개발이 절실한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 공기의 순환 구조를 개선하여 정화된 공기의 토출 속도와 토출 풍량을 증대시킬 수 있는 지능형 공기청정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 공기오염 상태가 높은 위치로 이동하여 공기청정 기능을 위치에 따라 선별적으로 자동 수행할 수 있는 지능형 공기청정기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 적어도 하나의 측면에 흡입구가 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 구비되어 상기 흡입구와 연통하는 토출구를 구비하는 토출 그릴; 단면이 도넛 형상을 갖고, 그 가장자리에서 상기 흡입구와 상기 토출구를 연결하는 유로를 갖는 덕트; 상기 본체 내부에서 상기 흡입구 측에 구비되는 필터; 및 상기 덕트의 하부에 구비되어 외부 공기를 흡입하고 정화된 공기를 외부로 토출하도록 공기를 순환시키는 순환팬;을 포함하고, 상기 덕트는 상기 유로의 단면적이 상기 흡입구 측에서 상기 토출구 측으로 갈수록 작아지는 지능형 공기청정기를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 덕트는 상기 유로의 단면적이 외부의 공기오염 상태에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 덕트는 표면이 스파이럴 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출 그릴은 서로 인접한 토출구의 토출 방향이 서로 상이한 방향을 향하도록 반복 배치될 수 있다.
또한, 상기 필터는 단면이 단일폐곡선을 이룰 수 있다.
또한, 상기 지능형 공기청정기는 외부의 공기오염 상태를 감지하고 전방의 물체를 감지하는 센서부; 외부의 공기오염 상태 감지 센서로부터 공기오염 상태 정보를 수신하는 통신부; 공기오염 상태 및 공기청정 상태를 디스플레이하는 디스플레이부; 및 상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 정보에 따라 상기 순환팬을 가동하여 공기청정 기능을 수행하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 지능형 공기청정기는 상기 본체의 하부에 구비되어 구동하는 이동수단 구동부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 요청에 따라 공기오염 상태가 가장 높은 위치로 이동하도록 상기 이동수단 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 지능형 공기청정기는 상기 덕트의 유로의 단면적을 조절하는 덕트 조절부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 요청에 따라 토출 풍량 및 토출 속도를 조절하기 위해 상기 유로의 단면적을 조절하도록 상기 덕트 조절부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 지능형 공기청정기는 상기 토출 그릴의 상측에 구비되는 헤드; 및 상기 헤드에 구비되며 외부의 공기오염 상태에 따라 상이한 색을 발광하는 상태표시부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 정화된 공기가 이동하는 유로의 단면적을 흡입구 측에서 토출구 측으로 갈수록 감소시키는 동시에 공기 마찰을 감소시키고, 정화된 공기의 토출시 난류를 발생시킴으로써, 정화된 공기의 토출 속도와 토출 풍량을 증대시킬 수 있으므로 공기정화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 센서부에 의한 주변 공기오염 상태 감지 및 외부 센서에 의한 주변 공기오염 상태의 감지 결과에 따라 공기오염 상태가 높은 위치로 이동함으로써, 위치에 따라 선별적으로 공기청정 기능을 자동 수행할 수 있으므로 대규모 공간에서도 공기정화를 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 공기오염 상태가 높은 위치를 탐색하여 해당 위치로 이동하고 공기오염도 상태에 따라 정화된 공기의 토출 속도와 토출 풍량을 증대시킴으로써, 공기정화를 효율적으로 수행할 수 있으므로 구역별로 공기청정기를 별도로 설치할 필요가 없고 따라서 사용자의 경제성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 공기청정기를 나타낸 사사도,
도 2는 도 2의 정면도,
도 3은 도 1에서 헤드 하부를 나타낸 사시도,
도 4는 도 1에서 커버가 분리된 상태를 나타낸 사시도,
도 5는 도 1의 수직 단면도,
도 6은 도 1의 덕트 부분의 수평 단면도,
도 7은 도 1의 토출 그릴을 나타낸 단면도,
도 8은 도 5의 덕트를 나타낸 사시도,
도 9는 도 6에서 유로의 단면적이 가변되는 상태를 나타낸 단면도, 그리고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 공기청정기의 블록도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지능형 공기청정기(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 토출 그릴(102) 및 본체(103)를 포함한다.
토출 그릴(102)은 본체(103)의 상부에 구비되어 정화된 공기를 외부로 토출한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 토출 그릴(102)은 본체(103)의 측면에 구비되는 흡입구(103a)와 덕트(109)를 통하여 연통하는 토출구(1021, 1022)를 구비한다.
또한, 토출 그릴(102)은 본체(103)의 상면 중앙을 중심으로 양측으로 두 개로 분할되게 구비될 수 있다. 일례로, 토출 그릴(102)은 헤드(101)를 중심으로 양측에 구비될 수 있다.
도 7을 참조하면, 토출구(1021, 1022)는 서로 인접한 것들 끼리 서로 상이한 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 즉, 토출 그릴(102)은 서로 인접한 토출구(1021, 1022)의 토출 방향이 서로 상이한 방향을 향하도록 반복 배치될 수 있다. 일례로, 토출구(1021)는 도면에서 우측 방향으로 공기를 토출하도록 우측 상방에서 좌측 하방으로 기울어진 형상으로 구비될 수 있다. 이와 반대로, 토출구(1022)는 도면에서 좌측 방향으로 공기를 토출하도록 좌측 상방에서 우측 하방으로 기울어진 형상으로 구비될 수 있다.
이때, 토출구(1021)에서 토출되는 공기와 토출구(1022)에서 토출되는 공기가 충돌함으로써 난류를 형성할 수 있다. 이와 같은 난류가 확산되어 토출 공기가 빨리 감속함으로써 단위면적당 토출 풍량을 증가시킬 수 있다.
본체(103)는 외부의 공기를 흡입하여 정화하고 토출 그릴(102)을 통하여 외부로 다시 토출한다. 이를 위해, 본체(103)는 후술하는 바와 같이, 필터(107), 순환팬(108) 및 덕트(109)를 포함한다.
또한, 본체(103)는 적어도 하나의 측면에 흡입구(103a)가 구비된다. 이때, 흡입구(103a)는 일정한 크기 및 간격으로 배치될 수 있다. 여기서, 본체(103)는 직육면체로 형성되는 것으로 도시되고 설명하지만 이에 특별히 한정되지 않는다. 일례로, 본체(103)는 원통형 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 흡입구(103a)는 필터(107)의 형상 및 구조에 따라 본체(103)의 적어도 하나의 측면에 구비될 수 있다. 일례로, 필터(107)는 판 형상으로 이루어진 경우, 흡입구(103a)는 본체(103)에서 필터(107)가 배치되는 측에 구비될 수 있다. 다른 예로서, 필터(107)가 원통형 또는 직사각형 등으로 이루어진 경우, 흡입구(103a)는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(103)의 측면을 따라 형성될 수 있다.
본체(103)는 하부에 개방부(104) 및 베이스(105)를 더 포함할 수 있다.
개방부(104)는 해당 부위의 본체(103) 내부에 라이더(Lidar) 등과 같은 광학 센서를 구비하기 위한 것이다. 즉, 개방부(104)는 베이스(105)에서 전면에 구비될 수 있다.
베이스(105)는 본체(103)의 하부를 지지하기 위한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(105)는 그 하부에 바퀴(106)가 구비될 수 있다. 여기서, 바퀴(106)는 지능형 공기청정기(100)의 이동수단으로서 구비될 수 있다. 이때, 바퀴(106)는 전후로 구동되며 좌우로 회전될 수 있다. 이에 의해, 지능형 공기청정기(100)는 자유롭게 임의의 위치로 이동할 수 있다.
필터(107)는 본체(103) 내부에서 구비되어 본체(103)로 흡입된 공기를 정화한다. 도 5를 참조하면, 필터(107)는 흡입구(103a) 측에 구비된다. 이때, 필터(107)는 그 형상에 따라 구비된 흡입구(103a)에 대향하도록 배치될 수 있다.
일례로, 필터(107)는 판 형상으로 이루어질 수 있다. 도 4를 참조하면, 필터(107)는 본체(103)의 커버(103b)를 개방한 후 본체(103)에 삽입 또는 분리할 수 있다. 이때, 흡입구(103a)는 커버(103b)에만 구비될 수 있다.
다른 예로서, 필터(107)는 단면이 단일폐곡선을 이룰 수 있다. 보다 구체적으로, 필터(107)는 원통형 또는 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 필터(107)는 본체(103)의 외주변에 대향하도록 배치될 수 있다. 이때, 필터(107)는 헤드(101) 및 토출 그릴(102)을 본체(103)로부터 분리한 후, 본체(103)의 상방으로부터 하방으로 본체(103)에 삽입하거나 본체(103)의 하방으로부터 상방으로 분리할 수 있다.
순환팬(108)은 외부 공기를 흡입하고 정화된 공기를 외부로 토출하도록 공기를 순환시킨다. 이때, 순환팬(108)은 덕트(109)의 하부에 구비된다. 보다 구체적으로, 순환팬(108)은 덕트(109)의 하부에 수평으로 구비될 수 있다. 여기서, 순환팬(108)은 도 5에서 화살표로 표시된 바와 같이, 하측으로부터 상측으로 공기가 유동하도록 회전력을 발생할 수 있다.
또한, 순환팬(108)은 본체(103)의 흡입구(103a) 보다 상측에 구비될 수 있다. 이에 의해, 순환팬(108)은 흡입구(103a)를 통하여 덕트(109)의 하부의 빈공간으로 흡입된 공기를 상측의 덕트(109) 측으로 유동하게 할 수 있다.
덕트(109)는 흡입구(103a)와 토출구(1021, 1022)를 연결하는 유로(109a)를 갖는다. 이때, 덕트(109)는 전체적으로 단면이 도넛 형상을 갖고, 그 가장자리에 유로(109a)가 구비된다. 즉, 덕트(109)는 중심부(109b)를 기준으로 그 외주변을 따라 유로(109a)가 구비될 수 있다.
이때, 덕트(109)는 유로(109a)의 단면적이 흡입구(103a) 측에서 토출구(1021, 1022) 측으로 갈수록 작아진다. 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입구(103a) 측의 유로(109a)의 폭(D1)은 토출구(1021, 1022) 측의 유로(109a)의 폭(D2)보다 크게 형성될 수 있다. 여기서, 유로(109a)의 폭은 덕트(109)의 하부측에서 상부측으로 갈수록 점진적으로 작아지게 형성될 수 있다.
이에 의해, 덕트(109)의 유로(109a) 내에서 흡입구(103a) 측에서보다 토출구(1021, 1022) 측에서 공기의 유속이 더 크므로 공기를 외부로 토출하는 속도가 증가할 수 있다.
도 8을 참조하면, 덕트(109)는 표면이 스파이럴 구조로 형성될 수 있다. 이때, 덕트(109)는 외주변뿐만 아니라 중심부(109b) 측에서도 스파이럴 구조로 형성될 수 있다. 결과적으로, 덕트(109)는 유로(109a)의 표면이 스파이럴 구조로 형성될 수 있다.
이에 의해, 덕트(109)를 따라 유동하는 공기와의 마찰을 감소시킬 수 있으므로 덕트(109)를 통과하는 공기의 유속이 기존에 비하여 증가할 수 있다. 따라서 공기가 외부로 토출하는 속도가 증가할 수 있다.
또한, 덕트(109)는 유로(109a)의 단면적이 외부의 공기오염 상태에 따라 조절될 수 있다. 도 9 참조하면, 도넛 형상의 덕트(109)는 중심부(109b)가 가장자리 측으로 조절될 수 있다. 즉, 중심부(109b)가 고정된 경우, 유로(109a)의 폭(D3)에 비하여 중심부(109b)가 외부로 확장된 경우(점선), 유로(109a)의 폭(D4)은 감소할 수 있다. 이와 반대로, 도면에 도시하지는 않았지만, 중심부(109b)가 내부로 축소된 경우, 유로(109a)의 폭은 증가할 수 있음을 물론이다.
이와 같이, 공기의 토출 경로 상의 구조를 개선함으로써, 지능형 공기청정기(100)는 정화된 공기의 토출 속도와 토출 풍량을 증대시킬 수 있으므로 더 넓은 공간에 대해서도 빠른 시간 내에 공기정화를 수행할 수 있다. 따라서 대규모 공간에 대한 공기정화 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 지능형 공기청정기(100)는 헤드(101)를 더 포함할 수 있다.
헤드(101)는 토출 그릴(102)의 상측에 구비될 수 있다. 여기서, 지능형 공기청정기(100)는 AI(Artificial Intelligence) 로봇 형태로서, 헤드(101)는 얼굴에 대응되어 사용자에게 로봇으로서의 심미감을 줄 수 있다. 아울러, 헤드(101)는 사용자와 지능형 공기청정기(100)의 인터페이스로서 기능할 수 있다.
일례로, 도 3에 도시된 바와 같이, 헤드(101)는 사용자에게 공기오염 정도 및 동작 정보를 제공하기 위해 그 전면(도면에서 상면)에 후술하는 바와 같은 디스플레이부(140)가 구비될 수 있다.
또한, 헤드(101)는 그 후면(도면에서 하면)에 상태표시부(101b)가 구비될 수 있다. 상태표시부(101b)는 외부의 공기오염 상태에 따라 상이한 색을 발광할 수 있다. 이때, 상태표시부(101b)는 헤드(101)의 양측에 구비될 수 있다.
또한, 헤드(101)는 측면 또는 후면에 입력부(101a)가 구비될 수 있다. 입력부(101a)는 지능형 공기청정기(100)의 동작을 설정하기 위한 사용자의 선택이 입력될 수 있다. 일례로, 입력부(101a)는 누름식 스위치 또는 터치식 스위치일 수 있다. 이때, 입력부(101a)는 전원 스위치, 풍량 조절 스위치 및 동작 모드 스위치를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
도 10을 참조하면, 지능형 공기청정기(100)는 센서부(110), 통신부(120), 저장부(130), 디스플레이부(140) 및 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
센서부(110)는 외부의 공기오염 상태를 감지하고 전방의 물체를 감지할 수 있다. 일례로, 센서부(110)는 외부환경 정보를 측정하기 위한 온도 센서, 습도 센서, 이산화탄소 센서, 포름알데히드 센서 및 OVC 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 센서부(110)는 물체를 감지하기 위한 라이다 센서, 초음파 센서, 이미지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(120)는 외부에 설치된 공기오염 상태 감지 센서로부터 공기오염 상태 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 통신부(120)는 유무선 통신을 수행할 수 있다. 일례로, 통신부는 셀룰러 통신, Wifi, 블루투스 및 Zigbee 통신을 수행할 수 있다.
디스플레이부(140)는 센서부(110)를 통하여 감지되거나 통신부(120)를 수집된 주변의 공기오염 상태 및 공기청정 상태를 디스플레이할 수 있다. 일례로, 디스플레이부(140)는 LCD 또는 터치패드일 수 있다. 여기서, 디스플레이부(140)는 설정된 항목에 따라 동작 정보 및 환경 정보를 숫자 또는 그래프 방식으로 디스플레이할 수 있다.
저장부(130)는 지능형 공기청정기(100)의 동작 모드가 설정될 수 있다. 또한, 저장부(130)는 위치별 공기오염 상태 정보가 저장될 수 있다. 여기서, 위치 정보는 GPS 좌표 또는 지능형 공기청정기(100)의 기준 위치에 대한 상대적인 좌표일 수 있다.
제어부(170)는 센서부(110)의 감지 결과 또는 통신부(120)에서 수신된 정보에 따라 순환팬(108)을 가동하여 공기청정 기능을 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 설정된 동작 모드에 따라 공기청정 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 동작 시간, 토출 풍량, 토출 속도 및 위치별 오염상태 등에 따라 공기청정 기능을 수행할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 이동수단 구동부(150)에 대하여 후술하는 바와 같이, 지능형 공기청정기(100)의 위치 이동을 위해 이동수단 구동부(150)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 센서부(110)의 감지 결과 또는 통신부(120)에서 수신된 요청에 따라 공기오염 상태가 가장 높은 위치로 이동하도록 이동수단 구동부(150)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 위치별 공기오염 상태에 따라 순차적으로 공기청정 기능을 수행하도록 예약설정될 수 있다. 이때, 제어부(170)는 통신부(120)에서 수신된 정보를 기반으로 위치별 정보를 획득할 수 있다.
일례로, 제어부(170)는 GPS 좌표 또는 기준 위치로부터의 상대적인 좌표로 위치별 정보를 획득할 수 있다. GPS 좌표를 사용하는 경우, 지능형 공기청정기(100)는 GPS 수신 모듈을 구비할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 현재 위치로부터 방향과 거리에 따라 해당 위치를 결정할 수 있다.
이에 의해, 지능형 공기청정기(100)는 주변 공기오염 상태에 따라 공기오염 상태가 높은 위치로부터 순차적으로 이동하면서 공기청정 기능을 수행할 수 있다. 따라서 지능형 공기청정기(100)는 대규모 공간에서도 더 빠른 시간내에 효과적으로 공기정화를 수행할 수 있다. 더욱이, 지능형 공기청정기(100)는 구역별로 공기청정기를 별도로 설치할 필요없으므로 공기청정 시스템의 구축 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 제어부(170)는 덕트 조절부(160)에 대하여 후술하는 바와 같이, 토출 풍량을 조절하기 위해 덕트 조절부(160)를 제어할 수 있다. 이때, 제어부(170)는 센서부(110)의 감지 결과 또는 통신부(120)에서 수신된 요청에 따라 토출 풍량 및 토출 속도를 조절하기 위해 유로(109a)의 단면적을 조절하도록 덕트 조절부(160)를 제어할 수 있다.
또한, 지능형 공기청정기(100)는 이동수단 구동부(150) 및 덕트 조절부(160)를 더 포함할 수 있다.
이동수단 구동부(150)는 본체(103)의 하부에 구비된 바퀴(106)를 구동하기 위한 것이다. 일례로, 이동수단 구동부(150)는 바퀴(106)의 축과 연동하는 모터일 수 있다. 이에 의해, 바퀴(106)는 전후 방향으로 진행 또는 후진할 수 있다.
또한, 이동수단 구동부(150)는 바퀴(106)의 지지축과 연동하는 모터일 수 있다. 이에 의해, 바퀴(106)는 좌우 방향으로 회전할 수 있다.
덕트 조절부(160)는 덕트(109)의 유로(109a)의 단면적을 조절할 수 있다. 도 9를 참조하면, 덕트 조절부(160)는 중심부(109b)에 대응할 수 있다. 여기서, 덕트 조절부(160)는 중심부(109b) 내에 구비되거나 중심부(109b) 자체일 수 있다. 이때, 덕트 조절부(160)는 중심축을 기준으로 외측으로 확장되거나 내측으로 축소될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 측면에 흡입구가 구비되는 본체;
    상기 본체의 상부에 구비되어 상기 흡입구와 연통하는 토출구를 구비하는 토출 그릴;
    단면이 도넛 형상을 갖고, 그 가장자리에서 상기 흡입구와 상기 토출구를 연결하는 유로를 갖는 덕트;
    상기 본체 내부에서 상기 흡입구 측에 구비되는 필터; 및
    상기 덕트의 하부에 구비되어 외부 공기를 흡입하고 정화된 공기를 외부로 토출하도록 공기를 순환시키는 순환팬;을 포함하고,
    상기 덕트는 상기 유로의 단면적이 상기 흡입구 측에서 상기 토출구 측으로 갈수록 작아지는 지능형 공기청정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 덕트는 상기 유로의 단면적이 외부의 공기오염 상태에 따라 조절되는 지능형 공기청정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 덕트는 표면이 스파이럴 구조로 형성되는 지능형 공기청정기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 토출 그릴은 서로 인접한 토출구의 토출 방향이 서로 상이한 방향을 향하도록 반복 배치되는 지능형 공기청정기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 단면이 단일폐곡선을 이루는 지능형 공기청정기.
  6. 제1항에 있어서,
    외부의 공기오염 상태를 감지하고 전방의 물체를 감지하는 센서부;
    외부의 공기오염 상태 감지 센서로부터 공기오염 상태 정보를 수신하는 통신부;
    공기오염 상태 및 공기청정 상태를 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 정보에 따라 상기 순환팬을 가동하여 공기청정 기능을 수행하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 지능형 공기청정기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 본체의 하부에 구비되어 구동하는 이동수단 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 요청에 따라 공기오염 상태가 가장 높은 위치로 이동하도록 상기 이동수단 구동부를 제어하는 지능형 공기청정기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 덕트의 유로의 단면적을 조절하는 덕트 조절부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 센서부의 감지 결과 또는 상기 통신부에서 수신된 요청에 따라 토출 풍량 및 토출 속도를 조절하기 위해 상기 유로의 단면적을 조절하도록 상기 덕트 조절부를 제어하는 지능형 공기청정기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 토출 그릴의 상측에 구비되는 헤드; 및
    상기 헤드에 구비되며 외부의 공기오염 상태에 따라 상이한 색을 발광하는 상태표시부를 더 포함하는 지능형 공기청정기.
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