WO2023204452A1 - 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023204452A1
WO2023204452A1 PCT/KR2023/003452 KR2023003452W WO2023204452A1 WO 2023204452 A1 WO2023204452 A1 WO 2023204452A1 KR 2023003452 W KR2023003452 W KR 2023003452W WO 2023204452 A1 WO2023204452 A1 WO 2023204452A1
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bioaerosol
air
indoor
air conditioner
quality information
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PCT/KR2023/003452
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성수진
박정하
이기섭
마병인
이용훈
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삼성전자주식회사
(주)미디어에버
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    • F24F2130/10—Weather information or forecasts

Definitions

  • the disclosed invention relates to an air conditioner that purifies indoor air and a control method thereof.
  • An air conditioner is a device that sucks in polluted air, filters out dust and odor particles contained in the air, purifies the sucked air into clean air, and discharges the purified air back to the outside of the air conditioner.
  • the disclosed invention provides an air conditioner including a bioaerosol sensor capable of detecting bioaerosol and a control method thereof.
  • the disclosed invention provides an air conditioner that operates using air quality information provided from a bioaerosol sensor and an external device, and a method for controlling the same.
  • An air conditioner includes a main body; a first intake port provided in the main body; a first outlet provided in the main body to face the first inlet; a bioaerosol sensor provided adjacent to the first intake port in the main body and detecting bioaerosol contained in the air to generate a detection signal; a communication unit that communicates with an external device providing air quality information; A display provided on the outer surface of the main body; and a control unit that determines the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the bioaerosol sensor and controls the display to display at least one of the bioaerosol concentration or air quality information obtained from the external device.
  • the controller may control the display to display a predetermined bioaerosol level in response to the bioaerosol concentration.
  • the control unit obtains indoor air quality information from a first external device provided in the indoor space, acquires outdoor air quality information from a second external device provided in the outdoor space, and determines the indoor pollution level based on the bioaerosol concentration and the indoor air quality information. and the outdoor pollution level can be determined based on the outdoor air quality information.
  • the controller may control the display to display at least one of a bioaerosol level, the indoor pollution level, or the outdoor pollution level corresponding to the bioaerosol concentration.
  • the controller may control the display to provide a ventilation notification based on the indoor pollution level being higher than the outdoor pollution level.
  • the controller may adjust the sensitivity of the bioaerosol sensor based on at least indoor temperature or indoor humidity included in the indoor air quality information.
  • the control unit may perform a bioaerosol removal operation based on the bioaerosol concentration or the indoor pollution level.
  • the control unit performs the bioaerosol removal operation based on the bioaerosol concentration being higher than the predetermined reference concentration or the indoor pollution level being higher than the predetermined reference level, and the bioaerosol removal operation is performed at the rotation speed of the blowing fan. It may include control, dust collection operation, and sterilization operation.
  • the bioaerosol sensor includes a housing; a chamber provided in the housing and into which air containing the bioaerosol is introduced; a light source that irradiates light into the chamber; A spherical mirror that reflects light reflected or scattered by the bioaerosol; an aspherical mirror disposed to face the spherical mirror and coupled with the spherical mirror to form the chamber; and a light receiving unit that detects light emitted through a light exit hole formed in the spherical mirror and generates the detection signal.
  • the bioaerosol sensor includes a second inlet provided in the housing; a second outlet provided in the housing to face the second inlet; and a fan provided inside the housing to flow air from the second intake port to the second outlet port.
  • the bioaerosol sensor includes an air curtain forming part provided at a second intake port of the housing, forming a first flow path through which air containing the bioaerosol flows and a second flow path separated from the first flow path through which clean air flows; It may further include.
  • the air curtain forming unit includes a first air separation pipe forming the first flow path; a second air separation pipe spaced apart from the first air separation pipe and arranged to surround the circumference of the first air separation pipe to form the second flow path; and a filter provided between the first air separation pipe and the second air separation pipe and filtering air flowing into the second flow path.
  • a method of controlling an air conditioner includes obtaining air quality information from an external device; Detecting bioaerosol contained in the air by a bioaerosol sensor; determining a bioaerosol concentration based on a detection signal generated by the bioaerosol sensor; It may include controlling a display to display at least one of the bioaerosol concentration or the air quality information.
  • Controlling the display may include displaying a predetermined bioaerosol level corresponding to the bioaerosol concentration.
  • the air quality information includes indoor air quality information acquired by a first external device provided in the indoor space and outdoor air quality information obtained by a second external device provided in the outdoor space, and the control method of the air conditioner includes the bioaerosol It may further include determining an indoor pollution level based on the concentration and the indoor air quality information, and determining an outdoor pollution level based on the outdoor air quality information.
  • Controlling the display may include displaying at least one of a bioaerosol level, the indoor pollution level, or the outdoor pollution level corresponding to the bioaerosol concentration.
  • Controlling the display may further include providing a ventilation notification based on the indoor pollution level being higher than the outdoor pollution level.
  • Detecting the bioaerosol may include adjusting the sensitivity of the bioaerosol sensor based on at least one of indoor temperature or indoor humidity included in the indoor air quality information.
  • the control method of the air conditioner further includes performing the bioaerosol removal operation based on the bioaerosol concentration being higher than a predetermined reference concentration or the indoor pollution level being higher than the predetermined reference level. can do.
  • the bioaerosol removal operation may include adjustment of the rotation speed of the blowing fan, dust collection operation, and sterilization operation.
  • the disclosed air conditioner and its control method can improve air purification ability by detecting bioaerosol contained in the air using a bioaerosol sensor and performing a bioaerosol removal operation.
  • the disclosed air conditioner and its control method can efficiently purify indoor air by using air quality information provided from a bioaerosol sensor and an external device.
  • the disclosed air conditioner and its control method can accurately detect bioaerosol concentration by using a bioaerosol sensor having a heterogeneous coupling mirror and a sheath flow structure.
  • FIG 1 shows an air conditioning system according to one embodiment.
  • Figure 2 is a front perspective view of an air conditioner according to one embodiment.
  • Figure 3 is a rear perspective view of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 4 is a schematic exploded perspective view of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 5 is a side cross-sectional view of an air conditioner according to one embodiment.
  • Figures 6 and 7 show internal configurations of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 8 shows the positional relationship between a spherical mirror and an aspherical mirror when viewed from the outlet of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 9 shows an air curtain forming portion provided at the intake port of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 10 is a control block diagram of the configurations of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 11 is a control block diagram of the configurations of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 12 is a flowchart explaining a control method of an air conditioner according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart explaining in more detail the control method of the air conditioner described in FIG. 12.
  • first may be named a second component, and similarly, the second component may also be named a first component without departing from the scope of the present invention.
  • the term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
  • ⁇ unit may refer to a unit that processes at least one function or operation.
  • the terms may refer to at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA) / application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in memory, or at least one process processed by a processor. there is.
  • FPGA field-programmable gate array
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step.
  • Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
  • FIG 1 shows an air conditioning system according to one embodiment.
  • the air conditioning system 0 may include an air conditioner 1 and an external device 2.
  • An air conditioner (1) is a device that can make indoor space comfortable.
  • the air conditioner 1 includes an air purifier that purifies indoor air, an air conditioner that controls the temperature and humidity of indoor air, or a ventilation device that can exchange indoor air and outdoor air to ventilate the indoor space. can do.
  • the air conditioner (1) can communicate with an external device (2). That is, the air conditioner (1) can be connected to the external device (2) wired or wirelessly through a network.
  • the air conditioner (1) can exchange data with an external device (2).
  • the external device 2 may include a first external device installed in an indoor space to obtain indoor air quality information and/or a second external device installed in an outdoor space to obtain outdoor air quality information.
  • the first external device may be an air quality sensor.
  • the second external device may be an air quality sensor and/or an external server.
  • the air conditioner 1 may include a bioaerosol sensor 300 capable of detecting bioaerosol contained in the air.
  • the air conditioner 1 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the bioaerosol sensor 300.
  • the air conditioner 1 may include a display 432 capable of displaying various information, and may display a bioaerosol level corresponding to the bioaerosol concentration through the display 432.
  • the air conditioner 1 can obtain indoor air quality information and outdoor air quality information by communicating with the external device 2.
  • the air conditioner 1 can determine the indoor pollution level from indoor air quality information and the outdoor pollution level from outdoor air quality information.
  • the air conditioner 1 may display at least one of a bioaerosol level, an indoor pollution level, or an outdoor pollution level.
  • the air conditioner 1 is illustrated as an air purifier.
  • Figure 2 is a front perspective view of an air conditioner according to one embodiment.
  • Figure 3 is a rear perspective view of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 4 is a schematic exploded perspective view of an air conditioner according to an embodiment.
  • Figure 5 is a side cross-sectional view of an air conditioner according to one embodiment.
  • an arrow marked with X points from the rear of the air conditioner 1 to the front.
  • the X direction may be referred to as the first direction.
  • the air conditioner 1 includes a main body 10 forming the exterior, a front panel coupled to the front of the main body 10 to form the front of the air conditioner 1 ( 20), and a rear panel 30 coupled to the rear of the main body 10 to form the rear of the air conditioner 1.
  • the main body 10 may include a top panel 11 forming the upper surface, a lower panel 12 forming the lower surface, and side panels 13 forming both sides.
  • a front panel 20 and a rear panel 30 may be provided on the front and rear sides of the main body 10, respectively.
  • the front panel 20 may be formed in a plate shape.
  • the front panel 20 may be provided with an outlet 21 through which purified air is discharged from the inside of the main body 10.
  • the outlet 21 may include an outlet 22.
  • the outlet 22 may be provided on the front of the front panel 20.
  • the outlet 22 may be formed of at least one outlet. The number and location of outlets 22 are not limited to those illustrated.
  • the outlet 22 may be provided to discharge air in various directions.
  • the front panel 20 is illustrated as being provided separately on the front of the main body 10, but is not limited thereto.
  • the front panel 20 may be formed integrally with the main body 10.
  • the air conditioner 1 may include a user interface 430.
  • the user interface 430 may include an input unit 431 and a display 432, and may be provided on the outer surface of the main body 10.
  • the user interface 430 may be provided on the front panel 20.
  • the rear panel 30 may be formed in a plate shape with a size corresponding to the rear of the main body 10.
  • An intake portion 31 for introducing external air may be formed on the rear panel 30.
  • the suction unit 31 may include a plurality of suction ports 32 evenly distributed throughout the rear panel 30. The number and location of the intake ports 32 are not limited to those illustrated. For example, a plurality of suction ports 32 may be provided only in some areas of the suction unit 31.
  • the suction part 31 of the rear panel 30 may be formed to allow external air to flow from the rear of the main body 10 toward the inside of the main body 10. Air introduced into the main body 10 through the suction part 31 may be discharged through the discharge part 21 of the front panel 20. In other words, air may flow into the rear panel 30 of the main body 10 in the first direction (X) and be discharged from the front panel 20.
  • the air conditioner 1 includes a filter case 50, a fan case 60, a blowing fan 70, a dust collection device 100, and a sterilization device installed inside the main body 10. (200) and a bioaerosol sensor (300).
  • the air conditioner (1) can remove bioaerosols contained in the air.
  • the bioaerosol removal operation may include a dust collection operation and a sterilization operation.
  • the dust collection device 100 may include a primary filter 110 and a secondary filter 120.
  • the sterilizing device 200 may include an ultraviolet irradiation device 210 and a photocatalytic filter 220.
  • the filter case 50 may be provided to accommodate the dust collection device 100 and the sterilization device 200.
  • the filter case 50 may be coupled to be fixed inside the main body 10.
  • the dust collection device 100 and the sterilizing device 200 can be fixed inside the main body 10 by the filter case 50 .
  • the filter case 50 may include a receiving portion 51, an air passage hole 52, and a rib 53.
  • the receiving portion 51 may be formed by opening one side of the filter case 50.
  • the air passage hole 52 may be formed on the other side of the filter case 50 to allow purified air to flow through the dust collection device 100 and the sterilization device 200.
  • the rib 53 forms an air passage hole 52 and may include a rib 53 that prevents the dust collection device 100 and the sterilization device 200 from moving toward the front of the filter case 50 .
  • a plurality of air passage holes 52 may be provided.
  • a blowing fan 70 may be coupled to the fan case 60.
  • the blowing fan 70 may be coupled to the front of the fan case 60.
  • the fan case 60 may include an opening corresponding to the blowing fan 70 to allow air to flow into the blowing fan 70.
  • the fan case 60 may include a partition 63 to prevent air from flowing through parts other than the opening.
  • the blowing fan 70 may include a motor and blades. By operating the blowing fan 70, air outside the main body 10 may flow into the main body 10. Additionally, the air introduced into the main body 10 may pass through the dust collection device 100 and the sterilizing device 200 and then be discharged to the outside of the main body 10.
  • the dust collection device 100 is mounted inside the main body 10 and can remove dust contained in air flowing in through the suction part 31 of the rear panel 30.
  • the sterilizing device 200 includes an ultraviolet irradiation device 210 and a photocatalytic filter 220 and can remove bioaerosols such as allergens, bacteria, and viruses in the air.
  • the primary filter 110 of the dust collection device 100 can filter dust in the air.
  • the primary filter 110 may be placed adjacent to the suction unit 31.
  • the primary filter 110 may include a pre-filter 111 that collects dust and foreign substances larger than a preset size.
  • the primary filter 110 may include a filter support portion 112 provided to support the pre-filter 111.
  • the pre-filter 111 may be provided to cover the opening formed between the filter supports 112.
  • the primary filter 110 may be disposed rearmost in the first direction (X) within the main body 10 among the components of the dust collection device 100.
  • the secondary filter 120 of the dust collection device 100 may be provided to collect foreign substances that have passed through the primary filter 110.
  • the secondary filter 120 may include a HEPA (High Efficiency Particulate Air filter) filter that collects fine dust.
  • HEPA filters may be composed of glass fibers. It is not limited to this, and the secondary filter 120 may be provided with various types of filters capable of collecting foreign substances.
  • the dust collector 100 may include an electric dust collector that generates ions to charge the aerosol and collects the charged aerosol.
  • the secondary filter 120 may be replaced with an electrostatic precipitator.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may control the power supply unit to supply power to the electrostatic precipitator.
  • the secondary filter 120 may be placed in front of the primary filter 110 and may be detachably mounted on the ultraviolet irradiation device 210.
  • the secondary filter 120 may be mounted on the filter receiving portion 211 formed in the ultraviolet ray irradiation device 210.
  • the air conditioner 1 can operate even if the secondary filter 120 is not mounted on the ultraviolet irradiation device 210.
  • the ultraviolet irradiation device 210 may include a light blocking member 220, a heat sink 230, and an ultraviolet ray generator 240.
  • the light blocking member 220 prevents ultraviolet rays irradiated from the UV LED 242 of the ultraviolet ray generator 240 toward the first direction (X) from being reflected backward within the main body 10 and being emitted to the outside of the main body 10. It can be arranged to do so.
  • the light blocking member 220 may be made of various materials.
  • the light blocking member 220 may be made of fabric.
  • the light blocking member 220 may be colored black to facilitate light absorption.
  • the light blocking member 220 may be made of an elastic material.
  • the light blocking member 220 may be made of a thin metal plate and may include a plurality of holes.
  • the light blocking member 220 may be made of an injection molded material other than fabric or metal.
  • the light blocking member 220 is shown as being disposed behind the ultraviolet ray generator 240, but is not limited thereto.
  • a light blocking member may be additionally provided in front of the photocatalyst filter 260.
  • the ultraviolet ray generator 240 may include a UV LED 242 and a substrate 241 on which the UV LED 242 is mounted.
  • a plurality of UV LEDs 242 may be mounted on one substrate 241, and a plurality of substrates 241 may be provided.
  • three UV LEDs 242 may be mounted on one substrate 241 and three substrates 241 may be provided.
  • the number of UV LEDs 242 mounted on the board 241 and the number of boards 241 may be changed depending on design specifications.
  • UV LED 242 can be turned on or off under the control of the control unit 500.
  • the UV LED 242 may emit ultraviolet rays in the first direction (X).
  • UV LED 242 may emit relatively long wavelength UVA.
  • the heat sink 230 may be provided to correspond to the substrate 241.
  • the heat sink 230 and the substrate 241 may extend in a direction intersecting the first direction (X).
  • the heat sink 230 and the substrate 241 may extend in the left and right directions of the main body 10.
  • the heat sink 230 may contact the substrate 241 and absorb heat generated from the substrate 241 and the UV LED 242.
  • the heat sink 230 may be made of a material with high thermal conductivity.
  • the heat sink 230 can quickly absorb heat generated from the substrate 241 and the UV LED 242. Additionally, the heat sink 230 can transfer heat absorbed by contact with air to the air.
  • the photocatalyst filter 260 may be placed in front of the ultraviolet irradiation device 200.
  • the air in the room where the air conditioner (1) is placed flows into the main body (10) through the suction part (31) arranged at the rear of the main body (10), and the discharge part ( 21) can be discharged. According to this airflow, the air may pass through the primary filter 110, the secondary filter 120, and the ultraviolet irradiation device 200, and then pass through the photocatalyst filter 260.
  • the photocatalyst filter 260 can induce chemical action in air using a photocatalyst.
  • the photocatalyst filter 260 includes a photocatalyst and can collect bioaerosols such as various allergens, germs, and bacteria present in the air by inducing a chemical reaction using the light energy of the photocatalyst. By promoting chemical action, odor particles in the air can also be decomposed, removed, or collected.
  • the photocatalyst may be prepared to generate active oxygen by reacting with ultraviolet rays. When ultraviolet rays are irradiated to the photocatalyst, active oxygen is generated in the photocatalyst, and the active oxygen can remove bioaerosol.
  • the bioaerosol sensor 300 may be provided adjacent to the rear panel 30. In other words, the bioaerosol sensor 300 may be provided adjacent to the first intake port 32 within the main body 10. For example, the bioaerosol sensor 300 may be located between the rear panel 30 and the primary filter 110. The bioaerosol sensor 300 can detect bioaerosol contained in the air flowing in through the suction part 31 of the rear panel 30. The bioaerosol sensor 300 may generate a detection signal corresponding to detection of bioaerosol and transmit the detection signal to the control unit 500. Below, the bioaerosol sensor 300 is described in detail.
  • Figures 6 and 7 show internal configurations of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 8 shows the positional relationship between a spherical mirror and an aspherical mirror when viewed from the outlet of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • Figure 9 shows an air curtain forming portion provided at the intake port of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • the bioaerosol sensor 300 includes a housing 310, and inside the housing 310 is a fan 330, a first chamber body 340, and a second chamber body. 350, a light source 360, a light receiving unit 370, and a light absorbing unit 380 may be disposed.
  • the housing 310 may be provided with a second inlet 311 and a second outlet 312.
  • the second intake port 311 and the second outlet 312 may be arranged to face each other.
  • the second intake port 311 may be arranged to face the rear panel 30 of the main body 10 of the air conditioner 1.
  • the air introduced through the first inlet 32 formed in the rear panel 30 of the main body 10 of the air conditioner 1 is inside the housing 310 through the second inlet 311 provided in the housing 310. may flow into. Air introduced through the second intake port 311 may be discharged to the outside of the housing 310 through the second outlet 312.
  • An air curtain forming portion 320 may be provided at the second intake port 311 of the housing 310.
  • the air curtain forming part 320 may form a first flow path (F1) through which air containing bioaerosol flows, and a second flow path (F2) through which clean air flows, separated from the first flow path (F1).
  • the first flow path F1 may be formed in a cylindrical shape.
  • the second flow path (F2) may be formed in the form of a tube surrounding the first flow path (F1) on the outside of the first flow path (F1). Clean air flowing along the second flow path (F2) may form an 'air curtain'.
  • the bioaerosol sensor 300 is a sheath flow system that causes contaminated air containing bioaerosol to flow along the first flow path (F1), and clean air flows along the second flow path (F2) surrounding the first flow path (F1).
  • a sheath flow By having a (sheath flow) structure, important components of the bioaerosol sensor 300 can be prevented from being contaminated.
  • a fan 330 may be provided on the second outlet 312 side of the housing 310.
  • the location of the fan 330 is not limited to that illustrated.
  • air may flow from the second intake port 311 to the second outlet 312. That is, air introduced through the second intake port 311 of the housing 310 by the operation of the fan 330 may be discharged to the outside of the housing 310 through the second outlet 312.
  • the blowing fan 70 may be referred to as a 'first blowing fan', and the bioaerosol sensor 300
  • the fan 330 included in may be referred to as a 'second blowing fan'.
  • Air sucked through the second intake port 311 may flow into the chamber 313. That is, bioaerosol may flow into the chamber 313.
  • the chamber 313 may be formed by combining the first chamber body 340 and the second chamber body 350.
  • a spherical mirror 341 may be provided on one side of the first chamber body 340.
  • An aspherical mirror 351 may be provided on one side of the second chamber body 350.
  • the spherical mirror 341 and the aspherical mirror 351 may be arranged to face each other.
  • the spherical mirror 341 and the aspherical mirror 342 may be combined to form the chamber 313.
  • a first light exit hole 342 may be formed in the first chamber body 340 including the spherical mirror 341.
  • the first light exit port 342 may be provided as a hole penetrating the spherical mirror 341 and the first chamber body 340.
  • the first light exit hole 342 may be provided as a circular hole.
  • the first light exit port 342 may be open toward the light receiving unit 370 .
  • the first light exit hole 342 may be arranged perpendicular to the light entrance hole 352. Through the first light exit port 342, light reflected or scattered by the bioaerosol may be incident on the light receiving unit 370. In other words, scattered light and fluorescence can be generated by bioaerosol.
  • the spherical mirror 341 may reflect scattered light and fluorescence generated by bioaerosol toward the first focus 351_f1 of the aspherical mirror 351.
  • the aspherical mirror 351 may reflect scattered light and fluorescence passing through the first focal point 351_f1 to the second focal point 351_f2 of the aspherical mirror 351. Scattered light and fluorescence may be collected at the second focus 351_f2 of the aspherical mirror 351 through the first light exit hole 342 and may be incident on the light receiving unit 370.
  • a light entrance 352 and a second light exit opening 353 may be formed in the second chamber body 350 including the aspherical mirror 351.
  • the light entrance hole 352 may be open toward the light source 360, and the second light exit hole 353 may be open toward the light absorption portion 380.
  • the second light exit opening 353 may be formed to face the light entrance opening 352. Light that does not collide with the bioaerosol may be incident on the light absorption unit 380 through the second light exit port 353.
  • air holes may be provided in the second chamber body 350 to allow air to pass through.
  • the first air hole of the second chamber body 350 may be connected and/or combined with the second intake port 311 of the housing 310.
  • the second air hole of the second chamber body 350 may be connected and/or combined with the second outlet 312 of the housing 310.
  • the first air hole and the second air hole may be provided in a shape (eg, circular) corresponding to the second inlet 311 and the second outlet 312, respectively.
  • the light source 360 may radiate light into the chamber 313.
  • the light emitted by the light source 360 may be an ultraviolet beam.
  • Light emitted from the light source 360 may enter the inside of the chamber 313 through the light entrance 352.
  • Light incident inside the chamber 313 may be reflected or scattered by bioaerosol.
  • the light receiving unit 370 may detect light emitted through the first light exit hole 342 and generate a detection signal.
  • the light receiving unit 370 can detect scattered light and fluorescence generated by bioaerosol.
  • the light receiving unit 370 may include a photodiode for detecting scattered light and a photomultiplier tube for detecting fluorescence.
  • the light receiving unit 370 may transmit a first detection signal corresponding to detection of scattered light and a second detection signal corresponding to detection of fluorescence to the control unit 500 of the air conditioner 1.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the light receiving unit 370.
  • the light absorption unit 380 may absorb light that does not collide with the bioaerosol.
  • the light absorption unit 380 is arranged to face the light source 360 and may be located on the opposite side of the light source 360 with the chamber 313 as the center. By providing the light absorption unit 380, light that does not collide with the bioaerosol can be prevented from entering the light reception unit 370.
  • the air curtain forming part 320 may include a first air separation pipe 321, a second air separation pipe 322, and a filter 323.
  • the first air separation pipe 321 may form a first flow path F1.
  • the first air separation pipe 321 may have a funnel shape.
  • the present invention is not limited to this, and the first air separation pipe 321 may be provided in a tube shape with a constant diameter.
  • the second air separation pipe 322 may be spaced apart from the first air separation pipe 321 and may be arranged to surround the circumference of the first air separation pipe 321 to form a second flow path F2.
  • the second flow path (F2) may be formed in the form of a tube surrounding the first flow path (F1) on the outside of the first flow path (F1).
  • a connection part protruding from the first air separation pipe 321 and connected to the second air separation pipe 322 may be provided.
  • the first diameter of the first air separation pipe 321 is smaller than the second diameter of the second air separation pipe 322.
  • the second air separation pipe 322 may be provided to be coupled to the housing 310 or may be formed integrally with the housing 310.
  • the filter 323 is provided between the first air separation pipe 321 and the second air separation pipe 322 and can filter the air flowing into the second flow path F2. Therefore, clean air can flow between the first air separation pipe 321 and the second air separation pipe 322. In other words, clean air flowing along the second flow path F2 can form an 'air curtain'.
  • the bioaerosol sensor 300 is a sheath flow system that causes contaminated air containing bioaerosol to flow along the first flow path (F1), and clean air flows along the second flow path (F2) surrounding the first flow path (F1).
  • a (sheath flow) structure By having a (sheath flow) structure, it is possible to prevent important components of the bioaerosol sensor 300, such as the spherical mirror 341, the aspherical mirror 342, the light source 360, and the light receiving unit 370, from being contaminated.
  • contaminated air containing bioaerosols does not contact the spherical mirror 341 and the aspherical mirror 342 forming the chamber 342. Additionally, contaminated air does not contact the light source 360 and the light receiving unit 370 located outside the chamber 342. Therefore, even if the bioaerosol sensor 300 is used for a long period of time, the bioaerosol detection ability can be maintained normally.
  • Figure 10 is a control block diagram of the configurations of an air conditioner according to an embodiment.
  • the air conditioner 1 includes a blower fan 70, a dust collection device 100, a sterilization device 200, a bioaerosol sensor 300, a user interface 430, a communication unit 440, and a control unit. It may include (500). Additionally, the air conditioner 1 may further include a temperature sensor 410 and a humidity sensor 420. The control unit 500 may be electrically connected to the components of the air conditioner 1 and control each component. The components of the air conditioner 1 are not limited to those illustrated. Some of the components of the air conditioner 1 described above may be omitted, or other components may be added.
  • the blowing fan 70 may include a motor and blades. By operating the blowing fan 70, air outside the main body 10 may flow into the main body 10. Additionally, the air introduced into the main body 10 may pass through the dust collection device 100 and the sterilizing device 200 and then be discharged to the outside of the main body 10.
  • the dust collection device 100 is mounted inside the main body 10 and can remove dust contained in air flowing in through the suction part 31 of the rear panel 30.
  • the dust collector 100 may include an electric dust collector that generates ions to charge the aerosol and collects the charged aerosol.
  • the control unit 500 may control a power supply unit (not shown) to supply power to the dust collector 100.
  • the sterilizing device 200 includes an ultraviolet irradiation device 210 and a photocatalytic filter 220 and can remove bioaerosols such as allergens, bacteria, and viruses in the air.
  • the controller 500 may control a power supply unit (not shown) to supply power to the sterilization device 200.
  • the bioaerosol sensor 300 can detect bioaerosol contained in the air flowing in through the suction part 31 of the rear panel 30.
  • the bioaerosol sensor 300 may generate a detection signal corresponding to detection of bioaerosol and transmit the detection signal to the control unit 500.
  • the air conditioner 1 When the air conditioner 1 is turned on, the bioaerosol sensor 300 can operate.
  • the temperature sensor 410 can measure indoor temperature.
  • the temperature sensor 410 may transmit an electrical signal corresponding to the measured indoor temperature to the control unit 500.
  • the humidity sensor 420 can measure indoor humidity.
  • the humidity sensor 420 may transmit an electrical signal corresponding to the measured indoor humidity to the control unit 500.
  • Indoor humidity may mean relative humidity.
  • the air conditioner 1 may obtain indoor air quality information including indoor temperature and indoor humidity from the external device 2. In this case, the temperature sensor 410 and humidity sensor 420 may be omitted from the air conditioner 1.
  • the user interface 430 may include an input unit 431 and a display 432.
  • the input unit 431 may include various buttons, dials, and/or touch displays.
  • the input unit 431 can obtain various user inputs regarding the operation of the air conditioner (1).
  • the input unit 431 may output an electrical signal (voltage or current) corresponding to the user input to the control unit 500 of the air conditioner (1).
  • a bioaerosol removal mode may be selected through user interface 430.
  • the control unit 500 may execute a bioaerosol removal operation based on the selection of the bioaerosol removal mode.
  • the display 432 may be provided on the outer surface of the main body 10.
  • the display 432 may display information regarding the status and/or operation of the air conditioner 1.
  • the display 432 may display information input by the user or information provided to the user on various screens.
  • the display 432 may display information related to the operation of the air conditioner 1 as at least one of an image or text.
  • the display 432 may display a graphic user interface (GUI) that enables control of the air conditioner 1. That is, the display 432 can display a UI element (User Interface Element) such as an icon.
  • GUI graphic user interface
  • the display 432 may include various types of display panels.
  • the display 432 may include a liquid crystal display panel (LCD Panel), a light emitting diode panel (LED Panel), an organic light emitting diode panel (OLED Panel), Alternatively, it may include a micro LED panel.
  • LCD Panel liquid crystal display panel
  • LED Panel light emitting diode panel
  • OLED Panel organic light emitting diode panel
  • it may include a micro LED panel.
  • the display 432 may be implemented as a touch display.
  • the touch display may include a display panel that displays an image and a touch panel that receives touch input.
  • the display panel can convert image data received from the control unit 500 into optical signals that can be viewed by the user.
  • the touch panel can identify the user's touch input and provide an electrical signal corresponding to the received touch input to the control unit 500.
  • the input unit 431 may not be provided.
  • the user interface 430 may further include a microphone for acquiring user voice input and/or a speaker for outputting sound.
  • the communication unit 440 can communicate with the external device 2.
  • the external device 2 may include an air quality sensor installed in an indoor space or an outdoor space and/or a server that provides outdoor air quality information.
  • the communication unit 440 may include a wired communication module and/or a wireless communication module for communicating with the external device 2.
  • the wired communication module can communicate with the external device 2 through a wide area network such as the Internet, and the wireless communication module can communicate with the external device 2 through an access point connected to the wide area network.
  • the control unit 500 may include a processor 510 and a memory 520.
  • the processor 510 may generate a control signal for controlling the operation of the integrated air conditioning system 2 based on instructions, applications, data, and/or programs stored in the memory 520.
  • the processor 510 is hardware and may include a logic circuit and an operation circuit.
  • the processor 510 may process data according to programs and/or instructions provided from the memory 520 and generate control signals according to the processing results.
  • the processor 510 and memory 520 may be implemented as one control circuit or as a plurality of circuits.
  • the memory 520 can remember/store various information necessary for the operation of the air conditioner 1.
  • the memory 520 may store instructions, applications, data, and/or programs necessary for the operation of the air conditioner 1.
  • the memory 520 may include volatile memory such as Static Random Access Memory (S-RAM) or Dynamic Random Access Memory (D-RAM) for temporarily storing data.
  • the memory 520 includes non-volatile memory such as Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), or Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM) for long-term storage of data. It can be included.
  • the control unit 500 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the bioaerosol sensor 300.
  • the controller 500 may control the display 432 to display at least one of bioaerosol concentration or air quality information obtained from the external device 2.
  • the controller 500 may control the display 432 to display a predetermined bioaerosol level corresponding to the bioaerosol concentration.
  • controller 500 may determine whether to perform a bioaerosol removal operation based on at least one of bioaerosol concentration or air quality information obtained from the external device 2.
  • the bioaerosol removal operation may include adjustment of the rotation speed of the blowing fan 70, dust collection operation, and sterilization operation.
  • the control unit 500 can adjust the rotation speed of the blowing fan 70 and operate the dust collection device 100 and the sterilization device 200 based on at least one of bioaerosol concentration or air quality information.
  • control unit 500 may perform a bioaerosol removal operation based on the fact that the bioaerosol concentration is greater than a predetermined reference concentration.
  • control unit 500 can adjust the rotation speed of the blowing fan 70 and operate the dust collection device 100 and the sterilization device 200. As the concentration of bioaerosol increases, the rotation speed of the blowing fan 70 may increase.
  • the control unit 500 may control the rotation speed of the blowing fan 70 at a predetermined basic speed based on whether the bioaerosol concentration is less than or equal to a predetermined reference concentration.
  • the predetermined default speed may be the lowest speed. Additionally, when the bioaerosol concentration is less than or equal to a predetermined reference concentration, the control unit 500 may stop the operation of the sterilizing device 200.
  • the control unit 500 may obtain indoor air quality information from a first external device provided in the indoor space through the communication unit 440.
  • the control unit 500 may obtain outdoor air quality information from a second external device provided in the outdoor space through the communication unit 400.
  • the controller 500 may determine the indoor pollution level based on bioaerosol concentration and the indoor air quality information. Additionally, the controller 500 may determine the outdoor pollution level based on outdoor air quality information.
  • the controller 500 may determine whether to perform a bioaerosol removal operation based on the indoor pollution level. For example, the controller 500 may perform a bioaerosol removal operation based on the indoor pollution level being higher than a predetermined reference level. As the indoor pollution level increases, the rotation speed of the blowing fan 70 may increase.
  • the control unit 500 may control the rotation speed of the blowing fan 70 at a predetermined basic speed based on whether the indoor pollution level is lower than or equal to a predetermined reference level.
  • the predetermined default speed may be the lowest speed. Additionally, when the indoor contamination level is lower than or equal to a predetermined reference level, the control unit 500 may stop the operation of the sterilizing device 200.
  • the controller 500 may control the display 432 to display at least one of a bioaerosol level, an indoor pollution level, or an outdoor pollution level corresponding to the bioaerosol concentration. Bioaerosol concentration, indoor pollution level, and outdoor pollution level can each be expressed numerically.
  • the controller 500 may control the display 432 to provide a ventilation notification based on the indoor pollution level being higher than the outdoor pollution level. In this case, the indoor pollution level may be higher than the reference level. Conversely, the controller 500 may control the display 432 to provide a ventilation prohibition notification based on whether the indoor pollution level is lower than or equal to the outdoor pollution level.
  • the controller 500 may adjust the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 based on at least one of indoor temperature or indoor humidity. For example, the activity of bioaerosols may increase in summer when indoor temperature and indoor humidity are relatively high. When the indoor temperature is higher than the reference temperature and/or when the indoor humidity is higher than the reference humidity, the controller 500 may increase the sensitivity of the bioaerosol sensor 300. As the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 increases, the detection ability of bioaerosol may be improved.
  • Figure 11 is a control block diagram of the configurations of a bioaerosol sensor according to one embodiment.
  • the bioaerosol sensor 300 may include a fan 330, a light source 360, a light receiving unit 370, and a control unit 390.
  • the control unit 390 may be electrically connected to the fan 330, the light source 360, and the light receiving unit 370, and may control each.
  • control unit 500 of the air conditioner 1 may be referred to as the first control unit, and the control unit 390 of the bioaerosol sensor 300 may be referred to as the first control unit. 2 It can be called the control unit.
  • the control unit 390 of the bioaerosol sensor 300 may also include a processor and memory.
  • the first control unit 500 of the air conditioner 1 may transmit a furnace control signal to the second control unit 390 of the bioaerosol sensor 300, and the second control unit 390 may control the fan 330 according to the control signal. ), the light source 360 and the light receiving unit 370 can be operated.
  • the fan 330 is illustrated as being disposed on the second outlet 312 side of the housing 310, but the location of the fan 330 is not limited to the example. By operating the fan 330, air may flow from the second intake port 311 to the second outlet 312.
  • the light source 360 may radiate light into the chamber 313.
  • the light emitted by the light source 360 may be an ultraviolet beam.
  • Light emitted from the light source 360 may enter the inside of the chamber 313 through the light entrance 352.
  • Light incident inside the chamber 313 may be reflected or scattered by bioaerosol.
  • the control unit 390 of the bioaerosol sensor 300 can adjust the intensity of light emitted from the light source 360.
  • the light receiving unit 370 may detect light emitted through the first light exit hole 342 and generate a detection signal.
  • the light receiving unit 370 can detect scattered light and fluorescence generated by bioaerosol.
  • the light receiving unit 370 may include a photodiode for detecting scattered light and a photomultiplier tube for detecting fluorescence.
  • the light receiving unit 370 may transmit a first detection signal corresponding to detection of scattered light and a second detection signal corresponding to detection of fluorescence to the control unit 500 of the air conditioner 1.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the light receiving unit 370.
  • the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 may be adjusted based on at least one of indoor temperature or indoor humidity. Adjustment of sensitivity may include adjusting the rotation speed of the fan 330, adjusting the intensity of light emitted by the light source 360, and/or adjusting the reactivity of the light receiving unit 370.
  • FIG. 12 is a flowchart explaining a control method of an air conditioner according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart explaining in more detail the control method of the air conditioner described in FIG. 12.
  • bioaerosol contained in the air can be detected by the bioaerosol sensor 300 (1101).
  • the bioaerosol sensor 300 may generate a detection signal corresponding to the detection of bioaerosol to the control unit 500 of the air conditioner 1 and transmit the detection signal to the control unit 500.
  • the control unit 500 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the bioaerosol sensor 300.
  • the controller 500 may control the display 432 of the user interface 430 to display the bioaerosol concentration (1102). For example, the controller 500 may control the display 432 to display a predetermined bioaerosol level corresponding to the bioaerosol concentration.
  • control unit 500 of the air conditioner 1 may determine whether the bioaerosol concentration is greater than a predetermined reference concentration (1103). Based on the fact that the bioaerosol concentration is less than or equal to a predetermined reference concentration, the rotation speed of the blowing fan 70 can be controlled to a predetermined basic speed (1104). The predetermined default speed may be the lowest speed. Additionally, when the bioaerosol concentration is less than or equal to a predetermined reference concentration, the control unit 500 may stop the operation of the sterilizing device 200.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may perform a bioaerosol removal operation based on the fact that the bioaerosol concentration is greater than a predetermined reference concentration. To perform the bioaerosol removal operation, the control unit 500 can adjust the rotation speed of the blowing fan 70 and operate the dust collection device 100 and the sterilization device 200. As the concentration of bioaerosol increases, the rotation speed of the blowing fan 70 may increase.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 can obtain indoor air quality information and outdoor air quality information through the communication unit 440.
  • Indoor air quality information may be obtained from a first external device provided in the indoor space.
  • Outdoor air quality information may be obtained from a second external device provided in the outdoor space.
  • the control unit 500 of the air conditioner 1 may adjust the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 based on indoor air quality information (1202). For example, the controller 500 may adjust the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 based on at least one of indoor temperature or indoor humidity. When the indoor temperature is higher than the reference temperature and/or when the indoor humidity is higher than the reference humidity, the controller 500 may increase the sensitivity of the bioaerosol sensor 300. As the sensitivity of the bioaerosol sensor 300 increases, the detection ability of bioaerosol may be improved.
  • the control unit 500 may determine the bioaerosol concentration based on the detection signal transmitted from the bioaerosol sensor 300.
  • the controller 500 may determine the indoor pollution level based on the bioaerosol concentration and the indoor air quality information (1203).
  • the controller 500 may determine whether to perform a bioaerosol removal operation based on the indoor pollution level.
  • the controller 500 may control the display 432 to display at least one of a bioaerosol level, an indoor pollution level, or an outdoor pollution level corresponding to the bioaerosol concentration (1204). Bioaerosol concentration, indoor pollution level, and outdoor pollution level can each be expressed numerically.
  • the controller 500 may determine whether the indoor pollution level is higher than a predetermined reference level (1205).
  • the control unit 500 may control the rotation speed of the blowing fan 70 to a predetermined basic speed based on whether the indoor pollution level is lower than or equal to the predetermined reference level (1206).
  • the predetermined default speed may be the lowest speed. Additionally, when the indoor contamination level is lower than or equal to a predetermined reference level, the control unit 500 may stop the operation of the sterilizing device 200.
  • control unit 500 may determine whether the indoor pollution level is higher than the outdoor pollution level (1207).
  • the controller 500 may control the display 432 to provide a ventilation notification based on the indoor pollution level being higher than the outdoor pollution level (1208).
  • the controller 500 may control the display 432 to provide a ventilation prohibition notification based on whether the indoor pollution level is lower than or equal to the outdoor pollution level (1210).
  • the control unit 500 may perform a bioaerosol removal operation based on the indoor pollution level being higher than a predetermined reference level (1209). As the indoor pollution level increases, the rotation speed of the blowing fan 70 may increase. In this case, the indoor pollution level may be higher than the reference level.
  • the disclosed air conditioner and its control method can improve air purification ability by detecting bioaerosol contained in the air using a bioaerosol sensor and performing a bioaerosol removal operation.
  • the disclosed air conditioner and its control method can efficiently purify indoor air by using air quality information provided from a bioaerosol sensor and an external device.
  • the disclosed air conditioner and its control method can accurately detect bioaerosol concentration by using a bioaerosol sensor having a heterogeneous coupling mirror and a sheath flow structure.
  • the disclosed embodiments may be implemented in the form of a storage medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments.
  • a storage medium that can be read by a device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory storage medium' simply means that it is a tangible device and does not contain signals (e.g. electromagnetic waves). This term refers to cases where data is semi-permanently stored in a storage medium and temporary storage media. It does not distinguish between cases where it is stored as .
  • a 'non-transitory storage medium' may include a buffer where data is temporarily stored.
  • Computer program products are commodities and can be traded between sellers and buyers.
  • the computer program product may be distributed in the form of a machine-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)) or through an application store (e.g. Play StoreTM) or on two user devices (e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • a machine-readable storage medium e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play StoreTM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g. downloaded or uploaded) directly between smartphones) or online.
  • at least a portion of the computer program product e.g., a downloadable app
  • a machine-readable storage medium such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server. It can be temporarily stored or created temporarily.

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Abstract

일 실시예에 따른 공기조화기는, 본체; 상기 본체에 마련되는 제1 흡입구; 상기 제1 흡입구와 대향하도록 상기 본체에 마련되는 제1 배출구; 상기 본체 내에서 상기 제1 흡입구와 인접하게 마련되고, 상기 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하여 검출 신호를 생성하는 바이오에어로졸 센서; 공기질 정보를 제공하는 외부 장치와 통신하는 통신부; 상기 본체의 외면에 마련되는 디스플레이; 및 상기 바이오에어로졸 센서로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정하고, 상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 외부 장치로부터 획득되는 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

공기조화기 및 그 제어 방법
개시된 발명은 실내 공기를 정화하는 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
공기조화기는 오염된 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새 입자 등을 필터로 걸러내어 흡입된 공기를 깨끗한 공기로 정화시키고, 정화된 공기를 공기조화기의 외부로 다시 배출하는 장치이다.
최근에는 공기에 포함된 미세 먼지 뿐만 아니라 세균과 바이러스 제거에 대한 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라, 세균 및 바이러스를 제거할 수 있는 공기조화기에 대한 연구가 이루어지고 있다.
개시된 발명은 바이오에어로졸을 검출할 수 있는 바이오에어로졸 센서를 포함하는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.
또한, 개시된 발명은 바이오에어로졸 센서와 외부 장치로부터 제공되는 공기질 정보를 이용하여 동작하는 공기조화기 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 공기조화기는, 본체; 상기 본체에 마련되는 제1 흡입구; 상기 제1 흡입구와 대향하도록 상기 본체에 마련되는 제1 배출구; 상기 본체 내에서 상기 제1 흡입구와 인접하게 마련되고, 상기 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하여 검출 신호를 생성하는 바이오에어로졸 센서; 공기질 정보를 제공하는 외부 장치와 통신하는 통신부; 상기 본체의 외면에 마련되는 디스플레이; 및 상기 바이오에어로졸 센서로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정하고, 상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 외부 장치로부터 획득되는 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 실내 공간에 마련된 제1 외부 장치로부터 실내 공기질 정보를 획득하고, 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치로부터 실외 공기질 정보를 획득하며, 상기 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정하고, 상기 실외 공기질 정보에 기초하여 실외 오염 레벨을 결정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨, 상기 실내 오염 레벨 또는 상기 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 실내 오염 레벨이 상기 실외 오염 레벨보다 높은 것에 기초하여, 환기 알림을 제공하도록 상기 디스플레이를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 실내 공기질 정보에 포함되는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도에 기초하여 상기 바이오에어로졸 센서의 민감도를 조절할 수 있다.
상기 제어부는 상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 실내 오염 레벨에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행할 수 있다.
상기 제어부는 상기 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 높은 것 또는 상기 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은 것에 기초하여 상기 바이오에어로졸 제거 동작을 수행하며, 상기 바이오에어로졸 제거 동작은 송풍팬의 회전 속도의 조절, 집진 동작 및 살균 동작을 포함할 수 있다.
상기 바이오에어로졸 센서는 하우징; 상기 하우징 내에 마련되고, 상기 바이오에어로졸을 포함하는 공기가 유입되는 챔버; 상기 챔버 내부로 광을 조사하는 광원; 상기 바이오에어로졸에 의해 반사 또는 산란되는 광을 반사하는 구면 거울; 상기 구면 거울과 마주보도록 배치되고, 상기 구면 거울과 결합되어 상기 챔버를 형성하는 비구면 거울; 및 상기 구면 거울에 형성된 광 출사구를 통해 방출되는 광을 검출하고, 상기 검출 신호를 생성하는 수광부;를 포함할 수 있다.
상기 바이오에어로졸 센서는 상기 하우징에 마련되는 제2 흡입구; 상기 제2 흡입구와 대향하도록 상기 하우징에 마련되는 제2 배출구; 및 상기 제2 흡입구에서 상기 제2 배출구로 공기를 유동시키기 위해 상기 하우징의 내부에 마련되는 팬;을 더 포함할 수 있다.
상기 바이오에어로졸 센서는 상기 하우징의 제2 흡입구에 마련되고, 상기 바이오에어로졸을 포함하는 공기가 흐르는 제1 유로와 상기 제1 유로와 분리되어 깨끗한 공기가 흐르는 제2 유로를 형성하는 에어커튼 형성부;를 더 포함할 수 있다.
상기 에어커튼 형성부는 상기 제1 유로를 형성하는 제1 공기 분리관; 상기 제1 공기 분리관과 이격되고, 상기 제1 공기 분리관의 둘레를 감싸도록 배치되어 상기 제2 유로를 형성하는 제2 공기 분리관; 및 상기 제1 공기 분리관과 상기 제2 공기 분리관 사이에 마련되고, 상기 제2 유로로 유입되는 공기를 필터링하는 필터;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법은, 외부 장치로부터 공기질 정보를 획득하고; 바이오에어로졸 센서에 의해 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하고; 상기 바이오에어로졸 센서에 의해 생성되는 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정하고; 상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이를 제어하는 것은 상기 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 공기질 정보는 실내 공간에 마련된 제1 외부 장치에 의해 획득되는 실내 공기질 정보 및 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치에 의해 획득되는 실외 공기질 정보를 포함하고, 상기 공기조화기의 제어 방법은 상기 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정하고, 상기 실외 공기질 정보에 기초하여 실외 오염 레벨을 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이를 제어하는 것은 상기 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨, 상기 실내 오염 레벨 또는 상기 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 디스플레이를 제어하는 것은 상기 실내 오염 레벨이 상기 실외 오염 레벨보다 높은 것에 기초하여, 환기 알림을 제공하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 바이오에어로졸을 검출하는 것은, 상기 실내 공기질 정보에 포함되는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도 하나에 기초하여 상기 바이오에어로졸 센서의 민감도를 조절하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기의 제어 방법은, 상기 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 높은 것 또는 상기 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은 것에 기초하여, 상기 바이오에어로졸 제거 동작을 수행하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 바이오에어로졸 제거 동작은 송풍팬의 회전 속도의 조절, 집진 동작 및 살균 동작을 포함할 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 바이오에어로졸 센서를 이용하여 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하고, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행함으로써 공기 정화 능력을 향상시킬 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 바이오에어로졸 센서와 외부 장치로부터 제공되는 공기질 정보를 이용함으로써 실내 공기를 효율적으로 정화할 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 이종 결합 거울과 시스 플로우 구조를 갖는 바이오에어로졸 센서를 이용함으로써 바이오에어로졸 농도를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기조화기의 전방 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 공기조화기의 후방 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략적인 분해 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 공기조화기의 측단면도이다.
도 6과 도 7은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 내부 구성들을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 배출구에서 바라볼 때 구면 거울과 비구면 거울의 위치 관계를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 흡입구에 마련되는 에어커튼 형성부를 도시한다.
도 10은 일 실시예에 따른 공기조화기의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 13은 도 12에서 설명된 공기조화기의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장된 것일 수 있다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것 또는 또 다른 부분을 매개로 연결되는 것을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
본 명세서에서 사용한 "제1", "제2"등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 공기 조화 시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, 공기 조화 시스템(0)은 공기조화기(1)와 외부 장치(2)를 포함할 수 있다. 공기조화기(1)는 실내 공간을 쾌적하게 만들 수 있는 장치이다. 예를 들면, 공기조화기(1)는 실내 공기를 정화하는 공기 청정기, 실내 공기의 온도와 습도를 조절하는 에어컨, 또는 실내 공기와 실외 공기를 교환하여 실내 공간을 환기시킬 수 있는 환기 장치를 포함할 수 있다.
공기조화기(1)는 외부 장치(2)와 통신할 수 있다. 즉, 공기조화기(1)는 네트워크를 통해 외부 장치(2)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 공기조화기(1)는 외부 장치(2)와 데이터를 주고 받을 수 있다. 예를 들면, 외부 장치(2)는 실내 공간에 설치되어 실내 공기질 정보를 획득하는 제1 외부 장치 및/또는 실외 공간에 설치되어 실외 공기질 정보를 획득하는 제2 외부 장치를 포함할 수 있다. 제1 외부 장치는 공기질 센서일 수 있다. 제2 외부 장치는 공기질 센서 및/또는 외부 서버일 수 있다.
또한, 공기조화기(1)는 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출할 수 있는 바이오에어로졸 센서(300)를 포함할 수 있다. 공기조화기(1)는 바이오에어로졸 센서(300)로부터 전송되는 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다. 공기조화기(1)는 여러가지 정보를 표시할 수 있는 디스플레이(432)를 포함할 수 있고, 디스플레이(432)를 통해 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨을 표시할 수 있다.
공기조화기(1)는 외부 장치(2)와 통신하여 실내 공기질 정보와 실외 공기질 정보를 획득할 수 있다. 공기조화기(1)는 실내 공기질 정보로부터 실내 오염 레벨을 결정할 수 있고, 실외 공기질 정보로부터 실외 오염 레벨을 결정할 수 있다. 공기조화기(1)는 바이오에어로졸 레벨, 실내 오염 레벨 또는 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시할 수 있다.
이하에서는 공기조화기(1)의 구성과 동작이 상세히 설명된다. 설명의 편의상 공기조화기(1)를 공기 청정기인 것으로 예시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 공기조화기의 전방 사시도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 공기조화기의 후방 사시도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 공기조화기의 개략적인 분해 사시도이다. 도 5는 일 실시예에 따른 공기조화기의 측단면도이다.
도 2, 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, X로 표기된 화살표는 공기조화기(1)의 후방으로부터 전방을 향한다. X 방향은 제1 방향으로 지칭될 수 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 공기조화기(1)는 외관을 형성하는 본체(10), 본체(10)의 전방에 결합되어 공기조화기(1)의 전면을 형성하도록 마련되는 전면패널(20), 및 본체(10)의 후방에 결합되어 공기조화기(1)의 후면을 형성하도록 마련되는 후면패널(30)을 포함할 수 있다.
본체(10)는 상면을 형성하는 상면패널(11)과, 하면을 형성하는 하면패널(12)과, 양 측면을 형성하는 측면패널(13)들을 포함할 수 있다. 본체(10)의 전면과 후면에는 전면패널(20)과 후면패널(30)이 각각 마련될 수 있다.
전면패널(20)은 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 전면패널(20)에는 본체(10) 내부에서 정화된 공기가 배출되기 위한 배출부(21)가 마련될 수 있다. 배출부(21)는 배출구(22)를 포함할 수 있다. 배출구(22)는 전면패널(20)의 전면에 마련될 수 있다. 배출구(22)는 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다. 배출구(22)의 개수와 위치는 예시된 것으로 제한되지 않는다. 배출구(22)는 다양한 방향으로 공기가 배출되도록 마련될 수도 있다. 또한, 전면패널(20)은 본체(10)의 전면에 별도로 마련되는 것으로 예시되었으나, 이에 한정되지 않는다. 전면패널(20)은 본체(10)와 일체로 형성될 수도 있다.
공기조화기(1)는 유저 인터페이스(430)를 포함할 수 있다. 유저 인터페이스(430)는 입력부(431)와 디스플레이(432)를 포함할 수 있고, 본체(10)의 외면에 마련될 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(430)는 전면패널(20)에 마련될 수 있다.
후면패널(30)은 본체(10)의 후면에 대응되는 크기의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 후면패널(30)에는 외부 공기가 유입되기 위한 흡입부(31)가 형성될 수 있다. 흡입부(31)는 후면패널(30)의 전체에 고르게 분산 배치되는 복수의 흡입구(32)를 포함할 수 있다. 흡입구(32)의 개수와 위치는 예시된 것으로 제한되지 않는다. 예를 들면, 흡입부(31)의 일부 영역에만 복수의 흡입구(32)가 마련될 수도 있다.
후면패널(30)의 흡입부(31)는 외부 공기가 본체(10)의 후면으로부터 본체(10)의 내측 방향으로 유입되도록 형성될 수 있다. 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 공기는 전면패널(20)의 배출부(21)를 통해 배출될 수 있다. 달리 표현하면, 공기는 제1 방향(X)으로 본체(10)의 후면패널(30)로 유입되어 전면패널(20)로 배출될 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, 공기조화기(1)는 본체(10) 내부에 설치되는 필터 케이스(50), 팬 케이스(60), 송풍팬(70), 집진 장치(100), 살균 장치(200) 및 바이오에어로졸 센서(300)를 포함할 수 있다. 공기조화기(1)는 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 제거할 수 있다. 바이오에어로졸 제거 동작은 집진 동작과 살균 동작을 포함할 수 있다. 집진 장치(100)는 1차 필터(110)와 2차 필터(120)를 포함할 수 있다. 살균 장치(200)는 자외선 조사 장치(210)와 광촉매 필터(220)를 포함할 수 있다.
필터 케이스(50)는 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 수용하도록 마련될 수 있다. 필터 케이스(50)는 본체(10) 내부에 고정되도록 결합될 수 있다. 필터 케이스(50)에 의해, 집진 장치(100)와 살균 장치(200)가 본체(10) 내부에 고정될 수 있다.
필터 케이스(50)는 수용부(51), 공기 통과홀(52) 및 리브(53)를 포함할 수 있다. 수용부(51)는 필터 케이스(50)의 일 면이 개방되어 형성될 수 있다. 공기 통과홀(52)은 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 통과하여 정화된 공기가 유동되도록 필터 케이스(50)의 타면에 형성될 수 있다. 리브(53)는 공기 통과홀(52)을 형성하고, 집진 장치(100)와 살균 장치(200)가 필터 케이스(50)의 전방으로 이동하는 것을 방지하는 리브(53)를 포함할 수 있다. 공기 통과홀(52)은 복수개로 마련될 수 있다.
팬 케이스(60)에는 송풍팬(70)이 결합될 수 있다. 송풍팬(70)은 팬 케이스(60)의 전방에 결합될 수 있다. 팬 케이스(60)는 송풍팬(70)으로 공기가 유입되도록 송풍팬(70)과 대응되는 개구를 포함할 수 있다. 팬 케이스(60)는 개구를 제외한 부분으로 공기가 유동하지 못하도록 격벽부(63)를 포함할 수 있다.
송풍팬(70)은 모터와 블레이드를 포함할 수 있다. 송풍팬(70)의 동작에 의해, 본체(10) 외부의 공기가 본체(10) 내부로 유입될 수 있다. 또한, 본체(10) 내부로 유입된 공기는 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 통과한 후 본체(10) 외부로 배출될 수 있다.
집진 장치(100)는 본체(10) 내부에 장착되어 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 유입되는 공기에 포함된 먼지를 제거할 수 있다. 살균 장치(200)는 자외선 조사 장치(210)와 광촉매 필터(220)를 포함하여 공기 중의 알러젠, 세균 및 바이러스와 같은 바이오에어로졸을 제거할 수 있다.
집진 장치(100)의 1차 필터(110)는 공기 중의 먼지를 필터링할 수 있다. 1차 필터(110)는 흡입부(31)와 인접하게 배치될 수 있다. 1차 필터(110)는 미리 설정된 크기 이상의 먼지, 이물질 등을 집진하는 프리 필터(pre-filter, 111)를 포함할 수 있다. 1차 필터(110)는 프리 필터(111)를 지지하도록 마련되는 필터 지지부(112)를 포함할 수 있다. 프리 필터(111)는 필터 지지부(112) 사이에 형성되는 개구를 커버하도록 마련될 수 있다. 1차 필터(110)는 집진 장치(100)의 구성요소들 중 본체(10) 내에서 제1 방향(X)으로 가장 후방에 배치될 수 있다.
집진 장치(100)의 2차 필터(120)는 1차 필터(110)를 통과한 이물질을 집진하도록 마련될 수 있다. 2차 필터(120)는 미세 먼지를 집진하는 헤파 필터(HEPA, High Efficiency Particulate Air filter)를 포함할 수 있다. 헤파 필터는 유리 섬유로 구성될 수 있다. 이에 한정되지 않으며, 2차 필터(120)는 이물질을 집진할 수 있는 다양한 종류의 필터로 마련될 수 있다.
또한, 집진 장치(100)는 이온을 생성하여 에어로졸을 대전시키고, 대전된 에어로졸을 포집하는 전기 집진 장치를 포함할 수도 있다. 2차 필터(120)는 전기 집진 장치로 대체될 수도 있다. 집진 장치(100)가 전기 집진 장치를 포함하는 경우, 공기조화기(1)의 제어부(500)는 전기 집진 장치에 전원을 공급하도록 전원 공급부를 제어할 수 있다.
2차 필터(120)는 1차 필터(110)의 전방에 배치될 수 있고, 자외선 조사 장치(210)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 2차 필터(120)는 자외선 조사 장치(210)에 형성되는 필터 수용부(211)에 장착될 수 있다. 공기조화기(1)는 2차 필터(120)가 자외선 조사 장치(210)에 장착되지 않더라도 동작할 수 있다.
자외선 조사 장치(210)는 차광부재(220), 방열판(230) 및 자외선 발생기(240)를 포함할 수 있다.
차광부재(220)는 자외선 발생기(240)의 UV LED(242)에서 제1 방향(X)을 향해 조사된 자외선이 본체(10) 내에서 후방으로 반사되어 본체(10) 외부로 방출되는 것을 방지하도록 마련될 수 있다. 차광부재(220)는 다양한 재질로 마련될 수 있다. 예를 들면, 차광부재(220)는 패브릭(fabric) 재질로 마련될 수 있다. 차광부재(220)는 빛을 흡수하기에 용이하도록 검정(black) 색상으로 마련될 수 있다. 또한, 차광부재(220)는 신축성이 있는 재질로 마련될 수 있다. 이와 달리, 차광부재(220)는 두께가 얇은 메탈 플레이트로 마련될 수 있으며, 다수의 홀을 포함할 수 있다. 차광부재(220)는 패브릭과 메탈 재질이 아닌 사출물로 마련될 수도 있다.
차광부재(220)가 자외선 발생기(240)의 후방에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 차광부재는 광촉매 필터(260)의 전방에 추가로 마련될 수 있다.
자외선 발생기(240)는 UV LED(242)와, UV LED(242)가 실장되는 기판(241)을 포함할 수 있다. 복수의 UV LED(242)가 하나의 기판(241)에 실장될 수 있고, 기판(241)은 복수로 마련될 수 있다. 예를 들면, 3개의 UV LED(242)가 하나의 기판(241)에 실장될 수 있고, 3개의 기판(241)이 마련될 수 있다. 다만, 기판(241)에 실장되는 UV LED(242)의 개수와 기판(241)의 개수는 설계 사양에 따라 변경될 수 있다.
UV LED(242)는 제어부(500)의 제어 하에 온 또는 오프 될 수 있다. UV LED(242)는 제1 방향(X)으로 자외선을 방출할 수 있다. UV LED(242)는 비교적 장파장의 UVA를 방출할 수 있다. 단파장인 UVC에 비해 인체에 위험하지 않은 UVA를 사용함으로써, 차광부재(220)가 파손되는 상황이 발생하더라도 자외선의 외부 노출로 인한 위험을 최소화할 수 있다.
방열판(230)은 기판(241)과 대응되게 마련될 수 있다. 방열판(230)과 기판(241)은 제1 방향(X)과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 방열판(230)과 기판(241)은 본체(10)의 좌우 방향으로 연장될 수 있다. 방열판(230)은 기판(241)과 접촉하여 기판(241) 및 UV LED(242)에서 발생하는 열을 흡수할 수 있다. 방열판(230)은 열 전도율이 높은 재질로 마련될 수 있다. 방열판(230)은 기판(241) 및 UV LED(242)에서 발생한 열을 신속하게 흡수할 수 있다. 또한, 방열판(230)은 공기와 접촉하여 흡수한 열을 공기로 전달할 수 있다.
광촉매 필터(260)는 자외선 조사 장치(200)의 전방에 배치될 수 있다. 공기조화기(1)가 배치되는 실내의 공기는 본체(10)의 후방에 배치되는 흡입부(31)를 통해 본체(10) 내부로 유입되고, 본체(10)의 전방에 배치되는 배출부(21)를 통해 배출될 수 있다. 이러한 기류의 흐름에 따라, 공기는 1차 필터(110)와 2차 필터(120) 및 자외선 조사 장치(200)를 통과한 후, 광촉매 필터(260)를 통과할 수 있다.
광촉매 필터(260)는 광 촉매를 이용하여 공기의 화학 작용을 유도할 수 있다. 광촉매 필터(260)는 광 촉매를 포함하고, 광 촉매의 광 에너지에 의한 화학적 반응을 유도하여 공기 중에 존재하는 각종 알러젠, 세균, 박테리아와 같은 바이오에어로졸을 포집할 수 있다. 화학 작용의 촉진에 따라 공기 중의 냄새 입자도 분해, 제거 또는 포집될 수 있다. 광촉매는 자외선과 반응하여 활성산소를 발생시키도록 마련될 수 있다. 광촉매에 자외선이 조사되면, 광촉매에서는 활성 산소가 발생되고, 활성 산소가 바이오에어로졸을 제거할 수 있다.
공기조화기(1)가 동작하면, 본체(10) 외부의 공기가 본체(10) 내부로 유입된 후 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 거쳐 본체(10) 외부로 배출된다. 공기가 본체(10) 내부를 통과하는 동안, 광촉매 필터(260)에는 가스 성분의 유해 물질이 흡착된다. 자외선 조사 장치(200)의 UV LED(242)가 광촉매 필터(260)에 자외선을 조사함으로써 광촉매 필터(260)에 흡착된 가스 성분의 유해 물질을 분해할 수 있다. 즉, 광촉매 필터(260)에 흡착된 유해 물질을 제거할 수 있다.
바이오에어로졸 센서(300)는 후면패널(30)에 인접하게 마련될 수 있다. 다시 말해, 바이오에어로졸 센서(300)는 본체(10) 내에서 제1 흡입구(32)와 인접하게 마련될 수 있다. 예를 들면, 바이오에어로졸 센서(300)는 후면패널(30)과 1차 필터(110) 사이에 위치할 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)는 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 유입되는 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출할 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)는 바이오에어로졸의 검출에 대응하는 검출 신호를 생성하고, 검출 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 이하 바이오에어로졸 센서(300)가 구체적으로 설명된다.
도 6과 도 7은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 내부 구성들을 도시한다. 도 8은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 배출구에서 바라볼 때 구면 거울과 비구면 거울의 위치 관계를 도시한다. 도 9는 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 흡입구에 마련되는 에어커튼 형성부를 도시한다.
도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 바이오에어로졸 센서(300)는 하우징(310)을 포함하고, 하우징(310) 내부에는 팬(330), 제1 챔버 바디(340), 제2 챔버 바디(350), 광원(360), 수광부(370) 및 광흡수부(380)가 배치될 수 있다.
하우징(310)에는 제2 흡입구(311)와 제2 배출구(312)가 마련될 수 있다. 제2 흡입구(311)와 제2 배출구(312)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 제2 흡입구(311)는 공기조화기(1)의 본체(10)의 후면패널(30)을 향하도록 배치될 수 있다. 공기조화기(1)의 본체(10)의 후면패널(30)에 형성된 제1 흡입구(32)를 통해 유입된 공기는 하우징(310)에 마련된 제2 흡입구(311)를 통해 하우징(310) 내부로 유입될 수 있다. 제2 흡입구(311)를 통해 유입된 공기는 제2 배출구(312)를 통해 하우징(310) 외부로 배출될 수 있다.
하우징(310)의 제2 흡입구(311)에는 에어커튼 형성부(320)가 마련될 수 있다. 에어커튼 형성부(320)는 바이오에어로졸을 포함하는 공기가 흐르는 제1 유로(F1)와, 제1 유로(F1)와 분리되어 깨끗한 공기가 흐르는 제2 유로(F2)를 형성할 수 있다. 제1 유로(F1)는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 제2 유로(F2)는 제1 유로(F1)의 외측에서 제1 유로(F1)를 감싸는 관 형태로 형성될 수 있다. 제2 유로(F2)를 따라 흐르는 깨끗한 공기는 '에어 커튼'을 형성할 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)는, 바이오에어로졸을 포함하는 오염 공기를 제1 유로(F1)를 따라 흐르게 하고, 깨끗한 공기는 제1 유로(F1)를 감싸는 제2 유로(F2)를 따라 흐르게 하는 시스 플로우(Sheath flow) 구조를 가짐으로써, 바이오에어로졸 센서(300)의 중요 구성들이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
하우징(310)의 제2 배출구(312) 측에는 팬(330)이 마련될 수 있다. 팬(330)의 위치는 예시된 것으로 제한되지 않는다. 팬(330)의 동작에 의해, 제2 흡입구(311)에서 제2 배출구(312)로 공기가 유동할 수 있다. 즉, 팬(330)의 동작에 의해 하우징(310)의 제2 흡입구(311)를 통해 유입된 공기는 제2 배출구(312)를 통해 하우징(310) 외부로 배출될 수 있다. 공기조화기(1)의 본체(10) 내부에 마련되는 송풍팬(70)과의 구별을 위해, 송풍팬(70)은 '제1 송풍팬'으로 호칭될 수 있고, 바이오에어로졸 센서(300)에 포함되는 팬(330)은 '제2 송풍팬'으로 호칭될 수 있다.
제2 흡입구(311)를 통해 흡입된 공기는 챔버(313) 내부로 유입될 수 있다. 즉, 챔버(313) 내부로 바이오에어로졸이 유입될 수 있다. 챔버(313)는 제1 챔버 바디(340)와 제2 챔버 바디(350)가 결합됨으로써 형성될 수 있다. 제1 챔버 바디(340)의 일 면에는 구면 거울(341)이 마련될 수 있다. 제2 챔버 바디(350)의 일 면에는 비구면 거울(351)이 마련될 수 있다. 구면 거울(341)과 비구면 거울(351)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 구면 거울(341)과 비구면 거울(342)이 결합되어 챔버(313)가 형성될 수 있다.
구면 거울(341)을 포함하는 제1 챔버 바디(340)에는 제1 광 출사구(342)가 형성될 수 있다. 제1 광 출사구(342)는 구면 거울(341)과 제1 챔버 바디(340)를 관통하는 홀로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1 광 출사구(342)는 원형 홀로 마련될 수 있다. 제1 광 출사구(342)는 수광부(370)를 향해 개구될 수 있다. 제1 광 출사구(342)는 광 입사구(352)와 수직으로 배치될 수 있다. 제1 광 출사구(342)를 통해, 바이오에어로졸에 의해 반사 또는 산란되는 광이 수광부(370)로 입사될 수 있다. 즉, 바이오에어로졸에 의해 산란광과 형광이 생성될 수 있다.
구면 거울(341)은 바이오에어로졸에 의해 생성되는 산란광과 형광을 비구면 거울(351)의 제1 초점(351_f1)을 향해 반사할 수 있다. 비구면 거울(351)은 제1 초점(351_f1)을 통과하는 산란광과 형광을 비구면 거울(351)의 제2 초점(351_f2)으로 반사할 수 있다. 산란광과 형광은 제1 광 출사구(342)를 통해 비구면 거울(351)의 제2 초점(351_f2)으로 수집될 수 있고, 수광부(370)로 입사할 수 있다.
비구면 거울(351)을 포함하는 제2 챔버 바디(350)에는 광 입사구(352)와 제2 광 출사구(353)가 형성될 수 있다. 광 입사구(352)는 광원(360)을 향해 개구되며, 제2 광 출사구(353)는 광흡수부(380)를 향해 개구될 수 있다. 제2 광 출사구(353)는 광 입사구(352)와 마주보도록 형성될 수 있다. 바이오에어로졸에 충돌하지 않은 광은 제2 광 출사구(353)를 통해 광 흡수부(380)로 입사될 수 있다.
또한, 제2 챔버 바디(350)에는 공기를 통과시키기 위한 에어 홀들이 마련될 수 있다. 제2 챔버 바디(350)의 제1 에어 홀은 하우징(310)의 제2 흡입구(311)와 연결 및/또는 결합될 수 있다. 제2 챔버 바디(350)의 제2 에어 홀은 하우징(310)의 제2 배출구(312)와 연결 및/또는 결합될 수 있다. 제1 에어 홀과 제2 에어 홀은 각각 제2 흡입구(311)와 제2 배출구(312)에 대응하는 형상(예를 들면, 원형)으로 마련될 수 있다.
광원(360)은 챔버(313) 내부로 광을 조사할 수 있다. 광원(360)이 방출하는 광은 자외선 빔일 수 있다. 광원(360)으로부터 방출된 광은 광 입사구(352)를 통해 챔버(313) 내부로 입사될 수 있다. 챔버(313) 내부로 입사된 광은 바이오에어로졸에 의해 반사 또는 산란될 수 있다.
수광부(370)는 제1 광 출사구(342)를 통해 방출되는 광을 검출하고, 검출 신호를 생성할 수 있다. 수광부(370)는 바이오에어로졸에 의해 생성된 산란광과 형광을 검출할 수 있다. 수광부(370)는 산란광을 검출하기 위한 포토다이오드 및 형광을 검출하기 위한 광전자증배관(Photomultiplier Tube)을 포함할 수 있다.
수광부(370)는 산란광 검출에 대응하는 제1 검출 신호와 형광 검출에 대응하는 제2 검출 신호를 공기조화기(1)의 제어부(500)로 전송할 수 있다. 공기조화기(1)의 제어부(500)는 수광부(370)로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다.
광흡수부(380)는 바이오에어로졸에 충돌하지 않은 광을 흡수할 수 있다. 광흡수부(380)는 광원(360)과 마주보도록 배치되고, 챔버(313)를 중심으로 광원(360)의 반대편에 위치할 수 있다. 광흡수부(380)를 마련함으로써, 바이오에어로졸에 충돌하지 않은 광이 수광부(370)로 입사되는 것을 방지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 에어커튼 형성부(320)는 제1 공기 분리관(321), 제2 공기 분리관(322) 및 필터(323)를 포함할 수 있다. 제1 공기 분리관(321)은 제1 유로(F1)를 형성할 수 있다. 예를 들면, 제1 공기 분리관(321)은 깔때기 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 제한되지 않으며, 제1 공기 분리관(321)은 직경이 일정한 관 형상으로 마련될 수도 있다.
제2 공기 분리관(322)은 제1 공기 분리관(321)과 이격되고, 제1 공기 분리관(321)의 둘레를 감싸도록 배치되어 제2 유로(F2)를 형성할 수 있다. 제2 유로(F2)는 제1 유로(F1)의 외측에서 제1 유로(F1)를 감싸는 관 형태로 형성될 수 있다. 제1 공기 분리관(321)을 고정하기 위해 제1 공기 분리관(321)으로부터 돌출되어 제2 공기 분리관(322)에 연결되는 연결부가 마련될 수 있다. 제1 공기 분리관(321)의 제1 직경은 제2 공기 분리관(322)의 제2 직경보다 작게 형성된다. 제2 공기 분리관(322)은 하우징(310)에 결합되도록 마련되거나 하우징(310)과 일체로 형성될 수 있다.
필터(323)는 제1 공기 분리관(321)과 제2 공기 분리관(322) 사이에 마련되고, 제2 유로(F2)로 유입되는 공기를 필터링할 수 있다. 따라서 제1 공기 분리관(321)과 제2 공기 분리관(322) 사이로 깨끗한 공기가 흐를 수 있다. 즉, 제2 유로(F2)를 따라 흐르는 깨끗한 공기는 '에어 커튼'을 형성할 수 있다.
바이오에어로졸 센서(300)는, 바이오에어로졸을 포함하는 오염 공기를 제1 유로(F1)를 따라 흐르게 하고, 깨끗한 공기는 제1 유로(F1)를 감싸는 제2 유로(F2)를 따라 흐르게 하는 시스 플로우(Sheath flow) 구조를 가짐으로써, 구면 거울(341), 비구면 거울(342), 광원(360) 및 수광부(370)와 같은 바이오에어로졸 센서(300)의 중요 구성들이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 바이오에어로졸을 포함하는 오염 공기는 챔버(342)를 형성하는 구면 거울(341)과 비구면 거울(342)에 접촉하지 않는다. 또한, 오염 공기는 챔버(342)의 외부에 위치하는 광원(360)과 수광부(370)에도 접촉하지 않는다. 따라서 바이오에어로졸 센서(300)가 장기간 사용되어도 바이오에어로졸 검출 능력이 정상적으로 유지될 수 있다.
도 10은일 실시예에 따른 공기조화기의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 10을참조하면, 공기조화기(1)는 송풍팬(70), 집진 장치(100), 살균 장치(200), 바이오에어로졸 센서(300), 유저 인터페이스(430), 통신부(440) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(1)는 온도 센서(410)와 습도 센서(420)를 더 포함할 수 있다. 제어부(500)는 공기조화기(1)의 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성 요소들을 제어할 수 있다. 공기조화기(1)의 구성 요소들은 예시된 것으로 한정되지 않는다. 전술된 공기조화기(1)의 구성요소들 중 일부가 생략되거나, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다.
송풍팬(70)은 모터와 블레이드를 포함할 수 있다. 송풍팬(70)의 동작에 의해, 본체(10) 외부의 공기가 본체(10) 내부로 유입될 수 있다. 또한, 본체(10) 내부로 유입된 공기는 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 통과한 후 본체(10) 외부로 배출될 수 있다.
집진 장치(100)는 본체(10) 내부에 장착되어 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 유입되는 공기에 포함된 먼지를 제거할 수 있다. 집진 장치(100)는 이온을 생성하여 에어로졸을 대전시키고, 대전된 에어로졸을 포집하는 전기 집진 장치를 포함할 수 있다. 집진 장치(100)가 전기 집진 장치로 구현되는 경우, 제어부(500)는 집진 장치(100)에 전원을 공급하도록 전원 공급부(미도시)를 제어할 수 있다.
살균 장치(200)는 자외선 조사 장치(210)와 광촉매 필터(220)를 포함하여 공기 중의 알러젠, 세균 및 바이러스와 같은 바이오에어로졸을 제거할 수 있다. 살균 동작을 위해, 제어부(500)는 살균 장치(200)에 전원을 공급하도록 전원 공급부(미도시)를 제어할 수 있다.
바이오에어로졸 센서(300)는 후면패널(30)의 흡입부(31)를 통해 유입되는 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출할 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)는 바이오에어로졸의 검출에 대응하는 검출 신호를 생성하고, 검출 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 공기조화기(1)의 전원이 온 되면, 바이오에어로졸 센서(300)가 동작할 수 있다.
온도 센서(410)는 실내 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(410)는 측정된 실내 온도에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 습도 센서(420)는 실내 습도를 측정할 수 있다. 습도 센서(420)는 측정된 실내 습도에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 실내 습도는 상대 습도를 의미할 수 있다. 이와 다르게, 공기조화기(1)는 외부 장치(2)로부터 실내 온도와 실내 습도를 포함하는 실내 공기질 정보를 획득할 수도 있다. 이 경우 공기조화기(1)에서 온도 센서(410)와 습도 센서(420)는 생략될 수도 있다.
유저 인터페이스(430)는 입력부(431)와 디스플레이(432)를 포함할 수 있다. 입력부(431)는 다양한 버튼, 다이얼 및/또는 터치 디스플레이를 포함할 수 있다. 입력부(431)는 공기조화기(1)의 동작에 관한 다양한 사용자 입력을 획득할 수 있다. 입력부(431)는 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 공기조화기(1)의 제어부(500)로 출력할 수 있다. 예를 들면, 유저 인터페이스(430)를 통해 바이오에어로졸 제거 모드가 선택될 수 있다. 제어부(500)는 바이오에어로졸 제거 모드의 선택에 기초하여 바이오에어로졸 제거 동작을 실행할 수도 있다.
디스플레이(432)는 본체(10)의 외면에 마련될 수 있다. 디스플레이(432)는 공기조화기(1)의 상태 및/또는 동작에 관한 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이(432)는 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 디스플레이(432)는 공기조화기(1)의 작동과 관련된 정보를 이미지 또는 텍스트 중 적어도 하나로 표시할 수 있다. 디스플레이(432)는 공기조화기(1)의 제어를 가능하게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 표시할 수도 있다. 즉, 디스플레이(432)는 아이콘(Icon)과 같은 UI 엘리먼트(User Interface Element)를 표시할 수 있다.
디스플레이(432)는 다양한 타입의 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(432)는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel), 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel), 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel), 또는 마이크로 LED 패널을 포함할 수 있다.
디스플레이(432)는 터치 디스플레이로 구현될 수도 있다. 터치 디스플레이는 영상을 표시하는 디스플레이 패널과, 터치 입력을 수신하는 터치 패널을 포함할 수 있다. 디스플레이 패널은 제어부(500)에서 수신된 영상 데이터를 사용자가 볼 수 있는 광학 신호로 변환할 수 있다. 터치 패널은 사용자의 터치 입력을 식별하고, 수신된 터치 입력에 대응하는 전기적 신호를 제어부(500)에 제공할 수 있다. 디스플레이(432)가 터치 디스플레이로 마련되는 경우, 입력부(431)가 마련되지 않을 수 있다.
유저 인터페이스(430)는 사용자 음성 입력을 획득하는 마이크 및/또는 소리를 출력하는 스피커를 더 포함할 수도 있다.
통신부(440)는 외부 장치(2)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 외부 장치(2)는 실내 공간이나 실외 공간에 설치된 공기질 센서 및/또는 실외 공기질 정보를 제공하는 서버를 포함할 수 있다. 통신부(440)는 외부 장치(2)와 통신하기 위한 유선 통신 모듈 및/또는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 유선 통신 모듈은 인터넷과 같은 광역 네트워크를 통해 외부 장치(2)와 통신할 수 있고, 무선 통신 모듈은 광역 네트워크에 연결된 액세스 포인트를 통해 외부 장치(2)와 통신할 수 있다.
제어부(500)는 프로세서(510)와 메모리(520)를 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520)에 저장된 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램에 기초하여 통합 공조 시스템(2)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(510)는 하드웨어로서, 논리 회로와 연산 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(510)는 메모리(520)로부터 제공된 프로그램 및/또는 인스트럭션에 따라 데이터를 처리하고, 처리 결과에 따라 제어 신호를 생성할 수 있다. 프로세서(510)와 메모리(520)는 하나의 제어 회로로 구현되거나 복수의 회로로 구현될 수 있다.
메모리(520)는, 공기조화기(1)의 동작에 필요한 각종 정보를 기억/저장할 수 있다. 메모리(520)는, 공기조화기(1)의 동작에 필요한 인스트럭션, 어플리케이션, 데이터 및/또는 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(520)는 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM) 또는 D-램(Dynamic Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(520)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 또는 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory: EEPROM)과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다. 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도 또는 외부 장치(2)로부터 획득되는 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도 또는 외부 장치(2)로부터 획득되는 공기질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 바이오에어로졸 제거 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다.
바이오에어로졸 제거 동작은 송풍팬(70)의 회전 속도의 조절, 집진 동작 및 살균 동작을 포함할 수 있다. 다시 말해, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도 또는 공기질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 송풍팬(70)의 회전 속도를 조절할 수 있고, 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 동작시킬 수 있다.
예를 들면, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 큰 것에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행할 수 있다. 바이오에어로졸 제거 동작의 수행을 위해, 제어부(500)는 송풍팬(70)의 회전 속도를 조절할 수 있고, 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 동작시킬 수 있다. 바이오에어로졸의 농도가 증가할수록 송풍팬(70)의 회전 속도가 증가할 수 있다.
제어부(500)는 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 작거나 같은 것에 기초하여, 송풍팬(70)의 회전 속도를 미리 정해진 기본 속도로 제어할 수 있다. 미리 정해진 기본 속도는 최저 속도일 수 있다. 또한, 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 작거나 같은 경우, 제어부(500)는 살균 장치(200)의 동작을 정지시킬 수 있다.
제어부(500)는 통신부(440)를 통해 실내 공간에 마련된 제1 외부 장치로부터 실내 공기질 정보를 획득할 수 있다. 제어부(500)는 통신부(400)를 통해 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치로부터 실외 공기질 정보를 획득할 수 있다. 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 실외 공기질 정보에 기초하여 실외 오염 레벨을 결정할 수 있다.
제어부(500)는 실내 오염 레벨에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은 것에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행할 수 있다. 실내 오염 레벨이 높을수록 송풍팬(70)의 회전 속도가 증가할 수 있다.
제어부(500)는 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 낮거나 같은 것에 기초하여, 송풍팬(70)의 회전 속도를 미리 정해진 기본 속도로 제어할 수 있다. 미리 정해진 기본 속도는 최저 속도일 수 있다. 또한, 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 낮거나 같은 경우, 제어부(500)는 살균 장치(200)의 동작을 정지시킬 수 있다.
제어부(500)는 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨, 실내 오염 레벨 또는 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다. 바이오에어로졸 농도, 실내 오염 레벨 및 실외 오염 레벨은 각각 수치로 표시될 수 있다. 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 실외 오염 레벨보다 높은 것에 기초하여, 환기 알림을 제공하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다. 이 경우 실내 오염 레벨은 기준 레벨보다 높을 수 있다. 반대로, 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 실외 오염 레벨보다 낮거나 같은 것에 기초하여, 환기 금지 알림을 제공하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다.
제어부(500)는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도 하나에 기초하여 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 실내 온도와 실내 습도가 상대적으로 높은 여름철에는 바이오에어로졸의 활성이 증가할 수 있다. 실내 온도가 기준 온도보다 높은 경우 및/또는 실내 습도가 기준 습도보다 높은 경우, 제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도를 증가시킬 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도가 증가함에 따라 바이오에어로졸의 검출 능력이 향상될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 바이오에어로졸 센서의 구성들에 관한 제어 블록도이다.
도 11을 참조하면, 바이오에어로졸 센서(300)는 팬(330), 광원(360), 수광부(370) 및 제어부(390)를 포함할 수 있다. 제어부(390)는 팬(330), 광원(360) 및 수광부(370)와 전기적으로 연결될 수 있고, 각각을 제어할 수 있다.
공기조화기(1)의 제어부(500)와 구별을 위해, 공기조화기(1)의 제어부(500)는 제1 제어부로 호칭될 수 있고, 바이오에어로졸 센서(300)의 제어부(390)는 제2 제어부로 호칭될 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)의 제어부(390)도 프로세서와 메모리를 포함할 수 있다. 공기조화기(1)의 제1 제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)의 제2 제어부(390)는 로 제어 신호를 전송할 수 있고, 제2 제어부(390)는 제어 신호에 따라 팬(330), 광원(360) 및 수광부(370)를 동작시킬 수 있다.
팬(330)은 하우징(310)의 제2 배출구(312) 측에 배치되는 것으로 예시되나, 팬(330)의 위치는 예시된 것으로 제한되지 않는다. 팬(330)의 동작에 의해, 제2 흡입구(311)에서 제2 배출구(312)로 공기가 유동할 수 있다.
광원(360)은 챔버(313) 내부로 광을 조사할 수 있다. 광원(360)이 방출하는 광은 자외선 빔일 수 있다. 광원(360)으로부터 방출된 광은 광 입사구(352)를 통해 챔버(313) 내부로 입사될 수 있다. 챔버(313) 내부로 입사된 광은 바이오에어로졸에 의해 반사 또는 산란될 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)의 제어부(390)는 광원(360)으로부터 방출되는 광의 세기를 조절할 수 있다.
수광부(370)는 제1 광 출사구(342)를 통해 방출되는 광을 검출하고, 검출 신호를 생성할 수 있다. 수광부(370)는 바이오에어로졸에 의해 생성된 산란광과 형광을 검출할 수 있다. 수광부(370)는 산란광을 검출하기 위한 포토다이오드 및 형광을 검출하기 위한 광전자증배관(Photomultiplier Tube)을 포함할 수 있다.
수광부(370)는 산란광 검출에 대응하는 제1 검출 신호와 형광 검출에 대응하는 제2 검출 신호를 공기조화기(1)의 제어부(500)로 전송할 수 있다. 공기조화기(1)의 제어부(500)는 수광부(370)로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다.
바이오에어로졸 센서(300)의 민감도는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도 하나에 기초하여 조절될 수 있다. 민감도의 조절은 팬(330)의 회전 속도 조절, 광원(360)에 의해 방출되는 광의 세기 조절 및/또는 수광부(370)의 반응도 조절을 포함할 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 설명하는 순서도이다. 도 13은 도 12에서 설명된 공기조화기의 제어 방법을 더 상세히 설명하는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 바이오에어로졸 센서(300)에 의해 공기 중에 포함된 바이오에어로졸이 검출될 수 있다(1101). 바이오에어로졸 센서(300)는 공기조화기(1)의 제어부(500)로 바이오에어로졸의 검출에 대응하는 검출 신호를 생성하고, 검출 신호를 제어부(500)로 전송할 수 있다. 제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도를 표시하도록 유저 인터페이스(430)의 디스플레이(432)를 제어할 수 있다(1102). 예를 들면, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다.
또한, 공기조화기(1)의 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 큰지 여부를 판단할 수 있다(1103). 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 작거나 같은 것에 기초하여, 송풍팬(70)의 회전 속도를 미리 정해진 기본 속도로 제어할 수 있다(1104). 미리 정해진 기본 속도는 최저 속도일 수 있다. 또한, 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 작거나 같은 경우, 제어부(500)는 살균 장치(200)의 동작을 정지시킬 수 있다.
공기조화기(1)의 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 큰 것에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행할 수 있다. 바이오에어로졸 제거 동작의 수행을 위해, 제어부(500)는 송풍팬(70)의 회전 속도를 조절할 수 있고, 집진 장치(100)와 살균 장치(200)를 동작시킬 수 있다. 바이오에어로졸의 농도가 증가할수록 송풍팬(70)의 회전 속도가 증가할 수 있다.
도 13을 참조하면, 공기조화기(1)의 제어부(500)는 통신부(440)를 통해 실내 공기질 정보와 실외 공기질 정보를 획득할 수 있다. 실내 공기질 정보는 실내 공간에 마련된 제1 외부 장치로부터 획득될 수 있다. 실외 공기질 정보는 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치로부터 획득될 수 있다.
공기조화기(1)의 제어부(500)는 실내 공기질 정보에 기초하여 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도를 조절할 수 있다(1202). 예를 들면, 제어부(500)는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도 하나에 기초하여 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도를 조절할 수 있다. 실내 온도가 기준 온도보다 높은 경우 및/또는 실내 습도가 기준 습도보다 높은 경우, 제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도를 증가시킬 수 있다. 바이오에어로졸 센서(300)의 민감도가 증가함에 따라 바이오에어로졸의 검출 능력이 향상될 수 있다.
제어부(500)는 바이오에어로졸 센서(300)로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정할 수 있다. 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정할 수 있다(1203). 제어부(500)는 실내 오염 레벨에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작의 수행 여부를 결정할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨, 실내 오염 레벨 또는 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다(1204). 바이오에어로졸 농도, 실내 오염 레벨 및 실외 오염 레벨은 각각 수치로 표시될 수 있다.
제어부(500)는 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은지 여부를 판단할 수 있다(1205). 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 낮거나 같은 것에 기초하여, 송풍팬(70)의 회전 속도를 미리 정해진 기본 속도로 제어할 수 있다(1206). 미리 정해진 기본 속도는 최저 속도일 수 있다. 또한, 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 낮거나 같은 경우, 제어부(500)는 살균 장치(200)의 동작을 정지시킬 수 있다.
또한, 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 실외 오염 레벨보다 높은지 여부를 판단할 수 있다(1207). 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 실외 오염 레벨보다 높은 것에 기초하여, 환기 알림을 제공하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다(1208). 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 실외 오염 레벨보다 낮거나 같은 것에 기초하여, 환기 금지 알림을 제공하도록 디스플레이(432)를 제어할 수 있다(1210). 제어부(500)는 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은 것에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행할 수 있다(1209). 실내 오염 레벨이 높을수록 송풍팬(70)의 회전 속도가 증가할 수 있다. 이 경우 실내 오염 레벨은 기준 레벨보다 높을 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 바이오에어로졸 센서를 이용하여 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하고, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행함으로써 공기 정화 능력을 향상시킬 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 바이오에어로졸 센서와 외부 장치로부터 제공되는 공기질 정보를 이용함으로써 실내 공기를 효율적으로 정화할 수 있다.
개시된 공기조화기 및 그 제어 방법은 이종 결합 거울과 시스 플로우 구조를 갖는 바이오에어로졸 센서를 이용함으로써 바이오에어로졸 농도를 정확하게 검출할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 저장매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.
기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (15)

  1. 본체;
    상기 본체에 마련되는 제1 흡입구;
    상기 제1 흡입구와 대향하도록 상기 본체에 마련되는 제1 배출구;
    상기 본체 내에서 상기 제1 흡입구와 인접하게 마련되고, 상기 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하여 검출 신호를 생성하는 바이오에어로졸 센서;
    공기질 정보를 제공하는 외부 장치와 통신하는 통신부;
    상기 본체의 외면에 마련되는 디스플레이; 및
    상기 바이오에어로졸 센서로부터 전송된 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정하고, 상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 외부 장치로부터 획득되는 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 제어부;를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 공기조화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    실내 공간에 마련된 제1 외부 장치로부터 실내 공기질 정보를 획득하고, 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치로부터 실외 공기질 정보를 획득하며,
    상기 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정하고, 상기 실외 공기질 정보에 기초하여 실외 오염 레벨을 결정하는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 바이오에어로졸 농도에 대응하는 바이오에어로졸 레벨, 상기 실내 오염 레벨 또는 상기 실외 오염 레벨 중 적어도 하나를 표시하도록 상기 디스플레이를 제어하는 공기조화기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 실내 오염 레벨이 상기 실외 오염 레벨보다 높은 것에 기초하여, 환기 알림을 제공하도록 상기 디스플레이를 제어하는 공기조화기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 실내 공기질 정보에 포함되는 실내 온도 또는 실내 습도 중 적어도에 기초하여 상기 바이오에어로졸 센서의 민감도를 조절하는 공기조화기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 실내 오염 레벨에 기초하여, 바이오에어로졸 제거 동작을 수행하는 공기조화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 바이오에어로졸 농도가 미리 정해진 기준 농도보다 높은 것 또는 상기 실내 오염 레벨이 미리 정해진 기준 레벨보다 높은 것에 기초하여 상기 바이오에어로졸 제거 동작을 수행하며,
    상기 바이오에어로졸 제거 동작은 송풍팬의 회전 속도의 조절, 집진 동작 및 살균 동작을 포함하는 공기조화기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바이오에어로졸 센서는
    하우징;
    상기 하우징 내에 마련되고, 상기 바이오에어로졸을 포함하는 공기가 유입되는 챔버;
    상기 챔버 내부로 광을 조사하는 광원;
    상기 바이오에어로졸에 의해 반사 또는 산란되는 광을 반사하는 구면 거울;
    상기 구면 거울과 마주보도록 배치되고, 상기 구면 거울과 결합되어 상기 챔버를 형성하는 비구면 거울; 및
    상기 구면 거울에 형성된 광 출사구를 통해 방출되는 광을 검출하고, 상기 검출 신호를 생성하는 수광부;를 포함하는 공기조화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 바이오에어로졸 센서는
    상기 하우징에 마련되는 제2 흡입구;
    상기 제2 흡입구와 대향하도록 상기 하우징에 마련되는 제2 배출구; 및
    상기 제2 흡입구에서 상기 제2 배출구로 공기를 유동시키기 위해 상기 하우징의 내부에 마련되는 팬;을 더 포함하는 공기조화기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 바이오에어로졸 센서는
    상기 하우징의 제2 흡입구에 마련되고, 상기 바이오에어로졸을 포함하는 공기가 흐르는 제1 유로와 상기 제1 유로와 분리되어 깨끗한 공기가 흐르는 제2 유로를 형성하는 에어커튼 형성부;를 더 포함하는 공기조화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 에어커튼 형성부는
    상기 제1 유로를 형성하는 제1 공기 분리관;
    상기 제1 공기 분리관과 이격되고, 상기 제1 공기 분리관의 둘레를 감싸도록 배치되어 상기 제2 유로를 형성하는 제2 공기 분리관; 및
    상기 제1 공기 분리관과 상기 제2 공기 분리관 사이에 마련되고, 상기 제2 유로로 유입되는 공기를 필터링하는 필터;를 포함하는 공기조화기.
  13. 외부 장치와 통신 가능한 공기조화기에 있어서,
    상기 외부 장치로부터 공기질 정보를 획득하고;
    바이오에어로졸 센서에 의해 공기 중에 포함된 바이오에어로졸을 검출하고;
    상기 바이오에어로졸 센서에 의해 생성되는 검출 신호에 기초하여 바이오에어로졸 농도를 결정하고;
    상기 바이오에어로졸 농도 또는 상기 공기질 정보 중 적어도 하나를 표시하도록 디스플레이를 제어하는 것;을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 디스플레이를 제어하는 것은
    상기 바이오에어로졸 농도에 대응하여 미리 정해진 바이오에어로졸 레벨을 표시하는 것;을 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 공기질 정보는
    실내 공간에 마련된 제1 외부 장치에 의해 획득되는 실내 공기질 정보 및 실외 공간에 마련된 제2 외부 장치에 의해 획득되는 실외 공기질 정보를 포함하고,
    상기 바이오에어로졸 농도와 상기 실내 공기질 정보에 기초하여 실내 오염 레벨을 결정하고, 상기 실외 공기질 정보에 기초하여 실외 오염 레벨을 결정하는 것;을 더 포함하는 공기조화기의 제어 방법.
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US20170016638A1 (en) * 2013-12-13 2017-01-19 Coway Co., Ltd Bio Sensor and Air Cleaner Having Same
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