KR102576035B1 - 공기정화장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

공기정화장치가 개시된다. 본 공기정화장치는 복수의 필터, 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부 및 공기 상태에 따라 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 구동부를 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

공기정화장치 및 그의 제어방법 { AIR PURIFIER AND CONTROLLING METHOD THEREOF }
본 개시는 공기정화장치 및 그의 제어방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 필터를 선택적으로 사용할 수 있는 공기정화장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
최근 대기 오염, 미세먼지, 황사 등 때문에 실내 공기를 정화하기 위한 공기정화장치에 대한 수요가 증가하면서, 다양한 방식의 공기정화장치가 생산되었다.
공기정화장치에는 유입되는 공기 중에 포함되어 있는 다양한 크기의 먼지, 냄새입자, 유해가스 등을 정화하기 위한 다양한 필터들이 설치되어 있다. 예컨대 먼지를 제거하기 위한 필터, 냄새를 제거하기 위한 필터 등 여러 종류의 필터가 공기정화장치에 설치되어 있다.
종래의 공기정화장치에서는 공기가 필터를 통과하면서 발생하는 소음 문제가 있었고, 따라서 공기정화장치가 최대 정화 모드인 경우에는 그 소음이 상당하였다. 또한, 필터를 통과하면서 공기의 유속은 줄어들게 되므로, 공기가 통과해야 하는 필터가 많을수록 CADR(Clean Air Delivery Rate)는 줄어들 수밖에 없었다.
하지만, 종래의 공기정화장치는 공기가 공기정화장치에 설치된 여러 가지 필터를 모두 통과할 수밖에 없는 구조였다. 즉, 현재 공기 상태에서 필요 없는 필터인 경우라도 공기가 반드시 통과할 수밖에 없었다.
이와 같이 필요로 하지 않는 필터가 사용됨에 따라 발생하는 소음 문제, 공기 정화 능력 저하 문제를 해결할 수 있는 공기정화장치에 대한 요구가 있었다.
본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 필터를 선택적으로 사용할 수 있는 공기정화장치 및 그의 제어방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치는 복수의 필터, 상기 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부 및 공기 상태에 따라 상기 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 상기 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 프로세서를 포함한다.
이 경우, 본 실시 예에 따른 공기정화장치는 상기 공기 상태를 판단하기 위한 센싱값을 획득하는 센서를 더 포함하며, 상기 센서는, 가스 센서 및 먼지 센서, 환경 센서 등과 같은 센서들에서 적어도 하나를 포함한다.
이 경우, 상기 프로세서는, 상기 가스 센서의 센싱 값을 기초로 가스의 종류를 판단하고, 상기 복수의 필터 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 필터는 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 상기 유해가스 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 상기 탈취 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 유해가스 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 복수의 필터는 복수의 먼지 필터를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 복수의 필터 중 상기 먼지 센서의 센싱 값을 기초로 판단된 먼지량에 대응하는 개수의 먼지 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 공기정화장치는 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력부를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 입력부를 통해 선택된 공기 청정 모드에 따라 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 복수의 필터는 상기 공기정화장치 내의 원형 경로를 따라 이동 가능하며, 상기 구동부는, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 복수의 필터 중 상기 적어도 하나의 필터를 상기 원형 경로에서 공기가 통과하는 방향과 수직이 되는 위치에 배치시킬 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 필터가 개별적으로 이동하는 복수의 원형 경로가 마련되어 있고, 상기 복수의 원형 경로는 제1 원형 경로 및 상기 제1 원형 경로를 둘러싸는 제2 원형 경로를 포함할 수 있다.
한편, 상기 복수의 필터는 접힘 및 펼침이 가능한 필터이며, 상기 구동부는, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 복수의 필터 중 상기 적어도 하나의 필터는 펼치고 나머지 필터는 접거나 필터 내 일부를 접을 수 있다.
한편, 상기 복수의 필터는 상하 이동이 가능하며, 상기 구동부는, 상기 프로세서의 제어에 따라 상기 복수의 필터 중 상기 적어도 하나의 필터를 제외한 나머지 필터를 예컨대 위, 아래, 좌, 우, 대각선 방향 등으로 이동시킬 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 공기정화장치는 상기 복수의 필터 각각이 공기 통로에 배치 혹은 교체된 시점 등을 이용하여 이력에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 정보를 기초로 사용자에게 필터 교체에 대한 알림을 제공할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 공기정화장치는 공기를 흡입하는 사이클론을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 공기정화장치는 정화된 공기의 순환 동작을 위해 공기를 상측으로 배출시키는 서큘레이터를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부를 포함하는 공기정화장치의 제어방법은, 공기 상태를 판단하는 단계 및 상기 판단된 공기 상태에 따라 상기 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 상기 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 판단하는 단계는, 상기 공기정화장치의 센서를 통해 획득된 센싱값에 기초하여 공기 상태를 판단하며, 상기 센서는, 가스 센서 및 먼지 센서, 환경 센서(예컨대, 재실 센서, 모션 센서, 소음 센서, 자외선 센서, 온도 센서, 습도 센서 등) 등과 같은 센서들에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 판단하는 단계는, 상기 가스 센서의 센싱값을 기초로 가스의 종류를 판단하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 복수의 필터 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 필터는 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 상기 유해가스 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 상기 탈취 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 유해가스 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 복수의 필터는 복수의 먼지 필터를 포함하고, 상기 제어하는 단계는, 상기 복수의 필터 중 상기 먼지 센서의 센싱값을 기초로 판단된 먼지량에 대응하는 개수의 먼지 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 제어방법은, 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계 및 상기 사용자 입력에 따라 선택된 공기 청정 모드에 따라 상기 구동부를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에 따른 제어방법은, 상기 복수의 필터 각각이 상기 공기 통로에 배치된 이력에 대한 정보를 저장하는 단계 및 상기 정보를 기초로 사용자에게 필터 교체에 대한 알림을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 2 내지 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 외부 및 내부를 설명하기 위한 도면,
도 4 내지 도 12는 공기정화장치 내 필터 움직임의 다양한 예시를 설명하기 위한 도면,
도 13 내지 도 14는 사이클론 및 서큘레이터를 포함하는 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 공기정화장치를 설명하기 위한 도면,
도 15 내지 도 18은 모듈형으로 구성된 본 개시의 다양한 실시 예에 따른 공기정화장치를 설명하기 위한 도면,
도 19는 본 개시의 일 실시 예에 따른 모듈형 공기정화장치의 분산 배치 형태를 도시한 도면,
도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면,
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 22는 IoT 허브와 연결되어 사용자에게 다양한 서비스를 제공하는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 공기정화장치를 설명하기 위한 도면,
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 제어방법을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 24는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 시스템 플로우를 설명하기 위한 도면이다.
본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예에 있어서 '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 '모듈' 혹은 복수의 '부'는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 '모듈' 혹은 '부'를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 복수의 필터(110), 구동부(120) 및 프로세서(130)를 포함한다. 실시 형태에 따라 구성들 중 일부는 생략될 수 있고, 도시되지 않았더라도 당업자에게 자명한 수준의 적절한 구성들이 공기정화장치(1000)에 추가로 포함될 수 있다.
공기정화장치(1000)는 건물 내부의 공기조화를 위한 환기(Ventilation air)와 재순환 공기(recirculated air)의 정화를 위한 장치로, 주로 일반가정, 사무실 등에 설치하여 공기 중에 부유하는 분진을 포집 또는 이와 병행하여 가스제거를 위하여 사용되는 송풍기를 내장한 장치이다. 공기정화장치는 공기를 청정화 시키는 기능을 구비한 모든 디바이스를 의미할 수 있다. 예컨대, 공기정화장치는 공기청정만을 목적으로 한 장치 또는, 공기 청정 기능을 탑재한 에어컨, 공기 청정 기능을 탑재한 가습기 등과 같이 복합 기능을 수행할 수 있는 장치로 구현될 수 있다.
복수의 필터(110)는 공기 내 오염 물질, 세균, 바이러스, 먼지 등을 걸러내거나 제거하기 위한 구성으로서, 다양한 종류의 필터를 포함한다. 필터의 종류는 제거 대상이 무엇이냐에 따라 먼지 필터, 유해가스 필터, 탈취 필터, 살균필터 등으로 구분될 수 있다.
복수의 필터(110)는 특정 유해 물질에 특화된 필터를 포함할 수 있다. 예컨대 복수의 필터(110)는 포름알데히드 제거용 필터, 오일 미스트 제거용 필터, 살균/알러젠 제거용 필터, 탈취용 필터(암모니아, 황화수소 등), 먼지 필터 등 다양한 필터를 포함할 수 있다.
필터는 제거 방식에 따라 집진 방식, 흡착 방식, 촉매 방식 등으로 구분될 수 있고 복수의 필터(110)는 이러한 다양한 방식의 필터를 포함할 수 있다.
상술한 것은 예시일 뿐, 공기정화장치(1000)의 사용 목적에 따라 더 다양한 종류의 필터가 복수의 필터(110)에 포함될 수 있다.
복수의 필터(110)는 개별적으로 탈착, 장착이 가능하여 사용자가 원하는 종류의 조합으로 필터들을 구성하여 사용하는 것이 가능하다. 복수의 필터(110)는 모듈, 카트리지 형으로 제작될 수 있고, 동일한 규격을 가질 수 있다.
본 개시에 따르면 복수의 필터(110)는 공기정화장치(1000) 내에서 개별적으로 이동이 가능하다. 복수의 필터(110)를 개별적으로 이동 가능하도록 구현함으로써, 복수의 필터(110) 중 필요한 필터만 공기 청정에 이용되도록 할 수 있다. 즉, 상황에 따라 필요한 필터만 공기정화장치(1000)의 공기 통로에 배치되도록 하고 다른 필터는 공기 통로 바깥에 배치되도록 할 수 있다. 공기 통로란 공기정화장치(1000) 내에서 정화가 필요한 공기가 지나가는 통로를 의미하는 것으로서, 필요한 필터만 공기 통로에 배치시켜 놓고 팬을 회전시킴으로써 나머지 필터에는 공기가 통과되지 않도록 할 수 있다. 공기정화장치(1000)에서 공기 통로의 방향은 항상 일정할 수 있고, 또는 공기 통로의 방향은 공기정화장치(1000) 내의 팬의 회전을 제어함으로써 변경될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 복수의 필터(110)는 공기정화장치(1000) 내에서 예컨대, 상하, 좌우, 대각선 등의 방향으로 개별적으로 움직일 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면 복수의 필터(110)는 공기정화장치(1000) 내에 마련된 원형 경로를 따라 이동이 가능하다. 또 다른 실시 예에 따르면, 복수의 필터(110)는 공기 통로에서 접힘 및 펼침이 가능하여 펼쳐진 상태에선 공기 통로 내에 있고, 공기 통로에서 벗어나도록 접힐 수 있다.
복수의 필터(110)는 모두 같은 움직임을 갖도록 구성될 수 있고, 또는 서로 다른 움직임을 갖도록 구성될 수 있다. 후자의 경우, 예컨대 복수의 필터(110) 중 일부 필터는 상하 이동이 가능하고, 다른 필터는 접힘 및 펼침이 가능할 수 있다.
구동부(120)는 복수의 필터(110)를 개별적으로 이동시키기 위한 구성이다. 일 실시 예에 따르면 구동부(120)는 복수의 필터(110)를 개별적으로 상하 또는 좌우로 이동시킬 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면 구동부(120)는 복수의 필터(110)를 개별적으로 공기정화장치(1000) 내의 원형 경로를 따라 이동시킬 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면 구동부(120)는 접힘 및 펼침이 가능한 복수의 필터(110)를 개별적으로 접거나 펼칠 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면 구동부(120)는 접힘 및 펼침이 가능한 복수의 필터(110)를 개별적으로 접거나 펼칠 수 있다.
복수의 필터(110) 중 일부 필터는 제1 움직임(예컨대 좌우 이동)으로 움직이고, 또 다른 일부 필터는 제2 움직임(예컨대 상하 이동)으로 움직이는 경우, 구동부(120)는 개별 필터의 움직임에 맞게 필터를 구동할 수 있다.
구동부(120)는 필터를 움직일 수 있는 동력을 제공하는 액추에이터를 포함한다. 액추에이터란 외부로부터 에너지를 공급받아 동력을 생산하는 기기이다. 액추에이터는 전기 모터, 전자석, 공기압이나 유압으로 작동하는 실린더 또는 모터 등을 포함할 수 있다.
구동부(120)는 액추에이터, 기어, 체인, 롤러 등의 여러 조합을 통해 상술한 다양한 필터의 움직임을 구현해낼 수 있다. 예컨대, 구동부(120)는 서보 액추에이터(Servo Actuator), 스테퍼모터(Stepper motor)와 같은 모터, 기어 및 연결 체인 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면 복수의 필터(110) 각각에 체인이 연결되고 모터와 연결된 기어가 체인과 맞닿아 회전함으로써 복수의 필터(110)가 움직일 수 있다.
프로세서(130)는 공기정화장치(1000)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 구성이다. 프로세서(130)는 예컨대, CPU(또는 DSP, MPU 등), ASIC(application specific integrated circuit), SoC, MICOM(MICRO COMPUTER) 등으로 구현될 수 있다. 프로세서(130)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(130)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
프로세서(130)는 복수의 필터(110)를 개별적으로 이동시키도록 구동부(120)를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 공기 상태에 따라 복수의 필터(110) 중 적어도 하나의 필터가 공기정화장치(1000) 내의 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 상기 적어도 하나의 필터가 공기 통로에 배치되고 나머지 필터는 공기 통로 바깥에 배치된 상황에서 공기 통로에 공기가 통과할 수 있도록 제어할 수 있다. 예컨대 프로세서(130)는 공기 통로에 공기가 통과하도록 할 수 있도록 공기정화장치(1000) 내의 팬(미도시)이 회전하도록 제어할 수 있다.
공기정화장치(1000)는 공기 상태를 판단하기 위한 센싱값을 획득하는 센서를 포함할 수 있다. 센서는 예컨대 가스 센서 및/또는 먼지 센서 등이 될 수 있다.
먼지 센서에는 예컨대 센서 내부의 히터를 이용해서 이용해서 강제 대류를 일으켜 입자를 유동시키며 이때 광원을 이용 흡수, 반사, 산란 등을 통해 검출되는 양을 측정하는 방식과 먼지 입자를 축적하여 중량을 측정하는 방식의 센서가 이용될 수 있다.
가스 센서는 하나 또는 복수 개 사용될 수 있다. 가스 센서에는 가스를 센싱하는 방법에 따라 다양한 종류가 있으며, 가스를 센싱하는 방법에는 접촉 연소식 방법, 전기 화학적 방법(예컨대, 용액 도전 방식, 정전위 전해 방식, 격막 전극법), 열 전도율 방법, 광학적 방법(예컨대, 적외선 흡수법, 가시부 흡수법, 광간섭법), 전기적 방법(예컨대, 수소 이온화법, 열전도법, 접촉 연소법, 반도체 방식), 반응 착색 방법, 용액도 전율 방법, 고체 전해질 방법, 가스 크로마토그래피법 등이 있다.
여기서 반도체 방식은 금속 산화물의 반도체(N형이 중심)에 환원성 가스가 흡착하면 그 전도도가 증가하는 현상을 이용하는 방식이고, 접촉 연소 방식은, 가연성 가스가 백금 등의 촉매에 의해서 연소하여 온도가 상승하는 경우, 이 온도 상승을 백금선의 전기 저항의 증가로 확인하여 반응 가스의 농도를 측정하는 방식이고, 전기 화학 방식은 전해질(예컨대, Conc-H2SO4) 중에 양극과 음극의 산화 환원 반응에 의해 발생하는 전류 값의 변화를 감지함으로써 가스의 농도를 측정하는 방식이고, 열전도율 방식은, 주위의 가스로 결정된 열 전도율을 이용하여 백금선, 서미스터의 저항 값을 측정하여 가스의 농도를 측정하는 방식이고, 광 간섭 방식은, 공기/대상 가스 간의 굴절률의 차이에 의한 간섭 무늬를 이용하여 가스의 농도를 측정하는 방식이고, 반응 착색 방식은, 가스를 액체 또는 고체에 반응시켜 발색시키고 착색 정도를 광학적으로 측정하여 가스의 농도를 측정하는 방식이며, 용액도전율 방식은 측정 가스를 적당한 용액에 흡수시켜 용액의 도전율 변화를 측정하여 가스의 농도를 측정하는 방식이고, 고체 전해질 방식은, 산소 이온 도전성의 고체 전해질을 통하여 양측의 산소 분압의 차가 생길 경우, 이 분압차에 의해 생긴 기전력 이용하여 가스의 농도를 측정하는 방식이다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면 측정하고자 하는 가스별로 가스 센서가 마련될 수 있다. 예컨대 공기정화장치(1000)는 암모니아 센싱용 제1 가스센서, 포름알데히드 센싱용 제2 가스센서, 톨루엔 센싱용 제3 가스센서 등과 같이 복수의 가스 센서를 포함할 수 있다. 프로세서(130)는 이와 같은 복수의 가스 센서 각각의 센싱 값을 기초로 공기 중에 존재하는 가스의 종류를 판단할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면 공기정화장치(1000)는 서로 다른 종류의 복수의 가스 센서를 포함하고, 상기 서로 다른 종류의 복수의 가스 센서의 센싱 값들의 비율이 가스마다 서로 다르다는 점에 근거하여 가스의 종류를 판단할 수 있다.
여기서 복수의 가스 센서가 서로 다른 종류라는 의미는 가스를 센싱하는 방법이 다름을 의미할 수 있다. 예컨대 복수의 가스 센서 중 어느 하나는 접촉 연소식 방법을 이용하는 가스 센서이고 다른 하나는 열 전도율 방법을 이용하는 가스 센서일 수 있다.
또는, 복수의 가스 센서가 서로 다른 종류라는 의미는 가스를 센싱하는 방법은 동일하지만(예컨대 복수의 가스 센서가 동일하게 반도체 방식을 이용하지만), 가스센서의 제조 과정에서 차이가 있는 경우를 의미할 수 있다. 센서의 제조 과정에서 차이가 있는 경우란, 예컨대 센서의 형상이 다르거나, 센서를 이루는 구성 물질이 다르거나, 센서의 제조처가 다르거나, 같은 제조처이더라도 제조 날짜, 버전 등이 다른 경우 등을 포함할 수 있다.
가스를 센싱하는 방법이 다른 복수의 가스 센서 또는 같은 방식으로 가스를 감지하는 센서라도 제조 과정이 다른 복수의 가스 센서를 이용하면 동일 환경에서 가스 센서마다 다른 센싱 값을 얻을 수 있다.
본 실시 예에 따르면 공기정화장치(1000)는 여러 가스와 반응하였을 때 복수의 가스 센서의 센싱 값에 대한 정보를 미리 저장하고 있다. 예컨대 복수의 가스 센서가 포름알데히드와 반응하였을 때 센싱 값에 대한 정보, 복수의 가스 센서가 암모니아와 반응하였을 때 센싱 값에 대한 정보, 복수의 가스 센서가 톨루엔과 반응하였을 때 센싱 값에 대한 정보 등이 미리 공기정화장치(1000)에 저장되어 있을 수 있다. 프로세서(130)는 복수의 가스 센서를 통해 센싱 값이 획득되면, 상기와 같이 미리 저장된 정보와 비교해서 가스의 종류를 판단할 수 있다. 예컨대 공기정화장치(1000)가 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서를 포함하고, 포름알데히드와 반응하였을 때 제1 가스 센서의 센싱 값과 제2 가스 센서의 센싱 값의 비가 1:2이라는 정보가 미리 저장되어 있다고 가정하도록 한다. 이 경우, 제1 가스 센서 및 제2 가스 센서가 미지의 가스와 반응하였을 때 획득된 제1 가스 센서의 센싱 값과 제2 가스의 센싱 값의 비가 1:2인 경우 프로세서(130)는 상기 미지의 가스가 포름알데히드라고 판단할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면 복수의 가스 센서를 이용해서 가스의 종류를 판별해낼 수 있다. 또한, 센싱 값의 크기를 기초로 가스의 농도도 판단할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면 상술한 것과 같이 복수의 가스 센서를 사용하는 대신, 온도에 따라 가스에 대한 반응 특성이 다른 하나의 반도체식 가스 센서를 이용할 수 있다. 즉, 여러 온도에서 동작할 수 있는 하나의 반도체식 가스 센서는 서로 다른 종류의 복수의 반도체식 가스 센서를 대체할 수 있다. 본 실시 예에 따르면 프로세서(130)는 반도체식 가스 센서에 존재하는 히터의 온도를 제어할 수 있다.
프로세서(130)는 먼지 센서 및/또는 가스 센서의 출력 값을 기초로 판단된 공기 상태에 따라 복수의 필터(110) 중 적어도 하나의 필터가 공기정화장치(1000) 내의 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 공기정화장치(1000)의 적어도 하나의 가스 센서의 센싱 값을 기초로 가스의 종류를 판단하고, 복수의 필터(110) 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 외관을 도시하는 도면이고, 도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치의 내부를 도시하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 공기정화장치(1000)는 외관을 형성하는 본체(210), 실내 공간으로부터 공기를 흡입하기 위한 흡입구(211), 유입되어 정화된 공기가 토출되는 토출구(213a, 213b), 입력부(220), 공기정화장치(1000)의 동작 상태를 표시하기 위한 표시부(260)를 포함할 수 있다.
입력부(220)는 공기정화장치(1000)의 전원을 턴온 또는 턴오프시키기 위한 전원 버튼, 공기정화장치(1000)의 구동 시간을 설정하기 위한 타이머 버튼, 입력부의 오 조작을 방지하기 위해 입력부의 조작을 제한하기 위한 잠금버튼 등과 같은 공기정화장치(1000)와 관련된 각종 제어정보를 입력하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 이때, 각 입력 버튼은 사용자의 가압을 통해 입력신호를 발생시키는 방식의 푸시 스위치(push switch)와 멤브레인 스위치(membrane) 또는 사용자의 신체 일부의 터치를 통해 입력 신호를 발생시키는 터치 스위치(touch switch), 터치 스크린, 터치 버튼 등일 수 있다.
만약, 입력부(220)가 터치 스위치 방식을 채용하는 경우, 입력부(220)는 표시부(260)와 일체형으로 구현되는 것도 가능하다.
표시부(260)는 공기정화장치(1000)의 상태에 대한 정보를 표시할 수 있다. 예컨대, 공기정화장치(1000) 내 필터의 오염도에 대한 정보, 필터의 교체 시기에 대한 정보, 현재 진행 중인 활동에 대한 정보(예컨대, 공기질 센싱 단계 또는 필터링 단계인지에 대한 정보, 공기 이동방향에 대한 정보)를 표시할 수 있다. 한편, 또 다른 실시 예에 따르면 이와 같은 정보는 공기정화장치(1000)와 통신하는 스마트폰과 같은 외부 장치에서 제공될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)의 개략적인 분해 사시도이다.
도 3을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 본체(210) 내부에 제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b), 유해가스필터(110c), 탈취 필터(110d), 제3 먼지 필터(110e)를 포함할 수 있다. 필터들의 배치 순서는 도 3에 도시된 바에 따를 수 있고, 다른 순서로 배치되는 것도 가능하다. 또한, 필터의 개수도 도 3에 도시된 것에 제한되는 것은 아니다. 실시 형태에 따라 필터들 중 일부는 생략될 수 있고, 도시되지 않았더라도 당업자에게 자명한 수준의 적절한 필터가 공기정화장치(1000)에 추가로 포함될 수 있다.
제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b) 및 제3 먼지 필터(110e)는 먼지를 거르기 위한 필터로서, 제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b) 및 제3 먼지 필터(110e)는 동일한 것이거나 서로 다른 것일 수 있다. 예컨대, 제1 먼지 필터(110a)는 비교적 큰 생활 먼지를 거르기 위한 용도이고, 제2 먼지 필터(110b)는 중간 사이즈의 먼지를 거르기 위한 용도이고, 제3 먼지 필터(110e)는 미세 먼지를 거르기 위한 용도
유해가스필터(110c)는 유해가스를 제거하기 위한 용도로서 예컨대 흡착식 필터와 분해식 필터로 구분되며 흡착식 필터는 활성탄, 활성 알루미나 등이 일 수 있으며 분해식 필터는 저온 플라즈마 방식, 광촉매 방식 등이 적용된 필터일 수 있다.
저온 플라즈마 방식이 적용된 필터는 특수한 방전방식으로 플라즈마를 발생시키고 여기에서 나오는 전자와 반응 활성종으로 입자뿐만 아니라 악취 VOCs, NOx, CFCs 등 대부분의 유해가스 물질들을 제거할 수 있다.
광촉매 방식 필터는 광에너지에 의한 화학적 반응을 유도하여 공기 중에 존재하는 유해한 유기물질, 황화수소, 암모니아, NOx, SOx 등의 가스를 제거할 뿐만 아니라, 발생된 광전자로 먼지 등을 대전시켜 제거할 수 있으며, 또한 공기 중에 존재하는 각종 병원균과 박테리아를 살균할 수 있다. 유해가스필터(330)가 광촉매 방식이 적용된 필터인 경우, 광촉매 반응을 일으키기 위해 공기정화장치(1000)에 LED 등의 광원부가 추가로 포함될 수 있다. 광원부는 광촉매 반응을 일으키기에 적합한 범위의 파장을 갖는 빛을 발광할 수 있다. 예컨대 광원부는 백색광, 적색광, 녹색광, 청색광, 자외선, 가시광선, 적외선 등의 파장 범위를 갖는 빛을 발광할 수 있다.
탈취 필터(110d)는 냄새를 제거하기 위한 필터로서, 예컨대 흡착식 필터와 분해식 필터로 구분되며 흡착식 필터는 활성탄, 활성 알루미나 등이 일 수 있으며 분해식 필터는 저온 플라즈마 방식, 광촉매 방식 등이 적용된 필터일 수 있다.
도 3에는 공기청정장치(1000)의 내부 구성을 간략히 도시하여 이해를 돕기 위해 필터들만 도시하였으나, 여러 다른 부품들이 내부에 포함될 수 있다. 예컨대, 도 3의 공기청정장치(1000) 내부에는 도 1의 프로세서(130)와 구동부(120)가 배치될 수 있고, 필터로 공기가 통과하도록 공기의 흐름을 유도하는 팬이 배치될 수 있다. 이 밖에도, 가스 센서, 먼지 센서, 환경 센서 등과 같은 센서가 공기청정장치(1000) 내에 배치될 수 있다. 프로세서(130)는 가스 상태에 따라 복수의 필터(110a 내지 110d) 중 적어도 하나의 필터가 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 공기 상태에 따라 공기 통로에 배치되는 필터를 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 도 7에선 설명의 편의를 위해 공기정화장치(1000) 내 필터들만 도시하였으나, 앞서 설명한 바와 같이 프로세서(130)의 제어에 의해 구동부(120)가 도 4 내지 도 7의 필터들을 움직일 수 있다.
도 4는 공기 상태가 먼지를 제거할 필요가 있고 유해 가스와 냄새 유발 가스는 제거할 필요가 없는 경우에 있어서 복수의 필터(110a 내지 110e)의 배치 상태를 도시한 것이다. 화살표가 공기정화장치(1000) 내의 공기 통로 방향을 나타낸다.
도 4를 참고하면 프로세서(130)는 제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b) 및 제3 먼지 필터(110e)를 공기 통로에 배치하고 유해가스 필터(110c) 및 탈취 필터(110d)는 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
도 5는 공기 상태가 먼지와 냄새 유발 가스를 제거할 필요가 있고 유해 가스는 제거할 필요가 없는 경우에 있어서 복수의 필터(110a 내지 110e)의 배치 상태를 도시한 것이다.
도 5를 참고하면 프로세서(130)는 제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b), 탈취 필터(110d) 및 제3 먼지 필터(110e)를 공기 통로에 배치하고 유해가스 필터(110c)는 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
도 6은 공기 상태가 냄새 유발 가스 및 유해 가스를 제거할 필요가 있고 먼지는 제거할 필요가 없는 경우에 있어서 복수의 필터(110a 내지 110e)의 배치 상태를 도시한 것이다.
도 6을 참고하면 프로세서(130)는 제1 먼지 필터(110a), 유해가스필터(110b) 및 탈취 필터(110d)를 공기 통로에 배치하고 제2 먼지 필터(110b) 및 제3 먼지 필터(110e)는 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다. 먼지를 제거할 필요가 없는 상황이더라도 유해가스필터(110b)와 탈취 필터(110d)의 오염을 막기 위해 비교적 큰 입자의 생활 먼지(동물의 털 등)를 거를 수 있는 제1 먼지 필터(110a)는 공기 통로에 배치되도록 하는 것이 바람직하다.
도 7은 공기 상태가 먼지와 유해 가스를 제거할 필요가 있고 냄새유발 가스는 제거할 필요가 없는 경우에 있어서 복수의 필터(110a 내지 110e)의 배치 상태를 도시한 것이다.
도 7을 참고하면 프로세서(130)는 제1 먼지 필터(110a), 제2 먼지 필터(110b), 유해가스 필터(110c) 및 제3 먼지 필터(110e)를 공기 통로에 배치하고 탈취 필터(110d)는 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
도 4 내지 도 7에서 설명한 것 이외에도 다양한 상황에 따라 필터의 배열은 다양할 수 있다.
일 예로, 공기정화장치(1000)가 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고, 프로세서(130)는 가스 센서의 센싱 값을 기초로 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 유해가스 필터를 공기 통로에 배치하고 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 공기정화장치(1000)가 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고, 프로세서(130)는 가스 센서의 센싱 값을 기초로 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 탈취 필터를 공기 통로에 배치하고 유해가스 필터는 공기 통로 바깥에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 공기정화장치(1000)가 복수의 먼지 필터를 포함하고, 프로세서(130)는 먼지 센서의 센싱 값을 기초로 판단된 먼지량에 대응하는 개수의 먼지 필터가 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
필터의 배열은 센서를 이용해 판단된 공기 상태에 따라 결정될 수 있고, 또 다른 실시 예에 따르면 사용자 조작에 의해 결정될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 공기정화장치(1000)는 복수의 공기 청정 모드로 동작할 수 있고, 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나의 모드를 사용자로부터 선택받을 수 있다. 예컨대 도 2를 참고하면 입력부(220)가 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다.
프로세서(130)는 입력부(220)를 통해 선택된 공기 청정 모드에 따라 구동부(120)를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 공기정화장치(1000)가 동작 가능한 복수의 공기 청정 모드는 청소 모드, 요리 모드, 급속 청정 모드, 환기 모드 등을 포함할 수 있다.
청소 모드는 청소하는 동안 발생하는 먼지를 제거하기 위한 모드로서, 청소 모드가 선택되면 프로세서(130)는 예컨대 도 4를 참고하여 설명한 것과 같이 필터들이 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
요리 모드는 요리하는 동안 발생되는 냄새를 제거하고 깨끗한 요리 환경을 만들기 위한 모드로서, 요리 모드가 선택되면 프로세서(130)는 예컨대 도 5를 참고하여 설명한 것과 같이 필터들이 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
급속 청정 모드는 포름알데하이드, 에틸렌, 톨루엔 등의 유해 가스 및 냄새 유발 가스를 빠르게 제거하기 위해 공기가 공기정화장치(1000)를 빠르게 통과할 수 있도록 먼지 필터와 같은 다른 필터는 이용하지 않는 모드로서, 급속 청정 모드가 선택되면 프로세서(130)는 예컨대 도 6을 참고하여 설명한 것과 같이 필터들이 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
환기 모드는 집안 내 냄새를 없애기 위해 창문을 열어두는 상황에서 바깥으로부터 들어오는 유해 가스와 먼지를 제거하기 위한 모드로서, 환기 모드가 선택되면 프로세서(130)는 예컨대 도 7을 참고하여 설명한 것과 같이 필터들이 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 필터(110)는 다양한 움직임을 갖도록 구현될 수 있다. 예컨대, 도 4 내지 도 7에서 도시한 것처럼 복수의 필터(110)는 상하 이동이 가능할 수 있다. 이 경우, 구동부(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 복수의 필터(110) 중 적어도 하나의 필터를 제외한 나머지 필터를 위쪽 또는 아래쪽으로 이동시킬 수 있다. 필터를 위, 아래 방향으로 이동시키는 것은 일 예시일 뿐, 좌, 우, 대각선 방향 등 다양한 방향으로 이동 및 회전시킬 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 복수의 필터(110)는 접힘 및 펼침이 가능한 필터이며, 구동부(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 복수의 필터(110) 중 적어도 하나의 필터는 펼치고 나머지 필터는 접을 수 있다. 도 8은 필터가 접혔다 펴지는 본 개시의 일 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면 공기정화장치(1000)는 복수의 절곡을 갖는 복수의 필터(110f, 110g, 110h)를 포함할 수 있다. 구동부(120)는 복수의 필터(110f, 110g, 110h)를 개별적으로 접었다 펴기를 할 수 있다. 이 경우, 구동부(120)는 복수의 필터(110f, 110g, 110h)를 서로 다른 방향으로 접을 수 있다. 예컨대, 도 8을 참고하면 제2 필터(110g)처럼 우측으로 접는 것이 가능하고, 제3 필터(110h)처럼 좌측으로 접는 것이 가능하다.
이와 같이 필터를 접고, 펴는 것을 구현하기 위해 예컨대 구동부(120)는 복수의 필터(110f, 110g, 110h) 각각의 상단 또는 하단과 연결된 연결 부재 및 연결 부재와 연결되는 모터를 포함하고, 구동부(120)는 모터의 회전 운동을 이용해서 상기 연결 부재를 당김으로써 필터를 접을 수 있고, 당겨진 연결 부재를 릴리즈함으로써 필터를 펼 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면 공기정화장치(1000) 내의 복수의 필터(110) 중 일부는 다른 일부와 다른 움직임을 갖도록 구현될 수 있다. 도 9는 본 실시 예에 대한 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참고하면 제1 필터(110f)는 접히고 펴지는 움직임이 가능한 필터이고, 제2 내지 제4 필터(110i, 110j, 110k)는 상, 하로 움직임이 가능한 필터이다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 복수의 필터(110)는 공기 정화장치(1000) 내의 원형 경로를 따라 이동 가능하며, 구동부(120)는 프로세서(130)의 제어에 따라 복수의 필터(110) 중 적어도 하나의 필터를 상기 원형 경로에서 공기가 통과하는 방향과 수직이 되는 위치에 배치시킬 수 있다.
이 경우, 복수의 필터(110)가 개별적으로 이동하는 복수의 원형 경로가 마련되어 있고, 상기 복수의 원형 경로는 제1 원형 경로 및 상기 제1 원형 경로를 둘러싸는 제2 원형 경로를 포함할 수 있다.
필터가 원형 경로를 따라 움직이는 실시 예와 관련해선 도 10 내지 도 11을 참고하여 설명하도록 한다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 필터의 배열을 나타낸 것이다.
도 10을 참고하면 복수의 필터(110m-1, 110n-1, 110p-1, 110q-1, 110m-2, 110n-2, 110p-2, 110q-2)는 실린더 형태로 배치되어 있다. 복수의 필터(110m-1, 110n-1, 110p-1, 110q-1, 110m-2, 110n-2, 110p-2, 110q-2)는 원형 경로를 따라 이동할 수 있다. 도 10은 공기 통로에 아무런 필터도 배치되지 않은 상태를 도시한 것이다. 도 11의 (a)는 도 10의 배열을 위에서 바라본 모습을 도시한 것이다. 화살표가 공기가 통과하는 방향을 나타낸다. 도 11의 (b) 및 (c)는 복수의 필터 중 일부 필터가 공기 통로에 배치된 모습을 도시한 것으로서, 도 11의 (b)를 참고하면, 구동부(120)는 제1 필터(110m-1) 및 제2 필터(110m-2)를 원형 경로를 따라 회전시켜서 공기가 통과하는 방향과 수직이 되는 위치에 배치시킬 수 있다. 도 11의 (c)를 참고하면, 구동부(120)는 제1 필터(110m-1), 제2 필터(110m-2), 제3 필터(110p-1) 및 제4 필터(110p-2)를 원형 경로를 따라 회전시켜서 공기가 통과하는 방향과 수직이 되는 위치에 배치시킬 수 있다. 제1 필터(110m-1) 및 제2 필터(110m-2)는 제1 원형 경로를 따라 이동하며, 제3 필터(110p-1) 및 제4 필터(110p-2)는 제1 원형 경로를 둘러싸는 제2 원형 경로를 따라 이동할 수 있다.
이와 같이 필터를 원형 경로를 따라 회전시키는 움직임을 구현하기 위해, 예컨대 구동부(120)는 각 필터의 하단에 배치된 롤러를 포함할 수 있고, 롤러를 원형 경로에서 움직임으로써 필터를 움직일 수 있다.
도 12는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 복수의 필터의 배열을 나타낸 것이다. 도 12를 참고하면, 복수의 필터는 마치 부채를 펼치듯이 펼쳐지면서 공기 통로에 배치될 수 있다. 도 12의 왼쪽에 도시한 것처럼 복수의 필터 중앙을 기준으로 펼쳐질 수 있고, 오른쪽에 도시한 것처럼 복수의 필터 말단부를 기준으로 펼쳐질 수 있다. 현재 공기 상태에 따라 필터 A, 필터 B, 필터 C, 필터 D의 회전량이 조절될 수 있다.
공기정화장치(1000) 내의 필터들은 모두 이동 가능하도록 구현될 수 있고, 또는 그 중 일부는 고정되고 나머지만 이동가능 하도록 구현될 수도 있다. 후자의 경우, 고정된 필터는 먼지 필터일 수 있다.
상술한 실시 예들에 따르면, 필요한 필터만 공기 통로에 배치될 수 있으므로 공기가 불필요하게 많은 필터를 통과하면서 발생하게 되는 공기정화장치의 소음을 줄일 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 공기정화장치(1000)의 소음을 더욱 줄이기 위해, 노이즈 캔슬링 기술이 이용될 수 있다. 노이즈 캔슬링 기술에는 수동형 소음 제거(Passive NC, PNC) 방식과 능동형 소음 제거(Active NC, ANC) 방식이 있다. 수동형 소음 제거 방식으로는, 예컨대 공기정화장치(1000) 내부에 흡음재를 배치시킬 수 있다. 능동형 소음 제거 방식으로는, 예컨대 공기정화장치(1000)가 마이크 및 스피커를 구비하고, 프로세서(130)는 마이크를 통해 수집된 사운드의 파형을 상쇄시키기 위한 파형의 사운드를 출력하도록 스피커를 제어할 수 있다. 즉, 소음의 파형과 정반대의 음파를 스피커를 통해 출력함으로써 소음을 없앨 수 있다. 이와 같은 방식으로 필터를 통과하는 공기에 의해 발생되는 소음이 없는 공기정화장치(1000)를 구현해낼 수 있다.
도 13은 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 공기정화장치(1000) 내부 모습을 도시한 것이다.
도 13을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 복수의 필터를 포함하는 필터 카트리지(1310), 사이클론(1320), 서큘레이터(1330)을 포함한다.
필터 카트리지(1310)는 복수의 필터가 장착될 수 있는 구성으로서, 예컨대 도 4 내지 도 7을 참고해 설명한 것과 같은 상, 하로 움직일 수 있는 복수의 필터가 카트리지 내에 배치될 수 있다.
사이클론(1320)은 회전하여 공기를 흡입시키는 구성이다. 그리고 서큘레이터(1330)은 회전하여 정화된 공기를 외부로 배출시키기 위한 구성이다. 서큘레이터(1330)는 정화된 공기를 공기정화장치(1000)의 상측으로 배출시킬 수 있다. 공기를 상측으로 배출시킴으로써 공기의 대류를 촉진시킬 수 있다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시 예에 따른 공기정화장치(1000) 내부 모습을 도시한 것으로서, 도 14의 공기정화장치(1000)는 복수의 필터를 포함하는 필터 카트리지(1410), 사이클론(1320), 서큘레이터(1330)을 포함한다.
필터 카트리지(1410)는 복수의 필터가 장착될 수 있는 구성으로서, 예컨대 도 10 내지 도 11을 참고하여 설명한 것과 같은 원형 경로를 따라 이동할 수 있는 복수의 필터가 필터 카트리지(1410) 내에 배치될 수 있다. 사이클론(1320), 서큘레이터(1330)는 도 13에서 설명한 바와 같다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)는 원하는 기능이 있으면 해당 기능을 갖는 구성을 추가할 수 있는 조립식 장치로 구현될 수 있다. 본 실시 예에 대해선 도 15 내지 도 17을 참고하여 설명하도록 한다.
도 15를 참고하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)는 먼지 필터를 기본 구성으로 하고, 특정 오염원에 특화된 필터를 추가하여 구성할 수 있다. 필터뿐만 아니라 가습 기능을 갖는 구성을 추가할 수 있다. 예컨대, 일반 가습 기능을 갖는 구성, 사이클론 가습 기능을 갖는 구성이 추가될 수 있다. 이와 같이 여러 구성이 하나의 모듈을 구성할 수 있고, 이러한 모듈을 여러 개 연결할 수도 있다. 도 16 내지 도 17은 여러 개의 모듈이 연결될 수 있음을 도시한 것이다. 각 모듈은 서로 다른 조합의 구성을 가질 수 있다. 도 17은 도 13 내지 도 14에서 설명한 것과 같은 구조가 조립될 수 있는 공기정화장치를 도시한 것으로서, 도 17에 도시한 바와 같이 위로 차곡차곡 쌓을 수 있는 형태로 조립될 수 있다.
이와 같이 복수의 모듈을 조합함으로써 사용자가 원하는 기능만을 갖는 맞춤형 공기정화장치가 제공될 수 있으며 모듈 구성의 증설로 사용 공간에 따른 맞춤형 대응이 가능하게 제공될 수 있다. 이러한 모듈들을 조합하는 목적은 기능의 다양화뿐만 아니라 인테리어 목적으로도 활용될 수 있다.
도 18은 복수의 유닛으로 이루어지는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치를 설명하기 위한 도면이다.
공기정화장치(1000)는 센서 유닛(1810), 가습 유닛(1820), 청정 유닛(1831) 등으로 구성될 수 있다. 도시된 센서 유닛(1810), 가습 유닛(1820), 청정 유닛(1831) 이외에도 기능 추가에 따라 다양한 유닛이 추가로 포함될 수 있다.
센서 유닛(1810)은 가스 센서 및 먼지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자는 센서 유닛(1810)만 분리해서 원하는 장소에서 공기 상태를 측정할 수 있다.
가습 유닛(1820)은 가습 기능을 갖춘 구성으로서, 사용자는 가습 유닛(1820)만 분리하여 원하는 장소에서 가습할 수 있다.
청정 유닛(1831)은 공기 정화를 위한 구성으로서 복수의 필터를 포함할 수 있다. 사용자는 원하는 필터를 선택하여 청정 유닛(1831)을 구성할 수 있다. 또한, 사용자는 청정 유닛(1831)만을 분리하여 원하는 장소에서 공기 정화를 할 수 있다. 청정 유닛(1831)은 공기 정화 기능뿐만 아니라 공기 순환을 위한 서큘레이터 기능을 수행할 수 있다.
도 18에 도시한 공기정화장치(1000)에는 앞서 설명한 청정 유닛(1831)과 동일한 추가의 청정 유닛(1833)이 추가 조립될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 이와 같은 조립형 공기정화장치(1000)를 구성하는 유닛들 중 기본 유닛은 전기 코드를 통해 전원 공급이 될 수 있고, 기본 유닛에 조립 가능한 추가 유닛은 배터리를 통해 전원 공급이 될 수 있다. 기본 유닛은 공기정화장치(1000)에 포함된 유닛들 중 어떠한 유닛이라도 될 수 있다. 예컨대, 청정 유닛(1831)이 기본 유닛이 되고 센서 유닛(1810) 및 가습 유닛(1820)이 추가 유닛이 될 수 있다. 한편, 추가 유닛은 독자적으로 존재할 때에는 배터리를 통해 전원 공급이 되고, 기본 유닛에 조립될 경우에는 기본 유닛을 통해 전원을 공급받을 수 있다.
도 19는 공기정화장치를 구성할 수 있는 여러 유닛이 서로 다른 공간에 배치되는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참고하면, 집안 내에서 각 방마다 서로 다른 목적에 따라 유닛들이 배치될 수 있다. 예컨대 가습이 필요한 아이방에는 가습 유닛(1820)이 배치될 수 있고, 주방 및 서재에는 센싱 유닛(1810)이 배치될 수 있고, 안방에는 청정 유닛(1831)이 배치될 수 있다. 비교적 공간이 넓은 거실에는 청정 유닛 두 개(1831, 1832)를 조립해서 배치할 수 있다.
각 유닛들은 통신 기능을 가지면 서로 통신할 수 있다. 예컨대, 센싱 유닛에서를 통해 획득된 센싱 결과는 청정 유닛으로 전달될 수 있고, 청정 유닛은 센싱 결과에 따라 청정 강도를 조절하거나, 청정 유닛 내 복수의 필터의 움직임을 제어할 수 있다.
도 20은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 복수의 필터(110), 구동부(120), 프로세서(130), 메모리(140), 전원부(150), 통신부(160), 센서(170), 표시부(260), 입력부(220)를 포함할 수 있다. 실시 형태에 따라 구성들 중 일부는 생략될 수 있고, 도시되지 않았더라도 당업자에게 자명한 수준의 적절한 구성들이 공기정화장치(1000)에 추가로 포함될 수 있다.
이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 20의 공기정화장치(1000)에 도시된 구성들 중 앞서 설명된 구성과 중복되는 구성들은 앞서 설명한 구성들에 대한 설명으로 대체할 수 있다.
전원부(150)는 내부 프로세스 및 회로에 전원을 공급할 수 있다. 전원부(150)는 배터리, 어댑터 등으로 구현될 수 있다.
통신부(160)는 다양한 외부 장치와 통신을 수행하기 위한 구성으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network) 및 인터넷망을 통해 외부 기기에 접속되는 형태뿐만 아니라, 무선 통신(예를 들어, Z-wave, 4LoWPAN, RFID, LTE D2D, BLE, GPRS, Weightless, ZigBee, Edge Zigbee, ANT+, NFC, IrDA, DECT, WLAN, 블루투스, 와이파이(WiFi), Wi-Fi Direct, GSM, UMTS, LTE, WiBRO, Cellular (3/4/5G), 초음파, 등의 무선 통신) 방식에 의해서 외부 기기에 접속될 수 있다. 통신부는 와이파이칩, 블루투스 칩, 무선 통신 칩 등 다양한 통신칩을 포함할 수 있다.
센서(170)는 먼지 센서, 가스 센서, 환경 센서(재실 센서, 모션 센서, 소음 센서, 자외선 센서, 온도 센서, 습도 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 센서(170)는 공기정화장치(1000)와 분리될 수도 있다. 분리가 가능한 센서(170)는 자체적으로 통신부를 가지고 공기정화장치(1000)와 통신을 수행하여 센싱 값을 공기정화장치(1000)로 전달할 수 있다.
메모리(140)는 예를 들면, 내장 메모리 또는 외장 메모리를 포함할 수 있다. 내장 메모리는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM), SRAM(static RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(non-volatile Memory)(예: OTPROM(one time programmable ROM), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically erasable and programmable ROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리(예: NAND flash 또는 NOR flash 등), 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive(SSD)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외장 메모리는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD(micro secure digital), Mini-SD(mini secure digital), xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱(memory stick) 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리는 다양한 인터페이스를 통하여 공기정화장치(1000)와 기능적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(140)는 컴퓨터 실행가능 명령어(computer executable instructions)를 저장할 수 있고, 프로세서(130)는 메모리(140)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행함으로써 본 개시에서 설명되는 다양한 실시 예들의 기능을 수행할 수 있다.
메모리(140)에는 공기 상태를 판단하기 위한 기준에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 특정 오염원이 특정 농도 이상으로 존재하면 공기 상태가 오염인 것으로 판단하게 하는 기준 정보가 저장되어 있을 수 있고, 또한 메모리(140)에는 어떤 종류의 가스가 어떤 필터에 대응되는지에 관한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 프로세서(130)는 센서(170)를 통해 획득한 센싱 값 및 메모리(140)에 저장된 정보를 기초로 공기 상태를 판단하여, 복수의 필터(110) 중 어떤 필터를 공기 통로에 배치할 것인지를 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 센서(170)를 통해 획득한 센싱 값을 기초로 가스 종류가 암모니아 또는 황화수소인 것으로 판단된 경우, 메모리(140)에 저장된 정보로부터 암모니아 또는 황화수소에 대응되는 필터가 탈취 필터임을 식별하고, 탈취 필터가 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(130)는 센서(170)를 통해 획득한 센싱 값을 기초로 가스 종류가 포름알데히드 또는 톨루엔인 것으로 판단된 경우, 메모리(140)에 저장된 정보로부터 포름알데히드 또는 톨루엔에 대응되는 필터가 유해가스 제거 필터임을 식별하고, 유해가스 제거 필터가 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다. 또 다른 예로, 프로세서(130)는 센서(170)를 통해 획득한 센싱 값을 기초로 먼지가 50㎍/m^3 존재하는 것으로 판단되면, 메모리(140)에 저장된 정보로부터 먼지가 50㎍/m^3 존재하는 경우에 필요한 먼지 필터의 종류, 먼지 필터의 개수를 식별하고, 이를 기초로 구동부(120)를 제어하여 정해진 종류의 먼지 필터, 정해진 개수의 먼지 필터를 공기 통로에 배치시킬 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 필터마다 다른 수명을 고려하여 필터 교체 시점에 대한 알림이 사용자에게 제공될 수 있다. 이때, 필터의 사용 정도도 함께 고려되어 교체 시점에 대한 알림이 제공될 수 있다.
이를 위해, 메모리(140)에는 복수의 필터(110) 각각의 수명에 대한 정보와 복수의 필터(110) 각각에 대한 사용 이력 정보가 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 메모리(140)에는 복수의 필터(110) 각각이 공기 통로에 배치된 이력에 대한 정보가 저장될 수 있다. 메모리(140)는 복수의 필터(110) 별로 공기 통로에 배치된 기간에 대한 정보를 저장할 수 있고, 프로세서(130)는 필터가 공기 통로에 배치되는 이벤트가 발생하면 해당 필터의 사용 기간을 증가시켜 메모리(140)의 정보를 갱신할 수 있다. 그리고 프로세서(130)는 이와 같이 메모리(140)에 저장된 필터 사용 이력에 대한 정보를 기초로 사용자에게 필터 교체에 대한 알림을 제공할 수 있다.
메모리(140)는 상술한 바와 같이 복수의 필터(110) 각각이 얼마나 공기 통로에 배치되어 있었는지에 대한 정보를 저장할 수 있고, 또한 더 구체적으로는 필터가 공기 통로에 배치되어 있을 때, 몇 번째 순서에 배치되어 있었는지에 대한 정보도 저장할 수 있다. 즉, 공기 통로에서 앞쪽에 배치되어 있을수록 오염원의 접촉이 많아서 수명은 빨리 줄어들 수 있으므로 이에 대한 정보도 메모리(140)에서 관리되는 것이다. 예를 들어 도 4 내지 도 5를 참고하여 설명하자면, 도 4의 경우엔 제3 먼지 필터(110e)가 공기 통로에서 3번째에 배치되어 있고, 도 5의 경우엔 제3 먼지 필터(110e)가 공기 통로에서 4번째에 배치되어 있다. 도 5의 경우와 같이 제3 먼지 필터(110e)가 사용되는 경우보다 도 4의 경우와 같이 제3 먼지 필터(110e)가 사용되는 경우가 제3 먼지 필터(110e)의 수명이 더 빨리 줄어들 것이다. 상술한 것과 같이 공기 통로에서의 배치 순서에 대한 정보도 고려해서 필터 각각의 잔여 수명을 판단하고, 이를 기초로 사용자에게 더 정확하게 필터 교체 시기에 대한 알림을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 필터 교체 시기에 대한 알림은 표시부(260)를 통해 제공될 수 있다. 또 다른 실시 예에 따르면, 필터 교체 시기에 대한 정보가 통신부(160)를 통해 스마트폰과 같은 외부 장치로 전송되고, 외부 장치에서 알림이 제공될 수 있다.
상술한 필터 교체 시기 알림과 관련한 실시 예들에 따르면, 필터의 정확한 교체 시기 판단이 가능하며 이에 따른 유지/보수의 편리성이 향상될 수 있다.
표시부(260)는 정보를 표시하기 위한 구성으로서, 예컨대, LED(Light Emitting Diode), LCD(Liquid Crystal Display) 등으로 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 표시부(260)는 공기정화장치(1000)가 제공하는 복수의 기능 각각의 선택 상태를 개별적으로 표시하는 LED를 포함할 수 있다. 기능이라는 용어는 메뉴, 모드(상태), 옵션, 셋팅 등과 같은 용어를 포괄하는 의미이다. 공기정화장치(1000)는 복수의 공기 청정 모드를 포함할 수 있고, 복수의 공기 청정 모드 중 선택된 모드에 대응하는 LED가 점등될 수 있다.
또한, 표시부(260)는 필터 교체 알림을 표시할 수 있다. 또한, 표시부(260)는 센서(170)의 센싱 값을 통해 획득된 가스 종류에 대한 정보를 표시할 수 있다.
입력부(220)는 사용자 조작을 입력받기 위한 구성으로, 버튼, 터치 패드, 조그휠(jog wheel) 등 다양한 형태 및 상기 다양한 형태의 조합으로 구현될 수 있다. 표시부(260)와 입력부(220)는 사용자의 터치 조작을 감지할 수 있는 터치스크린으로 구현될 수도 있다. 예컨대 입력부(220)는 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하기 위한 사용자 조작이 입력될 수 있다.
입력부(220)를 통해 사용자 조작을 입력받는 대신, 외부 장치에서의 사용자 조작에 대한 신호가 통신부(160)를 통해 수신되는 것도 가능하다.
도 23은 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)를 제어하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 23을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 통신부(160)를 통해 외부 장치(300)와 통신을 수행할 수 있다. 외부 장치(300)는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 전자 장치일 수 있다.
예컨대, 외부 장치(300)에서는 공기정화장치(1000)를 제어하기 위한 어플리케이션이 실행될 수 있다. 이러한 어플리케이션은 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 외부 장치(300)에서 어플리케이션을 실행함으로써, 예컨대 공기정화장치(1000)를 제어하기 위한 UI 화면(310)이 외부 장치(300)제공될 수 있다. UI 화면(310)에선 공기정화장치(1000)의 센서(170)를 통해 감지된 공기 상태에 대한 정보(311), 운전 모드 선택 메뉴(313)등이 제공될 수 있다. 예컨대, 사용자는 UI 화면(310)를 통해 요리 모드, 청소 모드, 환기 모드 등 중 어느 하나를 선택할 수 있고, 이러한 사용자의 선택에 대응하는 신호가 공기정화장치(1000)로 전송되면, 공기정화장치(1000)는 수신한 신호에 대응하는 모드로 동작할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면, 외부 장치(300)는 메신저 프로그램을 이용하여 공기정화장치(1000)와 대화하듯이 공기정화장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 공기정화장치(1000)와 외부 장치(300)는 메시지 서버를 통해 대화 메시지를 주고 받을 수 있다. 공기정화장치(1000)는 현재 동작 모드에 대한 정보, 공기 상태에 대한 정보, 온/오프 상태에 대한 정보, 필터 교체 알림을 위한 정보 등과 같은 정보를 포함하는 대화 메시지를 통신부(170)를 통해 메시지 서버에 전송할 수 있고, 메시지 서버는 이를 외부 장치(300)로 전송할 수 있다. 외부 장치(300)는 메신저 프로그램을 실행하여 메시지 서버를 통해 공기정화장치(1000)로부터 수신한 대화 메시지를 표시할 수 있다. 즉, 마치 공기정화장치(1000)가 대화 상대방인 것처럼 채팅 화면이 구성될 수 있다. 사용자가 이러한 채팅 화면에서 공기정화장치(1000)를 제어하기 위한 텍스트를 입력하면 해당 텍스트가 채팅 화면에 표시되고, 입력된 텍스트에 대응하는 제어 정보를 포함한 대화 메시지가 메시지 서버를 통해 공기정화장치(1000)로 전송될 수 있다. 공기정화장치(1000)는 수신된 대화 메시지에 포함된 제어 정보에 대응되는 공기 정화 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 사용자가 외부 장치(300)를 통해 제공되는 채팅 화면을 통해 "요리 모드로 동작해"라는 텍스트를 입력하면 공기정화장치(1000)는 요리 모드로 동작할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시 예에 따르면 공기정화장치(1000)와 통신 가능한 외부 장치(300)는, 단순히 어플리케이션이 아닌, 인공 지능 에이전트는 AI(Artificial Intelligence) 기반의 서비스 (예를 들어, 음성 인식 서비스, 비서 서비스, 검색 서비스 등)를 제공할 수 있다. 인공 지능 에이전트는 기존의 범용 프로세서 또는 별도의 AI 전용 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 인공지능 에이전트는 챗봇(chatbot)과 같은 대화형 서비스를 제공할 수 있고, 예컨대 필터 교체 시기 등과 같은 공기정화장치(1000)의 상태에 대한 알림을 메신저 상에서 제공할 수 있다. 또한, 공기정화장치(1000)의 상태에 따른 후속 조치를 위한 UI 화면을 제공할 수 있다. 예컨대, 공기정화장치(1000) 내의 필터를 교체할 시기인 경우 필터 구매를 위한 웹사이트로 이동할 수 있는 링크를 포함한 UI 화면 등을 제공할 수 있으며, 센서(170)를 통해 판단된 공기 상태에 따라 추천된 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 선택 받을 수 있는 UI 화면 등을 제공할 수 있다. 한편, 이와 같은 인공 지능 에이전트는 공기정화장치(1000)에 탑재될 수도 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 프로세서(130)는 인공 지능 알고리즘을 이용하여 인공지능 모델을 학습시키는 데이터 학습부 및, 인공지능 모델을 이용하는 데이터 인식부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
데이터 학습부는 공기정화장치(1000)가 어떤 모드로 동작할 것인지 판단을 위한 기준을 갖도록 데이터 인식 모델을 생성 또는 학습시킬 수 있다. 데이터 학습부는 예컨대, 센서(170)로부터 획득된 센싱 값 또는 공기정화장치(1000)와 통신 가능한 타 장치(예컨대, 청소기, 주방기기, 스마트폰 등)로부터 수신한 정보 등과 같은 데이터를 학습 데이터로 이용하여 데이터 인식 모델을 생성 또는 학습시킬 수 있다.
데이터 인식부는 학습된 데이터 인식 모델을 이용하여, 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 데이터 인식부는 기 설정된 기준에 따라 소정의 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 입력 값으로 데이터 인식 모델에 적용함으로써, 소정의 데이터에 기초한 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 또한 소정의 데이터를 데이터 인식 모델에 적용하여 출력된 결과 값은, 데이터 인식 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 가스 센서, 먼지 센서, 환경 센서(예컨대, 재실 센서, 모션 센서, 소음 센서 등) 등의 센서로부터 획득된 센싱 값 또는 공기정화장치(1000)와 통신 가능한 타 장치로부터 수신한 상태 정보 등과 같은 데이터를 입력 값으로 데이터 인식 모델에 적용함으로써 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 결정된 동작 모드에 따라 공기정화장치(1000)가 동작할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면 인공 지능 시스템을 이용하여 사용자 프로파일 및 사용 기반에 따라 공기정화장치(1000)의 자율 운전, 모니터링 기능 및 자동 온/오프 기능이 수행될 수 있다.
예컨대, 프로세서(130)는 공기정화장치(1000)에 구비된 센서(170) 및 공기정화장치(1000)와 통신하는 스마트폰과 같은 사용자 단말 장치를 통해 수집된 사용자의 이동 정보, 사용자 움직임 정보를 데이터 인식 모델에 적용하여 사용자의 생활 패턴에 관련한 사용자의 프로파일 정보를 생성할 수 있고, 사용자의 프로파일 정보에 기초하여 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 결정할 수 있다. 예컨대, 사용자의 프로파일 정보를 바탕으로 현재 시간이 취침 시간인 것으로 판단되면 공기정화장치(1000) 동작 시 소음이 최소화되도록 최소 청정 모드로 동작할 수 있다.
한편, 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 결정하기 위해 사용되는 사용자 프로파일 정보는 사용자가 관심 있는 오염원에 대한 정보, 사용자가 자주 사용하는 동작 모드에 대한 정보 등도 포함할 수 있고, 이러한 정보를 고려하여 사용자 선호를 반영한 공기정화장치(1000)의 동작 모드가 결정될 수 있다.
또 다른 예로, 사용자가 실내에 존재하는지, 실내 공기 상태가 어떠한지를 종합적으로 고려하여 공기정화장치(1000)의 동작 모드가 결정될 수 있다. 즉, 예컨대, 사용자가 존재하지 않는 동안에는 불필요하게 공기정화장치(1000)가 동작되지 않도록 할 수 있다. 예컨대 프로세서(130)는 가스 센서, 먼지 센서 등으로부터 획득된 센싱 값과 재실 센서, 모션 센서 등의 센서로부터 획득된 센싱 값을 입력 데이터로 하여 데이터 인식 모델에 적용함으로써, 동작 모드를 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 프로세서(130)는 센서로부터 획득된 센싱 값을 기초로 공기정화장치(1000)의 온/오프 자동 제어 또는 대기(idle) 모드/활성화 모드 자동 전환 기능을 수행할 수 있다. 예컨대, 공기정화장치(1000)가 대기 모드인 경우에도 센서(170)는 활성화되어 있을 수 있고, 센서(170)로부터 획득된 센싱 값을 기초로 공기 정화가 필요한 경우로 판단되면 자동으로 대기 모드에 있던 공기정화장치(1000)를 활성화 모드로 전환할 수 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따르면, 통신부(170)를 통해 외부 장치로부터 상태 정보가 수신되면, 프로세서(130)는 수신한 상태 정보와 연관된 공기 정화 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
일 예로, 먼지가 많이 발생될 수 있는 상황, 예컨대 사용자가 청소기를 사용하는 상황에서, 청소기는 공기정화장치(1000)에 청소가 수행되었음을 알리는 상태 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(130)는 청소기로부터 수신된 상태 정보를 데이터 인식 모델에 적용함으로써 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 자동 먼지 제거 모드로 결정하고, 공기정화장치(1000)가 대기(idle) 모드에 있었으면 공기정화장치(1000)를 활성화 모드로 전환하고, 먼지 필터가 공기 통로에 배치되도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 냄새가 많이 발생될 수 있는 상황, 예컨대 전기 레인지를 이용하여 사용자가 요리를 하는 상황에서, 전기 레인지는 공기정화장치(1000)에 요리가 수행되었음을 알리는 상태 정보를 전송할 수 있다. 프로세서(130)는 전기 레인지로부터 수신된 상태 정보를 데이터 인식 모델에 적용함으로써 공기정화장치(1000)의 동작 모드를 자동 탈취 모드로 결정하고, 공기정화장치(1000)가 대기모드에 있었으면 공기정화장치(1000)를 활성화 모드로 전환하고 탈취 필터를 공기 통로에 배치하도록 구동부(120)를 제어할 수 있다.
또 다른 실시 예에 따르면, 데이터 인식 모델에 센서(170)의 센싱 값을 입력 데이터로 적용함으로써, 현재 공기에 존재하는 오염원 제거를 위해 최적화된 모드가 선택될 수 있다. 예컨대, 프로세서(130)는 가스 센서, 먼지 센서 등의 센서를 통해 획득된 센싱 값을 데이터 인식 모델에 적용하여 주요 오염원을 식별하고 오염 레벨을 구분할 수 있다. 이를 바탕으로 최단 시간 공기 청정을 위한 필터의 종류 및 필터의 개수를 결정하여 결정된 종류 및 개수의 필터를 공기 통로에 배치시킬 수 있다.
한편, 상술한 실시 예에서는 공기정화장치(1000) 내에 인공 지능 시스템이 탑재되는 것으로 설명하였으나, 외부 서버에 탑재되어 공기정화장치(1000)를 외부 서버에서 제어하는 것도 가능하다.
도 21은 본 개시의 일 실시 예에 따른 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부를 포함하는 공기정화장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 21에 도시된 흐름도는 상술한 공기정화장치(1000)에서 처리되는 동작들로 구성될 수 있다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 앞서 공기정화장치(1000)에 관하여 기술된 내용은 도 21에 도시된 흐름도에도 적용될 수 있다.
도 21을 참고하면, 공기정화장치(1000)는 공기 상태를 판단한다(S2110). 공기정화장치(1000)는 공기정화장치(1000) 내/외부에 있는 가스 센서 및 먼지 센서 중 적어도 하나를 통해 획득된 센싱값에 기초하여 공기 상태를 판단할 수 있다.
그리고 공기정화장치(1000)는 상기 판단된 공기 상태에 따라 상기 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 상기 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다(S2120).
S2110 단계에서 공기정화장치(1000)는 가스 센서의 센싱값을 기초로 가스의 종류를 판단하고, S2120 단계에서 공기정화장치(1000)는 복수의 필터 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 구동부를 제어할 수 있다.
상기 복수의 필터는 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함할 수 있고, 이 경우, S2120 단계에서 공기정화장치(1000)는 상기 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 상기 유해가스 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 상기 탈취 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 유해가스 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
상기 복수의 필터는 복수의 먼지 필터를 포함할 수 있고, 이 경우, S2120 단계에서 공기정화장치(1000)는 상기 복수의 필터 중 상기 먼지 센서의 센싱값을 기초로 판단된 먼지량에 대응하는 개수의 먼지 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
공기정화장치(1000)는 복수의 공기 청정 모드로 동작할 수 있고, 복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 그리고 공기정화장치(1000)는 상기 사용자 입력에 따라 선택된 공기 청정 모드에 따라 상기 구동부를 제어할 수 있다.
그리고 공기정화장치(1000)는 상기 복수의 필터 각각이 상기 공기 통로에 배치된 이력에 대한 정보를 저장하고, 상기 정보를 기초로 사용자에게 필터 교체에 대한 알림을 제공할 수 있다.
한편, 상술한 실시 예들에서 공기정화장치(1000)에서 복수 개의 필터가 모두 이동 가능한 것으로 설명하였으나, 복수 개의 필터 중 하나 혹은 그 중 일부 복수개의 필터만 이동 가능하도록 설계될 수 있다. 또한, 공기정화장치(1000)의 필터 개수가 반드시 복수 개일 필요는 없고 하나의 필터만 포함한 공기정화장치(1000)도 본 개시에 포함될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예들에 따르면, 필요한 필터만 공기 통로에 배치될 수 있으므로 공기가 불필요하게 많은 필터를 통과하면서 발생하게 되는 공기정화장치의 소음을 줄일 수 있다. 또한, 상술한 다양한 실시 예들에 따르면 사용자가 원하는 필터들로만 조합된 사용자 맞춤형 공기정화장치가 제공될 수 있다. 또한, 상술한 다양한 실시 예들에 따르면, 복수의 필터의 사용에 따른 개별 오염도 확인이 가능하므로 정확한 필터 교체 시점을 알 수 있다. 공기정화장치의 유지, 보수의 편리성이 향상될 수 있다.
상술한 실시 예들에 따른 공기정화장치(1000)는 도 22에 도시한 바와 같이 공기청정기, 제습기, 가습기, 에어컨 등 다양한 장치로 구현될 수 있고, IoT 허브와 연결되어 사용자에게 다양한 서비스를 제공할 수 있다. IoT 허브는 가전 내 특정 장치로 구현될 수 있고 예컨대 사용자의 휴대폰 또는 TV 등으로 구현될 수 있다. IoT 허브는 서비스 센터와도 연결될 수 있고, 기상청과 연결되어 예컨대 미세먼지, 오존, 일산화탄소, 이산화질소, 아황산가스 등과 같은 유해 가스에 대한 환경 정보를 수신하여 수신된 정보를 기초로 가정 내 각 기기를 최적의 상태로 제어할 수도 있다. 도 22에 도시된 기기들 이외에도, 예를 들어 가습기, 스마트 창문, 공기청정기, 써큘레이터, 후드 등도 제어될 수 있다.
도 24는 본 개시의 일 실시 예에 따른 공기정화장치(1000)의 시스템 플로우를 설명하기 위한 도면이다.
도 24를 참고하면, 공기정화장치(1000)의 시스템 플로우는 크게 데이터 수집 단계, 데이터 분석 단계, 제어 단계로 구성될 수 있다. 데이터 수집 단계에서는 각종 센서를 통한 오염원 센싱, 환경 센싱 동작 및 사용자 프로파일링이 수행될 수 있다. 그리고 데이터 분석 단계에선 공기 상태를 인식하고 공기 상태에 따른 최적의 동작 모드를 결정하기 위한 인공지능 프로그램인 학습형 공기질 인식 엔진에 상기 수집된 데이터를 적용하여 최적의 동작 모드가 결정될 수 있다. 이후, 제어 단계에선 상기 데이터 분석 단계에서의 결정된 동작 모드 동작 모드로 동작하도록 공기정화장치(1000)가 제어될 수 있다. 제어 단계에서는 상기 인식 엔진에서의 분석 결과를 바탕으로 실시간 동작 제어가 수행되며 최단 시간으로 실내 오염원 제거가 가능하다.
이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 본 개시에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit)중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)에 저장될 수 있는 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치(예: 공기정화장치(1000))를 포함할 수 있다. 상기 명령이 프로세서에 의해 실행될 경우, 프로세서가 직접, 또는 상기 프로세서의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어™)를 통해 온라인으로 배포될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 공기정화장치에 있어서,
    복수의 필터;
    상기 공기정화장치 내의 원형 경로를 따라 이동 가능한 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부; 및
    공기 상태에 따라 상기 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 상기 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 프로세서;를 포함하고,
    상기 공기정화장치는,
    상기 복수의 필터가 개별적으로 이동하는 복수의 원형 경로가 마련되어 있고, 상기 복수의 원형 경로는 제1 원형 경로 및 상기 제1 원형 경로를 둘러싸는 제2 원형 경로를 포함하는 공기정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 상태를 판단하기 위한 센싱값을 획득하는 센서;를 더 포함하며,
    상기 센서는,
    먼지 센서 및 환경센서 중 적어도 하나를 포함하는 공기정화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서는 가스 센서를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 센서의 센싱 값을 기초로 가스의 종류를 판단하고, 상기 복수의 필터 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 공기정화장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 상기 유해가스 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하고,
    상기 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 상기 탈취 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 유해가스 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하는 공기정화장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 복수의 먼지 필터를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 복수의 필터 중 상기 먼지 센서의 센싱 값을 기초로 판단된 먼지량에 대응하는 개수의 먼지 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 공기정화장치.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 공기 청정 모드 중 어느 하나를 선택하는 사용자 입력을 수신하기 위한 입력부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 입력부를 통해 선택된 공기 청정 모드에 따라 상기 구동부를 제어하는 공기정화장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 프로세서의 제어에 따라 상기 복수의 필터 중 상기 적어도 하나의 필터를 상기 원형 경로에서 공기가 통과하는 방향과 수직이 되는 위치에 배치시키는 공기정화장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 필터 각각이 상기 공기 통로에 배치된 이력에 대한 정보를 저장하는 메모리;를 더 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 정보를 기초로 사용자에게 필터 교체에 대한 알림을 제공하는 공기정화장치.
  12. 제1항에 있어서,
    공기를 흡입하는 사이클론;을 더 포함하는 공기정화장치.
  13. 제1항에 있어서,
    정화된 공기를 상측으로 배출시키는 서큘레이터;를 더 포함하는 공기정화장치.
  14. 제1항에 있어서,
    통신부;를 더 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 통신부를 통해 외부 장치로부터 상태 정보를 수신하고, 상기 수신한 상태 정보와 연관된 공기 정화 동작을 자동으로 수행하는 공기정화장치.
  15. 제1항에 있어서,
    통신부;를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 공기정화장치의 상태 정보를 포함하는 대화 메시지를 메시지 서버에 전송하도록 상기 통신부를 제어하고, 상기 메시지 서버를 통해 상기 대화 메시지를 수신한 전자 장치로부터 제어 정보를 포함한 대화 메시지가 수신되면, 상기 제어 정보에 대응되는 공기 정화 동작을 수행하는 공기정화장치.
  16. 제1항에 있어서,
    마이크; 및
    스피커;를 더 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 마이크를 통해 수집된 사운드의 파형을 상쇄시키기 위한 파형의 사운드를 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 공기정화장치.
  17. 복수의 필터를 개별적으로 이동시키는 구동부를 포함하는 공기정화장치의 제어방법에 있어서,
    공기 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 공기 상태에 따라 상기 공기정화장치 내의 원형 경로를 따라 이동 가능한 복수의 필터 중 적어도 하나의 필터가 상기 공기정화장치 내의 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 단계;를 포함하고,
    상기 공기정화장치는,
    상기 복수의 필터가 개별적으로 이동하는 복수의 원형 경로가 마련되어 있고, 상기 복수의 원형 경로는 제1 원형 경로 및 상기 제1 원형 경로를 둘러싸는 제2 원형 경로를 포함하는 공기정화장치의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 공기정화장치의 센서를 통해 획득된 센싱값에 기초하여 공기 상태를 판단하며,
    상기 센서는,
    먼지 센서 및 환경 센서 중 적어도 하나를 포함하는 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 센서는 가스 센서를 더 포함하고,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 가스 센서의 센싱값을 기초로 가스의 종류를 판단하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 복수의 필터 중 상기 판단된 가스의 종류에 대응하는 필터가 상기 공기 통로에 배치되도록 상기 구동부를 제어하는 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 필터는 유해가스 필터 및 탈취 필터를 포함하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 판단된 가스의 종류가 유해가스이면 상기 유해가스 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 탈취 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 판단된 가스의 종류가 냄새를 유발하고 무해한 가스이면 상기 탈취 필터를 상기 공기 통로에 배치하고 상기 유해가스 필터는 상기 공기 통로 바깥에 배치하도록 상기 구동부를 제어하는 제어방법.
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