KR101851342B1 - 하이브리드 led 공기정화기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필터 소재가 결합된 하이브리드 LED 공기정화기에 관한 것으로서, 상세하게는 필터 소재에서 발생하는 음이온과 전자식으로 발생하는 전자식 음이온을 결합한 하이브리드 방식의 공기 정화 기능과 룸 내의 분위기를 연출하는 무드 기능을 제공하기 위한 필터 소재가 결합된 하이브리드 LED 공기정화기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 하이브리드 LED 공기정화기에 관한 것으로서, 상세하게는 필터 소재에서 발생하는 음이온과 전자식으로 발생하는 전자식 음이온을 결합한 하이브리드 방식의 공기 정화 기능과 룸 내의 분위기를 연출하는 무드 기능을 제공하기 위한 필터 소재가 결합된 하이브리드 LED 공기정화기에 관한 것이다.
먼저, 일반적인 광촉매를 이용한 공기 청정 기술을 살펴보면, 자외선 램프에서 방출되는 광에너지가 이산화티탄 등과 같은 광촉매에 조사되면 전자가 전도대에 전이되어 전자와 정공이 생성되고, 상기 전자와 정공은 강한 산화력과 환원력을 지니고 있으므로, 공기 중의 수분이나 산소 등과 반응하여 활성산소를 발생시킨다.
그리고 상기 활성산소는 다른 성분과 강한 결합력이 있으므로 냄새 물질의 결합을 파괴하게 되어 탈취작용이 이루어지게 될 뿐만 아니라 활성산소 중에 OH라디칼은 미생물을 살균시키는 강한 산화력을 지니고 있으므로 살균작용을 하게 된다.
급속한 산업화와 자동차의 증가에 따른 배기가스, 황사 등에 의한 대기오염이 심각한 수준에 이르러, 현대인은 각종 호흡기 질환 및 알레르기성 질환에 항시 노출되어 있다.
이런 급변하는 생활환경의 변화가 건강에 대한 인식을 높이는 결과를 초래했으며, 이에 따라 쾌적한 청정공기에 대한 관심을 높아지게 되었다.
초기의 공기를 청정 하는 방법에 있어서 숯을 이용한 방식은 다공체로서 습도조절, 탈취, 항균, 전자파차단, 정수 등의 탁월한 효능이 있으나, 냄새나 공기 오염이 심한 대형업소 등에서는 숯 자체를 자연적으로 이용한 방법은 큰 효과를 기대하기 어려운 실정이다.
이러한 종래의 공기를 청정 하는 방법의 한 예로 실용신안공고번호 207209호 "숯,황토,소금 및 쑥을 이용한 공기청정기"가 있다.
다른 종래의 기술로 실용신안등록번호 154615호 "음전극침이 중앙에 위치한 전자식 공기청정기"에서는 음극전극판과 집진판을 구성하여 두 판에 고전압을 공급하여 코로나방전시켜 먼지 등을 집진하거나 음이온이 방출되도록 공지되어 있으나, 이러한 공기청정기는 단지 음이온과 오존을 발생토록 이루어져 있어 실내공기를 순환시켜 공기를 정화하지 못하고, 단지 필터를 통하여 공기를 정화하는 단순기능만 이루어져 내부를 살균하거나 음이온이 발생토록 하는 기능이 없는 치명적인 문제점이 있었다.
특히, 전자식 음이온발생기의 경우에는 오존이 발생하게 되므로 이를 필터링하기 위한 구조도 필요하게 되었다.
따라서, 1차적으로 유해물질인 포름알데히드 및 일산화탄소를 분해시키고, 2차적으로 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하면서 오존을 처리할 수 있는 공기청정기가 필요하게 된 것이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 필터 소재에서 발생하는 음이온과 고전압을 이용한 전자회로에서 발생한 음이온이 결합된 하이브리드 방식의 공기 정화 기능을 제공하도록 하며, 동시에 룸 내의 감성 분위기 연출이 가능한 RGB 디밍제어 기능을 수행할 수 있는 무드램프를 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2 목적은 스마트폰 및 IT기기와 정보 연계가 가능하도록 BLE(Bluetooth Low Energy) 확장 기능과 WiFi 기능을 제공하여 전용 메인서버 및 상용 클라우드 시스템과의 프로토콜 호환이 가능하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명인 하이브리드 LED 공기정화기는,
상측에 하이브리드이온제공부를 구성하고 있는 본체(100);
전면케이스(210),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전면케이스의 상측에 설치 구성되어 유입되는 공기에 포함된 유해 물질을 1차적으로 필터링하기 위한 허니콤 구조의 1차필터부(220),
상기 1차필터부의 후단에 설치 구성되어 공기를 흡입시키기 위한 순환팬(230),
상기 순환팬의 후단에 설치 구성되며, 전자식 음이온을 발생시켜 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하기 위한 전자식음이온발생부(240),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전자식음이온발생부의 후단에 설치 구성되어 전자식음이온발생부에 의해 정화된 공기를 필터 소재식 음이온과 결합시켜 음이온 발생을 촉진시키며, 전자식음이온발생부에서 생성된 오존을 제거하기 위한 허니콤 구조의 2차필터부(250),
상기 2차필터부의 후단에 위치하며, 상기 전면케이스와 결합되는 후면케이스(260)를 포함하여 구성되는 하이브리드이온제공부(200);
상기 본체의 어느 일측에 형성되어 하이브리드이온제공부에서 제공된 음이온 발생량을 측정하며, 공기 오염도를 측정하여 음이온 발생의 강약을 조절하기 위한 공기환경측정부(300);
상기 본체의 다른 일측에 형성되어 조명을 제공하기 위한 엘이디무드램프부(400);
엘이디무드램프부에 동작 신호를 제공하며, 상기 공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 순환팬과 전자식음이온발생부를 제어하기 위한 메인제어부(500);를 포함한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 하이브리드 LED 공기정화기를 통해, 필터 소재에서 발생하는 음이온과 고전압을 이용한 전자회로에서 발생한 음이온이 결합된 하이브리드 방식의 공기 정화 기능을 제공하도록 하며, 동시에 룸 내의 감성 분위기 연출이 가능한 RGB 디밍제어 기능을 수행할 수 있는 무드램프를 제공함으로써, 필터 소재 방식을 통해 유해물질인 포름알데히드 및 일산화탄소를 분해시키고, 전자식을 이용하여 2차적으로 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하면서 오존을 처리할 수 있는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 스마트폰 및 IT기기와 정보 연계가 가능하도록 BLE(Bluetooth Low Energy) 확장 기능과 WiFi 기능을 제공하여 전용 메인서버 및 상용 클라우드 시스템과의 프로토콜 호환이 가능하도록 함으로써, 외부 기기와 연동에 따른 원격 제어 및 관리 등을 수행하는 효과를 발휘하게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 LED 공기정화기의 사시도이며, 도 2는 내부 투시도이며, 도 3은 내부에 구성된 주요 구성수단들을 간략하게 나타낸 측면 투시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 LED 공기정화기의 1차필터부와 전자식음이온발생부 및 2차필터부에 의해 공기가 정화되는 것을 도식화한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 LED 공기정화기의 전자식음이온발생부를 간략히 나타낸 예시도이며, 도 6은 공기환경측정부의 일부 구성을 회로적으로 나타낸 예시도이며, 도 7은 메인제어부를 간략히 나타낸 예시도이며, 도 8은 팬모터제어부를 간략히 나타낸 예시도이며, 도 9는 공기환경측정부 전체를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 LED 공기정화기의 1차필터부와 전자식음이온발생부 및 2차필터부에 의해 공기가 정화되는 것을 도식화한 예시도이다.
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이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단은 하기와 같다.
즉, 본 발명의 하이브리드 LED 공기정화기는,
상측에 하이브리드이온제공부를 구성하고 있는 본체(100);
전면케이스(210),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전면케이스의 상측에 설치 구성되어 유입되는 공기에 포함된 유해 물질을 1차적으로 필터링하기 위한 허니콤 구조의 1차필터부(220),
상기 1차필터부의 후단에 설치 구성되어 공기를 흡입시키기 위한 순환팬(230),
상기 순환팬의 후단에 설치 구성되며, 전자식 음이온을 발생시켜 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하기 위한 전자식음이온발생부(240),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전자식음이온발생부의 후단에 설치 구성되어 전자식음이온발생부에 의해 정화된 공기를 필터 소재식 음이온과 결합시켜 음이온 발생을 촉진시키며, 전자식음이온발생부에서 생성된 오존을 제거하기 위한 허니콤 구조의 2차필터부(250),
상기 2차필터부의 후단에 위치하며, 상기 전면케이스와 결합되는 후면케이스(260)를 포함하여 구성되는 하이브리드이온제공부(200);
상기 본체의 어느 일측에 형성되어 하이브리드이온제공부에서 제공된 음이온 발생량을 측정하며, 공기 오염도를 측정하여 음이온 발생의 강약을 조절하기 위한 공기환경측정부(300);
상기 본체의 다른 일측에 형성되어 조명을 제공하기 위한 엘이디무드램프부(400);
엘이디무드램프부에 동작 신호를 제공하며, 상기 공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 순환팬과 전자식음이온발생부를 제어하기 위한 메인제어부(500);를 포함한다.
또한, 상기 전자식음이온발생부(240)는,
후단에 구성된 고압트랜스(T)를 스위칭시켜 고전압을 발생시키는 TRIAC(VT)과:
상기 고압트랜스의 후단에 구성되어 회로 보호 및 감전에 의한 사고를 방지하기 위하여 2차역서지방지회로부(241):
상기 2차역서지방지회로부의 후단에 구성되되, 끝단이 뾰족한 매쉬 구조의 동선으로 형성되어 동선을 통해 흐르는 과전류 포화를 방지하기 위한 고전압저항부를(242):를 포함한다.
또한, 상기 공기환경측정부(300)는,
음이온을 감지하기 위한 음이온감지부(310):
상기 음이온감지부의 후단에 구성되어 음이온감지부를 통과한 신호를 게이트 단을 통해 입력받는 FET(Feild Effective Transister)(320):
상기 FET(Feild Effective Transister)의 후단에 구성되어 게이트단을 통해 입력받은 신호를 증폭하여 메인제어부의 마이크로프로세서로 제공하기 위한 TR(Transister)을 포함한 2단증폭회로부(330):
공기 중 먼지의 양을 측정하기 위한 먼지센서(340):
온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도센서(350):
상기 먼지센서 및 온습도센서로부터 획득된 감지값을 마이크로프로세서로 제공하기 위한 센싱값제공부(360):를 포함한다.
또한, 상기 메인제어부(500)는,
공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키거나, 통신 기능을 수행하는 엘이디디밍제어인터페이스부(511)를 포함하여 구성되어 엘이디무드램프부에 특정 칼라 연출이 가능하도록 시간 분할에 의한 스위칭을 위한 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키기 위한 마이크로프로세서(510),
상기 마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호를 획득하여 순환팬의 정회전과 역회전 및 가감속을 제어하기 위한 팬모터제어부(520)를 포함한다.
또한, 상기 팬모터제어부(520)는,
마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호에 따라 공기를 흡입하는 순환팬의 정 방향 혹은 역 방향 회전과 회전 속도를 제어하기 위한 드라이브파워TR(Transister)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 팬모터제어부(520)는,
순환팬의 전류를 피드백받아 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인제어부(500)는,
스마트기기와 정보 연동을 위한 와이파이인터페이스부(530)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 본 발명에 의한 필터 소재가 결합된 하이브리드 LED 공기정화기의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 LED 공기정화기의 사시도이며, 도 2는 내부 투시도이며, 도 3은 내부에 구성된 주요 구성수단들을 간략하게 나타낸 측면 투시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명인 하이브리드 LED 공기정화기는 본체(100), 하이브리드이온제공부(200), 공기환경측정부(300), 엘이디무드램프부(400), 메인제어부(500)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(100)는 상측에 하이브리드이온제공부(200)를 구성하고 있으며, 하측에 공기환경측정부(300), 엘이디무드램프부(400)를 구성하게 된다.
또한, 상기 하이브리드이온제공부(200)는 전면케이스(210)를 구성하게 되며, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 바람직하게는 1차필터부(220)를 취부하고 있다.
이때, 상기 1차필터부(220)는 필터 소재로 이루어진 허니콤 구조를 가지고 있으며, 전면케이스의 상측에 설치 구성되어 유입되는 공기에 포함된 유해 물질을 1차적으로 필터링하는 기능을 수행하게 된다.
본 발명에 있어서 상기 1차필터부(220)를 구성하는 필터 소재는 숯, 황토, 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서 상기 1차필터부(220)를 구성하는 필터 소재는 숯, 황토, 세라믹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 1차필터부(220)는 숯과 황토를 이용하여 허니콤 구조의 필터를 형성하고 여기에 세라믹을 바인딩시킨 필터로서 기존 집진 필터에서 매번 주기마다 교체해야 하는 번거로움이 없는 자연친화적인 필터인 것을 특징으로 한다.
도 4를 참조하여 부연 설명하자면, 1차필터부(220)는 허니콤 구조를 가지고 있어 공기 중에 포함된 유해 물질인 포름 알데히드 및 일산화탄소 등을 분해시킬 수 있게 되는데, 상기 허니콤 구조의 1차필터부(220)는 직경 150mm의 라운드 형태로 구성되게 된다.
또한, 순환팬(230)을 상기 1차필터부의 후단에 설치 구성되어 공기를 흡입시켜 상기 1차필터부를 통과하도록 하는 것이다.
또한, 전자식음이온발생부(240)를 상기 순환팬의 후단에 설치 구성하여 전자식 음이온을 발생시켜 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하게 된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 전자식음이온발생부(240)에서 발생된 음이온을 순환팬을 통해 배출된 공기에 투입시키는 것이며, 전자식음이온발생부에서 발생된 음이온을 순환팬의 후단에 제공하기 위하여 도 3과 같이, 별도의 통로관을 설치 구성할 수도 있다.
이때, 필터 소재가 형성되어 있는 허니콤 구조의 2차필터부(250)를 전자식음이온발생부의 후단에 설치 구성하여, 전자식음이온발생부에 의해 정화된 공기를 필터 소재식 음이온과 결합시켜 음이온 발생을 촉진시키며, 전자식음이온발생부에서 생성된 오존을 제거하게 되는 것이다.
따라서, 전자식음이온발생부에 의해 세균성 오염균 및 박테리아가 제거된 공기를 필터 소재식 음이온과 결합시켜 음이온 발생을 증대시키게 되며, 이때 전자식음이온발생부에서 생성된 인체에 해로운 오존을 필터 소재식 음이온과 결합시켜 제거하게 되는 것이다.
그리고, 후면케이스(260)를 상기 2차필터부(250)의 후단에 위치시켜 상기 전면케이스와 결합하게 된다.
상기한 본 발명의 필터 소재가 결합된 하이브리드 방식의 공기정화 기법의 장점은 일반적으로 가정에서 사용하는 공기청정 기능에 탑재된 헤파 필터의 경우, 0.3μm 까지의 입자를 걸러 낼 수 있는 기능을 갖고 있으나, 이보다 작은 바이러스 등 세균을 포함한 미세 곰팡이성 입자의 경우는 필터링이 불가능하다.
이러한 경우에 무필터 방식의 음이온을 이용한 공기청정기가 효과적이며, 세균 및 바이러스에 대하여 높은 살균 및 정화작용을 가지고 있다.
그리고, 음 이온은 공기 중에 포함된 유해물질을 비롯하여 미세중금속, 곰팡이, 세균 등과 결합하여 살균처리를 하거나 이러한 물질들이 공기 중에 부유할 수 없도록 변환하여 주변 공기를 맑게 하는 역할을 수행한다.
전자식 음이온 발생을 위해서는 아크 방전, 프라즈마 방전 등 고전압 회로를 통해서 생성하는데, 이러한 과정에서 음이온 이외에도 수산화이온 또는 0.05ppm를 초과하는 인체에 해로운 오존이 다량 발생할 수 있기 때문에 고전압 방전 회로를 이용한 전자식 음이온 공기 청정기는 현실적인 상품 적용에 심각한 문제가 있다.
그러나, 상기와 같이 필터 소재가 결합된 하이브리드 방식의 공기 정화기를 제공한다면, 상기한 문제점을 해결할 수 있게 되는 것이다.
다음은 도 5를 참조하여 전자식음이온발생부(240)에 대한 블록을 상세히 설명하도록 하겠다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전자식음이온발생부(240)는 TRIAC(VT), 2차역서지방지회로부(241), 저항부(242)를 포함하여 구성되게 된다.
이때, 상기 전자식음이온발생부(240)를 순환팬의 후단에 설치 구성할 수도 있으며, 메인제어부가 구성된 부위에 설치 구성하고, 출력된 음이온을 배출관에 연결시켜 순환팬의 후단으로 공급할 수 있도록 구성할 수도 있다.
도 5를 참조하여 구체적으로 설명하면, 상기 TRIAC(VT)은 양방향 정류다이오드로서 후단에 구성된 고압트랜스(T)를 스위칭시켜 고전압을 발생시키는 기능을 수행하게 된다.
상기 고압트랜스(T)는 예를 들어, Ferrite Core/ EE1313S, 소형의 작은 트랜스가 사용되며, 스위칭 주파수는 75KHz 대역에서 제어가 이루어지도록 한다.
상기 고압트랜스(T)는 예를 들어, Ferrite Core/ EE1313S, 소형의 작은 트랜스가 사용되며, 스위칭 주파수는 75KHz 대역에서 제어가 이루어지도록 한다.
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그리고, 상기 고압트랜스의 후단에 2차역서지방지회로부(241)를 구성하여 회로 보호 및 감전에 의한 사고를 방지하게 된다.
또한, 다른 예로서, 트리플 폴리에스테르 라인을 사용할 수도 있다.
그리고, 상기 2차역서지방지회로부의 후단에 저항부(242)를 구성하게 되는데, 바람직하게는 도 4에 도시한 바와 같이, 끝단을 뾰족한 매쉬 구조의 동선으로 형성되어 동선을 통해 음이온을 발생시키게 된다.
따라서, 허니콤 구조의 1차필터부(220)에서 처리가 미비한 세균성 오염군에 대한 강도 높은 음이온을 발생시키게 된다.
다음은 도 6,9를 참조하여 공기환경측정부(300)에 대한 블록을 상세히 설명하도록 하겠다.
상기 공기환경측정부(300)는 본체의 어느 일측에 형성되어 하이브리드이온제공부에서 제공된 음이온 발생량을 측정하며, 공기 오염도를 측정하여 음이온 발생의 강약을 조절하기 위하여 구성되게 된다.
이를 위하여, 도 6,9에 도시한 바와 같이, 상기 공기환경측정부(300)는 음이온감지부(310), FET(Feild Effective Transister)(320), 2단증폭회로부(330), 먼지센서(340), 온습도센서(350), 센싱값제공부(360)를 구성하게 된다.
이때, 다른 실시예로서, 필요시 공기 중의 오염도를 측정하기 위한 아날로그 신호 입력용 인터페이스부를 내장할 수도 있다.
구체적으로 설명하자면, 상기 음이온감지부(310)를 통해 음이온을 감지하게 되며, 상기 FET(Feild Effective Transister)(320)를 음이온감지부의 후단에 구성시켜 음이온감지부를 통과한 신호를 게이트 단을 통해 입력받게 된다.
또한, 상기 FET(Feild Effective Transister)의 후단에 TR(Transister)을 포함한 2단증폭회로부(330)를 구성함으로써, 게이트단을 통해 입력받은 신호를 증폭하여 메인제어부의 마이크로프로세서로 제공하게 되는 것이다.
예를 들어, 음이온감지부를 통과한 신호가 FET(Feild Effective Transister)의 Gate 단을 통해서 들어오면 TR(Transister)을 포함한 2단증폭회로부에서 신호가 증폭되어 마이크로프로세서에 내장된 12Bit의 A/D(Analog to Digital Converter)를 통해서 디지털 코드로 변환되게 되는 것이다.
또한, 환경 감지 센서로서, 공기 중 먼지의 양을 측정하기 위한 먼지센서(340)와 온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도센서(350)를 구성하게 된다.
이때, 센싱값제공부(360)에 의해 상기 먼지센서 및 온습도센서로부터 획득된 감지값을 마이크로프로세서로 제공하게 된다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 본체의 다른 일측에 엘이디무드램프부(400)를 구성하게 되는데, 이를 통해 룸 내의 감성 분위기 연출이 가능하게 된다.
다음은 도 7을 참조하여 메인제어부(500)에 대한 블록을 상세히 설명하도록 하겠다.
상기 메인제어부(500)는 엘이디무드램프부에 동작 신호를 제공하며, 상기 공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 순환팬과 전자식음이온발생부를 제어하기 위한 기능을 수행하게 된다.
이를 위하여, 도 7에 도시한 바와 같이, 메인제어부(500)는 마이크로프로세서(510), 팬모터제어부(520)를 포함하여 구성하게 된다.
또한, 다른 실시예로서, 메인제어부(500)는 스마트기기와 정보 연동을 위한 와이파이인터페이스부(530)를 더 포함하여 구성할 수 있다.
상기 와이파이인터페이스부를 통해 외부 스마트기기와 정보를 서로 주고 받을 수 있게 된다.
상기 마이크로프로세서(510)는 공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키며, 동시에 통신 기능을 수행하는 엘이디디밍제어인터페이스부(511)를 포함하여 구성되게 된다.
이를 통해, 엘이디무드램프부에 특정 칼라 연출이 가능하도록 시간 분할에 의한 스위칭을 위한 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키게 된다.
즉, 마이크로프로세서(510)는 각각의 RGB LED에 특정의 칼라 연출이 가능하도록 시간 분할에 의한 스위칭 기능을 제공하며, 이를 위하여 마이크로프로세서의 I/O 입출력 포트를 통해 PWM(pulse width modulation ) 신호를 생성하게 된다.
이때, 상기 팬모터제어부(520)는 마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호를 획득하여 순환팬의 정회전과 역회전 및 가속 혹은 감속을 제어하게 되는 것이다.
예를 들어, 상기 마이크로프로세서는 8비트급 초소형 MCU(micro controller unit )로써 I2C버스를 지원하는 LED드라이브 소자를 이용한 RGB LED 디밍제어 기능을 수행하는 엘이디디밍제어인터페이스부(511)를 구성하게 된다.
상기 엘이디디밍제어인터페이스부(511)는 통신 기능을 수행하기 위하여 마이크로프로세서에서 지원하는 직렬 통신기능인 UART(Universal Asynchronous Receiver/TRansmitter) 기능을 이용하여 BLE를 제어하기 위한 통신으로 사용할 수 있다.
따라서, BLE 통신 기능을 통해 스마트폰 및 주변 통신용 게이트웨이와 무선 연결이 가능하게 되는 것이다.
또한, 엘이디무드램프부에 사용되는 RGB LED의 발광 소모 전력은 바람직하게는 4W로 설계하여 독서 등 및 취침 등이 가능한 밝기를 제공하며, 드라이브단 소자의 크기를 줄이기 위해서 디밍을 위한 주파수를 일반 연출 조명에 사용하는 디밍 주파수 대역보다 높은 200KHz이상의 대역에서 PWM(pulse width modulation ) 제어가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
다음은 도 8을 참조하여 팬모터제어부(520)에 대한 블록을 상세히 설명하도록 하겠다.
도 8에 도시한 바와 같이, 팬모터제어부(520)는 마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호에 따라 공기를 흡입하는 순환팬(230)의 정 방향 혹은 역 방향 회전과 회전 속도를 제어하기 위한 드라이브파워TR(521)를 포함하게 된다.
즉, 드라이브파워TR(Transister)은 마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation) 신호를 획득하여 순환팬의 정 방향 혹은 역 방향 회전과 회전 속도를 제어하게 된다.
예를 들어, 상기 종단 모터 제어를 위한 드라이브파워TR의 PNP Q1 및 NPN Q2에 입력된 PWM(pulse width modulation )신호에 따라 공기를 흡입하는 순환팬 모터의 정 방향 혹은 역 방향과 속도를 제어하게 되는 것이다.
한편, 팬모터제어부(520)는, 순환팬의 전류를 피드백받아 회전 속도를 제어하기 위한 피드백회로부를 더 포함하여 구성할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 필터 소재에서 발생하는 음이온과 고전압을 이용한 전자회로에서 발생한 음이온이 결합된 하이브리드 방식의 공기 정화 기능을 제공하도록 하며, 동시에 룸 내의 감성 분위기 연출이 가능한 RGB 디밍제어 기능을 수행할 수 있는 무드램프를 제공함으로써, 필터 소재 방식을 통해 유해물질인 포름알데히드 및 일산화탄소를 분해시키고, 전자식을 이용하여 2차적으로 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하면서 오존을 처리할 수 있는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 스마트폰 및 IT기기와 정보 연계가 가능하도록 BLE(Bluetooth Low Energy) 확장 기능과 WiFi 기능을 제공하여 전용 메인서버 및 상용 클라우드 시스템과의 프로토콜 호환이 가능하도록 함으로써, 외부 기기와 연동에 따른 원격 제어 및 관리 등을 수행하는 효과를 발휘하게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : 본체
200 : 하이브리드이온제공부
300 : 공기환경측정부
400 : 엘이디무드램프부
500 : 메인제어부
200 : 하이브리드이온제공부
300 : 공기환경측정부
400 : 엘이디무드램프부
500 : 메인제어부
Claims (6)
- 하이브리드 LED 공기정화기에 있어서,
상측에 하이브리드이온제공부를 구성하고 있는 본체(100)와;
전면케이스(210),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전면케이스의 상측에 설치 구성되어 유입되는 공기에 포함된 유해 물질을 1차적으로 필터링하기 위한 허니콤 구조의 1차필터부(220),
상기 1차필터부의 후단에 설치 구성되어 공기를 흡입시키기 위한 순환팬(230),
상기 순환팬의 후단에 설치 구성되며, 전자식 음이온을 발생시켜 세균성 오염균 및 박테리아를 제거하기 위한 전자식음이온발생부(240),
필터 소재가 형성되어 있으며, 상기 전자식음이온발생부의 후단에 설치 구성되어 전자식음이온발생부에 의해 정화된 공기를 필터 소재식 음이온과 결합시켜 음이온 발생을 촉진시키며, 전자식음이온발생부에서 생성된 오존을 제거하기 위한 허니콤 구조의 2차필터부(250),
상기 2차필터부의 후단에 위치하며, 상기 전면케이스와 결합되는 후면케이스(260)를 포함하여 구성되는 하이브리드이온제공부(200)와;
상기 본체의 어느 일측에 형성되어 하이브리드이온제공부에서 제공된 음이온 발생량을 측정하며, 공기 오염도를 측정하여 음이온 발생의 강약을 조절하기 위한 공기환경측정부(300)와;
상기 본체의 다른 일측에 형성되어 조명을 제공하기 위한 엘이디무드램프부(400)와;
엘이디무드램프부에 동작 신호를 제공하며, 상기 공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 순환팬과 전자식음이온발생부를 제어하기 위한 메인제어부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기. - 제 1항에 있어서,
상기 공기환경측정부(300)는,
음이온을 감지하기 위한 음이온감지부(310)와;
상기 음이온감지부의 후단에 구성되어 음이온감지부를 통과한 신호를 게이트 단을 통해 입력받는 FET(Feild Effective Transister)(320)와;
상기 FET(Feild Effective Transister)의 후단에 구성되어 게이트단을 통해 입력받은 신호를 증폭하여 메인제어부의 마이크로프로세서로 제공하기 위한 TR(Transister)을 포함한 2단증폭회로부(330)와;
공기 중 먼지의 양을 측정하기 위한 먼지센서(340)와;
온도 및 습도를 측정하기 위한 온습도센서(350)와;
상기 먼지센서 및 온습도센서로부터 획득된 감지값을 마이크로프로세서로 제공하기 위한 센싱값제공부(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기. - 제 1항에 있어서,
상기 메인제어부(500)는,
공기환경측정부의 측정 신호를 획득하여 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키거나, 통신 기능을 수행하는 엘이디디밍제어인터페이스부(511)를 포함하여 구성되어 엘이디무드램프부에 특정 칼라 연출이 가능하도록 시간 분할에 의한 스위칭을 위한 PWM(pulse width modulation ) 신호를 발생시키기 위한 마이크로프로세서(510)와;
상기 마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호를 획득하여 순환팬(230)의 정회전과 역회전 및 가감속을 제어하기 위한 팬모터제어부(520)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기. - 제 3항에 있어서,
상기 팬모터제어부(520)는,
마이크로프로세서로부터 출력된 PWM(pulse width modulation ) 신호에 따라 공기를 흡입하는 순환팬의 정 방향 혹은 역 방향 회전과 회전 속도를 제어하기 위한 드라이브파워TR(Transister)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기. - 제 3항에 있어서,
상기 팬모터제어부(520)는,
순환팬의 전류를 피드백받아 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기. - 제 3항에 있어서,
상기 메인제어부(500)는,
스마트기기와 정보 연동을 위한 와이파이인터페이스부(530)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 LED 공기정화기.
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| KR1020170096835A KR101851342B1 (ko) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | 하이브리드 led 공기정화기 |
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Legal Events
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