KR101846194B1 - 정전기를 이용한 먼지 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기를 띠는 볼을 바닥에 흩어지게 하여 이 정전기로 먼지를 부착하게 한 다음, 바닥에 미리 설치한 여러 개의 코일에 차례대로 전원을 공급 및 차단할 때 생긴 전자기력으로 먼지가 부착된 볼이 모이게 구성하므로, 모인 볼에 달라붙은 먼지만 제거하면 청소가 끝나게 하여 편리하면서도 쉽게 청소할 수 있게 한 정전기를 이용한 먼지 제거 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 본 발명은 이처럼 볼이 흩어지게 한 다음 전자기력으로 볼을 모아서 청소할 수 있게 구성하므로, 청소기 등을 구동하는 모터 등을 사용하지 않으므로 쾌적하면서도 조용한 분위기에서 청소할 수 있게 한 정전기를 이용한 먼지 제거 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

정전기를 이용한 먼지 제거 장치{DEVICE FOR REMOVING DUST USING STATIC ELECTRICITY}

본 발명은 정전기를 이용한 먼지 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정전기를 띠는 볼을 바닥에 뿌려서 먼지를 부착하게 하고, 바닥에 시설한 여러 개의 코일에 차례로 전자기력을 발생하여 볼이 바닥 중심 부분이나 한쪽으로 모이게 하여 볼에 부착한 먼지를 제거할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 가정이나 사무소 등의 바닥을 청소할 때는 아래의 특허문헌 1 내지 특허문헌 3과 같이 손을 이용하여 청소하거나 무인 청소기 등을 이용한다.

(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2015-0038391호

진공 청소기기용 바닥 도구는 청소 요소를 지지하도록 적합한 지지 부재 및 진공 청소기기에 부착될 수 있는 도관과 연통하는 적어도 하나의 흡인 노즐을 포함하고, 바닥 도구를 제어하기 위한 네크는 지지 부재에 결합이 되고, 적어도 하나의 흡인 노즐은 네크에 대해 상대적으로 승강하도록 구성된다.

(특허문헌 2) 한국등록특허 제1613088호

진공 청소 겸용 액체 유도 바닥 청소기에 관한 것으로서, 바닥면으로 계속 액체를 공급하고, 바닥표면에 붙어있는 먼지 등의 이물질을 액체를 이용하여 부착시킨 후 회전하는 회전체의 표면 에너지와 원심력을 이용하여 오염된 액체를 회수하는 오염물통을 구비하는 진공 청소 겸용 액체 유도 바닥 청소기가 제공된다. 진공 청소 겸용 액체 유도 바닥 청소기.는 회전체의 회전축이 청소하고자 하는 바닥면과 수직 방향(바닥면의 면벡터 방향)으로 설치하여 바닥 청소를 마친 더러워진 물을 손쉽게 회수할 수 있도록 하였다.

(특허문헌 3) 한국등록특허 제1707133호

수동으로 제어된 바닥 청소 기계를 제공하며, 상기 바닥 청소 기계는 직선 전방의 순방향 이동 방향에 관해 전방 단부 및 후방 단부를 갖는 섀시와, 후방 단부의 영역에서의 섀시 상에 배치된 휠 장치, 및 전방 단부의 영역에서 선회가능한 방식으로 섀시 상에 배치되는 청소 헤드를 포함하고, 청소 헤드에 관절식 방식으로 연결되고, 섀시 상에 지지되고, 섀시로부터 멀어지는 방향으로 후방 단부로 위쪽으로 연장하는 조향 로드 디바이스가 제공된다.

하지만, 기존 청소 장치는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 사람이 직접 청소기를 가지고 다니면서 청소해야 하므로 청소하는 데 어려움이 있다.

(2) 특히, 가구 밑과 같이 손이나 청소도구가 들어가지 못하는 곳에는 청소에 어려움이 있다.

(3)이러한 문제를 해결하려고 자동으로 청소할 수 있는 청소 장치가 개발되어 있으나, 이러한 청소 장치는 다음과 같은 문제가 있다.

(4) 청소 장치가 고가로 이러한 고가의 청소장치를 구매하여 사용할 수 없는 경우가 발생한다.

(5) 자동으로 동작하는 만큼 청소 장치가 복잡할 뿐만 아니라 제작에도 큰 비용이 필요하다.

(6) 방안과 같이 바닥을 돌아다닐 수 있게 하려면 구동 수단이 필요하고, 이러한 구동 수단의 탑재 등으로 크기를 최소화하는 데 한계가 있다. 이에, 침대나 가구와 같이 바닥에서 어느 정도 높게 들떠 있지 않은 곳에서는 사용할 수 없는 불편함이 있다.

한국공개특허 제10-2015-0038391호 (공개일 : 2015.04.08) 한국등록특허 제1613088호 (등록일 : 2016.04.11) 한국등록특허 제1707133호 (등록일 : 2017.02.09)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 정전기를 띠는 볼을 바닥에 흩어지게 하여 이 정전기로 먼지를 부착하게 한 다음, 바닥에 미리 설치한 여러 개의 코일에 차례대로 전원을 공급 및 차단할 때 생긴 전자기력으로 먼지가 부착된 볼이 모이게 구성하므로, 모인 볼에 달라붙은 먼지만 제거하면 청소가 끝나게 하여 편리하면서도 쉽게 청소할 수 있게 한 정전기를 이용한 먼지 제거 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 이처럼 볼이 흩어지게 한 다음 전자기력으로 볼을 모아서 청소할 수 있게 구성하므로, 청소기 등을 구동하는 모터 등을 사용하지 않으므로 쾌적하면서도 조용한 분위기에서 청소할 수 있게 한 정전기를 이용한 먼지 제거 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거 장치는, 내부를 구성하는 금속 코어(11)와 상기 금속 코어(11)를 감싸면서 쉽게 정전기를 띠는 정전기 부분(12)으로 이루어진 여러 개의 볼(10); 바닥(B)에 미리 정한 간격으로 배치하며, 전기적으로 독립하여 전원을 공급받는 여러 개의 코일(20); 및 상기 각 코일(20)에 전원을 인가하거나 차단하는 제어기;를 포함하되;, 상기 제어기는, 가장 바깥에 놓인 코일(20)부터 그 안쪽에 있는 순서대로 차례로 전원을 인가했다가 차단하여 차례로 전자기력을 발생하게 제어하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 볼(10)은, 지름이 5~30㎜인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정전기 부분(12)은, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 피브이시, 및 테플론 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 코일(20)은, 폐곡선 형태로 이루어져서 같은 간격으로 여러 개를 점차 작아지게 바닥(B)에 배치한 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 본 발명은 상기 볼(10) 표면에 정전기를 띠게 하는 정전기 발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 볼을 흩뿌릴 수 있는 곳이라면 어디든지 먼지를 제거할 수 있어, 가구 밑과 같이 바닥과 가구 사이의 틈새가 좁은 곳도 깨끗하게 청소할 수 있다.

(2) 특히, 볼의 지름을 작게 제작하면 볼이 들어갈 수 있는 곳이라면 어디든지 깨끗하게 청소할 수 있다.

(3) 또한, 볼이 흩어지게 하여 정전기로 먼지를 부착한 볼을 전자기력으로 모아서 먼지를 제거하므로, 먼지를 제거할 때 조용하게 청소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다. 이는, 저녁이나 밤에 본 발명에 따른 먼지 제거 장치로 먼지를 제거하더라도 이웃에 불편을 주지 않고 안전하고 편리하게 청소할 수 있게 한다.

(4) 정전기 발생이 쉬운 것으로 알려진 합성수지를 이용한 볼로 먼지를 부착하여 청소하고, 부착한 먼지를 제거한 볼에 다시 쉽게 정전기를 부여하여 다시 사용할 수 있으므로 청소에 필요한 전원이나 에너지 사용을 최소화할 수 있다.

(5) 또한, 정전기가 쉽게 발생하는 폴리프로필렌이, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 피브이시, 그리고 테플론을 정전기 부분으로 사용하므로, 환경 호르몬 생성을 최소화하여 친환경적으로 사용할 수 있다.

(6) 특히, 금속 코어의 크기를 최소화하여 볼의 무게를 줄일 수 있게 구성하고 정전기 부분을 폴리프로필렌을 사용하므로, 가벼우면서도 쉽고 저렴하게 제작하여 사용할 수 있으며, 열에도 강한 볼을 제작할 수 있다.

(7) 코일의 배치에 따라 먼지를 부착한 볼을 바닥의 중앙 부분에 모이게 하거나 바닥의 한쪽에 모이게 하여 먼지가 묻은 볼을 쉽게 회수하여 청소 효과를 높일 수 있다. 이에, 바닥의 형상이나 가구나 책상 등의 배치를 고려하여 볼이 모이는 곳을 임의로 조절하여 편리하게 청소하는 효과를 기대할 수 있다.

[도 1]은 본 발명에 따라 코일을 배치한 바닥 위에 볼이 흩어지게 뿌린 상태를 보여주는 단면도이다.
[도 2]는 본 발명에 따라 코일을 배치한 바닥 위에 볼이 흩어지게 뿌린 상태를 보여주는 평면도이다.
[도 3]은, [도 2]에서, 본 발명에 따라 제1 코일을 통해 가장 바깥쪽의 볼이 모이게 전원을 공급했다가 해제한 상태를 보여주는 평면도이다.
[도 4]는, [도 2]에서, 본 발명에 따라 제2 코일을 통해 가장 바깥쪽의 볼이 모이게 전원을 공급했다가 해제한 상태를 보여주는 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

(구성)

본 발명에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거 장치는, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 바닥(B)에 설치하는 여러 개의 코일(20), 바닥(B) 위에 넓게 뿌리는 볼(10), 그리고 상기 코일(20)에 전원을 인가하거나 차단하는 제어기를 포함한다.

특히, 상기 볼(10)은 표면에 정전기가 일어나는 재질을 이용하여 바닥(B)에 있는 먼지가 달라붙게 하고, 상기 코일(20)은 제어기의 제어로 전원을 공급받으면 전자기력을 발생하여 주변의 볼(10)이 전자기력을 발생하는 코일(20) 주변에 모이게 하며, 상기 제어기는 여러 개의 코일(20) 중에서 가장 바깥에 있는 것부터 차례로 전자기력이 발생하게 하여 먼지가 묻은 볼(10)이 바닥(B)의 중간이나 한쪽으로 모이게 하여 볼(10)에 달라붙은 먼지를 제거할 수 있게 한 것이다.

이하, 이러한 구성에 대해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

볼(10)은, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 바닥(B)에서 구를 수 있고 또한 정전기를 통해 바닥(B)의 먼지를 부착할 수 있으며, 코일(20)의 전자기력을 통해 코일(20) 주변에 모일 수 있게 제작한다.

이를 위해, 상기 볼(10)은, [도 1]과 같이, 구 형태로 제작하여 구를 수 있게 제작하고, 특히 그 내부를 금속 코어(11)를 삽입하여 제작함으로써, 코일(20)에서 전자기력이 발생하면 이 전자기력에 끌려 바닥(B) 위를 쉽게 구를 수 있게 구성한다.

또한, 상기 볼(10)은, [도 1]과 같이, 금속 코어(11)의 외부를 정전기 부분(12)으로 감싸서 먼지가 이 정전기 부분(12)에 달라붙게 구성한다. 여기서, 정전기 부분(12)은 자체적으로 정전기가 쉽게 발생하여 주변 먼지를 달라붙게 하는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서, 합성수지로 이루어진 재질, 예를 들어서, 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 피브이시, 그리고 테플론 중에서 적어도 하나로 제작한 것을 사용할 수 있다. 이들 합성수지는 전하를 쉽게 잃는 재질로서, 전하를 쉽게 얻는 재질과 문질렀을 때, 즉 마찰을 일으켰을 때 쉽게 정전기를 띠는 재질로 알려졌다. 이에, 상기 볼(10)은 사용하기 전에 미리 카펫과 같이 정전기를 일으킬 수 있는 재질로 문지른 다음에 사용하면 정전기를 띠는 상태로서 바닥(B)의 먼지를 쉽게 달라붙게 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 볼(10)은 지름이 5~30㎜인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이는, 통상 바닥(B)에 가구나 사무용품을 배치했을 때 그 사이의 간격을 통해 가구나 사무용품 아래로 볼(10)이 들어가서 정전기로 먼지를 부착할 수 있게 하기 위함이다.

또한, 본 발명은, 이러한 볼(10) 표면에 정전기를 띠게 할 수 있도록 정전기 발생수단을 더 포함할 수 있다. 이러한 정전기 발생수단으로는 울이나 모피 또는 유리와 같이 전하를 쉽게 잃어버리는 재질이라면 어떠한 것이라도 이용할 수 있다. 그리고, 이러한 정전기 발생수단은 이처럼 마찰 방식 이외에도 볼(10)의 금속 코어(11)와 같이 금속을 이용한 정전기 유도 방식으로 볼(10)에 정전기를 띠게 할 수 있는 재질이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.

이처럼 이루어진 볼(10)은, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 여러 개를 바닥(B)에 뿌려서 정전기로 바닥(B) 전체에 있는 먼지를 부착하게 한다. 이에, 바닥(B)의 크기와 먼지가 쌓인 정도에 따라 볼(10)의 개수와 그 지름을 임의로 선택하여 사용할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

코일(20)은, [도 1] 및 [도 2]와 같이, 청소하고자 하는 바닥(B)에 미리 정한 간격으로 배치한다. 이때, 코일(20)은 바닥(B) 공사할 때 미리 시설하여 바닥과 일체로 고정하여 사용하게 구성할 수도 있고, 바닥(B) 위에 코일(20)을 배치하고 그 위에 전자기력이 통하는 부도체로 이루어진 재질을 깔고서 그 위에 볼(10)을 뿌려서 먼지 등을 제거하게 구성할 수도 있다.

특히, 상기 코일(20)은, [도 1]과 같이, 연속해서 차례로 전자기력을 발생하여 볼(10)을 모을 수 있도록 여러 개로 구성한다. [도 2]에서는 코일(20)이 제1 내지 제5 코일(20a~20e)로 구성된 예를 보여준다. 이때, 코일(20)은 먼지를 부착한 볼(10)이 중앙으로 모일 수 있도록 제1 내지 제5 코일(20a~20e)을 각각 폐곡선 형태로 제작하고, 가장 큰 제1 코일(20a) 안에 크기가 큰 차례대로 배치한 예를 보여준다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 코일(20)은, [도 2]와 같이 폐곡선인 형태로 배치한 예를 보여주고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 이와 유사한 형태로서 개곡선 형태로 배치할 수도 있다. 또한, 하나의 폐곡선 형태의 코일을 여러 개로 나눠서 한 번에 제어기의 제어를 받게 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 코일(20)은, 개곡선 또는 폐곡선 형태의 코일(20) 형상을 바닥(B)의 형상에 따라 다양한 형태로 구성할 수도 있음을 본 발명이 속한 기술 분야의 종사자라면 쉽게 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 코일(20)은, [도 2]와 같이, 볼(10)이 코일(20) 중앙에 모이도록 배치할 수도 있으나, 코일(20)의 형상을 변형하거나 간격을 미리 조절하여 배치함으로써 볼(10)이 바닥(B) 중앙이 아닌 한쪽으로 모이도록 코일(20)을 배치할 수도 있다.

여기서, 폐곡선은 곡선으로 이루어진 곡선뿐만 아니라 직선으로 이루어진 다각형 형상을 포함하며, 어느 한 점을 기준으로 내부와 외부를 나눌 수 있는 형태라면 어떠한 형태를 이루더라도 본 발명에 따른 코일(20)의 형태로 사용할 수 있다.

제어기는, [도 2] 내지 [도 4]와 같이, 바닥(B)에 넓게 분산된 볼(10)을 모으는 데 이용한다. 이를 위해, 상기 제어기는 코일(20)에 전원을 공급 및 차단을 반복하여 전자기력을 발생시켜 볼(10)을 모은다.

이를 좀 더 상세하게 설명하면, 제어기는, [도 3]과 같이 정전기를 띠는 볼(10)을 바닥(B)에 넓게 퍼지게 하여 볼(10) 표면에 먼지가 달라붙게 한 상태에서, [도 4]와 같이, 제1 코일(20a)에 전원을 인가하여 전자기력을 띠게 하므로 그 주변에 있는 먼지가 달라붙은 볼(10)이 이 제1 코일(20a) 주변에 모이게 한다.

이어, 상기 제어기는, [도 4]와 같이, 제1 코일(20a)의 전원을 차단한 다음, 제2 코일(20b)에 전원을 공급하여 전자기력을 발생시킨다. 이에, 제1 코일(20a) 주변에 있던 볼(10)이 제2 코일(20b) 주변으로 모이면서 점차 중앙 쪽으로 모이게 된다.

이처럼, 제어기는 크기가 큰 코일부터 크기가 작은 코일로 차례대로 전자기력을 발생함에 따라 먼지가 달라붙은 볼(10)이 바닥(B) 중앙 쪽으로 모이게 하여 쉽게 먼지를 제거할 수 있게 하는 것이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에서, 상기 제어기는 먼저 모든 제1 내지 제5 코일(20a~20e)에 전원을 공급하여 각 제1 내지 제5 코일(20a~20e) 주변에 볼(10)이 모이게 하고, 이어 크기가 큰 제1 코일(20a)부터 크기가 작은 제5 코일(20e)까지 차례로 전자기력이 생기게 제어하여 볼(10)을 바닥(B) 중간 부분에 모을 수 있게 제어할 수도 있다.

(정전기를 이용한 먼지 제거 방법)

본 발명에 따른 정전기를 이용한 먼지 제거 방법은 아래와 같이 4단계로 이루어지며, 여기서는 각 단계로 나눠서 설명한다.

제1 단계는, [도 2]와 같이, 본 발명에 따라 코일(20)을 배치한 바닥(B) 위에 정전기를 띠는 여러 개의 볼(10)이 골고루 퍼지도록 뿌리고, 이 정전기로 바닥(B) 위의 먼지가 달라붙게 한다.

제2 단계는, [도 3]과 같이, 제어기를 이용하여 바닥(B)에 배치한 코일(20) 중에서 가장 바깥에 배치한 제1 코일(20a)에 전원을 공급하여 전자기력을 띠게 한다. 이에, 제1 코일(20a) 주변에 있는 볼(10)이 제1 코일(20a) 주변에 모이게 된다.

제3 단계는, 상기 제2 단계를 반복하되, 제1 코일(20a)보다 작은 제2 코일(20b)부터 제5 코일(20e)에 대해서 점차 작은 코일에 대해서 차례로 전자기력을 발생하게 하는 단계이다.

이처럼, 제1 코일(20a)에서 제5 코일(20e)로 차례로 전자기력을 발생함에 따라 볼(10)은 코일(20)의 중간 부분에 모이게 된다.

이처럼 모인 볼(10)은, 정전기로 달라붙은 먼지를 제거한 다음, 다시 카펫과 같이 정전기를 일으킬 수 있는 재질로 문지르는 방법 등을 통해 볼(10) 표면에 정전기가 발생하게 하여 다시 청소에 이용할 수 있게 한다.

10 : 볼
11 : 금속 코어
12 : 정전기 부분
20 ; 코일
20a~20e : 제1 내지 제5 코일

Claims (5)

1. 내부를 구성하는 금속 코어(11)와 상기 금속 코어(11)를 감싸면서 쉽게 정전기를 띠는 정전기 부분(12)으로 이루어진 여러 개의 볼(10); 바닥(B)에 미리 정한 간격으로 배치하며, 전기적으로 독립하여 전원을 공급받는 여러 개의 코일(20); 및 상기 각 코일(20)에 전원을 인가하거나 차단하는 제어기;를 포함하되,
   상기 제어기는,
   가장 바깥에 놓인 코일(20)부터 그 안쪽에 있는 순서대로 차례로 전원을 인가했다가 차단하여 차례로 전자기력을 발생하게 제어하는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거 장치.
   
2. 제1 항에서,
   상기 볼(10)은,
   지름이 5~30㎜인 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거 장치.
   
3. 제1 항에서,
   상기 정전기 부분(12)은,
   폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 피브이시, 및 테플론 중에서 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거 장치.
   
4. 제1 항에서,
   상기 코일(20)은,
   폐곡선 형태로 이루어져서 같은 간격으로 여러 개를 점차 작아지게 바닥(B)에 배치한 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거 장치.
   
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에서,
   상기 볼(10) 표면에 정전기를 띠게 하는 정전기 발생수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 먼지 제거 장치.

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