KR101955159B1 - 집진 용량 측정 가능 집진기 - Google Patents

Abstract

집진 용량 측정 가능 집진기가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기는, 외부로부터 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 공기 흡입부; 상기 공기 흡입부로부터 흡입된 상기 먼지가 포함된 공기에서 상기 먼지를 제거하는 먼지 제거부; 상기 먼지 제거부에서 제거되지 않은 먼지를 필터링하는 필터부; 상기 필터부에서 먼지가 걸러진 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부; 상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부 및 공기 배출부를 제어하는 제어부;및 상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부, 공기 배출부 및 제어부를 포함하는 하우징;으로 형성되고, 상기 먼지 제거부는, 상기 먼지 제거부에 쌓이는 먼지의 높이를 측정할 수 있는 제 1 초음파 측정부;를 포함한다.

Description

집진 용량 측정 가능 집진기{Dust collector which can measurable dust collect volume}

본 발명은 집진기에 관한 것으로, 특히, 내부에 집진 되는 먼지의 용량을 측정할 수 있으며, 먼지가 일정 양 이상 집진 되는 경우 화재 방지 등을 위해 사용자에게 먼지를 비우도록 알림을 제공하는 집진 용량 측정 가능 집진기에 관한 것이다.

집진기는 기체 속에 부유하고 있는 고체나 액체의 미립자를 모아서 제거하는 장치이다. 집진의 방법에는 중력, 여과, 원심력, 음파, 세정 등을 이용하는 방법이 있으며 크게 기계식과 전기식으로 분리된다. 중력식 집진기는 좁은 관로에서 넓은 관로로 나오면 배출가스의 속도가 떨어지면서 중력에 의해 입자상 물질이 밑으로 떨어지는 것을 이용하는 것이며, 입자의 크기가 큰 경우 및 다른 집진기의 전처리기로 주로 사용된다.

원심 집진기는 윗 부분이 원지름이 크고 아래로 갈수록 지름이 작아지는 뾰족한 형태로 형성되며, 배출 가스가 위로 들어와 아래 방향으로 원통을 타고 내려가면서 지름이 작아지면, 속도가 줄어들면서 입자의 크기가 큰 것들은 밑으로 떨어지고 깨끗한 가스만 위로 빠지는 형태로 형성된다. 이러한 원심 집진기는 원심력의 효율을 증가시키기 위해 여러 개의 싸이클론으로 형성될 수도 있으며, 일반적으로 보일러의 집진기로 주로 사용된다.

여과 집진기는 백필터와 유사하다. 백필터의 형태에 의한 분류는 원통형, 포켓형, 카트리지 형이 있으며, 소재에 의한 분류로는 부직포형, 스푼 결합형, 소결형 등이 있다. 백필터 본체의 형태로는 상향 기류 방식과 하향 기류 방식이 있는데 상향 기류 방식은 집진기 호퍼 부분을 통하여 배기가스가 유입되고 상승된 기류는 필터 층을 통과한 후 상부 배출구로 배기되는 방식이며, 이러한 방식은 미세 분진의 재비산 등으로 낮은 효율을 가지며 잦은 탈진으로 인한 필터의 짧은 수명을 단점으로 가진다.

또, 하향 기류 방식은 집진기 상부로 배기 가스가 유입 되고 기류가 하강하면서 여과된 후 본체 하부 배출구를 통하여 배기되는 방식으로 유럽에서 주로 사용된다. 이러한 방식은 미세 분진의 제거 효율이 높고 운전 부하가 낮으며 필터 수명이 길다는 장점이 존재한다.

이때, 일반적으로 가장 높은 효율을 가지는 집진기는 전기식이며, 전기식 집진기의 대표적인 것은 코트렐이다. 관, 판, 막대, 철사와 같은 집진전극에 고전압을 걸고 이들 사이에 미립자를 함유한 기체를 통과시켜 미립자를 전기에 의해 집진한다. 입자의 크기, 성질, 온도, 압력 등의 영향을 받지 않으며 집진율을 98% 정도의 효율이 존재한다.

한편 상술한 다양한 방식의 집진기를 통해 먼지를 집진하게 되면, 집진된 먼지를 임시 저장하는 먼지 보관부에 먼지가 지속적으로 누적된다. 이러한 먼지의 누적은 점차적으로 집진기의 성능을 저하시킬 뿐 아니라, 화재가 발생할 수도 있기 때문에 먼지가 일정량 이상 누적되면, 쌓인 먼지를 제거해야 한다.

하지만, 먼지가 조금 쌓인 경우에 먼지를 제거하거나, 먼지가 너무 과하게 쌓일 때까지 먼지를 제거하지 않으면 집진기의 성능이 하락하게 되는 문제점이 존재한다.

한국공개특허공보 제2015-0120246호

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 집진량을 측정하고, 먼지 제거가 요구되는 상황을 판단할 수 있는 집진 용량 측정 가능 집진기를 제공하고자 한다.

또, 본 발명의 일 실시예는 집진 성능을 유지할 수 있도록 필터 교체 시기를 판단할 수 있는 집진 용량 측정 가능 집진기를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 집진기 내부 또는 외부에서 화재가 발생하는 경우, 화재를 인지하고 초기에 진압할 수 있는 집진 용량 측정 가능 집진기를 제공하고자 한다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 집진 용량 측정 가능 집진기가 제공된다. 상기 집진 용량 측정 가능 집진기는, 외부로부터 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 공기 흡입부; 상기 공기 흡입부로부터 흡입된 상기 먼지가 포함된 공기에서 상기 먼지를 제거하는 먼지 제거부; 상기 먼지 제거부에서 제거되지 않은 먼지를 필터링하는 필터부; 상기 필터부에서 먼지가 걸러진 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부; 상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부 및 공기 배출부를 제어하는 제어부;및 상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부, 공기 배출부 및 제어부를 포함하는 하우징;으로 형성되고, 상기 먼지 제거부는, 상기 먼지 제거부에 쌓이는 먼지의 높이를 측정할 수 있는 제 1 초음파 측정부;를 포함한다.

상기 먼지 제거부는, 상기 제거된 먼지를 보관하는 먼지 보관통; 및 상기 먼지 보관통의 하부와 접촉하여 상기 먼지 보관부에 적어도 일 방향으로의 진동을 제공하는 진동 모듈;을 더 포함할 수 있다.

상기 먼지 제거부는, 상기 제 1 초음파 측정부를 통해 상기 먼지 보관통에 쌓인 상기 먼지의 높이를 확인할 수 있다.

상기 필터부는, 상기 먼지를 필터링하는 교체 가능한 필터와 제 2 초음파 측정부를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 제 2 초음파 측정부는, 상기 교체 가능한 필터의 일 측에 구비되며, 상기 교체 가능한 필터의 타 측에 필터링되어 누적되는 상기 먼지의 두께를 측정할 수 있다.

상기 하우징의 내부 및 외부를 촬영하여 발화 위험 또는 화재 발생 여부를 촬영하는 적외선 카메라; 및 상기 하우징의 내부 또는 외부에 화재가 발생한 경우, 해당 방향으로 소화물질을 방출하여 화재를 진압하는 소화 장치;를 더 포함할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제 2 초음파 측정부를 통해 상기 필터의 타 측에 상기 먼지가 기 설정된 두께 이상 누적된 것으로 측정되면, 외부에 먼지 제거 요청 신호를 전달할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 제 1 초음파 측정부를 통해 상기 먼지 보관통에 상기 먼지가 기 설정된 높이 이상 쌓인 것으로 측정되는 경우, 상기 진동 모듈을 제어하여 상기 먼지 보관통에 미세 진동을 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 기 설정된 높이 이상 쌓인 먼지의 두께가 특정 값 이상인 경우, 상기 진동 모듈의 동작을 정지하고 외부에 먼지 제거 요청 신호을 전달할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 먼지 보관통의 일 면에 구비되는 발신 모듈과, 상기 먼지 보관통의 나머지 면 중 적어도 하나에 구비되는 복수개의 수신 모듈로 형성되는 상기 제 1 초음파 분석부를 통해 기 설정된 높이에서의 상기 먼지의 단면적을 확인하고, 상기 단면적이 기 설정된 면적 이상인 경우, 상기 진동 모듈을 제어하여 상기 먼지 보관통에 미세 진동을 제공할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 먼지의 단면적이 감소하지 않는 경우, 상기 진동 모듈의 동작을 정지하고 외부에 먼지 제거 요청 신호를 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기는, 사용자가 일정 주기로 집진기를 확인하지 않더라도 집진기의 성능이 일정하게 유지될 수 있도록 먼지 제거 시기를 사용자에게 출력할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기는, 사용자가 일정 주기로 집진기를 확인하지 않더라도 집진기의 성능이 일정하게 유지될 수 있도록 필터 교체 시기를 사용자에게 출력할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기는, 집진기 내부 또는 외부에서 화재가 발생하는 경우, 화재의 확산을 방지할 뿐 아니라 화재의 조기 진압이 가능한 효과가 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 구성을 간단히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기에 포함되는 필터부의 일부를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 초음파 측정부를 설치하는 다양한 실시예에 대한 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 진동 모듈의 (a) 동작 전 모습 및 (b) 동작 후 모습을 나타낸 도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 개략적인 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 구성을 간단히 나타낸 블록도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기에 포함되는 필터부의 일부를 나타낸 도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 초음파 측정부를 설치하는 다양한 실시예에 대한 도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기의 진동 모듈의 (a) 동작 전 모습 및 (b) 동작 후 모습을 나타낸 도이다.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기에 대해 설명하지만, 본 발명은 도 1 내지 도 5에 한정되는 것은 아니고, 당업자가 용이하게 변경할 수 있는 부분을 더 포함할 수도 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집진 용량 측정 가능 집진기(100)는 공기 흡입부(111), 공기 배출부(113), 먼지 제거부(130) 및 하우징(110)을 포함하여 형성된다.

공기 흡입부(111)는 집진기(100) 내부로 공기를 흡입하기 위해 구비된다. 공기 흡입부(111)는 도 1에 도시된 바와 같이 A 방향으로 공기가 흘러 들어오도록 형성되며, 이때, 먼지가 아닌 크고 가벼운 입자들이 집진기(100) 내부로 흡입되는 것을 방지하기 위한 매쉬망이 더 포함될 수도 있다.

공기 배출부(113)는 집진기(100) 내부로 흡입된 공기 중 먼지가 제거된 공기를 배출하기 위해 형성된다. 공기 배출부(113)는 후술되는 먼지 제거부(130)에서 먼지가 제거된 공기를 통과시켜 외부로 배출한다. 이때, 공기 배출부(113)는 먼지 제거부(130)에서 미처 제거되지 못한 먼지를 추가로 제거하기 위해 필터부(120)를 더 포함할 수 있다.

필터부(120)는 먼지 제거부(130)를 통과하는 과정에서 미처 먼지가 제거되지 못한 공기 중의 먼지를 2차로 제거하기 위해 구비된다. 이를 위해 필터부(120)는 교체 가능한 필터와 제 2 초음파 측정부(143)를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부(120)는, 교체 가능한 필터(310)의 일 측에 제 2 초음파 측정부(143)가 접촉되는 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제 2 초음파 측정부(143)는 바람직하게는 공기가 배출 되는 방향, 즉 필터링 된 공기가 배출되는 방향에 구비됨으로써, 제 2 초음파 측정부(143)에 먼지가 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 또, 제 2 초음파 측정부(143)는 교체 가능한 필터(310) 방향으로 초음파를 방출하여 필터(310)의 타 측에 필터링되어 쌓이는 먼지의 두께를 측정할 수 있다.

한편, 먼지 제거부(130)는, 공기 흡입부(111)로부터 흡입된 먼지가 섞인 공기에서 먼지를 제거하고, 먼지가 제거된 공기를 공기 배출부(113)로 배출하며, 제거된 먼지를 보관한다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼지를 포함한 공기(A)가 공기 흡입부(111)를 통해 집진기(100) 내부로 흡입되면, 먼지 제거부(130)는 집진을 수행하여 집진된 먼지는 B2 방향으로 떨어지고, 먼지가 제거된 공기는 B1 방향으로 진행하여 공기 배출부(113)를 통해 배출되도록 할 수 있다. 이를 위해 먼지 제거부(130)는 먼지 보관통(131), 진동 모듈(133) 및 제 1 초음파 측정부(141)를 더 포함할 수 있다.

먼지 보관통(131)은 B2 방향으로 떨어지는 먼지를 보관하기 위해 구비된다. 먼지 보관통(131)은 먼지가 일정 부피만큼 쌓이게 되면 쌓인 먼지를 제거하기 위해 탈착이 용이한 형태로 구비될 수 있으며, 일 예로 서랍과 같이 슬라이딩 형태로 형성될 수 있을 뿐 아니라, 일 측의 벽이 폴딩 형태로 열려 외부로 먼지를 배출할 수 있는 형태로 형성 될 수도 있다.

먼지 보관통(131)의 하부에는 진동 모듈(133)이 더 구비될 수도 있다. 진동 모듈(133)은 먼지 보관통(131)에 다양한 방향으로의 진동을 제공하여 먼지가 특정 부위에만 지속적으로 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 집진기(100)의 먼지 제거 성능이 높거나 흡입된 공기에 먼지가 많지 않은 경우, 공기 배출부(113)와 인접한 먼지 보관통(131)에는 먼지가 많이 쌓이지 않을 수 있다. 즉, 먼지 보관통(131)에 집진되는 먼지의 대부분은 먼지 공기 흡입부(111)와 근접한 위치에 집진되게 되며, 이는 먼지 보관통(131)의 용량이 충분히 남아 있더라도, 먼지가 높이 쌓여 집진 능력을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있다. 따라서, 진동 모듈(133)은, 먼지 보관통(131)에 진동을 제공함으써 집진된 먼지들이 여유 공간으로 이동하여 먼지 보관통(131)에 균일하게 누적되도록 구비될 수 있다.

제 1 초음파 측정부(141)는 먼지 보관통(131)에 쌓이는 먼지의 높이를 측정한다. 제 1 초음파 측정부(141)는 먼지 보관통(131)의 측면에 구비되어 먼지의 높이를 측정한다. 먼지의 높이를 측정하기 위해 제 1 초음파 측정부(141)는 일 예로, 먼지 보관통(131)의 내부로 초음파를 방출하고, 초음파가 반사되어 돌아오는 시간을 측정함으로써 먼지가 제 1 초음파 측정부(141)가 구비된 위치까지 쌓였는지 확인할 수 있다.

제 1 초음파 측정부(141)는 먼지가 쌓인 높이를 확인하기 위해 다양한 형태로 형성될 수 있으며 다양한 예가 도 4에 도시되고 있다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 제거부(130)의 지면과 평행한 단면도이며, 도 4d는 먼지 제거부(130)의 지면과 수직인 단면도이다.

도 4a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 초음파 측정부(141)는 발신 모듈(411)과 수신 모듈(413)이 구비될 수 있다. 제 1 초음파 측정부(141)는 먼지 제거부(130)의 일 면에 구비되는 발신 모듈(411)에서 방출되는 초음파를 먼지 제거부(130)의 타 면에 구비되는 수신 모듈(413)에서 수신함으로써 초음파를 측정할 수 있다. 이때, 수신 모듈(413)은 도면에 도시되고 있지는 않지만 사용자의 설정에 따라 바람직하게는 발신 모듈(411)이 구비된 면이 아닌 나머지 면 중 어느 하나에 구비되어 발신 모듈(411)에서 방출되는 초음파를 수신할 수도 있다.

또, 도 4a에서 제 1 초음파 측정부(141)는 발신 모듈(411)에 수신 모듈(413)이 포함되는 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도 4a의 형태에서 수신 모듈(413)이 제거되어 발신 모듈(411)에서 방출된 초음파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하여 초음파를 측정하는 형태 역시 가능하다.

도 4b 및 도 4c는 제 1 초음파 측정부(141)의 발신 모듈(411) 및 수신 모듈(413)이 밴드 형태로 길게 형성되는 형태를 나타낸다. 도 4b에서 발신 모듈(411)은 밴드 형태로 형성되어 도 4a의 형태보다 많은 초음파를 방출할 수 있다. 이때, 수신 모듈(413)은 발신 모듈(411)에서 방출한 많은 초음파를 모두 수신하기 위해 밴드 형태로 형성 될 수도 있다. 또, 밴드 형태로 형성되는 제 1 초음파 측정부(141)의 경우, 도 4a와 마찬가지로 수신 모듈(413)이 생략된 채로 다른 면에 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하여 초음파를 측정하는 형태로 형성될 수도 있다. 나아가, 도 4c의 경우, 발신 모듈(411)이 인접하는 두 면에 형성되는 경우, 각각의 발신 모듈(411)에서 방출되는 초음파는 서로 직교하여 방출된 후 측정됨으로써, 먼지의 단면적을 측정할 수도 있다.

한편, 도 4d를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 초음파 측정부(141)의 발신 모듈(411)은 바닥면에 대해 높이 방향으로 먼지 제거부(130)의 면을 따라 밴드 형태로 형성될 수도 있다. 도 4d를 살펴보면, 발신 모듈(411)은 높이 방향으로 구비됨으로써, 먼지가 존재하는 높이를 측정함으로써, 현재 누적된 먼지의 높이를 명시적으로 확인할 수 있다. 이때, 제 1 초음파 측정부(141)는 도 4a 내지 도 4c와 마찬가지로 발신 모듈(411)이 구비되지 않은 나머지 면 중 적어도 하나에 수신 모듈(도면 미도시)이 구비되어 반사파를 측정하지 않고 발신 모듈(411)에서 방출된 초음파를 직접 수신하도록 형성될 수도 있다. 또, 도 4a 내지 도 4d에서 발신 모듈(411)은 내부에 구비되는 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 사용자의 설정에 따라 하우징(110)의 외부에 부착될 수도 있다.

하우징(110)은, 상술한 공기 흡입부(111), 공기 배출부(113) 및 먼지 제거부(130)를 포함하여 형성된다. 나아가, 하우징(110)은 집진기(100)의 외부 및 내부의 화재를 관측하고, 발열 또는 화재가 발생하는 경우 화재를 진압하기 위한 적외선 카메라(150) 및 소화 장치(160)를 더 구비할 수 있다.

적외선 카메라(150)와 소화 장치(160)는 하우징(110)의 내부 및 외부에 설치된다. 적외선 카메라(150)는 하우징(110)의 내부와 외부를 촬영하며, 발화가 가능한 온도까지 온도가 증가하거나 화재가 발생한 경우, 해당 정보를 외부에 알림과 동시에 소화 장치(160)를 작동시킨다.

소화 장치(160)는 적외선 카메라(150)를 통해 발화 가능 온도 또는 화재가 관측된 경우, 해당 위치로 소화 물질을 방출함으로써 화재를 진압하거나 발화를 미리 방지할 수 있으며, 특히 소화 물질은 가스 또는 소화 분말 일 수 있다. 이때, 적외선 카메라(150)가 하우징(110) 내부의 화재를 관측한 경우, 소화 장치(160)는 하우징(110) 내부로 소화관(161)을 통해 먼지가 모이는 먼지 보관통(131)을 향해 소화 물질을 방출함으로써 소화를 수행할 수 있고, 적외선 카메라(150)가 하우징(110) 외부의 화재를 관측한 경우, 소화 장치(160)는 하우징 외부로 소화 물질을 방출함으로써 소화를 수행할 수 있다.

이때, 적외선 카메라(150)가 하우징(110) 내부에서 화재를 관측하여 소화 장치(160)가 하우징(110) 내부로 소화 물질을 방출하게 되는 경우, 집진된 먼지들이 가볍기 때문에 소화 물질 방출 압력으로 인해 하우징(110) 외부로 배출되는 것을 방지하기 위해 공기 흡입부(111)와 공기 배출부(113)에 추가 장착되는 안전 덮개(도면 미도시)가 작동하여 불꽃 등 인화 가능 물질의 외부 방출을 방지할 뿐 아니라 산소 공급을 차단하여 화재가 외부로 번지는 것을 방지할 수도 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하우징(110)은 내부에 제어부(210)를 더 포함할 수 있다.

제어부(210)는, 제 1 초음파 측정부(141), 진동 모듈(131), 제 2 초음파 측정부(143) 및 화재 시에 공기 흡입부(111), 공기 배출부(113), 적외선 카메라(150) 및 소화 장치(160)의 제어를 수행한다.

제어부(210)는, 제 1 초음파 측정부(141)로부터 측정 데이터를 전달 받아 진동 모듈(131)의 동작 여부를 결정한다. 제어부(210)는 일 예로, 제 1 초음파 측정부(141)를 통해 먼지 보관통(131) 내부에 누적되는 먼지가 일정 높이 이상으로 판단되는 경우, 진동 모듈(131)이 동작하도록 제어하여 누적된 먼지의 평탄화 작업을 수행할 수 있다. 이때, 제어부(210)는 일정 시간동안 진동 모듈(131)이 동작 하였음에도 제 1 초음파 측정부(141)에서 측정된 먼지의 높이가 일정 높이 이상인 경우, 진동 모듈(131)의 동작을 정지하고, 외부 사용자에게 먼지 보관통(131)이 집진 한계에 도달하였음을 출력하여 사용자가 먼지 보관통(131)의 먼지를 비울 수 있도록 할 수 있다.

즉, 제어부(210)가 먼지의 높이를 확인하는 경우, 도 4(a)와 같이, 제어부(210)는 제 1 초음파 측정부(141)가 구비된 위치까지 먼지가 쌓였는지 판단하고, 먼지가 쌓인 것으로 판단되면(초음파 측정을 통해 전방에 장애물이 생성되었다고 판단되면), 진동 모듈(131)을 작동시켜 먼지의 평탄화를 수행하여 도 4b와 같이 평탄화 함으로써, 집진기의 집진 효율을 증가시킬 수 있다.

또, 제어부(210)는 먼지의 높이가 아닌 두께를 측정할 수도 있으며, 이때, 제 1 초음파 측정부(141)를 통해 측정된 먼지의 두께가 일정 두께 이상으로 평탄화가 불가능한 경우, 제어부(210)는 사용자에게 집진 한계를 출력할 수도 있다.

나아가, 제어부(210)는 긴 줄로 인접하는 두 면에 형성되는 제 1 초음파 측정부(141)를 통해 먼지의 단면적을 파악할 수도 있다. 이를 통해 제어부(210)는 먼지의 단면적이 측정되면 진동 모듈(131)을 동작 시켜 먼지의 평탄화 작업을 수행할 수도 있고, 측정된 단면적이 임계 단면적을 초과한 경우, 집진 한계에 도달한 것으로 판단할 수도 있다.

또, 제어부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 필터부(120)에 포함된 제 2 초음파 측정부(143)의 측정 결과를 통해 교체 가능한 필터(310)의 교체 필요 여부를 판단할 수 있다. 먼지 제거부(130)를 통과하면서 먼지가 제거된 공기가 공기 배출부(113)를 통과해 외부로 배출되는 과정에서, 미처 집진되지 못한 잔여 먼지들은 먼지 배출부(113)에 구비된 필터부(120)에서 필터링된다. 이때, 먼지들은 필터부(120)에 구비되는 교체 가능한 필터(310)의 일 측에 쌓이게 되며, 이러한 먼지들이 쌓이는 양이 증가할수록 공기 배출 효율이 감소하고, 이로인한 집진 성능의 감소가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 성능 감소를 방지하기 위해 먼지가 일정량 쌓이게 되면 필터(310)의 교체가 필연적으로 요구된다. 이를 위해 제어부(210)는 필터(310)의 타 측에 구비된 제 2 초음파 측정부(143)를 이용하여 먼지의 두께를 측정할 수 있다. 이때, 먼지의 두께가 기 설정된 설정값 D보다 크게 측정되는 경우, 제어부(210)는 집진기(100)의 성능이 감소하는 것으로 판단하고, 필터(310) 교체를 위해 외부 사용자에게 필터 교체 알람을 제공할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

100 : 집진 용량 측정 가능 집진기
110 : 하우징 111 : 공기 흡입부
113 : 공기 배출부 120 : 필터부
130 : 먼지 제거부 131 : 먼지 보관통
133 : 진동 모듈 141 : 제 1 초음파 측정부
143 : 제 2 초음파 측정부 150 : 적외선 카메라
160 : 소화 장치 161 : 소화관
210 : 제어부 310 : 교체 가능한 필터
411 : 발신 모듈 413 : 수신 모듈

Claims (11)

1. 외부로부터 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 공기 흡입부;
   상기 공기 흡입부로부터 흡입된 상기 먼지가 포함된 공기에서 상기 먼지를 제거하는 먼지 제거부;
   상기 먼지 제거부에서 제거되지 않은 먼지를 필터링하는 교체 가능한 필터와 상기 교체 가능한 필터의 일 측에 구비되며, 상기 교체 가능한 필터의 타 측에 필터링되어 누적되는 상기 먼지의 두께를 측정하는 제 2 초음파 측정부를 포함하여 형성되는 필터부;
   상기 필터부에서 먼지가 걸러진 공기를 외부로 배출하는 공기 배출부;
   상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부 및 공기 배출부를 제어하는 제어부;
   상기 공기 흡입부, 먼지 제거부, 필터부, 공기 배출부 및 제어부를 포함하는 하우징;
   상기 하우징의 내부 및 외부를 촬영하여 발화 위험 또는 화재 발생 여부를 촬영하는 적외선 카메라; 및
   상기 하우징의 내부 또는 외부에 화재가 발생한 경우, 해당 방향으로 소화물질을 방출하여 화재를 진압하는 소화 장치;를 포함하여 형성되고,
   상기 제어부는, 상기 제 2 초음파 측정부를 통해 상기 필터의 타 측에 상기 먼지가 기 설정된 두께 이상 누적된 것으로 측정되면, 외부에 먼지 제거 요청 신호를 전달하며,
   상기 먼지 제거부는,
   상기 먼지 제거부에 쌓이는 먼지의 높이를 측정할 수 있는 제 1 초음파 측정부;
   상기 제거된 먼지를 보관하는 먼지 보관통; 및
   상기 먼지 보관통의 하부와 접촉하여 상기 먼지 보관통에 적어도 일 방향으로의 진동을 제공하는 진동 모듈;을 더 포함하며,
   상기 제 1 초음파 측정부를 통해 상기 먼지 보관통에 쌓인 상기 먼지의 높이를 확인하고,
   상기 제어부는, 상기 먼지 보관통의 일 면에 구비되는 발신 모듈과, 상기 먼지 보관통의 나머지 면 중 적어도 하나에 구비되는 복수개의 수신 모듈로 형성되는 상기 제 1 초음파 측정부를 통해 기 설정된 높이에서의 상기 먼지의 단면적을 확인하고, 상기 단면적이 기 설정된 면적 이상인 경우, 상기 진동 모듈을 제어하여 상기 먼지 보관통에 미세 진동을 제공하는 집진 용량 측정 가능 집진기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 제 1 초음파 측정부를 통해 상기 먼지 보관통에 상기 먼지가 기 설정된 높이 이상 쌓인 것으로 측정되는 경우, 상기 진동 모듈을 제어하여 상기 먼지 보관통에 미세 진동을 제공하는 집진 용량 측정 가능 집진기.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 기 설정된 높이 이상 쌓인 먼지의 두께가 특정 값 이상인 경우, 상기 진동 모듈의 동작을 정지하고 외부에 먼지 제거 요청 신호을 전달하는 집진 용량 측정 가능 집진기.
10. 삭제
11. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 먼지의 단면적이 감소하지 않는 경우, 상기 진동 모듈의 동작을 정지하고 외부에 먼지 제거 요청 신호를 전달하는 집진 용량 측정 가능 집진기.

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