KR101983313B1

KR101983313B1 - 필터 교환 시기를 판단하고, 자동차 배기가스의 미세먼지 및 악취를 제거하는 특수어댑터를 이용한 자동차 전용 집진 장치

Info

Publication number: KR101983313B1
Application number: KR1020180131070A
Authority: KR
Inventors: 김건하
Original assignee: 주식회사 건하테크
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2018-10-30
Publication date: 2019-05-28

Abstract

본 발명은 자동차 전용 집진 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 장치 내부의 여과 경로 초반과 후반에 각각 설치된 온도센서를 이용하여 장치의 자동 시작과 중단이 가능하고 필터 교체 시기를 알려주어 항상 최상의 여과 성능을 기대할 수 있다.

Description

필터 교환 시기를 판단하고, 자동차 배기가스의 미세먼지 및 악취를 제거하는 특수어댑터를 이용한 자동차 전용 집진 장치{Dust collecting apparatus for automobile}

본 발명은 자동차 전용 집진 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 정비소 등에서 차량을 정비할 시 공회전에 의해 발생하는 배기가스에서 오염 물질과 악취를 걸러내어 여과된 가스가 대기로 배출되도록 하는 장치에 대한 것이다.

자동차 정비소의 경우 자동차의 정비 및 점검을 위하여 자동차의 엔진을 공회전시키는 경우가 빈번하다. 이에 따라 자동차에서 배출되는 배기가스가 작업장 내에 정체되어 작업환경이 열악해지고 미세먼지 발생으로 대기를 오염시킬 우려도 있다.

이를 위해 대한민국등록실용신안 제20-0465863호(2013.03.07. '자동차용 집진장치', 이하 '종래기술'이라고 함)와 같이 차량의 배기관에서 배출되는 배기가스에서 오염물질을 포집한 후 여과된 가스가 배출되도록 하는 집진장치가 개발된 바 있다.

하지만 종래기술에 따른 집진장치는 장치의 작동을 위해 조작 버튼을 매번 눌러야 하는 불편함이 있다. 즉 자동차의 배기관에 집진장치를 연결한 후, 차량의 시동을 켠 후 집진장치의 구동 스위치를 온 시켜야만 동작이 시작되며, 차량의 시동을 끄면 집진장치 역시 수동으로 꺼줘야 하는 불편함이 있는 것이다.

또한 집진장치에는 하나 이상의 포집필터가 장착되는데, 장시간 사용에 따라 필터에 오염물질이 쌓이게 되면 여과 성능이 저하된다. 따라서 일정정도 사용 후 필터를 교체해 줘야 하는데, 종래에는 어느 정도 시간이 흐르면 임의로 필터를 교체하였다. 즉 정확한 판단 기준 없이 불규칙적으로 필터를 교체하기 때문에, 추가 사용이 가능한 필터가 교체된다거나, 교체 시기를 놓쳐 여과 성능이 저하되는 경우가 많다.

더불어 자동차 정비 과정에서 장시간 엔진을 공회전시킬 경우 고온의 배기가스가 배출되며, 이러한 고온의 배기가스가 집진장치에 그대로 유입되면 필터 등의 부품에서 화재가 발생할 우려도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 차량의 시동이 켜지면서 배기가스 배출이 시작되면, 이를 감지하여 집진장치의 작동이 자동으로 시작될 수 있도록 하고, 시동이 꺼지면 집진장치의 작동 역시 자동으로 멈출 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 집진장치에 장착된 필터에 오염물질이 쌓여 여과 성능이 저하되면 필터 교체 시기가 도래하였음을 알람으로 안내하여, 시기 적절하게 필터를 교체하여 집진 성능을 항상 최상의 상태로 유지할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

또, 집진장치로 배기가스가 유입될 시 대기가 함께 유입될 수 있도록 하여 고온의 배기가스에 의해 집진장치의 내부 부품들에 화재가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

더불어, 집진장치에서 배기가스를 여과시킨 후 대기 중으로 배출하기 전 미세먼지 농도를 측정하여 표시할 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 전용 집진 장치는, 흡기구를 통해 차량에서 배출되는 배기가스가 유입되면, 상기 배기가스의 오염물질을 걸러내는 필터; 상기 필터의 전단에 설치되는 제1온도센서; 상기 차량에서 배출되는 배기가스가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 모터; 및 상기 제1온도센서를 통해 측정되는 온도가 기준온도 이상일 경우 상기 모터를 작동시키는 제어부;를 포함한다.

여기서, 상기 필터의 후단에 설치되는 제2온도센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1온도센서와 제2온도센서에서 측정되는 온도의 차이가 제1기준온도차 이상인 것이 확인되면 필터 교체 시기가 도래하였다고 판단하여 알람을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 제1온도센서와 제2온도센서에서 측정되는 온도의 차이가 제2기준온도차 이하인 것이 확인되면 상기 모터의 작동을 중단시킬 수 있다.

또, 상기 차량의 배기관에 연결되는 특수어댑터;를 더 포함하되, 상기 특수어댑터는, 상기 차량의 배기관과 상기 흡기구를 연통시키는 내측흡기부; 및 상기 내측흡기부 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 상기 흡기구 측으로 대기가 유입되도록 하는 외측흡기부;를 포함할 수 있다.

또, 상기 필터에서 오염물질이 걸러진 배기가스를 대기로 배출시키는 배출덕트; 및 상기 배출덕트에 설치되어 상기 배기가스의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지측정센서;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 집진장치는, 여과 경로 초반과 후반에 각각 설치된 2개의 온도센서를 이용하여 장치의 작동을 자동으로 시작 또는 중단되도록 할 수 있다. 즉 여과 경로 초반에 설치된 온도센서를 통해 일정 온도 이상이 감지되면, 차량의 시동이 켜진 후 공회전에 의해 배기가스가 배출되는 것을 확인한 후 집진장치의 작동을 자동으로 시작할 수 있고, 배기가스의 유입이 중단되어 여과 경로 초반과 후반의 온도 차이가 낮아지면 집진장치의 작동을 자동으로 중단시킬 수 있다. 따라서 작업자는 집진장치의 작동에는 신경쓰지 않고 정비에만 전념할 수 있다.

또한 여과 경로의 초반과 후반의 온도 차이가 클 경우 포집필터에 오염물질이 쌓여 여과 성능이 저하된 것으로 간주하고 알람을 통해 필터 교체 시기를 알림으로써, 작업자는 필터 성능을 주기적으로 확인할 필요 없이 필터 교체 시기 알람을 확인한 후, 시기 적절하게 필터를 교체하여 항상 최상의 여과 성능을 기대할 수 있다.

더불어 본 발명에 따른 집진장치는 독특한 구조의 특수어댑터를 사용하여 차량의 배기가스가 유입될 시 대기가 함께 유입되도록 함으로써, 고온의 배기가스 온도를 저하시켜 장치 내의 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉 자동차 정비 과정에서 장시간 엔진을 공회전시킬 경우 고온의 배기가스가 배출되며, 이러한 고온의 배기가스가 집진 장치에 그대로 유입되면 필터 등의 부품에서 화재가 발생할 우려가 있다. 하지만 본 발명에서는 내측흡기부와 외측흡기부로 이루어진 이중 깔때기 형태의 특수어댑터를 이용함으로써 배기가스와 함께 외부 공기가 함께 흡입될 수 있도록 하여, 외부 공기와 혼합된 배기가스의 온도를 낮추어 필터에 화재가 발생하는 문제를 해결할 수가 있다.

또한, 배출덕트 내측에 미세먼지측정센서를 설치하여 실시간으로 여과되어 배출되는 가스의 미세먼지 농도를 표시해 줄 수 있어서, 작업자가 여과된 배기가스의 미세먼지 농도를 확인하면서 작업을 진행함으로써 필터의 성능 저하나 불량 상태를 확인한 후 조치를 취할 수 있다. 즉 필터 설치 오류에 따라 미세먼지 농도가 높은 상태의 배기가스가 그대로 배출되어 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한 항균필터를 통해 대기로 배출되는 가스의 냄새를 제거할 수 있어서, 작업 현장이나 인근 주택가에서 악취가 발생하는 문제도 해결할 수 있다.

도1 및 도2는 본 발명의 실시예에 따른 집진장치를 서로 다른 각도에서 바라본 사시도.
도3은 도1에 도시된 집진장치의 내부 구성을 설명하기 위한 도면.
도4는 도1에 도시된 집진장치의 여과 경로를 설명하기 위한 개념도.
도5는 도1에 도시된 집진장치의 특수어댑터를 설명하기 위한 도면.
도6은 도1에 도시된 집진장치가 작동 시작되는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도7은 도1에 도시된 집진장치에서 필터 교체 시기를 알림하는 과정을 설명하기 위한 흐름도.
도8은 도1에 도시된 집진장치의 작동이 중단되는 과정을 설명하기 위한 흐름도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1 및 도2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차 전용 집진 장치(이하 '집진장치'라고 함)를 전방 및 후방에서 바라본 사시도이고, 도3은 도1에 도시된 집진장치에서 본체의 내부를 설명하기 위해 케이스 일부를 제거하고 바라본 사시도이며, 도4는 도1에 도시된 집진장치의 여과 경로를 설명하기 위한 개념도이다.

도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 집진장치(100)는 크게 본체(110), 연결호스(140) 및 특수어댑터(150)를 포함한다.

본체(110)는 배기가스를 여과시켜 대기로 배출시키기 위해 마련된다. 이러한 본체(110)는 흡입박스(111), 포집필터(113,114,115,116), 모터(117), 항균필터(118), 배출덕트(119), 미세먼지측정센서(119a), 제1온도센서(121), 제2온도센서(122) 및 제어부(130)를 포함한다. 본체(110)의 각 구성들은 본체(110) 내부에 설치된 격벽에 의해 구획된 공간에 각각 설치되고, 필요시 받침브라켓에 의해 바닥에 띄워진 상태로 설치된다. 또한 본체(110) 외부는 케이스로 덮여 있어서 내부가 보호된다.

흡입박스(111)에는 흡기구(112)가 형성되어 있으며 본체(110) 후면에 설치된다. 또한 흡입박스(111)에는 메쉬필터(미도시)가 탑재되어 있어서 유입되는 배기가스에서 상대적으로 입자의 크기가 큰 물질들을 걸러낸다.

포집필터(113,114,115,116)는 배기가스에 포함된 각종 오염물질을 여과시키기 위한 것으로 복수개가 설치된다. 본 실시예에서는 1차포집필터(113), 2차포집필터(114), 3차포집필터(115) 및 4차포집필터(116)가 순차적으로 설치된 예시가 도시되어 있다.

모터(117)는 차량에서 배출되는 배기가스가 유입되도록 흡입력을 발생시키기 위해 마련된다. 즉 모터(117)의 구동으로 블로워(미도시)가 작동되면 공기의 흐름이 발생하여 배기가스가 본체(110) 내부로 강제 흡입된다.

항균필터(118)는 포집필터(113,114,115,116)에서 여과된 가스를 대기로 배출시키기 전 항균 작용을 통해 가스의 냄새를 제거하기 위해 마련된다. 또한 배출덕트(119)는 본체(110) 내에서 여과된 가스를 대기로 배출시키는 통로 역할을 수행한다.

여기서 배출덕트(119) 내측에는 미세먼지측정센서(119a)가 마련되어 있다. 따라서 배기가스가 필터들(113,114,115,116,118)을 통과한 후 배출덕트(119)를 통해 배출될 시, 미세먼지측정센서(119a)에서 배출되는 가스의 미세먼지 농도를 측정한 후 별도 표시부(미도시)를 통해 출력해줄 수 있다. 따라서 작업자는 여과된 배기가스의 미세먼지 농도를 확인하면서 작업을 진행하여, 필터의 성능 저하나 불량 상태를 확인한 후 조치를 취할 수 있다. 즉 필터 설치 오류에 따라 미세먼지 농도가 높은 상태의 배기가스가 그대로 배출되어 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

제1온도센서(121) 및 제2온도센서(122)는 배기가스가 흐르는 여과 경로의 초반과 후반에 각각 설치되어 해당 지점의 온도를 측정하여 제어부(130)로 전송하며, 제어부(130)는 온도센서(121,122)의 측정 값을 이용하여 집진장치(100)의 동작을 제어한다. 제어부(130)가 온도센서(121,122)의 측정값을 통해 동작을 제어하는 과정에 대해서는 이하에서 다시 설명토록 한다.

또한 앞서 언급한 여과 경로에 대하여 도4를 통해 설명하면, 특수어댑터(150)의 전단이 차량의 배기관에 연결되고 후단은 연결호스(140)를 통해 흡기박스의 흡기구(112)에 연결된다. 연결호스(140)는 높은 온도에도 견딜 수 있도록 고온용 실리콘으로 제작될 수 있다.

도4에 도시된 바와 같이 집진장치(100)가 차량의 배기관에 연결되면, 배기가스는 특수어댑터(150), 연결호스(140), 흡기구(112), 흡입박스(111), 1차포집필터(113), 2차포집필터(114), 3차포집필터(115), 4차포집필터(116), 항균필터(118) 및 배출덕트(119)를 순차적으로 지나면서 여과된 후 대기로 배출된다. 이렇게 배기가스가 흐르는 경로를 여과 경로라고 한다.

여기서 제1온도센서(121)는 여과 경로의 초반에 설치되고, 제2온도센서(122)는 여과 경로의 후반에 설치된다. 더욱 구체적으로 제1온도센서(121)는 포집필터(113,114,115,116)의 전단에 설치되고, 제2온도센서(122)는 포집필터(113,114,115,116)의 후단에 설치된다. 본 실시예에서 제1온도센서(121)는 1차포집필터(113)에 설치되어 1차포집필터(113)로 유입되는 배기가스의 온도를 측정하고, 제2온도센서(122)는 4차포집필터(116)와 항균필터(118) 사이의 공간에 설치된다고 가정한다.

특수어댑터(150)는 차량의 배기관에 연결되어 배기가스가 처음으로 유입되는 구성이다. 이러한 특수어댑터(150)는 내측흡기부(151), 외측흡기부(152) 및 받침부(153)를 포함한다.

내측흡기부(151)와 외측흡기부(152)는 깔때기 형상으로 제작되며, 내측흡기부(151)의 둘레를 외측흡기부(152)가 감싸는 형태를 갖는다. 물론 내측흡기부(151)와 외측흡기부(152) 사이에는 통로가 형성되어 있다.

도5는 특수어댑터의 내측흡기부와 외측흡기부를 설명하기 위한 단면도이다. 깔때기 형상의 내측흡기부(151)에서 확장된 부분은 차량의 배기관에 밀착되고, 반대쪽 부분은 연결호스(140)에 연통된다. 더욱 구체적으로 연결호스(140)는 내측흡기부(151)를 감싸고 있는 외측흡기부(152) 둘레에 연결된다.

따라서 모터(117)가 작동하여 본체(110) 내부에 강제 흡입력이 발생하면 내측흡기부(151)를 통해 배기가스가 유입됨과 동시에 내측흡기부(151) 둘레와 외측흡기부(152) 안쪽 사이의 통로를 통해 대기가 함께 유입된다.

차량 엔진이 작동할 시 연소실의 온도는 매우 높아 섭씨 1,000도에 이르기도 한다. 이로 인해 연소 후 배출되는 배기가스의 온도 또한 대략 950도 정도로 높으며, 배기 매니폴드, 촉매변환기, 머플러를 지나면서 온도가 다소 낮아진다. 하지만 머플러를 통과하더라도 상당히 높은 온도를 유지하고 있으며, 이러한 고온의 배기가스가 본체(110) 내부에 그대로 유입되면 일부 부품이 타는 경우도 있다.

이를 위해 본 발명의 집진장치(100)에서 사용되는 특수어댑터(150)는 내측흡기부(151)와 외측흡기부(152) 사이의 통로를 통해 상대적으로 온도가 낮은 대기가 함께 유입되도록 할 수 있으며, 이를 통해 초반에 유입되는 배기가스의 온도를 저감시킬 수 있다.

특수어댑터(150)의 받침부(153)는 높낮이 조절 및 흡기부(151,152)의 각도를 조절하기 위해 마련된다.

이하에서는 도6 내지 도8을 통해 본 발명의 실시예에 따른 집진장치(100)의 작동 과정에 대하여 설명토록 한다.

도6은 도1에 도시된 집진장치가 작동 시작되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 먼저 본체(110)의 흡기구(112)에 연결호스(140)와 특수어댑터(150)를 연결하고, 특수어댑터(150)를 차량의 배기관에 밀착시킨다. 본 실시예에서는 흡기구(112)가 2개 형성되어 있는 예시를 도시하였는데, 2개 흡기구(112)에 각각 연결호스(140)와 특수어댑터(150)를 연결하여 차량의 복수 배기관에 각각 연결할 수도 있고, 하나의 흡기구(112)만 사용할 경우 나머지 흡기구(112)는 별도의 덮개를 통해 차단시킬 수 있다.

이후 제어부(130)를 통해 전원을 켜면, 집진장치(100)는 작동 대기 상태가 된다. 작동 대기 상태란 전원은 들어왔지만 모터(117)의 작동은 없는 상태를 말한다.

작동 대기 상태에서 제어부(130)는 제1온도센서(121)를 통해 감지<S605>되는 온도를 확인한다. 만약 제어부(130)에서 제1온도센서(121)를 통해 감지되는 온도가 미리 설정된 기준온도 이상인 것을 확인<S610>한다면, 제어부(130)는 모터(117)를 작동시켜 작동을 시작<S615>한다.

배기가스의 배출이 없다면 제1온도센서(121)를 통해 측정되는 온도는 실온에 가까울 것이다. 하지만 배기가스가 유입되면 실온보다는 높은 온도, 예컨대 섭씨 50도 이상에서 수백도 가까이 될 것이다. 따라서 기준온도는 대략 45도로 설정해 놓을 수 있다. 섭씨 45도는 실온으로 측정되기는 어렵기 때문에, 기준온도를 45도로 설정하면 반드시 배기가스 배출이 시작되었을 때에만 장치 작동이 시작될 수 있는 것이다. 물론 지역에 따라 기준온도는 다르게 설정하는 것도 가능하다.

도7은 도1에 도시된 집진장치에서 필터 교체 시기를 알림하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저 집진장치(100)는 도6의 과정을 통해 작동(모터(117)의 구동)이 지속되고 있는 상태라고 가정한다. 이후 제어부(130)는 집진장치(100)가 작동된 이후 제1기준시간이 도래하였는지 확인<S705>한다. 제1기준시간은 예컨대 작동 이후 10초로 설정될 수 있다. 제1기준시간이 도래하였는지 확인하는 이유는 집진장치(100)가 구동된 이후 충분한 시간이 흐른 후에 필터 폐색 여부를 판단 하기 위함이다.

만약 장치 작동 후 제1기준시간이 도래하였음이 확인되었다면<S710>, 제어부(130)는 제1온도센서(121)와 제2온도센서(122)를 통해 측정된 온도의 차이를 산출<S715>하고, 온도차가 제1기준온도차 이상인지 확인<S720>한다. 만약 온도차가 제1기준온도차 미만이라면 필터(113,114,115,116)가 정상 상태이므로 집진장치(100)의 작동이 지속<S725>되도록 한다.

반면 온도차가 제1기준온도차 이상인 것이 확인되면<S720>, 제어부(130)는 알람을 통해 필터 교체 시기가 도래하였음을 작업자에게 알린다. 물론 필터 교체 시기 알람이 발생하더라도 집진장치(100)의 작동을 중단시킬 필요는 없다.

도7의 과정에 의하면 여과 경로의 초반과 후반에 각각 설치된 온도센서(121,122)의 측정값 차이가 제1기준온도차 이상일 경우에는 필터 교체 시기가 도래하였음을 판단하고 알릴 수 있다. 통상적으로 복수의 필터(113,114,115,116)를 통과하면서 배기가스의 온도도 점차 하강하는 것은 당연하다. 따라서 필터(113,114,115,116)의 상태가 정상이라 하더라도 제1온도센서(121)와 제2온도센서(122)의 온도 차이가 발생하는 것은 당연하다. 하지만 필터(113,114,115,116)에 오염물질이 가득 쌓이면 가스의 흐름이 둔화된다. 가스의 흐름이 둔화된다면 초기에 유입된 배기가스가 여과 경로의 후반부로 원활하게 유입될 수 없다는 것을 말하며, 이 때문에 필터(113,114,115,116)의 전단과 후단의 온도 차이는 더욱 커지게 마련이다.

따라서 여과 경로의 전단과 후단의 온도 차이가 제1기준온도차(예컨대 30도 차이) 이상인 것이 확인되면 가스의 흐름이 둔화되었다는 것, 즉 필터(113,114,115,116)에 오염물질이 가득 쌓여 교체 시기가 도래하였다는 것을 의미하며, 제어부(130)가 알람을 통해 작업자에게 알리면 신속하게 필터가 교체될 수 있는 것이다.

도8은 도1에 도시된 집진장치의 작동이 중단되는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

작동 중단 과정 역시 집진장치(100)가 도6의 과정을 통해 작동(모터(117)의 구동)이 지속되고 있는 상태라고 가정한다. 이후 제어부(130)는 집진장치(100)가 작동된 이후 제1기준시간이 도래하였는지 확인<S805>한다. 제1기준시간은 예컨대 작동 이후 10초로 설정될 수 있다. 제1기준시간이 도래하였는지 확인하는 이유는 집진장치(100)의 구동으로 어느 정도의 정상적인 여과 과정이 이루어지고 난 이후 중단 여부를 판단하기 위함이다.

만약 장치 작동 후 제1기준시간이 도래하였음이 확인되었다면<S810>, 제어부(130)는 제1온도센서(121)와 제2온도센서(122)를 통해 측정된 온도의 차이를 산출<S815>하고, 온도차가 제2기준온도차 이하인지 확인<S820>한다. 제2기준온도차는 예컨대 5도 차이로 설정될 수 있다.

만약 온도차가 제2기준온도차를 초과한 것으로 확인되면<S820>, 제어부(130)는 집진장치(100)의 작동을 지속<S825>시킨다. 물론 장치 작동이 지속되더라도 온도차는 주기적으로 확인해야 한다.

반면 온도차가 제2기준온도차 이하인 것이 확인되면<S820>, 제어부(130)는 집진장치(100)의 작동은 지속시키되 시간 카운팅을 시작하고, 카운팅 이후 제2기준시간이 도래하였는지 확인<S830>한다. 제2기준시간은 예컨대 30초로 설정될 수 있다.

제어부(130)에서 제2기준시간이 도래한 것을 확인<S835>하였다면, 제어부(130)는 다시 제1온도센서(121)와 제2온도센서(122)를 통해 측정된 온도 차이를 산출<S840>하고, 온도차가 제2기준온도차 이하인지 확인<S845>한다. 만약 이 시점에서 온도차가 제2기준온도차 이하인 것이 확인되면, 제어부(130)는 모터(117)의 작동을 중단<S850>시킨다.

도8의 과정에 의하면 차량의 시동이 꺼져 배기가스의 배출이 중단되면 집진장치(100)의 작동 역시 자동으로 중단(모터(117)의 작동만 중단시켜 대기 상태로 전환되는 것을 말함)되는 것을 알 수 있다. 그 원리를 설명하면 다음과 같다.

특수어댑터(150)를 통해 고온의 배기가스가 유입되면 복수의 필터(113,114,115,116)를 통과하면서 어느정도의 온도 저감은 발생하게 된다. 따라서 정상 작동시에도 제1온도센서(121)와 제2온도센서(122)의 측정 온도 차이는 있을 수 밖에 없다. 하지만 그 차이가 너무 작다면, 예컨대 온도차이가 제2기준온도차(예컨대 5도 차이) 이하로 매우 적은 차이라면 필터 통과에 따른 온도 저감이 아니고, 아예 배기가스의 유입이 없는 것으로 보아 마땅하다. 따라서 여과 경로 전후단의 온도 차이가 매우 미미하다면(제2기준온도차 이하), 배기가스의 유입이 없으므로 집진장치(100)의 작동도 멈추도록 하는 것이다.

여기서 여과 경로 전후단의 온도차가 제2기준온도차 이하인 것이 처음 확인된 이후에, 제2기준시간(예컨대 30초)동안 추가로 장치를 작동시키는 이유는, 여과 경로 상에 남아 있는 배기가스를 외부로 배출시켜 필터(113,114,115,116) 전후단의 온도센서(121,122) 상태를 동일하게 만들어주기 위함이다. 즉 일시적으로 양측 온도차가 제2기준온도차 이내인 것이 확인되었다 하더라도, 배기가스가 계속 유입되고 있는 상태라면 일정시간(제2기준시간인 30초)의 블로윙에 의해 다시 온도차가 발생하게 되므로 장치를 중단시키지 않고 지속적으로 여과가 진행되도록 하며, 반면 제2기준시간(30초)동안 작동을 시켰음에도 여전히 온도차가 적다면(제2기준온도차 이하) 배기가스 유입이 중단된 것이 확실하므로 장치의 작동을 중단시키는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 집진장치(100)는, 여과 경로 초반과 후반에 각각 설치된 2개의 온도센서(121,122)를 이용하여 장치의 작동을 자동으로 시작 또는 중단되도록 할 수 있다. 즉 여과 경로 초반에 설치된 온도센서를 통해 일정 온도 이상이 감지되면, 차량의 시동이 켜진 후 공회전에 의해 배기가스가 배출되는 것을 확인한 후 집진장치(100)의 작동을 자동으로 시작할 수 있고, 배기가스의 유입이 중단되어 여과 경로 초반과 후반의 온도 차이가 낮아지면 집진장치(100)의 작동을 자동으로 중단시킬 수 있다. 따라서 작업자는 집진장치(100)의 작동에는 신경쓰지 않고 정비에만 전념할 수 있다.

또한 여과 경로의 초반과 후반의 온도 차이가 클 경우 포집필터(113,114,115,116)에 오염물질이 쌓여 여과 성능이 저하된 것으로 간주하고 알람을 통해 필터 교체 시기를 알림으로써, 작업자는 필터 성능을 주기적으로 확인할 필요 없이 필터 교체 시기 알람을 확인한 후, 시기 적절하게 필터를 교체하여 항상 최상의 여과 성능을 기대할 수 있다.

더불어 본 발명에 따른 집진장치(100)는 독특한 구조의 특수어댑터(150)를 사용하여 차량의 배기가스가 유입될 시 대기가 함께 유입되도록 함으로써, 고온의 배기가스 온도를 저하시켜 장치 내의 부품들이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 즉 자동차 정비 과정에서 장시간 엔진을 공회전시킬 경우 고온의 배기가스가 배출되며, 이러한 고온의 배기가스가 집진장치(100)에 그대로 유입되면 필터(113,114,115,116,118) 등의 부품에서 화재가 발생할 우려가 있다. 하지만 본 발명에서는 내측흡기부(151)와 외측흡기부(152)로 이루어진 이중 깔때기 형태의 특수어댑터(150)를 이용함으로써 배기가스와 함께 외부 공기가 함께 흡입될 수 있도록 하여, 외부 공기와 혼합된 배기가스의 온도를 낮추어 필터에 화재가 발생하는 문제를 해결할 수가 있다.

또한, 배출덕트(119) 내측에 미세먼지측정센서(119a)를 설치하여 실시간으로 여과되어 배출되는 가스의 미세먼지 농도를 표시해 줄 수 있어서, 작업자가 여과된 배기가스의 미세먼지 농도를 확인하면서 작업을 진행함으로써 필터의 성능 저하나 불량 상태를 확인한 후 조치를 취할 수 있다. 즉 필터 설치 오류에 따라 미세먼지 농도가 높은 상태의 배기가스가 그대로 배출되어 대기가 오염되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한 항균필터(118)를 통해 대기로 배출되는 가스의 냄새를 제거할 수 있어서, 작업 현장이나 인근 주택가에서 악취가 발생하는 문제도 해결할 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

100 : 집진장치
110 : 본체
111 : 흡입박스
112 : 흡기구
113 : 1차포집필터
114 : 2차포집필터
115 : 3차포집필터
116 : 4차포집필터
117 : 모터
118 : 항균필터
119 : 배출덕트
119a : 미세먼지측정센서
121 : 제1온도센서
122 : 제2온도센서
130 : 제어부
140 : 연결호스
150 : 특수어댑터
151 : 내측흡기부
152 : 외측흡기부
153 : 받침부

Claims

흡기구를 통해 차량에서 배출되는 배기가스가 유입되면, 상기 배기가스의 오염물질을 걸러내는 필터;
상기 필터의 전단에 설치되는 제1온도센서;
상기 차량에서 배출되는 배기가스가 유입되도록 흡입력을 발생시키는 모터; 및
상기 제1온도센서를 통해 측정되는 온도가 기준온도 이상일 경우 상기 모터를 작동시키는 제어부;를 포함하되,
상기 필터의 후단에 설치되는 제2온도센서;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1온도센서와 제2온도센서에서 측정되는 온도의 차이가 제1기준온도차 이상인 것이 확인되면 필터 교체 시기가 도래하였다고 판단하여 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 자동차 전용 집진 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1온도센서와 제2온도센서에서 측정되는 온도의 차이가 제2기준온도차 이하인 것이 확인되면 상기 모터의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 자동차 전용 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 차량의 배기관에 연결되는 특수어댑터;를 더 포함하되,
상기 특수어댑터는,
상기 차량의 배기관과 상기 흡기구를 연통시키는 내측흡기부; 및
상기 내측흡기부 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 상기 흡기구 측으로 대기가 유입되도록 하는 외측흡기부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 전용 집진 장치.
제1항에 있어서,
상기 필터에서 오염물질이 걸러진 배기가스를 대기로 배출시키는 배출덕트; 및
상기 배출덕트에 설치되어 상기 배기가스의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지측정센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 전용 집진 장치.
흡기구를 통해 유입되는 배기가스를 여과시켜 배출하는 본체; 및
차량의 배기관에 연결되어 배기가스가 상기 본체의 흡기구에 유입되도록 하는 특수어댑터를 포함하되,
상기 특수어댑터는,
상기 차량의 배기관과 상기 흡기구를 연통시키는 내측흡기부; 및
상기 내측흡기부 둘레를 감싸는 형태로 설치되어 상기 흡기구 측으로 대기가 유입되도록 하는 외측흡기부;를 포함함으로써,
상기 특수어댑터의 상기 내측흡기부를 통해 배기가스가 유입될 시 상기 내측흡기부 둘레와 상기 외측흡기부 안쪽 사이의 통로를 통해 대기가 함께 유입되어 고온의 배기가스 온도를 낮출 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차 전용 집진 장치.