KR102005197B1 - 흡입식 자동 신발털이장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사람이 진입하는 경우에만 집진부를 작동하여 불필요한 전력의 소모를 방지하고, 날씨에 무관하게 신발의 바닥면에 부착된 이물질을 효율적으로 흡입할 수 있는 흡입식 자동 신발털이장치에 관한 것으로, 사람이 지나가는 경우 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질을 진공 흡입하는 매트와, 상기 매트에 진공 흡입력을 제공하고, 상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 전달받아 포집하는 집진부를 포함하고, 상기 집진부는, 상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 외부공기와 함께 흡입하고, 상기 수분 및 이물질이 포함된 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 집진하는 집진실과, 상기 매트로부터 상기 혼합공기가 상기 집진실로 유입되도록 상기 집진실에 진공 흡입력을 제공하는 흡입모터가 구비된 흡입실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

흡입식 자동 신발털이장치{INHALATION AUTOMATIC SHOES DUSTING DEVICE}

본 발명은 건물의 출입구에 설치되어 사람이 건물의 내부로 출입하는 경우 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질을 흡입하여 건물의 실내환경을 청결하게 유지하는 흡입식 자동 신발털이장치에 관한 것이다.

일반적으로 병원, 공장, 학교 및 빌딩 등과 같은 각종 시설은 사람이 외부로부터 신발의 바닥면에 오염된 이물질이 부착된 상태로 출입하게 된다. 즉, 건물의 실내가 외부로부터 출입하는 사람에 의해 오염되는데, 병원 및 박물관 등과 같이 실내의 청결도가 쾌적하게 유지되어야 하는 건물의 경우 오염된 이물질에 의해 실내의 환경이 오염되어 병원의 환자나 또는 박물관에 전시된 전시물이 오염되는 문제가 발생하게 된다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허 10-1893409호의 신발 이물질 제거장치가 개발되었다. 신발 이물질 제거장치는 사람이 상판을 지나가는 경우 상판에 결합된 매트볼조립체를 통해 신발의 바닥면에 부착된 이물질을 제거하고, 집진기를 통해 제거된 이물질을 흡입하는 구조를 가지고 있다. 여기서, 사람이 상판을 통과하는 경우 집진기를 작동하기 위하여 센서가 설치된다.

즉, 사람이 상판으로 근접하는 경우 센서를 통해 사람의 진입을 감지하고, 집진기를 작동하여 신발의 바닥면에 부착된 이물질을 흡입하게 된다. 하지만, 신발 이물질 제거장치에 설치된 센서의 경우 단일센서로서, 사람의 진입만을 감지하게 된다. 예컨대, 신발 이물질 제거장치가 건물의 출입구에 설치되고, 사람이 건물의 실내로 진입하는 경우 센서가 건물의 실내로 진입하는 사람을 감지하여 집진기를 작동하게 되고, 사람이 상판을 지나가게 되면 신발의 바닥면에 부착된 이물질을 흡입하여 건물의 실내가 이물질로부터 오염되는 현상을 방지하지만, 반대로 사람이 건물의 외부로 진출하는 경우 사람이 상판을 통과한 후 센서가 사람을 감지하게 되고, 사람이 출구를 통해 건물 외부로 진출한 후 집진기가 작동하게 된다.

따라서, 상기 신발 이물질 제거장치의 경우 사람이 건물의 외부로 진출한 경우 센서가 진출하는 사람을 감지하여 작동한다는 문제점이 있다. 이는 집진기의 작동이 불필요한 상황에서 작동하게 됨으로 불필요한 전력소모가 발생한다는 문제가 있다.

한편, 신발 이물질 제거장치의 집진기 기술은 대한민국 특허 10-1893502호의 집진장치에 제시되어 있다. 상기 집진장치는 외부로부터 흡입된 이물질이 모이는 포집실과, 포집실의 일측에 형성되고, 집진모터가 구비된 모터실을 포함하여 이루어진다. 여기서, 포집실의 내부에는 흡입된 이물질이 포집되는 포집봉투가 설치된다.

즉, 집진장치는 집진모터가 작동하여 포집실의 공기를 흡입하여 포집실을 진공상태로 형성하여 외부의 이물질을 진공 흡입하게 된다. 이때, 포집실로 흡입된 이물질은 포집봉투에 포집되고, 공기는 포집봉투를 통과하여 모터실로 배출된다. 이러한 포집봉투를 사용하는 집진장치의 경우 건조한 상태의 이물질을 포집하기 위한 집진방법으로 이물질에 수분이 함유되면 집진 성능이 저하된다는 문제점이 있다.

예컨대, 신발 이물질 제거장치가 건물의 출입구에 설치된 경우 건물의 내부로 진입하는 사람의 신발에 부착된 이물질을 집진모터를 통해 포집봉투로 포집할 수 있지만, 비가 내리는 경우 신발의 바닥면에 이물질 뿐만 아니라 물이 묻게 된다. 즉, 건물의 내부로 진입하는 사람을 감지하여 집진모터를 통해 이물질을 흡입하게 되면 이물질 뿐만 아니라 물까지 함께 흡입하게 된다. 이 경우 포집봉투가 물에 의해 젖게 되어 집진모터의 흡입력에 의해 찢어지는 문제가 발생하게 된다.

또한, 포집봉투가 물에 의해 젖어 손상되지 않더라도 포집봉투의 내부로 포집된 이물질이 물에 의해 점성이 생겨 응집력이 높아지게 된다. 여기서, 공기는 외부로부터 흡입되어 포집실을 거쳐 포집봉투를 통과하여 모터실로 배출되게 되는데, 이물질이 물을 함유하여 응집력이 높아지게 되면 포집봉투의 내측면에 조밀하게 밀착된다. 즉, 외부로부터 흡입된 공기가 포집봉투를 통과하지 못하고, 포집실에 위치하게 됨으로 집진장치의 집진력이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

더욱이 이물질이 수분을 함유하여 점성이 생기게 되면 집진모터의 흡입력에 의해 수분이 함유된 이물질이 포집봉투의 내부를 부유하다가 포집봉투의 입구에 안착되는 상황이 발생하게 된다. 이 경우 외부의 공기 포집실로 유입되지 못하고, 집진모터에 의해 포집실의 공기가 계속하여 모터실로 배출됨으로 포집실의 내부 압력이 높아지게 되어 집진장치에 과부하가 발생한다는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 사람이 진입하는 경우에만 집진기를 작동하여 불필요한 전력의 소모를 방지하고, 날씨에 무관하게 신발의 바닥면에 부착된 이물질을 효율적으로 흡입할 수 있는 흡입식 자동 신발털이장치를 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치는, 사람이 지나가는 경우 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질을 진공 흡입하는 매트와, 상기 매트에 진공 흡입력을 제공하고, 상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 전달받아 포집하는 집진부를 포함하고, 상기 집진부는, 상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 외부공기와 함께 흡입하고, 상기 수분 및 이물질이 포함된 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 집진하는 집진실과, 상기 매트로부터 상기 혼합공기가 상기 집진실로 유입되도록 상기 집진실에 진공 흡입력을 제공하는 흡입모터가 구비된 흡입실을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진부는, 일단이 상기 매트의 일측에 연통되게 결합되고, 상기 매트로부터 상기 혼합공기를 타단으로 이송하는 유입관과, 내부가 중공인 원통형상으로 상기 집진실의 내부에 설치되고, 상기 유입관의 타단이 내부와 연통되도록 상부 외주면에 상기 유입관의 타단이 결합되며, 상기 유입관으로부터 유입되는 상기 혼합공기를 내주면을 따라 나선경로를 타고 하방으로 이동시켜 유입된 상기 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 하방으로 배출하는 싸이클론호퍼와, 일단이 상기 싸이클론호퍼의 상부를 관통하여 상기 싸이클론호퍼의 내부 하방을 향하도록 결합되고, 타단이 상기 흡입실의 흡입모터에 결합되어 상기 싸이클론호퍼로부터 수분 및 이물질이 분리된 공기를 흡입실로 배출하는 배출관과, 상기 싸이클론호퍼의 하방에 위치하도록 상기 집진실의 하부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 싸이클론호퍼로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수거함은, 상하로 개별적으로 분리된 상방의 이물질수거함 및 하방의 수분수거함을 포함하고, 상기 이물질수거함은, 상기 싸이클론호퍼로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하고, 수거된 수분 및 이물질 중 수분을 하방으로 배출하도록 하부에 거름망이 형성된 수분배출관이 설치되고, 상기 수분수거함은, 상기 이물질수거함의 수분배출관으로부터 배출되는 수분을 수거하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집진실의 일측면에 결합되고, 사람이 상기 매트를 통과하는 경우 상기 흡입실의 흡입모터가 작동하도록 제어하는 제어부가 구비되는 제어실과, 사람이 진입하는 경우 상기 흡입실의 흡입모터가 작동하도록 사람의 진입을 감지하여 상기 제어부에 신호를 수신하는 진입감지센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 사람이 매트를 통과하여 진출하는 경우 사람의 진출을 감지하여 상기 제어부에 신호를 수신하는 진출감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 진입감지센서 및 진출감지센서 중 상기 진출감지센서로부터 우선적으로 신호가 수신되는 경우 상기 흡입실의 흡입모터를 작동시키지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치는, 싸이클론호퍼를 통해 이물질을 집진함으로써, 신발의 바닥면에 부착된 모래와 같은 이물질 뿐만 아니라 수분까지 함께 흡입하여 집진할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이물질수거함을 통해 수분이 함유된 이물질을 수거하고, 수분수거함을 통해 배출되는 수분을 수거하여 이물질과 수분을 각각 수거함으로써, 이물질이 수분을 함유하여 부피가 커지는 현상을 방지하여 이물질을 수거하여 저장하는 양이 증가하는 효과가 있다.

또한, 진입감지센서와 진출감지센서를 통해 사람의 진입 및 진출 여부를 감지하게 됨으로 집진부가 사람이 건물 외부로 진출하는 경우 작동하여 발생하는 불필요한 전력소모를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예 중 사람이 매트를 통과하는 경우 집진부가 작동되는 과정을 도시한 도면이며,
도 3은 도 1의 실시예를 위에서 바라본 평면도이고,
도 4는 도 1의 실시예 중 매트로부터 흡입된 혼합공기의 이동 과정을 도시한 도면이며,
도 5는 도 4의 실시예 중 싸이클론호퍼를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 실시예 중 유입관을 통해 유입된 혼합공기가 싸이클론호퍼의 내부로 유입되어 혼합공기로부터 수분 및 이물질이 집진되는 과정을 도시한 도면이며,
도 7은 도 4의 실시예 중 싸이클론호퍼의 하방으로 배출되는 수분 및 이물질이 수거함에 수거되는 과정을 도시한 도면이고,
도 8은 도 7의 실시예 중 수거함이 이물질수거함 및 수분수거함으로 나뉘어 이물질과 수분을 각각 별도로 수거하는 상태를 도시한 도면이며,
도 9 및 도 10은 도 1의 실시예 중 진입감지센서 및 진출감지센서를 통해 사람이 진입하는 경우 집진부가 작동하는 과정을 도시한 도면이고,
도 11 및 12는 도 1의 실시예 중 진입감지센서 및 진출감지센서를 통해 사람이 진출하는 경우 집진부가 작동 상태를 도시한 도면이고,
도 13은 도 12의 실시에 중 진입감지센서 및 진출감지센서의 감자에 따른 집진부의 작동과정을 순차적으로 도시한 블럭도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치는, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 매트(100), 집진부(200)를 포함하여 이루어지고, 제어실(300), 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 집진부(200)는 집진실(210) 및 흡입실(220)을 포함하여 이루어진다.

매트(100)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 사람이 지나가는 경우 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질을 진공 흡입하게 된다. 이때, 매트(100)는 하판(미도시)과, 상기 하판의 상방에 위치하는 다수의 흡입홀이 형성된 상판(도면부호 미도시)과, 각각이 상기 상판의 흡입홀을 개폐하도록 상기 하판의 상면에 결합되고, 가압에 따라 상하로 탄성적으로 이동하여 상기 상판의 흡입홀을 개폐하는 복수의 이물질제거부(도면부호 미도시)를 포함하여 이루어진다.

즉, 사람이 매트(100)를 통과하게 되면 하중에 의해 이물질제거부가 하방으로 이동하여 상판의 흡입홀을 개방하게 되고, 후술하는 집진부(200)에 의해 이물질이 흡입되게 된다. 이때, 이물질제거부에 의해 신발의 바닥면에 부착된 이물질이 바닥면으로부터 이탈하게 되고, 이탈된 이물질이 상판의 흡입홀을 통해 매트(100)의 내부로 유입되게 된다. 따라서, 사람이 매트(100)를 밟고 통과하게 되면 신발의 바닥면에 부착된 이물질이 제거되는 것이다.

집진부(200)는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 상기 매트(100)에 진공 흡입력을 제공하고, 상기 매트(100)로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 전달받아 포집하게 되는데, 이때 집진부(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 매트(100)로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 외부공기와 함께 흡입하고, 상기 수분 및 이물질이 포함된 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 집진하는 집진실(210)과, 상기 매트(100)로부터 상기 혼합공기가 상기 집진실(210)로 유입되도록 상기 집진실(210)에 진공 흡입력을 제공하는 흡입모터(221)가 구비된 흡입실(220)을 포함하여 이루어진다.

즉, 사람이 매트(100)를 통과하게 되면 흡입실(220)의 흡입모터(221)가 작동하여 집진실(210)의 공기를 흡입하게 되고, 매트(100)에 의해 제거된 수분 및 이물질이 압력차에 의해 외부 공기와 함께 집진실(210)로 흡입되는 것이다. 여기서, 집진부(200)가 매트(100)로부터 흡입된 수분 및 이물질을 함께 흡입한 후 집진하기 위하여 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이 유입관(230), 싸이클론호퍼(240), 배출관(250) 및 수거함(260)을 포함하여 이루어지고, 각각의 구성은 다음과 같다.

먼저, 유입관(230)은 도 3 내지 7에 도시된 바와 같이 일단이 상기 매트(100)의 일측에 연통되게 결합되고, 상기 매트(100)로부터 상기 혼합공기를 타단으로 이송하게 된다. 여기서, 유입관(230)은 PVC재질로 형성된 관일 수도 있고, 자바라 타입의 관일 수도 있다. 즉, 유입관(230)은 매트(100)에 의해 신발의 바닥면으로부터 이탈된 수분 및 이물질과 외부의 공기가 혼합된 혼합공기를 후술하는 싸이클론호퍼(240)까지 이송하는 역할을 수행하게 된다.

다음으로 싸이클론호퍼(240)는 도 3 내지 7에 도시된 바와 같이 내부가 중공인 원통형상으로 상기 집진실(210)의 내부에 설치되고, 상기 유입관(230)의 타단이 내부와 연통되도록 상부 외주면에 상기 유입관(230)의 타단이 결합되며, 상기 유입관(230)으로부터 유입되는 상기 혼합공기를 내주면을 따라 나선경로를 타고 하방으로 이동시켜 유입된 상기 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 하방으로 배출하게 된다. 여기서, 유입관(230)의 타단은 도 5에 도시된 바와 같이 싸이클론호퍼(240)를 정면에서 바라보는 경우 싸이클론호퍼(240)의 상하 중심선을 기준으로 일측으로 이격된 일측부에 결합된다. 이는 싸이클론호퍼(240)의 내부로 유입된 혼합공기가 일방향으로 회전하는 기류를 형성하기 위한 것으로, 싸이클론호퍼(240)가 싸이클론 집진방식으로 수분 및 이물질을 집진하기 위함이다.

이때, 싸이클론 집진방식이란, 원심력에 의해 흡입된 공기로부터 이물질을 분리하는 방식으로 흡입된 공기가 선회운동을 하면서 선회류를 형성하게 되고, 공기와 함께 선회하는 이물질이 원심력에 의해 선회류로부터 이탈하는 원리를 이용한 것이다. 싸이클론호퍼(240)의 경우 도 4 내지 8에 도시된 바와 같이 상광하협의 원뿔대 형상의 구조를 가질 수도 있고, 도면에는 도시하지 않았으나 내부에 나선경로가 형성되도록 나선가이드 등이 구비될 수도 있다. 즉, 싸이클론호펀(240)의 내부로 유입된 혼합공기가 내주면을 따라 나선경로를 타고 하방으로 이동시키도록 원통형상의 구조를 기본적으로 가지는 것이다.

따라서, 싸이클론호퍼(240)의 내부로 유입된 혼합공기가 선회류를 형성하여 매트(100)로부터 흡입된 수분 및 이물질을 집진하게 되는데, 흡입된 혼합공기로부터 수분 및 이물질을 집진하는 과정은 다음과 같다.

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이 사람이 매트(100)를 통과하게 되면 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질이 신발의 바닥면으로부터 이탈하여 매트(100)의 내부로 유입되게 되고, 흡입실(220)에 설치된 흡입모터(221)의 흡입력에 의해 수분 및 이물질이 외부공기와 함께 혼합공기의 형태로 유입관(230)으로 유입된 후 싸이클론호퍼(240)까지 이송된다. 이때, 흡입실(220)의 흡입모터(221)가 싸이클론호퍼(240)의 내부 공기를 흡입하게 됨으로 싸이클론호퍼(240)의 내부 중심에는 상승 기류가 형성된다.

다음으로 도 6에 도시된 바와 같이 싸이클론호퍼(240)의 내부로 유입된 혼합공기가 싸이클론호퍼(240)의 상부 내주면을 따라 회전하면서 싸이클론호퍼(240)의 하방으로 이동하게 된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 혼합공기가 회전하면서 하방으로 이동하는 선회류를 형성하게 되는데, 혼합공기에 포함된 수분 및 이물질이 원심력에 의해 선회류를 이탈하게 되고, 선회류를 이탈한 수분 및 이물질이 싸이클론호퍼(240)의 내주면과 충돌한 후 싸이클론호퍼(240)의 내주면을 따라 하방으로 배출되게 된다.

여기서, 도 6에 도시된 바와 같이 싸이클론호퍼(240)가 상광하협의 형상으로 형성됨으로 혼합공기가 싸이클론호퍼(240)의 하방으로 회전하면서 이동할수록 선회속도가 빨라지게 된다. 즉, 작은 돌맹이나 모래처럼 무거운 하중의 이물질은 싸이클론호퍼(240)의 내부 상부에서 원심력에 의해 혼합공기의 선회류로부터 1차적으로 이탈하여 집진되고, 작은 돌맹이나 모래보다 상대적으로 작은 하중을 가진 이물질은 혼합공기의 선회류를 따라 싸이클론호퍼(240)의 하부로 이동하는 과정에서 혼합공기의 선회속도가 증가함에 따라 혼합공기로부터 이탈하여 집진되는 것이다.

이후 혼합공기가 싸이클론호퍼(240)의 하방으로 이동하여 싸이클론호퍼(240)의 내부 중심에 형성된 상승기류와 만나게 되면 싸이클론호퍼(240)의 상방으로 이동하게 되고, 후술하는 배출관(250)을 통해 배출되는 것이다.

계속하여 배출관(250)은 도 3 내지 7에 도시된 바와 같이 일단이 상기 싸이클론호퍼(240)의 상부를 관통하여 상기 싸이클론호퍼(240)의 내부 하방을 향하도록 결합되고, 타단이 상기 흡입실(220)의 흡입모터(221)에 결합되어 상기 싸이클론호퍼(240)로부터 수분 및 이물질이 분리된 공기를 흡입실(220)로 배출하게 된다. 즉, 싸이클론호퍼(240)의 내부로 유입된 혼합공기가 선회류를 형성한 후 싸이클론호퍼(240)의 하방으로 이동하면서 수분 및 이물질이 원심력에 의해 집진되고, 수분 및 이물질이 분리된 공기가 싸이클론호퍼(240)의 내부 중심에 형성된 상승기류와 만나 상승하게 되는데 이때, 배출관(250)을 통해 상승하는 수분 및 이물질이 분리된 공기를 흡입실(220)로 배출하게 되는 것이다.

이때, 배출관(250)의 일단이 싸이클론호퍼(240)의 상부를 관통하여 싸이클론호퍼(240)의 내부 하방을 향하도록 결합됨으로 유입관(230)의 통해 유입된 혼합공기가 싸이클론호퍼(240)의 내주면과 배출관(250)의 외주면 사이를 회전하게 되고, 유입된 공기가 회전하는 공기를 밀어내게 됨으로 혼합공기가 선회류를 형성하면서 하방으로 이동하게 되는 것이다.

마지막으로 수거함(260)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 싸이클론호퍼(240)의 하방에 위치하도록 상기 집진실(210)의 하부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 싸이클론호퍼(240)로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하게 된다. 즉, 수거함(260)은 싸이클론호퍼(240)의 내부로 유입된 혼합공기의 선회류로부터 이탈한 수분 및 이물질이 싸이클론호퍼(240)의 내주면과 충돌한 후 싸이클론호퍼(240)의 하방으로 이동하여 배출되는 수분 및 이물질을 수거하는 역할을 수행하는 것이다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 수거함(260)의 인입출 여부를 감지하고, 수거함(260)의 내부에 수거된 수분 및 이물질의 수거량을 감지할 수 있도록 수거함감지센서(270)가 설치될 수 있다.

또한, 이물질이 수분을 함유하게 되면 이물질의 부피가 커지게 되어 수거함(260)이 이물질을 수거하여 저장할 수 있는 양이 건조한 상태의 이물질을 수거하여 저장하는 양보다 상대적으로 작아지게 된다.

따라서, 상술한 문제점을 보완하기 위하여 수거함(260)은 도 8에 도시된 바와 같이 상하로 개별적으로 분리된 상방의 이물질수거함(261) 및 하방의 수분수거함(262)을 포함하여 이루어지고, 각각은 다음과 같다.

먼저, 이물질수거함(261)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 싸이클론호퍼(240)로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하고, 수거된 수분 및 이물질 중 수분을 하방으로 배출하도록 하부에 거름망이 형성된 수분배출관(261a)이 설치된다. 즉, 이물질수거함(261)은 싸이클론호퍼(240)로 배출되는 수분 및 이물질을 함께 수거하게 되고, 수분이 이물질로부터 이탈하게 되면 수분배출관(261a)을 통해 배출함으로 이물질의 부피를 줄여 이물질의 저장양을 늘리게 되는 것이다. 여기서, 수분배출관(261a)의 거름망은 관리가 용이하도록 수분배출관(261a)에 탈착 가능한 형태로 제작될 수 있다. 예컨대, 수분배출관(261a)의 외주면에 나사산이 형성되고, 거름망이 수분배출관(261a)에 나사결합되는 구조일 수 있다.

다음으로 수분수거함(262)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 이물질수거함(261)의 수분배출관(261a)으로부터 배출되는 수분을 수거하게 된다.

즉, 수거함(260)이 이물질수거함(261) 및 수분수거함(262) 각각을 통해 이물질과 수분을 각각 수거하게 됨으로 이물질수거함(261) 및 수분수거함(262) 각각의 관리가 용이해질 뿐만 아니라 이물질이 수분을 함유하여 이물질의 부피가 커지는 현상을 방지하게 됨으로 이물질수거함(261)에 수거하여 저장할 수 있는 이물질의 양이 증가하게 되는 것이다.

이때, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 이물질수거함(261)의 인입출 여부 및 이물질수거함(261)에 수거된 이물질의 수거량을 감지할 수 있는 이물질감지센서(271)와, 상기 수분수거함(262)의 인입출 여부 및 수분수거함(262)에 수거된 수분, 즉 물의 수위를 감지할 수 있는 수분감지센서(272)가 더 설치될 수 있다. 후술하는 제어부(310)는 이러한 수거함감지센서(270)나 이물질감지센서(271) 및 수분감지센서(272)로부터 신호를 전달받아 각각의 인입출 여부 및 수거량을 외부에 표시하거나 경고등 또는 경고음을 출력할 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치는 싸이클론호퍼(240)를 통해 싸이클론 집진방식으로 이물질을 집진하게 됨으로 고체상태의 이물질뿐만 아니라 액체상태의 수분까지 함께 집진할 수 있고, 이물질수거함(261) 및 수분수거함(262)을 통해 고체상태의 이물질과 액체상태의 수분을 분리하여 수거하게 됨으로 각각의 수거함(261, 262)으로부터 이물질 및 수분의 배출이 용이하여 관리가 쉬울 뿐만 아니라 이물질에 함유된 수분을 수분배출관(261a)을 통해 배출함으로써, 보다 많은 양의 이물질을 이물질수거함(261)에 저장할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치의 경우 건물의 입구에 설치되어 건물의 내부로 진입하는 사람의 신발에 부착된 수분 및 이물질을 흡입하게 되는데, 이때 진입하는 사람을 감지하기 위하여 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 집진부(200)의 일측면에 결합되고, 사람이 상기 매트(100)를 통과하는 경우 상기 흡입실(220)의 흡입모터(221)가 작동하도록 제어하는 제어부(310)가 구비되는 제어실(300)과, 사람이 진입하는 경우 상기 흡입실(220)의 흡입모터(221)가 작동하도록 사람의 진입을 감지하여 상기 제어부(310)에 신호를 수신하는 진입감지센서(500)를 더 포함할 수도 있다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 사람이 건물의 내부로 진입하게 되면 진입감지센서(500)가 사람을 감지하여 제어부(310)에 신호를 전송하게 되고, 제어부(310)가 흡입실(220)의 흡입모터(221)를 작동시켜 사람의 신발에 부착된 수분 및 이물질을 흡입하게 된다. 하지만, 진입감지센서(500)만으로 사람을 감지하는 경우 건물의 외부로 진출하는 사람이 진입감지센서(500)의 감지영역 내에 들어오게 되면 집진부(200)가 다시 작동된다는 문제가 있다. 즉, 건물의 외부로 나가는 사람을 진입감지센서(500)가 감지하여 집진부(200)를 재작동하게 됨으로 불필요한 작동으로 인한 전력소모가 발생하게 된다,

따라서, 상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 사람이 매트(100)를 통과하여 진출하는 경우 사람의 진출을 감지하여 상기 제어부(310)에 신호를 수신하는 진출감지센서(500)를 더 포함할 수도 있다. 즉, 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500) 각각을 통해 사람의 진입 및 진출 여부를 감지하게 됨으로 집진부(200)의 불필요한 작동으로 인한 전력소모를 방지할 수 있게 되는 것이다.

예컨대, 제어부(310)가 상기 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500) 중 상기 진출감지센서(500)로부터 우선적으로 신호가 수신되는 경우 상기 흡입실(220)의 흡입모터(221)를 작동하지 않도록 흡입모터(221)를 제어하게 되면 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 사람이 건물의 외부로 나가면서 진입감지센서(400)에 감지되어 흡입모터(221)가 작동하는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)를 사용하여 사람의 진입 및 진출을 감지하게 되면 흡입모터(221)의 작동시간을 사람이 매트(100)를 통과하는 시간과 동일하게 맞춰 작동시킬 수 있게 된다.

예컨대, 도 11에 도시된 바와 같이 사람이 건물의 내부로 진입하는 경우 진입감지센서(400)가 사람을 감지하여 흡입모터(221)를 작동시키게 되고, 도 12에 도시된 바와 같이 사람이 매트(100)를 통과하여 건물의 내부로 들어가게 되면 진출감지센서(500)가 사람을 감지하여 흡입모터(221)를 정지하여 사람이 매트(100)를 통과 시에만 흡입모터(221)를 작동시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)가 지속적인 감지상태인 경우 진입감지센서(400)가 진출감지센서(500)보다 먼저 사람을 감지한 경우 즉, 사람이 건물의 내부로 진입하는 경우 제어부(310)가 흡입모터(221)를 작동시켜 사람의 신발에 부착된 수분 및 이물질을 제거하고, 사람이 매트(100)를 통과하여 건물의 내부로 들어가게 되면 진출감지센서(500)가 건물의 내부로 들어가는 사람을 감지하게 되어 제어부(310)가 흡입모터(221)를 정지시키게 된다.

반대로, 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)가 지속적인 감지상태인 경우 진출감지센서(500)가 진입감지센서(400)보다 먼저 사람을 감지한 경우 즉, 사람이 건물의 외부로 나가는 경우 매트(100)를 작동하지 않아도 됨으로 흡입모터(221)를 정지상태로 유지하게 된다.

즉, 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)를 통해 도 9 내지 도 12를 기준으로 사람이 매트(100)의 좌측방향에 위치하거나 사람이 매트(100)의 우측방향에 위치하는 각각의 상황을 감지하여 제어부(310)가 센서(400, 500) 각각의 감지 순서를 통해 사람의 진입 및 진출 여부를 인지할 수 있게 됨으로 흡입모터(221)가 불필요하게 작동되는 현상을 방지할 수 있게 되고, 이는 흡입모터(221)의 불필요한 작동을 방지함으로 불필요한 전력소모를 예방할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 흡입식 자동 신발털이장치는 싸이클론호퍼(240)를 통해 싸이클론 집진방식으로 이물질을 집진함으로 고체상태의 이물질 뿐만 아니라 액체상태의 수분도 함께 집진할 수 있게 되고, 집진된 수분 및 이물질을 이물질수거함(261)에 저장한 후 수분을 수분수거함(262)으로 배출함으로 이물질이 수분을 함유하여 부피가 커지는 현상을 방지하여 이물질 수거를 효율적으로 할 수 있으며, 진입감지센서(400) 및 진출감지센서(500)를 통해 사람의 진입 및 진출 각각을 감지하게 됨으로 흡입모터(221)가 불필요하게 작동되는 현상을 방지하여 불필요하게 소모되는 전력을 예방할 수 있게 되는 것이다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 매트
200 : 집진부
210 : 집진실
220 : 흡입실 221 : 흡입모터
230 : 유입관 240 : 싸이클론호퍼
250 : 배출관 260 : 수거함
261 : 이물질수거함 261a : 수분배출관
262 : 수분수거함
270 : 수거함감지센서
271 : 이물질감지센서 272 : 수분감지센서
300 : 제어실 310 : 제어부
400 : 진입감지센서
500 : 진출감지센서

Claims (5)

1. 사람이 지나가는 경우 신발의 바닥면에 부착된 수분 및 이물질을 진공 흡입하는 매트와, 상기 매트에 진공 흡입력을 제공하고, 상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 전달받아 포집하는 집진부를 포함하고,
   상기 집진부는,
   상기 매트로부터 진공 흡입된 수분 및 이물질을 외부공기와 함께 흡입하고, 상기 수분 및 이물질이 포함된 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 집진하는 집진실과, 상기 매트로부터 상기 혼합공기가 상기 집진실로 유입되도록 상기 집진실에 진공 흡입력을 제공하는 흡입모터가 구비된 흡입실을 포함하고,
   상기 집진부의 일측면에 결합되고, 사람이 상기 매트를 통과하는 경우 상기 흡입실의 흡입모터가 작동하도록 제어하는 제어부가 구비되는 제어실과,
   사람이 진입하는 경우 상기 흡입실의 흡입모터가 작동하도록 사람의 진입을 감지하여 상기 제어부에 신호를 수신하는 진입감지센서와,
   사람이 매트를 통과하여 진출하는 경우 사람의 진출을 감지하여 상기 제어부에 신호를 수신하는 진출감지센서를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 진입감지센서 및 진출감지센서 중 상기 진출감지센서로부터 우선적으로 신호가 수신되는 경우 상기 흡입실의 흡입모터를 작동시키지 않는 것을 특징으로 하는 흡입식 자동 신발털이장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 집진부는,
   일단이 상기 매트의 일측에 연통되게 결합되고, 상기 매트로부터 상기 혼합공기를 타단으로 이송하는 유입관과,
   내부가 중공인 원통형상으로 상기 집진실의 내부에 설치되고, 상기 유입관의 타단이 내부와 연통되도록 상부 외주면에 상기 유입관의 타단이 결합되며, 상기 유입관으로부터 유입되는 상기 혼합공기를 내주면을 따라 나선경로를 타고 하방으로 이동시켜 유입된 상기 혼합공기로부터 상기 수분 및 이물질을 하방으로 배출하는 싸이클론호퍼와,
   일단이 상기 싸이클론호퍼의 상부를 관통하여 상기 싸이클론호퍼의 내부 하방을 향하도록 결합되고, 타단이 상기 흡입실의 흡입모터에 결합되어 상기 싸이클론호퍼로부터 수분 및 이물질이 분리된 공기를 흡입실로 배출하는 배출관과,
   상기 싸이클론호퍼의 하방에 위치하도록 상기 집진실의 하부에 탈착 가능하게 결합되고, 상기 싸이클론호퍼로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하는 수거함을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡입식 자동 신발털이장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 수거함은,
   상하로 개별적으로 분리된 상방의 이물질수거함 및 하방의 수분수거함을 포함하고,
   상기 이물질수거함은,
   상기 싸이클론호퍼로부터 배출된 수분 및 이물질을 수거하고, 수거된 수분 및 이물질 중 수분을 하방으로 배출하도록 하부에 거름망이 형성된 수분배출관이 설치되고,
   상기 수분수거함은,
   상기 이물질수거함의 수분배출관으로부터 배출되는 수분을 수거하는 것을 특징으로 하는 흡입식 자동 신발털이장치.
   
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