KR102269484B1 - 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치에 관한 것으로 보다 상세하게는, 일측에 투과성 재질로 이루어지고 내부에 중공이 형성되는 본체부와, 상기 본체부 내부에 구비되어 내측에 방전기체가 충진된 플라즈마 발생부와, 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 상기 플라즈마 발생부를 제어할 수 있으며, 휴대용으로 제작하여 휴대가 간편함과 동시에 사용자의 의류에 부착된 미세먼지를 신속히 제거하여 의류를 청결히 보관하고 미세먼지로 인한 사용자의 호흡기 질환을 예방할 수 있으며, 미세먼지 제어알고리즘을 이용하여 제어부를 제어함과 동시에 미세먼지 측정부의 측정에 따라 플라즈마 발생부의 플라즈마 생성량을 조절하여 미세먼지를 손쉽게 제거하는 효과가 있다.

Description

바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치{BAR TYPE PORTABLE FINE DUST REMOVAL EQUIPMENT}

본 발명은 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 휴대가 간편하고 사용자의 의류에 부착된 미세먼지를 제거하여 의류를 청결히 보관할 수 있음과 동시에 미세먼지로 인한 사용자의 호흡기 질환을 예방하기 위한 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 미세먼지는 이러한 미세먼지와 초미세먼지의 경우, 호흡기 질환을 비롯한 각종 질환을 일으킬 수 있어 미세먼지 농도에 대한 예보를 실시하고 있다.

이러한 미세먼지는 크기가 10um 이하, 초미세먼지는 크기가 25um 이하인 먼지입자로 구분된다. 실질적으로 초미세먼지의 경우 수십 nm 크기의 매우 작은 먼지 입자들도 상당하다. 미세먼지 농도가 나쁨 수준일 경우, 외출을 자제하게 하거나 전용 마스크 착용을 권하며, 실내 공기 관리도 촉구하고 있다. 이에 대해 실내 공기청정기를 설치할 수 있는데, 기존의 공기청정기는 일반 필터와 헤파 필터를 구비하는 것이 대부분이다. 일반 필터는 물론 헤파 필터 역시 크기가 작은 미세먼지는 걸러내지 못하는 문제가 있다. 특히, 수십 나노 크기의 초미세먼지는 일반 필터와 헤파 필터를 모두 통과하기 때문에 다른 수단을 강구하여야 한다.

한편, 플라즈마 응용기술은 기존의 반도체 제조, 표면처리, 핵융합 분야를 넘어 바이오 분야에 대한 적용에 대해 활발히 연구되고 있다. 즉, 플라즈마 기술은 살균, 미세먼지 제거, 공기 정화, 생체 질병에 대한 치료, 처치, 미용용 시술 등 다양하게 전개되고 있다. 이와 같이 플라즈마 적용분야를 확대하고 있는 가운데 플라즈마 발생 장치의 구성도 응용 목적에 따라 다양하게 설계되고 있다.

또한, 바이오 분야를 포함하여 실생활에 적용되는 플라즈마 기술의 경우, 전기적 안전성과 더불어, 적용 목적에 따라 활성종의 종류와 생성량을 제어하는데 한계가 있었으며, 장치를 소형화시키는데 한계가 있었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2018-0129357호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 휴대용으로 제작하여 휴대가 간편함과 동시에 사용자의 의류에 부착된 미세먼지를 신속히 제거하여 의류를 청결히 보관하고 미세먼지로 인한 사용자의 호흡기 질환을 예방하기 위한 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 제어부를 제어함과 동시에 미세먼지 측정부의 측정에 따라 플라즈마 발생부의 플라즈마 생성량을 조절하여 미세먼지를 손쉽게 제거하기 위한 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 본 발명인 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치는,

일측에 투과성 재질로 이루어지고 내부에 중공이 형성되는 본체부;

상기 본체부 내부에 구비되어 내측에 방전기체가 충진된 플라즈마 발생부;

상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부;를 포함하되,

상기 제어부는 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부 내부에 구비되고 상기 제어부와 연동되어 외부의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부 외주면을 감싸고 일측에 개구부가 형성된 충전커버가 더 부가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개구부 내주면에 상기 본체부 외주면과 접촉되는 스크레퍼가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개구부 외주면에 먼지제거필터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부 일측에 손잡이가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부는 상부커버와 하부커버로 구분되어 나사결합에 의해 상호 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방전기체는 네온 또는 아르곤 기체 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부 일측에 상기 제어부와 연동된 디스플레이가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치에 따르면, 휴대용으로 제작하여 휴대가 간편함과 동시에 사용자의 의류에 부착된 미세먼지를 신속히 제거하여 의류를 청결히 보관하고 미세먼지로 인한 사용자의 호흡기 질환을 예방하는 효과가 있다.

또한, 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 제어부를 제어함과 동시에 미세먼지 측정부의 측정에 따라 플라즈마 발생부의 플라즈마 생성량을 조절하여 미세먼지를 손쉽게 제거하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 충전커버를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 오목부를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 충전기를 도시한 도면이다.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치를 도시한 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 충전커버를 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 오목부를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치의 충전기를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치는, 크게 본체부(100), 플라즈마 발생부(200), 제어부(300)를 포함하는 구성이다.

본체부(100)는 일측에 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(120)가 형성되는데 상기 손잡이는 사용자가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여 복수의 돌기나 홈이 형성되어 미끄러짐을 방지할 수 있으며, 상기 본체부(100) 타측에는 투과성 재질로 이루어지고 내부에 중공이 형성되어 있다.

또한, 상기 본체부(100)는 일체형으로 제작되거나 분리형으로 제작될 수 있는데 분리형으로 제작될 경우, 상기 본체부(100)는 상부커버(101)와 하부커버(102)로 구분되어 나사결합 또는 끼움결합 등에 의해 상호 결합되거나 분해됨으로써 상기 본체부(100) 내부를 손쉽게 유지보수 할 수 있다.

본 발명의 일실시예로, 상기 본체부 길이방향 일측 또는 폭방향 일측 중 어느 하나의 위치에 오목부(150)가 설치될 수 있는데, 상기 오목부(150)는 유선형의 사용자 신체부위(팔, 다리, 목 등)가 둥근 형태이므로, 사용자의 신체부위 둘레를 상기 오목부(150)의 오목한 부분과 접촉과 동시에 밀착되므로 이하 설명될 플라즈마 발생부(200)의 플라즈마 대전현상을 통해 옷에 붙은 미세먼지를 완벽히 제거할 수 있다.

또한, 상기 본체부(100)는 길이방향의 길이를 줄이기 위하여 상기 중공의 본체부(100)를 다단 접철식으로 형성시켜 필요시 본체부(100)의 길이를 조정할 수 있는데, 여기서 상기 플라즈마 발생부(200)는 본체부(100) 일측에 고정되거나 상기 플라즈마 발생부(200)를 상기 본체부(100)와 동일하도록 다단 접철식으로 제작되어 상기 본체부(100)의 길이조정과 동시에 플라즈마 발생부(200)의 길이를 조정함으로써 보관 및 휴대가 용이한 효과가 있다.

이러한, 상기 본체부(100) 내부에 미세먼지 측정부(310)가 구비되는데, 상기 미세먼지 측정부(310)는 상기 제어부(300)와 연동되어 외부의 미세먼지 농도를 측정하여 사용자에게 알려주어 주변의 미세먼지 농도를 알려줄 수 있는데, 상기 미세먼지 측정부(310)에는 적외선 방출 다이오드와 포토 트랜지스터가 대각선으로 배치되어 있어, 대기중 중 먼지의 반사광을 감지하고 이를 측정하는 원리를 이용하여 미세먼지의 농도를 측정할 수 있는 것이다.

상기 본체부(100) 일측에 상기 제어부(300)와 연동된 디스플레이(130)가 더 설치되어 이하 설명될 제어부(300)의 제어값과 상기 미세먼지 측정부(310)의 미세먼지 농도값을 디스플레이할 수 있다.

플라즈마 발생부(200)는, 상기 본체부(100) 내부 길이방향에 구비되고 전원부와 연결되어 ON/OFF 시키는 스위치(140)와 연결된 LED와, 상기 LED와 반응하기 위하여 내부에 방전기체가 충진되는데, 상기 방전기체는 네온 또는 아르곤 기체 중 어느 하나를 선택하여 충진하게 되는데, 전극에서 발생된 자유전자가 유리로 형성된 상기 플라즈마 발생부(200) 내부 표면을 향해 이동하다가 기체원자 또는 분자를 만나 전자를 떼어내는 과정에서 플라즈마가 발생하게 되는데 상기 방전기체가 상기 LED와 반응하여 플라즈마를 구현하게 되는 것이다.

이러한 상기 플라즈마 발생부(200)의 작동으로 발생되는 플라즈마는 사용자 또는 반려견 등이 외출 후 옷에 붙은 미세먼지와 대전시키게 되고, 대전된 미세먼지를 옷에서 신속히 제거할 수 있다.

또한, 상기 본체부(100) 외주면을 감싸고 일측에 개구부(111)가 형성되어 상기 본체부(100)의 보관 및 충전을 위한 충전커버(110)가 더 부가될 수 있다.

상기 충전커버(110)는 내측에 충전을 위한 충전단자가 부착되고 상기 손잡이(120) 내부에 상기 충전단자와 연결되는 충전베터리 등이 내장되어 외부의 전력을 상기 충전베터리 등에 충진하여 충전단자 측으로 전력을 공급하게 된다.

따라서, 상기 본체부(100)를 상기 충전커버(110)에 삽입하게 되면 충전단자와 충전베터리가 접촉되어 본체부(100)에 전력을 공급하는 것이다.

본 발명의 일시시예로서, 상기 본체부(100) 내부에 모터(160)와 연결된 블레이드(170)가 설치되고, 상기 본체부(100) 길이방향에 복수의 에어홀(180)이 형성되는데, 상기 모터(160)의 동력에 의해 상기 블레이드(170)가 회전하게 되고, 상기 블레이드(170)에서 공기가 분사되면 상기 에어홀(180)을 통해 공기가 외부로 분출됨과 동시에 상기 본체부(100) 외주면에 달라붙은 미세먼지를 털어내어 상기 본체부(100)를 청결히 유지할 수 있다.

이때, 상기 블레이드(170)는 상기 플라즈마 발생부(200) 하부에 설치되고 상기 모터(160)는 상기 플라즈마 발생부(200) 하단부와 연결되어 상기 플라즈마 발생부(200) 회전과 동시에 상기 블레이드(170)를 회전할 수 있다.

또한, 상기 개구부(111) 내주면 일측에 상기 본체부(100) 외주면과 접촉되는 스크레퍼(112)가 부가적으로 설치되는데, 상기 본체부(100)를 이용하여 미세먼지를 제거 후, 보관 및 충전을 위해 상기 충전커버(110)에 삽입하게 되면, 상기 본체부(100) 외주면이 상기 스크레퍼(112) 일측과 접촉하게 되고 플라즈마 반응에 의해 상기 본체부(100) 외주면에 달라붙은 미세먼지를 상기 스크레퍼(112) 일측이 상기 본체부(100) 외주면을 감싸며 삽입과 동시에 미세먼지의 분리 및 제거하게 되는 것이다.

이렇게 상기 본체부(100) 외주면에 달라붙어 있던 미세먼지는 상기 스크레퍼(112)에 의해 제거된 후, 상기 개구부(111) 외주면에 설치된 먼지제거필터(113)로 흡입하여 미세먼지를 완벽히 제거할 수 있다.

상기 먼지제거필터(113)은 흡입을 위한 흡입부와 미세먼지를 통과시켜 미세먼지를 제거하기 위한 필터부가 별도로 설치될 수 있으며, 미세먼지 흡입 후 미세먼지를 수집하기 위한 보관케이스가 별도로 설치될 수 있으며 상기 먼지제거필터(113)의 구성은 당업자에 의해 변경실시 가능함을 밝혀둔다.

이러한, 상기 본체부(100) 끝단 또는 상기 충전커버(110)의 개구부(111) 끝단에 내측으로 테이퍼진 테이퍼부가 형성될 수 있는데, 상기 테이퍼부(미도시)는 상기 본체부(100) 끝단이 상기 충전커버(110)에 삽입 및 탈착될 경우 접촉에 의한 파손을 방지하기 위한 것으로써 상기 본체부(100)가 상기 충전커버(110)로 삽입 및 탈착 시에 스무스하게 삽입 및 탈착이 가능하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 충전커버(110)와 별도로 충전부(400)가 설치되어 상기 본체부(100)를 기립시켜 보관과 동시에 보조적인 충전을 수행할 수 있다. 충전 방식은 앞서 언급된 상기 충전커버(110)의 충전방식과 동일 내지 유사하므로 이하 설명은 생략한다.

상기 제어부(300)는 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 상기 디스플레이(130)의 출력 및 스위치(140)의 전원 ON/OFF 및 상기 플라즈마 발생부(200)를 제어함과 동시에 상기 미세먼지 측정부(310)와 연동되어 미세먼지 측정부(310)로 부터 미세먼지 농도를 모니터링하여 측정된 미세먼지 농도를 수신하게 되는데, 상기 미세먼지 제어 알고리즘은 상기 미세먼지 측정부(310)에서 미세먼지 농도 정보를 수집 후 미세먼지의 농도에 따라 플라즈마 발생부(200)의 플라즈마 발생량을 제어하여 미세먼지를 제거할 수 있다.

보다 구체적으로, 미세먼지 측정부(310)에는 별도의 센서를 통해, PM 1.0 / 2.5 / 10.0에 해당하는 농도 데이터를 시계열적으로 수신하여, 저장하고, 저장된 데이터를 인공 신경망을 이용하여 처리함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 인공 신경망은 시계열적으로 축적된 데이터의 처리에 적합한 LSTM(Long Short Term Memory) 신경망 모델을 사용하여, 미세먼지의 농도를 추정하고, 동시에 외란과 같은 노이즈의 패턴의 추정에 효과적인 SVM 알고리즘을 활용함으로써 외란과 같은 노이즈의 유무를 효과적으로 추정하는 것이 바람직하다.

따라서, 순간적인 외부의 노이즈 등에 강건한 형태의 데이터 처리가 가능하고, 결과적으로 제어부(300)를 통해 미세먼지 측정부(310), 플라즈마 발생부(200) 등을 상황에 따라 적응적으로 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부(300)는 미세먼지 농도를 측정하여 4단계로 구분되어 상기 디스플레이(130)에 표시할 수 있는데 미세먼지 농도 범위가 약 0 ~ 30um 사이일 경우, 상기 디스플레이(130)에 "The fine dust is Good" 등의 문구를 파란색 LED로 출력할 수 있고, 미세먼지 농도 범위가 약 31 ~ 80um 사이일 경우, 상기 디스플레이(130)에 "The fine dust is Normal" 등의 문구를 초록색 LED로 출력할 수 있으며, 미세먼지 농도 범위가 약 81 ~ 150um 사이일 경우, 상기 디스플레이(130)에 "The fine dust is Bad" 등의 문구를 노란색 LED로 출력할 수 있고, 미세먼지 농도 범위가 약 151 um 이상일 경우, 상기 디스플레이(130)에 "The fine dust is very Bad" 등의 문구를 빨간색 LED로 출력하여 사용자에게 미세먼지 농도를 전달할 수 있다.

따라서, 본 발명은 스위치(140)를 통해 전원을 ON하게 되면 상기 플라즈마 발생부(200)에서 수천볼트의 고주파 고압 전극이 발생하여 자유전자를 발생시키게 되는데, 상기 플라즈마 발생부(200) 내부에 충진된 방전기체와 반응하여 방전이 일어나게 되고, 전극에서 발생된 자유전자가 상기 본체부(100) 표면을 향해 이동하다가 내부의 기체 원자 또는 분자를 만나 전자를 떼어내는 과정에서 플라즈마가 발생하게 되는데, 이렇게 플라즈마가 발생되는 상기 본체부(100)를 사용자의 옷 또는 반려견의 털 표면과 접촉하여 쓸어내리게 되면, 미세먼지가 상기 본체부(100) 외주면으로 이동해서 흡착되고, 흡착된 미세먼지는 상기 충전커버(110)에 삽입 시 상기 개구부(111) 일측에 설치된 스크레퍼(112) 및 먼지제거필터(113)에 의해 제거할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명인 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치는 휴대용으로 제작하여 휴대가 간편함과 동시에 사용자의 의류에 부착된 미세먼지를 신속히 제거하여 의류를 청결히 보관하고 미세먼지로 인한 사용자의 호흡기 질환을 예방할 수 있으며, 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 제어부를 제어함과 동시에 미세먼지 측정부의 측정에 따라 플라즈마 발생부의 플라즈마 생성량을 조절하여 미세먼지를 손쉽게 제거하는 효과가 있다.

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

100 : 본체부 101 : 상부커버
102 : 하부커버 110 : 충전커버
111 : 개구부 112 : 스크레퍼
113 : 먼지제거필터 120 : 손잡이
130 : 디스플레이 140 : 스위치
150 : 오목부 160 : 모터
170 : 블레이드 180 : 에어홀
200 : 플라즈마 발생부 300 : 제어부
310 : 미세먼지 측정부 400 : 충전부

Claims (6)

1. 일측에 투과성 재질로 이루어지고 내부에 중공이 형성되는 본체부(100);
   상기 본체부(100) 내부에 구비되어 내측에 방전기체가 충진된 플라즈마 발생부(200);
   상기 플라즈마 발생부(200)를 제어하는 제어부(300);를 포함하되,
   상기 제어부(300)는 미세먼지 제어 알고리즘을 이용하여 상기 플라즈마 발생부(200)를 제어하고,
   상기 본체부(100) 외주면을 감싸고 일측에 개구부(111)가 형성된 충전커버(110)가 더 부가되는 것과,
   상기 개구부(111) 내주면에 상기 본체부(100) 외주면과 접촉되는 스크레퍼(112)가 설치되는 것을 특징으로 하는 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체부(100) 내부에 구비되고 상기 제어부(300)와 연동되어 외부의 미세먼지 농도를 측정하는 미세먼지 측정부(310)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 개구부(111) 외주면에 먼지제거필터(113)가 설치되는 것을 특징으로 하는 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 방전기체는 네온 또는 아르곤 기체 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바 타입의 이동형 미세먼지 제거장치.

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