KR102505988B1

KR102505988B1 - 공기정화 자전거

Info

Publication number: KR102505988B1
Application number: KR1020220166740A
Authority: KR
Inventors: 신영준; 정욱현; 김가빈
Original assignee: 신영준; 정욱현; 김가빈
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-03-06

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기정화 자전거는 자전거의 핸들에 결합되고 사용자의 안면에 정화된 공기를 배출하는 집진장치를 포함하고, 상기 집진장치는 흡기관을 포함하는 흡기부; 배기관을 포함하고 상기 흡기부와 연통되는 배기부; 및 상기 흡기부와 상기 배기부 사이에 배치되는 각도조절부를 포함하고, 상기 흡기부는 상기 흡기관의 일단에 형성되는 흡기구; 및 상기 흡기관의 내부에 배치되고, 상기 흡기관의 일단을 기준으로 후방에 배치되는 흡기팬을 포함하고, 상기 배기부는 상기 배기관의 내부에 배치되고, 탈착 가능하게 구성되는 집진필터; 상기 배기관의 일단을 기준으로 상기 집진필터의 후방에 배치되는 배기팬; 상기 배기관의 타탄에 형성되는 배기구를 포함한다.

Description

공기정화 자전거{AIR PURIFING BYCICLE}

본 발명은 공기정화 자전거에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자전거 사용자의 안면에 정화된 공기를 제공하도록 각도조절이 가능한 집진장치를 포함하는 공기정화 자전거에 관한 것이다.

감염병의 존재 및 대기오염의 문제로 인해, 일반적으로 현대인들은 마스크를 착용하고 가정 등의 장소에 공기청정기를 비치한다.

공기청정기는 내부공간으로 유입된 공기를 필터링하여 배출하는 것으로, 공기 유동을 통해서 이물질을 걸러내고 이물질이 제거된 공기를 토출하는 것이다. 하지만, 일반적으로 공기청정기는 폐쇄된 장소의 대기를 정화하기 위한 것으로, 외부에서의 스포츠 활동 시에는 마스크 착용이 필수이다.

그러나, 자전거 등의 외부 스포츠 활동 시에는 호흡이 가빠지므로 마스크의 착용이 어렵다는 문제점이 있다. 이에 다양한 스포츠용 마스크 등이 등장하고 있으나 착용시에 사용자의 답답함을 해소하기에는 아쉬움이 있다.

본 발명은 각도조절이 가능한 집진장치를 포함하여 자전거 사용자의 안면에 정화된 공기를 제공하여 사용자가 쾌적한 환경에서 스포츠 활동을 할 수 있도록 하는 공기정화 자전거를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 집진필터의 탈착이 가능하여 필요시 세척하여 사용할 수 있도록 하여 자원의 낭비를 줄일 수 있는 공기정화 자전거를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 자전거 바퀴에서 생산되는 회전에너지를 이용하여 전기에너지를 수집하는 것으로 집진장치의 구동을 위한 에너지를 절약하는 공기정화 자전거를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 주위의 미세먼지 농도를 측정하여 미세먼지 집진장치의 구동을 제어하여 효율적인 에너지의 사용이 가능한 공기정화 자전거를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 사용자의 안면을 인식하여 사용자의 안면을 따라 움직이는 집진장치를 제공하여 사용자의 조작이 용이한 공기정화 자전거를 제공하기 위한 것이다.

상기 각도조절부는, 상기 흡기부의 타단과 상기 배기부의 일단 사이에 배치되고, 밸로우즈 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기정화 자전거는 상기 자전거의 바퀴의 회전에너지를 이용하여 전기에너지를 수집하는 에너지 수집부를 더 포함하고, 상기 흡기부는, 상기 전기에너지를 이용해 상기 흡기팬을 구동하는 흡기모터를 포함하고, 상기 배기부는 상기 전기에너지를 이용해 상기 배기팬을 구동하는 배기모터를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기정화 자전거는 외부공기의 미세먼지 농도를 측정하도록 구성되는 센싱부; 및 상기 센싱부에서 측정된 값에 따라 상기 흡기모터 및 상기 배기모터의 구동여부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 공기정화 자전거는 사용자의 안면영상을 촬영하는 안면인식부를 더 포함하고, 상기 안면인식부에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 배기구가 사용자의 안면을 따라 움직이도록 각도조절부의 각도를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 각도조절이 가능한 집진장치를 포함하여 자전거 사용자의 안면에 정화된 공기를 제공하여 사용자가 쾌적한 환경에서 스포츠 활동을 할 수 있도록 하는 공기정화 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 집진필터의 탈착이 가능하여 필요시 세척하여 사용할 수 있도록 하여 자원의 낭비를 줄일 수 있는 공기정화 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자전거 바퀴에서 생산되는 회전에너지를 이용하여 전기에너지를 수집하는 것으로 집진장치의 구동을 위한 에너지를 절약하는 공기정화 자전거를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 사용자의 안면을 인식하여 사용자의 안면을 따라 움직이는 집진장치를 제공하여 사용자의 조작이 용이한 공기정화 자전거를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정 자전거의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 투시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치의 투시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 모식도이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정 자전거의 예시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 집진장치의 투시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공기정화 자전거는 집진장치(1000) 및 에너지 수집부(2000)를 포함한다.

집진장치(1000)는 자전거의 핸들(1)에 결합되어 사용자의 안면에 정화된 공기를 배출할 수 있다.

집진장치(1000)는 흡기부(1100), 배기부(1200) 및 각도조절부(1300)를 포함할 수 있다.

흡기부(1100)는 흡기관을 포함할 수 있다. 흡기관은 양단이 개방된 관 형상일 수 있다. 흡기관의 단면적은 다양한 모양으로 구성될 수 있다.

흡기부(1100)는 흡기구(1110), 흡기팬(1120) 및 흡기모터(1140)를 포함할 수 있다.

흡기구(1110)는 흡기관의 일단에 형성될 수 있다. 구체적으로, 흡기구(1110)는 흡기관의 개방된 양단 중 배기부(1200)와 연결되지 않은 단부에 형성될 수 있다.

흡기구(1110)는 외부공기가 유입되는 구멍을 의미하는 것이므로, 흡기구(1110)를 통해 유입되는 외부공기의 양을 늘리기 위해서는 흡기구를 통해 유입되는 외부공기의 유동의 방향과 자전거의 이동방향이 180°가 되도록 배치하는 것이 바람직하나, 이에 반드시 한정되는 것은 아니다.

흡기팬(1120)은 흡기관의 내부에 배치되고, 흡기관의 일단을 기준으로 흡기구(1110)의 후방에 배치될 수 있다. 흡기팬(1120)은 흡기구(1110)를 통해 유입되는 공기의 양을 증가시킬 수 있다.

흡기모터(1140)는 전기에너지를 이용해 흡기팬(1120)을 구동할 수 있으며, 이 경우, 흡기팬(1120)은 흡기구(1110)를 통해 유입되는 공기의 양을 더욱 증가시킬 수 있다.

배기부(1200)는 흡기관와 연통되는 배기관을 포함할 수 있다. 배기관은 양 단이 개방되어 있는 관 형상일 수 있다. 흡기관의 단면적은 다양한 모양으로 구성될 수 있다.

배기부(1200)는 배기구(1210), 배기팬(1220), 집진필터(1230) 및 배기모터(1240)를 포함할 수 있다.

배기구(1210)는 배기관의 타단에 형성될 수 있다. 구체적으로, 배기구(1210)는 배기관의 개방된 양단 중 흡기구(1100)와 연결되지 않은 단부에 형성될 수 있다.

배기팬(1220)은 배기관의 타단을 기준으로 배기구의 전방에 배치될 수 있다. 이에 의해, 배기팬(1220)은 배기구를 통해서 배출되는 정화된 공기의 양을 증가시킬 수 있다.

집진필터(1230)는 배기관의 내부에 배치되고, 탈착 가능하게 구성될 수 있다. 이에 의해, 집진필터(1230)는 분리하여 세척 후 재사용 할 수 있어, 자원의 낭비를 줄일 수 있다. 집진필터(1230)는 미세먼지가 투과하지 못하도록 구성되는 미세먼지 필터일 수 있다.

배기모터(1240)는 전기에너지를 이용해 배기팬(1220)을 구동할 수 있으며, 이 경우, 배기팬(1220)은 배기구(1210)를 통해 유출되는 정화된 공기의 양을 더욱 증가시킬 수 있다.

각도조절부(1300)는 흡기부(1100)와 배기부 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 각도조절부(1300)는 흡기부(1100)의 타단과 배기부(1200)의 일단 사이에 배치될 수 있다.

각도조절부(1300)는 예를 들어 밸로우즈 형상으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 사용자는 흡기관의 중심축과 배기관의 중심축이 이루는 각도를 조절할 수 있다. 따라서 사용자는 보다 정확하게 정화된 공기가 안면으로 전달되도록 집진장치를 조절할 수 있고, 필요에 따라 정화된 공기가 전달되는 방향을 조절할 수 있다.

에너지 수집부(2000)는 자전거의 바퀴(2)의 회전에너지를 이용하여 전기에너지를 수집할 수 있다. 예를 들면, 에너지 수집부(2000)는 자전거의 바퀴의 축(3)에 결합하여 회전 시 자기장의 변화로 인한 유도전류의 생성을 통해 전기에너지를 수집할 수 있다.

이에 의해, 수집된 전기에너지는 저장부(미도시)에 저장될 수 있으며, 흡기모터(1120) 및 배기모터(1220)의 구동에 사용될 수 있다. 따라서, 공기청정 자전거는 에너지의 소비 없이 사용자가 자체적으로 생산한 전기에너지를 이용하여 집진장치를 구동을 할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치의 투시도이다.

도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집진장치는 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 실시예 따른 집진장치에 비해 배기부(1200)의 구성이 상이하므로, 이하에서는 차별되는 구성에 대해서만 상세히 설명하며 동일한 구성에 중복되는 도면부호에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.

배기부(1200)는 배기관을 포함할 수 있고, 양단이 개방된 형상을 가질 수 있다. 개방된 양단 중 타단에 배기구(1210)가 형성될 수 있다. 여기서, 배기부(1200)의 타단은 배기부(1200)의 양단 중 흡기부(1100)와 결합되지 않은 단부를 의미한다.

배기구(1210)는 복수개가 형성될 수 있다. 예를 들면, 배기관은 흡기관과 연결되는 일단에 분기된 형상(1201)을 가질 수 있으며, 흡기관을 통해 유입된 공기가 제1 배기관(1202) 및 제2 배기관(1203)으로 나뉘어 유출될 수 있다.

이에 의해, 사용자의 안면에 보다 골고루 정화된 공기를 제공할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어부의 모식도이다.

도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 공기정화 자전거는 제어부(3000), 센싱부(4000) 및 안면인식부(5000)를 더 포함할 수 있다.

제어부(3000)는 흡기모터(1120) 배기모터(1220) 및 각도조절부(1300)를 제어할 수 있다.

센싱부(4000)는 외부공기의 미세먼지 농도를 측정할 수 있다. 센싱부(4000)에서 측정된 값에 따라 제어부(3000)는 흡기모터(1120) 및 배기모터(1220)의 구동여부를 제어할 수 있다. 제어부는 데이터 베이스를 포함할 수 있으며, 데이터 베이스에는 미세먼지 농도의 범위에 대응되는 흡기모터(1120) 및/또는 배기모터(1220)의 출력의 세기의 대응 테이블이 저장될 수 있다.

대응 테이블은 예를 들어 다양한 미세먼지 농도의 범위에 대해 집진장치의 구동의 강도에 대한 최적의 흡기모터(1120) 및/또는 배기모터(1220)의 출력의 세기를 찾는 반복실험을 통해 미리 설정되어 데이터베이스에 저장될 수 있다.

안면인식부(5000)는 사용자의 안면영상을 촬영할 수 있다. 안면인식부(5000)에서 촬영된 영상을 분석하여, 제어부(3000)는 배기구가 사용자의 안면을 따라 움직이도록 각도조절부(1300)의 각도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(600)는 다양한 분석 방법을 통해 촬영한 사용자의 안면 영상에서 특장점을 구분하고, 각 특장점 사이의 거리, 변위 등을 통해 안면의 크기 및/또는 위치 등을 분석하여 사용자의 안면을 추적할 수 있다. 한편, 영상분석을 통해 사용자의 안면을 추적하는 영상 분석 기술은 본 발명과 다른 기술 분야에서 일반적으로 사용되고 있는 바, 본 발명에서는 영상 분석 방법에 대해 구체적인 설명은 생략한다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. 이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000: 집진장치
1100: 흡기부
1110: 흡기구
1120: 흡기팬
1140: 흡기모터
1200: 배기부
1210: 배기구
1220: 배기팬
1230: 집진필터
1240: 배기모터
1300: 각도조절부
2000: 에너지 수집부
3000: 제어부
4000: 센싱부
5000: 안면인식부

Claims

자전거의 핸들에 결합되고 사용자의 안면에 정화된 공기를 배출하는 집진장치를 포함하고,
상기 집진장치는:
흡기관을 포함하는 흡기부;
상기 흡기관과 연통되는 배기관을 포함하는 배기부; 및
상기 흡기부와 상기 배기부 사이에 배치되는 각도조절부를 포함하고,
상기 흡기부는:
상기 흡기관의 일단에 형성되는 흡기구; 및
상기 흡기관의 내부에 배치되고, 상기 흡기관의 일단을 기준으로 후방에 배치되는 흡기팬을 포함하고,
상기 배기부는:
상기 배기관의 내부에 배치되고, 탈착 가능하게 구성되는 집진필터;
상기 배기관의 일단을 기준으로 상기 집진필터의 후방에 배치되는 배기팬;
상기 배기관의 타탄에 형성되는 배기구를 포함하는, 공기정화 자전거.
청구항 1에 있어서,
상기 각도조절부는, 상기 흡기부의 타단과 상기 배기부의 일단 사이에 배치되고, 밸로우즈 형상으로 형성되는 공기정화 자전거.
청구항 2에 있어서,
상기 자전거의 바퀴의 회전에너지를 이용하여 전기에너지를 수집하는 에너지 수집부를 더 포함하고,
상기 흡기부는, 상기 전기에너지를 이용해 상기 흡기팬을 구동하는 흡기모터를 포함하고,
상기 배기부는 상기 전기에너지를 이용해 상기 배기팬을 구동하는 배기모터를 더 포함하는, 공기정화 자전거.
청구항 3에 있어서,
외부공기의 미세먼지 농도를 측정하도록 구성되는 센싱부; 및
상기 센싱부에서 측정된 값에 따라 상기 흡기모터 및 상기 배기모터의 구동여부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 공기정화 자전거.
청구항 3에 있어서,
사용자의 안면영상을 촬영하는 안면인식부; 및
상기 안면인식부에서 촬영된 영상을 분석하여 상기 배기구가 사용자의 안면을 따라 움직이도록 각도조절부의 각도를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 공기정화 자전거.