KR20200094255A

KR20200094255A - 이동형 공기청정기

Info

Publication number: KR20200094255A
Application number: KR1020190011336A
Authority: KR
Inventors: 정재효
Original assignee: 정재효
Priority date: 2019-01-29
Filing date: 2019-01-29
Publication date: 2020-08-07

Abstract

본 발명의 실시 형태는 본체; 상기 본체에 마련되어 주변 공기를 흡입하는 흡입 유닛; 상기 본체에 마련되어 흡입된 주변 공기를 필터링하여 정화하는 필터; 상기 본체의 바닥면에 구비된 이동 유닛; 및 상기 본체에 마련되어 있으며, 상기 이동 유닛을 제어하여 본체를 이동시켜 가며 공기 정화를 제어하는 컨트롤 유닛;을 포함할 수 있다.

Description

이동형 공기청정기{Mobile air purifier}

본 발명은 공기청정기로서, 이동해가면서 공기를 정화시키는 공기청정기에 관한 것이다.

대부분의 사람이 도시생활을 하고 있고, 대부분의 도시가 자동차와 산업체 등에서 배출되는 각종 오염 물질로 오염되고 있으며, 특히 중국에서 불어오는 황사속에 섞인 오염물질은 태평양을 건너 미국 서부에까지 다다를 정도이며, 이로 인해 많은 사람이 기관지염을 비롯한 각종 질병에 시달리고 있다. 따라서 이제는 가정에서 맑은 공기를 마시기 위해 공기청정기를 구비하는 것은 거의 필수적인 현상이 되어가고 있는 추세다.

공기청정기는 오염된 공기를 정화하여 신선한 공기로 바꾸는 장치를 일컫는 것으로, 오염된 공기를 팬으로 흡입 하여 필터(120)에 의해 미세한 먼지나 세균류를 집진(集塵)하고 체취나 담배 냄새 등의 악취를 탈취한다.

이러한 공기청정기는 에너지 소모를 최소화하면서도, 공기 내 오염물질을 효과적으로 제거하는 것이 요구된다. 또한, 공기청정 용량을 키우면서도 공간을 적게 차지하고 사용자의 편의성이 증대되는 형태가 요구된다.

하지만, 이러한 추세에 맞추어 나가는 공기청정기가 아직까지 제공되고 있지 못한 것이 현실이다.

한국공개특허 10-2008-0004897

본 발명의 기술적 과제는 한 대의 공기청정기로 여러대의 공기청정기 성능을 구현할 수 있도록 하며, 공기 농도를 감지하여 자동으로 이동하여 공기 정화가 이루어지도록 하는데 있다.

상기 이동형 공기청정기는, 무선 충전되어 상기 본체, 이동 유닛, 및 컨트롤 유닛에 전력을 공급하는 배터리;를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤 유닛은, 사용자에 의해 고정 모드가 선택되는 경우 본체를 정지시킨 상태에서 공기 정화를 수행하며, 사용자에 의해 이동 모드가 선택되는 경우 상기 이동 유닛을 제어하여 본체를 이동시켜 가며 공기 정화를 수행하며, 상기 이동 모드로 동작시에 흡입 유닛의 공기 흡입력이 상기 고정 모드로 동작시에 흡입 유닛의 공기 흡입력보다 더 크게 제어하며, 상기 이동 모드로 동작시의 이동 속도가 빠를수록 공기 흡입력이 더 커지도록 제어할 수 있다.

상기 흡입 유닛은, 본체의 후방면에 마련되어 있으며, 상기 이동형 공기청정기는, 본체의 전방면에서 전방 방향으로 돌출되어 바닥을 향해 송풍하는 송풍팬;을 구비하여, 상기 컨트롤 유닛은, 본체의 이동 시에 본체의 전방면에 마련된 송풍팬과 본체의 후방면에 마련된 흡입 유닛을 동시에 구동시킬 수 있다.

상기 이동형 공기청정기는, 본체의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서;를 포함하며, 상기 컨트롤 유닛은, 바닥 먼지량이 클수록 상기 송풍팬과 흡입 유닛의 구동 세기를 더 크게 함을 특징으로 할 수 있다.

상기 이동형 공기청정기는, 본체의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서; 및 본체의 상부면에 안착되어 있는 날개 비행체;를 포함하며, 상기 컨트롤 유닛은, 상기 먼지량 센서에 의해 감지되는 바닥 먼지량이 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 날개 비행체를 무선 제어하여 본체 전방에서 본체 이동 속도와 동일한 속도로 이동해가면서 바람을 일으키도록 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 한 대의 공기청정기로 여러대의 공기청정기 성능을 구현할 수 있다. 또한 공기 농도를 감지하여 자동으로 이동하여 공기 정화가 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 공기청정기의 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동형 공기청정기의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 정해진 루틴을 따라 이동하도록 설계된 이동형 공기청정기의 예시 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 일정 시간씩 이동하도록 설계된 이동형 공기청정기의 예시 그림.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬이 마련된 공기청정기의 예시 그림.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드론이 마련된 공기청정기의 예시 그림.

이하, 본 발명의 장점 및 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, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동형 공기청정기의 구성 블록도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동형 공기청정기의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 정해진 루틴을 따라 이동하도록 설계된 이동형 공기청정기의 예시 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 일정 시간씩 이동하도록 설계된 이동형 공기청정기의 예시 그림이다.

본 발명은 한 대의 공기청정기로 여러대의 공기청정기 성능을 구현할 수 있도록 하며, 공기 농도를 감지하여 자동으로 이동하여 공기 정화가 이루어지도록 할 수 있다.

이를 위하여 본 발명의 이동형 공기청정기(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 본체(100), 본체(100)에 마련되어 주변 공기를 흡입하는 흡입 유닛(110)과, 본체(100)에 마련되어 흡입된 주변 공기를 필터링하여 정화하는 필터(120)와, 본체(100)의 바닥면에 구비된 이동 유닛(200)과, 본체(100)에 마련되어 있으며 이동 유닛(200)을 제어하여 본체(100)를 이동시켜 가며 공기 정화를 제어하는 컨트롤 유닛(130)을 포함할 수 있다. 이밖에 배터리(140)를 구비할 수 있다. 이하 상술한다.

본체(100)는, 주변 공기를 흡입하여 필터링 정화하는 하우징 구조체로서, 본체(100)의 하우징 모습은 도 2에 도시한 바와 같이 사각기둥 형태를 가질수 있다. 이밖에 본체(100)의 하우징 모습은 사각기둥 형태뿐만 아니라, 원기둥체, 원구체, 반구체 등의 다양한 하우징 형태를 가질 수 있을 것이다.

흡입 유닛(110)은, 본체(100)에 마련되어 주변 공기를 필터링하여 정화하기 위하여 주변 공기를 흡입하는 모듈이다.

필터(120)는, 흡입된 주변 공기를 필터링하는 모듈이다. 여기서 필터(120)는, 집진탈취항균 필터(HEPA, CARBON, PRE, 유분제거 필터(120) 등)를 이용, 집진뿐만 아니라 제균, 유분제거, 탈취의 역할도 수행할 수 있다.

참고로, 이밖에 공기 청정기는, 알려진 바와 같이, 여러 개의 전기 집진판을 세로 또는 가로로 일정하게 배열하여 접촉면적을 극대화하고 집진 효율을 높인 집진부를 구비할 수 있다. 집진판과 필터를 각각 단독으로 또는 혼용하여 사용하는 집진부를 구비할 수도 있다. 또한 TiO2, 또는 TiO2와 유사한 광촉매로 코팅된 필터를 설치하고, 그 전면에 여러 개의 UV LED (예로서, 광조사 각도 15˚~ 110˚, 파장 360nm ~ 380nm 사용, 혼용가능) 또는 UV lamp를 설치하여 광촉매 반응으로 생성된 OH-O2- 등으로 오염물질을 제거할 수 있다. 이때 광조사 각도는 15˚와 110˚로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 일반 광반응 파장인 360 ~ 380nm 이외의 파장에 대해서도 살균 및 광촉매반응을 동시에 유발할 수 있도록 하기 위해 254nm대(UV 램프만 해당함)의 UV 광원을 채용한다.

또한 공기청정기는, 침전극 또는 브러시형으로 구성되어 코로나 방전을 이용한 이온생성 작용으로 음이온을 발생시키는 이온화부를 추가로 더 구비할 수 있으으며, 방향제를 통하여 향기물질을 분사 또는 증발시킬 수 있다.

이동 유닛(200)은, 도 2에 도시한 바와 같이 본체(100)의 바닥면에 마련되어 있으며, 예컨대, 바퀴 등의 이동 수단으로 구현된다.

컨트롤 유닛(130)은, 본체(100)에 마련되어 연산 제어가 가능한 MCU(Main Controller Unit) 등으로 구현된다. 컨트롤 유닛(130)은, 이동 유닛(200)을 제어하여 본체(100)를 이동시켜 가며 공기 정화를 제어한다. 즉, 공기 농도를 감지하여 자동으로 이동하여 공기 정화가 이루어지도록 한다.

또한 컨트롤 유닛(130)은, 공기 감도 센서(미도시)를 통하여 감지되는 공기 농도에 따라서, 먼지가 많은 위치로 자동으로 이동하여 공기 정화가 이루어지도록 할 수 있다.

공기 정화 제어 방식은 고정 모드와 이동 모드 두 가지 방식으로 제어가 이루어질 수 있다.

즉, 사용자에 의해 고정 모드가 선택되는 경우 본체(100)를 정지시킨 상태에서 공기 정화를 수행한다. 반면에, 사용자에 의해 이동 모드가 선택되는 경우 이동 유닛(200)을 제어하여 본체(100)를 이동시켜 가며 공기 정화를 수행한다.

다만, 이동 모드로 동작시에 흡입 유닛(110)의 공기 흡입력이 고정 모드로 동작시에 흡입 유닛(110)의 공기 흡입력보다 더 크게 제어하도록 한다. 또한 컨트롤 유닛(130)은, 상기 이동 모드로 동작시의 이동 속도가 빠를수록 공기 흡입력이 더 커지도록 제어한다.

이는, 고정 모드로 동작시에는 한 자리에서 공기 정화를 수행하므로 오랜 시간 공기 정화를 할 수 있는 반면에, 이동 모드로 동작시에는 이동해가면서 공기 정화를 하기 때문에 한 자리에 머무는 시간이 짧다. 따라서 이동 모드로 동작 시에는 공기 흡입력을 세게 하여 빠른 공기 정화를 하기 위함이다.

나아가, 이동 모드로 제어시에 다음과 같이 두 가지 방식의 이동 제어가 이루어질 수 있다.

하나는, 사용자에 의해 설정된 이동 루트를 따라서 이동해가며 공기 정화를 수행하는 방식이다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 정해진 루틴을 따라 가면서 공기 정화를 수행하도록 한다.

다른 하나는, 사용자에 의해 설정된 일정 시간씩 이동해가면서 공기 정화를 수행하는 방식이다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 일정시간(예컨대, 1시간 단위)씩 이동해가면서 공기 정화를 수행하는 것이다.

이러한 사용자에 의해 입력되는 이동 루틴과 이동 시간은 본체(100)에 마련된 저장체(미도시)에 저장되는데, 이러한 저장체는, SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.

한편, 본 발명의 이동형 공기청정기(10)는, 전력을 공급받음에 있어서 전력선을 통하여 전력을 공급받을 수 있다. 다만 전력선을 통해 전력을 공급받을 경우 이동형 공기청정기(10)의 이동성에 제한을 받기 때문에, 이동형 공기청정기(10) 내부에 배터리(140)를 구비하여 배터리(140)를 통해 충방전되는 전력의 구동 전력으로 사용될 수 있다.

이러한 배터리(140)는, 무선 충전 모듈에 의해 무선 충전되어 본체(100)의 MCU, 이동 유닛(200), 및 컨트롤 유닛(130)에 전력을 공급할 수 있게 된다.

나아가, 이동 경로상의 지점별로 무선 충전 모듈을 구비하여, 어느 정도 작동 후에 자동으로 이동하여 충전이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 본체(100)에 마련된 흡입 유닛(110)이 주변 공기를 흡입한다 하더라도, 바닥에 붙어 있는 먼지등은 쉽게 흡입되지 않는 문제가 있다. 이를 위해 바닥에 붙은 먼지 등을 용이하게 흡입하도록 하는 수단이 필요하다. 이를 위해 본 발명은 송풍팬(300) 또는 드론을 이용하여 바닥에 붙은 먼지를 공중으로 부양시켜 흡입 유닛(110)이 용이하게 흡입하여, 공기 정화 능력을 향상시키도록 한다. 이하, 도 5 및 도 7과 함께 상술하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬이 마련된 공기청정기의 예시 그림이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 드론이 마련된 공기청정기의 예시 그림이다.

도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 이동형 공기청정기(10)는, 본체(100)의 전방면에서 전방 방향으로 돌출되어 바닥을 향해 송풍하는 송풍팬(300)이 마련된다. 따라서 송풍팬(300)의 동작으로 강제 송환 방식으로 대류가 이루어지며 대류의 효율을 높일 수 있게 된다.

흡입 유닛(110)이 본체(100)의 후방면에 마련되어 있는 경우, 컨트롤 유닛(130)은, 본체(100)의 이동 시에 본체(100)의 전방면에 마련된 송풍팬(300)과 본체(100)의 후방면에 마련된 흡입 유닛(110)을 동시에 구동시킨다.

따라서 이동형 공기청정기(10)가 전방에서 송풍팬(300)에 의해 바닥 먼지 등을 부양시키면서 이동해가면, 이동형 공기청정기(10)의 후면에 마련된 흡입 유닛(110)이 부양된 바닥 먼지 등을 용이하게 흡입할 수 있게 된다.

나아가, 이동형 공기청정기(10)는, 본체(100)의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서를 구비할 수 있다.

컨트롤 유닛(130)은, 바닥 먼지량이 클수록 송풍팬(300)과 흡입 유닛(110)의 구동 세기를 더 크게 할 수 있다. 예를 들어, 감지되는 바닥 먼지량이 제1먼지량인 경우 제1세기로서 송풍팬(300)과 흡입 유닛(110)을 구동하여 공기 정화를 수행하며, 반면에, 감지되는 바닥 먼지량이 제1먼지량보다 더 많은 제2먼지량인 경우 제1세기보다 더 센 제2세기로서 송풍팬(300)과 흡입 유닛(110)을 구동하여 공기 정화를 수행한다.

따라서 바닥 먼지량이 많더라도 그에 상응하여 송풍력 및 흡입력을 높여가면서, 효율적인 공기 정화가 가능하게 된다.

한편, 바닥에 붙은 먼지를 공중으로 부양시켜 흡입 유닛(110)이 용이하게 흡입하여 공기 정화 능력을 향상시키도록 하기 위하여 상술한 도 5의 이동형 공기청정기(10)는 송풍팬(300)을 사용하는 예를 설명하였다.

본 발명의 다른 실시예는 송풍팬(300)이 아닌 드론 등의 날개 비행체(400)를 이용하는 방식이다.

이를 위해 이동형 공기청정기(10)는, 본체(100)의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서(미도시)이외에도 도 6에 도시한 같이 본체(100)의 상부면에 안착되어 있는 날개 비행체(400)를 구비한다.

날개 비행체(400)는, 드론 등과 같이 배터리(140)에 의해 무인 비행하는 소형 비행체를 말한다. 따라서 날개 비행체(400)는, 드론뿐만 아니라 RC(Remote Control) 헬리곱터 장난감 등과 같이 날개 회전을 통해 비행하는 모든 비행체를 포함할 수 있다.

날개 비행체(400)는, 본체(100)의 상부면에 마련된 비행체 무선 충전 모듈에 의해 충전이 이루어질 수 있다. 즉, 무선 충전 모듈은 자기장을 발생시켜 인접한 드론을 무선 충전시킨다. 참고로, 공지된 바와 같이 무선 충전 방식은, 대기 상의 자기장을 이용하여 무선 충전하는 방식이다. 이러한 무선 충전 방식은, 자기장을 발생시키면 이 자기장이 수신부의 2차 코일에 유도돼 전류를 공급하는 전자기 유도 원리의 자기유도 (inductive charging) 중전 방식, 송신부 코일에서 공진주파수로 진동하는 자기장을 생성해 동일한 공진 주파수로 설계된 수신부 코일에만 에너지가 집중적으로 전달되도록 하는 것이 공진유도 원리의 자기공명(resonant inductive coupling) 충전 방식 등이 적용될 수 있다.

날개 비행체(400)는, 본체(100)의 컨트롤 유닛(130)에 의해 무선 통신하여 비행 제어를 받게 되는데, 이러한 무선 통신은, 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), 홈 RF(Radio Frequency) 및 WiFi와 같은 무선 통신 방식이 사용될 수 있다.

따라서 컨트롤 유닛(130)은, 먼지량 센서에 의해 감지되는 바닥 먼지량이 설정된 임계치를 초과하는 경우, 도 7에 도시한 바와 같이 날개 비행체(400)를 무선 제어하여 본체(100) 전방에서 본체(100) 이동 속도와 동일한 속도로 이동해가면서 바람을 일으키도록 한다.

이와 같이 본 발명은, 송풍팬(300) 대신에 날개 비행체(400)를 이용하여 이동형 공기청정기(10) 주변의 바닥을 비행시킴으로써, 날개 비행체(400)의 날개 회전에 의해 송풍을 발생시켜 바닥 먼지를 부양시켜가면서 바닥 먼지를 흡입하여 공기 정화를 할 수 있게 된다.

아울러, 어린이들이 날개 비행체(400)의 비행을 보면서 재밌어 하기 때문에 어린이 학원 등의 장소에서 어린이 원생들에게 재미를 가져다줄 수 있어, 공기 정화 기능뿐만 아니라 어린이들 흥미를 유발할 수 있게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

10:이동형 공기청정기
100:본체 200:이동유닛
110:흡입유닛 120:필터
130:컨트롤 유닛 140:배터리

Claims

본체;
상기 본체에 마련되어 주변 공기를 흡입하는 흡입 유닛;
상기 본체에 마련되어 흡입된 주변 공기를 필터링하여 정화하는 필터;
상기 본체의 바닥면에 구비된 이동 유닛; 및
상기 본체에 마련되어 있으며, 상기 이동 유닛을 제어하여 본체를 이동시켜 가며 공기 정화를 제어하는 컨트롤 유닛;
을 포함하는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서, 상기 이동형 공기청정기는,
무선 충전되어 상기 본체, 이동 유닛, 및 컨트롤 유닛에 전력을 공급하는 배터리;를 포함하는 이동형 공기청정기.
청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤 유닛은,
사용자에 의해 고정 모드가 선택되는 경우 본체를 정지시킨 상태에서 공기 정화를 수행하며, 사용자에 의해 이동 모드가 선택되는 경우 상기 이동 유닛을 제어하여 본체를 이동시켜 가며 공기 정화를 수행하며,
상기 이동 모드로 동작시에 흡입 유닛의 공기 흡입력이 상기 고정 모드로 동작시에 흡입 유닛의 공기 흡입력보다 더 크게 제어하며,
상기 이동 모드로 동작시의 이동 속도가 빠를수록 공기 흡입력이 더 커지도록 제어함을 특징으로 하는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서,
상기 흡입 유닛은, 본체의 후방면에 마련되어 있으며,
상기 이동형 공기청정기는, 본체의 전방면에서 전방 방향으로 돌출되어 바닥을 향해 송풍하는 송풍팬;을 구비하여,
상기 컨트롤 유닛은, 본체의 이동 시에 본체의 전방면에 마련된 송풍팬과 본체의 후방면에 마련된 흡입 유닛을 동시에 구동시키는 이동형 공기청정기.
청구항 4에 있어서, 상기 이동형 공기청정기는,
본체의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서;를 포함하며,
상기 컨트롤 유닛은, 바닥 먼지량이 클수록 상기 송풍팬과 흡입 유닛의 구동 세기를 더 크게 함을 특징으로 하는 이동형 공기청정기.
청구항 1에 있어서, 상기 이동형 공기청정기는,
본체의 전방면 하부에 마련되어 바닥 먼지량을 센싱하는 먼지량 센서; 및
본체의 상부면에 안착되어 있는 날개 비행체;를 포함하며,
상기 컨트롤 유닛은, 상기 먼지량 센서에 의해 감지되는 바닥 먼지량이 설정된 임계치를 초과하는 경우, 상기 날개 비행체를 무선 제어하여 본체 전방에서 본체 이동 속도와 동일한 속도로 이동해가면서 바람을 일으키도록 하는 이동형 공기청정기.