KR20210047743A - 미세먼지 포집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 케이스; 상기 케이스의 내부에 마련되며, 미세먼지를 포집하는 포집부; 및 상기 포집부를 상기 케이스의 내부에서 순환되도록 이송시키는 이송부;를 포함하며, 상기 포집부는 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향과 교차되는 방향으로 배치된 채 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 포집장치{COLLECTOR OF FINE DUST}
본 발명은 미세먼지 포집장치에 관한 것으로서, 포집면적이 확장된 필터체를 이용하여 실외 또는 실내의 미세먼지를 용이하게 포집 및 정화하고, 또한, 미세먼지가 포집된 필터체를 자동으로 세척할 수 있도록 구성된 미세먼지 포집장치에 관한 것이다.
일반적으로 미세먼지는 자연적 요인보다는 화석 연료의 연소 등에 의한 인위적 요인에 의해 주로 발생되고 있으며, 이러한 미세먼지에 노출되는 경우, 호흡기 질환, 피부병, 급성 알레르기 등 각종 질병을 유발할 수 있다.
최근에는 미세먼지에 의한 대기 오염문제가 심각해짐에 따라서, 미세먼지에 대한 피해를 줄이기 위해 국가적인 차원에서 여러가지 노력이 이루어지고 있고, 미세먼지를 걸러내기 위한 공기정화기나 마스크를 찾는 소비자의 수요가 늘어나고 있는 실정이다.
공기정화기는 공기 정화 방식에 따라 필터 방식, 전기 집진 방식 또는 워터 필터 방식으로 분류될 수 있다.
필터 방식의 공기청정기는 부직포와 같은 다양한 필터에 형성된 미세공극을 이용하여 공극보다 크기가 큰 유해 물질을 필터링 하는 방식이라 할 수 있고, 전기 집진 방식은 고전압을 발생시거 정전기로 유해 물질을 포집하는 방식이라 할 수 있다. 그리고, 워터 필터 방식은 물의 흡착력을 이용해 공기 중의 유해 물질을 침전시켜 공기를 정화시키는 방식이라 할 수 있다.
위와 같은 다양한 정화방식으로 구성된 공기정화기는 기본적으로 그 가격이 매우 고가인 단점이 있고, 특히, 필터 방식인 경우에는 주기적으로 필터를 교체해야 하기 때문에 그 교체비용에 따른 소비자의 금전적 부담을 상승시키는 단점이 있다.
또한, 기존의 필터 방식 공기정화기는, 입자가 큰 침강성 먼지와 같은 부유성 먼지는 비교적 잘 걸러낼 수는 있으나, 곰팡이나 진드기 분해물 등과 같은 미세먼지와 담배연기 입자 등과 같은 미세먼지는 기존의 기계적 또는 화학적 구성으로 제작되는 메쉬필터로 완벽하게 걸러내지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 개발하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 한국공개특허 제10-2017-0015873호의 '공기 정화기의 악취와 미세먼지 여과방법 및 그 장치'가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미세먼지가 포집되는 필터체가 주기적으로 세척수에 침수되도록 하여 필터체를 반영구적으로 사용하고, 또한, 물에 흡착력으로 인해 대기중의 미세먼지가 필터체에 용이하게 달라붙을 수 있도록 구성된 미세먼지 포집장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 케이스; 상기 케이스의 내부에 마련되며, 미세먼지를 포집하는 포집부; 및 상기 포집부를 상기 케이스의 내부에서 순환 이송시키는 이송부;를 포함하며, 상기 포집부는 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향과 교차되는 방향으로 배치된 채 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 전면부에는 상기 포집부를 외부로 노출시키는 개구부가 마련될 수 있다.
또한, 상기 포집부는, 길이방향 일측과 타측이 개방된 삼각기둥 형태의 필터; 상기 필터의 내측 꼭지점 부위에서 상기 필터의 길이방향을 따라 마련되는 지지부재; 상기 지지부재에 마련되며, 상기 필터의 3개의 내측면 중 2개의 내측면을 탄성적으로 가압하는 'V'자 형태의 탄성부재; 및 상기 지지부재의 길이방향 양단에 각각 마련된 채 상기 이송부와 연결되는 가이드부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부는, 상기 지지부재의 길이방향 단부에 마련되는 고정체;상기 고정체의 일면에 회전 가능하게 마련되며, 상기 고정체의 일면에서 돌출형성된 고정핀이 삽입되는 호 형태의 장공이 형성된 회전체; 및 상기 회전체의 상기 장공에 개재되는 압축 스프링;을 포함하며, 상기 압축 스프링의 길이방향 일단은 상기 장공에 삽입된 상기 고정핀과 접촉되고, 그 길이방향 타단은 상기 장공을 구획하는 상기 회전체의 내면과 접촉될 수 있다.
또한, 상기 이송부는, 상기 케이스의 내부 양측에서 각각 상기 케이스의 길이방향을 따라 배치되며, 상기 가이드부가 이송되는 순환레일이 마련된 가이드 프레임; 상기 가이드 프레임의 길이방향 일측에서 회전 가능하게 마련되는 주동 풀리; 상기 가이드 프레임의 길이방향 타측에서 회전 가능하게 마련되는 종동 풀리; 및 상기 주동 풀리와 상기 종동 풀리를 서로 연결하며, 상기 가이드부에 마련된 홈부에 삽입되어 상기 가이드부를 이송시키는 벨트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송부는, 상기 가이드 프레임의 길이방향 일측 또는 타측에 마련되어, 상기 포집부의 상기 탄성부재 및 상기 필터를 접었다가 펼치는 폴딩 유도부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 폴딩 유도부는, 상기 가이드 프레임의 내면에 마련되는 편자 형태의 외측 플레이트; 상기 외측 플레이트와 간격을 두고 상기 외측 플레이트의 내측에 마련되는 부채꼴 형태의 내측 플레이트; 및 상기 내측 플레이트 및 상기 외측 플레이트가 서로 이격되게 배치됨에 따라서 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트 사이에 형성되는 이송 공간부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이송 공간부는, 상기 벨트에 의해 이송되는 상기 포집부의 이송자세를 변경시키기 위하여 상기 벨트의 이송방향을 기준으로 점진적으로 좁은 폭을 가지는 입구; 상기 입구부와 연통 가능하게 연결되며, 상기 포집부가 접혀진 상태로 이송되는 유로; 및 상기 유로와 연통 가능하게 연결되며, 상기 유로에 의해 접현진 상태로 이송되는 상기 포집부가 펼쳐질 수 있도록 상기 벨트의 이송방향을 기준으로 점진적으로 넓어지는 폭을 가지는 출구;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 케이스의 길이방향 타측에는 상기 포집부의 상기 필터를 세정하는 세척수가 저장될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 길이방향 타측 내부에는 상기 필터에 달라붙은 미세먼지를 털어내는 브러시가 마련될 수 있다.
본 발명에 따른 미세먼지 포집장치는, 바람이 불어오는 방향과 대향하게 배치된 상태에서 바람에 포함된 미세먼지를 이송부에 의해 순환 이동되는 다수개의 필터가 포집하는 구조를 가지므로, 하나의 고정된 면상 필터를 이용하는 공기정화방식보다 저렴한 비용으로 미세먼지를 효율적으로 포집할 수 있다.
또한, 본 발명에 다른 미세먼지 포집장치는, 자연적으로 불어오는 바람과 대향하게 배치되어 미세먼지를 포집하는 구조를 가지므로, 별도의 흡기장치를 요구하지 않는 관계로 인하여 장치를 컴팩트한 크기로 제작할 수 있고, 더불어, 그 제조단가도 낮출수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지 포집장치는, 이송부에 의해 순환 이동되는 다수개의 필터가 케이스의 하부에 저장된 세척수에 주기적으로 세척되는 구조를 가지므로, 공기중에 포함된 미세먼지가 필터에 의해 1차적으로 포집되고 2차적으로는 세척수에 부유 또는 침전되어 걸러질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지 포집장치는, 다수개의 필터가 이송부에 의해 순환 이동되면서 케이스의 하부에서 세척수에 의해 세척될 수 있으므로, 사용자가 필터를 주기적으로 세척해야되는 번거로움이 줄어들고, 더불어, 필터의 수명이 증가되어 필터의 교체비용도 줄어들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치의 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 미세먼지 포집장치의 내부 구성을 보여주는 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포집부의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포집부의 내부 구성을 보여주는 단면도.
도 5는 도 3에 도시된 포집부의 분리 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부의 구성을 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 유도부의 구성을 보여주는 사시도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 유도부에 의하여 포집부가 접혀지거나 펼쳐진 상태로 이송되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부의 구성을 보여주는 도면.
본 발명의 이점 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, 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.
이하, 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치가 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 미세먼지 포집장치의 내부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포집부의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 포집부의 내부 구성을 보여주는 단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 포집부의 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 유도부의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 폴딩 유도부에 의하여 포집부가 접혀지거나 펼쳐진 상태로 이송되는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부의 구성을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치는, 바람이 불어오는 방향과 대향하게 설치되어 공기중에 포함된 미세먼지를 포집하는데 특징이 있다 할 수 있으며, 실내 또는 실외에 설치될 수 있을 뿐만 아니라 차량의 내부에도 설치되어 차량 내부의 공기를 정화할 수도 있다.
위와 같인 미세먼지 포집장치(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(200); 상기 케이스(200)의 내부에 마련되며, 미세먼지를 포집하는 포집부(300); 및 상기 포집부(300)를 상기 케이스(200)의 내부에서 순환 이송시키는 이송부(400);를 크게 포함할 수 있다.
먼저, 상기 케이스(200)는 전체적으로 내부에 공간부가 형성된 박스의 형태로 제작될 수 있다. 그리고, 상기 케이스(200)의 전면부에는 공간부에 배치된 포집부(300)를 노출시키는 개구부(210)의 소정의 영역을 가진 채 마련될 수 있고, 그 후면부에는 도시되지는 않았으나 다수개의 통기구멍이 마련될 수도 있다.
따라서, 상기 케이스(200)의 개구부(210)를 통하여 공간부로 대기중의 미세먼지가 유입될 수 있다.
상기 포집부(300)는, 상기 케이스(200)의 내부에서 상기 케이스(200)의 길이방향(도 1에 도시된 화살표 Z방향)과 교차되되는 수평방향(도 1에 도시된 화살표 X방향)으로 배치될 수 있으며, 또한, 상기 케이스(200)의 길이방향을 따라서 일정간격을 두고 다수개로 마련될 수 있다.
위와 같은 포집부(300)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 길이방향 일측과 타측이 개방된 삼각기둥 형태의 필터(310); 상기 필터(310)의 내측 꼭지점 부위에서 상기 필터(310)의 길이방향을 따라 마련되는 지지부재(320, 321, 322); 상기 지지부재(320. 321, 322)에 마련되며, 상기 필터(310)의 3개의 내측면 중 2개의 내측면을 탄성적으로 가압하는 'V'자 형태의 탄성부재(330); 및 상기 지지부재(320)의 길이방향 양단에 각각 마련된 채 상기 이송부(400)와 연결되는 가이드부(340);를 포함할 수 있다.
먼저, 상기 포집부(300)의 필터(310)는, 상기 케에스(200)에 형성된 개구부(210)를 통하여 유입되는 미세먼지를 포집하는 역할을 하며, 다양한 공지의 필터로 구현될 수 있다.
또한, 상기 필터(310)는, 전술한 바와 같이 길이방향 일단과 타단이 개방된 삼각기둥의 형태로 제작되기 때문에, 본 발명의 일 실시예에서는 측방에서 바라보았을 때 3개의 꼭지점을 가지는 삼각형의 단면을 가질 수 있다.
위와 같이, 필터(310)를 삼각형의 단면을 가지는 삼각기둥의 형태로 제작하는 이유는, 상기 케이스(200)의 개구부(210)를 통하여 노출된 필터(310)를 통하여 미세먼지를 효율적으로 포집하기 위해서다. 즉, 한정된 케이스(200)의 내부공간에서 다수개의 필터(310)를 순환 이동시켜가며 미세먼지를 가장 효율적으로 포집하기 위해서는 상기 필터(310)가 삼각 기둥의 형태를 가지는 것이 바람직하다.
만약, 상기 필터(310)가 사각 기둥이나 원기둥, 또는, 평판 형태를 가진다면, 전체적으로 상기 케이스(200)의 크기 또는 부피가 증가하는 단점이 발생되고, 또한, 미세먼지를 포집하기 위해 사용되는 상기 필터(310)의 크기도 커질 수밖에 없어서 결국 장치의 제조단가를 상승시키는 문제점이 있다.
따라서, 한정된 케이스(200)의 공간 내에서 소정의 면적을 가지는 필터(310)를 순환 이동시키며 미세먼지를 포집할 시에는, 상기 필터(310)를 삼각 기둥의 형태로 제작하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필터(310)의 3개의 외측면 중에서 2개의 외측면이 케이스(200)의 개구부(210)로 노출되도록 하는 것이 바람직하다. 그러면 상기 케이스(200)의 개구부(210)를 통하여 유입되는 미세먼지가 상기 필터(310)의 2개의 외측면에 달라붙을 수 있다.
상기 지지부재(320, 321, 322)는 상기 필터(310)가 구획하는 내부 공간에 마련되는바, 전술한 바와 같이, 상기 필터(310)의 내부 꼭지점 부위에서 상기 필터(310)의 길이방향을 따라 마련될 수 있다. 따라서, 상기 필터(310)의 내부에는 3개의 지지부재(320, 321, 322)가 마련될 수 있다.
참고로, 상기 지지부재(320, 321, 322)는, 본 발명의 일 실시예에서는 측방에서 바라보았을 때 원형의 단면을 가지는 봉의 형태를 가지는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
상기 탄성부재(330)는, 전체적으로 'V'자의 형태를 가지는 판 스프링이라 할 수 있으며, 상기 지지부재(320, 321, 322)의 길이방향 양단에 각각 마련될 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(330)의 길이방향 단부는 3개의 지지부재(320, 321, 322) 중에서 2개의 지지부재(321, 322)와 각각 연결되고, 그 길이방향 중단부(절곡된 부위)는 나머지 하나의 지지부재(320) 둘레면에 걸쳐질 수 있다.
위와 같은 탄성부재(330)는, 상기 필터(310)의 내부에서 상기 필터(310)를 구성하는 3개의 내측면 중에서 2개의 내측면을 탄성적으로 가압하여 상기 필터(310)가 삼각 기둥의 형태를 유지하도록 한다.
상기 가이드부(340)는, 3개의 지지부재(320, 321, 322) 중에서 상기 탄성부재(330)의 길이방향 중단 부위와 접촉되는 지지부재(320)의 길이방향 단부에 마련될 수 있다.
상기 가이드부(340)는, 후술할 이송부(400)의 가이드 프레임(410)과 연결되는바, 상세하게는, 상기 가이드 프레임(410)에 마련된 순환레일(411)에 삽입된 상태로 상기 케이스(200)의 길이방향 둘레를 따라서 순환 이동되는 구성요소라 할 수 있다.
위와 같은 가이드부(340)는, 상기 필터(310)와 상기 지지부재(320, 321, 322) 및 상기 탄성부재(330)를 지지한 채 상기 가이드 프레임(410)의 순환레일(411)을 따라 이송되는데 있어서, 상기 필터(310)가 기설정된 자세를 유지하도록 하는 역할도 한다.
즉, 도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부(340)는, 상기 지지부재(320)의 길이방향 단부에 마련되는 고정체(341); 상기 고정체(341)의 일면에 회전 가능하게 마련되며, 상기 고정체(341)의 일면에서 돌출형성된 고정핀(341a)이 삽입되는 호 형태의 장공(342a)이 형성된 회전체(342); 및 상기 회전체(342)의 장공(342a)에 개재되는 압축 스프링(343)을 포함할 수 있다.
상기 고정체(341)는 전체적으로 소정의 두께를 가지는 원판의 형태를 가지는바, 그 일면에는 고정핀(341a)이 마련될 수 있다. 참고로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 고정체(341a)의 일면에 한 쌍의 고정핀(341a)이 서로 일정간격을 두고 마련되는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
상기 회전체(342)도 전체적으로 소정의 두께를 가지는 원판의 형태를 가질 수 있다, 그리고, 상기 회전체(342)는, 전술한 바와 같이, 상기 고정체(341)의 일면에 회전 가능하게 장착될 수 있으며, 상기 고정체(341)의 일면과 마주하는 상기 회전체(341)의 면에는 회전축이 돌출 형성될 수 있다.
상기 회전체(342)에 형성되는 호 형태의 장공(342a)은 상기 고정체(341)의 일면에서 돌출형성된 고정핀(341a)의 개수와 대응되는 개수로 상기 회전체(342)에 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 한 쌍의 장공(342a)이 서로 일정간격 이격된 채 상기 회전체(342)의 둘레방향을 따라 상기 회전체(342)에 형성되는 것으로 도면상에 도시되어 있다.
상기 압축 스프링(343)은, 전술한 바와 같이, 상기 장공(342)에 개재되는바, 그 길이방향 일단은 상기 장공(342a)에 삽입된 상기 고정체(341)의 고정핀(341a)과 접촉되고, 그 길이방향 타단은 상기 장공(342a)을 구획하는 상기 회전체(342)의 내면과 접촉될 수 있다.
이에 따라, 상기와 같이 구성된 가이드부(340)에 의하여, 상기 필터(310)와 상기 지지부재(320. 321. 322) 및 탄성부재(330)는, 기설정된 자세를 유치한 채 상기 이송부(400)의 가이드 프레임(410)을 따라서 이송될 수 있다.
여기서 기설정된 자세라 함은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 포집부(300)의 필터(310)가 상기 케이스(200)의 전면부에 형성된 개구부(210)를 통해 외부로 노출될 시에, 상기 필터(310)를 구성하는 3개의 외측면 중에서 2개의 외측면이 경사진 자세를 가진 채 바람의 방향과 대향하게 배치될 수 있는 자세를 말한다.
상기 이송부(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(200)의 내부 폭방향 양측에서 각각 상기 케이스(200)의 길이방향을 따라 배치되며, 상기 가이드부(340)가 이송되는 순환레일(411)이 마련된 가이드 프레임(410); 상기 가이드 프레임(410)의 길이방향 일측에서 회전 가능하게 마련되는 주동 풀리(420); 상기 가이드 프레임(410)의 길이방향 타측에서 회전 가능하게 마련되는 종동 풀리(430); 및 상기 주동 풀리(420)와 상기 종동 풀리(430)를 서로 연결하며, 상기 가이드부(340)에 마련된 홈부(342b, 도 3 및 도 5참조)에 삽입되어 상기 가이드부(340)를 이송시키는 벨트(440);를 포함할 수 있다.
상기 가이드 프레임(410)은, 육상 트랙(track)의 형태를 가진 채로 상기 케이스(200)의 내부 양측에 각각 마련되는바, 전술한 바와 같이, 상기 포집부(300)가 상기 케이스(200)의 길이방향을 따라 순환 가능하도록하는 순환레일(411)을 제공할 수 있다.
즉, 상기 가이드 프레임(410)에 마련된 순환레일(411)에 상기 포집부(300)의 가이드부(340)가 삽입될 수 있다.
상기 주동 풀리(420)는, 도시되지 않은 구동모터로부터 동력을 전달받아 회전되며, 상기 가이드 프레임(410)이 구획하는 공간부의 상단에 마련될 수 있다.
참고로, 상기 구동모터는 상기 케이스(200)의 길이방향 상측 내부에 배치되는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에서는 도면이 복잡하게 도시되지 않도록 하기 위하여 상기 구동모터의 도시를 생략하였다.
상기 종동 풀리(430)는, 상기 벨트(440)를 매개로 상기 주동 풀리(420)와 연결되며, 이에 따라, 상기 주동 풀리(420)의 회동과 연동되어 회전될 수 있다.
상기 벨트(440)는, 상기 주동 풀리(420)에서 발생되는 회전력을 상기 종동 풀리(430)에 전달할 뿐만 아니라, 상기 순환레일(411)에 삽입된 상기 가이드부(340)의 회전체(342)와 고정적으로 연결될 수 있다.
즉, 상기 벨트(440)의 폭방향 일측 단부는 상기 회전체(342)의 타면에 형성된 홈부(342b, 도 3 및 도 5참조)에 삽입되어 상기 회전체(342)와 고정적으로 연결될 수 있다. 따라서, 상기 주동 풀리(420)의 회전에 의해 상기 벨트(440)가 이송되면, 상기 회전체(342)가 상기 가이드 프레임(410)의 순환레일(411)을 따라서 이송될 수 있다.
한편, 상기 이송부(400)는, 상기 가이드 프레임(410)의 길이방향 일측 또는 타측에 마련되어, 상기 포집부(300)의 상기 탄성부재(330) 및 상기 필터(310)를 접업다가 펼치는 폴딩 유도부(450)를 더 포함할 수 있다.
상기 폴딩 유도부(450)는, 상기 포집부(300)가 상기 케이스(200)의 상부 또는 하부를 경유하여 순환 이동 가능하도록 상기 포집부(300)를 접었다가 펼치는 역할을 한다.
만약, 상기 포집부(300)가 위에서 언급된 기설정된 자세를 가지고서 상기 케이스(200)의 상부 또는 하부를 경유하게되면, 상기 케이스(200)의 전체적인 크기 또는 부피가 커져 장치의 제조단가가 상승되는 문제점이 발생된다. 따라서, 상기 가이드 프레임(410)에 형성된 트렉 형태의 순환레일(411)을 따라 상기 포집부(300)를 이송시키기 위해서는 상기 포집부(300)가 이송변경되는 지점에서 상기 포집부(300)를 상기 폴딩 유도부(450)에 의해 접는 것이 바람직하다.
상기 폴딩 유도부(450)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 프레임(410)의 내면에 마련되는 편자 형태의 외측 플레이트(451); 상기 외측 플레이트(451)와 간격을 두고 상기 외측 플레이트(451)의 내측에 마련되는 부채꼴 형태의 내측 플레이트(452); 및 상기 내측 플레이트(452) 및 상기 외측 플레이트(451)가 서로 이격되게 배치됨에 따라서 상기 내측 플레이트(452)와 상기 외측 플레이트(451) 사이에 형성되는 이송 공간부(453);를 포함할 수 있다.
상기 외측 플레이트(451)는, 전술한 바와 같이, 편자의 형태를 가질 수 있으며, 상기 가이드 프레임(410)의 길이방향 상단 또는 하단의 내측면에 각각 마련될 수 있다.
상기 내측 플레이트(452)는, 상기 외측 플레이트(451)가 구획하는 소정의 공간에 배치된 채 상기 가이드 프레임(410)의 길이방향 상단 또는 하단의 내측면에 각각 마련될 수 있다.
상기 이송 공간부(453)는, 상기 외측 플레이트(451)의 내측면과 상기 외측 플레이트(452)의 둘레면에 의해 구획되며, 상기 포집부(300)의 필터(310)와 탄성부재(330)가 자세(형태)변경된 채 이송되는 구간이라 할 수 있다.
상기 이송 공간부(453)는, 상기 벨트(440)에 의해 이송되는 상기 포집부(300)의 이송자세를 변경시키기 위하여, 상기 벨트(440)에 의한 상기 포집부(300)의 이송방향(A)을 기준으로 점진적으로 좁은 폭을 가지는 입구(453a); 상기 입구(453a)와 연통 가능하게 연결되며, 상기 포집부(300)가 접혀진 상태로 이송되는 유로(453b); 및 상기 유로(453b)와 연통 가능하게 연결되며, 상기 유로(453b)에 의해 접현진 상태로 이송되는 상기 포집부(300)가 펼쳐질 수 있도록 상기 벨트(440)의 이송방향(A)을 기준으로 점진적으로 넓어지는 폭을 가지는 출구(453c);를 포함할 수 있다.
이에 따라, 상기 포집부(300)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 벨트(440)의 이송방향(A)을 따라서 이송되다가 상기 폴딩 유도부(450)가 마련된 지점에서는 접혀진 상태로 이송될 수 있다.
즉, 삼각기둥의 형태를 가진 채 이송되는 포집부(300)의 필터(310)가 상기 폴딩 유도부(450)의 이송 공간부(453)에 이르렀을 때, 상기 필터(310)의 꼭지점 부위에 마련된 지지부재(320, 321, 322) 중에서 상기 가이드부(340)와 연결되지 않은 지지부재(321, 322) 중 어느 하나가 상기 이송 공간부(453)의 입구(453a)를 구획하는 상기 내측 플레이트(452)의 둘레면과 접촉될 수 있다. 그러면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 포집부(300)의 필터(310)가 상기 지지부재(320)를 중심으로 선회되면서 자세 변경될 수 있다.
그리고, 상기 입구(453a)에서 자세변경된 포집부(300)의 필터(310)가 상기 유로(453b)로 이송되면 상기 유로(453b)를 구획하는 상기 외측 플레이트(451)의 내측면과 상기 내측 플레이트(452)의 둘레면에 상기 지지부재(321, 322)가 각각 접촉되어 가압을 받을 수 있다. 그러면, 상기 필터(310)가 완전히 접혀진 상태로 상기 유로(453b)의 형성방향을 따라 이송된다. 그리고, 상기 접혀진 상태의 필터(310)가 상기 이송 공간부(453)의 출구(453c)에 이르게되면, 접혀졌던 필터(310)가 다시 펼쳐진 상태로 상기 벨트(440)의 이송방향(A)을 따라 이송될 수 있다. 그리고, 상기 필터(310)가 상기 출구(453c)에서 완전히 이탈되면, 상기 포집부(300)는 기설정된 자세를 유지한 채 상기 벨트(440)를 따라 순환 이송된다.
상기 포집부(300)는 상기 가이드 프레임(410)의 직선 구간에서는 기설정된 자세를 유지하면서 펼쳐진 상태로 이송되고, 상기 가이드 프레임(310)의 곡선 구간에서는 상기 폴딩 유도부(450)에 의해 접혀진 상태로 자세(형태)변경되어 이송된다고 할 수 있다.
따라서, 폴딩 유도부(450)는, 상기 포집부(300)가 가이드 프레임(310)의 순환레일(411)을 따라 용이하게 순환 이송되도록 하고, 또한, 케이스(200)의 크기 또는 부피를 필요 이상으로 크게 제작하지 않도록 하여 장치의 단가를 낮출 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스(200)의 길이방향 타측 내부공간에는 상기 포집부(300)의 상기 필터(310)를 세척하는 세척수가 저장될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 상기 케이스(200)의 길이방향 하부에는 물과 같은 세척수가 저장될 수 있다.
세척수는, 상기 케이스(200)에 형성된 개구부(210)로 넘쳐 흐르지 않을 양만큼 상기 케이스(200)의 길이방향 타측 내부공간에 저장되는 것이 바람지하며, 상기 포집부(300)가 상기 이송부(400)에 의해 상기 케이스(200)의 길이방향 타측을 경유하여 순환 이송될 시에 상기 필터(310)에 포집된 미세먼지를 세척할 수 있다. 그러면, 필터(310)에 포집된 미세먼지는 세척수에 침전되거나 부유된 상태로 상기 케이스(200)의 길이방향 타측부위에 포집될 수 있다.
더욱이, 상기 케이스(200)의 길이방향 타측을 경유한 다수개의 포집부(300)는 세척수에 침수되면서 순환 이송되기 때문에, 필터(310)의 표면에 물기가 형성되는 관계로 인하여 바람에 포함된 미세먼지가 물기를 머금고 있는 필터(310)에 더욱 달라붙을 수 있다.
아울러, 세척수가 저장된 상기 케이스(200)의 길이방향 타측 내부공간에는 필터(310)의 표면에 달라붙은 미세먼티를 털어내는 브러시가 마련될 수도 있다.
상기 브러시는, 세척수에 침수된 채 상기 케이스(200)의 내면에 마련되거나, 상기 포집부(300)의 필터(310)가 세척수에 침수되기 전 구간의 케이스(200)의 길이방향 내면 부위에 마련될 수도 있다.
따라서, 상기 필터(310)는 지속적으로 순환 이동되면서 브러시에 의해 청소되고, 또한, 세척수에 의해 세척될 수 있으므로, 그 사용수명이 늘어날 수 있다.
또한, 상기 필터(310)에 달라붙은 미세먼지는 상기 필터(310)가 상기 케이스(200)의 길이방향 타측(하부)를 경유하는 과정에서 브러시 및 세척수에 의해 필터(310)의 표면에서 용이하게 분리되어 케이스(200)의 길이방향 타측에 포집될 수 있다.
참고로, 상기 케이스(200)의 길이방향 타측(하부) 부위에는 세척수를 상기 케이스(200)의 내부로 공급하기 위한 물 주입구 및 물 배출구가 각각 마련될 수 있다.
한편, 케이스(200)의 길이방향 타측(하부)에는 겨울철과 같은 추운 날씨에 세척수가 얼어붙는 것을 방지하는 가열수단(미도시)이 마련될 있다.
이 가열수단은 공지의 온도감지센서로부터 세척수의 온도를 전달받아 작동될 수 있다. 예컨대, 세척수의 온도가 기 설정된 온도 이하로 내려가면 작동되어 세척수가 얼어붙는 것을 방지할 수 있다.
가열수단은, 공지의 열선부재로 이루어질 수 있으며, 이 열선부재는 세척수가 저장되는 케이스(220)의 길이방향 타측(하부) 내부에 배치될 수도 있다.
또 다른 예로, 가열수단은 세라믹 발열체로 구현될 수 있다. 가열수단이 세라믹 발열체로 구현되었을 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 종동 풀리(660)를 서로 연결하는 중공의 회전축 내부에 마련될 수도 있다.
위와 같은 가열수단에 의하여 케이스(200)의 길이방향 타측(하부)에 저장된 세척수가 겨울철과 같은 날씨에 얼어붙는 것이 방지될 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치(100)가 실내 또는 실외의 바닥면에 설치될 시에는 상기 케이스(200)의 길이방향 하단부위에 지면과 접촉되는 받침대를 마련할 수 있다. 또한, 이 받침대에는 상기 케이스(200)의 하단과 연결되는 회전축을 마련하여 상기 케이스(200)에 형성된 개구부(210)가 바람이 불어오는 방향과 마주하게 회전 배치될 수 있도록 할 수도 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 포집장치(100)가 차량의 루프에 걸리어 지도록 마련될 시에는 상기 케이스(200)의 길이방향 상단부위에 공지의 고리수단을 마련할 수도 있다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 미세먼지 포집장치 200 : 케이스
210 : 개구부 300 : 포집부
310 : 필터 320, 321, 322 : 지지부재
330 : 탄성부재 340 : 가이드부
341 : 고정체 341a : 고정핀
342 : 회전체 342a : 장공
343 : 압축 스프링 400 : 이송부
410 : 가이드 프레임 411 : 순환레일
420 : 주동 풀리 430 : 종동 풀리
440 : 벨트

Claims (10)

  1. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 마련되며, 미세먼지를 포집하는 포집부; 및
    상기 포집부를 상기 케이스의 내부에서 순환 이송시키는 이송부;를 포함하며,
    상기 포집부는 상기 케이스의 내부에서 상기 케이스의 길이방향과 교차되는 방향으로 배치된 채 서로 일정간격을 두고 다수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 전면부에는 상기 포집부를 외부로 노출시키는 개구부가 마련되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 포집부는,
    길이방향 일측과 타측이 개방된 삼각기둥 형태의 필터;
    상기 필터의 내측 꼭지점 부위에서 상기 필터의 길이방향을 따라 마련되는 지지부재;
    상기 지지부재에 마련되며, 상기 필터의 3개의 내측면 중 2개의 내측면을 탄성적으로 가압하는 'V'자 형태의 탄성부재; 및
    상기 지지부재의 길이방향 양단에 각각 마련된 채 상기 이송부와 연결되는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    상기 지지부재의 길이방향 단부에 마련되는 고정체;
    상기 고정체의 일면에 회전 가능하게 마련되며, 상기 고정체의 일면에서 돌출형성된 고정핀이 삽입되는 호 형태의 장공이 형성된 회전체; 및
    상기 회전체의 상기 장공에 개재되는 압축 스프링;을 포함하며,
    상기 압축 스프링의 길이방향 일단은 상기 장공에 삽입된 상기 고정핀과 접촉되고, 그 길이방향 타단은 상기 장공을 구획하는 상기 회전체의 내면과 접촉되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 이송부는,
    상기 케이스의 내부 양측에서 각각 상기 케이스의 길이방향을 따라 배치되며, 상기 가이드부가 이송되는 순환레일이 마련된 가이드 프레임;
    상기 가이드 프레임의 길이방향 일측에서 회전 가능하게 마련되는 주동 풀리;
    상기 가이드 프레임의 길이방향 타측에서 회전 가능하게 마련되는 종동 풀리; 및
    상기 주동 풀리와 상기 종동 풀리를 서로 연결하며, 상기 가이드부에 마련된 홈부에 삽입되어 상기 가이드부를 이송시키는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이송부는, 상기 가이드 프레임의 길이방향 일측 또는 타측에 마련되어, 상기 포집부의 상기 탄성부재 및 상기 필터를 접었다가 펼치는 폴딩 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 폴딩 유도부는,
    상기 가이드 프레임의 내면에 마련되는 편자 형태의 외측 플레이트;
    상기 외측 플레이트와 간격을 두고 상기 외측 플레이트의 내측에 마련되는 부채꼴 형태의 내측 플레이트; 및
    상기 내측 플레이트 및 상기 외측 플레이트가 서로 이격되게 배치됨에 따라서 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트 사이에 형성되는 이송 공간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이송 공간부는,
    상기 벨트에 의해 이송되는 상기 포집부의 이송자세를 변경시키기 위하여 상기 벨트의 이송방향을 기준으로 점진적으로 좁은 폭을 가지는 입구;
    상기 입구부와 연통 가능하게 연결되며, 상기 포집부가 접혀진 상태로 이송되는 유로; 및
    상기 유로와 연통 가능하게 연결되며, 상기 유로에 의해 접현진 상태로 이송되는 상기 포집부가 펼쳐질 수 있도록 상기 벨트의 이송방향을 기준으로 점진적으로 넓어지는 폭을 가지는 출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 케이스의 길이방향 타측에는 상기 포집부의 상기 필터를 세정하는 세척수가 저장되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 케이스의 길이방향 타측 내부에는 상기 필터에 달라붙은 미세먼지를 털어내는 브러시가 마련되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 포집장치.
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