KR20230062709A

KR20230062709A - 모듈 교체형 공기청정 이동장치 및 이를 이용한 공기청정방법

Info

Publication number: KR20230062709A
Application number: KR1020210147054A
Authority: KR
Inventors: 우승헌
Original assignee: 주식회사 동서에코글로벌
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2023-05-09

Abstract

본 발명은 이동모듈이 공기청정 모듈이나 가습ㆍ제습모듈 또는 항균 모듈을 선택적으로 도킹하여, 실내의 다양한 공간에 대한 능동적인 공기정화가 가능한 모듈 교체형 공기청정 이동장치를 개시한다. 본 발명은 실내 오염 분포에 따라 능동형으로 운전되는 공기청정 이동장치로서, 상부에 도킹 장착부가 마련되고 상기 도킹 장착부에는 통신접점부가 마련되고 적어도 하나의 주행감지부와 주행을 위한 이동부가 마련된 이동모듈; 상기 이동모듈이 진입되는 도킹존(docking zone)이 마련된 도킹 베이; 및 상기 도킹 베이에 구비되고 상기 도킹존에 상기 이동모듈이 진입되면 상기 이동모듈의 상기 도킹 장착부가 결합되어 상기 통신접점부를 통해 전기적으로 연결되는 수용부가 마련되어 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 적어도 하나를 수행하는 다수의 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

모듈 교체형 공기청정 이동장치 및 이를 이용한 공기청정방법{Module replaceable air purifying moving apparatus and air purifying method using the same}

본 발명은 공기청정 이동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기청정 모듈이나 가습ㆍ제습 모듈 또는 항균 모듈 등을 교체하여 타켓영역으로 이동하여 해당 기능을 수행하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치 및 이를 이용한 공기청정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 공기 청정기는 주변의 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후 다시 주변으로 배출시키는 장치로서, 가정이나 사무실과 같은 실내공간을 정화하는데 주로 사용된다.

최근에 미세먼지가 급증하면서 공기청정기에 관심이 높아지고 있으며, 그에 따라 다양한 공기청정기가 출시되고 있다.

그러나 공기청정기는 가까운 주변에 있는 공기의 정화(먼지 제거) 효율은 높지만, 공기청정기에서 떨어져 있는 공기에 대한 정화 효율은 미약하다는 문제가 있다.

즉, 공기청정기가 공기 중의 오염물질을 제거(정화)하기 위해서는 오염물질을 공기청정기 내부로 끌어 들이는 포집을 해야 한다. 그러나 일반적으로 미세먼지, CO₂, VOC 등의 오염물질은 공기보다 무겁다. 따라서 공기의 유속이 0.25m/sec 이상이어야 공기와 함께 공기청정기로 흡입될 수 있다. 또한 팬이 회전하여 공기를 끌어들이는 유속은 거리의 제곱에 반비례하여 급감한다. 따라서 공기청정기가 오염물질을 포집할 수 있는 실제 거리는 50cm 이내에 불과하다.

한편 종래의 공기청정기는 주로 스탠드형이나 고정형의 공기청정기가 주류를 이루고 있다. 그러나 이러한 종래의 공기청정기는 흡입할 수 있는 공기의 범위가 공기청정기를 중심으로 한정 영역에만 국한되므로, 실내 오염도 분포에 따라 능동적으로 대응하지 못해 실내 공기질을 개선하는데 제한적인 문제점이 있다. 예를 들어 공기 대류가 원활하지 않은 일부의 실내 공간에서는 오염된 공기가 정체되어 순환(정화)되지 못하는 문제가 제기되고 있다.

이를 위해 종래에는 실내 공간을 이동하면서 공기청정 기능을 수행하는 이동형 공기청정기에 제안되었으나, 공기청정 단일기능만으로는 실내의 가습이나 제습 등 다양한 기능을 제공하는데 제한적이므로, 공기청정기 이외에 가습기 및 제습기 등을 별도로 구비해야 하는 사용상 불편한 문제가 있다.

더욱이 근래의 코로나 팬더믹 상황하에서 실내 공기에 부유하는 바이러스에 대한 항균 및 멸균기능에 대한 요구가 증대되고 있으나, 종래의 이동형 공기청정기의 한정적인 본체 내부에 다양한 장치를 도입하는데 어려움(장치의 대형화 및 효율성 문제)이 있어, 소비자에 요구에 부응하는 다기능 공기청정기를 제공하는데 제한적인 문제가 있다.

<선행문헌 1> : 대한민국 공개특허 제2018-0003001호(공개일: 2018년 1월 9일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 이동모듈이 공기청정 모듈이나 가습ㆍ제습모듈 또는 항균 모듈을 선택적으로 도킹하여, 실내의 다양한 공간에 대한 능동적인 공기정화가 가능한 모듈 교체형 공기청정 이동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 실내 오염 분포에 따라 능동형으로 운전되는 공기청정 이동장치로서, 상부에 도킹 장착부가 마련되고 상기 도킹 장착부에는 통신접점부가 마련되고 적어도 하나의 주행감지부와 주행을 위한 이동부가 마련된 이동모듈; 상기 이동모듈이 진입되는 도킹존(docking zone)이 마련된 도킹 베이; 및 상기 도킹 베이에 구비되고 상기 도킹존에 상기 이동모듈이 진입되면 상기 이동모듈의 상기 도킹 장착부가 결합되어 상기 통신접점부를 통해 전기적으로 연결되는 수용부가 마련되어 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 적어도 하나를 수행하는 다수의 모듈을 포함하여 이루어진 모듈 교체형 공기청정 이동장치가 제공된다.

상기 이동모듈은, 구동력을 제공하는 주행휠, 상기 주행휠의 전방 및 후방에 배치된 복수의 보조휠, 및 상기 주행휠의 휠축과 로드로 연결되어, 상기 이동모듈이 주행 중에 바닥에 상부로 돌출된 단턱영역을 감지하면 상기 주행휠의 상기 휠축을 하강시키도록 로드를 연장시키는 액츄레이터를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 도킹베이의 상기 도킹존의 내부에는, 상기 이동모듈이 진입되면 상기 이동모듈의 도킹 장착부가 상기 다수의 모듈 중 어느 하나의 수용부에 인입되도록 경사면이 형성된 도킹 안내부재가 구비된 것일 수 있다.

상기 공기청정모듈은, 적어도 원통형의 헤파필터를 구비하고, 상기 공기청정모듈의 내부에는 상기 헤파필터에 대한 자외선 살균을 위한 자외선 살균모듈이 장착된 것일 수 있다.

상기 자외선 살균모듈은, 구동력에 의해 자동으로 회전하는 회전축, 및 상기 회전축의 둘레에 설치되어 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 헤파필터의 내측면에 자외선을 조사하는 다수의 유브이(UV) 조사부를 포함하여 이루어진 것일 수 있다.

상기 유브이(UV) 조사부는, 상기 회전축의 외주면에서 반경방향으로 연장된 연장포스트, 상기 연장포스트의 선단에 일정면적을 갖도록 형성되고, 내측으로 볼록하게 형성된 반사판이 설치되고 상기 반사판의 중앙에 유브이-씨 엘이디(UV-C LED)가 설치된 살균패널을 포함하여 이루어진 것일 수 있다.

상기 항균모듈은, 실내 공기를 유입하는 흡입부, 및 상기 흡입부를 통해 유입된 상기 실내 공기를 정화시켜 실내로 배기하는 토출부를 포함하고, 상기 토출부에는 흡입된 실내공기에 포함된 바이러스를 멸균하는 광촉매부가 설치된 것일 수 있다.

상기 광촉매부는, 상기 흡입된 실내공기를 실내로 배기하기 위한 송풍팬, 상기 송풍팬의 전방 또는 후방에 배치된 광촉매 프레임부, 상기 광촉매 프레임부는 허니컴 격벽에 의해 구획된 다수의 광촉매 볼(ball), 및 상기 광촉매 볼에 대해 광(光)을 조사하는 LED바를 포함하여 이루어진 것일 수 있다.

상기 LED바는 상기 광촉매 프레임부에 체결구를 통해 설치되며, 상기 LED바의 말단에는 관통공이 형성되고 상기 광촉매 프레임부에는 체결공이 형성되고, 상기 체결구는, 상기 관통공에 삽입되어 고정되는 상부 고정리브와, 상기 체결공에 삽입되어 고정되는 하부 고정리브를 포함하고, 상기 하부 고정리브의 하단에는 상기 체결공에 삽입되면 탄성력에 의해 고정되는 장착 손톱부와, 상기 장착 손톱부의 상부에 설치되어 상기 광촉매 프레임부의 상면에 지지되도록 하향으로 절곡된 형태의 완충지지 리브가 형성된 것일 수 있다.

또한 본 발명은 상술한 모듈 교체형 공기청정 이동장치을 이용한 공기청정방법으로서, IoT 단말기로 실내 공기질 데이터를 검출하는 단계; 검출된 상기 실내 공기질 데이터를 분석하는 단계; 분석된 상기 공기질 데이터에 기초하여 상기 다수의 모듈 중 하나를 선택하는 단계; 상기 이동모듈을 상기 도킹 베이로 이동시켜 선택된 상기 다수의 모듈 중 하나에 상기 이동모듈을 도킹하는 단계; 및 선택된 모듈이 도킹된 상태의 이동모듈을 실내의 타켓영역으로 이동시켜 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 어느 하나를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 공기청정방법이 제공된다.

실내 공기질 데이터에 근거하여 실내 구역별 공기질 정보를 검출하여 상기 이동형 공기청정기의 이동 경로를 계획하는 공기청정 계획단계; 및 상기 IoT 단말기 및 상기 다수의 모듈 중 적어도 하나로부터 상기 공기질 데이터를 수신하여 클라우드를 통해 휴대 단말기로 공유하는 관제단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 실내 공기질 데이터에 기반하여 공기청정 모듈이나 가습ㆍ제습모듈 또는 항균 모듈에 이동모듈을 도킹시켜 다양한 기능을 구현할 수 있어, 실내의 능동적인 공기청정 기능은 물론이고 실내에 부유하는 바이러스에 대한 항균 및 멸균 기능이나 실내 적정한 습도조절을 보다 능동적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 사용 상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 이동모듈이 공기청정 모듈과 도킹하는 상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 이동모듈이 다양한 기능을 갖는 모듈에 선택적으로 장착되는 상태를 설명하기 위한 도킹 베이(docking bay)의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 개선된 주행 기능을 보여주는 상태도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 헤파필터 내부의 자외선 살균을 위한 구조를 보여주는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치를 이용한 공기청정 방법의 공정 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 주요구성의 블럭도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치을 통한 공기청정 시스템의 블럭도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈 교체형 공기청정 이동장치의 광촉매 모듈의 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 공기청정 이동장치(100)는 실내의 다양한 구역(예를 들어 A1 내지 A3)로 자유롭게 이동하면서 공기청정기능을 수행할 수 있는 이동형 공기청정 장치를 제공한다. 이때 각 구역(A1 내지 A3)의 공기질 데이터에 기반한 다양한 모듈을 선택적으로 도킹하여 실내 오염 분포에 따라 능동형으로 운전이 가능하여 보다 쾌적한 실내 공기질 개선을 도모한다.

도 2를 참조하면, 예를 들어 이동모듈(20)은 공기청정모듈(10)에 도킹된 상태로 실내의 공기청정기능을 수행할 수 있다.

구체적으로 본 발명의 공기청정 이동장치(100)는 공기청정모듈(10) 및 공기청정모듈(10)을 이동시키기 위한 이동모듈(20)을 포함한다.

공기청정모듈(10)은 본체(11a)에 실내 공기를 유입하기 위한 흡입부(12a)와 정화된 공기를 실내로 배기하기 위한 토출부(12b)를 포함한다. 또한 본체(11a)의 상단에는 실내의 공기질을 검출하기 위한 대기질 감지부(11)가 마련되고, 본체(11a)의 외부에는 각종 데이터를 외부로 표시하는 표시부(13)가 마련된다. 또한 실내의 각종 물체나 요소 등을 센싱하기 위한 감지부(14)가 마련될 수 있다.

이동모듈(20)은 주행 중 장애물 등에 충돌되는 것을 방지하기 위한 충돌감지모듈(22)이나 충격감지 모듈(23)이 구비된다. 또한 모터의 구동력에 의해 자동으로 주행이 가능하도록 주행휠(21)이 바닥에 설치된다. 여기서 주행휠(21)의 전방과 후방에는 각각 제1 보조휠(21a)과 제2 보조휠(21b)이 설치되고, 주행휠(21)의 휠축(26)에는 주행휠(21)을 바닥측으로 하강시켜 이동모듈(21)의 차체를 상승시키기 위한 액츄레이터(25)가 제공된다. 이 액츄레이터(25)는 유공압실린더가 적용될 수 있는데, 예를 들어 실린더에 연결된 로드(27)가 휠축(26)에 연결되어 주행 중 이동모듈(20)의 차체를 바닥에서 상승되도록 로드(27)를 실린더로부터 인장시키는 기능을 한다(도 5 참조).

도 3 및 도 4를 참조하면, 앞서 설명한 공기청정모듈(10A) 이외에 가습ㆍ제습모듈(10B) 및 항균모듈(10C)을 선택적으로 이동모듈(20)에 도킹하여 사용할 수 있다. 이를 위해 도 4와 같이 실내의 일부 공간에는 도킹 베이(W)가 마련된다.

구체적으로 도킹 베이(W)에는 원형의 도킹존(50)이 제공되고, 도킹존(50)에는 평면상에서 원형으로 공기청정모듈(10A), 가습ㆍ제습모듈(10B), 및 항균모듈(10C)이 배치된다.

이들 모듈(10A,10B,10C)들 중 하나에 이동모듈(20)이 장착되는 구조는 도 3과 같다. 즉 예를 들어 공기청정모듈(10)에는 내부에 통신접점부(28b)가 마련된 수용부(29)가 마련된다. 또한 이동모듈(20)의 상부면에는 상부로 일정높이로 돌출된 형상으로 도킹 장착부(28)가 형성된다. 이 도킹 장착부(28)에는 통신 접점부(28a)가 마련된다. 이에 따라 이동모듈(20)이 공기청정모듈(10)에 도킹된 상태를 이루면 공기청정 모듈(10)의 통신접점부(28b)와 이동모듈(20)의 통신접점부(28a)가 전기적으로 연결된 상태를 이루게 된다.

한편 도킹존(50)의 내부에는 경사면을 갖는 도킹 안내부재(52)가 설치된다. 이에 따라 이동 모듈(20)이 도킹존(50)으로 진입되면 이 도킹 안내부재(52)의 경사면을 따라 이동하게 되고, 도킹 베이(W)에 마련된 공기청정모듈(10; 다른 모듈도 마찬가지)의 수용부(29)에 이동모듈(20)의 도킹 장착부(28)가 인입됨으로써 도킹이 이루어지게 된다. 이러한 도킹 방식으로 다른 가습ㆍ제습 모듈(10B)이나 항균모듈(10C)에 대한 도킹도 이루어질 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 모듈 교체형 공기청정 이동장치는 공기청정모듈(10)이 이동모듈(20)에 도킹된 상태에서 주행 중에 발생될 수 있는 카페트(200 또는 실내매트)와 같은 단턱영역에 대한 방해물을 원활하게 통과하기 위한 구조를 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이 이와 같이 이동모듈(20)에는 액츄레이터(25)에 의해 주행휠(21)이 하강함으로써 이동모듈(20)의 차체가 지면으로부터 부상하는 기능을 제공한다.

즉 도 5와 같이 주행 중에 카페트(200)를 통과하는 경우에는 주행 감지센서를 통해 이를 감지하여 제어부(미도시)를 통해 액츄레이터(25)를 구동시키게 된다. 이 경우 액츄레이터(25)가 로드(27)를 실린더로부터 인출시켜 로드(27)에 연결된 휠축(26)이 바닥측으로 하강하게 된다. 이와 같이 로드(27)가 휠축(26)을 하강시키게 되면 이동모듈(20)의 주행휠(21)로부터 자체가 부상되는 상태가 된다(일명: 리프트 업 기능).

이와 같이 액츄레이터(25)를 통한 리프트 업(차체를 지면으로부터 부상시키는 기능)을 통해 이동모듈(20)의 상단이 들린 상태가 도니다. 이 상태에서 이동모듈(20)은 카페트(200)의 단턱을 원활하게 타고 넘어갈 수 있는 자세를 취할 수 있게 됨으로써 원활한 주행을 가능하게 된다.

도 6을 참조하면, 앞서 설명한 공기청정모듈(10)은, 공기청정을 위한 다수의 필터부재를 구비하는데, 필수적인 원통형의 헤파필터(61)를 구비한다.

한편 공기청정 기능을 장기간 사용시 필터(61)에 세균이 번식하는 문제가 발생되는데, 본 발명에서는 이를 해결하기 위해 자외선 살균모듈이 제공된다.

구체적으로 자외선 살균모듈은, 모터의 구동력에 의해 자동으로 회전하는 회전축(62)과, 회전축(62)의 둘레에 설치되어 상기 회전축과 함께 회전하는 포스트(66), 및 포스트(66)의 외주면에 설치되어 헤파필터(61)의 내측면에 자외선을 조사하는 다수의 유브이(UV) 조사부(60a 내지 60d)를 구비한다.

유브이 조사부(60a 내지 60d)는, 포스트(66)의 외주면에서 반경방향으로 연장된 연장포스트와, 연장포스트의 선단에 일정면적을 갖도록 형성되고, 내측으로 볼록하게 형성된 반사판(64)이 설치된다. 그리고 반사판(64)의 중앙에 유브이-씨 엘이디(UV-C LED; 65)가 설치된 살균패널(63)을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 자외선 살균모듈은 회전에 의해 원통형의 헤파 필터(61)에 잔존하는 세균 및 바이러스에 대해 자외선을 조사함으로써 멸균이 이루어지도록 한다.

즉, '+'로 배치된 다수의 유브이 조사부(60a 내지 60d)이 회전하면서 원통형의 헤파필터(61)에 잔존하는 세균 및 바이러스에 대해 자외선을 조사함으로써 효율적인 멸균성능을 확보할 수 있다.

여기서 각 유브이 조사부(60a 내지 60d)에 각각 제공된 오목한 반사판(64)은, 도 6과 같이 자외선 조사시 통상 백색의 헤파필터(61) 표면에 조사된 자외선이 반사되어 반사된 자외선에 의해 재차 자외선 살균이 이루어도록 함으로써 살균효율을 향상시키는 작용을 한다.

도 10을 참조하면, 예를 들어 항균모듈(10C)에는 토출부에 흡입된 실내공기에 포함된 바이러스를 멸균하는 광촉매부가 설치된다.

광촉매부는 흡입된 실내공기를 실내로 배기하기 위한 송풍팬(F)과, 송풍팬(F)의 전방 또는 후방에 배치된 광촉매 프레임부(70)를 포함한다.

광촉매 프레임부(70)는 허니컴 격벽(77b)에 의해 구획된 다수의 광촉매 볼(ball; 77a)과, 광촉매 볼(77a)에 광(光)을 조사하는 LED바(72)를 포함한다.

여기서 LED바(72)는 광촉매 프레임부(70)에 체결구를 통해 설치되며, LED바(72)의 말단에는 관통공(71h)이 형성되고 광촉매 프레임부(70)에는 체결공(71h)이 형성된다.

한편, 체결구는 관통공에 삽입되어 고정되는 상부 고정리브(74b)와, 체결공(71h)에 삽입되어 고정되는 하부 고정리브(74)를 포함한다. 구체적으로 하부 고정리브(74b)의 하단에는 체결공(71h)에 삽입되면 탄성력에 의해 고정되는 장착 손톱부(74c)와, 장착 손톱부(74c)의 상부에 설치되어 광촉매 프레임부(70)의 상면에 지지되도록 하향으로 절곡된 형태의 완충지지 리브(74a)가 형성된다.

이러한 구성을 통해 공기청정 이동장치가 주행 중에 요동치거나 장애물에 충돌한 경우에도 광촉매 볼(77a)이 쉽게 깨지는 것을 방지하고 광촉매 작용을 위한 LED바(72)의 유동을 완충할 수 있다. 또한 앞서 설명한 체결구를 통해 용이하게 LED바(72)를 광촉매 프레임(70) 상에 설치하거나 교체시킬 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 광촉매부가 설치된 항균모듈(10C)을 이동모듈(20)에 도킹하여 실내 공간에 대한 능동적인 항균기능을 수행할 수 있다. 또한 별도로 도시하진 않았으나 광촉매부를 공기청정모듈(10A)의 노출부(12b; 도 2)의 내에 설치할 수도 있다.

도 8을 참조하면, 공기청정 이동장치(100)는 감지모듈, 공기청정모듈, 충돌방지모듈, 이동모듈, 및 이들을 제어하기 이한 제어부를 포함한다.

먼저 이동모듈은 공기청모듈 등을 소정의 장소로 이동하기 위한 구성요소이다. 구동력을 제공하는 구동유닛과 구동력에 의해 주행이 이루어지게 하는 주행유닛과, 주행거리를 산출하는 이동거리 산출유닛을 포함한다.

다음으로 공기청정모듈은 실내 공기를 유입하고 내부에서 이물질을 여과시킨 후 청정 공기를 실내로 토출하는 기능을 한다. 흡입유닛과 배출유닛을 포함한다. 또한 UV 조사유닛이 구비되어 내부에 필터들에 대한 살균이 이루어지도록 한다. 또한 공기정화를 위한 필터부재를 포함한다.

이어 감지모듈은 냄새감지유닛, 미세먼지 감지유닛, VOC 감지유닛, 및 자외선 감지유닛을 포함한다. 이러한 감지모듈은 실내 공기 중에 부유하는 먼지의 양을 감지하여 오염도를 파악하게 된다. 또한 VOC 감지유닛과 냄새감지유닛은 실내 공기 중에 화학물질의 농도나 냄새 성분을 파악한다.

충돌방지모듈은 벽체감지유닛을 통해 이동모듈의 이동시 장치가 벽체와 안전거리를 두고 주행하도록 벽체를 감지하는 역할(충돌방지기능)을 한다. 또한 이동 중에 장애물 감지 유닛도 장애물을 감지하여 이동모듈의 주행경로를 변경할 수 있게 한다. 한편 갑작스럽게 장애물과 갑작스럽게 근접하는 경우, 이를 충격감지유닛이 감지함으로써 이동모듈이 신속히 우회하여 주행할 수 있도록 한다.

한편 본 발명은 감지모듈을 통해 획득된 실내 공기질 데이터에 근거하여, 실내의 오염분포도를 산출할 수 있다. 즉 제어부는 실내의 오염도가 높은 영역과 낮은 영역으로 분류하고 오염도가 높은 영역으로의 이송경로를 기반으로 이동모듈(20)를 구동제어하여 공기청정 이동장치(100)를 타켓영역의 위치로 이동시키게 된다.

도 7을 참조하면, 본 발명은 모듈 교체형 공기청정 이동장치을 이용한 공기청정방법을 제공한다. 먼저 IoT 단말기로 실내 공기질 데이터를 검출할 수 있다(S10). 다음으로 검출된 상기 실내 공기질 데이터를 분석 프로그램을 통해 분석하게 된다(S 20). 분석된 상기 공기질 데이터에 기초하여 앞서 설명한 공기청정모듈(10A), 가습ㆍ제습모듈(10B), 및 항균모듈(10C) 중 하나를 선택할 수 있다(S30). 예를 들어 실내 공기질 데이터로서 습도가 기준점 보다 높은 경우 제습모듈(10B)을 도킹대상으로 선택하거나, 실내 공기질 데이터로서 바이러스 수치가 높은 경우에는 항균모듈(10C)을 도킹 대상으로 선택할 수 있다.

다음으로 이동모듈(20)을 도킹 베이(W)로 이동시켜 선택된 모듈(10A 내지 10C)들 중 하나에 이동모듈(20)을 도킹한다. 이와 같이 도킹된 상태의 이동모듈(20)을 실내의 타켓영역으로 이동시켜 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 어느 하나를 수행하여 공기정정이 이루어지게 된다(S40).

도 9를 참조하면, 앞서 설명한 공기청정방법에는 다음과 같은 기능이 추가될 수 있다. 예를 들어 실내 공기질 데이터에 근거하여 실내 구역별 공기질 정보를 검출하여 상기 이동형 공기청정기의 이동 경로를 계획하는 공기청정 계획부(140)가 제공될 수 있다.

또한 상기 IoT 단말기 및 상기 다수의 모듈 중 적어도 하나로부터 상기 공기질 데이터를 수신하여 클라우드를 통해 휴대 단말기로 공유하는 관제부(160)를 포함하여 공기청정이 수행될 수 있다.

예를 들어 본 발명은 공기청정 이동장치의 주행을 관제하는 관제부(160)를 클라우드 기반으로 설정할 수 있고, 실내의 곳곳에 설치된 IoT 단말기들로부터 획득된 실내 공기질 분포도를 클라우드 기반으로 빅데이터화하여 외부 시스템으로 전송할 수 있다. 또한, 외부 시스템을 통해 모바일 서비스로 제공할 수 있어 사용자가 휴대폰을 통해 실내의 공기질 분포를 실시간으로 확인하거나, 공기청정기 이동장치의 현재 위치 등을 외부에서도 확인할 수 있다.

한편 공기조화 계획부(140)는 획득된 실내 공기질 데이터에 기반하여 공기조화 제어부(150)를 통해 다른 모듈(100A 또는 100B)들의 주행경로를 설정할 수 있게 된다. 경우에 따라 관제부(160)가 공기청정 이동장치(100)의 이동경로를 직접설정할 수 있다(또는 공기질 데이터와 관계 없이 사용자가 직접 경로설정할 수 있음).

이와 같이, 본 발명은 실내 오염 분포도를 검출하고 이를 추적하여 능동적으로 이동하면서 공기정화가 이루어져 실내 공기질을 대폭 개선할 수 있다. 또한 IoT 단말기를 통해 실내의 오염 분포도를 신속하고 정밀하게 분석할 수 있고, 분석 데이터에 근거하여 공기청정 이동장치의 동선을 계획함으로써 보다 효율적이고 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있다.

즉, 관제부(160)나 공기조화 제어부(150)를 통해 개별 공기청정모듈(100A)이나 다양한 다른 모듈(100B)에 대한 운전이 이루어질 수 있어 보다 효율적인 실내의 공기청정기능을 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10, 10A: 공기청정모듈
10B: 가습ㆍ제습모듈
10C: 항균모듈
11: 대기질 감지부
11a: 본체
12a: 흡입부
12b: 토출부
13: 표시부
14: 감지부
20: 이동모듈
21: 주행휠
21a: 제1 보조휠
21b: 제2 보조휠
22: 충돌감지모듈
23: 충격감지유닛
25: 액츄레이터
26: 휠축
27: 로드
28: 도킹 장착부
28a: 제1 통신접점부
28b: 제2 통신접점부
29: 수용부
50: 도킹존
52: 도킹 안내부재
60a~60d: 자외선(UV) 조사부
61: 헤파필터
62: 회전축
63: 살균패널
64: 반사판
65: 유브이 엘이디(UV-C LED)
66: 포스트
70: 광촉매 프레임
71: 리브
72: 엘이디바(LED bar)
74: 하부 고정리브
74a: 완충지지 리브
74b: 상부고정 리브
74c: 장착 손톱부
75: 유브이 엘이디
200: 카페트(매트)

Claims

실내 오염 분포에 따라 능동형으로 운전되는 공기청정 이동장치로서,
상부에 도킹 장착부가 마련되고 상기 도킹 장착부에는 통신접점부가 마련되고 적어도 하나의 주행감지부와 주행을 위한 이동부가 마련된 이동모듈;
상기 이동모듈이 진입되는 도킹존(docking zone)이 마련된 도킹 베이; 및
상기 도킹 베이에 구비되고 상기 도킹존에 상기 이동모듈이 진입되면 상기 이동모듈의 상기 도킹 장착부가 결합되어 상기 통신접점부를 통해 전기적으로 연결되는 수용부가 마련되어 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 적어도 하나를 수행하는 다수의 모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 모듈은,
실내공기에 대한 공기청정 기능을 갖는 공기청정모듈,
실내공기에 대한 가습 또는 제습 기능을 갖는 가습/제습모듈, 및
실내공기에 포함된 바이러스 또는 세균에 대한 항균 및 멸균 기능을 갖는 항균모듈인 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제1항에 있어서,
상기 이동모듈은,
구동력을 제공하는 주행휠,
상기 주행휠의 전방 및 후방에 배치된 복수의 보조휠, 및
상기 주행휠의 휠축과 로드로 연결되어, 상기 이동모듈이 주행 중에 바닥에 단턱영역을 감지하면 상기 주행휠의 상기 휠축을 하강시키도록 로드를 연장시키는 액츄레이터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제1항에 있어서,
상기 도킹베이의 상기 도킹존의 내부에는,
상기 이동모듈이 진입되면 상기 이동모듈의 도킹 장착부가 상기 다수의 모듈 중 어느 하나의 수용부에 인입되도록 경사면이 형성된 도킹 안내부재가 구비된 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제2항에 있어서,
상기 공기청정모듈은,
적어도 원통형의 헤파필터를 구비하고,
상기 공기청정모듈의 내부에는 상기 헤파필터에 대한 자외선 살균을 위한 자외선 살균모듈이 장착된 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제5항에 있어서,
상기 자외선 살균모듈은,
구동력에 의해 자동으로 회전하는 회전축, 및
상기 회전축의 둘레에 설치되어 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 헤파필터의 내측면에 자외선을 조사하는 다수의 유브이(UV) 조사부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제6항에 있어서,
상기 유브이(UV) 조사부는,
상기 회전축의 외주면에서 반경방향으로 연장된 연장포스트,
상기 연장포스트의 선단에 일정면적을 갖도록 형성되고, 내측으로 볼록하게 형성된 반사판이 설치되고 상기 반사판의 중앙에 유브이-씨 엘이디(UV-C LED)가 설치된 살균패널을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제2항에 있어서,
상기 항균모듈은,
실내 공기를 유입하는 흡입부, 및
상기 흡입부를 통해 유입된 상기 실내 공기를 정화시켜 실내로 배기하는 토출부를 포함하고,
상기 토출부에는 흡입된 실내공기에 포함된 바이러스를 멸균하는 광촉매부가 설치된 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제8항에 있어서,
상기 광촉매부는,
상기 흡입된 실내공기를 실내로 배기하기 위한 송풍팬,
상기 송풍팬의 전방 또는 후방에 배치된 광촉매 프레임부,
상기 광촉매 프레임부는 허니컴 격벽에 의해 구획된 다수의 광촉매 볼(ball), 및
상기 광촉매 볼에 대해 광(光)을 조사하는 LED바를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
제9항에 있어서,
상기 LED바는 상기 광촉매 프레임부에 체결구를 통해 설치되며,
상기 LED바의 말단에는 관통공이 형성되고 상기 광촉매 프레임부에는 체결공이 형성되고,
상기 체결구는, 상기 관통공에 삽입되어 고정되는 상부 고정리브와, 상기 체결공에 삽입되어 고정되는 하부 고정리브를 포함하고,
상기 하부 고정리브의 하단에는 상기 체결공에 삽입되면 탄성력에 의해 고정되는 장착 손톱부와, 상기 장착 손톱부의 상부에 설치되어 상기 광촉매 프레임부의 상면에 지지되도록 하향으로 절곡된 형태의 완충지지 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 모듈 교체형 공기청정 이동장치.
청구항 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 모듈 교체형 공기청정 이동장치을 이용한 공기청정방법으로서,
IoT 단말기로 실내 공기질 데이터를 검출하는 단계;
검출된 상기 실내 공기질 데이터를 분석하는 단계;
분석된 상기 공기질 데이터에 기초하여 상기 다수의 모듈 중 하나를 선택하는 단계;
상기 이동모듈을 상기 도킹 베이로 이동시켜 선택된 상기 다수의 모듈 중 하나에 상기 이동모듈을 도킹하는 단계; 및
선택된 모듈이 도킹된 상태의 이동모듈을 실내의 타켓영역으로 이동시켜 공기청정, 가습ㆍ제습, 및 항균 중 어느 하나를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정방법.
제11항에 있어서,
실내 공기질 데이터에 근거하여 실내 구역별 공기질 정보를 검출하여 상기 이동형 공기청정기의 이동 경로를 계획하는 공기청정 계획단계; 및
상기 IoT 단말기 및 상기 다수의 모듈 중 적어도 하나로부터 상기 공기질 데이터를 수신하여 클라우드를 통해 휴대 단말기로 공유하는 관제단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 공기청정방법.