KR20230166234A - 팬리스 미세먼지 집진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬리스 미세먼지 집진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 음극으로 대전되는 전극판인 집진판과 양극으로 대전되는 전극체에 고전압을 인가하여 미세먼지를 집진판에 포집하고, 해당 집진판을 세척액으로 자동 세척하여 미세먼지 제거와 더불어 집진판 관리에 대한 편의성을 높이는 팬리스 미세먼지 집진 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치는, 플라즈마 방전을 통해 주변의 공기 중 미세먼지를 이온화하여 집진하고, 관리자가 주변에 감지되는 경우에만 전원을 자동 차단한 후 미세먼지에 대한 지속적인 집진으로 인해 집진 기능이 저하된 집진판을 세척액으로 세척하도록 동작하여, 안전사고로부터 관리자를 보호하면서 관리자 감독하에서 안전한 세척이 이루어지도록 지원함과 아울러, 세척 종료 시점부터 세척액이 모두 제거되기 위한 충분한 시간이 경과된 이후에 전원이 제공되도록 동작하여, 세척액으로 집진판 세척 이후 발생된 수분으로 인해 장치로 접근하는 인원이나 관리자의 감전사고를 방지하면서 잔여 수분으로 인한 아크 발생에 따른 화재 사고를 미연에 방지할 수 있도록 지원하는 효과가 있다.

Description

팬리스 미세먼지 집진 장치{Fanless fine dust collector}
본 발명은 팬리스 미세먼지 집진 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 음극으로 대전되는 전극판인 집진판과 양극으로 대전되는 전극체에 고전압을 인가하여 미세먼지를 집진판에 포집하고, 해당 집진판을 세척액으로 자동 세척하여 미세먼지 제거와 더불어 집진판 관리에 대한 편의성을 높이는 팬리스 미세먼지 집진 장치에 관한 것이다.
공장이나 지하철 등과 같이 미세먼지의 배출이 심하고 환기가 어려운 장소에서 미세먼지를 효과적으로 제거하기 위해서 기존에는 공기 청정기를 이용하여 미세먼지를 제거하고자 하였으나, 이러한 공기 순환과 필터 방식을 이용하여 미세먼지를 제거하는 공기 청정기는 필터 교체 빈도가 빈번하여 지속적인 필터 교체로 인한 관리 비용 부담이 상당한 문제가 있다.
따라서, 이러한 관리 비용 부담 문제를 해결하기 위해, 최근 마이크로펄스하전 전기집진 기술을 적용하여 플라즈마 방전을 통해 공기 중의 미세먼지를 급속하게 이온화시켜 집진하여 미세먼지를 제거하는 전기 집진기가 상용화되고 있다.
이러한 전기 집진기는 공기 중의 미세먼지를 이온화한 뒤 집진전극에 이온화된 미세먼지가 달라붙도록 하여 공기중에서 미세먼지를 제거하게 되며, 이를 통해 기존의 공기 청정기와 같은 필터 교체가 필요하지 않아 관리 비용을 절감할 수 있다.
그러나, 집진전극에 다량의 미세먼지가 집진된 경우 집진전극의 집진 능력이 저하되므로 주기적으로 관리자가 직접 집진기의 동작을 정지시킨 후 집진전극에 집진된 미세먼지를 세척해야 하는데, 이러한 세척 과정에서 관리자가 집진기의 정지 과정을 잊어버린 경우 집진기에 인가되는 고전압에 의한 관리자의 감전 위험이 존재하며, 집진기에 다수의 집진 전극이 구성된 경우 집진 전극을 집진기로부터 분리하여 세척하는데 상당한 시간이 소요되는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-2284828호
본 발명은 음극으로 대전되는 전극판인 집진판과 양극으로 대전되는 전극체에 고전압을 인가하여 미세먼지를 집진판에 집진하고, 해당 집진판을 세척액으로 자동 세척하여 효과적인 미세먼지 제거와 더불어 집진판 세척시 관리자의 감전 위험을 방지하면서 집진판에 대한 신속한 세척이 가능하도록 지원하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 주변의 미세먼지 상태에 대한 정보를 제공함과 아울러 미세먼지 집진을 위한 장치에 관리자가 인접한 경우에만 세척 기능을 활성화함으로써, 관리자가 없는 상태에서의 세척 동작에 의한 안전 사고를 방지하도록 지원하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치는, 일면부 및 상기 일면부와 마주보는 타면부 각각에 공기가 통과되도록 개방된 개구부가 형성되는 케이스부와, 행렬 구조로 배치되는 복수의 집진판을 포함하고, 상기 복수의 집진판 각각이 상기 케이스부 내부에 상기 케이스부의 길이 방향으로 상기 하면부와 직교되어 배치되며, 고전압 인가시 음극으로 대전되는 상기 집진판을 통해 상기 공기 중의 미세먼지를 집진하는 집진부와, 상기 케이스부의 내부에 상기 집진부와 인접 배치되고 상기 케이스부의 길이 방향으로 일렬로 배치되는 와이어 형태의 복수의 전극체를 포함하며, 고전압 인가시 양극으로 대전되는 상기 복수의 전극체를 통해 공기 중의 미세먼지를 이온화하여 상기 집진부에 집진되도록 하는 와이어 전극부와, 구동 제어 가능한 세척액 공급 모듈, 상기 세척액 공급 모듈로부터 세척액을 공급받는 유체 라인 및 상기 유체 라인으로부터 세척액을 공급받아 상기 집진판으로 분사하도록 설치된 복수의 노즐을 포함하는 세척부와, 상기 케이스 내부의 미세먼지를 감지하여 센싱 정보를 생성하는 미세먼지 감지부 및 상기 미세먼지 감지부를 통해 생성된 센싱 정보를 외부 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는 상기 미세먼지 감지부와 연동하여 상기 센싱 정보를 주기적으로 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 집진부 및 와이어 전극부에 고전압을 인가하는 전원 제공 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 미리 설정된 설정 정보에 따라 상기 집진부를 구성하는 복수의 집진판 중 상기 고전압이 인가되는 집진판의 개수와 상기 와이어 전극부를 구성하는 복수의 전극체 중 상기 고전압이 인가되는 전극체의 개수를 조절하여, 상기 집진부와 상기 와이어 전극부를 통해 발생되는 이온풍의 풍량을 조절하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 미세먼지 감지부의 센싱 정보 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 고전압이 인가되는 집진판의 개수와 상기 고전압이 인가되는 전극체의 개수를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 집진부는, 하나의 열을 구성하는 하나 이상의 집진판으로 구성된 집진판 그룹을 복수로 포함하면서, 상기 복수의 집진판 그룹이 상기 케이스부 내부에서 소정의 간격으로 일렬로 배치되도록 구성되고, 상기 와이어 전극부를 구성하는 상기 복수의 전극체 각각은 상기 복수의 집진판 그룹과 각각 대응되도록 상기 간격으로 일렬 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 팬리스 미세먼지 집진 장치는, 상기 케이스부에 인접하는 인체를 감지하여 감지 정보를 전송하는 인체 감지 센서부 및 사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 인체 감지 센서부로부터 감지 정보 수신시 상기 세척부를 통한 상기 집진판에 대한 세척 기능을 활성화하고, 상기 입력부를 통한 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 집진부 및 와이어 전극부에 제공되는 전원을 차단한 후 상기 세척부를 통해 상기 집진부에 구성된 복수의 집진판을 세척하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 세척부를 통한 상기 집진부에 대한 세척 완료시 미리 설정된 시간이 경과된 이후에 상기 집진부 및 와이어 전극부에 전원을 제공하여 고전압을 인가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 집진부 및 와이어 전극부에 대한 전원이 차단된 이후 상기 집진부 및 와이어 전극부에 다시 전원이 제공되는 경우에 대한 이벤트를 검출하고, 상기 이벤트 검출 시점부터 미리 설정된 알림 시간 동안 상기 미세먼지 감지부로부터 수신되는 센싱 정보에 미리 설정된 식별자를 포함시켜 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 케이스부는, 하면부에 폐세척액을 외부로 배출시키기 위한 하나 이상의 배출구가 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치는, 플라즈마 방전을 통해 주변의 공기 중 미세먼지를 이온화하여 집진하고, 관리자가 주변에 감지되는 경우에만 전원을 자동 차단한 후 미세먼지에 대한 지속적인 집진으로 인해 집진 기능이 저하된 집진판을 세척액으로 세척하도록 동작하여, 안전사고로부터 관리자를 보호하면서 관리자 감독하에서 안전한 세척이 이루어지도록 지원함과 아울러, 세척 종료 시점부터 세척액이 모두 제거되기 위한 충분한 시간이 경과된 이후에 전원이 제공되도록 동작하여, 세척액으로 집진판 세척 이후 발생된 수분으로 인해 장치로 접근하는 인원이나 관리자의 감전사고를 방지하면서 잔여 수분으로 인한 아크 발생에 따른 화재 사고를 미연에 방지할 수 있도록 지원하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치는, 주변의 미세먼지 발생 상태에 따라 플라즈마 방전을 통해 이온풍을 발생시키는 집진부에 구성된 복수의 집진판 중에서 고전압이 인가되어 동작하는 집진판의 개수 및 와이언 전극부에 구성된 복수의 전극체 중에서 고전압이 인가되어 동작하는 전극체의 개수를 조절하여 이온풍의 풍량을 조절함으로써, 미세먼지 발생량이 높은 경우 이온풍 풍량을 증가시키고 미세먼지 발생량이 낮은 경우 이온풍 풍량을 감소시켜, 무분별한 전력 소비를 방지하여 효율적인 전력 사용이 이루어지도록 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치의 상세 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치의 세척 동작에 대한 순서도.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 상세 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치의 상세 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치의 구성 블록도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 케이스부(10)와, 집진부와, 와이어 전극부와, 세척부, 미세먼지 감지부(200) 및 제어부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
우선, 상기 케이스부(10)는, 케이스 형태를 구성(형성)하는 복수의 플레이트를 포함하면서 내부 캐비티(cavity)를 갖는 구성을 가질 수 있으며, 일면부 및 상기 일면부와 마주보는 타면부 각각에 공기가 통과되도록 개방된 개구부가 형성될 수 있다.
이때, 상기 개구부가 형성되는 상기 케이스부(10)의 일면부가 상기 케이스부(10)의 상면부인 경우, 상기 케이스부(10)의 타면부는 상기 케이스부(10)의 하면부가 될 수 있으며, 상기 개구부가 형성되는 상기 케이스부(10)의 일면부가 상기 케이스부(10)의 일측면부인 경우 상기 케이스부(10)의 타면부는 상기 일측면부와 마주보는 상기 케이스부(10)의 타측면부일 수 있다.
또한, 상기 집진부는, 상기 케이스부(10) 내부에 구성될 수 있으며, 행렬 구조로 배치되면서(또는 상호 이격 배치되면서) 상기 제어부(100)와 전기적으로 연결된 복수의 집진판(20)을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 복수의 집진판(20)은 각각 고전압 인가시 음극으로 대전되는 전극판으로 구성될 수 있으며, 상기 복수의 집진판(20) 각각은 상기 제어부(100)에 구성되어 전원을 제공하는 전원 제공 모듈(110)에 전기적으로 연결되거나 상기 제어부(100)에 구성되어 전원을 제어하는 제어 모듈(130)에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 복수의 집진판(20)은 각각이 상기 케이스부(10) 내부에서 상기 케이스부(10)의 길이 방향으로 상기 하면부와 직교되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 와이어 전극부는, 상기 케이스부(10) 내부에서 상기 집진부와 인접 배치되고, 상기 케이스부(10)의 길이 방향으로 일렬로 배치되면서(상호 이격되어 배치되면서) 상기 제어부(100)와 전기적으로 연결된 와이어(wire) 형태의 복수의 전극체(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 복수의 전극체(30)는 각각 고전압 인가시 양극으로 대전될 수 있으며, 상기 복수의 전극체(30) 각각은 상기 제어부(100)에 구성되어 전원을 제공하는 전원 제공 모듈(110)에 전기적으로 연결되거나 상기 제어부(100)에 구성되어 전원을 제어하는 제어 모듈(130)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 집진부는, 하나의 열을 구성하는 하나 이상의 집진판(20)으로 구성된 집진판 그룹을 복수로 포함하면서, 상기 복수의 집진판 그룹이 상기 케이스부(10) 내부에서 소정의 간격으로 일렬로 배치되도록 구성되고, 상기 와이어 전극부를 구성하는 복수의 전극체(30) 각각은 상기 복수의 집진판 그룹과 각각 대응되도록 상기 간격과 동일한 간격으로 일렬 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(100)에 의해 상기 집진부 및 와이어 전극부에 고전압이 인가되면, 상기 집진부를 구성하는 복수의 집진판(20)이 음극으로 대전되고, 상기 와이어 전극부를 구성하는 복수의 전극체(30)는 양극으로 대전되어, 플라즈마(Plasma) 방전이 발생되면서 이로 인해 이온풍이 발생한다.
이러한 이온풍을 통해, 상기 케이스부(10) 주위에 있는 미세먼지 입자를 이온화시키게 되며, 이온화된 미세먼지 입자는 상기 복수의 집진판(20)으로 이동하여 집진판(20)에 달라붙게 된다.
이를 통해, 상기 집진부는, 케이스부(10) 주위의 미세먼지를 집진(포집)하여 주변 공기를 정화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 상기 복수의 집진판(20)을 세척하는 세척부를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 세척부는, 구동 제어 가능한 세척액 공급 모듈(41), 세척액 공급 모듈(41)로부터 세척액을 공급받는 유체 라인(42), 유체 라인(42)으로부터 세척액을 공급받아 상기 복수의 집진판(20)을 향하여 분사하도록 설치된 복수의 노즐(nozzle)(43)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 세척액 구동 모듈은 상기 제어부(100)의 제어에 의해 내부에 저장된 상기 세척액을 상기 유체 라인(42)을 통해 상기 노즐(43)로 공급할 수 있다. 이러한 세척액의 일례로, 물이 사용될 수 있다. 또한, 상기 유체 라인(42)은, 상기 세척액 공급 모듈(41)로부터 공급받은 세척액을 상기 유체 라인(42)에 연결된 복수의 노즐(43)로 제공되도록 하는 관로로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 노즐(43)은 상기 케이스부(10) 내부에 배치되며, 상기 복수의 집진판(20)(또는 집진부)의 상방에 위치하여 상기 복수의 집진판(20)으로 세척액을 분사하도록 배치될 수 있다.
일례로, 상기 복수의 노즐(43)과 상기 복수의 집진판 그룹이 일대일로 대응되도록 배치될 수 있으며, 상기 복수의 노즐(43) 각각은 상기 복수의 집진판 그룹 중 자신과 대응되는 집진판 그룹에 속한 하나 이상의 집진판(20)을 세척하도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 세척부를 구성하는 세척액 공급 모듈(41)은 상기 케이스부(10)의 일면에 상기 제어부(100)와 분리되어 구성될 수 있으며, 상기 세척부의 유체 라인(42)은 상기 제어부(100) 내부에 구성된 세척액 공급 모듈(41)과 일측이 연결되고, 상기 유체 라인(42)의 일부가 상기 케이스부(10) 내부로 인입되도록(상기 케이스부(10) 내부에 배치되도록) 구성될 수 있다.
또는, 상기 세척부를 제어하는 상기 제어부(100)는 상기 케이스부(10)의 일면부(또는 일측면부)에 결합되는 제어기로 구성될 수 있으며, 상기 세척부의 세척액 공급 모듈(41)은 상기 제어기 내부에 구성될 수도 있다.
또한, 상기 세척액 공급 모듈(41)은 상기 제어부(100)로부터 동작 전원을 제공받아 동작할 수 있다.
한편 상술한 구성에 의하면, 노즐(43)로부터 분사되어 집진부를 세척한 후 발생한 폐세척액은 케이스부(10)의 하부에 모이게 되며, 이때 누적된 폐세척액을 케이스부(10)의 외부로 배출하기 위한 구성이 필요시된다.
이를 위해서, 상기 케이스부(10)의 하면부에 외부로 상기 폐세척액을 배출하기 위한 배출구가 형성될 수 있으며, 상기 공기 순환을 위한 개구부가 상기 하면부에 구성된 경우 상기 개구부가 상기 배출구로서 구성될 수 있다.
이때, 상기 케이스부(10)는 일측면이 벽체나 벽면에 고정된 상태로 지면과 이격되어 설치될 수 있으며, 상기 케이스부(10)가 지면 상에 설치되는 경우 상기 케이스부(10)를 지면으로부터 이격시켜 상기 케이스부(10)를 지지하기 위한 복수의 지지다리가 상기 케이스부(10)의 하면부에 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 구성을 통해, 집진부와 와이어 전극부의 플라즈마 방전을 통한 이온풍 발생에 의하여, 케이스부(10)를 순환하는 공기 중의 미세먼지가 이온화되어 집진부에 집진되며, 충분한 집진이 이루어진 경우 세척부에서의 세척액 분사 기능을 통해, 자동으로 집진부 전체에 효율적인 세척이 이루어지도록 지원할 수 있으며, 이에 따라 집진된 미세먼지로 인해 집진 기능이 저하된 집진부를 세척하여 집진 기능을 용이하게 복구할 수 있을 뿐만 아니라 관리자가 직접 집진부를 세척할 필요 없이 용이하게 자동으로 세척이 이루어지도록 지원할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 미세먼지 발생 상태에 따라 상기 집진부 및 와이어 전극부를 통해 발생되는 이온풍의 풍량을 조절하여 효율적인 전력 사용이 이루어지도록 지원할 수 있는데, 이를 상술한 구성을 토대로 상세히 설명한다.
상기 미세먼지 감지부(200)는, 상기 케이스부(10) 내부에 구성되어 상기 케이스부(10) 내부를 통과하는 공기 중의 미세먼지를 감지하여 센싱 정보를 생성할 수 있으며, 상기 센싱 정보를 제어부(100)로 제공할 수 있다.
이때, 상기 미세먼지 감지부(200)는, 상기 케이스부(10)의 외부면(일례로, 일측면부)에 구성되어 상기 케이스부(10)의 외부의 미세먼지를 감지하여 센싱 정보를 생성할 수도 있다.
또한, 상기 미세먼지 감지부(200)는, 공기 중의 미세먼지 량을 측정하는 미세먼지 감지 센서를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 센싱 정보는, 미세먼지 측정량(발생량), 상기 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)에 대응되는 고유 식별 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는, 통신 모듈(120), 전원 제공 모듈(110) 및 제어 모듈(130) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 통신 모듈(120) 및 전원 제공 모듈(110) 중 적어도 하나는 상기 제어 모듈(130)에 포함되어 구성될 수도 있다.
우선, 상기 통신 모듈(120)은 상기 제어 모듈(130)에 미리 설정된 외부 장치와 통신망을 통해 통신할 수 있다.
여기서, 상기 통신망은, 유/무선 통신망을 포함할 수 있으며, 이러한 무선 통신망의 일례로 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), 5G 이동통신 서비스, 블루투스(Bluetooth), LoRa(Long Range), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association: IrDA), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee), 인접 자장 통신(Near Field Communication: NFC), 초음파 통신(Ultra Sound Communication: USC), 가시광 통신(Visible Light Communication: VLC), 와이 파이(Wi-Fi), 와이 파이 다이렉트(Wi-Fi Direct) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신망으로는 유선 LAN(Local Area Network), 유선 WAN(Wide Area Network), 전력선 통신(Power Line Communication: PLC), USB 통신, 이더넷(Ethernet), 시리얼 통신(serial communication), 광/동축 케이블 등이 포함될 수 있다.
또한, 상기 전원 제공 모듈(110)은, 상기 제어부(100)에 동작 전원을 제공함과 아울러, 상기 제어 모듈(130)의 제어에 따라 상기 집진부 및 와이어 전극부에 전원을 제공하여 상기 집진부 및 와이어 전극부에 고전압이 인가되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어 모듈(130)은 상기 제어부(100)에 의해 수행되는 상기 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)에 대한 전반적인 제어 기능을 실질적으로 수행하며, MCU(micro controller unit)로 구성될 수 있다. 즉, 본 발명에서 설명하는 제어부(100)의 동작 구성은 상기 제어 모듈(130)에 의해 수행될 수 있다.
상술한 구성에 따라, 상기 제어 모듈(130)은, 상기 전원 제공 모듈(110)을 통해 전원을 제공받은 미세먼지 감지부(200)로부터 주기적으로 센싱 정보를 수신할 수 있으며, 상기 센싱 정보 수신마다 상기 통신 모듈(120)을 통해 외부 장치로 상기 센싱 정보를 전송하여 주기적으로 외부 장치에 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)가 위치하는 장소의 미세먼지 발생 상태에 대한 정보를 제공할 수 있다.
이때, 상기 제어 모듈(130)은, 상기 미세먼지 감지부(200)로부터 센싱 신호를 수신하고, 상기 센싱 신호를 기초로 상기 센싱 정보를 생성하여 상기 통신 모듈(120)을 통해 상기 외부 장치로 전송할 수도 있다.
또는, 상기 미세먼지 감지부(200)는, 내부에 별도의 자체 통신 모듈(120)을 포함하여 상기 자체 통신 모듈(120)을 통해 상기 센싱 신호 또는 센싱 정보를 직접 상기 외부 장치에 전송할 수도 있다.
또한, 상기 제어 모듈(130)은, 미리 설정된 설정 정보에 따라 상기 전원 제공 모듈(110)을 제어하여 상기 집진부를 구성하는 복수의 집진판(20) 중 상기 고전압이 인가되는 집진판(20)의 개수와 상기 와이어 전극부를 구성하는 복수의 전극체(30) 중 상기 고전압이 인가되는 전극체(30)의 개수를 조절할 수 있으며, 이를 통해 상기 집진부와 상기 와이어 전극부를 통해 발생되는 이온풍의 풍량을 조절할 수 있다.
이때, 상기 제어 모듈(130)은, 상기 미세먼지 감지부(200)로부터 수신되는 센싱 정보 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 전원 제공 모듈(110)을 제어하여 상기 고전압이 인가되는 집진판(20)의 개수와 상기 고전압이 인가되는 전극체(30)의 개수를 조절할 수 있으며, 이를 통해 미세먼지 발생 상태에 따라 상기 이온풍의 풍량을 조절할 수 있다.
일례로, 상기 설정 정보는 복수의 서로 다른 미세먼지 발생량 범위 및 상기 미세먼지 발생량 범위별 고전압이 인가되는 하나 이상의 집진판(20) 및 하나 이상의 전극체(30)에 대한 전원 공급 대상 정보가 설정될 수 있으며, 상기 제어 모듈(130)은 상기 설정 정보 및 센싱 정보를 기초로 상기 센싱 정보에 따른 미세먼지 발생량이 속한 미세먼지 발생량 범위를 상기 설정 정보에서 식별하고, 상기 설정 정보에서 식별된 미세먼지 발생량 범위에 대응하는 전원 공급 대상 정보를 기초로 고전압이 인가될 하나 이상의 집진판(20) 및 하나 이상의 전극체(30)를 식별하여 해당 식별된 하나 이상의 집진판(20) 및 하나 이상의 전극체(30)에 전원을 제공할 수 있다.
이때, 상기 설정 정보에는 서로 다른 미세먼지 발생량 범위 상호 간 서로 다른 전원 공급 대상 정보가 설정될 수 있으며, 미세먼지 발생량이 많을수록 전원 공급 대상인 집진판(20)의 개수 및 전극체(30)의 개수가 증가하도록 설정될 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 주변의 미세먼지 발생 상태에 따라 플라즈마 방전을 통해 이온풍을 발생시키는 집진부에 구성된 복수의 집진판(20) 중에서 고전압이 인가되어 동작하는 집진판(20)의 개수 및 와이언 전극부에 구성된 복수의 전극체(30) 중에서 고전압이 인가되어 동작하는 전극체(30)의 개수를 조절하여 이온풍의 풍량을 조절함으로써, 미세먼지 발생량이 높은 경우 이온풍 풍량을 증가시키고 미세먼지 발생량이 낮은 경우 이온풍 풍량을 감소시켜, 무분별한 전력 소비를 방지하여 효율적인 전력 사용이 이루어지도록 지원할 수 있다.
또한, 본 발명은, 집진부를 복수의 집진판(20)으로 분할 구성하면서 복수의 집진판(20)에 각각 대응되도록 와이어 전극부를 복수의 전극체(30)로 분할 구성하여, 복수의 집진판(20) 및 복수의 전극체(30) 각각에 대한 개별 제어가 가능하도록 구성함으로써, 이를 통해 미세먼지 발생량에 따른 이온풍의 풍량을 조절할 수 있어 전력 사용을 고려한 효율적인 미세먼지 제거가 이루어지도록 지원할 수 있다.
상술한 구성에서, 상기 제어 모듈(130)은, 상기 센싱 정보 및 설정 정보를 기초로 상기 복수의 집진판 그룹 중 고전압이 인가되는 집진판 그룹의 개수를 조절하여 상기 이온풍의 풍량을 조절할 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는 고전압이 인가되어 플라즈마 방전을 통해 미세먼지를 포집하므로, 상기 집진부의 세척을 위해서는 반드시 전원을 차단한 상태에서 세척이 이루어져야 하며 세척이 종료된 이후 오랜 시간이 지나지 않은 경우 수분이 집진부나 와어어 전극부 또는 케이스부(10) 내부에 존재하여 감전 위험이나 아크 발생에 따른 화재 위험이 존재하므로 세척이 종료된 이후 충분한 시간이 지난 이후에 전원을 인가해야 한다.
따라서, 관리자가 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)를 감시하고 있지 않은 상태에서, 세척액으로 집진부를 세척한 후 재가동 시키는 경우 관리자의 감전 위험이나 화재 위험이 존재하므로, 이러한 감전 위험 및 화재 위험을 방지하기 위한 본 발명의 구성을 도 1 내지 도 3을 참고하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 상기 케이스부(10)에 인접하는 인체를 감지하여 감지 정보를 전송하는 인체 감지 센서부(300) 및 사용자 입력을 수신하는 입력부(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 인체 감지 센서부(300) 및 입력부(400)는 상기 제어부(100)에 구성되는 모듈로 구성될 수도 있으며, 상기 인체 감지 센서부(300)는 인체를 감지하는 인체 감지 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 입력부(400)는, 상기 사용자 입력에 따른 입력 정보를 생성하여 상기 제어부(100)에 구성된 제어 모듈(130)에 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제어부(100)는, 상기 인체 감지 센서부(300)로부터 감지 정보 수신시 상기 세척부를 통한 상기 집진판(20)에 대한 세척 기능을 활성화하고, 상기 입력부(400)를 통한 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 집진부 및 와이어 전극부에 제공되는 전원(또는 상기 집진부 및 와이어 전극부에 인가되는 고전압)을 차단한 후 상기 세척부를 통해 상기 집진부에 구성된 복수의 집진판(20)을 세척할 수 있다.
이때, 상기 제어부(100)는, 상기 감지 정보 수신시 상기 집진부 및 와이어 전극부에 제공되는 전원을 먼저 차단하고, 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 세척부를 통해 상기 집진부에 구성된 복수의 집진판(20)을 세척할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(100)에 구성되는 제어 모듈(130)이 상기 인체 감지 센서부(300) 및 입력부(400)와 연결될 수 있으며, 상기 제어 모듈(130)은 상기 감지 정보를 기초로 상기 집진판(20)의 세척 기능을 활성화하고, 상기 입력부(400)를 통한 사용자 입력에 따라 상기 입력부(400)로부터 수신된 입력 정보를 기초로 상기 세척부의 세척액 공급 모듈(41)을 제어하여 집진부를 세척할 수 있다.
이에 대한 일례로, 상기 제어부(100)는, 상기 인체 감지 센서부(300)로부터 감지 정보가 수신되지 않는 경우 상기 감지 정보가 수신될 때까지 상기 세척부를 비활성화(정지)할 수 있으며, 상기 인체 감지 센서부(300)로부터 감지 정보 수신시(S1, S2) 상기 세척부를 활성화시키면서 자동으로 상기 집진부 및 와이어 전극부에 제공되는 전원을 차단할 수 있다(S3).
또한, 상기 제어부(100)는, 상기 감지 정보가 수신될 때까지 상기 입력부(400)를 통한 세척 시작에 대한 입력이 수신되더라도 상기 세척부의 세척액 공급 모듈(41)에 대한 전원 제공을 차단할 수 있으며, 상기 감지 정보가 수신되면 상기 세척 기능을 활성화한 대기 상태로 전환하고 상기 입력부(400)를 통한 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 세척액 공급 모듈(41)에 전원을 제공할 수 있다.
또한, 보안성을 높이기 위해, 상기 제어부(100)는 관리자에 대응되는 보안 코드가 미리 설정될 수 있으며, 상기 감지 정보가 수신된 상태에서 상기 입력부(400)를 통해 보안 코드와 동일한 코드가 입력되어야만 상기 대기 상태로 전환하고, 상기 대기 상태에서 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 세척액 공급 모듈(41)의 동작을 위한 전원을 상기 세척액 공급 모듈(41)에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는, 상기 입력부(400)를 통한 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시(S4) 상기 세척부에 구성된 세척액 공급 모듈(41)을 제어하여 상기 세척액 공급 모듈(41)을 동작시킬 수 있으며, 상기 세척액 공급 모듈(41)의 동작에 따라 상기 유체 라인(42)으로 세척액이 제공되어 상기 복수의 노즐(43)을 통해 상기 집진판(20)으로 세척액이 분사되도록 할 수 있다(S5).
이때, 상기 제어부(100)는, 상기 세척액 공급 모듈(41)의 동작 중에 상기 인체 감지 센서부(300)로부터 감지 정보가 수신되지 않는 경우 상기 세척액 공급 모듈(41)의 동작을 중지시켜 상기 세척액이 유체 라인(42)으로 공급되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는, 상기 세척부를 통한 상기 집진부의 세척 완료시(S6) 미리 설정된 시간이 경과된 이후에 상기 집진부 및 와이어 전극부에 고전압을 인가할 수 있다(S7, S8).
이때, 입력부(400)는 세척 시작을 위한 입력 버튼과 세척 중지를 위한 종료 버튼을 포함할 수 있으며, 상기 제어부(100)는, 상기 입력 버튼에 대한 사용자 입력에 따른 상기 세척 기능의 동작에 대한 입력 정보 수신시 상기 세척부를 동작시켜 세척을 시작한 후 미리 설정된 세척 시간이 경과된 시점에 세척부를 정지하여 세척을 자동 종료하거나 상기 입력부(400)의 종료 버튼에 대한 사용자 입력에 따른 세척 종료에 대한 입력 정보 수신시 상기 세척부를 정지하여 세척을 수동 종료시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는, 세척이 종료된 이후 미리 설정된 기준 시간이 경과할 때까지 상기 집진부 및 와이어 전극부에 대한 전원 공급을 차단할 수 있으며, 상기 기준 시간이 경과된 이후에만 상기 집진부 및 와이어 전극부에 전원을 공급할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)는, 플라즈마 방전을 통해 주변의 공기 중 미세먼지를 이온화하여 집진하고, 관리자가 주변에 감지되는 경우에만 전원을 자동 차단한 후 미세먼지에 대한 지속적인 집진으로 인해 집진 기능이 저하된 집진판(20)을 세척액으로 세척하도록 동작하여, 안전사고로부터 관리자를 보호하면서 관리자 감독하에서 안전한 세척이 이루어지도록 지원함과 아울러, 세척 종료 시점부터 세척액이 모두 제거되기 위한 충분한 시간이 경과된 이후에 전원이 제공되도록 동작하여, 세척액으로 집진판(20) 세척 이후 발생된 수분으로 인해 장치로 접근하는 인원이나 관리자의 감전사고를 방지하면서 잔여 수분으로 인한 아크 발생에 따른 화재 사고를 미연에 방지할 수 있도록 지원할 수 있다.
한편, 상술한 구성에서, 상기 제어부(100)는, 상기 세척 종료 시점부터 미리 설정된 기준 시간이 경과된 이후 자동으로 상기 집진부 및 와이어 전극부에 전원을 제공하여 상기 팬리스 미세먼지 집진 장치(1)의 집진 기능을 다시 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 제어부(100)는, 상기 집진부 및 와이어 전극부에 대한 전원이 차단된 이후 상기 집진부 및 와이어 전극부에 다시 전원이 제공되는 경우에 대한 이벤트를 검출할 수 있으며, 상기 이벤트 검출 시점부터 미리 설정된 알림 시간 동안 상기 미세먼지 감지부(200)로부터 수신되는 센싱 정보에 미리 설정된 식별자를 포함시켜 상기 외부 장치에 전송할 수 있다.
이때, 상기 제어부(100)는, 상기 이벤트 검출 시점부터 미리 설정된 알림 시간이 경과되면 상기 센싱 정보에 상기 식별자를 추가하지 않고 상기 센싱 정보만을 상기 외부 장치에 전송할 수 있다.
즉, 상기 식별자는 상기 센싱 정보를 전송하는 시점을 기준으로 최근에 세척이 이루어졌음을 상기 외부 장치에 알리기 위한 정보이며, 이를 통해 상기 외부 장치에서 상기 센싱 정보에 포함된 식별자를 기초로 상기 식별자가 포함된 센싱 정보를 생성한 시점이 세척이 종료된 시점으로부터 오래되지 않아 상기 식별자가 포함된 센싱 정보의 신뢰성이 떨어지는 것임을 확인 가능하도록 지원할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 설명된 구성요소는, 예를 들어, 메모리 등의 저장부, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서 등의 하드웨어, 명령어 세트를 포함하는 소프트웨어 내지 이들의 조합 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.
전술된 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 팬리스 미세먼지 집진 장치
10: 케이스부 20: 집진판
30: 전극체 41: 세척액 공급 모듈
42: 유체 라인 43: 노즐
100: 제어부 110: 전원 제공 모듈
120: 통신 모듈 130: 제어 모듈
200: 미세먼지 감지부 300: 인체 감지 센서부
400: 입력부

Claims (10)

  1. 일면부 및 상기 일면부와 마주보는 타면부 각각에 공기가 통과되도록 개방된 개구부가 형성되는 케이스부;
    행렬 구조로 배치되는 복수의 집진판을 포함하고, 상기 복수의 집진판 각각이 상기 케이스부 내부에 상기 케이스부의 길이 방향으로 상기 하면부와 직교되어 배치되며, 고전압 인가시 음극으로 대전되는 상기 집진판을 통해 상기 공기 중의 미세먼지를 집진하는 집진부;
    상기 케이스부의 내부에 상기 집진부와 인접 배치되고 상기 케이스부의 길이 방향으로 일렬로 배치되는 와이어 형태의 복수의 전극체를 포함하며, 고전압 인가시 양극으로 대전되는 상기 복수의 전극체를 통해 공기 중의 미세먼지를 이온화하여 상기 집진부에 집진되도록 하는 와이어 전극부;
    구동 제어 가능한 세척액 공급 모듈, 상기 세척액 공급 모듈로부터 세척액을 공급받는 유체 라인 및 상기 유체 라인으로부터 세척액을 공급받아 상기 집진판으로 분사하도록 설치된 복수의 노즐을 포함하는 세척부;
    상기 케이스 내부의 미세먼지를 감지하여 센싱 정보를 생성하는 미세먼지 감지부; 및
    상기 미세먼지 감지부를 통해 생성된 센싱 정보를 외부 장치로 전송하는 제어부
    를 포함하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 미세먼지 감지부와 연동하여 상기 센싱 정보를 주기적으로 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 집진부 및 와이어 전극부에 고전압을 인가하는 전원 제공 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 미리 설정된 설정 정보에 따라 상기 집진부를 구성하는 복수의 집진판 중 상기 고전압이 인가되는 집진판의 개수와 상기 와이어 전극부를 구성하는 복수의 전극체 중 상기 고전압이 인가되는 전극체의 개수를 조절하여, 상기 집진부와 상기 와이어 전극부를 통해 발생되는 이온풍의 풍량을 조절하는 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 미세먼지 감지부의 센싱 정보 및 상기 설정 정보를 기초로 상기 고전압이 인가되는 집진판의 개수와 상기 고전압이 인가되는 전극체의 개수를 조절하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 집진부는
    하나의 열을 구성하는 하나 이상의 집진판으로 구성된 집진판 그룹을 복수로 포함하면서, 상기 복수의 집진판 그룹이 상기 케이스부 내부에서 소정의 간격으로 일렬로 배치되도록 구성되고,
    상기 와이어 전극부를 구성하는 상기 복수의 전극체 각각은 상기 복수의 집진판 그룹과 각각 대응되도록 상기 간격으로 일렬 배치되는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부에 인접하는 인체를 감지하여 감지 정보를 전송하는 인체 감지 센서부; 및
    사용자 입력을 수신하는 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 인체 감지 센서부로부터 감지 정보 수신시 상기 세척부를 통한 상기 집진판에 대한 세척 기능을 활성화하고, 상기 입력부를 통한 상기 세척 기능의 동작에 대한 사용자 입력 수신시 상기 집진부 및 와이어 전극부에 제공되는 전원을 차단한 후 상기 세척부를 통해 상기 집진부에 구성된 복수의 집진판을 세척하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 세척부를 통한 상기 집진부에 대한 세척 완료시 미리 설정된 시간이 경과된 이후에 상기 집진부 및 와이어 전극부에 전원을 제공하여 고전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 집진부 및 와이어 전극부에 대한 전원이 차단된 이후 상기 집진부 및 와이어 전극부에 다시 전원이 제공되는 경우에 대한 이벤트를 검출하고, 상기 이벤트 검출 시점부터 미리 설정된 알림 시간 동안 상기 미세먼지 감지부로부터 수신되는 센싱 정보에 미리 설정된 식별자를 포함시켜 상기 외부 장치에 전송하는 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스부는,
    하면부에 폐세척액을 외부로 배출시키기 위한 하나 이상의 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 팬리스 미세먼지 집진 장치.
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