KR20200141171A - 미세먼지 청소방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 형태는 물필터 청소기가 주거공간의 미세먼지를 청소하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법에 있어서, 상기 물필터 청소기가, 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간으로 이동하여, 이동된 주거공간내의 미세먼지를 물에 접촉시켜 제거할 수 있다.

Description

미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법{Method for cleaning and reducing living space fine dust}

본 발명은 미세먼지 청소법 및 미세먼지저감 공법으로서, 주거공간 내의 미세먼지를 효율적으로 청소할 수 있도록 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법에 관한 것이다.

오염된 바닥면을 청소하기 위하여 가정과 업소 등에서 바닥 청소에 사용하는 흡입식 청소기는 바닥의 먼지와 오물을 휀 등과 같은 흡기수단에서 생성되는 부압을 이용하여 공기와 함께 후드와 튜브로 된 흡입 덕트를 통하여 흡입하고, 부직포 등의 망상체를 이용하여 오물을 걸러낸 후, 흡입된 공기는 대기 중으로 배기시키는 구성이다.

종래의 흡입식 청소기는 호흡기에서 쉽게 걸러지는 입경이 큰 먼지와 오물은 망상체로 포집 및 제거하는 반면에, 호흡기 깊숙이 침투할 수 있는 입경이 작은 먼지와 미세먼지는 바닥면에 비교적 안정된 상태로 퇴적되어 있던 먼지까지도 실내공간으로 비산 및 부유시키므로 사람의 호흡기로 흡입되는 기회를 증대시켜서 쾌적한 환경을 회복하기 위해 오물을 제거하는 청소행위가 오히려 사람의 건강에 악영향을 주는 문제점이 있다.

흡입식 청소장치에서 배기되는 공기 중에 함유된 입자상 물질들 중, 입경이 큰 침강성 먼지와 꽃가루와 같은 부유성 먼지 등은 일반적인 필터를 장착하여 정화할 수 있다. 그러나 곰팡이나 진드기 분해물 등과 같은 미세먼지와 담배연기 입자 등과 같은 초미세먼지는 일반적인 필터로는 정화하기 어렵다.

청소장치에 미세먼지를 체거름 방식으로 제거할 수 있는 여과필터를 장착할 경우, 제거 대상물질의 입경이 작을수록 압력손실이 증가되므로 흡기용 휀과 모터의 동력 및 크기가 증대되고 소음도 크게 발생되며 단기간에 필터를 자주 교체해야 하는 단점이 있다. 따라서 청소장치에 미세먼지 제거용 필터와 흡입력이 큰 휀과 모터를 장착하게 되면, 중량과 소음으로 인해 상대적으로 완력이 약한 가정주부들은 다루기 어렵게 된다.

한국공개특허 10-2003-0072414

본 발명의 기술적 과제는 주거공간 내부의 미세먼지를 물필터 청소기를 이용하여 효율적으로 청소할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 형태는 로봇 제어에 의해 이동되는 물필터 청소기가 주거공간의 미세먼지를 청소하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법에 있어서, 상기 물필터 청소기가, 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간으로 이동하여 이동된 주거공간내의 미세먼지를 물에 접촉시켜 제거할 수 있다.

미세먼지를 측정하여 물필터 청소기로 전송하는 미세먼지 측정 센서가 각 주거공간에 각각 구비되어 있으며, 상기 미세먼지 측정 센서가 측정되는 미세먼지 측정값을 무선으로 물필터 청소기로 전송할 수 있다.

상기 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간은, 미리 설정된 실내 기준치를 초과하는 미세먼지를 가지는 주거공간임을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내 기준치는, 외부 미세먼지의 측정량에 따라서 달라짐을 특징으로 할 수 있다.

외부 미세먼지가 높게 측정될수록 실내 기준치가 낮게 설정됨을 특징으로 할 수 있다.

상기 실내 기준치는, 각 주거공간에 거주하는 거주자에 따라서 달라지며, 거주자가 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자인 경우 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자의 질병 수준이 높을수록 주거공간의 실내 기준치가 높게 설정됨을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 물필터 청소기를 이용하여 주거공간 내부의 미세먼지를 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주거공간 미세먼지저감을 위한 해결방법을 도시한 그림.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법을 도시한 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 물필터 청소기가 주거 공간의 크기가 큰 순서대로 우선순위를 두어 이동청소하는 예시 그림.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이산화탄소 배출량이 많은 순서대로 우선순위를 두어 이동청소하는 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 주거공간 미세먼지저감을 위한 해결방법을 도시한 그림이다.

먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는데, 석탄, 석유 등의 화석연료를 태울 때나 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다.

먼지는 입자의 크기에 따라 50μm 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 미세먼지는 다시 지름이 10μm보다 작은 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5μm보다 작은 미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70μm)보다 약 1/5~1/7 정도로 작은 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다. 이하 본 발명에서 기술하는 미세먼지라 함은, 지름이 10μm보다 작은 먼지를 일컫는다.

실내의 미세먼지 저감을 위해서는, 도 1에 도시한 바와 같이 i)창문틈새 완전차단기 설치, ii)환기를 위한 창문의 방충망을 미세먼지망충망으로 교체, iii)물필터 청소기를 이용한 실내공간 올 청소, iv)열교환기필터의 정기적인 관리로서 이루어질 수 있다. 이하 상술한다.

1) 창문틈새 완전차단기 설치

창문 틈으로 들어오는 황사와 미세먼지를 원천적으로 차단함으로 실내공기의 오염을 줄일 수가 있다.

2) 환기를 위한 창문의 방충망은 미세먼지방충망으로 교체

청정망 설치는 자연 순환기능으로 미세먼지는 걸러내고 맑은 공기를 유입시킨다. 가벼운 그물코로 촘촘하게 구성되어 있어 찢어지거나 끊어짐 없이 오래 동안 사용할수있으며 비가와도 빗물이 내부로 들어오지 않는다. 실내공기오염도는 실외보다 보통 2~5배 높고 겨울에는 외부공기보다 10배 이상의 차이를 보이고 있는데 이를 해결하는 방법은 환기를 시켜야만 한다. 밖의 미세먼지농도가 높다면 환기효과를 볼 수 없게 되는데 이때에 청정망 스크린을 방충망 대신 설치하게 되면 창문을 열어도 황사, 미세먼지, 꽃가루 걱정 없이 미세먼지의 실내유입을 방지하고 청량한 공기를 집안으로 들일 수가 있다. 깨끗한 공기는 들어오게 하여 자연환기로 실내 공기질을 유지하게 만든다.

3) 물필터 청소기를 이용한 실내 공간 올 청소

공기청정기, 진드기청소기, 진공청소기능이 있는 청소기로 일반 청소기와 달리 물을 필터로 하는 공기정화 기술이 특징이다. 물 자체가 필터로 쓰이기 때문에 별도의 소모적인 필터를 사용할 필요가 없고 미세먼지를 99.97% 여과하는 것은 물론 집 먼지진드기와 각종 세균등을 제거하는 기능이 있어 진공청소기는 물론 침구청소기로도 쓰일 수 있다. 이러한 물필터 청소기를 이용하여 주거공간의 미세먼지를 저감할 수 있는데, 미세먼지 저감을 위한 실내의 주거공간을 청소하는 방법에 대하여 후술할 도 2 내지 도 4와 함께 상술하기로 한다.

물필터 청소기를 사용할 경우, 순수한 물을 이용하여 먼지와 공기 중 떠다니는 각종유해가스, 세균, 냄새 등을 제거하고 깨끗하고 신선한 공기로 바꾸어 줄 수 있다. 따라서 다음과 같은 기능을 수행할 수 있다.

- 공기청정 및 악취제거 기능

-유해가스 제거

-실내바닥청소 기능

-이불, 침대, 쇼파, 등 집 먼지진드기 제거기능

-가전제품, 가구 등에 쌓인 먼지제거 기능

-물 흡입 청소기능

-오일을 이용한 건식, 가습, 방향 기능

-분무기능

-카펫청소

4) 열교환기필터 정기적인 관리

환기장치(전열교환기)는, 미세먼지, 라돈 등으로 인해 오염된 실내 공기를 배출하고, 실외공기를 실내로 유입시키며 미세먼지를 제거한다. 내장된 필터로 오염물질을 제거하고, 깨끗한 실외 공기를 실내로 유입시키며 악취를 제거한다. 또한 열교환소자를 통해 공기 중 열 손실을 최소화시켜 냉난방시 열효율성을 높일 수 있다.

미세먼지, 라돈 등의 실내공기 오염물질은 사람의 건강을 헤치고, 환기장치(전열교환기)의 에너지의 낭비를 심화시키기도 하며, 또한 누적된 먼지에 발생된 정전기로 화재가 나기도 하고, 해충과 곰팡이 서식, 그리고 악취가 나는 등의 다양한 문제를 일으킨다.

실내공기질 개선을 위해 설치한 환기장치(전열교환기)의 관리부재시 기대효과 불만족 및 에너지 낭비, 건강상태 악화를 초래한다. 따라서 환기장치(전열교환기) 유지보수 솔루션을 통해 실내 공기질 개선효과 극대화를 가져올 수 있다. IAQ(실내공기질)뿐만아니라 나아가 화재예방을 포함한 위생, 방재에 이르기까지 다양한 영역에서 90%이상의 만족도를 나타낼 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 주거공간 미세먼지 청소법을 도시한 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 물필터 청소기가 주거 공간의 크기가 큰 순서대로 우선순위를 두어 이동청소하는 예시 그림이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 이산화탄소 배출량이 많은 순서대로 우선순위를 두어 이동청소하는 예시 그림이다.

본 발명에서 물필터 청소기는, 장치 내부로 흡입된 미세먼지를 걸러내기 위해 장치 내부에는 필터링수단이 마련되어 있으며, 이들 필터링수단으로서 물을 사용하는 청소기로서, 본 명세서에서 물을 필터링수단으로서 사용하는 청소기를 물필터청소기라고 한다.

집안내부의 미세먼지를 청소하는 범위에 대하여 참고적으로 기술한다.

- 현관: 바닥, 신발장(외부), 출입문, 문짝, 문틀, 현관중문, 현관벽면 및 천정 먼지, 거미줄, 초인종, 손잡이, 센서 등의 미세먼지를 물필터 청소기를 이용하여 흡입한다. 틈새도구, 원형브러쉬, 만능 브러쉬를 이용한다.

- 거실: 바닥, 벽, 거실장, 아트월, 베란다 중문, 유리창, 창틀, 몰딩, 스위치, 콘센트, 커텐박스, 전등, 천정, 몰딩, 비디오폰, 방충망, 걸레받이 등 먼지제거를 물 필터 청소기로 먼지들을 흡입한다. 틈새도구, 원형브러쉬, 만능 브러쉬를 이용한다.

- 주방: 싱크대 외부일체, 빌트인 가전 싱크대 상하 부장외부, 천정, 전등, 가스호출기, 창문, 창틀, 유리, 방충망 등 미세 먼지제거를 물 필터 청소기로 먼지들을 흡입한다.

- 화장실내 미세먼지 흡입

- 발코니, 베란다: 유리창, 창문, 창틀(외벽유리 바깥면 제외, 안쪽면 포함), 바닥, 벽면, 발코니 창고, 다용도실, 거미줄제거, 방충망 먼지, 전등.

- 침실,방: 바닥, 출입문, 문틀, 몰딩, 유리창, 창문, 창틀, 천정*?*벽면 실내 먼지 및 이물질 제거, 붙박이장, 문짝, 문틀, 전등, 콘센트, 스위치, 방충망, 유리, 드레스룸,

- 실내전체: 천정, 벽면, 바닥의 먼지 및 이물질 제거.

- 벽면, 천정, 도배지 부분: 먼지, 거미줄

- 벽면스위치, 전기 콘센트 청소: 각 방, 거실 스위치

- 붙박이장: 전체 외부 먼지 및 이물질 제거 청소

- 유리창 창문, 창틀: 생활 중 오염된 유리창 및 창틀 미세먼지 흡입

- 문짝, 문틀: 각 방 출입문, 문짝, 문틀

- 각종 조명기구 : 제반 전구 류 일체, 조명박스 청소

물필터 청소기는, 예컨대, 요형(凹形)의 물필터작용공간을 형성하는 물필터작용공간부를 구비한 하부본체와, 하부본체의 상단에 설치되는 중공(中空)형태의 상부본체와, 물필터작용공간에 설치된 공간분리부와, 상부본체의 저면에 결합된 부구가이드와, 부구가이드에 설치된 후위필터 및 부구와, 물필터작용공간에 연통하도록 하부본체에 결합된 흡입관과, 흡입관에 연통하도록 물필터작용공간에 설치된 흡입안내부와, 흡입관의 종단에 결합된 흡입헤드와, 상부본체의 내부에 설치된 배기모터 및 배기팬을 갖고 있다.

한편, 주거공간 미세먼지를 청소하는 물필터 청소기는, 위치 파악 모듈, 모터 이동바퀴, 이동 제어 모듈을 구비한 청소로봇으로서, 로봇 제어에 의해 이동되는 물필터 청소기이다. 이동 제어 모듈은, 위치 파악 모듈을 통하여 현재 자신의 위치를 파악하여 원하는 이동바퀴를 구동시켜 원하는 위치로 이동시킬 수 있다. 참고로 위치 파악 모듈은, 주거공간에 각각 부착된 비콘 센서 등을 통하여 위치를 파악할 수 있으며, 이밖에 삼각 측정법 등의 다양한 위치 파악 수단을 통하여 자신의 현재 위치를 파악할 수 있게 된다.

상기의 물필터 청소기가 주거공간의 미세먼지를 청소하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법에 있어서, 본 발명의 물필터 청소기는, 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간으로 이동하여, 이동된 주거공간내의 미세먼지를 물에 접촉시켜 제거한다.

이를 위하여 도 2에 도시한 바와 같이 각 주거공간에 마련된 미세먼지 측정센서가, 측정된 미세먼지값을 물필터 청소기로 무선 전송하는 과정(S10)과, 물필터 청소기가 측정된 미세먼지값을 기반으로 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간으로 이동하여 이동된 주거공간내의 미세먼지를 물에 접촉시켜 청소하는 과정(S20)을 가질 수 있다. 여기서 주거공간은, 방, 현관, 거실, 주방, 베란다 등이 해당될 수 있다.

또한 청소하는 과정(S20)은, 구석진 곳은 청소 방법을 다르게 할 수 있는데, 즉, 구석진 곳은 물필터 청소기가 미세먼지를 흡입할수가 없으니 일단 미세먼지를 불어낸 후 미세먼지를 밖으로 배출하고, 다시 미세먼지를 흡입함으로써 청소할 수 있도록 한다.

또한 미세먼지 청소시 공기중의 미세먼지나 미세먼지 청소기가 움직여 미세먼지를 흡입할 수 있는 곳은 가능하나 그렇지 못한 곳은 수작동으로 여러가지 툴들을 이용해 미세먼지를 제거할 수 있다.

한편, 상기에서 측정된 미세먼지값을 기반으로 미세먼지 청소가 필요하다고 판단함에 있어서, 미세먼지 측정센서를 활용한다. 미세먼지 측정센서는, 방, 현관, 거실, 주방, 베란다 등의 각 주거공간에 각각 구비되어 있으며, 해당 주거공간의 미세먼지를 측정하여 물필터 청소기로 무선 전송한다. 참고로, 무선 전송은, 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), RF(Radio Frequency) 및 무선 랜(Wireless LAN)과 같은 무선 통신 방식이 사용될 수 있다.

미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간은, 미리 설정된 실내 기준치를 초과하는 미세먼지를 가지는 주거공간일 수 있다. 예를 들어, 안방의 미세먼지 측정값이 20㎍/㎥이고, 거실의 미세먼지 측정값이 35㎍/㎥이고, 현관의 미세먼지 측정값이 30㎍/㎥이고, 주방의 미세먼지 측정값이 50㎍/㎥일 때, 실내 기준치가 45㎍/㎥인 경우, 물필터 청소기는, 실내 기준치를 초과하는 주방으로 이동하여 주방의 미세먼지 청소를 하게 된다.

상기에서 실내 기준치는, 외부 미세먼지의 측정량에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 외부 미세먼지가 높게 측정될수록 실내 기준치가 낮게 설정될 수 있는데, 이는, 외부 미세먼지가 높게 측정되면 주변의 미세먼지가 전반적으로 높기 때문에, 비록 주거공간 내부의 미세먼지가 평소보다 적더라도 더 엄격하게 미세먼지를 청소할 필요가 있기 때문이다.

또한 실내 기준치는, 각 주거공간에 거주하는 거주자에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 거주자가 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자인 경우 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자의 질병 수준이 높을수록 주거공간의 실내 기준치가 낮게 설정되도록 할 수 있다. 따라서 각 주거공간에서 동일한 미세먼지가 측정되더라도, 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자가 거주하는 거주공간의 실내 기준치가 미세먼지 측정량보다 낮은 경우, 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자가 거주하는 거주공간에 대한 물필터를 이용한 미세먼지 청소가 이루어지게 된다.

한편, 실내 기준치를 초과하는 미세먼지를 가진 것으로 측정되는 주거공간이 두 개 이상의 복수개 있는 경우, 두 곳의 주거공간을 동시에 청소할 수 없기 때문에 청소기준이 필요하게 된다.

따라서 실내 기준치를 초과하는 미세먼지를 가진 것으로 측정되는 주거공간이 두 개 이상의 복수개 있는 경우, 미리 설정된 청소 기준에 의하여 결정되는 주거공간으로 이동하여 청소하도록 한다.

이러한 청소기준은 다음과 같이 두 가지 기준이 있을 수 있다.

주거공간이 두 개 이상의 복수개 있는 경우의 첫 번째 청소기준은, 주거 공간의 크기가 큰 순서대로 이동하여 청소하도록 하는 것이다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이 각 주거공간 중에서 안방과 거실의 미세먼지가 실내 기준치를 초과한 경우, 크기가 큰 거실로 먼저 이동한 후 거실 청소 완료 후에 다음번째로 안방으로 이동하여 안방 청소가 이루어지도록 한다. 따라서 큰 공간을 먼저 청소함으로써 큰 공간의 미세먼지가 다른 공간으로 퍼지는 것을 우선적으로 차단하기 위함이다.

주거공간이 두 개 이상의 복수개 있는 경우의 다른 두 번째 청소기준은, 이산화탄소 배출량이 많은 순서대로 이동하여 청소하도록 하는 것이다. 이를 위해 각 주거 공간에는 이산화탄소 측정센서가 구비되어, 측정된 주거공간 이산화탄소량이 물필터 청소기로 무선전송해야 한다.

도 4에 도시한 바와 같이 각 주거공간 중에서 안방과 거실의 미세먼지가 실내 기준치를 초과하면서, 안방에서 이산화탄소 배출이 검출되고 거실에서는 검출되지 않는 경우, 이산화탄소가 배출되는 안방으로 먼저 이동한 후 안방 청소 완료 후에 다음번째로 거실로 이동하여 거실 청소가 이루어지도록 한다. 이는, 사람은 이산화탄소를 내뿜기 때문에, 우선은 사람이 활동하는 주거공간을 우선적으로 미세먼지 청소하도록 하기 위함이다.

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.

S10:주거공간 미세먼지 측정
S20:주거공간을 물필터 청소기로 청소

Claims (6)

1. 물필터 청소기가 주거공간의 미세먼지를 청소하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법에 있어서,
   상기 물필터 청소기가, 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간으로 이동하여 이동된 주거공간내의 미세먼지를 물에 접촉시켜 제거하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   미세먼지를 측정하여 물필터 청소기로 전송하는 미세먼지 측정 센서가 각 주거공간에 각각 구비되어 있으며, 상기 미세먼지 측정 센서가 측정되는 미세먼지 측정값을 무선으로 물필터 청소기로 전송함을 특징으로 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 미세먼지 청소가 필요하다고 판단되는 주거공간은,
   미리 설정된 실내 기준치를 초과하는 미세먼지를 가지는 주거공간임을 특징으로 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 실내 기준치는,
   외부 미세먼지의 측정량에 따라서 달라짐을 특징으로 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   외부 미세먼지가 높게 측정될수록 실내 기준치가 낮게 설정됨을 특징으로 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.
   
6. 청구항 3에 있어서, 상기 실내 기준치는,
   각 주거공간에 거주하는 거주자에 따라서 달라지며, 거주자가 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자인 경우 신생아, 어린아이, 호흡기 질환자의 질병 수준이 높을수록 주거공간의 실내 기준치가 높게 설정됨을 특징으로 하는 미세먼지 청소방법 및 미세먼지저감 공법.

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