KR100741831B1

KR100741831B1 - 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치

Info

Publication number: KR100741831B1
Application number: KR1020070034271A
Authority: KR
Inventors: 이상각
Original assignee: (주)한국주조
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2007-07-23

Abstract

본 발명은 별도의 구동원 없이도 대기오염물질이 포함된 도로 쪽의 외부공기를 강제적으로 유입하여 필터링한 후 그 필터링된 청정공기를 거리에 보행하는 보행자에게 공급하여 주는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치에 관한 것으로, 거리에 설치되는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 상측에 설치되는 것으로 회전축(210)에 복수개의 컵형날개(220)가 고정연결된 풍력장치부(200)와, 상기 하우징(100)의 도로 쪽에 위치하는 면에 형성된 외부공기 유입구(110)와, 상기 하우징(100)의 내부에 설치되는 것으로 상기 외부공기 유입구(110)의 후측에 설치되어 외부공기를 청정공기로 필터링하는 필터부(300)와, 상기 하우징(100)의 내부의 공기를 빨아들여 도로 쪽의 외부공기를 외부공기 유입구(110)를 통해 강제적으로 유입되게 함으로써 그 강제 유입된 외부공기가 상기 필터부(300)를 통해 필터링되어 외부로 배출시키는 프로펠러(400)와, 상기 하우징(100)의 인도 쪽에 위치하는 면에 부착되는 것으로 상기 프로펠러(400)로부터 필터링되어 공급되는 청정공기를 인도 쪽으로 토출시키는 청정공기 토출구(120)와, 일단이 상기 풍력장치부(200)의 회전축(210)과 연결되고, 타단이 상기 프로펠러(400)에 축연결된 동력전달기어부(500)로 이루어진다.

Description

거리에 설치되는 무동력 공기정화장치{Akinesia power aerial depurator installed in a street}

도 1은 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치를 나타낸 도면,

도 2는 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 도로 쪽에서 본 부분을 나타낸 전면도,

도 3은 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 내부설치구조를 나타낸 요부단면도,

도 4는 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 내부에 설치된 필터부를 세세하게 나타낸 분해상태 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

100 : 하우징 110 : 외부공기 유입구

111 : 홀 112 : 차단막

120 : 청정공기 토출구 121 : 토출방향 안내막

122 : 토출홀 130 : 우수막이대

200 : 풍력장치부 210 : 회전축

220 : 컵형날개 300 : 필터부

310 : 필터막 320 : 끼임구

330 : 고정용 프레임 340 : 고정봉

400 : 프로펠러 410 : 토출구

500 : 동력전달기어부 600 : 진동모터

610 : 오염물질 수거함 611 : 안착턱

612 : 고정대

본 발명은 별도의 구동원 없이도 대기오염물질이 포함된 도로 쪽의 외부공기를 강제적으로 유입하여 필터링한 후 그 필터링된 청정공기를 거리에 보행하는 보행자에게 공급하여 주는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 현대 사회는 급속한 산업화와 차량에 의한 배기가스(매연)의 증가, 스모그, 먼지, 꽃가루 및 황사 등에 의한 대기 오염이 증가하고 있는 실정이다.

이와 같은, 대기오염물질 중 특히 봄철에 심하게 발생하는 황사의 경우 주행중인 차량에게는 시정(視程) 장애를 유발시키고, 보행중인 보행자에게는 호흡기 질환, 눈 질환, 알레르기과 같은 각종 질환을 유발시키는 폐해가 있으며, 또한 주행중인 많은 차량에서 배출되고 있는 매연의 경우에도 보행자에게 각종 호흡기 질환을 유발시키는 위험인자이고, 기타 다른 매연의 경우에도 암 등을 유발시키는 등 그 폐해가 크다.

이 때문에, 실내의 경우 전선배치된 상용전원을 이용하여 공기정화장치를 구동시켜 대기중에 포함된 각종 오염물질을 필터링하여 청정공기를 공급하나 실외, 특히 거리의 경우에는 공기정화장치를 구동하기 위한 전원을 설치하고자 할 경우 그 설치비용이 막대하기 때문에 대기중의 오염물질로 인해 거리를 활보하는 보행자에게는 신체에 질병을 유발시킬 수도 있는 폐해가 지적되고 있다.

특히, 정부가 대중교통수단의 이용을 장려하고 있는 상태에서 환경부 등의 주관하에 '대중교통수단 실내공기질 관리 가이드라인'을 위한 공청회도 개최되었으나 이 또한, 실내에 국한된 것으로 오염물질을 포함하는 대기에 노출된 거리의 버스정류장 같이 보행자가 집중적으로 모이는 곳의 외부공간을 위한 공기정화의 대안은 전혀 제안되지 못하고 있는 실정이다.

이에, 거리상에 설치되는 공기정화장치에 구동원을 공급하기 위한 전원의 설치비용이 소요되지 않고 사용중에도 저렴한 유지보수비용이 소요되는 거리상의 공기정화장치의 필요성이 대두되었다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 구동원 없이도 대기오염물질이 포함된 거리의 외부공기를 강제적으로 유입하여 청정공기로 필터링 하여주는 공기정화수단이 구비됨으로써 전원의 공급을 위한 설치비용이 소요되지 않고 사용중에도 전원의 공급이 필요치 않아 유지보수비 용이 적게 드는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치를 제공하는데 있다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로, 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치는 거리에 설치되는 하우징과, 상기 하우징의 상측에 설치되는 것으로 회전축에 복수개의 컵형날개가 고정연결되어 회전력을 발생시키는 풍력장치부와, 상기 하우징의 도로 쪽에 위치하는 면에 형성되는 외부공기 유입구와, 상기 하우징의 내부에 설치되는 것으로 상기 외부공기 유입구의 후측에 설치되어 외부공기를 청정공기로 필터링하는 필터부와, 상기 하우징의 내부의 공기를 빨아들여 도로 쪽의 외부공기를 상기 외부공기 유입구를 통해 강제적으로 유입되게 함으로써 그 강제 유입된 외부공기가 상기 필터부를 통해 필터링되어 외부로 배출시키는 프로펠러와, 상기 하우징의 인도 쪽에 위치하는 면에 부착되는 것으로 상기 프로펠러로부터 필터링되어 공급되는 청정공기를 인도 쪽으로 토출시키는 청정공기 토출구와, 일단이 상기 풍력장치부의 회전축과 연결되고, 타단이 상기 프로펠러에 연결되어, 상기 풍력장치부로부터 발생된 회전력으로 상기 프로펠러가 회전되도록 제공하는 동력전달기어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 하우징의 인도 쪽에 위치하는 상면에는 우수막이대가 고정설치되되, 그 설치되는 우수막이대의 끝단부는 아래쪽으로 굴곡진 형상을 갖는다.

상기 청정공기 토출구는 상기 하우징의 인도 쪽에 위치하는 면의 개구된 부분에 복수개의 토출방향 안내막이 이격되어 구비됨으로써 다수의 토출홀을 형성시킨 구조를 갖되, 상기 복수개의 토출방향 안내막 중 상부에 위치하는 여러개의 토출방향 안내막은 노면과 수평되는 설치되고, 나머지 여러개의 토출방향 안내막는 점차적으로 하향지는 기울기를 갖게 설치된다.

본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 필터부(300)의 하부는 개방되고, 상측에 상기 필터부의 하측이 밀폐안착되는 오염물질 수거함과, 회전축에 복수개의 컵형날개가 고정연결되어 회전력을 발생시키는 축전용 풍력장치부와, 상기 축전용 풍력장치부와 축연결되어, 상기 축전용 풍력장치부로부터 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하는 발전기와, 상기 발전기와 도선으로 연결된 것으로 상기 발전기에서 생성되는 전기가 축전되는 축전기와, 상기 오염물질 수거함의 측단에 고정설치되는 것으로 상기 축전기와 도선으로 연결되어 진동설정 주기마다 구동되어 상기 필터부에 걸러진 대기오염물질이 상기 오염물질 수거함으로 떨어지도록 유도하는 진동모터를 포함하여 이루어진다.

이하에서는 본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 도로 쪽에서 본 부분을 나타낸 전면도이며, 도 3은 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 내부설치구조를 나타낸 요부단면도이고, 도 4는 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치의 내부에 설치된 필터부를 세세하게 나타낸 분해상태 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치는 크게 바람에 의해 회전력을 발생시키는 풍력장치부(200)와, 인도와 차도를 구분하는 거리에 설치되는 것으로 상기 풍력장치부(200)에서 발생된 회전력을 동력원으로 하여 차량으로부터 발생하는 매연 또는 대기중에 부유하는 황사 등을 포함하는 외부공기를 강제적으로 유입하여 청정공기로 필터링한 후 이를 공급하는 하우징(100)으로 구분된다.

먼저, 풍력장치부(200)는 회전축(210)에 복수개의 컵형날개(220)가 고정연결되어 회전력을 발생시키는데 여기서, 컵형날개(220)의 개수는 설치되는 지역에 따라 상이하게 적용된다. 즉, 거리에 부는 바람의 세기가 상대적으로 적은 거리에서는 도 1에서 처럼, 작은 지름을 갖는 2-5개 정도의 컵형날개(120)를 회전축(110)을 따라 여러 개의 다발로 수직연결하여 제공할 수 있다. 이때, 풍압은 높이 올라갈수록 강하기 때문에 회전축(210)의 길이를 적정하게 조정하여 사용할 수 있다.

또한, 바람의 세기가 상대적으로 큰 거리에서는 큰 지름을 갖는 2-5개 정도의 컵형날개(120)를 회전축(210)의 아래 및 위에 적층연결하여 제공할 수 있다.

그리고 하우징(100)에는 보행자가 있는 인도 쪽에 위치하는 면인 배면의 개구된 부분에 청정공기 토출구(120)가 고정설치되는데, 그 설치되는 청정공기 토출구(120)는 개구된 부분에 복수개의 토출방향 안내막(121)이 이격되어 구비됨으로써 다수의 토출홀(122)을 형성시킨 구조를 갖되, 상기 복수개의 토출방향 안내막(121) 중 상부에 위치하는 여러개의 토출방향 안내막(121)은 노면과 수평되게 설치되고, 나머지 여러개의 토출방향 안내막(121)는 점차적으로 하향지는 기울기를 갖게 설치된다.

그리고 하우징(100)의 인도 쪽에 위치하는 상면에는 우수막이대(130)가 고정설치되되, 그 설치되는 우수막이대(130)의 끝단부는 아래쪽으로 굴곡지게 형성되도록 함으로써 청정공기 토출구(120)에 구비된 복수개의 토출방향 안내막(121) 중 상부에 위치하는 여러개의 토출방향 안내막(121)에 의해 형성된 여러개의 토출홀(122)을 통해 토출되는 청정공기는 우수막이대(130)의 굴곡진 끝단부에 부딪혀 아래쪽으로 대류방향이 바뀌게 됨으로써 인도 쪽에서 대류중인 대기오염물질이 포함된 외부공기의 침입을 막아주는 에어커튼효과 기능을 수행 한다.

또한, 점차적으로 하향지게 기울어진 나머지 여러개의 토출방향 안내막(121)에 의해 형성된 나머지 여러개의 토출홀(122)을 통해 토출되는 청정공기는 특정공간(예를 들어, 버스정류장) 내에 분산위치하는 각 보행자에게 보다 빠르게 청정공기가 도달할 수 있게 제공한다.

상기 청정공기 토출구(120)의 후측에는 프로펠러(400)가 위치하는데, 그 위치하는 프로펠러(400)와 풍력장치부(200) 간에는 동력전달기어부(500)를 이용하여 축연결한다. 이때, 동력전달기어부(500)는 도면에서 처럼 베벨기어를 사용할 수 있다.

즉, 풍력장치부(200)의 회전축(210)과 일측 베벨기어가 축연결되고, 프로펠러(400)의 연결축과 타측 베벨기어가 축연결되어 풍력장치부(200)로부터 발생된 회전력이 베벨기어를 통해 프로펠러(400)로 전달됨으로써 프로펠러(400)가 회전할 수 있도록 제공한다.

여기서, 하우징(100)과 연결되는 풍력장치부(200)는 도면에서처럼, 하우 징(100)의 상측에 설치될 수도 있으나, 풍력장치부(200)의 중량이 큰 경우 하우징(100)에 인접한 곳에 설치할 수 있고, 이때의 동력전달기어부(500)는 베벨기어와 평기어 등과 같은 다양한 기어들을 조합하여 축연결하여 줌으로써 풍력장치부(200)에서 발생되는 회전력이 하우징(100)의 프로펠러(400)에 전달될 수 있게 제공한다.

그리고 하우징(100)에는 차량이 주행하는 도로 쪽에 위치하는 면인 전면에 프로펠러(400)의 회전 시 매연 및 황사를 포함하는 도로 쪽의 외부공기를 하우징(100) 쪽으로 강제유입될 수 있도록 외부공기 유입구(110)가 형성되는데, 그 형성되는 외부공기 유입구(110)는 하우징(100)의 전면에 수평으로 장방향의 홀(111)을 형성하되, 그 형성되는 장방향의 홀(111)이 하우징(100)의 전면을 따라 복수개가 이격되어 형성되도록 함으로써 대량의 외부공기가 유입될 수 있도록 제공한다.

또한, 각 장방향의 홀(111)이 형성된 하우징(100) 전면의 상측에는 그 장방향의 홀(111)의 가로길이보다 긴 길이를 갖는 차단막(112)이 일체로 구비되어 있어 빗물의 유입이 최대한 억제되도록 제공한다.

그리고 하우징(100)의 내부에는 외부공기를 청정공기로 필터링하여 주는 필터부(300)가 설치되되, 하우징(100) 전면에 형성된 외부공기 유입구(210)의 후측에 설치되어 유입되는 외부공기가 필터부(300)를 투과한 후 유동되도록 제공한다.

또한, 프로펠러(400)의 회전에 의해 외부공기 유입구(110)로부터 강제유입되는 외부공기를 필터링 해주는 필터부(300)는 복수개의 필터막(310)이 수평적층되는데, 이를 위해 복수개의 필터막(310), 그 필터막(310)의 개수만큼 구비되는 것으로 측단에 관통홀이 복수개 형성된 끼임구(320), 상기 끼임구(320)의 측단에 형성된 관통홀이 대응되는 위치에 고정홀이 형성된 조립체로서 상·하 및 전·후면이 개방된 고정용 프레임(330) 및 고정홀의 개수만큼 구비되는 고정봉(340)으로 이루어진다.

이와 같이, 이루어진 필터부(300)의 조립은 먼저, 각 끼임구(320)에 필터막(310)을 끼임연결한 후 각 끼임구(320)의 관통홀이 고정용 프레임(330)의 고정홀에 대응되도록 위치시킨 상태에서 각 고정봉(340)을 관통홀 및 고정홀을 관통하여 끼운 상태에서 나사(도시하지 않음)체결을 통해 결합하여 조립을 완료한다.

이처럼, 필터부(300)에 복수개의 필터막(310)을 구비하는 이유는 대기오염물질의 입자크기에 따라 제거율이 다른 필터막(310)을 구비하여 제공하기 위함이다. 대기오염물질 중 꽃가루, 곰팡이, 섬유분진의 경우 입자크기가 100㎛ 정도이고, 황사의 경우 0.2∼20㎛이며, 매연의 경우 0.01㎛ 정도이다.

이 때문에, 입자크기가 100㎛ 정도의 대기오염물질을 제거하는데 사용되는 프리필터를 외부공기유입구(110)와 맞닿는 최전방에 배치하고, 중간 정도 입자의 크기를 갖는 대기오염물질을 제거하는 미디움필터를 프리필터 이후에 배치하며, 헤파필터와 같이 작은 입자의 크기를 갖는 대기오염물질도 제거해줄 수 있는 고성능 필터를 그 다음에 배치하여 구성될 수 있다. 또한, 필터링 효율을 보다 높이기 위해서 2개 정도의 고성능 필터를 마지막에 배치하여 제공할 수도 있다.

그리고 조립된 필터부(300)의 하부에는 각 필터막(310)에서 걸려진 대기오염물질이 별도의 구동전원 없이도 진동에 의해 각 필터막(310)에서 떨어져 퇴적될 수 있도록 먼저, 상부 내주연에 안착턱(611)이 돌출되고, 내부에 퇴적공간이 형성되되, 그 형성되는 퇴적공간 사이마다 안착되는 각 필터막(310)이 끼움고정되도록 필터막(310)의 개수만큼 고정대(612)가 설치된 오염물질 수거함(610)이 구비되어, 필터부(300)를 구성하는 고정용 프레임(330)의 하측이 오염물질 수거함(610)의 안착턱(611)에 밀폐안착되는데 이때, 필터부(300)를 구성하는 각 필터막(310)은 오염물질 수거함(610)의 퇴적공간에 구비된 각 고정대(612)에 끼움고정되어진다.

또한, 하우징(100)의 상측에는 회전축에 복수개의 컵형날개가 고정연결되어 이루어진 별도의 풍력장치부인 축전용 풍력장치부(도시하지 않음)가 설치되고, 하우징(100)의 내부에는 발전기(도시하지 않음) 및 축전기(도시하지 않음)를 각각 구비하되, 상기 발전기는 축전용 풍력장치부와 축연결되어 축전용 풍력장치부로부터 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하고, 축전기와 도선으로 연결된 발전기는 생성되는 전기가 축전기에서 축전되도록 한다.

그리고 오염물질 수거함(610)의 측단에 1개 이상의 진동모터(600)를 고정설치하되, 그 고정설치되는 진동모터(600)와 축전기를 도선으로 연결함으로써 사전에 설정된 진동설정 주기마다 축전된 전기를 이용하여 진동모터(600)가 구동되도록 제어하여 별도의 구동전원 없이도 강제적으로 각 필터막(310)에 걸려진 대기오염물질이 강제적으로 퇴적되도록 제공한다. 이때, 진동설정 주기를 세팅할 수 있도록 외부에 제어수단이 구비되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 별도의 구동원 없이도 대기오염물질이 포함된 도로 쪽의 외부공기를 강제적으로 유입하여 필터링한 후 그 필터링된 청정공기를 거리에 보행하는 보행자에게 공급함으로써 전원공급을 위한 설치비용이 소요되지 않고, 사용중에도 전원의 공급이 필요치 않아 유지보수비용이 적게 드는 효과를 발휘한다.

Claims

거리에 설치되는 하우징(100)과,

상기 하우징(100)의 상측에 설치되는 것으로 회전축(210)에 복수개의 컵형날개(220)가 고정연결되어 회전력을 발생시키는 풍력장치부(200)와,

상기 하우징(100)의 도로 쪽에 위치하는 면에 형성되는 외부공기 유입구(110)와,

상기 하우징(100)의 내부에 설치되는 것으로 상기 외부공기 유입구(110)의 후측에 설치되어 외부공기를 청정공기로 필터링하는 필터부(300)와,

상기 하우징(100)의 내부의 공기를 빨아들여 도로 쪽의 외부공기를 상기 외부공기 유입구(110)를 통해 강제적으로 유입되게 함으로써 그 강제 유입된 외부공기가 상기 필터부(300)를 통해 필터링되어 외부로 배출시키는 프로펠러(400)와,

상기 하우징(100)의 인도 쪽에 위치하는 면에 부착되는 것으로 상기 프로펠러(400)로부터 필터링되어 공급되는 청정공기를 인도 쪽으로 토출시키는 청정공기 토출구(120)와,

일단이 상기 풍력장치부(200)의 회전축(210)과 연결되고, 타단이 상기 프로펠러(400)에 연결되어, 상기 풍력장치부(200)로부터 발생된 회전력으로 상기 프로펠러(400)가 회전되도록 제공하는 동력전달기어부(500)로 이루어진 것을 특징으로 하는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치.
제 1항에 있어서,

상기 하우징(100)의 인도 쪽에 위치하는 상면에는 우수막이대(130)가 고정설치되되, 그 설치되는 우수막이대(130)의 끝단부는 아래쪽으로 굴곡진 것을 특징으로 하는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치.
제 1항에 있어서,

상기 청정공기 토출구(120)는 상기 하우징(100)의 인도 쪽에 위치하는 면의 개구된 부분에 복수개의 토출방향 안내막(121)이 이격되어 구비됨으로써 다수의 토출홀(122)을 형성시킨 구조를 갖되, 상기 복수개의 토출방향 안내막(121) 중 상부에 위치하는 여러개의 토출방향 안내막(121)은 노면과 수평되는 설치되고, 나머지 여러개의 토출방향 안내막(121)는 점차적으로 하향지는 기울기를 갖게 설치된 것을 특징으로 하는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치.
제 1항에 있어서,

상기 필터부(300)의 하부는 개방되고,

상측에 상기 필터부(300)의 하측이 밀폐안착되는 오염물질 수거함(610)과,

회전축에 복수개의 컵형날개가 고정연결되어 회전력을 발생시키는 축전용 풍력장치부와,

상기 축전용 풍력장치부와 축연결되어, 상기 축전용 풍력장치부로부터 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하는 발전기와,

상기 발전기와 도선으로 연결된 것으로 상기 발전기에서 생성되는 전기가 축전되는 축전기와,

상기 오염물질 수거함의 측단에 고정설치되는 것으로 상기 축전기와 도선으로 연결되어 진동설정 주기마다 구동되어 상기 필터부(300)에 걸러진 대기오염물질이 상기 오염물질 수거함으로 떨어지도록 유도하는 진동모터(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거리에 설치되는 무동력 공기정화장치.