KR100913117B1 - 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
루프형 고유속 터널 공기 정화 장치를 개시한다. 본 발명은 종래 터널에 설치되어 터널 내부의 공기를 정화하여 터널 밖으로 배출하는 터널 공기 정화 장치에 관한 것으로, 특히 육각기둥 관 형상으로 전기적으로 접지되며, 상기 집진블록의 구성을 위한 갯수만큼 조립되는 다수의 벌집형 집진관과 상기 벌집형 집진관보다 상대적으로 길고, 양측면에 돌기가 형성된 금속판 형상으로 고전압 공급수단과 전기적으로 연결되어 상기 벌집형 집진관의 중심부에 위치하는 돌기형 방전극를 포함하여 전기 집진 원리에 의해 집진하는 다수의 집진셀이 조립된 집진블록을 구성함으로써, 고유속 및 고효율의 터널 공기 정화 장치를 구현하여, 상대적으로 저비용으로 터널 공기 정화 시스템을 구축할 수 있는 효과 및 기존 공기 정화 장치가 구축되지 않은 터널에 신규로 설치하거나 기존 공기 정화 용량을 저렴한 비용으로 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 터널 내의 충분한 공기 정화를 통해 터널 주변 환경의 오염을 방지하고, 미세먼지 농도를 줄임으로 터널 내 운전자의 시야를 확보하며, 운전자의 호흡기 계동의 피해를 방지하는 효과가 있다.
터널, 고유속, 전기 집진, 집진셀, 집진블록, 트위스트 방전극
Description
본 발명은 터널 내부의 공기를 정화하는 공기 정화 장치에 관한 것으로, 특히, 전기 집진 원리를 이용하는 집진셀로 오염된 공기에 포함된 분진이나 미세먼지 등을 포집하며, 터널 내부에 설치되어 터널 내의 공기 흐름에 영향을 미치지 않도록 고유속으로 오염된 공기를 효율적으로 처리할 수 있는 고유속/고효율의 공기 정화 장치에 관한 것이다.
터널 시공 기술의 발달로 터널의 길이는 점차 길어지고 있고, 터널의 길이가 길어짐에 따라 터널 내부 공기의 순환이 어려워 터널 내부 공기의 오염이 심각한 문제로 대두되고 있다.
특히, 터널은 그 특성상 터널 외부보다 공기밀도가 낮아 대류 현상이 제대로 발생하지 않아 터널 내 공기 오염이 심각하다.
따라서, 터널 내부의 분진 내지 미세먼지 등의 농도는 외부에 비해 심할 수밖에 없다.
통상적으로 터널 내부의 공기는 외부공기에 비하여 미세먼지(PM10), 이산화탄소, 휘발성 유기 화학물 등의 불순물에 대한 기준치가 최고 5배 이상 초과할 정도로 오염도가 심각하다. 특히, 미세먼지(PM10)의 경우에는 139㎕/㎥으로 다른 유해 물질에 비해 가장 높다.
특히, 공기역학적 직경이 10㎛ 미만인 미세먼지는 계속적으로 흡입할 시 인체의 심각한 영향을 미친다.
또한, 이런 심각한 공기 오염 및 불순물들로 인해 터널 내부에서 자동차를 운행하는 운전자는 시야가 제대로 확보되지 않아 안전거리 미확보 내지 과속 등으로 인한 사고 발생률이 높아질 뿐만 아니라 운전자의 호흡기 계통에도 피해가 발생한다.
또한, 터널 내부의 공기를 정화시키지 않을 경우 터널 내부의 오염된 공기가 그대로 터널 밖으로 배출되어 터널 주변 주거지의 대기 오염을 심각하게 유발시키거나, 농작물이나 토지를 오염시켜 막대한 피해를 유발시킨다.
이러한 이유 등으로 인해 터널 내의 공기를 정화하는 공기 정화 장치가 반드시 요구된다.
종래 터널 공기 정화 장치는 도 1 종래 수직갱형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 수직갱형과 도 2 종래 바이패스형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 바이패스형 및 도 3 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 터널 내부 설치형이 대표적이다. 그러나, 상기와 같은 종래 터널 공기 정화 장치는 아래와 같은 문제점이 있다.
상기 도 1에 도시한 수직갱형 터널 공기 정화 장치(1)는 고용량의 집진 시설(1-2)을 구축할 수 있는 장점이 있으나, 터널 공사시에 함께 구축해야함으로 이미 완공된 터널에는 적용할 없고, 특히 도심지와 같이 터널이 주택가 등과 인접한 경우 적용할 없는 문제점이 있다. 즉, 도심지에 설치된 터널에는 적용할 수 없는 문제점이 있고, 수직갱(1-1)을 형성해야함으로 인해 이미 완공된 터널에 추가로 설치할 수가 없으며, 장치 구축비가 고가인 문제점이 있다.
상기 도 2에 도시한 바이패스(by-pass)형 터널 공기 정화 장치(2) 역시 고용량의 집진 시설(2-2)을 구축할 수 있는 장점이 있으나, 상기 수직갱형 터널 공기 정화 장치(1)와 마찬가지로 터널 공사시에 함께 바이패스 구조물(2-1)구축해야 함으로 이미 완공된 터널에는 적용할 없는 문제와 시스템 구축비가 고가인 문제점이 있다.
이처럼, 상기 도 1의 수직갱형과 상기 도 2의 바이패스형은 이미 완공된 터널에 설치가 어려운 문제점이 있었다. 이에 반해 도 3에 도시된 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 상기 종래 수직갱형과 바이패스형의 단점을 해결하여 이미 완공된 터널에도 공기 정화 장치를 구축할 수 있는 장점이 있으나, 공간적인 제약에 의해 고용량의 장치를 설치할 수 없는 문제점이 있어 도시한 바와 같이 다수의 소용량 집진시설을 다수 개로 구성하여 설치할 수밖에 없는 문제점이 있고, 이로 인해 공기 정화 장치의 구축비가 상대적으로 많이 소요되는 문제점이 있다.
특히, 상기 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)의 경우에는 터널 내부의 공기 흐름에 영향을 미치지 않도록 하기 위해서는 최소 30㎧ 이상의 고속으로 오염된 공기를 처리해야 하나, 종래 전기 집진 수단은 30㎧ 이상의 고속에서는 집진이 어려워 집진효율이 떨어져 실질적으로 터널 내의 공기 정화가 원하는 수준으로 이루어지지 못하는 문제점이 있다. 통상적으로 집진 수단의 한계 유속에서 1m/s의 유속이 증가할 때마다 약 5~10%의 집진 효율이 저하된다.
이는 일반적으로 전기 집진 수단의 대전부가 와이어(wire) 방식 또는 톱니(saw) 방식을 사용하여 기체가 고속으로 유동할 경우는 반응 구조 면적이 작아 상대적으로 입자상의 오염물질을 하전시키는데 한계가 있기 때문이다.
또한, 입자상의 물질을 흡착하는 집진부 역시 일반적으로 올터네이트판(alternate plate)과 스테인레스판(stainless plate)을 사용하는데 이는 평판형태로 입자상의 오염물질을 집진, 저장하는데 한계가 있고, 정전유도 전압을 일정한 분포로 발생시키지 못하여 비효율적인 전압사용으로 소모 전력이 많은 문제점이 있다.
즉, 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 터널 내부의 공기 흐름에 악영향을 미치고, 비효율적이고, 설치비용과 유지보수 비용이 상대적으로 높은 문제점이 있다.
특히, 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 화재발생 시 매연의 배출방향을 통상의 공기 흐름과 반대 방향으로 해야 하는 점에서 시스템의 구조상 집진장치가 유속의 흐름을 방해하여 제연기능의 방해요소로 작용하는 문제가 있다.
특히, 터널은 그 특성상 터널 외부보다 공기밀도가 낮아 대류 현상이 제대로 발생하지 않아 터널 내 공기 오염이 심각하다.
따라서, 터널 내부의 분진 내지 미세먼지 등의 농도는 외부에 비해 심할 수밖에 없다.
통상적으로 터널 내부의 공기는 외부공기에 비하여 미세먼지(PM10), 이산화탄소, 휘발성 유기 화학물 등의 불순물에 대한 기준치가 최고 5배 이상 초과할 정도로 오염도가 심각하다. 특히, 미세먼지(PM10)의 경우에는 139㎕/㎥으로 다른 유해 물질에 비해 가장 높다.
특히, 공기역학적 직경이 10㎛ 미만인 미세먼지는 계속적으로 흡입할 시 인체의 심각한 영향을 미친다.
또한, 이런 심각한 공기 오염 및 불순물들로 인해 터널 내부에서 자동차를 운행하는 운전자는 시야가 제대로 확보되지 않아 안전거리 미확보 내지 과속 등으로 인한 사고 발생률이 높아질 뿐만 아니라 운전자의 호흡기 계통에도 피해가 발생한다.
또한, 터널 내부의 공기를 정화시키지 않을 경우 터널 내부의 오염된 공기가 그대로 터널 밖으로 배출되어 터널 주변 주거지의 대기 오염을 심각하게 유발시키거나, 농작물이나 토지를 오염시켜 막대한 피해를 유발시킨다.
이러한 이유 등으로 인해 터널 내의 공기를 정화하는 공기 정화 장치가 반드시 요구된다.
종래 터널 공기 정화 장치는 도 1 종래 수직갱형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 수직갱형과 도 2 종래 바이패스형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 바이패스형 및 도 3 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면에 도시한 터널 내부 설치형이 대표적이다. 그러나, 상기와 같은 종래 터널 공기 정화 장치는 아래와 같은 문제점이 있다.
상기 도 1에 도시한 수직갱형 터널 공기 정화 장치(1)는 고용량의 집진 시설(1-2)을 구축할 수 있는 장점이 있으나, 터널 공사시에 함께 구축해야함으로 이미 완공된 터널에는 적용할 없고, 특히 도심지와 같이 터널이 주택가 등과 인접한 경우 적용할 없는 문제점이 있다. 즉, 도심지에 설치된 터널에는 적용할 수 없는 문제점이 있고, 수직갱(1-1)을 형성해야함으로 인해 이미 완공된 터널에 추가로 설치할 수가 없으며, 장치 구축비가 고가인 문제점이 있다.
상기 도 2에 도시한 바이패스(by-pass)형 터널 공기 정화 장치(2) 역시 고용량의 집진 시설(2-2)을 구축할 수 있는 장점이 있으나, 상기 수직갱형 터널 공기 정화 장치(1)와 마찬가지로 터널 공사시에 함께 바이패스 구조물(2-1)구축해야 함으로 이미 완공된 터널에는 적용할 없는 문제와 시스템 구축비가 고가인 문제점이 있다.
이처럼, 상기 도 1의 수직갱형과 상기 도 2의 바이패스형은 이미 완공된 터널에 설치가 어려운 문제점이 있었다. 이에 반해 도 3에 도시된 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 상기 종래 수직갱형과 바이패스형의 단점을 해결하여 이미 완공된 터널에도 공기 정화 장치를 구축할 수 있는 장점이 있으나, 공간적인 제약에 의해 고용량의 장치를 설치할 수 없는 문제점이 있어 도시한 바와 같이 다수의 소용량 집진시설을 다수 개로 구성하여 설치할 수밖에 없는 문제점이 있고, 이로 인해 공기 정화 장치의 구축비가 상대적으로 많이 소요되는 문제점이 있다.
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이는 일반적으로 전기 집진 수단의 대전부가 와이어(wire) 방식 또는 톱니(saw) 방식을 사용하여 기체가 고속으로 유동할 경우는 반응 구조 면적이 작아 상대적으로 입자상의 오염물질을 하전시키는데 한계가 있기 때문이다.
또한, 입자상의 물질을 흡착하는 집진부 역시 일반적으로 올터네이트판(alternate plate)과 스테인레스판(stainless plate)을 사용하는데 이는 평판형태로 입자상의 오염물질을 집진, 저장하는데 한계가 있고, 정전유도 전압을 일정한 분포로 발생시키지 못하여 비효율적인 전압사용으로 소모 전력이 많은 문제점이 있다.
즉, 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 터널 내부의 공기 흐름에 악영향을 미치고, 비효율적이고, 설치비용과 유지보수 비용이 상대적으로 높은 문제점이 있다.
특히, 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치(3)는 화재발생 시 매연의 배출방향을 통상의 공기 흐름과 반대 방향으로 해야 하는 점에서 시스템의 구조상 집진장치가 유속의 흐름을 방해하여 제연기능의 방해요소로 작용하는 문제가 있다.
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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 이미 완공된 터널에도 설치할 수 있는 터널 공기 정화 장치를 제공하는 것과 고유속으로 오염된 공기를 처리할 수 있고 효율이 높은 집진 수단을 통해 수직갱형 및 바이패스형과 같은 효과를 발휘하면서 터널 내의 공기 흐름에 영향을 미치지 않는 고유속/고효율의 터널 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 상대적으로 저비용으로 터널 공기 정화 장치를 구축하고 유지보수할 수 있는 터널 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 화재 발생시 구조적으로 제연기능을 수행할 수 있는 터널 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 화재 발생시 구조적으로 제연기능을 수행할 수 있는 터널 공기 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치는 터널의 상부 내측 공간에 설치되는 터널 공기 정화 장치에 있어서, 상기 터널 상부 내측 공간에 설치되도록 소정의 형상을 갖고 전면부와 후면부를 갖는 함체; 상기 함체의 전면부를 개폐하는 댐퍼부; 알루미늄 소재의 육각기둥 관 형상으로 집진면적의 증대를 위해 내경면은 길이방향으로 다수의 홈을 갖고 전기적으로 접지되며 집진블록의 구성을 위한 개수만큼 조립되는 다수의 벌집형 집진관과 상기 벌집형 집진관보다 상대적으로 길고 양측면에 돌기가 형성된 금속판 형상으로 고전압 공급수단과 전기적으로 연결되어 상기 벌집형 집진관의 중심부에 위치하며 포집대상에 원심력을 제공하기 위해 꼬임 구조로 된 돌기형 방전극을 포함하여 전기 집진 원리에 의해 상기 댐퍼부를 통해 유입된 공기 중에 포함된 미세먼지 등을 집진하는 다수의 집진셀이 조립된 집진블록; 상기 집진블록의 전단 내지 후단에 설치되고, 고압의 물을 상기 집진셀을 향하여 분사하여, 상기 집진셀 내측에 집진된 미세먼지 등을 제거하여 집진블록을 세척하는 집진블록 세척부; 상기 함체의 후면부에 제트팬 유닛을 설치하여 흡입력을 제공함과 동시에 상기 집진블록을 통해 정화된 함체 내의 공기를 터널 내로 공급하는 제트팬부; 및 상기 댐퍼부, 집진블록, 집진블록 세척부 및 제트팬부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 함체는 상기 집진블록과 상기 제트팬부 사이에 설치되어 정화된 공기의 원할한 이동을 위한 공기 이동 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 댐퍼부는 터널 내의 오염된 공기를 원할하게 유입하기 위한 공기유입 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진블록 세척부는 상기 집진블록의 폭과 유사한 길이의 수평기둥 형상으로 집진블록을 향하여 다수의 분사 노즐이 소정의 간격으로 배치되어 하기 고압펌프로부터 고압으로 물을 공급받아 분사하는 물 분사부; 상기 물 분사부를 상기 집진블록의 높이만큼 상하로 이동시키기는 이동부; 상기 물 분사부에 고압의 물을 공급하는 고압펌프; 급수관과 연결되어 세척용 물을 저장하고, 상기 고압펌프에 물을 공급하는 급수탱크; 및 집진블록의 세척 후 발생된 폐수를 상기 함체 외부로 배수하는 배수부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제트팬부는 다수의 상기 제트팬 유닛을 함체의 후면부에 병렬로 배치하여 이루어지는 것;을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 함체의 외부에 설치되어 원격으로 상기 댐퍼부, 집진블록, 세척부 및 제트팬부의 동작을 제어하는 것;을 특징으로 한다.
이때, 상기 함체는 상기 집진블록과 상기 제트팬부 사이에 설치되어 정화된 공기의 원할한 이동을 위한 공기 이동 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 댐퍼부는 터널 내의 오염된 공기를 원할하게 유입하기 위한 공기유입 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진블록 세척부는 상기 집진블록의 폭과 유사한 길이의 수평기둥 형상으로 집진블록을 향하여 다수의 분사 노즐이 소정의 간격으로 배치되어 하기 고압펌프로부터 고압으로 물을 공급받아 분사하는 물 분사부; 상기 물 분사부를 상기 집진블록의 높이만큼 상하로 이동시키기는 이동부; 상기 물 분사부에 고압의 물을 공급하는 고압펌프; 급수관과 연결되어 세척용 물을 저장하고, 상기 고압펌프에 물을 공급하는 급수탱크; 및 집진블록의 세척 후 발생된 폐수를 상기 함체 외부로 배수하는 배수부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제트팬부는 다수의 상기 제트팬 유닛을 함체의 후면부에 병렬로 배치하여 이루어지는 것;을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는 상기 함체의 외부에 설치되어 원격으로 상기 댐퍼부, 집진블록, 세척부 및 제트팬부의 동작을 제어하는 것;을 특징으로 한다.
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본 발명은 상기와 같은 기술적 특징으로 인해 터널의 상부 내부 공간에 설치가 가능하여 이미 완공된 공기 정화 장치가 설치되지 않은 터널에도 공기 정화 장치를 구축할 수 있는 효과가 있고, 공기 정화 능력이 낮은 장치가 설치된 터널에 추가적으로 설치하여 공기 정화 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 고유속/고효율의 공기 정화 장치를 구현함으로써 상대적으로 장치 구축 비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 화재 발생시 집진기능과 제연기능을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 터널 주변 환경의 오염을 방지하고, 미세먼지 농도를 줄임으로 터널 내 운전자의 시야를 확보하며, 운전자의 호흡기 계통의 피해를 방지하는 효과가 있다.
또한, 고유속/고효율의 공기 정화 장치를 구현함으로써 상대적으로 장치 구축 비용과 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 화재 발생시 집진기능과 제연기능을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 터널 주변 환경의 오염을 방지하고, 미세먼지 농도를 줄임으로 터널 내 운전자의 시야를 확보하며, 운전자의 호흡기 계통의 피해를 방지하는 효과가 있다.
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이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기 위해 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있다.
본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치는 도 4 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 기본 개념을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이 터널(4) 상부 내측 공간(5)에 고유속/고효율의 집진시설(6)을 설치하여 터널(4) 내의 오염된 공기(7)를 고유속으로 흡입하고 이를 정화시킨 후, 정화된 공기(8)를 터널(4) 내로 다시 배출하는 것이 기본 개념으로, 고유속에서도 집진성능이 우수하여 집진효율이 높은 집진수단을 통해 터널 공기의 흐름에 영향을 미치지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 터널(4)의 상부 내측 공간(5)에 설치가 가능한 구조로 고유속/고효율의 집진블록을 통해 30㎧ 이상의 고유속으로 대량의 공기를 정화시켜 터널(4) 내의 공기 흐름에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 하고, 이점에서 상기 도 3에서 설명한 다수의 소용량 집진시설로 이루어지는 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치와 분명한 기술적 차별성을 갖는다.
이하, 바람직한 실시 예를 통해 본 발명 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 함체를 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록을 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 트위스트 방전극와 주름형 집진관을 설명하기 위한 도면, 도 9는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록 세척부를 설명하기 위한 도면, 도 10은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 제트팬부를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치는 함체(10), 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40), 제트팬부(50) 및 제어부(60)를 포함하여 구성된다.
상기 함체(10)는 상기 도 4와 같이 터널 상부 내측 공간(5)에 설치되도록 상기 도 6에 도시한 바와 같은 소정의 형상을 갖고, 오염된 공기가 유입되는 전면부(101)와 정화된 공기가 배출되는 후면부(102)로 구분된다.
즉, 상기 도 6에 도시한 바와 같이 측면부(103)는 전체가 밀폐되고, 전면부(102)는 댐퍼부(20)가 설치되고 나머지 부분은 밀폐되며, 후면부(102) 역시 제트팬부(50)가 설치되고 나머지 부분은 밀폐된다.
따라서, 터널(4) 내의 오염된 공기(7)는 댐퍼부(20)를 통해서만 함체(10)내로 유입되고, 제트팬부(50)를 통해서만 배출된다.
이때, 상기 함체(10)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 상기 집진블록(30)과 상기 제트팬부(50) 사이에 설치되는 공기 이동 가이드(104)를 더 포함한다.
상기 공기 이동 가이드(104)는 고속으로 상기 집진블럭(20)을 통과한 정화된 공기가 원할하게 제트팬부(50)로 이동하여 터널(4) 내로 배출될 수 있도록 정화된 공기를 안내하는 역할을 수행한다.
상기 댐퍼부(20)는 함체(10)의 전면부에 설치되어 전면부(101)를 개폐하는 역할을 수행한다. 공기를 정화하는 기능 수행시 즉, 공기 정화 운전 중에는 댐퍼부(20)가 개방되어 터널(4) 내의 오염된 공기(7)가 집진블록(30)을 관통할 수 있도록 하고, 집진블록(30)을 세척하기 위해 집진블록 세척부(40)를 가동하는 세척 운전 중에는 댐퍼부(20)를 폐쇄하여 세척수가 함체(10) 밖으로 비산되는 것을 방지한다.
이와 같은 댐퍼부(20)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 다수의 차단판(201)으로 구성될 수 있으나, 반드시 여기에 국한되는 것은 아니며 다양한 형태로 함체(10)의 전면부(101)를 개폐할 수 있는 구조로 구현될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼부(20)는 오염된 공기의 원활한 유입을 위해 상기 도 5에 도시한 바와 같이 양측면에 공기유입 가이드(202)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 공기유입 가이드(202)는 다양한 형태로 설계를 할 수 있으나, 터널 내부와 상기 함체(10)를 연결하여 오염된 공기의 유입로 형태로 하는 것이 바람직하다.
상기 집진블록(30)은 도 5에 도시한 바와 같이 댐퍼부(20)의 다음단에 위치하여 댐퍼부(20)를 통해 유입된 오염된 공기에 포함된 미세먼지 등을 전기 집진 원리에 의해 포집하여 오염된 공기를 실질적으로 정화하는 구성이다.
상기 전기 집진 원리는 전기 집진 방식을 이용하는 일반적인 전기 집진 장치에 이용되는 원리로 포집대상인 먼지, 분진 내지 수분입자와 같은 것을 하전(荷電)시킴으로써, 포집대상에 집진전극 방향으로 쿨롱력(정전기(靜電氣)력)을 일으켜 하전된 입자들을 포집한다.
이와 같은 원리를 이용하는 전기 집진 장치는 통상적으로 방전극에 인가된 고전압에 의해 전기장을 생성하고, 이후 2개의 전극 사이에서 높은 전압에 의해 전기장이 강한 부분이 전도성을 갖는 현상인 코로나 방전으로 방전극 주변의 전하 생성 및 전하의 이동이 이루어지고 이로 인해 먼지 등을 하전시키고, 이렇게 하전된 먼지 등은 전기장 내에서 집진전극 방향으로 발생한 쿨롱력에 의해 집진이 된다.
이와 같은 전기 집진 원리를 이용하는 집진블록(30)은 상기 도 7에 도시한 바와 같이 육각기둥 관 형상으로 전기적으로 접지되며, 집진블록의 구성을 위한 개수만큼 조립되는 다수의 벌집형 집진관(301)과 상기 벌집형 집진관(301)보다 상대적으로 길고, 양측면에 돌기가 형성된 금속판 형상으로 고전압 공급수단과 전기적으로 연결되어 도시한 바와 같이 상기 벌집형 집진관(301)의 내부 중심 위치에 위치하는 돌기형 방전극(302)을 포함하여 이루어진 집진셀(303)이 조립된 조립체인 것이 특징이다.
따라서, 상기 집진셀(303)은 벌집형의 관 형상을 갖는 집진관(301)의 중심부위에 돌기형 방전극(302)이 위치하는 구조를 특징으로 하여 하전되는 구간을 집진관(301) 전체로 하여 상대적으로 하전되는 구간을 확장함으로써 집진성능 및 집진효율을 상대적으로 높이고, 특히 30㎧ 이상의 고유속에서도 효율적으로 집진이 이루어지도록 한다.
즉, 집진셀(303) 전체 구간에서 미세먼지 등은 11000볼트 이상의 고전압 공급수단과 연결된 돌기형 방전극(302)으로부터 공급된 전하로 하전되어, 접지된 벌집형 집진관(301) 내벽에 포집된다.
이때, 상기 벌집형 집진관(301)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이 집진면적의 증대를 위해 알루미늄 소재로 하여 내경면에는 길이방향으로 다수의 홈(306)을 형성하여 주름진 형상을 갖는 주름형 집진관(305)인 것을 특징으로 한다.
따라서, 벌집형 집진관(301)의 내경면에 다수의 홈(306)을 상기 도 8에 도시한 바와 같이 형성하여 주름형 집진관(305)으로 함으로써 집진면적을 상대적으로 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 집진면적을 상대적으로 증가시킴으로써 집진성능과 집진효율을 높인다.
또한, 상기 돌기형 방전극(302)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이 길이방향의 축을 기준으로 회전을 시킨 꼬임 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 집진셀(303)을 통과하는 공기를 회전시켜 와류를 발생시킴으로써 하전된 포집대상(307)이 회전함에 따라 발생하는 원심력에 의해 포집이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
이처럼 꼬임 구조를 갖는 트위스트 방전극(304)은 그 형태에 특징이 있는 것으로, 흐르는 공기에 대해 회전력을 주어 와류가 발생할 수 있을 만큼의 소정의 폭을 갖는다.
이때, 상기 폭은 와류발생을 위해 주름형 집진관(305)의 직경에 비해 1/3 ~ 1/2로 하고, 돌기의 높이는 주름형 집진관의 직경에 비해 1/10 ~ 1/8로 하는 것이 바람직하다.
상기 트위스트 방전극(304)의 꼬임 횟수는 1회전(360도)이 바람직하나, 필요에 따라 2 내지 3회전 시킬 수 있다.
상기 집진블록 세척부(40)는 상기 도 9에 도시한 바와 같이 물 분사부(401), 이동부(402), 고압펌프(403), 급수탱크(404), 배수부(406)로 이루어진다.
상기 물 분사부(401)는 집진블록(30)의 앞쪽 내지 뒤쪽에 설치될 수 있으며, 상기 도 9에 도시한 바와 같이 앞뒤 모두 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 물분사부(401)는 상기 집진블록(30)의 폭과 유사한 길이의 수평기둥 형상으로 집진블록(30)을 향하여 다수의 분사 노즐(미도시)을 소정의 간격으로 배치하여 상기 고압펌프(403)로부터 고압으로 물을 공급받아 집진블록(30)의 집진셀 내부로 고압의 물을 분사한다. 이렇게 분사된 고압의 물은 집진셀 내부에 집진된 미세먼지 등을 제거한다.
이때, 물 분사부(401)는 상기 도 9에 도시한 바와 같이 상기 집진블록(30)의 높이만큼 상하로 이동시키기는 이동부(402)에 결합되어 상하로 이동하면서 집진블록(30)을 세척한다.
상기 이동부(402)는 모터에 의해 구동되는 것으로, 상기 물 분사부(401)를 이동시킬 수 있는 구조를 갖는 구조물이며, 어떤 특정한 구성이나 구조에 국한되지 않고, 상기 물 분사부(401)를 상하로 이동시킬 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 고압펌프(403)는 상기 물 분사부(401)와 상기 급수탱크(404) 사이에 위치하여 상기 급수탱크(404)로부터 세척수를 공급받아 이를 고압으로 상기 물 분사부(401)로 공급하다.
이때, 상기 급수탱크(404)는 함체(10) 외부의 급수관(405)과 연결되어 함체(10) 내부에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 배수부(406)는 집진블록(30)의 세척후 발생된 폐수를 상기 함체(10) 외부로 배수한다. 상기 배수부(406)는 상기 폐수를 함체(10) 밖으로 배출할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 어떤 특정한 배수구조에 한정되지 않는다.
상기 도 9에 도시하지는 않았으나, 상기 배수부(406)의 말단에 배수된 상기 폐수를 저장하고 이를 정화하는 수단을 더 구비하여, 폐수를 정화시켜 다시 세척수로 이용하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 집진블록 세척부(40)는 터널 공기 정화 시스템의 성능을 지속적으로 유지할 수 있도록 하고, 집진블록(30)의 사용 수명을 연장시킴으로써 터널 공기 정화 시스템의 유지 보수 비용을 절감시키는 효과가 있다.
상기 제트팬부(50)는 상기 함체(10)의 후면부(102)에 제트팬 유닛을 설치하여 흡입력을 제공함과 동시에 상기 집진블록을 통해 정화된 함체(10) 내의 공기를 터널 내로 공급한다.
상기 도 10에 도시한 바와 같이, 고속으로 회전하는 다수의 제트팬 유닛(501)을 함체의 후면부(102)에 병렬로 설치함으로써 터널 내의 오염된 공기를 함체(10) 내로 빨아들이는 흡입력을 제공함과 동시에 집진블록(30)을 통과하여 정화된 공기를 고속으로 터널 내로 배출한다.
특히, 상기 도 5에 도시한 바와 같이 집진블록(30)과 나란하게 제트팬부(50)를 배치하여 공기의 방향 전환 없이 터널 내에서 댐퍼부(20)를 통해 유입된 공기가 집진블록(30)을 거쳐 제트팬부(50)를 통해 다시 터널 내로 공급될 수 있도록 하여 터널 내의 공기 흐름을 방해하지 않고 고속으로 집진이 가능한 특징이 있다.
이와 같은 구조를 통해 유속이 30m/s인 상태에서 공기 중에 포함된 10㎛ 이하의 오염물질 내지 미세먼지 등을 집진할 수 있다.
특히, 본 발명은 상기와 같이 벌집형 집진관으로 이루어진 집진블록(30)과 나란하게 제트팬부(50)를 배치함으로써, 상기와 같이 공기의 방향 전환 없이 공기를 정화시킴과 동시에 화재 발생시 매연의 배출방향을 반대로 하기 위해 상기 제트팬부(50)가 역회전을 하여도 상기 집진블록(30)이 공기의 흐름을 방해하지 않아 제연기능을 원활하게 수행할 수 있는 특징이 있다.
따라서, 본 발명은 화재 발생시에도 집진기능과 제연기능을 수행할 수 있는 특별한 효과가 있다.
상기 제어부(60)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 함체(10)와 이격되어 관리자가 터널 공기 정화 시스템을 제어할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하며, 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40) 및 제트팬부(50)의 동작을 프로그램에 의해 자동으로 제어하거나, 수동 조작 모드를 제공하여 관리자의 조작에 따라 상기 구성을 제어한다.
상기 제어부(60)는 일반적으로 시스템을 제어하는 제어부의 구성으로 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40) 및 제트팬부(50)의 동작을 필요에 따라 제어할 수 있는 것이면 충분하며, 터널 내부는 물론 터널을 관리하는 관제실 등에도 설치할 수 있다.
본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치는 도 4 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 기본 개념을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이 터널(4) 상부 내측 공간(5)에 고유속/고효율의 집진시설(6)을 설치하여 터널(4) 내의 오염된 공기(7)를 고유속으로 흡입하고 이를 정화시킨 후, 정화된 공기(8)를 터널(4) 내로 다시 배출하는 것이 기본 개념으로, 고유속에서도 집진성능이 우수하여 집진효율이 높은 집진수단을 통해 터널 공기의 흐름에 영향을 미치지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 터널(4)의 상부 내측 공간(5)에 설치가 가능한 구조로 고유속/고효율의 집진블록을 통해 30㎧ 이상의 고유속으로 대량의 공기를 정화시켜 터널(4) 내의 공기 흐름에 영향을 미치지 않는 것을 특징으로 하고, 이점에서 상기 도 3에서 설명한 다수의 소용량 집진시설로 이루어지는 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치와 분명한 기술적 차별성을 갖는다.
이하, 바람직한 실시 예를 통해 본 발명 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치를 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 구성을 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 함체를 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록을 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 트위스트 방전극와 주름형 집진관을 설명하기 위한 도면, 도 9는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록 세척부를 설명하기 위한 도면, 도 10은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 제트팬부를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치는 함체(10), 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40), 제트팬부(50) 및 제어부(60)를 포함하여 구성된다.
상기 함체(10)는 상기 도 4와 같이 터널 상부 내측 공간(5)에 설치되도록 상기 도 6에 도시한 바와 같은 소정의 형상을 갖고, 오염된 공기가 유입되는 전면부(101)와 정화된 공기가 배출되는 후면부(102)로 구분된다.
즉, 상기 도 6에 도시한 바와 같이 측면부(103)는 전체가 밀폐되고, 전면부(102)는 댐퍼부(20)가 설치되고 나머지 부분은 밀폐되며, 후면부(102) 역시 제트팬부(50)가 설치되고 나머지 부분은 밀폐된다.
따라서, 터널(4) 내의 오염된 공기(7)는 댐퍼부(20)를 통해서만 함체(10)내로 유입되고, 제트팬부(50)를 통해서만 배출된다.
이때, 상기 함체(10)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 상기 집진블록(30)과 상기 제트팬부(50) 사이에 설치되는 공기 이동 가이드(104)를 더 포함한다.
상기 공기 이동 가이드(104)는 고속으로 상기 집진블럭(20)을 통과한 정화된 공기가 원할하게 제트팬부(50)로 이동하여 터널(4) 내로 배출될 수 있도록 정화된 공기를 안내하는 역할을 수행한다.
상기 댐퍼부(20)는 함체(10)의 전면부에 설치되어 전면부(101)를 개폐하는 역할을 수행한다. 공기를 정화하는 기능 수행시 즉, 공기 정화 운전 중에는 댐퍼부(20)가 개방되어 터널(4) 내의 오염된 공기(7)가 집진블록(30)을 관통할 수 있도록 하고, 집진블록(30)을 세척하기 위해 집진블록 세척부(40)를 가동하는 세척 운전 중에는 댐퍼부(20)를 폐쇄하여 세척수가 함체(10) 밖으로 비산되는 것을 방지한다.
이와 같은 댐퍼부(20)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 다수의 차단판(201)으로 구성될 수 있으나, 반드시 여기에 국한되는 것은 아니며 다양한 형태로 함체(10)의 전면부(101)를 개폐할 수 있는 구조로 구현될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼부(20)는 오염된 공기의 원활한 유입을 위해 상기 도 5에 도시한 바와 같이 양측면에 공기유입 가이드(202)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 공기유입 가이드(202)는 다양한 형태로 설계를 할 수 있으나, 터널 내부와 상기 함체(10)를 연결하여 오염된 공기의 유입로 형태로 하는 것이 바람직하다.
상기 집진블록(30)은 도 5에 도시한 바와 같이 댐퍼부(20)의 다음단에 위치하여 댐퍼부(20)를 통해 유입된 오염된 공기에 포함된 미세먼지 등을 전기 집진 원리에 의해 포집하여 오염된 공기를 실질적으로 정화하는 구성이다.
상기 전기 집진 원리는 전기 집진 방식을 이용하는 일반적인 전기 집진 장치에 이용되는 원리로 포집대상인 먼지, 분진 내지 수분입자와 같은 것을 하전(荷電)시킴으로써, 포집대상에 집진전극 방향으로 쿨롱력(정전기(靜電氣)력)을 일으켜 하전된 입자들을 포집한다.
이와 같은 원리를 이용하는 전기 집진 장치는 통상적으로 방전극에 인가된 고전압에 의해 전기장을 생성하고, 이후 2개의 전극 사이에서 높은 전압에 의해 전기장이 강한 부분이 전도성을 갖는 현상인 코로나 방전으로 방전극 주변의 전하 생성 및 전하의 이동이 이루어지고 이로 인해 먼지 등을 하전시키고, 이렇게 하전된 먼지 등은 전기장 내에서 집진전극 방향으로 발생한 쿨롱력에 의해 집진이 된다.
이와 같은 전기 집진 원리를 이용하는 집진블록(30)은 상기 도 7에 도시한 바와 같이 육각기둥 관 형상으로 전기적으로 접지되며, 집진블록의 구성을 위한 개수만큼 조립되는 다수의 벌집형 집진관(301)과 상기 벌집형 집진관(301)보다 상대적으로 길고, 양측면에 돌기가 형성된 금속판 형상으로 고전압 공급수단과 전기적으로 연결되어 도시한 바와 같이 상기 벌집형 집진관(301)의 내부 중심 위치에 위치하는 돌기형 방전극(302)을 포함하여 이루어진 집진셀(303)이 조립된 조립체인 것이 특징이다.
따라서, 상기 집진셀(303)은 벌집형의 관 형상을 갖는 집진관(301)의 중심부위에 돌기형 방전극(302)이 위치하는 구조를 특징으로 하여 하전되는 구간을 집진관(301) 전체로 하여 상대적으로 하전되는 구간을 확장함으로써 집진성능 및 집진효율을 상대적으로 높이고, 특히 30㎧ 이상의 고유속에서도 효율적으로 집진이 이루어지도록 한다.
즉, 집진셀(303) 전체 구간에서 미세먼지 등은 11000볼트 이상의 고전압 공급수단과 연결된 돌기형 방전극(302)으로부터 공급된 전하로 하전되어, 접지된 벌집형 집진관(301) 내벽에 포집된다.
이때, 상기 벌집형 집진관(301)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이 집진면적의 증대를 위해 알루미늄 소재로 하여 내경면에는 길이방향으로 다수의 홈(306)을 형성하여 주름진 형상을 갖는 주름형 집진관(305)인 것을 특징으로 한다.
따라서, 벌집형 집진관(301)의 내경면에 다수의 홈(306)을 상기 도 8에 도시한 바와 같이 형성하여 주름형 집진관(305)으로 함으로써 집진면적을 상대적으로 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 즉, 집진면적을 상대적으로 증가시킴으로써 집진성능과 집진효율을 높인다.
또한, 상기 돌기형 방전극(302)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이 길이방향의 축을 기준으로 회전을 시킨 꼬임 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 집진셀(303)을 통과하는 공기를 회전시켜 와류를 발생시킴으로써 하전된 포집대상(307)이 회전함에 따라 발생하는 원심력에 의해 포집이 더욱 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다.
이처럼 꼬임 구조를 갖는 트위스트 방전극(304)은 그 형태에 특징이 있는 것으로, 흐르는 공기에 대해 회전력을 주어 와류가 발생할 수 있을 만큼의 소정의 폭을 갖는다.
이때, 상기 폭은 와류발생을 위해 주름형 집진관(305)의 직경에 비해 1/3 ~ 1/2로 하고, 돌기의 높이는 주름형 집진관의 직경에 비해 1/10 ~ 1/8로 하는 것이 바람직하다.
상기 트위스트 방전극(304)의 꼬임 횟수는 1회전(360도)이 바람직하나, 필요에 따라 2 내지 3회전 시킬 수 있다.
상기 집진블록 세척부(40)는 상기 도 9에 도시한 바와 같이 물 분사부(401), 이동부(402), 고압펌프(403), 급수탱크(404), 배수부(406)로 이루어진다.
상기 물 분사부(401)는 집진블록(30)의 앞쪽 내지 뒤쪽에 설치될 수 있으며, 상기 도 9에 도시한 바와 같이 앞뒤 모두 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같은 물분사부(401)는 상기 집진블록(30)의 폭과 유사한 길이의 수평기둥 형상으로 집진블록(30)을 향하여 다수의 분사 노즐(미도시)을 소정의 간격으로 배치하여 상기 고압펌프(403)로부터 고압으로 물을 공급받아 집진블록(30)의 집진셀 내부로 고압의 물을 분사한다. 이렇게 분사된 고압의 물은 집진셀 내부에 집진된 미세먼지 등을 제거한다.
이때, 물 분사부(401)는 상기 도 9에 도시한 바와 같이 상기 집진블록(30)의 높이만큼 상하로 이동시키기는 이동부(402)에 결합되어 상하로 이동하면서 집진블록(30)을 세척한다.
상기 이동부(402)는 모터에 의해 구동되는 것으로, 상기 물 분사부(401)를 이동시킬 수 있는 구조를 갖는 구조물이며, 어떤 특정한 구성이나 구조에 국한되지 않고, 상기 물 분사부(401)를 상하로 이동시킬 수 있는 다양한 형태를 가질 수 있다.
상기 고압펌프(403)는 상기 물 분사부(401)와 상기 급수탱크(404) 사이에 위치하여 상기 급수탱크(404)로부터 세척수를 공급받아 이를 고압으로 상기 물 분사부(401)로 공급하다.
이때, 상기 급수탱크(404)는 함체(10) 외부의 급수관(405)과 연결되어 함체(10) 내부에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 배수부(406)는 집진블록(30)의 세척후 발생된 폐수를 상기 함체(10) 외부로 배수한다. 상기 배수부(406)는 상기 폐수를 함체(10) 밖으로 배출할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 어떤 특정한 배수구조에 한정되지 않는다.
상기 도 9에 도시하지는 않았으나, 상기 배수부(406)의 말단에 배수된 상기 폐수를 저장하고 이를 정화하는 수단을 더 구비하여, 폐수를 정화시켜 다시 세척수로 이용하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같은 집진블록 세척부(40)는 터널 공기 정화 시스템의 성능을 지속적으로 유지할 수 있도록 하고, 집진블록(30)의 사용 수명을 연장시킴으로써 터널 공기 정화 시스템의 유지 보수 비용을 절감시키는 효과가 있다.
상기 제트팬부(50)는 상기 함체(10)의 후면부(102)에 제트팬 유닛을 설치하여 흡입력을 제공함과 동시에 상기 집진블록을 통해 정화된 함체(10) 내의 공기를 터널 내로 공급한다.
상기 도 10에 도시한 바와 같이, 고속으로 회전하는 다수의 제트팬 유닛(501)을 함체의 후면부(102)에 병렬로 설치함으로써 터널 내의 오염된 공기를 함체(10) 내로 빨아들이는 흡입력을 제공함과 동시에 집진블록(30)을 통과하여 정화된 공기를 고속으로 터널 내로 배출한다.
특히, 상기 도 5에 도시한 바와 같이 집진블록(30)과 나란하게 제트팬부(50)를 배치하여 공기의 방향 전환 없이 터널 내에서 댐퍼부(20)를 통해 유입된 공기가 집진블록(30)을 거쳐 제트팬부(50)를 통해 다시 터널 내로 공급될 수 있도록 하여 터널 내의 공기 흐름을 방해하지 않고 고속으로 집진이 가능한 특징이 있다.
이와 같은 구조를 통해 유속이 30m/s인 상태에서 공기 중에 포함된 10㎛ 이하의 오염물질 내지 미세먼지 등을 집진할 수 있다.
특히, 본 발명은 상기와 같이 벌집형 집진관으로 이루어진 집진블록(30)과 나란하게 제트팬부(50)를 배치함으로써, 상기와 같이 공기의 방향 전환 없이 공기를 정화시킴과 동시에 화재 발생시 매연의 배출방향을 반대로 하기 위해 상기 제트팬부(50)가 역회전을 하여도 상기 집진블록(30)이 공기의 흐름을 방해하지 않아 제연기능을 원활하게 수행할 수 있는 특징이 있다.
따라서, 본 발명은 화재 발생시에도 집진기능과 제연기능을 수행할 수 있는 특별한 효과가 있다.
상기 제어부(60)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 함체(10)와 이격되어 관리자가 터널 공기 정화 시스템을 제어할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하며, 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40) 및 제트팬부(50)의 동작을 프로그램에 의해 자동으로 제어하거나, 수동 조작 모드를 제공하여 관리자의 조작에 따라 상기 구성을 제어한다.
상기 제어부(60)는 일반적으로 시스템을 제어하는 제어부의 구성으로 댐퍼부(20), 집진블록(30), 집진블록 세척부(40) 및 제트팬부(50)의 동작을 필요에 따라 제어할 수 있는 것이면 충분하며, 터널 내부는 물론 터널을 관리하는 관제실 등에도 설치할 수 있다.
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도 1은 종래 수직갱형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 종래 바이패스형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 기본 개념을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 함체를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 트위스트 방전극과 주름형 집진관을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록 세척부를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 제트팬부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래 바이패스형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 종래 터널 내부 설치형 터널 공기 정화 장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 기본 개념을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 함체를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록을 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 트위스트 방전극과 주름형 집진관을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 집진블록 세척부를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치의 제트팬부를 설명하기 위한 도면이다.
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*** 도면의 주요부분에 대한 도면부호의 설명 ***
10 : 함체 20 : 댐퍼부
30 : 집진블록 40 : 집진블록 세척부
50 : 제트팬부 60 : 제어부
101 : 전면부 102: 후면부
103 : 측면부 104 : 공기 이동 가이드
201 : 차단판 202 : 공기유입 가이드
301 : 벌집형 집진관 302 : 돌기형 방전극
303 : 집진셀 304 : 트위스트 방전극
305 : 주름형 집진관 306 : 홈
307 : 포집대상
401 : 물 분사부 402 : 이동부
403 : 고압펌프 404 : 급수탱크
405 : 급수관 406 : 배수부
501 : 제트팬유닛
Claims (8)
- 터널의 상부 내측 공간에 설치되는 터널 공기 정화 장치에 있어서,상기 터널 상부 내측 공간에 설치되도록 소정의 형상을 갖고 전면부와 후면부를 갖는 함체;상기 함체의 전면부를 개폐하는 댐퍼부;알루미늄 소재의 육각기둥 관 형상으로 집진면적의 증대를 위해 내경면은 길이방향으로 다수의 홈을 갖고 전기적으로 접지되며 집진블록의 구성을 위한 개수만큼 조립되는 다수의 벌집형 집진관과 상기 벌집형 집진관보다 상대적으로 길고 양측면에 돌기가 형성된 금속판 형상으로 고전압 공급수단과 전기적으로 연결되어 상기 벌집형 집진관의 중심부에 위치하며 포집대상에 원심력을 제공하기 위해 꼬임 구조로 된 돌기형 방전극을 포함하여 전기 집진 원리에 의해 상기 댐퍼부를 통해 유입된 공기 중에 포함된 미세먼지 등을 집진하는 다수의 집진셀이 조립된 집진블록;상기 집진블록의 전단 내지 후단에 설치되고, 고압의 물을 상기 집진셀을 향하여 분사하여, 상기 집진셀 내측에 집진된 미세먼지 등을 제거하여 집진블록을 세척하는 집진블록 세척부;상기 함체의 후면부에 제트팬 유닛을 설치하여 흡입력을 제공함과 동시에 상기 집진블록을 통해 정화된 함체 내의 공기를 터널 내로 공급하는 제트팬부; 및상기 댐퍼부, 집진블록, 집진블록 세척부 및 제트팬부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하고,상기 함체 내에서 상기 댐퍼부, 상기 집진블록 및 상기 제트팬부는 종으로 나란하게 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 함체는상기 집진블록과 상기 제트팬부 사이에 설치되어 정화된 공기의 원할한 이동을 위한 공기 이동 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 댐퍼부는터널 내의 오염된 공기를 원할하게 유입하기 위한 공기유입 가이드;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 집진블록 세척부는상기 집진블록의 폭과 유사한 길이의 수평기둥 형상으로 집진블록을 향하여 다수의 분사 노즐이 소정의 간격으로 배치되어 하기 고압펌프로부터 고압으로 물을 공급받아 분사하는 물 분사부;상기 물 분사부를 상기 집진블록의 높이만큼 상하로 이동시키기는 이동부;상기 물 분사부에 고압의 물을 공급하는 고압펌프;급수관과 연결되어 세척용 물을 저장하고, 상기 고압펌프에 물을 공급하는 급수탱크; 및집진블록의 세척 후 발생된 폐수를 상기 함체 외부로 배수하는 배수부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서, 제트팬부는다수의 상기 제트팬 유닛을 함체의 후면부에 병렬로 배치하여 이루어지는 것;을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제어부는상기 함체의 외부에 설치되어 원격으로 상기 댐퍼부, 집진블록, 세척부 및 제트팬부의 동작을 제어하는 것;을 특징으로 하는 루프형 고유속 터널 공기 정화 장치.
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