KR101031907B1 - 차량용 집진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 전원인가없이 차량의 주행풍을 이용하여 집진함으로써 쾌적한 지하환경을 조성하는 동시에 초기 투자비용의 절감과 더불어 유지 및 관리비용의 절감을 기대할 수 있고, 차량의 진행방향에 구애받지 않고 집진할 수 있는 차량용 집진장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 차량용 집진장치에 있어서, 한쪽에 제1 유입구가 형성되고, 다른 쪽에 제2 유입구가 형성되며, 차량의 진행방향에 따라 제1 유입구와 제2 유입구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유입후드와; 유입후드에 연결되고, 유입후드를 통해 공급된 외부공기가 내부에서 선회기류를 형성하도록 하며, 선회기류의 원심력을 이용하여 외부공기로부터 오염물질을 분리시키는 사이클론부와; 사이클론부의 하부에 배치되어 오염물질이 집진되는 오염물질집진부; 및 사이클론부에 연결되고, 한쪽에 제1 유출구가 형성되며, 다른 쪽에 제2 유출구가 형성되고, 제1 유입구와 제2 유입구의 개폐에 따라 제1 유출구와 제2 유출구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유출후드; 를 포함하는 차량용 집진장치를 제공한다.

지하철, 집진장치, 유입후드, 사이클론부, 분진수거부, 유출후드, 개폐수단

Description

차량용 집진장치{DUST SEPARATOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 집진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 전원인가없이 차량의 주행풍을 이용하여 집진함으로써 쾌적한 지하환경을 조성하는 동시에 초기 투자비용의 절감과 더불어 유지 및 관리비용의 절감을 기대할 수 있고, 차량의 진행방향에 구애받지 않고 집진할 수 있는 차량용 집진장치에 관한 것이다.

우리나라의 경우 도심의 교통 문제를 해결하기 위하여 지하철을 이용한 수송분담율을 높이고자 하고 있으며, 이에 지속적으로 지하철을 건설하고 있다. 이와 같이 증가하고 있는 지하철 터널은 지상의 교통시설 등에서 유입되는 공기 중의 먼지와, 주행하는 지하철 열차에 의해 발생하는 부유먼지, 선로와 전기 공급선의 마찰로 인한 미세먼지 등으로 인하여 외부공기의 수 배 이상 오염된 것으로 알려져 있다.

특히, 열차의 운행에 따라 터널 내부의 미세먼지와 각종 중금속으로 오염된 열차주행풍이 승강장으로 밀려 들어와 대기 중인 승객의 건강과 대합실로 이어진 지하철 역사의 실내를 오염시키게 된다. 승강장의 경우 현재 스크린 도어(승강장 안전문) 등을 설치하여 열차주행풍을 차단하는 역할을 하고 있지만, 열차 운행이 종료 된 후 선로 점검을 위한 안전관리자의 근무 환경이 열악해지고 있으며, 터널 내부의 열차주행풍을 해소하기 위해 설치된 환기구로 오염농도가 높은 공기가 배출되어 주변 지역의 민원이 지속적으로 발생하고 있다.

또한, 열차 내부의 승객의 호흡으로 인해 발생된 이산화탄소(CO₂) 농도를 낮추어 쾌적한 실내 환기 조건을 충족시키기 위해 외부의 공기를 유입하게 되는데, 이를 위해 열차에 설치되어 오염도가 높은 터널 내부의 공기를 필터링하는 여과집진장치의 먼지 부하를 증가시킴으로써 필터 교체 시기가 빨라져 유지, 관리비용이 증가하는 문제가 발생하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 특허 제686897호 "지하철의 환기장치", 대한민국 실용신안 제371644호 "자동차 주행 중 발생하는 분진 집진장치"와 같은 기술이 개시되었다.

그러나 "지하철의 환기장치", "자동차 주행 중 발생하는 분진 집진장치"와 같은 기술들은 외부공기를 흡입하기 위하여 별도의 전원을 필요로 수단, 예를 들어 흡입팬 등을 사용함으로써 제작비용 및 유지관리비용이 상승하는 문제점이 있었다.

또한, 전술한 종래기술들은 차량의 운행시 정해져 있는 방향으로 운행해야만 오염물질을 집진할 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 차량용 집진장치에서 기인되는 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,

본 발명의 목적은 별도의 전원인가없이 차량의 주행풍을 이용하여 집진함으로써 쾌적한 지하환경을 조성하는 동시에 초기 투자비용의 절감과 더불어 유지 및 관리비용의 절감을 기대할 수 있는 차량용 집진장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 진행방향에 구애받지 않고 집진할 수 있는 차량용 집진장치를 제공하는 데 있다.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 차량용 집진장치에 있어서,한쪽에 제1 유입구가 형성되고, 다른 쪽에 제2 유입구가 형성되며, 차량의 진행방향에 따라 제1 유입구와 제2 유입구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유입후드와; 유입후드에 연결되고, 유입후드를 통해 공급된 외부공기가 내부에서 선회기류를 형성하도록 하며, 선회기류의 원심력을 이용하여 외부공기로부터 오염물질을 분리시키는 사이클론부와; 사이클론부의 하부에 배치되어 오염물질이 집진되는 오염물질집진부; 및 사이클론부에 연결되고, 한쪽에 제1 유출구가 형성되며, 다른 쪽에 제2 유출구가 형성되고, 제1 유입구와 제2 유입구의 개폐에 따라 제1 유출구와 제2 유출구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유출후드; 를 포함하는 차량용 집진장치를 제공한다.

제1 유입구, 제2 유입구, 제1 유출구, 제2 유출구 중 어느 하나 또는 둘 이상에는 공기와 마주치는 힘에 의해 개방되는 개폐수단이 형성되도록 구성될 수 있다.

개폐수단은, 개폐도어와; 개폐도어를 탄성지지하며, 개폐도어가 외부공기와 마주치는 힘의 정도에 따라 회동하여 개방되는 축으로 설치되는 탄성체; 및 개폐도어의 폐쇄시 개폐도어를 지지하는 밀림방지구; 를 포함하도록 구성될 수 있다.

사이클론부는, 제1 유입구와 제2 유입구 각각을 향하도록 형성되는 흡기구와; 흡기구를 통해 공급된 공기가 선회하여 오염물질이 분리되는 몸체와; 오염물질이 배출되는 배출구; 및 오염물질이 분리된 공기가 배기되는 배기덕트; 를 포함하고, 흡기구에는 제1 유입구 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 흡기구 중 어느 하나를 개방시키고 다른 하나를 폐쇄시키는 커버가 장착되도록 구성될 수 있다.

커버는, 한쪽이 흡기구를 개폐시키고, 다른쪽이 한쪽에 대해 경사지게 형성되되 한쪽보다 큰 면적으로 이루어지며 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 동작되는 날개부재; 및 몸체와 날개부재를 연결하며, 날개부재의 한쪽과 다른쪽의 경계선상에 배치되어 날개부재의 회동축으로 사용되는 힌지; 를 포함하도록 구성될 수 있다.

몸체에는 흡기구 주변을 감싸며 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기의 진행방향을 따라 슬라이드홈이 형성된 커버가이드가 구비되고, 커버는, 커버가이드에 안착되고, 한쪽이 흡기구를 개폐시키며, 다른쪽이 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 커버가이드 상에서 슬라이드 동작되는 날개부재; 및 날개부재에 형성되고, 슬라이드홈에 결합되는 슬라이드돌기; 를 포함하도록 구성될 수 있다.

차량은 지하철용 열차인 것으로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 집진장치에 의하면, 별도의 전원인가없이 차량의 주행풍을 이용하여 집진함으로써 쾌적한 지하환경을 조성하는 동시에 초기 투자비용의 절감과 더불어 유지 및 관리비용의 절감을 기대할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명은 차량의 진행방향에 구애받지 않고 집진할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량 내부에 환기용 공기를 유입시키기 위해 설치된 공기정화장치의 필터링시 부하를 저감시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 터널 내부의 오염물질을 집진하여 환기구를 통해 외부로 배출되는 공기의 오염도를 낮춤으로써 환기구 주변의 민원을 해소하고, 친환경 도시로써의 이미지 개선이 가능한 효과가 있다.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적 일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)는 크게 유입후드(100)와 사이클론부(200), 오염물질집진부(300) 및 유출후드(400)를 포함하여 구성된다. 이때, 유입후드(100)와 유출후드(400)는 외부공기의 유입, 유출이 원활하게 이루어지도록 하나의 원통으로 형성되고, 이러한 원통은 외부공기를 더욱 많이 받아들일 수 있도록 양측말단의 직경이 더 커지게, 즉 직경이 더 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.

유입후드(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10) 내에 외부공기를 유입시키게 되는 것으로, 외부공기의 유입량을 높일 수 있도록 한쪽에 제1 유입구(110)가 형성되고, 그에 대향되는 다른 쪽에 제2 유입구(120)가 형성된다. 이러한 제1 유입구(110)와 제2 유입구(120)는 차량의 운행시 차량의 진행방향에 따라 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄된다. 즉, 차량이 제2 유입구(120)로부터 제1 유입구(110)의 방향으로 운행되는 경우 제1 유입구(110)는 개방, 제2 유입구(120)는 폐쇄되며 제1 유입구(110)로부터 제2 유입구(120) 방향으로 운행되는 경우 제2 유입구(120)는 개방, 제1 유입구(110)는 폐쇄되는 것이다.

여기서, 제1 유입구(110)와 제2 유입구(120)의 개폐를 위해서 개폐수단(500)이 마련되는데, 개폐수단(500)은 별도로 전원을 인가받아 외부공기를 흡입하는 수단, 예를 들어 흡입팬(미도시) 등을 이용하지 않고 차량의 운행에 따라 공기와 마주치는 힘, 즉 차량의 운행속도나 외부공기 자체의 풍속에 의해 개방 또는 폐쇄되 게 된다.

이러한 개폐수단(500)은 개폐도어(510)와 탄성체(520) 및 밀림방지구(530)를 포함하여 구성된다.

개폐도어(510)는 외부공기와 마주쳐 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 개폐하게 된다. 탄성체(520)는 개폐도어(510)를 탄성지지하며, 개폐도어(510)의 회동축으로 사용된다. 즉, 개폐도어(510)가 외부공기와 마주치는 힘의 정도에 따라 회동하여 개방되거나 폐쇄되도록 동작되는 축으로 설치되는 것이다. 그리고 밀림방지구(530)는 탄성체(520)의 탄성력에 의해 개폐도어(510)가 폐쇄되는 경우 개폐도어(510)가 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 폐쇄할 수 있는 위치에 멈출 수 있도록 지지하게 된다. 즉, 밀림방지구(530)는 개폐도어(510)의 폐쇄동작시 일정 각도 이상으로 동작되지 않도록 방지하게 된다.

여기서, 유입후드(100)는 외부공기를 유입시켜 하기에 서술하는 사이클론부(200)에 공급하는 역할을 하게 된다. 이를 위해 제1 유입구(110)가 개방되면 제2 유입구(120)는 폐쇄됨으로써 유입후드(100)로 유입된 외부공기가 그대로 외부로 배기되는 것을 방지할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 이에, 본 발명에서는 밀림방지구(530)를 두어 이를 해결하고자 하였다. 예를 들어, 제1 유입구(110)의 개폐수단(500)과 마주쳐 개폐수단(500)을 개방시킨 외부공기가 제2 유입구(120)의 개폐수단(500)에 도달하게 되면 밀림방지구(530)가 제2 유입구(120)의 개폐도어(510)의 밀림동작을 방지하여 제2 유입구(120)의 개폐수단(500)의 개방을 방지하게 되는 것이다.

사이클론부(200)는 유입후드(100)로부터 공급된 외부공기로부터 오염물질을 분리시키는 구성요소이다. 이를 위해 사이클론부(200)는 유입후드(100)에 연결되어 외부공기를 공급받아 외부공기가 사이클론부(200)의 내부에서 선회기류를 형성하도록 하며, 선회기류의 원심력을 이용하여 외부공기로부터 오염물질을 분리시키게 된다.

이러한 사이클론부(200)는 흡기구(210)와 몸체(220), 배출구(230) 및 배기덕트(240)를 포함하여 구성되며, 도시된 도면에서는 3개의 사이클론부(200)가 배치되어 있으나 제작비용 및 사용환경 등에 따라 사이클론부(200)의 숫자는 가감할 수 있다.

흡기구(210)는 제1 유입구(110)와 제2 유입구(120) 각각을 향하도록 형성되어 차량의 진행방향에 따라 유입후드(100)에 유입된 외부공기를 공급받을 수 있게 된다.

몸체(220)는 하부측 일부가 점차 단면적이 감소하는 형상으로 형성되고, 흡기구(210)를 통해 공급된 외부공기를 선회시켜 선회기류를 형성함으로써 원심력을 이용하여 외부공기에서 오염물질을 분리시키게 된다.

이때, 흡기구(210)는 외부공기가 몸체(220) 내에서 선회기류를 형성할 수 있도록 몸체(220) 원주의 접선방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

배출구(230)와 배기덕트(240)는 각각 외부공기로부터 분리된 오염물질과, 오염물질이 분리된 공기가 사이클론부(200)로부터 빠져나가는 구성요소이다. 여기서, 배기덕트(240)는 배출구(230)보다 높도록, 그리고 소정 간격 떨어지게 형성되어 오 염물질이 배기덕트(240)에 쉽게 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 유입후드(100)의 일부를 관통하여 하기의 유출후드(400)에 연결된다.

오염물질집진부(300)는 사이클론부(200)의 하부에 배치되어 오염물질이 집진되는 구성요소로써 사이클론부(200) 내에서 분리된 오염물질이 낙하하여 오염물질집진부(300)에 포집되어 배출된다.

유출후드(400)는 전술한 유입후드(100)와 반대되는 개념으로 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)에서 오염물질이 분리된 공기를 외부로 유출시키는 구성요소이다. 이를 위해 유출후드(400)는 사이클론부(200), 즉 배기덕트(240)에 연결되고, 한쪽에 제1 유출구(410)가 형성되며, 다른 쪽에 제2 유출구(420)가 형성된다. 이때, 제1 유출구(410)는 제1 유입구(110)와 같은 방향을 향하도록 형성되며, 제2 유출구(420)는 제2 유입구(120)와 같은 방향을 향하도록 형성된다. 그리고 제1 유입구(110)와 제2 유입구(120)의 개폐에 따라 제1 유출구(410)와 제2 유출구(420) 중 어느 하나는 개방되고 다른 하나는 폐쇄되도록 동작된다. 즉, 차량의 진행방향에 따라 제1 유입구(110)가 개방되면 제1 유출구(410)는 폐쇄되고 제2 유출구(420)는 개방되며, 제2 유입구(120)가 개방되면 제2 유출구(420)는 폐쇄되고 제1 유출구(410)는 개방되는 것이다.

이를 위해 제1 유출구(410)와 제2 유출구(420)에는 전술한 제1 유입구(110)와 제2 유입구(120)와 마찬가지로 공기와 마주치는 힘에 의해 개폐되도록 개폐도어(510)와 탄성체(520) 및 밀림방지구(530)를 포함하여 구성되는 개폐수단(500)이 형성된다. 이러한 개폐수단(500)에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 동일하므로 여 기에서는 생략한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 분해사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 사이클론부의 결합사시도이다. 여기서, 본 발명의 제1 실시예와 제2 또는 제3 실시예를 구분하는 것은 사이클론부의 형상이며, 도 2와 도 4에서는 도면의 이해를 돕기 위해 사이클론부의 각 구성요소가 분리되어 있는 것으로 나타내었으나 실제로는 도 3과 같이 일체로 결합되어 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 집진장치는 전술한 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)와 유사하게 구성되나, 제1 실시예와는 달리 각각의 흡기구(210)에 외부공기, 즉 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 흡기구(210) 중 어느 하나를 개방시키고 다른 하나를 폐쇄시키는 커버(250)가 장착된다는 점에서 구별된다.

이와 같은 커버(250)는 날개부재(252)와 힌지(254)를 포함하여 구성된다.

날개부재(252)는 한쪽이 흡기구(210)를 개폐시키고, 다른쪽이 한쪽에 대해 경사지게 형성되되 한쪽보다 큰 면적으로 이루어지며 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 동작된다. 여기서, 도 2 및 도 3에서는 날개부재(252)의 다른쪽이 한쪽에 비해 길이가 긴 것으로 나타내었으나 폭이 더 넓도록 형성할 수도 있고, 길이와 폭 모두 한쪽에 비해 더 크게 형성되도록 구성될 수도 있다.

힌지(254)는 몸체(220)와 날개부재(252)를 연결하며, 날개부재(252)의 한쪽 과 다른쪽의 경계선상에 배치되어 날개부재(252)의 회동축으로 사용된다.

이에 따라 제1 유입구(110)를 통해 유입된 외부공기는 그에 대응되게 형성된 흡기구(210)에 마련된 커버(250), 즉 날개부재(252)의 다른쪽에 마주쳐 이를 개방시키게 되고, 제2 유입구(120)에 대응되도록 형성된 흡기구(210)의 날개부재(252)의 다른쪽과 마주쳐 이를 폐쇄시키게 된다. 이때, 날개부재(252)는 외부공기와 마주치는 힘 뿐만 아니라 날개부재(252) 자체의 하중에 의해 외부공기와 마주치는 힘이 강할 경우 날개부재(252)가 개방되도록 하고, 외부공기와 마주치는 힘이 약해질 경우 자중에 의해 폐쇄되도록 구성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 분해사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 사이클론부의 결합사시도이다.

본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치는 제2 실시예와 유사하나, 커버(260)가 몸체(220)의 커버가이드(222)에 장착되어 사용된다는 점에서 구별된다.

즉, 몸체(220)에는 흡기구(210) 주변을 감싸며 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 통해 유입되는 공기의 진행방향을 따라 슬라이드홈(224)이 형성된 커버가이드(222)가 구비된다.

그리고 커버(260)는 전술한 제2 실시예와는 달리 날개부재(262)와 슬라이드돌기(264)를 포함하여 구성되는데, 날개부재(262)는 커버가이드(222)에 안착되고, 한쪽이 흡기구(210)를 개폐시키며, 다른쪽이 제1 유입구(110) 또는 제2 유입구(120)를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 커버가이드(222) 상에서 슬라 이드 동작되며, 슬라이드돌기(264)는 날개부재(262)에 형성되고, 커버가이드(222)의 슬라이드홈(224)에 결합되어 커버(260)의 동작에 사용된다.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치가 설치되는 차량의 예를 나타낸 도이다. 여기서, 본 발명의 제2 또는 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치는 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치와 유사하게 설치되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)가 지하철용 열차(20)의 하부에 설치되어 있다. 이에 따라 열차(20) 운행시 발생하는 터널 내부의 미세먼지와 각종 중금속으로 오염된 분진 등과 같은 오염물질을 집진하여 쾌적한 지하공간을 제공하는 것이다. 게다가, 별도의 전원을 공급하여 외부공기를 흡입하지 않아도 열차(20)의 운행에 따라 외부공기가 차량용 집진장치(10)에 유입되므로 초기 투자비용의 절감과 더불어 유지 및 관리비용의 절감할 수 있다.

그리고 도 6의 (b)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)가 버스(30)에 설치되어 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 집진장치(10)는 다양한 차량에 적용하여 사용할 수 있다.

이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 차량용 집진장치를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기에서는 차량용 집진장치가 지하철용 열차에 설 치되어 사용되는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치의 사용상태를 나타낸 사용상태도이다.

도 7을 살펴보면 차량, 즉 지하철용 열차(20)가 전진(도면 상 우측에서 좌측 방향으로 운행)하게 되면 그에 따라 열차(20) 좌측의 외부공기와 열차(20)가 마주치게 된다.

이에 따라 외부공기와 마주치게 된 제1 유입구(110)의 개폐수단(500), 즉 개폐도어(510)가 개방됨으로써 결국 제1 유입구(110)가 개방되어 유입후드(100)에 외부공기가 유입된다.

그리고 유입후드(100)에 유입된 외부공기는 유입후드(100)를 관통하고 있는 배기덕트(240)의 측면을 지나 제1 유입구(110)의 반대측, 즉 제2 유입구(120)에 위치한 개폐수단(500)까지 닿게 되나 제2 유입구(120)에 마련된 개폐수단(500), 즉 개폐도어(510)는 밀림방지구(530)에 의해 개방되지 않고 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

한편, 제1 유입구(110)를 통해 유입후드(100)에 유입된 외부공기는 제1 유입구(110)에 대응되어 형성되어 있는 흡기구(210)를 통해 사이클론부(200)의 내부에 공급된다.

이와 같이 흡기구(210)를 통해 사이클론부(200)에 공급된 외부공기는 사이클론부(200) 내에서 선회하면서 선회기류를 형성하며, 선회기류의 원심력과 오염물질의 자체 중량에 의해 외부공기로부터 오염물질이 분리된다.

외부공기로부터 분리된 오염물질은 하측으로 이동하여 배출구(230)를 통해 오염물질집진부(300)에 포집되고, 오염물질이 분리된 공기는 배기덕트(240)를 통해 유출후드(400)로 이동하게 된다.

유출후드(400)로 이동된 공기는 외부로 유출되는데, 제1 유입구(110)와 같은 방향을 향하여 형성된 제1 유출구(410)의 개폐수단(500)은 외부공기에 의해 개방되지 않도록 밀림방지구(530)에 의해 지지됨으로써 제1 유출구(410)는 폐쇄되어 있다.

그리고 제2 유출구(420)의 개폐수단(500)은 사이클론부(200)로부터 이동된 공기에 의해 개방되어 공기가 제2 유출구(420)를 통해 유출됨으로써 제1 유입구(110)로부터 제2 유출구(420)를 잇는 공기통로가 형성된다.

결국 열차(20)의 진행방향에 대해 맞서는 외부공기가 열차(20)의 운행에 따라 차량용 집진장치(10)에 유입되고, 오염물질이 분리된 청정공기는 열차(20)의 운행방향에 반대측으로 유출되어 쾌적한 지하환경을 조성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 8에서는 열차(20)가 도 7과는 반대로 후진(도면 상 좌측에서 우측 방향으로 운행)하는 것을 나타낸 것으로, 열차(20) 우측의 외부공기가 차량용 집진장치(10)에 유입되게 된다. 이후의 순서는 전술한 도 7의 설명과 대동소이하므로 설명을 생략한다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 사용상태를 나타낸 사용상태도이며, 도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시예 에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 사용상태를 나타낸 사용상태도이다. 제2 및 제3 실시예는 사이클론부를 제외하고는 제1 실시예와 동일하므로 도 9 내지 도 12에서는 사이클론부의 사용 상태에 대해서만 설명한다.

먼저, 본 발명의 제2 실시예에서 사용되는 사이클론부(200)에는 제1 유입구(110)를 통해 유입된 외부공기에 의해 개폐되는 커버(250)가 장착된다.

즉, 도 9와 도 7을 결부시켜 참조할 때 차량, 즉 지하철용 열차(20)가 전진(도면상 우측에서 좌측 방향으로 운행)하게 되면 개폐도어(510)가 개방되어 제1 유입구(110)를 통해 유입후드(100)에 외부공기가 유입되고, 유입된 외부공기는 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(250)의 날개부재(252)와 맞부딪치게 된다. 이때, 흡기구(210)를 폐쇄하고 있는 날개부재(252)의 한쪽에 비해 다른쪽이 더 길게 형성되어 있으므로 날개부재(252)는 힌지(254)에 의해 회동되어 흡기구(210)를 개방시키고, 이를 통해 외부공기가 사이클론부(200) 내에 공급되어 선회기류를 형성하며, 선회기류의 원심력과 오염물질의 자체 중량에 의해 외부공기로부터 오염물질이 분리된다.

한편, 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(250)를 동작시켜 흡기구(210)를 개방시키는 외부공기는 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(250) 또한 동작시켜 흡기구(210)를 폐쇄시키게 된다. 즉, 외부공기는 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(250)가 해당 흡기구(210)를 개방시키는 방향으로 맞부딪침과 동시에 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(250)가 해당 흡기구(210)를 폐쇄시키는 방향으로 맞부딪치게 되는 것이다.

그리고 도 10과 도 8을 결부시켜 참조하면, 열차(20)가 도 7과는 반대로 후진(도면상 좌측에서 우측 방향으로 운행)하는 경우 도 7과는 반대로 외부공기가 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(250)가 해당 흡기구(210)를 개방시키는 방향으로 맞부딪치게 되고 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(250)가 해당 흡기구(210)를 개방시키는 방향으로 맞부딪치게 되어 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(250)에 의해 개방된 흡기구(210)를 통해 외부공기가 사이클론부(200)에 공급되는 것이다.

한편, 본 발명의 제3 실시예에서 사용되는 사이클론부(200)는 도 11에 도시된 바와 같이, 몸체(220)의 커버가이드(222)에 커버(250)가 장착되며, 제1 유입구(110)를 통해 유입된 외부공기가 이러한 커버(250)를 개방시키게 된다.

그리고 전술한 제2 실시예와 마찬가지로 차량, 즉 지하철용 열차(20)의 전진에 따라 외부공기가 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(260)의 날개부재(262)와 맞부딪치게 되고, 커버가이드(222)의 슬라이드홈(224)에 결합되어 있는 슬라이드돌기(264)가 슬라이드홈(224)을 따라 이동함으로써 흡기구(210)가 개방됨과 동시에 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(260)는 흡기구(210)를 폐쇄시키게 된다.

그리고 도 12에서는 전술한 도 10과 같이 열차(20)가 후진하는 경우 제2 유입구(120)에 대응되는 커버(250)가 해당 흡기구(210)를 개방시키게 되고, 제1 유입구(110)에 대응되는 커버(250)는 해당 흡기구(210)를 폐쇄시켜 개방된 흡기구(210)를 통해 외부공기가 사이클론부(200)에 공급되게 된다.

여기에서는 본 발명에 따른 차량용 집진장치가 외부공기를 정화하여 다시 외부로 유출시키는 것으로 설명하였으나, 차량 내부의 환기용 공기공급을 위한 장치와 연결함으로써 차량용 집진장치를 통과하여 1차로 여과된 공기가 차량에 장착되어 있는 별도의 집진장치로 이송되거나 직접 차량 내부로 공급될 수 있도록 구성할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치의 개략도이다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 분해사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 사이클론부의 결합사시도이다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 분해사시도이다.

도 5는 도 4에 도시된 사이클론부의 결합사시도이다.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치가 설치되는 차량의 예를 나타낸 도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 집진장치의 사용상태를 나타낸 사용상태도이다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 사용상태를 나타낸 사용상태도이다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 집진장치 중 사이클론부의 사용상태를 나타낸 사용상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 차량용 집진장치 20: 지하철용 열차

30: 버스 100: 유입후드

110: 제1 유입구 120: 제2 유입구

200: 사이클론부 210: 흡기구

220: 몸체 222: 커버가이드

224: 슬라이드홈 230: 배출구

240: 배기덕트 250, 260: 커버

252, 262: 날개부재 254: 힌지

264: 슬라이드돌기 300: 오염물질집진부

400: 유출후드 410: 제1 유출구

420: 제2 유출구 500: 개폐수단

510: 개폐도어 520: 탄성체

530: 밀림방지구

Claims (10)

1. 차량용 집진장치에 있어서,

   한쪽에 제1 유입구가 형성되고, 다른 쪽에 제2 유입구가 형성되며, 차량의 진행방향에 따라 상기 제1 유입구와 상기 제2 유입구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유입후드와;

   상기 유입후드에 연결되고, 상기 유입후드를 통해 공급된 외부공기가 내부에서 선회기류를 형성하도록 하며, 선회기류의 원심력을 이용하여 외부공기로부터 오염물질을 분리시키는 사이클론부와;

   상기 사이클론부의 하부에 배치되어 상기 오염물질이 집진되는 오염물질집진부; 및

   상기 사이클론부에 연결되고, 한쪽에 제1 유출구가 형성되며, 다른 쪽에 제2 유출구가 형성되고, 상기 제1 유입구와 상기 제2 유입구의 개폐에 따라 상기 제1 유출구와 상기 제2 유출구 중 어느 하나가 개방되고 다른 하나는 폐쇄되는 유출후드;

   를 포함하는 차량용 집진장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 유입구, 상기 제2 유입구, 상기 제1 유출구, 상기 제2 유출구 중 어느 하나 또는 둘 이상에는 공기와 마주치는 힘에 의해 개방되는 개폐수단이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 개폐수단은,

   개폐도어와;

   상기 개폐도어를 탄성지지하며, 상기 개폐도어가 외부공기와 마주치는 힘의 정도에 따라 회동하여 개방되는 축으로 설치되는 탄성체; 및

   상기 개폐도어의 폐쇄시 상기 개폐도어를 지지하는 밀림방지구;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 사이클론부는,

   상기 제1 유입구와 제2 유입구 각각을 향하도록 형성되는 흡기구와;

   상기 흡기구를 통해 공급된 공기가 선회하여 오염물질이 분리되는 몸체와;

   상기 오염물질이 배출되는 배출구; 및

   상기 오염물질이 분리된 공기가 배기되는 배기덕트;

   를 포함하고,

   상기 흡기구에는 상기 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 상기 흡기구 중 어느 하나를 개방시키고 다른 하나를 폐쇄시키는 커버가 장착된 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 커버는,

   한쪽이 상기 흡기구를 개폐시키고, 다른쪽이 한쪽에 대해 경사지게 형성되되 한쪽보다 큰 면적으로 이루어지며 상기 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 동작되는 날개부재; 및

   상기 몸체와 상기 날개부재를 연결하며, 상기 날개부재의 한쪽과 다른쪽의 경계선상에 배치되어 상기 날개부재의 회동축으로 사용되는 힌지;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 몸체에는 상기 흡기구 주변을 감싸며 상기 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기의 진행방향을 따라 슬라이드홈이 형성된 커버가이드가 구비되고,

   상기 커버는,

   상기 커버가이드에 안착되고, 한쪽이 상기 흡기구를 개폐시키며, 다른쪽이 상기 제1 유입구 또는 제2 유입구를 통해 유입되는 공기와 마주치는 힘에 의해 상기 커버가이드 상에서 슬라이드 동작되는 날개부재; 및

   상기 날개부재에 형성되고, 상기 슬라이드홈에 결합되는 슬라이드돌기;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 차량은 지하철용 열차인 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 차량은 지하철용 열차인 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
9. 제 5 항에 있어서,

   상기 차량은 지하철용 열차인 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 차량은 지하철용 열차인 것을 특징으로 하는 차량용 집진장치.

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