KR101328747B1 - 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법에 관한 것으로서; 지하철 객실에 설치되는 블로워팬의 덕트에 장착되어 상기 블로우팬에 의해 순환되는 공기가 접촉되는 공기중의 이산화탄소를 흡착하는 이산화탄소 흡착층이 구비되는 필터 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치와; 지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬을 구동하여 상기 블로우팬의 공기 토출용 덕트로 지하철 객실의 공기를 순환 배출하는 단계, 상기 공기 토출용 덕트에 장착되어 상기 블로우팬에 의해 순환되는 공기가 접촉되는 이산화탄소 흡착층이 구비되는 필터 유닛을 통과시켜 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬의 공기 토출 덕트에 탈부착이 용이한 이산화탄소 흡착 필터 유닛을 적용함으로써 지하철 객실 내부의 이산화탄소 농도를 쉽게 저감할 수 있다.

Description

지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법 {APPARATUS AND METHOD OF CARBON DIOXIDE REDUCTION FOR SUBWAY COACH}

본 발명은 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 단기간에 다수의 사람이 밀집하는 지하철 객실을 대상으로 객실 내부 승객에rp서 발생하는 이산화탄소를 인위적으로 흡착시켜 지하철 객실 내의 이산화탄소를 저감할 수 있는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 저감 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지하철은 다수의 객실차량이 연결되어 운행되는 대표적인 대중교통수단으로서, 정시성 및 수송량에 있어 많은 장점이 있다.

이와 같은 지하철은 철도선로를 따라 이동하면서 각 역사에 정차하거나 출발하면서 승객이 동시에 승하차 하게 되는데, 혼잡시간대 지하철 객실 내의 이산화탄소 농도는 2,500ppm을 초과하는 경우가 많다.

이렇게 고농도의 이산화탄소에 노출되면 두통, 졸음, 나른함, 집중력 저하 등의 악영향이 나타날 수 있기 때문에 실내공간에서는 환기가 필수적이지만, 지하철은 객실 외부의 미세먼지 농도가 높으므로 환기가 불가능하다.

한편, 기존 지하철에는 이산화탄소 저감장치가 설치되어 있지 않으며 환기는 정거장에서 출입문이 열릴 때의 자연환기에 의존하고 있다.

물론, 최근 새로 제작된 지하철 차량의 경우 실내 이산화탄소 농도를 모니터링하여 농도가 높을 경우 외기가 들어오도록 설계되어 있으나, 실제로 외기 유입시 객실 내 이산화탄소 농도는 낮아지더라도 미세먼지 농도가 높아질 우려가 있다. 이에 최근에 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치가 개발되고 있다.

그러나, 최근에 개발되고 있는 지하철 객실용 이산화탄소 흡착 저감장치의 경우 장치의 사이즈가 크기 때문에 실제로 차량 내부에 설치할 수 있는 물리적 공간이 협소하므로 기존에 달려있는 선형 회전식 블로워팬(라인데리아팬)을 제거하고 이 공간에 설치하여야 한다.

이때, 상기 블로워팬은 일종의 선풍기와 같은 역할로 에어컨이 가동될 때 객실 내부에 찬 공기가 골고루 분포할 수 있도록 도와주며, 승객들이 직접 이 바람에 노출됨으로써 쾌적한 느낌을 갖게 해준다.

그런데, 상기 블로워팬이 없으면 승객들의 열적 쾌적성이 크게 저하될 우려가 있다. 특히, 에어컨이 가동되는 하절기와 혼잡시간대 동절기의 객실에서 블로워팬이 없으면, 승객들의 냉난방 민원이 급증하게 될 우려가 있다. 그러나, 현실적으로 지하철 객실용 이산화탄소 흡착 저감장치에 블로워팬을 설치할 수는 없으므로, 이 경우 불편이 예상된다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 별도로 지하철 객실용 이산화탄소 흡착 저감장치를 설치하지 않고도 지하철 객실에 설치된 블로워팬(라인데리아팬)을 이용해 지하철 객실 내의 이산화탄소를 저감하여 실내 공기질을 개선할 수 있는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

지하철 객실에 설치되는 블로워팬의 덕트에 장착되어 상기 블로우팬에 의해 순환되는 공기가 접촉되는 공기중의 이산화탄소를 흡착하는 이산화탄소 흡착층이 구비되는 필터 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치를 제공한다.

이때, 상기 블로워팬은 지하철 객실 상부에 설치되어 상기 지하철 객실 내부의 공기를 순환시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터 유닛은; 상기 덕트 내부에 삽입 설치되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되어 블로워팬 구동으로 인해 순환하는 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 이산화탄소 흡착층으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 이산화탄소 흡착층은 판형상으로 이루어지며 상기 하우징 내부에 다수가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 이산화탄소 흡착층은 활성탄, 알루미나, 실리카, 제올라이트 중에 어느 하나의 물리적 흡착제로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 이산화탄소 흡착층은 화학적 흡착제인 금속 수산화물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 필터 유닛의 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소 흡착층은 표면에 굴곡이 있는 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은;

지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬을 구동하여 상기 블로우팬의 공기 토출용 덕트로 지하철 객실의 공기를 순환 배출하는 단계; 및 상기 공기 토출용 덕트에 장착되어 상기 블로우팬에 의해 순환되는 공기가 접촉되는 이산화탄소 흡착층이 구비되는 필터 유닛을 통과시켜 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감 방법도 제공한다.

본 발명에 의하면, 지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬의 공기 토출 덕트에 탈부착이 용이한 이산화탄소 흡착 필터 유닛을 적용함으로써 지하철 객실 내부의 이산화탄소 농도를 쉽게 저감할 수 있다.

아울러, 본 발명에 의하면 이산화탄소 흡착제의 수명이 다한 경우 덕트에 부착한 필터 유닛을 간단하게 분리하여 새로운 필터 유닛으로 교체할 수 있고, 회수한 필터 유닛은 재생을 통하여 재사용이 가능하므로 유지보수 비용도 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치가 설치된 블로워팬을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치가 설치된 블로워팬을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치를 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도 1에 의하면, 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치(100)는 기존의 선형 회전식 블로워팬(1)에 이산화탄소 흡착제를 포함한 필터 유닛(110)을 추가하여 기존 블로워팬(1)의 역할을 수행함과 동시에 지하철 객실의 이산화탄소 농도도 낮출 수 있도록 하고자 한다.

본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치(100)는 기존에 설치된 블로워팬(1)의 덕트(10) 부분에 필터 유닛(110)을 설치함으로써 이루어진다.

이와 같은 구성에 의해 블로워팬(1)이 구동되어 바람이 지나가면서 실내 공기중의 이산화탄소를 흡착 제거한다.

이 경우 상기 블로워팬(1)은 지하철 객실 내부의 공기를 지속적으로 순환시키는 역할만 수행하므로, 블로워팬(1)이 가동하면 할수록 지하철 객실 내부의 공기 중의 이산화탄소는 필터 유닛(110)에 의해 흡착되어 지하철 객실 내부의 이산화탄소 농도는 지속적으로 감소하게 된다.

이와 같은 필터 유닛(110)은 도 2를 참고하면 블로워팬(1)의 덕트(10) 내부에 설치되는 것으로, 상기 덕트(10) 내부에 삽입 설치되는 하우징(112)과, 상기 하우징(112) 내부에 설치되어 블로워팬(1) 구동으로 인해 순환하는 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 2개 또는 그 이상의 판 형상으로 구비되는 이산화탄소 흡착층(114)으로 구성된다.

좀 더 상세하게는 상기 하우징(112) 내부에 다수의 이산화탄소 흡착층(114)을 일정 간격을 유지하면서 다수가 덕트(10)의 길이방향으로 구비되어 블로워팬(1)의 구동에 의해 이동하는 공기가 이산화탄소 흡착층(114)를 통과하면서 이산화탄소가 흡착되어 공기 중의 이산화탄소의 농도를 저감시키게 된다.

이 경우 필터 유닛(110)은 일정 시간 동안 사용하여 이산화탄소 흡착층(114)의 수명이 다하면 필터 유닛(110)을 분리하여 새로운 필터 유닛(110)으로 교체하여 부착한 후에 사용한다.

이때, 상기 필터 유닛(110)의 이산화탄소 흡착층(114)에 사용되는 이산화탄소 흡착제로는 활성탄, 알루미나, 실리카, 제올라이트 등과 같은 물리적 흡착제를 사용하거나, 또는 금속 수산화물 등과 같은 화학적 흡착제를 사용할 수 있다.

이 경우 이산화탄소 흡착층(114)에 사용되는 이산화탄소 흡착제로 물리적 흡착제를 사용하는 경우에는 열탈착 또는 음압 탈착 등을 통하여 재생 후 재사용이 가능하다.

한편, 상기 필터 유닛(110)의 하우징(112) 내부에 구비되는 이산화탄소 흡착층(114)은 도 2에 나타낸 바와 같이 표면에 굴곡이 있는 형태로 제작하고 이를 하우징(112) 내부에 설치함으로써 블로워팬(1)의 작동에 의해 순환하는 공기가 이산화탄소 흡착층(114)을 지나면서 저항을 받아 체류시간을 증가시키도록 함으로써 이산화탄소 흡착층(114)을 통과하는 공기 중 이산화탄소의 흡착 효율을 높일 수 있다.

이 경우 상기 이산화탄소 흡착층(114)의 굴곡은 필요에 따라 적절하게 조절이 가능하며, 이를 통해 순환하는 공기의 체류시간을 다소 증감시킬 수 있도록 한다.

이하, 도 1 및 도 2를 참고로 본 발명에 따른 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치를 이용한 지하철 실내 공기의 이산화탄소 저감 예를 설명한다.

먼저, 기존에 지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬(1)의 공기 토출용 덕트(10)에 탈부착이 용이한 본 발명의 이산화탄소 흡착용 필터 유닛(110)을 장착한다.

이때, 필터 유닛(110)의 하우징(112)의 전단에는 연결부(113)가 마련되어 덕트(10) 내부에 견고하게 고정할 수 있도록 한다.

이와 같이 블로워팬(1)의 덕트(10) 내부에 본 발명의 필터 유닛(110)을 장착하고 블로워팬(1)을 구동시키면 지하철 객실 내부의 공기가 순환되면서 공기 토출용 덕트(10)로 공기가 배출되는데 이 과정에서 공기 토출용 덕트(10) 내부에 설치된 필터 유닛(110)을 공기가 통과하면서 이산화탄소가 흡착 제거되어 지하철 실내 공간의 이산화탄소 농도를 '다중이용시설 등의 실내공기질 관리법의 기준 이하로 낮출 수 있다.

한편, 일정 시간 동안 사용하여 이산화탄소 흡착층(114)의 수명이 다하면 필터 유닛(110)을 분리하여 새로운 필터 유닛(110)으로 교체하여 부착한 후에 사용한다.

이때, 상기 필터 유닛(110)의 이산화탄소 흡착층(114)에 사용되는 이산화탄소 흡착제로는 활성탄, 알루미나, 실리카, 제올라이트 등과 같은 물리적 흡착제를 사용하는 경우 물리적 흡착제는 이산화탄소를 흡착시킨 후에 다시 건조시키면 재생이 가능하므로, 수명이 다한 필터 유닛(110)은 회수 후에 감압 오븐 등에 넣어 이산화탄소를 탈착시킨 후에 다시 재사용이 가능하다.

즉, 이산화탄소 흡착제의 수명이 다한 경우 공기 토출용 덕트(10)에 부착한 필터 유닛(110)을 쉽게 분리하여 새로운 필터 유닛(110)으로 교체하고, 이렇게 회수한 필터 유닛(110)은 재생을 통하여 재사용이 가능하므로, 유지보수 비용도 절감할 수 있다.

위에서 설명한 지하철 객실용 이산화탄소 저감 방법을 정리하면, 지하철 객실 상부에 장착되어 있는 블로워팬(1)을 구동하여 상기 블로우팬(1)의 공기 토출용 덕트로 지하철 객실의 공기를 순환 배출하는 단계와, 상기 공기 토출용 덕트(10)에 장착되어 상기 블로우팬(1)에 의해 순환되는 공기가 접촉되는 이산화탄소 흡착층이 구비되는 필터 유닛(110)을 통과시켜 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 단계로 구성된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

1: 블로워팬 10: 덕트
100: 이산화탄소 저감장치 110: 필터 유닛
112: 하우징 114: 이산화탄소 흡착층

Claims (8)

1. 지하철 객실 상부에 설치된 블로워팬의 덕트에 추가적으로 필터유닛을 장착하고,
   상기 필터 유닛은 상기 덕트 내부에 삽입 설치되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 덕트의 길이방향으로 설치되어 블로워팬 구동으로 인해 순환하는 공기 중의 이산화탄소를 흡착하는 이산화탄소 흡착층과, 상기 하우징의 전단에 구비되어 덕트에 고정되는 연결부로 이루어지며,
   상기 이산화탄소 흡착층은 판형상으로 이루어지며 상기 하우징 내부에 다수가 구비되는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 이산화탄소 흡착층은 활성탄, 알루미나, 실리카, 제올라이트 중에 어느 하나의 물리적 흡착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 이산화탄소 흡착층은 화학적 흡착제인 금속 수산화물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 필터 유닛의 하우징 내부에 구비되는 이산화탄소 흡착층은 표면에 굴곡이 있는 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하철 객실용 이산화탄소 저감장치.
   
8. 삭제

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