KR101508661B1 - 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템 - Google Patents

차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템 Download PDF

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주식회사 리트코
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Abstract

본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템은 터널 안에서 차량의 운행으로 인해 발생한 미세먼지(PM10), NOX(질소산화물) 가스, 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compound, VOC) 및 오존과 같은 유해물질을 포함한 터널 내부의 공기를 터널의 출구에서 흡입하여 이를 정화한 후 대기 중으로 방출하는 터널 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 차량용 터널 출구에 설치되는 구조물로 상기 차량용 터널 출구와 연속된 공간을 형성하고, 상기 차량용 터널 출구에서 배출되는 오염 공기를 흡입하는 터널 공기 흡입부와 상기 오염 공기의 이송 통로를 제공하는 오염 공기 이송부와 함체부와 미세먼지와 질소산화물(NOX)과 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거하는 필터부 및 상기 터널 공기 흡입부의 흡입력을 생성하고, 상기 필터부에 의해 정화된 공기를 대기 중으로 배출하는 액셀팬부를 포함하는 것을 특징으로 하여 바이패스 터널 없이 자체 정화 방식의 터널 공기 정화 시스템을 구현할 수 있고, 터널 공기 정화 시스템의 설치 공사비를 70%이상 대폭 절감하는 효과가 있으며, 환기 방식으로 설계된 기 완공된 터널 및 공기 정화 시스템이 이미 설치된 터널에도 적용이 가능하며, 공기 정화에 필요한 시설을 지하에 설치가 가능함으로 인해 터널 공기 정화 시스템의 설치시 공간적인 제약을 덜 받는 효과가 있다.

Description

차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템{Tunnel air purification system mounted at the exit of the tunnel}
본 발명은 차량이 통행하는 터널의 내부 공기를 정화하여 대기로 방출하는 터널 공기 정화 시스템에 관한 것으로, 특히 터널 안에서 차량의 운행으로 인해 발생한 미세먼지(PM10), NOX(질소산화물) 가스, 휘발성 유기 화합물(Volatile Organic Compound, VOC) 및 오존과 같은 유해물질을 포함한 터널 내부의 공기를 터널의 출구에서 흡입하여 이를 정화한 후 대기 중으로 방출하는 터널 공기 정화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 터널이란 차량의 통행을 목적으로 산악, 지하 또는 수저 등에 구멍을 뚫어 형성한 상당 크기의 내공 단면을 가지는 갱도를 말한다.
차량용 터널 안의 공기는 차량 등이 내뿜는 각종 유해물질로 인해 오염되어 있으며, 특히, 산이 많은 산악지대나 고지대의 도로건설시에 필수적으로 시공하게 되는 터널의 경우에는 차량에서 발생되는 매연이나 타이어 분진 등에 의해서 내부공기의 오염도가 상당히 높다.
차량용 터널 내부공기에 포함된 유해물질로는 미세먼지(PM10), NOX 가스, 휘발성 유기 화합물(VOC), 및 질소 산화물에 의해 생성되는 오존 등이 있다.
미세먼지(PM10)는 주로 경유차에서 배출되는 평균직경이 0.1 ~ 0.3㎛ 크기의 입자상 물질로서 오랜동안 대기 중에 떠돌아다니며, 호흡에 의해 폐 깊숙이 침착되어 암을 유발시키는 것으로 알려져 있다.
더욱이 이와 같이 경유차에서 배출되는 입자상물질의 주성분인 탄소입자는 빛의 반사와 흡수에 큰 영향을 미치며 대기중의 다른 입자상물질보다 3 ~ 4배 더 큰 빛의 소멸계수를 가지고 있어서, 터널 내부의 가시거리에 악영향을 미치게 된다.
한편, 휘발성 유기 화합물(VOC)은 톨루엔, 자일렌, 글리콜 에테르, 원유정제 화합물, 납사 아세톤, 파라핀, 올레핀 방향족 화합물 등과 같은 환경 유해 규제물질을 말하는 것으로서, 이러한 물질 역시 인체에 치명적임은 두말할 나위가 없을 것이다.
따라서, 이와 같은 유해물질을 터널 내부로부터 제거하여 쾌적한 주행 환경을 만들기 위해, 종래에는 제트팬을 이용한 터널 내부 공기의 환기방식이 사용되어 왔다. 즉, 상,하행 터널의 천정부에 차량의 통행방향과 동일하게 송풍방향을 갖는 다
수개의 제트팬을 설치하고, 상기 제트팬의 송풍작용에 의해 터널 내부의 오염된 공기를 터널 외부로 방출시키는 방식으로 터널 내부의 환기가 이루어진다.
그러나 이와 같은 종래의 환기방식에 의하게 되면, 터널 내부의 오염된 공기가 처리되지 않은 채, 터널 주변 환경으로 방출됨에 따라 주변 환경의 오염이 필연적으로 수반된다는 문제점이 발생하게 된다.
따라서, 종래 송풍을 이용한 터널 내부 공기의 환기 방식은 터널 주변의 환경 오염을 초래하여 많은 문제를 야기시키고 있고, 특히 터널 주변의 토양오염으로 인한 농작물 폐해는 물론 터널 주변에 거주하는 주민들의 건강을 크게 해치는 문제를 야기하였다.
상기와 같은 종래 터널 내부 공기의 환기 방식의 문제점을 해결하기 위하여 출원번호 10-2005-0074863호 '터널 오염물질 복합 정화 시스템'이 개시되었다.
상기 종래기술은 터널 안의 오염된 공기를 정화하기 위한 터널 오염물질 복합 정화 시스템으로 오염된 터널 내부 공기를 직접 정화하는 특징을 갖는다.
상기 터널 오염물질 복합 정화 시스템은 도 1 종래기술 출원번호 10-2005-0074863호의 대표 도면에 도시한 바와 같이, 터널 내에서 발생하는 오염물질을 제거하기 위한 바이패스 터널(100)은 차량이 운행하는 메인 터널(10)에 나란하게 배치되어 있으며, 바이패스 터널(100)의 공기 유입구(110) 및 공기 배출구(120)가 메인터널(10)과 각각 연통되어 있다.
따라서, 메인터널(10) 내부의 오염된 공기는 바이패스 터널(100)의 공기 유입구(110)를 통해 유입되어 정화된 후 공기 배출구(120)를 통해 다시 메인터널(10)로 보내지게 되며, 이후, 통상의 터널 환기장치에 의해 외부로 배출되게 되는 기술이 개시되어 있다.
즉, 종래기술은 메인터널 내부의 오염된 공기를 터널 내에서 자체적으로 정화하여 터널 밖으로 배출함으로써 터널 주변의 환경에 미치는 악영향을 현저히 감소시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
그러나, 이와 같은 자체 정화 방식은 바이패스 터널(100)을 설치해야 함에 따라 터널 공기 정화 시스템의 설치 공사비가 과도하게 소요되는 문제가 있다.
또한, 기 완공된 터널에서는 바이패스 터널을 설치할 방법이 없어 종래의 자체 정화 방식을 적용할 방법이 없는 문제가 있다.
또한, 차량 운행의 증가 등으로 인하여 터널에 설치된 터널 공기 정화 시스템의 용량을 초과하여 터널 공기 정화 시스템의 증설이 필요한 경우 상기 자체 정화 방식은 터널 공기 정화 시스템의 증설이 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 자체 정화 방식의 터널 공기 정화 시스템을 바이패스 터널없이 설치할 수 있는 터널 공기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이를 통해 자체 정화 방식의 터널 공기 정화 시스템 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 터널 공기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래 환기 방식이 적용된 완공된 터널에도 부가 설치가 가능한 터널 공기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 차량 운행의 증가 등으로 인하여 터널에 설치된 터널 공기 정화 시스템의 용량을 초과하여 터널 공기 정화 시스템의 증설이 필요한 경우 터널 공기 정화 시스템의 처리 용량을 증가시킬 수 있는 터널 공기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상대적으로 장소적 제약을 덜 받는 터널 공기 정화 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템은 터널 공기 정화 시스템에 있어서, 차량용 터널 출구에 설치되는 구조물로 상기 차량용 터널 출구와 연속된 공간을 형성하고, 상기 차량용 터널 출구에서 배출되는 오염 공기를 흡입하는 터널 공기 흡입부; 일단은 상기 터널 공기 흡입부와 연결되고 타단은 함체부와 연결되어 상기 오염 공기의 이송 통로를 제공하는 오염 공기 이송부; 상기 오염 공기 이송부의 후단과 전단에서 연결되는 밀폐된 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간은 공기가 유통되도록 유로를 제공하는 구조를 갖는 함체부; 상기 함체부 내에 설치되어 상기 터널 공기 흡입부를 통해 흡입되어 상기 함체부 내로 유입된 오염 공기에 포함된 미세먼지와 질소산화물(NOX)과 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거하는 필터부; 및 상기 함체부의 후단에 결합하여 상기 터널 공기 흡입부의 흡입력을 생성하고, 상기 필터부에 의해 정화된 공기를 대기 중으로 배출하는 액셀팬부;를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 오염 공기 이송부는 상기 함체부 내에 위치하며 오염 공기 이송부의 후단에 결합되어 이송된 오염 공기를 분배하여 배출하는 오염 공기 분배부;를 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 함체부는 지하에 매설되는 콘크리트 구조물인 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 필터부는 미세먼지를 흡착하는 전기집진부와 질소산화물과 휘발성 유기화합물을 제거하는 활성탄소 필터부로 이루어지는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 전기집진부는 고전압에 연결되어 코로나 방전으로 미세입자를 하전시키기 위해 소정의 길이를 갖고 톱의 형상으로 길이방향을 따라 다수의 돌기가 형성된 하나 이상의 돌기형 방전전극의 양쪽 면에 코로나 방전을 일으키는 다수의 측면 돌기를 길이방향으로 형성한 멀티크로스핀 이오나이저인 것으로 하고, 상기 멀티크로스핀 이오나이저의 후단에 위치하며 접지된 평행한 판이 병렬로 설치되어 하전된 미세입자를 포집하는 집진전극판과 상기 집진전극판 사이에 상기 멀티크로스핀 이오나이저와 나란하게 설치되며 전기적인 연결없이 상기 멀티크로스핀 이오나이저에 의해 유도된 전압을 일으키는 판상의 유도전압판을 포함하는 집진판으로 이루어진 유도 전압 집진부인 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 전기집진부는 상기 멀티크로스핀 이오나이저와 상기 집진판을 세정하기 위해 고압의 세정액과 고압의 에어를 분사하는 세정수단;을 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 활성탄소 필터부는 상기 함체부 내에서 유통되는 오염 공기의 방향에 수직으로 형성되는 다수의 활성탄소 필터벽을 오염 공기의 유통방향으로 적층하여 이루어지는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 활성탄소 필터벽은 수평단면 또는 수직단면이 톱니형상으로 접혀진 형태로 하여 공기와 닿은 면적을 확대시키는 것;을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 활성탄소 필터벽은 다수의 6각 관통공이 평면으로 연결되어 이루어진 허니컴 보드와 상기 허니컴 보드의 양쪽면에 결합하는 망과 상기 6각 관통공 내부에 위치하고 상기 망에 의해 구속되는 활성탄 칩으로 이루어지는 활성탄소 필터판으로 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 터널 공기 정화 시스템의 설치를 위해 요구되는 바이패스 터널 없이 자체 정화 방식의 터널 공기 정화 시스템을 구현하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 바이패스 터널을 요하지 않음으로써 터널 공기 정화 시스템의 설치 공사비를 70%이상 대폭 절감하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 환기 방식으로 설계된 기 완공된 터널에도 자체 정화 방식의 터널 공기 정화 시스템을 부가적으로 설치할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 차량 운행의 증가 등으로 인하여 터널에 설치된 터널 공기 정화 시스템의 처리 용량을 초과하여 터널 공기 정화 시스템의 증설이 필요한 경우 저렴한 비용으로 용이하게 처리 용량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공기 정화에 필요한 시설을 지하에 설치가 가능함으로 인해 터널 공기 정화 시스템의 설치시 공간적인 제약을 덜 받는 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 종래기술 출원번호 10-2005-0074863호의 대표 도면,
도 2는 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 구성을 보인 도면,
도 3은 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 특징을 보인 도면,
도 4는 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 오염 공기 이송부의 예를 보인 도면,
도 5는 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 필터부의 예를 보인 도면,
도 7은 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 전기집진부의 예를 보인 도면,
도 8은 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터부의 예를 보인 도면,
도 9는 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터벽의 예를 보인 도면,
도 10은 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터판을 설명하기 위한 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위 는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템(20)은 도 2 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 구성을 보인 도면에 도시한 바와 같이, 터널 공기 정화 시스템에 있어서 터널 공기 흡입부(210), 오염 공기 이송부(220), 함체부(230), 필터부(240) 및 액셀팬부(250)를 포함하여 이루어짐으로써 차량용 터널(10)의 출구(12)에 고정 설치되어 차량용 터널(10) 내부의 오염된 공기가 출구(12)로 배출되는 것을 흡입하여 정화를 한 후 대기 중으로 배출한다.
즉, 본 발명은 도 3 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 특징을 보인 도면에 도시한 바와 같이, 터널의 출구(12)에 연장되어 형성된 터널 공기 흡입부(210)에서 터널의 출구(12)를 통해 배출되는 오염 공기(30)를 흡입하고, 흡입된 공기는 필터부(240)를 통해 미세먼지, 질소산화물, 휘발성 유기화합물 등이 제거되고, 상기 필터부(240)를 통해 정화된 공기(40)가 대기 중으로 방출이 된다.
상기 터널 공기 흡입부(210)는 터널(10)의 출구(12)에 설치되는 고정 구조물로서 터널(10)의 출구(12)가 소정의 길이만큼 연장되는 연장 공간이 생길 수 있는 구조를 갖고, 상기 액셀팬부(250)의 가동으로 발생한 흡입력으로 상기 연장 공간에 있는 공기를 빨아 들인다.
이와 같은 터널 공기 흡입부(210)는 상기 도 2 내지 3에 도시한 바와 같이 연장 공간을 만들기 위한 터널 형태로 상기 오염 공기 이송부(220)와 연결되는 다수의 흡입구를 갖는다.
상기 오염 공기 이송부(220)는 밀폐된 공간인 함체부(230)와 오염된 공기를 흡입하는 터널 공기 흡입부(210)를 연결하여 상기 터널 공기 흡입부(210)에서 흡입된 오염 공기(30)가 상기 필터부(240)가 내제된 함체부(230)로 유입될 수 있도록 오염 공기(30)의 이송 통로를 제공하는 것으로, 일단은 상기 터널 공기 흡입부(210)와 연결되고 타단은 상기 함체부(230)와 연결된다.
이와 같은 오염 공기 이송부(220)는 도 4 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템의 오염 공기 이송부의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 함체부(230) 내에 위치하며 오염 공기 이송부(220)의 후단에 결합되어 이송된 오염 공기를 분배하여 배출하는 오염 공기 분배부(220)를 더 포함한다.
상기 오염 공기 분배부(222)는 오염 공기 이송부(220)에 비해 상대적으로 넓은 공간인 함체부(230) 내부 공간에 유입된 오염 공기가 골고루 분출이 되어 상기 필터부(240)의 전면으로 오염 공기가 유입될 수 있도록 한다.
상기 도 4에 도시한 바와 같이 오염 공기 분배부(222)가 함체부(230)의 바닥면에 설치되는 경우는 오염 공기가 상방 및 양쪽 측방으로 분출이 될 수 있도록 가이드할 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
상기 함체부(230)는 상기 오염 공기 이송부(220)의 타단과 전단에서 연결되는 밀폐된 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간은 공기가 유통되도록 유로를 제공하는 구조를 갖는다.
즉, 상기 함체부(230)는 도 5 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템을 개념적으로 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 상기 함체부(230)는 함체부(230)의 전단에서 일단이 터널 공기 흡입부(210)와 연결된 오염 공기 이송부(220)의 타단과 연결되어 오염 공기(30)가 유입되고 후단에 액셀팬부(250)가 결합되어 유입된 오염 공기(30)는 모두 필터부(240)를 거쳐 상기 액셀팬부(250)를 통해 대기 중으로 방출된다.
이와 같은 함체부(230)는 상기 도 2 및 3에 도시한 바와 같이 내부에 필터부(230)를 포함하고 후단에 액셀팬부(250)를 설치할 수 있는 다양한 구조물로 구현이 가능하다.
예를 들어 상기 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 함체부(230)는 지하에 매설되는 콘크리트 구조물이 될 수 있다.
상기 필터부(240)는 상기 함체부(230) 내에 설치되어 상기 터널 공기 흡입부(210)를 통해 흡입되어 오염 공기 이송부(220)를 통해 유입된 오염 공기에 포함된 미세먼지와 질소산화물(NOX)과 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거한다.
이와 같은 필터부(240)는 도 6 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 필터부의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 미세먼지를 흡착하는 전기집진부(242)와 활성탄소를 포함하여 질소산화물과 휘발성 유기화합물을 제거하는 활성탄소 필터부(244)로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 전기집진부(242)와 활성탄소 필터부(244)는 상기 도 6에 도시한 바와 같이, 오염 공기 분배부(222)에서 분출된 공기가 먼저 전기집진부(242)를 거쳐 미세먼지가 제거된 후, 질소산화물과 휘발성 유기화합물이 제거될 수 있도록 전기집진부(242)를 활성탄소 필터부(244)의 앞에 배치한다.
이는 오염 공기에 포함된 미세먼지를 먼저 제거함으로써 활성탄소 필터부(244)가 미세 먼지로 인해 질소산화물과 휘발성 유기화합물과의 흡착 성능이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 본 발명의 상기 전기집진부(242)는 고전압에 연결되어 코로나 방전으로 미세입자를 하전시키기 위해 소정의 길이를 갖고 톱의 형상으로 길이방향을 따라 다수의 돌기가 형성된 하나 이상의 돌기형 방전전극의 양쪽 면에 코로나 방전을 일으키는 다수의 측면 돌기를 길이방향으로 형성한 멀티크로스핀 이오나이저인 것으로 하고, 상기 멀티크로스핀 이오나이저의 후단에 위치하며 접지된 평행한 판이 병렬로 설치되어 하전된 미세입자를 포집하는 집진전극판과 상기 집진전극판 사이에 상기 멀티크로스핀 이오나이저와 나란하게 설치되며 전기적인 연결없이 상기 멀티크로스핀 이오나이저에 의해 유도된 전압을 일으키는 판상의 유도전압판을 포함하는 집진판으로 이루어진 유도 전압 집진부인 것이 바람직하고, 상기 멀티크로스핀 이오나이저와 상기 집진판을 세정하기 위해 고압의 세정액과 고압의 에어를 분사하는 세정수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 전기집진부(242)를 상세히 설명하면, 도 7 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 전기집진부의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 상기 전기집진부(242)는 다수의 집진블록(242B)을 결합하여 이루어진 집진수단(242-1)과 상기 진집수단(212)을 세정하기 위하여 세정액과 에어를 분사하는 세정수단(242-2)으로 이루어진다.
상기 집진블록(242-B)은 다수의 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 집진판(242B-2)을 포함하여 이루어진다.
상기 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)는 고전압의 전원공급수단에 연결되어 코로나 방전으로 미세입자를 하전시키기 위해 소정의 길이를 갖고 톱의 형상으로 길이방향을 따라 다수의 돌기가 형성된 하나 이상의 돌기형 방전전극의 양쪽 면에 코로나 방전을 일으키는 다수의 측면 돌기를 길이방향으로 형성한 것이다.
상기 집진판(242B-2)은 상기 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)의 후단에 위치하며 접지된 평행한 판이 병렬로 설치되어 하전된 미세입자를 포집하는 집진전극판과 상기 집진전극판 사이에 상기 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 나란하게 설치되며 전기적인 연결없이 상기 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)에 의해 유도된 전압을 일으키는 판상의 유도전압판을 포함한다.
상기 세정수단(242-2)은 세정액을 분사하는 세척라인과 공기를 분사하는 건조라인으로 이루어지고, 상기 세척라인은 상하로 이동하는 수평라인으로 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 상기 집진판(242B-2)이 위치하는 방향으로 다수의 분사노즐이 형성되어 있어 세정액 탱크를 통해 고압의 세정액을 공급받아 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 상기 집진판(242B-2)에 고압으로 세정액을 분사하여 포집된 미세먼지 등을 제거한다.
상기 건조라인 역시 상하로 이동하는 수평라인으로 다수의 에어노즐이 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 상기 집진판(242B-2)이 위치하는 방향으로 형성되어 있어 공기압축기 또는 고압 에어 탱크로부터 공기를 공급받아 상기 에어노즐을 통해 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 상기 집진판(242B-2)에 공기를 분사하여 멀티크로스핀 이오나이저(242B-1)와 상기 집진판(242B-2)을 건조시킨다.
상기 활성탄소 필터부(244)는 도 8 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터부의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이, 함체부(230) 내에서 유통되는 오염 공기의 방향에 수직으로 형성되는 다수의 활성탄소 필터벽(244-1)을 형성하고, 상기 활성탄소 필터벽(244-1)을 오염 공기의 유통방향으로 적층하여 이루어진다.
상기 활성탄소 필터벽(244-1)은 상기 도 8에 도시한 바와 같이 모듈 형태의 활성탄소 필터판(244B)을 조립하여 이루진다.
이와 같은 활성탄소 필터벽(244-1)은 도 9 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터벽의 예를 보인 도면에 도시한 바와 같이 수평단면 또는 수직단면이 톱니형상으로 접혀진 형태로 하여 공기와 닿은 면적을 확대시키는 것이 바람직하다.
상기 활성탄소 필터벽(244-1)을 상기 도 9에 도시한 바와 같이 설치함으로써 상기 도 8에 도시한 형태에 비해 동일한 크기의 활성탄소 필터판(244B)이 많이 설치할 수 있어 상대적으로 질소산화물과 휘발성 유기화합물을 제거하는 성능을 향상시킨다.
상기 도 8 및 도 9에서 설명한 바와 같은 활성탄소 필터벽(244-1)은 다수의 활성탄소 필터판(244B)으로 이루어지되, 상기 활성탄소 필터판(244B)은 도 10 본 발명 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템에 따른 활성탄소 필터판을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이 다수의 6각 관통공이 평면으로 연결되어 이루어진 허니컴 보드(244B-1)와 상기 허니컴 보드의 양쪽면에 결합하는 망(244B-2)과 상기 6각 관통공 내부에 위치하고 상기 망(244B-2)에 의해 구속되는 활성탄 칩(244B-3)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 도면들을 통해 도시한 액셀팬부(250)는 상기 함체부(230)의 후단에 결합하여, 밀폐된 공간이 함체부(230) 내부의 공기를 대기 중으로 방출하는 역할과 함께, 상기 터널 공기 흡입부(210)에서 오염 공기(30)를 흡입할 수 있는 흡입력을 제공하는 역할을 한다.
따라서, 액셀팬부(250)의 구동으로 발생한 흡입력에 의해 오염 공기(30)는 터널 공기 흡입부(210)를 통해 흡입되고, 오염 공기 이송부(220)를 통해 함체부(230) 내로 이송되고, 함체부(230) 내에 설치된 필터부(240)를 통해 정화되어 대기 중으로 방출된다.
이와 같은 액셀팬부(250)는 제트팬과 같이 고속으로 회전하여 높은 송풍압을 생성하는 다양한 형태의 액셀팬이 될 수 있다.
추가로 본 발명은 상기에서 설명한 구성들의 구동 제어를 위한 제어부를 포함하고, 기타 터널 공기 정화 시스템에서 부가되는 기본적인 구성들을 포함한다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
10 : 터널
12 : 터널의 출구
20 : 본 발명에 따른 터널 공기 정화 시스템
30 : 오염 공기
40 : 정화된 공기
210 : 터널 공기 흡입부
220 : 오염 공기 이송부
222 : 오염 공기 분배부
230 : 함체부
240 : 필터부
242 : 전기집진부
244 : 활성탄소 필터부
250 : 액셀팬부

Claims (9)

  1. 터널 공기 정화 시스템에 있어서,
    차량용 터널 출구에 설치되는 구조물로 상기 차량용 터널 출구와 연속된 공간을 형성하고, 상기 차량용 터널 출구에서 배출되는 오염 공기를 흡입하는 터널 공기 흡입부;
    일단은 상기 터널 공기 흡입부와 연결되고 타단은 함체부와 연결되어 상기 오염 공기의 이송 통로를 제공하는 오염 공기 이송부;
    상기 오염 공기 이송부의 후단과 전단에서 연결되는 밀폐된 내부 공간을 형성하고, 상기 내부 공간은 공기가 유통되도록 유로를 제공하는 구조로 지하에 매설되는 콘크리트 구조물인 함체부;
    상기 함체부 내에 설치되어 상기 터널 공기 흡입부를 통해 흡입되어 상기 함체부 내로 유입된 오염 공기에 포함된 미세먼지와 질소산화물(NOX)과 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거하기 위하여, 미세먼지를 흡착하는 전기집진부와 질소산화물과 휘발성 유기화합물을 제거하는 활성탄소 필터부로 이루어지는 필터부; 및
    상기 함체부의 후단에 결합하여 상기 터널 공기 흡입부의 흡입력을 생성하고, 상기 필터부에 의해 정화된 공기를 대기 중으로 배출하는 액셀팬부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오염 공기 이송부는
    상기 함체부 내에 위치하며 오염 공기 이송부의 후단에 결합되어 이송된 오염 공기를 분배하여 배출하는 오염 공기 분배부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 전기집진부는
    고전압에 연결되어 코로나 방전으로 미세입자를 하전시키기 위해 소정의 길
    이를 갖고 톱의 형상으로 길이방향을 따라 다수의 돌기가 형성된 하나 이상의 돌기형 방전전극의 양쪽 면에 코로나 방전을 일으키는 다수의 측면 돌기를 길이방향으로 형성한 멀티크로스핀 이오나이저인 것으로 하고, 상기 멀티크로스핀 이오나이저의 후단에 위치하며 접지된 평행한 판이 병렬로 설치되어 하전된 미세입자를 포집하는 집진전극판과 상기 집진전극판 사이에 상기 멀티크로스핀 이오나이저와 나란하게 설치되며 전기적인 연결없이 상기 멀티크로스핀 이오나이저에 의해 유도된 전압을 일으키는 판상의 유도전압판을 포함하는 집진판으로 이루어진 유도 전압 집진부인 것;을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기집진부는
    상기 멀티크로스핀 이오나이저와 상기 집진판을 세정하기 위해 고압의 세정액과 고압의 에어를 분사하는 세정수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 활성탄소 필터부는
    상기 함체부 내에서 유통되는 오염 공기의 방향에 수직으로 형성되는 다수의 활성탄소 필터벽을 오염 공기의 유통방향으로 적층하여 이루어지는 것;을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 활성탄소 필터벽은
    수평단면 또는 수직단면이 톱니형상으로 접혀진 형태로 하여 공기와 닿은 면적을 확대시키는 것;을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 활성탄소 필터벽은
    다수의 6각 관통공이 평면으로 연결되어 이루어진 허니컴 보드와 상기 허니컴 보드의 양쪽면에 결합하는 망과 상기 6각 관통공 내부에 위치하고 상기 망에 의해 구속되는 활성탄 칩으로 이루어지는 활성탄소 필터판으로 이루어지는 것;을 특징으로 하는 차량용 터널 출구 설치형 터널 공기 정화 시스템.
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