KR101770716B1 - 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치를 개시한다.
본 발명에 따른 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치는 철도차량이 이동하는 본선 터널내의 공기를 급,배기시키는 축류팬을 구비한 환기장치의 환기구에 설치되어 공기를 여과시키는 대면적 스크린필터 장치에 있어서, 상기 환기구의 외측에 고정 설치되는 것으로 상,하 가로바 및 좌,우 세로바를 사각틀 형상으로 연결하여 된 사각틀 형상의 스크린 프레임; 상기 스크린 프레임의 외측 전면에 복수 구비되는 사각틀 형상의 부재로서 일단이 스크린 프레임에 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 복수의 구획 프레임; 상기 구획 프레임과 스크린 프레임에 양단이 각각 힌지 결합되어 개폐 동작시 완충력을 작용하는 완충기; 상기 구획 프레임의 내측에 슬라이드 삽입으로 끼움 또는 탈거되는 것으로 급기 또는 배기시 공기 중에 포함된 오염원을 여과시키는 에어필터로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치은, 지하철 본선 터널내에 공기를 급기 또는 배기시키기 위한 환기장치의 급기구 또는 배기구 측에 공기중의 오염물질을 여과시키는 에어필터를 구성시킴으로써 지하철 본선 터널 및 이 본선 터널에 연결되는 승강장과 역사 내의 공기질을 쾌적하게 유지시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.
특히, 본 발명은 에어필터를 규격화하여 이를 슬리이딩 방식으로 스크린의 일측에 탈부착시킴에 따라 교체에 필요한 작업공간을 최소로 할 수 있을 뿐만 아니라 최소의 작업인력만으로도 단시간에 대면적의 에어필터 교체가 가능하므로 유지관리의 편의성을 높일 수 있는 이점이 있다.
따라서, 에어필터의 교체시 협소한 작업공간으로 인한 작업불량 등의 폐단을 해소하고, 대면적의 에어필터를 규격 분할하여 슬라이딩 방식에 의해 1인 작업인력만으로도 교체가 가능함에 따라 유지관리의 편의성을 높이고 아울러 유지관리에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 유용한 효과가 기대된다

Description

지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치{LARGE SCREEN FILTER DEVICE FOR VENTILATION}

본 발명은 철도차량이 이동하는 본선 터널 내의 공기를 급기 및 배기시키는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본선 터널 내의 공기를 환기시키기 위한 환기장치의 환기구측에 설치되는 스크린의 일측에 슬라이딩 방식을 통해 탈부착 가능한 에어필터를 대면적으로 조립 구성시킴으로서 급배기시 공기 중에 포함된 오염물질을 걸러내어 청정화하고, 특히 작업공간을 최소화하여 유지보수의 편의성을 높일 수 있는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철도 등의 본선 터널에는 외부 공기오염에 대한 별다른 청정화 및 여과설비가 없는 상태로 본선 터널 내부의 공기를 외부로 강제 배기시키거나 외부의 공기를 본선 터널내로 강제 급기시키는 환기장치가 설치되어 있으며, 최근 들어 환기과정에서 실내 또는 실외의 공기오염으로 인한 폐해가 커지고 있는 실정이다.

즉, 지하철 본선이라 하는 지하터널 선로부의 환기구는 외부 공기오염에 아무런 청정화 및 여과설비가 없는 상태로 시공 및 운영되고 있으며, 역사에는 스크린도어를 설치하여 지하철 본선 구간과 승강장 구간을 구획하여 승객이 선로로 추락하는 것을 방지함과 아울러 지하철 본선 구간인 선로 내의 공기가 승강장으로 유입되는 것을 억제하고 있으나, 실제의 다수 연구결과에 의하면 스크린도어로 인해 오히려 승강장 내의 공기 중에 미세분진과 초미세분진(PM 2.5) 등이 증가하여 오염이 더욱 심각해진 경우도 있다.

따라서, 지하철 본선인 지하 터널과 연결된 승강장(역사)의 공기오염을 막기 위해서는 승강장을 완전히 밀폐시키고 독립적인 환기설비를 구축하지 않는 이상 열차의 출입문개폐 및 시설점검 보수시에 오염이 유입됨에 따라 스크린도어만으로는 공기질을 개선시키는데 있어 한계가 있는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 종래에는 3오염공기를 제거하기 위해 분진을 흡입포집하는 분진흡입열차를 운행함과 아울러 자갈도상에서 콘크리트 도상으로 변경시공하고, 정기적으로 물을 살수하여 부유 오염물질을 제거하는 등의 작업을 하고 있으나 이는 이미 지하철 본선 내부로 유입된 오염물질을 제거하는 것에 불과하므로 지속적인 오염물질의 유입에 대한 해결 방안이 시급h한 실정이다. 덧붙여 환경부에서 추진하는 지하역사 공기질 개선 계획에서도 지하역사 본선구간의 청정화 설비 도입을 추진했지만 관련 장치가 없는 이유로 진행이 중단된 사례가 있다.

도 1은 일반적인 지하철 본선의 급배기를 위한 환기장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 환기장치에서 환기구측에 설치되는 스크린을 나타낸 도면이다.

도면에 나타내 보인 바와 같이 환기장치는 외체를 형성하는 공기를 흡입 및 배기시키기 위하여 양측에 각각 제1,2환기구(110,120)가 형성되는 덕트본체(100) 및 이 덕트본체(100)의 내부에 설치되는 것으로 정,역회전에 의해 송풍력을 발생시키는 임펠러를 구비한 축류팬(200) 그리고 이 축류팬(200)의 일측에 설치되어 선택적으로 덕트 내의 유로를 개폐시키는 댐퍼(300) 그리고 상기 축류팬의 양측으로 덕트 본체(100)의 내부에 설치되는 것으로 운전시 송풍작용에 의한 소음을 저감시키는 소음기(400) 및 상기 제1,2환기구(110,120)의 각 입구측에 설치되어 송풍작용시 비교적 부피가 큰 이물질들이 덕트의 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 금속 메쉬망인 스크린망으로 이루어진 스크린(500)으로 구성된다.

이때, 상기 스크린(500)은 골격을 형성하는 격자형 구조의 프레임(510)과, 이 격자형 프레임(510)의 일면에 용접 등에 의해 일체로 구비되는 금속 메쉬망인 스크린망(520)으로 구성된다. 이러한 스크린(500)은 소음기(400)의 외면에 나사부재를 이용하여 체결되거나 또는 용접 등에 의해 일체로 부착 구비되는 구조이며, 비교적 부피가 큰 이물질(종이나 나뭇잎, 비닐 등)이 축류팬(200) 내부로 유입되는 것을 막기 위한 것이다.

이와 같은 환기장치는 지하철 등이 이동하는 본선 터널과 지상 사이를 관통하여 연결하는 다수의 수직환기구 사이에 설치되어 외부의 공기가 본선 터널의 내부로 유입되도록 설치된 상태에서 축류팬을 구동시켜 송풍작용을 수행하게 되며, 필요시 본선 터널내의 공기가 외부로 배기되도록 축류팬을 역구동시키도록 운영된다.

즉, 축류팬을 구동하여 실외로 연결된 환기구에서 강제로 공기를 흡입하여 본선 터널 내부로 유입시키고, 필요시 축류팬을 역구동시켜 본선 터널 내부의 공기를 강제로 실외로 연결된 환기구를 통해 배기시킴으로써 열차가 이동하는 터널 내부를 환기시키도록 하고 있다.

그러나, 종래의 환풍장치는 지하철 본선 터널과 승강장 및 역사의 공기오염을 막기 위한 별도의 여과수단을 마련하고 있지 않음에 따라 외부의 오염된 공기가 지하철 본선 터널의 내부로 그대로 유입되어 공기질을 악화시키는 문제점이 있었다.

이는 종래의 지하철 본선의 환기장치는 규모가 상당히 크게 설치되며, 환기구의 크기는 가로×세로가 대략 3m~5m×3m~5m 가량되므로 대형의 에어필터를 제작하여야 하는데 현실적으로 대면적의 에어필터 생산과 운반이 곤란할 문제점이 있을 뿐만 아니라 실외와 연결되는 환기구는 그 주변이 밀폐 구조물로 이루어져 있음에 따라 장소가 협소하여 작업을 위한 공간확보가 불가능함에 따라 대면적의 에어필터가 준비된다 하더라도 작업성이 대단히 불량하여 현실적으로 교체가 불가능한 문제점이 있다.

등록특허 제10-1380488호(2014.03.26), '자동재생이 가능한 다중 집진 시스템’ 등록특허 제10-1587275호(2016.01.14), '수직 복층 환기구조를 갖는 지하철 환기시스템’

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지하철 본선의 환기를 위해 설치되는 환기장치의 환기구측에 에어필터의 설치를 가능하게 하여 급기시 오염공기의 유입을 원천적으로 차단함으로써 지하철 본선과 승강장 및 역사 내의 공기질을 개선시키고, 아울러 대면적의 에어필터를 복수 분할하고 이를 구획된 공간에 슬라이딩 방식으로 탈부착시키도록 함으로써 협소한 공간에서도 신속한 교체작업을 이룰 수 있도록 하여 작업 및 유지보수의 편의성을 높일 수 있는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치은, 철도차량이 이동하는 본선 터널내의 공기를 급,배기시키는 축류팬을 구비한 환기장치의 환기구에 설치되어 공기를 여과시키는 대면적 스크린필터 장치에 있어서, 상기 환기구의 외측에 고정 설치되는 것으로 상,하 가로바 및 좌,우 세로바를 사각틀 형상으로 연결하여 된 사각틀 형상의 스크린 프레임; 상기 스크린 프레임의 외측 전면에 복수 구비되는 사각틀 형상의 부재로서 일단이 스크린 프레임에 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 복수의 구획 프레임; 상기 구획 프레임과 스크린 프레임에 양단이 각각 힌지 결합되어 개폐 동작시 완충력을 작용하는 완충기; 상기 구획 프레임의 내측에 슬라이드 삽입으로 끼움 또는 탈거되는 것으로 급기 또는 배기시 공기 중에 포함된 오염원을 여과시키는 에어필터를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 구획 프레임은, 상단 또는 하단이 상기 상,하 가로바 중 어느 하나에 힌지 결합되어 개폐되게 구비되되 상기 스크린 프레임과 접하는 내측에는 수직하는 방향으로 에어필터의 양측 테두리 부분이 슬라이드 끼움되어 이동될 수 있게 안내하는 슬라이드홈을 형성한 한 쌍의 가이드와; 상기 스크린 프레임에 닫힌 상태에서 개방되지 않도록 잠금 또는 잠금 해제하는 자물쇠를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 구획 프레임은 상기 에어필터의 외측에 설치되어 급배기시 부피를 갖는 부유물이 통과하는 것을 차단하는 메시구조의 스크린망을 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 구획 프레임은 외부로부터 전원을 공급받는 구동원에 연결되어 정,역 방향의 회전 구동력을 전달받아 개폐되는 것에 있다.

본 발명에 따른 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치은, 지하철 본선 터널내에 공기를 급기 또는 배기시키기 위한 환기장치의 급기구 또는 배기구 측에 공기중의 오염물질을 여과시키는 에어필터를 구성시킴으로써 지하철 본선 터널 및 이 본선 터널에 연결되는 승강장과 역사 내의 공기질을 쾌적하게 유지시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.

특히, 본 발명은 에어필터를 규격화하여 이를 슬리이딩 방식으로 스크린의 일측에 탈부착시킴에 따라 교체에 필요한 작업공간을 최소로 할 수 있을 뿐만 아니라 최소의 작업인력만으로도 단시간에 대면적의 에어필터 교체가 가능하므로 유지관리의 편의성을 높일 수 있는 이점이 있다.

따라서, 에어필터의 교체시 협소한 작업공간으로 인한 작업불량 등의 폐단을 해소하고, 대면적의 에어필터를 규격 분할하여 슬라이딩 방식에 의해 1인 작업인력만으로도 교체가 가능함에 따라 유지관리의 편의성을 높이고 아울러 유지관리에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 지하철 본선의 환기장치를 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 환기장치를 촬영한 사진,
도 3은 도 1의 환기장치에서 스크린을 나타낸 도면,
도 4는 도 1의 환기장치에 구비된 스크린 주변을 촬영한 사진,
도 5는 본 발명에 따른 스크린필터장치를 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 동작 구성을 설명하기 위해 나타낸 요부도면,
도 7은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 8은 도 7에 나타낸 스크린필터장치의 결합 구성을 설명하기 위한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 스크린필터장치에서 구획 프레임과 에어필터의 결합 구조를 설명하기 위한 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 다른 실시례를 나타낸 구성도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 스크린필터장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에는 지하철 본선 내의 공기를 급기 또는 배기시키기 위한 환기장치에 설치되는 스크린 필터장치를 나타낸 것으로, 상기 환기장치는 도 1을 참조하면 도면을 기준으로 좌,우측에 각각 급기와 배기를 위한 유입구와 배출구 역할을 하는 환기구가 마련되며, 이 환기구는 가로×세로의 크기가 대략 3m~5m×3m~5m 가량된다. 이러한 환기구에서 급기측 환기구의 전면으로는 복수의 에어필터를 구획 수용하는 구획 프레임(30) 및 이 구획 프레임(30)을 개폐 가능하게 지지하는 것으로 상기 환기구의 테두리측에 용접 등을 통해 고정설치되는 스크린 프레임(10)을 구비한 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치가 설치되는 구성이 도시되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 동작 구성을 설명하기 위해 나타낸 요부도면이다.

도면에는, 가로×세로의 크기가 대략 3m~5m×3m~5m 가량되는 환기장치의 환기구에 설치되는 것으로, 성인 남성의 상반신 위치를 기준으로 작업자가 앞으로 잡아당기는 동작에 의해 각각 상측과 하측으로 벌려지는 형태로 개방을 이루는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치가 도시되어 있으며, 환기장치의 환기구측에 용접 등을 통해 고정설치되는 것으로 전체적인 골조를 형성하는 스크린 프레임(10)과, 이 스크린 프레임(10)의 전면측에 회동 가능하게 구비되는 것에 의해 일단이 스크린 프레임으로부터 이격되어 벌어지거나 또는 오므려지는 개폐동작을 하는 구획 프레임(30) 그리고 이 구획 프레임(30)에 하나 또는 복수개가 순차적으로 슬라이딩 방식으로 삽입되는 것에 의해 탈부착을 이루는 것으로 공기 중에 포함된 오염물질을 여과시키는 에어필터(50) 및 상기 스크린 프레임(10)과 구획 프레임(30)에 양단이 연결되어 구획 프레임(30)의 개폐 동작시 완충력을 작용하는 것으로 유공압 실린더 또는 스프링 형태의 완충부재가 사용되는 완충기(40)로 구성되는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치가 도시되어 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7에 나타낸 스크린필터장치의 결합 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

도면에는, 환기장치의 환기구측에 용접이나 나사부재 등을 통해 고정 설치되는 것으로, 환기구의 크기에 대응하는 크기를 갖는 것으로 구획 프레임(30)을 회동 지지하기 위한 힌지요소인 힌지 브라켓트(21)를 구비한 사각틀 형상의 스크린 프레임(10)과, 상기 스크린 프레임(10)의 전면으로 복수 분할되어 구비되되 그 상단 또는 하단이 스크린 프레임(10)에 제공되는 힌지 브라켓트(21)에 회동 가능하게 결합하는 힌지축(23)을 구비하여 이 힌지축(23)을 중심으로 여닫이 형태로 개폐되는 구획 프레임(30)과, 상기 구획 프레임(30)의 개폐 동작시 작용하는 충격력을 완충 저감시키기 위한 것으로 유공압 실린더나 스프링 등의 완충부재로 제공되는 완충기(40)와, 상기 구획 프레임(30)의 전면에 설치되어 급기시 유입되는 부피를 갖는 이물질을 걸러내기 위한 스크린망(60) 및 이 스크린망(60)의 내측으로 설치되어 공기 중에 포함된 오염물질을 여과시키는 에어필터(50)로 구성된 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치가 도시되어 있다.

도 9는 본 발명에 따른 스크린필터장치에서 구획 프레임과 에어필터의 결합 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

도면에는 골조 역할을 하는 스크린 프레임(10)의 상 가로바(11)에 힌지 결합되어 개폐되게 구성되는 구획 프레임(30)의 일부를 나타낸 것으로, 이때의 상기 구획 프레임(30)은 전면측에 급배기시 부피를 갖는 부유물이 환기장치의 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 메시구조의 스크린망(60)이 구비되고, 아래쪽으로 에어필터(50)가 슬라이딩 방식으로 삽입되도록 슬라이드홈(33h)을 형성한 가이드(33)가 형성된다. 상기 에어필터(50)는 사각틀 형상을 이루는 케이스(51)와, 이 케이스(51)의 내부에 구비되어 저농도도의 먼지를 함유한 공기를 여과시켜 맑고 깨끗하게 하기 위한 것으로 종이, 천, 필터, 부직포 등의 층을 통과하는 건식형이 사용되는 여과재(53)가 도시되어 있다.

도 10은 본 발명에 따른 스크린필터장치의 다른 실시례를 나타낸 구성도이다.

도면에는 구획 프레임(30)의 양측에 돌출 형성되는 힌지축(23) 중 외측에 위치되는 힌지축(23)에 정,역 회전 구동력을 제공함으로써 구획 프레임(30)을 개폐시키는 구동모터(25)가 설치된 스크린 프레임(10)을 포함한 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치가 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치는 도 1을 참조하면 철도차량이 이동하는 본선 터널내의 공기를 급기 또는 배기시키는 축류팬을 구비한 환기장치의 환기구에 설치되어 공기 중에 포함된 각종 오염물질을 걸러냄으로써 본선인 지하터널을 비롯하여 이 본선 터널과 연결된 승강장 및 역사 내의 공기오염을 억제하기 위한 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치를 제공하기 위한 것으로, 가로×세로가 대략 3m~5m×3m~5m의 크기를 갖는 대면적의 환기구에 대응하는 크기로 구비되는 골조요소인 스크린 프레임(10)과, 이 스크린 프레임(10)에 복수 분할 구비되되 각각 힌지 결합되어 여닫이 방식으로 개폐 가능하게 구비되는 복수의 구획 프레임(30)과, 상기 구획 프레임(30)의 전면측에 구비되어 급기시 부피를 갖는 부유물을 일차적으로 걸러내기 위한 메시구조의 스크린망(60) 및 이 스크린망(60)의 일측으로 일차적으로 걸러진 공기 중에 포함된 오염물질을 여과시키기 위한 여과재(53)를 구비한 에어필터(50) 그리고 상기 구획 프레임(30)의 개폐 동작시 충격력을 완충 저감시키기 위한 유공압실린더나 스프링 등의 완충요소가 사용되는 완충기(40)로 구성된다.

스크린 프레임(10)은 도 1의 환기장치에서 좌,우측에 각각 급기와 배기를 위한 유입구와 배출구 역할을 하는 대면적의 환기구의 외측에 용접이나 나사체결에 의해 고정설치되는 것으로, 상 가로바(11)와 하 가로바(12) 그리고 좌 가로바(13)와 우 가로바(14)를 사각틀 형상으로 연결하여 골조를 역할을 하도록 제작한 것이다.

이러한 스크린 프레임(10)은 필요시 중간에 보강바(미부호)를 추가로 구성하여 구조적인 안정성을 높이는 것도 가능할 것이다.

한편, 본 발명에서의 스크린 프레임(10)은 상 가로바(11)와 하 가로바(12)에 각각 후술할 구획 프레임(30)을 회동지지하기 위한 힌지요소로 복수의 힌지 브라켓트(21)가 돌출 구비되는 구성이다. 이러한 힌지 브라켓트(21)는 후술할 구획 프레임(30)에 구비된 힌지축(23)이 끼움 삽입되는 축구멍을 형성하는 것으로 상기 구획 프레임(30)을 회동 지지하는 역할을 한다.

구획 프레임(30)은 상기 스크린 프레임(10)의 외측 전면에 복수 구비되는 사각틀 형상의 부재로서, 일단이 스크린 프레임(10)에 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 구조이며, 상기 스크린 프레임(10)의 크기에 따라 구획 프레임(30)의 크기와 설치개수는 적절히 변경될 수 있으며, 본 발명의 도면에 나타낸 바와 같이 상측 개방과 하측 개방 모두 적용되거나, 또는 상측 개방과 하측 개방 중 선택적으로 어느 하나의 개방방식만 적용될 수 있으며, 이외에도 건물의 여닫이 출입문과 같이 측면 개방방식이 혼용 적용될 수 있다.

이러한, 구획 프레임(30)은 상단 또는 하단이 상기 스크린 프레임(10)을 구성하는 상 가로바(11) 또는 하 가로바(12) 중 어느 하나에 힌지 결합되어 개폐되게 구비되는 것이다. 즉, 상기 스크린 프레임(10)에 힌지 결합되어 이를 중심으로 여닫이 방식으로 회동되는 것에 의해 그 반대편이 소정각도 개방됨으로써 후술할 에어필터(50) 교체를 위한 작업공간을 제공하는 것으로 양측에 힌지축(23)이 돌출 형성되는 구조이다.

한편, 상기 구획 프레임(30)은 상기 스크린 프레임(10)과 접하는 내측에는 수직하는 방향으로 후술할 에어필터(50)의 양측 테두리 부분이 슬라이드 삽입으로 끼움되어 이동될 수 있게 안내하는 슬라이드홈(33h)을 형성한 한 쌍의 가이드(33)가 구비된다. 이때의 상기 가이드(33)는 후술할 에어필터(50)를 슬라이드 삽입 안내할 수 있는 구조적인 특징을 갖는다면 다양한 형태로 제공되어도 무방하며, 본 발명에서는 도 9에 나타낸 보인 바와 같이 구성되는 것을 제안하였다.

또한, 상기 구획 프레임(30)은 전면측에 급기시 부피를 갖는 부유물이 환기장치의 내부로 유입되어 축류팬이 손상되는 것을 방지하도록 메시구조의 스크린망(60)이 설치되며, 이때의 상기 스크린망(60)은 바람직하게는 금속망으로 설치되는 것이다. 이러한 스크린망(60)은 공지의 다양한 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 구획 프레임(30)은 스크린 프레임(10)에 닫힌 상태에서 자연적으로 개방되지 않도록 잠금력을 제공하는 자물쇠(35)가 구비될 수 있으며, 이때의 자물쇠(35)는 구획 프레임(30)이 스크린 프레임(10)에 닫힌 상태에서 열리지 않도록 구조적인 끼움구조나 걸림구조를 갖는 것으로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 구획 프레임(30)은 작업자가 손으로 잡고 열거나 닫을 수 있도록 손잡이(미부호)가 제공되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스크린 프레임(10)은 그 크기가 대면적이므로 상기 구획 프레임(30)은 작업자의 작업환경을 고려하여 도 6에 나타내 보인 바와 같이 작업자의 허리위치를 중심으로 상·하측으로 각각 분할 구성되는 것이 바람직하다.

도 10은 구동원에 의해 구획 프레임(30)이 개폐될 수 있도록 하기 위한 구성을 예시한 것으로, 상기 구획 프레임(30)에 제공되는 힌지축(23)은 외부로부터 전원을 공급받아 선택적으로 정,역 회전력을 생성시키는 구동모터(25)에 연결되며, 이 구동모터(25)에서 생성한 정방향 구동력 또는 역방향 구동력에 의해 상기 구획 프레임(30)은 힌지축(23)을 중심으로 개방 또는 폐쇄되는 위치로 회동을 이루게 된다.

한편, 상기 구동모터(25)는 리미트 스위치나 센서에 연결되어 상기 구획 프레임(30)이 설정된 개방각도로 회동하면 동작이 정지되도록 구성될 수 있으며, 이는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

완충기(40)는 상기 구획 프레임(30)과 스크린 프레임(10)에 양단이 각각 힌지결합되어 상기 구획 프레임(30)의 개폐 동작시 스크린 프레임(10)과의 급격한 충돌을 억제하기 위한 완충력을 작용하는 요소이다.

이러한 완충기(40)는 상기 구획 프레임(30)이 개방 또는 폐쇄 위치로 회동될 때 급격한 회동에 의한 스크린 프레임(10)과의 충돌을 방지하고 작업자의 안전사고의 위험을 방지하기 위한 것으로, 유압실린더나 공압실린더를 비롯하여 스프링 방식의 실린더 등 공지의 다양한 완충수단이 사용되어도 무방하며, 본 발명의 도면에서는 공압실린더가 사용되는 것을 제안하였다.

이와 같은 구성의 완충기(40)는 실린더 부분의 일단이 상기 구획 프레임(30)의 일측에 힌지 결합되고, 상기 실린더에 일단이 삽입되어 출몰하는 요소인 피스톤의 일단이 상기 스크린 프레임(10)의 일측에 힌지 결합되는 구성이다.

에어필터(50)는 상기 구획 프레임(30)의 내측에 제공되는 가이드(33)에 슬라이드 삽입으로 끼움 또는 탈거되어 급기 또는 배기 동작시 공기 중에 포함된 오염원이나 이물질을 여과시키는 요소로서, 상기 구획 프레임(30)에 하나 또는 두 개 내지 세 개를 연속으로 슬라이딩 삽입으로 구비시킴으로써 대면적을 형성하게 된다. 이러한 에어필터(50)는 운반과 보관 및 설치 및 해체의 편의성 등을 고려하여 대략 가로 세로 각각 50cm~100cm 의 크기를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 에어필터(50)는 종이나 합성수지재로 성형되어 사각틀 형상을 이루는 케이스(51)와, 이 케이스(51)의 내부에 주름 접이식으로 구비되거나 또는 시트 형태로 제공되는 것으로 종이, 천, 필터, 부직포 등의 층 형성하여 통과하는 공기중에 포함된 먼지나 이물질 및 오염원을 여과시켜 청정화하는 건식형 여과재(53)로 구성되며, 이러한 구성의 에어필터(50)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에서의 에어필터(50)는 케이스(51)의 일측에 자석을 부가 장착하는 구성도 가능할 것이다. 이는 상기 스크린 프레임(10)을 기준으로 상측에 위치한 구획 프레임(30)을 개방시켰을 때 에어필터(50)의 자석이 상기 금속재로 된 구획 프레임(30)에 부착 상태를 유지함으로써 결과적으로 구획 프레임(30)의 개방과 동시에 에어필터(50)가 급격하게 낙하하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 에어필터(50)를 교환하기 위해서는 상기 스크린 프레임(10)의 전면측에 설치된 상·하 구획 프레임(30)의 자물쇠(35)를 각각 해정 위치로 이동시켜 개방을 가능하게 한 상태에서 작업자의 상체 부분에 위치한 구획 프레임(30)을 앞으로 당긴다. 그러면 상기 구획 프레임(30)의 상단부분은 스크린 프레임(10)에 힌지축으로 결합되어 있으므로 이 힌지축(23)을 중심으로 들어올려지면서 하단부가 소정각도 개방을 이루게 된다.

이러한 상태에서 상기 구획 프레임(30)의 내부에 위치한 에어필터(50)는 자중에 의해 자연스럽게 하방향으로 밀려 내려오므로 이를 용이하게 제거할 수 있다. 이어서 새 에어필터를 상기 구획 프레임(30)의 내측에 제공되는 가이드(33)가 형성하는 슬라이드홈(33h)에 끼워 넣은 뒤 밀어올리면 된다. 이때 상기 구획 프레임(30)이 여러 개의 필터가 연결 설치되는 형태라면 대응하는 에어필터를 순차적으로 구획 프레임(30)의 가이드(33)를 따라 삽입시킨다. 이어서 상기 구획 프레임(30)을 앞쪽으로 밀어 스크린 프레임(10)에 완전히 닫힌 위치로 이동시킨 상태에서 자물쇠(35)를 걸어 잠그는 것에 의해 교체 작업이 완료된다.

마찬가지로 작업자의 하체 부분에 위치한 구획 프레임 역시 앞으로 잡아 당기면, 이 구획 프레임은 하측부분의 힌지축을 중심으로 회동하여 상단 부분이 상기 스크린 프레임(10)으로부터 벌어지면서 개방되게 되고, 이러한 상태에서 작업자는 에어필터를 손으로 잡고 위로 들어올려 탈거시킨 뒤 새 에어필터를 탈거의 역순으로 하는 것에 의해 에어필터의 교체 작업을 완료할 수 있다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10 : 스크린 프레임 11,12,13,14 : 가로바
20 : 힌지 25 : 구동모터
30 : 구획 프레임 31 : 본체
33 : 가이드 33h : 슬라이드홈
35 : 자물쇠 40 : 완충기
50 : 에어필터 60 : 스크린망

Claims (4)

1. 철도차량용 본선 터널 내의 공기를 급,배기시키는 축류팬을 구비한 환기장치에서 가로×세로가 대략 3m~5m×3m~5m의 크기를 갖는 대면적의 환기구의 외측에 고정 설치되는 것으로, 상,하 가로바 및 좌,우 세로바를 사각틀 형상으로 연결하여 된 스크린 프레임과; 상기 스크린 프레임의 외측 전면에 복수 분할되어 구비되는 사각틀 형상의 부재로서 일단이 스크린 프레임에 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 금속재로 된 복수의 구획 프레임과; 상기 구획 프레임의 내측에 구비되어 급기 또는 배기시 공기 중에 포함된 오염원을 여과시키는 에어필터로 구성되는 대면적 스크린필터 장치에 있어서,
   상기 구획 프레임은, 내측에 상기 에어필터가 슬라이드 삽입으로 끼움 또는 탈거될 수 있도록 상기 스크린 프레임과 접하는 내측에는 수직하는 방향으로 에어필터의 양측 테두리 부분이 슬라이드 끼움되어 이동될 수 있게 안내하는 슬라이드홈을 형성한 한 쌍의 가이드와; 상기 스크린 프레임에 닫힌 상태에서 자연적으로 개방되지 않도록 잠금 또는 잠금 해제하는 자물쇠와; 상기 에어필터의 외측으로 설치되어 급배기시 부피를 갖는 부유물이 축류팬 내부로 유입되는 것을 차단하는 메시구조의 금속망으로 된 스크린망으로 구성되고;,
   상기 에어필터는 상기 금속재로 된 구획프레임에 부착상태를 유지하도록 일측에 자석이 장착구비되고,
   상기 구획 프레임과 스크린 프레임에 양단이 각각 힌지 결합되어 개폐 동작시 충격력을 완충 저감시키는 것으로 유압실린더, 공압실린더, 스프링 방식의 실린더 중 어느 하나로 제공되는 완충기를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 구획프레임은 작업자가 손으로 잡고 열거 닫을 수 있도록 손잡이를 형성한 것으로 상단 또는 하단이 상기 상,하 가로바 중 어느 하나에 힌지 결합되어 개폐되게 상·하단부 중 어느 일단이 상기 스크린 프레임에 힌지 결합되어 이를 중심으로 회동되는 것에 의해 그 반대편이 소정각도 개방되는 것으로 양측 대응하는 위치에 돌출 형성되는 힌지축과;
   상기 스크린 프레임은 상기 구획 프레임에 구비된 힌지축이 끼움 삽입되어 회동 지지하도록 대응되는 위치에 축구멍이 관통 형성된 힌지 브라켓트가 구비되는 것을 특징으로 하는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 힌지축은 외부로부터 전원을 공급받아 선택적으로 정,역 회전력을 생성시키는 구동모터에 연결되어 정,역 구동력을 전달받아 상기 구획 프레임을 개폐시키는 것을 특징으로 하는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치.

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