KR101816833B1 - 살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치 - Google Patents

살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터널 등과 같은 공사 현장에 발생하는 먼지를 살수에 의해 1차 제거하고, 석면 등과 같이 비산되는 먼지는 차량에 탑재된 집진장치를 이용하여 흡입하여 제거하되, 차량의 운전석을 양압(陽壓)으로 유지하여 외부로부터 운전석에 먼지가 침투하는 것을 방지하여 운전자를 먼지로부터 보호할 수 있으며, 수집탱크를 구비하지 아니함으로서 수집탱크를 비우기 위한 작업이 불필요하게 되는 "살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치"에 관한 것이다.

Description

살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치{Dust Collecting Vehicle and Dust Collecting Device therefor}
본 발명은 살수에 의한 먼지 제거와 먼지의 흡입을 통한 공기 정화 기능을 가지는 집진차량과, 이에 구비되는 집진장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 터널 등과 같은 공사 현장에 발생하는 먼지를 살수에 의해 1차 제거하고, 석면 등과 같이 비산되는 먼지는 차량에 탑재된 집진장치를 이용하여 흡입하여 제거하되, 차량의 운전석을 양압(陽壓)으로 유지하여 외부로부터 운전석에 먼지가 침투하는 것을 방지하여 운전자를 먼지로부터 보호할 수 있으며, 수집탱크를 구비하지 아니함으로서 수집탱크를 비우기 위한 작업이 불필요하게 되는 "살수와 먼지 흡입에 의한 공기 정화 기능 및 운전석 양압 형성 구조를 가지는 집진차량 및 이에 사용되는 집진장치"에 관한 것이다.
터널 시공이나 도로 포장 공사, 또는 골재 운송 등의 과정에서 많은 미세먼지가 발생하여 공사 현장에 비산되므로, 이를 제거하기 위하여 집진(集塵)기능을 가지는 집진차량을 이용하게 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0029061호에는 종래 기술에 의한 집진차량이 개시되어 있다. 그런데 종래 기술에서는 단지 집진차량을 이용하여 먼지를 흡입하여 탱크에 수집하는데만 치중할 뿐, 운전자의 보호는 전혀 고려하지 않고 있다. 일반적으로 차량의 운전석은 완전히 밀폐된 공간이 아니며 외부와 공기가 소통하도록 되어 있다. 따라서 종래 기술에 의한 집진차량의 경우, 비산되는 미세먼지가 운전석으로 유입되는 것을 막을 수 없으며, 그에 따라 운전자는 미세먼지의 흡입에 완전히 노출된 상태에 있게 되어 운전자의 건강에 큰 위협이 되고 있다.
특히, 종래 기술에 의한 집진차량에서는 먼지를 수집탱크로 수집하게 되는데, 수집탱크가 채워진 후에는 집진 작업을 할 수 없으며, 수집탱크를 비우는 작업을 수행하여야만 집진기능을 다시 발휘하게 된다는 한계가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0029061호(2012. 03. 26. 공개).
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 터널 시공 현장 등과 같이 먼지가 많이 발생하는 현장에 투입되어, 먼지를 효과적으로 제거하는 공기 정화 공정에 의하여 공사 현장의 공기 품질을 향상시키되, 이러한 공기 정화 공정이 지속적으로 이루어질 수 있도록 함과 동시에, 운전석으로 먼지가 침투하는 것을 방지하여 운전자를 안전하게 보호할 수 있도록 하는 집진차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 위와 같은 집진차량에 사용되는 집진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 집진을 위하여 전방으로부터 공기를 흡입하기 위한 집진 디퓨저; 필터를 구비하고 있어서 집진 디퓨저를 통해서 흡입된 공기로부터 먼지를 걸러내어 정화하기 위한 필터부; 및 필터부의 후방에 설치되어 있으며, 필터부를 거쳐서 유입된 청정 공기의 일부를 외부로 배출시키기 위한 외부 배출구와, 필터부를 거쳐서 유입된 공기 중 나머지 일부를 운전석으로 공급하도록 배출시키는 운전석용 배출구가 각각 구비되어 있는 공기 분배부를 포함하고 있어서, 운전석이 청정 공기의 공급에 의해 양압 상태를 유지할 수 있게 만드는 것을 특징으로 하는 집진장치가 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 과제를 달성하기 위하여, 먼지가 발생되는 장소에 투입되는 집진차량으로서, 운전석, 상기 운전석의 전방에 구비된 집진장치, 살수할 물을 담고 있는 물탱크, 및 상기 물탱크로부터 물공급선을 통해 물을 공급받아 집진차량의 전방으로 먼지를 향하여 물을 살수하기 위한 살수 노즐을 포함하며; 집진장치는 상기한 본 발명의 집진장치로 이루어지며; 물탱크로부터 물공급선을 통해 물을 공급받아 살수 노즐을 통해서 먼지를 향하여 물을 살수함으로써 먼지를 1차적으로 제거하고; 부유한 상태로 존재하는 먼지는 집진장치로 흡입하여 제거한 후, 집진장치의 외부 배출구를 통해서 청정 공기를 집진차량 외부로 공급하며; 집진장치로 흡입하여 먼지가 제거된 청정 공기의 일부는 운전석용 배출구를 통해서 운전석으로 공급되어 운전석이 청정 공기의 공급에 의해 양압 상태로 유지되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 집진차량이 제공된다.
위와 같은 본 발명의 집진장치 및 이를 구비한 집진차량에 있어서, 공기 분배부에는, 공기 분배부의 내부를 2개의 공간으로 분리시키는 분리격벽이 구비되어 있어서, 필터부를 거쳐서 유입된 청정 공기가 분리격벽에 의해 나누어져서 각각 외부 배출구와 연통된 공간 및 운전석용 배출구와 연통된 공간으로 분배되어 흘러가게 되며; 외부 배출구와 연통된 공간 및 운전석용 배출구와 연통된 공간 각각에는 공기를 흡입하기 위한 팬이 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 집진차량에서 운전자가 차량을 운전하는 장소인 운전석을 양압으로 유지함으로써 운전석 외부로부터 먼지가 운전석으로 침투하는 것을 효과적으로 방지함과 동시에, 먼지가 필터링되어 제거된 청정 공기가 지속적으로 운전석으로 공급되므로, 운전석을 작업에 안전한 공간으로서 확보할 수 있게 되며, 그에 따라 운전자를 먼지로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 먼지가 포함된 공사 현장의 공기로부터 먼지를 제거한 후 이러한 청정 공기를 다시 작업 공간으로 공급하게 되므로, 전체적으로 작업 공간의 공기질을 높일 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 공기의 정화 후 방출 과정을 수행할 때, 본 발명에서는 먼지를 담아두는 수집탱크를 구비하고 있지 않으므로, 수집탱크를 비우는 작업이 불필요하며, 따라서 살수 및 공기 흡입 정화 작업을 중단 없이 지속적으로 수행할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 집진차량에 구비되는 집진장치의 일예를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 집진장치의 개략적인 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 집진장치의 개략적인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 집진장치에서 집진 작동시 공기가 흘러가는 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 집진장치를 구비한 본 발명에 따른 집진차량의 구성을 보여주는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 본 명세서에서는 차량이 진행하는 방향으로 앞쪽을 "전방"이라고 하고, 이와 반대로 뒤쪽을 "후방"이라고 한다.
도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 집진차량(100)에 구비되는 집진장치(1)를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 집진장치(1)의 개략적인 측면도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 1에 도시된 집진장치(1)를 연직하향으로 내려다 본 개략적인 평면도가 도시되어 있고, 도 5에는 먼지의 집진 작동시 공기가 흘러가는 상태를 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 평면도가 도시되어 있다.
도면에 예시된 것처럼, 집진장치(1)는, 집진을 위하여 전방으로부터 공기를 흡입하기 위한 집진 디퓨저(10), 흡입된 공기로부터 먼지를 걸러내기 위한 필터부(20), 및 먼지가 필터링된 상태의 청정 공기를 외부로 방출함과 동시에 차량의 운전석으로 나누어서 공급될 수 있도록 분배하는 공기 분배부(30)를 포함한다.
집진 디퓨저(10)는 전방에서부터 후방으로 갈수록 단면이 줄어들도록 테이퍼진 콘(cone) 형상의 부재로 구성된 것으로서, 전방으로부터 공기를 용이하게 흡입하기 위하여 구비된다. 필터부(20)는 필터가 구비되어 있어서, 흡입된 공기에서 먼지 등의 이물질을 필터에 의해 걸러내어 정화된 공기로 만드는 부재이다. 본 발명에서 필터부(20)에 구비되는 필터로는, 알루미늄 필터, 프리필터, 헤파필터 등이 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있다. 도면에 예시된 실시예에서, 필터부(20)는 집진 디퓨저(10)의 테이퍼져서 좁아진 후방단부에 구비되어 있으며, 박스형태의 케이스 내에 복수 종류의 필터가 전방에서 후방으로 가면서 적층되어 있는 구성을 가진다. 따라서 집진 디퓨저(10)를 통해서 흡입된 공기는 필터부(20)의 필터를 순차적으로 통과하면서 공기 속에 포함되어 있던 먼지 등의 이물질이 걸러지게 되고, 그에 따라 필터부(20)의 후방으로는 정화된 공기가 흘러가게 된다.
공기 분배부(30)는 필터부(20)를 거쳐 온 정화된 공기를 나누어서 외부 즉, 집진장치의 외부로 배출함과 동시에 차량의 운전석으로 공급하도록 배분하는 부재이다. 도면에 예시된 공기 분배부(30)는 필터부(20)의 후방에 설치되어 있으며, 공기 분배부(30)의 후방에는 정화된 공기의 일부를 외부로 배출시키기 위한 외부 배출구(31)와, 정화된 공기의 나머지 일부를 운전석으로 공급되도록 배출시키기 위한 운전석용 배출구(32)가 각각 구비되어 있다.
또한 도면에 예시된 공기 분배부(30)에는, 필터부(20)로부터의 공기가 용이하게 외부 배출구(31)와 운전석용 배출구(32)로 나뉘어서 배출될 수 있도록, 그 내부는 분리격벽(33)이 구비되어 있다. 따라서 필터부(20)로부터 공기 분배부(30)로 유입된 정화된 공기는 분리격벽(33)에 의해 공기 분배부(30) 내부의 2개 공간으로 각각 나뉘어서 흘러가게 되고, 이렇게 2개의 공간으로 각각 나눠진 공기는 각각의 공간과 연통되어 있는 외부 배출구(31)와 운전석용 배출구(32)로 각각 배출된다.
한편, 분리격벽(33)에 의해 구획되어 구분된 공기 분배부(30) 내부의 2개 공간 각각에는 공기를 원활하게 흡입하여 배출구로 내보낼 수 있도록 팬(fan)(34)이 구비될 수 있다. 즉, 분리격벽(33)에 의해 구분되어 공기 분배부(30) 내에 존재하는 외부 배출구(31)와 연통된 공간 및 운전석용 배출구(32)와 연통된 공간의 각각에는 팬(34)이 구비될 수 있는 것이다.
도 6에는 위와 같은 집진장치(1)를 구비한 본 발명에 따른 집진차량(100)의 구성을 보여주는 개략도가 도시되어 있는데, 다음에서는 도 6을 참조하여 위와 같은 집진장치(1)를 구비한 본 발명에 따른 집진차량(100)에 대해 설명한다. 도면에 예시된 것처럼 본 발명에 따른 집진차량(100)에서 운전자가 운전 작업을 수행하게 되는 공간에 해당하는 운전석(2)의 전방에는 상기한 집진장치(1)가 구비되어 있다. 또한 집진차량(100)에는 살수할 물을 담고 있는 물탱크(3)가 구비되어 있으며, 물탱크(3)로부터 물공급선(41)을 통해 물을 공급받아 집진차량(100)의 전방으로 먼지를 향하여 물을 살수하기 위한 살수 노즐(4)이 구비되어 있다. 도면에는 상세한 도시를 생략하였지만 살수 노즐(4)과 집진장치(1)는 각각 별도의 거치장치를 이용하여 집진차량(100)과 결합된 상태로 구비된다.
본 발명에서 집진장치(1)의 운전석용 배출구(32)는 운전석(2)과 연통되어 있는데, 도면에서는 운전석용 배출구(32)과 운전석(2) 사이를 연통시키는 연통도관(11)이 화살표의 형태로 간략하게 도시되어 있다.
다음에서는 위와 같은 구성을 가지는 본 발명의 집진차량(100)을 이용하여 터널 내의 먼지를 제거하는 것을 예시하여 집진차량(100)에서의 작동과정을 설명한다.
터널 폭파, 굴착 등으로 인하여 먼지가 발생하게 되면, 우선 물탱크(3)로부터 물공급선(41)을 통해 물을 공급받아 살수 노즐(4)을 통해서 먼지 등의 이물질을 향하여 물을 살수한다. 이러한 살수에 의해 큰 먼지는 1차적으로 낙하되어 제거되지만, 석면 등과 같은 미세먼지는 여전히 부유한 상태로 존재할 수 있다. 이러한 부유 먼지를 제거하기 위하여, 집진장치(1)의 팬(34)을 구동시킨다. 팬(34)의 구동에 의해 집진장치(1)에는 공기의 흡인력이 발생하게 되고, 그에 따라 집진차량(100)의 전방에 존재하는 부유 먼지가 포함된 공기는 집진 디퓨저(10)를 통해서 흡입된다. 앞서 설명한 것처럼, 집진 디퓨저(10)를 통해서 흡입된 공기는 필터부(20)를 거치면서 먼지 등이 필터에 의해 걸러지게 되고, 이렇게 여과 정화된 공기는 공기 분배부(30)로 유입된다.
공기 분배부(30)에는 분리격벽(33)이 구비되어 있으므로, 공기 분배부(30)로 유입된 정화된 공기는 분리격벽(33)에 의해 공기 분배부(30) 내부의 2개 공간으로 나눠진 후 각각 외부 배출구(31)와 운전석용 배출구(32)로 흘러가게 된다.
외부 배출구(31)로 흘러온 공기는 도 6에서 붉은 색 화살표 A로 표시된 것처럼 터널 내부로 그냥 방출된다. 외부 배출구(31)로부터 배출되는 공기는 이미 필터부(20)를 거쳐 오면서 먼지가 제거된 청정한 공기이므로, 이와 같이 외부 배출구(31)로 배출되어도 무방하다. 이와 같이 본 발명에서는 먼지가 포함된 공기를 흡입하여 이를 필터링하여 먼지를 제거한 후, 이러한 청정 공기를 다시 작업 공간으로 공급함으로써, 전체적으로 작업 공간의 공기질을 높이게 된다. 특히, 이러한 과정을 수행할 때, 본 발명에서는 먼지를 담아두는 수집탱크를 구비하고 있지 않으므로, 수집탱크를 비우는 작업이 불필요하며, 따라서 살수 및 공기 흡입 정화 작업을 중단 없이 지속적으로 수행할 수 있게 된다.
한편, 운전석용 배출구(32)로 흘러온 공기는 도 6에서 청색 색 화살표로 표시된 연통도관(11)을 통해서 운전석용 배출구(32)로 공급된다. 운전석용 배출구(32)와 연통도관(11)을 거쳐서 운전석용 배출구(32)로 공급되는 공기 역시 이미 필터부(20)를 거쳐 오면서 먼지 등의 이물질이 제거된 청정한 공기이다. 따라서 운전석(2)에 있는 운전자는 작업과정에서 계속하여 청정 공기를 공급받을 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 연통도관(11)에 의해 운전석(2)에 청정한 공기가 공급되면 운전석(2)의 내부는 압력이 높아지면서 운전석 외부보다 압력이 더 큰 양압(陽壓) 상태가 된다. 즉, 운전석 내부의 압력이 운전석 외부의 압력보다 높은 상태로 되며, 집진장치(1)의 가동이 계속되는 동안에는 이러한 운전석(2)의 양압 상태가 계속 유지된다.
차량의 운전석(2)은 밀폐된 공간이 아니므로, 원래는 외부로부터 공기가 운전석으로 자유롭게 유입될 수 있다. 따라서 터널 내부와 같이 비산 먼지가 많이 발생하는 공간에서는 외부의 공기가 자연스럽게 운전석으로 유입되는 과정에서 비산 먼지도 함께 운전석으로 유입되는 문제가 발생하게 된다. 그러나 본 발명에서는 위와 같이 청정 공기가 운전석(2)으로 공급되어 운전석(2)이 양압 상태에 있게 되므로, 외부로부터의 공기가 운전석(2)으로 흘러들어 오지 않게 된다. 즉, 외부로부터 비산 먼지가 운전석(2)으로 침투하는 것이 방지되는 것이다. 이와 같이 본 발명에서는 운전석(2)의 양압 유지를 통해서 운전석 외부로부터 먼지가 운전석(2)으로 침투하는 것을 효과적으로 방지함과 동시에, 앞서 언급한 것처럼 먼지가 필터링되어 제거된 청정 공기가 지속적으로 운전석(2)으로 공급되므로, 운전석을 작업에 안전한 공간으로서 확보할 수 있게 된다. 즉, 본 발명에 의하면, 운전석을 먼지에 대한 청정 구역으로 유지할 수 있게 되어 운전자를 먼지로부터 효과적으로 보호할 수 있게 되는 것이다.
1: 집진장치
2: 운전석
3: 물탱크
4: 살수 노즐
10: 집진 디퓨저
20: 필터부
30: 공기 분배부
100: 집진차량

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 집진을 위하여 전방으로부터 공기를 흡입하기 위한 집진 디퓨저(10);
    필터를 구비하고 있어서 집진 디퓨저(10)를 통해서 흡입된 공기로부터 먼지를 걸러내어 정화하기 위한 필터부(20); 및
    필터부(20)의 후방에 설치되어 있으며, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 청정 공기의 일부를 외부로 배출시키기 위한 외부 배출구(31)와, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 공기 중 나머지 일부를 운전석으로 공급하도록 배출시키는 운전석용 배출구(32)가 각각 구비되어 있는 공기 분배부(30)를 포함하며;
    공기 분배부(30)에는, 공기 분배부(30)의 내부를 2개의 공간으로 분리시키는 분리격벽(33)이 구비되어 있어서, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 청정 공기가 분리격벽(33)에 의해 나누어져서 각각 외부 배출구(31)와 연통된 공간 및 운전석용 배출구(32)와 연통된 공간으로 분배되어 흘러가게 되며;
    외부 배출구(31)와 연통된 공간 및 운전석용 배출구(32)와 연통된 공간 각각에는 공기를 흡입하기 위한 팬(34)이 구비되어 있고;
    운전석용 배출구(32)를 운전석(2)과 연통시켜서 공기가 흐르게 하는 연통도관(11)이 구비되어 있어서;
    필터부(20), 운전석용 배출구(32)와 연통도관(11)을 거쳐서 운전석(2)에 청정 공기를 공급함으로써, 운전석이 청정 공기 공급에 의한 양압 상태를 유지할 수 있게 만드는 것을 특징으로 하는 집진장치.
  3. 먼지가 발생되는 장소에 투입되는 집진차량(100)으로서,
    운전석(2), 상기 운전석(2)의 전방에 구비된 집진장치(1), 살수할 물을 담고 있는 물탱크(3), 및 상기 물탱크(3)로부터 물공급선(41)을 통해 물을 공급받아 집진차량(100)의 전방으로 먼지를 향하여 물을 살수하기 위한 살수 노즐(4)을 포함하며;
    집진장치(1)는, 집진을 위하여 전방으로부터 공기를 흡입하기 위한 집진 디퓨저(10); 필터를 구비하고 있어서 집진 디퓨저(10)를 통해서 흡입된 공기로부터 먼지를 걸러내어 정화하기 위한 필터부(20); 및 필터부(20)의 후방에 설치되어 있으며, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 청정 공기의 일부를 외부로 배출시키기 위한 외부 배출구(31)와, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 공기 중 나머지 일부를 운전석으로 공급하도록 배출시키는 운전석용 배출구(32)가 각각 구비되어 있는 공기 분배부(30)를 포함하며; 공기 분배부(30)에는, 공기 분배부(30)의 내부를 2개의 공간으로 분리시키는 분리격벽(33)이 구비되어 있어서, 필터부(20)를 거쳐서 유입된 청정 공기가 분리격벽(33)에 의해 나누어져서 각각 외부 배출구(31)와 연통된 공간 및 운전석용 배출구(32)와 연통된 공간으로 분배되어 흘러가게 되며; 외부 배출구(31)와 연통된 공간 및 운전석용 배출구(32)와 연통된 공간 각각에는 공기를 흡입하기 위한 팬(34)이 구비되어 있고; 운전석용 배출구(32)를 운전석(2)과 연통시켜서 공기가 흐르게 하는 연통도관(11)이 구비되어 있는 구성을 가지며;
    물탱크(3)로부터 물공급선(41)을 통해 물을 공급받아 살수 노즐(4)을 통해서 먼지를 향하여 물을 살수함으로써 먼지를 1차적으로 제거하고; 부유한 상태로 존재하는 먼지는 집진장치(1)로 흡입하여 제거한 후, 집진장치(1)의 외부 배출구(31)를 통해서 청정 공기를 집진차량(100) 외부로 공급하며;
    집진장치(1)로 흡입되어 필터부(20)에 의해 먼지가 제거된 청정 공기의 일부는, 운전석용 배출구(32)와 연통도관(11)을 거쳐서 운전석(2)으로 공급되어 운전석이 청정 공기의 공급에 의해 양압 상태로 유지되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 집진차량.
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