KR101912700B1 - 전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터 - Google Patents

전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터 Download PDF

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Abstract

전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터가 개시된다. 본 필터는, 프레임부; 상기 프레임부 내부에 위치되고, 전동차 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 분진 중 철 분진을 제외한 분진이 집진되도록 하는 제1 메시; 상기 제1 메시의 하부에 위치되어 상기 공기에 포함된 상기 철 분진이 선택적으로 집진되도록 하는 제2 메시; 상기 제2 메시의 상부와 맞닿도록 마련되어 상기 제2 메시에 상기 자성이 발생되도록 하는 자성부; 및 상기 프레임의 전면에 위치되어 상기 제1 메시 및 상기 제2 메시가 낙하되는 것을 방지하는 격자구조물;을 포함한다. 이에 의해 지하철 객실 내의 환기를 위해 지하 터널 내의 공기가 유입될 때 공기 중에 포함된 미세먼지의 집진은 물론, 미세먼지의 상당수를 차지하는 철 성분이 집진되도록 하며, 집진된 철 분진의 배출시기가 표시될 수 있게 되어 지하철 객실에 쾌적한 공기가 유입될 수 있도록 한다.

Description

전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터{Filter for preventing Iron dust entering inside the train}
본 발명은 전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전동차 객실 내부로 유입되는 철 분진이 집진되도록 하는 전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터에 관한 것이다.
근래에는 교통대란 방지 및 에너지 절감을 위한 수단으로 대중교통이용이 적극권장되고 있으며, 이러한 조건을 만족하는 대중교통으로는 정시성 및 수송량에 대한 효율이 높은 지하철이 가장 대표적이다.
하지만, 지하철은 철도선로를 따라 이동되므로 레일과 차륜 사이의 마찰에 의한 마모, 펜토그래프와 급전시설의 마찰로 인한 마모, 레일 연마작업 등 다양한 이유로 철 성분을 포함하는 분진이 많이 발생되고 있는 것은 물론, 이렇게 발생된 철 분진은 지하 터널 내를 부유하게 되며, 제거되지 않은 철 분진들은 지하철이 운행되면서 발생하는 열차풍에 의해 비산되는 과정을 반복하게 된다는 문제가 있다.
또한, 이렇게 비산되어 터널 내에서 부유하는 철 분진들은 지하철 객실 내의 환기를 위해 지하 터널 내의 공기가 객실 내로 유입될 때 공기와 함께 유입되게 된다.
서울지하철공사에서 보고된 결과에 의하면 승강장 미세먼지의 60퍼센트, 터널 미세먼지의 70퍼센트가 철 성분으로 확인된 바, 전동차 운행 시 발생되는 미세먼지 중의 상당수를 철 분진이 차지하고 있다.
하지만 객실 내부에 설치되는 필터는, 단순히 이산화탄소와 같은 유해 가스가 제거되도록 하거나 입자가 큰 먼지들만 집진할 수 있도록 마련되어 실제 객실 내로 공급되는 공기는 철 분진을 포함한 상태로 객실 내로 유입될 수 밖에 없다는 문제가 있다.
이에 의해 지하철을 이용하는 승객들은 그대로 철 분진을 흡입하게 되므로 건강에 악영향을 끼친다는 문제가 있다.
한국공개특허 제2008-0010429호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 지하철 객실 내의 환기를 위해 지하 터널 내의 공기가 유입될 때 공기에 포함된 미세먼지의 집진은 물론, 미세먼지의 상당수를 차지하는 철 성분이 집진되도록 하며, 집진된 철 분진의 배출시기가 표시되도록 하는 전동차 내부의 철 분진 유입을 방지하기 위한 필터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필터는, 프레임부; 상기 프레임부 내부에 위치되고, 전동차 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 분진 중 철 분진을 제외한 분진이 집진되도록 하는 제1 메시; 상기 제1 메시의 하부에 위치되어 상기 공기에 포함된 상기 철 분진이 선택적으로 집진되도록 하는 제2 메시; 상기 제2 메시의 상부와 맞닿도록 마련되어 상기 제2 메시에 상기 자성이 발생되도록 하는 자성부; 및 상기 프레임부의 전면에 위치되어 상기 제1 메시 및 상기 제2 메시가 낙하되는 것을 방지하는 격자구조물;을 포함한다.
여기서, 상기 제2 메시는, 체적 대비 표면적의 비가 정해진 범위 내에 도달되도록 표면에 거스러미가 형성되어, 상기 거스러미가 형성되지 않을 때보다 상기 공기와의 접촉면적 및 상기 철 분진의 집진율를 향상시키기 위해 마련될 수 있다.
그리고, 상기 거스러미는, 상기 제2 메시의 표면에서 연장되어 상기 철 분진을 포함하는 상기 공기의 체류시간 연장 및 와류형성을 위해 상기 공기가 유입되는 방향을 향하도록 굴절되어 마련될 수 있다.
또한, 상기 자성부는, 제어전류에 의해 상기 자성이 발생되는 전자석으로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 전자석은, 복수 개들로 구비되고, 상기 복수 개의 전자석들 중 하나의 전자석은 상기 제2 메시의 테두리를 따라 연장형성될 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 전자석들 중 나머지 전자석들은, 특정한 형상에 대응되는 특정한 위치에 위치되되, 상기 특정한 위치는 상기 분진이 제거된 공기가 상기 전동차 내부로 유입되는 것을 차단하지 않는 위치이고, 상기 제2 메시에는, 상기 나머지 전자석들과 맞닿은 특정한 지점에 상기 철 분진이 집진되도록 함으로써 상기 특정한 형상이 나타나도록 하여 상기 철 분진의 배출시기가 표시될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 전자석들은, 상기 제어전류의 인가에 의해 개별적으로 자성이 발생되도록 마련되어, 상기 제2 메시에 발생되는 상기 자성의 세기가 변경될 수 있다.
그리고, 상기 자성부에 인가되는 상기 제어전류가 차단되면, 상기 전자석의 상기 자성이 상실되면서 상기 제2 메시에 집진된 상기 철 분진들이 상기 제2 메시로부터 탈락되어 별도의 배출부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 자성부는, 영구자석으로 구비되어 상기 제2 메시에 상기 자성이 발생되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 제1 메시, 상기 프레임부 및 상기 격자구조물은, 상기 자성이 발생되지 않는 재질의 STS(Stain-less Steel)로 마련될 수 있다.
이에 의해 지하철 객실 내의 환기를 위해 지하 터널 내의 공기가 유입될 때 공기 중에 포함된 미세먼지의 집진은 물론, 미세먼지의 상당수를 차지하는 철 성분이 집진되도록 하며, 집진된 철 분진의 배출시기가 표시될 수 있게 되어 지하철 객실에 쾌적한 공기가 유입될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시 및 자성부를 설명하기 위해 제공되는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시를 설명하기 위해 제공되는 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시를 설명하기 위해 제공되는 확대도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 메시 및 자성부를 설명하기 위해 제공되는 도면, 그리고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 메시에 철 분진이 집진된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터의 구성을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터는, 지하철 내부에 마련되어 객실 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 미세먼지는 물론 철 분진이 집진되도록 하여 미세먼지 및 철 분진이 제거된 공기가 객실로 공급되도록 하기 위한 필터이다.
그리고 본 실시예에 따른 필터는, 집진된 철 분진이 탈락되도록 하여 필터가 재사용될 수 있는 것은 물론, 집진된 철 분진에 의해 특정한 형상이 나타나도록 하여 필터의 교체시기가 되었음을 알리기 위해 마련된다.
이를 위한 본 실시예에 따른 필터는, 프레임부(100), 제1 메시(200), 제2 메시(300), 자성부(400) 및 격자구조물(500)을 포함한다.
프레임부(100)는 제1 메시(200), 제2 메시(300), 자성부(400) 및 격자구조물(500)이 지하철 내에 장착 및 고정되도록 하기 위해 마련된다.
프레임부(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 메시(200), 제2 메시(300), 자성부(400) 및 격자구조물(500)이 위치된다.
그리고, 프레임부(100)의 상부로부터 공기가 유입되면 공기가 제1 메시(200), 제2 메시(300) 및 격자구조물(500)을 경유해 객실 내부로 이동되도록 한다.
도 1의 화살표는 공기의 유입방향을 설명하기 위한 것이다.
그리고 프레임부(100)의 공기가 유입되는 상면 및 미세먼지가 제거된 공기가 배출되는 하면은 공기의 유동을 위해 격자구조물(500)로 마련되게 된다.
또한 프레임부(100)는 STS(STain-less Steel) 재질로 마련되되, 자성부(400)와 접촉되더라도 자성을 띠지 않는 STS 재질로 마련된다.
이상에서와 같이 제1 메시(200), 제2 메시(300), 자성부(400) 및 격자구조물(500)이 내부에 고정되도록 하는 프레임부(100)에 의해서 필터가 전동차 내에 장착 및 고정됨으로써 객실 내부로 유입되는 미세먼지가 집진되도록 한다.
한편, 제1 메시(200)는, 전동차 객실 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 미세지를 포함하는 분진 중에서 철 분진을 제외한 분진이 집진되도록 하기 위해 마련된다.
이를 위해 제1 메시(200)는 프레임부(100)의 내부에 위치되어 프레임부(100)에 의해 전동차 내에 고정된다.
그리고 제1 메시(200)는 도 1에 도시된 바와 같이 제2 메시(300)의 상부 및 자성부(400)의 사이에 위치된다.
이러한 위치는 지하 터널에서 지하철 객실 내로 유입되는 미세먼지 중에 철 분진을 제외한 미세먼지들이 먼저 집진되도록 하기 위한 위치이다. 이와 관련하여서는 제2 메시(300)에 대한 내용과 함께 후술하기로 한다.
도면에서는 제1 메시(200)가 제2 메시(300)와 맞닿지 않는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항일 뿐 제2 메시(300)와 맞닿도록 마련될 수도 있음은 물론이다.
또한, 제1 메시(200)는 프레임부(100)와 마찬가지로 STS(STain-less Steel) 재질로 마련되되, 자성부(400)와 접촉되더라도 자성이 발생되지 않는 재질의 STS로 마련된다.
그리고 제1 메시(200)는 후술할 도 5에 도시된 바와 같이, 자성부(400)에 의해 관통되도록 형성될 수 있으며, 자성이 발생되지 않는 재질의 STS로 마련되므로 자성부(400)에 의해 관통되더라도, 제1 메시(200)에는 공기 중에 포함된 철 분진이 자성에 의해 집진되지는 않는다.
이상의 구성을 통해 제1 메시(200)는 지하철 객실 내로 유입된 공기 중에 포함된 분진 중에 철 분진을 제외한 나머지 분진들이 제거되도록 할 수 있다.
한편, 제2 메시(300)는 객실 내로 유입되는 공기 중에 포함된 철 분진만이 선택적으로 집진될 수 있도록 하기 위해 마련된다.
이를 위해 제2 메시(300)는 자성을 지닌 자성부(400)와 맞닿도록 마련되어 자성부(400)에 의해 자성이 발생되고, 표면에 거스러미(310)가 형성되도록 마련된다.
제2 메시(300)는 자성부(400)와 맞닿도록 마련됨으로써 자성부(400)로부터 자성을 전달받아 제2 메시(300) 자체가 자성을 지닌 자석이 되므로써 공기 중에 포함된 철 분진을 선택적으로 집진할 수 있게 된다.
그리고 철 분진이 제거된 공기는 제2 메시(300)를 통과해 객실 내부로 유입되게 된다.
그리고 제2 메시(300)는 제1 메시(200) 및 격자구조물(500)의 사이에 위치된다.
제2 메시(300)와 관련하여서는 후술할 도 2 내지 도 4에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
한편, 자성부(400)는 자성을 제2 메시(300)에 전달되도록 함으로써 제2 메시(300)에 자성이 발생되도록 하여 객실 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 철 분진이 제2 메시(300)에 의해 제거될 수 있도록 한다.
그리고 도 1은 필터의 단면도로써 평면에 대해 도시되지는 않았지만 자성부(400)는, 유입된 공기가 전동차 객실 내부로 유동되는 것을 차단하지 않기 위해 제2 메시(300) 상면의 테두리를 따라 연장 형성되도록 마련된다.
이처럼 제2 메시(300) 상면의 테두리를 따라 연장 형성된 자성부(400)에 의해 자성부(400)의 내측에는 장방형의 공간이 형성되고, 이렇게 형성된 공간에 제1 메시(200)가 위치되게 된다.
또한 자성부(400)는, 제2 메시(300)에 전달되는 자성을 띠기 위해, 전류에 의해 자성이 발생되는 전자석으로 구비된다.
그리고 자성부(400)는, 도면에 도시되어 있는 바와 같이 제2 메시(300)의 상부와 접촉되도록 마련되어, 제어전류에 의해 생성된 자성이 제2 메시(300)에 전달되도록 함으로써 제2 메시에 자성이 발생되도록 한다.
제어전류는 프레임부(100)가 삽입되는 객실의 공조시설 또는 별도의 제어전류 장치에 의해 발생될 수 있다.
자성부(400)는 제어전류의 인가 및 차단을 위한 별도의 제어전류 시설과 직접 연결될 수도 있고, STS 재질로 마련되는 프레임부(100)가 도체로 활용되도록 하여 프레임부(100)를 통해 제어전류를 전달받을 수도 있다. 물론, 이는 예시적 사항에 불과하며 자성부(400)에 전류가 전달되도록 하기 위한 것이라면 본 발명의 기술적 범위 내에 있다고 할 것이다.
또한, 전자석으로 구비되는 자성부(400)에 인가되는 제어전류가 차단되면, 전자석의 자성이 상실되면서 제2 메시(300)에 집진된 철 분진들이 제2 메시(300)로부터 탈락될 수 있다.
한편 도면에는 도시되어 있지 않지만, 제어전류의 차단에 의해 자성이 상실된 제2 메시(300)로부터 철 분진이 자연적으로 탈락되면, 탈락된 철 분진들이 배출될 수 있는 별도의 배출부가 마련될 수 있다.
이러한 배출부는 필터의 하단에 탈락된 철 분진을 한데 모으는 형태로 마련되거나 탈락된 철 분진을 흡입하는 진공장치의 형태로 마련될 수 있을 것이다.
그리고, 철 분진의 탈락은 자성의 상실에 의한 자연적인 탈락은 물론 자성이 상실된 상태에서 외부 공기 유입을 위한 팬의 송풍에 의해 탈락될 수도 있다.
또한 자성부(400)는 이상에서와 같이 제어전류의 인가에 의해 자성이 발생되는 전자석은 물론, 영구자석으로 구비될 수도 있으며, 전자석과 영구자석이 혼합되어 제2 메시(300)에 자성이 발생되도록 마련될 수도 있음은 물론이다.
한편, 격자구조물(500)은 프레임부(100)의 전면에 위치되어 프레임부(100) 내에 위치된 제1 메시(200) 및 제2 메시(300)가 낙하되는 것을 방지한다.
그리고 격자구조물(500)은 도시된 바와 같이 프레임부(100)의 후면에도 위치될 수 있다.
또한 격자구조물(500)은 유입된 공기가 전동차 객실 내부로 유입될 수 있도록 격자형태로 마련되고, 격자형태로 마련되어 생기는 구멍을 통해 철 분진을 포함한 분진이 제거된 청정공기가 객실 내부로 유입될 수 있게 된다.
격자구조물(500)은 프레임부(100) 및 제1 메시(200)와 마찬가지로 STS(STain-less Steel) 재질로 마련되되, 자성부(400)와 접촉되더라도 자성이 발생되지 않는 재질의 STS로 마련된다.
구체적으로 STS는 성분의 함량 등을 기준으로 200계, 300계, 400계 등으로 구분되는데, 200계 및 300계는 자성을 띠지 않도록 가공되므로, 프레임부(100), 제1 메시(200) 및 격자구조물(500)은 STS 200계 또는 STS 300계 중 하나로 마련될 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시(300) 및 자성부(400)를 설명하기 위해 제공되는 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시(300)를 설명하기 위해 제공되는 단면도, 그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 메시(300)를 설명하기 위해 제공되는 확대도이다.
도 2는 제2 메시(300)의 상부에 자성부(400)가 위치되는 모습의 평면도로써 설평의 편의를 위해 프레임부(100), 제1 메시(200) 및 격자구조물(500)은 표현하지 않았다.
제2 메시(300)는, 전술한 바와 같이 공기 중에 포함된 분진들 중 철 분진만을 선택적으로 집진하기 위해 마련된다.
철 분진을 집진하기 위해 제2 메시(300)는 자성부(400)와 접촉되고, 자성부(400)로부터 전달받은 자성은, 자성이 발생될 수 있는 STS로 마련되는 제2 메시(300)의 전체에 형성되게 된다.
그리고 제2 메시(300)는 제1 메시(200)의 하부에 위치되고, 제1 메시(200)에 의해 철 분진을 제외한 분진들이 제거된 공기가 유입되면 공기에 포함된 철 분진이 집진되도록 한다.
또한 제2 메시(300)는 체적 대비 표면적의 비가 정해진 범위 내에 도달되도록 하여 더 많은 철 분진이 집진되도록 하는 것은 물론 철 분진의 집진을 효율적으로 수행하게 된다.
이를 위해 제2 메시의 표면에는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 거스러미(310)가 형성된다. 본 실시예에서 정해진 범위라 함은 거스러미(310)가 형성되지 않은 제2 메시(310)의 체적을 기준으로 거스러미(310)가 형성된 제2 메시의 표면적의 비가 1.1 내지 1.3 범위 내에 있는 것을 의미한다.
이상의 수치는 공기의 유동성을 고려하여 설정된 것으로, 이상의 수치를 초과하는 비율에서는 거스러미(310)에 의해 공기의 유동이 저해될 수 있다.
거스러미(310)는 도 3에 도시된 바와 같이 제2 메시(300)의 표면에서 연장되어 철 분진을 포함하는 공기의 체류시간을 연장시키고 와류가 발생되도록 하기 위해 공기가 유입되는 방향을 향하도록 굴절되어 마련되고, 간격 및 높이가 서로 다르게 위치된다.
공기의 유동과정에서 공기가 거스러미(310)가 형성된 제2 메시(300)의 구멍을 통과할 때, 제2 메시(300)와 접촉되는 면적이 거스러미(310)가 형성되지 않을 때보다 증가하는 것은 물론, 거스러미(310)의 굴절을 통해 유입된 방향과 반대방향으로 비산될 수 있어 필터 내에서의 공기의 체류시간이 연장되어 철 분진이 제2 메시(300)에 의해 집진되는 효율도 높아지게 된다.
또한, 제2 메시(300)에 형성된 거스러미(310)는 철 분진이 자성에 의해 집진되도록 하는 것은 물론, 철 분진이 공기의 유동방향으로 비산할 때 물리적으로 가로챌 수 있어 물리적 집진이 가능하여, 자성에 의한 집진 및 물리적 집진을 모두 수행할 수 있게 된다.
그리고, 거스러미(310)의 굴절에 의해 공기가 거스러미(310) 내부에 유입되면 공기의 유속에 의해 거스러미(310)의 내측을 따라 와류가 형성되게 된다.
이렇게 형성된 와류에 의해 공기는 거스러미(310) 내부에서 소용돌이 치게 되어 공기의 체류시간 연장이 추가적으로 가능하고 체류시간이 연장되는 만큼 거스러미(310) 내부에서도 자성에 의한 철 집진이 가능하게 된다.
여기서 제2 메시(300)는 도 1에 도시된 바와는 달리 제1 메시(200)의 상부에 위치될 수도 있으나, 가급적이면 제1 메시(200)는 제2 메시(300)의 상부에 위치되는 것이 상대적으로 바람직하다 할 것이다.
이러한 제2 메시(300)의 위치는 미세먼지 중에 포함된 철 분진이 60~70%라는 것을 고려한 위치로, 공기의 유동 경로에 있어서 제1 메시(200)가 제2 메시(300)의 전단에 위치함으로써 상대적으로 철 분진보다 적은 양의 나머지 분진들이 먼저 집진되도록 하여 제2 메시(300)의 효율성을 향상시키기 위한 위치이다.
만약 제2 메시(300)가 제1 메시(200)의 전단, 즉 제1 메시(200)의 상부에 위치되면, 분진 중 상대적으로 더 많은 양을 차지하는 철 분진이 제2 메시(300)에 의해 집진되는 과정에서, 자성을 지니지 않는 다른 분진들이 철 분진과 혼합된 상태로 제2 메시(300)에 집진되게 된다.
따라서 제2 메시(300)에 집진되는 철 분진의 양은 제1 메시(200)의 하부에 위치될 때 보다 감소하게 된다.
구체적으로 제2 메시(300)에 집진된 철 분진은 제2 메시(300)와 접촉됨으로써 자성을 지니게 되고, 자성을 지닌 철 분진에 다른 철 분진이 부착되게 됨으로써 철 분진의 집진 효과를 극대화할 수 있다.
하지만, 철 분진에 다른 분진들이 포함되어 다른 분진들이 자성에 의한 집진이 아닌 물리적 집진에 의해 제2 메시(300)에 집진되면, 자성을 지니지 않는 다른 분진들에는 추가적으로 철 분진이 부착되지 못하게 된다.
이에 의해 철 집진의 효과를 극대화하기 어렵다는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 가급적이면 제1 메시(200)는 제2 메시(300)의 상부에 위치되는 것이 상대적으로 바람직하다 할 것이다.
이상에서 물리적 집진이라 함은 도면에 도시된 바와 같이 다공성(多孔性)의 제2 메시(300)의 구멍의 크기보다 큰 분진들이 구멍의 크기 차이에 의해 집진되거나, 분진이 제2 메시(300)의 거스러미(310)의 닫힌 부분에 유입되어 집진되는 경우를 의미한다.
그리고 도면에서는 거스러미(310)가 제2 메시(300)의 공기가 통과하는 구멍의 내면에만 마련되는 것으로 도시되었으나, 제1 메시(200)와 맞닿는 상면 및 격자구조물(500)과 마주하는 하면에도 마련될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 메시(300) 및 자성부(400)를 설명하기 위해 제공되는 도면, 그리고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 제2 메시(300)에 철 분진이 집진된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 4는 자성부(400)가 단수 개로 마련되는 경우에 대한 본 발명의 일 실시예이고, 이하에서는 자성부(400)가 복수 개들로 마련되는 경우에 대해 설명하기로 한다.
도면에서는 제1 메시(200)가 제2 메시(300)와 맞닿지 않는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시적 사항일 뿐 제2 메시(300)와 맞닿도록 마련될 수도 있음은 물론이다.
자성부(400)는 전술한 바와 같이 제어전류의 인가에 의해 자성을 띠게 되는 전자석으로 구비될 수 있다.
전자석이 복수 개들(401, 402, 403)로 구비되면, 도 5에 도시된 바와 같이 하나의 전자석(401)은 제2 메시(300) 상면의 테두리를 따라 연장형성되어 장방형의 공간이 형성되도록 한다.
그리고 나머지 전자석들(402, 403)은 분진이 제거된 공기가 전동차 객실 내부로 유입되는 것을 차단하지 않을 수 있는 위치에 복수 개로 나열되어 위치될 수 있다.
또한, 자성부(400)가 복수의 전자석들(401, 402, 403)로 구비되도록 하되, 본 실시예에 따른 자성부(400)는 제어전류의 인가가 개별적으로 이루어지도록 함으로써 각각의 자성부(400)들에 자성이 개별적으로 발생되도록 마련될 수 있다.
따라서 복수 개의 전자석들(400)이 마련되는 것을 통해 단수 개의 전자석이 구비되는 것보다 자성의 세기가 더 크게 발생되도록 할 수 있고, 개별적으로 제어전류가 인가되는 복수의 전자석(400)들을 통해 제2 메시(300)에 발생되는 자성의 세기가 조절될 수도 있게된다.
복수의 전자석들(401, 402, 403)에 자성이 개별적으로 발생되는 것은 자성부(400)에 제어전류가 인가되도록 하는 별도의 전류장치가 복수의 도체를 포함하도록 마련되어 복수의 도체들이 복수의 전자석들(401, 402, 403)과 개별적으로 연결되도록 함으로써 구현될 수 있다.
물론 이는 예시적 사항에 불과할 뿐 다른 방법을 통해 복수의 전자석들(401, 402, 403)에 개별적으로 제어전류가 인가되도록 할 수도 있다.
그리고, 도 6은 자성부(400)가 복수 개의 전자석으로 마련되는 경우 특정한 형상에 대응되는 특정한 위치에 위치되어 철 분진의 배출시기가 표시될 수 있도록 마련된 본 실시예에 대해 설명하기 위한 사용상태도로써, 제2 메시(300)의 하면에서 바라본 모습이고, 제2 메시(300)에 의해 보이지 않는 자성부(400)를 점선으로 표현하였다.
이하에서는 자성부(400)가 전자석으로 구비되는 것으로 상정하였으므로 전자석에 대한 부호도 자성부(400)와 동일하게 표기하기로 한다.
도 6에서는 복수 개의 전자석(400)들 중 제2 메시(300)의 테두리를 따라 연장형성되는 하나의 전자석(400)은 생략하였으며, 나머지 전자석(400)들이 특정한 위치에 위치되고, 전자석(400)들에 개별적으로 전류제어가 인가되어 복수 개의 전자석(400)들 중 일부에만 전류제어가 인가되도록 하는 경우를 설명하기로 한다.
여기서 특정한 형상이라 함은, 전자석(400)들의 위치를 통해 특정 도안이나 문자를 유추할 수 있는 형상을 의미한다.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 도시된 바와 같이 알파벳 'EE'를 유추할 수 있는 위치에 전자석(400)이 마련되고, 제어전류는 알파벳 'FE'를 유추할 수 있는 위치에 있는 전자석(400)에만 인가되는 경우로 상정하였다.
우선, 제2 메시(300)와 접촉되어 자성을 전달하는 전자석(400)들에 의해 제2 메시(300)의 전체 면에는 자성이 발생되므로 유입되는 철 분진이 집진되게 된다.
그리고 복수의 전자석(400)들 중에 제어전류가 인가된 전자석(400)들과 맞닿아 있는 제2 메시(300)의 특정 부분('FE'부분)에는, 전자석(400)들과 맞닿지 않은 부분보다 더 많은 철 분진이 집진되게 될 것이다.
따라서 철 분진이 제2 메시(300)에 집진되면 제2 메시(300)에는 'FE'는 글자가 나타나지게 되며, 이를 통해 제2 메시(300)의 교체시기를 표시할 수 있게 된다.
여기서 교체시기라 함은 제2 메시(300)에 집진된 철 분진의 제거 및 배출, 제2 메시(300)의 세정 또는 제2 메시(300)의 교체 중 하나가 필요한 시기를 의미한다.
그리고 이상에서는 자성부(400)가 모두 전자석으로 구비되는 것으로 상정하였으나, 모두 영구자석으로 구비되거나, 장방형의 형태로 마련되는 하나의 자성부(400)는 영구자석으로 구비되고, 특정한 위치에 위치되는 나머지 자성부(400)들은 전자석으로 구비되도록 하여 영구자석과 전자석이 혼합되어 사용될 수도 있다.
한편, 도면에는 미도시되었으나 본 실시예에 따른 필터에는 LED와 같은 발광소자를 더 포함할 수도 있다.
이러한 발광소자는 전자석으로 구비되는 자성부(400)의 동작 여부를 확인하기 위해 마련된다.
발광소자가 자성부(400)에 인가되는 제어전류를 발생시키는 별도의 전류장치와 연결된다.
구체적으로 발광소자가 전류장치와 연결된 상태에서, 발광소자에서는 빛이 출사되는데 제2 메시(300)에서 철 분진이 집진되지 않는다면 이는 자성부(400)의 손상으로 판단될 수 있다.
반대로 전류장치에서 제어전류가 발생되도록 하였으나 발광소자에서 빛이 출사되지 않는다면 이는 전류장치의 고장으로 판단될 수 있다.
따라서 발광소자에 의해 필터의 자성부(400) 또는 전류장치의 상태를 판단 및 확인할 수 있게 된다.
이러한 발광소자는 프레임부(100)와 맞닿도록 마련되거나 자성부(400)와 맞닿도록 마련될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 프레임부 200 : 제1 메시
300 : 제2 메시 310 : 거스러미
400 : 자성부 500 : 격자구조물

Claims (10)

  1. 프레임부;
    상기 프레임부 내부에 위치되고, 전동차 내부로 유입되는 공기 중에 포함된 분진 중 철 분진을 제외한 분진이 집진되도록 하는 제1 메시;
    상기 제1 메시의 하부에 위치되어 상기 공기에 포함된 상기 철 분진이 선택적으로 집진되도록 하는 제2 메시;
    상기 제2 메시의 상부와 맞닿도록 마련되어 상기 제2 메시에 자성이 발생되도록 하는 자성부; 및
    상기 프레임부의 전면에 위치되어 상기 제1 메시 및 상기 제2 메시가 낙하되는 것을 방지하는 격자구조물;을 포함하고,
    상기 제2 메시는,
    체적 대비 표면적의 비가 정해진 범위 내에 도달되도록 표면에 거스러미가 형성되어, 상기 거스러미가 형성되지 않을 때보다 상기 공기와의 접촉면적 및 상기 철 분진의 집진율를 향상시키기 위해 마련되는 것을 특징으로 하는 필터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 거스러미는,
    상기 제2 메시의 표면에서 연장되어 상기 철 분진을 포함하는 상기 공기의 체류시간 연장 및 와류형성을 위해 상기 공기가 유입되는 방향을 향하도록 굴절되어 마련되는 것을 특징으로 하는 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자성부는,
    제어전류에 의해 상기 자성이 발생되는 전자석으로 구비되는 것을 특징으로 하는 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전자석은,
    복수 개들로 구비되고, 상기 복수 개의 전자석들 중 하나의 전자석은, 상기 제2 메시 상면의 테두리를 따라 연장형성되는 것을 특징으로 하는 필터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 전자석들 중 나머지 전자석들은,
    특정한 형상에 대응되는 특정한 위치에 위치되되, 상기 특정한 위치는 상기 분진이 제거된 공기가 상기 전동차 내부로 유입되는 것을 차단하지 않는 위치이고,
    상기 제2 메시에는,
    상기 나머지 전자석들과 맞닿은 특정한 지점에 상기 철 분진이 집진되도록 함으로써 상기 특정한 형상이 나타나도록 하여 상기 철 분진의 배출시기가 표시되는 것을 특징으로 하는 필터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 전자석들은,
    상기 제어전류의 인가에 의해 개별적으로 자성이 발생되도록 마련되어, 상기 제2 메시에 발생되는 상기 자성의 세기가 조절될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 필터.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 자성부에 인가되는 상기 제어전류가 차단되면, 상기 전자석의 상기 자성이 상실되면서 상기 제2 메시에 집진된 상기 철 분진들이 상기 제2 메시로부터 탈락되어 별도의 배출부로 배출되는 것을 특징으로 하는 필터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자성부는,
    영구자석으로 구비되어 상기 제2 메시에 상기 자성이 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 필터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시, 상기 프레임부 및 상기 격자구조물은,
    상기 자성이 발생되지 않는 재질의 STS(Stain-less Steel)로 마련되는 것을 특징으로 하는 필터.
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