KR101925825B1 - 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치 - Google Patents

운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치 Download PDF

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이건호
정승현
이윤규
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Abstract

본 발명은 버스와 같은 자동차의 지붕 위에 루프 탑 구조로 설치되어, 자동차가 주행할 때 발생하는 공기 흐름을 이용하여 대기 중의 미세먼지를 걸러내고 청정한 공기를 배출함으로써 대기질을 향상시킬 수 있는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는, 전방면에 공기가 유입되는 유입구가 개방되게 형성되고, 후방면에 공기가 배출되는 배출구가 개방되게 형성된 함체 형태로 되어, 자동차의 차체 외부에 설치되는 하우징; 및, 상기 하우징 내부에 전방에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기 중의 미세먼지를 걸러내는 복수의 필터부재; 를 포함할 수 있다.

Description

운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치{Air purification system by automobiles}
본 발명은 자동차에 장착되는 미세먼지 제거용 공기 정화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 버스와 같은 자동차의 지붕 위에 루프 탑 구조로 설치되어, 자동차가 주행할 때 발생하는 공기 흐름을 이용하여 대기 중의 미세먼지를 걸러내고 청정한 공기를 배출함으로써 대기질을 향상시킬 수 있는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.
미세먼지는 사람들의 건강에 직접적인 악영향을 끼치고 있기 때문에, 미세먼지가 많은 날에는 기상청이나 각 지역 환경청에서 이를 알려 국민의 야외 활동을 자제시켜 오는 등 다양한 미세먼지 대책이 시행되어 오고 있다.
미세먼지(초미세먼지)를 제거하기 위한 방안으로, 도로나 지하철을 주기적으로 청소하거나 우천 시 미세먼지가 지면으로 가라앉으면서 자연적으로 해소하는 방법 등이 있다. 이러한 미세먼지 기술의 예로 대한민국 등록특허 제10-0810152호에는 미세먼지 청소차가 제시된 바 있다.
그런데, 종래의 미세먼지를 제거하는 방법은 시 전체를 청소하기에는 그 인력이 미치지 못할 뿐만 아니라 청소설비 등의 확충 등 막대한 예산지출로 인한 경제적인 부담이 크고, 게다가 도로에 쌓여 있는 미세먼지가 자동차의 주행에 의하여 공기 중으로 부유하면서, 실질적으로 대기 중의 미세먼지를 효과적으로 제거하지는 못하는 문제점이 있다.
또한 도심에서 미세먼지 및 유해 배출가스를 발생하는 시설들에 대한 미세먼지 저감 기술개발을 통해 대기질을 향상시키는 방안이 연구되고 있으나, 이미 배출된 미세먼지를 효과적으로 제거하는 기술은 전무한 실정이다.
공개특허 제10-2015-0116014호에 대중교통 차량의 루프 또는 본네트에 공기 중의 미세먼지를 필터링할 수 있는 복수의 필터를 포함하는 대중교통에 적용 가능한 먼지 필터링 시스템이 제안되었다.
그러나 상기한 공개특허의 먼지 필터링 시스템은 빗물이 유입될 경우 필터로서의 기능이 현저히 저하될 가능성이 높고, 차량이 정지한 상태에서는 미세먼지 제거 기능을 수행할 수 없는 등의 문제가 있어 실제 적용이 어렵다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0116014호(2015.10.15. 공개)
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 미세먼지를 제거하는 필터로의 빗물 유입을 최소화하여 필터의 미세먼지 제거 기능 저하를 방지할 수 있으며, 미세먼지 제거 효율을 극대화할 수 있는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는, 공기가 유입되는 유입구와 공기가 배출되는 배출구가 개방되게 형성되어, 자동차의 차체 외부에 설치되는 하우징; 및, 상기 하우징 내부에 전방에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 상기 유입구를 통해 유입된 공기 중의 미세먼지를 걸러내는 복수의 필터부재; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 하우징의 전방 하부면에 설치되며, 좌우방향으로 연장된 복수의 돌기가 전방에서 후방으로 연속적으로 배열된 수지 재질의 빗물유입방지매트를 추가로 포함할 수 있다.
상기 복수의 돌기는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성될 수 있다.
본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 하우징의 양측면 하단부에 통수공이 개방되게 형성되고, 상기 하우징의 전방 하부면에 중앙에서부터 통수공을 향해 전방에서 후방으로 경사지게 형성되어 하우징 내부로 유입된 빗물을 상기 통수공으로 안내하는 빗물가이드가 설치될 수 있다.
또한 본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 유입구에 설치되어 유입구를 개폐하는 개폐수단을 더 포함할 수 있다.
상기 개폐수단은, 유입구를 좌우로 가로지르도록 설치되며 양단이 하우징의 전단부 양측면에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 복수의 루버플레이트와, 상기 복수의 루버플레이트를 동시에 회전시키는 루버 작동수단을 포함하는 루버일 수 있다.
상기 루버플레이트의 양끝단에는 'L'형으로 단차진 단차부가 형성되어, 루버플레이트가 닫혔을 때 상기 단차부가 맞닿아 물리도록 구성됨이 바람직하다.
또한 상기 개폐수단은, 상기 하우징의 유입구 쪽에 제1회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 유입구를 개폐하는 전방도어를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는, 하우징의 배출구를 개폐하는 배출구 개폐수단을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 상부면에 상기 필터부재의 인입 및 인출을 위한 개구부가 형성되고, 상기 개구부는 도어부재에 의해 개폐될 수 있다.
본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 하우징의 후방에 배치되어 배출구를 향해 공기를 송풍하는 배기팬과, 상기 배기팬을 회전 작동시키는 팬구동모터를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 필터부재는 하우징의 전방부에 배치되는 망체 형태로 된 전처리 필터부재와, 상기 전처리 필터부재의 후방에 간격을 두고 배열되는 적어도 1개 이상의 먼지 필터부재를 포함할 수 있다.
상기 전처리 필터부재의 전방부 상측에 설치되어 전처리 필터부재의 전방면을 향해 하측으로 고압으로 세척액을 분사하는 세척노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 유입구는 후방에서 전방으로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 하우징은 전방의 유입구에서 후방의 배출구 쪽으로 갈수록 횡단면적이 작아지는 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 필터부재의 후방에 간격을 두고 배치되는 망체 형태로 된 히팅필터부재 및 상기 히팅필터부재를 가열하는 전열히터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 상기 하우징 내부에 주행방향으로 연장되면서 하우징의 내부 공간을 폭 방향으로 복수로 분할하는 적어도 1개 이상의 격벽체를 더 포함하며, 상기 격벽체에 필터부재를 상하로 슬라이딩 가능하게 지지하는 필터가이드가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자동차가 주행할 때 자연적으로 발생하는 풍압력으로 대기 중의 미세먼지를 하우징 내부로 흡입하여 복수의 필터부재로 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있다.
특히 본 발명의 미세먼지 제거 장치는 이물질과 미세먼지를 제거하는 필터부재가 전방에서 후방으로 하향 경사지게 설치되므로, 이물질과 미세먼지, 빗물이 필터부재의 전방면에 잘 들러붙지 않고 하측으로 원활하게 떨어지게 되어 필터 막힘이 방지됨과 더불어, 필터부재를 수직하게 설치하는 경우보다 필터부재의 면적을 증가시킬 수 있으므로 필터링 효율을 더 향상시킬 수 있는 이점도 있다.
또한 하우징의 후방에 배기팬을 구성하면, 자동차가 정차중일때에도 배기팬을 작동시켜 미세먼지를 제거하는 작업을 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치가 적용된 자동차(버스)의 일부분을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미세먼지 제거장치를 나타낸 측면에서 본 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 하우징의 다른 실시예를 나타낸 측면에서 본 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 개폐수단의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 개폐수단의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 미세먼지 제거장치의 일부분을 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 미세먼지 제거장치의 다른 일부분을 나타낸 횡단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 빗물유입방지매트의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 미세먼지 제거장치의 빗물유입방지매트의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 미세먼지 제거장치의 일부분을 나타낸 횡단면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 미세먼지 제거장치의 일부분을 나타낸 측면에서 본 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치를 나타낸 측면에서 본 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치를 나타낸 평면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치를 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 자동차의 차체 외부에 설치되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되어 이물질과 공기 중의 미세먼지를 걸러내는 복수의 필터부재(21~24)를 포함한다. 이 실시예에서 상기 필터부재(21~24)는 하우징(10)의 전방부에 배치되는 망체 형태로 된 전처리 필터부재(21)와, 상기 전처리 필터부재(21)의 후방에 간격을 두고 배열되는 제1먼지 필터부재(22), 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)를 포함한다.
상기 하우징(10)은 대략 직육면체의 함체 형태로 이루어져 자동차의 차체 외부에 착탈 가능하게 설치된다. 이 실시예에서 하우징(10)은 버스의 지붕 위에 설치된다. 하우징(10)은 클램핑 장치 등 공지의 착탈수단을 이용하여 자체에 착탈될 수 있다.
하우징(10)의 전방면에는 공기와 미세먼지가 유입되는 유입구(11)가 개방되게 형성되고, 하우징(10)의 후방면에는 미세먼지가 제거되어 정화된 공기가 배출되는 배출구(12)가 개방되게 형성된다. 상기 하우징(10) 전방의 유입구(11)는 자동차가 주행할 때 공기의 저항을 최소화할 수 있도록 하기 위하여 유입구(11)는 후방에서 전방으로 하향 경사지게 형성된다. 상기 유입구(11)의 경사각은 대략 45°정도일 수 있지만 이에 한정하지는 않는다. 상기 하우징(10)의 유입구(11)와 배출구(12)는 서로 동일한 크기로 이루어질 수 있으나, 유입량을 증대시킬 수 있도록 하기 위하여 도 3에 도시한 것과 같이 유입구(11)의 크기가 배출구(12)의 크기보다 크게 형성되고, 유입구(11)에서 배출구(12) 쪽으로 갈수록 하우징(10)의 횡단면적의 크기가 점차적으로 작아지게 형성될 수 있다.
도 4a 및 도 4b에 도시한 것과 같이, 상기 하우징(10)의 유입구(11)에는 유입구(11)를 개폐하는 개폐수단으로서 루버(40)가 설치될 수 있다. 상기 루버(40)는 유입구(11)를 좌우로 가로지르도록 설치되며 양단이 하우징(10)의 전단부 양측면에 힌지축(42)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 복수의 루버플레이트(41)와, 상기 복수의 루버플레이트(41)를 동시에 회전시키는 루버 작동수단을 포함한다. 따라서 루버 작동수단에 의해 루버플레이트(41)에 상하방향으로 힘이 가해지면, 복수의 루버플레이트(41)들이 힌지축(42)을 중심으로 상하로 회전하면서 유입구(11)를 개방 또는 폐쇄하게 된다.
이와 같이 하우징(10)의 유입구(11)에 루버(40)가 구성되면, 우천 시 또는 미세먼지 제거 작업을 수행하지 않을 경우에는 루버(40)로 유입구(11)를 폐쇄하여 자동차의 주행 중 저항을 최소화함과 더불어 빗물의 유입을 방지할 수 있고, 미세먼지 제거 기능을 수행하고자 할 경우에는 루버(40)를 개방 작동시켜 유입구(11)를 개방하여 루버(40)를 통해 하우징(10) 내부로 공기와 미세먼지를 원활하게 유입할 수 있다.
상기 루버 작동수단은, 상기 복수의 루버플레이트(41) 중 어느 하나의(이 실시예에서 최하단에 위치한 것) 루버플레이트(41)의 힌지축(42)에 결합되어 루버플레이트(41)를 회전시키는 모터(43)와, 복수의 루버플레이트(41)의 끝단에 상대 회전 가능하게 연결되어 상기 모터(43)와 연결된 루버플레이트(41)의 회전력을 다른 루버플레이트(41)에 전달하는 링크바아(44)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 상기 모터(43)에 전원이 인가되어 모터(43)가 동작하게 되면, 모터(43)와 연결되어 있는 힌지축(42)이 회전하면서 최하단 루버플레이트(41)에 회전력이 가해지게 되고, 상기 링크바아(44)에 의해 다른 루버플레이트(41)가 동시에 동일한 방향으로 회전하여 루버플레이트(41)가 서로 이격되거나 겹쳐져서 유입구(11)를 개폐하게 된다.
상기 루버 작동수단의 모터(43)는 자동차의 내부에서 운전자가 조작할 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
상기 루버플레이트(41)의 양끝단에는 대략 'L'형으로 단차진 단차부(41a)가 형성되어, 루버플레이트(41)가 닫혔을 때 상기 단차부(41a)가 맞닿아 물리면서 루버플레이트(41) 간의 틈새가 거의 없게 된다. 따라서 루버(40)가 유입구(11)를 닫은 상태로 주행할 때 루버플레이트(41) 사이에 틈새가 발생하지 않아 주행 저항을 최소화함과 더불어 우천시에 빗물 유입을 방지할 수 있다.
또한 루버(40) 대신 개폐수단으로서 도 5에 도시한 것과 같이 하우징(10)의 유입구(11) 쪽에 전방도어(81)를 제1회전축(82)을 중심으로 회전 가능하게 설치하고, 하우징(10)의 배출구(12) 쪽에 후방도어(82)를 제2회전축(84)을 중심으로 회전 가능하게 설치하여 유입구(11)와 배출구(12)를 개폐할 수도 있을 것이다. 여기서 상기 전방도어(81)의 제1회전축(82)과 후방도어(83)의 제2회전축(84)은 모터와 같은 공지의 구동수단에 의해 자동으로 회전될 수 있도록 구성될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 상기 하우징(10)의 상부면에는 상기 필터부재(21~24)의 인입 및 인출과 기타 유지관리를 수행하기 위한 개구부(13)가 형성되고, 상기 개구부(13)는 도어부재(15)에 의해 개폐된다. 상기 도어부재(15)는 전단부가 도어회전축(15a)에 연결되어 도어회전축(15a)을 중심으로 상하 방향으로 회전하면서 개폐될 수 있다. 도어부재(15)는 유리관리 또는 필터부재 교체를 위해 개폐되므로 필터부재(22~24)의 경사 방향과 반대 방향으로 개방되는 것이 바람직하나, 그 개방 방식은 이에 한정하지는 않으며, 측방 회전 방식, 슬라이딩 방식, 완전 분리 방식 등 공지의 다양한 도어 개폐 방식을 적용할 수 있을 것이다.
하우징(10)의 양측면에는 상기 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)의 양측 가장자리 부분이 슬라이딩 가능하게 끼워지는 필터가이드(16)가 전방에서 후방으로 일정 각도로 하향 경사지게 형성된다. 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)는 양측 단부가 필터가이드(16)의 안내를 받아 상하로 슬라이딩하면서 하우징(10)의 내측으로 인입되거나 하우징(10)의 외측으로 인출될 수 있다. 따라서 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)의 착탈이 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 필터부재(21~24)는 전방에서부터 전처리 필터부재(21), 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24) 순으로 배치되며, 전방에서 후방으로, 주행방향을 따라 하향 경사지게 설치된다. 상기 필터부재(21~24)들이 주행방향으로 하향 경사지게 설치되면, 이물질과 미세먼지, 빗물이 필터부재(21~24)의 전방면에 잘 들러붙지 않고 하측으로 원활하게 떨어지게 되어 필터 막힘이 방지되는 효과를 얻을 수 있다. 또한 필터부재(21~24)를 수직하게 설치하는 경우보다 필터부재(21~24)의 면적을 증가시킬 수 있으므로 필터 효율을 더 향상시킬 수 있는 이점도 있다.
상기 전처리 필터부재(21)는 하우징(10)의 전방에 배치되며, 망체 형태로 되어 유입구(11) 내측으로 유입된 10~50㎛ 이상 크기의 먼지 또는 이물질을 걸러낸다. 전처리 필터부재(21)의 면에 들러붙은 먼지와 이물질을 제거하여 여과 효율을 높일 수 있도록 하기 위하여 자가세척유닛이 구성될 수 있다.
상기 자가세척유닛은 도 6에 도시한 것과 같이 전처리 필터부재(21)의 전방부 상측에 설치되어 전처리 필터부재(21)의 전방면을 향해 하측으로 고압으로 세척액을 분사하는 세척노즐(50)을 포함할 수 있다. 그리고, 세척액과 이물질이 하우징(10)의 외부로 용이하게 배출될 수 있도록 하기 위하여 하우징(10)의 양측면 하단부에 전처리 필터부재(21)의 양측 단부와 연통되는 배출통로(17)가 관통되게 형성될 수 있다.
그리고, 제1먼지 필터부재(22)는 입자크기 10㎛ 이하의 미세먼지를 걸러내고, 제2먼지 필터부재(23)는 입자크기 2.5㎛ 이하의 미세먼지를 흡착하여 걸러낸다. 제3먼지 필터부재(24)는 광촉매필터 또는 헤파필터 등을 적용할 수 있는데, 광촉매필터를 적용할 경우 일산화탄소(CO) 등의 배기가스와 공기 중의 각종 병원균 및 곰팡이균의 제어가 가능하다. 또한 헤파필터를 적용할 경우에는 꽃가루, 진드기, 담배연기 등의 제어도 가능하다. 상기 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)의 구성과 작용은 전술한 것에 한정되지 않고 요구되는 기능에 따라 다양한 종류와 수로 구성될 수 있다.
또한 하우징(10)의 배출구(12)의 바로 전방에 미세먼지가 제거된 후 외부로 배출되는 공기 중의 세균을 제거할 수 있도록 하기 위하여 배출구(12)에 금속 망체로 된 히팅필터부재(25) 및 상기 히팅필터부재(25)를 가열하는 전열히터(26)를 추가로 배치할 수 있다. 전열히터(26)는 전력사용이 수반되는 구성요소이므로, 하우징(10)에 전력 생산을 위한 태양광 발전기 또는 풍력 발전기 등의 자가 발전장치를 구성하여 전열히터(26)의 전력원으로 사용할 수도 있을 것이다.
한편 우천시 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 하우징(10) 내부로 빗물이 유입되면 필터부재(21~24)의 여과 효율이 저하될 수 있다. 이에 도 1 및 도 7에 도시한 것과 같이 하우징(10) 내부로의 빗물 유입을 최소화하기 위하여 상기 하우징(10)의 하부면에 빗물유입방지매트(30)가 추가로 설치되고, 하우징(10)의 양측면 하단부에 빗물을 외부로 배출하기 위한 통수공(18)이 관통되게 형성될 수 있다. 상기 통수공(18)에는 외부에서 이물질이나 빗물이 침투하는 것을 방지하기 위하여 경사판 형태로 그릴(18a)이 마련될 수 있다. 상기 빗물유입방지매트(30)는 좌우방향으로 연장된 복수개의 돌기(31)가 전방에서 후방으로 연속적으로 배열된 수지 재질의 평판으로 이루어질 수 있다. 상기 빗물유입방지매트(30)의 돌기(31)는 빗물이 전방에서 후방으로 흐르는 것을 방지하며, 빗물을 양측방향으로 유도하여 하우징(10) 양측면의 통수공(18) 쪽으로 유도한다. 상기 돌기(31)에 의해 빗물이 양측면의 통수공(18) 쪽으로 원활하게 유도될 수 있도록 하기 위하여 도 8에 도시한 것처럼 빗물유입방지매트(30)의 상부면은 중앙에서 양측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 또한 상기 빗물유입방지매트(30)에 형성되는 복수의 돌기(31)가 빗물에 저항하는 특성을 더욱 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 도 9에 도시한 것처럼 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성될 수도 있을 것이다.
또한 빗물유입방지매트(30)와 함께 빗물이 필터부재(21~24) 쪽으로 침투하는 것을 최소화할 수 있도록 하기 위하여, 도 10 및 도 11에 도시한 것과 같이 상기 하우징(10)의 전방 하부면에 중앙에서부터 통수공(18)을 향해 전방에서 후방으로 경사진 'V'자형으로 형성되어 하우징(10) 내부로 유입된 빗물을 상기 통수공(18)으로 안내하는 빗물가이드(60)를 추가로 설치할 수 있다.
따라서 우천 시 하우징(10) 내부로 빗물이 유입되면 빗물유입방지매트(30)의 돌기(31)에 의해 빗물이 후방으로 잘 흘러가지 못하고 측방으로 유도되어 통수공(18)을 통해 외부로 배출됨과 더불어, 빗물가이드(60)에 의해서도 양측의 통수공(18) 쪽으로 유도되어 외부로 배출될 수 있다.
상술한 구성으로 이루어진 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 자동차가 주행하면 하우징(10) 전방의 유입구(11)를 통해 미세먼지와 각종 이물질이 공기와 함께 유입된 후 입자가 큰 먼지와 이물질은 전처리 필터부재(21)에 의해 걸러지고, 전처리 필터부재(21)의 후방에서 입자의 크기가 작은 미세먼지가 제1먼지 필터부재(22)와 제2먼지 필터부재(23), 제3먼지 필터부재(24)에 의해 걸러지게 되어 깨끗하게 정화된 공기만 배출구(12)를 통해 배출될 수 있게 된다.
일정한 시간이 경과하여 필터부재(21~24)를 교체하거나 세척하고자 할 경우, 하우징(10) 상부면의 도어부재(15)를 열어서 하우징(10) 상부면의 개구부(13)를 개방하고, 필터부재(21~24)를 필터가이드(16)를 따라 상측으로 슬라이딩시켜 인출한 후 새 필터부재(21~24)나 세척한 필터부재(21~24)로 교체하여 사용하면 된다.
전술한 첫번째 실시예는 자동차가 주행할 때에 유입구(11)를 통해 공기와 미세먼지가 유입되어 미세먼지가 제거될 수 있게 한 구성을 갖는다. 하지만 도 12에 도시한 것과 같이 하우징(10)의 후방에 배출구(12)를 향해 공기를 송풍하는 배기팬(71)과, 이 배기팬(71)을 회전 작동시키는 팬구동모터(72)를 설치하여, 자동차가 주행할 때에는 주행시 자연적으로 발생하는 풍압력에 의해 미세먼지를 제거하고, 자동차가 정지 상태일 때에는 운행하는 자동차의 전력공급원과 연결되거나 자가 발전장치(태양광 발전기 또는 풍력 발전기 등)와 연결된 배기팬(71)을 작동시켜 유입구(11)를 통해 공기와 미세먼지를 강제 흡입하여 미세먼지를 제거할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치는 자동차가 주행할 때 자연적으로 발생하는 풍압력으로 대기 중의 미세먼지를 하우징(10) 내부로 흡입하여 복수의 필터부재(21~24)로 미세먼지를 제거할 수 있다.
또한 하우징(10) 후방에 배기팬(71)을 구성하면, 자동차가 정차 중일때에도 배기팬(71)을 작동시켜 미세먼지를 제거하는 작업을 수행할 수 있다.
한편 하우징(10) 내부에 구성되는 필터부재(21~24)에 일반적인 필터를 적용할 경우 고속 주행시 발생하는 풍압에 의해 파손이 일어날 수 있다. 이에 하우징(10)의 높이를 낮추거나, 또는 도 13에 도시한 것과 같이 하우징(10)의 좌우 폭을 2~3개의 공기 유로로 나눌 수 있도록 하우징(10) 내부에 주행방향으로 연장되는 적어도 1개 이상의 격벽체(90)를 설치하고, 각각의 격벽체(90)에 필터부재(21~24)를 상하로 슬라이딩 가능하게 지지하는 필터가이드(91)를 마련하여 하우징(10)의 좌우 측면과 격벽체(90), 격벽체(90)와 격벽체(90) 사이의 간격에 대응하는 크기로 제작된 필터부재(21~24)를 하우징(10)의 필터가이드(16)와 격벽체(90)의 필터가이드(91)를 이용하여 착탈이 가능하게 결합시켜 설치할 수 있다.
이와 같이 하우징(10)의 폭을 좌우로 분할하는 2~3개의 격벽체(90)를 사용함으로써 필터부재(21~24)를 좌우의 폭방향으로 복수로 분할할 수 있으므로 필터부재(21~24)의 크기 조정이 용이하며, 풍압에 의한 필터부재(21~24)의 파손 우려를 낮출 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 하우징 11 : 유출구
12 : 배출구 13 : 개구부
15 : 도어부재 16 : 필터가이드
18 : 통수공 21 : 전처리 필터부재
22 : 제1먼지 필터부재 23 : 제2먼지 필터부재
24 : 제3먼지 필터부재 25 : 히팅필터부재
26 : 전열히터 30 : 빗물유입방지매트
31 : 돌기 40 : 루버
41 : 루버플레이트 42 : 힌지축
50 : 세척노즐 60 : 빗물가이드
71 : 배기팬 72 : 팬구동모터
81 : 전방도어 82 : 제1회전축
83 : 후방도어 84 : 제2회전축
90 : 격벽체 91 : 필터가이드

Claims (17)

  1. 공기가 유입되는 유입구(11) 및 공기가 배출되는 배출구(12)가 개방되게 형성된 함체 형태로 되어, 자동차의 차체 외부에 설치되는 하우징(10);
    상기 하우징(10) 내부에 전방에서 후방으로 하향 경사지게 설치되어 상기 유입구(11)를 통해 유입된 공기 중의 미세먼지를 걸러내는 복수의 필터부재; 및,
    상기 하우징(10)의 전방 하부면에 설치되며, 좌우방향으로 연장된 복수개의 돌기(31)가 전방에서 후방으로 연속적으로 배열된 수지 재질의 빗물유입방지매트(30);
    를 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 돌기(31)는 전방에서 후방으로 갈수록 높이가 높아지게 형성되는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징(10)의 양측면 하단부에 통수공(18)이 개방되게 형성되고, 상기 하우징(10)의 전방 하부면에 중앙에서부터 통수공(18)을 향해 전방에서 후방으로 경사지게 형성되어 하우징(10) 내부로 유입된 빗물을 상기 통수공(18)으로 안내하는 빗물가이드(60)가 설치된 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유입구(11)에 설치되어 유입구(11)를 개폐하는 개폐수단을 더 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 개폐수단은, 유입구(11)를 좌우로 가로지르도록 설치되며 양단이 하우징(10)의 전단부 양측면에 힌지축(42)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 복수의 루버플레이트(41)와, 상기 복수의 루버플레이트(41)를 동시에 회전시키는 루버 작동수단을 포함하는 루버(40)인 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 루버플레이트(41)의 양끝단에는 'L'형으로 단차진 단차부(41a)가 형성되어, 루버플레이트(41)가 닫혔을 때 상기 단차부(41a)가 맞닿아 물리도록 된 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 개폐수단은, 상기 하우징(10)의 유입구(11) 쪽에 제1회전축(82)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 유입구(11)를 개폐하는 전방도어(81)와, 상기 전방도어(81)의 제1회전축(82)과 연결되어 제1회전축(81)을 회전시키는 모터를 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  9. 제1항 또는 제5항에 있어서, 하우징(10)의 배출구(12)를 개폐하는 배출구 개폐수단을 더 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 하우징(10)의 상부면에 상기 필터부재의 인입 및 인출을 위한 개구부(13)가 형성되고, 상기 개구부(13)는 도어부재(15)에 의해 개폐되는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 하우징(10)의 후방에 배치되어 배출구(12)를 향해 공기를 송풍하는 배기팬(71)과, 상기 배기팬(71)을 회전 작동시키는 팬구동모터(72)를 더 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 필터부재는 하우징(10)의 전방부에 배치되는 망체 형태로 된 전처리 필터부재(21)와, 상기 전처리 필터부재(21)의 후방에 간격을 두고 배열되는 적어도 1개 이상의 먼지 필터부재(21~24)를 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전처리 필터부재(21)의 전방부 상측에 설치되어 전처리 필터부재(21)의 전방면을 향해 하측으로 고압으로 세척액을 분사하는 세척노즐(50)을 더 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 하우징(10)의 유입구(11)는 후방에서 전방으로 하향 경사지게 형성된 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 하우징(10)은 전방의 유입구(11)에서 후방의 배출구(12) 쪽으로 갈수록 횡단면적이 작아지는 형태를 갖는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 필터부재의 후방에 간격을 두고 배치되는 망체 형태로 된 히팅필터부재(25) 및 상기 히팅필터부재(25)를 가열하는 전열히터(26)를 더 포함하는 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 하우징(10) 내부에 주행방향으로 연장되면서 하우징(10)의 내부 공간을 폭 방향으로 복수로 분할하는 적어도 1개 이상의 격벽체(90)를 더 포함하며, 상기 격벽체(90)에 필터부재를 상하로 슬라이딩 가능하게 지지하는 필터가이드(91)가 형성된 운행중인 자동차를 활용한 도시 미세먼지 제거장치.
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