KR102065774B1

KR102065774B1 - 미세먼지 저감 벤치

Info

Publication number: KR102065774B1
Application number: KR1020190048781A
Authority: KR
Inventors: 김철웅
Original assignee: (주)아이즈텍
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2020-01-14

Abstract

본 발명은 미세먼지 저감 벤치에 관한 것으로, 지면에 고정된 벤치와;, 상기 벤치 일측에 설치된 몸통과, 상기 몸통의 상단에 청정공기를 토출하는 머리로 구성된 본체;, 상기 몸통 내부에 개재되어 외부공기를 하측에서 흡입하여 머리로 방출시키는 송풍기와, 상기 송풍기의 흡입 측에 개재되어 통과되는 공기의 먼지를 여과하는 필터로 구성된 정화유닛;, 상기 몸통의 내·외부에 부착되어 대기 중의 먼지 양을 측정하는 먼지감지기와, 측정된 먼지 양을 표시하는 디스플레이로 구성된 제어유닛;, 상기 머리의 상단에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하며 토출되는 청정공기를 바닥 측으로 경로를 전환시켜 몸통으로부터 설정 반경의 공기보호막을 형성하는 보호유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지 저감 벤치{FINE DUST REDUCTION BENCH}

본 발명은 보행도로나 공원 내지 놀이터와 같은 유동인구가 많은 야외의 특정 구역에 설치되어 미세먼지를 저감시키는 벤치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 벤치에 앉아 휴식을 취하거나 담소를 나누는 사용자에게 미세먼지를 여과한 청정공기를 공급해줌으로써 각종 질환을 예방할 수 있음은 물론, 대기 중의 미세먼지를 저감시켜 쾌적한 도시환경을 조성할 수 있는 미세먼지 저감 벤치에 관한 것이다.

오늘날 산업화와 더불어 여러 사업장이나 자동차 등에서 배출되는 매연이 공기를 오염이 심화되고 있다. 이러한 오염 공기에는 분진이나 황사 등을 가지는 미세먼지가 포함되는데, 미세먼지는 인체에 유해할 뿐만 아니라 암, 폐질환, 천식 등 각종 질병의 원인을 제공함에 따라 심폐질환으로 인한 사망자도 증가하는 추세이다.

최근에는 이러한 문제 해결을 위하여, 매연이 많이 발생되는 도로 주변에 별도의 공기 정화장치 또는 매연 집진장치를 설치하거나, 가로등이나 전봇대를 활용한 미세먼지 저감 장치의 개발이 증가하고 있다.

예컨대, 대한민국 등록특허공보 제10-1781095호 (발명의 명칭: 공기정화 집진장치와, 공기정화 집진장치용 가로등 및 공기정화 집진장치용 신호등)와, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0057192호 (발명의 명칭: 미세먼지흡수가로등)가 제안된 바 있다.

전자는 공기정화 집진 장치의 외기 유입부와 배출부를 별개로 설치하여 공기정화 집진 장치 내로 유입되는 외기의 유동을 원활하게 유도하고, 체적변화로 인한 미세분진 제거 효과를 가짐으로써, 분진 제거율을 최대화 하였다.

후자는 저수통에 물을 펌프로 펌핑하여 물받이에 담아 물 스크린을 통하여 흐르게 하고, 팬으로 물 스크린을 통과한 정화된 공기를 아래 방향으로 흐르게 하며, 활성탄을 채워 오염된 물을 정화하여 저수통으로 흐르는 구조로 공기를 정화하였다.

이러한 문헌들은 모두 공기를 정화하여 미세먼지를 저감하는데 어느 정도 기여할 수는 있으나, 정화된 청정공기를 단순 방출함에 따라 실질적으로 청정공기를 통한 인체와의 직접적인 영향을 미치지 못한 비효율적인 구조로 인해 전반적으로 활용도가 미흡한 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1781095호 (발명의 명칭: 공기정화 집진장치와, 공기정화 집진장치용 가로등 및 공기정화 집진장치용 신호등) 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0057192호 (발명의 명칭: 미세먼지흡수가로등)

본 발명은 상기의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로, 사용자가 벤치에 앉아 휴식을 취하거나 담소를 나눌 때 벤치 주변 둘레에 미세먼지를 여과한 청정공기를 공급해줌과 동시에 공급되는 청정공기를 이용하여 설정영역으로 오염된 공기의 유입을 차단시키는 보호막을 형성해줌으로써 실내와 동일한 환경을 조성할 수 있는 미세먼지 저감 벤치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 미세먼지 저감 벤치의 구성은 다음과 같다.

미세먼지 저감 벤치에 있어서,

지면에 고정된 벤치와;

상기 벤치 일측에 설치된 몸통과, 상기 몸통의 상단에 청정공기를 토출하는 머리로 구성된 본체;

상기 몸통 내부에 개재되어 외부공기를 하측에서 흡입하여 머리로 방출시키는 송풍기와, 상기 송풍기의 흡입 측에 개재되어 통과되는 공기의 먼지를 여과하는 필터로 구성된 정화유닛;

상기 몸통의 내·외부에 부착되어 대기 중의 먼지 양을 측정하는 먼지감지기와, 측정된 먼지 양을 표시하는 디스플레이로 구성된 제어유닛;

상기 머리의 상단에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하며 토출되는 청정공기를 바닥 측으로 경로를 전환시켜 몸통으로부터 설정 반경의 공기보호막을 형성하는 보호유닛;

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제어유닛은 머리의 하단에 부착되어 설정 반경으로 인체를 감지하는 적외선센서와, 인체 감지와 함께 인원수를 측정하며 보안을 위한 카메라가 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보호유닛은 머리의 상단에 중심을 향해 방사형으로 배열되는 지지대와, 상기 지지대의 중앙에 상향으로 돌출되는 스크루와, 상기 스크루에 체결되어 토출되는 청정공기를 가로막아 바닥 측으로 경로를 전환시키는 조절판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 사용자가 벤치에 앉아 휴식을 취하거나 담소를 나눌 때 미세먼지를 여과한 청정공기를 공급해줌과 동시에 공급되는 청정공기를 이용하여 설정영역으로 오염된 공기의 유입을 차단시키는 보호막을 형성해줌으로써 실내와 동일한 환경을 조성할 수 있는 효율적인 운영으로 각종 질환을 예방할 수 있음은 물론, 나아가 대기 중의 미세먼지를 저감시켜 쾌적한 도시환경을 조성할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 저감벤치를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 저감벤치의 작동을 나타내는 구성도.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 미세먼지 저감벤치의 주요부를 확대하여 나타내는 상세도.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 보행도로나 공원 내지 놀이터와 같은 유동인구가 많은 야외의 특정 구역에 설치되어 미세먼지를 저감시키는 장치와 관련되며, 도 1처럼 벤치(100)와, 본체(10), 정화유닛(20) 및 제어유닛(30) 그리고 보호유닛(40)을 주요 구성으로 하는 미세먼지 저감 벤치에 관한 것이다.

본 발명의 미세먼지 저감 벤치는 설정영역으로 미세먼지를 여과한 청정공기를 공급해줌과 함께 공급되는 청정공기를 이용하여 설정영역으로 오염된 공기의 유입을 차단시키는 보호막을 형성해줌으로써 실내와 동일한 환경을 조성할 수 있는 것을 주요 요지로 한다.

본체(10)는 폭 대비 높이가 긴 가로등주형으로 형성되어 정화유닛(20)과 제어유닛(30) 및 보호유닛(40)을 구성하는 프레임으로, 도 1처럼 몸통(11)과 다리(12) 및 머리(13)로 구성된다.

몸통(11)은 적어도 보행에 방해되지 않는 길이를 가지는 중공으로 형성되고, 다리(12)는 몸통(11)의 하단에 기 시공된 바닥의 앵커와 체결되어 지지한다. 그리고 머리(13)는 몸통(11)의 상단에 탈착되는 중공으로 형성되어 여과된 청정공기를 토출한다.

여기서 몸통(11)의 중앙에는 내부를 개폐시키는 도어(11a)가 부착되고, 하단에는 외부 공기가 유입되는 복수의 흡입구멍(11b)이 형성된다. 그리고 상단에는 여과된 청정공기를 토출하는 복수의 노즐(11c)이 형성된다. 노즐(11c)은 신호에 따라 유로를 개폐시키는 솔레노이드밸브가 개재될 수 있다.

또 다른 실시예로, 상기 복수의 흡입구멍(11b)은 벤치(100) 내측에 설치되고 상기 흡입구멍(11b)과 연동된 복수의 노즐(11c)을 형성시켜 벤치(100) 근방에 청정공기를 토출할 수 있다.

이때, 머리(13)는 빛이 투과되는 투명 또는 반투명으로 형성되고, 내부에 주야신호에 따라 자동으로 발광하는 램프(13a)가 부착된다. 즉, 가로등과 같이 주위를 밝혀 보행자의 안전을 도모하고, 도시 경관을 아름답게 연출할 수 있다.

정화유닛(20)은 몸통(11)의 내부에 개재되어 주위의 공기 중에 먼지를 제거하는 것으로, 도 1처럼 송풍기(21)와 필터(25)로 구성된다. 송풍기(21)는 도 2와 같이 몸통(11)의 흡입구멍(11b)으로 외부 공기를 흡입하여 머리(13)로 방출시키고, 필터(25)는 송풍기(21)의 흡입 측에 개재되어 통과되는 공기의 먼지를 여과한다.

여기서 필터(25)는 습식타입 또는 건식타입 중 어느 하나 또는 복합적으로 구성될 수 있다. 습식타입은 공기를 여과액에 통과시켜 먼지 등 기타 이물질을 여과하고, 건식타입은 미세 공극을 가진 헤파필터나 탄소필터로 여과액을 통과시켜 먼지나 이물질의 여과와 함께 항균작용을 수행한다.

이때, 습식타입은 여과액을 연속으로 순환시키며 포화된 불순물을 여과하여 재활용하는 순환형식과, 오염된 여과액을 외부로 배출하여 새로운 청정 여과액을 재공급하는 교체형식으로 구성할 수 있다.

제어유닛(30)은 몸통(11)에 부착되어 작동을 단속하는 전장품으로, 도 1처럼 먼지감지기(31)와 디스플레이(32)로 구성된다. 먼지감지기(31)는 몸통(11)의 내·외부에 부착되어 대기 중의 먼지 양을 측정하고, 디스플레이(32)는 몸통(11)으로부터 노출되게 부착되어 측정된 먼지 양을 문자나 숫자로 표시한다.

여기서 먼지감지기(31)는 몸통(11)의 내부 일측에서 발광다이오드가 적외선을 발신하고, 타측에서 포토다이오드가 수신되는 적외선 양을 측정하여 발신과 수신의 비교하여 먼지 양을 측정한다. 그리고 디스플레이(32)는 터치패널을 겸비하여 설정을 조작할 수 있다.

이때, 제어유닛(30)은 머리(13)의 하단에 부착되어 설정 반경으로 인체를 감지하는 적외선센서(35)와, 인체 감지와 함께 인원수를 측정하며 보안을 위한 카메라(36)를 더 구성할 수 있다.

즉, 적외선센서(35)에 의해 설정 반경으로 인체가 감지되면 정화유닛(20)의 작동을 개시한다. 여기서 카메라(36)에 의해 다수의 인원으로 측정되면, 후술하는 보호유닛(40)으로 신호를 전달하여 공기보호막의 범위를 확장한다.

반대로 인체가 감지되지 않으면 정화유닛(20)의 작동을 중지시켜 에너지를 절감하고, 인원수가 적거나 미세먼지 저감 벤치와 인접해 있는 경우 공기보호막의 범위를 축소하면서 정화유닛(20)의 풍속을 낮춘다.

보호유닛(40)은 도 1처럼 머리(13)의 상단에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하고, 도 2와 같이 토출되는 청정공기를 바닥 측으로 경로를 전환시켜 몸통(11)으로부터 설정 반경의 공기보호막을 형성한다.

이러한 보호유닛(40)은 지지대(41)와 스크루(42) 및 조절판(43)으로 구성된다. 지지대(41)는 머리(13)의 상단에 중심을 향해 방사형으로 배열되고, 스크루(42)는 지지대(41)의 중앙에 상향으로 돌출되며, 조절판(43)은 스크루(42)에 체결되어 토출되는 청정공기를 가로막아 바닥 측으로 경로를 전환시킨다.

여기서 조절판(43)은 도 3과 같이 곡선 또는 직선으로 하향 경사진 갓 형태로 형성되고, 중앙 저부에 스크루(42)와 맞물려 체결을 유도하는 너트(43a)가 형성된다. 이러한 조절판(43)은 내면에 램프(13a)의 빛을 반사시키는 반사판(43b)이 부착될 수 있다.

즉, 머리(13)로부터 상향 토출되는 청정공기는 도 2와 같이 조절판(43)의 내면을 따라 하향으로 전환되면서 바닥으로부터 설정 반경의 돔형 공기보호막을 형성한다. 바닥을 향한 공기는 몸통(11)의 흡입구멍(11b)으로 재 유입되어 여과하는 순환과정을 거친다.

이러한 공기보호막은 오염공기의 침투를 차단하고, 여과된 청정공기가 재순환됨에 따라 보호막 내부는 실내와 동등한 수준의 공기 질이 형성된다. 따라서 공기보호막 내부에 위치하는 인원은 쾌적한 공기로 호흡할 수 있어 질병을 예방할 수 있다.

이때, 조절판(43)은 바닥을 기준으로 5 내지 10m 반경의 공기보호막을 각각 형성하는 각도와 크기를 가지는 복수의 객체로 구성하여 유동인구에 따라 공기보호막의 반경이 조절되도록 교체할 수 있다.

즉, 조절판(43)은 고정식으로 형성되어 5m 반경의 공기보호막을 형성하는 제1 조절판(43), 6m, 7m, 8m 9m, 10m 반경의 공기보호막을 형성하는 제2·3··· 조절판(43)으로 각각 구성하여 설치구역의 유동인구에 따라 적합한 객체로 적용 또는 교체할 수가 있다.

한편, 보호유닛(40)은 도 4처럼 지지대(41)의 상단에 너트(43a)와 맞물려 조절판(43)의 상하 유동을 안내하는 조절가이드(45)와, 지지대(41)의 하단에 신호에 따라 스크루(42)로 회전력을 부여하여 조절판(43)의 높낮이를 가변시키는 조절액추에이터(46)를 구성할 수 있다.

즉, 조절액추에이터(46)가 작동하여 스크루(42)를 일 방향 회전시키면, 도 4a처럼 머리(13)로부터 조절판(43)이 상승되어 공기보호막의 반경을 확장시킨다. 반대로 스크루(42)를 타 방향으로 회전시키면, 도 4b처럼 조절판(43)이 머리(13)로 하강되면서 공기보호막의 반경을 축소시킨다.

여기서 조절판(43)의 높낮이에 따라 펼침과 오므림 작동으로 유동인구에 따라 공기보호막의 반경이 조절되게 구성할 수 있다. 즉, 조절판(43)은 도 5 및 도 6처럼 너트(43a)를 기점으로 복수로 분할 편성되고, 인접되는 것과 서로 포개진 상태로 배열된다.

이 상태에서 개별 조절판(43)의 중심 측 단부는 너트(43a)의 상단에 상하로 회전 가능하게 힌지(47) 결합되고, 일부 조절판(43)의 내면 중앙에는 조절가이드(45)와 링크(48) 결합된다.

즉, 조절액추에이터(46)가 작동하여 스크루(42)를 일 방향 회전시키면, 조절판(43)이 머리(13)로 하강되면서 우산과 같이 링크(48)에 의해 외측으로 펼쳐져 공기보호막의 반경을 확장시킨다. 반대로 스크루(42)를 타 방향 회전시키면, 머리(13)로부터 조절판(43)이 상승되면서 링크(48)에 의해 내측으로 오므려져 공기보호막의 반경을 축소시킨다.

이와 같이 본 발명은 작업 또는 휴식이나 대중교통 및 신호를 기다리는 설정영역으로 미세먼지를 여과한 청정공기를 공급해줌과 함께 공급되는 청정공기를 이용하여 설정영역으로 오염된 공기의 유입을 차단시키는 보호막을 형성해줌으로써 실내와 동일한 환경을 조성할 수 있는 효율적인 운영으로 각종 질환을 예방할 수 있음은 물론, 나아가 대기 중의 미세먼지를 저감시켜 쾌적한 도시환경을 조성할 수 있다.

100 : 벤치
10: 본체 11: 몸통
11a: 도어 11b: 흡입구멍
11c: 노즐 12: 다리
13: 머리 13a: 램프
20: 정화유닛 21: 송풍기
25: 필터 30: 제어유닛
31: 먼지감지기 32: 디스플레이
35: 적외선센서 36: 카메라
40: 보호유닛 41: 지지대
42: 스크루 43: 조절판
43a: 너트 43b: 반사판
45: 조절가이드 46: 조절액추에이터
47: 힌지 48: 링크

Claims

미세먼지 저감 벤치에 있어서,
지면에 고정된 벤치(100)와;
상기 벤치 일측에 설치된 몸통(11)과, 상기 몸통(11)의 상단에 청정공기를 토출하는 머리(13)로 구성된 본체(10);
상기 몸통(11) 내부에 개재되어 외부공기를 하측에서 흡입하여 머리(13)로 방출시키는 송풍기(21)와, 상기 송풍기(21)의 흡입 측에 개재되어 통과되는 공기의 먼지를 여과하는 필터(25)로 구성된 정화유닛(20);
상기 몸통(11)의 내·외부에 부착되어 대기 중의 먼지 양을 측정하는 먼지감지기(31)와, 측정된 먼지 양을 표시하는 디스플레이(32)로 구성된 제어유닛(30);
상기 머리(13)의 상단에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하며 토출되는 청정공기를 바닥 측으로 경로를 전환시켜 몸통(11)으로부터 설정 반경의 공기보호막을 형성하는 보호유닛(40);
을 포함하고,
상기 제어유닛(30)은 머리(13)의 하단에 부착되어 설정 반경으로 인체를 감지하는 적외선센서(35)와, 인체 감지와 함께 인원수를 측정하며 보안을 위한 카메라(36)가 더 구성되는 것과,
상기 보호유닛(40)은 머리(13)의 상단에 중심을 향해 방사형으로 배열되는 지지대(41)와, 상기 지지대(41)의 중앙에 상향으로 돌출되는 스크루(42)와, 상기 스크루(42)에 체결되어 토출되는 청정공기를 가로막아 바닥 측으로 경로를 전환시키는 조절판(43)으로 구성된 것과,
상기 지지대(41)의 상단에 너트(43a)와 맞물려 조절판(43)의 상하 유동을 안내하는 조절가이드(45)와, 지지대(41)의 하단에 신호에 따라 스크루(42)로 회전력을 부여하여 조절판(43)의 높낮이를 가변시키는 조절액추에이터(46)가 설치되고,
상기 조절판(43)의 중심 측 단부는 너트(43a)의 상단에 상하로 회전 가능하게 힌지(47) 결합되고, 일부 조절판(43)의 내면 중앙에는 조절가이드(45)와 링크(48) 결합되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 저감 벤치.
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