KR102099117B1 - 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가로등 분전반에 있어서, 특히 도로변에 설치되어 공기 중의 미세먼지나 유해물질을 정화하는 가로등 분전반에 관한 것으로, 가로등의 점멸을 제어하는 가로등 분전반임과 동시에, 상기 가로등 분전반의 최하부에 설치되어 일측 방향에서 공기를 흡입하는 흡입구; 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입시키는 제1송풍팬; 상기 가로등 분전반의 최상부에 설치되어 타측 방향으로 공기를 배출하는 배출구; 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 제2송풍팬; 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 필터링하는 필터부; 상기 필터부를 통해 공기를 필터링하면서 포집된 물질을 수집하는 호퍼; 상기 호퍼에 포집된 물질의 배출시기를 결정하기 위해, 강우강설량을 감지하는 제1센서; 그리고 상기 제1센서의 감지 결과에 따라 상기 호퍼에 수집된 물질을 외부로 분출하기 위해 상기 호퍼의 배출구를 개방하도록 제어하는 제어부를 포함하여 공기정화 기능을 수행하는 가로등 분전반에 관한 것이다.

Description

공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반{distribution board having air cleaning function}

본 발명은 가로등 분전반에 관한 것으로, 특히 도로변에 설치되어 공기 중의 미세먼지나 유해물질을 정화하는 가로등 분전반에 관한 것이다.

최근 미세먼지나 유해물질 등의 저감을 위한 도심내 공기 정화 설비에 대한 관심이 높아지고 있다.

그에 따라 빗물을 저수조에 저장해 두었다가 수시로 도로변에 물을 분사하는 시스템을 구축하여 도심의 미세먼지를 저감시키는 기술이 도입되고 있다. 그러나 점점 줄어드는 강수량의 요인은 물론 겨울철과 같은 사용이 불가한 계절적 한계가 드러나고 있다.

한편, 도심형 집진시스템의 경우에는 작게는 수 미터에서 크게는 100미터 정도의 대형 시설물을 요구하고 있어서 건설비용과 유지보수비용이 많이 들고, 넓은 공간을 요구하기 때문에 복잡한 도심에는 부적절하다는 평가다.

그 이외에도 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0080803호 (옥외 미세먼지 및 오염물질 제거를 위한 도로 주변의 실외용 공기청정시스템)은 도심에 미리 설치된 수직구조물에 공기정화시스템을 설치하여 공기 중의 미세먼지나 유해물질을 정화하는 기술을 소개하고 있다. 그러나, 해당 종래기술은 공기를 흡입한 후 배출하는 방식의 공기정화 기술만 소개하고 있을 뿐 실외에 설치됨에 따른 한계는 고려하지 못하고 있다. 즉, 필터를 이용하여 공기를 정화하는 경우 내부 필터링 부품을 정기적으로 교체하거나 청소를 해줘야 한다는 점을 고려하지 않은 것이다.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 도심의 가로등에 설치될 수 있으며 특히 필터링 부품의 교체나 청소의 필요성을 최소화한 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 특징은, 가로등의 점멸을 제어하는 가로등 분전반으로, 상기 가로등 분전반의 최하부에 설치되어 일측 방향에서 공기를 흡입하는 흡입구; 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입시키는 제1송풍팬; 상기 가로등 분전반의 최상부에 설치되어 타측 방향으로 공기를 배출하는 배출구; 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 제2송풍팬; 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 필터링하는 필터부; 상기 필터부를 통해 공기를 필터링하면서 포집된 물질을 수집하는 호퍼; 상기 호퍼에 포집된 물질의 배출시기를 결정하기 위해, 강우강설량을 감지하는 제1센서; 그리고 상기 제1센서의 감지 결과에 따라 상기 호퍼에 수집된 물질을 외부로 분출하기 위해 상기 호퍼의 배출구를 개방하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것이다.

바람직하게, 상기 필터부는 상기 흡입된 공기에 의한 기류에서 물질을 포집하는 포집망과, 상기 포집망으로 압축공기를 방출하여 상기 포집망에 포집된 물질을 이탈시키는 에어분사기로 구성되되, 상기 에어분사기에서 방출된 상기 압축공기에 의해 이탈될 물질이 상기 호퍼로 수집될 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 흡입된 공기에 의한 기류에서 상기 포집망으로의 입력압력과 상기 포집망으로부터의 출력압력을 감지하는 제2센서를 더 구비하되, 상기 제어부는 상기 제2센서에서 감지된 상기 입력압력에 대비한 상기 출력압력이 미리 설정된 기준 값보다 낮을 경우에 상기 에어분사기를 동작시켜 상기 압축공기가 상기 포집망으로 방출되도록 제어할 수 있다.

바람직하게, 상기 제어부는 상기 제1센서에서 감지된 결과에 따라 상기 강우강설량이 일정 량 이상인 경우에 상기 호퍼를 동작시켜 배출구를 자동 개방하도록 제어할 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 호퍼의 배출구의 개방 여부를 알람하는 LED 표시등 또는 스피커를 더 구비하되, 상기 제어부는 상기 호퍼의 배출구가 개방됨에 따른 수집된 물질의 분출을 알리기 위해 상기 LED 표시등을 점등시키거나 상기 스피커를 통해 알람음을 출력시킬 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 가로등 분전반이 설치된 주변을 촬영하는 카메라 또는 상기 가로등 분전반이 설치된 주변에서 움직임을 감지하는 제3센서를 더 구비하되, 상기 제어부는 상기 카메라에 촬영된 영상 또는 상기 제3센서의 감지 결과로부터 상기 가로등 분전반이 설치된 주변에 움직임이 있는 것으로 판단되는 경우에, 상기 호퍼의 배출구가 개방되는 것을 중지시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 가로등 분전반은 통신을 통한 독립적인 원격 제어를 위한 고유 식별번호를 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 다음의 효과가 있다.

첫 째, 도심 도로변의 가로등에 설치되어 통신을 통해 원격에서 제어가 가능한 공기정화 기술이므로, 유지 보수가 용이하다.

둘 째, 도로쪽의 오염된 공기를 흡입한 후에 정화하여 인도쪽으로 배출하는 구조이기 때문에 보행자에게 청정한 공기를 상시 공급할 수 있다.

셋 째, 필터링된 미세먼지나 유해물질을 호퍼에 포집하여 배출하되, 정기적인 배출이 아니라 강우강설량 센서를 이용하여 비가 오거나 눈이 올 때만 포집된 먼지와 유해물질을 도로변에 자동 배출하도록 하기 때문에 내부 필터링 부품의 교체나 청소의 부담을 제거해 준다.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 구조를 도시한 다이어그램이고,
도 2는 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 흡입 배출 구조를 도시한 다이어그램이고,
도 3은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 포집물질의 배출 구조를 도시한 다이어그램이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 구조를 도시한 다이어그램이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 흡입 배출 구조를 도시한 다이어그램이고, 도 3은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반의 포집물질의 배출 구조를 도시한 다이어그램이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가로등 분전반은 가로등의 점멸을 제어하는 구성을 기본적으로 구비한다. 가로등 점멸에 관련된 구성에 대한 상세는 본 발명에서는 생략한다.

또한 본 발명에 따른 가로등 분전반은 아래와 같이 공기정화 기능을 위한 구성을 추가로 구비한다.

가로등 분전반은 통신을 통한 독립적인 원격 제어를 위한 고유 식별번호를 가진다. 그에 따라 가로등 분전반을 제어하는 관제센터는 고유 식별번호를 사용하여 가로등 점멸을 원격에서 제어할 수 있으며, 또한 공기정화 기능을 원격에서 제어할 수 있다. 이는 관제센터가 특정 지역에 설치된 가로등 분전반만을 선택적으로 동작시킬 수도 있음을 의미한다.

공기정화 기능을 위한 본 발명에 따른 가로등 분전반은 흡입구(10)와 배출구(20)와 제1 및 2 송풍팬(30,40)과 필터부(50)와 다수 개의 센서들(60,70,80)과 제어부(90)와 호퍼(100)로 구성된다. 제어부(90)가 공기정화 기능을 수행하는 것은 외부로부터 수신되는 제어신호 또는 자체 구비될 수 있는 센서(미세먼지 감지)의 감지결과에 따라 제1 및 2 송풍팬(30,40)과 필터부(50)의 동작을 제어하는 것으로 이해될 수 있다.

일반적으로 가로등 분전반이 차량이 다니는 도로와 사람이 다니는 인도의 경계 지점에 설치된다는 점을 감안하여 흡입구(10)와 배출구(20)의 배치를 결정하는데, 흡입구(10)와 배출구(20)는 서로 반대 방향을 향하여 개구되도록 설치한다. 특히, 흡입구(10)는 차도(도로)쪽을 향하게 배치되고 배출구(20)는 인도쪽을 향하게 배치되는 것이 가장 바람직하다.

흡입구(10)는 가로등 분전반의 최하부에 설치되어 일측 방향에서 공기를 흡입한다. 특히, 흡입구(10)는 공기 중 미세먼지나 유해물질이 가장 많은 도로 하부를 향하게 설치되며, 가로등 분전반의 구조상 도로 지면에 가장 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.

배출부(20)는 가로등 분전반의 최상부에 설치되어 타측 방향으로 공기를 배출한다. 특히, 배출구(20)는 정화된 공기가 도로변 인도로 배출되도록 인도를 향하게 설치되며, 보행자에게 최소한의 영향이 미치도록 가로등 분전반의 구조상 인도 지면으로부터 가장 멀게 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 흡입구(10)와 배출구(20)에는 빗물 등 외부로부터 물이 유입되는 막기 위한 가리개(미도시)를 더 구비할 수 있다.

송풍팬(30,40)은 흡입구(10) 또는 배출구(20)에서 공기의 흡입 또는 배출을 위해 구비되는 것으로, 제1송풍팬(30)은 흡입구(10)를 통해 공기를 흡입시키는 구성이고, 제2송풍팬(40)은 배출구(20)를 통해 공기를 배출시키는 구성이다.

제1송풍팬(30)과 제2송풍팬(40)의 동작을 제어함으로써 공기정화 기능이 수행되며, 제1송풍팬(30)과 제2송풍팬(40)은 가로등 분전반의 상시 전원을 이용하여 지속적 또는 주기적인 동작을 수행할 수도 있다.

별도의 예로써, 관제센터가 특정 지역에 설치된 가로등 분전반만을 선택적으로 동작시키는 경우를 설명하면, 관제센터가 가로등 분전반에 구비되는 센서(미세먼지 감지 센서)의 감지 결과를 수신하거나 외부 연동되는 기상센터로부터 지역 별 미세먼지 수치를 수신하는 경우에, 미세먼지 오염 정도가 미리 설정된 기준치를 초과하는 지역에 설치된 가로등 분전반에 대해서만 식별번호를 사용하여 원격에서 공기정화 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.

필터부(50)는 공기정화를 실질적으로 수행하는 구성으로, 흡입구(10)를 통해 흡입된 공기를 필터링한다. 호퍼(100)는 필터부(50)를 통해 공기를 필터링하면서 포집된 물질을 수집한다. 또한, 호퍼(100)는 배출구(미도시)를 구비하며, 제어부(90)의 제어에 따라 배출구(미도시)가 개방되어 내부에 수집된 물질을 배출시킨다. 호퍼(100) 내부에는 수집된 물질의 배출이 용이하도록 배출팬(미도시)을 더 구비하여 공기배출을 통한 수집 물질의 배출이 이루어질 수 있도록 한다.

한편, 도 3에서는 호퍼(100)가 흡입된 공기가 필터부(50)로 유입되는 기류 상에 배치되는 것으로 도시한다. 실질적으로 호퍼(100)가 기류 상에 배치된다 하더라도 흡입된 공기의 흐름을 방해하지 않도록 공기 통로의 중앙이면서 포집망(51)의 하부에 배치된다. 호퍼(100)의 배치 구조는 그 호퍼(100)의 외측에서 공기의 흐름을 보장하고 그 공기가 흐르는 통로를 좁히게 되어 그 공기의 흐름 속도를 높이는 역할도 할 수 있다.

필터부(50)는 포집망(51)과 에어분사기(52)의 구성을 하나의 필터단위로 하며, 하나의 포집망(51)과 하나의 에어분사기(52)로 구성되는 단독 필터단위로도 구성될 수도 있고, 복수 개의 필터단위를 구성하여 복수 개의 포집망들과 적어도 하나의 에어분사기로 구성될 수도 있다. 복수 개의 필터단위를 구성할 경우에는 하나의 에어분사기로 복수 개의 포집망에 압축공기를 방출하도록 구비하는 것이 바람직하다. 한편, 이하에서는 단독 필터단위로 구성되는 필터부(50)를 설명한다.

포집망(51)은 흡입된 공기에 의한 기류에서 물질을 포집한다.

에어분사기(52)는 포집망(51)에 포집된 물질을 호퍼(100)로 모으기 위한 것으로, 포집망(51)에 압축공기를 방출하여 그 포집망(51)에 포집된 물질을 이탈시킨다. 이와 같이, 에어분사기(52)에서 방출된 압축공기에 의해 이탈될 물질은 호퍼(100)로 수집될 수 있다.

센서들(60,70,80)은 제1 내지 3센서로 구분되며, 제1센서(60)는 강우강설량을 감지하는 센서이고, 제2센서(70)는 필터부(50)의 내부에서 입출력 압력을 감지하는 센서이고, 제3센서(80)는 가로등 분전반이 설치된 주변에서 움직임을 감지하는 센서이다. 제3센서(80)는 가로등 분전반이 설치된 주변 중에서 인도쪽의 움직임을 감지할 수 있다.

본 발명에 따른 가로등 분전반은 호퍼(100)에 포집된 물질을 외부로 자동 배출켜 사람이 일일이 순회하면서 비우는 번거러움을 없앤다. 그러나, 호퍼(100)의 저장량을 초과할 때 자동 배출하거나 일정 주기로 자동 배출하는 경우에는 다시 공기 중에 미세먼지 확산을 유발하는 것이므로 포집된 물질이 배출될 시에 공기 중으로 확산되지 않도록 제1센서(60)의 감지 결과를 이용한다.

보다 상세하게, 제1센서(60)는 호퍼(100)에 포집된 물질의 배출시기를 결정하는데 이용된다. 즉, 제어부(90)는 제1센서(60)가 감지한 강우강설량에 따라 호퍼(100)에 수집된 물질을 외부로 분출할 지 여부를 결정하는데, 제1센서에서 감지된 결과에 따라 강우강설량이 일정 량 이상인 경우에 호퍼(100)를 동작시켜 배출구를 자동 개방하도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 가로등 분전반은 호퍼(100)의 배출구 개방 여부를 알람하는 LED 표시등(110) 또는 스피커(120)를 더 구비할 수 있다. 제어부(90)는 호퍼(100)의 배출구가 개방됨에 따른 수집된 물질의 분출을 알리기 위해 LED 표시등(110)을 점등시키거나 스피커(120)를 통해 알람음을 출력시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 가로등 분전반의 공기정화 기능 수행 중 호퍼(100)에 수집된 물질을 분출함에 의해 보행자가 불쾌함을 느끼는 경우를 미연에 방지하기 위해 제1센서(60)의 감지 결과에 따라 호퍼(100)의 배출구를 개방하는 동작보다 우선하여 호퍼(100)의 배출구 개방을 강제 중지시킬 수 있다.

보다 상세하게, 제어부(90)는 보행자가 일정 거리 내에 존재하는 것을 감지하는 경우에는 강우강설량이 호퍼(100)의 배출 가능한 조건인 경우라 할지라도 호퍼(100)의 배출구 개방을 중지시킨다. 이를 위해, 본 발명에 따른 가로등 분전반은 카메라(130)를 더 구비할 수 있으며, 카메라(130)는 가로등 분전반이 설치된 주변을 촬영한다. 그에 따라, 제어부(90)는 카메라(130)에 촬영된 영상 또는 제3센서(80)의 감지 결과로부터 가로등 분전반이 설치된 주변에 움직임이 있는지를 판단한다. 가로등 분전반이 설치된 주변에 움직임이 있다는 것은 보행자가 있을 가능성이 높기 때문에, 제어부(90)는 카메라(130)에 의해 촬영된 영상을 분석한 결과 또는 제3센서(80)가 움직임을 감지한 결과로부터 움직임이 있는 것으로 판단되는 경우에는 호퍼(100)의 배출구가 개방되는 것을 중지시킨다.

다음은 포집망(51)에 포집된 물질을 호퍼(100)로 모으기 위한 에어분사기(52)의 동작에 대해 상세한다.

에어분사기(52)는 제2센서(70)의 감지 결과를 토대로 압축공기를 방출한다.

제2센서(70)가 흡입구(10)로 흡입된 공기에 의한 기류에서 포집망(51)으로의 입력압력과 포집망(51)으로부터의 출력압력을 감지한다.

제어부(90)는 제2센서(70)에서 감지된 입력압력에 대비한 출력압력이 미리 설정된 기준 값보다 낮을 경우에 에어분사기(52)를 동작시켜 압축공기가 포집망(51)으로 방출되도록 제어한다. 여기서, 제2센서(70)에서 감지된 입력압력에 대비한 출력압력이 상대적으로 낮다는 것은 포집망(51)에 물질들이 보다 많이 포집되어 포집망을 통과하는 공기가 줄어든다는 것을 의미한다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다.

그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 흡입구
20: 배출구
30,40: 송풍팬
50: 필터부
60,70,80: 센서
90: 제어부
100: 호퍼

Claims (7)

1. 가로등의 점멸을 제어하는 가로등 분전반에 있어서,
   상기 가로등 분전반의 최하부에 설치되어 일측 방향에서 공기를 흡입하는 흡입구;
   상기 흡입구를 통해 공기를 흡입시키는 제1송풍팬;
   상기 가로등 분전반의 최상부에 설치되어 타측 방향으로 공기를 배출하는 배출구;
   상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 제2송풍팬;
   상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 필터링하는 필터부;
   상기 필터부를 통해 공기를 필터링하면서 포집된 물질을 수집하는 호퍼;
   상기 호퍼에 포집된 물질의 배출시기를 결정하기 위해, 강우강설량을 감지하는 제1센서; 그리고
   상기 제1센서의 감지 결과에 따라 상기 호퍼에 수집된 물질을 외부로 분출하기 위해 상기 호퍼의 배출구를 개방하도록 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
   상기 필터부는 상기 흡입된 공기에 의한 기류에서 물질을 포집하는 포집망과, 상기 포집망으로 압축공기를 방출하여 상기 포집망에 포집된 물질을 이탈시키는 에어분사기와, 상기 흡입된 공기에 의한 기류에서 상기 포집망으로의 입력압력과 상기 포집망으로부터의 출력압력을 감지하는 제2센서로 구성되되, 상기 에어분사기에서 방출된 상기 압축공기에 의해 이탈될 물질이 상기 호퍼로 수집되고,
   상기 제어부는 상기 제2센서에서 감지된 상기 입력압력에 대비한 상기 출력압력이 미리 설정된 기준 값보다 높을 경우에 상기 에어분사기를 동작시켜 상기 압축공기가 상기 포집망으로 방출되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1센서에서 감지된 결과에 따라 상기 강우강설량이 일정 량 이상인 경우에 상기 호퍼를 동작시켜 배출구를 자동 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 호퍼의 배출구의 개방 여부를 알람하는 LED 표시등 또는 스피커를 더 구비하되,
   상기 제어부는 상기 호퍼의 배출구가 개방됨에 따른 수집된 물질의 분출을 알리기 위해 상기 LED 표시등을 점등시키거나 상기 스피커를 통해 알람음을 출력시키는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 가로등 분전반이 설치된 주변을 촬영하는 카메라 또는 상기 가로등 분전반이 설치된 주변에서 움직임을 감지하는 제3센서를 더 구비하되,
   상기 제어부는 상기 카메라에 촬영된 영상 또는 상기 제3센서의 감지 결과로부터 상기 가로등 분전반이 설치된 주변에 움직임이 있는 것으로 판단되는 경우에, 상기 호퍼의 배출구가 개방되는 것을 중지시키는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가로등 분전반은 통신을 통한 독립적인 원격 제어를 위한 고유 식별번호를 가지는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 가로등 분전반.
   

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