KR102149895B1

KR102149895B1 - 미세먼지 제거 장치

Info

Publication number: KR102149895B1
Application number: KR1020190058187A
Authority: KR
Inventors: 조성우
Original assignee: 창원대학교 산학협력단
Priority date: 2019-05-17
Filing date: 2019-05-17
Publication date: 2020-08-31

Abstract

본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 건축물의 외벽에 설치되고, 외부로부터 유입되는 미세먼지를 제거하기 위한 장치로서, 상기 외벽에 고정되고, 내부 공간이 형성되며, 상하부가 개방되고, 전면에 개구부가 형성된 본체부; 상기 본체부의 상단 및 하단에 힌지 결합되고, 상기 상하부를 개폐하는 상측 커버부와 하측 커버부; 상기 본체부의 전면에 설치되고, 상기 개구부를 사이에 두고 상하측에 평행하게 배치된 상측 유입부와 하측 유입부; 및 상기 개구부를 덮도록 설치되고, 미세먼지 이외의 이물질 유입을 차단하는 그물망을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 미세먼지 제거 장치는 도심에서 고층화 및 대형화된 건축물의 외벽을 활용하여 설치함으로써 미세먼지를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

Description

미세먼지 제거 장치{Removal device of fine particulate matter}

본 발명은 미세먼지 제거 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 고층화 및 대형화된 건축물의 외벽을 활용하여 설치함으로써 미세먼지를 효과적으로 감소시킬 수 있는 미세먼지 제거 장치에 관한 것이다.

최근 미세먼지는 갈수록 심각한 문제로 대두되고 있으며, 경제활동의 저해뿐만 아니라 인간의 행동에도 큰 영향을 미치고 있는 실정이다.

특히, 상대적으로 미세먼지 문제가 더 심각한 도심에서는, 미세먼지를 줄이기 위해 다양한 방안을 강구하고 있다.

종래에 미세먼지를 저감시키는 기술로는 집진 장치를 들 수 있다. 그러나 집진 장치들은 미세먼지를 발생시키는 설비, 예를 들면 화력 발전소 등의 대형 보일러 등에 설치되어 사용되는 것으로, 대기 중에 부유하는 미세먼지 등을 저감시키거나 제거하기에는 어려움이 있다.

즉, 상술한 집진 장치를 사용하여 대기 중의 미세먼지를 저감 및 제거하기 위해서는 공기를 흡입해야 하기 때문에 흡입 수단 및 흡입 수단을 작동시키기 위한 동력원이 필요하고, 이로 인해 초기 투자비용 및 유지관리 비용이 증가할 수밖에 없는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-1037340호(2011.05.20.)

본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고층화 및 대형화된 건축물의 외벽을 활용하여 설치함으로써 미세먼지를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 생산 비용 및 운영 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 미세먼지 제거 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축물의 외벽에 설치되고, 외부로부터 유입되는 미세먼지를 제거하기 위한 장치로서, 상기 외벽에 고정되고, 내부 공간이 형성되며, 상하부가 개방되고, 전면에 개구부가 형성된 본체부; 상기 본체부의 상단 및 하단에 힌지 결합되고, 상기 상하부를 개폐하는 상측 커버부와 하측 커버부; 상기 본체부의 전면에 설치되고, 상기 개구부를 사이에 두고 상하측에 평행하게 배치된 상측 유입부와 하측 유입부; 및 상기 개구부를 덮도록 설치되고, 미세먼지 이외의 이물질 유입을 차단하는 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치를 제공한다.

여기서, 상기 상측 커버부는 상측이 개방되고, 수용 공간이 형성되며, 상기 수용 공간에 빗물이 수용되면, 상기 상측 커버부는 상기 빗물의 무게로 인해 회동되어 개방되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하측 커버부는 상기 본체부의 전면으로부터 후면으로 갈수록 하향 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상측 유입부는 상기 개구부의 상단으로부터 상기 본체부의 외측을 향해 상향 경사진 외측 경사면을 포함하고, 상기 외측 경사면은 곡면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상측 유입부는, 상기 개구부의 상단으로부터 상기 내부 공간으로 하향 경사지게 돌출된 내측 경사면을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하측 유입부는 상기 개구부의 하단으로부터 상기 본체부의 외측으로 연장되고, 상기 외측 경사면을 향해 볼록한 곡면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그물망은 상단에서 하단으로 갈수록 상기 본체부의 전면과의 간격이 벌어지도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상측 커버부와 하측 커버부는 힌지 결합된 일단부에 연결된 탄성부를 더 포함하고, 상기 상측 커버부와 하측 커버부는 자중이 무거워져 개방된 후에, 상기 탄성부의 복원력에 의해 원위치로 되돌아가는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 도심에서 고층화 및 대형화된 건축물의 외벽을 활용하여 설치함으로써 미세먼지를 효과적으로 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 1차적으로 미세먼지를 포집하고, 비 또는 결로에 의한 수분 등으로 하측 커버부의 자중을 무겁게 하여 하측 커버부를 개방시킴으로써 수분과 혼합된 미세먼지를 외부로 배출하는 구성이며, 미세먼지의 제거를 위해 중력이 이용되기 때문에 펌프와 같은 동력원이 필요치 않아 생산 비용 및 운영 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 미세먼지가 많은 기간에 사용한 후 세척하여 재사용할 수 있기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 건축물의 외벽에 탈부착이 가능하도록 설치되기 때문에 건축물의 외관에 큰 영향을 미치지 않으며, 필요시 제거가 가능하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 첨가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지 제거 장치(1)를 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치(1)는 건축물의 외벽에 설치되어 외부로부터 유입되는 미세먼지를 제거할 수 있다.

여기서, 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 건축물 외벽의 상측에서 하측으로 내려진 철망(10)은 앵커 볼트(미도시) 등에 의해 건축물의 외벽에 고정될 수 있다. 이때, 본 발명의 미세먼지 제거 장치(1)는 건축물의 외벽과 마주하는 본체부(100)의 후면에 고정부(20)가 구비될 수 있다.

즉, 미세먼지 제거 장치(1)는 본체부(100)의 후면에 구비된 고정부(20)가 건축물의 외벽에 고정된 철망(10)에 끼워져 결합됨으로써 건축물의 외벽에 탈부착 가능하게 안정적으로 설치될 수 있다.

또한, 비록 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치(1)는 외벽에 지그재그로 배치되어 설치될 수 있다.

후술하겠지만, 미세먼지 제거 장치(1)가 외벽에 지그재그로 배치될 경우, 상측 커버부(200a)의 수용 공간(220)은 빗물을 보다 더 많이 획득할 수 있고, 획득된 빗물은 상측 커버부(200a)의 회동시 낙하하여 하측 커버부(200b)에 모인 미세먼지를 배출시키는데 이용된다.

따라서, 미세먼지 제거 장치(1)를 외벽에 지그재그로 배치하는 것이 미세먼지를 좀 더 많이 배출시키는 데에 유용하다.

본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치(1)는 본체부(100), 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b), 상측 유입부(300a)와 하측 유입부(300b), 그물망(400)을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 본체부(100)는 건축물의 외벽에 고정되고, 내부 공간(110)이 형성된다. 또한, 본체부(100)는 상하부가 개방되어 후술할 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)가 설치될 수 있다.

또한, 본체부(100)는 전면에 개구부(120)가 형성되어 외부의 미세먼지가 내부 공간(110)으로 유입될 수 있다.

상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)는 본체부(100)의 개방된 상하부를 개폐하도록 본체부(100)의 상단 및 하단에 힌지 결합될 수 있다. 즉, 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)는 자중(自重)이 무거워지면 회동되어 개방될 수 있다.

또한, 비록 도시되지는 않았으나, 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)는 힌지 결합된 일단부(210a, 210b)에 연결되는 탄성부(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)의 자중이 무거워져서 개방된 후에, 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)는 일단부(210a, 210b)에 연결된 탄성부의 복원력에 의해 원위치로 되돌아갈 수 있다. 이때, 상측 커버부(200a)와 하측 커버부(200b)는 힌지 결합된 일단부(210a, 210b)를 중심으로 어느 한 방향으로만 회전이 가능하도록 구성되기 때문에, 자중에 의해 하측 방향으로만 개방될 수 있다.

또한, 상측 커버부(200a)는 상측이 개방되고, 수용 공간(220)이 형성될 수 있다. 즉, 상측 커버부(200a)의 수용 공간(220)에 빗물이 수용되면, 상측 커버부(200a)는 빗물의 무게로 인해 자중이 무거워지고, 이로 인해 하측 방향으로 회동되어 개방될 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이, 하측 커버부(200b)는 일단부(210b)가 본체부(100)의 하단에 힌지 결합되되, 본체부(100)의 전면으로부터 후면으로 갈수록 하향 경사지게 설치되어 소정의 기울기를 갖는 것이 바람직하다.

후술하겠지만, 하측 커버부(200b)는 그물망(400)을 통과한 미세먼지, 상측 커버부(200a)의 회동에 의해 낙하한 빗물, 본체부(100) 내부의 결로(Dew-Drop) 현상으로 인해 발생한 응축수가 모일 수 있다. 이때, 하측 커버부(200b)가 소정의 기울기를 가질 경우, 미세먼지, 빗물, 응축수가 중력에 의해 하측 커버부(200b)의 아래쪽으로 흘러 내려 서로 더 잘 혼합될 수 있다는 장점이 있다.

상측 유입부(300a)와 하측 유입부(300b)는 본체부(100)의 전면에 설치되고, 본체부(100)의 개구부(120)를 사이에 두고 상하측에 평행하게 배치될 수 있다.

여기서, 상측 유입부(300a)는 외측 경사면(310)을 포함하여 구성된다. 외측 경사면(310)은 본체부(100)의 개구부(120) 상단으로부터 본체부(100)의 외측을 향해 상향 경사지게 형성된다. 이때, 외측 경사면(310)은 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 외측 경사면(310)을 향해 이동하는 외부의 미세먼지와 이물질은 경사진 곡면으로 형성된 외측 경사면(310)을 따라 하측으로 이동하여 본체부(100)의 개구부(120)에 설치된 후술할 그물망(400)(도 2 참조)으로 용이하게 이동할 수 있다.

또한, 상측 유입부(300a)는 내측 경사면(320)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 내측 경사면(320)은 본체부(100)의 개구부(120) 상단으로부터 본체부(100)의 내부 공간(110)으로 하향 경사지게 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 내측 경사면(320)은 상측 커버부(200a)에 모인 빗물이 낙하할 때 빗물이 하측 커버부(200b)로 낙하하도록 가이드하여, 낙하한 빗물이 하측 커버부(200b)의 아래쪽으로 흘러내릴 수 있게 한다.

한편, 하측 유입부(300b)는 본체부(100)의 개구부(120) 하단으로부터 본체부(100)의 외측으로 연장된다. 여기서, 하측 유입부(300b)는 상측 유입부(300a)의 외측 경사면(310)을 향해 볼록한 곡면으로 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하측 유입부(300b)를 향해 이동하는 외부의 미세먼지는 그물망(400)을 통과한 후 볼록한 곡면으로 형성된 하측 유입부(300b)를 따라 이동하여 하측 커버부(200b)로 용이하게 낙하할 수 있다.

그물망(400)은 본체부(100)의 개구부(120)를 덮도록 설치될 수 있다. 이때, 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 그물망(400)은 미세먼지 이외의 이물질이 본체부(100)의 내부 공간(110)으로 유입되는 것을 차단하도록 촘촘하게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 그물망(400)은 상단에서 하단으로 갈수록 본체부(100)의 전면과의 간격이 벌어지도록 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

구체적으로, 그물망(400)의 상단은 개구부(120)의 상단에 연결되고, 그물망(400)의 하단은 하측 유입부(300b)의 전방 측에 연결되어 경사지게 설치될 수 있다.

이와 같이, 그물망(400)이 상단에서 하단으로 갈수록 경사지게 설치될 경우, 그물망(400)을 통과하지 못한 미세먼지 이외의 이물질은 중력에 의해 경사진 그물망(400)을 따라 하측으로 이동하여 외부로 배출되기가 용이하다. 따라서, 그물망(400)은 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지 제거 장치(1)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 바람에 실려 온 미세먼지와 이물질은 본체부(100)의 개구부(120)를 덮도록 설치된 그물망(400)을 통과한다. 이때, 입자가 작은 미세먼지는 본체부(100)의 내부 공간(110)으로 유입되고, 미세먼지 이외에 상대적으로 입자가 큰 이물질은 경사지게 설치된 그물망(400)에 의해 걸러져 외부로 배출될 수 있다. 즉, 그물망(400)은 입자가 큰 이물질이 본체부(100)의 내부 공간(110)으로 유입되어 하측 커버부(200b)가 개방되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상측 커버부(200a)의 수용 공간(220)에 빗물이 모이면, 상측 커버부(200a)는 빗물의 무게로 인해 자중이 무거워져서 개방될 수 있다.

상측 커버부(200a)가 회동되어 개방되면, 상측 커버부(200a)의 수용 공간(220)에 모인 빗물은 본체부(100)의 내부 공간(110)에 배치된 내측 경사면(320)에 부딪혀서 하측 커버부(200b)로 낙하한다.

이때, 하측 커버부(200b)는 본체부(100)의 전면으로부터 후면으로 갈수록 하향 경사지게 설치되어 소정의 기울기를 가지기 때문에, 낙하한 빗물은 하측 커버부(200b)의 아래쪽으로 흘러내리게 된다.

여기서, 그물망(400)을 통과한 미세먼지 또한 하측 커버부(200b)의 아래쪽에 모이기 때문에, 하측 커버부(200b)의 아래쪽으로 흘러내린 빗물은 미세먼지와 혼합될 수 있다.

한편, 온도의 변화에 따라 본체부(100)의 내부에 발생하는 결로 현상으로 인해 응축수가 발생하면, 응축수가 하측 커버부(200b)에 모이기 때문에 비가 오지 않을 때 하측 커버부(200b)에 모인 미세먼지는 응축수와 혼합될 수도 있다.

이와 같이, 하측 커버부(200b)가 상술한 미세먼지, 빗물, 응축수로 인해 자중이 무거워지면, 본체부(100)의 하단에 힌지 결합된 하측 커버부(200b)는 회동되어 개방될 수 있다.

따라서, 하측 커버부(200b)에 모인 미세먼지, 빗물, 응축수는 외부로 배출되고, 지표면이나 배수구로 흘러서 용이하게 제거될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 미세먼지 제거 장치는 1차적으로 미세먼지를 포집하고, 비 또는 결로에 의한 수분 등으로 하측 커버부(200b)의 자중을 무겁게 하여 하측 커버부(200b)를 개방시킴으로써 수분과 혼합된 미세먼지를 외부로 배출하는 구성이다.

즉, 본 발명은 미세먼지의 제거를 위해 중력이 이용되기 때문에 펌프와 같은 동력원이 필요치 않아 생산 비용 및 운영 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.

1 : 미세먼지 제거 장치 10 : 철망
20 : 고정부 100 : 본체부
110 : 내부 공간 120 : 개구부
200a : 상측 커버부 210a, 210b : 힌지 결합된 일단부
220 : 수용 공간 200b : 하측 커버부
300a : 상측 유입부 310 : 외측 경사면
320 : 내측 경사면 300b : 하측 유입부
400 : 그물망

Claims

건축물의 외벽에 설치되고, 외부로부터 유입되는 미세먼지를 제거하기 위한 장치로서,
상기 외벽에 고정되고, 내부 공간이 형성되며, 상하부가 개방되고, 전면에 개구부가 형성된 본체부;
상기 본체부의 상단 및 하단에 힌지 결합되고, 상기 상하부를 개폐하는 상측 커버부와 하측 커버부;
상기 본체부의 전면에 설치되고, 상기 개구부를 사이에 두고 상하측에 평행하게 배치된 상측 유입부와 하측 유입부; 및
상기 개구부를 덮도록 설치되고, 미세먼지 이외의 이물질 유입을 차단하는 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제1항에 있어서,
상기 상측 커버부는 상측이 개방되고, 수용 공간이 형성되며,
상기 수용 공간에 빗물이 수용되면, 상기 상측 커버부는 상기 빗물의 무게로 인해 회동되어 개방되는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제2항에 있어서,
상기 하측 커버부는 상기 본체부의 전면으로부터 후면으로 갈수록 하향 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제3항에 있어서,
상기 상측 유입부는 상기 개구부의 상단으로부터 상기 본체부의 외측을 향해 상향 경사진 외측 경사면을 포함하고, 상기 외측 경사면은 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제4항에 있어서,
상기 상측 유입부는,
상기 개구부의 상단으로부터 상기 내부 공간으로 하향 경사지게 돌출된 내측 경사면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제5항에 있어서,
상기 하측 유입부는 상기 개구부의 하단으로부터 상기 본체부의 외측으로 연장되고, 상기 외측 경사면을 향해 볼록한 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제6항에 있어서,
상기 그물망은 상단에서 하단으로 갈수록 상기 본체부의 전면과의 간격이 벌어지도록 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.
제7항에 있어서,
상기 상측 커버부와 하측 커버부는 힌지 결합된 일단부에 연결된 탄성부를 더 포함하고,
상기 상측 커버부와 하측 커버부는 자중이 무거워져 개방된 후에, 상기 탄성부의 복원력에 의해 원위치로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 미세먼지 제거 장치.