KR102195108B1 - 미세먼지 프리존 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세먼지 프리존 시스템에 있어서, 실외에 이동 또는 고정식으로 설치되며 일측에 일정체적의 클린룸을 구비하는 박스형 하우스와; 상기 클린룸의 타측 공간에 설치되며 외부공기를 흡입하여 원통형 메탈필터를 통해 여과하고 원통형 메탈필터에 압축공기를 분사하여 건식 자동재생하는 건식공기여과장치와; 상기 클린룸의 천정에 설치되어 건식공기여과장치로부터 여과된 공기를 이송받아 공급하는 신선공기 공급덕트와; 상기 클린룸의 바닥에 설치되며 클린룸에서 사용된 사용공기로부터 이물질을 여과하여 배출하는 하부배기장치를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 프리존 시스템에 관한 발명이다.

Description

미세먼지 프리존 시스템{Fine dust free zone system}

본 발명은 미세먼지 프리존 시스템(Fine dust free zone system)에 관한 것으로, 보다 상세하게 외부공기 중에서 미세먼지와 오염물질을 다수개의 원통형 메탈필터를 통해 여과하고 압축공기를 사용한 건식 자동재생 장치로 다수개의 원통형 메탈필터를 역세척하여 신선공기가 공급되는 클린룸을 구비하는 미세먼지 프리존 시스템을 정류장이나 교차로 등에 제공하는 미세먼지 프리존 시스템에 관한 기술이다.

일반적으로 대기 중의 미세먼지 농도를 0~15㎍/㎥는 좋음, 16~35㎍/㎥는 보통, 36~75㎍/㎥는 나쁨, 75㎍/㎥ 이상은 매우나쁨 단계로 구분하여 관리하고 있고, 한국은 매우나쁨 단계가 2시간 동안 유지될 것으로 예보되면 미세먼지 주의보를 발령하여 미세먼지 유발을 방지하고 인체피해를 예방하는 다양한 대책을 실시하고 있는데, 근년 들어 계절에 관계없이 전역 또는 지역별로 미세먼지 주의보가 발령되고 있고, 또한 일부 대도시에는 수시로 미세먼지 비상저감조치가 발령되고 있는 것이 주지의 사실이다.

미세먼지 비상저감조치는 당일 0~16시 초미세먼지 평균농도 50㎍/㎥ + 다음날 초미세먼지 평균농도 50㎍/㎥ 초과 예보와 당일 0~16시 초미세먼지 주의보나 경보 발령 + 다음날 초미세먼지 평균농도 50㎍/㎥ 초과 예보시, 그리고 다음날 초미세먼지 평균농도 75㎍/㎥ 초과(매우나쁨 수준) 예보시 배출가스 5등급 차량의 운행을 제한하는 등의 조치를 발령하는 것이다.

2020년 1월 들어서는 미세먼지 비상저감조치가 1월 3일 수도권 발령, 1월 4일 충남, 충북, 세종, 광주, 전북 발령, 1월 11일 서울, 인천, 경기, 충북 발령하는 되는 등 미세먼지로 인해 다수의 사람이 불편과 고통을 받는 문제가 발생되고 있다.

대기 중에 분포된 미세먼지 농도가 짙은 날, 특히 버스정류장에서 대중교통을 기다리거나 신호등에 의해 멈춤 기간이 길어지는 경우 미세먼지에 그대로 노출된 다수의 사람들은 일시적이라도 미세먼지가 없거나 적은 장소를 찾는 욕구가 생기지만 이를 해결할 수 없어 건강에 나쁜 영향을 받는 것은 물론 심적 불만과 불안이 증가하는 문제가 발생되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래기술로서 한국 공개특허공보 제10-2019-0073990호 ‘미세먼지 차단형 버스정류장 부스’가 공지되어 있는데, 이는 도 1에 도시한 바와 같이, 버스정류장에 부스를 설치하되, 여기에 광플라즈마 공기정화유닛(20)을 설치하여 외부공기를 흡입 및 여과하여 공급하는 것이다.

상기 광플라즈마 공기정화유닛(20)은 부스본체(10)의 내부공기를 내부로 흡인하여 먼지와 이물질을 포집하고 광플라즈마를 통해 유해 세균과 바이러스를 살균소독하여 공급하도록, 일측에 흡입구(21a)가 형성되고 타측에 배기구(21b)가 형성되는 케이스(21)와, 케이스(21) 내에서 흡입구(21a) 측에 설치되는 필터(23)와, 케이스(21) 내에서 필터(23)의 하류에 설치되고 광플라즈마 방출을 통해 케이스(21) 내를 관류하는 공기에 포함된 세균과 바이러스를 살균소독하는 광플라즈마램프(25)와, 케이스(21) 내에서 광플라즈마램프(25)의 하류에 설치되는 흡기팬(27)을 포함하여 형성된다.

그리고 상기 필터(23)는 광플라즈마에 의한 살균소독에 앞서 케이스(21) 내로 유입된 부스본체(10)의 내부공기에 포함된 먼지와 이물질을 사전 포집하는 것으로, 교체가능한 부직포 필터, 헤파필터, 카본필터, 다공성 세라믹필터 등이 사용된다.

상술한 종래기술에서 공기정화유닛에 사용되는 필터인 부직포 필터, 헤파필터, 카본필터, 다공성 세라믹필터 들은 일정기간 사용한 다음 적시에 교체하지 않을 경우 오히려 공기를 오염시킬 수 있는 문제가 있고, 또한 필터 교체에 따라 공기정화유닛 유지비용이 지속적으로 소요되는 문제가 있으며, 또한 필터가 평면으로 형성됨에 따라 충분한 여과면적을 확보하기 위해 공기정화 유닛의 크기를 증가시켜야 하는 문제가 있다.

공기 중의 미세먼지를 여과하는 또 다른 종래기술로서 한국 등록특허 제10-2072157호 ‘미세먼지 피난 부스’가 공지되어 있는데, 이는 도 2에 도시한 바와 같이, 천정 구조물 상에 빗물을 받기 위한 집수부가 마련된 부스본체(200); 상기 부스본체의 일 벽면에 설치되어 외부공기를 흡입 및 여과하여 부스본체의 내부로 공급하는 팬필터모듈(300); 상기 집수부의 바닥에 마련된 배수구를 통해 하부로 배출되는 빗물을 여과하여 주는 정수모듈(400); 상기 정수모듈을 통과한 정수된 빗물을 저장하며, 상부에는 벤치가 설치되는 벤치 겸 집수탱크; 및 상기 벤치 겸 집수탱크에 저수된 물을 펌핑하여 상기 팬필터모듈의 필터를 수세척하는 필터세척모듈(600);을 포함하여 형성되는 것이다.

필터세척모듈(600)은 상기 벤치 겸 집수탱크(500)에 저수된 정수 빗물을 펌핑하여 상기 팬필터모듈의 필터를 수세척하는 역할을 하는 것으로, 벤치 겸 집수탱크(500) 내의 물을 펌핑하는 세척펌프(610)와, 상기 세척펌프에 펌핑된 물을 상기 수세척 필터를 향해 고압 분사해 주는 분사노즐(620)로 구성되어, 필터를 물세척하는 것이다. 도 2에서 미설명 부호는 본 발명을 설명함에 있어 직접 관련성이 적은 것이어서 자세한 설명을 생략한다.

상기 또 다른 종래기술의 필터세척모듈은 필터 물세척을 통해 여과성능을 확보하고 재사용하는 것이어서, 필터를 세척하기 위한 저수 또는 급수 설비를 확보하여야 하므로 구조가 복잡하고 설치비용이 증가하는 문제가 있고, 특히 다수개의 필터가 적층되는 필터모듈에서 분사되는 물이 접촉되지 않는 내측 필터는 세척되지 않고 오염물질이 물에 젖어 점착되어 세균번식에 유리한 환경을 제공하는 문제가 있다.

또한 상기 또 다른 종래기술은 필터와 함께 필터를 설치하는 구조물에도 물이 분사되어 조기 부식으로 인한 정비 유지비용이 증가하는 문제가 있고, 필터가 평면으로 형성됨에 따라 충분한 여과면적을 확보하기 위해 크기를 증가시켜야 하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해소하기 위한 것으로, 다수개의 원통형 메탈필터를 포함하는 공기여과기를 통해 다수인이 일정시간 머무르게 되는 버스정류장과 교차로 등의 대기장소에 외부공기에 포함된 미세먼지와 오염물질을 원통형 메탈필터를 통해 여과하여 신선공기를 공급하는 클린룸과 원통형 메탈필터의 내면과 외면에 부착된 오염물질을 압축공기를 통해 이탈시켜 회수하는 건식 자동재생 장치가 구비된 미세먼지 프리존 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미세먼지 프리존 시스템에 있어서, 상기 미세먼지 프리존 시스템은 실외에 이동 또는 고정식으로 설치되며 일측에 일정체적의 클린룸(CR)을 구비하는 박스형 하우스(100)와; 상기 클린룸의 타측 공간에 설치되며 외부공기를 흡입하여 원통형 메탈필터(109)를 통해 여과하고, 압축공기를 원통형 메탈필터의 써포트코어 내주면 측으로 확산 분사하여 건식 자동재생하는 건식공기여과장치(101)와; 상기 클린룸의 천정에 설치되어 건식공기여과장치로부터 여과된 공기를 이송받아 공급하는 신선공기 공급덕트(102)와; 상기 클린룸의 바닥에 설치되며 클린룸에서 사용된 사용공기로부터 이물질을 여과하여 배출하는 하부배기장치(103)를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 프리존 시스템을 제공하도록 한다.

상기 원통형 메탈필터(109)는 외주면에 부착된 오염물질을 이탈시켜 세정작업이 이루어질 수 있도록 다수개의 원통형 메탈필터 외주면 각각에 설치되어 슬라이드 왕복 이동하며 원통형 메탈필터의 외주면에 브러쉬를 접촉시켜 세정하는 세정브러쉬유닛(130)을 선택적으로 더 포함하여 형성하도록 한다.

상기 건식공기여과장치(101)는 일정길이의 원통형 또는 다각형 통체로 형성하되 하단부를 경사시켜 협소부를 형성한 하우징(104)과; 상기 하우징의 중간부에 설치되고 다수개의 원통형 메탈필터로 이루어져 외부공기유입구(105)로부터 유입되는 미세먼지와 오염물질이 포함된 외부공기를 여과하고, 압축공기를 공급하여 원통형 메탈필터를 역세척하는 세정장치를 포함하는 여과부(106)와; 상기 여과부의 상부측에 설치되어 여과부에서 여과된 여과공기를 재여과하여 악취와 유해가스를 제거하는 활성탄필터(107)와; 하우징의 상단부에 설치되며 외부공기를 흡입하여 여과부와 활성탄필터를 통과하며 여과되는 신선공기를 관로를 통해 신선공기 공급덕트(102)로 공급하는 급기송풍기(108)를 포함하여 형성하도록 한다.

상기 세정브러쉬유닛(130)은 다수개의 원통형 메탈필터(109) 각각의 외주면을 감싸서 메탈필터의 길이방향으로 왕복 이동하며 세정하는 세정브러쉬(131)와; 일정길이의 세정브러쉬가 내경부에 결합되는 원통형의 브러쉬홀더(132)와; 다수개의 원통형 메탈필터에 대응되는 다수개의 브러쉬홀더를 장착하는 가동판(133)과; 상기 가동판과 결합되어 가동판을 왕복 이동시키는 실린더(134)를 포함하여 형성하도록 한다.

상기 여과부(106)에 구비되는 원통형 메탈필터(109)는 일측이 개방되고 타측이 밀폐된 일정길이와 일정직경의 원통형으로 형성하되, 원통부는 내부에 써포트코어(110)가 설치되고 써포트코어의 외부에 여재(111)를 설치하며, 일측 개방부에는 메탈필터를 튜브시트(115)에 결합하는 플랜지(112)를 형성하고, 상기 플랜지에는 복수개의 결합공(113)을 일정간격으로 이격시켜 형성하며, 타측 단부에 밀봉캡(114)을 장착하여 밀폐하고, 상기 원통형 메탈필터 다수개가 장착되는 튜브시트(115)는 상기 건식공기여과장치(101)의 하우징(104) 내부에 칸막이 형태로 고정 설치하되, 상기 원통형 메탈필터(109)의 써포트코어(110) 내경과 동일하게 대응되는 크기의 관통공(116) 복수개를 일정간격으로 형성하고, 관통공의 주위에 원통형 메탈필터(109) 플랜지(112)의 결합공을 통해 볼트결합이 이루어지는 복수개의 볼트공(117)을 형성하도록 한다.

상기 세정장치는 튜브시트(115)의 관통공(116) 전방 일정거리 이격된 곳에 설치하되, 메탈필터(109)의 원통형 써포트코어(110)의 내주면을 향해 압축공기를 분사하여 원통형 메탈필터의 내주면과 여재에 부착된 오염물질을 탈락시키는 압축공기 분사유닛(118)을 포함하여 형성하도록 한다.

상기 압축공기 분사유닛(118)은 메탈필터가 설치되는 튜브시트(115)의 관통공(116) 전면 중심에서 수직일렬 또는 수평일렬에 대응하여 압축공기를 공급하는 일렬의 매니폴드(119) 다수개를 설치하고, 매니폴드의 일측에 상기 관통공에 대응하여 압축공기를 분사하는 분사노즐(120)을 설치하며, 분사노즐 각각의 단부에 길이방향 중심부를 기준으로 양측단이 원추형으로 이루어지는 디퓨져(121)를 장착하고, 상기 분사노즐 및 디퓨져는 그 중심이 상기 관통공의 중심과 일치시켜 설치하도록 한다.

상기 압축공기 분사유닛(118)의 매니폴드(119) 각각의 입구의 압축공기 공급관로에는 압축공기의 단속 제어하는 제어밸브(122)를 설치하고, 압축공기를 짧은 시간 반복하여 단속되면서 공급되도록 한다.

상기 하부배기장치(103)는 다공판(125)과; 다공판의 하부에 일정간격으로 설치되는 다수개의 호퍼(126)와; 상기 호퍼와 배기관로로 연결되어 클린룸 내부 사용공기를 흡입하여 배출하는 리턴송풍기(127)와; 사용공기로부터 이물질과 오염물질을 여과하는 백필터(128)와; 여과된 이물질과 오염물질을 수집하는 수집봉투(129)를 포함하여 형성하도록 한다.

본 발명은 외부공기로부터 미세먼지를 제거하여 공급하는 미세먼지 프리존 시스템을 다수인이 일정시간 머무르게 되는 버스 정류장이나 교차로 등의 실외에 구비하여 미세먼지로부터 해방되는 영역을 제공하는 효과가 발생된다.

또한 본 발명의 미세먼지 프리존 시스템은 미세먼지와 오염물질을 원통형의 메탈필터를 통해 여과하고, 메탈필터에 부착된 오염물질을 압축공기를 이용한 건식 세정을 통해 재생하는 세정작업이 반복적으로 이루어지도록 함으로써, 메탈필터의 재생을 통해 여과능력이 향상되는 효과가 발생된다.

또한 본 발명의 미세먼지 프리존 시스템은 일정길이로 돌출되는 원통형 메탈필터를 설치하기 때문에 외형 크기가 동일한 평면필터의 여과장치에 비해 여과면적이 대폭 확대되므로 협소 공간에 대용량 여과장치를 설치할 수 있는 효과가 발생된다.

또한 본 발명의 미세먼지 프리존 시스템은 원통형의 메탈필터를 압축공기로 단시간에 건식 세정하여 재생함으로써, 여과 중지 시간을 최소화시켜 클린룸에 신선공기 공급이 중단되는 시간을 단축할 수 있는 효과가 발생된다.

도 1 내지 2는 종래기술을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 미세먼지 프리존 시스템을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 외부공기 여과부를 간략 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 원통형 메탈필터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 여과부에 원통형 메탈필터의 장착 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 세정장치 설치 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 세정장치의 압축공기 분사노즐 설치 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 세정브러쉬유닛을 개념적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 다음에서 설명하는 실시예에 의해 명확해질 것이나, 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니고, 실시예와 균등한 기술을 모두 포함하는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명의 미세먼지 프리존 시스템은 도 3에 도시한 바와 같이, 실외에 이동 또는 고정식으로 설치되며 일측에 일정체적의 클린룸(CR)을 구비하는 박스형 하우스(100)와; 상기 클린룸의 타측 공간에 설치되며 외부공기를 흡입하여 원통형 메탈필터를 통해 여과하고 원통형 메탈필터를 건식 자동재생하는 건식공기여과장치(101)와; 상기 클린룸의 천정에 설치되어 건식공기여과장치로부터 여과된 공기를 이송받아 공급하는 신선공기 공급덕트(102)와; 상기 클린룸의 바닥에 설치되며 클린룸에서 사용된 사용공기로부터 이물질을 여과하여 배출하는 하부배기장치(103)를 포함하여 형성한다.

상기 건식공기여과장치(101)는 도 4에 도시한 바와 같이, 일정길이의 원통 또는 다각형 통체로 형성하되 하단부를 경사시켜 협소부(104a)를 형성한 하우징(104)과; 상기 하우징의 중간부에 설치되고 다수개의 원통형 메탈필터로 이루어져 외부공기유입구(105)로부터 유입되는 미세먼지와 오염물질이 포함된 외부공기를 여과하고, 압축공기를 공급하여 원통형 메탈필터를 역세척하는 세정장치를 포함하는 여과부(106)와; 상기 여과부의 상부측에 설치되어 여과부에서 여과된 여과공기를 재여과하여 악취와 유해가스를 제거하는 활성탄필터(107)와; 하우징의 상단부에 설치되며 외부공기를 흡입하여 여과부와 활성탄필터를 통과하며 여과되는 신선공기를 관로를 통해 신선공기 공급덕트(102)로 공급하는 급기송풍기(108)를 포함하여 형성한다.

상기 여과부(106)에 구비되는 원통형 메탈필터(109)는 도 5에 도시한 바와 같이, 일측이 개방되고 타측이 밀폐된 일정길이와 일정직경의 원통형으로 형성하되, 원통부는 내부에 써포트코어(110)가 설치되고 써포트코어의 외부에 여재(111)를 설치하며, 일측 개방부에는 메탈필터를 튜브시트(115)에 결합하는 플랜지(112)를 형성하고, 상기 플랜지에는 복수개의 결합공(113)을 일정간격으로 이격시켜 형성하며, 타측 단부에 밀봉캡(114)을 장착하여 밀폐한다.

상기 튜브시트(115)는 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 하우징(104) 내면에 칸막이 형태로 고정 설치되도록 하우징 단면의 모양과 일치시켜 형성하되, 그 외형을 일정두께의 다각형 판재로 형성하거나 도시하지는 않았지만 원형판재로 형성한다.

또한 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 튜브시트(115)는 일측면에 다수개의 원통형 메탈필터(109)를 일정간격으로 이격시켜 장착하되, 상기 원통형 메탈필터(109)의 써포트코어(110) 내경과 동일하게 대응되는 크기의 관통공(116) 복수개를 일정간격으로 형성하고, 관통공의 주위에 원통형 메탈필터(109) 플랜지(112)의 결합공(113)을 통해 볼트결합이 이루어지는 복수개의 볼트공(117)을 형성한다.

상기 세정장치는 도 6, 7에 도시한 바와 같이, 튜브시트(115)의 관통공(116) 전방 일정거리 이격된 곳에 설치하되, 메탈필터(109)의 원통형 써포트코어(110)의 내주면을 향해 압축공기를 확산 분사하여 원통형 메탈필터의 내주면과 여재에 부착된 오염물질을 탈락시키는 압축공기 분사유닛(118)을 포함하여 형성한다.

상기 압축공기 분사유닛(118)은 도 6, 7에 도시한 바와 같이, 메탈필터가 설치되는 튜브시트(115)의 관통공(116) 중심 전면에서 수직일렬 또는 수평일렬에 대응하여 압축공기를 공급하는 일렬의 매니폴드(119) 다수개를 설치하고, 매니폴드의 일측에 상기 관통공에 대응하여 압축공기를 분사하는 분사노즐(120)을 설치하며, 분사노즐 각각의 단부에 디퓨져(121)를 장착하고, 상기 분사노즐 및 디퓨져는 그 중심이 상기 관통공의 중심과 일치시켜 설치한다.

상기 압축공기 분사유닛(118)에 공급하는 압축공기는 도 3에 도시한 바와 같이, 박스형 하우스(100)의 일측 하단에 콤프레셔(CM)를 설치하고, 상기 압축공기 분사유닛(118)과 관로로 연결하여 세정작업시 일정압력의 압축공기를 공급하도록 한다.

또한 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 압축공기 분사유닛(118)의 매니폴드(119) 각각의 입구의 압축공기 공급관로에는 압축공기의 단속 제어하는 제어밸브(122)를 설치하고, 압축공기를 짧은 시간 반복하여 단속되면서 공급되도록 한다.

상기 매니폴드(119)는 도 8에 도시한 바와 같이, 내경 20mm의 강관을 사용하고, 이 경우 매니폴드에 일정간격으로 설치되는 분사노즐(120)은 직경 6mm의 강관을 사용하는 것이 바람직하며, 분사노즐의 단부에 설치하는 디퓨져(121)는 길이방향 중심부를 기준으로 양측단을 원추형으로 형성한다.

상기 디퓨져(121)는 도 8에 도시한 바와 같이, 길이방향 중간부 외면과 분사노즐의 외면을 복수개의 지지브라켓(123)으로 용접하여 연결하되, 디퓨져(121)의 일측단부 원추 일부는 분사노즐의 단부에 내삽되고, 타측 단부는 상기 튜브시트(115)의 관통공(116) 전면으로부터 일정거리 이격된 곳에 위치시켜 설치한다.

이처럼 튜브시트의 관통공(116) 전방 측에 중심에 양단이 원추형으로 이루어지는 디퓨져(121)가 설치됨으로써, 분사노즐(120)을 통해 토출되는 압축공기가 디퓨져에 의해 확산되고, 확산된 압축공기가 튜브시트(115)의 관통공(116) 후단에 설치된 원통형 메탈필터(109)의 내경 내부 넓은 면적에 분사되어 세정효과가 대폭 상승되는 효과가 발생되는 것이다.

상기 여과부(106)에서 진행되는 원통형 메탈필터(109) 세정작업은 주기적으로 일정시간 급기송풍기(108) 동작을 중지하고, 콤프레셔로부터 생성된 압축공기를 압축공기 분사유닛(118)의 매니폴드(119)에 공급하며, 매니폴드(119) 각각의 입구에 설치된 제어밸브(122)를 반복적으로 개폐 동작시켜 압축공기가 매니폴드(119)를 거쳐 압축공기 분사노즐(120)을 통해 토출되어 원통형 메탈필터(109)의 세정작업이 이루어지도록 한다.

상기 원통형 메탈필터(109)의 세정작업에 있어서, 메탈필터 외주면에 부착된 오염물질을 이탈시킬 수 있도록 다수개의 메탈필터 외주면 각각에 설치되어 슬라이드 왕복 이동하며 원통형 메탈필터의 외주면에 브러쉬를 접촉시켜 세정하는 세정브러쉬유닛(130)을 선택적으로 더 포함하여 형성할 수 있다.

상기 세정브러쉬유닛(130)은 도 9에 도시한 바와 같이, 다수개의 메탈필터(109) 각각의 외주면을 감싸서 메탈필터의 길이방향으로 왕복 이동하며 세정하는 세정브러쉬(131)와; 일정길이의 세정브러쉬가 내경부에 결합되는 원통형의 브러쉬홀더(132)와; 다수개의 메탈필터에 대응되는 다수개의 브러쉬홀더를 장착하는 가동판(133)과; 상기 가동판과 결합되어 가동판을 왕복 이동시키는 실린더(134)를 포함하여 형성한다.

상기 세정브러쉬(131)는 탄성과 연성 및 내마모성을 가지는 합성수지선재로 형성하되 원통형의 메탈필터(109) 원주면에 접촉되어 일정각도로 휘어지는 정도의 길이로 형성한다.

그리고 상기 세정브러쉬(131)가 결합되는 원통형의 브러쉬홀더(132)는 금속재 또는 합성수지재로 형성하되, 짧은 길이로 형성하고, 가동판(133)을 관통하여 양측을 동일한 길이로 노출시켜 장착한다. 상기 브러쉬홀더(132)는 결합홀이 형성된 결합판(135)을 길이방향 중간부 4방향 대칭되도록 나누어 형성하고 가동판(133)과 결합판을 결합볼트(136)로 체결하여 착탈식으로 결합한다.

이처럼 가동판(133)에 브러쉬홀더(132)를 착탈식으로 결합함으로써, 다수개의 브러쉬홀더가 장착된 가동판을 일체로 교체할 수 있고, 또한 가동판에 결합된 브러쉬홀더 각각의 교체가 가능하여, 브러쉬홀더 결함 또는 세정브러쉬(131)의 이상 마모 등의 결함에 즉각적으로 대응할 수 있는 효과가 발생된다.

상기 가동판(133)은 여과부(106)에 구성되는 다수개의 메탈필터(109) 각각을 모두 감싸서 상기 실린더(134) 구동에 따른 동일 조건으로 세정작업이 이루어질 수 있도록, 상기 브러쉬홀더(132)를 장착하는 장착홀을 메탈필터 수량에 대응시켜 형성하고, 브러쉬홀더 외주면 4방향에 결합판(135)을 대칭으로 형성하고, 상기 가동판(133)에 결합볼트(136)로 장착하거나, 브러쉬홀더의 외주면을 가동판에 형성되는 브러쉬홀더 장착홀에 용접 결합하여 장착한다.

상기 실린더(134)는 가동판(133)의 가로측과 세로측 가장자리에 일정간격으로 이격시겨 복수개를 설치하고, 압축공기를 공급하여 피스톤을 왕복 이동시키는 널리 알려진 시중품을 사용하고, 실린더 이동에 따라 가동판(133)이 왕복 이동되면서 세정브러쉬(131)가 메탈필터(109)의 외면에 접촉되면서 세정작업이 이루어지도록 한다.

이처럼 세정브러쉬유닛을 선택적으로 구비함에 따라 원통형 메탈필터(109)의 세정작업은 압축공기가 분사노즐(120)을 통해 분사된 다음 디퓨져(121)에 의해 메탈필터(109)의 내경부로 확산 분사되면서 원통형 메탈필터의 내면에서 외면으로 세정을 실시하고, 이와 동시에 가동판(133)을 반복적으로 왕복 이동시켜 메탈필터의 외주면을 접촉 세정을 실시하여, 메탈필터(109)의 내면과 여재 및 외면에 부착된 오염물질을 완벽하게 이탈시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기 건식공기여과장치(101)의 여과부(106)에는 원통형 메탈필터(109)를 통해 여과된 여과공기를 재여과하는 활성탄필터(107)는 상기 세정장치의 상부에 설치하고 여과공기에 포함된 악취와 유해가스를 제거한다.

이처럼 원통형 메탈필터(109)에 의해 미세먼지와 기타 대기 오염물질을 여과하고 활성탄 필터(107)를 통해 악취와 유해가스를 제거한 신선공기는 도 3에 도시한 바와 같이, 급기송풍기(108)와 관로를 통해 클린룸으로 공급하고, 상기 클린룸의 천정부에 급기송풍기의 관로와 연결된 다수개의 신선공기 공급덕트(102)를 설치하여, 다수의 사람들이 클린룸에서 신선한 공기를 마실 수 있도록 한다.

상기 클린룸에 공급되어 사용된 공기는 도 3에 도시한 바와 같이, 외부로 배기가 이루어지도록 클린룸의 하부에 하부배기장치(103)를 설치하되, 상기 하부배기장치는 다공판(125)과; 다공판의 하부에 일정간격으로 설치되며 배기관(124)으로 연결되는 다수개의 호퍼(126)와; 상기 호퍼와 관로로 연결되어 클린룸 내부 사용공기를 흡입하여 배출하는 리턴송풍기(127)와; 사용공기로부터 이물질과 오염물질을 여과하는 백필터(128)와; 여과된 이물질과 오염물질을 수집하는 수집봉투(129)를 포함하여 형성한다.

또한 세정작업에 의해 하우징(104)의 원추형 하단부로 모아지는 원통형 메탈필터(109)로부터 이탈된 미세먼지와 오염물질은 리턴송풍기(127)의 구동에 의해 클린룸으로부터 배출되는 공기와 함께 백필터(128)를 통해 배출되어 수집봉투(129)에 담겨져 버려질 수 있도록 한다.

즉, 상기 하부배기장치(103)는 도 3에 도시한 바와 같이, 클린룸의 하부에 다공판(125)을 설치하고, 다공판의 하부에 다수개의 호퍼(126)를 일정간격으로 설치하며, 상기 호퍼를 관로로 연결하여 리턴송풍기(127)를 통해 클린룸의 공기가 건식공기여과장치(101)의 여과부(106) 측으로 공급되도록 한다.

상기 클린룸의 입구는 도어를 설치하여 개폐식으로 형성하여 클린룸에 공급되는 여과공기의 여과된 상태가 오래 지속될 수 있도록 하는 것이 바람직하다, 그러나 필요에 따라 입구를 개방식으로 형성하고 에어커튼을 시설하는 것도 바람직하며, 메세먼지 프리존 시스템을 버스정류장에 설치하는 경우에는 클린룸의 내벽에 버스운행정보 디스플레이를 설치할 수 있다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용을 정리하여 설명하면, 박스형 하우스(100)로 이루어지는 클린룸(CR)에 설치되는 급기송풍기(108)를 구동하여 미세먼지와 오염물질이 포함된 외부공기를 여과부(106)의 메탈필터(108)를 통해 여과하고, 활성탄필터(107)를 통해 악취 등을 제거하여 신선공기를 신선공기 공급덕트(102)를 통해 클린룸에 공급한다.

이와 동시에 리턴송풍기(127)를 구동하여 클린룸에서 사용한 사용공기를 호퍼(126)를 통해 회수하고 사용공기로부터 이물질과 오염물질을 백필터(128)를 통해 여과하고 수집봉투에 수집하여 버린다.

그리고 주기적으로 급기송풍기(108) 구동을 중지하고 외부공기 여과작업을 일정시간 멈춘 다음, 세정장치의 압축공기 분사유닛(118)에 압축공기를 반복적으로 공급하여 원통형 메탈필터의 내면에 분사하여 필터 내면과 여재에 부착된 미세먼지와 오염물질을 이탈시키고, 선택적으로 설치되는 세정브러쉬유닛(130)을 통해 원통형 메탈필터의 외주면에 부착된 미세먼지와 오염물질을 이탈시키면서, 리턴송풍기(127)를 통해 이탈된 미세먼지와 오염물질을 백필터(128)를 통해 여과하고 수집봉투에 수집하여 폐기한다.

본 발명에 따른 미세먼지 프리존 시스템의 외부공기 여과작업은 외부공기에 포함된 미세먼지 주의보 발령 등 미세먼지 농도에 따라 원격제어를 통해 여과부(106)의 세정장치를 동작시키거나, 상기 박스형 하우스(100)의 일측에 미세먼지농도 센서(미도시)를 설치하고 일정농도의 미세먼지가 감지되는 동안 세정장치를 동작시켜 여과작업이 수행되도록 한다.

그리고 상기 여과작업 과정에서 압축공기 분사유닛(118)에 공급하는 압축공기는 상기 급기송풍기(108) 구동이 정지된 다음 자동으로 콤프레셔를 일정시간 구동하면서 상기 매니폴드(119) 각각의 입구에 설치되는 제어밸브(122)를 개폐 구동시켜 공급하고, 상기 콤프레셔와 제어밸브가 구동되는 동안 리턴송풍기(127)를 구동시켜 원통형 메탈필터로부터 이탈되는 오염물질을 흡입하여 배출이 이루어지도록 한다.

선택적으로 설치되는 세정브러쉬유닛(130)을 구동하는 실린더(134)에 공급하는 공기는 압축공기 분사유닛(118)에 공급되는 압축공기가 공급될 수 있도록 관로를 연통하여 형성하고 압축공기 분사유닛과 세정브러쉬유닛을 동시에 구동시켜, 보다 강화된 세정작업이 이루어질 수 있도록 한다.

상술한 본 발명에 따른 미세먼지 프리존 시스템은 외부공기에 포함된 미세먼지와 오염물질 및 악취와 유해가스를 제거하는 공간을 다수인이 일정시간 머무르게 되는 버스 정류장이나 교차로 등의 실외에 설치하여 다수인에게 미세먼지로부터 해방되는 미세먼지 프리존을 제공하는 효과가 발생된다.

또한 미세먼지와 오염물질을 원통형의 메탈필터를 통해 여과하고, 메탈필터에 부착된 오염물질을 건식 세정을 통해 재생하는 세정작업이 반복적으로 이루어지도록 함으로써, 메탈필터의 재생을 통해 여과능력이 향상되는 효과가 발생되고, 또한 압축공기를 통한 단시간 세정으로 메탈필터를 바로 사용할 수 있어 비여과 시간을 감소시켜 클린홈의 공기오염도를 감소시키며, 원통형의 메탈필터를 통해 여과면적을 확대하면서 크기를 축소시켜 협소한 공간에 대용량의 공기여과 장치를 설치할 수 있는 효과가 발생된다.

100 : 박스형 하우스 101 : 건식공기여과장치
102 : 신선공기 공급덕트 103 : 하부배기장치
104 : 하우징 105 : 외부공기유입구
106 : 여과부 107 : 활성탄필터
108 : 급기송풍기 109 : 원통형 메탈필터
110 : 써포트코어 111 : 여재
112 : 플랜지 113 : 결합공
114 : 밀봉캡 115 : 튜브시트
116 : 관통공 117 : 볼트공
118 : 압축공기 분사유닛 119 : 매니폴드
120 : 분사노즐 121 : 디퓨져
122 : 제어밸브 123 : 지지브라켓
124 : 배기관로 125 : 다공판
126 : 호퍼 127 : 리턴송풍기
128 : 백필터 129 : 수집봉투
130 : 세정브러쉬유닛 131 : 세정브러쉬
132 : 브러쉬홀더 133 : 가동판
134 : 실린더 135 : 결합판
136 : 결합볼트

Claims (9)

1. 미세먼지 프리존 시스템에 있어서,
   상기 미세먼지 프리존 시스템은 실외에 이동 또는 고정식으로 설치되며 일측에 일정체적의 클린룸(CR)을 구비하는 박스형 하우스(100)와;
   상기 클린룸의 타측 공간에 설치되며 외부공기를 흡입하여 원통형 메탈필터(109)를 통해 여과하고, 압축공기를 원통형 메탈필터의 써포트코어 내주면 측으로 확산 분사하여 건식 자동재생하는 건식공기여과장치(101)와;
   상기 클린룸의 천정에 설치되어 건식공기여과장치로부터 여과된 공기를 이송받아 공급하는 신선공기 공급덕트(102)와;
   상기 클린룸의 바닥에 설치되며 클린룸에서 사용된 사용공기로부터 이물질을 여과하여 배출하는 하부배기장치(103)를 포함하여 형성하되,
   상기 건식공기여과장치(101)는 일정길이의 원통형 또는 다각형 통체로 형성하되 하단부를 경사시켜 협소부를 형성한 하우징(104)과;
   상기 하우징의 중간부에 설치되고 다수개의 원통형 메탈필터로 이루어져 외부공기유입구(105)로부터 유입되는 미세먼지와 오염물질이 포함된 외부공기를 여과하고, 압축공기를 공급하여 메탈필터를 역세척하는 세정장치를 포함하는 여과부(106)와;
   상기 여과부의 상부측에 설치되어 여과부에서 여과된 여과공기를 재여과하여 악취와 유해가스를 제거하는 활성탄필터(107)와;
   하우징의 상단부에 설치되며 외부공기를 흡입하여 여과부와 활성탄필터를 통과하며 여과되는 신선공기를 관로를 통해 신선공기 공급덕트(102)로 공급하는 급기송풍기(108)를 포함하여 형성하고,
   상기 세정장치는 튜브시트(115)의 관통공(116) 전방 일정거리 이격된 곳에 설치하되, 메탈필터의 원통형 써포트코어(110)의 내주면을 향해 압축공기를 분사하여 원통형 메탈필터의 내주면과 여재에 부착된 오염물질을 탈락시키는 압축공기 분사유닛(118)을 포함하여 형성하며,
   상기 압축공기 분사유닛은 메탈필터가 설치되는 튜브시트의 관통공 전면 중심에서 수직일렬 또는 수평일렬에 대응하여 압축공기를 공급하는 일렬의 매니폴드(119) 다수개를 설치하고,
   매니폴드의 일측에 상기 관통공에 대응하여 압축공기를 분사하는 분사노즐(120)을 설치하며,
   상기 분사노즐 각각의 단부와 튜브시트(115) 관통공(116)의 전방 측 중심에 양단이 원추형으로 이루어지는 디퓨져를 장착하되,
   상기 디퓨져는 길이방향 중심부를 기준으로 양측단을 원추형으로 형성하고, 일측단부 원추 일부는 분사노즐의 단부에 내삽되며, 타측 단부는 튜브시트의 관통공 전면으로부터 일정거리 이격된 곳에 위치시키고, 분사노즐의 단부 외면에 복수개의 지지브라켓(123)으로 용접 설치하여,
   분사노즐(120)을 통해 토출되는 압축공기가 디퓨져에 의해 확산되고 확산된 압축공기가 튜브시트(115)의 관통공(116) 후단에 설치된 원통형 메탈필터(109)의 내경 내부 넓은 면적에 분사되어 원통형 메탈필터의 내주면과 여재에 부착된 오염물질을 탈락시키는 것을 특징으로 하는 미세먼지 프리존 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 여과부(106)에 구비되는 원통형 메탈필터(109)는 일측이 개방되고 타측이 밀폐된 일정길이와 일정직경의 원통형으로 형성하되,
   원통부는 내부에 써포트코어(110)가 설치되고 써포트코어의 외부에 여재(111)를 설치하며, 일측 개방부에는 메탈필터를 튜브시트(115)에 결합하는 플랜지(112)를 형성하고,
   상기 플랜지에는 복수개의 결합공(113)을 일정간격으로 이격시켜 형성하며, 타측 단부에 밀봉캡(114)을 장착하여 밀폐하고,
   상기 원통형 메탈필터 다수개가 장착되는 튜브시트(115)는 상기 건식공기여과장치(101)의 하우징(104) 내부에 칸막이 형태로 고정 설치하되,
   상기 원통형 메탈필터(109)의 써포트코어(110) 내경과 동일하게 대응되는 크기의 관통공(116) 복수개를 일정간격으로 형성하고, 관통공의 주위에 원통형 메탈필터(109) 플랜지(112)의 결합공을 통해 볼트결합이 이루어지는 복수개의 볼트공(117)을 형성하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 프리존 시스템.
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