KR102240215B1 - 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치를 개시한다.
본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치은, 지하철 본선 내의 환기구에 설치되어 공기를 흡입 및 배기시키도록 양측 끝에 위치하는 제1,2환기덕트 및 이 제1,2환기덕트의 내측에 연결 위치되는 제1,2체류공간 및 이들 제1,2체류공간을 연결하는 중앙통로로 이루어진 케이싱; 상기 중앙통로에 설치되어 공기를 흡입하여 이송시키는 송풍력을 발생시키는 복수개의 플러그 송풍팬; 상기 복수의 플러그 송풍팬의 흡입구측에 설치되는 필터모듈; 상기 필터모듈의 일측에 설치되어 구동원에 의해 왕복 이동되는 것으로 흡입압과 나선세척솔을 구비하여 필터에 흡착된 이물질을 제거하는 필터 클리닝모듈; 상기 필터모듈을 통과한 여과된 공기를 상기 제1체류공간 또는 제2체류공간측으로 유도하는 것으로 상기 제1,2체류공간과 중앙통로 사이를 연결하는 통로 상에 각각 설치되어 급기와 배기를 위한 개폐 동작을 선택적으로 하는 좌,우 댐퍼모듈; 상기 제1,2환기덕트의 입구측에 설치되어 통과하는 공기를 여과시키는 스크린모듈; 상기 제2체류공간 상에 설치되어 화재 발생으로 인한 배기동작시 용수를 분무하여 복사열 차단과 산소의 농도를 낮추기 위한 미분수 소화모듈로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치는 각각 개별 동작 제어되는 복수의 플러그 송풍팬을 구성함으로써 설치공간에 대한 제약을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 송풍팬이 복수 구성됨에 따라 일부 송풍팬이 고장나는 경우라도 나머지 송풍팬이 동작되므로 환기 중단의 염려를 해소할 수 있는 유용한 효과가 기대된다. 또한, 본 발명은 소형의 플러그 송풍팬을 사용함에 따라 기존의 지하철 본선의 설치공간의 크기에 상관없이 적용이 가능할 뿐만 아니라 종전의 단일 대형 축류팬에 비하여 설치공간에 대한 자유도가 높은 이점이 있어 설치와 유지관리의 편의성이 우수한 이점이 있다. 또한, 본 발명은 플러그 송풍팬의 정,역 구동의 전환없이도 급배기를 전환시킬 수 있음에 따라 우수한 운영 효율성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 반복적인 정,역 구동전환에 따른 송풍팬의 내구성 저하와 고장 발생의 우려를 낮출 수 있는 이점이 있다. 또한, 본 발명은 급기시 공기 중에 포함된 여러 오염물질을 제거하여 청정화함과 동시에 화재시 배기측에 미분무수가 분사되도록 하여 지하철 본선내에서 화재가 발생한 경우라도 배기 방향으로의 화염이 전파되는 것을 차단함과 아울러 복사열이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 대단이 유용한 효과가 기대된다.

Description

지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치{Air supply and ventilation air purifier for subway main line}

본 발명은 철도 차량이 이동하는 본선 토널 내의 공기를 급기 및 배기시키는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 플러그 송풍팬을 구성하여 설치 면적을 최소화함으로써 설치 공간에 대한 자유도를 높이고, 특히 각각의 송풍팬이 개별 동작 제어될 수 있도록 하여 요구되는 송풍력에 따라 능동제어를 가능하게 하고, 또한 송풍팬의 정,역 구동전환 없이도 급배기를 전환시킬 수 있도록 하여 운영의 효율성과 송풍팬의 내구성을 높이고, 급기시 공기 중에 포함된 여러 오염물질을 제거하여 청정화함과 동시에 화재시 배기측에 미분무수가 분사되도록 하여 화염전파와 복사열을 확산을 억제할 수 있는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철도 등의 본선 터널에는 외부 공기오염에 대한 별다른 청정화 및 여과설비가 없는 상태로 본선 터널 내부의 공기를 외부로 강제 배기시키거나 외부의 공기를 본선 터널내로 강제 급기시키는 환기장치가 설치되어 있으며, 최근 들어 환기과정에서 실내 또는 실외의 공기오염으로 인한 폐해가 커지고 있는 실정이다.

즉, 지하철 본선이라 하는 지하터널 선로부의 환기구는 외부 공기오염에 아무런 청정화 및 여과설비가 없는 상태로 시공 및 운영되고 있으며, 역사에는 스크린도어를 설치하여 지하철 본선 구간과 승강장 구간을 구획하여 승객이 선로로 추락하는 것을 방지함과 아울러 지하철 본선 구간인 선로 내의 공기가 승강장으로 유입되는 것을 억제하고 있으나, 실제의 다수 연구결과에 의하면 스크린도어로 인해 오히려 승강장 내의 공기 중에 미세분진과 초미세분진(PM 2.5) 등이 증가하여 오염이 더욱 심각해진 경우도 있다.

따라서, 지하철 본선인 지하 터널과 연결된 승강장(역사)의 공기오염을 막기 위해서는 승강장을 완전히 밀폐시키고 독립적인 환기설비를 구축하지 않는 이상 열차의 출입문개폐 및 시설점검 보수시에 오염이 유입됨에 따라 스크린도어만으로는 공기질을 개선시키는데 있어 한계가 있는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위해 종래에는 3오염공기를 제거하기 위해 분진을 흡입포집하는 분진흡입열차를 운행함과 아울러 자갈도상에서 콘크리트 도상으로 변경시공하고, 정기적으로 물을 살수하여 부유 오염물질을 제거하는 등의 작업을 하고 있으나 이는 이미 지하철 본선 내부로 유입된 오염물질을 제거하는 것에 불과하므로 지속적인 오염물질의 유입에 대한 해결 방안이 시급h한 실정이다. 덧붙여 환경부에서 추진하는 지하역사 공기질 개선 계획에서도 지하역사 본선구간의 청정화 설비 도입을 추진했지만 관련 장치가 없는 이유로 진행이 중단된 사례가 있다.

도 1은 일반적인 지하철 본선의 급배기를 위한 공기정화 환기장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 급배기 공기정화 환기장치에서 환기구측에 설치되는 스크린을 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 환기장치에서 스크린을 나타낸 도면이다.

도면에 나타내 보인 바와 같이 급배기 공기정화 환기장치는 외체를 형성하는 공기를 흡입 및 배기시키기 위하여 양측에 각각 제1,2환기구(110,120)가 형성되는 덕트본체(100) 및 이 덕트본체(100)의 내부에 설치되는 것으로 정,역회전에 의해 송풍력을 발생시키는 임펠러를 구비한 축류팬(200) 그리고 이 축류팬(200)의 일측에 설치되어 선택적으로 덕트 내의 유로를 개폐시키는 댐퍼(300) 그리고 상기 축류팬의 양측으로 덕트 본체(100)의 내부에 설치되는 것으로 운전시 송풍작용에 의한 소음을 저감시키는 소음기(400) 및 상기 제1,2환기구(110,120)의 각 입구측에 설치되어 송풍작용시 비교적 부피가 큰 이물질들이 덕트의 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 금속 메쉬망인 스크린망으로 이루어진 스크린(500)으로 구성된다.

이때, 상기 스크린(500)은 골격을 형성하는 격자형 구조의 프레임(510)과, 이 격자형 프레임(510)의 일면에 용접 등에 의해 일체로 구비되는 금속 메쉬망인 스크린망(520)으로 구성된다. 이러한 스크린(500)은 소음기(400)의 외면에 나사부재를 이용하여 체결되거나 또는 용접 등에 의해 일체로 부착 구비되는 구조이며, 비교적 부피가 큰 이물질(종이나 나뭇잎, 비닐 등)이 축류팬(200) 내부로 유입되는 것을 막기 위한 것이다.

이와 같은 급배기 공기정화 환기장치는 지하철 등이 이동하는 본선 터널과 지상 사이를 관통하여 연결하는 다수의 수직환기구 사이에 설치되어 외부의 공기가 본선 터널의 내부로 유입되도록 설치된 상태에서 축류팬을 구동시켜 송풍작용을 수행하게 되며, 필요시 본선 터널내의 공기가 외부로 배기되도록 축류팬을 역구동시키도록 운영된다.

즉, 축류팬을 구동하여 실외로 연결된 환기구에서 강제로 공기를 흡입하여 본선 터널 내부로 유입시키고, 필요시 축류팬을 역구동시켜 본선 터널 내부의 공기를 강제로 실외로 연결된 환기구를 통해 배기시킴으로써 열차가 이동하는 터널 내부를 환기시키도록 하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 급배기 공기정화 환기장치는 대형의 축류팬 방식의 송풍기를 설치함에 따라 비교적 넓은 설치 공간이 요구되고, 특히 지하철 본선 터널과 승강장 및 역사의 공기오염을 막기 위한 별도의 여과수단을 마련하고 있지 않음에 따라 외부의 오염된 공기가 지하철 본선 터널의 내부로 그대로 유입되어 공기질을 악화시키는 문제점이 있었다.

이는 종래의 지하철 본선의 환기장치는 규모가 상당히 크게 설치되며, 환기구의 크기는 가로×세로가 대략 3m~5m×3m~5m 가량되므로 대형의 에어필터를 제작하여야 하는데 현실적으로 대면적의 에어필터 생산과 운반이 곤란할 문제점이 있을 뿐만 아니라 실외와 연결되는 환기구는 그 주변이 밀폐 구조물로 이루어져 있음에 따라 장소가 협소하여 작업을 위한 공간확보가 불가능함에 따라 대면적의 에어필터가 준비된다 하더라도 작업성이 대단히 불량하여 현실적으로 교체가 불가능한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-1770716호를 통해 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치를 제안한 바 있다.

상기 종래 기술에ekfms 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치는 그 청구항 1에 ‘철도차량용 본선 터널 내의 공기를 급,배기시키는 축류팬을 구비한 환기장치에서 가로×세로가 대략 3m~5m×3m~5m의 크기를 갖는 대면적의 환기구의 외측에 고정 설치되는 것으로, 상,하 가로바 및 좌,우 세로바를 사각틀 형상으로 연결하여 된 스크린 프레임과; 상기 스크린 프레임의 외측 전면에 복수 분할되어 구비되는 사각틀 형상의 부재로서 일단이 스크린 프레임에 힌지 결합되어 개폐 가능하게 회동되는 금속재로 된 복수의 구획 프레임과; 상기 구획 프레임의 내측에 구비되어 급기 또는 배기시 공기 중에 포함된 오염원을 여과시키는 에어필터로 구성되는 대면적 스크린필터 장치에 있어서, 상기 구획 프레임은, 내측에 상기 에어필터가 슬라이드 삽입으로 끼움 또는 탈거될 수 있도록 상기 스크린 프레임과 접하는 내측에는 수직하는 방향으로 에어필터의 양측 테두리 부분이 슬라이드 끼움되어 이동될 수 있게 안내하는 슬라이드홈을 형성한 한 쌍의 가이드와; 상기 스크린 프레임에 닫힌 상태에서 자연적으로 개방되지 않도록 잠금 또는 잠금 해제하는 자물쇠와; 상기 에어필터의 외측으로 설치되어 급배기시 부피를 갖는 부유물이 축류팬 내부로 유입되는 것을 차단하는 메시구조의 금속망으로 된 스크린망으로 구성되고;, 상기 에어필터는 상기 금속재로 된 구획프레임에 부착상태를 유지하도록 일측에 자석이 장착구비되고, 상기 구획 프레임과 스크린 프레임에 양단이 각각 힌지 결합되어 개폐 동작시 충격력을 완충 저감시키는 것으로 유압실린더, 공압실린더, 스프링 방식의 실린더 중 어느 하나로 제공되는 완충기를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지하철 본선의 환기장치용 대면적 스크린필터장치.’가 개시되어 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치는 대형의 축류 송풍기를 설치함에 따라 설치공간에 대한 제약이 크고 유지관리가 곤란한 문제점이 있었다.

또한, 축류 송풍기의 경우 급기시에는 팬이 정회전을 하고, 배기시에는 팬이 역회전을 하는 구성이어서 급배기 전환에 따른 기기에 작용하는 부하가 크기 때문에 내구성을 저하시켜 잦은 고장으로 이어지는 심각한 문제점이 있으며, 또한 축류 송풍기는 팬의 날개 형상으로 인해 급기시의 송풍 효율이 비해 배기시의 송풍 효율이 10~20%가량 떨어짐에 따라 배기 효율을 기준으로 축류 송풍팬을 선정하여야 하므로 결과적으로 급기시 요구되는 성능에 비해 큰 용량의 축류 송풍기를 선정해야 하므로 부피증가로 인한 설치공간에 대한 제약이 더욱 커질 뿐만 아니라 운영 효율이 크게 떨어지는 폐단이 있었다.

한편, 우리나라는 2005년부터 2015년까지 10여 년 간 미세 먼지(PM 10)가 중국 등 주변국의 영향이 48%이고, 국내에서 기인한 요인이 52% 수준이라는 연구결과가 있고, 최근에는 초미세먼지(PM 2.5)의 발생이 빈번해 짐에 따른 건강에 미치는 경각심이 더욱 고조되고 있는 실정이다.

이에 환경부는 지난 2018.03.20일 초미세먼지 일평균 기준을 50ug/㎥에서 35ug/㎥로, 연평균 기준을 35ug/㎥에서 15ug/㎥으로 강화하는 “환경정책기본법 시행령” 발표하였고, 지하철의 경우 전동차 내 미세먼지 변화추이를 실시간 파악할 수 있는 미세먼지 실시간 모니터링 시스템을 구축하고 있는 실정이며, 이외에도 지하역사 내 미세먼지 농도는 기존 150㎍/㎥ 이하에서 100㎍/㎥ 이하로, 초미세먼지 농도 항목은 신설해 50㎍/㎥ 이하로 관리를 강화하는 실내 공기질 관리법이 2019.07.01.자로 개정 시행되었다.

이에 따라 국내에 설치된 지하철 본선 환기에 대한 공기질 규제가 강화됨에 따라 이를 충족시킬 수 있는 환기장치의 개발이 시급한 실정이나, 종래 기술에 따른 지하철 본선용 환기장치는 공기질을 개선하기 위한 공기청정설비나 여과설비 등을 설치하기 위한 추가적인 설치공간의 확보가 곤란한 문제점이 있었다.

이는 종래의 지하철 본선용 환기장치는 대형의 축류팬을 적용함에 따라 비교적 큰 설치면적이 요구되는데 반해 지하철은 도심에 위치하고 있으므로 공기청정설비나 여과설비를 설치하기 위한 추가적인 설치공간을 확보하기에는 현실적으로 많은 어려움이 있으므로 이에 대한 대책 마련이 시급한 실정이다.

등록특허 제10-1770716호(2017.08.17.) 등록특허 제10-1679403호(2016.11.18.) 공개특허 제10-2014-0093202호(2014.07.25.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 각각 개별 동작 제어되는 복수의 플러그 송풍팬을 구성하여 요구되는 송풍량에 대한 능동제어를 가능하게 하면서 설치면적의 최소화를 통해 설치공간에 대한 자유도를 높이고 또한 송풍팬의 정,역 구동 전환이 없이도 급배기를 전환시킬 수 있도록 하여 운영의 효율성과 송풍팬의 내구성을 높일 수 있는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 급기시 공기 중에 포함된 여러 오염물질을 제거하여 청정화함과 동시에 화재시 배기측에 미분무수가 분사되도록 하여 화재발생시 배기 방향으로의 화염전파와 복사열의 확산을 효과적으로 억제할 수 있는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치는, 지하철 본선 내의 환기구에 설치되어 공기를 흡입 및 배기시키도록 양측 끝에 위치하는 제1,2환기덕트 및 이 제1,2환기덕트의 내측에 연결 위치되는 제1,2체류공간 및 이들 제1,2체류공간을 연결하는 중앙통로로 이루어진 케이싱; 상기 중앙통로에 설치되어 공기를 흡입하여 이송시키는 송풍력을 발생시키는 복수개의 플러그 송풍팬; 상기 복수의 플러그 송풍팬의 흡입구측에 설치되는 필터모듈; 상기 필터모듈의 일측에 설치되어 구동원에 의해 왕복 이동되는 것으로 흡입압과 나선세척솔을 구비하여 필터에 흡착된 이물질을 제거하는 필터 클리닝모듈; 상기 필터모듈을 통과한 여과된 공기를 상기 제1체류공간 또는 제2체류공간측으로 유도하는 것으로 상기 제1,2체류공간과 중앙통로 사이를 연결하는 통로 상에 각각 설치되어 급기와 배기를 위한 개폐 동작을 선택적으로 하는 좌,우 댐퍼모듈; 상기 제1,2환기덕트의 입구측에 설치되어 통과하는 공기를 여과시키는 스크린모듈; 상기 제2체류공간 상에 설치되어 화재 발생으로 인한 배기동작시 용수를 분무하여 복사열 차단과 산소의 농도를 낮추기 위한 미분수 소화모듈로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 케이싱을 구성하는 상기 중앙통로는 복수의 플러그 송풍팬이 설치되는 제1실과, 상기 플러그 송풍팬의 흡입압이 작용하는 공간을 구획하여 된 제2실로 이루어지고;, 상기 제1,2체류공간은 상기 제1,2실의 양측에서 연결 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 플러그 송풍팬은 컨트롤러에 연결되어 개별 또는 일체로 구동제어되며, 두 개 이상이 적층 또는 병렬 연결 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 좌,우 댐퍼모듈은, 상기 제1체류공간과 제1실 사이에 설치되는 것으로 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제1재연댐퍼; 상기 제1체류공간과 제2실 사이에 설치되어 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제1급기댐퍼; 상기 제2체류공간과 제1실 사이에 설치되는 것으로 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제2재연댐퍼; 상기 제2체류공간과 제2실 사이에 설치되어 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제2급기댐퍼로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 필터모듈은, 메쉬망을 여러 겹 포갠 형태로 제공되어 기류 중의 분진과 수분을 제거하기 위한 데미스터필터; 상기 데미스터필터의 일측에 설치되는 것으로 기류 중의 유수분을 점착하여 포집하는 비백필터로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 상기 필터 클리닝모듈은 상기 필터모듈을 구성하는 것으로 급기 및 배기시 통과하는 공기 중에 포함된 이물질을 여과시키기 위한 복수의 필터재의 양단이 슬라이드 끼움으로 순차 삽입될 수 있도록 복수개의 구획된 필터 삽입부를 형성한 프레임; 상기 프레임을 일단이 가로지르도록 배치되되 그 양끝단은 프레임을 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징관; 상기 하우징과의 내부에 구비되어 상기 필터재에 접촉하여 흡착된 이물질을 털어내는 것으로 구동원에 의해 일방향 회전되는 나선형의 세척솔; 상기 하우징관의 일측에 연결되어 상기 필터재로부터 떨어진 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 흡입배출관; 상기 흡입배출관에 연결되어 진공흡입압을 발생시키는 진공흡입기로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 미분수 소화모듈은 용수를 저장하는 용수저장탱크; 상기 용수저장탱크내의 용수를 강제 압송하기 위한 용수펌프; 상기 용수펌프에 의해 용수를 공급받아 상기 제2체류공간 내에 분무하는 노즐로 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치는 각각 개별 동작 제어되는 복수의 플러그 송풍팬을 구성함으로써 설치공간에 대한 제약을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 송풍팬이 복수 구성됨에 따라 일부 송풍팬이 고장나는 경우라도 나머지 송풍팬이 동작되므로 환기 중단의 염려를 해소할 수 있는 유용한 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 소형의 플러그 송풍팬을 사용함에 따라 기존의 지하철 본선의 설치공간의 크기에 상관없이 적용이 가능할 뿐만 아니라 종전의 단일 대형 축류팬에 비하여 설치공간에 대한 자유도가 높은 이점이 있어 설치와 유지관리의 편의성이 우수한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 플러그 송풍팬의 정,역 구동의 전환없이도 급배기를 전환시킬 수 있음에 따라 우수한 운영 효율성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 반복적인 정,역 구동전환에 따른 송풍팬의 내구성 저하와 고장 발생의 우려를 낮출 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 급기시 공기 중에 포함된 여러 오염물질을 제거하여 청정화함과 동시에 화재시 배기측에 미분무수가 분사되도록 하여 지하철 본선내에서 화재가 발생한 경우라도 배기 방향으로의 화염이 전파되는 것을 차단함과 아울러 복사열이 확산되는 것을 효과적으로 억제할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 대단이 유용한 효과가 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 지하철 본선의 환기장치를 나타낸 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 환기장치를 촬영한 사진,
도 3은 도 1의 환기장치에서 스크린을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 내부 구성을 설명하기 위한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 내부 구성을 나타낸 정면도,
도 6 및 도 7은 도 4에 나타낸 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 좌,우측면을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에서 플러그 송풍팬을 발췌하여 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에서 필터 클리닝모듈을 발췌하여 나타낸 평면도,
도 10은 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에서 필터 클리닝모듈의 구성을 설명하기 위한 정면도.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 내부 구성을 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 내부 구성을 나타낸 정면도이다.

도면에는 지하철 본선 내의 공기를 급기 또는 배기시키기 위한 환기장치를 구성하기 위한 것으로, 도면을 기준으로 외기와 접하는 환기탑측과 시설물의 내부인 터널측으로 각각 배치되는 제1,2환기덕트(1a,1b)와, 이 제1,2환기덕트(1a,1b)의 각 내측에 연결 되는 공간인 제1,2체류공간(1-3,1-4)과 이들 제1,2체류공간(1-3,1-4)을 연결하는 공간인 중앙통로(1-1,1-2)로 이루어진 케이싱(1)과. 상기 중앙통로(1-1,1-2)에 설치되어 제1환기덕트(1a)로부터 공기를 흡입하여 제2환기덕트(1b)로 급기시키거나 또는 제2환기덕트(1b)측으로부터 공기를 흡입하여 제1환기덕트(1a)측으로 배기시키는 송풍작용을 하는 복수개의 플러그 송풍팬(5)과, 상기 복수의 플러그 송풍팬(5)의 흡입구측에 설치되어 공기 중의 이물질을 여과하는 필터요소 및 이 필터요소의 일측에 설치되어 필터에 흡착된 이물질을 제거하기 위한 필터 클리닝모듈(8)과, 상기 필터요소를 통과한 여과된 공기를 상기 케이싱(1)의 제1체류공간(1-3) 또는 제2체류공간(1-4)측으로 안내 유도하는 것으로, 상기 제1체류공간(1-3)과 제2체류공간(1-4) 그리고 중앙통로(1-1,1-2) 사이를 연결하는 통로 상에 각각 설치되어 급기와 배기를 위한 개폐동작을 선택적으로 하는 좌,우 댐퍼모듈(6)과, 상기 제1,2환기덕트(1a,1b)의 입구측에 설치되어 통과하는 공기를 여과시키는 스크린모듈(9)과, 상기 제2체류공간(1-4) 상에 설치되어 화재 발생으로 인한 배기 동작시 용수를 분무하여 복사열 차단과 산소의 농도를 낮추기 위한 미분수 소화모듈(10)로 이루어진 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치가 도시되어 있다.

한편, 본 발명에서의 필터요소는 크게 메쉬망을 여러 겹 포갠 형태로 제공되어 기류 중의 분진과 수분을 제거하기 위한 데미스터필터와, 상기 데미스터필터의 일측에 설치되는 것으로 기류 중의 유수분을 점착하여 포집하는 비백필터로 구성되는 것을 제안하였다.

또한, 상기 미분수 소화모듈(10)은 용수를 저장하는 용수저장탱크(미도시)와, 상기 용수저장탱크내의 용수를 강제 압송하기 위한 용수펌프(미도시)와, 상기 용수펌프에 의해 용수를 공급받아 상기 제2체류공간 내에 분무하는 노즐(미도시)로 구성되는 것을 제안하였다.

도 6 및 도 7은 도 4에 나타낸 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 좌,우측면을 나타낸 도면이다.

도면에는 케이싱(1)을 좌,우 양측면을 나타낸 것으로 대면적의 메쉬망 구조의 스크린필터를 포함한 스크린모듈(9)이 구비되는 구성이 도시되어 있으며, 이때의 스크린모듈(9)은 케이싱(1)의 내부로 유입되는 외부 공기 중에 포함된 비교적 부피가 큰 이물질을 걸러내는 역할을 하도록 메쉬망 형태의 스크린필터가 구비되는 구성이도시되어 있다.

도 8은 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에서 플러그 송풍팬을 발췌하여 나타낸 도면이다.

도면에는 외부로부터 전원을 공급받아 구동회전력을 발생시키는 모터와, 이 모터의 축에 연결되어 회전함으로써 송풍력을 발생시키는 복수개의 날개로 이루어진 임펠러 그리고 이들 모터와 임펠러를 케이싱(1)의 내부 구조물에 설치하기 위한 모터 베이스로 이루어진 플러그 송풍팬(5)이 도시되어 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치에서 필터 클리닝모듈의 구성을 설명하기 위한 발췌 도면이다.

도면에는 필터모듈을 구성하는 것으로 급기 및 배기시 통과하는 공기 중에 포함된 이물질을 여과시키기 위한 복수의 필터재의 양단이 슬라이드 끼움으로 순차 삽입될 수 있도록 복수개의 구획된 필터 삽입부를 형성한 프레임(81)과, 상기 프레임(81)을 일단이 가로지르도록 배치되되 그 양끝단은 프레임(81)을 따라 이동 가능하게 설치되는 세척부(85)를 포함하되, 상기 세척부(85)는 도면을 기준으로 길이 방향으로 수직하게 설치되는 것으로 일측이 개방된 반원통 형상을 갖는 하우징관(85a)과, 상기 하우징관(85a)의 내부에 구비되어 상기 필터재에 접촉하여 흡착된 이물질을 털어내는 것으로 구동원(미도시)에 의해 일방향 회전되는 나선형의 세척솔(85b)와, 상기 하우징관(85)의 일측에 연결되어 상기 필터재로부터 떨어진 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 흡입배출관(85c)와, 상기 흡입배출관(85c)에 연결되어 진공흡입압을 발생시키는 진공흡입기(85d)로 구성되는 필터 클리닝모듈(8)이 도시되어 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치는 크게 외체를 형성하는 케이싱(1)과, 이 케이싱(1)의 내부에 설치되어 송풍력을 발생시키는 플러그 송풍팬(5) 및 이 플러그 송풍팬(5)의 일측에 설치되어 강제송풍되는 공기에 대한 이물질을 제거하기 위한 필터모듈 그리고 이 필터모듈의 일측에 설치되어 필터재에 흡착된 이물질을 털어내기 위한 필터 클리닝모듈(8)과, 상기 필터 클리닝모듈(8)을 통과한 공기를 급기와 배기 방향으로 전환시키기 위한 좌,우 댐퍼모듈(6)과, 상기 케이싱(1)의 양측에 구비되어 외부로부터 유입되는 공기중에 포함된 비교적 큰 이물질을 걸러내기 위한 스크린모듈(9) 끝으로 상기 케이싱(1)의 내부 일측에 설치되어 화재 발생시 화염전파와 열기의 확산을 억제하기 위한 미분수 소화모듈(10)로 구성된다.

케이싱(1)은 지하철 본선 내의 환기구에 설치되어 공기를 흡입 및 배기시키도록 양측 끝에 위치하는 제1,2환기덕트(1a,1b)와, 이 제1,2환기덕트(1a,1b)의 내측에 연결 위치되는 제1,2체류공간(1-3,1-4)과, 이들 제1,2체류공간(1-3,1-4)의 사이에 위치되는 비교적 큰 수용공간을 제공하는 중앙통로(1-1,1-2)로 이루어진다.

한편, 상기 케이싱(1)의 중앙통로(1-1,1-2)는 후술할 복수의 플러그 송풍팬(5)이 설치되는 공간인 제1실(1-1)과, 상기 플러그 송풍팬(5)의 흡입압이 작용하는 공간을 구획하여 된 제2실(1-2)로 이루어지며, 상기 제1,2체류공간(1-3,1-4)은 상기 제1,2실(1-1,1-2)의 양측에서 연결 형성되는 구성이다.

플러그 송풍팬(5)은 상기 중앙통로(1-1,1-2)의 내부 일측에 설치되어 공기를 흡입하여 강제 송풍시키기 위한 송풍요소로 본 발명에서는 제어요소인 컨트롤러에 연결되어 개별 또는 일체로 구동제어되도록 구성되는 것을 제안하며, 두 개 이상이 적층 또는 병렬 연결되는 구성이다.

필터모듈은 상기 복수의 플러그 송풍팬의 흡입구측에 설치되는 것으로, 본 발명에서는 메쉬망을 여러 겹 포갠 형태로 제공되어 기류 중의 분진과 수분을 제거하기 위한 데미스터필터(3)와, 상기 데미스터필터의 일측에 설치되는 것으로 기류 중의 유수분을 점착하여 포집하는 비백필터(4)로 구성되는 것을 제안하였다.

상기 필터 클리닝모듈(8)은 상기 데미스터필터의 일측에 설치되어 구동원에 의해 왕복 이동되는 것으로 흡입압과 나선세척솔을 구비하여 필터에 흡착된 이물질을 제거하는 요소이다.

이러한 필터 클리닝모듈(8)은 복수의 필터재인 데미스터필터의 양단이 슬라이드 끼움으로 순차 삽입될 수 있도록 복수개의 구획된 필터 삽입부를 형성한 프레임(81)과, 상기 프레임(81)을 일단이 가로지르도록 배치되되 그 양끝단은 프레임(81)을 따라 이동 가능하게 설치되는 세척부(85)를 포함하되, 상기 세척부(85)는 도면을 기준으로 길이 방향으로 수직하게 설치되는 것으로 일측이 개방된 반원통 형상을 갖는 하우징관(85a)과, 상기 하우징관(85a)의 내부에 구비되어 상기 필터재에 접촉하여 흡착된 이물질을 털어내는 것으로 구동원(미도시)에 의해 일방향 회전되는 나선형의 세척솔(85b)와, 상기 하우징관(85)의 일측에 연결되어 상기 필터재로부터 떨어진 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 흡입배출관(85c)와, 상기 흡입배출관(85c)에 연결되어 진공흡입압을 발생시키는 진공흡입기(85d)로 구성된다.

좌,우 댐퍼모듈(6)은 상기 필터모듈을 통과한 여과된 공기를 상기 제1체류공간(1-3) 또는 제2체류공간(1-4) 측으로 안내 유도하는 것으로, 상기 제1,2체류공간(1-3,1-4)과 중앙통로(1-1,1-2) 사이를 연결하는 통로 상에 각각 설치되어 급기와 배기를 위한 개폐 동작을 선택적으로 수행하는 요소이다.

즉, 본 발명에서의 상기 좌,우 댐퍼모듈은 상기 제1체류공간(1-3)과 제1실(1-1) 사이에 설치되는 것으로 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제1재연댐퍼(61b)와, 상기 제1체류공간(1-3)과 제2실(1-2) 사이에 설치되어 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제1급기댐퍼(62a)와, 상기 제2체류공간(1-4)과 제1실(1-1) 사이에 설치되는 것으로 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제2재연댐퍼(61a)와, 상기 제2체류공간(1-4)과 제2실(1-2) 사이에 설치되어 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제2급기댐퍼(62b)로 구성된다.

스크린모듈(9)은 상기 제1,2환기덕트(1a,1b)의 입구측에 설치되어 통과하는 공기를 여과시키는 스크린필터를 포함하는 구성이며, 이때의 스크린필터는 비교적 부피가 큰 공기중의 부유 이물질이나 먼지가 케이싱(1) 내부로 유입되지 않도록 여과하는 요소이다.

미분수 소화모듈(10)은 상기 제2체류공간(1-4)의 내부 일측에 설치되어 화재 발생으로 인한 배기동작시 용수를 분무하여 복사열 차단과 산소의 농도를 낮추기 위한 요소이다.

이러한 미분수 소화모듈(10)은 크게 용수를 저장하는 용수저장탱크와, 상기 용수저장탱크내의 용수를 강제 압송하기 위한 용수펌프 그리고 상기 용수펌프에 의해 용수를 공급받아 상기 제2체류공간 내에 분무하는 노즐로 구성된다.

한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 케이싱 2 : 팬베이스
3 : 데미스터 필터 4 : 비백필터
5 : 플러그 송풍팬 6 : 댐퍼모듈
7 : 도어 8 : 필터 클리닝모듈
9 : 스크린 모듈 10 : 미분수 소화모듈

Claims (7)

1. 지하철 본선 내의 환기구에 설치되어 공기를 흡입 및 배기시키도록 양측 끝에 위치하는 제1,2환기덕트 및 이 제1,2환기덕트의 내측에 연결 위치되는 제1,2체류공간 및 이들 제1,2체류공간을 연결하는 중앙통로로 이루어지되, 상기 중앙통로는 복수의 플러그 송풍팬이 설치되는 제1실 및 상기 플러그 송풍팬의 흡입압이 작용하는 공간을 구획하여 된 제2실로 이루어지고, 상기 제1,2체류공간은 상기 제1,2실의 양측에서 연결 형성되는 구성으로 이루어진 케이싱;
   상기 중앙통로에 설치되어 공기를 흡입하여 이송시키는 송풍력을 발생시키는 복수개의 플러그 송풍팬;
   상기 복수의 플러그 송풍팬의 흡입구측에 설치되는 필터모듈;
   상기 필터모듈의 일측에 설치되어 구동원에 의해 왕복 이동되는 것으로 흡입압과 나선세척솔을 구비하여 필터에 흡착된 이물질을 제거하는 필터 클리닝모듈;
   상기 필터모듈을 통과한 여과된 공기를 상기 제1체류공간 또는 제2체류공간측으로 유도하는 것으로 상기 제1,2체류공간과 중앙통로 사이를 연결하는 통로 상에 각각 설치되어 급기와 배기를 위한 개폐 동작을 선택적으로 하는 좌,우 댐퍼모듈;
   상기 제1,2환기덕트의 입구측에 설치되어 통과하는 공기를 여과시키는 스크린모듈;
   상기 제2체류공간 상에 설치되어 화재 발생으로 인한 배기동작시 용수를 분무하여 복사열 차단과 산소의 농도를 낮추기 위한 미분수 소화모듈;
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 플러그 송풍팬은 컨트롤러에 연결되어 개별 또는 일체로 구동제어되며, 두 개 이상이 적층 또는 병렬연결되게 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 좌,우 댐퍼모듈은,
   상기 제1체류공간과 제1실 사이에 설치되는 것으로 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제1재연댐퍼;
   상기 제1체류공간과 제2실 사이에 설치되어 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제1급기댐퍼;
   상기 제2체류공간과 제1실 사이에 설치되는 것으로 급기시 개방되고 재연시 폐쇄되는 제2재연댐퍼;
   상기 제2체류공간과 제2실 사이에 설치되어 재연시 개방되고 급기시 폐쇄되는 제2급기댐퍼;
   로 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 필터모듈은,
   메쉬망을 여러 겹 포갠 형태로 제공되어 기류 중의 분진과 수분을 제거하기 위한 데미스터필터;
   상기 데미스터필터의 일측에 설치되는 것으로 기류 중의 유수분을 점착하여 포집하는 비백필터;
   로 구성되는 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 필터 클리닝모듈은 상기 필터모듈을 구성하는 것으로 급기 및 배기시 통과하는 공기 중에 포함된 이물질을 여과시키기 위한 복수의 필터재의 양단이 슬라이드 끼움으로 순차 삽입될 수 있도록 복수개의 구획된 필터 삽입부를 형성한 프레임;
   상기 프레임을 일단이 가로지르도록 배치되되 그 양끝단은 프레임을 따라 이동 가능하게 설치되는 하우징관;
   상기 하우징과의 내부에 구비되어 상기 필터재에 접촉하여 흡착된 이물질을 털어내는 것으로 구동원에 의해 일방향 회전되는 나선형의 세척솔;
   상기 하우징관의 일측에 연결되어 상기 필터재로부터 떨어진 이물질을 흡입하여 배출하기 위한 흡입배출관;
   상기 흡입배출관에 연결되어 진공흡입압을 발생시키는 진공흡입기;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 미분수 소화모듈은,
   용수를 저장하는 용수저장탱크;
   상기 용수저장탱크내의 용수를 강제 압송하기 위한 용수펌프;
   상기 용수펌프에 의해 용수를 공급받아 상기 제2체류공간 내에 분무하는 노즐;
   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 본선용 멀티팬형 급배기 공기정화 환기장치.

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