KR102259839B1 - 노변 미세먼지 저감 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 노변 미세먼지 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 도로변에 형성되는 기류를 이용한 풍력 발전으로 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 필터 모듈에 접한 송풍팬을 구동시켜 도로변 공기중의 이물질을 제거함으로써, 별도의 외부 전원 소모 없이 도로변의 미세먼지를 제거할 수 있고, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징 내부의 기류 속도를 증가시키는 제 1 보조 기류 형성부, 그리고, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징으로부터 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 제 2 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세 먼지 제거 효율을 증대시키는 노변 미세먼지 저감 장치에 관한 것이다.

Description

노변 미세먼지 저감 장치{Roadside air purifier}
본 발명은, 노변 미세먼지 저감 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 도로변에 형성되는 기류를 이용한 풍력 발전으로 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 필터 모듈에 접한 송풍팬을 구동시켜 도로변 공기중의 이물질을 제거함으로써, 별도의 외부 전원 소모 없이 도로변의 미세먼지를 제거할 수 있고, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징 내부의 기류 속도를 증가시키는 제 1 보조 기류 형성부, 그리고, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징으로부터 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 제 2 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세 먼지 제거 효율을 증대시키는 노변 미세먼지 저감 장치에 관한 것이다.
최근 미세먼지 수치가 높은 날이 많아지고, 특히 자동차가 달리는 도로변의 공기 질은 매연, 자동차의 주행풍에 의한 비산 등으로 다른 구역에 비해 더 높은 수치를 보이고 있다.
이러한 도로변의 미세먼지를 포함한 이물질 등을 제거하기 위하여 종래에는 외부 공기를 흡입하여 물을 분사하는 식으로 흡착시킨 후 이물질이 흡착된 물을 정화하거나 하수로 흘려보내는 식으로 미세먼지를 제거하였다.
그러나, 이러한 방식은 미세먼지 제거를 위한 물을 지속적으로 공급하거나 또는 정화시켜주어야 했으며, 물의 공급 또는 정화를 위한 에너지가 추가로 소모되고, 장치의 설치 위치 또한 매우 한정적인 문제가 있었다.
따라서, 도로변에 가장 많은 지주형 구조물에 용이하게 설치 가능하고, 별도의 외부 전원의 공급이 필요치 않아 설치 위치에 제한이 없는 노변 미세먼지 제거 장치의 개발이 필요로 하게 되었다.
KR10-2230257(등록번호) 2021.03.15.
본 발명은, 도로변에 형성되는 기류를 이용한 풍력 발전으로 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 필터 모듈에 접한 송풍팬을 구동시켜 도로변 공기중의 이물질을 제거함으로써, 별도의 외부 전원 소모 없이 도로변의 미세먼지를 제거할 수 있는 노변 미세먼지 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징 내부의 기류 속도를 증가시키는 제 1 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세먼지 제거 효율을 증대시키는 노변 미세먼지 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징으로부터 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 제 2 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세 먼지 제거 효율을 증대시키는 노변 미세먼지 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 권취되어 구비된 권취 필터가 설정 구동량으로 권출되며 송풍팬의 하방에 위치되므로, 필터의 교체 간격을 증가시키는 노변 미세먼지 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 지주형 구조물과의 고정을 위한 홀더의 사이즈를 신속하고 용이하게 변경할 수 있어 다양한 사이즈의 노변 구조물에 용이하게 장착 가능하고, 하우징의 결합도 신속히 이루어져, 노변 설치 시간이 단축되고 설치시 발생되는 교통 사고 등의 안전사고를 최소화할 수 있는 노변 미세먼지 저감 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 도로변에 설치하여 상기 도로변 주변의 이물질을 걸러 제거하는 노변 미세먼지 저감 장치에 있어서, 중공된 내부를 갖고 상면 일측이 개구되며, 하면 또는 측면 하단 일측에 통공이 형성된 하우징; 상기 하우징의 상방에 설치되어 상기 도로변에 형성되는 기류에 의해 회전되며, 회전축이 상기 하우징의 내부로 연장되는 풍차; 상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 풍차의 회전축으로부터 회전 동력을 전달받아 전력을 생성하는 발전 모듈; 상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 제공받아 하방의 공기를 흡입하여 상방으로 토출하는 송풍팬; 상기 송풍팬의 하방에 구비되어 상기 송풍팬으로 흡입되는 공기중의 이물질을 거르는 필터 모듈;을 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 하우징의 내측에 위치되며 상기 풍차의 회전축으로부터 방사상으로 연장되어 상기 회전축의 회전시에 하부 방향의 공기를 상부 방향으로 이동시키는 복수의 회전 날개를 포함하는 제 1 보조 기류 형성부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 하우징의 상면은 상기 하우징의 직경 미만으로 개구되고, 상기 하우징의 상방에서 상기 하우징의 상면을 가리는 형상으로 그 하면이 상기 하우징의 상면과 설정 거리 미만으로 이격되되 그 중심이 상기 풍차의 회전축에 결합되어 상기 풍차의 회전시에 함께 회전되는 제 2 보조 기류 형성부;를 포함하며, 상기 제 2 보조 기류 형성부의 하면은, 중심 방향으로부터 외주연 방향으로 돌출 형성되는 복수의 가속 돌기를 포함하여서 상기 하우징의 상면 개구부를 통해 외부로 배출되는 공기의 경로를 일시적으로 좁아지도록 하여 가속시킨다.
또한, 본 발명의 상기 필터 모듈은, 공급 롤러; 상기 공급 롤러에 권취되되 권출되어 노출된 부분이 상기 송풍팬의 하방에 위치되는 권취 필터; 상기 공급 롤러와 이격되게 구비되어 상기 권취 필터를 권취하는 회수 롤러; 상기 회수 롤러에 구동력을 제공하는 구동 모터;를 포함한다.
또한, 본 발명은, 상기 하우징의 외측면 일측에 결합되는 장착부;를 포함하며, 상기 장착부는, 상기 하우징의 외측면에 결합되는 브라켓; 만곡된 형상으로 형성되어 오목한 부분이 상호 마주보도록 일단이 상기 브라켓의 일측에 힌지 결합되고 타단에 결합부가 형성되는 한쌍의 홀더;를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 브라켓은 일측면에 홀더 결합홈이 인입 형성되고 상면으로부터 상기 홀더 결합홈에 이르는 브라켓 홀이 형성되며, 상기 홀더는 일단부에 상하 방향으로 홀더 홀이 형성되어서, 상기 홀더 결합홈에 상기 홀더의 일단부를 위치시킨 후 고정핀을 상기 브라켓 홀과 상기 홀더 홀을 관통하도록 삽입함으로써, 상기 브라켓과 상기 홀더가 힌지 결합된다.
또한, 본 발명의 상기 브라켓은 타측면에 접하도록 상기 하우징이 상방으로부터 삽입 장착된다.
본 발명은, 도로변에 형성되는 기류를 이용한 풍력 발전으로 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 필터 모듈에 접한 송풍팬을 구동시켜 도로변 공기중의 이물질을 제거함으로써, 별도의 외부 전원 소모 없이 도로변의 미세먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징 내부의 기류 속도를 증가시키는 제 1 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세먼지 제거 효율을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 풍차의 회전력에 의해 회전되어 하우징으로부터 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 제 2 보조 기류 형성부가 구비되어서, 미세 먼지 제거 효율을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 권취되어 구비된 권취 필터가 설정 구동량으로 권출되며 송풍팬의 하방에 위치되므로, 필터의 교체 간격을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 지주형 구조물과의 고정을 위한 홀더의 사이즈를 신속하고 용이하게 변경할 수 있어 다양한 사이즈의 노변 구조물에 용이하게 장착 가능하고, 하우징의 결합도 신속히 이루어져, 노변 설치 시간이 단축되고 설치시 발생되는 교통 사고 등의 안전사고를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 노변 미세먼지 저감 장치의 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 노변 미세먼지 저감 장치의 단면도.
도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노변 미세먼지 저감 장치의 단면도.
도 4 는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노변 미세먼지 저감 장치의 단면도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 노변 미세먼지 저감 장치의 장착부의 분리 사시도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 1 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 도로변에 설치하여 도로변 주변의 이물질을 걸러 제거하는 노변 미세먼지 저감 장치에 있어서, 중공된 내부를 갖고 상면 일측이 개구되며, 하면 또는 측면 하단 일측에 통공(101)이 형성된 하우징(100)과, 하우징(100)의 상방에 설치되어 도로변에 형성되는 기류에 의해 회전되며, 회전축(220)이 하우징(100)의 내부로 연장되는 풍차(200)와, 하우징(100)의 내측에 구비되어 풍차(200)의 회전축(220)으로부터 회전 동력을 전달받아 전력을 생성하는 발전 모듈(300)과, 발전 모듈(300)로부터 생성된 전력을 제공받아 하방의 공기를 흡입하여 상방으로 토출하는 송풍팬(400)과, 송풍팬(400)의 하방에 구비되어 송풍팬(400)으로 흡입되는 공기중의 이물질을 거르는 필터 모듈(500)을 포함하여 구성된다.
하우징(100)은, 송풍팬(400)에 의해 필터 모듈(500)에 공기중의 이물질이 걸러질 때 송풍팬(400) 및 필터 모듈(500)을 수용하고 공기의 유로를 형성하는 역할을 한다.
이를 위하여 하우징(100)은 원통 또는 다각 통형으로 형성되어 내부가 중공되고, 상면 일측이 개구되며, 하면 또는 측면 하단 일측에 통공(101)이 형성되어 구성된다. 이러한 하우징(100)의 통공(101)으로 외부의 공기가 흡입되고 상면의 개구부로 배출되는 구조를 갖는다.
하우징(100)의 상면 개구부는 하우징(100)의 직경 미만으로 형성되어 상부의 제 2 보조 기류 형성부(240)에 의해 개구부가 가려지도록 하여 우천시에 빗물이 하우징(100)의 내부로 유입되지 않도록 구성된다.
이러한 하우징(100)의 상부에는 풍차(200)가 구비되고, 풍차(200)의 회전축(220)이 하우징(100)의 내부에 수용된다. 하우징(100)의 내부에는 이러한 풍차(200)의 회전축(220)을 고정하기 위한 지지대(미도시)가 내주연으로부터 연장되어 복수 형성될 수 있다.
하우징(100)의 내부에는 하우징(100) 내부의 기류를 상방으로 형성하기 위한 송풍팬(400)이 구비되고, 송풍팬(400)의 하방에 필터 모듈(500)이 구비된다. 그리고, 송풍팬(400)에 구동 전원을 공급하기 위한 발전 모듈(300)이 하우징(100)의 내부에 구비되어 풍차(200)의 회전축(220)과 동력 전달 수단(310)을 통해 연결된다.
풍차(200)는, 도로변에 형성되는 기류에 의해 회전되어 발전 모듈(300)에 전력 생성을 위한 회전력을 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징(100)의 상부에 구비되고 회전축(220)이 하우징(100)의 내부에 수용된다.
풍차(200)는 하단이 하우징(100)의 내부에 수용되고 상단이 하우징(100)의 상면 상부에 위치되는 회전축(220)과, 회전축(220)의 상단으로부터 방사상으로 연장되는 복수의 회전 지지대(211)와, 회전 지지대(211)의 끝단에 구비되어 일 방향으로 바람의 영향을 받을 수 있도록 오목한 형상으로 형성되는 바람받이부(210)를 포함하여 구성된다.
따라서, 도로변의 기류가 바람받이부(210)에 닿게 되면, 바람받이부(210)는 일 방향으로 풍력에 의해 힘을 받게 되고, 반대 방향으로는 기류를 흘려보내게 되어 회전축(220)이 일 방향으로만 회전되게 된다.
풍차(200)의 회전축(220)에는 하술할 제 2 보조 기류 형성부(240)가 결합되어 구비되며, 또한, 발전 모듈(300)에 회전력을 전달하기 위한 동력 전달 수단(310)이 장착된다.
발전 모듈(300)은, 풍차(200)의 회전축(220)으로부터 회전 동력을 전달받아 전력을 생성하고, 생성된 전력을 송풍팬(400) 및 필터 모듈(500)의 구동 모터(540)에 제공하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징(100)의 내측에 구비되어 풍차(200)의 회전축(220)과 동력 전달 수단(310)에 의해 연결된다.
이때, 풍차(200)의 회전축(220)과 발전 모듈(300)의 회전축(220)에는 풀리 또는 톱니 형상의 기어가 결합되고, 이러한 풀리 또는 기어의 직경에 따라 풍차(200)의 회전량에 비해 발전 모듈(300)의 회전량을 더 많게 설정함으로써 전력 생성 효율을 증가시킬 수 있다. 이때, 풍차(200)의 회전축(220)에는 감속기가 더 결합되어서 강한 바람이 불 때 풍차(200)의 회전축(220)이 과도하게 회전되어 발전 모듈(300)이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 발전 모듈(300)에는 충전용 배터리(미도시)가 더 구비되어서, 송풍팬(400) 또는 구동 모터(540)를 구동하고 남는 여분의 전력을 충전하여, 풍차(200)가 설정 회전 미만으로 회전되어 발전 효율이 저하된 때에도 송풍팬(400) 또는 구동 모터(540)를 충분히 회전시킬 수 있도록 구성될 수 있다.
송풍팬(400)은, 하우징(100)의 내측 하방의 공기를 흡입하여 상방으로 토출하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징(100)의 내부에 구비되고 발전 모듈(300)로부터 구동 전력을 제공받는다.
그리고, 송풍팬(400)의 하방에는 필터 모듈(500)이 구비되어서 송풍팬(400)의 구동시에 공기중의 이물질을 걸러 제거할 수 있도록 구성된다. 송풍팬(400)에 의해 공기는 도2와 같이 하우징(100)의 통공(101)을 통해 유입되어 상부의 제 2 보조 기류 형성부(240)과 하우징(100)의 상면 사이로 배출된다.
필터 모듈(500)은, 송풍팬(400)으로 흡입되는 공기중의 이물질을 걸러 정화하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징(100)의 내부에서 송풍팬(400)의 하방에 구비된다.
필터 모듈(500)은 일반적인 평판형 필터 또는 원통형 필터일 수 있으나, 본 발명은 도로변에 설치되는 특성상 매우 많은 양의 먼지 또는 미세먼지에 노출되고, 이들을 걸러 정화하는 역할을 하기 때문에, 상기의 필터 형태들은 수시로 관리자가 현장에 출동하여 교체해주어야 하는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 필터 모듈(500)은 필터가 롤 형태로 권취되어 그 끝단이 송풍팬(400)의 하방을 지나 대향 방향에서 다시 권취되는 형태로서, 설정 시간 경과 후 권출되는 깨끗한 면이 송풍팬(400)의 하방에 위치되고, 송풍팬(400)의 하방에 위치되었던 필터는 권취되어 보관되는 형태를 갖는다.
이를 위하여 필터 모듈(500)은, 공급 롤러(520)와, 공급 롤러(520)에 권취되되 권출되어 노출된 부분이 송풍팬(400)의 하방에 위치되는 권취 필터(510)와, 공급 롤러(520)와 이격되게 구비되어 권취 필터(510)를 권취하는 회수 롤러(530)와, 회수 롤러(530)에 구동력을 제공하는 구동 모터(540)를 포함하여 구성된다.
공급 롤러(520)는, 권취 필터(510)가 권취된 형태로서 송풍팬(400)의 일측 방향에 구비된다. 공급 롤러(520)로부터 권출된 권취 필터(510)는 송풍팬(400)의 하방을 가로질러 송풍팬(400)의 타측 방향에 도달된다.
공급 롤러(520)는 장착 초기에는 권취 필터(510)가 모두 권취되어 외측 가장자리의 직경이 크게 형성되고, 권취 필터(510)가 권출될수록 그 직경이 점점 감소되게 되는데, 이때에도 송풍팬(400)과 권취 필터(510) 사이의 거리가 동일하게 유지될 수 있도록, 공급 롤러(520)로부터 권출되는 권취 필터(510)가 일측 가이드 롤러(미도시)를 지나 송풍팬(400) 하방으로 공급될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
권취 필터(510)는, 송풍팬(400)의 하방을 지나도록 구성되어 송풍팬(400)의 구동시에 송풍팬(400)에 흡입되는 공기중의 이물질을 걸러 공기를 정화하는 역할을 한다. 이를 위하여 권취 필터(510)는 공급 롤러(520)에 권취되어 구비되며, 권출된 부분이 송풍팬(400)의 하방을 지나 회수 롤러(530)에 의해 권취되도록 구성된다.
권취 필터(510)는 일반적인 부직포 필터 형태일 수 있으나, 먼지 뿐만 아니라 미세먼지까지도 흡착 제거할 수 있도록 멜트 블로운(Melt Blown)필터로 구성될 수 있으며, 또는, 부직포 프리 필터와 멜트 블로운 필터가 겹쳐진 형태로 구성될 수도 있다.
회수 롤러(530)는, 송풍팬(400)을 기준으로 공급 롤러(520)의 대향 방향, 즉, 송풍팬(400)의 타측 방향에 구비된다. 공급 롤러(520)로부터 권출된 권취 필터(510)는 송풍팬(400)의 하방을 가로질러 회수 롤러(530)에 권취된다.
회수 롤러(530)는 장착 초기에는 권취 필터(510)가 거의 권취되지 않아 외측 가장자리의 직경이 작게 형성되고, 권취 필터(510)가 권취될수록 그 직경이 점점 증가하게 되는데, 이때에도 송풍팬(400)과 권취 필터(510) 사이의 거리가 동일하게 유지될 수 있도록, 송풍팬(400)의 하방을 지난 권취 필터(510)가 타측 가이드 롤러(미도시)를 지나 회수 롤러(530)에 권취될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
구동 모터(540)는, 회수 롤러(530)에 구동력을 제공하여 회수 롤러(530)가 권취 필터(510)를 권취할 수 있도록 구성되며, 이를 위하여 하우징(100)의 내측에 구비되어 회수 롤러(530)의 회전축(220)과 동력 전달이 가능한 구조로 연결된다.
이러한 구동 모터(540)는 컨트롤러(미도시)에 의해 구동되며, 구동량, 구동 간격등이 컨트롤러에 의해 결정된다.
컨트롤러는 구동 모터(540)의 구동력 또는 송풍팬(400)의 구동력을 결정하는 역할을 하며, 이를 위하여 하우징(100)의 내부에 회로기판 형태로 구비되어 구동 모터(540) 및 송풍팬(400)과 전기적으로 연결된다.
이를 위하여 하우징(100)의 내부 또는 외부에는 미세먼지 센서(미도시)가 더 구비된다. 컨트롤러는 미세먼지 센서로부터 측정값을 입력받으며, 미세먼지 센서의 측정값을 이용하여 송풍팬(400)의 구동력을 결정할 수 있다.
그리고, 컨트롤러는 계산된 송풍팬(400)의 구동력 및 송풍팬(400)의 구동된 시간 정보를 토대로 구동 모터(540)의 구동 여부와 구동량, 구동 간격을 결정한다.
한편, 송풍팬(400) 단독으로 하우징(100) 내부에 기류를 형성하여 필터 모듈(500)로 하여금 이물질을 걸러낼 수 있도록 하는것도 가능하나, 하우징(100) 내부의 기류가 강하면 강할수록 필터 모듈(500)을 통과하는 공기의 양이 많아지고, 공기 정화 효율이 높아질 것은 자명하다.
따라서, 본 발명은, 하우징(100) 내부의 기류를 더욱 강하게 형성할 수 있도록, 하우징(100)의 내측에 위치되며 풍차(200)의 회전축(220)으로부터 방사상으로 연장되어 회전축(220)의 회전시에 하부 방향의 공기를 상부 방향으로 이동시키는 복수의 회전 날개를 포함하는 제 1 보조 기류 형성부(230)가 구비된다.
회전 날개는 통상의 팬의 날개와 유사한 형상으로서 회전시에 공기가 회전 날개의 경사면을 타고 이동하는 것을 이용하여 공기의 흐름을 유발하게 되며, 풍차(200)가 주변 기류의 방향에 관계없이 일방향으로만 회전되므로, 회전 날개에 의해 유발되는 공기의 흐름 역시 동일한 방향으로 형성되게 된다.
이러한 회전 날개는, 복수의 회전 날개가 동일한 높이에 여러 방향으로 구성되고, 이러한 동일 높이에 구성된 회전 날개의 집합이 풍차(200)의 회전축(220)을 따라 여러 층으로 구성될 수 있으며, 또는, 각각의 회전 날개가 풍차(200)의 회전축(220)을 따라 서로 다른 높이에서 서로 다른 방향으로 구성될수도 있다. 이때, 회전 날개 각각이 풍차(200)의 회전축(220)을 따라 서로 다른 높이에 구성되는 경우, 회전 날개의 방향은 중복되는 방향으로 구성될수도 있다. 예를 들어, 1~4번 회전 날개가 서로 다른 높이에서 90도 간격으로 구성되는 경우, 이어지는 5~8번 회전 날개는 5번 회전 날개가 1번 회전 날개와 같은 방향으로, 8번 회전 날개는 4번 회전 날개와 같은 방향으로 구성되게 되는 것이다.
이러한 제 1 보조 기류 형성부(230)는 별도의 전기적 동력원 없이 풍차(200)의 회전력에 의해서만 회전되어 하우징(100) 내부에 상부 방향을 향하는 기류를 형성함으로써, 하우징(100) 내부에 형성되는 기류를 더욱 강하게 하여 공기 정화 효율을 높이게 된다.
한편, 어떠한 공간 내의 공기의 흐름을 강하게 형성하기 위해서는 흡입력을 강하게 하는 방법 외에 배출력을 강하게 하는 방법이 있다. 데스크탑 PC에도 케이스 전면에 흡입팬을 구비하는 이외에 케이스 후면 또는 상면에 배출팬을 구비하는 것이 그 이유이다.
본 발명은, 하우징(100) 내부의 공기의 흐름을 더욱 강하게 형성하기 위하여 하우징(100) 내부의 공기의 배출을 가속하는 제 2 보조 기류 형성부(240)가 구비된다.
제 2 보조 기류 형성부(240)는 하우징(100)의 상방에서 하우징(100)의 상면을 가리는 형상으로 하우징(100)의 상면과 이격되어 구비된다. 즉, 제 2 보조 기류 형성부(240)는 하우징(100)의 상부 커버 역할을 병행하게 되는데, 이를 위하여 풍차(200)의 회전축(220)이 제 2 보조 기류 형성부(240)를 관통하여 제 2 보조 기류 형성부(240)와 결합된다. 제 2 보조 기류 형성부(240)는 풍차(200)의 회전축(220)과의 결합부를 통해 빗물 등이 하우징(100) 내부로 스며들지 않도록 결합부에 실링 등이 부가될 수 있다.
제 2 보조 기류 형성부(240)는 풍차(200)가 회전될 때 풍차(200)의 회전축(220)을 따라 회전되며, 이때 회전력에 의해 하우징(100)의 상면과의 사이에서 하우징(100) 외측으로 공기의 흐름을 유발하여 하우징(100) 내부의 공기의 배출을 가속한다. 이를 위하여 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면에는 중심 방향으로부터 외주연 방향으로 복수의 가속 돌기(241)가 돌출 형성되며, 가속 돌기(241)에 의해 하우징(100)의 상면 개구부를 통해 외부로 배출되는 공기의 경로가 일시적으로 좁아지게 되어 가속된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 풍차(200)의 회전에 의해 제 2 보조 기류 형성부(240)가 회전될 때, 제 2 보조 기류 형성부(240)는 회전축(220) 방향의 특정 지점의 이동 거리보다 외주연 방향의 특정 지점의 이동 거리가 더 길게 된다. 이때, 하우징(100) 내부의 공기는 제 2 보조 기류 형성부(240)와 하우징(100) 상면 사이의 공간을 통해 하우징(100) 외측으로 배출되는데, 제 2 보조 기류 형성부(240)의 시선에서 보면 외측 방향으로 배출되는 공기가 회전 속도를 따라오지 못하고 점차 뒤쳐지는 것으로 보이게 된다.(코리올리 효과: Coriolis effect)
이렇듯 제 2 보조 기류 형성부(240)의 회전 방향의 반대 방향으로 회전하며 토출되는(실제로는 제 2 보조 기류 형성부(240)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전하며 토출되는) 공기를 해당 방향으로 더욱 가속시키기 위하여 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면에 중심 방향으로부터 외주연 방향으로 가속 돌기(241)가 돌출 형성되는 것이다.
가속 돌기(241)는, 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면으로부터 돌출 형성되되 제 2 보조 기류 형성부(240)의 중심 방향으로부터 외주연 방향으로 복수 개가 등간격으로 형성된다. 이러한 가속 돌기(241)는 제 2 보조 기류 형성부(240)가 회전함에 따라 공기가 제 2 보조 기류 형성부(240)의 회전 방향의 역방향으로 이동될 때 공기의 유로를 좁게 하여 가속시키는 역할을 한다. 즉, 제 2 보조 기류 형성부(240)가 회전될 때 제 2 보조 기류 형성부(240)와 하우징(100)의 상면 사이를 지나 외측으로 이동되는 공기는 가속 돌기(241)를 만나 가속 돌기(241)를 타고 넘는 동안 일시적으로 유로가 좁아지게 된다. 따라서, 좁은 유로를 통과하는 공기는 벤츄리 효과(Venturi effect)에 의해 유속이 상승하게 된다. 그리고, 하나의 가속 돌기(241)를 지난 공기는 다시 후속되는 가속 돌기(241)를 적어도 하나 이상 지나며 더욱 가속되어 보다 상승된 속력으로 하우징(100)의 외측으로 토출되게 된다.
이때, 가속 돌기(241)는 유로의 압축 효과가 극대화될 수 있도록 공기가 지나는 제 2 보조 기류 형성부(240)의 평면상 루트와 직교하는 형태로 제 2 보조 기류 형성부(240)의 중심 방향의 일단부로부터 제 2 보조 기류 형성부(240)의 타단부록 갈수록 제 2 보조 기류 형성부(240)의 회전 방향을 향하여 만곡된 형상을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 이러한 가속 돌기(241)에 의한 공기의 가속을 유발하기 위해서는 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면과 하우징(100)의 상면 사이의 거리가 설정 거리 이상이 되면 안된다. 이는 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면과 하우징(100)의 상면 사이의 거리가 멀면 멀 수록 가속 돌기(241)에 의한 유로의 감소 비율이 작아지기 때문이다.
또한, 제 2 보조 기류 형성부(240)의 외주연은 하우징(100)의 외주연보다 외측으로 연장된 형태인 것이 바람직한데, 이는 우천시 바람에 의해 사선 방향으로 내리는 빗물이 제 2 보조 기류 형성부(240)와 하우징(100)의 상면 사이로 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 그리고, 제 2 보조 기류 형성부(240)의 하면 테두리에는 하방으로 돌출 형성된 물막이 돌기(미도시)가 형성되어 제 2 보조 기류 형성부(240)의 상면으로부터 흐르는 물이 제 2 보조 기류 형성부(240)의 외주연을 넘어 하면을 타고 하우징(100)의 내측 방향으로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상술한 각 구성들이 장착된 하우징(100)은 도로변의 시설물에 고정되어야 하는데, 이를 위하여 장착부(600)가 구비된다.
장착부(600)는 하우징(100)의 일측에 결합되고 도로변의 가로등, 보안등, 신호등, 전신주, 난간 등의 지주형 구조물에 고정 가능한 형태로 구성된다.
이를 위하여 장착부(600)는, 하우징(100)의 외측면에 결합되는 브라켓(610)과, 만곡된 형상으로 형성되어 오목한 부분이 상호 마주보도록 일단이 브라켓(610)에 힌지 결합되고 타단에 결합부(621)가 형성되는 한쌍의 홀더(620)를 포함하여 구성된다.
브라켓(610)은, 일측면에 홀더 결합홈(611)이 인입 형성되고 상면으로부터 홀더 결합홈(611)에 이르는 브라켓 홀(614)이 형성된다. 이러한 홀더 결합홈(611)에 홀더(620)의 일단부가 안착된 후 브라켓(610)의 상방으로부터 브라켓 홀(614)에 고정핀(613)을 관통시키면, 고정핀(613)이 브라켓 홀(614)을 지나 홀더(620)에 형성된 홀더 홀(622)에 삽입되어 브라켓(610)과 홀더(620)가 힌지 결합되게 된다.
그리고, 브라켓(610)의 타측면은 하우징(100)의 외측면이 접하도록 하우징(100)이 결합되는데, 이를 위하여 브라켓(610)의 타측면에는 브라켓(610)의 상면으로부터 가이드 홈(612)이 절개되어 형성된다. 가이드 홈(612)은 타측면의 절개부보다 그 내측이 확장된 형태로서, 하우징(100)의 외측면에 고정된 결합 블록(102)이 삽입되어 고정될 수 있도록 구성되며, 이를 위하여 결합 블록(102)은 하우징(100)의 외측면에 고정된 부분보다 그 외측이 가이드 홈(612)의 형상과 대응되는 형상으로 확장된 형태를 갖는다. 이때, 가이드 홈(612)의 하단은 폐쇄된 형태로서, 결합 블록(102)을 브라켓(610)의 상방으로부터 가이드 홈(612)에 삽입할 때, 결합 블록(102)의 하단이 가이드 홈(612)의 하단에 의해 지지될 수 있도록 구성된다. 따라서, 하우징(100)을 들어 결합 블록(102)이 가이드 홈(612)에 삽입되도록 상방으로부터 하방으로 내려놓기만 하면 장착부(600)와 하우징(100)의 결합이 용이하게 달성된다.
홀더(620)는, 지주 형태의 도로변 구조물에 견고히 고정되도록 만곡된 형상으로 형성되어 오목한 부분이 상호 마주보도록 쌍으로 구성되며, 그 일단이 브라켓(610)의 홀더 결합홈(611)에 힌지 결합된다. 이를 위하여 홀더(620)의 일단부에는 홀더 홀(622)이 상하 방향으로 관통 형성되며, 홀더(620)의 일단부를 브라켓(610)의 홀더 결합홈(611)에 안착시킨 후, 고정핀(613)을 브라켓 홀(614) 및 홀더 홀(622)을 모두 관통하도록 삽입하는 것으로 브라켓(610)과 홀더(620)가 힌지 결합된다.
이후, 각 홀더(620)의 타단 사이가 벌어지도록 회동시킨 후 지주형 구조물이 그 사이에 위치되도록 한 후 각 홀더(620)의 타단 사이를 좁아지도록 다시 회동시키며, 각 홀더(620)의 타단에 형성된 결합부(621)를 볼트 등으로 견고히 조여 홀더(620)가 지주형 구조물에 고정될 수 있도록 한다. 만일 이때 두 홀더(620)의 타단이 서로 접할 때까지 홀더(620)를 회동시켰음에도 지주형 구조물의 직경이 홀더(620) 사이의 거리보다 작거나, 또는, 홀더(620)를 최대한 벌렸음에도 지주형 구조물의 직경이 너무 커 홀더(620)를 고정시킬 수 없는 경우에는 홀더(620)를 알맞은 사이즈로 교체하여야 한다. 이 경우 고정핀(613)을 브라켓(610)의 상방으로 뽑아낸 후 적정 사이즈의 홀더(620)를 다시 홀더 결합홈(611)에 안착시키고 고정핀(613)을 재삽입하는 것으로 홀더(620)의 사이즈 교체가 신속히 이루어질 수 있게 된다. 그리고, 이러한 과정을 통해 상부와 하부의 직경이 서로 다른 지주형 구조물에도 상하부의 홀더(620)의 사이즈를 서로 다른 사이즈로 적용하는 것이 가능하여 안정적인 고정이 가능해짐은 물론이다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 도로변에 형성되는 기류를 이용하여 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 송풍팬(400)을 구동시켜 도로변 공기중의 이물질을 제거함으로써, 별도의 외부 전원 소모 없이 도로변의 미세먼지를 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 풍차(200)의 회전력에 의해 회전되어 하우징(100) 내부의 기류 속도를 증가시키는 제 1 보조 기류 형성부(230)가 구비되어서, 미세먼지 제거 효율을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 풍차(200)의 회전력에 의해 회전되어 하우징(100)으로부터 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 제 2 보조 기류 형성부(240)가 구비되어서, 미세 먼지 제거 효율을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 권취되어 구비된 권취 필터(510)가 설정 구동량으로 권출되며 송풍팬(400)의 하방에 위치되므로, 필터의 교체 간격을 증가시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 지주형 구조물과의 고정을 위한 홀더(620)의 사이즈를 신속하고 용이하게 변경할 수 있고, 하우징(100)의 결합도 신속히 이루어져, 노변 설치 시간이 단축되고 설치시 발생되는 교통 사고 등의 안전사고를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
100 : 하우징 101 : 통공
102 : 결합 블록
200 : 풍차 210 : 바람받이부
211 : 회전 지지대 220 : 회전축
230 : 제 1 보조 기류 형성부 240 : 제 2 보조 기류 형성부
241 : 가속 돌기
300 : 발전 모듈 310 : 동력 전달 수단
400 : 송풍팬
500 : 필터 모듈 510 : 권취 필터
520 : 공급 롤러 530 : 회수 롤러
540 : 구동 모터
600 : 장착부 610 : 브라켓
611 : 홀더 결합홈 612 : 가이드 홈
613 : 고정핀 614 : 브라켓 홀
620 : 홀더 621 : 결합부
622 : 홀더 홀

Claims (7)

  1. 도로변에 설치하여 상기 도로변 주변의 이물질을 걸러 제거하는 노변 미세먼지 저감 장치에 있어서,
    중공된 내부를 갖고 상면 일측이 개구되며, 하면 또는 측면 하단 일측에 통공이 형성된 하우징;
    상기 하우징의 상방에 설치되어 상기 도로변에 형성되는 기류에 의해 회전되며, 회전축이 상기 하우징의 내부로 연장되는 풍차;
    상기 하우징의 내측에 구비되어 상기 풍차의 회전축으로부터 회전 동력을 전달받아 전력을 생성하는 발전 모듈;
    상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 제공받아 하방의 공기를 흡입하여 상방으로 토출하는 송풍팬;
    상기 송풍팬의 하방에 구비되어 상기 송풍팬으로 흡입되는 공기중의 이물질을 거르는 필터 모듈;
    상기 하우징의 외측면 일측에 결합되는 장착부;를 포함하며,
    상기 장착부는,
    상기 하우징의 외측면에 결합되는 브라켓;
    만곡된 형상으로 형성되어 오목한 부분이 상호 마주보도록 일단이 상기 브라켓의 일측에 힌지 결합되고 타단에 결합부가 형성되는 한쌍의 홀더;
    를 포함하되,
    상기 브라켓은 일측면에 홀더 결합홈이 인입 형성되고 상면으로부터 상기 홀더 결합홈에 이르는 브라켓 홀이 형성되며, 상기 홀더는 일단부에 상하 방향으로 홀더 홀이 형성되어서, 상기 홀더 결합홈에 상기 홀더의 일단부를 위치시킨 후 고정핀을 상기 브라켓 홀과 상기 홀더 홀을 관통하도록 삽입함으로써, 상기 브라켓과 상기 홀더가 힌지 결합되는 노변 미세먼지 저감 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 내측에 위치되며 상기 풍차의 회전축으로부터 방사상으로 연장되어 상기 회전축의 회전시에 하부 방향의 공기를 상부 방향으로 이동시키는 복수의 회전 날개를 포함하는 제 1 보조 기류 형성부;
    를 포함하는 노변 미세먼지 저감 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징의 상면은 상기 하우징의 직경 미만으로 개구되고,
    상기 하우징의 상방에서 상기 하우징의 상면을 가리는 형상으로 그 하면이 상기 하우징의 상면과 설정 거리 미만으로 이격되되 그 중심이 상기 풍차의 회전축에 결합되어 상기 풍차의 회전시에 함께 회전되는 제 2 보조 기류 형성부;를 포함하며,
    상기 제 2 보조 기류 형성부의 하면은, 중심 방향으로부터 외주연 방향으로 돌출 형성되는 복수의 가속 돌기를 포함하여서 상기 하우징의 상면 개구부를 통해 외부로 배출되는 공기의 경로를 일시적으로 좁아지도록 하여 가속시키는 노변 미세먼지 저감 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터 모듈은,
    공급 롤러;
    상기 공급 롤러에 권취되되 권출되어 노출된 부분이 상기 송풍팬의 하방에 위치되는 권취 필터;
    상기 공급 롤러와 이격되게 구비되어 상기 권취 필터를 권취하는 회수 롤러;
    상기 회수 롤러에 구동력을 제공하는 구동 모터;
    를 포함하는 노변 미세먼지 저감 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 브라켓은 타측면에 접하도록 상기 하우징이 상방으로부터 삽입 장착되는 노변 미세먼지 저감 장치.
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