KR102260296B1 - 물 분사장치가 장착된 이동수단 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물 분사장치, 물 분사장치가 장착된 청소차 및 고정식 구조물에 대한 것으로서, 물이 담겨져 있는 물탱크; 상기 물탱크로부터 물을 흡입하여 이를 노즐로 공급하는 물펌프; 상기 물펌프에 공급라인을 통해서 연결되며 물펌프에 의하여 공급된 물을 미세먼지 발생원을 향하여 분무시키는 노즐; 및 미세먼지의 농도에 따라서 상기 노즐로 공급되는 물의 압력과 수량을 가변시키는 제어수단을 포함하되,
상기 제어수단에 의하여 노즐로 공급되는 물의 압력 및 수량이 변화됨에 따라서 분무되는 물입자의 크기와 형태가 가변되어 미세먼지의 크기 및 농도에 맞게 미세먼지를 제거하는 물 분사장치에 대한 것이다.

Description

물 분사장치가 장착된 이동수단{Vehicle having the water injection device}
본 발명은 물 분사장치, 물 분사장치가 장착된 청소차 및 고정식 구조물에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 분사되는 물 입자의 크기 및 형상을 가변시켜 대기 중의 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 물 분사장치, 물 분사장치가 장착된 청소차 및 고정식 구조물에 대한 것이다.
최근 미세먼지로 인한 대기 환경오염의 심각성이 날로 고조되고 있고 가시거리 또한 매우 짧아지고 있다. 경유차, 중국발 스모그, 화력발전소, 심지어 숯가마 찜질방 및 생선구이까지도 미세먼지의 발생 주범으로 몰리고 있어 산업 현장과 일반 생활 환경에 위협이 되고 있다. 하지만 범 국가적 차원에서 미세먼지 감축을 위한 다방면의 노력에도 불구하고 발생 오염원 제거에 한계가 있으며 그 효과는 미미한 수준이다.
대기 중 미세먼지 농도를 줄이기 위한 해결책은 크게 두 가지 방향으로 나뉠 수 있는데, 이는 아예 발생 자체를 줄이는 방법과 이미 발생한 미세먼지를 효과적으로 제거하고 대기를 정화시키는 방법이다. 이 중 가장 좋은 방법은 근본적인 문제 해결에 가까운 전자의 방식이다. 미세먼지 발생원을 원천적으로 제거하는 것이 최상의 방법이지만 고도의 경제 성장을 이끄는 산업 현장과 인간 주거 생활 환경에서 발생되는 오염원들을 원천적으로 막는 것은 매우 어려운 문제이다.
한편, 세계보건기구(WHO)는 아황산가스, 질소산화물, 납, 오존, 일산화탄소 등을 포함한 미세먼지를 1급 발암물질로 지정하고 있고, 세계 각국 정부들은 미세먼지 해결을 위해 고심하고 있다. 지난 10여년 간 빠른 공업화를 겪은 중국과 인도에서는 고농도 스모그와 도심지역 분진 문제가 국가적 이슈로 떠올랐고, 공업 산업화를 이끄는 일부 아프리카 지역 역시 대기오염 상태가 심각한 수준에 도달하고 있다.
세계 주요 국가의 미세먼지 농도에 대한 일일 평균 환경 기준을 보면 우리나라는 100㎍/㎥, 일본 100㎍/㎥, 미국 150㎍/㎥, 중국 150㎍/㎥, EU국 50㎍/㎥이며 WHO기준은 50㎍/㎥로 규정하여 대기중 미세먼지를 관리하고 있다.
먼지란 대기 중에 떠다니거나 흩날려 내려오는 입자상 물질을 말하는데, 석탄, 석유 등의 화석연료를 연소시킬 때나 공장, 자동차 등의 배출가스에서 많이 발생한다.
먼지는 입자의 크기에 따라 50㎛ 이하인 총먼지(TSP, Total Suspended Particles)와 입자크기가 매우 작은 미세먼지(PM, Particulate Matter)로 구분한다. 이 중 미세먼지는 지름이 10㎛ 이하인 미세먼지(PM10)와 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세먼지(PM2.5)로 나뉜다. PM10이 사람의 머리카락 지름(50~70㎛)보다 약 1/5~1/7 정도의 크기라면, PM2.5는 머리카락의 약 1/20~1/30에 불과할 정도로 매우 작다.
한편, 수도권 지역은 비산먼지, 자동차 배출원, 주거지역 연료연소 등의 오염원으로 인하여 미세먼지의 농도가 증가되고 있다. 이러한 미세먼지는 기후변화에 영향을 미치고, 시정장애 및 호흡기 질환을 일으키는 주요 대기오염 물질이다. 미세먼지를 저감하기 위해서는 미세먼지의 구성성분이 명확하게 해석되어야 한다. 이러한 미세먼지는 이온, 금속, 탄소 성분으로 이루어져 있으며, 이 중 이온 성분이 30∼50%로 가장 높은 비중을 차지하고 있다. 이온성분을 파악하기 위해 가장 많이 쓰이는 방법은 필터에 입자를 포집한 다음, 증류수로 추출한 뒤 이온크로마토그래피(Ion Chromatography : IC)를 사용하여 양이온과 음이온 성분(NH4 +, Na+, K+, Mg2 +, Ca2 +, SO42 -, NO3 -, Cl-)을 분석하는 것이다.
한편, 대기 중 미세먼지의 농도를 낮추는 가장 간단한 방법은 물로 씻어내는 것이다. 고인 빗물을 고층 빌딩 옥상에서 스프레이 형식으로 뿌리는 방법을 사용한다.
반면, 물을 이용하여 대기 중의 미세먼지를 제거하기 위하여 청소차를 활용하고 있는 경우가 있으며, 특히 기존의 노면의 낙엽, 쓰레기, 모래 등과 같은 노상 쓰레기들을 제거하기 위하여 노즐로 노면에 물을 분사하는 청소차에 대기 중에 물을 분무시키는 노즐을 추가하여 설치한 후에 대기중의 미세먼지를 제거하는 방식이 채용되고 있다.
구체적으로 대기 중에 물을 분사하는 노즐을 설치한 청소차는 대기를 향하여 물을 분사시킴으로서 먼지 입자를 흡수한 후에 대기 중에 먼지 입자를 낙하시켜 대기 중의 미세먼지를 제거하게 된다.
그러나 미세먼지 제거를 위한 청소차는 물탱크를 탑재하고 분사하는 데 있어서 일정한 압력과 세기로만 물을 분사할 뿐 아니라, 분무되는 물 입자의 크기도 조절할 수 없어서 미세먼지를 제거하는데 있어서 효율적이지 못하다.
그 이유는 미세먼지는 주변 환경의 온도와 바람에 따라서 상이하게 되고 특히 먼지 입자의 크기와 미세먼지의 농도가 항상 다르기 때문에, 기존과 같이 물 입자의 크기를 조절할 수 없는 경우에는 미세먼지를 제거하는 효율이 크게 떨어지게 되는 문제점이 있게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 더욱 상세하게는 계절과 환경에 따라서 다양한 크기와 농도를 가지는 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 물 분사장치, 물 분사장치가 장착된 청소차 및 고정식 구조물에 대한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 물 분사장치는, 대기 중의 미세먼지를 제거하기 위한 물 분사장치에 있어서,
물이 담겨져 있는 물탱크;
상기 물탱크로부터 물을 흡입하여 이를 노즐로 공급하는 물펌프;
상기 물펌프에 공급라인을 통해서 연결되며 물펌프에 의하여 공급된 물을 미세먼지 발생원을 향하여 분무시키는 노즐; 및
미세먼지의 농도에 따라서 상기 노즐로 공급되는 물의 압력과 수량을 가변시키는 제어수단을 포함하되,
상기 제어수단에 의하여 노즐로 공급되는 물의 압력 및 수량이 변화됨에 따라서 분무되는 물 입자의 크기와 형태가 가변되어 미세먼지의 크기 및 농도에 맞게 미세먼지를 제거한다.
상기 물 분사장치에서,
상기 물펌프는 유압펌프에서 제공되는 유체의 압력에 의하여 구동될 수 있다.
상기 물 분사장치에서,
상기 제어수단은,
상기 유압펌프에서 물펌프로 제공되는 유체의 양과 압력을 조절함으로서 물의 크기를 가변시키는 비례제어 밸브를 포함할 수 있다.
상기 물 분사장치에서,
상기 유체의 압력은 20 ~ 200bar의 범위에서 조절될 수 있다.
상기 물 분사장치는,
대기 중의 미세먼지 농도를 감지하는 센서부를 더 포함하며,
상기 센서부는 상기 제어수단에 연결되어 외부의 미세먼지 농도에 따라서 상기 비례제어 밸브를 제어할 수 있다.
상기 물 분사장치에서,
상기 센서부는 빛을 발생하는 발광부와, 빛을 검출하는 수광부를 포함하되, 발광부와 수광부 사이에 분포하는 먼지의 양에 따라 수광부에 도달하는 빛의 양의 변화를 감지하여 미세먼지의 양을 측정할 수 있다.
상기 물 분사장치에서,
노즐을 통해서 분무되는 물입자는 수 ~ 수백 마이크로미터의 입경을 가지도록 가변될 수 있다.
상기 물 분사장치에서,
상기 제어수단은 인공지능(AI)에 기반하여 미세먼지 정보알림 기능과 호환되어 날씨의 기상정보를 받아 실시간으로 물 분사량을 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 청소차는 대기 중에 미세먼지를 제거하기 위한 상술한 물 분사장치와, 노면에 물을 분사하여 청소를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 고정식 구조물은, 대기 중에 물 입자를 분무하는 물 분사장치를 이용하여 주변 온도를 낮추면서 미세먼지를 제거할 수 있다.
본 발명은 대기 환경에 맞게 물 분사 형태를 다르게 가변시킴으로서 미세먼지를 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 분사장치가 설치된 청소차를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 유압시스템의 회로구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 유압시스템의 제어방식을 블록도로 나타내는 도면.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
본 발명에 일 실시예에 따른 물 분사장치를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 물 분사장치(100)는 온도가 다른 계절과 환경에 따라 먼지 입자와 공기 중에 부유층이 다르게 형성되므로 이를 제거하기 위해서 먼지 입자를 흡수하기 위한 물 입자의 크기가 달라져야 하고, 이를 감안하여 주변 환경의 온도와 바람의 조건에 따라 물 분사 형태를 다르게 조절할 수 있는 가변압축식 분사장치에 대한 것이다. 물 분사장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 청소차(200)에 설치되어 대기중에 물을 분사시키도록 적용될 수 있다.
이러한 물 분사장치(100)는, 물탱크(110), 물펌프(120), 노즐(130), 유압펌프(140), 비례제어 밸브, 센서부(160) 및 제어수단(170)을 포함한다.
상기 물탱크(110)는 내부에 물이 담겨져 있는 저장용기로서, 청소차(200)의 내부에 설치되어 있게 된다. 이러한 물탱크(110) 내에 담겨진 물은 미세먼지를 제거하기 위한 용도로 사용될 뿐 아니라, 노면 청소용으로도 사용될 수 있게 된다. 물탱크(110)의 용량은 5000L 의 적재용량을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 차량의 크기에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 물펌프(120)는, 상기 물탱크(110)로부터 물을 흡입하여 이를 노즐(130)로 공급하는 것이다. 물펌프(120)는 유압펌프(140)에서 제공되는 유체의 압력에 의하여 구동되는 것이다. 물펌프(120)는 고압 플런저 펌프가 적용될 수 있으며, 20~200 bar 압력을 발생시켜 노즐(130)을 통해 물을 분사시킬 수 있으며 물펌프(120)의 분사유량은 10~80l/min 일 수 있다. 이러한 물펌프(120)는 차량의 내부에 설치되어 있으며 물탱크(110) 주변에 설치되어 있게 된다.
상기 노즐(130)은 물펌프(120)에서 발생한 강한 수압을 대기 중으로 분사하는 것으로서, 물펌프(120)의 분사압력에 따라서 분사되는 물의 입경이 달라질 수 있다. 즉 노즐(130)을 통해서 대기 중으로 분무되는 물입자는 그 크기가 수 ~ 수백 마이크로 미터 범위 내에서 자유롭게 가변되도록 한다. 이러한 노즐(130)은 단일로 설치되는 것도 가능하나 필요에 따라서 다수개를 동시에 설치하는 것도 가능하다.
구체적으로, 20bar의 압력이 가해지는 경우 도 1에 나타난 바와 같이 비교적 입경이 굵은 미스트(mist) 형태의 입자가 분무되고, 압력이 증가될수록 입경이 작아지면서 라이트 포그(light fog), 파인 포그(fine fog), 헤비 포그(heavy fog)의 순으로 입경이 작아지면서 안개형태의 미세입자가 분무된다. 도 2에서는 헤비 포그 형태의 입자가 분무되는 상태를 도시하고 있다.
더 구체적으로 압력에 따른 유량속도와 물 분사와의 상관 관계는 다음과 같다. 노즐로부터 압력을 증가시켜 고압 노즐을 통과한 물은 콘 형상의 분사형태를 가진다. 이때 콘의 공칭 분사각도는 20°~70°를 이루며 분사 형태가 미스트 형태로 부터 헤비 포그 형태로 분사된다.
이때 노즐에 의한 유량속도는 파이프 직경과 크기, 압력에 따라 달라지며, 따라서 물 분사 공칭 각도로 입자의 크기가 조절되어 분사된다. 더욱 상세하게 1/4″ NPT(National Pipe Tapered) 나사 기준할 때 노즐과 압력에 따른 유량속도는 다음과 같다. 압력이 7~20bar 일때 유량속도는 0.04~0.068l/min 이며 이때 공칭 분사 각도는 20°를 형성하여 비교적 큰 입자의 미스트로 분사된다. 압력이 40~70bar 일 때 유량속도는 0.096~0.127l/min이며 이때 공칭 분사각도는 70°를 형성하여 미세한 입자의 라이트 포그로 분사된다. 압력이 100~140bar 일때 유량속도는 0.151~0.179l/min로 더욱 미세한 파인 포그 형태로 분사된다. 압력이 170~200bar 일때 유량속도는 0.197~0.214l/min로 매우 미세한 헤비 포그로 분사되어 초미세먼지를 제거하게 된다.
미세먼지의 입자가 비교적 큰 경 입경을 가진 환경에서는 도 1에 나타난 굵은 미스트 형태의 입자가 분무될 수 있으며, 이 경우 큰 입경의 물입자가 미세먼지와 결합하여 지상으로 낙하하여 미세먼지를 제거할 수 있다.
초미세먼지가 대기 중에 분포되어 있는 경우에는 도 2에 나타난 미세한 안개형태의 입자가 분무될 수 있으며, 이 경우 입경이 작은 수 마이크로미터의 물입자가 미세먼지와 결합하여 지상으로 낙하하여 미세먼지를 제거할 수 있게 된다.
상기 유압펌프(140)는 유체(오일)를 물펌프(120)로 제공하는 것으로서, 유압펌프(140)에서 나오는 고압의 유체가 상기 물펌프(120)로 제공됨으로서 물펌프(120)를 작동할 수 있게 된다. 이러한 유압펌프(140)는 통상적인 펌프가 사용되는 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 비례제어밸브(150)는, 상기 유압펌프(140)에서 물펌프(120)로 제공되는 유체의 양과 압력을 조절함으로서 물의 크기를 가변시키는 것이다. 구체적으로 비례제어밸브(150)는 물펌프(120)에 공급되는 유체의 양을 조절함으로서 토출되는 물의 속도 및 압력을 제어할 수 있는 것이다. 이러한 비례제어밸브(150)는 제어수단(170)과 연결되어 작동하되 전기제어 방식으로 내/외부 피드백을 통해서 비례제어밸브(150)가 작동하게 된다.
상기 센서부(160)는 대기 중의 미세먼지 농도를 감지하는 것으로서, 상기 센서부(160)는 상기 제어수단(170)에 연결되어 외부의 미세먼지 농도 또는 크기에 따라서 상기 비례제어 밸브를 제어한다. 이러한 센서부(160)는 빛을 발생하는 발광부와, 빛을 검출하는 수광부를 포함하되, 발광부와 수광부 사이에 분포하는 먼지의 양에 따라 수광부에 도달하는 빛의 양의 변화를 감지하여 미세먼지의 농도 및 크기를 측정할 수 있다.
상기 제어수단(170)은, 물펌프(120), 비례제어밸브(150), 센서부(160) 및 유압펌프(140)와 연결되어 유압펌프(140)의 온오프 동작을 수행함은 물론, 물펌프(120)에 공급되는 유체의 양과 압력을 미세하게 조절할 수 있게 한다.
특히, 센서부(160)를 통해서 미세먼지의 크기 및 농도가 감지되면, 미세먼지의 크기 및 농도에 따라서 비례제어밸브(150)를 전기적으로 제어함으로서 유체의 양과 압력을 조절하게 한다. 구체적으로 초미세먼지가 고농도로도 대기 중에 덮은 경우에는 유체의 양과 압력을 크게 함으로서 초미세 물입자가 노즐(130)을 통해서 대기 중으로 광범위하게 방출되도록 한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 초미세 물입자가 광범위하게 대기중으로 방출되면 미세먼지에 물입자가 부착됨으로서 미세먼지를 지면으로 낙하시켜 미세먼지를 제거하게 된다.
한편, 청소차(200)에는 브러쉬와 같은 지면에 떨어진 미세먼지를 제거하는 수단이 구비되어 있으므로 지면에 떨어진 미세먼지를 청소차(200)가 흡입하게 된다.
또한, 미세먼지 입자가 비교적 큰 경우에는 유체의 양과 압력을 비교적 작게 함으로서 굵은 물입자가 대기 중으로 방출되도록 하고 이는 미세먼지에 부착되어 미세먼지를 지면으로 낙하시키게 한다.
한편, 본 발명에서는 제어수단(170)이 통신부(171)를 통해서 외부의 통신망과 연결되도록 할 수 있다. 즉, 인공지능에 기반하여 미세먼지 정보알림 기능과 호환되어 외부로부터 날씨 등에 대한 기상정보를 받아서 현재 상태를 파악한 후에 물 분사량을 조절하는 것이 가능하다. 센서부(160)와 함께 외부 정보를 함께 취합하는 경우에는 보다 정확한 정보를 바탕으로 미세먼지를 확실하게 제거하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 도면에서, 도면번호 180, 181, 182, 183, 184 는 각각 오일탱크, 하중감지밸브, 방향조절밸브, 유량조절밸브, 릴리프 밸브로서, 이는 유압펌프(140)에서 통상적으로 사용되는 구성이므로 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 물 분사장치는 다음과 같은 장점을 가진다.
첫째, 비례제어밸브와 제어수단을 통해서 최적 압력과 적정한 유량을 정밀제어 할 수 있어 작업 효율성 매우 높다는 장점이 있다.
둘째, 유압펌프를 포함한 유압시스템에 의한 작동으로 시스템의 고장이 없으며 내구성 우수하다는 장점이 있다.
셋째, 분무되는 물 입자의 크기와 형태를 다양하게 조절할 수 있는 가변 압축식 기능으로 환경에 맞는 작업 호환성 매우 우수하다는 장점이 있다.
넷째, 다양한 크기와 농도의 먼지 입자에 대응하는 수~수백 마이크로미터의 물입자 조절 가능하다는 장점이 있다.
다섯째, 노면을 청소하기 위한 물 분사수단(201)이 설치된 이동식 차량에 탑재가능하며 미세먼지 정보 알림 통신 기능과 연계하여 고농도 미세먼지 지역에 집중 분사할 수 있어 미세먼제 제거 효율 높다는 장점이 있다.
여섯째, 장치의 관리가 우수하고 타 산업분야에 광범위하게 적용 가능하다는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 물 분사장치(100)는 청소차(200)와 같은 이륜식 차량에 설치되는 것에 한정되는 것은 아니며 고정식 구조물에 설치되어 미세먼지를 제거하는데에 활용되는 것이 가능하다.
구체적으로 본 발명의 물 분사장치는, 건물 또는 빌딩과 같은 구조물의 옥상에 설치되어 대기 중에 물 입자를 분무함으로서 미세먼지를 제거함은 물론 주변 기온을 낮게 하는 기능도 수행할 수 있다. 특히 기온이 매우 높은 혹서기에 물 분사장치가 마련된 고정식 구조물을 이용하면 미세먼지 제거와 동시에 기온을 낮추는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 물 분사장치에 대해서 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며 균등한 범위 내라면 확장해석되는 것이 가능함은 물론이다.
100...물 분사장치 110...물탱크
120...물펌프 130...노즐
140...유압펌프 150...비례제어밸브
160...센서부 170...제어수단
200...청소차 201...물 분사수단

Claims (10)

  1. 대기 중의 미세먼지를 제거하기 위한 물 분사장치가 장착된 이동수단에 있어서,
    물이 담겨져 있는 물탱크;
    상기 물탱크로부터 물을 흡입하여 이를 노즐로 공급하며 유압펌프에서 제공되는 유체의 압력에 의하여 구동되는 물펌프;
    상기 물펌프에 공급라인을 통해서 연결되며 물펌프에 의하여 공급된 물을 미세먼지 발생원을 향하여 분무시키고, 물을 공급하는 압력이 커짐에 따라서 분사되는 물의 공칭분사각도가 증가되는 노즐;
    상기 유압펌프에서 물펌프로 제공되는 유체의 압력을 조절하는 비례제어 밸브;
    대기 중의 미세먼지 농도를 감지하는 센서부; 및
    상기 비례제어밸브 및 센서부와 연결되어, 대기 중의 미세먼지 농도 또는 크기에 따라서 상기 비례제어 밸브를 제어하여 상기 노즐로 공급되는 물의 압력과 수량을 가변시키며, 인공지능(AI)에 기반하여 미세먼지 정보알림 기능과 호환되어 날씨의 기상정보를 받아 실시간으로 물 분사량을 조절하는 제어수단을 포함하는 물 분사장치와,
    물탱크로부터 물을 공급받아 미세먼지가 떨어진 노면에 물을 분사하는 물 분사수단과,
    물 분사장치의 동작에 의하여 지면에 떨어진 미세먼지를 제거하는 브러쉬를 포함하되,
    상기 물 분사장치는,
    상기 제어수단에 의하여 노즐로 공급되는 물의 압력 및 수량이 변화됨에 따라서 노즐로부터 분사되는 물의 공칭분사각도가 변화되어 분무되는 물입자의 크기와 형태가 가변되어 미세먼지의 크기 및 농도에 맞게 미세먼지를 제거하는 것을 특징으로 하는 물 분사장치가 장착된 이동수단.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유체의 압력은 20 ~ 200bar의 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 물 분사장치가 장착된 이동수단.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 빛을 발생하는 발광부와, 빛을 검출하는 수광부를 포함하되, 발광부와 수광부 사이에 분포하는 먼지의 양에 따라 수광부에 도달하는 빛의 양의 변화를 감지하여 미세먼지의 농도 및 크기를 측정하는 것을 특징으로 하는 물 분사장치가 장착된 이동수단.
  7. 제1항에 있어서,
    노즐을 통해서 분무되는 물입자는 수 ~ 수백 마이크로미터의 입경을 가지도록 가변되는 것을 특징으로 하는 물 분사장치가 장착된 이동수단.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117427442B (zh) * 2023-12-12 2024-03-01 陕西省环境调查评估中心 一种具有监测和调控空气质量功能的净化装置
CN118384644B (zh) * 2024-06-28 2024-08-23 湖南九九智能环保股份有限公司 一种对称喷雾的风送式喷雾除尘装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101817542B1 (ko) 2017-05-02 2018-01-11 최광철 안개분무에 의한 미세 먼지 제거 시설이 부설된 터널 및 방음벽과 이를 위한 관리시스템
KR101961416B1 (ko) * 2018-11-23 2019-03-22 블락스톤(주) IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템
KR102006492B1 (ko) * 2018-02-23 2019-08-02 보평그린(주) 다기능 포그 마스터 시스템
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102153640B1 (ko) * 2018-01-09 2020-09-08 채규욱 광학식 미세먼지 센서

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101817542B1 (ko) 2017-05-02 2018-01-11 최광철 안개분무에 의한 미세 먼지 제거 시설이 부설된 터널 및 방음벽과 이를 위한 관리시스템
KR102006492B1 (ko) * 2018-02-23 2019-08-02 보평그린(주) 다기능 포그 마스터 시스템
KR101961416B1 (ko) * 2018-11-23 2019-03-22 블락스톤(주) IoT기반 저전력 도로 물분사 시스템
KR102009623B1 (ko) 2019-04-01 2019-08-28 장현실 다기능 클린로드 살수시스템

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