KR102290375B1

KR102290375B1 - 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치

Info

Publication number: KR102290375B1
Application number: KR1020190068103A
Authority: KR
Inventors: 이주열; 박병현; 김해기; 최진식
Original assignee: 주식회사 애니텍
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2021-08-18
Also published as: KR102290375B9; KR20200141283A

Abstract

지하철 승강장에 설치되어 지하철 승강장 내부의 공기에 포함된 미세먼지 및 이산화탄소를 포집 처리하는 공기정화장치가 개시된다. 이를 위해, 지하철 승강장에 설치되는 공기정화장치(100)에 있어서, 일면에 위치하는 제 1 유입구(111a)와 상기 제 1 유입구(111a)상에 배치되는 제 1 흡착필터모듈(620)을 포함하는 제 1 도어(625); 제 1 도어(625)의 배면에 위치하는 제 1 송풍모듈(610); 제 1 흡착필터모듈(620)과 상기 제 1 송풍모듈(610) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 1 내부경로 제공모듈(630); 제 1 도어(625)의 일측에 위치하는 제 2 유입구(111b)와 제 2 유입구(111b)상에 배치되는 제 2 흡착필터모듈(660)을 포함하는 제 2 도어(665); 제 2 도어(665)의 배면에 위치하는 제 2 송풍모듈(650); 제 2 흡착필터모듈(660)과 제 2 송풍모듈(650) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 2 내부경로 제공모듈(670); 및 제 1 송풍모듈(610)과 제 2 송풍모듈(650)에 의해 유동하는 공기를 배출하는 배출구(121);가 제공된다.

Description

지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치{Slim standing type air purifier for subway platform}

본 발명은 공기정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하철 승강장에 설치되어 지하철 승강장 내부의 공기에 포함된 미세먼지를 포집 처리하는 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철의 지하터널 및 지하 승강장 등은 자연환기에 의한 공기의 순환이 어렵고, 미세먼지 등이 그대로 지하공간에 잔존하게 되어, 지하철을 이용하는 사람들의 건강을 위협할 수 있기 때문에 대형급 배기팬을 포함하는 지하구조물 환기시스템을 이용하여 공기를 순환시켜주는 방식을 이용하고 있다.

그러나 최근에 미세먼지 문제가 심각한 사회문제로 이슈화되고 있으며, 특히 미세먼지(PMlO) 오염도가 가장 높은 터널공기가 역사 또는 차량 내부로 유입될 경우 실내 오염도가 증가할 우려가 높다. 그러나, 이러한 미세먼지의 여과는 기존의 기계적 또는 화학적 구성으로 마련되는 기계식 또는 화학식 필터로는 미세먼지를 완벽히 여과하기 어렵고, 비용상의 문제, 범용상의 문제 등으로 한계점이 존재한다.

특히, 지하철이 역사에 정차해 출입문이 열릴 때 열차풍에 의해 지하터널이나 선로 내부로부터 미세먼지가 다시 올라와 승강장 미세먼지 농도가 높게 나타날 수 있다. 이러한 문제를 해결하기에는 기존의 기계식 또는 화학식 필터들은 적합하지 않다.

또한, 이미 운영중인 지하철 승강장의 경우 유동인구가 많아서 승강장 내에 많은 공간을 차지하는 대형 공기정화장치를 설치할 수 없었다. 그리고, 소형 공기정화장치의 경우에는 정화용량이 부족하여 내부공간을 정화하기에는 턱없이 부족했다.

특히, 승강장의 폭이 좁기 때문에 두꺼운 공기정화장치의 경우 승객의 이동을 방해하게 되어 많은 혼잡을 초래한다.

따라서, 기존의 기계식 또는 화학식 필터와 비교하여, 비용상의 문제, 범용상의 문제에서 경쟁력을 갖추고, 지하철의 진입, 도착, 출발 등의 상황에 따라 효과적으로 공기 정화 처리를 수행할 수 있고, 지하철 승강장의 공간을 크게 차지하지 않는 슬림형 공기정화장치를 개발하는 방안이 모색되고 있다.

한국공개특허 제10-2017-0037407호(지하철 터널 공기정화시스템)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은, 지하철 승강장 내부의 벽에 밀착시켜서 승객의 통행을 방해하지 않으면서도 충분한 정화능력을 갖는 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 외부 기기(예 : 휴대폰, 태블릿, 노트북 등)와의 통신을 통해 제어가 가능한 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 공기정화장치의 내부 공간을 절약하여 슬림형으로 제작하기 위해 도어와 흡착필터를 함께 착탈할 수 있는 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 지하철 승강장에 설치되는 공기정화장치(100)에 있어서, 일면에 위치하는 제 1 유입구(111a)와 제 1 유입구(111a)상에 배치되는 제 1 흡착필터모듈(620)을 포함하는 제 1 도어(625); 제 1 도어(625)의 배면에 위치하는 제 1 송풍모듈(610); 제 1 흡착필터모듈(620)과 제 1 송풍모듈(610) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 1 내부경로 제공모듈(630); 제 1 도어(625)의 일측에 위치하는 제 2 유입구(111b)와 제 2 유입구(111b)상에 배치되는 제 2 흡착필터모듈(660)을 포함하는 제 2 도어(665); 제 2 도어(665)의 배면에 위치하는 제 2 송풍모듈(650); 제 2 흡착필터모듈(660)과 제 2 송풍모듈(650) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 2 내부경로 제공모듈(670); 및 제 1 송풍모듈(610)과 제 2 송풍모듈(650)에 의해 유동하는 공기를 배출하는 배출구(121);를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치가 제공된다.

또한, 제 1 유입구(111a)와 제 2 유입구(111b)는 공기정화장치(100)의 전면에서 상하로 위치한다.

또한, 제 1 내부경로 제공모듈(630)의 일측은 제 1 흡착필터모듈(620)에 인접하고, 타측은 제 1 송풍모듈(610)의 중심영역에 인접하는 원추 형상이다.

또한, 제 2 내부경로 제공모듈(670)의 일측은 제 2 흡착필터모듈(660)에 인접하고, 타측은 제 2 송풍모듈(650)의 중심영역에 인접하는 원추 형상이다.

또한, 제 1 도어(625)와 제 1 흡착필터모듈(620)은 공기정화장치(100)로부터 착탈시 같이 착탈되거나 혹은 제 2 도어(665)와 제 2 흡착필터모듈(660)이 공기정화장치(100)로부터 착탈시 같이 착탈된다.

또한, 제 1 송풍모듈(610)의 전류값을 검출하는 제 1 전류센서(960); 제 2 송풍모듈(650)의 전류값을 검출하는 제 2 전류센서(970); 및 제 1 전류센서(960)와 제 2 전류센서(970)의 출력에 기초하여 제 1 흡착필터모듈(620)과 제 2 흡착필터모듈(660)의 교체 주기를 표시하는 제어부(800)를 더 포함한다.

또한, 외부와 유선 또는 무선으로 데이터 통신이 가능한 통신부(850)를 더 포함하고, 제어부(800)는 공기정화장치(100)를 제어하며, 제어부(800)는 통신부(850)를 통해 제어 가능하다.

또한, 배출구(121)는 공기정화장치(100)의 상부에 위치하며, 제 1 송풍모듈(610)과 배출구(121)를 연결하는 제 1 상승경로(635); 및 제 2 송풍모듈(650)과 상기 배출구(121)를 연결하는 제 2 상승경로(675);를 포함한다.

이에 의해, 슬림형 공기정화장치를 지하철 승강장 내부의 벽에 밀착시켜서 설치할 수 있고, 이로 인해 승객의 통행을 방해하지 않으면서도 충분한 정화능력을 발휘하게 된다.

대형의 송풍모듈 한개를 설치할 경우 두께가 두꺼워져 슬림형으로 제작이 불가능하기 때문에 본 발명과 같이 상하로 송풍모듈을 설치하여 충분한 정화능력을 발휘하면서도 전체 외관을 슬림형으로 제작할 수 있었다.

또한, 외부 기기(예 : 휴대폰, 태블릿, 노트북 등)와의 통신을 통해 간편하여 제어가 가능하고, 원격 제어도 가능하다.

또한, 도어와 흡착필터가 함께 착탈될 수 있기 때문에 슬림형 공기정화장치의 내부 공간을 절약할 수 있고, 필터의 유지 보수가 편리하다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치(100)가 개략적으로 도시된 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 슬림형 공기정화장치(100)의 정면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)의 블럭도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)의 측단면도,
도 5는 도 4중 제 1 미세먼지처리부(600)의 부분확대도,
도 6은 도 5중 제 1 도어(625)가 분리되는 상태를 도시한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면에서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호들은 동일한 구성 요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)가 개략적으로 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 슬림형 공기정화장치(100)의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)의 블럭도이다.

본 실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)는 지하철 승강장 내부의 공기에 포함된 미세먼지 및 이산화탄소를 포집처리하여 지하철 승강장 내부 공기를 정화하기 위해 마련된다.

또한, 포집 처리된 공기가 배출되는 경우, 무풍 토출 방식으로 배출되도록 하거나 또는 지하철의 진입, 도착, 출발 등의 상황에 따라 효과적으로 공기 정화 처리를 수행하여, 정화된 공기가 배출되는 과정에서 승객 불쾌감을 최소화한다. 그리고 지하철 승강장 외부의 미세먼지 오염도가 심각한 날에는 외부의 공기가 지하철 승강장 내부로 유입되는 것을 제한하여, 지하철 승강장 내부에 미세먼지 농도가 높은 공기가 유입되는 것을 방지하는 것이다.

이를 위해, 본 지하철 승강장용 공기정화장치(100)는 하우징부, 덕트부 (200), 내부 미세먼지 측정부(300), 이산화탄소 측정부(400), 외부 미세먼지 측정부(500), 미세먼지 처리부(600), 이산화탄소 처리부(700), 제어부(800), 통신부(850), 교체주기 판단부(950) 및 동작 감지부(900)로 구성될 수 있다.

하우징부는, 지하철 승강장용 공기정화장치(100)의 외형을 구성하기 위해 마련된다. 구체적으로, 하우징부는, 지하철 승강장의 내부에 설치되도록 마련되며, 지하철 승강장 내부의 공기가 유입되어, 미세먼지 및 이산화탄소 흡착 처리 후 배출되도록 하는 외형으로 구현될 수 있다. 이를 위해, 하우징부는, 하단에 마련되되, 제 1 유입구(111a)와 제 2 유입구(111b)가 마련되는 제1 하우징(110), 제1 하우징(110)의 상단에 마련되되, 배출구(121)와 상품을 홍보하는 광고판(131)dl 마련되는 제2 하우징(120)으로 구성될 수 있다.

제1 하우징(llO)의 경우, 내부에 수용되는 미세먼지 처리를 위한 흡착필터 및 이산화탄소 처리를 위한 흡착필터의 교체가 용이하도록, 개폐 가능한 서랍구조ㄸ또는 자석으로 착탈 가능한 도어 구조로 구현될 수 있다.

덕트부(200)는 제1, 2 하우징(110, 120)와 연결되어, 지하철 승강장 외부의 공기를 지하철 승강장 내부의 공기와 교환한다. 이로써, 지하철 승강장 내부의 공기의 이산화탄소 농도를 감소시키기 위해, 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입된 공기중 일부가 지하철 승강장 외부로 배출되고, 배출된 공기만큼의 지하철 승강장 외부의 공기가 유입되도록 할 수 있다.

내부 미세먼지 측정부(300)는 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도를 측정하기 위해 마련되며, 이산화탄소 측정부(400)는 지하철 승강장 내부의 이산화탄소 농도를 측정하기 위해 마련된다.

구체적으로, 내부 미세먼지 측정부(300)와 이산화탄소 측정부(400)는, 복수의 측정센서가 구비되어, 각각 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도를 측정하되, 포집처리 후 배출되는 공기의 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도 역시 측정할 수 있다.

외부 미세먼지 측정부(500)는 지하철 승강장 외부의 미세먼지 농도를 측정하기 위해 마련된다. 구체적으로, 외부 미세먼지 측정부(500)는, 지하철 승강장 외부에 마련되어, 측정된 지하철 승강장 외부의 미세먼지 농도에 대한 정보를 제어부 (800)에 전달할 수 있다.

제 1 미세먼지 처리부(600)는 지하철 승강장의 공기가 내부로 유입되도록 하고, 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 포집처리하기 위해 마련된다. 이산화탄소 처리부(700)는 지하철 승강장 내부의 공기가 내부로 유입되도록 하고, 유입된 공기에 포함된 이산화탄소를 포집 처리하기 위해 마련된다.

여기서, 제 1 미세먼지 처리부(600)와 이산화탄소 처리부(700)는 제 1 하우징(110)의 내부에 마련되고, 지면을 기준으로 나란하게 배치되되, 측정된 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도에 따라 개별적으로 동작할 수 있다.

또한, 이산화탄소 처리부(700)는 이산화탄소뿐만 아니라, 지하철 승강장 내부의 냄새를 제거하기 위한 냄새제거 흡착모듈이 추가로 마련될 수 있다.

제어부(800)는 슬림형 공기정화장치(100)의 제반사항을 제어하기 위해 마련된다. 구체적으로, 제어부(800)는, 측정된 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도에 따라 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640) 및 이산화탄소 처리부(700)의 동작 여부를 개별적으로 결정할 수 있다.

예를 들면, 제어부(800)는, 측정된 이산화탄소 농도가 기설정된 이산화탄소 기준값 이상인 경우, 이산화탄소 처리부(700)가 동작되도록 하고, 측정된 지하철 승강장의 미세먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상인 경우, 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)가 동작되도록 하되, 이산화탄소 처리부(700) 및 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640) 중 적어도 하나가 동작하는 경우, 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입된 공기 중 기설정된 양의 공기가 지하철 승강장 외부로 배출되고, 배출된 공기만큼 지하철 승강장 외부의 공기가 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입되도록 할 수 있다.

또한, 제어부(800)는, 이산화탄소 처리부(700) 및 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)중 적어도 하나가 동작하는 경우, 측정된 지하철 승강장 외부의 미세먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상이면, 동작 중인 이산화탄소 처리부(700) 및 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)의 가동률이 증가되도록 하되, 덕트부(200)의 공기 유입 및 배출을 제한할 수 있다..

여기서, 기설정된 양은 실내 공기 중 20% 미만의 양을 의미한다.

그리고 제어부(800)는, 제 1, 2미세먼지 처리부(600, 640) 및 이산화탄소 처리부(700)중 적어도 하나의 처리부가 동작하면, 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도 중 적어도 하나의 값과 포집 처리되어 배출되는 공기의 미세먼지 농도 및 이산화탄소 농도 중 적어도 하나의 값을 비교하여, 미세먼지 농도 저감 효율 및 이산화탄소 저감효율 중 적어도 하나의 저감효율이 포함된 공기정화 정보를 산출할 수 있다.

또한, 제어부(800)는, 지하철의 진입, 도착, 출발 등의 상황에 따라 효과적으로 공기 정화 처리를 수행하기 위해, 지하철의 관제실 서버로부터 지하철의 지하철 승강장 진입, 지하철 승강장 도착 및 지하철 승강장 출발 여부가 수신되도록 하여, 제1 미세먼지 측정센서(310)를 통해 측정된 지하철 승강장 내부의 미세 먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상인 경우에도, 지하철이 지하철 승강장을 출발한 이후에만, 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)가 동작하도록 할 수 있다.

그리고 제어부(800)는, 정화된 공기가 배출되는 과정에서 승객 불쾌감을 최소화하기 위해, 동작감지센서(910)로부터 인체의 움직임이 감지되면, 제1 미세먼지 측정 센서(310)를 통해 측정된 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상인 경우에도, 제 1, 2미세먼지처리부(600, 640)의 동작이 제한되도록 할 수 있다.

동작 감지부(900)는 배출구 주변에 인체의 움직임을 감지하기 위해 마련된다.

한편, 지하철 승강장용 공기정화장치(100)는 전술된 제1, 2 하우징(110, 120), 덕트부(200), 내부 미세먼지 측정부(300), 이산화탄소 측정부(400), 외부 미세먼지 측정부(500), 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640), 이산화탄소 처리부(700), 제어부(800) 및 동작감지부(900) 이외에 통신부(850)，열교환부(미도시) 및 정보 표시부(미도시)가 추가적으로 구성될 수 있다.

통신부(850)는 유선 또는 무선 통신을 통해 외부기기와 데이터를 송수신할 수 있고, 이를 이용하여 제어부(800)를 제어할 수 있다. 유선통신의 일예로는 유선 인터넷, 인트라넷, LAN 등이 될 수 있다. 무선 통신의 일예로는 4G, 5G, 와이파이, 블루투스, 적외선 통신, 무선 인터넷 통신, 지그비 통신 등이 될 수 있다. 외부기기는 핸드폰, 태블릿, 노트북 뿐만 아니라 중앙 통제실의 서버컴퓨터(또는 기상청 서버) 등이 될 수 있다. 이러한 통신부(850)를 통해, 지하철 승강장이 위치하는 지역의 미세먼지 농도에 대한 정보를 수신하여 제어부(800)에 전달할 수 있으며, 지하철의 관제실 서버로부터 지하철의 지하철 승강장진입, 지하철 승강장 도착 및 지하철 승강장 출발 여부를 수신할 수 있다.

열교환부는 지하철 승강장 내부와 지하철 승강장 외부의 온도차가 발생되는 경우, 덕트부(200)를 통해 배출되는 지하철 승강장 내부의 공기와 덕트부(200)를 통해 유입되는 지하철 승강장 외부의 공기 간에 열교환이 이루어지도록 하기 위해 마련된다.

구체적으로, 열교환부는 덕트부(200)와 연결되어, 배출되는 지하철 승강장 내부의 공기와 덕트부(200)를 통해 유입되는 지하철 승강장 외부의 공기간에 열교환이 이루어지도록 하되, 열교환이 완료되면, 지하철 승강장 내부의 공기는 배출되고, 지하철 승강장 외부의 공기는 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입되도록 할 수 있다.

정보 표시부(예 : LCD 패널)는, 공기정화 정보가 산출되면, 산출된 공기정화 정보를 표시하기 위해 마련된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬림형 공기정화장치(100)의 측단면도이고, 도 5는 도 4중 제 1 미세먼지처리부(600)의 부분확대도이며, 도 6은 도 5중 제 1 도어(625)가 분리되는 상태를 도시한 도면이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 도어(625)의 상부에 제 2 도어(665)가 위치한다. 제 1 도어(625)에는 제 1 흡착필터모듈(620)이 설치되어 제 1 도어(625)와 제 1 흡착필터모듈(620)이 함께 착탈된다. 제 1 도어(625)의 전면에는 제 1 유입구(111a)가 형성되어 실내 공기를 유입한다.

제 1 내부경로제공모듈(630)은 원추형상이며, 일단은 큰 반경을 가지며 제 1 도어(625)에 가깝게 배치되고, 타단은 상대적으로 작은 반경을 가지며, 제 1 송풍모듈(610)의 중심영역에 인접하거나 연결된다. 제 1 내부경로제공모듈(630)은 제 1 흡착필터모듈(620)를 통과한 공기가 자연스럽게 제 1 송풍모듈(610)로 유입되도록 안내하는 가이드 역할을 한다. 제 1 송풍모듈(610)은 모터와 송풍팬으로 구성되며, 제 1 상승경로(635)를 통해 상부의 배출구(121)로 공기를 송풍한다.

제 2 내부경로제공모듈(670)은 원추형상이며, 일단은 큰 반경을 가지며 제 2 도어(665)에 가깝게 배치되고, 타단은 상대적으로 작은 반경을 가지며, 제 2 송풍모듈(650)의 중심영역에 인접하거나 연결된다. 제 2 내부경로제공모듈(670)은 제 2 흡착필터모듈(660)를 통과한 공기가 자연스럽게 제 2 송풍모듈(650)로 유입되도록 안내하는 가이드 역할을 한다. 제 2 송풍모듈(650)은 모터와 송풍팬으로 구성되며, 제 2 상승경로(675)를 통해 상부의 배출구(121)로 공기를 송풍한다.

덕트부(200)는 제1, 2 하우징(110, 120)과 연결되어, 지하철 승강장 외부의 공기를 지하철 승강장 내부의 공기와 교환하여 지하철 승강장 내부의 공기의 이산화탄소 농도를 감소시키기 위해, 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입된 공기중 일부가 지하철 승강장 외부로 배출되고, 배출된 공기만큼의 지하철 승강장 외부의 공기가 유입되도록 할 수 있다. 이를 위해, 덕트부(200)는, 배출덕트(210), 유입덕트(220), 배출밸브(230) 및 유입밸브(240)로 구성될 수 있다.

배출덕트(210)는 제1, 2 하우징(110, 120)과 연결되어, 제1 흡착필터 모듈(620) 또는 제3 흡착필터 모듈(720)을 거쳐 배출되는 공기 중 기설정된 양의 공기가 지하철 승강장 외부로 배출되도록 하기 위해 마련된다.

유입덕트(220)는 제1, 2 하우징(110, 120)과 연결되어, 배출된 공기만큼 지하철 승강장 외부의 공기가 제1, 2 하우징(110, 120)의 내부로 유입되도록 하기 위해 마련된다. 예를 둘면, 배출덕트(210)는 제 2 하우징(120)의 후면에 연결되어, 제1 상승경로(635) 또는 제 2 상승경로(675)를 따라 제1, 2 흡착필터모듈(620, 660) 또는 제3 흡착필터모듈(720)을 거쳐 배출되는 공기 중 기설정된 양의 공기가 지하철 승강장 외부로 배출되도록 한다. 유입덕트(220)는 제1 하우징(110)의 후면에 연결되어, 배출된 공기만큼 지하철 승강장 외부의 공기가 제1 하우징(110)의 내부로 유입되도록 하여, 유입된 지하철 승강장 외부의 공기가 제1 상승경로(635) 또는 제 2 상승경로(675)를 따라 이송되도록 할 수 있다.

배출밸브(230)는 배출덕트(210)의 개폐 여부를 결정하기 위해 마련되며, 유입 밸브(240)는 유입덕트(220)의 개폐 여부를 결정하기 위해 마련된다. 구체적으로 배출밸브(230) 및 유입밸브(240)는 제어부(800)에 의해, 배출덕트(210) 및 유입 덕트(220)의 개폐 여부가 결정되면, 결정된 결과에 따라 배출덕트(210) 및 유입덕트(220)를 개방하거나 또는 폐쇄할 수 있다.

즉, 제어부(800)는 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)가 동작하는 경우, 측정된 지하철 승강장 외부의 미세먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상인 경우, 배출밸브(230) 및 유입밸브(240)를 제어함으로써, 배출덕트(210) 및 유입덕트(220)가 폐쇄되도록 할 수 있다.

내부 미세먼지 측정부(300)는, 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도를 측정하되, 미세먼지 포집처리 후 배출되는 공기의 미세먼지 농도 역시 측정하기 위해, 유입구 주변에 마련된다. 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도를 측정하는 제1 미세먼지 측정센서(310)와 배출구 주변에 마련되어, 미세먼지가 포집처리되어 배출되는 공기의 미세먼지 농도를 측정하는 제2 미세먼지 측정센서(320)가 구비될 수 있다.

이산화탄소 측정부(400)는, 지하철 승강장 내부의 이산화탄소 농도를 측정하되, 이산화탄소 포집처리 후 배출되는 공기의 이산화탄소 농도 역시 측정하기 위해, 지하철 승강장 내부의 이산화탄소 농도를 측정하되, 이산화탄소 포집 처리 후 배출되는 공기의 이산화탄소 농도 역시 측정하기 위해, 유입구 주변에 마련되어, 지하철 승강장 내부의 이산화탄소 농도를 측정하는 제1 이산화탄소 측정센서(410)와 배출구 주변에 마련되어, 이산화탄소가 포집처리되어 배출되는 공기의 이산화탄소 농도를 측정하는 제2 이산화탄소 측정센서(420)가 구비될 수 있다.

외부 미세먼지 측정부(500)는 지하철 승강장 외부의 미세먼지 농도를 측정하기 위해 외부 미세먼지 측정센서(510)가 구비될 수 있다.

제 1 미세먼지 처리부(600)는 지하철 승강장 내부의 공기가 내부로 유입되도록 하고, 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 포집처리하기 위해, 제1 송풍모듈(610), 제1 흡착필터 모듈(620) 및 제1 내부경로 제공모듈(630)로 구성될 수 있다. 제 2 미세먼지 처리부(640)는 지하철 승강장 내부의 공기가 내부로 유입되도록 하고, 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 포집처리하기 위해, 제2 송풍모듈(650), 제2 흡착필터 모듈(660) 및 제2 내부경로 제공모듈(670)로 구성될 수 있다.

제1 송풍 모듈(610)은 지하철 승강장 내부의 공기가 내부로 유입되도록 하기 위해 마련된다. 구체적으로 제1 송풍 모듈(610)은 제1 하우징(110)의 내부에 배치되어, 미세먼지가 포함된 지하철 승강장 내부의 공기가 제1 하우징(110)의 내부로 유입되도록 할 수 있다.

제1 흡착필터 모듈(620)은 유입된 공기에 포함된 미세먼지를 포집처리하기 위해 마련된다. 구체적으로 제1 흡착필터 모듈(620)은, 제 1 유입구(111a)의 후면에 배치되어, 제1 송풍 모듈(610)에 의해, 미세먼지가 포함된 지하철 승강장 내부의 공기가 제 1 유입구(111a)를 통해 제1 하우징(110)의 내부로 유입되는 과정에서 미세먼지를 흡착처리할 수 있다.

이를 위해, 제1 흡착필터 모듈(620)은, 세척 가능하여 반영구적으로 이용할 수 있도록 마련되며, 정전필터(eletric filter), 에어필터(air filter) 또는 헤파필터(hepa filter) 등으로 구현되는 제1 흡착필터와 제1 흡착필터가 수용되도록 하는 제1 흡착필터 수용함으로 구성될 수 있다.

제 2 도어(665)는 제 1 도어(626)와 동일 구성을 갖고, 제 1 송풍모듈(610)은 제 2 송풍모듈(650)과 동일 구성을 갖고, 제 1 흡착필터모듈(620)은 제 2 흡착필터모듈(660)과 동일 구성을 갖고, 제 1 내부경로제공모듈(630)은 제 2 내부경로제공모듈(670)과 동일한 구성을 갖는다.

제1 상승경로(635)는 상부로 갈수록 단면적이 작아져서 공기가 상단으로 상승하도록 하되, 상승하는 공기의 유속이 빨라지도록 한다. 이로써 내부에 유입된 공기가 제 1 송풍모듈(610)의 상단으로부터 배출구(121)까지 별도의 송풍수단이 없이도 이송되도록 함으로써, 포집 처리된 공기가 배출되는 경우, 무풍 토출 방식으로 배출되도록 할 수 있다.

제2 상승경로(675)는 상부로 갈수록 단면적이 작아져서 공기가 상단으로 상승하도록 하되, 상승하는 공기의 유속이 빨라지도록 한다. 이로써 내부에 유입된 공기가 제 2 송풍모듈(650)의 상단으로부터 배출구(121)까지 별도의 송풍수단이 없이도 이송되도록 함으로써, 포집 처리된 공기가 배출되는 경우, 무풍 토출 방식으로 배출되도록 할 수 있다. 필요한 경우 제 1, 2 상승경로(635, 675)를 연통시켜 함께 배출구(121)를 통해 배출되도록 한다.

이산화탄소 처리부(700)는 지하철 승강장 내부의 공기가 내부로 유입되도록 하고, 유입된 공기에 포함된 이산화탄소를 포집처리하기 위해, 제3 송풍 모듈(710), 제3 흡착필터 모듈(720) 및 제3 내부경로 제공모듈(730)로 구성될 수 있다. 이때, 이산화탄소 처리부(700)는 제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)의 일측에 배치되어, 제1 하우징(110)의 내부 좌측과 우측에 나란하게 배치될 수 있다.

제3 송풍 모듈(710)은 지하철 승강장의 공기가 내부로 유입되도록 하기 위해 마련되며, 제1 송풍 모듈(610)과 나란하게 배치될 수 있다.

제3 흡착필터 모듈(720)은 유입된 공기에 포함된 이산화탄소를 포집처리하기 위해 마련된다. 이를 위해, 제3 흡착필터모듈(720)은, 공기 중에 포함된 이산화탄소를 흡착시켜 포집처리하기 위한 제3 흡착필터와 제3 흡착필터가 수용되도록 하는 제3 흡착필터를 수용함으로 구성될 수 있다. 제3 흡착필터 모듈(720) 역시 제1 흡착필터 모듈(620)과 나란하게 배치될 수 있다.

제3 내부경로 제공모듈(730)은 유입된 공기가 제3 흡착필터 모듈(720)을 거쳐 배출되도록 하는 제3 내부경로를 제공하기 위해 마련된다. 구체적으로, 제3 내부경로 제공모듈(730)은, 제1 상승경로(635)와 유사하게 단면의 형상이 지면과 멀어질수록 지면과 평행한 단면적의 크기가 작아지도록 형성된다. 제3 송풍 모듈(710)에 의해, 지하철 승강장 내부의 공기가 유입구를 통과하여 제3 흡착필터 모듈(720)을 거쳐 이산화탄소가 포집처리되면, 포집처리된 공기가 상단으로 상승하도록 하되, 상승하는 공기의 유속이 빨라지도록 하여, 내부에 유입된 공기가 송풍 모듈의 상단으로부터 배출구(121)까지 별도의 송풍수단이 없이도, 이송되도록 할 수 있다.

또한, 제1, 2, 상승경로(635, 675) 및 제3 내부경로 제공 모듈(730)은 물리적으로 분리되지 않고, 하나의 내부경로를 제공할 수 있으며, 이 경우, 하나의 내부경로에 단수의 배출덕트(210) 및 유입덕트(220)가 연결될 수 있다. 각각의 내부경로 제공 모듈이 물리적으로 분리된 경우에는, 배출덕트(210) 및 유입덕트(220)가 복수로 마련되어, 각각의 내부경로 제공 모듈에 각각의 배출덕트(210) 및 유입 덕트(220)가 연결될 수 있다.

제 1, 2 미세먼지 처리부(600, 640)는, 제1, 2 흡착필터 모듈(620, 660) 만으로 미세먼지 농도의 저감효율이 부족하다고 판단되는 경우에, 추가적으로 유입되는 공기의 포집 처리가 가능하도록, 전술한 제1, 2 송풍 모듈(610, 650), 제1, 2 흡착필터 모듈(620, 660) 및 제1, 2 내부경로 제공모듈(630, 670) 이외에, 헤파필터모듈(미도시) 또는 정전식 롤필터 모듈(미도시)을 추가로 마련할 수 있다.

헤파 필터 모듈(미도시) 또는 정전식 롤필터 모듈(미도시)은, 제 1 유입구(111a)와 제1 송풍 모듈(610) 사이에 마련되어, 제 1 유입구(111a)를 통해 유입되는 지하철 승강장의 공기를 1차적으로 포집 처리할 수 있다 .

동작 감지부(900)는 배출구 주변에 인체의 움직임을 감지하기 위해, 동작 감지센서(910)가 구비될 수 있다.

교체주기 판단부(950)는 제 1 전류센서(960)와 제 2 전류센서(970)로 구성된다. 제 1 전류센서(960)는 제 1 송풍모듈(610)로 인입되는 전류의 양을 검출한다. 만약 제 1 흡착필터모듈(620)에 먼지가 많이 쌓이면 제 1 흡착필터모듈(620)의 전후로 압력차이가 발생한다. 따라서, 부하의 증가로 제 1 송풍모듈(610)을 가동시키기 위한 전류치가 상승한다. 제 1 전류센서(960)는 이러한 전류치를 검출하여 제어부(800)로 전송한다. 제어부(800)는 제 1 전류센서(960)의 전류치가 미리 입력된 기준치를 초과하는 경우 필터의 교체시기가 된 것으로 판단하여 알람을 표시하거나 관리자에게 필터교체 알람을 전송한다.

제 2 전류센서(970)는 제 1 전류센서(960)와 동일하게 제 2 송풍모듈(650)의 전류치를 검출하여 제어부(800)로 전송한다. 제어부(800)는 제 1, 2 전류센서(960, 970)의 검출된 전류치를 기초로 하여 제 1, 2 흡착필터모듈(620, 660)의 교체필요성을 표출하게 된다.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 도어(625)는 자석, 후크 방식등으로 제 1 하우징(110)으로부터 착탈 가능하다. 이 때, 제 1 흡착필터모듈(620)도 제 1 도어(625)와 함께 착탈된다. 이로써 관리자는 제 1 도어(625)를 분리한 후, 제 1 도어(625)로부터 편리하게 제 1 흡착필터모듈(620)를 교체할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

100 : 공기정화장치
110 : 제 1 하우징
111a : 제 1 유입구
111b : 제 2 유입구
120 : 제 2 하우징
121 : 배출구
131 : 광고판
200 : 덕트부
210 : 배출덕트
220 : 유입덕트
230 : 배출밸브
240 : 유입밸브
300 : 내부 미세먼지 측정부
310 : 제1 미세먼지 측정센서
320 : 제2 미세먼지 측정센서
400 : 이산화탄소 측정부
410 : 제1 이산화탄소 측정센서
420 : 제 2 이산화탄소 측정센서
500 : 외부 미세먼지 측정부
510 : 외부 미세먼지 측정센서
600 : 미세먼지처리부
610 : 제1 송풍 모듈
620 : 제1 흡착필터모듈
625 : 제 1 도어,
630 : 제1 내부경로 제공 모듈,
635 : 제 1 상승경로,
640 : 제 2 미세먼지 처리부,
650 : 제 2 송풍모듈,
660 : 제 2 흡착필터모듈,
665 : 제 2 도어,
670 : 제 2 내부경로 제공모듈,
675 : 제 2 상승경로,
700 : 이산화탄소 처리부
710 : 제3 송풍 모듈
720 : 제3 흡착필터모듈
730 : 제 3 내부경로 제공 모듈
800 : 제어부,
850 : 통신부,
900 : 동작 감지부
910 : 동작 감지센서,
950 : 교체주기판단부,
960 : 제 1 전류센서,
970 : 제 2 전류센서.

Claims

지하철 승강장에 설치되는 미세먼지와 이산화탄소를 포집하는 공기정화장치(100)에 있어서,
지하철 승강장용 공기정화장치(100)의 외형을 구성하는 하우징부;
일면에 위치하는 제 1 유입구(111a)와 상기 제 1 유입구(111a)상에 배치되는 제 1 흡착필터모듈(620)을 포함하는 제 1 도어(625);
상기 제 1 흡착필터모듈(620)과 나란히 배치되고, 이산화탄소를 포집하는 제3 흡착필터모듈(720);
상기 제 1 도어(625)의 배면에 위치하는 제 1 송풍모듈(610);
상기 제 1 흡착필터모듈(620)과 상기 제 1 송풍모듈(610) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 1 내부경로 제공모듈(630);
상기 제 1 도어(625)의 일측에 위치하는 제 2 유입구(111b)와 상기 제 2 유입구(111b)상에 배치되어 미세먼지를 제거하는 제 2 흡착필터모듈(660)을 포함하는 제 2 도어(665);
상기 제 2 도어(665)의 배면에 위치하는 제 2 송풍모듈(650);
상기 제 2 흡착필터모듈(660)과 상기 제 2 송풍모듈(650) 사이의 공기 유동을 안내하는 제 2 내부경로 제공모듈(670);
상기 제 1 송풍모듈(610)과 상기 제 2 송풍모듈(650)에 의해 유동하는 공기를 배출하는 배출구(121);
상기 제 1 송풍모듈(610)의 전류값을 검출하는 제 1 전류센서(960);
상기 제 2 송풍모듈(650)의 전류값을 검출하는 제 2 전류센서(970);
상기 제 1 전류센서(960)와 상기 제 2 전류센서(970)의 출력에 기초하여 상기 제 1 흡착필터모듈(620)과 상기 제 2 흡착필터모듈(660)의 교체 주기를 표시하는 제어부(800);
상기 배출구(121) 주변에 인체의 움직임을 감지하기 위해, 동작 감지센서(910)가 구비된 동작 감지부(900);
제 1 전류센서(960)와 제 2 전류센서(970)로 구성되어 필터의 교체시기를 판단하는 교체주기 판단부(950); 및
외부와 유선 또는 무선으로 데이터 통신이 가능한 통신부(850);를 포함하고,
상기 하우징부는 하단에 마련되되, 제 1 유입구(111a)와 제 2 유입구(111b)가 마련되는 제1 하우징(110);
제1 하우징(110)의 상단에 마련되되, 배출구(121)와 상품을 홍보하는 광고판(131)이 마련되는 제2 하우징(120);으로 구성되고,
상기 제1 하우징(110)의 경우, 내부에 수용되는 미세먼지 처리를 위한 흡착필터 및 이산화탄소 처리를 위한 흡착필터의 교체가 용이하도록, 개폐 가능한 서랍구조 또는 자석으로 착탈 가능한 도어구조로 구성되고,
상기 제 1 유입구(111a)와 상기 제 2 유입구(111b)는 상기 공기정화장치(100)의 전면에서 상하로 위치하며,
상기 제 1 내부경로 제공모듈(630)의 일측은 상기 제 1 흡착필터모듈(620)에 인접하고, 타측은 상기 제 1 송풍모듈(610)의 중심영역에 인접하는 원추 형상이고,
상기 제 2 내부경로 제공모듈(670)의 일측은 상기 제 2 흡착필터모듈(660)에 인접하고, 타측은 상기 제 2 송풍모듈(650)의 중심영역에 인접하는 원추 형상이며,
상기 제 1 도어(625)와 상기 제 1 흡착필터모듈(620)은 상기 공기정화장치(100)로부터 착탈시 같이 착탈되거나 혹은 상기 제 2 도어(665)와 상기 제 2 흡착필터모듈(660)이 상기 공기정화장치(100)로부터 착탈시 같이 착탈되고,
상기 제어부(800)는 상기 공기정화장치(100)를 제어하며,
상기 제어부(800)는 상기 통신부(850)를 통해 제어 가능하고,
상기 제어부(800)는, 정화된 공기가 배출되는 과정에서 승객 불쾌감을 최소화하기 위해, 상기 동작감지센서(910)로부터 인체의 움직임이 감지되면, 제1 미세먼지 측정 센서(310)를 통해 측정된 지하철 승강장 내부의 미세먼지 농도가 기설정된 미세먼지 기준값 이상인 경우에도, 제 1, 2미세먼지처리부(600, 640)의 동작이 제한되도록 하며,
상기 제 1, 2 전류센서(960, 970)는 각각 상기 제 1, 2 송풍모듈(610, 650)로 인입되는 전류의 양을 검출하여, 제어부(800)로 전송하고, 상기 제어부(800)는 제 1, 2 전류센서(960, 970)의 전류치가 미리 입력된 기준치를 초과하는 경우 상기 제 1, 2 흡착필터모듈(620, 660)의 필터의 교체시기가 된 것으로 판단하여 알람을 표시하거나 관리자에게 필터교체 알람을 전송하며,
상기 배출구(121)는 상기 공기정화장치(100)의 상부에 위치하며,
상기 제 1 송풍모듈(610)과 상기 배출구(121)를 연결하고, 상부로 갈수록 단면적이 작아져서 유속을 빠르게 하는 제 1 상승경로(635); 및
상기 제 2 송풍모듈(650)과 상기 배출구(121)를 연결하고, 상부로 갈수록 단면적이 작아져서 유속을 빠르게 하는 제 2 상승경로(675);를 포함하고,
되는 것을 특징으로 하는 지하철 승강장의 슬림형 공기정화장치.
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