KR102512569B1 - 공기정화 기능을 가지는 방음터널 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 방음터널은 소음을 방재를 위해 도로의 양측에 설치되는 벽체부와, 상기 벽체부에 지지되어 도로의 상부측을 차단하여 터널부를 이루는 천정부를 구비하며, 상기 벽체부 또는 천정부에 설치되어 터널부 내의 공기를 정화하기 위한 적어도 하나의 공기정화 유닛을 포함한다.

Description

공기정화 기능을 가지는 방음터널{soundproof tunnel with air purification function}

본 발명은 방음터널에 관한 것으로, 더 상세하게는 도심에 설치되어 미세먼지 및 자동차의 주행 시 발생되는 매연과 먼지를 포함하는 공기를 정화시킬 수 있는 공기 정화기능을 가지는 방음터널에 관한 것이다.

일반적으로 고속도로 등의 자동차전용도로, 고가도로 및 교량 등과 같이 많은 차량이 빠른 속도로 통행하는 도로는 차량소음, 매연 및 먼지 등이 많이 발생하게 된다. 특히, 아파트 밀집지역과 같은 주거지역을 통과하는 경우, 주민으로부터 민원 발생의 요인이 되므로 차량의 소음을 차단하기 위한 방음터널이 설치되고 있다.
그러나 이러한 방음터널은 소음을 차단할 수 있으나 차량으로부터 발생되는 매연과 먼지 등의 제거하는 수단을 갖고 있지 않으므로 방음터널 내부의 공기가 오염되는 문제점이 있다.
이러한 점을 감안하여 대한민국 특허등록 제 10-1071209호에는 배기도어가 구비된 방음터널이 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 10-1603192호에는 자연환기가 용이한 방음터널이 게시되어 있다. 게시된 방음터널은 소음을 저감하는 방음 터널로서, 상부에 환기구가 구비된 벽체가 구비되며, 상기 환기구는 벽체의 길이방향을 따라 상호 소정간격을 두고 복수가 형성되고, 상기 처마는 상기 환기구의 외측에 하향 경사지게 배치된 구성을 가진다.
대한민국 실용신안 등록 제10-0824262호는 공기순환유로가 구비된 방음터널이 게시되어 있는데, 이 방음터널은 내부를 통과하는 차량 등에서 발생되는 소음을 저감시킴과 동시에, 내부에서 발생되는 분진의 배출 시 소음이 배출되지 않도록 하는 구성이 게시되어 있다.
상술한 바와 같은 종래의 방음터널의 터널 내부의 오염된 공기 정화시키지 않고 배출하는 구조를 가지고 있으므로 주위의 공기를 오염시키게 되는 문제점이 있다.
특히, 미세먼지가 사회의 문제로 대두되고 있는 상황에서 방음터널 내의 오염된 공개의 배출은 주위의 미세먼지의 오염을 농도를 더욱 높이게 되는 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제 10-1071209호 대한민국 특허등록 제 10-1603192호 대한민국 실용신안 등록 제10-0824262호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 방음터널 내부에서 자동차의 주행으로부터 발생되는 매연, 미세먼지 및 방음터널을 통하여 유입되는 외부의 공기를 정화 할 수 있으므로 주위의 공기를 정화할 있는 공기정화 기능을 가지는 방음터널을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 공기의 비중차 또는 벤츄리 효과를 이용하여 공기정화기유닛으로의 공기 유동성을 향상시킬 수 있는 공기정화 기능을 가지는 방음터널을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공기 정화기능을 가지는 방음터널은 소음을 방재를 위해 도로의 양측에 설치되는 벽체부와, 상기 벽체부에 지지되어 도로의 상부측을 차단하여 터널부를 이루는 천정부를 구비하며,
상기 벽체부 또는 천정부에 설치되어 터널부 내의 공기를 정화하기 위한 적어도 하나의 공기정화 유닛을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 공기정화 유닛은 상기 천정부 또는 벽체부에 설치되는 것으로 상기 터널부의 내부와 연통되는 통로부를 가지는 필터하우징과, 상기 필터하우징의 내부에 설치되어 필터하우징의 통로부를 통과하는 공기를 정화하기 위한 필터유닛을 포함하며, 상기 필터하우징에 상기 공기의 비중 또는 외기의 공기흐름을 이용하여 상기 터널부 내의 오염된 공기를 상기 필터하우징으로 유도하는 유도유닛를 더 구비한다.
상기 유도유닛은 상기 필터하우징의 양측의 단부측으로 경사지게 형성되는 것으로, 배출측이 필터하우징의 입구측의 기류배출방향과 방향으로 기류를 배출하여 필터하우칭의 출구측에 부압이 발생되도록 경사지게 설치되며 상기 입구측이 벽체부와 인접되게 형성된 적어도 하나의 기류유도덕트들을 포함한다.
그리고 상기 기류유도덕트의 하면에는 상기 터널부의 내부와 연통되는 적어도 하나의 기류유입공이 형성되며, 상기 기류유도덕트의 외면의 투과창이 형성되고, 이와 대응되는 내측에는 기류도덕트 내의 공기를 가열하기 위한 복사열판이 설치된다.

본 발명에 따른 공기정화 정화기능을 가지는 방음터널은 자동차의 주행으로인하여 미세먼지, 매연 등으로 오염된 공기를 정화하여 방음터널의 주위로 오염된 공기가 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한 기류유도덕트의 내의 공기를 가열하여 기류의 이동을 원활하게 할 수 있으며, 기류유도덕을 따라 이동하는 공기를 필터링 함으로서 방음터널 주위의 공기를 정화 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 방음터널을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 공기정화 유닛을 발췌하여 도시한 일부절제 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 보조 정화부를 발췌하여 도시한 사시도,
도 4는 유도유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도.

본 발명은 공기정화기능을 가지는 방음터널은 터널의 내부에서 발생되는 공기와 주변의 공기를 정화할 수 있는 것으로, 그 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 공기정화기능을 가지는 방음터널(10)은 소음을 방재를 위해 도로의 양측에 설치되는 벽체부(11)와, 상기 벽체부에 지지되어 도로의 상부측을 차단하여 터널부(14)를 이루는 천정부(15)를 구비한다. 그리고, 상기 벽체부(11)와 천정부(15)의 적어도 일측에는 상기 터널부(14) 내의 오염물질을 정화하기 위한 공기정화유닛(20)이 설치된다.
상기 공기정화유닛(20)은 상기 천정부(15) 또는 벽체부(11)에 설치되는 것으로 상기 터널부의 내부와 연통되는 통로부(22)를 가지는 필터하우징(21)과 상기 필터하우징(21)의 내부에 설치되어 필터하우징(21)의 통로부(22)를 통과하는 공기를 정화하기 위한 필터유닛(30)을 포함하며, 필터하우징(21)에 상기 공기의 비중 또는 외기의 공기흐름을 이용하여 상기 터널부 내의 오염된 공기를 상기 필터하우징으로 유도하는 유도유닛(40)을 구비한다.
그리고 상기 공기정화유닛(20)은 방음터널(10)의 주변공기를 정화시키기 위한 주변공기정화부(60)을 더 구비한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기정화기능을 가지는 방음터널(10)을 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
상기 방음터널(10)의 벽체부(11)는 철골 또는 콘크리트로 이루어진 기둥과 이들 기둥에 의해 지지되는 벽체마감재를 포함하며, 상기 천정부(15)는 기둥들에 의해 지지되는 아치형의 구조물과, 상기 아치형의 구도물에 의해 지지되는 천장마감재를 포함한다. 상기 벽체마감재와 천정마감재는 투명 또는 반투명한 합성수지 판재, 강화유리판 등으로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
상기 방음터널의 길이는 방음의 영역을 구회하는 범위에 따라 달라질 수 있다. 그리고 상기 방음터널은 형상은 상술한 실시예에 의해 한정되는 않고, 설치되는 장소에 다양한 디자인으로 형성될 수 있다.
상기 공기정화유닛(20)의 필터유닛(30)은 가능한 한 공기의 통과저항을 줄이고 미세먼지 또는 미세먼지를 제거할 수 있는 것으로, 습식필터, 부직포, 활성탄 등을 포함하는 필터를 포함할 수 있다. 그러나 필터유닛은 이에 한정되지 않고, 다공성세라믹기체의 필터부재들이 통기가능 한 용기에 저장되어 이루어질 수 있는데, 이 필터유닛은 세척이 가능한 구조를 가질 수 있다.
상기 공기정화유닛의 유도유닛(40)은 공기의 비중차이에 의해 이동하는 상승기류 즉, 굴뚝효과에 의해 이동하는 기류를 상기 필터하우징(21)의 출구측에 필터를 통과한 공기의 배출방향과 같은 방향으로 분사될 수 있도록 함으로써 필터하우징(21)의 상부측에 부압이 작용할 수 있도록 하는 구조를 가진다.
이러한 유도유닛(40)은 천정부의 중앙부로부터 벽체측으로 연장되는 기류유도덕트(41)로 이루어지며, 기류유도덕트(41)는 천정부(15)로부터의 높이를 낮추기 위하여 통로의 단면이 직사각형의 형상으로 이루어지거나 타원형의 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 기류유도덕트(41)은 태양에 의해 쉽게 가열될 수 있도록 알루미늄으로 형성되거나 노출된 상면이 투명한 합성수지재질로 이루어질 수 있으며, 상기 내측에는 복사열을 방출하기 위한 복사열판(미도시)이 설치될 수 있다.
상기 기류유도덕트(41)의 출구측은 상기 필터하우징(21)의 출구측을 통하여 필터링된 공기가 배출되는 방향으로 기류가 토출될 수 있도록 설치된다. 그리고 상기 기류유도덕트(41)의 입구측은 상기 벽체측(11) 측에 위치되며 상기 기류유도덕트(41)의 하면은 천정부에 밀착될 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 기류유도덕트(41)에는 상기 방음터널의 터널부(14)의 내부의 내부공간과 연통되는 적어도 하나의 기류유입공(45)이 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이 유도유닛(70)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 천정부(15)에 설치되는 수직형풍차(71)이 회전축(72)에 설치되어 공기정화유닛(20)으로의 기류 이동을 활성화 시킬 수 있는 송풍팬(73)을 구비할 수 있다. 상기 송풍팬(73)의 회전은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 수평형풍차로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 주변공기정화부(60)는 방음터널의 천장부(15)의 상면중앙부로부터 벽체측으로 연장되는 태양에 의한 가열 시 상승기류통로(62)를 구비한 공기정화덕트(61)와, 상기 공기정화덕트(61)의 내주면에 설치되는 적어도 하나의 공기정화 필터(63)를 구비한다. 상기 공기정화덕트(61)의 상면에는 태양광에 의해 쉽게 가열될 수 있는 재질로 이루어지거나 내부의 공기를 가열할 수 있도록 투명창(65)을 구비할 수 있다. 그리고 상기 공기정화덕트(61)의 입구측에는 공기의 유동이 원활하지 않을 경우 작동되는 송풍팬(미도시)이 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 방음터널은 방음터널을 통과하는 자동차들에 의해 터널의 내부의 공기가 오염되는데, 이 오염된 공기는 천정부(15) 또는 벽체부(11)에 설치된 공기정화유닛(20)의 필터하우징(21)에 설치된 필터유닛(30)을 통과하면서 정화된다. 터널부(14)로부터 공기정화유닛(20)으로의 공기유동은 터널을 통과하는 차량에 의한 터널내부의 압력상승 및 유도유닛(40)으로부터 배출되는 기류에 의해 필터하우징(21)의 출구측에 작용하는 부압에 의해 이루어진다.
즉, 상기 유동유닛(40)은 벽체부(11) 측으로부터 천정부(15)의 상부측으로 경사진 기류유도덕트(41)을 구비하고 있으므로 기류유도덕트내(41)의 기류는 굴뚝효과에 의해 상기 입구측으로 출구측으로 이동하여 토출되게 되는데, 상기 기류유도덕트(41)의 출구측으로부터 토출되는 기류는 필터하우징(21)의 통로부(22)를 통하여 배출되는 방향과 나란한 방향으로 토출됨으로써 통로부(22)의 토출측에 부압이 작용하게 된다. 따라서 터널부(14)의 내부에 오염된 공기는 공기정화유닛(30)의 필터유닛(30)을 통과하면서 정화된다.
이와 같이 정화된 공기가 외부로 배출됨으로써 오염된 공기가 외부로 배출되어 주위의 한경을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 방음터널은 주변공기정화부(60)를 더 구비하고 있으므로 방음터널(10) 주위의 공기를 정화할 수 있다. 공기의 온도에 따른 비중차에 의해 상승기류가 발생되는데, 상승기류통로(62)에는 공기정화 필터(63)가 설치되어 있으므로 주변공기의 정화가 가능하다. 특히 태양광에 의해 상기 공기정화덕트(61)가 가열되는 경우, 굴뚝효과에 의해 상기 기류가 활성화됨으로써 공기정화 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기정화 기능을 가지는 방음터널은 자동차들의 주행에 의한 터널부 내의 오염된 공기가 방음터널의 주위로 확산되는 것을 방지할 수 있으며, 방음터널의 주의 공기를 정화할 수 있으므로 도시의 환경오염을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

1. 소음을 방재를 위해 도로의 양측에 설치되는 벽체부(11)와, 상기 벽체부(11)에 지지되어 도로의 상부측을 차단하여 터널부(14)를 이루는 천정부(15)를 구비하며,
   상기 벽체부(11) 또는 천정부(15)에 설치되어 터널부 내의 공기를 정화하기 위한 적어도 하나의 공기정화 유닛(20)을 포함하며,
   상기 공기정화 유닛(20)은 상기 천정부(15) 또는 벽체부(11)에 설치되는 것으로 상기 터널부(14)의 내부와 연통되는 통로부(22)를 가지는 필터하우징(21)과, 상기 필터하우징(21)의 내부에 설치되어 필터하우징(21)의 통로부(22)를 통과하는 공기를 정화하기 위한 필터유닛(30)을 포함하며, 상기 필터하우징(21)에 상기 공기의 비중 또는 외기의 공기흐름을 이용하여 상기 터널부(14) 내의 오염된 공기를 상기 필터하우징으로 유도하는 유도유닛(40)를 더 구비하며,
   상기 유도유닛(40)은 상기 필터하우징(21)의 양측의 단부측으로 경사지게 형성되는 것으로, 배출측이 필터하우징(21)의 입구측의 기류배출방향으로 기류를 배출하여 필터하우징(21)의 출구측에 부압이 발생되도록 경사지게 설치되며 상기 입구측이 벽체부(11)와 인접되게 형성된 적어도 하나의 기류유도덕트(41)들을 포함하며,
   상기 천정부(15)와 벽체부(11)에는 주변공기정화부(60)가 더 구비되고, 상기 주변공기정화부(60)는 방음터널의 천장부의 상면중앙부로부터 벽체측으로 연장되는 태양에 의한 가열 시 상승기류통로를 구비한 공기정화덕트(61)와, 상기 공기정화덕트(61)의 내주면에 설치되는 적어도 하나의 공기정화 필터63)이 를 구비한 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 방음터널.
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4. 제 1항에 있어서,
   상기 기류유도덕트(41)의 하면에는 상기 터널부(14)의 내부와 연통되는 적어도 하나의 기류유입공(45)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기정화 기능을 가지는 방음터널.
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