KR102549430B1 - 복합필터장착형 스마트 공기청정차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정화차량의 정화방법에 관한 것으로서, 하나의 구동부를 가지는 정화차량이 이동하면서 효율적으로 대기 및 노면을 정화하는 정화차량 및 정화방법을 제공한다.

Description

복합필터장착형 스마트 공기청정차량{COMPOSITE FILTER MOUNTED SMART AIR PURIFICATION VEHICLE}

본 발명은 대기 및 노면을 정화하는 정화차량에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 본 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 공기정화장치는 실내 또는 차량 내부와 같이 밀폐가능한 공간 내의 오염된 공기를 내부로 강제흡입하여 다양한 필터와 살균유닛을 통해 먼지, 유해물질 및 유해가스를 포집 제거한 후 정화공기를 다시 토출시키는 구조로 형성된다. 이러한 공기정화장치는 통상 예를 들어 천정이나 차체의 대시보드와 같은 일정한 장소에 고정 설치되므로, 공기정화가 필요한 현장으로 이동시켜 사용하는 데 한계가 있다.

최근에는 이동차량에 공기정화유닛을 탑재하여 이동하면서 주변공기를 정화시키는 이동식 공기정화장치도 개발되고 있다. 이러한 이동식 공기정화장치의 일 예로, 등록특허공보 제10-1827474호에는 필터의 오염도를 측정하여 필터의 청소시기와 교체시기를 작업자에게 시각적으로 알려주어 효율적인 필터 관리를 할 수 있는 흡입력이 향상된 에어젯팅 시스템 및 미세먼지 방출 억제 필터제어 시스템이 적용된 도로 분진흡입차가 개시된다. 또한 공개특허공보 제10-2010-0010668호에는 도로의 이물질 및 먼지 청소시 물을 이용하지 않고도 빠르고 신속하게 청소할 수 있고 작업효율이 향상되는 노면 청소 차량용 공기정화장치가 개시된다. 또한 등록특허공보 제10-1715391호에는 보조 구동 엔진의 매연 저감이 가능한 습식 노면 청소차가 개시된다.

그러나 종래의 이동식 공기정화장치는 단순히 필터의 오염도를 시각적으로 확인 가능함으로써 청소시기와 교환시기를 쉽게 알 수 있는 효과를 제공하는 데 그치고 있어, 정화차량이 효율적으로 이동하여 대기를 정화시키는 데에는 한계가 있다.

또한 종래의 이동식 공기정화장치는 노면이나 대기 중 어느 하나를 선택하여 정화를 수행할 뿐 노면과 대기를 동시에 정화하지 않아 노면과 대기를 동시에 정화시키는 데에 한계가 있다.

또한 종래의 이동식 공기정화장치는 정화를 위한 흡입력을 생성하기 위해 차량 엔진과는 별도로 보조 구동엔진을 사용하므로, 하나의 차량 엔진을 사용하여 차량의 이동과 정화를 동시에 수행하는 데에 한계가 있다.

등록특허공보 제10-1827474호 공개특허공보 제10-2010-0010668호 등록특허공보 제10-1715391호에

본 발명은 일 실시예를 통하여, 하나의 구동부를 가지는 정화차량이 이동하면서 효율적으로 대기 및 노면을 정화하는 정화차량 및 정화방법을 제공하고자 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 동력을 발생시키는 구동부를 포함하고, 오염된 영역을 정화하는 정화차량의 제어방법에 있어서, 정화의 대상이 될 목표영역을 설정하는 영역설정단계; 상기 목표영역의 오염도에 따라 목표영역 간의 순위를 설정하는 순위설정단계; 및 상기 설정된 순위에 따라 상기 목표영역을 연결하는 노선을 설정하는 노선설정단계;를 포함하는 정화차량의 정화방법을 제공한다.

상기 노선설정단계는 상기 정화차량이 상기 구동부를 이용하여 이동함에 따라 상기 구동부에 의해 상기 노선이 설정될 수 있다.

상기 노선설정단계는 상기 목표영역의 오염도가 기준치를 초과한 경우, 상기 정화차량이 상기 오염도가 기준치를 초과한 목표영역에 최단시간 내에 도달하도록 노선이 설정될 수 있다.

상기 노선설정단계는 상기 목표영역의 오염도가 기준치를 초과하지 않은 경우, 상기 정화차량이 상기 구동부를 이용하여 이동함에 따라 상기 구동부에 가해지는 부하량을 최소화하도록 노선이 설정될 수 있다.

상기 정화차량이 이동함에 따라 상기 구동부에 가해지는 부하량이 기준치를 초과하는 경우 상기 정화차량은 주위 대기에 살수될 수 있다.

또한, 본 발명은 동력을 발생시키는 구동부를 포함하고, 오염된 목표영역을 정화하는 정화차량의 제어방법에 있어서, 상기 정화차량 주위 대기가 상기 구동부의 동력을 사용하여 정화되는 제1정화단계 및 상기 정화차량의 하방에 위치한 노면이 상기 구동부의 동력을 사용하여 정화되는 제2정화단계를 포함하며, 상기 제1정화단계 및 상기 제2정화단계 중 하나 이상이 수행됨에 따라 상기 목표영역이 정화되는 정화단계; 및 상기 정화단계 시작 이후에 수행되며, 상기 정화단계에서 상기 구동부에 가해지는 부하량보다 크기가 작은 부하량이 상기 구동부에 가해지는 부하감소단계;를 포함하는 정화차량의 제어방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 제1정화단계는 상기 정화차량 주위의 대기를 흡입하여 제1필터를 통과시킨 후 배출하는 제1흡입모션; 상기 흡입된 대기로부터 전기를 이용하여 이물질을 제거하는 전기집진모션; 및 상기 흡입된 대기를 살균하는 살균모션;이 수행되며, 상기 전기집진모션 및 상기 살균모션은 상기 구동부에 의해 상기 정화차량이 이동함에 따라 상기 구동부에 가해지는 부하량과 상기 구동부에 의해 상기 제1흡입모션의 수행됨에 따라 상기 구동부에 가해지는 부하량의 합의 크기에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.

상기 정화차량은 상기 노면을 정화하도록 승하강 운동을 하는 노즐부를 포함하며, 상기 제2정화단계는 상기 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 제2필터를 통과시킨 후 배출하는 제2흡입모션; 상기 노즐체가 상기 노면으로 하강하는 하강모션; 및 상기 노즐체가 상기 노면으로부터 승강하는 승강모션;이 수행될 수 있다.

상기 정화차량은 상기 대기를 이동시켜 상기 제1필터를 통과시키는 제1송풍팬; 및 상기 노면의 이물질이 포함된 공기를 이동시켜 상기 제2필터를 통과시키는 제2송풍팬;을 포함하며, 상기 부하감소단계는 상기 제1송풍팬 및 상기 제2송풍팬이 기준치 이하로 회전하는 저회전모션; 및 공기탱크에 미리 저장된 압축공기를 상기 제2필터에 분사하여 상기 제2필터로부터 이물질을 분리시키는 블로우모션;이 수행되는 냉각단계를 포함할 수 있다.

상기 부하감소단계는 상기 구동부에 의해 압축공기가 상기 공기탱크에 미리 저장되는 충전단계를 포함할 수 있다.

상기 정화차량의 이동구간은 내리막 및 평지로 이루어진 제1구간; 제1경사의 오르막으로 이루어진 제2구간; 및 상기 제1경사보다 더 큰 제2경사의 오르막으로 이루어진 제3구간;을 포함하며, 상기 충전단계는 상기 정화차량이 상기 제1구간을 이동할 때에만 수행될 수 있다.

또한, 본 발명은 동력을 발생시키는 구동부를 포함하고, 오염된 목표영역 및 상기 목표영역 상호간을 연결하는 노선 중 하나 이상을 정화하는 정화차량의 제어방법에 있어서, 상기 정화차량이 상기 노선을 따라 이동하는 동작에 의해 상기 구동부에 가해지는 부하량에 대한 정보를 외부로부터 수신하는 정보수신단계; 상기 구동부의 동력을 이용하여 상기 정화차량 주위를 정화하는 정화단계; 및 상기 정화단계에서 상기 구동부에 가해지는 부하량보다 적은 부하량이 상기 구동부에 가해지는 부하감소단계;를 포함하며, 상기 수신된 정보를 기초로 부하량을 판단한 후, 상기 정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상의 수행 여부가 상기 판단된 부하량에 의존적으로 설정되는 제1설정단계; 및 상기 정화차량이 상기 노선을 따라 이동하는 동안, 상기 제1설정단계에서 수행 여부가 설정된 상기 정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상이 적어도 한 번 수행되는 제1수행단계;를 포함하는 정화차량의 제어방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 정화단계는 제1송풍팬이 상기 정화차량 주위의 대기를 이동시켜 제1필터를 통과하도록 하는 제1정화단계; 및 제2송풍팬이 상기 노면의 이물질이 포함된 공기를 이동시켜 상기 제2필터를 통과하도록 하는 제2정화단계;를 포함하며, 상기 제1설정단계는 상기 부하량의 크기에 따라 상기 제1정화단계, 상기 제2정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상의 수행여부가 설정될 수 있다.

상기 부하감소단계는 상기 제1송풍팬 및 상기 제2송풍팬이 기준치 이하로 회전하는 저(低)회전모션 및 공기탱크에 미리 저장된 압축공기를 상기 제2필터에 분사하여 상기 제2필터로부터 이물질을 분리시키는 블로우모션이 수행되는 냉각단계; 및 상기 공기탱크에 상기 구동부를 이용하여 압축공기를 미리 저장하는 저장모션이 수행되는 충전단계;를 포함할 수 있다.

상기 제1설정단계는 상기 저회전모션이 상호 인접하여 순차적으로 수행되도록 설정된 두 개의 상기 정화단계 사이에서 수행되도록 설정되며, 상기 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상기 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료되면 상기 저장모션 또는 상기 블로우모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

상기 제1설정단계는 상기 부하량이 제1기준치를 초과하면, 성기 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상기 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료된 이후에 블로우모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

상기 제1설정단계는 상기 블로우모션이 종료되면, 상기 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상기 상호 인접한 두 개의 정화단계가 다시 수행된 이후 상기 저장모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

상기 정화단계는 제1송풍팬이 상기 정화차량 주위의 대기를 이동시켜 제1필터를 통과하도록 하는 제1정화단계; 제2송풍팬이 상기 노면의 이물질이 포함된 공기를 이동시켜 상기 제2필터를 통과하도록 하는 제2정화단계; 및 상기 구동부를 이용하여 상기 정화차량 주위에 살수하는 제3정화단계;를 포함하며, 상기 제1설정단계는 상기 부하량이 제1기준치를 초과하면, 성기 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상기 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료된 이후에 블로우모션이 수행되도록 설정되며, 상기 부하량이 상기 제1기준치보다 더 큰 제2기준치를 초과하면, 상기 제3정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상이 수행되도록 설정될 수 있다.

상기 제3정화단계 종료 후 상기 제2필터의 막힘이 감지되면, 상기 제1부하량이 상기 제1기준치보다 낮게 형성될 수 있는 노선이 설정될 수 있다.

상기 제1부하량이 상기 제1기준치보다 낮게 형성되는 노선이 설정되면, 상기 노선을 따라 상기 정화차량이 이동하면서 상기 공기탱크에 상기 구동부를 이용하여 압축공기를 미리 저장하는 저장모션이 수행될 수 있다.

상기 정화차량이 상기 목표영역에 도착하면, 상기 정화차량이 상기 목표영역 내부에서 이동하는 동작에 의해 상기 구동부에 가해지는 부하량에 대한 정보를 상기 정화차량에 마련된 부하량측정부를 이용하여 측정하는 정보측정단계; 상기 측정된 부하량을 판단한 후, 상기 정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상의 수행 여부가 상기 판단된 부하량에 의존적으로 설정되는 제2설정단계; 및 상기 정화차량이 상기 목표영역 내부에서 이동하는 동안, 상기 제2설정단계에서 수행 여부가 설정된 상기 정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상이 적어도 한 번 수행되는 제2수행단계;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 물품을 적재할 수 있는 적재부가 구비된 차량; 상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 주위 대기를 흡입하여 정화하는 상단정화부; 상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 하방에 위치한 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 정화하는 하단정화부;를 포함하며, 상단정화부는 대기가 유입되는 상단흡입부; 상기 상단흡입부로부터 유입된 공기로부터 이물질을 제거하며, 상기 이물질이 제거된 공기를 선택적으로 살균하도록 형성되는 상단집진부; 상기 상단집진부로부터 배출된 흡입하여 상기 차량의 외부로 배출하는 상단배출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정화차량을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 상단배출부는 상기 상단집진부와 연통하며, 상기 상단집진부의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 상단송풍덕트; 상기 상단송풍덕트 내부의 공기를 이동시켜 상기 상단집진부의 공기를 상단송풍덕트로 유입시키는 상단송풍부; 상기 상단송풍덕트의 상단부에 상하방향으로 길게 연장되는 가상의 회전축을 중심으로 회전하도록 결합하는 제1상단배출덕트; 상기 제1상단배출덕트에 상하방향으로 회전하도록 결합하는 제2상단배출덕트;를 포함할 수 있다.

상기 상단배출부는 상기 제2상단배출덕트의 말단에 구비되어 물을 분사하도록 형성되는 물분사부; 물을 저장하여 상기 물분사부로 공급하는 물공급부; 상기 물공급부로부터 상기 물분사부까지 물을 안내하는 유로부; 및 상기 제1상단배출덕트 및 상기 제1상단배출덕트 각각에 구비되어 상기 유로부를 지지하는 유로지지부;를 더 포함할 수 있다.

상기 유로지지부는 상기 제1상단배출덕트에 구비되며, 상기 유로부가 고정 지지되는 제1지지링부; 상기 제2상단배출덕트에 구비되며, 상기 유로부가 고정 지지되는 제2지지링부; 상기 제1상단배출덕트에 결합하는 제1탄성체; 상기 제2상단배출덕트에 결합하는 제2탄성체; 및 일측이 제1탄성체에 의해 지지되고 타측이 제2탄성체에 의해 지지되며, 상기 유로부를 이동 가능하게 지지하는 제3지지링부;를 포함할 수 있다.

상기 상단배출부는 상기 상단송풍덕트의 일측에 구비되며, 상기 제1상단배출덕트의 외주면과 치형 결합하여 상기 제1상단배출덕트에 회전력을 전달하는 덕트회전장치를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 물품을 적재할 수 있는 적재부 및 상기 적재부의 선단에 연결되어 동력을 발생시키는 구동부가 구비된 차량; 상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 주위 대기를 흡입하여 정화하는 상단정화부; 상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 하방에 위치한 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 정화하는 하단정화부;를 포함하며, 상기 상단정화부는 유입된 공기로부터 이물질을 제거하며, 상기 이물질이 제거된 공기를 선택적으로 살균하도록 형성되는 상단집진부; 및 상기 적재부에 의해 자중이 지지되며, 상기 상단집진부의 후방에 위치하며, 상기 상단집진부로부터 배출된 공기를 흡입하여 상기 차량의 외부로 배출하는 상단배출부;를 포함하며, 상기 하단정화부는 상기 노면 상의 이물질이 포함된 공기가 유입되도록 형성되는 하단흡입부; 상기 상단배출부의 후방에 구비되며, 상기 하단흡입부로부터 전달된 공기에 포함된 이물질을 제거하는 하단집진부; 및 상기 하단집진부로부터 공기를 흡입하여 상기 차량의 외부로 배출하는 하단배출부;를 포함하는 정화차량을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.

상기 상단배출부는 상기 상단집진부와 연통하며, 상기 상단집진부의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 상단송풍덕트; 및 상기 상단집진부의 후방에 구비되며, 상기 상단송풍덕트 내부에 구비되는 상단송풍팬을 회전시켜 상기 상단집진부의 공기를 상단송풍덕트로 유입시켜 상기 상단배출부로 전달하는 상단송풍부;를 포함하며, 상기 하단배출부는 상기 상단송풍덕트의 후방에 구비되어 상기 하단집진부와 연통하며, 상기 하단집진부의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 하단송풍덕트; 및 상기 하단송풍덕트 내부에 구비되는 하단송풍팬을 회전시켜 상기 하단집진부의 공기를 하단송풍덕트로 유입시키는 하단송풍부;를 포함할 수 있다.

상기 상단송풍부는 상기 상단송풍팬이 제1회전축을 중심으로 회전하도록 상기 상단송풍팬에 동력을 전달하며, 상기 하단송풍부는 상기 하단송풍팬이 제2회전축을 중심으로 회전하도록 상기 하단송푼팬에 동력을 전달하며, 상기 제1회전축 및 상기 제2회전축은 상호 평행할 수 있다.

상기 적재부는 상기 차량구동부에 결합하는 전면과, 상기 전면의 반대편에 위치한 후면과, 전면과 후면을 연결하는 한 쌍의 측면을 포함하며, 상기 제1회전축은 상기 한 쌍의 측면 중 일 측면에 인접하고, 상기 제2회전축은 상기 한 쌍의 측면 중 타 측면에 인접할 수 있다.

상기 하단배출부는 상기 하단송풍덕트와 연통하며 상방으로 연장되는 하단배출덕트를 더 포함하며, 상기 제2상단배출덕트는 공기를 후방으로 배출하며, 상기 하단배출덕트는 공기를 상방으로 배출하며, 상기 제2상단배출덕트보다 상기 한 쌍의 측면 중 타 측면에 더 가까울 수 있다.

상기 하단집진부는 상기 하단흡입부와 연통하는 제1가이드덕트; 상기 상단송풍덕트의 후방에 구비되며, 상기 제1가이드덕트를 통해 전달된 공기로부터 이물질을 제거하는 필터부; 및 상기 필터부를 통과한 공기를 상기 하단송풍덕트로 안내하는 제2가이드덕트;를 포함하며, 상기 제1가이드덕트는 상기 상단송풍덕트 및 상기 필터부 사이에 구비되며, 상기 제2가이드덕트는 상기 필터부의 상방 및 상기 하단송풍덕트의 후방에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 하나의 구동부를 가지는 정화차량이 이동하면서 효율적으로 대기 및 노면을 정화하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정화차량이 현재위치로부터 하나 이상의 목표영역까지 효율적으로 이동하면서 정화를 수행하도록 정화차량을 안내하는 노선을 설정하효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정화차량이 하나의 구동부의 동력을 이용하여 대기 및 노면을 정화하는 경우 구동부에 과부하가 가해지는 것을 예방하기 위해서 구동부의 부하량을 일시적으로 감소시키는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정화차량이 노선의 경사도 등 노선을 따라 이동할 때 예상되는 부하량에 대한 정보를 외부로부터 미리 수신하고, 수신된 부하량을 고려하여 구동부에 과부하가 가해지지 않도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 정화차량의 배출덕트에 연결되어 물을 공급하는 유로부의 처짐 및 꼬임을 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 대기를 정화하기 위한 상단정화부와 노면을 정화하는 하단정화부를 차량의 적재부 상에 효율적으로 배치하여 차량의 전체적인 크기를 줄이는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량을 개략적으로 설명하는 측면도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 정화차량을 개략적으로 설명하는 평면도이다.
도 3은 도 1에서 도시된 정화차량을 개략적으로 설명하는 후면도이다.
도 4는 도 1에서 도시된 정화차량의 상단배출부를 나타내는 도면이다.
도 5는 상단배출부에 유로부가 지지되는 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은 도 1에서 도시된 정화차량의 하단정화부를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 하단집진부의 필터부 및 필터부에 공기를 분사하여 이물질을 털어내는 구조를 설명하는 도면이다.
도 9는 정화방법을 수행하는 정화차량의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 정화차량의 오염도 측정부 및 목표영역에 설치된 오염도 측정 센서를 나타내는 도면이다.
도 11은 정화차량의 정화를 위한 노선설정을 설명하기 위해 지도 상에 정화차량의 현재 위치 및 정화의 대상이 되는 목표영역이 나타나도록 한 도면이다.
도 12 및 도 13은 노선설정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 노선설정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 15는 설정된 노선을 따라 이동하면서 정화를 수행하고, 목표영역에 도착한 후 목표영역을 정화하는 정화방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 하나의 구동부를 이용하여 효율적으로 정화하는 정화방법을 나타내는 순서도이다.

이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)을 개략적으로 설명하는 측면도이며, 도 2는 도 1에서 도시된 정화차량(1)을 개략적으로 설명하는 평면도이며, 도 3은 도 1에서 도시된 정화차량(1)을 개략적으로 설명하는 후면도이며, 도 4는 도 1에서 도시된 정화차량(1)의 상단배출부(130)를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)은 정화차량(1)을 이동시키기 위해 구동력을 제공하는 구동부(10), 구동부(10) 후단에 결합하며 화물이나 장치가 적재되도록 형성되는 적재부(30), 적재부(30)에 구비되며 차량 주위 대기를 흡입하여 정화하는 상단정화부(100), 적재부(30)에 구비되며 차량 하방에 위치한 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 정화하는 하단정화부(200), 물을 저장하여 공급하는 물공급부(40), 구동부(10)의 동력을 상단정화부(100)나 하단정화부(200) 등이 사용할 수 있도록 변환하여 전달하는 동력전환부(20), 제어신호를 생성하여 전달하는 제어부(50)를 포함한다.

여기서, 정화차량(1)은 이동 또는 정지상태에서 상단정화부(100) 및 하단정화부(200) 중 하나 이상을 이용하여 대기 및 노면 중 하나 이상을 정화한다. 그리고 정화차량(1)은 본 명세서에서 공기청정차량(1)으로도 지칭된다.

구동부(10)는 내연기관, 전기모터 등 차량에 동력을 제공하는 장치이면 제한이 없이 사용될 수 있다. 정화차량(1)이 이동하거나 정화를 수행할 때에는 구동부(10)의 동력을 사용하므로 구동부(10)에 부하량이 가해진다. 구동부(10)에 가해지는 부하량 즉, 정화차량(1)에 가해지는 부하량은 정화차량(1)이 이동하는 노선의 오르막 경사도가 높을수록 증가한다. 또한 정화차량(1)에 가해지는 부하량은 상단정화부(100) 및 하단정화부(200)의 전체 흡입력이 높을수록 증가한다. 정화차량(1)에는 단일한 구동부(10)가 구비되며, 하나의 구동부(10)를 이용하여 정화차량(1)의 이동 및 정화차량(1)의 정화가 수행된다.

상단정화부(100)는 외기를 흡입하는 상단흡입부(110), 상단흡입부(110)로부터 유입된 공기로부터 이물질을 제거하며 이물질이 제거된 공기를 선택적으로 살균하도록 형성되는 상단집진부(120), 상단집진부(120)로부터 배출된 흡입하여 차량의 외부로 배출하는 상단배출부(130)를 포함한다.

상단흡입부(110)는 구동부(10)의 후방에 구비되며, 상단흡입부(110)를 통해 흡입된 공기는 차량의 후방으로 이동하게 된다.

상단집진부(120)는 적재부(30)에 구비되며, 프리필터(pre-filter)부(121), 전기집진부(122) 및 공기살균부(123)를 포함한다.

프리필터(pre-filter)부는 상단흡입부(110)를 통해 유입된 공기로부터 최초로 이물질을 제거하는 역할을 수행한다. 프리필터부(121)는 기계적인 집진기술에 의해 제작되는 필터일 수 있으며, 전기집진부(122)에 비해 비교적 큰 이물질을 제거할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

전기집진부(122)는 전력을 공급받아 프리필터부(121)를 통과한 공기로부터 이물질을 2차 제거하는 역할을 수행한다. 전기집진기는 정전력(精電力)을 이용하여 분진 및 mist 등의 입자들을 코로나 방전에 의해 하전시켜, 전계에 의해서 집진전극 표면으로 이동 포진하는 장치로서 중유연소 보일러를 비롯하여 발전소, 시멘트소성로, 유리용해로, 제철제강로, 소각로 등 주로 다량의 분진이 배출되는 곳에 오염물질을 제거하는데 효율적으로 사용되고 있으며, 정전기력에 의해서 포집하기 때문에 기계적인 집진기술에 비해 입경이 10-20㎛보다 작은 입자의 제진에 효과적이다. 또한 먼지의 성상에 따른 영향이 적어서 많은 문제가 일어나지 않고 장기간 운전이 가능하다. 공해방지에서부터 유기물의 회수, 제품의 품질향상, 공기조화 등 환경보전과 공업생산의 분야에서 매우 광범위하게 채용되고 있다.

공기살균부(123)는 전력을 공급받아 전기집진부(122)를 거쳐 유입된 공기 속 미생물·박테리아·바이러스 등을 제거하는 역할을 수행한다. 공기살균부(123)는 자외선(UV), 광촉매(Photocatalyst), 플라즈마 등을 이용하여 공기 속 살균을 수행할 수 있다.

상단배출부(130)는 상단집진부(120)와 연통하며 상단집진부(120)의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 상단송풍덕트(131), 상단송풍덕트(131) 내부의 공기를 이동시켜 상기 상단집진부(120)의 공기를 상단송풍덕트(131)로 유입시키는 상단송풍부(136), 상단송풍덕트(131)의 상단부에 상하방향으로 길게 연장되는 가상의 회전축을 중심으로 회전하도록 결합하는 제1상단배출덕트(132), 제1상단배출덕트(132)에 상하방향으로 회전하도록 결합하는 제2상단배출덕트(133)를 포함한다.

상단송풍덕트(131)는 내부에 상단송풍팬(미도시)을 수용하도록 형성되며, 공기살균부(123)와 연결되도록 전단부에 상단연결부가 구비된다. 상단연결부는 공기살균부(123)와 상단송풍부(136)를 상호간 연통시킨다.

상단송풍부(136)는 적재부(30)에 구비되는 브라켓에 의해 지지되며, 상단송풍팬에 동력을 전달한다. 상단송풍부(136)는 자전하는 제1회전축을 포함하며, 동력전환부(20)로부터 밸트 등을 통해 동력을 전달받도록 제1회전축상으로 연장 형성된다.

여기서 동력전환부(20)는 구동부(10)와 차량바퀴를 연결하는 차량회전축 상에 구비되어 차량회전축의 회전력을 필요한 형태의 동력, 전력 등으로 변환하여 각 장치에 전달하도록 형성된다. 따라서 동력전환부(20)는 복수의 장치를 포함한 수 있다.

상단송풍부(136)는 상단송풍팬(미도시)이 제1회전축을 중심으로 회전하도록 동력전환부(20)로부터 전달받은 동력을 상단송풍팬에 전달한다.

제1상단배출덕트(132)는 상단송풍덕트(131)의 상단부에 자전 가능하게 결합하도록 형성된다. 제1상단배출덕트(132)는 외주에 치형이 형성되며, 상단송풍덕트(131)의 일측에 구비되는 덕트회전장치(135)와 치형 결합한다. 덕트회전장치(135)는 회전력을 발생시켜 제1상단배출덕트(132)가 자전하도록 제1상단배출덕트(132)에 전달한다.

제2상단배출덕트(133)는 제1상단배출덕트(132)에 상하방향으로 회전하도록 결합하도록 힌지부(137a)를 통해 결합한다. 이에 따라 제1상단배출덕트(132)는 지면에 수직이 되도록 유지되거나 상하방향으로 연장되는 회전축 상에서 자전을 한다. 제2상단배출덕트(133)는 지면에 수평이 되도록 유지되거나, 힌지부(137a)를 중심으로 상하방향으로 각각 대략 30정도 회전한다.

제2상단배출덕트(133)는 작동실린더(137)부로부터 동력을 전달받아 제1상단배출덕트(132)에 대해 회전한다. 작동실린더(137)부는 길이방향으로 신장 및 수축할 수 있으며, 일단이 제1상단배출덕트(132)에 회전 가능하게 결합하고 타단이 제2상단배출덕트(133)에 회전 가능하게 결합한다.

제2상단배출덕트(133)의 말단에는 말단커버(134)가 구비된다. 말단커버(134)는 덕트로 형성되며, 제2상단배출덕트(133)보다 단면적이 더 넓다. 말단커버(134) 내부에는 외부로부터 물을 공급받아 말단커버(134) 외부로 분사할 수 있는 물분사부(139)가 구비된다.

물분사부(139)는 물공급부(40)와 유로부(H)를 통해 연결된다. 유로부(H)는 상단송풍덕트(131), 제1상단배출덕트(132) 및 제2상단배출덕트(133)의 외주면에 구비되며, 유로지지부에 의해 지지된다.

한편, 제1상단배출덕트(132) 및 제2상단배출덕트(133)는 결합부분에서 공기의 누설을 방지하기 위해 각각의 외측이 하나의 덕트인 상단유도덕트(138)로 감싸질 수 있다. 상단유도덕트(138)는 유연한 재질로 형성된다. 나아가 상단유도덕트(138)는 제1상단배출덕트(132) 및 제2상단배출덕트(133)의 내부에 구비되어 제1상단배출덕트(132)로부터 제2상단배출덕트(133)로 이동하는 공기의 누설을 방지할 수도 있다.

이하 유로지지부에 대해 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 도 5는 상단배출부(130)에 유로부(H)가 지지되는 구조를 설명하는 도면이다.

도 5를 참조하면, 유로지지부는 제1상단배출덕트(132)에 구비되며 유로부(H)가 고정 지지되는 제1지지링부(R1), 제2상단배출덕트(133)에 구비되며 유로부(H)가 고정 지지되는 제2지지링부(R2), 제1지지링부(R1) 및 제2지지링부(R2) 사이에 위치하며 유로부(H)를 이동 가능하게 지지하는 제3지지링부(R3)를 포함한다. 여기서 유로부(H)는 호스(hose)일 수 있으나, 물의 이동을 안내하는 구성이라면 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우 상단유도덕트(138)는 제1상단배출덕트(132) 및 제2상단배출덕트(133)의 내부에 구비된다.

유로부(H)를 고정 지지하는 제1지지링부(R1)는 유로부(H)의 자중 일부를 지지한다. 이에 따라, 유로부(H)의 자중이 제2지지링부(R2)에 집중되지 않아 제2지지링부(R2)가 파손되는 것이 예방할 수 있다. 또한 제1상단배출덕트(132)가 자전할 때 상단송풍덕트(131)에 걸쳐있는 유로부(H)가 상단송풍덕트(131)와의 마찰로 인해 하방으로 당겨져 제2지지링부(R2)에 하중이 가해질 수 있으며, 유로부(H)를 고정 지지하는 제1지지링부(R1)는 이러한 제2지지링부(R2)에 하중이 가해지는 효과를 최소화하여 제2지지링부(R2)를 보호할 수 있다.

유로부(H)를 고정 지지하는 제2지지링부(R2) 역시 유로부(H)의 자중 일부를 지지한다. 이에 따라 유로부(H)의 자중이 유로부(H)가 연결된 물분사부(139)에 집중되지 않아 물분사부(139)가 파손되는 것을 예방할 수 있다.

한편, 제2상단배출덕트(133)가 힌지부(137a)를 중심으로 상방으로 회전하여 제1상단배출덕트(132)와 제2상단배출덕트(133)가 이루는 각도가 증가하면, 제1지지링부(R1)와 제2지지링부(R2)간의 거리가 증가한다. 따라서 유로부(H)는 제1지지링부(R1)과 제2지지링부(R2)간의 거리보다 더 길도록 형성된다.

이 경우 유로부(H)의 처짐을 방지하기 위해, 제1상단배출덕트(132) 및 제2상단배출덕트(133)에 탄성적으로 결합한 채 유로부(H)를 지지하는 제3지지링부(R3)가 구비된다.

이러한 제3지지링부(R3)는 유로부(H)를 제3지지링부(R3)에 대해 이동 가능하게 지지한다. 제3지지링부(R3)는 일측이 제1탄성체(T1)에 의해 지지되고 타측이 제2탄성체(T2)에 의해 지지된다. 구체적으로 제3지지링부(R3)의 일측에는 제1상단배출덕트(132)에 결합하는 제1탄성체(T1)가 결합하고, 제3지지링부(R3)의 타측에는 제2상단배출덕트(133)에 결합하는 제2탄성체(T2)가 결합한다.

또한 제3지지링부(R3)는 힌지부(137a)에 근접하도록 구비되되, 힌지부(137a)로부터 수평을 유지하는 제2상단배출덕트(133)측의 말단에 위치한 말단커버(134)를 향하여 하향 경사지는 방향으로 이격되어 구비된다.

이에 따라 제1탄성체(T1)는 제1상단배출덕트(132) 양 단 중 제2상단배출덕트(133)에 더 가까운 일단에 결합하고, 제2탄성체(T2)는 제2상단배출덕트(133) 양 단 중 제1상단배출덕트(132)에 더 가까운 일단에 결합한다.

제1지지링부(R1) 및 제2지지링부(R2) 각각은 제3지지링부(R3)보다 힌지부(137a)로부터 더 멀리 이격되도록 구비된다. 또한 제1지지링부(R1)는 제1상단배출덕트(132)의 외주면 중 차량 후방을 바라보는 지점에 구비되며, 제2지지링부(R2)는 수평을 이루는 제2상단배출덕트(133)의 외주면 중 하방을 바라보는 지점에 구비된다.

제2상단배출덕트(133)가 힌지부(137a)를 중심으로 상방으로 회전하여 제1상단배출덕트(132)와 제2상단배출덕트(133)가 이루는 각도가 증가하면, 제1탄성체(T1) 및 제2탄성체(T2) 각각은 신장하면서 제3지지링부(R3)를 힌지부(137a)에 근접하도록 이동시킨다. 이에 따라 유로부(H)는 힌지부(137a)에 밀착하게 되며 처짐이 완전하게 방지될 수 있다.

한편, 유로지지부는 제1상단배출덕트(132)에 구비되며 유로부(H)를 이동 가능하게 지지하는 제4지지링부(R4), 제2상단배출덕트(133)에 구비되며 유로부(H)를 이동 가능하게 지지하는 제5지지링부(R5)를 더 포함한다. 제4지지링부(R4)는 제1지지링부(R1) 및 제3지지링부(R3) 사이에 구비되며, 제5지지링부(R5)는 제2지지링부(R2) 및 제3지지링부(R3) 사이에 구비된다.

이하 하단정화부(200)에 대해 도 6을 참조하여 상세히 설명한다. 도 6은 도 1에서 도시된 정화차량(1)의 하단정화부(200)를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 하단정화부(200)는 노면 상의 이물질이 포함된 공기가 유입되도록 형성되는 하단흡입부(210), 상단배출부(130)의 후방에 구비되며 하단흡입부(210)로부터 전달된 공기에 포함된 이물질을 제거하는 하단집진부(220) 및 하단집진부(220)로부터 공기를 흡입하여 차량의 외부로 배출하는 하단배출부(230)를 포함한다.

하단흡입부(210)는 승강 및 하강을 선택적으로 수행하면서 노면 상의 이물질이 포함된 공기가 유입되도록 형성되는 하단흡입덕트(211), 적재부(30) 하면에 구비되어 하단흡입덕트(211)를 승강 및 하강시키는 승하강장치(213), 하단집진부(220)와 연통하며 적재부(30)를 관통하는 하단고정덕트(212)를 포함한다. 하단고정덕트(212)에는 벨로우즈관(미도시)이 연결되어 하단고정덕트(212)와 하단흡입덕트(211)를 상호 연통시킨다.

하단집진부(220)는 하단고정덕트(212)와 연통하는 제1가이드덕트(223), 제1가이드덕트(223)를 통해 전달된 공기로부터 이물질을 제거하는 필터부(221) 및 필터부(221)를 통과한 공기를 상단송풍덕트(131)로 안내하는 제2가이드덕트(222)를 포함한다.

제1가이드덕트(223)는 하단고정덕트(212)로부터 상방으로 이동한 공기를 후방으로 안내하여 필터부(221)에 전달하는 역할을 수행한다. 제1가이드덕트(223)는 상단송풍덕트(131)의 후방에 위치하고, 후술하는 하단연결덕트(233)의 하방에 위치하고, 필터부(221)의 전방에 위치한다.

필터부(221)는 적재부(30)의 하단부에 구비되며 적재부(30)의 길이방향을 따라 중첩되도록 구비된다. 제1가이드덕트(223)로부터 이동한 공기는 후방으로 이동하여 다수의 필터부(221)를 통과하고 이 과정에서 이물질에 제거된다. 필터부(221)를 통과한 공기는 상방의 제2가이드덕트(222)로 이동한다.

제2가이드덕트(222)는 필터부(221)로부터 상방으로 이동한 공기를 전방으로 안내하여 하단연결덕트(233)로 안내하는 역할을 수행한다. 제2가이드덕트(222)는 필터부(221)의 상방에 위치하고, 하단연결덕트(233)의 후방에 위치한다.

하단배출부(230)는 하단집진부(220)와 연통하며 하단집진부(220)의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 하단송풍덕트(232), 하단송풍덕트(232)와 연통하며 상방으로 연장되는 하단배출덕트(231) 및 하단송풍덕트(232) 내부에 구비되는 하단송풍팬(미도시)을 회전시켜 하단집진부(220)의 공기를 하단송풍덕트(232)로 유입시켜 하단배출부(230)로 전달하는 하단송풍부(234)를 포함한다.

하단송풍덕트(232)는 상단송풍덕트(131)의 후방에 구비되고, 제2가이드덕트(222)의 전방에 구비된다. 하단송풍덕트(232)는 제2가이드덕트(222)와 연통시키는 하단연결덕트(233)가 구비된다.

하단배출덕트(231)는 하단송풍덕트(232)의 상방에 구비되며, 상방으로 배출하도록 형성된다.

하단송풍부(234)는 적재부(30)에 구비되는 브라켓에 의해 지지되며, 하단송풍팬(미도시)에 동력을 전달한다. 하단송풍부(234)는 자전하는 제2회전축을 포함하며, 동력전환부(20)로부터 밸트 등을 통해 동력을 전달받도록 제2회전축상으로 연장 형성된다.

하단송풍부(234)는 하단송풍팬이 제2회전축을 중심으로 회전하도록 동력전환부(20)로부터 전달받은 동력을 하단송풍팬에 전달한다.

여기서 제1회전축 및 제2회전축은 상호 평행하다. 즉 하단송풍덕트(232)와 상단송풍덕트(131)는 적재부(30)의 공간을 최대한 활용하도록 전후 방향으로 중첩되며, 이에 따라 제1회전축 및 제2회전축은 상호 평행하게 배치된다.

이하 도 7 및 도 8을 참조하여 필터부(221)에 쌓인 이물질을 제거하는 구조에 대해 상세히 설명한다. 필터부(221)는 다수개로 구비되며, 각각의 필부의 측면에는 공기분사부(600)가 구비되어 다수개를 이룬다. 공기분사부(600)는 압축공기가 저장된 공기저장부(710)에 각각 연결된다.

공기분사부(600)는 각각의 필터부(221) 측면에 구비되고 상하방향으로 연장형성되는 분사바디(610) 및 분사바디(610)에 형성되며 분사바디(610)에 수용된 공기를 외부로 분사시키는 분사홀(620)을 포함한다.

공기저장부(710)는 공간 효율을 높이기 위해 필터부(221) 상부에 위치하며, 동력전환부(20)로부터 동력을 전달받아 공기를 압축하여 저장한다.

드로워(290)는 필터부(221)의 하방에 구비되며, 공기분사부(600)가 필터부(221)에 공기를 분사할 때 필터부(221)로부터 제거되어 낙하하는 이물질을 수용한다. 사용자는 드로워(290)를 잡아당겨 드로워(2900에 수용된 이물질을 제거할 수 있다.

이하 도 9를 참조하여 정화차량(1)의 정화방법을 수행하는 구성에 대해 설명한다.

제어부(50)는 통신부(720), 오염도측정부(300), 부하량측정부(730), 상단정화부(100), 하당정화부, 공기저장부(710), 공기분사부(600) 및 물분사부(139)와 연결되며, 이들의 구성을 제어할 수 있는 제어신호를 생성하여 전달한다.

통신부(720)는 외부정보를 수신하여 제어부(50)에 전달하고 차량에 구비된 측정부를 통해 얻은 정보를 제어부(50)로부터 전달받아 외부로 송신한다.

오염도측정부(300)는 차량에 구비되어 차량 주위의 대기의 오염도를 측정하며, 측정된 정보를 제어부(50)에 전달한다.

부하량측정부(730)는 구동부(10)의 부하량을 측정하며, 측정된 정보를 제어부(50)에 전달한다.

상단정화부(100) 및 하단정화부(200)는 제어부(50)로부터 제어신호를 전달받아 각각의 작동이 제어된다.

공기저장부(710)는 제어부(50)로부터 제어신호를 전달받아 공기를 압축하여 저장하는 동작이 제어된다.

공기분사부(600)는 제어부(50)로부터 제어신호를 전달받아 공기저장부(710)의 압축공기를 전달받아 분사하는 동작이 제어된다.

물분사부(139)는 제어부(50)로부터 제어신호를 전달받아 물을 외부로 분사하는 동작이 제어된다.

이하에서는 정화차량(1)의 오염도 측정부 및 목표영역에 설치된 오염도 측정 센서에 대해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 정화차량(1)의 오염도측정부(300) 및 목표영역에 설치되어 오염도를 측정하는 센서(S1, S2, S3)를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 정화차량(1)의 상단흡입부(110)에는 유입되는 공기의 오염도를 측정하는 제1측정센서(300a)가 구비되며, 정화차량(1)의 상단배출부(130)에는 배출되는 공기의 오염도를 측정하는 제2측정센서(300b)가 구비된다.

또한 정화의 대상이 되는 목표영역에는 입구에 설치되는 제1영역센서(S3), 출구에 설치되는 제2영역센서(S1) 및 입구와 출구 사이에 설치되는 제3영역센서(S2)가 구비된다. 목표영역은 일 예로 터널일 수 있다.

이에 따라 목표영역 내부에서 오염도가 정화되는 정도 및 정화차량(1)에 의해 오염도가 정화되는 정도를 각각 측정할 수 있다. 이 경우 정화차량(1)에 의해 정화되는 정도가 높음에도 목표영역에서 오염도의 정화도가 낮은 경우 등의 원인 즉, 외부로부터 목표영역으로 오염이 유입되는 것을 추측할 수 있다. 이 경우 현재 진행 중인 정화 수행을 중단하고 오염의 유입원을 탐색할 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 노선설정방법에 대해 도 11 내지 도 13을 참조하여 설명한다. 도 11은 정화차량(1)의 정화를 위한 노선설정을 설명하기 위해 지도 상에 정화차량(1)의 현재 위치 및 정화의 대상이 되는 목표영역이 나타나도록 한 도면이며, 도 12 및 도 13은 노선설정의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 노선설정방법은 도 11에서와 같이 X자 표시로 된 정화차량(1)의 현재위치(ST)로부터 점선 동그라미 표시로 된 하나 이상의 목표영역 모두를 통과하는 노선을 설정하는 방법이다.

일 예로 도 12에서 도시된 바와 같이 정화될 목표영역이 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C)을 포함하고, 이 중 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C) 순서로 오염도가 점차 낮아지며, 제1오염영역(A)만이 기준치를 초과하면, 정화차량(1)의 노선은 현재위치(ST)로부터 시작하여 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C) 순서로 관통하도록 설정된다.

이 경우 현재위치(ST)로부터 시작하여 제1오염영역(A)까지의 노선(X)은 최단시간을 달성하는 노선으로 설정되며, 제1오염영역(A)으로부터 제2오염영역(B)까지의 노선(Y)과 제2오염영역(B)으로부터 제3오염영역(C)까지의 노선(Z)은 각각 구동부(10)에 가해지는 부하량이 최저가 되도록 설정된다.

또한 정화차량(1)이 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C) 내부를 관통하도록 하는 노선(CL)도 동일한 방법으로 설정될 수 있다.

다른 예로 도 13에서 도시된 바와 같이, 이 중 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C) 순서로 오염도가 점차 낮아지며, 모든 오염영역이 기준치를 초과하지 않는 경우, 정화차량(1)의 노선은 현재위치(ST)로부터 시작하여 제1오염영역(A), 제2오염영역(B) 및 제3오염영역(C) 순서로 관통하도록 설정되되, 각 영역을 연결하는 노선(X', Y, Z)은 구동부(10)에 가해지는 부하량이 최저가 되도록 설정된다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 노선설정방법은, 도 13을 참조하면, 정화의 대상이 될 목표영역을 설정하는 영역설정단계(S11), 목표영역의 오염도에 따라 목표영역 간의 순위를 설정하는 순위설정단계(S12) 및 설정된 순위에 따라 상기 목표영역을 연결하는 노선을 설정하는 노선설정단계(S13)를 포함한다.

목표영역은 터널, 화재현장, 기타 오염도가 높은 지역일 수 있다. 일 예로 공사가 진행 중이거나 화재가 발생한 터널이 목표영역으로 설정될 수 있으며, 정화차량(1)은 화재 발생에 의한 연기나 공사에 의한 분진을 필터링하고 필터링된 공기를 외부로 배출시키게 된다.

노선설정단계는 정화차량(1)이 구동부(10)를 이용하여 이동함에 따라 구동부(10)에 의해 상기 노선이 설정된다. 정화차량(1)의 구동부(10)는 정화차량(1)을 이동시키거나 정화차량(1)이 정화할 수 있도록 동력을 제공한다. 정화차량(1)의 이동을 안내하는 노선의 설정은 정화차량(1)의 이동 시 구동부(10)에 가해지는 부하량에 의해 수행된다.

노선설정단계는 목표영역의 오염도가 기준치를 초과한 경우, 정화차량(1)이 오염도가 기준치를 초과한 목표영역에 최단시간 내에 도달하도록 노선이 설정된다.

또한 노선설정단계는 목표영역의 오염도가 기준치를 초과하지 않은 경우, 정화차량(1)이 구동부(10)를 이용하여 이동함에 따라 구동부(10)에 가해지는 부하량을 최소화하도록 노선이 설정된다.

한편, 정화차량(1)은 설정된 노선을 따라 이동하면서 정화를 수행할 수 있다. 이때 정화차량(1)의 이동에 따라 구동부(10)에 가해지는 부하량이 기준치를 초과하는 경우, 정화차량(1)은 주위 대기에 살수만을 수행하여 부하량을 최소화 할 수 있다.

이하 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 노선이 설정된 이후 수행되며, 정화차량(1)을 이동시키는 단일한 구동부(10)를 이용하여 수행된다. 정화차량(1)은 정화방법을 수행하기 위한 별도의 구동부(10) 즉 동력 발생 장치가 구비되지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 다음과 같은 모션(motion)을 포함한다. 각각의 모션이 구동부(10)에 가하는 부하량은 상(上), 중(中), 하(下)로 분류된다. 노선은 정화차량(1)의 이동에 의해 발생하는 부하량에 따라 내리막 또는 평지인 제1구간, 낮은 경사의 오르막인 제2구간, 높은 경사의 오르막인 제3구간으로 구분되며, 제1구간으로부터 제3구간으로 갈수록 정화차량(1)의 이동에 의해 발생하는 부하량은 증가한다.

일 예로 제1구간에서는 구동부에 가해지는 부하량이 제1기준치 이하이며, 제2구간에서는 구동부에 가해지는 부하량이 제1기준치 초과 제1기준치보다 큰 제2기준치 이하이며, 제3구간에서는 구동부에 가해지는 부하량이 제2기준치를 초과하는 보다 큰 제1기준치 이하이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 제1흡입모션, 전기집진모션, 살균모션, 제2흡입모션, 하강모션, 승강모션, 살수모션을 포함한다.

제1흡입모션은 상단송풍부(136)의 작동에 따라 정화차량(1) 주위의 대기를 흡입하여 프리필터부인 제1필터(121)를 통과시킨 후 상단배출부(130)를 통해 공기를 배출하는 모션이다. 제1흡입모션에 의해 발생하는 부하량은 '상'에 해당한다. 제1흡입모션은 정화차량(1)이 정지하거나 제1구간 또는 제2구간에서 이동하는 동안 수행될 수 있다. 다만, 제1흡입모션은 정화차량(1)이 제3구간에서 이동하는 동안에는 수행되지 않는다.

전기집진모션은 제1흡입모션 수행 중 흡입된 대기로부터 전기를 이용하여 이물질을 제거하는 모션이다. 살균모션은 제1흡입모션 수행 중 흡입된 대기를 살균하는 모션이다.

전기집진모션 및 살균모션 각각에 의해 발생하는 부하량은 '하'이다. 전기집진모션 및 살균모션은 정화차량(1)이 정지하거나 제1구간에서 이동하는 동안 수행될 수 있다. 또한 전기집진모션 및 살균모션은 정화차량(1)이 제2구간에서 이동하면서 제1흡입모션을 수행하는 경우 선택적으로 수행될 수 있으며, 정화차량(1)이 제3구간에서 이동하는 동안에는 수행되지 않는다.

제2흡입모션은 하단송풍부(234)의 작동에 따라 정화차량(1)의 하방에 위치한 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 필터부(221)인 제2필터를 통과시킨 후 하단배출부(230)를 통해 배출하는 모션이다.

제2흡입모션에 의해 발생하는 부하량은 '상'에 해당한다. 제2흡입모션은 정화차량(1)이 정지할 때에는 수행되지 않으며, 정화차량(1)이 제1구간에서 이동하는 동안 수행될 수 있다. 또한 제2흡입모션은 정화차량(1)이 제2구간에서 이동하는 동안 선택적으로 수행될 수 있다. 다만, 제2흡입모션은 정화차량(1)이 제3구간에서 이동하는 동안에는 수행되지 않는다.

하강모션은 승하강장치(213)의 작동에 의해 하단흡입덕트(211)인 노즐체가 노면으로 하강하는 모션이다. 승강모션은 승하강장치(213)의 작동에 의해 하단흡입덕트(211)인 노즐체가 노면으로부터 승강하는 모션이다. 하강모션 및 승강모션 각각에 의해 발행하는 부하량은 '하'이다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 저회전모션, 블로우모션, 저장모션을 포함한다.

저회전모션은 상단송풍덕트(131)에 수용되어 상단송풍부(136)에 의해 작동하는 상단송풍팬인 제1송풍팬 및 하단송풍덕트(232)에 수용되어 하단송풍부(234)에 의해 작동하는 하단송풍팬인 제2송풍팬이 기준치 이하로 회전하는 모션이다. 저회전모션에 의해 발생하는 부하량은 '하'이다. 저회전모션은 정화차량(1)이 정지하거나 제1구간 또는 제2구간에서 이동하는 동안 수행될 수 있다. 다만 저회전모션은 정화차량(1)이 제3구간에서 이동하는 동안에는 수행되지 않는다.

블로우모션은 공기탱크를 포함하는 공기저장부(710)에 미리 저장된 압축공기를 필터부(221)인 제2필터(221)에 분사하여 제2필터(221)로부터 이물질을 분리시키는 모션이다. 블로우모션은 제1흡입모션 수행 중에 수행될 수 있으며, 제2흡입모션 수행 중에는 수행되지 않으며, 저회전모션이 수행 중에는 수행되지 않는다. 블로우모션은 정화차량(1)이 정지하거나 제1구간 내지 제3구간에서 이동하는 동안 수행될 수 있다. 블로우모션에 의해 발생하는 부하량은 '하'이다

저장모션은 구동부(10)에 의해 압축공기가 공기탱크를 포함하는 공기저장부(710)에 미리 저장되는 모션이다. 저장모션에 의해 발생하는 부하량은 '중'이다. 저장모션은 제1흡입모션 수생 중에 수행될 수 있으나 제2흡입모션 또는 블로우모션 수행 중에는 수행되지 않는다. 저장모션은 정화차량(1)이 정지하거나 제1구간에서 이동하는 동안에만 수행될 수 있다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 구체적으로 정화차량(1)이 정화를 하지 않는 상태에서 구동부(10)를 이용하여 노선을 따라 이동할 때 구동부(10)에 가해지는 부하량에 대한 정보를 외부로부터 수신하는 정보수신단계(S22), 구동부(10)의 동력을 이용하여 정화차량(1) 주위를 정화하는 정화단계 및 정화단계에서 구동부(10)에 가해지는 부하량보다 적은 부하량이 구동부(10)에 가해지는 부하감소단계;를 포함하며, 수신된 정보를 기초로 부하량을 판단한 후, 정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상의 수행 여부가 판단된 부하량에 대한 정보에 의존적으로 설정되는 제1설정단계(S23) 및 정화차량(1)이 노선을 따라 이동하는 동안, 제1설정단계(S23)에서 설정된 제2부하량에 따라 정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상이 적어도 한 번 수행되는 제1수행단계(S24)를 포함한다.

정보수신단계(S22)에서 부하량은 오로지 정화차량(1)의 이동 시에 발생하는 부하량이다. 정보수신단계(S22)에서 정화차량(1)이 수신하는 정보는 미리 설정된 노선의 경사도 등 지리적 정보를 포함한다. 일 예로 정화차량(1)의 제어부(50)는 수신된 정보를 바탕으로 부하량을 판단할 수 있다.

제1설정단계(S23)에서 정보수신단계(S22)에서 수신된 정보를 기초로 판단된 부하량과, 정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상의 단계에서 수행되는 모션에 의해 발생하는 부하량을 합하여 그 크기가 기준치를 초과하지 않도록 설정될 수 있다. 이후 정화단계 및 부하감소단계에서 수행되는 구체적인 모션이 제어부(50)에 의해 설정된다.

정화단계는 제1정화단계, 제2정화단계 및 제3정화단계를 포함한다. 제1정화단계는 정화차량(1) 주위 대기가 구동부(10)의 동력을 사용하여 정화되는 단계이다. 제1정화단계에서는 정화차량(1) 주위의 대기를 흡입하여 제1필터(121)를 통과시킨 후 배출하는 제1흡입모션, 흡입된 대기로부터 전기를 이용하여 이물질을 제거하는 전기집진모션 및 흡입된 대기를 살균하는 살균모션이 수행된다.

전기집진모션 및 상기 살균모션은 일 예로 구동부(10)에 의해 상기 정화차량(1)이 이동함에 따라 구동부(10)에 가해지는 부하량과 구동부(10)에 의해 제1흡입모션의 수행됨에 따라 구동부(10)에 가해지는 부하량의 합의 크기에 따라 선택적으로 수행될 수 있다.

제2정화단계는 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 제2필터를 통과시킨 후 배출하는 제2흡입모션, 노즐체가 노면으로 하강하는 하강모션 및 노즐체가 노면으로부터 승강하는 승강모션이 수행된다.

제3정화단계는 구동부(10)를 이용하여 정화차량(1) 주위에 살수하는 단계이다. 제3정화단계에서는 살수모션이 수행된다.

부하감소단계는 정화단계 시작 이후에 수행되며, 정화단계에서 구동부(10)에 가해지는 부하량보다 크기가 작은 부하량이 구동부(10)에 가해지는 단계이다. 부하감소단계는 냉각단계, 충전단계를 포함한다.

냉각단계는 구동부(10)에 가해지는 부하량이 과해지는 경우를 미리 방지하기 위한 단계이다. 냉각단계는 제1송풍팬 및 제2송풍팬이 기준치 이하로 회전하는 저회전모션 및 공기탱크에 미리 저장된 압축공기를 제2필터에 분사하여 제2필터로부터 이물질을 분리시키는 블로우모션이 수행된다.

충전단계는 구동부(10)에 의해 압축공기가 공기탱크인 공지저장부에 미리 저장되는 저장모션이 수행된다.

한편, 제1설정단계(S23)는 일 예로 부하량의 크기에 따라 제1정화단계, 제2정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상의 수행여부가 설정될 수 있다.

제1설정단계(S23)는 저회전모션이 상호 인접하여 순차적으로 수행되도록 설정된 두 개의 정화단계 사이에서 수행되도록 설정되며, 저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료되면 저장모션 또는 블로우모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

제1설정단계(S23)는 부하량이 제1기준치를 초과하면, 저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료된 이후에 블로우모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

제1설정단계(S23)는 블로우모션이 종료되면, 저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계가 다시 수행된 이후 저장모션이 수행되도록 설정될 수 있다.

제1설정단계(S23)는 다른 예로 부하량이 제1기준치를 초과하면, 저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계가 순차적으로 수행되어 종료된 이후에 블로우모션이 수행되도록 설정되며, 부하량이 제1기준치보다 더 큰 제2기준치를 초과하면, 제3정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상이 수행되도록 설정될 수 있다.

제3정화단계 종료 후 제2필터의 막힘이 감지되면, 제1부하량이 제1기준치보다 낮게 형성될 수 있는 노선이 설정될 수 있다. 제1부하량이 제1기준치보다 낮게 형성되는 노선이 설정되면, 노선을 따라 정화차량(1)이 이동하면서 공기탱크에 상기 구동부(10)를 이용하여 압축공기를 미리 저장하는 저장모션이 수행될 수 있다.

제1수행단계(S24)는 제1설정단계(S23)에서 수행 여부가 설정된 단계가 한 번 이상 수행되는 단계이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 정보측정단계(S26), 제2설정단계(S27) 및 제2수행단계(S28)를 더 포함한다.

제1수행단계(S24)이후 정화차량(1)이 목표영역에 도착하면(S25-Y), 정보측정단계(S26)가 수행되며, 정화차량(1)이 목표영역에 도착하지 않으면(S25-N), 정보측정단계(S26)가 수행되지 않고 계속해서 제1수행단계(S24)가 수행된다.

정보측정단계(S26)는 정화차량(1)이 목표영역에 도착하면, 정화차량(1)이 목표영역 내부에서 이동하는 동작에 의해 구동부(10)에 가해지는 부하량에 대한 정보를 정화차량(1)에 마련된 부하량측정부(730)를 이용하여 측정하는 단계이다. 부하량에 대한 정보의 정확도를 높이기 위함이다.

제2설정단계(S27)는 측정된 부하량을 판단한 후, 상기 정화단계 및 부하감소단계 중 하나 이상의 수행 여부가 상기 판단된 부하량에 의존적으로 설정되는 단계이다.

제2설정단계(S27)에서 판단된 부하량과 수행여부가 설정된 정화단계 및 부하감소단계에 의한 부하량의 합은 기준치를 초과하지 않도록 설정된다. 이후 정화단계 및 부하감소단계에서 수행되는 구체적인 모션이 제어부(50)에 의해 설정된다.

제2수행단계(S28)는 정화차량(1)이 목표영역 내부에서 이동하는 동안, 제2설정단계(S27)에서 수행 여부가 설정된 제4부하량에 따라 정화단계 및 상기 부하감소단계 중 하나 이상이 적어도 한 번 수행되는 단계이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 도 16에서 도시된 바와 같이 수행될 수 있다. 도 16은 하나의 구동부(10)를 이용하여 효율적으로 정화하는 정화방법을 나타내는 순서도이다. 도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정화차량(1)의 정화방법은 정화단계 및 부하감소단계가 일정한 조합에 따라 반복 수행된다.

저회전모션은 상호 인접하여 순차적으로 수행되도록 설정된 두 개의 상기 정화단계 사이에서 수행된다. 즉, 정화단계-저회전모션(냉각단계)-정화단계의 순서로 수행된다. 이러한 순서로 진행되는 경우 구동부(10)에 과부하가 가해지는 것이 예방될 수 있다.

저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계를 포함하는 단계(S30)가 종료되면 저장모션 또는 블로우모션이 수행된다.

제1설정단계(S23)에서 판단된 부하량이 제1기준치를 초과하면 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계의 종료 이후에 블로우모션이 수행된다. 블로우모션이 종료되면, 저회전모션 및 상기 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계를 포함하는 단계(S30)가 수행되며, 저회전모션 및 저회전모션을 사이에 두고 수행되는 상호 인접한 두 개의 정화단계를 포함하는 단계(S30)가 종료되면, 저장모션이 수행된다.

한편, 제1설정단계(S23)에서 판단된 부하량이 제1기준치보다 더 큰 제2기준치를 초과하면, 정화단계 중 제1정화단계 및 제2정화단계가 제외된 제3정화단계와 부하감소단계 중 하나 이상이 수행된다.

제3정화단계 종료ㅊ 후 센서(미도시)를 통해 제2필터의 막힘이 감지되면, 제어부(50)는 제1부하량이 제1기준치보다 낮게 형성될 수 있는 노선을 설정한다. 제1부하량이 제1기준치보다 낮게 형성된 노선이 설정되면, 노선을 따라 상기 정화차량(1)이 이동하면서 저장모션이 수행된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1: 정화차량
10: 구동부
20: 동력전환부
30: 적재부
40: 물공급부
50: 제어부
100: 상단정화부
200: 하단정화부

Claims (5)

1. 물품을 적재할 수 있는 적재부가 구비된 차량;
   상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 주위 대기를 흡입하여 정화하는 상단정화부;
   상기 적재부에 구비되며, 상기 차량 하방에 위치한 노면 상의 이물질이 포함된 공기를 흡입하여 정화하는 하단정화부;를 포함하며,
   상단정화부는
   대기가 유입되는 상단흡입부;
   상기 상단흡입부로부터 유입된 공기로부터 이물질을 제거하며, 상기 이물질이 제거된 공기를 살균하도록 형성되는 상단집진부;
   상기 상단집진부로부터 배출된 흡입하여 상기 차량의 외부로 배출하는 상단배출부;를 포함하며,
   상기 상단배출부는
   상기 상단집진부와 연통하며, 상기 상단집진부의 공기를 상방으로 안내하도록 형성되는 상단송풍덕트;
   동력을 발생시켜 상기 상단집진부의 공기를 상단송풍덕트로 유입시키는 상단송풍부;
   상기 상단송풍덕트의 상단부에 연결되며, 상하방향으로 길게 연장되는 가상의 회전축을 중심으로 자전(自轉)하는 제1상단배출덕트;
   상기 제1상단배출덕트에 상하방향으로 회전하도록 결합하는 제2상단배출덕트;
   상기 제2상단배출덕트의 말단에 구비되어 물을 분사하도록 형성되는 물분사부;
   물을 저장하여 상기 물분사부로 공급하는 물공급부;
   상기 물공급부로부터 상기 물분사부까지 물을 안내하는 유로부;
   상기 제1상단배출덕트 및 상기 제2상단배출덕트 각각에 구비되어 상기 유로부를 지지하는 유로지지부;를 더 포함하며,
   상기 유로지지부는
   상기 제1상단배출덕트에 구비되며, 상기 유로부가 고정 지지되는 제1지지링부;
   상기 제2상단배출덕트에 구비되며, 상기 유로부가 고정 지지되는 제2지지링부;
   상기 제1상단배출덕트에 결합하는 제1탄성체;
   상기 제2상단배출덕트에 결합하는 제2탄성체; 및
   일측이 제1탄성체에 의해 지지되고 타측이 제2탄성체에 의해 지지되며, 상기 유로부를 이동 가능하게 지지하는 제3지지링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 정화차량.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 상단배출부는
   상기 상단송풍덕트의 일측에 구비되며, 상기 제1상단배출덕트가 자전하도록 상기 제1상단배출덕트의 외주면과 치형 결합하여 상기 제1상단배출덕트에 회전력을 전달하는 덕트회전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정화차량.

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