KR102599443B1 - 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템에 관한 것으로, 특히 노면청소차의 집진 성능을 향상하고, 유지보수의 번거로움을 해소함과 동시에 유지보수 비용을 절감하는 집진시스템의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 노면청소차는 이물질의 투과율이 낮은 필터장치가 적용된 경우 유동저항을 높여 흡입력이 감소될 뿐만 아니라 필터장치의 내구성이 저하되고, 이와 반대로 이물질의 투과율이 높은 필터장치가 적용된 경우 필터장치가 미세한 이물질을 미처 걸러내지 못해 이물질들이 다시 대기 중으로 방출되는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 블로워와 적재함의 사이에 설치된 저상형 집진시스템의 싸이클론으로 유입된 오염공기에 선회운동을 가하면서 선회류를 형성시켜 오염공기에 포함된 미세먼지가 원심력에 의해 싸이클론의 내벽을 따라 포집함으로 낙하 포집될 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템{Road sweeper dust collection system with improved dust collection performance}

본 발명은 노면청소차의 집진 성능을 향상하고, 유지보수의 번거로움을 해소함과 동시에 유지보수 비용을 절감하는 집진시스템의 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 각 지방자치단체 또는 도로를 관리하는 기관에서는 이미 건설되어 사용하고 있는 도로에 쌓인 이물질을 제거하는 청소작업을 주기적으로 진행하고 있으며, 이를 통해 노면을 청결한 상태로 유지/관리하고 있다.

도시 미관과 관련하여 폐기물을 처리하는 것은 매우 중요하며, 그 중에서도 도로 및 도로 주변에 대하여 청소가 실시되는 것은 높은 인구가 밀집되어 생활하고 있는 도시 특성상 매우 중요하다.

이에 따라, 적은 인력으로도 노면을 청결한 상태로 유지/관리할 수 있는 노면청소차가 주로 사용되고 있으며, 노면청소차는 일반도로, 고속도로, 주차장, 대단위 공단, 비행장 활주로, 대운동장 등에 버려진 쓰레기를 청소하게 된다.

상기 노면청소차는 흡입력을 이용하여 노면으로부터 공기와 이물질을 함께 흡입하는데, 적재함 내부로 유입된 비산먼지가 대기 중으로 배출되는 것을 막기 위해 건식 또는 습식필터를 사용함으로써 흡입된 공기는 건식 또는 습식필터를 거치게 되면서 이물질이 걸러진 후 대기 중으로 재방출되며, 걸러진 이물질은 적재함에 적재된 후 별도로 처리된다.

이러한 노면청소차에 관련한 선행기술로는 「특허등록 제1552163호, 명칭/ 고효율 건식 노면청소차」가 개시되고 있다.

상기 선행기술은 공기와 함께 흡입되는 쓰레기의 종류나 상태에 상관없이 필터링 장치가 막히지 않고 원활하게 노면 청소작업을 실시할 수 있도록 필터링 장치를 개선하여 다양한 쓰레기의 청소작업에 사용 가능한 특징이 있다.

그런데 종래의 모든 노면청소차는 이물질의 투과율이 낮은 필터장치가 적용된 경우 유동저항을 높여 흡입력이 감소될 뿐만 아니라 필터장치의 내구성이 저하되고, 이와 반대로 이물질의 투과율이 높은 필터장치가 적용된 경우 필터장치가 미세한 이물질을 미처 걸러내지 못해 이물질들이 다시 대기 중으로 방출되는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 블로워와 적재함의 사이에 설치된 저상형 집진시스템의 싸이클론으로 유입된 오염공기에 선회운동을 가하면서 선회류를 형성시켜 오염공기에 포함된 미세먼지가 원심력에 의해 싸이클론의 내벽을 따라 포집함으로 낙하 포집될 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 싸이클론의 공기 유입구에 설치된 수막노즐을 통해 미세먼지가 선회하는 내벽으로 물을 분사하면서 수막을 형성해 미세먼지를 제거하여 집진효율을 높이면서 집진시스템을 소형화할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 포집함의 전면에 설치된 다수의 세척노즐이 포집함의 배출 게이트가 개방됨과 동시에 세척수를 분사하여 미세먼지 배출과 포집함의 세척이 함께 이루어질 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 적재함을 통과한 오염공기에 포함된 미세먼지가 저상형 집진시스템에 의해 걸러지게 됨으로써 집진 성능이 보다 향상되고, 별도의 필터 교체 작업이 생략될 수 있으므로 유지보수의 번거로움을 해소함과 동시에 유지보수 비용을 절감하는 효과를 제공한다.

또한, 싸이클론의 내벽에 수막을 형성함으로써 미세먼지의 집진효율이 낮은 싸이클론 집진기의 단점을 해소하면서 집진효율을 대폭 향상하면서도 집진장치의 높이를 낮춘 구조를 통해 소형화를 구현하여 노면청소차의 제한된 공간에 적용 가능한 효과를 제공한다.

더욱이 노면청소 작업종료 후 이물질 및 분진의 배출시에는 포집함의 배출 게이트가 개방되면서 분진배출과 동시에 세척노즐에서 물이 분사되어 포집함의 세척이 함께 이루어지는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 노면청소차의 정면도
도 2는 본 발명 노면청소차의 평면도
도 3은 본 발명 저상형 집진시스템의 사시도
도 4는 본 발명의 상판이 제거된 저상형 집진시스템의 사시도
도 5는 본 발명 저상형 집진시스템의 평단면도
도 6은 본 발명 저상형 집진시스템의 정단면도
도 7은 본 발명 저상형 집진시스템의 측단면도
도 8은 본 발명 포집함의 미세먼지 배출 및 세척상태 정단면도
도 9는 본 발명 포집함의 미세먼지 배출 및 세척상태 평단면도
도 10은 본 발명 노즐 방오커버의 설치상태 확대단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 저상형 집진시스템(100), 연결덕트(200)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

일반적으로 노면청소차(1)는 도 1과 같이 블로워(2)에 의해 발생한 흡입력을 이용하여 노면의 이물질을 흡입관(3)을 통해 적재함(4)으로 수거한 후 흡입된 공기를 대기중으로 방출하게 된다.

여기에서 본 발명은 적재함(4)을 통과한 오염공기에 포함된 미세먼지가 대기중으로 방출됨을 방지할 수 있도록 상기 적재함(4) 및 블로워(2)의 사이에는 저상형 집진시스템(100)을 추가로 설치하고, 이러한 저상형 집진시스템(100)은 높이를 최대한 낮춘 저상형의 구조를 통해 소형화를 구현함으로써 노면청소차(1)의 제한된 공간에 적용 가능함을 지배적인 특징으로 한다.

이와 같은 저상형 집진시스템(100)은 도 1 내지 도 2와 같이 노면청소차(1)의 적재함(4)을 통과한 오염공기를 후방에 형성된 공기 유입구(112)를 통해 싸이클론(110)의 내부로 유입할 수 있도록 적재함(4)의 전면 상부에 통기 가능하게 일체화 연결 설치된다. 그리고 상기 싸이클론(110)으로 유입된 오염공기는 선회운동을 통해 선회류를 형성시켜 오염공기에 포함된 미세먼지를 원심력에 의해 싸이클론(110)의 내벽을 따라 하부에 설치된 포집함(130)으로 낙하 포집하게 된다.

또한, 상기 블로워(2)에는 연결덕트(200)의 일측이 연결되고, 연결덕트(200)의 타측은 상기 저상형 집진시스템(100)의 상단에 형성된 공기 토출구(114)와 일체화 연결됨으로써 블로워(2)의 흡입력을 이용하여 적재함(4)을 통과한 오염공기를 저상형 집진시스템(100)의 내부를 경유하는 과정에서 필터링한 후 대기중으로 방출할 수 있게 된다.

여기에서 상기 저상형 집진시스템(100)은 1개가 설치될 수 있을 뿐만 아니라 충분한 필터링을 위해 본 발명에서는 2개가 상호 대칭되도록 병렬로 설치되며, 이 경우 2개의 공기 토출구(114)는 도 2와 같이 연결덕트(200)에 함께 연결됨으로써 미세먼지가 제거되어 토출되는 깨끗한 공기는 블로워(2)로 원활하게 흡입될 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 저상형 집진시스템(100)의 실현 가능한 구체적인 구성에 대해 살펴보면, 일반적인 싸이클론 집진기와 달리 도 3 내지 도 4와 같이 높이가 낮은 납짝한 원통형으로 싸이클론(110)이 형성되고, 이와 같은 싸이클론(110)의 일측에는 입구의 단면적을 작게 하여 오염공기의 유입속도를 높여줌과 아울러 입구의 길이를 길게 하여 긴 직선구간(111)을 확보함으로써 선회류의 수를 증가시킨 공기 유입구(112)가 형성되며, 상기 싸이클론(110)의 상판(113) 중앙을 관통하여 공기 토출구(114)가 외부로 돌출 형성된다.

여기에서 상기 공기 토출구(114)는 싸이클론(110)의 직경보다 1/3 정도의 직경으로 작게 형성됨으로써 미립자의 분리가 더욱 원활하고, 특히 싸이클론(110)으로 유입된 오염공기가 미처 선회류를 형성하기 이전에 바로 공기 토출구(114)로 토출됨을 방지할 수 있도록 도 4 내지 도 5와 같이 공기 유입구(112)의 직선구간(111)을 벗어나 직선구간(111)과 대향된 쪽의 하부에 토출 안내로(115)가 개방 형성됨으로써 싸이클론(110)의 내벽을 따라 충분한 선회류를 형성한 후 비로소 토출 안내로(115)를 통해 안내 토출될 수 있어 미세먼지의 분리 성능을 향상하는 효과를 제공한다.

상기 싸이클론(110)의 저면에는 선회류를 형성한 오염공기의 흐름을 바꾸어주어 공기 토출구(114)로 유도하는 사각 판상의 배플(120)이 막음 설치되고, 배플(120)은 싸이클론(110)의 내벽 하측과 인접하여 상기 공기 토출구(114)를 중심으로 원주방향을 따라 미세먼지 낙하로(121)가 형성됨으로써 공기 토출구(114)로 미세먼지 제거된 공기가 원활하게 토출됨은 물론 분리된 미세먼지는 미세먼지 낙하로(121)를 통해 포집함(130)으로 원활하게 낙하될 수 있게 된다.

여기에서 상기 미세먼지 낙하로(121)는 공기 유입구(112)와 인접하는 지점을 제외하는 지점에만 형성됨으로써 공기 유입구(112)로 유입된 오염공기가 선회류를 형성하기 이전에 미세먼지 낙하로(121)로 먼저 유입됨을 효과적으로 차단하고, 상기 미세먼지 낙하로(121)의 저면에는 원주방향을 따라 보강플랜지(122)가 형성됨으로써 배플(120)의 상하 유동에 의한 휨 발생 및 내구성 저하를 방지하는 효과를 제공한다.

그리고 상기 배플(120)의 저면에는 미세먼지를 포집하기 위한 포집함(130)이 형성되고, 포집함(130)의 후면에 적재함(4)과 연통하는 배출 게이트(131)가 개폐 가능하게 설치됨으로써 작업이 완료된 후 배출 게이트(131)의 개방을 통해 적재함으로 포집된 미세먼지를 전량 배출할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 포집함(130)에서 싸이클론(110)으로 유입된 오염공기의 5~10％를 흡입하여 선회 기류의 교란을 방지하는 블로다운(Blow down)의 기술을 적용함으로써 싸이클론(110) 내의 난류현상을 억제하여 원심력을 증가시키고, 집진된 미세먼지의 비산을 방지하여 집진효율을 더욱 증대할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 미세먼지가 선회하는 싸이클론(110)의 내벽으로 물을 분사하면서 수막을 형성해 미세먼지를 더욱 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 신규의 기술이 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 공기 유입구(112)의 일 측면(112a)에는 도 3 내지 도 5와 같이 상하 한 쌍의 수막노즐(140)이 설치되고, 이러한 수막노즐(140)은 청소작업 시 미세먼지가 선회하는 내벽으로 물을 공급하면서 수막을 형성하여 미세먼지를 제거함으로써 집진효율을 높여 기존의 사이클론 집진기의 단점인 미세입자 집진효율을 높이는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 청소작업이 완료된 후 포집함(130)의 배출 게이트(131)가 개방되면서 미세먼지 배출과 포집함(130)의 세척이 함께 이루어질 수 있도록 하는 기술이 추가로 접목된다.

이를 위한 기술구성으로 상기 포집함(130)의 전면에는 간격을 두고 다수의 세척노즐(150)이 내부를 향하도록 설치되고, 이러한 세척노즐(150)은 포집함(130)의 배출 게이트(131)가 적재함(4) 쪽으로 개방됨과 동시에 세척수를 분사함으로써 미세먼지 배출 및 포집함(130)의 세척이 함께 이루어질 수 있게 된다.

여기에서 상기 세척노즐(150)의 상측에는 포집함(130)의 내면에 상기 미세먼지 낙하로(121)를 통해 낙하되는 미세먼지가 세척노즐(150)에 달라붙어 고착되면서 오염됨을 방지하기 위한 방안으로 노즐 방오커버(160)가 일체로 부착된다. 이러한 노즐 방오커버(160)는 미세먼지가 쌓이지 않고 포집함(130)으로 흘러내림이 용이하도록 상부에 경사판(161)이 경사지게 형성되고, 경사판(161)의 후단에는 세척수가 원활하게 통과할 수 있는 망체(162)가 바닥면에 도달하도록 하향으로 형성된다.

따라서 세척노즐(150)의 오염을 방지함은 물론 세척수를 막힘 없이 분사하여 포집함(130)을 말끔하게 세척할 수 있는 효과를 제공한다.

1: 노면청소차 2: 블로워
4: 적재함 100: 저상형 집진시스템
110: 싸이클론 111: 직선구간
112: 공기 유입구 112a: 측면
113: 상판 114: 공기 토출구
115: 토출 안내로 120: 배플
121: 미세먼지 낙하로 122: 보강플랜지
130: 포집함 131: 배출 게이트
140: 수막노즐 150: 세척노즐
160: 노즐 방오커버 161: 경사판
162: 망체 200: 연결덕트

Claims (8)

1. 노면청소차(1)의 적재함(4)을 통과한 오염공기를 후방의 공기 유입구(112)를 통해 싸이클론(110)의 내부로 유입하도록 적재함(4)의 전면 상부에 연결 설치되고, 상기 싸이클론(110)으로 유입된 오염공기에 선회류를 형성시켜 오염공기에 포함된 미세먼지를 원심력에 의해 싸이클론(110)의 내벽을 따라 포집함(130)으로 낙하 포집하는 저상형 집진시스템(100)과;
   상기 저상형 집진시스템(100)의 상단에 형성된 공기 토출구(114)와 블로워(2)의 사이에 연결 설치된 연결덕트(200)를 포함하여 이루어지는 한편;
   상기 포집함(130)의 전면에는 간격을 두고 내부를 향하도록 다수의 세척노즐(150)이 설치되고, 상기 세척노즐(150)은 포집함(130)의 배출 게이트(131)가 적재함(4) 쪽으로 개방됨과 동시에 세척수를 분사하여 미세먼지 배출 및 포집함(130)의 세척이 함께 이루어지며;
   상기 세척노즐(150)의 상측 포집함(130)의 내면에는 노즐 방오커버(160)가 일체로 부착되고, 상기 노즐 방오커버(160)는 상부에 형성된 경사판(161)의 후단에 세척수가 통과할 수 있는 망체(162)가 하향으로 형성된 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 저상형 집진시스템(100)은, 후면 일측에 직선구간의 공기 유입구(112)가 형성되고, 상판(113) 중앙을 관통하여 공기 토출구(114)가 형성된 원통형의 싸이클론(110)과;
   상기 싸이클론(110)의 저면에 막음 설치되고, 싸이클론(110)의 내벽 하측에 인접하여 상기 공기 토출구(114)를 중심으로 원주방향을 따라 미세먼지 낙하로(121)가 형성된 배플(120)과;
   상기 배플(120)의 저면에 형성되고, 후면에 배출 게이트(131)가 개폐 가능하게 설치된 포집함(130)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 저상형 집진시스템(100)은 1개 또는 2개가 대칭되도록 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 미세먼지 낙하로(121)는 공기 유입구(112)와 인접하는 지점을 제외하여 형성된 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 공기 토출구(114)는 싸이클론(110)으로 유입된 오염공기가 선회류를 형성하기 이전에 바로 토출됨을 방지하도록 공기 유입구(112)의 직선구간(111)을 벗어나 직선구간(111)과 대향된 쪽의 하부에 토출 안내로(115)가 개방 형성된 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 공기 유입구(112)의 일 측면(112a)에는 하나 이상의 수막노즐(140)이 설치되고, 상기 수막노즐(140)은 물을 분사하면서 수막을 형성해 미세분진을 제거하는 것을 특징으로 하는 집진 성능이 향상된 노면청소차의 집진시스템.
   
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