KR102617607B1 - 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치 - Google Patents

철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.
본 발명은 철도차량의 대차프레임에 설치되어 차륜 및 제륜자의 접촉시 발생되는 미세먼지를 제거하기 위한 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 있어서, 차륜 및 제륜자가 접하는 부분에 대응되도록 구비되는 흡기부와, 상기 흡기부와 덕트에 의해 연결 설치되어 공기를 흡입하고 공기중의 미세먼지를 포집하는 집진부 및 상기 집진부에 구비되어 포집된 미세먼지가 회수되는 회수부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치 {Particulate matters trapping device for particulate matters generated during the braking of railcar}
본 발명은 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동차는 차륜과 레일 사이의 마찰력을 이용하여 추진과 감속, 조향을 한다. 전동차가 정지할 때는 제륜자를 차륜답면이나 디스크에 강하게 마찰시켜 정지시킨다.
따라서, 전동차가 운행하게 되면 필연적으로 차륜과 레일 및 제륜자 사이에 발생하는 강한 면 마찰로 인하여 유해 화학물질 및 중금속이 포함된 미세먼지가 많이 생성된다.
이러한 미세먼지는 공기를 오염시켜 전동차의 제동시 플랫폼에 대기중인 승객에게 직접 영향을 미쳐 호흡을 통해 인체 내에 유입되는 경우 세포 독성을 야기하고, 그에 따른 각종 질병 발생의 근원이 되며, 대기 중으로 배출되는 경우 주변 환경을 오염시키는 원인이 되며, 객실의 공기조화시스템을 통해 객실 내부로 유입되어 객실 내 승객의 건강을 위협하게 되는 문제점이 있다.
이에 대해, 한국등록특허 제10-0133136호는 자동차의 브레이크 및 수동 변속기의 클러치디스크 라이닝에서 발생된 라이닝 가루 수거용 대기 환경 오염 방지 시스템을 개시하고 있으나, 그 구성이 복잡하고, 필터를 자주 교체하여야 하므로 유지 관리가 까다로운 문제가 있다.
등록특허 제10-0133136호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 집진부에서 포집된 미세먼지를 회수하는 회수부가 구비되고, 미세먼지가 별도의 회수부에 회수되도록 하여 회수부를 청소 또는 교환함으로써 집진부의 수명 및 교환주기를 증대시킬 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 제동장치의 작동 시에만 미세먼지 포집이 이루어지도록 제어함으로써 불필요하게 에너지가 소모되는 것을 방지할 수 있는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치를 제공하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은; 철도차량의 대차프레임에 설치되어 차륜 및 제륜자의 접촉시 발생되는 미세먼지를 제거하기 위한 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 있어서, 차륜 및 제륜자가 접하는 부분에 대응되도록 구비되는 흡기부와, 상기 흡기부와 덕트에 의해 연결 설치되어 공기를 흡입하고 공기중의 미세먼지를 포집하는 집진부 및 상기 집진부에 구비되어 포집된 미세먼지가 회수되는 회수부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 흡기부는 차륜 및 제륜자가 접하는 부분에 대응되는 일측에 공기가 흡입되는 흡기공이 다수개 형성된 후드로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진부는 일측은 상기 흡기부에 덕트에 의해 연결되고, 내부에 설치공간이 형성되며, 타측에는 배기구가 형성되는 본체와, 상기 본체의 내부 설치공간에 구비되는 집진장치 및 상기 흡기부로부터 본체의 내측으로 공기가 흡입되도록 하는 흡입팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 집진장치는 싸이클론 집진기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집진장치는 전기집진기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 집진장치는 다수개의 통공이 형성된 타공판이 공기흐름에 수직한 방향으로 다수개 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타공판의 통공은 이웃한 타공판의 통공과 서로 엇갈리도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 싸이클론 집진기의 후부에는 필터부재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회수부는 상기 싸이클론 집진기의 하부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 회수부는 전기집진부의 일측 또는 타공판의 하단에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 내측에는 단부가 전기집진기 또는 타공판의 일측에 접하도록 하여 왕복 운동가능하게 설치되는 브러시가 구비되어 상기 전기집진기 또는 타공판에 포집된 미세먼지를 회수부로 회수하도록 하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 회수부는 상기 집진부로부터 탈착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 철도차량의 제동여부를 감지하는 제동감지부가 더 구비되어 철도차량의 제동 시에 집진부의 집진장치 및 흡입팬을 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성의 본 발명에 따르면, 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 집진부에서 포집된 미세먼지를 회수하는 회수부가 구비되고, 미세먼지가 별도의 회수부에 회수되도록 하여 회수부를 청소 또는 교환함으로써 집진부의 수명 및 교환주기를 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제동장치의 작동 시에만 미세먼지 포집이 이루어지도록 제어함으로써 불필요하게 에너지가 소모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 일 실시 예를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 흡기부를 도시한 도면.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 다른 실시 예를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 제어블록도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야한다.
도 1은 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 일 실시 예를 도시한 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 흡기부를 도시한 도면이고, 도 3(a) 및 (b)는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의다른 실시 예를 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치의 제어블록도이다.
본 발명은 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 그 구성은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 철도차량의 차륜(10) 및 제륜자(20)가 접하는 부분에 대응되도록 구비되는 흡기부(110)와, 상기 흡기부(110)와 덕트(116)에 의해 연결 설치되어 공기를 흡입하여 미세먼지를 포집하는 집진부(120)와, 상기 집진부(120)에 구비되어 포집된 미세먼지가 회수되는 회수부(130)를 포함하여 이루어진다.
보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100)는 철도차량의 대차프레임에 설치되며, 상기 흡기부(110)가 철도차량의 차륜(10) 및 제륜자(20)가 접하는 부분에 대응되는 부분에 위치하도록 설치된다.
이때, 상기 흡기부(110)는 차륜(10) 및 제륜자(20)가 접하는 부분에 대응되도록 위치되어 일측에 공기가 흡입되는 흡기공(114)이 다수개 형성된 한 쌍의 후드(112)로 이루어진다.
또한, 상기 집진부(120)는 내부에 흡기부(110)와 덕트(116)에 의해 연결 설치되어 흡기부(110)를 통해 철도차량의 제동시 차륜(10) 및 제륜자(20)의 마찰에 의해 발생되는 유해성분의 공기를 흡입하여 공기중에 포함된 미세먼지 및 중금속 등의 이물질을 제거하는 역할을 하는 것으로, 상기 흡기부(110)의 후드(112)와 덕트(116)에 의해 연결되고 타측에는 배기구(122b)가 형성되는 본체(122)와, 상기 본체(122)의 내부에 형성되는 설치공간(122a)에 구비되는 집진장치(124)와, 상기 흡기부(110)로부터 본체(122)의 내측으로 공기를 흡입하는 흡입팬(126)으로 이루어진다.
여기서, 상기 흡입팬(126)은 집진장치(124)의 후방에 구비되어 흡입팬(126)의 작동에 의해 흡기부(110)를 통하여 공기가 흡입되게 되고, 덕트(116)를 통해 집진부(120)의 본체(122)로 흡입되며, 집진장치(124)를 거쳐 배기구(122b)로 이물질이 제거된 공기가 배출되게 되는 것으로, 흡입팬(126)은 집진장치(124)의 후방에 구비되게 되어 공기중에 포함된 이물질에 의해 오염되지 않도록 하여 유지 및 관리가 용이하도록 구성된다.
또한, 상기 흡입팬(126)은 철도차량의 제동여부에 따라 작동이 결정되도록 구비되어 불필요하게 에너지가 소모되는 것을 방지할 수 있는데, 철도차량의 제동여부를 감지하는 제동감지부(140)가 구비되어 제동감지부(140)에서 제동을 감지하면 흡입팬(126)을 가동시켜 차륜(10) 및 제륜자(20)의 접촉에 의해 발생되는 먼지를 흡입하여 집진장치(124)에 의해 제거할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 집진장치(124)는 공기 중의 이물질을 제거할 수 있도록 하는 것으로, 다양한 구성으로 이루어질 수 있는데, 도 1에 도시한 바와 같이 싸이클론 집진기(124A)로 이루어져 흡입팬(126)으로부터 흡입되는 공기가 싸이클론 집진기(124A) 내부에서 선회하도록 하여 이물질은 싸이클론 집진기(124A)의 하부로 모이게 되고, 이물질이 제거된 공기는 싸이클론 집진기(124A)의 상부로 배출되어 본체(122)의 배기구(122b)로 배출되도록 하는 것이다.
이때, 상기 싸이클론 집진기(124A)의 후방, 즉 이물질이 제거되어 싸이클론 집진기(124A)의 상측으로 배기되는 공기의 흐름 방향에 필터부재(128)가 구비되어 싸이클론 집진기(124A)로부터 제거되지 못한 이물질을 2차로 제거하도록 함으로써 보다 정화된 공기를 외부로 배출하게 되고, 이물질에 의한 흡입팬(126)의 손상 및 오염을 방지하여 유지가 용이하도록 한다.
또한, 상기 회수부(130)는 상기 싸이클론 집진기(124A)의 하부와 연통되도록 구비되어 싸이클론 집진기(124A)에서 포집된 이물질이 회수되는 것으로, 상기 본체(122)로부터 탈착 가능하게 구비되어 유지 관리가 용이하도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100')의 다른 실시 예예 의하면, 상기 집진장치(124')는 도 3(a)에 도시한 바와 같이 전기집진기(124B)로 이루어져 전기신호가 인가되면, 전기집진기(124B)에 정전기력이 발생되어 공기 중에 포함된 이물질을 포집할 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기와 같이 구성되는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100')의 나머지 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 전기집진기(124B)는 상기 제동감지부(140)에서 제동여부가 감지되는 경우 전기가 인가되어 작동되도록 구성되어 불필요한 에너지 낭비를 방지하게 된다.
또한, 상기 본체(122)에는 전기집진기(124B)의 일측에 위치하도록 회수부(130')가 구비되어 철도차량의 제동이 해제되어 전기집진기(124B)의 작동이 멈추면 전기집진기(124B)에 포집된 이물질이 탈락되어 회수부(130')로 회수될 수 있도록 구성된다.
여기서, 상기 본체(122)의 내측에는 상기 전기집진기(124B)에 포집된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 브러시(129)가 구비될 수 있는데, 상기 브러시(129)는 단부가 전기집진기(124B)의 일측에 접하도록 하여 왕복운동하며 전기집진기(124B)에 포집된 이물질을 제거하게 된다.
또한, 상기 브러시(129)의 작동여부는 상기 제동감지부(140)에 의해 제어되어 철도차량의 제동이 해제되어 전기집진기(124B)의 작동이 정지되면 브러시(129)가 전기집진기(124B)를 청소하게 된다.
이때, 상기 브러시(129)는 솔 형상으로 형성되어 전기집진기(124B)의 측면을 쓸어낼 수 있도록 구성되어, 본체(122)의 내측에 구비되는 가이드부(미도시)를 따라 이동가능하게 구비되며, 모터 등의 구동수단에 의해 왕복 운동 가능하게 설치되는 것으로, 이러한 구성은 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 브러시(129)에 의해 전기집진기(124B)에서 제거된 이물질은 회수부(130')로 회수되게 된다.
상기와 같은 구성에 의해 전기집진기(124B)를 지속적으로 청소하게 되어 전기집진기(124B)의 수명을 증가시킬 수 있어 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100')를 보다 오랜 기간동안 사용할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100")의 다른 실시 예예 의하면, 상기 집진장치(124")는 도 3(b)에 도시한 바와 같이 다수의 통공(125)이 형성된 타공판(124C)이 덕트(116)를 통하여 본체(122)로 유입되는 공기의 진행방향과 직교하도록 다수개가 적층 구비되어 구성될 수 있으며, 상기 타공판(124C)의 통공(125)의 크기보다 크기가 큰 이물질은 통공(125)을 통과하지 못하고 타공판(124C)의 하부로 떨어져 제거되게 되는 것이다.
여기서, 상기와 같이 구성되는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100")의 나머지 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 이웃한 타공판(124C)의 통공(125)의 위치는 서로 엇갈리도록 형성하여 전방에 위치한 타공판(124C)의 통공(125)을 통과한 공기중의 이물질이 이웃한 타공판(124C)에 부딪혀 제거되도록 함으로써 공기중의 이물질의 포집효율을 보다 높일 수 있도록 한다.
또한, 상기 본체(122)에는 타공판(124C)의 하부에 위치하여 타공판(124C)에 의해 제거되는 이물질이 회수되는 회수부(130")가 구비된다.
그리고, 상기 본체(122)의 내측에는 상기 타공판(124C)에 부착된 이물질을 제거할 수 있도록 하는 브러시(129')가 구비될 수 있는데, 상기 브러시(129')는 단부가 타공판(124C)의 일측에 접하도록 하여 왕복운동하며 타공판(124C)이나 통공(125)에 부착된 이물질을 제거하게 된다.
이때, 상기 브러시(129')는 솔 형상으로 형성되어 타공판(124C)의 측면을 쓸어낼 수 있도록 구성되어, 본체(122)의 내측에 구비되는 가이드부(미도시)를 따라 이동가능하게 구비되며, 모터 등의 구동수단에 의해 왕복 운동 가능하게 설치되는 것으로, 이러한 구성은 공지의 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 상기 브러시(129')의 작동여부는 상기 제동감지부(140)에 의해 제어되어 철도차량의 제동이 해제되면 브러시(129')가 타공판(124C)을 청소하도록 구성할 수 있으며, 상기 브러시(129')에 의해 타공판(124C)에서 제거된 이물질은 회수부(130")로 회수되게 된다.
상기와 같은 구성에 의해 타공판(124C)를 지속적으로 청소하게 되어 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100")의 수명을 보다 증대시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치(100,100'100")에 의하면, 철도차량의 제동 시 제륜자(20)와 차륜(10)간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 할 뿐만 아니라, 집진부(120)에서 포집된 미세먼지를 회수하는 회수부(130,130',130")가 구비되고, 미세먼지가 별도의 회수부(130,130',130")에 회수되도록 하여 회수부(130,130',130")를 청소 또는 교환함으로써 집진부(120)의 수명 및 교환주기를 증대시킬 수 있도록 하고, 제동장치의 작동 시에만 미세먼지 포집이 이루어지도록 제어함으로써 불필요하게 에너지가 소모되는 것을 방지할 수 있는 장점을 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것으로, 철도차량의 제동 시 제륜자와 차륜간의 마찰에 의해 발생되는 미세먼지를 포집하여 유해성분의 미세먼지가 공기중에 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 관한 것이다.
100,100',100": 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치
110: 흡기부 112: 후드
114: 흡기공 116: 덕트
120: 집진부 122: 본체
122a: 설치공간 122b: 배기구
124,124',124" 집진장치 124A: 싸이클론 집진장치
124B: 전기집진기 124C: 타공판
125: 통공 126: 흡입팬
130,130',130": 회수부 140: 제동감지부

Claims (13)

  1. 차륜에 접촉되는 제륜자에 의해 제동이 이루어지는 철도차량의 차륜 및 제륜자의 접촉시 발생되는 미세먼지를 포집 제거하기 위한 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치에 있어서,
    차륜 및 제륜자가 접하는 부분에 대응되는 일측에 공기가 흡입되는 흡기공이 다수개 형성된 한 쌍의 후드로 이루어지는 흡기부와,
    일측은 상기 흡기부에 덕트에 의해 연결되고, 내부에 설치공간이 형성되며, 타측에는 배기구가 형성되는 본체와,
    상기 본체의 내부 설치공간에 구비되어 공기중의 미세먼지를 포집하는 전기집진기와,
    상기 흡기부로부터 본체의 내측으로 공기가 흡입되도록 하는 흡입팬과,
    상기 본체로부터 탈착 가능하게 상기 전기집진기의 하부에 구비되어 전기집진기에 포집된 미세먼지가 회수되는 회수부와,
    상기 전기집진기의 일측에 단부가 접하도록 하여 좌우 또는 상하로 왕복 운동가능하게 설치되어 상기 전기집진기에 포집된 미세먼지를 회수부로 회수하도록 하는 브러시와,
    상기 철도차량의 제동여부를 감지하여 전기집진기, 흡입팬 및 브러시의 구동을 제어하는 제동감지부를 포함하며,
    제동감지부로부터 철도차량의 제동이 감지되면 전기집진기 및 흡입팬을 구동하도록 제어하여 차륜 및 제륜자의 접촉시 발생되는 미세먼지를 포집하여 미세먼지가 제거된 공기는 배기구로 배출시키고, 철도차량의 제동이 해제되면 전기집진기 및 흡입팬의 구동을 멈추도록 제어하고 브러시가 전기집진기를 청소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 철도차량 제동장치발생 미세먼지 제거장치.
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