KR200391616Y1 - 지하철 공기정화장치 - Google Patents

Abstract

지하철 내의 공기 중에 포함되어 있는 오염물질 특히, 금속류의 분진 제거가 용이할 뿐만 아니라 지속적으로 공기 정화를 실시할 수 있도록 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치는 지하철이 들어오는 승강장의 진입구에 마련되어 지하철의 진입시 발생하는 바람을 이용하여 공기를 흡입하는 집진부와 유입된 공기를 거르기 위한 필터부를 구비하되, 필터부는 소정 간격으로 배치된 다수개의 필터와 자성부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

지하철 공기정화장치{Device for cleaning air in the subway}

본 고안은 지하철 공기정화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하철 내의 공기 중에 포함되어 있는 각종 먼지와 금속 분진, 중금속 등의 오염물질을 제거하기 위한 지하철 공기정화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 지하철은 지하에 철도와 역사 등을 개설하여 여객과 화물을 운송하는 수단으로서, 빠르고 정확하며 대량으로 수송할 수 있다는 장점이 있다.

하지만, 이러한 장점에도 불구하고 지하철은 폐쇄된 공간에서 운행되는 특성상 각종 먼지나 소음 등을 발생시키게 되고, 이렇게 발생된 오염물질들은 지하철을 이용하는 시민들의 건강에 큰 위협을 가하고 있다. 특히, 굽어져 있는 구간이 많은 한국의 지하철은 레일과 전동차 간에 발생하는 금속 분진의 대기 중 함량이 대략 65% 정도로 다른 나라에 비해 두 배 이상 현저하게 많은 실정이다.

그런데, 현재 지하철에 주로 사용되고 있는 정화장치는 살수 열차를 이용하여 레일 바닥면에 물을 분사하는 방식이기 때문에, 열차가 운행하는 시간대에는 가동할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한 상기 방식은 금속 분진을 근본적으로 제거할 수 없기 때문에 지속적이며 효과적인 지하철의 공기정화는 아직까지 이루어지지 않고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 지하철 내의 공기 중에 포함되어 있는 오염물질 특히, 금속류의 분진 제거가 용이할 뿐만 아니라 지속적으로 공기 정화를 실시할 수 있는 지하철 공기정화장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치는 지하철이 들어오는 승강장의 진입구에 마련되어 지하철의 진입시 발생하는 바람을 이용하여 공기를 흡입하는 집진부와 유입된 공기를 거르기 위한 필터부를 구비하되, 필터부는 소정 간격으로 배치된 다수개의 필터와, 적어도 두 개의 임펠러, 및 자성부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자성부재는 상기 필터의 전방에 마련되되 전자석으로 이루어지며, 관로의 소정 구간에서 단면적 전체에 자기장을 형성할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하철 공기정화장치는 적어도 두 개의 임펠러를 더 구비하되, 임펠러 사이에는 상기 자성부재가 배치되는 한편, 전방에 위치한 제1임펠러보다 후방에 위치한 제2임펠러가 상대적으로 고속 회전하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안의 지하철 공기정화장치는 지하철이 운행하지 않을 경우 상기 임펠러를 구동하여 공기정화가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 필터부는 필터의 교환이 용이하도록 개폐가능한 커버를 관로 상에 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치가 설치된 승강장을 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 고안의 지하철 공기정화장치는 집진부(10)와 필터부(20)로 이루어진다.

집진부(10)는 승객들이 승·하차하는 승강장(1)과 열차가 통과하는 터널(2) 사이의 경계 지점에 레일(3)과 나란한 방향으로 설치되는 것으로서, 열차의 승강장 진입시 발생하는 바람이 용이하게 유입될 수 있도록 호퍼 형상으로 이루어진다.

필터부(20)는 집진부(10) 후방에 연통 형성되는 것으로서, 소정의 관로(22)를 형성한다. 이 관로(22)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 필터부(20)로 유입되는 공기의 유속이 증가하도록 단면적이 집진부(10)보다 상대적으로 작게 형성된다. 또한, 도면에서는 관로(22)가 승강장(1)의 돌출된 플랫폼 하부에 설치되어 외부로 노출되는 것으로 예시하였지만, 이에 한정되지 않고 시설물에 매립 형성될 수도 있다. 관로(22)의 후방은 공조시설(미도시)과 연계된다.

필터부(20)에는 관로(22)를 따라 복수의 필터(24a, 24b)와 자성부재(26)가 설치된다.

필터(24a, 24b)는 통상적으로 사용되고 있는 다중 에어필터로서, 분진 제거용 부직포 필터와 미세먼지 제거용 광촉매 필터 및 탈취용 활성탄 필터 등이 순차적으로 적층된 카드릿지 형태의 패키지 제품이 사용 가능하다. 도 1 및 도 2에 있어서 필터는 두 개(24a, 24b)가 관로(22)에 이격 설치되는 것으로 예시하였으나, 본 고안은 이에 특히 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터를 많이 설치할 수록 공기의 정화능력은 향상하지만 그 만큼 유속이 감소하기 때문에, 관로(22)의 길이에 따라 적정한 수량을 이격 배치하거나 별도로 임펠러와 같은 송풍수단을 추가로 설치해야 하기 때문이다. 이러한 필터(24a, 24b)는 수명이 정해져 있으므로 주기적으로 교환해 주어야 하는데, 이를 위해 관로(22) 상에는 개폐가능한 커버(29)가 마련되어 있다.

자성부재(26)는 흡입된 공기 중에 포함되어 있는 금속 분진을 제거하기 위한 것으로서, 자성을 선택적으로 형성할 수 있는 전자석이 바람직하다. 전자석은 사용자의 조작에 따라 자성을 형성하거나 제거할 수 있으므로, 관로(22)를 주기적으로 청소할 때 편리하기 때문이다. 한편, 자성부재(26)는 관로(22)의 내벽에 대향 설치되거나 또는 내주면 전체에 원형으로 설치될 수 있으며, 또한 소정 간격을 두고 다수개가 이격 설치될 수도 있다. 즉, 자성부재(26)의 배치는 본 고안에 따라 한정되는 것은 아니라, 관로(22) 상의 소정 구간에 있어서 단면적 전체에 자기장을 형성할 수 있는 구조이면 된다.

한편, 본 고안에 따른 지하철 공기 정화장치에는 임펠러(28a, 28b)가 더 설치될 수 있다.

임펠러(28a, 28b)는 집진부(10)를 통해 유입되는 공기의 흡입 효율을 향상시키기 위한 것으로서, 바람직하게는 두 개의 임펠러(28a, 28b)가 서로 이격 설치된다. 예컨대, 제1임펠러(28a)는 집진부(10)에 근접 설치되어 저속 회전하며, 제2임펠러(28b)는 그보다 후방에 설치되어 상대적으로 고속 회전한다. 이것은, 제1임펠러(28a)로는 필터링에 적정한 유속을 형성하도록 함으로써 공기 중에 포함되어 있는 각종 이물질이 필터(24a, 24b)에 용이하게 걸러지도록 하기 위한 것이며, 제2임펠러(28b)로는 오염된 공기가 신속하게 관로(22)를 통과하도록 하기 위해서이다. 따라서, 본 고안에 따르면 적어도 하나 이상의 필터(24a)가 임펠러(28a, 28b) 사이에 설치되어야 한다.

또한, 필터부(20)의 임펠러(28a, 28b) 사이에는 자성부재(26)가 설치될 수 있는데, 구체적으로는 제1임펠러(28a)와 필터(24a) 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 이것은 제1임펠러(28a)를 통해 공기가 적정한 유속으로 감속될 경우 더 많은 금속 분진들이 자성부재(26)에 부착되기 때문이며, 이로 인해 후방의 필터(24a, 24b)가 처리해야 할 양이 감소되어 필터의 수명 및 처리 효율이 향상되기 때문이다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 지하철 공기정화장치의 동작을 설명하기로 한다.

우선, 본 고안의 공기정화장치는 승강장의 열차 진입구에 집진부(10)가 마련되어 있어, 열차 진입시 발생하는 바람을 이용하여 공기를 정화시킬 수 있다. 즉, 열차 진입으로 인해 발생된 바람은 각종 오염물질이 포함되어 있는 공기를 집진부(10)로 유입시키게 되고, 이렇게 유입된 공기는 필터부(20)의 자성부재(26)를 통과하면서 금속 분진이 먼저 제거되고, 필터(24a, 24b)를 지나면서 먼지나 중금속 등이 추가로 제거된다.

또한, 상기와 같은 구조에 공기정화 효율을 높이기 위해 복수개의 임펠러(28a, 28b)가 도면과 같이 관로(22) 상에 적절히 배치될 수도 있다. 이 경우, 집진부(10)를 통해 필터부(20)로 유입된 공기는 관로(22)를 따라 이동되면서, 먼저 제1임펠러(28a)를 거치면서 유속이 적절히 감소되어 공기 중에 포함되어 있는 금속 분진들이 자성부재(26)에 다량 부착하게 되고, 이어서 필터(24a)를 거치면서 먼지와 다른 중금속 등이 걸러지게 된다. 그리고, 필터(24a)를 통과하면서 유속이 감속된 공기는 제2임펠러(28b)에 의해 다시 유속이 증가되어 필터(24b)를 용이하게 통과하게 된다.

한편, 상기와 같은 동작들은 열차가 운행되는 주간 및 야간시간에 주로 이루어지게 되는데, 배차 간격 사이에 또는 열차가 운행되지 않는 심야에는 필터부(20)에 설치되어 있는 임펠러(28a, 28b)를 강제로 송풍시킴으로써, 지하철 내의 오염된 공기를 지속적으로 그리고 효과적으로 정화시킬 수 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치는 승강장과 터널의 경계지점에 설치되어 열차의 승강장 진입시 발생하는 바람을 이용하여 구동되기 때문에 에너지 효율이 우수할 뿐만 아니라, 종래와 달리 열차가 운행되는 시간대에도 공기 정화가 가능하다.

또한, 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치는 필터부에 자성부재가 마련되어 있기 때문에, 레일과 열차의 마찰에 의해 발생하는 금속 분진을 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 지하철 공기정화장치가 설치된 승강장을 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1..승강장 2..터널

3..레일 10..집진부

20..필터부 22..관로

24a, 24b..필터 26..자성부재

28a, 28b..임펠러

Claims (7)

1. 지하철이 들어오는 승강장의 진입구에 마련되어 지하철의 진입시 발생하는 바람을 이용하여 공기를 흡입하는 집진부와 유입된 공기를 거르기 위한 필터부를 구비하되,

   필터부는 소정 간격으로 배치된 다수개의 필터와 자성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자성부재는 상기 필터의 전방에 마련되는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 자성부재는 전자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 자성부재는 관로의 소정 구간에 있어서 단면적 전체에 자기장을 형성할 수 있도록 배치된 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 지하철 공기정화장치는 적어도 두 개의 임펠러를 더 구비하되, 임펠러 사이에는 상기 자성부재가 배치되는 한편, 전방에 위치한 제1임펠러보다 후방에 위치한 제2임펠러가 상대적으로 고속 회전하는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
6. 제 5항에 있어서,

   지하철이 운행하지 않을 때는 상기 임펠러를 구동하여 공기 정화가 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.
7. 제 1항에 있어서

   상기 필터부는 필터의 교환이 용이하도록 개폐가능한 커버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 지하철 공기정화장치.