WO2020032317A1 - 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치 - Google Patents

이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치 Download PDF

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    • Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust

Definitions

  • the present invention relates to a fine dust purification device using a moving means, and more particularly to a fine dust purification device using a moving means for removing fine dust when the vehicle is running and stopped.
  • pollutants are released, causing serious air pollution. Emitted pollutants are transported and diffused in the air. Among them, polluted fine particles suspended in the air do not filter from the nose or bronchus, but penetrate deep into the respiratory tract, causing respiratory diseases such as asthma, bronchitis, allergic rhinitis, and lung disease. It can cause eye diseases such as conjunctivitis and dry eye. In addition, fine dust may cause allergic dermatitis when mixed with harmful ingredients of the skin.
  • Korean Patent No. 10-1517906 discloses such fine dust as a collecting device using a moving means to collect fine dust floating in the air by air flow only by running of the moving means without external power.
  • An object of the present invention for solving the above problems is to provide a fine dust purification apparatus using a moving means that can remove the fine dust during operation and stop of the moving means.
  • the purifying unit is installed on the upper surface of the moving means to remove the fine dust by introducing air;
  • a solar panel installed on the purification unit to generate electricity by using sunlight;
  • a control module installed between the purification unit and the photovoltaic panel to measure fine dust concentration and transmit it to a control center;
  • a storage battery for supplying power characterized in that it comprises a.
  • the purifying unit collects and removes a damper that blocks rainwater from entering, a first blade generating air inflow and wind power, a filter unit filtering out fine dust passing through the first blade, and fine dust passing through the filter unit.
  • the first blade may generate wind power while the air flows while the vehicle moves.
  • the filter unit may be formed of a medium filter and a hepa filter.
  • the control module includes a measurement unit for measuring the fine dust concentration; And a control unit which outputs the fine dust concentration, and a transmission unit which transmits fine dust concentration data through the control unit.
  • the controller may control the damper and transmit fine dust concentration data, a battery capacity, and a filter replacement cycle to the server through the transmitter.
  • the control unit may suck air by rotating the second blade by a motor using a power source of a capacitor when the moving means stops or runs at a low speed.
  • the driving and stopping of the second blade may be instructed through the control unit in the control center.
  • the battery may be charged with photovoltaic power through wind power and photovoltaic panels generated by the rotation of the first blade when the vehicle moves.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fine dust purification apparatus using a moving means according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded plan view of a fine dust purification apparatus using a moving means according to the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a fine dust purification apparatus using a moving unit according to the present invention
  • Figure 2 is an exploded plan view of the fine dust purification apparatus using a moving unit according to the present invention.
  • the fine dust purification apparatus using a moving means of the present invention is installed on the upper surface of the vehicle, such as a bus, truck, car, train, etc., the purifying unit 100, solar panel It is configured to include a 200, the control module 300 and the storage battery 340.
  • the purifying unit 100 filters the damper 110 to block the inflow of rainwater, the first blade 120 generating air inflow and wind power, and a filter for filtering the fine dust passing through the first blade 120.
  • Part 130 an electrostatic precipitator 140 to collect and remove the fine dust passing through the filter unit 130, and the second blade 150 for flowing out the air passed through the electrostatic precipitator 140.
  • the damper 110 blocks rainwater inflow by blocking the inlet of the purification unit 100 on a rainy day.
  • the first blade 120 is the front end of the housing (h) is opened based on the driving direction of the moving means is generated by the air generated by the driving flows to generate wind power. That is, the first blade 120 rotates to store electricity in the storage battery 340 through a current converter that receives electricity generated from the generator 112.
  • the filter unit 130 extends behind the first blade 120 and constitutes at least one filter therein to sequentially clean the fine dust.
  • the filter unit 130 may be composed of a medium filter 131 and a hepa filter 132, but is not limited thereto.
  • the medium filter 131 is an intermediate filter that removes fine dust of about 1 ⁇ m or more, and is formed of fine glass fibers.
  • the HEPA filter 132 is disposed behind the medium filter 131, and is a high performance filter that removes ultra fine dust that cannot be filtered out of the medium filter 131.
  • the size of the foreign matter filtered by the HEPA filter 132 is about 0.3 ⁇ m.
  • the electrostatic precipitator 140 collects and removes fine dust that cannot be filtered by the filter unit 130.
  • the electrostatic precipitator 130 is a well known technique, a detailed description thereof will be omitted.
  • the second blade 150 extends behind the electrostatic precipitator 140 to allow the purified air to flow out through the filter 130.
  • the control module 300 is installed between the purification unit 100 and the solar panel 200, the measuring unit 310 for measuring the fine dust concentration, the control unit 320 for outputting the fine dust concentration, and It consists of a transmitter 330 for transmitting the fine dust concentration data through the control unit 320.
  • the measurement unit 310 measures the concentration of fine dust in the air, and generates fine dust concentration information corresponding to the concentration of the fine dust.
  • the control unit 320 controls the damper 110, and transmits the fine dust concentration data, the battery capacity and the filter replacement cycle wirelessly to the server of the control center through the transmitter 330.
  • the filter replacement cycle may check the replacement time by calculating the pressure difference between the air before and after the filter unit 130.
  • the controller 320 may move the second blade 150 to the motor 151 by using the power of the capacitor 340 when the moving means stops or the rotation speed of the first blade 120 falls below 100 rpm due to the low speed travel. Rotate to At this time, when the second blade 150 is rotated, air is sucked and fine dust is removed through the filter unit 130 and the electrostatic precipitator 140.
  • the driving and stopping of the second blade 150 may be instructed from the control center to the controller 320 through the receiver 330.
  • the storage battery 340 is charged by the photovoltaic power generation through the wind power generation and the solar panel 200 generated by the rotation of the first blade 120 when the moving means running.
  • the solar panel 200 is installed on the purification unit 100 to produce electricity using sunlight to charge the power generated by the power converter in the storage battery 340.

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Abstract

본 발명은 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치에 관한 것으로, 이동수단 외측 상면에 설치하여 공기를 유입하여 미세먼지를 제거하는 정화부; 상기 정화부 상부에 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광패널; 상기 정화부와 상기 태양광패널 사이에 설치하여 미세먼지 농도 측정하여 관제센터에 전송하는 컨트롤모듈; 및 전원을 공급하는 축전지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치
본 발명은 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 운행 및 정지 시에 미세먼지를 제거하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치에 관한 것이다.
산업이 발달하고 기술이 진보되면서 오염물질이 방출되어 대기가 심각하게 오염되고 있다. 배출된 오염물질은 대기 중에서 이송, 확산되는데, 이중 대기 중에 부유하고 있는 오염 미세먼지는 코나 기관지 등에서 걸러지지 않고 호흡기관 깊숙이 침투해 천식, 기관지염, 알레르기성 비염, 폐 질환 같은 호흡기질환을 일으키거나 눈에 붙어 결막염, 안구건조증 같은 안질환을 유발한다. 또한, 미세먼지는 피부 유해성분이 섞여 있을 경우 알레르기성 피부염이 발생하기도 한다.
이러한 미세먼지를 한국등록특허 제10-1517906호는 이동수단을 이용한 포집장치로 외부 동력 없이 이동수단의 주행에 의한 공기 흐름만으로 대기 중에 부유 중인 미세먼지를 집진하였다.
그러나, 이러한 종래의 포집장치는 이동수단 운행시에만 미세먼지를 제거할 뿐 정지시에는 미세먼지를 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이동수단의 운행시와 정지시에도 미세먼지를 제거할 수 있는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치는, 이동수단 외측 상면에 설치하여 공기를 유입하여 미세먼지를 제거하는 정화부; 상기 정화부 상부에 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광패널; 상기 정화부와 상기 태양광패널 사이에 설치하여 미세먼지 농도 측정하여 관제센터에 전송하는 컨트롤모듈; 및 전원을 공급하는 축전지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 정화부는 빗물의 유입을 차단하는 댐퍼와, 공기 유입과 풍력을 발생시키는 제1 블레이드와, 상기 제1 블레이드를 통과한 미세먼지를 걸러내는 필터부와, 상기 필터부를 통과한 미세먼지를 모아 제거하는 전기집진기, 및 상기 전기집진기를 통과한 공기를 유출하는 제2 블레이드를 포함할 수 있다.
상기 제1 블레이드는 이동수단의 주행시 공기가 유입되어 회전하면서 풍력발전을 생성할 수 있다.
상기 필터부는 미디엄 필터와 및 헤파 필터로 이루어질 수 있다.
상기 컨트롤모듈은 미세먼지 농도를 측정하는 측정부; 상기 미세먼지 농도를 출력하는 제어부, 및 상기 제어부를 통해 미세먼지 농도 데이터를 전송하는 송신부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 댐퍼를 제어하며, 미세먼지 농도 데이터와 축전지 용량 및 필터 교환 주기를 송신부를 통해 서버로 전송할 수 있다.
상기 제어부는 이동수단이 정지하거나 저속 주행시 축전기의 전원을 이용하여 제2 블레이드를 모터로 회전시켜 공기를 흡입할 수 있다.
상기 제2 블레이드의 구동 및 정지를 관제센터에서 제어부를 통해 지시할 수 있다.
상기 축전지는 이동수단의 주행시 제1 블레이드의 회전으로 발생하는 풍력발전과 태양광패널을 통해 태양광 발전으로 충전할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명에 따르면 이동수단의 주행시 공기를 흡입하여 미세먼지를 제거하고, 주행시 풍력발전과 태양광 발전을 통해 충전한 축전지를 이용하여 정지시에도 미세먼지를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치의 분해 평면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치의 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치의 분해 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치는, 이동수단인 버스, 트럭, 자동차, 기차 등의 차량 외측 상면에 설치하며, 정화부(100), 태양광패널(200), 컨트롤모듈(300) 및 축전지(340)를 포함하여 구성된다.
상기 정화부(100)는 빗물의 유입을 차단하는 댐퍼(110)와, 공기 유입과 풍력을 발생시키는 제1 블레이드(120)와, 상기 제1 블레이드(120)를 통과한 미세먼지를 걸러내는 필터부(130)와, 상기 필터부(130)를 통과한 미세먼지를 모아 제거하는 전기집진기(140), 및 상기 전기집진기(140)를 통과한 공기를 유출하는 제2 블레이드(150)로 구성된다.
상기 댐퍼(110)는 비가 오는 날에는 정화부(100) 입구를 막아 빗물 유입을 차단한다.
상기 제1 블레이드(120)는 이동수단의 주행 방향을 기준으로 하우징(h) 전단이 개방되어 주행에 의하여 발생한 공기가 유입되어 회전함으로써 풍력발전을 하게 된다. 즉 제1 블레이드(120)가 회전하면서 발전기(112)로부터 발생되는 전기를 전달받는 전류변환기를 통해 전기를 축전지(340)에 저장하게 된다.
상기 필터부(130)는 제1 블레이드(120) 후방으로 연장되며 내부에 적어도 하나의 필터를 구성하여 순차적으로 통과하면서 미세먼지를 정화한다. 여기서, 상기 필터부(130)는 미디엄 필터(131) 및 헤파 필터(132)로 구성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.
상기 미디엄 필터(medium filter)(131)는 대략 1㎛ 이상의 미세먼지를 제거하는 중급 필터로 미세 유리섬유로 형성된다.
상기 헤파 필터(HEPA filter)(132)는 미디엄 필터(131) 후방에 배치되며, 미디엄 필터(131)에서 걸러주지 못하는 초 미세먼지를 제거하는 고성능 필터로 초 미세 유리섬유로 고밀도 고집적 구조를 가진다. 여기서, 상기 헤파 필터(132)에 걸러지는 이물질의 크기는 대략 0.3㎛ 이다.
상기 전기집진기(140)는 필터부(130)에서 걸러주지 못하는 미세먼지를 모아 제거한다. 여기서, 상기 전기집진기(130)는 이미 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 블레이드(150)는 전기집진기(140) 후방에 연장되어 필터부(130)를 통해 정화된 공기를 유출시킨다.
상기 컨트롤모듈(300)은 정화부(100)와 태양광패널(200) 사이에 설치하며, 미세먼지 농도를 측정하는 측정부(310)와, 상기 미세먼지 농도를 출력하는 제어부(320), 및 상기 제어부(320)를 통해 미세먼지 농도 데이터를 전송하는 송신부(330)로 구성된다.
상기 측정부(310)는 공기 중에 있는 미세먼지의 농도를 측정하고, 미세먼지의 농도와 대응하는 미세먼지 농도 정보를 생성한다.
상기 제어부(320)는 댐퍼(110)를 제어하며, 미세먼지 농도 데이터와 축전지 용량 및 필터 교환 주기를 송신부(330)를 통해 무선으로 관제센터의 서버로 전송한다. 여기서, 상기 필터 교환 주기는 필터부(130) 전후의 공기의 압력 차이를 계산 하여 교체시기를 확인할 수 있다.
그리고, 상기 제어부(320)는 이동수단이 정지하거나 저속 주행으로 제1 블레이드(120)의 회전수가 100rpm 이하로 떨어질 경우 축전기(340)의 전원을 이용하여 제2 블레이드(150)를 모터(151)로 회전시킨다. 이때, 상기 제2 블레이드(150)가 회전하면 공기가 흡입되어 필터부(130)와 전기집진기(140)를 통해 미세먼지가 제거된다. 여기서, 상기 제2 블레이드(150) 구동 및 정지를 관제센터로부터 수신부(330)를 통해 제어부(320)에 지시할 수도 있다.
상기 축전지(340)는 이동수단의 주행시 제1 블레이드(120)의 회전으로 발생하는 풍력발전과 태양광패널(200)을 통해 태양광 발전으로 충전된다.
상기 태양광패널(200)은 정화부(100) 상부에 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생산하여 전력변환기를 통해 발전된 전력이 축전지(340)에 충전된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 이동수단 외측 상면에 설치하여 공기를 유입하여 미세먼지를 제거하는 정화부;
    상기 정화부 상부에 설치하여 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광패널;
    상기 정화부와 상기 태양광패널 사이에 설치하여 미세먼지 농도 측정하여 관제센터에 전송하는 컨트롤모듈; 및
    전원을 공급하는 축전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정화부는,
    빗물의 유입을 차단하는 댐퍼;
    공기 유입과 풍력을 발생시키는 제1 블레이드;
    상기 제1 블레이드를 통과한 미세먼지를 걸러내는 필터부;
    상기 필터부를 통과한 미세먼지를 모아 제거하는 전기집진기; 및
    상기 전기집진기를 통과한 공기를 유출하는 제2 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 블레이드는 이동수단의 주행시 공기가 유입되어 회전하면서 풍력발전을 생성하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 미디엄 필터와 및 헤파 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤모듈은,
    미세먼지 농도를 측정하는 측정부;
    상기 미세먼지 농도를 출력하는 제어부; 및
    상기 제어부를 통해 미세먼지 농도 데이터를 전송하는 송신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 댐퍼를 제어하며, 미세먼지 농도 데이터와 축전지 용량 및 필터 교환 주기를 송신부를 통해 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 이동수단이 정지하거나 저속 주행시 축전기의 전원을 이용하여 제2 블레이드를 모터로 회전시켜 공기를 흡입하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 블레이드의 구동 및 정지를 관제센터에서 제어부를 통해 지시하는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 축전지는 이동수단의 주행시 제1 블레이드의 회전으로 발생하는 풍력발전과 태양광패널을 통해 태양광 발전으로 충전되는 것을 특징으로 하는 이동수단을 이용한 미세먼지 정화장치.
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