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KR102005425B1 - 에어커튼을 이용하여 미세먼지 유입을 차단하는 버스 쉘터의 제어방법 - Google Patents

에어커튼을 이용하여 미세먼지 유입을 차단하는 버스 쉘터의 제어방법 Download PDF

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KR102005425B1
KR102005425B1 KR1020180153728A KR20180153728A KR102005425B1 KR 102005425 B1 KR102005425 B1 KR 102005425B1 KR 1020180153728 A KR1020180153728 A KR 1020180153728A KR 20180153728 A KR20180153728 A KR 20180153728A KR 102005425 B1 KR102005425 B1 KR 102005425B1
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KR
South Korea
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air
fine dust
air curtain
curtain device
wind direction
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KR1020180153728A
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전정환
전인호
김태균
이영규
곽휘광
전용준
김동제
Original Assignee
주식회사 드웰링
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Abstract

본 발명은 버스 쉘터 내부의 미세먼지를 제거하기 위한 버스 쉘터 제어방법에 관한 것으로서, 내부에 마련된 수용공간과, 수용공간과 외부를 연통시키는 출입구와, 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지센서와, 공기를 바닥면으로 토출하여 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 에어커튼장치와, 수용공간의 공기를 정화하는 환기장치를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법에 있어서, 에어커튼장치와 환기장치가 작동을 개시하는 작동개시단계 수용공간의 미세먼지 농도를 측정하는 먼지측정단계 및 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 중 하나 이상을 조절하는 토출조절단계를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법를 제공한다.

Description

에어커튼을 이용하여 미세먼지 유입을 차단하는 버스 쉘터의 제어방법{CONTROL METHOD FOR BUS SHELTER BLOCKING OFF FINE DUST USING AIR CURTAIN}
본 발명은 에어커튼을 이용하여 미세먼지 유입을 차단하는 버스 쉘터의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버스 쉘터 내부의 미세먼지를 제거하기 위한 에어커튼을 이용하여 미세먼지 유입을 차단하는 버스 쉘터의 제어방법에 관한 것이다.
최근 화석 연료를 태울 때 배출되는 유독 물질, 중금속 등이 포함된 미세먼지가 대량으로 공기 중에 유입됨에 따라 대기 오염 문제가 사회적 문제로 등장하였다.
미세먼지는 입자가 매우 작아서 쉽게 걸러지지 않으며 경우에 따라 몸 속 깊은 곳까지 침투하여 각종 질환을 일으킬 위험이 있다. 특히, 어린이나 노약자가 있는 가정에서는 호흡기 질환에 노출되기 쉬우므로 미세먼지로 인한 대기오염에 관심을 기울여야 한다.
최근에는 실내에서 사용할 수 있는 공기 청정기가 많이 보급됨에 외부의 미세먼지농도가 상승하여도 실내에서는 비교적 맑은 공기를 접할 수 있다. 하지만 실내가 아닌 외부 공간에서는 여전히 높은 미세먼지 농도의 공기에 노출될 수 밖에 없다. 나아가 특정 계절이나 날씨에서 나타나는 높은 농도의 미세먼지는 인체에 상당히 위험한 요소로 작용한다.
대도시와 같이 대중교통의 이용객이 많은 경우, 대도시 인구의 상당수는 외부 미세먼지에 노출되는 것을 피하기 어렵다. 특히 버스 이용자는 실외에 위치한 버스 정류장에서 일정 시간 버스를 기다려야 하기 때문에 미세먼지 등에 의해 오염된 공기에 그대로 노출되게 된다. 또한 버스 정류장이 버스와 가깝기 때문에, 버스 이용자는 비교적 높은 농도의 미세먼지 등에 오염된 공기에 노출되는 위험에 있다.
버스 이용자를 미세먼지에 노출되는 것을 최소화 하고자 공기정화 버스 쉘터가 한국 출원공개번호 10-2018-0038091호를 통해 공개된바 있다. 이러한 공기정화 버스 쉘터는 하부에 공간부(11)를 형성하는 지붕(1), 지붕(1)을 지지하는 지지부재(2), 지붕(1) 저면에 구비되는 에어커튼 분사 장치(6), 우수가 저장되는 우수저장탱크(3), 우수저장탱크(3)에 저장된 우수에 의해 공기를 정화하고 공간부(11)에 정화된 공기를 토출하는 공기정화기(4) 및 전원을 공급하기 위해 지붕 상면에 구비되는 태양전지모듈(5)로 이루어진다.
하지만 이러한 공기정화 버스 쉘터는 별도의 우수저장탱크(3)의 설치가 필요하다. 이에 따라 기존의 버스 정류장 즉 버스 쉘터에 추가 설치 및 관리가 쉽지 않으며, 한국의 여름을 제외한 강수량이 적은 계절에 우수저장탱크(3)의 사용이 곤란하다는 문제점이 있다.
또한, 전원을 공급하기 위해 지붕 상면에 구비되는 태양전지모듈(5)이 요구됨에 따라 비가 오거나 흐린 날씨에 사용하기 적합하지 않으며, 별도의 전력공급이 필요하다. 나아가 겨울을 대비하여 히터 등을 설치할 경우 별도로 공급되는 전력의 사용량이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 버스 쉘터 근처의 미세먼지 농도가 일정하지 않고 시간의 흐름에 따라 계속해서 변화함에도 일정한 전력 사용량이 요구되는 문제점이 있다.
또한, 버스 이용객이나 부피가 큰 짐 등이 에어커튼 분사 장치(6)의 바로 밑에 위치하여 에어커튼을 간섭하는 경우, 미세먼지가 계속해서 유입되는 문제점이 있다.
또한, 매연을 과다 배출하는 버스가 접근하는 경우, 버스 쉘터에서 대기하는 버스 이용객가 순간적으로 높은 농도의 미세먼지에 노출되는 문제점이 있다.
본 발명은 일 실시예를 통하여, 전력 사용량의 높은 상승 없이 버스 쉘터 내부의 미세먼지를 최대한 제거하는 버스 쉘터 제어방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 버스 이용객이나 부피가 큰 짐 등이 에어커튼을 간섭하여 미세먼지가 계속해서 유입되는 문제를 해결하는 버스 쉘터 제어방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 매연 과다배출 버스로부터 배출되는 높은 농도의 미세먼지로부터 버스 쉘터에서 대기하는 버스 이용객을 보호하는 버스 쉘터 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 내부에 마련된 수용공간과, 상기 수용공간과 외부를 연통시키는 출입구와, 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지센서와, 공기를 바닥면으로 토출하여 상기 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 에어커튼장치와, 상기 수용공간의 공기를 정화하는 환기장치를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법에 있어서, 상기 에어커튼장치와 상기 환기장치가 작동을 개시하는 작동개시단계; 상기 수용공간의 미세먼지 농도를 측정하는 먼지측정단계; 및 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 중 하나 이상을 조절하는 토출조절단계;를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법을 제공한다.
상기 작동개시단계는 공기가 상기 에어커튼장치로부터 중력방향으로 토출되며, 상기 토출조절단계는 풍량이 증가하는 풍량증가단계;를 포함할 수 있다.
상기 토출조절단계는 상기 공기의 풍향이 상기 출입구로부터 외부를 향하는 방향으로 하향 경사지는 제1풍향조절단계; 및 상기 제1풍향조절단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 공기의 풍향이 상기 출입구로부터 내부를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 변경되는 제2풍향조절단계;를 포함할 수 있다.
상기 에어커튼장치에 인접하게 구비되며, 공기를 바닥면으로 분사하여 상기 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 보조에어커튼장치;를 더 포함하며, 상기 제1풍향조절단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 공기가 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 추가토출단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 추가토출단계는 공기가 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 방향이 중력방향일 수 있다.
상기 추가토출단계 수행 중 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍향과 상기 제2풍향조절단계 수행 중 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍향이 상호 소정의 각도를 형성할 수 있다.
상기 추가토출단계 수행 중 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 흐름과 상기 제2풍향조절단계 수행 중 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 흐름 사이에 공기가 흐르지 않는 영역이 존재할 수 있다.
상기 제2풍향조절단계 및 상기 추가토출단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 내부의 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 환기장치, 상기 에어커튼장치 및 상기 보조에어커튼장치의 작동이 종료될 수 있다.
또한, 본 발명은 내부에 마련된 수용공간과, 상기 수용공간과 외부를 연통시키는 출입구와, 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지센서와, 외부 통신 네트워크와 연결되는 통신단말기와, 공기를 바닥면으로 토출하여 상기 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 에어커튼장치와, 상기 수용공간의 공기를 정화하여 토출하며 히터가 구비된 환기장치를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법에 있어서,
상기 미세먼지센서가 감지한 미세먼지 농도를 이용하여 시각의 흐름에 따른 외부미세먼지농도의 패턴을 설정하는 패턴설정단계; 및 상기 패턴설정단계에서 설정된 외부미세먼지농도의 패턴에 따라 상기 에어커튼장치과 상기 환기장치에서 소비되는 전력량을 조절하여 작동시키는 패턴추종단계;를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.
상기 통신단말기를 이용하여 버스에 대한 정보를 수신하는 버스정보수신단계; 및 해당 버스가 접근하면, 외부의 미세먼지농도를 측정하는 버스먼지측정단계; 및 상기 버스먼지측정단계에서 측정된 미세먼지농도에 따라 매연을 과다하게 배출하는 버스를 특정하는 버스특정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 버스특정단계에서 특정된 버스가 다시 접근하면, 상기 설정된 패턴의 일부를 수정하는 패턴수정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 버스 쉘터는 상기 출입구를 통과하는 사람의 수를 감지하는 인원계수센서를 더 포함하며, 상기 인원계수센서를 통해 감지된 상기 수용공간의 사람의 수가 기준치를 초과한 것으로 판단되면, 상기 설정된 패턴의 일부를 수정하는 패턴수정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 통신단말기를 이용하여 날씨에 대한 정보를 수신하는 날씨정보수신단계; 및 상기 수신된 날씨정보를 통해 풍향이 높은 것으로 판단되면, 상기 설정된 패턴의 일부를 수정하는 패턴수정단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 패턴수정단계는 상기 에어커튼장치 및 상기 환기장치 중 하나 이상으로부터 공기가 토출되는 토출속도가 상승하고, 상기 히터의 설정온도가 하강할 수 있다.
상기 에어커튼장치과 상기 환기장치에서 소비되는 전력량이 허용치를 초과하는 경우, 상기 히터의 설정온도가 추가로 하강할 수 있다.
상기 에어커튼장치과 상기 환기장치에서 소비되는 전력량이 허용치 이하인 경우, 미세먼지 농도를 추가로 측정하여 외부미세먼지농도의 패턴을 추가로 설정하고, 추가로 설정된 외부미세먼지농도의 패턴을 따라 상기 에어커튼장치과 상기 환기장치가 소비하는 전력량이 설정될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 전력 사용량의 높은 상승 없이 버스 쉘터 내부의 미세먼지를 최대한 제거하는 효과를 제공한다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 버스 이용객이나 부피가 큰 짐 등이 에어커튼을 간섭하여 미세먼지가 계속해서 유입되는 문제를 해결하는 효과를 제공한다.
셋째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 매연 과다배출 버스로부터 배출되는 높은 농도의 미세먼지로부터 버스 쉘터에서 대기하는 버스 이용객을 보호하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 쉘터를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시된 버스 쉘터의 측단며도이다.
도 3은 버스 쉘터를 제어하는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 에어커튼장치 및 환기장치의 가동에 의해서도 버스 쉘터 내부의 미세먼지 농도가 낮아지지 않는 경우 버스 쉘터를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 전력을 효율적으로 사용하면서 버스 쉘터 내부의 미세먼지 농도를 낮추는 버스 쉘터 제어방법를 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.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 쉘터(1)를 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 쉘터(1)를 나타내는 사시도이며, 도 2는 도 1에서 도시된 버스 쉘터(1)의 측단며도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버스 쉘터(1)는 내부에 버스 이용객을 수용하는 수용공간(19)과, 외부와 수용공간(19)을 상호간 연통시키는 출입구(17)가 구비된다. 버스 이용객은 버스 쉘터(1)에서 머물면서 버스를 기다리 수 있다.
이러한 버스 쉘터(1)는 전면이 개방되어 출입구(17)가 마련되도록 형성되며, 구체적으로 후방패널(13)과, 후방패널(13)의 양 측단부에서 전방으로 연장된 측방패널(12)과, 후방패널(13)과 측방패널(12)의 상단부에 결합하는 상방패널(11)을 포함한다. 이러한 후방패널(13), 측방패널(12) 및 상방패널(11)에 의해 내부 수용공간(19)이 정의될 수 있다. 도 1에서는 전방패널이 도시되지 않았지만 버스 쉘터(1)는 전방패널을 포함할 수 있으며 출입구(17)는 전방패널의 일부에 구비될 수 있다.
한편, 버스 쉘터(1)는 출입구(17)에 공기를 토출하여 출입구(17)를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 제1에어커튼장치(200) 및 제2에어커튼장치(400)와, 수용공간(19)의 내부 공기를 정화하는 환기장치(300)가 구비된다.
제1에어커튼장치(200)는 버스 쉘터(1)의 외부 공기를 흡입하여 출입구(17)의 바닥면으로 토출하는 기능을 수행한다. 공기의 토출되는 토출속도가 높으면, 외부공기가 출입구(17)를 통해 수용공간(19)으로 유동하지 못하며, 수용공간(19)의 공기가 출입구(17)를 통해 외부로 유동하지 못한다.
이러한 제1에어커튼장치(200)는 외부 공기를 내부로 이동시키는 제1송풍부(210), 제1송풍부(210)로부터 배출된 공기를 상방으로 가이드하는 제1덕트(230), 제1덕트(230)와 연통되며 제1덕트(230)에 의해 가이드된 공기를 전방으로 가이드하는 제2덕트(250) 및 제2덕트(250)에 의해 가이드된 공기를 출입구(17)의 바닥면으로 토출하는 제1토출부(270)를 포함한다.
제1송풍부(210)는 회전에 의해 공기를 이동시키는 제1팬(211), 제1팬(211)에 회전동력을 제공하는 제1구동부(미도시), 제1팬(211)과 제1구동부를 수용하는 제1팬하우징(213), 공기를 살균하는 제1플라즈마램프(215)를 포함한다.
후방패널(13)에 후방패널(13)을 관통하는 제1유입구(231)가 구비됨에 따라, 제1송풍부(210)는 제1유입구(231)를 통해 버스 쉘터(1)의 외부공기를 흡입할 수 있다. 제1유입구(231)에는 외부 공기를 필터링하는 제1필터(217)가 구비된다. 제1팬하우징(213)은 제1팬(211)에 의해 공기가 제1덕트(230)로 이동하도록 제1덕트(230)와 연통된다.
이러한 제1송풍부(210)는 버스 쉘터(1)의 무게중심을 낮추고 유지보수를 위한 접근성을 높이기 위해 버스 쉘터(1)의 하단부에 구비될 수 있다. 나아가 제1송풍부(210)는 수용공간(19)의 확보 및 버스 이용객의 출입 편의를 위해 후방패널(13)의 내측면에 구비될 수 있다.
제1덕트(230)는 후방패널(13)의 내측면에 구비되며, 버스 쉘터(1)의 하단부로부터 상방으로 연장된다. 제2덕트(250)는 제1덕트(230)와 연통되며 제1덕트(230)에 의해 가이드된 공기를 전방으로 가이드한다. 일 예로 제2덕트(250)는 상방패널(11)의 내측면에 구비되어 전방으로 연장된다. 즉, 제2덕트(250)는 후방패널(13)로부터 출입구(17) 상부까지 연장된다.
제1토출부(270)는 제2덕트(250)의 선단에 구비되며 제2덕트(250)와 연통된다. 제1토출부(270)는 하부면에 개구가 형성되어 제2덕트(250)에 의해 가이드된 공기를 하방으로 토출한다.
또한 제1토출부(270)는 풍향조절부(271)가 내부에 구비된다. 이에 따라 제1토출부(270)는 공기를 중력방향은 물론이고 전방을 향하여 하향 경사지게 토출할 수 있으며, 후방을 향하여 하향 경사지게 토출할 수도 있다.
이러한 풍향조절부(271)는 도 2에서 도시된 바와 같이 플레이트 형상의 베인(vane)으로 마련될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 풍향을 조절할 수 있으면 다양한 장치로 구현될 수 있다.
환기장치(300)는 상방패널(11)의 내측면에 구비되며, 수용공간(19)의 공기를 정화하여 다시 수용공간(19)으로 토출하는 기능을 수행한다. 이러한 환기장치(300)는 제2송풍부(310)와 제2송풍부(310)에 의해 이동하는 공기를 가열하는 히터(340)와 제2송풍부(310)에 의해 이동하는 공기를 살균하는 제2플라즈마램프(350)를 포함한다.
제2송풍부(310)는 제2팬(311), 제2팬(311)에 회전력을 제공하는 제2구동부(미도시), 제2팬(311)과 제2구동부를 수용하는 제2팬하우징(313)을 포함한다.
제2팬(311)은 수용공간(19)의 내부공기를 흡입한 후 다시 수용공간(19)으로 토출하는 기능을 수행한다. 제2팬(311)은 터보팬으로 이루어질 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 사류팬 또는 축류팬으로 이루어질 수 있다. 특히 제2팬(311)이 터보팬으로 이루어지는 경우 제2팬(311)은 터보팬에 의해 형성되는 원의 원주방향으로 공기를 이동시켜 제2토출부(316)로 토출시킨다.
제2팬하우징(313)은 상방패널(11)의 내측면에 구비되며, 제2팬(311)과 제2구동부를 둘러싸는 측면플레이트와 측면플레이트의 하부단에 결합하는 하면플레이트를 포함한다. 하면플레이트에는 중심부를 관통하는 제2유입구(315)와 중심부로부터 멀리 이격된 가장자리부를 관통하는 제2토출부(316)가 구비된다. 제2유입구(315)에는 공기를 필터링하는 제2필터(317)가 구비된다.
제2팬(311)이 터보팬인 경우, 터보팬에 의해 이동한 공기는 제2팬하우징(313)의 측면플레이트의 내면에 충돌하면서 일부가 상방을 이동하여 다시 제2유입구(315)로 역류할 우려가 있다. 이러한 역류를 방지하기 위해 측면플레이트의 내면에는 돌출되어 형성되는 역류방지리브가 구비된다.
역류방지리브는 측면플레이트의 내면으로부터 돌출되되, 제2팬(311)에 의해 형성되는 원의 원주방향을 따라 구비된다. 이에 따라 역류방지리브는 제2팬(311)의 상부공간을 감싸는 형상을 이루게 된다.
한편, 히터(340)는 제2팬하우징(313)으로 유입되는 공기를 가열하는 기능을 수행하며, 제2플라즈마램프(350)는 제2팬하우징(313)으로 유입되는 공기를 살균하는 기능을 수행한다. 이러한 히터(340)와 제2플라즈마램프(350)는 제2팬하우징(313)의 내부 일측에 구비된다.
제2에어커튼장치(400)는 출입구(17)의 상부에 위치하며, 상방패널(11)의 전단부에 구비된다. 제2에어커튼장치(400)는 공기를 이동시키는 제3송풍부(410)와 제3필터(417)를 포함한다.
제3송풍부(410)는 버스 쉘터(1)의 외부공기를 흡입하여 토출하는 제3팬(411), 제3팬(411)에 회전력을 부여하는 제3구동부(미도시), 제3팬(411)과 제3구동부를 수용하는 제3팬하우징(413)을 포함한다.
제3팬하우징(413)은 제3팬하우징(413) 내부의 공기를 출입구(17)의 바닥면으로 토출하도록 하부면을 관통하는 제3토출부(416)와, 버스 쉘터(1)의 외부공기를 흡입하도록 상부면을 관통하는 제3유입구(415)가 구비된다. 제3유입구(415)에는 제3필터(417)가 구비된다.
한편, 버스 쉘터(1)는 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지센서(30, 40)와, 외부 통신 네트워크와 연결되는 통신단말기(51, 52)와, 수용공간(19)의 인원수를 판단할 수 있도록 출입구(17)를 통과하는 사람의 수를 카운트 하는 인원계수센서(21, 23)가 구비된다.
미세먼지센서(30, 40)는 상방패널(11)에 외면에 구비되어 버스 쉘터(1)의 외부 미세먼지 농도를 감지하는 외부 미세먼지센서(30)와 후방패널(13)의 내면에 구비되어 수용공간(19)의 미세먼지 농도를 감지하는 내부 미세먼지센서(40)를 포함한다. 미세먼지 농도를 감지하는 센서는 널리 알려진 공지의 기술이므로 설명을 생략한다.
통신단말기(51, 52)는 인터넷 망을 포함한 각종 통신 네트워크와 연결되어 날씨정보를 수신하는 제1통신단말기(51)와 버스 정보를 수신하는 제2통신단말기(52)를 포함한다. 여기서 버스 정보는 버스의 위치, 예상도착시간, 버스의 고유번호 등을 의미한다. 제2통신단말기(52)는 BIS(Bus information System)을 구성하는 BIT(Bus information Terminal)일 수 있다. 제1통신단말기(51)는 일 예로 버스 쉘터(1)의 외부에 구비될 수 있으며, 제2통신단말기(52)는 일 예로 버스 쉘터(1)의 내부에 구비될 수 있다.
인원계수센서(21, 23)는 1인만 통과할 수 있도록 게이트를 만들고, 사람이 통과할때 회전장치, 감지 장치로 인원을 감지하는 형태의 게이트형 센서, 사람이 통과하는 출입구(17) 좌측 또는 우측에 적외선을 쏘고, 반대쪽에 수신을 하게 하여 사람이 중간에 있을 경우 적외선 차단으로 인원을 감지하는 형태의 적외선 차단형 센서, 사람이 움직일 때 인체열의 이동을 감지하는 PIR 센서로 인원을 카운트하는 형태의인체열 감지형 센서, 카메라 이미지 가운데 가상의 선을 긋고, 사람으로 추정되는 이미지가 가상의 선을 통과하는지 여부를 보고 인원을 카운트하는 형태의 이미지 분석형 센서, 인체열을 촬영하는 카메라 이미지에서 가상의 선을 긋고, 사람으로 추정되는 열 이미지가 통과하는 것을 분석하여 인원을 카운트하는 형태의 인체열 이미지 분석형 센서, 스테레오 카메라 이미지를 분석하여 인원을 카운트하는 형태의 입체 영상 분석형 센서 등으로 나뉠 수 있다. 도 1에서 도시된 인원계수센서(21, 23)는 적외선 차단형 센서이며, 센서송신부(21) 및 센서수신부(23)로 이루어지나, 이에 한정되는 것은 아니며 상술한 센서 중 하나일 수 있다.
이하 버스 쉘터(1)의 제어방법을 수행하는 구성에 대해 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3은 버스 쉘터(1)를 제어하는 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 버스 쉘터(1)의 제어방법은 제어부(100)가 센서 및 단말기로부터 신호를 수신 및 판단과정을 거친 후 제어명령을 송신하는 것에 의해 수행된다.
제어부(100)는 인원계수센서(21, 23), 외부 미세먼지센서(30), 내부 미세먼지센서(40), 통신단말기(51, 52)로부터 신호를 수신한 후 제1송풍부(210), 제2송풍부(310), 제3송풍부(410), 히터(340), 제2플라즈마램프(350), 제2플라즈마램프(350) 및 풍향조절부(271)에 제어명령을 송신한다. 이에 따라 후술하는 버스 쉘터(1)의 제어방법에 수행될 수 있다.
이하 버스 쉘터(1)의 제어방법에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 상세히 설명한다. 도 4는 에어커튼장치(200, 400) 및 환기장치(300)의 가동에 의해서도 버스 쉘터(1) 내부의 미세먼지 농도가 낮아지지 않는 경우 버스 쉘터(1)를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이며, 도 5는 전력을 효율적으로 사용하면서 버스 쉘터(1) 내부의 미세먼지 농도를 낮추는 버스 쉘터(1)의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 버스 쉘터(1)의 제어방법은 버스 이용객이나 부피가 큰 짐 등이 에어커튼장치(200, 400)의 바로 밑에 위치하여 에어커튼을 간섭하는 경우를 대비한 제어방법이다. 이 경우 에어커튼장치(200, 400)와 환기장치(300)가 작동되어도 미세먼지가 계속해서 유입되어 수용공간(19)의 미세먼지농도가 낮아지지 않는 문제점이 있기 때문이다. 이하에서 설명되는 제1에어커튼장치(200) 및 제2에어커튼장치(400)는 각각 에어커튼장치(200) 및 보조에어커튼장치(400)로 지칭될 수 있다.
우선, 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 온(ON)되어 작동이 개시되는 작동개시단계가 수행된다(S410). 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 작동 개시되면 외부로부터 미세먼지 유입이 차단되며 내부의 미세먼지는 필터링된다.
이 경우 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)는 미리 설정된 작동단계에 따라 작동된다(S420). 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)는 미리 설정된 작동단계에 따라 공기를 일정한 크기의 풍량과 풍속으로 토출할 수 있다. 또한 미리 설정된 작동단계에서 제1에어커튼장치(200)는 공기를 대략 중력방향으로 토출한다.
이후 내부 미세먼지센서(40)에 이해 미세먼지 농도가 측정되는 먼지측정단계가 수행된다(S431). 내부 미세먼지센서(40)에 의해 측정된 내부의 미세먼지 농도 측정치 즉, 수용공간(19)의 미세먼지 농도 측정치가 제어부(100)로 송신되면, 제어부(100)는 미세먼지 농도 측정치와 기준치를 비교한다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치 이하인 경우(S431-N), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 기 설정된 작동단계에 따라 작동하도록 제어한다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우(S431-Y), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 상승된 작동단계에 따라 작동하도록 제어한다(S432). 따라서 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 토출하는 공기의 풍속이 상승하는 풍속증가단계가 수행된다. 이 경우 풍량이 함께 증가하는 풍량증가단계도 수행될 수 있다.
이후, 작동단계 상승 시점으로부터 측정된 시간인 제1측정시간이 제1기준시간 미만인 경우(S441-N), 제어부(100)는 계속해서 시간을 측정한다. 제1측정시간이 제1기준시간 이상인 경우(S441-Y), 제어부(100)는 미세먼지 농도 측정치와 기준치를 비교한다(S442).
미세먼지 농도 측정치가 기준치 이하인 경우(S442-N), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 기 설정된 작동단계에 따라 작동하도록 제어한다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우(S442-Y), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)의 풍향이 제1풍향이 되도록 제어한다(S443). 즉 제1풍향조절단계가 수행된다. 여기서 제1풍향은 출입구(17)로부터 외부를 향하는 방향으로 하향 경사지는 방향이다. 이러한 제어방법은 출입구(17) 또는 제1토출부(270) 하부에 사람이나 부피가 큰 물체가 있어 에어커튼이 간섭되는 것을 가정한 결과이다.
이후, 제1풍향설정 시점으로부터 측정된 시간인 제2측정시간이 제2기준시간 미만인 경우(S451-N), 제어부(100)는 계속해서 시간을 측정한다. 제2측정시간이 제2기준시간 이상인 경우(S451-Y), 제어부(100)는 미세먼지 농도 측정치와 기준치를 비교한다(S452). 제2기준시간은 에어커튼의 간섭을 수정한 것으로 판단하고 측정시간과 비교되는 기준시간이며, 짧은 시간 내에 미세먼지 농도가 낮아질 것이라는 판단 하에 제1기준시간보다 짧게 설정될 수 있다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치 이하인 경우(S452-N), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 기 설정된 작동단계에 따라 작동하도록 제어한다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우(S452-Y), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)의 풍향이 제2풍향이 되도록 제어한다(S453). 즉 제2풍향설정단계가 수행된다.
이와 함께 제2에어커튼장치(400)가 작동하도록 제어한다(S453). 즉 추가토출단계가 수행된다.
여기서 제2풍향은 출입구(17)로부터 내부를 향하는 방향으로 하향 경사지는 방향이다.
한편, 제2에어커튼장치(400)가 공기를 토출하는 토출 방향인 풍향은 중력방향이다. 이에 따라 제1에어커튼장치(200)의 풍향과 제2에어커튼장치(400)의 풍향은 상호 소정의 각도를 형성하게 된다. 또한 제1에어커튼장치(200)로부터 토출되는 공기의 흐름과 제1에어커튼장치(200)로부터 토출되는 공기의 흐름 사이에 공기가 흐르지 않는 영역이 존재하게 된다.
이러한 제어방법은 외부에서 강한 바람이 부는 것을 가정한 결과이다. 강한 바람이 버스 쉘터(1)를 향하여 불면 버스 쉘터(1)의 내부로 미세먼지가 유입되어 수용공간(19)의 미세먼지 농도가 상승할 수 있다. 하지만 제1에어커튼장치(200)로부터 토출되는 공기의 흐름과 제1에어커튼장치(200)로부터 토출되는 공기의 흐름 사이에 공기가 흐르지 않는 영역이 존재하게 되면 이러한 미세먼지가 유입이 방지될 수 있다.
이후, 제2풍향설정 시점으로부터 측정된 경과시간인 제3측정시간이 제3기준시간 미만인 경우(S461-N), 제어부(100)는 계속해서 시간을 측정한다. 제3측정시간이 제3기준시간 이상인 경우(S461-Y), 제어부(100)는 미세먼지 농도 측정치와 기준치를 비교한다(S462). 제3기준시간은 제2풍향 설정 이후의 에어커튼의 간섭을 수정한 것으로 판단하고 측정시간과 비교되는 기준시간이며, 짧은 시간 내에 미세먼지 농도가 낮아질 것이라는 판단 하에 제2기준시간보다 짧게 설정될 수 있다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치 이하인 경우(S462-N), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)가 기 설정된 작동단계에 따라 작동하도록 제어한다.
미세먼지 농도 측정치가 기준치를 초과하는 경우(S462-Y), 제어부(100)는 제1에어커튼장치(200)와 환기장치(300)를 오프(OFF)시켜 작동을 중단시킨다(S470).
상술한 풍속조절단계, 풍량조절단계, 제1풍향조절단계, 제2풍향조절단계 및 추가토출단계는 모두 제1에어커튼장치(200) 및 제2에어커튼장치(400)로부터 토출되는 공기의 풍속 및 풍향 중 하나 이상을 조절하는 토출조절단계로 지칭할 수 있다.
이하 도 5를 참조하여 버스 쉘터(1)의 제어방법을 상세히 설명한다, 도 5는 전력을 효율적으로 사용하면서 버스 쉘터(1) 내부의 미세먼지 농도를 낮추는 버스 쉘터(1)의 제어방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 우선 외부 미세먼지센서(30)가 감지한 외부 미세먼지 농도를 이용하여 시각의 흐름에 따른 외부 미세먼지 농도의 패턴을 설정하는 패턴설정단계(S510)가 수행된다. 외부 미세먼지 농도는 하루 동안 일정한 패턴으로 변화한다. 이러한 패턴으로 제1에어커튼장치(200)과 환기장치(300)의 사용 전력량 내지 소비되는 전력량이 조절된다면 전력을 효율적으로 사용될 수 있다. 이후 패턴설정단계에서 설정된 외부미세먼지농도의 패턴에 따라 제1에어커튼장치(200)과 환기장치(300)에서 소비되는 전력량을 조절하여 작동시키는 패턴추종단계(S510)가 수행된다.
이후, 제2통신단말기(52)를 이용하여 버스에 대한 정보를 수신하는 버스정보수신단계(S520)와 해당 버스가 접근하면 외부의 미세먼지농도를 측정하는 버스먼지측정단계(S520)가 수행된다.
이후 버스먼지측정단계에서 측정된 미세먼지농도에 따라 매연을 과다하게 배출하는 버스를 특정하는 버스특정단계(S530)가 수행된다.
그리고 제1통신단말기(51)를 이용하여 날씨정보를 수신하는 날씨정보수신단계(S540)가 수행된다.
날씨정보수신단계(S540)가 수행된 이후, 매연 과다배출 버스의 접근여부를 판단하는 단계(S551)가 수행된다. 매연 과다배출 버스가 접근하지 않으면(S551-N) 계속해서 매연 과다배출 버스의 접근여부를 판단하는 단계가 수행된다. 매연 과다배출 버스가 접근여부는 BIT를 통해 수신된 정보로부터 제어부(100)가 판단한다. 매연 과다배출 버스가 접근하면(S551-Y), 패턴설정단계(S510)에서 설정된 패턴을 수정하는 패턴수정단계(S570)가 수행된다.
한편, 날씨정보수신단(S540)계가 수행된 이후, 인원수 과다 여부를 판단하는 단계(S552)가 매연 과다배출 버스의 접근여부를 판단하는 단계(S551)와 함께 수행될 수도 있다. 인원수는 인원계수센서(21, 23)에 의해 수용공간(19)에 수용된 사람의 수를 의미한다. 인원수가 과다하지 않은 것으로 판단되면(S552-N), 계속해서 인원수를 판단하는 단계가 수행된다. 인원수가 과다한 것으로 판단되면(S552-Y), 패턴설정단계(S510)에서 설정된 패턴을 수정하는 패턴수정단계(S570)가 수행된다.
한편, 날씨정보수신단계(S540)가 수행된 이후, 외부 풍속이 높은지 여부를 판단하는 단계(S553)가 인원수 과다 여부를 판단하는 단계(S552)와 매연 과다배출 버스의 접근여부를 판단하는 단계(S551) 중 하나 이상과 함께 수행될 수 있다. 외부 풍속은 버스 쉘터(1)의 외부의 풍속이며, 외부 풍속이 높은지 여부는 제1통신단말기(51)를 통해 수신된 날씨정보 특히 지역날씨정보를 통해 제어부(100)가 판단한다.
풍속이 높지 않은 것으로 판단되면(S553-N), 계속해서 외부 풍속이 높은지 여부를 판단하는 단계가 수행된다. 풍속이 높은 것으로 판단되면(S553-Y), 패턴설정단계에서 설정된 패턴을 수정하는 패턴수정단계(S570)가 수행된다.
여기서 패턴수정단계(S570)는 제1송풍부(210), 제2송풍부(310), 제3송풍부(410), 제1플라즈마램프(215), 제2플라즈마램프(350) 및 히터(340)의 작동단계를 조절하는 것을 의미한다. 여기서의 작동단계란 소비되는 전력량을 의미한다.
패턴수정단계(S570)는 일 예로 제1송풍부(210), 제2송풍부(310) 및 제3송풍부(410)가 소비하는 전력량을 상승시키고, 히터(340)가 소비하는 전력량을 하강시키는 것을 의미할 수 있다.
이 경우 제1플라즈마램프(215) 및 제2플라즈마램프(350)가 소비하는 전력량은 유지되거나 상승시키는 것이 패턴수정단계(S570)에 포함될 수도 있다. 미세먼지유입 방지를 위한 에어커튼의 강도와 환기장치(300)에서 공기의 이동속도를 높여 공기를 필터링하는 것이 수용공간(19)에 있는 사람의 편의를 위해 히터(340)를 가동하는 것보다 더 중요하기 때문이다.
이에 따라 제1에어커튼장치(200), 제2에어커튼장치(400) 및 환기장치(300) 중 하나 이상으로부터 공기가 토출되는 토출속도가 상승하고, 히터(340)의 설정온도가 하강하게 된다.
패턴수정단계(S570)의 수행 이후, 전력량이 허용치를 초과하는지 여부를 판단한다(S581). 전력량이 허용치를 초과하면(S581-Y), 히터(340), 제1플라즈마램프(215) 및 제2플라즈마램프(350)가 소비하는 전력량을 하강시킨다(S582). 전력량이 허용치를 초과하지 않으면(S581-N), 외부 미세먼지 농도를 추가로 측정하여 외부 미세먼지농도의 패턴을 추가로 설정한다(S583). 그리고 추가로 설정된 외부미세먼지농도의 패턴을 따라 제1에어커튼장치(200), 제2에어커튼장치(400) 및 환기장치(300)가 소비하는 전력량이 설정된 후 작동된다(S583).
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: 버스 쉘터 20: 인원계수센서
30: 외부 미세먼지센서 40: 내부 미세먼지센서
50: 통신 단말기 200: 제1에어커튼장치
300: 환기장치 400: 제2에어커튼장치

Claims (8)

  1. 내부에 마련된 수용공간과, 상기 수용공간과 외부를 연통시키는 출입구와, 미세먼지농도를 감지하는 미세먼지센서와, 공기를 바닥면으로 토출하여 상기 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 에어커튼장치와, 상기 수용공간의 공기를 정화하는 환기장치를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법에 있어서,
    상기 에어커튼장치와 상기 환기장치가 작동을 개시하는 작동개시단계;
    상기 수용공간의 미세먼지 농도를 측정하는 먼지측정단계; 및
    소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 중 하나 이상을 조절하는 토출조절단계;를 포함하며,
    상기 토출조절단계는
    상기 공기의 풍향이 상기 출입구로부터 외부를 향하는 방향으로 하향 경사지는 제1풍향조절단계; 및
    상기 제1풍향조절단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 공기의 풍향이 상기 출입구로부터 내부를 향하는 방향으로 하향 경사지도록 변경되는 제2풍향조절단계;를 포함하는 버스 쉘터의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동개시단계는 공기가 상기 에어커튼장치로부터 중력방향으로 토출되며,
    상기 토출조절단계는 풍량이 증가하는 풍량증가단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서
    상기 에어커튼장치에 인접하게 구비되며, 공기를 바닥면으로 분사하여 상기 출입구를 통과하는 공기의 유동을 차단하는 보조에어커튼장치;를 더 포함하며,
    상기 제1풍향조절단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 공기가 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 추가토출단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 추가토출단계는 공기가 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 방향이 중력방향인 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 추가토출단계 수행 중 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍향과 상기 제2풍향조절단계 수행 중 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 풍향이 상호 소정의 각도를 형성하는 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 추가토출단계 수행 중 상기 보조에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 흐름과 상기 제2풍향조절단계 수행 중 상기 에어커튼장치로부터 토출되는 공기의 흐름 사이에 공기가 흐르지 않는 영역이 존재하는 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2풍향조절단계 및 상기 추가토출단계 수행 중 소정의 기준시간 동안 내부의 미세먼지 농도가 기준치 이하로 내려가지 않는 경우, 상기 환기장치, 상기 에어커튼장치 및 상기 보조에어커튼장치의 작동이 종료되는 것을 특징으로 하는 버스 쉘터의 제어방법.
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