KR100563992B1

KR100563992B1 - 터널 환기 장치

Info

Publication number: KR100563992B1
Application number: KR1020040093153A
Authority: KR
Inventors: 정혁수
Original assignee: 정혁수
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-03-29

Abstract

본 발명은 터널 환기 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터널 내부의 오염되고 먼지가 많은 공기를 외부로 배출하여 터널 내부의 공기를 깨끗하게 함과 아울러 터널 내부의 오염된 공기가 외부로 배출되어 환경 오염을 시키는 것을 방지할 수 있는 터널 환기 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은, 차량의 이동 방향에 따른 공기 유동에 적합하게 다수의 흡입구가 소정 각도로 형성되고 다수의 이송팬이 내부에 장착됨과 아울러 터널 길이 방향으로 천정에 장착된 하나 이상의 덕트형 배기 장치 및 집진기를 설치하여 터널 내부의 공기 및 먼지를 효율적으로 배기시킬 수 있는 터널 환기 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 터널(T)의 천정에 고정 설치됨과 아울러 차량 주행 방향별로 하나씩 설치되고 차량의 질주 방향에 따라 흡입구(2) 각도가 기울어지도록 형성되며 터널(T) 전체에 연장된 소정 직경의 배기관(3)과, 상기한 흡입구(2) 종단에 설치되어 터널(T) 내부 공기를 흡입하는 흡입팬(4)과, 상기한 배기관(3)의 내부에 일정 간격으로 배치되어 흡입구(2)를 통해 흡입된 터널 내부 공기 및 먼지를 이송시키는 다수의 송풍기(6)로 구성함을 특징으로 한다.

터널환기장치, 터널 배기장치

Description

터널 환기 장치{VENTILATION DEVICE FOR TUNNEL}

도1은 본 발명에 따른 터널 환기 장치가 설치된 터널을 도시한 정단면도,

도2는 도1에서 A 방향의 측단면도,

도3은 도1에서 B 방향의 측단면도,

도4는 도2와 도3에서 흡입구를 도시한 확대 단면도,

도5는 본 발명에 따른 배기관의 연결 상태를 도시한 부분 확대 사시도,

도6은 본 발명에 따른 터널 환기 장치에서 1방향 터널의 경우 하나의 환기장치만이 터널 중앙에 설치되는 상태를 도시한 단면도,

도7은 일반적인 터널에 배기팬이 설치된 상태를 도시한 개략 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1, 9: 앵커 2: 흡입구

3: 배기관 4: 흡입팬

5: 집진기 6: 송풍기

7: 필터 8: 흡입관

10: 흡입포트 11: 충돌 방지 부재

12: 코팅면 13: 플랜지

14: 가스켓 T: 터널

일반적으로, 자동차 또는 기차등이 통과하는 터널은 산을 뚫어서 콘크리트로 반원형 통로를 만든 것으로서, 상기한 터널은 양측만이 개방되어 있고 비교적 작은 공간으로 밀폐된 상태가 되기 때문에 터널 내부의 환기가 매우 중요하게 된다.

상기한 터널 내부의 환기는 강제 배기를 해야 하는 바, 이를 위해 터널내에는 다수의 대형 배기팬이 설치되어 있게 된다.

즉, 도7에 도시된 바와 같이 터널(T)의 천정에 비교적 큰 용량의 배기팬(50)이 일정 거리마다 설치되어 터널(T) 내부의 공기 및 먼지등을 단계적으로 송풍시켜 외부로 배기시키도록 하는 것이다.

물론, 상기한 배기팬(50)은 터널(T)의 중앙부 천정에 터널(T)의 방향에 맞춰서 수평으로 설치되어 배기팬(50)의 송풍 방향이 일치되도록 배치되어 있게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 터널 내부의 공기 및 먼지를 외부로 배기하기 위하여 단지 터널 천정에 대형 배기팬을 다수 설치하게 되면, 상기한 배기팬이 동시 에 작동하여도 터널 내부 공기를 외부로 배출하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 터널의 길이가 길면 배기팬이 터널 내부 공기를 송풍하여도 일정 거리 이상 내부 공기가 이동하지 못하게 되고, 실질적으로 다음 배기팬까지 도달하지도 못한 상태에서 터널 전체로 확산되고 따라서 다음 배기팬이 앞의 배기팬에서 송풍된 내부 공기를 전달받아 외부로 밀어내지 못하게 되는 바, 배기팬은 실질적으로 배기팬의 설치 영역 주위에서만 터널 내부 공기가 순환하게 만드는 것에 불과한 것이다.

또한, 터널 내부에는 차량 또는 기차가 고속으로 질주하기 때문에, 차량 또는 기차에 의해 생기는 공기 유동에 의해 터널 내부에 심한 와류등이 발생되기 때문에 상기한 배기팬이 터널 내부 공기를 작은 공간에서만 순환시키고 외부로 배출하지 못하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 이동 방향에 따른 공기 유동에 적합하게 다수의 흡입구가 소정 각도로 형성되고 다수의 이송팬이 내부에 장착됨과 아울러 터널 길이 방향으로 천정에 장착된 하나 이상의 덕트형 배기 장치 및 집진기를 설치하여 터널 내부의 공기 및 먼지를 효율적으로 배기시킬 수 있는 터널 환기 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 터널의 천정에 고정 설치됨과 아울러 차량 주행 방향별로 하나씩 설치되고 차량의 질주 방향에 따라 흡입구 각도가 기울어지도록 형성되며 터널 전체에 연장된 소정 직경의 배기관과, 상기한 흡입구 종단에 설치되어 터널 내부 공기를 흡입하는 흡입팬과, 상기한 배기관의 내부에 일 정 간격으로 배치되어 흡입구를 통해 흡입된 터널 내부 공기 및 먼지를 이송시키는 다수의 송풍기로 구성함을 특징으로 한다.

도1과 도2와 도3은 본 발명에 따른 터널 환기 장치가 설치된 터널을 도시한 정단면도와 A 및 B 방향 단면도로서, 차량 방향이 2방향 이상 터널(T)의 경우에 천정 양측에 차량 주행 방향에 맞춰서 앵커(1)등으로 고정 설치됨과 아울러 차량의 질주 방향에 따라 다수의 흡입구(2) 각도가 기울어지도록 형성되고 터널(T) 길이에 전체에 연장된 소정 직경의 배기관(3)과, 상기한 흡입구(2) 종단에 설치되어 터널(T) 내부 공기를 흡입하는 흡입팬(4)과, 상기한 배기관(3)의 내부에 일정 간격으로 배치되어 흡입구(2)를 통해 흡입된 터널(T) 내부 공기 및 먼지가 집진기(5)측으로 이송되도록 송풍 작동을 하는 다수의 송풍기(6)와, 상기한 배기관(3)의 종단에 설치되어 터널(T) 내부의 먼지가 외부로 방출되는 것을 차단하는 필터(7)와, 상기한 필터(7)의 전면에 흡입관(8)이 위치되고 터널(T) 외부에 설치되어 터널(T) 내부 공기에 혼합된 먼지를 제거하는 집진기(5)로 이루어져 있다.

상기한 송풍기(6)의 풍량은 송풍기(6) 사이의 거리 D에 적합하게 설정되어 송풍기(6)에서 송풍된 터널(T) 내부 공기 및 먼지가 다음 송풍기(6)까지 원활하게 이송되도록 하고, 상기한 송풍기(6)의 설치 상태는 배기관(3)의 직경보다 작은 송풍기(6)를 사용함과 아울러 송풍기(6)를 앵커(9)등으로 배기관(3) 내부 중앙에 고정시키게 된다.

즉, 송풍기(6)와 배기관(3)의 사이에 일정 간격이 형성되도록 하여 먼지등이 보다 쉽게 집진기(5)측으로 이송되도록 하는 것이다.

여기서, 상기한 흡입구(2)의 각도θ는 자동차의 고속 질주에 의해 터널 내부에 형성되는 바람의 방향에 맞춰서 각도를 결정하게 되는 바, 이는 배기관(3)이 설치될 터널(T)의 공기 흐름 방향을 측정하여 최적 각도를 설정하게 된다.

예를 들어, 차량 주행 방향이 2방향인 터널일 경우에는 양측 방향의 차량들이 반대 방향으로 질주하게 되는 바, 양방향의 차선들 상부에 설치된 배기관(3)의 흡입구(2)는 서로 반대 방향으로 경사지도록 구성하게 된다.

상기한 흡입구(2)는 도4에 도시된 바와 같이 배기관(3)에서 일정 길이 하부로 돌출됨과 아울러 흡입팬(4)이 종단에 고정 설치되고 일정 각도 경사진 흡입포트(10)와, 상기한 흡입포트(10)에서 흡입된 터널 내부 공기가 배기관(3)으로 유입될 때 공기가 배기관(3)에 충돌하는 것을 최소화함과 아울러 송풍기(6)에서 공급되는 공기와 충돌 시 와류 발생을 최소화하도록 흡입 포트(10)의 대향측면에 설치된 유선형의 충돌 방지 부재(11)로 이루어져 있다.

특히, 상기한 배기관(3)의 내면은 산화 방지 및 마찰 계수가 최소화되도록 매끄러운 재질로 코팅면(12)을 형성하여 터널(T) 내부 공기에 혼합된 먼지등이 달라붙지 않을 뿐만 아니라 아래면에 낙하되어도 쉽게 집진기(5)까지 이송되도록 한다.

여기서, 상기한 배기관(3)은 도5에 도시된 바와 같이 제작 및 이송이 간편한 대략 6m정도의 길이로 공장에서 제작한 후 현장에서 결합하게 되는 바, 배기관체(3')의 양단에 플랜지(13)이 형성되어 볼트로 결합되고, 결합 시 실링을 위해 플랜지(13)의 사이에 가스켓(14)등을 개재시키게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량 진행 방향이 2방향인 터널의 경우 상면에 각 방향별로 배기관(3) 및 집진기(5)를 설치한 상태에서 흡입팬(4) 및 송풍기(6)를 작동시키고, 집진기(5)를 작동시키게 된다.

이 상태에서 터널(T)로 자동차등이 진입하게 되면, 상기한 자동차가 고속으로 질주하고 있기 때문에 터널(T) 내부의 공기가 자동차의 진행 방향과 벡터 합산되어 대략 터널(T)의 상부를 향해 경사지게 흐르게 되고, 또한 터널(T) 내부에 와류가 형성된다.

상기한 터널(T) 내부 공기가 천정을 향해 경사지게 흐르게 될 때, 상기한 흡입팬(4)의 각도가 상기한 터널(T) 내부 공기의 흐름과 거의 유사한 각도로 설치되어 있기 때문에, 상기한 흡입팬(4)을 통해 터널 내부의 공기가 매우 효율적으로 흡입된다.

즉, 터널(T) 내부의 공기 유동 방향을 측정하여 여기에 맞게 흡입구(2)의 각도를 정하기 때문에, 매우 효율적으로 터널(T) 내부의 공기를 흡입할 수 있게 되는 것이다.

흡입팬(4)에 의해 흡입된 내부 공기는 배기관(3)으로 급속하게 유입되면서 상기한 충돌 방지 부재(11)에 의해 배기관(3)에 직접 충돌하지 않고 유선형으로 꺽어지면서 부드럽게 배기관(3)으로 유입되는 바, 이때 상기한 배기관(3) 내부에 설치된 송풍기(6)에 의해 불어오는 공기와 흡입팬(4)에서 꺾어진 공기가 자연스럽게 만나면서 보다 큰 동력으로 진행을 하게 된다.

즉, 흡입팬(4)을 통해 흡입된 터널(T) 내부 공기가 꺾어지면서 자연스럽게 배기관(3) 내부의 흐르는 공기와 합쳐지게 되고, 이때 배기관(3) 내부를 흐르는 공기의 힘이 보다 커지도록 하여 원활하게 터널(T) 내부 공기 및 먼지가 집진기(5)측으로 이송되도록 하는 것이다.

다수의 흡입팬(4)에 의해 터널(T) 내부 공기 및 먼지가 배기관(3) 내부로 흡입되면 송풍기(6)의 풍력에 의해 집진기(5)측으로 밀려 나가게 되는 바, 이때 상기한 공기에 혼합된 먼지는 공기보다 무겁기 때문에 하향되어 배기관(3) 저면에 떨어질 수 있지만 배기관(3)의 내면이 미끄럽게 코팅되어 있어 바람에 의해 집진기(5)까지 쉽게 밀려가게 된다.

특히, 상기한 먼지가 밀려갈 때 흡입팬(4)이 있는 위치에서는 흡입팬(4)의 바람에 의해 다시 날리면서 공기와 함께 흐르게 되는 바, 상기한 흡입팬(4)이 먼지가 배기관(3) 내부에 쌓이지 않는 역할을 하게 된다.

상기한 바와 같이 흡입팬(4) 및 송풍기(6)에 의해 터널(T) 내부 공기 및 먼지가 집진기(5)측으로 배기되면, 상기한 집진기(5)의 흡입관(8)이 먼지 및 공기를 흡입하여 외부로 먼지가 배출되지 않도록 한다.

이때, 상기한 집진기(5)에서 집진되지 않은 먼지는 배기관(3)의 종단에 설치된 필터(7)에 걸러지게 되는 바, 터널(T) 내부의 오염된 공기가 외부로 배출되어 환경오염을 유발하는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기한 필터(7)는 터널(T)의 종단에 설치되어 있기 때문에 유지보수 및 세척이 용이한 바, 일정 기간마다 세척을 하게 된다.

도6은 본 발명에 따른 터널 환기 장치가 일방향 터널에 설치된 것을 나타낸 것으로서, 일방향 터널(T)의 경우에는 자동차가 한 방향으로만 질주하기 때문에 터널 중앙에 환기 장치를 하나만 설치하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 터널 내부의 천정에 자동차의 질주 방향에 맞춰서 1개 이상의 배기관을 설치함과 아울러 배기관에는 터널 내부 공기를 흡입하도록 일정 각도로 기울어진 흡입팬을 설치하여 터널 내부의 공기 흐름에 맞춰서 효율적인 흡입이 가능하도록 함으로써, 터널 내부 공기를 보다 깨끗하게 유지할 수 있고 터널 내부의 오염된 공기를 터널 외부로 배출하기전에 집진기로 먼지를 제거하여 환경 오염을 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims

터널의 천정에 고정 설치됨과 아울러 차량 운행 방향별로 하나씩 설치되고 차량의 질주 방향에 따라 흡입구 각도가 기울어지도록 형성되며 터널 전체에 연장된 소정 직경의 배기관과, 상기한 흡입구 종단에 설치되어 터널 내부 공기를 흡입하는 흡입팬과, 상기한 배기관의 내부에 일정 간격으로 배치되어 흡입구를 통해 흡입된 터널 내부 공기 및 먼지를 이송시키는 다수의 송풍기로 구성함을 특징으로 하는 터널 환기 장치.
제1항에 있어서,

상기한 배기관의 종단에 설치되어 터널 내부의 먼지가 외부로 방출되는 것을 차단하는 필터와, 상기한 필터의 전면에 흡입관이 위치되고 터널 외부에 설치되어 터널 내부 공기에 혼합된 먼지를 제거하는 집진기를 포함함을 특징으로 하는 터널 환기 장치.
제1항에 있어서,

상기한 흡입구는 배기관에서 일정 길이 하부로 돌출됨과 아울러 흡입팬이 종단에 고정 설치되고 일정 각도 경사진 흡입포트와, 상기한 흡입포트에서 흡입된 터널 내부 공기가 배기관으로 유입될 때 공기가 배기관에 충돌하는 것을 최소화함과 아울러 송풍기에서 공급되는 공기와 충돌 시 와류 발생을 최소화하도록 흡입 포트 의 대향측면에 설치된 유선형의 충돌 방지 부재로 구성함을 특징으로 하는 터널 환기 장치.
제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서,

상기한 배기관의 내면은 마찰 계수가 최소화되도록 매끄러운 재질로 코팅면을 형성하여 터널 내부 공기에 혼합된 먼지등이 달라붙지 않을 뿐만 아니라 아래면에 낙하되어도 쉽게 집진기까지 밀려서 이송되도록 구성함을 특징으로 하는 터널 환기 장치.