KR100900713B1 - 터널 세척기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터널 세척기에 관한 것으로서, 차량의 일측에 장착되며, 터널의 내벽에 접촉되어 회전하면서 상기 터널의 내벽을 세척하는 회전식 세척브러시; 상기 회전식 세척브러시를 지지하는 프레임구조체; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 회전식 세척브러시를 회전구동시키는 회전구동부; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 터널의 내벽으로 세척용 물 또는 세제를 분사하는 다수의 분사노즐; 및 상기 차량과 상기 프레임구조체에 마련되어, 상기 차량에 대해 상기 회전식 세척브러시의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이, 기존의 수작업으로부터 작업자의 안전을 도모할 수 있음은 물론 장시간 세척 작업으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등의 문제와 건강상 혹은 안정상 문제를 미연에 예방할 수 있고, 특히 기존의 수작업보다 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있어 원활한 교통 소통을 보장할 수 있게 되는 것이다.
터널, 청소, 차량, 기차, 세척, 이물질, 오염
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 세척기에 의한 작업 모형도,
도 2는 도 1에 도시된 터널 세척기의 개략적인 평면 구조도,
도 3은 회전식 세척브러시가 회전되기 위한 구조를 도시한 도면,
도 4는 회전식 세척브러시 영역의 측면 구조도,
도 5는 회전식 세척브러시 영역의 정면 구조도,
도 6은 회전식 세척브러시 영역의 평면 구조도,
도 7 내지 도 10은 각각 도 5 및 도 6에 도시된 A 내지 D 영역의 요부 구조도들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 터널 120 : 차량
121 : 물탱크 124 : 세제탱크
130 : 회전식 세척브러시 140 : 프레임구조체
150 : 회전구동부 160a~160c : 분사노즐
170 : 회전수단 180 : 승하강수단
190 : 분사각도조절수단
본 발명은, 터널 세척기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기존의 수작업으로부터 작업자의 안전을 도모할 수 있음은 물론 장시간 세척 작업으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등의 문제와 건강상 혹은 안정상 문제를 미연에 예방할 수 있고, 특히 기존의 수작업보다 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있어 원활한 교통 소통을 보장할 수 있는 터널 세척기에 관한 것이다.
열차는 정기적으로 운행이 이루어지면서도 원하는 장소를 지체 없이 갈 수 있는 장점이 있기 때문에 버스 등과 함께 가장 많이 애용되고 있는 대중교통 수단 중에 하나이다.
이러한 열차 중에 하나인 지하철은 도로 하부에 터널을 내고 부설되는 열차 터널의 철로를 이동하는 차량이다.
지하철은 외부로 노출되지 않기 때문에 도시의 지상 기능을 확대시키면서도 미관을 살릴 수 있고, 소음이 외부로 새어나오지 않는 구조로 인해 도시에 거주하는 사람들에게 불편함을 끼치지 않는 등 여러 가지의 장점을 가지고 있다.
전술한 바와 같이, 지하철 등의 열차는 도로 상부에 개설된 철로를 운행하는 경우도 있지만 대부분 도로 하부에 개설된 지하 터널을 통해 이동한다.
한편, 지하 터널은, 일반적으로 그 하면에 지하철이 다니는 철로가 개설되어 있고, 그 측벽에는 지하 터널을 밝히는 조명등이 설치되어 있다. 그리고 지하 터널 의 상부벽에는 지하철에 전기를 제공하는 전기선 등이 장착되어 있다.
이러한 지하 터널은, 도로의 지하에 만들어지기 때문에 예를 들어, 먼지나 이산화탄소 등의 오염물질이 지상에 비해 많이 포진된다. 따라서 이러한 오염물질을 주기적으로 세척(제거)되어야 한다. 그래야만 깨끗한 환경 하에서 사람들이 열차를 이용할 수 있다.
하지만, 종래의 경우, 터널의 내부를 세척하는 방법이 주로 작업자의 수작업에 의존되어 왔기 때문에 작업 시간이 지연될 수밖에 없어 세척 작업의 효율이 현저하게 저하될 수밖에 없었다.
특히, 이와 같이, 작업 시간이 길어지면 장시간 세척 작업으로 인해 작업자의 건강상 안전문제가 대두될 수도 있고, 혹은 교통사고 등의 문제가 야기될 수도 있다. 뿐만 아니라 이처럼 작업 시간이 지연되는 만큼 원활한 교통 소통을 보장할 수 없는 문제점도 있다.
본 발명의 목적은, 기존의 수작업으로부터 작업자의 안전을 도모할 수 있음은 물론 장시간 세척 작업으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등의 문제와 건강상 혹은 안정상 문제를 미연에 예방할 수 있고, 특히 기존의 수작업보다 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있어 원활한 교통 소통을 보장할 수 있는 터널 세척기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 차량의 일측에 장착되며, 터널의 내벽에 접촉되어 회전하면서 상기 터널의 내벽을 세척하는 회전식 세척브러시; 상기 회전식 세척브러시를 지지하는 프레임구조체; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 회전식 세척브러시를 회전구동시키는 회전구동부; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 터널의 내벽으로 세척용 물 또는 세제를 분사하는 다수의 분사노즐; 및 상기 차량과 상기 프레임구조체에 마련되어, 상기 차량에 대해 상기 회전식 세척브러시의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 세척기에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 프레임구조체는, 상기 회전식 세척브러시의 외곽을 둘러싸는 형태로 배치되는 상부, 하부 및 측부 프레임; 및 상기 측부 프레임에 인접하게 마련되고 상기 측부 프레임과 나란하게 배치되는 더미 프레임을 포함하며, 상기 다수의 분사노즐 중에서 세척용 물이 분사되는 분사노즐들은 상기 측부 프레임에, 상기 세제가 분사되는 분사노즐들은 상기 더미 프레임에 각각 소정의 이격 간격을 두고 등간격으로 배열될 수 있다.
상기 세척용 물이 분사되는 분사노즐은 소정의 시간차를 두고 동작될 수도 있다.
상기 회전구동부는, 상기 상부 프레임에 결합되며, 정역 방향으로 회전 가능한 유압모터; 상기 회전식 세척브러시의 회전 축심을 형성하는 회전축부; 및 상기 유압모터의 모터축과 상기 회전축부 사이에 마련되어 상기 유압모터의 모터축과 상기 회전축부를 상호 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 위치가변수단은, 상기 프레임구조체를 비롯하여 상기 회전식 세척브러시 전체를 일정한 각도로 회전시키는 회전수단; 상기 프레임구조체를 비롯하여 상 기 회전식 세척브러시 전체를 상하로 승하강시키는 승하강수단; 및 상기 프레임구조체를 국부적으로 회전시켜 상기 터널의 내벽에 대한 상기 다수의 분사노즐의 분사 각도를 조절하는 분사각도조절수단을 포함할 수 있다.
상기 회전수단은, 상기 차량 측에 연결된 회전부; 상기 프레임구조체 측으로부터 연결되고 일단부가 상기 회전부에 회전 가능하게 결합되는 링크부; 및 상기 링크부를 강제로 동작시키는 액추에이터를 포함하되, 상기 액추에이터는, 상기 차량 측에 고정된 실린더본체와, 상기 실린더본체에 대해 길이 연장 및 수축되는 실린더로드를 포함할 수 있다.
상기 승하강수단은, 상기 차량 측에 상하 방향을 따라 수직되게 마련된 컬럼; 상기 컬럼에 결합된 실린더; 상기 프레임구조체 측으로부터 연장된 상부 및 하부 로드; 상기 상부 및 하부 로드를 세로로 연결하면서 상기 실린더에 의해 상하로 이동하는 상하이동바아; 및 상기 상하이동바아와 상기 컬럼을 연결하는 링크연결부를 포함할 수 있다.
상기 승하강수단에서 상기 상부 및 하부 로드 중에서 어느 하나에는 상기 승하강수단에 의해 승하강되는 구조물들 간의 수직각을 조정하는 수직각조정기가 더 구비될 수 있다.
상기 분사각도조절수단은, 상기 회전식 세척브러시의 높이 방향을 따라 길게 형성되고 내부에 다수의 각도조절구가 원주 방향을 따라 형성되어 있는 중앙프레임; 상기 상부 및 하부 프레임의 양 단부측을 향해 경사지게 연결된 다수의 경사지지로드; 일단은 상기 중앙프레임의 축심에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 다 수의 경사지지로드와 결합되며, 일측에 상기 다수의 각도조절구와 연통되는 연통공이 형성된 각도조절로드; 및 상기 다수의 각도조절구 중 어느 하나와 상기 각도조절로드의 연통공이 상호 연통된 상태에서 이들에 일체로 결합되는 각도조절고정핀을 포함할 수 있다.
상기 각도조절고정핀의 주변에는 좌우회전부고정핀이 더 장착될 수 있다.
상기 중앙프레임의 중앙 영역에는 상기 차량과의 연결을 위한 차량연결부가 더 구비될 수 있다.
상기 다수의 경사지지로드들 각각에는, 상기 다수의 경사지지로드들 각각에 결합되어 해당 경사지지로드의 길이를 개별적으로 조절하는 길이조절부가 더 구비될 수 있다.
상기 차량에는, 상기 다수의 분사노즐 중 어느 몇몇으로 세척용 물을 제공하는 물탱크; 상기 다수의 분사노즐 중 다른 몇몇으로 세제를 제공하는 세제탱크; 및 상기 물탱크와 상기 세제탱크로부터의 물 및 세제가 상기 다수의 분사노즐로 제공될 수 있도록 제어기에 의해 제어되는 펌프가 구비될 수 있다.
상기 차량의 일측에는 상기 차량에 대한 상기 터널의 내벽으로부터의 거리를 측정하는 적어도 하나의 벽체거리측정기가 더 마련될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터널 세척기에 의한 작업 모형도, 도 2는 도 1에 도시된 터널 세척기의 개략적인 평면 구조도, 도 3은 회전식 세척브러시가 회전되기 위한 구조를 도시한 도면, 도 4 내지 도 6은 각각 회전식 세척브러시 영역의 측면, 정면 및 평면 구조도, 도 7 내지 도 10은 각각 도 5 및 도 6에 도시된 A 내지 D 영역의 요부 구조도들이다.
도면 대비 설명에 앞서, 첨부된 도면들은 본 실시예의 터널 세척기를 설명하고자 편의를 위해 개념적이고 개략적으로 도시한 도면임을 밝힌다.
도 1 내지 도 10에 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 터널 세척기는, 예컨대 일반 차량(120)이나 건설 기계, 혹은 열차 등에 장착되어 사용될 수 있다. 물론, 본 실시예의 터널 세척기가 장착된 차량(120) 그 자체가 하나의 터널 세척기를 이룰 수도 있다.
이러한 터널 세척기는, 크게 차량(120)의 일측에 장착되며, 터널(100)의 내벽(110a)에 접촉되어 회전하면서 터널(100)의 내벽(110a)을 세척하는 회전식 세척브러시(130)와, 회전식 세척브러시(130)를 지지하는 프레임구조체(140)와, 프레임구조체(140)에 결합되어 회전식 세척브러시(130)를 회전구동시키는 회전구동부(150)와, 프레임구조체(140)에 결합되어 터널(100)의 내벽(110a)으로 청소용 물 또는 세제를 분사하는 복수의 분사노즐(160a,160b,160c)과, 차량(120)과 프레임구조체(140)에 마련되어, 차량(120)에 대해 회전식 세척브러시(130)의 위치를 가변시키는 위치가변수단(미도시)을 포함한다.
우선, 터널(100)에 대해 부연하면, 터널(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 열차 또는 본 실시예의 차량(120)이 지나갈 수 있는 정도의 굴 형태를 취한다. 도 1에는 터널(100)의 내벽(100a)이 둥근 형태로 되어 있지만, 터널(100)의 내벽(110a)은 반듯하게 평면으로 가공될 수도 있다.
차량(120)은, 앞서도 기술한 바와 같이 본 실시예의 터널 세척기가 장착되는 모체이면서 터널 세척기를 이동시키는 수단이다. 따라서 이러한 차량(120)으로는 일반 차량(120)이나 건설 기계, 혹은 열차 등이 적용될 수 있는 것이다.
차량(120)에 대해 부연하면, 차량(120)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 실질적으로 거대한 부피의 구조물로서의 물탱크(121)가 설치되어 있다. 물탱크(121)는 후술할 구조에 의해 몇몇의 분사노즐(160a,160b)로 물을 제공한다.
뿐만 아니라 물탱크(121)의 주변에는 세제탱크(124)가 더 구비되어 있다. 세제탱크(124)는 다른 몇몇의 분사노즐(160c)로 세제를 제공한다.
이들 물탱크(121)와 세제탱크(124)로부터의 물 및 세제가 분사노즐(160a,160b,160c)들로 제공될 수 있도록, 차량(120)에는 제어기(122)에 의해 제어되는 펌프(123a,123b)가 더 구비되어 있다.
이에, 세척 작업이 개시되어 제어기(122)가 펌프(123a,123b)를 구동시킴으로써 물탱크(121)와 세제탱크(124)로부터의 물, 세제는 해당하는 분사노즐(160a,160b,160c)들을 통해 터널(100)의 내벽(110a)으로 분사될 수 있게 된다.
또한 차량(120)의 일측에는, 차량(120)에 대한 터널(100)의 내벽(110a)으로부터의 거리를 측정하는 벽체거리측정기(125)가 더 구비되어 있다.
도 2에 보면, 벽체거리측정기(125)가 차량(120)의 전방 우측에 한개 장착되어 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과할 뿐이다. 따라서 벽체거리측정기(125)는 도 2에 도시된 위치 외에도 다른 위치, 그리고 복수개가 마련될 수도 있는 것이다.
이러한 차량(120)은 바퀴(110a)로 인해 터널 내부를 자유롭게 이동할 수 있 고, 따라서 터널(100)의 내벽(110a)에 대한 세척의 효율이 높아져 세척 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
회전식 세척브러시(130)는, 실질적으로 터널(100)의 내벽(110a)에 접촉되어 회전하면서 터널(100)의 내벽(110a)을 세척하는 역할을 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(140)에 의해 지지되어 있는데, 높이 방향을 따라 복수개가 층상 배열되는 구조를 갖는다. 이러한 회전식 세척브러시(130)는 주로 헝겊이나 고무 재질로 제작됨으로써 터널(100)의 내벽(110a)을 강타할 때, 그 세척 효율은 높이면서도 터널(100)의 내벽(110a)이 손상되는 것을 방지한다.
이러한 회전식 세척브러시(130)를 지지하는 프레임구조체(140)에 대해 먼저 설명한다.
프레임구조체(140)에 대해 부연하면, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(140)는 회전식 세척브러시(130)의 외곽을 둘러싸는 형태로 배치되는 상부 및 하부 프레임(140a,140b), 그리고 측부 프레임(140c,140d)을 구비한다.
측부 프레임(140c,140d)은 상부 및 하부 프레임(140a,140b)의 단부에서 세로 방향으로 연결된 형태를 취하는데, 이러한 측부 프레임(140c,140d)의 주변에는 측부 프레임(140c,140d)과 각각 이격된 위치에서 측부 프레임(140c,140d)과 나란하게 더미 프레임(140e,140f)이 더 구비된다. 측부 프레임(140c,140d)과 더미 프레임(140e,140f)에는 전술한 복수의 분사노즐(160a,160b,160c)이 상호 이격 간격을 두고 등간격으로 마련된다.
반드시 도면의 구조를 그대로 따를 필요는 없지만, 측부 프레임(140c,140d)에 결합된 분사노즐(160a,160b)은 차량(120)에 구비된 물탱크(121)로부터의 물이 분출되는 장소이고, 더미 프레임(140e,140f)에 결합된 분사노즐(160c)은 차량(120)에 구비된 세제탱크(124)로부터의 세제가 분사되는 장소이다.
즉, 도 8을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 물탱크(121)로부터의 물은 워터 라인(L1,L2)을 통해, 그리고 세제탱크(124)로부터의 세제는 세제 라인(L3,L4)을 통해 각기 해당하는 분사노즐(160a,160b,160c)들로 향할 수 있게 된다.
물론, 복수의 분사노즐(160a,160b,160c)로부터 분사된 물과 세제는 각기 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하게 되며, 터널(100)의 내벽(110a)으로 향한 후에는 회전식 세척브러시(130)가 터널(100)의 내벽(110a)을 강타하면서 터널(100)의 내벽(110a)을 세척하게 되는 것이다.
이때, 복수의 분사노즐(160a,160b,160c) 중에서, 특히 물이 분사되는 분사노즐(160a,160b)의 경우, 이들은 제어기(122)에 의해 시간의 차이를 두고 동작될 수 있다. 예컨대, 도 5에서 좌측의 측부 프레임(140c)에 위치된 분사노즐(160a)들은 1차로 분사되고, 우측의 측부 프레임(140d)에 위치된 분사노들(160b)들은 2차로 분사되도록 제어될 수도 있다.
즉, 분사노즐(160a)들에 의해 1차로 물이 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하면서 동시에 분사노즐(160c)을 통해 세제가 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하면, 이와 동시에 물과 세제를 이용하여 회전식 세척브러시(130)가 회전하면서 터널(100)의 내벽(110a)을 세척한다.
세척이 완료되면, 이번에는 분사노즐(160b)들에 의해 2차로 물이 분사되어 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하도록 함으로써 해당 위치의 세척을 마무리할 수도 있다. 물론, 이러한 구조 및 동작의 순서는 필요에 따라 얼마든지 변경될 수 있다. 즉, 분사노즐(160a,160b)들이 각기 1차 및 2차로 나누어 동작되지 않고 한번에 동시 동작되도록 구성하여도 좋다.
회전구동부(150)는 회전식 세척브러시(130)를 회전시키는 역할을 한다. 이러한 회전구동부(150)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(140a)에 결합된 유압모터(151)와, 회전식 세척브러시(130)의 회전 축심을 형성하는 회전축부(152)와, 유압모터(151)의 모터축(151a)과 회전축부(152) 사이에 마련되어 유압모터(151)의 모터축(151a)과 회전축부(152)를 상호 연결하는 연결부(153)를 구비한다.
이에, 별도의 제어 신호에 의해 유압모터(151)에 전원이 인가되어 모터축(151a)이 회전하면, 연결부(153)에 의해 회전축부(152)가 회전하게 되고 이에 따라 회전식 세척브러시(130)가 회전할 수 있게 되는 것이다.
이 때, 작업의 편의를 위해 유압모터(151)는 그 모터축(151a)이 정역 방향 모두로 회전할 수 있는 것으로 채용되는 것이 더욱 편리할 것이다. 유압모터(151)의 모터축(151a)이 정역 방향 모두로 회전하면, 그에 따라 회전식 세척브러시(130) 역시 정역 방향 모두로 회전할 수 있기 때문에 작업의 효율이 그만큼 높아질 수 있을 것이다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(120)과 터널 세척기의 크기는 실질적으로 정해져 있지만, 세척 대상의 터널(100)의 내벽(110a)은 터널(100)마다 다를 뿐만 아니라 세척되어야 할 위치 역시 다르다.
따라서 만약, 터널 세척기에서 회전식 세척브러시(130)의 위치가 고정되어 있다면, 한정된 부분만을 세척할 수밖에 없다.
따라서 터널(100)의 내벽(110a) 모두를 커버할 수 있도록 회전식 세척브러시(130)의 위치는 필요에 따라 가변되어야 하는데, 이는 위치가변수단이 담당한다. 즉, 위치가변수단은, 차량(120)과 프레임구조체(140)에 마련되어, 차량(120)에 대해 회전식 세척브러시(130)의 위치를 가변시키는 역할을 한다.
위치가변수단은 크게, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체를 일정한 각도로 회전시키는 회전수단(170), 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체를 상하로 승하강시키는 승하강수단(180), 그리도 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 프레임구조체(140)를 국부적으로 회전시켜 터널(100)의 내벽(110a)에 대한 분사노즐(160a,160b,160c)들의 분사 각도를 조절하는 분사각도조절수단(190)으로 나뉜다. 각 수단에 대해 자세히 설명한다.
회전수단(170)은, 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체를 일정한 각도로 회전시키는 수단이다.
이러한 회전수단(170)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(120) 측에 연결된 회전부(171)와, 프레임구조체(140) 측으로부터 연결되고 일단부가 회전부(171)에 회전 가능하게 결합되는 링크부(172)와, 링크부(172)를 강제로 동작시키는 액추에이터(173)를 포함한다.
액추에이터(173)로는 접이 실린더가 적용될 수 있는데, 이러한 액추에이터(173)는, 차량(120) 측에 고정된 실린더본체(173a)와, 실린더본체(173a)에 대해 길이 연장 및 수축되는 실린더로드(173b)로 이루어진다.
이에, 실린더본체(173a)에 작동 유체가 공급되어 실린더로드(173b)가 실린더본체(173a)로부터 길이 연장되는 경우에는 도 3 및 도 1의 실선과 같이 회전식 세척브러시(130)가 차량(120)에 대해 수직되게 뻗을 수 있지만, 만약 실린더로드(173b)가 실린더본체(173a)로부터 길이 수축되는 경우에는 도 1의 점선과 같이, 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체가 차량(120) 측으로 접힐 수 있게 된다.
프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체를 차량(120) 측으로 접는 경우에는 세척 작업을 위해, 아니면 세척 작업이 완료되어 터널(110) 내로 차량(120)이 이동하는 경우에 해당한다.
승하강수단(180)은, 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체를 상하로 승하강시키는 수단이다.
이러한 승하강수단(180)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량(120) 측에 상하 방향을 따라 수직되게 마련된 컬럼(181)과, 컬럼(181)에 결합된 유압실린더(182)와, 프레임구조체(140) 측으로부터 연장된 상부 및 하부 로드(183a,183b)와, 상부 및 하부 로드(183a,183b)를 세로로 연결하면서 유압실린더(182)에 의해 상하로 이동하는 상하이동바아(184)와, 상하이동바아(184)와 컬럼(181)을 연결하는 링크연결부(185)를 포함한다.
이에, 별도의 제어 신호에 의해, 유압실린더(182)가 구동하여 유압실린더(182)에 결합되어 있는 상하이동바아(184)가 상측으로 이동하면, 상하이동바아(184)에 결합되어 있는 상부 및 하부 로드(183a,183b)에 의해서 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체는 상측으로 이동될 수 있게 된다. 따라서 터널(110) 내에서 좀 더 높은 곳의 세척이 가능해진다.
반대로, 유압실린더(182)가 구동하여 유압실린더(182)에 결합되어 있는 상하이동바아(184)가 하측으로 이동하면, 상하이동바아(184)에 결합되어 있는 상부 및 하부 로드(183a,183b)에 의해서 프레임구조체(140)를 비롯하여 회전식 세척브러시(130) 전체는 하측으로 이동될 수 있다.
한편, 승하강수단(180)에서 상부 로드(193a)에는 수직각조정기(197)가 더 구비되어 있다. 수직각조정기(197)로 인해, 승하강되는 구조물들 간의 수직각을 정밀하게 조정할 수 있는 이점이 있다.
마지막으로 분사각도조절수단(190)은, 프레임구조체(140)를 국부적으로 회전시켜 터널(100)의 내벽(110a)에 대한 분사노즐(160a,160b,160c)들의 분사 각도를 조절하는 수단이다. 이는 도 5, 도 6, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다.
분사각도조절수단(190)은, 회전식 세척브러시(130)의 높이 방향을 따라 길게 형성되고 내부에 다수의 각도조절구(191a)가 원주 방향을 따라 형성되어 있는 중앙프레임(191)과, 상부 및 하부 프레임(140a,140b)의 양 단부측을 향해 경사지게 연결된 4개의 경사지지로드(192a~192d)와, 일단은 중앙프레임(191)의 축심에 회전 가 능하게 결합되고 타단은 경사지지로드(192a~192d)들과 결합되며, 일측에 다수의 각도조절구(191a)와 연통되는 연통공(193a)이 형성된 각도조절로드(193)와, 다수의 각도조절구(191a) 중 어느 하나와 각도조절로드(193)의 연통공(193a)이 상호 연통된 상태에서 이들에 일체로 결합되는 각도조절고정핀(194)을 구비한다.
이에, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 중앙프레임(191)의 축심에 대해 각도조절로드(193)를 회전시켜 가면서 다수의 각도조절구(191a) 중 어느 하나와 각도조절로드(193)의 연통공(193a)이 상호 연통하도록 한 후, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 이들에 각도조절고정핀(194)을 체결함으로써 터널(100)의 내벽(110a)에 대한 분사노즐(160a,160b,160c)들의 분사 각도를 조절할 수 있게 된다. 참고로, 각도조절고정핀(194)의 주변에는 좌우회전부고정핀(195)이 더 장착된다.
중앙프레임(191)의 중앙 영역에는 차량(120)과의 연결을 위한 차량연결부(191b)가 더 구비되어 있다. 차량연결부(191b)는 도 9에 도시된 바와 같이, 차량(120)의 붐(126)에 볼트(B)로 연결된다.
한편, 4개의 경사지지로드(192a~192d)들 각각에는, 경사지지로드(192a~192d)들 각각에 결합되어 해당 경사지지로드(192a~192d)의 길이를 개별적으로 조절하는 길이조절부(196a~196d)가 더 구비되어 있다.
도 10의 (a) 및 (b)를 참조하여, 어느 한 길이조절부(196a)에 대해 설명한다. 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 경사지지로드(192a)는 상호 분할된 두 개의 부분(192a',192a")로 이루어져 있는데, 길이조절부(196a)는 상호 분할된 두 개의 부분(192a',192a") 사이에 회전식으로 결합되는 회전식 너트(197)와, 회전식 너트 (197)의 외면으로부터 돌출된 복수개의 손잡이(198)로 이루어져 있다.
이에 작업자가 복수개의 손잡이(198)를 잡고 회전식 너트(197)를 일방향으로 회전시키면, 경사지지로드(192a)의 상호 분할된 두 개의 부분(192a',192a")이 상호 접근하거나 이격되면서 전반적으로 경사지지로드(192a)의 길이가 길어지거나 짧아진다.
따라서 예를 들어, 도 6에서 우측의 경사지지로드(192b)는 그 길이가 고정되어 있는 상태에서 좌측 경사지지로드(192a)의 길이가 길어지거나 짧아짐으로 인해 전반적으로 분사노즐(160a,160b,160c)들의 분사 각도를 개별적으로 조절할 수 있게 되는 것이다.
이러한 구성을 갖는 터널 세척기의 작용에 대해 간략하게 설명한다.
우선, 도 1과 같이, 차량(120)에 본 실시예의 터널 세척기를 장착한다. 장착할 때는, 앞서 기술한 바와 같이, 터널 세척기의 차량연결부(191b)를 통해서 차량(120)의 붐(126)에 볼트(B)로 연결한다.
장착이 완료되면, 차량(120)을 이동시키면서 세척 대상의 터널(110) 내부로 진입한다. 세척의 작업 위치에 도달하면, 차량(120)의 이동을 정지시키고, 세척 작업을 실시한다.
즉, 제어기(122)의 제어 신호를 통해서, 우선 분사노즐(160a)들에 의해 1차로 물이 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하도록 한다. 이와 동시에 다른 분사노즐(160c)을 통해 세제가 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하도록 한다.
이와 같이, 물과 세제가 터널(100)의 내벽(110a)으로 분사되면, 이어 유압모 터(151)를 동작시켜 회전축부(152)를 축으로 하여 회전식 세척브러시(130)가 일방향으로 회전하도록 한다. 그러면, 회전식 세척브러시(130)가 터널(100)의 내벽(110a)을 강타하면서 공급되는 물과 세제를 통해 터널(100)의 내벽(110a)을 세척할 수 있게 된다.
세척이 완료되면, 이번에는 분사노즐(160b)들에 의해 2차로 물이 분사되어 터널(100)의 내벽(110a)으로 향하도록 함으로써 해당 위치의 세척을 마무리하게 된다.
만약, 좀 더 높은 위치의 내벽(110a)을 세척해야 한다면, 또한 일정하게 경사진 내벽(110a)을 세척해야 한다면, 회전수단(170), 승하강수단(180) 및 분사각도조절수단(190)을 포함하는 위치가변수단을 동작시켜 해당 내벽(110a)의 환경과 상황에 맞게 세척 작업을 실시하면 된다. 회전수단(170), 승하강수단(180) 및 분사각도조절수단(190)의 동작에 대해서는 전술한 설명으로 대체하기로 한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 기존의 수작업으로부터 작업자의 안전을 도모할 수 있음은 물론 장시간 세척 작업으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등의 문제와 건강상 혹은 안정상 문제를 미연에 예방할 수 있고, 특히 기존의 수작업보다 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있어 원활한 교통 소통을 보장할 수 있게 된다.
한편, 전술한 실시예의 도 1을 참조하면, 차량(120)을 기준으로 양측에 세척기가 구비될 수도 있지만, 세척기는 차량(120)에 한 세트 설치되면 족할 수도 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사 상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기존의 수작업으로부터 작업자의 안전을 도모할 수 있음은 물론 장시간 세척 작업으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등의 문제와 건강상 혹은 안정상 문제를 미연에 예방할 수 있고, 특히 기존의 수작업보다 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있어 원활한 교통 소통을 보장할 수 있는 효과가 있다.
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- 차량의 일측에 장착되며, 터널의 내벽에 접촉되어 회전하면서 상기 터널의 내벽을 세척하는 회전식 세척브러시; 상기 회전식 세척브러시를 지지하는 프레임구조체; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 회전식 세척브러시를 회전구동시키는 회전구동부; 상기 프레임구조체에 결합되어 상기 터널의 내벽으로 세척용 물 또는 세제를 분사하는 다수의 분사노즐; 및 상기 차량과 상기 프레임구조체에 마련되어, 상기 차량에 대해 상기 회전식 세척브러시의 위치를 가변시키는 위치가변수단을 포함하는 터널 세척기에 있어서,상기 위치가변수단은,상기 프레임구조체를 비롯하여 상기 회전식 세척브러시 전체를 일정한 각도로 회전시키는 회전수단;상기 프레임구조체를 비롯하여 상기 회전식 세척브러시 전체를 상하로 승하강시키는 승하강수단; 및상기 프레임구조체를 국부적으로 회전시켜 상기 터널의 내벽에 대한 상기 다수의 분사노즐의 분사 각도를 조절하는 분사각도조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제4항에 있어서,상기 회전수단은,상기 차량 측에 연결된 회전부;상기 프레임구조체 측으로부터 연결되고 일단부가 상기 회전부에 회전 가능하게 결합되는 링크부; 및상기 링크부를 강제로 동작시키는 액추에이터를 포함하되,상기 액추에이터는, 상기 차량 측에 고정된 실린더본체와, 상기 실린더본체에 대해 길이 연장 및 수축되는 실린더로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제4항에 있어서,상기 승하강수단은,상기 차량 측에 상하 방향을 따라 수직되게 마련된 컬럼;상기 컬럼에 결합된 실린더;상기 프레임구조체 측으로부터 연장된 상부 및 하부 로드;상기 상부 및 하부 로드를 세로로 연결하면서 상기 실린더에 의해 상하로 이동하는 상하이동바아; 및상기 상하이동바아와 상기 컬럼을 연결하는 링크연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제6항에 있어서,상기 승하강수단에서 상기 상부 및 하부 로드 중에서 어느 하나에는 상기 승하강수단에 의해 승하강되는 구조물들 간의 수직각을 조정하는 수직각조정기가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제4항에 있어서,상기 분사각도조절수단은,상기 회전식 세척브러시의 높이 방향을 따라 길게 형성되고 내부에 다수의 각도조절구가 원주 방향을 따라 형성되어 있는 중앙프레임;상기 프레임구조체가 상부 및 하부 프레임, 측부 프레임으로 구비되어 상기 상부 및 하부 프레임의 양 단부측을 향해 경사지게 연결된 다수의 경사지지로드;일단은 상기 중앙프레임의 축심에 회전 가능하게 결합되고 타단은 상기 다수의 경사지지로드와 결합되며, 일측에 상기 다수의 각도조절구와 연통되는 연통공이 형성된 각도조절로드; 및상기 다수의 각도조절구 중 어느 하나와 상기 각도조절로드의 연통공이 상호 연통된 상태에서 이들에 일체로 결합되는 각도조절고정핀을 포함하고,상기 중앙프레임의 중앙 영역에는 상기 차량과의 연결을 위한 차량연결부가 더 구비되어 있으며,상기 다수의 경사지지로드들 각각에는, 상기 다수의 경사지지로드들 각각에 결합되어 해당 경사지지로드의 길이를 개별적으로 조절하는 길이조절부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제4항에 있어서,상기 차량에는,상기 다수의 분사노즐 중 어느 몇몇으로 세척용 물을 제공하는 물탱크;상기 다수의 분사노즐 중 다른 몇몇으로 세제를 제공하는 세제탱크; 및상기 물탱크와 상기 세제탱크로부터의 물 및 세제가 상기 다수의 분사노즐로 제공될 수 있도록 제어기에 의해 제어되는 펌프가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
- 제4항에 있어서,상기 차량의 일측에는 상기 차량에 대한 상기 터널의 내벽으로부터의 거리를 측정하는 적어도 하나의 벽체거리측정기가 더 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 터널 세척기.
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| WO2012053702A1 (ko) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | Seo Ell-Su | 터널청소용 특장차의 세척장치 |
| KR101260018B1 (ko) | 2010-10-21 | 2013-05-06 | 서일수 | 터널청소용 특장차의 세척장치 |
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| Publication number | Publication date |
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| KR20080112775A (ko) | 2008-12-26 |
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