KR101035622B1 - 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하철 터널의 분진제거와 살수세정을 동시에 수행할 수 있도록 하는 지하철 선로와 터널의 분진제거를 위한 살수와 포집이 동시에 이루어지는 고속 주행형 하이브리드 세정차량에 관한 것으로, 지하철 터널구간의 선로와 터널 내의 벽면에 있는 미세입자 분진을 에어분사에 의해 공기 중으로 부양시켜 액적이 살수되어 분진을 응집시켜 고속으로 주행할 수 있는 차량의 전진 속도에 의해 세정차량의 내부로 유입시켜 데미스터 필터로 여과에 의해 터널 내의 분진을 포집 제거하면서 터널 내의 오염된 공기를 정화 후 정화된 공기를 다시 배출하는 지하철 터널 내의 선로 주행용 하이브리드 세정차량을 제공하는 데 있다.

지하철, 차량, 터널, 하이브리드, 공기정화, 자기성분진, 살수, 역사, 열차, 고속 주행

Description

지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량{In subway tunnel hybrid cleaning train for rail track high speed traveling by ship}

본 발명은 지하철 터널 내의 고속 주행이 가능한 선로 주행용 하이브리드 세정차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하철 터널의 분진제거와 살수세정을 동시에 수행할 수 있는 차량 구조로 간단하여 가격이 저렴하고, 지하철 터널구간에 있는 분진을 포집하여 터널 내의 분진을 제거함으로써 역사나 열차의 내부로 분진이 유입되는 것을 차단할 수 있도록 지하철 터널 내의 선로 고속주행용 하이브리드 세정차량에 관한 것이다.

일반적으로 지하철은 지하에 철도와 역사 등을 개설하여 여객과 화물 등을 운송하는 것으로, 신속성, 정확성, 안전성, 대량수송성, 쾌적성, 저공해성, 저렴성 등 많은 장점으로 인해 도심지의 대중교통수단으로서의 중추적인 역할을 담당하고 있으며, 이러한 장점으로 인하여 점차 개통구간이 확대되고 있는 추세에 있다.

그러나, 지하철은 전술한 여러 장점에도 지하철의 운행과 관련하여 먼지, 소음, 진동 등이 필연적으로 발생되어 지하철을 이용하는 시민의 건강에 악영향을 미 치게 되는 문제점이 있다.

일예로, 지하철역사는 땅속에 설치되어 있어 공기오염이 심하고, 철도차량 진입시 인근 철로에 있던 먼지나 각종 이물질과 함께 들어오게 됨에 따라 지하철을 이용하는 승객이나 지하철 운행에 관계하는 관계자는 아주 오염된 공기를 마실 수밖에 없어 호흡기 질환에 걸릴 확률이 높아지는 것이 현실이다.

지하철 터널구간의 공기 중에 포함된 다량의 분진은 철도차량이 플랫폼으로 들어올 경우 철도차량의 진행속도에 의하여 철로와 플랫폼의 외부에 있던 바람이 같이 들어오게 되고, 이로 인하여 터널구간에 있던 분진이 같이 유입하게 됨으로써, 건강을 해치게 되는 단점이 있다. 이러한 분진은 산화환원반응 쉽게 하는 촉매제로서 역할을 하기 때문에 세포독성을 야기하고 그에 따른 세포의 괴사라든가 다른 질병, 내지는 염증반응 등이 나타나는 것이다.

이에 따라 지하철에서는 외부공기를 지하철 내부로 강제로 도입시켜 환기시키는 환기시스템을 적용하고 있으나, 이 경우 지하철 전구간에 설치하는데는 막대한 비용이 소요됨에 따라 승강장과 같이 지하철의 일부에 대해 국한적으로 설치 및 운용하고 있으며, 에너지 절약을 빌미로 그나마 일부에 설치된 환기시스템의 운용시간 및 횟수를 줄여가고 있는 실정이다.

그러나 지하철은 특성상 열차가 레일궤도를 따라 이동하는 것으로서, 열차 및 열차의 주행풍으로 인해 오염물질 및 오염된 공기가 지하철 내부 전체적으로 확산되도록 되어 있어 일부에 국한적으로 설치된 환기시스템만으로는 기대하는 효과를 얻을 수 없음은 물론 환기시스템의 운용횟수와 시간이 줄어듬에 따라 실용성이 없다는 문제점을 갖고 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 도 1내지 도 2에서와 같이 레일궤도를 따라 이동하는 열차에 고압살수장치 또는 집진장치가 각각 따로 차량으로 구성되어 따로 운행되고 있다. 상기 고압살수장치는 지하철 내부공간에 물을 고압으로 분사하여 분사된 물에 먼지가 흡착되도록 하여 공기를 정화하도록 하는 것이나, 먼지 및 오염물질이 혼합된 처리수가 별도의 정수과정을 거치지 않고 곧바로 하수도를 통해 인근 하천으로 유입됨에 따라 2차오염을 유발하게됨과 아울러, 미처 하수도로 배출되지 못한 물이 지하철 내부에서 곳곳에 적체되어 시간이 지남에 따라 건조되고 열차의 주행에 따른 주행풍으로 인해 먼지 및 오염물질이 다시금 비산하게 된다는 문제점이 있으며, 집진장치가 설치된 열차의 경우 집진열차와 후드열차 및 전원공급용 열차로 구성되어 장치가 대형화됨은 물론 그 가격과 운용비가 막대하여 운용이 제한적으로 이루어짐에 따라 효용성이 없다는 문제점이 발생하였다.

또한, 기존의 살수차나 집진흡인 열차는 시속 10-20km 정도의 매우 저속으로 운영되어 터널 내부의 열차선로를 전부 청소하기에는 너무 장시간이 소요된다는 맹점을 갖고 있다. 실제로 하루 철로 내부를 청소할 수 있는 시간은 새벽 1시에서 5시까지의 4시간에 불과하다는 애로점을 가지고 있다.

또한, 기존의 살수차는 살수액을 뿌려놓고 놔두어 수분이 마르면 먼지가 재비산하는 문제가 야기 되었고, 또한 기존의 분진흡인열차의 경우에는 분진자체가 너무 적은데 집진만 하므로 집진효율이 낮은 문제점이 많다. 한편 본 고안은 살수장치와 분진흡인장치가 하나로는 되어 있으나 이 둘이 너무 가까이 있게 되면 뿌린 살수액이 전체적으로 고루 부유하기도 전에 지나가버리는 단점이 있으므로 이 두 장치의 간격을 이동속도에 따라 유동적으로 조절을 할 필요가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 고속으로 주행할 수 있으면서 지하철 터널의 분진제거와 살수세정을 동시에 수행할 수 있도록 하는 지하철 선로와 터널의 분진제거를 위한 살수와 포집이 동시에 작업이 가능하며, 구조가 간단하여 가격이 저렴하고, 지하철 터널구간에 있는 분진을 포집하여 터널 내의 분진을 제거하면서 터널 내의 오염된 공기를 정화 후 정화된 공기를 다시 배출하는 지하철 터널 내의 선로 고속주행용 하이브리드 세정차량을 제공함을 목적으로 한다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 주행용 하이브리드 세정차량은 전방에 위치한 운행부 측에서 좌,우 양측과 상단에 에어노즐과 살수노즐을 순차적으로 동시에 다수개로 구성한 분사부; 및 상기 분사부에 에어와 물을 공급하는 저장탱크를 내부 중앙에 구비하면서 전방의 저면 양측에 바닥을 향하는 긴 호스로 에어노즐과 살수노즐이 나란히 설치된 하단 분사부 전측에 저면에서 부양되는 분진을 포함한 불순액적을 유입시켜 포집하여 저장하는 하 단 집진부를 양측에 구성한 분사차량과; 상기 분사차량의 후방에 연결되어 이동하는 것으로 전진속도에 의해 전면이 완전 개방된 와류흡입구의 내부로 분진과 불순액적 유입이 가능하여 내부에서의 포집과 집진 저장하고 개선된 공기는 흡입배출팬으로 유출시키는 집진차량과; 상기 분사차량과 집진차량의 양측 하단에 각각 레일바퀴가 구비되어 철로를 따라 함께 고속 이동하면서 분사차량과 집진차량에 의해 분사와 포집 작업이 동시에 이루어지는 고속 세정차량;으로 구성된 구조이다.

여기서, 상기 분사차량은 에어 콤프레셔와 물탱크를 구비한 중앙이 돌출되면서 양측은 길이방향으로 길게 단차지게 형성되어 분진과 불순액적 와류의 후방 흐름을 원활하게 이루어지도록 하는 것으로 하단 집진부는 분사차량의 전방측 하단 양측에서 철로 바닥을 향하는 에어노즐과 살수노즐이 나란히 위치하는 하단 분사부와; 상기 분사차량의 좌,우에 형성된 분사부와 하단 분사부의 에어노즐과 살수노즐의 액적 분사로 바닥과 벽면측에서 부양되는 분진을 응집시킨 불순액적이 유입되는 소정의 공간으로 개방된 흡입구와; 상기 흡입구로 유입되어 통로를 따라 이동하는 공기 중에 포함된 분진과 불순액적이 데미스터 필터에 관성충돌로 포집되는 것으로 천장측에 부착되어 하단이 후측으로 기울어지는 경사상태로 착설된 데미스터 필터부와; 상기 데미스터 필터부에 관성충돌로 포집된 분진과 불순액적은 체적의 증가와 자중에 의해 자유낙하되어 하단에서 불순물을 회수 저장하는 포집탱크;로 이루어진 구조이다.

그리고, 상기 집진차량은 전면을 완전 개방으로 이루어져 분진과 불순액적이 세정차량의 전진 속도에 대한 반대방향의 상대속도에 의한 와류가 형성되어 내부로 유입되면 와류 흡입구와; 상기 집진차량 내부의 천장과 바닥측에는 양 외측에서 사선방향으로 중심을 향하는 소정의 깊이로 형성된 홈이 상하로 길게 형성된 끼움홈과; 상기 집진차량의 내부 상하에 다수개로 형성된 끼움홈에 하나 이상으로 겹쳐지게 끼워져 공기 중에 포함된 분진과 불순액적이 관성충돌로 포집하는 사각틀에 끼워진 데미스터 필터가 끼움홈에 조립되는 데미스터 필터 케이스와; 상기 집진차량의 후면 양측에 각각 팬을 구성하여 분진과 불순액적이 와류 흡입구 내부로 유입되도록 유도하면서 데미스터 필터에 의해 여과되어 개선된 공기를 외부로 배출하는 흡입배출팬과; 상기 집진차량의 천장측에 물탱크로부터 물을 공급받아 데미스터 필터 상단 측에 소정의 물을 분사하여 데미스터 필터 면에 수막을 형성시키는 플래트 노즐;로 이루어진 구조이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 고속으로 주행하면서 지하철 선로와 터널의 분진제거를 위한 살수와 포집이 동시에 작업이 이루어져 지하철 터널구간에 있는 분진을 포집하여 터널 내의 분진을 제거함으로써 역사나 열차의 내부로 자기성분진이 유입되는 것을 차단할 수 있고, 구조가 간단하여 가격이 저렴하고 경제적인 이점이 있다.

그리고, 긴 지하철 터널을 고속 세정차량이 고속으로 주행하면서 터널 내부를 살수와 포집하는 터널 청소가 가능하여 작업시간을 단축할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 지하구간의 선로 및 터널의 내부에 원하는 곳을 선택하여 살수, 포집을 동시에 작업시킴으로써, 활용의 폭이 넓고 분진 제거를 효과적으로 수행할 수 있는 것으로 지하철의 궤도를 고속 주행하면서 인력에 의존하지 않고 자동 청소하므로써 사고발생의 우려가 적고 작업의 효율성이 뛰어나며 결과적으로 지하철 주행에 오동작이 발생하지 않는 한편 공기오염을 감소시켜 전철역사의 쾌적한 상태를 유지하는 효과를 제공하게 된다.

따라서, 본 발명의 고속 세정차량은 분사차량과 집진차량이 소정의 간격을 이루면서 살수와 포집이 동시에 이루어져 큰 액적 내부에 미세먼지를 잡게 되므로 효율이 증가하게 되는 장점이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전방에 위치한 운행부 측에서 좌,우 양측과 상단에 에어노즐과 살수노즐을 순차적으로 동시에 다수개로 구성한 분사부; 및

상기 분사부에 에어와 물을 공급하는 저장탱크를 내부 중앙에 구비하면서 전방의 저면 양측에 바닥을 향하는 에어노즐과 살수노즐이 나란히 설치된 하단 분사부 전측에 저면에서 부양되는 분진을 포함한 불순액적을 유입시켜 포집하여 저장하는 하단 집진부를 양측에 구성한 분사차량과;

상기 분사차량의 후방에 연결되어 이동하는 것으로 전진속도에 의해 전면이 완전 개방된 와류흡입구의 내부로 분진과 불순액적 유입이 가능하여 내부에서의 포 집과 집진 저장하고 개선된 공기는 흡입배출팬으로 유출시키는 집진차량과;

상기 분사차량과 집진차량의 양측 하단에 각각 레일바퀴가 구비되어 철로를 따라 함께 고속 이동하면서 분사차량과 집진차량에 의해 분사와 포집 작업이 동시에 이루어지는 고속 세정차량;으로 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량을 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 양 차량 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 터널 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고속 세정차량(300)은 지하철 터널구간의 선로와 터널 내의 벽면에 있는 미세입자 분진(10)을 에어 분사에 의해 공기 중으로 부양시켜 액적이 살수되어 분진(10)을 응집시켜 고속으로 주행할 수 있는 차량의 전진 속도에 의해 고속 세정차량(300)의 내부로 유입시켜 데미스터 필터(150)로 여과에 의해 터널 내의 분진(10)을 포집 제거하면서 터널 내의 오염된 공기를 정화 후 정화된 공기를 다시 배출하는 지하철 터널 내의 선로 주행용 고속 세정차량(300)이다.

상기 고속 세정차량(300)의 전방에는 차량의 운행을 제어하는 운행부(102)가 형성되면서 운행부(102) 측의 좌,우 양측과 상단에는 에어노즐(112)과 살수노즐(114)이 순차적으로 동시에 다수개로 구성한 분사부(110)가 위치한다.

상기 분사부(110)는 도 5에 도시한 바와 같이 분사차량(100)의 전방에서 터널의 상측 벽과 양측 벽면에 분사하기 위한 것이다.

여기서, 상기 분사부(110)에서 에어노즐(112)이 전측에 위치하고 에어노즐(112) 후측에 살수노즐(114)이 위치하게 되는 것이다.

이러한, 상기 분사부(110)는 분사차량(100)의 전방에 위치한 것이며, 상기 분사차량(100)은 분사부(110)에 에어와 물을 공급하는 저장탱크(120)를 내부 중앙에 구비한 것으로 에어콤프레셔(122)와 물탱크(124)의 저장탱크(120)가 위치한 분사차량(100)의 형태는 중앙이 돌출되면서 양측은 길이방향으로 길게 단차지게 형성된다.

이때, 상기 분사차량(100)이 중앙이 돌출되면서 양측은 길이방향으로 길게 단차지게 형성되는 것은 분사부(110)에 에어노즐(112)로 분진(10)을 부양시키고, 살수노즐(114)에서 액적을 살수하여 응집된 불순액적(20)이 차량의 전진속도에 의 해 와류를 일으키며 후방 흐름을 원활하게 이루어지게 한다.

아울러, 상기 분사차량(100)의 전방에 위치한 분사부(110) 측 저면 양측에는 하단 집진부(180)의 하단 분사부(130)가 위치하여 바닥을 향하는 긴 호스의 에어노즐(112)과 살수노즐(114)이 나란히 설치된다.

그리고, 상기 하단 분사부(130)에서 바닥측에 에어노즐(112)과 살수노즐(114)의 분사로 저면에서 부양되는 분진(10)을 포함함 불순액적(20)을 내부로 유입시키는 하단 집진부(180)가 불순액적(20)을 포집 저장하게 되는 것이다.

이러한, 상기 하단 집진부(180)는 분사차량(100)의 좌,우에 형성된 분사부(110)와 전방측 하단 양측에서 철로 바닥을 향하는 에어노즐(112)과 살수노즐(114)이 나란히 위치하는 하단 분사부(130)의 에어노즐(112)과 살수노즐(114)의 액적 분사로 바닥과 벽면측에서 부양되는 분진(10)을 응집시킨 불순액적(20)이 유입되는 소정의 공간으로 개방된 흡입구(140)가 하단 분사부(130)의 전측에 위치한다.

상기 흡입구(140)로 유입되어 통로를 따라 이동하는 공기 중에 포함된 분진(10)과 불순액적(20)이 데미스터 필터(150)에 관성충돌로 포집되는 데미스터 필터부(160)는 천장측에 부착되어 하단이 후측으로 기울어지는 경사상태로 착설된다.

상기 불순액적(20)이 흡입구(140)로 유입되어 데미스터 필터부(160)에 관성충돌로 포집된 분진(10)과 불순액적(20)은 체적의 증가와 자중에 의해 자유낙하되어 하단에서 불순물을 회수 저장하는 포집탱크(170)가 형성된다.

즉, 하단 분사부(180)의 에어노즐(112)과 살수노즐(114)의 분사에 의해 분진(10)이 부양되고, 살수에 의해 액적이 분진(10)을 응집한 불순액적(20)이 중력침강 하기전에 고속 세정차량(300)의 전진 속도에 의해 분사차량(100) 하단의 흡입구(140)로 유입되어 공기의 흐름으로 통로 따라 이동하여 데미스터 필터부(160)에 관성충돌하여 포집되고, 포집된 불순액적(20)이 자유낙하하여 포집탱크(170)에 회수 및 저장되는 것이다.

여기서, 천장측에 부착되어 하단이 후측으로 기울어지는 경사상태로 착설된 데미스터 필터부(160)는 유체가 통과할 때 미입자의 관성충돌을 유도하여 체적의 증가와 동시에 자중에 의해 아래로 떨어지는 자유낙하 현상을 일으키게 하여 유체중에 함유되어 있는 각종 불순물을 포집, 회수하는 것이다.

이같은, 상기 데미스터 필터(150)는 저항이 작고, 집진효율이 높아 먼지발생이 많은 장소에 특히 적합하며, 고도의 내식성을 가지고 있으며, 간단하게 청소할 수 있을 뿐만아니라 경량으로 취급이 간편하고, 반영구적으로 사용될 수 있기 때문에 경제적이다.

아울러, 도 6은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 집진차량을 나타낸 구성도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 세장차량(300)에 구성되는 분사차량(100)의 후방에 연결되어 이동하는 집진차량(200)은 전진속도에 의해 전면이 완전 개방된 와류 흡입구(210)의 내부로 분진(10)과 불순액적(20) 유입이 가능하여 내부에서의 포집과 집진 저장하고 개선된 공기는 흡입배출팬(240)으로 유출시키는 것이다.

이러한, 상기 집진차량(200)의 와류 흡입구(210)는 집진차량(200)의 전면에서 완전 개방으로 이루어진 것으로 분진(10)과 불순액적(20)이 고속 세정차량(200)의 전진 속도에 대한 반대방향의 상대속도에 의한 와류가 형성되어 내부로 유입되는 공간이다.

그리고, 상기 집진차량(200) 내부의 천장과 바닥측에는 양 외측에서 사선방향으로 중심을 향하는 소정의 깊이로 형성된 홈이 상하로 길게 형성된 끼움홈(220)이 소정의 간격으로 다수개로 형성된다.

상기 집진차량(200)의 내부 상하에 소정의 간격으로 다수개로 형성된 끼움홈(200)에 공기 중에 포함된 분진(10)과 불순액적(20)이 관성충돌로 포집하는 데미스터 필터(150)가 사각틀(232)에 끼워진 데미스터 필터 케이스(230)가 끼움홈(220)에 하나 이상으로 겹쳐지게 끼워져 조립된다.

상기 데미스터 필터 케이스(230)는 도 7에 도시한 바와 같이 끼움홈(220)에 탈부착이 가능한 것으로 하나 이상으로 소정의 간격으로 끼움홈(220)에 끼워 다수개로 겹쳐지게 구성하고, 분진(10) 및 불순액적(20)을 포집 후 세척이나 교체시 끼움홈(220)에서 분리하여 재사용 또는 교체가 가능한 것이다.

아울러, 상기 집진차량(200)의 후면 양측에 각각 팬을 구성하여 분진(10)과 불순액적(20)이 와류 흡입구(140) 내부로 유입되도록 유도하면서 데미스터 필터(150)에 의해 여과되어 개선된 공기를 외부로 배출하는 흡입배출팬(240)으로 구성된다.

그리고, 상기 집진차량(200)의 천장측에 물탱크(124)로부터 물을 공급받아 데미스터 필터(150) 상단 측에 플래트 노즐이 소정의 물을 분사하여 데미스터 필터(150) 면에 수막을 형성시킨다.

이것은. 상기 플래트 노즐(250)은 차량이 진행 중에 데미스터 필터(150) 상단 측에 소량의 물을 분사시켜 데미스터 필터(150) 면에서 하단방향으로 흐르는 소량의 액체 수막이 형성되게 분사하는 것으로 차량의 진행 방향에 분진(10)들이 와류 흡입구(210)로 진입하여 데미스터 필터(150)의 수막에 붙는 포집이 수행되며 데미스터 필터(150)에 흐르는 수막은 집진차량(200)의 하단에 형성된 포집탱크(170)로 수거되는 것이다.

이러한, 본 발명의 고속 세정차량(300)에 구성되는 분사차량(100)의 하단 분사부(130)와 전방 좌,우에 형성된 분사부(110)의 에어노즐(112)에서 에어 분사로 미세입자인 분진(10)을 부양시킴과 동시에 살수노즐(114)에서 액적이 분사되어 부양된 분진(10)을 응집시켜 불순액적이 중력침강 하기전에 고속 세정차량(300)의 전진 속도에 의해 분사차량(100) 하단의 흡입구(140)로 유입되어 포집된다.

그리고, 상기 흡입구(140)를 통해 내부로 유입된 불순액적(20)은 내부에 소정의 간격으로 천장에 기울어지게 장착된 데미스터 필터부(160)에 포집되고, 포집된 불순액적(20)이 자유낙하하여 포집탱크(170)에 회수 및 저장하게 된다.

또한, 분사차량(100)의 상단과 좌,우 에어노즐(112)에서 터널의 벽면과 상면에 에어 분사로 미세입자인 분진(10)을 부양시킴과 동시에 살수노즐(114)에서 액적이 분사되어 부양된 분진(10)을 응집시킨 불순액적(20)이 중력침강 하기전에 고속 세정차량(300)의 전진 속도에 의해 분사차량(100)의 후측에 위치한 집진차량(200) 의 와류 흡입구(210)로 유입되어 집진차량(200)에 포집된다.

아울러, 상기 분사차량(100)의 와류 흡입구(210)를 통해 집진차량(200) 내부로 유입된 불순액적(20)은 상하 끼움홈(220)에 다수개로 끼워진 데미스터 필터 케이스(230)의 데미스터 필터(150)에 포집 저장되고, 이때 정화된 공기는 흡입배출팬(240)을 통해 외부로 배출하게 된다.

이때, 상기 집진차량(200)의 후면 측에 백필터와 진공 팬을 설치하여 잔여 미세먼지를 진공흡입하는 진공 흡입 시스템을 보강하여 더 작은 먼지도 제거할 수 있게 구성한다.

또한, 도 8은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 다른 실시 예로 집진차량에 장착되는 데미스터 필터 거치대를 나타낸 구성도이며, 도 9는 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 다른 실시 예의 집진차량의 데미스터 필터 거치대 장착을 나타낸 도면이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 집진차량(200)에서 데미스터 필터(150)의 교체에 있어서 다른 실시 예로 상기 데미스터 필터(150)를 구비하는 집진차량(200)의 내부 중앙에 천장과 바닥측에 소정의 두께를 가지면서 길이방향으로 길게 형성된 돌출바(260)가 형성된다.

그리고, 상기 돌출바(260)의 상하 수직한 위치에 경첩(262)이 부착되면서 경첩(262)에 데미스터 필터 거치대(270)가 고정되어 좌우 이동을 가지게 된다.

이때, 상기 데미스터 필터 거치대(270)는 내부가 빈 사각형상의 틀로 형성되어 틀의 내부에 끼움홈(220)을 구성한 것이다.

여기서, 상기 데미스터 필터 거치대(270)는 경첩(262)에 의해 고정되어 돌출바(260)에서 좌우 움직임이 가능한 것으로 데미스터 필터 거치대(270)를 돌출바(260)를 중심으로 양측으로 수평하게 위치시킬 수 있으며 천장과 바닥측에서 돌출바(260)를 양 외측에서 사선방향으로 중심을 향하는 기울기를 가지도록 고정 조정할 수 있는 것이다.

이같이, 상기 돌출바(260)에 상하 수직한 위치에 다수개로 소정의 간격으로 부착된 경첩(262)에 고정되어 좌우 움직임을 가지는 데미스터 필터 거치대(270)에 사각틀(232)로 끼워진 데미스터 필터(150)를 탈부착하여 교체 가능한 것이다.

또한, 상기 집진차량(200)의 천장측에 물탱크(124)로부터 물을 공급받아 데미스터 필터(150) 상단 측에 플래트 노즐이 소정의 물을 분사하여 데미스터 필터(150) 면에 수막을 형성시켜 분사차량(100)과 함께 차량이 진행 중에 데미스터 필터(150) 상단 측에서 소량의 물을 분사시켜 데미스터 필터(150) 면에서 하단방향으로 흐르는 소량의 액체 수막이 형성되게 분사하는 것으로 차량의 진행 방향에 분진(10)들이 와류 흡입구(210)로 진입하여 데미스터 필터(150)의 수막에 붙는 포집이 수행되며 데미스터 필터(150)에 흐르는 수막은 집진차량(200)의 하단에 형성된 포집탱크(170)로 수거되는 것이다.

즉, 미세입자 및 불순액적(20)은 차량의 전진 속도에 대한 반대방향의 상대속도로 데미스터 필터(150) 장치에 유입되어질 수 있으며, 또한 비구동력차량의 흡입팬(240)에 의해서도 유입될 수 있다. 흡입팬(240)의 흡입량은 차량의 속도에 연동되는 것이다. 차량의 속도가 증가할 때, 흡입량을 높여 집진차량(200)의 와류 흡 입구(210)로 들어오는 유체가 역류되지 않고 다중 데미스타 필터(150) 유로로 흐를 수 있도록 한다.

상기 집진차량(200)의 상부에 설치된 플래트 노즐(250)에서 분무된 물(액적)은 데미스터 필터(150) 표면에 수막을 형성하고, 이 수막에 관성 충돌하는 모든 분진(미세입자)(10)들을 점착 응집시킬 수 있다. 분진(10)들로 점착 응집된 데미스터 필터(150)의 수막은 하단 부분의 포집탱크(170)에 집수되어진다.

이와 같이, 본 발명의 고속 세정차량(300)의 분사차량(100)과 집진차량(200)의 양측 하단에 각각 레일바퀴가 구비되어 철로를 따라 함께 이동하면서 분사차량(100)과 집진차량(200)에 의해 분사와 포집 작업이 동시에 이루어지는 고속 세정차량(300)으로 구성되는 것이다.

그리고, 본 발명의 고속 세정차량(300)은 수막에 입자들의 관성 충돌에 의한 포집방식으로 입자크기에 제한을 받지 않을 뿐만 아니라 압력 손실이 적어 보다 고속으로 운전할 수 있다.

아울러, 본 발명의 고속 세정차량(300)은 지하철 터널의 분진제거와 살수세정을 동시에 수행할 수 있는 하이브리드 차량인 것이다.

또한, 본 발명의 고속 세정차량(300)으로 긴 지하철 터널을 고속 세정차량이 고속으로 주행하면서 터널 내부를 살수와 포집하는 터널 청소가 가능하여 작업시간을 단축할 수 있으면서 분사차량(100)과 집진차량(200)이 소정의 간격을 이루면서 살수와 포집이 동시에 이루어져 큰 액적 내부에 미세먼지를 잡게 되므로 효율이 증가하게 된다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 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.

도 1은 종래의 지하철용 집진열차를 나타낸 도면.

도 2는 종래의 지하철용 살수열차를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 양 차량 분리 사시도.

도 4는 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 터널 사용상태도.

도 5는 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 분사차량을 나타낸 구성도.

도 6은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 집진차량을 나타낸 구성도.

도 7은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 집진차량에 구성되는 데미스터 필터 케이스를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 다른 실시 예로 집진차량에 장착되는 데미스터 필터 거치대를 나타낸 구성도.

도 9는 본 발명의 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량의 다른 실시예의 집진차량의 데미스터 필터 거치대 장착을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:분진 20:불순액적

100:분사차량 102:운행부

110:분사부 112:에어노즐

114:살수노즐 120:저장탱크

122:에어콤프레셔 124:물탱크

130:하단 분사부 140:흡입구

150:데미스터 필터 160:데미스터 필터부

170:포집탱크 180:하단 집진부

200:집진차량 210:와류흡입구

220:끼움홈 230:데미스터 필터 케이스

232:사각틀 240:흡입배출팬

250:플래트 노즐 260:돌출바

262:경첩 270:데미스터 필터 거치대

300:고속 세정차량

Claims (8)

1. 기관차 또는 모터카에 견인되는 철차에 설치되어 선로 및 터널의 분진제거를 수행하기 위한 차량에 있어서,

   전방에 위치한 운행부(102) 측에서 좌,우 양측과 상단에 에어노즐(112)과 살수노즐(114)을 순차적으로 동시에 다수개로 구성한 분사부(120); 및

   상기 분사부(120)에 에어와 물을 공급하는 저장탱크(120)를 내부 중앙에 구비하면서 전방의 저면 양측에 바닥을 향하는 긴 호스로 에어노즐(112)과 살수노즐(114)이 나란히 설치된 하단 분사부(130) 전측에 저면에서 부양되는 분진(10)을 포함한 불순액적(20)을 유입시켜 포집하여 저장하는 하단 집진부(180)를 양측에 구성한 분사차량(100)과;

   상기 분사차량(100)의 후방에 연결되어 이동하는 것으로 전진속도에 의해 전면이 완전 개방된 와류흡입구(210)의 내부로 분진(10)과 불순액적(20) 유입이 가능하여 내부에서의 포집과 집진 저장하고 개선된 공기는 흡입배출팬(240)으로 유출시키는 집진차량(200)과;

   상기 분사차량(100)과 집진차량(200)의 양측 하단에 각각 레일바퀴가 구비되어 철로를 따라 함께 고속 이동하면서 분사차량(100)과 집진차량(200)에 의해 분사와 포집 작업이 동시에 이루어지는 고속 세정차량(300);으로 구성된 것을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
2. 제1항에 있어서,

   상기 분사차량(100)은 에어 콤프레셔(122)와 물탱크(124)를 구비한 중앙이 돌출되면서 양측은 길이방향으로 길게 단차지게 형성되어 분진(10)과 불순액적(20) 와류의 후방 흐름을 원활하게 이루어지도록 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하단 집진부(180)는,

   분사차량(100)의 전방측 하단 양측에서 철로 바닥을 향하는 에어노즐(112)과 살수노즐(114)이 나란히 위치하는 하단 분사부(130)와;

   상기 분사차량(100)의 좌,우에 형성된 분사부(110)와 하단 분사부(130)의 에어노즐(112)과 살수노즐(114)의 액적 분사로 바닥과 벽면측에서 부양되는 분진(10)을 응집시킨 불순액적(20)이 유입되는 소정의 공간으로 개방된 흡입구(140)와;

   상기 흡입구(140)로 유입되어 통로를 따라 이동하는 공기 중에 포함된 분진(10)과 불순액적(20)이 데미스터 필터(150)에 관성충돌로 포집되는 것으로 천장측에 부착되어 하단이 후측으로 기울어지는 경사상태로 착설된 데미스터 필터부(160)와;

   상기 데미스터 필터부(160)에 관성충돌로 포집된 분진(10)과 불순액적(20)은 체적의 증가와 자중에 의해 자유낙하되어 하단에서 불순물을 회수 저장하는 포집탱크(170);로 이루어진 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
4. 제1항에 있어서,

   상기 집진차량(200)은,

   전면을 완전 개방으로 이루어져 분진(10)과 불순액적(20)이 고속 세정차량(300)의 전진 속도에 대한 반대방향의 상대속도에 의한 와류가 형성되어 내부로 유입되면 와류 흡입구(210)와;

   상기 집진차량(200) 내부의 천장과 바닥측에는 양 외측에서 사선방향으로 중심을 향하는 소정의 깊이로 형성된 홈이 상하로 길게 형성된 끼움홈(220)과;

   상기 집진차량(200)의 내부 상하에 다수개로 형성된 끼움홈(220)에 하나 이상으로 겹쳐지게 끼워져 공기 중에 포함된 분진(10)과 불순액적(20)이 관성충돌로 포집하는 사각틀(232)에 끼워진 데미스터 필터(150)가 끼움홈에 조립되는 데미스터 필터 케이스(230)와;

   상기 집진차량(200)의 후면 양측에 각각 팬을 구성하여 분진(10)과 불순액적(20)이 와류 흡입구(210) 내부로 유입되도록 유도하면서 데미스터 필터(150)에 의해 여과되어 개선된 공기를 외부로 배출하는 흡입배출팬(240)과;

   상기 집진차량(200)의 천장측에 물탱크(124)로부터 물을 공급받아 데미스터 필터(150) 상단 측에 소정의 물을 분사하여 데미스터 필터(150) 면에 수막을 형성시키는 플래트 노즐(250);로 구성된 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
5. 제1항에 있어서,

   상기 분사차량(100)의 하단 분사부(130)와 전방 좌,우에 형성된 분사부(110)의 에어노즐(112)에서 에어 분사로 미세입자인 분진(10)을 부양시킴과 동시에 살수노즐(114)에서 액적이 분사되어 부양된 분진(10)을 응집시킨 불순액적(20)이 중력침강 하기전에 고속 세정차량(300)의 전진 속도에 의해 분사차량(100) 하단의 흡입구(140)와 집진차량(200)의 와류흡입구(210)로 유입되어 포집되는 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
6. 제4항에 있어서,

   상기 플래트 노즐(250)은 차량이 진행 중에 데미스터 필터(150) 상단 측에 소량의 물을 분사시켜 데미스터 필터(150) 면에서 하단방향으로 흐르는 소량의 액체 수막이 형성되게 분사하는 것으로 차량의 진행 방향에 분진(10)들이 와류 흡입구(210)로 진입하여 데미스터 필터(150)의 수막에 붙는 포집이 수행되며 데미스터 필터(150)에 흐르는 수막은 집진차량(200)의 하단에 형성된 포집탱크(170)로 수거 되는 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
7. 제4항에 있어서,

   상기 데미스터 필터(150)를 구비하는 집진차량(200)의 내부의 중앙에 천장과 바닥측에 소정의 두께를 가지면서 길이방향으로 길게 형성된 돌출바(260)와;

   상기 돌출바(260)의 상하 수직한 위치에 경첩(262)이 부착되고, 경첩(262)에 고정되어 좌우 이동을 가지는 것으로 내부가 빈 사각형상의 틀로 형성되어 틀의 내부에 끼움홈(220)을 구성한 데미스터 필터 거치대(270)와;

   상기 돌출바(260)에 상하 수직한 위치에 다수개로 소정의 간격으로 부착된 경첩(262)에 고정되어 좌우 움직임을 가지는 데미스터 필터 거치대(270)에 사각틀(232)에 끼워진 데미스터 필터(150)를 탈부착하여 교체 가능하게 하는 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.
8. 제4항에 있어서,

   상기 집진차량(200)의 후면측에 백필터와 진공 팬을 설치하여 잔여 미세먼지를 진공흡입하는 것을 포함함을 특징으로 하는 지하철 터널 내의 선로 고속 주행용 하이브리드 세정차량.

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