KR101694626B1 - 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치 - Google Patents

압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 터널 내부의 환기 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 소음 및 진동을 유발하지 않고, 안전성과 내구성이 우수하여 설치 및 유지 관리가 용이한 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 축방향이 도로 터널의 길이 방향을 따라 배치되는 것으로, 축방향의 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 원통형의 하우징; 및 상기 하우징의 폐쇄된 일측에 결합되는 송풍모듈;로 이루어지며, 상기 송풍모듈은, 일단으로부터 연장되는 도중에 말단이 폐쇄된 2개의 분기관으로 나뉘며 각 분기관에는 압축공기 분출구가 천공되어 형성된 압축공기관과, 상기 압축공기관에 결합되는 인젝터로 이루어지고, 상기 인젝터는, 상기 분출구에 결합되는 접속공을 구비하며 상기 접속공을 통하여 공급되는 압축공기를 분사하는 분사슬릿을 그 내경의 원주 상에 갖는 고리형상의 몸체부와, 상기 분사슬릿을 형성하는 일면으로부터 상기 하우징의 일측을 관통하여 타측 방향으로 연장하여 형성되는 송풍관으로 이루어지며, 상기 분사슬릿을 형성하는 일면과 상기 송풍관은, 곡면을 이루는 코안다면을 사이에 두고 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치를 제공한다.

Description

압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치{AIR BLOWER USING COMPRESSED AIR INJECTOR FOR ROAD TUNNEL}
본 발명은 도로 터널 내부의 환기 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 소음 및 진동을 유발하지 않고, 안전성과 내구성이 우수하여 설치 및 유지 관리가 용이한 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치에 관한 것이다.
일반적으로 도로 터널이라 함은 산이나 강과 같은 장애물 아래에 차량이 통행할 수 있도록 만들어진 지하 통로를 말한다.
토목 기술의 발달에 따라 이러한 도로 터널의 길이는 날로 길어지고 있으며, 또한 차량 통행량이 증가함에 따라 터널 내부의 환기의 필요성 및 중요성이 매우 커지고 있다.
도로 터널 내부의 환기는, 평상시 차량에서 배출되는 오염물질을 터널 외부로 신속하고 원활하게 배출하여 안전하고 쾌적한 주행 환경을 확보하고, 비상시, 예를 들어 터널 내부에서 화재사고 등이 발생할 경우 효과적으로 연기를 외부로 배출시켜 인명의 안전을 확보함과 동시에 신속하고 원활한 화재진압을 도모하기 위해 매우 중요하다.
과거에는 터널의 여러 지점에 환기통을 설치하여 터널 내부의 공기를 순환시키는 것이 일반적이었지만, 근래에는 도 1에 예시한 바와 같이, 아치형의 구조를 갖는 도로 터널 내부 천장부에 일정한 간격으로 다수개의 대형 송풍기(제트팬)를 설치하여 터널 내부의 공기를 외부 공기와 강제로 순환시키는 기계 환기 방식이 주로 적용되고 있다.
즉, 종래 터널용 송풍기(100)는 터널(T) 천장에 앵커용 구멍을 천공하고, 이 구멍에 앵커(110)를 삽입 장착한 후 브래킷(120)을 장착하여 이를 와셔와 너트로 조이고 턴버클(130)을 이용하여 송풍기(100)가 흔들리지 않도록 고정시켜 터널(T)에 설치하게 된다.
상기와 같이 설치되는 송풍기는 장시간 운전 시 송풍기의 회전, 진동 등에 의해 송풍기를 고정하는 앵커가 빠질 수 있으며, 또한 턴버클의 풀림, 천장의 부식이나 약화 등의 원인으로 인해 앵커가 송풍기의 하중을 버티지 못하여 결국 송풍기가 추락할 수 있으므로 주행 차량에 심각한 위험 상황을 초래할 수 있다.
이 밖에 제안된 터널 송풍장치로는 대한민국 등록특허공보 제10-0960883호(발명의 명칭: 개량된 제트팬), 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0080984호(발명의 명칭: 벤츄리 노즐을 구비한 제트팬), 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0080985호(발명의 명칭: 멀티 임펠러형 제트팬) 등이 있다.
상기 기술은 모두 구동모터에 전원을 인가하여 구동모터의 회전축에 설치된 임펠러를 회전시키고, 임펠러의 회전으로 발생된 송풍력으로 터널 내부의 오염된 공기를 터널의 일 방향으로 강제로 배출시키는 제트팬에 관한 것이다.
이러한 제트팬은 강한 송풍력을 얻기 위해 대용량의 모터와 임펠러를 채용하고 있으며, 임펠러의 회전에 따라 지속적으로 소음과 진동이 발생하므로 도로설계 기준에 따른 소음 수준을 만족하도록 하기 위해 부가적으로 본체 케이스의 입구와 출구 측에 각각 소음기(흡음부)를 설치하여야 한다.
그러나 대용량의 모터, 임펠러 및 소음기 채용은 제작비용을 상승시키며, 송풍기의 전체 하중을 중가시켜 추락 사고의 위험성을 높이는 요인으로 작용할 뿐만 아니라, 소음기를 통한 공기 유입 시 유입 손실이 발생하여 불필요한 동력 손실을 유발하는 문제점이 있다.
또한 장시간 운전 시 본체 케이스 내부와 블레이드에 먼지와 이물질 등이 달라붙어 송풍 효율이 저하되므로 지속적인 유지 및 관리가 필요하다는 단점이 있다.
1. 한국 등록실용신안공보 제20-0390768호(고안의 명칭: 터널용 제트팬) 2. 한국 등록특허공보 제10-0960883호(발명의 명칭: 개량된 제트팬) 3. 한국 공개특허공보 제10-2014-0080984호(발명의 명칭: 벤츄리 노즐을 구비한 제트팬) 4. 한국 공개특허공보 제10-2014-0080985호(발명의 명칭: 멀티 임펠러형 제트팬)
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 종래의 송풍기와 달리 모터, 임펠러 및 소음기가 필요 없어 소음 및 진동을 유발하지 않으면서도 도로 터널 내부의 환기 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 상대적으로 구조가 간단하고 경량이어서 안전성 및 내구성이 우수하고, 제작, 설치 및 유지 관리가 용이한 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 오염공기를 환기시키기 위하여 도로 터널의 천장이나 벽면에 설치되는 도로 터널 송풍장치에 있어서, 축방향이 도로 터널의 길이 방향을 따라 배치되는 것으로, 축방향의 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 원통형의 하우징; 및 상기 하우징의 폐쇄된 일측에 결합되는 송풍모듈;로 이루어지며, 상기 송풍모듈은, 일단으로부터 연장되는 도중에 말단이 폐쇄된 2개의 분기관으로 나뉘며 각 분기관에는 압축공기 분출구가 천공되어 형성된 압축공기관과, 상기 압축공기관에 결합되는 인젝터로 이루어지고, 상기 인젝터는, 상기 분출구에 결합되는 접속공을 구비하며 상기 접속공을 통하여 공급되는 압축공기를 분사하는 분사슬릿을 그 내경의 원주 상에 갖는 고리형상의 몸체부와, 상기 분사슬릿을 형성하는 일면으로부터 상기 하우징의 일측을 관통하여 타측 방향으로 연장하여 형성되는 송풍관으로 이루어지며, 상기 분사슬릿을 형성하는 일면과 상기 송풍관은, 곡면을 이루는 코안다면을 사이에 두고 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 하우징에는, 복수 개의 송풍모듈이 상호 이격되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 분기관에는 길이방향을 따라 복수 개의 분출구가 상호 이격되어 형성되며, 상기 압축공기관에는 복수 개의 인젝터가 결합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치는, 도로 터널의 길이 방향을 따라 천장이나 벽면에 고정 설치되어 압축공기를 이송하는 제1 공급관과, 일단은 상기 제1 공급관과 연결되고 타단은 상기 압축공기관과 연결되는 제2 공급관을 포함하며, 상기 제2 공급관은 상기 제1 공급관의 길이방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치는, 압축공기를 생성하는 공기압축기와, 상기 공기압축기로부터 생성된 압축공기를 저장하는 압축공기저장부를 포함하며, 상기 압축공기저장부와 상기 제1 공급관은 이송관으로 연결되고, 상기 이송관에는 압축공기의 공급량 및 개폐여부를 조절하는 제어밸브가 구비될 수 있다.
또한, 상기 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치는, 상기 제2 공급관이 도중에 복수 개로 분기되어 복수 개의 타단을 가질 수 있다.
또한, 상기 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치는, 상기 분사슬릿을 형성하는 타면에, 상기 분사슬릿으로부터 분사되는 압축공기가 상기 코안다면의 곡면을 따르도록 상기 송풍관 쪽으로 굴곡된 분사가이드가 연장하여 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 도로 터널 송풍장치는 압축공기를 코안다 효과를 이용한 인젝터를 통해 분사하는 방식을 채택하기 때문에 종래 송풍기와 달리 소음 및 진동을 유발하지 않으면서도 도로 터널 내부의 환기 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 모터, 임펠러, 소음기 등의 수단이 필요하지 않으므로 송풍장치를 경량화할 수 있고, 이에 따라 터널 천장부나 벽면에 송풍장치를 안정적으로 고정할 수 있어 종래 송풍기와 달리 추락 사고의 위험성이 거의 없다는 장점을 갖는다.
나아가, 큰 용량의 모터 및 임펠러를 채용할 필요가 없고 구조가 간단하여 제작 및 설치비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 안전성 및 내구성이 우수하여 유지 관리가 매우 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 종래 도로 터널용 송풍기의 설치예를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 도로 터널 송풍장치의 개략적인 구성을 예시하여 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 도로 터널 송풍장치 설치예를 나타낸 정면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하우징과 압축공기관 및 인젝터의 분리 사시도 및 결합 사시도.
도 6은 도 5에 따른 A-A' 선 절개 단면도.
도 7 및 도 8은 하우징에 복수 개의 송풍모듈이 결합되고, 각 압축공기관에 복수 개의 인젝터가 결합된 구조를 예시한 도면.
도 9는 도 7의 분해 사시도.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 도로 터널 송풍장치의 다양한 설치예를 나타낸 도면.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않고 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하기로 한다.
먼저, 도 2는 도로 터널 송풍장치의 개략적인 구성을 예시하여 나타낸 도면이며, 도 3은 설치예를 나타낸 정면도, 도 4 및 도 5는 각각 하우징과 압축공기관 및 인젝터의 분리 사시도 및 결합 사시도이다.
상기 도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치(100)는 하우징(7)과 송풍모듈(8)을 포함한다.
하우징(7)은 축방향이 도로 터널(T)의 길이 방향을 따라 배치되는 것으로, 축방향 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 하우징(7)의 형상은 원통형에 한정되는 것은 아니며, 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 타원기둥, 사각기둥, 다각기둥 등의 다양한 형태로 제작될 수도 있다.
하우징(7)은 송풍모듈(8)을 고정하여 도로 터널 송풍장치(100)의 형태를 유지함과 동시에 증폭공기가 송풍모듈(8)로부터 도로 터널(T)의 일 방향으로 원활하게 분사되도록 하는 가이드 역할을 한다.
하우징(7)은 앵커 및 턴버클 등과 같은 공지된 고정부재(9)를 이용하여 도로 터널(T) 천장부나 벽면에 고정 설치될 수 있다. 예를 들어, 도로 터널(T) 천장이나 벽면에 앵커용 홀을 천공하고, 이 홀에 앵커를 삽입 고정한 후 브래킷을 장착하여 이를 와셔와 너트로 조이고 턴버클을 이용하여 하우징(7)이 흔들리지 않도록 고정할 수 있다.
송풍모듈(8)은 하우징(7)에 용접으로 고정되는데, 이 밖에 볼트 및 너트 등의 다양한 공지의 수단으로 고정될 수도 있다.
송풍모듈(8)은 압축공기관(82)과 인젝터(84)로 구성되며, 외부로부터 압축공기를 공급받아 주변공기를 수반한 증폭공기를 분사하여 도로 터널(T)의 환기에 필요한 송풍력을 발생시키는 역할을 한다.
압축공기관(82)은 일단은 개방되고 타단은 폐쇄된 구조를 가지며, 일단으로부터 연장되는 도중에 분기되어 갈라진 2개의 분기관(822)을 가진다. 2개의 분기관(822)은 상호 이격되어 수평방향으로 나란히 배치된다.
압축공기관(82)의 일단은 이하에서 설명할 제2 공급관(6)에 연통하도록 연결되어 제1 공급관(5)으로부터 이송되는 압축공기를 공급받는 입구가 되며, 각 분기관(822)의 말단(타단)은 폐쇄된다.
한편, 도로 터널 송풍장치(100)는, 압축공기를 생성하는 공기압축기(1)와, 공기압축기(1)로부터 생성된 압축공기를 이송 받아 저장하는 압축공기저장부(2)와, 도로 터널(T)의 길이 방향을 따라 천장이나 벽면에 고정 설치되어 압축공기를 이송하는 제1 공급관(5)과, 상기 압축공기저장부(2)와 제1 공급관(5)을 연결하는 이송관(3)과, 일단은 상기 제1 공급관(5)과 연통하여 연결되고 타단은 송풍모듈(8)의 압축공기관(82)과 연통하여 연결되는 제2 공급관(6)을 더 포함할 수 있다.
이에 따라 공기압축기(1)에서 생성되어 압축공기저장부(2)에 저장된 압축공기는 이송관(3), 제1 공급관(5), 제2 공급관(6), 압축공기관(82)의 분기관(822)을 순차적으로 거쳐 인젝터(84)의 몸체부(842) 내부로 이송된 후, 분사슬릿(846)을 통하여 분사된다.
제1 공급관(5)은 앵커 및 턴버클 등과 같은 공지된 고정부재(9)에 의해 도로 터널(T) 천장이나 벽면에 고정될 수 있다. 예를 들어, 도로 터널(T) 천장이나 벽면에 앵커용 홀을 천공하고, 이 홀에 앵커를 삽입 고정한 후 브래킷을 장착하여 이를 와셔와 너트로 조이고 턴버클을 이용하여 제1 공급관(5)이 흔들리지 않도록 고정할 수 있다.
상기 제2 공급관(6)은 제1 공급관(5)의 길이방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 구비된다. 제2 공급관(6)의 이격 간격, 분기 개수 등은 도로 터널(T)의 길이, 송풍장치의 용량 등을 고려하여 각 상황에 맞게 적절하게 변경될 수 있다.
상기 이송관(3)에는 압축공기의 공급량 및 개폐여부 등을 조절하는 제어밸브(4)가 설치된다.
제어밸브(4)는 제어부와 밸브로 구성되는데, 외부로부터 제어부에 신호가 입력되면 제어부는 밸브를 열거나 폐쇄하여 압축공기의 공급 여부(개폐) 및 압축공기의 공급량 등을 제어함으로써 송풍장치의 가동/비가동, 연속적/간헐적 운전, 송풍력의 강약 등을 조절하는 역할을 한다.
도 4에 예시한 바와 같이, 각 분기관(822)의 어느 일면에는 압축공기가 분출되는 분출구(824)가 천공되어 형성된다.
분출구(824)는 이하에서 설명할 인젝터(84)의 접속공(844)과 대응하여 결합하는데, 이에 따라 분출구(824)와 접속공(844)은 압축공기관(82)으로 공급된 압축공기가 인젝터(84)로 이동하는 통로의 역할을 한다.
도 6은, 도 5와 같이 하우징(7), 압축공기관(82) 및 인젝터(84)가 결합된 상태에서 A-A'선으로 절개한 단면 구조를 보여준다.
인젝터(84)는 몸체부(842)와 송풍관(848)으로 이루어진다. 몸체부(842)는 중앙부가 뚫려 있는 고리형상(도넛형상)으로 형성되는데, 몸체부(842)의 축방향 어느 일면에는 상기 분기관(822)의 어느 일면에 형성된 분출구(824)에 각각 결합되어 압축공기관(20)으로부터 압축공기를 공급받는 한 쌍의 접속공(844)이 형성된다.
고리형상의 몸체부(824)의 내주면, 즉 몸체부(824) 내경의 원주 상에는 접속공(844)을 통해 공급받은 압축공기를 분사하는 분사슬릿(846)이 형성된다.
분사슬릿(846)을 통하여 압축공기(A1)가 분사될 때 주변의 공기를 수반한 증폭공기(A3)를 분사하기 위해, 분사슬릿(846)을 형성하는 일면(846a)으로부터 하우징(7)의 일측을 관통하여 타측 방향으로 연장하여 송풍관(848)이 구비된다.
이에 따라 하우징(7)의 일측에는 송풍관(848)이 삽입 고정될 수 있는 관통홀(72)이 형성된다.
한편, 분사슬릿(846)은 좁은 공간을 형성하는 두 개의 면(846a, 846b)으로 이루어지는데, 분사슬릿을 형성하는 일면(846a)과 송풍관(848) 사이에는 곡면 형상을 갖는 코안다면(847)이 형성된다.
즉, 분사슬릿을 형성하는 일면(846a)과 송풍관(848)은, 곡면을 이루는 코안다면(847)을 사이에 두고 일체로 형성된다.
코안다 효과(coanda effect)는 물체 표면에 근접하여 분출된 유체가 그 물체 표면에 부착하여 빠르게 흐르고 이로 인해 주위에는 낮은 압력 분포가 형성되는 물리현상을 말한다.
다시 말해, 유체가 슬릿(slit)을 통해 분사되는 경우에 인접한 곳에 분사 방향에 대해 곡면이 있다면 유체가 이 곡면을 따라 휘어져 빠르게 흐르게 되는 것이다.
본 발명에서는 좁은 공간을 형성하는 두 개의 면(846a, 846b)으로 형성된 분사슬릿(846)을 통해 압축공기(A1)가 분사되면 분사된 압축공기(A1)는 분사슬릿을 형성하는 일면(846a)과 송풍관(848) 사이에 형성된 곡면인 코안다면(847)을 따라 송풍관(848)의 축방향으로 고속으로 흐르게 되며, 분사된 압축공기(A1)에 의해 유인되는 주변 공기(A2)가 분사된 압축공기(A1)에 수반되어 최초 분사된 압축공기(A1)의 수십 배에 달하는 양의 증폭공기(A3)가 송풍관(848)을 통하여 축방향으로 분사되어 강력한 송풍력을 발휘하게 된다.
한편, 분사슬릿을 형성하는 타면(846b)에는, 송풍관(848) 쪽으로 굴곡된 형태로 연장하여 형성되는 분사가이드(849)가 구비된다.
분사가이드(849)는 환형으로 형성된 분사슬릿(846)의 내경 원주 상 방향으로 분사되는 압축공기(A1)의 분사 각도를 조절하여 압축공기(A1)가 코안다면(847)의 곡면을 따라 이동하도록 안내하는 역할을 한다.
즉, 분사가이드(849)가 송풍관(848) 쪽으로 일정 각도로 굴곡된 형태를 이루게 되면 분사슬릿(846)을 통해 보다 많은 압축공기(A1)를 송풍관(848)의 축방향으로 분사시킬 수 있고 이에 따라 코안다면(847)을 따라 흐르는 압축공기(A1)의 양이 많아져서 유인되는 주변 공기(A2)를 효율적으로 동반하는 것이 가능하여 대량의 증폭공기(A3)를 고속으로 분사하는 것이 가능하게 된다.
일반적으로 도 2 내지 도 5에 예시한 바와 같이, 하우징(7)에 1개의 송풍모듈(8)이 결합된 도로 터널 송풍장치(100)의 경우도 충분한 송풍력을 발휘할 수 있다.
한편, 인젝터(84)는 직경이 작을수록 상대적으로 강력한 송풍력을 얻을 수 있으므로, 도로 터널의 조건 및 필요 등에 따라 더욱 강력한 송풍력이 요구될 경우에는 상대적으로 직경이 큰 1개의 인젝터(84)를 갖춘 송풍모듈(8)을 사용하는 대신에 상대적으로 작은 직경을 갖는 복수 개의 인젝터(84)를 갖춘 1개의 송풍모듈(8) 또는 복수 개의 인젝터(84)를 갖춘 복수 개의 송풍모듈(8)을 하우징(7)에 결합하여 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하우징(7)에는 복수 개의 송풍모듈(8)이 상호 이격되어 결합될 수 있다.
또한, 압축공기관(82)의 각 분기관(822)에는 길이방향을 따라 2개 이상, 복수 개의 분출구(824)가 상호 이격되어 형성될 수 있고, 이 경우 복수 개의 분출구(824)에는 복수 개 인젝터(84)의 각각의 접속공(844)이 대응하여 결합될 수 있다. 즉, 압축공기관(82)에 2개 이상, 복수 개의 인젝터(84)가 상호 이격되어 결합될 수 있다.
도 7 및 도 9는 하우징(7)에 2개의 송풍모듈(8)이 결합되고, 각 송풍모듈(8)의 압축공기관(82)에는 2개의 인젝터(84)가 결합된 도로 터널 송풍장치(100)의 예를 보여주며, 도 8은 하우징(7)에 4개의 송풍모듈(8)이 결합되고, 각 송풍모듈(8)의 압축공기관(82)에는 복수 개(3개 및 5개)의 인젝터(84)가 결합된 도로 터널 송풍장치(100)의 예를 보여준다.
송풍모듈(8)에 복수 개의 인젝터(84)가 결합되거나, 하우징(7)에 복수 개의 송풍모듈(8)이 결합될 경우, 하우징(7)에는 인젝터(84)의 송풍관(848) 개수에 대응하는 복수 개의 관통홀(72)이 형성된다(도 9 참조).
도 10의 (a)와 (b)는 각각 복수 개의 송풍모듈(8)을 갖는 도로 터널 송풍장치(100)의 다른 설치예를 보여준다.
앞서 설명한 바와 같이, 제2 공급관(6)은 제1 공급관(5)의 길이방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 구비되는데, 일단은 제1 공급관(5)과 연결되고 타단은 송풍모듈(8)의 압축공기관(82)과 연결된다.
도 10의 (a)와 같이, 도로 터널 송풍장치(100)가 복수 개의 송풍모듈(8)로 구성될 경우, 제2 공급관(6)은 도중에 복수 개로 분기되어 복수 개의 타단을 가지는 구조로 형성되며, 타단 각각에는 송풍모듈(8)의 압축공기관(82)이 연결된다.
도 10의 (b)와 같이, 한 쌍의 도로 터널 송풍장치(100)가 나란히 설치될 경우에는 한 쌍의 제2 공급관(6)이 각각 도중에 복수 개로 분기되어, 각 도로 터널 송풍장치(100)의 각 송풍모듈(8)에 연결될 수 있다.
도 11의 (c)와 (d)는 각각 복수 개의 송풍모듈(8)을 갖는 도로 터널 송풍장치(100)의 또 다른 설치예를 보여준다.
이때, 제2 공급관(6)은 도 11의 (c)와 같이 각 제2 공급관(6)에 1개의 압축공기관(82)을 갖는 복수 개의 송풍모듈(8)이 각각 연결될 수 있도록 도중에 복수 개로 일정 간격으로 분기되어 복수 개의 타단을 가질 수 있다.
또한, 도 11의 (d)와 같이 한 쌍의 압축공기관(82)을 갖는 복수 개의 송풍모듈(8)이 각각 연결될 수 있도록 쌍을 이루며 복수 개로 일정 간격으로 분기되어 복수 개의 타단을 가질 수 있다.
도 11의 예시와 같이, 도로 터널(T)의 정면에서 바라볼 때 복수 개의 도로 터널 송풍장치(100)가 도로 터널(T)의 벽면 및 천장부를 따라 호 형상으로 배치되어 설치될 때는, 제2 공급관(6)은 송풍모듈(8)의 배치와 같이 호 형상을 이루도록 만곡시켜 형성할 수도 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치(100)는 종래의 송풍기와 달리 모터 및 임펠러를 채용하지 않고 압축공기를 코안다 효과를 이용한 인젝터(84)를 통해 분사하는 방식이므로 소음 및 진동을 유발하지 않으면서도 도로 터널(T) 내부의 환기 효율을 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 모터, 임펠러, 소음기 등의 수단이 필요하지 않아 송풍장치를 경량화할 수 있어 종래 송풍기에 비하여 추락 사고의 위험성이 거의 없으며, 구조가 간단하여 제작 및 설치비용을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 안전성 및 내구성이 우수하여 유지 관리가 매우 용이하다.
이상과 같이, 비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있으며, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
1: 공기압축기 2: 압축공기저장부
3: 이송관 4: 제어밸브
5: 제1 공급관 6: 제2 공급관
7: 하우징 8: 송풍모듈
9: 고정부재
82: 압축공기관
822: 분기관 824: 분출구
84: 인젝터
842: 몸체부 844: 접속공
846: 분사슬릿
846a: 분사슬릿을 형성하는 일면
846b: 분사슬릿을 형성하는 타면
847: 코안다면 848: 송풍관
849: 분사가이드
100: 도로 터널 송풍장치
T: 도로 터널
A1: 압축공기 A2: 주변공기
A3: 증폭공기

Claims (7)

  1. 오염공기를 환기시키기 위하여 도로 터널에 설치되는 도로 터널 송풍장치에 있어서,
    축방향이 상기 도로 터널의 길이 방향을 따라 배치되도록 고정부재에 의해 상기 도로 터널의 천장이나 벽면에 고정 설치되는 것으로, 축방향의 일측은 폐쇄되고 타측은 개방된 원통형의 하우징; 및 상기 하우징의 폐쇄된 일측에 결합되는 송풍모듈;로 이루어지며,
    상기 송풍모듈은, 일단으로부터 연장되는 도중에 말단이 폐쇄된 2개의 분기관으로 나뉘며 각 분기관에는 압축공기 분출구가 천공되어 형성된 압축공기관과, 상기 압축공기관에 결합되는 인젝터로 이루어지고,
    상기 인젝터는, 상기 분출구에 결합되는 접속공을 구비하며 상기 접속공을 통하여 공급되는 압축공기를 분사하는 분사슬릿을 그 내경의 원주 상에 갖는 고리형상의 몸체부와, 상기 분사슬릿을 형성하는 일면으로부터 상기 하우징의 일측을 관통하여 타측 방향으로 연장하여 형성되는 송풍관으로 이루어지며,
    상기 분사슬릿을 형성하는 일면과 상기 송풍관은, 곡면을 이루는 코안다면을 사이에 두고 일체로 형성되고,
    상기 도로 터널의 길이 방향을 따라 천장이나 벽면에 고정 설치되어 압축공기를 이송하는 제1 공급관과, 일단은 상기 제1 공급관과 연결되고 타단은 상기 압축공기관과 연결되는 제2 공급관을 포함하며, 상기 제2 공급관은 상기 제1 공급관의 길이방향을 따라 상호 이격되어 복수 개가 구비되는 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징에는, 복수 개의 송풍모듈이 상호 이격되어 결합되는 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 분기관에는 길이방향을 따라 복수 개의 분출구가 상호 이격되어 형성되며, 상기 압축공기관에는 복수 개의 인젝터가 결합된 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    압축공기를 생성하는 공기압축기와, 상기 공기압축기로부터 생성된 압축공기를 저장하는 압축공기저장부를 포함하며, 상기 압축공기저장부와 상기 제1 공급관은 이송관으로 연결되고, 상기 이송관에는 압축공기의 공급량 및 개폐여부를 조절하는 제어밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 공급관은 도중에 복수 개로 분기되어 복수 개의 타단을 갖는 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 분사슬릿을 형성하는 타면에는, 상기 분사슬릿으로부터 분사되는 압축공기가 상기 코안다면의 곡면을 따르도록 상기 송풍관 쪽으로 굴곡된 분사가이드가 연장하여 형성된 것을 특징으로 하는 압축공기 분사방식의 도로 터널 송풍장치.
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