KR101816481B1 - 터널 세척장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 세척장치를 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 이동대차에 각도 조절이 가능한 세척 아암을 구성하고 이의 선단측에 방사형으로 분사노즐이 배열된 회전형 분사부를 구성한 것이고, 이에따라 이동대차가 이동하는 상태에서 회전형 분사부가 회전하면서 세척수를 분사하여 반구형의 터널 내벽면에서 누락 지점없이 내벽면에 존재하는 각종 오염물질을 제거하고, 그 세척에 따른 작업시간을 단축시키면서, 터널 내벽면에 대한 세척 작업의 효율성을 높인 것이다.

Description

터널 세척장치 {Tunnel cleaning device}

본 발명은 터널 내벽면을 세척하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동대차에 각도 조절이 가능한 세척 아암을 구성하고 이의 선단측에 방사형으로 분사노즐이 배열된 회전형 분사부를 구성하여, 회전형 분사부가 회전하면서 세척수를 분사하여 반구형의 터널 내벽면에 존재하는 각종 오염물질을 효과적으로 세척할 수 있도록 하는 터널 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로, 터널의 내벽면 또는 방음벽을 청소하는 종래의 방법은 먼저 세척액이 분사되는 분사건의 형태를 일일이 세척 부위에 분사한 후 세척액이 분사된 부위를 로울러 형태의 브러시를 사용하여 세척을 진행하는 것이었다.

이러한 종래의 수작업에 의한 청소방법은 청소를 위해 많은 인력을 필요로 하여 많은 인건비를 지출하게 되었으며, 더욱이 청소를 위해 인부들이 도로상에서 위치하여 청소를 진행함에 따른 교통사고 발생의 문제, 또한 작업 인부들로 인해 교통 체증이 발생하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 이동대차에 장착되는 터널 세척기들이 제안되기에 이르렀다.

즉, 종래 이동대차에 장착되는 터널 세척기는 벽면에 세척수를 분사하거나, 또는 세척수가 분사된 부위에 회전브러시를 사용하여 세척을 진행하는 것이었다.

그러나, 종래 터널 세척기의 경우 이동대차의 이동에 따라 세척수를 분사시 그 분사 지점이 어느 한 지점에 국한되므로, 세척수 분사방향을 작업자가 변경해야 하는 불편함이 있고, 분사방향을 변경하면서 세척수를 분사하게 되면, 터널 내벽면에서 세척수가 도달하지 못하는 일부의 누락 지점이 발생하게 되어, 터널 내벽면에 대한 세척 작업이 제대로 이루어지지 못하는 단점이 있다.

또한, 상기와 같은 터널 세척기는 세척수 분사방향을 변경할 때마다 이동대차의 이동을 정지시켜야 하므로, 터널 내벽면에 대한 세척 작업이 오래 걸릴 수 밖에 없는 것이다.

한편, 종래의 터널 세척기 중에서는 반구형을 이루는 터널과 동일한 형상을 가지면서 레일을 따라 이동하는 이동대차의 세척시스템도 개시되어 있지만, 이러한 세척 시스템은 반구형의 몸체에 일정간격을 두고 분사노즐을 배치하는 것으로, 이 또한 일정간격을 두고 배치되는 분사노즐이 이동대차가 이동할 때 그 이동경로에서 터널 내벽면에 모두 누락 지점없이 세척수를 분사할 수는 없었다.

등록특허공보 제10-0180810호(등록일 1998.12.03)

등록특허공보 제10-0306328호(등록일 2001.08.08)

등록실용신안공보 제20-0175140호(등록일 2000.01.05)

등록실용신안공보 제20-0325701호(등록일 2003.08.27)

등록특허공보 제10-1062155호(등록일 2011.08.30)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 이동대차에 각도 조절이 가능한 세척 아암을 구성하고 이의 선단측에 방사형으로 분사노즐이 배열된 회전형 분사부를 구성함으로써, 이동대차가 이동하는 상태에서 회전형 분사부가 회전하면서 세척수를 분사하여 반구형의 터널 내벽면에서 누락 지점없이 내벽면에 존재하는 각종 오염물질을 제거할 수 있도록 하는 터널 세척장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 터널 세척장치는, 세척수 저장탱크와, 상기 세척수 저장탱크에 저장되는 세척수를 펌핑하는 펌프가 설치되는 이동대차; 상기 이동대차의 일단에 결합되면서, 관절 이음부를 통해 각도 조절이 가능한 세척 아암; 및, 상기 세척 아암의 선단측에 회전 가능하게 결합되고, 상기 이동대차가 이동중인 상태에서 상기 펌프의 펌핑으로부터 세척수가 호스를 통해 공급시, 회전을 통해 터널 내벽면으로 누락 지점이 발생하지 않도록 세척수를 방사형으로 분사하는 회전형 분사부; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 이동대차는, 상기 세척수 저장탱크와 상기 펌프가 설치되는 무동력의 제 1 대차부; 및, 상기 제 1 대차부와 연결되면서 상기 세척 아암이 설치되는 동력부를 가지는 제 2 대차부; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 제 2 대차부는 동력부의 동력 전달로부터 지면을 따라 구름동작하는 복수의 제 1 휠에 의해 이동 가능하되, 상기 제 2 대차부의 전후방측에는 상하방향으로 전개 또는 수납이 가능하게 결합되면서 상기 제 1 휠의 구름동작시 지면에 설치되는 레일을 따라 구름동작이 가능하도록 하는 레일형의 제 2 휠을 구성하는 것이다.

또한, 상기 세척아암의 선단측에는 상기 세척수 저장탱크와 연결되는 호스와 연결이 이루어지면서 세척수 흐름을 가이드하기 위한 제 1 중공부가 형성되는 세척수 공급헤드를 형성하고, 상기 세척수 공급헤드의 선단측에는 상기 제 1 중공부와 연통되는 제 2 중공부를 형성하면서 외주면에는 상기 회전형 분사부의 결합이 이루어지는 노즐결합부를 형성하는 것이다.

또한, 상기 회전형 분사부는 상기 세척수 공급헤드의 외주면에 형성되는 구동부의 구동에 따라 회전하도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 회전형 분사부는, 상기 노즐결합부의 외주면에 결합되는 베어링부; 상기 베어링부에 결합되고, 상기 구동부의 구동기어와 벨트로 연결되는 피동기어를 가지면서, 상기 구동부의 구동에 따라 회전하는 회전체; 상기 회전체의 일단에 결합되고, 상기 회전체와 함께 연동 회전하는 노즐헤드부; 상기 노즐헤드부에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성되는 노즐분기관; 및, 상기 노즐분기관의 끝단에 각각 형성되며, 상기 노즐분기관을 통해 세척수가 공급시 세척수를 터널 내벽면으로 분사하는 노즐부; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐분기관은 지지로드에 의해 지지되도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는, 노즐분기관의 끝단에서 직교되게 형성되는 분사관체; 및, 상기 분사관체의 양끝단에 돌출 형성되는 복수의 분사노즐; 을 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 회전형 분사부는 세척수의 분사압력 반발력에 의해 회전하도록 구성하는 것이다.

또한, 상기 회전형 분사부는, 상기 노즐결합부의 내주면에 나사 결합되는 베어링 관체; 상기 베어링 관체에 연결되는 회전축부; 상기 회전축부의 일단에 결합되고, 상기 회전축부와 함께 연동 회전하는 노즐헤드부; 상기 노즐헤드부에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성되는 노즐분기관; 상기 노즐분기관 중 적어도 하나 이상으로 이루어지며, 일측 끝단이 일정각도로 꺽임부를 형성하여 세척수의 분사압력에 따른 반발력에 의해 상기 노즐헤드부의 회전 동력을 발생시키는 추진노즐관; 및, 상기 노즐분기관 및 꺽임부를 형성한 상기 추진노즐관의 일측 끝단에 결합되어 세척수를 분사하게 되는 노즐부; 를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 베어링관체는, 상기 노즐결합부의 내주면에 나사 결합되는 제 1 관체; 상기 제 1 관체와 나사 결합되고, 내부공간에 상기 회전축부의 일단이 결합되는 제 1 베어링이 안착되는 제 2 관체; 상기 제 2 관체와 나사 결합되고, 내부공간에 상기 회전축부의 타단이 결합되는 제 2 베어링이 안착되는 제 3 관체; 및, 상기 제 1,2 관체의 사이에 결합되는 패킹; 을 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 회전축부는, 상기 제 1,2 베어링이 결합되고, 상기 제 2,3 관체와 상기 패킹을 관통하면서 세척수의 공급을 가이드하는 제 3 중공부를 형성한 중심축 파이프; 및, 상기 중심축 파이프의 일단에 형성되고, 상기 노즐헤드부와 나사 결합되는 축몸체; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 노즐부는, 추진노즐관의 일측 끝단에 결합시키도록 나사부를 형성하여둔 결합구; 상기 결합구의 일측에 연장되어지며 세척수 유출공이 천공된 연결축; 상기 연결축의 외측에 끼워져 회전 가능토록 결합되는 회전구; 상기 회전구의 내부에 연결축의 세척수 유출공과 연통되도록 천공한 요홈; 소정의 경사각을 구비하되 일측은 상기 회전구의 외측, 즉 경사면으로 노출되도록 하고 타측은 상기 요홈과 연통되도록 천공된 분사공; 상기 회전구가 연결축으로부터 이탈되지 못하도록 하기 위한 이탈방지캡; 및, 상기 이탈방지캡을 상기 결합구의 체결부에 결합하기 위한 체결구; 를 포함하여 구성하는 것이다.

또한, 상기 분사공은 세척수의 분사압력에 대한 반작용으로 상기 회전구의 회전이 가능하도록 상기 요홈으로부터 경사면까지 관통되도록 형성하되, 상기 요홈의 수직중심을 향해 20∼50°의 범위내에서 기울어지도록 형성하고, 상기 요홈의 수평중심을 향해 20∼50°의 범위내에서 기울어지도록 형성하는 것이다.

이와 같이 본 발명은 이동대차에 각도 조절이 가능한 세척 아암을 구성하고 이의 선단측에 방사형으로 분사노즐이 배열된 회전형 분사부를 구성한 것이며, 이를 통해 이동대차가 이동하는 상태에서 회전형 분사부가 회전하면서 세척수를 분사하여 반구형의 터널 내벽면에서 누락 지점없이 내벽면에 존재하는 각종 오염물질을 제거하고, 그 세척에 따른 작업시간을 단축시키면서, 터널 내벽면에 대한 세척 작업의 효율성을 높이는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예로 터널 세척장치의 구조를 보인 측면 개략도.
도 2는 본 발명의 실시예로 회전형 분사부에 대한 확대 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 도 2에 대한 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 실시예로 회전형 분사부에서 터널 내벽면에 세척수를 분사하는 상태를 보인 정면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예로 회전형 분사부의 각도가 조절된 상태에서 터널 내벽면에 세척수를 분사하는 상태를 보인 측면 개략도.
도 6은 본 발명의 다른실시예로 동력없이 회전하는 회전형 분사부의 구조를 보인 분해사시도.
도 7은 본 발명의 다른실시예로 동력없이 회전하는 회전형 분사부의 구조를 보인 결합 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른실시예로 터널 벽면으로 세척수를 회전하면서 분사하는 회전형 노즐부의 구조를 보인 단면 개략도.
도 9는 본 발명의 또 다른실시예로 도 8의 노즐부에 대한 정면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예로 터널 세척장치의 구조를 보인 측면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 회전형 분사부에 대한 확대 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 도 2에 대한 단면 개략도를 도시한 것이다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터널 세척장치는, 이동대차(10), 세척아암(20), 회전형 분사부(30)를 포함하는 것이다.

상기 이동대차(10)는 터널내의 지면 또는 터널내의 지면에 설치되는 레일(100)을 따라 이동이 가능한 것으로, 제 1,2 대차부(11)(12)로 분할 구성할 수 있는 것이다.

상기 제 1 대차부(11)는 세척수 저장탱크(D)와 펌프(P)가 설치되는 무동력의 이동수단이고, 상기 제 2 대차부(12)는 동력부(미도시)를 가진 것으로서 상기 제 1 대차부(11)와 연결 구성하여둔 것이다.

즉, 상기 제 2 대차부(12)가 동력부에 의해 전진시 상기 제 1 대차부(12) 또한 전진 이동이 가능한 것이다.

여기서, 상기 제 2 대차부(12)는 동력부의 동력 전달로부터 지면을 따라 구름동작하는 복수의 제 1 휠(12a)을 형성하는 한편, 그 전후방측에는 전개 또는 수납이 가능한 레일형의 제 2 휠(12b)가 형성되며, 이에따라 상기 이동대차(10)는 지면 또는 레일을 따라 전진 또는 후진 이동이 가능하게 되는 것이다.

한편, 상기의 설명에서는 상기 이동대차(10)를 제 1,2 대차부(11)(12)로 분할 구성하는 것에 대하여 설명하였지만, 상기 이동대차(10)를 제 1,2 대차부(11)(12)로 분할 구성하지 않고 하나로 구성할 수 있으며, 이에따라 하나의 이동대차(10)에 상기 세척수 저장탱크(D)와 펌프(P), 그리고 상기 세척아암(20)을 모두 구성할 수도 있는 것이다.

상기 세척아암(20)은 관절 이음부(21)를 통해 각도 조절이 가능한 것으로, 상기 이동대차(10) 또는 상기 제 2 대차부(12)의 일단에 결합시킨 것이다.

그리고, 상기 세척아암(20)의 선단측에는 상기 탱크(D)와 연결되는 호스(H)와 연결이 이루어지면서 세척수 흐름을 가이드하기 위한 제 1 중공부(22a)가 형성되는 세척수 공급헤드(22)가 형성됨은 물론, 상기 세척수 공급헤드(22)의 선단측에는 상기 제 1 중공부(22a)와 연통되는 제 2 중공부(23a)를 형성하면서 외주면에는 상기 회전형 분사부(30)의 결합이 이루어지는 노즐결합부(23)를 형성하는 것이다.

상기 회전형 분사부(30)는 상기 세척 아암(20)의 선단측에서 상기 노즐결합부(23)에 회전 가능하게 결합되는 것으로, 상기 이동대차(10)가 이동중인 상태에서 상기 펌프(P)의 펌핑으로부터 세척수가 호스(H)를 통해 공급시, 회전을 통해 터널 내벽면(100)으로 누락 지점이 발생하지 않도록 첨부된 도 4 및 도 5에서와 같이 세척수를 방사형으로 분사하는 것이다.

이때, 상기 회전형 분사부(30)는 상기 세척수 공급헤드(22)의 외주면에 형성되는 구동부(40)의 구동에 따라 회전하는 것으로, 베어링부(31), 회전체(32), 노즐헤드부(33), 노즐분기관(34), 그리고 노즐부(35)와 지지로드(36)를 포함하여 구성되는 것이다.

상기 베어링부(31)는 노즐결합부(23)의 외주면에 결합 구성되는 것이다.

상기 회전체(32)는 상기 베어링부(31)에 결합되는 것으로, 상기 구동부(40)의 구동기어(41)와 벨트(42)로 연결되는 피동기어(32a)를 가지면서, 상기 구동부(40)의 구동에 따라 회전하도록 구성하는 것이다.

상기 노즐헤드부(33)는 상기 회전체(32)의 일단에 결합되고, 상기 회전체(32)와 함께 연동 회전하도록 구성하는 것이다.

상기 노즐분기관(34)은 상기 노즐헤드부(33)에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성되는 것으로, 상기 노즐헤드부(33)와 함께 연동회전하며, 상기 세척수 저장탱크(D)의 세척수가 펌프(P)에 의해 펌핑되어 호스(H)를 통해 상기 세척수 공급헤드(22)의 제 1 중공부(22a)는 물론, 상기 노즐결합부(23)의 제 2 중공부(23a)를 거치면서, 상기 노즐헤드부(33)로 안내되는 세척수를 분기 공급하도록 구성하는 것이다.

상기 노즐부(35)는 상기 노즐분기관(34)의 끝단에 각각 형성되는 것으로, 상기 노즐분기관(34)을 통해 세척수가 분기되어 공급시 그 세척수를 터널 내벽면(100)으로 분사하도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 노즐부(35)는 상기 노즐분기관(34)의 끝단에서 직교되게 형성되는 분사관체(35a), 그리고 상기 분사관체(35a)의 양끝단에 돌출 형성되는 복수의 분사노즐(35b)을 포함하며, 이에따라 상기 분사노즐(35b)에서는 십자형 또는 방사형 구조를 이루는 상기 노즐분기관(34)이 회전할 때, 첨부된 도 4에서와 같이 터널 내벽면(100)에 고압의 세척수를 누락지점없이 균일하게 분사할 수 있게 되는 것이다.

상기 지지로드(36)는 십자형 또는 방사형 구조를 이루는 상기 노즐분기관(34)을 지지하도록 구성하는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터널 세척장치는 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 같이, 제 1,2 대차부(11)(12)로 분할되는 이동대차(10) 또는 하나의 이동대차(10)를 터널내에 진입하면, 도면에는 설명되어 있지 않지만 이동대차(10)의 조작패널을 통해 관절이음부(21)로 연결되는 세척 아암(20)의 각도를 조절한다.

즉, 상기 세척 아암(20)의 관절이음부(21)를 이용하여 첨부된 도 4에서와 같이 회전형 분사부(30)를 터널의 천정면과 수직하게 위치시키도록 설정하거나, 또는 첨부된 도 5에서와 같이 상기 회전형 분사부(30)를 터널 천정면으로부터 경사진 각도로 설정한다.

이후, 펌프(P)를 구동시켜 세척수 저장탱크(D)내의 세척수를 펌핑하면, 펌핑된 세척수는 호스(H)를 통해 상기 세척 아암(20)의 선단측에 마련되는 세척수 공급헤드(22)의 제 1 중공부(22a)와 노즐결합부(23)의 제 2 중공부(23a)를 거쳐, 상기 노즐결합부(23)에 결합되는 회전형 분사부(30)에 전달된다.

이때, 상기 이동대차(10)에 마련되는 조작패널을 통해, 상기 세척수 공급헤드(22)의 외주면에 마련되는 구동부(40)를 구동시키면, 상기 구동부(40)의 구동에 따라 상기 회전형 분사부(30)가 회전하게 된다.

즉, 상기 회전형 분사부(30)에 포함되는 회전체(32)는 베어링부(31)를 통해 상기 노즐결합부(23)에 회전 가능하게 결합됨은 물론, 상기 구동부(40)의 구동기어(41)와 피동기어(32a)가 벨트(42)로 연결되어 있는 바, 상기 구동부(40)의 구동에 따라 상기 회전체(32)는 회전할 수 있는 것이다.

따라서, 상기와 같이 회전체(32)의 회전이 이루어지면, 상기 노즐결합부(23)의 제 2 중공부(23a)로 안내되는 세척수는 노즐헤드부(33)를 거쳐, 상기 노즐헤드부(33)에서 분기되는 십자형 또는 방사형 구조로 분기된 노즐 분기관(34)으로 각각 분기되어 공급되고, 이렇게 분기된 세척수는 상기 노즐 분기관(34)의 끝단에 마련되는 노즐부(35)를 통해 외부로의 분사가 가능하게 되는 것이다.

그러면, 상기 이동대차(10)가 정지없이 계속 주행하고 있는 상태에서, 상기 노즐부(35)가 회전하면서 고압의 세척수를 터널 내벽면(100)으로 분사하게 되므로, 상기 터널 내벽면(100)의 각종 오염물질은 전후 방향으로 이동함은 물론, 전후 방향과 직교되는 방향으로 회전하면서 분사되는 고압의 세척수에 의해 손쉽게 이탈될 수 있으며, 이에따라 상기 터널 내벽면(100)에 대한 세척작업은 누락 구간없이 깨끗하게 진행될 수 있는 것이다.

이때, 상기 노즐부(35)는 복수로 이루어진 분사관체(35a)에 각각 분사노즐(35b)을 구성하고 있으므로, 회전하는 복수의 상기 분사노즐(35b)로부터 분사되는 이중라인의 고압 세척수로 인해, 상기 터널 내벽면(100)에 대한 세척의 작업 효율은 더욱 증대될 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 터널 세척장치는 이동대차(10)가 이동하는 상태에서, 회전형 분사부(30)의 회전을 통해 세척수를 분사하게 되므로, 터널 내벽면(100)에 존재하는 각종 오염물질은 터널 진행방향 및 첨부된 도 4와 같이 터널 진행방향과 직교되는 방향으로 분사되는 세척수 또는, 터널 진행방향 및 첨부된 도 5와 같이 터널 진행방향으로부터 경사진 각도로 분사되는 세척수로 인해, 상기 터널 내벽면(100)에서 손쉽게 분리될 수 있는 것이다.

한편, 첨부된 도 6 및 도 7은 회전형 분사부(300)에 대한 본 발명의 다른실시예로, 회전형 분사부(300)는 세척수의 분사압력 반발력에 의해 회전하도록 구성한 것이고, 이러한 회전형 분사부(300)는 베어링 관체(310), 회전축부(320), 노즐헤드부(330), 노즐분기관(340), 추진노즐관(350), 노즐부(360)를 포함하는 것이다.

상기 베어링 관체(310)는 상기 노즐결합부(23)의 내주면에 나사 결합되는 것으로, 상기 노즐결합부(23)의 내주면에 나사 결합되는 제 1 관체(311)와, 상기 제 1 관체(311)와 나사 결합되고 내부공간에 상기 회전축부(320)의 일단이 결합되는 제 1 베어링(312a)이 안착되는 제 2 관체(312)와, 상기 제 2 관체(312)와 나사 결합되고 내부공간에 상기 회전축부(320)의 타단이 결합되는 제 2 베어링(313a)이 안착되는 제 3 관체(313), 그리고 상기 제 1,2 관체(311)(313)의 사이에 결합되는 패킹(314)을 포함하는 것이다.

상기 회전축부(320)는 상기 베어링 관체(310)에 연결되는 것으로, 상기 제 1,2 베어링(312a)(313a)이 결합되고 상기 제 2,3 관체(312)(313)와 상기 패킹(314)을 관통하면서 세척수의 공급을 가이드하는 제 3 중공부(321a)를 형성한 중심축 파이프(321), 그리고 상기 중심축 파이프(321)의 일단에 형성되고 상기 노즐헤드부(330)와 나사 결합되는 축몸체(322)를 포함하는 것이다.

상기 노즐헤드부(330)는 상기 회전축부(320)의 일단에 결합되는 것으로, 상기 회전축부(320)와 함께 연동 회전하도록 구성하는 것이다.

상기 노즐분기관(340)은 상기 노즐헤드부(330)에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성하는 것이고, 상기 추진노즐관(350)은 상기 노즐분기관(340) 중 적어도 하나 이상으로 이루어지면서 일측 끝단이 일정각도로 꺽임부(350a)를 형성하여 세척수의 분사압력에 따른 반발력에 의해 상기 노즐헤드부(330)의 회전 동력을 발생시키도록 구성하는 것이다.

여기서, 상기 추진노즐관(350)은 유연금속인 알루미늄 또는 동으로 이루어져 그 꺽임각도가 임의로 조절되도록 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 노즐부(360)는 상기 노즐분기관(340) 및 꺽임부(350a)를 형성한 상기 추진노즐관(350)의 일측 끝단에 결합되어 세척수를 분사하도록 구성하는 것이다.

즉, 본 발명의 다른실시예에 따른 터널 세척장치의 회전형 분사부(300)는, 이동대차(10)가 이동하는 상태에서, 펌프(P)의 구동이 이루어지면, 세척수 저장탱크(D)내의 세척수는 호스(H)→세척수 공급헤드(22)의 제 1 중공부(22a)→노즐결합부(23)의 제 2 중공부(23a)→중심축 파이프(321)의 제 3 중공부(321a)→노즐헤드부(330)→노즐분기관(340)→추진노즐관(350)을 거쳐 노즐부(360)에서 외부로 분사되는 것이다.

이때, 상기 추진노즐관(350)은 복수로 이루어지는 상기 노즐분기관(340) 중 적어도 하나 이상에 구성된 상태에서, 일측 끝단이 일정각도로 꺽임부(350a)를 형성하고 있으므로, 상기 노즐부(360)를 통해 외부로 분사되는 세척수의 분사압력에 따른 반발력에 의해 상기 노즐헤드부(330)의 회전동력을 발생시키게 되는 것이다.

즉, 상기 추진노즐관(350)의 꺽임부(350a)를 세척수가 통과할 때, 상기 세척수는 상기 꺽임부(350a)에 일정압력을 가하게 되므로, 상기 꺽임부(350a)내에서 가해지는 압력으로부터 상기 추진노즐관(350)과 노즐분기관(340)은 물론, 상기 노즐분기관(340)이 결합되는 노즐헤드부(330), 그리고 상기 노즐헤드부(330)가 결합된 회전축부(320)가 별도의 동력을 가하지 않더라도 회전이 가능하게 되는 것이다.

이때, 상기 회전축부(320)의 중심축 파이프(321)은 베어링관체(310)에 포함되는 제 2,3 관체(312)(313)를 관통함은 물론 그 축상에는 상기 제 2,3 관체(312)(313)내의 공간에 안착된 제 1,2 베어링(312a)(313a)이 결합되는 것이므로, 상기 추진노즐관(350)의 꺽임부(350a)에서 발생하는 반발력으로 인하여 노즐헤드부(330)의 회전이 이루어질 때 그 회전력은 회전축부(320)의 축몸체(322)에 전달되고, 이어서 상기 축몸체(322)로부터 연장되는 중심축 파이프(321)의 회전이 이루어지는 것이다.

그러면, 상기 노즐분기관(340) 및 상기 꺽임부(350a)를 형성한 추진노즐관(350)의 일측 끝단에 결합되는 노즐부(360)를 통해 세척수가 분사될 때 그 분사되는 세척수는 분사됨과 동시에 회전하게 되며, 이에따라 터널 내벽면(100)에 대한 세척작업이 가능하게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예인 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 동일 부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명은 생략하였다.

한편, 본 발명의 실시예에 있어, 상기 노즐부(360)는 첨부된 도 8 및 도 9에 예시한 회전분무형 노즐이 사용될 수 있는데, 이는 노즐부(360)를 통해 분사 또는 분무되는 물줄기가 터널 벽면에 회전하며 분사되도록 함으로써 마치 세척솔을 사용하여 문지르며 좌측 하단으로부터 시작하여 우측 하단에 이르기 까지 연속적으로 분무할 수 있게 하는 것이며, 따라서 이동대차(10)의 1회 진행으로 인하여 터널 내벽면(100)과 바닥면 전체에 대한 세척작업이 효과적으로 완료될 수 있도록 하기 위함이다.

이에따라, 상기 노즐부(360)는 추진노즐관(350)의 일측 끝단에 결합시키도록 나사부(361a)를 형성하는 결합구(361)와, 상기 결합구(361)의 일측에 연장되어지며 세척수 유출공(362a)이 천공된 연결축(362)과, 상기 연결축(362)의 외측에 끼워져 회전 가능토록 결합되는 회전구(363)와, 상기 회전구(363)의 내부에 연결축(362)의 세척수 유출공(362a)과 연통(連通)되도록 천공한 요홈(364)과, 소정의 경사각을 구비하되 일측은 회전구(363)의 외측, 즉 경사면(363a)으로 노출되도록 하고 타측은 요홈(364)과 연통되도록 천공된 분사공(365)과, 상기 회전구(363)가 연결축(362)으로부터 이탈되지 못하도록 하기 위한 이탈방지캡(366)과, 상기 이탈방지캡(366)을 결합구(361)의 체결부(미도시)에 결합하기 위한 체결구(367)로 구성하는 것이다.

즉, 첨부된 도 8 및 도 9에서와 같이, 추진노즐관(350)의 일측 끝단에 결합되는 상기 노즐부(360)가 세척수를 분사하고자 할 때, 상기 노즐부(360)에 포함되는 결합구(361)를 통해 유입되는 세척수가 연결축(362)의 세척수 유출공(362a)을 통해 회전구(363)의 요홈(364)으로 유입되어지고, 상기 세척수는 분사공(365)을 통해 외부로 분사되어지는 것이다.

이때, 상기 분사공(365)은 첨부된 도 8에서와 같이, 상기 요홈(364)으로 부터 경사면(363a)까지 관통되도록 하되 요홈(364)의 수직중심을 향해 20∼50°정도 기울어져 형성되는 한편, 상기 분사공(365)은 첨부된 도 9에서와 같이 상기 요홈(364)으로 부터 경사면(363a)까지 관통되도록 하되 요홈(364)의 수평중심을 향해 20∼50°정도 기울어져 형성되도록 하였다.

이는 세척수가 상기 분사공(365)을 통해 경사각이 형성된 방향으로 동시에 토출(吐出)되도록 함으로써, 상기 세척수의 분사압력에 대한 반작용으로 회전구(363)가 회전될 수 있도록 하기 위해 필요한 구성이다.

따라서, 상기 노즐부(360)로 세척수의 공급이 이루어질 때, 상기 세척수는 상기 결합구(361)를 통해 유입되어지고 다시 상기 세척수는 세척수 유출공(362a)을 통해 요홈(364)으로 유입(流入)된 후 고압의 펌핑 압력에 의해 분사공(365)을 통해 외부로 분산되는데, 이때 각 분사공(365)은 동일한 경사각으로 통공(通孔)된 상태이므로 세척수가 분사되는 반대방향으로 반작용이 작용해 회전구(363)를 회전시키게 되어 결국 상기 회전구(363)는 연결축(362)을 중심으로 회전하면서 세척수를 분사하게 되는 것이다.

이에따라, 상기 회전구(363)가 빠르게 회전하면서 세척수를 분사하게 되므로, 상기 세척수는 더욱 잘게 분쇄되면서 분사되어짐은 물론, 넓고 균일하게 분사가 이루어지면서, 마치 세척솔을 사용하여 문지르며 좌측 하단으로부터 시작하여 우측 하단에 이르기 까지 연속적으로 분무될 수 있는 것이고, 이는 이동대차(10)의 1회 진행으로 인하여 터널 내벽면(100)과 바닥면 전체에 대한 세척작업이 효과적으로 완료될 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 터널 세척장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

10; 이동대차 11,12; 제 1,2 대차부
12a,12b; 제 1,2 휠 20; 세척아암
21; 관절이음부 22; 세척수 공급헤드
22a; 제 1 중공부 23; 노즐결합부
23a; 제 2 중공부 30,300; 회전형 분사부
31; 베어링부 32; 회전체
32a; 피동기어 33; 노즐헤드부
34; 노즐분기관 35; 노즐부
35a; 분사관체 35b; 분사노즐
36; 지지로드 40; 구동부
41; 구동기어 42; 벨트
100; 터널 내벽면 310; 베어링 관체
311; 제 1 관체 312; 제 2 관체
312a; 제 1 베어링 313; 제 3 관체
313a; 제 2 베어링 314; 패킹
320; 회전축부 321; 중심축 파이프
321a; 제 3 중공부 322; 축몸체
330; 노즐헤드부 340; 노즐분기관
350; 추진노즐관 350a; 꺽임부
360; 노즐부 361; 결합구
361a; 나사부 362; 연결축
362a; 세척수 유출공 363; 회전구
363a; 경사면 364; 요홈
365; 분사공 366; 이탈방지캡
367; 체결구 D; 세척수 저장탱크
H; 호스 P; 펌프
R; 레일

Claims (13)

1. 세척수 저장탱크와, 상기 세척수 저장탱크에 저장되는 세척수를 펌핑하는 펌프가 설치되는 이동대차;
   상기 이동대차의 일단에 결합되면서, 관절 이음부를 통해 각도 조절이 가능한 세척 아암; 및,
   상기 세척 아암의 선단측에 회전 가능하게 결합되고, 상기 이동대차가 이동중인 상태에서 상기 펌프의 펌핑으로부터 세척수가 호스를 통해 공급시, 회전을 통해 터널 내벽면으로 누락 지점이 발생하지 않도록 세척수를 방사형으로 분사하는 회전형 분사부; 를 포함하며,
   상기 세척아암의 선단측에는 상기 세척수 저장탱크와 연결되는 호스와 연결이 이루어지면서 세척수 흐름을 가이드하기 위한 제 1 중공부가 형성되는 세척수 공급헤드를 형성하고,
   상기 세척수 공급헤드의 선단측에는 상기 제 1 중공부와 연통되는 제 2 중공부를 형성하면서 외주면에는 상기 회전형 분사부의 결합이 이루어지는 노즐결합부를 형성하되,
   상기 회전형 분사부는 상기 세척수 공급헤드의 외주면에 형성되는 구동부의 구동에 따라 회전하도록,
   상기 노즐결합부의 외주면에 결합되는 베어링부;
   상기 베어링부에 결합되고, 상기 구동부의 구동기어와 벨트로 연결되는 피동기어를 가지면서, 상기 구동부의 구동에 따라 회전하는 회전체;
   상기 회전체의 일단에 결합되고, 상기 회전체와 함께 연동 회전하는 노즐헤드부;
   상기 노즐헤드부에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성되는 노즐분기관; 및,
   상기 노즐분기관의 끝단에 각각 형성되며, 상기 노즐분기관을 통해 세척수가 공급시 세척수를 터널 내벽면으로 분사하는 노즐부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동대차는,
   상기 세척수 저장탱크와 상기 펌프가 설치되는 무동력의 제 1 대차부; 및, 상기 제 1 대차부와 연결되면서 상기 세척 아암이 설치되는 동력부를 가지는 제 2 대차부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 대차부는 동력부의 동력 전달로부터 지면을 따라 구름동작하는 복수의 제 1 휠에 의해 이동 가능하되,
   상기 제 2 대차부의 전후방측에는 상하방향으로 전개 또는 수납이 가능하게 결합되면서 상기 제 1 휠의 구름동작시 지면에 설치되는 레일을 따라 구름동작이 가능하도록 하는 레일형의 제 2 휠을 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 노즐부는,
   노즐분기관의 끝단에서 직교되게 형성되는 분사관체; 및, 상기 분사관체의 양끝단에 돌출 형성되는 복수의 분사노즐; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
8. 삭제
9. 세척수 저장탱크와, 상기 세척수 저장탱크에 저장되는 세척수를 펌핑하는 펌프가 설치되는 이동대차;
   상기 이동대차의 일단에 결합되면서, 관절 이음부를 통해 각도 조절이 가능한 세척 아암; 및,
   상기 세척 아암의 선단측에 회전 가능하게 결합되고, 상기 이동대차가 이동중인 상태에서 상기 펌프의 펌핑으로부터 세척수가 호스를 통해 공급시, 회전을 통해 터널 내벽면으로 누락 지점이 발생하지 않도록 세척수를 방사형으로 분사하는 회전형 분사부; 를 포함하며,
   상기 세척아암의 선단측에는 상기 세척수 저장탱크와 연결되는 호스와 연결이 이루어지면서 세척수 흐름을 가이드하기 위한 제 1 중공부가 형성되는 세척수 공급헤드를 형성하고,
   상기 세척수 공급헤드의 선단측에는 상기 제 1 중공부와 연통되는 제 2 중공부를 형성하면서 외주면에는 상기 회전형 분사부의 결합이 이루어지는 노즐결합부를 형성하되,
   상기 회전형 분사부는 세척수의 분사압력 반발력에 의해 회전하도록,
   상기 노즐결합부의 내주면에 나사 결합되는 베어링 관체;
   상기 베어링 관체에 연결되는 회전축부;
   상기 회전축부의 일단에 결합되고, 상기 회전축부와 함께 연동 회전하는 노즐헤드부;
   상기 노즐헤드부에서 십자형 또는 방사형 구조로 분기 형성되는 노즐분기관;
   상기 노즐분기관 중 적어도 하나 이상으로 이루어지며, 일측 끝단이 일정각도로 꺽임부를 형성하여 세척수의 분사압력에 따른 반발력에 의해 상기 노즐헤드부의 회전 동력을 발생시키는 추진노즐관; 및,
   상기 노즐분기관 및 꺽임부를 형성한 상기 추진노즐관의 일측 끝단에 결합되어 세척수를 분사하게 되는 노즐부; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 베어링관체는,
    상기 노즐결합부의 내주면에 나사 결합되는 제 1 관체;
    상기 제 1 관체와 나사 결합되고, 내부공간에 상기 회전축부의 일단이 결합되는 제 1 베어링이 안착되는 제 2 관체;
    상기 제 2 관체와 나사 결합되고, 내부공간에 상기 회전축부의 타단이 결합되는 제 2 베어링이 안착되는 제 3 관체; 및,
    상기 제 1,2 관체의 사이에 결합되는 패킹; 을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 회전축부는,
    상기 제 1,2 베어링이 결합되고, 상기 제 2,3 관체와 상기 패킹을 관통하면서 세척수의 공급을 가이드하는 제 3 중공부를 형성한 중심축 파이프; 및,
    상기 중심축 파이프의 일단에 형성되고, 상기 노즐헤드부와 나사 결합되는 축몸체; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 노즐부는,
    추진노즐관의 일측 끝단에 결합시키도록 나사부를 형성하여둔 결합구;
    상기 결합구의 일측에 연장되어지며 세척수 유출공이 천공된 연결축;
    상기 연결축의 외측에 끼워져 회전 가능토록 결합되는 회전구;
    상기 회전구의 내부에 연결축의 세척수 유출공과 연통되도록 천공한 요홈;
    소정의 경사각을 구비하되 일측은 상기 회전구의 외측, 즉 경사면으로 노출되도록 하고 타측은 상기 요홈과 연통되도록 천공된 분사공;
    상기 회전구가 연결축으로부터 이탈되지 못하도록 하기 위한 이탈방지캡; 및,
    상기 이탈방지캡을 상기 결합구의 체결부에 결합하기 위한 체결구; 를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분사공은 세척수의 분사압력에 대한 반작용으로 상기 회전구의 회전이 가능하도록 상기 요홈으로부터 경사면까지 관통되도록 형성하되,
    상기 요홈의 수직중심을 향해 20∼50°의 범위내에서 기울어지도록 형성하고, 상기 요홈의 수평중심을 향해 20∼50°의 범위내에서 기울어지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 터널 세척장치.

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