KR102003333B1 - 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 터널 내에 이동 가능하게 설치되어 화재나 교통사고시 안전하게 대피할 수 있도록 하고 터널의 유지 보수에 사용할 수 있도록 하는 터널 내 재난구조 시스템에서 본체를 이동시킬 수 있도록 구동장치로 동력을 공급하는 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 관한 것으로서,
터널 내 재난구조 시스템의 구동장치(40)는 본체(10)의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷(42)과, 구동 모터(45)가 설치되는 모터 브래킷(45')이 구비된 메인 바디(41)와, 차체 연결 브래킷(42)과 메인 바디(41)를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재(43)와, 구동 모터(45)에 의해 회전되는 구동 스프로킷(46)과, 가이드 레일(30)에 접촉되어 회전되는 롤러에 연결되도록 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되는 롤러 스프로킷(44)과, 상기 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44)을 연결하는 구동 체인(47)을 포함하고, 동력원(50)은 가이드 레일(30)과 나란하게 설치되고 구동장치(40)의 일측에 설치된 급전부(48)와의 접촉을 통해 구동장치(40)의 구동 모터(45)에 전원을 공급하는 전원선(51) 또는 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 배터리(52)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조{Power Supply for Emergency Rescue System in Tunnel}

본 발명은 도로 터널 내에 이동 가능하게 설치되어 화재나 교통사고시 안전하게 대피할 수 있도록 하고 터널의 유지 보수에 사용할 수 있도록 하는 터널 내 재난구조 시스템에서 본체를 이동시킬 수 있도록 구동장치로 동력을 공급하는 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 관한 것이다.

터널은 도로, 철도, 수로 등을 통하게 하기 위해 땅속을 뚫은 통로로서, 화재 및 사고에 대비하기 위해 터널의 내부에 소화기 등이 비치되어 있으며, 터널 내부에 화재와 사고가 발생할 경우에는 소방 구조 차량 등이 터널의 내부로 진입하여 사고를 처리한다.

그런데, 이러한 소방 구조 차량이 통과할 수 있는 별도의 차선이 터널 내에 설치되지 않아, 일반 차량과 동일한 차선을 통해 터널 내부로 진입하게 된다. 이에 따라 사고나 화재 등 비상사태 발생시 차량의 접근이 어려워 재난 방제 및 인명구조 등에 어려움을 겪고 있다. 또한, 터널 내부의 유지보수를 위하여 터널 관리용 차량이 진입하는 경우에도 일반 차량의 차선을 점유하게 되어 교통체증의 원인이 되고, 작업 완료시까지 1개 차선 이상이 통제되어야 하는 불편이 발생하고 있는 실정이다.

이에 따라 본 출원인은 후술하는 특허문헌과 같이 터널 내부의 유지 보수를 위한 장치와 화재나 사고가 발생한 비상 상황에 신속하게 대비하고 환자를 이송할 수 있는 장치를 개발하여 특허출원한 바 있다.

특허문헌 1은, 터널의 좌우 측 벽면부에 각각 수평 방향으로 평행한 두 개의 레일을 따라 이동하며, 접이식 작업자 좌석과 수공구 보관함, 소화기 비치함이 구비되어, 터널의 유지 보수작업과 터널 내 화재 진압 및 환자 구호 작업을 수행할 수 있도록 한, 도로터널 유지관리장치에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 터널의 좌우측 벽면과 하부면에 설치된 레일을 따라 이동하며, 조작 판넬을 통한 조작을 통해 터널을 왕복 운용하면서 위급상황 발생시 화재 진압 및 터널 내 교통사고 대응을 위해 소화기 및 기타 초기 진압용 수공구, 2단 간이형 침대를 신속하게 제공할 수 있는, 도로 터널 화재 조기진압 및 인명구조장치에 대하여 기재하고 있다.

그러나, 상기한 특허문헌 1과 2에 기재된 장치들은 터널의 벽면에 설치된 레일을 따라 이동하도록 구성되어 구동을 위하여 레일을 터널의 내벽으로부터 일정 정도 이격되게 설치하거나 터널의 바닥에 별도의 레일을 설치하도록 하고 있어, 터널의 양측에 설치되는 이동 통로를 충분하게 활용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 개방형 구조로 형성되어 화재 등으로 인해 유독가스가 발생할 경우 환자를 안전하게 이송하기 어려운 다른 문제점도 포함하고 있다.

이에 따라 본 출원인은 터널의 길이 방향을 따라 가이드 레일을 설치하고, 구조장치 본체가 가이드 레일에 매달린 채로 움직일 수 있도록 한 도로 터널 내 하우징 고정 시스템과, 터널 내부에 설치된 레일을 이용하여 터널 내에 위급상황이 발생할 경우 신속하게 대처할 수 있도록 하는 도로 터널 내 재난구조 레일 시스템에 대하여도 출원한 바 있다.

선출원된 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일(30)을 지지하는 레일 고정부재(20)와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 본체(10)와, 상부는 상기 가이드 레일(30)에 얹혀지고 하부는 상기 본체(10)에 연결되어 상기 본체(10)를 이동시키는 구동장치(40)와, 상기 본체(10)의 이동을 위하여 상기 구동장치(40)에 전원을 공급하는 전원공급수단(50)을 포함하고 있다.

선출원된 시스템은 터널의 양측 가장자리에 각각 설치되어 터널 내 사고 발생시 신속한 대피와 구조를 돕게 된다.

터널 내 사고 발생시 터널의 입구를 차단함과 동시에 본체(10)가 가이드 레일(30)을 따라 신속하게 사고 현장 부근으로 이동한다. 이어, 본체(10)에 탑승하여 이동한 구조 요원이나 사고 처리 요원은 사고 피해자 중 자력 이동이 가능한 사람과 자력 이동이 불가능한 환자를 구분하여 대피시킨다. 환자의 수가 적거나 없는 경우에는 사고 피해자 모두가 본체(10)에 탑승하여 터널로부터 신속하게 빠져나와 대피하면 되고, 환자의 수가 많은 경우에는 자력 이동이 가능한 사람은 걸어서 터널 밖으로 대피하고, 환자들만 구조 요원의 도움을 받아 본체(10)에 탑승한 후 대피하면 된다. 그리고, 구조 요원과 사고 처리 요원은 사고 피해자가 모두 대피한 후에 사고 현장을 처리하여 추가적인 피해가 발생하지 않도록 함과 아울러 신속한 사고 처리를 통해 차량 통행이 재개될 수 있도록 한다.

그러나, 선출원된 시스템은 터널의 길이 방향으로 설치된 전원선을 통해 인가되는 전원을 이용하여 구동 모터를 작동시키고 이 구동 모터에 의해 회전되는 롤러를 이용하여 본체를 이동시키고 있어 전원선을 통한 전원 공급이 중단될 경우 본체를 이동시킬 수 없게 되는 문제점이 있다.

또한, 선출원된 시스템에서는 구동 모터에 이상이 발생할 경우에도 롤러를 회전시킬 수 없어 본체의 이동이 불가능해지는 문제점이 있다.

KR 10-1349930 B1 KR 10-1349937 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구동장치의 롤러를 회전시키기 위한 동력원을 다변화함으로써 외부로부터의 전원 공급이 차단된 상태에서도 본체를 원활하게 이동시킬 수 있도록 한, 터널 내 재난 구조 시스템의 동력전달구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 구동장치의 모터에 이상이 발생하더라도 본체를 원활하게 이동시킬 수 있도록 한, 터널 내 재난구조 시스템의 동력전달구조를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 엔진에 의해 발생한 동력을 구동장치의 구동 스프로킷에 양호하게 전달하고 구동 모터로 인한 동력 손실을 방지할 수 있도록 한, 터널 내 재난구조 시스템의 동력전달구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일을 지지하는 레일 고정부재와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일을 따라 이동하는 본체와, 상부는 상기 가이드 레일에 얹혀지고 하부는 상기 본체에 연결되어 상기 본체를 이동시키는 구동장치를 포함하는 터널 내 재난구조 시스템에 적용되어, 상기 구동장치로 동력원에서 발생한 동력을 공급하는 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 있어서,

상기 구동장치는 상기 본체의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷과, 구동 모터가 설치되는 모터 브래킷이 구비된 메인 바디와, 상기 차체 연결 브래킷과 메인 바디를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재와, 상기 구동 모터에 의해 회전되는 구동 스프로킷과, 상기 가이드 레일에 접촉되어 회전되는 롤러에 연결되도록 상기 메인 바디의 상측에 설치되는 롤러 스프로킷과, 상기 구동 스프로킷과 롤러 스프로킷을 연결하는 구동 체인을 포함하고,

상기 동력원은 상기 가이드 레일과 나란하게 설치되고 상기 구동장치의 일측에 설치된 급전부와의 접촉을 통해 상기 구동장치의 구동 모터에 전원을 공급하는 전원선 또는 상기 본체의 내부에 설치되는 배터리로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 상기 동력원은 본체의 일측에 설치되어 상기 구동 스프로킷을 회전시키는 엔진을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 상기 구동장치는 상기 구동 스프로킷에 일체로 설치되어 상기 엔진에 벨트로 연결되는 구동풀리 또는 상기 엔진에 타이밍 벨트로 연결되는 구동기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 상기 엔진으로부터 동력이 전달될 때 상기 구동 모터와의 연결을 해제할 수 있도록 상기 구동 모터와 구동 스프로킷 사이에 클러치가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조는 동력원으로 외부의 전원선 외에 본체에 구비된 배터리를 이용하게 되므로 전원선을 통한 전원 공급이 차단되더라도 배터리의 전원을 이용하여 구동 모터를 작동시켜 본체를 원활하게 이동시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 동력원으로 엔진이 추가됨에 따라 외부 전원이 차단되는 경우는 물론 구동 모터에 이상이 발생하더라도 엔진을 이용하여 구동 스프로킷을 회전시킴으로써 본체를 원활하게 이동시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 구동 스프로킷에 구동풀리 또는 구동기어가 연결되어 엔진으로부터의 동력 전달이 원활해지는 효과가 있다.

또, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 따르면, 구동 모터와 구동 스프로킷 사이에 클러치가 구비됨에 따라 엔진으로부터의 동력 공급시 구동 모터와 구동 스프로킷 사이의 연결이 해제되어 구동 모터에 의한 동력 손실이 방지되는 효과가 있다.

도 1은 선출원된 터널 내 재난구조 시스템이 도시된 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 터널 내 재난구조 시스템의 구동장치를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 4는 본 발명의 요부인 엔진을 통한 동력전달구조를 나타낸 구성도.
도 5는 도 4의 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명이 적용되는 터널 내 재난구조 시스템은 종래와 마찬가지로, 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이 방향으로 설치되는 가이드 레일(30)을 지지하는 레일 고정부재(20)와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 상기 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 본체(10)와, 상부는 상기 가이드 레일(30)에 얹혀지고 하부는 상기 본체(10)에 연결되어 상기 본체(10)를 이동시키는 구동장치(40)를 포함한다.

그리고, 상기 본체(10)는 도시된 바와 같이 밀폐형으로 이루어져 있고, 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력공급구조는 상기 구동장치(40)로 동력원(50)에서 발생한 동력을 공급하게 된다.

여기서, 상기 구동장치(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷(42)과, 구동 모터(45)가 설치되는 모터 브래킷(45')이 구비된 메인 바디(41)와, 상기 차체 연결 브래킷(42)과 메인 바디(41)를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결부재(43)와, 상기 구동 모터(45)에 의해 회전되는 구동 스프로킷(46)과, 상기 가이드 레일(30)에 접촉되어 회전되는 롤러에 연결되도록 상기 메인 바디(41)의 상측에 설치되는 롤러 스프로킷(44)과, 상기 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44)을 연결하는 구동 체인(47)을 포함한다.

그리고, 상기 동력원(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 레일(30)과 나란하게 설치되고 상기 구동장치(40)의 일측에 설치된 급전부(48)와의 접촉을 통해 상기 구동장치(40)의 구동 모터(45)에 전원을 공급하는 전원선(51)을 구비하고, 추가로 상기 본체(10)의 내부에 설치되는 배터리(52)로 이루어진다.

이에 따라, 상기 전원선(51) 또는 배터리(52)로부터 공급되는 전원에 의해 구동 모터(45)가 작동하게 되고, 상기 구동 모터(45)에 의해 구동 스프로킷(46)이 회전되면서 상기 구동 스프로킷(46)에 구동 체인(47)으로 연결된 롤러 스프로킷(44)을 회전시켜, 상기 롤러 스프로킷(44)이 연결된 롤러가 가이드 레일(30)에 접촉된 상태로 회전하여 상기 본체(10)가 전후 이동하도록 하게 된다. 그리고, 상기 배터리(52)가 본체(10) 내부에 구비됨에 따라 전원선(51)이 끊어지거나 전원선(51)으로의 전원 공급이 차단되더라도 배터리(52)의 전원을 이용하여 본체(10)를 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 동력원(50)은 본체(10)의 일측에 설치되어 상기 구동 스프로킷(46)을 회전시키는 엔진(53)을 더 포함할 수 있다. 즉, 본체(10)에 설치된 엔진(53)을 이용하여 상기 구동 스프로킷(46)을 회전시킴으로써 상기 본체(10)를 전후 이동시킬 수 있게 된다. 따라서, 배터리(52)에 저장된 전력이 약해질 경우에도 엔진(53)을 이용하여 상기 본체(10)를 전후 이동시킬 수 있게 된다.

이를 위해서, 상기 엔진(53)의 엔진 풀리(54)에 벨트(55)로 연결되는 구동풀리(46')가 상기 구동 스프로킷(46)에 일체로 설치될 수 있다. 물론, 상기 엔진 풀리(54)와 벨트(55) 및 구동풀리(46')를 이용하지 않고, 상기 엔진(53)에 타이밍 벨트로 연결되는 구동기어를 이용할 수도 있다.

다만, 이 경우에는 상기 엔진(53)으로부터 동력이 전달될 때 상기 구동 모터(45)와의 연결을 해제할 수 있도록 상기 구동 모터(45)와 구동 스프로킷(46) 사이에 클러치(49)가 구비되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 엔진(53)으로부터 공급되는 회전력이 상기 구동 모터(45) 측으로 분산되지 않고 상기 구동 스프로킷(46)으로 온전히 전달되어 에너지의 낭비를 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 터널 내 재난구조 시스템의 동력전달구조는 본체를 이동시키기 위한 동력원을 다양하게 구비함으로써 하나의 동력원에 문제가 발생하더라도 다른 동력원을 이용하여 본체를 이동시킬 수 있도록 한다.

구동장치(40)에 구비된 구동 모터(45)는 전원선(51)에 접촉되는 급전부(48)를 통해 전달되는 전원에 의해 작동되어 구동 스프로킷(46)을 회전시키게 된다. 상기 구동 스프로킷(46)이 회전됨에 따라 상기 구동 스프로킷(46)에 구동 체인(47)으로 연결된 롤러 스프로킷(44)이 회전되고, 상기 롤러 스프로킷(44)에 연결된 롤러가 가이드 레일(30)에 접촉된 상태로 회전하여 본체(10)가 전후 이동되도록 한다.

그리고, 화재나 단선 등으로 인해 상기 전원선(51)을 통한 전원 공급이 차단될 경우에는 배터리(52)의 전원이 상기 구동 모터(45)로 전달되어 상기 구동 모터(45)가 작동될 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 구동 모터(45)가 배터리(52)에 의해 인가된 전원에 따라 작동되어 상기 구동 스프로킷(46)을 회전시키게 되고, 상기 구동 스프로킷(46)이 회전됨에 따라 롤러 스프로킷(44)에 연결된 롤러가 가이드 레일(30)에 접촉된 상태로 회전하여 본체(10)가 전후 이동하게 된다.

또, 상기 배터리(52)의 전원이 모두 방전되어 배터리(52)를 통한 구동 모터(45)의 작동이 불가능할 경우에는, 상기 본체(10)에 구비된 엔진(53)을 작동시켜 본체(10)를 이동시키게 된다. 즉, 상기 엔진(53)의 작동에 따라 엔진(53)의 출력축에 연결된 엔진 풀리(54)가 회전되고, 상기 엔진 풀리(54)에 벨트(55)로 연결된 구동 풀리(46')가 회전됨으로써, 상기 구동 풀리(46')가 연결된 구동 스프로킷(46)이 회전되도록 한다. 이와 같이, 상기 구동 스프로킷(46)이 엔진(53)에 의해 회전하게 되면, 상기 롤러 스프로킷(44)에 연결된 롤러가 가이드 레일(30)에 접촉된 상태로 회전하여 본체(10)가 전후 이동하게 된다.

이때, 상기 구동 스프로킷(46)과 구동 모터(45)가 연결되어 있을 경우, 상기 엔진(53)에 의해 발생한 동력 중 일부가 상기 구동 모터(45)로 전달되어 손실되므로, 상기 구동 스프로킷(46)과 구동 모터(45) 사이에 설치되는 클러치(49)를 이용하여 상기 구동 스프로킷(46)과 구동 모터(45) 사이의 동력 전달을 차단하여, 에너지의 손실을 차단하는 것이 바람직하다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...본체
20...레일 고정부재
30...가이드 레일
40...구동장치
41...메인 바디
42...차체 연결 브래킷
43...회전 연결부
44...롤러 스프로킷
45...구동 모터
46...구동 스프로킷
46'...구동풀리
47...구동 체인
47'...연동 체인
48...급전부
49...클러치
50...동력원
51...전원선
52...배터리
53...엔진
54...엔진 풀리

Claims (4)

1. 터널의 내벽에 일정 간격으로 설치되어 터널에 길이방향으로 설치되는 가이드 레일(30)을 지지하는 레일 고정 부재(20)와, 구조 요원 또는 구조 장비를 실을 수 있도록 일정한 내부 공간을 가지며 터널 바닥면으로부터 일정 정도 이격된 상태로 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 본체(10)와, 상부는 가이드 레일(30)에 얹혀지고 하부는 본체(10)에 연결되어 본체(10)를 이동시키는 구동 장치(40)를 포함하는 터널 내 재난 구조 시스템에 적용되어, 동력원(50)에서 발생한 동력을 구동 장치(40)로 공급하는 터널 내 재난 구조 시스템의 동력 공급 구조에 있어서,
   본체(10)는, 밀폐형으로 구성되고,
   구동 장치(40)는, 본체(10)의 상측에 설치되는 차체 연결 브래킷(42) 및 구동 모터(45)가 설치되는 모터 브래킷(45')이 구비된 메인 바디(41)와, 차체 연결 브래킷(42)과 메인 바디(41)를 회전 가능하게 연결하는 회전 연결 부재(43)와, 구동 모터(45)에 의해 회전되는 구동 스프로킷(46)과, 구동 모터(45)와 구동 스프로킷(46) 사이에 구비되는 클러치(49)와, 가이드 레일(30)에 접촉되어 회전되는 롤러에 연결되도록 메인 바디(41)의 상측에 설치되는 롤러 스프로킷(44)과, 구동 스프로킷(46)과 롤러 스프로킷(44)을 연결하는 구동 체인(47)과, 구동 스프로킷(46)에 일체로 설치되어 엔진(53)의 엔진 풀리(54)에 벨트(55)로 연결되는 구동 풀리(46')를 포함하여 구성되며,
   동력원(50)은, 구동 장치(40) 측에 설치된 급전부(48)와의 접촉에 의해 구동 모터(45)에 전원이 공급되도록 가이드 레일(30)과 나란히 설치된 전원선(51)과, 본체(10)의 내부에 설치되는 배터리(52)와, 본체(10) 측에 설치되는 엔진(53)을 포함하여 구성됨으로써,
   전원선(51)에 의한 전원 공급이 차단되었을 때에는, 배터리(52)에 의해 구동 모터(45)에 전원이 공급되고,
   전원선(51)과 배터리(52)에 의한 전원 공급이 모두 차단되었을 때에는, 클러치(49)의 조작을 통해, 구동 장치(40)의 구동 스프로킷(46)이 엔진(53)에 의해 구동되어 본체(10)가 가이드 레일(30)을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 터널 내 재난 구조 시스템의 동력 공급 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images