KR102050324B1 - 포장 도로 공극 회복용 차량 - Google Patents

포장 도로 공극 회복용 차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도로 공극 회복용 차량에 관한 것으로써, 공기중의 미세먼지 뿐만 아니라 도로의 이물질과 공극속의 이물질이 물과 함께 진공흡입구를 이용하여 흡입처리가 이루어지게 됨으로 청소 작업과정에서 비산먼지 발생을 방지함과 함께 도로의 공극 막힘을 보다 효율적으로 예방 및 회복할 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 차량은, 차량의 전면에 장착되어 공기중으로 물을 분무하는 전방 살수노즐(10)과; 차량의 저면에 구성되어 저압의 물을 분사하는 저면 분사노즐(20)과; 상기 저면 분사노즐(20)의 일측에 구성되어 승강 구동에 따른 노면 진동을 발생시켜 이물질 청소작업이 이루어지는 다수의 청소봉(30)과; 상기 청소봉(30)의 일측에 구성되어 도로 노면의 이물질을 진공으로 흡입하는 진공흡입구(40);를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

포장 도로 공극 회복용 차량{PAVEMENT ROAD AIR VOID RECOVERY VEHICLE}
본 발명은 도로 공극 회복용 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 통행이 이루어지는 포장도로의 공극 막힘현상을 보다 효율적으로 예방 및 회복할 수 있도록 하기 위한 도로 공극막힘을 회복하는 청소 차량에 관한 것이다.
일반적으로, 도로의 표면을 청소하는 노면 청소 차량은 고압의 물분사와 함께 원통형 롤러브러쉬 1조와 사이드 틸팅 및 회전식 브러쉬를 사용하여 도로 청소작업이 이루어지게 된다.
이러한 종래 기술의 방식은 큰 오물들 즉, 돌, 나뭇가지, 낙엽 등 도로 표면을 빠른 시간에 청소하기에는 적합하지만 소음저감과 배수 기능이 있는 저소음배수성 도로의 공극을 청소하지 못하는 문제점이 있었다.
그래서 저소음배수성 도로의 공극에 타이어 찌꺼기, 먼지, 모래, 흙 등이 도로 표면에 떨어져 공극을 메우게 되고, 소음저감 성능과 우천시 우수를 기층으로 배수시키는 기능이 점점 떨어진다.
또한 일반 노면청소차는 미세먼지를 제거하고자 물청소차를 사용하여 미세먼지를 청소하지만, 대량의 물을 사용한다는 단점과 하수구로 미세먼지와 물이 흘러들어 하수구와 중간 저수조에 미세먼지 등이 퇴적된 상태로 남아있게 되어 이 또한 주기적으로 하수구 청소차로 하수관로와 중간 저수조를 청소해주어야 함으로 인한 청소비용의 상승이 발생되는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제1155514호(2012.06.05.등록) 대한민국 특허등록 제0769004호(2007.10.15.등록)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 물 분사와 함께 도로 노면의 공극 틈에 낀 이물질을 청소봉을 이용하여 진동을 가해 공극 틈에 낀 이물질을 헐거워지게 한 후에 진공 흡입장치로 흡입하므로 청소가 이루어져 도로의 공극 막힘 현상을 회복시키고 도로 위 대기중의 미세먼지를 물과 흡착시켜 노면에서 흡입하여 청소할 뿐만 아니라 종래 도로 청소차가 일반적으로 작업하는 도로 청소도 수행할 수 있으며 흡입된 각종 오물을 노면으로 배출하지 않고 물과 분리 시켜 처리하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 공극 회복용 청소차량은, 차량의 전면에 장착되어 공기중으로 물을 분무하는 살수노즐과; 차량의 저면에 구성되어 저압의 물을 분사하는 분사노즐과; 상기 저압분사노즐의 일측에 구성되어 승하강 구동에 따른 노면 진동을 발생시켜 이물질 청소작업이 이루어지는 다수의 청소봉과; 상기 청소봉의 일측에 구성되어 도로 노면의 이물질을 진공으로 흡입하는 진공흡입구;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 공극 회복용 차량은, 공기중의 미세먼지 뿐만 아니라 도로 노면의 이물질을 물과 함께 진공흡입구를 이용하여 흡입처리가 이루어지게 됨으로 청소 작업과정에서 비산먼지 발생을 방지함과 함께 도로의 공극 막힘을 보다 효율적으로 청소하고 도로의 파손과 도로의 공극 막힘을 해소하여 도로의 기능을 회복할 수 있는 효과를 나타낸다.
특히, 청소봉의 진동 청소동작에 의해 차륜이 집중적으로 지나간 자리에 대한 청소가 이루어짐으로써 공극 회복으로 인한 소음저감 성능을 유지 및 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 노면 청소용 차량 측면 구조도.
도 2는 본 발명 차량의 청소봉 설치부 측면 구조도.
도 3은 본 발명 차량의 청소봉 설치부 평면 구조도.
도 4는 본 발명 차량의 청소봉 설치부 정면 구조도.
도 5는 본 발명에서 청소봉 상세 단면도.
도 6은 본 발명 차량의 주행시 청소봉 상승 상태도.
도 7은 본 발명 차량의 청소 동작시 청소봉 하강 상태도.
도 8은 아스팔트의 노면 청소 전 상태 사진.
도 9는 본 발명의 청소차에 의한 노면 청소 후 상태 사진.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 청소봉 단면 상세도.
도 11은 본 발명의 청소차에 의한 노면 청소 전후의 지속성 평가측정 사진.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도로 공극 회복용 차량의 구성을 도 1 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예로써의 도로 공극 회복용 차량은, 차량의 전면에 장착되어 공기중으로 물을 넓게 분무하는 전방 살수노즐(10)과, 차량의 저면에 구성되어 저압의 물을 분사하는 저면 분사노즐(20)과, 상기 저면 분사노즐(20)의 일측에 구성되어 승하강 구동에 따른 노면 진동을 발생시켜 이물질 청소작업이 이루어지는 다수의 청소봉(30)과, 상기 청소봉(30)의 일측에 구성되어 도로 노면의 이물질을 진공으로 흡입하는 진공흡입구(40)가 급수호스(41)와 연결 구성된 것을 확인할 수 있다.
특히, 상기 청소봉(30)은 4개 한조로 왼쪽과 오른쪽에 1조씩 설치하여 총 8개의 청소봉이 설치되는데, 이러한 청소봉(30)은 5cm쇠막대 형태로 구비되는 청소봉(30) 표면에는 노면과의 마찰력 증대를 위한 고무 재질의 탄성스펀지(31)가 약 10cm 두께로 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 청소봉(30)은 구동 실린더(32) 동작에 의해 승하강 구동이 이루어짐과 함께 인장스프링(33)에 의해 탄성 지지가 이루어지게 되는데, 구동 실린더(32)로 유압을 공급하는 디젤엔진(60)은 일정 간격마다 턱이 형성되어 있어서 작동유의 유입을 정지시킬 수 있게 되고, 이러한 유압 정지시에는 인장스프링(33)의 탄성 작용으로 인해 청소봉(30)이 원위치로 상승되어짐과 함께 작동유는 리턴파이프로 회수 됨으로써 상승 하강 운동이 발생되어지게 된다.
또한, 상기 청소봉(30)은 일정 경사형태로 구비되는 지지링크(36a)에 의한 지지가 이루어짐으로써 승강실린더(36) 구동에 따른 청소봉(30)의 위치가 차량의 주행방향과 직각을 이루는 폭방향으로 유동되어질 수 있게 된다.
특히, 본 실시 예에서는 탄성스펀지(31)에 원뿔 형상을 이루는 다수의 공극홈(31a)이 형성됨으로써 이물질의 흡착효과를 향상시킬 수 있게 된다.
도면 중 미설명 부호 50은 전기를 발생 및 공급하기 위한 발전기이고, 70은 진공펌프이며, 80은 전방 살수노즐(10) 및 저면 분사노즐(20)로 물을 공급하는 물탱크이고, 90은 진공탱크이며, 100은 진공흡입구(40)를 통해 흡입된 물과 이물질을 분리하기 위한 원심분리기를 각각 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명, 도로 공극 회복용 차량의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 도로 공극 회복용 차량은 도로를 일정 속도로 이동하는 과정에서 노면에 대한 청소작업이 이루어지게 된다.
즉, 일반 주행시에는 도 6에서와 같이 청소봉(30)이 상승되어 지면과 이격된 상태를 이루는 가운데, 노면 청소작업 구간에서는 도 7에서와 같이 청소봉(30)이 하강되어짐으로써 노면 청소작업이 이루어질 수 있게 된다.
특히, 청소봉(30)의 하강은 승강실린더(36) 구동에 의해 지지링크(36a)로 연결된 지지대(34)가 하강되어짐으로써 이때에는 지지링크(36a) 동작에 의해 청소봉(30)이 하강과 함께 차량 폭방향으로 차량 외측으로 이동이 이루어짐으로써 차륜이 지나가는 자리가 보다 효율적으로 청소되어질 수 있게 된다.
청소작업이 시작되면 차량의 전면에 장착되어 있는 전방 살수노즐(10)에서는 공기중으로 살수가 이루어짐으로써 공기중의 미세먼지가 물과 함께 도로면에 침적되어질 수 있게 된다.
이와 함께 차량 바닥면에 장착되어 있는 저면 분사노즐(20)에서는 저압 분사가 이루어짐으로써 도로 포장의 공극으로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 가운데 이물질이 물과 함께 노면에 흐르게 된다.
이때, 승강실린더(36)에 의해 1차 하강이 이루어진 청소봉(30)이 승하강 구동이 이루어짐으로써 노면 마찰 및 진동에 따른 청소가 이루어지게 되는 것으로, 빠르게 노면을 두드려서 노면에 고착된 이물질들을 탈락시키게 된다.
즉, 청소봉(30)은 4개 1세트(R1，R2，R3，R4)로 차량 좌우에 2조로 구비되는 상태에서 노면 가운데 많은 먼지와 이물질이 가장 많이 쌓인 차량의 차륜부를 집중적으로 청소하기 위해 그 폭과 위치가 조절될 수 있는 것으로써, 차량 이동 주행시에는 도 6에서와 같이 일정 높이로 상승된 상태를 이루는 가운데, 노면 청소작업시에는 디젤엔진(60) 구동에 따른 유압 공급이 이루어짐으로써 구동실린더(32) 동작에 의해 도 7에서와 같이 상하 운동이 이루어지면서 노면 진동이 전달되어지게 된다.
이때, 상기 청소봉(30)은 표면에 탄성스펀지(31)가 구비되어져 있기 때문에 노면 진동 발생력이 향상되어질 수 있게 되며, 디젤엔진(60)으로 부터 작동유의 공급 조절이 이루어짐으로써 청소봉(30)의 승,하강이 교번하며 이루어질 수 있게 되며, 이러한 승,하강은 인장스프링(33)의 탄성력에 의해 지지되어질 수 있게 된다.
또한, 승강실린더(36) 구동에 의해 지지대(34)가 함께 하강되어지면서 지지바퀴(35)가 지면에 접촉된 상태를 이루게 됨으로써, 청소봉(30)의 안정적인 지지상태가 유지되는 가운데 진동 발생을 위한 승,하강 동작이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 설정에 따라 청소봉(30) R1，R2，R3，R4를 각각 동작시키거나 또는 R1，R3／R2，R4를 1조로 편성하여 교차 작동이 이루어질 수 있게 된다.
따라서, 청소봉(30)의 승하강 구동이 반복하며 이루어지게 됨으로써 노면 청소가 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 청소봉(30)에 의해 노면에서 생성된 이물질은 후단부에 구비된 진공흡입구(40)에 흡입되어짐으로써, 먼지 등의 이물질이 공기중에 부유되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 물과 함께 진공 흡입구(40)를 통해 흡입된 이물질은 진공탱크(90)로 이송되어 드럼스크린을 통과한 후, 이물질 및 폐수는 원심분리기(100)로 자동 이송된다. 드럼스크린을 거친 1㎜ 이상의 이물질은 오니 캐리어(미도시)로 배출 및 처리된다.
한편, 원심분리기(100)를 통과한 폐수는 수분과 오니로 분리되는데, 이물질은 수분을 제외하고 순수 이물질만으로 압축되어 오니 상태로 차량 후방의 오니 캐리어(미도시)에 배출되며 정수된 물은 물탱크(80)로 이송되어 재사용이 이루어지게 된다.
도 8은 노면 청소 전, 도 9는 노면 청소 후의 아스팔트 변화상태를 비교한 사진으로, 청소작업 후에 아스팔트에 남아있는 미세 이물질이 깨끗하게 제거된 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 도로 공극 회복용 차량은 노면에 물을 분사하면서 도로 노면의 공극 틈에 낀 이물질을 청소봉을 이용하여 진동을 가하여 공극 틈에 낀 이물질이 헐거워지게 한 후에 이물질과 먼지를 진공 흡입장치로 흡입하여 청소가 이루어져 도로의 공극을 회복시켜 도로 본래의 효율을 극대화하는 효과를 나타낸다.
또한, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로써, 청소봉(30)의 탄성스펀지(31)에는 강도 보강을 위한 보강철망(37)이 매립 구비된 것을 확인할 수 있다.
이와 함께 탄성스펀지(31) 외주면에는 다수의 돌기부(31b)가 돌출 형성되며, 상기 돌기부(31b) 내에는 내부 보강을 위한 볼 형태의 지지구(38)가 구비되고, 상기 지지구(38)는 보강철망(37)과 연결된 탄성스프링(39)에 의해 탄성지지된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 탄성스펀지(31) 내부에서 보강철망(37)의 지지력이 작용하게 됨으로써 청소봉(30)에 의한 노면 마찰력이 향상되어질 수 있게 된다.
또한, 보강철망(37)에 의한 내구성 보강이 이루어짐으로써 노면 마찰에 따른 탄성스펀지(31)의 변형 내지는 파손 발생이 방지되어질 수 있는 이점을 나타내게 된다.
특히, 돌기부(31b)로 인해 노면 공극 청소기능이 증가됨과 함께 지지구(38) 및 탄성스프링(39)에 의한 돌기부(31b)의 내구성 보강력 증대 및 완충기능이 부가됨으로써 노면 청소효과를 극대화할 수 있게 된다.
도 11은 상기 발명에 대한 청소 효과를 알아보기 위하여 청소 전 현장 투수시험을 실시한 뒤 모래와 토사를 이용하여 공극을 막은 후 현장 투시시험을 실시하고 청소 후 투수시험을 실시한 결과 청소 효과는 96.8% 이상으로 효과가 매우 우수하게 측정 되었다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 도로 공극 회복용 차량 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
그러나, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 전방 살수노즐 20 : 저면 분사노즐
30 : 청소봉 31 : 탄성스펀지
31a : 공극홈 31b : 돌기부
32 : 구동실린더 33 : 인장스프링
34 : 지지대 35 : 지지바퀴
36 : 승강실린더 36a : 지지링크
37 : 보강철망 38 : 지지구
39 : 탄성스프링 40 : 진공흡입구
41 : 급수호스 50 : 발전기
60 : 디젤엔진 70 : 진공펌프
80 : 물탱크 90 : 진공탱크
100 : 원심분리기

Claims (7)

  1. 차량의 전면에 장착되어 공기중으로 물을 분무하는 전방 살수노즐(10)과, 차량의 저면에 구성되어 저압의 물을 분사하는 저면 분사노즐(20)과, 상기 저면 분사노즐(20)의 일측에 구성되어 승하강 동작에 따른 노면 진동을 발생시켜 이물질 청소작업이 이루어지는 다수의 청소봉(30)과, 상기 청소봉(30)의 일측에 구성되어 도로 노면의 이물질을 진공으로 흡입하는 진공흡입구(40)로 구성되는 도로 공극 회복용 차량에 있어서,
    상기 청소봉(30)은 구동 실린더(32) 동작에 의해 지면과의 진동이 이루어지는 것으로써, 상기 실린더(32) 및 저면 분사노즐(20)은 지지대(34)에 지지되어지며, 상기 지지대(34)의 선단 및 후단에는 각각 노면과 접촉이 이루어지는 지지바퀴(35)가 구성되며, 상기 지지대(34) 양단에는 승강실린더(36)가 구성됨으로써 높이의 승하강 동작이 이루어지지고;
    상기 청소봉(30)은 인장스프링(33)에 의해 탄성 지지가 이루어지며, 상기 청소봉(30)은 일정 경사형태로 구비되는 지지링크(36a)에 의한 지지가 이루어짐으로써 승강실린더(36) 구동에 따른 청소봉(30)의 위치가 폭방향으로 유동되어질 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 도로 공극 회복용 차량.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 청소봉(30) 표면에는 탄성력 증대를 위한 탄성스펀지(31)가 구비된 것을 특징으로 하는 도로 공극 회복용 차량.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄성스펀지(31)에는 다수의 공극홈(31a)이 형성된 것을 특징으로 하는 도로 공극 회복용 차량.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량에는 진공흡입구(40)로 진공 흡입력을 전달하는 진공펌프(70)와, 흡입된 이물질을 물과 분리시키기 위한 원심분리기(100)와, 분리된 물의 재활용을 위해 공급되는 물탱크(80)가 구성된 것을 특징으로 하는 도로 공극 회복용 차량.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 탄성스펀지(31)에는 강도 보강을 위한 보강철망(37)이 매립 구비되고, 탄성스펀지(31) 외주면에는 다수의 돌기부(31b)가 돌출 형성되며, 상기 돌기부(31b) 내에는 내부 보강을 위한 볼 형태의 지지구(38)가 구비되고, 상기 지지구(38)는 보강철망(37)과 연결된 탄성스프링(39)에 의해 탄성 지지되는 것을 특징으로 하는 도로 공극 회복용 차량.
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