KR102289754B1 - Anti-Icing System - Google Patents

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KR102289754B1
KR102289754B1 KR1020200018750A KR20200018750A KR102289754B1 KR 102289754 B1 KR102289754 B1 KR 102289754B1 KR 1020200018750 A KR1020200018750 A KR 1020200018750A KR 20200018750 A KR20200018750 A KR 20200018750A KR 102289754 B1 KR102289754 B1 KR 102289754B1
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air supply
compressed air
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air
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이방희
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(주)바이브록
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Abstract

The present invention relates to a system for preventing the generation of icicles in a tunnel, comprising: an air supply line installed to surround the inner periphery of a tunnel entrance through which a train passes; a plurality of air injection nozzles arranged at regular intervals on the air supply line and configured to concurrently inject compressed air toward the center of the tunnel entrance so as to form an air curtain capable of blocking the entry and exit of external air at the tunnel entrance; a compressed air supply unit connected to the air supply line and configured to supply compressed air having a predetermined pressure or higher; a sensor unit installed at the tunnel entrance and including an entry/exit sensor for detecting the entry/exit of a train and a temperature sensor for sensing the temperature inside/outside the tunnel; and a control unit which controls the operation of the compressed air supply unit by receiving a detection signal of the sensor unit. In winter, an air curtain is formed at the tunnel entrance so as to block external from entering such that the temperature inside the tunnel is constantly maintained and generation of icicles can be fundamentally prevented so as to reduce the labor and budget used to remove icicle, allow for safe operation of trains, solve the risk of an occupational accident of a worker, which may occur during icicle removal work, and eliminate a need to perform the periodic icicle checking and removal operation, thereby having the effect of not causing interference with original electric equipment maintenance and repairing.

Description

터널 내의 고드름 방지시스템{Anti-Icing System}Icicle Prevention System in Tunnel {Anti-Icing System}

본 발명은 터널 내의 고드름 방지시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동절기에 터널 출입구에 에어커튼이 형성되도록 하여 외기가 유입되는 것을 차단시켜 터널 내의 온도가 일정하게 유지되도록 하고, 고드름이 발생되는 것을 원천적으로 방지하는 터널 내의 고드름 방지시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for preventing icicles in a tunnel, and more particularly, in winter, an air curtain is formed at the entrance to the tunnel to block the inflow of outside air, thereby maintaining a constant temperature in the tunnel, and preventing the occurrence of icicles. It relates to an icicle prevention system in a tunnel that prevents

도 1은 일반적인 동절기 터널 내의 고드름 발생문제를 예시한 개념도로서, 일반적으로 겨울철 터널 내부로 외부의 찬 공기가 유입되어 터널 천정으로 부터 물방울이 연결선을 타고 내려와 전차선에 고드름이 발생된다.1 is a conceptual diagram illustrating the problem of icicle generation in a typical winter tunnel. In general, cold air from the outside flows into the tunnel in winter, and water droplets come down from the tunnel ceiling on the connecting line, and icicles are generated on the catenary.

이는 전원공급선에 스파크 등 전원공급 불량 등의 여러 가지 문제를 일으키게 되고, 열차운행에도 막대한 지장과 영향을 끼치게 된다.This causes various problems such as a power supply failure such as sparks in the power supply line, and has a huge impact on train operation.

전철구간 터널 내의 고드름 현황을 보면, 최근 3년간 153개 터널에 대해 연평균 16,731명을 투입하여 약 46만개의 고드름 제거하였다.Looking at the status of icicles in the train section tunnels, about 460,000 icicles were removed by an average of 16,731 people per year for the past 3 years in 153 tunnels.

특히, 동절기(11월~3월) 고드름 생성터널을 1일 4회 인력 및 전철장비를 이용해 순회하면서 고드름 점검 및 고드름 제거를 실시하고 있다.In particular, during the winter season (November to March), icicles are inspected and icicles removed while traversing the icicle generating tunnel 4 times a day using manpower and train equipment.

이와 같은 노력에도 불구하고 직원 인력만으로 고드름 점검 및 제거에 한계가 있어 동절기 용역원을 별도 투입하고 있는데, 이로 인해 추가로 발생되는 비용이 연간 약 18억원에 이르고 있는 실정이다.Despite these efforts, there is a limit to inspecting and removing icicles with only staff, so winter season service workers are separately invested, and the additional cost is about 1.8 billion won per year.

이와 같이 고드름이 생성되는 터널은 대부분이 노후 된 협소터널로 점검, 제거 작업 중 직무사고의 위험이 상존할 뿐만 아니라, 동절기 1일 4회 고드름 순회, 제거 작업으로 본연의 전기설비 유지보수에 막대한 지장 초래하게 된다.Most of the tunnels in which icicles are generated are old, narrow tunnels, and there is a risk of occupational accidents during inspection and removal. will cause

또한, 매년 터널개량 공사('16년 116억원), 고드름 제거 용역('16년 18억원)을 별도 시행하고 있어 막대한 예산이 매년 중복 투자되고 있는 실정이다.In addition, as the tunnel improvement work (11.6 billion won in 2016) and icicle removal service (1.8 billion won in 2016) are separately implemented every year, a huge budget is being invested in duplicate every year.

또한, 현행 터널개량공사는 단면보강이 주목적으로 개량에 일부 포함되는 방수효과로는 근본적인 고드름 생성 방지에는 한계가 있었다.In addition, the current tunnel improvement project has a limit in preventing the formation of icicles as a waterproofing effect, which is partially included in the improvement for the main purpose of reinforcing the section.

이와 관련된 선행기술로는 대한민국 등록특허 제10-1607579호의 터널 진입 차량 보호 시스템이 공지되고 있다.As a related prior art, the tunnel entry vehicle protection system of Korean Patent Registration No. 10-1607579 is known.

도 2는 종래기술의 터널과 외풍유로판넬을 나타내기 위해 터널의 일부를 절개하여 도시한 사시도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 공지기술의 터널 진입 차량 보호 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 터널(100)을 갖는다. 터널(100)은 양측이 개방되며 내부가 중공된 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 터널(100)의 양측으로 차량이 진입할 수 있으며, 터널(100)의 바닥면은 차량이 지나다니는 차도로 구성되며, 차량이 양방향 또는 일방향으로 통행할 수 있는 양방향 차선 또는 일방향 차선을 가질 수 있다.2 is a perspective view showing a portion of a tunnel cut away to show a tunnel and a draft passage panel of the prior art. ) has The tunnel 100 may be formed so that both sides are open and the inside has a hollow shape. In addition, vehicles can enter from both sides of the tunnel 100, and the bottom surface of the tunnel 100 is composed of a road through which vehicles pass, and can have a two-way or one-way lane through which a vehicle can pass in either direction or in one direction. there is.

또한, 터널(100)의 끝단에는 외풍유로판넬(200)이 형성된다. 외풍유로판넬(200)은 터널(100)의 양측 끝단에 각각 복수 개를 이루도록 구비될 수 있으며, 일측단이 터널(100)의 내측면에 고정된다.In addition, the draft channel panel 200 is formed at the end of the tunnel 100 . The draft channel panel 200 may be provided to form a plurality at both ends of the tunnel 100 , and one end is fixed to the inner surface of the tunnel 100 .

일반적으로 터널(100)은 반원 형상으로 이루어지는 경우가 대부분이고, 외풍유로판넬(200) 또한 터널(100)이 이루고 있는 형상에 맞게 터널(100)의 내측면을 따라 일정각도 원호를 그리며 연장 형성될 수 있다.In general, the tunnel 100 is mostly formed in a semicircular shape, and the draft channel panel 200 is also formed to extend by drawing a circular arc at a certain angle along the inner surface of the tunnel 100 to match the shape of the tunnel 100. can

그리고, 외풍유로판넬(200)은 터널(100) 외부에서 불어오는 공기가 유입되도록 일측이 개방되며 내부가 중공된 형상을 이룬다. 이때 외풍유로판넬(200)은 그 단면적이 터널(100) 내부로 갈수록 작아지도록 경사진 형상을 이루게 된다.In addition, the draft channel panel 200 has one side open so that air blown from the outside of the tunnel 100 is introduced and has a hollow inside shape. At this time, the draft channel panel 200 is inclined so that its cross-sectional area becomes smaller toward the inside of the tunnel 100 .

그러나, 상기한 종래기술은 터널 내부와 외부의 온도 차이로 인해 차량의 전면 및 측면 유리에 습기가 맺히는 현상을 방지하고, 겨울철이나, 우천시 터널 진입로의 결빙 및 수막 현상이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있도록 외부에서 유입되는 바람을 도로면으로 분사할 수 있도록 하는 기술에 관한 것으로서, 터널의 상부에 고드름이 형성되는 것을 예방하는 기술로는 적용이 어려운 문제가 있다.However, the above prior art prevents the formation of moisture on the front and side windows of the vehicle due to the temperature difference between the inside and the outside of the tunnel, and prevents the occurrence of icing and water film on the tunnel entrance in winter or in rainy weather. It relates to a technology for spraying wind flowing in from the outside to the road surface, and there is a problem that it is difficult to apply as a technology for preventing icicles from forming on the upper part of the tunnel.

대한민국 등록특허 제10-1607579호(2016.03.24.)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1607579 (2016.03.24.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 동절기에 터널 출입구에 에어커튼이 형성되도록 하여 외기가 유입되는 것을 차단시켜 터널 내의 온도가 일정하게 유지되도록 하고, 고드름이 발생되는 것을 원천적으로 방지하는 터널 내의 고드름 방지시스템을 제공함에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and its purpose is to prevent the inflow of outside air by forming an air curtain at the entrance to the tunnel in winter to keep the temperature in the tunnel constant, and to prevent the occurrence of icicles. It is to provide an icicle prevention system in the tunnel that prevents it at the source.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 열차가 통행하는 터널 출입구의 내주연을 둘러싸도록 설치되는 에어공급라인; 상기 에어공급라인 상에 복수 개가 일정간격 배치되어 터널 출입구의 중앙을 향해 압축공기가 동시 분사되도록 하여 터널 출입구에 외기의 출입을 차단할 수 있는 에어커튼이 형성되도록 하는 에어분사노즐; 상기 에어공급라인에 연결되어 일정한 압력 이상을 갖는 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부; 상기 터널 출입구에 설치되어 열차의 진출입을 감지하는 진출입센서 및 터널 내/외부의 온도를 감지하는 온도센서로 이루어진 센서부; 상기 센서부의 감지신호를 받아 압축공기 공급부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내의 고드름 방지시스템이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the air supply line is installed to surround the inner periphery of the tunnel entrance through which the train passes; a plurality of air injection nozzles arranged at regular intervals on the air supply line so that compressed air is simultaneously sprayed toward the center of the tunnel entrance to form an air curtain capable of blocking the entry of outside air at the tunnel entrance; a compressed air supply unit connected to the air supply line and supplying compressed air having a predetermined pressure or higher; a sensor unit installed at the tunnel entrance and comprising an entrance/exit sensor for detecting the entrance/exit of a train and a temperature sensor for sensing the temperature inside/outside the tunnel; An icicle prevention system in a tunnel comprising a; a control unit for controlling the operation of the compressed air supply unit by receiving the sensing signal of the sensor unit may be provided.

여기서, 상기 압축공기 공급부는 압축공기를 생성하는 콤프레셔 및 압축공기를 히팅시켜 공급되도록 하는 히터를 포함할 수 있다.Here, the compressed air supply unit may include a compressor for generating compressed air and a heater for heating the compressed air to be supplied.

또한, 상기 에어분사노즐은 터널 출입구를 정면에서 보았을 때 노즐방향이 터널 출입구의 중앙을 향하도록 하고, 터널 출입구를 측면에서 보았을 때 터널의 내측을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the air injection nozzle is characterized in that when the tunnel entrance is viewed from the front, the nozzle direction is toward the center of the tunnel entrance, and is installed so as to face the inside of the tunnel when the tunnel entrance is viewed from the side.

또한, 상기 제어부는 열차가 터널 내로 진입시에 압축공기 공급부의 작동을 중지하고, 열차가 터널 외부로 빠져 나간 후에 압축공기 공급부의 작동을 재개하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit stops the operation of the compressed air supply unit when the train enters the tunnel, and restarts the operation of the compressed air supply unit after the train exits the tunnel.

또한, 상기 제어부는 터널 외부의 온도가 설정값 이하로 떨어질 때, 압축공기 공급부를 작동시켜 터널 출입구에 에어커튼이 생성되도록 하고, 터널 외부의 온도가 설정값 이상으로 올라갈 때, 압축공기 공급부의 작동을 중지시켜 터널 출입구에 에어커튼이 해제되도록 하고, 압축공기 공급부의 작동 중 터널 내부의 온도가 영하로 떨어지는 경우, 히터를 가동시켜 고온의 압축공기가 터널 내로 유입되도록 하여 터널 내부 온도가 영상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the temperature outside the tunnel falls below the set value, the control unit operates the compressed air supply unit to create an air curtain at the tunnel entrance, and when the temperature outside the tunnel rises above the set value, the compressed air supply unit operates to release the air curtain at the entrance to the tunnel, and if the temperature inside the tunnel drops below zero while the compressed air supply unit is in operation, the heater is activated to allow high-temperature compressed air to flow into the tunnel to maintain the temperature inside the tunnel. characterized by doing so.

이상에서와 같은 본 발명은 동절기에 터널 출입구에 에어커튼이 형성되도록 하여 외기가 유입되는 것을 차단시켜 터널 내의 온도가 일정하게 유지되도록 하고, 고드름이 발생되는 것을 원천적으로 방지함으로써, 고드름 제거에 투입되던 인력 및 예산을 절감할 수 있고, 열차의 안전운행이 이루어지는 효과를 갖는다.The present invention as described above prevents the inflow of outside air by forming an air curtain at the entrance to the tunnel in winter to keep the temperature in the tunnel constant, and by fundamentally preventing the occurrence of icicles, It is possible to save manpower and budget, and has the effect of ensuring safe operation of trains.

또한, 본 발명은 고드름 제거 작업 중 발생될 수 있는 작업자의 직무사고의 위험을 해결할 수 있고, 주기적인 고드름 순회, 제거 작업을 수행하지 않아도 되기 때문에 본연의 전기설비 유지보수에 지장을 주지 않는 효과를 갖는다.In addition, the present invention can solve the risk of occupational accidents of workers that may occur during the icicle removal operation, and since it is not necessary to perform periodic icicle circulation and removal operations, the effect of not interfering with the original electrical equipment maintenance have

도 1은 일반적인 동절기 터널 내의 고드름 발생문제를 예시한 개념도.
도 2는 종래기술의 터널과 외풍유로판넬을 나타내기 위해 터널의 일부를 절개하여 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템을 설명하는 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템이 적용되는 예를 정면에서 도시한 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템이 적용되는 예를 평면에서 도시한 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating an icicle occurrence problem in a typical winter tunnel.
Figure 2 is a perspective view showing a portion of the tunnel to show the tunnel and draft flow path panel of the prior art.
3 is a block diagram illustrating a system for preventing icicles in a tunnel according to the present invention.
Figure 4 is a conceptual view showing an example in which the icicle prevention system in the tunnel according to the present invention is applied from the front.
5 is a conceptual diagram showing an example in which the icicle prevention system in the tunnel according to the present invention is applied in a plan view.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템을 설명하는 블록도이고, 도 4는 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템이 적용되는 예를 정면에서 도시한 개념도이다.3 is a block diagram illustrating an icicle prevention system in a tunnel according to the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example in which the icicle prevention system in a tunnel according to the present invention is applied from the front.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명에 따른 고드름 방지시스템은 크게 에어공급라인(10), 에어분사노즐(20), 압축공기 공급부(30), 센서부(40), 제어부(50)로 구성된다.As shown in the drawing, the icicle prevention system according to the present invention is largely composed of an air supply line 10 , an air injection nozzle 20 , a compressed air supply unit 30 , a sensor unit 40 , and a control unit 50 .

먼저, 도 4를 참조하면, 열차가 통행하는 터널 출입구(1)의 내주연을 둘러싸도록 에어공급라인(10)이 설치된다.First, referring to FIG. 4 , the air supply line 10 is installed to surround the inner periphery of the tunnel entrance 1 through which the train passes.

이때, 상기 에어공급라인(10)은 터널의 출입구(1)의 천장, 측벽, 바닥을 포함하는 폐루프를 형성하도록 출입구(1)의 내주연을 따라서 설치된다. 이때, 상기 에어공급라인(10)은 금속관로 또는 합성수지관로를 이용해 설치될 수 있고, 관로 외면을 단열재 등으로 피복하여 보온이 유지되도록 할 수 있다.In this case, the air supply line 10 is installed along the inner periphery of the doorway 1 to form a closed loop including the ceiling, sidewalls, and floor of the doorway 1 of the tunnel. In this case, the air supply line 10 may be installed using a metal pipe or a synthetic resin pipe, and the outer surface of the pipe may be covered with a heat insulating material, etc. to maintain heat retention.

그리고, 상기 에어공급라인(10) 상에는 복수 개의 에어분사노즐(20)이 일정간격 배치된다.In addition, a plurality of air injection nozzles 20 are arranged at regular intervals on the air supply line 10 .

상기 각각의 에어분사노즐(20)들은 터널 출입구(1)의 천장, 측벽, 바닥으로부터 터널 중앙을 향해 압축공기가 동시 분사되도록 설치각도가 세팅된다.Each of the air injection nozzles 20 is set at an installation angle so that compressed air is simultaneously injected from the ceiling, side walls, and floor of the tunnel entrance 1 toward the center of the tunnel.

상기한 바와 같은 에어분사노즐(20)들을 통해 압축공기를 동시 분사하게 되면 터널 출입구(1)에 에어커튼이 형성되어 외기의 출입을 차단할 수 있게 된다.When compressed air is simultaneously injected through the air injection nozzles 20 as described above, an air curtain is formed in the tunnel entrance 1 to block the entry of outside air.

여기서, 상기한 바와 같은 에어분사노즐(20) 및 에어공급라인(10)은 하나의 에어커튼영역을 형성하게 되는데, 이와 같은 에어커튼영역을 일정구간에 복수 개가 형성되도록 할 수 있다.Here, the air jet nozzle 20 and the air supply line 10 as described above form one air curtain area, and a plurality of such air curtain areas may be formed in a predetermined section.

이와 같이 에어커튼영역을 일정구간에 복수 개로 중복하여 형성하는 경우, 외기를 차단하는 효과를 향상시켜 터널 내부의 온도변화를 최소화 시킬 수 있게 된다.In this way, when a plurality of overlapping air curtain areas are formed in a certain section, the effect of blocking the outside air is improved, and the temperature change inside the tunnel can be minimized.

예컨대, 터널 출입구(1)로부터 터널내부 방향으로 복수 개의 에어공급라인(10)이 일정간격으로 이격되어 설치되도록 하고, 각각의 에어공급라인(10)에 위치하는 에어커튼영역들이 중복 형성되도록 하는 것이다.For example, a plurality of air supply lines 10 are installed to be spaced apart from each other at a predetermined interval from the tunnel entrance 1 to the tunnel interior direction, and the air curtain areas located in each air supply line 10 are overlapped. .

그리고, 도 4에서 보는 바와 같이 상기 에어공급라인(10)에는 압축공기 공급부(30)가 연결된다.And, as shown in FIG. 4 , the compressed air supply unit 30 is connected to the air supply line 10 .

상기 압축공기 공급부(30)는 에어공급라인(10)과 연결되어 일정한 압력 이상을 갖는 압축공기를 생성하여 공급하게 된다.The compressed air supply unit 30 is connected to the air supply line 10 to generate and supply compressed air having a predetermined pressure or more.

상기 압축공기 공급부(30)는 압축공기를 생성하는 콤프레셔(31) 이외에도 압축공기를 히팅시켜 공급되도록 하는 히터(33)를 포함할 수 있다.The compressed air supply unit 30 may include a heater 33 for heating compressed air to be supplied in addition to the compressor 31 for generating compressed air.

상기 압축공기 공급부(30)는 터널의 양측 출입구에 각각 1개소씩의 설비를 설치하거나, 1개소의 압축공기 공급부(30) 설비를 이용해 터널의 양측 출입구(1)의 에어공급라인(10) 모두에 압축공기가 동시 공급되도록 할 수 있다.The compressed air supply unit 30 installs one facility each at both entrances and exits of the tunnel, or uses one compressed air supply unit 30 facility to both the air supply lines 10 of both entrances and exits of the tunnel. Compressed air can be supplied at the same time.

상기한 바와 같은 압축공기 공급부(30)를 1개소에 설치하거나, 양측 출입구(1)에 각각 설치할 것인지에 대한 판단은 터널의 전체길이나 압축공기가 이동하는데 따른 에너지손실률 등의 제반적인 사항을 감안하여 상황에 맞도록 적용하는 것이 바람직하다.The determination of whether to install the compressed air supply unit 30 as described above in one place or each entrance (1) on both sides is made in consideration of the overall length of the tunnel or the energy loss rate due to the movement of compressed air. It is desirable to apply it according to the situation.

그리고, 상기 압축공기를 히팅하는 히터(33)에 대한 구성이 도면으로 개시되지는 않았지만, 이와 같은 히터(33)는 예시적으로 전기가열방식을 사용하거나, 콤프레셔(31)의 압축열(폐열)을 회수하여 히터(33)에 재사용하는 등 다양한 방식이 이용될 수 있다. And, although the configuration of the heater 33 for heating the compressed air is not disclosed in the drawings, such a heater 33 uses an electric heating method as an example, or compression heat (waste heat) of the compressor 31 Various methods may be used, such as recovering and reusing the heater 33 .

그리고, 상기 터널 출입구(1)에는 센서부(40)가 설치된다.And, the sensor unit 40 is installed in the tunnel entrance (1).

도 3에서와 같이 본 발명의 센서부(40)는 열차의 진출입을 감지하는 진출입센서(41) 및 터널 내/외부의 온도를 감지하는 온도센서(43, 44)로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3 , the sensor unit 40 of the present invention may include an entrance/exit sensor 41 for detecting the entrance/exit of a train and temperature sensors 43 and 44 for sensing the temperature inside/outside the tunnel.

상기 진출입센서(41)는 터널의 양측에 각각 설치되어 열차의 진입 및 통과시점을 감지하여 제어부(50)로 신호를 전송하게 된다.The entrance and exit sensors 41 are respectively installed on both sides of the tunnel to detect the time of entry and passage of the train and transmit a signal to the control unit 50 .

또한, 상기 온도센서는 터널의 양측에 각각 외부온도를 감지하는 센서(44)와 터널 내부온도를 감지하는 센서(43)가 각각 터널의 내/외부에 설치되어 터널 내/외부의 온도를 측정하여 제어부(50)로 전송하게 된다.In addition, the temperature sensor has a sensor 44 for detecting an external temperature on both sides of the tunnel and a sensor 43 for detecting an internal temperature of the tunnel, respectively, installed inside/outside of the tunnel to measure the temperature inside/outside the tunnel. It is transmitted to the control unit (50).

그리고, 도 3에서 보는 바와 같이 제어부(50)가 상기 센서부(40)의 감지신호를 받아 압축공기 공급부(30)의 작동을 제어하게 된다.And, as shown in FIG. 3 , the control unit 50 receives the detection signal of the sensor unit 40 and controls the operation of the compressed air supply unit 30 .

이때, 상기 제어부(50)는 제어회로를 구성하는 콘트롤유닛(51)과 외부의 전원을 공급받아 각 장치로 안정적인 공급이 이루어지도록 하는 전원공급부(53)를 포함할 수 있다.In this case, the control unit 50 may include a control unit 51 constituting the control circuit and a power supply unit 53 that receives external power and provides stable supply to each device.

이하, 상기 제어부(50)의 작동에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the control unit 50 will be described.

상기 제어부(50)는 열차의 진출입을 감지하는 진출입센서(41)의 신호를 통해서 열차가 터널 내로 진입하는 것으로 판단되면, 압축공기 공급부(30)의 작동을 중지하여 에어커튼이 형성되지 않도록 한다.When it is determined that the train enters the tunnel through the signal of the entrance/exit sensor 41 that detects the entrance and exit of the train, the control unit 50 stops the operation of the compressed air supply unit 30 to prevent the air curtain from being formed.

이때, 진출입센서(41)는 열차의 진입 직전에 이를 감지하여 제어부(50)에 신호전송이 이루어지도록 하고, 압축공기 공급부(30)의 작동중지가 열차의 진입 직전에 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the entrance/exit sensor 41 detects this immediately before the entry of the train and transmits a signal to the control unit 50, and stops the operation of the compressed air supply unit 30 immediately before the entry of the train.

그리고, 반대측 터널 출입구(1)에 설치된 진출입센서(41)의 신호를 통해서 열차가 터널 외부로 빠져 나간 것으로 판단되면, 압축공기 공급부(30)의 작동을 재개시켜 에어커튼이 형성되도록 한다.And, when it is determined that the train has exited the tunnel through the signal of the entrance/exit sensor 41 installed in the tunnel entrance 1 on the opposite side, the operation of the compressed air supply unit 30 is resumed to form an air curtain.

그리고, 상기 제어부(50)는 외부온도센서(44)를 통해서 터널 외부의 온도가 설정값(영하) 이하로 떨어질 때, 압축공기 공급부(30)를 작동시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 생성되도록 하여 영하의 외기가 터널내로 유입되는 것을 차단하고, 터널 외부의 온도가 설정값(영상) 이상으로 올라갈 때에는 외부공기가 터널 내로 유입되더라도 고드름이 발생할 염려가 없기 때문에 압축공기 공급부(30)의 작동을 중지시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 해제되도록 한다.Then, the control unit 50 operates the compressed air supply unit 30 when the temperature outside the tunnel falls below a set value (below zero) through the external temperature sensor 44 to generate an air curtain at the tunnel entrance 1 The operation of the compressed air supply unit 30 prevents icicles from occurring even when the outside air flows into the tunnel when the temperature outside the tunnel rises above the set value (zero). to release the air curtain at the tunnel entrance (1).

그리고, 상기 압축공기 공급부(30)의 작동으로 에어커튼이 생성되어 외기를 차단하고 있는 상황일지라도 극심한 추위가 이어지는 경우에는 터널 내부의 온도가 영하로 떨어지는 경우가 발생할 수 있는데 이때에는 터널 내부의 내부온도센서(43)가 이를 감지하여 제어부(50)로 신호를 전송하게 되고, 제어부(50)는 고드름 발생을 예상하여 히터(33)를 가동시켜 고온으로 가열된 압축공기가 터널 내로 유입되도록 함으로써, 터널 내부 온도가 영상이 유지되도록 할 수 있다.In addition, even in a situation in which an air curtain is generated by the operation of the compressed air supply unit 30 to block outside air, when extreme cold continues, the temperature inside the tunnel may drop to below zero. In this case, the temperature inside the tunnel The sensor 43 detects this and transmits a signal to the control unit 50, and the control unit 50 operates the heater 33 in anticipation of the occurrence of icicles so that compressed air heated to a high temperature flows into the tunnel. The internal temperature may cause the image to be maintained.

즉, 터널 외부의 온도가 외부온도센서(44)의 설정값 이하로 떨어질 때, 압축공기 공급부(30)를 작동시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 생성되도록 하고, 터널 외부의 온도가 설정값 이상으로 올라갈 때, 압축공기 공급부(30)의 작동을 중지시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 해제되도록 하고, 터널 내부의 온도가 내부온도센서(43)의 설정값 이하로 떨어지는 경우, 히터(33)를 가동시켜 고온의 압축공기가 터널 내로 유입되도록 하여 터널 내부 온도가 영상을 유지할 수 있도록 할 수 있다.That is, when the temperature outside the tunnel falls below the set value of the external temperature sensor 44, the compressed air supply unit 30 is operated to create an air curtain at the tunnel entrance 1, and the temperature outside the tunnel is set to the set value. When it rises above, the operation of the compressed air supply unit 30 is stopped to release the air curtain at the tunnel entrance (1), and when the temperature inside the tunnel falls below the set value of the internal temperature sensor 43, the heater ( 33) to allow high-temperature compressed air to flow into the tunnel, so that the temperature inside the tunnel can be maintained at an image level.

도 5는 본 발명에 따른 터널 내의 고드름 방지시스템이 적용되는 예를 평면에서 도시한 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating an example in which an icicle prevention system in a tunnel according to the present invention is applied in a plan view.

도 4, 도 5를 참조하면, 상기 에어분사노즐(20)은 터널 출입구(1)를 정면에서 보았을 때 노즐방향이 터널 출입구(1)의 중앙을 향하도록 하고, 터널 출입구(1)를 측면 또는 평면에서 보았을 때 터널의 내측을 향하도록 설치될 수 있다.4 and 5 , the air injection nozzle 20 has the nozzle direction toward the center of the tunnel entrance 1 when viewed from the front of the tunnel entrance 1, and the tunnel entrance 1 is turned to the side or It may be installed so as to face the inside of the tunnel when viewed in a plan view.

이때, 에어분사노즐(20)의 터널내측 분사각도는 1~10도 미만으로 설정하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to set the injection angle inside the tunnel of the air injection nozzle 20 to be less than 1 to 10 degrees.

이와 같이 에어분사노즐(20)의 터널내측 분사각도를 1~10도 미만으로 설정하는 것은 에어커튼을 형성하는 압축공기가 터널 외부로 소실되지 않고 터널 출입구(1) 초입에 최대한 머무르도록 하여 에어커튼의 지속효과를 증대시키기 위함이다.In this way, setting the injection angle inside the tunnel of the air injection nozzle 20 to less than 1 to 10 degrees is such that the compressed air forming the air curtain is not lost to the outside of the tunnel and stays at the entrance of the tunnel entrance (1) as much as possible. This is to increase the lasting effect of the curtain.

이는 외기보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 압축공기가 터널 출입구 초입에 집중되도록 함으로써, 일정구간의 에어커튼 층이 형성되도록 하는 효과를 얻을 수도 있다.This may have the effect of forming an air curtain layer of a certain section by concentrating the compressed air having a relatively higher temperature than the outside air at the entrance of the tunnel entrance.

앞서 살펴본 바와 같은 본 발명은 동절기에 터널 출입구에 에어커튼이 형성되도록 하여 외기가 유입되는 것을 차단시켜 터널 내의 온도가 일정하게 유지되도록 하고, 고드름이 발생되는 것을 원천적으로 방지함으로써, 고드름 제거에 투입되던 인력 및 예산을 절감할 수 있고, 열차의 안전운행이 이루어지는 이점을 갖는다.As described above, the present invention prevents the inflow of outside air by forming an air curtain at the entrance to the tunnel in winter to keep the temperature in the tunnel constant, and by fundamentally preventing the occurrence of icicles, It is possible to save manpower and budget, and has the advantage that the safe operation of the train is made.

또한, 본 발명은 고드름 제거 작업 중 발생될 수 있는 작업자의 직무사고의 위험을 해결할 수 있고, 주기적인 고드름 순회, 제거 작업을 수행하지 않아도 되기 때문에 본연의 전기설비 유지보수에 지장을 주지 않는 이점을 갖는다.In addition, the present invention can solve the risk of occupational accidents of workers that may occur during the icicle removal operation, and since it is not necessary to perform periodic icicle circulation and removal operation, the advantage of not interfering with the original electrical equipment maintenance have

이상에서와 같이 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 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and any person skilled in the art to which the invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. It is of course possible to implement, and such modifications are intended to be within the scope of the claims.

1: 터널 출입구 10: 에어공급라인
20: 에어분사노즐 30: 압축공기공급부
31: 콤프레샤 33: 히터
40: 센서부 41: 진출입센서
43: 내부온도센서 44: 외부온도센서
50: 제어부 51: 콘트롤유닛
53: 전원공급부1: tunnel entrance 10: air supply line
20: air injection nozzle 30: compressed air supply unit
31: compressor 33: heater
40: sensor unit 41: entry and exit sensor
43: internal temperature sensor 44: external temperature sensor
50: control unit 51: control unit
53: power supply

Claims (5)

열차가 통행하는 터널 출입구(1)의 내주연을 둘러싸도록 설치되는 에어공급라인(10);
상기 에어공급라인(10) 상에 복수 개가 일정간격 배치되고, 터널 출입구(1)의 중앙을 향해 분사각도를 1 ~ 10도 미만으로 압축공기가 동시 분사되도록 하여 터널 출입구(1)에 외기의 출입을 차단할 수 있는 에어커튼이 형성되도록 하는 에어분사노즐(20);
상기 에어공급라인(10)에 연결되어 일정한 압력 이상을 갖는 압축공기를 공급하도록 압축공기를 생성하는 콤프레셔(31)와 압축공기를 히팅시켜 공급되도록 하는 히터(33)를 포함하는 압축공기 공급부(30);
상기 터널 출입구(1)에 설치되어 열차의 진출입을 감지하는 진출입센서(41) 및 터널 내/외부의 온도를 감지하는 온도센서(43, 44)로 이루어진 센서부(40); 및
제어회로를 구성하는 콘트롤유닛(51)과 외부의 전원을 공급받아 각 장치로 안정적인 공급이 이루어지도록 하는 전원공급부(53)를 포함하고, 상기 센서부(40)의 감지신호를 받아 열차가 터널 내로 진입시에 압축공기 공급부(30)의 작동을 중지하고, 열차가 터널 외부로 빠져 나간 후에 압축공기 공급부(30)의 작동을 재개하도록 압축공기 공급부(30)의 작동을 제어하는 제어부(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 내의 고드름 방지시스템.
an air supply line (10) installed to surround the inner periphery of the tunnel entrance (1) through which the train passes;
A plurality of air supply lines are arranged at regular intervals on the air supply line 10, and compressed air is simultaneously sprayed with an injection angle of 1 to less than 10 degrees toward the center of the tunnel entrance 1 to allow outside air to enter and exit the tunnel entrance 1 Air spray nozzle 20 to form an air curtain that can block the;
A compressed air supply unit 30 connected to the air supply line 10 and including a compressor 31 for generating compressed air to supply compressed air having a predetermined pressure or more, and a heater 33 for heating and supplying compressed air );
a sensor unit 40 installed at the tunnel entrance 1 and comprising an entrance/exit sensor 41 for detecting the entrance/exit of the train and temperature sensors 43 and 44 for sensing the temperature inside/outside the tunnel; and
It includes a control unit 51 constituting the control circuit and a power supply unit 53 that receives external power to ensure a stable supply to each device, and receives a detection signal from the sensor unit 40 to allow the train to enter the tunnel. A control unit 50 for controlling the operation of the compressed air supply unit 30 to stop the operation of the compressed air supply unit 30 upon entry, and to resume the operation of the compressed air supply unit 30 after the train exits the tunnel. Icicle prevention system in the tunnel, characterized in that it comprises.
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부(50)는 터널 외부의 온도가 외부온도센서(44)의 설정값 이하로 떨어질 때, 압축공기 공급부(30)를 작동시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 생성되도록 하고, 터널 외부의 온도가 설정값 이상으로 올라갈 때, 압축공기 공급부(30)의 작동을 중지시켜 터널 출입구(1)에 에어커튼이 해제되도록 하며, 터널 내부의 온도가 내부온도센서(43)의 설정값 이하로 떨어지는 경우, 히터(33)를 가동시켜 고온의 압축공기가 터널 내로 유입되도록 하여 터널 내부 온도가 영상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 내의 고드름 방지시스템.
According to claim 1,
When the temperature outside the tunnel falls below the set value of the external temperature sensor 44, the control unit 50 operates the compressed air supply unit 30 to create an air curtain at the tunnel entrance 1, and When the temperature rises above the set value, the operation of the compressed air supply unit 30 is stopped to release the air curtain at the tunnel entrance (1), and the temperature inside the tunnel falls below the set value of the internal temperature sensor (43). In this case, the icicle prevention system in the tunnel, characterized in that by operating the heater (33) to allow high-temperature compressed air to flow into the tunnel to maintain the temperature inside the tunnel.
 제1항에 있어서,
터널 출입구(1)로부터 터널내부 방향으로 복수 개의 에어공급라인(10)이 일정간격으로 이격되어 설치되도록 하고, 각각의 에어공급라인(10)에 위치하는 에어커튼영역들이 복수 개로 중복 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 내의 고드름 방지시스템.According to claim 1,
A plurality of air supply lines 10 are installed spaced apart from each other at a predetermined interval from the tunnel entrance 1 to the inside of the tunnel, and a plurality of air curtain areas located in each air supply line 10 are overlapped. An icicle prevention system in the tunnel characterized by it.
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