KR200342401Y1 - 터널 내부의 청소장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 터널 내부의 청소장치에 관한 것으로, 터널 내부에서 자동적으로 가능한 빠른 시간 내에 넓은 공간을 한꺼번에 살수하도록 터널의 길이방향으로 분사용 노즐을 구비하여 분무함으로써 용이하게 청소하고 먼지를 저감시킬 수 있는 터널 내부의 청소장치를 제공한다.

Description

터널 내부의 청소장치{cleaning apparatus in tunnel}

본 고안은 터널 내부의 청소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터널 내부에서 자동적인 센서의 센싱(sensing)에 의해 가능한 빠른 시간 내에 넓은 공간을 한꺼번에 살수하도록 터널의 길이방향으로 분사용 노즐을 구비하여 분무함으로써 용이하게 청소하고 먼지를 저감시킬 수 있는 터널 내부의 청소장치에 관한 것이다.

지금까지 터널의 내벽 청소시, 일반적으로 타일류로 끝마감된 측벽 부분에 대한 청소만 이루어지고, 콘크리트로 노출되어 있는 아치 부분의 청소는 엄두도 내지 못하고 있는 것이 실정이었다.

터널의 규모에 따라 다르지만, 여러 명의 노무자가 일반적으로 타일로 마감 처리된 벽면 여기저기에서 걸레나 솔을 사용하여 청소하고 있다.

콘크리트로 노출된 윗부분은 키가 모자라기 때문에 사다리를 이용하거나 차량 위에서 부자연스럽게 작업한다.

이와 같은 청소방법의 가장 큰 단점의 하나는 시간소모가 많다는 것이다.

그리고, 인력이 많이 필요할뿐더러 미관상 보기 좋지 않다.

그래서, 터널청소용 차량이 도입되었다.

상기 터널청소용 차량은 궤도차량에 물탱크를 탑재하고 선로 위를 운행하면서 차량의 후미에 설치된 파이프를 통해 물탱크 안에 저장된 물을 분무하여 터널 내부에 부유하는 먼지 및 터널 벽과 바닥에 쌓인 먼지를 청소한다.

그러나, 상기한 차량으로 터널 청소 및 먼지제거 작업은 차량의 속도가 느리기 때문에 다른 차량의 운행을 방해하는 문제점이 있었다.

그리고, 지하철 터널 내부의 먼지제거를 위해 상기한 시스템을 탑재한 궤도차량의 경우, 열차가 운행되지 않는 시간대에 운행해야 하므로 운행시간과 살수 구간의 제약을 많이 받는 문제점도 있었다.

또한, 상기한 차량으로 살수할 경우 한꺼번에 폭넓은 넓이에 물을 살수할 수 없기 때문에 넓은 지역을 청소하거나 먼지제거를 위해 많은 양의 물을 필요로 하는문제점도 있었다.

그리고, 살수하면서 차량을 전진시켜야 하기 때문에 조작원과 운전원 등 다수의 인원으로 터널 내부 청소 및 먼지제거 작업을 행함으로써 작업효율이 낮게 되는 문제점도 있었다.

상기한 시스템을 탑재한 차량은 고가이기 때문에 유지 관리비가 많이 드는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 고안의 목적은 터널의 내부 상부에 길이방향으로 물을 미립자 상태로 분사하는 노즐을 구비하여 한꺼번에 넓은 공간의 미세 먼지를 저감시키고 청소를 할 수 있으며, 작업을 위한 인원 없이 자동적으로 노즐을 통해 물을 분무하여 작업능률을 향상시킴과 아울러 설치비용을 줄일 수 있고, 물을 재사용하여 자원활용도를 높이는 터널 내부의 청소장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 터널 내부의 청소장치의 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100: 터널 110: 유로관

120: 노즐 130: 컨트롤러

140: 가압펌프 150: 물탱크

160: 작동센서 210: 집수장

220: 회수펌프 230: 필터

240: 회수관

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 터널 내부의 상부에서 길이방향으로 설치된 유로관에 고압으로 물을 유동시켜 노즐을 통해 미립자 상태로 분사시킴으로써 자동설비로 최대 넓이의 터널 내부의 미세 먼지를 저감시키며 동시에 청소를 함으로써 작업능률을 향상시키고, 물의 사용량을 줄이도록 하는 구성을 기본적인 특징으로 한다.

그리고, 본 고안은 살수된 물을 회수펌프에 의해 물탱크로 회수하도록 물을 저장할 수 있는 집수장을 터널 내부에 함몰 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안은 회수펌프와 집수장 사이에 필터를 개재하여 살수된 물의 부유물질을 필터링하여 리사이클링(recycling)하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 터널 내부의 청소장치의 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 터널 내부의 청소장치는 터널(100) 내부의 상부에 길이방향으로 길게 유로관(110)을 설치하여 일정 이상의 가압력에 의해 고압으로 유동되는 물을 안내하고, 상기 유로관(110) 상에 일정간격으로 노즐(120)을 구비하며, 터널(100) 내부에서 노즐(120)을 통해 살수할 물을 물탱크(150)에 저장 후 컨트롤러(130)의 작동에 의해 유로관(110)으로 흐르게 되고, 이를 가압펌프(140)의 작동으로 유로관(110)을 따라 유동되도록 구성된다.

상기 유로관(110)은 유동되는 물의 유속을 빠르게 하고, 고압으로 유동되도록 적정 직경으로 이루어지며, 필요에 따라 다수 개 설치될 수도 있다.

그리고, 상기 유로관(110)은, 지하철 터널의 경우, 전차선(trolley line, 도시하지 않음)의 하부에 설치되도록 하여 하향 분사되는 물에 닿지 않도록 해야 한다.

상기 노즐(120)은 물을 분무하여 터널(100) 내부의 미세 먼지를 가능한 많이응집시켜 낙하할 수 있도록 유로관(110) 상에서 적정 간격을 유지하도록 설치하여야 하는데, 그 간격을 10m로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐(120)은 가압펌프(140)에 의해 일정 이상의 압력으로 유로관(110) 내부에서 유동되는 물을 미립자 상태로 분무할 수 있도록 극세(極細)한 구멍(도시하지 않음)들을 형성된다.

이때, 상기 노즐(120)의 구멍들은 분무된 물이 소정의 자중으로 쉽게 낙하하는 직경을 가질 수 있는 크기로 이루어진다.

한편, 상기 유로관(110)의 일단에는 물탱크(150)가 구비되어 분무될 물을 저장한다.

상기 물탱크(150)는 터널(100) 내부에 구비되어도 되고, 외부에 구비되어도 되나, 작업자가 쉽게 물을 충수(充水)할 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유로관(110) 상에서 물탱크(150)와 노즐(120) 사이에는 컨트롤러(controller,130)가 구비되어 물탱크(150)의 물의 유동을 선택적으로 단속한다.

이때, 상기 컨트롤러(130)의 작동으로 물탱크(150)의 물이 유동됨과 동시에 물을 유로관(110)으로 펌핑(pumping)하도록 컨트롤러(130)와 연속되게 가압펌프(140)가 구비된다.

상기 가압펌프(140)는 유동되는 물을 고속, 고압 상태로 에너지를 부여하여 노즐(120)로 분출시 미립자 상태로 분무되도록 한다.

이때, 상기 터널(100)의 내부에는 미세 먼지의 농도 또는 오염도를 측정하기 위해 일정 간격으로 작동센서(160)가 구비되어 컨트롤러(130)와 전기적으로 연결되어 있다.

상기 작동센서(160)는 먼지의 농도를 가장 정확하게 측정할 수 있는 터널(100) 내의 위치에 일정 간격으로 설치되는데, 먼지는 대체로 가벼워 부유(浮游)하기 때문에 터널(100)의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 작동센서(160)는 설정된 터널(100) 내부의 먼지 오염도를 초과할 경우 컨트롤러(130)에 신호를 보내 물탱크(150)의 물을 유로관(110)으로 유동되도록 한다.

또한, 상기 터널(100)에는 살수된 물을 모아 리사이클링(recycling)할 수 있도록 집수장(210)이 구비되어 회수관(240)에 의해 물탱크(150)와 연결되어 있다.

상기 물탱크(150)는 집수장(210)의 물을 회수하지만, 주기적으로 외부에서 보충해야 함은 당연하다.

상기 집수장(210)은 터널(100)의 바닥에서 길이방향에 대해 일정 간격으로 함몰 형성되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 집수장(210)은 터널(100)의 바닥에 별도의 장치를 이용할 수도 있다.

그리고, 상기 집수장(210) 각각과 물탱크(150)는 회수관(240)에 의해 연결되어 물을 회수하여 재사용할 수 있도록 한다.

이때, 상기 회수관(240) 상에는 회수된 물을 물탱크(150)로 펌핑(pumping)하기 위해 회수펌프(220)가 설치된다.

또한, 상기 회수관(240) 상에는 회수펌프(220)로 유입되는 오염된 물을 필터링하기 위해 필터(230)가 구비되어 물의 재사용이 가능하도록 한다.

상기 필터(230)는 주기적으로 청소하거나 교체할 수 있도록 회수관(240)의 연결부위에 내설하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회수관(240)은 회수펌프(220)에 의해 집수장(210)의 물을 펌핑하여 물탱크(150)로 회수할 수 있기 때문에 터널(100)의 바닥에 매립하지 않아도 된다.

특히, 상기 터널(100) 내부에서 노즐(120)을 통해 분무되는 물은 미세 먼지를 저감시키고자 하는 것이 주목적이나, 터널(100) 내부의 청소도 병행할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 터널 내부의 청소장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

터널(100) 내부에 일정 간격으로 설치된 작동센서(160)는 터널(100) 내부의 먼지 오염도를 실시간으로 측정하게 된다.

상기 작동센서(160)의 측정치가 130㎍/㎥를 초과할 경우 컨트롤러(130)에 신호를 보내 물탱크(150)를 개방하게 한다.

그러면, 가압펌프(140)가 작동되어 물탱크(150)의 물에 운동에너지를 부여하면서 유로관(110)을 통해 유동되도록 한다.

상기 유로관(110)을 통해 유동되는 물은 노즐(120)을 통해 분무되며 부유하는 먼지를 응집하여 낙하되게 된다.

이때, 상기 노즐(120)을 통해 분무되는 시간은 작동센서(160)의 측정치가 상술한 설정값 이하가 될 때까지 지속적으로 이루어지게 된다.

한편, 지하철 터널의 경우에는 분무시간을 컨트롤러(130)에 의해 제한하여 지하철의 운행시간에 분무를 피하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 노즐(120)은 전기력으로 회동되도록 설치되어 가능한 넓은 지역에 분무하도록 하여 먼지 오염도를 최대한 빠른 시간 내에 낮추고, 청소도 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

분무된 물은 터널(100)의 바닥에 형성된 집수장(210)에 모이게 된다.

그리고, 상기 집수장(210)과 물탱크(150)는 회수관(240)으로 연결되고, 상기 회수관(240) 상에는 회수펌프(220)가 구비되어 일정 시간 간격으로 작동되며 물을 회수하게 한다.

이때, 상기 회수펌프(220)로 유입되는 물은 필터(230)에 의해 오염물질을 필터링하여 회수펌프(220)의 내부 파손을 방지하도록 한다.

한편, 상기 유로관(110)과 회수관(240)은 피복을 하여 한기(寒氣)에 동파되지 않도록 한다.

이상과 같은 장치는 지하철 터널 내부에 화재 발생시에도 외부 조작에 의해 물을 분무함으로써 빠른 시간 내에 화재 진압을 하여 인명과 재산 피해를 줄일 수 있고, 화재와 더불어 발생되는 연기도 분무되는 물에 응집되어 연기에 의한 질식사도 줄일 수 있다.

또한, 상술한 장치로 일반 도로를 용이하게 청소할 수도 있는 등 그 사용을다양한 범위에 적용 가능하다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 터널 내부의 청소장치는 터널의 내부에서 길이방향으로 다수 개 구비된 노즐을 통해 동시에 분무되는 물로 먼지의 오염도를 줄이거나 청소하기 때문에 작업시간을 줄이며 분무시간을 제어하기 때문에 차량의 운행시간에 방해를 받지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 터널 내부에서 물은 노즐을 통해 분무되기 때문에 한꺼번에 넓은 지역을 청소하거나 먼지를 제거할 수 있고, 물을 리사이클링하며 분무하기 때문에 물의 사용량을 줄일 수 있는 효과도 있다.

그리고, 터널 청소 작업은 제어실에서 조작원 1인 또는 완전 자동조작에 의해 행해질 수 있기 때문에 작업효율을 극대화 할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 고안의 터널 청소 장치는 비교적 저가이고 유지 관리가 용이한 효과도 있다.

Claims (3)

1. 터널의 내부 벽면을 청소하고, 부유 먼지를 저감시키기 위해 살수하는 터널 내부의 청소장치에 있어서,

   상기 터널의 내부 상부에 길이방향으로 하나 이상 설치되어 물의 흐름을 안내하는 유로관과;

   상기 유로관의 일단에 연결되어 물을 저장하며 상기 유로관에 선택적으로 공급하는 물탱크와;

   상기 유로관 상에 구비되어 상기 물탱크의 물의 흐름을 단속하는 컨트롤러와;

   상기 컨트롤러와 연속되게 구비되어 물을 일정이상의 속도 및 압력으로 유동되도록 하는 가압펌프와;

   상기 유로관에 일정 간격으로 형성되어 유동되는 물을 미립자 상태로 살수하는 노즐과;

   상기 컨트롤러와 연결되며 상기 터널 상에 일정 간격으로 구비되어 상기 터널 내부의 먼지 오염도에 따라 상기 컨트롤러를 작동하는 작동센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터널 내부의 청소장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 터널에는 살수된 물을 회수펌프에 의해 상기 물탱크로 회수하도록 저장하기 위한 집수장을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부의 청소장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회수펌프와 집수장 사이에는 필터가 개재되어 살수된 물의 부유물질을 필터링하는 것을 특징으로 하는 터널 내부의 청소장치.