KR20090022066A - 전동차용 분진 흡입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 내 오염물질을 흡입, 포집하는 분진흡입장치를 승객을 수송하는 전동차의 차체 하부에 장착하여 전동차 주행 시에 마주쳐 오는 고속의 바람을 이용하여 무동력으로 공기를 흡입시키고, 집진부에서 관성을 이용하여 분진을 여과, 포집하고 깨끗한 공기를 배출하는 장치 및 구조에 관한 것이다.

전동차 하부(T CAR 차체 하부 등)에 깔때기 모양의 후드(흡입구와 출구가 있는 파이프)가 달린 집진장치를 전동차 차체 하부에 일정한 간격을 두고 매달아 전동차 바퀴( 또는 좌우 선로) 근처에 고정, 장착하고, 전동차 진행시 앞에서 마주쳐 불어오는 고속의 공기를 장치 집진부내에 유입하고 집진부 내의 밑이 뚫린 원형 철망 바구니에 부딪치게 해서 여과시키고, 먼지를 자유낙하 시키면서, 동시에 공기의 흐름을 바꾸어 공기의 속도를 줄인 다음, 다시 집진부내 상부에 부착된 여러 개의 수직 방해판에 다시 부딪치게 하여 원형 철망 바구니 안에서 관성을 이용하여 분진을 자유 낙하시켜 집진부에서 아래로 떨어뜨려 포집하고 깨끗한 공기는 출구로 배출하고 포집된 분진은 포집함에서 제거하는 구조로 이루어지며,

후드는 깔때기 모양으로 도4에서와 같이 후드가 양쪽으로 1개(흡입구 1개, 출구 1개)만 있는 분진흡입장치를 전동차 좌 우 선로 또는 바퀴의 좌 우 또는 앞 뒤 혹은 차체 중앙에 설치 할 수도 있고, 도2와 같이 전동차 량 당 사면의 바퀴(레일) 근처에 4개의 후드 ( 흡입구 2개, 출구 2개) 를 연결하여 설치 할 수도 있다.

전동차가 전진 또는 후진 시에 어느 방향으로 주행하더라도 전동차 진행 방 향에 관계없이 항상 분진을 흡입 할 수 있고, 전동차 주행 방향에 관계없이 흡입과 배출이 자유롭고 매일 수시로 승객 수송을 하면서 동시에 분진을 제거할 수 있어 역사 및 터널내의 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있는 장치이다.

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Description

전동차용 분진 흡입장치{particle suction apparatus for trains}

본 발명은 터널 내 깔때기 모양의 후드(흡입구와 출구가 있는 파이프)가 달린 분진흡입장치를 전동차 차체 하부에 고정, 장착하여 매일 수시로 전동차 주행 중에 마주쳐 오는 고속의 바람을 이용, 무동력으로 공기를 흡입시키고, 집진부에서 관성을 이용하여 분진을 여과, 포집하고 깨끗한 공기를 배출하는 장치 및 구조에 관한 것이다.

현재 승객을 수송하는 전동차에는 객실 천정부분에 객실 내 이물질 제거와 터널내 공기의 여과기능을 하는 환기장치가 내장되어 있다. 전동차 량 당 환기장치 (에어컨, 배기판 등) 가 전동차 차종마다 다르지만, 객실 내 천정에 4개가 설치되어 있어 객실내의 이물질을 필터로 걸러주고, 전동차의 천정 실외기를 돌려서 객실 내에 외부 공기를 여과하여 투입시켜 주는 환기기능을 하고 있다.

현재 승객을 수송하는 전동차에는 분진을 흡입하여 포집, 제거하는 분진 흡입장치가 장착되어 있지 않다.

다만, 일반 승객수송열차가 아닌 분진흡입 및 제거를 위한 4량의 전용차가 개발되어 있어, 심야에만 제한적으로 선로를 운행하며, 터널 내 지하선로의 먼지 등 오염물질을 미세분진(2 ～ 3㎍)까지 수거하고 있으며, 작업속도는 2～10 ㎞/h 정도이다.

분진 흡입 차의 구조는 4량으로 구성되어 있고, 1량은 운전차량이고, 2량은 필터 차량이고, 나머지 1량 전체 구조가 송풍과 흡입을 담당한다. 송풍 노즐이 실린더에 의해 작동이 되며 선로 바닥을 송풍하고 흡입하여 분진을 필터 차량으로 여과시킨다. 이 차량에는 공기흐름을 조정해 주는 조성샷다와 전향장치가 부착되어 있다.

그러나, 본 발명은 분진흡입을 위한 전용차와는 달리 매일 수시로 승객을 실어 나르는 일반 승객수송열차의 차체 하부에 장착하여 분진흡입을 할 수 있는 장치로서, 전동차가 시속 60 ～ 70 ㎞/h로 주행 중에도 분진을 수시로 포집할 수 있도록 하는 장치이다.

현재 지하철 역사 및 승강장의 부유분진 등이 심각하여 , 터널 내 환기시설을 가동하고 있고, 현재 사용 중인 분진흡입차와 고압살수차 등을 별도로 심야에 운행시켜 선로의 분진을 흡입하고 청소하며, 역사의 바닥 청소 및 노후 자갈 교체 등의 다양한 노력에도 불구하고, 터널 내 먼지 등 유해 오염물질을 제거하는데 한계가 있을 뿐 아니라 역사 승강장에 스크린 도어 설치 등으로 터널내 공기 질 개선에는 어려움이 많아지고 있다.

또한, 현재 전동차 객실 천정부에 설치되어 있는 환기장치는 객실 내 유입되 는 공기를 정화시켜 주는 기능 밖에는 못하므로 역사 및 터널 내 공기를 근본적으로 깨끗하게 하기 위해서,

본 발명은, 도1 에서와 같이 승객을 수송하는 전동차 (T CAR 차체 등) 차체 하부에 분진흡입장치를 장착하여 전동차 주행 시에 자연히 마주쳐오는 고속의 바람을 이용하여 전동차 차륜(바퀴) 부분에서 일으키는 먼지를 무동력으로 항상 자동 흡입케 하고, 도2와 도4에서와 같이 후드가 2개, 또는 4개가 달린 분진흡입장치의 집진부에 공기를 유입시켜 집진부내에서 분진을 여과, 포집케 함으로써, 전동차 주행 중에도 분진 흡입 및 포집이 가능한 장치 및 그 구조를 제공하는데 목적이 있다.

도2 , 도4 에서와 같이 깔때기 모양의 후드(흡입구와 출구가 있는 파이프)가 달린 집진장치를 전동차 차체 (T CAR 차체 등) 하부에 일정한 간격을 두고 매달아 후드가 전동차 바퀴( 또는 좌우 선로) 근처에 위치하도록 고정, 장착하고, 전동차 주행 시 앞에서 마주쳐 불어오는 고속의 공기를 장치 집진부 내부로 유입하고 도2에서와 같이, 집진부 내의 밑이 뚫린 원형 철망 바구니(도6)에 부딪치게 해서 여과시키고, 먼지를 자유낙하 시키면서, 동시에 공기의 흐름을 바꾸어 공기의 속도를 줄인 다음, 다시 집진부내 천정에 부착된 여러 개의 수직 방해판 (또는 경사벽)에 다시 부딪치게 하여 원형 철망 바구니 안에서 관성을 이용하여 분진을 자유 낙하시켜 집진부에서 아래로 떨어뜨려 포집하고 깨끗한 공기는 출구로 배출하고 포집된 분진은 포집함에서 수시로 제거함으로써 역사 및 터널내의 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있는 장치이다.

전동차 진행 방향에 따라 진행 방향 쪽 환기구는 흡입구가 되고 , 반대쪽 환기구는 출구가 된다. (도2는 전동차 진행 방향이 왼쪽일 경우의 그림이며, 도3은 전동차 진행 방향이 오른쪽일 경우의 그림이다.) 전동차 진행 방향이 바뀌어도 좌우 흡입구와 출구 역할이 서로 바뀌며, 고속의 바람에도 무동력으로 자연바람을 흡입하여 여과 처리할 수 있는데 특징이 있다.

본 발명은, 전동차 주행 시 부딪쳐 오는 고속의 자연 바람을 이용하여 무동력으로 분진을 흡입, 포집 할 수 있는 장치이며, 관성 등을 이용하여 이물질을 제거함으로써 분진의 포집효과가 크고, 전동차 안전운행에 지장을 주지 않는 안전한 장치이다.

전동차 운행 중에 생기는 고속의 공기에도 공기 유입과 배출을 원활하게 할 수 있어 전동차 주행 시에도 분진을 흡입, 배출할 수가 있고, 전동차의 전후부 진행방향에 관계없이 흡입과 배출이 가능하다 제작비가 저렴하고 또한 분진부에 원통형 철망 바구니(도2의 ⑨, 도6) 사용으로 필터의 잦은 교체가 필요 없는 장치이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

전동차의 차체하부 (중간 부분이면서 전동차 하부에 주요기기가 거의 설치되어 있지 않는 T CAR 차체 하부 등)에 도 2와 도 4와 같이 깔때기 모양의 후드(흡입구와 출구가 있는 파이프)가 4개 또는 2개가 달린 집진장치를 차체에 일정한 이격 을 두고 매달아 흡입구와 출구를 바퀴(레일) 근처에 장착하고, 전동차 주행 시 반대 방향에서 불어오는 자연 바람에 의해 고속으로 유입되는 공기를 집진부(도2의 ④) 내에 있는 밑이 뚫린 원형 철망 바구니(도2의 ⑨)에 부딪치게 해서, 공기를 철망으로 여과시키면서, 공기의 흐름을 바꾸어 공기의 속도를 줄인 다음, 다시 집진부내 천정에 고정 부착된 수직 방해판 (도2의 ⑤)에 여러 차례 부딪치게 하여 분진을 자유 낙하시키고, 또한 원형철망 바구니 안에서도 관성을 이용하여 분진을 자유 낙하시켜 집진장치에서 떨어뜨려 포집(도2의 ⑦)한다.

전동차 주행방향 쪽 흡입구(도2의 ③)에서 유입된 공기가 이렇게 먼지를 떨어뜨리면서 천정의 출구(도2의 ①) 또는 후드의 출구(도2의 ②)로 자연스럽게 빠져 나가에 하여 공기흐름을 원활하게 한다.

후드는 깔때기 모양으로 도4에서와 같이 후드가 양쪽으로 1개(흡입구 1개, 출구 1개)만 있는 분진흡입장치를 전동차 좌 우 선로 또는 바퀴의 좌 우 또는 앞 뒤 혹은 차체 중앙에 설치 할 수도 있고, 도2와 같이 전동차 량 당 사면의 바퀴(레일) 근처에 4개의 후드 ( 흡입구 2개, 출구 2개) 를 연결하여 설치 할 수도 있다.

분진의 흡입을 위한 동력을 절감하고 전동차 전력부하를 줄이며, 분진흡입장치의 무게를 최소화하기 위하여 전동차가 달릴 때 부딪쳐 오는 고속의 자연 바람을 이용한다.

전동차 진행 방향 쪽의 공기 흡입을 자연스럽게 유도할 수 있도록 후드 흡입구(도2의 ③)와 후드출구 (도2의 ②)의 크기는 깔때기 모양으로 단면적을 가능한 크게 하고 천정 출구(도2의 ①)의 출구도 최대한 크게 하여 환기량과 배기량의 극 대화를 꾀한다.

즉, 전동차 주행속도인 60 ～ 80㎞/h 시에 공기 흡입량이 많으므로 출구 토출량도 크게 하여 공기의 배출이 일시에 원활히 되도록 반대쪽 후드와 집진부 천정 출구로 동시에 배출이 가능하게 한다.

집진부(도2의 ④) 내부 구조는 집진부 내부의 공간에서 공기의 흐름이 원활히 소통되며, 먼지가 자연스럽게 포집함에 흘러내릴 수 있도록 큰 원형(타원형)의 모양으로 하고,

집진부 내에는 도2와 도4에서와 같이 공기를 여과시키고 공기흐름을 바꾸어 주는 밑이 뚫린 원형 철망 바구니와 집진부 내의 천정에 수직 방해판(도2의 ⑤)을 설치하여 유입된 공기를 가급적 여러 차례 부딪치게 함으로써 분진의 낙하를 최대한 촉진시키는 구조로 한다.

원형 철망 바구니(도2의 ⑨, 도6)는 고속의 공기의 흐름에도 견딜 수 있도록 철망 보호대(도6의 ③)로 보호하고, 원형 철망 상부와 하부에는 테두리(도6의 ①, 도6의④)를 하며 고정 지지대로 집진부 내의 아래 바닥 위에 설치한다.

원형철망 바구니는 집진부에 유입된 공기를 여과 시키고 공기의 흐름을 바꾸어 줄 뿐 아니라, 관성을 이용하여 공기 중 분진을 자유 낙하시켜주는 기능을 한다. 이렇게 걸러진 깨끗한 공기는 천정 출구 및 후드의 출구로 배출하고 포집된 분진은 포집함(도2의 ⑦)에서 수시로 제거한다.

흡입구와 출구의 방향은, 전동차의 진행 방향에 따라, 흡입구와 출구의 역할이 바뀐다. 그 것은 승무원(기관사, 차장) 운전석이 전동차의 전부와 후부 양쪽으 로 배치되어 있어 전동차가 전진 또는 후진 시에 어느 방향으로 주행하더라도 전동차 진행 방향에 관계없이 항상 분진을 흡입 할 수 있게 하기 위함이다.

집진부내 천정의 출구는 공기 배출을 위해 차체 하부와 일정한 간격을 두어야 한다.

집진부 안에서 수직 방해판(도2의 ⑤)에 부딪혀 굴러 떨어진 분진은 집진부 하부 포집함에 모아서 이를 제거한다.

도 1은 T CAR 분진흡입장치 측면도

도 2는 분진흡입장치 (후드 4개) 구조도/ 차량진행방향 : 왼쪽

도 3는 분진흡입장치 (후드 4개) 구조도/ 차량진행방향 : 오른쪽

도 4는 분진흡입장치 (후드 2개) 구조도/ 차량진행방향 : 왼쪽

도 5는 분진흡입장치 (대표도)

도 6은 원형철망 바구니 구조도

Claims (1)

1. 본 발명은 매일 수시로 승객을 실어 나르는 일반 승객수송열차의 차체 하부에 장착하여 분진흡입을 할 수 있는 장치로서, 전동차가 시속 60 ～ 70㎞/h로 주행 중에도 분진을 수시로 포집할 수 있도록 하는 장치이다.

   전동차 차체 하부에 깔때기 모양의 후드(흡입구와 출구가 있는 파이프)가 달린 집진장치를 일정한 이격을 두고 매달아 매일 수시로 전동차 주행 중에 마주쳐 오는 고속의 바람을 이용하여 무동력으로 공기를 흡입시키고, 집진부에서 관성을 이용하여 분진을 여과, 포집하여 깨끗한 공기를 배출하는 분진 흡입장치 및 구조에 관한 것으로서,

   후드 흡입구와 출구를 바퀴(레일) 근처에 장착하고, 전동차 주행시 반대 방향에서 고속으로 유입되는 공기를 집진부 내의 밑이 뚫린 원형 철망 바구니에 부딪치게 해서, 공기를 철망으로 여과시키면서, 공기의 흐름을 바꾸어 공기의 속도를 줄인 다음, 다시 집진부 내 천정에 설치된 수직 방해판에 여러 차례 부딪치게 하여 분진을 자유 낙하시키고, 또한 원형철망 바구니 안에서도 관성을 이용하여 분진을 자유 낙하시켜 포집하는 장치와 구조

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