KR20120049657A - 전동차 탑재 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 관한 것으로,
전동차의 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치를 탑재하고 전동차가 상시 운행하면서 지하철 터널 도상 위를 분사할 수 있게 구성된 것으로서, 종래에 터널내의 오염물질과 비산되는 미세 먼지를 제거하기 위해 지하철 영업시간 후 살수철차가 투입되어 살수했던 것에 비하여, 본 발명은 상용 전동차나 신조 전동차의 무동력 차량(T카)에 분사장치를 탑재하고 도상에 쌓인 분진과 열차운행시 비산되는 미세먼지를 포집하여 도상으로 침강시켜 터널내 공기질을 획기적으로 개선하는 것이 본 발명의 목적이다.
더 바람직하게는 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽 등 각종 지장 물과 복사열로 인해 도시열섬현상이 심화되어 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출사고가 발생할 수 있다.
본 발명의 기술은 전동차가 실시간으로 운행하면서 레일주변 온도를 분사장치에 형성한 센서가 감지하게 되며, 설정온도 이상일 경우 레일 직상부의 분사장치 노즐에서 자동으로 집중 분사되도록 구성하였으므로 도시 지하철은 물론 레일 주변온도 급상승으로 구간 마다 인력을 동원하여 레일에 살수를 시행하고 있는 광역철도선, 산업선, 고속철도선 열차 등에 폭넓게 이용이 가능하도록 구성한 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 관한 것이다.
[색인어]
분사장치, 가압모터, 펌프, 급수탱크, 격판, 압력조절밸브, 분사노즐,

Description

지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치{In the commercial business electromotive car for a subway tunnel air qualitative improvement loading a sprinkler system}
본 발명은 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 관한 것이다.
지하철 터널내 대기환경개선을 위해 여러 형태의 살수장비가 개발되고 있으나 지하철 운행시간대에는 전동차의 잦은 운행으로 지하 본선선로에 고액의 살수장비를 탑재한 살수철차를 투입할 수 없기 때문에, 기술적으로 앞선 살수장비라 할지라도 무용지물일 수밖에 없으며, 또한 노선당 총 연장에 비해 지하철 운행정지시간대에 살수작업을 시행할 수밖에 없으므로 살수작업 시행거리도 매우 제한적일 수 밖에 없다. 따라서 높은 도입가격에 비해 효과적으로 이용하지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상용 전동차나 신조 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치(120)를 탑재하고 전동차가 상시 운행하면서 분사를 실시하여 지하철 터널내 부유하는 오염물질과 열차운행시 발생되는 미세먼지를 포집하여 도상으로 침강시켜 터널내 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있는 분사장치에 관한 것이다.
현재 지하터널 및 지하역사 공기오염 실태가 심각한 수준에 이르렀으며, 이를 해결하기 위해 도시지하철 운영기관들은 지하철역사 승강장에 스크린도어를 설치하고 있으나 스크린도어는 승강장의 미세먼지 농도를 일시적으로 저감시킬 수 있으나 터널 내부의 공기 오염도는 오히려 높아져, 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 먼지의 속성에 따라 운행중인 전동차 객차내로 흡입되거나 결국 역사 승강장으로 흡입되어 이용시민의 건강을 위협하고 있다.
또한 지하철 터널내 대기환경개선을 위해 여러 형태의 살수장비가 개발되고 있으나 지하철 운행시간대에는 전동차의 잦은 운행으로 지하 본선선로에 고액의 살수장비를 탑재한 살수철차를 투입할 수 없기 때문에, 기술적으로 앞선 살수장비라 할지라도 무용지물일 수밖에 없으며, 또한 노선당 총 연장에 비해 지하철 운행정지시간대에 살수작업을 시행할 수밖에 없으므로 살수작업 시행거리도 매우 제한적일 수 밖에 없다. 따라서 높은 도입가격에 비해 효과적으로 이용하지 못하고 있는 실정이다.
또한 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽등 각종 지장 물과 복사열로 인해 도시열섬현상이 심화되어 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출로 인해 열차가 탈선하는 사고가 일어날 수 있다
참고로 다음은 고속철도운전취급규정 제40조 이며, 이 규정에 따르면 레일온도가 55도(대기온도32도)에 접근하면 주의운전(230킬로/h)을, 60도에 근접할 경우 서행운전(70킬로/h), 레일온도가 64도 이상일 경우에는 운행보류 또는 중지토록 규정 하고 있다.
상기와 같이 레일은 온도에 민감한 강철이므로 열에 신축성 있게 반응해 50도 이상의 고온에서 쉽게 팽창하므로, 곡선 구간에서는 궤도이탈과 같은 안전사고 발생 우려가 높으며, 또한 안락한 서비스 제공을 위해 레일 이음매를 용접처리 하여 레일 길이가 보통 1000?2000M정도 되는 장대레일이 사용되고 있는 추세이므로 늘어나는 길이도 그만큼 길어 질 수밖에 없어 여름철 레일 장출사고를 예방하기 위한 기술이 요구되고 있다.
또한 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 출원인의 선 등록 출원인 등록 출원 제2008-28193호 명칭 " 전동차에 장착한 살수장치" 가 제시되고 있다.
상기 살수장치는 지하터널 도상이나 혹서기 지상선로 레일에 살수를 시행할 수 있게 구성하였으나, 지상선로 레일에 살수하기 위해서는 승무원이 살수 전환스위치를 절체한 후 분사장치를 작동시켜야 하기 때문에, 승무원의 고유 업무인 열차 안전운행을 소홀이 할 수 있으며, 더욱이 살수장치가 탑재된 무동력 차량(T카)과 전, 후 기관실내 전환스위치까지 일 편성 전동차의 대차와 대차 사이를 제어선 으로 연결해야 하므로 입환작업 및 유사시 전동차의 편성 중 대차와 대차 분리나 결합해야 할 경우 제어선까지 반드시 분리 또는 결합해야 하는 문제가 발생된다.
또한 급수구는 분사장치 일 측면에 구성되어 있으므로 운행을 마치고 익일 첫 출발을 위해 특정 지하철 역사에서 주박하는 전동차에는 지하철역사 승강장에서 용수를 급수하기 곤란하게 구성되어 있으므로, 상기와 같은 문제들을 효과적으로 해결할 수 있는 기술이 요구되고 있다
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 상용 전동차나 신조 전동차의 편성 중 무동력 차량(T카) 하부에 분사장치를 탑재하고, 가압모터와 펌프를 통해 토출측 분배관에 압력수를 공급하여, 분배관에 결합된 분사노즐을 통해서 분무형태로 분사되도록 구성된다.
본 발명은 상용 전동차가 실시간으로 운행하면서 지하철 터널 도상 위와 양 측면으로 분사를 실시하여 지하철 터널내 부유하는 오염물질과 열차 운행시 비산되는 미세먼지를 효과적으로 침강시켜 터널내 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있다.
본 발명은 분사장치를 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 탑재하고, 바람직하게는 센서와 제어반에 의해 열차가 운행하면서 지하철 터널 도상 위를 자동으로 분사될 수 있게 구성된다.
더욱 바람직하게는 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽등 각종 지장 물과 복사열로 인해 도시열섬현상이 심화되어 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일 표면을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출로 인해 열차가 탈선하는 사고가 일어날 수 있으나, 본 발명의 기술은 상용 전동차에 분사장치를 탑재하고 실시간으로 운행하며 지상선로 레일 주변온도를 센서가 감지하게 되고, 설정온도 이상일 경우 레일 직상부 분사장치의 분사노즐에서 자동으로 레일 표면을 집중 분사하여 레일 온도를 냉각시킬 수 있게 구성된다.
또한 익일 열차운행을 위해 특정 역사에 주박하는 전동차 분사장치 급수탱크에도 지하철 역사 승강장에서 급수건에 의해 급수를 실시할 수 있도록 분사장치를 탑재한 무동력 차량(T카) 출입문 일 측면에 급수구를 형성하였으며, 또한 전동차가 운행 중 급정지나 돌발 상황발생으로 급제동이 걸릴 때 급수탱크내 용수가 전, 후, 좌, 우로 쏠리는 현상을 최소화하기 위해 격판을 형성하므로 본 발명의 기술적과제를 완성한 것이다.
본 발명은 상용 전동차나 신조 전동차의 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치를 탑재하고 지하철 운행시간대에 전동차가 실시간 운행하면서 지하철 터널 도상과 양 측면에 분사될 수 있게 구성하였고, 더 바람직하게는 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽등 각종 지장 물과 복사열로 인해 도시열섬현상이 심화되어 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출로 인해 열차가 탈선하는 사고가 일어날 수 있으나, 본 발명의 기술인 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치는 전동차가 실시간으로 운행하며 지상선로 레일 주변온도를 센서가 감지하게 되고, 설정온도 이상일 경우 레일 직상부 분사장치의 분사노즐에서 자동으로 레일 표면를 집중 분사를 실시하여 레일 온도를 냉각시킬 수 있게 구성되므로 도시 지하철은 물론 레일 주변온도가 일정온도 이상시 구간 마다 인력을 동원하여 레일에 살수를 시행하고 있는 광역철도선, 산업선, 고속철도선등 폭넓게 이용이 가능할 것이다.
또한 본 발명의 기술은 분무형태로 분사를 실시하게 되며, 분무입자가 미세하여 공기 중 부유하는 미세먼지 및 유해인자를 포집하여 도상으로 침강시키게 되므로 지하철 터널 공기 질을 획기적으로 개선하는 것은 물론 미세하게 분무함으로써 기화열에 의한 냉각효과로 여름철 지하철 터널 공기 상태를 쾌적하게 개선할 수 있다.
[도 1] 은 전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 정면도
[도 2] 는 상용 전동차 및 신조 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 탑재된 분사장치 정면도
[도 3] 은 본 발명의 분사장치 외함 사시도
[도 4] 는 본 발명의 분사장치 급수탱크 구성 사시도
[도 5] 는 본 발명의 분사장치 상세 구성 사시도
[도 6] 은 지하철 역사 승강장에서 분사장치에 급수 실시 사시도
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
A: 승강장 B:천정
100: 전동차 110: 레일
120: 분사장치 130: 급수탱크
140: 격판 150: 가압모터
160: 펌프 170: 제어반
180: 컨트롤 유닛 190: 레벨센서
200: 부져 210: 급수구
220: 급수구 230: 급수구
240: 급수구 커버 250: 자동밸브
260: 자동밸브 270: 분사노즐
280: 분사노즐 290: 체크밸브
300: 압력조절밸브 310: 온도센서
320: 분배관 330: 분배관
340: 히터장치 350: 스트레너
360: 퇴수밸브 370: 수위창
380: 출입구 390,391,392: 그릴판재
400: 쇄정금구 410: 흡입관
420: 흡입밸브 430: 토출밸브
440: 토출관 450: 분기밸브
460: 분기밸브 470: 선택밸브
480: 배수변 490: 발열체
500: 보온단열재 510: 보온단열재 커버
520: 판타그래프 530: 급수건
540: 전차선 550: 전차선 지지 애자
본 발명은 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 있어서;
상용 전동차나 신조 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치(120)를 탑재하고 전동차가 상시 운행하면서 지하철 터널내 부유하는 오염물질과 열차 운행시 발생되는 미세먼지를 포집하여 도상으로 침강시켜 터널내 공기 질을 획기적으로 개선하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명은 분사장치(120)내 구성한 가압모터(150)와 펌프(160)를 통해 토출측 분배관(320,330)에 압력수을 공급하여 분배관(320,330)에 형성된 분사노즐(270,280)을 통해서 분무형태로 분사하게 되면 공기 중에 체류하는 부유분진, 먼지, 유해인자를 포집하여 도상으로 침강 시키게 되고, 미세하게 분무함으로써 기화열에 의한 냉각효과로 지하철 터널 공기 상태를 쾌적하게 개선할 수 있다.
더욱 바람직하게는 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽등 각종 지장 물과 복사열로 인해 도시열섬현상이 심화되어 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일 표면을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출로 인해 열차가 탈선하는 사고가 일어날 수 있다.
본 발명의 기술은 전동차(100)가 실시간으로 운행하면서 레일주변 온도를 분사장치(120) 하부로 돌출 형성된 온도센서(310)가 감지하게 되며, 설정온도 이상일 경우 레일 직상부의 분사장치(120) 노즐(280)에서 자동으로 집중 분사될 수 있게 구성하였으므로, 도시지하철은 물론 레일 주변온도 급상승으로 구간 마다 인력을 동원하여 레일에 살수를 시행하고 있는 광역철도선, 산업선, 고속철도선 열차등에 폭넓게 이용이 가능하도록 구성한 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위해,
분사장치(120) 일 측 저면에 결합된 흡입관 (410)에 의해 급수탱크(130)에 저장된 용수는 펌프(160)로 흡입되고 흡입된 용수는 가압모터(150) 및 펌프(160)에 의해 압력수가 토출관(440)에 공급되어 자동밸브(250,260)와 분배관(320,330)을 거쳐 분사노즐(270,280)을 통해 분무형태로 분사하게 된다.
분사장치(120)에 형성된 분배관은 지하철 터널 도상 위와 양 측면을 분사하기 위한 분배관(320)과 지상선로 레일 표면을 분사하기 위한 분배관(330)으로 구성된다.
지하철 터널 도상 위와 양 측면에 자동으로 분사하기 위해 자동밸브(250)가 형성되며, 자동밸브(250)와 가압모터(150) 및 펌프(160)는 전동차 운행감지센서(미도시)와 지하철 터널 구조물 감지센서(미도시) 동작 및 급수탱크(130)내 용수의 수위가 레벨센서(190)의 저수위점 이상의 수위를 유지할 경우 즉, 상기의 조건을 동시에 충족할 경우 자동밸브(250)가 열리고 가압모터(150)와 펌프(160)가 기동하므로 압력수가 공급되어 분사노즐(270)을 통해서 분무형태로 분사가 된다.
상기와 같은 조건에 의해 분사장치(120)가 작동 중이라도 급수탱크(130) 용수의 수위가 레벨센서(190)의 저수위점 이하가 될 경우 자동밸브(250)와 가압모터(150)의 전원이 차단되어 분사장치(120) 작동은 정지된다.
또한 지상선로 레일 상부를 자동으로 분사하기 위해 자동밸브(260)가 구성되며, 자동밸브(260)와 가압모터(150) 및 펌프(160)는 분사장치(120) 하부로 돌출 형성된 센서(310)의 동작과 급수탱크(130)내 용수의 수위가 레벨센서(190)의 저수위점 이상 수위를 유지할 경우 즉, 상기의 조건을 동시에 충족할 때 자동밸브(260)는 열리고 가압모터(150)와 펌프(160)가 기동하므로 압력수는 분배관(330)에 공급되어 분사노즐(280)을 통해서 레일 표면에 집중 분사된다.
또한 상기 분사장치(120)에 형성한 레벨센서(190)는 급수탱크(130) 용수 수위가 저수위점 이하일 경우 제어반(170)내에 형성된 컨트롤 유닛(180)(미도시)과 연동하여 가압모터(150)와 히터장치(340)에 공급되는 전원을 차단하여 기기를 보호하게 된다.
또한 급수구는 전동차(100)가 운행을 마치고 차량기지로 입고되어 내,외장 청소를 시행하는 세척대나 차고등에서 급수를 공급받을 수 있도록 분사장치(120) 일 측면과 분사장치(120) 상부 측에 형성되며, 더욱 바람직하게는 지하철 역사 승강장(A)에서 급수공급을 받을 수 있도록 분사장치(120)가 탑재된 무동력 차량(T카) 출입문 일 측에 형성한 급수구(230)는 분사장치(120) 상부 측 급수구(220)와 중공 유도관에 의해 연결되어 지하철 역사 승강장(A)에서 급수건(530)을 통해 급수공급을 받을 수 있게 구성된다.
이에 따라 첨부된 도면을 통해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 전동차(100) 편성 중 무동력 차량(T카) 정면도이다.
전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 하부는 여유 공간이 확보되어 있다.
도 2는 상용 전동차 및 신조 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치(120)를 탑재한 정면도 이다.
도 1과 같은 전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 하부에 본 발명의 기술을 탑재하였으며, 무동력 차량(T카) 하부 공간에 따라 분사장치(120) 외형도 다양하게 구성할 수 있으며, 신조 전동차는 제작단계에서 본 발명의 분사장치(120)를 탑재하는 것이 바람직하겠다.
도 3은 본 발명의 분사장치(120) 외함 사시도 이다.
상기 가압모터(150)와 펌프(160) 및 기타장치를 보호하기 위해 분사장치(120) 일 측면 내부에 구성하고 출입구로 구획하였으며, 출입구(380) 양 측과 분사장치(120) 측면에는 그릴과 폐쇄면으로 형성된 그릴판재(390,391,392)중 선택하여 고정하게 된다.
또한 외기를 차단하기 위해 분사장치(120) 외함은 보온단열재(500)로 도포되며, 분배관(320,330)에는 발열체(490) 및 보온단열재(500)와 보온단열재 커버(510)를 형성하여 연중 지하철 터널 공기질 개선을 위해 본 발명의 기술을 실행할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하겠다.
또한 분사장치(120) 일 측면 급수구(210)에는 급수구 커버(240)가 형성되고, 급수구 커버(240)는 고수위점 이상 용수가 급수될 경우 외부로 배출될 수 있게 급수구(210)에 밀착되는 밀착면 중앙으로부터 하향 돌출 단부까지 중공부가 형성되어, 급수탱크(130)내부는 대기압을 유지하게 되고, 급수구 커버(240) 좌측 가장자리는 힌지로 급수탱크(130)에 결합되고, 급수구 커버(240) 우측 가장자리에는 걸쇠를 형성하여 급수탱크(130)측 걸이 홈에 체결되어 고정된다.
도 4는 본 발명의 분사장치(120) 급수탱크(130) 구성 사시도이다.
급수구는 분사장치(120) 일 측면과 분사장치(120) 상부에 형성되고, 분사장치(120) 상부에 형성된 급수구(220)는 분사장치(120)가 탑재된 무동력 차량(T카) 출입문 일 측에 형성된 급수구(230)와 연결되게 구성하며, 분사장치(120) 일 측면에 형성된 급수구(210)에는 급수구 커버(240)가 형성되고 급수구 커버(240)는 급수구(210)에 밀착되는 밀착면 중앙에서 하향 돌출 단부까지 중공부가 형성되며, 좌측은 힌지로 분사장치(120)에 결합되고, 우측은 분사장치(120) 걸이 홈에 걸쇠를 체결하여 고정상태를 유지하게 된다.
상기 분사장치(120) 상부에는 급수탱크(130)내 용수의 수위를 감지하기 위해 레벨센서(190)가 형성되고, 레벨센서(190)의 저수위점 이상 수위에서 가압모터(150) 및 펌프(160) 동작이 가능하도록 구성하며, 고수위점 이상의 용수가 급수탱크(130)에 공급될 때는 부져(200)(미도시)가 동작하도록 신호를 송출하게 구성하는 것이 바람직하겠다.
또한 급수탱크(130) 바닥면 중앙부에는 배수변(480)이 형성된다.
또한 상기 급수탱크(130)내에는 전동차 운행 중 급정지나 돌발 상황발생으로 급제동이 걸릴 때 급수탱크(130)내의 용수가 전, 후, 좌, 우로 쏠리는 현상을 최소화하기 위해 급수탱크(130)내에 가로 및 세로방향 수직으로 격판(140)이 형성되고, 격판(140) 상단과 하단의 복수 개소을 천공하여 공기 및 용수의 이동이 용이 하도록 구성하는 것이 바람직하겠다.
도 5는 분사장치(120) 상세 구조 사시도이다.
분사장치(120)는 용수를 저장하는 급수탱크(130)와 용수를 가압하여 공급하는 가압모터(150)와 펌프(160) 및 각종 센서의 신호를 받아 가압모터(150)와 펌프(160)를 제어하는 제어반(170)과 제어반(170)에 의해 분사조건이 충족되면 자동밸브(250,260)가 열리고, 동시에 가압모터(150)와 펌프(160)가 기동하므로 써 분사노즐(270,280)에 압력수가 공급되어 분무형태로 분사 된다.
지하철 터널 도상에서 분사장치(120)가 작동하기 위해서는, 전동차 운행 감지센서(미도시)와 지하터널 구조물 감지센서(미도시) 동작과 레벨센서(190)의 저수위점 이상 수위를 유지할 경우이며, 상기 조건이 동시에 충족되면 자동밸브(250)가 열리고, 가압모터(150)와 펌프(160)가 기동하게 되므로 압력수는 분사노즐(270)을 통해서 지하터널 도상 위와 터널 양 측면으로 분사되며, 상기의 레벨센서(190)는 제어반(170)에 형성된 컨트롤 유닛(180)(미도시)에 급수탱크(130)의 수위 상태 신호를 제공하게 되고, 컨트롤 유닛(180)(미도시)은 급수탱크(130) 수위가 저수위점 이상일 경우 분사장치(120) 작동 일부 조건을 충족하게 된다.
상기와 같은 조건에 의해 분사장치(120)가 작동 중 이라도 급수탱크(130) 용수의 수위가 레벨센서(190)의 저수위점 이하일 경우나 지하철 역사에 전동차가 정차하거나 지하철 터널에서 전동차가 정지할 경우에는 제어반(170)에 의해 자동밸브(250)와 가압모터(150) 전원이 차단되어 분사장치(120) 작동은 정지된다.
또한 여름철 지상선로에서 분사장치(120)가 작동하기 위해서는, 레일 주변온도가 설정온도 이상일 경우 온도센서(310) 동작과 레벨센서(190) 저수위점 이상 수위를 유지할 경우이며, 상기 조건을 충족하게 되면 분사장치(120)가 작동하므로 레일 표면을 집중 분사하게 된다.
상기와 같은 조건에 의해 분사장치(120)가 작동 중 이라도 급수탱크(130)용수의 수위가 레벨센서(190)의 저수위점 이하일 경우나 온도센서(310)가 동작하지 않을 경우에는 제어반(170)에 의해 자동밸브(260)와 가압모터(150)의 전원이 차단되어 분사장치(120) 작동은 정지된다.
상기 분배관(320,330)은 지하철 터널 도상 분사용과 지상선로 레일 표면 분사용으로 구성되며, 지하철 터널 도상 위와 양 측면 분사용 분배관(320)에는 분기밸브(450), 자동밸브(250), 및 분배관(320) 사면에 분사노즐(270)이 결합되고, 분배관(320)중 임의 지점에 선택밸브가(470) 형성되며, 또한 지상선로 레일 표면 분사용 분배관(330)에는 분기밸브(460), 자동밸브(260) 및 분배관(330)일 면에 분사노즐(280)이 결합된다.
상기 토출관(440)에는 압력조절밸브(300) 및 토출밸브(430), 첵크밸브(290), 스트레너(350), 퇴수밸브(360)가 구성된다.
상기 토출관(440)에 형성한 압력조절밸브(300)는 가압모터(150) 및 펌프(160)에 의해 공급되는 압력수가 분사노즐을 통해 분사될 때 터널 도상에서 비산되는 미세먼지를 광범위하게 포집할 수 있도록 적정한 압력으로 조절이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하겠다.
또한 급수구는 분사장치(120) 일 측면과 분사장치(120) 상부 및 전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 출입문 일 측에 형성되며, 분사장치(120) 일 측면에 형성된 급수구(210)에는 급수구 커버(240)가 형성되고 급수구 커버(240)는 급수구(210)에 밀착되는 밀착면 중앙에서 하향 돌출 단부까지 중공부가 형성되며, 좌측은 힌지로 분사장치(120)에 결합되고, 우측은 분사장치(120) 걸이 홈에 걸쇠를 체결하여 고정상태를 유지하게 된다.
상기 전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 출입문 일 측면에 형성한 급수구(230)는 지하철 역사 승강장등에서 급수건(530)에 의해 용수를 용이하게 공급받을 수 있도록 분사장치(120) 상부의 급수구(220)와 중공 유도관으로 연결되도록 구성하는 것이 바람직하겠다.
상기와 같이 지하 역사 승강장(A)에서 용수를 공급받을 때 레벨센서(190)와 컨트롤 유닛(180)(미도시)이 연동하여 급수탱크(130)내 수위가 고수위점 이상 공급될 경우 부져(200)(미도시)가 동작하게 구성되며, 또한 고수위점 이상 공급되는 용수는 급수구 커버(240) 중공부를 통해 외부로 배출되며, 급수탱크(130) 밑면 중앙 부분에 배수변(480) 및 급수탱크(130)내 용수량을 나타내는 수위창(370)(미도시)이 분사장치(120)일 측면에 구성된다.
또한 연중 지하철 터널 도상 위와 양 측면에 분사하기 위해 히터장치(340)가 형성되고, 외기온도가 설정온도 이하일 경우와 용수가 레벨센서(190) 저수위점 이상을 유지할 경우 즉, 동시에 조건을 충족할 경우 히터장치(340)가 동작하게 구성하는 것이 바람직하겠다.
도 6은 지하철 역사 승강장(A)에서 급수탱크(130)에 급수를 실시하는 사시도이다. 익일 첫 번째 열차운행을 위해 특정 역사에 주박하는 전동차(100) 급수탱크(130)에 지하철 역사 승강장(A)에서 전동차 편성 중 분사장치(120)가 탑재된 무동력 차량(T카) 출입문 일 측면에 구성한 급수구(230)에 급수건(530)를 통해 급수가 가능하도록 구성하므로 본 발명의 기술적과제를 완성한 것이다.
또한 상기에 전술한 본 발명의 실시 예들은 단지 예시적인 것일 뿐, 이로 인해 본 발명의 기술적 사상이나 범주가 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 도출되는 모든 변경 또는 변형예가 본 발명의 범위에 포함되는 것은 자명하다고 할 것이다.
현재 지하터널 및 지하역사 공기오염 실태가 심각한 수준에 이르렀으며 이를 해결하기 위해 도시철도 운영기관이나 관할 시도, 정부차원에서 막대한 예산을 투입하여 지하 공기질을 개선하려고 심혈을 기울이고 있으나 열차운행시간대에는 앞선 기술의 장비들이라 할지라도 활용상 제한이 있어 지하터널 공기질 개선 효과를 기대하기는 쉽지 않은 실정이며,
또한 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로는 방음벽등 각종 지장 물과 복사열로 인해 레일온도가 급격하게 상승하게 되며, 레일을 냉각하지 않을 경우 레일은 위로 부상하거나 옆으로 휘어지는 장출로 인해 열차가 탈선하는 사고가 일어날 수 있다
상기와 같이 지상선로 레일 주변온도가 급상승할 경우 해당 운영기관에서는 구간 마다 인력을 동원하여 레일에 살수를 시행하고 있으나 잦은 열차운행으로 인해 열차사고 발생우려와 냉각수 공급 및 살수장비를 휴대하며 분사를 실시하기에는 한계가 있다
본 발명은 상용 전동차나 신조 전동차 편성 중 무동력 차량(T카)에 분사장치(120)를 탑재하고 전동차가 상시 운행하면서 지하철 터널내 부유하는 오염물질과 열차운행시 발생되는 미세먼지를 포집하여 도상으로 침강시켜 터널내 공기 질을 획기적으로 개선할 수 있으며,
또한 본 발명의 기술은 전동차(100)가 실시간으로 운행하면서 레일주변 온도를 분사장치(120) 하부로 돌출 형성된 온도센서(310)가 감지하게 되며, 설정온도 이상일 경우 레일 직상부의 분사장치(120) 노즐(280)에서 자동으로 집중 분사를 실시하여 레일온도를 냉각시킬 수 있게 구성 하였다.

Claims (7)

  1. 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치에 있어서, 상기 분사장치(120)가 탑재된 무동력 차량(T카) 출입문 일 측에 형성한 급수구(230)와;
    상기 분사장치(120)에는 지하철 역사 승강장(A)에서 상기 급수구(230)와 급수건(530)에 의해 용수를 공급받을 수 있게 구성되며, 내부에는 격판(140)이 형성된 급수탱크(130)와;
    상기 분사장치(120)에 압력수를 공급하기 위한 가압모터(150) 및 펌프(160)와;
    상기 분사장치(120) 분사노즐에 공급되는 압력수를 적정한 압력으로 조절하기 위한 압력조절밸브(300)와;
    상기 분사장치(120)에 구성한 복수개의 센서와 컨트롤 유닛(미도시)(180)의 동작으로 자동밸브(250,260)와 가압모터(150) 및 펌프(160)를 제어하는 제어반(170)과;
    상기 분사장치(120)에 의해 지하철 터널 도상 및 양 측면과 지상선로 레일표면을 자동으로 분사를 실시 할 수 있도록 압력수를 유도하기 위한 분배관(320,330)과;
    상기 분사장치(120) 작동으로 압력수는 자동밸브(250,260)와 분배관(320,330)을 거쳐 분사노즐(270,280)을 통해서 전동차(100)가 실시간으로 운행하며 분사를 실시할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  2. 제1항에 있어서
    상기 분사장치(120)에 구성한 온도센서(310)와 레벨센서(190) 및 제어반(170)동작에 의해 일조량이 가장 높은 낮 시간대 여름철 지상선로 레일 표면을 전동차(100)가 실시간으로 운행하며 자동으로 집중 분사를 실시하여 레일 온도를 냉각시킬 수 있게 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  3. 제1항에 있어서
    상기 분사장치(120)에 구성한 전동차 운행감지센서(미도시)와 터널 구조물 감지센서(미도시)와 레벨센서(190) 및 제어반(170)동작에 의해 지하철 터널 도상과 양 측면을 전동차(100)가 실시간으로 운행하며 자동으로 분사될 수 있게 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  4. 제1항에 있어서
    상기 급수탱크(130)에는 상기 전동차(100)가 운행 중 급정지나 급제동이 걸릴 때 용수의 쏠림현상을 최소화하기 위해 급수탱크(130)내에 가로 및 세로방향 수직으로 격판(140)을 형성하고, 격판(140) 상단과 하단 복수 개소를 천공하여 용수 및 공기의 이동이 용이하게 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  5. 제1항에 있어서
    상기 분사장치(120)가 탑재된 전동차 편성 중 무동력 차량(T카) 출입문 일 측에 형성한 급수구(230)와 분사장치(120) 상부 측에 형성한 급수구(220)는 중공 유도관으로 연결되어 지하철 역사 승강장(A)에서 급수건(530)에 의해 용수를 공급할 수 있게 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  6. 제1항에 있어서
    상기 분사장치(120) 일 측면에 형성된 급수구(210)에는 급수구 커버(240)가 형성되고 급수구 커버(240)는 급수구(210)에 밀착되는 밀착면 중앙에서 하향 돌출 단부까지 중공부가 형성되어, 지하 역사 승강장(A)에서 용수를 공급받을 때 레벨센서(190)와 컨트롤 유닛(180)(미도시)이 연동하여 급수탱크(130) 내 수위가 고수위점 이상 공급될 경우 부져(200)(미도시)가 동작하게 구성되고, 또한 고수위점 이상 공급되는 용수는 급수구 커버(240) 중공부를 통해 외부로 배출되게 구성하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
  7. 제1항에 있어서
    상기 분사장치(120)내, 외부는 히터장치(340)와 보온단열재(500) 도포 및 분배관(320,330)에는 발열체(490)와 보온단열재(500)와 보온단열재 커버(510) 구성으로 외기를 차단하는 것을 특징으로 하는 지하철 터널 공기질 개선을 위한 상용 전동차에 탑재한 분사장치
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