KR20120103258A - 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템 - Google Patents

공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템은 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키는 터널의 환기 시스템에 있어서, 외부공기를 내부로 자연흡기하거나, 내부공기를 외부로 자연배기하기 위하여 터널 내벽면에 설치되는 자연환기부; 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되며, 상기 차량의 진입전에 공기를 분사하는 제1노즐부; 상기 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 후방에 배치되며, 상기 차량이 통과한 후에 공기를 분사하는 제2노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 차량이 공기분사로 에어커튼을 이용하여 진입하기 직전의 열차풍과 차량이 통과한 직후의 열차풍이 환기부가 설치된 영역 밖으로 손실되는 것을 방지하여 환기 성능을 향상시킬 수 있는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템이 제공된다.

Description

공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템{SYSTEM FOR TUNNEL VENTILATION USING JETTING AIR AND METHOD FOR TUNNEL VENTILATION USING JETTING AIR}
본 발명은 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량이 공기분사로 에어커튼을 이용하여 진입하기 직전의 열차풍과 차량이 통과한 직후의 열차풍이 환기부가 설치된 영역 밖으로 손실되는 것을 방지하여 환기 성능을 향상시킬 수 있는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템에 관한 것이다.
기차, 자동차, 지하철등이 운행하는 터널의 내부는 밀폐된 공간으로 인하여 공기 순환이 자유롭지 못하므로 배출되는 오염물질을 제거하는 것이 용이하지 않다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 동력을 이용하여 오염물질을 강제로 배기하고 있는 실정이다.
즉, 터널 내에 강제 송풍기를 구비한 유입구와 배기구를 배치하여, 오염물질을 포함하고 터널 내부의 공기를 외부로 배출시키는 동시에 외부의 맑은 공기를 터널 내부로 유입시킴으로서 터널 내부를 강제 환기시키고 있다.
도 1은 종래의 유입구와 배기구가 설치된 터널의 환기 시스템(10)을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 송풍기에 의하여 유입구(12)로 강제 유입된 공기가 터널(11) 내의 내부공기로 합류하여 분진, 먼지 등의 악성물질을 수용하여 배기구(13)를 통해 100% 배출되어야만 이상적인 터널(11) 내의 환기가 이루어진다.
그러나, 종래 터널의 환기 시스템(10)은 터널 내에서 기차, 자동차, 지하철 등 차량의 운행시에 유도되는 바람의 영향으로 인하여 유입되는 공기의 20%만이 외부로 배출되고 나머지 80%는 배출되지 못하여 터널(11) 내부에 장기간 머무르게 되는 등 효율적인 환기 시스템 운영에 어려움이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에어커튼을 통하여 열차풍을 최대한 활용함으로써 환기 성능을 향상시킬 수 있는 공기분사를 이용한 환기 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키는 터널의 환기 시스템에 있어서, 외부공기를 내부로 자연흡기하거나, 내부공기를 외부로 자연배기하기 위하여 터널 내벽면에 설치되는 자연환기부; 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되며, 상기 차량의 진입전에 공기를 분사하는 제1노즐부; 상기 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 후방에 배치되며, 상기 차량이 통과한 후에 공기를 분사하는 제2노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템에 의해 달성된다.
또한, 상기 제1노즐부와 상기 제2노즐부의 사이에 마련되며, 외부공기를 내부로 강제흡기하거나, 내부공기를 외부로 강제배기하기 위한 강제환기부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 강제환기부는 상기 자연환기부와 상기 제2노즐부의 사이에 마련되고, 상기 차량이 통과한 후에 작동을 시작하여 외부공기를 터널의 내부로 강제흡기 하는 강제흡기부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 강제환기부는 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 마련되고, 상기 차량이 진입하기 전에 작동을 시작하여 터널의 내부공기를 외부로 강제배기 하는 강제배기부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1노즐 또는 상기 제2노즐은 대향되는 벽면으로 연장되는 가상의 수직선과 20˚내지 40˚를 형성하며 공기를 분사할 수 있다.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 외부로부터 공기를 유입하거나, 내부의 공기를 외부에 배기하기 위한 자연환기부가 배치되며 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키기 위한 터널 환기 방법에 있어서, 자연환기부를 개방하는 단계; 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되는 제1노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계; 상기 차량이 통과한 이후에 상기 자연환기부를 차단하는 단계; 상기 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 후방에 배치되는 제2노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계; 상기 차량이 진입하기 전에 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 배치되는 강제 급기부을 동작시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널 환기 방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명은 상기 목적에 따라, 외부로부터 공기를 유입하거나, 내부의 공기를 외부에 배기하기 위한 자연환기부가 배치되며 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키기 위한 터널 환기 방법에 있어서, 자연환기부를 차단하는 단계; 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되는 제1노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계; 상기 차량이 진입하기 전에 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 배치되는 강제 배기부을 동작시키는 단계; 상기 차량이 통과한 이후에 상기 강제 배기부의 동작을 중단시키고 상기 자연환기부를 개방하는 단계; 상기 차량의 진행방향을 따라 상기 상기 자연환기부의 후방에 배치되는 제2노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널 환기 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 차량 진입전의 열차풍과 차량 진입후의 열차풍을 이용하여 터널의 내외부 공기의 흐름을 환기구로 유도함으로써 터널 내 환기 성능을 향상시킬 수 있는 공기 분사를 이용한 환기시스템이 제공된다.
또한, 차량 진행방향을 따라서 자연환기부 전방에 배치되는 제1노즐부를 이용하여 차량 진입 전의 열차풍이 배기부가 위치한 터널내 영역 밖으로 빠져나가는 것을 방지하여 환기 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 제1노즐부로부터 형성되는 에어커튼을 이용하여 진입열차풍의 흐름을 자연환기부 또는 강제환기부 측으로 유도할 수 있다.
또한, 차량 진행방향을 따라서 자연환기부 후방에 배치되는 제2노즐부를 이용하여 차량 통과 후의 열차풍이 배기부가 위치한 터널내 영역 밖으로 빠져나가는 것을 방지하여 환기 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 자연환기부의 개폐 및 강제환기부의 동작을 적절하게 제어해 줌으로써 환기 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 터널의 환기 시스템의 일례를 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템을 개략적으로 도시한 것이고,
도 3은 도 2의 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 동작을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 변형례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 다른 변형례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템을 개략적으로 도시한 것이고,
도 7은 도 6의 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 동작을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 8는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 변형례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 다른 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템(100)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 동작을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템(100)은 자연환기부(110)와 강제환기부(120)와 제1노즐부(130)와 제2노즐부(140)를 포함한다.
상기 자연환기부(110)는 터널(30) 내부의 공기를 외부로 자연 배기하거나, 터널(30) 외부의 공기를 내부로 자연 급기하기 위한 것으로서, 자연환기용 댐퍼로 구성된다.
자연환기부(110)는 터널의 천장면에 형성되며, 개방 또는 차단의 동작을 통하여 터널(30) 내외부의 공기 교환 제어가 가능하게 설정된다. 한편, 외부와의 공기 교환을 위해서 자연환기부(110)로부터 연장되어 관통되는 자연환기로(111)가 외부와 연결되도록 형성된다.
상기 강제환기부(120)는 소정의 구동력을 인가받아 터널(30) 외부공기를 내부로 강제 급기 하기 위한 것으로서, 차량(20)의 진행방향(40)을 기준으로 자연환기부(110)의 후방에 배치되며, 강제급기부(121)와 강제송풍기(122)를 포함한다.
상기 강제급기부(121)는 터널(30)의 천장면에 형성되되, 상술한 자연환기부(110)의 후방에 배치되며, 개방 또는 차단 동작이 가능한 강제급기용 댐퍼로 구성된다.
상기 강제송풍기(122)는 외부 구동력에 의하여 회전함으로써 터널(30) 외부공기의 흐름을 터널(30)의 내부쪽으로 강제 유도하기 위한 것으로서, 터널(30)의 천장 내부에 설치되며, 강제급기부(121)로부터 연장되어 외부와 연결되는 강제환기로(123) 상에 마련된다.
상기 제1노즐부(130)는 터널(30)의 천장면에 설치되되, 차량(20)의 진행방향(40)을 따라서 자연환기부(110)의 전방에 자연환기부(110)와 밀착되게 마련되어 공기를 분사하는 부재이다. 제1노즐부(130)는 소정의 압축기를 이용하여 공기를 압축시켜 공기를 분사함으로써 에어커튼(air curtain)이 형성되도록 하고, 차량(40) 진입시에 발생하는 공기의 흐름이 형성되는 에어커튼의 후방에 최대한 머무르도록 하기 위한 부재이다.
이때, 제1노즐부(130)로부터 분사되는 공기의 속도는 적용되는 압축기 사용에 있어서 경제적으로 생산성이 있는 5m/s 내지 30m/s로 하는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고, 차량의 크기, 운행속도, 터널의 크기 등을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 제2노즐부(140)는 제1노즐부(130)와 마찬가지로 터널(30)의 천장면에 설치되되, 차량(20)의 진행방향(40)을 따라서 강제환기부(120)의 후방에 강제환기부(120)와 밀착되게 마련되어 공기를 분사하는 것이다. 제2노즐부(140) 역시 소정의 압축기를 이용하여 공기를 압축시켜 공기를 분사함으로써 에어커튼이 형성되도록 하되, 차량(20) 통과후에 발생하는 공기의 흐름이 제2노즐부(140)에 의하여 형성되는 에어커튼의 전방에 최대한 머무르도록 한다.
지금부터는 상술한 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템(100)의 제1실시예에 따른 환기 과정에 대하여 설명한다.
도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 차량(20)이 진입하기 직전에 강제환기부(120)의 작동을 중단시키고, 자연환기부(110)를 개방한다. 이와 동시에, 개방된 자연환기부(110)의 전방에 설치되는 제1노즐부(120)를 작동시킴으로써 에어커튼을 형성시킨다.
이때, 본 실시예에서는 제1노즐부(130)는 공기를 수직하방으로 분사한다. 다만, 제1노즐부(120)의 공기분사각도는 이에 제한되는 것은 아니고, 천장과 대향되는 면인 지면으로 연장되는 가상의 선과 0˚내지 40˚범위 내에서 차량의 운행속도 및 터널의 크기 등을 고려하여 정해지는 것이 바람직하다.
한편, 차량(20)의 진입으로 인하여 터널(30) 내에서는 차량(20)으로부터 외곽 방향 쪽으로의 열차풍이 발생하게 된다. 차량(20) 진입으로 발생하는 이러한 방향의 열차풍을 진입 열차풍(50)이라 정의하여 후술한다.
진입 열차풍(50)은 개방된 자연환기부(110)를 통하여 내부공기가 외부로 자연배기되도록 유도한다. 또한, 제1노즐부(130)에 의하여 형성되는 에어커튼은 진입 열차풍(50)이 제1노즐부(130)의 전방으로 새어나가지 못하도록 가상의 벽을 형성함으로써, 진입 열차풍(50)이 차량(30)과 함께 전방으로 이동하는 것을 억제하고, 진입 열차풍(50)의 흐름을 자연환기부(110) 쪽으로 유도하여 터널(30)내 공기의 외부 배기율을 향상시키게 된다.
따라서, 제1노즐부(110)의 공기분사에 의하여 진입 열차풍(50)은 제1노즐부(130)와 제2노즐부(140)의 사이에 오랜시간 머물게 되며, 이러한 진입 열차풍(50)에 의하여 자연환기부(110)를 통한 내부공기의 흐름이 외부로 유도됨으로써 자연배기가 원활하게 이루어지게 된다.
도 3(c)를 참조하면, 차량 진입후에 강제환기부(120)를 통과하면, 자연환기부(110)를 차단함으로써 자연환기부(110)를 통한 터널(30) 내외부의 공기 이동을 억제하고, 강제환기부(120)를 작동시킨다. 즉, 강제급기부(121)를 개방하고 강제송풍기(122)를 구동함으로써 터널(30) 외부의 공기가 흡기되고, 강제급기부(121)를 통과하여 터널(30)의 내부로 강제 급기된다.
한편, 차량(20)이 강제환기부(120)를 통과하면, 터널(30) 내에서는 차량(20) 쪽으로의 열차풍이 발생하게 된다. 즉, 차량(20) 통과로 인하여 발생하며 상술한 진입 열차풍과(50)는 반대방향의 흐름을 가지는 이러한 열차풍을 통과 열차풍(60)이라 정의하여 후술한다.
이러한 통과 열차풍(60)에 의하여 차량(20)의 후방부의 압력은 외부보다 낮아지게 되고 터널(30) 내외부의 압력차가 발생한다. 통과 열차풍(60)에 의한 터널(30) 내외부의 압력차는 강제송풍기(122)의 구동력에 의한 터널(30) 외부 공기의 터널(30) 내 흡기가 더욱 원활하도록 함으로써, 외부 공기 흡기량의 증가를 유도한다.
강제환기부(120)의 동작과 동시에, 제2노즐부(140)를 동작시켜 에어커튼이 형성되도록 한다. 제2노즐부(140)에서의 공기 분사각도는 상술한 바와 같이 지면으로 연장되는 가상의 선과 0˚내지 40˚를 형성하도록 하는 것이 바람직하다.
제2노즐부(140)에 의하여 형성되는 에어커튼은 통과열차풍(60)이 제2노즐부(140)의 후방으로 새어나가지 못하도록 가상의 벽을 형성한다. 즉, 제2노즐부(140)는 공기분사를 통하여 통과열차풍(60)이 제1노즐부(130)와 제2노즐부(140)의 사이에서 머무를 수 있도록 유도하며, 통과열차풍(60)이 오랜시간 활용될 수 있으므로 강제환기부(120)에 의한 공기의 강제 흡기량은 더욱 증가하게 된다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 변형례에서는 터널(30) 내부공간 차량(20)이 복선으로 운행할 수 있도록 배열되고, 자연환기부(110)와 강제환기부(120)가 터널(30)의 측벽면에 부착되되, 제1노즐부(130)와 제2노즐부(140)는 차량(20)이 운행할 수 있는 통로 사이의 기둥에 각각 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 다른 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.
또한, 도 5를 참조하면, 본 실시예의 다른 변형례에서는 강제환기로(123)와 자연환기로(111)가 하나의 통로로 합쳐짐으로써 외부와의 공기교환 경로가 하나로 통일되도록 구성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에의 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템은 제1노즐부, 자연환기부, 강제급기부를 포함하는 강제환기부, 제2노즐부의 순서로 배치되는 구조에 대하여 설명하였으나, 본 실시예의 또 다른 변형례에서는 제1노즐부, 강제급기부를 포함하는 강제환기부, 자연환기부, 제2노즐부의 순서로 배치되 상술한 순서대로 터널내의 환기가 이루어질 수도 있다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템(200)에 대하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 7은 도 6의 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 동작을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템(200)은 자연환기부(210)와 강제환기부(220)와 제1노즐부(230)와 제2노즐부(240)를 포함하며, 각 구성은 제1실시예의 구성과 동일한 것이나, 각 구성요소의 배치가 제1실시예의 구성 배치와 상이하므로 이에 대해서 설명한다.
상기 자연환기부(210)는 터널(30)의 천장면에 배치되고, 터널(30) 내외부의 공기가 별도의 구동력 없이 교환되도록 하는 경로로서 역할을 하는 것으로서, 차단과 개방 제어가 가능한 자연환기용 댐퍼로 구성된다.
상기 강제환기부(220)는 터널(30)의 천장면 상에 차량(20)의 진행방향(40)을 기준으로 자연환기부(210)의 전방에 배치되며, 강제배기부(221)와 강제송풍기(222)를 포함한다.
상기 강제배기부(221)는 개방 또는 차단 동작이 가능한 강제배기용 댐퍼로 구성되며, 강제송풍기(222)는 제1실시예에서 설명한 구성과 동일하게 구성되나, 공기를 터널(30)의 내부로부터 외부 쪽으로 강제 이송시키도록 설정됨으로써 공기 이송시키는 방향이 제1실시예에서의 강제송풍기(122)와 반대방향으로 설정된다.
따라서, 본 실시예에서의 강제환기부(220)는 강제배기부(221)와 강제송풍기(222)를 포함함으로써 제1실시예와는 달리 터널(30) 내부의 공기를 외부로 강제 배기하기 위한 구성에 해당한다.
상기 제1노즐부(230)는 터널(30)의 천장면에 설치되되, 차량(20)의 진행방향(40)을 따라서 강제환기부(220)의 전방에 밀착 설치된다.
상기 제2노즐부(240)는 터널(30)의 천장면에 설치되되, 차량(20)의 진행방향(40)을 따라서 자연환기부(210)의 후방에 밀착 설치된다.
따라서, 본 실시예의 공기 분사를 이용한 터널 환기 시스템(200)은 터널(20)의 천장면 상에서 제1노즐부(230), 강제환기부(220), 자연환기부(210), 제2노즐부(240)의 순서대로 배치된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 공기 분사를 이용한 터널 환기 시스템(200)의 환기 과정에 대해서 설명한다.
도 7을 참조하면, 차량(20)의 진입 직전에 자연환기부(210)를 차단하고, 강제환기부(220)의 전방에 설치되는 제1노즐부(230)를 작동시킴으로써 공기를 분사한다. 이와 동시에, 강제배기부(221)를 개방하고 강제송풍기(222)에 구동력을 인가함으로써 강제환기부(220)를 작동시켜 터널(30) 내부의 공기가 강제환기로(223)를 따라서 외부로 강제 배기되도록 한다.
이때, 차량(20)이 진입하면서 발생하는 진입열차풍(50)이 제1노즐부(230)에 의하여 형성되는 에어커튼으로 인하여 차량(20) 진행방향(40)을 따라 이동하지 못하고 제1노즐부(230)와 제2노즐부(240)의 사이에 머무르게 된다.
제1노즐부(230)에 의하여 진입열차풍(40)의 손실량이 최소화되고, 손실량이 최소화된 진입열차풍(50)을 이용하여 강제배기부(221)를 통한 터널(30) 내부 공기의 강제 배기가 더욱 원활해져 공기의 강제 배기량은 증가하게 된다. 또한, 제1노즐부(230)에 의하여 형성되는 에어커튼은 진입열차풍(50)에 의한 내부공기의 흐름을 강제배기부(221)측으로 유도하여 배기량을 증가시킨다.
차량(20)이 자연환기부(210)를 통과하게 되면, 강제환기부(220)의 동작을 정지시켜 강제환기부(220)를 통한 터널(30) 내부공기의 강제배기를 방지한다. 동시에 자연환기부(220)를 개방하고, 제2노즐부(240)를 작동시킴으로써 에어커튼이 형성되도록 한다.
차량(20)의 통과열차풍(60)으로 형성되는 터널 내외부의 압력차로 인하여 자연환기부(210)를 통한 외부공기의 흡기가 증가하고, 제2노즐부(240)에 의해 형성되는 에어커튼으로 통과열차풍(60)의 손실이 최소화됨에 따라 자연환기부(240)를 통한 외부공기의 흡기량은 더욱 증가하게 된다.
도 8는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.
본 실시예의 변형례에서는 터널(30) 내부공간 차량(20)이 복선으로 운행할 수 있도록 배치되고, 자연환기부(210)와 강제환기부(220) 및 제1노즐부(230)와 제2노즐부(240)가 터널의 측벽면에 부착되도록 구성될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템의 다른 변형례를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예의 다른 변형례에서는 강제환기로(221)와 자연환기로(211)가 하나의 통로로 합쳐짐으로써 외부와의 공기교환 경로가 하나로 통일되도록 구성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에의 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템은 제1노즐부, 강제배기부를 포함하는 강제환기부, 자연환기부, 제2노즐부의 순서로 배치되었으나, 다른 변형례에서는 제1노즐부, 자연환기부, 강제배기부를 포함하는 강제환기부, 제2노즐부의 순으로 배치되 상술한 순서대로 환기가 이루어질 수도 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템
110 : 자연환기부 130 : 제1노즐부
120 : 강제환기부 140 : 제2노즐부

Claims (7)

  1. 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키는 터널의 환기 시스템에 있어서,
    외부공기를 내부로 자연흡기하거나, 내부공기를 외부로 자연배기하기 위하여 터널 내벽면에 설치되는 자연환기부;
    차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되며, 상기 차량의 진입전에 공기를 분사하는 제1노즐부;
    상기 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 후방에 배치되며, 상기 차량이 통과한 후에 공기를 분사하는 제2노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1노즐부와 상기 제2노즐부의 사이에 마련되며, 외부공기를 내부로 강제흡기하거나, 내부공기를 외부로 강제배기하기 위한 강제환기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 강제환기부는 상기 자연환기부와 상기 제2노즐부의 사이에 마련되고, 상기 차량이 통과한 후에 작동을 시작하여 외부공기를 터널의 내부로 강제흡기 하는 강제흡기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기분사를 이용한 터널의 환기 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 강제환기부는 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 마련되고, 상기 차량이 진입하기 전에 작동을 시작하여 터널의 내부공기를 외부로 강제배기 하는 강제배기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템.
  5. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1노즐 또는 상기 제2노즐은 대향되는 벽면으로 연장되는 가상의 수직선과 20˚내지 40˚를 형성하며 공기를 분사하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널의 환기 시스템
  6. 외부로부터 공기를 유입하거나, 내부의 공기를 외부에 배기하기 위한 자연환기부가 배치되며 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키기 위한 터널 환기 방법에 있어서,
    자연환기부를 개방하는 단계;
    차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되는 제1노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계;
    상기 차량이 통과한 이후에 상기 자연환기부를 차단하는 단계;
    상기 차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 후방에 배치되는 제2노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계;
    상기 차량이 진입하기 전에 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 배치되는 강제 급기부을 동작시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널의 환기 방법.
  7. 외부로부터 공기를 유입하거나, 내부의 공기를 외부에 배기하기 위한 자연환기부가 배치되며 차량이 운행되는 터널의 내부공기를 순환시키기 위한 터널 환기 방법에 있어서,
    자연환기부를 차단하는 단계;
    차량의 진행방향을 따라 상기 자연환기부의 전방에 배치되는 제1노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계;
    상기 차량이 진입하기 전에 상기 제1노즐부와 상기 자연환기부의 사이에 배치되는 강제 배기부을 동작시키는 단계;
    상기 차량이 통과한 이후에 상기 강제 배기부의 동작을 중단시키고 상기 자연환기부를 개방하는 단계;
    상기 차량의 진행방향을 따라 상기 상기 자연환기부의 후방에 배치되는 제2노즐부를 작동시켜 공기를 분사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 분사를 이용한 터널의 환기 방법.
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