KR100916347B1 - 환경오염 집진용 터널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대류현상에 의하여 뜨거운 열기는 상승하는 원리를 이용하여 터널 내의 자동차 매연 및 열기를 집진하여 정화 및 청정하여 분진을 제거하고 대기의 분진이 제거되지 않은 가스는 물분자로 이온화시켜 물에 녹은 유독물은 정수처리과정을 거쳐 맑은 물은 재활용하고, 정화된 맑은 공기는 대기중으로 환원시켜 환경오염을 방지할 수 있으며, 계절에 관계없이 차량이 출입이 원활하여 사고발생의 염려를 방지하고,도로의 유지 관리비용도 줄일 수가 있고, 주거지역에서의 소음을 예방할 수 있도록 한 환경오염 집진용 터널에 관한 것이다.

본 발명의 환경오염 집진용 터널은, 도로에 설치 가능하도록 아치형으로 형성하며 자외선이 투과하도록 글라스 울 또는 PC판으로 제작되는 터널(10)과, 터널(10)의 입구 상부와 좌,우측에서 에어커튼이 형성되게 하여 터널내의 매연가스와 열기의 누출을 방지하도록 차단하는 에어공급수단(20)과, 터널내의 상부로 이동하는 뜨거운 자동차 열기와 매연을 집진하도록 설정된 간격마다 설치되어 한 곳으로 모이도록 하는 집진수단(30)과, 집진된 열기와 매연이 열역학적인 열에너지의 변화로 에너지를 재생시켜 자가 에너지 자원으로 활용토록 하는 열교환수단(40)과, 집진된 열기와 매연을 강제적으로 배출토록 하는 에어블로워수단(50)과, 에어블로워수단을 통해 배출되는 열기와 매연에 물을 분사시켜 분진이나 가스를 정화시켜 청정공기로 변환되도록 하는 정화수단(60)으로 구성한 것이다.

터널, 에어공급수단, 집진수단, 열교환수단, 에어블로워수단, 정화수단

Description

환경오염 집진용 터널{Smoke and dust collection for tunnel}

본 발명은 대류현상에 의하여 뜨거운 열기는 상승하는 원리를 이용하여 터널 내의 자동차 매연 및 열기를 집진하여 정화 및 청정하여 분진을 제거하고 대기의 분진이 제거되지 않은 가스는 물분자로 이온화시켜 물에 녹은 유독물은 정수처리과정을 거쳐 맑은 물은 재활용하고, 정화된 맑은 공기는 대기중으로 환원시켜 환경오염을 방지할 수 있으며, 계절에 관계없이 차량이 출입이 원활하여 사고발생의 염려를 방지하고,도로의 유지 관리비용도 줄일 수가 있고, 주거지역에서의 소음을 예방할 수 있도록 한 환경오염 집진용 터널에 관한 것이다.

산업의 구조가 변함에 따라 공업의 발전에 많은 변화가 일어나고 개인의 삶이 질 높은 수준으로 바뀌어 가고 있다. 공업의 발달로 삶의 질이 향상되는 반면 환경오염이 전 세계적으로 극심함에 있어 기상 온난화로 이상 기후로 인해 인류가 생각하지 못한 기상의 변화 즉, 대기오염이 극심화 되고 있는 것이 현실이다.

여기에 대기오염의 주범인 자동차 매연으로 발생되는 메탄가스 등 연소 후의 거스름 및 발열로 인해 대기오염 및 기상 온난화가 인류가 예상할 수 없을 정도로 기상 이변이 일어나고 있는 것이 현실이다.

자동차 매연이 연소 후 발열과 같이 대기온도 상승과 더불어 연소 후 열기에 의해 이온화 현상으로 인체 유해한 또 다른 화학물질이 형성되어 대기오염이 극심화 되고 있다.

자동차의 매연은 앞으로 전 세계의 환경오염에 주범으로 다루고 있으며, 향후 이대로 방치되면 극심한 환경난이 우려될 것은 분명한 사실이다. 대기오염에 노출된 자동차 매연의 미세한 먼지로 인해 스모그현상도 큰 원인이라 할 수 있고, 인체의 기관에도 치명적인 영향으로 면역성이 떨어져 건강을 유지하기 힘들 것이다. 이는 자동차의 공기오염이 대기권 오염의 70-80%를 차지하므로 빠른 대책이 마련되어 더 이상의 환경오염으로 인해 현세와 후세에 피해를 줄여 나갈 수 있는 대책이 마련되어야 하는 것이 현실이다.

본 발명은 대류현상에 의하여 뜨거운 열기는 상승하는 원리를 이용하여 터널 내의 자동차 매연 및 열기를 집진하여 정화 및 청정하여 분진을 제거하고 대기의 분진이 제거되지 않은 가스는 물분자로 이온화시켜 물에 녹은 유독물은 정수처리과정을 거쳐 맑은 물은 재활용하고, 정화된 맑은 공기는 대기중으로 환원시켜 환경오염을 방지하고자 환경오염 집진용 터널을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명 환경오염 집진용 터널은, 도로에 설치 가능하도록 아치형으로 형성하며 자외선이 투과하도록 글라스 울 또는 PC판으로 제작되는 터널과, 터널의 입구 상부와 좌,우측에서 에어커튼이 형성되게 하여 터널내의 매연가스와 열기의 누출을 방지하도록 차단하는 에어공급수단과, 터널내의 상부로 이동하는 뜨거운 자동차 열기와 매연을 집진하도록 설정된 간격마다 설치되어 한 곳으로 모이도록 하는 집진수단과, 집진된 열기와 매연이 열역학적인 열에너지의 변화로 에너지를 재생시켜 자가 에너지 자원으로 활용토록 하는 열교환수단과, 집진된 열기와 매연을 강제적으로 배출토록 하는 에어블로워수단과, 에어블로워수단을 통해 배출되는 열기와 매연에 물을 분사시켜 분진이나 가스를 정화시켜 청정공기로 변환되도록 하는 정화수단으로 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 대류현상에 의하여 뜨거운 열기는 상승하는 원리를 이용하여 터널 내의 자동차 매연 및 열기를 집진하여 정화 및 청정하여 분진을 제거하고 대기의 분진이 제거되지 않은 가스는 물분자로 이온화시켜 물에 녹은 유독물은 정수처리과정을 거쳐 맑은 물은 재활용하고, 정화된 맑은 공기는 대기중으로 환원시켜 환경오염을 방지하도록 한다.

이는 모든 도로에 적용하여 환경오염으로 인한 자연재해를 막을 수 있고, 환경오염 방지시설을 보충하는 데 사용되는 비용을 절감하는 데 유용한 것이다. 이로 인해 대기 온난화 현상으로 이상기온은 더 이상의 진전을 줄일 수 있는 것이며, 예상된 자연변화에 따른 계획적인 조치가 따를 것이며 지상의 생태계를 지속적으로 유지해 나갈 수 있을 것이며 도로의 관리 유지보수가 용이하며 쾌적한 도심 도로의 환경이 유지해 나갈 것이다.

도로의 계획된 아치형 터널구조가 향 후 환경미화에 일조를 할 것이며 여타 교통시설이 실내의 청정한 구조에서 자연재해에 의한 훼손이 없을 것이며 설치변경 유지 보수가 용이하고 저렴하므로 차후 관리비용이 저렴하므로 원가 절감에도 많은 효과가 있어 자원절감에 많은 기대가 된다.

도로 노면 또한 우기로 인한 피해도 막을 것이며 먼지 노폐물은 집진시설에 의하여 청정상태를 유지할 것이다. 또한 노면이 환경의 변화에 따라 얼거나 미끄럽거나 건조하는 과정을 반복하여 여름철 대기의 열기로 인해 노면이 녹아 유지보수 비용이 많이 들어가는 것이 현실이다. 그러나 본 발명의 설비에 의하여 항상 일정한 온도가 유지되고 뜨거운 열기는 집진장치에 의해 항상 일정온도를 유지하고 교통사고를 획기적으로 줄일 수 있는 방안으로 계절에 관계없이 항상 일정한 운전 환경이 조성되어 교통사고를 줄일 수가 있다.

또, 햇빛이 내리쬐는 하절기에 자외선의 직사광선이 운전자에게 직접 내리 쬐이면 눈이 부셔 운전의 가시거리가 형성되어 자칫 사고를 일으킬 수가 있으나, 터널의 외부를 자외선 차단 필름이 내포된 글라스 울 또는 PC판으로 자외선을 차단시켜 주므로 터널 내의 발열을 줄여 줄일 수가 있어 터널 내의 온도를 항상 일정하게 유지시켜 주므로 자동차의 에어컨 가동율이 낮아져 연료절감에도 도움을 주고, 또한 터널 내에서도 항상 햇빛을 받고 있어 터널속에서도 항상 밝은 상태를 유지할 수가 있는 것이다.

또, 우기 시 외부와 차단되므로 빗길 가시거리가 발생할 염려가 없으며 빗길 미끄럼사고를 예방할 수도 있는 것이다. 이로 인해 자동차 사고로 인한 피해가 줄어 들어 천재지변으로 인한 피해를 사전에 방지할 수 있는 것이다.

또, 겨울철 폭설로 인한 대형사고가 도로변에 산재되어 있고 이러한 미끄럼 사고 또한 빈번한 것이 현실이기 때문에 본 발명과 같은 설비에 의하여 교통사고의 발생을 미연에 방지하여 교통체증을 감소시킬 수가 있는 것이다.

또, 겨울철 폭설로 인해 소진되는 국가의 예산이 막대하게 소진되므로 즉, 제설작업, 염화칼슘, 제설용 모래 등 막대한 예산이 소진되고, 이러한 시설로 인하여 도로변이 오염되고 특히 염화칼슘의 후유증은 생각지도 못한 환경오염을 일으키고 이는 또한 염화칼슘의 분진이 자동차의 수명을 단축시키고 중요부품을 부식시켜 자칫 자동차 사고를 빈번히 초래하여 불러일으킬 수 있다. 그러나 본 발명과 같은 터널의 설비로 인하여 겨울철 제설작업의 비용을 줄일 수가 있고 유지비용이 현저하게 적게 들며 자동차 사고를 방지하여 교통체증을 예방할 수 있으며 결국 개인 및 국민가정의 재산의 소진을 줄일 수 있어 삶의 질을 높이고 쾌적한 환경에서 건강한 삶을 누릴 수 있으며 불의의 사고로 불행한 삶을 살아가는 확률도 줄어들어 국민건강에도 다각적으로 도움이 된다.

또, 터널이 직사광선의 투과를 차단하여 주므로 하절기 도로의 열기를 냉각시켜 자동차 타이어와의 마찰력을 높여서 사고발생의 확률을 줄이도록 한다.

또, 터널에 의하여 주거 밀접지역 또는 상가주변 도로의 자동차 고속주행 등의 소음 진동을 차단할 수가 있다.

상기 터널의 외부 상단에 전선 및 통신 케이블이 매립되도록 케이블함을 형성한다.

즉, 도로변에 전신주, 통신주 등이 중구난방으로 설치되어 있으나, 이는 터널 내에 전선, 선로 케이스가 부착되어 전선 및 통신 케이블 정리가 용이하여 도심 미관도 께끗이 정리가 되므로 전신주 등의 관리비용을 줄일 수가 있다.

상기 터널 내부 지지대에 이동 및 탈부착이 용이하도록 신호등, 표지판 등 표시판을 설치한다.

즉, 신호등, 표지판 등 모든 것을 필요에 따라 탈부착이 용이하고 유지 보수 관리비를 최소화할 수 있어 원가절감에도 도움을 줄 수가 있고, 이러한 신호등은 터널내에 설치되므로 재난발생시 훼손이나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 환경미화에도 도움을 줄 수 있는 것이다.

상기 터널 내의 교차로에 위치되는 횡단보도에 보행자의 무단횡단을 방지하도록 보행자 신호시 자동개폐되는 자동문개폐수단을 설치한다.

본 발명은 대류현상에 의하여 뜨거운 열기는 상승하는 원리를 이용하여 터널 내의 자동차 매연 및 열기를 집진하여 정화 및 청정하여 분진을 제거하고 대기의 분진이 제거되지 않은 가스는 물분자로 이온화시켜 물에 녹은 유독물은 정수처리과정을 거쳐 맑은 물은 재활용하고, 정화된 맑은 공기는 대기중으로 환원시켜 환경오염을 방지할 수 있으며, 계절에 관계없이 차량이 출입이 원활하여 사고발생의 염려 를 방지하고,도로의 유지 관리비용도 줄일 수가 있고, 주거지역에서의 소음을 예방할 수 있는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명 환경오염 집진용 터널에 대한 실시예에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도면에서 도 1은 본 발명 터널의 입,출구를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명 터널의 내부를 도시한 개략적인 측면도이고, 도 3은 본 발명의 집진수단을 발췌한 구성도이다.

본 발명 환경오염 집진용 터널은, 도로에 설치 가능하도록 아치형으로 형성하며 자외선이 투과하도록 글라스 울 또는 PC판으로 제작되는 터널(10)과, 터널(10)의 입구 상부와 좌,우측에서 에어커튼이 형성되게 하여 터널내의 매연가스와 열기의 누출을 방지하도록 차단하는 에어공급수단(20)과, 터널내의 상부로 이동하는 뜨거운 자동차 열기와 매연을 집진하도록 설정된 간격마다 설치되어 한 곳으로 모이도록 하는 집진수단(30)과, 집진된 열기와 매연이 열역학적인 열에너지의 변화로 에너지를 재생시켜 자가 에너지 자원으로 활용토록 하는 열교환수단(40)과, 집진된 열기와 매연을 강제적으로 배출토록 하는 에어블로워수단(50)과, 에어블로워수단을 통해 배출되는 열기와 매연에 물을 분사시켜 분진이나 가스를 정화시켜 청정공기로 변환되도록 하는 정화수단(60)으로 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 터널(10)은 일반적으로 동굴을 뚫어서 시공하는 터널이 아니고, 도로의 상황에 따라서 간편하게 시공되어 그 현장에 알맞는 형태로 제작하는 것으로, 예컨데 터널을 일자형의 터널로 제작하거나 교차로에 설치하기 위하여 "+"자형으로 제작하는 등 현장상황에 알맞도록 제작하면 되는 것이다.

또한 터널(10)의 재질이 글라스 울 또는 PC판으로 제작하므로 그 제작이 편리할 뿐만 아니라 시공시간도 현저히 단축시킬 수 있는 것이다.

상기 에어공급수단(20)은 터널(10)의 전,후방에 각각 설치하는 것으로, 상단에는 하방으로 공기를 분사하여 에어커튼이 형성되도록 아치형으로 제1분사파이프(21)를 설치하고, 좌,우측벽에는 도로를 따라서 주행하는 차량의 측면을 향하여 분사하여 에어커튼이 형성되도록 제2분사파이프(22)로 구성하며, 각 분사파이프(21)(22)는 에어펌프와 모터(도면에 미도시)의 구동시 공기압을 공급받도록 한다.

상기 에어펌프와 모터는 터널의 외부 상단에 설치하여 외부의 공기를 터널내로 유입되게 하여 터널내의 공기가 께끗하게 유지되게 한다.

상기 집진수단(30)은 대류현상에 의하여 상승하는 터널(10) 내의 뜨거운 열기와 매연을 집진하고자 하는 것으로, 터널(10)의 길이에 맞도록 길게 설치되는 집진관(31)과, 집진관(31)의 설정된 간격마다 설치되어 상승하는 열기와 매연이 유입되게 안내하는 유입구(32)와, 집진관(31)의 중간부를 터널(10)의 하부측 일측 배수로와 연결하여 열기와 매연이 안내되도록 하는 유도관(33)으로 구성한다.

상기 열교환수단(40)은 집진된 열기와 매연이 열역학적인 열에너지의 변화로 에너지를 재생시켜 자가 에너지 자원으로 활용토록 하는 것으로, 이는 열에너지를 전기에너지로 환원시켜 터널내의 모든 구동부에 필요한 전기를 공급하도록 한다.

그 열교환수단(40)은 예컨데, 고주파 발진장치의 역순원리와 동일한 방법으로 사용하면 되므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 다만 고주파 발진장치의 역순원리는 소음 진동에너지를 집진실로 집진하여 충전소자에 의하여 총전되어 새로운 에너지로 환원시키는 것과 같은 역할을 하게 된다.

상기 에어블로워수단(50)은 집진수단(30)으로 집진된 열기와 매연을 강제적으로 배수로로 배출토록 하는 것으로, 이는 터널 내의 공기 즉, 열기와 매연이 집진수단(30)으로 강제적으로 유입되게 하여 유도관(33)을 통해서 배수로로 안내되게 한다.

따라서 에어블로워수단(50)은 유도관(33)에 설치하는 것이 바람직하며, 에어블로워수단(50)은 일측방으로만 공기를 유입시키도록 하는 송풍팬을 사용한다.

상기 정화수단(60)은 에어블로워수단(50)을 통해 배출되는 열기와 매연에 물을 분사시켜 분진이나 가스를 정화시켜 청정공기로 변환되도록 하는 것으로, 유도관(33) 내에 설치되어 물을 분사하여 통과하는 열기와 매연을 정화시켜 주는 분사노즐이며, 분사노즐은 물을 강제적으로 공급시켜 주도록 터널의 외부 상단에 설치된 펌프와 연결되어 있다.

상기 터널(10)의 외부 상단에 전선 및 통신 케이블이 매립되도록 케이블함(70)을 형성한다.

즉, 도로변에 전신주, 통신주 등이 중구난방으로 설치되어 있으나, 이는 터널 내에 전선, 선로 케이스가 부착되어 전선 및 통신 케이블 정리가 용이하여 도심 미관도 께끗이 정리가 되므로 전신주 등의 관리비용을 줄일 수가 있다.

상기 터널(10) 내부 지지대에 이동 및 탈부착이 용이하도록 신호등, 표지판 등 표시판을 설치한다.

또 신호등, 표지판 등 모든 것을 필요에 따라 탈부착이 용이하고 유지 보수 관리비를 최소화할 수 있어 원가절감에도 도움을 줄 수가 있고, 이러한 신호등은 터널내에 설치되므로 재난발생시 훼손이나 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 환경미화에도 도움을 줄 수 있는 것이다.

상기 터널(10) 내의 교차로에 위치되는 횡단보도에 보행자의 무단횡단을 방지하도록 보행자 신호시 자동개폐되는 자동문개폐수단을 설치한다.

또, 자동문개폐수단은 보행자 신호로 전환시 그 신호를 받아 개폐되게 하며, 자동문개폐수단에 상술한 바와 같이 에어커튼이 형성되도록 에어분사파이프를 설치하여도 무방하며, 이는 터널내의 탁한 공기와 열기가 유입되지 않도록 하기 위함이다.

도 1은 본 발명 터널의 입,출구를 나타낸 정면도이고,

도 2는 본 발명 터널의 내부를 도시한 개략적인 측면도이고,

도 3은 본 발명의 집진수단을 발췌한 구성도이다.

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10;터널 20;에어공급수단

30;집진수단 40;열교환수단

50;에어블로워수단 60;정화수단

Claims (3)

1. 도로에 설치 가능하도록 아치형으로 형성하며 자외선이 투과하도록 글라스 울 또는 PC판으로 제작되는 터널(10)과, 터널(10)의 입구 상부에서 공기를 분사하는 제1분사파이프(21)와 터널(10)의 입구 좌,우측에서 공기를 분사하는 제2분사파이프(22)를 통해 터널(10)의 입구에 에어커튼이 형성되게 하여 터널내의 매연가스와 열기의 누출을 방지하도록 차단하는 에어공급수단(20)을 구비하는 환경오염 집진용 터널을 구성함에 있어서,

   상기 터널(10)의 내부 상부에 터널(10)의 내부 상부로 이동하는 뜨거운 자동차 열기와 매연을 집진하도록 설정된 간격마다 설치되어 한 곳으로 모이도록 하는 집진수단(30)을 마련하되,

   상기 집진수단(30)은 터널(10)의 길이에 맞도록 길게 설치되는 집진관(31)과, 집진관(31)의 설정된 간격마다 설치되어 상승하는 열기와 매연이 유입되게 안내하는 유입구(32)와, 집진관(31)의 중간부를 터널(10)의 하부측 일측 배수로와 연결하여 열기와 매연이 안내되도록 하는 유도관(33)으로 구성하고,

   상기 집진수단(30)의 유도관(33) 내부에 집진된 열기와 매연이 열역학적인 열에너지의 변화로 에너지를 재생시켜 자가 에너지 자원으로 활용토록 하는 열교환수단(40)과 집진된 열기와 매연을 강제적으로 배출토록 하는 에어블로워수단(50), 에어블로워수단(50)을 통해 배출되는 열기와 매연에 물을 분사시켜 분진이나 가스를 정화시켜 청정공기로 변환되도록 하는 정화수단(60)을 설치한 것을 특징으로 하는 환경오염 집진용 터널.
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