철도 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템

철도 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템{Sewage disposal apparatus}

본 발명은 철도 차량기지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열차가 정착되는 위치에서 열차의 화장실에 저장된 분뇨를 빠르게 배출시킬 수 있도록 하는 철도 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 철로를 주행하는 열차는 많은 승객이 탑승하여 장시간동안 이용하게 되므로, 열차 객실내에서 소변 및 대변을 해결하여야 되고, 이에 따라 열차의 각 객실 끝단에 화장실이 설치되어 장시간 동안 열차를 이용하는 승객에게 불편함이 없이 용변을 볼수 있도록 하고 있으며 더불어 화장실의 일측에 세면대가 설치되어 있어 손을 깨끗이 씻어줄 수 있도록 되어있다.

이와 같이, 승객이 열차의 실내에서 대소변을 해결하기 위하여 설치된 화장실에는 양변기가 설치되고 내부에는 분뇨 저장실이 마련된다.

최근 고속 열차의 화장실은 내부 구조가 모듈화되어 있으며, 모듈화된 내부 공간에는 양변기와 함께 세면기가 설치되고 그 하측에 오물을 저장하는 분뇨 저장실이 마련된다.

상기와 같은 열차의 화장실에 설치되어 있는 양변기 및 세면대는 철로위를 달리는 열차에 설치되어 있는 관계로 인해 수도관을 통해 지속적으로 물의 공급이 이루어질 수 없어 사용자가 바닥 일측에 갖추어져있는 누름레버를 밟아주게 되면 공압 또는 유압의 압력에 의해 멤브레인 물통에 담수되어 있는 물을 강제로 밀어내어 세면대에 갖추어져 있는 토수관을 통해 토수가 이루어지도록 되어 있다.

한편, 분뇨 저장실에 저장되는 분뇨는 열차가 차량 기지에 도착하게 되면 분뇨 저장탱크와 연결된 호스를 통해 배출시키게 된다.

상기한 분뇨 처리 기술이 대한민국 실용신안등록 제20-0030489호 객차 화장실 오물 자동 처리장치 및 대한민국 특허공고 제10-1998-0000147호, 대한민국 특허공개 제10-2014-0126019호 등으로 제시된 바 있다.

하지만, 상기한 바와같이 화장실의 분뇨 저장실에 있는 분뇨를 배출하게 되면 배출시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

본 발명의 목적은,

첫째; 열차의 화장실에 설치된 분뇨 저장실의 분뇨를 빠르고 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는데 있다.

둘째; 진공압력을 통해 분뇨 저장실의 분뇨를 배출시키도록 하여 깨끗함을 유지할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

다수 차량의 객실에 위치한 화장실에 각각 연결되어 분뇨를 외부로 배출시켜 운반 차량에 저장하도록 하는 철도 차량 기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템에 있어서, 차량에 구비된 각각의 화장실에서 각각 외부로 연통되게 구비되며 분뇨저장실 및 급수탱크와 연결된 라인을 갖는 개폐구; 차량 외부에서 상기 개폐구의 라인에 선택적으로 접속 연결되는 것이며, 각각 분뇨이송라인과 급수세척라인 및 압축공기라인으로 분리 구성되는 복수의 연결관; 상기 연결관을 이루는 분뇨이송라인과 급수세척라인 및 압축공기라인에 각각 설치되어 신호값에 따라 해당 라인을 개폐하게 되는 개폐밸브; 상기 연결관을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호값에 따라 상기 분뇨이송라인을 통해 배출되는 분뇨 및 폐수를 저장하는 분뇨 저장탱크, 상기 급수세척라인을 통해 화장실에 물을 공급하는 물 저장탱크, 상기 급수세척라인을 통해 세척수를 공급하는 세척수 저장탱크;를 포함하여 구현할 수 있다.

여기서, 상기 분뇨 저장탱크에는 냄새를 탈취하는 탈취기를 더 적용할 수 있다.

또한, 상기 연결관이 상기 개폐구에 자동 접속부를 통해 자동으로 연결 및 분리될 수 있도록 함이 가능할 것이다.

상기 자동 접속부는, 상기 연결관을 고정하며 플랫홈 바닥면의 가이드수단을 통해 전후 이동하게 되는 이동몸체와, 상기 이동몸체에 구비되며 상기 연결관과 연통되며 선단이 상기 개폐구에 접속 및 분리 가능하게 되는 접속구로 구현할 수 있다.

상기 가이드수단은, 지면에 형성된 랙기어와, 상기 이동몸체의 저면에 위치되어 상기 랙기어와 치합되며 모터 구동에 따른 회전시 상기 랙기어를 따라 전후방으로 이동하게 되는 피니언기어로 이루어진 것을 적용하면 된다.

본 발명은,

첫째; 열차의 화장실에 설치된 분뇨 저장실의 분뇨를 빠르고 신속하게 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째; 진공압력을 통해 분뇨 저장실의 분뇨를 배출시키도록 하여 깨끗함을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템의 계통도,
도 2는 도 1에 따른 설치상태 평면 구성도,
도 3은 도 2의 요부 확대도로 차량이 플랫폼에 위치된 상태의 정면 구성도,
도 4는 도 3에서 연결관를 차량 개폐구에 연결시킨 상태의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템의 작동 상태 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 다른 예로서 차량의 개폐구에 연결관이 자동으로 연결됨을 보인 사용상태 정면도,
도 7은 도 6에서 연결관이 차량의 개폐구에 접속된 상태를 보인 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 철도 차량기지에서의 차량 분뇨 자동 수거 시스템을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은, 도 1 및 도 2의 도시에 의하여 다수 차량의 각각 화장실에 연결되어 분뇨를 외부로 배출시켜 운반 차량에 저장하도록 하는 차량기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 도 1 내지 도 3의 도시에 의하여 철도 차량(K)의 객실 일측에 위치한 화장실의 분뇨를 처리하기 위한 것으로 화장실과 외부를 연결하는 개폐구(100)와, 복수의 연결관(200)과, 상기 연결관(200)의 개폐시키는 개폐밸브(300)와, 제어부(400)와, 분뇨 저장탱크(500)와, 물 저장탱크(600)와, 세척수 저장탱크(700)을 포함하여 구성된다.

상기 개폐구(100)는, 철도 차량(K)에 구비된 각각의 화장실에서 각각 외부로 연통되게 구비되며 분뇨저장실(110) 및 급수탱크(120)와 연결된 라인이 형성되어 상기 연결관(200)의 접속시 서로 연통된다.

상기 연결관(200)은, 차량 외부에서 상기 개폐구(100)의 라인에 선택적으로 접속 연결되는 것이며, 각각 분뇨이송라인(210)과 급수세척라인(220) 및 압축공기라인(230)으로 분리 구성된다.

이에따라 상기 연결관(200)이 상기 개폐구(100)에 접속되면 상기 분뇨이송라인(210)이 상기 분뇨저장실(110)의 라인과 연결되어 분뇨를 유입할 수 있게 되고, 또한 상기 급수세척라인(220)은 화장실내의 상기 급수탱크(120)와 연결되어 화장실에서 물을 사용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 물 공급 및 분뇨 배출은 압축공기라인(230)의 압축 공기를 통해 압송 형태로 처리되게 된다.

상기 개폐밸브(300)는, 상기 연결관(200)을 이루는 분뇨이송라인(210)과 급수세척라인(220) 및 압축공기라인(230)에 각각 설치되어 신호값에 따라 해당 라인을 개폐하게 된다.

상기 제어부(400)는, 상기 연결관(200)을 제어하게 되는 것이며, 상기 개폐밸브(300)의 동작은 물론 펌핑 동작이 수행되도록 하게 된다.

상기 분뇨 저장탱크(500)는, 상기 제어부(400)의 신호값에 따라 상기 분뇨이송라인(210)을 통해 배출되는 분뇨 및 폐수를 저장하게 된다.

상기 물 저장탱크(600)는, 상기 제어부(400)의 신호값에 따라 차량 화장실의 상기 급수탱크(120)에 급수세척라인(220)을 통해 물을 저장하게 된다.

상기 세척수 저장탱크(700)는, 상기 분뇨저장실(100)의 분뇨 배출후 내부를 세척할 수 있도록 상기 급수세척라인(220)을 통해 세척수를 공급하여 세척하도록 하게 된다.

이때, 세척된 세척수는 분뇨이송라인(210)을 통해 분뇨 저장탱크(500)에 저장된 후 운반되어 처리되도록 하면 된다.

한편, 상기 분뇨 저장탱크(500)에는 냄새를 탈취하는 탈취기(800)가 구비되도록 함이 바람직할 것이다.

상기 탈취기(800)는 공지 기술이 적용되며 상기 분뇨 저장탱크(500)로 유입되는 분뇨의 악취를 제거하게 된다.

이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 철도 차량 기지에서의 차량 분뇨 수거 시스템을 통한 분뇨 수거 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5의 도시에 의하여 차량 기지로 열차가 도착하면 각각의 연결관(200)을 열차의 각 차량(K) 화장실의 분뇨 저장실(110)에 구비된 개폐구(100)에 각각 연결시켜 상기 연결관(200)을 이루는 분뇨이송라인(210)이 차량의 분뇨저장실(110)과 연결되도록 하는 연결관 결합단계(S1)를 도 4에 도시된 바와같이 수행한다. 그런다음 해당되는 상기 연결관(200)에 설치된 개폐밸브(300)를 개방시키는 밸브 개방단계(S2)를 수행하고, 연속해서 상기 연결관(200)을 이루는 압축공기라인(230)의 진공압을 통해 분뇨저장실(110)의 분뇨를 유입하여 분뇨 저장탱크(500)에 저장하는 분뇨 배출단계(S3)를 수행하면 된다. 이후 상기 분뇨 저장탱크(500)로 유입되는 분뇨로부터 발생되는 악취를 탈취기(800)를 통해 탈취시키는 악취 탈취단계(S4)를 수행하면 된다. 연속해서 상기 분뇨 저장실(110)의 분뇨가 제거되면 상기 분뇨 저장탱크(500)의 분뇨를 처리조로 이동시켜 분뇨를 제거하는 분뇨 제거단계(S5)를 수행하여 처리하면 된다.

여기서, 상기 분뇨 배출단계(S3)후, 제어부(400)의 신호값을 통해 연결관(200)의 개폐밸브(300)를 온동작시켜 급수세척라인(220)을 통해 세척수 저장탱크(700)의 세척수가 분뇨저장실(110)로 공급되어 세척되도록 하는 세척단계(S31)를 더 수행하고 상기 세척단계(S6) 후 제어부(400)의 신호값을 통해 연결관(200)의 개폐밸브(300)를 온동작시켜 급수세척라인(220)을 통해 물 저장탱크(600)의 물이 차량의 급수탱크(120)로 공급되도록 하는 물 공급단계(S32)를 수행하여 처리하면 된다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 다른 예로서 상기 연결관(200)이 자동 접속부(900)를 통해 자동으로 상기 개폐구(100)에 접속 및 분리될 수 있도록 함을 보인 것이다.

상기 자동 접속부(900)는, 상기 연결관(200)을 고정하며 플랫홈 바닥면의 가이드수단(S)을 통해 전후 이동하게 되는 이동몸체(920)와, 상기 이동몸체(920)에 구비되며 상기 연결관(200)과 연통되며 선단이 상기 개폐구(100)에 접속 및 분리 가능하게 되는 접속구(940)로 이루어진다.

그리고, 상기 가이드수단(S)은, 지면에 형성된 랙기어(960)와, 상기 이동몸체(920)의 저면에 위치되어 상기 랙기어(960)와 치합되며 모터(970) 구동에 따른 회전시 상기 랙기어(960)를 따라 전후방으로 이동하게 되는 피니언기어(980)로 이루어진다.

이에따라 상기 접속구(940)의 개폐구(100) 접속시 열차 차량이 플랫홈에 위치되어 정지하게 되면, 제어부(400)의 센싱 신호값에 따라 모터(970)가 정방향 회전하여 피니언기어(980)를 회전시키게 이때 피니언기어(980)가 랙기어(960)를 따라 전진 방향으로 이동하게 된다. 이때, 이동몸체(920)에 구비된 접속구(940)의 단부가 상기 개폐구(100)에 접속되면 접속 완료와 함께 이동이 제어된다. 이상태에서 분뇨 처리 및 세척이 이루어지도록 하면 된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 도시하고 설명하지는 않았지만 상기 접속구(940)가 상기 이동몸체(920)에 대해 X,Y,Z축 방향으로 이동될 수 있도록 하여 카메라 센서 등을 통해 상기 접속구(940)가 상기 개폐구(100)에 정확하게 접속될 수 있도록 함이 가능할 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 일 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

K: 차량
100: 개폐구
110: 분뇨저장실 120: 급수탱크
200: 연결관
210: 분뇨이송라인 220: 급수세척라인
230: 압축공기라인
300: 개폐밸브
400: 제어부
500: 분뇨 저장탱크
600: 물 저장탱크
700: 세척수 저장탱크
800: 탈취기
900: 자동 접속부