KR100788403B1 - 발열도료를 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열도료를 이용하여 도로 또는 교통 표지판의 결로나 적설을 방지하는 표지판에 관한 것으로 표지판을 구성하는 기판 전면에 박막형태로 발열도료층을 형성하고, 그 표면에 표지판의 바탕지를 부착하여 외기 온도가 결로 온도에 이르면 전원공급수단에 의해 상기 발열도료층에 전원이 공급되도록 함으로서 발열도료층을 통전 발열시켜 표지판 표면에서의 결로와 적설을 방지할 수 있도록 한 발열도료를 이용한 결로 및 적설 방지 도로 교통 표지판이다.

표지판, 결로, 결빙, 적설, 발열도료

Description

발열도료를 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판{ANTI-DEWING ROAD SIGN BOARD BY HEAT GENERATION COATING MATERIAL}

도 1은 본 발명의 기본 구성도

도 2는 발열도료층의 실시례도

도 3은 표지판 전면에 발열도료층을 형성한 실시례도

도 4는 발열도료층을 띠 형상으로 형성한 실시례도

도 5는 발열도료층을 표지 배면 위주로 형성한 실시례도

도 6은 발열도료층을 기판으로부터 돌출 되게 형성한 실시례도

도 7은 프레임상에 형성한 홈상에 발열도료층을 형성한 실시례도

도 8은 본 발명에 의한 전원회로의 실시례도

* 주요 부호의 설명

10.표지판 11.기판

12.발열도료층 13.바탕지

14.표지(標識) 15.테두리

20.전원공급수단 21.온도센서

본 발명은 발열도료층을 이용하여 도로 또는 교통 표지판의 결로나 적설을 방지하는 표지판에 관한 것으로, 상세히는 표지판을 구성하는 기판 전면에 전원에 의해 발열되는 발열도료층을 형성하고, 그 표면에 표지판의 바탕지를 부착하여 일체화 한 도로 교통표지판에 관한 것이다.

도로 표지판 및 교통 표지판은 도로에 대한 정보를 운전자에게 제공하여 목적지를 쉽게 찾아갈 수 있도록 하고, 교통 정보를 제공하여 안전운행을 기할 수 있도록 하기 위해 도로에 설치되는 시설물로서 주야간뿐만 아니라 악천후 시에도 운전자가 이를 식별하고 인식할 수 있도록 고도의 시인성이 요구된다.

이와 같은 이유로 도로 표지판은 고휘도의 반사지를 바탕지로 하여 바탕지 표면에 도로 및 교통에 관련된 각종 정보를 나타내는 표지(標識)를 부착하고 있으나 표지판 표면에 결로(結露), 결빙(結氷) 또는 눈이 쌓인 경우에 운전자가 이를 식별할 수 없어 표지판으로서의 기능을 상실하는 문제점이 있었다.

특히, 낮과 밤의 기온차가 상대적으로 클 경우 또는 지형적 특성에 의해 안개가 자주 끼는 지역에서는 표지판을 식별할 수 없을 정도의 표지판 결로 현상이 매우 빈번하게 발생하며, 폭설 시에도 눈이 표지판에 쌓여 그대로 얼어버리기 때문에 표지판으로서의 기능이 전면적으로 상실하게 된다.

종래, 이와 같은 문제점 때문에 표지판의 배면에 열선을 부착하는 구조의 도로교통표지판(대한민국 실용등록제 0241069호)이 제시된바 있고, 굽은 도로에 설치되는 안전거울의 경우에도 열선을 이용하여 빙결을 방지하는 기술( 일본공개실용신안공보 평3-217503, 일본공개실용신안공보 소56-13111)이 제시된 바 있으나 이들은 사용상 많은 문제점이 있어 현실적이지 못하였다.

즉, 이들 구조는 표지판 또는 거울의 주프레임 배면부에 열선을 설치하여 기온이 일정 이하로 내려갈 때 상기한 열선에 전원이 공급되도록 함으로서 결빙과 적설을 방지하도록 구성된 것으로서 열선은 그 특성상 선가열방식이고, 표지판 프레임의 열전도에 의해 표면으로 열이 전달되는 특성이 있기 때문에 표지판 표면에서의 결빙 및 적설을 예방할 수 있는 온도로 유지하기 위해 열선 자체의 온도를 매우 높게 유지하여야 한다. 따라서, 소비전력이 매우 커지고, 국부적인 과열현상에 의해 화재가 발생할 우려가 매우 높아지며, 표지판의 경우에는 국부적으로 가해지는 열에 의해 고휘도 반사지의 부착부분이 떨어지거나 변형되는 문제점이 있었다.

또한, 이들 구조는 선가열방식이기 때문에 표지판 표면으로 열을 고르게 전달하기 어렵고, 표지판 배면의 열원으로부터 표면으로 열이 전달되는 과정에서 열 손실이 이루어져 효율이 떨어지고, 배면으로의 열 누출을 방지하기 위해 기판 배면부에 별도의 단열 수단이 부가됨으로서 장치의 구성이 복잡해지는 문제점이 있었다.

특히, 전기 공급이 원활하지 못하는 산간 오지의 경우에는 태양광이 유용한 전기공급수단으로 사용될 수 있고, 1㎡ 규격의 태양전지인 경우 최상의 조건에서 약 100W 전기를 생산할 수 있으나 빙결이나 적설이 이루어지는 겨울철에는 기상이 매우 빈번하게 변화는 시기로 최상 조건에서 생산할 수 있는 전력의 10-20% 수준으로 생산량이 감소되기 때문에 결빙 및 적설을 예방할 수 있는 전력을 지속적으로 공급할 수 없는 한계가 있었다.

본 발명은 표지판 표면에 발열도료층에 의한 열을 직접 복사시키는 방법으로 표지판 표면에서의 적정 결로 방지 온도를 유지함으로서 저 전력을 소비하면서 효율적으로 결로 및 적설을 예방하며, 국부적인 과열에 의한 화재나 바탕지 등의 변형, 이탈을 방지할 수 있도록 하고, 별도의 단열수단을 사용하지 않고도 표지판 표면을 적정온도로 유지시킬 수 있는 구조의 결로 및 적설 방지 도로 교통 표지판을 제공하고자 한다.

이를 위하여 본 발명은 표지판을 구성하는 기판 전면에 전원에 의해 통전 발열되는 발열도료층을 형성하고, 그 표면에 표지판의 바탕지를 부착하는 구성의 도로 교통표지판을 제시한다.

이하 첨부된 도면에 의한 실시례에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 도로 표지판에 본 발명을 적용한 구성을 도시한 것으로, 도로 표지판(10)을 구성하는 기판(11) 표면에 발열도료층(12)이 형성되고, 그 외부에 표지판 바탕지(13)가 부착되며, 바탕지상에 테이프 형태로 문자 또는 기호로 이루어지는 표지(標識, 14)가 부착되는 구조이다.

발열도료는 잘 알려진 요소로서 규소, 알루미늄, 마그네슘 등의 다양한 통전발열원소를 혼합하고 탄소를 가하는 방식으로 발열도료를 구성하여 상기 도료를 시트상에 침지시켜 면상발열체를 구성하거나 기판에 스프레이 또는 도포하는 방법으로 발열도료층을 형성하여 전극을 결합하는 구조로 구성하거나 시이트 상에 인쇄한 구조등 다양한 방법으로 사용되어지며, 통전시 면상(面狀)으로 발열되어 주로 복사에 의해 열이 전파되며, 얇은 막 형태를 갖는다.

본 발명에 적용되는 발열도료층은 알루미늄으로 이루어진 기판 표면을 절연 코팅한 후 액상의 발열도료를 스프레이 하는 방법으로 형성하거나, 면상의 시트에 발열도료를 침지시켜 얇은 시트상의 발열도료층을 형성한 후 발열도료층의 양단에 절연피막을 형성한 구조로 하거나 발열도료층을 면상으로 형성한 후 양 표면에 이형지 또는 절연성 시트가 일체로 형성한 구성등 다양한 방법으로 실시될 수 있다.

도2는 발열도료층의 실시례를 도시한 것으로, 알루미늄 기판(11) 표면에 절연도료를 스프레이 하여 절연도료층(12a)을 형성하고, 그 표면 양측으로 전극(12b)을 형성한 후 발열도료를 스프레이 하여 발열도료층(12)을 형성하고, 발열도료층 표면에는 절연도료를 스프레이하여 절연도료층(12c)을 형성하며, 절연도료층 표면에 반사지인 표지판 바탕지(13)를 부착한 구조를 갖는다. 상기한 실시례는 표지판의 기체에 절연도료층을 매우 간편하게 형성할 수 있는 장점이 있고, 발열도료층을 매우 얇은 막 형태로 형성시킬 수 있어 기존 표지판의 외형을 거의 변화시키지 않고 결로 및 적설방지구조로 구성할 수 있는 장점을 갖는다.

한편, 상기한 발열도료층은 도3에 도시된 바와 같이 기판의 전면에 걸쳐 형성할 수 있고, 도 4와 같이 기판의 전면에 일정한 폭과 간격을 갖는 띠형대로 형성할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 표지의 배면 부분 위주로 형성할 수 있다.

기판의 전면에 걸쳐 형성하는 구조는 AC 전원이 공급되는 전력공급이 양호한 지역에서 사용하며, 전면에 걸쳐 발열도료층이 형성됨으로서 표지판 전면에서의 결로 및 적설방지 효과를 갖는다.

기판의 전면에 일정한 폭과 간격으로 형성한 경우에는 전력 소비가 감소되고, 발열도료층을 병렬회로로 구성할 수 있어 단선 단락 시에도 결로 및 적설방지 성능이 유지되는 장점을 갖는다.

발열도료층을 표지부분 위주로 형성하는 경우에는 소비전력을 극소화시킬 수 있는 장점이 있어 산간 오지등 태양전지에 의한 발전 여건이 열악한 경우에도 최소 소비전력의 사용을 통하여 표지판 기능이 극단적으로 중지되는 사태를 예방할 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기한 발열도료층은 필름, 시트 또는 보드형태로 완성된 상태의 제품을 기판에 부착하는 방법으로 형성할 수 있다. 이 경우 도6에 도시된 바와 같이 표지판을 구성하는 기판의 표면으로부터 발열도료층 두께만큼 돌출 되는 형태로 형성하고, 그 위에 바탕지를 균일하게 부착하는 구조로 실시할 수 있고, 도7에 도시된 바와 같이 발열도료층이 형성되는 두께로 기판 표면으로부터 홈이 형성되도록 테두리(15)를 부착하고, 상기 홈상에 발열도료층을 형성하는 구조로 실시될 수 있다.

전자의 경우에는 대형 표지판으로서 발열도료층에 의한 반사지의 단차가 무시되어도 좋을 경우에 적절하고, 발열도료층을 기판상에 간편하고 쉽게 부착할 수 있는 장점이 있다.

후자의 경우는 발열도료층의 높이 만큼 테두리를 형성하여 테두리 안쪽으로 홈이 형성되도록 한 후 홈상에 발열도료층을 형성함으로서 발열도료층이 안정된 상태로 보호되고, 바탕지 부착면이 균일한 평면을 유지하는 장점을 갖는다.

발열도료층의 구동 전원은 AC전원 또는 DC전원등 여건에 맞게 다양하게 구성할 수 있고, 산간오지에서는 태양전지를 사용할 수 있고, 적절한 축전 수단을 통하여 전원을 확보할 수 있으며, 회로의 구성 또한 유무선에 의한 원격제어가 가능하도록 구성할 수 있고, 습도나 온도 센서등을 사용하여 일정한 조건하에서 자동적으로 동작하도록 구성할 수 있다.

상기 구조에 있어서, 표지판을 구성하는 기판은 발열도료층의 배면에서 단열판으로서의 작용을 하고, 전면에 부착되는 바탕지 또한 보온 단열성능을 발휘하여 별도의 보온 단열구조에 의하지 않고서도 열을 유지시키고, 표지판 전면으로 효율적인 열복사가 이루어질 수 있게 한다.

도8은 본 발명에 대한 회로구성의 실시례를 도시한 것으로, 발열도료층(12)과 온도센서(21)가 전원공급수단( 20)에 연결되는 매우 간단한 회로 구조이며, 온도센서를 스위치로 사용한 실시례로서 바이메탈계 온도센서를 사용하여 표지판의 표면온도를 영상으로 지속적으로 유지시키도록 구성한 것이다.

이상의 구성에 의한 본 발명은 얇은 막형태로 형성된 발열도료층이 표지판의 기판 전면에 형성됨으로서 표지판의 전체적인 외적 구조가 유지되면서 결로 및 적설방지 기능을 수행할 수 있고, 발열도료층이 면상으로 표지판 표면에 직접적으로 열을 가하는 구조로서 기존의 기판 배면 가열에 의한 열전도 방식에 비하여 열효율이 현저히 개선되고, 열복사에 의한 면상가열이 이루어짐으로 가열체 자신의 온도가 극히 낮아도 된다. 따라서, 기존의 선상 가열방식에 비해 가열체의 국부적 온도상승에 따른 화재 우려가 없고, 표지판 전면에 걸쳐 균일하고, 신속한 가열이 가능하며, 발열체 자체를 결로 및 적설을 예방할 수 있는 표면에서의 적정온도인 2 - 3 ℃로 유지시킬 수 있어 저 전력 소비구조로 구성할 수 있는 장점이 있다.

이에 따라, 본 발명은 전력공급이 이루어지지 않은 산간 오지등에서도 태양전지나 축전지 등을 사용하여 안정되고 지속적인 결로 및 적설을 예방 기능을 수행할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 표지판을 구성하는 기판이 발열도료층의 배면에서 단열판으로서의 작용을 하고, 전면에 부착되는 바탕지 및 표지 또한 보온 단열성능을 발휘하여 별도의 보온 단열구조에 의하지 않고서도 열을 유지시킬 수 있고, 발열체 자신의 온도가 저온으로 유지됨으로서 바탕지나 표지등의 변형이나 이탈이 방지되는 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 표지판을 구성하는 기판 전면에 절연도료층을 형성하고 그 표면 양측으로 전극을 형성한 후 발열도료를 스프레이하여 얇은 막 형태의 발열도료층을 형성하며, 상기 발열도료층 표면에는 전열도료층을 형성하고 그 표면에 반사지인 표지판의 바탕지를 부착하여 외기 온도가 결로 온도에 이르면 전원공급수단에 의해 상기 발열도료층에 전원이 공급되도록 함으로써 발열도료층을 통전 발열시켜 표지판 표면에서의 결로를 방지할 수 있도록 한 발열도료층을 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판.
2. 제1항에 있어서, 상기 발열도료층은 기판의 전면에 걸쳐 형성한 것을 특징으로 하는 발열도료층을 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판.
3. 제1항에 있어서, 상기 발열도료층은 기판의 전면에 일정한 폭과 간격을 갖는 띠형태로 형성한 것을 특징으로 하는 발열도료층을 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판.
4. 제1항에 있어서, 상기 발열도료층은 표지의 배면부 주위에 부분적으로 형성한 것을 특징으로 하는 발열도료층을 이용한 결로 방지 도로 교통 표지판.
5. 삭제

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