KR101083707B1 - 열수장치를 이용한 제설장비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열수장치를 이용한 제설장비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열수장치를 이용한 제설장비는 도로에서 운행 가능하며, 탑재부가 형성되어 있는 차량, 차량의 탑재부에 설치되며 원수가 저장되어 있는 원수저장조, 원수저장조에 수용된 물을 예열하기 위한 히터, 원수저장조로부터 예열된 물을 공급받아 가열하기 위한 보일러, 보일러에서 가열된 물을 공급받아 수용하기 위한 열수저장조 및 열수저장조에 저장된 열수를 눈이 쌓인 도로에 살수하기 위한 살수유닛을 구비한다.

Description

열수장치를 이용한 제설장비{Snow plower using hot water}

본 발명은 겨울철 도로에 쌓인 눈을 제거하기 위한 제설장비에 관한 것으로서, 특히 차량에 탑재되어 도로를 운행하면서 눈을 연속적으로 제거하는 제설장비에 관한 것이다.

일반적으로, 동절기에 내린 눈으로 인해 결빙된 도로를 제설하기 위해서는 차량에 제설장치를 탑재하여 사용하는데, 눈을 도로의 옆으로 밀어내는 삽날방식과, 눈을 흡입하여 날리는 흡입식이 가장 많이 사용되고 있다.

삽날방식의 경우 차량의 전면에 눈을 치울 수 있도록 형성된 버켓과, 차체의 후측에 설치되어 노면에 염화칼슘을 분사하는 염화칼슘분사기와, 염화칼슘을 저장할 수 있도록 차체의 상측에 형성되는 염화칼슘탱크로 구성된다.

상기와 같이 형성된 제설장치는 차량에 탑재되어 제설작업에 사용되는데, 제설작업과정을 살펴보면 먼저, 노면에 밀착상태로 진행하는 버켓이 도로의 좌측이나 우측으로 대량의 눈을 밀어 치우고, 버켓에 의해 눈이 치워진 노면을 향해 염화칼슘분사기가 염화칼슘을 분사함으로써 잔설을 제설함과 동시에 노면이 결빙되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 상기한 형태의 제설장치는 쌓인 눈을 제거하는데에는 효과적이지만, 견고하게 노면에 얼어붙은 얼음을 바켓으로는 제거하기 어렵기 때문에 눈이 결빙된 도로 노면의 제설작업에서는 그 기능을 제대로 발휘하기가 어려운 문제점이 있었다. 그리고 눈을 도로의 옆으로 치워 놓는 것에 불과하여 눈을 완전히 제거하려면 별도의 덤프트럭과 포크레인이 작업을 해야하므로 작업이 번거롭고 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

또한 폭설이 내리거나 눈이 온 후 시간이 경과하였을 때에는 버켓으로 완전히 치우지 못한 잔설이 노면에 남는 문제도 있었다.

한편, 흡입식의 경우 눈을 흡입하여 날리는 방식으로 한 번의 작업으로 눈을 도로로부터 완전히 제거할 수 있다는 이점이 있지만, 이는 고속도로나 국도 등 지방에서는 가능하지만 도심지에서는 눈을 날릴 수 없어, 사용지역이 제한점이라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로에 쌓인 눈을 열수를 이용하여 녹임으로써 단시간에 효과적으로 제설이 가능할 뿐만 아니라, 고속도로나 국도는 물론 도심지의 도로에서도 사용할 수 있어 사용지역에 제한이 없는 제설장비를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열수장치를 이용한 제설장비는, 도로에서 운행 가능하며, 탑재부가 형성되어 있는 차량; 상기 차량의 탑재부에 설치되며 원수가 저장되어 있는 원수저장조; 상기 원수저장조에 수용된 물을 예열하기 위한 히터; 상기 원수저장조로부터 예열된 물을 공급받아 가열하기 위한 보일러; 상기 보일러에서 가열된 물을 공급받아 수용하기 위한 열수저장조; 및 상기 열수저장조에 저장된 열수를 눈이 쌓인 도로에 살수하기 위한 살수유닛;을 구비하는 것에 특징이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 히터는 상기 원수저장조 내에 설치되는 히팅코일이다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 보일러는, 상기 차량의 탑재부에 설치되는 본체와, 상기 원수저장조로부터 공급된 물이 상기 본체 내에서 일정 시간 체류 후 통과하여 상기 열수저장조로 배출되도록 상기 본체의 내부에 설치되는 파이프와, 상기 파이프에 직접 화염을 방사하도록 상기 본체에 설치되는 버너를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 원수저장조에서는 상기 히터에 의하여 물을 30~40℃로 예열하며, 상기 보일러에서는 상기 물을 70~100℃까지 가열한다.

또한 상기 원수저장조 및 열수저장조에는 각각 온도센서가 설치되어 상기 원수저장조와 열수저장조에 수용된 물의 온도를 측정하며, 상기 물의 온도가 설정된 온도 범위를 상향 이탈하는 경우 상기 히터 및 보일러의 가동을 중단하며, 상기 물의 온도가 설정된 온도 범위를 하향 이탈하는 경우 상기 히터 및 보일러를 가동하는 콘트롤러가 설치된다.

한펴, 상기 살수유닛은, 상기 열수저장조의 물을 고압으로 펌핑하기 위한 펌프와, 상기 펌프로부터 물을 공급받으며 상기 차량의 전면부에 설치되어 2m의 폭 범위로 물을 살포하는 복수의 노즐과, 사용자가 파지하여 원하는 방향으로 물을 살포할 수 있도록 유연한 튜브에 의하여 상기 펌프에 연결되어 있는 스프레이건을 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 살수유닛에 의해 살포된 물에 의하여 제거되지 않은 잔설을 제거하기 위하여, 스틸소재로 이루어지며 상기 차량의 하부에 회전가능하게 설치되어 도로의 표면을 쓸어주는 브러쉬를 더 구비한다.

한편, 상기 차량의 밧데리에 연결된 인버터를 더 구비하며, 상기 인버터에서는 상기 밧데리의 DC전원을 AC전원으로 변환하고 전압을 승압하여 상기 히터 및 보일러에 전원을 공급한다.

본 발명에 따른 열수장치를 이용한 제설장비는 고속도로, 국도는 물론 도심지의 도로 등 사용지역에 제한이 없이 사용할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에서는 열수를 이용하여 눈을 녹임으로써 기존의 삽날방식이나 흡입식과 달리 근본적인 제설이 이루어진다는 이점이 있다.

그리고 기존의 삽날방식이나 흡입식과 달리 상당 부분 결빙이 진행된 곳에서도 잔설 없이 효과적으로 제설이 가능하며, 제설작업을 매우 짧은 시간 내에 완료할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열수장치를 이용한 제설장비의 개략적 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열수장치를 이용한 제설장비에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열수장치를 이용한 제설장비의 개략적 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열수장치를 이용한 제설장비(100)는 차량(10)과 열수장치를 포함한다. 차량(10)은 도로에서 주행가능한 형태로서 본 실시예에서는 후방에 적재함이 형성되어 있는 트럭이 사용된다. 트럭의 적재함은 열수장치를 설치하는 탑재부로 사용된다.

열수장치는 눈이 쌓여 있는 도로에 열수를 살포하여 제설작업을 수행하기 위한 것으로서 차량(10)의 탑재부에 설치된다.

열수장치는 원수저장조(20), 히터(30), 보일러(40), 열수저장조(50) 및 살수유닛을 포함하여 이루어진다.

원수저장조(20)는 제설에 사용될 원수, 즉 물을 수용하기 위한 탱크로서 차량에 탑재된다. 원수저장조(20)에는 물을 공급받기 위한 주입구(15)가 형성되어 있다.

히터(30)는 원수저장조(20) 내의 물을 예열하기 위한 것이다. 히터로서 다양한 형태가 채용될 수 있지만, 본 실시예에서 코일히터가 히터로서 사용되며, 코일히터는 원수저장조(20) 내부에 설치된다.

코일히터(30)는 원수저장조(20) 내의 물을 일정 온도로 예열하는데, 본 실시예에서 대략 30~40℃ 범위로 물을 예열한다. 30℃ 미만으로 물을 예열하는 경우 실온과 큰 차이가 없어 예열의 의미가 없어지며, 40℃를 초과하는 경우 예열에 많은 에너지가 소모되어 바람직하지 못하다. 즉, 후술할 보일러(40)에서 물을 고온으로 가열하는 것이 에너지 효율의 측면에서 경제적이다. 원수저장조(20)에서는 약간의 예열을 통해 보일러(40)에서 물이 고온으로 가열되는 시간을 단축시키기 위한 것이므로 상기한 온도 범위 내에서 물을 예열한다.

원수저장조(20) 내의 물의 온도를 계속적으로 측정할 수 있도록, 원수저장조(20)에는 온도계(22)가 설치된다. 온도계(22)는 후술할 콘트롤러(미도시)에 연결되어 원수저장조(20) 내의 물의 온도를 실시간으로 콘트롤러에 전송한다.

콘트롤러에서는 온도계(22)로부터 신호를 수신받아, 원수저장조(20) 내의 물의 온도가 40℃를 초과하면 코일히터(30)의 작동을 중단시키며, 역으로 물의 온도가 30℃ 미만으로 내려가면 코일히터(30)를 다시 가동시켜 물을 가열한다.

원수저장조(20)에서 예열된 물은 보일러(40)로 이송된다. 즉, 원수저장조(20)와 보일러(40)는 제1이송관(35)에 의하여 연결되며, 제1이송관(35)에는 인젝션 펌프(36)가 설치되어 원수저장조(20)의 물을 보일러(40) 방향으로 펌핑한다.

보일러(40)는 원수저장조(20)로부터 공급받은 물을 설정된 온도까지 가열하기 위한 것이다. 다양한 형태의 보일러가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 화염을 직접 방사하는 버너 형태의 보일러가 사용된다.

즉, 보일러(40)는 본체를 구비하며, 본체의 내부에는 제1이송관(35)과 연결된 파이프(42)가 설치된다. 파이프(42)는 제1이송관(35)으로부터 연장되어 형성되며, 보일러 본체를 통과한 후 외부로 배출된다. 파이프(42)의 내부를 통해 원수저장조(20)로부터 공급된 물이 이송된다.

보일러(40)의 본체에는 버너(43)가 설치되어, 본체의 내부를 향해 화염을 방사한다. 버너(43)는 차량(10)에 탑재된 기름탱크(44)로부터 기름을 공급받아 화염을 형성한다.

보일러(40) 본체 내부를 통과하는 파이프(42)는 지그재그 형태로 배치된다. 파이프(42)가 지그재그 형태로 배치되면 이 파이프(42)를 통과하는 원수도 보일러(40) 본체 내에서 체류하는 시간이 길어져 버너(43)로부터 충분한 열을 전달받을 수 있기 때문이다.

상기한 바와 같이, 버너(43)에서 직화염을 방사하고, 물은 파이프(42)를 통해 이송되면서 버너(43)로부터 열을 공급받음으로써, 매우 짧은 시간내에 고온으로 가열될 수 있다. 보일러(40)에서는 물을 70~90℃의 범위로 가열한다. 제설작업을 하는데 있어서 물의 온도가 90℃를 초과하면 제설에 필요한 이상으로 가열되는 것이므로 경제적이지 못하며, 70℃ 미만이면 동절기의 기온을 감안하면 제설작업이 효과적으로 수행되지 않을 수 있기 때문이다.

보일러(40)를 통과한 물은 제2이송관(45)을 통해 열수저장조(50)로 이송되어 수용된다. 제2이송관(45)은 보일러(40)에 설치된 파이프(42)와 열수저장조(50) 사이를 연결한다.

열수저장조(50)에는 온도계(52)와 압력계(53)가 설치된다. 온도계(53)는 열수저장조(50) 내의 물의 온도를 측정하여, 온도에 관한 정보를 상기한 콘트롤러로 전송한다. 콘트롤러에서는 열수저장조(50) 내의 물의 온도가 70~90℃의 범위를 유지하도록 보일러(40)의 작동을 콘트롤한다. 즉, 물의 온도가 90℃를 초과하면 보일러(40)의 작동을 중지하고, 물의 온도가 70℃ 미만이면 보일러(40)를 재가동시킨다.

상기한 바와 같이, 열수저장조(50)에 수용된 물은 살수유닛에 의하여 제설작업에 사용된다. 본 실시예에서 살수유닛은 열수저장조(50)의 물을 펌핑하여 고압으로 배출하기 위한 펌프(61)와, 펌프(61)로부터 물을 공급받아 도로에 살포하기 위한 노즐을 구비한다. 차량 전면부에 고정되게 설치되는 복수의 고정노즐(62)과, 차량의 후면부에 설치되어 작업자가 방향을 자유롭게 바꾸어 살수할 수 있는 스프레이건(63)을 구비한다.

고정노즐(62)은 2,3개 설치되어, 대략 2~3m 정도의 폭을 가지는 도로에 고온의 물을 살수한다. 즉, 차량(10)이 운행되는 도로에 대해서 고온의 물을 살수하여 제설작업을 수행할 수 있다.

그러나 좁은 골목길 등에는 차량이 진입하지 못하므로, 스프레이건(63)을 사용하여 제설작업을 한다. 스프레이건(63)은 고무 등과 같은 유연한 소재를 가지는 튜브에 의하여 펌프(61)와 연결되므로, 사용자는 스프레이건(63)을 직접 파지하여 원하는 방향으로 물을 뿌릴 수 있다.

고정노즐(62)과 스프레이건(63)을 통해 제설작업을 수행하지만, 도로에는 일부 잔설이 남아 있을 수 있다. 이에 본 실시예에서는 차량의 하부에 브러쉬(70)를 부착하여 잔설을 제거할 수 있다. 브러쉬(70)는 스틸소재로 이루어져 회전하면서 도로와 접촉하여, 도로의 잔설을 쓸어낸다.

한편, 코일히터(30), 보일러(40), 펌프 및 콘트롤러 등에 전원을 공급하여야 하는데, 본 실시예에서는 차량(10)의 밧데리(19)를 전원으로 사용한다. 일반적으로 차량의 밧데리는 DC24V이므로 직류전원을 직접 사용할 수 없는 바, 이를 AC전원으로 변환시켜 주기 위하여 인버터(80)가 사용된다. 인버터(80)는 차량 밧데리의 DC24V를 AC220V로 변환 및 승압하여 상기한 구성요소들에 전원을 공급한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열수장치를 이용한 제설장비(100)는 도로를 운행하면서 도로에 쌓인 눈에 고온의 물을 살포하여, 눈을 녹임으로써 제설작업을 수행한다.

기존의 삽날식 제설장비의 경우 눈을 도로의 곁에 임시로 모아 놓는 것에 불과하여 포크레인 등을 이용하여 별도로 눈을 치워야 하는 문제점이 있었으나, 본 발명에서는 눈을 직접 녹이므로 근본적인 제설이 가능하며, 제설시간도 단축되는 이점이 있다.

또한, 기존의 흡입식 제설장비의 경우 고속도로나 국도에서는 제설이 가능했지만 건물이 밀집해 있는 도심지에서는 작업이 불가능하였으나 본 발명에 따른 제설장비는 지역에 무관하게 범용으로 제설작업을 수행할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 ... 열수장치를 이용한 제설장비 10 ... 차량
20 ... 원수저장조 30 ... 코일히터
40 ... 보일러 50 ... 열수저장조
61 ... 펌프 62 ... 고정노즐
63 ... 스프레이건 70 ... 브러쉬
80 ... 인버터

Claims (8)

1. 도로에서 운행 가능하며, 탑재부가 형성되어 있는 차량;
   상기 차량의 탑재부에 설치되며 원수가 저장되어 있는 원수저장조;
   상기 원수저장조에 수용된 물을 예열하기 위한 히터;
   상기 원수저장조로부터 예열된 물을 공급받아 가열하기 위한 보일러;
   상기 보일러에서 가열된 물을 공급받아 수용하기 위한 열수저장조; 및
   상기 열수저장조에 저장된 열수를 눈이 쌓인 도로에 살수하기 위한 살수유닛;을 구비하며,
   상기 히터는 상기 원수저장조 내에 설치되는 히팅코일이고,
   상기 보일러는 상기 차량의 탑재부에 설치되는 본체와, 상기 원수저장조로부터 공급된 물이 상기 본체 내에서 일정 시간 체류 후 통과하여 상기 열수저장조로 배출되도록 상기 본체의 내부에 설치되는 파이프와, 상기 파이프에 직접 화염을 방사하도록 상기 본체에 설치되는 버너를 포함하여 이루어지며,
   상기 원수저장조에서는 상기 히터에 의하여 물을 30~40℃로 예열하며, 상기 보일러에서는 상기 물을 70~100℃까지 가열하고,
   상기 원수저장조 및 열수저장조에는 각각 온도센서가 설치되어 상기 원수저장조와 열수저장조에 수용된 물의 온도를 측정하며, 상기 물의 온도가 설정된 온도 범위를 상향 이탈하는 경우 상기 히터 및 보일러의 가동을 중단하며, 상기 물의 온도가 설정된 온도 범위를 하향 이탈하는 경우 상기 히터 및 보일러를 가동하는 콘트롤러가 설치되며,
   상기 살수유닛은, 상기 열수저장조의 물을 고압으로 펌핑하기 위한 펌프와,상기 펌프로부터 물을 공급받으며 상기 차량의 전면부에 설치되어 일정한 폭 범위로 물을 살포하는 고정노즐들과, 사용자가 파지하여 원하는 방향으로 물을 살포할 수 있도록 유연한 튜브에 의하여 상기 펌프에 연결되어 있는 스프레이건을 포함하여 이루어지고,
   상기 살수유닛에 의해 살포된 물에 의하여 제거되지 않은 잔설을 제거하기 위하여, 스틸소재로 이루어지며 상기 차량의 하부에 회전가능하게 설치되어 도로의 표면을 쓸어주는 브러쉬를 더 구비하고,
   상기 차량의 밧데리에 연결된 인버터를 더 구비하며, 상기 인버터에서는 상기 밧데리의 DC전원을 AC전원으로 변환하고 전압을 승압하여 상기 히터 및 보일러에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 열수장치를 이용한 제설장비.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

Images