KR101446736B1 - 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결빙 방지가 요구되는 곳의 전자파 발생율을 최소화 시킨 히팅 케이블 및 이를 이용한 스노우 멜팅 시스템에 관한 것으로, 히팅케이블을 이용하여 겨울철 눈으로 인한 결빙 또는 온도차에 의한 노면 결빙 발생시 온도를 자동으로 감지하여 융설과 제빙을 하는 자동운전 시스템으로 친환경적이고 유지보수가 용이하며 눈이나 결빙으로 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 수 있는 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템에 관한 것이다.

Description

내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템{HEATING CABLE AND SNOW MELTING AND HEATING SYSTEM USING THIS}

본 발명은 결빙 방지가 요구되는 곳의 전자파 발생율을 최소화 시킨 히팅 케이블 및 이를 이용한 스노우 멜팅 시스템에 관한 것으로, 히팅케이블을 이용하여 겨울철 눈으로 인한 결빙 또는 온도차에 의한 노면 결빙 발생시 온도를 자동으로 감지하여 융설과 제빙을 하는 자동운전 시스템으로 친환경적이고 유지보수가 용이하며 눈이나 결빙으로 발생할 수 있는 안전사고를 예방할 수 있는 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철 눈이 내리거나 온도차에 의한 노면 결빙을 제거하기 위한 히팅케이블에 관한 종래기술로는 등록특허 제10-1157187호 『도로 융설용 케이블』이 있는데,

상기 종래기술은 케이블이 인장력 및 내구성이 향상된 구조를 가져 파손 방지 및 반영구적인 수명이 가능하고, 발열효율, 보온성이 월등히 향상된 도로 융설용 케이블로서, 전원을 공급하는 전원선과, 상기 전원선에서 공급되는 전원을 공급받아 발열하도록 구성되되, 심선 외면에 저항선이 권선되는 권선형 도체와, 상기 권선형 도체의 외주면을 감싸 설치된 절연내피로 구성되는 발열선과, 상기 전원선 및 발열선의 외주면을 따라 권취되어, 내부에 공기층을 형성하고 상기 발열선에서 발생되는 열을 확산시키도록 구성되는 확산밴딩부와, 상기 공기층 내에 배치되고, 강선으로 마련되어 인장력 및 강도를 향상시키도록 구성되는 1개 이상의 보강선과, 상기 확산밴딩부의 외면에 피복되어 상기 전원선, 발열선 및 확산밴딩부를 보호하고, 확산 밴딩부를 통해 전달되는 열을 외부로 확산시키도록 구성되는 금속 피복층을 포함한 도로 융설용 케이블을 제시하고 있다.

나아가 종래기술로 등록실용신안 제20-0307204호 『발열선』이 있는데, 상기 종래기술은 절연 피복체 내에 전류의 흐름에 따라 열을 발생시키는 히터선과 전류의 통로 역할을 갖는 리드선이 절연 피복체의 길이 방향을 따라 서로 평행한 상태로 배치되어 있으며, 히터선의 한 종단에는 전원선의 한 단자가, 리드선의 한 종단에는 전원선의 또 다른 단자가 연결되며, 히트선과 리드선의 또 다른 종단은 서로 연결되어 있어 히터선 및 히터선에 인접하는 리드선에서는 전류가 서로 반대 방향으로 훌러 히터선에서 발생된 전자파와 리드선에서 반대 방향으로 발생된 전자파가 상쇄 소멸되는 발열선을 제시하고 있다.

그러나 상기 두 종래기술은 히팅케이블(발열선)에 관한 것으로, 히팅케이블을 매설하는 경우 히팅케이블을 정위치 고정시키는 수단이 구비되지 않아 원하고자 하는 위치에 정확하게 고정시킬 수 없으며, 발열시 발생되는 전자파가 외부로 방출되는 문제점이 있다.

또한 종래기술로 공개특허 제10-2008-0066507호 『눈을 녹일 수 있도록 결빙을 방지하는 열선을 장착한 도로』가 있는데,

상기 종래기술은 자동차, 버스전용차선, 공항의 비행기 이착륙도로, 자동차가 통해할 수 있는 다리, 고속도로 등에 눈이 왔을 때 도로 밑에 설치한 열선을 이용하여 결빙되지 않고 눈을 녹일 수 있도록 열선을 매립하는 눈을 녹일 수 있도록 결빙을 방지하는 열선을 장착한 도로를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 단순히 도로에 열선을 매립함으로서 도로 위의 눈을 녹임으로서, 눈의 양에 따라 자동으로 열선을 가동하기 어려우며, 열선의 작동으로 전자파가 외부로 방출 될 수 있으며, 열선을 매립 시 자동차의 타이어 측에 열선이 구비됨에 따라 도로 전체의 눈을 녹이지 못한다는 문제점이 있다.

아울러 또 다른 종래기술로 공개특허 제10-2014-0003816호 『열선을 이용한 도로결빙 방지 시스템』이 있는데,

상기 종래기술은 노면의 하부에 매설되는 열선보호관과 상기 열선보호관에 삽입, 인출 가능하도록 설치되어 열을 방출하는 열선과 t아기 열선보호관의 일측 및 타측이 결합되며, 상기 열선보호관의 내부에 설치된 열선으로 전원을 공급하는 콘트롤박스를 포함하여, 건물 입구의 경사로, 고속도로 인터체인지 경사로, 지하주차장 입구 경사로, 터널의 입구 및 출구 외부에 열선보호관을 매설하고, 열선보호관에 열선을 삽입하여 설치함으로써, 콘크리트 및 아스콘의 파손에 따른 열선의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 열선보호관으로부터 열선의 일측을 잡아 당겨 인출이 가능하게 되므로 도로의 파손이나 열선의 오작동시 도로의 포장을 제거하지 않고 유지보수가 용이한 열선을 이용한 도로결빙 방지 시스템을 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 열선을 매립함에 있어, 열선을 고정하는 고정유닛이 구비되어 있지 않아 열선을 정위치 고정하기 어려우며 이에 따라 너무 근접하거나 이격된 열선의 배치에 따라 도로 전체에 열이 균일하게 전달되지 않을 우려가 있는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템에 있어서,

히팅케이블을 도체와 절연체, 편조체, 외부자켓으로 이루어지되, 상기 절연체에 의하여 전자파가 외부로 방출되는 것을 방지하는 히팅케이블을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 이러한 히팅케이블을 이용하여, 히팅케이블이 구비되는 히팅수단에 고정유닛을 구비하여 상기 히팅케이블을 도로, 출입구, 계단 등과 같이 매립하고자 하는 설치장소에 매립시 설치 면적을 확보하여 견고하게 고정할 수 있으며, 히팅케이블을 일정 간격으로 정위치 매립할 수 있는 히팅케이블을 이용한 스노우 멜팅 시스텡을 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

나아가 상기 히팅케이블에 온도, 습도, 눈, 얼음 감지 센서를 구비하여 외부 환경에 따라 자동으로 히팅케이블을 작동 할 수 있도록 하여 불필요한 전력소비를 막을 수 있고, 제설용 염화칼슘 살포가 필요 없어 친환경적이고, 제설 인력 투입 비용을 절감할 수 있는 스노우 멜팅 및 히팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 고정부재의 감개부를 제1 절곡부와 제2 절곡부로 구성하여 상기 히팅케이블을 견고하게 결합 할 수 있어 외부 충격 등에 의하여 위치가 가변되는 것을 방지함과 동시에 매립시 접촉 면적을 증가시켜 접촉력이 향상되어 견고하게 매립, 매설 될 수 있는 스노우 멜팅 및 히팅 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 히팅케이블은

도체;

상기 도체의 외면에 구비되는 절연체;

상기 절연체 외면에 구비되는 편조체; 및

상기 편조체 외부에 구비되는 외부자켓;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 히팅케이블을 이용한 스노우 멜팅 및 히팅 시스템은

히팅케이블과 상기 히팅케이블과 결합하는 고정유닛을 포함하는 히팅수단;

상기 히팅케이블과 연결되는 콜드리드 케이블과, 상기 히팅케이블 또는 콜드리드 케이블 또는 이들 모두에 구비되는 센서를 포함하는 감시수단; 및

상기 히팅수단 또는 감시수단 또는 이들 모두를 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템은 히팅케이블에 절연체를 구비함으로서 히팅케이블의 발열 시 전류가 흐르는 경우 발생하는 전자파를 차단함으로서 히팅케이블이 매설된 도로, 출입구 등을 이동하는 보행자가 전자파에 노출되는 것을 방지할 수 있고,

상기 히팅케이블과 고정유닛을 포함하는 히팅수단과, 센서를 포함하는 감시수단 및 히팅수단 또는 감시수단 또는 이들 모두를 제어하는 컨트롤러를 구비하여 관리자의 점검 및 체크가 용이하고, 상기 센서를 온도, 수분 등을 측정할 수 있도록 함으로서 자동으로 제어가 가능하여 불필요한 전력소비를 막을 수 있으며,

노면의 수분제거와 결빙 녹임, 제설에 필요한 염화칼슘 살포가 없어 친환경적이고, 제설 인력의 투입비용을 절감할 수 있으며,

고정유닛을 지지부재와 고정부재로 이루어 상기 히팅케이블과의 결합력을 향상시켜 히팅케이블을 매설하는 경우 원하고자 하는 위치에 정위치 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 히팅케이블의 직선부와 만나도록 접촉부를 구비하여 인접하는 히팅케이블의 이격거리를 동일하게 구성함으로서 매설되는 매립지에 균일하게 발열이 발생 할 수 있어 눈이나, 결빙 등을 제거하는 효과를 배가 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 히팅수단의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 히팅수단의 분해사시도
도 3은 본 발명에 따른 히팅케이블의 분해도
도 4는 본 발명에 따른 히팅케이블 및 콜드리드케이블의 연결도
도 5는 본 발명에 따른 스노우멜팅 및 히팅 시스템의 알고리즘
도 6은 본 발명에 따른 콜드리드 케이블의 분해도
도 7은 본 발명에 따른 스노우멜팅 및 히팅 시스템의 설치도
도 8은 본 발명에 따른 콜드리드 케이블 및 센서의 사진
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 고정유닛의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 내구성이 향상된 히팅케이블(10)은 도체(11)와 상기 도체(11) 외면에 순서대로 구비되는 절연체(12), 편조체(13), 외부자켓(14)으로 이루어져 있다.

보다 상세하게는 상기 히팅케이블(10)은 전기가 통하여 발열하는 도체(11)가 구비되는데, 상기 도체(11)는 동-니켈합금선으로 이루어져 열손실을 최소화 할 수 있다. 또한 상기 도체(11)의 외면에는 절연체(12)가 구비되는데, 상기 절연체(12)는 도체(11)를 감싸는 제1 절연체(121)와 제1 절연체(121)를 감싸는 제2 절연체(122) 및 제2 절연체(122)를 감싸는 제3 절연체(123)로 이루어져 있는데, 상기 제1 절연체(121)는 절연 테프론 재질로 이루어지는데, 일반적으로 테프론 재질은 불소수지로서, 불소와 탄소의 강력한 화학적 결합으로 인해 안정된 화합물을 형성함으로써 거의 완벽한 화학적 비활성 및 내열성, 비점착성, 우수한 절연 안정성, 낮은 마찰계수 등의 특성을 갖음으로서, 일반 주방용기에서부터 다양하게 사용되는 것으로, 열을 발생하는 도체(11)를 직접 감싸는 제1 절연체(121)를 테프론 재질로 구성함에 따라 열에 의해 녹거나, 변형되는 등의 문제를 해결하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한 제2 절연체(122)는 내열 우레탄 소재로 구성하는 것으로, 도체(11)로부터 발생되는 열에 강하고, 우레탄 소재로 인하여 유연성을 향상시킬 수 있다. 나아가 상기 제3 절연체(123) 또한 불연피복으로 이루어짐에 따라 기존의 제품보다 내구성을 대폭 향상시켜 수명을 연장하고, 수막현상 예방 및 열전도성을 향상 시킬 수 있다. 또한 상기와 같은 제1 내지 제3 절연체(123)를 통하여 도체(11)를 통해 발생되는 전자파가 외부로 발산되는 것을 방지 할 수 있다

다시 상기 절연체(12)의 외부에는 동 재질의 격자형으로 구성되는 동편조로 이루어진 편조체(13)가 구비되고, 상기 편조체(13) 외부에는 내열 PVC 재질의 외부자켓(14)과 합금편조 재질의 외부편조체(15)가 순차적으로 구성되게 된다. 이때 도 3[A]는 상기 외부자켓(14)이 내열 PVC로 이루어지고, 외부편조체(15)가 합금편조로 이루어지는 것을 도시한 것이고, 도 3[B]는 상기 외부자켓(14)이 내열 우레탄으로 이루어지고 외부편조체(15)가 스텐편조로 이루어지는 것으로, 이는 상기 히팅케이블(10)이 매설되는 지역에 따라(예를들어 콘크리트에 매설되거나 아르콘에 매설되는 등 다양한 장소에 따라) 선택적으로 구성될 수 있도록 한다.

따라서 상기 내부 피복(절연체(12), 편조체(13)) 및 편조체(13)의 강화로 시공 시 발생할 수 있는 케이블의 수막 현상을 방지할 수 있으며, 케이블 자체의 탄성을 증진시켜서 외부 충격에 강해 내구성을 향상할 수 있도록 한다.

아울러 분당 전력량을 기존의 37W/m에서 30W/m 으로 설계변경 및 개발하여 20% 정도의 에너지 절약 효과를 향상 시킬 수 있다.

따라서 이러한 히팅 케이블을 이용하여 도로, 출입구 등의 눈 또는 결빙을 제거하는 스노우 멜팅 및 히팅 시스템(P)을 구성하는데, 보다 상세하게는 도 1 및 도 2, 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스노우 멜팅 및 히팅 시스템(P)은 상기 히팅케이블(10)과 상기 히팅케이블(10)과 결합하는 고정유닛(21)을 포함하는 히팅수단(20)과, 상기 히팅케이블(10)과 연결되는 콜드리드 케이블(31)과 상기 히팅케이블(10) 또는 콜드리드 케이블(31) 또는 이들 모두에 구비되는 센서(33)를 포함하는 감시수단(30) 및 상기 히팅수단(20) 또는 감시수단(30) 또는 이들 모두를 제어하는 컨트롤러(40)로 이루어져 있다.

다시 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 히팅케이블(10)을 고정하는 고정유닛(21)은 상기 히팅케이블(10)의 직선부(16)와 만나는 접촉부(211A)가 구비되는 지지부재(211)와, 상기 접촉부(211A)에서 상기 히팅케이블(10)을 감싸는 감개부(213A)로 이루어진 고정부재(213)로 이루어져 있다. 보다 상세하게는 상기 히팅케이블(10)은 직선부(16)와 곡선부(17)가 반복 배열되도록 지그재그 형태로 이루어져 격자형을 이루고, 상기 히팅케이블(10)의 직선부(16)와 교차되는 접촉부(211A)를 형성하도록 상기 지지부재(211)가 구비되게 된다. 이 때 상기 접촉부(211A)에는 상기 히팅케이블(10)을 상기 지지부재(211)와 고정유지 할 수 있도록 고정부재(213)가 구비되게 되는데, 상기 고정부재(213)는 상기 접촉부(211A)에 구비되어 상기 히팅케이블(10)의 일부를 감싸는 감개부(213A)가 구비되며, 상기 지지부재(211)와 가압, 본딩, 접착 등의 방법으로 고정되어 상기 히팅케이블(10)이 견고하게 고정 유지 될 수 있도록 한다. 이 때 상기 상기 히팅케이블(10)의 직선부(16)에 복수개로 구비되는 지지부재(211)의 간격은 20cm 로 이루도록 하고, 상기 히팅케이블(10)의 인접하는 직선부(16)의 간격, 즉 인접하는 접촉부(211A)의 간격은 12.5cm로 이루어져 히팅케이블(10)에서 발산되는 열이 고르게 발산 될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 나아가 상기 고정부재(213)는 각각 감개부(213A)를 갖는 복수개의 분체(213D)가 서로 중첩되어 구비되는 것도 가능하며 이에 권리범위를 제한 해석해서는 안된다.

나아가 본 발명에 따른 스노우 멜팅 및 히팅 시스템(P)에 대하여 보다 구체적으로 설명하면, 상기 스노우 멜팅 및 히팅 시스템(P)음 경사진 차도, 보행로 및 도로, 그늘로 인하여 강설 시 결빙이 심한 차도 및 보행로, 건물 주차장 진입로 및 출입램프, 옥외계단, 현관 진입로 및 출입구, 구조상 제설작업이 용이하지 않거나 취약한 이면도로에 설치될 수 있으며,

히팅케이블(10)과, 상기 히팅케이블(10)과 연결되는 콜드리드 케이블(31) 및 센서(33)로 이루어진 감시수단(30)과, 작동을 제어하는 컨트롤러(40)로 이루어져 있다.

이 때 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 히팅케이블(10)을 매설하기 위하여 상기 히팅케이블(10)의 단부에는 콜드리드 케이블(31)이 구비되고, 상기 콜드리드 케이블(31)의 단부에 컨트롤러(40)가 구비되어 상기 히팅케이블(10)을 제어 할 수 있도록 한다. 이때 상기 히팅케이블(10)과 상기 콜드리드 케이블(31)을 연결하는 경우, 일반적으로 상기 히팅케이블(10)과 콜드리드 케이블(31)을 일방향에 구비하고, 상기 히팅케이블(10)의 단부와 콜드리드 케이블(31)의 단부를 지중접속커넥터(311)를 이용하여 젤을 주입하여 연결하게 된다. 이 후 상기 히팅케이블(10)과 콜드리드케이블을 대칭방향에 위치하도록 하고, 연결부위에 수밀형 열수축 튜브(313)를 중첩하여 구비하고, 슬리브(315)를 이용하여 편조체(13)를 압착하여 수밀성을 확보하고, 견고하게 결합 할 수 있도록 한다. 이 때 상기 콜드리드 케이블(31)을 히팅케이블(10)에서 정션박스(316)까지 길이를 맞추어 여유있게 잘라 놓은 후 상기 히팅케이블(10)과 콜드리드 케이블(31)을 연결하며, 이 때 콜드리드 케이블(31)은 겹쳐서 배열해도 되고 케이블 타이로 묶어서 정돈한 후 정션 박스 및 컨트롤 패널까지 입선하도록 하는 것이 바람직하다.

나아가 상기 지중접속커넥터(311)는 도체(11)를 물려 압착기로 접속하는 역할을 하고, 상기 열수축 케이블은 수밀형열수축 튜브(313)를 가열하여 압착시키도록 하고, 슬리브(315)는 히팅케이블(10)과 콜드리드 케이블(31)의 편조체(13)를 연결하여 마감은 편조체(13)가 노출되지 않도록 절연테이프(317)로 감아주도록 한다.

다시 도 5는 본 발명에 대한 스노우 멜팅 및 히팅 시스템(P)의 알고리즘을 도시한 것으로서, 먼저 컨트롤러(40)에 실외온도를 설정하고, 실제 실외온도가 설정도니 실외온도보다 높을 경우에는 작동을 하지 않도록 한다. 이와 반대로 실제 실외온도가 설정된 실외온도보다 낮을 경우에는 강설 유무를 파악하게 되고, 강설이라 판단되는 강설이 아닌 경우에는 노면수분을 측정하게 된다. 이 때 노면 수분이 없는 경우에는 작동을 하지 않도록 하고, 노면 수분이 있는 경우, 또는 강설이 있는 경우에는 최적융설온도를 측정하게 된다. 이 때 측정된 최적융설온도가 노면온도보다 낮은 경우에는 작동을 하지 않도록 하나, 반대로 최적융설온도가 노면온도보다 높은 경우에는 히팅케이블(10)을 작동시켜 열을 발산하여 노면의 결빙, 눈 등을 녹이게 된다.

이 경우 상기와 같이, 실외온도, 노면의 수분량 측정, 강설 유무, 노면의 온도 측정 등은 상기 감시수단(30)을 구성하는 복수개의 센서(33)를 통하여 측정 될 수 있도록 하며, 이에 따라 실외온도를 설정함에 따라 자동으로 노면의 수분제거와 결빙을 녹일 수 있도록 하며, 자동제어를 통하여 불필요한 전력소비를 막을 수 있으며 관리자의 점검 및 체크를 용이하게 할 수 있다.

다시 상기 히팅케이블(10)을 매설하기 위하여 히팅케이블(10)이 설치 및 고정하는 매트를 구비하게 되는데 상기 히팅케이블(10) 매트를 설치하기 전 마감면에서 콘크리트의 경우 70~100mm, 아르콘의 경우 50~70mm 아래에 설치되는지 확인하고, 바닥에 요철이나 돌기 등이 없는지를 확인 후 보수해야 한다.

이 후 상기 히팅케이블(10) 매트를 펼쳐서 125mm 간격을 유지하고 SUS 부분(고정부재(213)의 단부)을 타카건 또는 픽스드 레일로 고정하며, 히팅케이블(10) 매트를 필요에 따라 SUS 부분을 절단하여 구부려 포설하게 된다. 이 후 히팅케이블(10)과 콜드리드 케이블(31)을 접속하고, 히팅케이블(10) 또는 콜드리드 케이블(31) 또는 이들 모두에 감시수단(30)을 구성하는 온도와 습도 센서(33), 눈 및 얼음 감지 센서(33)를 설치한다. 이 때 센서(33)의 위치는 하중을 적게 받으면서 노출이 갖아 많은 중앙부에 설치를 하여야 하고, 센서(33)의 표면은 마감 바닥면보다 2~3mm 낮게 설치하고 표면은 외부에 노출이 되도록 한다.

나아가 히팅케이블(10)에 손상을 입히지 않도록 포장재를 타설하며, 타설시 연저항이 떨어지지 않는지 확인하고 절연이 최소 20mΩ 이상이 되도록 한다.

이러한

나아가 도 6 에 도시된 바와 같이 상기 콜드리드 케이블(31) 또한 도체(11′)와 상기 도체(11′)를 감싸는 제1 및 제2 절연체(121′)(122′)로 이루어지되, 상기 제1 절연체(121′)는 절연 테프론 재질로 구성하고, 상기 제2 절연체(122′)는 절연 우레탄 또는 절연 실리콘으로 구성하며, 상기 절연체(12′) 외부에 편조체(13′)를 구비하고, 내열 우레탄이나 내열 PVC로 이루어진 외부자켓(14′)과 스텐편조로 이루어진 외부편조체(15′)를 각각 순서대로 감싸 구성하는 것이 바람직하다.

아울러 도 7 과 같이, 본 발명은 기존 도로의 콘크리트나 아스팔트를 커팅하여 히팅케이블(10)을 포설하는 공법으로 공사기간이 짧아 공사 중 차량 통제 시간을 단축하고, 신축공사 설치 때보다 발열량이 높아 눈과 얼음을 녹이는 효과가 우월하다.

나아가 계단에 시공하는 경우에는 신축 공사에만 가능하고 바닥콘크리트 상단 면 위, 상층부분의 전체 두께는 전체 80mm이하로 하고, 시멘트 모르타르는 20~30mm 이내, 대리석은 20~50mm 로 포장하는 것이 바람직하며, 픽스드레일 또는 매트 타입으로 시공하는 것이 더 바람직하다. 또한 도 8은 상기 콜드리드 케이블(31)과 센서(33)로 이루어진 감시수단(30)을 나타낸 것이다.

아울러 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스노우멜팅 및 히팅 시스템(P)의 고정부재(213)는 지지부재(211)와 결합하는 구성이 될 수 도 있으나, 상기 지지부재(211)의 접촉부(211A)에 형성될 수 도 있다. 보다 상세하게는 상기 고정부재(213)의 감개부(213A)는 제1 절곡부(213Aa)와 제2 절곡부(213Ac)로 이루어지되, 상기 제1 절곡부(213Aa)는 상기 히팅케이블(10)이 구비되는 방향으로 꺾이고, 상기 제2 절곡부(213Ac)는 상기 제1 절곡부(213Aa)가 꺾이는 반대방향으로 절곡되어 이루어져 있다.

더욱 구체적으로 설명하면 상기 고정부재(213)는 감개부(213A)와 고정부(213B)로 이루어져 있다.

상기 감개부(213A)와 고정부(213B)는 상기 접촉부(211A)로부터 반대방향으로 형성되어 상기 히팅케이블(10)을 감싸서 결합하게 된다.

이 때 상기 감개부(213A)는 제1 절곡부(213Aa)와 제2 절곡부(213Ac)로 이루어지며, 상기 제1 절곡부(213Aa)는 상기 히팅케이블(10)이 구비되는 방향으로 꺾이고, 상기 제2 절곡부(213Ac)는 상기 제1 절곡부(213Aa)가 꺾이는 반대방향으로 절곡되게 되며, 상기 제1 절곡부(213Aa)와 제2 절곡부(213Ac)가 서로 반대 방향으로 절곡됨으로써 상기 제1 절곡부(213Aa)에는 상기 제2 절곡부(213Ac)가 위치하고 있었던 공간에 관통공(213Ab)이 생기게 된다.

또한 상기 고정부(213B)는 상기 제2 절곡부(213Ac)와 동일한 형상을 이루되, 상기 접촉부(211A)로부터 상기 제2 절곡부(213Ac)와 상호 대칭되어 구비되어, 상기 지지부재(211)(고정부재(213))에 상기 히팅케이블(10)을 고정하는 경우, 상기 히팅케이블(10)의 일부를 상기 감개부(213A)의 제1 절곡부(213Aa)가 감싸고, 나머지를 상기 고정부(213B)가 감싸되, 상기 고정부(213B)가 상기 감개부(213A)의 제1 절곡부(213Aa)에 구비되는 관통공(213Ab)을 통과하여 상기 히팅케이블(10)을 밀착하여 감싸게 된다.

또한 상기 관통공(213Ab)을 관통하여 히팅케이블(10)을 고정시키는 고정부(213B)는 상기 관통공(213Ab)을 관통 후에 다시 상기 접촉부(211A)로부터 멀어지도록 절곡시키는 것이 바람직한데, 이러한 절곡으로 인하여 상기 감개부(213A)와 고정부(213B)의 결합력을 향상시키고, 감개부(213A)와 고정부(213B)의 결합력이 향상되면서 상기 히팅케이블(10)이 상기 고정부재(213)에 견고하게 고정될 수 있도록 한다.

나아가 상기 제2 절곡부(213Ac)는 상기 제1 절곡부(213Aa)와 반대방향으로 돌출되도록 절곡되는데, 이는 상기 히팅케이블(10)이 설치되는 경우에, 외측으로 돌출되는 부분이 생기게 되어 콘크리트, 아르콘 등을 타설 또는 도포하는 경우에 흔들림 없이 히팅케이블(10)이 고정될 수 있도록 한다.

이 때 돌출되는 부분을 많이 형성하기 위하여 상기 고정부(213B)를 관통공(213Ab)을 통과한 후에 접촉부(211A)로부터 멀어지도록 절곡시키지 않고, 상기 히팅케이블(10)의 상향으로 돌출되게 절곡시키는 것도 가능하며, 복수개로 구비되는 고정부재(213)의 일부 또는 모두를 절곡시키도록 하는 것도 권리범위에 포함되도록 한다.

또한 상기 지지부재(211)에는 복수개의 접촉공(213C)이 구비될 수 있는데, 상기 접촉공(213C)을 구비함으로서 콘크리트 또는 아르콘을 도포하는 경우 상기 콘크리트 또는 아르콘과 상기 지지부재(211)의 접촉면적을 증가시킴으로써 히팅케이블(10)이 견고하게 결합될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 내구성이 향상된 히팅케이블, 그리고 이를 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 스노우멜팅 및 히팅 시스템
10 : 히팅케이블 11 : 도체
12 : 절연체 121 : 제1 절연체
122 : 제2 절연체 123 : 제3 절연체
13 : 편조체 14 : 외부자켓
15 : 외부편조체 16 : 직선부
17 : 곡선부 20 : 히팅수단
21 : 고정유닛 211 : 지지부재
213 : 고정부재 211A : 접촉부
213A : 감개부 213Aa : 제1 절곡부
213Ab : 관통공 213Ac : 제2 절곡부
213B : 고정부 213C : 접촉공
30 : 감시수단 31 : 콜드리드 케이블
311 : 지중접속커넥터 313 : 열수축 튜브
315 : 슬리브 316 : 정션박스
317 : 절연테이프 33 : 센서
40 : 컨트롤러

Claims (4)

1. 히팅케이블(10)과 상기 히팅케이블(10)과 결합하는 고정유닛(21)을 포함하는 히팅수단(20);
   상기 히팅케이블(10)과 연결되는 콜드리드 케이블(31)과, 상기 히팅케이블(10) 또는 콜드리드 케이블(31) 또는 이들 모두에 구비되는 센서(33)를 포함하는 감시수단(30); 및
   상기 히팅수단(20) 또는 감시수단(30) 또는 이들 모두를 제어하는 컨트롤러(40);
   를 포함하고,
   상기 고정유닛(21)은
   상기 히팅케이블(10)의 직선부(16)와 만나는 접촉부(211A)가 구비되는 지지부재(211)와, 상기 접촉부(211A)에서 상기 히팅케이블(10)을 감싸는 감개부(213A)로 이루어진 고정부재(213)를 포함하여 이루어지되,
   상기 고정부재(213)의 감개부(213A)는
   제1 절곡부(213Aa)와 제2 절곡부(213Ac)로 이루어지되, 상기 제1 절곡부(213Aa)는 상기 히팅케이블(10)이 구비되는 방향으로 꺾이고, 상기 제2 절곡부(213Ac)는 상기 제1 절곡부(213Aa)가 꺾이는 반대방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 히팅케이블을 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 히팅수단(20)의 히팅케이블(10)은
   도체(11)와, 상기 도체(11)의 외면에 구비되는 절연체(12), 상기 절연체(12) 외면에 구비되는 편조체(13) 및 상기 편조체(13) 외부에 구비되는 외부자켓(14)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 히팅케이블을 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 절연체(12)는
   도체(11)를 감싸는 제1 절연체(121)와, 상기 제1 절연체(121)를 감싸는 제2 절연체(122), 상기 제2 절연체(122)를 감싸는 제3 절연체(123)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히팅케이블을 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 외부자켓(14)의 외부에는 외부편조체(15)가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 히팅케이블을 이용한 스노우멜팅 및 히팅 시스템.

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