KR101697962B1

KR101697962B1 - 제설장치

Info

Publication number: KR101697962B1
Application number: KR1020150011318A
Authority: KR
Inventors: 박종현; 권기철; 구자원
Original assignee: 주식회사 카본티씨지
Priority date: 2015-01-23
Filing date: 2015-01-23
Publication date: 2017-02-02
Also published as: KR20160091503A

Abstract

본 발명에 따른 제설장치는,
외부 공기를 빨아들이는 제1송풍기;
상기 제1송풍기로부터 공급받은 공기를 가열하는 열풍기;
상기 열풍기로부터 공급받은 공기를, 눈이 쌓인 도로 위로 분사하는 제1디퓨저 및 제2디퓨저;
상기 제1디퓨저의 주변을 감싸서, 상기 제1디퓨저로부터 분사된 공기를 일시적으로 머금는 단열커버; 및
상기 단열커버 안의 공기를 상기 제2디퓨저로 공급하는 제2송풍기;를 포함하며,
상기 제2디퓨저가 지나간 자리를 시간차를 두고, 상기 제1디퓨저가 다시 지나가면서 제설하는 것을 특징으로 한다.

Description

제설장치{SNOW REMOVING APPARATUS}

본 발명은 제설장치에 관한 것이다.

눈이 오면, 도로에 염화칼슘을 살포하거나, 제설장치로 제설(除雪)을 한다.

제설장치는 버켓식, 흡입식, 열수분사식, 열풍분사식으로 분류된다.

버켓식은 차량의 전면에 버켓을 설치하여 제설한다. 차량이 진행할 때 버켓은 도로에 밀착된 상태로 도로의 좌측이나 우측으로 눈을 밀어낸다. 그러나, 버켓으로는 도로에 단단히 얼어붙은 눈을 제거하기 어렵다.

흡입식은 눈을 흡입하여 날리는 방식으로 제설한다. 그러나, 흡입식은 고속도로나 국도가 아닌 도심지에서는 눈을 날릴 수 없어 사용 못한다. 또한, 도로에 단단히 얼어붙은 눈을 제거하기 어렵다.

열수분사식은 뜨거운 물을 도로에 분사하여 눈을 녹이는 방식으로 제설한다. 그러나, 영하의 날씨에서는 분사한 물이 얼어붙어, 도로에 얇은 얼음막(블랙아이스)을 형성한다. 이러한 블랙아이스로 인해, 교통사고가 발생할 수 있다. 또한, 제설시간을 충분히 확보하기 위해서, 대용량의 물탱크가 필요하다.

열풍분사식은 도로에 가열된 공기(熱風)을 분사하여 눈을 녹이고 증발시켜 제설한다. 따라서, 고속도로나 국도 뿐만 아니라 도심지에서도 사용할 수 있고, 대용량의 물탱크도 필요없다.

그러나, 열풍분사식 제설장치는 도로에 가열된 공기가 닿는 시간이 짧아, 눈을 녹여 증발시키기 어렵다. 또한, 도로에 단단히 얼어붙은 눈을 제거하기 어렵다. 또한, 영하의 날씨에서 녹았던 눈이 다시 얼어붙어, 도로에 블랙아이스를 형성한다.

또한, 열풍분사식 제설장치는, 도로에 가열된 공기를 분사하기 위해, 열풍기, 송풍기가 필요하다. 이러한, 열풍기, 송풍기로 인해, 제설장치가 무거워진다. 따라서, 차량 또는 트레일러에 제설장치를 설치하면, 차량 또는 트레일러에 무리가 갈 수 있다.

한국공개특허 10-2005-0091550 한국공개특허 10-2014-0063136 한국공개특허 10-2012-0122281

본 발명의 목적은, 열풍분사식 제설장치의 장점을 모두 가지면서, 도로에 가열된 공기가 닿는 시간이 짧아, 제설성능이 떨어진다는 열풍분사식 제설장치의 단점을 극복한 제설장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 열풍기, 송풍기가 필요하여 무겁다는 열풍분사식 제설장치의 단점을 극복한 제설장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 제설장치는,

외부 공기를 빨아들이는 제1송풍기;

상기 제1송풍기로부터 공급받은 공기를 가열하는 열풍기;

상기 열풍기로부터 공급받은 공기를, 눈이 쌓인 도로 위로 분사하는 제1디퓨저 및 제2디퓨저;

상기 제1디퓨저의 주변을 감싸서, 상기 제1디퓨저로부터 분사된 공기를 일시적으로 머금는 단열커버; 및

상기 단열커버 안의 공기를 상기 제2디퓨저로 공급하는 제2송풍기;를 포함하며,

상기 제2디퓨저가 지나간 자리를 시간차를 두고, 상기 제1디퓨저가 다시 지나가면서 제설하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1디퓨저 및 상기 제2디퓨저는 섬유강화복합재로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 제2디퓨저가 지나간 자리를 시간차를 두고, 제1디퓨저가 다시 지나가면서 제설한다. 또한, 제1디퓨저의 주변을 감싸서, 제1디퓨저에서 분사된 가열된 공기를 일시적으로 머금는 단열커버를 구비한다. 따라서, 도로 위에 쌓이거나 얼어붙은 눈이 제2디퓨저에서 분사되는 공기에 의해 1차적으로 녹고, 제1디퓨저에서 분사되는 공기에 의해 수증기가 된다. 따라서, 본 발명을 사용하면, 도로에 가열된 공기가 닿는 시간이 짧아, 제설성능이 떨어진다는 열풍분사식 제설장치의 단점을 극복할 수 있다.

본 발명은, 열풍기, 송풍기가 무게가 가벼운 섬유강화복합재로 만들어진다. 따라서, 제설장치의 무게가 가벼워져, 차량 또는 트레일러에 제설장치를 설치해도, 무리가 가지 않는다. 따라서, 본 발명을 사용하면, 열풍기, 송풍기가 필요하여 무겁다는 열풍분사식 제설장치의 단점을 극복할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 단열커버를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 단열커버의 작동을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 제설장치를 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 점선화살표는 공기가 지나가는 방향을 나타낸다.

본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치(10)는 차량(1)에 설치된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치(10)는, 제1송풍기(101), 열풍기(102), 제1덕트(103), 제1디퓨저(104), 단열커버(105), 제2덕트(106), 제2송풍기(107), 제3덕트(108), 제2디퓨저(109), 축전지(110), 전원공급장치(111), 냉각수공급장치(112), 태양광발전기(113)로 구성된다.

제1송풍기(101)는 팬과 모터로 구성된다. 제1송풍기(101)는 외부 공기를 빨아들인다. 제1송풍기(101)는 열풍기(102)로 공기를 공급한다.

열풍기(102)는 100℃ 이상으로 공기를 가열한다.

열풍기(102)의 방식은, 전기식 가열기류방식, 연소식 가열기류방식으로 구분된다.

전기식 가열기류방식은, 고주파유도가열방식, 마이크로웨이브가열방식, 전기저항가열방식으로 구분된다.

연소식 가열기류방식은, 등유, 경유, 휘발유, 액화석유가스, 천연가스 등의 화석연료를 사용한다.

열풍기(102)의 방식이 전기식 가열기류방식인 경우에, 전원공급장치(111)는 축전지(110)에 축전된 전기를 열풍기(102)에 공급한다.

열풍기(102)의 방식이 연소식 가열기류방식인 경우에, 화석연료가 저장될 연료저장탱크가 더 구비된다.

본 실시예에서는 열풍기(102)의 방식이 전기식 가열기류방식이다.

제1덕트(103)는 열풍기(102)와 제1디퓨저(104)를 연결한다.

제1디퓨저(1104)는 열풍기(102)에서 가열된 공기를 도로로 간접 분사한다. 이를 위해, 제1디퓨저(104)는 열풍기(102)에서 가열된 공기를 단열커버(105)의 내부로 먼저 분사한다. 단열커버(105)의 내부로 분사된 가열된 공기는, 단열커버(105)의 내부에 일시적으로 머무르면서 도로와 접촉한다.

도 2는 도 1에 도시된 단열커버를 나타낸 도면이다.

단열커버(105)는, 제1디퓨저(104)로부터 분사된 공기를 일시적으로 머금는다.

도 2에 도시된 바와 같이, 단열커버(105)는, 본체(105a), 입구판(105b), 제1토션스프링(105c), 출구판(105d), 제2토션스프링(105e)으로 구성된다.

본체(105a)는 사각통 형상을 가진다. 물론, 본체(105a)의 형상은 원통형 등 다양할 수 있다. 본체(105a)의 내부에는 공간(S)이 구비된다. 공간(S)에서 제1디퓨저(104)에서 분사되는 가열된 공기가 일시적으로 머문다. 본체(105a)는 공기가 아래쪽으로 잘 빠져나가지 못하도록, 도로 위로 1mm 내외로 떨어진다.

본체(105a)의 상면에는 제1구멍(105aa)과 제2구멍(105ab)이 구비된다. 제1구멍(105aa)에는 제1디퓨저(104)가 연결되고, 제2구멍(105ab)에는 제2덕트(106)가 연결된다.

본체(105a)의 전면 하측에 입구판(105b)이 회전가능하게 설치된다.

입구판(105b)의 회전축에 제1토션스프링(105c)이 설치된다. 제1토션스프링(105c)은 뒤로 젖혀진 입구판(105b)을 제자리로 복원시키는 힘을 제공한다.

본체(105a)의 후면 하측에 출구판(105d)이 회전가능하게 설치된다.

출구판(105d)의 회전축에 제2토션스프링(105e)이 설치된다. 제2토션스프링(105e)은 뒤로 젖혀진 출구판(105d)을 제자리로 복원시키는 힘을 제공한다.

본체(105a)에 입구판(105b)과 출구판(105d)을 두는 이유는, 공간(S) 내로 들어온 눈이, 공간(S) 내에서 가열된 공기와 충분히 접촉하도록, 공간(S)을 밀폐시키기 위해서다.

도 3은 도 2에 도시된 단열커버의 작동을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 실선화살표는 눈이 지나가는 방향을 나타낸다.

눈이 입구판(105b)에 닿으면, 입구판(105b)이 뒤로 젖혀진다. 공간(S) 내로 눈이 들어온다. 눈이 공간(S) 내로 들어오면, 제1토션스프링(105c)에 의해 입구판(105b)은 제자리로 복귀한다. 그러면 공간(S)이 밀폐된다. 밀폐된 공간(S)내에서 눈은 가열된 공기와 접촉하여, 수증기가 된다.

수증기가 출구판(105d)을 밀면, 출구판(105d)이 뒤로 젖혀진다. 수증기가 외부로 빠져나간다. 수증기가 외부로 빠져나가면, 제2토션스프링(105e)에 의해 출구판(105d)이 제자리로 복귀한다. 그러면 공간(S)이 다시 밀폐된다.

제2덕트(106)는 단열커버(105)와 제2송풍기(107)를 연결한다.

제2송풍기(107)는 팬과 모터로 구성된다. 제2송풍기(107)은 가열된 공기를 제3덕트(108)에 공급한다.

제3덕트(108)는 제2송풍기(107)와 제2디퓨저(109)를 연결한다.

제2디퓨저(109)는 제2송풍기(107)에서 공급된 공기를 도로로 직접 분사한다.

제1송풍기(101)의 케이스 및 프레임, 열풍기(102)의 케이스 및 프레임, 제2송풍기(107)의 케이스 및 프레임은 무게를 줄이기 위해서, 섬유강화복합재로 제조된다. 섬유강화복합재는 탄소섬유(Carbon Fiber), 유리섬유(Glass Fiber), 현무암섬유(Basalt Fiber) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 섬유를 포함한다.

제1송풍기(101)의 케이스 및 프레임, 열풍기(102)의 케이스 및 프레임, 제2송풍기(107)의 케이스 및 프레임을 섬유강화복합재로 제조하기 위해, SMC 성형(Sheet Mold Compound Process), BMC 성형(Bulk Molding Process), 사출 성형(Injection Molding Process) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성형방법이 사용될 수 있다.

축전지(110)는 제1송풍기(101), 열풍기(102), 제2송풍기(107)를 구동하기 위한 전기를 축전한다.

전원공급장치(111)는 제1송풍기(101), 열풍기(102), 제2송풍기(107)에 축전기(110)의 전기를 공급한다.

축전지(110)의 케이스 및 프레임, 전원공급장치(111)의 케이스 및 프레임은 무게를 줄이기 위해서, 섬유강화복합재로 제조된다. 섬유강화복합재는 탄소섬유(Carbon Fiber), 유리섬유(Glass Fiber), 현무암섬유(Basalt Fiber), 아라미드섬유(Aramid Fiber) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 섬유를 포함한다.

축전지(110)의 케이스 및 프레임, 전원공급장치(111)의 케이스 및 프레임을 섬유강화복합재로 제조하기 위해, 오토클레이브 성형(Autoclave Process), RTM 성형(Resin Transfer Molding Process), 핫프레스 성형(Hot-Press Process), SMC 성형(Sheet Mold Compound Process), BMC 성형(Bulk Molding Process), 사출 성형(Injection Molding Process), 레진 인퓨전 성형(Resin Infusion Process), 오븐 성형(Oven Process), 인발 성형(Pultrusion Process) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성형방법이 이용될 수 있다.

냉각수공급장치(112)는 열풍기(102), 전원공급장치(111)를 냉각한다.

태양광발전기(113)는 축전기(110)를 충전한다.

냉각수공급장치(112)의 케이스 및 프레임, 태양광발전기(113)의 케이스 및 프레임은 무게를 줄이기 위해서, 섬유강화복합재로 제조된다. 섬유강화복합재는 탄소섬유(Carbon Fiber), 유리섬유(Glass Fiber), 현무암섬유(Basalt Fiber), 아라미드섬유(Aramid Fiber) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 섬유를 포함한다.

냉각수공급장치(112)의 케이스 및 프레임, 태양광발전기(113)의 케이스 및 프레임을 섬유강화복합재를 제조하기 위해, 인발 성형(Pultrusion Process), SMC 성형(Sheet Mold Compound Process), BMC 성형(Bulk Molding Process), 사출 성형(Injection Molding Process), 오토클레이브 성형(Autoclave Process), RTM 성형(Resin Transfer Molding Process), 핫프레스 성형(Hot-Press Process), 레진 인퓨전 성형(Resin Infusion Process), 오븐 성형(Oven Process) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성형방법이 사용될 수 있다.

인버터(114)는 상용 전원으로 축전기(110)를 충전한다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치로 제설하는 방법을 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면,

제1송풍기(101)는 외부 공기를 빨아들여 열풍기(102)로 공급한다.

열풍기(102)는 100℃ 이상으로 공기를 가열한다.

제1덕트(103)를 통해서, 열풍기(102)에서 가열된 공기가 제1디퓨저(104)로 공급된다.

제1디퓨저(104)는 단열커버(105)의 내부로 가열된 공기를 분사한다.

제2디퓨저(109)는 도로 위로 가열된 공기를 분사한다.

눈이 쌓인 도로 위로, 차량(1)이 지나간다.

제2디퓨저(109)는 도로 위에 쌓인 눈을 1차적으로 녹인다.

1차적으로 녹은 눈은, 입구판(105b)과 부딪친다. 입구판(105b)이 뒤로 젖혀진다. 1차적으로 녹은 눈이 공간(S) 내로 들어온다. 제1토션스프링(105c)이 입구판(105b)을 닫는다. 공간(S)이 밀폐된다.

1차적으로 녹은 눈이, 제1디퓨저(104)에서 분사되는 공기에 의해, 공간(S) 안에서 증발되어 수증기가 된다.

수증기는 출구판(105d)과 부딪친다. 출구판(105b)이 뒤로 젖혀진다. 수증기가 외부로 빠져나간다. 제2토션스프링(105e)이 출구판(105b)을 닫는다. 공간(S)이 다시 밀폐된다.

이렇게, 도로 위에 쌓인 눈이 제2디퓨저(109)에서 분사되는 공기에 의해 1차적으로 녹고, 제1디퓨저(104)에서 분사되는 공기에 의해 수증기가 된다. 따라서, 제설이 원활하게 이루어진다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치를 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 점선화살표는 공기가 지나가는 방향을 나타낸다.

본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치(20)는, 제1송풍기(201), 열풍기(202), 제1덕트(203), 제1디퓨저(204), 단열커버(205), 제2덕트(206), 제2송풍기(207), 제3덕트(208), 제2디퓨저(209), 축전지(210), 전원공급장치(211), 냉각수공급장치(212), 태양광발전기(213), 인버터(214)로 구성된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치(20)는 트레일러(2)에 설치된다.

트레일러(2)는 차량(1)에 연결된다.

제설장치(20)가 트레일러(2)에 설치되면, 트레일러(2)를 기존의 제설차량이나 일반 차량에 연결해서 사용할 수 있다. 따라서, 차량(1)에 제설장치(20)를 설치하는 작업을 없앨 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치(20)는 차량(1)이 아닌 트레일러(2)에 설치된다는 점을 제외하고는, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치(10)와 그 구성이 모두 동일하다. 따라서, 그 설명을 생략한다.

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 제설장치(20)로 제설하는 방법은, 본 발명의 제1실시예에 따른 제설장치(10)로 제설하는 방법과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 제설장치(10,20)는, 도로 전방에 두껍게 쌓인 눈을 제거하기 위해, 차량(10)의 전방에 설치되는 버켓을 더 포함할 수도 있다.

1: 차량 2: 트레일러
10,20: 제설장치 101,201: 제1송풍기
102,202: 열풍기 104,204: 제1디퓨저
105,205: 단열커버 107,207: 제2송풍기
109,209: 제2디퓨저

Claims

제1송풍기;
상기 제1송풍기로부터 공급받은 공기를 가열하는 열풍기;
상기 열풍기에서 가열된 공기를 제1덕트를 통해서 공급받는 제1디퓨저;
상기 제1디퓨저의 주변을 감싸서, 상기 제1디퓨저에서 분사된 가열된 공기를 일시적으로 머금어 도로 위 눈과 접촉시키는 단열커버;
상기 단열커버와 제2덕트로 연결된 제2송풍기; 및
상기 제2송풍기와 제3덕트로 연결되어 상기 제2송풍기로부터 공급된 가열된 공기를 도로에 쌓인 눈에 분사하여 제설하는 제2디퓨저;를 포함하며,
상기 단열커버는,
상기 제1디퓨저에서 분사된 가열된 공기가 일시적으로 머무는 공간을 형성하는 본체;
상기 본체의 전면 하측에 앞뒤로 회전가능하게 설치되어 도로 위 눈이 상기 본체 내부로 밀려 들어오게 하는 입구판;
상기 입구판의 회전축에 설치되어, 상기 도로 위 눈이 상기 본체 내부로 밀려 들어오면서 뒤로 젖혀진 입구판을 상기 도로 위 눈이 상기 본체 내부로 밀려 들어온 후 제자리로 복원시키는 힘을 제공하는 제1토션스프링;
상기 본체의 후면 하측에 앞뒤로 회전가능하게 설치되어 상기 본체 내부로 들어온 도로 위 눈이 상기 가열된 공기와 만나 증발되어 수증기가 되어 상기 본체 바깥으로 빠져나갈 수 있게 하는 출구판; 및
상기 출구판의 회전축에 설치되어, 상기 수증기가 상기 본체 바깥으로 빠져나가면서 뒤로 젖혀진 출구판을 상기 수증기가 상기 본체 바깥으로 빠져나간 후 제자리로 복원시키는 힘을 제공하는 제2토션스프링;을 포함하며,
상기 제2디퓨저와 상기 제1디퓨저는 앞뒤로 나란히 배치되어, 상기 제2디퓨저가 가열된 공기를 분사하여 1차적으로 제설한 자리를 시간차를 두고, 상기 제1디퓨저가 다시 지나가면서 상기 단열커버내로 가열된 공기를 분사하여 상기 1차적으로 제설되고 남은 눈을 2차적으로 제설하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
제1항에 있어서, 상기 제1송풍기의 케이스 및 프레임, 상기 열풍기의 케이스 및 프레임, 상기 제2송풍기의 케이스 및 프레임은 섬유강화복합재로 구성된 것을 특징으로 하는 제설장치.
제2항에 있어서, 상기 섬유강화복합재는, 탄소섬유(Carbon Fiber), 유리섬유(Glass Fiber), 현무암섬유(Basalt Fiber) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
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