KR102119028B1 - 도로 결빙 방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물저장탱크와, 융설재저장탱크와, 교반탱크와, 융설재 공급부와, 공급관로 및 융설액분사부를 포함하여 구성된 도로 결빙 방지시스템이 제공되며, 특히 상기 융설재 공급부에는 무게감지부가 구비되면서 물에 혼합되는 융설재의 양이 정확히 측정될 수 있도록 하고, 물의 양과 온도를 근거로 하여 융설재의 투입량에 대한 알림을 통해 융설재의 과도한 소모를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

도로 결빙 방지시스템{system for preventing freezing a road}

본 발명은 도로 노면에 대한 결빙을 방지하는 시스템에 관련된 것으로써, 더욱 상세하게는 분사되는 융설액이 최적의 농도를 이룰 수 있도록 함과 더불어 이를 사용자가 정확히 인지할 수 있도록 하고, 또한 통행 차량에 융설액이 분사됨을 최소화하면서도 도로의 내측에 이르기까지 원활한 분사가 가능할 수 있도록 한 새로운 형태의 도로 결빙 방지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도로는 다양한 차량이나 교통수단의 통행을 위해 제공되는 길로써, 주로 아스팔트 등으로 승차감의 향상 및 미끄럼의 방지를 위해 포장된 길을 의미한다.

이러한 도로는 사고의 위험을 최소화하여야만 함을 고려할 때 미끄럼 방지에 큰 노력을 제공하고 있으며, 특히 겨울철 눈이 쌓임으로 인한 결빙이 발생될 경우 차량의 미끄럼짐이 발생됨에 따른 사고 위험이 크기 때문에 이러한 눈의 쌓임이나 결빙을 방지하기 위한 다양한 노력이 제공되고 있다.

즉, 종래에는 등록특허 제10-0844582호, 등록특허 제10-1221616호, 등록특허 제10-1315020호, 등록특허 제10-0744950호, 등록특허 제10-1335661호 등에 제시되고 있는 바와 같이 겨울철 눈이 내리거나 혹은, 도로가 결빙되었을 때 이 도로에 염수를 분사시키는 장치를 제공함으로써 결빙이 방지될 수 있도록 한 것이다.

특히, 전술된 종래 기술의 결빙 방지를 위한 장치는 결빙 발생시 염화칼슘을 미리 저장된 물에 섞어 교반한 후 이를 도로에 분사하도록 함으로써 자동 또는, 원격 제어에 의한 염수 제공이 가능하도록 한 것이다.

한편, 결빙을 최대한 원활히 제거하기 위해서는 최적의 농도로 이루어진 염수를 사용하여야만 함이 바람직하다.

하지만, 전술된 종래의 기술들은 상기 염수의 농도를 전혀 고려하지 않고 단순히 물과 염화칼슘을 일괄적으로 혼합 및 교반하여 분사하도록 이루어져 있음에 따라 염수의 염화칼슘 농도가 과도하게 높아서 도로를 지나는 차량의 부식을 심화시키는 문제점이 야기되었을 뿐 아니라, 염화칼슘의 농도가 과도하게 낮아서 충분한 결빙 방지 효과를 제공하지 못하였던 문제점이 야기되었다.

또한, 차량의 통행이 이루어지는 도중 해당 차량을 향한 염수의 분사가 이루어질 경우 통행하는 차량의 도장면에 대한 부식을 야기시킬 우려가 있을 뿐 아니라 운전자의 불만 역시 야기될 수 있으며, 특히 통상적인 분사 노즐은 도로의 외측에 위치되면서 상기 도로를 향해 염수를 분사하도록 이루어짐을 고려할 때 도로의 내측(중앙선이 위치된 부위)에는 염수가 원활히 분사되지 못하여 해당 부위의 해빙이 상대적으로 늦게 진행될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

또한, 전술된 종래의 기술 중 등록특허 제10-1315020호의 경우 염화칼슘을 교반탱크 내로 공급하는 도중 호퍼 내에 염화칼슘 덩어리의 유입을 방지하기 위한 격자망이 제공되는데, 이러한 격자망은 사실상 염화칼슘의 공급을 방해하여 일순간에 쏟아지는 염화칼슘이 상기 호퍼 외부로 넘쳐서 흘러버리는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-0844582호 등록특허 제10-1221616호 등록특허 제10-1315020호 등록특허 제10-0744950호 등록특허 제10-1335661호

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 분사되는 융설액이 최적의 농도를 이룰 수 있도록 함과 더불어 이를 사용자가 정확히 인지할 수 있도록 하고, 또한 통행 차량에 융설액이 분사됨을 최소화하면서도 도로의 내측에 이르기까지 원활한 분사가 가능할 수 있도록 한 새로운 형태의 도로 결빙 방지시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 결빙 방지시스템에 따르면 융설액에 사용될 물이 저장되는 물저장탱크; 융설액에 사용될 융설재가 저장된 융설재저장탱크; 상기 물저장탱크에 저장된 물을 공급받도록 연결관로를 통해 연결됨과 더불어 융설재저장탱크에 저장된 융설재를 상기 공급받은 물에 혼합하여 융설액을 생성하는 교반탱크; 상기 융설재저장탱크에 저장된 융설재를 상기 교반탱크로 공급함과 더불어 이 공급되는 융설재의 양을 측정하여 디스플레이하는 무게감지부를 가지는 융설재 공급부; 상기 교반탱크에 연결되면서 상기 교반탱크 내의 융설액을 공급하는 공급관로; 상기 공급관로에 연결되면서 상기 공급관로로부터 공급받은 융설액을 도로에 분사하는 융설액분사부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 물저장탱크에는 저장된 물의 양을 측정하기 위한 감지센서와, 상기 감지센서에 의해 측정된 물의 양을 토대로 상기 융설재 공급부에 의해 공급되는 융설재의 양에 따라 미리 설정된 비율로 상기 물이 상기 교반탱크로 공급되도록 제어하는 공급제어부가 더 구비됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공급제어부는 상기 연결관로에 설치되면서 전자 제어에 의해 동작되면서 상기 연결관로를 개폐하는 개폐밸브와, 상기 융설재 공급부의 무게감지부와는 무선 데이터 통신 가능하게 연결되면서 상기 무게감지부에서 측정된 융설재의 양을 취득하고 이를 토대로 상기 개폐밸브의 개폐를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이와 함께, 상기 컨트롤러는 도로의 결빙 정도 혹은, 적설량에 따라 물의 양에 대한 융설액의 융설재 농도가 달리 설정됨과 더불어 상기 도로의 결빙 정도나 적설량을 확인하여 이 확인된 결빙 정도나 적설량에 따라 융설재 농도가 달라지도록 물의 공급 비율을 달리 제어함을 특징으로 한다.

또한, 상기 융설액분사부가 설치되는 위치의 차량 진입측에는 해당 위치를 지나는 차량을 확인하기 위한 차량감지부가 더 구비되고, 상기 융설액분사부는 상기 공급관로의 끝단에 회전 가능하게 설치됨과 더불어 도로의 통행 방향을 따라 설치되는 안내관과, 상기 안내관의 둘레면에 도로를 향해 돌출되게 설치되면서 융설액 또는, 물을 분사하는 복수의 융설액분사노즐과, 상기 안내관과는 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 차량감지부와 연계되어 정역 동작되면서 상기 안내관의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 융설재 공급부는 원격지상에 위치한 관리자의 모바일 단말기와 무선 데이터통신 가능하게 연결되면서 상기 모바일 단말기를 통해 원격 제어할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같이, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 서로 다른 포장 단위로 융설재가 저장되어 있다 하더라도 원격지에서 이러한 융설재의 투입량을 정확히 인지할 수 있고, 또한 이렇게 투입되는 융설재의 양과 물저장탱크에 저장된 물의 수위 변화를 기준으로 한 물의 공급이 이루어지면서 최적의 융설액 농도를 맞춤에 따라 융설재의 부적절한 용해 농도로 인해 야기되는 도로나 차량의 손상 심화 혹은, 결빙 해소 불량 등의 문제점을 미연에 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 융설액을 분사하는 융설액분사부가 차량의 통행 여부에 따라 상하로 정역 회전가능하게 구성됨으로써 차량의 도장면에 대한 손상 발생을 방지하면서도 도로의 최대한 먼 위치에 이르기까지 융설액이 분사될 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 융설재를 교반탱크 내로 공급하는 도중 공급호퍼를 원활히 통과하지 못하여 발생되는 융설재의 넘침 현상을 공급호퍼 내벽면의 각 칼날 및 교반탱크 내로 융설재 포대가 통과할 수 있도록 한 구조를 통해 해소할 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 물의 공급량과 온도를 토대로 한 융설재의 적정 투입량은 무게감지부를 통해 디스플레이될 수 있도록 함으로써 융설재의 무분별한 사용을 줄일 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템을 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템 중 교반탱크를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템 중 융설액분사부의 구동부와 안내관 간의 연결 구조를 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템을 설명하기 위해 나타낸 구성도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 구조를 이용한 또 다른 형태의 도로 결빙 방지시스템을 설명하기 위해 나타낸 구성도

이하, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템을 설명하기 위해 나타낸 구성도이다.

이에 따르면, 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템은 크게 물저장탱크(100)와, 융설재저장탱크(200)와, 교반탱크(300)와, 융설재 공급부(400)와, 공급관로(500) 및 융설액분사부(600)를 포함하여 구성되며, 특히 상기 융설재 공급부(400)에는 무게감지부(420)가 구비되면서 물에 혼합되는 융설재의 양이 정확히 측정될 수 있도록 하고, 이를 통해 최적의 융설액 농도를 이룰 수 있도록 하여 융설재의 불필요한 소모를 방지할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 물저장탱크(100)는 융설액에 사용될 물이 저장되도록 저장 공간을 제공하는 탱크이다.

이와 같은 물저장탱크(100)는 겨울철에도 물이 얼지 않고 보관될 수 있도록 외기로부터 보온될 수 있게 구성됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 물저장탱크(100)의 외벽을 적어도 한 층의 단열층을 갖도록 구성하거나 혹은, 상기 물저장탱크(100) 내에 히터(도시는 생략됨)를 추가로 구비하여 기온의 과도한 하락시 선택적으로 발열되면서 결빙 온도 이상의 온도로 유지될 수 있도록 하는 등 다양한 구조로 제공될 수 있다.

이와 함께, 상기한 물저장탱크(100)는 수도관 혹은, 여타의 관로를 통해 물을 공급받아 저장하도록 이루어진다.

물론, 상기 물저장탱크(100)는 수돗물을 후술될 교반탱크(300)로 전달하는 과정에서 일시적인 물의 저장을 위한 공간 혹은, 관로가 될 수도 있다.

한편, 상기 물저장탱크(100)에는 감지센서(110) 및 공급제어부가 더 구비될 수 있다. 즉, 상기 감지센서(110) 및 공급제어부의 추가 제공을 통해 외부 관리자가 물 저장량을 정확히 인지할 수 있도록 하면서도 융설액 생성시 최적의 농도를 이룰 수 있도록 하여 융설재의 과소비나 충분하지 못한 융설재의 농도로 인한 결빙 발생을 방지할 수 없었던 문제점을 방지할 수 있도록 할 수가 있는 것이다.

여기서, 상기 감지센서(110)는 상기 물저장탱크(100) 내부에 저장되는 물의 저장량을 측정하기 위한 센서로써, 통상의 수위 감지센서가 될 수 있다. 즉, 수위 감지센서에 의해 측정된 수위를 토대로 해당 물저장탱크(100) 내에 저장된 물의 저장량을 정확히 알 수 있도록 하는 것이다. 물론, 상기 감지센서(110)는 통상의 무게센서로 구성될 수도 있다.

이와 함께, 상기 공급제어부는 상기 물저장탱크(100) 내에 저장된 물의 공급량을 제어하도록 제공되는 기기이다. 이러한 공급제어부는 후술될 교반탱크(300)로 공급되는 융설재의 양에 따라 상기 감지센서(110)에 의해 측정된 물의 양을 토대로 하여 미리 설정된 비율로 상기 물이 상기 교반탱크(300)로 공급될 수 있게 제어하도록 구성된다.

특히, 상기 공급제어부는 상기 물저장탱크(100) 내의 물을 교반탱크(300)로 공급하도록 연결된 연결관로(130)에 설치되어 전자 제어에 의해 동작되면서 상기 연결관로(130)를 개폐하는 개폐밸브(121)와, 후술될 융설재 공급부(400)의 무게감지부(420)와는 무선 데이터 통신 가능하게 연결되면서 상기 무게감지부(420)에서 측정된 융설재의 양을 취득하고 이를 토대로 상기 개폐밸브(121)의 개폐를 제어하는 컨트롤러(122)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 컨트롤러(122)는 도로의 결빙 정도 혹은, 적설량에 따라 물의 양에 대한 융설액의 융설재 농도가 달리 설정되도록 프로그래밍됨과 더불어 상기 도로의 결빙 정도나 적설량을 확인하여 이 확인된 결빙 정도나 적설량에 따라 융설재 농도가 달라지게 물의 공급 비율을 달리 제어하도록 프로그래밍된다.

즉, 도로의 결빙이 심하거나 혹은, 적설량이 많을 경우에는 기본 농도로 이루어진 융설액을 제공하도록 제어하여 빠른 결빙 해소가 이루어질 수 있도록 하고, 도로의 결빙이 심하지 않거나 적설량이 적을 경우에는 기본 농도에 비해 융설재의 함유량을 줄여서 제공될 수 있도록 하여 융설재 소비량을 줄일 수 있도록 하면서도 융설재에 의한 통행 차량의 손상 발생을 저감할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 상기 융설재의 공급량이 과도하게 적다면 오히려 융설액이 결빙될 우려가 있다는 것을 고려할 때 상기 융설재에 대한 농도는 물이 얼지 않는 최소 조건의 농도 이상이 되도록 설정됨이 바람직하다.

한편, 상기 개폐밸브(121)는 원격지에 위치한 관리자가 제어하도록 구성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템을 원격 제어가 가능하도록 구성할 경우 물의 공급량에 대한 조절이 컨트롤러(122)에 의한 자동 제어도 수행되도록 구성될 수도 있을 뿐 아니라 원격지의 관리자가 개폐밸브(121)를 원격 제어하여 수행할 수도 있는 것이다. 이때, 상기 원격지의 관리자는 제어 서버가 될 수도 있고, 모바일 단말기가 될 수도 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 도로의 결빙 정도나 적설량에 대한 확인은 감시 카메라를 이용하여 원격지에서 확인하도록 구성될 수도 있고, 결빙이나 적설량 확인을 위한 각종 센서(예컨대, 광센서 등) 등을 도로 혹은, 도로 주변에 설치하여 확인하도록 구성될 수 있다.

다음으로, 상기 융설재저장탱크(200)는 융설액에 사용될 융설재가 저장되도록 저장 공간을 제공하는 탱크이다.

이러한 융설재저장탱크(200)는 결정 상태의 융설재가 외부 환경(비나 습기 등)에 노출되지 않도록 보관하는 역할을 하며, 이때 상기 융설재는 후술될 융설재 공급부(400)에 의해 교반탱크(300)로 공급될 수 있도록 포장된 상태로 보관될 수 있도록 함이 바람직하다.

이때, 상기 융설재라 함은 염화칼슘이나 공업용 소금 등과 같이 눈을 녹일 수 있으면서도 물에 용융될 수 있는 재료가 될 수 있다.

다음으로, 상기 교반탱크(300)는 물과 융설재를 서로 혼합 및 교반하여 융설액로 생성되도록 하는 기기이다.

특히, 상기 교반탱크(300)는 물과 융설재가 혼합되는 공간을 제공하는 통체로 형성되며, 그 내부에는 교반날개(310)가 구비되어 상기 물과 융설재를 지속적으로 교반하면서 일정 농도의 융설액이 생성되도록 이루어진다.

이러한 교반탱크(300)는 연결관로(130)를 통해 상기 물저장탱크(100)에 저장된 물을 공급받음과 더불어 후술될 융설재 공급부(400)에 의해 융설재저장탱크(200)에 저장된 융설재를 공급받도록 이루어진다.

이때, 상기 교반탱크(300)의 상면에는 융설재를 공급받는 공급호퍼(320)가 구비되고, 이러한 공급호퍼(320)의 내벽면에는 해당 면을 타고 흐르는 융설재 포대(10)를 찢을 수 있도록 복수의 칼날(321)이 각각 제공되며, 이 공급호퍼(320)의 내측 중앙으로는 상기 융설재 포대(10)가 통과하여 교반탱크(300) 내로 완전히 삽입될 수 있을 크기의 개구공(322)이 형성된다. 이는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같다.

즉, 상기 융설재 포대(10)가 교반탱크(300) 내로 완전히 삽입(첨부된 도 1의 점선으로 도시된 부분 참조)되도록 함으로써 융설재 포대(10) 내의 융설재가 그의 공급 도중 공급호퍼(320) 외부로 넘치는 등의 문제점이 방지될 수 있도록 하며, 이렇게 융설재 포대(10)가 공급호퍼(320)를 통과하는 도중 둘레면이 각 칼날(321)에 의해 찢어질 수 있도록 하여 교반탱크(300) 내에서 융설재 포대(10) 내의 융설재가 원활히 배출될 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 교반탱크(300) 내의 상측 둘레에는 물분사관(330)이 설치되고, 이러한 물분사관(330)의 둘레면에는 다수의 분사홀(331)이 관통 형성되도록 구성하여 상기 교반탱크(300) 내로 공급된 융설재가 물에 원활히 용해되도록 한다. 이때, 상기 물분사관(330)은 물저장탱크(100) 내의 물을 공급하는 연결관로(130)가 연결된다.

이와 함께, 상기 교반탱크(300) 내에는 해당 교반탱크(300) 내로 공급된 물 혹은, 융설액의 온도를 측정하기 위한 온도센서(340) 및 상기 교반탱크(300) 내로 공급된 물 혹은, 융설액의 온도를 높이기 위한 가열히터(350)가 더 구비된다.

즉, 물의 온도에 따라 융설재의 용해도가 다름을 고려할 때 가열히터(350)에 의한 물의 온도 상승을 통해 용해도를 높임으로써 원하는 농도에 이르기까지 융설재의 투입양에 대한 조절이 가능하도록 한 것이다.

한편, 상기 교반탱크(300) 내로 공급되는 물의 공급량은 전술된 물저장탱크(100)의 감지센서(110)를 통해 확인함을 그 예로 제시하고 있으나, 연결관로(130)에 유량계를 설치함으로써 상기 교반탱크(300) 내로 공급되는 물의 공급량을 측정할 수도 있을 뿐 아니라 상기 교반탱크(300)에 별도의 무게센서를 추가로 구비함으로써 상기 교반탱크(300) 내로 공급되는 물의 공급량을 측정할 수도 있다.

다음으로, 상기 융설재 공급부(400)는 상기 융설재저장탱크(200)에 저장된 융설재를 상기 교반탱크(300)로 공급하도록 제공되는 구성이다.

본 발명의 제1실시예에서는 상기 융설재 공급부(400)가 파지후크(410)를 갖는 호이스트로 이루어지며, 특히 융설재의 양을 측정하여 디스플레이하는 무게감지부(420)를 갖도록 이루어진다.

이때, 상기 파지후크(410)는 융설재저장탱크(200) 내의 포장된 상태로 저장되는 융설재 포대(10)를 매달 수 있도록 이루어진 후크로 구성되고, 상기 무게감지부(420)는 상기 파지후크(410)에 매단 융설재 포대(10)의 무게를 측정하는 로드셀로 이루어지면서 상기 파지후크(410) 혹은, 와이어(430)에 설치되도록 구성된다.

물론, 상기 융설재는 포장된 상태로 보관된다는 것을 고려할 때 그 단위 포장들의 무게는 서로 유사하기 때문에 무게를 측정할 필요가 없을 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 융설재 공급부(400)는 원격지상에 위치한 관리자의 모바일 단말기(800)와 무선 데이터통신 가능하게 연결되면서 상기 모바일 단말기(800)를 통해 원격 제어하도록 구성될 수도 있다.

하지만, 원격지에서 해당 융설재 공급부(400)를 원격 제어하여 융설재를 공급할 경우 해당 융설재의 공급량이 정확하지 못하여 최적의 융설액 농도 조절을 이룰 수 없고, 이로 인한 도로 및 차량의 손상이 심화되거나 혹은, 결빙 방지를 이룰 수 없다는 문제점이 야기될 수 있다는 것을 고려할 때 융설재의 무게 측정 및 이렇게 측정된 무게의 제공을 통해 원격지에서도 정확한 양의 융설재 공급이 이루어질 수 있도록 함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 도로 결빙을 방지하는데 사용되는 융설재의 경우 식용과는 달리 포장 무게가 일정하지 못한 경우가 많고 또한, 공급 업체마다 포장 용량이 서로 다르다는 것을 고려한다면 원격지는 말할 것도 없이 현장에서조차 융설재 공급부(400)를 작업자가 직접 제어하여 융설재를 공급한다 하더라도 해당 작업자가 각 포대별 융설재의 무게를 정확히 인지하지 못하는 경우가 발생될 수 있다는 것을 고려할 때 더욱 정확한 융설액 농도의 조절을 위해서는 전술된 바와 같이 무게감지부(420)를 이용하여 융설재의 공급량을 해당 작업자가 정확히 확인할 수 있도록 함이 바람직하다. 이때 상기 무게감지부(420)에 의해 감지된 정보(융설재 공급량)는 상기 공급제어부의 컨트롤러(122)로 무선 전송되도록 이루어진다.

한편, 상기 융설재 공급부(400)는 원격 제어 가능하게 구성함이 바람직하다. 즉, 원격지에 위치한 관리자의 원격 제어에 의해 상기 융설재 공급부(400)가 동작될 수 있도록 하여 비상 대처가 가능하도록 하는 것이다. 이의 경우 상기 무게감지부(420)에 의해 감지된 정보는 상기 원격지의 관리자에게도 전송될 수 있도록 함이 바람직하다.

물론, 상기 무게감지부(420)를 통해서는 교반탱크(300) 내로 공급되는 물의 공급량과 교반탱크(300) 내의 온도를 토대로 계산된 융설재의 적정 투입량이 디스플레이될 수 있도록 함으로써 융설재의 무분별한 사용을 줄일 수 있도록 할 수도 있다.

다음으로, 상기 공급관로(500)는 상기 교반탱크(300) 내의 융설액을 상기 교반탱크(300) 외부로 배출하도록 설치된 관로이다.

이러한 공급관로(500)는 상기 교반탱크(300)의 저부측 둘레면에 연결되도록 이루어짐으로써 상기 교반탱크(300) 내의 융설액이 원활히 배출될 수 있도록 한다. 물론, 도시되지는 않았으나 상기 공급관로(500)는 상기 교반탱크(300)의 저면 중앙 부위에 연결되도록 설치될 수도 있으며, 이의 경우 상기 교반탱크(300)의 저면은 상기 공급관로(500)가 연결되는 중앙 부위로 갈수록 점차 하향 경사지게 형성된다.

한편, 상기 공급관로(500)에는 융설액저장탱크(510) 및 유체펌프(520)가 더 제공된다.

여기서, 상기 융설액저장탱크(510)는 상기 교반탱크(300)에서 만들어진 융설액을 도로에 분사하기 전까지 일시적으로 보관할 수 있도록 하여 융설액의 농도는 동일하게 유지하면서도 융설액의 부족시 융설액의 분사를 중지하지 않고 교반탱크(300)를 통해 추가적인 융설액의 생성이 이루어질 수 있도록 하기 위한 구성이다.

또한, 상기 유체펌프(520)는 해당 공급관로(500) 내를 흐르는 유체(융설액)를 강제 펌핑하도록 제공되는 구성이다.

다음으로, 상기 융설액분사부(600)는 상기 공급관로(500)로부터 공급받은 융설액을 도로에 분사하도록 제공되는 구성이다.

이러한 융설액분사부(600)는 상기 공급관로(500)에 설치된 유체펌프(520)의 구동에 의해 펌핑된 융설액을 제공받아 도로를 향해 분사하도록 이루어지며, 도로의 통행 방향을 향해 설치되는 안내관(610) 및 상기 연결관(610)의 둘레면에 각각 관통 설치되면서 상기 도로를 향해 상기 연결관(610) 내의 융설액을 분사하는 복수의 융설액분사노즐(620)을 포함하여 구성된다.

특히, 본 발명의 제1실시예에서는 상기 융설액분사부(600)가 설치되는 위치의 차량 진입측에는 해당 위치를 지나는 차량을 확인하기 위한 차량감지부(630)가 더 구비되고, 상기 융설액분사부(600)의 안내관(610)은 상기 공급관로(500)의 끝단에 회전 가능하게 설치되면서 구동부(640)의 구동에 의해 정역 방향으로 일정 각도만큼 회전되도록 구성되며, 상기 구동부(640)는 상기 안내관(610)이 동력 전달 가능하게 연결됨과 더불어 상기 차량감지부(630)와 연계되어 정역 동작되면서 상기 안내관(610)의 회전을 위한 구동력을 제공하는 정역 모터로 구성된다.

즉, 상기한 안내관(610)의 회전 동작 구조를 통해 차량의 통행시에는 상대적으로 낮은 각도를 이루면서 도로에 분사될 수 있도록 하면서도 차량의 비통행시에는 상대적으로 높은 각도를 이루면서 도로의 더욱 먼 곳에 이르기까지 충분히 분사될 수 있도록 한 것이다. 이는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같다.

이때, 상기 안내관(610)의 양측 끝단에는 지지가이드(650)가 추가로 설치되어 안정적인 회전 동작이 이루어질 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 융설액분사부(600)에는 표시기(670)가 더 포함되어 구성된다. 이러한 표시기(670)는 융설액분사부(600)를 통한 융설액의 분사시 그 주위를 통행하는 차량이나 보행자에게 해당 융설액의 분사 사실을 인지하도록 제공되는 구성으로써, 통상적인 점멸 LED로 구성되면서 상기 유체펌프(520)의 구동시 점멸되도록 함이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템의 각 구성들은 동작 제어부(도시는 생략됨)의 제어를 받아 동작되도록 구성된다.

이러한 동작 제어부는 도로 결빙장치를 이루는 각 구성요소(교반날개, 융설재 공급부, 공급제어부 등)들의 동작 제어를 위해 제공되는 컨트롤 모듈이며, 원격지의 관리자가 접속하여 제어할 수 있도록 구성 및 프로그래밍된다. 이때 상기 원격지의 관리자라 함은 통제소에 구비되는 통제용 컴퓨터가 될 수도 있고, 각 관리자의 모바일 단말기가 될 수 있다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템의 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

우선, 감시 카메라 혹은, 또 다른 감시용 수단이나 관리자에 의해 도로가 결빙되었거나 적설량이 기준치를 초과하였음이 확인될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템의 동작 제어가 이루어진다.

즉, 도로 결빙 혹은, 적설량이 기준치를 초과할 경우 원격 관리자에 의한 동작 제어부의 동작 제어가 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 상기한 동작 제어부의 동작 제어가 발생되면 융설재 공급부(400)에 의해 교반탱크(300) 내로 융설재가 공급된다.

또한, 상기와 같이 융설재 공급부(400)에 의해 교반탱크(300)로의 융설재가 공급되는 도중에는 상기 융설재 공급부(400)의 무게감지부(420)가 상기 공급되는 융설재의 무게를 측정하게 되며, 이렇게 측정된 융설재의 무게는 무게감지부(420)를 통해 디스플레이됨과 더불어 물저장탱크(100)에 구비된 공급제어부의 컨트롤러(122)로 제공된다.

이와 동시에 상기 공급제어부의 컨트롤러(122)는 상기 도로의 결빙 정도 혹은, 적설량에 따라 물의 공급량을 계산하고, 이렇게 계산된 공급량에 따른 물의 공급이 이루어지도록 개폐밸브(121)를 제어하게 된다. 물론, 별도의 결빙이나 적설량에 대한 정보가 제공되지 않을 경우에는 일반적인 최적 농도를 기준으로 융설액이 생성되도록 상기 융설재 공급량을 기준으로 한 물의 공급량이 설정된다.

이에 따라, 교반탱크(300) 내로는 융설재의 공급량을 기준으로 물이 일정량 공급되면서 미리 설정된 농도의 융설액이 생성된다. 이때 상기 물의 공급량은 물저장탱크(100)에 저장된 물의 수위 변화를 실시간으로 확인함으로써 정확히 파악할 수 있다.

상기한 물의 공급량에 대한 조절시에는 온도센서(340)를 통해 감지된 상기 교반탱크(300) 내의 온도(혹은, 교반탱크 내의 융설액의 온도)를 추가로 고려하여 설정될 수 있다. 즉, 상기 온도에 따라 융설재의 용해도가 달라진다는 것을 고려할 때 교반탱크(300) 내의 온도에 따른 용해도를 기준으로 융설재의 공급량(또는, 물의 공급량)을 조절할 수 있도록 하거나 또는, 최적의 융설재 공급량을 디스플레이해 줌으로써 융설재의 불필요한 사용량을 최소화할 수 있도록 함이 바람직한 것이다.

물론, 교반탱크(300) 내의 온도가 과도하게 낮아서 융설재의 용해도가 적정 농도에 비해 낮다고 판단되면 가열히터(350)를 동작시켜 상기 교반탱크(300) 내의 온도를 상승시킬 수도 있다.

이와 함께, 상기 교반탱크(300)로는 상기 융설재가 공급되기 직전부터 물이 공급되도록 함과 더불어 상기 융설재가 공급되는 도중 및 융설재가 공급된 직후에까지도 상기 물이 계속적으로 공급되도록 함으로써 융설재에 물이 더욱 원활히 용해될 수 있도록 한다. 특히, 연결관로(130)를 따라 물저장탱크(100)로부터 유입된 물은 상기 교반탱크(300) 내의 상측 둘레를 따라 설치된 물분사관(330)을 통해 교반탱크(300) 내로 공급됨에 따라 융설재가 더욱 빨리 물에 용해될 수 있게 된다. 물론, 이러한 물의 공급이 이루어지는 도중에는 교반날개(310)도 동시에 구동됨으로써 융설재과 물의 교반이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 전술된 과정에 의한 미리 설정된 농도의 융설액 생성이 완료되면 이렇게 생성된 융설액은 융설액저장탱크(510)에 저장되며, 계속해서 유체펌프(520)의 동작에 의해 공급관로(500)를 통해 융설액분사부(600)의 안내관(610)으로 공급된 후 이 안내관(610)을 따라 설치된 각 융설액분사노즐(620)을 통과하면서 도로로 분사된다.

특히, 상기와 같이 융설액이 융설액분사부(600)의 각 융설액분사노즐(620)을 통해 도로에 분사될 때에는 차량감지부(630)에 의해 융설액분사부(620)가 설치되는 위치를 통행하는 차량 통행의 유무가 확인된다. 이때 차량 통행이 없음으로 판단된다면 구동부(640)의 동작에 의한 안내관(610)의 회전이 이루어지면서 각 융설액분사노즐(620)이 상향 경사지게 위치되도록 하여 도로의 더욱 먼 곳(예컨대, 중앙 분리대 혹은, 중앙선이 위치된 곳)에 이르기까지 융설액이 분사되도록 하고, 차량이 통행할 경우에는 각 융설액분사노즐(620)이 수평 방향을 향하도록 하거나 혹은, 경사 각도를 최대한 낮춤으로써 상기 차량의 차체를 향해 융설액이 직접 분사됨이 방지될 수 있도록 한다.

한편, 전술된 본 발명의 제1실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템은 융설재의 무게를 토대로 물의 공급량 및/혹은, 온도를 결정하여 적정 농도를 맞추는 방식의 운영을 그 예로 언급하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.

예컨대, 물의 공급량과 온도를 토대로 한 융설재의 적정 투입량이 무게감지부(420)를 통해 디스플레이될 수 있도록 할 수도 있으며, 이의 경우 융설재의 무분별한 사용을 줄일 수 있게 된다.

즉, 교반탱크(300) 내로 우선적으로 공급된 물의 공급양 및 물의 온도를 기준으로 적정 농도의 융설재 용량을 계산한 후 이를 상기 무게감지부(420)에 융설재의 무게와는 별도로 디스플레이하여 제공하는 것이다. 이로써 현장에 있는 사용자는 상기 디스플레이된 적정 융설재의 무게와 현재 융설재의 무게를 비교하면서 융설재를 가감하는 조작을 수행할 수 있으며, 결국 적정 무게의 융설재만 교반탱크(300)에 제공하는 것이 가능하게 되는 것이다.

이러한 다른 실시예의 방식은 비록, 작업자가 융설재의 양을 조절하여야만 한다는 불편함이 있겠으나, 한정된 물의 공급량과 이 물의 온도를 기준으로 한 적정량의 융설재 투입을 통해 적정 농도의 융설액을 형성한다는 점에서 과도한 융설재 사용으로 인한 도로의 손상이나 차량 손상을 방지할 수 있다는 장점을 가진다.

또 한편, 첨부된 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 도로 결빙 방지시스템이 도시되고 있다.

즉, 본 발명의 제2실시예에서는 물저장탱크(100)와 융설액저장탱크(510)를 서로 연결하는 우회유로(700)를 추가로 구비하고, 이 우회유로(700)에는 별도의 개폐밸브(710)를 추가로 구비한다.

이러한 우회유로(700)는 일반적인 상황에서는 상기 별도의 개폐밸브(710)를 제어하여 해당 관로가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있도록 하고, 도로의 결빙이 해소되거나 혹은, 제설 작업이 완료된 후 도로에 잔류하는 융설재를 씻어내기 위한 물이 공급될 수 있도록 하기 위한 구조이다.

물론, 상기 우회유로(700)는 상기 융설액저장탱크(510)로 제공되지 않고 곧장 융설액분사부(600)로 제공되도록 구성할 수도 있다. 하지만, 단순히 물만 도로에 공급되도록 할 경우 해당 물로 인해 도로의 결빙이 발생될 우려가 있음을 고려할 때 융설액저장탱크(510) 내에 잔존하는 융설액의 농도를 최대한 낮춘 상태로 도로에 분사될 수 있도록 함으로써 도로의 세척과 결빙 방지 및 융설액저장탱크(510) 내에 잔존하는 융설액의 완전 배출을 동시에 달성할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

특히, 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 안내관(610)의 상면에 상향 돌출되는 복수의 물분사노즐(660)을 추가로 설치하고, 상기 우회유로(700)를 통해 공급되는 물이 상기 물분사노즐(660)을 통해 상향 분사될 수 있도록 함으로써 도로 주변의 미세 먼지에 대한 제거가 이루어질 수 있도록 함이 더욱 바람직하다.

이때, 상기 각 물분사노즐(660)에는 개폐밸브(661)가 구비됨으로써 동절기에 융설액의 분사시에는 사용되지 않도록 함이 바람직하다.

결국, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 서로 다른 포장 단위로 융설재가 저장되어 있다 하더라도 원격지에서 이러한 융설재의 투입량을 정확히 인지할 수 있고, 또한 이렇게 투입되는 융설재의 양과 물저장탱크(100)에 저장된 물의 수위 변화를 기준으로 한 물의 공급이 이루어지면서 최적의 융설액 농도를 맞춤에 따라 융설재의 부적절한 용해 농도로 인해 야기되는 도로나 차량의 손상 심화 혹은, 결빙 해소 불량 등의 문제점을 미연에 방지할 수 있게 된다.

특히, 물의 공급량과 온도를 토대로 한 융설재의 적정 투입량은 무게감지부를 통해 디스플레이될 수 있도록 함으로써 융설재의 무분별한 사용을 줄일 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 융설액을 분사하는 융설액분사부(600)가 차량의 통행 여부에 따라 상하로 정역 회전가능하게 구성됨으로써 차량의 도장면에 대한 손상 발생을 방지하면서도 도로의 최대한 먼 위치에 이르기까지 융설액이 분사될 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지시스템은 융설재를 교반탱크(300) 내로 공급하는 도중 공급호퍼(320)를 원활히 통과하지 못하여 발생되는 융설재의 넘침 현상을 공급호퍼(320) 내벽면의 각 칼날(321) 및 교반탱크(300) 내로 융설재 포대(10)가 통과할 수 있도록 한 구조를 통해 해소할 수 있게 된다.

10. 융설재 포대 100. 물저장탱크
110. 감지센서 121. 개폐밸브
122. 컨트롤러 130. 연결관로
200. 융설재저장탱크 300. 교반탱크
310. 교반날개 320. 공급호퍼
321. 칼날 322. 개구공
330. 물분사관 331. 분사홀
340. 가열히터 400. 융설재 공급부
410. 파지후크 420. 무게감지부
430. 와이어 500. 공급관로
510. 융설액저장탱크 520. 유체펌프
600. 융설액분사부 610. 안내관
620. 융설액분사노즐 630. 차량감지부
640. 구동부 650. 지지가이드
660. 물분사노즐 661. 개폐밸브
670. 표시기 700. 우회유로
710. 개폐밸브

Claims (7)

1. 융설액에 사용될 물이 저장되는 물저장탱크(100)와, 융설액에 사용될 융설재가 저장되는 융설재저장탱크(200)와, 상기 물저장탱크에 저장된 물을 공급받도록 연결관로(130)를 통해 연결됨과 더불어 융설재저장탱크에 저장된 융설재를 상기 공급받은 물에 혼합하여 융설액을 생성하는 한편 공급받은 물 혹은 융설액의 온도를 측정하기 위한 온도센서(340)가 구비된 교반탱크(300)와, 상기 융설재저장탱크에 저장된 융설재를 상기 교반탱크(300)로 공급함과 더불어 이 공급되는 융설재의 양을 측정하여 디스플레이하는 무게감지부(420)를 가지는 융설재 공급부(400)와, 상기 교반탱크(300)에 연결되면서 상기 교반탱크(300) 내의 융설액을 공급하는 공급관로(500)와, 상기 공급관로(500)에 연결되면서 상기 공급관로로부터 공급받은 융설액을 도로에 분사하는 융설액분사부(600)를 포함하며;
   상기 융설액분사부(600)는 도로의 통행 방향을 따라 설치되는 안내관(610)과, 상기 안내관의 둘레면에 도로를 향해 돌출되게 설치되면서 융설액 또는, 물을 분사하는 복수의 융설액분사노즐(620)과, 상기 안내관의 둘레면에 상향 돌출되게 설치되면서 물을 분사하는 복수의 물분사노즐(660)을 포함하는 구성을 가지며;
   상기 공급관로(500)에는 융설액저장탱크(510) 및 유체펌프(520)가 더 구비되고, 상기 물저장탱크(100)와 상기 융설액저장탱크(510)는 우회유로(700)에 의해 상기 교반탱크(300)를 경유하지 않은 물저장탱크(100)의 물이 상기 융설액저장탱크(510)로 곧장 제공될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 물저장탱크(100)에는
   저장된 물의 양을 측정하기 위한 감지센서(110)와,
   상기 감지센서에 의해 측정된 물의 양을 토대로 상기 융설재 공급부(400)에 의해 공급되는 융설재의 양에 따라 미리 설정된 비율로 상기 물이 상기 교반탱크(300)로 공급되도록 제어하는 공급제어부가 더 구비됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 공급제어부는
   상기 연결관로(130)에 설치되면서 전자 제어에 의해 동작되면서 상기 연결관로를 개폐하는 개폐밸브(121)와,
   상기 융설재 공급부의 무게감지부(420)와는 무선 데이터 통신 가능하게 연결되면서 상기 무게감지부(420)에서 측정된 융설재의 양을 취득하고 이를 토대로 상기 개폐밸브(121)의 개폐를 제어하는 컨트롤러(122)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 컨트롤러(122)는 도로의 결빙 정도 혹은, 적설량에 따라 물의 양에 대한 융설액의 융설재 농도가 달리 설정됨과 더불어 상기 도로의 결빙 정도나 적설량을 확인하여 이 확인된 결빙 정도나 적설량에 따라 융설재 농도가 달라지게 물의 공급 비율을 달리 제어하도록 프로그래밍됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 융설액분사부(600)가 설치되는 위치의 차량 진입측에는 해당 위치를 지나는 차량을 확인하기 위한 차량감지부(630)가 더 구비되고,
   상기 융설액분사부(600)는
   상기 공급관로(500)의 끝단에 회전 가능하게 설치됨과 더불어 도로의 통행 방향을 따라 설치되는 안내관(610)과,
   상기 안내관의 둘레면에 도로를 향해 돌출되게 설치되면서 융설액을 분사하는 복수의 융설액분사노즐(620)과,
   상기 안내관과는 동력 전달 가능하게 연결되고, 상기 차량감지부(630)와 연계되어 정역 동작되면서 상기 안내관의 회전을 위한 구동력을 제공하는 구동부(640)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 융설재 공급부(400)는 원격지상에 위치한 관리자의 모바일 단말기(800)와 무선 데이터통신 가능하게 연결되면서 상기 모바일 단말기를 통해 원격 제어할 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 도로 결빙 방지시스템.
   

Images