KR102173740B1 - 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템에 관한 것으로, 본 발명은 도로 주변에 설치되어 염수를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크의 하부에 연결되며 도로 노면에 매립되어 상기 염수가 유동하는 공급배관; 상기 공급배관의 내부와 연통되도록 상기 공급배관에 설정된 간격을 두고 관통 결합되는 복수 개의 배출단관들; 및 상기 배출단관들에 각각 상부가 외부로 노출되도록 삽입되며, 차량의 바퀴가 지날 때마다 수축 이완되면서 염수를 흡수하여 상기 도로 노면으로 배출시키는 흡수배출부재들을 포함한다. 본 발명에 따르면, 저장탱크에 염수를 저장해두면 차량의 주행에 의해 자동으로 염수가 도로 노면에 배출됨으로써, 염수를 도포하기 위한 별도의 조작이 필요 없어 운용 및 관리가 편리하다. 또한 기존 장치의 필수요소인 펌프, 노즐, 밸브, 열선, 각종 센서, 제어장치 등과 같은 복잡한 구성요소가 배제되어 구성이 간단하고, 전력사용이 없어 경제적이다. 또한, 상시 작동이 가능하므로 예측과 인지가 어려운 블랙아이스의 발생을 미연에 예방하여 이로 인한 사고를 줄일 수 있다.

Description

도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템{BRINE AUTOMATIC SPREAD SYSTEM FOR PREVENTING BLACK ICE ON ROAD SURFACE}

본 발명은 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템에 관한 것이다.

블랙아이스(Black ice)란 도로 표면에 코팅한 것처럼 얇은 얼음막이 생기는 현상을 말한다. 얇은 얼음막이 도로를 덮으면 검은색의 아스팔트가 투명하게 보이기 때문에 블랙아이스라는 이름이 붙여졌다.

이러한 블랙아이스 현상은 겨울철에 자주 발생하는데 다리나 터널 직후, 그늘진 도로, 산모퉁이 음지, 커브길 등 그늘지고 표면온도가 낮은 곳에 생기기 쉽다. 또한 밤새 기온이 떨어진 상태에서 새벽에 블랙아이스가 형성되는 경우도 있다.

블랙아이스 현상이 발생하면 운전자의 눈에는 도로에 얼음이 없는 상태로 보여 차량의 미끄러짐, 추돌, 전복, 중앙선 침범 등과 같은 사고 위험이 높아진다. 특히 곡선부 도로의 경우 차량의 제어가 어려워 사고 위험이 더욱 높아진다.

일반적으로, 겨울철 도로의 적설이나 결빙 시에는 융설장치나 도로결빙방지장치가 사용된다. 종래의 장치들은 분사노즐을 통해 도로 노면에 제설제를 살포하거나 도로 노면에 열선을 매설하여 노면을 가열함으로써 도로 노면의 결빙을 방지하였다.

그러나 종래의 장치들은 노즐이나 열선의 작동을 위해 감지부나 제어부가 필요해 구성이 복잡하여 설치비용이 높고, 작동에 전력이 필요하여 유지관리 비용이 발생한다. 또한 블랙아이스 현상의 경우 일반적인 겨울철 적설이나 결빙 시에 비해 정확한 감지 내지 제어가 어려워 종래 장치로는 신속하고 효과적인 작동을 보장하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 관리가 편리하고 구성이 간단한, 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 도로 주변에 설치되어 염수를 저장하는 저장탱크; 상기 저장탱크의 하부에 연결되며 도로 노면에 매립되어 상기 염수가 유동하는 공급배관; 상기 공급배관의 내부와 연통되도록 상기 공급배관에 설정된 간격을 두고 관통 결합되는 복수 개의 배출단관들; 및 상기 배출단관들에 각각 상부가 외부로 노출되도록 삽입되며, 차량의 바퀴가 지날 때마다 수축 이완되면서 염수를 흡수하여 상기 도로 노면으로 배출시키는 흡수배출부재들을 포함하는, 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템이 제공된다.

상기 저장탱크는 상기 도로 노면으로부터 설정된 높이에 설치되어 높이 차이에 의한 압력으로 상기 공급배관에 염수를 공급하는 것이 바람직하다.

상기 공급배관은 상기 저장탱크에 연결되는 연결관과, 상기 연결관에 연결되어 도로의 차선과 차선 사이에 위치하는 메인관과, 상기 메인관에 서로 간격을 두고 연결되되, 각각 메인관에 수직 방향으로 배열되는 분지관들을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 도로 노면에는 공급배관이 배치되는 매립홈이 형성되며, 상기 매립홈에는 공급배관이 배치된 후 상기 매립홈에 충진되어 상기 공급배관을 매립하되, 상기 흡수배출부재의 상부가 노출되도록 매립하는 매립재가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 매립재는 상면의 일부분이 함몰되어 상기 배출단관의 상단면 및 상기 흡수배출부재의 상부가 노출되는 함몰홈이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 배출단관은 상기 공급배관의 외주면에 관통 삽입되어 하단부가 상기 공급배관 내부에 위치하는 관부와, 상기 관부의 상단에 절곡 연장되어 상기 함몰홈의 바닥면에 지지되는 지지플랜지부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 흡수배출부재의 상단부는 상기 함몰홈의 바닥면보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명은 저장탱크에 염수를 저장해두면 차량의 주행에 의해 자동으로 염수가 도로 노면에 배출됨으로써 염수를 도로 노면에 도포하기 위한 별도의 조작이 필요 없어 운용 및 관리가 편리하다.

또한, 본 발명은 저장탱크, 공급배관, 배출단관들, 흡수배출부재들을 포함하게 되므로 기존 장치의 필수요소인 펌프, 노즐, 밸브, 열선, 각종 센서, 제어장치 등과 같은 복잡한 구성요소들을 배제되어 구성이 간단하고, 전력사용이 없어 경제적이다.

또한, 상시 작동이 가능하므로 예측과 인지가 어려운 블랙아이스의 발생을 미연에 예방하여 이로 인한 사고를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 구성하는 공급배관을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 구성하는 공급단관과 흡수배출부재의 어셈블리를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 구성하는 공급단관과 흡수배출부재의 어셈블리를 도시한 정단면도.

이하, 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 도시한 정면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예를 도시한 평면도이다.

도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템의 일실시예는, 저장탱크(10), 공급배관(20), 배출단관(30)들, 흡수배출부재(40)들을 포함한다.

저장탱크(10)는 도로 주변에 설치되어 염수를 저장한다. 저장탱크(10)는 도로 노면(R)으로부터 설정된 높이에 설치되며 높이 차이에 의한 압력으로 공급배관(20)에 염수를 공급한다. 즉 저장탱크(10)와 공급배관(20)에 충분한 높이 차이가 있을 경우 중력에 의한 자연낙차를 이용하여 염수를 공급할 수 있다. 따라서 저장탱크(10)와 공급배관(20) 사이에 높이 차이가 클수록 공급배관(20)을 통과하는 염수의 수압은 커진다. 또한 저장탱크(10)의 용량이 클수록 즉 저장된 염수의 양이 많을수록 공급배관(20)을 통과하는 염수의 수압은 커진다. 저장탱크(10)를 설정된 높이에 설치하기 위해 지면에 철탑(70)을 설치하고 철탑(70) 위에 저장탱크(10)를 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 저장탱크(10)에는 저장탱크(10)에 저장되는 염수의 수위를 감지하는 수위센서(미도시)가 장착되는 것이 바람직하다. 수위센서는 저장탱크(10) 내의 염수의 잔량을 측정하기 위한 것이다. 저장탱크(10) 외부에 표시장치(미도시)를 구비하여 높은 곳에 설치된 저장탱크(10) 내부에 저장되는 염수의 수위를 감지하고 저장탱크(10) 외부에서 확인할 수 있다.

이와 같이 저장탱크(10)로부터 공급배관(20)에 염수를 공급하는데 있어서 중력에 의한 자연낙차를 이용하게 되어 유체를 펌핑하기 위한 펌프를 배제시킬 수 있게 된다.

공급배관(20)은 저장탱크(10)의 하부에 연결되며 저장탱크(10)의 염수가 공급배관(20)을 통해 유동한다. 저장탱크(10)에 연결된 공급배관(20)은 도로 노면(R)에 매립되는 것이 바람직하다. 공급배관(20)의 일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 공급배관(20)은 저장탱크(10)에 연결되는 연결관(21)과, 연결관(21)에 연결되어 도로의 차선과 차선 사이에 도로를 따라 도로의 길이 방향으로 위치하는 메인관(22)과, 메인관(22)에 서로 간격을 두고 연결되되, 각각 메인관(22)에 수직 방향으로 위치하도록 연결되는 분지관(23)들을 포함한다. 즉, 분지관(23)의 길이 방향이 도로의 폭 방향으로 위치한다. 연결관(21)과 메인관(22)은 기역자 형상의 제1 연결부재(C1)로 연결됨이 바람직하다. 메인관(22)과 분지관(23a)은 십자 형상의 제2 연결부재(C2)로 연결되며, 메인관(22)의 단부에 연결되는 분지관(23b)은 티자 형상의 제3 연결부재(C3)로 연결된다.

도로 노면(R)에 공급배관(20)의 형상에 따라 매립홈(50)이 형성되고 그 매립홈(50)에 공급배관(20)의 연결관(21) 일부, 메인관(22), 분지관(23)들이 삽입된다. 매립홈(50)의 폭은 공급배관(20)의 외경보다 약간 크게 형성된다.

이러한 공급배관의 구성은 도로의 직선 구간 뿐만 아니라 곡선 구간에 적용된다.

배출단관(30)들은 공급배관(20)의 분지관(23) 내부와 연통되도록 공급배관(20)의 분지관(23)에 설정된 간격을 두고 관통 결합된다. 배출단관(30)의 일예로, 도 4, 5에 도시된 바와 같이, 배출단관(30)은 공급배관(20)의 분지관(23) 외주면에 관통 삽입되어 수직방향으로 위치하며 하단부가 공급배관(20)의 분지관(23) 내부에 위치하는 원형인 관부(31)와, 관부(31)의 상단에 절곡 연장되어 후술할 매립재(60)의 함몰홈(61)의 바닥면에 지지되는 지지플랜지부(32)를 포함한다. 공급배관(20)의 분지관(23) 상부 외면에는 관부(31)가 관통 삽입되기 위한 삽입공(24)이 형성된다. 삽입공(24)을 통해 관부(31)의 하단부가 공급배관(20)의 분지관(23) 내부로 삽입되어 공급배관(20)의 분지관(23) 내면에 닿을 때까지 삽입되며, 이때 지지플랜지부(32)의 상면은 도로 노면보다 낮게 위치하는 것이 바람직하다. 관부(31)의 하단부가 공급배관(20)의 분지관(23) 내면에 닿을 때까지 삽입됨으로써, 배출단관(30)이 공급배관(20)의 분지관(23) 내면에 지지될 수 있다. 또한, 관부(31)가 공급배관(20)의 분지관(23) 내부 유로를 부분적으로 차단하게 되어 공급배관(20)의 분지관(23)에서 배출단관(30)으로 유입되는 염수의 양과 압력을 제한하게 되므로 흡수배출부재(40)에 지나친 수압이 가해지거나 염수가 외부로 지나치게 많이 배출되는 것을 방지할 수 있다.

흡수배출부재(40)들은 배출단관(30)들에 각각 상부가 외부로 노출되도록 삽입된다. 외부에 노출된 흡수배출부재(40)의 상부는 차량의 바퀴가 지날 때마다 수축 이완되면서 염수를 흡수하여 도로 노면(R)으로 배출시킨다. 흡수배출부재(40)는 스펀지와 같이 신축성이 좋고 액체를 잘 흡수하는 다공성 재질인 것이 바람직하다.

공급배관(20)이 배치된 매립홈(50)에 매립재(60)가 충진되어 공급배관(20)을 매립하는 것이 바람직하다. 매립재(60)의 상면은 일부분이 함몰되어 배출단관(30)의 지지플랜지부(32) 상단면 및 흡수배출부재(40)의 상부가 노출되는 함몰홈(61)이 형성되는 것이 바람직하다. 함몰홈(61)은 매립홈(50)의 폭보다 작은 균일한 폭을 가지며 함몰홈(61)의 바닥면 폭 방향 양단과 매립홈(50)의 폭 방향 양단은 각각 경사면으로 연결됨이 바람직하다. 흡수배출부재(40)의 상단부는 함몰홈(61)의 바닥면보다 높은 위치에 배치된다. 즉, 매립재(60)는 공급배관(20)의 분지관(23)이 배치된 후 매립홈(50)에 충진되되, 매립홈(50) 전체를 충진하여 매립홈(50)에 배치된 공급배관(20)의 분지관(23)과 배출단관(30)을 덮어 묻어버리는 것이 아니라 매립홈(50)의 일부, 즉 배출단관(30)의 지지플랜지부(32)의 상단면까지만 충진된다. 따라서, 매립재(60)에는 상면의 일부분이 도로 노면(R) 아래로 함몰된 함몰홈(61)이 형성되고, 배출단관(30)의 상단면 및 흡수배출부재(40)의 상부가 외부, 즉 도로 노면(R)에 노출된다. 매립재(60)로는 일반 시멘트 또는 고무성분 혼합 몰탈 등이 사용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 도로 노면(R)의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템(1)의 작용과 효과를 설명한다.

도로에서 블랙아이스가 자주 발생하여 사고가 우려되는 도로의 일정 구간에 본 발명에 따른 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템이 설치된다. 설치구간은 블랙아이스가 자주 발생하는 도로의 약 100m 정도의 구간인 것이 바람직하다.

블랙아이스가 발생하는 겨울철이 되면 도로 주변에 설치된 저장탱크(10)에 염수를 채운다. 저장탱크(10)에 저장된 염수가 수압에 의해 저장탱크(10)의 하부에 연결된 공급배관(20)으로 유동하여 도로 노면(R)에 매립된 공급배관(20)의 분지관들 내부에 채워진다. 공급배관(20)의 분지관(23) 내부에 채워진 염수는 공급배관(20)의 분지관(23)에 설정된 간격으로 관통 결합된 배출단관(30)들로 유입된다. 배출단관(30)들 내부에는 흡수배출부재(40)가 삽입되어 있으므로 배출단관(30)들로 이동한 염수는 외부로 배출되지 못하고 흡수배출부재(40)에 흡수된 상태이다. 흡수배출부재(40)는 상부가 외부, 즉 도로 노면(R)을 향해 노출되어 있어 차량이 도로를 주행할 때 차량의 바퀴가 흡수배출부재(40)를 누르게 된다. 따라서 흡수배출부재(40)는 배출단관(30) 내부를 채우고 있는 염수를 빨아올리고 차량의 바퀴가 지날 때마다 흡수배출부재(40)가 수축 이완되면서 염수가 빠져나와 도로 노면(R)으로 배출된다. 도로 노면(R)으로 배출된 염수는 도로 노면(R) 위를 주행하는 차량들의 바퀴에 묻어 도로 노면(R)으로 퍼져 나간다. 이로 인하여, 도로 노면(R)에 블랙아이스가 형성되는 것이 방지된다.

이와 같이, 본 발명은 저장탱크(10)에 염수를 저장해두면 차량의 주행에 의해 자동으로 염수가 도로 노면(R)에 배출됨으로써 염수를 도로 노면에 도포하기 위한 별도의 조작이 필요 없어 운용 및 관리가 편리하다.

또한, 본 발명은 저장탱크(10), 공급배관(20), 배출단관(30)들, 흡수배출부재(40)들을 포함하게 되므로 기존 장치의 필수요소인 펌프, 노즐, 밸브, 열선, 각종 센서, 제어장치 등과 같은 복잡한 구성요소들을 배제되어 구성이 간단하고, 전력사용이 없어 경제적이다.

또한, 상시 작동이 가능하므로 예측과 인지가 어려운 블랙아이스의 발생을 미연에 예방하여 이로 인한 사고를 줄일 수 있다.

10: 저장탱크 20: 공급배관
30: 배출단관 40: 흡수배출부재
50: 매립홈 60: 매립재
70: 철탑 R: 도로 노면

Claims (7)

1. 도로 주변에 설치되어 염수를 저장하는 저장탱크;
   상기 저장탱크의 하부에 연결되어 저장탱크의 염수가 유동하는 연결관;
   상기 연결관에 연결되어 도로의 차선과 차선 사이에 위치하되, 도로의 길이 방향으로 위치하는 메인관;
   상기 메인관에 서로 간격을 두고 연결되되, 각각 메인관의 수직 방향인 도로의 폭방향으로 위치하도록 연결되고, 각각 상부에 서로 간격을 두고 삽입공들이 구비된 분지관들;
   상기 분지관의 삽입공들에 각각 하부가 삽입되어 수직 방향으로 위치하며, 분지관의 내부 유로를 부분적으로 차단시키는 배출단관들;
   상기 배출단관들에 각각 상부가 외부로 노출되도록 삽입되며, 차량의 바퀴가 지날 때마다 수축 이완되면서 염수를 흡수하여 상기 도로 노면으로 배출시키는 흡수배출부재들을 포함하며,
   상기 배출단관은 설정된 길이를 가지며 하부가 상기 분지관의 삽입공에 삽입되어 하단이 분지관의 내면에 지지되며 수직 방향으로 위치하는 원형의 관부와, 상기 관부의 상단에 수평 방향으로 절곡 연장되는 지지플랜지부를 포함하며,
   상기 도로 노면에 상기 분지관이 배치되는 매립홈이 형성되며, 상기 매립홈에 분지관이 배치되고 상기 매립홈에 시멘트인 매립재가 충진되어 상기 분지관과 배출단관을 매립하되, 상기 매립재의 상면의 일부분이 함몰되어 상기 배출단관의 지지플랜지부 상면과 상기 흡수배출부재의 상부가 노출되는 함몰홈이 형성되며, 상기 흡수배출부재의 상단이 상기 함몰홈의 바닥면보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는, 도로 노면의 블랙아이스 방지를 위한 자동염수도포시스템.
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