KR102238239B1 - 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발열선에서 발생한 열이 상부나 하부측으로는 방열되지 않고 내부에 집열된 열이 커팅된 도로의 측면으로 전파되어 일정 시간이 지난 후 도로 표면으로 골고루 전해지도록 함으로써 결빙 방지 효과가 향상되도록 한 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 관한 것으로,
본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관은 나노 전도성 물질이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 발열선 본체(111)와, 유리섬유로 이루어지며 상기 발열선 본체(111)를 감싸주는 내부피복(112)과, 테프론 소재로 형성되어 상기 내부피복(112)을 감싸주는 외부피복(113)으로 구성되며, 전원 공급에 의해 열을 발생하는 발열선(110)과; 일정 간격으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 측판(121)과 상기 발열선(110)이 안착되도록 측판(121)의 사이에 하부측으로 치우치게 배치되며 발열선이 안착되는 상면에 세라믹 코팅층이 형성된 받침판(122)으로 구성되어, 받침판(122)의 상부측이 하부측에 비해 넓게 형성된 알루미늄 소재의 발열관 몸체(120)와; 상기 발열선(110)에서 발생한 열이 상부 또는 하부로 방열되지 않도록 상기 발열관 몸체(110)의 상부 및 하부에 각각 억지끼움 형태로 결합되며 단열소재로 형성되는 한 쌍의 발열관 덮개(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조{Heat Tubes for Preventing Road Freezing and Road Anti-Freezing Structure using Them}

본 발명은 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열선에서 발생한 열이 상부나 하부측으로는 방열되지 않고 내부에 집열된 열이 커팅된 도로의 측면으로 전파되어 일정 시간이 지난 후 도로 표면으로 골고루 전해지도록 함으로써 결빙 방지 효과가 향상되도록 한 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 관한 것이다.

겨울철에 도로가 결빙되면 도로의 마찰력이 급감하여 교통사고가 빈번하게 일어나고, 다양한 안전사고로 인해 많은 인명피해가 발생하고 있다. 이에 따라, 도로의 결빙을 방지하고 빠른 제설을 위한 도로면 난방 기술이 다양하게 연구되고 있으나, 대부분 제한적인 효과만 나타내고 있다.

통상적인 도로 결빙 방지 구조는 도로를 일정 폭으로 단순 커팅하여 열선을 삽입하고 실런트를 통해 마감하는 방식으로 이루어지고 있다. 그러나, 이러한 열선 방식의 도로 결빙 방지 구조에서는 열선에서 발생한 열이 도로의 옆면으로는 전달되지 않고 외부의 찬 공기로 인해 수직 상승하여 배출됨으로써 열선이 배치된 부분에서만 결빙의 해소가 이루어지고 그 주변의 결빙을 해소하지 못하는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 도로의 옆면까지 열이 전달되도록 아주 높은 고열을 발생시켜야 하지만, 전기의 소비량이 증가하고 열의 낭비가 심하기 때문에, 시공은 간단하지만 효과면에서는 매우 비효율적이라 할 수 있다.

이외에도 도로에 면상발열체를 설치하는 방법도 있는데, 면상발열체를 깔게 되면 도로면에 분리층이 형성되는 문제가 발생한다. 특히, 열손실을 방지하기 위해 면상발열체의 하부면을 단열하는 경우에는, 다층 구조로 형성되는 도로의 특성상 층분리 현상이 가중되는 문제점이 있다. 더욱이, 면상발열체의 설치 후 그 보호를 위해 일정한 두께로 마감하는 과정에서, 마감층이 얇으면 도모의 들뜸 현상이 발생하고, 마감층의 두께가 두꺼워지면 열전달의 거의 이루어지지 않게 되어 결빙 해소 효과가 미약해진다. 결빙 해소 효과를 향상시키기 위하여 면상발열체가 고열을 발생하도록 하면 전기 소비량이 증가하고 부분적인 고열로 인해 노면 분리 형상이 심화될 수 있다. 그리고, 면상발열체는 발열면이 평면으로 이루어짐에 따라 시공시나 사용 중 하자 발생율이 높아진다. 즉, 도로에 면상발열체를 시공하게 되면 도로의 수축 현상으로 인해 도로면이 균열될 경우 면상발열체도 손상되는 문제가 발생하고, 이 경우 면상발열체의 교체를 위해서는 도로 전체를 걷어내야 하는 문제가 발생한다. 따라서, 도로의 결빙 방지를 위해 면상발열체를 설치하는 것은 바람직하지 않다.

이와 관련하여, 도로 결빙 방지장치에 필요한 사항들을 정리하면 다음과 같다.

첫째, 결빙 방지의 효과가 뚜렷해야 한다.

둘째, 설치가 간편하고 도로의 수축 등으로 인해 열발생장치의 손상이 발생하지 않아야 한다.

셋째, 자동차 도로에 설치되는 경우 도로면으로부터 돌출되거나 함몰된 형태로 설치됨으로써 교통사고를 야기하는 등의 2도로에서 2차적인 문제가 발생하지 않도록 하여야 한다. 한다.

넷째, 전력소비량이 적어야 한다.

다섯째, 하자 보수가 용이해야 하고 도로 재포장시 재설치가 쉬워야 한다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 노면의 하부에 매설되는 열선보호관; 상기 열선보호관에 삽입,인출 가능하도록 설치되어 열을 방출하는 열선; 상기 열선보호관의 일측 및 타측이 결합되며, 상기 열선보호관의 내부에 설치된 열선으로 전원을 공급하는 콘트롤박스;를 포함하며, 콘크리트 및 아스콘의 파손(크랙)에 따른 열선의 파손을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 도로의 파손이나 열선의 오작동시 도로의 포장을 제거하지 않고 유지보수가 용이한, 열선을 이용한 도로결빙 방지 시스템을 개시하고 있다.

특허문헌 2는, 노반에 구비되되, 상면부의 일정 면적을 따라 기설정된 깊이의 매설홈이 형성된 기초포장층; 상기 매설홈을 따라 소정의 간격으로 이격되어 다수개로 구비되되, 상방향으로 개구되어 내측에 열선이 삽입 고정되는 탄발고정부와, 상기 탄발고정부가 상기 매설홈의 개구된 상측부에 인접하게 배치되도록 상기 탄발고정부의 일측으로부터 연장되어 상기 매설홈의 일측에 고정되는 간격지지부를 포함하는 지지클립부; 상기 매설홈의 내측에 충진되되 단열을 위한 중공형 비드 분말이 혼합된 1차 수지층; 및 상기 1차 수지층 및 상기 기초포장층의 상면을 아울러 도포되되, 열확산을 위한 금속 분말이 혼합된 2차 수지층;을 포함하며, 도로의 결빙을 신속하게 제거하여 미끄럼을 방지하면서도 안정성 및 에너지효율성이 개선되도록 한 미끄럼방지용 도로 결빙 방지 시스템을 개시하고 있다.

특허문헌 3은, 소정 길이를 가지며, 두 겹의 금속판으로 이루어진 몸체부 및 상기 몸체부의 하단부에 설치되되, 상기 두 겹의 금속판 사이에 삽입되어 고정설치되는 발열부를 포함하되, 상기 몸체부의 상단부는 상기 몸체부의 길이 방향을 따라 일정 간격 이격된 위치가 하방으로 절개되어 다수개의 절편으로 분할되고, 각각의 절편은 측방으로 트위스트 처리됨으로써, 설치 대상도로의 노면 상부로의 열전달 효율이 현저하게 향상됨에 따라 시공 시 설치 대상도로의 전체를 훼손하지 않고 설치 대상도로의 일부만 절개하여 간단하게 시공이 가능함에 따라 공기가 크게 단축될 뿐 아니라 이에 따른 비용을 현저하게 절감할 수 있고, 차량 하중에 의해 열선이 파손되는 문제를 확실하게 방지할 수 있어 탄소섬유 지중발열체의 사용 수명을 현저하게 연장시킬 수 있는, 상향식 열전달 구조의 탄소섬유 지중발열체 및 이를 이용한 결빙 방지도로 시공방법을 개시하고 있다.

KR 10-2014-0003816 A KR 10-1640019 B1 KR 10-1881837 B1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발열선에서 발생한 열이 상부나 하부측으로는 방열되지 않도록 차단하여 내부에 집열된 열이 커팅된 도로의 측면으로 전파되어 일정 시간이 지난 후 도로 표면으로 골고루 전해지도록 함으로써 결빙 방지 효과가 향상되도록 한 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 도로 결빙 방지 및 결빙 해소 효과가 우수하고 시공이 간단하며 시공비가 저렴하고 하자 발생이 거의 없거나 하자보수가 간편한 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전력 소비를 줄여 유지 보수 비용을 줄일 수 있고 도로의 결빙으로 인한 각종 사고를 예방할 수 있는 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관은, 전원 공급에 의해 열을 발생하는 발열선과; 일정 간격으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 측판과 상기 발열선이 안착되도록 측판의 사이에 하부측으로 치우치게 배치되며 발열선이 안착되는 상면에 세라믹 코팅층이 형성된 받침판으로 구성되어, 받침판의 상부측이 하부측에 비해 넓게 형성된 알루미늄 소재의 발열관 몸체와; 상기 발열선에서 발생한 열이 상부 또는 하부로 방열되지 않도록 상기 발열관 몸체의 상부 및 하부에 각각 억지끼움 형태로 결합되며 단열소재로 형성되는 한 쌍의 발열관 덮개;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관에 따르면, 상기 발열선은 나노 전도성 물질이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 발열선 본체와, 유리섬유로 이루어지며 상기 발열선 본체를 감싸주는 내부피복과, 테프론 소재로 형성되어 상기 내부피복을 감싸주는 외부피복을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관에 따르면, 상기 발열관 몸체의 받침판은 발열선이 안착되는 상면에 세라믹 코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 도로 결빙 방지 구조는, 상기한 도로 결빙 방지용 발열관이 삽입되도록 상기 도로 결빙 방지용 발열관의 폭에 대응하는 폭으로 도로를 길이 방향을 따라 절개하여 형성된 커팅부와; 상기 도로 결빙 방지용 발열관이 커팅 바닥면에 고정되도록 커팅 바닥면에 채워지는 실런트와; 상기 도로 결빙 방지용 발열관의 발열선에 전기를 공급하는 전원선과; 전원 제어회로를 통해 각 발열관으로의 전기 공급을 제어할 수 있도록 상기 전원선이 연결되는 제어부;를 포함하고, 상기 발열관은 상부면이 노면에 비해 1~2㎜ 낮게 위치하도록 커팅 바닥면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 상기 제어부의 전원 제어회로는 차선별로 릴레이식으로 연결되고, 온도 컨트롤러를 이용하여 각 차선 구간을 분리함과 아울러 구간별 릴레이를 통해 차선 구간별로 온도를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조는 발열관 몸체의 내부에 구비된 발열선에서 발생한 열이 발열관 덮개에 의해 차단되어 발열관 몸체의 상부나 하부측으로는 방열되지 않고 커팅된 도로의 측면으로 전파되어 일정 시간이 지난 후 도로 표면으로 골고루 전해지게 되므로 결빙 방지 및 결빙 해제 효과가 빠르게 나타나게 되고 전기 소비량이 절반 이하로 감소하게 되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 발열선이 나노 전도성 물질이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 발열선 본체와 유리섬유로 이루어진 내부피복 및 테프론 소재의 외부피복으로 이루어짐에 따라 금속 열선과는 달리 쉽게 단락되지 않고 열효율이 우수하여 에너지가 30% 이상 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 발열관 덮개와 발열선이 모두 유연성을 구비하여 굴곡 지점에 대한 시공이 용이하고 하자율이 거의 발생하지 않는 효과가 있다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 도로가 커팅되어 형성된 홈과 발열관 덮개의 규격을 일치시킬 수 있어 설치화 시공 후 마감이 용이해지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 발열관 몸체가 알루미늄 소재로 형성되어 양호한 전도율을 확보할 수 있고 세라믹 코팅층에 의해 방열 증폭이 이루어지게 되어 에너지 소비가 절감되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 발열관의 구조가 단순하여 시공과 유지 관리가 쉬워지고 내구성이 우수하여 반영구적으로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 도로의 커팅된 홈에 발열관이 설치될 때 노면에 비해 1~2㎜ 낮게 설치됨에 따라 별도의 마감작업이 요구되지 않고 발열관 설치로 인한 교통사고가 유발되지 않는 효과가 있다.

또, 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 따르면, 제어부가 각 구간별로 분리하여 발열관을 제어하게 되므로 불필요한 에너지 소비를 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관이 도시된 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 발열선을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 변형예를 나타낸 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조에서 발열관을 설치하기 직전의 모습을 나타낸 참고도.
도 7은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조를 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 도로 결빙 방지 구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.

아울러, 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예이다.

그리고, 아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이에, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한, 도 1은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관이 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 분해도이며, 도 3은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 발열선을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관의 변형예를 나타낸 구성도이다. 그리고, 도 5는 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조에서 발열관을 설치하기 직전의 모습을 나타낸 참고도이며, 도 7은 본 발명에 따른 도로 결빙 방지 구조를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 도로 결빙 방지용 발열관(100)은 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 전원 공급에 의해 열을 발생하는 발열선(110)과, 일정 간격으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 측판(121)과 상기 발열선(110)이 안착되도록 측판(121)의 사이에 구비되는 받침판(122)으로 이루어지는 알루미늄 소재의 발열관 몸체(120)와, 상기 발열선(110)에서 발생한 열이 발열관 몸체(120)의 상부 또는 하부로 방열되지 않도록 상기 발열관 몸체(110)의 상부 및 하부에 각각 억지끼움 형태로 결합되며 단열소재로 형성되는 한 쌍의 발열관 덮개(130)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 발열선(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 나노 전도성 물질이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 발열선 본체(111)와, 유리섬유로 이루어지며 상기 발열선 본체(111)를 감싸주는 내부피복(112)과, 테프론 소재로 형성되어 상기 내부피복(112)을 감싸주는 외부피복(113)을 포함하여 이루어진다. 상기 발열선 본체(111)는 대략 2000℃의 고온에서 생성되는 탄소섬유에 특수 나노 전도성 물질으로 고온 코팅하여 형성한 열선으로, 외부 충격에 의해 쉽게 단락되는 금속 열선의 문제점을 해결함과 아울러 탄소섬유의 저항 문제를 해결한 것으로, 발열시 고효율과 내구성이 우수한 장점이 있다. 따라서, 도로 결빙 방지 구조에서 시공 후 하자 발생을 최소화하고 열효율이 향상되어 에너지 소비가 감소되며, 결빙 해제에 필요한 시간을 단축시킬 수 있게 된다.

상기 발열관 몸체(120)는 내부에 발열선(110)이 안착되는 공간을 형성하기 위한 것으로, 알루미늄 소재로 형성되어 양호한 전도율을 확보할 수 있도록 함과 아울러 하측으로 치우친 H 형강 구조를 통해 충분한 강도를 유지하게 된다. 여기서 상기 발열관 몸체(120)의 바닥판(122)를 아래쪽으로 치우치게 형성한 이유는 상기 발열선(110)에 의해 발생한 열이 집열되는 공간을 확보함과 아울러 양측면으로 고르게 열이 전파되도록 하기 위한 것이다.

이때, 상기 발열관 몸체(120)의 받침판(122)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발열선(110)이 안착되는 상면에 세라믹 코팅층(123)이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 세라믹 코팅층(123)이 외부로의 열방출을 차단하면서 열반사 작용을 하여 열을 증폭시키게 되고, 이로 인해 에너지 소비가 감소하게 된다.

그리고, 상기 발열관 덮개(130)는 발열선(110)에서 발생한 열이 상기 발열관 몸체(120)의 상부측이나 하부측으로 방열되지 않도록 막아주는 것으로, 단열성과 유연성이 우수한 고무나 플라스틱 소재 또는 단열성 특수 소재로 이루어진다. 그리고, 상기 발열관 덮개(130)는 발열관 몸체(120)에 압입 형태로 끼움 결합되는 끼움부(131)와, 상기 발열관 몸체(120)와 동일 폭으로 형성되어 발열관 몸체(120)의 상부 또는 하부를 막아주는 덮개부(132)로 이루어진다. 이때, 상부측의 발열관 덮개(130)는 상부로의 열방출을 차단하는 단열판과 도로면 마감재의 역할을 수행하고, 하부측의 발열관 덮개(130)는 단열과 함께 상기 발열관 몸체(120)를 지지하는 지지부재의 역할을 수행한다.

한편, 상기한 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관을 이용한 본 발명의 도로 결빙 방지 구조는 도 5와 6에 도시된 바와 같이, 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 삽입되도록 상기 발열관(100)의 폭에 대응하는 폭으로 도로(200)를 절개하여 형성된 커팅부(210)와; 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 커팅 바닥면(215)에 고정되도록 커팅 바닥면(215)에 채워지는 실런트(220)와; 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)의 발열선(110)에 전기를 공급하는 전원선(230)과; 전원 제어회로를 통해 각 도로 결빙 방지용 발열관(100)으로의 전기 공급을 제어할 수 있도록 상기 전원선(230)이 연결되는 제어부(240);를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)은 상부면이 노면(205)에 비해 1~2㎜ 낮게 위치하도록 커팅 바닥면(215)에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부(240)의 전원 제어회로는 차선별로 릴레이식으로 연결되고, 온도 컨트롤러를 이용하여 각 차선 구간을 분리함과 아울러 구간별 릴레이를 통해 차선 구간별로 온도를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 도로 결빙 방지용 발열관 및 이를 이용한 본 발명의 도로 결빙 방지 구조의 설치 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 현장의 주변 조건과 환경, 교통량 등을 감안한 도로 상황에 따라 차선의 커팅수를 결정한다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 차량의 양쪽 바퀴에 대응하여 한쪽 바퀴당 3개씩의 커팅부(210)를 형성하여, 하나의 차선에 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 6개씩 설치되도록 한다. 이때, 터널 출구나 경사가 심한 굴곡지역 등에는 기본 설치면보다 더 많은 수의 커팅부(210)를 형성하는 것이 바람직하다.

도로 커팅시에는 가능한한 규정된 규격으로 커팅하는 것이 바람직하며, 커팅 바닥면(215)에는 실런트(220)를 약간 주입하여 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 고정될 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 커팅부(210)에 도로 결빙 방지용 발열관(100)을 삽입 설치하면 상기 실런트(220)가 밀려나면서 도로(200)의 커팅면과 도로 결빙 방지용 발열관(100) 사이의 틈새를 메워주게 된다. 이와 같이, 상기 실런트(220)를 이용하여 틈새를 메워주는 이유는 상기 커팅부(210)의 내부로 물이 유입되는 것을 최소화하기 위한 것이다.

그리고, 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)을 설치할 때는 상부측 발열관 덮개(130)의 표면이 노면(205)보다 1~2㎜ 낮게 위치하도록 함으로써 자동차 바퀴와의 직접 접촉을 피하는 것이 바람직하다. 이는 상기 발열관 덮개(130)의 마모를 최소화함과 아울러 돌출된 도로 결빙 방지용 발열관(100)으로 인해 야기될 수 있는 교통사고 등을 방지하기 위한 것이다.

다시 말해서, 도로를 커팅한 후 커팅 바닥면(215)에 실런트(220)를 적당량 주입하고, 하부측의 발열관 덮개(130)를 삽입하여 충분히 밀어넣음으로써 하부측의 발열관 덮개(130)와 커팅면 사이의 틈새가 메워지도록 함과 아울러 전체 깊이를 조절하여 도로 결빙 방지용 발열관(100) 전체를 설치하였을 때 상단이 노면의 위쪽으로 올라오지 않도록 한다.

이어, 상기 발열관 덮개(130)의 상측에 발열관 몸체(120)를 안착시켜 결합하고, 상기 발열관 몸체(120)의 바닥면에 발열선(110)을 삽입하여 안착시킨다. 이후, 상기 발열선(110)에 전기를 공급하여 10 시간 이상 발열 상태를 점검한다. 상기 발열선(110)의 발열 상태에 이상이 없으면 마지막으로 상부측의 발열관 덮개(130)를 발열관 몸체(120)에 결합시켜 도로 결빙 방지용 발열관(100)의 설치를 완료한다.

이어, 상기 발열관 몸체(100)의 단부로 돌출된 발열선(110)에 전원선(230)과 제어부(240)를 연결하여 상기 발열선(110)으로 전원을 공급할 수 있도록 한다. 이때, 상기 제어부(240)의 제어회로는 도로 상황에 따라 차선별로 릴레이 연결함으로써 사용 전기량을 전체 설계 전기량의 1/2 또는 1/3 정도로 줄이는 것이 바람직하다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 발명의 설명에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

100...발열관
110...발열선
111...발열선 본체
112...내부피복
113...외부피복
120...발열관 몸체
121...측판
122...받침판
123...세라믹 코팅층
130...발열관 덮개
131...끼움부
132...덮개부
200...도로
205...노면
210...커팅부
215...커팅부 바닥면
220...실런트
230...전원선
240...제어부

Claims (5)

1. 나노 전도성 물질이 코팅된 탄소섬유로 이루어진 발열선 본체(111)와, 유리섬유로 이루어지며 상기 발열선 본체(111)를 감싸주는 내부피복(112)과, 테프론 소재로 형성되어 상기 내부피복(112)을 감싸주는 외부피복(113)으로 구성되며, 전원 공급에 의해 열을 발생하는 발열선(110)과;
   일정 간격으로 이격되게 배치되는 한 쌍의 측판(121)과 상기 발열선(110)이 안착되도록 측판(121)의 사이에 하부측으로 치우치게 배치되며 발열선(110)이 안착되는 상면에 세라믹 코팅층(123)이 형성된 받침판(122)으로 구성되어, 받침판(122)의 상부측이 하부측에 비해 넓게 형성된 알루미늄 소재의 발열관 몸체(120)와;
   상기 발열선(110)에서 발생한 열이 상부 또는 하부로 방열되지 않도록 상기 발열관 몸체(110)의 상부 및 하부에 각각 억지끼움 형태로 결합되며 단열소재로 형성되어 단열기능과 함께 도로면 마감재 또는 지지부재의 역할을 수행하는 한 쌍의 발열관 덮개(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지용 발열관.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항의 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 삽입되도록 상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)의 폭에 대응하는 폭으로 도로(200)를 길이 방향을 따라 절개하여 형성된 커팅부(210)와;
   상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)이 커팅 바닥면(215)에 고정되도록 커팅 바닥면(215)에 채워지는 실런트(220)와;
   상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)의 발열선(110)에 전기를 공급하는 전원선(230)과;
   전원 제어회로를 통해 각 도로 결빙 방지용 발열관(100)으로의 전기 공급을 제어할 수 있도록 상기 전원선(230)이 연결되는 제어부(240);를 포함하고,
   상기 도로 결빙 방지용 발열관(100)은 발열관 덮개(130)의 마모를 최소화하고 돌출 구조로 인해 야기되는 교통사고를 방지하기 위하여 상부면이 노면(205)에 비해 1~2㎜ 낮게 위치하도록 커팅 바닥면(215)에 설치되는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 구조.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부(240)의 전원 제어회로는 차선별로 릴레이식으로 연결되고, 온도 컨트롤러를 이용하여 각 차선 구간을 분리함과 아울러 구간별 릴레이를 통해 차선 구간별로 온도를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 구조.

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