KR102246891B1 - 동결 방지 장치 - Google Patents

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KR102246891B1
KR102246891B1 KR1020200077431A KR20200077431A KR102246891B1 KR 102246891 B1 KR102246891 B1 KR 102246891B1 KR 1020200077431 A KR1020200077431 A KR 1020200077431A KR 20200077431 A KR20200077431 A KR 20200077431A KR 102246891 B1 KR102246891 B1 KR 102246891B1
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heat
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서상민
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지엔에스엠 주식회사
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Abstract

설치가 간편하고, 정온 유지가 가능하여 물탱크와 접촉될 경우에도 물탱크의 손상 및 화재의 발생을 예방할 수 있으며, 물의 순환을 통해 물탱크에 저장된 물을 일정한 온도로 유지시켜 물의 동결을 방지할 수 있는 동결 방지 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치는 수중에 침수된 상태에서 주변으로 열을 전달하도록 구성되는 동결 방지 장치로서, 수중에 침수되어 주변으로 열을 발산하도록 구성되는 히터 및 히터에 결합되고, 물을 순환시켜 히터로부터 발산되는 열을 대류시키도록 구성되는 펌프를 포함한다.

Description

동결 방지 장치{FREEZE PREVENTION APPARATUS}
본 발명은 동결 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물의 동결을 방지할 수 있는 동결 방지 장치에 관한 것이다.
일반적으로 소방용 물탱크는 화재진화에 가장 핵심이며 펌프의 고장 시에도 자연낙차압력에 의하여 화재를 진화 할 수 있도록 지상 수조 외에 법정수량 1/3이상을 옥상수조를 두도록 명시화 되어 있다.
그러나, 이와 같은 옥외에 배치되는 소방용 물탱크는 외부 환경에 노출됨에 따라, 온도가 영하로 떨어지는 동절기의 경우 물탱크 내부에 저장된 물이 동결되고, 이로 인해 위급상황 발생시 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
한편, 종래에는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 물탱크의 외면을 보온재로 감싸고, 보온재와 함께 보온재의 내부에 열선을 매립하여 물탱크에 저장된 물을 간접적으로 가열하는 방식이 이용되었다.
그러나, 상기와 같은 방식은 고가의 비용이 발생되고, 설치가 어려운 문제점이 있다. 또한, 물탱크의 외벽에 열을 가하여 물탱크 내부에 저장된 물에 열을 전달하는 구조로 형성되므로, 물탱크의 외벽으로부터 중앙으로 갈수록 물의 온도 편차가 크게 발생되고, 이로 인해 외부의 온도가 크게 떨어질 경우 열의 영향을 가장 적게 받는 중앙부의 물이 동결되는 문제점이 있었다.
아울러, 열선은 외부공간에 노출된 상태로 배치됨에 따라, 절연파괴 혹은 환경적 요인에 의한 훼손 여지가 크고, 이로 인해 화재 및 감전 등과 같은 대형 사고로 이어지는 문제점이 있었다.
한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 일환으로 종래에는 물에 침수된 상태에서 물을 직접적으로 가열하는 시즈히터(sheath heater)가 이용되었다. 그러나, 시즈히터는 900℃이상의 높은 가열온도로 인해 물탱크의 외벽에 직접적으로 접촉될 경우 물탱크의 외벽이 손상됨은 물론, 고온의 열로인해 화재 및 감전사고가 발생되는 문제점이 있었다. 또한, 시즈히터는 수중의 어느 한 위치에 고정된 상태로 열을 발산하도록 구성됨에 따라, 열이 고르게 전달될 수 없는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1232378호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 설치가 간편하고, 정온 유지가 가능하여 물탱크와 접촉될 경우에도 물탱크의 손상 및 화재의 발생을 예방할 수 있으며, 물의 순환을 통해 물탱크에 저장된 물을 일정한 온도로 유지시켜 물의 동결을 방지할 수 있는 동결 방지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치는 수중에 침수된 상태에서 주변으로 열을 전달하도록 구성되는 동결 방지 장치로서, 수중에 침수되어 주변으로 열을 발산하도록 구성되는 히터; 및 상기 히터에 결합되고, 물을 순환시켜 상기 히터로부터 발산되는 열을 대류시키도록 구성되는 펌프를 포함한다.
상기 히터는, 발열체; 및 상기 발열체의 둘레를 감싸고, 상기 발열체에 접촉되어 상기 발열체로부터 발산되는 열을 주변으로 방출시키도록 구성되는 방열판을 포함할 수 있다.
상기 방열판은, 상기 펌프가 안착되고, 상기 펌프와 접촉된 상태로 배치되는 펌프 설치면; 상기 발열체가 삽입되어 상기 발열체의 외면을 감싸도록 배치되는 발열체 결합홀; 및 길이방향으로 물의 유동이 가능한 적어도 하나의 방열로를 포함할 수 있다.
상기 히터는, 상기 방열판에 결합되고, 수중의 바닥면에 안착된 상기 방열판을 상기 수중의 바닥면으로부터 이격 배치시켜, 상기 방열판과 상기 수중의 바닥면 사이에 추가 방열로를 형성하는 이격부재를 더 포함할 수 있다.
수중의 온도를 감지하도록 구성되는 온도센서; 상기 히터 및 상기 펌프로 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부; 및 상기 온도센서로부터 감지된 온도정보를 바탕으로 상기 히터 및 상기 펌프의 구동을 제어하도록 구성되는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 히터에 결합되어 내측에 상기 펌프가 수용되는 수용공간을 형성하고, 상기 펌프의 상부로 다른 기재의 설치가 가능한 기재 설치면을 형성하도록 구성되는 브라켓; 및 상기 기재 설치면에 설치되고, 상기 제어부와 상기 히터 및 상기 제어부와 상기 펌프를 서로 전기적으로 연결하여 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 히터 및 상기 펌프로 공급되는 전원을 제어하도록 구성되는 분배모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 브라켓은, 상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 일 측에 배치되고, 상기 분배모듈과 상기 히터를 연결하는 제1 케이블이 관통하는 제1 관통홀이 마련되는 제1 지지패널; 상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 타 측에 대향배치되는 제2 지지패널; 및 상기 제1 지지패널 및 상기 제2 지지패널을 서로 연결하여 상기 상기 제1 지지패널 및 상기 제2 지지패널 사이에 상기 수용공간을 형성하고, 일면에 상기 분배모듈이 설치되며, 상기 제1 케이블 및 상기 분배모듈과 상기 펌프를 연결하는 제2 케이블이 관통하는 제2 관통홀이 마련되는 연결패널을 포함할 수 있다.
상기 펌프는, 상기 히터에 설치되어 상기 제2 케이블을 통해 상기 분배모듈과 연결되고, 상기 히터 주위의 물을 흡입한 후 토출시키도록 구성되는 본체부; 및 상기 본체부에 결합되고, 상기 연결패널을 관통하여 상기 본체부로부터 토출되는 물을 미리 설정된 방향으로 안내하도록 구성되는 토출관을 포함하고, 상기 연결패널에는 상기 토출관이 관통하는 제3 관통홀이 마련될 수 있다.
상기 브라켓에 결합되고, 수면위로 부유되어 상기 히터 및 상기 펌프를 수면 근처에 배치시키도록 구성되는 부유부를 더 포함할 수 있다.
상기 부유부는, 상기 수면위로 부유되도록 소정의 부력을 가지는 부유체; 상기 부유체의 일 측을 상기 제1 지지패널 측에 고정시키도록 구성되는 제1 클램핑 부재; 및 상기 부유체의 타 측을 상기 제2 지지패널 측에 고정시키도록 구성되는 제2 클램핑 부재를 포함하고, 상기 제1 지지패널 및 상기 연결패널의 일 측에는 상기 제1 클램핑 부재가 관통하는 제1 체결홀이 마련되고, 상기 제2 지지패널 및 상기 연결패널의 타 측에는 상기 제2 클램핑 부재가 관통하는 제2 체결홀이 마련될 수 있다.
운송수단에 마련되는 물탱크의 내부에 배치되어 상기 물탱크에 저장된 물의 온도를 상승시키도록 구성되는 히터와 상기 히터의 상부에 결합되는 브라켓 및 상기 브라켓의 내측에 배치되고, 상기 물탱크 내부의 물을 순환시키도록 구성되는 펌프를 포함한다.
상기 브라켓의 외측에 결합되어 상기 히터와 상기 펌프를 부유시키는 부유부를 더 포함한다.
운송수단의 내부에 배치되는 배관의 외면에 결합되는 몸체 및 상기 몸체의 내측에 수용되어 열을 생성하도록 구성되는 발열체를 포함한다.
상기 운송수단의 내부에는 물을 저장하는 물탱크와, 상기 물탱크에 저장된 물을 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프에 의해 펌핑된 물이 배출되는 방수구가 마련되고, 상기 배관은 상기 물탱크와 상기 펌프의 사이를 연결하는 제1 배관과, 상기 펌프와 상기 방수구 사이를 연결하는 제2 배관을 포함하며, 상기 몸체는 상기 제1 배관 또는 상기 제2 배관 중 적어도 하나에 배치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 물의 순환을 통해 열을 대류시켜 물을 정온으로 유지함으로써, 물의 결빙을 방지함은 물론, 물탱크의 바닥, 외벽, 배관 등의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 히터를 물탱크의 내부에 배치하여 환경적 요인에 의한 히터의 손상을 방지하고, 화재 및 감전의 위험을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 히터의 정온유지가 가능하여, 히터가 물탱크의 외벽에 접촉되더라도 물탱크의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따르면, 수면 혹은 수중바닥에 설치 가능하고, 각 구성이 탈착 가능한 모듈형태로 마련되어 유지관리가 용이할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 물탱크의 바닥면에 안착된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 “A” 부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 히터를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 히터가 물탱크의 바닥면으로부터 이격된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 브라켓을 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 수면에 부유된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 “B”부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 소방차의 물탱크의 바닥면에 안착된 모습을 도시한 도면이다.
도 10은 온도 조절기의 분해 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
또한 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 물탱크의 바닥면에 안착된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 “A” 부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치(100)(이하 '동결 방지 장치(100)'라 함)는 수중(water)에 침수되어 물탱크(WT)의 바닥면(BS)에 안착된 상태에서 발열을 통해 주변으로 열을 전달하고, 이와 동시에 물을 순환시켜 물탱크(WT) 내부에 저장된 물을 전체적으로 균일한 온도로 유지시킴으로써 물의 동결을 방지한다. 예를 들어, 물탱크(WT)의 바닥면(BS)에 안착되어 고정된 상태를 유지하는 동결 방지 장치(100)는 건물에 마련되는 옥내 물탱크 혹은 소화용 물탱크 등에 적용될 수 있다.
동결 방지 장치(100)는 히터(110) 및 펌프(120)를 포함한다.
히터(110)는 수중에 침수되어 물탱크(WT)의 바닥면(BS)에 안착되어 고정된 상태로 배치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 발열하여 주변으로 소정 온도의 열을 발산한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 히터를 나타낸 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 히터(110)는 발열체(111) 및 방열판(112)을 포함할 수 있다.
발열체(111)는 소정의 길이를 가지는 바(bar) 형태로 마련되어 방열판(112)에 마련된 발열체 결합홀(112B)에 삽입될 수 있다. 발열체 결합홀(112B)에 삽입된 발열체(111)는 발열체 결합홀(112B)을 형성하는 방열판(112)의 내면과 직접적으로 접촉되어 방열판(112)에 열을 전달할 수 있다. 또한, 발열체(111)의 일단은 외부와 연결된 제1 케이블(C1)에 전기적으로 연결되고, 이를 통해 외부로부터 전원을 공급받아 발열될 수 있다.
발열체(111)는 일정한 온도를 유지할 수 있다. 예를 들어, 발열체(111)는 정온유지가 가능한 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터로 적용될 수 있다. 이를 통해, 과열을 방지하여 화재 및 감전 사고를 원천적으로 차단할 수 있다.
발열체(111)는 2중 구조로 마련될 수 있다. 구체적으로, 발열체(111)는 전원의 공급을 통하여 소정의 온도로 발열되는 발열부와, 발열부의 외면을 감싸는 커버부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 커버부는 불연금속인 스테인리스강 소재로 마련될 수 있다. 이를 통해, 발열체(111)의 내구성을 향상시켜 외부의 충격으로부터 변형 및 파손을 예방하고, 녹의 발생이 없어 수중에서 장기간 사용이 가능할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 방열판(112)은 발열체(111)의 발열 효율을 증대대시키 위하여 발열체(111)의 외측에 결합되어 발열체(111)로부터 발산되는 열을 주변으로 방출시킬 수 있다. 구체적으로, 방열판(112)은 발열체(111)가 삽입되어 발열체(111)의 외면을 감싸도록 배치되는 발열체 결합홀(112B)을 구비할 수 있다. 이를 통해, 방열판(112)은 발열체(111)를 내부에 수용하여 발열체(111)에 직접적으로 접촉된 상태로 발열체(111)의 둘레를 감싸고, 발열체(111)로부터 발산되는 열을 주변으로 방출시켜 주변의 물을 가열할 수 있다. 예를 들어. 방열판(112)은 열전도 효율이 높고, 외부의 충격으로부터 안정적으로 발열체(111)를 보호 가능하며, 장기간 사용에도 형상의 변형이 일어나지 않는 알루미늄 소재로 마련될 수 있다. 그러나, 방열판(112)은 반드시 알루미늄 소재로 한정되는 것은 아니며, 동일한 역할을 수행할 수 있는 조건 내에서 다양한 소재로 변경되어 적용될 수 있다.
방열판(112)의 상부에는 펌프(120)가 안착되고, 펌프(120)와 접촉된 상태로 배치되는 펌프 설치면(112A)이 마련될 수 있다. 이를 통해, 방열판(112)은 펌프(120)가 대기에 노출되더라도 펌프(120)에 직접적으로 열을 전달하여 펌프(120)의 결빙을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 방열판(112)에는 길이방향으로 물의 유동이 가능한 적어도 하나의 방열로(112C)가 마련될 수 있다. 이를 통해, 방열판(112)에는 물와 접촉되는 면적이 증가하게 되고, 이로 인해 열전도 효율을 높일 수 있다. 구체적으로, 방열로(112C)에는 발열체 결합홀(112B)을 중심으로 발열체 결합홀(112B)의 하측에 마련되어 물과 접촉되는 복수의 열전달면을 형성하는 제1 방열로(112C1), 방열판(112)의 폭 방향을 따라 발열체 결합홀(112B)의 양 측부에 마련되어 방열판(112)의 내부에 복수의 열전달면을 형성하는 복수의 제2 방열로(112C2) 및 방열판(112)의 양 측면으로부터 발열체 결합홀(112B)을 향하여 소정깊이 함몰되어 방열판(112)의 양 측부에 복수의 열전달면을 형성하는 제3 방열로(112C3)를 포함할 수 있다. 그러나, 방열판(112)에 마련된 방열로(112C)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 더 많은 방열로가 마련될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 히터가 물탱크의 바닥면으로부터 이격된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 히터(110)는 이격부재(113)를 더 포함할 수 있다.
이격부재(113)는 방열판(112)에 결합되고, 수중의 바닥면(BS)에 안착된 방열판(112)을 수중의 바닥면(BS)으로부터 소정 간격 이격 배치시켜, 방열판(112)과 수중의 바닥면(BS) 사이에 추가 방열로(HC)를 형성할 수 있다. 구체적으로, 이격부재(113)는 방열판(112)의 길이방향을 따라 일 측 및 타 측에 배치되고 브라켓(160)과 방열판(112)을 관통하여 브라켓(160)을 방열판(112)에 고정시키고 방열판(112)을 바닥면(BS)으로부터 소정간격 이격시키는 제1 이격부재(113A)와, 방열판(112)의 폭방향을 따라 일 측 및 타 측에 배치되고 펌프(120)와 방열판(112)을 관통하여 펌프(120)를 방열판(112)에 고정시키고 방열판(112)을 바닥면(BS)으로부터 소정간격 이격시키는 제2 이격부재(113B)를 포함할 수 있다. 예를들어, 각 이격부재(113)는 방열판(112)을 수중의 바닥면(BS)으로부터 이격 배치시킬 수 있도록 소정의 길이를 갖는 볼트 혹은 소정의 길이를 갖는 볼트 및 이에 체결되는 너트가 결합된 구조를 가질 수 있다. 또한, 각 이격부재(113)는 방열판(112)과 수중의 바닥면(BS) 사이의 간격을 조절할 수 있도록 길이조절이 가능한 구조로 마련될 수도 있다. 그러나, 이격부재(113)는 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변경되어 적용될 수 있다. 한편, 브라켓(160), 펌프(120) 및 방열판(112)에는 복수의 이격부재(113)가 관통 가능한 복수의 관통홀이 마련될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 펌프(120)는 히터(110)에 결합되어 히터(110)의 상부에 배치되고, 연속적으로 히터(110) 주변의 물을 흡입한 후, 상부로 토출시키는 과정을 수행하여 물탱크(WT)에 저장된 물을 강제적으로 순환시킨다. 이를 통해, 펌프(120)는 히터(110)로부터 발산되는 열을 대류시켜 물탱크(WT) 내부에 고르게 열을 전달한다. 따라서, 복수의 히터를 구비하지 않고도, 최소의 열에너지를 이용하여 물을 전체적으로 균일한 온도로 유지시킬 수 있고, 이를 통해 에너지 소비를 최소화하여 경제적인 효과를 가질 수 있다.
펌프(120)는 본체부(121)와 토출관(122)을 포함할 수 있다.
본체부(121)는 히터(110)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 본체부(121)는 복수의 이격부재(113)를 통하여 방열판(112)의 상부에 마련된 펌프 설치면(112A)에 설치되어 고정될 수 있다.
본체부(121)는 제2 케이블(C2)을 통해 분배모듈(170)과 전기적으로 연결되고, 제어부(150)의 제어를 통하여 분배모듈(170)로부터 전원을 공급받아 구동될 수 있다. 그리고, 본체부(121)는 히터(110)의 상부에서 히터(110) 주위의 물을 흡입한 후 토출시키는 과정을 연속적으로 수행하여 물탱크(WT) 내부에 저장된 물을 강제적으로 순환시킬 수 있다.
토출관(122)은 본체부(121)에 결합되고, 브라켓(160)에 마련된 연결패널(163)을 관통하여 본체부(121)로부터 토출되는 물을 미리 설정된 방향으로 안내할 수 있다. 구체적으로, 토출관(122)은 본체부(121)로부터 토출되는 물을 수면 측으로 안내할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치(100)는 온도센서(130), 전원 공급부(140) 및 제어부(150)를 더 포함할 수 있다.
온도센서(130)는 제어부(150)와 전기적으로 연결되고, 수중의 온도를 감지하여 이의 신호를 제어부(150)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 온도센서(130)는 수중에 배치된 동결 방지 장치(100)의 어느 한 부위에 설치될 수 있다. 그러나, 온도센서(130)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 위치에 설치될 수 있다. 일예로, 온도센서(130)는 물탱크(WT)의 내벽에 부착될 수도 있다.
전원 공급부(140)는 제어부(150)와 전기적으로 연결되고, 히터(110) 및 펌프(120)와 전기적으로 연결된 제어부(150)를 통해 히터(110) 및 펌프(120)로 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(140)는 케이블과 플러그가 결합된 형태로 마련되어 외부시설로부터 전원을 공급받거나, 배터리의 형태로 마련되어 제어부(150)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.
도시하지는 않았지만 동결 방지 장치(100)는 전원 공급부(140)와 연결되는 인버터를 더 포함할 수 있다.
인버터는 히터(110), 펌프(120) 및 분배모듈(170)과 전기적으로 연결된다. 인버터는 전원 공급부(140)에서 공급되는 DC(Direct current)전원(DC12V, 24V)을 AC(Alternating Current)전원(AC 220V)으로 변환하여 히터(110), 펌프(120) 및 분배모듈(170)에 공급하도록 구성된다.
제어부(150)는 외부공간에 배치되고, 수중에 배치되어 히터(110) 및 펌프(120)와 전기적으로 연결된 분배모듈(170), 온도센서(130) 및 전원 공급부(140)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 제어부(150)는 케이블 등을 통하여 분배모듈(170)과 유선 방식으로 연결되는 것을 기본으로 하나, 필요에 따라 전기장, 자기장, 전자기장을 사용하여 무선으로 전원을 공급할 수 있는 무선 전력 전속 방식을 통하여 분배모듈(170)과 연결될 수도 있다.
따라서, 제어부(150)는 온도센서(130)로부터 감지된 온도정보를 바탕으로 히터(110) 및 펌프(120)의 구동을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(150)는 물탱크(WT)에 저장된 물이 5℃이상으로 유지되고, 물탱크(WT) 내의 위치별 온도 편차가 3℃이상 발생되지 않도록 히터(110) 및 펌프(120)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 온도센서(130)로부터 감지된 온도가 5℃ 이하일 경우에는 히터(110) 및 펌프(120)를 구동시키고, 온도센서(130)로부터 감지된 온도가 7℃이상일 경우에는 히터(110) 혹은 히터(110) 및 펌프(120)의 구동을 해제시킨다.
또한, 제어부(150)는 고조파가 발생하지 않는 전력제어방식을 사용하여 히터(110) 및 펌프(120)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는 사이클 제어를 통해 히터(110) 및 펌프(120)의 구동을 제어할 수 있다. 사이클 제어는 10개 또는 20개의 주기에 해당하는 시간을 1사이클로 설정하고 그 기간 내에서의 도통 시간을 제어하여 부하에 흐르는 전류의 양을 제어하는 것으로, 위상 제어와 달리 교류 입력 주파수를 변형하지 않고 완전한 형태로 부하에 공급할 수 있다. 또한 교류 주파수의 +와 -가 교차하는 0전위 지점에서 ON/OFF가 실행되는 ZERO CROSS 제어가 이루어짐으로써 부하에 전기적인 무리를 주지 않는다. 그러나, 제어부(150)는 반드시 이의 전력제어방식에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방식으로 적용될 수도 있다.
도시하지는 않았지만, 제어부(150)는 인버터 보호부를 더 포함할 수 있다. 인버터 보호부는 시동시에 정상전류보다 높은 전류가 발생되는 돌입전류(Inrush Currnet) 현상을 감지할 수 있다. 또한, 인버터 보호부는 전기회로의 합선에 의해 비정상적으로 큰 전류가 발생되는 과전류(Over Current) 현상을 감지할 수 있다.
인버터 보호부는 돌입전류 또는 과전류가 감지되면 안전모드로 돌입하여 전원 공급부(140)에서 인버터로 공급되는 전원을 차단할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치(100)는 브라켓(160) 및 분배모듈(170)을 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치의 브라켓을 나타낸 사시도이다.
도 1, 도 2 및 도 6을 참조하면, 브라켓(160)은 히터(110)의 방열판(112)에 결합되어, 내측에 펌프(120)가 수용되는 수용공간(S)을 형성하고, 펌프(120)의 상부로 다른 기재의 설치가 가능한 기재 설치면(160A)을 형성할 수 있다.
구체적으로, 브라켓(160)은 히터(110)의 일 측 및 타 측에 배치되고, 브라켓(160)이 지지되는 히터(110)의 일면에 대하여 수직되도록 배치되는 복수의 지지패널(161, 162)과, 복수의 지지패널(161, 162)을 연결하고 복수의 지지패널(161, 162) 사이에 수용공간(S)을 형성하는 연결패널(163)을 포함할 수 있다.
복수의 지지패널(161, 162)은 제1 지지패널(161) 및 제2 지지패널(162)을 포함할 수 있다.
제1 지지패널(161)은 히터(110)의 길이방향을 따라 히터(110)의 일 측에 배치되고, 제1 지지패널(161)이 지지되는 히터(110)의 일면에 대하여 수직되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지패널(161)은 히터(110)의 일면에 안착되는 지지부와, 지지부로부터 수직되도록 절곡되어 소정의 길이로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다. 또한, 제1 지지패널(161)에는 분배모듈(170)과 히터(110)를 연결하는 제1 케이블(C1)이 관통하는 제1 관통홀(161A)이 마련될 수 있다. 또한, 제1 지지패널(161)에는 제1 지지패널(161)을 히터(110)의 방열판(112)에 고정시키는 제1 이격부재(113A)가 관통하는 이격부재 관통홀이 더 마련될 수 있다.
제2 지지패널(162)은 히터(110)의 길이방향을 따라 히터(110)의 타 측에 배치되고, 제1 지지패널(161)이 지지되는 히터(110)의 일면에 대하여 수직되도록 배치될 수 있다. 제2 지지패널(162) 제1 지지패널(161)과 동일한 형상을 가지며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
연결패널(163)은 제1 지지패널(161) 및 제2 지지패널(162)의 단부를 서로 연결하여 제1 지지패널(161) 및 제2 지지패널(162) 사이에 수용공간(S)을 형성할 수 있다. 그리고, 외측으로 노출된 연결패널(163)의 일면에는 분배모듈(170)이 설치되는 기재 설치면(160A)이 마련될 수 있다. 또한, 연결패널(163)에는 제1 케이블(C1) 및 분배모듈(170)과 펌프(120)를 연결하는 제2 케이블(C2)이 관통하는 복수의 제2 관통홀(163A)과, 펌프(120)의 토출관(122)이 관통하는 제3 관통홀(163B)이 마련될 수 있다. 또한, 연결패널(163)에는 분배모듈(170)을 연결패널(163)에 고정시키기 위한 체결부재가 관통하는 체결용 관통홀이 더 마련될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 분배모듈(170)은 연결패널(163)에 마련된 기재 설치면(160A)에 설치될 수 있다. 그리고, 분배모듈(170)은 제어부(150)와 히터(110) 및 제어부(150)와 펌프(120)를 서로 전기적으로 연결하고, 제어부(150)의 제어명령에 따라 히터(110) 및 펌프(120)로 공급되는 전원을 제어할 수 있다. 예를 들어, 분배모듈(170)은 방수 및 방진 가능하고, 침수 시 아크가 발생하지 않도록 금속 재질로 제작될 수 있다. 또한, 분배모듈(170)은 히터(110) 및 펌프(120)의 이상을 실시간 감지하여 제어부(150)로 전송하고, 외부에서 이상유무를 확인 가능하도록 표시수단을 구비할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 수면에 부유된 상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 “B”부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치(100)는 수면위로 부유된 상태에서 발열을 통해 수면 주변으로 열을 전달하고, 이와 동시에 물을 순환시켜 수면 근처의 물을 전체적으로 균일한 온도로 유지시킴으로써 물의 동결을 방지할 수 있다. 예를 들어, 수면위로 부유된 상태에서 발열을 통해 수면 주변으로 열을 전달하는 동결 방지 장치(100)는 임시로 사용되는 옥외 개방형 물탱크나, 헬기 급수를 위한 저수지에 적용될 수 있다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 동결 방지 장치(100)는 부유부(180)를 더 포함할 수 있다.
부유부(180)는 브라켓(160)에 결합되고, 수면위로 부유되어 히터(110) 및 펌프(120)를 수면 근처에 배치시킬 수 있다.
구체적으로, 부유부(180)는 부유체(181), 제1 클램핑 부재(182) 및 제2 클램핑 부재(183)를 포함할 수 있다.
부유체(181)는 제1 클램핑 부재(182) 및 제2 클램핑 부재(183)를 통해 브라켓(160)과 결합되고, 수면위로 부유되어 히터(110) 및 펌프(120)를 수면 근처에 배치시킬 수 있도록 소정의 부력을 가질 수 있다. 본 실시예에서는, 부유체(181)를 튜브 형태로 도시하여 설명하였으나, 부유체(181)는 반드시 이의 형상에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 변경되어 적용될 수 있다.
제1 클램핑 부재(182)는 브라켓(160)의 제1 지지패널(161) 및 연결패널(163)의 일 측을 관통하여 부유체(181)의 일 측 둘레를 감싸 조이고, 이를 통해 부유체(181)의 일 측을 제1 지지패널(161) 측에 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 클램핑 부재(182)는 대상물의 둘레를 감싸 조이도록 구성되는 클램프 타이의 형태로 마련될 수 있다. 그러나, 제1 클램핑 부재(182)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 변경되어 적용될 수 있다. 한편, 도 6을 참조하면, 제1 클램핑 부재(182)가 관통하는 제1 지지패널(161) 및 연결패널(163)의 일 측에는 각각 제1 체결홀(164)이 마련될 수 있다.
다시 도 8을 참조하면, 제2 클램핑 부재(183)는 브라켓(160)의 제2 지지패널(162) 및 연결패널(163)의 타 측을 관통하여 부유체(181)의 타 측 둘레를 감싸 조이고, 이를 통해 부유체(181)의 타 측을 제2 지지패널(162) 측에 고정시킬 수 있다. 제2 클램핑 부재(183)는 제1 클램핑 부재(182)와 동일한 형태로 마련되며, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 도 6을 참조하면, 제2 클램핑 부재(183)가 관통하는 제2 지지패널(162) 및 연결패널(163)의 타 측에는 각각 제2 체결홀(165)이 마련될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 물의 순환을 통해 열을 대류시켜 물을 정온으로 유지함으로써, 물의 결빙을 방지함은 물론, 물탱크의 바닥, 외벽, 배관 등의 동결을 방지할 수 있다.
또한, 히터를 물탱크의 내부에 배치하여 환경적 요인에 의한 히터의 손상을 방지하고, 화재 및 감전의 위험을 원천적으로 차단할 수 있다.
또한, 히터의 정온유지가 가능하여, 히터가 물탱크의 외벽에 접촉되더라도 물탱크의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 수면 혹은 수중바닥에 설치 가능하고, 각 구성이 탈착 가능한 모듈형태로 마련되어 유지관리가 용이할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동결 방지 장치(200)에 대해 설명한다. 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 동결 방지 장치(100)와 동일한 부분에 대해서는 설명을 생략하고 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치가 소방차의 물탱크의 바닥면에 안착된 모습을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 소방차(FT)는 물탱크(WT2), 물펌프(WP), 방수구(O) 및 이들을 연결하는 배관들(P)을 포함한다.
물탱크(WT2)는 물펌프(WP), 방수구(O) 및 이들을 연결하는 배관들(P)이 배치되는 영역이 확보될 수 있도록 운전석(D)과 이격 배치된다. 물탱크(WT2)에는 화재진압을 위한 물이 저장된다.
물펌프(WP)는 운전석(D)과 물탱크(WT2)사이에 배치된다. 물펌프(WP)는 흡입관(P1)과 연결된다. 물펌프(WP)는 물탱크(WT2)에 저장된 물을 펌핑하도록 구성된다. 물펌프(WP)는 내부식성이 강한 재질로 마련된다. 예를 들면, 물펌프(WP)는 스테인리스 강 재질로 마련된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 재질로 마련될 수 있다.
방수구(O)는 일측이 토출관(P2)과 연결되며, 타측은 배출호스(DH)와 연결된다. 물펌프(WP)에서 배출된 물은 방수구(O)와 연결된 배출호스(DH)를 통해 소방차(FT)의 외부로 배출될 수 있다.
배관들(P)은 흡입관(P1) 및 토출관(P2)을 포함한다.
흡입관(P1)은 물펌프(WP)의 일측에 연결되며, 물탱크(WT2)의 물이 물펌프(WP)로 유입되도록 구성된다. 흡입관(P1)은 물탱크(WT2)와 물펌프(WP)를 연결한다.
토출관(P2)의 일측은 물펌프(WP)의 타측에 연결되며, 토출관(P2)의 타측은 방수구(O)에 연결된다. 토출관(P2)은 물펌프(WP)에서 배출된 물이 방수구(O)로 유입되도록 구성된다. 토출관(P2)은 물펌프(WP)와 방수구(O)를 연결한다.
본 발명의 실시예에 따른 동결 방지 장치(200)는 소방차(FT)의 물탱크(WT2)의 바닥면(BS2)에 안착되어 발열을 통해 주변으로 열을 전달한다. 또한, 물을 순환시켜 물탱크(WT2) 내부에 저장된 물이 동결되지 않는 온도로 유지될 수 있도록 한다.
도시하지는 않았지만 동결 방지 장치(200)는 브라켓(160)에 결합되어 히터(110) 및 펌프(120)를 수면 근처에 배치시키는 부유부를 더 포함할 수 있다.
부유부에 결합된 히터(110)는 발열되어 수면 주변으로 열을 전달한다. 히터(110)와 결합된 펌프(120)는 히터(110)의 주변의 물을 순환시켜 수면 근처의 물의 온도가 전체적으로 상승될 수 있다.
이와 같이 동결 방지 장치(200)는 소방차(FT)의 물탱크(WT2)의 내부에 저장된 물을 정해진 온도 범위 내로 유지시키게 된다. 따라서 물탱크(WT2)의 내부에 저장된 물의 동결이 방지된다.
또한, 물탱크(WT2)의 내부에 저장된 물의 동결 방지를 위한 염화칼슘 등의 투입이 불필요하다. 따라서 염화칼슘에 의해 물탱크(WT2)의 내부가 부식되는 현상이 미연에 방지될 수 있다. 물탱크(WT2)의 내부에 저장된 물이 염화칼슘에 의해 오염되지 않으므로 식수로도 사용될 수 있다.
동결 방지 장치(200)는 소방차(FT) 이외에도 물을 저장하거나 물을 안내하는 구성을 가지는 운송수단에 범용적으로 장착되어 동결 및 동파를 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 방수구(O)의 외면에 온도 조절기(300)가 부착될 수 있다.
온도 조절기(300)는 열을 발생시키고, 발생된 열을 방수구(O)으로 전달하도록 구성된다.
본 실시예에서는 온도 조절기(300)가 방수구(O)의 외면에 부착된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 온도 조절기(300)는 물탱크(WT2)의 외면 또는 내면에 부착될 수 있다. 또한, 온도 조절기(300)는 물펌프(WP)에 부착될 수 있다. 또한, 온도 조절기(300)는 PTO(Power Take Off)의 외면에 부착될 수 있다. 이외에도 온도 조절기(300)는 물이 흐를 수 있는 배관들에도 부착될 수 있다.
온도 조절기(300)는 발열체(310) 및 몸체(320)을 포함한다.
발열체(310)는 소정의 길이를 가지는 바(bar) 형상으로 마련된다. 발열체(310)는 전원 공급 박스(미도시)로부터 전원을 공급받아 전기에너지를 열에너지로 전환하여 열을 발생시키도록 구성된다.
도시하지는 않았지만, 발열체(310)는 PTC(Positive Temperature Coefficient) 세라믹칩 및 복수의 전극판을 포함한다.
PTC(Positive Temperature Coefficient)세라믹칩은 전기 에너지를 열 에너지로 변환하도록 구성된다.
복수의 전극판은 PTC세라믹칩의 일측과 타측에 각각 부착되고, 발열체(310)와 연결된 전선으로부터 전원을 공급받아 PTC세라믹칩으로 전달하도록 구성된다.
PTC세라믹칩은 복수의 전극판을 통해 공급된 전기에너지를 열에너지로 변환하여 열을 발산할 수 있다. 복수의 전극판의 둘레에는 절연 필름이 더 배치될 수 있다. 절연 필름을 통해 복수의 전극판의 외부로 전류가 흐르는 것이 방지될 수 있다
몸체(320)는 발열체(310)를 수용하며 방수구(O)의 외면에 부착되어 발열체(310)로부터 생성되는 열을 방수구(O)으로 전달하도록 구성된다.
몸체(320)는 제1 커버(330) 및 제2 커버(340)를 포함한다.
제1 커버(330)는 발열체(310)의 일측을 수용할 수 있도록 마련된다. 제1 커버(330)는 부식되지 않으며 열에 의한 변형이 일어나지 않도록 내식성 및 내열성을 가진 소재로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제1 커버(330)는 스테인리스 강 소재로 마련될 수 있다. 그러나, 제1 커버(320)는 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 소재로 변경될 수 있다.
제1 커버(330)는 제1 발열체 수용 홈(331), 제1 나사 홀들(332) 및 제1 전선 지지 돌기(333)를 포함한다.
제1 발열체 수용 홈(331)은 발열체(310)의 일측을 수용하도록 일면에서 내부로 오목하게 형성된다.
각각의 제1 나사 홀(332)은 제1 커버(330)의 일면에 관통 형성된다. 제1 나사 홀들(332)은 제1 커버(330)의 일면의 둘레를 따라 이격 배치된다.
제1 전선 지지 돌기(333)는 발열체(330)에 연결되는 전선의 일측을 지지하며 감싸도록 제1 커버(330)의 측부로부터 돌출된다.
제2 커버(340)는 발열체(310)의 타측을 수용할 수 있도록 마련된다. 제2 커버(340)는 부식되지 않으며 열에 의한 변형이 일어나지 않도록 내식성 및 내열성을 가진 소재로 마련될 수 있다. 예를 들면, 제2 커버(340)는 스테인리스 강 소재로 마련될 수 있다. 그러나, 제2 커버(340)는 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 소재로 변경될 수 있다.
제2 커버(340)는 제2 발열체 수용 홈(341), 제2 나사 홀들(342), 제2 전선 지지 돌기(343), 제1 열 전달면(344) 및 지지 돌기들(345)을 포함한다.
제2 발열체 수용 홈(341)은 발열체(310)의 타측을 수용하도록 일면에서 내부로 오목하게 형성된다.
각각의 제2 나사 홀(342)은 제2 커버(340)의 일면에 관통 형성된다. 제2 나사 홀들(342)은 제2 커버(340)의 일면의 둘레를 따라 이격 배치된다.
제2 전선 지지 돌기(343)는 발열체(310)에 연결되는 전선의 타측을 지지하며 감싸도록 제2 커버(340)의 측부로부터 돌출된다.
제1 열 전달면(344)은 방수구(O)의 외주면에 대응되는 형상으로 마련된다. 제1 열 전달면(344)을 통해, 제2 커버(340)가 방수구(O)에 부착될 수 있다. 또한, 발열체(310)로부터 발생된 열이 제1 열 전달면(344)을 통해 방수구(O)으로 전달될 수 있다. 제2 커버(340)는 실리콘 계열 등의 접착제를 통해 방수구(O)의 외면에 부착될 수 있다.
지지 돌기들(345)은, 제2 커버(340)가 방수구(O)에 더 안정적으로 결합될 수 있도록 제2 커버(340)의 일측과 타측으로부터 연장된다.
지지 돌기들(345)은 제2 열 전달면(345a)을 포함한다.
제2 열 전달면(345a)은 제1 열 전달면(344)의 일측과 타측에 각각 배치된다. 제2 열 전달면(345a)에 의해 열 전달 면적이 확장되므로, 더 효율적으로 방수구(O)에 열이 전달될 수 있다.
이와 같이 온도 조절기(300)가 방수구(O)의 외면, 펌프(WP)의 외면 또는 물이 흐르는 배관의 내, 외면에 부착되어 열을 전달하므로, 이들의 내, 외부 온도가 일정한 범위 내로 유지되고, 결빙현상이 방지될 수 있다.
또한, 물이 흐르는 배관들의 내부 유로가 결빙현상에 의해 막히거나 좁아지지 않게 된다. 따라서, 배수호스 등을 통해 소방차(FT)의 외부로 배출되는 물의 양이 일정하게 유지될 수 있다.
또한, 물이 흐르는 배관들의 동결 방지를 위한 오일 또는 부동액 등의 주입이 불필요하다. 따라서 유지 비용이 절감되고, 물탱크(WT2)의 내부에 저장된 물이 배관들을 따라 흐르는 과정에서 오일 또는 부동액 등에 의해 오염되지 않으므로 식수로도 사용될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 동결 방지 장치(200)는 물탱크(WT2) 내부의 온도를 일정한 범위 내로 유지시키고, 온도 조절기(300)는 방수구(O), 펌프(WP) 또는 물이 흐르는 배관의 내, 외면의 온도를 일정한 범위 내로 유지시킨다. 따라서 동결 방지 장치(200) 및 온도 조절기(300)의 적절한 구동을 통해 상술한 구성들이 동파되는 것을 미연에 방지할 수 있고 상술한 구성들에 대한 유지, 보수 시간 및 비용이 절감된다.
동결 방지 장치(200) 및 온도 조절기(300)에 의해 소방차(FT) 내부의 각종 구성들의 온도가 일정한 범위 내로 유지되므로, 외부 환경의 영향을 받지 않고, 소방차의 안정적인 운용이 가능하다.
예를 들어 동절기에 소방 차고의 문을 폐쇄하지 않고 개방한 상태에서 소방차(FT)를 사고현장으로 긴급하게 출동시킬 수 있다. 또한 소방 차고가 아닌 외부의 노출된 장소에서 출동 대기가 가능하거나, 바로 사고현장으로 이동시켜 화재 진압을 수행할 수 있다.
아울러 동결 방지 장치(200) 및 온도 조절기(300)에 의해 소방차(FT) 내부의 각종 구성들의 온도가 일정한 범위 내로 유지되므로, 소방 차고의 내부를 난방하기 위한 별도의 난방 장치가 불필요하거나, 난방 장치를 운용하는 유지 비용이 절감될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200. 동결 방지 장치
110. 히터
111. 발열체
112. 방열판
112A. 펌프 설치면
112B. 발열체 결합홀
112C. 방열로
112C1. 제1 방열로
112C2. 제1 방열로
112C3. 제1 방열로
113. 이격부재
113A. 제1 이격부재
113B. 제2 이격부재
120. 펌프
121. 본체부
122. 토출관
130. 온도센서
140. 전원 공급부
150. 제어부
160. 브라켓
160A. 기재 설치면
161. 제1 지지패널
161A. 제1 관통홀
162. 제2 지지패널
163. 연결패널
163A. 제2 관통홀
163B. 제3 관통홀
164. 제1 체결홀
165. 제2 체결홀
170. 분배모듈
180. 부유부
181. 부유체
182. 제1 클램핑 부재
183. 제2 클램핑 부재
WT. 물탱크
BS. 바닥면
HC. 추가 방열로
S. 수용공간
C1. 제1 케이블
C2. 제2 케이블

Claims (14)

  1. 수중에 침수된 상태에서 주변으로 열을 전달하도록 구성되는 동결 방지 장치로서,
    수중에 침수되어 주변으로 열을 발산하도록 구성되는 히터;
    상기 히터에 결합되고, 물을 순환시켜 상기 히터로부터 발산되는 열을 대류시키도록 구성되는 펌프와,
    상기 히터의 상면에 결합되어 상기 펌프를 수용하는 수용공간을 형성하는 브라켓을 포함하고,
    상기 히터는,
    발열체; 및
    상기 발열체의 둘레를 감싸고, 상기 발열체에 접촉되어 상기 발열체로부터 발산되는 열을 주변으로 방출시키도록 구성되는 방열판을 포함하고,
    상기 방열판은,
    상기 펌프가 안착되는 펌프 설치면;
    상기 방열판의 내부에 형성되고, 상기 발열체가 상기 방열판의 내측으로 삽입될 수 있도록 상기 발열체에 대응되는 형상으로 마련되는 발열체 결합홀; 과,
    상기 방열판의 길이 방향을 따라 물의 유동이 가능하도록 형성되고, 복수의 열전달면을 형성하는 적어도 하나의 방열로를 포함하는, 동결 방지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 히터는,
    상기 방열판에 결합되고, 수중의 바닥면에 안착된 상기 방열판을 상기 수중의 바닥면으로부터 이격 배치시켜, 상기 방열판과 상기 수중의 바닥면 사이에 추가 방열로를 형성하는 이격부재를 더 포함하는, 동결 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    수중의 온도를 감지하도록 구성되는 온도센서;
    상기 히터 및 상기 펌프로 전원을 공급하도록 구성되는 전원 공급부; 및
    상기 온도센서로부터 감지된 온도정보를 바탕으로 상기 히터 및 상기 펌프의 구동을 제어하도록 구성되는 제어부를 더 포함하는, 동결 방지 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 펌프의 상부로 다른 기재의 설치가 가능한 기재 설치면을 더 포함하고,
    상기 동결 방지 장치는, 상기 기재 설치면에 설치되고, 상기 제어부와 상기 히터 및 상기 제어부와 상기 펌프를 서로 전기적으로 연결하여 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 히터 및 상기 펌프로 공급되는 전원을 제어하도록 구성되는 분배모듈을 더 포함하는, 동결 방지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 일 측에 배치되고, 상기 분배모듈과 상기 히터를 연결하는 제1 케이블이 관통하는 제1 관통홀이 마련되는 제1 지지패널;
    상기 히터의 길이방향을 따라 상기 히터의 타 측에 대향배치되는 제2 지지패널; 및
    상기 제1 지지패널 및 상기 제2 지지패널을 서로 연결하여 상기 제1 지지패널 및 상기 제2 지지패널 사이에 상기 수용공간을 형성하고, 일면에 상기 분배모듈이 설치되며, 상기 제1 케이블 및 상기 분배모듈과 상기 펌프를 연결하는 제2 케이블이 관통하는 제2 관통홀이 마련되는 연결패널을 포함하는, 동결 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 펌프는,
    상기 히터에 설치되어 상기 제2 케이블을 통해 상기 분배모듈과 연결되고, 상기 히터 주위의 물을 흡입한 후 토출시키도록 구성되는 본체부; 및
    상기 본체부에 결합되고, 상기 연결패널을 관통하여 상기 본체부로부터 토출되는 물을 미리 설정된 방향으로 안내하도록 구성되는 토출관을 포함하고,
    상기 연결패널에는 상기 토출관이 관통하는 제3 관통홀이 마련되는, 동결 방지 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 브라켓에 결합되고, 수면위로 부유되어 상기 히터 및 상기 펌프를 수면 근처에 배치시키도록 구성되는 부유부를 더 포함하는, 동결 방지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 부유부는,
    상기 수면위로 부유되도록 소정의 부력을 가지는 부유체;
    상기 부유체의 일 측을 상기 제1 지지패널 측에 고정시키도록 구성되는 제1 클램핑 부재; 및
    상기 부유체의 타 측을 상기 제2 지지패널 측에 고정시키도록 구성되는 제2 클램핑 부재를 포함하고,
    상기 제1 지지패널 및 상기 연결패널의 일 측에는 상기 제1 클램핑 부재가 관통하는 제1 체결홀이 마련되고, 상기 제2 지지패널 및 상기 연결패널의 타 측에는 상기 제2 클램핑 부재가 관통하는 제2 체결홀이 마련되는, 동결 방지 장치.
  11. 운송수단에 마련되는 물탱크의 내부에 배치되어 상기 물탱크에 저장된 물의 온도를 상승시키도록 구성되는 히터; 와
    상기 히터의 상부에 결합되는 브라켓; 및
    상기 브라켓의 내측에 배치되고, 상기 물탱크 내부의 물을 순환시키도록 구성되는 펌프를 포함하고,
    상기 히터는,
    발열체; 및
    상기 발열체의 둘레를 감싸고, 상기 발열체에 접촉되어 상기 발열체로부터 발산되는 열을 주변으로 방출시키도록 구성되는 방열판을 포함하고,
    상기 방열판은,
    상기 펌프가 안착되는 펌프 설치면;
    상기 방열판의 내부에 형성되고, 상기 발열체가 상기 방열판의 내측으로 삽입될 수 있도록 상기 발열체에 대응되는 형상으로 마련되는 발열체 결합홀; 과,
    상기 방열판의 길이 방향을 따라 물의 유동이 가능하도록 형성되고, 복수의 열전달면을 형성하는 적어도 하나의 방열로를 포함하는 동결 방지 장치.
  12. 상기 제11항에 있어서,
    상기 브라켓의 외측에 결합되어
    상기 히터와 상기 펌프를 부유시키는 부유부를 더 포함하는 동결 방지 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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