KR102314753B1 - 유지보수가 용이한 도로 액체분사시스템 및 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치; 및 상기 보호케이싱의 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 착탈 가능하게 개재되어 지면으로부터의 상기 표지병 몸체의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치;를 포함하는 도로 액체분사시스템을 개시한다.
Description
본 출원은 2020년 7월 14일에 출원된 특허출원 제10-2020-0087113호에 기초한 우선권을 주장하며, 해당 출원의 명세서 및 도면에 개시된 모든 내용은 본 출원에 원용된다.
본 발명은 유지보수가 용이한 도로 액체분사시스템 및 그 공법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로에 설치되어 도로 노면으로 액체를 분사하여 미세먼지나 유해물질, 이물질, 눈 및 얼음 등을 자동으로 제거하는 유지보수가 용이한 도로 액체분사시스템 및 공법에 관한 것이다.
일반적으로, 미세먼지는 주요 대기오염물질중 하나로서 입자 표면에 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물, 중금속 등의 유해물질이 붙어있고, 폐포나 기관지에 침착함으로써 인체의 건강에 심각한 해를 끼친다.
미세먼지들 중에서 포장도로에 쌓인 먼지들이 차량의 운행으로 인해 재비산 되는 먼지를 "도로재비산먼지"라 한다. 도로재비산먼지는 차량의 배기가스에 의한 직접배출, 자동차 타이어와 도로 표면의 마모, 자동차 브레이크패드 마모 분진, 강하분진, 쓰레기, 진흙과 먼지의 유입 등 다양한 원인에 의해 침적되어 도로 표면에 산적해 있다가 차량의 움직임에 의해 재비산하여 발생한다. 이러한 도로재비산먼지를 저감하기 위해 종래에는 전용 물청소 차량을 운행하면서 도로 노면에 물을 살수하는 방법이 널리 사용되었다.
그러나, 차량을 이용한 도로 노면 살수 방식은 용수 확보를 위해 청소중에 수시로 수원지를 다녀와야 하는 취약점이 있다. 또한, 물청소 차량은 청소중에 저속운행을 해야 하므로 타 차량의 운행을 방해할 우려가 있고, 노면에 주차된 차량의 아래쪽 부분은 차량을 이용해 청소하기가 곤란하므로 추가 인력을 투입해야 하는 단점이 있다.
상기의 문제점을 해결하기 위해 제시된 기술로서, 특허문헌 1에는 중수 및/또는 지하수를 포함하는 청소용수가 저장되고 지하에 설치되는 저류조와, 일단이 저류조에 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부 아래까지 상측으로 연장된 송수관과, 송수관과 연결되고 포장도로면의 중앙부 아래에 차량의 진행방향을 따라 연장된 급수관과, 일단이 급수관과 연결되고 타단이 포장도로면의 중앙부의 상측으로 연장되며 급수관의 길이방향 따라 이격 배치되는 다수의 분기관과, 이러한 분기관에 연결되어 차량의 진행방향에 수직하게 청소용수를 분사하는 다수의 살수노즐과, 저류조와 연결되어 청소용수의 유동압과 살수노즐의 살수압을 제공하는 가압펌프를 구비한 포장도로면 자동 물청소 장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래의 포장도로면 자동 물청소 장치는 중수에 내포된 이물질이나 에어를 포집하지 못하여 노즐이 막히거나 분사압력이 저하되어 현장에서 사용이 불편한 문제점도 있었으며, 분사배관에 설치되는 다수개의 노즐을 일일이 도구를 이용하여 체결하여야 하므로 체결시간이 장시간 소요되어 체결비용이 증가되고, 도로를 살수하기 위하여 담당자가 현장에 가서 일일이 살수를 확인 후 가동시켜야 하므로 현장에서 사용이 불편한 문제점이 있다.
대안으로는, 특허문헌 2에 개시된 바와 같이 도로 노면 위에 돌출 설치되는 도로 표지병에 융합된 스프레이 노즐을 이용하여 세척액이나 염화칼슘액 등을 분사함으로써 노면의 먼지나 이물질 등을 제거하는 기술이 제안된 바 있다. 도로 표지병은 도로의 중앙선이나 차선 경계, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물, 안전지대 등 노면표시의 기능을 보완할 필요가 있는 지점에 설치되어 야간 또는 우천시에 운전자에게 차선을 식별시킴으로써 교통 안전과 차량의 원활한 흐름을 유도하는 안전장치이다.
그런데, 이와 같이 도로 노면 위로 돌출되는 스프레이 노즐은 통행 차량의 타이어에 의해 지속적으로 밟힘에 따라 하부 지반의 피로가 누적되고 바닥의 침하 등에 의해 노즐이 바닥 아랫쪽으로 내려앉는 하자가 발생하는 사례가 있어 이에 대한 대책이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 표지병 분사장치가 도로 노면에 매립 고정식으로 설치되어 도로 노면에 쌓인 미세먼지나 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 등과 같은 유해물질, 이물질, 눈 및 얼음 등을 클리닝할 수 있는 유지보수가 용이한 도로 액체분사시스템 및 공법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 표지병 분사장치가 설치된 지반이 침하되었을 때 표지병 노즐의 높이를 조절하여 신속하고 간편하게 보수 작업을 수행할 수 있는 도로 액체분사시스템 및 공법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 도로를 따라 연장되고 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치된 배관; 클린로드용 물 또는 도로결빙방지용 염수를 포함하는 액체를 설정된 압력으로 상기 배관을 통하여 이송시키는 펌프; 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부; 상기 제어부와 통신하여 상기 액체의 분사를 조절하기 위한 제어신호를 송,수신할 수 있는 통신카드가 내부에 설치되어 있는 통신카드박스; 상기 배관에 체결되어 클린로드용 물을 분배공급하는 플렉시블한 고압호스; 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치; 및 상기 보호케이싱의 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 착탈 가능하게 개재되어 지면에 대하여 상기 표지병 몸체의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치;를 포함하는 도로 액체분사시스템을 제공한다.
상기 끼움블록형 높이조절장치는, 상기 보호케이싱의 상부에 안착되어 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 개재되는 원통형의 고정관; 상기 고정관의 내부에 승강 가능하게 설치된 원통형의 가이드관; 상기 가이드관의 상단 내주연에 인접하게 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공이 형성된 링플레이트; 상기 가이드관의 하방에 위치하고 상기 고정관의 내벽에 고정되고 상기 제1 너트공에 대응하여 정해진 간격으로 제2 너트공이 형성되어 있는 고정플레이트; 상기 제1 너트공 및 상기 제2 너트공에 대응하여 상기 링플레이트와 고정플레이트 사이에 개재되고 상기 고정플레이트에 대하여 상기 링플레이트를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링; 및 상기 링플레이트의 외부로부터 상기 제1 너트공에 체결되어 상기 코일 스프링의 중공을 관통하여 상기 고정플레이트의 상기 제2 너트공에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 상기 링플레이트 및 상기 가이드관과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트;를 포함할 수 있다.
상기 제1 너트공은 상기 링플레이트의 중심에 대해 대칭으로 복수개가 형성될 수 있다.
상기 표지병 분사장치는, 상기 표지병 몸체는 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어지고, 상기 표지병 몸체의 상면과 저면은 평탄하게 구성되고, 상기 표지병 몸체의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 상기 노즐공과 연통되는 니플 결합공이 형성되어 있고, 상기 니플 결합공에 끼워져서 하방으로 돌출되어 상기 고압호스와 연결되는 니플을 구비할 수 있다.
상기 요입부는 상기 표지병 몸체의 어느 양측면에 대칭으로 형성되고, 상기 노즐공은 상기 표지병 몸체의 다른 양측면에 대칭으로 형성될 수 있다.
상기 표지병 몸체의 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 상기 표지병 몸체가 상협하광 형태인 것이 바람직하다.
상기 표지병 몸체는 통주물로 이루어질 수 있다.
상기 보호케이싱의 상기 상부덮개는 중심을 기준으로 주변에 일정 간격으로 덮개 너트공이 형성되고 상기 덮개 너트공에 접시머리볼트가 끼워져서 상기 상부덮개가 상기 보호케이싱의 몸체에 조립되고, 상기 표지병 몸체는 상기 상부덮개 위에 배치되어 장볼트로 고정될 수 있다.
본 발명은 상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 펌프와 상기 배관을 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 표지병 분사장치의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 감지부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부와 상기 펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.
상기 감지부는, 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비할 수 있다.
상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와, 상기 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와, 상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
본 발명은 도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 표지병 분사장치가 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치; 및 상기 보호케이싱의 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 착탈 가능하게 개재되어 지면으로부터의 상기 표지병 몸체의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치;를 포함하는 도로 액체분사시스템의 표지병 분사장치 세트가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 도로 노면에 물을 분사하여 미세먼지나 유해물질을 제거하는 시스템을 시공하는 공법에 있어서, (a) 정해진 도로 구간의 중앙선이나 차선 경계에서 도로를 따라 터파기 공정을 수행하여 좁고 긴 형상을 가진 구덩이를 굴삭하는 단계; (b) 상기 구덩이를 따라 배관을 배치하는 단계; (c) 상기 구덩이 내부에 정해진 간격으로 복수개의 표지병 분사장치를 배치하고 고압호스를 이용해 상기 배관과 상기 표지병 분사장치를 연결하는 단계; (d) 상기 표지병 분사장치 주변을 자갈이나 토사 또는 콘크리트로 충전하는 단계; 및 (e) 아스팔트 포장을 한 후 차선을 도색하는 단계;를 포함하고, 상기 단계 (c)는, 관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치를 구비하고, 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 승강 가능하게 설치된 끼움블록형 높이조절장치를 이용해 지면에 대하여 상기 표지병 분사장치의 높이를 조정하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 매립 고정식 쿨링앤클린로드 공법이 제공된다.
상기 끼움블록형 높이조절장치는, 상기 보호케이싱의 상부에 안착되어 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 개재되는 원통형의 고정관; 상기 고정관의 내부에 승강 가능하게 설치된 원통형의 가이드관; 상기 가이드관의 상단 내주연에 인접하게 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공이 형성된 링플레이트; 상기 가이드관의 하방에 위치하고 상기 고정관의 내벽에 고정되고 상기 제1 너트공에 대응하여 정해진 간격으로 제2 너트공이 형성되어 있는 고정플레이트; 상기 제1 너트공 및 상기 제2 너트공에 대응하여 상기 링플레이트와 고정플레이트 사이에 개재되고 상기 고정플레이트에 대하여 상기 링플레이트를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링; 및 상기 링플레이트의 외부로부터 상기 제1 너트공에 체결되어 상기 코일 스프링의 중공을 관통하여 상기 고정플레이트의 상기 제2 너트공에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 상기 링플레이트 및 상기 가이드관과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표지병 분사장치의 구조가 개선된 도로 액체분사시스템 및 공법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 도로 노면에 매립 설치되어 차량의 운행을 방해하지 않으면서도 도로 노면의 사방으로 클린로드용 물 또는 도로결빙방지용 염수를 골고루 분사할 수 있다. 따라서, 도로 노면에 쌓인 미세먼지나 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 등과 같은 유해물질을 세척함으로써 건강 피해를 저감시킬 수 있고, 동절기에는 도로 노면의 결빙을 방지하여 안전사고를 예방할 수 있다.
둘째, 높이조절볼트를 풀거나 조임으로써 분사장치의 높이 조절이 가능하여 보호케이싱이 침하되었을 때 신속하고 간편하게 보수 작업을 수행할 수 있다.
셋째, 표지병 분사장치의 높이 조정 작업 시 별도의 자재를 추가할 필요없이 표지병 분사장치 내에 기설치되어 있는 높이조절볼트만을 조정하여 높이 조정이 이루어지므로 공수를 줄일 수 있고 유지보수 비용이 저렴하다.
넷째, 표지병 노즐이 차량의 타이어에 의해 밟히더라도 표지병 노즐의 하부에 배치된 가이드관, 높이조절볼트 및 보호케이싱의 조립체에 의해 차량의 하중을 지탱하여 표지병 노즐의 파손이나 침하 등을 방지할 수 있다.
다섯째, 기존의 표지병 분사장치에 대해서도 보호케이싱과 상부덮개 사이에 끼움블록형 높이조절장치를 조립하여 높이조절기능을 간편히 추가할 수 있다.
여섯째, 표지병 분사장치가 클린로드용 물을 양방향으로 분사하는 특성상 노즐 설치 개수를 줄일 수 있으므로 설비 비용을 절감할 수 있고 작업 공정을 간소화할 수 있다.
일곱째, 표지병 분사장치가 도로 노면에 근접한 낮은 각도로 물을 분사할 수 있도록 미세하게 높이 조정이 가능하므로 지나가는 차량의 차체에 클린로드용 물이 튀는 것을 방지할 수 있다.
여덟째, 표지병 분사장치에 의해 노로 노면에서 씻겨 나간 미세먼지와 각종 유해물질들을 배수부재에 마련된 거름망으로 포집하여 정해진 처리설비에서 폐기하거나 연료로 재활용할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템에 구비된 표지병 분사장치 및 보호케이싱의 결합 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 설치 단면도이다.
도 5는 도 4에서 지반이 침하된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에서 끼움블록형 높이조절장치를 이용해 표지병 몸체를 상승시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 작동을 개략적으로 도시한 부분 확대 평면도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템에 구비된 표지병 분사장치 및 보호케이싱의 결합 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 설치 단면도이다.
도 5는 도 4에서 지반이 침하된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5에서 끼움블록형 높이조절장치를 이용해 표지병 몸체를 상승시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 작동을 개략적으로 도시한 부분 확대 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 전체 개요도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템은 클린로드용 또는 도로결빙방지용 액체가 저장되는 저장조(100)와, 저장조(100)의 일측에 설치된 수위센서(미도시)와, 저장조(100)에서 배출되는 클린로드용 또는 도로결빙방지용 액체의 유량과 압력을 조절하는 펌프(104)와, 펌프(104)의 작동을 제어하는 제어부(106)와, 도로의 중앙선이나 차선 경계 등에 고정되어 도로 노면으로 클린로드용 물을 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 복수개의 표지병 분사장치(120)와, 복수개의 표지병 분사장치(120)에 연결되어 펌프(104)에 의해 유량과 압력이 조절된 클린로드용 물을 밸브박스(108)를 거쳐서 표지병 분사장치(120)에 공급하는 배관(111)을 포함한다.
상기 수위센서는 저장조(100)의 내부 일측에 설치되어 도로 분사에 사용될 클린로드용 액체 또는 도로결빙방지용 액체의 수위를 측정한다. 상기 수위센서는 초음파 센서를 비롯하여 부표의 승강에 의한 플로트식 센서, 레이저 센서, 눈금형 수위계 등 다양한 수위측정수단으로 구성될 수 있다. 바람직하게, 상기 수위센서는 소정의 하우징을 구비하고, 상기 하우징의 내부공간에는 회로기판이 잠긴 상태가 되도록 폴리부텐(폴리뷰틸렌, PB)이나 절연유로 충전되어 방수 처리되는 것이 바람직하다.
저장조(100)는 지하수나 용수, 또는 수도물이나 제설제 등과의 혼합액으로 이루어진 클린로드 물 또는 도로결빙방지용 염수와 같은 액체를 수용할 수 있는 내부공간을 구비한다. 저장조(100)의 상부에는 상기 액체를 투입하기 위한 투입구와 덮개로 이루어진 유입부가 마련되고, 하부에는 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 배관으로 이루어진 배출부가 마련된다. 본 발명에 따른 도로 액체분사시스템은 하절기에는 지하수나 빗물 저류조의 용수를 사용하는 클린로드 분사 시스템으로 운용하고, 동절기에는 염화칼슘 등과 같은 제설제를 함유하여 도로에 쌓이는 눈을 녹이는 도로결빙방지용 염수 분사 시스템으로 운용할 수 있다.
저장조(100)의 내부에는 소정의 교반기(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 교반기는 저장조(100)의 상부에 고정된 모터의 하방에 교반날개가 설치된 구조를 가진다. 상기 교반기는 교반날개를 서서히 회전시켜서 저장조(100) 내에 저장된 유체를 휘젓는 동작을 수행하여 동절기에 염수 가루 등이 침전되는 것을 방지하거나 저장조(100) 내부의 유체가 결빙되는 것을 방지하는 작용을 한다. 상기 교반기의 설치 구조는 본 출원인이 기출원하여 특허를 허여받은 등록특허공보 제10-2073520호에 더욱 상세히 게재되어 있다.
펌프(104)는 저장조(100)의 상기 배출부에 배관을 통해 연결되어 저장조(100)에서 배출되는 클린로드용 물의 유량과 압력을 조절한다. 펌프(104)는 적어도 둘 이상이 구비되고 둘 중 어느 하나는 보조펌프의 역할을 하는 것이 바람직하다.
부가적으로, 저장조(100)와 펌프(104)는 소정의 펌프 스테이션에 수용된다. 상기 펌프 스테이션은 펌프(104)를 비롯하여 메인배관(105), 에어공급장치(103), 제어부(106) 등을 보호하도록 그 외부를 둘러싸는 시설이다. 펌프 스테이션은 콘크리트 구조물 등으로 이루어진 하우스, 또는 컨테이너 등으로 구성될 수 있다.
저장조(100)의 후단에는 필요시 배관에 에어를 공급하여 물을 모두 배출하기 위한 콤프레셔로 이루어진 에어공급장치(103)가 설치될 수 있다. 에어공급장치(103)는 저장조(100)에 연결된 배관의 일측에 설치되어 상기 배관 내의 유체 잔량을 노즐(112)을 통해 외부로 배출하도록 에어를 공급한다. 에어공급장치(103)는 별도의 에어 콤프레셔와 연결될 수 있고, 대안으로는 에어공급장치(103) 자체가 에어 콤프레셔로 구성될 수도 있다. 에어공급장치(103)는 도로 노면세척 모드가 종료되면 전체 배관내에 잔류하는 지하수나 용수, 또는 수도물과 같은 클린로드용 물의 잔량을 에어의 압력으로 모두 배출하여 동절기에 배관이 동파되는 것을 방지한다. 또한, 동절기가 끝나서 도로결빙방지 모드가 종료되면 배관내에 잔류하는 염수를 에어의 압력으로 모두 배출하는 역할을 한다. 동절기 이외의 시기에 염수가 도로 노면에 분사되면 노면을 미끄럽게 하여 교통사고를 유발할 우려가 있다. 에어공급장치(103)는 도로 결빙방지 모드가 종료되었을 때 배관 내에 잔류하는 염수를 노즐(112)을 통해 배출하여 도로 노면세척 모드 시 염수가 분사되지 않도록 예방하는 역할을 한다.
저장조(100)에서 배출되어 펌프(104)에 의해 펌핑된 액체는 메인배관(105)을 경유하여 배관(111)으로 공급된다.
배관(111)은 도로 또는 도로 주변에서 도로를 따라 연장되게 설치되어 펌프(104)에 의해 펌핑되는 액체를 이송하여 노즐(112)에 공급한다. 배관(111)은 노면 아래 지중에 매립될 수 있고 필요에 따라 적어도 일부가 외부에 노출되는 것도 가능하다.
제어부(106)는 통신카드유닛(102)을 통해 펌프(104)의 작동을 제어하여 클린로드용 물의 유량과 압력 조절, 온/오프 제어 등이 이루어지게 한다. 제어부(106)는 원격지의 휴대폰(스마트폰)(107a) 및/또는 중앙통제실에 비치된 컴퓨터인 중앙통제기기(107b)를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치(107)와 통신을 수행하여 원격으로 제어될 수 있다. 또한, 제어부(106)는 통신카드유닛(110)을 통해 밸브박스(108)에 내장된 전동밸브(109)를 원격으로 구동하여 구역별로 물 분사를 제어할 수 있다.
원격제어장치(107)는 유,무선 인터넷이나, 각종 직렬통신 등을 통해 제어부(106)와 데이터 통신을 수행할 수 있다. 구체적으로, 원격제어장치(107)와 제어부(106) 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다. 제어부(106)와 저장조(100), 펌프(104), 감지부(113) 간의 통신에도 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜이 사용될 수 있다.
제어부(106)는 바람직하게 금속 함체를 가진 제어반 내에 구비된다. 상기 제어반은 공간적으로 펌프 스테이션 내에 설치되는 것이 바람직하나, 이러한 예에 한정되지 않음은 물론이다. 상기 제어반은 밸브박스(108)에 대한 제어와 펌프 스테이션(S) 내의 펌프(104) 또는 각종 조절밸브, 메인배관(105)에 대한 제어와 상기 교반기에 대한 작동 제어와 수동/자동 운용모드에 대한 전환 제어 등을 수행한다.
무선통신은 블루투스, 로라통신, NB-IOT 등과 같은 사물인터넷 관련 통신표준을 비롯하여, CDMA, LTE, 5G 등 다양한 무선통신표준이 채택될 수 있다.
밸브박스(108)는 도로 노면 또는 도로 주변에서 외부에 노출되는 외장형이나 매립형으로 설치된다. 밸브박스(108)는 소정 형상의 함체와, 상기 함체 내에 수납되어 배관(111)의 개폐를 제어하는 전동밸브(109)와, 함체 내부에서 전동밸브(109)에 연결되어 통신을 수행하는 통신카드박스(110)와, 전동밸브(109)의 내부공간과 통신카드박스(110)의 내부공간에 각각 채워져 있는 전기절연성 방수제를 포함한다.
통신카드박스(110)는 제어부(106)와 통신하여 상기 액체의 분사를 조절하기 위한 제어신호를 송,수신할 수 있는 회로기판인 통신카드가 바닥면에 고정되어 있다.
상기 통신카드가 통신카드박스(110) 내에 고정된 상태에서 통신카드박스(110)의 내부공간에는 절연유 및 폴리부텐 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 전기절연성 방수제가 채워진다. 전기절연성 방수제가 폴리부텐인 경우 점도(동점도)는 작업성과 수밀성을 모두 고려했을 때 20℃와 25℃ 사이의 실온(Room temperature)에서 10,000~30,000cSt 인 것이 바람직하다. 점도가 10,000cSt 미만인 경우에는 통신카드박스(110)에 연결되는 전원/통신케이블 주변의 틈으로 방수제가 유동하여 유출되는 문제가 발생할 수 있고 점도가 30,000cSt를 초과하는 경우에는 유동성이 좋지 않아 통신카드박스 내부로 방수제를 주입하는 작업성이 현저히 떨어진다. 더욱 바람직하게, 전기절연성 방수제로 사용되는 폴리부텐의 점도는 20℃와 25℃ 사이의 실온에서 25,000cSt인 것이 적합하다.
통신카드박스(110)은 함체 내부에 수납되고 전동밸브(109)에 연결되어 제어부(106)로부터 전송되는 제어신호에 따라 전동밸브(109)를 구동한다. 또한, 통신카드박스(110)는 전동밸브(109)의 온/오프 등 동작 상태에 대한 감지 신호를 제어부(106)로 전송하는 기능을 수행한다.
도로 액체분사시스템은 표지병 분사장치(120)의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 감지부(113)를 구비한다.
감지부(113)는 미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 어느 하나, 그밖에 환경부령으로 정하는 유해물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비한다. 또한, 감지부(113)는 감지센서 등에서 출력된 신호를 제어부(106)에 전송하기 위한 통신카드유닛(114)과 연결된다. 부가적으로, 주변에는 감지부(113)의 외부상태와 분사상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 영상감시카메라(116)와, 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도와 날씨상태를 표시하는 액정표시장치 등으로 이루어진 디스플레이부(117)와, 분사 상황 등을 포함하는 정보를 안내하기 위한 안내전광판(118)이 설치될 수 있다. 부가적으로, 다른 일측에는 현장상황을 실시간으로 음성 통제하기 위한 스피커(미도시)가 설치될 수 있다.
부가적으로, 감지부(113)의 주변에는 분사 상태등을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 영상감시카메라(116)와, 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도와 날씨상태를 표시하는 LED 또는 액정표시장치 등으로 이루어진 정보표시전광판(117)이 배치될 수 있다. 또한, 주변의 일측에는 정보표시전광판(117)과 연동하여 현장상황을 실시간으로 안내 및 통제하기 위한 음성을 출력하는 스피커를 구비한 방송설비(미도시)가 설치될 수 있다.
안내전광판(118)은 도로 중앙이나 도로 주변의 지상에 소정의 지주에 설치되는, 예컨대 LED 전광판으로서 표지병 분사장치(120)가 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중"이나 "안전운전" 문구를 표시한다. 안내전광판(118)은 차량이 노즐(112)이 설치된 구간에 진입하기 전에 "물분사중" 문구를 표시하여 차량 운전자가 미리 물분사중 상태를 인지할 수 있도록 안내하고, 노즐(112)이 설치된 구간을 빠져나가는 차량이나 물분사를 중단한 상황에는 "안전운전" 문구를 표시하여 운전자의 주의를 환기시키는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템에 구비된 표지병 분사장치 및 보호케이싱의 결합 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이고, 도 4는 도 2의 설치 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 표지병 분사장치(120)는 평탄한 상면과 평탄한 저면을 구비한 표지병 몸체(121)와, 표지병 몸체(121)의 측면에 구비된 적어도 하나 이상의 반사체(123)와 적어도 하나 이상의 노즐(122)과, 보호케이싱의 내부에 승강 가능하게 설치되어 상기 표지병 분사장치의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치(H)를 포함한다. 표지병 분사장치(120)는 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대의 도로 노면 바닥에 고정식으로 설치된다. 각각의 표지병 분사장치(120)에는 끼움블록형 높이조절장치(H)가 조립되어 표지병 분사장치 세트가 구성된다.
표지병 분사장치(120)의 표지병 몸체(121)는 금속 재질의 통주물로 이루어진다. 표지병 몸체(121)의 상면에는 적어도 둘 이상의 통공(미도시)이 형성되어 있다. 상기 통공에는 장볼트가 끼워져서 나사공(129)에 체결됨으로써 표지병 몸체(121)를 보호케이싱(126)의 상부덮개(125)에 고정한다.
표지병 몸체(121)는 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 전체적으로 상협하광 형태로 구성된다. 표지병 몸체(121)의 형상은 전체적으로 원형으로 이루어진다. 대안으로, 표지병 몸체(121)는 마름모꼴, 사각형 또는 사다리꼴과 같은 다각형으로 이루어질 수도 있다.
반사체(123)는 표지병 몸체(121)의 어느 양측면에 형성된 요입부를 메우도록 부착이 되어 운전자의 시선을 유도한다. 반사체(123)는 미세한 재귀반사 구조물들이 반복적으로 형성된 시트 또는 스티커 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 스티커 형태의 반사체(123)는 표면 마모 등 손상이 발생했을 때 교체가 간편한 장점이 있다. 상기 요입부는 반사체(123)의 형상에 대응하여 표지병 몸체(121)의 측면을 따라 정해진 길이만큼 연장된 곡면 또는 사각형 형태로 형성된다.
노즐(122)은 표지병 몸체(121)의 다른 양측면에 형성된 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사한다. 유지보수의 편의를 위해 노즐(122)은 후미 부분이 표지병 몸체(121)의 외부로부터 노즐공 안쪽으로 나사결합되어 체결되는 것이 바람직하다.
표지병 몸체(121)의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 노즐공과 연통되는 니플 결합공이 형성되어 있고, 상기 니플 결합공에는 하방으로 돌출되게 니플이 나사결합으로 끼워져서 고압호스(140)와 연결된다. 표지병 몸체(121)의 내부 중앙에는 니플을 통해 유입되는 예컨대, 클린로드용 물을 노즐(122)로 안내하도록 노즐공으로 연장되는 안내홈이 형성되어 있다. 상기 안내홈은 각각의 노즐공(114)에 대응하여 양방향으로 형성되어 있다.
상부덮개(125)는 중심에 니플이 통과될 수 있는 관통공(128)이 형성되어 있고 관통공(128)을 기준으로 주변에 일정 간격으로 나사공(135)이 형성되어 있다. 상부덮개(125)는 체결볼트(180)가 통공(126)을 관통한 후 링플레이트(131)에 형성된 나사공(181)에 체결됨으로써 보호케이싱(126)의 상부에 조립된다. 상부덮개(125)는 평탄한 상면을 가진 원판 형태의 금속 플레이트이다. 상부덮개(125)는 도로 노면에 매립되는 보호케이싱(126)의 상단에 조립되고, 상부덮개(125)의 평탄한 상면은 도로 노면의 외부로 노출되어 도로 노면의 표면과 실질적으로 동일 평면상에 위치한다.
보호케이싱(126)은 표지병 분사장치(120)에 대응하여 도로 노면의 바닥에 매립되어 표지병 분사장치(120)를 지지한다. 보호케이싱(126)은 표지병 분사장치(120)가 상부에 체결되는 상부덮개(125)에 의해 캡핑되어 실질적으로 소형 맨홀의 역할을 한다.
표지병 분사장치(120)가 상부덮개(125) 위에 조립된 상태에서 니플(129)의 하부에는 보호케이싱(126)의 내부로 인입된 고압호스(140)의 일단이 나사결합으로 연결된다. 고압호스(140)의 타단은 소정의 연결부재를 매개로 배관(111)과 연결된다.
보호케이싱(126)은 표지병 분사장치(120)에 대하여 서포트 기능을 제공하는 원통형의 맨홀형 케이싱이다. 보호케이싱(126)은 하면이 개방되어 있고, 하단에는 고압호스(140)가 인입될 수 있는 소정의 개구부가 부가될 수 있다. 시공중 또는 시공완료 이후에 보호케이싱(126)이 지중에서 움직이거나 위로 들리는 것을 방지하기 위해 보호케이싱(126)의 측면에는 복수개의 고정편(127)이 부착될 수 있다.
보호케이싱(126)의 내부에는 끼움블록형 높이조절장치(H)의 가이드관(130)이 승강 가능하게 끼워진다. 가이드관(130)은 원통체이고 상단에는 상부덮개(125)가 안착될 수 있는 끼움블록형 높이조절장치(H)의 링플레이트(131)가 용접 등에 의해 고정된다. 링플레이트(131)에는 원주를 따라서 높이조절볼트(133)가 끼워질 수 있는 제1 너트공(132)이 정해진 등간격으로 형성되어 있다.
끼움블록형 높이조절장치(H)는 보호케이싱(126)에 설치되어 상기 표지병 분사장치의 높이를 조정한다. 구체적으로, 끼움블록형 높이조절장치(H)는, 보호케이싱(126)의 내부에 승강 가능하게 끼워지는 가이드관(130)과, 상부덮개(125)의 하부에 위치하게 가이드관(130)의 상단 내주연에 인접하게 용접이나 동일 금형 등으로 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공(132)이 형성된 링플레이트(131)와, 상기 링플레이트(131)의 가장자리 둘레에 연결되어 일체화되고 보호케이싱(126) 내부에 승강 가능하게 설치된 가이드관(130)과, 상기 가이드관(130)의 하방에 위치하게 보호케이싱(126)의 내벽에 고정되고 제1 너트공(132)에 대응하는 제2 너트공(138)이 정해진 간격으로 형성되어 있는 고정플레이트(137)와, 제1 너트공(132) 및 제2 너트공(138)에 대응하여 링플레이트(131)와 고정플레이트(137) 사이에 개재되고 상기 고정플레이트(137)에 대하여 상기 링플레이트(131)를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링136)과, 상기 링플레이트(131)의 외부로부터 상기 제1 너트공(132)에 체결되어 상기 코일 스프링(136)의 중공을 관통하여 고정플레이트(137)의 제2 너트공(138)에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 링플레이트(131) 및 가이드관(130)과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트(133)를 포함한다.
제1 너트공(132)은 링플레이트(131)의 중심에 대해 대칭으로 복수개가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 최초 시공 시 가이드관(130)의 하단이 고정플레이트(137)와 접촉한 상태에서 상부덮개(125)는 지면과 실질적으로 나란한 위치에 놓이는 것이 바람직하다.
도 5는 도 4에서 표지병 몸체(121)가 지면보다 낮게 침하된 상태를 도시한 단면도이며, 도 6은 도 5에서 끼움블록형 높이조절장치(H)를 이용해 표지병 몸체(121)의 상면이 지면과 일치하게 상승 조정한 상태를 도시한 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 도로 포장이나 지반 침하 등에 의해 표지병 분사장치(120)가 최초 시공 위치에 비해 지면으로부터 상대적으로 낮게 내려 앉은 상태에서 높이조절볼트(133)를 풀면 높이조절볼트(133)와 일체로 가이드관(130) 및 표지병 몸체(121)가 상승하여 지면으로부터의 높이가 원래의 위치에 높이도록 조정될 수 있다. 필요할 경우, 반대로 높이조절볼트(133)를 조이면 높이조절볼트(133)와 함께 가이드관(130) 및 표지병 몸체(121)가 하강하여 지면으로부터의 높이가 낮아지게 조정된다.
높이조절볼트(133)를 풀거나 조이는 과정에서 코일 스프링(136)은 탄성 복원력으로 고정플레이트(137)에 대하여 링플레이트(131)를 상방으로 탄성바이어스 하여 높이조절볼트(133)가 의도하지 않게 유동되는 것을 억제할 수 있다.
가이드관(130)은 보호케이싱(126)의 내부에서 그 외주면이 보호케이싱(126)의 내주면에 슬립 가능하게 긴밀히 끼워져서 외력에 의해 좌우방향으로 유동되는 것을 억제한다. 이에 따라 자동차 하중 등에 의해 높이조절볼트(133)에 횡방향으로 스트레스가 가해지는 것을 방지할 수 있으므로 높이조절볼트(133)가 휘어지거나 부러지는 문제를 예방할 수 있다.
배관(111)은 펌프(104)에 의해 유량과 압력이 조절된 클린로드용 물을 복수개의 표지병 분사장치(120)들에 공급한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도로 액체분사시스템의 작동예를 도시한 부분 확대 평면도이다.
도로 액체분사시스템의 저장조(100), 펌프(104), 제어부(106) 등은 도로 주변의 정해진 구역에 배치되고, 복수개의 표지병 분사장치(120)는 도로의 중앙선이나 차선 경계 등에 도로를 따라서 정해진 간격을 두고 배치된다. 각각의 표지병 분사장치(120)는 상면이 외부에 노출되고 하부에 배치되는 보호케이싱(126)은 원통형의 보호케이싱 부분이 도로 노면의 바닥에 매설된다.
배관(111)은 저장조(100) 및 펌프(104)와 연결되고 도로 노면의 바닥 아래 지중에 보호케이싱(126) 주변에 매설된다.
표지병 분사장치(120)는 보호케이싱(126)의 상부덮개(125)에 설치되어 도로 노면의 외부로 노출되지만 예컨대, 수 십mm의 높이로 미소하게 돌출되므로 차량의 운행을 방해하지 않는다.
표지병 분사장치(120)에 어느 양측면에 배치된 반사체(123)는 운전자의 시선 유도를 위한 재귀반사 기능을 도로의 양방향으로 제공한다.
또한, 배관(111)에서 분기된 고압호스(140)를 통하여 표지병 분사장치(120)에 클린로드용 물이 공급되면 표지병 몸체(121)의 다른 양측면에 배치된 노즐(122)을 통해 양방향으로 클린로드용 물이 분사되어 도로 노면에 대해 살수 작업이 수행된다. 도로 중앙선이나 차선에서 양방향으로 분사된 클린로드용 물은 도로 노면의 넓은 영역에 걸쳐서 흐르면서 미세먼지와 이물질 등을 세척하고 도로변에 설치된 배수부재(150)를 통해 배수로로 배출된다.
배수부재(150)는 도로변에 정해진 간격으로 설치된다. 배수부재(135)는 표지병 분사장치(120)의 작동에 따라 분사된 클린로드용 물에 의해 씻겨서 흐르는 미세먼지와 유해물질이 혼합된 물을 여과하여 도로변에 미리 시공되어 있는 배수로로 배출한다. 배수부재(150)는 바닥에 다수의 배수홀이 형성되어 있는 금속 재질의 용기부와, 용기부의 최상부에 위치하여 돌멩이 등과 같은 큰 이물질의 유입을 차단하는 격자부와, 격자부의 하부에 배치되어 미세먼지와 유해물질이 혼합된 물에서 상대적으로 입자가 큰 이물질을 여과하는 제1 거름망과, 용기부의 내부 바닥면에 인접하게 배치되어 상대적으로 입자가 미세한 침전물들을 여과하는 제2 거름망을 포함한다. 또한, 용기부의 길이방향 적어도 일측면의 정해진 높이에는 여과된 물이 흘러나갈 수 있는 출수공이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 배수부재(150)의 격자부를 통과하여 유입된 미세먼지와 유해물질을 함유한 물은 제1 거름망에 의해 여과되어 상대적으로 굵은 입자들이 1차적으로 포집되고, 제1 거름망을 통과한 후에는 제2 거름망에 의해 보다 미세한 입자들이 2차적으로 포집된 후 용기부의 배수홀을 통해 배수로로 배출된다. 또한, 제2 거름망에 침전물이 쌓여서 배수홀을 통해 배수가 제대로 이루어지지 않는 경우에는 제2 거름망의 상부에 위치한 상기 출수공을 통해 물이 흘러나가서 배수로로 배출된다. 이와 같은 과정을 거쳐서 제1 거름망과 제2 거름망에 포집된 미세먼지와 각종 유해물질들의 침전물은 관리자에게 수거되어 정해진 설비에서 폐기되거나 연료로 재활용될 수 있다
상기와 같은 구성을 가진 도로 액체분사시스템은 터파기 공정과, 배관 및 보호케이싱 설치 공정과, 표지병 분사장치 설치 공정과, 아스팔트 포장 및 도색 공정을 포함하는 공법에 의해 구축된다.
터파기 공정에서는 정해진 도로 구간의 중앙선이나 차선 경계에 도로를 따라 도로 노면의 아스팔트층 및 토사층을 정해진 폭으로 컷팅하여 굴삭작업을 수행하여 노즐 설치용 채널을 형성한다.
배관 및 보호케이싱 설치 공정에서는 저장조(100) 및 펌프(104)와 연결된 배관(111)을 노즐 설치용 채널의 내부 바닥면에 도로를 따라 연장되게 배치한다. 또한, 배관(111)에서 분기된 고압호스(140)를 보호케이싱(126)의 개구부(120a)를 통해 내부로 인입시킨 후에 보호케이싱(126)을 정해진 위치에 배치한다.
표지병 분사장치 설치 공정에서는 표지병 몸체(121)를 보호케이싱(126)의 상부덮개(125) 위에 체결한다. 표지병 몸체(121)의 체결 공정 전, 또는 후에는 표지병 몸체(121)의 저면에 형성된 니플 결합공(118)에 니플(129)의 일편을 나사결합하고 타편에는 고압호스(140)의 끝부분을 나사결합하는 공정을 수행한다.
또한, 상부덮개(125)와 보호케이싱(126) 사이에는 링플레이트(131)를 가진 가이드관(130)과 높이조절볼트(133) 등을 포함하는 끼움블록형 높이조절장치(H)를 조립하여 표지병 분사장치의 높이를 조정한다.
시공 이후에 도로 포장이나 지반 침하 등에 의해 표지병 분사장치(120)가 최초 시공 위치에 비해 지면으로부터 상대적으로 낮게 내려 앉은 경우에는 높이조절볼트(133)를 풀어서 높이조절볼트(133)와 일체로 가이드관(130) 및 표지병 몸체(121)를 상승시킴으로써 편리하게 표지병 분사장치(120)의 높이가 원래의 위치에 높이도록 조정할 수 있다.
아스팔트 포장 및 도색 공정에서는 각각의 표지병 분사장치(120) 주변을 기초 콘크리트나 금속부재와 같은 소정의 충진재로 충진하거나 아스팔트 콘크리트로 포장을 하여 컷팅 부분의 틈을 메우고 차선을 도색한다. 아스팔트 포장 공정은, 표지병 분사장치(120)와 상부덮개(125)의 상면만이 노로 노면이 외부로 노출되게 수행한다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 저장조 102,110,114: 통신카드유닛
103: 에어공급장치 104: 펌프
106: 제어부 107: 원격제어장치
107a: 스마트폰 107b: 중앙통제기기
108: 밸브박스 109: 전동밸브
111: 배관 113: 감지부
120: 표지병 분사장치 121: 표지병 몸체
122: 노즐 123: 반사체
125: 상부덮개 126: 보호케이싱
127: 고정편 130: 가이드관
131: 링플레이트 132: 제1 너트공
133: 높이조절볼트 136: 코일 스프링
137: 고정플레이트 138: 제2 너트공
140: 고압호스 150: 배수부재
H: 끼움블록형 높이조절장치
103: 에어공급장치 104: 펌프
106: 제어부 107: 원격제어장치
107a: 스마트폰 107b: 중앙통제기기
108: 밸브박스 109: 전동밸브
111: 배관 113: 감지부
120: 표지병 분사장치 121: 표지병 몸체
122: 노즐 123: 반사체
125: 상부덮개 126: 보호케이싱
127: 고정편 130: 가이드관
131: 링플레이트 132: 제1 너트공
133: 높이조절볼트 136: 코일 스프링
137: 고정플레이트 138: 제2 너트공
140: 고압호스 150: 배수부재
H: 끼움블록형 높이조절장치
Claims (21)
- 도로를 따라 연장되고 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치된 배관;
클린로드용 물 또는 도로결빙방지용 염수를 포함하는 액체를 설정된 압력으로 상기 배관을 통하여 이송시키는 펌프;
상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부;
상기 제어부와 통신하여 상기 액체의 분사를 조절하기 위한 제어신호를 송,수신할 수 있는 통신카드가 내부에 설치되어 있는 통신카드박스;
상기 배관에 체결되어 클린로드용 물을 분배공급하는 플렉시블한 고압호스;
관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치; 및
상기 보호케이싱의 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 착탈 가능하게 개재되어 지면에 대하여 상기 표지병 몸체의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치;를 포함하고,
상기 끼움블록형 높이조절장치는,
상기 보호케이싱의 상부에 안착되어 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 개재되는 원통형의 고정관;
상기 고정관의 내부에 승강 가능하게 설치된 원통형의 가이드관;
상기 가이드관의 상단 내주연에 인접하게 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공이 형성된 링플레이트;
상기 가이드관의 하방에 위치하고 상기 고정관의 내벽에 고정되고 상기 제1 너트공에 대응하여 정해진 간격으로 제2 너트공이 형성되어 있는 고정플레이트;
상기 제1 너트공 및 상기 제2 너트공에 대응하여 상기 링플레이트와 고정플레이트 사이에 개재되고 상기 고정플레이트에 대하여 상기 링플레이트를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링; 및
상기 링플레이트의 외부로부터 상기 제1 너트공에 체결되어 상기 코일 스프링의 중공을 관통하여 상기 고정플레이트의 상기 제2 너트공에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 상기 링플레이트 및 상기 가이드관과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1 너트공은 상기 링플레이트의 중심에 대해 대칭으로 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제1항에 있어서, 상기 표지병 분사장치는,
상기 표지병 몸체는 사각형, 사다리꼴, 마름모꼴 및 원형 중 선택된 어느 하나의 형상으로 이루어지고,
상기 표지병 몸체의 상면과 저면은 평탄하게 구성되고,
상기 표지병 몸체의 저면 중앙에는 내부공간을 통해 상기 노즐공과 연통되는 니플 결합공이 형성되어 있고,
상기 니플 결합공에 끼워져서 하방으로 돌출되어 상기 고압호스와 연결되는 니플을 구비한 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제4항에 있어서,
상기 요입부는 상기 표지병 몸체의 어느 양측면에 대칭으로 형성되고, 상기 노즐공은 상기 표지병 몸체의 다른 양측면에 대칭으로 형성된 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제4항에 있어서,
상기 표지병 몸체의 측면이 비스듬히 경사지게 형성되어 상기 표지병 몸체가 상협하광 형태인 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제4항에 있어서,
상기 표지병 몸체는 통주물로 이루어진 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제1항에 있어서,
상기 보호케이싱의 상기 상부덮개는 중심을 기준으로 주변에 일정 간격으로 덮개 너트공이 형성되고 상기 덮개 너트공에 접시머리볼트가 끼워져서 상기 상부덮개가 상기 링플레이트에 조립되고,
상기 표지병 몸체는 상기 상부덮개 위에 배치되어 장볼트로 고정된 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제1항에 있어서,
상기 펌프로 공급될 상기 클린로드용 물 또는 도로결빙방지용 염수를 포함하는 액체를 저장하는 저장조;
상기 저장조에 설치되어 상기 액체의 수위를 측정하는 수위센서; 및
상기 저장조 내에 배치되어 상기 액체를 휘저어 침전이나 결빙을 방지하는 교반기;를 더 포함하는 방수성능이 개선된 도로 액체분사시스템. - 제1항에 있어서,
상기 도로의 중앙분리대나 도로 노면 또는 도로변에 매립형 또는 외장형으로 설치되는 함체와, 상기 함체의 내부에 배치되어 상기 배관으로부터 공급된 상기 액체의 흐름을 개폐하고 케이싱의 내부가 폴리부텐 및 절연유 중 선택된 어느 하나 또는 그 혼합물로 이루어진 전기절연성 방수제로 채워져 있는 전동밸브를 구비한 밸브박스;를 더 포함하고,
상기 통신카드박스는 상기 통신카드를 수용하는 하부케이스 및 덮개와 상기 하부케이스 및 덮개 사이에 방수 가능하게 개재된 패킹부재를 구비하고 상기 밸브박스의 함체 내에 수납된 것을 특징으로 하는 방수성능이 개선된 도로 액체분사시스템. - 제10항에 있어서,
상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 펌프와 상기 전동밸브를 원격으로 제어하는 휴대폰 또는 중앙통제기기를 포함하는 원격제어시스템으로 이루어진 원격제어장치;를 더 포함하는 도로 액체분사시스템. - 제11항에 있어서,
상기 표지병 분사장치의 분사 상태와 대기 상태를 검출하는 감지부;를 더 포함하는 도로 액체분사시스템. - 제12항에 있어서,
상기 제어부와 상기 펌프 및 상기 감지부 간의 통신이나, 상기 제어부와 상기 원격제어장치 간의 통신은 이더넷, CDMA, RS422, RS232 및 RS485 중 선택된 적어도 하나 이상의 통신 프로토콜에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제12항에 있어서, 상기 감지부는,
미세먼지를 감지하는 미세먼지감지센서와, 황산화물, 질소산화물, 휘발성유기화합물 및 라돈 중 선택된 적어도 하나의 물질을 감지하는 유해물질감지센서와, 온도와 습도를 감지하는 온습도감지센서와, 눈이나 비의 양을 감지하는 강우감지센서와, 노면에 축적되는 눈이나 비의 상태를 확인하는 노면감지센서 중 적어도 어느 하나 이상의 감지센서를 구비한 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제14항에 있어서,
상기 감지센서 출력 데이터를 상기 제어부에 전송하는 데이터송수신부와,
상기 감지부의 외부상태와 분사상태를 확인하는 실시간으로 상기 제어부에 송신하는 영상감시카메라와,
상기 액체가 분사되는 분사상태와 미세먼지 농도 및 날씨상태를 표시하는 정보표시전광판과,
현장상황을 실시간으로 안내 및 통제하기 위한 음성을 출력하는 스피커를 구비한 방송설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템. - 제15항에 있어서,
도로 중앙이나 도로 주변에 설치되어 상기 노즐이 설치된 구간에 진입하는 차량에 대하여 "물분사중", "염수분사중" 또는 "안전운전" 문구를 표시하는 안내전광판;을 더 포함하는 도로 액체분사시스템. - 제1항에 있어서,
상기 펌프를 보호하도록 그 외부를 둘러싸는 콘크리트 하우스 또는 컨테이너로 이루어진 펌프 스테이션;을 더 포함하는 도로 액체분사시스템. - 관형체로 이루어지고 내부공간에 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치; 및
상기 보호케이싱의 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 착탈 가능하게 개재되어 지면으로부터의 상기 표지병 몸체의 높이를 조정하는 끼움블록형 높이조절장치;를 포함하고,
상기 끼움블록형 높이조절장치는,
상기 보호케이싱의 상부에 안착되어 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 개재되는 원통형의 고정관;
상기 고정관의 내부에 승강 가능하게 설치된 원통형의 가이드관;
상기 가이드관의 상단 내주연에 인접하게 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공이 형성된 링플레이트;
상기 가이드관의 하방에 위치하고 상기 고정관의 내벽에 고정되고 상기 제1 너트공에 대응하여 정해진 간격으로 제2 너트공이 형성되어 있는 고정플레이트;
상기 제1 너트공 및 상기 제2 너트공에 대응하여 상기 링플레이트와 고정플레이트 사이에 개재되고 상기 고정플레이트에 대하여 상기 링플레이트를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링; 및
상기 링플레이트의 외부로부터 상기 제1 너트공에 체결되어 상기 코일 스프링의 중공을 관통하여 상기 고정플레이트의 상기 제2 너트공에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 상기 링플레이트 및 상기 가이드관과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템의 표지병 분사장치 세트. - 삭제
- 도로 노면에 클린로드용 물 또는 도로결빙방지용 염수를 포함하는 액체를 분사하는 시스템을 시공하는 공법에 있어서,
(a) 정해진 도로 구간의 중앙선이나 차선 경계에서 도로를 따라 터파기 공정을 수행하여 좁고 긴 형상을 가진 구덩이를 굴삭하는 단계;
(b) 상기 구덩이를 따라 배관을 배치하는 단계;
(c) 상기 구덩이 내부에 정해진 간격으로 복수개의 표지병 분사장치를 배치하고 고압호스를 이용해 상기 배관과 상기 표지병 분사장치를 연결하는 단계;
(d) 상기 표지병 분사장치 주변을 자갈이나 토사 또는 콘크리트로 충전하는 단계; 및
(e) 아스팔트 포장을 한 후 차선을 도색하는 단계;를 포함하고,
상기 단계 (c)는,
관형체로 이루어지고 내부공간에 상기 고압호스가 인입되고 도로 노면의 아래에 매립 설치되는 보호케이싱과, 상기 보호케이싱의 상부를 덮는 상부덮개와, 상기 상부덮개 위에 고정되고 측면에는 적어도 하나 이상의 요입부와 적어도 하나 이상의 노즐공이 형성되어 있는 표지병 몸체와, 상기 요입부에 부착되어 운전자의 시선을 유도하는 반사체와, 상기 노즐공 내부에 설치되어 외부로 물을 분사하는 노즐을 구비하고, 도로의 중앙선이나 차선 경계선, 건널목 주변, 전용차선, 노상장애물 또는 안전지대에 정해진 간격을 두고 설치되어 상기 배관으로부터 공급되는 클린로드용 물을 도로 노면으로 분사하는 기능과 차량 통행을 유도하는 기능을 제공하는 표지병 분사장치를 구비하고,
상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 승강 가능하게 설치된 끼움블록형 높이조절장치를 이용해 지면에 대하여 상기 표지병 분사장치의 높이를 조정하는 단계;를 수행하고,
상기 끼움블록형 높이조절장치는,
상기 보호케이싱의 상부에 안착되어 상기 상부덮개와 상기 보호케이싱 사이에 개재되는 원통형의 고정관;
상기 고정관의 내부에 승강 가능하게 설치된 원통형의 가이드관;
상기 가이드관의 상단 내주연에 인접하게 고정되고 정해진 간격으로 제1 너트공이 형성된 링플레이트;
상기 가이드관의 하방에 위치하고 상기 고정관의 내벽에 고정되고 상기 제1 너트공에 대응하여 정해진 간격으로 제2 너트공이 형성되어 있는 고정플레이트;
상기 제1 너트공 및 상기 제2 너트공에 대응하여 상기 링플레이트와 고정플레이트 사이에 개재되고 상기 고정플레이트에 대하여 상기 링플레이트를 이격시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 코일 스프링; 및
상기 링플레이트의 외부로부터 상기 제1 너트공에 체결되어 상기 코일 스프링의 중공을 관통하여 상기 고정플레이트의 상기 제2 너트공에 나사결합되고 풀거나 조였을 때 상기 링플레이트 및 상기 가이드관과 일체로 승강 이동하는 높이조절볼트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 액체분사시스템의 공법. - 삭제
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