KR102358096B1

KR102358096B1 - 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치

Info

Publication number: KR102358096B1
Application number: KR1020200106596A
Authority: KR
Inventors: 이문숙
Original assignee: 이문숙
Priority date: 2020-08-24
Filing date: 2020-08-24
Publication date: 2022-02-07

Abstract

본 발명은 에어콤푸레샤를 통해 압축된 차가운 공기를 가열하여 가열압축공기로 변환시켜 저장한 후, 가열압축공기가 설정된 시간 간격에 따라 자동으로 분사되도록 함으로써 셀프세차장 등에서의 결빙 또는 동파를 방지하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치는 혹한기에 있어서 셀프세차장 등에서 사용되는 고압분사관 또는 세제수 토출배수관의 결빙 또는 동파를 방지하기 위하여 압축된 차가운 공기를 에어히터로 급속가열시켜서 가열압축공기로 변환한 후, 저장탱크에 상시 저장하면서, 가열압축공기를 사전에 설정된 시간 간격에 따라 자동 분사되도록 하는 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 장치는 기존의 물공급-위핑장치와 전기적, 기계적으로 이중화 병행 운용이 가능하도록 구성된 셀프세차장 등에서의 결빙 또는 동파를 방지하는 장치에 관한 것이다.

Description

동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치{Automatic dispensing system for heated compressed air to prevent freezing}

본 발명은 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 압축된 차가운 공기를 급속 가열하여 가열압축공기(heated compressed air)로 변환한 후, 저장탱크에 저장되면서 설정된 시간 간격에 따라 가열압축공기가 자동 분사되어 동파를 방지하도록 구성된 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 물을 많이 다루는 사업장이나 공장 그리고 셀프세차장 등에는 겨울철 혹한기 때에 물을 다루는 관련시설물이 결빙 또는 동파되지 아니하도록 수돗물과 지하수를 이용하여 다량의 물을 투입하는 장치가 시설되어 있다. 그러나 이러한 장치를 운용하는 과정에서 상당량의 물이 소비되고 있으며, 아울러 사업장들의 동파방지 시설관리에 대한 경제적 비용부담도 적지 않은 실정이다. 따라서 소중한 물자산관리에 대한 정부의 수자원관리정책에도 부응하면서, 나아가 전국 셀프세차장의 공통적인 경제적 부담과 고민을 줄여야 하는 현실적인 과제를 해소할 필요가 있다.

현재 대부분 셀프세차장 등의 현장에서는 물을 강제로 공급하여 결빙 또는 동파를 막기 위한 장치인 일명 위핑장치(weepping device)가 많이 사용되고 있다. 세차시설의 경우, 혹한기에도 차량세척용 고압수나 세제수가 항상 사용 가능한 상태가 되도록 하여야 하는데, 고압수나 세제수가 분출되는 토출구 또는 토출배수관에 남아있는 잔량수에 의해 고압분사관 또는 토출배수관이 결빙되면 세차시설의 이용이 불가능하게 된다. 위핑장치는 고압수나 세제수를 사용하지 않는 동안에 지하수나 수돗물이 일정 수압으로 지속적으로 자동공급되게 하여 고압분사관 또는 토출배수관이 결빙되지 않도록 하기 위한 것이다. 위핑장치는 세차시설이 대기 상태에서는 결빙방지용 물을 공급하다가 고객이 세차시설을 사용하게 되면, 체크밸브장치 등에 의해 결빙방지용 물의 공급이 자동으로 차단됨과 동시에 고객사용상태로 전환되어 고압수 또는 세제수를 이용할 수 있게 된다.

일반적으로, 6칸 셀프세차장(6 bay 셀프세차장)을 기준으로 동파방지용으로 낭비되고 있는 물의 소비량은 분당 30L 정도가 될 것으로 추산된다. 셀프세차장에서의 물 소비량을 구체적으로 살펴보면, 셀프세차장의 직경 0.3mm인 고압분사구 1개를 통해 분당 약 1L의 위핑용 물이 소비되게 되고, 직경이 더 큰 세제수 토출구에서는 고압분사구 대비 4배 정도의 위핑용 물이 소비되어, 6칸 셀프세차장의 경우 분당 30L 정도의 물이 소비되게 된다. 또한, 외부의 온도가 더 낮아질 경우에는 동파방지용 물의 소비량이 더 증가될 수 있다. 따라서 일간, 월간, 연간 기준으로 볼 때, 전국 셀프세차장에서 동파방지용으로 낭비되고 있는 물의 소비량은 추산하기 어려울 정도로 많은 편이며, 현재 정확한 통계자료도 알려진 바 없다.

상기 문제점에 대한 대안책으로 압축공기를 투입하는 기술을 현장에서 다각도로 시도해 보기도 하지만, 압축 냉각된 공기의 특성상 기술한계의 어려움을 극복하지 못하고 있는 형편이다. 그 이유는 고압분사관 또는 세제수 토출배수관에 남아있는 물의 잔량과 수분, 그리고 공기압축 과정에서 생성되는 수분 등에 의해 분사관 또는 배수관이 강한 추위를 견디지 못하고 결빙 또는 동파되는 현상이 발생되기 때문이다. 결론적으로, 수분이 포함되어 있는 차가운 압축공기를 토출하는 분사방식으로는 동파방지에 큰 효과를 발휘하지 못하는 것이다.

본 발명의 장치는 위와 같은 문제를 해결하기 위한 연구개발 과정에서 발명된 것으로서, 기존 기술과는 달리, 압축된 차가운 공기를 안전하게 가열하여 압축공기의 온도를 50℃ 이상으로 상승시킨 후, 가열된 압축공기를 분사하여, 위의 문제를 해결한 것이다. 또한, 본 발명에서는 가열된 압축공기를 연속적으로 공급하는 것이 아니라, 타임제어장치를 이용하여 사전에 설정된 시간 간격에 따라 압축공기를 효율적으로 분사하도록 구성한 것이다.

본 발명 장치는 또한 기존에 사용되고 있는 물을 공급하여 결빙 또는 동파를 방지하는 ‘위핑장치’와 결합하여 이중화 병행운용이 가능하도록 구성되어 있다. 즉, 본 발명은 가열압축공기 자동분사 장치가 이상 또는 고장 등으로 동작되지 않을 경우에는 물을 공급하는 위핑장치로 자동 전환되도록 구성되어 있어서, 혹한기에 셀프세차장 등의 결빙 또는 동파를 매우 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

종래 위핑장치의 문제점을 개선하고 장치의 사용 효율을 크게 향상시킨 본 발명의 장치는 소중한 물 자산의 낭비를 막고, 셀프세차장 등의 관리비용을 절감시키는 효과는 물론, 정부의 수자원관리정책에도 부합되는 장치이다.

한편, 본 발명의 장치와 관련된 기술 분야에 있어서, 국내에 특허 등록되어 있는 선행기술 중에는 다음과 같은 것들이 있다.

국내 등록특허 제10-1238623호(2013.02.28. 공고)는 ‘압축공기의 지속적 분사에 의한 셀프세차시설의 동파방지장치’라는 명칭의 발명이며, 셀프 세차시설의 동파를 방지하기 위한 장치에 있어서, 공기의 지속적 분사와 배출, 특정 구간에서 수분 제거와 공기 재가열 등 동결방지를 위해 보완된 조치가 포함된 동파방지장치로서 압축공기 공급원과 세차용수 배관(50, 60) 사이에 설치되는 공기공급배관(40)에 수동개폐밸브(10), 수분분리기(11), 공압 레귤레이터(12), 솔레노이드 밸브(20)가 순차적으로 설치되고, 온도센서의 감지량에 따라 공기가열기(42)와 솔레노이드밸브를 제어하는 제어기(30)를 더 포함하여 구성되는 것이다.

이 기술의 경우, 거품호스 배관 또는 고압호스 배관 경로 중 외부에 노출된 금속관인 회전식 붐(Boom)과 같이 외부 금속프레임에 연결되어 열을 크게 빼앗기는 구역에 단열처리부(41)와 공기가열기(42)를 선택적으로 배치함으로써, 지나치게 냉각된 다습한 압축공기가 고압호스 노즐출구 등에서 방출될 때 압력이 급감하면서 세차건 노즐주위의 수분이 동결되어 노즐출구를 막는 등의 문제점을 보완하기 위한 구성 등이 나타나 있다.

국내 등록특허 제10-2032175호(2019.10.16. 공고)는 ‘세차기의 ’동파방지장치‘에 관한 발명이며, 세차기에 있어서 토출 유로에 잔존하는 세척수를 외부로 배출하지 않고 회수 유로를 통하여 내부에서 순환하는 구조를 채용하여 영하의 기온에서도 다수의 분사 노즐이 동파되는 것을 방지할 수 있는 세차기의 동파방지장치 등에 관한 것이다.

이 발명의 실시예 중에는, 유체를 저장하고, 유입구 및 토출구를 갖는 저장탱크; 세차 차량에 상기 유체를 분사하는 적어도 하나의 분사 노즐; 상기 저장탱크의 토출구와 상기 적어도 하나의 분사 노즐 사이에 배치되어 상기 유체의 유동경로를 형성하고, 적어도 하나의 분기관을 갖는 토출 유로; 상기 토출 유로의 분기관과 상기 저장탱크의 유입구를 연결하고, 상기 유체의 순환 경로를 형성하는 회수 유로; 상기 토출 유로 상에 배치되어, 상기 저장탱크에 저장된 유체를 토출하는 공급 펌프; 외부 공기의 온도를 감지하는 외기 온도센서; 및 상기 외기 온도센서에서 감지된 외기온도가 기 설정된 값 이하이면, 상기 유체가 상기 회수 유로를 따라 상기 저장탱크로 유입되도록 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하는 세차기의 동파방지장치 등에 관한 구성이 나타나 있다.

국내 등록특허 제10-1238623호(2013.02.28. 공고) 국내 등록특허 제10-2032175호(2019.10.16. 공고)

본 발명은 물 강제투입방식을 사용하여 동파 또는 결빙을 방지하던 기존의 기술 대신, 온도를 높인 압축공기를 사용하여 고압분사관 또는 세제수 토출배수관의 동파 또는 결빙을 방지하는 가열압축공기 자동분사 방식의 장치로 대체 하고자 하는 것이다.

본 발명의 장치는 가열된 압축공기를 타임제어장치의 제어를 통해 효과적으로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 가열, 압축된 공기를 안전하게 활용할 수 있는 수단을 구비시켜서 높은 안정성을 유지하면서 동작하도록 하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 가열공기저장탱크의 과열 및 과압 등을 방지할 수 있는 다중의 수단을 구비시켜서 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 가열된 압축공기의 분사를 외부 온도의 상태에 따라 적절하게 통제하여 장치사용의 효과를 높일 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 기존의 물공급 위핑장치와 병행운용할 수 있는 이중화 장치로 구성하여 동파방지 동작의 단절 없이 장치를 안정적으로 운용할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치는, 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 에어콤프레샤로부터 유입되는 차가운 압축공기를 에어히터를 통해 급속가열한 후 가열공기저장탱크에 저장하고, 저장된 가열압축공기를 사용하여 세차장치 등의 고압분사관 또는 세제수 토출배수관의 결빙 또는 동파를 방지하도록 구성되어 있다.

본 발명의 장치는 외부 기온이 장치의 동작 설정온도에 도달할 경우, AC릴레이, DC릴레이 및 타임제어장치 등이 ON 상태가 되고, 그 결과, 장치의 동작에 관련된 구성요소들에 대하여 전원을 공급함으로써, 결빙 또는 동파 방지를 위한 동작을 수행하도록 구성되어 있다.

본 발명의 장치에는 에어콤프레샤(110)에서 압축되어 공급되는 차가운 공기를 안전하게 급속 가열하기 위한 공기가열 전용히터(에어히터; 125)가 구비되어 있으며, 급속 가열되어 온도가 높아진 압축공기는 가열공기저장탱크(130)에 저장된다. 또한, 가열공기저장탱크(130)의 내부에 저장되어 있는 가열된 압축공기는 가열공기토출구(136)를 통하여 탱크의 외부로 토출되며, 타임제어장치(150)의 제어를 받아 동작하는 솔레노이드밸브(170)가 설정된 시간 간격에 맞추어 공기토출배관을 열고 닫음으로써, 공동토출구(190)를 통해 가열압축공기가 자동으로 토출, 분사되도록 구성되어 있다.

본 발명의 장치는 안전한 상태에서 장치가 동작되도록 하기 위하여, 유입되는 압축공기의 압력을 감지하여 동작하는 유입공기관련 안전수단과, 가열공기저장탱크(130)의 과열 또는 과압사고의 방지를 위한 수단 등 다중 안전수단이 구비되어 있다.

먼저, 본 발명의 장치는 장치 내부로 일정 압력 이상의 압축공기가 유입되지 않을 경우에는 장치동작을 위한 주전원이 공급되지 않게 하는 유입공기관련 안전수단이 구비되어 있다. 즉, 본 발명은 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)의 동작을 통해 일정 압력 이상의 압축공기가 장치 내부로 유입될 경우에만, 주전원이 공급되어 장치가 동작하도록 구성되어 있다.

또한, 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도를 감지하는 온도표시센서장치(135)를 장착하여, 저장탱크 내부의 온도가 일정온도(예 ; 56℃)를 초과할 경우, 에어히터(125)에 대한 전력공급이 자동으로 차단되도록 구성되어 있다.

본 발명의 장치에는 가열공기저장탱크(130) 내부의 가열공기의 압력이 1차 위험수준(예; 4bar 또는 4kgf/㎠)인 1차 과압설정값을 초과하여 상승할 경우, 이 상태를 감지한 압력센서B(134)의 신호에 따라 에어히터(125)에 대한 전력공급을 차단하는 1차 과압방지수단이 구비되어 있다.

또한, 본 발명의 장치에는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압축공기의 압력이 2차 위험수준(예; 6bar 또는 6kgf/㎠)인 2차 과압설정값을 초과하여 상승할 경우, 탱크 내부의 압축공기를 자동으로 배출해 주는 안전변밸브(133)가 추가로 구비되어 있다. 안전변밸브(133)는 1차 과압방지수단이 고장 등으로 인해 작동하지 않아서 탱크 내부의 압력이 추가적으로 더 상승할 경우에 동작하는 2차 과압방지수단이다.

본 발명의 장치는 본 발명의 핵심구성 중 하나인 가열압축공기를 효율적으로 사용하기 위해 가열압축공기가 설정된 시간 간격에 따라 자동으로 토출되도록 제어하는 타임설정 및 제어를 위한 수단이 구비되어 있다. 본 발명의 타임설정 및 제어기능은 타임제어장치(150)를 통해 솔레노이드밸브(170)와 에어히터(125)의 ON, OFF 동작시간이 제어되는 것을 말하며, 가열압축공기의 토출시간 간격은, 예를 들어 3~6초간 토출(ON), 3~9초간 차단(OFF) 등의 방식으로 반복될 수 있으며, 그 시간 간격은 외부 기온의 상태에 따라 조절하여 설정할 수 있도록 구성하였다.

본 발명의 장치는, 또한, 기존의 물공급용 위핑장치와 이중화 병행설치하여, 전기적, 기계적으로 자동 연동되는 장치로 구성되어 있다. 본 발명의 구성 중 가열압축공기 자동분사 관련 구성에 고장 등이 발생하여 가열압축공기를 이용한 결빙 또는 동파 방지 기능을 수행할 수 없게 될 경우, 본 발명의 장치는 즉시, 위핑장치 관련 구성을 활성화시켜서 물을 공급하는 위핑장치로 전환되게 하는 이중화 장치로 구성되어 있다. 예를 들어, 본 발명의 장치가 정상가동 중에 돌발장애 및 고장이 발생할 경우, 본 발명 장치는 이를 감지하고 위핑장치를 동작(ON)시키기 위한 전기신호를 발생하여 장치를 위핑장치로 자동전환시켜서, 동파방지 동작의 단절 없이 장치를 운용할 수 있도록 구성되어 있다.

먼저, 본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치(100)는 혹한기 등에 기온이 하강하여 셀프세차장 등의 고압분사관 또는 토출배수관이 결빙이나 동파될 우려가 있을 경우, 외부 온도의 상태에 따라 자동으로 작동하여 이들의 결빙 또는 동파를 미연에 방지해 줄 수 있다.

본 발명의 장치는 다중 안전수단을 구비하여, 매우 안전하게 동작할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 장치는 장치 내부로 압축공기가 유입되지 않을 경우에는 장치의 동작을 위한 주전원이 공급되지 않아서, 높은 안전성을 가지고 동작할 수 있다.

또한, 본 발명은 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 과도히 상승하여 미리 설정된 1차 과압설정값에 도달할 경우, 장치에 대한 전원공급을 차단하여 장치의 동작을 정지시키는 1차 과압방지수단과, 또한, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 더 상승하여 미리 설정된 2차 과압설정값에 도달할 경우에는 안전변밸브(133)가 동작하여 탱크 내부의 공기를 자동배출하게 하는 2차 과압방지수단을 통해 저장탱크 내부의 압력이 과도히 상승하는 문제를 해결할 수 있다.

거기에 더하여, 본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도(예; 56℃) 이상으로 상승할 경우, 온도표시센서장치(135)가 작동하여 장치에 대한 전력공급을 차단시켜서, 탱크 내부의 온도가 항상 안전한 평균온도의 범위에서 유지될 수 있게 한다.

본 발명은, 또한, 가열된 압축공기가 미리 설정된 시간 간격에 따라 자동적으로 토출 및 차단을 반복하도록 구성되어 있어서, 토출배수관 등의 결빙 또는 동파를 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 가열압축공기를 계속하여 공급하는 것이 아니라 외부 온도의 상태에 따라 설정되는 시간 간격에 맞추어 토출되도록 함으로써, 가열압축공기 및 전기에너지의 소비를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 가열압축공기 자동토출 장치와 기존의 물공급 위핑장치가 전기적, 기계적으로 이중화 자동연동 동작되도록 구성하여 결빙 또는 동파 방지 동작을 단절 없이 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치가 셀프세차장 등과 같은 분야에 적용될 경우, 동절기에 낭비되는 막대한 양의 물의 소비를 크게 절감할 수 있게 된다.

도1은 본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치의 상세구성을 나타내는 도면이다.
도2는 도1에 나타나 있는 본 발명 장치의 구성을 다른 형태로 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치를 실제로 구현한 장치에 관한 도면이다.
도4는 본 발명의 장치에 구비되어 있는 3극 무접점릴레이의 동작에 관련된 구성을 보여주는 도면이다.
도5는 본 발명의 장치에 사용되는 에어히터의 구조를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면 중에서 동일한 구성요소 또는 부품은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명에 대한 설명에 있어서 관련된 공지기능 혹은 공지구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않는 범위에서 생략하기로 한다.

본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치(100)는 다음과 같은 수단들을 포함하여 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 장치는, 압축공기를 공급하는 에어콤프레샤(110)와, 에어콤프레샤(110)에서 압축되어 장치 내부로 인입되는 압축공기의 압력을 감지하고 동시에 그 압력이 일정 압력 이상일 경우에만 장치가 동작하도록 기능하는 압력센서A(122)와, 인입되는 압축공기를 급속하게 가열시켜 주는 에어히터(125)와, 가열되어 공급되는 압축공기를 저장하는 가열공기저장탱크(130)와, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위한 1차 과압방지수단인 압력센서B(134)와, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 1차 과압을 초과하여 더 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위한 2차 과압방지수단인 안전변밸브(133)와, 장치가 대기 또는 정상동작 시에는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압축공기의 온도를 표시해 주고, 압축공기의 온도가 과열방지 설정온도까지 상승할 경우 에어히터(125)에 대한 전원공급을 차단하도록 동작하는 온도표시센서장치(135)와, 본 발명 장치에 있어서 주전원을 공급 또는 차단해 주는 기능을 담당하는 AC릴레이(142)와, AC전원을 DC 12V로 변환하여 공급하는 DC12V아답터(143)와, 공압감지릴레이(149) 및 에어히터(125) 등의 동작에 관련된 구성인 DC릴레이(144)와, 압력센서A(122)와 연동하여 장치로 인입되는 압축공기의 압력이 설정압력 이상일 경우에만 가열압축공기 자동분사 동작이 이루어지도록 하는 공압감지릴레이(149)와, 가열압축공기의 토출동작 및 에어히터(122)의 가열동작을 제어하는 수단인 타임제어장치(150)와, 외부(외기)의 온도를 감지하여 장치의 동작 또는 정지를 위한 회로를 구성해 주는 외부온도센서(160)와, 타임제어장치(150)의 제어를 받아 설정된 시간 간격에 따라 가열압축공기 토출배관의 개폐동작을 수행하는 솔레노이드밸브(170)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 구성을 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도1 및 도2에 나타나 있는 바와 같이, 본 발명의 가열압축공기 자동분사 장치(100)는 압축공기를 공급하는 에어콤프레샤(110)와, 압축공기가 장치로 인입되는 압축공기인입구(120)와, 인입되는 압축공기를 수동으로 열고 닫을 수 있는 볼밸브(121)와, 인입되는 압축공기의 압력을 감지하고 동시에 그 압력이 일정 압력 이상일 경우 장치가 동작하도록 기능하는 압력센서A(122)와, 에어콤프레샤(110)에서 높은 압력(9bar)으로 압축된 공기를 적정수준의 압력(2bar)으로 조절함과 동시에 압축공기 중의 수분을 제거하는 역할을 하는 수분제거에어조절기(123)와, 압축공기의 역류를 막아주는 체크밸브A(124)와, 인입되는 압축공기를 급속하게 가열시켜 주는 에어히터(125)와, 가열되어 공급되는 압축공기를 저장하는 가열공기저장탱크(130)를 포함하여 구성되어 있다.

위 구성에 더하여, 본 발명의 장치는, 저장탱크 내의 공기압력을 실시간 표시하는 압력표시계(132)와, 1차 과압을 방지하기 위한 수단인 압력센서B(134)와, 2차 과압을 방지하기 위한 수단인 안전변밸브(133)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 장치에는 온도표시센서장치(135)가 구비되어 있다. 온도표시센서장치(135)는 장치가 대기 또는 정상동작 시에는 저장탱크 내부의 압축공기의 온도를 표시해 주고, 압축공기의 온도가 적정온도 범위(50℃ 이상 55℃ 이하)를 초과하여 과열방지 설정온도(예; 56℃)까지 상승할 경우에는, 그 상태를 감지하여 신호를 발생하고, 그 신호에 의해 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되도록 함으로써, 저장탱크 내부에 저장된 압축공기의 온도가 과도하게 상승하지 않도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 장치에는 또한, 가열공기저장탱크(130)에 저장된 가열압축공기가 토출되는 통로인 가열공기토출구(136)가 구비되어 있고, 가열공기저장탱크(130) 내에 퇴적 생성된 불순물 등을 수동으로 배출하는 불순물배출구(137)가 구비되어 있다.

본 발명의 장치는 AC전원을 공급받아 동작되는데, 장치에 AC전원을 공급하기 위한 AC전원코드(140)와, 장치 내에서 발생할 수 있는 전기 누전 또는 합선사고에 대한 안전장치인 누전차단기(141)와, 본 발명 장치에 있어서 주전원을 공급 또는 차단해 주는 기능을 담당하는 AC릴레이(142)와, AC전원을 DC 12V로 변환하여 공급하는 DC12V아답터(143)와, 공압감지릴레이(149), 에어히터(125) 및 표시램프(147, 148) 등의 동작에 관련된 구성인 DC릴레이(144)와, 돌발장애 및 고장을 탐지 제어하는 SCR제어부(145)와, 장치의 시동, 재가동 또는 복구를 위한 리셋버튼(146)과, 장치가 정상동작 상태임을 표시하는 동작표시램프(147)와, 장치가 장애 또는 고장상태임을 나타내는 장애표시램프(148)를 더 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 장치에는 공압감지릴레이(149)가 구비되어 있는데, 공압감지릴레이(149)는 압력센서A(122)와 연동되어 장치로 인입되는 압축공기의 압력이 설정압력 이상일 경우에만 가열압축공기 자동분사 동작이 이루어지도록 구성되어 있는 것이다.

또한, 본 발명의 장치에는 가열압축공기의 토출동작 및 에어히터(122)의 가열동작을 효율적으로 제어하기 위한 타임제어장치(150)와, 외부(외기) 온도를 감지하여 장치의 동작 또는 정지를 위한 회로를 구성해 주기 위한 외부온도센서(160)와, 기존의 물공급용 위핑장치와 이중화 병행운용을 할 수 있도록 하기 위한 위핑연동장치(161)와, 타임제어장치(150)의 명령에 따라 가열압축공기 토출배관의 개폐동작을 수행하는 솔레노이드밸브(170)를 더 포함하여 구성된다.

본 발명의 장치는 또한, 가열압축공기 고압분사 과정에서 외부로부터 공기의 역류를 차단하기 위한 체크밸브B(180)와, 위핑자동펌프(200)의 출구와 연결되어 외부로부터 위핑장치 쪽으로 공기 또는 물이 역류되는 것을 차단하는 체크밸브C(181)와, 체크밸브B(180)와 체크밸브C(181)의 중간에 구비되는 3구 연결소켓(182)과, 최종적으로 가열압축공기 또는 위핑용물이 분사 또는 토출되는 공동토출구(190)를 더 포함하여 구성된다.

체크밸브C(181)는 체크밸브B(180)와 유사한 기능 또는 동작을 수행하는 것으로서, 본 발명의 장치가 가열압축공기 또는 물을 사용하여 결빙 또는 동파를 방지하는 이중화 장치로서 동작할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 장치는 체크밸브B(180)를 통해 공급되는 가열압축공기 또는 체크밸브C(181)를 통해 공급되는 위핑용 물을 사용하여 셀프세차장의 결빙 또는 동파를 방지하도록 하는 구성되어 있어서, 가열압축공기 자동분사 장치와 물공급 위핑장치를 병행운용할 수 있는 이중화 장치로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 장치가 위핑장치로 전환되어 물공급을 통한 동파방지 상태로 전환될 경우에는 위핑자동펌프(200)의 동작을 위한 전기회로가 구성되어 있어서 위핑자동펌프(200)가 동작하게 된다. 한편, 위핑자동펌프(200)의 동작과 관련된 구체적인 구성관련 요소는 본 발명을 이루는 구성으로는 포함되지 않는 것이다.

여기에서는 도1의 구성을 참조하여 본 발명의 동작을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 에어콤프레샤(110)는 주변의 공기를 흡입, 압축하여 압축공기인입구(120)를 통해 장치로 공급해 주기 위한 것이다. 본 발명에 적용되는 에어콤프레샤(110)는 흡입되는 공기를 9bar 정도의 높은 압력으로 압축하여 공급해 주게 되며, 압축공기인입구(120)와 상시적으로 연결되어 있다. 압축공기인입구(120)로 인입된 압축공기는 볼밸브(121)와, 압력센서A(122)와, 수분제거에어조절기(123)와, 체크밸브A(124)와, 에어히터(125)를 차례로 거쳐 가열공기저장탱크(130)로 공급된다.

볼밸브(121)는 압축공기배관을 수동으로 차단하거나 열어주기 위한 것이며, 장치의 동작 시에는 열고 장치를 사용하지 않을 때는 닫아두게 되는 것이다.

압력센서A(122)는 압축공기의 인입 여부를 감지하여 장치의 동작을 위한 전기신호를 공압감지릴레이(149)에 전달하는 역할을 담당하는 것이다.

여기에서 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)의 동작에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다. 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가열압축공기 자동분사 장치는 설정된 일정 압력 이상의 압축공기가 외부에서 인입되는 경우에만 동작하도록 구성되어 있는데, 이 역할을 담당하는 것이 바로 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)이다.

본 발명의 장치에 있어서, 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)는 전기적으로 연결되어 있으며, 압력센서A(122)가 전기적으로 ON 상태가 되면, 공압감지릴레이(149) 역시 ON 상태가 되고, 압력센서A(122)가 전기적으로 OFF 상태이면, 공압감지릴레이(149) 역시 OFF 상태가 되도록 구성되어 있다. 즉, 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)는 서로 동일한 전기적 기능상태가 되도록 구성되어 있는 것이다.

상세히 설명하면, 압력센서A(122)는, 예를 들어, 인입되는 공기의 압력이 3bar 이하일 때는 전기적으로 ON 상태가 되고, 3.5bar 이상일 경우에는 전기적으로 OFF 상태가 되는 특성을 갖도록 구성되어 있다. 즉, 외부의 에어콤프레샤(110)로부터 약 9bar의 압력을 가진 공기가 인입될 경우, 압력센서A(122)는 전기적으로 OFF 상태가 되고, 공압감지릴레이(149) 역시 전기적으로 OFF 상태가 되게 된다. 공압감지릴레이(149)가 OFF 상태일 경우, 본 발명의 장치는 가열압축공기를 자동 분사할 수 있는 상태에 있게 된다. 반대로, 예를 들어, 인입되는 공기의 압력이 3bar 이하일 때는 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)가 모두 전기적으로 ON 상태가 되며, 이때 본 발명의 장치는 가열압축공기 분사 동작이 이루어지지 않게 된다.

압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)는 본 발명의 장치가 대기 상태에 있거나 또는 외부에서 유입되는 공기의 압력이 일정 압력 이하일 경우에 전기적으로 ON 상태가 된다. 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)가 전기적으로 ON 상태에 있을 경우에는 공압감지릴레이(149)의 단자b와 b1 사이의 회로가 연결(close)되게 되며, 그와 동시에 공압감지릴레이(149)의 다른 단자인 단자 1과 3을 연결하는 회로는 개방(open 또는 차단)되게 된다. 공압감지릴레이(149)의 단자 1과 3 사이의 회로가 개방되면, 그와 연동되어 동작하는 AC릴레이(142)와 DC릴레이(144)도 OFF 상태가 되면서, 장치의 동작을 위한 주전원의 공급이 차단되게 된다. 결국, 압력센서A(122)가 ON 상태에 있을 경우에는 본 발명의 가열압축공기 분사에 관련된 전체 장치에 대한 전원공급이 차단되는 것이다.

한편, 압력센서A(122)가 OFF 상태에 있을 경우, 즉, 장치의 외부에서 일정 압력 이상의 압축공기가 인입되는 경우에는, 공압감지릴레이(149)도 OFF 상태가 되게 된다. 이 경우에는 공압감지릴레이(149)의 단자 b와 b1 사이의 회로가 개방(open)되고, 공압감지릴레이(149)의 단자 1과 3 사이의 회로는 연결(close)되게 된다.

공압감지릴레이(149)의 단자 1과 3 사이의 회로가 연결(close)되면, 이와 연동되어 있는 AC릴레이(142)와 DC릴레이(144)는 ON 상태가 되면서, 장치의 동작을 위한 주전원의 공급이 이루어지게 된다. 공압감지릴레이(149)의 단자 1은 외부온도센서(160)를 경유하여 AC릴레이(142)의 동작단자e에 연결되고, 공압감지릴레이(149)의 단자 3은 DC릴레이(144)의 단자2에 연결되어 있어서, 위와 같은 동작이 이루어지게 된다.

앞에서 본 발명의 장치는 유입되는 압축공기의 압력을 감지하여 동작하는 공기압력관련 안전수단을 구비하고 있다고 설명한 바 있는데, 위와 같이 동작하는 압력센서A(122)와 공압감지릴레이(149)가 그 수단에 해당되는 것이며, 이는 장치 동작의 안전성을 높이도록 하는 수단에 해당되는 것이다.다.

수분제거에어조절기(123)는 9bar(9kgf/㎠) 정도의 높은 압력으로 인입되는 압축공기를 본 발명 장치를 위한 적정압력인 2bar(2kgf/㎠) 수준으로 조절하는 한편, 압축공기 속에 포함되어 있는 수분을 배출하도록 하기 위한 것이다. 수분제거에어조절기(123)를 통과한 압축공기에는 최초 유입시에 비해 크게 감소(60~70% 정도 감소)된 수분이 남아있게 된다.

에어히터(125)는 본 발명의 장치에 사용되는 압축공기를 급속히 가열하기 위한 것이며, 본 발명의 핵심적 구성 중 하나에 해당되는 것이다. 에어히터(125)를 통과하는 압축공기는 최대 500℃까지 급속 가열될 수 있으며, 6칸용 셀프세차장의 경우 2KW 정도의 에어히터(125)를 사용할 수 있다. 에어히터(125)는 세차장 등의 규모에 맞추어 적정한 범위의 소요전력 에어히터(예, 3KW 또는 5KW)를 설치할 수 있는 것이다. 본 발명에 적용되는 에어히터(125)는 도5에 나타나 있는 바와 같이, 그 내부에 압축공기를 급속 가열할 수 있는 전열선이 구비되어 있고, 압축공기가 그 내부를 통과하도록 구성되어 있다. 따라서 에어히터(125)에 전력이 공급될 경우, 장치로 인입된 차가운 압축공기는 에어히터(125)를 통과하는 동안 급속히 가열되게 된다.

가열공기저장탱크(130)는 에어히터(125)를 지나면서 가열된 압축공기를 저장하기 위한 수단이다. 이 탱크 내부에 저장되는 압축공기는 평균온도 50℃ 이상 55℃ 이하 범위 및 2bar(2kgf/㎠) 정도의 압력을 유지하도록 구성된다. 가열공기저장탱크(130)에는 압축공기가 인입되는 가열공기주입구(131)와, 탱크 내부에 저장되어 있는 압축공기가 토출되는 가열공기토출구(136)가 구비되어 있다. 본 발명에 적용되는 가열공기저장탱크(130)는 6칸 셀프세차장용일 경우, 50L~80L 정도 용량인 것을 사용할 수 있으며, 세차장의 규모에 따라 탱크의 용량이 조정될 수 있다.

가열공기저장탱크(130)의 일 측면에는 압력표시계(132)와, 안전변밸브(133)와, 압력센서B(134) 및 온도표시센서장치(135)가 구비되어 있다.

압력표시계(132)는 탱크 내부 공기의 압력상태를 상시 표시하는 것이며, 압력센서B(134)는 탱크 내부의 공기압이 1차 과압설정값(예; 4bar)을 초과하여 상승할 경우에 전기적인 OFF 신호를 SCR제어부(145)에 전달하여 본 발명 장치의 가동을 멈추도록 하기 위한 것이다. 즉, 압력센서B(134)는 본 발명에 있어서 1차 과압방지수단이 되는 것이다.

안전변밸브(133)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 2차 과압설정값(예; 6bar)을 초과할 경우에 탱크 내부의 공기를 자동배출하도록 동작하는 기능을 가진 것이며, 본 발명의 장치에 있어서 2차 과압방지수단이 되는 것이다.

온도표시센서장치(135)는 탱크 내부의 온도를 실시간으로 표시해 주는 기능을 담당하면서, 동시에 탱크 내부의 온도가 과열방지 설정온도(예; 56℃)를 초과하여 상승할 경우에는 에어히터(125)에 공급되는 전원을 차단하도록 동작하는 것이다. 이 경우에는 장치의 여타 구성은 동작상태에 있게 되고, 에어히터(125)에 대한 전원공급만 차단되게 된다.

한편, 에어히터(125)에 대한 전원공급 차단 등의 이유로 저장탱크 내부의 온도가 냉각방지 설정온도(예; 53℃) 이하로 떨어지면 온도표시센서장치(135)는 에어히터(125)에 대한 전원공급이 이루어질 수 있도록 하는 신호를 발생하게 된다. 그에 따라 에어히터(125)는 다시 인입되는 압축공기를 가열해 주게 된다.

즉, 온도표시센서장치(135)는 탱크 내부의 온도를 상시 감지하다가 그 온도가 과열방지 설정온도를 초과하여 상승할 경우에는 에어히터(125)에 대한 전원공급을 차단하도록 하고, 그 온도가 냉각방지 설정온도 이하로 떨어질 경우에는 에어히터(125)에 전원공급이 이루어지도록 동작하는 것이다.

본 발명의 온도표시센서장치(135)는 가열공기저장탱크(130) 내부에 저장되는 압축공기의 평균온도가 설정값인 50℃ 이상 55℃ 이하 범위를 지속적으로 유지하도록 하는 수단이며, 온도표시센서장치(135)의 위와 같은 동작을 통해 본 발명의 장치는 가열압축공기의 온도를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

가열공기저장탱크(130)의 하단에는 압축공기 속에 포함된 불순과 퇴적물 및 응축수를 수동으로 배출시킬 수 있는 불순물배출구(137)가 구비되어 있으며, 수동조작 밸브를 사용하여 정기적으로 불순물 등을 배출할 수 있게 된다.

압력센서B(134)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 공기압이 1차 과압설정값(예; 4 bar)을 초과할 경우, 장치의 전기적 연결이 차단되도록 하기 위해 DC릴레이(144) 및 AC릴레이(142)와 연동되어 동작하도록 구성되어 있다. 즉, 압력센서B(134)로부터 저장탱크 내부의 공기압이 1차 과압설정값을 초과하였다는 신호를 전달받을 경우, DC릴레이(144)는 OFF 상태가 되게 되고, 그와 동시에, DC릴레이(144)에 전기적으로 연동되어 있는 AC릴레이(142) 역시 OFF 상태로 전환되면서, 본 발명 장치에 대한 주전원의 공급이 차단되게 된다. 또한, 그와 함께 AC릴레이(142)의 보조단자인 y와 y1도 전기적으로 OFF 상태가 되어 타임제어장치(150)에 공급되던 DC전원의 공급이 차단되면서 타임제어장치(150)의 동작도 중지되게 된다. 반면, 그와 동시에 AC릴레이(142)의 다른 보조단자인 x와 x1은 전기적 ON 상태로 전환되면서, 위핑연동단자(161)를 통하여 위핑장치에 전기신호가 전달되게 되어, 물공급용 위핑장치가 동작을 시작하게 된다.

AC릴레이(142)는 본 발명의 장치에 대하여 주전원을 공급하는 수단이며, AC릴레이(142)에 구비되어 있는 보조단자 x와 x1은 AC릴레이(142)가 ON 상태에 있을 경우에는 OFF 상태(회로 차단상태)가 되고, AC릴레이(142)가 OFF 상태에 있을 경우에는 ON 상태(회로 연결상태)가 되도록 구성되어 있다.

본 발명에 있어서, AC릴레이(142)의 보조단자 x, x1은 위핑장치의 동작에 관한 신호를 생성하기 위한 단자이며, 다른 보조단자인 y, y1은 타임제어장치(150)의 동작에 필요한 전원을 공급해 주기 위한 단자이다. 본 발명에 있어서, AC릴레이(142)의 보조단자 x, x1과 보조단자인 y, y1은 서로 반대 상태로 동작하도록 구성된다.

즉, 본 발명의 장치가 가열압축공기 토출 동작을 정상적으로 수행할 경우에는, 단자 x, x1은 OFF 상태에 있고, 단자 y, y1은 ON 상태에 있게 된다. 이 경우, 위핑장치는 동작하지 않고 대기상태에 있게 된다. 단자 y, y1이 ON 상태에 있을 경우, 타임제어장치(150)에 대한 전원공급이 정상적으로 이루어지게 되며, 따라서 이 상태에서는 타임제어장치(150)를 통한 솔레노이드밸브(170)와 에어히터(125) 등에 대한 동작제어가 정상적으로 이루어지게 된다.

한편, 본 발명의 장치가 고장 등의 이유로 가열압축공기 토출 동작을 수행할 수 없게 될 경우에는, 단자 x, x1이 ON 상태가 되고, 단자 y, y1은 OFF 상태로 전환되면서, 물 공급을 위한 위핑장치가 동작하게 된다. 이 경우에는 타임제어장치(150)의 동작이 정지되게 된다.

본 발명에 있어서, AC릴레이(142)의 단자x과 x1은 본 발명의 이중화 장치인 위핑장치의 연동구동을 위한 수단으로서 구비되어 있는 것이며, 위와 같은 구성을 통해, 본 발명의 장치는 가열압축공기 토출관련 구성에 장애가 발생하더라도 동파방지 임무를 연속적으로 수행할 수 있게 된다.

온도표시센서장치(135)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도(예; 56℃)를 초과하여 상승할 경우에 그 내부의 전기적 연결(접점 d1과 g 사이의 연결)이 차단되도록 구성되어 있으며, 그로인해 온도표시센서장치(135)와 연동되도록 구성되어 있는 3극 무접점릴레이(152)의 전기적 연결도 차단(OFF)되게 되며, 그 결과 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되게 되어, 탱크 내부의 온도를 낮추어 주도록 동작하는 것이다. 즉, 온도표시센서장치(135)의 단자 g는 3극 무접점릴레이(152)의 단자 G와 연결되어 있는데, 온도표시센서장치(135)가 차단(OFF) 상태가 될 경우에는 단자 G에 대한 전기신호 공급이 차단되면서 3극 무접점릴레이(152)가 차단되게 되고, 그 결과 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되게 되는 것이다.

한편, 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 냉각방지 설정온도(예; 53℃) 이하로 떨어지게 되면 온도표시센서장치(135)는 전기적 연결이 다시 회복(ON 상태)되고, 그와 연동되어 있는 3극 무접점릴레이(152)의 전기적 연결이 다시 ON 상태가 되며, 그 결과 에어히터(125)에 전원이 공급되어 장치로 유입되는 압축공기를 가열하게 된다.

다시 설명하면, 온도표시센서장치(135)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도를 초과하여 상승하면 에어히터(125)에 대한 전원공급을 차단하도록 하고, 탱크 내부의 온도가 냉각방지 설정온도 이하로 떨어지면, 에어히터(125)에 대한 전원공급이 다시 이루어지도록 동작하는 것이다. 이와 같은 구성을 통해 본 발명의 장치는 탱크 내부 가열압축공기의 온도를 자동적으로 조절할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 장치에 있어서, 가열압축공기 토출관련 구성의 고장 등이 발생하여 장치가 동작을 정지한 경우, 그 고장 원인을 해소한 후, 장치를 다시 구동시키기 위해서는 리셋버튼(136)를 눌러주어야 장치가 다시 동작하도록 구성되어 있다.

그러나 탱크 내부의 온도 상승으로 인해 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되는 경우에는 본 발명의 여타 구성요소는 정상적으로 동작하면서 에어히터(125)에 대한 전원공급만 차단되게 된다. 또한, 위와 같은 상태에서 탱크 내부의 온도가 냉각방지 설정온도 이하로 떨어지게 되면 에어히터(125)가 다시 동작하게 된다. 즉, 본 발명의 장치에 있어서, 탱크 내부의 온도변화로 인한 동작의 경우에는 장치의 여타 구성요소의 동작에는 영향을 미치지 않고, 온도표시센서장치(135)와 3극 무접점릴레이(152)와 에어히터(125)만 동작하게 된다.

AC전원코드(140)와 누전차단기(141)는 본 발명의 장치에 전원을 공급하기 위한 것이고, AC릴레이(142)는 누전차단기(141)를 통해 공급받은 AC전원을 본 발명 장치의 관련 구성요소에 공급하면서 장치의 상태에 따라 관련 구성요소에 대한 주전원 공급의 개폐를 제어하기 위한 것이다.

DC릴레이(144)는 공압감지릴레이(149)의 작동에 따라 연동통제를 받는 것이다. 즉, 외부로부터 일정 압력 이상의 공기가 장치로 유입될 경우, 공압감지릴레이(149)는 차단(OFF) 상태가 되며, 공압감지릴레이(149)의 다른 접점인 접점 1과 3의 회로는 연결(ON) 상태가 된다. 공압감지릴레이(149)의 접점 1과 3이 연결(ON) 상태가 되면, 그와 연결되어 있는 DC릴레이(144)의 접점 1과 2 사이의 회로가 연결되게 되고, 그 결과 DC릴레이(144)는 본 발명의 장치에 대한 전원공급 통로의 역할을 수행하게 된다.

반면, 공압감지릴레이(149)가 ON 상태에 있을 경우, 즉, 장치의 외부로부터 일정 압력 이상의 공기가 유입되지 않는 경우에는 DC릴레이(144)가 OFF 상태에 있게 되고, 그 결과 본 발명 장치의 가열압축공기 관련 부분에 대한 전원공급이 차단되게 된다.

한편, DC릴레이(144)는 압력센서B(134)와 SCR제어부(145) 사이에 직렬로 연결되어 장치의 고장과 장애 탐지기능을 담당하면서, AC릴레이(142)의 작동에 관련된 동작전원을 제공하는 역할도 담당하는 것이다.

본 발명의 DC12V아답터(143)는 타임제어장치(150)와, SCR제어부(145)와, 표시램프(147, 148)와, 압력센서B(134)에 DC 12V의 전원을 공급하기 위한 수단이다.

SCR제어부(145)는 도면1, 2에 나타나 있는 봐와 같이 SCR과, 리셋버튼(146)과, 동작표시램프(147)와, 장애표시램프(148)를 포함하여 구성되는 것이다. SCR제어부(145)는 장치가 정상 동작, 고장 또는 장애 상태임을 표시하는 기능과, 장치를 시동, 복구 또는 재가동할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 것이다. SCR의 단자 G와 연결되어 있는 리셋버튼(146)은 장치가 가동 상태를 회복하도록 하기 위한 누름버튼이다. 동작표시램프(147)는 장치가 정상동작 상태임을 표시하는 LED표시등(녹색등, GL)이며, 장애표시램프(148)는 본 발명의 장치가 장애 또는 고장상태를 표시하는 LED표시등(적색등, RL)이다.

공압감지릴레이(149)는 앞에서 설명한 바와 같이, 장치에 일정 압력 이상의 공기가 유입될 경우에만, 본 발명의 장치가 가열압축공기 관련 동작을 할 수 있도록 하기 위한 것으로서, AC릴레이(142) 및 DC릴레이(144)에 연결되어 본 발명 장치의 동작에 필요한 전원을 공급하는 회로를 구성하게 된다. 보다 구체적으로 살펴보면, 공압감지릴레이(149)의 단자 1은 외부온도센서(160)의 단자 e1 및 e와 연결되고, AC릴레이(142)의 동작단자 e 및 c를 통해 DC릴레이(144)의 접점 1과 연결되며, 공압감지릴레이(149)의 접점 3은 DC릴레이(144)의 접점 2와 연결되도록 구성된다.

타임제어장치(150)는 장치운용자가 설정한 시간 간격에 따라 압축공기의 토출시간 간격을 제어하기 위한 것이며, 이를 통해 솔레노이드밸브(170)와 에어히터(125)의 ON, OFF 시간 간격을 제어하기 위한 수단이다. 타임제어장치(150)는 AC릴레이(142)의 보조단자 y 및 y1을 통해 공급되는 DC 12V의 전원을 공급받아 위와 같은 제어동작을 수행하게 된다.

3극 무접점릴레이(152)는 온도표시센서장치(135)와 연동되면서 에어히터(125)에 대한 전력공급을 제어하는 것이다.

외부온도센서(160)는 외부의 온도를 감지하기 위한 수단임과 동시에 외기의 온도가 안전빙점인 4℃ 이하가 되면 내부의 전기적 연결이 ON 상태가 되면서, 본 발명의 가열압축공기 토출관련 장치를 동작시키기 위한 신호, 즉, 장치를 전기적으로 ON 상태가 되게 하는 신호를 생성하여 AC릴레이(142)에 전달하게 된다. 외부온도센서(160)로부터 위의 같은 상태 신호를 전달받은 AC릴레이(142)는 ON 상태로 전환되면서, 본 발명 장치의 동작에 필요한 전원을 공급하게 된다.

본 발명의 가열압축공기 자동분사 장치가 정상적으로 동작하는 중에 외부의 온도가 안전빙점 온도인 4℃ 이상으로 상승하면, 외부온도센서(160)는 그 전기적 연결이 OFF 상태로 전환되고, 그에 따라 AC릴레이(142)도 OFF 상태가 되어 장치에 대한 전원공급이 중단되고, 결과적으로 가열압축공기 분사 동작이 중지되게 된다.

즉, 본 발명의 장치는 외부의 온도가 안전빙점인 4℃ 이하가 되면 설정된 시간간격에 따라 가열압축공기를 토출하는 동작을 개시하게 되고, 외부온도가 4℃ 이상으로 상승하거나 설정온도(예; 5℃)까지 상승하면 장치의 동작이 정지되면서 가동대기 상태에 있게 된다.

본 발명에 구비되어 있는 위핑연동단자(161)의 단자 x, x1은 AC릴레이(142)의 보조개폐단자 x, x1과 병렬로 연결되어 있다.

본 발명의 장치가 가열압축공기 토출동작 중일 경우(ON 상태)에는 위핑연동장치(161)의 전기적 연결이 차단되는 상태(OFF 상태)가 되어, 이중화 병행장치인 물공급용 위핑장치는 가동되지 않고 대기 상태에 있게 된다. 한편, 본 발명의 장치에 장애 또는 고장이 발생하여 가열압축공기 토출동작이 이루어지지 않는 경우에는, 본 발명의 가열압축공기 토출관련 구성에 대한 전원공급이 차단(OFF 상태)되면서, 위핑연동장치(161)의 단자 x, x1이 전기적 ON 상태로 바뀌게 되고, 그 결과 위핑장치 쪽으로 전기신호가 전달되어 위핑장치가 작동하게 된다. 따라서 본 발명의 장치는 가열압축공기 관련 구성에 고장 또는 장애가 발생하더라도, 결빙 및 동파 방지를 위한 동작을 단절 없이 계속 수행할 수 있게 된다.

솔레노이드밸브(170)는 타임제어장치(150)의 제어를 통해 설정된 시간 간격에 따라 토출공기배관에 대한 개폐동작을 반복적으로 수행하게 된다. 예를 들어, 타임제어장치(150)는 솔레노이드밸브(170)를 제어하여 가열압축공기가 4초간 송출, 4초간 차단되도록 할 수 있으며, 이 시간 간격은 장치운용자가 외부 온도의 상태에 따라 설정할 수 있는 것이다.

체크밸브B(180)는 가열압축공기를 순방향으로는 통과시키고 공동토출구(190) 측으로부터 역진(역류)되는 역방향 공기는 차단하는 기능을 하는 것이다. 체크밸브C(181)는 체크밸브B(180)와 동일한 기능을 담당한다. 즉, 체크밸브C(181)는 위핑장치에서 공급되는 물은 통과시키고, 공동토출구(190) 또는 체크밸브B(180)로부터 위핑자동펌프(200) 쪽으로 역류되는 물 또는 공기를 차단해 주는 것이다.

3구 연결소켓(182)은 체크밸브B(180)와 체크밸브C(181)를 서로 결합해 줌과 동시에 이중화 병행사용을 위한 연결통로가 되는 것이며, 체크밸브B(180)와 체크밸브C(181)를 통해 공급되는 압축공기 또는 물이 공동토출구(190) 쪽으로 토출되게 하는 것이다. 공동토출구(190)는 본 발명 장치의 최종단에 형성되는 구성으로서, 셀프세차장의 고압분사관 또는 토출배수관을 통해 가열압축공기를 토출해 주게 된다.

위와 같은 구성에 따라, 본 발명의 장치는 가열압축공기의 토출과 물공급 위핑장치를 통한 이중화 병행운용이 가능하게 된다. 즉, 본 발명의 이중화 병행장치는 물공급 위핑상태 및 가열압축공기 토출상태 모두에 있어서 양쪽에 설치된 체크밸브를 통해 공동토출구(190) 방향으로만 공기 또는 물이 배출(토출)되도록 구성되어 있다.

본 발명의 SCR제어부(145)는 DC릴레이(144)와 압력센서B(134)와 직렬로 연결되어 있다. SCR제어부(145)가 정상 동작 중일 때에는 DC릴레이(144)가 동작(ON)되면서 동작표시램프(147)가 발광하여 정상동작 상태임을 표시하게 된다. 그러나 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도상승 등의 이유로 탱크 내부의 압력이 과압상태가 되면, DC릴레이(144)가 차단(OFF)되면서 장애표시램프(148)가 발광하여 장치가 장애 상태임을 표시해 주고, 동시에 DC릴레이(144)와 연동되는 AC릴레이(142)도 차단(OFF) 상태가 되면서 본 발명 장치에 대한 주전원의 공급이 모두 차단되게 된다.

즉, 압력센서B(134)가 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 1차 과압설정값(예; 4bar)을 초과한 상태임을 감지하면, 압력센서B(134)는 그 감지신호를 DC릴레이(144)에 전달하게 되며, 그 전달받은 신호에 의해 DC릴레이(144)가 OFF 상태가 되면서 장애표시램프(148)가 발광하게 되고, 그와 동시에 AC릴레이(142)도 OFF 상태가 되면서 본 발명 장치에 대한 주전원 공급이 모두 차단되게 된다. 한편, 본 발명 장치의 장애 및 고장원인이 모두 해소된 후에 리셋버튼(146)을 눌러주면, 본 발명 장치의 재가동이 가능하게 된다.

여기에서는 또다시 도1 및 2를 참조하여 본 발명 장치의 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 장치는 초기가동 이전이나 정전 시 또는 돌발장애나 고장이 발생될 경우에 DC릴레이(144)가 OFF 상태에 있도록 구성되어 있다. 이 경우, DC릴레이(144)의 접접 k(OV 상태)와 장애표시램프(148)는 서로 연결되어 있어서 장애표시램프(148)가 점등되게 된다. 한편, 리셋버튼(146)을 눌러서 장치를 동작시키면, DC릴레이(144)가 ON 상태로 전환되면서 장애표시램프(148)는 꺼지고, 그와 동시에 동작표시램프(147)가 점등되게 된다. 표시램프는 시각적 효과 등을 감안하여 장애표시램프(148)는 적색LED등을 사용하고, 동작표시램프(147)는 녹색LED등을 사용할 수 있다.

DC릴레이(144)가 ON 상태로 다시 전환되고 동작표시램프(147)가 점등되는 경우에는, DC릴레이(144)의 접점 1과 2를 연결하는 회로가 ON 상태로 되며, 이때 외부 온도가 안전빙점 온도 4℃ 이하이면 AC릴레이(142)가 동작(ON)하여 본 발명의 장치가 정상가동을 개시하게 된다.

도1과 2를 참조하여 본 발명의 구성을 보다 자세히 설명하기로 한다.

본 발명의 장치에 있어서 AC릴레이(142)의 보조단자 y와 y1은 타임제어장치(150)에 DC12V의 전압을 공급 또는 차단하는 통로가 되는 단자로서, AC릴레이(142)가 동작(ON) 상태일 경우에는 단자 y, y1을 통하여 연결되는 회로가 ON(연결) 상태로 되어, 타임제어장치(150)에 대하여 DC12V의 전원을 공급하게 되고, 그에 따라 타임제어장치(150)가 동작하게 된다. 그러나 AC릴레이(142)가 차단(OFF) 상태가 되면 보조단자 y, y1을 통한 회로 역시 차단(OFF) 상태가 되면서 타임제어장치(150)에 대한 전원공급이 차단되어 타임제어장치(150)의 동작이 정지되게 된다.

한편, 본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130)의 내부온도가 평균온도 50℃ 이상 55℃ 이하 범위에서 유지되도록 구성되어 있는데, 그 내부온도가 과열방지 설정온도(예; 56℃) 이상으로 상승할 경우에는 온도표시센서장치(135)가 이를 감지하고, 그 감지신호를 3극 무접점릴레이(152)쪽으로 전달하여 3극 무접점릴레이(152)가 차단(OFF) 상태가 되도록 한다. 3극 무접점릴레이(152)가 차단(OFF) 상태가 되면, 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되며, 그로 인해 탱크 내부의 온도상승을 방지하여, 탱크 과열에 의한 화재 또는 과도한 압력상승으로 인한 사고를 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 장치는 압력센서B(134)에 의해 가열공기저장탱크(130) 내부의 압축공기의 압력이 1차 과압설정값(예; 4bar)을 초과하여 상승하면, SCR제어부(145)의 장애발생 탐지기능이 작동하여 본 발명의 장치에 공급되는 주전원의 공급을 자동차단함으로써, 과압 또는 과열로 인한 사고를 미연에 방지하는 기능을 수행하도록 구성되어 있다.

거기에 더하여, 본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130)의 일측에 구비되어 있는 안전변밸브(133)에 의해 저장탱크 내부의 공기압력이 2차 과압설정값(예; 6bar)을 초과하여 상승하면, 상기 안전변밸브를 통해 압축공기가 자동 배출되도록 구성되어 있다. 따라서 과압에 의한 폭발사고 등을 추가로 방지할 수 있게 된다.

여기에서는 다시 도1을 참조하면서 본 발명의 가열압축공기 자동분사 장치(100)의 구성과 동작에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 본 발명은 AC전원을 사용하여 동작되는 것으로, 외부 전원의 입력부가 되는 AC전원코드(140)와 전원 안전장치인 누전차단기(141)가 구비되어 있다. AC전원코드(140)와 누전차단기(141)는 통상적인 전기장치에 사용되는 것으로 구성할 수 있는 것이다.

누전차단기(141)의 출력단자 a, b는 AC릴레이(142)의 입력단자 a, b와 연결되며, 동시에 DC12V 공급용인 아답터(143)의 입력단자 a, b와 병렬연결되고, 또한, 온도표시센서장치(135)의 입력단자 a, b와도 연결된다. 이들 단자 a와 b는 누전차단기가 차단되어 있는 경우를 제외하고는 장치의 동작여부에 관계없이 상시 AC전원에 연결되어 있는 것이다.

AC릴레이(142)의 입력단자 a, b를 통해 공급되는 AC전원은 AC릴레이(142)의 동작에 따라 출력단자 c, d를 통해 장치의 관련 구성요소에 공급되게 된다.

AC릴레이(142)의 주전원 출력단자 c, d 중 공통출력단자인 출력단자 c는 DC릴레이(144)의 단자 1에 연결되고, 동시에 에어히터(125)와도 연결되며, 솔레노이드밸브(170)와도 연결된다. AC릴레이(142)의 다른 출력단자인 단자 d는 타임제어장치(150)와 연결되고, 3극 무접점릴레이(152)와도 병렬로 연결된다. AC릴레이(142)의 출력단자 c는 위와 같은 수단들(144, 125, 170)에 대하여 AC 주전원을 공급해 주기 위한 단자이다. 이하에서는 출력단자 c와 연결되어 있는 전원공급 통로가 되는 선로를 AC공통선이라고 칭하기도 한다.

또한, AC릴레이(142)의 출력단자 d는 AC릴레이(142)의 동작단자 f와 직결되면서 타임제어장치(150)의 단자 d와 연결되고, 3극 무접점릴레이(152)의 단자 A1과도 연결되도록 구성되어 있다.

AC릴레이(142)의 동작단자 e는 외부온도센서(160)의 단자 e와 연결되고, 외부온도센서(160)의 단자 e1은 공압감지릴레이(149)의 단자 1, 3을 경유하여 DC릴레이(144)의 단자 2 및 1과 연결되고, 공압감지릴레이(149)와 연동되는 DC릴레이(144)의 단자 1은 AC릴레이(142)의 공통 출력단자 c와 연결되도록 구성된다.

AC릴레이(142)의 단자 e와 f는 AC릴레이(142)가 주전원을 공급하는 상태(ON 상태)가 되도록 하기 위해 필요한 수단으로서 AC릴레이(142)의 기동단자라고 할 수 있다. 본 발명의 장치는 외부온도가 안전빙점 이하이고 장치 내로 인입되는 압축공기의 압력이 설정치 이상일 경우, AC릴레이(142)의 단자 e와 외부온도센서(160)의 단자 e, e1과, 공압감지릴레이(149)의 단자 1, 3과, DC릴레이(144)의 단자 2, 1과 AC릴레이(142)의 단자 c를 연결하는 회로가 형성(close)되게 되며, 그 결과 AC릴레이(142)의 기동단자 e와 f를 통한 회로가 형성되게 된다. 단자 e와 f 사이에 회로가 형성될 경우, 본 발명의 AC릴레이(142)는 주전원을 공급할 수 있게 되는 것이며, 그 이유로 AC릴레이(142)의 단자 e와 f를 기동단자라고도 칭한다.

한편, DC12V의 전원을 공급하기 위한 DC12V아답터(143)의 입력단자 a, b는 누전차단기(141)의 단자 a, b와 병렬로 연결되고, DC12V아답터(143)의 0V 출력단자 k는 AC릴레이(142)의 보조단자인 단자 y에 연결되고, AC릴레이(142)의 다른 보조단자인 단자 y1은 타임제어장치(150)의 입력단자 y1과 연결된다.

DC12V아답터(143)에서 +12V를 공급하는 출력단자 m은 타임제어장치(150)의 입력단자 m과 연결되고, 압력센서B(134)의 단자 a2와도 연결되며, 리셋버튼(146)의 단자 m 및 장애표시램프(148)의 단자 m과도 연결된다. DC12V아답터(143)의 +12V 출력단자 m은 위 수단들(150, 134, 146, 148)에 대하여 직류(DC) +12V의 전원을 공급해 주기 위한 단자이며, 이하에서는 DC12V아답터(143)의 출력단자 m과 연결되어 DC전원의 공급 통로가 되는 선로를 DC공통선이라고 칭하기도 한다.

본 발명의 타임제어장치(150)에는 단자 d와 d1이 구비되어 있는데, 단자 d는 AC릴레이(142)의 출력단자 d와 직결되고, 타임제어장치(150)의 단자 d1은 온도표시센서장치(135)의 단자 d1과 직결되면서, 솔레노이드밸브(170)의 단자 d1과도 연결된다. 솔레노이드밸브(170)의 단자 c는 AC공통선을 통해 AC릴레이(142)의 출력단자 c와 연결된다. 이같이 연결된 결과, AC릴레이(142)가 ON 상태일 경우, AC릴레이(142)로부터 에어히터(125)와 솔레노이드밸브(170)와 타임제어장치(150)에 각각 주전원이 공급되어 본 발명의 장치가 가동되게 된다.

본 발명의 장치에 구비된 외부온도센서(160)는 외부의 온도를 감지하는 역할을 수행함과 동시에 외부 온도의 상태에 따라서 본 발명의 장치를 동작시키기 위한 신호를 발생하는 역할을 하는 것이다. 외부온도센서(160)의 단자 e는 AC릴레이(142)의 동작단자 e와 연결되고, 외부온도센서(160)의 단자 e1은 공압감지릴레이(149)의 단자 1과 3을 경유하여 DC릴레이(144)의 단자 2에 연결되고, DC릴레이(144)의 단자 1은 AC공통선을 통해 AC릴레이(142)의 단자 c에 연결되어 본 발명 장치의 동작을 위한 회로를 구성하게 된다.

외부온도센서(160)의 주요기능은 다음과 같다. 먼저, 본 발명의 장치가 동작대기 상태에서 외부 공기의 온도가 안전빙점 온도인 4℃ 이하로 떨어지면, 외부온도센서(160)가 그 온도를 감지한 후, 전기적 ON 신호를 AC릴레이(142)에 전달하게 되며, ON 신호를 전달받은 AC릴레이(142)는 ON 상태로 전환되면서, 본 발명 장치의 동작에 필요한 전원을 공급하게 된다. 이와 같은 전원공급에 따라 본 발명의 가열압축공기 분사 관련 구성요소가 동작을 시작하게 되어, 가열압축공기의 자동토출 동작이 개시되게 된다.

한편, 본 발명 장치의 동작 중에 외부의 온도가 안전빙점 4℃를 초과하여 상승하거나, 일정 온도(예; 5℃ 등)에 도달하게 되면, 외부온도센서(160)가 그 온도 상태를 감지한 후, 전기적 OFF 신호를 AC릴레이(142)에 전달하게 되고, 이 신호를 전달받은 AC릴레이(142)는 OFF 상태로 전환되면서 장치에 대한 전원공급을 차단하게 되며, 이로 인해 가열압축공기 분사 관련 장치의 동작이 일시 정지, 즉, 가동대기 상태에 있게 된다.

본 발명에 구비되어 있는 솔레노이드밸브(170)는, 도1 및 도2와 같이, 가열공기저장탱크(130)에 결합되어 있는 가열공기토출구(136)와 체크밸브B(180)의 사이에 구비되며, 타임제어장치(150)에서 생성되어 전달되는 전기신호에 따라 설정된 시간에 맞추어 열림과 닫힘동작을 수행하여, 가열압축공기의 토출을 제어하게 된다.

솔레노이드밸브(170)의 단자 c는 AC공통선을 통해 AC릴레이(142)의 단자 c에 연결되고, 솔레노이드밸브(170)의 단자 d1은 타임제어장치(150)의 단자 d1과 연결된다. 이와같이 연결되어 타임제어장치(150)가 작동하면서 전기신호를 공급하면, 솔레노이드밸브(170)는 설정된 시간 간격에 따라 열림과 닫힘동작(ON, OFF 동작)을 반복 수행하게 된다. 본 발명에 있어서 솔레노이드밸브(170)의 열림과 닫힘동작(ON, OFF 동작)의 시간 간격은 외부의 온도상태에 따라 장치운용자가 설정할 수 있다.

솔레노이드밸브(170)의 ON, OFF 동작은, 예를 들어, 4초 열림 4초 닫힘을 반복 수행하게 할 수 있으며, 외부온도가 낮아질수록 열림 시간을 길게 하고 닫힘 시간을 짧게 설정할 수 있다.

본 발명의 체크밸브B(180)는 솔레노이드밸브(170)와 공동토출구(190)의 사이에 구비되며, 순방향인 압축 토출공기는 통과시키고 외부로부터 역진(역류)되는 역방향 공기는 진입을 차단하게 된다. 체크밸브C(181)는 물공급용 위핑자동펌프(200)와 3구 연결소켓(182)의 사이에 설치되며, 체크밸브B(180)의 기능과 같이 공동토출구(190) 또는 체크밸브B(180)에서 위핑장치펌프(200)로 역류하는 물 또는 공기를 차단하기 위한 것이다. 3구 연결소켓(183)은 체크밸브B(180)와 체크밸브C(181)를 중간에서 기계적으로 결합해주는 연결통로이고, 가열압축공기 또는 위핑용 물이 공동토출구(190)를 통해 토출되도록 하기 위한 것으로서, 본 발명의 장치가 이중화 동파방지 기능을 수행하도록 구비되어 있는 것이다.

위에서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 장치는 다음과 같이 동작 된다.

본 발명의 장치는 외부의 온도가 설정온도 보다 떨어지면, 압축공기의 가열 및 가열압축공기의 자동토출 동작을 시작하게 된다.

먼저, 에어콤프레샤(110)로부터 높은 압력(9bar 정도)으로 압축된 차가운 공기는 압축공기인입구(120)를 통해 장치로 유입된다. 본 발명에 있어서, 압축공기가 유입되는 통로인 압축공기인입구(120)로부터 가열공기주입구(131)까지를 공기유입배관이라고 칭한다.

압축공기인입구(120)를 통해 유입된 압축된 냉각공기는 볼밸브(121)를 경유하여, 압축공기의 압력상태를 감지하는 압력센서A(122) 및 압축공기 속의 수분을 제거해주면서 동시에 압축공기의 압력을 장치에 필요한 적정한 수준으로 조절하는 수분제거에어조절기(123)를 통과하게 된다. 수분제거에어조절기(123)는, 압축공기 중의 수분을 상당부분 제거하여 주게 되며, 또한 수분제거에어조절기(123)는, 예를 들어, 9bar 정도의 높은 압력으로 유입된 압축공기의 압력을 2bar 등의 적정수준으로 낮추어 조절할 수 있다.

수분제거에어조절기(123)를 지난 위치에 구비되는 체크밸브A(124)는 압축공기가 가열공기저장탱크(130)로부터 역진되는 것을 막아주며, 체크밸브A(124)를 지난 압축공기는 공기를 급속가열하는 에어히터(125)를 통과하도록 구성되어 있다. 에어히터(125)를 통과하는 과정에서 압축공기는 500℃에 가까운 높은 온도로 급속 가열된 후, 가열공기주입구(131)를 통하여 가열공기저장탱크(130)로 주입되게 된다.

본 발명의 가열공기저장탱크(130)는 평균온도 50℃ 이상 55℃ 이하의 범위로 유지되면서 약 2bar 정도의 압력으로 압축공기를 저장하는 수단이다. 2bar는 동파방지용 공기 토출에 적정한 압력에 해당되는 것이며, 평균온도 50℃ 이상 55℃ 이하의 압축공기는 공기토출배관을 통해 공급되는 압축공기를 사용하여 세차장치 등의 결빙 또는 동파를 효과적으로 방지할 수 있는 가열압축공기에 해당되는 것이다. 본 발명에 있어서, 가열공기저장탱크(130)로부터 공동토출구(190)까지 압축공기가 토출되는 통로를 가열압축공기 토출배관이라고 칭한다.

본 발명의 도1에 도시되어 있는 가는 선은 전력공급 또는 전기신호를 전달하기 위한 것이고, 굵은 선은 압축공기의 흐름을 위한 공기배관에 관한 것이다.

한편, 본 발명의 장치에는 가열공기저장탱크(130)의 동작과 관련하여 장치를 안전하게 사용할 수 있도록 하기 위한 수단들, 즉, 압력표시계(132)와, 안전변밸브(133)와, 압력센서B(134)와 온도표시센서장치(135)가 구비되어 있다. 압력표시계(132)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 공기압을 상시 표시해 주는 것이며, 압력센서B(134)는 1차 과압사고를 방지하기 위한 것이고, 안전변밸브(133)는 2차 과압사고를 방지하도록 동작하는 것이다.

압력센서B(134)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 1차 과압설정값(예; 4bar)을 초과하여 상승할 경우에 DC릴레이(144) 및 SCR제어부(145)와 연계동작하여, 각 장치에 대한 전원공급을 차단하여 과압으로 인한 돌발고장을 방지하기 위한 것이고, 동시에 장치가 장애상태임을 표시하여, 장치를 보호하고 안전사고를 사전에 방지하기 위한 것이다.

안전변밸브(133)는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 2차 과압설정값(예: 6bar)를 초과하여 과도하게 상승할 경우 즉시 작동하여, 과압공기를 자동배출함으로써 안전사고를 미연에 방지하기 위한 것이다.

즉, 본 발명에 구비되는 압력센서B(134)는 1차 과압방지수단이며, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 1차 과압설정값을 초과할 경우, 장치에 공급되는 주전원을 차단하여, 각 장치의 동작을 일시적으로 중단시키도록 동작한다. 본 발명의 장치에 있어서 주 전원을 공급받는 수단으로는 에어히터(125), DC릴레이(144), 타임제어장치(150), 솔레노이드밸브(170), 3극 무접점릴레이(152) 등이 있다.

안전변밸브(133)는 2차 과압방지수단으로서 저장탱크 내부의 공기압이 2차 과압설정값을 초과하여 상승하면 자동으로 열리도록 동작하는 기계적 방식의 안전수단으로서, 가열공기저장탱크(130) 내부의 과압상태의 압축공기를 자동으로 배출시켜주기 위한 것이다.

본 발명의 장치는 겨울철 외부온도가 안전빙점 온도인 4℃ 이하에 도달하면, 외부온도센서(160)가 이를 감지하고, 감지신호를 AC릴레이(142)의 동작단자 e를 통해 전달하고, 그 신호를 전달받은 AC릴레이(142)가 전기적으로 동작(ON) 상태가 되면서, 본 발명의 장치를 작동시키기 위한 주전원을 공급하게 된다.

한편, 본 발명의 장치는 외부온도가 설정치(4℃ 이상으로 상승하거나 또는 5℃)에 도달할 경우 장치의 동작을 중지하도록 구성되어 있다. 외부온도가 설정치 이상으로 상승할 경우, 외부온도센서(160)는 외부온도가 설정치 이상으로 상승하였음을 감지하여 그 감지신호를 AC릴레이(142)에 보내고, 이 신호를 전달받은 AC릴레이(142)가 OFF 상태로 전환되면서, 장치의 동작을 위한 전원공급이 차단되게 된다. 즉, 에어히터(125)와 타임제어장치(150)와 솔레노이드밸브(170) 등에 대한 전원공급이 중단되어 장치의 작동이 정지된다.

본 발명의 장치가 정상적으로 동작하는 경우, 솔레노이드밸브(170)는 사전에 설정된 시간 간격에 따라 가열압축공기의 토출을 위한 ON, OFF 동작을 반복 수행하게 되고, 또한, 에어히터(125)에 대하여도 솔레노이드밸브(170)와 동일한 시간 간격으로 전원을 공급하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 솔레노이드밸브(170)가 4초간 열림, 4초간 닫힘을 반복 수행하도록 설정되어 있을 경우에는, 에어히터(125)에 대하여도 4초간 가열, 4초간 차단이 반복되는 방식으로 전압을 공급하게 되며, 이를 위한 시간 제어도 타임제어장치(150)를 통해 이루어지게 된다.

본 발명의 장치에 전원이 공급되면 에어히터(125)는 최대 500℃에 이르는 높은 온도로 압축공기를 급속가열하게 되며, 가열된 압축공기는 가열공기주입구(131)를 통해 가열공기저장탱크(130) 내부로 공급, 저장된다. 저장탱크 내부의 압축공기는 온도표시센서장치(135)의 제어에 따라 평균온도 50℃ 이상 55℃ 이하 범위를 유지하게 된다. 본 발명의 장치에는, 도5와 같이 형성되어 있는 에어히터(125)를 사용할 수 있다. 에어히터(125)는, 예를 들어, 2KW의 전력으로 압축공기를 급속히 가열할 수 있는 것을 사용할 수 있으며, 셀프세차장의 규모에 맞추어 그 용량 또는 출력을 선택 지정할 수 있다. 에어히터(125)는 매우 높은 온도의 공기를 공급하게 되므로, 가열공기저장탱크(130)는 가열공기주입구(131)에 직결되는 형태로 구성하여야 한다.

한편, 동절기에 기온이 크게 떨어져서 많은 양의 가열압축공기를 소비하게 되면, 탱크 내부의 온도가 일부 떨어질 수 있는데, 앞에서 설명한 바와 같이 구성되어 있는 본 발명의 장치는 그와 같은 상황에서도 탱크 내부의 압축공기의 온도가 설정된 온도의 범위를 유지할 수 있도록 구성되어 있다. 특히, 본 발명에서 채용하고 있는 에어히터(125)는 압축공기를 급격히 가열할 수 있어서, 많은 양의 가열압축공기가 사용되는 상황에서도 탱크 내부의 압축공기의 온도가 설정범위 이하로 떨어지지 않도록 동작할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가열공기저장탱크(130) 내부에 저장되는 가열된 압축공기는 실제 사용에 적합하게 설정된 평균 공기압력(2bar=2kgf/㎠)과 평균온도(50℃ 이상 55℃ 이하 범위)를 상시적으로 유지하도록 구성되어 있다.

특히, 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과도하게 상승하여, 과열방지 설정온도(예; 56℃)를 초과하여 상승하면, 그 상태를 감지한 온도표시센서장치(135)가 전기적으로 OFF 상태가 되고, 온도표시센서장치(135)와 연결된 3극 무접점릴레이(152)역시 차단(OFF)상태가 되면서, 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되게 된다. 즉, 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도 이상으로 상승할 경우, 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되어, 가열공기저장탱크(13)로 공급되는 압축공기의 온도가 서서히 하강하게 된다.

한편, 탱크 내부의 공기온도가 냉각방지 설정온도(예; 53℃) 이하로 떨어지면 온도표시센서장치(135)가 전기적 ON 상태를 회복하면서, 그와 연동되는 3극 무접점릴레이(152)가 다시 ON 상태로 전환되고, 그에 따라 에어히터(125)에 전력이 공급되어, 압축공기에 대한 급속가열이 다시 이루어지게 된다.

위와 같은 구성 및 동작에 따라, 본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130) 내부에 저장되는 압축공기의 온도를 자동으로 조절할 수 있게 된다. 즉, 과열방지 설정온도와 냉각방지 설정온도를 기준으로 에어히터(125)에 대한 전원공급이 OFF 또는 ON 상태로 전환되면서 탱크 내부의 압축공기의 온도를 자동으로 조절하게 된다. 본 발명에 구비되는 3극 무접점릴레이(152)는 TRIAC으로 이루어져 있어서, 단자 G에 입력되는 신호의 상태에 따라 자유롭게 ON/OFF 무접점 스위칭이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 장치는 외부의 온도가 높아져서 가열압축공기를 사용할 필요가 없게 될 경우, 장치의 동작이 정지(가동 대기 상태)되도록 하여 에너지의 사용을 절감하도록 구성되어 있다.

출원인은 본 발명 장치의 동작을 실제로 구현할 수 있는 도3에 나타나 있는 바와 같은 형상의 시제품을 실제로 제작하여 시험을 진행한 바 있다. 또한, 시제품의 작동 중에 온도표시센서장치(135)를 통해 표시되는 가열공기저장탱크(130) 내의 온도를 측정한 결과, 장치가동 1분 경과 후에는 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 압축공기인입구(120)를 통해 인입되는 냉각공기의 온도 보다 약 15℃ 상승하였고, 2분 경과 후에는 약 30℃ 상승하였으며. 3분 경과 후에는 외부온도에 비해 약 45℃ 상승된 온도가 표시되었다. 즉, 장치가동 3분 후에는 에어콤프레사(110)로부터 압축공기인입구(120)를 통해 인입되는 냉각공기의 온도보다 약 45℃ 상승된 온도결과치를 보여 주었다.

본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130) 내부에 저장되는 압축공기의 평균온도가 50℃ 이상 55℃ 이하의 범위를 유지하며 동작하도록 구성되어 있어서, 본 발명의 장치를 사용할 경우, 공동토출구(190)를 통해 배출되는 압축공기의 온도는 압축공기인입구(120)로 주입되는 냉각된 공기보다 온도가 크게 상승된 가열압축공기가 만들어지게 되며, 이렇게 가열된 가열압축공기를 사용할 경우, 셀프세차장 등에 있어서 결빙 또는 동파를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

본 발명과 같은 장치의 동작시 에어콤프레샤(110)에서 압축되어 장치로 인입되는 공기는 압력이 1bar 증가할 때마다 그 온도가 약 0.5℃씩 상승하게 된다. 본 발명의 장치는 에어콤프레샤(110)의 주변 공기를 9bar 정도의 압력으로 토출하도록 설정하고 있어서, 에어콤프레샤(110)에서 압축되는 공기는 주변 공기에 비해 약 4℃ 정도 온도가 상승한 상태로 토출되게 된다. 즉, 주변 공기를 9bar 정도의 압력으로 압축하여 저장탱크로 공급할 경우, 저장되는 압축공기의 온도는 주변 공기의 온도 보다 약 4℃ 정도 상승되게 된다. 에어콤푸레샤(110) 주변의 공기압이 대기압(1bar 정도)일 경우, 9bar로 압축된 공기의 온도는 주변 공기의 온도 보다 약 4℃씩 상승하게 된다.

예를 들어, 외부 공기의 온도가 -8℃ 일 때 에어콤프레샤(110)를 보관 중인 실내창고온도는 2.5℃ 정도의 환경이 될 수 있다. 온도가 2.5℃인 공기를 에어콤프레샤(110)를 통해 9bar로 압축할 경우, 에어콤프레샤(110)에서 토출되는 압축공기 온도는 약 6.5℃가 된다. 압축된 공기의 온도가 2.5℃에서 6.5℃로 상승하기는 하였지만, 실제사용시 이 온도의 공기는 상당히 차가운 압축공기여서, 동파방지용의 공기로서 현장에 적용하기에는 온도가 너무 낮은 것이다.

즉, 위와 같이 차가운 온도의 압축공기를 그대로 외부로 분사할 경우, 분사단계에서 압축공기의 온도가 더 떨어지게 되며, 특히, 외부 공기의 온도가 매우 낮을 경우에는 탱크 내부에 저장되어 있는 압축공기의 온도 역시 외부공기의 영향으로 크게 떨어지게 된다. 따라서 위와 같이 온도가 낮아진 압축공기를 셀프세차장 등과 같은 외부에서 분사할 경우, 고압분사관 또는 토출배수관의 결빙 또는 동파 우려가 매우 커지게 된다.

본 출원인은 위와 같이 낮은 온도의 압축공기로는 세차장 설비의 결빙 또는 동파를 방지할 수 없음을 인지하고, 본 발명의 장치를 발명하게 되었다. 또한, 앞에서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명 장치의 시제품을 온도가 2.5℃인 실내에 설치되어 있는 에어콤프레샤(110)를 사용하여 실제로 작동해 본 결과는 다음과 같다.

먼저, 장치를 1분 동안 가동한 후에는 온도표시센서장치(135)는 약 22℃를 표시하였다. 즉, 작동 1분 후에는 가열공기저장탱크(130) 내에 저장된 압축공기의 온도가 에어콤푸레샤(110)에서 토출된 공기에 비해 15℃ 정도 상승한 것이다.

장치를 2분 동안 가동한 후에는 온도표시센서장치(135)가 약 37℃를 표시하였고, 작동 3분 후에는 약 52℃를 표시하였다. 즉, 본 발명의 장치가 동작할 경우, 가열공기저장탱크(130) 내에 저장되는 압축공기는 에어콤푸레샤(110)에서 토출되는 공기의 온도에 비해 1분 경과시 마다 온도가 15℃ 정도씩 상승하였다.

위와 같이 가열공기저장탱크(130) 내에 저장된 압축공기의 온도가 상승된 후에는, 본 발명 장치의 온도조절 기능에 의해 공기의 온도가 50℃ 이상 55℃ 이하의 범위를 유지하게 된다.

한편, 위와 같이 압축공기의 온도을 높이기 위해 가열하는 과정에서 공기 속에 포함되어 있는 수분도 상당부분 제거되게 된다. 즉, 압축공기의 가열과 함께 수분이 제거되는 이중효과도 발생하게 된다. 본 발명의 장치에는 수분제거에어조절기(123)가 구비되어 있으나, 이것만으로는 압축공기에 포함된 수분을 모두 제거할 수 없는데, 본 발명의 에어히터(125)는 여분의 수분을 추가적으로 제거하여 압축공기 중에 포함되어 있는 수분을 최대한 줄여줄 수 있게 된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 토출되는 압축공기의 온도가 크게 낮을 경우(압축된 공기의 온도가 6.5℃인 경우 등)에는, 압축공기를 분사하여도 토출배수관 등에 대한 결빙 또는 동파를 방지할 수 없게 된다.

본 발명의 장치에 있어서, 가열공기저장탱크(130)의 가열공기토출구(136)을 통하여 토출되는 압축공기의 평균온도는 50℃ 이상 55℃ 이하 범위이고 압력은 2bar 수준이다. 위와 같은 온도와 압력으로 토출되는 본 발명의 가열된 압축공기는 공동토출구(190)를 통하여 셀프세차장의 bay 마다 설치된 고압분사관 또는 토출배수관으로 공급되게 되는데, 위와 같이 가열된 압축공기를 사용할 경우, 동절기에 있어서 셀프세차장 등에서의 결빙 또는 동파를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 장치에는 사전에 설정된 시간 간격에 따라 솔레노이드밸브(170)의 열림(ON)과 닫힘(OFF) 동작을 반복 제어하기 위한 타임제어장치(150)가 구비되어 있고, 타임제어장치(150)는 사전에 설정된 시간 간격에 따라 솔레노이드밸브(170)의 ON, OFF 제어를 위한 전기신호를 보내게 된다. 본 발명에 대한 설명에서는 솔레노이드밸브(170)의 동작시간 간격을 4초 열림(ON) 4초 닫힘(OFF) 등으로 설명하였으나, 본 발명에 있어서, 솔레노이드밸브(170)가 열림 및 닫힘을 반복하는 교번 동작의 주기는 열림 3~6초, 닫힘 3~9초 범위에서 장치사용자가 적정하게 선택하여 설정할 수 있는 것이며, 외부 공기의 온도 상태에 따라 그 시간 간격을 달리 설정할 수 있다.

예를 들어, 외부온도가 0℃ 이상일 경우에는 열림 3초, 닫힘 3~6초로 설정하고, 영하 5℃ 이하일 경우에는 열림 3~6초, 닫힘 3~4초 등으로 변경하여 설정할 수 있다. 또한, 앞의 설명에서는 본 발명의 장치에 사용되는 에어콤프레샤(110)를 창고의 실내 등에 설치하여 사용하는 것을 중심으로 설명하였는데, 본 발명의 장치는 실외에 에어콤프레샤(110)를 설치하여 동작시킬 수도 있지만, 보다 효율적으로 장치를 동작시키기 위해서는 주변 온도가 너무 낮지 않은 실내에 에어콤프레샤(110)를 설치하여 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치를 통해 기대할 수 있는 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치(100)는 혹한기 등에 기온이 크게 떨어져서 셀프세차장 등의 고압분사관 또는 토출배수관이 결빙이나 동파될 우려가 있을 경우, 외부 온도의 상태에 따라 자동으로 작동하여 고압분사관 또는 토출배수관의 결빙 또는 동파를 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 장치는 다중 안전수단을 구비하여, 매우 높은 수준의 안전도를 유지하면서 동작하도록 구성되어 있다.

즉, 본 발명의 장치는 장치 내부로 일정 압력 이상의 공기가 유입되지 않을 경우에는 장치의 동작을 위한 주전원이 공급되지 않도록 하여, 장치 동작의 안전성을 높이도록 구성되어 있다.

또한, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 과도히 상승하여 미리 설정된 1차 과압설정값에 도달할 경우, 장치에 대한 전원공급을 차단하여 장치의 동작을 정지시키는 1차 과압방지수단을 구비하고 있고, 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 더 상승하여 미리 설정된 2차 과압설정값에 도달할 경우에는 안전변밸브(133)가 동작하여 탱크 내부의 공기가 자동배출되게 하는 2차 과압방지수단이 구비되어 있어서, 저장탱크 내부의 압력이 과도히 상승하여 발생하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

거기에 더하여, 본 발명의 장치는 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도(예; 56℃)의 이상으로 상승할 경우에는, 온도표시센서장치(135)가 작동하여 에어히터(125)에 대한 전력공급을 차단시켜서 탱크 내부의 온도가 과도히 상승하는 것을 방지하고, 그 온도가 냉각방지 설정온도(예; 53℃) 이하로 떨어질 경우에는 다시 에어히터(125)에 전력을 공급하여 탱크에 공급되는 압축공기를 가열시킴으로써, 탱크 내부의 온도가 항상 안전한 평균온도의 범위에서 유지될 수 있게 된다. 또한, 그로인해 공동토출구(190)를 통해 토출되는 압축공기가 고압분사관 또는 토출배수관의 동파를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

본 발명은, 또한, 가열된 압축공기가 미리 설정된 시간 간격에 따라 자동적으로 토출 및 차단을 반복하도록 구성함으로써, 토출배수관 등의 결빙 또는 동파를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 가열압축공기를 계속하여 공급하는 것이 아니라 외부 온도의 상태에 따라 설정되는 시간 간격에 따라 가열압축공기가 토출되도록 함으로써, 가열압축공기 및 전기에너지의 소비를 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 가열압축공기 자동분사 장치와 기존의 물공급 위핑장치를 전기적, 기계적으로 이중화 병행운용할 수 있도록 구성하여 결빙 또는 동파 방지를 위한 동작을 단절 없이 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치가 셀프세차장 등과 같이 많은 물을 소비하는 분야에 적용될 경우, 동절기에 낭비되는 막대한 양의 물의 소비를 크게 절감할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하였는바, 본 발명의 기술 사상은 위에 설명된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상과 동일하거나 유사하여 특별한 기술적인 변경 없이 적용할 수 있는 것을 포함하는 것이며, 또한, 본 발명에 따른 특허권리의 범위는 특허청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 기술 사상과 유사하거나 균등한 범주의 것에까지 미치는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 가열압축공기 자동분사 장치
110 : 에어콤프레샤 120 : 압축공기인입구
121 : 볼밸브 122 : 압력센서A
123 : 수분제거에어조절기 124 : 체크밸브A
125 : 에어히터 130 : 가열공기저장탱크
131 : 가열공기주입구 132 : 압력표시계
133 : 안전변밸브 134 : 압력센서B
135 : 온도표시센서장치 136 : 가열공기토출
137 : 불순물배출구
140 : AC전원코드 141 : 누전차단기
142 : AC릴레이 143 : DC12V아답터
144 : DC릴레이 145 : SCR제어부
146 : 리셋버튼 147 : 동작표시램
148 : 장애표시램프 149 : 공압감지릴레이
150 : 타임제어장치 152 : 3극 무접점릴레이
160 : 외부온도센서 161 : 위핑연동장치
170 : 솔레노이드밸브 180 : 체크밸브B
181 : 체크밸브C 182 : 3구 연결소켓
190 : 공동토출구
200 : 위핑자동펌프

Claims

주변 공기를 압축하여 장치 내부로 공급하는 에어콤프레샤(110)와,
상기 에어콤프레샤(110)에서 압축되어 장치 내부로 인입되는 압축공기의 압력을 감지하고 동시에 그 압력이 일정 압력 이상일 경우에만 장치가 동작 상태가 되도록 하는 압력센서A(122)와,
장치 내부로 인입되는 압축공기를 급속하게 가열시켜 주는 에어히터(125)와,
상기 에어히터(125)에서 가열되어 공급되는 압축공기를 저장하는 가열공기저장탱크(130)와,
상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위한 1차 과압방지수단인 압력센서B(134)와,
상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 1차 과압을 초과하여 더 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위한 2차 과압방지수단인 안전변밸브(133)와,
장치가 대기 또는 정상동작 시에는 가열공기저장탱크(130) 내부의 압축공기의 온도를 표시해 주고, 압축공기의 온도가 과열방지 설정온도까지 상승할 경우에는 상기 에어히터(125)에 대한 전원공급을 차단하도록 동작하는 온도표시센서장치(135)와,
장치에 대한 주전원을 공급 또는 차단해 주는 기능을 담당하는 AC릴레이(142)와,
AC전원을 DC12V로 변환하여 공급하는 DC12V아답터(143)와,
공압감지릴레이(149) 및 상기 에어히터(125)와 연동하여 동작하는 DC릴레이(144)와,
상기 압력센서A(122)와 연동하여 장치로 인입되는 압축공기의 압력이 일정 압력 이상일 경우에만 가열압축공기 자동분사 동작이 이루어지도록 하는 공압감지릴레이(149)와,
가열압축공기의 토출 동작 시간 간격 및 상기 에어히터(125)의 가열 동작 시간 간격을 제어해 주는 타임제어장치(150)와,
외부의 온도에 따라 장치가 동작 또는 정지하도록 하기 위한 회로를 구성해 주는 외부온도센서(160)와,
상기 타임제어장치(150)의 제어를 받아 설정된 시간 간격에 따라 가열압축공기 토출배관을 개폐시키는 솔레노이드밸브(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에어콤프레샤(110)에서 공급되는 높은 압축공기의 압력을 적정한 수준의 압력으로 조절함과 동시에 상기 압축공기 중의 수분을 일정 부분 제거해 주는 수분제거에어조절기(123)와,
공기유입배관을 통해 인입되는 압축공기의 역류를 막아주는 체크밸브A(124)와,
장치가 정상 동작, 고장 또는 장애 상태임을 표시하는 기능 및 상기 장치의 시동, 복구 또는 재가동할 수 있도록 하는 기능을 수행하는 SCR제어부(145)와,
상기 온도표시센서장치(135)와 연동되어 동작하면서 상기 에어히터(125)에 대한 전력공급을 제어하는 3극 무접점릴레이(152)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 에어콤프레샤(110)에서 공급되는 압축공기가 장치 내부로 인입되는 통로가 되는 압축공기인입구(120)와,
상기 압축공기인입구(120)를 지난 위치에 형성되며, 인입되는 압축공기를 수동으로 열고 닫을 수 있도록 구성된 볼밸브(121)와,
상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 공기압력을 실시간 표시하는 압력표시계(132)와,
전기 누전 또는 합선사고에 대한 안전장치로서 AC전원과 상기 AC릴레이(142)의 사이에 구비되는 누전차단기(141)와,
장치의 동작 중 가열압축공기의 고압분사 과정에서 외부로부터 공기의 역류를 차단하기 위한 체크밸브B(180)와,
위핑자동펌프(200)의 출구와 연결되어 외부로부터 위핑장치 쪽으로 공기 또는 물이 역류되는 것을 차단하는 체크밸브C(181)와,
상기 체크밸브B(180)와 상기 체크밸브C(181)의 중간에 구비되는 3구 연결소켓(182)과,
장치의 동작에 따라 외부로 분사 또는 토출되는 가열압축공기 또는 위핑용 물의 공동 출구가 되는 공동토출구(190)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 3에 있어서,
가열압축공기 자동분사와 물공급용 위핑장치를 이중화 병행 운용을 할 수 있도록 동작하는 위핑연동장치(161)가 더 포함되어 구성되며,
상기 위핑연동장치(161)는 가열압축공기 자동분사 관련 구성에 장애 또는 고장이 발생할 경우 ON 상태가 되고, 그 상태 신호를 전달받은 상기 위핑자동펌프(200)가 동작하여 상기 장치(100)가 위핑장치로 동작하며, 가열압축공기 자동분사 기능이 회복될 경우에는 다시 OFF 상태가 되어 상기 위핑자동펌프(200)의 동작이 정지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 온도표시센서장치(135)는 상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 과열방지 설정온도를 초과하여 상승할 경우에는 접점 d1과 g 사이의 연결이 차단되고, 연동되는 상기 3극 무접점릴레이(152)의 전기적 연결도 차단(OFF 상태)되어 상기 에어히터(125)에 대한 전원공급이 차단되도록 하고, 상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 온도가 냉각방지 설정온도 이하로 떨어지면 상기 접점 d1과 g 사이의 연결이 회복(ON 상태)되고, 그와 연동되는 상기 3극 무접점릴레이(152)의 전기적 연결도 회복되어 상기 에어히터(125)에 전원이 공급되도록 동작하며,
상기 과열방지 설정온도는 56℃로 설정되고, 상기 냉각방지 설정온도는 53℃로 설정되는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 외부온도센서(160)는 외부의 온도가 안전빙점 4℃ 이하가 되면 접점 e와 e1의 전기적 연결이 ON 상태가 되면서 상기 에어히터(125)와, 상기 AC릴레이(142)와, 상기 DC릴레이(144) 및 상기 타임제어장치(150)에 전원이 공급되어 장치가 동작하게 되고, 외부의 온도가 4℃ 이상으로 상승하거나 설정 온도까지 상승하면 접점 e와 e1의 전기적 연결이 OFF 상태가 되어, 장치의 동작이 정지되는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 SCR제어부(145)는 상기 DC릴레이(144)와 상기 압력센서B(134)와 직렬로 연결되어 있어서 상기 SCR제어부(145)가 정상 동작 중일 때에는 상기 DC릴레이(144)가 동작(ON)되면서 동작표시램프(147)가 발광하여 정상 동작 상태임을 표시하고, 상기 가열공기저장탱크(130) 내부의 압력이 과압 상태가 되면, 상기 DC릴레이(144)가 차단(OFF)되면서 장애표시램프(148)가 발광하여 장치가 장애 상태임을 표시해 주는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
상기 장치(100)는 외부의 온도가 안전빙점 4℃ 이하일 경우에는 가열압축공기 자동분사 장치의 동작이 정상적으로 이루어고, 외부의 온도가 안전빙점 4℃ 이상 또는 설정 온도에 도달할 경우에는 장치의 동작이 중지되어 대기 상태에 있게 되며,
정상 동작 중에 가열압축공기 관련 구성에 고장 또는 이상이 발생할 경우에는 가열압축공기 자동분사 동작이 정지되면서 물공급 위핑장치로 전환 동작되도록 구성되어 셀프세차장 등의 고압분사관 또는 토출배수관의 결빙 또는 동파를 방지하도록 하는 것을 특징으로 하는 동파방지용 가열압축공기 자동분사 장치.