KR102375669B1 - 지하차도 측구 수로 결빙 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

지하차도 측구 수로 결빙 방지 시스템이 제공된다. 결빙 감지 센서와 전열선을 포함한 장치를 설치하여 측구 수로관의 결빙을 방지하기 위하여 측구 수로관에 전열선을 설치하고, 온도, 습도, 유량 등의 측정 장치를 설치하여 결빙 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단되는 경우에는 제어부가 작동하여 전열선을 구동하여 발열시켜 측구 수로의 결빙을 해동시켜 배수관을 통해 원활하게 집수정으로 배수될 수 있도록 하여 도로 결빙으로 인한 통행권 방해를 방지하고 교통안전성을 제고할 수 있도록 한다.

Description

지하차도 측구 수로 결빙 방지 시스템 {Underground driveway waterway icing prevention system}

본 발명은 지하차도 측구 수로 결빙을 방지하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지하차로, 통로암거 또는 교랑 등의 배수로의 결빙을 방지하기 위하여 측구에 위치한 수로에 온도, 습도 등의 센서를 통해 결빙을 감지하고, 수로에서 배수관으로 배수되는 물이 얼어 배수가 원활하지 않는 경우에 대비하여 수로에 전열선을 설치하여 원활하게 배수될 수 있도록 할 수 있는 도로 관리 분야에 관한 것이다.

일반적으로 도로 배수시설은 원활한 도로 운행을 가능하게 하고 교통사고를 방지하는 등 도로의 기능 유지와 교통 안전에 중요한 기능을 한다. 도로 배수시설이 있더라도 강우와 융설에 의한 노면상의 우수를 측구로 유도시킬 수 있고 도로 지하차도나 통로암거 또는 교량 등의 저점부에는 빗물이 고여 도로 운행에 방해가 될 수 있기 때문에 측면부에 수로를 내고 이를 배수관을 통해 집수정에 배수시켜 배수펌프를 통해 지상으로 퍼올리는데, 혹한기에는, 이러한 측구 수로관이 결빙되어 집수정으로 물이 배수되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이처럼 결빙으로 인해 물이 배수되지 못하는 경우에는 빗물 등 노면상의 우수가 배출되지 못하여 도로노면상에 고여 원활한 도로 주행이 어렵고, 도로 노면에 살얼음이 생겨 차량이 미끄러지거나 블랙아이스로 인한 교통 사고 발생 위험이 높아지는 등 교통 안전이 저하될 수 있다.

이처럼 측구 수로관이 설치된 지하차도 또는 지방 지역 도로에 설치된 도로암거는 겨울철 혹한기에 배수관 결빙에 따른 측구 수로 결빙 누적으로 지하차도 내 최소한의 차량통행이 불가능하고 교통 안전상 문제가 발생할 수 있기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 여러 가지 기술이 개발되고 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 이루고자 하는 과제는, 측구 수로관이 설치된 지하차도나 통로암거 수로관 내부에 결빙방지 장치를 설치하여 혹한기에 측구 수로 배수관이 제 기능을 유지하도록 하여 결빙 누적으로 인해 발생하게 되는 지하차도내 차량 통행 및 교통안전 문제를 해결하여 통행자의 통행권을 확보하고 교통안전성을 제고하는 데 있다.

본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 지하차도 측구 수로 내부에 설치되는 결빙 방지 시스템은, 측구 수로관의 너비에 맞게 바닥에 설치되어 전열선이 장착될 수 있는 하부 프레임을 포함하며, 수로관의 양쪽 또는 한쪽 벽측에 센서가 부착될 수 있는 기둥 또는 판이 세워질 수 있는 본체부; 상기 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나 상기 본체부에 연결되어 수로관의 한쪽 또는 양쪽 벽측 별도 위치에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출하는 온도센서; 상기 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나 상기 본체부에 연결되어 수로관의 한쪽 또는 양쪽 벽측 별도 위치에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출하는 습도센서; 상기 본체부의 하부 프레임 내부에 장착되어 측구 수로의 결빙을 방지하는 전열선; 및 상기 온도센서 및 상기 습도센서에서 측정된 온도측정값 및 습도측정값을 이용하여 상기 전열선의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 본체부는, 상기 온도센서 및 상기 습도센서와 연결되어 상기 온도센서 및 상기 습도센서에서 도출된 측정값을 각각 제어부에 전송하고, 제어부의 판단 결과에 따라 상기 전열선을 구동하는 등 제어부와 유무선 통신하는 통신부;를 더 포함한다.

상기 전열선은, 상기 하부 프레임을 따라 수로관의 벽측 바닥에 배열되며, 방수 재질로 절연코팅된 발열체다.

상기 온도센서 및 상기 습도센서와 연결되어 각 센서에서 도출된 온도측정값 및 습도측정값을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 데이터 연결선; 및 상기 전열선에 연결되어 전열선이 발열하도록 전열선에 전기를 공급하기 위해 상기 제어부의 내부 또는 외부에 위치하는 전원부와 연결된 전력선;을 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 측구 수로의 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착 설치되어, 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량을 도출하는 유량측정장치;를 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 상기 유량측정장치에서 도출된 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 본체부는, 별도의 연결수단 또는 구조적인 특징을 통해 다른 본체부의 연결부와 측구 수로를 따라 일렬로 연결할 수 있도록 하는 연결부;를 더 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 지하차도 측구 수로 내부에 설치되는 시스템을 이용한 결빙 방지 방법은, 측구 수로관의 너비에 맞게 바닥에 설치되어 전열선이 장착될 수 있는 하부 프레임을 포함하며, 수로관의 양쪽 또는 한쪽 벽측에 센서가 부착될 수 있는 기둥 또는 판이 세워질 수 있는 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나 별도 위치에 설치된 온도센서 및 습도센서를 통해 주변의 온도 및 습도를 각각 측정하여 온도측정값 및 습도측정값을 각각 도출하기 위해 감지하는 단계; 제어부는 상기 온도센서 및 상기 습도센서에서 측정된 온도측정값 및 습도측정값을 이용하여 상기 본체부의 하부 프레임 내부에 장착되어 측구 수로의 결빙을 방지하는 전열선의 구동여부를 판단하는 단계; 및 제어부는 상기 판단하는 단계의 판단 결과에 따라 전열선을 구동하는 단계;를 포함한다.

상기 감지하는 단계는, 상기 본체부의 상기 온도센서 및 상기 습도센서와 연결되어 상기 제어부와 유무선 통신하는 통신부를 통해 상기 온도측정값 및 상기 습도측정값을 제어부에 전송한다.

상기 전열선은, 상기 하부 프레임을 따라 수로관의 벽측 바닥에 배열되며, 방수 재질로 절연코팅된 발열체다.

상기 구동하는 단계는, 상기 전열선에 연결되어 상기 제어부의 내부 또는 외부에 위치하는 전원부와 연결된 전력선을 통해 전열선이 발열되도록 전열선에 전기를 공급한다.

상기 구동하는 단계는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 감지하는 단계는, 상기 측구 수로의 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착 설치된 유량측정장치에 의해 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량을 도출한다.

상기 감지하는 단계는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 상기 유량측정장치에서 도출된 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에는 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 본체부는, 별도의 연결수단 또는 구조적인 특징을 통해 다른 본체부의 연결부와 측구 수로를 따라 일렬로 연결할 수 있도록 하는 연결부;를 더 포함한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 지하차도 측구 수로 내부에 설치되는 결빙 방지 시스템을 설치하는 방법은, 측구 수로관의 내부에 전열선, 온도센서 및 습도센서가 연결된 본체부를 설치하기 위해 수로관 벽측 바닥에 일정 두께 및 깊이의 홈을 내어 커팅홈을 만드는 단계; 상기 커팅홈에 전열선, 온도센서 및 습도센서가 연결된 본체부를 끼워 설치하는 단계; 상기 본체부가 설치된 부분에 충진재를 부가하여 매립하는 단계; 상기 본체부에 연결된 데이터 연결선 및 전력선을 제어부에 연결하는 단계; 및 상기 제어부의 판단 결과에 따라 상기 전열선을 발열시키도록 구동하는 단계;를 포함한다.

상기 커팅홈을 만드는 단계는, 이미 설치된 측구 수로나 측구 수로가 없는 통로암거에 커팅홈을 내어 만들거나, 신설되는 측구 수로에는 설치단계에서 커팅홈을 내어 측구 수로를 만든다.

상기 설치하는 단계는, 상기 커팅홈에 전열선을 설치하고, 상기 전열선이 설치된 벽측에 온도센서 및 습도센서를 설치하여 바닥면에서 일정 높이에 있는 부분의 온도 및 습도를 감지하도록 한다.

상기 구동하는 단계는, 상기 제어부의 판단 결과 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 설치하는 단계는, 상기 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하는 유량을 도출하기 위해 측구 수로 하단에 위치한 배수관 내부에 유량측정장치가 더 포함된 본체부를 설치한다.

상기 구동하는 단계는, 상기 제어부의 판단 결과 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 상기 유량측정장치에서 도출된 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지하차도 측구 수로 내부의 커팅홈에 설치되는 결빙 방지 시스템은, 측구 수로의 바닥에 위치한 커팅홈에 끼워져 설치되어 측구 수로의 결빙을 방지하는 전열선; 측구수로의 바닥과 연결된 벽면에 위치한 벽면커팅홈에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출하여 제어부로 전송하는 온도센서; 측구수로의 바닥과 연결된 벽면에 위치한 벽면커팅홈에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출하여 제어부로 전송하는 습도센서; 및 상기 온도측정값 및 상기 습도측정값을 이용하여 상기 전열선의 구동을 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

상기 전열선은, 측구 수로의 바닥에 위치한 커팅홈에 끼워져 설치되고, 이후 상기 커팅홈에는 충진재를 부가하여 매립된다.

상기 측구 수로의 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착 설치되어, 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량을 도출하는 유량측정장치;를 더 포함한다.

상기 제어부는, 상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 상기 유량측정장치에서 도출된 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시킨다.

본 발명에 따르면,

측구 수로관이 설치된 지하차도나 통로암거 수로관 내부에 결빙방지 장치를 설치하여 혹한기에 측구 수로 배수관이 제 기능을 유지하도록 하여 결빙 누적으로 인해 발생하게 되는 지하차도내 차량 통행 및 교통안전 문제를 해결하여 통행자의 통행권을 확보하고 교통안전성을 제고할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 측구 수로관이 설치된 지하차도의 결빙 사례를 나타낸 예시도,
도 2는 지하차도에 본 발명의 실시예에 의한 측구 수로 결빙 방지 시스템이 설치될 경우 설치 위치를 나타낸 예시도,
도 3은 도 2의 (ㄱ)부분을 확대한 확대도,
도 4는 도 3의 (ㄴ)부분을 자세히 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 기둥형 본체부를 나타낸 예시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 판형 본체부를 나타낸 예시도,
도 7은 기둥형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도,
도 8은 제2기둥형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도,
도 9는 판형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도,
도 10은 유량측정장치가 부가된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도,
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 방법을 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 설치하는 방법을 나타낸 순서도,
도 13은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 설치 방법을 나타낸 예시도,
도 14는 본체부 없는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 예시 사시도,
도 15는 본체부 없는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 예시 정면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

또한, 어떤 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템이 프로그램 또는 소프트웨어로 이루어진 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우, 명시적인 언급이 없더라도, 그 엘리먼트, 구성요소, 장치, 또는 시스템은 그 프로그램 또는 소프트웨어가 실행 또는 동작하는데 필요한 하드웨어(예를 들면, 메모리, CPU 등)나 다른 프로그램 또는 소프트웨어(예를 들면 운영체제나 하드웨어를 구동하는데 필요한 드라이버 등)를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

또한, 본 명세서에 기재된 '…부', '…기', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, '일', '하나' 및 '그' 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는 데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다.

어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술 내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 측구 수로관이 설치된 지하차도의 결빙 사례를 나타낸 예시도이다.

도 1을 참조하면, 지하차도, 도로암거 또는 교랑의 경우 배수를 위해 설치되는 측구 수로관이 겨울철 혹한기에 배수관 결빙에 따라 측구 수로 결빙 누적으로 지하차도 등 도로에 최소한의 차량 통행이 불가능하고 교통안전상의 문제가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위해 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 적용하여 측구 수로관의 결빙을 방지하고자 한다.

도 2는 지하차도에 본 발명의 실시예에 의한 측구 수로 결빙 방지 시스템이 설치될 경우 설치 위치를 나타낸 예시도이다.

도 2를 참조하면, 지하차도의 box 구간 중 집수정으로 연결되는 배수관이 설치된 부분을 나타내는 (ㄱ)부분에 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템이 설치될 수 있다.

도 3은 도 2의 (ㄱ)부분을 확대한 확대도이다.

도 3을 참조하면 도 2의 (ㄱ)부분은, 지하차도 부분이 상단의 3개 구역, 하단의 3개 구역이 나란이 위치하는 경우가 있고, 상단의 3개 구역 중 좌측 2개 구역은 차량이 양 방향으로 통행할 수 있는 부분을 각각 나타내고, 우측 1개 구역은 집수정에 모인 물을 배수펌프로 지상으로 유출시킬 수 있도록 하는 펌프실을 나타낸다.

하단의 3개 구역 중 좌측 2개 구역은 집수정, 우측 1개 구역은 배수펌프가 위치할 수 있다.

여기서 상단 좌측 2개 구역에 나타난 도로의 양 측구에 위치한 수로관에 모인 물은 배수관을 통해 하단 좌측 2개 구역인 집수정에 저장된다.

여기서 상단 좌측 2개 구역은 각각 양 측면 바닥에 측구 수로관이 위치하는데, 이러한 수로관에 각각 전열선을 위치시켜 차량 통행의 양 방향의 각 좌우 측구에 수로관이 위치할 수 있으므로 총 4개 공간에 전열선을 설치할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 제어부는 우측 상단의 결선 연결함, 자동 제어함, 관제센터 U-City Center라고 나타낸 부분의 전부 또는 일부를 포함하거나 결선 연결함, 자동 제어함을 포함하는 제어부가 관제센터 U-City Center, 즉 시설물 관리기관의 통합제어시스템과 연계되어 동작할 수 있다.

여기서 전열선이 설치될 수 있는 (ㄴ)부분을 자세히 나타내면 도 4와 같다.

도 4는 도 3의 (ㄴ)부분을 자세히 나타낸 예시도이다.

도 4를 참조하면, 측구 수로의 수로관 바닥부분인 (ㄷ)부분에 본 발명의 실시예인 결빙 방지 시스템이 설치될 수 있다.

도 4를 참조하면, 측구 수로의 수로관의 바닥에는 전열선이 설치되며, 한쪽 벽에는 결빙을 감지하기 위한 온도, 습도센서가 설치된다.

이처럼 수로관의 바닥에는 집수정에 연결되는 배수관이 설치될 수 있으며, 측구 수로의 배수관 전후방에 물이 고이는 일정 구간의 수로관 벽측 바닥에 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템이 설치될 수 있다.

이러한 결빙을 감지하기 위한 온도, 습도 센서 및 전열선과 연결되는 결선 연결함, 자동 제어함, 관제센터 U-City Center는 결빙 방지 시스템의 제어부에 포함될 수 있다.

여기서 (ㄷ)부분에 설치되는 결빙 방지 시스템을 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 기둥형 본체부를 나타낸 예시도이다.

도 5에 나타난 본체부는 도 4의 (ㄷ)부분, 즉 수로관 내부 바닥에 하나 이상이 설치되는 것으로 볼 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 전열선, 센서 등이 설치되기 위한 본체부(100)를 포함할 수 있는데, 도 5-(a)는 일반적인 본체부를 나타낸다.

도 5를 보면 전열선이 본체부의 양 측면을 지나가고, 가운데 공간은 물이 통과할 수 있도록 뚫려 있으며, 하단은 측면에 수로관 커팅홈을 만들어 그 홈에 본체부를 끼울 수 있도록 양쪽 측면을 중앙보다 저 깊게 설계한 것이다.

도 5-(a)는 기둥이나 벽이 없는 본체부(100)를 나타낸 것으로, 하이러한 본체부(100)를 사용한 결빙 방지 시스템의 경우에는 하단 다리 부분에 전열선이 설치되고, 온도센서, 습도센서 등 결빙 감지 센서가 본체부에 직접 설치되거나 별도의 구조물을 본체부에 부착하여 상기 구조물에 설치될 수 있다.

도 5-(b)는 본체부의 한쪽 측면에 센서를 장착하기 위한 기둥을 설치한 기둥형 본체부(110)를 나타낸 것이다.

도 5-(c)는 본체부의 양쪽 측면에 센서를 장착하기 위한 기둥을 설치한 기둥형 본체부(120)를 나타낸 것이다.

도 5의 센서를 위한 기둥을 포함한 기둥형 본체부(110, 120)를 사용한 결빙 방지 시스템의 경우에는 하단 다리 부분에 전열선이 설치되고 기둥 부분에 온도센서, 습도센서 등 결빙 감지 센서를 설치할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 판형 본체부를 나타낸 예시도이다.

도 6에 나타난 본체부는 도 4의 (ㄷ)부분, 즉 수로관 내부 바닥에 하나 이상이 설치되는 것으로 볼 수 있다.

도 6-(a)는 본체부의 한쪽 측면에 센서를 장착하기 위한 벽을 설치한 판형 본체부(130)를 나타낸 것이다.

도 6-(b)는 본체부의 양쪽 측면에 센서를 장착하기 위한 벽을 설치한 판형 본체부(140)를 나타낸 것이다.

이하에서 본체부(100)는 도 5의 기둥형 본체부(110, 120)와 도 6의 판형 본체부(130, 140) 모두를 포함한 개념으로 사용될 수 있다.

도 6의 센서를 위한 벽을 포함한 판형 본체부(130, 140)를 사용한 결빙 방지 시스템의 경우에는 하단 다리 부분에 전열선이 설치되고 측면 상단의 벽 부분의 특정 위치에 온도센서, 습도센서 등 결빙 감지 센서를 설치할 수 있다.

도 7은 기둥형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 본체부(100), 도 7에서는 기둥이 1개 달린 기둥형 본체부(110), 기둥에 설치된 온도센서(210) 및 습도센서(220), 수로에 열을 하기 위해 본체부 양쪽면에 설치되는 전열선(300) 및 상기 전열선 사이의 전기를 전달시킬 전기선(310), 상기 온도센서(210)와 습도센서(220)로부터 데이터를 전송받아 판단 결과에 따라 상기 전열선(300)을 제어하는 제어부(400), 상기 온도센서(210) 및 습도센서(220)와 제어부(400) 사이에 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 연결선(510), 상기 전기선(310)과 제어부(400) 사이에 연결되어 전기선(310)에 전력을 공급하는 전력선(520) 등이 포함된다.

여기서 본체부(110)는, 측구 수로 배수관 전후방의 일정 구간에 수로관의 너비에 맞게 바닥에 설치될 수 있도록 하부 프레임, 또는 기둥이나 판이 부가된 구조물이다.

여기서 하부 프레임은 하단 영역을 지지하여 전열선이 설치될 수 있는 부분으로, 전열선이 내부에 설치될 수 있도록, 하부 프레임 내부의 공간은 막히지 않고 뚫려 있는 것이 보통일 것이다.

이러한 하부 프레임은 측구 수로 바닥에 바로 설치하거나 측구 수로의 벽측 바닥에 일정한 두께 및 깊이의 홈을 낸 커팅홈을 만들어 이러한 커팅홈에 하부프레임이 끼워질 수 있도록 설치할 수 있다.

아울러 커팅홈에 하부 프레임 등이 본체부(100) 없이 전열선(300)이 직접 설치되어 매립될 수 있다.

여기서 하부프레임 또는 전열선을 커팅홈에 끼워 설치한 경우에는 하부프레임 또는 전열선을 커팅홈에 끼워 설치한 이후 충진재를 충진하여 하부프레임 또는 전열선을 매립할 수 있다.

여기서 기둥이나 판은 수로관의 양쪽 또는 한쪽 벽측에 온도센서, 습도센서 등 결빙 감지 센서가 설치될 수 있도록 본체부에서 윗부분으로 솟아 올라온 부분으로, 본체부를 기준으로 수로의 방향이 전후방이라고 할 경우 좌우측의 일방 또는 양방의 측면 벽쪽에 위치할 수 있으며, 도 7에서는 좌우측의 일방 측면 벽쪽에 기둥이 위치하고 있다.

이러한 본체부(100)는, 온도센서(210) 및 습도센서(220)와 연결되어 온도센서(210) 및 습도센서(220)에서 도출된 측정값을 각각 제어부(400)에 전송하고, 전송 결과 제어부(400)의 판단 결과에 따라 상기 전열선을 구동하여 전열선에 전원을 공급하도록 하는 신호를 전송받는 등 제어부와 유무선 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

여기서 온도센서(210)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출할 수 있다.

여기서 습도센서(220)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출할 수 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 본체부에 위치한 기둥에 설치될 수 있으며, 그 설치 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 온도센서(210)와 습도센서(220)가 부착된 부분을 센서부라 하여, 이러한 센서부에는 온도센서, 습도센서 외에 결빙을 감지할 수 있는 다른 종류의 센서가 장착될 수도 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 본체부의 중앙부를 바라보도록 본체부 기둥의 내측에 설치될 수 있다.

여기서 전열선(300)은 본체부의 하부 프레임 내부 중 한쪽 또는 양쪽 다리 부분에 장착되어 측구 수로의 결빙을 방지할 수 있다.

여기서 전열선(300)은, 본체부의 양쪽 다리 부분의 내부에 장착될 수 있으며, 필요에 따라 본체부의 한쪽 다리 부분에 장착될 수도 있다.

여기서 전열선(300)은 하부 프레임을 따라 수로관의 벽측 바닥에 배열되며, 방수재질로 절연코팅된 발열체를 사용할 수 있다.

또는 본체부(110)가 없이 수로관 바닥(또는 바닥에 만든 커팅 홈)에 직접 전열선(300)이 설치될 수 있다.

여기서 데이터 연결선(510)은 온도센서 및 습도센서와 연결되어 각 센서에서 도출된 온도측정값 및 습도측정값을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(510)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

여기서 전력선(520)은 전열선(300)이 발열되도록 전열선(300)에 전기를 공급하는 선으로, 이러한 전력선(520) 등에 전력을 공급하는 전원부는 상기 제어부(400) 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 도 7에서는 제어부(400) 내부에 전원부가 위치하는 경우에 해당하여 전력선(520)이 제어부(400)와 연결되어 그 내부의 전원부와 연결되고, 전원부가 제어부(400) 외부에 위치하는 경우에는 전기선(310)과 연결된 전력선(520)은 외부의 전원부에 직접 연결된다.

여기서 제어부(400)는, 온도센서 및 습도센서에서 측정된 온도측정값 및 습도측정값을 이용하여 전열선의 구동을 제어하는데, 데이터 연결선(510)을 통해 전송된 온도측정값 및 습도측정값을 각각 온도임계값 및 습도임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하여 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 상기 전열선을 구동하여 발열시키기 위해 전열선에 전원을 공급한다.

여기서 온도임계값 및 습도임계값은 시스템 운영자가 미리 정할 수 있다.

여기서 본체부(100)는 모듈화 되어 동일하거나 유사한 모양의 다른 본체부와 수로부를 따라 연결될 수 있으며 이러한 경우에 본체부의 전후방에 체결을 위한 구조적 특징을 형성하거나 별도의 연결수단을 부착하여 다른 본체부와 연결할 수 있고, 이런 경우에 다른 본체부와 연결되는 부분을 연결부라 할 수 있다.

도 8은 제2기둥형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 본체부(100), 도 8에서는 기둥이 2개 달린 기둥형 본체부(120), 화면에서 좌측 기둥에 설치된 온도센서(210) 및 습도센서(220), 화면에서 우측 기둥에 설치된 온도센서(211) 및 습도센서(222), 수로에 열을 하기 위해 본체부 양쪽면에 설치되는 전열선(300) 및 상기 전열선 사이의 전기를 전달시킬 전기선(310), 상기 온도센서(210, 211)와 습도센서(220, 222)로부터 데이터를 전송받아 판단 결과에 따라 상기 전열선(300)을 제어하는 제어부(400), 상기 온도센서(210, 211) 및 습도센서(220,222)와 제어부(400) 사이에 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 연결선(510), 상기 전기선(310)과 제어부(400) 사이에 연결되어 전기선(310)에 전력을 공급하는 전력선(520) 등이 포함된다.

도 8을 참조하면, 기둥이 2개 부착된 본체부를 적용한 결빙 방지 시스템은 2개의 기둥 전부 또는 일부에 온도센서(210)와 습도센서(220)가 부착된 센서부가 포함될 수 있다.

도 8을 참조하면, 2개의 기둥 전부에 센서를 부착하는 경우 2개의 온도센서(210, 211) 및 2개의 습도센서(220, 222)가 적용될 수 있다.

여기서 온도센서(211) 및 습도센서(222)은 서로를 바라보도록 본체부 기둥의 내측에 설치될 수 있다.

이처럼 센서를 수로 양쪽에 부착하는 경우에는 온도센서 및 습도센서의 오류를 고려하여 보다 정확한 측정이 가능하다.

나머지 구성은 도 7에 나타낸 바와 동일하게 적용 가능하다.

도 9는 판형 본체부에 적용된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 9을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 본체부(100), 도 9에서는 벽이 1개 달린 판형 본체부(130), 본체부(130)의 내측 벽에 설치된 온도센서(210) 및 습도센서(220) 수로에 열을 하기 위해 본체부 양쪽면에 설치되는 전열선(300) 및 상기 전열선 사이의 전기를 전달시킬 전기선(310), 상기 온도센서(210, 211)와 습도센서(220,222)로부터 데이터를 전송받아 판단 결과에 따라 상기 전열선(300)을 제어하는 제어부(400), 상기 온도센서(210, 211) 및 습도센서(220,222)와 제어부(400) 사이에 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 연결선(510), 상기 전기선(310)과 제어부(400) 사이에 연결되어 전기선(310)에 전력을 공급하는 전력선(520) 등이 포함된다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 판형 본체부(130)의 내측 벽면에 설치될 수 있다.

나머지 구성은 도 7에 나타낸 바와 동일하게 적용 가능하다.

도 10은 유량측정장치가 부가된 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 나타낸 예시도이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 본체부(100), 도 10에서는 벽이 1개 달린 판형 본체부(130), 본체부(130)의 내측 벽에 설치된 온도센서(210) 및 습도센서(220) 수로에 열을 하기 위해 본체부 양쪽면에 설치되는 전열선(300) 및 상기 전열선 사이의 전기를 전달시킬 전기선(310), 상기 온도센서(210, 211)와 습도센서(220,222)로부터 데이터를 전송받아 판단 결과에 따라 상기 전열선(300)을 제어하는 제어부(400), 상기 온도센서(210, 211) 및 습도센서(220,222)와 제어부(400) 사이에 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 연결선(510), 상기 전기선(310)과 제어부(400) 사이에 연결되어 전기선(310)에 전력을 공급하는 전력선(520), 측구 수로 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착된 유량측정장치(600), 이러한 유량측정장치(600)와 제어부(400) 사이에 연결되어 데이터를 송수신하는 유량 데이터 연결선(530) 등이 포함된다.

여기서 유량측정장치(600)는, 측구 수로 하단에 위치하는 배수관 내벽에 부착 설치되어 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량 값을 도출한다.

이와 같이 도출된 유량 값은 유량 데이터 연결선(530)을 통해 제어부(400)로 전송된다.

여기서 제어부(400)는, 온도센서, 습도센서 및 유량측정장치에서 측정된 온도측정값, 습도측정값 및 유량을 이용하여 전열선의 구동을 제어하는데, 데이터 연결선(510, 530)을 통해 전송된 온도측정값, 습도측정값 및 유량을 각각 온도임계값, 습도임계값 및 유량임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하여 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단되며, 유량측정값이 유량임계값을 하회하여 결빙으로 인해 배수가 원활하지 않다고 판단된 경우에는 상기 전열선을 구동하여 발열시키기 위해 전열선에 전원을 공급한다.

여기서 데이터 연결선(530)은 유량측정장치(600)와 연결되어 도출된 유량을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(530)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

여기서 온도임계값, 습도임계값 및 유량임계값은 시스템 운영자가 미리 정할 수 있다.

나머지 구성은 도 7에 나타낸 바와 동일하게 적용 가능하다.

도 11은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 방법을 나타낸 순서도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 방법은 감지하는 단계(S100), 제어부에서 전열선의 구동여부를 판단하는 단계(S200), 전열선을 구동하는 단계(S300)를 포함한다.

여기서 감지하는 단계(S100)는, 측구 수로관의 너비에 맞게 바닥에 설치되어 전열선(300)이 장착될 수 있는 하부 프레임을 포함하며, 센서가 부착될 수 있는 기둥 또는 판이 부착된 본체부(100)에 부착된 온도센서 및 습도센서를 통해 주변의 온도 및 습도를 측정하여 온도측정값 및 습도측정값을 도출한다.

여기서 감지하는 단계(S100)는 본체부의 온도센서 및 습도센서 등과 연결된 통신부를 통해 제어부에게 온도측정값 및 습도측정값을 유무선 통신하여 전송할 수 있다.

여기서 본체부(100)는, 측구 수로 배수관 전후방의 일정 구간에 수로관의 너비에 맞게 바닥에 전열선(300)이 설치될 수 있도록 하는 하부 프레임, 또는 기둥이나 판이 부가된 구조물이다.

여기서 하부 프레임은 하단 영역을 지지하여 전열선이 설치될 수 있는 부분으로, 전열선이 내부에 설치될 수 있도록, 하부 프레임 내부의 공간은 막히지 않고 뚫려 있는 것이 보통일 것이다.

여기서 기둥이나 판은 수로관의 양쪽 또는 한쪽 벽측에 온도센서, 습도센서 등 결빙 감지 센서가 설치될 수 있도록 본체부에서 윗부분으로 솟아 올라온 부분으로, 본체부를 기준으로 수로의 방향이 전후방이라고 할 경우 좌우측의 일방 또는 양방의 측면 벽쪽에 위치할 수 있다.

이러한 본체부(100)는, 온도센서(210) 및 습도센서(220)와 연결되어 온도센서(210) 및 습도센서(220)에서 도출된 측정값을 각각 제어부(400)에 전송한다.

여기서 온도센서(210)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출할 수 있다.

여기서 습도센서(220)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출할 수 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 본체부에 위치한 기둥에 설치될 수 있으며, 그 설치 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 온도센서(210)와 습도센서(220)가 부착된 부분을 센서부라 하여, 이러한 센서부에는 온도센서, 습도센서 외에 결빙을 감지할 수 있는 다른 종류의 센서가 장착될 수도 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 본체부의 중앙부를 바라보도록 본체부 기둥 또는 판의 내측에 설치될 수 있다.

여기서 전열선(300)은, 본체부의 하부 프레임 내부 중 한쪽 또는 양쪽 다리 부분에 장착되어 측구 수로의 결빙을 방지할 수 있다.

여기서 전열선(300)은, 본체부의 양쪽 다리 부분의 내부에 장착될 수 있으며, 필요에 따라 본체부의 한쪽 다리 부분에 장착될 수도 있다.

여기서 전열선(300)은 하부 프레임을 따라 수로관의 벽측 바닥에 배열되며, 방수재질로 절연코팅된 발열체를 사용할 수 있다.

또는 본체부(100)가 없이 수로관 바닥(또는 바닥에 만든 커팅 홈)에 직접 전열선(300)이 설치될 수 있다.

여기서 본체부(100)는 모듈화 되어 동일하거나 유사한 모양의 다른 본체부와 수로부를 따라 연결될 수 있으며 이러한 경우에 본체부의 전후방에 체결을 위한 구조적 특징을 형성하거나 별도의 연결수단을 부착하여 다른 본체부와 연결할 수 있고, 이런 경우에 다른 본체부와 연결되는 부분을 연결부라 할 수 있다.

또한 감지하는 단계(S100)는 본체부에 부착된 온도센서(210) 및 습도센서(220)뿐만 아니라 측구 수로 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착되어 설치된 유량측정장치(600)에서 측정되어 도출된 유량을 통신부를 통해 각각 제어부(400)에 전송할 수 있다.

여기서 제어부에서 전열선의 구동여부를 판단하는 단계(S200)는, 결빙 방지 시스템의 제어부에서 온도센서, 습도센서 등에서 측정된 온도측정값, 습도측정값 등을 이용하여 전열선(300)의 구동여부를 판단한다.

또한 제어부에서 전열선의 구동여부를 판단하는 단계(S200)는, 결빙 방지 시스템의 제어부에서 유량측정장치(600)에서 측정된 유량을 함께 이용하여 전열선(300)의 구동여부를 판단할 수 있다.

여기서 판단하는 단계(S200)는 전송 결과 제어부(400)의 판단 결과에 따라 상기 전열선을 구동하여 전열선에 전원을 공급하도록 하는 신호를 전송받는 등 제어부와 유무선 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.

여기서 온도센서 및 습도센서 등에서 데이터 연결선(510)을 통해 전송된 온도측정값 및 습도측정값을 각각 온도임계값 및 습도임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하여 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 전열선을 구동하는 것으로 판단한다.

또한 유량측정장치(600)에서 데이터 연결선(530)을 통해 전송된 유량을 함께 고려하여 유량임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에도 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단한다.

여기서 데이터 연결선(510)은 온도센서 및 습도센서와 연결되어 각 센서에서 도출된 온도측정값 및 습도측정값을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(510)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

또한 데이터 연결선(530)은 유량측정장치(600)와 연결되어 도출된 유량을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(530)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

여기서 온도임계값, 습도임계값 및 유량임계값은 시스템 운영자가 미리 정할 수 있다.

여기서 전열선을 구동하는 단계(S300)는, 제어부(400)에서 이 전 단계를 통해 전열선(300)의 구동여부를 판단한 결과에 따라 전열선(300)을 구동한다.

여기서 전열선을 구동하는 단계(S300)는, 제어부(400)가 전열선(300)을 구동하는 것으로 판단한 경우에는, 전력선(520)을 통해 전열선(300)이 발열되도록 전열선에 전기를 공급한다.

여기서 전력선(520)은 전열선(300)이 발열되도록 전열선(300)에 전기를 공급하는 선으로, 이러한 전력선(520) 등에 전력을 공급하는 전원부는 상기 제어부(400) 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 전원부가 제어부(400) 외부에 위치하는 경우에는 전기선(310)과 연결된 전력선(520)은 외부의 전원부에 직접 연결된다.

도 12는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 설치하는 방법을 나타낸 순서도이다.

도 12에 따르면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템을 설치하는 방법은, 측구 수로 바닥에 커팅홈을 만드는 단계(S1000), 커팅홈에 결빙 방지 시스템을 설치하는 단계(S2000), 커팅홈을 매립하는 단계(S3000), 제어부와 연결하는 단계(S4000), 전열선을 구동하는 단계(S5000)를 포함한다.

여기서 측구 수로 바닥에 커팅홈을 만드는 단계(S1000)는, 측구 수로의 배수관 전후방 일정 구간의 수로관에 벽측 바닥에 일정한 두께 및 깊이의 홈을 내어 전열선 또는 전열선, 센서 등이 연결된 본체부를 설치하기 위한 커팅홈을 만든다.

이때 커팅홈을 만드는 단계(S1000)는, 이미 설치된 측구 수로나 측구 수로가 없는 통로암거에는 커팅홈을 내도록 홈을 파 만들거나, 신설되는 측구 수로에는 설치단계에서 커팅홈이 포함된 상태로 측구 수로를 만들 수 있다.

여기서 설치하는 단계(S2000)는, 상기 커팅홈에 전열선 또는 전열선, 센서 등이 연결된 본체부를 끼워 설치한다.

이때 설치하는 단계(S2000)는 커팅홈에 본체부 대신 전열선을 설치하는 경우에는 전열선이 설치된 벽측에 온도센서 및 습도센서를 설치하여 바닥면에서 일정 높이에 있는 부분의 온도 및 습도를 감지하도록 한다.

여기서 커팅홈을 매립하는 단계(S3000)는, 커팅홈에 전열선 또는 전열선, 센서가 연결된 본체부가 설치된 부분에 충진재를 부가하여 매립한다.

여기서 충진재는 아스팔트나 에폭시 등의 충진재가 사용될 수 있다.

여기서 제어부와 연결하는 단계(S4000)는, 커팅홈에 설치된 전열선(300) 또는 전열선, 센서가 연결된 본체부(100)에 연결된 데이터 연결선(510, 530), 전력선(520) 등을 제어부(400)에 연결한다.

여기서 본체부 또는 전열선에 연결되는 센서는 온도센서(210), 습도센서(220) 등의 결빙 감지 센서로, 온도센서(210)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출할 수 있고, 습도센서(220)는, 본체부의 한쪽 또는 양쪽 벽측에 위치하는 기둥 또는 판에 부착되거나, 해당 위치의 별도 구조물에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출할 수 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)는 본체부에 위치한 기둥에 설치될 수 있으며, 그 설치 위치는 서로 바뀔 수 있으며, 온도센서(210)와 습도센서(220)가 부착된 부분을 센서부라 하여, 이러한 센서부에는 온도센서, 습도센서 외에 결빙을 감지할 수 있는 다른 종류의 센서가 장착될 수도 있다.

여기서 온도센서(210) 및 습도센서(220)에서 도출된 온도측정값 및 습도측정값은 데이터 연결선(510) 등을 통해 제어부(400)에 전송될 수 있다.

여기서 데이터 연결선(510)은 온도센서 및 습도센서와 연결되어 각 센서에서 도출된 온도측정값 및 습도측정값을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(510)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

또한 온도센서(210) 및 습도센서(220)와 뿐만 아니라 측구 수로 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착되어 설치된 유량측정장치(600)에서 측정되어 도출된 유량을 통신부를 통해 각각 제어부(400)에 전송할 수 있다.

여기서 유량측정장치(600)에서 도출된 유량은 데이터 연결선(530) 등을 통해 제어부(400)에 전송될 수 있다.

또한 데이터 연결선(530)은 유량측정장치(600)와 연결되어 도출된 유량을 유선통신을 통해 제어부에 전송하는 경우에 데이터가 전송되는 선으로, 무선통신을 통해 데이터가 전송되는 경우에는 데이터 연결선(530)이 특별히 필요하지 않을 수 있다.

여기서 전열선을 구동하는 단계(S5000)는, 제어부(400)는 온도센서(210), 습도센서(220)에서 통신부를 통해 전송한 온도측정값, 습도측정값, 유량을 각각 온도임계값 습도임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하여 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 전열선을 구동하는 것으로 판단한다.

또한, 배수되는 유량을 함께 고려하고자 하는 경우 유량측정장치(600)에서 데이터 연결선(530)을 통해 전송된 유량을 함께 고려하여 유량임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에도 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단한다.

여기서 온도임계값, 습도임계값 및 유량임계값은 시스템 운영자가 미리 정할 수 있다.

제어부(400)는 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 전열선을 구동하는데, 이 경우에는, 전력선(520)을 통해 전열선(300)이 발열되도록 전열선에 전기를 공급한다.

여기서 전력선(520)은 전열선(300)이 발열되도록 전열선(300)에 전기를 공급하는 선으로, 이러한 전력선(520) 등에 전력을 공급하는 전원부는 상기 제어부(400) 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 전원부가 제어부(400) 외부에 위치하는 경우에는 전기선(310)과 연결된 전력선(520)은 외부의 전원부에 직접 연결된다.

도 13은 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 설치 방법을 나타낸 예시도이다.

도 12에서 커팅홈을 만드는 단계(S1000)에서는 도 13과 마찬가지로 커팅홈을 만들고, 도 12에서 설치하는 단계(S2000)에서는 도 13과 마찬가지로 커팅홈에 전열선 등을 설치한다.

도 13을 참조하면, 전열선 및 감지센서가 설치된 커팅홈에 충진재를 채워 매립하였으며, 이는 도 12에서 매립하는 단계(S3000)에서 충진재를 채워 매립하는 것이다.

도 14는 본체부 없는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 예시 사시도이다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 수로관(10) 내부에 종방향의 바닥커팅홈(20), 횡방향의 바닥커팅홈(21), 종방향의 바닥커팅홈(20)과 연결된 벽면커팅홈(30)이 있는 경우, 이러한 바닥커팅홈(20)을 따라 설치되는 전열선(300), 벽면커팅홈에 설치되는 센서(200), 즉 온도센서(210)와 습도센서(220), 도시되지 않았지만 별도의 제어부(400)로 구성되어 본체부가 없이 설치할 수도 있다.

여기서 바닥커팅홈(20)는 수로관 바닥의 양쪽 끝에 일정한 깊이와 너비의 홈을 내어 판 것이며, 횡방향의 바닥커팅홈(21)은 이러한 바닥커팅홈(20)의 일정한 거리마다 횡방향(물이 지나가는 방향과 수직한 방향)의 커팅홈을 만든 것이다.

바닥커팅홈(20)과 횡방향의 바닥커팅홈(21)은 포괄하여 커팅홈으로 나타낼 수 있다.

여기서 벽면커팅홈(30)는, 이러한 바닥커팅홈(20)과 연결되어 수로관 벽면을 따라 바깥부분과 연결될 수 있도록 일정한 깊이와 너비의 홈을 내어 판 것이다.

여기서 전열선(300)은 바닥커팅홈(20), 횡방향의 바닥커팅홈(21)을 따라 설치되며, 이러한 전열선(300)은, 커팅홈에 끼워져 설치되어 구동되는 경우 열을 발생시켜 주변의 결빙을 방지한다.

또한 전열선(300)이 설치된 커팅홈은 전열선(300) 주변에 충진재(320)를 부가하여 매립될 수 있다.

여기서 센서(200)는 온도센서(210) 및 습도센서(220) 등이 포함될 수 있으며, 벽면커팅홈(30)에 끼워져 설치될 수 있다.

여기서 센서(200)에는 센서선(230)이 연결되어 센서 데이터가 데이터 연결선(510)을 통해 제어부(400)에 전송될 수 있도록 한다.

여기서 제어부(400)는, 온도센서(210)에서 전송된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도센서에서 전송된 습도측정값이 습도임계값을 상회하여 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단된 경우에는 전열선을 구동하는 것으로 판단한다.

또한, 배수되는 유량을 함께 고려하고자 하는 경우 도 14에 도시되지는 않았지만, 유량측정장치(600)가 배수관 내벽에 부착 설치될 수 있고, 이 경우 유량측정장치(600)는 측구수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량을 도출하고, 이를 제어부로 전송한다.

이 경우 유량측정장치(600)에서 데이터 연결선(530) 등을 통해 전송된 유량을 함께 고려하여 유량임계값과 비교하여, 온도측정값이 온도임계값을 하회하고, 습도측정값이 습도임계값을 상회하며, 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에도 결빙된 것 또는 결빙 위험이 있는 것으로 판단한다.

여기서 온도임계값, 습도임계값 및 유량임계값은 시스템 운영자가 미리 정할 수 있다.

도 15는 본체부 없는 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템의 예시 정면도이다.

도 15를 참조하면, 도 14와 동일한 결빙 방지 시스템의 정면 또는 단면도를 나타낸 것이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 결빙 방지 시스템은 수로뚜껑(11) 지하의 수로관(10) 내부에 종방향의 바닥커팅홈(20), 횡방향의 바닥커팅홈(21), 종방향의 바닥커팅홈(20)과 연결된 벽면커팅홈(30)이 있는 경우, 이러한 바닥커팅홈(20)을 따라 설치되는 전열선(300), 벽면커팅홈에 설치되는 센서(200), 즉 온도센서(210)와 습도센서(220), 도시되지 않았지만 별도의 제어부(400)가 포함된다.

구성에 대한 설명은 도 14에 대한 설명과 동일하게 적용 가능하다.

도 14 및 도 15에 나타난 시스템에 의한 결빙 방지 방법 및 해당 시스템 설치방법은 도 11 및 도 12에 대한 설명과 동일하게 적용 가능하다.

10 : 수로관
11 : 수로뚜껑
20 : 종방향 바닥커팅홈
21 : 횡방향 바닥커팅홈
30 : 벽면커팅홈
100 : 본체부
110 : 기둥 1개가 포함된 기둥형 본체부
120 : 기둥 2개가 포함된 기둥형 본체부
130 : 벽 1개가 포함된 판형 본체부
140 : 벽 1개가 포함된 판형 본체부
200 : 센서
210 : 온도센서
211 : 온도센서
220 : 습도센서
222 : 습도센서
230 : 센서선
300 : 전열선
310 : 전기선
320 : 충진재
400 : 제어부
510 : 데이터 연결선
520 : 전력선
530 : 데이터 연결선
600 : 유량측정센서

Claims (5)

1. 지하차도 측구 수로 내부의 커팅홈에 설치되는 결빙 방지 시스템에 있어서,
   측구 수로의 바닥에 위치한 커팅홈에 끼워져 설치되어 측구 수로의 결빙을 방지하는 전열선;
   측구수로의 바닥과 연결된 벽면에 위치한 벽면커팅홈에 설치되어 주변의 온도를 측정하여 온도측정값을 도출하여 제어부로 전송하는 온도센서;
   측구수로의 바닥과 연결된 벽면에 위치한 벽면커팅홈에 설치되어 주변의 습도를 측정하여 습도측정값을 도출하여 제어부로 전송하는 습도센서;
   상기 온도측정값 및 상기 습도측정값을 이용하여 상기 전열선의 구동을 제어하는 제어부; 및
   상기 측구 수로의 하단에 위치한 배수관 내벽에 부착 설치되어, 측구 수로관에서 배수관을 통해 집수정으로 흐르는 물의 양을 측정하여 유량을 도출하는 유량측정장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙 방지 시스템
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고,
   상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시키는 것
   을 특징으로 하는 결빙 방지 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전열선은,
   측구 수로의 바닥에 위치한 커팅홈에 끼워져 설치되고, 이후 상기 커팅홈에는 충진재를 부가하여 매립되는 것
   을 특징으로 하는 결빙 방지 시스템.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 온도센서에서 도출된 온도측정값이 온도임계값을 하회하고,
   상기 습도센서에서 도출된 습도측정값이 습도임계값을 상회하며,
   상기 유량측정장치에서 도출된 유량이 유량임계값을 하회하는 경우에 상기 전열선을 구동하여 발열시키는 것
   을 특징으로 하는 결빙 방지 시스템.

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