KR20020006241A - 노면 결빙 방지 시스템 - Google Patents

Abstract

동절기에 노면이 결빙되지 않도록 하여 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지하기 위한 노면 가열 시스템이 개시된다.

종래에 눈에 의해 도로가 결빙되는 것을 방지하기 위하여 염화칼슘 등을 뿌리거나 제설 작업을 하는데 따른 경제적 손실을 최소화하고, 교통 사고 등의 안전 사고를 방지함과 동시에 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지하기 위하여, 포장층의 하측에 형성되는 복수 개의 방수지와, 상기 방수지의 내측에 배설되어 전원이 인가됨에 따라 열을 발생시키는 열선과, 상기 열선으로 인가되는 전원을 선택적으로 공급하는 스위치와, 상기 스위치의 작동을 노면의 온도나 눈, 우수의 량에 따라 온, 오프 작동시키는 제어기를 포함하는 노면 가열 시스템이 제공된다.

따라서, 방수지 내에 열선이 매설됨에 따라 시공이 용이하고, 동절기에 눈이나 우수가 내려도 별도의 제설 작업이 필요 없이 결빙이 방지됨으로써 교통 사고 등의 안전 사고의 발생이 방지되고, 중요 시설물의 하자 발생 요인이 사전에 방지되며, 이에 따라 열화칼슘 등을 포설하지 않아도 되므로 경제적, 시간적인 비용이 현저하게 절감되고, 도로의 수명이 연장된다.

Description

노면 가열 시스템{System for heating road surface}

본 발명은 노면 가열 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도로나 교량 등의 노면 내부에 열선을 매설하여 동절기에 결빙 등에 의한 안전 사고의 발생을 방지함과 동시에 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지할 수 있는 노면 가열 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 동절기에는 도로의 노면에 쌓이는 눈이나 우수 등으로 인하여 결빙이 발생하게 되는데, 특히 눈을 제거하기 위해서는 도로의 표면에 염화칼슘을 뿌리거나 스크레이퍼 등의 제설차를 이용하여 제설 작업을 하게 되며, 이러한 제설 작업에는 막대한 인력과 장비를 필요로 할뿐만 아니라 제설 작업에도 불구하고 기온이 하강하게 되면 도로의 표면이 결빙되어 보행자는 물론 자동차의 주행에 막대한 지장을 초래하게 되고, 특히 눈이나 우수가 결빙되는 경우에는 심각한 안전 사고를 발생시키게 된다.

종래의 노면, 특히 교량의 경우에는 도 1 에 도시한 바와 같이 주형(10)의 상측에는 슬라브 콘크리트로 상판(11)이 설치되고, 상기 상판(11)의 상측에는 도 2 에 도시한 바와 같이 방수층(12)이 형성되고, 상기 방수층(12)의 상측에는 포장층(13)이 형성되는 구조로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 기술은 특히 동절기에 우수나 눈이 내리는 경우에 빙결로 인한 사고의 발생을 방지하기 위하여 임시 방편으로 모래나 염화칼슘을 포설하게 되는데, 이는 근본적으로 결빙을 방지하기는 어려우며, 염화칼슘을 포설하는 경우에는 그 비용의 낭비는 물론 시간적인 손실이 발생되고, 특히 염화칼슘의 경우에는 차량을 부식시키는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 노면 내에 매설된 열선이 노면의 온도, 우수 량 등에 따라 발열하여 노면의 결빙을 방지하고, 노면의 결빙에 따른 경제적, 시간적 손실을 최소화하고 교통 사고 등의 안전사고의 발생을 방지할 수 있으며, 특히 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지할 수 있는 노면 가열 시스템을 제공하는데 있다.

도 1 은 종래의 교량을 나타내는 단면도이다.

도 2 는 종래 교량의 일부 단면도이다.

도 3 은 본 발명에 의한 노면 가열 시스템을 나타내는 개략도이다.

도 4 는 본 발명에 의한 노면 가열 시스템의 일부 단면도이다.

도 5 는 본 발명에 의한 노면 가열 시스템의 열선 배열 상태를 나타내는 분리 사시도이다.

도 6 은 도 5 의 측단면도이다.

도 7 은 본 발명의 연결 소켓을 나타내는 확대 도면이다.

도 8 은 본 발명의 설치 상태를 나타내는 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

41,41a: 하부 방수지 42,42a: 상부 방수지

43: 포장층 44,44a: 열선

45,45a: 연결 소켓 46: 제어기

47: 스위치 48: 온도 감지 센서

49: 우수 및 습윤량 감지 센서

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노면 가열 시스템은, 포장층의 하측에 형성되는 복수 개의 방수지와, 상기 방수지의 내측에 배설되어 전원이 인가됨에 따라 열을 발생시키는 열선과, 상기 열선으로 인가되는 전원을 선택적으로 공급하는 스위치와, 상기 스위치의 작동을 노면의 온도나 눈, 우수의 량에 따라 온, 오프 작동시키는 제어기를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 방수지의 내에 열선이 매설됨에 따라 시공이 용이하고, 동절기에 눈이나 우수가 내려도 별도의 제설 작업이 필요 없이 결빙이 방지됨으로써 교통 사고 등의 안전 사고의 발생이 방지되며, 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지할 수 있고, 이에 따라 열화칼슘 등을 포설하지 않아도 되므로 경제적, 시간적인 비용이 현저하게 절감되고, 도로의 수명이 연장되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 의한 노면 가열 시스템을 나타내는 개략도이고, 도 4 는 본 발명에 의한 노면 가열 시스템의 일부 결합 단면도로서, 상판(40)의 상측에는 하부 방수지(41) 및 상부 방수지(42)가 형성되고, 상기 상부 방수지(42)의 상측에는 포장층(43)이 형성된다.

상기 하부 방수지(41)와 상부 방수지(42)의 사이에는 열선(44)이 종, 횡방향으로 배설되거나 바둑판 또는 방사상 모양으로 배설되며, 상기 열선(44)은 와이어 형상이나 박판 형상으로 형성될 수 있다.

상기 하부 방수지(41) 및 상부 방수지(42)는 인접하는 하부 방수지(41a) 및 상부 방수지(42a)와 연결이 가능케 형성되는데, 이는 도 5 및 도 6 에 도시한 바와 같이 일측의 상부 방수지(42)의 길이를 짧게 형성하고 타측의 상부 방수지(42a)의 길이를 길게 형성하여 상부 방수지(42a)를 다른 쪽의 하부 방수지(41)의 상측에 놓이도록 하여 연결이 이루어지도록 한다.

그리고, 상기 하부 방수지(41) 및 상부 방수지(42)의 사이에 배설된 열선(44)과, 이와 연결되는 하부 방수지(41a) 및 상부 방수지(42a)의 사이에 배설되는 열선(44a)은 일측에 서로 전기적인 연결이 가능하도록 연결 소켓(45)(45a)이 노출되는 상태로 형성되어 있고, 이 연결 소켓(45)(45a)은 도 7 에 도시한 바와 같이 결합되어 압력을 가하여 눌려짐으로써 전기적인 접속이 이루어지게 된다.

상기 하부 방수지(41)(41a) 및 상부 방수지(42)(42a)는 그 크기는 적절하게형성하는데, 대략 길이20m, 폭2.5m, 두께1.5mm 또는 2.0mm로 형성됨이 바람직하다.

상기 열선(44)(44a)에는 제어기(46)에서 보내지는 신호에 따라 선택적으로 전원을 인가시키는 스위치(47)가 접속되어 있고, 상기 제어기(46)에는 노면의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(48) 및 노면의 우수 량, 습윤 상태를 감지하는 우수 및 습윤량 감지 센서(49)가 접속되어 있다.

그리고, 상기 열선(44)(44a)으로 인가되는 전원은 상시 전원은 물론 도 8 에 도시한 바와 같이 태양광 집열판(50)에서 광에너지를 전기 에너지로 변환시킨 전원을 이용할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 노면 가열 시스템은 교량은 물론 터널의 입구부나 출구부 그리고 결빙시 피해가 우려되는 경사 도로, 또는 음지 도로 등에 설치될 수 있다.

시공 시에는 다리의 경우에는 상판(40)의 상측에 하부 방수지(41)(41a), 열선(44)(44a) 및 상부 방수지(42)(42a)를 시공한 후 포장층(43)을 시공하면 되고, 도로의 경우에는 포장하기 전에 하부 방수지(41)(41a), 열선(44)(44a) 및 상부 방수지(42)(42a)를 시공한 후 포장층(43)을 시공하면 시공이 완료된다.

시공 후 동절기에 눈이나 우수 등이 내리면, 온도 감지 센서(48) 또는 우수 및 습윤량 감지 센서(49)에서 노면의 온도와 눈 또는 우수의 량을 감지하여 제어기(46)로 보내면, 상기 제어기(46)에서는 온도 감지 센서(48) 또는 우수 및 습윤량 감지 센서(49)에서 보내진 값이 일정 값 이상, 즉 노면의 온도가 일정 온도 이하의 저온이거나 눈 또는 우수의 량이 일정 량 이상으로 되면 스위치(47)를 온작동시키게 되고, 상기 스위치(47)가 온 작동되면 전원이 열선(44))(44a)으로 인가됨으로써 발열이 이루어지게 되는 것이다.

즉, 상기 열선(44)(44a)으로 전원이 인가됨에 따라 가열이 이루어지게 되면 상부 방수지(42)(42a) 및 포장층(43)이 가열됨으로써 노면의 눈이나 우수가 결빙되는 것을 방지하게 되고, 이에 따라 결빙에 의한 교통 사고 등의 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 특히 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 온도 감지 센서(48) 및 우수 및 습윤량 감지 센서(49)로부터 감지되는 온도가 일정 온도 이상의 고온으로 되거나, 우수 또는 습윤의 량이 일정 량 이하로 되어 건조된 상태로 되면, 제어기(46)에서는 스위치(47)를 오프 작동시켜 열선(44)(44a)으로 인가되는 전원을 차단함으로써 열선(44)(44a)의 발열이 중지되는 작동을 반복적으로 행하면서 항상 노면의 온도가 일정 온도 이상으로 유지됨은 물론 노면이 건조된 상태를 유지하는 것이 가능케 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 방수지의 내에 열선이 매설됨에 따라 시공이 용이하고, 동절기에 눈이나 우수가 내려도 별도의 제설 작업이 필요 없이 결빙이 방지됨으로써 교통 사고 등의 안전 사고의 발생이 방지되며, 특히 중요 시설물의 하자 발생 요인을 사전에 방지하며, 이에 따라 열화칼슘 등을 포설하지 않아도 되므로 경제적, 시간적인 비용이 현저하게 절감되고, 도로의 수명이 연장되는 등의 여러 가지 효과가 있다.

Claims (4)

1. 포장층의 하측에 형성되는 복수 개의 방수지;

   상기 방수지의 내측에 배설되어 전원이 인가됨에 따라 열을 발생시키는 열선;

   상기 열선으로 인가되는 전원을 선택적으로 공급하는 스위치;

   상기 스위치의 작동을 노면의 온도나 눈, 우수의 량에 따라 온, 오프 작동시키는 제어기를 포함하는 노면 가열 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 방수지는 하부 및 상부 방수지로 이루어진 복수 개의 방수지가 서로 연결된 것을 특징으로 하는 노면 가열 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하부 및 상부 방수지의 사이에는 일측에 서로 전기적으로 연결이 가능하도록 연결 소켓이 접속 가능케 형성된 것을 특징으로 하는 노면 가열 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 열선은 상시 전원, 태양광 집열판 중 적어도 어느 하나에서 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 노면 가열 시스템.