KR200318871Y1

KR200318871Y1 - 도로제설용 염화물용액 제조장치

Info

Publication number: KR200318871Y1
Application number: KR20-2003-0011423U
Authority: KR
Inventors: 이두식
Original assignee: 이텍산업 주식회사
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2003-07-04

Abstract

본 고안은 동절기 제설작업에 사용되는 염화물용액을 제조하는 염화물용액 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호퍼로 투입되는 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크로 서서히 공급하므로써 염화물이 뭉치지 않고 원활하게 교반될 수 있는 도로제설용 염화물용액 제조장치에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 베이스프레임에 입설되고 내부 하측에 와류를 발생시켜 물과 염화물을 골고루 혼합 교반시키는 와류발생기가 설치되며 상부 일측에 투입구가 설치된 탱크와,

상기 투입구와 호퍼의 하단부 사이에 연통되게 결합되고 호퍼로 부터 낙하되는 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시키는 공간이 형성된 하중감소로와,

상기 하중감소로의 내부 공간에 설치되어 호퍼로 투입된 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크 내부로 서서히 공급하는 하중감소 염화물공급수단과,

상기 탱크 상부에 설치되고 염화물의 공급량에 알맞는 물의 만수위상태를 인지하여 자동으로 물공급을 차단하는 만수위센서를 구비시키므로써 이루어지는 것이다.

Description

도로제설용 염화물용액 제조장치{Chloride solution making apparatus for road snow removal}

일반적으로 효과적인 제설작업을 위해서는 미끄럼을 방지하는 모래와 제설작용을 하는 염화물을 동시 살포하는 것이 관례이나, 이 경우 모래 속에 염화물이 섞여 제 성능을 발휘하지 못함은 물론 필요이상의 염화물이 소요되는 문제점이 발생되어 근래에는 고체상태인 염화물을 물에 용해시켜 액상상태의 염화물용액을 생성한 후 이 염화물용액을 적설지역이나 결빙지역에 직접적으로 살포하는 것이었다.

그러나, 종래에 제시된 염화물용액 제조장치는 교반기나 교반스크류 등을 이용하여 염화물과 물을 교반시키는 것이 대부분이며, 추가적으로 이러한 교반과정에서 히터봉을 이용하여 열을 가하거나 에어의 주입을 통해 와류를 발생시켜 염화물의 용해 성능을 배가시키는 것이었다.

이러한 방법에도 불구하고 고체상태 결정체인 염화물은 화학적인 특성상 물에 쉽게 용해되지 않는 것이었고, 특히 덩어리로 뭉쳐버린 염화물의 경우 전혀 녹지 않음은 물론 용해시간의 지연으로 인해 탱크 내부에서 그대로 돌덩이처럼 굳어버리는 일이 빈번하게 발생되며, 또한 단위포장된 상태의 염화물을 교반탱크의 내부에 투입할 경우 수작업에 의해 포대 및 박스를 일일이 개봉해야 하므로 이에 따른 많은 시간과 인력이 소요되는 것이었다.

상기와 같은 종래 염화물용액 제조장치에서 야기되는 문제점을 해결하기 위해 본 고안 출원인의 선등록 고안인 『실용신안등록 제308383호 명칭 도로제설용 염화물용액 제조장치』가 제시되고 있는 것이었다.

상기 선등록 고안은 탱크 내부에 설치된 한쌍의 파쇄롤러를 이용하여 딱딱하게 굳거나 덩어리진 염화물을 미세한 분말의 입자형태로 파쇄하여 물에 쉽게 용해시키고, 기포를 발생시키는 수중 에어레이터를 이용하여 탱크 내부에 교반대류를 발생시켜 강력한 교반력으로 파쇄된 염화물을 용해시키며, 염화물이 담겨진 포대를 투입구에 투입하면 포대개봉구에 의해 포대가 찢겨지면서 개봉되어 염화물이 자동으로 공급되는 뛰어난 효과가 제공되는 것이었다.

그러나 상기 선등록 고안을 포함하는 여타 모든 염화물용액 제조장치는 호퍼로 투입되는 염화물이 낙하되면서 자체의 무거운 하중과 함께 가속도가 더해지면서 급속한 속도로 탱크 내부에 공급되어 염화물이 원활하게 용해되지 못한 채 바닥면에 적재되는 일이 발생되는 것이었다.

또한 염화물용액의 제조량(생산량)에 따라 염화물의 공급량에 맞추어 가변적으로 공급되는 물의 만수위상태를 인지할 수 없어 제설작업에 적당한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 없는 문제점이 야기되는 것이었다.

즉 생산하고자 하는 염화물용액이 2880ℓ 또는 2290ℓ일 경우 염화물용액이 최적의 농도를 갖기 위해서는 통상 전자의 경우 2000㎏, 후자의 경우 1600㎏의 염화물이 공급되면 염화물의 공급량에 맞추어 물이 가변적으로 공급된다.

이때 종래에는 가변적으로 공급되는 물의 만수위상태를 정확하게 인지할 수 없어 물이 적게 공급되거나 필요이상으로 공급되므로써 제설작업에 적당한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 없는 것이었다.

이와 더불어 염화물용액의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 농도계가 마련되지 않아 염화물용액의 정확한 농도를 측정할 수 없는 것이었다.

본 고안은 상기 선등록 고안에 연속되는 개량고안에 관한 것으로, 호퍼로 투입되는 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크의 내부로 서서히 공급하여 보다 원활한 교반이 이루어질 수 있도록 하고, 탱크 내부에 가변식 만수위센서를 설치하여 염화물용액의 제조량에 따라 적량의 물을 공급하여 제설작업에 적합한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 있게 함을 고안의 주된 목적으로 하는 것이다.

소기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은 호퍼의 하단부에 낙하되는 대용량의 염화물을 순간적으로 정지시킴과 동시에 강제회전시키는 한쌍의 임펠러를 설치하여 대용량 염화칼슘의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크내부로 정량껏 서서히 공급하는 하중감소 염화물공급수단을 구비하고,

상기 탱크의 내부에 염화물용액의 제조량에 따라 가변적으로 공급되는 염화물의 공급량에 맞추어 가변적으로 공급되는 물의 만수위상태를 즉각적으로 인지하는 가변식 만수위센서를 설치하며,

상기 탱크의 내부에 염화물용액의 농도를 측정하여 사용자에게 알려주는 디지털 농도굴절계를 설치하는 기술을 강구하므로써 이루어지는 것이다.

도 1은 본 고안 염화물용액 제조장치의 정면도

도 2는 본 고안 염화물용액 제조장치의 측면도

도 3은 본 고안 염화물용액 제조장치의 내부구조를 나타낸 종단면도

도 4는 본 고안 하중감소 염화물공급수단의 평단면도

도 5는 본 고안 하중감소 염화물공급수단의 작동상태 측단면도

도 6은 본 고안 임펠러의 사시도

도 7은 본 고안 만수위센서의 설치상태 종단면도

도 8은 본 고안 디지털 농도굴절계의 설치상태 종단면도

도 9는 본 고안 염화물용액 주입기의 일예시도

도 10은 본 고안 염화물용액 주입기의 일부절결 확대 종단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 베이스프레임 2: 호퍼

5: 포대개봉구 10: 탱크

12: 투입구 20: 하중감소로

30: 하중감소 염화물공급수단 31,31a: 임펠러

33: 기어드모터 40,65: 만수위센서

41: 감지구 42,64: 센서보호관

50: 디지털 농도굴절계 60: 염화물용액 주입기

본 고안의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 구성에 대해 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안의 구성을 개략적으로 살펴보면 도 1 내지 도 3에 보여지는 바와 같이 탱크(10) 내부로 공급되는 염화물과 물을 교반기로 혼합 교반시켜 제설용 염화물용액을 제조하는 공지의 염화물용액 제조장치에 있어서,

베이스프레임(1)에 입설된 탱크(10)의 투입구(12)와 호퍼의 하단부 사이에 연통되게 결합된 하중감소로(20)와, 상기 하중감소로(20)의 내부 공간(21)에 설치되어 호퍼(2)로 투입된 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크(10) 내부로 서서히 공급하는 하중감소 염화물공급수단(30)과, 상기 탱크(10)로 공급되는 염화물의 공급량에 알맞는 물의 만수위상태를 인지하여 자동으로 물공급을 차단하는 만수위센서(40)와 상기 탱크(10) 내부에 제조된 염화물용액의 농도를 측정하는 디지털 농도굴절계(50)로 구성됨을 알 수 있다.

상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 고안을 좀더 구체적으로 설명하기로 한다.

본 고안의 탱크(10)는 염화물용액이 제조되는 제조용기의 역할은 물론 제조된 염화물용액이 저장되는 저장용기의 역할을 동시에 수행하는 것으로, 베이스프레임(1)의 상부에 입설되고 내부의 하측에는 와류를 발생시켜 물과 염화물을 골고루 혼합 교반시키는 와류발생기(11)가 설치되며 상부 일측에는 염화물을 투입하기 위한 투입구(12)가 설치되는 한편 투입구(12)의 타측에는 탱크(10) 내부에 가스가 차는 것을 방지하는 에어브리더(13)와 물을 공급하기 위한 급수관(14)이 설치된다.

상기 투입구(12)의 측방에는 탱크(10) 내부의 확인 및 청소작업이 가능하도록 사람이 출입할 수 있는 맨홀(15)이 설치되고 탱크(10)의 바닥면에는 탱크(10) 청소작업시 내부에 저장된 염화물용액을 외부로 완벽하게 배출시키기 위한 드레인밸브(16)가 설치되며 드레인밸브(16)의 타측에는 1차스트레이너(17)에 의해 이물질이 걸러진 염화물용액을 2차스트레이너(17a)를 거쳐 이송관(18)을 통해 필요한 장소로 가압이송시키는 가압펌프(19)가 설치된다.

또한 상기 베이스프레임(1)의 사방에는 수직프레임(2)이 입설되고 수직프레임(2)의 상단에는 탱크(10) 및 호퍼(2)를 비롯한 각종 구조물의 안전상태를 점검하기 위한 안전점검대(3)가 다단으로 설치되며 이 안전점검대(3)의 일측에는 계단(4)이 설치되어 상기 계단(4)을 통해 사람이 직접적으로 안전점검대(3)에 오르내릴 수 있게 된다.

호퍼(2)로 부터 낙하되는 염화물의 낙하하중을 감소시키는 공간(21)이 구비된 하중감소로(20)는 상기 탱크(10)의 투입구(12)와 호퍼(2)의 하단 사이에 볼팅작업에 의해 연통되게 결합된다. 이러한 하중감소로(20)는 낙하되는 대용량 염화물이지닌 자체하중과 가속도에 의해 염화물이 급격하게 탱크(10) 내부로 공급됨에 따라 원활하게 용해되지 않는 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로 내부에 대용량 염화물의 하중을 감소시키는 공간(21)이 형성된다.

상기 하중감소로(20)의 내부 공간(21)에 설치되는 본 고안의 하중감소 염화물공급수단(30)은 도 4와 같이 하중감소로(20)에 한쌍의 임펠러(31)(31a)가 회전가능하게 설치되고 상기 임펠러(31)(31a)는 양단에 기어(32)가 치합설치되어 내향으로 맞물리듯 회전하게되며 상기 임펠러(31)(31a) 중 어느 하나의 임펠러(31)는 기어드모터(33)의 회전력을 체인(34)을 통해 전달 받아 저속회전한다.

따라서 상기 임펠러(31)(31a)는 호퍼(2)에서 낙하되는 염화물의 수직이송을 순간적으로 정지시키므로써 염화물의 하중을 감소하여 내향으로 강제회전시키는 동시에 덩어리진 상태의 염화물을 파쇄시켜 투입구(12)를 통해 탱크(10) 내부로 정량껏 서서히 공급하게 된다.

이러한 임펠러(31)(31a)는 회전축(35)의 외주에 방사상으로 다수의 날개고정판(36)이 설치되고 날개고정판(36)에는 다수의 회전날개(37)가 부착되는 일반적인 형태로 구성된다.

한편 본 고안의 호퍼(2)에는 내부중앙에 일측이 호퍼(2) 내벽에 고정된 채 상부선단이 뾰족한 산형의 박스개봉구(5)가 다수의 지지간(6)으로 호퍼(2)의 내벽과 연결되게 설치되어 박스형태의 염화물을 상부에서 투입시키면 박스가 박스개봉구(5)에 의해 자동으로 찢겨지면서 개봉되어 염화물이 호퍼(2) 내부로 투입될 수 있으며, 박스개봉구(5)의 하측에는 수평상으로 이물질을 걸러주는 스크린(7)이 설치된다.

또한 염화물의 공급량에 알맞는 물의 만수위상태를 인지하여 자동으로 물공급을 차단하는 만수위센서(40)는 도 7과 같이 탱크(10) 내부의 서로 다른 높이에 위치되게 한쌍의 감지구(41)가 설치되고, 상기 감지구(41)의 외측에는 외력으로부터 감지구(41)를 보호하기 위한 센서보호관(42)이 설치된다.

본 고안에서 만수위센서(40)의 감지구(41)를 서로 다른 높이에 위치하도록 다수개 설치한 이유는 염화물용액의 제조량에 따라 가변적으로 공급되는 염화물의 공급량에 알맞는 물이 채워지면 각각의 감지구(41) 중 해당하는 감지구(41)가 이를 감지하여 자동으로 물공급을 차단하므로써 제설작업에 필요한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 있기 때문이다.

상기 만수위센서(40)와 더불어 도 8과 같이 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조하기 위한 방법의 일환으로 탱크(10)의 상측에 염화물용액에 반응하는 센서유니트가 결합되어 센서유니트에서 검출된 센서신호를 인식하여 농도를 측정하는 검출부로 이루어진 디지털 농도굴절계(50)를 설치하여, 탱크(10)에 담긴 염화물용액의 농도를 센서유니트에서 센서신호를 감지하게 하고, 상기 센서유니트에서 감지된 센서신호를 검출부에서 인식하여 농도값으로 측정하게 한 후 상기 검출부에서 측정된 농도값은 별도의 연산표시부로 인가되어 연산표시부를 구성하는 LCD 모니터 등을 통하여 사용자가 인식할 수 있는 측정값으로 표시해 주도록 하므로써, 사용자는 LCD 모티터에 나타난 값을 보고 염화물용액의 농도를 확인할 수 있게 된다.

또한 본 고안은 탱크(10)에 저장된 염화물용액을 별도의 염화물용액 저장탱크로 운반하지 않고 직접적으로 염화물용액 살포차량에 공급하기 위한 방법으로 탱크(10)에 설치된 이송관(18)에 선택적으로 염화물용액 주입기(60)를 탈부착시킬 수 있게 된다.

상기 염화물용액 주입기(60)는 도 9 내지 도 10과 같이 배출콕크(61)가 설치되고 일측의 이송관(62)에 설치된 퀵커플러를 이용하여 탱크(10)에 설치된 이송관(18)과 선택적으로 연결하게 된다. 여기에서 퀵커플러는 널리 공지된 형태이므로 별도의 상세한 도면은 생략한다.

상기 이송관(62)의 타측에는 주입관(63)이 설치되고 주입관(63)의 내측에는 외부로 연결된 센서보호관(64)이 설치되며 센서보호관(64)의 내측에 만수위센서(65)가 설치된다.

따라서 배출콕크(61)를 개방시키면 염화물용액은 주입관(63)을 통해 정상적으로 주입되고, 상기 주입되는 염화물용액은 센서보호관(64)에 의해 만수위센서(65)의 작동에는 전혀 지장을 주지 않으며 어느 정도 만수위가 되면 염화물용액이 센서보호관(64)의 내부로 진입하여 만수위센서(65)가 이를 감지하면 자동으로 가압펌프(19)의 가동을 중단하여 염화물용액의 주입을 차단시켜 과도한 주입으로 인한 염화물용액의 누설을 방지하게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 고안에 의한 염화물용액의 제조과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선적으로 견인장치를 이용하여 포장된 상태의 염화물을 상부로 들어올린 후 수평상태로 이송시켜 박스개봉구(5)의 상부에 위치시킨 상태에서 염화물을 하강시키면 박스개봉구(5)에 의해 박스가 찢겨지면서 염화물이 자동으로 호퍼(2) 내부로 투입된다.

상기 호퍼(2)로 투입된 염화물은 직접적으로 탱크(10) 내부로 공급되지 않고 하중감소로(20)의 임펠러(31)(31a)에 의해 수직이송이 순간적으로 정지된 후 회전이송하면서 하중이 감소된 채로 탱크(10)의 투입구(12)로 서서히 공급된다. 이와 동시에 덩어리진 염화물은 자연적으로 파쇄되므로써 보다 원활한 염화물의 용해작업이 이루어질 수 있게 된다.

따라서 염화물은 낙하되는 가속도 및 무거운 자체하중에도 불구하고 한쌍의 임펠러(31)(31a)에 의해 탱크(10) 내부에 서서히 정량껏 공급되므로써 신속하게 대용량의 염화물용액을 제조할 수 있게 된다.

본 고안은 호퍼로 투입되는 대용량의 염화물이 탱크 내부로 직접 공급되지 않고 한쌍의 임펠러에 의해 낙하하중이 감소된 후 탱크의 내부로 서서히 공급되므로써 보다 원활한 교반이 이루어질 수 있고, 탱크 내부에 설치된 가변식 만수위센서에 의해 염화물용액의 제조량에 따라 적량의 물을 공급함과 동시에 디지털 농도굴절계에 의해 염화물용액의 농도를 정확하게 측정할 수 있어 제설작업에 적합한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 있게 된다.

또한 선택적으로 염화물용액 주입기를 탈부착하여 염화물용액 살포차량에 직접적으로 염화물용액을 정량껏 공급할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

탱크(10) 내부로 공급되는 염화물과 물을 교반기로 혼합 교반시켜 제설용 염화물용액을 제조하는 염화물용액 제조장치에 있어서,

베이스프레임(1)에 입설되고 내부 하측에 와류를 발생시켜 물과 염화물을 골고루 혼합 교반시키는 와류발생기(11)가 설치되며 상부 일측에 투입구(12)가 설치된 탱크(10)와,

상기 투입구(12)와 호퍼(2)의 하단부 사이에 연통되게 결합되고 호퍼(2)로 부터 낙하되는 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시키는 공간(21)이 형성된 하중감소로(20)와,

상기 하중감소로(20)의 내부 공간(21)에 설치되어 호퍼(2)로 투입된 대용량 염화물의 낙하하중을 감소시킨 후 탱크(10) 내부로 서서히 공급하는 하중감소 염화물공급수단(30)과,

상기 탱크(10) 상부에 설치되고 염화물의 공급량에 알맞는 물의 만수위상태를 인지하여 자동으로 물공급을 차단하는 만수위센서(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액 제조장치.
청구항 1에 있어서,

하중감소 염화물공급수단(30)은 하중감소로(20)에 호퍼(2)에서 낙하되는 염화물의 수직이송을 순간적으로 정지시킨 후 내향으로 강제회전 및 파쇄시키는 한쌍의 임펠러(31)(31a)가 회전가능하게 설치되고,

상기 임펠러(31)(31a)는 내향으로 맞물리듯 회전하게 양단에 기어(32)가 치합설치되며,

상기 어느 하나의 임펠러(31)는 기어드모터(33)의 회전력을 체인(34)을 통해 전달받아 저속회전하는 한편,

상기 임펠러(31)(31a)에 의해 내향으로 회전이송되는 염화물은 낙하하중이 감소된 후 투입구(12)를 통해 탱크(10) 내부로 서서히 공급되는 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액 제조장치.
청구항 1에 있어서,

호퍼(2)의 내부 중앙에는 방사상으로 다수의 지지간(6)이 호퍼(2) 내벽과 연결된 박스개봉구(5)가 수직 설치되고, 상기 박스개봉구(5) 하측에는 수평상으로 이물질을 걸러주는 스크린(7)이 설치된 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액 제조장치.
청구항 1에 있어서,

만수위센서(40)는 탱크(10) 내부의 서로 다른 높이에 위치되게 한쌍의 감지구(41)가 설치되어 염화물의 공급량에 알맞는 물이 채워지면 이를 감지하여 자동으로 물공급을 차단하는 한편, 상기 감지구(41)의 외측에는 외력으로부터 감지구(41)를 보호하는 센서보호관(42)이 설치된 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액제조장치.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

탱크(10)의 상부에는 염화물용액의 농도를 측정하는 디지털 농도굴절계(50)가 설치되어 만수위센서(40)에 의한 적량의 물공급과 더불어 염화물용액의 농도 측정을 통해 제설작업에 필요한 최적의 농도를 갖는 염화물용액을 제조할 수 있는 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액 제조장치.
청구항 1에 있어서,

탱크(10)에 설치된 이송관(18)에는 염화물용액 주입기(60)의 이송관(62)이 퀵커플러를 통해 선택적으로 탈부착되고 이송관(62)의 타측에는 배출콕크(61)의 개방에 따라 염화물용액을 염화물용액 살포차량에 직접적으로 주입하는 주입관(63)이 설치되며 주입관(63)의 내부에는 센서보호관(64)이 설치되는 한편, 센서보호관(64)의 내측에는 만수위센서(65)가 설치된 것을 특징으로 하는 도로제설용 염화물용액 제조장치.