KR200384702Y1 - 도로 결빙 방지 시스템 - Google Patents

도로 결빙 방지 시스템 Download PDF

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KR200384702Y1
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Abstract

본 고안은 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것으로, 융설액을 저장하는 융설액 저장 탱크와, 상기 융설액 저장 탱크에 대하여 순환식으로 배열된 융설액 공급 관로의 도중에 연결되어 도로의 일측에 설치된 복수의 융설액 분사부들과, 옥외에 설치되어 강수 및 대기온도 등의 기후를 측정하는 기후 측정기와, 노면에 설치되어 도로의 상태를 감지하는 노면상태 감지기와, 상기 기후 측정기 및 노면상태 감지기로부터의 신호를 수신하여 상기 융설액 분사부로부터 융설액이 분사되는 것을 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 도로 결빙 방지 시스템으로서, 상기 융설액 공급 관로에서 상기 융설액 저장 탱크의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 펌프와, 상기 융설액 공급 관로에서 상기 가압 펌프의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 탱크를 포함하는 구성이다.

Description

도로 결빙 방지 시스템{SYSTEM FOR PREVENTING FREEZING OF A ROAD}
본 고안은 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것으로, 융설액 저장 탱크의 바로 인접한 하류에서 융설액을 실시간으로 압축하여 융설액 분사부에 전달하도록 구성된 도로 결빙 방지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 도로 결빙 방지 시스템은, 융설액을 저장하는 융설액 저장 탱크와, 융설액 저장 탱크에 대하여 순환식으로 배열된 융설액 공급 관로의 도중에 연결되어 도로의 일측에 설치된 복수의 융설액 분사부들과, 옥외에 설치되어 강우 및 강수와 대기온도를 측정 및 감지하는 기후측정장치와, 노면에 설치되어 도로의 상태를 감지하는 결빙 감지기 및 노면 감지기와, 이러한 기후측정장치와 결빙 감지기 및 노면 감지기로부터의 신호를 수신하여 융설액 분사부로부터 융설액이 분사되는 것을 제어하는 전자제어유닛을 포함한다.
그런데, 융설액이 복수의 융설액 분사부들로부터 도로의 중앙까지 분사되게 하기 위해서는, 복수의 융설액 분사부들의 각각에서 융설액이 고압으로 분사되어야만 한다.
종래의 도로 결빙 방지 시스템은 각각의 융설액 분사부의 바로 인접한 상류에 축압기를 설치하여 이 축압기에 의해 압축된 고압의 융설액을 융설액 분사부로 보낸다.
그러나, 이러한 종래의 도로 결빙 방지 시스템은 각각의 융설액 분사부에 인접하게 설치된 축압기의 용량이 대략 1.5ℓ로 적으므로 압축된 융설액이 금방 다 사용될 뿐만 아니라 압축된 융설액이 다 사용되고 나면 다시 축압기 내에서 융설액이 압축될 때까지 기다려야 하는데 축압기 내에서 융설액이 압축되기까지 시간이 많이 걸리므로 도로 결빙 방지 작업을 원활하게 할 수 없는 문제가 있다.
본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 융설액 저장 탱크의 바로 인접한 하류에서 융설액을 실시간으로 압축하여 융설액 분사부에 전달하도록 구성된 도로 결빙 방지 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 본 고안의 도로 결빙 방지 시스템은, 융설액을 저장하는 융설액 저장 탱크와, 상기 융설액 저장 탱크에 대하여 순환식으로 배열된 융설액 공급 관로의 도중에 연결되어 도로의 일측에 설치된 복수의 융설액 분사부들과, 옥외에 설치되어 강수 및 대기온도 등의 기후를 측정하는 기후 측정기와, 노면에 설치되어 도로의 상태를 감지하는 노면상태 감지기와, 상기 기후 측정기 및 노면상태 감지기로부터의 신호를 수신하여 상기 융설액 분사부로부터 융설액이 분사되는 것을 제어하는 전자제어유닛을 포함하는 도로 결빙 방지 시스템으로서, 상기 융설액 공급 관로에서 상기 융설액 저장 탱크의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 펌프와, 상기 융설액 공급 관로에서 상기 가압 펌프의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 탱크를 포함하는 구성이다.
이하, 본 고안에 따른 도로 결빙 방지 시스템의 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 도로 결빙 방지 시스템은 융설액 저장 탱크(10)와 융설액 공급 관로(110)와 복수의 융설액 분사부(20)들과 기후 측정기(31)와 노면상태 감지기(33)와 전자제어유닛(40)으로 구성되어 있다.
융설액 저장 탱크(10)은 염화칼슘 용액 등의 융설액을 저장하는 것으로, 그 내부에는 에지테이터(11)이 설치되어 있다. 에지테이터(11)의 회전축은 융설액 저장 탱크(10)의 상부에 설치된 모터(M)의 구동축에 연결되어 있다.
융설액 공급 관로(110)는 융설액 저장 탱크(10)에 대하여 순환식으로 배열되어 있다. 즉, 융설액 공급 관로(110)의 일단은 융설액 저장 탱크(10)의 하부에 연결되어 있고 융설액 공급 관로(110)의 타단은 융설액 저장 탱크(10)의 상부에 연결되어 있다.
복수의 융설액 분사부(20)들은 융설액 공급 관로(110)의 도중에 연결되어 도로의 일측에 설치되어 있다.
기후 측정기(31)는 옥외에 설치되어 강수 및 대기온도 등의 기후를 측정한다.
노면상태 감지기(33)는 노면에 설치되어 도로의 상태를 감지한다.
전자제어유닛(40)은 기후 측정기(31) 및 노면상태 감지기(33)로부터의 신호를 수신하여 융설액 분사부(20)로부터 융설액이 분사되는 것을 제어한다.
또한, 융설액 공급 관로(110)에서 융설액 저장 탱크(10)의 바로 인접한 하류에는 가압 펌프(50)가 설치되어 있다.
또한, 융설액 공급 관로(110)에서 가압 펌프(50)의 바로 인접한 하류에는 가압 탱크(60)가 설치되어 있다.
따라서, 이러한 가압 펌프(50)와 가압 탱크(60)에 의해 융설액 저장 탱크(10)로부터 나오는 융설액을 실시간으로 압축하여 분사부(20)로 계속적으로 공급할 수 있게 된다.
복수의 융설액 분사부(20)들의 배열에 대하여 보다 상세하게 설명하면, 융설액 공급 관로(110)의 도중에는 복수의 분사 라인(111)들이 분기되어 있으며, 이 복수의 분사 라인(111)들의 각각의 말단에 복수의 융설액 분사부(20)들의 각각이 연결되어 있다. 이 각각의 분사 라인(111)에서 각각의 융설액 분사부(20)의 바로 인접한 상류에는 분사제어용 밸브(121)가 각각 설치되어 있다.
또한, 융설액 공급 관로(110)에서 복수의 분사 라인(111)들 중 최하류의 분사 라인(111)의 바로 다음 부분에는 배출 라인(113)이 분기되어 있다. 이 배출 라인(113)이 도중에는 배출제어용 밸브(123)가 설치되어 있다.
또한, 융설액 공급 관로(110)에서 복수의 분사 라인(111)들 중 최상류의 분사 라인(111)의 바로 전 부분과 배출 라인(113)의 하류 사이에는 순환용 차단 라인(115)이 분기되어 있다. 이 순환용 차단 라인(115)과 복수의 분사 라인(111)들 중 최상류의 분사 라인(111) 사이의 융설액 공급 관로(110)에는 제1 차단 밸브(125a)가 설치되어 있고, 배출 라인(113)의 하류와 순환용 차단 라인(115) 사이에는 제2 차단 밸브(125b)가 설치되어 있고, 순환용 차단 라인(115)의 도중에는 제3 차단 밸브(125c)가 설치되어 있다.
또한, 융설액 저장 탱크(10)의 상부에는 물 공급라인(117)이 연결되어 있으며, 이 물 공급라인(117)의 도중에는 물 공급제어용 밸브(127)가 설치되어 있다.
또한, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 융설액 분사부(20)에는 복수의 분사 노즐(21)들이 상하 2층으로 배열되어 있다. 따라서, 상부의 분사 노즐(21)을 통해서 분사되는 융설액은 먼 곳까지 분사되고, 하부의 분사 노즐(21)을 통해서 분사되는 융설액은 가까운 곳에 분사된다. 분사부(20) 내에는 일단이 막히고 타단이 뚫린 가로 방향의 상부 관(20a)과 하부 관(20b)이 상하로 배열되어 있으며, 상부 관(20a)과 하부 관(20b)의 사이에는 일단이 막히고 타단이 뚫린 세로 방향의 연결관(20c)이 연결되어 있다. 그리고, 연결관(20c)에는 분사 라인(111)의 말단이 연결되어 있다. 상부 관(20a)과 하부 관(20b) 및 연결관(20c)의 뚫린 타단에는 마개(22)가 밀봉되어 있다. 도면에서, 상부 관(20a)에는 3개의 분사 노즐(21)이 설치되어 있고, 하부 관(20b)에는 2개의 분사 노즐(21)이 설치되어 있다.
본 실시예에 따른 도로 결빙 방지 시스템에서는, 작동을 위한 준비단계로서, 먼저, 물 공급제어밸브(127)를 개방시켜 소정량의 물을 융설액 저장 탱크(10) 내로 유입시킨다. 다음, 소정량의 염화칼슘 분말을 융설액 저장 탱크(10) 내에 투입하여 염화칼슘 분말이 완전히 용해될 때까지 에지테이터(11)를 작동시킨다. 이때, 염화칼슘 분말을 농도가 30% 정도 되도록 투입하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 융설액 저장 탱크(10) 내에 3,500 리터의 물을 유입시킨 다음 1,500 Kg의 염화칼슘 분말을 투입하는 것이 바람직하다.
그런 다음, 제1 차단 밸브(125a)와 제2 차단 밸브(125b)를 개방시키고 제3 차단 밸브(125c)를 폐쇄시킨 상태에서 가압 펌프(50)을 약 5분 정도 가동시키면, 융설액이 융설액 공급 관로(110) 내를 순환하여 전체 시스템의 염화칼슘 농도가 일정하게 된다.
그런 다음, 기후 측정기(31) 및 노면상태 감지기(33)에서 소정의 노면 결빙 상태가 감지되어 전자 제어 유닛(40)에서 노면 결빙 신호를 수신하면, 제1 차단 밸브(125a)를 개방시키고 제2 차단 밸브(125b)와 제3 차단 밸브(125c)를 폐쇄시키고, 또한, 복수의 분사제어용 밸브(121)들은 개방시키면 분사부(20)의 분사 노즐(21)을 통해 융설액이 분사된다.
여기에서, 동절기에 도로 결빙 방지 시스템을 융설액 즉각 분사 가능 상태로 유지하기 위해서는, 에지테이터(11)를 주기적으로 가동시켜 염화칼슘 용액의 농도가 융설액 저장 탱크(10) 내에서 전체적으로 일정하게 유지되게 하고, 또한, 가압 펌프(50)를 주기적으로 가동시켜 융설액 공급 관로(110) 내의 염화칼슘 용액의 염화칼슘이 응결되지 않도록 염화칼슘 용액을 순환시키는 것이 바람직하다.
그리고, 동절기가 아닌 경우에는, 분사제어용 밸브(121)와 배출제어용 밸브(123)를 개방하고 또한 제1 내지 제3 차단 밸브(125a 내지 125c)를 개방한 상태에서 가압 펌프(50)를 가동시키면 융설액 공급 관로(110) 내에 잔류하는 염화칼슘 용액이 모두 배출된다. 그런 다음, 융설액 저장 탱크(10) 내에 물만 채워서 이러한 과정을 다시 한번 반복하면 융설액 공급 관로(110) 내에서 염화칼슘 용액의 성분이 깨끗하게 제거될 수 있다.
이렇게, 본 발명의 실시예에 따른 도로 결빙 방지 시스템은, 융설액 분사부의 바로 인접한 상류에 설치된 축압기에 의해 융설액을 상시적으로 고압으로 압축된 상태로 유지하는 방식인 종래의 도로 결빙 방지 시스템과 달리, 분사시에만 융설액을 가압하는 방식을 채택하고 있으므로 융설액 공급 관로 및 밸브가 고압의 융설액으로 인해 발생되는 부식현상(부식성 액체가 고압 상태에서 재료에 침투하여 재료를 부식시킴)을 방지할 수 있다.
한편, 소정의 도로 구간에서 결빙 방지를 효율적으로 하기 위해서는, 그 도로 구간의 차량 진행 방향의 도입부에 다량의 융설액을 분사하여 진행 차량에 의해 융설액이 이동되게 할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 고안의 도로 결빙 방지 시스템에 의하면, 융설액 저장 탱크의 바로 인접한 하류에서 융설액을 실시간으로 압축하여 융설액 분사부에 전달하도록 구성되어 있으므로, 압축된 융설액을 융설액 분사부에 융설액 저장 탱크의 용량 한도 내에서 계속적으로 공급할 수 있어 도로 결빙 방지 작업을 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 도로 결빙 방지 시스템을 설명하는 도면,
도 2는 본 고안에 따른 도로 결빙 방지 시스템의 분사부의 사시도,
도 3은 도 2의 정면도,
도 4는 도 2의 평면도, 및
도 5는 도 2의 측면도이다.

Claims (3)

  1. 융설액을 저장하는 융설액 저장 탱크(10)와, 상기 융설액 저장 탱크(10)에 대하여 순환식으로 배열된 융설액 공급 관로(110)의 도중에 연결되어 도로의 일측에 설치된 복수의 융설액 분사부(20)들과, 옥외에 설치되어 강수 및 대기온도 등의 기후를 측정하는 기후 측정기(31)와, 노면에 설치되어 도로의 상태를 감지하는 노면상태 감지기(33)와, 상기 기후 측정기(31) 및 노면상태 감지기(33)로부터의 신호를 수신하여 상기 융설액 분사부(20)로부터 융설액이 분사되는 것을 제어하는 전자제어유닛(40)을 포함하는 도로 결빙 방지 시스템으로서,
    상기 융설액 공급 관로(110)에서 상기 융설액 저장 탱크(10)의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 펌프(50)와,
    상기 융설액 공급 관로(110)에서 상기 가압 펌프(50)의 바로 인접한 하류에 설치된 가압 탱크(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 융설액 공급 관로(110)의 도중에는 복수의 분사 라인(111)들이 분기되고,
    상기 복수의 융설액 분사부(20)들의 각각은 상기 복수의 분사 라인(111)들의 각각의 말단에 연결되고,
    상기 각각의 분사 라인(111)에서 상기 각각의 융설액 분사부(20)의 바로 인접한 상류에는 분사제어용 밸브(121)가 각각 설치되고,
    상기 융설액 공급 관로(110)에서 상기 복수의 분사 라인(111)들 중 최후의 분사 라인(111)의 바로 다음 부분에는 배출 라인(113)이 분기되고,
    상기 배출 라인(113)의 도중에는 배출제어용 밸브(123)가 설치되고,
    상기 융설액 공급 관로(110)에서 상기 복수의 분사 라인(111)들 중 최상류의 분사 라인(111)의 바로 전 부분과 상기 배출 라인(113)의 하류 사이에는 순환용 차단 라인(115)이 분기되고,
    상기 순환용 차단 라인(115)과 상기 복수의 분사 라인(111)들 중 최상류의 분사 라인(111) 사이의 융설액 공급 관로(110)에는 제1 차단 밸브(125a)가 설치되고,
    상기 배출 라인(113)의 하류와 상기 순환용 차단 라인(115) 사이에는 제2 차단 밸브(125b)가 설치되고,
    상기 순환용 차단 라인(115)의 도중에는 제3 차단 밸브(125c)가 설치되고,
    상기 융설액 저장 탱크(10)의 상부에는 물 공급라인(117)이 연결되고,
    상기 물 공급라인(117)의 도중에는 물 공급제어용 밸브(127)가 설치된 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 각각의 융설액 분사부(20)에는 복수의 분사 노즐(21)들이 상하 2층으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 도로 결빙 방지 시스템.
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