KR200440124Y1 - 보일러의 폐열을 이용한 제설장치 - Google Patents

Abstract

보일러에서 배출되는 폐열을 이용하여 노면의 눈 또는 얼음을 녹이기 위한 보일러의 폐열을 이용한 제설장치가 개시된다. 보일러의 폐열을 이용한 제설장치는, 보일러로부터 연료가 연소되어 방출되는 폐열을 배출 경로를 따라 외부로 배출하는 연통; 연통의 외주면에 걸쳐 형성되어 그 내부에는 유체가 수용되며, 연통에서 발산되는 열을 흡수하여 수용된 유체를 가열시키는 가열관; 노면의 지중에 매설되며, 내부가 비어있는 관 형상으로 그 내부에는 유체가 수용되고, 가열관의 일측과 연결되어 가열관에서 가열된 유체가 관을 따라 이송되면서 노면 상의 빙설을 녹이는 금속재질의 열전도체; 열전도체의 타측과 연결되어 가열관과 소정 거리 이격된 상측에 배치되며, 유체를 저장하는 유체 탱크; 및 일측이 유체 탱크의 저면 부위와 연결되고 타측이 가열관의 하부와 연결되어, 유체 탱크에 저장된 유체를 상기 가열관으로 투입하는 투입관으로 구성된다. 이에 의해, 제설자가 제설 작업을 위해 외부로 나가지 않고도 버려지는 보일러의 폐열을 재활용하여 보다 간편하게 노면의 제설 작업을 수행할 수 있다.

제설, 제빙, 보일러, 열, 폐열, 노면, 도로, 눈, 얼음, 연통, 유체

Description

보일러의 폐열을 이용한 제설장치{Apparatus for removing snow using a wasted heat of boiler}

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 보일러의 폐열을 이용한 제설 장치를 도시한 도면,

도 2는 본 고안에 따른 도 1의 배출구 측 방향에서 바라본 연통 및 가열관의 형상을 도시한 도면,

도 3은 본 고안의 보일러 폐열을 이용한 제설 장치에서 폐열 배출로의 연통 형상의 다른 예를 도시한 도면,

도 4는 본 고안의 보일러 폐열을 이용한 제설 장치에서 폐열 배출로의 연통 형상의 또 다른 예를 도시한 도면, 및

도 5는 본 고안에 따른 보일러 폐열을 이용한 제설 장치의 실제 설치 예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 연통 120: 폐열 배출로
140: 배출구 160: 열전달로
200: 가열관 300: 이송관
400: 유체 탱크 420: 투입관
500: 순환 펌프

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본 고안은 보일러 제설장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 겨울철 집안의 난방용 보일러에서 배출되는 폐열을 이용하여 노면상의 눈 또는 얼음을 녹이기 위한 보일러 제설장치에 관한 것이다.

일반적으로, 동절기에 내리는 눈이 길 또는 도로에 쌓이는 경우, 도보를 이용한 이동 및 차량을 이용한 이동을 어렵게 만든다. 특히, 동절기에 내린 눈이 녹은 후 다시 얼어 빙판길로 변한 경우, 인도 및 차도를 비롯한 도로가 미끄럽게 되어 통행자가 다치거나 차량에 의한 교통사고가 발생하는 일이 많다. 따라서 도로에 내리는 눈은 신속하게 제거하는 것이 바람직하다.

일반적인 제설작업은 삽이나 넉가래를 이용하여 도로에 쌓인 눈을 한쪽으로 치움으로써 이루어진다. 또한 넓은 도로의 제설작업은 제설차를 이용하여 쌓인 눈을 치움으로써 이루어진다.

특히 각 가정의 주택가 주변의 제설작업은 도로가 협소하거나 그 경사가 심한 경우, 제설차의 진입이 불가능하여 삽이나 넉가래를 이용하여 일일이 도로에 쌓인 눈을 한쪽으로 치워야 한다. 이러한 제설작업은 많은 노동력과 시간이 요구된다는 단점이 있다.

또한 도로의 제설 및 제빙 작업시 눈 또는 얼음이 쉽게 녹도록 하기위해, 염화칼슘과 같은 화학제품 또는 모래를 도로 및 이면 도로에 뿌리는 경우가 많다. 이렇게 뿌려진 염화칼슘은 겨울철 하천 및 지하수로 스며들어 환경오염의 주범으로 부각되고 있다. 뿐만 아니라, 도로에 뿌려진 염화칼슘이 차량에 닿으면, 차체가 급격히 부식되는 등 문제를 발생시키고 있다. 이러한 단점에도 불구하고 일반인이 제설작업을 위해서는 비용 부담을 안고 염화칼슘을 구입해야하는 문제점이 있다.

한편, 겨울철 동절기에 공무원들은 눈이 내리거나 갑자기 기온이 내려가 도로에 얼음이 어는 경우를 대비하여, 신속한 제설 및 제빙 작업을 위해 24시간 비상근무를 실시하고 있는 실정이다.

이에 따라, 환경오염을 방지하고 노동력을 최소화하면서 최소의 비용으로 주택가 주변의 도로 및 폭이 좁거나 경사진 도로의 제설 및 제빙 작업을 보다 신속하게 처리할 수 있는 제설 시스템의 개발이 요구된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 환경오염과 노동력을 최소화하면서 주택가 주변 노면의 제설 및 제빙 작업을 보다 간편하고 효율적으로 처리할 수 있는 제설 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 고안은 겨울철 동절기에 공무원들이 24시간 비상근무를 하지 않고 직접 제설작업 장소에 나가서 제설 작업을 수행하는 수고를 하지 않으며 변동이 심한 날씨에도 24시간 언제라도 제설에 대처할 수 있는 제설 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적은 본 고안의 실시 예에 따라, 보일러로부터 연료가 연소되어 방출되는 폐열을 배출 경로를 따라 외부로 배출하는 연통; 연통의 외주면에 걸쳐 형성되어 그 내부에는 유체가 수용되며, 연통에서 발산되는 열을 흡수하여 수용된 유체를 가열시키는 가열관; 노면의 지중에 매설되며, 내부가 비어있는 관 형상으로 그 내부에는 유체가 수용되고, 가열관의 일측과 연결되어 가열관에서 가열된 유체가 관을 따라 이송되면서 노면 상의 빙설을 녹이는 금속재질의 열전도체; 열전도체의 타측과 연결되어 가열관과 소정 거리 이격된 상측에 배치되며, 유체를 저장하는 유체 탱크; 및 일측이 유체 탱크의 저면 부위와 연결되고 타측이 가열관의 하부와 연결되어, 유체 탱크에 저장된 유체를 상기 가열관으로 투입하는 투입관을 포함하여 구성되는 보일러의 폐열을 이용한 제설 장치에 의해 달성된다.
본 고안의 실시 예에 따른 보일러의 폐열을 이용한 제설 장치에서, 상기 유체는 기름이 이용된다.
본 고안에서 상기 가열관의 길이 방향을 따라 대응하여 구비된 연통의 둘레 면에는, 폐열이 방출되어 가열관의 내면에 직접 전달되도록 배출 구멍들이 형성되어 있다.
본 고안의 실시예에 따른 상기 연통은 폐열이 배출되는 측의 내주면 크기가, 타측의 내주면 크기보다 작게 형성된다.
본 고안에서 상기 가열관은 연통의 외주면을 따라 소정 공간을 두고 배치되어, 폐열의 배출구 측은 개방형으로 타측은 폐쇄형으로 형성된다.
한편, 본 고안의 제설 장치는 유체를 열전도체를 따라 펌핑 순환시키는 순환 펌프를 더 포함하여 구성할 수도 있다.

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본 고안에 따르면, 보일러로부터 연통에 의해 배출되는 폐열을 이용하여 유체를 가열시키고 가열된 유체를 제설 대상인 노면의 지중에 매설한 이송관을 통해 순환 이송시킴으로써, 제설자가 제설 작업을 위해 외부로 나가지 않고도 버려지는 보일러의 폐열을 재활용하여 보다 간편하게 노면상의 제설 작업을 수행할 수 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 보일러의 폐열을 이용한 제설 장치를 도시한 도면이다.

도시된 본 고안의 제설 장치는 주택의 지하에 설치된 보일러와 연결되어 연료를 연소시킨 후 배출되는 폐열을 외부로 방출하는 보일러의 연통(100)으로부터 발생되는 열을 이용한다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 보일러의 폐열을 이용한 제설 장치는 연통(100), 가열관(200), 이송관(300), 및 유체 탱크(400)를 포함하여 구성된다.

보일러(미도시)로부터 배출되는 폐열은 연통(100)의 폐열 배출로(120)를 거쳐 배출구(140)로 배출된다. 이때 연통(100)에는 폐열의 배출 경로를 따라 열이 발생하고, 발생된 열은 폐열 배출로(120)가 형성된 연통(100)의 외주면을 따라 형성된 가열관(200)으로 열전달로(160)를 통해 전달된다.

본 고안에서 가열관(200), 이송관(300), 유체 탱크(400), 투입관(420)에는 온도 차에 의해 순환되는 유체가 투입되어 있다.

본 고안에서 이송관(300)은 제설 대상인 노면의 지중에 소정 간격을 두고 매설된다. 이때, 이송관(300)은 노면을 따라 지그재그 형상으로 매설될 수도 있고, 노면의 중심 또는 외부를 향해 나선 형상으로 매설될 수도 있다. 이때 이송관(300)은 금속재질의 열전도체이다.

본 고안에 따른 가열관(200)에서 연통(100)에서 폐열의 배출구(140) 측은 열전달로(160)에 존재하는 열이 외부로 배출되도록, 배출구(140)의 외주면과 소정 공간을 두고 내주면이 형성된, 개방형 구조를 갖는다. 또한 가열관(200)에서 폐열의 배출구(140) 타측은 열전달로(160)에 존재하는 열이 배출구(140)로 배출되지 않고 연통(100)을 따라 주택 방향으로 역류하여 배출되는 것을 막기 위해, 가열관(200)의 내주면이 연통(100)의 외주면과 접합되어 형성된, 폐쇄형 구조를 갖는다. 이에 따라, 폐열 배출로(120)에서 열전달로(160)로 방출되는 보일러 폐열은 가열관(200)을 가열시킨 후 배출구(140) 측으로 배출된다.

또한 가열관(200)의 배출구(140) 측 상부 측면(상부 우측면) 또는 외주면(상부 우상면)에는 가열된 고온의 유체를 이송시키는 이송관(300)이 연결된다. 가열관(200)의 배출구(140) 타측 하부 측면(하부 좌측면) 또는 외주면(하부 좌저면)에는 유체 탱크(400)로부터 유입되는 저온의 유체를 투입시키는 투입관(420)이 연결된다.

이에 따라, 연통(100)을 따라 배출구(140)로 배출되는 보일러 폐열에 의해 가열관(200)의 유체가 가열되고, 가열된 고온의 유체는 이송관(300)에 존재하는 유체를 밀면서 유체 탱크(400)를 향해 이송된다. 이에 의해, 이송관(300)은 이송되는 고온의 유체에 의해 가열되어 가열된 열을 방출하고, 방출되는 열은 이송관(300)이 매설된 노면상으로 온도를 전달한다. 이에 따라, 이송관(300)이 매설된 노면상에 눈(설)이 쌓여있거나 얼음(빙)이 얼어있는 경우, 이송관(300)으로부터 방 출되는 열에 의해 빙설이 녹게 된다.

한편, 유체 탱크(400)는 저장하고 있는 유체가 투입관(420)을 따라 가열관(200)에 원활하게 투입되기 위해, 위치상으로 가열관(200)의 상부에 가열관(200)과 이격되어 설치된다. 또한, 본 고안에 따른 보일러 폐열을 이용한 제설 장치는 이송관을 통해 이송되는 유체의 원활한 순환 이송을 위해, 이송관(300)의 소정 위치에 설치되어 가열관(200)으로부터 이송되는 유체를 유체 탱크(400) 방향으로 펌핑(pumping)하는 순환 펌프(500)가 추가로 설치될 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 연통(100)을 통해 배출되는 보일러 폐열의 열효율을 높이기 위해, 배출구(140) 측의 연통(100) 내주면 크기가 타측의 연통(100) 내주면 크기보다 작게 형성된다.

도 2는 본 고안에 따른 도 1의 배출구(140) 측 방향에서 바라본 연통(100) 및 가열관(200)의 형상을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 배출구(140)는 연통(100)의 내주면에 의해 형성되어 있고, 열전달로(160)는 연통(100)과 가열관(200) 사이에 폐열이 배출될 수 있는 소정 간격을 두고 배치된다.

도 3은 본 고안의 보일러 폐열을 이용한 제설 장치에서 폐열 배출로(120)의 연통(100) 형상의 다른 예를 도시한 도면이다.

도시된 바에 따르면, 폐열 배출로(120)의 연통(100)에는 배출되는 폐열의 일부가 열전달로(160)로 배출된 후 외부로 배출될 수 있도록 소정 간격을 두고 구멍(130)이 형성된다.

이에 따라, 보일러 폐열의 일부가 구멍(130)을 통해 열전달로(160)로 배출되어 가열관(200)을 직접 가열시킴으로써, 가열관(200) 내에 분포하는 유체의 가열 효율을 높일 수 있다.

도 4는 본 고안의 보일러 폐열을 이용한 제설 장치에서 폐열 배출로(120)의 연통(100) 형상의 또 다른 예를 도시한 도면이다.

도시된 바에 따르면, 폐열 배출로(120)의 연통(100)이 열전달로(160)와 같은 이격을 두지 않고 가열관(200)과 직접 접합되어 형성된다.

이에 따라, 배출구(140)를 향해 배출되는 보일러 폐열에 의해 연통(100)에 전달되는 열이 가열관(200)으로 바로 전달됨에 따라, 가열관(200) 내에 분포하는 유체의 가열 효율을 높일 수 있다.

도 5는 본 고안에 따른 보일러 폐열을 이용한 제설 장치의 실제 설치 예를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 보일러 폐열을 이용한 제설 장치는 평지뿐만 아니라 경사지에 노면(10)의 지중에 일정하게 설치되며, 유체의 원활한 순환 흐름을 위해 순환 펌프(500)를 구비한다.

이때, 순환 펌프(500)는 주택 A 및 주택 B에서 경사면을 향해 유체를 펌핑함으로써, 유체의 순환 흐름이 가능하다.

본 고안에서 이송관(300)을 따라 이송되는 유체는 가열시 가열관(200)에서 방사되는 열에 의해 그 온도가 상승하는 물, 소금물, 부동액과 같은 기름류, 가스, 및 공기 등이 이용된다. 이때 유체의 특징은 어는점이 낮고 끓는점이 높은 것이 바람직하다.

이상에서는 본 고안에서 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 고안은 상술한 실시 예에 한정되지 아니하며, 실용신안 등록 청구의 범위에서 첨부하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 및 균등한 타 실시가 가능할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호범위는 첨부한 실용신안 등록 청구의 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상술한 본 고안에 따르면, 보일러로부터 연통에 의해 배출되는 폐열을 이용하여 유체를 가열시키고 가열된 유체를 제설 대상인 노면의 지중에 매설한 이송관을 통해 순환 이송시킴으로써, 제설자가 제설 작업을 위해 외부로 나가지 않고도 버려지는 보일러의 폐열을 재활용하여 보다 편리하게 노면의 제설 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 고안의 제설장치는 화학약품을 노면에 뿌리지 않고 노면의 지중에 매설된 이송관에 가해지는 열에 의해서 노면상의 제설작업을 수행함으로써, 차량 및 제설작업 도구와 같은 금속제품 및 가죽류의 의류에 대한 부식을 막을 수 있다.

Claims (10)

1. 보일러로부터 연료가 연소되어 방출되는 폐열을 배출 경로를 따라 외부로 배출하는 연통;

   상기 연통의 외주면에 걸쳐 형성되어 그 내부에는 유체가 수용되며, 상기 연통에서 발산되는 열을 흡수하여 수용된 상기 유체를 가열시키는 가열관;

   노면의 지중에 매설되며, 내부가 비어있는 관 형상으로 그 내부에는 상기 유체가 수용되고, 상기 가열관의 일측과 연결되어 상기 가열관에서 가열된 상기 유체가 관을 따라 이송되면서 상기 노면 상의 빙설을 녹이는 금속재질의 열전도체;

   상기 열전도체의 타측과 연결되어 상기 가열관과 소정 거리 이격된 상측에 배치되며, 상기 유체를 저장하는 유체 탱크; 및

   일측이 상기 유체 탱크의 저면 부위와 연결되고 타측이 상기 가열관의 하부와 연결되어, 상기 유체 탱크에 저장된 유체를 상기 가열관으로 투입하는 투입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 제설 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 유체는 기름인 것을 특징으로 하는 제설 장치.
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,

   상기 가열관의 길이 방향을 따라 대응하여 구비된 상기 연통의 둘레 면에는, 상기 폐열이 방출되어 상기 가열관의 내면에 직접 전달되도록 적어도 하나의 배출 구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 제설 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 연통은 상기 폐열이 배출되는 측의 내주면 크기가, 타측의 내주면 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 제설 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 가열관은 상기 연통의 외주면을 따라 소정 공간을 두고 배치되어, 상기 폐열이 배출되는 측은 개방형으로, 타측은 폐쇄형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 제설 장치.
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,

    상기 가열관에서 가열된 상기 유체가 상기 열전도체의 관을 따라 이송 순환되도록 상기 유체를 펌핑하는 순환 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제설 장치.

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