KR20110068718A - 단열층이 부가된 발열전선과 발열도로의 포장방법 - Google Patents

Abstract

전기를 연결하면 외부로 열을 발산하는 발열전선의 특정부위가 연속적인 단열층을 갖는 '단열층이 부가된 발열전선'과, 그 발열전선을 매설하는 '발열도로의 포장방법'에 관한 발명이다.

특정부위에 연속적인 단열층을 갖는 발열전선의 제조방법은, 기성 발열전선의 외피의 일정부분을 단열성수지로 코팅을 하거나, 기개발된 발열전선의 제조공정중 전선에 외피를 성형시키는 과정에서 외피의 내부에 단열층을 삽입시키거나, 외피의 일정부분을 타부위 보다 두껍게 성형하여 제조할 수 있다.

발열도로의 포장방법의 공정은, 기층을 포장하고, 단열층을 갖는 발열전선을 단열층이 아래를 향하도록하여 포설하고, 열선의 상부까지 1차 포장을 하고, 1차 포장면상에 열선에 접촉하면서 열선과 직교를 하면서 지나는 금속제의 막대나 망을 깔고, 종래에 생산되는 표준콘크리트의 조성물 중 골재의 일부를 열 전도성이 좋고 물리적 강도와 크기가 콘크리트의 배합설계상의 특성보다 우수한 금속 또는 금속의 대치물로 대치하여 제조된 열 전도성을 높인 콘크리트로 마감 포장을 하는 포장방법이다.

지중에 장치된 발열장치에서 발생하는 열을 지표면으로 효과적으로 전도하여 지상에 쌓인 눈을 신속하게 녹인다.

콘크리트, 열전도, 발열전선, 발열도로

Description

단열층이 부가된 발열전선과 발열도로의 포장방법{Heating Wire having Adiabatic Layer and Paving Method of Worming Road}

도로나 비행장 등 지표면의 눈을 제거하는 목적으로 포장하는 발열콘크리트 포장공사에서, 그 공사의 발열원으로 쓰이는, 전기를 연결하면 외부로 열을 발산하는 발열전선의 특정부위가 연속적인 단열층을 갖는 발열전선과, 그 발열전선을 이용한 발열도로의 포장방법에 관한 발명이다.

도로나 비행장의 제설이나 결빙방지에 유용하다.

[문헌 1] 한국산업규격 KSF 2349

겨울에 눈이 많이 쌓이거나 얼음이 얼기 쉬운 도로나 비행장 등은 항상 사고의 위험과 사용제한이 따른다.

제설제를 살포하고 중장비를 동원하여 눈을 치우곤 하나 비용이 많이 들면서도 충분한 대응이 안 되고, 특히 산간지역이나 광대한 면적일 경우에는 많은 시간과 경비 및 인력이 소모되어서 장시간의 교통 및 사용이 통제될 수 밖에 없다.

특별히 인력으로 제설하기 어려운 지역엔 미리 지중에 전기를 이용하는 발열전선이나 증기나 더운 물을 이용하는 열배관 등의 발열장치를 매설하고 포장을 한다.

열선의 열이 불필요한 방향으로 많은 소모가 되고, 열전도가 극히 불량한 콘크리트로 덮이기 때문에 열효율이 나쁘다.

열선의 상하의 양방향으로 소모되는 열을 열전도를 통해 노면 쪽으로 유도하고 지하 쪽으로의 전도를 차단하기 위하여, 열의 발산을 부분적으로 차단하는 발열전선을 설치하고, 노면 쪽 포장재에 열 전도성을 부여하여 발생열의 대부분이 노면에서 발산하도록 적극적으로 유도한다.

발열전선의 상방에 접촉되는 금속 메쉬를 설치하여 열의 상향을 촉진한다.

지중에 장치된 발열장치에서 발생하는 열이 지하 쪽으로는 차단이 되고, 노면쪽으로는 신속하고 효과적으로 전도되므로, 도로의 제설이나 결빙방지를 능률적으로 수행하고, 에너지 절약이 된다.

전기를 연결하면 외부로 열을 발산하는 발열전선의 외피에 특정부위가 연속적인 단열층을 갖는 발열전선과, 그 발열전선을 이용한 발열도로의 포장방법에 관한 발명이다.

발열전선의 구조는 발열도체와 외피 사이에 광물성 재질로 전기적 절연을 구 성하고, 중심에는 하나 또는 두 줄의 발열도체가 지나가는 구조이다.

외피는 합성수지나 금속튜브로 할 수 있으며 금속튜브일 경우에는 전기적 접지가 용이하여 감전사고가 예방된다.

부분적으로 단열층을 갖는 발열전선의 제조는 이미 생산된 발열전선의 외피의 일정부분을 단열성수지로 코팅을 할 수도 있고, 전선의 제조공정 중 전선에 외피를 성형시키는 과정에서 외피와 절연체의 사이에 단열재를 삽입하거나 외피의 일정부분을 타부위 보다 두껍게 성형하여 제조할수 있다.

발열도로의 포장방법의 공정은, 기층을 포장하고, 단열층을 갖는 발열전선을 단열층이 아래를 향하도록하여 열선을 포설하고, 열선의 상부까지 1차 포장을 하고, 1차 포장면상에 열선에 접촉하면서 열선과 직교를 하면서 지나는 금속제 막대나 망을 깔고, 열 전도성을 높인 콘크리트로 마감 포장을 하는 포장방법이다.

아스팔트 콘크리트(아스콘이라 칭함)와 시멘트 몰탈과 레디 믹스드 콘크리트(레미콘이라 칭함)는 조성물을 변경하여, 종래에 생산되는 아스콘이나 레미콘의 조성물 중 골재의 일부를 열 전도성이 좋고 물리적 강도와 크기가 콘크리트의 배합 설계상의 특성보다 우수한 금속 또는 금속의 대치물로 대치하여 제조된 열 전도성을 높인 콘크리트 이용하면 더욱 효율적이다.

아스콘이나 레미콘의 배합설계는 한국산업규격 KSF 2349등을 참고한다.

현재 쓰이는 발열전선이나 발열전선을 매설하는 방법은 열선의 열이 불필요한 방향으로의 소모가 많고, 열전도가 극히 불량한 콘크리트로 덮이기 때문에 열효율이 나쁘다.

이 발명에 의한 발열전선 및 발열전선의 매설방법은 열선의 상하의 양방향으로 소모되는 열을 열전도를 통해 노면 쪽으로 유도하고 지하 쪽으로의 전도를 차단하기 위하여, 열의 발산을 부분적으로 차단하는 발열전선을 설치하고, 노면 쪽 포장재에 열 전도성을 부여하여 발생열의 대부분이 노면에서 발산하도록 적극적으로 유도한다.

발열전선의 상방에 접촉되는 금속 메쉬를 설치하여 열의 상향을 촉진한다.

지중에 장치된 발열장치에서 발생하는 열이 지하 쪽으로는 차단이 되고, 노면쪽으로는 신속하고 효과적으로 전도되므로, 도로의 제설이나 결빙방지를 능률적으로 수행하고, 에너지 절약이 된다.

위에서 기술한 바와 같이 발열전선과 발열도로의 포장방법은 지중에 장치된 발열장치에서 발생하는 열을 노면으로 신속하고 효과적으로 전도하므로, 제설장치를 필요로 하는 도로나 비행장 또는 주차장등의 포장에 활용하면 월동대책으로써 능률적이고 에너지 절약면에서도 효율적이다.

도 1은 단열층이 부가된 발열전선의 단면의 예시도이다.

외피(3)의 일정부분이 단열성수지로 코팅되어 단열층(4)을 형성하거나(도 1의 a), 외피의 안 쪽에 단열층(4)이 삽입되어 있거나(도 1의 b), 외피의 일정부분이 타부위 보다 두껍게 성형되어(도 1의 c) 부분적인 단열층을 갖게 한다.

외피는 합성수지(도 1의 b와 c)나 금속제의 튜브(도 1의 a)로 제작되며 내부의 발열도체(1)와 절연층(2)을 보호한다.

도 2는 종래의 발열도로의 포장방법의 예시도이다.

기층(11) 위에 철근(15)을 설치하고, 그 철근에 전원(18)에서 전기를 공급받아 열을 발산하는 발열전선(14)을 고정시킨 후, 표층콘크리트(12)를 노면(19)까지 타설한다.

열전도율이 불량한 콘크리트 속에서 열량이 철근을 통해 노면의 반대방향으로 소모되는 것을 방지하는 단열판(16)을 별도로 설치해야 한다.

노면에 형성되는 눈이나 얼음을 녹이는데 걸리는 시간이 길고, 열효율이 나쁘다.

도 3은 본 발명에 의한 포장방법의 개념도이다.

기층(11)위에 철근(15)을 설치하고, 단열층이 부가된 발열전선(10)을 고정시킨다.

이 발열전선은 발열전선에서 나오는 열이 철근과 전선의 아래 방향으로의 열전도를 차단한다.

발열전선에 접촉하면서 직교하도록 금속제 막대나 망(17)을 설치하고, 이 발열전선의 상부까지 표층콘크리트(12)를 타설하고, 표층콘크리트에 덧붙여서 열전도성콘크리트(13)를 타설하여 열전도층을 형성한다.

금속제 막대 또는 금속망은 발열전선의 열을 신속하게 지표면 쪽으로 유도하면서 노면이 고르게 열을 받도록 열을 확산하는 역할을 한다.

위와같은 공법으로 포장된 도로는 지중에 장치된 발열장치에서 발생하는 열을 노면으로 신속하고 효과적으로 전도하므로, 도로의 제설이나 결빙방지를 능률적으로 수행하고, 에너지 절약이 된다.

도 1은 단열층이 부가된 발열전선의 단면의 예시도이다.

도 2는 종래의 발열도로의 포장방법의 예시도이다.

도 3은 본 발명에 의한 포장방법의 개념도이다.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

1. 발열도체 2. 절연층

3. 외피 4. 단열층

10. 단열층을 갖는 발열전선

11. 기층 12. 표층콘크리트

13. 열전도콘크리트 14. 발열전선

15. 철근 16. 단열판

17. 금속제 막대 18. 전원

19. 노면

Claims (2)

1. 외피의 일정부분이 단열성수지로 코팅되거나(도 1의 a), 외피의 안 쪽에 단열층이 삽입되어 있거나(도 1의 b), 외피의 일정부분이 타부위 보다 두껍게 성형되어(도 1의 c) 부분적으로 단열층을 갖는 발열전선.
2. 기층을 포장하고, 단열층을 갖는 발열전선을 단열층이 아래를 향하도록하여 발열전선을 포설하고, 열선의 상부까지 1차 포장을 하고, 1차 포장면상에 열선에 접촉되도록 금속제 막대나 망을 깔고, 열 전도성을 높인 콘크리트로 마감 포장을 하는 발열도로의 포장방법.

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