KR20160053720A - 제설장치 - Google Patents

Abstract

제설장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 제설장치는: 주행부와, 주행부의 전방부에 설치되고, 지면에 쌓인 눈을 파쇄하는 파쇄부와, 파쇄부의 후방에 설치되고, 파쇄부에 의해 파쇄된 눈조각을 가열하여 녹이는 해빙부와, 해빙부의 후방에 설치되고, 지면을 향해 공기를 분사하여 지면상의 물이나 눈조각을 주행부의 외부로 유동시키는 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제설장치{SNOW REMOVING APPARATUS}

본 발명은 제설장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 얼어붙은 눈을 파쇄하여 지면으로부터 제거하는 제설장치에 관한 것이다.

눈으로 덮힌 지면은 차량의 운행이나 사람의 도보에 불편과 사고를 초래하는 위험 요인이 된다. 눈으로 덮힌 지면은 날씨의 변화나, 차량에서 발생하는 열기, 타이어, 신발과의 접촉에 의한 마찰열 등에 의해 일시적으로 녹았다가 다시 얼어 빙판을 이루게 되고, 그 제거가 보다 어려워지게 된다. 특히, 산악지역이나 태양빛이 들지 않는 음지는 이러한 빙판을 이룬 상태가 지속되어 사고의 위험에 상시 노출되며, 차량의 운행, 도보 등이 중단되는 구간이 된다.

이를 해결하기 위해 지면에 쌓인 눈을 밀어내거나 쓸어내는 제설차량, 염화칼슘이나 모래를 뿌리는 제설장비 등이 동원되고 있다. 그러나 지면에 쌓인 눈을 밀어내거나 쓸어내는 제설 방법에 의하면, 지면에 눈이 얕게 잔류되어 다시 빙판을 형성하기 쉽우며, 눈을 제거할 수는 있으나 이미 형성된 빙판을 제거할 수는 없다는 한계가 있다. 또한 염화칼슘이나 모래를 뿌리는 경우, 염화칼슘으로 인한 수질 및 토양 오염, 모래의 분진으로 인한 공기 오염 등을 초래하게 된다.

또한 얼음을 파쇄하기 위한 파쇄도구나, 포크레인 등의 중장비를 동원하여 얼어붙은 눈을 파쇄하고 있으나, 파쇄도구를 사용하는 경우 인력비가 과다하게 소요되고, 인력의 한계로 인해 파쇄작업의 효율성이 낮다. 또한 중장비를 동원하는 경우는 두꺼운 얼음을 파쇄하는 경우에 적합하고, 얕은 두께로 얼어붙은 눈을 파쇄하여 제거하기에는 부적합하여 오히려 사고의 위험성을 내포한다는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제1996-0041538호(1996.12.19. 공개, 발명의 명칭: 제설장치의 삽날각도 조절장치)에 개시되어 있다.

본 발명의 목적은 지면에 쌓인 상태로 방치되어 얼어붙은 눈을 지면으로부터 안전하고 용이하게 제거할 수 있으면서도, 소형으로 제작가능하여 파쇄에 의한 제설작업을 보다 섬세하게 수행할 수 있는 제설장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 제설장치는: 주행부; 상기 주행부의 전방부에 설치되고, 지면에 쌓인 눈을 파쇄하는 파쇄부; 상기 파쇄부의 후방에 설치되고, 상기 파쇄부에 의해 파쇄된 눈조각을 가열하여 녹이는 해빙부; 및 상기 해빙부의 후방에 설치되고, 지면을 향해 공기를 분사하여 지면상의 물이나 눈조각을 상기 주행부의 외부로 유동시키는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파쇄부는, 파쇄날의 하향 회전력에 의해 눈을 파쇄하는 파쇄장치; 및 액추에이터의 회전력을 상기 파쇄장치로 전달하는 동력전달장치;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파쇄장치는, 회전축부; 상기 회전축부의 둘레에 형성되고, 상기 파쇄날이 착탈가능하게 결합되는 파쇄날조립부; 및 상기 주행부와 연결되고, 상기 회전축부를 회전가능하게 지지하는 지지부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 동력전달장치는, 상기 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되는 제1스프라켓; 상기 회전축부와 동축상에 연결되는 제2스프라켓; 및 상기 제1스프라켓과 상기 제2스프라켓에 양단부가 결합되고, 무한궤도로 회전되면서 상기 제1스프라켓의 회전력을 상기 제1스프라켓으로 전달하는 연결부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지부는, 내부에 상기 동력전달장치가 설치되는 하우징부; 상기 하우징부의 일측부에 설치되고, 상기 회전축부를 회전가능하게 지지하는 축지지부; 및 상기 하우징부의 타측부에 형성되고, 상기 주행부에 회동가능하게 결합되는 회동축부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파쇄날은, 회전축부와 연결되고, 원주방향으로 구부러진 형상을 가지는 제1굽힘날부; 및 상기 제1굽힘날부의 단부에 연속하여 형성되고, 축방향으로 구부러지게 형성되는 제2굽힘날부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파쇄날은, 회전축부와 연결되는 고정날부; 및 탄성을 가지는 소재로 이루어지고, 상기 고정날부의 단부에 착탈가능하게 결합되는 교체날부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 파쇄부는, 상기 파쇄장치를 승강시키면서 눈의 두께, 지면의 형상에 따라 상기 파쇄날의 높이를 조절하는 승강장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강장치는, 상기 주행부에 설치되는 실린더부; 및 상기 지지부와 연결되고, 상기 실린더부의 내외부로 이동되면서 상기 지지부를 상하로 이동시키는 로드부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 승강장치는, 상기 파쇄장치에 걸리는 하중을 측정하는 제1하중센서; 및 상기 제1하중센서에서 측정된 하중이 제1설정치를 초과하면 상기 파쇄장치를 상향 이동시키는 승강제어부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 해빙부는, 화염분사기; 및 상기 화염분사기의 후방에 설치되고, 눈조각의 후방 이동을 구속하는 후방커버; 및 상기 화염분사기와 상기 후방커버에 둘러싸여 형성되고, 상기 화염분사기에 의해 가온된 온도분위기가 형성되는 가온공간부;를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 후방커버는, 상기 송풍부에서 하향 분사되는 공기의 흐름을 측방향으로 유도하는 수평연장면을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 해빙부는, 상기 후방커버에 설치되는 제2하중센서; 및 상기 제2하중센서에서 측정된 하중이 설정시간 동안 제2설정치를 초과하면 경고신호를 발생시키는 경고장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주행부는, 상기 파쇄부, 상기 해빙부, 상기 송풍부가 설치되는 주행본체; 상기 주행본체의 후방부에 설치되는 후륜; 상기 주행본체의 전방부에서 상기 후륜과 함께 상기 주행본체를 지지하면서 상기 파쇄부를 지면으로부터 이격시키는 전륜; 및 상기 주행본체에 설치되고, 상기 파쇄부, 상기 해빙부, 상기 송풍부의 작동을 조작하는 제어반;을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제설장치에 의하면, 주행부가 전방으로 이동 시 지면에 쌓인 눈이나 지면에 잔류된 상태로 얼어붙은 눈이 파쇄부에 의해 파쇄되고, 해빙부에 의해 녹아 물이 된 후, 송풍부에서 분사된 공기에 의해 주행부의 외부로 밀려나는 작용이 순차적으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 본 발명에 따른 제설장치에 의하면, 작업자가 주행부를 목적한 방향과 경로로 이동시키는 간단한 동작이나 조작을 수행하는 것에 의해, 눈을 파쇄하고 녹인 후, 지면의 가장자리로 밀어내는 작업을 제설작업을 안전하고 용이하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 주행부를 도로나 보도를 따라 이동시키면서, 도로나 보도상의 눈을 파쇄 및 해빙시켜 도로나 보도의 가장자리부에 마련된 배수시설측으로 유동시킬 수 있고, 배수시설을 통해 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제설장치에 의하면, 파쇄부, 해빙부, 송풍부를 포함하는 간단한 구조에 의해 소형으로 제작가능하고, 파쇄장치의 높이를 조절하는 것에 의해 비교적 얕은 두께의 눈을 포함한 다양한 두께의 눈을 파쇄할 수 있어, 대형의 제설장비와 비교해 제설작업을 보다 섬세하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치를 개략적으로 도시한 요부사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치를 개략적으로 도시한 요부단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 파쇄장치를 개략적으로 도시한 요부 투시사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 파쇄날을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 작동을 설명하고자 도시한 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 제설장치의 일실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치를 개략적으로 도시한 요부사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치를 개략적으로 도시한 요부단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 파쇄장치를 개략적으로 도시한 요부 투시사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 파쇄날을 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치의 작동을 설명하고자 도시한 사용상태도이다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제설장치는 주행부(10), 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)를 포함한다.

주행부(10)는 지면(ground)을 따라 이동하는 부분이다. 주행부(10)는 인력이나 엔진의 동력 등에 의해 목적한 방향과 경로로 이동된다. 파쇄부(20)는 지면에 쌓인 상태로 얼어붙은 눈을 파쇄하는 부분이다. 파쇄부(20)는 주행부(10)의 전방부에 설치되고, 파쇄날(24)의 회전력에 의해 눈을 타격하여 파쇄한다. 해빙부(30)는 파쇄부(20)에 의해 파쇄된 눈조각을 가열하여 녹이는 부분이다. 해빙부(30)는 화염분사기(31)를 구비하여 파쇄부(20)의 후방에 설치된다.

송풍부(40)는 지면에 잔류된 물을 주행부(10)의 주행 경로 외부로 유동시키는 부분이다. 송풍부(40)는 지면을 향해 공기를 분사하는 노즐장치를 구비하여 해빙부(30)의 후방에 설치된다. 이에 따라, 주행부(10)의 전방 주행 시, 파쇄부(20)에서 파쇄된 눈조각은 그 후방에 위치된 해빙부(30)에 의해 녹게 되고, 해빙부(30)에 의해 녹은 상태로 지면에 잔류된 물은 그 후방에 위치된 송풍부(40)에서 분사된 공기에 밀려 주행부(10)의 좌측 또는 우측으로 유동된다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 주행부(10)는 주행본체(11), 후륜(12), 전륜(13), 제어반(14)을 포함한다.

주행본체(11)는 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)를 설치 및 지지할 수 있는 골조를 이루는 부분이다. 주행본체(11)의 후방부에는 손잡이가 마련된다. 이에 따라 사용자는 손잡이를 파지한 상태로 용이하게 주행본체(11)에 전방 이동력을 가하거나, 그 이동 방향을 조정할 수 있다. 상기와 같이 손잡이를 이용하여 인력에 의해 주행부(10)를 용이하게 목적한 경로로 이동시킬 수 있다.

전륜(13)과 후륜(12)은 주행본체(11)의 전방부와 후방부 각각에 회전가능하게 설치된다. 전륜(13)과 후륜(12)은 함께 주행본체(11)를 지지하면서 파쇄부(20)를 지면으로부터 이격시킨다. 전륜(13)만 또는 후륜(12)만 설치되는 경우, 사용자가 손잡이를 놓게 되면, 주행본체(11)가 전방 또는 후방으로 기울어지게 되면서 파쇄부(20)가 지면에 닿게 된다. 상기와 같이 전륜(13)과 후륜(12)을 함께 구비하면 주행본체(11)가 임의로 기울어짐에 따라 파쇄부(20)가 지면과 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있고, 파쇄부(20)의 회전력으로 인한 안전 사고를 예방할 수 있다.

제어반(14)은 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)의 작동을 조작할 수 있는 스위치, 레버 등의 조작장치와, 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)의 작동 상태를 표시하는 표시장치를 구비하여 주행본체(11)에 설치된다. 사용자는 제어반(14)에 마련된 표시장치를 통해 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)의 작동 상태를 실시간으로 확인하면서, 조작장치를 이용해 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)의 작동을 조절할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄부(20)는 액추에이터(21), 동력전달장치(22), 파쇄장치(23), 승강장치(25)를 포함한다.

액추에이터(21)는 파쇄장치(23)를 회전시키는 회전력을 생성하는장치이다. 액추에이터(21)로는 모터를 적용할 수 있다. 액추에이터(21)는 파쇄장치(23)에 의해 파쇄된 눈조각이나, 지면에 쌓인 눈이나 얼음, 쓰레기 등과 간섭되지 않도록 파쇄장치(23)의 회전축부(231) 및 파쇄날(24)로부터 이격된 위치에 설치된다. 본 발명의 일실시예에서 액추에이터(21)는 회전축부(231) 및 파쇄날(24)의 상측에 이격되게 위치된다.

동력전달장치(22)는 액추에이터(21)의 회전력을 파쇄장치(23)로 전달하는장치이다. 본 발명의 일실시예에 따른 동력전달장치(22)는 제1스프라켓(221), 제2스프라켓(222), 연결부재(223)를 포함한다.

제1스프라켓(221)은 회전축부(231)의 상측에 위치되는 액추에이터(21)와 동축상에 연결되고, 둘레에 톱니가 형성된다. 제2스프라켓(222)은 회전축부(231)와 동축상에 연결되고, 제1스프라켓(221)과 마찬가지로 둘레에 톱니가 형성된다. 연결부재(223)는 폐루프 형상을 가지고 제1스프라켓(221)과 제2스프라켓(222)에 양단부가 결합된다. 연결부재(223)로는 톱니에 걸리는 복수개의 고리를 사슬 형상으로 연결한 체인부재를 적용할 수 있다.

액추에이터(21)의 구동 시 제1스프라켓(221)이 액추에이터(21)에 연동하여 회전되고, 연결부재(223)가 무한궤도로 회전되면서 제1스프라켓(221)의 회전력이 제2스프라켓(222)으로 전달되며, 제2스프라켓(222)과 함께 회전축부(231)가 회전하게 된다. 본 발명의 일실시예에서 동력전달장치(22)는 파쇄날(24)의 타격력에 대해 강성을 확보하기 위해 일반적으로 금속재로 이루어지는 스프라켓과 체인을 포함하는 구조를 가지나, 액추에이터(21)의 회전력을 회전축부(231)로 전달할 수 있다면 롤러와 벨트부재를 포함하는 실시예를 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.

파쇄장치(23)는 파쇄날(24)의 하향 회전력에 의해 지면에 쌓인 눈이나 얼음을 파쇄한다. 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄장치(23)는 회전축부(231), 파쇄날조립부(232), 파쇄날(24), 지지부(233)를 포함한다.

회전축부(231)는 수평 방향으로 연장되게 형성된다. 파쇄날조립부(232)는 파쇄날(24)이 착탈가능하게 결합되는 부분으로, 회전축부(231)의 둘레에 돌출되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄날조립부(232)는 파쇄날(24)의 일단부가 끼워질 수 있는 암결합부의 형상을 가진다. 파쇄날(24)의 일단부를 파쇄날조립부(232)에 끼운 후, 볼트 등의 체결부재를 파쇄날조립부(232)에 체결하는 것에 의해 파쇄날조립부(232)상에 파쇄날(24)을 고정시킬 수 있다.

파쇄날(24)에 작용하는 타격력 또는 파쇄력은 파쇄날조립부(232)를 통해 회전축부(231)로 전달된다. 암결합부의 깊이가 깊을수록 파쇄날조립부(232)상에 파쇄날(24)을 보다 견고하게 밀착, 고정시킬 수 있고, 타격력 또는 파쇄력에 의한 파쇄날(24)의 이탈을 안정되게 구속할 수 있다. 또한, 체결부재는 파쇄날조립부(232)와 파쇄날(24)을 연속하여 관통하게 체결될 수도 있으나, 파쇄날(24)을 암결합부의 일측면측으로 밀착, 가압시키도록 파쇄날조립부(232)만을 관통하여 체결될 수도 있다.

파쇄날(24)은 지면에 쌓인 상태로 얼어붙은 눈에 직접 파쇄력을 가하여 파쇄하는 부분으로, 회전축부(231)의 둘레에 형성된 파쇄날조립부(232)에 결합된다. 파쇄날조립부(232)는 회전축부(231)의 길이 방향을 따라 복수개가 배열되되, 서로 다른 방향에 위치된다. 복수개의 파쇄날(24)은, 도 3에 도시된 바와 같이 파쇄날조립부(232)에 결합된 상태에서 서로 다른 반경 방향을 향하게 되며, 회전축부(231)의 회전 시 서로 시간차를 두고 얼어붙은 눈을 향해 하향 이동하게 된다. 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄날(24)은 제1굽힘날부(241)와 제2굽힘날부(242)가 연속하여 연결된 형상을 가진다.

제1굽힘날부(241)는 파쇄날조립부(232)에 결합되고, 회전축부(231)에서 반경 방향으로 연장됨과 동시에 원주방향으로 구부러진 형상을 가진다. 여기서 원주방향은 회전축부(231)의 원주방향 및 그 회전방향을 의미한다. 제2굽힘날부(242)는 제1굽힘날부(241)의 단부에 연속하여 형성되고, 축방향으로 구부러지게 형성된다. 여기서 축방향은 회전축부(231)의 축방향을 의미한다.

상기와 같이 제1굽힘날부(241)가 원주방향으로 구부러진 형상을 가짐에 따라, 회전축부(231)로부터 동일한 이격 거리에 위치된 지점을 타격함에 있어서, 제1굽힘날부(241)가 단순히 반경방향으로 연장된 직선 형상을 가지는 경우와 비교해 보다 연장된 길이를 가지게 되므로, 제2굽힘날부(242)로부터 전달된 충격력을 보다 완충하여 회전축부(231)측으로 전달할 수 있다.

또한 제2굽힘날부(242)가 제1굽힘날부(241)의 단부에서 축방향으로 구부러진 형상을 가짐에 따라, 제2굽힘날부(242)를 형성하지 않은 경우 제1굽힘날부(241)의 단부가 눈의 표면과 점접촉되는 것과 비교해, 제2굽힘날부(242)의 연장길이에 해당되는 보다 확장된 영역에 걸쳐 눈의 표면과 선접촉 또는 면접촉될 수 있다. 이에 따라 1개의 파쇄날(24)로 파쇄할 수 있는 영역을 보다 확장시킬 수 있다. 즉, 보다 확장된 영역에 걸쳐 파쇄력을 가할 수 있어, 파쇄를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 파쇄날(24)은 고정날부(243)와 교체날부(244)를 포함한다. 파쇄날(24)을 얼어붙은 눈을 향해 하향 회전시키면서 파쇄력을 가할 시, 고정날부(243)는 그 충격력에 의해 변형이 발생되지 않고 일정한 형태를 유지하는 부분이다. 교체날부(244)는 충격력에 의해 탄성적인 변형이 발생되는 부분이다. 고정날부(243)는 금속재로 이루어지고, 회전축부(231)와 일체로 형성되거나, 파쇄날조립부(232)에 결합된다. 교체날부(244)는 플라스틱과 같이 탄성을 가지는 소재로 이루어지고, 고정날부(243)의 단부에 착탈가능하게 결합된다.

본 발명의 일실시예에서 제1굽힘날부(241)는 고정날부(243)에 대응되고, 제2굽힘날부(242)는 교체날부(244)에 대응된다. 파쇄날(24)로 얼어붙은 눈을 타격 및 파쇄 시, 교체날부(244)는 그 탄성에 의해 눈의 표면에 대응되는 형상으로 변형되면서 보다 확장된 면적에 걸쳐 눈의 표면과 접하게 되고, 파쇄 후에는 그 형상이 변형된 후 초기 형상으로 복귀된다.

이에 따라, 파쇄날(24)을 이용해 보다 효율적으로 눈을 파쇄할 수 있으면서도, 얼어붙은 눈의 가장자리부나 지면과 충돌하거나 쓸려서 손상되는 것을 완화시킬 수 있어 그 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 파쇄날(24)의 손상 등으로 인해 교체가 필요한 경우에는 고정날부(243)에 결합된 상태의 교체날부(244)만을 교체하거나, 파쇄날조립부(232)에 결합된 상태의 고정날부(243)를 교체하는 것을 선택적으로 수행할 수 있어, 파쇄장치(23) 및 파쇄날(24)을 보다 용이하게 유지·보수할 수 있고, 그 비용을 절감할 수 있다.

지지부(233)는 회전축부(231)를 회전가능하게 지지하는 부분이다. 지지부(233)는 상하로 연장되게 형성되고, 그 하부는 회전축부(231)를 회전가능하게 지지하며, 그 상부는 주행부(10)에 회동가능하게 연결된다. 본 발명의 일실시예에 따른 지지부(233)는 하우징부(234), 축지지부(235), 회동축부(236)를 포함한다.

하우징부(234)는 회전축부(231), 파쇄날조립부(232), 파쇄날(24)의 하중, 파쇄 시 발생되는 충격력 등을 지지하는 골조를 이루는 부분이다. 하우징부(234)는 내부에 동력전달장치(22)가 설치될 수 있는 공간부를 가지는 케이스 형상을 가지며, 상하로 연장되게 형성된다. 축지지부(235)는 회전축부(231)를 회전가능하게 지지하는 부분으로, 베어링부재를 구비하여 하우징부(234)의 하부에 설치된다. 회동축부(236)는 주행부(10)에 회동가능하게 결합되는 부분으로, 하우징부(234)의 상부에 형성된다. 하우징부(234)는 회동축부(236)를 중심으로 하부가 상향 또는 하향 회동하게 된다. 도 2에는 회동축부(236)가 하향 회동된 상태가 도시되어 있고, 도 5에는 회동축부(236)가 상향 회동된 상태가 도시되어 있다.

승강장치(25)는 눈의 두께, 지면의 형상에 따라 파쇄장치(23)를 승강시키면서 파쇄날(24)의 높이를 조절하는 부분이다. 눈이 지면에 얕게 쌓였거나, 지면에 쌓인 눈을 일차적으로 치우는 작업을 수행한 이후 지면에 눈이 잔류된 상태라서 눈의 두께가 얕은 경우 도 2에 도시된 바와 같이 파쇄날(24)을 하향 위치시킨 상태에서 원활하게 제설작업을 수행할 수 있다. 또한, 전륜(13)과 후륜(12)이 위치하는 지점에 비해 파쇄장치(23)가 위치하는 지점에 상대적으로 눈이 두껍게 쌓인 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 파쇄날(24)을 상향 위치시킨 상태에서 원활하게 제설작업을 수행할 수 있다. 또한, 지면에 볼록한 요철이 있는 경우에도 파쇄날(24)을 보다 상향되게 위치시키면, 파쇄날(24)이 지면과 충돌하는 것을 것을 방지할 수 있어, 지면과의 충돌로 인한 파손 및 아스팔트, 보도의 손상을 방지할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 승강장치(25)는 실린더부(251)와 로드부(252)를 포함하는 실린더장치, 제1하중센서(253), 승강제어부(254)를 포함한다.

실린더부(251)는 주행본체(11)에 고정설치된다. 로드부(252)는 실린더부(251)의 내부에 형성되는 유압에 의해 실린더부(251)의 내외부로 이동되는 부분으로, 단부가 지지부(233)의 중간부에 힌지연결된다. 로드부(252)가 실린더부(251)의 내부로 이동되면서 그 길이가 축소되는 작동 시, 지지부(233)는 도 2에 도시된 바와 같이 하향 이동되고, 로드부(252)가 실린더부(251)의 외부로 이동되면서 그 길이가 신장되는 작동 시, 지지부(233)는 도 5에 도시된 바와 같이 상향 이동된다.

제1하중센서(253)는 파쇄장치(23)에 걸리는 하중을 측정하는 장치이다. 제1하중센서(253)는, 파쇄날(24)로 얼어붙은 눈을 파쇄 시 파쇄장치(23)로 전달되는 충격력을 측정한다. 제1하중센서(253)는 파쇄장치(23)를 구성하는 회전축부(231)나 지지부(233), 파쇄장치(23)와 연결되는 동력전달장치(22), 실린더부(251), 로드부(252), 주행본체(11) 또는 그 연결부에 설치될 수 있다. 일례로, 제1하중센서(253)는 도 2에 도시된 바와 같이 지지부(233)의 회동축부(236)와 주행본체(11)간의 연결부에 설치될 수 있다.

예를 들어, 파쇄날(24)로 눈을 파쇄하는 작업이 정상적으로 이루어지는 경우에는 파쇄장치(23)에 작용하기 어려운 영역의 하중, 파쇄날(24)로 눈을 파쇄하는 작업이 정상적으로 이루어지는 경우라 할지라도 파쇄장치(23)에 무리가 가는 영역의 하중을 제1설정치로 설정할 수 있다. 이러한 경우 제1하중센서(253)에서 측정된 하중이 제1설정치를 초과하면, 파쇄날(24)이 지면에 충돌하였거나, 파쇄장치(23)에 무리한 부하가 걸린다고 판단할 수 있다.

승강제어부(254)는 제1하중센서(253)에서 측정된 하중이 제1설정치를 초과하면 파쇄장치(23)를 상향 이동시킨다. 보다 구체적으로, 승강제어부(254)는 제1하중센서(253)에서 측정된 하중이 제1설정치를 초과하는 경우, 로드부(252)가 실린더부(251)의 외부로 이동되도록 실린더장치를 신장 구동시켜 파쇄장치(23)를 보다 상향 이동시킨다. 반대로, 제1하중센서(253)에서 측정된 하중이 제1설정치 미만인 경우, 로드부(252)가 실린더부(251)의 내부로 이동되도록 실린더장치를 축소 구동시킨다. 이와 같이 파쇄장치(23)를 보다 하향 이동시킴으로써, 파쇄날(24)로 눈에 파쇄력을 명확하게 가할 수 있다. 제1하중센서(253)와 승강제어부(254)를 구비함으로써, 상기와 같이 파쇄장치(23)에 걸리는 하중에 따라 자동으로 파쇄장치(23)를 승강시키게 되므로, 지면과의 충돌로 인해 파쇄장치(23)나 파쇄날(24)이 손상되거나 그 손상이 가중되는 것을 방지하면서, 제설작업을 원활하게 지속할 수 있다.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 해빙부(30)는 연료공급기, 화염분사기(31), 전방커버(36), 후방커버(32), 가온공간부(33), 제2하중센서(34), 경고장치(35)를 포함한다.

화염분사기(31)는 연료공급기로부터 가스(예를 들어, LPG 등), 오일 등의 연료(fuel)를 공급받아 화염을 생성한다. 본 발명의 일실시예에서 화염분사기(31)는 회전축부(231)와 파쇄날(24)의 후방에 형성되는 가온공간부(33)의 상부에 위치되고, 가온공간부(33)상에 약 500℃ 이상의 화염이 생성되도록 하향되게 설치된 구조를 가진다. 본 발명의 일실시예에서 화염분사기(31)는 가온공간부(33)를 향해 직접 화염을 분사하는 구조를 가지나, 가온공간부(33)를 향해 스팀을 분사하거나, 열교환 파이프 등의 실시예를 포함하여 가온공간부(33)에 보다 가온된 온도분위기를 형성할 수 있다면 특정한 구조와 형상으로 한정되지 않는다.

전방커버(36)는 해빙부(30)를 파쇄부(20)와 구획하는 패널부재로, 화염분사기(31)의 전방에 설치된다. 전방커버(36)는 주행부(10)의 좌측부와 우측부에 걸쳐 수평방향으로 연장되게 설치되고, 화염분사기(31)에서 방사된 화염이 전방으로 확산 및 분산되는 것을 방지한다. 전방커버(36)를 구비함으로써 화염분사기(31)에서 방사된 화염을 하향되게 유도할 수 있고, 가온공간부(33)상에 형성된 열기가 보다 적게 손실된 상태로 지면측으로 전달될 수 있다.

또한, 전방커버(36)는 그 하단부가 파쇄장치(23)로부터 이격되게 위치된다. 파쇄날(24)은 회전축부(231)를 중심으로 회전하면서 눈에 파쇄력을 하향되게 가한 후에는 회전축부(231)의 후방측으로 이동하면서 다시 상향 이동하게 되는데, 이러한 과정에서 파쇄된 눈조각의 일부는 전방커버(36)의 하부에 형성되는 개방부를 통해, 즉 전방커버(36)의 하단부와 지면 사이의 공간부를 통해 회전축부(231)의 후방에 위치한 가온공간부(33)로 유입될 수 있다.

후방커버(32)는 눈조각의 후방 이동을 구속하는 패널부재로, 화염분사기(31)의 후방에 설치된다. 후방커버(32)는 주행부(10)의 좌측부와 우측부에 걸쳐 수평방향으로 연장되게 설치되고, 그 하단부가 지면으로부터 이격되게 위치된다. 후방커버(32)는 가온공간부(33)로 유입된 눈조각이 더 후방으로 이동되는 것을 구속함으로써, 가온공간부(33)의 가온된 온도분위기 내에 머무르게 하여 화염분사기(31)에 의한 해빙 작용을 명확하게 구현할 수 있도록 한다.

후방커버(32)의 전면부는 그 중간부가 전방으로 보다 돌출되고, 좌측부와 우측부가 중간부에 비해 상대적으로 후방에 위치되는 형상을 가진다. 후방커버(32)의 중간부는 좌측부와 우측부측으로 갈수록 연속된 곡면을 이룬다. 이에 따라, 파쇄된 눈조각이나 돌, 쓰레기 등이 후방커버(32)의 중간부에 걸려 정체되는 것을 방지할 수 있고, 주행부(10)의 전방 주행 시, 후방커버(32)에 걸린 눈조각이나 돌, 쓰레기 등이 후방커버(32)의 좌측과 우측으로 자연히 밀려나게 된다.

후방커버(32)의 후방에는 송풍부(40)가 위치된다. 후방커버(32)의 후면부는 송풍부(40)에서 하향 분사되는 공기의 흐름을 측방향으로 유도하는 수평연장면을 형성하게 된다. 송풍부(40)에서 고속으로 하향 분사된 공기는 후방커버(32)의 후면부를 타고 수평방향, 즉 좌측과 우측으로 유동되면서 지면에 고인 물을 주행부(10)의 외부로 밀어내게 된다.

가온공간부(33)는 화염분사기(31)에서 분사된 화염의 열기에 의해 가온된 온도분위기가 형성되는 부분으로, 화염분사기(31)와 후방커버(32)에 둘러싸여 형성된다. 가온공간부(33)는 하부가 개방되게 형성되어, 지면에 파쇄된 상태로 안착된 눈조각을 가온시키게 된다. 가온공간부(33)는 전방부가 개방되게 형성되어 회전축부(231)와 파쇄날(24)의 회전에 의해 후방으로 튕겨진 눈조각을 직접적으로 가온시킬 수도 있다.

제2하중센서(34)는 후방커버(32)에 작용하는 하중을 측정하는장치로, 후방커버(32)상에 설치된다. 주행부(10)의 주행 속도가 빠를수록 눈조각이 가온공간부(33)에 노출되는 시간도 짧아지게 되면서, 후방커버(32)에 녹지 않은 상태의 눈조각이 걸리게 된다. 이와 같이 녹지 않은 상태의 눈조각이 후방커버(32)에 걸려 정체되는 상황이 가중되면, 화염분사기(31)의 화염 분사가 뭉쳐진 눈조각 등으로 인해 원활하게 이루어지지 못하는 악순환이 발생될 수 있다. 상기와 같이 눈조각이 후방커버(32)에 걸리게 되면, 제2하중센서(34)가 이를 감지하게 된다.

경고장치(35)는 제2하중센서(34)에서 측정된 하중이 설정시간 동안 제2설정치를 초과하면 경고신호를 발생시키는장치이다. 눈조각이나 돌, 쓰레기 등이 후방커버(32)에 걸린 상태에서 작용하게 되는 영역의 하중을 제2설정치로 설정할 수 있다. 설정시간은 눈조각이 후방커버(32)에 걸린 상태로 녹는 시간을 고려하여 설정할 수 있다. 제2설정치를 초과한 하중으로 설정시간동안 정체된 상태가 지속되면, 화염분사기(31)와 가온공간부(33)에 의한 해빙 작용이 원활하게 이루어지지 않거나, 돌, 쓰레기 등이 걸렸다고 판단할 수 있다. 경고신호는 경고음의 발생이나, 경고등의 점멸, 제어반(14)에 설치된 표시장치의 표시상태 변화 등의 형태로 적용될 수 있다. 경고장치(35)에서 경고신호가 발생되면 사용자는 주행부(10)의 이동 속도를 늦추거나, 후방커버(32)를 점검하여 눈조각, 돌, 쓰레기 등을 치울 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 제설장치에 의하면, 주행부(10)가 전방으로 이동 시 지면에 잔류된 상태로 얼어붙은 눈이 파쇄부(20)에 의해 파쇄되고, 해빙부(30)에 의해 녹아 물이 된 후, 송풍부(40)에서 분사된 공기에 의해 주행부(10)의 외부로 밀려나는 작용이 순차적으로 이루어지게 된다.

이에 따라, 작업자가 주행부(10)를 목적한 방향과 경로로 이동시키는 간단한 동작이나 조작을 수행하는 것에 의해, 눈을 파쇄하고 녹인 후, 지면의 가장자리로 밀어내는 작업을 제설 작업을 안전하고 용이하게 수행할 수 있다. 예를 들어, 주행부(10)를 도로나 보도를 따라 이동시키면서, 도로나 보도상의 눈을 파쇄 및 해빙시켜 도로나 보도의 가장자리부에 마련된 배수시설측으로 유동시킬 수 있고, 배수시설을 통해 제거할 수 있다.

또한, 파쇄부(20), 해빙부(30), 송풍부(40)를 포함하는 간단한 구조에 의해 소형으로 제작가능하고, 파쇄장치(23)의 회전축부(231) 및 파쇄날(24)의 높이를 조절하는 것에 의해 비교적 얕은 두께의 눈을 포함한 다양한 두께의 눈을 파쇄할 수 있어, 대형의 제설장비와 비교해 제설작업을 보다 섬세하게 수행할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 주행부 11 : 주행본체
12 : 후륜 13 : 전륜
14 : 제어반 20 : 파쇄부
21 : 액추에이터 22 : 동력전달장치
23 : 파쇄장치 24 : 파쇄날
25 : 승강장치 30 : 해빙부
31 : 화염분사기 32 : 후방커버
33 : 가온공간부 34 : 제2하중센서
35 : 경고장치 40 : 송풍부
221 : 제1스프라켓 222 : 제2스프라켓
223 : 연결부재 231 : 회전축부
232 : 파쇄날조립부 233 : 지지부
234 : 하우징부 235 : 축지지부
236 : 회동축부 241 : 제1굽힘날부
242 : 제2굽힘날부 243 : 고정날부
244 : 교체날부 251 : 실린더부
252 : 로드부 253 : 제1하중센서
254 : 승강제어부

Claims (14)

1. 주행부;
   상기 주행부의 전방부에 설치되고, 지면에 쌓인 눈을 파쇄하는 파쇄부;
   상기 파쇄부의 후방에 설치되고, 상기 파쇄부에 의해 파쇄된 눈조각을 가열하여 녹이는 해빙부; 및
   상기 해빙부의 후방에 설치되고, 지면을 향해 공기를 분사하여 지면상의 물이나 눈조각을 상기 주행부의 외부로 유동시키는 송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 파쇄부는,
   파쇄날의 하향 회전력에 의해 눈을 파쇄하는 파쇄장치; 및
   액추에이터의 회전력을 상기 파쇄장치로 전달하는 동력전달장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 파쇄장치는,
   회전축부;
   상기 회전축부의 둘레에 형성되고, 상기 파쇄날이 착탈가능하게 결합되는 파쇄날조립부; 및
   상기 주행부와 연결되고, 상기 회전축부를 회전가능하게 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 동력전달장치는,
   상기 액추에이터의 구동에 연동하여 회전되는 제1스프라켓;
   상기 회전축부와 동축상에 연결되는 제2스프라켓; 및
   상기 제1스프라켓과 상기 제2스프라켓에 양단부가 결합되고, 무한궤도로 회전되면서 상기 제1스프라켓의 회전력을 상기 제1스프라켓으로 전달하는 연결부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 지지부는,
   내부에 상기 동력전달장치가 설치되는 하우징부;
   상기 하우징부의 일측부에 설치되고, 상기 회전축부를 회전가능하게 지지하는 축지지부; 및
   상기 하우징부의 타측부에 형성되고, 상기 주행부에 회동가능하게 결합되는 회동축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
6. 제2항에 있어서,
   상기 파쇄날은,
   회전축부와 연결되고, 원주방향으로 구부러진 형상을 가지는 제1굽힘날부; 및
   상기 제1굽힘날부의 단부에 연속하여 형성되고, 축방향으로 구부러지게 형성되는 제2굽힘날부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
7. 제2항 또는 제6항에 있어서,
   상기 파쇄날은,
   회전축부와 연결되는 고정날부; 및
   탄성을 가지는 소재로 이루어지고, 상기 고정날부의 단부에 착탈가능하게 결합되는 교체날부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 파쇄부는,
   상기 파쇄장치를 승강시키면서 눈의 두께, 지면의 형상에 따라 상기 파쇄날의 높이를 조절하는 승강장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 승강장치는,
   상기 주행부에 설치되는 실린더부; 및
   상기 지지부와 연결되고, 상기 실린더부의 내외부로 이동되면서 상기 지지부를 상하로 이동시키는 로드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
   
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 파쇄장치에 걸리는 하중을 측정하는 제1하중센서; 및
    상기 제1하중센서에서 측정된 하중이 제1설정치를 초과하면 상기 파쇄장치를 상향 이동시키는 승강제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 해빙부는,
    화염분사기; 및
    상기 화염분사기의 후방에 설치되고, 눈조각의 후방 이동을 구속하는 후방커버; 및
    상기 화염분사기와 상기 후방커버에 둘러싸여 형성되고, 상기 화염분사기에 의해 가온된 온도분위기가 형성되는 가온공간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 후방커버는,
    상기 송풍부에서 하향 분사되는 공기의 흐름을 측방향으로 유도하는 수평연장면을 가지는 것을 특징으로 하는 제설장치.
    
13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 해빙부는,
    상기 후방커버에 설치되는 제2하중센서; 및
    상기 제2하중센서에서 측정된 하중이 설정시간 동안 제2설정치를 초과하면 경고신호를 발생시키는 경고장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 주행부는,
    상기 파쇄부, 상기 해빙부, 상기 송풍부가 설치되는 주행본체;
    상기 주행본체의 후방부에 설치되는 후륜;
    상기 주행본체의 전방부에서 상기 후륜과 함께 상기 주행본체를 지지하면서 상기 파쇄부를 지면으로부터 이격시키는 전륜; 및
    상기 주행본체에 설치되고, 상기 파쇄부, 상기 해빙부, 상기 송풍부의 작동을 조작하는 제어반;을 포함하는 것을 특징으로 하는 제설장치.

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