KR20190106129A

KR20190106129A - 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차 및 그 제설방법

Info

Publication number: KR20190106129A
Application number: KR1020180027146A
Authority: KR
Inventors: 이원재
Original assignee: 이원재
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-18
Also published as: KR102129082B1

Abstract

본 발명은 제설차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 눈이 쌓인 길을 제설하고 상기 제설된 눈을 치울 수 있는 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차에 있어서, 원통형상의 실린더, 상기 실린더 내부에서 운동하는 피스톤, 상기 피스톤과 연결되어 직선운동을 회전운동으로 전환하는 커넥팅로드;를 포함하고, 차량을 구동시킬 수 있는 엔진부;와, 상기 피스톤의 왕복 운동에 따라 흡입, 압축, 폭발, 배기 공정으로 진행되는 4사이클 행정 엔진에서 폭발 공정 시에 발생하는 배기가스를 외부로 내보내는 제1 배기 매니폴드;와, 상기 제1 배기 매니폴드 내에서 배출되는 가스를 받아 머플러로 배출하는 제2 배기매니폴드;와, 상기 제1, 2 배기 매니 폴드에는 열전달용 핀이 장착된 제1, 2 라디에이터가 장착되고, 상기 제1, 2라디에이터는 상호 간에 호스로 연결되어 있어서, 상기 제2 배기매니폴드에 장착된 제2 라디에이터를 통해서 예열된 물을 상기 호스를 통해서 상기 제1 배기매니폴드에 장착된 제1 라디에이터로 공급하여 2차 가열을 거친 물을 외부로 분출하여 적설된 눈을 녹이는 제1분사구; 및 상기 제1 분사구를 통해서 분사된 물이 고체화되기 전에 상기 머플러로 전달되는 배기가스를 배출하여 상기 물을 상기 눈이 적설된 도로의 일측으로 이동시키는 것일 수 있다.

Description

배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차 및 그 제설방법{SNOWPLOW CAR USING RADIATOR EQUIPPED WITH EXHAUST MANIFOLD AND METHOD OF SNOWREMOVING THE SAME}

본 발명은 제설차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차 및 그 제설방법에 관한 것이다.

본 발명은 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차 및 그 제설방법에 관한 것이다.

일반적으로 동절기에 내린 눈으로 인해 결빙된 도로를 제설하기 위해서는 차량에 제설장치를 탑재하여 사용하는 데, 이러한 제설방식에는 눈을 도로의 옆으로 밀어내는 삽날 방식과 , 눈을 흡입하여 날리는 흡입 방식이 있다.

삽날 방식의 경우 차량의 전면에 눈을 치울 수 있도록 형성된 버켓과, 차체의 후측에 설치되어 노면에 염화칼슘을 분사하는 염화칼슘 분사기와, 염화칼슘을 저장할 수 있도록 차체의 상측에 형성되는 염화칼슘 탱크를 포함한다.

상기와 같이 형성된 제설장치는, 차량에 탑재되어 제설작업에 사용되는 데, 제설작업 과정을 살펴보면, 먼저 노면에 밀착된 상태로 진행하는 버켓이 도로의 좌측이나 우측으로 대량의 눈을 밀어 치우고, 버켓에 의해 눈이 치워진 노면을 향해 염화칼슘 분사기가 염화칼슘을 분사함으로써 잔설을 제설함과 동시에 노면이 결빙되는 것을 방지하게 된다.

그러나 상기한 형태의 제설장치는 쌓인 눈을 제거하는 데에는 효과적이지만, 견고하게 노면에 얼어붙은 얼음을 바켓으로 제거하기가 어렵기 때문에 눈이 결빙된 도로 노면의 제설작업에서는 그 기능을 제대로 발휘하기가 어려운 문제점이 있었다.

그리고 눈을 도로의 옆으로 치워 놓은 것에 불과하여 눈을 완전히 제거하려면 별도의 덤프트럭과 포크레인이 작업을 해야 하므로 작업이 번거롭고, 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

또한 폭설이 내리거나 눈이 온 후, 시간이 경과하였을 때에는 버켓으로 완전히 치우지 못한 잔설이 노면에 남는 문제도 있다.

한편 흡입 방식의 경우, 눈을 흡입하여 날리는 방식으로 한 번의 작업으로 눈을 도로로부터 완전히 제거할 수 있는 장점이 있지만, 이는 고속도로나 국도 등 지방에서는 가능하지만, 도심지에서는 눈을 날릴 수 없어 사용지역이 제한적이라는 문제점이 있었다.

선행특허는 도로에서 운행 가능하며, 탑재부가 형성되어 있는 차량, 차량의 탑재부에 설치되며, 원수가 저장되어 있는 원수 저장조, 원수 저장조에 수용된 물을 예열하기 위한 히터, 원수저장조로부터 예열된 물을 공급받아 가열하기 위한 보일러, 보일러에서 가열된 물을 공급받아 저장하기 위한 열수 저장조 및 열수 저장조에 저장된 열수를 눈이 쌓인 도로에 살수하기 위한 살수 유닛을 구비하는 열수장치를 이용한 제설장비가 기재되어 있다.

그러나 선행특허는 물을 가열하기 위한 보일러가 별도로 구성되어야 하며, 가열된 물을 저장하는 열수저장조의 구성이 더 있어야 하므로 원수저장조의 크기가 작아져 많은 양의 물을 저장하지 못하고, 별도의 보일러를 구동해야 하므로 동력이 많이 필요하며, 제설된 눈이 녹은 물이 다시 빙결될 수 있는 문제점이 있다.

선행특허: 한국등록특허공보 제10-1083707호(열수장치를 이용한 제설장비)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재의 제설차는 삽입날식 또는 흡입방식으로 제설을 이용하는 데 두 가지 방식 모두 물 분사 후의 물의 재빙결 또는 적용지역의 제한이라는 문제점을 가지고 있는 바, 이와 같은 후차적 또는 지역적 제한을 극복할 수 있는 배기 매니 폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 매니 폴더에 장착된 라디에이터를 이용하여 1차적으로 가열된 물을 고압펌프를 이용하여 외부 도로에 배출하여 도로에 적설된 눈 또는 얼음을 녹이거나 파쇄하고, 상기 파쇄되거나 녹은 물을 상기 배기매니폴더와 연결된 머플러에 장착된 제2 분사구를 통해서 상기 녹은 물을 밀어내어 적설되거나 결빙된 도로를 제설하는 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일 실시예의 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차는, 눈이 쌓인 길을 제설하고 상기 제설된 눈을 치울 수 있는 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차에 있어서, 원통형상의 실린더, 상기 실린더 내부에서 운동하는 피스톤, 상기 피스톤과 연결되어 직선운동을 회전운동으로 전환하는 커넥팅로드;를 포함하고, 차량을 구동시킬 수 있는 엔진부;와, 상기 피스톤의 왕복 운동에 따라 흡입, 압축, 폭발, 배기 공정으로 진행되는 4사이클 행정 엔진에서 폭발 공정 시에 발생하는 배기가스를 외부로 내보내는 제1 배기 매니폴드;와, 상기 제1 배기 매니폴드 내에서 배출되는 가스를 받아 머플러로 배출하는 제2 배기매니폴드;와, 상기 제1, 2 배기 매니 폴드에는 열전달용 핀이 장착된 제1, 2 라디에이터가 장착되고, 상기 제1, 2라디에이터는 상호 간에 호스로 연결되어 있어서, 상기 제2 배기매니폴드에 장착된 제2 라디에이터를 통해서 예열된 물을 상기 호스를 통해서 상기 제1 배기매니폴드에 장착된 제1 라디에이터로 공급하여 2차 가열을 거친 물을 외부로 분출하여 적설된 눈을 녹이는 제1분사구; 및 상기 제1 분사구를 통해서 분사된 물이 고체화되기 전에 상기 머플러로 전달되는 배기가스를 배출하여 상기 물을 상기 눈이 적설된 도로의 일측으로 이동시키는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 가열된 물을 외부로 분출하여 적설된 눈을 녹이는 제1 분사구에는 고압 펌프를 더 구비하여 얼어 있는 도로의 얼음을 깨뜨릴 수 있는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법에 있어서, 제2라디에이터에 연결된 제 2밸브를 통해서 제2 라디에이터에 물을 공급하는 단계(s100);와, 제1 라디에이터가 장착된 제1 배기 매니폴더가 상측에 부착된 엔진부의 실린더 내의 피스톤을 이용하여 흡입 압축 폭발 배기 공정을 통해서 배기가스를 상기 제1 라디에이터가 장착된 제1 배기매니폴더로 공급하는 단계(s110);와 상기 제1배기매니폴더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 물저장고로부터 공급되는 제2 라디에이터의 물을 1차 예비 가열하는 단계(s120);와, 상기 제2 라디에이터에서 1차 예비가열된 물을 상기 제1 배기매니폴더에 장착된 제1 라디에이터로 이동시키는 단계(s130);와 상기 제1 라디에이터에서 2차 가열된 물을 제1분사구를 통해서 외부의 적설된 도로 상으로 고압펌프를 이용하여 분사하는 단계(s140); 및 상기 제1 분사구를 이용하여 분사된 물에 대하여 상기 제1, 2 배기매니폴더를 통과한 배기가스를 이용하여 경사진 방향으로 이동시키는 단계(s150);를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라디에이터는 다수개의 물을 공급하는 튜브 사이에 핀을 장착하여 열 교환 효율을 향상시킬 수 있는 구조로 형성된 것일 수 있다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자동차, 환경에 좋지 않은 영향을 준다고 알려져 있는 제설제인 염화칼슘 등을 동원하는 방법을 사용하는 것이 아니라, 자동차의 배기가스로부터 분출되는 열을 다수의 핀을 장착한 라디에이터를 이용하여 열교환과정을 수행하고, 이러한 열교환 과정을 통해 가열된 물을 고압의 펌프를 이용하여 적설된 눈 또는 결빙된 얼음 등을 파쇄하거나 녹여서 제설의 효율성을 높일 수 있는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차를 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법에 따르면 제설된 눈을 제거하는 과정과 직후적으로 눈을 제거한 물을 제거할 수 있는 배기가스 분출구를 포함하고 있어서 1회의 공정으로 제설작업을 마칠 수 있는 효율적인 구성을 가진 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법을 제공할 수 있다.

기존에 가격대비 가성비-가격대비 성능의 비(cost-effectiveness)로 따졌을 때 염화칼슘 비용을 절약할 수 있고, 염화 칼슘으로 인한 환경 오염을 방지할 수 있고, 일반차량들의 차 외관의 하체 부식을 방지할 수 있고, 도로 파손도 줄일 수 있고, 블랙아이스-기온이 갑작스레 내려갈 경우 도로 위에 녹아 있던 눈이 다시 얇은 빙판으로 얼어붙는 현상-도 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제설차의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설차에 장착된 엔진부와 상기 엔진부에 장착되어 있는 제1, 2 배기매니폴더의 연결상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기매니폴더를 이용한 제설차의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차에 대한 평면도이다.
도 5은 제설차의 후측면부에 장착된 제2 분사구가 설치되어 있는 것을 모식적으로 보여 주는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고, "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차의 구성에 대하여 살펴 본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제설차의 외관을 보여주는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)는 후면부에 물 저장고(200)를 포함할 수 있다.

상기 물저장고(200)로부터 공급되는 물은 제2밸브(212)를 통해서 공급이 조절되면서 상기 제2 라디에이터(132)로 공급이 조절될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 라디에이터(122)는 제1 배기매니폴더(120)에 장착되고, 상기 제2 라디에이터(132)는 제2 배기매니폴더(130)에 장착된 상황일 수 있다. 상기 제2 라디에이터(132)는 상기 제1 라디에이터(122)와 호스(150)을 통해서 연결되어 있어서 상기 제2 라디에이터(132)에서 예비적으로 배기가스로부터 가열된 물이 상기 호스(150)을 통해서 공급될 수 있다.

여기서 배기갸스는 엔진부(110)의 원통형상의 실린더, 상기 실린더를 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤과 연결되어 피스톤의 직선 운동을 회전운동으로 전환하는 커넥팅 로드와 연결된 상태일 수 있다. 상기 실린더, 피스톤 및 커넥팅 로드의 구성은 가솔린 엔진을 구성하는 엔진부(110)의 일반적인 구성에 해당하는 바 상세한 설명은 생략해도 무방하다.

상기 엔진부(110)의 커넥팅 로드는 크랭크 샤프트(미도시)의 축과 연결되어 있어서, 상기 제설차(100)의 전진 운동을 유도할 수 있는 구성일 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120. 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)는 상기 엔진부(110)에서 구동되는 엔진의 회전에 따라, 앞쪽으로 전진이 가능할 수 있다.

상기 엔진부(110)는 엔진부(110)의 상부에 실린더 헤드(미도시)가 장착되고, 상기 실린더 헤드 안에 엔진부(110)에서 폭발 공정에서 연소된 공기를 외기로 배출시킬 수 있는 제1 배기 매니폴더(120)를 포함할 수 있다.

상기 제1 배기매니폴더(120)는 관형의 형태로서 배기가스의 유동이 자연스러운 구성으로 되어 있다. 다만. 일반적인 자동차의 배기매니폴드(120, 130)의 구성과 달리 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)에서는 제1, 2 배기매니폴더(120, 130)의 내부에 열교환 기능을 수행할 수 있는 각각 제1, 2 라디에이터(122, 132)가 장착될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설차에 장착된 엔진부와 상기 엔진부에 장착되어 있는 제1, 2 배기매니폴더의 연결상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1, 2 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 제1, 2 라디에이터(122, 132)는 물저장고(200)와 연결되어 있어서 펌프의 압력으로 상기 제1, 2 라디에이터(122, 132)로 물의 공급이 가능한 상태일 수 있다. 따라서 어떤 일정 지역에서 제1, 2 라디에이터(132, 122)를 통해서 배기가스를 이용하여 가열된 물을 분사하여 노면에 형성되어 있는 눈이 적설된 노면을 녹이고 난 후에는 상기 물저장고(200)로부터 지속적인 물의 공급이 가능하여 눈이 적설된 전지역에 대한 노면에 대한 제설작업이 용이하게 진행될 수 있다.

여기서 제설을 위하여 노면에 가열된 물을 뿌리는 과정에 대하여 상술하면 다음과 같다.

즉, 제설차(100)의 엔진부(110)에서는 상기 제설차(100)를 전진시키기 위한 엔진부(110)에 포함되어 있는 엔진의 구동이 발생할 수 있다. 본원 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)이 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)에 장착된 엔진은 가솔린 엔진일 수 있다.

가솔린 엔진의 구동방식은 주지된 바와 같이. 공기의 흡입, 공기에 대한 압축, 그리고 점화플러그(미도시)를 통한 폭발, 그리고 상기 폭발한 가스를 외부로 배출하는 배기 행정의 4행정 사이클로 이루어질 수 있다.

이때 배기 행정에서 폭발된 배기가스를 배출하기 위한 장치가 배기 매니폴더라고 할 수 있는데 상기 배기매니폴더(120, 130)의 기능은 폭발된 배기가스를 머플러(소음기)쪽으로 유동하여 외부로 배출할 수 있도록 구성된 장치일 수 있다.

이와 같은 배기가스가 통과하는 제1 배기매니폴드(120)는 고온의 배기가스가 통과하기 때문에 이러한 배기가스에 의하여 변형되거나 유동성을 갖지 않는 금속 재질의 관형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)의 경우에는 제1 배기 매니폴더(120)와 제2 배기매니폴더(130)에 각각 제1 라디에이터(122, 132)가 장착되어 있는 상태일 수 있다. 상기 라디에이터(122, 132)는 상기 배기가스를 통하여 상기 라디에이터(122, 132)를 통과한 물을 가열할 수 있도록 튜브(123) 와 열교환성능을 향상시킬 수 있는 핀(124)를 포함할 수 있다.

상기 제1 2 라디에이터(122, 132)는 외주면으로 배기가스가 지나갈 수 있도록 구성된 형상일 수 있다.

금속 재질의 핀(124)은 배기가스와의 빠른 열교환을 통해서 온도가 상승하고 그 측면부를 통과하는 물을 가열시킬 수 있는 구성일 수 있다.

즉 엔진부(110)의 가솔린 엔진에서 폭발된 가스는 자동점화점(246-280℃, autoignition point)을 가지고 있기 때문에 이때 발생하는 배기가스도 자동점화점에 유사한 온도분포를 가진다고 추정할 수 있다.

이와 같은 고온의 배기가스가 직접적으로 닿는 곳이 제1 배기매니폴더(120)라고 할 수 있다.

이와 같은 제1 배기매니폴더(120)에 장착되어 있는 제1 라디에이터(122)는 일종의 열교환 장치라고 할 수 있다. 하지만 1차적으로 발생하는 열접촉으로는 온도 상승율에서 큰 효율을 얻기 힘들 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)의 경우에는 제2 배기 매니폴더(130)에 장착되어 있는 제2 라디에이터(132)에서 1차적으로 또는 예비적으로 제2 라디에이터(132)로 공급되는 물에 대한 가열작업이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2라디에이터(132)의 경우에는 튜브(123)에서 물이 순환하고 상기 튜브(123) 사이에는 열효율을 향상시키기 위한 핀(124)가 장착된 형상일 수 있다.

따라서 1차적으로 제2 라디에이터(132)에서 순환하는 물을 통해서 1차 예비 열교환을 통해서 물저장고(200)로부터 공급되는 물에 대한 가열로 30-50℃의 예비적인 가열이 이루어질 수 있다.

특히 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 라디에이터(132)는 가느다란 관형태의 튜브(123)를 포함하고 있어서 물이 이동하는 동안에 열교환이 많이 이루어질 수 있도록 되어 있는 구성을 가질 수 있다.

이와 같이 1차적으로 또는 예비적으로 가열된 물은 호스(150)를 통해서 제1 배기매니폴더(120)에 장착된 제1 라디에이터(122)로 공급될 수있다.

상기 제1 라디에이터(122) 역시 열교환 효율을 높이기 위하여 가늘고 긴 튜브(123)가 중간에 핀(124)를 사이에 두고 형성된 형상이어서 폭발과정을 거치고 나온 고온의 배기가스와의 열교환을 통해서 70℃이상의 고온의 물로 가열되는 2차적인 가열과정이 진행될 수 있다.

이와 같이 가열된 물은 제1 분사구(320) 또는 차량의 앞바퀴 부근에 설치된 제3 분사구(310)를 통해서 고압 펌프(high pressure pump)를 이용한 고온의 물에 대한 분사가 이루어질 수 있다. 이와 같이 고압, 고온을 사용하는 이유는 물이 분사되는 지역이 결빙된 상태이어서 고온의 물 만으로 제설 작업의 원할함을 도모하기 위한 구성일 수 있다.

따라서 고온 고압의 물을 분사하는 방법을 사용하여 결빙된 얼음을 깨뜨리거나, 녹여서 흘러내리게 하는 방법을 병용하여 제설작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기매니폴더를 이용한 제설차의 구성을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 댜른 실시예에서는 제2 제설차(100A)에 하나의 제1 배기매니폴더(120)을 사용할 수 있다. 이와 같은 제1 배기 매니폴더(120)에는 튜브(123)와 열확산을 위한 핀(124)가 장착된 제1 라디에이터(122)를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는 하나의 배기매니폴더(120)를 사용하여서 상기 제1 라디에이터(122)로 공급되는 물이 가열되는 앞의 실시예보다 오래 걸릴 수 있지만 작동하는 원리는 동일할 수 있다.

즉 라디에이터에 제1 밸브(210)를 통해서 물의 공급이 조절될 수 있고, 물저장고(200)로부터 공급된 물은 엔진(110)에서 나오는 배기가스로부터 가열될 수 있다. 이와 같은 배기가스의 분출과 제1 라디에이터(122)를 통해서 가열된 물은 제2 분사구(320)와 제3 분사구(330)를 통한 배출로 노면에 대한 제설 작업과 제설된 노면에 대한 도로의 가측부분으로 이동시키는 작업이 일회적으로 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차에 대한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 제1 노즐(312)는 상기 제1 라디에이터(122)에서 가열된 물을 도로의 노면에 균등하게 물을 분사할 수 있도록 3군데에서 물을 분사할 수 있도록 구성될 수 있다.

이때 제1 라디에이터(122)로부터 공급되는 물은 제2 노즐(322)로도 동시에 공급이 가능하도록 배치되어 있기 때문에 노면 전체에 대한 제설작업이 일괄적으로 진행될 수 있다.

도 4에 알 수 있는 바와 같이 앞바퀴(500)와 뒷바퀴(501)가 제1,2 노즐(312, 322)를 지탱해 주는 역할을 할 수 있다.

배기가스의 분사는 제3노즐(332)를 통해서 진행될 수 있는 데 배기가스 배출구(170)를 통한 가스의 이동 후에 배기가스의 분사가 가능할 수 있다.

도 5는 제설차의 후측면부에 장착된 제2 분사구가 설치되어 있는 것을 모식적으로 보여 주는 도면이다.

도 3을 참조하면 제2 분사구(330)을 통한 배기가스의 분사작용이 이루어질 수 있다. 제1, 2 배기매니폴드(120, 130)를 통과한 배기가스는 열교환 과정을 통해서 온도가 저하되는 현상은 발생할 수 있지만 압력은 고압의 상태를 유지할 수 있다.

이와 같은 고압의 배기가스를 이용하여 상술한 제1,3 분사구(320, 310)를 통하여 녹거나 파쇄된 얼음에 대한 제설작업을 도모할 수 있다.

즉, 도로는 일반적으로 일측 방향으로 경사지도록 설계되는 것이 일반적이라고 할 수 있다.

이러한 경사를 이용하여 상기 제설차(100)를 천천히 즉 저속 RPM(Round Per Minute)의 속도로 엔진을 구동시키면서 상술한 배기가스를 도 5에 도시된 바와 같이 외부의 경사진 방향으로 뿜어주게 되면 액상의 상태로 형성된 노면의 얼어 있는 층들이 녹은 후 도로의 측면으로 이동하는 현상이 발생할 수 있다.

이를 이용하여 전측에는 물분사구인 제1, 2 분사구(310, 320)를 이용하여 물을 고온 고압의 상태로 분사하고 이와 같이 고온 고압의 상태로 만들어진 물을 분사하여 얼음을 녹이거나 파쇄하고 파쇄되거나 녹은 물이 쌓여 있는 지점에는 뒤쪽에서 따라오는 배기가스의 분출을 통하여 고여 있는 물을 이동시키는 방법으로 물이 다시 얼거나 하는 현상등을 최소화 하는 것이 가능할 수 있다.

이와 같이 고온과 고압의 물을이용하여 제설 또는 제빙하고, 상기 녹은 또는 파쇄된 물 또는 얼음을 이동시키는 과정을 병행하는 방법을 사용하여 제설 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설방법에 대하여 살펴본다.

먼저 라디에이터(122, 132)는 물을 통해서 열교환을 수행할 수 있는 장치이므로 제2 라디에이터( 132)에 물을 공급하는 절차가 진행될 수 있다(s100).

이 과정에서 제2 라디에이터(132)에는 제2 밸브(212)가 장착되어 있어서 물의 공급과 차단을 제어할 수 있다.

이와 같이 제2 라디에이터(132)에 대한 물의 공급이 완료되면, 상기 제1, 2 라디에이터(122, 132)가 장착되어 있는 제1 배기매니폴더(120)와 제2 배기 매니폴더 쪽으로 배기가스가 공급될 수 있도록 엔진부(110)의 엔진을 구동하는 절차가 진행될 수 있다(s110).

이러한 엔진으로는 디젤엔진, 가솔린 엔진 등을 사용할 수 있지만, 가솔린 엔진의 자동점화점의 온도가 높기 때문에 가솔린 엔진을 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 엔진의 구동이 시작되면 흡기매니폴더(미도시)로부터 외부의 공기가 유입되고, 이러한 외부 유입 공기를 이용한 흡입, 압축, 폭발 및 배기의 공정이 진행될 수 있다.

배기가스를 상기 제1 라디에이터(122)가 장착된 제1 배기매니폴더(120)로 공급하는 단계(s110)에서 일차적인 가열이 이루어 질 수 있지만, 이때는 제1 라디에이터(122)에 담지되어 있는 물이 가열되는 과정이 바로 진행되기에는 시간이 많이 소요될 수 있다. 이러한 이유로 상기 배기가스가 제2 배기매니폴더(130)로 공급된 뒤에 예비가열로서 제2 라디에이터(132)에 들어 있는 물에 대한 예비가열로서 30-50℃의 온도로 1차적인 가열공정(s120)이 진행될 수 있다.

1차적인 가열공정을 마친 제2 배기매니폴더(130)에 장착되어 있는 제2 라디에이터(132)는 호스(150)를 통해서 연결된 제1 라디에이터(122)로 상기 예비 가열된 물을 보내는 절차(s130)가 진행될 수 있다.

상기 제1배기매니폴더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 물저장고(200)로부터 공급되는 제2 라디에이터의 물을 1차 예비 가열하는 단계에서 가열된 물을 호스(150)를 이용하여 이동시킨 후에 엔진부(110)에서 직접 가열된 물에 대한 제1 분사구(320)를 이용한 물의 분사작업이 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배기매니폴더(120, 130)에 장착된 라디에이터(122, 132)를 이용한 제설차(100)에서는 제1 분사구(320) 또는 제3 분사구(310)를 통한 물의 분사를 위해서 제1, 3 분사구(320, 310)에는 고압 펌프(410)가 장착될 수 있다.

이와 같은 과정을 통해서 물의 이동과 가열 후에 고압 분사를 통한 얼음의 파쇄와 제설작업이 동시에 이루어질 수 있다. 고압 분사 과정이 진행된다고 하더라도, 물은 액상이기 때문에 흘러내리는 과정이 진행될 수 있다.

이러한 흘러내리는 과정을 돕기 위해서 제2 분사구(330)는 일정한 방향으로 물을 흐르게 할 수 있도록 경사진 방향으로 배기가스를 분출할 수 있도록 구성되어 있다.

즉 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 분사구(330)에는 세로가스분사구(334)와 가로가스분사구(336)가 장착될 수 있다.

이와 같이 가로가스분사구(336)로 공급된 배기가스는 일측방향의 경사를 가지고 있는 경사형가스 배출구(338)를 통한 분사과정이 진행될 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같은 과정이 원할하게 진행될 수 있도록 제설차(100)의 이동 속도를 조절하는 방법으로(예를 들면 RPM(round per minute)조절) 노면 전체에 대한 제설작업을 순차적으로 진행할 수 있다.

이때 라디에이터(122, 132)는 도 2의 제1, 2 배기매니폴더(120, 130)에서 보여진 바와 같이, 튜브(123)가 직렬 형태로 연결되어 물을 순환시키고, 순환되는 튜브(123)의 물 사이에는 열전도도가 높은 금속 재질의 핀(124)이 장착되어 있어서 배기가스와의 열교환 작용을 촉진할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100: 제설차 110: 엔진부
120: 제1 배기매니폴더 130: 제2 배기매니폴더
122: 제1 라디에이터 132: 제2 라디에이터
124: 핀 200: 물저장고
212: 제2 밸브
310: 제3 분사구 320: 제1 분사구
330: 제2 분사구 410: 고압 펌프
420: 머플러 332: 제2분사 노즐
334: 세로가스분사구 336: 가로가스 분사구
338: 경사형가스분사구

Claims

눈이 쌓인 길을 제설하고 상기 제설된 눈을 치울 수 있는 배기매니폴더에 장착되는 라디에이터를 이용한 제설차에 있어서,
원통형상의 실린더, 상기 실린더 내부에서 운동하는 피스톤, 상기 피스톤과 연결되어 직선운동을 회전운동으로 전환하는 커넥팅로드;를 포함하고,
제설차를 구동시킬 수 있는 엔진부;
상기 피스톤의 왕복 운동에 따라 흡입, 압축, 폭발, 배기 공정으로 진행되는 4사이클 행정 엔진에서 폭발 공정 시에 발생하는 배기가스를 외부로 내보내는 제1 배기 매니폴드;
상기 제1 배기 매니폴드 내에서 배출되는 가스를 받아 머플러로 배출하는 제2 배기매니폴드;
상기 제1, 2 배기 매니 폴드에는 열전달용 핀이 장착된 제1, 2 라디에이터가 장착되고,
상기 제1, 2라디에이터는 상호 간에 호스로 연결되어 있어서,
상기 제2 배기매니폴드에 장착된 제2 라디에이터를 통해서 예열된 물을 상기 호스를 통해서 상기 제1 배기매니폴드에 장착된 제1 라디에이터로 공급하여 2차 가열을 거친 물을 외부로 분출하여 적설된 눈을 녹이는 제1분사구; 및
상기 제1 분사구를 통해서 분사된 물이 고체화되기 전에 상기 머플러로 전달되는 배기가스를 배출하여 상기 물을 상기 눈이 적설된 도로의 일측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차.
제1항에 있어서,
가열된 물을 외부로 분출하여 적설된 눈을 녹이는 제1 분사구에는 고압 펌프를 더 구비하여 얼어 있는 도로의 얼음을 깨뜨릴 수 있는 것을 특징으로 하는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설차.
배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법에 있어서,
제1, 2 라디에이터에 연결된 제 2밸브를 통해서 제 2 라디에이터에 물을 공급하는 단계(s100);
상기 제1 라디에이터가 장착된 제1 배기 매니폴더가 상측에 부착된 엔진부의 실린더 내의 피스톤을 이용하여 흡입 압축 폭발 배기 공정을 통해서 배기가스를 상기 제1 라디에이터가 장착된 제1 배기매니폴더로 공급하는 단계(s110);
상기 제1배기매니폴더에서 배출되는 배기가스를 이용하여 물저장고로부터 공급되는 제2 라디에이터의 물을 1차 예비 가열하는 단계(s120);
상기 제2 라디에이터에서 1차 예비가열된 물을 상기 제1 배기매니폴더에 장착된 제1 라디에이터로 이동시키는 단계(s130);
상기 제1 라디에이터에서 2차 가열된 물을 제1분사구를 통해서 외부의 적설된 도로 상으로 고압펌프를 이용하여 분사하는 단계(s140); 및
상기 제1 분사구를 이용하여 분사된 물에 대하여 상기 제1, 2 배기매니폴더를 통과한 배기가스를 이용하여 경사진 방향으로 이동시키는 단계(s150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법.
제3항에 있어서,
상기 라디에이터는 다수개의 물을 공급하는 튜브 사이에 핀을 장착하여 열 교환 효율을 향상시킬 수 있는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 배기매니폴더에 장착된 라디에이터를 이용한 제설방법.