KR20190109355A - 순환식 제설액 분사 시스템 - Google Patents

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KR20190109355A
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신동헌
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(주)에스알디코리아
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    • E01H10/005Permanently-installed devices for applying gritting or thawing materials, e.g. for spreading grit, for spraying de-icing liquids
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Abstract

본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템(90)은 다음과 같이 구성된다.
제설액(L)이 충전되는 제설액탱크(100)와, 상기 제설액탱크(100)에 연결되어 도로(R)의 노견까지 연장되는 분사관(200)과, 상기 분사관(200)에 장착된 분사펌프(300)와, 상기 분사관(200)의 선단에 연결되어 도로(R)의 노견을 향하여 제설액(L)을 분사시키는 분사노즐(400)을 포함한다. 그리고 도로(R)의 노견에 상면이 노출되도록 매설되는 것으로서 도로(R)의 길이 방향으로 길게 형성된 사각통 형상이고 상면에 다수 개의 유입공(510)이 관통되고, 하면에 배수공(520)이 형성된 배수덕트(500)와, 상기 배수공(520)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되고 하향 경사지게 기울어진 배수관(600)과, 상기 배수관(600)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되는 회수탱크(700)와, 상기 회수탱크(700)와 상기 제설액탱크(100)에 연결되는 회수관(800)과, 상기 회수관(800)에 연결된 필터(810)와, 상기 필터(810)와 상기 제설액탱크(100)에 배치되도록 상기 회수관(800)에 장착된 회수펌프(820)를 포함한다.
따라서, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제설액(L)을 버리지 않고, 재순환시켜서 사용하므로 도로(R) 주변의 농토가 오염되어 작물이 고사하는 현상을 예방할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 배수된 제설액(L)이 지반으로 침투되어 지하수를 오염시키는 현상을 방지하므로 지하수를 식수나 농수로 활용할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제설액탱크(100)에 제설액(L)이 소진되었을 때 작업자가 다시 제설액(L)과 물을 충전시켜야 하는 번거로움을 해결할 수 있다. 즉, 작업자가 제설액탱크(100)를 항상 모니터링하고 있어야 하고, 물과 제설제(S)를 공급하는 불편함을 해소할 수 있기 때문에 제설액탱크(100)를 능률적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.

Description

순환식 제설액 분사 시스템 {SNOW REMOVAL LIQUID SPRAYING SYSTEM OF CYCLE TYPE}
본 발명은 순환식 제설액 분사 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 분사된 제설액을 다수 복귀시켜서 재사용하도록 한 것을 특징으로 하는 순환식 제설액 분사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 겨울에 도로에 눈이 내리게 되면, 주행 중이던 차량이 미끄러지면서 대형 교통사고를 유발시키게 된다. 따라서, 강설 시에는 신속하게 제설액을 도로에 분사하여 눈을 제거해야 할 필요성이 있다.
이러한 필요에 의해서 선행기술문헌(특허 등록 1672406호)에서는 도로의 노견 바깥에 제설액 탱크를 설치하고, 상기 탱크에 분사관으로 연결된 펌프가 구성되고, 상기 펌프에 분사관으로 연결된 분사노즐이 구성된다. 그리고 상기 펌프에는 통신부가 접속되고, 상기 통신부는 관리자의 단말기에 인터넷망으로 통신 가능하도록 연계되어 구성된다.
따라서, 관리자는 눈이 내리게 되면 도로 주변에 설치된 무인카메라를 통해서 도로의 상황을 확인한 후 상기 단말기를 통해서 상기 통신부로 전원을 인가하는 신호를 발신한다. 그러면, 상기 펌프에는 전원이 공급되면서 작동하게 된다. 따라서, 상기 분사노즐을 통해서 제설액을 도로의 노면에 분사하므로 눈이 쌓여서 동결되기 전에 녹여서 노견으로 배수되도록 한다.
이때의 제설액은 제설제와 물로 이루어진 용액으로서, 상기 제설제는 염화나트륨이나 염화칼슘을 사용하게 된다.
이러한 배경기술에 의하면 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 상기 제설액은 도로의 노견을 통해서 주변의 농토를 오염시키게 되어, 작물이 고사되는 문제점이 있었다.
둘째, 상기 제설액은 지반으로 흡수되어 지하수를 오염시키게 되므로 상기 지하수를 식수나 농수로 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
셋째, 상기 제설액 탱크에는 제설액이 소진되었을 때 다시 제설액과 물을 충전시켜야 하는 번거로운 문제점이 있었다. 즉, 다수의 인력을 동원하여 겨울 내내 상기 제설액 탱크의 수위를 체크하면서 제설제와 물을 충전시켜야 할 필요성이 있지만, 이로 인해서 인건비가 증가하는 문제점이 있었고, 산간벽지에 제설액 탱크가 설치된 경우에는 일일이 관리하기 어려운 문제점이 있었다.
한국 특허등록 제10-1672406호 (2016년 10월 28일)
본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템은 다음 사항을 해결하고자 한다.
첫째, 도로에 분사된 제설액이 노견을 통해서 주변의 농토를 오염시키게 되어 작물 재배를 어렵게 하는 현상을 해결하고자 한다.
둘째, 제설액이 노견을 통해서 배수된 후 지반으로 흡수되어 지하수를 오염시키는 문제점을 해결하고자 한다.
셋째, 제설액 탱크에는 제설액이 소진되었을 때 다시 제설액과 물을 충전시켜야 하는 불편함을 해결하고자 한다. 즉, 다수의 인력을 동원하여 겨울 내내 상기 제설액 탱크의 수위를 체크하면서 제설제와 물을 충전시킬 경우, 이로 인해서 인건비가 증가하는 문제점을 해결하고, 산간벽지에 제설액 탱크가 설치된 경우에는 일일이 관리하기 어려운 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명에 의한 제설액 분사 시스템은 상기 과제를 해결하기 위해서 다음과 같이 구성된다.
제설액이 충전되는 제설액탱크와, 상기 제설액탱크에 연결되어 도로의 노견까지 연장되는 분사관과, 상기 분사관에 장착된 분사펌프와, 상기 분사관의 선단에 연결되어 도로의 노견을 향하여 제설액을 분사시키는 분사노즐을 포함한다.
또한, 도로의 노견에 상면이 노출되도록 매설되는 것으로서 도로의 길이 방향으로 길게 형성된 사각통 형상이고 상면에 다수 개의 유입공이 관통되고, 하면에 배수공이 형성된 배수덕트와, 상기 배수공에 연결되는 것으로서 도로 하부의 지반에 매설되고 하향 경사지게 기울어진 배수관과, 상기 배수관에 연결되는 것으로서 도로 하부의 지반에 매설되는 회수탱크와, 상기 회수탱크와 상기 제설액 탱크에 연결되는 회수관과, 상기 회수관에 연결된 필터와, 상기 필터와 상기 제설액탱크에 배치되도록 상기 회수관에 장착된 회수펌프를 포함한다.
또한, 상기 제설액탱크의 상부에 제설제를 수용할 수 있도록, 제설액탱크의 내부 공간을 상하방으로 구분하는 호퍼와, 상기 호퍼의 배출구에 장착된 솔레노이드밸브와, 상기 호퍼의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크의 내측면에 부착되어 제설액의 수위를 감지하는 수위센서와, 상기 호퍼의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크의 내측면에 부착되어 제설액의 농도를 감지하는 농도센서와, 상기 호퍼의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크에 장착되어 제설액을 섞어주는 교반기를 포함한다.
또한, 컨트롤 신호를 무선으로 수신하는 통신부와, 상기 통신부에 연계되어 컨트롤 신호를 수신하여, 상기 분사펌프를 제어하고, 상기 수위센서로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 회수펌프를 제어하고, 상기 농도센서로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 솔레노이드밸브와 교반기를 컨트롤하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템은 상기 해결수단에 의해서 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.
첫째, 제설액을 버리지 않고, 재순환시켜서 사용하므로 도로 주변의 농토가 오염되어 작물이 고사하는 현상을 예방할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 배수된 제설액이 지반으로 침투되어 지하수를 오염시키는 현상을 방지하므로 지하수를 식수나 농수로 활용할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 제설액탱크에 제설액이 소진되었을 때 작업자가 다시 제설액과 물을 충전시켜야 하는 번거로움을 해결할 수 있다. 즉, 작업자가 제설액탱크를 항상 모니터링하고 있어야 하고, 물과 제설제를 공급하는 불편함을 해소할 수 있기 때문에 제설액탱크를 능률적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 제설액 탱크를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템에서 제설액 탱크로 제설액을 회수시키는 회수부를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 회수부에 구성되는 배수덕트의 일부를 도시한 국부 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 제어 과정을 도시한 블록도.
이하, 첨부되는 도면과 함께 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예와 작동례를 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 제설액 탱크를 도시한 단면도, 도 2는 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템에서 제설액 탱크로 제설액을 회수시키는 회수부를 도시한 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 회수부에 구성되는 배수덕트의 일부를 도시한 국부 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템의 제어 과정을 도시한 블록도로서 함께 설명한다.
본 발명에 의한 순환식 제설액 분사 시스템(90)은 분사된 제설액(L)을 복귀시켜서 재사용함으로써 토양과 지하수의 오염을 방지하고 제설액탱크(100)를 작업자들이 모니터링하면서 물과 제설제(S)를 일일이 공급하는 번거로움을 해결할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 다음가 같이 구성된다.
제설액(L)이 충전되는 제설액탱크(100)가 구성되고, 상기 제설액탱크(100)에 연결되어 도로(R)의 노견까지 연장되는 분사관(200)이 구성된다. 또한, 상기 분사관(200)에 장착된 분사펌프(300)가 구성되고, 상기 분사관(200)의 선단에 연결되어 도로(R)의 노견을 향하여 제설액(L)을 분사시키는 분사노즐(400)이 구성된다. 상기 분사노즐(400)은 도로(R)의 양측 노견 중 일측에만 설치되고 도로(R)의 중앙부까지 제설액(L)을 분사할 수 있도록 구성된다. 참고로, 상기 제설액(L)은 염화나트륨, 염화칼슘 등의 제설제(S)와 물로 이루어진 용액이다.
또한, 도로(R)의 노견에 상면이 노출되도록 매설되는 것으로서 도로(R)의 길이 방향으로 길게 형성된 사각통 형상이고 상면에 다수 개의 유입공(510)이 관통되고, 하면에 배수공(520)이 형성된 배수덕트(500)가 구성된다. 상기 배수덕트(500)의 바닥면은 상기 배수공(520)을 향하여 하향 경사지게 형성되므로 유입된 눈과 제설액(L)이 용이하게 배수될 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 배수공(520)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되고 하향 경사지게 기울어진 배수관(600)이 구성되며, 상기 배수관(600)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되는 회수탱크(700)가 구성된다. 그리고 상기 회수탱크(700)와 상기 제설액탱크(100)에 연결되는 회수관(800)이 구성되고, 상기 회수관(800)에 연결된 필터(810)가 구성되며, 상기 필터(810)와 상기 제설액탱크(100)에 배치되도록 상기 회수관(800)에 장착된 회수펌프(820)가 구성된다.
상기 제설액탱크(100)는 상부에 제설제(S)를 수용할 수 있도록, 내부 공간을 상하방으로 구분하는 호퍼(120)가 구성되며, 상기 호퍼(120)의 배출구에 장착된 솔레노이드밸브(130)가 구성된다. 또한, 상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)의 내측면에 부착되어 제설액(L)의 수위를 감지하는 수위센서(150)가 구성되는데, 제설액(L)의 소진 상태를 감지할 수 있도록 하부에 배치하는 게 바람직하다. 또한, 상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)의 내측면에 부착되어 제설액(L)의 농도를 감지하는 농도센서(160)가 구성된다. 또한, 상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)에 장착되어 제설액(L)을 섞어주는 교반기(140)가 구성되는데, 제설액탱크(100)의 내부에 배치되는 프로펠러 형의 날개(141)와 상기 날개(141)에 연결되어 제설액탱크(100)를 관통하는 회전축과 상기 회전축에 연결되어 상기 제설액탱크(100)의 외측면에 고정된 모터(145)로 구성된다. 상기 회전축은 누설이 방지되도록 패킹이 개재된 상태로 제설액탱크(100)에 관통되어 회전 가능하도록 구성되는데, 이러한 기술은 당해업자라면 누구나 알 수 있는 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략한다. 또한, 상기 제설액탱크(100)에는 외부에서 물을 공급할 수 있도록 급수관(P)이 연결되어 구성된다. 따라서, 필요에 의해서 상기 회수관(800)을 통해서 회수되는 제설액(L) 이외에도 지하수 등의 물을 공급 받을 수 있도록 구성된다.
또한, 컨트롤 신호를 무선으로 수신하는 통신부(901)가 구성되고, 상기 통신부(901)에 연계되어 컨트롤 신호를 수신하여, 상기 분사펌프(300)를 제어하고, 상기 수위센서(150)로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 회수펌프(820)를 제어하고, 상기 농도센서(160)로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 솔레노이드밸브(130)와 교반기(140)를 컨트롤하는 제어부(905)가 구성된다. 상기 제어부(905)는 솔레노이드밸브(130), 수위센서(150) 및 농도센서(160)와는 무선 내지는 유선으로 접속되어 구성되는데, 유선일 때에는 케이블이 제설액탱크(100)를 관통하게 되고, 이때 케이블이 제설액탱크(100)를 통과하는 부분에는 누설이 방지되도록 실리콘으로 마감되어 구성된다.
상기 제어부(905)에 의해서 이루어지는 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.
관리자가 도로(R) 주변의 무인카메라를 통해서 노면에 눈이 적설된 것을 확인하게 되면, 단말기(907)를 이용하여 무선으로 상기 통신부(901)에 상기 분사펌프(300)를 온(ON)시키는 제어 신호를 발신하게 된다. 그러면, 상기 제어부(905)는 제어 신호를 접수한 후 상기 분사펌프(300)를 온시킬 수 있도록 구성된다. 이때, 도로(R)의 노면 즉 아스팔트(A)의 상면은 중앙부에서 양측 노견 쪽으로 하향 경사지게 형성되므로, 제설액(L)과 눈이 녹은 물이 함께 양측의 노견 쪽으로 배수되어 상기 유입공(510)을 통해서 배수덕트(500)의 내부로 유입된다. 그리고 상기 배수관(600)을 통해서 회수탱크(700)의 내부로 배수되어 모이게 된다. 이렇게 제설 과정이 이루어지다가 노면의 눈이 제거되면 관리자는 상기 단말기(907)를 통해서 무선으로 통신부(901)에 오프(OFF) 신호를 발신한다. 그러면, 상기 분사펌프(300)가 정지하면서 제설액(L)을 분사하는 작동을 멈추게 된다. 상기 단말기(907)는 일례로서 스마트폰 내지는 태블릿피시 또는 퍼스널 컴퓨터 등 통신과 연산 기능이 가능한 것이면 무관하다.
그런데 제설액(L)을 분사시키다가, 제설액(L)이 줄어들게 되면, 상기 수위센서(150)가 이를 감지하여 제어부(905)로 신호를 발신하게 되고, 상기 제어부(905)는 상기 회수펌프(820)를 온(ON)시켜서 회수탱크(700) 내부의 제설액(L)과 눈이 녹은 물을 회수관(800)을 통해서 제설액탱크(100)로 회수시키게 된다. 이때, 상기 필터(810)를 통해서 이물질이 걸러지도록 한다.
이때, 제설액탱크(100) 내부의 제설액(L)은 눈이 녹은 물이 유입되므로 농도가 묽어질 수밖에 없다. 따라서, 상기 농도센서(160)에서 묽어진 농도를 감지하여 상기 제어부(905)로 발신하게 되고, 제어부(905)는 상기 솔레노이드밸브(130)를 개방하므로 호퍼(120) 상부의 제설제(S)가 하방으로 유입되게 한다. 이와 동시에 상기 교반기(140)의 모터(145)를 구동시켜서 제설액(L)과 유입된 제설제(S)가 교방되도록 한다. 이후에 규정된 농도가 되면 농도센서(160)에서 발신을 멈추게 된다. 그러면, 제어부(905)는 솔레노이드밸브(130)를 닫히게 하고 교반기(140)의 작동을 멈추게 한다. 이후에, 상기 분사펌프(300)의 작동에 의해서 다시 제설액(L)이 분사된다.
상기 구성에 의한 본 발명에 의하면, 제설액(L)을 버리지 않고, 재순환시켜서 사용하므로 도로(R) 주변의 농토가 오염되어 작물이 고사하는 현상을 예방할 수 있다.
또한, 배수된 제설액(L)이 지반으로 침투되어 지하수를 오염시키는 현상을 방지하므로 지하수를 식수나 농수로 활용할 수 있도록 한다.
아울러, 제설액탱크(100)에 제설액(L)이 소진되었을 때 작업자가 다시 제설액(L)과 물을 충전시켜야 하는 번거로움을 해결할 수 있다. 즉, 작업자가 제설액탱크(100)를 항상 모니터링하고 있어야 하고, 물과 제설제(S)를 공급하는 불편함을 해소할 수 있기 때문에 제설액탱크(100)를 능률적으로 관리할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형례와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
90: 순환식 제설액 분사 시스템 100: 제설액탱크
110: 레그 120: 호퍼
130: 솔레노이드밸브 140: 교반기
145: 모터 150: 수위센서
160: 농도센서 200: 분사관
300: 분사펌프 400: 분사노즐
500: 배수덕트 510: 유입공
520: 배수공 600: 배수관
700: 회수탱크 800: 회수관
810: 필터 820: 회수펌프
901: 통신부 905: 제어부
907: 단말기

Claims (1)

  1. 제설액(L)이 충전되는 제설액탱크(100)와,
    상기 제설액탱크(100)에 연결되어 도로(R)의 노견까지 연장되는 분사관(200)과,
    상기 분사관(200)에 장착된 분사펌프(300)와,
    상기 분사관(200)의 선단에 연결되어 도로(R)의 노견을 향하여 제설액(L)을 분사시키는 분사노즐(400)을 포함하고,
    도로(R)의 노견에 상면이 노출되도록 매설되는 것으로서 도로(R)의 길이 방향으로 길게 형성된 사각통 형상이고 상면에 다수 개의 유입공(510)이 관통되고, 하면에 배수공(520)이 형성된 배수덕트(500)와,
    상기 배수공(520)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되고 하향 경사지게 기울어진 배수관(600)과,
    상기 배수관(600)에 연결되는 것으로서 도로(R) 하부의 지반(E)에 매설되는 회수탱크(700)와,
    상기 회수탱크(700)와 상기 제설액탱크(100)에 연결되는 회수관(800)과,
    상기 회수관(800)에 연결된 필터(810)와,
    상기 필터(810)와 상기 제설액탱크(100)에 배치되도록 상기 회수관(800)에 장착된 회수펌프(820)를 포함하고,
    상기 제설액탱크(100)의 상부에 제설제(S)를 수용할 수 있도록, 제설액탱크(100)의 내부 공간을 상하방으로 구분하는 호퍼(120)와,
    상기 호퍼(120)의 배출구에 장착된 솔레노이드밸브(130)와,
    상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)의 내측면에 부착되어 제설액(L)의 수위를 감지하는 수위센서(150)와,
    상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)의 내측면에 부착되어 제설액(L)의 농도를 감지하는 농도센서(160)와,
    상기 호퍼(120)의 하부에 배치되도록 상기 제설액탱크(100)에 장착되어 제설액(L)을 섞어주는 교반기(140)를 포함하고,
    컨트롤 신호를 무선으로 수신하는 통신부(901)와,
    상기 통신부(901)에 연계되어 컨트롤 신호를 수신하여, 상기 분사펌프(300)를 제어하고, 상기 수위센서(150)로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 회수펌프(820)를 제어하고, 상기 농도센서(160)로부터 컨트롤 신호를 수신하여 상기 솔레노이드밸브(130)와 교반기(140)를 컨트롤하는 제어부(905)를 포함하며,
    상기 제설액탱크(100)에는 외부에서 물을 공급할 수 있도록 급수관(P)이 연결되어 구성되고,
    상기 배수덕트(500)의 바닥면은 상기 배수공(520)을 향하여 하향 경사지게 형성되므로 유입된 눈과 제설액(L)이 용이하게 배수될 수 있도록 구성되고,
    상기 제어부(905)는 솔레노이드밸브(130), 수위센서(150) 및 농도센서(160)와는 무선 내지는 유선으로 접속되어 구성되는데, 유선일 때에는 케이블이 제설액탱크(100)를 관통하게 되고, 이때 케이블이 제설액탱크(100)를 통과하는 부분에는 누설이 방지되도록 실리콘으로 마감되어 구성되는 것을 특징으로 하는 순환식 제설액 분사 시스템.
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