KR20200022180A - 유체 분사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰 저감 회전 노즐체에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면 하나 이상의 유체가 저장되고, 펌프에 의해 상기 저장된 유체를 공급하도록 연결 구성되는 유체공급부; 임의 영역에 설치되며, 상기 유체공급부로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결되고, 회전하면서 적어도 어느 한 방향을 따라 상기 공급받은 유체를 분사시키도록 형성된 회전 노즐체; 제어신호에 의해 상기 유체 공급부와 상기 회전 노즐체의 작동을 제어하도록 전기적으로 연결 구성되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 유체공급부로부터 상기 회전 노즐체에 유체가 공급되도록 상기 유체공급부의 작동을 제어하는 유체공급모듈과, 상기 회전 노즐체가 회전하면서 유체를 분사시키도록 상기 회전 노즐체의 회전 작동을 제어하는 노즐제어모듈을 포함할 수 있다.

Description

유체 분사 시스템{SPRINKLE SYSTEM}

본 발명은 유체 분사 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 도로나 건물 지붕 등의 임의 영역에 대해 유체를 분사시키도록 하는 유체 분사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철에 눈이 내려 도로 표면이 결빙되는 경우에는 차량사고와 보행자의 교통사고가 발생할 수 있으며, 특히 산악 지형이 경사지게 형성된 노면의 경우에는 그늘로 인하여 눈이 녹는 속도가 일반 도로에 비해 대단히 느리기 때문에 노면에 쌓인 눈을 신속히 제설하지 않으면 도로가 결빙되어 교통사고가 빈번하게 발생하게 된다.

이에 종래에는 도로의 결빙을 방지하기 위하여 주로 인력으로 도로에 모래나 염화칼슘을 살포하는 방법을 사용하고 있다.

그러나 전술한 종래의 방법을 계속 사용하기 위해서는 매년 반복적으로 막대한 도로 제설 비용이 지출되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 종래에는 내부로 유입되는 융설액의 유입 압력차를 이용해 연속적으로 정역회전하여 융설액을 도로 표면에 분사하도록 하는 용설액 분사장치가 개시되어 있다.

하지만, 전술한 종래기술은 압력차를 이용하여 정역회전하는 구조 특성상 분사 압력 가변시, 정역회전의 속도도 가변됨에 따라 정역회전의 정밀 제어가 불가능하여 융설 효율이 저하될 뿐만 아니라 분사노즐부의 하단 외주면에 설치된 하나의 고무패킹만으로 밀봉되는 구조이므로, 융설액의 분사압력이 높아질 경우 고압을 견디지 못하고 융설액이 외부로 유출되는 문제점이 있었다.

그리고 정역회전시 각 부품간의 마찰저항이 높아서 시간이 지날수록 부품 간의 파손이 심화됨에 따라 결과적으로 내구성이 매우 떨어지고 장시간 사용이 어려워 잦은 부품 교체 등 유지 보수 관리 비용이 매우 높아지는 문제점이 있다.

더하여 정역회전부와 분사노즐부의 사이의 틈세에 융설액 또는 염수 이물질이 유입될 경우 정역회전에 대한 마찰저항이 더욱 증가하여 고장 발생 빈도가 높아지고, 융설액의 분사 방향이 불균형해질 뿐만 아니라 소음이 증대되는 문제점이 있다.

또한, 종래에는 지붕에 다수의 노즐을 설치하여 유체를 분사하도록 구성된 유체자동 분사시스템이 개시되어 있으나, 전술한 종래기술은 단순히 다수의 노즐을 통해 유체를 분사하는 기술인 것으로 일방향으로 유체가 분사되고 유체가 분사되는 영역이 좁아서 다수의 노즐이 필요하여 결과적으로 비용이 증대되는 문제점이 있다.

1. 대한민국 등록특허 제10-0980361호(2010.08.31.) 2. 대한민국 등록특허 제10-1020006호(2011.02.28.)

이와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명은 유체를 보다 넓은 영역으로 분사시킬 수 있으며, 계절에 따라 융설액 또는 냉각수를 선택적으로 분사하여 신속한 융설 및 제설이 가능케 할 뿐만 아니라, 가열된 영역을 냉각시키도록 하는 유체 분사 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 미세먼지 농도가 높아질 경우 유체를 여러 방향으로 미스트 분사함에 따라 미세먼지 농도를 최대한 저감시킬 수 있도록 하는 유체 분사 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템은 유체가 저장되고, 펌프에 의해 상기 저장된 유체를 공급하도록 연결 구성되는 유체공급부; 임의 영역에 설치되며, 상기 유체공급부로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결되고, 회전하면서 적어도 어느 한 방향을 따라 상기 공급받은 유체를 분사시키도록 형성된 회전 노즐체; 제어신호에 의해 상기 유체 공급부와 상기 회전 노즐체의 작동을 제어하도록 전기적으로 연결 구성되는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 유체공급부로부터 상기 회전 노즐체에 유체가 공급되도록 상기 유체공급부의 작동을 제어하는 유체공급모듈과, 상기 회전 노즐체가 유체를 분사시키도록 상기 회전 노즐체의 회전 작동을 제어하는 노즐제어모듈을 포함할 수 있다.

이때, 상기 유체는 융설액으로 이루어지는 제1 유체와, 냉각수로 이루어지는 제2 유체 및 담수로 이루어지는 제3 유체로 복수 구성되며, 상기 제1 내지 제3 유체는 상기 유체공급부에 개별적으로 구획되어 저장될 수 있다.

또한, 상기 유체공급부는 제어부의 제어에 따라 상기 제1 유체 내지 제3 유체 중, 선택된 어느 하나를 회전 노즐체로 공급하도록 형성된 가변공급부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 제어부는 임의 영역의 온도 및 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서와, 상기 측정센서의 측정값에 따라 상기 가변공급부의 작동을 제어하는 유체가변모듈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 휴대단말장치 또는 관제서버로부터의 원격제어에 따라 상기 유체공급부와 상기 회전 노즐체의 작동을 제어 가능하도록 네트워크를 통해 연결 구성되는 원격제어모듈을 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 유체를 보다 넓은 영역으로 분사시킬 수 있고, 계절에 따라 융설액 또는 냉각수를 선택적으로 분사하여 도로 및 건물 지붕에 쌓이는 눈을 신속하게 융설시킬 수 있으며, 가열된 영역을 냉각시키도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 미세먼지 농도가 높아질 경우 담수를 여러 방향으로 미스트 분사함에 따라 미세먼지 농도를 저감시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 개요도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 회전 노즐체를 보여주는 결합 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전 노즐체를 보여주는 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전 노즐체를 보여주는 측단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 제어부의 구성을 보여주는 블록도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 회전 노즐체의 사용상태를 보여주는 사용상태도,
도 7은 도 6에 나타낸 회전 노즐체의 다른 실시예를 보여주는 제1 예시도,
도 8은 도 6에 나타낸 회전 노즐체의 다른 실시예를 보여주는 제2 예시도,

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명이 되는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 뒤에 설명되는 용어들은 본 발명에서의 구조, 역할 및 기능 등을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 오로지 청구범위에 기재된 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "…유닛", "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템에 대해서 첨부된 도면을 참조하면서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템의 전체 구성을 개략적으로 보여주는 개요도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 회전 노즐체를 보여주는 결합 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전 노즐체를 보여주는 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전 노즐체를 보여주는 측단면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 제어부의 구성을 보여주는 블록도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템 중, 회전 노즐체의 사용상태를 보여주는 사용상태도, 도 7은 도 6에 나타낸 회전 노즐체의 다른 실시예를 보여주는 제1 예시도, 도 8은 도 6에 나타낸 회전 노즐체의 다른 실시예를 보여주는 제2 예시도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명은 유체를 보다 넓은 영역으로 분사시킬 수 있고, 계절에 따라 융설액 또는 냉각수를 선택적으로 분사하도록 하여 도로 및 건물 지붕에 쌓이는 눈을 신속하게 융설시키거나 또는 가열된 영역을 냉각시킬 수 있도록 하기 위해 회전 노즐체(100)와 유체공급부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

구체적으로 본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템은 하나 이상의 유체가 저장되고, 펌프(Pump)에 의해 상기 저장된 유체를 공급하도록 연결 구성되는 유체공급부(200)와, 임의 영역에 설치되어, 상기 유체공급부(200)로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결되고, 회전하면서 적어도 어느 한 방향을 따라 상기 공급받은 유체를 분사시키도록 형성된 회전 노즐체(100)와, 제어신호에 의해 상기 유체공급부와(200)와 상기 회전 노즐체(100)의 작동을 제어하도록 전기적으로 연결 구성되는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 있어서 상기 임의 영역은 도로나, 혹은 전물의 지붕을 예시로 설명되는 것이지만, 이에 한정하는 것은 아니고 사용자 선택에 따라 유체 분사를 필요로 하는 다양한 장소를 의미할 수가 있으며, 예컨데 공항 활주로 또는 항구와 같은 장소일 수도 있다.

상기 유체는 융설액으로 이루어지는 제1 유체와, 냉각수로 이루어지는 제2 유체 및 담수로 이루어지는 제3 유체로 복수 구성될 수 있다.

예컨데, 상기 유체는 상기 제1 내지 제3 유체로 복수 구성되며, 이 경우 상기 상기 유체공급부(200)는 상기 제1 내지 제3 유체를 개별적으로 구획하여 저장하도록 구성될 수가 있다.

상기 제1 유체는 본 발명의 실시예에 있어서 눈이나 얼음을 신속하게 융해시킬 수 있는 공지의 융설액 또는 염수(소금물, 바닷물, 염화칼슘 용액)일 수 있다.

상기 제2 유체는 통상 냉각수로서, 그 온도가 1 내지 10도 이하의 온도를 갖도록 유지되는 담수일 수 있으며, 이 경우 상기 유체공급부(200)에는 유체의 온도를 유지시키도록 하는 냉각장치 혹은 가열장치가 더 구비될 수 있다.

상기 제3 유체는 담수로서 빗물을 모은 저수로 이루어지거나 혹은 외부에 구비되는 급수원으로부터 제공받는 수돗물일 수 있다.

상기 유체공급부(200)는 수조나 탱크의 역할을 하는 것으로, 바람직하게는 상기 회전 노즐체(100)에 유체를 공급하도록 공지의 펌프(Pump) 및 배관으로 연결 구성되고, 상기 유체를 가온하거나, 냉각시키도록 하는 온도조절수단을 더 포함하여 구성될 수 있다. 예컨데 상기 온도조절수단은 냉각수단 또는 가열수단으로 이루어질 수 있다.

이러한 유체공급부(200)는 제어부(300)의 제어에 따라 상기 제1유체, 제2 유체 및 제3 유체 중, 선택된 어느 하나를 상기 회전 노즐체(100)로 공급하도록 형성된 가변공급부(210)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 가변공급부(210)는 다중 밸브 형태로 제공되는 것으로, 상기 유체공급부(200)에 제1 내지 제3 유체가 각각 개별적으로 구획되어 상기 유체공급부(200)에 저장되면, 상기 제어부(300)의 제어에 따라 제1 내지 제3 유체 중, 선택되는 어느 하나가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 구성될 수가 있다.

또한, 상기 가변공급부(210)는 상기 회전 노즐체(100)로 제1 내지 제3 유체를 각각 개별적으로 공급하도록 복수의 배관으로 연결 구성될 수 있다.

이는 상기 제1 내지 제3 유체를 하나의 배관을 통해 회전 노즐체(100)로 공급하게될 경우 해당 배관 내에 잔존된 유체와, 공급되는 유체 간의 혼합이 발생할 우려가 있기 때문에 이를 방지하기 위함이다.

예컨데 겨울에 결빙방지를 위해 도로에 염수를 분사한 이후 여름에 가열된 임의 영역의 열섬을 방지하기 위해 냉각수를 분사하게 될 시, 배관에 잔존하는 염수와 냉각수가 혼합되면서 냉각수에 포함되는 염수성분이 도로에 고착되고, 결과적으로 고착된 염수성분이 도로를 미끄럽게 하여 슬립을 발생시키기 때문에 결과적으로 이를 방지하기 위해서는 제1 내지 제3 유체 각각 별도의 배관을 통해 상기 회전 노즐체(100)로 공급하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 회전 노즐체(100)는 회전하면서 융설액을 분사하여 보다 넓은 영역에 대해 융설이 가능할 뿐만 아니라, 고압 분사가 가능케 하고, 회전시 일정한 각도를 유지하면서도 마찰저항을 최소화킴에 따라, 융설액이 고르게 분사되도록 하며 마찰에 의한 부품 손상을 최소화하는 역할을 하는 구성요소이다.

이러한 상기 회전 노즐체(100)는 임의 영역에 설치되며, 상기 유체공급부(200)로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결되고, 회전하면서 적어도 어느 한 방향을 따라 상기 공급받은 유체를 분사시키도록 구성된 것이다.

구체적으로 상기 회전 노즐체(100)는 몸체(10)와, 회전체(20) 및 분사부재(30)를 포함한다.

상기 몸체(10)는 수용형태로 형성된 것으로 내부가 중공된 하우징 형태로 이루어지며 그 하부가 개방형성된 것이다.

이러한 상기 몸체(10)는 상기 개방된 하부를 개폐가능하도록 결합되는 개폐부재(12)가 구비되며, 일면에 유체를 공급받도록 결합되는 유체 공급관(11)을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 개폐부재(12)는 상기 몸체(10)의 개방된 하부를 상기 개폐부재(12)가 나사 결합방식으로 결합됨에 따라 상기 몸체(10)의 하부면을 손쉽게 개방/폐쇄가능하도록 구성되는 것이다.

또한, 상기 개폐부재(12)는 상기 몸체(10)와 상기 개폐부재(12) 간의 긴밀한 결합을 위해 상기 개폐부재(12)와 상기 몸체(10)의 결합단부측에 탄성소재로 이루어진 패킹이 더 구비됨에 따라 몸체(10) 내부의 밀폐력을 향상시킬 수가 있다.

그리고 상기 유체 공급관(11)은 상기 몸체(10)에 배관 설치되는 것으로, 예컨데 상기 유체 공급관(11)은 상기 유체공급부(200)로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결 설치되어, 펌프의 구동에 따라 유체를 공급받도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 가변공급부(210)에 의해 제1 내지 제3 유체 중, 어느 하나를 공급받도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 몸체(10)는 그 상부에 상기 회전체(20)를 몸체(10)로부터 지지하며 상기 회전체(20)의 회전시, 상기 몸체(10)와 회전체(20)의 대향면에 대한 마찰저항을 감소시키도록 형성된 탄성베어링(13)이 결합된다.

여기서 상기 탄성베어링(13)은 상기 몸체(10)의 상면에 외주측 방향을 따라 등간격으로 결합됨에 따라, 상기 몸체(10)로부터 상기 회전체(20)가 장시간 회전하더라도 보다 안정적으로 상기 몸체(10)와 상기 회전체(20)의 간격을 일정하게 유지시킬 수가 있게 된다.

또한, 상기 몸체(10)는 염수 혹은 융설액 분사에 따른 부식의 방지를 위해 내식성을 가지는 합금재질 또는 PE와 같은 합성수지재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

더하여, 상기 몸체(10)는 그 상부에 결합되어, 상기 몸체(10)와 상기 회전체(20) 간의 대향면에 대한 간격을 일정하게 유지시키도록 하는 자석부재(40)를 포함할 수 있다.

여기서 상기 자석부재(40)는 상기 몸체(10)의 상부에 결합되는 제1 자석부재(41)와, 상기 제1 자석부재(41)와 반대의 극성을 가지며, 상기 제1 자석부재(41)와 대향하도록 상기 회전체(20)의 하부에 결합되는 제 자석부재(42)를 포함하여 구성되는 것이다.

예컨데, 상기 제1 자석부재(41)가 S 극의 자석으로 이루어지며, 상기 제2 자석부재(42)도 S 극의 자석으로 이루어지되, 상기 제1 자석부재(41)와 상기 제2 자석부재(42)는 서로 일정 간격을 두고 대향하도록 배열됨에 따라, 상기 제1 자석부재(41)와 상기 제2 자석부재(42) 사이에는 자력에 의한 척력이 발생하게 되며, 이 척력에 의해 상기 제1 자석부재(41)와 상기 제2 자석부재(42)가 서로 일정 간격을 유지하게 된다.

따라서 상기 몸체(10)와 상기 회전체(20)가 마찰을 최소화시키면서도 일정하게 간격을 유지할 수 있게 되고, 결과적으로는 상기 회전체(20)가 회전이 원활해지고, 지속적으로 회전이 이루어지더라도 부품간의 마모나, 파손을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 회전 각도가 일정하게 유지됨에 따라 유체 분사 반경도 일정하게 유지될 수가 있다.

또한, 상기 자석부재(40)는 상기 몸체(10)의 외주측 방향을 따라 복수로 배열될 수 있다.

예컨데, 상기 몸체(10)와 상기 회전체(20)의 중심부로부터 외주측을 따라 일정 간격으로 복수로 배치됨에 따라 상기 몸체(10)와 상기 회전체(20) 간의 간격을 보다 용이하게 유지시킬 수가 있게 된다.

상기 회전체(20)는 상기 몸체(10)와 같이 부식을 방지하기 위해 내식성을 가지는 합금재질 또는 합성수지재질로 이루어지는 것으로, 상기 회전체(2)는 상기 몸체(10)로부터 유체를 공급받도록 연통되며, 상기 몸체(10)를 중심으로 회전하는 역할을 하도록 구성되는 것이다.

이러한 상기 회전체(20)는 내부가 중공형성되고, 그 저면에 상기 몸체(10)로부터 유체를 공급받도록 연통하며 상기 몸체(10)로부터 회전이 가능하게 결합되는 배관형태의 회전축(21)을 포함한다.

여기서 상기 회전축(21)은 배관형태로 형성되는 것으로 상기 회전체(21)의 저면에 하향으로 연장형성되며, 상기 몸체(10)와 연통하며 회전이 가능하도록 설치되는 것이다.

이때, 상기 몸체(10)는 상면의 중심축 영역에 상기 회전축(21)이 결합되도록 관통형성되는 결합공(도면부호 미도시)을 포함하여 구성된다.

상기 회전축(21)은 외주면에 상기 몸체(10)와 상기 회전축(21)의 연결상태를 유지시키도록 체결되는 체결너트(22)와, 상기 회전축(21)의 회전시, 그 위치를 일정하게 고정시키도록 결합되는 고정베어링(23), 및 상기 몸체(10)와 회전축(21)의 접촉단부에 기밀성을 유지시키도록 결합되는 오링(24)을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 체결너트(22)는 내식성이 우수한 합성수지재로 이루어지며, 상기 회전축(21)의 외주에 체결되는 것으로, 바람직하게는 회전축(21)에 체결/해체가 용이하도록 그 외측면이 다각의 형태로 이루어지는 것이다.

그리고 상기 고정베어링(23)은 내식성과 내구력이 우수한 금속재로 이루어지는 것으로 바람직하게는 스테인레스 재질일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 자석에 붙는 금속 즉, 자성체로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 오링(24)은 합성고무재질로 이루어지는 것으로 상기 몸체(10) 내부의 기밀성 즉, 밀폐력을 향상시키는 역할을 하도록 구성된 것이다.

여기서 상기 회전체(20)의 저면에는 상기 탄성베어링(13)에 대해 엇갈리게 배열되는 복수개의 보조베어링(15)을 포함하여 구성됨에 따라, 상기 회전체(20)와 상기 몸체(10) 사이의 간격을 일정하게 유지시킬 뿐만 아니라, 외부로부터 이물질이나, 유체 등이 유입되는 것을 최소화할 수가 있다.

또한, 상기 회전체(20)는 자성체로 이루어지며, 상기 회전체의 상부의 내측면에 결합되어, 상기 고정베어링(23)을 자력에 의해 밀착시키도록 형성된 밀착부재(26)를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨데, 상기 밀착부재(26)는 자석으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 바람직하게는 내식성을 가지는 고무자석으로 이루어져 부식이 방지되도록 구성될 수 있다.

이에 따라, 상기 밀착부재(26)의 자력에 의해 상기 금속재의 고정베어링(23)이 밀착부재(26)에 지속적으로 밀착되며, 상기 고정베어링(23)의 위치가 용이하게 정렬되면서 몸체(10)의 내부의 밀폐력이 더욱 증대되므로, 결과적으로 유체의 고압 분사시, 유체가 몸체(10)의 외부으로 유출되는 것을 더욱 용이하게 억제할 수 있게 된다.

상기 분사부재(30)는 상기 회전체(20)와 연통하도록 결합되고, 상기 공급받는 유체를 외부로 분사시키는 역할을 하도록 구성되는 것이다.

이러한 상기 분사부재(30)는 회전체(20)에 연결되어 유체를 공급받은 배관형태로 이루어진 것이며, 그 끝단부에는 유체를 미스트형태로 분무하거나 또는 선형으로 고압분사하거나 다방향으로 분사시킬 수 있도록 형성된 노즐(31)을 포함하여 구성된 것이며, 여기서 상기 노즐(31)은 공지의 노즐로 구현될 수가 있다.

몇몇 실시예에 따라서 상기 노즐(31)은 미세먼지를 저감시킬 경우, 미스트형태로 유체를 분무 가능하게 형성되는 분무노즐로 이루어질 수 있으며, 융설 혹은 냉각을 수행할 경우에는 고압으로 분사시키는 고압 분사 노즐로 구성되어, 용도에 따라 교체 가능하게 구비될 수가 있다.

또한, 상기 분사부재(30)는 일단부에 상기 분사부재(30)의 분사 상태를 감지하여 레이저빔 또는 일방향을 따라 광을 방출하는 분사표시부재(32)를 더 포함하여 구성된다.

예컨데, 상기 분사표시부재(32)는 레이저 빔 형태로 선형의 광을 방출시키는 레이저 포인터 장치 형태로 구성되는 것으로, 상기 분사표시부재(32)는 상기 분사부재(30)의 노즐(31)로부터 분사되는 유체의 분사를 감지하는 감지센서(미도시)가 구비되고, 상기 감지센서로부터 상기 노즐(31)의 유체 분사가 감지되면, 감지에 따라 선형의 광을 상기 유체의 분사 방향을 따라 발진시키도록 구성될 수 있다.

따라서, 상기 분사부재(30)의 분사상태를 야간에도 가시적으로 용이하게 확인이 가능할 수가 있다.

이와 같은 상기 회전 노즐체(100)는 상기 회전 노즐체(100)를 일방향을 따라 회전시키도록 구비되는 구동수단을 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 구동수단이 상기 회전 노즐체(100)의 분사부재(30)에 물리적인 구동력을 가하여 상기 회전체(20)를 상기 회전축(21)을 중심으로 회전시킬 수 있게 되며, 결과적으로 유체가 상기 회전체(20)의 회전반경을 따라 다방향으로 분사되도록 구성될 수가 있다.

또한, 상기 회전 노즐체(100)는 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 회전하면서 유체를 분사 가능하도록 구성될 수 있다. 예컨데, 상기 제어부(300)의 제어 신호에 따라 상기 유체공급부(200)의 펌프와 상기 구동수단이 작동되도록 구성될 수가 있다.

또한, 상기 회전 노즐체(100)는 유체공급부(100)와 배관에 의해 연결되며, 임의 영역에 복수개로 설치되어 유체를 분사하도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전 노즐체의 상기 유체 공급관(11)은 상기 회전체(20)에 연통되도록 결합되고, 상기 분사부재(30)는 상기 몸체(10)에 연통하도록 연결되어, 유체를 분사하도록 구성될 수도 있다.

상기 제어부(300)는 제어신호에 의해 상기 유체공급부(200)와 상기 회전 노즐체(100)의 작동을 제어하도록 전기적으로 연결 구성되는 것이다.

이러한 상기 제어부(300)는 제어신호에 의해 상기 유체공급부(200)에 구비되는 펌프와 밸브의 작동과, 상기 회전 노즐체(100)를 회전시키기 위해 구비되는 구동수단의 작동을 전기적으로 제어하도록 연결 구성되는 것이다.

구체적으로 상기 제어부(300)는 상기 유체공급부(200)로부터 상기 회전 노즐체(100)에 유체가 공급되도록 상기 유체공급부(200)의 작동을 제어하는 유체공급모듈(310)과, 상기 회전 노즐체(100)가 회전하면서 유체를 분사시키도록 상기 회전 노즐체(100)의 회전 작동을 제어하는 노즐제어모듈(320)과, 상기 임의 영역의 온도 및 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서(330)와, 상기 측정센서의 측정값에 따라 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어하는 유체가변모듈(340)과, 휴대단말장치(M) 또는 상기 관제서버(S)로부터의 원격제어에 따라 상기 유체공급부(200)와 회전 노즐체(100)의 작동을 제어 가능하도록 네트워크로 연결되는 원격제어모듈(350)를 포함여 구성된다.

상기 유체공급모듈(310)은 상기 유체공급부(200)에 구비되는 펌프의 작동 on/off 를 제어함에 따라 상기 회전 노즐체(100)에 유체를 공급하거나, 공급을 차단 가능하게 구성되는 것이다.

상기 노즐제어모듈(320)은 상기 회전 노즐체(100)의 회전 작동을 제어하기 위한 것으로, 바람직하게는 상기 회전 노즐체(100)를 회전시키도록 구비되는 상기 구동수단의 작동을 전기적으로 제어가능하게 구성되는 것이다.

상기 측정센서(330)는 임의 영역의 온도나 미세먼지 농도에 대한 값을 측정하는 공지의 센서로 이루어질 수 있다.

이와 같은 측정센서(330)는 제어부(300) 혹은 네트워크를 통해 외부의 기상관제센터와 네트워크를 통해 연결되어 각종 기상정보를 수집하고, 수집한 정보와 측정된 정보들을 취합하여 임의 영역의 온도나 미세먼지 농도에 대한 값을 산출가능하게 제공될 수 있다.

따라서, 임의 영역에 대한 보다 정밀한 온도나 미세먼지 농도 정보를 수집할 수 있으며, 효율적인 유체 분사가 가능하게 된다.

상기 유체가변모듈(340)은 상기 측정센서(300)의 측정값에 따라 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어하도록 구성된다.

즉, 상기 유체가변모듈(340)은 상기 측정센서(300)로부터 측정값 즉, 온도의 값 또는 미세먼지농도에 대한 값이 일정 값 이상이거나 혹은 이하일 경우, 상기 가변공급부(210)로부터 상기 제1 유체 내지 제3 유체 중, 어느 하나가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어 가능하게 구성될 수 있다.

예컨데, 상기 유체가변모듈(340)은 상기 측정센서(330)로부터 측정되는 측정값 중, 상기 임의 영역에 대한 온도의 값이 영상 25도(섭씨) 이상일 경우, 상기 제2 유체가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어할 수 있으며, 상기 임의 영역에 대한 온도의 값이 영하 1도 이하일 경우에는 제1 유체가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 상기 가변공급부(210)를 제어할 수 있다. 더하여 상기 측정센서(330)로부터 측정 값 중, 상기 임의 영역에 대한 미세먼지농도의 값이 일정 값 이상일 경우에는, 상기 제3 유체가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 상기 가변공급부(210)를 제어할 수 있다.

따라서, 상기 제1 내지 제3 유체를 선택적으로 공급하여 분사시키도록 함에 따라, 겨울철에는 융설이 가능하고, 여름에는 냉각을 통한 열섬현상을 억제할 뿐만 아니라 미스트 분사를 통해 미세먼지로 저감시킬 수가 있게 된다.

상기 원격제어모듈(350)은 상기 휴대단말장치(M) 또는 상기 관제서버(S)와 네트워크를 이용해 유/무선 통신이 가능하도록 구성되는 것으로, 바람직하게는 상기 휴대단말장치(M) 및 관제서버(S)로부터의 원격제어에 따라, 상기 회전 노즐체(100)와, 상기 유체공급부(200)의 작동을 제어 가능하게 제공되는 것이다.

상기 휴대단말장치(M)는 통신 기능을 구비한 스마트 폰(SmartPhone), 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 개인 정보 단말기(Personal DigitalAssistant: PDA), PMP(Portable Multimedia Player) 단말기, 텔레매틱스(Telematics) 단말기, 내비게이션(Navigation) 단말기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터, 슬레이트 PC(Slate PC), 태블릿PC(Tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(Wearable Device, 예를 들어, 워치형 단말기(Smartwatch), 글래스형 단말기(Smart Glass), HMD(Head Mounted Display) 등 포함), 와이브로(Wibro) 단말기,IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, 스마트 TV, 디지털방송용 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, A/V(Audio/Video) 시스템, 플렉시블 단말기(Flexible Terminal) 등과 같은 다양한 단말기를 포함할 수 있다.

상기 관제서버(S)는 상기 임의 영역에 설치되는 CCTV를 포함하며, 이 CCTV를 통해 상기 임의 영역에 설치되는 회전 노즐체(100)의 작동 상태를 실시간으로 파악하여 원격으로 관리 및 제어 하는 것이 가능하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게는 디스플레이장치 및 서버장치를 포함하는 관제센터 형태로 제공될 수가 있다.

또한, 상기 관제서버(S)는 상기 회전 노즐체(100)가 도로에 설치될 경우, 국가 교통관제센터와 연계되어 회전 노즐체(100) 및 유체공급부(200)의 관리 및 제어가 가능하게 제공될 수도 있다.

더하여 상기 관제서버(S)는 하드웨어적으로는 통상적인 웹 서버(Web Server)장치 또는 웹 어플리케이션 서버(WebApplicationServer) 또는 왑 서버(WAP Server)와 동일한 구성일 수 있으며, 소프트웨어적으로는, C, C++, Java, PHP, Net, Python, Ruby 등 여하한 언어를 통하여 구현되어 본 발명의 유체 분사 시스템에서 가지는 여러 가지 기능을 수행 가능하도록 제공되는 프로그램 모듈(Module)을 포함할 수 있다.

상기 네트워크는 상기 관제서버(S) 또는 휴대단말장치(M)를 연결해주는 일종의 망(Network)으로서, LAN(Local Area Network), WAN(Wide Area Network)등의 폐쇄형 네트워크일 수도 있으나, 인터넷(Internet)과 같은 개방형 네트워크일 수도 있다.

그리고 인터넷은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미할 수 있으며, 스마트 폰, 태블릿 PC, PDA 및 스마트폰 등의 모바일 단말을 포함하는 경우, 네트워크는 이동 통신망이나 와이파이(WiFi)망 등의 무선 액세스 망을 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 관제서버(S)는 네트워크를 통하여 컴퓨터, 모바일 단말기 등의 휴대단말장치(S) 또는 다른 서버와 연결될 수 있는데, 이에 따라, 관제서버(S)는 휴대단말장치(M) 또는 다른 서버의 작업수행 요청을 접수하고 그에 대한 작업 결과를 도출하여 제공하는 컴퓨터 시스템 또는 이러한 컴퓨터 시스템을 위하여 설치되어 있는 컴퓨터 소프트웨어(서버 프로그램)으로 구성하여 제공될 수도 있다.

아울러, 상기 관제서버(S)는, 전술한 서버 프로그램 이외에도, 서버 상에서 동작하는 일련의 응용 프로그램(Application Program)과, 몇몇 실시예에 따라서는 내부 또는 외부에 구축되어 있는 각종 데이터베이스를 포함하는 넓은 개념으로 이해되어야 할 것이며, 콘텐츠, 각종 정보 및 데이터를 데이터베이스에 저장시키고 관리할 수 있다.

여기서, 데이터베이스는 서버의 내부 또는 외부에 구현될 수 있고, 상기 휴대단말장치(M)는 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC 뿐만 아니라 스마트폰, 태블릿 PC, PDA 등의 모바일단말을 포함하는 컴퓨팅 동작을 수행하는 기계 및 장치를 의미할 수 있다.

또한, 상기 제어부(300)는 상기 관제서버(S)에 의해 원격제어 가능하게 구성되는 것으로, 예컨데 상기 유체공급부(200)의 유체 공급 및 회전 노즐체(100)의 회전 작동을 제어하도록 케이블에 의해 전기적으로 연결되는 컨트롤박스 형태로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 유/무선으로 상기 네트워크를 이용해 상기 유체공급부(200) 및 회전 노즐체(100)의 작동을 제어 가능하게 연결 구성될 수도 있다.

이와 같은 상기 제어부(300)는 공지의 제어수단, PLC 또는 응용주문형집적회로 등을 통해서 구현될 수 있다.

이하에서는 앞에서 설명한 유체 분사 시스템 및 그 구성 요소들의 작동 및 사용상태를 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 유체 분사 시스템은 상기 제어부(300)의 제어에 따라 상기 유체공급부(200)의 펌프가 작동되면, 상기 유체공급부(200)에 저장된 유체가 상기 상기 회전 노즐체(100)의 상기 유체 공급관(11)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 공급될 수 있다.

예컨데, 상기 제어부(300)의 유체공급모듈(310)에 의해 상기 유체공급부(200)의 펌프의 작동을 제어함에 따라 상기 펌프가 구동되어 상기 유체 공급관(11)을 통해 상기 몸체(10)의 내부로 유체가 공급될 수 있다.

그리고 상기 몸체(10)의 내부에 공급된 유체는 상기 회전축(21)의 내부에 형성된 유로를 통해 회전체(20)의 내부로 이송되면서 상기 회전체(20)에 연결된 분사부재(30)를 거쳐 상기 노즐(31)을 통해 외부로 분사가 이루어질 수가 있다.

이 과정에서 상기 몸체(10)의 내부는 상기 오링(24)과 고정베어링(23)에 의해 2 중으로 차폐되어 있는 구조이므로, 상기 몸체(10)의 내부에 유입되는 유체의 압력이 증강되더라도 상기 회전축(21)과 상기 몸체(10)의 결합단부로 유체가 세어나가는 것을 최대한 억제함에 따라, 유체의 고압 분사가 가능해진다.

한편, 상기 분사부재(30)에는 상기 회전체(20)가 상기 회전축(21)을 중심으로 상기 몸체(10)로부터 회전되도록 구동력을 제공하도록 상기 분사부재(30)에 연결 구성되는 상기 구동수단(미도시)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

그러면, 상기 구동수단에 의해 전달되는 물리적인 구동력에 의해 상기 회전체(20)의 회전에 따라 분사부재(30)가 회전축(21)을 중심으로 회전이 이루어지고, 결과적으로 유체를 다방향으로 분사시킬 수가 있게 된다.

여기서 상기 구동수단은 상기 회전체(20)를 회전시키도록 연결되는 공지의 엑츄에이터에 의해 구현될 수 있다.

이 경우, 상기 회전체(20)와 몸체(10) 사이에 위치된 탄성베어링(13)과 상기 보조베어링(25)에 의해 상기 회전체(20)와 몸체(10)의 대향면을 지지하며 간격을 유지함과 동시에 마찰을 최소화시킴에 따라, 상기 회전체(20)와 몸체(10)가 서로 일정한 간격을 유지하면서 일정한 방향으로 회전하여 유체를 분사하게 되고, 결과적으로 보다 정밀하게 유체를 분사하고자 하는 영역에 대해 정밀한 유체 분사가 가능해진다.

한편, 제어부(300)는 측정센서(330)의 측정값에 따라 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어할 수 있으며, 예컨데, 상기 측정센서(330)의 측정값에 따라 상기 제1 유체 내지 제3 유체 중, 어느 하나의 유체가 상기 회전 노즐체(100)로 공급되도록 상기 유체가변모듈(340)에 의해 상기 가변공급부(210)의 작동을 제어함에 따라, 상기 임의 영역(도로 또는 건물의 지붕)의 냉각 또는 융설이 가능할 뿐만 아니라, 미세먼지 농도가 심해질 경우, 미세먼지를 용이하게 저감시킬 수가 있게 된다.

이와 같이 구성한 본 발명은 회전하면서 유체를 보다 넓은 영역으로 고압 분사시켜서 미세먼지를 저감시킬 뿐만 아니라, 계절과 같은 환경 조건에 따라 임의 영역에 대해 융설액 또는 냉각수 또는 담수를 선택적으로 자동 분사하여 도로 및 건물 지붕에 쌓이는 눈을 신속하게 융설시키거나 또는 냉각시키도록 하는 효과를 기대할 수 있고, 상기 회전체(20)의 회전시 일정한 각도를 유지하면서도 마찰저항을 최소화킴에 따라, 융설액이 고르게 회전 반경을 따라 분사되도록 하며, 마찰에 의한 부품 손상을 방지하는 효과가 있는 발명이다.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10. 몸체 11. 유체 공급관
12. 개폐부재 13. 탄성베어링
20. 회전체 21. 회전축
22. 체결너트 23. 고정베어링
24. 오링 25. 보조베어링
26. 밀착부재 30. 분사부재
31. 노즐 32. 분사표시부재
40. 자석부재 41. 제1 자석부재
42. 제2 자석부재 100. 회전 노즐체
200. 유체공급부 210. 가변공급부
300. 제어부 310. 유체공급모듈
320. 노즐제어모듈 330. 측정센서
340. 유체가변모듈 350. 원격제어모듈
M. 휴대단말장치 S. 관제서버

Claims (5)

1. 유체가 저장되고, 펌프에 의해 상기 저장된 유체를 공급하도록 연결 구성되는 유체공급부;
   상기 유체공급부로부터 유체를 공급받도록 배관에 의해 연결되고, 회전하면서 적어도 어느 한 방향을 따라 상기 공급받은 유체를 분사시키도록 형성된 회전 노즐체;
   제어신호에 의해 상기 유체 공급부와 상기 회전 노즐체의 작동을 제어하도록 전기적으로 연결 구성되는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 유체공급부로부터 상기 회전 노즐체에 유체가 공급되도록 상기 유체공급부의 작동을 제어하는 유체공급모듈과,
   상기 회전 노즐체가 유체를 분사시키도록 상기 회전 노즐체의 회전 작동을 제어하는 노즐제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   유체 분사 시스템.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 유체는 융설액으로 이루어지는 제1 유체와, 냉각수로 이루어지는 제2 유체 및 담수로 이루어지는 제3 유체로 복수 구성되며, 상기 제1 내지 제3 유체는 상기 유체공급부에 개별적으로 구획되어 저장되는 것을 특징으로 하는,
   유체 분사 시스템.
   
3. 제2 항에 있어서,
   유체공급부는 제어부의 제어에 따라 상기 제1 유체 내지 제3 유체 중, 선택된 어느 하나를 회전 노즐체로 공급하도록 형성된 가변공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   유체 분사 시스템.
   
4. 제3 항에 있어서,
   상기 제어부는 임의 영역의 온도 및 미세먼지 농도를 측정하는 측정센서와,
   상기 측정센서의 측정값에 따라 상기 가변공급부의 작동을 제어하는 유체가변모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   유체 분사 시스템.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는 휴대단말장치 또는 관제서버로부터의 원격제어에 따라 상기 유체공급부와 상기 회전 노즐체의 작동을 제어 가능하도록 네트워크를 통해 연결 구성되는 원격제어모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   유체 분사 시스템.
   

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