KR101062322B1 - Snow melting system for bridge - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강변 여과수 및 지중열을 이용한 융설 시스템에 관한 것으로서, 특히 교량의 주변 지중으로 침투 여과되는 열원수를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 복수의 열교환기를 구비하여 열원량이 부족할 때에도 용이하게 열원량을 공급하여 교량으로 쌓이거나 결빙되는 눈과 얼음을 제거하도록 하는 교량용 융설 시스템에 관한 것이다. 구성은 교량이 설치된 하천 또는 강변의 지중에 설치되어 지중으로 유입되는 열원수에 존재하는 열에너지를 흡수교환하는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기와, 상기 제 1 열교환기 또는 제 2 열교환기에서 열교환된 열원수를 이송하도록 제 1,2,3 3way 밸브가 형성된 열원수 이송관과, 상기 열원수 이송관에 형성된 심정펌프와, 상기 심정펌프를 통해 열원수를 공급받아 열교환을 행하고, 열교환된 고온의 열원수를 공급하는 히터펌프와, 상기 히터펌프를 통해 공급받은 열에너지를 도로주변의 온도 및 기후조건에 따라 히터펌프와 열매체 순환펌프를 제어하여 융설 및 해빙을 행하도록 하는 제어부로 이루어지는 융설 시스템으로서, 상기 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기로부터 열교환된 열원수를 상기 히터펌프로 선택적으로 공급하도록 하천 또는 강의 물높이를 감지하여 설정된 기준치 이상일 경우, 상기 제어부로 신호를 보내 상기 제 1 3way 밸브의 좌, 우 양측 밸브를 개방하고, 아래 측 밸브는 폐쇄함과 동시에 상기 제 2 3way 밸브 및 제 3 3way 밸브의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄시켜 상기 히터펌프와 열교환된 열원수를 하천이나 강으로 배출되도록 하고, 물높이가 기준치 이하일 경우에는 상기 제 1 3way 밸브의 좌측 밸브는 폐쇄하고, 우측과 아래측 밸브는 개방함과 동시에 상기 제 2 3way 밸브 및 제 3 3way 밸브의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하여 열교환된 열원수를 하천이나 강으로 배출시키지 않고 다시 상기 제 1 열교환기로 리턴시키는 물높이 감지기 및 열매체 온도 감지기로 이루어지는 감지수단과; 양측으로 직경이 다소 큰 주 배관이 형성되고, 상기 주 배관의 사이에는 상기 주 배관보다 작은 모세관 형의 직경으로 이루어지는 다수의 융설 배관이 형성되는 열교환 파이프; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a snow melting system using riverside filtrate and ground heat, and in particular, a plurality of heat exchangers capable of selectively supplying the heat source water that is permeated and filtered into the surrounding ground of the bridge as needed, so that even when the heat source is insufficient, the amount of heat source easily A snow melting system for bridges to supply snow to remove snow and ice that builds up or freezes into bridges. The first heat exchanger and the second heat exchanger, which is installed in the river or riverside ground where the bridge is installed and absorbs and exchanges the heat energy present in the heat source water flowing into the ground, and the heat exchanger in the first heat exchanger or the second heat exchanger The heat source water supply pipe having the first, second and third three-way valves to transfer the heat source water, the heart pump formed in the heat source water transport pipe, and the heat source water are supplied through the heart pump to perform heat exchange, A snow melting system comprising: a heater pump for supplying heat source water; and a control unit configured to perform melting and thawing by controlling a heater pump and a heat medium circulation pump according to temperature and climatic conditions around a road using heat energy supplied through the heater pump. Water level of the river or river to selectively supply the heat source water heat exchanged from the first heat exchanger and the second heat exchanger to the heater pump If it is above the set reference value and sends a signal to the control unit to open both the left and right valves of the first 3way valve, the lower valve is closed and at the same time to the left and the left of the second 3way valve and the third 3way valve The lower valve is opened and the right valve is closed so that the heat source water exchanged with the heater pump is discharged to the river or river, and when the water level is lower than the reference value, the left valve of the first 3way valve is closed, and the right and the bottom of the valve are closed. While the side valve is open, the left and bottom valves of the second and third 3way valves and the third 3way valve are opened, and the right valve is closed to return to the first heat exchanger without discharging the heat-exchanged heat source to the river or river. Sensing means consisting of a water level sensor and a heat medium temperature sensor to make a; A heat exchange pipe having a somewhat larger diameter main pipe formed on both sides, and having a plurality of molten snow pipes having a capillary diameter smaller than the main pipe between the main pipes; Characterized in that comprises a.
열교환기, 융설, 교량, 도로, Heat exchanger, snow melt, bridge, road,
Description
본 발명은 강변 여과수 및 지중열을 이용한 융설 시스템에 관한 것으로서, 특히 교량의 주변 지중으로 침투 여과되는 열원수를 필요에 따라 선택적으로 공급할 수 있는 복수의 열교환기를 구비하여 열원량이 부족할 때에도 용이하게 열원량을 공급하여 교량으로 쌓이거나 결빙되는 눈과 얼음을 제거하도록 하는 교량용 융설 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a snow melting system using riverside filtrate and ground heat, and in particular, a plurality of heat exchangers capable of selectively supplying the heat source water that is permeated and filtered into the surrounding ground of the bridge as needed, so that even when the heat source is insufficient, the amount of heat source easily A snow melting system for bridges to supply snow to remove snow and ice that builds up or freezes into bridges.
일반적으로 지중 열에너지를 열원으로 이용하여 도로나 교량에 쌓인 눈(雪) 이나 얼음(氷)을 제거하는 융설 시스템이 다수 알려져 있다.In general, many snow melting systems are known that use underground thermal energy as a heat source to remove snow or ice accumulated on roads and bridges.
그리고, 상기 지중 열원은 지하수, 지표수와 같이 지중에 존재하는 것으로서, 지중 온도는 지하 5m 이하의 경우 연중 10∼20℃ 로 거의 일정하게 나타나고 있으며, 이러한 온도범위는 열교환을 위한 히트 펌프의 열원으로 적합하다.In addition, the underground heat source is present in the ground, such as groundwater and surface water, and the ground temperature is almost constant at 10-20 ° C. per year when the underground temperature is 5 m or less, and such a temperature range is suitable as a heat source of a heat pump for heat exchange. Do.
종래에는 상기와 같은 지중 열에너지를 이용하여 겨울철에 도로나 교량 및 활주로 등에 쌓인 눈이나 얼음을 제거하여 운전자의 안전을 보호하기 위한 융설 시스템이 알려져 있다.Conventionally, a snow melting system is known to remove snow or ice accumulated in roads, bridges, and runways in winter by using underground thermal energy as described above to protect driver safety.
종래의 융설 시스템은 예컨대, 하천 또는 강(江) 주변의 지중에 형성되는 열 교환기와, 상기 열교환기와 연결되는 열원수 이송관과, 상기 열원수 이송관에 형성되어 열원수를 이송시키는 열원수 이송 펌프와, 상기 열원수를 공급받아 열교환을 행하여 고온의 열원수를 생산하는 히터 펌프와, 상기 고온의 열온수와 열교환되는 열매체를 공급받아 도로에 쌓인 눈이나 얼음을 융설 또는 해빙하기 위한 히터 파이프 및 제어부로 구성된다.The conventional snow melting system includes, for example, a heat exchanger formed in the ground around a river or a river, a heat source water transfer pipe connected to the heat exchanger, and a heat source water transfer formed on the heat source water transfer pipe to transfer heat source water. A heater, a pump for supplying the heat source water and performing heat exchange to produce a high temperature heat source water, a heater pipe for melting or thawing snow or ice accumulated on the road by receiving a heat medium that is heat exchanged with the high temperature heat and hot water; It consists of a control unit.
그러나, 종래의 융설 시스템은 열교환기가 하나 밖에 형성되지 않아 열원량이 부족할 경우에는 도로나 교량에 쌓인 눈이나 얼음을 제대로 제거하지 못하는 문제점이 있고, 또 갈수기 일때 히터 펌프에서 열교환된 열원수를 배출시켜 버리게 되므로, 열교환기로 열원수를 공급하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.However, in the conventional snow melting system, when only one heat exchanger is formed so that the heat source is insufficient, there is a problem in that snow or ice accumulated on the road or bridge is not properly removed, and during the dry season, the heat-exchanged heat source water is discharged from the heater pump. Therefore, it is very difficult to supply heat source water to the heat exchanger.
또한, 종래의 융설 시스템은 히터 파이프의 굵기가 동일한 하나의 파이프로 이루어져 교량이나 도로 바닥에 일체형으로 형성되므로 파손시에는 열교환 파이프 전체를 교체하여야 하는 문제점이 있고, 또 차량의 통행으로 인한 충격하중 등에 의해 히터 파이프가 파손되는 등의 문제점이 있다.In addition, the conventional snow melting system consists of a single pipe having the same thickness of the heater pipe is formed integrally on the bridge or the road floor, there is a problem that the entire heat exchange pipe must be replaced in case of breakage, impact load due to the traffic of the vehicle, etc. There is a problem such that the heater pipe is broken.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 교량이 설치된 하천이나 강 주변의 지중으로 침투 여과되는 열원수를 모아 열에너지를 흡수 교환하는 열교환기를 상호 깊이가 다르게 복수로 형성하여 갈수기 일때에도 열원수를 용이하게 공급함과 동시에 열원량이 부족할 경우에도 열원량을 충족시킬 수 있는 열원수를 제공하여 교량에 가해지는 강설이나 두꺼운 결빙 상태 를 용이하게 제거할 수 있도록 하는 교량용 융설 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to collect a plurality of heat exchanger to absorb and exchange the heat energy of the heat source infiltrated into the ground around the river or river in which the bridge is installed in a plurality of mutually different depths Forming and supplying the heat source water easily during the dry season and providing the heat source water to satisfy the heat source even when the heat source is insufficient to easily remove the snowfall or thick freezing applied to the bridge To provide a system.
본 발명의 다른 목적은 열교환 파이프를 주배관 보다 직경이 작은 모세관형의 융설배관을 형성하여 차량의 통행시 열교환 파이프에 가해지는 하중과 충격으로부터 파손이 방지되도록 하는 교량용 융설 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a snow melting system for bridges in which the heat exchange pipe forms a capillary snow melting pipe having a diameter smaller than that of the main pipe to prevent breakage from load and impact applied to the heat exchange pipe when the vehicle passes.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교량이 설치된 하천 또는 강변의 지중에 설치되어 지중으로 유입되는 열원수에 존재하는 열에너지를 흡수교환하는 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기와, 상기 제 1 열교환기 또는 제 2 열교환기에서 열교환된 열원수를 이송하도록 제 1,2,3 3way 밸브가 형성된 열원수 이송관과, 상기 열원수 이송관에 형성된 심정펌프와, 상기 심정펌프를 통해 열원수를 공급받아 열교환을 행하고, 열교환된 고온의 열원수를 공급하는 히터펌프와, 상기 히터펌프를 통해 공급받은 열에너지를 도로주변의 온도 및 기후조건에 따라 히터펌프와 열매체 순환펌프를 제어하여 융설 및 해빙을 행하도록 하는 제어부로 이루어지는 융설 시스템으로서, 상기 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기로부터 열교환된 열원수를 상기 히터펌프로 선택적으로 공급하도록 하천 또는 강의 물높이를 감지하여 설정된 기준치 이상일 경우, 상기 제어부로 신호를 보내 상기 제 1 3way 밸브의 좌, 우 양측 밸브를 개방하고, 아래 측 밸브는 폐쇄함과 동시에 상기 제 2 3way 밸브 및 제 3 3way 밸브의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄시켜 상기 히터펌프와 열교환된 열원수를 하천이나 강으로 배출되도록 하고, 물높이가 기준치 이하일 경우에는 상기 제 1 3way 밸브의 좌측 밸브는 폐쇄하고, 우측과 아래측 밸브는 개방함과 동시에 상기 제 2 3way 밸브 및 제 3 3way 밸브의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하여 열교환된 열원수를 하천이나 강으로 배출시키지 않고 다시 상기 제 1 열교환기로 리턴시키는 물높이 감지기 및 열매체 온도 감지기로 이루어지는 감지수단과; 양측으로 직경이 다소 큰 주 배관이 형성되고, 상기 주 배관의 사이에는 상기 주 배관보다 작은 모세관 형의 직경으로 이루어지는 다수의 융설 배관이 형성되는 열교환 파이프; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first heat exchanger and a second heat exchanger is installed in the river or riverside of the bridge is installed to absorb the heat energy in the heat source water flowing into the ground, and the first heat exchanger Or a heat source water supply pipe having first, second, and third 3-way valves formed thereon to transfer heat source heat exchanged by a second heat exchanger, a heart pump formed in the heat source water transport pipe, and heat source water supplied through the heart pump. Heat-exchanging and supplying heat-exchanged high temperature heat source water, and heat energy supplied through the heater pump to control the heater pump and the heat medium circulation pump according to the temperature and climatic conditions around the road to perform snow melting and thawing A snow melting system comprising a control unit, wherein the heat source water heat exchanged from the first heat exchanger and the second heat exchanger is selectively supplied to the heater pump. When the water level of the river or river is sensed to be supplied, the controller sends a signal to the controller to open the left and right valves of the first 3way valve, closes the lower valve, and simultaneously closes the second 3way valve and The left and lower valves of the third 3way valve are opened and the right valve is closed to discharge the heat source water exchanged with the heater pump to the river or river, and when the water level is lower than the reference value, the left valve of the first 3way valve. Is closed, the right and lower valves are opened, and the left and lower valves of the second and third 3way valves are opened, and the right valve is closed to discharge the heat-exchanged heat source into the river or river. Sensing means comprising a water level sensor and a heat medium temperature sensor for returning to the first heat exchanger; A heat exchange pipe having a somewhat larger diameter main pipe formed on both sides, and having a plurality of molten snow pipes having a capillary diameter smaller than the main pipe between the main pipes; Characterized in that comprises a.
상기 제 2 열교환기는 상기 제 1 열교환기 보다 깊게 형성되는 것을 특징으로 한다.The second heat exchanger is formed deeper than the first heat exchanger.
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상기 열매체 온도 감지기는 열매체의 온도가 설정된 기준치 이하일 경우에는 감지된 신호를 상기 제어부로 보내, 상기 제 1 3Way 밸브의 좌측 밸브는 폐쇄하고 우측과 아래측 밸브는 개방함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브 및 제 3 3Way 밸브의 좌우측 밸브는 개방하고 아래측 밸브는 폐쇄하여 상기 제 2 열교환기에 저장된 열원수를 상기 히터 펌프로 보내 열교환시킨 후, 다시 상기 제 2 열교환기로 리턴되도록 하는 것을 특징으로 한다. The heat medium temperature sensor transmits a detected signal to the control unit when the temperature of the heat medium is lower than the set reference value, the left valve of the first 3Way valve is closed, the right and lower valves are opened, and the second 3Way valve and The left and right valves of the third 3Way valve are opened and the lower valve is closed to send heat source water stored in the second heat exchanger to the heater pump for heat exchange, and then return to the second heat exchanger.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 필요에 따라 선택적으로 열원수를 공급할 수 있는 복수의 열교환기를 통해 하천이나 강의 수량이 풍부할 때에는 열교환 된 열원수를 하천이나 강으로 배출하고, 갈수기 일때는 열교환기로 리턴시켜 수량에 상관없이 열원수를 공급함과 동시에 열원량이 부족할 경우에는 제 2 열교환기의 열원수를 공급하여 열원량을 충분히 공급할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention discharges the heat-exchanged heat source water into the river or river when the quantity of rivers or rivers is abundant through a plurality of heat exchangers capable of selectively supplying the heat source water as needed, and returns to the heat exchanger in the dry season. When the heat source water is insufficient at the same time as supplying the heat source water irrespective of the quantity, it is possible to supply the heat source water of the second heat exchanger to sufficiently supply the heat source amount.
또한, 본 발명은 열교환 파이프가 차량의 하중과 충격을 흡수할 수 있도록 유연성을 갖는 모세관 형태로 형성하고, 또 모듈 형태로 형성함으로써, 파손을 방지함과 동시에 파손시 파손된 하나의 모듈만을 교체할 수 있게 하여 내구성 향상과 유지보수가 용이한 효과를 도모할 수 있다.In addition, the present invention is formed in the form of a capillary tube having a flexibility to absorb the load and impact of the vehicle, and also in the form of a module, to prevent damage and at the same time replace only one module that is broken when broken It is possible to achieve the effect of improving durability and easy maintenance.
이하, 본 발명에 따른 교량용 융설 시스템의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a snow melting system for a bridge according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, the components having the same function in all the drawings below are repeated descriptions using the same reference numerals, and the following terms are defined in consideration of functions in the present invention, which is a unique commonly used meaning It should be interpreted as.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 융설 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 열교환 파이프를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 융설 시스템의 하천 또는 강의 수량이 풍부할 때 동작되는 상태를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 융설 시스템의 하천 또는 강의 수량이 갈수기 일때 동작되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 융설 시스템의 열용량이 부족하고 강의 수량이 갈수기 일때 동작되는 상태를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a snow melting system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a view schematically showing a heat exchange pipe according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a snow melting system of the present invention A diagram showing a state of operation when the quantity of rivers or rivers is abundant. And, Figure 4 is a view showing the state of operation when the quantity of rivers or rivers of the snow melting system according to the present invention in the dry season, Figure 5 is a state in which the heat capacity of the snow melting system according to the present invention is insufficient when the quantity of steel is dry season The figure shown.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 열교환기(110)와 감지수단(120) 및 열교환 파이프(130)로 대별되어 이루어진다.As shown in FIGS. 1 to 5, the present invention is roughly composed of a
상기 열교환기(110)는 지중으로 침투하는 열원수에 존재하는 열 에너지를 흡수 교환하는 것으로서, 교량(210)이 설치된 하천 또는 강(220)의 주변 지중으로 제 1 열교환기(111)와 제 2 열교환기(112)가 상호 간격을 두고 설치된다. The
상기 제 1 열교환기(111)와 제 2 열교환기(112)는 냇물, 강물 또는 지하수 등이 지중으로 침투 여과되는 열원수를 용이하게 인수(引水)하여 저장할 수 있도록 교량(210)이 설치된 하천 또는 강(220)의 주변 지중으로 관정(管井) 형태 내에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 관정은 외측으로 냇물, 강물 또는 지하수의 침투시 여과작용을 신속하고 용이하게 이루도록 모래나 자갈 등으로 이루어지는 여과사리(111a),(112a)가 형성된다.The
또, 상기 제 2 열교환기(112)는 상기 제 1 열교환기(111) 보다 지중으로 깊게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 이유는 매설깊이에 따른 열교환기의 성능을 향상시킴과 동시에 갈수기에도 열원수의 공급을 용이하게 이루도록 할 수 있다.In addition, the
상기 제 1 열교환기(111) 및 제 2 열교환기(112)에는 열원수를 이송시키기 위한 심정펌프(111b),(112b)가 형성되어 열원수 이송관(113)을 통해 히터 펌프(140)로 공급하도록 구성되어 있다.The first heat exchanger (111) and the second heat exchanger (112) are provided with a heart pump (111b, 112b) for transferring the heat source water to the
여기서, 상기 히터 펌프(140)는 상기 제 1 열교환기(111)와 제 2 열교환기(112)의 열원수를 공급받아 고온으로 열교환시킨 후, 상기 열교환 파이프(130)와 연결된 열매체 이송관(151) 내를 순환하는 열매체와의 열교환을 이루도록 고온의 열원수를 제공하게 된다. 이때, 상기 열매체는 상기 열매체 이송관(151)의 일측에 설치된 열매체 순환펌프(152)에 의해 순환하게 된다.Here, the
또, 상기 열원수 이송관(113)에는 제 1 3Way 밸브(114)와, 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)가 형성되어 있다.In addition, the heat source
상기 제 1, 2, 3 3Way 밸브(114),(115),(116)는 상기 제 1 열교환기(111)와 제 2 열교환기(112)와 연결된 열원수 이송관(113)을 개폐 동작시켜 열원수의 흐름을 제어하는 역할을 한다. The first, second, and third 3
상기 감지수단(120)은 상기 제 1 열교환기(111) 및 제 2 열교환기(112)로부터 열 에너지가 흡수 교환된 열원수를 상기 히터 펌프(140)로 선택적으로 공급하도록, 상기 열원수 이송관(113)에 형성된 제 1, 2, 3 3Way 밸브(114),(115),(116)를 개폐 동작시키는 물높이 감지기(121)와, 열매체 온도 감지기(122)와, 교량의 노면 온도를 감지하여 설정된 기준치(개략 영상 0℃ ∼ 4℃) 이상일 경우에는 제어부(미도시)와 연동하여 본 발명에 따른 융설 시스템(100)을 동작하지 않도록 구성되고, 설정된 기준치 이하일 경우에는 융설 시스템(100)을 동작하도록 구성되는 노면 온도 감지기(123)로 이루어진다.The
여기서, 상기 물높이 감지기(121)와, 열매체 온도 감지기(122) 및 노면 온도 감지기(123)는 이 감지기(121),(122),(123)들로부터 전달되는 신호를 도시하지 않은 제어부에서 수신하여 제어하도록 구성된다.Here, the
이와 같은 제어는 일반적인 제어 시스템에서 통상적으로 사용되는 것으로서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Such a control is commonly used in a general control system and a detailed description thereof will be omitted.
상기 물높이 감지기(121)는, 교량이 설치된 하천 또는 강의 수면 아래 일정 깊이에 설치되어, 주기적(週期的)으로 높거나 낮게 변(變)하는 수면(水面)의 높이가 설정된 기준치 이상일 경우에는 상기 제 1 3Way 밸브(114)의 좌,우 양측 밸브는 개방되도록 하고 아래측 밸브는 폐쇄되도록 함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하여 상기 제 1 열교환기(111)에 저장된 열원수가 상기 히터 펌프(140)를 거쳐 열교환된 후, 하천이나 강으로 배출되도록 한다.The
이때, 상기 열원수는 제 1 3Way 밸브(114)의 아래측 밸브와 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 우측 밸브가 폐쇄되어 있기 때문에 상기 제 1 열교환기(111)에 저장된 열원수만 상기 히터 펌프(140)로 공급시킴과 동시에 히터 펌프(140)를 통해 열교환된 열원수는 상기 제 1 열교환기(111)로 리턴되지 않고 하천이나 강으로 배출되게 된다.In this case, the heat source water is the
또, 상기 물높이 감지기(121)가 하천 또는 강의 물높이를 설정된 기준치 이하로 감지할 경우에는 상기 제 1 3Way 밸브(114)의 좌측 밸브는 폐쇄되도록 하고, 우측과 아래측 밸브는 개방되도록 함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하여 상기 제 1 열교환기(111)에 저장된 열원수가 상기 히터 펌프(140)를 거쳐 열교환된 후, 하천이나 강으로 배출되지 않고 다시 상기 제 1 열교환기(111)로 리턴 되도록 한다.In addition, when the
이에 따라, 상기 열원수를 다시 제 1 열교환기(111)로 보내어 갈수기 일 때 도 용이하게 열원수를 활용할 수 있게 된다.Accordingly, the heat source water can be easily utilized when the water source is sent back to the
상기 열매체 온도 감지기(122)는 상기 열매체 이송관(151)의 일측에 형성되어 융설 시스템(100)의 동작시 상기 열매체 이송관(151)을 통해 상기 열교환 파이프(130)로 공급되는 열매체의 온도를 감지하게 되는데 설정된 기준치(예 : 35℃) 이상일 경우에는 통상적인 신호를 보내 상기 제 1 열교환기(111)의 열원수를 사용하게 되나, 설정된 기준치 이하의 온도일 경우에는 상기 제어부로 신호를 보내, 상기 제 1 3Way 밸브(114)의 좌측 밸브는 폐쇄되도록 하고 우측과 아래측 밸브는 개방되도록 함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌우측 밸브는 개방하고 아래측 밸브는 폐쇄하여 상기 제 2 열교환기(112)에 저장된 열원수가 상기 히터 펌프(140)를 거쳐 열교환된 후, 다시 상기 제 2 열교환기(112)로 리턴되도록 한다.The heat
이에 따라, 상기 제 1 열교환기(111)보다 높은 열원량을 갖는 제 2 열교환기(112)에 저장된 열원수는 상기 열원수 이송관(113)을 통해 상기 히트 펌프(140)로 이송되어 설정된 기준치 이상의 고온으로 형성된 후 상기 열매체 순환펌프(152)에 의해 순환되는 열매체와 열교환되어 상기 열교환 파이프(130)로 공급되므로, 강설량이 많을 때에도 융설을 용이하게 이룰 수 있게 된다. 예컨대, 강설량이 많지 않아 교량의 결빙 상태가 얇아 열원량이 부족하지 않을 경우에는 상기 제 1 열교환기(111)의 열원수를 공급 사용토록하고, 강설량이 많거나 결빙 상태가 두꺼워 통상적으로 필요한 열원량 보다 부족할 경우에는 상기 제 2 열교환기(112)의 열원수를 공급 사용토록 하게 된다. Accordingly, the heat source water stored in the
이와 같이 본 발명에 따른 물높이 감지기(121)는 물높이를 감지하여 물의 양이 많을 때와 갈수기 때는 감지된 신호를 상기 제어부로 보내어 제 1 열교환기(111)를 가동토록 하고, 상기 열매체 온도 감지기(122)는 열매체의 온도를 감지하여 열매체의 온도가 설정된 온도 이하일 경우에 감지된 신호를 제어부로 보내어 상기 제 2 열교환기(112)를 가동토록 함과 동시에, 이에 연동하는 상기 제 1,2,3 3Way 밸브(114),(115),(116)를 개폐 동작시켜 상기 히터 펌프(140)와 열교환된 열원수를 상기 제 1 열교환기(111)와 제 2 열교환기(112)로 리턴시키거나 또는 하천이나 강(220)으로 배출시키게 된다.As described above, the
이에 따라, 상기 히터 펌프(140)는 강설량이 적거나 얇은 결빙 상태를 이룰 때는 상기 제 1 열교환기(111)의 열원수 만으로 용이하게 융설 또는 해빙을 이룰 수 있게 되고, 또 강설량이 많거나 결빙 상태가 두꺼워 열원량이 부족할 경우에는 상기 제 2 열교환기(112)의 열원수를 이용하여 열매체를 고온으로 열교환하게 됨으로 보다 효과적인 융설 또는 해빙을 이룰 수 있다.Accordingly, when the
뿐만 아니라, 하천 또는 강(220)의 주변 지중을 통해 침투 여과되는 열원수를 사용하게 되므로 열효율(COPh)4.2∼4.5로 개략 7% 정도의 효율 향상을 도모할 수 있다.In addition, since the heat source water that is permeated and filtered through the surrounding ground of the river or the
상기 열교환 파이프(130)는 양측으로 직경이 다소 큰, 주배관(131)이 형성되고, 상기 주배관(131)의 사이에는 상기 주배관(131) 보다 작은 직경으로 이루어지는 다수의 융설 배관(132)이 형성된다.The
상기 주배관(131)은 차량의 통행으로 인한 충격하중에 견디기 위하여 교량상 판(211)의 양측 가장자리로 매설되고, 상기 융설배관(132)은 차량의 하중에 의한 파손을 방지하기 위하여 유연성을 갖는 모세관(Capillary Tube)형으로 형성되어 교량 상판(211)의 중앙부에 매설되는 것이 바람직하다.The
여기서, 상기 열교환 파이프(130)는 다수의 모듈로 제작하여 상호 연결되도록 구성함으로써 어느 하나의 모듈이 파손되더라도 파손된 모듈만 교체하면 되므로 교체와 유지보수가 신속 용이하며 비용이 절감되는 이점이 있다.Here, since the
따라서, 본 발명에 따른 열교환 파이프(130)는 차량의 통행으로 인한 피로하중과 충격하중에도 용이하게 견딜 수 있어 파손이 방지되게 된다.Therefore, the
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating state of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 본 발명에 따른 융성 시스템(100)은 교량 상판(211)에 설치된 노면 온도 감지기(123)에 의해 교량의 온도가 설정된 기준치 이하로 감지되어 신호가 제어부(미도시)로 입력되면 제어부의 동작에 의해 융설 시스템(100)의 구동이 이루어진다.First, the
이때, 교량(210)이 설치된 하천이나 강(220)의 물높이가 기준치 이상일 경우에는 상기 물높이 감지기(121)가, 제어부로 신호를 보내 상기 제 1 3Way 밸브(114)의 좌,우 양측 밸브를 개방하고, 아래측 밸브는 폐쇄함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하도록 제어하여 상기 제 1 열교환기(111)에 저장된 열원수를 상기 심정 펌프(111b)가 빨아 올려 상기 히터 펌프(140)로 보내 열교환시킨 후, 하천이나 강으로 배출되도록 하고, 물높이가 기준치 이하일 경우에는, 상기 제 1 3Way 밸브(114) 의 좌측 밸브는 폐쇄하고, 우측과 아래측 밸브는 개방함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌측과 아래측 밸브는 개방하고 우측 밸브는 폐쇄하도록 제어하여 상기 제 1 열교환기(111)에 저장된 열원수가 상기 히터 펌프(140)를 거쳐 열교환된 후, 하천이나 강으로 배출되지 않고 다시 상기 제 1 열교환기(111)로 리턴 되도록 한다.At this time, when the water level of the river or
따라서, 상기 열원수를 다시 제 1 열교환기(111)로 보내어 갈수기 일 때도 용이하게 열원수를 활용할 수 있게 된다.Accordingly, the heat source water can be easily utilized even when the heat source water is sent back to the
계속하여, 상기 히터 펌프(140)는 열원수를 공급받아 열교환에 의해 온수를 생산하여 상기 열매체 순환 펌프(152)의 작동으로 상기 열매체 이송관(151) 내의 열매체를 상기 온수와 열교환시켜 상기 열교환 파이프(130)로 공급함으로써 열매체의 순환에 의해 융설동작을 이루게 된다.Subsequently, the
이와 같은 상기 히터 펌프(140)는 지열을 이용한 냉난방 시스템에서 통상적으로 사용되는 것으로서 구체적인 설명은 생략한다.The
그리고, 상기 열매체 이송관(151)으로 공급되는 열매체의 온도가 설정된 기준치 이하일 경우에는 상기 열매체 온도 감지기(122)에 의해 감지된 신호를 상기 제어부로 보내, 상기 제 1 3Way 밸브(114)의 좌측 밸브는 폐쇄하고 우측과 아래측 밸브는 개방함과 동시에 상기 제 2 3Way 밸브(115) 및 제 3 3Way 밸브(116)의 좌우측 밸브는 개방하고 아래측 밸브는 폐쇄하여 상기 제 2 열교환기(112)에 저장된 열원수가 상기 히터 펌프(140)를 거쳐 열교환된 후, 다시 상기 제 2 열교환기(112)로 리턴되도록 한다.When the temperature of the heat medium supplied to the heat
이에 따라, 상기 제 1 열교환기(111)보다 높은 열원량을 갖는 제 2 열교환기(112)에 저장된 열원수는 상기 열원수 이송관(113)을 통해 상기 히트 펌프(140)로 이송되어 설정된 기준치 이상의 고온으로 열교환된 후, 상기 열매체 순환펌프(152)를 거쳐 상기 열교환 파이프(130)로 공급되므로, 강설량이 많거나 결빙 상태가 두꺼울 때에도 융설 및 해빙을 용이하게 이룰 수 있게 된다.Accordingly, the heat source water stored in the
이와 같은 융설 작용은 제어부의 제어에 의하여 융설 및 해빙이 완전히 이루어질때까지 진행된 후 종료된다.This snow melting operation is finished until the snow melting and thawing is completely completed by the control of the controller.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. And will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 융설 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a snow melting system according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 히터 파이프를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing a heater pipe according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 융설 시스템의 하천 또는 강의 수량이 풍부할 때 동작되는 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the operation when the amount of rivers or rivers of the snow melting system according to the present invention is abundant.
도 4는 본 발명에 따른 융설 시스템의 하천 또는 강의 수량이 갈수기 일때 동작되는 상태를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a state in which the operation of the amount of rivers or rivers in the snow melting system according to the present invention in the dry season.
도 5는 본 발명에 따른 융설 시스템의 열용량이 부족하고 강의 수량이 갈수기일때 동작되는 상태를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a state that is operated when the heat capacity of the snow melting system according to the present invention is low and the quantity of steel is dry season.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※[Description of Reference Numerals]
110 : 열교환기 111 : 제 1 열교환기110: heat exchanger 111: first heat exchanger
112 : 제 2 열교환기 111a, 112a : 여과사리112:
111b, 112b : 심정펌프 113 : 열원수 이송관111b, 112b: core pump 113: heat source water transfer pipe
114 : 제 1 3Way 밸브 115 : 제 2 3Way 밸브114: 1st 3Way Valve 115: 2nd 3Way Valve
116 : 제 3 3Way 밸브 120 : 감지수단116: third 3Way valve 120: sensing means
121 : 물높이 감지기 122 : 열매체 온도 감지기121: water level detector 122: heat medium temperature detector
123 : 노면 온도 감지기 130 : 열교환 파이프123: road surface temperature detector 130: heat exchange pipe
131 : 주배관 132 : 융설 배관131: main pipe 132: snow melting pipe
140 : 히터 펌프 151 : 열매체 이송관140: heater pump 151: heat transfer pipe
152 : 열매체 순환펌프 210 : 교량152: heat medium circulation pump 210: bridge
211 : 교량 상판 220 : 하천 또는 강211: bridge deck 220: river or river
100 : 교량 융설 시스템 100: bridge snow melting system
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| KR1020090042743A KR101062322B1 (en) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Snow melting system for bridge |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020090042743A KR101062322B1 (en) | 2009-05-15 | 2009-05-15 | Snow melting system for bridge |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20100123491A KR20100123491A (en) | 2010-11-24 |
| KR101062322B1 true KR101062322B1 (en) | 2011-09-05 |
Family
ID=43408160
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384687B1 (en) * | 2000-08-01 | 2003-05-22 | 김정열 | mother-of-pearl ornament by screen printing and method for producing the same |
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-
2009
- 2009-05-15 KR KR1020090042743A patent/KR101062322B1/en active IP Right Grant
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| KR100384687B1 (en) * | 2000-08-01 | 2003-05-22 | 김정열 | mother-of-pearl ornament by screen printing and method for producing the same |
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| KR20100123491A (en) | 2010-11-24 |
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