제설제 살포기의 살포량 제어장치{Control System for Spreading Materials for Removing Snow}

본 발명은 제설제 살포기의 살포량 제어장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 예컨대 고체 제설제 및 액체 제설제를 함께 적재하고 이동하면서 예컨대 도로의 폭과 차량 속도에 맞추어 제설제를 자동 살포하도록 하는 살포기에 있어서, 이 자동 동작과 동시에 액체 제설제의 살포량의 증감을 운전자가 수동으로 제어할 수 있게 구성함으로써, 고체 제설제와 액체 제설제가 함께 살포되는 양이, 제설작업을 위해 효율적으로 조절될 수 있도록 한 제설제 살포기의 살포량 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철에는 도로의 적설과 빙결구간을 융빙하거나 융설하기 위한 목적에서 제설제(염화칼슘, 소금, 요소, 및 모래)를 차량에 장착되어 운행되는 제설제 살포기를 통하여 고체상태의 살포제 단독 혹은 상호 혼합하여 살포하고 있다. 그런데 특히 모래 혹은 염화 칼슘 등의 고체를 제설제로서 살포하는 경우, 제설제 자체가 오히려 하수구의 막힘 현상, 통행차량의 손상, 차선 등의 도로시설물 조기 훼손, 살포 모래 재 수거,환경 오염 등의 여러가지의 문제점을 발생시키는 원인이 될 수 있다.

이 때문에 경제성, 도로 및 주변환경 친화성,제설작업과 차량의 주행 안전성 등을 감안하여 고체 살포제에 액체 살포제를 혼합하여 살포하고 있으나, 작업조건에 따라 고체 살포제에 액체 살포제를 항시 균일된 혼합 비율로 살포하는 것과 살포제의 살포 밀도를 균일하게 유지 시켜주는 것이 제대로 실행이 안된다고 하는 문제가 있었으며, 그 결과 융빙,융설 등의 제설 효과가 떨어진다고 하는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에 국내 특허등록 제10-0554380호 "제설제 살포기의 제어장치"의 등록공보에는 고체 및 액체 제설제의 혼합비율과 살포밀도를 항시 기준치로 유지하면서 살포할 수 있도록 차량의 주행속도에 따라 살포기 내에서 작동하는 유압모우터들을 규정속도로 회전되게 할 수 있는 유압력 보상장치를 구비하여, 제설제의 농도와 혼합비율을 조절하여 기준량에 맞게 살포할 수 있게 함으로써, 제설효과를 상승시킨 제어장치가 제안되어 있다. 이 기술에 따르면 차량의 속도에 따라 고체 제설제를 살포하기 위한 컨베이어의 구동속도와 액체 제설제를 살포하기 위한 분사펌프의 작동이 자동으로 제어될 수 있다는 장점이 제공된다.

그런데, 위 종래 기술에 따르는 경우, 차량 속도에 따라 컨트롤러에 미리 설정된 프로그램에 따라 고체 제설제를 살포하기 위한 컨베이어의 구동속도와 액체 제설제를 살포하기 위한 분사펌프의 작동이 함께 자동 제어되는 자동제어모드와 완전히 수동으로만 조작되는 수동제어모드가 별도로 존재한다는 한계가 있었다. 즉 도로의 사정상 제거해야될 눈이나 얼음의 양은 장소에 따라 항상 유동적인데, 차량 속에 따라 제어되는 자동제어모드는 이러한 도로의 사정에 따라 제설제의 살포량을 세밀하게 제어할 수 없다는 한계가 있었으며, 또 자동제어모드의 한계 때문에 수동제어모드로 조작하는 경우에는 효율적인 고체 및 액체 제설제의 혼합비율을 제어하는 것이 어렵다는 문제가 여전히 존재하였다.

따라서 컨트롤러에 의해 액체 및 고체 제설제의 살포량을 미리 설정된 프로그램에 따라 자동제어하는 제설제 살포기에 있어서, 운전자 또는 작업자가 도로 사정에 따라 제설제 살포량을 자동제어하는 동안에 부분적으로 수동으로도 제어할 수 있도록 한다면, 제설제의 살포량이 자동으로 제어되면서도 이와 동시에 상황에 따라 유연한 대처가 가능하도록 수동적으로 추가 살포가 가능해질 수 있어 유리할 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 제설제 살포기의 살포량 제어장치 기술을 개선 및 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것이다. 본 발명은 예컨대 고체 제설제 및 액체 제설제를 함께 적재하고 이동하면서 예컨대 도로의 폭과 차량 속도에 맞추어 제설제를 자동 살포하도록 하는 살포기에 있어서, 이 자동 살포 동작과 동시에 액체 제설제의 살포량의 증감을 운전자가 수동으로 제어할 수 있게 구성함으로써, 고체 제설제와 액체 제설제가 함께 살포되는 양이, 제설작업을 위해 효율적으로 조절될 수 있도록 한 제설제 살포기의 살포량 제어장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 제설제 살포기의 살포량 제어장치에 의하여 달성된다.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 제설제 살포기의 살포량 제어장치는, 차량에 장착된 고체 제설제부 내의 고체 제설제를 유압 구동 컨베이어로 이송하여 유압 구동되는 스프레더를 통해 살포하고, 상기 스프레더에서 살포되는 고체 제설제에는 별도 장착된 액체 제설제부로부터 유압 펌프로 공급되는 용액을 적셔주어 고체 및 액체 제설제가 효과적으로 혼합되도록 제설용 살포기를 제어하는 장치에 있어서, 고체 제설제 및 액체 제설제 용액을 항시 정량으로 공급될 수 있게 제어하기 위해, 고체 및 액체 제설제를 공급하기 위한 각 경로들의 유압을 제어하는 컨트롤러, 유압을 공급하기 위한 유압 공급부에서 공급되는 유압을 상기 컨트롤러의 제어신호에 의하여 상기 고체 제설제를 이송하는 컨베이어와 상기 스프레더 및 상기 액체 제설제부 내의 유압 펌프를 각각 구동하기 위한 3개의 구동부에 공급하기 위한 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브로부터 상기 3개의 구동부에 동시에 유압을 공급하기 위한 제 1 연결로, 및 상기 솔레노이드 밸브로부터 상기 제 1 연결로와는 별도로 상기 3개의 구동부 중 어느 하나에만 유압을 공급하기 위한 제 2 연결로를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제 2 연결로는 액체 제설제부를 구동하는 구동부와 연결될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 솔레노이드 밸브로부터 상기 제 1 연결로에 공급되는 유압을, 상기 컨트롤러 내에 미리 저장된 차량의 주행속도, 살포량 및 살포폭을 포함한 기준데이터에 기초하여 제어하고, 한편 상기 솔레노이드 밸브로부터 상기 제 2 연결로에 공급되는 유압은 상기 컨트롤러에 연결된 수조작 입력부로부터의 조작에 의하여 제어할 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 예컨대 고체 제설제 및 액체 제설제를 함께 적재하고 이동하면서 예컨대 도로의 폭과 차량 속도에 맞추어 제설제를 자동 살포하도록 하는 살포기에 있어서, 이 자동 살포 동작과 동시에 액체 제설제의 살포량의 증감을 운전자가 수동으로 제어할 수 있게 구성함으로써, 고체 제설제와 액체 제설제가 함께 살포되는 양이, 기본적으로는 미리 설정된 프로그램에 따라 자동제어되면서 이와 동시에 유동적인 상황에 따라 작업자가 추가적으로 수동 제어할 수 있어, 제설작업을 위해 효율적으로 제설제 살포량이 조절될 수 있도록 하는 등의 현저한 효과를 제공한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설제 살포기의 살포량 제어장치를 채택할 수 있는 살포 차량의 외관을 보여주는 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제설제 살포기의 살포량 제어장치의 내부 구성을 보여주는 개략적인 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설제 살포기의 살포량 제어장치에서 사용자가 조작하는 수조작 입력부의 외관 구성을 예시하는 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제설제 살포기의 살포량 제어장치를 채택할 수 있는 살포 차량(10)의 외관을 보여주는 개략도를 도시한다.

도시된 바와 같이, 일반적으로 트럭과 같은 차량(10)의 소정 위치에 제설제 살포기(40)가 장착된다. 이와 같이 차량(10)에 장착되는 상기 제설제 살포기(40)는 차량(10)의 속도가 빨라지고 느려지는 속도에 따라, 제설제 살포기(40)에 구비되는 고체 제설제 이송용 컨베이어(45)의 구동속도 및 염화용액일 수 있는 액체 제설제의 분사펌프의 구동속도를 제어하여 차량 속도에 연동하여 정량이 살포되게 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 및 액체 제설제 살포기의 살포량 제어장치의 내부 구성을 보여주는 개략적인 블록도가 도시되고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체 및 액체 제설제 살포기의 살포량 제어장치에서 사용자가 조작하는 수조작 입력부의 외관 구성을 예시하는 개략도가 도시되어 있다.

살포 차량(10)에 장착될 수 있는 제설제 살포기(40)는, 미리 저장된 데이터에 따라 미리 프로그램된 기준에 맞추어 자동으로 제설제 살포기(40)를 제어하는 컨트롤러(30)와, 작업자가 직접 수동으로 제어를 할 수 있도록 한 수조작 입력부(20)와 연결될 수 있다.

또한 컨트롤러(30)는, 차량의 주행속도를 감지하기 위한 감지장치(미도시됨)로부터 입력되는 주행속도와 사용자에 의해 조작되는 수조작 입력부(20)에 의해 설정되는 도로폭 및 살포량 설정치에 따라 고체 제설제 및 액체 제설제 용액을 항시 정량으로 공급될 수 있게 제어하기 위해, 고체 및 액체 제설제를 공급하기 위한 각 경로들의 유압을 제어할 수 있다. 즉, 컨트롤러(30)는, 도시되어 있지는 않지만 차량(10)의 주행속도를 감지하는 센서 또는 GPS장치와 같은 장치로부터 신호를 입력받을 수 있고, 제설제 살포기(40)에 공급되는 전압(최대 24V)을 제어함으로써, 제설제 살포기(40)를 통해 살포되는 제설제의 살포량을 제어할 수 있다.

제설제 살포기(40)는 고체 제설제를 살포하기 위한 장치들과 액체 제설제를 살포하기 위한 장치들 및 동력으로서 유압을 공급하고 제어하기 위한 부품들로 이루어져 있는데, 도시된 예에서, 유압 공급부(41), 솔레노이드 밸브(42), 고체 제설제부(43), 게이트(44), 컨베이어(45), 스프레더(46), 액체 제설제부(47) 및 살포휠(48) 등을 구비한다.

유압 공급부(41)는 유압을 공급하기 위한 장치들로 이루어지며, 차량의 엔진 또는 살포기(40) 내에 설치된 별도의 구동엔진과 유압펌프를 포함하여 구성될 수 있으며, 유압 공급부(41)로부터 공급되는 유압은 솔레노이드 밸브(42)로 공급된다.

솔레노이드 밸브(42)는, 유압 공급부(41)로부터 공급받은 유압을 컨트롤러(30)의 제어를 받아 서로 다른 3개의 구동부(450, 460, 470)에 각각 공급할 수 있다.

3개의 구동부(450, 460, 470)는, 고체 제설제를 이송하기 위한 컨베이어(45)를 구동하는 컨베이어 구동부(450)와, 고체 제설제가 분산되는 스프레더(46)를 구동하기 위한 스프레더 구동부(460)와, 액체 제설제부(47) 내의 분사펌프를 구동하기 위한 액체 제설제 구동부(470)로 이루어질 수 있다. 각각의 구동부(450, 460, 470)는 솔레노이드 밸브(42)로부터 공급되는 유압을 제어하는 비례제어밸브와 유압에 의해 구동력을 발생시키는 유압모터를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라 구동부(450, 460, 470)는 컨트롤러(30)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(42)를 거쳐 제공되는 유압을 이용하여 고체 제설제를 이송하는 컨베이어(45)와 스프레더(46) 및 액체 제설제부(47) 내의 유압 펌프를 각각 구동할 수 있다.

특히 본 발명에 따라 솔레노이드 밸브(42)로부터 3개의 구동부(450, 460, 470)에 동시에 유압을 공급하는 유압 공급 경로는 2개 즉 제 1 연결로(420)와 제 2 연결로(422)를 포함한다. 제 1 연결로(420)는 3개의 구동부(450, 460, 470)에 동시에, 미리 결정된 비율에 따라 유압이 공급되는 수단이며, 반면에 제 2 연결로(422)는 솔레노이드 밸브(42)로부터 제 1 연결로(420)와는 별도로 상기 3개의 구동부(450, 460, 470) 중 어느 하나에만 유압을 공급하기 위한 수단이다. 이러한 구성에 따르면, 고체 제설제와 액체 제설제를 일정 비율로 혼합하여 살포하는 제어모드와 고체 또는 액체 제설제 중 어느 하나를 추가로 더 살포하는 제어모드가 가능하다는 장점이 제공될 수 있다.

더 바람직한 실시예에 있어서, 제 2 연결로(422)는 액체 제설제부(47)를 구동하는 구동부(470)와 연결될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 고체 제설제와 액체 제설제를 일정 비율로 혼합하여 살포하는 제어모드와 고체 제설제를 살포하면서 액체 제설제를 추가로 더 살포하는 제어모드가 가능하다는 장점이 제공될 수 있다.

또한 더 바람직한 실시예에 있어서, 컨트롤러(30)는 솔레노이드 밸브(42)로부터 제 1 연결로(420)에 공급되는 유압을, 컨트롤러(30) 내에 미리 저장된 차량의 주행속도, 살포량 및 살포폭을 포함하는 기준데이터에 기초하여 제어하고, 한편 솔레노이드 밸브(42)로부터 제 2 연결로(422)에 공급되는 유압은 컨트롤러(30)에 연결된 수조작 입력부(20)로부터의 조작에 의하여 제어하도록 구성될 수 있다. 이 구성에 따르면, 고체 제설제와 액체 제설제를 일정 비율로 혼합하여 자동 살포하는 자동제어모드와 이 자동제어모드가 동작하는 동안 액체 제설제를 추가로 작업자의 판단에 따라 더 살포하는 추가제어모드가 가능하다는 장점이 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 제설제 살포기(40)는 컨트롤러(30)로부터 제어되는 전압에 의하여 구동된다. 예컨대, 차량(10)의 주행 속도가 빨라짐에 의해 컨트롤러(30)로부터 최대의 전압(24V)이 출력된다고 하면, 이때의 전압은 솔레노이드밸브(42)로 공급된다. 솔레노이드밸브(42)로 공급된 전압은 솔레노이드밸브(42)에 연결된 구동부(450, 460, 470) 내의 비례제어밸브에 각각 공급되어 작동 전원으로 작동한다. 이들은 컨트롤러(30)로부터 인가되는 전압의 세기에 따라서 그 개방 정도가 조절되면서, 솔레노이드밸브(42)측에 연결된 유압 공급부(41)의 유압펌프(16)로부터 솔레노이드밸브(42)를 통하여 공급되는 유압을 제어하게 된다.

컨베이어(45)의 구동은 고체 제설제가 수용되어 있는 고체 제설제부(46)에 수용된 고체염화물을 개방된 게이트(44)를 통해 스프레더(46)가 위치된 방향으로 이송한다. 컨베이어(45)의 구동과 동시에 컨트롤러(30)는 고체 제설제부(46)의 게이트(44)를 개방하는 전기실린더(440)에도 전원을 공급한다. 컨베이어(45)에 의해 이송된 제설제는 슈트를 통해 스프레더(46)에 의해 분산 낙하되어 도로 상에 살포될 수 있다. 컨베이어(45)의 구동속도를 조절함으로써 고체 제설제의 살포량이 조절될 수 있다.

고체 제설제의 살포와 동시에 액체 제설제도 살포된다. 액체 제설제부(47)에 수용되어 있는 염화용액과 같은 액체 제설제는 액체 제설제 구동부(470)에 의해 구동되는 분사펌프에 의해서 살포휠(48)로 이송된다. 액체 제설제 구동부(470)는 분사펌프의 회전속도를 조절함으로써 액체 제설제의 살포량이 조절될 수 있다. 살포휠(48)을 통해 분사되는 액체 제설제는 스프레더(48)를 통해 뿌려지는 고체염화물을 적셔주게 된다.

본 발명에 따르면, 컨트롤러(30)에는 수조작 입력부(20)를 더 구비한다. 이 수조작 입력부(20)는 작업자가 수동으로 컨트롤러(30)를 제어하여 제설제를 살포할 수 있게 한다. 더 나아가 컨트롤러(30)가 자동제어모드로 동작하는 중에 액체 또는 고체 제설제를 추가로 더 살포할 수 있도록 운전자가 제어할 수 있게 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 고체 제설제 및 액체 제설제를 함께 적재하고 이동하면서 예컨대 도로의 폭과 차량 속도에 맞추어 제설제를 자동 살포하도록 하는 살포기에 있어서, 이 자동 살포 동작과 동시에 액체 제설제의 살포량의 증감을 운전자가 수동으로 제어할 수 있게 구성할 수 있게 한다. 이에 따라 고체 제설제와 액체 제설제가 함께 살포되는 양이, 기본적으로는 미리 설정된 프로그램에 따라 자동제어되면서 이와 동시에 유동적인 상황에 따라 작업자가 추가적으로 고체 제설제 또는 액체 제설제의 살포량을 추가로 조절하는 수동 제어가 가능하게 한다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.

10 : 차량 20 : 수조작 입력부
30 : 컨트롤러 40 : 제설제 살포기
41 : 유압 공급부 42 : 솔레노이드 밸브
420 : 제 1 연결로 422 : 제 2 연결로
43 : 고체 제설제부 44 : 게이트
440 : 전기실린더 45 : 콘베이어
450 : 콘베이어 구동부 46 : 스프레더
460 : 스프레더 구동부 47 : 액체 제설제부
470 : 액체 제설제 구동부