KR100879161B1 - 고드름 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터널 내 고드름을 자동으로 제거하고 고드름이 더 이상 발생하지 않게 하는 장치에 관한 것으로, 전차선이 설치된 터널 내벽의 가열부와 미리 설정된 온도 범위로 가열부의 온도에 따라 또는 미리 설정된 시간에 따라 가열부를 온/오프 제어하는 제어반으로 구성하여 가열부의 설정 온도를 지속적으로 유지키 위한 시간을 연장시켜 전력소모를 절감하고, 가열부에서 열선에 의해 발생하는 유도기전력에 의한 장치 파손과 동결에 의한 제어부의 파손 위험을 현저하게 줄여 보다 안정적으로 동작되도록 하는 고드름 제거장치에 관한 것이다.

고드름 제거, 고드름 예방, 터널, 전차선, 발열체

Description

고드름 제거장치{Apparatus for removing an icicle}

본 발명은 고드름 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내 고드름생성을 예방하고 자동으로 제거하는 고드름 제거장치에 관한 것이다.

터널 공사시 터널 내벽을 아무리 정밀 시공을 한다 하더라도 터널 완공 이후 일정시간이 지나면 부분적으로 터널 내벽에 누수가 발생하는 것은 피할 수 없으며, 이러한 터널 내벽 내 누수는 동절기 고드름을 발생시킨다. 그리고 철도 노선의 터널에는 전동차에 전기 동력을 전달하기 위하여 전차선이 철도 노선을 따라 설치되어 있으며, 상기 전차선은 터널 내에서는 터널의 상부에 고정되어 설치된다. 이 같이 터널 내 전차선이 설치되어 있는 경우 동절기에 터널 내벽 천정에 발생하는 고드름은 터널 내를 주행하는 전동차의 창유리나 팬터그패프(집전장치)를 파손시키거나 천정부분과 전차선을 단락시켜 전차선의 트립현상을 일으키는 원인이 된다. 이로 인하여 전동차의 안전운행을 보장할 수 없게 되므로 동절기 고드름을 제거하여 전차선 트립 현상이 발생하지 않도록 예방하는 것이 중요한 일이 되고 있다.

기존에는 동절기에 터널 내의 고드름을 제거하기 위해서는 전적으로 인력에 의존하였으며, 4 명이 1 조를 이루어 6 시간마다 한 번씩 순회하며 고드름을 확인하고 절연봉을 이용하여 발견된 고드름을 제거하는 방법을 사용하였다.

그러나, 상기한 고드름 제거 방법은 많은 인력이 장기간 필요하다는 문제가 있었고, 특히 고드름을 절연봉으로 제거할 때 고드름과 낙석에 의해 인명사고가 발생하거나, 전동차의 진행 상황을 잘 못 판단하는 경우 전동차에 의한 안전사고가 발생할 우려가 높았다.

근래에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방법이 제안되고 있으나, 특히 국내 등록특허 제10-0076318호와 본원 출원인이 출원하여 설정등록된 국내 등록실용신안 제20-0435468호에 따르면 인력에 의존하지 않고 터널 내 고드름을 자동으로 제거하는 장치가 제안된 바 있다.

여기서, 상기 국내 등록특허 제10-0076318호의 장치는 특히 한냉지에 있어 전동차 터널 내에 생성되는 고드름을 제거하기 위해 전동차 터널의 천정 하면과 트롤리선 사이에 터널의 길이 방향을 따라 다수의 산형 전열판을 연이어 설치하고 제어반으로부터 전열판의 발열강관 및 절연전선에 전원을 공급하여 터널 내 기온에 따라 고드름의 발생을 검지하여 절연판을 자동으로 동작시킨다.

또한, 상기 국내 등록실용신안 제20-0435468호의 장치는 터널의 상부 내벽에 이미 형성된 고드름은 제거하고 더 이상 고드름이 발생하지 않도록 하기 위해 전차선이 설치된 터널의 전차선 상부에 물 빠짐 구멍이 형성된 알루미늄 열판을 가열시켜 고드름이 생성되지 못하게 하는 가열부를 설치하고, 터널의 벽면에 설치된 제어반의 전자개폐기를 통해 가열부로 전원을 공급하되 온도 및 시간조절기에서 가열부 에 내장된 온도센서의 측정값과 미리 설정된 온도값을 비교하여 설정 온도를 유지하기 위해 가열부를 자동으로 동작시킨다.

그러나, 상기 국내 등록특허 제10-0076318호 및 국내 등록실용신안 제20-0435468호의 장치는 사전에 고드름을 제거하여 동절기 고드름으로 인해 전차선이 트립되는 문제를 저감할 수는 있으나, 가열부의 열선 배치가 단선, 단일 방향으로 구성되어 있어 전차선의 공급전력으로 인해 발생하는 유도기전력에 의해 전열판 또는 가열부 등이 파손되거나 화재를 유발시킬 수 있는 위험에 노출되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 국내 등록특허 제10-0076318호의 장치는 터널 내 기온에만 의존하여 가열부를 동작시키고 있는데, 이는 동절기에 터널 내 기온이 상승하지 않는 한 전열판의 상태 온도와는 관계없이 계속 동작시키게 되므로 그에 따른 전력소모량이 상당해 효율적인 면에서 문제점이 있었다.

또한, 상기 국내 등록실용신안 제20-0435468호의 장치는 터널 내 기온에 의존하지 않고 가열부의 상태 온도에 따라 가열부를 간헐적으로 동작시키지만, 가열부가 공기 중에서 쉽게 열을 빼앗기므로 가열부를 미리 설정된 온도로 맞추기 위해 전력소모가 상당해지는 문제점이 있었다.

아울러, 상기 국내 등록특허 제10-0076318호의 장치는 전열판을 제어하는 제어반을 터널 외부에 설치하고 상기 국내 등록실용신안 제20-0435468호의 장치는 가열부를 제어하는 제어반을 터널 측벽부 하단면에 설치하여 사용자의 접근성을 향상시켰으나, 터널 내벽의 누수와 아울러 내부 습기의 동결로 인해 제어반이 동작하지 않는 등의 문제점이 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 가열부를 터널 상부 내벽에 설치하여 터널 벽면의 누수로 인해 발생하는 고드름을 사전에 예방하고 자동적으로 제거하는 고드름 제거장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전력소모량을 최소화하고 안전한 자동화 제어반으로 유지 보수에 필요한 수리 인력을 줄이며 안정적으로 동작하는 고드름 제거장치를 제공하는 데에 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 터널 내 누수와 습기의 동결로 인해 제어반의 일부 부품이 오동작하지 않도록 하는 고드름 제거장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전차선이 설치된 터널 내벽의 가열부와, 미리 설정된 시간 범위 또는 온도 범위 내에서 상기 가열부를 온/오프 제어하는 제어반을 포함하는 고드름 제거장치에 있어서, 상기 가열부는, 다수의 구멍과 미앤더(meander) 형상의 홈을 구비한 가열판과; 상기 가열판의 온도를 측정하는 메인 온도센서와; 두 가닥의 열선을 하나의 묶음(bundle)으로 하는 열선쌍이 미앤더(meander) 형상으로 이루어진 발열체와; 상기 다수의 구멍을 제외한 가열판과 상기 발열체를 밀봉하는 실리콘부재; 및 상기 실리콘부재의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되어 터널 상부 내벽에 체결되는 쿠션부재;로 구성되되, 상기 가열판의 미앤더(meander) 형상의 홈에 상기 발열체를 삽입시키고, 상기 열선쌍은 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 것을 특징으로 한다.

삭제

삭제

본 발명의 고드름 제거장치에 있어서, 상기 제어반은, 상기 가열부로 인가되는 전원을 온/오프시키는 전자개폐기와; 작동 온도 범위 또는 시간대를 입력시키는 온도 및 시간 조절기; 및 온도 조절이 가능한 히터로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고드름 제거장치에 있어서, 상기 전자개폐기는 상기 온도 및 시간 조절기의 출력에 의해 전원을 온/오프시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고드름 제거장치에 있어서, 상기 온도 및 시간 조절기는 외부통신이 이루어지는 데이터 통신부; 및 상기 가열부의 발열체 단선 여부를 감지하는 열선 단선 검지부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 고드름 제거장치는 터널 상부 내벽에 설치되는 가열부에 각각의 내부를 흐르는 전류 방향이 서로 반대되도록 하되 나란하게 서로 인접하는 두 가닥의 열선을 하나의 묶음(dundle)으로 하는 열선쌍이 미앤더(meander) 형상으로 이루어진 발열체가 포함되도록 함으로써, 가열판을 통해 열을 고르게 전달함은 물론이고, 가열판 또는 가열부 등이 파손되거나 화재를 유발시킬 수 있는 유도기전력을 안전 범위내로 상쇄시켜 유도기전력에 의한 위험과 그로 인한 유지보수 인력 및 비용은 현저하게 줄이고, 장치의 수명은 연장시켜 보다 장시간 안정적으로 동작되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 고드름 제거장치는 가열부에 터널 상부 내벽에 상당히 좁은 공간으로 밀착 체결되는 쿠션부재를 구비하고, 쿠션부재를 내열성 소재의 실리콘 부재로 구성함으로서, 가열부의 실리콘부재의 상면과 터널 상부 내벽 사이에 밀착 체결로 형성되는 공간에서 대류 온실화된 공기층막으로 인하여 가열부와 터널내의 온도차에 의한 열 손실을 축소하여 전력소모량을 줄이는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 고드름 제거장치는 사용자의 접근성을 향상시키기 위해 가열부의 동작을 제어하는 제어반을 터널 측벽부 하단면에 설치하되 제어반 내부의 동결을 방지하여 정상유지 작동을 위한 온도로 유지 조절이 가능하도록 하는 히터를 더 구비함으로서, 제어반 내부로 침투할 수 있는 터널 내 누수와 아울러 침투에 의한 습기의 동결로 인해 제어반의 일부 부품이 오동작하는 문제를 줄여 보다 안정적으로 가열부가 동작되도록 하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 제거장치의 터널 내 설치상태를 나타내는 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 고드름 제거장치는 전차선(20)이 설치된 터널(10) 내벽에 설치되는 가열부(100)와 상기 가열부(100)를 자동으로 제어하기 위해 터널(10)의 내 측벽에 설치되는 제어반(200)으로 구성되어 이미 생성된 고드름은 제거하고 더 이상 고드름이 생성되지 않도록 한다.

여기서, 상기 가열부(100)는 앵커볼트(110)로 터널(10)의 상부 내벽에 고정시키되, 전차선(20)의 상부에 누수가 발생하여 고드름이 전차선(20)에 영향을 주는 부분에만 설치하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 고드름 제거장치의 가열부를 나타내는 평면도이고, 도 3는 도 2에 도시된 가열부의 설치상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 가열부(100)는 터널(10) 내에서 누수로 인해 고드름이 생성되는 위치에만 부분적으로 설치되는 것으로, 알루미늄 재질의 구멍(121) 뚫린 가열판(120), 상기 가열판(120)의 온도를 측정하는 메인 온도센서(도시되지 않음), 상기 가열판(120) 상에 배치되는 발열체(130), 상기 가열판(120) 및 상기 발열체(130)의 상,하부를 밀봉하는 실리콘부재(140) 및 상기 실리콘부재(140)의 상면 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되는 쿠션부재(150)로 구성된다.

여기서, 상기 발열체(130)는 본 발명을 보다 안정적으로 동작시키기 위해 전차선의 공급전력으로 인해 발생하는 유도기전력을 안전 범위내로 상쇄시키도록 구성되는데, 이를 위한 발열체(130)의 형상에 대해서는 후술되는 도 4를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

또한, 상기 가열판(120)은 상기 가열부(100) 동작에 따른 소모전력을 절감하기 위해 상기 발열체(130)와 접촉되는 면적을 최대화하도록 구성되는데, 이를 위한 가열판(120)의 형상에 대해서는 후술되는 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하기 로 한다.

상기 실리콘부재(140)는 상기 발열체(130)가 외부에 노출되지 않도록 하되 상기 가열판(120)의 구멍(121)은 외부로 노출시키면서 상기 가열판(120) 및 발열체(130)의 상,하부에 형성된다.

이때, 상기 구멍(121)을 메우지 않는 이유는 터널(10)의 누수 또는 고드름 해동으로 인해 상기 가열부(100) 내부로 유입되는 물기를 정체시키지 않고 그대로 하부로 배출시키기 위함이다.

한편, 상기 발열체(130)는 전원 공급을 위한 전선이 연결되도록 하되 누전이 발생하지 않도록 각별히 절연해야 함은 물론이다.

이를 위해, 상기 실리콘부재(140)는 일 예로 상기 가열판(120) 및 발열체(130)의 상,하부에 실리콘을 재료로 하여 고온, 고압에 의한 몰딩법에 의해 성형되도록 함이 바람직하다. 이는 상기 실리콘부재(140)에 공기 등의 불순물이 포함되지 않도록 하여 방진 및 방수기능을 향상시키기 위함이다.

상기 쿠션부재(150)는 그 상면이 터널(10)의 상부 내벽에 밀착 체결된 것으로, 상기 가열부(100)가 터널(10) 내에 설치되었을 때 상기 실리콘부재(140)의 상면과 터널(10) 상부 내벽 사이에 소정의 공간에 대류 온실화된 공기층막이 형성되어 가열부(100)와 터널(10) 내의 온도차에 의한 열 손실을 축소하여 전력소모량을 줄일 수 있다.

상기 쿠션부재(150)를 구성하는 재료로는 내열성 스폰지 등 탄성을 가지면서도 열전도율이 낮은 내열성 소재를 이용함이 바람직하다. 이는 상기 발열체(130)로 부터 발생되어 상기 가열판(120) 및 실리콘부재(140)를 통해 상기 빈 공간으로 전달되는 열을 오랜 시간 동안 가둬둠으로써, 최종적으로는 상기 가열부(100)의 열 손실과 아울러 전력소모량을 절감하기 위함이다.

도 4는 도 3에 있어 두 가닥의 열선을 하나의 묶음(bundle)으로 하는 열선쌍에 의해 미앤더 형상으로 구현되는 발열체를 나타내는 평면도이며, 도 5는 도 3에 있어 미앤더(meander) 형상의 홈을 구비하는 가열판을 나타내는 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 고드름 제거장치에 있어 전차선의 공급전력으로 인한 유도기전력 대부분을 상쇄시키기 위해 가열부(100) 내부에 구현되는 발열체(130)는 나란하게 서로 인접하는 두 가닥의 열선을 하나의 묶음(bundle)으로 하는 열선쌍에 의해 미앤더(meander) 형상으로 이루어지되, 상기 열선쌍을 이루는 각 열선 내부에는 서로 다른 방향으로 전류(I)가 흐르도록 한다.

이때, 상기 열선쌍은 2 개의 열선이 하나의 묶음을 이루도록 하여 구현해도 무방하나, 이는 각각의 전원 입력을 필요로 하므로 하나의 전원 입력에 따라 발열하는 1 개의 열선을 임의의 지점에서 적어도 1 회 이상 180 °로 완전히 굴곡시켜 일체로 형성되도록 함이 바람직하다.

여기서는 상기 발열체(130)을 구성하는 열선쌍이 1 개의 열선을 완전히 굴곡시켜 형성된 것을 예로 하여 도면으로 도시하였다. 한편, 상기 열선의 외부는 유리섬유로 되어 있고 그 내부에는 동 크롬이 나선형으로 감겨있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고드름 제거장치에 있어 발열체(130)에 의한 열을 보다 효율적으로 전달하기 위해 제공되는 가열판(120)은 물 빠짐을 위해 형성되는 구멍(121)과 더불어 상기 발열체(130)가 얹어지는 상면에 상기 구멍(121)을 피해 미앤더 형상의 홈(122)을 구비한다.

상기한 가열판(120)은 상기 홈(122) 내로 상기 발열체(130)가 꼭 맞게 삽입되도록 하여 상기 발열체(130)와의 열 접촉 면적을 최대화함과 아울러 그에 따른 열 전달 효율을 향상시킨다. 그리고 상기 가열판(120)은 상기 발열체(130)의 형상이 흐트러지지 않고 보다 견고하게 유지되도록 한다.

도 6은 본 발명에 따른 고드름 제거장치의 제어회로를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 고드름 제거장치의 제어반(200)은 터널(10)의 측벽에 설치되는 것으로, 터널(10) 내 고드름 발생부위에 설치되는 하나 또는 다수 개의 가열부(100)의 동작을 제어한다.

좀 더 구체적을 설명하자면, 상기 제어반(200)은 메인차단기(210)를 통하여 전원을 공급받고, 전자개폐기(220)에서 상기 가열부(100)로 인가되는 전원을 온/오프시켜 상기 가열부(100)의 구동을 선택하게 하며, 상기 전자개폐기(220)는 온도 및 시간 조절기(230)의 출력에 의해 전원을 온/오프하게 된다.

상기 제어반(200)에는 온도 및 시간 조절기(230)를 통해 초기에 작동 온도 범위 또는 작동 시간대가 입력되는데, 상기 온도 및 시간 조절기(230)는 상기 가열부(100) 내에서 가열판(120) 온도를 측정하는 메인 온도센서 또는 상기 제어반(200) 외부에서 터널(10) 내 기온을 측정하는 비상 온도센서(231)의 측정값과 미리 설정된 온도 범위를 비교하여 상기 전자개폐기(220)로 온/오프 제어신호를 출력시키게 된다.

또한, 상기 온도 및 시간 조절기(230)는 데이터 통신부를 내장시켜 외부통신이 이루어지게 함으로써 원격지에서 상기 가열부(100)의 작동 상황을 확인할 수 있도록 하는 한편, 상기 제어반(200)의 정상 동작 여부는 물론이고 상기 가열부(100)의 발열체(130) 단선 여부를 감지하는 열선 단선 검지부를 구성하고, 상기 제어반(200) 및 발열체(130)가 비정상적으로 동작하는 경우 그에 따른 경보신호를 경보등 및 스피커를 통해 출력시켜 곧 바로 수리가 이루어질 수 있도록 한다.

아울러, 상기 제어반(200)은 사용자의 접근성을 향상시키기 위해 터널(10) 측벽부 하단에 설치하되, 터널(10) 내 누수와 습기의 동결로 인해 제어반(200) 내부의 동결을 방지하여 정상 작동을 위한 온도로 유지 및 조절이 가능하도록 히터(240)를 더 구비함이 바람직하다.

한편, 도면에서는 상기 제어반(200)이 동시에 제어하는 가열부(100)가 6 개인 것으로 도시하고 있으나, 이는 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치의 한 실시 예를 나타내었을 뿐 특히 이에 한정하고자 하는 것이 아니다.

도 7은 본 발명에 따른 고드름 제거방법을 나타내는 순서도이고, 도 8 및 도 9는 도 7에 있어 각각 정상동작 모드 및 외기온도제어 모드에 따른 가열부의 온/오프 동작 특성을 도시한 도면이다.

본 발명의 고드름 제거장치는 먼저 온도 및 시간 조절기(230)를 통해 가열부(100)을 구동시키고자 하는 시간대 및 온도 범위와 아울러 시간 제어인지 또는 온도 제어인지가 입력되도록 한다. 이때, 상기 온도 및 시간 조절기(230)를 통해 온도 범위가 입력되어야만 상기 가열부(100)의 온도를 측정하는 메인 온도센서 또는 터널(10) 내 기온을 측정하는 비상 온도센서(231)의 측정값에 따라 자동적으로 상기 가열부(100)을 제어할 수 있음은 자명한 사실이다.

먼저, 본 발명의 고드름 제거장치가 시간 제어로 설정된 경우에는 미리 설정된 시간대에 한해서 전자개폐기(220)를 구동시켜 상기 가열부(100)에 전원을 공급한다. 그 결과, 상기 가열부(100) 내부의 발열체(130)가 가열판(120) 및 실리콘부재(140)을 가열하게 되고, 이로써 이미 생성된 고드름은 해동시키고 더 이상 고드름이 발생하지 않도록 예방할 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명의 고드름 제거장치가 온도 제어로 설정된 경우에는 상기 메인 온도센서의 연결 상태에 따라 다음과 같이 분류된다.

상기 온도 및 시간 조절기(230)를 통해 온도 범위가 설정되면, 상기 제어반(200)에서는 상기 온도 및 시간 조절기(230)를 통해 입력된 가열시작온도(T1, T3) 및 가열정지온도(T2)의 확인함과 아울러 상기 메인 온도센서의 연결 상태를 확인한다.

이때, 상기 메인 온도센서가 동작 가능한 상태일 경우(이하, '정상동작 모드')에는 상기 메인 온도센서에 의한 측정값(가열부(100) 온도)이 미리 설정된 가열시작온도(T1) 이하이면 상기 전자개폐기(220)를 구동시켜 상기 가열부(100)에 전원을 공급하고, 상기 메인 온도센서에 의한 측정값이 미리 설정된 가열정지온도(T2) 이상이면 상기 가열부(100)로 공급되는 전원을 차단하게 된다. 그 결과, 상기 메인 온도센서의 측정값이 설정 온도 범위 내에 있을 때에 한해서 상기 가열부(100) 내부의 발열체(130)가 상기 가열판(120) 및 실리콘부재(140)을 가열하게 되므로, 이미 생성된 고드름은 해동시키고 더 이상 고드름이 발생하지 않도록 예방할 수 있게 된다.

그러나, 상기 메인 온도센서가 동작 불가능한 상태일 경우(이하, '외기온도제어 모드')에는 상기 비상 온도센서(231)의 연결 상태를 확인하여 상기 비상 온도센서(231)의 측정값(터널(10) 내 기온)이 미리 설정된 가열시작온도(T3)보다 낮을 때에 한해서 상기 전자개폐기(220)를 구동시켜 상기 가열부(100)에 임시로 전원을 공급하게 된다. 그 결과, 상기 메인 온도센서의 측정값이 상기 가열시작온도(T3) 이하일 때 상기 가열부(100) 내부의 발열체(130)가 상기 가열판(120) 및 실리콘부재(140)을 가열하게 되므로, 이미 생성된 고드름은 해동시키고 더 이상 고드름이 발생하지 않도록 예방할 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치가 정상동작 모드 및 외기온도제어 모드로 동작되는 경우의 가열부(100) 동작 특성은 각각 도 8 및 도 9에 도시하였다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치의 터널 내 설치상태를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치의 가열부를 나타내는 평면도이다.

도 3는 도 2에 도시된 가열부의 설치상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 4는 도 3에 있어 두 가닥의 열선을 하나의 묶음(bundle)으로 하는 열선쌍에 의해 미앤더 형상으로 구현되는 발열체를 나타내는 평면도이다.

도 5는 도 3에 있어 미앤더(meander) 형상의 홈을 구비하는 가열판을 나타내는 평면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치의 제어회로도이다.

도 7은 본 발명에 따른 전기제어 가능한 고드름 자동제거장치의 동작 흐름을 나타내는 순서도이다.

도 8 및 도 9는 도 7에 있어 각각 정상동작 모드 및 외기온도제어 모드에 따른 가열부의 온/오프 동작 특성을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10 : 터널 20 : 전차선

100 : 가열부 110 : 앵커볼트

120 : 가열판 121 : 구멍

122 : 홈 130 : 발열체

140 : 실리콘부재 150 : 쿠션부재

200 : 제어반 210 : 메인차단기

220 : 전자개폐기 230 : 시간 및 온도 조절기

231 : 비상 온도센서 240 : 히터

Claims (6)

1. 삭제
2. 전차선이 설치된 터널 내벽의 가열부와, 미리 설정된 시간 범위 또는 온도 범위 내에서 상기 가열부를 온/오프 제어하는 제어반을 포함하는 고드름 제거장치에 있어서,

   상기 가열부는,

   다수의 구멍과 미앤더(meander) 형상의 홈을 구비한 가열판과;

   상기 가열판의 온도를 측정하는 메인 온도센서와;

   두 가닥의 열선을 하나의 묶음(bundle)으로 하는 열선쌍이 미앤더(meander) 형상으로 이루어진 발열체와;

   상기 다수의 구멍을 제외한 가열판과 상기 발열체를 밀봉하는 실리콘부재; 및

   상기 실리콘부재의 가장자리를 따라 일정 높이로 형성되어 터널 상부 내벽에 체결되는 쿠션부재;로 구성되되,

   상기 가열판의 미앤더(meander) 형상의 홈에 상기 발열체를 삽입시키고, 상기 열선쌍은 전류가 서로 반대 방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 고드름 제거장치.
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서,

   상기 제어반은,

   상기 가열부로 인가되는 전원을 온/오프시키는 전자개폐기와;

   작동 온도 범위 또는 시간대를 입력시키는 온도 및 시간 조절기; 및

   온도 조절이 가능한 히터;로 구성된 것을 특징으로 하는 고드름 제거장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 전자개폐기는 상기 온도 및 시간 조절기의 출력에 의해 전원을 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 고드름 제거장치.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 온도 및 시간 조절기는,

   외부 통신이 이루어지는 데이터 통신부; 및

   상기 가열부의 발열체 단선 여부를 감지하는 열선 단선 검지부;로 구성된 것을 특징으로 하는 고드름 제거장치.

Images