KR100917614B1 - 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치 - Google Patents

지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치 Download PDF

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    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means

Abstract

본 발명은 지하철역의 승강장과 전동차 내부의 연결통로를 외기로부터 차단하기 위한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 전동차의 개폐도어(110) 및 스크린도어 설비의 스크린도어(112)를 포함하는 넓이를 가지는 프레임 형태로 선로(106)를 향한 방향으로 스크린도어의 벽체(108)에 설치되는 고정프레임(2); 일단이 상기 고정프레임(2)에 연결되고 타단은 선로의 직각방향으로 접히거나 펼쳐짐으로써 상기 전동차의 측벽(104a)에 닿을 수 있게 되는 차폐부재(4); 상기 차폐부재(4)를 접거나 펼쳐질 수 있게 하는 차폐부재기동수단(6)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080059964
지하철, 전동차, 스크린도어, 차단, 승강장, 개폐도어, 자바라, 차폐, 주름,칸막이

Description

지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치{apparatus for shielding the gate of train in screen door of subway station}
본 발명은 지하철 내지 전동차에 관한 것으로서, 지하철역의 스크린 도어와 함께 사용되는 것으로서 승강장과 전동차 내부의 연결통로를 외기로부터 차단하기 위한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치에 관한 것이다.
근래 국내에서 주요한 지하철역에 스크린도어 설비가 설치되기 시작하였으며 점차 확대 설치되는 추세에 있다. 스크린도어 설비는 승강장과 전동차의 선로가 설치된 공간을 물리적으로 분리시킴으로써 승객의 안전 및 지하철 내부의 환경 개선에 크게 이바지하고 있다.
도 1은 스크린도어 설비가 구비된 지하철 역사의 개략적 평면 구성도이다. 스크린도어 설비(100)는 승강장(102)과 전동차(104)의 선로(106)가 설치된 공간을 물리적으로 분리시키는 벽체(108)와 이 벽체(108)를 따라 전동차의 개폐도어(110)가 위치하는 지점마다 설치되는 스크린도어(112)를 포함한다. 벽체(108)는 경량소재로 제작되며 각종의 광고수단이 설치되고 있다.
도 1을 참조하면 알 수 있듯, 지하철 역사는 스크린도어(112)에 의해 승강장에 해당하는 제1 공간(A1), 선로(106)가 설치되는 제2 공간(A2)으로 구성된다. 전동차가 승강장(102)에 도착하게 되면 전동차(104)의 승객실에 해당하는 제3 공간(A3)이 제1,2 공간(A1,A2)과 공존하게 된다. 승객의 승하차시 당연하게도 제1,2,3 공간(A1,A2,A3)은 서로 소통되어 승하차 시간동안 제1,2,3 공간(A1,A2,A3)의 공기가 서로 혼합되게 된다.
여기서, 제1,3 공간(A1,A3)은 승객이 머무는 곳이어서 냉난방 등 공조설비가 작용되는 공간이다. 그러나 제2 공간(A2)은 그렇지 못하며 인체에 좋지 않은 공기가 있는 곳이다. 그러므로 승하차시마다 적지 않은 틈새(B)와 시간을 이용하여 승객이 이용하는 제1,3 공간(A1,A3) 내부로 제2 공간(A2)의 공기가 유입되게 된다.
이러한 공기의 교류는 공조설비의 과운전을 야기하는 원인이 되며, 지하철 이용객의 건강을 위협하는 요소가 된다.
위와 같은 문제에 대한 본 발명은, 지하철과 관련된 승객이 머무는 공간의 환경을 개선하여 쾌적한 대중교통문화를 제공하고자 하는데 가장 큰 목적이 있다. 또한, 지하철 승강장 및 전동차에 구비되는 공조설비의 부하를 줄임으로써 에너지절약에 이바지할 수 있게 하는데 다른 목적이 있다.
위와 같은 목적은,
적어도 전동차의 개폐도어 및 스크린도어 설비의 스크린도어의 상부 및 측부를 포함하는 넓이를 가지는 프레임 형태로 선로를 향한 방향으로 스크린도어의 벽체에 설치되는 고정프레임; 일단이 상기 프레임에 연결되고 타단은 선로의 직각방향으로 접히거나 펼쳐짐으로써 상기 전동차의 측벽에 닿을 수 있게 되는 차폐부재; 상기 차폐부재를 접거나 펼쳐질 수 있게 하는 차폐부재기동수단을 포함함으로써;
전동차의 개폐도어가 열렸을 때 전동차의 통행구간의 공기가 상기 승강장 및 전동차의 승객실 내부의 공기와 혼합되는 것을 막게 되는 것을 특징으로 하는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치에 의해 달성된다.
본 발명의 실시예에 의하면 상기 차폐부재는 자바라 형태로 접히거나 펼쳐질 수 있는 가요(可撓)성 시트로서 타단이 상기 고정프레임에 상응하는 형태의 이동프레임에 연결되고;
상기 차폐부재 기동수단은; 상기 고정프레임의 양측에 회전 가능하게 직립설치되는 기둥; 상기 기둥을 양방향으로 회전시키기 위한 기둥회전모터; 상기 기둥으로부터 직각으로 연장되게 일단이 상기 기둥 상에 고정 설치되고, 타단이 상기 이동프레임에 연결되는 길이가변수단으로서의 실린더를 포함함으로써;
평상시에는 상기 실린더가 상기 스크린도어 벽체와 평행하게 밀착되어 있다가 전동차가 도착하여 개폐도어가 열릴 때에는 상기 선로에 수직한 방향으로 회전한 후 상기 전동차의 측벽을 향해 신장됨으로써 상기 차폐부재로 하여금 상기 전동 차와 스크린도어의 틈새를 차폐시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치는; 상기 이동프레임의 선단인 상기 전동차의 측벽과 닿는 부분에는 완충부재가 설치되어 차폐시 충격을 완화할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
위와 같은 구성에 의하면, 지하철과 관련된 승객이 머무는 공간의 환경을 개선할 수 있는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치가 제공된다. 보다 상세하게는 도 1에서 도시된 틈새(B)를 차단하여 제3 공간의 나쁜 공기가 제1,2의 공조설비의 작용 공간의 공기와 교류하는 것을 최대한 방지할 수 있으며, 냉방비용 등을 절감하며, 승객의 안전을 도모할 수 있게 한다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치의 설치 상태를 도시하는 평상시의 사시도이다. 도 3 내지 도 4는 작동상태를 단계별로 도시하는 사시도이다. 도 5 내지 도 7은 도 2,3,4에 대응하는 일부 평면도이다. 도 8은 도 3에 해당되는 상태의 정면도이고, 도 9는 도 4에 해당되는 상태의 정면도이다.
우선 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 고정프레임(2)은 적어도 전동차의 개폐도어(110) 및 스크린도어 설비의 스크린도어(112)의 상부 및 측부를 포함하는 넓이를 가지는 프레임 형태로 선로(106)를 향한 방향으로 스크린도어의 벽체(108)에 설치된다. 고정프레임(2) 및 후술되는 차폐부재(4)는 전동차의 개폐도어(110) 및 스크린도어 설비의 스크린도어(112)의 하부까지도 설치됨이 바람직하며 이하의 실시예는 이것을 바탕으로 하여 개시된다.
고정프레임(2)은 각각의 개폐도어(110)에 해당하는 크기로 제공되거나(도 10 참조), 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 전동차 한량에 설치된 개폐도어(110) 모두를 포함하는 크기로 설치될 수도 있다. 후자의 경우 장치를 구동하기 위한 구동부를 전자의 경우보다 적게 설치해도 되는 장점이 있게 된다.
차폐부재(4)는 일단이 상기 고정프레임(2)에 연결되고 타단은 자바라와 같이 선로의 직각방향으로 접히거나 펼쳐짐으로써 상기 전동차의 측벽(104a)에 닿을 수 있게 된다. 차폐부재(4)는 쉽게 접히거나 펼쳐질 수 있는 가요성 직물지 또는 합성수지지 등의 시트가 무난하며 경우에 따라서는 신축자재한 신축부재가 사용될 수도 있다. 특히 옆면에 설치되는 차폐부재는 승하차여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 투명 비닐지가 사용될 수도 있다.
차폐부재(4)는 접착수단 또는 쫄대와 나사못을 사용하여 결합되는 방식에 의해 고정프레임(2)에 부착된다.
차폐부재기동수단(6)은 외부로부터 신호를 인가받아 차폐부재(4)를 접거나 펼쳐질 수 있게 하는 것으로서 다양한 방식이 채택될 수 있다. 차폐부재기동수 단(6)은 전동차가 승강장에 도착하여 완전히 멈춰 선 직후 또는 전동차의 개폐도어가 열림과 동시에 차폐부재(4)를 펼치고 개폐도어가 닫힌 직후에 차폐부재(4)가 접히도록 작동한다.
차폐부재(4)의 타단에는 고정프레임(2)과 동일한 크기를 가지는 이동프레임(8)이 연결된다. 차폐부재(4)와 이동프레임(8)의 연결방식은 차폐부재(4)와 고정프레임(2)의 연결방식과 동일하다.
또한 이동프레임(8)의 선단에는 차폐시 충격을 완화할 수 있도록 완충부재(10)가 고정 설치된다. 완충부재(10)로는 우레탄, 고무튜브 또는 스펀지 등이 적당하다. 차폐부재기동수단(6)의 작동에 의해 완충부재(10)는 전동차의 측벽(104a)에 선택적으로 밀착하여 접하게 될 것이다. 완충부재(10)는 승객의 승하차기 전동차의 좌우요동(rolling)에 대한 완충작용을 하도록 한다.
이로써, 승강장 내에서 전동차의 개폐도어(110)가 열렸을 때 전동차의 통행구간의 공기가 상기 승강장 및 전동차의 승객실 내부의 공기와 혼합되는 것을 막게 되는 것이다.
이하, 차폐부재기동수단에 대한 예시를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
차폐부재 기동수단(6)은; 적어도 고정프레임(2)의 양측에 중심축(X)을 중심으로 회전 가능하게 직립설치되는 기둥(12); 기둥(12)을 양방향으로 회전시키기 위한 기둥회전모터(14); 기둥(12)으로부터 직각으로 연장되게 일단이 기둥(12) 상에 고정 설치되고, 타단이 이동프레임(8)에 연결되는 실린더(16)를 포함한다. 실린더(16)는 기둥(12)의 회전에 의해 선로와 평행한 제1 방향(W1) 또는 선로와 직각을 이루는 제2 방향(W2)으로 연장될 수 있게 된다.
차폐부재 기동수단(6)은 전동차의 길이방향을 따라 2곳 이상 설치됨이 안정성 내지 부하의 감소를 위해 바람직하다. 도시된 바에 의하면 하나의 고정프레임의 양측에 각각 설치되어 있지만, 필요에 따라 고정프레임의 중앙에 추가로 설치될 수 있다. 실린더(16)는 공기압으로 동작하는 공압실린더, 유압에 의한 유압실린더 또는 전동모터에 의한 전동실린더 등의 길이가변수단을 총칭하는 것이다.
전동차가 도착되지 않은 평상시에는 실린더(16)가 제1 방향(W1)을 향하여 회전되어 있다(도 2,5 참조).
전동차(104)가 도착하여 완전히 정차한 직후에는 기둥회전모터(14)가 기동하여 기둥(12)을 중심축(X)을 중심으로 제2 방향(W2)을 향하여 회전시키게 된다(도 3,6 참조). 이렇게 되면 실린더(16)의 연장방향이 전동차에 대하여 수직하는 방향인 제2 방향(W2)으로 위치되게 된다.
이후 실린더(16)가 작동을 하게 되면 이동프레임(8)이 전동차(104)를 향해 전진하게 되고 동시에 차폐부재(4)가 펼쳐지게 된다(도 4,7 참조). 이렇게 이동프레임(8, 구체적으로는 완충부재(10))이 전동차의 측벽(104a)에 밀착됨으로써 전동차의 객실 내지 승강장의 공간(A1,A3 - 도 1 참조)은 선로의 공간(A2- 도 1 참조)과 차단되게 된다.
차폐부재(4)는 전동차 개폐도어의 상부와 양측부만을 밀폐시킬 수 있도록 설치될 수 있다. 그러나 차폐부재(4)는 하방의 공간을 차단하기 위해 승강장의 슬래 브(102a) 아래에도 설치될 수가 있다. 물론 이 하방에 설치되는 차폐부재(4')를 기동하는 방식은, 위에 설명된 차폐부재 기동수단(6)에 의해 동시에 기동되도록 기계적으로 연동되는 방식과, 상하부가 서로 분리되어 전동차 개폐도어의 열림신호에 각각 기동되는 방식이 선택적으로 사용될 수 있다.
한편, 반동센서를 두어 승객이 완충부재와 전동차 사이에 끼이는 등의 위험을 감지하여 실린더(16) 내지 차폐부재 기동수단(6)을 후퇴시키는 방향으로 기동시킬 수 있다.
시스템의 이상으로 차폐부재(4)가 펼쳐진 상태에서 전동차가 출발하게 되는 경우에 대하여 실린더(16)가 충격이 가해지는 방향, 즉 전동차의 진행방향(TW)으로 회전하도록 할 수 있다(도 7 참조). 이는 기둥회전모터(14)에 의해서 또는 물리적 힘에 의해서 강제적으로(예를 들어 탄성수단을 설치함으로써) 회전되도록 할 수도 있다. 이에 의해 안전사고를 방지하고 비상시에도 차폐장치가 고장나는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치의 설치 상태를 도시하는 사시도와 정면도이다.
본 실시예에 의하면 고정프레임을 포함하여 차폐부재가 전동차의 각 개페도어마다 설치되고 있다. 또한 기둥회전모터(14)는 기둥(12)의 상단에 설치되고 있으며 승강장의 슬래브(102a) 하부에는 별도의 차폐부재(4') 및 차폐부재 기동수단(6')이 설치되고 있다. 차폐부재 기동수단(6')은 슬래브(102a) 저면에 고정되는 앵글프레임(30)에 설치되는 실린더(16')를 포함한다. 실린더(16')의 신장시 완충부재(10)는 전동차의 개폐도어 하부 측벽에 닿게 된다. 여기서의 차폐부재(4')는 자바라 형식이 아니며 실린더(16')를 감싼 상태에서 느슨하게 늘어져 있는 형식이다.
완충부재(10)에는 리미트스위치(32)가 설치됨으로써 전동차와 완전하게 접촉되었을 때 실린더(16')의 기동을 멈추도록 할 수도 있다. 완충부재(10)가 순간적으로 전동차로부터 이격되었을 때에도 이 리미트스위치(32)에 의해 실린더를 재가동시켜 완충부재(10)가 다시금 전동차의 측벽(104a)에 닿도록 할 수도 있게 된다. 도 2 내지 도 4에는 도시되지 않았지만, 이러한 리미트스위치(32)는 차폐부재의 상부에 설치되는 완충부재에도 설치되며, 전 실시예에서도 사용될 수 있음은 당연하다.
도 12와 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차폐부재기동수단의 측면 구성도이다. 본 발명의 다른 실시예에 의한 차폐부재기동수단은; 스크린도어의 벽체(108)에 설치되는 브래킷(20)에 일단이 힌지 연결되는 차폐실린더(22); 관절 형태로 접히거나 펼쳐질 수 있는 것으로서 일단은 고정프레임(2)에 연결되고 타단은 이동프레임(8)에 연결되고 중간의 관절부분은 상기 차폐실린더(22)의 타단에 연결되는 링크수단(24)을 포함한다. 이에 의해 차폐실린더(22)가 신장되면 도 11에 도시된 바와 같이 차폐실린더(22)는 링크수단(24)을 펼침으로써 차폐부재(4)가 펼쳐지도록 할 수 있다. 따라서 이동프레임(8) 선단에 부착된 완충부재(10)는 전동차의 측벽(104a)에 밀착하게 된다.
이처럼 차폐부재기동수단은 다양한 형태로 구현될 수 있으며 특별한 효과가 없다면 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 하겠다.
도시되지는 않았지만, 때에 따라서 전동차의 측면 개폐도어 주변에 차폐부재가 설치되는 방식도 생각될 수 있다. 즉, 차폐부재가 스크린 도어가 아닌 전동차에 설치되는 것이다. 이 경우 차폐부재는 스크린도어의 벽면을 향해 펼쳐지게 될 것이며, 차폐부재 기동수단 또한 전동차에 탑재될 것이다.
도 1은 스크린도어 설비가 구비된 지하철 역사의 개략적 평면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치의 설치 상태를 도시하는 평상시의 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 작동상태를 단계별로 도시하는 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 도 2,3,4에 대응하는 일부 평면도이다.
도 8은 도 3에 해당되는 상태의 정면도이고, 도 9는 도 4에 해당되는 상태의 정면도이다.
도 10 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치의 설치 상태를 도시하는 사시도와 정면도이다.
도 12과 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 차폐부재기동수단의 측면 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2 ; 고정프레임 4,4' ; 차폐부재
6,6' ; 차폐부재 기동수단 8 ; 이동프레임
10 ; 완충부재 12 ; 기둥
14 ; 기둥회전모터 16,16' ; 실린더
100 ; 스크린도어 설비 102 ; 승강장
104 ; 전동차 106 ; 선로
110 ; (전동차의)개폐도어 112 ; 스크린도어

Claims (5)

  1. 적어도 전동차의 개폐도어(110) 및 스크린도어 설비의 스크린도어(112)의 상부 및 측부를 포함하는 넓이를 가지는 프레임 형태로 선로(106)를 향한 방향으로 스크린도어의 벽체(108)에 설치되는 고정프레임(2); 일단이 상기 고정프레임(2)에 연결되고 타단은 선로의 직각방향으로 접히거나 펼쳐짐으로써 상기 전동차의 측벽(104a)에 닿을 수 있게 되는 차폐부재(4); 상기 차폐부재(4)를 접거나 펼쳐질 수 있게 하는 차폐부재기동수단(6)으로 이루어져; 전동차의 개폐도어(110)가 열렸을 때 전동차의 통행구간의 공기가 상기 승강장 및 전동차의 승객실 내부의 공기와 혼합되는 것을 막도록 구성된 것에 있어서;
    상기 차폐부재(4)는 자바라 형태로 접히거나 펼쳐질 수 있는 가요(可撓)성 직물지로서 타단이 상기 고정프레임(2)에 상응하는 형태의 이동프레임(6)에 연결되고;
    상기 차폐부재 기동수단은; 상기 고정프레임(2)의 양측에 회전 가능하게 직립설치되는 기둥(12); 상기 기둥(12)을 양방향으로 회전시키기 위한 기둥회전모터(14); 상기 기둥(12)으로부터 직각으로 연장되게 일단이 상기 기둥(12) 상에 고정 설치되고, 타단이 상기 이동프레임(8)에 연결되는 길이가변수단으로서의 실린더(16)를 포함함으로써;
    상기 차폐부재(4)로 하여금 상기 전동차와 스크린도어의 틈새(B)를 차폐시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이동프레임(8)의 선단인 상기 전동차의 측벽(104a)과 닿는 부분에는 완충부재(10)가 설치되어 차폐시 충격을 완화할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 차폐부재(4)가 상기 전동차와 스크린도어의 틈새(B)를 차폐한 상태에서 상기 전동차가 출발할 경우에 대하여; 상기 기둥(12)은 상기 전동차의 진행방향으로 회전될 수 있는 것을 특징으로 하는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 완충부재(10) 상에 리미트 스위치(32)가 설치되어 실린더(16)의 기동을 제어할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 지하철역 스크린 도어용 전동차의 개폐도어 차폐장치.
  5. 삭제
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