KR100971463B1 - 철도 차량용 제동저항기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 고속 철도차량 등에 장착되는 제동저항기에 발열 면적이 확대된 발열체인 저항판을 설치하여 사용할 수 있으며, 저항판 사이의 절연 성능을 효율적으로 증대시켜 항상 안전한 상태에서 사용할 수 있도록 한 철도 차량용 제동저항기에 관한 것으로, 본 발명은 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 몸체(10), 복수개의 저항판(20) 및 절연체(30)(40)로 구성되는 철도 차량용 제동저항기에 있어서, 상기 몸체(10) 전체 내주면 및 외주면이 메탈라이징 방식에 의해 표면 처리되고, 상기 저항판(20)은 몸체(10)의 내부에 설치되며 수평 또는 수직 방향으로 연속 적층되어 지그재그 형상으로 복수개로 배열하되 각각의 저항판(20)은 발멸 면적을 증대시키기 위해 전체면이 엠보싱 형상(22)으로 형성되며, 상기 절연체(30)(40)는 각각의 저항판(20)에 형성된 복수개의 삽입공(24)에 삽입되는 복수개의 저항판용 절연체(30)와 상기 저항판(20) 후방의 몸체(10)에 간격을 두고 수평 또는 수직 상태로 설치된 복수개의 고정축(50)에 삽입된 복수개의 절연체(40)가 각각 틈새를 유지한 형태로 구성된다.

철도 차량용 제동저항기, 표면 처리, 저항판, 엠보싱 형상, 절연체

Description

철도 차량용 제동저항기{Breaking resistor unit for railroad car}

본 발명은 철도 차량용 제동저항기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 고속 철도차량 등에 장착되는 제동저항기에 발열 면적이 확대된 발열체인 저항판을 설치하여 사용할 수 있으며, 저항판 사이의 절연 성능을 효율적으로 증대시켜 항상 안전한 상태에서 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 제동저항기는 고속철이나 지하철 등의 철도 차량, 엘리베이터. 타워 크레인 등과 같은 대형 설비는 물론, 공업용 세탁기, 탈수기 등과 같은 제품에도 장착되어 널리 사용되고 있는 데, 이러한 제동저항기는 통상적으로 구동하고 있는 모터를 원하는 위치에서 제동시키기 위한 기기로서, 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환시켜 소거함으로써 모터의 과부하를 방지함과 아울러 안정된 동작을 하도록 하는 매우 중요한 역할을 한다.

즉, 상기한 종래의 철도 차량용 제동저항기는 비교적 중량체인 열 전도성이 우수한 알루미늄 재질로 된 몸체의 내부에 발열체인 복수개의 저항판이 적층된 형태로 설치되어 있어 모터가 제동하여 발생된 전기적 에너지를 기기의 단자를 통해 발열체인 복수개의 저항판으로 전달되고, 상기 전기적 에너지를 전달받은 저항판은 열을 발생시키면서 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키게 되며, 이 저항판에서 발생되는 열은 몸체로 전달되어 몸체에 형성되어 있는 복수개의 통공을 통해 열을 외부로 방출시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 철도 차량용 제동저항기는 몸체의 내부에 적층된 형태로 설치되는 저항판이 단순한 평판 형상이므로 인해 저항판의 발열 면적이 작아서 저항판의 발열 성능을 향상시키는 데 한계가 있으며, 또한 기기가 장착된 상태에서 제동시 저항선이 열에 의한 팽창으로 인하여 진동 등이 발생했을 경우 저항판 사이를 효율적으로 절연시킬 수 없기 때문에 흔들림 등에 의해 저항판 사이가 붙는 단락이 발생하게 되어 화재 발생의 위험성이 있음은 물론, 기기의 사용 수명을 저하되는 등의 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 고속 철도차량 등에 장착되는 제동저항기에 발열 면적이 확대된 발열체인 저항판을 설치하여 사용할 수 있도록 하여 저항판의 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 저항판 사이의 절연 성능을 효율적으로 증대시켜 저항판 사이에서 단락이 발생되는 현상을 최대 한도로 억제하여 항상 안전한 상태에서 사용할 수 있어서 기기의 사용 수명을 향상시킬 수 있는 철도 차량용 제동저항기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 몸체, 복수개의 저항판 및 절연체로 구성되는 철도 차량용 제동저항기에 있어서, 상기 몸체 전체 내주면 및 외주면이 메탈라이징 방식에 의해 표면 처리되고, 상기 저항판은 몸체의 내부에 설치되며 수평 또는 수직 방향으로 연속 적층되어 지그재그 형상으로 복수개로 배열하되 각각의 저항판은 발멸 면적을 증대시키기 위해 전체면이 엠보싱 형상으로 형성되며, 상기 절연체는 각각의 저항판에 형성된 복수개의 삽입공에 삽입되는 복수개의 저항판용 절연체와 상기 저항판 후방의 몸체에 간격을 두고 수평 또는 수직 상태로 설치된 복수개의 고정축에 삽입된 복수개의 절연체가 각각 틈새를 유지한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 제동저항기가 제공된다.

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이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 고속 철도차량 등에 장착되는 제동저항기에 발열 면적이 확대된 발열체인 저항판을 설치하여 사용할 수 있음으로써 저항판의 방열 성능을 크게 향상시킬 수 있음은 물론, 저항판 사이의 절연 성능을 효율적으로 증대시켜 저항판 사이에서 단락이 발생되는 현상을 최대 한도로 억제하여 항상 안전한 상태에서 사용할 수 있어서 기기의 사용 수명을 향상시킬 수 있으므로 인해 철도 차량용 제동저항기의 신뢰성을 대폭 향상시킨 매우 유용한 발명이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 커버가 제거된 상태의 제동저항기를 나타낸 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명의 주요부를 나타낸 부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 방열판 을 나타낸 측면도이다.

본 발명의 철도 차량용 제동저항기는 직사각형 형상을 갖는 금속 재질로 된 몸체(10)의 전체 내주면 및 외주면은 설치된 상태에서 사용 기간이 경과함에 따라 부식되는 현상을 방지하기 위해 내식성을 구비함과 아울러, 절연 또는 불연 성능을 갖출 수 있도록 메탈라이징[metalizing; 또는 메탈스프레이(metal spray) 라고도 함.)] 방식에 의해 표면 처리되고, 상기 몸체(10)는 이음부의 강도를 견고한 상태로 유지하기 위해 작은 금속 휠이 전극으로 사용되는 전기 저항용접의 일종인 시임 용접(seam welding)에 의해 제작되며, 상기 몸체(10)는 시공 및 조립이 용이하도록 복수개의 칸으로 구획되어 상호 적층된 상태로 결합된다.

또한, 상기 몸체(10)의 내부에는 모터가 제동하여 발생된 전기적 에너지를 기기의 단자를 통해 전달받아 발열하는 발열체인 복수개의 저항판(20)이 지그재그 형상으로 수평 또는 수직 방향으로 연속 배열된 형태로 설치되는 데, 이때, 상기한 각각의 저항판(20)은 저항판(20)의 발열 면적을 증대시키기 위해 전체면이 엠보싱 형상(22)으로 형성된다.

또한, 상기 각각의 저항판(20)에 형성된 복수개의 삽입공(24)에는 저항판(20) 사이에서 진동 등에 의해 단락이 발생되는 현상을 방지하기 위해 복수개의 저항판용 절연체(30)가 삽입되며, 상기 저항판(20) 후방의 몸체(10)에는 간격을 두고 복수개의 고정축(50)이 수평 또는 수직 상태로 설치되고, 이 각각의 고정축(50)에는 복수개의 절연체(40)가 각각 틈새를 유지한 형태로 삽입된다.

그리고, 상기한 절연체(30)(40)는 알루미늄과 산소의 화합물로서 내식성, 전 기 전도성, 기계적 강도가 뛰어난 알루미나(= 산화 알루미늄)가 96% 이상 함유되어 있는 알루미나 자기로 제작되어 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 철도 차량용 제동저항기의 직사각형 형상을 갖는 금속 재질로 된 몸체(10)의 전체 내주면 및 외주면은 메탈라이징 방식에 의해 표면 처리되어 제작되므로 기기가 설치된 상태에서 사용 기간이 경과함에 따라 부식되는 현상을 방지할 수 있는 내식성을 구비함은 물론, 절연 또는 불연 성능을 갖출 수 있게 되며, 또한 상기 몸체(10)는 시임 용접에 의해 제작되므로 이음부의 강도를 견고한 상태로 유지할 수 있고, 또한 상기 몸체(10)는 복수개의 칸으로 구획되어 상호 적층된 상태로 결합되어 있으므로 용이하고 편리하게 시공 및 조립할 수 있게 된다.

또한, 상기 몸체(10)의 내부에 지그재그 형상으로 연속 배열된 형태로 설치되며 모터가 제동하여 발생된 전기적 에너지를 기기의 단자를 통해 전달받아 발열하는 발열체인 복수개의 저항판(20)은 각각의 전체면이 평판 형상이 아닌 굴곡진 엠보싱 형상(22)으로 형성되어 있으므로 인해 각각의 저항판(20)의 발열 면적을 효율적으로 증대시킬 수 있어서 발열 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 각각의 저항판(20)에 형성된 복수개의 삽입공(24)에는 복수개의 저항판용 절연체(30)가 삽입되어 있으므로 기기가 설치된 상태에서 제동시 저항선이 열에 의한 팽창으로 인하여 진동 등이 발생되어 흔들릴 경우 상기 각각의 저항판(20)의 사이에 삽입된 저항판용 절연체(30)로 인해 저항판(20) 사이가 접속하여 단락이 발생되는 현상을 최소화할 수 있으며, 또한 상기 저항판(20) 후방의 몸 체(10)에 간격을 두고 수평 또는 수직 상태로 설치된 각각의 고정축(50)에는 복수개의 절연체(40)가 삽입되어 있으므로 기기의 전반적인 절연 성능을 더욱더 향상시킬 수 있음과 아울러, 상기 각각의 절연체(40)는 각각 틈새를 유지한 형태로 삽입되어 있기 때문에 몸체(10)의 내부가 과열됨에 따라 절연체(40)가 팽창되어 파손되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기한 절연체(30)(40)는 알루미늄과 산소의 화합물로서 내식성, 전기 전도성, 기계적 강도가 뛰어난 알루미나가 96% 이상 함유되어 있는 알루미나 자기로 제작되었기 때문에 절연체(30)(40)가 외부의 충격 등에 의해 손상되거나, 파손되는 현상을 최대 한도로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 커버가 제거된 상태의 제동저항기를 나타낸 전체 사시도

도 2는 본 발명의 주요부를 나타낸 부분 확대도

도 3은 본 발명의 방열판을 나타낸 측면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 몸체 20; 저항판

22; 엠보싱 형상 24; 삽입공

30,40; 절연체 50; 고정축

Claims (4)

1. 모터의 제동시에 발생하는 전기적 에너지를 열적 에너지로 변환하여 소거시키기 위해 몸체(10), 복수개의 저항판(20) 및 절연체(30)(40)로 구성되는 철도 차량용 제동저항기에 있어서,

   상기 몸체(10) 전체 내주면 및 외주면이 메탈라이징 방식에 의해 표면 처리되고, 상기 저항판(20)은 몸체(10)의 내부에 설치되며 수평 또는 수직 방향으로 연속 적층되어 지그재그 형상으로 복수개로 배열하되 각각의 저항판(20)은 발멸 면적을 증대시키기 위해 전체면이 엠보싱 형상(22)으로 형성되며, 상기 절연체(30)(40)는 각각의 저항판(20)에 형성된 복수개의 삽입공(24)에 삽입되는 복수개의 저항판용 절연체(30)와 상기 저항판(20) 후방의 몸체(10)에 간격을 두고 수평 또는 수직 상태로 설치된 복수개의 고정축(50)에 삽입된 복수개의 절연체(40)가 각각 틈새를 유지한 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 철도 차량용 제동저항기.
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