KR101198148B1 - 전동차 출입문용 결빙방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동차 출입구의 좌우측에 형성된 포켓 안으로 온풍(溫風)이나 열풍(熱風)을 불어넣음으로써, 전동차 외벽과 슬라이딩 도어의 틈 사이로 유입되거나 슬라이딩 도어가 하부레일을 따라 열리고 닫힐 때 슬라이딩 도어의 표면에 달라붙은 채로 포켓 내부로 유입되는 눈(雪)이 전동차 출입구의 하단부 근처에 쌓여 결빙되는 일이 없도록 한, 전동차 출입문용 결빙방지장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치는, 전동차 출입구의 좌우측의 내?외벽(500)(600) 사이에 형성된 포켓(700)으로부터 슬라이딩 도어(410)(420)가 출몰됨에 따라 전동차 출입구에 대한 개폐가 이루어지는 전동차 출입문의 결빙을 방지하기 위한 것으로서, 좌석(S) 아래의 전기 난방기(900) 근처에 설치되며 흡입구(110)를 통해 흡입한 전기 난방기(900) 근처의 공기가 출구(120)를 통해 배출되는 송풍기(100)와, 송풍기(100) 출구(120)에 일측 단부가 결합되는 덕트(300)를 포함한다. 덕트(300)의 타측 단부는, 전기 난방기(900) 근처의 공기가 송풍기(100)와 덕트(300)를 통해 포켓(700) 내에 유입될 수 있도록 내벽(500)에 뚫어 놓은 방열구멍에 결합된다.

Description

전동차 출입문용 결빙방지장치{An anti-freezing apparatus for the sliding door of the electromotive railcar}

본 발명은, 전동차 출입문용 결빙방지장치에 관한 것으로서, a) 슬라이딩 도어와 전동차 외벽 사이의 틈으로 유입된 눈(雪)이 그 틈 주위에 얼어붙거나 b) 승객들 신발에서 하부레일 위로 옮아간 눈이 전동차 출입문의 개폐시 슬라이딩 도어의 하단에 달라붙은 채로 포켓 안으로 끌려 들어가다가 전동차 출입구의 하단 모서리 주위에서 얼어붙거나 또는 c) 포켓 안으로 더 깊이 끌려 들어가서 하부레일 위에 얼어붙어 발생하는 슬라이딩 도어의 개폐 장애 문제를 일거에 해결할 수 있는 전동차 출입문용 결빙방지장치에 관한 것이다.

전동차 출입문은 두 짝의 슬라이딩 도어가 좌우로 열리고 닫힘에 따라 전동차 출입구가 개폐되는 방식으로 작동하기 때문에, 전동차 외벽과 슬라이딩 도어 사이의 틈을 통해 또는 슬라이딩 도어가 하부레일을 따라 열리고 닫힐 때 슬라이딩 도어의 하단에 달라붙은 채로 전동차 출입구 좌우측의 포켓 안으로 눈이 유입되어 결빙되면, 슬라이딩 도어의 개폐에 장애가 발생하게 된다.

일반적으로, 전동차 출입문에서 결빙이 발생하는 부위는 다음과 같다.

-슬라이딩 도어가 출몰 가능하도록 전동차 출입구의 좌우측에 형성한 포켓의 입구 근처(이하, 이 부분에서 발생하는 결빙을 '사이드 결빙'이라 한다).

-전동차 출입구의 문턱 중앙에 설치된 하부레일과 포켓의 입구가 접하는 전동차 출입구의 하단 모서리 근처(이하, 이 부분에서 발생하는 결빙을 '모서리 결빙'이라 한다).

-전동차 출입구의 하단 모서리를 지나 포켓 안쪽으로 더 들어가 있는 하부레일 위(이하, 이 부분에서 발생하는 결빙을 '포켓 결빙'이라 한다).

눈을 동반한 한파에 의해 전동차 출입문이 결빙되어 슬라이딩 도어의 개폐에 장애가 발생하는 것을 예방하거나 해결할 수 있는 2가지 방식이 알려져 있는데, 그 중 하나는 하부레일 아래에 전열선을 배치하는 방식이고, 다른 하나는 포켓의 입구 주변에 고무제 패드나 섬유로 된 브러시를 설치하는 방식이다.

그 중, 하부레일 아래에 전열선을 배치하여 결빙문제를 해결하는 방식은, 전열선이 끊어져 새것으로 갈아 끼워야 하는 경우, 전동차 출입문을 전부 들어낸 후 전열선 교체작업을 실시해야 하므로 유지보수에 과다한 시간과 비용이 지출되는 단점이 있다. 또한, 이 방식은, 전열선에 의해 발생한 열이 하부레일을 통해 눈을 녹이는 방식이므로, 하부레일의 표면 가까이에 있는 눈만 녹일 수 있을 뿐, 하부레일 표면으로부터 2㎝ 이상만 떨어져 있어도 눈을 녹일 수 없다. 따라서 전열선의 발열에 의해 모서리 결빙과 포켓 결빙이 어느 정도 완화되더라도 사이드 결빙은 여전히 남아 있어, 전동차 출입문의 개폐동작에 여전히 장애가 뒤따를 수밖에 없다.

이에 대해, 고무 패드나 브러시로 슬라이딩 도어와 전동차 외벽 사이의 틈을 가리거나 줄여주는 방식은, 사이드 결빙을 방지하는데 있어서는 어느 정도 효과적이지만, 승객들 신발에서 떨어져 나와 하부레일 위로 옮아간 눈이 슬라이딩 도어의 하단에 달라붙어 포켓 안으로 끌려 들어가는 것은 방지할 수 없는 형태이기 때문에, 모서리 결빙이나 포켓 결빙에는 취약한 단점이 있다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 전동차 외벽과 슬라이딩 도어 사이의 틈으로 유입되거나 전동차 출입문의 개폐시 슬라이딩 도어의 하단에 달라붙은 채로 포켓 내부로 유입된 눈(雪)이 전동차 출입구의 모서리 부근이나 포켓의 입구 근처 또는 포켓 내의 바닥에서 결빙되는 일이 없도록, 전동차 출입구 좌우측의 포켓 내에 온풍이나 열풍을 불어넣어, 이러한 온풍이나 열풍에 의해 눈이 녹아, 포켓 내의 바닥면에 형성되어 있는 배수구를 통해 바깥으로 배출될 수 있도록 한, 전동차 출입문용 결빙방지장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 과제가 효과적으로 해결될 수 있도록 구성된 본 발명은, 첨부도면과 실시예의 설명을 통해 더욱 분명해지겠지만, 결빙에 따른 전동차 출입문의 개폐 장애 문제를 해결하기 위해, 객차 내에 설치된 전기 난방기 근처의 공기를 팬으로 흡입하여, 전동차 출입구 좌우측에 형성된 포켓 안으로 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서, 팬(fan)으로 흡입한 공기는, 더 높은 온도로 가열되어 포켓 안으로 공급된다.

본 발명에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치에 의하면, 슬라이딩 도어가 출몰하는 포켓 내부에 온풍이나 열풍이 공급되어 포켓 내부를 전체적으로 가열하기 때문에, 눈(雪)을 동반한 한파에도 전동차 출입문이 결빙되는 일이 없어 슬라이딩 도어의 원활한 개폐가 이루어질 수 있다.

또한, 객차 내에 설치된 전기 난방기 근처에서 공기를 흡입하여 포켓 안으로 공급하기 때문에, 에너지 사용량을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치를 개략적으로 나타낸 전체 구성도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치가 좌석 밑에 설치된 모습을 나타낸 평면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치의 구성 및 작용을 첨부도면에 의거하여 구체적으로 설명한다.

실시예

도 1～도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전동차 출입문용 결빙방지장치는, 송풍기(100)와, 송풍기(100) 출구(120)에 일측 단부가 결합된 덕트(300)와, 송풍기(100) 출구(120)의 내측에 설치된 가열소자(200)로 구성되어 있다.

상기 송풍기(100)는, 흡입구(110)를 통해 흡입한 공기가 임펠러(130)를 거치면서 90°각도로 방향전환된 다음 출구(120)로 배출되는 시로코 팬(sirocco fan)으로서, 일반적으로, 승객이 앉는 좌석(S) 밑에 장착된 전기 난방기(900) 부근의 객차 바닥에 고정된다. 또한, 임펠러(130)를 회전시키기 위한 모터가 흡입구(110) 반대쪽에 설치되어 있다. 모터의 정격은, 예컨대 회전수 3000rpm, 전류 0.3암페어(기동전류 1암페어), 입력 70W이며, 설계 여하에 따라, 단상/3상, 전압/주파수를 임의로 조정할 수 있다.

또한, 송풍기(100) 출구(120)에 덕트(300)가 연결되어 있고, 이 덕트(300)의 타측 단부가 전동차 출입문(400)의 좌우측에 형성된 포켓(700) 안으로 온풍이나 열풍을 공급하기 위해 전동차 내벽(500)에 뚫어 놓은 방열구멍에 결합되어 있다.

통상적으로, 좌석(S) 밑에 장착된 전기 난방기(900)는, 220V, 1,050W의 전력을 사용할 때, 온도가 거의 300℃까지 올라가기 때문에, 전기 난방기(900) 근처에서 흡입한 공기의 온도는 객차의 적정 난방온도인 24℃보다 3℃가량 더 높다.

따라서 모터를 구동하여 임펠러(130)를 회전시키면, 흡입구(110)를 통해, 전기 난방기(900) 주위의 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 송풍기(100)의 출구(120) 내측에 설치된 가열소자(200)를 지나면서 약 60℃까지 가열된 후 송풍기(100)의 출구(120)에 결합된 덕트(300)를 통해 포켓(700) 안으로 배출된다.

본 실시예의 경우, 상기 가열소자(200)로서, 800W급 코일히터가 사용되었다.

또한, 전동차의 운행시각에 앞서, 미리 송풍기(100)와 가열소자(200)를 구동하여 전동차 출입구 좌우측의 내?외벽(500)(600) 사이에 형성된 포켓(700) 안으로 약 60℃로 가열된 고온의 공기를 공급하는 것이 바람직하다.

이러한 워밍업에 의해, 전동차가 운행정지 중일 때 발생한 포켓 결빙과 사이드 결빙이 완전히 해소될 수 있다.

또한, 워밍업시킨 후에 전동차를 운행하면, 슬라이딩 도어(410)(420)와 전동차 외벽(600) 사이의 틈이나 하부레일(800)을 따라 눈(雪)이 조금씩 계속해서 유입되더라도, 유입 즉시, 눈과 고온의 공기가 접촉하여 눈이 물로 변해 배수구(810)를 따라 배출된다.

그 결과, 포켓(700)의 입구 근처나 하단 모서리 주위 또는 하부레일 상에 물이나 눈이 거의 남아 있지 않아 결빙 문제가 생기지 않는다.

변형예

상기 실시예에서는 공기의 흡입방향과 배출방향이 90°를 이루는 시로코 팬이 송풍기(100)로 사용되었지만, 프로펠러의 회전에 의해 흡입한 공기가 일직선으로 배출되는 축류 팬을 사용해도 좋다. 축류 팬은 좌석(S) 아래의 설치공간이 비좁은 경우에 유리하다. 그러나 시로코 팬에 비해서는 일반적으로 소음이 크다.

또한, 상기 송풍기(100)는 좌석(S) 밑의 전동차 바닥 또는 내벽(500)과의 사이에, 방진고무나 스프링을 개재하여 고정되어도 좋다.

또한, 송풍기(100)의 출구(120)와 덕트(300)의 접속부위에 캔버스(canvas)를 끼워, 송풍기(100)의 진동이 덕트(300)에 전달되지 않도록 해도 좋다.

또한, 송풍기 출구(120)나 덕트(300)에 온도센서를 설치하여, 가열소자(200)의 고장 여부가 온도센서에 의해 검출되도록 구성해도 좋고, 더 나아가서는 온도센서의 온도검출 값에 따라 가열소자(200)의 작동/정지가 결정되도록 구성해도 좋다.

100...송풍기(fan)
110...흡입구(intake)
120...출구(outlet)
130...임펠러(impeller)
200...가열소자(heating element)
300...덕트(duct)
400...전동차 출입문(entrance)
410,420...슬라이딩 도어(sliding door)
500...내벽(interior wall)
600...외벽(exterior wall)
700...포켓(pocket)
800...하부레일(bottom rail)
810...배수구(drainage)
900...전기 난방기(heater)
S...좌석(passenger seat)

Claims (3)

1. 전동차 출입구의 좌우측의 내?외벽(500)(600) 사이에 형성된 포켓(700)으로부터 슬라이딩 도어(410)(420)가 출몰됨에 따라 전동차 출입구에 대한 개폐가 이루어지는 전동차 출입문의 결빙을 방지하기 위한 전동차 출입문용 결빙방지장치로서,
   좌석(S) 아래의 전기 난방기(900) 근처에 설치되며 흡입구(110)를 통해 흡입한 전기 난방기(900) 근처의 공기가 출구(120)를 통해 배출되는 송풍기(100); 및
   상기 송풍기(100)의 상기 출구(120)에 일측 단부가 결합되는 덕트(300);
   를 포함하며,
   전기 난방기(900) 근처의 공기가 상기 송풍기(100)와 상기 덕트(300)를 통해 포켓(700)에 유입될 수 있도록 내벽(500)에 뚫어 놓은 방열구멍에 상기 덕트(300)의 타측 단부가 결합되고,
   상기 송풍기(100)는, 상기 출구(120)에서의 공기 온도가 상기 흡입구(110)에서의 공기 온도보다 높도록 상기 출구(120)의 내측에 가열소자(200)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문용 결빙방지장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 송풍기(100)는, 시로코 팬(sirocco fan)이며,
   상기 송풍기(100)는, 좌석(S) 아래의 전동차 바닥 또는 내벽(500)과의 사이에 방진고무나 스프링을 개재하여 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문용 결빙방지장치.
3. 삭제

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