KR101900332B1 - 아가미 필라멘트 구조를 구비한 미기압파 저감 후드 구조체 - Google Patents

아가미 필라멘트 구조를 구비한 미기압파 저감 후드 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체는 열차가 진입하는 전단부와 터널 출구 또는 입구에 연결되는 후단부로 구성된 후드부; 후드부의 둘레를 따라 하나 이상 배치되는 통풍관부; 및 통풍관부에 내부에 배치되어, 압력파의 압력상승을 지연시키는 압력파구배 저감부를 포함한다.

Description

아가미 필라멘트 구조를 구비한 미기압파 저감 후드 구조체{HOOD STRUCTURE WITH GILL FILAMENTS FOR REDUCING TUNNEL MICRO PRESSURE WAVES}
본 발명은 아가미 필라멘트 구조를 구비한 미기압파 저감 후드 구조체에 관한 것이다.
일반적으로 고속열차가 터널에 진입할 때 압력파가 생성되어 터널의 끝을 향하여 음속으로 전파된다. 이러한 압력파의 일부분은 충격성 소음/진동의 형태로 터널 출구로부터 외부로 방사되는데 이를 미기압파(micro-pressure wave, sonic boom)라고 부르며, 터널 근처의 민가에서는 폭발음의 환경소음과 함께 심한 저주파 진동을 느끼게 한다. 이로 인해 철도 터널을 설계하는데 있어서 미기압파를 저감하는 것은 매우 중요하다.
이에 따라, 종래에는 터널 미기압파를 줄이기 위해서 터널의 단면적을 크게 하는 방법, 열차의 앞 부분을 뾰족하게 하는 방법, 그리고 터널 입구에 단면이 점진적으로 줄어드는 후드를 설치하는 방법이 개발되었다. 그러나 터널 단면적을 크게 하는 방법은 터널 공사비 및 유지비가 많이 든다는 단점이 있고, 열차의 앞 부분을 길게 하거나 터널 입구에 단면적이 점진적으로 줄어드는 후드를 설치하는 방법은 미기압파를 줄이는 데에 한계가 있었다.
한편, 최근 자연에서 볼 수 있는 디자인적 요소들이나 생물체의 특성들의 연구 및 모방을 통해 사람에게 유용한 기술을 개발하는 생체모방 기술이 대두되고 있다. 특히, 아가미 필라멘트 구조는 고속 유영(游泳) 중에 입안에서 형성되는 고압의 물이 외부로 배출되는 시간지연을 통해 가스교환 시간을 확보한다. 구체적으로 물고기나 상어의 입안 아가미는 물속에서 빠른 속도로 유영 중에도 이산화탄소와 산소의 교환이 원활한 특징이 있다. 이는 물고기 입안에 형성되는 고압의 물이 아가미를 통해 배출될 시 필라멘트 구조에 의해 고압의 물 배출을 지연시킴으로써 가스교환(이산화탄소/산소 교환)이 원활하도록 한다.
따라서, 이와 같은 아가미 필라멘트 구조를 터널 후드에 적용하여 공기(압력파)의 배출을 순간적으로 지연시켜 터널 내부에서의 시간에 대한 압력상승 기울기를 저감시키기 위한 철도 터널 설계개발이 필요하다. 터널 내부에서의 압력상승 기울기가 저감되면 터널 출구에서의 미기압파는 감소된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 비교적 길이가 짧은 후드 구조체를 터널 갱문 앞에 설치하여, 터널 내부에서의 압력상승 기울기를 작게 하기 위하여 후드부 내부에서 외부로 설치되는 통풍관부에 공기압이 외부로 급격하게 빠르게 배출되지 않도록, 어류의 아가미 필라멘트 구조를 모방한 압력파구배 저감부를 배치하여, 공기의 배출을 순간적으로 지연시켜서 터널 내부에서의 미기압파를 저감시킨 후드 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 더 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체는 열차가 진입하는 전단부와 터널 출구 또는 입구에 연결되는 후단부로 구성된 후드부; 후드부의 둘레를 따라 하나 이상 배치되는 통풍관부; 및 통풍관부에 내부에 배치되어, 압력파의 압력상승을 지연시키는 압력파구배 저감부를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 통풍관부에 브러쉬 형태의 압력파구배 저감부를 구비함으로써, 터널에서의 압력파의 상승을 보다 효과적으로 지연시켜 압력구배 상승 지연 효과를 극대화시킬 수 있다.
더불어 터널의 미기압파 저감(압력구배 상승 지연)에 있어 보다 탁월한 성능을 기대할 수 있어, 터널 출구에서 방사되는 미기압파(소닉-붐)에 의한 폭발음과 이로 인한 주변민가에 미치는 저주파 진동을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 횡단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 평면, 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 확대한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 횡단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 평면, 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체는 열차(100)가 진입하는 전단부(11)와 터널(0) 출구 또는 입구에 연결되는 후단부(12)로 구성된 후드부(1), 후드부(1)의 둘레를 따라 하나 이상 배치되는 통풍관부(2) 및 통풍관부(2)에 내부에 배치되어, 압력파의 압력상승을 지연시키는 압력파구배 저감부(3)를 포함한다.
즉, 터널(0) 입구에 구비되는 후드부(1)의 내벽과 외벽을 관통하는 통풍관부(2)의 내부에 물고기의 아가미 필라멘트(gill filaments)구조를 모사한 촘촘하게 배열된 브러쉬(blush)형태의 압력파구배 저감부(3)를 구비하여, 통풍관부(2)를 통한 공기압의 배출을 지연시킬 수 있다. 이로 인해 후드 구조체에서의 압력을 효율적으로 저감하는 효과가 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체에 대한 구체적인 형상을 설명하도록 한다.
도 1의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에 도시된 A1의 통풍관부(2)를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 2의 (a)는 도 1의 (a)에 도시된 D-D의 단면을 도시한 후드 구조체의 횡단면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시된 A2의 통풍관부(2)만 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3의 (a)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 평면도이고, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에 도시된 B1의 부분을 확대한 단면도이고, 도 3의 (c)는 통풍관부(2)만 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4의 (a)는 도 3의 (a)의 후드 구조체의 종단면도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 도시된 S1-S1의 단면을 도시한 도면이고, 도 4의 (c)는 도 4의 (a)에 도시된 S2-S2의 단면을 도시한 도면이다.
후드부(1)는 터널(0)의 개구 면적보다 크게 형성되되, 횡단면에 대하여 상부면, 좌측면 및 우측면을 갖도록 형성될 수 있다.
예시적으로 도 4에 도시된 것처럼, 후드부(1)는 후단부(12)의 횡단면이 전단부(11)의 횡단면보다 작게 형성되거나, 후술하는 도10에 도시된 것처럼, 전단부(11)와 후단부(12)가 동일한 횡단면을 갖도록 형성될 수도 있다.
먼저, 후단부(12)의 횡단면이 전단부(11)의 횡단면보다 작게 형성된 후드부(1)의 형상을 설명하도록 한다.
구체적으로, 도 2의 (a)를 참조하여 후드부(1)의 횡단면의 형상을 설명하면, 후드부(1)는 전단부(11)보다 후단부(12)의 횡단면의 면적이 작게 형성되며, 후드부(1)의 횡단면에 대하여 상부면(101), 좌측면(102), 우측면(103) 및 하부면(104)으로 구성된다. 예시적으로, 도 2의 (a)에 도시된 것처럼, 상부면(101)의 길이가 하부면(104)의 길이 보다 작게 형성되는 경우, 좌측면(102) 및 우측면(103)은 절반 이상 높이에서 상부면(101)을 향하여 기울어지도록 형성될 수 있다. 또한, 도 4의 (b) 및 (c)에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 후단부(12)의 횡단면(S2-S2)의 면적이 후드부(1)의 전단부(11)의 횡단면(S1-S1)의 면적 보다 작게 형성될 수 있다.
다음으로, 후드부(1)의 종단면의 형상을 설명하면, 후드부(1)는 열차(100)가 진입하는 전단부(11)보다 터널(0) 출구 또는 입구에 연결되는 후단부(12)로 갈수록 횡단면의 면적이 작게 형성될 수 있다. 일 예로, 도 1의 (a)에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 종단면에 대하여, 후드부(1)의 후단부(12)의 좌측면(102) 및 우측면(103)이 터널(0)을 향하여 기울어지도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 도 3의 (b) 및 도 4의 (a)에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 종단면에 대하여, 후드부(1)의 후단부(12)의 상부면(101)이 터널(0)을 향하여 기울어지도록 형성될 수 있다.
즉, 전단부(1)의 개구 면적이 후단부(12)의 개구 면적보다 크게 형성되는 후드부(1)의 형상으로 인해, 압축파의 압력구배가 감쇄될 수 있어, 미기압파 저감 효과가 극대화될 수 있다.
통풍관부(2)는 후드부(1)의 전단부(11) 또는 후단부(12)에 복수로 배치되되, 후드부(1)의 내측에 형성된 유입부(21) 및 유입부(21)와 연통되도록 후드부(1)의 외측으로 소정의 길이를 가지며 돌출되도록 형성된 유출부(22)를 포함한다.
다시 말해, 통풍관부(2)는 후드부(1)의 내측에서 연장되는 유입부(21) 및 유입부(21)와 연결되며, 후드부(1)의 외측으로 소정의 길이를 가지고, 연장되는 유출부(22)를 포함한다. 이때, 유입부(21)는 유출부(22)와 다른 형상을 갖도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 후술하는 도8에 도시된 것처럼, 유입부(21)는 길이방향으로 연장된 유출부(22)와 동일 선상에서 연통되도록 형성될 수도 있다.
일 예로, 도 1의 (b)를 참조하면, 후드부(1)의 종단면에 대하여 유입부(21)는 제1면(211), 제2면(212) 및 제3면(213)으로 구성되는 삼각형으로 형성될 수 있다. 이때, 후드부(1)의 내측에서 열차(100) 진행 방향에 대응하도록 형성된 개구부가 제1면(211)에 형성되는 경우, 제1면(211)과 이웃하는 제2 면(212)은 유출부(22)와 연통되도록 형성되는 것이고, 제3면(213)은 제1면(211) 및 제2면(212)을 연결하도록 형성되어, 개구부로 유입되는 압력파를 유출부(22)로 유도시키는 역할을 한다.
일반적으로, 후드부(1)를 통과하는 열차(100)에 의해 형성되는 압력파는 열차(100)의 진행 방향(화살표)과 대체적으로 평행하게 진행한다. 즉, 도1의 (b)에 도시된 화살표를 참조하면, 후드부(1)에 형성된 압력파는 직접적으로, 유입부(21)의 개구부(211, 제1면)를 통해 유입되며, 관 형의 유출부(22)를 통과하여 외부로 방출될 수 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면 각 통풍관부(2)는 후드부(1)의 종단면에 대하여 유입부(21)가 병렬 배치되도록 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 통풍관부(2)는 유출부(22)가 후단부(12)의 좌측면(102) 및 우측면(103)과 수직하도록 형성되거나, 후단부(12)의 상부면(101)과 수직하도록 형성될 수 있다.
예시적으로, 도 1에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 종단면에 대하여 터널(0)을 향하여 기울어진 후단부(12)의 좌측면(102) 및 우측면(103)과 수직하도록 복수의 통풍관부(2)가 배치되는 경우, 유입부(21)의 개구부(211)가 열차(100) 진행 방향에 대응하게 형성되도록, 후단부(12)를 향할수록 가운데와 가까워지도록 병렬 배치될 수 있다. 이때, 유입부(21)의 개구부(211)가 순차적으로 병렬 배치되도록, 후단부(12)의 좌측 및 우측으로 돌출된 복수의 유출부(22)는 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 종단면에 대하여 터널(0)을 향하여 기울어진 후단부(12)의 상부면(101)과 수직하도록 복수의 통풍관부(2)가 배치되는 경우, 유입부(21)의 개구부(211)가 열차(100) 진행 방향에 대응하게 형성되도록, 후단부(12)를 향할수록 하측과 가까워지도록 병렬 배치될 수 있다. 이때, 유입부(21)의 개구부(211)가 순차적으로 병렬 배치되도록, 후단부(12)의 상측으로 돌출된 복수의 유출부(22)는 일정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 압력파구배 저감부(3)가 통풍관부(2)에 배치된 다양한 실시예를 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력파구배 저감부의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 압력파구배 저감부(3)는 브러쉬(blush) 형태로 형성되되, 유출부(22)의 내벽의 일면과 타면에 각각 배치되어, 중심 부분에 소정의 간격을 갖도록 서로 마주보도록 형성될 수 있다.
또한 압력파구배 저감부(3)는 유출부(22)의 일단에서 타단으로 갈수록 브러쉬의 밀도를 조밀하게 형성될 수 있다. 예시적으로, 도 5에 도시된 것처럼, 압력파구배 저감부(3)는 제1 밀도의 브러쉬(31), 제2 밀도의 브러쉬(32) 및 제3 밀도의 브러쉬(33)를 포함할 수 있다. 제 1 밀도의 브러쉬(31)는 가장 작은 밀도를 가지고, 제 3 밀도의 브러쉬(33)는 가장 큰 밀도를 가지며, 제 2 밀도의 브러쉬(32)는 제 1 밀도의 브러쉬(31)보다 큰 것일 수 있다. 예를 들어, 제 1 밀도의 브러쉬(31)가 통풍관부(2)의 유입부(21)와 인접하게 배치되고, 제 3 밀도의 브러쉬(33)가 통풍관부(2)의 유출부(22)와 인접하게 배치될 경우, 압력파가 외부로 방출되는 과정에서 점진적으로 상쇄될 수 있다.
일 예로, 도 7의 (a)에 도시된 것처럼, 통풍관부(2)의 횡단면에 대하여 압력파구배 저감부(3)는 유출부(22) 내벽의 상부면과 하부면에 브러쉬를 구성하는 각 빗살(31a)의 일단이 고정되며, 마주보는 각 빗살(31a)의 타단 사이는 이격되도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 도 7의 (b)에 도시된 것처럼, 통풍관부(2)의 횡단면에 대하여 압력파구배 저감부(3)는 유출부(22) 내벽의 좌측면 및 우측면에 브러쉬를 구성하는 각 빗살(31a)의 일단이 고정되며, 마주보는 각 빗살(31a)의 타단 사이는 이격되도록 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 압력파구배 저감부(3)는 브러쉬 형태로 형성되되, 유출부(22)의 내벽의 일면에 배치되어, 타면과 소정의 간격을 갖도록 형성될 수 있다.
일 예로, 도 6의 (a)에 도시된 것처럼, 통풍관부(2)의 종단면에 대하여 압력파구배 저감부(3)는 유출부(22) 내벽의 상부면에 브러쉬(31, 32, 33)를 구성하는 각 빗살의 일단이 고정되고, 각 빗살의 타단과 유출부(22) 내벽의 하부면 사이가 이격되도록 배치되거나, 도 6의 (b)에 도시된 것처럼, 유출부(22) 내벽의 하부면에 브러쉬(31, 32, 33)를 구성하는 각 빗살의 일단이 고정되고, 각 빗살의 타단과 상부면 사이가 이격되도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 도 7의 (c)에 도시된 것처럼, 통풍관부(2)의 횡단면에 대하여 압력파구배 저감부(3)는 유출부(22) 내벽의 좌측면에 각 빗살(31a)의 일단이 고정되고, 각 빗살(31a)의 타단과 유출부(22) 내벽의 우측면 사이가 이격되도록 배치되거나, 유출부(22) 내벽의 우측면에 각 빗살(31a)의 일단이 고정되고, 각 빗살(31a)의 타단과 좌측면 사이가 이격되도록 배치될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체에 대하여 설명하도록 한다. 상술한 도 1 내지 도7에 도시된 구성 중 동일한 기능을 수행하는 구성의 경우 설명을 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 통풍관부를 확대한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 확대한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 종단면 및 횡단면을 확대한 도면이다.
도 8의 (a)는 본 발명의 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 측면도이고, 도 8의 (b) 및 (c)는 도 8의 (a)에 도시된 B2 의 통풍관부(2)를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 8를 참조하면, 측면에 대하여 후드부(1)의 전단부(11)의 우측면 및 좌측면에는 길이가 다른 복수의 통풍관부(2a)가 점진적으로 작아지도록 상측에서 하측으로 순차적으로 구비되고, 후단부(12)의 상부면에 복수의 통풍관부(2)가 수평하게 배치될 수 있다. 즉, 후단부(12)의 상부면은 터널(0)을 향하여 기울어지도록 형성되며, 각 통풍관부(2)는 유출부(22)가 유입부(21)와 동일 선상에서 연장된 형태로 후드부(1)와 수평하도록 형성되되, 유출부(22)가 후단부(12)의 상부면과 수평하도록 형성될 수 있다. 이 경우, 유입부(21)의 개구부가 열차(100) 진행 방향에 대응하도록 형성되어야 하기 때문에, 유입부(21)는 후단부(12)와 수평(열차 진행 방향)한 유출부(22)와 동일 선상에서 연장된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 각 통풍관부(2)의 내측벽에 형성된 브러쉬 형상의 압력파구배 저감부(3)가 압력파의 압력상승 기울기를 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 9의 (a)는 본 발명의 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 평면도이고, 도 9의 (b)는 후드 구조체의 종단면도이고, 도 9의 (c)는 후드 구조체의 횡단면도이다.
도 9의 (c)에 도시된 것처럼, 좌측면 및 우측면이 절반 이상 높이에서 하부면의 길이 보다 작은 상부면을 향하여 기울어지도록 형성된 경우, 후드부(1)의 상부면, 좌측면의 상측부 및 우측면의 상측부에서 수직하게 통풍관부(2)가 구비될 수 있다.
다음으로, 전단부(11)와 후단부(12)가 동일한 횡단면을 갖도록 형성된 후드부(1)의 형상을 설명하도록 한다.
도 10의 (a)는 본 발명의 또 다른 추가 실시예에 따른 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체의 측면도이고, 도 10의 (b)는 평면도이다.
도 10의 (a)에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 측면에 대하여 전단부(11) 및 후단부(12)의 전체의 우측면 및 좌측면에는 길이가 다른 복수의 통풍관부(2a)가 점진적으로 작아지도록 상측에서 하측으로 순차적으로 구비될 수 있다. 또한, 도 10의 (b)에 도시된 것처럼, 후드부(1)의 평면에 대하여 전단부(11) 및 후단부(12)의 전체의 상부면에는 길이가 다른 복수의 통풍관부(2a)가 가운데를 중심으로 양측으로 점진적으로 작아지도록 순차적으로 구비될 수 있다. 이때, 각 통풍관부(2a)의 내측벽에 형성된 브러쉬 형상의 압력파구배 저감부(3)가 압력파의 압력상승 기울기를 효과적으로 저감시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 후드부
2, 2a: 통풍관부
3: 압력파구배 저감부
31: 제 1 밀도의 브러쉬
32: 제 2 밀도의 브러쉬
33: 제 3 밀도의 브러쉬
11: 전단부
12: 후단부
21: 유입부
22: 유출부
101: 상부면
102: 좌측면
103: 우측면
104: 하부면
211: 제1면
212: 제2면
213: 제3면

Claims (13)

  1. 아가미 필라멘트 구조를 구비한 후드 구조체에 있어서,
    열차가 진입하는 전단부와 터널 출구 또는 입구에 연결되는 후단부로 구성된 후드부 ;
    상기 후드부의 둘레를 따라 배치되는 복수의 통풍관부 ; 및
    상기 통풍관부에 내부에 배치되어, 압력파의 압력상승을 지연시키는 브러쉬 형태의 압력파구배 저감부를 포함하되,
    상기 후드부는
    상기 터널의 개구 면적보다 크게 형성되되, 횡단면에 대하여 상부면, 하부면, 좌측면 및 우측면을 갖도록 형성되며, 상기 후드부의 전단부보다 후단부의 횡단면의 면적이 작게 형성되되,
    상기 후드부의 후단부는 상기 후드부의 전단부의 길이의 절반 이하의 길이로 형성되는 것이고,
    상기 후드부의 종단면에 대하여, 상기 후드부의 후단부의 좌측면 및 우측면이 상기 터널을 향하여 기울어지도록 형성되고, 상기 후드부의 후단부의 상부면이 상기 터널을 향하여 기울어지도록 형성되되, 상기 터널과 인접할수록 상기 후단부의 횡단면의 면적이 작게 형성되는 것이고,
    상기 통풍관부는
    상기 후드부의 후단부에 배치되되, 상기 후드부의 내측에 형성된 유입부 및 상기 유입부와 연통되어 상기 압력파구배 저감부가 배치되도록 소정의 길이를 가지며, 상기 후드부의 외측으로 돌출 형성된 관형의 유출부를 포함하는 것이고,
    상기 통풍관부가 상기 후드부의 후단부의 좌측면 및 우측면에 형성된 경우,
    상기 후단부의 횡단면에 대하여, 상기 후단부의 좌측면 및 우측면은 절반 이상 높이에서 상기 후단부의 상부면을 향하여 기울어지도록 절곡 형성되는 것이고,
    상기 후단부의 종단면에 대하여 상기 유입부는 제1면, 제2면 및 제3면으로 구성되는 삼각형으로 형성되되, 상기 후드부의 내측에서 열차 진행 방향에 대응하도록 형성된 개구부가 상기 제1면에 형성되는 경우, 상기 제1면과 이웃하는 제2 면은 상기 유출부와 연통되도록 형성되는 것이고, 상기 제3면은 상기 제1면 및 상기 제2면을 연결하도록 형성되어, 상기 개구부로 유입되는 압력파를 상기 유출부로 유도하는 것이며,
    상기 유출부는 상기 후단부의 좌측면 및 우측면과 수직하도록 형성되되, 병렬 배치되도록 일정 간격 이격 형성되는 것이고,
    상기 통풍관부가 상기 후드부의 후단부의 상부면에 형성된 경우,
    상기 유입부와 상기 유출부는 동일 선상에서 연장된 형태로 형성되는 것이되, 상기 후단부의 상부면에서 상기 복수의 통풍관부는 계단식으로 형성되는 것이고,
    상기 압력파구배 저감부는
    상기 유출부의 내벽의 일면과 타면에 각각 배치되어, 중심 부분에 소정의 간격을 갖도록 서로 마주보도록 형성 되거나, 상기 유출부의 내벽의 일면에 배치되어, 타면과 소정의 간격을 갖도록 형성되되, 상기 유입부의 일단에서 상기 유출부의 타단으로 갈수록 브러쉬의 밀도가 조밀하게 형성되는 것이며,
    제1밀도의 브러쉬, 제2밀도의 브러쉬 및 제3밀도의 브러쉬를 포함하며,
    상기 제1밀도의 브러쉬는 가장 작은 밀도를 가지고, 상기 제3밀도의 브러쉬는 가장 큰 밀도를 가지며, 상기 제2밀도의 브러쉬는 상기 제1밀도의 브러쉬보다 밀도가 큰 것이고,
    상기 제1 밀도의 브러쉬는 상기 유입부의 일단과 인접하게 배치되고, 상기 제3 밀도의 브러쉬는 상기 유출부의 타단과 인접하게 배치되는 것인, 후드 구조체.
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CN114183164A (zh) * 2021-11-30 2022-03-15 中铁二院工程集团有限责任公司 用于高速铁路隧道洞口的扩大型降压缓冲装置及设计方法

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