KR102117702B1

KR102117702B1 - 선로 분기부 보호 장치

Info

Publication number: KR102117702B1
Application number: KR1020170147926A
Authority: KR
Inventors: 류상환; 김만철
Original assignee: 한국철도기술연구원
Priority date: 2017-11-08
Filing date: 2017-11-08
Publication date: 2020-06-02
Also published as: KR20190052323A

Abstract

본 발명은 선로 분기부 보호 장치에 대한 것으로서, 한 쌍으로 이루어진 레일을 직선 경로와 분기 경로로 나누는 선로 분기부를 보호하는 장치로서, 상기 선로 분기부의 일측에 마련되어 상기 선로 분기부를 향해 바람을 발생시키는 팬; 상기 팬에 의한 바람을 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에 가까운 상기 레일로 공급하는 루버부재; 및 상기 팬에 의한 바람을 와류로 변화시켜 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급하는 와류형성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선로 분기부 보호 장치{Apparatus for protecting railroad switching portion}

본 발명은 선로 분기부 보호 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 선로 분기부의 일측에 위치하여 한 쌍의 레일을 한꺼번에 결빙 등으로부터 보호할 수 있는 선로 분기부 보호 장치에 관한 것이다.

열차의 경로를 직선 선로 또는 분기 선로로 변경하기 위해 사용되는 선로 분기부는, 직선 선로와 분기 선로가 합류되어 있는 포인트부, 분기 선로가 분기되기 시작하는 리드부, 직진 선로와 분기 선로가 교차하는 크로싱부를 포함하는 형태를 갖는다.

열차가 직선 선로로 진입하기 위해서는 포인트부에서 분기 선로의 첨단부가 직진 선로와 분리되어야 한다. 반면 열차가 분기 선로를 따라 진행하기 위해서는 직진 선로와 분기 선로의 첨단부가 서로 밀착되어야 한다.

이를 위해 포인트부에는 선로 전환기가 설치되고, 선로 전환기는 분기 선로의 첨단부를 직진 선로에 밀착시키거나 또는 분리시켜서 열차의 주행 방향을 결정할 수 있다.

포인트부는 두 선로의 갈림점이기 때문에, 열차가 안전하게 이동하기 위해서는 선로 전환기를 포함하는 선로 분기부의 동작이 완벽해야 한다. 그런데 적설, 결빙 또는 이물질 등으로 인해 선로 분기부가 오작동/미작동하게 되면 열차의 탈선 또는 전복의 위험을 가져올 수 있으므로, 선로 분기부의 상태는 반드시 수시로 점검되어야 한다.

일 예로 선로 분기부에 눈이 내릴 경우, 인력이 직접 선로 분기부에 쌓인 눈을 치우고 눈을 녹이는 작업을 수행하고 있다. 이러한 방법은 과도한 인력 및 비용이 소요되고, 열차의 운행 지연 및 인명 사고 위험의 요인이 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 대책의 하나로, 종래에는 레일에 구멍을 뚫어서 레일 히터(또는 열선)를 볼트/너트 등의 체결수단으로 고정하는 레일 가열 방식이 제안되었다.

그러나 이러한 레일 가열 방식은 레일 히터를 레일에 부착하기 위해 레일에 구멍을 뚫어야 하는 작업상 어려움이 있다. 또한 볼트/너트 체결에 의해 부착된 레일 히터는 열차의 주행 시 발생하는 진동 등의 원인으로 인해 사용 수명이 3~4년 혹은 그 이하에 불과하다.

또한 종래의 레일 가열 방식은 레일을 가열하여 레일 부근의 눈만을 녹이게 되므로, 선로 전환기에 눈이 쌓여 결빙되면 선로 전환기의 구동이 어려워진다. 따라서 레일 히터를 선로 전환기에도 추가로 설치할 필요가 있는데 이 경우 비용이 증가하게 되는 문제가 있다. 또한 레일 히터의 탈락 등으로 인한 유지보수 비용이 증가하게 되는 문제도 존재한다.

한국 등록특허공보 제10-0573602호(2006.04.18 등록)

한국 등록특허공보 제10-1782248호(2017.09.20 등록)

일본 공개특허공보 제1994-280201호(1994.10.04 공개)

미국 등록특허공보 제4695017호(1987.09.22 등록)

본 발명은 종래기술을 개선하고자 창출된 것으로서, 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기를 포함하는 넓은 보호 범위에 걸쳐서 강력한 바람을 분사함으로써, 에어커튼을 형성하여 눈 또는 이물질이 쌓이지 않게 하거나, 쌓인 눈을 녹이거나 쓸어버릴 수 있는 선로 분기부 보호 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치는, 한 쌍으로 이루어진 레일을 직선 경로와 분기 경로로 나누는 선로 분기부를 보호하는 장치로서, 상기 선로 분기부의 일측에 마련되어 상기 선로 분기부를 향해 바람을 발생시키는 팬; 상기 팬에 의한 바람을 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에 가까운 상기 레일로 공급하는 루버부재; 및 상기 팬에 의한 바람을 와류로 변화시켜 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급하는 와류형성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 직선 경로를 기준으로 상기 분기 경로의 반대편에만 마련되어 한 쌍의 상기 레일에 바람을 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 루버부재 및 상기 와류형성부재는, 상기 팬과 상기 한 쌍의 레일 사이에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 팬, 상기 루버부재 및 상기 와류형성부재는, 상기 선로 분기부의 일측에만 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 팬은, 상하 2열로 마련되며, 상기 루버부재는, 하측 열의 상기 팬에 의한 바람을 상기 팬에 가까운 상기 레일에 공급하고, 상기 와류형성부재는, 상측 열의 상기 팬에 의한 바람을 와류로 변화시켜 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급할 수 있다.

구체적으로, 상기 팬에 의한 바람을 분리하여 상기 루버부재 또는 상기 와류형성부재로 각각 전달하는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 루버부재는, 경사각도 조절을 통해 상기 팬에 의한 바람의 방향을 변경할 수 있다.

구체적으로, 상기 와류형성부재는, 상기 팬에 의한 바람이 흐르는 유로를 형성하는 덕트; 및 상기 덕트 내부에 마련되어 와류를 형성하는 프로펠러를 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 덕트는, 상기 팬에 인접한 일측 대비 상기 레일에 인접한 타측의 단면이 작은 형태를 가질 수 있다.

구체적으로, 상기 팬과 상기 루버부재 사이 및 상기 팬과 상기 와류형성부재 사이 중 적어도 어느 하나에 마련되어 바람을 가열하는 히팅부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 선로 분기부 보호 장치는, 강설 시 선로 분기부에 눈이 쌓이는 것을 방지할 수 있으며, 레일에 눈이 쌓이더라도 눈이 결빙되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 작동 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 작동 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 분해사시도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 명세서에서 한 쌍의 레일, 선로 및 경로는 동일한 의미를 갖는 용어로서 혼용될 수 있음을 알려둔다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 분해사시도이다.

또한 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 작동 모습을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치(100)는, 한 쌍으로 이루어진 레일(10)을 직선 경로와 분기 경로로 나누는 선로 분기부(1)를 보호하는 장치로서, 지지대(110), 케이스(120), 팬부재(130), 가이드부재(140), 루버부재(150), 와류형성부재(160), 전원부재(170)를 포함한다.

지지대(110)는, 선로 분기부(1)의 일측에 위치한다. 본 실시예의 선로 분기부 보호 장치(100)는, 선로 분기부(1)의 일측에만 마련되어 한 쌍의 레일(10)을 한꺼번에 보호할 수 있는 것으로서, 지지대(110)는 선로 분기부(1)의 일측에만 위치할 수 있다.

지지대(110)는 레일(10) 노반의 경사로에 매립 설치될 수 있지만 지지대(110)의 설치 위치를 특별히 한정하는 것은 아니며, 지지대(110)는 레일(10)로부터 충분히 이격되어 레일(10)을 지나가는 열차의 운행을 방해하지 않는 위치에 마련될 수 있다.

지지대(110)는 후술하는 케이스(120)를 지지하여 피로티 구조를 이룰 수 있으며, 내측에 수납 공간(111)을 형성할 수 있다. 수납 공간(111)은 케이스(120)의 하방에 위치하며 선로 분기부 보호 장치(100)의 유지 및 보수에 필요한 각종 기기를 수납할 수 있다. 또한 지지대(110) 내측의 수납 공간(111)에 이하에서 도 7을 통해 후술할 본 발명의 또 다른 실시예가 수납될 수도 있다.

케이스(120)는, 지지대(110)의 상단에 고정 설치된다. 케이스(120)는 열차의 운행 방향(이하 본 명세서에서 길이방향이라 한다.)을 따라 길이가 길게 제공되는 직육면체 형태를 가질 수 있지만, 케이스(120)의 형태는 특별히 한정되지 않는다.

케이스(120)는 바닥이 지지대(110)에 고정되며, 전면(121)이 선로 분기부(1)를 향해 배치되고 후면(122)이 선로 분기부(1)의 반대편에 마련될 수 있다. 후면(122)에는 다수의 홀(123)이 형성되며 홀(123)은 케이스(120)의 후면(122)에 균일한 분포로 형성될 수 있다. 홀(123)에 의해 외부 공기가 케이스(120) 내부로 유입될 수 있고, 케이스(120) 내부로 유입된 공기는 팬부재(130)에 의해 바람이 되어 레일(10)로 공급된다. 물론 홀(123)이 없고 케이스(120)의 후면(122)이 완전 개방된 형태도 가능하다.

케이스(120)의 전면(121)은 개방된 형태를 가지며, 전면(121)에는 후술할 와류형성부재(160)와 루버부재(150)가 상하로 마련되어 있을 수 있다. 이때 루버부재(150)로부터 배출되는 바람은 케이스(120)에 인접한 제1 레일(11)에 전달되고 와류형성부재(160)로부터 배출되는 바람은 케이스(120)에서 먼 제2 레일(12)에 전달될 수 있다.

케이스(120)는 팬부재(130), 루버부재(150), 와류형성부재(160) 등의 구성을 일정한 위치에 지지하기 위한 것이므로, 팬부재(130) 등이 지지대(110)에 의해 직접 지지되는 경우 케이스(120)는 생략될 수도 있다. 다만 본 실시예는 케이스(120)를 마련함에 따라 팬부재(130) 등을 눈이나 기타 이물질로부터 보호할 수 있다.

팬부재(130)는, 선로 분기부(1)의 일측에 마련되어 선로 분기부(1)를 향해 바람을 발생시킨다. 팬부재(130)는 케이스(120) 내부에 배치될 수 있고, 케이스(120) 내에 고정되는 패널(131)과, 패널(131) 상에 안착되는 다수의 팬(132, 133)을 포함할 수 있다.

패널(131)은 두께가 비교적 얇은 평판 형태를 가질 수 있으며, 케이스(120) 내에서 전면(121)과 후면(122) 사이에 마련될 수 있다. 패널(131)은 케이스(120)에서 레일(10)을 향하는 방향과 수직한 평면 형태일 수 있고, 케이스(120) 후면(122)과 전면(121) 사이를 구획하며 다수의 팬(132, 133)을 지지한다.

팬(132, 133)은, 케이스(120)의 후면(122)을 통해 공기를 흡입하고 케이스(120)의 전면(121)에 마련되는 루버부재(150) 또는 와류형성부재(160)를 통하여 바람을 배출한다. 팬(132, 133)은 패널(131) 상에 상하 적어도 2열로 마련될 수 있으며, 일례로 팬(132, 133)은 패널(131)에서 2*9 어레이로 배열될 수 있다.

팬(132, 133)은 패널(131)의 하측에 마련되는 하측 팬(132)과 패널(131)의 상측에 마련되는 상측 팬(133)으로 구분될 수 있는데, 하측 팬(132)은 후술할 루버부재(150)에 대응되는 높이에서 길이방향을 따라 배열될 수 있다. 또한 상측 팬(133)은 와류형성부재(160)에 대응되는 높이에서 길이방향을 따라 배열될 수 있다.

본 실시예는 하측 팬(132)과 루버부재(150)를 이용하여 팬(132, 133)에 가까운 제1 레일(11)에 바람을 공급하고, 상측 팬(133)과 와류형성부재(160)를 이용하여 팬(132, 133)에 가까운 제2 레일(12)에 바람을 공급할 수 있다.

따라서 본 실시예는 선로 분기부(1)의 일측에만 형성되면서 한 쌍의 레일(10)을 적설이나 결빙, 이물질로부터 효과적으로 보호할 수 있으며, 또한 선로 분기부(1)의 일측에만 배치됨에 따라 분기 경로가 휘어진 정도와 무관하게 직선 경로를 기준으로 분기 경로의 반대편에 간편히 설치될 수 있다.

상측 팬(133)과 하측 팬(132)은 동일한 제원을 가질 수 있고, 상측 팬(133)에 의해 형성된 바람은 와류형성부재(160)에 의해 와류로 변화되면서 직진성이 강화될 수 있다.

또는 상측 팬(133)과 하측 팬(132)이 서로 다른 제원을 가지며, 일례로 상측 팬(133)이 하측 팬(132)보다 직진성이 강한 바람을 형성할 수도 있고 와류형성부재(160)에 의해 직진성이 추가로 강화될 수 있다.

즉 본 실시예는 상측 팬(133)에 의한 바람이 하측 팬(132)에 의한 바람보다 더 멀리 갈 수 있도록 하는 다양한 변형 예시를 모두 포함할 수 있다.

또한 상측 팬(133) 중 선로 분기부(1)의 포인트부에 대응되는 상측 팬(133)보다, 크로싱부에 대응되는 상측 팬(133)이 더 강한 바람을 형성할 수 있다. 이는 선로 분기부(1)에서 크로싱부의 경우 분기 경로가 팬부재(130)로부터 멀게 위치하기 때문이다. 즉 길이방향을 따라 배치되는 다수의 상측 팬(133)은 제원이 동일하지 않게 이루어질 수 있다.

반면 하측 팬(132)의 경우 길이방향을 따라 제원이 동일하게 이루어질 수 있으며, 이는 하측 팬(132)은 팬부재(130)와의 거리가 일정한 직선 경로의 레일(10)에 대한 보호를 담당하기 때문이다.

가이드부재(140)는, 케이스(120) 내에 마련되며 팬(132, 133)에 의한 바람을 분리하여 루버부재(150) 또는 와류형성부재(160)로 각각 전달한다. 가이드부재(140)는 케이스(120) 내에서 케이스(120)의 전면(121)과 팬부재(130)의 패널(131) 사이에 위치할 수 있고, 상측 팬(133)에서 발생한 바람과 하측 팬(132)에서 바람의 흐름을 분리할 수 있다.

가이드부재(140)는 제1 레일(11)과 제2 레일(12)로 각각 전달되는 바람을 서로 분리할 수 있으며, 이를 통해 제1 레일(11)과 제2 레일(12) 모두에 충분한 유량의 바람이 적절하게 전달되도록 할 수 있다.

가이드부재(140)는 케이스(120) 내에 고정되는 프레임(141)과, 프레임(141) 상에 마련되는 분리부재(142)를 갖는다. 프레임(141)은 바람의 관통을 위하여 내측이 개방된 형태로, 둘레가 케이스(120)에 고정되어 있을 수 있다.

분리부재(142)는, 로드(rod) 등의 형태를 가질 수 있으며, 프레임(141) 상에서 길이방향으로 놓일 수 있다. 분리부재(142)는 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있으며, 양단이 프레임(141)에 의해 지지될 수 있다. 물론 분리부재(142)가 케이스(120) 내에 직접 고정되는 경우, 프레임(141)은 생략될 수 있다.

분리부재(142)는 프레임(141)에서 상하 방향으로 중앙 부분에 고정될 수 있는데, 분리부재(142)에 의하여 프레임(141)에 개방된 내측은 상하로 분리된다. 이때 분리부재(142)의 하측은 제1 유로(143), 분리부재(142)의 상측은 제2 유로(144)를 형성하게 된다.

즉 분리부재(142)는 프레임(141)의 개방된 내측을 제1 유로(143)와 제2 유로(144)로 구분하기 위해 마련될 수 있으며, 제1 유로(143)에는 하측 팬(132)의 바람(W1)이 관통되고 제2 유로(144)에는 상측 팬(133)의 바람(W2)이 관통될 수 있다.

이때 제1 유로(143)를 통해 관통된 하측 팬(132)의 바람(W1)은 루버부재(150)를 통해 제1 레일(11)로 공급되며, 제2 유로(144)를 통해 관통된 상측 팬(133)의 바람(W2)은 와류형성부재(160)를 통해 제2 레일(12)로 공급될 수 있다.

본 실시예는 가이드부재(140)를 두어 제1 레일(11)과 제2 레일(12)에 공급되는 바람의 유량이 각각 적절하게 배분되도록 할 수 있으며, 또한 하나 이상의 분리부재(142)를 이용하여 루버부재(150)나 와류형성부재(160)로 전달되는 바람에 대해 직진성이 강화되도록 할 수 있다.

루버부재(150)는, 팬(132, 133)에 의한 바람을 한 쌍의 레일(10) 중 팬(132, 133)에 가까운 제1 레일(11)로 공급한다. 루버부재(150)는 경사각도 조절을 통해 팬(132, 133)에 의한 바람의 방향을 변경할 수 있는 평판이나 곡판 등의 판 형태일 수 있으며, 폭에 비해 상대적으로 긴 길이를 갖도록 마련될 수 있다.

위와 달리 루버부재(150)는 길이방향으로 다수 개가 분절된 형태일 수 있으며, 또한 루버부재(150)는 폭 방향으로 소정의 곡률을 가질 수 있다. 물론 본 실시예에서 루버부재(150)는, 제1 레일(11)로 바람을 공급하기 위해 제한되지 않는 다양한 형태를 가질 수 있다.

루버부재(150)는 상하 방향으로 다수 개가 마련될 수 있으며, 케이스(120)의 개방된 전면(121)에서 하측에 위치할 수 있다. 다수 개의 루버부재(150)는 양단이 케이스(120)에 회전 가능하게 결합되어, 양단을 회동축으로 하여 회전함에 따라 경사각도 조절이 이루어질 수 있다.

하측 팬(132)에 의해 발생한 바람은 루버부재(150)를 통해 외부로 분사되며, 루버부재(150)는 하측 팬(132)의 바람(W1)을 제1 레일(11)로 전달할 수 있다. 물론 본 실시예가 설치되면 루버부재(150)와 제1 레일(11) 사이의 간격은 변경되지 않을 것이므로, 루버부재(150)는 경사각도 조절이 가능하게 마련되되, 노면에 설치되면서 루버부재(150)의 경사각도가 일정한 값으로 설정된 후 고정될 수 있다.

즉 루버부재(150)의 경사각도 조절은 설치 시 이루어질 수 있고, 유지 보수 과정에서 경사각도가 인력에 의하여 변경될 수도 있다. 또는 본 실시예는 케이스(120) 등에 마련될 수 있는 풍력계 등과 같은 센서부재(도시하지 않음)의 측정값을 토대로, 루버부재(150)의 경사각도가 필요에 따라 변화하도록 할 수도 있다. 이 경우 루버부재(150)의 경사각도 조절은 케이스(120) 내에 배치될 수 있는 전원부재(170)에 의해 구현될 수 있다.

와류형성부재(160)는, 팬(132, 133)에 의한 바람을 와류로 변화시켜 한 쌍의 레일(10) 중 팬(132, 133)에서 먼 제2 레일(12)로 공급한다. 와류형성부재(160)는 케이스(120) 개방된 전면(121)에서 상측에 위치할 수 있으며, 길이방향으로 다수 개가 일렬로 배열될 수 있다.

와류형성부재(160)는 상측 팬(133)에서 발생한 바람을 소용돌이, 회오리 바람(whilwind) 등과 같은 와류로 변화시킬 수 있으며, 이때 와류로 변화된 바람은 직진성이 대폭 강화된다.

따라서 상측 팬(133)에서 발생한 바람은 팬부재(130)에서 멀리 위치한 제2 레일(12)까지 충분히 도달하게 되며, 강한 유속을 갖게 되므로 제2 레일(12)에서의 적설 등을 효과적으로 억제할 수 있다.

본 실시예에서 루버부재(150)와 와류형성부재(160)는, 팬(132, 133)과 한 쌍의 레일(10) 사이에 마련될 수 있으며, 팬(132, 133), 루버부재(150) 및 와류형성부재(160)는, 선로 분기부(1)의 일측에만 마련된다.

본 실시예는 루버부재(150)를 이용해 팬(132, 133)의 바람을 제1 레일(11)에 공급하고 와류형성부재(160)를 이용해 팬(132, 133)의 바람을 제2 레일(12)에 공급하게 되므로, 선로 분기부(1)에서 양측에 마련될 필요가 없다는 장점을 갖는다.

와류형성부재(160)는, 팬(132, 133)에 의한 바람이 흐르는 유로를 형성하는 덕트(161)와, 덕트(161) 내부에 마련되는 프로펠러(162)를 갖는다. 덕트(161)는 전후가 개방된 관 형태이며, 직진성 강화를 위하여 팬(132, 133)에 인접한 일측 대비 레일(10)에 인접한 타측의 단면이 작은 형태를 가질 수 있다. 즉 덕트(161)는 눕혀진 원통 형태이거나 눕혀진 원뿔대 형태를 가질 수 있다.

프로펠러(162)는, 커버 내에서 회전 가능하게 마련되며, 바람의 유동 방향을 회전축으로 하여 회전함으로써 바람을 와류로 변화시킬 수 있다. 덕트(161)에 의해 유속이 빨라진 바람은 프로펠러(162)에 의하여 소용돌이로 변화하게 되므로, 상측 팬(133)이 비록 제2 레일(12)에서 먼 위치에 배치되더라도 와류형성부재(160)는 상측 팬(133)의 바람(W2)을 충분히 제2 레일(12)로 공급할 수 있다.

프로펠러(162)의 회전속도는 일정할 수 있고, 또는 상황에 따라 달라질 수 있다. 와류형성부재(160)에서 제2 레일(12)까지의 거리는 일정하지만, 앞서 설명한 바와 같이 주변 환경의 변화가 있을 수 있으므로, 프로펠러(162)는 센서부재의 측정값을 토대로 회전속도가 가변될 수 있다.

와류형성부재(160)는 현재 공기 순환을 위하여 사용되고 있는 에어 서큘레이터(air circulator)와 동일/유사한 구조를 가질 수 있고, 에어 서큘레이터와 마찬가지의 원리로 바람의 직진성을 높일 수 있다.

전원부재(170)는, 케이스(120) 내에 마련되며 팬부재(130)의 팬(132, 133), 와류형성부재(160)의 프로펠러(162) 등에 전력을 공급한다. 또한 전원부재(170)는 앞서 설명한 센서부재 등에도 전력을 공급할 수 있다.

전원부재(170)는 충전식이거나 외부로부터 전력을 공급받아 전달해주는 방식일 수 있으며, 케이스(120)의 상면에는 전원부재(170)로 전력을 공급하기 위한 태양광 발전판(도시하지 않음)이 마련될 수 있다.

또한 전원부재(170)는 선로 분기부(1)와 전력을 공유할 수도 있는데, 이 경우 전원부재(170)는 선로 분기부(1)에서 사용되는 전력의 일부를 끌어와서 팬(132, 133) 등에 전달해줄 수 있고, 반대로 선로 분기부(1)가 전원부재(170)의 전력 중 일부를 끌어와서 사용할 수 있다.

다만 선로 분기부(1)를 보호하는 것보다 열차의 운행이 중요하므로, 전원부재(170)가 선로 분기부(1)와 전력을 공유하게 될 경우 선로 분기부(1)가 우선적으로 전력을 사용할 수 있다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치(100)의 작동에 대해 설명한다.

도 4를 참조하면, 루버부재(150)는 하측 팬(132)의 바람(W1)이 제1 레일(11)로 분사되도록 경사각도가 설정될 수 있다. 또한 와류형성부재(160)는 상측 팬(133)의 바람(W2)을 제2 레일(12)로 분사하게 된다.

하측 팬(132)의 바람(W1)은 루버부재(150)에 의하여 낮은 높이에서 제1 레일(11)로 직접 분사되므로, 제1 레일(11) 및 제1 레일(11)을 포함하는 주변공간에는 에어커튼(W)이 효과적으로 생성될 수 있다.

반면 상측 팬(133)의 바람(W2)은 와류형성부재(160)에 의하여 루버부재(150)보다 상대적으로 높은 위치에서 와류를 제2 레일(12)로 분사한다. 와류는 하측 팬(132)의 바람(W1)보다 상대적으로 먼 거리까지 도달이 가능하며 높은 위치에서 분사되므로, 제2 레일(12) 및 제2 레일(12)을 포함하는 주변공간에도 에어커튼(W)이 효과적으로 생성된다.

이와 같이 본 실시예는 제1 레일(11)과 제2 레일(12) 각각에 분사된 바람을 통해 에어커튼(W)을 형성하게 되며, 에어커튼(W)은 동절기의 강설 시 선로 분기부(1)에 눈이 쌓이는 것을 방지할 수 있고, 또한 쌓인 눈을 녹여서 결빙 발생을 예방할 수 있다.

이때 에어커튼(W)은, 선로 분기부(1)의 포인트부, 리드부 및 크로싱부 중 적어도 어느 하나의 상부 공간에 각각 형성될 수 있다. 이를 위하여 팬부재(130), 루버부재(150), 와류형성부재(160) 등의 길이방향 배치가 적절하게 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 선로 분기부(1)의 일측에 마련되면서 한 쌍의 레일(10)에 대해 적설 등을 효과적으로 보호할 수 있는 바, 열차 운행의 안정성을 보장할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치(100)는, 앞선 실시예 대비 히팅부재(180)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 실시예가 앞선 실시예 대비 달라지는 점 위주로 설명하며, 설명을 생략한 부분은 앞선 내용으로 갈음한다.

히팅부재(180)는, 팬(132, 133)과 루버부재(150) 사이 및/또는 팬(132, 133)과 와류형성부재(160) 사이에 마련될 수 있으며, 바람을 가열한다. 히팅부재(180)는 히팅 코일 등의 형태를 가질 수 있지만, 가열 방식이나 가열 구조 등은 특별히 한정되지 않는다.

히팅부재(180)는 특히 제2 레일(12)로 공급되는 바람을 가열해줄 수 있는데, 제2 레일(12)로 공급되는 상측 팬(133)의 바람(W2)은 제1 레일(11)로 공급되는 하측 팬(132)의 바람(W1) 대비 상대적으로 긴 거리를 이동하게 되므로, 이동 과정에서 주변 온도에 영향을 많이 받을 수 있기 때문이다.

특히 동절기의 경우, 분사된 바람이 주변의 낮은 온도에 의해 냉각되면 레일(10)에 쌓인 눈의 제거 및 결빙 방지가 쉽지 않을 수 있다. 따라서 히팅부재(180)는 상측 팬(133)에서 와류형성부재(160)로 전달되는 바람을 고온으로 가열할 수 있으며, 이때 가열된 바람은 주변보다 높은 온도로 제2 레일(12)에 도달하게 되므로 적설 제거 등에 효과적일 수 있다.

물론 히팅부재(180)는 제1 레일(11)로 공급되는 바람도 가열할 수 있으며, 다만 제1 레일(11)로 공급되는 하측 팬(132)의 바람(W1)은, 제2 레일(12)로 공급되는 상측 팬(133)의 바람(W2)보다 덜 가열될 수도 있다. 이를 위해 히팅부재(180)는 다수 개가 상하로 마련될 수 있다.

또한 히팅부재(180)는, 센서부재에 포함되는 온도계나 풍력계 등으로부터 측정된 값을 토대로, 바람을 가열하는 정도를 다르게 제어할 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 사시도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치의 분해사시도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 장치(200)는, 앞선 두 실시예와 달리 휴대용으로 마련될 수 있으며, 구조에서 많은 차이를 보인다.

본 실시예는, 앞서 언급한 실시예에서의 수납 공간(111)에 수납될 수 있으며, 이 경우 본 발명은 앞선 두 실시예 중 적어도 어느 하나와 본 실시예가 함께 선로 분기부(1)를 보호하는데 활용될 수 있다.

본 실시예는 하우징(210), 팬부재(220), 송풍커버(230), 와류형성부재(240), 송풍노즐(250), 히팅부재(260)를 포함한다.

하우징(210)은, 내부에 공간이 형성되고, 후면에는 외부 공기를 내부로 유입하기 위한 유입구(도시하지 않음)가 형성된다. 또한 하우징(210)은 전면이 개방될 수 있고, 하우징(210)의 개방된 전면에는 후술할 송풍커버(230)가 마련된다.

하우징(210)은 앞선 실시예에서의 케이스(120)와 동일/유사하게 전후가 개방된 구조를 가질 수 있지만, 전면(121)과 후면(122)의 간극 대비 길이방향이 긴 케이스(120)와 달리, 하우징(210)은 전면과 후면의 간극이 좌우 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이는 본 실시예의 경우 휴대용으로서 에어커튼(W)을 형성하는 것보다는 충분한 바람을 제1 레일(11)이나 제2 레일(12)에 강하게 분사해 주어야 하는 목적을 갖기 때문이다.

하우징(210)의 상면에는 손잡이(211)가 마련될 수 있으며, 사용자는 손잡이(211)를 이용하여 하우징(210)을 들고 사용할 수 있다. 또한 하우징(210)의 상면이나 좌우면 등에는 사용자가 하우징(210)을 편하게 거치할 수 있도록 하는 벨트(도시하지 않음) 등이 마련될 수 있다.

하우징(210)에는 각종 스위치(도시하지 않음)가 마련될 수 있으며, 스위치는 후술할 팬부재(220)나 히팅부재(260) 등의 ON/OFF 및 가동 정도 등을 조절하기 위하여 마련될 수 있다. 즉 본 실시예는 별도의 센서부재를 사용하는 대신 사용자에 의하여 수동으로 바람의 강도나 온도 등이 조절되도록 할 수 있다.

또한 하우징(210) 내에는 배터리(도시하지 않음)가 탑재될 수 있으며, 배터리에 충전된 전력은 팬부재(220)와 히팅부재(260) 등에 전달될 수 있다.

팬부재(220)는, 하우징(210) 내에 배치되어 바람을 형성한다. 팬부재(220)는 하우징(210)의 개방된 후면으로부터 공기가 유입되도록 하고 하우징(210)의 개방된 전면으로 바람이 공급되도록 할 수 있다.

팬부재(220)는 다수 개로 마련되며, 하우징(210) 내에서 직렬로 배치될 수 있다. 따라서 본 실시예는 강한 바람의 생성이 가능하다. 앞선 실시예의 경우 케이스(120)의 전후 방향으로 팬부재(130)를 겹쳐 배치하지 않더라도 크기가 큰 팬부재(130)를 배치하면 충분한 강도의 바람을 생성할 수 있지만, 본 실시예는 휴대용으로 마련되어야 하는 만큼 작은 크기의 팬부재(220)를 직렬로 겹쳐 배치하는 것이 유리할 수 있다.

송풍커버(230)는, 하우징(210)의 개방된 전면에 마련될 수 있으며, 전방으로 돌출된 형태를 갖고, 내부에 송풍구(231)가 형성된다. 송풍구(231)는 후방에서 전방으로 갈수록 유로가 점차 좁아지는 형태를 가질 수 있으며, 따라서 송풍구(231)를 통과하는 바람은 직진성이 크며 빠른 유속을 갖는다. 즉 송풍구(231)는 앞선 덕트(161)와 구조나 기능이 동일/유사할 수 있다.

와류형성부재(240)는, 송풍커버(230)의 전방에 마련되며 팬부재(220)에 의해 생성된 바람을 와류로 변화시킬 수 있다. 본 실시예는 휴대용으로서 제1 레일(11)이나 제2 레일(12)에 사용자가 가까이 위치하여 바람을 레일(10)에 공급하기 위한 것이지만, 휴대용이라는 점에서 용량이 작은 팬부재(220)를 사용하게 될 수 있어서, 바람의 강도나 직진성 보강을 위해 와류형성부재(240)가 마련될 수 있다.

물론 팬부재(220)의 직렬 배치로 인해 바람의 강도를 충분히 확보할 수 있다면, 본 실시예에서 와류형성부재(240)는 생략될 수도 있다.

와류형성부재(240)는 송풍커버(230)의 전방에 결합되거나, 송풍커버(230)의 내측에 고정될 수 있으며, 또는 하우징(210)의 내측에서 팬(132, 133) 부재의 전방에 배치되어 있을 수 있다.

송풍노즐(250)은, 송풍커버(230)의 전방 또는 와류형성부재(240)의 전방에 결합되며, 원통의 관 형태로 마련되어 바람의 방향을 가이드한다. 송풍노즐(250)은 송풍구(231)와 연통되어 있을 수 있고, 와류형성부재(240)에 의해 와류로 변경된 바람을 외부로 분사한다.

본 실시예는 송풍커버(230)를 생략하고 송풍노즐(250)이 하우징(210)의 전면에 직접 결합되도록 할 수 있으며, 이 경우 와류형성부재(240)는 송풍노즐(250)의 내부 또는 하우징(210)의 내부에 배치될 수 있다.

히팅부재(260)는, 팬부재(220)에 의해 공급되는 바람을 가열한다. 히팅부재(260)는 바람이 분사되는 끝단에 가까운 위치에 마련될 수 있고, 일례로 송풍노즐(250) 내에서 전방에 인접하게 마련될 수 있다.

히팅부재(260)는, 송풍노즐(250)에 고정되는 코일 지지체(261)와, 코일 지지체(261)에 감겨 있는 히팅 코일(262)을 포함할 수 있다. 코일 지지체(261)에는 히팅 코일(262)이 감겨있을 수 있고, 코일 지지체(261)로 인해 바람의 흐름이 방해받지 않도록, 코일 지지체(261)는 금속 등으로 이루어진 두께가 얇은 판이 전후 방향과 나란하게 마련될 수 있다.

일례로 코일 지지체(261)는 다수 개의 얇은 판이 서로 교차되어 십자 등의 형태를 이루도록 할 수 있으며, 코일 지지체(261)의 측부에는 히팅 코일(262)을 감기 위한 홈(부호 도시하지 않음)이 형성될 수 있다.

히팅 코일(262)은 코일 지지체(261)에 형성된 홈에 순차적으로 감겨 있을 수 있다. 히팅 코일(262)은 송풍노즐(250)의 전후 방향으로 충분한 길이를 갖도록 마련될 수 있다.

히팅 코일(262)은 전류 인가에 의해 열을 발생시키며, 발생된 열은 송풍노즐(250)을 통과하는 바람을 가열해줄 수 있다. 따라서 본 실시예는 고온의 바람을 이용하여 눈을 녹이는 등의 작업이 가능하다.

이와 같이 본 실시예는, 팬부재(220)를 직렬 배치하여 강한 바람을 형성할 수 있으며, 와류형성부재(240)에 의해 와류를 분사할 수 있다. 또한 히팅 코일(262)에 의해 고온의 바람이 분사되므로, 선로 분기부(1)에 대해 효과적으로 제설 및 결빙 방지를 수행할 수 있다. 일례로 본 실시예에서 바람의 풍속은 10m/s 이상이고 온도는 20 내지 40도씨일 수 있다.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 기술내용을 벗어나지 않는 범위에서 실시예에 예시되지 않은 여러 가지의 조합 또는 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들로부터 용이하게 도출가능한 변형과 응용에 관계된 기술내용들은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 선로 분기부 10: 레일
11: 제1 레일 12: 제2 레일
100, 200: 선로 분기부 보호 장치 110: 지지대
111: 수납 공간 120: 케이스
121: 전면 122: 후면
123: 홀 130: 팬부재
131: 패널 132: 하측 팬
132: 상측 팬 140: 가이드부재
141: 프레임 142: 분리부재
143: 제1 유로 144: 제2 유로
150: 루버부재 160: 와류형성부재
161: 덕트 162: 프로펠러
170: 전원부재 180: 히팅부재
210: 하우징 211: 손잡이
220: 팬부재 230: 송풍커버
231: 송풍구 240: 와류형성부재
250: 송풍노즐 260: 히팅부재
261: 코일 지지체 262: 히팅 코일
W1: 상측 팬의 바람 W2: 하측 팬의 바람
W: 에어커튼

Claims

한 쌍으로 이루어진 레일을 직선 경로와 분기 경로로 나누는 선로 분기부를 보호하는 장치로서,
상기 선로 분기부의 일측에 마련되어 상기 선로 분기부를 향해 바람을 발생시키는 팬;
상기 팬에 의한 바람을 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에 가까운 상기 레일로 공급하고, 상기 팬에서 가까운 상기 레일에 대해 에어커튼을 생성하는 루버부재; 및
상기 팬에 의한 바람을 와류로 변화시켜 한 쌍의 상기 레일 중 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급하고, 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급되는 와류가 상기 팬에서 가까운 상기 레일의 상부를 흘러 상기 팬에서 먼 상기 레일까지 흘러가면서 에어커튼을 생성하는 와류형성부재를 포함하고,
상기 와류형성부재는,
상기 팬에 의한 바람이 흐르는 유로를 형성하는 덕트; 및
상기 덕트 내부에 마련되어 와류를 형성하는 프로펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 직선 경로를 기준으로 상기 분기 경로의 반대편에만 마련되어 한 쌍의 상기 레일에 바람을 공급하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 루버부재 및 상기 와류형성부재는,
상기 팬과 상기 한 쌍의 레일 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 팬, 상기 루버부재 및 상기 와류형성부재는,
상기 선로 분기부의 일측에만 마련되는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 팬은, 상하 2열로 마련되며,
상기 루버부재는, 하측 열의 상기 팬에 의한 바람을 상기 팬에 가까운 상기 레일에 공급하고,
상기 와류형성부재는, 상측 열의 상기 팬에 의한 바람을 와류로 변화시켜 상기 팬에서 먼 상기 레일로 공급하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 팬에 의한 바람을 분리하여 상기 루버부재 또는 상기 와류형성부재로 각각 전달하는 가이드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 루버부재는,
경사각도 조절을 통해 상기 팬에 의한 바람의 방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 덕트는,
상기 팬에 인접한 일측 대비 상기 레일에 인접한 타측의 단면이 작은 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 팬과 상기 루버부재 사이 및 상기 팬과 상기 와류형성부재 사이 중 적어도 어느 하나에 마련되어 바람을 가열하는 히팅부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선로 분기부 보호 장치.