KR102470395B1 - 철도 차량의 안티-아이싱 장치 - Google Patents

Abstract

철도 차량의 대차부의 착설을 방지하기 위한 안티-아이싱 장치는 상기 대차부가 설치되는 상기 철도 차량의 바닥의 함몰 공간의 근처에 배치되어 상기 함몰 공간으로 유입되는 공기의 흐름을 방향을 바꿀 수 있도록 구성되는 공기 디플렉터를 포함한다. 공기 디플렉터에 의해 철도 차량의 주행 시 생성되는 공기 흐름의 방향을 변경하여 대차부로 유입되는 공기의 양을 줄일 수 있으며 그에 의해 대차부의 적설을 감소시킬 수 있다.

Description

철도 차량의 안티-아이싱 장치{Anti-icing device for railway vehicles}

본 발명은 철도 차량에 관한 것이며, 보다 상세하게는 철도 차량의 대차부에 눈이 들러붙는 것을 방지하는 소위 안티-아이싱(anti-icing) 기능을 갖는 철도 차량에 관한 것이다.

휠(wheel), 현가 장치 및 관련 장치가 배치되는 대차부가 철도 차량의 바닥 부분에 구비된다. 대차부는 철도 차량의 바닥의 하면에 상방향으로 함몰되는 공간을 형성하며, 이 공간에 휠 등이 배치된다.

강설 시 눈이 대차부의 각종 장치에 들러붙어 쌓이면 철도 차량의 파손, 안전상 문제 등을 야기할 수 있다. 기존에 이와 같은 철도 차량의 대차부의 착설을 제거하기 위한 안티-아이싱 장치가 소개된 바 있으나, 기존의 안티-아이싱 장치는 공기역학적 특성을 고려하지 않고 설계되어 특히 고속으로 주행하는 철도 차량의 주행 특성을 악화시킬 수 있는 문제를 가졌다.

등록특허공보 10-2134925 (2020.07.10.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대차부의 착설을 효과적으로 방지할 수 있도록 구성됨과 동시에 철도 차량의 공기 역학적 성능에 큰 부정적 영향을 주지 않도록 구성된 철도 차량의 안티-아이싱 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 대차부의 착설을 방지하기 위한 안티-아이싱 장치는 상기 대차부가 설치되는 상기 철도 차량의 바닥의 함몰 공간의 근처에 배치되어 상기 함몰 공간으로 유입되는 공기의 흐름을 방향을 바꿀 수 있도록 구성되는 공기 디플렉터를 포함한다.

상기 공기 디플렉터는 상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 가장자리의 근처에 배치되어 상기 공기의 흐름을 상기 철도 차량의 하부를 향해 변경하도록 구성되는 하방향 공기 디플렉터를 포함할 수 있다.

상기 공기 디플렉터는 상기 함몰 공간의 가장자리의 폭 방향 끝단의 근처에 배치되어 상기 공기의 흐름을 상기 철도 차량의 폭방향 외측으로 변경하도록 구성되는 폭방향 공기 디플렉터를 포함할 수 있다.

상기 하방향 공기 디플렉터 및 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 접히거나 펼쳐질 수 있도록 구성될 수 있다.

상기 하방향 공기 디플렉터와 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 양측에 각각 배치될 수 있다.

상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 양측에 각각 배치되는 상기 하방향 공기 디플렉터 또는 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 각각 독립적으로 접히거나 펼쳐질 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 공기 디플렉터에 의해 철도 차량의 주행 시 생성되는 공기 흐름의 방향을 변경하여 대차부로 유입되는 공기의 양을 줄일 수 있으며 그에 의해 대차부의 적설을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안티-아이싱 장치가 설치된 철도 차량을 도시하는 도면디다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안티-아이싱 장치가 설치된 철도 차량의 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안티-아이싱 장치가 설치된 철도 차량을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안티-아이싱 장치가 설치된 철도 차량의 저면 사시도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 철도 차량의 안티-아이싱 장치는 철도 차량의 대차부로의 눈의 유입을 줄여 대차부에서의 착설을 저감할 수 있도록 구성된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안티-아이싱 장치는 철도 차량(10)에 설치되는 하방향 공기 디플렉터(deflector)(31, 32)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 하방향 공기 디플렉터(31, 32)는 철도 차량(10)의 대차부(20)가 설치되는 함몰 공간(21)의 근처에 배치되어 철도 차량(10)의 주행 시 발생하는 공기 흐름의 방향으로 하방향으로 바꿀 수 있도록 구성된다.

철도 차량(10)은 연결부(11)를 통해 서로 연결될 수 있으며, 대차부(20)는 각 철도 차량(10)의 바닥에 설치될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 대차부(20)가 각 철도 차량(10)의 길이방향의 양 단 근처에 각각 설치될 수 있다. 대차부(20)는 철도 차량(10)의 바닥면(12)에서 상방향으로 함몰되는 함몰 공간(21)에 배치될 수 있으며, 함몰 공간(21)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 철도 차량(10)의 길이방향으로 일정 길이를 가지며 철도 차량(10)의 폭방향 양 단까지 연장될 수 있다. 대차부(20)는 철도 레일 상에 올려지는 휠(22), 휠(22)을 지지하는 현가장치(23), 및 다수의 연결 로드(24)를 포함할 수 있다. 철도 차량(10)의 함몰 공간(21), 대차부(20)의 구조 및 형상은 다양하게 변경될 수 있으며 도면에 도시된 것에 한정되지 않는다. 또한 도면에 도시된 것과 달리 대차부는 이웃하는 철도 차량을 연결하도록 이웃하는 철도 차량에 각각 연결되도록 구성될 수도 있다.

하방향 공기 디플렉터(31, 32)는 철도 차량(10)의 바닥에 형성되는 함몰 공간(21)의 가장자리의 근처에 형성된다. 구체적으로, 하방향 공기 디플렉터(31, 32)는 철도 차량(10)의 길이방향으로 함몰 공간(21)의 가장자리의 근처에 횡방향으로 연장되어 형성된다. 철도 차량(10)의 주행 시 공기 흐름이 하방향 공기 디플렉터(31, 32)에 부딪혀 하방향으로 방향이 변경됨으로써 대차부(20)가 배치된 함몰 공간(21)으로 유입되는 공기의 양이 감소한다. 이에 의해 공기에 섞여 대차부(20)로 유입되는 눈의 양이 감소하며 이에 의해 대차부(20)의 적설이 감소될 수 있다.

하방향 공기 디플렉터(31, 32)는 철도 차량(10)의 길이방향으로 함몰 공간(21)의 가장자리의 양측에 각각 배치될 수 있다. 한편, 하방향 공기 디플렉터(31, 32)는 전동, 유압 등의 액추에이터에 의해 접히거나 펼쳐질 수 있도록 구성된다. 도 2에는 하방향 공기 디플렉터(31, 32)가 펼쳐진 상태가 도시되어 있으며, 도 2의 점선 내에는 하방향 공기 디플렉터(31)가 접힌 상태가 도시되어 있다. 하방향 공기 디플렉터(31, 32)가 펼쳐진 상태에서는 공기 흐름의 방향을 변경하는 기능을 하게 되며, 하방향 공기 디플렉터(31, 32)가 접힌 상태에서는 공기 흐름의 방향을 변경하는 기능을 하지 않는다. 본 발명의 실시예에 따르면, 철도 차량(10)의 주행 방향에 따라 함몰 공간(21)의 양측에 배치되는 하방향 공기 디플렉터(31, 32)를 접히거나 펼쳐지도록 독립적으로 제어함으로써, 함몰 공간(21)으로 유입되는 공기 흐름을 하방향으로 바꿈과 동시에 불필요한 공기 저항이 발생하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 철도 차량(10)이 도 2에서 좌측 방향으로 주행하는 경우에는 도면부호 31의 하방향 디플렉터는 펼쳐지도록 하고 도면부호 32의 하방향 공기 디플렉터는 접히도록 하고, 이와 반대로 철도 차량(10)이 도 2에서 우측 방향으로 주행하는 경우에는 도면부호 31의 하방향 디플렉터는 접히도록 하고 도면부호 32의 하방향 공기 디플렉터는 펼쳐지도록 할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안티-아이싱 장치를 도시한다. 위에서 설명한 실시예에서와 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예에 따르면, 안티-아이싱 장치는 함몰 공간(21)의 가장자리의 폭 방향 끝단의 근처에 배치되어 공기의 흐름을 철도 차량의 폭방향 외측으로 바꾸도록 구성되는 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)는 철도 차량(10)의 길이방향으로 함몰 공간(21)의 가장자리의 양측에 각각 배치되며, 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)는 함몰 공간(21)의 가장자리의 폭방향 양측 단에 각각 배치된다. 폭방향 양측에 배치되는 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)는 폭방향 외측으로 공기 흐름을 바꿀 수 있는 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 각각의 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)는 폭방향으로 펼쳐지거나 접힐 수 있도록 형성될 수 있으며, 도 4의 점선 내에는 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)가 접힌 상태가 도시되어 있다. 위에서 설명한 실시예에서와 마찬가지로, 철도 차량(10)의 주행 방향에 따라 폭방향 공기 디플렉터(41, 42)를 펼쳐지거나 접히도록 함으로써, 불필요한 공기 저항을 유발하지 않으면서 대차부(20)로 유입되는 공기 양을 줄일 수 있다.

한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안티-아이싱 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 하방향 공기 디플렉터와 도 3 및 도 4에 도시된 폭방향 공기 디플렉터가 동시에 구비할 수도 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

10: 철도 차량
11: 연결부
12: 바닥
21: 함몰 공간
20: 대차부
22: 휠
23: 현가 장치
24: 연결 로드
31, 32: 하방향 공기 디플렉터
41, 42: 폭방향 공기 디플렉터

Claims (6)

1. 철도 차량의 대차부의 착설을 방지하기 위한 안티-아이싱 장치로서,
   상기 대차부가 설치되는 상기 철도 차량의 바닥의 함몰 공간의 근처에 배치되어 상기 함몰 공간으로 유입되는 공기의 흐름을 방향을 바꿀 수 있도록 구성되는 공기 디플렉터를 포함하고,
   상기 공기 디플렉터는
   상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 가장자리의 근처에 배치되어 상기 공기의 흐름을 상기 철도 차량의 하부를 향해 변경하도록 구성되는 하방향 공기 디플렉터, 그리고
   상기 함몰 공간의 가장자리의 폭 방향 끝단의 근처에 배치되어 상기 공기의 흐름을 상기 철도 차량의 폭방향 외측으로 변경하도록 구성되는 폭방향 공기 디플렉터를 포함하고,
   상기 하방향 공기 디플렉터 및 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 접히거나 펼쳐질 수 있도록 구성되는 안티-아이싱 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에서,
   상기 하방향 공기 디플렉터와 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 양측에 각각 배치되는 안티-아이싱 장치.
6. 제5항에서,
   상기 철도 차량의 길이방향으로 상기 함몰 공간의 양측에 각각 배치되는 상기 하방향 공기 디플렉터 또는 상기 폭 방향 공기 디플렉터는 각각 독립적으로 접히거나 펼쳐질 수 있도록 구성되는 안티-아이싱 장치.

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