KR20070027728A

KR20070027728A - 하나의 엔진 두 개의 압축기로 이루어진 철도 수송트레인세트 및 특히 드라이 피스톤을 구비하는 철도 수송트레인세트

Info

Publication number: KR20070027728A
Application number: KR1020077001567A
Authority: KR
Inventors: 빅토르 베르날; 장-마리 그림레르; 프랑수와 피노; 얀 포르때
Original assignee: 쏘씨에떼 나씨오날 데 슈멩 드 페르 프랑쎄
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-03-09
Also published as: ES2361091T3; ATE498527T1; EP1778530A1; EP1778530B1; KR101239653B1; FR2872120A1; DE602005026399D1; FR2872120B1; WO2006008400A1

Abstract

철도 수송 트레인세트는, 적어도 하나의 전력 차량(2,3), 압축 공기를 가지고 동작하는 부재, 및 모터(23,33)에 의해 구동되고, 압축 공기의 생산을 위해 하나의 모터(23,33)와 2개의 압축기((21,22),(31,32))의 적어도 하나의 조립체를 포함하는 압축 공기를 생산하는 수단을 포함한다.

드라이-런닝 피스톤 압축기의 사용이 바람직하다.

트레인세트, 전력 차량, 압축 공기, 모터, 드라이-런닝 피스톤 압축기

Description

하나의 엔진 두 개의 압축기로 이루어진 철도 수송 트레인세트 및 특히 드라이 피스톤을 구비하는 철도 수송 트레인세트{RAIL TRANSPORT TRAINSET, CONSISTING OF AN ENGINE AND TWO COMPRESSORS, PARTICULARLY WITH A DRY PISTON FOR THE SAME}

본 발명은 철도 수송 트레인세트, 철도 수송 트레인세트에서 사용되도록 고안된 모터와 2개의 압축기의 조립체, 및 철도 수송 트레인세트에서 "드라이-런닝 피스톤 압축기라 불리는 압축기의 사용에 관한 것이다.

중간 생산물로서, 본 발명은 또한 상기 설명한 철도 수송 트레인세트에 사용되도록 고안된 하나의 모터와 2개의 압축기의 조립체에 관한 것이다.

중간 수단으로서, 본 발명은 또한, 철도 수송 트레인세트에 있어서, 압축 공기의 생산을 위한," 드라이-런닝 피스톤 압축기"라 불리는 압축기의 사용법에 관한 것이다.

열차에 있어서, 예를 들어 T.G.V(Train a' Grande Vitesse)의 경우, 다양한 부재에는 그것들을 동작시키기 위해 압축 공기가 공급되어야 한다. 그 예로서, 이 부재들은 브레이크, 서스펜션, 문, 집전기, 화장실(chemical toilets), 경적, 윈드스크린 와이퍼와 같은 것들이다. 압축 공기는 전력 차량에 설치된 압축기에 의해 제공된다. 압축기는 파이프 네트워크에 트레인세트를 따라 다양한 부재를 공급하는 압축 공기를 공급한다.

만일 트레인세트가 2개의 전력 차량을 포함한다면, 하나의 압축기가 각각의 전력 차량에 보통 설치된다. 압축기들 중 하나가 고장난다면, 이 때 모든 공기를 생산하는 다른 압축기에 의해 보상된다. 그러나, 이 구성에 있어서, 단지 하나의 압축기만이 2배의 공기를 계속하여 생산해야만 한다. 여기에는 후자의 압축기 또한 고장이 일어날 수 있는 위험성이 높다. 그러한 고장의 결과는 큰 재난이다. 이때 열차가 선로 상에서 즉시 정지되어야 하며, 교체 차량이 정지된 트레인세트를 견인하기 위해 고장이 발생한 장소로 이동되어야 하기 때문이다. 발생되는 비용도 상당하다.

더욱이, 다양한 부재의 동작에 요구되는 전력(예를 들어, T.G.V의 각각의 전력 차량 압축기에 22KW)을 전달하는 압축기들은 매우 크고, 따라서 압축기를 교체하기 위해, 전력 차량의 지붕을 제거하고 개구를 통해 이를 꺼내어 제거해야 한다. 그러한 교체는 특별한 선로의 배치, 유능한 직원 및 상당한 시간 동안의 전력 차량의 비동원을 요구한다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 제거하는 것이다.

따라서, 본 발명은 철도 수송 트레인세트에 관한 것으로, 적어도 하나의 전력 차량, 압축 공기를 가지고 동작하는 부재, 및 압축 공기의 생산을 위해 "드라이-런닝 피스톤 압축기" 라 불리고, 모터에 의해 구동되는, 모터 및 2개의 압축기 중 적어도 하나의 조립체를 포함하는 압축 공기를 생산하는 수단을 포함한다.

출원인의 대담함이 두드러진다. 구체적으로, 압축기 고장의 위험을 줄이기 위해, 압축기 갯수를 2배하는 것이 제안된다. 그러나, 각각의 압축기 쌍은 단일 모터에 의해 구동되고, 하나의 모터의 고장이 2개의 압축기에 동시에 고장을 일으키기 때문에, 그 문제점에 대한 명백한 해법은 유사한 문제점을 생성한다. 따라서, 압축기 고장의 위험성이 일부 해결되지만 모터에 같은 위험을 생성하는 반면에 각각의 전력 차량에 2개의 독립적인 모터와 압축기 조립체를 배치하는 것이 더 논리적이다. 이것은 유사한 문제점을 불러일으키는 수단에 의해 문제점을 해결하도록 제시하기 때문에, 본 발명은 명백하지 않고, 그에 대항하여 고안되었다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 철도 수송 트레인세트(trainset:1)는, 객차(carriage:4)가 결합된 제 1 전력차량(first power car:2);과 제 1 전력 차량(2)로부터 가장 멀리 객차(4)에 결합된 제 2 전력 차량(second power car:3)을 포함한다. 따라서, 트레인세트(1)는 객차(4)와 2개의 전력 차량(2,3)을 포함하고, 각각은 트레인세트의 종단에 배치된다.

전력 차량(2,3)과 객차(4)는 파이프의 다발(bundles of pipes:5)을 거쳐 함께 연결된다. 이 파이프의 다발(5)은 다양한 요소, 특히 견고한 부착 케이블, 전기 에너지를 수송하는 파이프, 및 압축 공기를 수송하는 파이프를 포함한다.

전력 차량(2,3)에 있어서, 2개의 압축기(21,22)와 (31,32)는 각각, 단일 모터(23,33)에 의해 각각 구동되도록 설치된다. 그 모터(23,33)에 의해 구동되는 압축기(21,22)와 (31,32)는, 전력 차량(2,3)과 객차(4)의 내측에 제공되는 파이프를 거치고, 이 다양한 요소의 사이의 연결을 제공하는 파이프의 다발(5)을 거쳐, 전체 트레인세트(1)로 전달되는 압축 공기를 공급한다. 압축 공기는, 브레이크, 서스펜션, 도어, 집전기(pantograph), 화장실(chemical toilet), 경적, 및 윈드스크린 와이퍼와 같은, 트레인세트의 다양한 부재의 동작을 허용하는데 사용된다.

각각의 전력 차량은 하나의 모터에 의해 구동되는 단일 압축기를 더 이상 포함하지 않고, 그러나 하나의 모터(23,33)와, 모터(23,33)에 의해 동시에 구동되는 2개의 압축기(21,22)(31,32)의 조립체를 포함하는 점에 있어서, 본 발명의 트레인세트(1)는 종래의 기술의 트레인세트와 구분된다. 압축기(21,22)(31,32)는 여기서 모두 동일하여, 11KW의 전력을 제공하고 9 또는 10bar의 압축 공기를 제공한다.

도 2는 제 1 전력 차량(2)의 모터(23)와 2개의 압축기(21,22)의 조립체를 도시하고, 여기에 설명될 표현이, 제 2 전력 차량(3)의 모터(33)와 2개의 압축기(31,32)의 조립체에 또한 적용되고, 거기에서 동등하다는 것은 말할 필요가 없다.

도 2를 참조하면, 압축기(21,22)는 모터(23)의 양측면에 배치된다. 여기서, 각각의 압축기(21,22)는 각각 4개의 압축 헤드(21',22')를 포함하고, 하기에 매우 자세히 설명될 것이다. 각각의 압축기(21,22)는 헤드(21',22')에 기계적으로 연결된 샤프트(21a,22a)를 포함하여, 회전하도록 설정된 경우, 그들이 압축 공기를 생산하도록 한다. 각각의 압축기(21,22)의 샤프트(21a,22a)의 자유단에는 풀리(21p,22p)가 각각 부착된다.

모터(23)는, 샤프트(23a)를 또한 포함하고, 샤프트(23a)의 자유단에 2중 풀리, 즉 2개의 벨트가 동시에 회전하도록 구동하는 것을 가능하도록 배열된 풀리(23p)가 부착된다. 그것은 예를 들어, 모터(23)의 샤프트(23a)에 고정되어 부착된 2개의 디스크의 형태를 가질 수 있고, 각각은 벨트를 수용하는 홈을 포함한다. 제 1 벨트(231)는 제1 압축기(21)의 풀리(21p)와 모터(23)의 2중 풀리(23p) 사이에 장착되고, 제 2 벨트(232)는 제 2 압축기(22)의 풀리(22p)와 모터(23)의 2중 풀리(23p)의 사이에 장착된다.

따라서, 모터(23)가 동작하는 경우, 즉 그 샤프트(23a)가 회전하는 경우, 그것은 그 2중 풀리(23p)와 벨트(231,232)를 거쳐 2개의 압축기(21,22)의 샤프트(21a,22a)를 회전시킨다. 그러므로, 단일 모터(23)는 2개의 압축기(21,22)가 압축 공기를 생산하도록 허용한다.

같은 방법으로, 제2 전력 차량(3)의 압축기(31,32)는, 2개의 압축기(31,32)의 사이에 위치하는 단일 모터(33)의 덕택에 압축 공기를 생산하고, 그 샤프트의 이동을 전송하는 2개의 벨트(331,332)의 덕택에 그 샤프트를 회전시키는 헤드(31',32')를 포함한다.

도 3을 참조하면, 각각의 압축 헤드(21',22',31',32')는, 내부에 실린더(40)를 포함하고, 그 안에서 피스톤(41)이 슬라이드한다. 그 내부에, 압축기(21,22,31,32)의 샤프트의 회전 운동을 실린더(40)에서 피스톤(41)의 병진 운동으로 전환하기 위하여, 피스톤(41)은, 관련 메카니즘을 거쳐, 압축기(21,22,31,32)의 샤프트로, 그리고 피스톤(41)으로 기계적으로 연결된 샤프트(42)를 지지한다. 샤프트(42)는 바람직하게 연결 막대일 수 있다.

그 바깥 면에, 피스톤(41)은 실린더(40)에 의해 정의된 챔버(43)에서 자유로 운동한다. 이 챔버(43)의 바깥 종단에는, 입구 밸브(44)와 출구 밸브(45)가 배치된다. 따라서, 챔버(43)에서 피스톤(41)의 앞뒤의 움직임은, 연속적으로 입구 밸브(44)를 통한 흡기와, 공기의 압축과, 그 다음 출구 밸브(45)를 거쳐 그 배출을 일으킨다. 따라서 압축 공기는, 본 기술이 속하는 분야의 당업자에게 충분히 공지된 방법으로, 이전에 언급한 파이프를 거쳐 그 다음 전달된다.

샤프트와 4개의 압축 헤드(21',22',31',32')를 구비한 압축기(21,22.31,32)의 이 형태는, 단지 일예로서 만 주어지고, 모터에 의해 구동되는 압축기의 어떠한 형태도 사용될 수 있다. 부가하여, 본 기술이 속하는 분야의 당업자에게 충분히 공지되어 있기 때문에, 그 설명은 더 이상 상세하게 제공되지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 사용된 압축기(21,22,31,32)는 "드라이-런닝 피스톤" 이라 불리는 기술, 즉 압축기의 동작이 윤활제의 사용을 요구하지 않는 기술을 사용한 압축기이다. 이 형태의 압축기는 본 기술이 속하는 분야의 당업자에게 충분히 공지되어 있으며, 압축기를 선택하여 그에 의해 만들어진 사용법에 적용될 수 있다. 더욱이 압축기는 충분히 설명한 것과 유사한 피스톤을 구비한 압축 헤드를 반드시 포함하는 것은 아니며, 그러나 회전(rotary) 또는 다른 형태의 피스톤을 구비한 챔버를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 철도 수송 트레인세트의 바람직한 실시예의 측면을 개략적으로 도시한다.

도 2는 본 발명의 철도 수송 트레인세트의 바람직한의 실시예의 전력 차량에서 하나의 모터와 모터에 의해 구동되는 2개의 압축기의 조립체의 상부를 개략적으로 도시한다.

도 3은 본 발명의 철도 수송 트레인세트의 바람직한 실시예에 배치된 압축기의 압축 헤드의 일부를 개략적으로 도시한다.

본 발명에는 많은 장점이 있다.

무엇보다도, 예를 들어 22KW의 전력을 공급하는 하나의 압축기를 2개의 압축기로, 교체하는 것은, 절반의 전력을 갖는 2개의 압축기, 예를 들어 2개의 11kW 압축기를 설치에 의해 이루어진다. 이러한 압축기는 최초 압축기보다 더 작은 크기를 차지하고, 특히 그 지붕(roof)을 제거할 필요 없이 전력 차량으로부터 제거될 수 있다. 하루가 걸리는 압축기 교체의 시간을 한시간으로 줄일 수 있다는 것이 경험에 의해 증명되었다.

더욱이, 통상적으로 사용되는 압축기는 오일 펌프로 윤활하는 압축기이다. 이러한 장치는, 만일 철도가 부착된 지면에 경사가 있다면, 정확히 작동하지 않는다. 그러므로, 트레인세트에 있어서, 압축기가 윤활제없이 작동하는 "드라이-런닝 피스톤" 기술을 사용하는 압축기를 사용되도록 하는 것이 바람직하다. 그러한 압축기의 예는, 회사 SWAN(Tong Cheng Iron Works Co., Ltd, Taiwan)에 의해 시장에 출시되는 압축기이고, 예를 들어 그 모델명은 SDU-415이다.

그러나, 이 형태의 압축기에 의해 전달되는 전력은 충분하지 않고, 현재 11KW로 제한되기 때문에, 그러한 기술은 철도 분야에서 사용된 적이 없다. 그러나, 본 발명에 의해, 하나의 동일한 모터에 의해 구동되는 2개의 11KW 압축기가, 예를 들어 압축기가 전력 차량당 22KW의 전력이 전달되어야 하는 TGV 전력 차량에 배치되는 것이 가능하다. 그러므로 현재 드라이-런닝 피스톤 압축기 기술을 열차에 적용하는 것이 가능하고, 이것은 상기한 경사 문제점에 대한 해법을 제공한다. 또한, 아무런 윤활제를 사용하지 않기 때문에 환경을 보호하는 기술의 사용할 수 있다. 더욱이, 드라이-런닝 피스톤 압축기는 기름 압축기보다 더 긴 서비스 기간을 갖는다.

본 발명에 관련된 마지막 장점은 강조 받을 만하다. 그 구동 모터의 양 측면에 2개의 압축기를 배치함으로써, 출원인은 2개의 압축기의 진동이 서로 상쇄됨을 강조한다. 따라서, 본 발명은 상당한 진동을 발생하는 하나의 큰 압축기와 하나의 모터를 구비한 구성으로부터, 그 진동이 큰 정도로 서로 상쇄되는 2개의 압축기와 하나의 모터를 구비한 구성으로 이동하는 것을 가능하게 한다.

어떤 경우이든지, 하나의 모터와, 각각의 전력 차량에서 모터에 의해 구동되는 2개의 압축기의 조립체의 사용은 많은 장점을 제공한다. 무엇보다도, 하나의 압축기가 고장난 경우, 다른 3개가 압축 공기를 생산할 수 있다. 더하여, 22KW 의 전력을 생산하는 2개의 11KW 의 압축기 사용은, 철도 분야에서 11KW의 전력에 제한되는 시간 동안 드라이-런닝 피스톤 압축기의 기술을 적용하는 것을 가능하게 한다. 이 낮은 전력 압축기는, 그 지붕을 필요에 따라 제거함이 없이, 전력 차량으로부터 그것들을 취하는 것을 가능하게 하는 또한 더 적은 부피를 갖는다. 마지막으로 2개 의 압축기(21,22),(31,32)를 단일 모터(23,33)의 양쪽에 배치함으로써, 압축기(21,22),(31,32)의 동작에 관련된 진동은 상당히 서로 상쇄된다.

모터로 단지 하나의 압축기만 구동하도록 선택하는 것을 가능하게 하기 위하여, 모터(23,33)으로부터 압축기(21,22),(31,32)를 분리할 수 있으며, 이것이 어떤 적용에서는 유용할 수 있다.

본 발명은, 전력 차량에 내장된 하나의 모터와 2개의 압축기의 각각의 조립체에 관해 기술되었지만, 조립체 또는 조립체들이 이 목적을 위해 제공되는 하나 이상의 객차에 배치될 수 있다는 것은 말할 필요가 없다.

Claims

적어도 하나의 전력 차량(2,3); 압축 공기를 가지고 동작하는 부재들;, 및 모터(23,33)에 의해 구동되고, 압축 공기의 생산을 위해 "드라이-런닝 피스톤 압축기" ((21,22),(31,32))라 불리는, 하나의 모터(23,33)와 2개의 압축기의 적어도 하나의 조립체를 포함하는 압축 공기를 생산하는 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 1 항에 있어서,

조립체의 압축기((21,22),(31,32))는 모터(23,33)의 양 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 2 항에 있어서,

각각의 압축기((21,22),(31,32))는 풀리(21p,22p)가 부착되는 구동 샤프트(21a,22a)를 포함하고,

모터(23,33)는 2중 풀리(23p)가 부착되는 구동 샤프트(23a)를 포함하고,

각각의 압축기((21,22),(31,32))의 풀리(21p,22p)는, 벨트((231,232),(331,

332))에 의해 모터(23,33)의 2중 풀리(23p)에 연결되는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 1 항 내지 제 3 중 어느 한 항에 있어서,

조립체는 전력 차량(2,3)에 배치되는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 4 항에 있어서,

2개의 전력 차량(2,3)과 각각의 전력 차량(2,3)에 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 5 항에 있어서,

각각의 압축기((21,22),(31,32))는 11KW의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 철도 수송 트레인세트.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 철도 수송 트레인세트에 사용되도록 설계된 모터(23,33)와 2개의 압축기((21,22),(31,32))의 조립체.
적어도 하나의 전력 차량(2,3) 및 압축 공기를 가지고 동작하는 부재를 포함하는 철도 수송 트레이세트(1)에서,

압축 공기의 생산을 위해 "드라이-런닝 피스톤 압축기" 라 불리는 압축기((21,22),(31,32))의 사용.