KR20110009102A - 전철기 가열 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전철기 레일을 가열하기 위한 가열 시스템으로서, 유체가 관류하는 가열 라인(23, 24)이 적어도 하나의 벽부에 의해 레일 부재와 열을 전도하는 방식으로 접촉하고 또한 상기 가열 라인이 바람직하게는 지하로부터 순환하는 유체를 통해 열을 획득하는 라인 시스템과 연결되는, 상기 가열 시스템과 그에 부합하는 조립 방법에 관한 것이다. 전철기 선단부(WA)로부터 텅 장치의 상기 기본 레일(1, 2)이 웨브(42) 바깥쪽에서 금속 성형편(30)과 접촉하고, 상기 금속 성형편은 상기 웨브(42)의 반대 방향을 향하는 측면에 바람직하게는 상기 가열 라인(23, 24)의 고정되어야 할 공급부 및 회수부를 위해 2 개의 홀딩 장치(31, 32)를 보유한다. 또한 상기 첨단 레일(11, 12)은 상기 기본 레일(1, 2)의 반대 방향을 향하는 측면에서 상기 전철기 선단부(WA)와 이격되어 설치된다.

Description

전철기 가열 시스템 {Switch Heating System}

본 발명은 전철기(轉轍器) 레일(switching rail)을 가열하기 위한 가열 시스템으로서, 유체가 관류되는 가열 라인이 적어도 하나의 벽부를 통해 레일 부재와 열을 전도하는 방식으로 접촉하고 또한 열원으로부터 순환하는 유체를 통해 열을 공급받는 라인 시스템과 연결되는, 가열 시스템과 그에 부합하는 조립 방법에 관한 것이다.

이런 경우 전철기는 철도 트랙의 분기, 측선의 연결 또는 분리, 추월 구간의 가능화, 부분 구간의 우회 등을 위하여 궤도 교통에 이용된다. 전철기의 이동 부분은 선로 내부에서 방향 전환을 유도할 수 있도록 왕복 운동된다.

독일 국영 철도 회사 및 그 밖의 철도 회사들은 기차의 방향을 조절할 수 있도록 각기 다량의 전철기 및 건널목을 보유한다. 독일 국영 철도 회사만 해도 78,000개 이상의 전철기와 교차로를 보유하고 있다. 그 가운데 약 64,000개의 전철기가 가열된다. 이러한 전철기들이 가능한 한 높은 이용 가능성을 유지하는 것은 중요하다. 이 전철기들이 규정대로 기능하지 않으면, 지연 시간 및 열차 우회 등에 의해 운영자에게 큰 손실이 발생하기 때문이다. 규칙적인 열차 운행이 방해를 받게 되거나 또는 최악의 경우 열차 운행이 정지된다. 특히 추월 트랙이 제거된 곳에서는 우회가 용이하지 않으며 그로 인해 철도 경영자에게 미치는 영향은 상대적으로 더욱 크고 또한 더욱 불편하다. 발생하는 비용 이외에 고객들의 만족도가 감소하고, 나아가 이런 유형의 사고가 누적될 시에는 고객들을 다른 교통편에 빼앗길 위험이 발생하는데, 이는 가능한 한 방지되어야 한다. 세심한 정비가 필요한 전철기 대신 정비가 용이한 전철기로 대체하는 노력이 있으나 여전히 정비 지점으로서 드라이브, 쇄정 장치 및 힌지에 이루어지는 가열 및 윤활은 남아있다.

또한 전철기에 대한 엄청난 규모의 교체 비용을 생각해야 하고, 따라서 전철기 교체는 장기적인 대안으로만 간주될 수 있다. 그에 따라 결함 있는 전철기만 정비가 용이한 전철기로 교체된다. 기상에 대한 보호 대책으로서 하우징은 기술적으로나 경제적으로나 적당하지 않다.

온수, 고온 증기, 가스, 열 펌프로 가동되거나 또는 전기적으로 가동되는 전철기 가열 장치가 있다. 그러나 고온 증기 및 가스를 이용하는 가동 방식은 매우 위험하다. 연료를 취급할 시에 항상 중대한 안전 사고의 위험이 있기 때문이다. 정비 및 수리는 복잡하고 비용이 많이 들며 따라서 철도 회사에게는 그다지 바람직하지 않다. 증가하는 위험 잠재성 외에, 공지된 시스템에 얼음 및 눈이 없도록 깨끗이 유지하는 것은 막대한 에너지 및 정비 비용이 소모된다는 것 또한 사실이다. 예컨대 EW 49 500 1 :9에 언급된 전철기는 (가장 흔한 유형의 전철기) 전기로 가동될 시에 한 세대가 1년간 공급받을 수 있을 만큼 많은 열 에너지를 전기로 소모한다. 가스로 가동될 시에 이 전철기는 시간 당 3.3 kg의 프로판가스를 필요로 한다.

최근에 전철기들은 위에서 언급한 이용 가능성을 보장하기 위하여 주로 전기로 가열된다. 그에 상응하여 에너지 소비량이 증가한다. 이산화탄소 배출량을 줄이기 위한 정치적 논의로 인해 철도 시설 업체들의 경영자들에게 있어 회사 운영은 지속적으로 어려워지고 있다.

전철기 가열 장치의 효율 및 경제성은 결정적으로 가열 라인들과 가열되어야 할 전철 부분들 사이의 열 전달에 달려 있다. 가열 라인으로부터 전철기 부재로 이루어지는 열 전달은 히터가 탄력적으로 전면에 걸쳐 대응하는 전철기 부재에 밀착되는 전철기 가열 시에 만족스럽지 못하다.

독일 특허 공보 DE 1277290으로부터 공지된 바에 따르면, 우수한 열 전달을 달성하기 위해 히터와 가열되어야 할 평면 사이에 분말 형태의 금속이 혼합된 자기 경화성 플라스틱 합성물이 코팅되어 있다. 또한 이용되는 합성물은 레일 부분에서 히터의 기계적 홀딩(holding)을 지지한다. 히터는 가열된 유체가 관류하는 파이프라인이다. 파이프는 스프링으로 고정되고, 우수한 열 전달을 달성하기 위하여 스프링 자체와 가열되는 평면 사이에 알루미늄, 철 또는 유사하게 열 전도성 금속 분말이 혼합되는 자기 경화성 플라스틱 합성물이 스프링에 제공된다. 파이프를 통과하여 보일러에서 현저하게 가열된 유체, 예컨대 아마인유, 또는 글리세린 등과 같이 높은 기화점과 낮은 빙점을 지닌 가열 유체가 펌핑된다.

인용문헌 DE 202005021255 U1 및 EP 01645688으로부터 레일 측면에 고정 가능하고, 선단부에서 폐쇄되는 덮개 케이스를 구비한 가열 장치가 공지되었다. 이 덮개 케이스는 본질적으로 레일 헤드부와 레일 기저부 사이에서 연장되고, 덮개 케이스 외부에 제공되는 가열 장치와 연결되는 가열 부재 내에 배치된다. 열 부재는 덮개 케이스 내에서 액상 가열 매체, 바람직하게는 물을 안내하는 적어도 2개의 채널에 의해 형성되고, 이 채널들은 레일 프로파일에 부합하게 형성되고 열전도성이 우수한 재료, 바람직하게는 알루미늄으로 제조된 몸체 내에 매립된다. 덮개 케이스는 레일 헤드부 및 레일 기저부에 대항하여 단열 및 밀폐되고 자체 내부면에 단열 외피부를 구비한다.

FR 2244053 A1으로부터는 전철기의 레일의 웨브(web)를 가열하기 위해 가열되는 파이프가 공지되었으며, 이 파이프는 외부에서 가열되는 유체에 의해 가열된다.

EP 0247693 A1으로부터는 전철기의 레일 기저부가 전철기 텅 장치(tongue device) 영역에서 가열된 유체를 위한 특수 금속 라인 블록에 의해 아래 쪽에서부터 가열되는 것이 공지되었다.

독일 특허 3037721 A1으로부터는 지면의 열용량을 이용하기 위하여, 지면의 열용량을 이용하기 위한 열 파이프가 공지되었다. 열 파이프는 전철기, 소화전, 송수관의 결빙 및 진입로, 다리, 활주로 및 거리의 빙결을 방지하는 것이 목적이다. 전철기에 어떻게 적용되어야 하는지는 개시되지 않았다.

EP 1262597 A2에도 또한 전철기 레일을 가열하기 위한 지열 시스템 및 방법이 공지되었다. 상기 시스템에서 열 파이프 장치는 채널을 감싸되, 이 채널의 벽부는 열을 전도하는 방식으로 레일 부재와 접촉하며 또한 열 파이프 장치는 라인 시스템과 연결되되, 이 라인 시스템은 지하에서부터 순환하는 유체를 통해 열 또는 냉기를 끌어내기 위하여 소정의 깊이만큼 지하로 연장된다. 이 라인 시스템에는 지하수로부터 열을 전달하고 레일을 가열하는 유체의 온도를 상승시키기 위하여 열 펌프 및 열 교환기가 장착된다. 구체적인 실시예에서는 금속판으로 제조된 채널들이 기본 레일(stock rail)과 텅 장치 사이에서 기본 레일의 웨브에 장착되고 또한 첨단 레일(tongue rail)의 저부(foot)에도 장착된다. 금속판은 레일에 용접되거나 나사 체결될 수 있고 또는 클램프로 고정될 수 있다. 채널과 레일 사이에 열 전도성 페이스트(paste)가 배치될 수 있고 채널이 첨단 레일 위에서 외부 공기에 대해 단열될 수 있다.

기본 레일과 첨단 레일 사이는 공간이 적으므로 그 사이에 배치하는 것은 최적의 조건이 아니다. 금속판 채널들을 장착하는 것 또한 복잡하다.

가장 마지막에 언급한 인용문헌으로부터 출발하여, 본 발명은 전철기 가열 장치의 조립 방법 및 유체 라인으로부터 레일까지의 열 전달 시스템이 간소화되고 대량 생산으로 제작됨으로써 전철기 가열 장치의 작동을 최적화하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 특허 청구항 제 1항 및 제7항의 특징부에 의해 달성된다. 본 발명의 개선 실시예는 종속항들에 기술되어 있다.

이 해결책은 우선 전철기 레일들 및 전철기 부재들의 가열을 위한 가열 시스템을 포함한다. 이 가열 시스템에서 유체가 관류하는 가열 라인은 적어도 하나의 벽부를 구비하여 열을 전도하는 방식으로 레일 부분과 접촉하고 또한 라인 시스템과 연결된다. 열 교환기에 의해 별도의 순환로에서 일반적으로 열 펌프를 지나 유도되고 40°- 80°로 가열되는 열은 그런 다음 전철기로 공급된다. 열 펌프에까지 이르는 1차 순환로에 대한 열원으로서 바람직하게는 지열이 이용될 수 있다. 경제성 있는 추가적인 열원으로는 지하수, 폐수, 지표수, 실내 공간 또는 공정열을 사용하는 공장의 배기(exhaust air), 지역 난방, 태양열 에너지 및 그와 유사한 것들이 있다.

본 발명에 따른 전철기의 경우 동일한 범주에서 출발하여, 텅 장치의 적어도 하나의 기본 레일은, 금속 성형편이 웨브의 외부에서 웨브와 접촉하고 웨브의 반대 방향을 향하는 측면에 고정되어야 할 가열 라인을 위해 적어도 하나의 홀더가 배치되는 방식으로 형성된다. 이와 같은 성형편은 자연히 직선 기본 레일뿐 아니라 만곡된 기본 레일 모두에 적용될 수 있다. 그러나 바람직하게 금속의 성형편은 본 발명의 일 실시예에 따라 가열 라인의 공급로 또는 회수로를 위해 2 개의 홀덩 장치를 구비하며, 가열 라인의 공급로와 회수로가 그 곳에 고정된다. 가열 라인이 대응하는 홀딩 장치에 고정되는 둥근 금속 파이프 또는 플라스틱 파이프들로 구성될 때에 특히 바람직하다.

본 발명에 따라 첨단 레일은 또한 기본 레일의 반대 방향으로 향해 있는 측면에 전철기 선단과는 이격되어 있지만 상기 장치들을 구비한 웨브를 구비할 수 있다. 다시 말하면 금속 성형편은 각각의 가열 라인에 삽입된다. 또한 바람직하게는 그곳에 공급로 및 회수로가 중첩되는 방식으로도 배치된다. 첨단 레일에는 챔버 잠금 장치까지는 구르는 열차 바퀴의 휠 플랜지가 성형체를 손상시킬 수 있으므로 그러한 장치가 제공될 수 없다. 따라서 전철기 선단으로부터 이격 간격을 두는 조건에서만 첨단 레일에도 그러한 성형편이 장착되되, 특히 첨단 레일이 분명하게 웨브를 형성하는 영역에 장착된다.

본 발명의 특성에 따라 성형편은 열 전도성 금속, 바람직하게는 알루미늄과 바람직하게는 다이 캐스팅 부재로 제조되되, 다시 말하면 다이 캐스팅 부재로서 형성된다. 알루미늄은 공지된 바와 같이 높은 열 전도성을 구비하며 다이 캐스트에서 수 초 이내에 성형되므로 다양한 전철기 부재들을 대량 생산하기에 적합하다.

본 발명의 추가 실시예는 성형편이 가열 라인의 공급로 및 회수로와 함께 밖에서부터 단열재로 덮여 있거나 혹은 덮여 지는 것을 목적으로 하는 제 2의 해결책을 포함한다. 바람직하게는 이 시스템은, 전철기 선단으로 복귀하는 가열 라인들이 공급로 및 회수로와 함께 매설된 후에 우선 발포 충전되고 그런 다음 고무 같은 재료, 예컨대 재활용 재료로 구성된 덮개 외피를 구비한다. 그 결과 성형편 혹은 가열 라인과 성형편이 열 공학적 기술에 따라 외부를 향해 단열된다.

동일한 방법으로 기본 레일의 기저부도 사전 제작된 부재를 구비하여 형성될 수 있다. 이 경우에 그러한 고무 같은 재료는 레일 기저부 위로 변위되고 그 자체가 대응하는 구부러진 고무 플랭크에 의해 고정되도록 상기 고무 같은 재료가 형성되고, 반면에 U자 형태의 고무 부재의 내부는 경질 볼트로 채워지고 그럼으로써 레일 기저부는 마침내 사전 제작된 레일 기저부 단열체와 그리고 현장에서 장착될 수 있는 레일 기저부 단열체를 구비한다. 텅은 슬라이드 체어들(slide chairs) 또는 휠 체어들(wheel chairs) 상에서 이동해야 하므로, 텅은 자체의 저부의 단열에 적합하지 않다.

본 발명은 다음에서 도면을 이용하여 설명된다.

도 1은 본 발명의 적용을 통해 종래 기술에 따른 자체의 부재들이 장착된 전철기를 도시한 개략도이다.
도 2는 전철기에서 삽입형 프로브를 통해 열을 생산하는 지열 이용 시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 지열 시스템을 구비한 기본 레일을 도시한 개략도이다.
도 4는 도 3에 따르는 기본 레일에서 상대적으로 텅 장치와 슬라이드 체어를 도시한 개략도이다.
도 5는 도 4에서 도시된 첨단 레일보다 전철기 선단에서 다소 멀리 이격된 첨단 레일을 도시한 개략도이다.
도 6은 기본 레일을 위한 레일 기저부 절연체를 도시한 개략도이다.
도 7은 전철기 쇄정 장치 영역에서 전철기를 도시한 측면도이다.

텅 장치는 직선으로 연장되는 선로를 위해 직선 기본 레일(1)과 구부러지는 선로를 위해 만곡된 기본 레일(11)로 구성된다. 이러한 2 개의 기본 선로들(1, 11)에 만곡된 텅(2)과 직선 텅(12)이 할당되고, 이 텅들(2, 12)은 분기 침목들(4) 위에 단단하게 고정되는 리브 베이스 플레이트(ribbed base plate)와 슬라이드 체어 플레이트(slide chair plate)(3) 위에서 구르는 방식으로 또는 활주하는 방식으로 변위된다. 자체 최종 위치에서 텅들(2, 12)은 챔버 첨두부 쇄정 장치(5)에 의해 제동된다. 챔버 첨두부 쇄정 장치(5)의 영역에서는 휠 플랜지를 구비한 열차 바퀴가 트랙 내부로 가능한 한 연속적으로 전환되도록 하기 위하여, 이 영역에서는 직선 텅 뿐만 아니라 만곡된 텅(2, 12) 또한 단지 돌출된 기저부만을 구비할 뿐 돌출된 웨브 또는 완전한 레일 헤드부를 보유하지 않는다. 전철기 선단과 다소 이격 간격을 둔 이후에 텅(2, 12) 또한 웨브와 레일 헤드부를 형성하고 자체 선로 상에서 휠 플랜지의 모든 하중을 받는다.

본 발명에 따라 직선 기본 레일(1)과 만곡된 기본 레일(2)은 외부 면에, 특히 당해 도면에서 7로 표시된 영역에 가열 장치가 제공되고, 아래에서는 예시적으로 지열이 공급되는 저온 가열장치로 도시된다. 만곡된 텅(2) 및 직선 텅(12)은 적어도 8로 표시되는 영역에서 웨브에 배치되는 가열 장치를 구비하여 형성되며, 이 때 이 영역(8)은 첨단 레일(2, 12)이 계속하여 돌출된 기저부-웨브-헤드부 구조를 보유하는 영역을 첨단 레일(2, 12)에 인접하여 범위 한정한다.

도 2는 이후에 설명될 지열 시스템, 여기서는 예컨대 열원(25)인 루프 내에 우물 파이프 또는 매설된 파이프를 포함하여 전철기에 배치되는 지열 시스템의 다이어그램을 도시하고 있다.

수직의 열 교환기, 예컨대 지하수를 통과하여 연장되는 삽입형 프로브(depth probe)는 전기적으로 작동되는 열 펌프(20)에 의해 전도되고, 이 열 펌프(20)는 생산된 고열을 레일에 배치된 열 교환기(26)로 전도하는 제 2의 유체를 40℃에서 80℃까지 이르는 온도로, 바람직하게는 최대 60℃로 가열할 수 있다. 유체는 지하수에서 5℃ 내지 10℃로 가열되고, 가스로 작동 가능한 열 펌프(20)는 레일로 안내되는 가열 라인들 내의 유체 온도를 상승시킨다. 열 펌프(20) 내의 순환로는, 공지된 바와 같이, 기화기(21), 컴프레서(22), 콘덴서(23) 및 팽창 밸브(24)를 포함한다.

도 3 및 도 4는 기본 레일에 배치되는 지열 시스템의 구조를 도시한다. 기본 레일은 자체 헤드부(41)에서 비대칭으로 형성된다. 도면에서 우측에, 레일 헤드부에 플랭크(45)가 공급되고, 이 플랭크에 상응하게 형성되는 텅이 안착될 수 있다. 이 측면 상에서 바퀴의 휠 플랜지가 구른다. 상면에 접촉면을 갖는 광폭의 헤드부는 협폭의 웨브(42)로 이어지고, 최종에는 하단부(43)로 이어진다. 기본 레일(1) 외부에 장치, 바람직하게는 알루미늄으로 제조되는 성형편(30)이 배치되고, 이 장치는 웨브(42)와, 레일 기저부(43)의 부재들과, 그리고 레일 헤드부(41)와 접촉하고 거기서 적어도 조립하는 동안 접착을 야기하는 열전도성 페이스트가 일단 유지된다. 웨브(41)를 마주보는 가운데 구간에서 성형편(30)은 2 개의 개구부(31, 32)를 구비하고, 이 개구부들은 파이프 라인들이 성형편(30)의 이 영역에 고정됨으로써 공급 라인(24) 및 회수 라인(23)을 수용하기에 적합하다. 외부를 향해 라인 시스템(23, 24) 및 성형편(30)은 발포 절연체(39), 바람직하게는 경질폼에 의해 절연되고, 그런 다음 가열 라인들이 성형편(30)에 맞물리게 된다. 이를 위해 성형편은 바람직하게는 리브들(rib) 또는 노즈들(nose)(33 및 34)을 구비할 수 있고, 그럼으로써 발포 절연체(35)가 우수하게 형성된다. 그런 다음 이러한 에지들(33, 34)에 플라스틱 과립 혹은 재활용 고무로 제조되는 고무 덮개층(35)을 제공하기에 적합하다. 가장 용이한 경우 본 도면에 미도시 되는 침목 위에 배치되는 기본 레일(1)의 체결부(44)는 레일 기저부(43)를 아래서 포착하는 클램프 프로파일(37)에 의해 제공되고, 그럼으로써 고무 덮개층(38)이 레일 기저부(43) 혹은 기본 레일(1)에서 홀딩된다. 이와 같은 고정은 다른 방법으로도 고무 과립이 지지되거나 또는 고무 과립이 리브들(33 및 34)에 접착되어 실현되는 것과 같은 방식으로 레일 체결구가 대응하는 성형편을 구비함으로써 이루어질 수도 있다. 절연체(35)는 경우에 따라 현장에서 웨브(42)에 제조되나, 반면 레일 기저부(43)를 위한 절연체는 바람직하게는 사전 제조되어 제공된다. 기본 레일(1)은 본 도면에서 슬라이드 체어(46) 위에서 기본 레일(1) 방향으로 이동하도록 고정되는 첨단 레일(47)과 대향한다. 기본 레일(1)에는 적어도 침목 간 갭에서 발포 절연체(39) 및 탄성 고무 덮개 셸(38)로 구성되는 레일 기저부 절연체가 제공될 수 있고, 이 절연체가 탄성 절연체(37)를 레일 기저부(43)에서 또는 기본 레일(1) 외부에서 감싼다. 그러한 레일 기저부 절연체는 바람직하게는 별도로 공장에서 사전 제작될 수 있다.

도 5는 전철기 선단(WA)에서부터 다소 멀리 이격되어 있는 구간에서 첨단 레일(2, 47')을 도시하고 있다. 이와 유사하게 기본 레일과 관련하여 이미 도시된 바와 같이, 본 도면에서는 성형편(30')이 첨단 레일(47')의 웨브 영역에 배치되고, 이런 경우에 성형편은 레일 헤드부(41')에서는 노즈(33')로 그리고 레일 기저부(43')에서는 노즈(34')로 지지된다. 노즈부들의 휨부는 동시에 발포 단열체(35')를 설치하고 고무 덮개판(36')을 안착시키기 위한 공간을 제한한다. 또한 여기서 다시 시스템이 클램프 프로파일(37')에 의해 고정되거나 또는 열전도성 페이스트를 이용하여 레일 헤드부와 기저부 사이에서 레일 챔버 내로 접착될 수 있다.

도 6은 도 4에 따른 상황을 레일 기저부 절연체(38, 39)를 포함하여 기본 레일(1)을 위해 상세도로 한번 더 도시하고 있다. 도면에서 확인할 수 있듯이, 고무 부재(38)는 발포 단열체(39)를 수용하기 위한 개방된 트러프(trough)로서 이용될 뿐 아니라, 상부 방향으로 상승된 리브들로 레일 기저부(43)를 둘러싸면서 움직이지 못하도록 고정시킬 수 있는 방식으로 형성되었다.

도 7은 전철기 쇄정 장치의 표시된 영역에 본 발명을 추가한 구조, 즉 쇄정부 가열 장치를 측면도로 도시하고 있다. 여기서 쇄정부 가열 장치는 "수평의 가열 부재"(30)이며, 다시 말하면 쇄정 영역에 얼음이 발생하지 않게 하는 공급로 및 회수로(23, 24)를 구비하여 매립된 가열 루프를 포함하는 성형편이다. 절연체들(36, 38)은 탄성 체결부들(37)을 이용하여, 체결부(44)에 의해 침목(4) 상에 고정되어 있는 기본 레일(1)에 홀딩된다. 가열 장치를 포함하는 성형편(30')은 추가적인 절연체(38') 상에 놓인다.

요컨대, 본 시스템은 액상 지원 전철기 가열 시스템의 작동을 위해 필요한 것과 같은 열 전도체들의 에너지 최적화를 주된 목적으로 한다. 열 전도체의 형성은 다음과 같이 다양한 사항들이 동시에 고려되어야 한다.

-독일 국영 철도 회사의 철도 운영 규칙에 따른 측면 여유 공간

-전체 시스템에서 열 손실의 한계

-최적화된 열 전달

-용이한 설치 및 탈거

-정비 필요성이 감소된 파이프 컨셉트

-외부 영향에 대한 내구성

본 발명에 따른 시스템은 전철기가 이동하는 쪽을 향해 열을 방사함으로써 얼음 및 눈 제거를 보장한다. 전철기는 텅의 수평 축으로 이동하므로 명백하게 기본 레일의 레일 기저부 아래에서 침목 간 이격 간격의 영역은 가열할 필요가 없다. 그 대신 열 손실을 제한하는 절연체가 이용된다.

개별 콤포넌트들은 스프링 강으로 형성되는 클램프 프로파일에 의해 레일에 고정된다. 연속되는 성형편을 통해 (길이는 각각의 전철기 형식에 부합하게 조정된다) 부재들의 높은 안정성 및 최소화가 제공된다.

성형편은 실질적인 가열 영역에 연결되어 파이프 라인 없이 설치된다(기본 레일을 위한 이와 같은 열 교환기는 첨단 영역 외부의 바깥쪽 및 안쪽 모두에 적합하다). 그에 따라 열 유출이 추가적으로 감소될 수 있다. 이는 가열의 시간적 반응 및 필요한 공급 온도에 긍정적으로 영향을 끼친다.

가열 라인은 U자 루프, 공급로 및 회수로로서 형성되고, 가능한 일체형으로 제조된다. 가열 라인은 대응하는 길이로 절단되고 압착 연결부로 가열 시스템의 공급로 및 회수로에 연결된다. 루프는 쇄정 장치에 횡방향으로 매립되고 경우에 따라 슬라이드 체어의 베이스 플레이트를 따라 안내된다. 그럼으로써 항상 접근 가능하고 제어될 수 있는 영역에서 예상되는 가열 라인의 누수가 차단된다.

앞서 설명한 성형편들은 또한 파이프 없이 레일에 장착될 수 있다. 전철기에 연결되는 영역을 단열 자재로 단열하면서 현장에서 덮을 수 있도록 하기 위해 그 성형편들은 홀딩 장치로서 이용된다. 레일의 획일성을 바탕으로 성형편은 레일의 양쪽 측면에 모두 이용될 수 있다.

첨단 레일 그 자체 이외에도, 부분 단면도로 도시된 관련 슬라이드 체어 역시도 눈과 얼음의 하중을 받는다. 레일 하부 모서리는 슬라이드 체어 플레이트(81) 위에서 결빙될 수 있다. 예컨대 독일 국영 철도 회사의 SRG 6 플레이트를 예시로 들 수 있는, 대체로 그러한 슬라이드 체어 플레이트는 베이스 플레이트(80)와 그 위에 배치되는 슬라이드 체어 플레이트(81)로 구성된다. 그와 같은 상황을 도 8에서 확인할 수 있다.

베이스 플레이트(80)와 이것에 용접되는 슬라이드 체어 플레이트(81) 사이의 수축부는 레일의 웨브와 상응한다. 수축부는 금속판(82)에 의해 폐쇄될 수 있다. 당해 도면에 도시된 공동부(83)를 통과하여 지열로 가열되는 가열 매체가 유도된다. 슬라이드 체어 플레이트(81)의 헤드부 앞에서 공동부(83)가 미도시되는 라인에 의해 연결된다. 이 라인은 바람직하게는 또한 단열되고 공동부(83)에서 가열 시스템과 연결된다.

Claims (12)

1. 전철기 레일(switching rail)을 가열하기 위한 가열 시스템으로서, 유체가 관류하는 가열 라인이 적어도 하나의 벽부에 의해 레일 부재와 열을 전도하는 방식으로 접촉하고 또한 열원으로부터 순환하는 유체를 통해 열을 공급받는 라인 시스템과 연결되는 가열 시스템에 있어서, 전철기 선단부(WA)로부터 텅 장치(tongue device)의 적어도 하나의 레일(1, 2, 11, 12)이 웨브(web)(42)의 외부에서 금속 성형편(30)과 접촉하고, 상기 성형편은 상기 웨브(42)의 반대 방향을 향하는 측면에 적어도 하나의 홀딩 장치(holder)(31, 32)를 고정되어야 할 가열 라인들을(23, 24) 위해 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 첨단 레일(11, 12)은 기본 레일(1, 2)의 반대 방향을 향하는 측면에서 그리고/또는 상기 기본 레일(1, 2)은 바깥쪽에서 전철기 선단부(WA)와 이격 간격을 두고 상기 금속 성형편(30)과 접촉하는 것을 특징으로 하는 가열 시스템
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 성형편(30)이 상기 가열 라인의 상기 공급로(24) 및 상기 회수로(23)를 위해 각각 2 개의 홀딩 장치(31, 32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형편(30)이 우수한 열 전도성 금속, 바람직하게는 알루미늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 성형편(30)이 압출 성형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서 상기 성형편(30)이 접착 특성을 지닌 열전도성 물질을 지나서 웨브(42)와 결합되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템.
7. 제 1항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법으로서, 성형편(30)이 가열 라인의 공급로(24) 및 회수로(23)와 함께 현장에서 외부로부터 절연 자재(35, 36)로 덮이는 것을 특징으로 하는 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 기본 레일(1, 2)의 상기 기저부(43)가 열 공학적 기술에 의해 단열되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서, 절연체로서 고무 같은 외부층 (36, 38)이 그 안으로 충진되는 경질폼과 함께 이용되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법.
10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 경질폼(35)이 현장에서 상기 공급 라인 및 회수 라인(23, 24)의 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법.
11. 제 7항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 절연체(38, 39)가 상기 레일 기저부(43)를 위해 별도로 사전 제조되는 것을 특징으로 하는 가열 시스템을 구비한 전철기 가열 장치를 위한 조립 방법.
12. 베이스 플레이트와 허리부(waist)가 가늘어진 슬라이드 체어 플레이트(slide chair plate)로 구성되는 슬라이드 체어(81)를 보유하고, 상기 슬라이드 체어의 가열을 위해 상기 허리부(83)가 금속판(82)에 의해 폐쇄되고 또한 상기 허리부(83)가 헤드부 앞에서 슬라이드 체어의 인접하게 평행하는 허리부(83)와 가열 라인을 통해 상호 연결되는 전철기를 포함하는 가열 시스템.

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