KR20120050776A - 전동차 출입문 설해 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동차용 출입문 설해 방지장치에 관한 것으로, 특히 출입문이 출입 되는 출입문 포켓의 일 측에 먼지, 눈과 같은 이물질의 유입 방지를 위한 이물질유입방지수단을 구비하여 전동차 출입문과 출입문 포켓 사이를 밀폐함과 동시에 결빙방지수단을 구비하여 출입문이 출입구 주변 부재와 결빙되는 것을 방지하여 출입문의 동작을 원활하게 이루도록 하는 전동차용 출입문 설해 방지장치에 관한 것이다. 구성은 전동차 출입문 설해 방지장치로서, 전동차의 출입문 포켓 일 측으로 형성되며, 전동차의 주행시 먼지나 눈의 유입을 방지함과 동시에 방풍, 소음을 차단하도록 형성된 이물질 유입방지수단과; 상기 출입문의 원활한 슬라이딩 동작을 돕는 하부 레일의 아래에 설치되어 결빙을 방지하도록 열을 제공하는 결빙방지수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동차 출입문 설해 방지장치{Anti-snow damage Apparatus for door of Electromotive}

본 발명은 전동차용 출입문 설해 방지장치에 관한 것으로, 특히 출입문이 출입 되는 출입문 포켓의 일 측에 먼지, 눈과 같은 이물질의 유입 방지를 위한 이물질유입방지수단을 구비하여 전동차 출입문과 출입문 포켓 사이를 밀폐함과 동시에 결빙방지수단을 구비하여 출입문이 출입구 주변 부재와 결빙되는 것을 방지하여 출입문의 동작을 원활하게 이루도록 하는 전동차용 출입문 설해 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 전동차에는 승객들이 출입할 수 있는 출입구가 좌, 우 양측으로 다수개 설치된다.

또, 상기 각 출입구에는 출입구를 개방하거나 폐쇄하기 위한 출입문이 각각 형성된다. 상기 출입문은 출입구 양측에 형성된 출입문 포켓을 통해 인출되면서 출입구를 개폐동작하게 된다.

이러한 전동차용 출입문은 겨울철에 전동차의 운행시, 출입문의 측부와 하부를 통해 눈과 차가운 외풍이 유입되면서, 출입구 주변으로 수분을 공급하게 되어 출입문의 개폐 동작이 다소 길어질 때 낮은 기온과 차가운 외풍에 의해 출입구 주변 부재(예컨대 출입문 하부레일, 출입문 포켓 등)와 항상 접촉하는 출입문은 수분이 결빙되어 상호 접착하므로 출입문이 개방되지 않는 문제가 발생한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해 종래 전동차의 출입문 포켓 내측에는 출입문이 개폐됨에 따라 발생 되는 바람과 이에 따라 혼입되는 눈과, 먼지 등이 차량 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 방풍 브러시가 형성되어 있다.

하지만, 상기와 같은 방풍 브러시는 포켓의 내측에 형성되어 있기 때문에 전동차가 진행하는 방향과 마주보는 출입문과 출입문 포켓의 외벽 사이에 형성된 틈으로 유입되는 먼지와 외풍 및 눈 등은 효과적으로 차단하지 못하여 출입문과 출입문 포켓의 외벽 사이 틈에 쌓이게 되고, 쌓인 눈은 전동차 내부의 열로 인해 녹아 외부로부터 유입되는 바람과 차가운 기온에 의해 동결되는 것을 방지할 수 없는 한계가 있다.

또한, 눈의 유입으로 인해 출입구 주변이 결빙될 경우, 전동차 출입문의 팽창계수와 하부 레일의 팽창계수가 서로 상이하여 기온이 떨어짐에 따라 출입문의 수축 정도와 하부 레일의 수축 정도가 상이하게 된다.

이에 따라 상온을 기준으로 설계되는 하부레일의 폭과 전동차 출입문의 본체의 하부 홈의 폭은 서로 상이하게 수축하게 되는데, 재질에 따라 출입문 하부 홈이 하부 레일보다 더 많이 수축되거나 하부 레일이 출입문 하부 홈보다 더 많이 수축 될 수 있다.

이러한 하부 레일과 출입문 하부 홈의 수축 정도의 차이에 따라 하부 레일이 출입문 하부 홈에 더욱 밀착되게 결합 되어 마찰계수의 증가로 출입문이 개방되지 않는 문제점이 있다.

또한, 출입문의 결빙시 통상적으로 전동차 출입문 제어장치는 출입문이 충분히 개방되지 않는 경우 고장으로 인식하게 되며, 이 경우 기관사 또는 승무원 등이 수동으로 출입문을 강제로 개방하게 되는데 이는 일정한 간격으로 운행되어야 하는 전동차의 출발을 지연시켜 현대 교통수단의 가장 중요한 수단으로 인식되고 있는 전동차의 운전에 심각한 영향을 미치게 된다.

뿐만 아니라, 제어부 측에서 출입문의 개폐 상태를 제대로 인식하지 못하는 경우 상황에 따라서 전동차 출입문을 개방한 상태에서 주행함에 따라 승객의 안전에 심각한 위험을 초래할 가능성이 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 촘촘하고 강한 밀착력에 의해 출입문과 출입문 포켓 외벽 사이의 틈을 커버(막음) 함으로써, 전동차의 주행으로 인한 외부의 먼지와 눈 등의 유입을 완벽히 차단함과 동시에 출입문 하부 레일 주변으로 수분 노출에 의한 출입문의 결빙을 방지하는 전동차 출입문 설해 방지장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 전동차의 출입구 바닥에 쌓이는 눈을 녹이는 히터의 변형, 침수 및 온도변화에 의한 피해를 줄이기 위해 히터를 완전밀폐형으로 구현함으로써 내구성을 높여 안정적인 출입문 개폐가 가능토록 한 전동차 출입문 설해 방지장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전동차 출입문 설해 방지장치로서, 전동차의 출입문 포켓 일 측으로 형성되며, 전동차의 주행시 먼지나 눈의 유입을 방지함과 동시에 방풍, 소음을 차단하도록 형성된 이물질 유입방지수단과; 상기 출입문의 원활한 슬라이딩 동작을 돕는 하부 레일의 아래에 설치되어 결빙을 방지하도록 열을 제공하는 결빙방지수단; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질 유입방지수단은, 브러시형 또는 튜브형의 이물질 차단부재로 형성되고, 상기 출입문의 높이에 대응되는 길이로 구비되어 상기 출입문 외면에 밀착 정도를 조절할 수 있도록 장공을 통해 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 결빙방지수단은 실리콘고무발열체이며 신속하고 용이한 열전달과 내구성 향상을 위해 니켈합금 저항선이 패턴화 제작된 열선이 유리편직실리콘고무시트 내에 위치하여 밀폐 형성되며, 상기 유리편직실리콘 고무시트는 상부커버와 하부커버에 의해 보호되는 것을 특징으로 한다.

상기 상부커버 및 하부커버는 열전도율이 좋은 알루미늄, 동, 스테인리스, 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 겨울철과 같은 혹한기에 운행되는 전동차의 출입문 포켓 외벽과 출입문 사이 틈으로 눈과 먼지, 바람 등의 유입을 방지함과 동시에 아주 조금이라도 유입된 눈은 열을 제공하여 녹임으로써, 결빙의 염려를 제거하여 결빙으로 인한 출입문의 오작동을 방지하여 안정적인 전동차 운행을 이룰 수 있게 하는 효과가 있다.

또, 전동차의 출입구 바닥 주변으로 쌓이는 눈을 녹이는 히터의 변형, 침수 및 온도변화에 의한 피해를 줄이기 위해 히터의 열선을 실리콘 고무로 감싸 완전 밀폐형으로 구현함으로써, 안전하고 안정적인 출입문 개폐를 이루도록 하는 효과가 있다.

도 1은 아웃 슬라이딩 방식의 출입문이 구비된 전동차에 먼지나 눈 등이 외풍과 함께 유입되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 출입문이 설치되는 출입구를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A선에서 바라본 출입구의 평면 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 이물질 유입방지수단의 요부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 A-A선에서 바라본 출입구의 평면 상태로서 출입문이 제외된 평면 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동차 출입구의 정면 일부 단면 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 B-B선 단면 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 C-C선 단면 상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이물질 차단부재의 다른 실시 예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 전동차 출입문 설해 방지장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명은 이물질유입방지수단(210)과 결빙방지수단(220)으로 대별되어 이루어진다.

상기 이물질유입방지수단(210)은, 전동차의 출입구(110)에 설치되는 출입문(120)의 측면과 출입문 포켓(130)의 외벽(131) 사이를 통해 외부의 먼지, 눈 등과 같은 이물질의 유입을 방지함과 동시에 출입문(301) 외면과의 밀착이 보다 용이하도록 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 이물질 차단부재(211)와, 상기 이물질 차단부재(211)를 수용 지지하는 지지프레임(212) 및 체결구(213)로 이루어져 출입문 포켓(130)의 외벽(131) 일 측에 출입문(120)의 높이방향을 따라 길게 설치된다.

상기 이물질 차단부재(211)는 합성수지, 고무 등과 같은 내마모성이 우수하고 탄성을 갖는 재질을 이용하여 브러시형으로 형성되며, 출입문(120)의 높이에 대응되는 길이로 구비되어 출입문(120)이 개폐 동작에 관계없이 항상 출입문(120)과 출입문 포켓(130) 사이의 틈을 밀폐하여 먼지나, 눈 등과 같은 이물질의 유입을 예방하게 된다.

여기서, 상기 이물질 차단부재(211)는, 각 브러시가 거의 빈틈없이 아주 촘촘하게 형성되어 출입문(120)의 측면과 출입문 포켓(130)의 외벽(131) 사이로 먼지나 눈과 같은 이물질의 유입을 차단하게 된다.

또, 상기 지지프레임(212)의 일단에는 도 4에 도시된 바와 같이, 너비 방향을 따라 소정의 길이를 갖는 장공(212a)이 형성되는데, 체결구(213)가 이 장공(212a)을 관통하여 출입문 포켓(130)의 외벽(131) 일 측에 체결됨으로써 지지프레임(212)을 출입문 포켓(130)에 고정한다.

이때, 상기 지지프레임(212)의 고정 위치를 장공(212a)의 길이만큼 조절할 수 있으므로, 이러한 지지프레임(212)의 고정 위치 조절을 통해 이물질 차단부재(211)가 출입문(120)의 외 측면에 안정적으로 접촉되도록 용이하게 조절할 수 있고, 그 밀착 정도도 조절할 수 있다.

상기 결빙방지수단(220)은, 전동차 출입구(303)의 하부에 설치되어 출입구(110) 바닥 주변으로 유입되는 눈의 결빙을 방지하거나 또는 결빙된 눈을 해빙하도록, 축열 및 열전도 기능을 가지는 상부커버(222)와, 상부커버(222)와 면 접촉하여 열을 공급하도록 상부커버(222)의 아래에 설치되는 실리콘고무발열체(221)와, 상기 실리콘고무발열체(221)의 아래에 설치되는 하부커버(223)로 구성된다.

상기 상부커버(222)는 하부레일(111)의 아래에 위치하는 실리콘고무발열체(221)를 덮어 고정함과 동시에 승객들의 반복적인 접촉으로부터 실리콘고무발열체(221)를 보호하는 역할을 한다.

또, 상기 상부커버(221)는 전동차의 출입구(110)에 쌓인 눈 또는 결빙된 얼음 등을 녹이는 것으로 전도성 금속으로 구성된다. 즉, 알루미늄, 동, 스테인리스 등과 같은 열전도율이 높은 금속 재질 중 어느 하나를 사용한다. 바람직하게는 가공성, 탄력성 및 축열성이 좋고 열전도율이 높은 알루미늄이 좋다.

이와 같이 열전도성 뿐만 아니라 축열성을 중요하게 한 것은 열선을 통해 공급되는 전기 에너지의 절약뿐만 아니라 축열기능에 의한 열선의 전기 공급 없이도 일정기간 지속적인 해빙 기능이 가능하기 때문이다.

또한 상기 상부커버(222)는 길이방향으로 일정간격으로 수직방향으로 체결구멍(222a)이 관통되어 형성된다. 이러한 체결구멍(222a)으로 둥근 머리 볼트나 민머리볼트 또는 기타 볼트 등의 체결구(미도시)가 삽입되어 상부커버(222)를 그 하부의 전동차 차체와 단단히 고정하게 된다.

상기 실리콘고무발열체(221)는 열전달, 누전방지 및 내구성을 위해 상하 2판의 글래스 편직에 실리콘 고무를 코팅 가공한 엷은 편직실리콘고무시트로 구성하였으며, 이 편직실리콘고무시트 내에 위치하여 수밀되게 접착되는 열선(미도시)은 니켈합금 저항선의 패턴화로 제작되어 연속온도 200℃에서 반 영구적으로 사용할 수 있도록 구성된다.

이와 같이 열선이 편직실리콘고무시트로 구성됨으로써 누전 없이 열선에서 발생한 고온을 안정적으로 상부커버에 공급하게 된다. 또한 압착에 의한 밀착시 완충력을 제공하면서 밀착력을 더 높여주게 된다.

이러한 열선에서 발생한 열은 150 ~ 200℃이고, 상부커버(222)를 통과한 후의 상면 표면의 온도는 50 ~ 60℃ 정도이다. 물론 이러한 온도는 조절가능하다.

본 발명에 사용되는 실리콘고무발열체(221)는 대기 온도가 상온인 상태에서 발열체 표면 온도 변화를 측정해 본바, 개략 10만 시간 지속시에도 150℃ 근처의 고온 특성을 유지할 수 있음을 알 수 있어, 그 내구성 및 발열성이 우수함을 알 수 있다.

상기 실리콘고무발열체(221)는 열선에 전원이 공급되어 발열하게 된다. 여기에 공급되는 전원은 전동차의 전원시스템을 이용하면 된다.

상기 하부커버(223)는 상부커버(222)와 같은 재질로 이루어지도록 구성하였다. 그 이유는 상부커버(222) 뿐만 아니라 하부커버(223)에서도 전도열 또는 축열 기능에 의한 해빙기능을 제공하는 것이 바람직하고, 내구성에 있어서도 다른 재질로 하면 시간이 흐를수록 팽창율이 달라 틈이 발생할 수 있기 때문이다.

따라서, 상기 하부커버(223)도 알루미늄판, 동판, 스테인리스 등과 같은 열전도율이 높은 재질 중 어느 하나를 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 가공성, 탄력성 및 축열성이 좋고 열전도율이 높은 알루미늄합금이 좋다.

이러한 구성의 결빙방지수단(220)은, 상기 실리콘고무발열체(221)의 내부에 형성된 열선을 통해 전기가 공급되어 열이 발생하게 되면 전도체로 이루어져 밀착 접촉하고 있는 상부커버(222)와 하부커버(223)를 통해 열이 전달되면서 승온 및 축열 되게 된다.

따라서, 승온된 상부커버(222) 상면 또는 기타 눈 등이 쌓여 결빙된 부위는 상부커버(222)와 하부커버(223)와의 열 접촉에 의해 결빙부위가 해빙되게 된다.

본 발명에 따른 설해방지장치는 승객이 출입하는 전동차 출입문(120)의 원활한 개폐작용을 돕는 것으로, 그 설치부위는 적어도 전동차 출입문(120) 실외측 하부에 설치되어야 한다. 그 이유는 주로 눈이 쌓여 전동차 출입문(120)의 개폐를 불가능하게 하는 부분이 실외 측 하부이기 때문이다. 물론 실내 측에도 보충적으로 설치하면 좋다. 마찬가지로 출입문(120)의 실외 측 상부 및 실내 측에 설치하면 더더욱 좋다.

상기와 같은 구성을 가짐으로써 본 발명은 전동차 운행중 폭설 등으로 눈이 출입구(110) 바닥 주변에 쌓일 경우 상기 실리콘고무발열체(221)를 통해 전달된 상부커버(222)의 온도가 항시 50~60℃를 이루게 됨으로써 결빙될 시간없이 그 즉시 융해되어 물로 변한 후 배수되게 된다.

따라서 눈이 내리는 혹한기 등에도 전동차 출입문의 개폐가 항시 안정적으로 이루어져 전동차의 운행중단 또는 지연을 미연에 방지하게 된다.

한편, 도 9는 본 발명에 따른 이물질 차단부재의 다른 실시 예를 나타낸 요부 단면도로서, 이는 상기 이물질 차단부재(211)를 튜브형으로 형성함으로써, 튜브의 내부에 공기가 충전되어 출입문(120)의 개폐 동작시 탄성 변형에 의한 탄성력으로써 출입문(120)의 측면에 강하게 밀착되어 출입문(120)의 외 측면과 출입문 포켓(130)의 외벽(131) 사이를 밀폐하게 되어 이물질의 유입을 차단할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 전동차 110 : 출입구
111 : 하부 레일 120 : 출입문
130 : 출입문 포켓 131 : 외벽
210 : 이물질유입방지수단 211 : 이물질 차단부재
212 : 지지프레임 212a : 장공
213 : 체결구 220 : 결빙방지수단
221 : 실리콘고무발열체 222 : 상부커버
222a : 체결구멍 223 : 하부커버

Claims (4)

1. 전동차 출입문 설해 방지장치로서,
   전동차의 출입문 포켓 일 측으로 형성되며, 전동차의 주행시 먼지나 눈의 유입을 방지함과 동시에 방풍, 소음을 차단하도록 형성된 이물질 유입방지수단과;
   상기 출입문의 원활한 슬라이딩 동작을 돕는 하부 레일의 아래에 설치되어 결빙을 방지하도록 열을 제공하는 결빙방지수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문 설해 방지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 이물질 유입방지수단은, 브러시형 또는 튜브형의 이물질 차단부재로 형성되고, 상기 출입문의 높이에 대응되는 길이로 구비되어 상기 출입문 외면에 밀착 정도를 조절할 수 있도록 장공을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문 설해 방지장치.
3. 청구항 1에 있어서, 결빙방지수단은 실리콘고무발열체이며 신속하고 용이한 열전달과 내구성 향상을 위해 니켈합금 저항선이 패턴화 제작된 열선이 유리편직실리콘고무시트 내에 위치하여 밀폐 형성되며, 상기 유리편직실리콘 고무시트는 상부커버와 하부커버에 의해 보호되는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문 설해 방지장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 상부커버 및 하부커버는 열전도율이 좋은 알루미늄, 동, 스테인리스, 중 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동차 출입문 설해방지장치.

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