KR20140062467A - 차량용 루트, 특히 도로 자동차용 루트 - Google Patents

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KR20140062467A
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올리버 피츠케
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봄바디어 트랜스포테이션 게엠베하
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Abstract

본 발명은 루트 (19a) 의 표면에서 구동하는 차량용, 특히 도로 자동차용 루트 (19a) 에 관한 것이고, 루트 (19a) 는 하나 이상의 전기 라인들의 복수의 라인 섹션들 (37) 을 위치결정 및/또는 유지하도록 된 복수의 형상화된 블록들 (4) 을 포함하고, 각각의 형상화된 블록은 라인 섹션들 (37) 중 적어도 하나를 수용하기 위해 공간을 형성하는 리세스 및/또는 공간을 구획하는 돌출부를 포함하고, 전기 라인 혹은 라인들은 공간을 통하여 연장되고, 전기 라인 혹은 라인들은 루트 (19a) 의 표면에서 구동하는 차량의 주행 방향으로 그리고/또는 주행 방향 주위에서 루트 (19a) 의 표면을 따라 연장되고, 형상화된 블록 (4) 및 전기 라인 혹은 라인들은 루트 (19a) 의 베이스층 (31) 에 의해 지지되고, 형상화된 블록 (4) 및 전기 라인 혹은 라인들은 루트 (19a) 의 커버층 (35) 에 의해 덮여있고, 형상화된 블록 (4) 및 측면 구역 (36) 이 베이스층 (31) 위에 통합층을 형성하도록, 형상화된 블록 (4) 의 재료는 형상화된 블록 (4) 의 측방에서 루트의 측면 구역 (36) 내에 또한 위치한다.

Description

차량용 루트, 특히 도로 자동차용 루트 {ROUTE FOR VEHICLES, IN PARTICULAR FOR ROAD AUTOMOBILES}
본 발명은 차량용 루트 (route) 및 상기 루트를 구축하는 방법에 관한 것이다. 차량은, 예를 들어, 차량 운전자에 의해 조향될 수 있는 차륜을 가지는 도로 자동차 (road automobiles) 일 수 있다. 그러나, 루트에 매설된 레일에서 구동되는 레일 차량과 같은, 트랙 바인드된 (track-bound) 차량이 루트에서 주행하는 것이 또한 가능하다.
루트에서 주행하는 동안 차량은 구동 (즉, 추진) 을 위해 그리고 차량의 추진을 발생시키지 않는 보조 장비를 위해 에너지를 필요로 한다. 이러한 보조 장비로는, 예를 들어, 조명 시스템, 난방 및/또는 공조 시스템, 통풍 및 탑승자 정보 시스템을 포함한다. 트랙 바인드된 차량 (예; 전차) 뿐만 아니라, 도로 자동차는 전기 에너지를 사용해 작동될 수 있다. 루트를 따라 주행하는 차량과 전기 레일 또는 와이어 사이의 연속 전기 접촉이 바람직하지 않다면, 전기 에너지는 탑재된 (on-board) 에너지 저장부로부터 인출되거나 루트의 전기 라인 배열체로부터 유도에 의해 수용될 수 있다.
유도에 의한 차량으로 전기 에너지의 전달이 본 발명의 배경을 형성한다. 루트측 (일차측) 전도체 배열체는 전자기장을 발생시킨다. 전자기장이 유도에 의한 전기 전압을 발생시키도록 전자기장은 차량 보드에서 코일 (이차측) 에 의해 수용된다. 전달된 에너지는, 차량을 추진하기 위해 그리고/또는 다른 목적을 위해, 예로 차량의 보조 장비에 에너지를 제공하기 위해 사용될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 차량은, 예를 들어, 전기 작동식 구동 모터를 가지는 차량일 수도 있다. 하지만, 차량은 또한 하이브리드 구동 시스템, 예컨대 전기 에너지 또는 연료 (예컨대, 천연 가스, 디젤 연료, 휘발유 또는 수소) 를 사용해 제공되는 에너지와 같은 다른 에너지에 의해 작동될 수 있는 시스템을 가지는 차량일 수도 있다.
WO 95/30556 A2 는, 전기 차량이 차도로부터 에너지를 공급받는 시스템을 기술한다. 모든 전기 차량은, 전기 전류, 예를 들어 전기 기계적 배터리의 네트워크로부터 얻은 에너지로 신속하게 충전되거나 에너지를 공급받을 수 있는 하나 이상의 탑재된 에너지 저장 요소 또는 기기를 갖는다. 에너지 저장 요소는 차량이 작동하는 동안 충전될 수도 있다. 트랙에 매설된 파워 커플링 요소, 예컨대 코일의 네트워크를 통하여 충전이 일어난다. 유도 코일은, 탑승자의 안전성을 높이기 위해서 탑승자 정거장 (passenger stops) 에 위치한다.
반면에, 본 발명의 초점은, 차량이 루트에서 주행하는 동안 차량으로 에너지를 계속 전달하는 것이다. WO 2010/031596 A2 는, 차량의 차도를 따라 하나 이상의 전기 라인의 복수의 라인 섹션을 위치결정 및/또는 유지하기 위한 형상화된 블록 (shaped block) 을 개시하고, 형상화된 블록은 복수의 리세스 및/또는 돌출부를 가지고, 라인 섹션을 위한 리세스의 가장자리 및/또는 돌출부는 각 경우에 라인 섹션 중 하나가 이동될 수 있는 공간의 경계를 형성하여서, 그것은 공간의 종방향으로 연장되고, 리세스의 가장자리 및/또는 돌출부에 의해 구획된 공간의 종방향은 공통 평면에서 본질적으로 서로 평행하게 연장된다.
교류 전류가 전기 라인을 통하여 흐른다면, 차도에서 주행하는 차량의 수신기에 전류를 유도하는 전자기장이 발생된다. 형상화된 블록은 차도에 전기 라인의 포설 (laying) 을 용이하게 한다. WO 2010/031596 A2 는 레일 차량을 위한 선로에 형상화된 블록을 통합시키는 방식을 개시한다. 예를 들어, 형상화된 블록이 레일 사이에 배치되고, 전기 라인이 블록에 의해 규정된 공간에 놓여지고 블록은 뚜껑에 의해 덮여있다.
US 4,836,344 는, 차량에 파워를 전달하고 주행하고 있는 유도 커플링된 차량을 제어하도록 된 전기 모듈식 차도 시스템을 개시한다. 이 시스템은, 연속 차량 경로를 형성하도록 이격되게 단부를 정렬 배치한 복수의 기다란, 전기 연결된 유도자 모듈을 포함한다. 각각의 모듈은, 자기 코어 및 노면 위에 연장되는 자기장을 발생시키는 파워 권선을 갖는다. 모듈은, 차량이 주행할 수 있는 차도면과 동일한 높이를 이루도록 땅속에 매설된다. 각각의 모듈은, 그것이 다량으로 용이하게 제조될 수 있고 최소의 노파워과 장비로 노반에 쉽게 설치될 수 있도록 균일한 폭과 두께를 갖는 기다란 구조체이다. 각각의 모듈은, 일련의 코일을 포함하는 파워 권선이 둘레에 둘러싸여 있는 철 코어를 포함한다.
본 발명의 목적은, 루트에서 주행하는 차량에 유도에 의해 에너지를 전달하기 위한 적어도 하나의 전기 라인을 포함하는 차량용 루트를 제공하는 것으로, 루트는 강건하고 내구성이 있어야 하고 적은 노력으로 루트를 구축하는 것이 가능해야 한다. 특히, 전기 라인 혹은 라인들이 포설된 루트의 구역을 가로질러 차량이 구동할 수 있어야 한다.
모듈 및 모듈을 덮기 위한 뚜껑을 포함하는 WO 2010/031596 A2 에 개시된 배열체는 레일 차량의 트랙을 구축하기에는 완전히 적합하지만, 도로 차량용 루트에 사용되도록 의도된 것은 아니다.
US 4,836,344 의 개시에 관하여, 모듈의 배열체는 강건성 (robustness) 을 감소시키고 차도의 구축 및 유지보수를 위한 노력을 증가시키는 단점을 포함한다는 점이 본 발명의 기본적 발견이다. 비록 모듈이 루트에 포설되기 전 사전 제조될지라도, 연속 모듈들 사이의 전기 연결부는 현장에서 조립될 필요가 있다. 따라서, 먼지와 물은 특히 겨울철에 부식과 균열을 유발할 수도 있고 차량이 루트에서 주행하는 동안 항상 발생하는 진동에 의해 강화될 수도 있다.
본 발명의 기본 개념은, 루트가 구축되고 루트의 커버층에 의해 형상화된 블록 및 전기 라인 혹은 라인들을 덮을 현장에 형상화된 모듈 및 적어도 하나의 전기 라인을 배치하도록, 사전 제조된 형상화된 모듈, 특히 WO 2010/031596 A2 에 개시된 임의의 실시형태의 모듈을 사용하는 것이다. 특히, 커버층의 재료는 임의의 적합한 재료, 예로 아스팔트, 콘크리트 또는 차도 구축을 위해 잘 알려진 다른 재료일 수도 있다. 전기 라인 혹은 라인들은 주행 방향으로 연장되는 사행 (meandering) 경로를 따를 수도 있다.
특히, 다음이 제안된다: 루트의 표면에서 구동되는 차량용 루트, 특히 도로 자동차용 루트로서,
- 상기 루트는 하나 이상의 전기 라인들의 복수의 라인 섹션들을 위치결정 및/또는 유지하도록 된 복수의 형상화된 블록들을 포함하고,
- 각각의 형상화된 블록은 상기 라인 섹션들 중 적어도 하나를 수용하기 위해 공간들을 형성하는 리세스들 및/또는 공간들을 구획하는 돌출부들을 포함하고,
- 상기 전기 라인 혹은 라인들은 상기 공간들을 통하여 연장되고,
- 상기 전기 라인 혹은 라인들은, 상기 루트에서 구동하는 차량들의 주행 방향으로 그리고/또는 주행 방향 주위에서 상기 루트의 표면 아래에 연장되고,
- 상기 형상화된 블록들 및 상기 전기 라인 혹은 라인들은 상기 루트의 베이스층에 의해 지지되고,
- 상기 형상화된 블록들 및 상기 전기 라인 혹은 라인들은 상기 루트의 커버층에 의해 덮여있고,
- 상기 형상화된 블록들 및 측면 구역들이 상기 베이스층 위에 통합층을 형성하도록, 상기 형상화된 블록들의 재료는 상기 형상화된 블록들의 측방에서 (sideways) 상기 루트의 측면 구역들에 또한 위치하는, 차량용 루트.
커버층 또는 커버층을 덮는 적어도 하나의 부가적인 표면층은, 차량이 주행할 수 있는 루트의 표면을 형성한다. 단일 커버층이 있어서, 전기 라인 혹은 라인들이 루트의 표면 가까이에 연장되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 표면 위의 자기장의 자속이 더 커서, 루트에서 주행하는 차량으로의 에너지 전달 효율이 더 높다.
아스팔트인 경우에, 형상화된 블록, 전기 라인 혹은 라인들 및 바람직하게 또한 형상화된 블록 측방의 측면 구역을 덮는 연속 (특히, 대략 수평) 커버층이 있는 것이 바람직하다.
선택적으로, 측면 구역의 재료는 측면 구역과 형상화된 블록에 인접해 있고 측면 구역과 형상화된 블록을 덮는 커버층의 재료와 동일한 유형의 재료일 수도 있다. 용어 "인접하다" 는, 커버층과 형상화된 블록 사이 및/또는 커버층과 측면 구역 사이에서 얇은 층의 존재를 배제하지 않고, 얇은 층은 통합층과 커버층 사이의 영구 접촉을 개선하기 위한 접촉층이다. 이러한 접촉층이 바람직하고 하기에 설명될 것이다. 특히, 얇은 접촉층 자체는 루트의 지탱 능력에 크게 기여하지 않는다.
커버층을 제조하는데 표준 절차 및 기계가 사용될 수 있으므로, 이런 루트의 구축 방식이 수행하기에 특히 용이하다.
형상화된 블록 내에서 전기 라인 혹은 라인들 둘레의 공극 (voids) 을 충전하기 위한 형상화된 블록과 동일한 유형의 재료를 사용할 수도 있다.
위에서 사용된 표현 "형상화된 블록의 재료는 또한 측면 구역에 위치한다" 는, 동일한 유형의 재료가 형상화된 블록을 사전 제조하기 위해 사용되고 측면 구역을 위해 사용된다는 것을 의미한다.
"동일한 유형의 재료" 는, 동일한 재료로 된 이웃한 구역들이 우수한 표면 접촉을 가지거나 심지어 공통 화합물을 형성하도록 재료의 적어도 한 가지 성분이 동일한 화학 물질에 의해 또는 유사한 화학 물질에 의해 형성되는 것을 의미한다. 예를 들어, 이것은 성분으로서 역청 (즉, 탄화수소 유형) 을 함유한 재료 아스팔트를 가지는 경우이다. 아스팔트는, 형상화된 블록, 형상화된 블록 측방의 측면 구역, 및 형상화된 블록과 측면 구역에 인접한 커버층을 위한 바람직한 유형의 재료이다. 하지만, 아스팔트의 부가적인 성분들은 바뀔 수도 있고, 즉 모든 유형의 아스팔트는 역청을 함유하지만, 다른 첨가제 (특히, 돌) 를 함유할 수도 있다.
US 4,836,344 에 개시된 차도 구성과 비교했을 때 그리고 유사한 구성과 비교했을 때, 형상화된 블록 및 전기 라인 혹은 라인들은 루트의 다른 구역들에 단단히 부착되어서, 정상 주행 방향으로 연장되는 연속 형상화된 블록의 라인을 횡단하는 것을 포함해 차량은 형상화된 블록에서 구동할 수도 있다. 예를 들어, 이것은 차량이 차도에서 주행하고 형상화된 블록의 연속 라인이 포설된 트랙을 이탈하거나 트랙에 합류하는 경우일 것이다. 게다가, 커버층은 형상화된 블록을 충분히 덮고 있으므로, 형상화된 블록 및 전기 라인 혹은 라인들은 먼지, 물 그리고 커버층의 유형에 따라 수분에 대해 보호된다.
바람직하게, 루트는 주행 방향으로 루트의 연속 섹션들 사이에 간극을 포함하고, 간극은 주행 방향에 수직으로 연장되고 지하의 움직임 (movement of the underground) 및/또는 열 팽창과 수축으로 인해 루트의 연속 섹션들 사이의 상대 운동을 허용한다. 전형적으로, 이 간극은 탄성 변형가능한 재료에 의해 충전된다. 이 간극들 중 적어도 하나는 루트의 주행 방향으로 연장되는 연속 형상화된 모듈의 라인의 일부인 연속 형상화된 모듈의 간극과 일치하는 것이 바람직하다. 또한, 연속 형상화된 블록의 공간에 의해 수용되는 전기 라인 혹은 라인들은 루트의 연속 섹션 사이의 간극 및/또는 연속 형상화된 블록 사이의 간극을 가로질러 연속적으로 연장되는 것이 바람직하다. 이것은, 다른 전기 라인, 예를 들어 전기 커넥터 또는 납땜 전기 연결부를 연결하는 간극에 부가적인 전기 연결부를 만들지 않아도 된다는 것을 의미한다. 게다가, 전기 라인 혹은 라인들은 바람직하게 전기 절연부를 형성하는 연속 외부층, 즉 간극을 가로질러 연속적으로 연장되는 외부층을 가지고 있다. 절연부를 포함하는 전기 라인은 전형적으로 어느 정도 탄성 변형가능하기 때문에, 간극을 가로질러 연장되는 전기 라인은 간극의 연장 또는 압축에 대응하여 변형된다. 이 바람직한 실시형태의 루트는, 먼저 전기 라인 혹은 라인들을 포설하기보다는 연속 형상화된 블록을 배치한 후 커버층의 재료로 배열체를 덮어서 간극을 남기고 그 후 종래의 방식으로 간극을 처리함으로써, 예를 들어 탄성 변형가능한 재료로 간극을 충전함으로써 용이하게 만들어질 수 있다. 바람직하게, 전기 라인 사이의 임의의 전기 연결부는 형상화된 모듈의 길이방향 연장부의 측방에서 루트의 구역 및/또는 형상화된 모듈의 절개부 (cut-out) 또는 공동 (cavity) 에 만들어진다.
제안된 차량용 루트에 대응하여, 차량용 루트를 구축하는 방법이 제안되고, 다음 단계들:
- 형상화된 블록들 및 전기 라인 혹은 라인들을 지지하기 위한 상기 루트의 베이스층을 제공하는 단계,
- 하나 이상의 전기 라인들의 복수의 라인 섹션들을 위치결정 및/또는 유지하기 위한 복수의 형상화된 블록들을 제공하는 단계로서, 각각의 형상화된 블록은 상기 라인 섹션들 중 적어도 하나를 수용하기 위해 공간들을 형성하는 리세스들을 포함하고 그리고/또는 공간들을 구획하는 돌출부들을 포함하는, 복수의 형상화된 블록들을 제공하는 단계,
- 상기 전기 라인 혹은 라인들이 상기 공간들을 통하여 연장되고 상기 전기 라인 혹은 라인들이 상기 루트에서 구동되고 있는 차량의 주행 방향으로 그리고/또는 주행 방향 주위에서 상기 루트(들)의 표면을 따라 연장되도록 상기 전기 라인 혹은 라인들을 포설하는 단계,
- 상기 형상화된 블록들 및 측면 구역들이 상기 베이스층 위에 통합층을 형성하도록 상기 형상화된 블록들의 측방에서 상기 루트의 상기 측면 구역들에 또한 상기 형상화된 블록들의 재료와 동일한 유형의 재료를 배치하는 단계,
- 상기 루트의 커버층에 의해 상기 통합층 및 상기 전기 라인 혹은 라인들을 덮는 단계가 수행된다.
루트 및 대응하는 구축 방법의 실시형태와 장점이 서로 뒤따른다.
특히, 먼저 형상화된 블록이 (루트가 구축될) 현장에 배치되고, 그 후 전기 라인 혹은 라인들이 공간 내에 포설된다. 따라서, 라인(들)은 복수의 형상화된 블록의 공간으로 포설될 수도 있다.
베이스층은 임의의 적합한 베이스층일 수도 있고, 특히 베이스층은 시멘트사 (sand cement), 린 (lean) 콘크리트 또는 롤러 다짐 (compacted) 콘크리트로 만들어질 수도 있다. 복수의 베이스층이 서로 적층될 수도 있다. 하지만, 베이스층은 차량에 의해 사용되는 루트의 기존의 베이스층일 수도 있다. 이 경우에, 예를 들어 베이스층 위의 적어도 하나의 층, 또는 베이스층 위의 층의 적어도 일부가 기존의 루트로부터 제거될 수 있고 통합층 및 커버층은 베이스층 위에 배치될 수도 있다.
바람직하게, 베이스층과 통합층 사이에 중간층이 위치하고, 중간층은 특히 상이한 열 팽창/수축으로 인한 진동 및/또는 상대 운동을 디커플링하기 위해 통합층과 베이스층을 서로 디커플링한다. 예를 들어, 중간층은 아스팔트로 만들어질 수도 있다.
이러한 중간층은 응력을 감소시켜서, 통합층의 내구성을 증가시킨다.
특히, 커버층의 재료는, 리세스에 의해 형성되고 그리고/또는 돌출부에 의해 구획되는 공간의 표면과 라인 섹션 사이의 간극을 충전할 수도 있다. 따라서, 통합층 내에 공동을 방지하고 전기 라인 혹은 라인들이 통합층 내에 고정된다. 이 실시형태의 루트는 특히 제조하기에 용이한데 왜냐하면 형상화된 블록이 먼저 현장에 배열될 수 있고, 그 후 전기 라인 혹은 라인들이 포설되고 그 후 커버층의 재료가 커버층을 형성하도록 배치되고 동시에 간극을 충전하는데 사용될 수도 있기 때문이다.
형상화된 블록 및 측면 구역의 재료는 동일한 유형을 가지므로, 재료의 물성은 동일하거나 유사하고, 따라서, 강건성 및 내구성이 증가된다.
한편으로는 형상화된 블록과 측면 구역 (즉, 통합층), 및 다른 한편으로는 커버층의 상호연결이 다음에 의해 추가로 증가될 수 있다. 개선예의 기본 사상은, 커버층의 재료와 동일한 제조 단계 동안 형상화된 블록의 측방에서 루트의 측면 구역에 재료가 배치된다는 것이다.
커버층을 향한 형상화된 블록의 경계면은 이물질 때문에 세척되고 그리고/또는 통합층을 형성하도록 커버층의 재료가 형상화된 블록의 측방에 또한 배치되기 전 부분적으로 제거된다. 형상화된 블록의 경계면이 이런 식으로 처리되고 커버층의 재료가 동일한 유형이라면, 형상화된 블록, 측면 구역 및 커버층은 커버층과 형상화된 블록 사이의 경계에 어떠한 부가적 이물질 층도 없이 연속층을 형성한다. 이 실시형태는, 형상화된 블록의 제조가 전형적으로 형상화된 블록의 표면에 이물질 층을 유발한다는 발견을 기초로 한다.
선택적으로, 부가적인 접촉층이 형상화된 블록과 커버층 사이에 배치될 수 있다. 하기 대안적 실시형태에서, 이러한 접촉층은 또한 커버층과 측면 구역의 재료 사이에 배치되고, 즉 통합층과 통합층에 인접한 커버층 사이에 배치된다.
접촉층은 응력 흡수 멤브레인 중간층 (SAMI) 일 수도 있다. 이러한 SAMI 층은 균열을 포함하는 층을 덮기 위한 루트 구성 분야에 공지되어 있다. 본 발명을 위한 바람직한 SAMI 층은 탄화수소를 포함한다. 따라서, 또한 상기 층은 탄화수소 성분을 가지는 전술한 메시 (mesh) 에 적용되고, 커버층으로서 아스팔트층 및 아스팔트로 만들어진 형상화된 블록은 커버층과 우수한 접촉 또는 화합물을 형성한다.
접촉층의 실시형태에 따르면, 접촉층은 본질적으로 수평 평면 내에 연장되고, 즉 통합층의 상부 표면을 덮는 메시를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 메시의 재료는 폴리프로필렌 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 와 같은 폴리머일 수도 있다. 이러한 메시는, 예를 들어, 독일 등록 상표 "Combigrid" 등록 번호 39965958 로, 독일, Espelkamp 32339 의 Naue GmbH & Co. KG 에 의해 제공된다. 이 유형의 메시는 용접된 접합부를 가지고 또한 보강을 위한 부직 성분을 포함한다. 또, 부직 성분은 접촉층 위와 아래에서 이웃한 층들의 분리를 수행한다. 용접된 접합부에서 상호 접촉되는 폴리머 메시 요소는 모놀리식일 수도 있고 부직 성분은 섬유를 포함하는 직물 요소일 수도 있다.
커버층은, 상대 운동을 어느 정도 허용하고 동시에 형상화된 블록 또는 통합층에 대한 커버층의 양호한 부착을 제공함으로써 영구 접촉을 개선한다.
바람직하게, 라인 섹션이 공간에 배치된 후, 리세스에 의해 형성되고 그리고/또는 돌출부에 의해 구획되는, 공간의 표면 및 라인 섹션 사이의 간극은 형상화된 블록의 재료와 동일한 유형의 재료에 의해 충전된다.
바람직하게, 자기 코어 재료가 통합층에 통합된다. 특히, 자기 코어 재료 (예를 들어, 페라이트) 는 리세스에 의해 형성되고 그리고/또는 형상화된 재료의 돌출부에 의해 구획된 코어 공간 내에 배치된다. 예를 들어, 그루브는 차량의 주행 방향으로 형상화된 블록의 상측에서 연장될 수도 있다. 바람직하게, 자기 코어 재료가 먼저 각각의 코어 공간에 배치된 후, 전기 라인 혹은 라인들이 각각의 공간에 배치되고 그 후 커버층이 제조된다. 결과적으로, 위에서 보았을 때 자기 코어 재료는 자기 코어를 가로질러 연장되는 전기 라인 혹은 라인들의 라인 섹션 아래에 배치되는 것이 바람직하다.
이 실시형태는, 자기 코어 둘레에 전기 라인 혹은 라인들을 둘러쌀 필요가 없다는 발견 (US 4,836,344 와 비교했을 때) 을 기초로 한다.
특히, 전술한 대로, 코어 공간은 루트에서 구동하는 차량의 구동 방향으로 연장될 수도 있고 전기 라인 혹은 라인들의 섹션은 바람직하게 코어 공간의 연장부에 횡방향으로 연장된다. 예를 들어, 전기 라인 혹은 라인들은 주행 방향으로 연장되는 사행 경로를 따를 수도 있다. 자기 코어는 대안적으로 루트 내부의 다른 위치에 배치될 수도 있다.
또한, 루트는 형상화된 블록 아래, 바람직하게 중간층 아래에 배치된 도전성 재료 (예를 들어, 알루미늄) 의 차폐층을 포함하고, EMC 의 전자기 적합성에 관한 요건을 충족시키도록, 존재한다면, 차폐층이 전기 라인 혹은 라인들에 의해 발생된 전자기장을 차폐하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 다른 전기 라인 또는 배관을 루트 아래의 땅 속에 묻을 수도 있다.
특히, 자기 코어 재료 및, 부가적으로, 차폐층이 있는 것이 바람직하다.
루트는 도전체 배열체 (통합층 내부에 위치한 전기 라인 혹은 라인들을 포함하는 배열체) 를 작동시키도록 된 전기 및/또는 전자 기기를 구비할 수도 있다. 기기들 중 하나는 직류로부터 교류를 발생시키기 위한 인버터일 수도 있다. 직류는 도전체 배열체로 전기 에너지를 공급하는 공급 라인에 의해 운반될 수도 있다. 교류는 전자기장을 발생시키도록 도전체 배열체에 의해 운반되는 전류일 수도 있다. 비교적 높은 파워가 차량에 의해 요구되므로 (바람직한 것으로서, 추진 모터가 에너지로 작동되는 경우), 대응하는 파워 인버터는 열 파워의 형태로 상당한 에너지 손실을 발생시킨다. 그러나, 도전체 배열체의 작동을 위한 전기 및/또는 전자 기기는, 다른 유형의 기기, 예로 도전체 배열체의 섹션을 켜고 끄는 파워 스위치, 전기 라인 혹은 라인들을 통하여 정전류를 제공하기 위한 정전류 기기, 차량의 존재를 검출하기 위한 검출 기기, 복수의 전기 상 (phase) 라인과 다른 기기를 전기 연결하기 위한 스타 포인트 연결부들 (star point connections) 을 포함할 수도 있다.
이 기기는 땅 위의 상자 또는 다른 케이싱에 배열될 수 있다. 따라서, 기기에 의해 발생된 열 손실은 주변에 용이하게 전달될 수 있다. 그러나, 이것은 통풍기가 기기의 강제 냉각에 사용된다면 허용불가한 소음 발생을 유발할 수도 있다. 또한, 특히 도시의 역사상 중요한 부분에서, 땅 위의 케이싱은 허용가능하지 않을 수 있다. 따라서, 기기의 적어도 일부는 땅 속에, 예컨대 루트의 측방 및/또는 형상화된 블록들 중 적어도 하나의 절개부 또는 공동 내에 묻힐 수도 있다. 특히, 형상화된 블록(들)의 절개부 또는 공동은 환경으로 전자기장의 방출을 감소시키는데 사용될 수도 있다.
바람직하게, 형상화된 블록은, 루트에서 구동하는 전형적인 차량보다 (주행 방향에 수직인 방향으로) 더 좁다. 따라서, 차량은 형상화된 블록으로부터 그리고 절개부 또는 공동 내 임의의 기기로부터의 방출에 대해 환경을 보호한다. 예를 들어, 도전체 배열체 (예를 들어, 하기 참조) 의 다른 상 라인의 스타 포인트 연결부가 절개부 또는 공동에 위치할 수 있다.
전자기장을 발생시키는 루트의 도전체 배열체는,
- 구불구불하게 차량의 주행 경로를 따라 연장되는 적어도 하나의 전기 라인을 포함할 수도 있고 (즉, 주행 방향으로 연장되는 라인의 섹션들 뒤에 각 경우에 주행 방향에 횡방향으로 연장되는 섹션이 뒤따르고 차례로 다시 주행 방향으로 연장되는 섹션 등이 뒤따름); 복수 상 시스템의 경우에 바람직하게 도전체 배열체의 모든 라인들은 이런 식으로 배열되고; 표현 "구불구불한 (serpentine)" 은 곡선 구성 및/또는 이웃한 섹션으로 곡선 전이 구간을 갖는 직선 섹션을 가지는 라인들을 포함하고; 직선 섹션들은 그것이 보다 균질한 장을 발생시키기 때문에 바람직하다. "구불구불한 방식" 에 대한 다른 표현은 "사행식" 이다.
- 적어도 2 개의 전기 라인들을 포함할 수도 있고, 각각의 라인은 교류 전류의 상들 중 다른 상을 운반하도록 되어있고; 바람직하게, 도전체 배열체는 3 개의 라인들을 포함하고, 각각의 라인은 3 상 교류의 다른 상을 운반한다;
- 복수의 세그먼트들을 포함할 수도 있고, 각각의 세그먼트는 차량의 주행 경로의 다른 섹션을 따라 연장되고; 각각의 세그먼트는 적어도 2 개의 라인들의 섹션들을 포함할 수도 있고 각각의 세그먼트는 다른 세그먼트들과 분리되어 세그먼트를 켜고 끄도록 된 적어도 하나의 기기와 조합될 수도 있다. 각 세그먼트의 상 라인(들)은 임의의 연속 세그먼트 (상 라인의 직렬 연결부) 의 대응하는 상 라인에 전기 연결될 수도 있다. 대안적으로, 연속 세그먼트의 상 라인(들)은 서로에 대해 절연될 수도 있고 - 예를 들어 - 각각의 세그먼트 (상 라인의 병렬 연결부) 를 위한 별도의 인버터 또는 스위치를 통하여 파워 공급부에 연결될 수도 있다. 병렬 연결된 상 라인의 경우에, 세그먼트의 모든 상 라인이 스타 포인트에서 서로 연결될 수도 있다. 바람직하게, 주행 방향으로 세그먼트의 길이는 주행 방향으로 형상화된 모듈의 길이와 상이하다. 바람직하게, 상의 전기 라인을 구성하는 케이블은 세그먼트 내에서 연속 케이블에 연결되지 않는다. 이것은 구성의 형성 (establishment) 을 용이하게 한다. 예컨대, 형상화된 블록이 먼저 제공될 수 있다. 그 후, 케이블이 포설될 수 있고 그 후 커버층이 형성된다.
본 발명의 실시예 및 바람직한 실시형태는 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1 은 2 개의 차선을 가지는 도로를 개략적으로 나타내고, 전기 라인은 사전 제조된 형상화된 블록을 사용해 차선 중 하나의 표면 아래에 포설된다.
도 2 는, 루트, 예를 들어 도 1 에 나타낸 도로 일부의 바람직한 실시형태를 관통한 종단면도이다.
도 3 은 도 2 의 일부의 분해도이다.
도 4 는 전기 라인, 특히 케이블을 지지하기 위한 지지 요소로서 사용될 수 있는 형상화된 블록의 바람직한 실시형태의 사시도를 나타낸다.
도 5 는 도 4 에 나타낸 형상화된 블록의 평면도를 나타낸다.
도 6 은 도 4 및 도 5 의 블록의 절반부를 관통한 종단면도를 나타낸다.
도 7 은 도 4 내지 도 6 에 따른 2 개 블록의 배열체의 평면도를 나타낸다.
도 8 은 전자기장을 발생시키기 위해 루트에 통합될 수도 있는 전도체 배열체의 연속 세그먼트이다.
도 9 는 도 4 에 나타낸 블록과 유사하지만, 전도체 배열체의 장착을 용이하게 하기 위해서 절개부를 포함하는 형상화된 블록이다.
도 10 은 전도체 배열체의 2 개의 연속 세그먼트의 전이 구간에서 3 상 전도체 배열체의 바람직한 실시형태이고, 적어도 하나의 형상화된 블록의 절개부는 루트 내부의 케이블을 기기 및/또는 루트 측방의 연결부로 향하게 하는데 사용된다.
도 11 은 도 10 에 나타낸 배열체와 유사한 배열체이고, 절개부는 연속 세그먼트의 3 가지 상의 2 개의 스타 포인트 연결부를 형성하는데 사용된다.
도 1 의 개략 평면도는 2 개의 차선 (19a, 19b) 을 가지는 도로 (1) 를 나타낸다. 차선 (19) 은 외부 마진에서 실선 (3a, 3b) 에 의해 한정되고 라인 세그먼트 (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, 9g, 9h) 로 이루어진 공통 파선에 의해 한정된다. 그 결과, 주행 방향은 도 1 의 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 연장된다. 차선 (19) 의 폭은 충분히 커서 차량은 차선 (19a) 또는 차선 (19b) 중 어느 하나에서 주행할 수 있고 또는 2 대의 차량이 차선 (19) 에서 서로 나란히 주행할 수 있다.
차선들 중 하나, 즉 차선 (19a) 은 전자기장을 발생시키기 위한 전도체 배열체 (7a, 7b, 7c) 를 구비하고 있다. 전도체 (7; 예를 들어, 전도체 배열체의 각 세그먼트에서 3 개의 전기 상 라인) 및 전도체를 제자리에 유지하는 형상화된 블록 (4) 은, 위에서 도로를 본다면, 실제로 볼 수 없다. 그러나, 도 1 은 전도체 (7) 및 연속 형상화된 블록 (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g) 의 라인을 보여준다. 연속 형상화된 블록의 라인은 도 1 의 한계를 너머 우측을 향하여 계속된다. 전도체 배열체는, 서로 분리되어 작동될 수 있는 적어도 3 개의 연속 세그먼트 (7a, 7b, 7c) 를 포함한다. 이것은, 예를 들어, 차량 (미도시) 이 세그먼트 위에서 주행하는 동안 전도체 (7a) 는 작동되는 반면, 다른 세그먼트 (7b, 7c) 는 작동되지 않는 것을 의미한다. 차량이 세그먼트 (7b) 에 도달하면, 이 세그먼트는 켜지고 세그먼트 (7a) 는 꺼진다. 대응하는 스위치 및/또는 인버터는 도 1 의 상단 구역에 도시된 기기 (52a, 52b, 52c) 에 통합될 수도 있다.
전도체 (7) 를 포설하는 바람직한 방식은 사행 경로(들)를 형성하는 것이고, 이것은 주행 방향에 횡방향으로 연장되는 섹션을 전도체가 가지고 있음을 의미한다. 예를 들어, 전도체 (7a) 는 형상화된 블록 (4a) 에서 3 개의 횡방향으로 연장되는 섹션, 연속 블록 (4b) 으로 전이 구간에서 1 개의 횡방향으로 연장되는 섹션, 블록 (4b) 의 구역에서 3 개의 횡방향으로 연장되는 섹션 및 전도체 (7a) 가 기기 (52b) 에 연결되는 블록 (4c) 에서 1 개의 횡방향으로 연장되는 섹션을 갖는다. 실제로, 전도체 배열체의 각 세그먼트를 위해 적어도 2 개의 상을 사용하는 것이 바람직하다.
도 1 의 중간 섹션에, 주행 방향에 횡방향으로 연장되는 2 개의 평행한 라인이 있다. 이 라인은 상대 운동 및/또는 열 팽창 또는 수축을 허용하기 위해 상호간에 간극 (200) 을 가지는 루트 세그먼트의 단부에서의 라인이다. 간극 (200) 은 2 개의 연속 형상화된 블록 (4c, 4d) 사이에 위치하고, 전도체 (7b) 는 역청과 같은 탄성 변형가능한 재료로 충전될 수도 있는 간극 (200) 을 가로질러 연장된다.
도 2 는 루트의 바람직한 실시형태를 관통하는 종단면도를 나타내고, 루트에서 주행하는 차량을 위한 주행 방향은 도 2 의 이미지 평면에 수직으로 연장된다. 도 2 는, 예를 들어 도 1 의 차선 (19a) 의 단면도를 나타낼 수도 있고, 기기 (52) 가 도시된 상단 구역에서 도 1 에 선택적으로 위치할 수도 있는 비상 차선 (29) 의 단면도를 나타낸다. 측방에서, 비상 차선 (29) 의 우측에, 기기 (52) 중 하나가 도 2 에 나타나 있다.
차선 (19a) 은, 예를 들어 20 ㎝ 의 층 두께를 가질 수도 있는 베이스층 (31) 을 포함한다. 베이스층 (31) 의 상단에, 예를 들어 5 ㎜ 의 두께를 가지는 도전성 재료 (예, 알루미늄판) 의 층 (20) 이 놓여진다. 이 층 (20) 의 목적은 전자기장을 차폐하고, 즉 층 (20) 아래로 전자기파를 방지 또는 감소시키는 것이다. 층 (20) 은 차선 (19a) 의 폭보다 좁고 층 (20) 위에 배치된 형상화된 블록 (4) 의 폭의 범위에 있을 수도 있다.
차폐층 (20) 은, 예를 들어 5 ㎝ 의 두께를 가질 수도 있는 중간층 (33) 에 매설된다. 중간층 (33) 상단에, 예를 들어 도 1 에 나타낸 배열체와 유사하게 사행식으로, 전기 라인 (17) 을 유지하기 위해 형상화된 블록 (4) 이 배치된다. 블록 (4) 은, 예를 들어 15 ㎝ 의 두께를 가질 수도 있다. 블록 (4) 으로부터 하방으로 중간층 (33) 의 상부면까지 그리고 측방으로 비상 차선 (29) 을 통하여 기기 (55) 까지 전기 라인 (17) 의 연결이 도 2 에 도시된다. 다른 실시형태에서, 차폐층 (20) 은 다른 곳에, 예컨대 블록 (4) 의 바닥에 배치될 수도 있고, 또는 생략될 수도 있다. 전기 라인 (17) 은 주변으로 전자기장의 방출을 감소시키도록 금속 시트와 같은 부가적인 도전성 재료에 의해 차폐될 수도 있다.
형상화된 블록 (4) 의 재료와 동일한 유형의 재료로 만들어지는, 형상화된 블록 (4) 의 측방에 측면 구역 (36a, 36b) 이 있다. 측면 구역 (36a, 36b) 은 도 2 에 나타낸 위치에 형상화된 블록 (4) 을 배치한 후 만들어졌다. 바람직한 유형의 재료, 즉 아스팔트인 경우에, 형상화된 블록 (4) 과 측면 구역 (36a, 36b) 의 재료는 그것의 공통 경계 영역, 즉 그것의 표면에 분자 화합물을 형성한다. 따라서, 형상화된 블록 (4) 이 사전 제조되었다는 사실에도 불구하고, 측면 구역 (36a, 36b) 및 형상화된 블록은 균질한 통합층 (4, 36) 을 형성한다. 측면 구역 (36a, 36b) 을 블록 (4) 에 고정하는데 앵커 (anchor) 는 필요하지 않다.
블록 (4) 과 측면 구역 (36a, 36b) 은, 5 ㎝ 의 두께를 가질 수도 있는 커버층 (35) 에 의해 덮여있다. 선택적으로, 커버층 (35) 은 비상 차선 (29) 을 또한 덮도록 차선 (19a) 의 측방에서 또한 연장될 수도 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 차선 (19a) 및 비상 차선 (29) 의 표면을 형성하도록 상단층 (37) 이 제공될 수도 있다.
바람직하게, 블록 (4) 과 커버층 (35) 사이에서 도 2 에서 수평선으로 나타낸 것처럼, 접촉층 (38) 이 커버층 (35) 과 통합층 (4, 36) 사이에 연장될 수도 있다. 접촉층 (38) 은 메시 또는 접착 재료로 만들어질 수도 있다. 특히, 접촉층은 인접한 아스팔트층과 분자 화합물을 형성하는 탄화수소를 포함할 수도 있다.
베이스층 (31) 은 차선 (19a) 의 전체 폭에 대해 연장된다. 비상 차선 (29) 은, 동일한 재료로 되어 있지만, 바람직하게, 예를 들어 8 ㎝ 의 보다 작은 두께를 가지는 베이스층 (31a) 을 가질 수도 있다. 측면 구역 (36b) 의 측방에 그리고 베이스층 (31a) 위에, 비상 차선 (29) 의 주요층 (35a) 이 배치되고, 이것은 바람직하게 측면 구역 (36b) 과 동일한 재료에 의해 동일한 제조 단계에서 만들어진다. 바람직하게 커버층 (35) 은 차선 (19a) 의 전체 폭 및 비상 차선 (29, 35a) 의 전체 폭에 대해 연장된다. 선택적 접촉층 (38) 이 또한 비상 차선 (29) 의 전체 폭에 대해 연장될 수도 있다.
하지만, 전도체 (17) 를 차폐하기 위해서, 전기 절연 재료, 예를 들어 알루미늄의 층 (21; 예컨대, 1 ㎝ 의 두께를 가짐) 은 주요층 (35a) 의 바닥에서 전도체 (17) 의 연결부 바로 위에 위치할 수도 있다. 바람직하게 비상 차선 (29) 의 전체 폭에 대해 연장되는 이러한 차폐층 (21) 에 의하여, 주변으로 전자기 방출이 상당히 감소된다. 차량이 세그먼트에서 주행하는 동안만 전도체 배열체의 세그먼트가 작동된다면, 차량은 전도체 배열체에 의해 발생된 전자기장으로부터 주변을 차폐시킨다. 따라서, 비상 차선 (29) 과 형상화된 블록 (4) 사이에서 전도체 (17) 의 섹션을 차폐하는 것은 단지 미미한 개선을 유발할 것이다.
베이스층은 시멘트사 또는 콘크리트로 만들어질 수도 있다. 중간층 (33) 은 아스팔트 또는 콘크리트로 만들어질 수도 있다. 형상화된 블록 (4) 과 커버층 (35) 은 섬유 콘크리트로 만들어질 수도 있다.
도 3 은 도 2 에 나타낸 구성에 대응하는 차선 (19a) 구성의 분해도를 나타낸다. 동일한 도면부호는 구성의 동일한 부분을 나타낸다.
차폐층 (20) 은, 중간층 (33) 이 제조되기 전에 제공되므로, 중간층 (33) 은 차폐층 (20) 이 위치하는 리세스 (24) 를 가질 것이다.
선택적으로, 위로 향하고 있고 전기 라인의 섹션 (37a, 37b, 37c) 을 포함하고 바람직하게 블록 (4) 의 중심 라인에서 리세스 (95) 내에 자기 코어 재료 (39) 를 또한 포함하는 형상화된 블록 (4) 내의 리세스는, 형상화된 블록 (4) 의 재료와 동일한 재료로 된 재료 부분 (41a, 41b, 42) 을 수용한다. 이 재료 구역은 바람직하게 전기 라인 섹션 (37) 또는 자기 코어 재료 (39) 및 리세스의 벽 사이의 모든 또는 거의 모든 남아있는 간극을 충전한다.
도 4 는 형상화된 블록 (304) 의 사시도를 나타내고, 도 5 는 도 1 내지 도 3 의 형상화된 블록 (4) 일 수도 있는 형상화된 블록 (304) 의 바람직한 실시형태의 평면도를 나타낸다. 블록 (304) 은, 블록 (304) 을 두 개의 절반부로 나누는 중심 라인 (310) 에 수직으로 연장되는 6 개의 리세스 (315a ~ 315f) 를 포함한다. 블록 (304) 이 차량을 위한 루트의 일부를 형성한다면, 중심 라인 (310) 은 차량의 주행 방향으로 연장된다.
리세스 (315) 는 서로 평행하고 도 5 의 평면에 평행한 동일한 수평 평면 내에 배열된다. 리세스 (315) 는 블록 (304) 의 전체 폭의 약 3/4 에 대해 폭 방향으로 (도 5 에서 수직 방향으로) 연장된다. 리세스는 중심 라인 (310) 에 대칭적으로 배열된다.
각각의 리세스는 케이블을 수용하기 위해서 U 형상의 단면을 갖는다. 리세스 (315) 를 따라 연장되는 도 5 에 나타낸 파선은 리세스 (315) 의 중심 라인이다. 직선 리세스 (315) 의 2 개의 대향한 단부 각각에서, 블록 (304) 의 측방향 가장자리를 따라 연장되는 주연 직선 리세스 (317) 로 전이부를 형성하는 두 갈래로 나누어지는 곡선 리세스 구역 (316) 이 있다. 케이블은 직선 리세스 (315) 로부터 곡선 리세스 구역 (316) 을 통하여 주연 직선 리세스 (317) 까지 연속적으로 연장되게 포설될 수 있어서, 연장 방향을 주행 방향에 수직인 방향으로부터 주행 방향에 평행한 방향으로 변경한다. 전기 라인 (예컨대, 케이블) 의 배열체의 실시예는 도 10 및 도 11 에 나타나 있고 이하 설명될 것이다.
곡선 리세스 구역 (316) 은, 리세스 (315) 의 직선 방향으로 보았을 때 케이블이 좌측 또는 우측 중 어느 하나로 계속되게 리세스 (315) 를 통하여 연장되는 케이블 배치를 허용한다. 예를 들어, 케이블 (도 4 및 도 5 에 미도시) 은 리세스 (315b) 를 통하여 연장될 수도 있고, - 리세스 구역 (316) 을 통하여 연장되면서 - 우측으로 방향전환할 수도 있고 그 후 곡선 리세스 구역 (316) 의 대향측에서 리세스 (315) 에 수직으로 연장되는 직선 리세스 (317) 를 통하여 연장될 수도 있다. 블록 (304) 의 대향측들에 2 개의 주연 직선 리세스 구역 (317) 이 있다. 케이블은 그 후 리세스 (315e) 의 단부에서 리세스 구역 (316) 을 통하여 우측으로 방향전환할 수도 있고 그 후 리세스 (315e) 를 통하여 연장될 수도 있다. 도 5 의 하부에 도시된 리세스 (315e) 의 단부에서, 케이블은 리세스 구역 (316) 을 통하여 다른 직선 리세스 (317) 로 다시 좌측으로 방향전환할 수도 있다. 다른 리세스들 (315) 은 2 개의 다른 케이블을 위해 사용될 수도 있다.
도 6 에 나타난 것처럼, 리세스 (315, 316, 317) 의 (수직 방향으로, 즉 도 6 의 바닥에서 상단으로) 깊이는 상이하다. 리세스 (315) 의 깊이는 하나의 케이블을 수용하기에 충분하다. 곡선 리세스 구역 (316) 의 깊이는 도 6 에서 파선으로 표시된 것처럼 리세스 (315) 의 단부로부터 리세스 (317) 까지 증가한다. 단면도는 리세스가공되지 않은 블록 (304) 의 구역 (319) 을 포함하기 때문에, 곡선 리세스 구역 (316) 의 바닥 프로파일은 도 6 에 충분히 나타나 있지 않다. 각각의 곡선 리세스 구역 (316) 은, 곡선 리세스 구역 (316) 의 2 개의 곡선 분기 사이에 위치한 이러한 섬 (island) 구역 (319) 을 포함한다. 분기 중 하나는 도 6 의 평면 위로 연장되고 다른 하나의 분기는 도 6 의 평면 아래로 연장된다. 게다가, 섬 구역 (319) 은 직선 리세스 (317) 와 곡선 리세스 구역 (316) 의 2 개의 분기 사이에 위치한다.
곡선 리세스 구역 (316) 의 깊이는 직선 리세스 (317) 를 향하여 증가하기 때문에, 다른 케이블이 상하로 포설될 수 있다. 직선 리세스 (317) 의 깊이는 동일한 직선 방향으로 연장되는 2 개의 케이블을 상하로 배열하기에 충분하다. 예를 들어, 제 1 케이블은 도 5 에서 하부 리세스 (317) 를 통하여 연장될 수도 있고 도 5 의 바닥 좌측부에 도시된 리세스 구역 (316) 을 통하여 리세스 (315b) 로 좌측으로 방향전환될 수도 있다. 게다가, 제 2 케이블은 리세스 (315a) 를 통하여 연장될 수도 있고, 리세스 (317) 로 방향전환될 수도 있어서, (위에서 본다면) 제 1 케이블을 가로지른다.
위에 주어진 케이블 또는 전기 라인의 연장부에 관한 실시예는, 3 개의 사행 케이블을 포설하기 위한 한 가지 특정한 적용과 관련된다. 그러나, 도 4 내지 도 6 에 도시된 형상화된 블록 (304) 의 용도는 이 적용에 국한되지 않는다. 오히려, 예를 들어, 3 개 미만 또는 3 개 초과의 케이블이 도 5 및 도 6 에 나타낸 블록 (304) 을 사용해 포설될 수 있다.
도 7 은 도 4 내지 도 6 에 나타낸 유형의 2 개의 블록을 보여준다. 블록 (304a, 304b) 은 서로 인접하여, 간극 (320) 에 의해 분리된, 전기 라인을 수용하기 위한 리세스들의 연속적인 또는 거의 연속적인 경로를 형성한다. 2 개의 블록 (304) 은, 도 7 에 도시되지 않았지만 도 1 에 도시된 방식으로 추가 연속 블록과 함께 주행 방향으로 연장될 수도 있다.
각각의 블록 (304a, 304b) 은 주행 방향으로 향하는 단부면 (324, 325) 을 포함한다. 도 7 에서 우측으로 향한 단부면은 도면부호 325 로 나타낸다. 대향측을 향한 단부면은 도면부호 324 로 나타낸다. 블록 (304a, 304b) 이 직선 방향으로 연장된다면 단부면 (324, 325) 사이의 간극 (320) 은 일정한 폭을 갖는다. 루트의 약간 곡선형인 경로를 따르도록, 단부면 (324, 325) 은 서로에 대해 각을 이룰 수도 있다. 대안적으로, 단부면은 그것의 중심 구역으로부터 블록의 대향측들까지 재취급 (retreating) 방식으로 연장될 수도 있다. "재취급" 은, 단부면이 전체적으로 단일 평면 내에 연장되지 않음을 의미한다. 오히려, 블록의 중심 라인의 대향측에서 부분들은 곡선형이거나 서로에 대해 각을 이루며 정렬된 평면들을 따라 연장될 수 있다.
바람직하게, 그루브 (295; 도 5 및 도 6 에 도시되지 않았으나 도 4 에 도시됨) 는 블록 (304) 의 중심 라인에서 주행 방향으로 연장된다. 자기 코어 재료는, 리세스 (315, 316, 317) 내에 배치될 전기 라인 또는 케이블을 위한 자기 코어를 형성하도록 그루브 (295) 에 배치될 수 있다. 본원의 설명에서, "코어" 는 전기 라인이 코어 둘레에 감긴 것을 의미하는 것이 아니라, 전기 라인에 의해 발생된 전자기장의 자기장 라인이 코어 내에 번들링 (bundle) 된 것을 의미하고, 즉 자속은 코어 내에서 특히 높다. 전기 라인은 리세스 (315) 내에서 횡방향으로 연장되므로, 자기장 라인의 섹션은 리세스 (315) 아래의 구역에서 코어의 종방향으로 (즉, 주행 방향으로) 연장된다. 그러나, 도 10 및 도 11 에 나타낸 전기 라인의 배열체의 경우에, 전기 라인은 주행 방향으로 연장되는 자극들의 반복 시퀀스를 제시간에 각 지점에서 발생시키고, 반복 시퀀스는 3 상의 시퀀스에 대응한다. 예를 들어, 상 (U, V, W) 을 가지는 3 상 교류의 경우에, 상 (U) 을 운반하는 리세스 (315a) 다음에 상 (V) 을 운반하는 리세스 (315b) 가 뒤따르고, 차례로 상 (W) 을 운반하는 리세스 (315c) 가 뒤따른다. 이 상 (U, V, W) 의 시퀀스는 주행 방향으로 수 회 반복된다.
도 8 은 차량 (미도시) 의 주행 경로 (우측에서 좌측으로 또는 그 반대로) 를 따라 연장되는 전도체 배열체의 6 개의 세그먼트 (157a ~ 157f) 를 나타낸다. 세그먼트 (157) 는 서로 독립적으로 작동될 수 있다. 세그먼트는 서로 병렬로 전기 연결된다. 차량은 하나 이상의 세그먼트 (157) 에 의해 발생된 전자기장을 수용하기 위한 수용 기기를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 차량의 수용 기기가 세그먼트 (157c) 위에 위치한다면, 적어도 이 세그먼트 (157c) 는 전자기장을 발생시키고 차량에 에너지를 제공하도록 작동된다. 또한, 차량은 에너지 저장부를 포함할 수도 있고 에너지 저장부는 세그먼트 (157) 로부터 충분한 에너지를 수용하지 못한다면 차량을 작동시키는데 사용될 수도 있다.
2 개의 연속 세그먼트들 (157) 사이의 각 계면에서, 공동 내에, 바람직하게 루트의 측방에서 땅 속에 배치된 인버터 (152a ~ 152e) 가 제공된다. DC (직류) 파워 공급 라인 (141a, 141b) 은 도 8 에 또한 도시된다. DC (직류) 파워 공급 라인은 직류를 발생시키기 위한 파워 스테이션과 같은 에너지원 (151) 에 연결된다.
도 9 는, 블록 (404) 이 블록의 일측에 절개부 (341) 를 가진다는 점을 제외하고는 도 4 의 블록 (304) 의 형상을 가지는 형상화된 블록 (404) 을 나타낸다. 이하 설명되는 것처럼, 이것은 블록에 의해 제자리에 유지되는 전기 라인으로 만들어진 전도체 배열체를 완성하는 것을 용이하게 한다. 도 4 와 도 9 에서 동일한 도면부호는 동일한 특성부를 나타낸다.
도 10 은 도 9 에서 절개부 (341) 에 대응하는 절개부 (609) 를 사용하는 한 가지 방식을 나타낸다. 도 10 은 파선에 의해 연속 형상화된 블록 배열체의 측면 한계 (504) 를 나타내지만, 연속 형상화된 블록들 사이의 한계를 나타내지는 않는다.
전도체 배열체 (507a, 507b, 507c; 508a, 508b, 508c) 는 3 상 전도체 배열체이고, 즉 도 10 에 나타낸 전도체 배열체의 2 개의 세그먼트 각각은 3 상 교류 전류의 3 개의 상을 안내하기 위한 3 개의 상 라인을 포함한다. 3 개의 상 중 하나는 단일선으로 표시되고, 3 개의 상 중 두 번째 것은 이중선으로 표시되고 3 개의 상 중 세 번째 것은 삼중선으로 표시된다. 모든 전기 라인은 주행 방향으로 (좌측에서 우측으로 또는 그 반대로) 사행식으로 연장된다. 도 10 에 도시된 구역은 전도체 배열체의 2 개의 연속 세그먼트의 전이 구역이다. 각각의 세그먼트는 서로 분리되어 작동될 수 있지만, 세그먼트는 또한 동시에 작동될 수 있다. 도 10 은 기본 개념, 즉 연속 세그먼트의 구역을 중첩하는 개념의 바람직한 실시형태를 나타낸다.
도 10 의 좌측에 도시된 세그먼트는 상 라인 (507a, 507b, 507c) 을 포함한다. 좌측에서 우측으로, 이 상 라인 (507) 을 연장한 다음, 절개부 (609) 에 도달한 각각의 상 라인 (507) 은 형상화된 블록의 연속 라인으로부터 이격되어 상 라인 (507) 을 작동하기 위한 임의의 기기 (미도시) 를 향하여 안내된다. 예를 들어, 상 라인 (507b) 은 절개부 (609) 에 도달하고 여기에서 절개부 (609) 는 끝난다. 상 라인 (507b) 과 달리, 상 라인 (507a, 507c) 은 형상화된 블록의 라인의 대향측으로부터 절개부 (609) 를 향하여 연장되는 라인 섹션을 구비한 절개부 (609) 에 도달한다.
3 개의 상 라인 (507) 각각은 주행 방향에 횡방향으로 연장되는 라인 섹션을 포함한다. 이런 횡방향으로 연장되는 섹션은 주행 방향으로 상들의 반복 시퀀스를 형성하고, 즉 제 1 상 라인 (507a) 의 섹션 다음에 제 2 상 라인 (507b) 의 섹션이 뒤따르고 그 다음에 제 3 상 라인 (507c) 의 라인 섹션 등이 뒤따른다. 상 라인들의 이런 반복된 시퀀스를 계속하도록, 이웃한 세그먼트의 상 라인 (508b; 제 2 상 라인) 이 절개부 (609) 를 통하여 안내되어서 그것은 제 1 상 라인 (507a) 과 상 라인들이 절개부 (609) 에 도달하는 다른 세그먼트의 제 3 상 라인 (507c) 사이에 횡방향으로 연장되는 라인 섹션을 형성한다. 다시 말해서, 제 2 세그먼트의 제 2 상 라인 (508b) 은 상 라인의 반복된 시퀀스를 계속하도록 제 1 세그먼트의 제 2 상 라인 (507b) 을 대체한다. 제 2 세그먼트의 다른 상 라인들, 즉 제 1 상 라인 (508a) 및 제 3 상 라인 (508c) 은 대응하는 방식으로 절개부 (609) 를 통하여 안내되어서 주행 방향으로 연장을 고려한다면 상의 시퀀스는 도 10 의 좌측의 제 1 세그먼트에 대해서와 동일하다.
도 9 를 참조하면, 블록 (404) 의 절개부 (341) 는 블록 (404) 의 상단에서 바닥까지 연장되고 이 절개부 (341) 는 리세스 (315, 316) 로부터 하방으로 그리고 형상화된 블록 (404) 으로부터 이격되어 전술한 기기를 향하여 상 라인 (도 9 에 미도시) 을 안내하는데 사용된다. 커버층이 만들어질 때 이 커버층의 재료에 의해 절개부가 충전된다. 이것은, 이 기기로부터 형상화된 블록을 향한 상 라인의 연결부가 형상화된 블록 (404) 상단의 커버층 재료의 두께와 비교했을 때 커버층 재료의 보다 두꺼운 층에 의해 덮여있는 것을 의미한다. 따라서, 상 라인의 연결부는 잘 보호된다.
도 11 은 연속 형상화된 블록의 라인의 절개부 (609) 를 사용하는 두 번째 방식을 나타낸다. 도 10 및 도 11 의 동일한 도면부호는 동일한 특성부 및 요소를 나타낸다.
도 11 은 2 개의 연속 세그먼트들, 예를 들어 도 10 의 우측에 나타낸 세그먼트 및 전도체 배열체의 추가 세그먼트의 전이 구역을 나타낸다. 이 추가 세그먼트의 상 라인들은 추가 세그먼트의 도면부호 509a (제 1 상 라인), 도면부호 509b (제 2 상 라인) 및 도면부호 509c (제 3 상 라인) 로 나타낸다. 도 11 에 나타낸 실시형태에서, 절개부 (609) 는 각 세그먼트의 3 개의 상 사이에 전기 연결부를 형성하기 위한 영역으로서 사용되고, 즉 스타 포인트 연결부는 각각의 세그먼트에 대해 만들어진다. 스타 포인트는 도면부호 511a 또는 511b 로 나타낸다. 바람직하게, 스타 포인트 (511) 의 위치는 상 라인의 라인 섹션보다 커버층의 상부면에 더 먼 거리에 있고 여기에서 상 라인은 형상화된 블록에 의해 규정된 리세스 또는 공간 내에 위치한다. 따라서, 스타 포인트 연결부는 잘 보호된다.
전도체 배열체의 다른 상 라인의 전기 연결부를 형성하기 위한 적어도 하나의 형상화된 블록의 절개부를 사용하는 사상은 도 11 에 나타낸 경우에 국한되지 않는다. 오히려, 상 라인의 사행식 연장부가 상이할 수도 있고, 세그먼트마다 상 라인의 개수가 상이할 수도 있고, 상 라인은 다른 방식으로 배열될 수도 있고 또는 다른 실시형태는 도 11 에 나타낸 실시형태와 비교되는 다른 특성부들에 의해 상이할 수도 있다. 임의의 경우에, 동일한 세그먼트의 상 라인들 및/또는 연속 세그먼트의 상 라인들로 그리고/또는 그 사이에 전기 연결부를 형성하는데 절개부가 사용되는 것이 바람직하다. 연속 세그먼트의 상 라인이 서로 연결된다면, 이 세그먼트는 서로 병렬로 연결되지 않고, 직렬로 연결된다.

Claims (19)

  1. 루트 (1; route) 의 표면에서 구동하는, 특히 도로 자동차용인 차량용 루트 (1) 로서,
    - 상기 루트 (1) 는 하나 이상의 전기 라인들 (507, 508, 509) 의 복수의 라인 섹션들 (310) 을 위치결정 및/또는 유지하도록 된 복수의 형상화된 블록들 (304; shaped blocks) 을 포함하고,
    - 각각의 형상화된 블록은 상기 라인 섹션들 (310) 중 적어도 하나를 수용하기 위해 공간들을 형성하는 리세스들 (315, 316, 317) 및/또는 공간들을 구획하는 돌출부들 (319) 을 포함하고,
    - 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 은 상기 공간들을 통하여 연장되고,
    - 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 은, 상기 루트 (1) 에서 구동하는 차량의 주행 방향으로 그리고/또는 주행 방향 주위에서 상기 루트 (1) 의 표면을 따라 연장되고,
    - 상기 형상화된 블록들 (304) 및 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 은 상기 루트 (1) 의 베이스층 (31) 에 의해 지지되고,
    - 상기 형상화된 블록들 (304) 및 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 은 상기 루트 (1) 의 커버층 (35) 에 의해 덮여있고,
    - 상기 형상화된 블록들 (304) 및 측면 구역들 (36) 이 상기 베이스층 (31) 위에 통합층을 형성하도록, 상기 형상화된 블록들 (304) 의 재료는 상기 형상화된 블록들 (304) 의 측방에서 상기 루트의 상기 측면 구역들 (36) 내에 또한 위치하는, 차량용 루트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버층 (35) 과 상기 통합층 (304, 35) 사이에 접촉층 (38) 이 위치하는, 차량용 루트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스층 (31) 과 상기 통합층 (304, 35) 사이에 중간층 (33) 이 위치하고, 상기 중간층 (33) 은 특히 상이한 열 팽창/수축으로 인한 진동 및/또는 상대 운동을 디커플링하기 위해 상기 통합층과 상기 베이스층 (31) 을 상호 디커플링하는, 차량용 루트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 한 항에 있어서,
    상기 형상화된 블록들 (304) 및 상기 커버층 (35) 에 동일한 유형의 재료가 사용되는, 차량용 루트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서,
    상기 통합층을 형성하도록 상기 형상화된 블록들 (304) 옆에 상기 형상화된 블록들 (35) 의 재료와 동일한 유형의 재료가 배치되기 전, 상기 커버층 (35) 을 향한 상기 형상화된 블록들 (304) 의 경계면은 이물질이 세척되고 그리고/또는 부분적으로 제거되는, 차량용 루트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서,
    상기 통합층에 자기 코어 재료 (39) 가 통합되는, 차량용 루트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자기 코어 재료 (39) 는, 리세스들 (95) 에 의해 형성되고 그리고/또는 상기 형상화된 블록 (304) 의 돌출부들에 의해 구획된 코어 공간 내에 배치되는, 차량용 루트.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코어 공간은 상기 루트 (1) 에서 구동하는 차량의 구동 방향으로 연장되는, 차량용 루트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 한 항에 있어서,
    도전성 재료의 차폐층 (20) 은 상기 형상화된 블록들 (304) 아래에 배치되거나 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 이 통하여 연장되는 공간들 아래에서 상기 형상화된 블록들 (304) 에 통합되는, 차량용 루트.
  10. 루트 (1) 의 표면에서 구동하는, 특히 도로 자동차용 루트인 차량용 루트 (1) 를 구축하는 방법으로서,
    - 형상화된 블록들 (304) 및 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 을 지지하기 위해 상기 루트 (1) 의 베이스층 (31) 을 제공하는 단계,
    - 하나 이상의 전기 라인들 (507, 508, 509) 의 복수의 라인 섹션들 (310) 을 위치결정 및/또는 유지하기 위한 복수의 형상화된 블록들 (304) 을 제공하는 단계로서, 각각의 형상화된 블록 (304) 은 상기 라인 섹션들 (310) 중 적어도 하나를 수용하기 위해 공간들을 형성하는 리세스들 (315, 316, 317) 을 포함하고 그리고/또는 공간들을 구획하는 돌출부들 (319) 을 포함하는, 상기 복수의 형상화된 블록들을 제공하는 단계,
    - 상기 전기 라인 혹은 라인들이 상기 공간들을 통하여 연장되도록, 그리고 상기 전기 라인 혹은 라인들이 상기 루트 (1) 에서 구동하고 있는 차량의 주행 방향으로 그리고/또는 주행 방향 주위에서 상기 루트 (1) 의 표면을 따라 연장되도록, 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 을 포설 (laying) 하는 단계,
    - 상기 형상화된 블록들 (304) 및 측면 구역들 (36) 이 상기 베이스층 위에서 통합층을 형성하도록, 상기 형상화된 블록들 (304) 의 측방에서 상기 루트의 상기 측면 구역들 (36) 내에 또한 상기 형상화된 블록들 (304) 의 재료와 동일한 유형의 재료를 배치하는 단계,
    - 상기 루트 (1) 의 커버층 (35) 에 의해 상기 통합층 및 상기 전기 라인 혹은 라인들 (507, 508, 509) 을 덮는 단계를 수행하는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버층 (35) 과 상기 통합층 (304, 35) 사이에 접촉층 (38) 이 배치되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  12. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 베이스층 (31) 과 상기 통합층 (304, 35) 사이에 중간층 (33) 이 배치되고, 상기 중간층 (33) 은 특히 상이한 열 팽창/수축/수축으로 인한 진동 및/또는 상대 운동을 디커플링하기 위해 상기 통합층과 상기 베이스층 (35) 을 상호 디커플링하는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 한 항에 있어서,
    상기 라인 섹션들 (37) 이 상기 공간들에 배치된 후, 상기 리세스들 (315, 316, 317) 에 의해 형성되고 그리고/또는 상기 돌출부들 (319) 에 의해 구획된 상기 공간들의 표면들과 상기 라인 섹션들 (37) 사이의 간극들은 상기 형상화된 블록들 (304) 의 재료와 동일한 유형의 재료에 의해 충전되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 한 항에 있어서,
    상기 형상화된 블록들 (304) 및 상기 커버층 (35) 에 동일한 유형의 재료가 사용되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 한 항에 있어서,
    상기 통합층을 형성하도록 상기 형상화된 블록들 (304) 옆에 상기 커버층 (35) 의 재료를 배치하기 전, 상기 커버층 (35) 을 향한 상기 형상화된 블록들 (304) 의 경계면은 이물질이 세척되고 그리고/또는 부분적으로 제거되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 한 항에 있어서,
    상기 통합층에 자기 코어 재료 (39) 가 통합되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 자기 코어 재료 (39) 는, 리세스들 (95) 에 의해 형성되고 그리고/또는 상기 형상화된 블록 (304) 의 돌출부들에 의해 구획된 코어 공간 내에 배치되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 코어 공간은 상기 루트 (1) 에서 구동하는 차량의 구동 방향으로 연장되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 한 항에 있어서,
    도전성 재료의 차폐층 (20) 이 상기 형상화된 블록들 (304) 아래에 배치되는, 차량용 루트를 구축하는 방법.
KR1020147003721A 2011-07-13 2012-07-13 차량용 루트, 특히 도로 자동차용 루트 KR20140062467A (ko)

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