KR20170100458A - 선로 분기부의 적설 및 결빙을 방지하여 선로 전환을 안전하게 보호하기 위한 선로 분기부 보호 시스템 - Google Patents

선로 분기부의 적설 및 결빙을 방지하여 선로 전환을 안전하게 보호하기 위한 선로 분기부 보호 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선로 분기부의 적설 및 결빙을 방지하여 선로 전환을 안전하게 보호하기 위한 선로 분기부 보호 시스템을 개시하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 선로 전환기가 설치되어 있는 선로 분기부의 복수의 영역에 가열 및/또는 압축 공기를 분사하여 에어 커튼을 형성함으로써, 강설 시, 선로 분기부의 복수의 영역에는 눈이 쌓이는 것을 예방하거나 가열된 압축 공기를 분사함으로써, 쌓인 눈을 녹이거나 결빙을 방지하여 선로 분기부의 선로 전환 동작이 원할하게 이루어지도록 보호하기 위한 것이다.

Description

선로 분기부의 적설 및 결빙을 방지하여 선로 전환을 안전하게 보호하기 위한 선로 분기부 보호 시스템{SYSTEM FOR PROTECTING RAILLOAD SWITCHING PORTION}
본 발명은 선로 분기부의 적설 및 결빙을 방지하여 선로 전환을 안전하게 보호하기 위한 선로 분기부 보호 시스템에 대한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 에어 커튼을 형성하여 눈 및 이물질이 쌓이지 않게 할 뿐만 아니라, 쌓인 눈을 녹이거나 녹은 눈의 결빙을 방지하기 위한 선로 분기부 보호 시스템에 관한 것이다.
도 1은 상술한 현재 선로 분기부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 선로 분기부(90)는 직진 선로(50)과 분기 선로(60)가 합류하는 포인트부(10), 분기 선로(60)이 분기되기 시작하는 리드부(20), 직진 선로(50)과 분기 선로(60)가 교차하는 크로싱부(30)를 포함한다.
열차(또는 차량 40)가 직선 선로로 진입하기 위해서는 직진 선로(50)와 분기 선로(60)가 포인트부(10)에서 분기 선로의 첨단부(텅레일 이라고도 칭함)가 직진 선로(50)과 분리되어야 하고, 반면, 열차(40)가 분기 선로(60)를 따라 진행하기 위해서는 직진 선로(50)과 분기 선로(60)의 첨단부(텅레일)가 서로 밀착되어야 한다.
도 1에 상세히 도시한 바와 같이 선로 전환기(70)는 포인트부(10)에 설치되어 분기 선로(60)의 첨단부를 직진 선로(50)에 밀착시키거나 분리시켜 열차(40)의 주행 방향을 결정한다.
이때, 상기 포인트부(10)는 두 선로의 갈림점이기 때문에 열차나 차량이 안전하게 이동되기 위하여는 선로 전환기의 동작이 완벽하고 구조가 견고하여야 한다. 또한, 상기 선로 전환기(70)에 눈 또는 결빙 또는 이물질 삽입으로 인한 오류가 발생하거나 작동하지 않는 경우 열차의 탈선 또는 전복의 위험을 가져올 수 있으므로 선로 전환기(70)의 기능 상태를 수시로 점검하지 않으면, 않 된다.
도 1 에 상세히 도시한 바와 같이 선로 전환기(70)의 경우 열차 탈선 및 추돌, 충돌 등 엄청난 대형 사고의 위험이 있기 때문에, 밀착 검지기, 유동 방지간, 융설 장치 등 다양한 장치들이 설치되었다.
특히, 겨울철에 선로 전환기의 정확한 동작에 외부 환경적인 영향으로 인한 장애 및 사고가 발생하는 것을 방지하기 위하여 눈을 녹여주는 융설 장치를 사용하게 된다. 융설 장치는 눈으로 인한 텅레일 밀착 불량을 해결하여 열차의 탈선을 방지하는데 꼭 필요한 설비이다. 종래의 융설 장치의 경우 많은 센서와 전자적인 부품들로 이루어져 유도 전압 발생 시 전자 부품의 소손으로 정상적인 동작을 할 수 없게 된다. 또한 히터의 전력량이 높아 별도의 분전함을 설치해야 하고 그에 따른 부수적인 여러 가지 고가의 장비들로 이루어져 있어 본선에서만 사용하고 있다.
특허문헌 1 내지 특허문헌 3에 기재된 바와 같이 융설 장치는 대부분 운전 취급실 실내 제어반, 현장 전원 공급 및 제어를 위한 분전함, 개별 융설 장치 제어를 위한 현장 제어함, 융설용 레일 히터, 레일 온도 센서, 대기 온도 센서, 텅레일 위치 센서, 눈검지 센서, 감시용 PC, 휴대용 제어기 등으로 구성된다.
그러나, 상술한 특허문헌 1 및 2, 및 비특허문헌에 기재된 융설 장치의 기술에서는 눈 검지 센서, 대기 온도 센서, 레일 온도 센서 등을 포함하고 있음에도 불구하고, 선로 상에 눈이 쌓이는 것을 방지할 수 없다는 문제점이 있다. 다시 말하면, 일기 예보에서 강설이 예보 되었음에도 불구하고, 강설 및 적설 시 선로의 취약 개소인 선로 분기부에 눈이 쌓이는 것을 방치할 수 밖에 없는 상태이고, 눈이 내려서 쌓인 경우에 비로서 선로 분기부의 선로 상에 쌓인 적설된 눈을 녹이거나 기온이 낮은 강 추위에 결빙하는 것을 목적으로 하고 있다.
그럼에도 불구하고, 종래의 융설 장치들은 각종 구성 요소, 예를 들어, 융설용 레일 히터, 레일 온도 센서, 대기 온도 센서, 텅레일 위치 센서, 눈검지 센서, 감시용 PC, 휴대용 제어기의 고장으로 인하여 작동이 되지 않는 경우가 대부분인 경우가 많이 있다.
따라서, 눈이 내린다는 일기 예보 또는 직접 눈이 올 때, 선로의 취약 개소인 선로 분기부 등에 눈이 선제적으로 쌓이지 않게 하거나 쌓인 눈을 녹여 선로 전환기의 선로 전환을 용이하게 유지할 수 있는 새로운 장치가 요구되고 있다.
KR 1020010106285 A KR 100496205 B
"저전력 및 설비 간략화를 위한 선로전환기용 융설 장치 설계" 장동완, 전태현, 조명·전기설비학회논문지 27(1), 2013.1, 61-67
본 발명의 목적은 상술한 기술적인 과제를 해결하기 위한 것으로서, 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 압축 공기를 분사함으로써, 에어 커튼(블록)을 형성하여 눈 또는 이물질이 근본적으로 쌓이지 않게 하기 위한 선로 분기부 보호 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 가열된 압축 공기를 분사함으로써, 에어 커튼(블록)을 형성하여 쌓인 눈을 즉시 녹이거나 선로 분기부의 소정 영역 외로 쓸어버리기 위한 선로 분기부 보호 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 에어 커튼(블록)을 형성하여 눈이 쌓이거나 쌓인 눈을 즉시 녹일 수 있게 함으로써, 종래의 융설 장치에 비해 유지 보수에 필요한 인력, 시간, 또는 비용을 감소시키기 위한 선로 분기부 보호 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래의 융설 장치에 반드시 필요한 융설용 레일 히터, 레일 온도 센서, 대기 온도 센서와 같은 구성 요소를 줄일 수 있어서, 제작 단가의 저하, 구성 요소의 간이화, 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있는 선로 분기부 보호 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 선로로부터 일정 거리 이격되고, 차량의 통행을 방해하지 않는 높이에 복수의 분사 노즐부가 설치함으로써, 시공 및 유지 보수가 용이한 선로 분기부 보호 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 선로 전환기가 설치되어 있는 선로 분기부의 복수의 영역에 가열 및/또는 압축 공기를 분사하여 에어 커튼을 형성함으로써, 강설 시, 선로 분기부의 복수의 영역에는 눈이 쌓이는 것을 예방하거나 가열된 압축 공기를 분사함으로써, 쌓인 눈을 녹이거나 결빙을 방지하여 선로 분기부의 선로 전환 동작이 원할하게 이루어지도록 보호하기 위한 것이다.
본 발명이 일 실시예에 있어서, 상기 선로 분기부의 상기 복수의 영역은 포인트부 및/또는 크로싱부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은, 외부 공기를 유입시켜 가열 및/또는 압축하는 공조 장치; 상기 공조 장치로부터 가열 및/또는 압축된 공기가 통과하는 배관부; 및 상기 배관부 중에서 선로 분기부의 복수의 영역에 가열 및/또는 압축된 공기를 분사하여 에어 커튼을 형성하기 위한 적어도 하나 이상의 가열 및/또는 압축 공기 토출부;를 포함할 수 있다.
본 발명이 일 실시예에 있어서, 상기 선로 분기부 보호 시스템은, 원격으로 상기 공조 장치를 동작시키기 위한 실내 조작부를 더 포함할 수 있다.
본 발명이 일 실시예에 있어서, 상기 공조 장치는, 외부의 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입구; 주변 온도, 강설 등을 감지하기 위한 센서가 설치되어 있는 센서부; 공기를 압축하여 배관부로 보내기 위한 압축 및 송풍부; 상기 공조 장치에 전원을 공급하기 위한 AC 및 DC 전원부; 및 상기 공조 장치의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명이 다른 실시예에 있어서, 상기 공조 장치는, 흡입된 상기 외부 공기를 가열하기 위한 가열부를 더 포함할 수 있다.
상기 상기 가열부는, 상기 센서부가 감지한 주변 온도가 영하 1도씨 이하에서 동작될 수 있다.
본 발명이 다른 실시예에 있어서, 상기 상기 제어부는, 상기 실내 조작부와 유무선으로 연결되어 있어서 역사 내에서 원격으로 동작시킬 수 있다.
본 발명이 다른 실시예에 있어서, 가열 및/또는 압축 공기 토출부는, 선로 분기부의 소정 영역을 향하여 토출되도록 레일의 양 측면을 따라 1 개 이상 설치될 수 있다.
본 발명이 다른 실시예에 있어서, 가열 및/또는 압축 공기 토출부는, 선로 분기부의 소정 영역에서 위를 향하여 토출되도록 레일의 침목과 침목 사이에 1 개 이상 설치될 수 있다.
본 발명이 다른 실시예에 있어서, 가열 및/또는 압축 공기 토출부가, 선로 분기부의 소정 영역에서 위를 향하여 토출되도록 침목과 일체로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 철로의 분기점 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 에어 커튼을 형성함으로써, 강설 시 눈이 선제적으로 쌓이지 않게 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 선로의 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 에어 커튼을 형성하는 가열된 압축 공기를 분사함으로써, 쌓인 눈을 녹이거나 녹은 눈의 결빙을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 선로 분기점이 철도역의 주변에 설치되어 있기 때문에, 강설 시 상황실 근무자가 직접 수동으로 작동할 수 있기 때문에, 일기 예보가 틀리는 경우, 즉, 서울 경기 지방에 강설 예보가 있었음에도 불구하고, 해당 역에는 눈이 내리지 않는 경우, 불필요한 전기 및 에너지를 낭비하지 않을 수 있기 때문에 전기 에너지 등을 절약할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 선제적으로 쌓이는 것을 방지하기 하고, 또한 쌓인 눈 및 결빙을 녹여주기 때문에, 선로의 유지 보수 인원 및 장비를 절약할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 외부에 노출되는 히터 센서 등을 최소화하여 고장률을 획기적으로 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 현재의 선로 분기부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 개념을 설명하기 위한 시스템 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시한 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 선로 분기부 보호 시스템(1000)을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)을 동작시키기 위해 역사의 관제실에 설치된 실내 조작부(600)을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 가열 및/또는 압축 공기를 토출하는 압축 공기 토출 배관부(110)의 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시한 압축 공기 토출 배관부(110)로부터 가열 및/또는 압축 공기 토출 배관부(110)으로부터 압축 공기가 토출되는 압축 공기를 형상화한 모식도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 가열 및/또는 압축 공기를 토출하는 압축 공기 토출 배관부(210)의 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 압축 공기 토출 배관부(210)로부터 가열 및/또는 압축 공기 토출 배관부(210)으로부터 압축 공기가 토출되는 압축 공기를 형상화한 모식도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 개념을 설명하기 위한 시스템 개념도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(3000)을 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13의 선로 분기부 보호 시스템(3000)을 구성하는 압축 공기 토출 배관부를 상세히 도시한 사시도이다.
도 15는 도 13에 도시한 압축 공기 토출 배관부(310)로부터 가열 및/또는 압축 공기가 토출되는 압축 공기를 형상화한 모식도이다.
도 16는 종래의 융설 장치에 사용되는 레일 히터 및 레일 온도 측정 장치를 도시한 사시도이다.
도 17은 도 15의 융설 장치에 의해 융설된 선로 분기부를 도시한 사진도이다.
도 18은 종래의 선로 분기부의 제설 작업을 설명하기 위한 사진도이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
비록, 다양한 구성을 표현하기 위해 사용된 '제 1', '제 2' 등의 용어는 이러한 용어에 국한되어 이해되어서는 안됨을 잘 이해될 것이다. 이들 용어들은 어느 하나의 용어를 다른 것으로부터 분별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다.
여기서 본 발명의 특징을 설명하기 위한 용어는 특정 실시 예만을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 본 발명의 상세한 설명이나 청구항에서 사용된 "하나의"와 같은 용어는 달리 명백하게 지칭하지 않으면 복수의 형태를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. "및/또는"은 리스트된 항목들을 적어도 하나 포함하는 모든 조합을 포괄하는 것으로 이해되어야 한다. "포함하는"과 같은 용어는 설명된 특징, 단계, 동작, 성분, 및/또는 구성 요소의 존재를 명시하며, 추가적인 하나 또는 그 이상의 특징, 단계, 동작, 성분, 구성요소 및/또는 그들의 그룹의 존재를 배제하지 않는다. 도면의 구성이나 특징은 도시된 수치에 한정되지 않는다.
(제 1 실시예)
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 현재의 선로 분기부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 개념을 설명하기 위한 시스템 개념도이다.
도 3은 도 2에 도시한 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 사시도이고, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시한 선로 분기부 보호 시스템(1000)을 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)을 동작시키기 위해 역사의 관제실에 설치된 실내 조작부(600)을 예시적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 동작 원리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 가열 및/또는 압축 공기를 토출하는 압축 공기 토출 배관부(110)의 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시한 압축 공기 토출 배관부(110)로부터 가열 및/또는 압축 공기 토출 배관부(110)으로부터 압축 공기가 토출되는 압축 공기를 형상화한 모식도이다.
도 2 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)은 선로 전환기(70)가 설치되어 있는 소정 영역에 가열 및/또는 압축 공기를 분사하여 에어 커튼(또는 에어 블록이라고도 함)(300)을 형성함으로써, 강설 시, 선로 분기부(90)의 소정 영역 즉, 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30)에는 눈이 쌓이는 것을 선제적으로 예방하기 하여 선로 분기부(90)을 보호하기 위한 것이다. 또한, 선로 분기부 보호 시스템(1000)은 가열 및/또는 압축 공기를 분사하여 선로 분기부(90)의 소정 영역 즉, 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30)에 쌓인 눈을 녹이고, 건조시킬 뿐만 아니라, 눈이 녹아서 결빙되는 것을 예방하여 선로 분기부(90)을 보호하기 위한 것이다. 여기서, 선로 분기부(90)을 보호한다는 것은 동절기에 강설 또는 결빙 시에도 선로 분기부(90)에 설치되어 있는 선로 전환기(70)의 동작이 원활하게 동작하도록 유지시키는 것을 지칭한다. 또한, 하절기에도, 직사 광선 및 복사열 등의 기온 상승에 따른 레일의 장신을 예방하여 선로 전환기(70)의 동작이 원활하게 동작하도록 유지시킬 수도 있다는 것은 본 기술의 분야에 숙달된 기술자에게는 용이하게 이해될 것이다.
도 2 내지 도 4에 상세히 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)은 실내 조작부(600)(도 5 참조), 공조 장치(500), 및 배관부(100)를 포함한다.
도 5에 예시적으로 도시한 바와 같이, 실내 조작부(600)는 역사내의 철도 신호 등을 관제하는 관제실 또는 통제실에 설치되어, 철도 교행 통제, 신호 제어, 등과 같은 여러 가지 제어를 수행할 수 있다. 실내 조작부(600)는 선로 분기부 보호 시스템(1000)의 일 구성 요소로서 후술하는 공조 장치(500)을 원격으로 동작시킬 수 있다. 다시 말하면, 실내 조작부(600)의 여러 가지 표시 및 조작 스위치(전원 스위치, 전원 공급 상태 표시 램프, 공조 장치의 동작 상태 표시 램프, 제어 방식 선택 스위치 등)가 형성되어 있다. 실내 조작부(600)은 공조 장치(500)의 제어부(550)에 유선/무선 방식에 의해 전기적으로 연결되어 있다. 무선 연결 방식은 RF 방식이 바람직하다. 실내 조작부(600)은 공조 장치(500)에 설치되어 있는 온도 센서, 강설 센서, 등에 의해 공조 장치(500)을 자동으로 작동할 수 있을 뿐만 아니라, 관제실 근무자에 의해 수동으로 동작시킬 수도 있다. 또한, 실내 조작부(600)는 공조 장치(500)의 제어부(550)를 제어할 수 있다. 즉, 공조 장치(500)이 가열 및/또는 압축 공기의 분사/정지, 분사 세기 조절, 히터 부재의 온/오프 동작 등을 조절할 수 있도록 조작될 수 있다.
도 4 및 도 6에 상세히 도시한 바와 같이 공조 장치(500)은 공기 흡입구(501), 흡입된 외부 공기를 가열하기 위한 가열부(510), 주변 온도, 강설 등을 감지하기 위한 센서가 설치되어 있는 센서부(520), 가열된 공기를 압축하여 배관부(120)으로 보내기 위한 압축 및 송풍부(530), AC 및 DC 전원부(540), 및 공조 장치(500)의 동작을 제어하기 위한 제어부(550)를 포함할 수 있다.
공기 흡입구(501)는 외부로부터 외부 공기를 흡입할 수 있다. 가열부(510)는 내부에 히터 부재(505)를 구비하고 있어서 공기 흡입구(501)를 통해 흡입된 외부 공기를 가열할 수 있다. 상기 가열부(510)는 제어부(550) 또는 실내 조작부(600)에 의해 선택적으로 가동될 수 있다. 공조 장치(500)에 구비된 온도 감지 센서, 강설 센서 등을 포함하는 센서부(520)가 감지하는 데이터에 기초하여 예를 들어, 영하 0도 이하에서는 가열부(510)의 히터 부재(505)를 작동시키고, 그 이상의 온도에서는 눈이 내릴지라도, 바로 녹아버리기 때문에, 눈이 쌓이지 않을 것이다. 따라서, 단지, 외부로부터 흡인된 공기를 가열하지 않고 바로 압축 및 송풍함으로써, 간단히 선로 분기부의 소정 영역에 눈이 쌓이지 않게 할 수 있으므로, 불필요한 전력을 절감할 수 있다.
여기서, 공조 시스템(500)은 그 외형은 대략 직육면체로 형성되고, 한 쪽 선로의 중심으로부터 최소 210cm 이격되어 설치된다.
또한, 공조 시스템(500)은 가열되거나, 혹은 가열되지 않은 외부 공기를 압축 및 송풍부(530)에서 압축하여 배관부(120)로 송풍할 수 있다.
배관부(120)는 공조 장치(500)의 압축 및 송풍부(530)에 연결된 배관으로서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 철로의 양 측면을 따라 선로 분기부(90)에 설치될 수 있다. 배관부(120)는 금속, 비철 금속, 또는 합성 수지로 이루어진 파이프로 이루어질 수 있다. 파이프의 형상은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 3각, 4각, 5각 등 각 파이프의 형상을 갖거나 또는 원형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)이 주로 동절기에 사용되고, 장기간 설치되어 있기 때문에, 외부의 온도에 영향이 적은 이중관 형상을 채택하거나 보온재로 피복될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부를 보호하는 보호 시스템의 배관부(120)를 구성하는 파이프 형상의 구경은 도면에서는 발명의 개념을 설명하고 이해하기 용이하도록 상당히 크게 과장하여 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 에어 커튼(300)을 형성하기 위해 분출 거리 등을 고려하여 적정 크기로 조절되어 제작될 수 있다.
배관부(120)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 선로 분기부(90)의 양 측면을 따라 지면으로부터 높이 약 60 cm의 높이에 설치되는 것이 바람직하다. 침목(80)이 약 1,500(길이) x 150(높이) x 240(넓이)cm이고, 그 위에 높이가 약 10cm인 레일(81)이 설치되고, 열차의 차륜의 직경이 약 84cm이므로 열차의 하부 구조물과 접촉되지 않는 최대의 높이 이하에 배관부(120)가 위치하도록 설치될 수 있다.
또한, 배관부(120)는 도 3에서 도시한 바와 같이 선로의 양 측면을 따라 침목의 외부에 고정되도록 설치될 수 있고, 포인트부(도 1의 10)와 크로싱부(30)을 포함하는 영역에는 압축 공기를 토출할 수 있는 압축 공기 토출 노즐이 복수 개 구비되어 있는 압축 공기 토출 배관부(110)를 포함한다. 설명을 용이하게 하기 위해 도 3 및 도 4에 있어서, 포인트부(10)의 좌측 측면에 설치된 압축 공기 토출 배관부를 편의 상 제 1 압축 공기 토출 배관부(111)라 하고, 크로싱부(30)의 좌측 측면에 설치된 압축 공기 토출 배관부를 편의상 제 2 압축 공기 토출 배관부(113)라 하고, 포인트부(10)의 우측 측면에 설치된 압축 공기 토출 배관부를 편의상 제 3 압축 공기 토출 배관부(115)이라 하고, 크로싱부(30)의 우측 측면에 설치된 압축 공기 토출 배관부를 편의 상 제 4 압축 공기 토출 배관부(117)라 한다.
제 1 및 제 3 압축 공기 토출 배관부(111, 115)는 서로 마주하는 방향으로 압축 공기를 토출하여 포인트부(10)의 영역에 에어 커튼이 형성되도록 하여 포인트부(10) 영역에는 강설 시에 눈이 쌓이지 않도록 한다.
제 1 및 제 3 압축 공기 토출 배관부(111, 115)는 서로 최소한 150cm 이상 이격된다.
제 1 및 제 3 압축 공기 토출 배관부(111, 115) 중의 어느 한쪽에는 선로 전환기(70)이 설치되어 있으므로, 선로 전환기와 중첩 또는 간섭되지 않도록 배관부(110)이 설치되어 압축 공기를 토출하여 포인트부(10)의 영역에 에어 커튼(300)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
*또한, 제 2 및 제 4 압축 공기 토출 배관부(113, 117)는 서로 마주하는 방향으로 압축 공기를 토출하여 크로싱부(30)의 영역에 에어 커튼(300)이 형성되도록 하여 포인트부(30) 영역에는 강설 시에 눈이 쌓이지 않도록 한다.
제 1 및 제 3 압축 공기 토출 배관부(111, 115)는 선로를 가로질러 매립되는 매립 배관부(119)에 의해 연결되는 것이 바람직하다.
한편, 선로 분기부(70)의 크로싱부(30)는 포인트부(10)의 거리보다 약 1.5 내지 2배 이상이 이격되어 있다. 따라서, 에어 커튼의 형성 시 도면의 C 지점에 제 5의 압축 공기 토출 배관부(도시 하지 않음)가 설치될 수도 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 압축 공기 토출 배관부(110)에 대해서 상세히 설명한다.
도시한 바와 같이 압축 공기 토출 배관부(110)는 복수의 상향 공기 토출 노즐(103), 복수의 수평 공기 토출 노즐(105), 복수의 수직 하향 토출 노즐(107)을 포함할 수 있다. 여기서, 공기 토출 노즐(103, 105, 107)은 편의상 도시한 각각의 노즐이 1열로 나란히 부착되는 것으로 도시하였으나, 복수의 열로 다수 개 설치될 수 있고, 열이 아닌 지그 재그 형상으로 배열될 수도 있으며, 그러한 배열은 본 발명의 범위 내에 속하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 도 7 및 도 8에 도시한 도면 보다 더 많은 열 더 많은 수의 노즐을 더 포함할 수 있다. 여기서, 노즐(103, 105, 107)은 가열 및/또는 압축 공기를 일정 각도로 퍼지게 하여 원하는 일정 거리까지 도달하도록 노즐의 구멍을 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다. 따라서, 노즐(103, 105, 107)은 배관부(110)에 공기 분사 구멍을 뚫는 것만으로도 조절할 수 있기 때문에 생략될 수 있다.
압축 공기 토출 배관부(110)는 전체 배관부(120) 중 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 제 1 내지 제 4 압축 공기 토출 배관부(111, 113, 115, 117)에 각각 설치될 수 있다. 또한, 제 3 및 제 4 압축 공기 토출 배관부(115, 117)를 선로 분기부에 맞도록 만곡되게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(1000)에 있어서, 도 2 내지 도 8에서 4개의 압축 공기 토출 배관부(110)를 예시적으로 도시하고, 설명하였으나, 더 많거나 적은 수의 압축 공기 토출 배관부(110)를 형성할 수도 있다.
(실시예 2)
이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)에 대해서 설명하고자 한다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 상술한 제 1 실시예와 비교하여 볼 때, 압축 공기 토출 배관부(210)와 설치 장소가 상이하고, 다른 구성 요소는 동일하다. 따라서, 설명을 간단히 하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 다른 실시예에서 상술한 일 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 가열 및/또는 압축 공기를 토출하는 압축 공기 토출 배관부(210)의 사시도이며, 도 11은 도 10에 도시한 압축 공기 토출 배관부(210)로부터 가열 및/또는 압축 공기 토출 배관부(210)으로부터 압축 공기가 토출되는 압축 공기를 형상화한 모식도이고, 도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)의 개념을 설명하기 위한 시스템 개념도이다.
본 발명의 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템의 제2 실시예에 사용되는 압축 공기 토출 배관부(210)는 도 9에 도시한 바와 같이 상방향으로 약 좌우 90도의 상부 방향으로 토출하도록 복수의 노즐(203, 205)이 형성되어 있다. 여기서, 예시적으로 상부 방향으로 2 열의 노즐 열(203, 205)이 도시되고, 설명되지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 2 내지 10열의 노즐 열이 설치되어 상방향으로 압축 공기를 분출함으로써, 선로 분기부(70)의 소정 영역, 즉, 포인트부(10) 또는 크로싱부(30)에 눈이 쌓이지 않게 하여 선로 분기부를 보호할 수 있도록 설계될 수 있다.
도 9 및 도 12에 도시한 압축 공기 토출 배관부(210)는 도 12에 도시한 바와 같이 선로 분기부(90)의 포인트부(10) 또는 크로싱부(30)에 침목(80)과 침목 사이에 설치되어 압축 공기를 상방향 토출할 수 있다. 가열 및/또는 압축 공기 토출 배관부(210)는 예시적으로 선로 전환기(70)가 설치되어 있는 포인트부(10)의 침목(80)과 침목(80) 사이에 2~3개가 설치되어 에어 커튼(300)을 형성하는 것을 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다시 말하면, 침목과 침목 사이에 하나 이상씩 압축 공기 토출 배관부(210)가 설치되어 분기 선로의 텅레일의 시작 이전부터 여러 개 설치되어 넓은 범위의 에어 커튼(300)을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(2000)은 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30)에 동일한 방식으로 압축 공기 토출 배관부(210)이 설치되어 에어커튼(300) 형성할 수 있다.
(실시예 3)
이하, 도 13 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(3000)에 대해서 설명하고자 한다. 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 상술한 제 2 실시예와 비교하여 볼 때, 압축 공기 토출 배관부(310)가 목재 또는 시멘트 구조물의 침목(380)에 일체로 형성되는 것을 제외하면, 다른 구성 요소는 동일하다.
따라서, 설명을 간단히 하기 위해 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템(3000)는 상술한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙이고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 선로 분기부 보호 시스템은 제 2 실시예와 같은 방식으로 선로 분기부의 소정 영역(즉, 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30))의 하부 부분으로부터 가열 및/또는 압축 공기를 분사하여 에어 커튼(300)을 형성하는 것은 동일하다. 그러나, 압축 공기 토출 배관부(310)가 선로 분기부(90)의 침목(380)에 일체로 형성된 것이 제 2 실시예와 상이하다.
다시 말하면, 도 13 및 도 15에 상세히 도시한 바와 같이 선로 분기부(90)의 소정 영역에 에어 커튼(300)을 형성하기 위해 선로 분기부의 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30)를 받치고 있는 침목(380)을 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이 도 12에 도시한 압축 공기 토출 배관부(210)와 일체로 형성한다. 따라서, 압축 공기 토출 배관부(210)이 매립되어 일체로 형성된 침목(380)으로부터 가열 및/또는 압축 공기(300)을 상부 방향 및 좌우 방향으로 45 ~ 90도로 퍼지도록 분사할 수 있다. 또한, 도 13에 도시한 바와 같이 상술한 제 1 및 제 2 실시예에서와 같이 에어 커튼(300)은 선로 분기부(90)의 포인트부(10) 및/또는 크로싱부(30)에 형성되어야 하므로, 선로 전환기(70)이 설치되어 있는 전후로 2~6 개의 침목(380)이 형성되는 것이 바람직하다.
앞서 설명된 실시 예들을 참조하여 본 발명의 원리가 도시 및 설명되었기 때문에, 설명된 본 발명은 그러한 원리에 입각하여 다양한 형태로 변경되거나 상세화될 수 있으며, 바람직한 형태로 조합될 수 있다. 비록 특정 실시 예들을 참조하여 본 발명이 설명되었지만, 다른 설정들이 고려될 수도 있다. 특히, 비록 본 명세서에서 기술된 "본 발명의 실시 예에 따른"과 같은 표현에도 불구하고, 이러한 구문들은 일반적인 실시 예의 언급을 의미하며, 특정 실시 예에 본 발명의 특징을 한정하는 의미로 사용되어서는 안된다. 여기서 사용되었듯이, 이들 용어들은 동일한 실시 예 또는 다른 실시 예들을 조합할 수 있음을 의미하기도 한다.
여기서 설명되는 실시 예들이 그 자체적인 권리 범위로 국한되어서는 안된다. 비록, 몇몇 실시 예들이 설명되었지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1000 : 선로 분기부 보호 시스템
600 : 실내 조작부
500 : 공조 장치
120 : 배관부
110 : 압축 공기 토출 배관부

Claims (4)

  1. 강설시 선로 분기부의 포인트부와 크로싱부에 압축 및/또는 가열된 공기를 분사하여 에어 커튼(블록)을 형성함으로써, 상기 포인트부와 크로싱부에 떨어지는 눈을 불어내어 눈이 쌓이지 않도록 하고, 또한, 쌓인 눈을 녹이기 위한 선로 분기부 보호 시스템에 있어서,
    외부의 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입구와, 주변 온도, 강설 등을 감지하기 위한 센서가 설치되어 있는 센서부와, 상기 흡입된 상기 외부 공기가 상기 센서부에 의해 영하 1도씨 이하로 감지된 경우, 히터 부재를 가열하기 위한 가열부와, 상기 흡입/가열된 공기를 압축하여 배관부로 보내기 위한 압축 및 송풍부와, 전원을 공급하기 위한 AC 또는 DC 전원부와, 장치의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 공조 장치;
    상기 제어부에 유무선으로 연결되어 원격으로 상기 공조 장치를 동작시키기 위한 실내 조작부;
    선로의 양 측면에 선로의 높이보다 60cm 높은 위치에 선로 분기부를 따라 설치되고, 상기 공조 장치로부터 압축/가열된 공기가 통과하는 압축 공기를 내측으로 45도의 상향 각도로 각각 분사하는 복수의 상향 토출 노즐, 내측 수평으로 압축 공기를 각각 분사하는 복수의 수평 토출 노즐, 및 수직 아래로 압축 공기를 각각 분사하는 복수의 수직 하향 토출 노즐이 형성되어 있는 적어도 하나 이상의 압축 공기 토출부를 포함하는 레일 측면 배관부; 및
    상기 레일 측면 배관부로부터 분기되어 레일을 지지하는 침목과 나란히 횡단하고, 상기 공조 장치로부터 압축/가열된 공기가 통과하는 압축 공기를 레일측으로 분사하는 복수의 상향 토출 노즐을 포함하며, 침목과 침목 사이에 적어도 하나 이상이 배열된 레일 횡단 배관부;
    를 포함하는 선로 분기부 보호 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상향 공기 토출 노즐, 상기 복수의 수평 공기 토출 노즐, 상기 복수의 수직 하향 토출 노즐의 각각이 동일한 열에 배열되어 있는 선로 분기부 보호 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 상향 공기 토출 노즐, 상기 복수의 수평 공기 토출 노즐, 상기 복수의 수직 하향 토출 노즐이 지그 재그 형태로 배열되어 있는 선로 분기부 보호 시스템.
  4. 강설시 선로 분기부의 포인트부와 크로싱부에 압축 및/또는 가열된 공기를 분사하여 에어 커튼(블록)을 형성함으로써, 상기 포인트부와 크로싱부에 떨어지는 눈을 불어내어 눈이 쌓이지 않도록 하고, 또한, 쌓인 눈을 녹이기 위한 선로 분기부 보호 시스템에 있어서,
    외부의 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입구와, 주변 온도, 강설 등을 감지하기 위한 센서가 설치되어 있는 센서부와, 상기 흡입된 상기 외부 공기가 상기 센서부에 의해 영하 1도씨 이하로 감지된 경우, 히터 부재를 가열하기 위한 가열부와, 상기 흡입/가열된 공기를 압축하여 배관부로 보내기 위한 압축 및 송풍부와, 전원을 공급하기 위한 AC 또는 DC 전원부와, 장치의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하는 공조 장치;
    상기 제어부에 유무선으로 연결되어 원격으로 상기 공조 장치를 동작시키기 위한 실내 조작부;
    선로의 양 측면에 선로의 높이보다 60cm 높은 위치에 선로 분기부를 따라 설치되고, 상기 공조 장치로부터 압축/가열된 공기가 통과하는 압축 공기를 내측으로 45도의 상향 각도로 각각 분사하는 복수의 상향 토출 노즐, 내측 수평으로 압축 공기를 각각 분사하는 복수의 수평 토출 노즐, 및 수직 아래로 압축 공기를 각각 분사하는 복수의 수직 하향 토출 노즐이 형성되어 있는 적어도 하나 이상의 압축 공기 토출부를 포함하는 레일 측면 배관부;
    상기 레일 측면 배관부로부터 분기되어 레일을 지지하는 침목과 나란히 횡단하고, 상기 공조 장치로부터 압축/가열된 공기가 통과하는 압축 공기를 레일측으로 분사하는 복수의 상향 토출 노즐을 포함하며, 침목과 침목 사이에 적어도 하나 이상이 배열된 레일 횡단 배관부; 및
    상기 적어도 하나 이상의 레일 횡단 배관부 중 일부가 침목을 관통하여 침목과 일체로 형성되고, 상기 공조 장치로부터 압축/가열된 공기가 통과하는 압축 공기를 레일측으로 분사하는 복수의 상향 토출 노즐을 포함하는 침목 배관부
    를 포함하는 선로 분기부 보호 시스템.
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