KR20210037041A - 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치 - Google Patents

유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것이다.
본 발명은 철도레일의 측부에 구비되는 히터부와, 상기 히터부를 철도레일에 고정시키는 고정부를 포함하여 이루어지되, 상기 히터부는 유도가열 카트리지 히터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치{Rail heating device using induction heating cartridge heater}
본 발명은 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것이다.
철도시스템에서 분기기는 철도의 안전한 운영을 위하여 가장 중요한 핵심장치 중 하나로 철도시스템의 정시성과 안전성 확보를 위하여서는 선로전환기의 원활한 운영이 매우 중요하다.
이러한 선로전환기는 선로현장에 설치되는 설비로 기후에 의하여 영향을 많이 받는 설비 중 하나이다.
따라서, 선로전환기의 안전한 운영을 위하여 기계적 쇄정 및 전기적 쇄정까지 다양한 안전요소들을 고려해야 한다.
하지만, 겨울철 폭설로 인한 결빙으로 선로전환기의 쇄정이 이루어지지 않는다면 선로전환기의 기능이 마비될 수 있다.
따라서, 철도시스템은 기후조건에 의한 선로전환기의 기능 상실을 방지하기 위하여 다양한 방법을 이용하여 보호설비들을 구비하고 있다.
이러한 보호설비 중에 하나인 선로전환기용 레일 히터는 선로전환기용 레일의 결빙을 막고, 레일 주변의 눈을 녹여 선로 전환이 안정적으로 이루어지도록 한다.
기존의 선로전환기용 레일 히터로 시즈 히터(sheath heater)가 사용되고 있으며, 시즈 히터는 레일의 외측면에 부착되어 레일을 가열하게 된다.
이러한 시즈 히터는 세라믹으로 구성되고, 레일의 평탄도 및 레일의 외측면에 잔존하는 이물 등으로 인해서, 시즈 히터가 레일의 외측면에 밀착되지 못하고 시트 히터와 레일 사이에 유격이 발생될 수 있다.
이와 같이 유격이 발생될 경우, 시즈 히터에서 발생될 열이 레일로 전달되는 과정에서 손실이 발생하고, 이로 인해 레일을 안정적으로 가열하지 못하는 문제가 발생될 수 있다.
시즈 히터는 전력 사용량이 높고, 사용 전력에 비해서 발열 효율이 떨어지고, 승온 속도도 느린 문제점을 가지고 있다.
그리고, 시즈 히터는 폭이 1cm 내외로 레일의 폭보다는 상당히 좁기 때문에, 결빙되어 있는 레일의 전면을 가열하는 데 오랜 시간이 소요되어 에너지 효율 측면에서 분리한 구조를 갖고 있다.
공개특허 제10-2018-0111463호 등록특허 제10-1276197호
따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 구성이 간단하고, 설치 및 관리가 용이하도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치를 제공하는데에도 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 철도레일의 측부에 구비되는 히터부와, 상기 히터부를 철도레일에 고정시키는 고정부를 포함하여 이루어지되, 상기 히터부는 유도가열 카트리지 히터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 히터부는 유도가열 카트리지 히터의 외측을 커버하는 커버부재와, 상기 유도가열 카트리지 히터와 커버부재의 사이에 구비되는 단열부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버부재는 철도레일에 접하는 측부가 개방되어 "C" 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 고정부는 상기 커버부재의 외측에 대응되는 형상으로 형성되어 양단에 볼트 등의 고정수단이 결합되는 플랜지가 형성된 고정부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 고정부는 상기 커버부재의 상하부에 돌출 형성되어 볼트 등의 고정수단이 결합되는 결합부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 구성이 간단하고, 설치 및 관리가 용이하도록 한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 일 실시 예를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도.
이하, 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 일 실시 예를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.
본 발명은 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100)에 관한 것으로, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 레일(10)의 측부에 구비되는 히터부(110)와, 상기 히터부(110)를 레일(10)에 고정시키기 위한 고정부(120)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 히터부(110)는 유도가열 카트리지 히터(112)가 구비되어 유도가열에 의해 철도레일(10)을 신속하고 균일하게 가열할 수 있도록 함으로써 철도레일(10)에 쌓인 눈이나 결빙을 신속하게 해소할 수 있도록 한다.
한편, 상기 히터부(110)는 상기 유도가열 카트리지 히터(112)의 외측을 커버하는 커버부재(114)가 구비되어 외부 충격 등으로부터 유도가열 카트리지 히터(112)를 보호할 수 있도록 하고, 유도가열 카트리지 히터(112)가 외부로 노출되는 것을 방지하여 유도가열 카트리지 히터(112)로부터 발생되는 열이 손실되지 않고 철도레일(10)로 전달될 수 있도록 하여 열전달 효율을 높일 수 있도록 한다.
이때, 상기 커버부재(114)는 상기 철도레일(10)에 접하는 측부가 개방되어 "C" 형상으로 형성되며, 상기 커버부재(114)의 개방된 측부를 통해 유도가열 카트리지 히터(112)가 철도레일(10)에 밀착 접촉된 상태로 설치되어 유도가열 카트리지 히터(112)에 의해 철도레일(10)의 유도 가열이 이루어져 철도레일(10)에 적설된 눈이나 철도레일(10)의 하부에 발생되는 결빙을 해소하도록 하여 철도차량이 안정적으로 운행할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.
또한, 상기 유도가열 카트리지 히터(112)와 커버부재(114)의 사이에는 단열부재(116)가 구비되어 상기 유도가열 카트리지 히터(112)에서 발생되는 열이 외부로 방출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 고정부(120)는 히터부(110)를 철도레일(10)에 고정시키기 위한 구성으로, 상기 커버부재(114)의 외측에 대응되는 형상으로 형성되어 양단에 플랜지(124)가 형성된 고정부재(122)로 이루어지며, 볼트 등의 고정수단(126)이 플랜지(124)를 관통하여 상기 철도레일(10)에 고정 설치되게 된다.
상기와 같은 구성에 의해 유도가열 카트리지 히터(112)에 전원이 인가되면 유도가열에 의해 철도레일(10)에 발열이 이루어지고 그에 따라 철도레일(10)의 주변에 적설된 눈이나 결빙을 해소하여 철도차량의 주행이 안정적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100')의 다른 실시 예에 의하면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 고정부(120')는 상기 커버부재(114)의 상하부에 돌출 형성되는 결합부재(128)로 이루어진다.
여기서, 상기와 같이 구성되는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100')의 나머지 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 커버부재(114)의 상하부에 결합부재(128)가 돌출 형성되고, 결합부재(128)를 관통하는 볼트 등의 고정수단(126)에 의해 철도레일(10)에 히터부(110)를 고정 설치할 수 있도록 구성됨으로써, 구성이 단순하여 히터부(110)의 설치가 보다 용이하게 되는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100")의 또 다른 실시 예에 의하면, 도 5에 도시한 바와 같이 커버부재(114)는 내측에 지지부(118)가 형성되어 유도가열 카트리지 히터(112)가 안착될 수 있도록 하고, 상기 고정부(120")는 상기 커버부재(114)의 일측에 돌출 형성되어 상기 레일(10)에 형성된 관통공(12)를 관통하는 삽입부재(129)와, 상기 삽입부재(129)에 나사 결합되는 고정너트(129a)로 이루어진다.
여기서, 상기와 같이 구성되는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100")의 나머지 구성은 전술한 실시 예와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 삽입부재(129)가 레일(10)의 관통공(12)을 관통하여 단부에 고정너트(129a)가 체결되어 히터부(110')를 고정설치하게 됨으로써 보다 견고하게 히터부(110')의 설치가 이루어지는 효과가 있다.
또한, 상기 히터부(110')의 내측에 지지부(118)가 형성되어 유도가열 카트리지 히터(112)가 안착됨으로써 유도가열 카트리지 히터(112)가 보다 안정적으로 설치되는 효과가 있으며, 상기 커버부재(114)의 내측에는 전열체(113)가 채워져 있어 열전도가 잘 되도록 구성되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치(100,100')에 의하면, 철도레일(10)의 측부에 유도가열 카트리지 히터(112)를 설치하여 유도가열에 의해 빠른 시간안에 철도레일(10) 부근의 눈이나 결빙을 해소할 수 있도록 하며, 철도레일(10)의 측부에 유도가열 카트리지 히터(112)를 설치하여 구성이 간단하고, 설치 및 관리가 용이하도록 하는 장점을 갖는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.
본 발명은 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 레일의 측부에 유도가열 카트리지 히터를 설치하여 빠른 시간안에 철도레일 부근의 눈이나 결빙을 녹일 수 있도록 한 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치에 관한 것이다.
10: 철도레일
100,100': 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치
110,110': 히터부 112: 유도가열 카트리지 히터
114: 커버부재 116: 단열부재
120,120': 고정부 122: 고정부재
124: 플랜지 126: 고정수단
128: 결합부재

Claims (7)

  1. 철도레일의 측부에 구비되는 히터부와,
    상기 히터부를 철도레일에 고정시키는 고정부를 포함하여 이루어지되,
    상기 히터부는 유도가열 카트리지 히터가 구비되는 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 히터부는 유도가열 카트리지 히터의 외측을 커버하는 커버부재와,
    상기 유도가열 카트리지 히터와 커버부재의 사이에 구비되는 단열부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 커버부재는 철도레일에 접하는 측부가 개방되어 "C" 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 커버부재의 외측에 대응되는 형상으로 형성되어 양단에 볼트 등의 고정수단이 결합되는 플랜지가 형성된 고정부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 커버부재의 상하부에 돌출 형성되어 볼트 등의 고정수단이 결합되는 결합부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 커버부재의 내측에는 상기 유도가열 카트리지 히터가 안착되는 지지부가 형성되고,
    상기 커버부재는 일측을 개폐하는 개폐부재가 구비된 것을 특징으로 하는 유도가열 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 커버부재의 외측에 구비되어 레일을 관통하는 삽입부재와,
    상기 삽입부재에 고정너트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도가녕 카트리지 히터를 이용한 레일 히팅장치.
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