KR20230075855A - A high temperature air jet heating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도 레일에 적용되어 레일 표면에 결빙이 생성되는 것을 방지하기 위한 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 철도 레일의 표면으로 고온공기를 분사하여 철도 레일 상에 눈이 쌓이거나 결빙이 생성되는 것을 방지하기 위한 고온공기 분사식 히팅 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system applied to a railway rail to prevent ice formation on the surface of the rail, and more particularly, to a system for snow accumulation or ice formation on the railway rail by spraying high-temperature air to the surface of the railway rail. It relates to a high-temperature air injection heating system for preventing
본 발명은 철도 선로가 결빙되는 것을 방지하기 위한 발열 시스템에 관한 것으로, 특히, 유도발열체를 이용하여 고온 공기를 생성하여 선로를 향해 방출함으로써 선로가 결빙되거나, 선로 상에 눈 등이 쌓이는 것을 방지하기 위한 '레일 결빙 방지 시스템'에 관한 것이다. The present invention relates to a heating system for preventing railroad tracks from freezing, and more particularly, by generating high-temperature air using an induction heating element and discharging it toward the railroad tracks to prevent freezing of railroad tracks or accumulation of snow on the railroad tracks. It is about a 'rail icing prevention system' for
주지하다시피 열차의 안전 운행을 위하여 선로는 항상 최적의 상태를 유지하여야 한다. As is well known, for the safe operation of trains, the tracks must always be maintained in optimal conditions.
즉, 선로 상에 이물질(예: 얼음, 못, 나무 등)이 존재하지 않아야 열차의 탈선을 방지 할 수 있음은 물론이고, 선로에 설치되는 여러 운행장치나 안전장치의 정상적인 동작을 보장할 수 있다. That is, when foreign substances (eg, ice, nails, trees, etc.) do not exist on the track, derailment of the train can be prevented, and normal operation of various operating devices or safety devices installed on the track can be guaranteed. .
예를 들어, 선로전환기의 경우에는 전환되는 선로 사이의 틈새에 이물질이 끼어 있거나, 결빙, 또는 눈 등이 쌓여 있으면 제대로 작동을 하지 못하게 되어 열차가 탈선, 전복하게 되거나, 원하는 방향으로 갈 수 없어 심한 경우 추돌 및 충돌사고를 야기시키고, 열차 자동 제어장치{예: ATS(AUTOMATIC TRAIN STOPPER : 열차 자동 정지 장치), ATC(AUTOMATIC TRAIN CONTROL : 열차 자동 제어 장치), ATO(AUTOMATIC TRAIN OPERATION : 열차 자동 운전 장치)}의 경우에는 눈이나 결빙, 또는 수분 등으로 인해 양 선로가 단락되게 되면 신호 체계에 이상이 생겨 열차가 정상 운행을 하지 못하게 된다. For example, in the case of a switch, if a foreign substance is stuck in the gap between the switched tracks, or if ice or snow accumulates, it will not operate properly, causing the train to derail, roll over, or not go in the desired direction. In case of accident, it causes collision and collision accidents, and train automatic control devices {e.g. ATS (AUTOMATIC TRAIN STOPPER: automatic train stop device), ATC (AUTOMATIC TRAIN CONTROL: automatic train control device), ATO (AUTOMATIC TRAIN OPERATION: automatic train operation device) )}, if both tracks are short-circuited due to snow, ice or moisture, etc., an error occurs in the signal system and the train cannot operate normally.
따라서, 상기와 같은 문제점이 발생하지 않도록 하기 위해 작업원이 항상 선로를 점검하여 그 상태가 최적이 되도록 유지하고 있다. Therefore, in order to prevent the above problems from occurring, workers always check the lines to keep them in optimal condition.
그러나, 이물질 중에서도 결빙이나 눈 등은 그 지역이 워낙 광범위하고, 육안으로 쉬 구별할 수 없을 뿐 아니라 그 제거작업 또한 용이하지 않아 많은 인력과 시간 및 비용을 투입하는 데도 불구하고 이에 의한 사고 발생을 줄이기가 여간 힘든 일이 아니었다. However, among foreign substances, ice or snow covers a very wide area, cannot be easily distinguished with the naked eye, and it is not easy to remove them. It wasn't too difficult.
즉, 결빙 같은 경우에는 눈에 쉬 뜨이지 않을 뿐만 아니라 날씨가 추울 경우에는 불특정 지역에 무작위로 발생함은 물론 제거하여도 바로 다시 생길 수 있며, 눈의 경우에는 이를 제거하기가 용이하지 않고, 또한 지속적으로 눈이 내릴 경우에는 인력과 시간 부족으로 소기의 목적을 달성하기가 상당히 어려웠다. // In other words, in the case of ice, it is not easy to see, and if the weather is cold, it occurs randomly in an unspecified area and can reappear immediately after removal. In the case of snow, it is not easy to remove it, and it is continuous In case of snowfall, it was quite difficult to achieve the intended purpose due to lack of manpower and time. //
일반적으로 철도 분기기는 철도 차량을 한 궤도에서 다른 궤도로 이동시키기 위하여 선로에 설치되는 설비이다.In general, a railroad turnout is a facility installed on a track to move a railroad vehicle from one track to another.
이러한 철도 분기기는 한 쌍의 레일로 이루어진 기본레일, 상기 기본레일과 평행을 이루도록 설치되는 텅레일, 철도 차량이 기본레일 및 텅레일 중 어느 한 쌍의 레일을 선택하여 주행하도록 텅레일을 작동시키는 선로전환기를 포함하는 포인트부와, 기본레일과 텅레일이 공존하는 리드부 및 철도 차량의 진행방향 선택에 따라 철도 차량의 차륜이 교차 통과하는 부분으로 구성되는 크로싱부로 이루어진다.Such a railway turnout is a basic rail composed of a pair of rails, a tung rail installed parallel to the basic rail, and a track that operates the tung rail so that the railroad vehicle selects and runs on any one pair of rails from the basic rail and the tung rail It consists of a point part including a switcher, a lead part in which a basic rail and a tongue rail coexist, and a crossing part composed of a part where the wheels of a railroad vehicle cross each other according to the selection of the traveling direction of the railroad vehicle.
이와 같이 구성된 철도 분기기는 동절기의 폭설과 결빙에 의해 텅레일이 제대로 작동되지 않는 등 오작동에 의한 철도 사고가 발생되는 문제가 있다. The railroad junction configured as described above has a problem in that railroad accidents occur due to malfunctions such as the tongue rail not operating properly due to heavy snow and freezing in winter.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.An example of a technique for solving this problem is disclosed in Patent Document 1 below.
특허문헌 1에는 복수의 기본레일 사이에 상호 나란하게 마련된 복수의 텅레일을 상기 기본레일에 밀착하거나 상기 기본레일로부터 이격시켜 선로를 변경시키는 철도분기부; 상기 기본레일 또는 텅레일 중 적어도 어느 하나에 설치되는 홀더부; 상기 홀더부에 설치되는 것으로서, 상기 기본레일 또는 텅레일의 표면에 눈과 수분이 결빙되는 것을 방지하기 위해 상기 기본레일 또는 텅레일을 가열하는 탄소섬유로 이루어진 발열체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 히팅수단이 마련된 철도 분기기 장치에 대해 개시되어 있다.Patent Document 1 includes a railway branching unit for changing a track by bringing a plurality of tongue rails provided side by side between a plurality of basic rails in close contact with the basic rails or separating them from the basic rails; a holder part installed on at least one of the base rail and the tongue rail; It is installed in the holder part, and a heating element made of carbon fiber for heating the basic rail or tung rail to prevent snow and moisture from freezing on the surface of the basic rail or tung rail; Heating characterized by having a A railway turnout device provided with means is disclosed.
그러나, 상기 특허문헌 1의 경우 발열체의 설치가 용이하지만, 가열 범위가 제한적이고 열전도 효율이 낮아 기본레일과 텅레일 사이에 쌓인 눈이나 얼음을 제대로 제거하지 못하는 문제가 있다.However, in the case of Patent Document 1, although the installation of the heating element is easy, there is a problem in that the heating range is limited and the heat conduction efficiency is low, so snow or ice accumulated between the basic rail and the tongue rail cannot be properly removed.
특허문헌 2에는 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, 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 시스템에 대해 개시되어 있다.In Patent Literature 2, air curtains (blocks) are formed by spraying compressed and/or heated air to the points and crossings of the branching parts and crossings during snowfall, so that the snow falling on the points and crossings is blown away so that the snow does not accumulate. In a line branch protection system for melting accumulated snow, an air inlet for inhaling external air, a sensor unit in which a sensor for detecting ambient temperature, snowfall, etc. is installed, and the inhaled external air When is detected as minus 1 degree Celsius or less by the sensor unit, a heating unit for heating the heater member, a compression and blower unit for compressing and sending the intake/heated air to the pipe unit, and supplying power An air conditioner including an AC or DC power supply unit and a control unit for controlling the operation of the unit; an indoor control unit connected to the control unit by wire or wireless to remotely operate the air conditioner; A plurality of upward discharge nozzles installed on both sides of the line along the branching part of the line at a position 60 cm higher than the height of the line, and respectively injecting compressed air through which the air compressed/heated from the air conditioner passes inward at an upward angle of 45 degrees. A rail side pipe part including at least one compressed air discharge part having a plurality of horizontal discharge nozzles respectively ejecting compressed air horizontally and a plurality of vertically downward discharge nozzles respectively ejecting compressed air downward; and a plurality of upward discharge nozzles branching from the rail side pipe part and traversing side by side with the sleepers supporting the rail, and injecting compressed air through which the air compressed/heated from the air conditioner passes toward the rail, wherein the sleeper and the sleeper A line branching protection system including at least one rail crossing pipe part arranged therebetween is disclosed.
그러나, 상기 특허문헌 2의 경우 선로 분기부 상에 설치된 선로 전환기의 소정 영역에 압축 공기를 분사함으로써 에어 커튼을 형성하여 눈 또는 이물질이 근본적으로 쌓이지 않게 하기 위한 것으로, 종래의 히팅시스템 방식에 비해 성능은 우수하지만, 시스템이 복잡하여 시스템의 설치 비용, 유지 관리 및 보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, in the case of Patent Document 2, an air curtain is formed by spraying compressed air to a predetermined area of a line switch installed on a line branch to prevent snow or foreign matter from fundamentally accumulating, and performance compared to the conventional heating system method. However, there is a problem in that the system is complex and requires a lot of installation cost, maintenance and repair cost of the system.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 한 가지 목적은, 유도발열체를 포함하는 케이스 저면 및 상면으로 고온공기를 분사함으로써 적설을 효과적으로 융설 가능한 동시에, 융설수의 재결빙을 방지할 수 있는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공하는 것이다. The present invention was invented to improve the above problems, and one object of the present invention is to effectively melt snow by spraying high-temperature air to the lower and upper surfaces of a case including an induction heating element, and at the same time to prevent re-freezing of snow melt water. It is to provide a high-temperature air injection type heating system that can prevent it.
본 발명의 다른 목적은, 케이스 저면 및 상면으로 고온공기를 분사함으로써 공기 유동에 의하여 눈송이를 비산시켜 레일 표면으로의 적설을 방지할 수 있는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a high-temperature air injection type heating system capable of preventing snow accumulation on the surface of a rail by scattering snowflakes by air flow by injecting high-temperature air to the lower and upper surfaces of the case.
본 발명의 또 다른 목적은, 철도 레일의 적설 및 결빙 방지를 위하여 유도방식 히팅장치를 적용함으로써 레일 표면의 결빙 생성을 방지하는 동시에 에너지 효율이 높고 설치를 위하여 별도의 천공 등 추가적인 작업을 요하지 않는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent the formation of ice on the rail surface by applying an induction heating device to prevent snow and ice on the railway rail, while at the same time having high energy efficiency and high temperature that does not require additional work such as separate drilling for installation It is to provide an air jet heating system.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Technical problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위하여 안출된, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고온공기 분사식 히팅 시스템은, 열차의 이동 경로를 정의하는 레일 및 레일의 복부에 설치되어 발열하고, 레일의 표면을 향하여 고온 공기를 분사하여 공기 유동에 의해 눈송이를 비산시킴으로써, 레일 표면으로의 적설 또는 레일의 결빙을 방지하는 히팅시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. The hot air jet heating system according to a preferred embodiment of the present invention, which was devised to achieve the above object, is installed on the rails defining the movement path of the train and the abdomen of the rails to generate heat, and the hot air is directed toward the surface of the rails. It is characterized in that it includes a heating system that prevents snow on the surface of the rail or freezing of the rail by spraying snowflakes by air flow.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고온공기 분사식 히팅 시스템의 히팅시스템은, 유도발열기가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the heating system of the hot air injection type heating system according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that it includes a metal case in which an induction heater is installed.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고온공기 분사식 히팅 시스템의 히팅시스템은, 전원 공급시 열을 발생시키는 유도발열기 및 유도발열기가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스를 포함하고, 케이스는, 일측방을 향해 개구되어 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구와, 상면 및 하면에 각각 복수개 형성되어 내부의 공기를 외부로 분사하는 공기분사공을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the heating system of the high-temperature air injection type heating system according to a preferred embodiment of the present invention includes an induction heater generating heat when power is supplied and a case made of metal in which the induction heater is installed, and the case, It is characterized in that it includes an air inlet opening toward the side and introducing air into the inside, and a plurality of air injection holes formed on the upper and lower surfaces respectively to inject air inside.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 고온공기 분사식 히팅 시스템의 케이스는, 케이스의 내부 온도 및 외면 온도를 각각 측정할 수 있는 온도센서와, 공기유입구 주변에 설치되어 외부의 공기를 내부로 흡입하는 회전부재와, 회전부재에 회전력을 제공하는 회전부재 구동기 및 회전부재 구동기의 회전을 제어하는 제어기를 포함하고, 온도센서에서 측정된 내부 온도 및 외면 온도는 각각 제어기로 전달되어 회전부재 구동기의 회전 제어에 이용되는 것을 특징으로 한다. In addition, the case of the high-temperature air spray heating system according to a preferred embodiment of the present invention includes a temperature sensor capable of measuring the internal temperature and the external temperature of the case, respectively, and installed around the air inlet to suck in external air into the inside. It includes a rotating member for providing rotational force to the rotating member, and a controller for controlling the rotation of the rotating member driver and the rotating member driver, and the internal temperature and external temperature measured by the temperature sensor are transmitted to the controller to rotate the rotating member driver. It is characterized in that it is used for control.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유도발열체를 포함하는 케이스 저면 및 상면으로 고온공기를 분사함으로써 적설을 효과적으로 융설 가능한 동시에, 융설수의 재결빙을 방지할 수 있는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-temperature air blowing heating system capable of effectively melting snow and preventing re-freezing of melted water by spraying high-temperature air to the lower and upper surfaces of a case including an induction heating element. There is an effect to be.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이스 저면 및 상면으로 고온공기를 분사함으로써 공기 유동에 의하여 눈송이를 비산시켜 레일 표면으로의 적설을 방지할 수 있는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다. According to one embodiment of the present invention, the effect of providing a high-temperature air blowing heating system capable of preventing snowfall on the rail surface by scattering snowflakes by air flow by spraying high-temperature air to the lower and upper surfaces of the case there is.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 철도 레일의 적설 및 결빙 방지를 위하여 유도방식 히팅장치를 적용함으로써 레일 표면의 결빙 생성을 방지하는 동시에 에너지 효율이 높고 설치를 위하여 별도의 천공 등 추가적인 작업을 요하지 않는 고온공기 분사식 히팅 시스템을 제공할 수 있게 되는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, by applying an induction heating device to prevent snow accumulation and freezing of railroad rails, ice formation on the rail surface is prevented, while energy efficiency is high and additional work such as separate drilling is not required for installation. There is an effect of being able to provide a high-temperature air jet heating system.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고온공기 분사식 히팅 시스템의 한 가지 예로서, 유도발열체 및 알루미늄 케이스를 포함하는 고온공기 분사식 히팅 시스템에 관하여 설명하기 위하여 도시된 개념적인 측면도와 사시도이다.1 is a conceptual side view and a perspective view illustrating a high-temperature air jet heating system including an induction heating element and an aluminum case as an example of a high-temperature air jet heating system according to a preferred embodiment of the present invention. .
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings to the extent that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly convey the gist of the present invention without obscuring it by omitting unnecessary description.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In each figure, the same reference number is assigned to the same or corresponding component.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 고온공기 분사식 히팅 시스템의 한 가지 예로서, 유도발열체 및 알루미늄 케이스를 포함하는 고온공기 분사식 히팅 시스템에 관하여 설명하기 위하여 도시된 개념적인 측면도와 사시도이다. 1 is a conceptual side view and a perspective view illustrating a high-temperature air jet heating system including an induction heating element and an aluminum case as an example of a high-temperature air jet heating system according to a preferred embodiment of the present invention. .
도 1을 참조하면, 본 발명의 고온공기 분사식 히팅시스템(100)은 레일(R)의 복부에, 레일(R)의 길이 방향을 따르도록 설치되며, 열차의 이동 경로를 정의하는 레일(R) 및 레일(R)의 복부에 설치되어 발열하고, 레일(R)의 표면을 향하여 고온 공기를 분사함으로써, 레일(R) 표면으로의 적설 또는 레일(R)의 결빙을 방지하는 히팅시스템(100)을 포함하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1, the hot air injection
또한, 히팅시스템(100)은 유도발열기(110)가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스(101)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 히팅시스템(100)은 전원 공급 시 열을 발생시키는 유도발열기(110) 및 유도발열기(110)가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스(101)를 포함하고, 케이스(101)는, 일측방을 향해 개구되어 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구(102)와, 케이스(101)의 상면 및 하면에 각각 복수개 형성되어 케이스(101) 내부의 공기를 외부로 분사하는 공기분사공(108)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
구체적으로, 고온공기 분사식 히팅시스템(100)의 외형을 이루는 케이스(101)는, 사각 파이프 형상을 가지고 있으며, 전원 공급 시 열을 발생시키는 유도발열기(110)가 케이스(101) 내부에 설치되고, 열전도율이 높은 알루미늄 등의 금속 재질로 형성되며, 일단은 개구되어 공기유입구(102)를 이루고, 타단은 폐쇄된 폐쇄단(104)으로 이루어져 공기의 유동 손실을 방지할 수 있도록 형성된다. Specifically, the
또한, 케이스(101)의 상면과 하면에는 길이 방향을 따라 공기분사공(112)이 일정한 간격으로 복수개 형성되어 케이스(101) 내부에서 유도발열기(110)에 의하여 가열된 고온공기(108)가 외부의 레일(R) 표면을 향하여 분사될 수 있게 한다. In addition, a plurality of
상술한 바와 같이, 케이스(101)의 상면 및 하면에 복수의 공기분사공(112)을 형성하여 고온공기(108)가 케이스(101)의 상방 및 하방으로 분사되게 함으로써, 레일(R) 표면으로의 적설을 효과적으로 융설할 수 있는 동시에, 융설수가 재결빙 되는 것 역시 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 고온공기(108)를 케이스(101)의 상방 및 하방으로 동시에 분사할 수 있게 됨에 따라, 특히 레일(R)의 양측으로 연장되어 레일(R)을 지지하는 레일(R) 저부의 표면 상에서 융설수가 재결빙 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, by forming a plurality of
도 1의 우측에 도시된 확대도에 포함되어 있는 화살표는 공기의 유동 방향을 나타낸 것으로서, 파란색 화살표는 케이스(101)의 일단에 개구된 공기유입구(102)를 통하여 케이스(101) 내부로 유입되는 유입기류(105)를 나타내고, 폐쇄단(104) 근처의 노란색 꺽인 화살표는 케이스(101) 내부에서 유동하다가 폐쇄단(104)에 부딪혀 반대 방향으로 선회되는 회절기류(109)를 나타낸다. The arrows included in the enlarged view shown on the right side of FIG. 1 indicate the flow direction of air, and the blue arrow indicates the flow of air into the
또한 케이스(101)의 상방 또는 하방을 향하도록 공기분사공(112)에 겹쳐 표시된 짧은 노란색 화살표는 각 공기분사공(112)을 통하여 케이스(101) 외부로 분사되는 고온공기(108)를 나타내며, 유도발열기(110)의 측면에 상방 또는 하방을 가리키도록 표시된 붉은 화살표는 유도발열기(110)의 발열에 의하여 가열된 가열기류(107)를 나타낸다. In addition, the short yellow arrows superimposed on the air injection holes 112 toward the top or bottom of the
여기에서, 공기분사공(112)을 통하여 케이스(101)의 상방 또는 하방으로 분사되는 고온공기(108)에 의하여 레일(R)의 복부, 두부 및 저부에 적설된 눈이 효과적으로 융설되고 결빙이 방지될 수 있으며, 케이스(101)로부터 레일(R)에 전도되는 열 역시 융설 및 결빙 방지 작용을 하게 된다. Here, snow accumulated on the abdomen, head, and bottom of the rail R is effectively melted by the
따라서, 본 발명에 의한 고온공기 분사식 히팅시스템(100)의 융설 성능 및 결빙 방지 성능을 더욱 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, it is possible to more efficiently improve the snow melting performance and anti-icing performance of the hot air injection
또한, 케이스(101)를 적용함으로써 유도발열기(110)로부터의 열 전도로 인한 열교환 면적 및 히팅 면적이 확대되어 융설량이 증가되는 효과가 있다. In addition, by applying the
또한, 도 1과 같은 실시예에 온도센서와 통풍용 팬을 더 포함하는 다른 실시예가 구현될 수 있다. In addition, another embodiment further including a temperature sensor and a ventilation fan may be implemented in the embodiment shown in FIG. 1 .
다른 실시예는, 도 1과 같은 실시예에 추가적으로, 케이스(101)의 내부 온도 및 외면 온도를 각각 측정할 수 있는 온도센서와, 공기유입구(102) 주변에 설치되어 외부의 공기를 내부로 흡입하는 회전부재와, 회전부재에 회전력을 제공하는 회전부재 구동기 및 회전부재 구동기의 회전을 제어하는 제어기를 더 포함한다. In another embodiment, in addition to the embodiment shown in FIG. 1, a temperature sensor capable of measuring the internal temperature and the external surface temperature of the
여기에서, 온도센서는 케이스(101)의 내부 온도 및 표면 온도를 각각 측정하여 제어기로 전달하며, 제어기는 이 온도 데이터를 활용하여 회전부재 구동기의 회전을 제어함으로써, 케이스(101) 내부로의 공기유입 및 외부로의 고온공기분사가 보다 효과적으로 이루어질 수 있게 할 수 있다. 이때, 회전부재와 회전부재 구동기는 각각 복수 개 설치될 수 있으며 각각 회전부재 구동기의 회전은 독립적으로 제어될 수 있다.Here, the temperature sensor measures the internal temperature and the surface temperature of the
또한, 다른 실시예로서, 히팅시스템(100) 또는 주변에 부가되는 제어기의 제어를 받는 통신모듈을 추가로 구비하고 히팅시스템(100)이 중앙 제어센터와 통신 가능하게 하는 경우에는, 복수의 히팅시스템(100)을 중앙 제어센터에서 각 히팅시스템(100) 주변의 상황에 따라 각각 독립적으로 제어할 수 있도록 구성되는 실시예를 생각할 수도 있다.In addition, as another embodiment, in the case where the
이상 도 1 을 참조하여 설명한 본 발명의 기술적 사상에 따른 바람직한 일 실시예의 고온공기 분사식 히팅 시스템에 의하면, 종래 철도 레일의 히팅장치로서 이용되어 오던 전열선이 적용된 레일 히팅장치가 필연적으로 갖는, 레일 전체를 가열하게 됨에 따라 열전달 효율이 낮고 열적 손실이 커서 전력 소모량이 크다는 문제점과 낮은 융설 성능으로 인하여 추가적이고 필연적인 인력 투입 요구량이 많다는 문제점이 해결될 수 있다.According to the hot air injection heating system of a preferred embodiment according to the technical idea of the present invention described above with reference to FIG. 1, the rail heating device to which the electric heating wire that has been used as a heating device for conventional railway rails inevitably has the entire rail As it is heated, the problems of high power consumption due to low heat transfer efficiency and high thermal loss and low snow melting performance can solve the problem of additional and inevitable manpower input requirements.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, in the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention are disclosed, and although specific terms are used, they are only used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and help understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.
100 : 히팅시스템
101 : 케이스
102 : 공기유입구
104 : 폐쇄단
105 : 유입기류
107 : 가열기류
108 : 고온공기
109 : 회절기류
110 : 유도발열기
112 : 공기분사공
R : 레일
100: heating system
101: case
102: air inlet
104: closed end
105: Inlet air flow
107: heaters
108: hot air
109: diffractor
110: induction heater
112: air blower
R: rail
Claims (4)
상기 레일의 복부에 설치되어 발열하고, 상기 레일의 표면을 향하여 고온 공기를 분사하여 공기 유동에 의해 눈송이를 비산시킴으로써, 상기 레일 표면으로의 적설 또는 상기 레일의 결빙을 방지하는 히팅시스템;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온공기 분사식 히팅 시스템.
rails that define the train's movement path; and
A heating system installed on the upper part of the rail to generate heat and spraying high-temperature air toward the surface of the rail to scatter snowflakes by air flow to prevent snow on the surface of the rail or freezing of the rail; High-temperature air jet heating system, characterized in that.
상기 히팅시스템은,
유도발열기가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온공기 분사식 히팅 시스템.
According to claim 1,
The heating system,
A high-temperature air jet heating system comprising a metal case in which an induction heater is installed.
상기 히팅시스템은,
전원 공급시 열을 발생시키는 유도발열기; 및
상기 유도발열기가 내부에 설치되는 금속 재질의 케이스;를 포함하고,
상기 케이스는,
일측방을 향해 개구되어 내부로 공기를 유입시키는 공기유입구와,
상면 및 하면에 각각 복수개 형성되어 내부의 공기를 외부로 분사하는 공기분사공을 포함하는 것을 특징으로 하는 고온공기 분사식 히팅 시스템.
According to claim 1,
The heating system,
An induction heater that generates heat when power is supplied; and
Including; a metal case in which the induction heater is installed,
The case is
An air inlet opening toward one side and introducing air into the inside;
A high-temperature air injection heating system comprising a plurality of air injection holes formed on the upper and lower surfaces, respectively, for injecting air inside to the outside.
상기 케이스는,
상기 케이스의 내부 온도 및 외면 온도를 각각 측정할 수 있는 온도센서와,
상기 공기유입구 주변에 설치되어 외부의 공기를 내부로 흡입하는 회전부재와,
상기 회전부재에 회전력을 제공하는 회전부재 구동기 및
상기 회전부재 구동기의 회전을 제어하는 제어기;를 포함하고,
상기 온도센서에서 측정된 상기 내부 온도 및 외면 온도는 각각 상기 제어기로 전달되어 상기 구동기의 회전 제어에 이용되는 것을 특징으로 하는 고온공기 분사식 히팅 시스템.
According to claim 3,
The case is
A temperature sensor capable of measuring an internal temperature and an external temperature of the case, respectively;
A rotating member installed around the air inlet to suck outside air into the inside;
A rotating member actuator providing rotational force to the rotating member and
Including; a controller for controlling the rotation of the rotating member actuator;
The internal temperature and the external temperature measured by the temperature sensor are transmitted to the controller and used for rotation control of the actuator.
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
KR20160073256A (en) | 2014-12-16 | 2016-06-24 | 주식회사 삼삼 | Railway diverging machine with heating means |
KR101855619B1 (en) | 2017-06-05 | 2018-05-04 | (주)두업시스템 | System for protecting railload switching portion |
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Patent Citations (2)
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