KR20140050478A - Air resistance reduction apparatus for railway vehicles - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an air resistance reduction apparatus for railway vehicles and, more particularly, to an air resistance reduction apparatus for railway vehicles, which can reduce air resistance and aerodynamic noise at the same time by being attached to the front or the rear part of a railway vehicle including a high-speed train in order to restrain an eddy flow due to flow separation occurring around a vehicle body while the railway vehicle is running. The air resistance reduction apparatus for railway vehicles is characterized by including a plasma generating device on the surface of the front or rear part of the railway vehicle in order to generate ionic air flow using applied voltage. [Reference numerals] (120) Power supply unit

Description

철도차량용 공기저항 감소장치{Air resistance reduction apparatus for railway vehicles}Technical Field [0001] The present invention relates to an air resistance reduction apparatus for railway vehicles,

본 발명은 철도차량용 공기저항 감소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속전철을 포함하는 철도차량의 전두부 또는 후미부에 부착되어 철도차량의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시킴으로써 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있도록 하는 철도차량용 공기저항 감소장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an air resistance reducing apparatus for a railway vehicle, and more particularly, to an air resistance reducing apparatus for a railway vehicle, which is capable of generating a vortex due to a flow separation occurring at a front portion or a rear portion of a railway vehicle including a high- To reduce the air resistance and to reduce the occurrence of aerodynamic noise.

일반적으로 철도차량은 주행중 발생되는 공기저항을 줄이기 위하여 전두부 및 후미부를 유선형으로 설계하고 있다.In general, railway vehicles are designed to have a front and a rear part in a streamlined shape in order to reduce the air resistance generated during driving.

하지만, 고속철도의 경우 철도차량의 주행속도가 상대적으로 커지게 되므로 유선형의 전두부 및 후미부 형상만으로는 공기저항의 특성을 향상시키는 데에 한계가 있는 실정이다.However, in the case of high-speed railway, the traveling speed of the railway vehicle becomes relatively large, and therefore, there is a limit to improve the air resistance characteristic only by the streamline front and rear shape.

즉, 기존의 유선형 전두부 설계를 통해 전두부/후미부의 공기저항을 줄일 수는 있지만, 도 1에 나타낸 바와 같이, 전두부를 지나 차량표면을 따라 흐르는 공기유동은 점차 난류로 발달하여 차량 표면의 공기 마찰저항을 증가시키므로, 전두부/후미부의 확장부 또는 급격한 형상변화가 나타나는 어깨부분의 저압 영역에서 유동박리를 제어하기에는 한계가 있는 것이다.That is, although the air resistance of the frontal head / rear portion can be reduced through the existing streamlined frontal head design, as shown in FIG. Since it is increased, there is a limit in controlling the flow separation in the low pressure region of the frontal portion / extension of the front part or the shoulder part in which abrupt shape change occurs.

최근 들어, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고속철도차량의 전두부 또는 후미부에 공기저항을 감소시킬 수 있도록 하는 장치를 설치함으로써 고속철도의 공기저항 특성을 향상시키기 위한 연구가 다양한 방법으로 진행되고 있다.In recent years, in order to solve the above problems, various studies have been conducted to improve the air resistance characteristic of the high-speed railway by providing a device for reducing the air resistance at the front or rear portion of the high-speed railway vehicle.

한편, 플라즈마(plazma)는 고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 가진 이온으로 분리된 기체 상태를 뜻하는 것으로, 보통 양이온과 전자로 이루어진다.Plasma, on the other hand, is a gaseous state separated by electrons with negative charge and ions with positive charge at high temperature, usually composed of positive ions and electrons.

이러한 플라즈마는 최근 TV, 형광등, 공기청정기 등 다양한 분야에서 사용되고 있는데, 이 중 공기청청기에서는 고전압 전극과 접지 전극 사이에 유전체를 삽입하고 고전압 전극에 교류 전압을 인가하면 전자들이 두 전극 사이의 전기장 영역에서 가속되어 주입된 가스를 이온화시켜 플라즈마를 발생시키는 방식에 의해 오염물을 세정할 수 있도록 하는 방법이 사용되고 있다.Such plasma is recently used in various fields such as TVs, fluorescent lamps, air purifiers, etc. In the air purifier, when a dielectric is inserted between a high voltage electrode and a ground electrode and an AC voltage is applied to the high voltage electrode, A method of cleaning the contaminants by a method of ionizing the gas injected and accelerated and generating a plasma is used.

한편, 대한민국 등록특허공보 제10-0861559호에는 전원 인가 전극에 결합되는 유전체 하면에 복수개의 분할전극이 부착된 구조의 전극부를 갖는 대기압 플라즈마발생장치가 게재되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 2의 (a)~(c)에 나타낸 바와 같이, 전원공급수단으로부터 방전 전압이 인가되는 제1전극(10); 상기 제1전극(10)에 부착되거나 또는 제1전극(10)을 포위하는 형태로 된 유전체(30); 및 상기 유전체(30)의 하면에 부착되며, 소정 간격을 두고 서로 이격되어 배치된 복수 개의 전극으로 구성된 제2 전극(20);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, Korean Patent Registration No. 10-0861559 discloses an atmospheric-pressure plasma generating apparatus having an electrode portion having a structure in which a plurality of divided electrodes are attached to a lower surface of a dielectric body coupled to a power applying electrode. (a) to (c), a first electrode 10 to which a discharge voltage is applied from a power supply means; A dielectric (30) attached to the first electrode (10) or in the form of surrounding the first electrode (10); And a second electrode 20 attached to a lower surface of the dielectric 30 and composed of a plurality of electrodes spaced apart from each other with a predetermined gap therebetween.

하지만, 상기 종래기술 또한 유전체(30)를 중심으로 하여 그 상부와 하부에 각각 제1전극(10)과 제2전극(20)이 부착되는 것이므로 이러한 플라즈마 발생장치를 철도차량 등에 적용하는 경우 두 전극에 고전압 교류를 연결하기 어렵다는 문제점이 있다.However, since the first electrode 10 and the second electrode 20 are attached to the upper portion and the lower portion of the dielectric 30, respectively, when the plasma generator is applied to a railway vehicle or the like, It is difficult to connect high-voltage alternating current to the high-voltage alternating current.

또한, 상기와 같이 구성된 플라즈마 발생장치를 고속 전철과 같은 철도차량에 적용하여 플라즈마 발생장치로부터 발생되는 이온공기풍에 의해 공기저항을 감소시킬 수 있도록 하는 구성은 현재까지 존재하고 있지 않은 실정이다.
In addition, there is no such a configuration that can reduce the air resistance due to the ion air wind generated from the plasma generator by applying the plasma generator as described above to a railway vehicle such as a high-speed train.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고속전철을 포함하는 철도차량의 전두부 또는 후미부에 플라즈마 발생장치를 부착함으로써 철도차량의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시키고, 그에 따라 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있도록 하는 철도차량용 공기저항 감소장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma generator in a front or rear portion of a railway vehicle including a high speed train, And an air resistance reducing device for a railway vehicle which is capable of suppressing the generation of vortices due to flow separation and thereby reducing air resistance and reducing aerodynamic noise.

또한, 본 발명은 플라즈마 발생장치를 연질의 얇은 필름 형상으로 제조함으로써 물체의 표면 형상에 관계없이 사용자가 원하는 위치에 편리하게 부착하여 사용할 수 있는 철도차량용 공기저항 감소장치를 제공함에 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a device for reducing air resistance for a railway vehicle, which can be conveniently attached to a desired position regardless of the surface shape of an object by manufacturing the plasma generating device in a thin and thin film shape.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

철도차량용 공기저항 감소장치에 있어서, 철도차량의 전두부 및/또는 후미부 표면에는 가해지는 전압에 의해 이온공기풍을 발생시키는 플라즈마 발생장치가 설치된 것을 특징으로 한다.There is provided an apparatus for reducing air resistance for a railway vehicle, comprising a plasma generating device for generating ion air wind by a voltage applied to a front and / or rear surface of a railway vehicle.

이때, 상기 플라즈마 발생장치는 연질의 유전체와, 상기 유전체의 내측으로 삽입 설치되는 상부전극 및 하부전극을 포함하여 구성되는 플라즈마 발생필름과, 상기 상부전극 및 하부전극에 고전압 교류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The plasma generating apparatus includes a plasma generating film including a soft dielectric material, an upper electrode and a lower electrode inserted into the dielectric, and a power supply unit for supplying a high voltage AC to the upper electrode and the lower electrode. And a control unit.

여기서, 상기 유전체는 그 상,하면에 상부전극 및 하부전극이 부착 설치되는 베이스와, 상기 상부전극 및 하부전극을 덮도록 하여 베이스의 상,하면에 각각 부착 설치되는 보호커버로 이루어진 것을 특징으로 한다.The dielectric body includes a base on which an upper electrode and a lower electrode are attached, and a protective cover which is installed on upper and lower surfaces of the base to cover the upper and lower electrodes, respectively .

또한, 상기 철도차량의 전두부 또는 후미부 표면에는 플라즈마 발생필름이 삽입 설치되는 설치홈이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, an installation groove is formed in the front or rear surface of the railway car to insert the plasma generating film therein.

그리고, 상기 플라즈마 발생필름은 철도차량의 전두부 또는 후미부에 직렬 또는 병렬로 다수 개가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.A plurality of plasma generation films are connected in series or in parallel at the front or rear portion of the railway vehicle.

한편, 상기 플라즈마 발생장치는, 철도차량의 차체 외측 표면에 부착되는 상부전극과, 상기 상부전극의 후부로 일정거리 이격되어 차체의 내측 표면에 부착되는 하부전극 및 상기 상부전극 및 하부전극에 고전압 교류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The plasma generating apparatus includes an upper electrode attached to an outer surface of a vehicle body of a railway vehicle, a lower electrode attached to an inner surface of the vehicle body by a predetermined distance from a rear portion of the upper electrode, And a power supply means for supplying power to the power supply.

본 발명에 따르면, 고속전철을 포함하는 철도차량의 전두부 또는 후미부에 플라즈마 발생장치를 부착함으로써 플라즈마 발생장치로부터 생성되는 이온공기풍에 의해 철도차량의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시키고, 그에 따라 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, by adhering a plasma generating device to the front or rear portion of a railway vehicle including a high-speed train, it is possible to prevent turbulence caused by flow separation generated around the vehicle body of the railway car by the ion air wind generated from the plasma generating device It is possible to reduce the air resistance, and at the same time to reduce the occurrence of aerodynamic noise.

또한, 본 발명에 따르면 플라즈마 발생장치를 연질의 플렉시블(flexible)한 필름 형상으로 제조함으로써 차체의 표면 형상에 관계없이 사용자가 원하는 위치에 편리하게 부착하여 사용할 수 있는 효과를 추가로 갖는다.Further, according to the present invention, the plasma generator is manufactured in a flexible flexible film shape, so that the plasma generator can be conveniently attached to a desired position regardless of the surface shape of the vehicle body.

또한, 본 발명에 따르면 얇은 박판 형상의 플라즈마 발생장치에 의해 공기저항을 감소시킬 수 있으므로 철도차량의 전체적인 무게 향상이 없어 에너지를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 단순한 구성이므로 설치 및 유지 보수가 간편한 효과를 추가로 갖는다.
In addition, according to the present invention, since the air resistance can be reduced by the thin plate-shaped plasma generating apparatus, the energy of the railway vehicle can be reduced, and the installation can be simplified. Respectively.

도 1은 종래 철도차량의 주행시 발생되는 표면압력분포 및 유선을 나타낸 도면.
도 2의 (a) ~ (c)는 종래의 플라즈마 발생장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 철도차량용 공기저항 감소장치의 설치전 모습과 설치후 모습을 비교하여 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 플라즈마 발생장치의 구성을 세부적으로 나타낸 도면.
도 5는 도 3에 나타낸 본 발명 중 플라즈마 발생장치의 다른 실시예를 나타낸 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a surface pressure distribution and a wired line generated during traveling of a conventional railway vehicle. FIG.
2 (a) to 2 (c) are diagrams schematically showing a conventional plasma generating apparatus.
3 (a) and 3 (b) are views showing a state before installation and a state after installation of the apparatus for reducing air resistance for a railway vehicle according to the present invention.
4 is a detailed view of the configuration of the plasma generating apparatus of the present invention shown in Fig.
5 is a view showing another embodiment of the plasma generating apparatus of the present invention shown in FIG.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 철도차량용 공기저항 감소장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an air resistance reducing apparatus for a railway vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3의 (a),(b)는 본 발명에 따른 철도차량용 공기저항 감소장치의 설치전 모습과 설치후 모습을 비교하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 나타낸 본 발명 중 플라즈마 발생장치의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 3에 나타낸 본 발명 중 플라즈마 발생장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
3 (a) and 3 (b) are views showing a state before and after installation of the air resistance reducing apparatus for a railway vehicle according to the present invention, and FIG. 4 is a cross- FIG. 5 is a view showing another embodiment of the plasma generating apparatus of the present invention shown in FIG. 3; FIG.

본 발명은 고속전철을 포함하는 철도차량(50)의 전두부(50a) 또는 후미부(50b)에 부착되어 철도차량(50)의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시킴으로써 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있도록 하는 철도차량용 공기저항 감소장치에 관한 것으로, 그 구성은 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 크게 철도차량(50)의 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b)의 표면에 설치되는 플라즈마 발생장치(100)를 포함하여 이루어진다.The present invention can be applied to a railway car that is attached to the front or rear portion 50a or 50b of a railway car 50 that includes a high speed train and suppresses the generation of eddy currents due to flow separation occurring in the vicinity of the railway car 50 3 is a block diagram showing the configuration of a front end portion 50a of a railway car 50. As shown in Fig. 3 (b) And / or a plasma generator (100) installed on the surface of the tail portion (50b).

보다 상세히 설명하면, 상기 플라즈마 발생장치(100)는 외부로부터 가해지는 전압에 의해 플라즈마(P)를 생성하여 이온공기풍(W)이 발생되도록 함으로써 주행 중인 철도차량 주변의 공기흐름을 변화시켜 공기저항을 줄일 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b)의 급격한 형상변화가 나타나는 부분에 설치된다.More specifically, the plasma generating apparatus 100 generates plasma P by a voltage applied from the outside to generate ion air wind W, thereby changing the air flow around the running railroad car, And is provided at a portion where a sudden change in shape of the front portion 50a and / or the rear portion 50b appears.

즉, 기존의 유선형 전두부 설계를 통해 전두부(50a) 및 후미부(50b)의 공기저항을 줄일 수는 있지만, 전두부(50a) 및 후미부(50b)의 확장부 또는 급격한 형상변화가 나타나는 어깨부분의 저압영역에서 발생되는 유동박리를 제어하기에는 한계가 있고, 전두부(50a)를 지나 차량표면을 따라 흐르는 공기 유동은 점차 난류로 발달하여 차량 표면과의 마찰저항을 증가시키게 되므로 이러한 현상을 최소화시키기 위하여 플라즈마 발생장치(100)를 사용하는 것이다.In other words, although the air flow resistance of the front and rear parts 50a and 50b can be reduced by the conventional streamlined front design, it is possible to reduce the air resistance of the front part 50a and the back part 50b, There is a limit in controlling the flow separation occurring in the low pressure region and the air flow flowing along the vehicle surface through the front head portion 50a gradually develops turbulent flow to increase the frictional resistance with the vehicle surface. Generating apparatus 100 is used.

이때, 상기 플라즈마 발생장치(100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 크게 플라즈마 발생필름(110)과, 전원공급수단(120)을 포함하여 이루어지는데, 상기 플라즈마 발생필름(110)은 철도차량(50)의 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b) 표면(130)에 설치되어 전원공급수단(120)에 의해 공급되는 전원에 의해 플라즈마(P)를 생성시킴으로써 차체 표면에 이온공기풍(W)을 발생시키는 역할을 하는 것으로 연질의 필름 형상으로 이루어져 차체의 형상에 관계없이 용이하게 부착시킬 수 있도록 구성되어 있다.4, the plasma generating device 100 comprises a plasma generating film 110 and a power supplying means 120. The plasma generating film 110 is connected to a railway vehicle 50 The plasma P is generated by a power source which is provided on the front surface 50a of the front portion 50a and / or the rear surface 50b of the rear portion 50b to generate the ion air wind W on the vehicle body surface. So that it can be easily attached regardless of the shape of the vehicle body.

보다 상세히 설명하면, 상기 플라즈마 발생필름(110)은 필름 형상으로 이루어지는 연질의 유전체(112)와, 상기 유전체(112)의 내측에 삽입 설치되는 상부 전극(114) 및 하부 전극(116)을 포함하여 이루어지는데, 상기 유전체(112)는 베이스(112a)와 보호커버(112b)로 이루어진다.More specifically, the plasma generating film 110 includes a flexible dielectric material 112 in the form of a film, an upper electrode 114 and a lower electrode 116 inserted into the dielectric material 112 The dielectric 112 is composed of a base 112a and a protective cover 112b.

즉, 상기 유전체(112)의 베이스(112a) 상부에 상부 전극(114)을 설치하고, 베이스(112a)의 하부에는 하부 전극(116)을 설치하는데, 상부 전극(114)과 하부 전극(116)은 비대칭적으로 서로 일정 거리 이격되도록 설치함으로써 두 전극(114,116)의 설치 위치 사이의 공기가 이온화될 수 있도록 구성되어 있다.An upper electrode 114 is provided on the base 112a of the dielectric 112 and a lower electrode 116 is provided on the lower side of the base 112a. Are arranged asymmetrically spaced apart from each other by a predetermined distance so that air between the mounting positions of the two electrodes 114 and 116 can be ionized.

상부 전극(114)에 전원공급수단(120)으로부터 발생되는 고전압 교류를 가하게 되면, 상부 전극(114)의 후미에서 플라즈마(P)가 발생하게 되고, 발생된 플라즈마(P)에 의해 상부 전극(114)과 하부 전극(116)의 사이에 위치한 공기가 이온화되면서 하부 전극(116)이 설치된 위치의 차체 상부에서 이온공기풍(W)이 발생하게 된다.When a high voltage AC generated from the power supply means 120 is applied to the upper electrode 114, a plasma P is generated at the rear of the upper electrode 114, and the generated plasma P causes the upper electrode 114 And the lower electrode 116 are ionized and the ion air wind W is generated at the upper portion of the body where the lower electrode 116 is installed.

이와 같이 발생된 이온공기풍(W)은 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b)의 급격한 형상변화가 나타나는 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시키는 역할을 하게 되어 공기저항을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 그에 따른 공력소음발생을 또한 줄일 수 있게 되는 것이다.The ion air wind W generated in this manner serves to suppress the generation of vortices due to the flow separation occurring in the vicinity of the vehicle body in which a sudden change in shape of the front and rear portions 50a and 50b occurs, It is possible not only to reduce the resistance but also to reduce the generation of the aerodynamic noise.

즉, 철도차량(50)의 전두부(50a)에 설치된 플라즈마 발생필름(110)에 의해 생성되는 이온공기풍(W)은 전두부(50a)를 지나 차량표면을 따라 흐르는 공기 유동의 난류화를 방지하여 철도차량(50)의 주행시 차체에 작용하는 공기저항을 줄이는 역할을 하게 되고, 철도차량(50)의 후미부(50b)에 설치된 플라즈마 발생필름(110)에 의해 생성되는 이온공기풍(W)은 도 3의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 철도차량(50)의 주행시 차체의 후미부(50b)에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시켜 공기저항을 줄이는 역할을 하게 되는 것이다.That is, the ion air wind W generated by the plasma generation film 110 provided on the front head portion 50a of the railway car 50 prevents turbulence of the air flowing through the front surface portion 50a, The ion air wind W generated by the plasma generation film 110 installed on the rear portion 50b of the railway car 50 acts to reduce the air resistance acting on the vehicle body during traveling of the railway car 50, 3 (a) and 3 (b), it is possible to suppress the generation of vortices due to the flow separation occurring in the rear portion 50b of the vehicle body during running of the railway car 50, thereby reducing air resistance will be.

다음, 상기 보호커버(112b)는 베이스(112a)의 상,하면에 각각 설치된 상부 전극(114)과 하부 전극(116)을 덮도록 하여 베이스(112a)의 상,하면에 부착 설치되는 것으로, 마찬가지로 유연한 필름형상이 유전체로 형성된다.The protective cover 112b is attached to upper and lower surfaces of the base 112a so as to cover the upper electrode 114 and the lower electrode 116 respectively provided on the upper and lower surfaces of the base 112a. A flexible film shape is formed of a dielectric.

즉, 철도차량(50)의 고속 주행시 발생되는 공기저항 및 차체의 진동에 의해 베이스(112a)에 부착된 상부 전극(114) 또는 하부 전극(116)이 분리될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위해 보호커버(112b)를 이용하여 상부 전극(114)과 하부 전극(116)을 보호하는 것이다.That is, the upper electrode 114 or the lower electrode 116 attached to the base 112a may be separated by the air resistance generated when the railway car 50 travels at a high speed and the vibration of the vehicle body, And the upper electrode 114 and the lower electrode 116 are protected by using the lower electrode 112b.

한편, 플라즈마 발생필름(110)이 설치되는 철도차량(50)의 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b)의 표면에는 플라즈마 발생필름(110)이 삽입 설치되는 설치홈(미도시)이 형성될 수 있는데, 상기 설치홈은 철도차량(50)의 고속 주행시 플라즈마 발생필름(110)에 의해 생성되는 공기저항을 줄일 수 있도록 함과 동시에 설치된 플라즈마 발생필름(110)이 공기저항에 의해 분리되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.An installation groove (not shown) is formed on the surface of the front portion 50a and / or the rear portion 50b of the railway car 50 on which the plasma generating film 110 is installed, The installation groove can reduce the air resistance generated by the plasma generating film 110 when the railway vehicle 50 is running at a high speed, and at the same time, the plasma generating film 110 is separated by the air resistance .

또한, 보다 효율적인 이온공기풍(W)의 생성을 위해 상기 플라즈마 발생필름(110)에 삽입 설치되는 상부 전극(114)과 하부 전극(116) 사이의 거리는 제한적일 수 밖에 없으므로, 철도차량(50)의 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b)에 설치되는 플라즈마 발생필름(110)은 직렬 또는 병렬로 다수 개를 연결하여 설치함으로써 공기저항 감소 효과를 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Since the distance between the upper electrode 114 and the lower electrode 116 inserted into the plasma generating film 110 is limited to generate the more efficient ion air wind W, It is preferable that a plurality of plasma generation films 110 installed in the front portion 50a and / or the rear portion 50b are connected in series or in parallel so as to improve the air resistance reduction effect.

다음, 상기 전원공급수단(120)은 플라즈마 발생필름(110)의 상부 전극(114) 및 하부 전극(116)에 고전압 교류를 공급하는 역할을 하는 것으로, 전술한 바와 같이 상부 전극(114)에 공급된 고전압 교류는 플라즈마(P)를 발생시키는 역할을 하게 되고, 하부 전극(116)에 공급되는 고전압 교류는 상부 전극(114)과 하부 전극(116) 사이의 공기를 이온화시킴으로써 이온공기풍(W)을 발생시키는 역할을 하게 된다.The power supply means 120 supplies the high voltage AC to the upper electrode 114 and the lower electrode 116 of the plasma generating film 110 and supplies the high voltage AC to the upper electrode 114 The high voltage alternating current supplied to the lower electrode 116 ionizes the air between the upper electrode 114 and the lower electrode 116 to generate the ion air wind W, As shown in FIG.

한편, 전술한 실시예에서는 상부 전극(114)과 하부 전극(116)을 연질의 유전체(112) 내측에 삽입 설치하였으나, 도 5에 나타낸 바와 같이 상부 전극(114)과 하부 전극(116)을 철도차량(50)의 전두부(50a) 및/또는 후미부(50b) 차체 표면(130)에 직접 부착하여 설치할 수도 있다.5, the upper electrode 114 and the lower electrode 116 are connected to the inner side of the flexible dielectric member 112. However, as shown in FIG. 5, Or may be directly attached to the front head portion 50a and / or the rear portion 50b of the vehicle 50 on the vehicle body surface 130. [

즉, 상기 상부 전극(114)은 차체의 외측 표면에 부착 설치하고, 하부 전극(116)은 상부 전극(114)의 설치 위치와 비대칭적으로 일정거리 이격되도록 하여 차체의 내측 표면에 부착 설치한 후, 전원공급수단(120)에 의해 상부 전극(114)과 하부 전극(116)에 고전압 교류를 공급함으로써 전술한 실시예와 동일한 효과, 즉 이온공기풍(W)의 발생으로 인한 공기저항의 저감 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.That is, the upper electrode 114 is attached to the outer surface of the vehicle body, and the lower electrode 116 is attached to the inner surface of the vehicle body such that the lower electrode 116 is asymmetrically spaced apart from the installation position of the upper electrode 114 Voltage alternating current is supplied to the upper electrode 114 and the lower electrode 116 by the power supply means 120 so that the same effects as those of the above-described embodiment are obtained, that is, the effect of reducing the air resistance due to the generation of the ion air wind W .

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 고속전철을 포함하는 철도차량(50)의 전두부(50a) 또는 후미부(50b)에 플라즈마 발생장치(100)를 설치함으로써 플라즈마 발생장치(100)로부터 생성되는 이온공기풍(W)에 의해 철도차량(50)의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시키고, 그에 따라 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있으며, 플라즈마 발생장치(100)를 연질의 플렉시블(flexible)한 필름 형상으로 제조함으로써 차체의 표면(130) 형상에 관계없이 사용자가 원하는 위치에 편리하게 부착하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 단순한 구성이므로 설치 및 유지 보수가 간편하고, 얇은 박판 형상의 플라즈마 발생장치(100)만 설치하면 되므로 철도차량의 전체적인 무게 향상이 없어 에너지를 효과적으로 절감시킬 수 있는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.
Therefore, according to the present invention as described above, the plasma generating apparatus 100 is provided in the front head portion 50a or the rear portion 50b of the railway car 50 including the high-speed train, It is possible to suppress the generation of vortices due to the flow separation occurring in the vicinity of the vehicle body during running of the railway car 50 due to the ion air wind W which is generated by the ion air wind W. As a result, Since the plasma generator 100 is manufactured in a flexible flexible film shape, the plasma generator 100 can be easily attached and used at a desired position regardless of the shape of the surface 130 of the vehicle body, It is possible to install only the plasma generator 100 having a thin and thin plate shape so that the overall weight of the railway vehicle is not improved and the energy is effectively reduced It has various advantages such that you can kill.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications are possible in the exemplary embodiments without materially departing from the novel teachings and advantages of this invention.

본 발명은 철도차량용 공기저항 감소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속전철을 포함하는 철도차량의 전두부 또는 후미부에 부착되어 철도차량의 주행중 차체의 주변에서 발생되는 유동박리에 의한 와류의 생성을 억제시킴으로써 공기저항을 저감시킴과 동시에 공력소음발생을 줄일 수 있도록 하는 철도차량용 공기저항 감소장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an air resistance reducing apparatus for a railway vehicle, and more particularly, to an air resistance reducing apparatus for a railway vehicle, which is capable of generating a vortex due to a flow separation occurring at a front portion or a rear portion of a railway vehicle including a high- To reduce the air resistance and to reduce the occurrence of aerodynamic noise.

50 : 철도차량 50a : 전두부
50b : 후미부 100 : 플라즈마 발생장치
110 : 플라즈마 발생필름 112 : 유전체
112a : 베이스 112b : 보호필름
114 : 상부 전극 116 : 하부 전극
120 : 전원공급수단 130 : 차체 표면50: railway vehicle 50a: front head
50b: rear portion 100: plasma generating device
110: Plasma generating film 112: Dielectric
112a: base 112b: protective film
114: upper electrode 116: lower electrode
120: power supply means 130: body surface

Claims (6)

철도차량용 공기저항 감소장치에 있어서,
철도차량의 전두부 및/또는 후미부 표면에는 가해지는 전압에 의해 이온공기풍을 발생시키는 플라즈마 발생장치가 설치된 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.
An air resistance reducing apparatus for a railway vehicle,
An apparatus for reducing air resistance for railway vehicles, characterized in that a plasma generator is provided on the front and / or rear surfaces of the railway vehicle to generate ion air winds from the applied voltage.
제 1항에 있어서,
상기 플라즈마 발생장치는 연질의 유전체와, 상기 유전체의 내측으로 삽입 설치되는 상부전극 및 하부전극을 포함하여 구성되는 플라즈마 발생필름과, 상기 상부전극 및 하부전극에 고전압 교류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.
The method of claim 1,
The plasma generating apparatus includes a plasma generating film including a flexible dielectric, an upper electrode and a lower electrode inserted into the dielectric, and power supply means for supplying high voltage alternating current to the upper electrode and the lower electrode. Air resistance reduction device for a railway vehicle, characterized in that configured to.
제 2항에 있어서,
상기 유전체는 그 상,하면에 상부전극 및 하부전극이 부착 설치되는 베이스와, 상기 상부전극 및 하부전극을 덮도록 하여 베이스의 상,하면에 각각 부착 설치되는 보호커버로 이루어진 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.
3. The method of claim 2,
The dielectric is a railroad vehicle, characterized in that the upper and lower bases are attached to the base and the upper electrode and the lower electrode to cover the upper electrode and the lower electrode to cover the protective cover is attached to the upper and lower, respectively, Air resistance reduction device.
제 2항에 있어서,
상기 철도차량의 전두부 또는 후미부 표면에는 플라즈마 발생필름이 삽입 설치되는 설치홈이 형성된 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.
3. The method of claim 2,
Wherein an installation groove in which a plasma generating film is inserted is formed on the front or rear surface of the railway vehicle.
제 2항에 있어서,
상기 플라즈마 발생필름은 철도차량의 전두부 또는 후미부에 직렬 또는 병렬로 다수 개가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.
3. The method of claim 2,
Wherein a plurality of the plasma generating films are connected in series or parallel to a front or rear portion of a railway vehicle.
제 1항에 있어서,
상기 플라즈마 발생장치는, 철도차량의 차체 외측 표면에 부착되는 상부전극과, 상기 상부전극의 후부로 일정거리 이격되어 차체의 내측 표면에 부착되는 하부전극 및 상기 상부전극 및 하부전극에 고전압 교류를 공급하는 전원공급수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 공기저항 감소장치.



The method of claim 1,
The plasma generating device supplies a high voltage alternating current to an upper electrode attached to an outer surface of a vehicle body of a railroad vehicle, a lower electrode spaced a predetermined distance to the rear of the upper electrode and attached to an inner surface of the vehicle body, and the upper electrode and the lower electrode. Air resistance reduction device for a railway vehicle, characterized in that it comprises a power supply means.



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