KR100286948B1 - 자동 냉난방 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 실내/외의 온도를 감지하는 실내/외온도 감지센서(2,2a)와, 이 실내/외온도 감지센서로부터 받은 실내/외온도를 실내/외온도 직렬통신 링크인 RS485를 사용하여 0.5초 간격으로 열차제어장치(TIS)로 전송하는 온도 제어장치(TDU), 1/3난방, 2/3난방, 환기, 반냉방, 전냉방, 정지, 자동 등의 모드중 어느 하나를 선택하는 냉난방 선택 스위치(CHCgS) 및, O.5초 간격으로 상기 RS485를 통해 전송받은 실내/외온도를 기초로 냉난방 제어신호를 출력하는 열차제어장치(TIS)를 구비하여 구성된다.
따라서, 본 발명은 온도 접점 스위치 및 다수의 릴레이 로직에 의한 제어를 사용하지 않고 차량제어에 사용되는 열차제어장치를 이용함으로써, 회로가 간단해지고 운전실에서 RS485 통신을 이용하여 모든 차량의 냉난방을 일괄적으로 제어할 수 있다.

Description

자동 냉난방 제어장치
본 발명은 전동차용 자동 냉난방 제어장치에 관한 것으로, 특히 전동차 운전실의 열차제어장치에서 직렬통신을 이용하여 모든 차량의 냉난방장치를 자동으로 제어하는 자동 냉난방 제어장치에 관한 것이다.
종래, 전동차에서는 수동 냉난방 제어방식을 주로 사용하였고, 최근들어 서울지하철의 전동차에 처음으로 자동제어의 개념을 도입했으나, 온도 스위치 접점을 사용한 고정온도 제어방식으로 많은 복잡한 릴레이(계전기) 회로로 구성되고, 이미 설정된 온도값에 따라 스위치가 온/오프(ON/OFF) 되어 냉난방 제어의 기능을 수행해 왔다. 따라서, 이는 많은 릴레이와 온도 스위치를 사용하게 되므로 회로가 상당히 복잡해지고, 또한 운전실에서 일괄제어하는 것이 불가능하다.
도 3은 종래 냉난방 제어회로의 동작을 설명(부호는 설명 부분에만 표시)하기 위해 나타낸 것으로 도 4와 관련하여 설명한다.
종래, 자동 냉난방 제어의 동작흐름은 도 4에 간략하게 나타낸 바와 같이 냉난방 선택 스위치와, 계전기 및 온도 스위치에 의해 수행된다. 보다 상세하게는 도 3에 나타낸 바와 같이, 냉난방 선택 스위치(CHCgs: Cooling-Heating Change-over Switch)를 자동모드(도 4에 각각의 모드를 나타냄: 즉, 1/3난방, 2/3난방, 환기(FAN), 반냉방, 전냉방, 정지(OFF), 자동)로 선택하면, 자동 계전기(AR: Auto Rely)와 실외(외기)온도 접점 스위치 계전기(AThR: Ambient Thermostat Rely)에 의해 자동으로 냉난방을 제어할 수 있도록 된다. 실외온도 접점 스위치(ATh: Ambient Thermostat)에 의해 운전실차(TC차) 상하의 실외온도가 15℃ 이상이 되면 라인을 통해 각 차량의 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2,3: Unit Cooler Control Relay1,2,3)가 여자되고, 온도 접점 스위치(Th1,2: Thermostat1,2)에 의해 실내온도를 감안하여 도 5의 제어로직에 따라 자동으로 냉난방이 수행되도록 구성된다.
따라서, 도 5의 제어로직에 의해 실외온도가 15℃ 이상이고 실내온도가 26℃이면, 실외온도 접점 스위치(ATh)가 온되어 실외온도 접점 스위치 계전기(AThR)를 여자시켜 각 차량의 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2,3)를 동작시킨다. 이는 다시 마그네틱 콘택터(MK31,32: Magnetic Contactor31,32)를 여자시켜 증발기팬(EF: Evaporator Fan)을 동작시킨다. 또한, 실내온도가 26℃이기 때문에, 온도 접점 스위치(Th1,2)의 좌측 스위치가 온되어 마그네틱 콘택터(MK11,12)를 여자시켜 에어콘 좌측 유닛(13)을 동작시켜 반냉방을 수행하도록 구성된다.
따라서, 상기 기술한 바와 같이 종래 온도 접점 스위치를 이용한 자동 냉난방 제어의 경우에는, 많은 릴레이와 온도 접점 스위치를 사용하고 있기 때문에 회로구성이 매우 복잡해진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 전동차의 열차제어장치를 이용하여 자동 냉난방을 수행함으로써 제어회로를 간략화 시키고 또한 운전실에서 원격 제어가 가능한 자동 냉난방 제어장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉난방 제어장치의 상세 회로도,
도 2는 본 발명에 따른 냉난방 제어장치의 동작 흐름도,
도 3은 종래 냉난방 제어장치의 상세 회로도,
도 4는 종래 냉난방 제어장치의 동작 흐름도,
도 5는 도 3의 종래 냉난방 제어장치와 관련한 제어로직을 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
2 --- 실내온도 감지센서, 2a --- 실외온도 감지센서,
AR --- 자동 계전기, AThR --- 실외온도 접점 스위치 계전기,
ATh --- 실외온도 접점 스위치, CF --- 응축기 팬,
CHCgS --- 냉난방 선택 스위치, CP --- 압축기,
EF --- 증발기팬, HTh --- 히터용 온도접점 스위치,
LFF --- 라인 플로어팬, MK11,12,31,32 --- 마그네틱 콘택터,
LGS --- 저압 접지 스위치, RHe --- 객실 히터,
TDU --- 온도 제어장치, Th --- 온도 접점 스위치,
TIS --- 열차제어장치, UCR1,2,3 --- 유닛 쿨러 제어 계전기.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 냉난방 제어장치는, 실내/외의 온도를 감지하는 실내/외온도 감지센서(2,2a)와, 이 실내/외온도 감지센서로부터 받은 실내/외온도를 실내/외온도 직렬통신 인터페이스(예컨대, RS485)를 사용하여 0.5초 간격으로 열차제어장치(TIS)로 전송하는 온도 제어장치(TDU), 1/3난방, 2/3난방, FAN, 반냉방, 전냉방, OFF, 자동 등의 모드중 어느 하나를 선택하는 냉난방 선택 스위치(CHCgS) 및, O.5초 간격으로 상기 RS485를 통해 전송받은 실내/외온도를 기초로 냉난방 제어신호를 출력하는 열차제어장치(TIS)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 실외온도가 15℃ 이상이고 실내온도가 26℃일 경우, 냉방제어1,2에 의해 여자되는 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2)와, 이 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2)의 여자에 의해 동작되는 마그네틱 콘택터(MK31,32와 MK11,12) 및, 이 마그네틱 콘택터(MK31,32와 MK11,12)의 동작에 의해 동작되어 반냉방을 수행하는 증발기팬(EF)과 에어콘 좌측 유닛(13)을 구비하여 구성된 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명은 그 특징부에 있어서 종래 기술과는 전혀 다른 별개의 구성으로 이루어져 있지만, 종래 냉난방 제어장치의 구성과 일부 유사한 부분이 있고 일부 동일한 구성요소를 사용하고 있기 때문에, 종래 냉난방 제어장치를 기술하는 도 3의 일부 구성 및 그의 구성요소와 관련하여 기술한다.
또한, 도 1은 본 발명에 따른 열차제어장치(TIS)를 갖춘 냉난방 제어장치의 동작을 설명하기 위한 상세 회로도로, 냉난방 제어의 동작흐름을 간략하게 나타낸 도 2와 관련하여 기술한다.
본 발명의 자동 냉난방 제어의 동작흐름은 도 2에 나타낸 바와 같이 실내/외온도 감지센서와, 온도 제어장치(TDU), 냉난방 선택 스위치(CHCgs: Cooling-Heating Change-over Switch) 및 열차제어장치(TIS)로 이루어져 수행된다.
보다 구체적으로는, 도 1에 나타낸 바와 같이 온도 제어장치(TDU: Temperature Detector Unit)에서는 실내온도 감지센서(2)와 실외온도 감지센서(2a)로부터 받은 실내/외온도를 실내/외온도 직렬통신 링크인 RS485를 사용하여 0.5초 간격으로 열차제어장치(TIS)로 전송하도록 실시된다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이 냉난방 선택 스위치(CHCgS)는 1/3난방, 2/3난방, 환기(FAN), 반냉방, 전냉방, 정지(OFF), 자동 등의 모드중에서 선택된다.
상술한 바와 같이, 0.5초 간격으로 RS485를 통해 전송받은 실내/외온도를 토대로 열차제어장치(TIS)는 냉난방 제어신호를 출력한다.
만약, 실외온도가 15℃ 이상이고 실내온도가 26℃일 경우, 냉방제어1,2에 의해 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2)를 여자시킨다.
상기 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2)의 여자에 의해 마그네틱 콘택터(MK31,32와 MK11,12)가 동작됨으로써, 도 3에 나타낸 종래의 구성요소와 동일하기 때문에 본 발명에서는 도시하지 않은 증발기팬(EF)과 에어콘 좌측 유닛(13)을 동작시켜 반냉방을 수행하도록 실시된다.
따라서, 상기와 같이 실시된 본 발명은 종래 사용하고 있던 많은 온도 스위치(ATh, HTh, Th1x2, Th2x2)와 많은 릴레이를 사용하지 않게 되기 때문에, 회로구성이 간단해지고, 또한 운전실의 열차제어장치에 의해 일괄적으로 제어가 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 온도 접점 스위치 및 다수의 릴레이 로직에 의한 제어를 사용하지 않고 차량제어에 사용되는 열차제어장치를 이용함으로써, 회로가 간단해지고 운전실에서 직렬통신 링크인 RS485를 이용하여 모든 차량의 냉난방을 일괄적으로 제어할 수 있어 제어시간을 단축할 수 있다.

Claims (2)

  1. 실내/외의 온도를 감지하는 실내/외온도 감지센서(2,2a)와,
    이 실내/외온도 감지센서(2,2a)로부터 받은 실내/외온도를 실내/외온도 직렬통신 인터페이스를 사용하여 소정의 시간 간격으로 열차제어장치(TIS)로 전송하는 온도 제어장치(TDU),
    1/3난방모드, 2/3난방모드, 환기모드, 반냉방모드, 전냉방모드, 정지모드, 자동모드 등의 모드중 어느 하나를 선택하는 냉난방 선택 스위치(CHCgS) 및,
    상기 소정의 시간 간격으로 상기 직렬통신 인터페이스를 통해 전송받은 실내/외온도를 기초로 냉난방 제어신호를 출력하는 열차제어장치(TIS)를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 냉난방 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 실외온도가 상대적으로 저온이고 실내온도가 상대적으로 고온일 때 상기 실내온도와 상기 실외온도가 10℃ 이상 차이날 경우, 냉방제어1,2에 의해 유닛 쿨러 제어 계전기(UCR1,2)를 여자시켜 마그네틱 콘택터(MK31,32와 MK11,12)를 동작시킴으로써, 증발기팬(EF)과 에어콘 좌측 유닛(13)을 동작시켜 반냉방을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 냉난방 제어장치.
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