KR101535348B1 - 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치 - Google Patents

증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동차 냉방장치를 가동하다가 정지시켰을때에 증발기(30)는 일정 시간만큼 계속 가동하여 증발기(30)의 냉각핀에 점착되어 있는 수분을 배출시켜 증발기 냉각핀에 발생하는 미생물의 발생을 억제하여 냉방가동시 발생할수 있는 악취를 제거할수 있도록 함으로써 승객에게 항상 쾌적한 상태의 실내온도를 유지할수 있도록 구성되는 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치에 관한 것이다.
본 발명은 통상의 전동차용 냉방장치에 있어서, 냉방기제어선(11,12,13) 한곳에 동작 상태를 지연시킬수 있는 OFF 지연 타이머를 추가 설치하고, 접점으로 구성되는 출력선에 의해 상시전원(11)으로부터 증발기제어선(12)에 전원을 공급함으로서, 운전실에서 제어스위치(10)를 OFF상태로 하여도 일정시간 전동차 전체 증발기가 지연 가동할수 있도록 구성된다.

Description

증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치{Train-Airconditioning having Evaporator Stop-Delay Device }
본 발명은 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동차 냉방장치를 가동하다가 정지시켰을때에 증발기를 일정 시간만큼 계속 가동시켜 증발기(30)의 냉각핀에 점착되어 있는 수분을 배출시킴으로써 증발기(30) 냉각핀에 발생하는 미생물로 인한 악취를 제거할수 있도록 하여 승객에게 항상 쾌적한 상태의 실내온도를 유지할수 있도록 구성되는 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수송능력과 편의성이 우수하여 도심내 터널로 움직이는 전동차의 천정 상부에는 냉방장치가 설치되어져 있어 승객의 쾌적성에 일조하고 있다.
이와 같은 전동차용 냉방장치는 대부분 수동식 냉방 제어방식을 취하고 있으나, 최근에 자동제어의 개념이 도입되어 실시되고 있는 추세에 있다.
그러나 제어방법의 차이가 날뿐 냉방장치의 기본시스템은 동일하다.
전동차는 특성상 길게 여러개의 객실로 형성되어져 있어 전체 객실을 일률적으로 제어하기 위해서 밧데리에 의해 전체 차량에 공급되는 직류 100V전원을 제어전원으로 사용하게 되며, 냉방장치의 가동 동력원은 UNIT별로 인버터로 부터 공급되는 교류 3상 220V 전원을 사용하게 된다.
이와같이 2종류의 전원을 사용하게 되는 냉방장치를 가동할때는 전,후 운전실에 있는 제어스위치(10)에 의해 직류 100V를 제어하여 각 객실에 있는 제어계전기(20)를 동작시키고, 제어계전기(20)는 접촉기(31,41)를 동작시켜 냉방장치에 교류 3상 220V 동력원을 공급하여 가동시키게 된다.
이와같은 방법에 의해 제어스위치(10)를 1단으로 위치하게 되면 각 객실에 있는 증발기용 계전기(21)에 의해 증발기(30)가 가동되게 되며, 2단으로 위치하게 되면 증발기용 계전기(21) 및 냉방장치용 계전기(22)의 동작에 의해 증발기(30)와 냉방장치의 반쪽이 가동되고, 3단일때는 증발기(30)와 전체 냉방기가 가동되도록 되어 있다.
그러나 이와같이 구성되는 냉방장치는 아래와 같은 문제점이 있게 된다.
냉방장치는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(40). 압축된 냉매를 응축기팬에 의해 외기와의 열교환에 의해 냉각시켜 저온 고압으로 만들어 주는 응축기(50), 저온고압의 냉매를 저온저압으로 만들어주는 팽창변(도면 미표기). 그리고 차가워진 냉매를 이용하여 증방기팬에 의해 실내공기와 열교환시켜 실내공기를 냉각시키게 되는 증발기(30)의 4개의 사이클로 구성되게 된다.
상기와 같이 구성된 냉방장치의 응축기(50) 및 증발기(30)에는 열교환을 용이하게 하기 위해 냉매관 주위로 열전도성이 우수한 재질에 의해 냉각핀이 형성되고 열교환을 용이하게 하기 위해 냉각팬이 설치된다.
그러나, 냉방장치 구동시 증발기(30)에는 차가운 냉매와 더운 실내공기(또는 실내공기+외기)가 만나 응결수가 발생하게 된다.
응결수는 실내공기와 냉매의 온도차이가 많을 수록 많이 발생하게 되며, 발생된 응결수는 표면장력에 의해 증발기냉각핀 사이에 점착되게 된다.
이때 증발기팬에 의해 증발기(30) 방향으로 실내공기를 공급하게 되면 바람에 의해 냉각핀에 점착된 응결수는 배출되어 별도의 수로를 통해 외부로 배출되게 된다.
그러나 냉방장치를 가동하다가 정지시에는 증발기(30)를 포함한 모든 냉방장치는 정지상태를 유지하게 되는데 이때에도 증발기(30)는 잔류냉기로 인해 일정시간동안은 응결수가 계속 발생하게 되며, 발생된 응결수는 표면장력에 의해 증발기 냉각핀 사이에 점착되어 외부로 배출시키지를 못하게 된다.
증발기(30)의 냉각핀에 존재하는 응결수는 일정시간 후에는 외기에 의해 온도가 올라가게 되고 여기에 미세한 먼지등이 축적되어 미생물이 생존하기 좋은 환경을 제공하게 되므로 미생물이 발생하게 되어 냉방가동시에 승객들에게 불쾌한 악취를 제공하는 원인이 되는 문제점이 있게 된다.
이와같은 문제점을 개선하기 위해서 냉방장치의 증발기팬은 운전실에서 제어스위치(10)의 1단 스위치에 의해 냉방장치의 가동과 관계없이 가동할수 있도록 구성되어져 있는데 이는 냉방장치를 정지한 후에도 증발기(30)의 잔류 냉기를 전동차 객실내로 공급할수 있도록 함과 동시에 증발기 냉각핀에 점착되어 있는 응결수를 건조시켜 세균의 번식을 억제할수 있도록 함이다.
그러나 이와같은 목적을 달성하기 위해서는 냉방 정지시에 항상 일정시간까지는 증발기펜을 일일이 추가로 가동해야 해야 하는 번거로움이 있게되며, 증발기펜을 가동한다 해도 일정한 가동시간을 맞추기가 어렵다거나 혹은 잊고 냉방장치를 곧바로 정지하여 세균 증식으로 인한 악취로 인해 승객에게 불쾌감을 주게 되었다.
이에 본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서,
본 발명의 주목적은 냉방장치 가동후 정지시에는 항상 일정시간 동안은 냉방장치의 증발기(30)가 가동될수 있도록 함으로서 증발기(30)의 잔류냉기를 객실에 공급하고 증발기핀에 점착되어 있는 응결수를 제거 또는 건조시켜 미생물의 발생을 억제함으로써 승객들에게 항상 쾌적한 냉방공기를 제공하데 있다.
이 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
냉방장치를 가동하다가 중지시에도 일정한 시간동안은 증발기팬이 가동될수 있도록 지연타이머(100)를 별도 설치하여 냉방기 정지시에도 일정시간은 상시전원(11)으로부터 전원을 공급받아 증발기 제어선(12)에 전원을 공급하여 증발기 제어계전기 (21)를 여자상태로 유지하여 증발기팬이 가동될수 있도록 구성된것을 특징으로 하며, 이와같이 구성된 냉방장치는 증발기핀에 점착되어 있는 응결수를 배출 또는 증발시킬수가 있어서 미생물의 생존환경을 제거할수 있게 된다.
본 발명에 따른 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치에 의하면,
냉방장치가 정지후에도 증발기(30)는 일정시간 계속 동작됨으로써 증발기(30)의 잔류냉기를 객실에 공급할수 있을뿐 아니라 증발기핀에 점착되어 있는 응결수를 배출 또는 증발시켜 미생물의 생존환경을 제거함으로써 미생물 발생으로 인한 악취등을 원천봉쇄할수가 있어서 객실내로 항상 쾌적한 실내공기를 제공할수 있는 효과가 있게 된다.
또한, 기존의 전동차에도 회로 변경없이 간단히 객실 한곳에 지연타이머를 설치하면 가능하게 되므로 설치 및 유지보수가 간단한 장점이 있게 된다.
도 1은 기존 전동차 냉방장치 개요도.
도 2는 본 발명에 따른 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치의 개요도
도 3은 냉방장치 지연타이머 개요도,
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 기존 전동차용 냉방장치 개요도이며,
도 2는 본 발명에 따른 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치 개요도이다.
도 3은 냉방장치 지연타이머의 동작을 설명하기 위한 개요도이다.
도 1에 의해 통상의 전동차에 사용되는 냉방장치에 대해 살펴보면 다음과 같다.
먼저 본 개요도에서는 본 발명의 취지를 흐릴수 있는 과부하를 방지하는 열동계전기, 고저압스위치 그리고 기동초기 전류를 분산하기 위해 설치되는 타임디레이 등은 생략되어 있음을 알린다.
일반적으로 전동차용 냉방장치는 전동차의 전,후 운전실에 설치되어져 냉방장치를 제어하게 되는 제어스위치(10), 각각의 전동차 객실에 설치되어져 냉방장치를 제어하기 위해 설치되는 제어용 계전기(20), 제어용 계전기(20)의 접점을 이용하여 냉방장치에 전원을 공급 또는 차단하는 접촉기(31,41), 객실온도를 설정하고 설정온도에 따라 회로를 차단 또는 연결시켜주는 온도설정기(60) 및 냉방을 시행하는 냉방장치로 구성되게 된다.
상기 제어스위치(10)는 전,후 운전실에 각각 설치되게 되며, 보통 냉,난방 겸용으로 사용할수 있도록 구성되어져 있다.
냉방장치만을 보면 OFF, 1단, 2단, 3단 으로 구성되며, OFF 설정시는 냉방장치 제어라인 전체에 전원이 차단되어 냉방장치가 정지되고, 1단 설정시는 상시전원선 (11)으로부터 증발기제어선(12)에 전원을 공급하게 되며, 2단 설정시는 증발기제어선(12)과 냉방장치제어선(13)에 전원을 공급하게 되며, 3단 설정시에는 증발기제어선(11)과 냉방장치제어선(13,14) 2곳에 동시에 전원을 공급할수 있도록 구성된다.
상기 제어용 계전기(20)는 상기 제어스위치(10)로 부터 직류 100V전원을 공급받아 위치에 따라 각각의 제어용 계전기(21,22,23)가 동작하게 되며, 각각의 제어용 계전기(21,22,23) 접점은 상기 접촉기(31,41)의 동작 코일과 연결 구성되어져 상기 접촉기(31,41)를 동작시켜 냉방장치에 AC 220V 전원을 공급하여 냉방장치를 가동할수 있도록 구성되게 되며, 각 객실에 설치되는 온도설정기(60)에 의해 설정된 온도에 따라 ON/OFF 적정한 온도를 유지할수 있도록 구성되어져 있다.
상기 냉방장치는 각 객실 천정 외부에 일정한 거리로 이격되어 각 2 SETS 가 설치되어져 압축기, 응축기, 팽창변 및 증발기로 이루어지는 냉방사이클에 의해 냉방이 이루어지도록 구성되어 지며, 열교환을 위해 설치되는 응축기(50) 및 증발기(30)는 열교환을 용이하게 하기 위해서 냉매관 주위로 열전달성이 좋은 금속으로 냉각핀을 부착하고, 팬에 의해 통풍을 시킬수 있도록 구성되어져 있다.
도 2를 참조하여 본 발명에 따른 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치 구성을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 상기 도1 에서와 같이 구성되는 통상의 전동차용 냉방장치에 있어서, 증발기제어선(12) 한곳에 동작 상태를 지연시킬수 있는 냉방장치 지연 타이머(100)를 추가 설치하여 구성된 것으로서, 냉방장치 지연타이머(100)의 입력선은 냉방장치제어선 (13)과 연결되고, 접점으로 구성되는 출력선은 일측이 상시전원선(11)과 연결 구성되고 타측은 증발기제어선(12)과 연결 구성되어져 있다.
도 3을 참조하여 냉방장치 지연 타이머(100)의 구성 및 동작상태에 대해 살펴보면 다음과 같다.
냉방장치 지연타이머(100)는 다이오드(101), 저항(102), 콘덴서(105) 및 계전기(104) 등의 전기소자로 구성된 것으로서, 냉방장치제어선(13)과 연결되는 입력선은 역류를 방지할수 있도록 다이오드(101)가 부착되고, 다이오드(101) 후단에는 콘덴서(105)가 부착된다. 또한 콘덴서(105)와는 병렬로 저항(102) 및 계전기(104))가 부착된다. 이와같이 구성된 냉방장치 타이머(100)내의 계전기(104)의 "A"접점은 일측이 상시 전원선(11))과 연결 구성되고 타측은 증발기 제어선 (12)과 연결 구성된다.
이와같이 구성된 본 "증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차용 냉방장치 및 냉방장치 지연타이머"의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.
운전자가 전,후 한쪽의 운전실에서 제어스위치(10)를 1단으로 위치하게 되면 상시전원선(11)으로부터 증발기제어선(12)으로 전원을 공급하게 되므로 각 객실에 있는 증발기용계전기(21)를 여자시키게 된다.
증발기용계전기(21)의 여자에 의해 접점과 연결 구성되는 증발기용접촉기(31)를 동작하게 되고, 접촉기(31)는 증발기팬에 동력원을 제공하여 각 객실에 있는 냉방장치의 증발기팬이 가동하게 된다.
제어스위치(10)를 2단으로 위치하게 되면, 상기 증발기(30)의 동작방법과 동일한 방법에 의해 증발기용계전기(21)에 의해 증발기(30)가 동작하게 되며, 또한 냉방기용계전기(22)가 추가로 여자하여 냉방기의 반쪽 압축기(40) 및 응축기(50)가 가동하게 된다.
이때 증발기제어선(11)과 연결 구성되는 별도의 냉방장치 지연타이머(100)로도 전원이 공급되게 되며, 공급된 전원은 다이오드(101)를 거쳐 지연타이머(100)내 콘덴서(105)에 전기가 충전됨과 동시에 콘덴서(105)와 병렬로 연결 구성되는 계전기(104) 코일에도 전기가 흘러서 계전기(104)를 여자하게 된다.
계전기(104)의 여자에 의해 계전기 접점에 의해 상시전원선(11)과 증발기제어선 (12)이 연결 구성되어져 지연 타이머(100)에 의해서도 상시전원선(11)으로 부터 증발기제어선(12)으로 전원이 공급되게 된다.
즉, 냉방기를 가동할때는 제어스위치(10) 뿐만 아니라 냉방장치 지연 타이머(100)의 접점에 의해서도 상시전원선(11)으로부터 증발기제어선(12)으로 전원이 동시에 공급되게 되는 것이다.
제어스위치(10)를 3단으로 위치했을때는 제어계전기(20)가 전체적으로 여자하여 각각의 접촉기를 동작시켜 증발기(30), 압축기(40) 및 응축기(50)가 동작하여 냉방을 시행하게 되고, 동작상태는 2단으로 위치했을때와 동일하다.
냉방장치를 정지하고자 할때의 동작상태를 살펴보면 다음과 같다.
냉방장치 가동후 정지시키고자 제어스위치(10)를 OFF로 위치하게 되면 제어스위치(10)로 부터 전원이 공급되는 증발기제어선(12) 및 냉방기제어선(13,14)에는 전원이 차단되게 된다.
증발기(30) 및 냉방기제어선(13,14)에 전원이 차단되게 되면 냉방장치 지연타이머
(100)로 공급되는 전원도 차단되게 된다.
그러나 냉방장치 지연타이머(100)내의 콘덴서(105)에 충전되어 있는 충전전원에 의해 계전기(104)는 일정시간 동안은 계속 동작상태를 유지하게 되므로 계전기 접점에 의해 상시전원선(11)으로부터 증발기제어선(12)으로 전원이 공급되게 되므로 조작스위치(10)를 OFF 상태로 하더라도 증발기(30)는 동작을 계속할수가 있게 되는 것이다,
이때 콘덴서(105)에 충전된 전원은 다이오드(101)에 의해 직접적으로 증발기제어선(12)으로 흘러가지 못하고 타이머내의 콘덴서(105), 저항(102), 계전기(104)가 폐회로를 구성하여 계전기(104)를 여자하게 된다.
그러나 일정시간이 흐른후에는 콘덴서(105)의 방전에 의해 더이상 계전기(104)를 여자할수가 없게 될때는 계전기(104)는 소자하게 되고, 계전기(104)의 소자에 의해 증발기제어선(102)에는 전원을 공급할수가 없게 되므로 증발기 제어계전기(21)를 여자할수가 없어서 증발기(30)는 동작을 멈추게 된다.
본 냉방장치 지연 타이머(100)는 본 발명을 설명하기 위한 일례로서 다양한 종류의 지연타이머를 사용할수 있음은 당연하다.
이상에서, 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술 분야의 당업자라면 첨부된 특허청구 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
10: 제어스위치
11: 상시전원선 12: 증발기제어선
13, 14 : 냉방장치제어선
20: 제어계전기
21: 증발기용 계전기 22,23: 냉방장치용 계전기
30: 증발기 31: 증발기용 접촉기
40: 압축기 41: 압축기용 접촉기
50: 응축기
100: 냉방장치 지연타이머
101: 다이오드 102: 저항
104: 계전기 105: 콘덴서

Claims (2)

  1. 전동차의 전 후 운전실에 설치되어져 냉방장치를 제어하게 되는 제어스위치(10), 각각의 전동차 객실에 설치되어져 냉방장치를 제어하기 위해 설치되는 제어용 계전기(20), 제어용 계전기(20)의 접점을 이용하여 냉방장치에 전원을 공급 또는 차단하는 접촉기(31,41), 객실온도를 설정하고 설정온도에 따라 회로를 차단 또는 연결시켜주는 온도설정기(60) 및 냉방을 시행하는 냉방장치로 구성되는통상의 전동차용 냉방장치에 있어서,
    냉방장치 제어용계전기(20)에 전원을 공급하는 제어선(11,12,13) 에 동작 상태를 지연시킬수 있는 냉방장치 지연타이머(100)를 객실 한곳에 추가 설치하여 구성된것으로서,
    냉방장치 제어선(13)에 입력선이 연결 구성되어져 냉방가동시 자체내의 콘덴서(105)에 충전됨과 동시에 계전기(104)를 여자할수 있도록 구성하고, 계전기(104)의 접점은 상시전원선(11)과 증발기 제어선(12)을 연결 구성하여 운전실에서 제어스위치(10)를 OFF상태로 하여도 일정시간 동안은 냉방장치 지연타이머(100)내의 콘덴서(105)에 충전된 전기에 의해 계전기(104)를 여자시켜 계전기 접점에 의해 증발기 제어선(12)에 전원을 공급하여 전동차 전체 증발기(30)가 가동될수 있도록 구성된것을 특징으로 하는 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉방장치 지연타이머(100)는 역류를 방지하는 다이오드(101), 전압을 조정하는 저항(102), 전기를 충전하기 위한 충전콘덴서(105) 및 동작용 계전기(104) 등의 전기소자로 구성되고, 냉방기 제어선(13)과 연결 구성되는 입력선은 역류를 방지할수 있도록 다이오드(101)가 부착되고, 다이오드(101) 후단에는 충전콘덴서(105)가 부착되며, 충전콘덴서(105)와는 병렬로 저항(102) 및 계전기(104)가 부착되어져 계전기(104)의 접점에 의해 상시전원선(11)과 증발기 제어선(12)을 연결 또는 차단할수 있도록 구성된 것으로서, 입력선에 전기가 공급될때에는 충전콘덴서(105)의 충전과 함께 계전기(104)를 동작시켜 상시전원선(11)과 증발기제어선(12)을 연결 구성하고, 입력선에 전기가 차단될때에는 충전콘덴서(105)의 충전전기에 의해 일정시간동안 계전기(104)의 OFF동작을 지연시켜 일정시간동안은 상시전원선(11)으로부터 증발기제어선(12)으로 전기를 공급할수 있도록 함으로써 증발기(30)의 정지 상태를 지연할수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 증발기 정지 지연장치를 갖는 전동차 냉방장치.
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