KR102380104B1 - Air-conditioning System for Railroad-car and Method of Improving Air-conditioning System for Railroad-car - Google Patents

Air-conditioning System for Railroad-car and Method of Improving Air-conditioning System for Railroad-car Download PDF

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KR102380104B1
KR102380104B1 KR1020210074098A KR20210074098A KR102380104B1 KR 102380104 B1 KR102380104 B1 KR 102380104B1 KR 1020210074098 A KR1020210074098 A KR 1020210074098A KR 20210074098 A KR20210074098 A KR 20210074098A KR 102380104 B1 KR102380104 B1 KR 102380104B1
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김승곤
조영조
강재호
스튜어트 몰리
사르미스타 미트라
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한국크노르브레이크(주)
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Abstract

The present invention relates to an air conditioning system for a railroad vehicle. The system includes: a heating, ventilation, and air conditioning (HVAC) unit including a unit housing, and first and second cooling circuits provided in the unit housing; a first control part formed to operate at least one of the first and second cooling circuits; and a second control part formed to operate at least one of the first and second cooling circuits. The second control part operates at least one of the first and second cooling circuits with priority over the first control part, and the first control part preliminarily operates at least one of the first and second cooling circuits when an abnormality of the second control part occurs. Therefore, the present invention is capable of improving cooling performance by increasing the cooling capacity.

Description

철도 차량용 공기조화 시스템 및 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법{Air-conditioning System for Railroad-car and Method of Improving Air-conditioning System for Railroad-car}TECHNICAL FIELD [0002] Air-conditioning System for Railroad-car and Method of Improving Air-conditioning System for Railroad-car

본 개시는 철도 차량용 공기조화 시스템 및 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an air conditioning system for a railway vehicle and a method for improving the air conditioning system for a railway vehicle.

철도 차량에 적용되는 공기조화 장치는 하절기나 동절기에 철도 차량 내부를 냉방 또는 난방할 수 있게 할 목적으로 설치되는 내장품이다. 종래 철도 차량에는, 승객이 탑승하는 승객실과 운전자가 탑승하는 운전실에 단일의 공기조화 장치가 적용되거나 승객실과 운전실 각각에 별개의 공기조화 장치가 적용되었다. 그러나, 종래 철도 차량에 적용되던 공기조화 장치는 통상적으로 최대 35℃에서 작동하도록 설계된바, 철도 차량의 공기조화 장치의 주변온도가 40℃까지 올라가는 한여름에는 정상적으로 작동하지 않는 문제가 종종 발생하였다. An air conditioner applied to a railroad car is an interior product installed for the purpose of cooling or heating the inside of a railroad car in summer or winter. In a conventional railway vehicle, a single air conditioner is applied to the passenger compartment and the driver's cab, or separate air conditioners are applied to each of the passenger compartment and the cab. However, the conventional air conditioner applied to a railroad vehicle is designed to operate at a maximum of 35°C in general, and there is often a problem in that it does not operate normally in midsummer when the ambient temperature of the air conditioner of the railroad vehicle rises to 40°C.

실제로, 주변온도가 40℃가 넘는 고온 환경에서 철도 차량 내의 공기조화 장치가 정상적으로 작동하지 않아 열차를 운행하던 운전자가 탈진하는 사고가 발생하였다. 운행시 수백명의 승객이 탑승하는 철도 차량의 특성상 운전자의 안전이 보장되지 않는 경우 탑승객들의 안전 사고로도 이어질 수 있는바, 철도 차량, 특히 철도 차량의 운전실에 적용되는 공기조화 장치의 성능 개선이 시급하며, 공기조화 장치의 이상 발생시 이를 보완하여 운전자의 안전을 보장할 수 있는 장치의 적용이 요구된다.In fact, in a high-temperature environment with an ambient temperature of more than 40°C, the air conditioning system in the railroad car did not operate normally, so an accident occurred in which the driver who was operating the train was exhausted. If the safety of the driver is not ensured due to the characteristics of railroad vehicles that carry hundreds of passengers during operation, it can lead to safety accidents for passengers. In the event of an abnormality in the air conditioning system, it is required to apply a device that can compensate for this and ensure the safety of the driver.

한국 등록특허공보 제10-0954024호(2010.04.13)Korean Patent Publication No. 10-0954024 (2010.04.13)

본 개시의 실시예들은, 철도 차량용 공기조화 장치를 제어하는 제어기에 이상이 발생하는 경우, 예비 제어기를 통해 공기조화 장치를 정상 작동시킬 수 있는 철도 차량용 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY Embodiments of the present disclosure are directed to providing an air conditioning system for a railway vehicle capable of operating the air conditioning system normally through a preliminary controller when an abnormality occurs in a controller for controlling the air conditioning system for a railway vehicle.

또한, 본 개시의 실시예들은, 기존의 철도 차량용 공기조화 장치보다 냉각 용량을 증가시켜 냉방 성능을 개선할 수 있는 철도 차량용 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another aspect of the present disclosure is to provide an air conditioning system for a railway vehicle capable of improving cooling performance by increasing a cooling capacity compared to a conventional air conditioning system for a railway vehicle.

또한, 본 개시의 실시예들은, 공기조화 장치의 냉각 회로 구성품에 이상이 발생한 경우에도 정상 작동시의 냉방 성능 대비 약 70%의 냉방 성능을 유지할 수 있는 철도 차량용 공기조화 시스템을 제공하기 위한 것이다.Another aspect of the present disclosure is to provide an air conditioning system for a railroad vehicle capable of maintaining a cooling performance of about 70% compared to the cooling performance during normal operation even when an abnormality occurs in a cooling circuit component of the air conditioner.

또한, 본 개시의 실시예들은, 철도 차량에 미리 설치되어 있던 기존의 제어 패널을 변경하거나 철도 차량 내의 기존 배선 구조를 변경하지 않고도 새로운 HVAC(Heating, Ventilation and Air conditioning) 유닛을 적용할 수 있는 철도 차량용 공기조화 시스템 및 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, embodiments of the present disclosure provide a railway capable of applying a new HVAC (Heating, Ventilation and Air conditioning) unit without changing an existing control panel installed in advance in a railway vehicle or changing an existing wiring structure in a railway vehicle. An object of the present invention is to provide an air conditioning system for a vehicle and a method for improving an air conditioning system for a rail vehicle.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 철도 차량용 공기조화 시스템은에 있어서, HVAC유닛으로서, HVAC유닛은 유닛 하우징, 유닛 하우징 내에 마련된 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로를 포함하는 것인, HVAC유닛; 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제1 제어부; 및 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제2 제어부를 포함하고, 제2 제어부는, 제1 제어부에 우선하여, 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시키고, 제1 제어부는, 제2 제어부의 이상(異常)발생 시, 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 예비적으로 작동시키는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, there is provided an air conditioning system for a railway vehicle, comprising: an HVAC unit, the HVAC unit including a unit housing, a first cooling circuit and a second cooling circuit provided in the unit housing; a first control unit configured to operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit; and a second control unit configured to operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit, wherein the second control unit, in preference to the first control unit, operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit and the first control unit, when an abnormality occurs in the second control unit, to preliminarily operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit, it is possible to provide an air conditioning system for a railroad vehicle.

제1 제어부는 철도 차량에 미리 설치되어 있던 제어 패널일 수 있다.The first control unit may be a control panel that has been previously installed in the railway vehicle.

제1 제어부는 HVAC유닛으로부터 이격되어 마련되고, 제2 제어부는 유닛 하우징에 마련될 수 있다.The first control unit may be provided to be spaced apart from the HVAC unit, and the second control unit may be provided in the unit housing.

제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로는, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 포함하고, 제1 냉각 회로는 제1 압축기 및 제1 경로를 더 포함하고, 제1 경로는 제1 압축기, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 연결하며, 제2 냉각 회로는 제2 압축기 및 제2 경로를 더 포함하고, 제2 경로는 제2 압축기, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 연결할 수 있다.The first cooling circuit and the second cooling circuit include a common evaporator housing and a common condenser housing, the first cooling circuit further comprising a first compressor and a first path, the first path comprising a first compressor, a common connect the evaporator housing and the common condenser housing of .

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법에 있어서, 철도 차량에 HVAC유닛을 설치하는 단계로서, HVAC유닛은 유닛 하우징, 유닛 하우징 내에 마련된 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로를 포함하는 것인 단계; 및 철도 차량에 미리 설치되어 있던 제1 제어부가 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있도록, 제1 제어부를 HVAC유닛에 연결하는 단계를 포함하고, HVAC유닛은, 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제2 제어부를 더 포함하고, 제2 제어부는, 제1 제어부에 우선하여, 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시키고, 제1 제어부는, 제2 제어부의 이상발생 시, 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 예비적으로 작동시키는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법을 제공할 수 있다.According to another embodiment of the present disclosure, in a method of improving an air conditioning system for a railway vehicle, the step of installing an HVAC unit to the railway vehicle is that the HVAC unit includes a unit housing, a first cooling circuit and a second cooling provided in the unit housing. comprising a circuit; and connecting the first control unit to the HVAC unit so that the first control unit previously installed in the railway vehicle operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit, wherein the HVAC unit includes: a second control unit configured to operate at least one of the cooling circuit and the second cooling circuit, wherein the second control unit, in preference to the first control unit, operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit; The first control unit may provide a method of improving an air conditioning system for a railroad vehicle, which is to preliminarily operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit when an abnormality occurs in the second control unit.

HVAC유닛을 설치하는 단계는, 철도 차량에 미리 설치되어 있던 기존의 공조유닛을 HVAC유닛으로 대체하는 단계를 포함할 수 있다.The step of installing the HVAC unit may include replacing the existing air conditioning unit previously installed in the railway vehicle with the HVAC unit.

제2 제어부는 유닛 하우징에 마련되어, HVAC유닛을 설치하는 단계에서 철도 차량에 부가되고, HVAC유닛을 설치하는 단계 이후에, 제1 제어부는 HVAC유닛으로부터 이격되어 마련될 수 있다.The second control unit may be provided in the unit housing, added to the railway vehicle in the step of installing the HVAC unit, and after the step of installing the HVAC unit, the first control unit may be provided to be spaced apart from the HVAC unit.

제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로는, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 포함하고, 제1 냉각 회로는 제1 압축기 및 제1 경로를 더 포함하고, 제1 경로는 제1 압축기, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 연결하며, 제2 냉각 회로는 제2 압축기 및 제2 경로를 더 포함하고, 제2 경로는 제2 압축기, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 연결할 수 있다.The first cooling circuit and the second cooling circuit include a common evaporator housing and a common condenser housing, the first cooling circuit further comprising a first compressor and a first path, the first path comprising a first compressor, a common connect the evaporator housing and the common condenser housing of .

본 개시의 실시예들에 의하면, 철도 차량용 공기조화 장치를 제어하는 제어기에 이상이 발생하는 경우, 예비 제어기를 통해 공기조화 장치를 정상 작동시킬 수 있다.According to the embodiments of the present disclosure, when an abnormality occurs in the controller for controlling the air conditioner for a railroad vehicle, the air conditioner may be normally operated through the preliminary controller.

또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 기존의 철도 차량용 공기조화 장치보다 냉각 용량을 증가시켜 냉방 성능을 개선할 수 있다.In addition, according to the embodiments of the present disclosure, it is possible to improve the cooling performance by increasing the cooling capacity compared to the conventional air conditioning system for railroad vehicles.

또한, 본 개시의 실시예들에 의하면, 철도 차량에 미리 설치되어 있던 기존의 제어 패널을 변경하거나 철도 차량 내의 기존 배선 구조를 변경하지 않고도 새로운 HVAC 유닛을 적용할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present disclosure, a new HVAC unit may be applied without changing an existing control panel previously installed in a railway vehicle or changing an existing wiring structure in a railway vehicle.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템의 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로를 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따라 기존 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면
1 is a view schematically showing an air conditioning system for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure;
2 is a view schematically showing a first cooling circuit and a second cooling circuit of the air conditioning system for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure;
3 is a view schematically showing a method of improving an air conditioning system for an existing railway vehicle according to another embodiment of the present disclosure;

이하, 도면을 참조하여 본 개시의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 개시는 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시를 설명함에 있어서, 본 개시와 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present disclosure may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present disclosure, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.

본 개시의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 개시의 기술적 사상을 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present disclosure is determined by the claims, and the following embodiments are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present disclosure to those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing an air conditioning system 10 for a rail vehicle according to an embodiment of the present disclosure.

도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은, HVAC유닛(100), 제1 제어부(200) 및 제2 제어부(130)를 포함할 수 있다. HVAC유닛(100)은 유닛 하우징(110), 및 유닛 하우징(110) 내에 마련된 제1 냉각 회로(120a)와 제2 냉각 회로(120b)를 포함할 수 있다. 제1 제어부(200)는 제1 냉각 회로(120a) 및 상기 제2 냉각 회로(120b) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있고, 제2 제어부(130) 또한 제1 냉각 회로(120a) 및 상기 제2 냉각 회로(120b) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다. Referring to FIG. 1 , the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure may include an HVAC unit 100 , a first control unit 200 , and a second control unit 130 . The HVAC unit 100 may include a unit housing 110 , and a first cooling circuit 120a and a second cooling circuit 120b provided in the unit housing 110 . The first control unit 200 may operate at least one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b, and the second control unit 130 may also operate the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120a. At least one of the cooling circuits 120b may be operated.

제1 제어부(200) 및 제2 제어부(130) 각각은 제1 냉각 회로(120a) 및 상기 제2 냉각 회로(120b) 모두를 동시에 작동시킬 수 있고, 또한 제1 제어부(200) 및 제2 제어부(130) 각각은 제1 냉각 회로(120a) 및 상기 제2 냉각 회로(120b) 중 어느 하나를 선택적으로 작동시킬 수 있다. 제1 냉각 회로(120a) 또는 제2 냉각 회로(120b)가 작동되는 경우, 철도 차량(1) 내부는 냉방될 수 있다.Each of the first control unit 200 and the second control unit 130 may simultaneously operate both the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b, and also the first control unit 200 and the second control unit. Each of 130 may selectively operate any one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b. When the first cooling circuit 120a or the second cooling circuit 120b is operated, the inside of the railway vehicle 1 may be cooled.

또한, 제2 제어부(130)는, 제1 제어부(200)에 우선하여, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다. 제1 제어부(200)는 제2 제어부(130)에 대한 예비적 수단으로서 작동될 수 있고, 제1 제어부(200)는, 제2 제어부(130)의 이상(異常) 발생 시, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 중 적어도 하나를 예비적으로 작동시키도록 마련될 수 있다.Also, the second control unit 130 may operate at least one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b in preference to the first control unit 200 . The first control unit 200 may be operated as a preliminary means for the second control unit 130 , and the first control unit 200 , when an abnormality of the second control unit 130 occurs, the first cooling circuit It may be provided to preliminarily operate at least one of the 120a and the second cooling circuit 120b.

본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은 조작부(300)를 더 포함할 수 있고, 조작부(300)는 운전실의 내부에 운전자에 의해 조작될 수 있도록 마련될 수 있다. 운전자는 조작부(300)를 조작함에 따라 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)의 작동 주체를 제2 제어부(130)에서 제1 제어부(200)로 즉시 전환시킬 수 있다. 이를 통해, 운전실 내부의 냉방 성능이 저하된 경우, 운전자는 제2 제어부(130)에 이상이 발생했다고 판단할 수 있고, 조작부(300)를 통해 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)의 작동 주체를 제1 제어부(200)로 전환시킬 수 있다.The air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure may further include a manipulation unit 300 , and the manipulation unit 300 may be provided inside the cab to be operated by a driver. The driver may immediately switch the operating subjects of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b from the second control unit 130 to the first control unit 200 by operating the manipulation unit 300 . Through this, when the cooling performance inside the cab is deteriorated, the driver may determine that an abnormality has occurred in the second control unit 130 , and the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit ( 120b) may be switched to the first control unit 200 .

대안적으로, 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은 프로세서(미도시 됨)를 더 포함할 수 있고, 프로세서는 유닛 하우징(110)에 마련될 수 있다. 프로세서는 제2 제어부(130)에서 출력되는 신호를 감지할 수 있고, 예를 들어, 제2 제어부(130)에서 출력되는 신호의 세기가 미리 설정된 기준 값 범위를 벗어나는 경우, 프로세서는 제2 제어부(130)에 이상이 발생되었다고 판단할 수 있다. 이와 같이 제2 제어부(130)의 이상 발생 시, 프로세서는, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 중 적어도 하나를 작동시키는 주체를 제2 제어부(130)에서 제1 제어부(200)로 즉시 전환할 수 있다. Alternatively, the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure may further include a processor (not shown), and the processor may be provided in the unit housing 110 . The processor may detect a signal output from the second control unit 130, and for example, when the strength of the signal output from the second control unit 130 is out of a preset reference value range, the processor may detect the signal output from the second control unit 130 ( 130), it can be determined that an abnormality has occurred. In this way, when an abnormality occurs in the second control unit 130 , the processor controls a subject that operates at least one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b from the second control unit 130 to the first control unit ( 200) can be converted immediately.

이를 통해, 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은, 철도 차량(1)의 운행시 제2 제어부(130)에 이상이 발생한 경우에도 철도 차량(1) 내부의 냉방을 위한 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)를 정상적으로 작동시킬 수 있고, 철도 차량(1) 내부의 탑승객, 특히 운전자가 고온의 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다.Through this, the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure controls the cooling of the interior of the railway vehicle 1 even when an abnormality occurs in the second control unit 130 during operation of the railway vehicle 1 . It is possible to operate the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b for the normal operation, and it is possible to prevent the passengers inside the railway vehicle 1, particularly the driver, from being exposed to a high-temperature environment.

한편, 상술한 HVAC유닛(100)은 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 기존의 공조유닛을 대체하여 설치될 수 있고, 제1 제어부(200)는 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 제어 패널일 수 있다.On the other hand, the above-described HVAC unit 100 can be installed to replace the existing air conditioning unit installed in advance in the railway vehicle (1), the first control unit 200 is a control previously installed in the railway vehicle (1) It may be a panel.

또한, 제1 제어부(200)는 HVAC유닛(100)으로부터 이격되어 마련될 수 있다. 즉, 제1 제어부(200)는 유닛 하우징(110)의 외부에 배치될 수 있고, 와이어를 통해 유닛 하우징(110) 내부의 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)와 연결될 수 있다. 상술한 제2 제어부(130)는 유닛 하우징(110)에 마련될 수 있고, 바람직하게는, 유닛 하우징(110)의 내측에 배치될 수 있다.Also, the first control unit 200 may be provided to be spaced apart from the HVAC unit 100 . That is, the first control unit 200 may be disposed outside the unit housing 110 , and may be connected to the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b inside the unit housing 110 through a wire. there is. The above-described second control unit 130 may be provided in the unit housing 110 , and preferably, may be disposed inside the unit housing 110 .

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)의 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 2 is a diagram schematically illustrating a first cooling circuit 120a and a second cooling circuit 120b of the air conditioning system 10 for a railroad vehicle according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 상술한 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)는, 공통의 증발기 하우징(121) 및 공통의 응축기 하우징(122)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 냉각 회로(120a)는 제1 압축기(123a) 및 제1 경로(124a)를 더 포함할 수 있고, 제1 경로(124a)는 제1 압축기(123a), 공통의 증발기 하우징(121) 및 공통의 응축기 하우징(122)을 연결할 수 있다. 나아가, 제2 냉각 회로(120b)는 제2 압축기(123b) 및 제2 경로(124b)를 더 포함할 수 있고, 제2 경로(124b)는 제2 압축기(123b), 공통의 증발기 하우징(121) 및 공통의 응축기 하우징(122)을 연결할 수 있다. 상술한 제1 경로(124a) 및 제2 경로(124b) 내부에는 냉매가 유동될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the above-described first cooling circuit 120a and second cooling circuit 120b may include a common evaporator housing 121 and a common condenser housing 122 . In addition, the first cooling circuit 120a may further include a first compressor 123a and a first path 124a, and the first path 124a includes the first compressor 123a and the common evaporator housing 121 . ) and a common condenser housing 122 can be connected. Furthermore, the second cooling circuit 120b may further include a second compressor 123b and a second path 124b , wherein the second path 124b includes the second compressor 123b and the common evaporator housing 121 . ) and a common condenser housing 122 can be connected. A refrigerant may flow in the above-described first path 124a and second path 124b.

일반적으로, 압축기는 냉각 회로의 다른 구성품(예를 들어, 증발기 또는 응축기)에 비해 고장이 발생할 가능성이 높다. 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 각각이 제1 압축기(123a) 및 제2 압축기(123b) 각각을 독립적으로 구비하는바, 제1 및 제2 압축기 중 하나의 압축기(123a 또는 123b)에 이상이 발생하는 경우에도, 제1 및 제2 압축기 중 다른 하나의 압축기(123b 또는 123a)를 이용하여 제2의 냉방 사이클을 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1 압축기(123a)에 이상이 발생하는 경우에도, 제2 압축기(123b)를 이용하여 제2의 냉방 사이클을 유지할 수 있다.In general, compressors are more prone to failure than other components of the refrigeration circuit (eg evaporators or condensers). In the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure, each of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b is a first compressor 123a and a second compressor 123b, respectively. Independently provided, even when an abnormality occurs in one of the first and second compressors (123a or 123b), the second compressor (123b or 123a) is used to of the cooling cycle can be maintained. For example, even when an abnormality occurs in the first compressor 123a, the second cooling cycle may be maintained using the second compressor 123b.

나아가, 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 중 어느 하나의 회로만 작동되는 경우에도, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)를 이중으로 동시에 작동하는 경우의 냉방 성능 대비 약 70%의 냉방 성능을 유지할 수 있다. 따라서, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 중 어느 하나에 이상이 발생하는 경우에도, 철도 차량(1) 내부의 탑승객, 특히 운전자가 고온의 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다.Furthermore, in the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure, even when only one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b is operated, the first cooling circuit (120a) and the second cooling circuit (120b) it is possible to maintain the cooling performance of about 70% compared to the cooling performance in the case of dual simultaneous operation. Therefore, even when an abnormality occurs in any one of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b, it is possible to prevent exposure of passengers, particularly drivers, inside the railway vehicle 1 to a high-temperature environment. there is.

한편, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)는 물리적으로 공통의 증발기 하우징(121) 및 물리적으로 공통의 응축기 하우징(122)을 공유하는바, 냉각 회로를 이중화 하는 동시에 HVAC유닛(100)의 체적을 최소화할 수 있다. 또한, 기존의 공조유닛에 비해 HVAC유닛(100)의 무게를 크게 늘리지 않아도 되는바, 기존의 공조유닛의 사양에 기초하여 설계된 철도 차량(1)의 동적 성능에 영향을 미치지 않을 수 있다.On the other hand, the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b physically share the common evaporator housing 121 and the physically common condenser housing 122, so that the cooling circuit is duplicated and the HVAC unit at the same time. The volume of (100) can be minimized. In addition, since the weight of the HVAC unit 100 does not need to be significantly increased compared to the existing air conditioning unit, the dynamic performance of the railway vehicle 1 designed based on the specifications of the existing air conditioning unit may not be affected.

또한, 제1 냉각 회로(120a)는 제1 경로(124a)에서 공통의 응축기 하우징(122)과 공통의 증발기 하우징(121) 사이의 위치에 배치된 제1 팽창 밸브(미도시 됨)를 더 포함할 수 있고, 제2 냉각 회로(120b)는 제2 경로(124b)에서 공통의 응축기 하우징(122)과 공통의 증발기 하우징(121) 사이의 위치에 배치된 제2 팽창 밸브(미도시 됨)를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b) 각각은, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발 과정으로 구현되는 냉방 사이클을 형성할 수 있다.Also, the first cooling circuit 120a further includes a first expansion valve (not shown) disposed in a position between the common condenser housing 122 and the common evaporator housing 121 in the first path 124a. The second cooling circuit 120b may include a second expansion valve (not shown) disposed at a position between the common condenser housing 122 and the common evaporator housing 121 in the second path 124b. may include more. Through this, each of the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b may form a cooling cycle implemented by compression, condensation, expansion, and evaporation of the refrigerant.

한편, 유닛 하우징(110) 내부에는 주변 공기와 공통의 증발기 하우징(121) 사이의 열교환을 유도하는 증발기 팬(미도시 됨) 및 증발기 코일(미도시 됨)이 마련될 수 있고, 또한 유닛 하우징(110) 내부에는 주변 공기와 공통의 응축기 하우징(122) 사이의 열교환을 유도하는 응축기 팬(미도시 됨) 및 응축기 코일(미도시 됨)이 마련될 수 있다. 구체적으로, 공통의 증발기 하우징(121) 내부에는 제1 경로(124a)와 연결된 제1 증발기 코일 및 제2 경로(124b)와 연결된 제2 증발기 코일이 마련될 수 있고, 공통의 응축기 하우징(122) 내부에는 제1 경로(124a)와 연결된 제1 응축기 코일 및 제2 경로(124b)와 연결된 제2 응축기 코일이 마련될 수 있다. 위와 같이, 공통의 증발기 하우징(121) 및 공통의 응축기 하우징(122) 각각의 내부에는 제1 및 제2 증발기 코일 그리고 제1 및 제2 응축기 코일이 상호 독립적으로 마련되는바, HVAC유닛(100)의 체적을 최소화함과 동시에 실질적으로 완전한 형태의 이중 독립 냉각 회로를 구현할 수 있다. 또한, 증발기 팬은 단일 팬 또는 듀얼 팬으로 구성되어 증발기 코일에 인접하게 배치될 수 있고, 응축기 팬은 단일 팬 또는 듀얼 팬으로 구성되어 응축기 코일에 인접하게 배치될 수 있다.On the other hand, an evaporator fan (not shown) and an evaporator coil (not shown) for inducing heat exchange between the ambient air and the common evaporator housing 121 may be provided inside the unit housing 110, and also the unit housing ( 110) A condenser fan (not shown) and a condenser coil (not shown) for inducing heat exchange between ambient air and the common condenser housing 122 may be provided inside. Specifically, a first evaporator coil connected to the first path 124a and a second evaporator coil connected to the second path 124b may be provided inside the common evaporator housing 121, and the common condenser housing 122 may be provided. A first condenser coil connected to the first path 124a and a second condenser coil connected to the second path 124b may be provided therein. As described above, in each of the common evaporator housing 121 and the common condenser housing 122, first and second evaporator coils and first and second condenser coils are provided independently of each other, the HVAC unit 100 It is possible to realize a substantially complete double independent cooling circuit while minimizing the volume of Further, the evaporator fan may be configured as a single fan or dual fan and disposed adjacent to the evaporator coil, and the condenser fan may be configured as a single fan or dual fan and disposed adjacent to the condenser coil.

위와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)은, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)를 이중으로 이용하여 철도 차량(1) 내부를 냉방 하는바, 종래의 철도 차량용 공기조화 장치보다 냉각 용량을 증가시킬 수 있고, 냉방 성능을 개선할 수 있다.As described above, the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure uses the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b to cool the inside of the railway vehicle 1 as described above. Bar, it is possible to increase the cooling capacity and improve the cooling performance compared to the conventional air conditioning system for railway vehicles.

도 3은 본 개시의 다른 실시예에 따라 기존 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating a method of improving an existing air conditioning system for a railway vehicle according to another embodiment of the present disclosure.

도 3을 참조하면, 본 개시의 다른 실시예에 따라 기존 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법은, 철도 차량(1)에 HVAC유닛(100)을 설치하는 단계(S20), 및 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 제1 제어부(200)를 HVAC유닛(100)에 연결하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , a method for improving an existing air conditioning system for a railroad vehicle according to another embodiment of the present disclosure includes the steps of installing the HVAC unit 100 in the railroad vehicle 1 ( S20 ), and the railroad vehicle 1 . ) and connecting the first control unit 200 previously installed in the HVAC unit 100 to the HVAC unit 100 ( S30 ).

또한, 본 개시의 다른 실시예에 따라 기존 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법은, 상술한 HVAC유닛(100)을 설치하는 단계(S20) 이전에, 유닛 하우징(110), 제1 냉각 회로(120a), 제2 냉각 회로(120b), 및 제1 냉각 회로(120a)와 제2 냉각 회로(120b)를 작동 가능한 제2 제어부(130)를 포함하는 HVAC유닛(100)을 준비하는 단계(S10)를 더 포함할 수 있다. 다만, HVAC유닛(100)의 세부 구성 및 내용은 상술한 본 개시의 일 실시예에 따른 철도 차량용 공기조화 시스템(10)의 HVAC유닛(100)과 동일한바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.In addition, in the method of improving the existing air conditioning system for a railroad vehicle according to another embodiment of the present disclosure, before the step (S20) of installing the above-described HVAC unit 100, the unit housing 110, the first cooling circuit ( Preparing the HVAC unit 100 including the second control unit 130 capable of operating 120a), the second cooling circuit 120b, and the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b (S10) ) may be further included. However, the detailed configuration and contents of the HVAC unit 100 are the same as those of the HVAC unit 100 of the air conditioning system 10 for a railway vehicle according to an embodiment of the present disclosure, and a detailed description thereof will be omitted.

나아가, 상술한 HVAC유닛(100)을 설치하는 단계(S20)는, 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 기존의 공조유닛을 HVAC유닛(100)으로 대체하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상술한 제1 제어부(200)는 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 기존의 제어 패널일 수 있다. 따라서, 본 개시의 실시예들에 의하면, 철도 차량(1)에 미리 설치되어 있던 기존의 제1 제어부(200)를 그대로 유지하여 사용할 수 있다.Furthermore, the above-described step of installing the HVAC unit 100 ( S20 ) may include replacing the existing air conditioning unit previously installed in the railway vehicle 1 with the HVAC unit 100 . In this case, the above-described first control unit 200 may be an existing control panel installed in advance in the railway vehicle 1 . Accordingly, according to the embodiments of the present disclosure, the existing first control unit 200 installed in advance in the railway vehicle 1 may be maintained and used as it is.

또한, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 제1 제어부(200)를 HVAC유닛(100)에 연결하는 단계(S30)에서, 기존의 공조유닛과 제1 제어부(200) 사이의 배선 구조를 실질적으로 변경하지 않은 채, 제1 제어부(200)와 HVAC유닛(100) 사이를 연결할 수 있다. 이를 통해, 철도 차량(1)의 운행에 있어서, 기존의 공조유닛을 HVAC유닛(100)으로 대체함으로써 발생할 수 있는 신호 교란의 문제나 제1 제어부(200)와 HVAC유닛(100) 사이의 배선 구조가 변경됨에 따라 발생할 수 있는 철도 운행 성능의 문제 발생을 방지할 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present disclosure, in the step of connecting the first control unit 200 to the HVAC unit 100 ( S30 ), the wiring structure between the existing air conditioning unit and the first control unit 200 is substantially reduced. Without change, the connection between the first control unit 200 and the HVAC unit 100 may be performed. Through this, in the operation of the railway vehicle 1 , the problem of signal disturbance that may occur by replacing the existing air conditioning unit with the HVAC unit 100 or the wiring structure between the first control unit 200 and the HVAC unit 100 . It is possible to prevent the occurrence of problems in railway operation performance that may occur as a result of the change.

위와 같이, 본 개시의 다른 실시예에 따르면, 철도 차량(1)의 운행시 제2 제어부(130)에 이상이 발생한 경우에도, 제1 냉각 회로(120a) 및 제2 냉각 회로(120b)의 작동 주체가 제2 제어부(130)에서 제1 제어부(200)로 예비적으로 전환되는바, 철도 차량(1) 내부의 운전자가 고온의 환경에 노출되는 것을 방지할 수 있다.As described above, according to another embodiment of the present disclosure, even when an abnormality occurs in the second control unit 130 during operation of the railway vehicle 1 , the first cooling circuit 120a and the second cooling circuit 120b are operated Since the subject is preliminarily switched from the second control unit 130 to the first control unit 200 , it is possible to prevent the driver inside the railway vehicle 1 from being exposed to a high-temperature environment.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 개시에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 개시의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 개시의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. Although the present disclosure has been described in detail through representative embodiments above, those of ordinary skill in the art to which the present disclosure pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present disclosure. will understand Therefore, the scope of the present disclosure should not be limited to the described embodiments and should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.

1: 철도 차량
10: 철도 차량용 공기조화 시스템
100: HVAC유닛
110: 유닛 하우징
120a: 제1 냉각 회로
120b: 제2 냉각 회로
121: 공통의 증발기 하우징
122: 공통의 응축기 하우징
123a: 제1 압축기
123b: 제2 압축기
124a: 제1 경로
124b: 제2 경로
130: 제2 제어부
200: 제1 제어부
300: 조작부
1: rolling stock
10: Air conditioning system for rail vehicles
100: HVAC unit
110: unit housing
120a: first cooling circuit
120b: second cooling circuit
121: common evaporator housing
122: common condenser housing
123a: first compressor
123b: second compressor
124a: first path
124b: second path
130: second control unit
200: first control unit
300: control panel

Claims (8)

철도 차량용 공기조화 시스템에 있어서,
HVAC유닛으로서, 상기 HVAC유닛은 유닛 하우징, 상기 유닛 하우징 내에 마련된 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로를 포함하는 것인, HVAC유닛;
상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제1 제어부; 및
상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제2 제어부
를 포함하고,
상기 제2 제어부는, 상기 제1 제어부에 우선하여, 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시키고,
상기 제1 제어부는, 상기 제2 제어부의 이상(異常) 발생 시, 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 예비적으로 작동시키고,
상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로는, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 포함하고,
상기 제1 냉각 회로는 제1 압축기 및 제1 경로를 더 포함하고, 상기 제1 경로는 상기 제1 압축기, 상기 공통의 증발기 하우징 및 상기 공통의 응축기 하우징을 연결하며,
상기 제2 냉각 회로는 제2 압축기 및 제2 경로를 더 포함하고, 상기 제2 경로는 상기 제2 압축기, 상기 공통의 증발기 하우징 및 상기 공통의 응축기 하우징을 연결하는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템.
In the air conditioning system for a railway vehicle,
An HVAC unit comprising: an HVAC unit comprising a unit housing, a first cooling circuit and a second cooling circuit provided in the unit housing;
a first control unit configured to operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit; and
a second control unit configured to operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit
including,
The second control unit, in preference to the first control unit, operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit,
The first control unit, when an abnormality occurs in the second control unit, preliminarily operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit,
wherein the first cooling circuit and the second cooling circuit include a common evaporator housing and a common condenser housing;
the first cooling circuit further comprises a first compressor and a first path, the first path connecting the first compressor, the common evaporator housing and the common condenser housing;
The second cooling circuit further includes a second compressor and a second path, wherein the second path connects the second compressor, the common evaporator housing and the common condenser housing. .
제1 항에 있어서,
상기 제1 제어부는 상기 철도 차량에 미리 설치되어 있던 제어 패널인, 철도 차량용 공기조화 시스템.
According to claim 1,
The first control unit is a control panel previously installed in the railway vehicle, the air conditioning system for a railway vehicle.
제1 항에 있어서,
상기 제1 제어부는 상기 HVAC유닛으로부터 이격되어 마련되고,
상기 제2 제어부는 상기 유닛 하우징에 마련되는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템.
According to claim 1,
The first control unit is provided to be spaced apart from the HVAC unit,
The second control unit will be provided in the unit housing, an air conditioning system for a railway vehicle.
철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법에 있어서,
철도 차량에 HVAC유닛을 설치하는 단계로서, 상기 HVAC유닛은 유닛 하우징, 상기 유닛 하우징 내에 마련된 제1 냉각 회로 및 제2 냉각 회로를 포함하는 것인 단계; 및
상기 철도 차량에 미리 설치되어 있던 제1 제어부가 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있도록, 상기 제1 제어부를 상기 HVAC유닛에 연결하는 단계
를 포함하고,
상기 HVAC유닛은, 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동하도록 구성된 제2 제어부를 더 포함하고,
상기 제2 제어부는, 상기 제1 제어부에 우선하여, 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 작동시키고,
상기 제1 제어부는, 상기 제2 제어부의 이상발생 시, 상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로 중 적어도 하나를 예비적으로 작동시키고,
상기 제1 냉각 회로 및 상기 제2 냉각 회로는, 공통의 증발기 하우징 및 공통의 응축기 하우징을 포함하고,
상기 제1 냉각 회로는 제1 압축기 및 제1 경로를 더 포함하고, 상기 제1 경로는 상기 제1 압축기, 상기 공통의 증발기 하우징 및 상기 공통의 응축기 하우징을 연결하며,
상기 제2 냉각 회로는 제2 압축기 및 제2 경로를 더 포함하고, 상기 제2 경로는 상기 제2 압축기, 상기 공통의 증발기 하우징 및 상기 공통의 응축기 하우징을 연결하는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법.
A method of improving an air conditioning system for a railway vehicle, the method comprising:
Installing an HVAC unit in a railway vehicle, the HVAC unit including a unit housing, a first cooling circuit and a second cooling circuit provided in the unit housing; and
connecting the first control unit to the HVAC unit so that the first control unit previously installed in the railway vehicle operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit;
including,
The HVAC unit further comprises a second control unit configured to operate at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit,
The second control unit, in preference to the first control unit, operates at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit,
The first control unit, when an abnormality occurs in the second control unit, preliminary operation of at least one of the first cooling circuit and the second cooling circuit,
wherein the first cooling circuit and the second cooling circuit include a common evaporator housing and a common condenser housing;
the first cooling circuit further comprises a first compressor and a first path, the first path connecting the first compressor, the common evaporator housing and the common condenser housing;
The second cooling circuit further includes a second compressor and a second path, wherein the second path connects the second compressor, the common evaporator housing and the common condenser housing. how to improve it.
제4 항에 있어서,
상기 HVAC유닛을 설치하는 단계는, 상기 철도 차량에 미리 설치되어 있던 기존의 공조유닛을 상기 HVAC유닛으로 대체하는 단계를 포함하는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법.
5. The method of claim 4,
The method for improving an air conditioning system for a railway vehicle, wherein the installing of the HVAC unit includes replacing an existing air conditioning unit previously installed in the railway vehicle with the HVAC unit.
제4 항에 있어서,
상기 제2 제어부는 상기 유닛 하우징에 마련되어, 상기 HVAC유닛을 설치하는 단계에서 상기 철도 차량에 부가되고,
상기 HVAC유닛을 설치하는 단계 이후에, 상기 제1 제어부는 상기 HVAC유닛으로부터 이격되어 마련되는 것인, 철도 차량용 공기조화 시스템을 개선하는 방법.
5. The method of claim 4,
The second control unit is provided in the unit housing and is added to the railway vehicle in the step of installing the HVAC unit,
After the step of installing the HVAC unit, the first control unit is provided to be spaced apart from the HVAC unit.
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