KR200466288Y1 - 열차용 냉방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의하면, 열차의 천정에 구비되는 본체프레임에 구비되어 기상냉매를 고압으로 압축하는 압축기; 상기 본체프레임에 위치되어 상기 고압으로 압축된 기상냉매를 열차 외부로부터 유입되는 외부공기와 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 응축기유닛; 상기 본체프레임에 구비되어 고온으로 액화된 냉매의 불순물을 제거하며 저온의 액상냉매로 변화시키는 팽창밸브; 및 상기 본체프레임에 구비되어 저온의 액상냉매를 열차 내부로부터 유입되는 내부공기와 열교환시켜 저온 상태의 내부공기를 열차 내부로 공급시키고 고온 상태의 기상냉매를 압축기로 공급시키는 증발기유닛을 포함하며, 상기 응축기유닛은, 바닥면이 개구된 상태의 본체프레임에 열차의 천정에 대하여 수평하게 위치되는 응축기코일과; 상기 응축기코일의 상측에 위치되어 본체프레임의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일에 직접 풍량되도록 하는 응축기팬을 포함하는 열차용 냉방장치가 제공된다.

Description

열차용 냉방장치{Cooling apparatus for train}

본 고안은 열차용 냉방장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열차의 천정에 구비되는 열차용 냉방장치에 있어서 냉방장치의 본체프레임에 구비되는 응축기유닛과 증발기유닛의 구조를 변경하여 그 사이즈를 축소하면서도 응축효율과 증발효율 및 냉방효율을 크게 향상시키고 또한, 본체프레임의 사이드바를 알루미늄 재질의 압출재를 사용하여 중량 감소 및 제품의 변형 방지를 가능하게 할 수 있는 열차용 냉방장치에 관한 것이다.

일반적으로 열차용 냉방장치는, 대용량의 냉방장치가 요구되는 열차나 전동차 등의 지붕 위에 장착되며, 압축기에서 고압으로 압축된 기상냉매가 냉매라인을 통해 응축기 유닛으로 유입되고, 이를 통과하면서 외부공기와의 열교환으로 고온의 액상냉매로 변화하게 된다. 이후, 액화된 냉매는 리시버 드라이버에 의해 불순물이 제거된 후, 팽창밸브를 통과하면서 저온의 액상냉매로 변화되며, 상기 액상냉매는 증발기로 유입된 상태에서 송풍기에 의해 유입되는 고온의 공기와 열교환되어 상기 고온의 공기가 저온으로 변화된 상태에서 열차의 덕트를 통해 열차 내부로 공급되도록 하여 열차 내부가 냉방되도록 한다.

도 1a는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 응축기유닛을 나타낸 도면이고, 도 1b는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 증발기유닛을 나타낸 도면이며, 도 1c는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 본체프레임을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1a에 도시된 바와 같이, 공개실용 1999-641호 및 2000-4735호 등에 개시된 종래의 열차용 냉방장치의 응축기유닛은, 열차나 전동차의 지붕 위에 장착되는 본체프레임(P)의 바닥면 내부 중앙에 복수개의 응축기팬(10)들이 위치되고, 상기 응축기팬(10)들의 양측방에 상기 응축기팬(10)에 의해 외부로부터 유입되는 외부공기를 통해 압축기(미도시)에 의해 압축된 고온의 액상냉매를 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 응축기코일(20)들이 비스듬한 각도를 가지면서 위치된다.

즉, 종래의 응축기유닛은, 밀폐된 바닥면을 가지는 본체프레임(P)에 중앙에 응축기팬(10)이 위치되고, 상기 응축기팬(10)이 양측부에 비스듬히 세워지도록 위치되는 응축기(20)로 외부공기를 흡입 및 배기시켜 압축기에 의해 압축된 냉매가 응축되도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 응축기유닛은, 외부공기가 상기 응축기팬(10)을 통해 본체프레임(P)의 중앙부를 통해 유입된 상태에서 응축기팬(10)의 양측부에 위치된 응축기코일(20)을 향해 이동되어 열교환된 후 본체프레임(P)의 양측 상부를 향해 외부로 배출되도록 하는 유로가 형성된다. 즉, 바닥면이 밀폐된 상태를 가지는 본체프레임(P)의 내부 공간에 외부공기가 이동되는 유로가 형성되기 때문에, 외부공기가 응축기코일(20)에 직접 풍량되지 못하고 간접 풍량되는 등의 응축기팬(10)의 풍량각이 좋지 못한 문제점으로 인하여, 응축기코일(20)과 열교환되는 외부공기의 손실이 많이 발생하게 되어 응축효율이 저하되고 결국 냉방효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제로 인하여 응축효율이 저하되는 것을 해결하기 위해서는, 즉, 열차의 내부에 쾌적한 냉방을 제공하기 위해서는, 상기 응축기팬(10)의 용량을 증가시켜 외부공기의 양을 증대시키고 또한, 응축기코일(20)의 면적을 증가시켜 상기 외부공기와의 열교환 면적을 증대시켜야 하기 때문에, 응축기팬(10)과 응축기코일(20)의 두께, 부피 및 무게도 증가하게 되어 결국 본체의 사이즈를 작게 유지하기 위하여 응축기코일(20)이 비스듬한 각도를 가지면서 구성되어야 하는 등 응축기 유닛의 제조비용도 많이 소요되고 또한, 소비전력도 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 응축기유닛은, 상기 응축기코일(20)이 위치된 본체프레임(P)의 양측부가 열교환된 공기의 배출을 신속하고 용이하게 하기 위하여 상측방의 대부분이 개구된 상태를 가지기 때문에, 즉, 응축기코일(20)의 상측부가 외부에 노출되는 구조를 가지기 때문에, 응축기코일(20)에 먼지 등과 같이 이물질이 많이 접착되고 이로 인하여, 응축효율이 크게 저하되고 또한, 수명이 단축되는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제로 인하여 응축효율이 저하되는 것을 해결하기 위해서는, 주기적으로 또는 비주기적으로 상기 응축기코일(20)의 표면을 세척해야 하기 때문에 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다.

한편, 도 1b에 도시된 바와 같이, 등록실용 20-129043호 및 공개특허 1998-27452호 등에 개시된 종래의 열차용 냉방장치의 증발기유닛은, 열차나 전동차의 지붕 위에 장착되는 본체프레임(P)의 내부 일측에 형성되어 열차나 전동차의 객실 내부에 연통된 리턴덕트(30)의 일측에 수직하게 형성되어 고온의 상태를 가지는 상기 실내공기를 팽창밸브(미도시)를 통해 팽창된 저온의 기상냉매와 열교환시켜 상기 냉매가 고온의 기상냉매로 변화되도록 하는 증발기코일(40)과, 상기 증발기코일(40)의 일측에 구비되어 객실 내부의 실내공기가 리턴덕트(30)를 통해 유입되도록 하고 증발기코일(40)을 통해 열교환된 저온의 실내공기를 객실 내부에 연통된 공급덕트(50)를 통해 유출되도록 하는 복수개의 증발기팬(60)을 포함한다.

즉, 종래의 증발기유닛은, 본체프레임(P)에 증발기코일(40)이 수직하게 위치되고 그 일측에 복수개의 증발기팬(60)이 구비되어 증발기코일(40)과의 열교환을 통해 저온 상태를 가지는 실내공기가 객실의 내부로 유출되도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 증발기유닛은, 상기 복수개의 증발기팬(60) 즉, 한 쌍의 증발기팬(60)이 하나의 구동모터에 의해 동작되도록 상호간 대향된 구조를 가지기 때문에, 실내공기가 유입되는 증발기팬(60)의 유입구가 증발기코일(40)을 향하지 못하고 일측에 위치된 상태를 가지게 되어, 증발기팬(60)의 유입구에 근접된 증발기코일(40)의 일부분을 통해서만 실내공기가 열교환됨과 동시에 유입구가 일측으로 치우쳐짐에 따라 발생되는 에어브레이킹 현상(증발기코일의 양측부와 상기 양측부를 제외한 부위와 열교환된 실내공기들이 동시에 증발기코일의 양측부에 위치된 증발기팬의 유입구로 유입시 실내공기들이 충돌되는 현상) 등의 증발기팬(60)의 풍량각이 좋지 못한 문제점으로 인하여, 증발기코일(40)과 열교환되는 실내공기의 손실이 많이 발생하게 되어 증발효율이 저하되고 결국 냉방효율이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 상기와 같은 문제로 인하여 증발효율이 저하되는 것을 해결하기 위해서는, 즉, 열차의 내부에 쾌적한 냉방을 제공하기 위해서는, 상기 증발기팬(60)의 용량을 증가시켜 실내공기의 양을 증대시키고 또한, 증발기코일(40)의 면적을 증가시켜 상기 실내공기와의 열교환 면적을 증대시켜야 하기 때문에, 증발기팬(60)과 증발기코일(40)의 두께, 부피 및 무게도 증가하게 되어 증발기유닛의 제조비용도 많이 소요되고 또한, 소비전력도 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 증발기유닛은, 상기 한 쌍의 증발기팬(60)이 하나의 구동모터에 의해 구동되도록 하기 때문에, 취부시 평형 유지의 어려움으로 인하여 구동모터의 구동에 따른 진동과 소음이 많이 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 증발기유닛은, 상기 증발기코일(40)이 본체프레임(P)의 높이에 대응되도록 수직하게 설치되고 그 일측에 증발기팬(60)이 위치되기 때문에, 증발기코일(40)과 증발기팬(60) 사이의 거리가 짧아 실내공기와 증발기코일(40)의 열교환시 발생되는 결로수가 상기 증발기팬(60)에 의해 객실로 유출되는 문제점이 있다.

한편, 도 1c에 도시된 바와 같이, 등록특허 10-334615호 및 10-348490호 등에 개시된 종래의 열차용 냉방장치의 본체프레임(P)은, 상기와 같은 응축기유닛과 증발기유닛 및 압축기와 팽창밸브 등과 같은 냉동사이클이 구성되는 해당 공간을 가지는 서포트프레임(P1)과, 상기 서포트프레임(P1)의 좌우 양측부에 그 길이방향으로 위치되어 서포트프레임(P1)을 지지함과 동시에 열차의 천정 해당 부위에 용접되는 사이드프레임(P2)으로 구성된다.

여기서, 상기 종래의 본체프레임은, 상기 서포트프레임(P1)은 STS 304 용접 구조로 구성되고 사이드프레임(P2)은 두께 4t 이상의 성형 구조로 제작되며, 상기 사이드프레임(P2)과 서포트프레임(P1)의 연결부위가 용접을 통해 고정되기 때문에, 용접시 열변형 현상에 따른 휘어짐, 무게의 중량화 및 용접작업에 따른 작업의 불편함 등과 같은 문제점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 바닥면이 개구된 상태를 가지는 냉방장치의 본체프레임에 열차의 천정에 수평하게 응축기코일이 위치되고 그 상측에 복수개의 응축기팬들이 위치되어 본체프레임의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일에 직접 풍량되도록 하고 이를 통하여 응축효율과 냉방효율을 향상시킬 수 있는 응축기유닛을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 응축기코일의 상측부에 응축기팬이 위치되어 응축기코일을 경유한 외부공기의 배출을 용이하게 하면서도 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하여 유지보수비용을 절약할 수 있는 응축기유닛을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 냉방장치의 본체프레임에 증발기코일이 비스듬히 위치되고 그 일측에 복수개의 증발기팬이 유입구가 증발기코일을 향하도록 배치되어 객실로부터 리턴된 실내공기가 증발기코일에 직접 풍량되도록 하고 이를 통하여, 증발효율과 냉방효율을 향상시킬 수 있는 증발기유닛을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 상기 증발기코일이 증발기팬과의 긴 거리를 가지도록 본체프레임에 비스듬히 위치되어 실내공기와 증발기코일의 열교환시 발생되는 결로수가 객실로 유출되지 않도록 할 수 있는 증발기유닛을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 상기 복수개의 증발기팬이 각각의 구동모터에 의해 구동되도록 하여 취부를 용이하게 함과 동시에 진동 및 소음의 발생을 억제할 수 있는 증발기유닛을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 상기 응축기유닛과 증발기유닛 등이 구성되는 본체프레임의 사이드프레임이 알루미늄 재질의 사이드바(Side Bar)로 형성되어 볼트/너트에 의해 체결을 가능하게 하여 강성 구조를 가지면서도 경량화 및 취부의 용이함을 가능하게 할 수 있는 본체프레임을 가지는 열차용 냉방장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 고안의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 고안에 의하면, 열차의 천정에 구비되는 본체프레임에 구비되어 기상냉매를 고압으로 압축하는 압축기; 상기 본체프레임에 위치되어 상기 고압으로 압축된 기상냉매를 열차 외부로부터 유입되는 외부공기와 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 응축기유닛; 상기 본체프레임에 구비되어 고온으로 액화된 냉매의 불순물을 제거하며 저온의 액상냉매로 변화시키는 팽창밸브; 및 상기 본체프레임에 구비되어 저온의 액상냉매를 열차 내부로부터 유입되는 내부공기와 열교환시켜 저온 상태의 내부공기를 열차 내부로 공급시키고 고온 상태의 기상냉매를 압축기로 공급시키는 증발기유닛을 포함하며, 상기 응축기유닛은, 바닥면이 개구된 상태의 본체프레임에 열차의 천정에 대하여 수평하게 위치되는 응축기코일과; 상기 응축기코일의 상측에 위치되어 본체프레임의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일에 직접 풍량되도록 하는 응축기팬을 포함하는 열차용 냉방장치가 제공된다.

여기서, 상기 증발기유닛은, 본체프레임 일측에 형성되며 열차나 전동차의 객실 내부에 연통된 리턴덕트; 상기 리턴덕트의 일측에 비스듬히 위치되어 상기 리턴덕트로 유입되는 실내공기를 저온의 기상냉매와 열교환시키는 증발기코일; 상기 증발기코일의 일측에 유입구가 증발기코일을 향하도록 배치되며 상기 실내공기가 리턴덕트로 유입되도록 하는 복수개의 증발기팬; 및 상기 증발기팬의 하측부에 객실 내부와 연통되어 상기 유입구를 통해 유입되는 저온 상태의 실내공기를 객실에 유출되도록 하는 유출구가 끼워지는 공급덕트를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체프레임은, 상기 압축기, 응축기유닛, 팽창밸브 및 증발기유닛이 설치되는 해당 공간을 가지는 서포트프레임과; 상기 서포트프레임의 좌우 양측부에 그 길이방향으로 위치되어 서포트프레임에 볼트/너트 결합됨과 동시에 열차의 천정 해당 부위에 해당 브라켓을 통해 볼트/너트 결합되는 사이드바로 구성되는 것이 바람직하다.

따라서 본 고안에 의하면, 바닥면이 개구된 상태의 냉방장치의 본체프레임에 열차의 천정에 수평하게 응축기코일이 위치되고 그 상측에 복수개의 응축기팬들이 위치됨으로써, 본체프레임의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일에 직접 풍량되도록 하여 응축효율과 냉방효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 응축기코일의 상측부에 응축기팬이 위치됨으로써, 응축기코일을 경유한 외부공기의 배출을 용이하게 하면서도 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하여 유지보수비용을 절약할 수 있다.

또한, 열차의 천정에 구비되는 열차용 냉방장치에 있어서, 냉방장치의 본체프레임에 증발기코일이 비스듬히 위치되고 그 일측에 복수개의 증발기팬이 유입구가 증발기코일을 향하도록 배치됨으로써, 객실로부터 리턴된 실내공기가 증발기코일에 직접 풍량되도록 하여 증발효율과 냉방효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 증발기코일이 본체프레임에 비스듬히 위치되어 증발기팬과의 거리가 길어지도록 함으로써, 실내공기와 증발기코일의 열교환시 발생되는 결로수가 객실로 유출되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 증발기팬이 각각의 구동모터에 의해 구동되도록 함으로써, 취부를 용이하게 함과 동시에 진동 및 소음의 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 응축기유닛과 증발기유닛 등이 구성되는 본체프레임의 사이드프레임이 알루미늄 재질의 사이드바로 형성되어 볼트/너트에 의해 체결을 가능하게 함으로써, 강성 구조를 가지면서도 경량화 및 취부의 용이함을 가능하게 할 수 있다.

한편, 본 고안의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 응축기유닛을 나타낸 도면;
도 1b는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 증발기유닛을 나타낸 도면;
도 1c는 종래의 열차용 냉방장치에 있어서 본체프레임을 나타낸 도면;
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도;
도 3은 도 2의 열차용 냉방장치의 구성을 나타낸 평면도;
도 4는 도 3의 열차용 냉방장치의 구성을 나타낸 측단면도;
도 5는 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 응축기유닛을 나타낸 단면도;
도 6은 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 증발기유닛을 나타낸 단면도; 및
도 7은 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 본체프레임을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이고, 도 3은 도 2의 열차용 냉방장치의 구성을 나타낸 평면도이며, 도 4는 도 3의 열차용 냉방장치의 구성을 나타낸 측단면도이다. 또한, 도 5는 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 응축기유닛을 나타낸 단면도이고, 도 6은 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 증발기유닛을 나타낸 단면도이며, 도 7은 도 4의 열차용 냉방장치에 있어서 본체프레임을 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치는, 열차의 천정에 구비되는 본체프레임(P) 일측에 구비되어 기상냉매를 고압으로 압축하는 압축기(110), 상기 본체프레임(P)에 위치되어 상기 고압으로 압축된 기상냉매를 열차 외부로부터 유입되는 외부공기와 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 응축기유닛(130), 상기 본체프레임(P) 일측에 구비되어 고온으로 액화된 냉매의 불순물을 제거하며 저온의 액상냉매로 변화시키는 팽창밸브(140), 상기 본체프레임(P) 일측에 구비되어 저온의 액상냉매를 열차 내부로부터 유입되는 내부공기와 열교환시켜 저온 상태의 내부공기를 열차 내부로 공급시키고 고온 상태의 기상냉매를 압축기(110)로 공급시키는 증발기유닛(160)을 포함한다.

상기 열차는 지하철이나 도시철도용 철도 차량 등과 같은 전동차를 포함하는 것으로, 본 고안의 열차용 냉방장치는 상기 열차 및 열차에 연결되는 일반적인 객차량에 적용되는 것이 바람직하다.

상기 압축기(110)는 열차의 천정에 구비되는 본체프레임(P)에 구비되어 기상냉매를 고압으로 압축하는 것으로, 증발기(160)로부터 순환되는 저온 또는 고온 저압의 기상냉매를 고온 고압의 기상냉매로 압축시키기 위한 것으로, 바람직하게는 한쌍의 압축기가 설치되는 것이 좋다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치에 있어서 응축기 유닛(130)은, 상기 압축기(110)에 의해 고압으로 압축된 기상냉매를 열차 외부로부터 유입되는 외부공기와 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 것으로, 열차의 천정에 구비되는 열차용 냉방장치에 있어서 바닥면이 개구된 상태의 본체프레임(P)에 열차의 천정에 대하여 수평하게 위치되는 응축기코일(131)과, 상기 응축기코일(131)의 상측에 위치되어 본체프레임(P)의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일(131)에 직접 풍량되도록 하여 압축기(110)에 의해 고압으로 압축된 기상냉매가 고온의 액상냉매로 변화되도록 열교환시키는 응축기팬(132)을 포함한다.

상기 응축기코일(131)은 상기 본체프레임(P)에 장착되는 카세트 형태의 응축케이스의 하측부에 구비되고, 상기 응축기팬(132)은 상기 응축기코일(131)의 상측부에 복수개가 등간격으로 설치된다. 보다 바람직하게는, 상기 응축케이스에 장착되어 팬(132a)을 동작시키는 구동모터(132b)가 일체로 구비되며, 팬의 구동에 의해 흡입되는 외부공기에 포함된 오염물질을 필터링하는 필터부재와 상기 응축기코일(131)과의 열교환시 발생되는 응축수를 외부로 배출시키는 드레인펌프 등이 더 구비될 수 있다.

따라서 상기 응축기유닛(130)에 의하면, 외부공기가 상기 응축기팬(132)을 통해 본체프레임(P)의 바닥면을 통해 유입된 상태에서 응축기코일(131)에 직접 풍량된 후 본체프레임(P)의 상측면을 향해 배출되기 때문에, 외부공기의 손실이 최소화되고 응축기팬(132)의 풍량각이 좋아지게 되어 응축효율이 향상되고 또한, 냉방효율이 향상될 수 있다.

또한, 상기와 같은 구조의 응축기유닛(130)을 통해 응축효율이 향상됨으로써, 열차의 내부에 쾌적한 냉방을 제공하기 위해서, 종래와 같이, 응축기팬(132)의 용량을 증가시켜 외부공기의 양을 증대시키고 또한, 응축기코일(131)의 면적을 증가시켜 상기 외부공기와의 열교환 면적을 증대시켜야 할 필요가 없기 때문에, 응축기팬(132)과 응축기코일(131)의 두께, 부피 및 무게를 감소시킬 수 있어 결국 응축기유닛(130)의 사이즈를 작게 유지할 수 있고, 소비전력도 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 응축기유닛(130)은, 상기 응축기코일(131)이 위치된 본체프레임(P)의 상측부가 응축기팬(132)의 동작시 열교환된 공기의 배출만을 가능하게 하는 개구된 상태의 구조를 가지기 때문에, 즉, 응축기코일(131)의 상측부가 외부에 노출되는 구조를 가지지 않기 때문에, 응축기코일(131)에 먼지 등과 같이 이물질이 접착되지 않게 되어, 종래에서와 같은, 이물질의 접착에 따른 응축효율 저하 및 수명 단축을 방지할 수 있다.

또한, 상기 응축기유닛(130)은 상기 본체프레임(P)의 상측부에 위치된 응축기팬(132)의 분리가 가능하기 때문에, 에어 노즐 등을 통한 세척 작업이 용이하기 때문에 청소 등 따른 유지보수 비용이 많이 절감될 수 있다.

상기 팽창밸브(140)는, 상기 본체프레임(P)에 구비되어 응축기유닛(130)에 의해 상변화된 고온의 기상냉매를 단열 팽창시켜 저온의 액상냉매로 변화시키기 위한 것이다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치에 있어서 증발기유닛(160)은, 열차나 전동차의 지붕 위에 장착되는 본체프레임(P) 일측에 형성되며 열차나 전동차의 객실 내부에 연통된 리턴덕트(161), 상기 리턴덕트(161)의 일측에 비스듬하게 위치되어 고온의 상태를 가지며 상기 리턴덕트(161)로 유입되는 실내공기를 팽창밸브(140)를 통해 팽창된 저온의 기상냉매와 열교환시켜 상기 냉매가 고온의 기상냉매로 변화되도록 하는 증발기코일(162), 상기 증발기코일(162)의 일측에 유입구(163a)가 증발기코일(162)을 향하도록 배치되며 상기 실내공기가 리턴덕트(161)로 유입되도록 하여 증발기코일(162)을 통해 열교환되어 저온 상태를 가지도록 하는 복수개의 증발기팬(163) 및 상기 증발기팬(163)의 하측부에 객실 내부와 연통되어 상기 유입구(163a)를 통해 유입되는 저온 상태의 실내공기를 객실에 유출되도록 하는 유출구(163b)가 끼워지는 공급덕트(164)를 포함한다.

상기 복수개의 증발기팬(163)들은, 각각의 구동모터에 의해 동작되는 구조를 통하여 실내공기가 유입되는 증발기팬(163)들의 유입구(163a)가 증발기코일(162)의 전면적에 대응되도록 할 수 있어, 증발기팬(163)의 풍량각이 좋아져 증발기코일(162)과 열교환되는 실내공기의 손실이 최소화되고 이에 냉방효율이 향상될 수 있다.

또한, 상기와 같은 구조의 증발기유닛(160)을 통해 증발효율이 향상됨으로써, 열차의 내부에 쾌적한 냉방을 제공하기 위해서, 종래와 같이, 증발기팬(163)의 용량을 증가시켜 실내공기의 양을 증대시키고 또한, 증발기코일(162)의 면적을 증가시켜 상기 실내공기와의 열교환 면적을 증대시켜야 할 필요가 없기 때문에, 증발기팬(163)과 증발기코일(162)의 두께, 부피 및 무게를 감소시킬 수 있어 결국 증발기유닛(160)의 사이즈를 작게 유지할 수 있고, 소비전력도 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 증발기유닛(160)은, 복수개의 증발기팬(163)들이 각각의 AC 또는 DC 구동모터(163c)에 의해 구동됨으로써, 취부시 평형 유지가 용이하고 이로 인하여 구동모터의 구동에 따른 진동과 소음을 최소화 할 수 있다.

또한, 상기 증발기유닛(160)은, 상기 증발기코일(162)이 본체프레임(P)의 높이에 대응되도록 수직하게 설치되고 그 일측에 증발기팬(163)이 위치됨으로써, 증발기코일(162)과 증발기팬(163) 사이의 거리가 길어지게 되어 실내공기와 증발기코일(162)의 열교환시 발생되는 결로수가 객실로 유출되지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 열차용 냉방장치에 있어서 본체프레임(P)은, 상기 압축기(110), 응축기유닛(130), 팽창밸브(140) 및 증발기유닛(160) 등과 같은 냉동사이클이 구성되는 해당 공간을 가지는 서포트프레임(P1)과, 상기 서포트프레임(P1)의 좌우 양측부에 그 길이방향으로 위치되어 서포트프레임(P1)에 볼트/너트 결합됨과 동시에 열차의 천정 해당 부위에 해당 브라켓을 통해 볼트/너트 결합되는 사이드바(P3)로 구성된다.

상기 서포트프레임(P1)은, STS 304 타입을 가지는 복수개의 프레임들이 해당 구조를 가지도록 용접 제작된다.

상기 사이드바(P3)는, 알루미늄 재질로 압출되며, 상기 서포트프레임(P1) 좌우 양측부 해당 설치부위의 브라켓에 양단부와 중앙을 기준으로 양측부가 볼트/너트 결합되는 결합용브라켓(P3-1), 상기 결합용브라켓(P3-1) 사이에 위치되어 열차의 천정 해당 설치부위의 브라켓에 볼트/너트 결합되는 마운팅브라켓(P3-2) 및 상기 마운팅브라켓(P3-2)의 일측에 위치되어 서포트프레임(P1)을 커버하는 커버부재의 브라켓에 볼트/너트 결합되는 커버고정브라켓(P3-3)을 포함한다.

따라서 상기 본체프레임(P3)에 의하면, 상기 서포트프레임(P1)을 열차의 천정 부위에 고정되도록 하는 사이드바(P3)가 알루미늄 재질을 가지면서 서포트프레임과 열차의 천정 부위에 볼트/너트 결합됨으로써, 강성 구조를 가지면서도 경량화 및 취부의 용이함을 가능하게 할 수 있다.

따라서 상술한 바와 같은 열차용 냉방장치에 의하면, 냉방장치의 본체프레임에 구비되는 응축기유닛과 증발기유닛의 구조를 변경하여 그 사이즈를 축소하면서도 응축효율과 증발효율 및 냉방효율을 크게 향상시키고 또한, 본체프레임의 사이드바를 알루미늄 재질의 압출재를 사용하여 중량 감소 및 제품의 변형 방지를 가능하게 할 수 있다.

상술한 본 고안에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 고안의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 열차의 천정에 구비되는 본체프레임(P)에 구비되어 기상냉매를 고압으로 압축하는 압축기(110); 상기 본체프레임(P)에 위치되어 상기 고압으로 압축된 기상냉매를 열차 외부로부터 유입되는 외부공기와 열교환시켜 고온의 액상냉매로 변화시키는 응축기유닛(130); 상기 본체프레임(P)에 구비되어 고온으로 액화된 냉매의 불순물을 제거하며 저온의 액상냉매로 변화시키는 팽창밸브(140); 및 상기 본체프레임(P)에 구비되어 저온의 액상냉매를 열차 내부로부터 유입되는 내부공기와 열교환시켜 저온 상태의 내부공기를 열차 내부로 공급시키고 고온 상태의 기상냉매를 압축기(110)로 공급시키는 증발기유닛(160)을 포함하며,
   상기 응축기유닛(130)은,
   바닥면이 개구된 상태의 본체프레임(P)에 열차의 천정에 대하여 수평하게 위치되는 응축기코일(131)과;
   상기 응축기코일(131)의 상측에 위치되어 본체프레임(P)의 바닥면을 통해 유입된 외부공기가 응축기코일(131)에 직접 풍량되도록 하는 응축기팬(132)을 포함하고,
   상기 본체프레임(P)은,
   상기 압축기(110), 응축기유닛(130), 팽창밸브(140) 및 증발기유닛(160)이 설치되는 해당 공간을 가지는 서포트프레임(P1)과;
   상기 서포트프레임(P1)의 좌우 양측부에 그 길이방향으로 위치되어 서포트프레임(P1)에 볼트/너트 결합됨과 동시에 열차의 천정 해당 부위에 해당 브라켓을 통해 볼트/너트 결합되는 사이드바(P3)로 구성되며,
   상기 사이드바(P3)는,
   알루미늄 재질로 압출되며,
   서포트프레임(P1)의 좌우 양측부 해당 설치부위의 브라켓에 양단부와 중앙을 기준으로 양측부가 볼트/너트 결합되는 결합용브라켓(P3-1);
   상기 결합용브라켓(P3-1) 사이에 위치되어 열차의 천정 해당 설치부위의 브라켓에 볼트/너트 결합되는 마운팅브라켓(P3-2); 및
   상기 마운팅브라켓(P3-2)의 일측에 위치되어 서포트프레임(P1)을 커버하는 커버부재의 브라켓에 볼트/너트 결합되는 커버고정브라켓(P3-3)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열차용 냉방장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 증발기유닛(160)은,
   본체프레임(P) 일측에 형성되며 열차나 전동차의 객실 내부에 연통된 리턴덕트(161);
   상기 리턴덕트(161)의 일측에 비스듬히 위치되어 상기 리턴덕트(161)로 유입되는 실내공기를 저온의 기상냉매와 열교환시키는 증발기코일(162);
   상기 증발기코일(162)의 일측에 유입구(163a)가 증발기코일(162)을 향하도록 배치되며 상기 실내공기가 리턴덕트(161)로 유입되도록 하는 복수개의 증발기팬(163); 및
   상기 증발기팬(163)의 하측부에 객실 내부와 연통되어 상기 유입구(163a)를 통해 유입되는 저온 상태의 실내공기를 객실에 유출되도록 하는 유출구(163b)가 끼워지는 공급덕트(164)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차용 냉방장치.
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