KR20100049904A

KR20100049904A - 지하철 통합 환기장치

Info

Publication number: KR20100049904A
Application number: KR1020080108939A
Authority: KR
Inventors: 이수빈
Original assignee: 주식회사 벤토피아
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2010-05-13

Abstract

본 발명은 지하철 통합 환기장치에 관한 것으로서, 특히, 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부에 대하여 EC모터모듈을 적용하여 효율적인 통합 하이브리드 환기를 실시하기 위한 장치에 관한 것으로서, 밀폐형 스크린도어(21)가 마련된 지하철 승강장(20)의 내부 천장에 마련되어, 센서에 의한 전기신호 또는 상기 스크린도어(21)의 개방에 따라 회전속도 및 회전방향의 제어가 가능한 EC모터모듈(110)을 구동원으로 하여 역사(驛舍) 외부의 공기를 승강장(20) 내부에 강제 급기 하는 승강장 급기장치(100)를 포함하여, 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부는 물론 스크린도어의 개방 시에는 지하철 내부에 이르기까지 EC모터모듈에 의한 통합적인 하이브리드 환기를 실시할 수 있어 지하철 이용객에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 동시에, 각종 센서의 신호 검출 여부에 따라 능동적인 운용이 가능하여 에너지 효율이 높은 경제적인 환기를 실시할 수 있도록 하는 것이다.

지하철, 급기, 배기, 스크린도어, 역사, 센서, EC모터모듈, BLDC모터

Description

지하철 통합 환기장치{Total ventilation system for subway}

본 발명은 지하철 통합 환기장치에 관한 것으로서 특히, 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부에 대하여 EC모터모듈을 적용하여 효율적인 통합 하이브리드 환기를 실시하기 위한 장치로써, 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부는 물론 스크린도어의 개방 시에는 지하철 내부에 이르기까지 EC모터모듈에 의한 통합적인 하이브리드 환기를 실시할 수 있어 지하철 이용객에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 동시에, 각종 센서의 신호 검출 여부에 따라 능동적인 운용이 가능하여 에너지 효율이 높은 경제적인 환기를 실시할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지하철의 지하터널 및 지하 승강장 등은 자연환기에 의한 공기의 순환이 어렵고, 미세 먼지 등이 그대로 지하공간에 잔존하게 되어, 지하철을 이용하는 사람들의 건강을 위협할 수 있기 때문에 대형 급배기 팬을 포함하는 지하구조물 환기시스템을 이용하여 공기를 순환시켜줌으로써 쾌적한 실내 환경을 구축하고 있다.

우선, 도 1은 종래의 지하철 승강장의 환기를 도시하는 단면도로서, 승강장(20) 내부 환기의 경우 도 1에 도시한 바와 같이, 최근 밀폐형 스크린도어(21)가 마련됨에 따라 스크린도어(21)의 안쪽(이하에서는 이 스크린도어(21)를 기준으로 승강장(20) 내부와 승강장(20) 외부로 구분한다)인 승강장(20) 내부에 마련된 급기구(50) 및 배기구(40)를 통하여 비교적 양호한 환기가 이루어지고 있는 편이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 지하철 승강장의 환기는 그 구동원으로 AC모터가 적용되고 있으나, 이는 가동을 할 때에 실내 부하에 따른 팬 속도의 제어나 오염원의 위치에 따른 팬의 회전방향을 적절하게 변환 할 수가 없어서 유지비용 측면에서 경제적이지 못하다.

즉, 도 2는 종래의 AC모터를 이용한 환기장치에 대한 개략적인 구성도로서, 에너지 절약 운전을 위해 팬의 회전속도를 실내 부하에 맞게 제어하기 위해서는 도 2와 같이 외부에서 입력되는 AC전원을 제어하는 인버터(1)를 급배기장치(2)에 별도로 설치해야만 한다.

그러나, 이와 같이 팬을 제어하기 위해서는 외부에서 입력되는 AC전원을 제어하는 인버터(1)를 별도로 설치하여야 하며, 급배기장치(2)에 마련된 팬의 회전속도 및 회전방향을 보다 자유롭게 제어할 수 없고, 오직 미리 설정된 회전속도나 회전방향으로만 구동된다는 단점을 갖고 있었다.

또한, AC모터는 효율이 낮아 많은 에너지 소비가 발생하며, 구동시 비교적 큰 소음이 발생되며, 별도의 인버터(1) 사용으로 인해 인버터 구입 및 설치비용을 지불해야 하기 때문에 비경제적이다.

그리고, 도 3은 종래의 지하철 승강장의 환기를 도시하는 평면도로서, 지하철 역사의 경우 스크린도어(21) 안쪽의 승강장(20) 내부 환기는 대용량의 AC모터가 적용된 급기팬(51) 및 배기팬(41)에 의하여 이루어지는 데, 이 급기팬(51)이나 배기팬(41)으로부터 다수로 분기된 급배기 관로를 통해 상술한 급기구(50)나 배기구(40)가 연통되어 있다.

즉, 도 2 및 도 3을 참조하여 종래에 있어서 스크린도어(21) 안쪽의 승강장(20) 내부의 환기를 살펴보면, 급기팬(51)에 의한 강제 급기와 배기팬(41)에 의한 강제 배기가 이루어지고 있으나, 특히 승강장(20) 내부에서의 강제 급배기는 출퇴근시간과 새벽 또는 심야시간에 따라 이용 승객의 수 및 그 환기요구량에 큰 차이를 보이는 반면 현재는 이에 관계없이 AC모터를 적용한 고용량의 급배기팬(51)(41)을 지속적으로 작동시킴에 따라 새벽 및 심야시간에는 불필요한 과다 전력소비가 발생하고 있는 실정으로 전력에너지 과소비의 원인이 되고 있다는 종래 기술상의 문제점이 있었다.

또한, 종래의 지하철 환기장치에는 그 구동원으로 오직 AC모터가 적용되고 있는 실정으로, 이러한 AC모터로는 팬의 회전방향이나 회전속도를 자유롭게 제어할 수 없고, 오직 미리 설정된 형태로만 구동될 뿐 아니라, AC모터는 효율이 낮아 많은 에너지 소비가 발생하며 구동 시 소음이 비교적 크게 발생하고, 별도의 인버터 사용으로 인해 추가적인 구입 및 설치비용이 발생한다는 문제점이 있었다.

이뿐 아니라, 기존에 실시되고 있는 지하철 내부의 환기를 살펴보면, 지하철은 오직 하절기 강제 급배기만을 실시하고 있는 실정으로 출퇴근 시간대의 실제 환 기량은 객실 내부의 환기요구량에 크게 못 미칠 뿐 아니라, 이러한 환기도 오직 하절기 중 미세 먼지의 농도가 매우 높은 역사(驛舍)와 역사를 연결하는 터널 내부 공기를 통해 환기를 실시하기 때문에 지하철 내부의 환기는 항상 취약한 상태라 할 수 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부는 물론 스크린도어의 개방 시에는 지하철 내부에 이르기까지 EC모터모듈에 의한 통합적인 하이브리드 환기를 실시할 수 있어 지하철 이용객에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 동시에, 각종 센서의 신호 검출 여부에 따라 능동적인 운용이 가능하여 에너지 효율이 높은 경제적인 환기를 실시할 수 있도록 하는 지하철 통합 환기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 지하철 통합 환기장치에 관한 것으로, 고효율 및 속도제어가 자유로운 EC모터모듈을 사용하여, AC모터가 장착된 종래의 지하구조물 급배기팬의 발열을 줄이고, 모터의 자유로운 속도 제어로 급배기팬의 에너지 소비 효율을 극대화하며, 비상 상황에 따라 팬의 회전방향을 바꿈으로써, 화재 및 유해가스의 유출과 같은 비상 사태에서는 급기장치를 배기장치로 전환하여 실내 내부의 오염된 공기를 신속하게 배출함으로써, 배기의 효율을 극대화 할 수 있고, 평상시에는 전력 소모 및 소음을 저감시키는 동시에 지하철의 환기를 효율적으로 극대화하기 위한 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 밀폐형 스크린도어가 마련된 지하철 승강장의 내부 천장에 마련되어, 센서에 의한 전기신호 또는 상기 스크린도어의 개방에 따라 회전속도 및 회전방향의 제어가 가능한 EC모터모듈을 구동원으로 하여 역사(驛舍) 외부의 공기를 승강장 내부에 강제 급기 하는 승강장 급기장치를 포함함으로써 달성된다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 승강장 급기장치에는 무선 또는 유선으로 제어부가 접속되어, 상기 제어부가 상기 승강장 급기장치를 원거리에서 제어 가능한 것이 양호하다.

그리고, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 제어부에는, 지하철에 마련되어 도어의 개방에 따라 객실 내부의 공기를 외부로 강제 배기 하는 지하철 배기장치가 유무선으로 접속되어, 상기 제어부는 상기 지하철 배기장치 및 상기 승강장 급기장치를 통합 제어하는 것이 바람직하다.

이뿐 아니라, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 승강장 급기장치는 다수 개가 마련되되 상기 스크린도어에 대응하여 각각 위치하여 각기 독립적으로 제어 가능한 것이 양호하다.

그리고, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 제어부에는 접속된 상기 승강장 급기장치에 각각 대응하는 지시장치가 마련되고, 이 지시장치는 상기 EC모터모듈의 작동 상태에 따라 각기 다른 색상을 표출하는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 승강장 급기장치는 메인 급기관로로부터 분기된 보조 급기관로의 말단에 각각 마련되며, 급기팬을 회전시키는 EC모터모듈과, 급기를 여과하는 에어필터와, 상기 스크린도어를 향하여 급기를 토출 시키는 급기구와, 대기센서 및 승객의 움직임을 검출하는 동작감지센서를 포함하는 센서부로 이루어진 것이 좋다.

마지막으로, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 EC모터모듈은 BLDC모터와; 상기 BLDC모터의 회전속도와 회전방향을 제어 가능한 모터드라이브 및 마이콤을 포함하는 모터 구동부와; 상기 BLDC모터를 독립적으로 제어하기 위해 부여된 주소를 저장하는 주소저장 메모리부와; 상기 센서부에 접속된 센서제어부와; 자가진단 결과 또는 상기 센서제어부에서 검출된 신호를 상기 제어부에 통보해 주기 위한 통신제어부로 이루어지는 것이 가장 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 밀폐형 스크린도어가 마련된 승강장 내부는 물론 스크린도어의 개방 시에는 지하철 내부에 이르기까지 EC모터모듈에 의한 통합적인 하이브리드 환기를 실시할 수 있어 지하철 이용객에게 항상 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 동시에, 각종 센서의 신호 검출 여부에 따라 능동적인 운용이 가능하여 에너지 효율이 높은 경제적인 환기를 실시할 수 있는 발명인 것이다.

도 4는 본 발명의 지하철 통합 환기장치를 도시하는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 대한 개략적인 구성도이고, 도 6은 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 대한 작동상태를 도시하는 단면도이다.

그리고, 도 7은 본 발명의 지하철 통합 환기장치를 도시하는 평면도이며, 도 8은 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 있어서 EC모터모듈의 개략적인 구성도이고, 도 9는 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 있어서 EC모터모듈의 제어 흐름도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 지하철 통합 환기장치는 기본적으로 도 4에 도시된 바와 같이, EC모터모듈(110)을 구동원으로 하는 승강장 급기장치(100)가 밀폐형 스크린도어(21)가 설치된 승강장(20)에 마련되어 있어, 각종 센서에서 검출된 전기신호나 해당 스크린도어(21)의 개방 여부 등에 따라 역사(驛舍) 외부의 신선한 외기를 승강장(20) 내부에 능동적으로 강제 급기 함으로써, 항상 신선한 외기를 이용하여 승강장(20) 내부를 양압(陽壓)상태로 유지할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 대한 바람직한 실시예의 각 구성요소를 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선, 지하철(10) 역사(驛舍)에는 승강장(20)에 도 4와 같이 밀폐형 스크린도어(21)가 널리 적용되고 있는 실정이며, 이때, 밀폐형 스크린도어(21)란 개폐되는 스크린도어(21) 사이를 격벽으로 연결한 것으로, 이 밀폐형 스크린도어(21)에 의해 승강장(20)을 내부와 외부로 구분할 수 있게 된다.

또한, 상기 스크린도어(21)는 비상 시 승객이 수동으로 개방할 수도 있지만, 평상 시 지하철(10) 도어(10a)의 개폐에 연동 하여 함께 개폐되는 것으로, 통상적으로 닫힌 상태를 유지하다가 지하철(10)이 역사에 들어와 도어(10a)가 개방될 때 상기 스크린도어(21)가 함께 개방되는 것이다.

상술한 바와 같이 밀폐형 스크린도어(21)에 의해 구분되는 승강장(20) 내부 천장에는 EC모터모듈(110)을 구동원으로 하는 승강장 급기장치(100)가 마련되어 있어, 역사 외부의 신선한 외기를 승강장(20) 내부로 강제 급기 하게 된다.

이를 위해 이하에서 설명하겠지만 상기 승강장 급기장치(100)에는 역사 외부로부터 연결된 관로(31)(32)가 연결된다.

특히, 상기 승강장 급기장치(100)는 EC모터모듈(110)을 구동원으로 하여 작동하게 되는 데, 상기 EC모터모듈(110)은 기존의 AC모터에 비해 전력소비가 30~70% 수준으로 효율이 우수하며, 내부에 제어기가 내장되어 있어 그 회전속도 및 회전방향에 대한 제어가 자유로울 뿐 아니라 각종 센서를 연결하여 센서에서 검출된 신호에 따라 능동 제어가 가능하고, 특히 통신 기능을 가지고 있어 원격 제어가 가능하다는 등 다양한 이점을 지니고 있는 것이다.

따라서, 상기 승강장 급기장치(100)의 작동은 기본적으로 그 저면에 마련된 각종 센서의 검출 신호 여부 또는 상기 스크린도어(21)의 개방에 따라 연동 하여 작동하게 된다.

여기에서, 상기 승강장 급기장치(100)에 마련되는 센서는 이하에서 설명하겠지만 주변 공기의 오염도를 검출하는 대기센서나 인근 승객의 움직임을 검출하는 동작감지센서 등이 바람직하다.

즉, 상기 승강장 급기장치(100)에 그 하측을 향하여 동작감지센서가 마련되면 승강장(20) 내부에 있는 승객의 움직임을 검출할 수 있으며, 승객의 움직임이 검출될 경우 상기 승강장 급기장치(100)가 작동하게 된다.

이에 따라, 지하철(10)이 역사에 정차하지 않았을 경우, 밀폐형 스크린도 어(21)가 마련된 승강장(20) 내부에서는 동작감지센서에 의한 승객의 움직임을 검출하여 승강장 급기장치(100)가 신선한 외기를 승강장(20) 내부에 급기 하여 양압 상태가 유지되는 것이다.

이와 유사하게, 상기 승강장 급기장치(100)에 대기센서를 마련할 경우, 대기센서 주변 공기의 오염도를 검출하여 상기 EC모터모듈(110)의 회전속도를 증감시켜 급기량을 조절할 수도 있으며, 때에 따라서 검출된 오염도가 극심할 경우에는 상기 EC모터모듈(110)의 회전방향을 역전시켜 오염된 실내공기를 역사 외부로 신속하게 배기 시킬 수도 있는 것이다.

또한, 상기 승강장 급기장치(100)는 상기 스크린도어(21)의 개폐 제어신호에 따라서도 작동하게 된다.

즉, 상기 승강장 급기장치(100)는 상기 스크린도어(21)가 열릴 경우 함께 작동하게 되는 것으로, 지하철(10)이 도착하기 이전 승강장(20) 내부가 양압 상태로 유지되고 있는 상태에서 지하철(10)이 역사에 정차하여 밀폐형 스크린도어(21)가 열릴 경우, 도 6과 같이 승강장 급기장치(100)로부터 공급되는 신선한 외기는 개방된 스크린도어(21)를 통해 지하철(10) 내부에 공급될 수도 있는 것이다.

특히, 상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 승강장 급기장치(100)에는 도 5에 도시한 바와 같이 무선 또는 유선으로 제어부(200)가 접속되어, 상기 제어부(200)가 상기 승강장 급기장치(100)를 원거리에서 제어하는 것도 가능하다.

즉, 위에서 설명한 바와 같이 상기 승강장 급기장치(100)는 기본적으로 자체에 마련된 각종 센서에서의 신호 검출 여부나 스크린도어(21)의 개방에 따라서 동 작이 제어되지만, 상기 승강장 급기장치(100)에 유무선으로 제어부(200)를 연결함으로써, 원거리에서 관리자가 상기 제어부(200)를 통해 상기 승강장 급기장치(100)를 직접 제어하는 것이 가능하며, 별도의 프로그램을 입력하여 일정한 로직에 따라 이들을 제어할 수도 있는 것이다.

이에 추가적으로, 상기 제어부(200)에는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 지하철(10)에 마련되어 도어(10a)의 개방에 따라 객실 내부의 공기를 외부로 강제 배기 하는 지하철 배기장치(300)가 유무선으로 접속되어, 상기 제어부(200)는 상기 지하철 배기장치(300) 및 상기 승강장 급기장치(100)를 통합 제어하는 것도 가능하다.

즉, 기존의 지하철(10)에서는 오직 하절기 강제 급배기만이 이루어지고 있었으나, 본 발명에 있어서는 지하철(10) 내부의 오염된 공기를 지하철(10) 외부로 강제 배기 시키는 지하철 배기장치(300)를 추가로 마련하게 된다.

이 지하철 배기장치(300)는 지하철(10) 내부라면 어느 위치에 마련되어도 양호하나 공간 활용성 등의 측면에서 지하철(10) 천장 인근에 마련되는 것이 바람직하다.

이러한 지하철 배기장치(300)는 배기를 위한 팬을 구비하고 있는 반면, 이물질을 여과하기 위한 별도의 필터는 내장되어 있지 않아도 좋으며, 오직 지하철(10)의 도어(10a)가 열렸을 경우에만 작동하게 되는 것이 본 발명에 있어서 바람직하다.

따라서, 지하철(10) 내부의 환기는 지하철(10)이 역사 내에 정차했을 때 이 루어지는 것으로, 지하철(10) 내부에서는 도어(10a)의 개방에 따라 지하철 배기장치(300)를 통해 지하철(10) 내부의 오염된 공기를 강제적으로 그 외부로 배출시켜 음압 상태가 되는 것이다.

한편, 승강장 급기장치(100)에 의해 승강장(20) 내부가 양압 상태를 유지하고 있다가 지하철(10)이 역사로 들어와 도어(10a)가 열리면 음압 상태의 지하철(10) 내부로 다량의 신선한 외기를 신속하게 공급할 수 있으며, 오염된 지하철(10) 내부 공기는 다시 지하철 배기장치(300)에 의해 지하철(10) 외부로 배출됨으로써, 지하철(10) 내부에 항상 신선한 외기를 공급할 수 있는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 있어서, 상기 승강장 급기장치(100)는 다수 개가 마련되되 상기 스크린도어(21)에 대응하여 각각 위치하여 각기 독립적으로 제어 가능한 것이 좋다.

예를 들어, 지하철(10)의 도어(10a)에 대응하는 스크린도어(21) 인근에 도 7에 도시한 바와 같이 다수의 승강장 급기장치(100)를 하나씩 마련한다면, 해당 스크린도어(21) 앞에 승객이 있을 경우 동작감지센서에 의해 해당 승강장 급기장치(100)가 작동하게 된다.

반면에, 스크린도어(21) 앞에 승객이 없을 경우에는 이에 대응하는 승강장 급기장치(100)는 작동하지 않게 되는 것이다.

이를 통해, 새벽시간 또는 심야시간에 승객이 있는 해당 승강장 급기장치(100)만이 선택적으로 작동하게 됨으로써, 기존에 대용량 급기팬을 작동하여 불필요하게 승강장(20) 내부의 모든 영역에 대하여 환기를 실시하여 전력 에너지의 과소비를 예방할 수 있는 것이다.

이뿐 아니라, 승강장(20) 내부에 국부적으로 오염도가 높은 구역이 발생할 경우 해당 구역에 속하는 승강장 급기장치(100)만이 대기센서에 의해 이를 검출하여, EC모터모듈(110)을 고속으로 회전시켜 국부적인 급기 증대를 실시할 수도 있다.

또한, 화재 등 비상시에는 다수의 승강장 급기장치(100) 중 일부나 혹은 모두의 EC모터모듈(110)을 역회전시켜 배기를 실시할 수도 있는 것이다.

이와 더불어, 상기 승강장 급기장치(100)는 도 7에 도시한 바와 같이, 메인 관로(31)로부터 분기된 보조 관로(32)의 말단에 각각 마련되며, 도 4와 같이 급기팬(111)을 회전시키는 EC모터모듈(110)과, 급기를 여과하는 에어필터(120)와, 상기 스크린도어(21)를 향하여 급기를 토출 시키는 급기구(130)와, 대기센서 및 승객의 움직임을 검출하는 동작감지센서를 포함하는 센서부(140)로 이루어진 것이 바람직하다.

즉, 상술한 바와 같이 다수의 승강장 급기장치(100) 중 특정의 승강장 급기장치(100)만을 작동시키기 위하여, 도 7과 같이 역사 외부에 연통된 메인 관로(31)로부터 다수로 분기된 보조 관로(32)의 말단에 상기 승강장 급기장치(100)가 마련되는 것이 양호하며, 이러한 승강장 급기장치(100)는 독립적으로 작동할 수 있도록 그 내부에 EC모터모듈(110)에 의해 구동되는 급기팬(111)을 각각 수용하고 있다.

이때, 상기 급기팬(111)을 회전시키는 구동원은 EC모터모듈(110)로서, 상기 EC모터모듈(110)은 본 발명에 있어서 도 8에 도시한 바와 같이 급기팬(111)을 회전 시키는 BLDC모터(112)와; 상기 BLDC모터(112)의 회전속도와 회전방향을 제어 가능한 모터드라이브 및 마이콤을 포함하는 모터 구동부(113)와; 상기 BLDC모터(112)를 독립적으로 제어하기 위해 부여된 주소를 저장하는 주소저장 메모리부(114)와; 상기 센서부(140)에 접속된 센서제어부(115)와; 자가진단 결과 또는 상기 센서제어부(115)에서 검출된 신호를 상기 제어부(200)에 통보해 주기 위한 통신제어부(116)로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 기존의 모터에는 제어기가 내장이 되어 있지 않기 때문에, 모터를 제어하기 위해서는 모터 드라이브 및 제어장치를 별도로 외부에 설치하여 사용함으로써, 추가적인 설치비용이 필요했었다.

하지만 본 발명에 적용되는 EC모터모듈(110)은 BLDC모터(112)와 함께 제어기 및 모터드라이브를 내장함으로써, 별도의 추가 경비가 필요하지 않으며, EC모터모듈(110) 내부에서 통신제어부(116)를 통한 통신제어 및 센서제어부(115)를 통한 외부 센서의 제어가 가능하도록 되어 있다.

또한, 필요한 경우 EC모터모듈(110)로부터 BLDC모터(112)의 제어장치를 분리하여 사용할 수도 있다.

BLDC모터(112) 제어장치가 EC모터모듈(110)에 내장됨으로써, BLDC모터(112)의 제어가 간편하며, 외부에 별도 제어장치의 추가 없이 단지 필요한 센서를 센서제어부(115)에 연결하여, 환기 시스템과 연계하여 시스템을 제어할 수 있도록 하였다.

따라서 EC모터모듈(110)을 이용하여 설치장소 주변의 공기 상태 즉 온도, 습 도, 이산화탄소 농도, 미세먼지나 독가스의 농도, 화재의 발생 유무 등을 파악하여, 능동적으로 실내 공기를 환기시킬 수 있는 제어기가 자체에 내장되어 있는 것이다.

상술한 바와 같은 EC모터모듈(110)에 대한 동작원리를 간단하게 도식한 프로그램 흐름으로 도 9에 도시하였다.

한편, 종래의 지하철 환기시스템에 있어서는 AC모터를 사용함에 따라 모터의 회전방향 및 회전속도의 제어가 제한되므로, 실내 부하에 적응하기 위해서는 팬의 대수 제어 또는 인버터 제어를 사용해야만 하는 단점이 있었다.

그렇지만, 본 발명에서와 같이 상기 EC모터모듈(110)을 환기시스템에 적용하면, 급기팬(111)의 가동 대수 제어는 물론 모터의 회전방향과 회전속도를 능동적으로 제어함으로써, 원하는 방향으로 또는 실내 부하에 따라서 다양한 형태로 급기 할 수 있게 된다.

그리고, EC모터모듈(110)에 대한 회전속도 또한 자유로운 제어가 가능하여 급기량을 실내 부하 또는 사용자의 의도대로 제어토록 사용이 가능하여, 다양한 형태의 각기 다른 용량을 갖는 다종의 모터제작을 할 필요 없이, EC모터모듈(110)에 의해 구동되는 한 종류의 급기팬(111)으로 다양한 형태의 용량을 구현할 수 있는 장점이 있다.

이뿐 아니라, 상기 EC모터모듈(110)은 역방향 제어가 가능하기 때문에, 비상 시 공기 오염지역을 자동 감지하여 배기 하는 것이 가능하며, 공기 오염 발생원에 의해 발생된 오염물질을 역사 외부로 배출할 수도 있는 것이다.

즉, 화재 등 기타 공기의 오염이 발생된 구역을 센서를 통해 인지하여, 그 오염 정도에 따라 해당 구역에 한하여 배기를 적절하게 실시함으로써, 환기시스템의 운영 효율뿐만 아니라 획기적으로 에너지 절감을 이룰 수 있다.

예를 들어, 공기 오염센서에 의해 검출된 공기 오염도는 오염원이 있는 구역에서 가장 가까운 거리에 있는 승강장 급기장치(100)에서 가장 높게 나타나고, 인근의 승강장 급기장치(100)에서는 미약하게 나타날 것이다.

이에 따라 미약하게 오염도가 검출된 승강장 급기장치(100)는 낮은 속도로 배기를 실시하고, 상대적으로 높은 오염도가 검출된 승강장 급기장치(100)는 빠른 속도로 동작시켜 신속하게 오염된 공기를 역사 외부로 배출할 수 있도록 제어하게 된다.

또한 상대적으로 공기오염원과 거리가 떨어져 있는 승강장 급기장치(100)는 동작을 하지 않게 된다.

따라서, 공기의 오염원에서 가장 가까운 거리에 있는 승강장 급기장치(100)에 의해 오염된 공기는 신속하게 역사 외부로 배출함으로써 오염되지 않은 깨끗한 실내 공기의 배출을 최소화하여 실내 공기의 온도 변화를 줄일 수 있으며, 에너지 소비 효율을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.

이와 함께, 상기 승강장 급기장치(100) 내부에는 외기에 포함되어 있는 이물질을 여과하기 위하여 에어필터(120)가 마련되는데, 이 에어필터는 본 발명에 있어서 폴리머재질의 필터가 바람직하며, 이를 통해 급기 저항은 작은 반면 여과 효율이 높아 유지 및 보수비용을 크게 저감시킬 수도 있게 된다.

그리고, 상기 승강장 급기장치(100)에는 급기를 일 방향으로 유도할 수 있도록 도 4와 같이 다수의 날개 형상으로 이루어진 급기구(130)가 마련되며, 이 급기구(130)는 스크린도어(21)를 향하도록 하는 것이 바람직하다.

이를 통해, 지하철(10) 도어(10a)가 개방될 경우 승강장 급기장치(100)로부터 급기 되는 신선한 외기를 보다 신속하고 원활하게 지하철(10) 내부로 공급할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 있어서 상기 제어부(200)에는 도 5에 도시한 바와 같이 접속된 상기 승강장 급기장치(100)에 각각 대응하는 지시장치(210)가 마련되고, 이 지시장치(210)는 상기 EC모터모듈(110)의 작동 상태에 따라 각기 다른 색상을 표출하는 것이 가능하다.

즉, 상기 제어부(200)에는 지하철(10) 도어(10a)에 따라 고유번호를 부여하여(예를 들어 첫 번째 객차의 첫 번째 도어를 '1-1', 두 번째 도어를 '1-2' 등으로) 해당하는 스크린도어(21)나 승강장 급기장치(100)의 작동 상태 등을 총괄적으로 인지할 수 있도록 지시장치(210)가 마련되어 있어, 관리자는 이 지시장치(210)의 점등 여부 혹은 점등 색상에 따라 해당 승강장 급기장치(100)의 작동 상태를 쉽게 인지할 수 있게 된다.

예를 들어, 상기 지시장치(210)를 3색 발광다이오드로 적용할 경우, 해당 승강장 급기장치(100)가 정지 상태일 때에는 소등시키고, 정상 작동 중인 경우에는 푸른 색 빛으로 발광하도록 하고, 고장에 의한 정지 시에는 붉은 색 빛으로 발광하는 등 그 작동상태에 따라 다양한 활용이 가능하며, 도 5에는 두 번째 객차의 두 번째 도어(10a)인 '2-2'에 해당하는 지시장치(210)가 점등된 것을 예시한 것이다.

이에 따라, 특정 승강장 급기장치(100)가 비정상적으로 작동할 경우 다수의 승강장 급기장치(100) 중 해당 승강장 급기장치(100)를 손쉽게 찾아 보수를 실시할 수도 있으며, 현재의 작동 상태를 관리자가 용이하게 식별할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 지하철 통합 환기장치는 지하철(10) 도어(10a)와 스크린도어(21)의 개방에 따라 승강장 급기장치(100)에 의해 역사 외부의 신선한 공기가 승강장(20)을 통해 지하철(10) 내부로 신속하고 원활하게 공급되며, 지하철(10) 내부의 오염된 공기는 지하철 배기장치(300)를 통해 지하철(10) 외부로 배기 됨으로써, 지하철(10) 내부를 항상 쾌적하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 승강장 급기장치(100)는 스크린도어(21)마다 독립적으로 설치 제어됨으로써, 동작감지센서가 승객의 움직임을 검출하여 작동함으로써 심야 시간이나 새벽 시간 등에는 승객이 있는 구역에 대하여 국부적으로 급기를 실시하기 때문에, 불필요한 전력 소비를 크게 저감시킬 수도 있는 것이다.

그리고, 제어부(200)에는 각각의 승강장 급기장치(100)에 대한 작동 상태 및 고장여부 등 그 상태를 지시하는 지시장치(210)가 마련되어 관리자는 이러한 정보를 이용하여 통합 제어 및 유지 보수를 용이하게 실시할 수도 있게 된다.

특히, 상기 승강장 급기장치(100)는 EC모터모듈(110)을 구동원으로 하여 작동하기 때문에, 평상 시에는 급기량을 능동적으로 조절하며, 비상 시에는 그 회전방향을 역방향으로 전환하여 기존의 배기구(40) 및 배기팬(41)과 함께 배기도 가능하게 된다.

따라서, 화재 및 유독가스의 누출 사고 발생 시 승강장 급기장치(100)에 마련된 EC모터모듈(110)을 역방향으로 구동시켜 배기를 실시한다면, 기존의 배기구(40) 및 배기팬(41)과 함께 실내의 오염된 공기를 신속하게 역사 외부로 배출하여 소중한 국가 재산 및 인명피해를 최소화 할 수 있게 된다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 지하철 승강장의 환기를 도시하는 단면도,

도 2는 종래의 AC모터를 이용한 환기장치에 대한 개략적인 구성도,

도 3은 종래의 지하철 승강장의 환기를 도시하는 평면도,

도 4는 본 발명의 지하철 통합 환기장치를 도시하는 단면도,

도 5는 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 대한 개략적인 구성도,

도 6은 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 대한 작동상태를 도시하는

단면도,

도 7은 본 발명의 지하철 통합 환기장치를 도시하는 평면도,

도 8은 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 있어서 EC모터모듈의 개략적인

구성도,

도 9는 본 발명의 지하철 통합 환기장치에 있어서 EC모터모듈의 제어

흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 지하철 10a : 지하철 도어

20 : 승강장 21 : 스크린도어

31 : 메인 관로 32 : 보조 관로

100 : 승강장 급기장치 110 : EC모터모듈

111 : 급기팬 120 : 폴리머필터

130 : 급기구 140 : 동작감지센서

200 : 제어부 210 : 지시장치

300 : 지하철 배기장치

Claims

밀폐형 스크린도어가 마련된 지하철 승강장의 내부 천장에 마련되어, 센서에 의한 전기신호 또는 상기 스크린도어의 개방에 따라 회전속도 및 회전방향의 제어가 가능한 EC모터모듈을 구동원으로 하여 역사(驛舍) 외부의 공기를 승강장 내부에 강제 급기 하는 승강장 급기장치를 포함하는 지하철 통합 환기장치.
제 1항에 있어서, 상기 승강장 급기장치에는 무선 또는 유선으로 제어부가 접속되어, 상기 제어부가 상기 승강장 급기장치를 원거리에서 제어 가능한 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.
제 2항에 있어서, 상기 제어부에는, 지하철에 마련되어 도어의 개방에 따라 객실 내부의 공기를 외부로 강제 배기 하는 지하철 배기장치가 유무선으로 접속되어, 상기 제어부는 상기 지하철 배기장치 및 상기 승강장 급기장치를 통합 제어하는 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 승강장 급기장치는 다수 개가 마련되되 상기 스크린도어에 대응하여 각각 위치하여 각기 독립적으로 제어 가능한 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.
제 4항에 있어서, 상기 제어부에는 접속된 상기 승강장 급기장치에 각각 대응하는 지시장치가 마련되고, 이 지시장치는 상기 EC모터모듈의 작동 상태에 따라 각기 다른 색상을 표출하는 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.
제 4항에 있어서, 상기 승강장 급기장치는 메인 급기관로로부터 분기된 보조 급기관로의 말단에 각각 마련되며, 급기팬을 회전시키는 EC모터모듈과, 급기를 여과하는 에어필터와, 상기 스크린도어를 향하여 급기를 토출 시키는 급기구와, 대기센서 및 승객의 움직임을 검출하는 동작감지센서를 포함하는 센서부로 이루어진 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.
제 6항에 있어서, 상기 EC모터모듈은

BLDC모터와;

상기 BLDC모터의 회전속도와 회전방향을 제어 가능한 모터드라이브 및 마이콤을 포함하는 모터 구동부와;

상기 BLDC모터를 독립적으로 제어하기 위해 부여된 주소를 저장하는 주소저장 메모리부와;

상기 센서부에 접속된 센서제어부와;

자가진단 결과 또는 상기 센서제어부에서 검출된 신호를 상기 제어부에 통보해 주기 위한 통신제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하철 통합 환기장치.