KR20220028358A - Air processing system capable of separately improving air quality within each of railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 철도차량용 공기질 개선장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 각각의 철도차량 내의 공기질이 일정하게 유지될 수 있도록 독립적으로 작동되며, 객실 내의 공기 오염도(예를 들면, 먼지 농도)에 따라, 팬의 회전 속도가 변동되지만 평소에는 정속 회전하여 소음의 발생이 억제될 수 있는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 관한 것이다.The present invention relates to an air quality improvement device for a railroad vehicle, and more particularly, operates independently so that the air quality in each railroad vehicle can be maintained constant, and according to the air pollution degree (for example, dust concentration) in the cabin, The present invention relates to an air quality improvement device for a railway vehicle of a distributed control method in which the rotation speed of a fan fluctuates but normally rotates at a constant speed to suppress noise generation.
일반적으로, 철도차량의 객실에는 다수의 승객이 탑승하게 되고, 이로 인해 객실 내의 공기에는 많은 양의 미세먼지와 악취물질을 비롯한 유해물질이 포함되어 오염될 수밖에 없다. 특히, 최근의 철도차량은 차량 내외부의 기압 차로 인한 승객의 피해를 방지하기 위하여 밀폐형 구조로 이루어짐에 따라, 시간이 지날수록 객실차량 내의 공기 오염도는 증가하게 된다.In general, a large number of passengers are boarded in a passenger compartment of a railroad car, and due to this, the air in the passenger compartment is inevitably polluted by containing a large amount of fine dust and harmful substances including odor substances. In particular, as recent railroad vehicles have a closed structure to prevent damage to passengers due to a difference in air pressure inside and outside the vehicle, air pollution in the cabin vehicle increases over time.
이 때문에, 대부분의 철도차량에는 객실 내의 공기를 정화하여 공기질을 개선하는 공기질 개선장치가 설치되어 있으며, 철도차량을 운전하는 기관사의 제어에 따라, 공기질 개선장치가 작동되어, 객실차량 내의 미세먼지와 유해물질 등을 제거하고 있다.For this reason, most railway vehicles are equipped with an air quality improvement device that purifies the air in the cabin to improve the air quality, and the air quality improvement device is operated under the control of the engineer who drives the railroad vehicle to prevent fine dust and Toxic substances are removed.
그러나 종래의 철도차량용 공기질 개선장치는 다수의 객실차량으로 이루어진 1편성의 철도차량이 일괄 제어를 통해 공기질이 제어되므로, 승객의 혼잡도에 따라 객실차량마다 공기 오염도가 다른 실정을 감안할 때, 승객에게 쾌적한 객실 환경을 제공하기에 미흡한 문제점이 있다.However, in the conventional air quality improvement device for railroad vehicles, air quality is controlled through batch control of one train consisting of a plurality of passenger cars, so considering the fact that the air pollution level is different for each passenger car according to the degree of congestion of passengers, it provides a comfortable environment for passengers. There is a problem in that it is insufficient to provide a guest room environment.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과, 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.On the other hand, as a result of investigating the prior art related to the present invention, a number of patent documents were searched, and some of them are introduced as follows.
특허문헌 1은, 객실 내 온도와 습도, 미세먼지, 악취, 일산화탄소 및 이산화탄소를 각각 실시간으로 검출하는 컴포넌트형 센서 어셈블리와; 컴포넌트형 센서 어셈블리에서 출력되는 아날로그 검출 신호를 각각 디지털 신호로 변환시켜 주는 A/D 변환기와; 철도 차량의 실내 공기에 대한 각종 정보를 통합하는 제1 제어부와; 제1 제어부와 메인보드 사이에서 데이터 통신을 수행하는 제1 통신 인터페이스로 센서보드를 구성하고, 센서보드와 제2 제어부 사이에서 데이터 통신을 수행하는 제2 통신 인터페이스와; 각 객실 내 온도와 습도, 미세먼지, 악취, 일산화탄소 및 이산화탄소를 소정 프로그램을 통해 종합 분석한 후 그 결과를 데이터 저장부에 저장함은 물론 모니터에 출력시켜 줌과 동시에 이더넷 또는 환기 및 공조 시스템으로 그 내용을 전달하는 제2 제어부와; 객실 내 공기질의 분석 내용을 이더넷으로 전달하는 USB 포트와; 공기질의 분석 데이터를 환기 및 공조 시스템으로 전달하는 제3 통신 인터페이스로 메인보드를 구성하여 승객의 알권리를 충족시키고, 항상 쾌적하고 최적 상태로 객실 내 환경을 유지시킬 수 있는 철도 차량용 객실 공기질 모니터링 및 제어 시스템을 개시하고 있다.Patent Document 1 discloses a component type sensor assembly for detecting in-room temperature and humidity, fine dust, odor, carbon monoxide, and carbon dioxide in real time; an A/D converter for converting analog detection signals output from the component type sensor assembly into digital signals, respectively; a first control unit for integrating various types of information on the indoor air of the railway vehicle; a second communication interface for configuring the sensor board as a first communication interface for performing data communication between the first control unit and the main board, and for performing data communication between the sensor board and the second control unit; After comprehensively analyzing the temperature and humidity, fine dust, odor, carbon monoxide and carbon dioxide in each room through a predetermined program, the results are stored in the data storage unit and output to the monitor, and the contents are sent to the Ethernet or ventilation and air conditioning system at the same time. a second control unit that transmits; a USB port that transmits the analysis of air quality in the room via Ethernet; By configuring the main board as a third communication interface that transmits air quality analysis data to the ventilation and air conditioning system, the passenger’s right to know is satisfied, and the cabin air quality monitoring and A control system is disclosed.
특허문헌 2는, 케이스와; 케이스의 하면에 형성된 받침대와; 케이스의 외면 일측에 구비되어 케이스 주변의 공기질을 감지하는 감지센서를 포함하는 철도차량용 공기 청정기에 있어서, 케이스의 전면으로는 전면 커버가 결합되고, 케이스의 후면으로는 후면 커버가 결합되되, 후면 커버의 전방 중, 케이스의 내측으로는 팬이 후면 커버와 일정 간격 이격되도록 후면 커버에 결합되며, 전면 커버의 후방 중, 케이스의 내측으로는 3개의 필터가 구비되고, 이 3개의 필터는, 전방에서 후방을 기준으로, 프리필터-탈취필터-헤파필터의 순서로 구비되고, 케이스의 내벽면 중, 전면 커버가 결합되는 전방측 일단 방향의 내벽면으로는 벽체가 형성되며, 벽체는 상측을 개방시키는 형태로 구성되되 개방된 영역에 힌지를 통해 결합된 도어가 구성되고, 도어는 벽체로부터 힌지를 축으로 회동되어 일방향으로 밀렸다가 복귀되는 구조를 갖고, 힌지에 토션 스프링을 결합함으로써, 도어의 탄성 작용이 가능하도록 함과 아울러 팬의 가동속도가 공기질에 기반하여 자동으로 설정되고 LED에 기반하여 필터의 교체를 알릴 수 있는 철도차량용 공기청정기를 개시하고 있다.Patent Document 2 includes a case; a pedestal formed on the lower surface of the case; In the air purifier for railroad vehicles provided on one side of the outer surface of the case and comprising a detection sensor for detecting air quality around the case, the front cover is coupled to the front of the case, the rear cover is coupled to the rear of the case, the rear cover In the front of the case, the fan is coupled to the rear cover so as to be spaced apart from the rear cover by a predetermined distance, and three filters are provided on the inside of the case, among the rear of the front cover, and these three filters are, from the front Based on the rear, it is provided in the order of pre-filter - deodorizing filter - HEPA filter, and among the inner wall surfaces of the case, a wall is formed on the inner wall surface in the direction of one end of the front side to which the front cover is coupled, and the wall opens the upper side. The door is configured in the form of a door coupled through a hinge to the open area, and the door has a structure in which the hinge is rotated from the wall to the axis and pushed in one direction and then returned. By coupling the torsion spring to the hinge, the door elastic action In addition to making this possible, an air purifier for railway vehicles is disclosed in which the operating speed of the fan is automatically set based on the air quality and the filter replacement can be notified based on the LED.
특허문헌 3은, 공기 중의 바이러스, 박테리아 등의 유해 미생물을 제거하기 위해 공기가 이동하는 관로가 형성되는 덕트와, 관로에 설치되어 공기 중의 유해 미생물을 포집하는 필터와, 필터를 향해 초음파를 발생하는 초음파 발생수단으로 구성되며, 공공용이나 산업용 건물 또는 주거용 건물 등에 설치된 공조설비의 덕트 내를 이동하는 공기 중의 바이러스 및 박테리아와 같은 유해 미생물을 초음파를 이용하여 비접촉식으로 효과적으로 제거할 수 있는 초음파를 이용한 유해 미생물 제거 장치 및 방법을 개시하고 있다.Patent Document 3 discloses a duct through which air moves in order to remove harmful microorganisms such as viruses and bacteria from the air, a filter installed in the conduit to collect harmful microorganisms in the air, and ultrasonic waves toward the filter. Harmful microorganisms using ultrasonic waves that can effectively remove harmful microorganisms such as viruses and bacteria in the air moving in the ducts of air conditioning facilities installed in public or industrial buildings or residential buildings, etc. in a non-contact manner using ultrasonic waves A removal apparatus and method are disclosed.
본 발명은 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 불규칙한 미세먼지 분포도를 보일 수밖에 없는 복수 차량의 실내환경을 고려하여 각 차량의 공기질 개선장치를 분산 제어함으로써, 각 차량에 대하여 일정한 실내환경을 조성하고, 공기질 개선장치에 구비된 필터의 사용 시간을 체크하여 정해진 시간 내에 필터를 교체함으로써 쾌적한 실내환경을 조성할 수 있는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치를 제공하는 데에 목적이 있다.The present invention was devised to solve the problems of the prior art. Considering the indoor environment of a plurality of vehicles inevitably showing irregular fine dust distribution, the air quality improvement device of each vehicle is distributed and controlled to create a constant indoor environment for each vehicle, An object of the present invention is to provide an air quality improvement device for railway vehicles of a distributed control method that can create a comfortable indoor environment by checking the usage time of the filter provided in the air quality improvement device and replacing the filter within a predetermined time.
구체적으로, 철도차량 기관사의 일괄 제어에 따라 모든 차량 내의 미세먼지 농도를 일정하게 유지할 수 있도록 독립적으로 작동하며 먼지 농도에 따라 팬의 모터속도를 가변하되 평소에는 정속 회전으로 소음을 최소화할 수 있는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치를 제공하는 데에 목적이 있다.Specifically, it operates independently to keep the concentration of fine dust in all vehicles constant according to the batch control of the railway operator, and the motor speed of the fan is varied according to the concentration of dust, but dispersion that can minimize noise by rotating at a constant speed normally An object of the present invention is to provide an air quality improvement device for a controlled railway vehicle.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 철도차량을 구성하는 각 차량의 천정의 중앙에 설치되는 빌트인 방식의 케이스; 기관실 제어반의 신호에 따라 제어를 수행하도록 케이스에 구비되는 제어보드; 케이스의 흡입부측에 배치되어 케이스 내로 유입된 공기에 포함된 미세먼지의 양을 감지하여 제어보드로 전송하는 먼지감지센서; 차량 내의 공기가 케이스의 흡입부로 유입된 후 배출부를 통해 차량 내로 배출되도록 케이스 내에 구비되며 제어보드에 의해 속도가 제어되는 BLDC 모터에 의해 작동되는 시로코팬; 중량법 85% 이상의 먼지를 포집하는 프리필터와, 0.3㎛ 크기의 입자를 95% 이상 걸러낼 수 있으며 프리필터의 후방측에 배치되는 헤파필터와, 볼타입 허니컴 세라믹에 광촉매가 코팅되어 이루어지며 헤파필터의 후방측에 배치되는 광촉매필터로 이루어진 필터부; 프리필터를 향하여 파장 100~280㎚의 단파장 자외선을 조사하여 헤파필터에 포집된 바이러스를 제거하는 UVC 광원; 및 광촉매필터를 향하여 파장 320~400㎚의 장파장 자외선을 조사하여 광촉매의 광화학 작용에 의해 초미세먼지를 제거하는 UVA 광원을 포함하고,The present invention for achieving the above object, the built-in type case installed in the center of the ceiling of each vehicle constituting the railroad vehicle; a control board provided in the case to perform control according to a signal from the engine room control panel; a dust sensor disposed on the intake side of the case to detect the amount of fine dust contained in the air introduced into the case and transmit it to the control board; a sirocco fan provided in the case so that air in the vehicle is introduced into the intake part of the case and then discharged into the vehicle through the exhaust part and operated by a BLDC motor whose speed is controlled by a control board; A pre-filter that collects more than 85% of dust by weight method, a HEPA filter that can filter out more than 95% of 0.3㎛ particles and is disposed on the rear side of the pre-filter, and a ball-type honeycomb ceramic coated with a photocatalyst. a filter unit comprising a photocatalytic filter disposed on the rear side of the; UVC light source for removing viruses collected in the HEPA filter by irradiating short-wavelength ultraviolet rays with a wavelength of 100 to 280 nm toward the pre-filter; and a UVA light source that irradiates long-wavelength ultraviolet rays with a wavelength of 320 to 400 nm toward the photocatalytic filter to remove ultrafine dust by the photochemical action of the photocatalyst,
철도차량의 차량(객실) 1칸당 하나의 제어보드가 구비되어 차량 내의 먼지량에 따라 독립적으로 작동하는 분산형 제어기능과, 기관실에 구비된 철도차량 조작반에 대한 기관사의 수동제어에 따라 각 차량의 제어보드가 일괄적으로 제어되는 일괄제어기능을 구비하는 것을 특징으로 한다.One control board is provided for each vehicle (cabin) of a railroad vehicle, and each vehicle is controlled by a distributed control function that operates independently according to the amount of dust in the vehicle, and the engineer's manual control of the railroad vehicle operation panel provided in the engine room It is characterized in that the board is provided with a batch control function that is collectively controlled.
또한, 본 발명의 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 따르면, 먼지감지센서와 UVC 광원은 케이스의 흡입부측에 설치되는 센서고정 브래킷에 고정되고, UVA 광원은 시로코팬의 앞쪽에서 케이스에 설치된 광원고정 브래킷에 고정되며, UVC 광원과 UVA 광원은 120도 범위로 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the air quality improvement apparatus for a distributed control method of the present invention, the dust sensor and the UVC light source are fixed to the sensor fixing bracket installed on the intake side of the case, and the UVA light source is the light source installed in the case from the front of the sirocco fan. It is fixed to the fixing bracket, and the UVC light source and the UVA light source are characterized by irradiating light in a range of 120 degrees.
또한, 본 발명의 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 따르면, 제어보드는 마이크로프로세서와, 기관실 제어반의 신호를 처리하여 마이크로프로세서에 전달하는 신호처리부와, 공조모드와 ID의 설정을 위한 모드설정부 및 ID 설정부와, 필터부의 유지보수를 위하여 작동 시간을 적산하여 표시하는 적산시간 표시부와, 설정된 최대 사용 시간이 경과한 경우에 LED를 점멸시켜 교체를 안내하는 교체표시부와, 적산시간 표시부를 작동시키기 위한 적산기능버튼 및 장치의 작동 시간이 기록되는 EEP 메모리로 이루어진 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the air quality improvement apparatus for a distributed control method of the present invention, the control board includes a microprocessor, a signal processing unit that processes and transmits signals from the engine room control panel to the microprocessor, and a mode setting for setting the air conditioning mode and ID A unit and ID setting unit, an integrated time display unit that integrates and displays the operating time for maintenance of the filter unit, a replacement display unit that blinks the LED to guide replacement when the set maximum use time has elapsed, and an integrated time display unit It is characterized in that it comprises a storage unit consisting of an accumulator function button for operation and an EEP memory in which the operation time of the device is recorded.
본 발명에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치는, 철도차량 기관사의 일괄 제어에 따라 작동되되 각 차량에서 독립적으로 작동하여 모든 차량 내의 미세먼지 농도를 일정하게 유지할 수 있게 됨은 물론, 먼지 농도에 따라 팬의 모터속도가 가변되어 먼지제거 시간이 단축되고 평소에는 모터가 정속 회전하여 소음이 최소화됨으로써 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있는 효과가 있다.The air quality improvement apparatus for a railway vehicle of a distributed control method according to the present invention is operated under the collective control of a railway vehicle engineer, but operates independently in each vehicle to maintain a constant fine dust concentration in all vehicles, as well as to control the dust concentration. As the motor speed of the fan changes accordingly, the dust removal time is shortened.
또한, 본 발명의 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 따르면, 헤파필터에 포집된 바이러스에 UVC 광원을 조사하여 박멸하고 헤파필터를 통과한 초미세먼지와 바이러스에는 UVA 광원에 의해 활성화되는 광촉매를 이용하여 제거하게 되므로 미세먼지와 바이러스로부터 승객을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the air quality improvement apparatus for railway vehicles of the distributed control method of the present invention, the virus collected in the HEPA filter is irradiated with a UVC light source to eradicate it, and a photocatalyst activated by the UVA light source is applied to the ultrafine dust and virus that have passed through the HEPA filter. It has the effect of safely protecting passengers from fine dust and viruses.
또한, 본 발명의 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 따르면, 필터의 작동 시간이 표시됨과 아울러 교체표시부의 LED를 통해 필터의 교체시기를 알려줌에 따라 정해진 시간 내에 필터를 교체하여 오염된 필터로 인한 문제가 발생하지 않는 효과가 있다.In addition, according to the air quality improvement device for railway vehicles of the distributed control method of the present invention, the filter operation time is displayed and the replacement time of the filter is notified through the LED of the replacement display unit, so the filter is replaced within a predetermined time and replaced with a contaminated filter. It has the effect of not causing any problems.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치가 도시된 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치가 도시된 평면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어보드의 회로 구성을 나타낸 도면.1 is a side view showing an air quality improvement apparatus for a railway vehicle of a distributed control method according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing an air quality improvement apparatus for a railway vehicle of a distributed control method according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a circuit configuration of a control board according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of an air quality improvement apparatus for a railway vehicle of a distributed control method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 철도차량을 구성하는 각 차량의 천정의 중앙에 설치되는 빌트인 방식의 케이스(50); 기관실 제어반으로부터의 신호에 따라 제어를 수행하도록 케이스(50)에 구비되는 제어보드(10); 케이스(50)의 흡입부(51)측에 배치되어 케이스(50) 내로 유입된 공기에 포함된 미세먼지의 양을 감지하여 제어보드(10)로 전송하는 먼지감지센서(45); 차량 내의 공기가 케이스(50)의 흡입부(51)로 유입된 후 배출부(52)를 통해 차량 내로 공급되도록 케이스(50) 내에 구비되며 제어보드(10)에 의해 속도가 제어되는 BLDC 모터(35)에 의해 작동되는 시로코팬(30); 중량법 85% 이상의 먼지를 포집하는 프리필터(21)와, 0.3㎛ 크기의 입자를 95% 이상 걸러낼 수 있으며 프리필터(21)의 후방측에 배치되는 헤파필터(22)와, 볼타입 허니컴 세라믹에 광촉매가 코팅되어 이루어지며 헤파필터(22)의 후방측에 배치되는 광촉매필터(23)로 이루어진 필터부(20); 프리필터(21)를 향하여 파장 100~280㎚의 단파장 자외선을 조사하여 헤파필터(22)에 포집된 바이러스를 제거하는 UVC 광원(41); 및 광촉매필터(23)를 향하여 파장 320~400㎚의 장파장 자외선을 조사하여 광촉매의 광화학 작용에 의해 초미세먼지가 흡착되도록 하는 UVA 광원(42)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the air quality improvement apparatus for a distributed control system according to an embodiment of the present invention is a built-in
여기서, UVC 광원(41)으로서는 살균력이 가장 우수한 것으로 알려진 253.7㎚의 자외선을 조사할 수 있는 광원을 사용하는 것이 바람직하고, UVA 광원(412)으로서는 365㎚의 자외선을 조사할 수 있는 광원을 사용하는 것이 바람직하다.Here, as the
그리고 철도차량의 객실차량 1칸당 하나의 제어보드(10)가 구비되어 차량 내의 먼지량에 따라 독립적으로 작동하는 분산형 제어기능과, 기관실에 구비된 철도차량 조작반에 대한 기관사의 수동제어에 따라 각 차량의 제어보드(10)가 일괄적으로 제어되는 일괄제어기능을 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 각 차량에 구비된 공기질 개선장치를 제어보드(10)가 독립적으로 제어함으로써 모든 차량 내의 미세먼지 농도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.In addition, one
또한, 먼지감지센서(45)와 UVC 광원(41)은 케이스(50)의 흡입부(51)측에 설치되는 센서고정 브래킷(53)에 고정되며, 센서고정 브래킷(53)의 양측에 각각 독립적으로 고정되는 것이 바람직하다. 그리고 UVA 광원(42)은 시로코팬(30)의 앞쪽에서 케이스(50)에 설치된 광원고정 브래킷(54)에 고정되되, 광원고정 브래킷(54)의 폭을 고려하여 2~3개가 설치되는 것이 바람직하다. 이때, UVC 광원(41)과 UVA 광원(42)은 120도 범위로 광을 조사하도록 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the
이에 따라, 프리필터(21)에 포집된 중량법 85% 이상의 먼지와 헤파필터(22)에 포집된 미세먼지 및 바이러스는 UVC 광원(41)에서 조사되는 자외선에 의해 제거되고, 헤파필터(22)를 통과한 PM 2.5(입자크기가 2.5㎛ 이하) 미만의 초미세먼지와 바이러스는 UVA 광원(42)에서 광촉매필터(23)로 조사되는 자외선에 의해 광촉매가 활성화된 허니컴 세라믹에 흡착되어 제거된다.Accordingly, 85% or more of the dust by weight method collected in the pre-filter 21 and fine dust and viruses collected in the HEPA filter 22 are removed by ultraviolet rays irradiated from the
또한, 제어보드(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 마이크로프로세서(11)와, 기관실 제어반으로부터의 신호를 처리하여 마이크로프로세서(11)에 전달하는 신호처리부(18)와, 공조모드와 ID의 설정을 위한 모드설정부(16) 및 ID 설정부(17)와, 장치의 작동 시간이 기록되도록 EEP 메모리로 이루어진 저장부(15)와, 필터부(20)의 유지보수를 위하여 작동 시간을 적산하여 표시하는 적산시간 표시부(13)와, 설정된 최대 사용 시간이 경과한 경우 LED를 점멸시켜 교체를 안내하는 교체표시부(12)와, 적산시간 표시부(13)를 작동시키기 위한 적산기능버튼(14)을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 3 , the
그리고 제어보드(10)에는 BLDC 모터(35)를 제어하기 위한 모터전압 제어부와, 외부로부터 입력되는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 입력전압제어부와, 입력전원을 UV 광원(41, 42) 및 마이크로프로세서(11)에 각각 적합한 DC 전원으로 변환하여 공급하는 제1 DC-DC 컨버터와, 입력전원을 BLDC 모터(35)에 적합한 DC 전원으로 변환하여 공급하는 제2 DC-DC 컨버터가 더 설치될 수 있다. 이때, UV 광원(41, 42)에는 레귤레이터를 거쳐서 DC 전원이 공급되는 것이 바람직하고, 먼지감지센서(45)의 신호는 데이터버퍼와 플랫케이블을 통해서 마이크로프로세서(11)에 전송되는 것이 바람직하다.And the
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치는 기관사가 기관실에서 복수의 차량에 구비된 공기질 개선장치를 일괄적으로 제어할 수 있게 됨은 물론, 각각의 차량에 구비된 제어보드가 독립적으로 BLDC 모터를 제어함으로써 철도차량을 구성하는 복수 객실차량의 공기질을 균일하게 유지할 수 있게 된다.The air quality improvement apparatus for a railway vehicle of a distributed control method according to an embodiment of the present invention configured as described above enables an engineer to collectively control the air quality improvement apparatus provided in a plurality of vehicles in the engine room, as well as By independently controlling the BLDC motor by the provided control board, it is possible to uniformly maintain the air quality of a plurality of passenger cars constituting the railroad car.
기관사의 수동 제어에 따라, 기관실 제어반으로부터의 신호가 제어보드(10)로 입력되면, 신호처리부(18)가 이 신호를 처리하여 마이크로프로세서(11)로 전달하게 되고, 마이크로프로세서(11)는 케이스(50)의 내부에 구비된 먼지감지센서(45)와 UVA 광원(42) 및 UVC 광원(41), 그리고 BLDC 모터(35)에 각각 작동 신호를 보내게 된다. 이에 따라, BLDC 모터(35)가 구동되어 시로코팬(30)을 작동시키게 되고, 시로코팬(30)의 작동에 따라, 객실 내의 공기가 흡입부(51)를 통해서 케이스(50)의 내부로 유입된다.Under the manual control of the engineer, when a signal from the engine room control panel is input to the
유입된 공기는 프리필터(21)와 헤파필터(22) 및 광촉매필터(23)로 이루어진 필터부(20)를 통과한 후, 배출부(52)를 통해서 객실 내로 배출된다. 이때, 유입된 공기에 포함된 중량법 85% 이상의 먼지는 프리필터(21)에 포집되며, PM 10의 미세먼지 및 황사와 PM 2.5의 초미세먼지 및 바이러스는 헤파필터(22)에 포집되고, 헤파필터(22)에 포집된 바이러스는 UVC 광원(41)에서 조사되는 자외선에 의해 박멸된다. 그리고 헤파필터(22)를 통과한 PM 2.5 미만의 초미세먼지와 바이러스는 광촉매필터(23)를 통과하는 과정에서 UVA 광원(42)에서 조사되는 자외선에 의해 활성화되는 광촉매가 코팅된 허니컴 세라믹에 흡착되어 제거된다. 따라서, 배출부(52)를 통해 객실 내로 배출되는 공기에는 미세먼지 및 바이러스 등의 유해물질이 포함되지 않아, 쾌적한 실내환경의 조성이 가능하게 된다.The introduced air passes through the filter unit 20 including the pre-filter 21 , the HEPA filter 22 and the
그리고 케이스(50)의 흡입부(51) 부근에 배치된 먼지감지센서(45)는 케이스(50) 내로 유입된 공기의 PM 10의 먼지 농도와 PM 2.5의 먼지 농도를 감지하여 마이크로프로세서(11)에 RS232C 통신 등을 통해 전달하고, 마이크로프로세서(11)는 먼지 농도에 따라, 모터전압제어부를 통해 BLDC 모터(35)의 속도를 제어한다. 즉, 먼지 농도가 높을 경우는 BLDC 모터(35)의 회전 속도를 빠르게 하여 먼지를 신속하게 제거할 수 있도록 하고, 평상시에는 BLDC 모터(35)를 정속으로 제어하여 소음을 최소화함으로써 쾌적한 환경을 조성하게 된다.And the
그리고 마이크로프로세서(11)는 장치의 작동 시간을 적산하여 EEP 메모리로 이루어진 저장부(15)에 기록하고, 설정된 사용 시간이 지나면, 교체 표시부(12)의 LED 램프를 점등하여 교체 시기를 표출함으로써 필터부(20)의 필터를 교체할 수 있도록 한다. 그리고 주기적인 점검시에, 적산기능버튼(14)을 통해서 적산시간 표시부(13)에 필터의 적산 사용 시간이 표시되도록 함으로써 사용 시간을 점검할 수 있도록 한다.Then, the
다시 말해, 본 발명에 따른 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치는 객실마다 먼지량을 각각 측정하여 공기질이 일정하게 유지되도록 함으로써 1편성의 철도차량을 구성하는 모든 차량에서 쾌적하고 일정한 미세먼지 농도를 유지할 수 있도록 하는 것이다.In other words, the air quality improvement device for railway vehicles of the distributed control method according to the present invention maintains a comfortable and constant fine dust concentration in all the vehicles constituting one railway vehicle by measuring the amount of dust in each cabin so that the air quality is kept constant. to make it possible
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하는 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 상술한 대로의 구성 및 작용에 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이, 본 발명에 대해 다양한 변경과 수정이 가능함을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.Although the embodiment illustrating the technical idea of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the configuration and operation as described above, and various changes to the present invention without departing from the scope of the technical idea described in the specification It will be well understood by those skilled in the art that and modifications are possible. Accordingly, all such suitable alterations and modifications and equivalents are to be considered as falling within the scope of the present invention.
10…제어보드
11…마이크로프로세서
12…교체 표시부
13…적산시간 표시부
14…적산기능버튼
15…저장부
16…모드설정부
17…ID 설정부
18…신호처리부
20…필터부
21…프리필터(Pre Filter)
22…헤파필터(Hepa Filter)
23…광촉매필터
30…시로코팬
35…BLDC 모터
41…UVC 광원
42…UVA 광원
45…먼지감지센서
50…케이스
51…흡입부
52…배출부
53…센서고정 브래킷
54…광원고정 브래킷10… control board
11…
13… Integration
15…
17…
20… filter unit
21… Pre Filter 22… Hepa Filter
23… photocatalytic filter
30… Sirocco Pan
35… BLDC motor
41… UVC light source
42… UVA light source
45… dust sensor
50… case
51…
53…
Claims (3)
기관실 제어반의 신호에 따라 제어를 수행하도록 케이스에 구비되는 제어보드;
케이스의 흡입부측에 배치되어 케이스 내로 유입된 공기에 포함된 미세먼지의 양을 감지하여 제어보드로 전송하는 먼지감지센서;
객실차량 내의 공기가 케이스의 흡입부로 유입된 후 배출부를 통해 차량 내로 배출되도록 케이스 내에 구비되며 제어보드에 의해 속도가 제어되는 BLDC 모터에 의해 작동되는 시로코팬;
중량법 85% 이상의 먼지를 포집하는 프리필터와, 0.3㎛ 크기의 입자를 95% 이상 걸러낼 수 있으며 프리필터의 후방측에 배치되는 헤파필터와, 볼타입 허니컴 세라믹에 광촉매가 코팅되어 이루어지며 헤파필터의 후방측에 배치되는 광촉매필터로 이루어진 필터부;
프리필터를 향하여 파장 100~280㎚의 단파장 자외선을 조사하여 헤파필터에 포집된 바이러스를 제거하는 UVC 광원; 및
광촉매필터를 향하여 파장 320~400㎚의 장파장 자외선을 조사하여 광촉매의 광화학 작용에 의해 초미세먼지가 제거하는 UVA 광원을 포함하고,
객실차량 1칸당 하나의 제어보드가 구비되어, 객실 내의 먼지량에 따라 독립적으로 작동하는 분산형 제어기능과, 각 객실차량의 제어보드가 일괄적으로 제어되는 일괄제어기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치.a case of a built-in method installed in the center of the ceiling of each cabin vehicle constituting one train;
a control board provided in the case to perform control according to a signal from the engine room control panel;
a dust sensor disposed on the intake side of the case to detect the amount of fine dust contained in the air introduced into the case and transmit it to the control board;
a sirocco fan provided in the case so that air in the cabin vehicle is introduced into the intake part of the case and then discharged into the vehicle through the exhaust part and operated by a BLDC motor whose speed is controlled by a control board;
A pre-filter that collects more than 85% of dust by weight method, a HEPA filter that can filter out more than 95% of 0.3㎛ particles and is disposed on the rear side of the pre-filter, and a ball-type honeycomb ceramic coated with a photocatalyst. a filter unit comprising a photocatalytic filter disposed on the rear side of the;
UVC light source for removing viruses collected in the HEPA filter by irradiating short-wavelength ultraviolet rays with a wavelength of 100 to 280 nm toward the pre-filter; and
It includes a UVA light source that irradiates long-wavelength ultraviolet rays with a wavelength of 320 to 400 nm toward the photocatalyst filter to remove ultrafine dust by the photochemical action of the photocatalyst,
Distributed, characterized in that it has a distributed control function that is provided with one control board per cabin vehicle and operates independently according to the amount of dust in the cabin, and a batch control function in which the control board of each cabin vehicle is collectively controlled Control-type air quality improvement device for railway vehicles.
먼지감지센서와 UVC 광원은 케이스의 흡입부측에 설치되는 센서고정 브래킷에 고정되고,
UVA 광원은 시로코팬의 앞쪽에서 케이스에 설치된 광원고정 브래킷에 고정되며,
UVC 광원과 UVA 광원은 120도 범위로 광을 조사하는 것을 특징으로 하는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치.The method according to claim 1,
The dust sensor and UVC light source are fixed to the sensor fixing bracket installed on the suction side of the case,
The UVA light source is fixed to the light source fixing bracket installed in the case from the front of the sirocco fan.
The air quality improvement device for railway vehicles of the distributed control method, characterized in that the UVC light source and the UVA light source irradiate light in a range of 120 degrees.
제어보드는, 마이크로프로세서와, 기관실 제어반으로부터의 신호를 처리하여 마이크로프로세서에 전달하는 신호처리부와, 공조모드와 ID의 설정을 위한 모드설정부 및 ID 설정부와, 필터부의 유지보수를 위하여 작동 시간을 적산하여 표시하는 적산시간 표시부와, 설정된 최대 사용 시간이 경과한 경우 LED를 점멸시켜 교체를 안내하는 교체표시부와, 적산시간 표시부를 작동시키기 위한 적산기능버튼 및 장치의 작동 시간이 기록되도록 EEP 메모리로 이루어진 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산제어방식의 철도차량용 공기질 개선장치.The method according to claim 1 or 2,
The control board includes a microprocessor, a signal processing unit that processes signals from the engine room control panel and transmits them to the microprocessor, a mode setting unit and ID setting unit for setting an air conditioning mode and ID, and an operating time for maintenance of the filter unit The integration time display unit that integrates and displays the time, the replacement display unit guides the replacement by blinking the LED when the set maximum usage time has elapsed, the integration function button to operate the integration time display unit, and the EEP memory to record the operating time of the device Distributed control method air quality improvement device for railway vehicles, characterized in that it comprises a storage made of.
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