KR20230052528A - Damper device for ventilation for railway vehicles - Google Patents

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KR20230052528A
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Abstract

A damper device for ventilation of a railway vehicle according to the present invention comprises: a built-in main body installed on the ceiling of a room; a step motor provided in the main body; a plurality of blades installed in an air passage to enable opening or closing of the air passage formed in the main body; an electric mechanism opening and closing multiple blades simultaneously in conjunction with the driving of the step motor, timing pulley, and timing belt; a non-contact proximity sensor installed on the main body to check the open/close status of the blade; and a microprocessor. By changing the time setting with the software of the microprocessor, the opening and closing time of the blade that is opened and closed by the electric mechanism can be changed. Also, if the opening and closing of the blade are not completed even after the set opening and closing time has passed, an LED lamp for indicating device failure blinks and a failure message is displayed. Accordingly, the blade is opened and closed accurately and quickly.

Description

철도 차량의 환기용 댐퍼 장치 {DAMPER DEVICE FOR VENTILATION FOR RAILWAY VEHICLES}Damper device for ventilation of railway vehicles {DAMPER DEVICE FOR VENTILATION FOR RAILWAY VEHICLES}

본 발명은 객실 내부를 환기시킬 때에 사용하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치에 관한 것으로서, 종래의 댐퍼 장치보다 고장이 적고, 사용 수명(service life)이 길며, 노이즈(소음)가 거의 없고, 환기통로의 개폐 주기(시간 간격)가 자유롭게 변경 가능한 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a damper device for ventilation of a railway vehicle used when ventilating the inside of a passenger cabin, which has fewer breakdowns than conventional damper devices, a longer service life, almost no noise, and a ventilation passage It relates to a damper device for ventilation of a railway vehicle in which the opening/closing cycle (time interval) of is freely changeable.

철도는 수송 분담률이 가장 높은 대중교통수단으로서, 이용승객이 계속 늘고 있으며, 이러한 이용승객의 증가와 함께, 팬데믹(코로나 19 등 신종 감염병의 대유행) 발생의 여파로, 객실 내 공기질에 대한 관심과 공기질 관리의 중요성이 커지고 있다.Railroad is the means of public transportation with the highest transportation share, and the number of passengers continues to increase. Along with this increase in passengers, in the aftermath of the outbreak of the pandemic (pandemic of new infectious diseases such as Corona 19), interest in air quality and The importance of air quality management is growing.

철도 차량용의 공기조화시스템(Heating, Ventilation & Air Conditioning)은 냉방 장치와 환기 장치 등을 포함하며, 일반적으로는 이들 장치의 전부 또는 일부가 객실의 천장 부분에 설치되어 있다.An air conditioning system (Heating, Ventilation & Air Conditioning) for a railway vehicle includes a cooling device, a ventilation device, and the like, and generally all or some of these devices are installed on the ceiling of a cabin.

본 발명이 발명대상으로 하는 댐퍼 장치는 철도 차량(예를 들면, 객실) 내의 공기질(예를 들면, 이산화탄소(CO2) 농도)이 악화하여 실내 환기가 필요할 때에 작동시키는 장치로서, 종래 환기 장치의 일부를 구성하는 물품으로 보아도 되고, 종래 환기 장치의 전체를 대체하는 물품으로 보아도 된다.The damper device to which the present invention is intended is a device that operates when the air quality (eg, carbon dioxide (CO 2 ) concentration) in a railway vehicle (eg, a cabin) deteriorates and ventilation is required, and is It may be regarded as an article constituting a part, or as an article replacing the entirety of a conventional ventilator.

댐퍼 장치는 이산화탄소(CO2) 농도가 높은 객실 내의 공기를 객실 밖으로 배출하는 덕트에 설치되는데, 댐퍼 장치의 개폐 타이밍이 늦거나 부정확하면, 덕트를 통해, 외부 소음이 객실 안으로 유입된다거나, 철도 차량이 터널을 통과할 때에 매연 등이 객실 내로 유입된다거나 하는 문제를 일으키게 된다.The damper device is installed in a duct that discharges the air in the cabin with high carbon dioxide (CO 2 ) concentration to the outside of the cabin. When passing through this tunnel, a problem such as soot or the like being introduced into the cabin is caused.

통상, 댐퍼 장치는 액추에이터(예를 들면, 유압 실린더)에 의해 개폐 동작이 이루어지는 액추에이터 구동 방식과, 모터에 의해 개폐 동작이 이루어지는 모터 구동 방식으로 구분 가능하다.In general, the damper device can be divided into an actuator-driven method in which opening and closing operations are performed by an actuator (eg, a hydraulic cylinder) and a motor-driven method in which opening and closing operations are performed by a motor.

그 중, 액추에이터 구동 방식의 예로서, 특허문헌 1에는, 철도 차량(예를 들면, 객실)의 환기용 덕트(duct)의 출입구에 개폐 가능하게 설치되어 공기의 흐름을 제어하는 댐퍼와, 전·후방향으로 슬라이딩하는 로드가 위쪽을 향하도록 상기 댐퍼의 외측면에 설치되는 액추에이터(에어 실린더 또는 유압 실린더)와, 상기 출입구나 댐퍼에 마련되는 밀폐 부재를 포함하여 이루어진 객실 환기용 공기 출입구 개폐 댐퍼가 개시되어 있다.Among them, as an example of an actuator driving method, Patent Document 1 discloses a damper that is installed to be able to open and close at the entrance and exit of a ventilation duct of a railway vehicle (eg, a cabin) to control the flow of air, and An actuator (air cylinder or hydraulic cylinder) installed on the outer surface of the damper so that the rod sliding in the rear direction faces upward, and a sealing member provided on the entrance or damper. has been initiated.

다음으로, 모터 구동 방식의 종래 댐퍼 장치에 관한 선행기술문헌은 찾지 못하였으나, 상기 특허문헌 1에 이하와 같은 기재가 있어, 이를 본 발명의 배경이 되는 기술의 일례로서 소개한다.Next, although prior art documents related to a conventional motor-driven damper device have not been found, there is the following description in Patent Document 1, which is introduced as an example of the technology that is the background of the present invention.

『종래의 객실 환기용 공기 출입구 댐퍼는 모터에 의해 회전하면서 개폐되는 다수의 블레이드로 이루어져, 냉난방 제어장치에 의해 신호가 전달되면 모터가 회전하게 되고, 모터의 회전 동작에 연동하여 블레이드가 개폐방향으로 회전하면서 출입구를 개폐시키기 때문에, 모터의 제어를 위한 감속기가 필요하고, 이 감속기에 의해 작동되는 모터의 회전 동작은 대략 15초∼30초가 소요되므로 신속한 개폐를 이룰 수 없어 외부 소음과 나쁜 공기의 유입을 신속히 차단하거나 억제하지 못하는 문제점이 있었다.』『The conventional air entrance damper for room ventilation consists of a plurality of blades that are opened and closed while rotating by a motor. When a signal is transmitted by the air-conditioning controller, the motor rotates, and the blade moves in the opening and closing direction in conjunction with the rotational motion of the motor. Since the entrance and exit are opened and closed while rotating, a speed reducer is required to control the motor, and the rotation of the motor operated by this speed reducer takes about 15 to 30 seconds, so it is not possible to open and close quickly, resulting in external noise and bad air inflow. There was a problem of not being able to quickly block or suppress it.』

이에 덧붙여, 모터 구동 방식의 종래 댐퍼 장치는 회전 속도가 빠른 소형 DC 모터에 다단(多段)의 톱니기어를 가진 감속기가 결합된 형태이기 때문에, 톱니기어 사이의 고속 마찰로 인해서 마모가 심하게 일어나 장치 수명이 짧고, 소음이 크며, 동작 확인용 접촉 센서의 오작동이 자주 발생하는 문제점도 가지고 있었다.In addition, since the conventional motor-driven damper device is a combination of a small DC motor with a high rotation speed and a reducer with multi-stage gears, high-speed friction between the gears causes severe wear, resulting in longevity of the device. It was short, noisy, and frequently malfunctioned of the contact sensor for operation confirmation.

특허문헌 1: 공개특허공보 공개번호 10-2013-0026136(공개일자 2013.03.13.)Patent Document 1: Publication of Patent Publication No. 10-2013-0026136 (published on March 13, 2013)

앞에서 살펴 본 종래의 모터 구동형 댐퍼 장치는, 고속·저토크(low torque)의 소형 DC 모터에 의해 개폐되는 블레이드(도어라고 부르기도 한다.)가 다단의 톱니기어를 가진 감속기에 의해 저속으로 작동되는 것으로서, 기어 사이에 심한 마찰이 발생하여 고장이 잦고, 블레이드의 자세 전환(개방↔폐쇄)에는 통상 20초 이상(이보다 빠르면, 모터에 과부하가 걸린다.)이 소요되어 외부 소음이나 나쁜 공기의 유입 가능성이 크며, 블레이드의 개폐 여부를 접촉식 센서에 의해 검출하므로 센서 접촉부의 변형과 노이즈로 인해 오작동이 자주 발생하는 문제가 있다. 또한, 길이가 짧은 여러 개의 링크 판과 길이가 긴 하나의 링크 판으로 이루어진 링크 기구에 의해 다수의 블레이드가 동시에 개폐되는 구조여서, 철도 운행 중의 진동에 의해서 블레이드가 떨려 소음이 발생하는 문제도 있다.In the conventional motor-driven damper device discussed above, a blade (sometimes called a door) opened and closed by a small DC motor with high speed and low torque is operated at low speed by a reducer with multi-stage toothed gears. As a result, severe friction occurs between gears, resulting in frequent failures, and it usually takes more than 20 seconds to change the attitude of the blade (open ↔ closed) (if faster than this, the motor is overloaded), resulting in external noise or bad air inflow There is a high possibility, and since the opening and closing of the blade is detected by the contact sensor, there is a problem that malfunction often occurs due to deformation and noise of the sensor contact. In addition, since a plurality of blades are simultaneously opened and closed by a link mechanism composed of several short link plates and one long link plate, there is a problem in that the blades vibrate due to vibration during railroad operation and noise is generated.

본 발명은 종래 구성의 모터 구동형 댐퍼 장치가 가진 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고장이 적고, 사용 수명이 길며, 소음 발생이 거의 없고, 블레이드의 개폐가 신속히 이루어짐과 아울러 블레이드의 개폐 속도가 자유롭게 변경될 수 있는, 신규 구성의 철도 차량용 환기용 댐퍼 장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the motor-driven damper device of the prior art, and has a low failure rate, a long service life, almost no noise, rapid opening and closing of the blades, and a high speed of opening and closing of the blades. An object of the present invention is to provide a damper device for ventilation of a railway vehicle having a novel configuration that can be freely changed.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치를 구성하는 각각의 요소(구성요소)를 안정성이 있는 부품으로 대체하여 고장 발생을 최소화하는 것에 목표를 두고 있다.The present invention for solving the above problems aims at minimizing the occurrence of failures by replacing each element (component) constituting the damper device for ventilation of a railway vehicle with a stable part.

일례로, 종래 구성에 따른 모터 구동형 댐퍼 장치는, 소형 DC 모터의 토크를 올리기 위해 다수의 수평기어가 사용되고 또 블레이드가 저속으로 움직이도록 감속기에도 다수의 기어가 사용되어 고장이 잘 났는데, 본 발명은 이 문제의 해결 수단으로서 스텝 모터(step motor)를 채용하는 한편, 스텝 모터의 단점인 풀 스텝(FULL step) 저속 회전에서의 노이즈가 최소화되도록 16분주(frequency divide) 방식을 적용하였다.For example, in the motor-driven damper device according to the conventional configuration, a plurality of horizontal gears are used to increase the torque of a small DC motor, and a plurality of gears are used in a reducer so that the blade moves at a low speed. However, the present invention employs a step motor as a means of solving this problem, while applying a frequency divide method to minimize noise in full step low-speed rotation, which is a disadvantage of step motors.

또한, 본 발명은 알루미늄 압출재로 만든 블레이드가 사용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that a blade made of an aluminum extruded material is used.

또한, 본 발명은 비접촉식 센서(예를 들면, 감지 거리 5㎜의 근접 센서)를 사용하여 블레이드의 개폐 여부를 확인하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it checks whether the blade is opened or closed using a non-contact sensor (eg, a proximity sensor having a sensing distance of 5 mm).

또한, 본 발명은 스텝 모터의 회전력에 의해 다수의 블레이드를 동시에 개폐시키는 전동기구(power transmission mechanism)가 타이밍 벨트(timing belt)와 타이밍 풀리(timing pulley)로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that a power transmission mechanism for simultaneously opening and closing a plurality of blades by the rotational force of a step motor is composed of a timing belt and a timing pulley.

보다 구체적으로, 본 발명에 따른 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치는, 철도 차량의 천장 부분에 설치되는 빌트 인(built in) 방식의 본체와, 이 본체에 구비되는 스텝 모터와, 상기 본체에 형성된 공기통로의 개방 또는 폐쇄가 가능하도록 공기통로에 설치되는 다수의 블레이드와, 스텝 모터의 구동에 연동하여 다수의 블레이드가 동시에 개폐되도록 하는 전동(傳動)기구, 및, 블레이드의 개폐 상태를 확인하기 위해 상기 본체에 설치되는 비접촉식 근접 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.More specifically, a damper device for ventilation of a railway vehicle according to the present invention includes a built-in body installed on the ceiling of the railway vehicle, a step motor provided in the body, and an air cylinder formed in the body A plurality of blades installed in the air passage to enable opening or closing of the furnace, a transmission mechanism for simultaneously opening and closing a plurality of blades in conjunction with the driving of a step motor, and the above to check the opening and closing state of the blades It is characterized in that it is configured to include a non-contact proximity sensor installed in the main body.

본 발명에 따른 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치는 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.The damper device for ventilation of a railway vehicle according to the present invention can exert the following effects.

우선, 종래의 소형 DC 모터 대신, 모터에 가해지는 스텝 수(펄스 신호 수)만큼 회전하는 스텝 모터(스테핑 모터로 부르기도 한다.)를 구동원으로 채용함으로써, 회전수의 최소화가 가능해져 마모가 적고, 장치 수명이 연장되며, 블레이드의 개폐가 정확하게 또 신속하게 이루어지는 효과가 있다.First of all, by adopting a step motor (sometimes called a stepping motor) that rotates as much as the number of steps applied to the motor (the number of pulse signals) instead of a conventional small DC motor as a driving source, it is possible to minimize the number of revolutions and reduce wear. , the life of the device is extended, and the opening and closing of the blade is performed accurately and quickly.

또한, 마이크로프로세서에 의해, 펄스 시간(펄스 신호의 주기)을 조정할 수 있으므로, 블레이드의 개폐 시간(주기)이 자유롭게 변경될 수 있으며, 신속한 개폐가 이루어질 수 있다. 일례로, 본 발명에 따른 모터 구동형 댐퍼 장치는, 블레이드의 개폐 자세 전환에 2∼5초밖에 걸리지 않으며, 이것은 종래 15초 이상 걸리던 것과 비교하여, 1/3도 되지 않는 수준이다.In addition, since the pulse time (period of the pulse signal) can be adjusted by the microprocessor, the open/close time (period) of the blade can be freely changed, and the rapid opening and closing can be achieved. For example, in the motor-driven damper device according to the present invention, it takes only 2 to 5 seconds to change the opening and closing posture of the blade, which is less than 1/3 of what took 15 seconds or more in the prior art.

또한, 본 발명은 16분주 방식의 스텝 모터와 블레이드 사이의 전동기구가 타이밍 벨트 & 풀리로 구성되므로, 링크 기구 및 다단 기어로 구성되는 종래의 전동기구에 비해, 블레이드의 개폐가 부드럽게 이루어져 소음이 적게 발생하고, 내구성이 향상되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since the transmission mechanism between the 16-step motor and the blades is composed of a timing belt & pulley, the opening and closing of the blade is smooth and the noise is reduced compared to the conventional transmission mechanism composed of a link mechanism and a multi-stage gear. and has the effect of improving durability.

또한, 본 발명은 블레이드가 알루미늄 압출재로 이루어지므로, 외관이 미려하고, 양산(量産) 원가가 절감되는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since the blade is made of an extruded aluminum material, the appearance is beautiful and the cost of mass production is reduced.

또한, 본 발명은 비접촉식 근접 센서로 블레이드의 개폐 상태를 확인하므로, 접촉식 센서의 사용시에 발생되었던 센서 접촉부의 변형과, 철도 차량 운행시의 분진이나 습도 또는 진동 등에 의한 센싱 오류나 오동작과 같은 종래 문제점의 회피가 가능하다.In addition, since the present invention checks the opening and closing state of the blade with a non-contact proximity sensor, conventional problems such as deformation of the sensor contact portion that occurred when using the contact sensor and sensing errors or malfunctions due to dust, humidity or vibration during railway vehicle operation avoidance is possible

그 밖의 언급되지 않은 효과는 후술하는 실시예를 통해 확인할 수 있다.Other effects not mentioned can be confirmed through examples to be described later.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치를 일측에서 본 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치를 타측에서 본 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치에 배기 유닛이 장착된 상태의 사시도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 사시도.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 케이스에 마이크로프로세서와 단자대가 장착된 상태의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 케이스에 비접촉식 근접 센서가 설치된 상태의 사시도.1 is a perspective view of a damper device according to an embodiment of the present invention viewed from one side;
Figure 2 is a perspective view of a damper device according to an embodiment of the present invention as seen from the other side.
3 is a perspective view of a state in which an exhaust unit is mounted on a damper device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4a is a perspective view of a blade according to an embodiment of the present invention.
Figure 4b is a perspective view of a blade according to another embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a state in which a microprocessor and a terminal block are mounted in an external case according to an embodiment of the present invention;
6 is a perspective view of a state in which a non-contact proximity sensor is installed in an inner case according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명에 따른 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치의 실시형태가 첨부도면에 근거하여 설명된다.Hereinafter, an embodiment of a damper device for ventilation of a railway vehicle according to the present invention will be described based on the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치는, 도 1∼도 6에 도시된 바와 같이, 철도 차량(예를 들면, 객실)의 천장 부분에 설치되는 빌트 인(built in) 방식의 본체와, 상기 본체에 구비되는 스텝 모터(21)와, 상기 본체에 형성된 공기통로의 개방 또는 폐쇄가 가능하도록 상기 공기통로에 설치되는 다수의 블레이드(27)와, 스텝 모터(21)의 구동에 연동하여 다수의 블레이드(27)가 동시에 개폐되도록 하는 전동(傳動)기구 및 블레이드(27)의 개폐 상태를 확인하기 위해 상기 본체에 설치되는 비접촉식 근접 센서(31, 32)를 포함하는 구조로 되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 6, the damper device according to an embodiment of the present invention includes a built-in body installed on the ceiling of a railway vehicle (eg, a cabin), and the above A step motor 21 provided in the main body, a plurality of blades 27 installed in the air passage to enable opening or closing of the air passage formed in the main body, and a plurality of blades 27 in conjunction with the driving of the step motor 21 It has a structure including a transmission mechanism for simultaneously opening and closing the blades 27 and non-contact proximity sensors 31 and 32 installed on the main body to check the opening and closing state of the blades 27.

상기 본체는 사각 박스 형태로서, 상면에서 하면에 이르는 개방 공간이 철도 차량 내의 오염 공기를 외부로 배출하는 공기통로가 된다. 또한, 상기 본체는 외부 케이스(11)에 내부 케이스(12)가 수용된 조립체로서, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12) 사이에 형성된 양측 간극의 어느 한쪽 방면(예를 들면, 철도 차량의 실내 쪽으로 향해 있는 면)에는 먼지 차단 덮개(15, 16)가 장착되어 있다. 먼지 차단 덮개(15, 16)를 상기 본체에 장착할 때에는 상기 본체와의 사이에 고무 패드(17, 18)를 개재하는 것이 바람직하다.The main body has a rectangular box shape, and an open space extending from an upper surface to a lower surface serves as an air passage for discharging polluted air in the railway vehicle to the outside. In addition, the main body is an assembly in which the inner case 12 is accommodated in the outer case 11, and either side of the gap formed between the outer case 11 and the inner case 12 (for example, the interior of a railway vehicle) on the side) are equipped with dust-blocking covers (15, 16). When attaching the dust blocking covers 15 and 16 to the main body, it is preferable to interpose rubber pads 17 and 18 between the dust blocking covers 15 and 16 and the main body.

먼지 차단 덮개(15, 16)는, 외부 케이스(11)와 내부 케이스(12) 사이의 양측 간극에 노출되는 전동기구(풀리 & 벨트) 또는 PCB나 전선 등의 전기적 요소를 보호하기 위한 것이다.The dust blocking covers 15 and 16 are intended to protect electrical elements such as electric mechanisms (pulleys & belts) or PCBs or wires exposed to the gap between the outer case 11 and the inner case 12 on both sides.

도 5는 상기 본체를 구성하는 외부 케이스(11)의 일 실시예를 도시한 것으로서, 외부 케이스(11)의 한쪽 측벽의 외면측에는 다수의 신호선 및 전원선이 접속되는 단자대(43)와 스텝 모터가 장착되고, 상기 한쪽 측벽의 내면측에는 스텝 모터의 동작을 제어하고 비접촉식 근접 센서로부터의 신호를 수신하는 마이크로프로세서(예를 들면, PCB 등의 기판)(41)가 배치되며, 마이크로프로세서(41)의 동작을 점멸로 표시하는 LED 램프(41A) 및 마이크로프로세서(41)의 소프트웨어의 연산으로 고장 판단이 되었을 때 고장 메시지를 표출하는 LED 램프(41B)가 구비되며, 마이크로프로세서(41)와 단자대(43)의 부근에 위치하도록 상기 한쪽 측벽을 관통하여 케이블 그랜드(42)가 설치되고, 전선이나 케이블을 고정하여 꼬이지 않게 하는 막대 모양의 와이어 지지대(19)가 상기 한쪽 측벽의 내면에 돌출된 형태로 설치되어 있다.5 shows an embodiment of the outer case 11 constituting the main body, and on the outer surface of one side wall of the outer case 11, a terminal block 43 to which a plurality of signal lines and power lines are connected and a step motor are provided. A microprocessor (for example, a substrate such as a PCB) 41 for controlling the operation of the step motor and receiving a signal from a non-contact proximity sensor is disposed on the inner surface of the one side wall, and the microprocessor 41 An LED lamp 41A indicating operation by blinking and an LED lamp 41B displaying a failure message when a failure is determined by the operation of the software of the microprocessor 41 are provided, and the microprocessor 41 and the terminal block 43 ), the cable gland 42 is installed through the one side wall to be located in the vicinity of the side wall, and the rod-shaped wire support 19 for fixing the wire or cable so that it is not twisted is installed in a protruding form on the inner surface of the one side wall. has been

본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로프로세서(41)의 소프트웨어로 시간 설정을 변경하는 것에 의해, 블레이드(27)의 개폐 시간이 변경 가능하다. 또한, 마이크로프로세서(41)의 소프트웨어(프로그램)로 설정한 블레이드의 개폐 시간이 초과했음에도 블레이드(27)의 동작이 비접촉식 근접 센서에 감지되어 블레이드의 개폐가 완료되지 못한 것으로 검출될 경우에 장치 고장 표시용의 LED(41B)가 점멸(예를 들면, 1㎐, 2㎐, 불규칙 등으로 점멸)하여, 좌측 및/또는 우측의 비접촉식 근접 센서의 고장과 같은 메시지를 표출할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the open/close time of the blade 27 can be changed by changing the time setting with software of the microprocessor 41 . In addition, even if the opening and closing time of the blade set by the software (program) of the microprocessor 41 has exceeded, the operation of the blade 27 is detected by the non-contact proximity sensor and the device failure is indicated when it is detected that the opening and closing of the blade has not been completed. The dragon's LED 41B blinks (eg, blinks at 1 Hz, 2 Hz, irregularly, etc.) to indicate a message such as failure of the left and/or right non-contact proximity sensor.

도 6은 상기 본체를 구성하는 내부 케이스(12)의 일 실시예를 도시한 것으로서, 내부 케이스(12)의 한쪽 벽면에, 예를 들면, 감지 거리가 5㎜ 정도인 비접촉식 근접 센서(31, 32)를 설치하기 위한 센서 장착 브라켓(13, 14)가 고정되어 있다.6 shows an embodiment of the inner case 12 constituting the main body, and on one wall of the inner case 12, for example, non-contact proximity sensors 31 and 32 having a sensing distance of about 5 mm. ) The sensor mounting brackets 13 and 14 for installing are fixed.

비접촉식 근접 센서(31, 32) 중의 하나는 블레이드의 열림(개방)을 검출(또는 확인)하기 위한 근접 센서(32)이고, 다른 하나는 블레이드의 닫힘(폐쇄)을 검출하기 위한 근접 센서(31)이다.One of the non-contact proximity sensors 31 and 32 is a proximity sensor 32 for detecting (or confirming) the opening (opening) of the blade, and the other is a proximity sensor 31 for detecting the closing (closing) of the blade am.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드(27)를 도시한 것으로서, 블레이드(27)는 알루미늄 압출재로 구성되며, 블레이드(27)의 폭방향의 양측 단부에 단차부(27B)가 형성되어 있고, 블레이드(27)의 폭방향의 중앙부에 블레이드축이 고정되는 반원통 모양의 축결합부(27A)가 형성되어 있다. 블레이드(27)의 양측 단부에 형성된 단차부(27)는, 블레이드(27)가 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환될 때, 인접한 블레이드(27)끼리의 간섭에 의한 소음 발생과 마모 발생을 줄이는 기능을 한다.Figure 4a shows a blade 27 according to an embodiment of the present invention, the blade 27 is composed of an aluminum extruded material, the step portion 27B is formed at both ends in the width direction of the blade 27 A semi-cylindrical shaft coupling portion 27A to which the blade shaft is fixed is formed at the central portion of the blade 27 in the width direction. The stepped portion 27 formed at both ends of the blade 27 has a function of reducing noise and wear caused by interference between adjacent blades 27 when the blade 27 is switched from an open state to a closed state. do.

도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드(27)를 도시한 것으로서, 도 4a와 비교하여, 블레이드(27)의 폭방향의 양측 단부에 형성된 단차부(27B)의 형상에 차이가 있다. 이 구성에 따르면, 철도 차량 운행시의 진동에 의해 블레이드(27)가 서로 접촉되어 소음이 생기는 것을 방지할 수 있고 또한 외부 공기의 실내 유입 강도(유입 속도나 유입량)를 약화시켜 환기 과정에서 생기는 소음도 줄일 수 있다.Figure 4b shows a blade 27 according to another embodiment of the present invention, and compared to Figure 4a, there is a difference in the shape of the stepped portion 27B formed at both ends of the blade 27 in the width direction. According to this configuration, it is possible to prevent the generation of noise due to the contact of the blades 27 with each other due to the vibration during operation of the railroad car, and also to reduce the noise generated during the ventilation process by weakening the inflow intensity (inflow speed or amount) of outside air into the room. can be reduced

본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치는, 소형 DC 모터 대신, 풀 스텝(FULL step)을 16분주(frequency divide) 한 마이크로 스텝으로 구동되는 스텝 모터(21)를 사용하는 것이 주요 특징 중 하나이다. 16분주 방식의 스텝 모터(21)를 사용함으로써, 노이즈가 큰 폭으로 감소할 수 있다. 더 나아가, 마이크로 스텝을 다시 16분주 하는 구동 방식일 경우, 노이즈는 거의 생기지 않으며, 블레이드의 개폐 동작이 매우 부드러워진다.One of the main characteristics of the damper device according to an embodiment of the present invention is that it uses a step motor 21 driven by micro-steps obtained by frequency dividing a full step by 16 instead of a small DC motor. By using the 16-by-16 stepper motor 21, noise can be greatly reduced. Furthermore, in the case of a driving method in which the microstep is divided by 16 again, noise is hardly generated and the opening and closing operation of the blade becomes very smooth.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치는, 종래 링크 기구 대신, 타이밍 풀리와 타이밍 벨트로 구성되는 전동기구를 채용하는 것이 주요 특징 중 하나이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스텝 모터(21)의 모터축은 외부 케이스(11)의 측벽을 관통하여 내부 케이스(12)를 향해 약간 돌출해 있고, 이 모터축에, 모터축 타이밍 풀리(22)가 결합되어 있다. 또한, 모터축 타이밍 풀리(22)보다 큰 직경의 감속용 풀리(23)가 일정 간격을 두고 설치되어 있고, 모터축 타이밍 풀리(22)와 감속용 풀리(23)의 둘레에는 토크 전달 타이밍 벨트(24)가 감겨져 있다.In addition, one of the main characteristics of the damper device according to an embodiment of the present invention is that a transmission mechanism composed of a timing pulley and a timing belt is employed instead of a conventional link mechanism. 1 and 2, the motor shaft of the step motor 21 penetrates the side wall of the outer case 11 and slightly protrudes toward the inner case 12, and on this motor shaft, the motor shaft timing pulley (22) is combined. In addition, a reduction pulley 23 having a larger diameter than the motor shaft timing pulley 22 is installed at regular intervals, and a torque transmission timing belt ( 24) is wrapped.

감속용 풀리(23)의 회전 중심에는 전동축(29)이 위치되어 있다.A transmission shaft 29 is located at the center of rotation of the deceleration pulley 23 .

전동축(29)은 감속용 풀리(23)가 없는 쪽의 일부분이 내부 케이스(12)의 벽면을 관통하여 어느 한 블레이드(27)의 블레이드축(28)으로 기능해도 되고, 또는, 전동축(29)의 상기 일부분과 상기 어느 한 블레이드(27)의 블레이드축(28)이 일직선으로 결합된 구성이어도 된다.The transmission shaft 29 may function as a blade shaft 28 of either blade 27 through a portion of the side without the reduction pulley 23 penetrating the wall surface of the inner case 12, or the transmission shaft ( 29) and the blade shaft 28 of any one of the blades 27 may be coupled in a straight line.

전동축(29)에는 감속용 풀리(23)보다 작은 직경의 종동 풀리(25)가 결합되어 있다. 그리고 이 종동 풀리(25)와 동일 규격의 또 다른 종동 풀리(25)가 상기 어느 한 블레이드(27)에 인접해 있는 다른 블레이드(27)의 블레이드축(28)에 장착되어 있다. 서로 인접해 있는 이들 종동 풀리(25, 25)의 둘레에는 종동 타이밍 벨트(26)가 감겨져 있다.A driven pulley 25 having a smaller diameter than the speed reduction pulley 23 is coupled to the transmission shaft 29 . Another driven pulley 25 having the same standard as this driven pulley 25 is mounted on the blade shaft 28 of the other blade 27 adjacent to the one blade 27. A driven timing belt 26 is wound around these driven pulleys 25 and 25 adjacent to each other.

또한, 각각의 블레이드(27)의 다른쪽 단부에 고정된 각각의 블레이드축(28)에도 상기 종동 풀리(25)와 동일 규격의 다른 종동 풀리(25)가 결합되어 있고, 서로 인접해 있는 2개의 종동 풀리(25, 25) 사이도 종동 타이밍 벨트(26)로 연결되어 있다.In addition, another driven pulley 25 of the same standard as the driven pulley 25 is coupled to each blade shaft 28 fixed to the other end of each blade 27, and two adjacent pulleys 25 The driven timing belt 26 is also connected between the driven pulleys 25 and 25 .

이러한 구성에 의해, 스텝 모터(21)로부터 각각의 블레이드(27)에 전해지는 토크가 증대되며, 각각의 블레이드(27)가 동시에 개폐될 수 있다.With this configuration, torque transmitted from the step motor 21 to each blade 27 is increased, and each blade 27 can be opened and closed simultaneously.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼 장치는 철도 차량 내의 오염 공기를 원활하게 환기시키기 위한 배기 유닛을 더 구비해도 된다.In addition, the damper device according to one embodiment of the present invention may further include an exhaust unit for smoothly ventilating polluted air in the railroad car.

도 3은 이에 관한 실시예를 나타낸 것으로서, 먼지 차단 덮개(15, 16)가 없는 쪽에, 배기팬 하우징(53)과 배기 모터(51)가 배치되어 있으며, 배기 모터(51)와 상기 본체 사이가 모터 지지대(52)로 고정되어 있다.3 shows an embodiment related to this, on the side without the dust blocking covers 15 and 16, the exhaust fan housing 53 and the exhaust motor 51 are disposed, and the gap between the exhaust motor 51 and the main body is It is fixed by the motor support 52.

이상으로, 본 발명의 기술적 사상을 예시하는 실시예가 설명되었지만, 본 발명은 상술한 대로의 구성과 작용에 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이, 본 발명에 대해 다수의 변경과 수정이 가해질 수 있음을 통상의 기술자는 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.In the above, the embodiments illustrating the technical idea of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the configuration and operation as described above, and many of the present invention are described 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 changes and modifications may be made. Accordingly, all such appropriate changes and modifications and equivalents should be regarded as falling within the scope of the present invention.

11…외부 케이스 12…내부 케이스
13, 14…센서 장착 브라켓 15, 16…먼지 차단 덮개
17, 18…고무 패드 19…와이어 지지대
21…스텝 모터 22…모터축 타이밍 풀리
23…감속용 풀리 24…토크 전달 타이밍 벨트
25…종동 풀리 26…종동 타이밍 벨트
27…블레이드 27A…축결합부
27B…단차(段差)부 28…블레이드축
29…전동(傳動)축 31, 32…비접촉식 근접 센서
41…마이크로프로세서 41A, 41B…LED 램프
42…케이블 그랜드 43…단자대
51…배기 모터 52…모터 지지대
53…배기팬 하우징11... outer case 12 . . . inner case
13, 14... Sensor mounting bracket 15, 16… dust cover
17, 18... rubber pad 19 . . . wire support
21... Step motor 22 . . . motor shaft timing pulley
23... Pulley for deceleration 24 . . . torque transmission timing belt
25... driven pulley 26 . . . driven timing belt
27... Blade 27A... condensation part
27B... stepped part 28 . . . blade axis
29... Transmission shaft 31, 32... Contactless Proximity Sensor
41... Microprocessors 41A, 41B... LED lamp
42... cable gland 43 . . . terminal block
51... exhaust motor 52 . . . motor support
53... exhaust fan housing

Claims (6)

철도 차량의 천장 부분에 설치되는 빌트 인(built in) 방식의 본체와;
상기 본체에 구비되는 스텝 모터(21)와;
상기 본체에 형성된 공기통로의 개방 또는 폐쇄가 가능하도록 상기 공기통로에 설치되는 다수의 블레이드(27)와;
상기 스텝 모터(21)의 구동에 연동하여 다수의 블레이드(27)가 동시에 개폐되도록 하는 전동(傳動)기구; 및
상기 블레이드(27)의 개폐 상태를 확인하기 위해 상기 본체에 설치되는 센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.A built-in main body installed on the ceiling of a railway vehicle;
a step motor 21 provided in the main body;
a plurality of blades 27 installed in the air passage to enable opening or closing of the air passage formed in the main body;
A transmission mechanism for simultaneously opening and closing a plurality of blades 27 in conjunction with the driving of the step motor 21; and
A damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that it comprises a sensor installed on the main body to check the open/closed state of the blade (27). 청구항 1에 있어서,
상기 스텝 모터(21)는 16분주 된 마이크로 스텝으로 구동되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.The method of claim 1,
The step motor 21 is a damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that driven by a 16-divided micro-step. 청구항 1에 있어서,
상기 센서는 비접촉식 근접 센서(31, 32)인 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.The method of claim 1,
The damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that the sensor is a non-contact proximity sensor (31, 32). 청구항 1에 있어서,
상기 전동기구는 다수의 타이밍 벨트(24, 26)와 다수의 풀리(22, 23, 25)로 구성되며,
상기 블레이드(27)는 블레이드의 폭방향의 양측 단부에 단차부(27B)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.The method of claim 1,
The transmission mechanism is composed of a plurality of timing belts (24, 26) and a plurality of pulleys (22, 23, 25),
The blade 27 is a damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that stepped portions 27B are formed at both ends in the width direction of the blade. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치는 마이크로프로세서(41)를 더 포함하며,
마이크로프로세서(41)의 소프트웨어로 시간 설정을 변경함으로써 상기 전동기구로 개폐하는 블레이드(27)의 개폐 시간이 변경 가능한 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The damper device for ventilation of the railway vehicle further includes a microprocessor 41,
A damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that the opening and closing time of the blade (27) opened and closed by the electric mechanism can be changed by changing the time setting with software of the microprocessor (41). 청구항 5에 있어서,
마이크로프로세서(41)의 소프트웨어로 설정한 블레이드(27)의 개폐 시간이 경과해도 블레이드(27)의 동작이 비접촉식 근접 센서에 감지되어 블레이드(27)의 개폐가 완료되지 못한 것으로 검출될 경우에 LED 램프(41B)의 점멸에 의해 고장 메시지가 표출되는 것을 특징으로 하는 철도 차량의 환기용 댐퍼 장치.The method of claim 5,
Even if the open/close time of the blade 27 set by the software of the microprocessor 41 elapses, the operation of the blade 27 is detected by the non-contact proximity sensor and the LED lamp when it is detected that the open/close of the blade 27 is not completed. A damper device for ventilation of a railway vehicle, characterized in that a failure message is expressed by the flashing of (41B).
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X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)