WO2017065433A1 - Train heat exchanging ventilation system and train provided with same - Google Patents

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WO2017065433A1
WO2017065433A1 PCT/KR2016/010970 KR2016010970W WO2017065433A1 WO 2017065433 A1 WO2017065433 A1 WO 2017065433A1 KR 2016010970 W KR2016010970 W KR 2016010970W WO 2017065433 A1 WO2017065433 A1 WO 2017065433A1
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WO
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pipe
air
train
ventilation
cooling
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PCT/KR2016/010970
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French (fr)
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Inventor
정경래
김종하
Original Assignee
정경래
김종하
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/02Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
    • B60H1/03Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
    • B60H1/039Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from air leaving the interior of the vehicle, i.e. heat recovery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/24Devices purely for ventilating or where the heating or cooling is irrelevant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D27/00Heating, cooling, ventilating, or air-conditioning

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchange ventilation system.
  • a roof-on air conditioner 10 installed at a ceiling of the vehicle is installed and operated as an air conditioner for cooling or heating a vehicle, as shown in FIG. 1. have.
  • the present invention is a waste heat that is discarded in the process of ventilating the air inside the train and the outside air while forcibly ventilating the muddy air inside the train to the fresh air outside by sealing the inside of the train during cooling and heating It is an object of the present invention to provide a heat exchange ventilation system that recovers and improves cooling or heating efficiency of a train.
  • the present invention provides a heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air in the train interior space, including an evaporator, the cooling module is formed to circulate the refrigerant past the evaporator; A first cooling pipe connected to the evaporator and supplying air cooled by the evaporator to the internal space; A second cooling pipe configured to transfer the heated air in the internal space to the evaporator; A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside; A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And a waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe. It provides a heat exchange ventilation system comprising a.
  • the apparatus further includes a cooling air supply pipe connected to the first cooling pipe, wherein the cooling air supply pipe may include a plurality of air supply nozzles spaced apart to supply the cooled air to the internal space. have.
  • the cooling air supply pipe may be installed in the ceiling of the train.
  • the cooling air supply pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  • the apparatus may further include a heated air discharge pipe connected to the second cooling pipe, and the heated air discharge pipe may include a plurality of air suction nozzles spaced apart from each other to suck the heated air from the internal space. .
  • the heated air discharge pipe may be installed at the bottom of the train.
  • the heating air discharge pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  • the first ventilation pipe may be connected to the second cooling pipe.
  • the second ventilation pipe may be connected to the second cooling pipe.
  • the second ventilation pipe may be connected to the cooling air supply pipe.
  • the first ventilation pipe may be connected to the heating air discharge pipe.
  • first ventilation pipe and the second ventilation pipe may be directly connected to the internal space.
  • the waste heat recovery ventilation module may include a total heat exchanger or a heat pipe heat exchanger.
  • a heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air inside the train space, comprising: a heating module including a heater; A first heating pipe connected to the heater and supplying air heated by the heater to the internal space; A second heating pipe configured to transfer air cooled in the internal space to the heater; A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside; A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And a waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe. It may include.
  • the apparatus may further include a heating air supply pipe connected to the first heating pipe, wherein the heating air supply pipe may include a plurality of air supply nozzles spaced apart to supply the heated air to the internal space. have.
  • the heating air supply pipe may be installed at the bottom of the train.
  • the heating air supply pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  • the apparatus may further include a cooling air discharge pipe connected to the second heating pipe, and the cooling air discharge pipe may include a plurality of air suction nozzles spaced apart from each other to suck the cooled air from the internal space.
  • the cooling air discharge pipe may be installed in the ceiling of the train.
  • the cooling air discharge pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  • the second ventilation pipe may be connected to the second heating pipe.
  • the first ventilation pipe may be connected to the second heating pipe.
  • the second ventilation pipe may be connected to the heating air supply pipe.
  • the first ventilation pipe may be connected to the cooling air discharge pipe.
  • first ventilation pipe and the second ventilation pipe may be directly connected to the internal space.
  • the cooling module is formed to circulate the refrigerant passing through the evaporator, the cooling module in the cooling module includes a heat pump and a heater circulating in the reverse direction of the refrigerant circulation
  • a train comprising an electric heat exchanger connected to any one of the heating modules to exchange heat generated during the operation of any one of the cooling module, the heat pump, and the heating module with air flowing in or out of the outside.
  • the cooling air supply pipe is installed at the ceiling of the train during cooling, and the heating air discharge pipe is installed at the bottom of the train, so that the air supplied through the cooling air supply pipe is sucked through the heating air discharge pipe. It can be connected to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the cold heat of the air discharged to the outside.
  • the present invention by heating the heating air supply pipe is installed on the bottom of the train and the cooling air discharge pipe is installed on the ceiling of the train to suck the air supplied through the heating air supply pipe through the cooling air discharge pipe, this waste heat recovery ventilation It can be connected to the module to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the heat of the air discharged to the outside.
  • FIG. 1 illustrates an air conditioner installed in a conventional train.
  • FIG. 2 is a circulation diagram during cooling in a state in which only a cooling module is installed.
  • FIG 3 is a circulation diagram of a first embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
  • waste heat recovery ventilation module in the form of a total heat exchanger used in one embodiment of the present invention.
  • 5 is a waste heat recovery ventilation module in the form of a heat pipe heat exchanger used in one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a circulation diagram of a second embodiment of the present heat exchange ventilation system.
  • FIG. 7 is a circulation diagram of a third embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
  • FIG. 8 is a circulation diagram of a fourth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
  • FIG. 10 is a circulation diagram of a fifth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
  • FIG. 11 is a circulation diagram of a sixth embodiment of the present heat exchange ventilation system.
  • FIG. 12 is a circulation diagram of a seventh embodiment of the present heat exchange ventilation system.
  • FIG. 13 is a circulation diagram of an eighth embodiment of the present heat exchange ventilation system.
  • FIG. 14 is a use state diagram showing a state in which the waste heat recovery ventilation module used in an embodiment of the present invention is installed in a train.
  • the heat exchange ventilation system according to an embodiment of the present invention will be described based on a quantity of trains, but is not limited to being used only for trains, and at the same time ventilates the air in the interior space and the outside space It can be used anywhere if the purpose is to increase the heat efficiency of air-conditioning by heat exchange of air.
  • “inside” means the inside of the train
  • “outside” means the outside of the train.
  • the train does not include the waste heat recovery ventilation module, and is formed in a state in which only the cooling module 110 is installed, thereby lowering an internal temperature by cooling the air inside the train.
  • the cooling module 110 includes an evaporator 111, a compressor 113, a condenser 115, and an expansion valve 117.
  • the evaporator 111 allows the refrigerant to phase change from a liquid state to a gaseous state, at the same time take away heat from the surroundings, and cool the air around the evaporator 111.
  • each configuration of the cooling module 110 including the evaporator 111, the compressor 113, the condenser 115 and the expansion valve 117 may be formed in a known structure, a detailed description thereof will be omitted. .
  • FIG. 3 is a first embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
  • an embodiment of the present invention includes a first ventilation pipe 120, a second ventilation pipe 122, and a waste heat recovery ventilation module 130.
  • the first ventilation pipe 120 is formed to discharge the air in the train interior space to the outside
  • the second ventilation pipe 122 is formed to introduce the outside air into the train interior space.
  • the air discharged through the first ventilation pipe 120 is cold, but the indoor air is contaminated.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 is hot, but clean air.
  • the air inside the train can be kept clean by discharging the contaminated air to the outside through the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 and introducing clean air into the train.
  • an embodiment of the present invention includes a waste heat recovery ventilation module 130 that recovers waste heat in order to ventilate the air inside the train and improve the cooling efficiency of the train.
  • the interior of the waste heat recovery ventilation module 130 may be used by applying the total heat exchanger 132 as shown in FIG. 4, and may be used by applying the heat pipe heat exchanger 134 as shown in FIG. 5. .
  • the heat exchanger 132 or the heat pipe heat exchanger 134 is different from the structure of the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 formed therein, and the outside air in the device The same is true in that waste heat is recovered by heat exchange of internal air.
  • the waste heat recovery ventilation module 130 in the form of a total heat exchanger 132 has a heat exchanger (132a) is formed therein.
  • the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 are disposed in a diagonal direction in the waste heat recovery ventilation module 130 and may cross at a position passing through the heat exchanger 132a. .
  • the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 are mutually mutual. Heat exchange is possible.
  • the cold heat which the air which flows through the 1st ventilation pipe 120 has can be transmitted to the air which flows through the 2nd ventilation pipe 122.
  • the cooling heat, which is the waste heat discharged through the first ventilation pipe 120 can be recovered again, and the cooling efficiency can be improved.
  • the waste heat recovery ventilation module 130 may be formed in the form of a heat pipe heat exchanger 134, as shown in Figure 5, the heat pipe heat exchanger 134 is formed in a known configuration commonly used The detailed description thereof will be omitted.
  • the manner of the waste heat recovery ventilation module 130 is not limited to the above-described total heat exchanger and heat pipe heat exchanger method, it is noted that the ventilation and heat exchange can be used in any way if possible.
  • Figure 6 shows a second embodiment of the heat exchange ventilation system of the present invention.
  • the second embodiment of the present heat exchange ventilation system 100 may further include a first cooling pipe 140.
  • the first cooling pipe 140 may supply the air cooled by the evaporator 111 to the train interior space.
  • the first cooling pipe 140 may include a cooling air supply pipe 142.
  • the cooling air supply pipe 142 may be formed on the ceiling of the train in order to lower the temperature inside the train by using the property that the cool air falls without using a separate power.
  • the cooling air supply pipe 142 may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train in the same direction as the arrangement of the train cabin chairs.
  • the arrangement direction of the cooling air supply pipe 142 may be formed differently according to the state in which the chair is arranged in the train cabin, it may be arranged in one row in the longitudinal direction of the train in the center of the ceiling, it is not limited thereto.
  • the cooling air supply pipe 142 is formed to distribute and supply the cooled air supplied along the first cooling pipe 140 to the train interior space, a plurality of air supply nozzles 144 spaced apart for this purpose It may be provided. Accordingly, the cooled air may be supplied downward from the ceiling side of the train to the interior space of the train through the plurality of air supply nozzles 144.
  • the cooled air supplied through the cooling air supply pipe 142 may flow downward and exchange heat with the air inside the train. Cooled air may gradually increase in temperature as heat is transferred to the inside of the train during heat exchange.
  • the heat exchange ventilation system during cooling may further include a second cooling pipe 150 for transferring the heated air to the evaporator 111 in the train interior space.
  • the second cooling pipe 150 may be coupled to the evaporator 111 on the opposite side of the portion where the first cooling pipe 140 of the evaporator 111 is connected.
  • the second cooling pipe 150 may be connected to the heating air discharge pipe 152 is formed to collect the air of the temperature rise inside the train.
  • the heating air discharge pipe 152 may be formed at the bottom of the train so that the cooled air supplied from the first cooling pipe 142 may flow for a sufficient time in the interior of the train to transmit cooling heat. It can be arranged in two columns.
  • the heating air discharge pipe 152 may include a plurality of air intake nozzles 154 spaced apart from each other like the cooling air supply pipe 142.
  • the heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 may be formed in a horizontal direction at a predetermined distance so that the amount of the cooled air supplied to the inside of the train and the heated air sucked may be balanced. .
  • the heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 in the horizontal direction at regular intervals, it is possible to uniformly lower the temperature inside the train.
  • heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 may be formed in the shape of "c", the cooled air supplied through the cooling air supply pipe 142 by forming the "c" in the opposite direction to each other Can be formed to flow for a sufficient time inside the train.
  • a second embodiment of the heat exchange ventilation system 100 of the present invention illustrates a process of performing heat exchange while simultaneously ventilating.
  • the air cooled by the evaporator 111 may be supplied to the first cooling pipe 140.
  • the cooled air is supplied to the cooling air supply pipe 142 connected to the first cooling pipe 140.
  • the cooled air supplied into the train through the air supply nozzle 144 formed in the cooling air supply pipe 142 flows inside the train and is heated while exchanging heat with air in the existing train.
  • the heated air may be sucked through the air suction nozzle 154 formed in the heated air discharge pipe 152.
  • the air sucked through the air suction nozzle 154 is higher in temperature than the cooled air supplied from the evaporator 111, but is lower than the air outside the train.
  • the temperature difference between the cooled air supplied from the evaporator 111 and the air sucked through the air suction nozzle 154 may vary depending on various factors such as the number of passengers in the cabin of the train, the outside temperature, and the insulation state of the train. .
  • the air sucked through the air suction nozzle 154 is moved to the evaporator 111 along the second cooling pipe 150, and the first ventilation pipe 120 and the position before moving to the evaporator 111.
  • the second ventilation pipe 122 may be formed.
  • the air sucked through the air suction nozzle 154 is discharged through the first ventilation pipe 120, and the outside air is introduced through the second ventilation pipe 122 to ventilate the air in the train interior space. You can.
  • the heat exchange between the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 through the waste heat recovery ventilation module 130 allows the cold heat of the first ventilation pipe 120 to become the second ventilation pipe. And pass to 122.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 120.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 is cooled again by moving to the evaporator 111 formed in the cooling module 110, the cooled air is again through the first cooling pipe 140. It can be supplied to the interior space of the train.
  • the second cooling pipe 150 may be provided with a member such as an electronic valve, a damper (damper) formed to adjust the amount of air discharged to the waste heat recovery ventilation module 130 and the amount of air transferred to the evaporator 111. have.
  • the second cooling pipe 150 may further include a blower such as a fan to more effectively transport air to the first ventilation pipe 120 or the evaporator 111.
  • FIG. 7 is a circulation diagram of a third embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. The description overlapping with the first and second embodiments of the circulation process of the third embodiment will be omitted.
  • the air sucked into the heated air discharge pipe 152 may be recovered by discharging cold heat through the waste heat recovery ventilation module 130.
  • the method of discharging through the waste heat recovery ventilation module 130 may be connected to the first ventilation pipe 120 directly to the heating air discharge pipe 152, as shown in FIG.
  • the air sucked through the air intake nozzle 154 formed in the heating air discharge pipe 152 moves to the waste heat recovery ventilation module 130 and heat and air introduced through the second ventilation pipe 122 from the outside. It can be configured to exchange.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 120.
  • the third embodiment is formed by connecting the second ventilation pipe 122 to the first cooling pipe 140. Accordingly, the air may be mixed with the air already cooled by the evaporator 111 and supplied to the cooling air supply pipe 142.
  • the first ventilation pipe 120 and the second cooling pipe 150 connected to the waste heat recovery ventilation module 130 are separated, even when the cooling module is not operated, the train The air inside can be ventilated.
  • the third embodiment does not connect the first cooling pipe 140 or the second cooling pipe 150 to the waste heat recovery ventilation module 130. It can be formed in a state. Accordingly, the internal air sucked through the air suction nozzle 154 may not be directly connected to the second ventilation pipe 122, but all may be transferred to the evaporator 111.
  • the inside air of the train and the outside air may be exchanged through the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 passing through the waste heat recovery ventilation module 130.
  • the air discharged to the first ventilation pipe 120 may be formed to discharge the heated air of the air flowing in the train through the first ventilation pipe 120 by using a hot air rising property. Accordingly, the waste heat recovery ventilation module 130 may be formed on the ceiling of the train.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is a state of heat exchange with the first ventilation pipe 120 while being fresh outside air. It may be formed at a higher temperature than the air supplied from the nozzle 144.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be mixed with the air inside the train to purify the air inside the train with the fresh air outside, and the train through the first ventilation pipe 120 Muddy air inside can be discharged to the outside.
  • the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 may further include a blower such as a fan to more effectively ventilate the air inside the train.
  • first and second heating pipes described later may be formed of the same shape and material as those of the first and second cooling pipes described above.
  • the train does not include the waste heat recovery ventilation module, and is formed in a state in which only the heater 214 is installed, and the internal temperature of the train may be increased by heating the air inside the train.
  • the air supplied to the heater 214 through the second heating pipe 250 may supply hot air to the inside of the train through the first heating pipe 240.
  • the air may be heated using heat generated when the power unit 212, such as a heat pump circulating refrigerant or an engine driving a train, is driven.
  • the configuration of the heating module 210 may be formed in a known structure, a detailed description thereof will be omitted.
  • the fifth embodiment of the present heat exchange ventilation system 200 includes a heating module 210, a first heating pipe 240, a second heating pipe 250, and a first ventilation pipe 220. ), The second ventilation pipe 222 and the waste heat recovery ventilation module 230 may be included.
  • the heating module 210 may include a heater 214.
  • the inside space of the train is simply ventilated through the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222, the air inside the warm train is discharged to the outside, and the cold outside air flows into the train.
  • the heating efficiency of may be lowered.
  • an embodiment of the present invention includes a waste heat recovery ventilation module 230 to improve the heating efficiency of the train while simultaneously ventilating the air inside the train, and may further include a first heating pipe 240.
  • the first heating pipe 240 may supply air heated by the heater 214 to the train interior space.
  • the first heating pipe 240 may include a heating air supply pipe 242.
  • the heating air supply pipe 242 may be formed at the bottom of the train to increase the temperature inside the train by using a property that warm air rises without using a separate power.
  • the heating air supply pipe 242 is in the same form as the heating air discharge pipe 152, as shown in Figures 6 to 8 showing the first to fourth embodiments of the cooling of the heat exchange ventilation system 100 of the present invention described above. Can be formed and placed.
  • the heating air supply pipe 242 is formed to distribute and supply the heated air supplied along the first heating pipe 240 to the train interior space, for this purpose a plurality of spaced apart air supply nozzles 244 It can be provided. Accordingly, the heated air may be supplied upward from the bottom side of the train to the interior space of the train through the plurality of air supply nozzles 244.
  • the heated air supplied through the heated air supply pipe 242 may flow upward and exchange heat with the air inside the train.
  • the heated air transfers heat inside the train during the heat exchange, which can cause the temperature to drop.
  • the sixth embodiment of the heat exchange ventilation system 200 of the present invention may further include a second heating pipe 250 for transferring the air cooled in the train interior space to the heater 214.
  • the second heating pipe 250 may be connected to the heater 214 on the opposite side of the portion where the heater 214 and the first heating pipe 240 are connected.
  • the second heating pipe 250 may be connected to the cooling air discharge pipe 252 is formed to collect the air of the temperature is lowered inside the train.
  • Cooling air discharge pipe 252 may be formed in the ceiling of the train so that the heated air supplied from the first heating pipe 240 flows for a sufficient time in the interior of the train to transmit heat, 2 in the longitudinal direction of the train You can arrange them in columns.
  • the cooling air discharge pipe 252 may include a plurality of air intake nozzles 254 disposed at a predetermined interval like the heating air supply pipe 242.
  • the first embodiment of the present invention in the heating of the heat exchange ventilation system 200 of the present invention illustrates a process of performing heat exchange while simultaneously ventilating.
  • the air heated by the heater 214 may be supplied to the first heating pipe 240.
  • the heated air is supplied to the heating air supply pipe 242 connected to the first heating pipe 240.
  • the heated air supplied into the train through the air supply nozzle 244 formed in the heated air supply pipe 242 flows inside the train and is cooled while exchanging heat with air in the existing train.
  • the cooled air may be sucked through the air suction nozzle 254 formed in the cooling air discharge pipe 252.
  • the air sucked through the air suction nozzle 254 is lower than the heated air supplied from the heater 214, but may be formed higher than the air outside the train.
  • the temperature difference between the heated air supplied from the heater 214 and the air sucked through the air intake nozzle 254 may vary depending on various factors, such as the number of passengers in the train cabin, the outside temperature, the insulation state of the train. .
  • the waste heat recovery ventilation module 230 may be used to recover the heat of the air sucked through the air suction nozzle 254.
  • the air sucked through the air suction nozzle 254 is moved to the heater 214 along the second heating pipe 250, and the first ventilation pipe 220 and the first ventilation pipe are positioned at the position before moving to the heater 214. 2 can form a ventilation pipe 222.
  • the air sucked through the air suction nozzle 254 is discharged through the first ventilation pipe 220 and the outside air is introduced through the second ventilation pipe 222 to ventilate the air in the train interior space. You can.
  • the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222 are heat-exchanged through the waste heat recovery ventilation module 230 to heat the heat of the first ventilation pipe 220 by the second ventilation pipe. (222).
  • the air introduced through the second ventilation pipe 222 is fresh outside air and is in a state of being heat exchanged with the first ventilation pipe 220, so that the temperature is higher than the air outside the train.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 222 moves to the heater 214 formed in the heating module 210 and is heated again, and the heated air is again trained through the first heating pipe 240. It can be supplied to the interior space.
  • FIG. 12 is a circulation diagram of a seventh embodiment of the present heat exchange ventilation system. Descriptions overlapping with the sixth embodiment of the cyclic process of the seventh embodiment are omitted. Referring to FIG. 12, the air sucked into the cooling air discharge pipe 242 may recover and discharge heat from the waste heat recovery ventilation module 230.
  • the method for discharging through the waste heat recovery ventilation module 230 may be connected to the first ventilation pipe 220 directly to the cooling air discharge pipe 242, as shown in FIG.
  • the first ventilation pipe 220 may be connected to the second heating pipe 250.
  • the air sucked through the air intake nozzle 244 formed in the cooling air discharge pipe 242 is moved to the waste heat recovery ventilation module 230, the air and heat introduced through the second ventilation pipe 222 from the outside It can be configured to exchange.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 222 may be formed at a higher temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 220.
  • the second embodiment is formed by connecting the second ventilation pipe 222 to the first heating pipe 240. Accordingly, the air may be mixed with the air already heated by the heater 214 and supplied to the heated air supply pipe 242.
  • FIG. 13 is a circulation diagram of an eighth embodiment of the present heat exchange ventilation system.
  • the eighth embodiment does not connect the first heating pipe 240 or the second heating pipe 250 to the waste heat recovery ventilation module 230. Can be formed. Accordingly, the internal air sucked through the air suction nozzle 254 may not be directly connected to the second ventilation pipe 222, but all may be transferred to the heater 214.
  • the air inside the train may be exchanged with the outside air through the waste heat recovery ventilation module 230 formed separately from the heating module 210 to ventilate the air inside the train.
  • the air cooled in the air flowing in the train may be formed to discharge through the first ventilation pipe 220. Accordingly, the waste heat recovery ventilation module 230 may be formed in the ceiling of the train.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 222 is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 220, the air may be formed at a higher temperature than the air outside the train. It may be formed at a lower temperature than the air supplied from the nozzle 244.
  • the air introduced through the second ventilation pipe 222 is mixed with the air inside the train to ventilate the air inside the train to the outside clean air, the train through the first ventilation pipe 220
  • the polluted air inside can be discharged to the outside.
  • the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222 may further include a blower such as a fan to more effectively ventilate the air inside the train.
  • waste heat recovery ventilation module 230 may be operated at a predetermined time interval by a control device (not shown), and the amount of ventilation may also be controllable.
  • the above-described cooling module and heating module may be installed in both trains, and may be selectively used according to seasons or temperatures.
  • the cooling module and the heating module may be installed in parallel. Accordingly, the cooling air supply pipe during cooling may be used as the cooling air discharge pipe during heating, and the heating air discharge pipe during cooling may be used as the heating air supply pipe during heating.
  • Figure 14 shows a state in which the waste heat recovery ventilation module of the present invention is installed in the train.
  • the waste heat recovery ventilation module of the present invention may be installed at an outer ceiling of the train, and the first blower 136 having the blower may be formed in a horizontal direction to forcibly discharge air in the train.
  • the second blower 138 may be formed in a direction perpendicular to the driving direction of the train so that external air may be introduced therein without a separate power unit during the driving.
  • a heat exchanger 132a may be formed between the first blower 136 and the second blower 138 to allow ventilation and heat exchange at the same time.
  • the cooling air supply pipe is installed at the ceiling of the train during cooling, and the heating air discharge pipe is installed at the bottom of the train, so that the air supplied through the cooling air supply pipe is sucked through the heating air discharge pipe. It can be connected to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the cold heat of the air discharged to the outside.
  • the present invention by heating the heating air supply pipe is installed on the bottom of the train and the cooling air discharge pipe is installed on the ceiling of the train to suck the air supplied through the heating air supply pipe through the cooling air discharge pipe, this waste heat recovery ventilation It can be connected to the module to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the heat of the air discharged to the outside.

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Abstract

Provided is a heat exchange ventilation system which is installed in a train for ventilating air in the interior space of the train. The system according to an exemplary embodiment of the present invention comprises: an evaporator; a cooling module configured to circulate refrigerant through the evaporator; a first cooling pipe connected to the evaporator to supply the air cooled by the evaporator to the inner space; a second cooling pipe for transferring, to the evaporator, the air heated in the inner space; a first ventilation pipe configured to discharge the air in the inner space to the outside; a second ventilation pipe for introducing the outside air into the internal space; and a waste heat recovering ventilation module for recovering waste heat discharged when air in the inner space is discharged to the outside, by heat exchange between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe.

Description

기차용 열 교환 환기 시스템 및 이를 구비한 기차Heat exchange ventilation system for train and train with same
본 발명은 열 교환 환기 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange ventilation system.
전동차 또는 기차와 같은 철도 차량 등은 특히 좁은 공간에 승객밀도가 높아 적절한 환기가 이루어지지 않은 경우, 실내의 산소 농도가 낮아지고, 이산화탄소 및 오염물질의 농도가 높아지므로 실내의 공기 질이 급속하게 낮아짐에 따라 승객의 호흡기 관련 불편함, 졸음 발생, 집중력 저하 등의 문제가 발생된다.Railway vehicles such as electric cars or trains have a high density of passengers, especially in narrow spaces, and the indoor air quality decreases rapidly due to high concentrations of carbon dioxide and contaminants. As a result, problems such as passengers' respiratory discomfort, drowsiness, and concentration decrease.
전동차 또는 기차와 같은 철도 차량에는 차량 실내의 냉난방이나 환기를 위한 공기조화장치로서 도 1에 나타난 바와 같이 차량의 천장 부위에 위치하는 루프-온(roof-on)형 에어컨(10)이 설치 운영되고 있다.In a railroad car such as an electric car or a train, a roof-on air conditioner 10 installed at a ceiling of the vehicle is installed and operated as an air conditioner for cooling or heating a vehicle, as shown in FIG. 1. have.
이 때, 이러한 루프-온형 에어컨에서는, 팬 모터의 흡입-송풍압력에 의해 리턴 덕트를 통하여 차량 실내로부터 실내 공기가 증발기 코일쪽으로 흡입되고, 증발기 코일을 경유함으로써 냉각된 공기는 다시 차량 실내로 토출됨으로써 냉방이 이루어지는데, 이 때 차량 외부로 통하는 에어 댐퍼만을 통해 신선한 외기가 실내로 도입됨으로써 환기가 이루어지게 된다.At this time, in such a loop-on air conditioner, indoor air is sucked from the inside of the vehicle to the evaporator coil through the return duct by the suction-blowing pressure of the fan motor, and the cooled air is discharged back into the vehicle interior via the evaporator coil. Cooling is achieved, and fresh air is introduced into the room through only the air damper that passes to the outside of the vehicle, thereby providing ventilation.
그런데, 이와 같이 에어 댐퍼를 통해 차량 외부로부터 실내로 도입되는 외기는 에어컨의 가동중에 항상 일정량이 지속적으로 도입되도록 되어 있기 때문에, 외기의 과다 도입에 따른 냉방 효율의 저하를 가져오는 문제가 있을 뿐만 아니라, 외기 도입시에 발생하는 소음이 지속됨으로써 실내 승객에게 불편을 끼치는 문제가 있다.However, since the outside air introduced into the room from the outside of the vehicle through the air damper is always continuously introduced while the air conditioner is in operation, there is a problem of lowering the cooling efficiency due to excessive introduction of the outside air. In addition, there is a problem that inconveniences indoor passengers due to the noise generated at the time of introducing the outside air.
또한, 전동차 또는 기차와 같은 철도 차량 등은 대부분은 차량의 운행 시 환기가 가능한 차압을 이용한 자연환기를 적용하여 차량이 운행되는 상황에서만 환기가 가능하며, 이 과정에서 냉열 또는 온열을 갖는 차량 내부의 공기가 열 교환 없이 배출된다. 따라서, 환기 과정에서 많은 열이 버려지는 문제가 있다.In addition, most of railroad cars such as electric cars or trains can be ventilated only when the vehicle is operated by applying natural ventilation using a differential pressure that can be ventilated during the operation of the vehicle. Air is exhausted without heat exchange. Therefore, there is a problem that a lot of heat is discarded in the ventilation process.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 냉방과 난방시 기차 내부를 밀폐함으로 인하여 기차 내부의 탁한 공기를 외부의 신선한 공기로 강제 환기시키면서, 기차 내부 공기와 외부 공기를 환기하는 과정에서 버려지는 폐열을 회수하여 기차의 냉방 효율 또는 난방 효율을 향상시키는 열 교환 환기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention is a waste heat that is discarded in the process of ventilating the air inside the train and the outside air while forcibly ventilating the muddy air inside the train to the fresh air outside by sealing the inside of the train during cooling and heating It is an object of the present invention to provide a heat exchange ventilation system that recovers and improves cooling or heating efficiency of a train.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기차 내부 공간의 공기를 환기시키도록 상기 기차에 설치되는 열 교환 환기 시스템으로서, 증발기를 포함하며, 냉매가 상기 증발기를 지나 순환하도록 형성되는 냉방 모듈; 상기 증발기와 연결되어 상기 증발기에 의하여 냉각된 공기를 상기 내부 공간으로 공급하는 제 1 냉방용 배관; 상기 내부 공간 내에서 가열된 공기를 상기 증발기로 이송시키는 제 2 냉방용 배관; 상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 제 1 환기용 배관; 외부 공기를 상기 내부 공간으로 유입시키는 제 2 환기용 배관; 및 상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관을 열 교환시켜 내부 공간의 공기가 외부로 배출될 때 버려지는 폐열을 회수하는 폐열 회수 환기 모듈; 을 포함하는 열 교환 환기 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air in the train interior space, including an evaporator, the cooling module is formed to circulate the refrigerant past the evaporator; A first cooling pipe connected to the evaporator and supplying air cooled by the evaporator to the internal space; A second cooling pipe configured to transfer the heated air in the internal space to the evaporator; A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside; A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And a waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe. It provides a heat exchange ventilation system comprising a.
바람직하게는, 상기 제 1 냉방용 배관에 연결되는 냉각 공기 공급관을 더 포함하며, 상기 냉각 공기 공급관은 상기 냉각된 공기를 상기 내부 공간에 분산 공급하도록 이격 배치되는 복수의 공기 공급 노즐을 구비할 수 있다.Preferably, the apparatus further includes a cooling air supply pipe connected to the first cooling pipe, wherein the cooling air supply pipe may include a plurality of air supply nozzles spaced apart to supply the cooled air to the internal space. have.
또한 바람직하게는, 상기 냉각 공기 공급관은 상기 기차의 천장부에 설치될 수 있다.Also preferably, the cooling air supply pipe may be installed in the ceiling of the train.
또한 바람직하게는, 상기 냉각 공기 공급관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열될 수 있다.Also preferably, the cooling air supply pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 냉방용 배관에 연결되는 가열 공기 배출관을 더 포함하며, 상기 가열 공기 배출관은 상기 내부 공간에서 가열된 공기를 흡입하도록 이격 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐을 구비할 수 있다.Also preferably, the apparatus may further include a heated air discharge pipe connected to the second cooling pipe, and the heated air discharge pipe may include a plurality of air suction nozzles spaced apart from each other to suck the heated air from the internal space. .
또한 바람직하게는, 상기 가열 공기 배출관은 상기 기차의 바닥부에 설치될 수 있다.Also preferably, the heated air discharge pipe may be installed at the bottom of the train.
또한 바람직하게는, 상기 가열 공기 배출관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열될 수 있다.Also preferably, the heating air discharge pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관은 상기 제 2 냉방용 배관에 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe may be connected to the second cooling pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 환기용 배관은 상기 제 2 냉방용 배관에 연결될 수 있다.Also preferably, the second ventilation pipe may be connected to the second cooling pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 환기용 배관은 상기 냉각 공기 공급관에 연결될 수 있다.Also preferably, the second ventilation pipe may be connected to the cooling air supply pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관은 상기 가열 공기 배출관에 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe may be connected to the heating air discharge pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관은 상기 내부 공간과 직접 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe and the second ventilation pipe may be directly connected to the internal space.
또한 바람직하게는, 상기 폐열 회수 환기 모듈은 전열 교환기 또는 히트 파이프 열교환기를 포함할 수 있다. Also preferably, the waste heat recovery ventilation module may include a total heat exchanger or a heat pipe heat exchanger.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 기차 내부 공간의 공기를 환기시키도록 상기 기차에 설치되는 열 교환 환기 시스템으로서, 히터를 포함하는 난방 모듈; 상기 히터와 연결되어 상기 히터에 의하여 가열된 공기를 상기 내부 공간으로 공급하는 제 1 난방용 배관; 상기 내부 공간 내에서 냉각된 공기를 상기 히터로 이송시키는 제 2 난방용 배관; 상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 제 1 환기용 배관; 외부 공기를 상기 내부 공간으로 유입시키는 제 2 환기용 배관; 및 상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관을 열 교환시켜 내부 공간의 공기가 외부로 배출될 때 버려지는 폐열을 회수하는 폐열 회수 환기 모듈; 을 포함할 수 있다.In addition, to achieve the above object, a heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air inside the train space, comprising: a heating module including a heater; A first heating pipe connected to the heater and supplying air heated by the heater to the internal space; A second heating pipe configured to transfer air cooled in the internal space to the heater; A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside; A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And a waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe. It may include.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 난방용 배관에 연결되는 가열 공기 공급관을 더 포함하며, 상기 가열 공기 공급관은 상기 가열된 공기를 상기 내부 공간에 분산 공급하도록 이격 배치되는 복수의 공기 공급 노즐을 구비할 수 있다.Also preferably, the apparatus may further include a heating air supply pipe connected to the first heating pipe, wherein the heating air supply pipe may include a plurality of air supply nozzles spaced apart to supply the heated air to the internal space. have.
또한 바람직하게는, 상기 가열 공기 공급관은 상기 기차의 바닥부에 설치될 수 있다.Also preferably, the heating air supply pipe may be installed at the bottom of the train.
또한 바람직하게는, 상기 가열 공기 공급관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열될 수 있다.Also preferably, the heating air supply pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 난방용 배관에 연결되는 냉각 공기 배출관을 더 포함하며, 상기 냉각 공기 배출관은 상기 내부 공간에서 냉각된 공기를 흡입하도록 이격 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐을 구비할 수 있다.Also preferably, the apparatus may further include a cooling air discharge pipe connected to the second heating pipe, and the cooling air discharge pipe may include a plurality of air suction nozzles spaced apart from each other to suck the cooled air from the internal space.
또한 바람직하게는, 상기 냉각 공기 배출관은 상기 기차의 천장부에 설치될 수 있다.Also preferably, the cooling air discharge pipe may be installed in the ceiling of the train.
또한 바람직하게는, 상기 냉각 공기 배출관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열될 수 있다.Also preferably, the cooling air discharge pipe may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 환기용 배관은 상기 제 2 난방용 배관에 연결될 수 있다.Also preferably, the second ventilation pipe may be connected to the second heating pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관은 상기 제 2 난방용 배관에 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe may be connected to the second heating pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 2 환기용 배관은 상기 가열 공기 공급관에 연결될 수 있다.Also preferably, the second ventilation pipe may be connected to the heating air supply pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관은 상기 냉각 공기 배출관에 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe may be connected to the cooling air discharge pipe.
또한 바람직하게는, 상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관은 상기 내부 공간과 직접 연결될 수 있다.Also preferably, the first ventilation pipe and the second ventilation pipe may be directly connected to the internal space.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 증발기를 포함하며, 냉매가 상기 증발기를 지나 순환하도록 형성되는 냉방 모듈, 상기 냉방모듈에서 상기 냉매의 순환 방향과 역 방향으로 순환시키는 히트펌프 및 히터를 포함하는 난방 모듈 중 어느 하나와 연결되어 상기 냉방 모듈, 상기 히트 펌프, 상기 난방 모듈 중 어느 하나가 작동하는 동안 발생하는 열을 외부에서 유입되거나 또는 외부로 유출되는 공기와 열 교환시키는 전열 교환기를 포함하는 기차를 제공한다.In addition, to achieve the above object comprises an evaporator, the cooling module is formed to circulate the refrigerant passing through the evaporator, the cooling module in the cooling module includes a heat pump and a heater circulating in the reverse direction of the refrigerant circulation A train comprising an electric heat exchanger connected to any one of the heating modules to exchange heat generated during the operation of any one of the cooling module, the heat pump, and the heating module with air flowing in or out of the outside. To provide.
본 발명은 냉방시에는 냉각 공기 공급관을 기차의 천장부에 설치하고, 가열 공기 배출관은 기차의 바닥부에 설치함으로써 냉각 공기 공급관을 통하여 공급되는 공기를 가열 공기 배출관을 통하여 흡입하며, 이를 폐열 회수 환기 모듈에 연결하여 기차의 내부 공기를 환기 시킴과 동시에 외부로 배출되는 공기가 갖는 냉열을 회수할 수 있다.In the present invention, the cooling air supply pipe is installed at the ceiling of the train during cooling, and the heating air discharge pipe is installed at the bottom of the train, so that the air supplied through the cooling air supply pipe is sucked through the heating air discharge pipe. It can be connected to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the cold heat of the air discharged to the outside.
또한, 본 발명은 난방시에는 가열 공기 공급관을 기차의 바닥부에 설치하고 냉각 공기 배출관을 기차의 천장부에 설치함으로써 가열 공기 공급관을 통하여 공급되는 공기를 냉각 공기 배출관을 통하여 흡입하며, 이를 폐열 회수 환기 모듈에 연결하여 기차의 내부 공기를 환기 시킴과 동시에 외부로 배출되는 공기가 갖는 온열을 회수할 수 있다.In addition, the present invention by heating the heating air supply pipe is installed on the bottom of the train and the cooling air discharge pipe is installed on the ceiling of the train to suck the air supplied through the heating air supply pipe through the cooling air discharge pipe, this waste heat recovery ventilation It can be connected to the module to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the heat of the air discharged to the outside.
도 1은 종래의 기차에 설치되는 공기조화장치를 도시하고 있다.1 illustrates an air conditioner installed in a conventional train.
도 2는 냉방 모듈만 설치된 상태의 냉방시 순환도이다.2 is a circulation diagram during cooling in a state in which only a cooling module is installed.
도 3은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 1 실시예의 순환도이다.3 is a circulation diagram of a first embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 전열 교환기 형태의 폐열 회수 환기 모듈이다.4 is a waste heat recovery ventilation module in the form of a total heat exchanger used in one embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 히트파이프 열 교환기 형태의 폐열 회수 환기 모듈이다.5 is a waste heat recovery ventilation module in the form of a heat pipe heat exchanger used in one embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 2 실시예의 순환도이다.6 is a circulation diagram of a second embodiment of the present heat exchange ventilation system.
도 7은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 3 실시예의 순환도이다.7 is a circulation diagram of a third embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
도 8은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 4 실시예의 순환도이다.8 is a circulation diagram of a fourth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
도 9는 난방 모듈만 설치된 상태의 난방시 순환도이다.9 is a circulation diagram when heating with only the heating module installed.
도 10은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 5 실시예의 순환도이다.10 is a circulation diagram of a fifth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system.
도 11은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 6 실시예의 순환도이다.11 is a circulation diagram of a sixth embodiment of the present heat exchange ventilation system.
도 12는 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 7 실시예의 순환도이다.12 is a circulation diagram of a seventh embodiment of the present heat exchange ventilation system.
도 13은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 8 실시예의 순환도이다.13 is a circulation diagram of an eighth embodiment of the present heat exchange ventilation system.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 사용되는 폐열 회수 환기 모듈이 기차에 설치된 상태를 도시하는 사용 상태도이다.14 is a use state diagram showing a state in which the waste heat recovery ventilation module used in an embodiment of the present invention is installed in a train.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 열 교환 환기 시스템은 기차의 한 량을 기준으로 이에 대하여 설명하지만, 기차에만 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 내부 공간의 공기를 환기시킴과 동시에 내부 공간의 공기와 외부 공간의 공기를 열 교환함으로써 냉난방의 열효율을 높이기 위한 용도라면 어디에도 사용될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 “내부”는 기차의 내부를 의미하고, “외부”는 기차의 외부를 의미한다.The heat exchange ventilation system according to an embodiment of the present invention will be described based on a quantity of trains, but is not limited to being used only for trains, and at the same time ventilates the air in the interior space and the outside space It can be used anywhere if the purpose is to increase the heat efficiency of air-conditioning by heat exchange of air. In addition, in the specification, "inside" means the inside of the train, "outside" means the outside of the train.
열 교환 환기 시스템의 냉방시 실시예Example of cooling of the heat exchange ventilation system
도 2는 냉방 모듈만 설치된 상태의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 기차는 폐열 회수 환기 모듈을 포함하지 않고, 냉방 모듈(110)만 설치된 상태로 형성되며, 기차 내부의 공기를 차갑게 함으로써 내부의 온도를 낮출 수 있다. 2 is a configuration diagram in which only the cooling module is installed. Referring to FIG. 2, the train does not include the waste heat recovery ventilation module, and is formed in a state in which only the cooling module 110 is installed, thereby lowering an internal temperature by cooling the air inside the train.
이 때, 냉방 모듈(110)은 증발기(111), 압축기(113), 응축기(115) 및 팽창 밸브(117)를 포함한다. 상기 증발기(111)에 의하여 냉매가 액체 상태에서 기체 상태로 상변화를 함과 동시에 주위의 열을 빼앗고, 증발기(111) 주변의 공기를 차갑게 냉각시킬 수 있다. In this case, the cooling module 110 includes an evaporator 111, a compressor 113, a condenser 115, and an expansion valve 117. The evaporator 111 allows the refrigerant to phase change from a liquid state to a gaseous state, at the same time take away heat from the surroundings, and cool the air around the evaporator 111.
한편, 도면에는 생략하였으나, 증발기(111)에 의하여 냉각된 공기를 기차 내부로 공급할 수 있는 송풍기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 증발기(111), 압축기(113), 응축기(115) 및 팽창 밸브(117)를 포함하는 냉방 모듈(110) 각각의 구성은 공지의 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. On the other hand, although omitted in the drawings, it may further include a blower (not shown) that can supply the air cooled by the evaporator 111 into the train. In addition, each configuration of the cooling module 110 including the evaporator 111, the compressor 113, the condenser 115 and the expansion valve 117 may be formed in a known structure, a detailed description thereof will be omitted. .
도 3은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 1 실시예이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 제 1 환기용 배관(120), 제 2 환기용 배관(122) 및 폐열 회수 환기 모듈(130)을 포함한다. 또한, 후술하는 폐열 회수 환기 모듈(130)의 방식 중 전열 교환기를 적용한 방식을 도시한다.3 is a first embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. Referring to FIG. 3, an embodiment of the present invention includes a first ventilation pipe 120, a second ventilation pipe 122, and a waste heat recovery ventilation module 130. In addition, a method of applying a total heat exchanger of the method of the waste heat recovery ventilation module 130 to be described later.
이 때, 제 1 환기용 배관(120)은 기차 내부 공간의 공기를 외부로 배출하도록 형성되며, 제 2 환기용 배관(122)은 외부 공기를 기차 내부 공간으로 유입시키도록 형성된다. At this time, the first ventilation pipe 120 is formed to discharge the air in the train interior space to the outside, the second ventilation pipe 122 is formed to introduce the outside air into the train interior space.
상기 제 1 환기용 배관(120)을 통하여 배출되는 공기는 차갑지만, 실내의 오염된 공기이다. 또한, 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입되는 공기는 뜨겁지만, 깨끗한 공기 이다. The air discharged through the first ventilation pipe 120 is cold, but the indoor air is contaminated. In addition, the air introduced through the second ventilation pipe 122 is hot, but clean air.
이 때, 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 오염된 공기를 외부로 배출하고, 깨끗한 공기를 기차 내부로 유입시킴으로써 기차 내부의 공기를 깨끗하게 유지할 수 있다. At this time, the air inside the train can be kept clean by discharging the contaminated air to the outside through the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 and introducing clean air into the train.
만약, 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 기차 내부 공간의 공기를 단순히 환기만 시킨다면, 차가운 기차 내부의 공기가 외부로 방출되고, 뜨거운 외부의 공기가 유입되기 때문에 기차의 냉방 효율이 저하될 수 있다. If only the air in the train interior space is simply ventilated through the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122, the air inside the cold train is discharged to the outside, and the hot outside air flows in. This can reduce the cooling efficiency of the train.
따라서, 본 발명의 일 실시예는 기차 내부의 공기를 환기시킴과 동시에 기차의 냉방 효율을 향상시키기 위하여 폐열을 회수하는 폐열 회수 환기 모듈(130)을 포함한다. Therefore, an embodiment of the present invention includes a waste heat recovery ventilation module 130 that recovers waste heat in order to ventilate the air inside the train and improve the cooling efficiency of the train.
상기 폐열 회수 환기 모듈(130)의 내부는 도 4에 도시된 바와 같이 전열교환기(132)를 적용하여 사용될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 히트파이프 열 교환기(134)를 적용하여 사용될 수 있다. 또한, 전열교환기(132) 또는 히트파이프 열 교환기(134)는 내부에 형성되는 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)의 구조가 상이할 뿐, 장치 내부에서 외부 공기와 내부 공기의 열 교환을 하여 폐열을 회수한다는 측면에서는 동일하다.The interior of the waste heat recovery ventilation module 130 may be used by applying the total heat exchanger 132 as shown in FIG. 4, and may be used by applying the heat pipe heat exchanger 134 as shown in FIG. 5. . In addition, the heat exchanger 132 or the heat pipe heat exchanger 134 is different from the structure of the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 formed therein, and the outside air in the device The same is true in that waste heat is recovered by heat exchange of internal air.
도 4를 참조하면, 전열교환기(132) 형태의 폐열 회수 환기 모듈(130)은 내부에 열 교환기(132a)가 형성된다. 이 때, 폐열 회수 환기 모듈(130) 내부에서 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)은 대각선 방향으로 배치되며, 열 교환기(132a)를 통과하는 위치에서 교차될 수 있다. Referring to Figure 4, the waste heat recovery ventilation module 130 in the form of a total heat exchanger 132 has a heat exchanger (132a) is formed therein. At this time, the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 are disposed in a diagonal direction in the waste heat recovery ventilation module 130 and may cross at a position passing through the heat exchanger 132a. .
이 때, 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)이 교차하도록 형성된 열 교환기(132a)에서 상기 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)는 상호 열 교환을 할 수 있다. At this time, in the heat exchanger 132a formed such that the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 intersect, the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 are mutually mutual. Heat exchange is possible.
따라서, 제 1 환기용 배관(120)을 유동하는 공기가 갖고 있는 냉열을 제 2 환기용 배관(122)을 유동하는 공기에 전달할 수 있다. 이에 따라, 제 1 환기용 배관(120)을 통하여 배출되는 폐열인 냉열을 다시 회수할 수 있으며, 냉방 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the cold heat which the air which flows through the 1st ventilation pipe 120 has can be transmitted to the air which flows through the 2nd ventilation pipe 122. FIG. Accordingly, the cooling heat, which is the waste heat discharged through the first ventilation pipe 120 can be recovered again, and the cooling efficiency can be improved.
한편, 상기 폐열 회수 환기 모듈(130)은 도 5에 도시된 바와 같이, 히트파이프 열 교환기(134) 형태로 형성될 수 있으며, 히트파이프 열 교환기(134)는 일반적으로 사용되는 공지의 구성으로 형성될 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. On the other hand, the waste heat recovery ventilation module 130 may be formed in the form of a heat pipe heat exchanger 134, as shown in Figure 5, the heat pipe heat exchanger 134 is formed in a known configuration commonly used The detailed description thereof will be omitted.
또한, 폐열 회수 환기 모듈(130)의 방식은 전술한 전열 교환기 및 히트파이프 열 교환기 방식으로 제한되지 않으며, 환기와 열 교환이 가능하다면 어떠한 방식으로도 사용될 수 있음을 밝혀둔다.In addition, the manner of the waste heat recovery ventilation module 130 is not limited to the above-described total heat exchanger and heat pipe heat exchanger method, it is noted that the ventilation and heat exchange can be used in any way if possible.
도 6은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명인 열 교환 환기 시스템(100)의 제 2 실시예는 제 1 냉방용 배관(140)을 더 포함할 수 있다. 제 1 냉방용 배관(140)은 증발기(111)에 의하여 냉각된 공기를 기차 내부 공간으로 공급할 수 있다. Figure 6 shows a second embodiment of the heat exchange ventilation system of the present invention. Referring to FIG. 6, the second embodiment of the present heat exchange ventilation system 100 may further include a first cooling pipe 140. The first cooling pipe 140 may supply the air cooled by the evaporator 111 to the train interior space.
이 때, 제 1 냉방용 배관(140)은 냉각 공기 공급관(142)을 포함할 수 있다. 또한, 냉각 공기 공급관(142)은 별도의 동력을 이용하지 않고, 차가운 공기가 하강하는 성질을 이용함으로써 기차 내부의 온도를 낮추기 위하여 기차의 천장부에 형성될 수 있다. In this case, the first cooling pipe 140 may include a cooling air supply pipe 142. In addition, the cooling air supply pipe 142 may be formed on the ceiling of the train in order to lower the temperature inside the train by using the property that the cool air falls without using a separate power.
한편, 기차 객실의 의자는 일반적으로 기차의 길이 방향으로 2열로 형성되기 때문에, 냉각 공기 공급관(142)은 기차 객실 의자의 배치 방향과 동일하게 기차의 길이 방향으로 2열로 배열될 수 있다. On the other hand, since the chairs of the train cabin are generally formed in two rows in the longitudinal direction of the train, the cooling air supply pipe 142 may be arranged in two rows in the longitudinal direction of the train in the same direction as the arrangement of the train cabin chairs.
이 때, 냉각 공기 공급관(142)의 배치 방향은 기차 객실에 의자가 배치된 상태에 따라서 다르게 형성될 수 있으며, 천장부 중앙에 기차의 길이 방향으로 1열로 배열될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.At this time, the arrangement direction of the cooling air supply pipe 142 may be formed differently according to the state in which the chair is arranged in the train cabin, it may be arranged in one row in the longitudinal direction of the train in the center of the ceiling, it is not limited thereto.
이 때, 냉각 공기 공급관(142)은 제 1 냉방용 배관(140)을 따라 공급되는 냉각된 공기를 기차 내부 공간으로 분산 공급하도록 형성되며, 이를 위하여 이격하여 배치되는 복수의 공기 공급 노즐(144)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 냉각된 공기는 복수의 공기 공급 노즐(144)을 통하여 기차의 천장 측에서 기차 내부 공간으로 하방을 향하여 공급될 수 있다. At this time, the cooling air supply pipe 142 is formed to distribute and supply the cooled air supplied along the first cooling pipe 140 to the train interior space, a plurality of air supply nozzles 144 spaced apart for this purpose It may be provided. Accordingly, the cooled air may be supplied downward from the ceiling side of the train to the interior space of the train through the plurality of air supply nozzles 144.
이 때, 냉각 공기 공급관(142)을 통하여 공급된 냉각된 공기는 하방을 향하여 유동하면서 기차 내부의 공기와 열 교환을 할 수 있다. 냉각된 공기는 열 교환을 하는 과정에서 기차 내부에 냉열을 전달하면서 점점 온도가 상승할 수 있다. At this time, the cooled air supplied through the cooling air supply pipe 142 may flow downward and exchange heat with the air inside the train. Cooled air may gradually increase in temperature as heat is transferred to the inside of the train during heat exchange.
이 때, 본 발명인 냉방시 열 교환 환기 시스템의 제 2 실시예는 기차 내부 공간에서 가열된 공기를 증발기(111)로 이송시키는 제 2 냉방용 배관(150)을 더 포함할 수 있다. 제 2 냉방용 배관(150)은 증발기(111)의 제 1 냉방용 배관(140)이 연결된 부분의 반대 편 측에 증발기(111)와 결합 될 수 있다.At this time, the second embodiment of the present invention the heat exchange ventilation system during cooling may further include a second cooling pipe 150 for transferring the heated air to the evaporator 111 in the train interior space. The second cooling pipe 150 may be coupled to the evaporator 111 on the opposite side of the portion where the first cooling pipe 140 of the evaporator 111 is connected.
이 때, 제 2 냉방용 배관(150)은 기차 내부에서 온도가 상승한 공기를 포집하도록 형성되는 가열 공기 배출관(152)이 연결될 수 있다. 가열 공기 배출관(152)은 제 1 냉방용 배관(142)에서 공급되는 냉각된 공기가 기차의 내부에서 충분한 시간 동안 유동하여 냉열을 전달할 수 있도록 기차의 바닥부에 형성될 수 있으며, 기차의 길이 방향으로 2열로 배열할 수 있다. 또한, 가열 공기 배출관(152)은 냉각 공기 공급관(142)과 마찬가지로 일정 간격 이격하여 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐(154)을 포함할 수 있다.At this time, the second cooling pipe 150 may be connected to the heating air discharge pipe 152 is formed to collect the air of the temperature rise inside the train. The heating air discharge pipe 152 may be formed at the bottom of the train so that the cooled air supplied from the first cooling pipe 142 may flow for a sufficient time in the interior of the train to transmit cooling heat. It can be arranged in two columns. In addition, the heating air discharge pipe 152 may include a plurality of air intake nozzles 154 spaced apart from each other like the cooling air supply pipe 142.
한편, 가열 공기 배출관(152)과 냉각 공기 공급관(142)은 일정한 거리를 두고 수평 방향으로 형성되어 기차 내부에 공급되는 냉각된 공기와 흡입되는 가열된 공기의 양이 균형이 맞도록 형성될 수 있다. 또한, 가열 공기 배출관(152) 및 냉각 공기 공급관(142)을 일정 간격 수평 방향으로 이격하여 배치함에 따라, 기차 내부의 온도를 균일하게 낮출 수 있다. Meanwhile, the heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 may be formed in a horizontal direction at a predetermined distance so that the amount of the cooled air supplied to the inside of the train and the heated air sucked may be balanced. . In addition, by disposing the heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 in the horizontal direction at regular intervals, it is possible to uniformly lower the temperature inside the train.
또한, 가열 공기 배출관(152) 및 냉각 공기 공급관(142)은 “ㄷ”자 형태로 형성될 수 있으며, “ㄷ”자를 서로 반대 방향으로 형성함으로써 냉각 공기 공급관(142)을 통하여 공급된 냉각된 공기가 기차 내부에서 충분한 시간 동안 유동하도록 형성할 수 있다.In addition, the heating air discharge pipe 152 and the cooling air supply pipe 142 may be formed in the shape of "c", the cooled air supplied through the cooling air supply pipe 142 by forming the "c" in the opposite direction to each other Can be formed to flow for a sufficient time inside the train.
다시, 도 6을 참조하면, 본 발명인 열 교환 환기 시스템(100)의 제 2 실시예는 환기를 함과 동시에 열 교환을 시키는 과정을 도시하고 있다. 증발기(111)에 의하여 냉각된 공기는 제 1 냉방용 배관(140)으로 공급될 수 있다. Referring back to FIG. 6, a second embodiment of the heat exchange ventilation system 100 of the present invention illustrates a process of performing heat exchange while simultaneously ventilating. The air cooled by the evaporator 111 may be supplied to the first cooling pipe 140.
이 때, 냉각된 공기는 제 1 냉방용 배관(140)에 연결된 냉각 공기 공급관(142)으로 공급된다. 또한, 냉각 공기 공급관(142)에 형성된 공기 공급 노즐(144)을 통하여 기차 내부로 공급된 냉각된 공기는 기차 내부에서 유동하며, 기존의 기차 내부의 공기와 열 교환을 하면서 가열된다. At this time, the cooled air is supplied to the cooling air supply pipe 142 connected to the first cooling pipe 140. In addition, the cooled air supplied into the train through the air supply nozzle 144 formed in the cooling air supply pipe 142 flows inside the train and is heated while exchanging heat with air in the existing train.
그 후, 가열된 공기는 가열 공기 배출관(152)에 형성된 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입될 수 있다. 이 때, 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기는 증발기(111)에서 공급되는 냉각된 공기보다는 온도가 높지만, 기차 외부의 공기보다는 온도가 낮다.Thereafter, the heated air may be sucked through the air suction nozzle 154 formed in the heated air discharge pipe 152. At this time, the air sucked through the air suction nozzle 154 is higher in temperature than the cooled air supplied from the evaporator 111, but is lower than the air outside the train.
한편, 증발기(111)에서 공급되는 냉각된 공기와 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기의 온도 차는 기차 객실 내의 승객수, 외부 온도, 기차의 단열 상태 등 여러 가지 요인에 의하여 달라 질 수 있다.Meanwhile, the temperature difference between the cooled air supplied from the evaporator 111 and the air sucked through the air suction nozzle 154 may vary depending on various factors such as the number of passengers in the cabin of the train, the outside temperature, and the insulation state of the train. .
이 때, 폐열 회수 환기 모듈(130)을 이용하여 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기가 갖는 냉열을 회수 할 수 있다. 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기는 제 2 냉방용 배관(150)을 따라 증발기(111)로 이동하게 되는데, 증발기(111)로 이동하기 전의 위치에 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)을 형성할 수 있다. At this time, it is possible to recover the cold heat of the air sucked through the air suction nozzle 154 using the waste heat recovery ventilation module 130. The air sucked through the air suction nozzle 154 is moved to the evaporator 111 along the second cooling pipe 150, and the first ventilation pipe 120 and the position before moving to the evaporator 111. The second ventilation pipe 122 may be formed.
이에 따라, 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기는 제 1 환기용 배관(120)을 통하여 배출되며, 외부 공기를 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입하여 기차 내부 공간의 공기를 환기 시킬 수 있다. Accordingly, the air sucked through the air suction nozzle 154 is discharged through the first ventilation pipe 120, and the outside air is introduced through the second ventilation pipe 122 to ventilate the air in the train interior space. You can.
이 때, 제 1 환기용 배관(120)과 제 2 환기용 배관(122)을 폐열 회수 환기 모듈(130)을 통하여 열 교환함으로써 제 1 환기용 배관(120)이 갖는 냉열을 제 2 환기용 배관(122)으로 전달할 수 있다. At this time, the heat exchange between the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 through the waste heat recovery ventilation module 130 allows the cold heat of the first ventilation pipe 120 to become the second ventilation pipe. And pass to 122.
상기 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입된 공기는 신선한 외부 공기이면서, 제 1 환기용 배관(120)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 낮은 온도로 형성될 수 있다. The air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 120.
이 때, 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입된 공기는 냉방 모듈(110)에 형성된 증발기(111)로 이동하여 다시 냉각되며, 냉각된 공기는 제 1 냉방용 배관(140)을 통하여 다시 기차 내부 공간으로 공급될 수 있다. At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 122 is cooled again by moving to the evaporator 111 formed in the cooling module 110, the cooled air is again through the first cooling pipe 140. It can be supplied to the interior space of the train.
한편, 제 2 냉방용 배관(150)에는 폐열 회수 환기 모듈(130)로 배출되는 공기량과 증발기(111)로 이송되는 공기량을 조절하도록 형성되는 전자식 밸브, 댐퍼(damper) 등과 같은 부재가 설치될 수 있다. 또한, 제 2 냉방용 배관(150)에는 좀 더 효과적으로 제 1 환기용 배관(120) 또는 증발기(111)로 공기를 이송하도록 팬(fan)과 같은 송풍 장치를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the second cooling pipe 150 may be provided with a member such as an electronic valve, a damper (damper) formed to adjust the amount of air discharged to the waste heat recovery ventilation module 130 and the amount of air transferred to the evaporator 111. have. In addition, the second cooling pipe 150 may further include a blower such as a fan to more effectively transport air to the first ventilation pipe 120 or the evaporator 111.
도 7은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 3 실시예의 순환도이다. 제 3 실시예의 순환 과정 중 제 1 및 2 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 도 7을 참조하면, 가열 공기 배출관(152)으로 흡입된 공기는 폐열 회수 환기 모듈(130)을 통하여 냉열이 회수되어 배출될 수 있다. 7 is a circulation diagram of a third embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. The description overlapping with the first and second embodiments of the circulation process of the third embodiment will be omitted. Referring to FIG. 7, the air sucked into the heated air discharge pipe 152 may be recovered by discharging cold heat through the waste heat recovery ventilation module 130.
이 때, 폐열 회수 환기 모듈(130)을 통하여 배출하는 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 가열 공기 배출관(152)에 직접 제 1 환기용 배관(120)을 연결할 수도 있다. At this time, the method of discharging through the waste heat recovery ventilation module 130 may be connected to the first ventilation pipe 120 directly to the heating air discharge pipe 152, as shown in FIG.
이 때, 가열 공기 배출관(152)에 형성된 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입된 공기는 폐열 회수 환기 모듈(130)로 이동하여 외부에서 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입되는 공기와 열 교환을 하도록 형성될 수 있다. At this time, the air sucked through the air intake nozzle 154 formed in the heating air discharge pipe 152 moves to the waste heat recovery ventilation module 130 and heat and air introduced through the second ventilation pipe 122 from the outside. It can be configured to exchange.
이 때, 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입된 공기는 신선한 외부의 공기이면서 제 1 환기용 배관(120)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 낮은 온도로 형성될 수 있다. At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 120.
이 때, 제 3 실시예는 전술한 제 2 실시예와는 달리, 제 2 환기용 배관(122)을 제 1 냉방용 배관(140)에 연결하는 방식으로 형성된다. 이에 따라, 이미 증발기(111)에 의하여 이미 냉각된 공기와 혼합되어 냉각 공기 공급관(142)으로 공급될 수 있다. 또한, 전술한 제 2 실시예와는 달리 폐열 회수 환기 모듈(130)로 연결된 제 1 환기용 배관(120)과 제 2 냉방용 배관(150)이 분리되어 있으므로, 냉방 모듈이 작동하지 않을 때에도 기차 내부의 공기를 환기시킬 수 있다.At this time, unlike the second embodiment described above, the third embodiment is formed by connecting the second ventilation pipe 122 to the first cooling pipe 140. Accordingly, the air may be mixed with the air already cooled by the evaporator 111 and supplied to the cooling air supply pipe 142. In addition, unlike the second embodiment described above, since the first ventilation pipe 120 and the second cooling pipe 150 connected to the waste heat recovery ventilation module 130 are separated, even when the cooling module is not operated, the train The air inside can be ventilated.
도 8은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 4 실시예의 순환도이다. 도 8을 참조하면, 제 3 실시예는 제 1 및 제 2 실시예와는 달리 폐열 회수 환기 모듈(130)에 제 1 냉방용 배관(140) 또는 제 2 냉방용 배관(150)을 연결하지 않은 상태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 공기 흡입 노즐(154)을 통하여 흡입되는 내부 공기는 제 2 환기용 배관(122)으로 직접 연결되지 않고, 모두 증발기(111)로 이송될 수 있다.8 is a circulation diagram of a fourth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. 8, unlike the first and second embodiments, the third embodiment does not connect the first cooling pipe 140 or the second cooling pipe 150 to the waste heat recovery ventilation module 130. It can be formed in a state. Accordingly, the internal air sucked through the air suction nozzle 154 may not be directly connected to the second ventilation pipe 122, but all may be transferred to the evaporator 111.
이 때, 폐열 회수 환기 모듈(130)을 지나는 제 1 환기용 배관(120)및 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 기차 내부 공기와 외부 공기를 교환할 수 있다. 제 1 환기용 배관(120)으로 배출되는 공기는 뜨거운 공기가 상승하는 성질을 이용하여 기차 내부에서 유동하는 공기 중 가열된 공기를 제 1 환기용 배관(120)을 통하여 배출하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 폐열 회수 환기 모듈(130)은 기차의 천장부에 형성될 수 있다. At this time, the inside air of the train and the outside air may be exchanged through the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 passing through the waste heat recovery ventilation module 130. The air discharged to the first ventilation pipe 120 may be formed to discharge the heated air of the air flowing in the train through the first ventilation pipe 120 by using a hot air rising property. Accordingly, the waste heat recovery ventilation module 130 may be formed on the ceiling of the train.
또한, 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입되는 공기는 신선한 외부의 공기이면서 제 1 환기용 배관(120)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 낮은 온도로 형성될 수 있으며, 공기 공급 노즐(144)에서 공급되는 공기보다는 높은 온도로 형성될 수 있다. In addition, the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be formed at a lower temperature than the air outside the train because it is a state of heat exchange with the first ventilation pipe 120 while being fresh outside air. It may be formed at a higher temperature than the air supplied from the nozzle 144.
이 때, 제 2 환기용 배관(122)을 통하여 유입되는 공기는 기차 내부의 공기와 혼합되어 기차 내부의 공기를 외부의 맑은 공기로 정화시킬 수 있으며, 제 1 환기용 배관(120)을 통하여 기차 내부의 탁한 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 제 1 환기용 배관(120) 및 제 2 환기용 배관(122)에는 좀 더 효과적으로 기차 내부의 공기를 환기시키기 위하여 팬과 같은 송풍 장치를 더 포함할 수 있다.At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 122 may be mixed with the air inside the train to purify the air inside the train with the fresh air outside, and the train through the first ventilation pipe 120 Muddy air inside can be discharged to the outside. In addition, the first ventilation pipe 120 and the second ventilation pipe 122 may further include a blower such as a fan to more effectively ventilate the air inside the train.
열 교환 환기 시스템의 난방시 실시예Example when heating a heat exchange ventilation system
본 발명인 열 교환 환기 시스템의 난방시 실시예의 설명에서는 전술한 열 교환 환기 시스템의 냉방시 실시예인 제 1 내지 제 4 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 후술하는 제 1 및 제 2 난방용 배관은 전술한 제 1 및 제 2 냉방용 배관과 동일한 형태 및 재질로 구성될 수 있다.In the description of the heating method of the heat exchange ventilation system of the present invention, descriptions overlapping with those of the first to fourth embodiments that are the cooling method of the heat exchange ventilation system described above will be omitted. In addition, the first and second heating pipes described later may be formed of the same shape and material as those of the first and second cooling pipes described above.
도 9는 히터만 설치된 상태의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 기차는 폐열 회수 환기 모듈을 포함하지 않고, 히터(214)만 설치된 상태로 형성되며, 기차 내부의 공기를 뜨겁게 함으로써 내부의 온도를 높일 수 있다. 9 is a configuration diagram in which only a heater is installed. Referring to FIG. 9, the train does not include the waste heat recovery ventilation module, and is formed in a state in which only the heater 214 is installed, and the internal temperature of the train may be increased by heating the air inside the train.
이 때, 제 2 난방용 배관(250)을 통하여 히터(214)로 공급된 공기가 제 1 난방용 배관(240)을 통하여 기차 내부로 뜨거운 공기를 공급할 수 있다. 도 2에 도시된 냉방 모듈(110)에서 냉매를 반대로 순환시키는 히트펌프 또는 기차를 구동시키는 엔진 등과 같은 동력부(212)가 구동시 발생하는 열을 이용하여 공기를 가열시킬 수 있다. 또한, 난방 모듈(210)의 구성은 공지의 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.At this time, the air supplied to the heater 214 through the second heating pipe 250 may supply hot air to the inside of the train through the first heating pipe 240. In the cooling module 110 shown in FIG. 2, the air may be heated using heat generated when the power unit 212, such as a heat pump circulating refrigerant or an engine driving a train, is driven. In addition, the configuration of the heating module 210 may be formed in a known structure, a detailed description thereof will be omitted.
도 10는 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 5 실시예의 순환도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명인 열 교환 환기 시스템(200)의 제 5 실시예는 난방 모듈(210), 제 1 난방용 배관(240), 제 2 난방용 배관(250), 제 1 환기용 배관(220), 제 2 환기용 배관(222) 및 폐열 회수 환기 모듈(230)을 포함할 수 있다. 이 때, 난방 모듈(210)은 히터(214)를 포함할 수 있다. 10 is a circulation diagram of a fifth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. Referring to FIG. 10, the fifth embodiment of the present heat exchange ventilation system 200 includes a heating module 210, a first heating pipe 240, a second heating pipe 250, and a first ventilation pipe 220. ), The second ventilation pipe 222 and the waste heat recovery ventilation module 230 may be included. In this case, the heating module 210 may include a heater 214.
이 때, 제 1 환기용 배관(220) 및 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 기차 내부 공간을 단순히 환기시킨다면, 따뜻한 기차 내부의 공기가 외부로 방출되고, 차가운 외부의 공기가 유입되기 때문에 기차의 난방 효율이 저하될 수 있다. At this time, if the inside space of the train is simply ventilated through the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222, the air inside the warm train is discharged to the outside, and the cold outside air flows into the train. The heating efficiency of may be lowered.
따라서, 본 발명의 일 실시예는 기차 내부의 공기를 환기시킴과 동시에 기차의 난방 효율을 향상시키기 위하여 폐열 회수 환기 모듈(230)을 포함하며, 제 1 난방용 배관(240)을 더 포함할 수 있다. 제 1 난방용 배관(240)은 히터(214)에 의하여 가열된 공기를 기차 내부 공간으로 공급할 수 있다.Therefore, an embodiment of the present invention includes a waste heat recovery ventilation module 230 to improve the heating efficiency of the train while simultaneously ventilating the air inside the train, and may further include a first heating pipe 240. . The first heating pipe 240 may supply air heated by the heater 214 to the train interior space.
도 11은 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 6 실시예를 도시하고 있다. 도 11을 참조하면, 제 1 난방용 배관(240)에는 가열 공기 공급관(242)을 포함할 수 있다. 또한, 가열 공기 공급관(242)은 별도의 동력을 이용하지 않고, 따뜻한 공기가 상승하는 성질을 이용함으로써 기차 내부의 온도를 높이기 위하여 기차의 바닥부에 형성될 수 있다. 11 shows a sixth embodiment of the present invention heat exchange ventilation system. Referring to FIG. 11, the first heating pipe 240 may include a heating air supply pipe 242. In addition, the heating air supply pipe 242 may be formed at the bottom of the train to increase the temperature inside the train by using a property that warm air rises without using a separate power.
한편, 가열 공기 공급관(242)은 전술한 본 발명인 열 교환 환기 시스템(100)의 냉방시 제 1 내지 제 4 실시예를 도시한 도 6 내지 8과 같이, 가열 공기 배출관(152)과 동일한 형태로 형성되고, 배치될 수 있다.On the other hand, the heating air supply pipe 242 is in the same form as the heating air discharge pipe 152, as shown in Figures 6 to 8 showing the first to fourth embodiments of the cooling of the heat exchange ventilation system 100 of the present invention described above. Can be formed and placed.
이 때, 가열 공기 공급관(242)은 제 1 난방용 배관(240)을 따라 공급되는 가열된 공기를 기차 내부 공간으로 분산 공급하도록 형성되며, 이를 위하여 이격하여 배치되는 복수의 공기 공급 노즐(244)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 가열된 공기는 복수의 공기 공급 노즐(244)을 통하여 기차의 바닥 측에서 기차 내부 공간으로 상방을 향하여 공급될 수 있다. At this time, the heating air supply pipe 242 is formed to distribute and supply the heated air supplied along the first heating pipe 240 to the train interior space, for this purpose a plurality of spaced apart air supply nozzles 244 It can be provided. Accordingly, the heated air may be supplied upward from the bottom side of the train to the interior space of the train through the plurality of air supply nozzles 244.
이 때, 가열 공기 공급관(242)을 통하여 공급된 가열된 공기는 상방을 향하여 유동하면서 기차 내부의 공기와 열 교환을 할 수 있다. 가열된 공기는 열 교환을 하는 과정에서 기차 내부에 온열을 전달하며 점점 온도가 하강할 수 있다. At this time, the heated air supplied through the heated air supply pipe 242 may flow upward and exchange heat with the air inside the train. The heated air transfers heat inside the train during the heat exchange, which can cause the temperature to drop.
이 때, 본 발명인 열 교환 환기 시스템(200)의 제 6 실시예는 기차 내부 공간에서 냉각된 공기를 히터(214)로 이송시키는 제 2 난방용 배관(250)을 더 포함할 수 있다. 제 2 난방용 배관(250)은 히터(214)와 제 1 난방용 배관(240)이 연결된 부분의 반대 편 측에 히터(214)와 연결될 수 있다.At this time, the sixth embodiment of the heat exchange ventilation system 200 of the present invention may further include a second heating pipe 250 for transferring the air cooled in the train interior space to the heater 214. The second heating pipe 250 may be connected to the heater 214 on the opposite side of the portion where the heater 214 and the first heating pipe 240 are connected.
이 때, 제 2 난방용 배관(250)은 기차 내부에서 온도가 하강한 공기를 포집하도록 형성되는 냉각 공기 배출관(252)이 연결될 수 있다. 냉각 공기 배출관(252)은 제 1 난방용 배관(240)에서 공급되는 가열된 공기가 기차의 내부에서 충분한 시간 동안 유동하여 온열을 전달할 수 있도록 기차의 천장부에 형성될 수 있으며, 기차의 길이 방향으로 2열로 배열할 수 있다. 또한, 냉각 공기 배출관(252)은 가열 공기 공급관(242)과 마찬가지로 일정 간격 이격하여 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐(254)을 포함할 수 있다.At this time, the second heating pipe 250 may be connected to the cooling air discharge pipe 252 is formed to collect the air of the temperature is lowered inside the train. Cooling air discharge pipe 252 may be formed in the ceiling of the train so that the heated air supplied from the first heating pipe 240 flows for a sufficient time in the interior of the train to transmit heat, 2 in the longitudinal direction of the train You can arrange them in columns. In addition, the cooling air discharge pipe 252 may include a plurality of air intake nozzles 254 disposed at a predetermined interval like the heating air supply pipe 242.
다시, 도 11을 참조하면, 본 발명인 열 교환 환기 시스템(200)의 난방시 제 1 실시예는 환기를 함과 동시에 열 교환을 시키는 과정을 도시하고 있다. 히터(214)에 의하여 가열된 공기는 제 1 난방용 배관(240)으로 공급될 수 있다. Referring back to FIG. 11, the first embodiment of the present invention in the heating of the heat exchange ventilation system 200 of the present invention illustrates a process of performing heat exchange while simultaneously ventilating. The air heated by the heater 214 may be supplied to the first heating pipe 240.
이 때, 가열된 공기는 제 1 난방용 배관(240)에 연결된 가열 공기 공급관(242)으로 공급된다. 또한, 가열 공기 공급관(242)에 형성된 공기 공급 노즐(244)을 통하여 기차 내부로 공급된 가열된 공기는 기차 내부에서 유동하며, 기존의 기차 내부의 공기와 열 교환을 하면서 냉각된다. At this time, the heated air is supplied to the heating air supply pipe 242 connected to the first heating pipe 240. In addition, the heated air supplied into the train through the air supply nozzle 244 formed in the heated air supply pipe 242 flows inside the train and is cooled while exchanging heat with air in the existing train.
그 후, 냉각된 공기는 냉각 공기 배출관(252)에 형성된 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입될 수 있다. 이 때, 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입된 공기는 히터(214)에서 공급되는 가열된 공기보다는 온도가 낮지만, 기차 외부의 공기보다는 높게 형성될 수 있다. Thereafter, the cooled air may be sucked through the air suction nozzle 254 formed in the cooling air discharge pipe 252. At this time, the air sucked through the air suction nozzle 254 is lower than the heated air supplied from the heater 214, but may be formed higher than the air outside the train.
한편, 히터(214)에서 공급되는 가열된 공기와 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입된 공기의 온도 차는 기차 객실 내의 승객수, 외부 온도, 기차의 단열 상태 등 여러 가지 요인에 의하여 달라 질 수 있다.On the other hand, the temperature difference between the heated air supplied from the heater 214 and the air sucked through the air intake nozzle 254 may vary depending on various factors, such as the number of passengers in the train cabin, the outside temperature, the insulation state of the train. .
이 때, 폐열 회수 환기 모듈(230)을 이용하여 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입된 공기가 갖는 온열을 회수 할 수 있다. 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입된 공기는 제 2 난방용 배관(250)을 따라 히터(214)로 이동하게 되는데, 히터(214)로 이동하기 전의 위치에 제 1 환기용 배관(220) 및 제 2 환기용 배관(222)을 형성할 수 있다. At this time, the waste heat recovery ventilation module 230 may be used to recover the heat of the air sucked through the air suction nozzle 254. The air sucked through the air suction nozzle 254 is moved to the heater 214 along the second heating pipe 250, and the first ventilation pipe 220 and the first ventilation pipe are positioned at the position before moving to the heater 214. 2 can form a ventilation pipe 222.
이에 따라, 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입된 공기는 제 1 환기용 배관(220)을 통하여 배출되며, 외부 공기를 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입하여 기차 내부 공간의 공기를 환기 시킬 수 있다. Accordingly, the air sucked through the air suction nozzle 254 is discharged through the first ventilation pipe 220 and the outside air is introduced through the second ventilation pipe 222 to ventilate the air in the train interior space. You can.
이 때, 제 1 환기용 배관(220)과 제 2 환기용 배관(222)을 폐열 회수 환기 모듈(230)을 통하여 열 교환함으로써 제 1 환기용 배관(220)이 갖는 온열을 제 2 환기용 배관(222)으로 전달할 수 있다. 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입된 공기는 신선한 외부 공기이면서, 제 1 환기용 배관(220)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 높은 온도이다.At this time, the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222 are heat-exchanged through the waste heat recovery ventilation module 230 to heat the heat of the first ventilation pipe 220 by the second ventilation pipe. (222). The air introduced through the second ventilation pipe 222 is fresh outside air and is in a state of being heat exchanged with the first ventilation pipe 220, so that the temperature is higher than the air outside the train.
이 때, 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입된 공기는 난방 모듈(210)에 형성된 히터(214)로 이동하여 다시 가열되며, 가열된 공기는 제 1 난방용 배관(240)을 통하여 다시 기차 내부 공간으로 공급될 수 있다. At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 222 moves to the heater 214 formed in the heating module 210 and is heated again, and the heated air is again trained through the first heating pipe 240. It can be supplied to the interior space.
도 12는 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 7 실시예의 순환도이다. 제 7 실시예의 순환 과정 중 제 6 실시예와 중복되는 설명은 생략한다. 도 12를 참조하면, 냉각 공기 배출관(242)으로 흡입된 공기는 폐열 회수 환기 모듈(230)을 통하여 온열이 회수되어 배출될 수 있다. 12 is a circulation diagram of a seventh embodiment of the present heat exchange ventilation system. Descriptions overlapping with the sixth embodiment of the cyclic process of the seventh embodiment are omitted. Referring to FIG. 12, the air sucked into the cooling air discharge pipe 242 may recover and discharge heat from the waste heat recovery ventilation module 230.
이 때, 폐열 회수 환기 모듈(230)을 통하여 배출하는 방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 냉각 공기 배출관(242)에 직접 제 1 환기용 배관(220)을 연결할 수도 있으며, 제 6 실시예와 동일하게 제 2 난방용 배관(250)에 제 1 환기용 배관(220)을 연결할 수도 있다. 이 때, 냉각 공기 배출관(242)에 형성된 공기 흡입 노즐(244)을 통하여 흡입된 공기는 폐열 회수 환기 모듈(230)로 이동하여 외부에서 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입되는 공기와 열 교환을 하도록 형성될 수 있다. At this time, the method for discharging through the waste heat recovery ventilation module 230 may be connected to the first ventilation pipe 220 directly to the cooling air discharge pipe 242, as shown in FIG. Similarly, the first ventilation pipe 220 may be connected to the second heating pipe 250. At this time, the air sucked through the air intake nozzle 244 formed in the cooling air discharge pipe 242 is moved to the waste heat recovery ventilation module 230, the air and heat introduced through the second ventilation pipe 222 from the outside It can be configured to exchange.
이 때, 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입된 공기는 신선한 외부의 공기이면서 제 1 환기용 배관(220)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 높은 온도로 형성될 수 있다. 이 때, 제 2 실시예는 제 1 실시예와는 달리, 제 2 환기용 배관(222)을 제 1 난방용 배관(240)에 연결하는 방식으로 형성된다. 이에 따라, 이미 히터(214)에 의하여 이미 가열된 공기와 혼합되어 가열 공기 공급관(242)으로 공급될 수 있다. At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 222 may be formed at a higher temperature than the air outside the train because it is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 220. At this time, unlike the first embodiment, the second embodiment is formed by connecting the second ventilation pipe 222 to the first heating pipe 240. Accordingly, the air may be mixed with the air already heated by the heater 214 and supplied to the heated air supply pipe 242.
도 13는 본 발명인 열 교환 환기 시스템의 제 8 실시예의 순환도이다. 도 13을 참조하면, 제 8 실시예는 제 6 및 제 7 실시예와는 달리 폐열 회수 환기 모듈(230)에 제 1 난방용 배관(240) 또는 제 2 난방용 배관(250)을 연결하지 않은 상태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 공기 흡입 노즐(254)을 통하여 흡입되는 내부 공기는 제 2 환기용 배관(222)으로 직접 연결되지 않고, 모두 히터(214)로 이송될 수 있다.13 is a circulation diagram of an eighth embodiment of the present heat exchange ventilation system. Referring to FIG. 13, unlike the sixth and seventh embodiments, the eighth embodiment does not connect the first heating pipe 240 or the second heating pipe 250 to the waste heat recovery ventilation module 230. Can be formed. Accordingly, the internal air sucked through the air suction nozzle 254 may not be directly connected to the second ventilation pipe 222, but all may be transferred to the heater 214.
이 때, 기차 내부의 공기를 환기시키기 위하여 난방 모듈(210)과 별도로 형성되는 폐열 회수 환기 모듈(230)을 통하여 기차 내부 공기와 외부 공기를 교환할 수 있다. 이 때, 기차 내부에서 유동하는 공기 중 냉각된 공기를 제 1 환기용 배관(220)을 통하여 배출하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 폐열 회수 환기 모듈(230)은 기차의 천장부에 형성될 수 있다. At this time, the air inside the train may be exchanged with the outside air through the waste heat recovery ventilation module 230 formed separately from the heating module 210 to ventilate the air inside the train. At this time, the air cooled in the air flowing in the train may be formed to discharge through the first ventilation pipe 220. Accordingly, the waste heat recovery ventilation module 230 may be formed in the ceiling of the train.
또한, 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입되는 공기는 신선한 외부의 공기이면서 제 1 환기용 배관(220)과 열 교환된 상태이므로 기차 외부의 공기보다 높은 온도로 형성될 수 있으며, 공기 공급 노즐(244)에서 공급되는 공기보다는 낮은 온도로 형성될 수 있다. In addition, since the air introduced through the second ventilation pipe 222 is fresh outside air and heat exchanged with the first ventilation pipe 220, the air may be formed at a higher temperature than the air outside the train. It may be formed at a lower temperature than the air supplied from the nozzle 244.
이 때, 제 2 환기용 배관(222)을 통하여 유입되는 공기는 기차 내부의 공기와 혼합되어 기차 내부의 공기를 외부의 맑은 공기로 환기시킬 수 있으며, 제 1 환기용 배관(220)을 통하여 기차 내부의 오염된 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 또한, 제 1 환기용 배관(220) 및 제 2 환기용 배관(222)에는 좀 더 효과적으로 기차 내부의 공기를 환기시키기 위하여 팬과 같은 송풍 장치를 더 포함할 수 있다.At this time, the air introduced through the second ventilation pipe 222 is mixed with the air inside the train to ventilate the air inside the train to the outside clean air, the train through the first ventilation pipe 220 The polluted air inside can be discharged to the outside. In addition, the first ventilation pipe 220 and the second ventilation pipe 222 may further include a blower such as a fan to more effectively ventilate the air inside the train.
또한, 폐열 회수 환기 모듈(230)은 제어 장치(미도시)에 의하여 일정 시간 간격으로 작동될 수 있으며, 환기량 역시 제어 가능할 수 있다. 또한, 전술한 냉방 모듈과 난방 모듈이 기차에 모두 설치될 수 있으며, 계절 또는 온도에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. In addition, the waste heat recovery ventilation module 230 may be operated at a predetermined time interval by a control device (not shown), and the amount of ventilation may also be controllable. In addition, the above-described cooling module and heating module may be installed in both trains, and may be selectively used according to seasons or temperatures.
이 때, 냉방 모듈과 난방 모듈은 병렬로 설치될 수 있다. 이에 따라, 냉방시 냉각 공기 공급관은 난방시 냉각 공기 배출관으로 사용될 수 있으며, 냉방시 가열 공기 배출관은 난방시 가열 공기 공급관으로 사용될 수 있다.At this time, the cooling module and the heating module may be installed in parallel. Accordingly, the cooling air supply pipe during cooling may be used as the cooling air discharge pipe during heating, and the heating air discharge pipe during cooling may be used as the heating air supply pipe during heating.
한편, 도 14는 본 발명의 폐열 회수 환기 모듈이 기차에 설치된 상태를 도시하고 있다. 도 14를 참조하면, 기차의 외측 천장부에 설치될 수 있으며, 송풍 장치가 형성된 제 1 송풍부(136)는 강제로 기차 내부의 공기를 배출하기 위하여 수평 방향으로 형성될 수 있다. On the other hand, Figure 14 shows a state in which the waste heat recovery ventilation module of the present invention is installed in the train. Referring to FIG. 14, it may be installed at an outer ceiling of the train, and the first blower 136 having the blower may be formed in a horizontal direction to forcibly discharge air in the train.
또한, 제 2 송풍부(138)는 기차의 운행 방향과 수직 방향으로 형성하여 운행시 별도의 동력 장치 없이 외부의 공기를 유입하도록 형성할 수 있다. 또한, 제 1 송풍부(136)와 제 2 송풍부(138) 사이에 열 교환기(132a)가 형성되어 환기와 동시에 열 교환이 가능할 수 있다.In addition, the second blower 138 may be formed in a direction perpendicular to the driving direction of the train so that external air may be introduced therein without a separate power unit during the driving. In addition, a heat exchanger 132a may be formed between the first blower 136 and the second blower 138 to allow ventilation and heat exchange at the same time.
본 발명은 냉방시에는 냉각 공기 공급관을 기차의 천장부에 설치하고, 가열 공기 배출관은 기차의 바닥부에 설치함으로써 냉각 공기 공급관을 통하여 공급되는 공기를 가열 공기 배출관을 통하여 흡입하며, 이를 폐열 회수 환기 모듈에 연결하여 기차의 내부 공기를 환기 시킴과 동시에 외부로 배출되는 공기가 갖는 냉열을 회수할 수 있다.In the present invention, the cooling air supply pipe is installed at the ceiling of the train during cooling, and the heating air discharge pipe is installed at the bottom of the train, so that the air supplied through the cooling air supply pipe is sucked through the heating air discharge pipe. It can be connected to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the cold heat of the air discharged to the outside.
또한, 본 발명은 난방시에는 가열 공기 공급관을 기차의 바닥부에 설치하고 냉각 공기 배출관을 기차의 천장부에 설치함으로써 가열 공기 공급관을 통하여 공급되는 공기를 냉각 공기 배출관을 통하여 흡입하며, 이를 폐열 회수 환기 모듈에 연결하여 기차의 내부 공기를 환기 시킴과 동시에 외부로 배출되는 공기가 갖는 온열을 회수할 수 있다.In addition, the present invention by heating the heating air supply pipe is installed on the bottom of the train and the cooling air discharge pipe is installed on the ceiling of the train to suck the air supplied through the heating air supply pipe through the cooling air discharge pipe, this waste heat recovery ventilation It can be connected to the module to ventilate the inside air of the train and at the same time recover the heat of the air discharged to the outside.

Claims (29)

  1. 기차 내부 공간의 공기를 환기시키도록 상기 기차에 설치되는 열 교환 환기 시스템으로서, A heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air inside the train,
    증발기를 포함하며, 냉매가 상기 증발기를 지나 순환하도록 형성되는 냉방 모듈; A cooling module including an evaporator and configured to circulate a refrigerant past the evaporator;
    상기 증발기와 연결되어 상기 증발기에 의하여 냉각된 공기를 상기 내부 공간으로 공급하는 제 1 냉방용 배관; A first cooling pipe connected to the evaporator and supplying air cooled by the evaporator to the internal space;
    상기 내부 공간 내에서 가열된 공기를 상기 증발기로 이송시키는 제 2 냉방용 배관;A second cooling pipe configured to transfer the heated air in the internal space to the evaporator;
    상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 제 1 환기용 배관;A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside;
    외부 공기를 상기 내부 공간으로 유입시키는 제 2 환기용 배관; 및 A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And
    상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관을 열 교환시켜 내부 공간의 공기가 외부로 배출될 때 버려지는 폐열을 회수하는 폐열 회수 환기 모듈; 을 포함하는, 열 교환 환기 시스템.A waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe; Including, heat exchange ventilation system.
  2. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제 1 냉방용 배관에 연결되는 냉각 공기 공급관을 더 포함하며, 상기 냉각 공기 공급관은 상기 냉각된 공기를 상기 내부 공간에 분산 공급하도록 이격 배치되는 복수의 공기 공급 노즐을 구비하는, 열 교환 환기 시스템.And a cooling air supply pipe connected to the first cooling pipe, wherein the cooling air supply pipe includes a plurality of air supply nozzles spaced apart to supply the cooled air to the internal space. .
  3. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 냉각 공기 공급관은 상기 기차의 천장부에 설치되는, 열 교환 환기 시스템.And the cooling air supply pipe is installed in the ceiling of the train.
  4. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 냉각 공기 공급관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열되는, 열 교환 환기 시스템.And the cooling air supply pipe is arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  5. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제 2 냉방용 배관에 연결되는 가열 공기 배출관을 더 포함하며, 상기 가열 공기 배출관은 상기 내부 공간에서 가열된 공기를 흡입하도록 이격 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐을 구비하는, 열 교환 환기 시스템.And a heated air discharge pipe connected to the second cooling pipe, wherein the heated air discharge pipe includes a plurality of air suction nozzles spaced apart to suck heated air in the internal space.
  6. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 가열 공기 배출관은 상기 기차의 바닥부에 설치되는, 열 교환 환기 시스템.And the heated air exhaust pipe is installed at the bottom of the train.
  7. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6,
    상기 가열 공기 배출관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열되는, 열 교환 환기 시스템.And the heated air exhaust pipe is arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  8. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제 1 환기용 배관은 상기 제 2 냉방용 배관에 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation pipe is connected to the second cooling pipe.
  9. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1,
    상기 제 2 환기용 배관은 상기 제 2 냉방용 배관에 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the second ventilation pipe is connected to the second cooling pipe.
  10. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2,
    상기 제 2 환기용 배관은 상기 냉각 공기 공급관에 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the second vent line is connected to the cooling air supply line.
  11. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 제 1 환기용 배관은 상기 가열 공기 배출관에 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation conduit is connected to the heated air exhaust conduit.
  12. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관은 상기 내부 공간과 직접 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation pipe and the second ventilation pipe are directly connected to the internal space.
  13. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 폐열 회수 환기 모듈은 전열 교환기 또는 히트 파이프 열교환기인, 열교환 환기 시스템. And the waste heat recovery ventilation module is a total heat exchanger or a heat pipe heat exchanger.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 열 교환 환기 시스템을 구비한 기차.Train equipped with a heat exchange ventilation system according to any one of claims 1 to 13.
  15. 기차 내부 공간의 공기를 환기시키도록 상기 기차에 설치되는 열 교환 환기 시스템으로서, A heat exchange ventilation system installed in the train to ventilate the air inside the train,
    히터를 포함하는 난방 모듈; A heating module including a heater;
    상기 히터와 연결되어 상기 히터에 의하여 가열된 공기를 상기 내부 공간으로 공급하는 제 1 난방용 배관; A first heating pipe connected to the heater and supplying air heated by the heater to the internal space;
    상기 내부 공간 내에서 냉각된 공기를 상기 히터로 이송시키는 제 2 난방용 배관;A second heating pipe configured to transfer air cooled in the internal space to the heater;
    상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하도록 형성되는 제 1 환기용 배관;A first ventilation pipe formed to discharge air in the internal space to the outside;
    외부 공기를 상기 내부 공간으로 유입시키는 제 2 환기용 배관; 및 A second ventilation pipe for introducing external air into the internal space; And
    상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관을 열 교환시켜 내부 공간의 공기가 외부로 배출될 때 버려지는 폐열을 회수하는 폐열 회수 환기 모듈; 을 포함하는, 열 교환 환기 시스템.A waste heat recovery ventilation module configured to recover waste heat discarded when the air in the internal space is discharged to the outside by exchanging heat between the first ventilation pipe and the second ventilation pipe; Including, heat exchange ventilation system.
  16. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제 1 난방용 배관에 연결되는 가열 공기 공급관을 더 포함하며, 상기 가열 공기 공급관은 상기 가열된 공기를 상기 내부 공간에 분산 공급하도록 이격 배치되는 복수의 공기 공급 노즐을 구비하는, 열 교환 환기 시스템.And a heated air supply pipe connected to the first heating pipe, wherein the heated air supply pipe includes a plurality of air supply nozzles spaced apart from each other to supply the heated air to the internal space.
  17. 제 16 항에 있어서, The method of claim 16,
    상기 가열 공기 공급관은 상기 기차의 바닥부에 설치되는, 열 교환 환기 시스템.And the heated air supply pipe is installed at the bottom of the train.
  18. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 가열 공기 공급관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열되는, 열 교환 환기 시스템.And the heating air supply pipe is arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  19. 제 15 항에 있어서, The method of claim 15,
    상기 제 2 난방용 배관에 연결되는 냉각 공기 배출관을 더 포함하며, 상기 냉각 공기 배출관은 상기 내부 공간에서 냉각된 공기를 흡입하도록 이격 배치되는 복수의 공기 흡입 노즐을 구비하는, 열 교환 환기 시스템.And a cooling air discharge pipe connected to the second heating pipe, wherein the cooling air discharge pipe includes a plurality of air suction nozzles spaced apart to suck the cooled air in the internal space.
  20. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19,
    상기 냉각 공기 배출관은 상기 기차의 천장부에 설치되는, 열 교환 환기 시스템.And the cooling air discharge pipe is installed in the ceiling of the train.
  21. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20,
    상기 냉각 공기 배출관은 상기 기차의 길이 방향으로 2열로 배열되는, 열 교환 환기 시스템.And the cooling air exhaust pipe is arranged in two rows in the longitudinal direction of the train.
  22. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제 2 환기용 배관은 상기 제 2 난방용 배관에 연결되는 열 교환 환기 시스템.And the second ventilation pipe is connected to the second heating pipe.
  23. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제 1 환기용 배관은 상기 제 2 난방용 배관에 연결되는 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation pipe is connected to the second heating pipe.
  24. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제 2 환기용 배관은 상기 가열 공기 공급관에 연결되는 열 교환 환기 시스템.And the second vent pipe is connected to the heated air supply pipe.
  25. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16,
    상기 제 1 환기용 배관은 상기 냉각 공기 배출관에 연결되는 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation pipe is connected to the cooling air discharge pipe.
  26. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 제 1 환기용 배관 및 상기 제 2 환기용 배관은 상기 내부 공간과 직접 연결되는, 열 교환 환기 시스템.And the first ventilation pipe and the second ventilation pipe are directly connected to the internal space.
  27. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15,
    상기 폐열 회수 환기 모듈은 전열 교환기 또는 히트 파이프 열교환기인, 열교환 환기 시스템.And the waste heat recovery ventilation module is a total heat exchanger or a heat pipe heat exchanger.
  28. 제 15 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 따른 열 교환 환기 시스템을 구비한 기차.28. A train having a heat exchange ventilation system according to any of claims 15 to 27.
  29. 증발기를 포함하며, 냉매가 상기 증발기를 지나 순환하도록 형성되는 냉방 모듈, 상기 냉방모듈에서 상기 냉매의 순환 방향과 역 방향으로 순환시키는 히트펌프 및 히터를 포함하는 난방 모듈 중 어느 하나와 연결되어 Is connected to any one of a cooling module including an evaporator, the cooling module is formed so that the refrigerant circulates past the evaporator, a heat pump and a heater for circulating in the reverse direction of the circulation direction of the refrigerant in the cooling module
    상기 냉방 모듈, 상기 히트 펌프, 상기 난방 모듈 중 어느 하나가 작동하는 동안 발생하는 열을 외부에서 유입되거나 또는 외부로 유출되는 공기와 열 교환시키는 전열 교환기를 포함하는 기차.And a heat exchanger for exchanging heat generated during operation of any one of the cooling module, the heat pump, and the heating module with air flowing in or out of the outside.
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