KR101337621B1 - Human body latent heat load simulation system and method thereof - Google Patents

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KR101337621B1
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latent heat
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KR1020120091960A
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조영민
박덕신
권순박
김태욱
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한국철도기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a system and method for simulating a human body latent heat load in an indoor space. The system includes: a steam generator generating steam; a steam spraying path including a plurality of steam spraying nozzles supplying the steam to an indoor space; a supply control valve controlling the supply of the steam; a supply sensing unit measuring the steam supplied into the indoor space; a condensate water collecting unit collecting condensate water of the steam; a condensate water measuring unit measuring the amount of condensate water collected in the collecting unit; and a control unit controlling the opening and closing of the supply control valve according to the amount of condensate water. According to the present invention, the system accurately simulates a latent heat load generated by a human body and evaluates that the cooling and heating performance in the indoor space is proper by monitoring and comparing the amount of the steam put into the indoor space with the amount of the collected condensate water and controlling the amount of the steam supplied to the indoor space to artificially control the latent heat load.

Description

실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 방법 {human body latent heat load simulation system and method thereof}Human body latent heat load simulation system and method

본 발명은 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 실내공간의 냉난방 성능시험 수행시 인체에 의해 발생하는 잠열 부하를 인위적으로 모사가 가능한 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a human latent heat load simulation system and method thereof, and more particularly, to simulate the latent heat load of an indoor space in which the latent heat load generated by a human body can be artificially simulated when performing an air conditioning performance test. A system and method thereof are provided.

일반적으로 실내공간의 재실자가 가장 많이 불만을 느끼는 부분이 바로 냉난방 등의 열적 쾌적성이다.In general, the most dissatisfied part of the indoor space is thermal comfort such as heating and cooling.

특히, 기차나 버스, 승용차 등의 차량처럼 움직이는 이동형 공간의 경우는 외기에 직접 노출되므로 열적 쾌적성에 대한 불만이 많다. Particularly, in the case of a mobile space moving like a vehicle such as a train, a bus or a passenger car, there are many complaints about thermal comfort because it is directly exposed to the outside air.

따라서, 재실자의 열적 쾌적성을 극대화하기 위해서는 실내 공간에 대한 냉난방 성능시험이 필요한데, 이렇게 냉난방 성능시험을 하기 위해서는 실제 실내공간에 있는 사람들에서 발생하는 현열 및 잠열 부하를 모사하는 것이 중요하다. 사람 1인에게서 발생하는 현열 및 잠열 부하는 이러한 사람들이 많이 밀집한 경우 이 부하는 전체 냉난방 성능에도 큰 영향을 미치기 때문이다. Therefore, in order to maximize the thermal comfort of the occupants, it is necessary to test the air-conditioning performance of the indoor space. In order to perform the air-conditioning performance test, it is important to simulate the sensible and latent heat loads generated in the actual indoor space. This is because the sensible and latent heat loads generated by a single person can greatly affect the overall heating and cooling performance when these people are concentrated.

예를 들면 동절기에는 인체에서 발생하는 현열 및 잠열 부하에 의해 실제로 필요한 난방능력은 사람이 없는 경우보다 작아도 된다. 그러나, 이 경우 외기의 온도가 낮아 창문이나 문 등에서 수증기가 응결하여 물이 흐를 수 있는데, 이에 의한 재실자의 쾌적성이 저하될 우려가 있으므로 이에 대한 대책 수립이 요구될 수 있다. For example, in winter, the actual heating capacity required by sensible and latent heat loads produced by the human body may be smaller than without a person. However, in this case, because the temperature of the outside air is low, water may flow due to condensation of water from windows or doors, and thus, there may be a decrease in the comfort of the occupants, thereby requiring the establishment of countermeasures.

반면에 하절기에는 외기도 높은 상태에서 인체에 의해 발생하는 현열 및 잠열 부하까지 더해지므로 사람이 있는 경우에는 사람이 없는 경우보다 높은 냉방성능이 요구된다. On the other hand, in the summer season, because of the addition of sensible and latent heat loads generated by the human body in a high outside air condition, a higher cooling performance is required in the presence of a person than in the absence of a person.

특히, 많은 사람이 밀집한 경우 냉방성능은 훨씬 더 커야 한다. 따라서 현열 및 잠열 부하의 정확한 모사를 통해 실내공간의 냉난방 성능이 충분한지 부족한지 쉽게 판단할 수 있다. In particular, when crowded, the cooling performance should be much larger. Therefore, through accurate simulation of sensible and latent heat load, it is easy to determine whether the cooling and cooling performance of the indoor space is sufficient or insufficient.

이때, 현열은 일반적으로 단순 열부하이기 때문에 히터 등을 이용하여 모사가 가능하나, 잠열은 습도를 수반하기 때문에 모사하기 어렵다. At this time, since sensible heat is generally a simple heat load, simulation is possible using a heater or the like, but latent heat is difficult to simulate because it involves humidity.

이에 기존에는 실내공간의 잠열부하를 모사하기 위해 실내공간 내부에 여러 개의 가습기를 설치하는 방법을 주로 사용한다. 즉, 실내공간이 넓을 경우에는 가습기를 많이 설치하고, 실내공간이 좁을 경우에는 가습기를 적게 설치함으로써 원하는 잠열부하의 모사가 가능하다.Therefore, in order to simulate the latent heat load of the indoor space, a method of installing several humidifiers inside the indoor space is mainly used. That is, it is possible to simulate the desired latent heat load by installing a lot of humidifier when the indoor space is large, and by installing a less humidifier when the indoor space is narrow.

하지만, 이와 같은 종래 잠열부하의 모사 방법은 실내공간이 좁고 실내에 있는 사람의 수가 많지 않은 작은 방이나 승용차 등에는 쉽게 적용 가능하지만, 실내공간이 크고 많은 사람이 밀집하는 실내공간인 교실이나, 도서관, 극장, 공연장, 지하철역 등에는 필요한 가습기의 양이 너무 많기 때문에 실제 적용이 어렵다. However, the conventional method of simulating latent heat load can be easily applied to a small room or a passenger car, such as a small indoor space and a small number of people in the room, but a classroom or a library that is a large indoor space and is crowded with many people. In theaters, theaters, subway stations, etc., the amount of humidifiers required is so difficult to apply.

실제 실내공간 내부로 가습되는 양을 측정하기 위해서는 단위 시간당 가습기를 통해 공급된 수증기의 양을 매 가습기마다 무게를 측정하여 계산하여야 하는데, 가습기의 양이 많을 경우 이를 일일이 측정하는 것이 쉽지 않다. In order to measure the amount of humidification inside the indoor space, the amount of water vapor supplied through the humidifier per unit time must be calculated by weighing each humidifier. If the amount of the humidifier is large, it is not easy to measure it individually.

또한, 이렇게 측정한 값을 바탕으로 모든 가습기마다 가습량을 제어하여야 하는데, 같은 가습기도 가습량이 서로 다르기 때문에 실제 원하는 양으로 맞추기가 곤란하다. In addition, the humidification amount should be controlled for every humidifier based on the measured values, and since the same humidifier is different from each other, it is difficult to adjust the amount to a desired amount.

특히, 실시간으로 제어하는 것은 거의 불가능하기 때문에 정확한 인체에 의한 잠열부하를 모사하는 것은 불가능하다. 이는 실제로 실내공간의 냉난방 성능 시험시 모사하고자 하는 사람의 수를 다양하게 변화시키면서 하는 경우가 많은데, 이 경우 모든 가습기의 가습량을 다 변화시키거나 가습기 일부의 작동을 중지하여야 하는데, 이는 정확하지 않을 뿐만 아니라, 이를 위해서 차량 내부에 사람이 들어가서 계속 꺼주거나 켜주어야 하는 불편함도 있다.
In particular, since it is almost impossible to control in real time, it is impossible to accurately simulate latent heat load by the human body. In practice, this is often done by varying the number of people to simulate during the heating and cooling performance test of the indoor space. In this case, the humidification amount of all the humidifiers must be changed or the part of the humidifier is stopped, which is not accurate. However, there is also the inconvenience that people have to enter the inside of the vehicle to turn off or on for this purpose.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 실내공간의 내부에 투입되는 가습량을 실시간으로 제어하고 공급된 가습량을 실시간으로 측정할 수 있는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 모사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve these problems, the present invention is to control the amount of humidification that is put into the interior of the interior space in real time capable of measuring the amount of humidification supplied to the human body latent heat load simulation system and its simulation The purpose is to provide a method.

특히, 본 발명은 승객의 수에 따라 적합한 잠열부하를 모사할 수 있어 실내공간의 냉난방 환경시험에 쉽게 사용할 수 있는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 모사 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
In particular, it is an object of the present invention to provide a human latent heat load simulation system and a method of simulating the indoor space that can simulate a suitable latent heat load according to the number of passengers, which can be easily used for the cooling and heating environmental test of the indoor space.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; In order to solve such a technical problem,

수증기를 발생하는 수증기 발생수단과, 실내공간에 설치되어 실내공간에 수증기를 공급하는 다수의 수증기분사노즐이 구비되는 수증기 분사유로와, 상기 수증기 발생수단에서 발생하는 수증기 공급량을 조절하는 수증기 공급량 제어밸브와, 상기 수증기 분사유로를 통해 공급되는 실내공간으로의 수증기 공급량을 측정하는 공급량감지수단과, 상기 실내공간으로 공급된 수증기의 응축수가 회수되는 응축수 회수수단과, 상기 응축수 회수수단에 회수된 응축수의 양을 측정하는 응축수량 측정수단과, 상기 공급량감지수단에서 측정되는 수증기 공급량과 상기 응축수량 측정수단에서 측정되는 응축수량에 따라 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템을 제공한다.Steam supply means for generating steam, a steam injection passage provided with a plurality of steam injection nozzles installed in the indoor space for supplying steam to the indoor space, and a steam supply control valve for controlling the amount of steam generated by the steam generating means And a supply amount detecting means for measuring the amount of steam supplied to the indoor space supplied through the steam injection passage, condensate recovery means for recovering condensed water vapor supplied to the indoor space, and condensate recovered in the condensate recovery means. Condensate amount measuring means for measuring the amount, and the control means for controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve in accordance with the steam supply amount measured by the supply amount detecting means and the amount of condensate water measured by the condensate amount measuring means. Providing latent heat load simulation system for human body do.

이때, 상기 수증기 발생수단에서 발생한 수증기는 배관을 통해 실내공간에 설치되는 수증기 공급량 제어밸브를 거쳐 상기 수증기 분사유로로 이동하는 것을 특징으로 한다.At this time, the steam generated by the steam generating means is characterized in that it moves to the steam injection flow path through the steam supply amount control valve installed in the indoor space through a pipe.

특히, 상기 배관의 표면은 단열재로 감싸며, 상기 단열재는 석고보드 또는 내화성 단열재인 것을 특징으로 한다.In particular, the surface of the pipe is wrapped with a heat insulating material, the heat insulating material is characterized in that the gypsum board or fire-resistant heat insulating material.

그리고, 상기 수증기 분사노즐은 상기 수증기 분사유로의 좌우 양측에 설치되어 수증기 분사유로의 양측방향으로 분사하는 것을 특징으로 한다.In addition, the steam injection nozzles are installed on both left and right sides of the steam injection passage, and are sprayed in both directions of the steam injection passage.

또한, 상기 응축수 회수수단은, 상기 실내공간의 하측에 경사지게 구비되어 응축수를 하측으로 모으는 응축수 수집유로와, 상기 응축수 수집유로를 따라 중력에 의해 흘러내리는 응축수를 저장하는 응측수 저장조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the condensate recovery means is provided with a condensate collection passage for inclining the lower side of the indoor space to collect the condensate downward, and a condensate storage tank for storing the condensate flowing by gravity along the condensate collection passage. do.

그리고, 상기 수증기 분사유로를 통해 공급되는 실내공간으로의 수증기 공급량을 측정하는 공급량감지수단이 더 구비되어, 상기 제어수단은 상기 공급량감지수단에서 측정되는 수증기 공급량 데이터가 입력되고 상기 응축수량 측정수단으로부터 측정된 응측수량 데이터는 실시간으로 제어수단으로 입력되면, 상기 제어수단은 상기 수증기 공급량 데이터에서 상기 응측수량 데이터를 차감하여 현재 실내공간의 수증기량을 계산하여 설정량과 비교하여 실내공간의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 한다.Further, a supply amount sensing means for measuring the amount of steam supplied to the indoor space supplied through the steam injection passage is further provided, wherein the control means is inputted with the steam supply amount data measured by the supply amount sensing means and from the condensate amount measuring means. When the measured measurement quantity data is input to the control means in real time, the control means subtracts the measurement quantity data from the steam supply quantity data, calculates the current quantity of water vapor in the current indoor space, and compares the set quantity with the set quantity. It characterized in that for controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve to be maintained.

아울러, 상기 제어수단은 컴퓨터인 것을 특징으로 한다.
In addition, the control means is characterized in that the computer.

또한, 본 발명은;The present invention also provides

수증기 공급량 제어밸브를 개방 제어하여 수증기 발생수단에서 발생되는 수증기를 실내공간에 공급하는 다수의 수증기분사노즐이 구비되는 수증기 분사유로로 투입하고 공급량감지수단에서 수증기 공급량을 측정하는 제1단계; 상기 실내공간으로 공급된 수증기의 응축수가 응축수 회수수단에 회수되면 응축수량 측정수단에서 응축수의 무게를 측정하여 응측수량이 측정되면 제어수단으로 입력되는 제2단계; 및 상기 제어수단은 상기 수증기 공급량에서 상기 응측수량을 차감하여 현재 실내공간의 수증기량을 계산하여 설정량과 비교하여 실내공간의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 방법도 제공한다.
A first step of opening and controlling the steam supply amount control valve to inject the steam generated from the steam generating means into a steam injection passage having a plurality of steam injection nozzles for supplying the indoor space, and measuring the amount of steam supplied from the supply amount sensing means; A second step of measuring the weight of the condensate from the condensate amount measuring unit when the condensed water of the steam supplied to the indoor space is recovered to the condensate collecting unit and inputting it to the control unit when the amount of condensed water is measured; And a third step of controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve so that the amount of steam in the indoor space is maintained by comparing the set amount by calculating the amount of steam in the current indoor space by subtracting the measured water quantity from the steam supply amount. It also provides a human latent heat load simulation method of the indoor space comprising a.

본 발명에 따르면, 실내공간에 투입되는 수증기량과 회수되는 응축수량을 실시간으로 감시 및 비교하여 실내공간에 공급되는 수증기의 양이 항상 일정한 설정치만큼 들어가도록 제어함으로써 잠열 부하를 인위적으로 제어가 가능해 인체에 의해 발생하는 잠열부하를 정확히 모사할 수 있으며, 이를 통해 실내공간의 냉방 및 난방 성능이 적절한지 평가할 수 있다. According to the present invention, by monitoring and comparing the amount of water vapor introduced into the indoor space and the amount of condensed water recovered in real time, the amount of water vapor supplied to the indoor space is always controlled by a predetermined set value, thereby artificially controlling the latent heat load. The latent heat load generated by this model can be accurately simulated, and it can evaluate whether the cooling and heating performance of the indoor space is appropriate.

또한, 본 발명은 실내공간에 공급되는 수증기의 양을 쉽게 바꿀 수 있으므로 실내공간의 냉방 및 난방 성능도 더 정확히 평가할 수 있다.
In addition, the present invention can easily change the amount of water vapor supplied to the indoor space can more accurately evaluate the cooling and heating performance of the indoor space.

도 1은 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템의 개요도이다.
도 2는 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템의 제어 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템의 적용 예를 도시한 철도차량 2층 객차 내부의 정단면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템의 적용 예를 도시한 철도차량 2층 객차 내부의 측단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템의 적용 예를 도시한 철도차량 2층 객차의 각층별 평단면을 도시한 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram of a human latent heat load simulation system of an indoor space according to the present invention.
2 is a control block diagram of a human latent heat load simulation system of an indoor space according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a front sectional view of the inside of a passenger car on a two-story railway vehicle showing an example of an application of a latent heat load simulation system to a human body in an indoor space according to the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing the interior of the railroad car two-story carriage showing an application example of the human body latent load simulation system of the indoor space according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a planar cross section of each floor of a two-story railway car showing an example of application of a latent heat load simulation system to an indoor space according to the present invention.

본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템 및 그 방법을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, the human body latent heat load simulation system of the indoor space according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 1 및 도 2에 의하면, 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템은 실내공간(100)의 냉난방 성능시험 수행시 인체에 의해 발생하는 잠열부하를 인위적으로 모사할 수 있도록 수증기 발생수단(110)과 수증기 분사 유로(120), 그리고 응축수 회수수단(130) 등을 이용하여 승객의 수에 맞는 잠열 부하를 모사할 수 있다.1 and 2, the human body latent heat load simulation system of the indoor space according to the present invention is a steam generating means for artificially simulating the latent heat load generated by the human body when performing the cooling and heating performance test of the indoor space ( The latent heat load suitable for the number of passengers may be simulated by using the 110, the steam injection passage 120, and the condensate recovery means 130.

본 발명은 기차나 버스, 승용차 등의 차량이나 교실, 도서관, 극장, 공연장 등의 다양한 환경의 실내공간(100)에서의 냉난방 환경시험에 적용할 수 있다.
The present invention can be applied to the air-conditioning and environmental test in the indoor space 100 of various environments such as a train, a bus, a passenger car, a classroom, a library, a theater, a performance hall, and the like.

이와 같은 본 발명은 물을 가열함으로써 수증기를 발생하는 수증기 발생수단(110), 실내공간(100)에 설치되어 실내공간(100)에 수증기를 공급하는 다수의 수증기 분사노즐(122)이 구비되는 수증기 분사 유로(120)와, 상기 수증기 발생수단(110)에서 발생되는 수증기 공급량을 조절하는 수증기 공급량 제어밸브(140)와, 상기 실내공간(100)으로 공급된 수증기의 응축수가 회수되는 응축수 회수수단(130)과, 상기 응축수 회수수단(130)에 회수된 응축수의 양을 측정하는 응축수량 측정수단(150)과, 상기 응축수량 측정수단(150)에서 측정되는 응축수량에 따라 상기 수증기 공급량 제어밸브(140)의 개폐를 제어하는 제어수단(160)으로 구성된다.The present invention as described above is provided with a steam generating means 110 for generating water vapor by heating the water, a plurality of water vapor injection nozzle 122 is installed in the indoor space 100 to supply water vapor to the indoor space (100) Injection flow path 120, the steam supply amount control valve 140 for adjusting the amount of steam generated by the steam generating means 110, and condensate recovery means for recovering the condensed water of the steam supplied to the indoor space (100) 130, the condensed water amount measuring means 150 for measuring the amount of condensed water recovered in the condensed water recovery means 130, and the steam supply amount control valve according to the amount of condensed water measured by the condensed water amount measuring means 150 ( Control means 160 for controlling the opening and closing of 140.

이때, 상기 제어수단(160)은 실외에 구비되는 것으로 실내공간(100)으로 투입되는 가습량인 수증기 공급량을 실시간으로 제어할 수 있고, 공급된 수증기 공급량을 실시간으로 측정할 수 있는 시스템이 필요하다.
At this time, the control means 160 is to be provided in the outdoor to control the amount of water vapor supply, which is the amount of humidification put into the indoor space 100 in real time, and a system capable of measuring the amount of water vapor supplied in real time is required.

이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the constitution of each part of the present invention will be described in detail.

먼저, 상기 수증기 발생수단(110)은 전기 또는 기타 연료 등을 사용하여 물을 가열함으로써 수증기를 발생시킨다. First, the steam generating means 110 generates water vapor by heating water using electricity or other fuel.

이와 같은 수증기 발생수단(110)의 용량은 실내공간(100)에 있는 재실자의 수에 따라 달라지는데, 사람 1인에서 발생하는 잠열부하를 모사하는데 필요한 수증기의 양은 실내공간(100)의 온도 조건에 따라 달라지지만, 일반적인 상태인 25℃ 기준으로 대략 0.07 ~ 0.08 kg/h이다. The capacity of the steam generating means 110 depends on the number of occupants in the indoor space 100. The amount of water vapor required to simulate the latent heat load generated by one person depends on the temperature conditions of the indoor space 100. Although different, it is approximately 0.07 to 0.08 kg / h on a 25 ° C. basis.

따라서, 승용차와 같이 작은 차량의 경우는 최대 5명 탑승 기준으로 실제 객실 내부로 공급되어야 하는 수증기의 양은 약 0.4kg/h이므로, 1kg/h 이상의 수증기를 발생할 수 있는 수증기 발생수단(110)이 필요하다. Therefore, in the case of a small vehicle such as a passenger car, since the amount of water vapor to be supplied into the actual cabin based on a maximum of five passengers is about 0.4 kg / h, a water vapor generating means 110 capable of generating more than 1 kg / h of water vapor is required. Do.

한편, 철도차량의 경우는 훨씬 큰 용량의 수증기 발생수단(110)이 필요한데, 최대 400명까지 탑승 가능한 이층객차의 경우 객실 내부로 공급되어야 하는 수증기의 양은 약 30kg/h이므로, 대략 60kg/h 이상의 수증기를 생성할 수 있는 수증기 발생수단(110)이 필요하게 된다. Meanwhile, in the case of railroad cars, a much larger capacity of steam generating means 110 is required. In the case of double-decker cars that can accommodate up to 400 passengers, the amount of water vapor to be supplied into the cabin is about 30kg / h. There is a need for steam generating means 110 capable of generating steam.

이때, 실내공간(100)에서 수증기가 공급되더라도 응축수가 발생하여 실제 실내공간(100)으로 공급되는 수증기는 수증기 발생수단(110)에서 발생하는 수증기보다 적기 때문에 실제 필요한 양보다 적어도 약 2배 이상의 수증기를 발생할 수 있는 수증기 발생수단(110)을 적용함이 바람직하다.At this time, even if steam is supplied from the indoor space 100, condensed water is generated and the water vapor supplied to the actual indoor space 100 is less than the water vapor generated from the steam generating means 110. It is preferable to apply the steam generating means 110 that can generate.

한편, 상기 수증기 발생수단(110)에서 발생한 수증기는 배관(112)을 통해 실내공간(100) 내부에 설치되는 수증기 공급량 제어밸브(140)를 거쳐 수증기 분사 유로(120)로 이동하게 된다. On the other hand, the steam generated by the steam generating means 110 is moved to the steam injection passage 120 through the steam supply amount control valve 140 installed in the interior space 100 through the pipe 112.

이때, 배관(112)의 표면에 응축수의 발생을 최소화하기 위하여 배관(112) 표면에 충분한 단열을 해주어야 한다. 이때 배관(112) 표면을 감싸는 단열재로는 100℃ 이상의 고온에서도 견딜 수 있는 석고보드 또는 내화성 단열재가 바람직하다.At this time, in order to minimize the generation of condensate on the surface of the pipe 112, sufficient heat insulation should be provided on the surface of the pipe 112. At this time, as a heat insulating material surrounding the pipe 112 surface is preferably a gypsum board or fire-resistant heat insulating material that can withstand high temperatures of 100 ℃ or more.

한편, 상기 수증기 공급량 제어밸브(140)는 제어수단(160)의 제어신호에 따라 개방정도가 0 ~ 100%까지 외부에서 원격으로 열고 닫을 수 있도록 제어함으로써 배관(112)을 통해 공급되는 수증기의 양을 조절할 수 있고, 이를 통해 실내공간(100)에 원하는 양의 수증기만 공급할 수 있다. On the other hand, the steam supply amount control valve 140 controls the amount of water vapor supplied through the pipe 112 by controlling the opening degree to be remotely opened from the outside to 0 to 100% according to the control signal of the control means 160. It can be adjusted, and through this it can supply only the desired amount of steam to the indoor space (100).

상기 수증기 공급량 제어밸브(140)의 개방으로 인해 수증기 발생수단(110)에서 발생한 수증기는 수증기 분사 유로(120)로 유입되며, 상기 수증기 분사 유로(120)에 일정 간격으로 배치되는 수증기 분사노즐(122)을 통해 작은 미세입자 형태의 수증기로 실내공간(100)으로 분무된다. Water vapor generated by the steam generating means 110 due to the opening of the steam supply control valve 140 is introduced into the steam injection flow path 120, and the steam injection nozzle 122 is disposed at a predetermined interval on the steam injection flow path 120. It is sprayed into the indoor space (100) with water vapor in the form of small fine particles through the).

상기 수증기 분사노즐(122)은 수증기 분사 유로(120)의 좌우 양측에 설치되어 수증기 분사 유로(120)의 양측방향으로 분사하게 된다. The steam injection nozzle 122 is installed on both left and right sides of the steam injection passage 120 to spray in both directions of the steam injection passage 120.

이때, 상기 수증기 분사 유로(120)를 통해 공급되는 수증기의 공급량을 측정하기 위한 유량감지센서 등의 공급량감지수단(128)을 구비하여 수증기 공급량을 정확히 측정하며 그 수증기 공급량 데이터가 제어수단(160)으로 입력되면 제어수단(160)은 이를 이용하여 실내공간의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브(140)의 개폐를 제어한다.At this time, the supply amount detecting means 128, such as a flow rate sensor for measuring the supply amount of the water vapor supplied through the water vapor injection passage 120 to accurately measure the water vapor supply amount and the water vapor supply amount data control means 160 When input to the control means 160 controls the opening and closing of the steam supply amount control valve 140 to maintain the set amount of steam in the indoor space by using this.

이 경우 수증기 분사노즐(122)을 통해 수증기가 분사될 때까지 일부의 수증기는 냉각이 되어 응축하게 되어 응축수를 형성하게 된다. 이 응축수는 실제 인체의 잠열모사에 사용된 것이 아니기 때문에 처음에 공급된 수증기의 양에서 응축되어 흘러나오는 응축수의 양을 빼야한다. In this case, some water vapor is cooled to condense until water vapor is injected through the water vapor injection nozzle 122 to form condensed water. Since the condensate is not actually used for latent heat simulation of the human body, the amount of condensate flowing out from the condensate must be subtracted from the amount of water vapor initially supplied.

이를 위해서는 실내공간에서 생성되는 응축수의 양을 정확히 알아야 하므로, 생성된 응축수를 모아서 응축수의 무게를 측정하여야 하며 이를 위해 상기 실내공간(100)의 응축수를 회수하는 응축수 회수수단(130)과, 상기 응축수 회수수단(130)에 회수된 응축수의 양을 측정하는 응축수량 측정수단(150)을 구비한다.To this end, since the amount of condensate generated in the indoor space must be accurately known, the condensate generated is collected and the weight of the condensate must be measured. For this purpose, condensate recovery means 130 for recovering the condensed water of the indoor space 100 and the condensate The recovery means 130 is provided with a condensate amount measuring means 150 for measuring the amount of condensate recovered.

상기 응축수 회수수단(130)은 상기 실내공간(100)의 하측에 경사지게 구비되어 응축수를 하측으로 모으는 응축수 수집유로(132)와, 상기 응축수 수집유로(132)를 따라 중력에 의해 흘러내리는 응축수를 저장하는 응측수 저장조(134)로 이루어진다.The condensate recovery means 130 is provided to be inclined at the lower side of the indoor space 100 to store the condensate collection passage 132 for collecting condensate downward, and to store the condensate flowing down by gravity along the condensate collection passage 132. It consists of the water condenser reservoir 134.

상기 응측수 저장조(134)에 저장되는 응측수의 무게는 응축수량 측정수단(150)에 의해 측정된다. 이때, 응축수의 무게 증가량을 실시간으로 측정하게 되어 실제 실내공간(100)에 공급된 수증기의 양을 알 수 있게 된다. The weight of the condensed water stored in the condensed water storage tank 134 is measured by the condensed water amount measuring means 150. At this time, the weight increase of the condensate is measured in real time, so that the amount of water vapor supplied to the actual indoor space 100 can be known.

즉, 상기 제어수단(160)은 공급량감지수단(128)에서 수증기의 공급량 데이터가 입력되고, 상기 응측수 저장조(134)에 저장되는 응측수의 무게를 측정하는 응축수량 측정수단(150)으로부터 측정된 응측수량 데이터는 실시간으로 제어수단(160)으로 입력되면, 실내공간(100)으로 공급되는 수증기의 양(수증기 공급량)에서 상기 응측수량을 차감하여 현재의 실내공간(100) 수증기량을 산정하여 설정량과 비교하여 실내공간(100)에 공급되는 수증기의 양이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어한다. That is, the control means 160 is measured from the condensate amount measuring means 150 for measuring the weight of the condensed water is supplied to the supply amount data of the water vapor in the supply amount detecting means 128, the storage water storage tank 134 When the received measurement data is input to the control means 160 in real time, the amount of water vapor supplied to the indoor space 100 (steam supply amount) is subtracted from the measured water quantity to calculate and set the current amount of steam in the indoor space 100. The opening and closing of the steam supply amount control valve is controlled to maintain the set value of the amount of steam supplied to the indoor space 100 in comparison with the amount.

이와 같은 방법으로 실내공간(100)에 원하는 양의 수증기를 공급함으로써 잠열 부하를 인위적으로 제어할 수 있다.
In this manner, the latent heat load may be artificially controlled by supplying a desired amount of water vapor to the indoor space 100.

한편, 본 발명에 따른 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템을 적용한 일 예가 도 3 내지 도 5에 도시된다. On the other hand, an example in which the human body latent load simulation system of the indoor space according to the present invention is shown in Figs.

이는 철도차량, 특히 이층 객차에 적용한 예를 도시한 도면이다. 이에 의하면 철도차량(1)의 실내공간인 객실(1a)에 본 발명에 따른 잠열 부하 모사시스템을 구성함으로써 인체에 의해 발생하는 잠열 부하를 정확히 모사할 수 있으며, 이를 통해 그 실내공간의 냉방 및 난방 성능이 적절한지 평가할 수 있다. This is a view showing an example applied to railroad cars, especially double-decker passenger cars. According to this configuration, by configuring the latent heat load simulation system according to the present invention in the cabin 1a, which is an indoor space of the railway vehicle 1, the latent heat load generated by the human body can be accurately simulated, thereby cooling and heating the indoor space. You can evaluate whether performance is appropriate.

또한, 일반적으로 작은 실내공간의 경우는 본 발명의 잠열 부하 모사시스템 1식을 적용하여 잠열 부하의 구현이 가능하지만, 버스나 철도차량 또는 교실이나 공연장, 극장, 버스터미널, 기차역 등과 같이 크고 많은 사람이 밀집한 실내공간의 경우에는 본 발명의 잠열 부하 모사시스템을 다중으로 적용하여 잠열 부하 구현이 가능하다. In addition, in the case of a small indoor space in general, the latent heat load may be implemented by applying the latent heat load simulation system of the present invention, but a large number of people such as a bus or a railway vehicle or a classroom, a performance hall, a theater, a bus terminal, a train station, etc. In the case of this dense indoor space, the latent heat load simulation system can be implemented by applying the latent heat load simulation system multiple times.

이때, 적용한 여러 개의 잠열 모사시스템을 구현하여 효율적이고, 정확하게 인체에 의한 잠열 부하를 모사할 수 있으며, 각 잠열 부하 모사시스템은 모두 한 대의 제어수단(160)인 컴퓨터에 연결하고, 이 컴퓨터에서 각 모사시스템의 수증기 공급량 제어밸브(140)를 원격으로 제어함으로써 원하는 범위의 잠열 부하의 모사가 가능하다.At this time, it is possible to efficiently and accurately simulate the latent heat load by the human body by implementing the applied latent heat simulation system, and each latent heat load simulation system is connected to a computer which is one control means 160, and each computer By controlling the steam supply amount control valve 140 of the simulation system remotely, it is possible to simulate a latent heat load in a desired range.

특히, 이층객차에 본 발명인 잠열 부하 모사시스템을 구현한 경우 객실(1a) 내부에 고르게 수증기를 공급할 수 있도록 수증기 분사노즐(122)을 수증기 분사 유로(120)의 좌우 양측에 설치하여 수증기를 수증기 분사 유로(120)의 양측방향으로 분사하도록 함으로써 균일하게 수증기를 실내공간(100)인 객실 내부에 공급할 수 있다.
Particularly, in the case of implementing the latent heat load simulation system of the present invention on a double-decker, the steam injection nozzle 122 is installed on both sides of the steam injection flow path 120 so as to supply water vapor evenly inside the cabin 1a. By spraying in both directions of the flow path 120, water vapor can be uniformly supplied into the cabin, which is the indoor space 100.

한편, 본 발명에 따른 실내공간(100)의 인체 잠열 부하 모사 방법은, 수증기 공급량 제어밸브(140)를 개방 제어하여 수증기 발생수단(110)에서 발생되는 수증기를 실내공간에 공급하는 다수의 수증기분사노즐(122)이 구비되는 수증기 분사유로(120)로 투입하고 공급량감지수단(128)에서 수증기 공급량을 측정하는 제1단계와, 상기 실내공간(100)으로 공급된 수증기의 응축수가 응축수 회수수단(130)에 회수되면 응축수량 측정수단(150)에서 응축수의 무게를 측정하여 응측수량이 측정되면 제어수단(160)으로 입력되는 제2단계와, 상기 제어수단(160)은 상기 수증기 공급량에서 상기 응측수량을 차감하여 현재 실내공간(100)의 수증기량을 계산하여 설정량과 비교하여 실내공간(100)의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브(140)의 개폐를 제어하는 제3단계로 이루어진다.
On the other hand, in the method for simulating the latent heat load of the human body of the indoor space 100 according to the present invention, a plurality of water vapor injections for supplying water vapor generated by the steam generating means 110 to the indoor space by controlling the water vapor supply control valve 140 to be opened. A first step of feeding the water vapor injection passage 120 having the nozzle 122 and measuring the amount of water vapor supplied from the supply amount detection unit 128, and condensed water of the water vapor supplied to the indoor space 100; The second step of measuring the weight of the condensate in the condensate amount measuring means 150 and returning it to the control means 160 when the amount of the condensed water is measured, and the control means 160 measures the condensate in the water vapor supply amount. To control the opening and closing of the steam supply amount control valve 140 to maintain the set value by calculating the amount of water vapor in the current indoor space 100 by subtracting the quantity compared to the set amount Claim is made in three stages.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 실내공간 110: 수증기 발생수단
112: 배관 120: 수증기 분사 유로
122: 수증기 분사노즐 128: 공급량감지수단
130: 응축수 회수수단 132: 응축수 수집유로
134: 응측수 저장조 140: 수증기 공급량 제어밸브
150: 응축수량 측정수단 160: 제어수단 100: indoor space 110: water vapor generating means
112: piping 120: steam injection flow path
122: water vapor injection nozzle 128: supply amount sensing means
130: condensate recovery means 132: condensate collection passage
134: condensed water reservoir 140: water vapor supply control valve
150: condensate amount measuring means 160: control means

Claims (8)

수증기를 발생하는 수증기 발생수단과, 실내공간에 설치되어 실내공간에 수증기를 공급하는 다수의 수증기분사노즐이 구비되는 수증기 분사유로와, 상기 수증기 발생수단에서 발생하는 수증기 공급량을 조절하는 수증기 공급량 제어밸브와, 상기 수증기 분사유로를 통해 공급되는 실내공간으로의 수증기 공급량을 측정하는 공급량감지수단과, 상기 실내공간으로 공급된 수증기의 응축수가 회수되는 응축수 회수수단과, 상기 응축수 회수수단에 회수된 응축수의 양을 측정하는 응축수량 측정수단과, 상기 공급량감지수단에서 측정되는 수증기 공급량과 상기 응축수량 측정수단에서 측정되는 응축수량에 따라 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
Steam supply means for generating steam, a steam injection passage provided with a plurality of steam injection nozzles installed in the indoor space for supplying steam to the indoor space, and a steam supply control valve for controlling the amount of steam generated by the steam generating means And a supply amount detecting means for measuring the amount of steam supplied to the indoor space supplied through the steam injection passage, condensate recovery means for recovering condensed water vapor supplied to the indoor space, and condensate recovered in the condensate recovery means. Condensate amount measuring means for measuring the amount, and the control means for controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve in accordance with the steam supply amount measured by the supply amount detecting means and the amount of condensate water measured by the condensate amount measuring means. Human latent heat load simulation system of indoor space.
제 1항에 있어서,
상기 수증기 발생수단에서 발생한 수증기는 배관을 통해 실내공간에 설치되는 수증기 공급량 제어밸브를 거쳐 상기 수증기 분사유로로 이동하는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
The method of claim 1,
The steam generated by the steam generating means is a latent heat load simulation system for a human body in the indoor space, characterized in that for moving to the steam injection flow path through the steam supply amount control valve installed in the indoor space through a pipe.
제 2항에 있어서,
상기 배관의 표면은 단열재로 감싸며, 상기 단열재는 석고보드 또는 내화성 단열재인 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
3. The method of claim 2,
The surface of the pipe is wrapped with a heat insulating material, the heat insulating material is a human body latent load simulation system of the indoor space, characterized in that the gypsum board or fire-resistant insulation.
제 1항에 있어서,
상기 수증기 분사노즐은 상기 수증기 분사유로의 좌우 양측에 설치되어 수증기 분사유로의 양측방향으로 분사하는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
The method of claim 1,
The steam injection nozzle is installed on the left and right sides of the steam injection flow path to the human body latent heat load simulation system of the indoor space, characterized in that for spraying in both directions of the steam injection flow path.
제 1항에 있어서, 상기 응축수 회수수단은,
상기 실내공간의 하측에 경사지게 구비되어 응축수를 하측으로 모으는 응축수 수집유로와, 상기 응축수 수집유로를 따라 중력에 의해 흘러내리는 응축수를 저장하는 응측수 저장조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
The method of claim 1, wherein the condensate recovery means,
Simulated latent heat load of the indoor space, characterized by consisting of a condensate collection passage for inclined at the lower side of the indoor space to collect condensate downward, and a condensate storage tank for storing the condensate flowing down by gravity along the condensate collection passage. system.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단은 상기 공급량감지수단에서 측정되는 수증기 공급량 데이터가 입력되고 상기 응축수량 측정수단으로부터 측정된 응측수량 데이터는 실시간으로 제어수단으로 입력되면, 상기 제어수단은 상기 수증기 공급량 데이터에서 상기 응측수량 데이터를 차감하여 현재 실내공간의 수증기량을 계산하여 설정량과 비교하여 실내공간의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
The method of claim 1,
The control means, if the water vapor supply amount data measured by the supply amount detection means is input and the measurement water quantity data measured from the condensed water amount measurement means is input to the control means in real time, the control means is the measurement quantity data from the water vapor supply amount data The latent heat load simulation system of an indoor space, comprising controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve so that the water vapor amount of the indoor space is maintained by comparing the set amount by calculating the amount of water vapor of the current indoor space.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단은 컴퓨터인 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 시스템.
The method of claim 1,
The control means is a latent heat load simulation system of the human body, characterized in that the computer.
수증기 공급량 제어밸브를 개방 제어하여 수증기 발생수단에서 발생되는 수증기를 실내공간에 공급하는 다수의 수증기분사노즐이 구비되는 수증기 분사유로로 투입하고 공급량감지수단에서 수증기 공급량을 측정하는 제1단계;
상기 실내공간으로 공급된 수증기의 응축수가 응축수 회수수단에 회수되면 응축수량 측정수단에서 응축수의 무게를 측정하여 응측수량이 측정되면 제어수단으로 입력되는 제2단계; 및
상기 제어수단은 상기 수증기 공급량에서 상기 응측수량을 차감하여 현재 실내공간의 수증기량을 계산하여 설정량과 비교하여 실내공간의 수증기량이 설정치가 유지되도록 상기 수증기 공급량 제어밸브의 개폐를 제어하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내공간의 인체 잠열 부하 모사 방법.
A first step of opening and controlling the steam supply amount control valve to inject the steam generated from the steam generating means into a steam injection passage having a plurality of steam injection nozzles for supplying the indoor space, and measuring the amount of steam supplied from the supply amount sensing means;
A second step of measuring the weight of the condensate from the condensate amount measuring unit when the condensed water of the steam supplied to the indoor space is recovered to the condensate collecting unit and inputting it to the control unit when the amount of condensed water is measured; And
The control means may include: controlling the opening and closing of the steam supply amount control valve so that the amount of steam in the indoor space is maintained by comparing the set amount by calculating the amount of steam in the current indoor space by subtracting the measured water amount from the steam supply amount; Human latent heat load simulation method of an indoor space comprising a.
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