KR101778336B1 - 관류열전달계수 측정 장치 및 방법 - Google Patents

관류열전달계수 측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치는, 단열재질로 마련되고 상부가 개방된 내부 케이스, 상기 내부 케이스의 상부를 제외한 외측을 둘러싸도록 마련되고 단열재질로 마련되는 외부 케이스, 상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스 내부 온도를 조절할 수 있는 온도조절부 및 상기 내부 케이스 상부에 배치되어 상기 내부 케이스를 밀폐시키는 차단부를 포함하고, 상기 차단부는 피복재 또는 보온재의 조합을 통해 다양한 피복 조건을 구현할 수 있다.

Description

관류열전달계수 측정 장치 및 방법{MEASURING APPARUTUS OF OVERALL HEAT TRANSFER COEFFICIENT AND METHOD}
본 발명은 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이스를 밀폐시킴으로써 피복재 또는 보온재의 보온 성능을 보다 효율적으로 측정할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
온실이란 유리나 플라스틱 필름 등으로 피복하여 외부기상으로부터 격리된 재배공간을 만들고, 여러 가지 부대설비를 이용해서 공간 내부의 미기상 조건이나 배지조건 등의 환경을 인위적으로 조절하여 작물은 생산하는 시설을 말한다. 실제 온실에는 외부 피복재와 내부의 보온커튼으로 피복된 경우가 대부분이다. 이는 온실로부터 외부로 손실되는 열을 최대한 줄이고, 원하는 온실의 온도 및 습도 등의 생육환경 조건들을 작물생육에 적절한 상태로 유지시키기 위함이다.
이러한 온실로부터 외부로 손실되는 열은 크게 대류열, 복사열, 전도열로 구성된다.
구체적으로 대류열은 고체 표면과 유체 간의 온도차에 의해 열이 이동하는 현상을 의미하고, 복사열은 고온의 물체가 열원을 방사하여 공간을 거친 후 다른 저온의 물체에 흡수되어 일어나는 열을 의미하며, 전도열은 고체에서 열에너지가 고온 쪽에서 저온 쪽으로 전달되는 현상을 의미한다.
그러나 실질적으로 농업용으로 사용되는 온실의 경우 야간 천공복사냉각에 의한 열손실 비중이 크다.
이와 같이 다양한 영향들을 고려하여 보온재 또는 보온재의 관류열전달계수를 측정할 수 있고, 이와 관련하여, 2007년 7월 13일에 출원된 선행문헌 제 10-2007-0070495호에서는 대류열전달계수 측정장치 및 측정 방법에 대하여 개시된다.
일 실시예에 따른 목적은 피복재 또는 보온재의 보온 성능 또는 단열 성능을 정량적으로 제시할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 차단부를 통해서만 열이 통과될 수 있게 하여 관류열전달계수를 보다 정확하게 측정할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 다양한 온실의 피복 조건을 간단하게 구현할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 풍속과 복사 냉각을 구현할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 온실용 피복재 또는 보온재의 규격화 및 표준화를 확립시킬 수 있는 관류열전달계수 측정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치는, 단열재질로 마련되고 상부가 개방된 내부 케이스, 상기 내부 케이스의 상부를 제외한 외측을 둘러싸도록 마련되고 단열재질로 마련되는 외부 케이스, 상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스의 내부 온도를 조절할 수 있는 온도조절부 및 상기 내부 케이스의 상부에 배치되어 상기 내부 케이스를 밀폐시키는 차단부를 포함하고, 상기 차단부는 피복재 또는 보온재의 조합을 통해 다양한 피복 조건을 구현할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 온도조절부는, 상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스 사이 공간에 배치된 제1 온도조절요소 및 상기 내부 케이스 내에 배치된 제2 온도조절요소를 포함하고, 상기 제1 온도조절요소와 상기 제2 온도조절요소에 의해, 상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄질 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 외부 케이스의 외측으로부터 연장되고, 단열재질로 마련된 측면을 구비하는 상부 케이스 및 상기 상부 케이스의 측면에 장착된 냉각기를 포함하는 냉각부를 더 포함하고, 상기 냉각부는 상기 외부 케이스의 상부에 구비될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 냉각기는, 상기 냉각부 내에서 상부에 배치된 상부 냉각기 및 상기 냉각부 내에서 하부에 배치된 하부 냉각기를 포함하고, 상기 하부 냉각기는 상기 차단부의 상부에 인접하게 배치되어 풍속을 구현할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 외부 케이스의 상부에는 복사 냉각을 구현하기 위한 복사 냉각부가 더 포함될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 피복재 또는 보온재는 상기 내부 케이스 상에 이격되어 장착될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치는, 단열재질로 마련되며 상부가 개방되어 있는 내부 케이스, 상기 내부 케이스의 상부에 배치되어 상기 내부 케이스를 밀폐시키는 차단부 및 상기 차단부의 상부에 배치되어 상기 차단부 상부의 공기를 순환시키는 냉각부를 포함하고, 상기 냉각부에 의해 상기 차단부 상의 풍속을 구현할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 냉각부는 복수 개의 냉각기를 포함하고, 상기 냉각기를 조절하여 풍속 조건을 조절할 수 있다.
일 측에 의하면, 단열재질로 마련되어, 상기 내부 케이스, 상기 차단부 및 상기 냉각부를 밀폐시킬 수 있는 외부 케이스가 더 포함될 수 있다.
일 측에 의하면, 온도조절부가 더 포함되고, 상기 온도조절부는, 상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스 사이 공간에 배치된 제1 온도조절요소 및 상기 내부 케이스 내에 배치된 제2 온도조절요소를 포함하고, 상기 제1 온도조절요소와 상기 제2 온도조절요소에 의해, 상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄질 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 내부 케이스의 상부에는 상기 내부 케이스를 밀폐시키도록 마련된 복사 냉각부를 더 포함하고, 상기 복사 냉각부에 의해 복사 냉각을 구현할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 방법은, 단열재질로 마련되며 상부가 개방되어 있는 내부 케이스 및 상기 내부 케이스의 외측을 둘러싸도록 배치된 외부 케이스를 포함하는 관류열전달계수 측정 장치가 제공되는 단계, 상기 내부 케이스 상부에 배치될 피복재 또는 보온재의 조합이 선택되는 단계, 상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄지는 단계, 상기 내부 케이스의 내부 온도 및 상기 내부 케이스 상측의 외부 온도가 측정되는 단계 및 측정된 값으로부터 상기 관류열전달계수가 산출되는 단계를 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 피복재 또는 보온재의 조합이 선택되는 단계 이후에, 풍속이 구현되는 단계 또는 복사 냉각이 구현되는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 의하면 피복재 또는 보온재의 보온 성능 또는 단열 성능을 정량적으로 제시할 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 의하면 차단부를 통해서만 열이 통과될 수 있게 하여 관류열전달계수를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 의하면 다양한 온실의 피복 조건을 간단하게 구현할 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 의하면 풍속과 복사 냉각을 구현할 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치 및 방법에 의하면 온실용 피복재 또는 보온재의 규격화 및 표준화를 확립시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치에서 열이 전달되는 모습을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 방법을 도시하는 순서도이다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치를 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치에서 열이 전달되는 모습을 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치(10)는 내부 케이스(100), 외부 케이스(200), 온도조절부(300), 차단부(400), 냉각부(500) 및 복사 냉각부(600)를 포함할 수 있다.
상기 내부 케이스(100)는 단열재질로 마련되고 상부가 개방될 수 있다.
구체적으로, 내부 케이스(100)는 네 개의 측면과 바닥면으로 마련될 수 있다.
상기 내부 케이스(100)의 내측면에는 후술하게 될 차단부(400)를 장착시키기 위해 고정요소(미도시)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 고정요소에 차단부(400)를 끼움으로써 차단부(400)가 내부 케이스(100)의 상부에 장착될 수 있다.
또한, 내부 케이스(100)의 외측에는 단열재질로 마련된 외부 케이스(200)가 배치될 수 있다.
상기 외부 케이스(200)는 내부 케이스(100)의 상부를 제외한 외측을 둘러싸도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 외부 케이스(200)는 내부 케이스(100)의 네 개의 측면과 이격된 네 개의 측면과 내부 케이스(100)의 바닥면으로부터 이격된 바닥면을 포함할 수 있다. 게다가, 외부 케이스(200)는 내부 케이스(100)의 상부와 동일 평면이며, 내부 케이스(100)의 개방된 상부만큼 절단된 상부면을 더 포함할 수 있다.
이러한 외부 케이스(200)의 형상에 의해, 내부 케이스(100)는 개방된 상부를 제외하고 모든 방향에서 밀폐될 수 있다.
그러므로, 내부 케이스(100) 또는 외부 케이스(200) 내부의 열을 효과적으로 밀폐시킬 수 있다.
그러나, 외부 케이스(200)의 형상은 이에 한정되지 아니하며, 내부 케이스(100), 차단부(400) 및 냉각부(500)를 밀폐시킬 수 있도록 마련될 수 있다.
또한, 내부 케이스(100)와 외부 케이스(200)에는 온도조절부(300)가 배치될 수 있다.
상기 온도 조절부(300)는 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간에 배치된 제1 온도조절요소(310) 및 내부 케이스(100) 내에 배치된 제2 온도조절요소(320)를 포함할 수 있다.
상기 제1 온도조절요소(310)는 외부 케이스(200)의 바닥면 위에 배치될 수 있으며, 예를 들어 전력계로부터 전기를 인가 받아 열을 발생하는 발열 코일로 구성될 수 있다.
상기 제2 온도조절요소(320)는 내부 케이스(100)의 바닥면 위에 배치될 수 있으며, 제1 온도조절요소(310)와 마찬가지로 전력계로부터 전기를 인가 받아 열을 발생하는 발열 코일로 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 온도조절요소(310)에 의해 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도를 상승시킬 수 있으며, 제2 온도조절요소(320)에 의해 내부 케이스(100)의 내부 온도를 상승시킬 수 있다.
이러한 경우에, 내부 케이스(100)와 외부 케이스(200)의 내부 온도는 미리 결정될 수 있다.
또한, 제1 온도조절요소(310)는 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있으며, 상기 제2 온도조절요소(320)는 내부 케이스(100)의 내부 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 온도조절요소(310)에 의해 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도가 20℃가 유지될 수 있으며, 제2 온도조절요소(320)에 의해 내부 케이스(100)의 내부 온도가 20℃가 유지될 수 있다.
그러므로, 제1 온도조절요소(310)와 제2 온도조절요소(320)에 의해 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도와 내부 케이스(100)의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄질 수 있다.
이에 의해 내부 케이스(100)의 측면을 통해 열손실이 이루어지지 않을 수 있으므로, 내부 케이스(100)의 측면을 통한 열손실은 무시할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 것과 같이, 내부 케이스(100)의 열손실은 내부 케이스(100)의 상부를 통해서만 이루어질 수 있다.
상기 내부 케이스(100) 상부에는 차단부(400)가 밀폐되게 배치될 수 있다.
상기 차단부(400)는 피복재(410) 또는 보온재(420)를 포함할 수 있다.
상기 피복재(410)는 내부 케이스(100)에 탈착 가능하게 배치될 수 있으며, 폴리에틸렌 필름을 포함할 수 있다.
또한, 피복재(410)는 제2 온도조절요소(320)에 의해 발산되는 열이 내부 케이스(100)의 외부로 나가는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 보온재(420) 또한 내부 케이스(100)에 탈착 가능하게 배치될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이, 피복재(410)의 하부에 높이 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
이에 의해 피복재(410)와 보온재(420) 사이에는 공기층이 형성될 수 있다.
또한, 보온재(420)는 매트보온재 또는 다겹보온재를 포함할 수 있으며, 피복재(410)와 마찬가지로 제2 온도조절요소(320)에 의해 발산되는 열이 내부 케이스(100)의 외부로 나가는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피복재(410) 또는 보온재(420)는 Aw인 면적을 구비하여 내부 케이스(100)에 장착될 수 있다.
일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치(10)에서 다양한 피복 조건을 구현하기 위해 피복재(410) 또는 보온재(420)는 여러 가지의 조합으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 피복재(410)와 보온재(420)는 일중 피복재, 이중 피복재, 일층 보온재 및 이층 보온재 중에 선택될 수 있다.
전술된 바와 같이, 내부 케이스(100)의 열손실은 내부 케이스(100)의 상부를 통해서만 이루어지므로, 내부 케이스(100)의 열손실은 차단부(400)를 통하여 이루어질 수 있다.
이에 의해, 피복재(410) 또는 보온재(420)의 보온 성능 또는 단열 성능을 효율적으로 측정할 수 있다. 게다가, 0.15mm 또는 0.1mm의 박막 필름의 보온 성능 또는 단열 성능 또한 측정할 수 있다.
또한, 외부 케이스(200)의 상부에는 냉각부(500)가 더 포함될 수 있다.
상기 냉각부(500)는 외부 케이스(200)의 측면으로부터 연장되고, 단열재질로 마련된 측면을 구비하는 상부 케이스(510) 및 상기 상부 케이스(510)의 측면에 장착된 냉각기(520)를 포함할 수 있다.
상기 상부 케이스(510)에서 상부는 개방되거나 밀폐될 수 있으며, 상부 케이스(510)의 하부는 차단부(400)를 경계로 하여 내부 케이스(100)와 인접하게 배치될 수 있다.
상기 냉각기(520)는 복수 개의 팬으로 마련될 수 있으며, 냉각부(500) 내에서 상부에 배치된 상부 냉각기(522) 및 냉각부(500) 내에서 하부에 배치된 하부 냉각기(524)를 포함할 수 있다.
그러나 복수 개의 냉각기(520)의 장착 위치는 이에 한정되지 아니하며, 다양한 위치에 장착될 수 있다.
또한, 복수 개의 냉각기(520)의 작동은 개별적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 냉각기(520)는 동시에 모두 작동되거나, 일부만 작동될 수 있으며, 복수 개의 냉각기(520)는 서로 다른 동력으로 작동될 수 있다.
이와 같이 냉각기(520)를 조절하는 것에 의해 다양한 풍속 조건을 조절할 수 있다. 이때, 다양한 풍속 조건은 풍속의 세기 또는 풍속의 방향 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 하부 냉각기(524)의 경우, 차단부(400)의 상부에 인접하게 배치되어 차단부(400) 상부에 공기 순환을 유도하여 풍속을 구현할 수 있다.
이때, 하부 냉각기(524)는 양측에 서로 마주보도록 장착될 수 있으며, 좌측에 장착된 하부 냉각기(524)만 작동될 경우, 풍속은 우측을 향하게 되고, 좌측에 장착된 하부 냉각기(524)의 동력에 대응하는 크기의 풍속이 발생될 수 있다.
상부 냉각기(522) 또한 양측에 서로 마주보도록 장착될 수 있으며, 냉각부(500) 내에서 상부에 배치되어, 냉각부(500) 내 상부에 공기 순환을 유도할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이, 하부 냉각기(524)에 의해 상부로 향해진 공기를 다시 하부로 향하도록 유도할 수 있다.
이에 의해, 하부 냉각기(524)와 상부 냉각기(522)에 의해 냉각부(500) 내에서 열 교환이 이루어지게 되며, 대류열손실을 유발시킬 수 있다.
그러므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각부(500) 내에 장착된 냉각기(520)에 의해 냉각부(500)의 내부 온도를 -10℃로 유지시킬 수 있다. 이때 상부 냉각기(522)와 하부 냉각기(524)에 의해 냉각부(500)의 내부 온도를 고르게 유지시킬 수 있다.
또한, 외부 케이스(200)의 상부에는 복사 냉각을 구현하기 위한 복사 냉각부(600)가 포함될 수 있다.
도 1에는 냉각부(500) 상에 복사 냉각부(600)가 배치되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하며, 차단부(400) 상에 인접하게 복사 냉각부(600)가 배치될 수 있음은 당연하다.
상기 복사 냉각부(600)는 상부 케이스(510)의 상부를 덮을 수 있는 크기를 구비하여 상부 케이스(510) 상부에 배치되며, 스테인리스 스틸 재질로 마련될 수 있다. 이때 복사 냉각부(600)는 알루미늄 포일로 피복될 수 있다. 이는 차단부(400)의 피복재(410) 또는 보온재(420)의 복사 열 전달을 효율적으로 하기 위함이다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 복사 냉각부(600)의 표면 온도는 -30℃ 내지 -40℃까지 낮춰질 수 있다. 이에 의해 냉각부(500) 상에 복사열손실을 유발할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치(10)에는 온도측정부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
상기 온도측정부는 추후에 관류열전달계수를 산출하기 위해서는 내부 케이스(100)의 상하부 온도를 측정하기 위해 필요하다.
이때, 내부 케이스(100)의 상하부 온도는 내부 케이스(100)의 내부 온도와 내부 케이스(100) 상측의 외부 온도를 의미한다.
구체적으로, 내부 케이스(100)의 내부 온도를 일정하게 유지하면서, 일정 시간 동안 제2 온도조절요소(320)에 의해 공급된 열량을 측정하여 관류열량을 산출할 수 있다.
이때, 관류열량은 도 2에 도시된 것과 같이, 차단부(400)의 피복재(410) 또는 보온재(420)를 통과한 열량(Qt)과 동일할 수 있다.
왜냐하면 내부 케이스(100)의 내부 온도와 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도가 열 평형을 유지하기 위해서는, 차단부(400)의 피복재(410) 또는 보온재(420)를 통과한 열량(Qt)만큼 제2 온도조절요소(320)에 의해 열량이 공급되어야 하기 때문이다.
그러므로 이하에서는 관류열량을 차단부(400)에 의한 통과열량(Qt)과 동일한 것으로 간주한다.
상기 관류열량을 차단부(400)의 피복재(410) 또는 보온재(420)의 면적(Aw)으로 나누고, 내부 케이스(100)의 내부 온도와 내부 케이스(100) 상측의 외부 온도 차로 나눔으로써 관류열전달계수가 산출될 수 있다.
이때, 온도측정부는 다양한 위치에 장착될 수 있으며, 예를 들어, 내부 케이스(100)의 내외 측면, 냉각부(500)의 내외 측면 등에 장착될 수 있다.
이와 같이 구성된 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 장치(10)에 의해, 피복재(410) 또는 보온재(420)를 조합하여 다양한 피복 조건을 구현할 수 있으며, 냉각기(520)에 의해 풍속을 구현할 수 있고, 내부 케이스(100)의 내부 온도와 외부 케이스(200)와 내부 케이스(100) 사이 공간의 온도 사이에 열 평형을 이루게 되어 내부 케이스(100)의 측면을 통한 열손실이 발생되지 아니하고 차단부(400)를 통해서만 열손실이 발생되게 하여, 보다 정확하고 효율적으로 관류열전달계수를 측정할 수 있다.
이하에서는 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 방법에 대하여 설명된다.
도 3은 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 방법을 도시하는 순서도이다.
도 3을 참조하여, 관류열전달계수는 다음과 같이 측정될 수 있다.
우선, 단열재질로 마련되며 상부가 개방되어 있는 내부 케이스 및 상기 내부 케이스의 외측을 둘러싸도록 배치된 외부 케이스를 포함하는 관류열전달계수 측정 장치가 제공된다(S10).
이때, 외부 케이스에 의하여 내부 케이스가 효과적으로 밀폐될 수 있다.
그런 다음, 내부 케이스의 상부에 배치될 피복재 또는 보온재의 조합이 선택된다(S20).
이때, 피복재 또는 보온재의 단열 성능 또는 보온 성능을 측정할 수 있도록 피복재 또는 보온재는 다양한 조합으로 마련될 수 있다.
선택된 피복재 또는 보온재의 조합은 내부 케이스 상부에 장착된다.
피복재 또는 보온재 조합이 장착된 후에, 풍속이 구현될 수 있다(S30).
이때, 풍속은 팬 형상으로 마련된 냉각기에 의해 구현될 수 있으며, 팬의 회전 속도에 의해 풍속이 변화될 수 있다.
또한, 피복재 또는 보온재의 조합이 장착된 후에, 복사 냉각이 구현될 수 있다(S40).
이는 피복재 또는 보온재의 조합 상부에 복사 냉각부를 위치시킴으로써 복사 열손실을 유발시킬 수 있다.
그런 다음, 내부 케이스와 외부 케이스의 내부 온도를 조절하여, 내부 케이스와 외부 케이스 사이 공간의 온도와 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄진다(S50).
구체적으로, 내부 케이스의 내부 온도와 외부 케이스와 내부 케이스 사이 공간의 온도가 일정하게 유지될 수 있다.
이후에 내부 케이스의 내부 온도와 내부 케이스 상측의 외부 온도가 측정된다(S60).
마지막으로, 측정된 값으로부터 관류열전달계수가 산출된다(S70).
구체적으로 관류열전달계수는 다음과 같이 산출될 수 있다.
내부 케이스의 내부 온도를 일정하게 유지하면서, 일정 시간 동안 온도조절부에 의해 공급된 열량을 측정하여 관류열량을 산출할 수 있다.
상기 관류열량을 차단부의 피복재 또는 보온재의 표면적(Aw)과 내부 케이스의 내부 온도와 내부 케이스 상측의 외부 온도 차로 나눔으로써 관류열전달계수가 산출될 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 관류열전달계수 측정 방법에 의하여, 피복재 또는 보온재의 보온 성능 또는 단열 성능을 정량적으로 제시할 수 있으며, 다양한 온실의 피복 조건을 간단하게 구현할 수 있고, 풍속과 복사 냉각을 구현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 관류열전달계수 측정 장치
100: 내부 케이스
200: 외부 케이스
300: 온도조절부
310: 제1 온도조절요소
320: 제2 온도조절요소
400: 차단부
410: 피복재
420: 보온재
500: 냉각부
510: 상부 케이스
520: 냉각기
522: 상부 냉각기
524: 하부 냉각기
600: 복사 냉각부

Claims (13)

  1. 단열재질로 마련되고 상부가 개방된 내부 케이스;
    상기 내부 케이스의 상부를 제외한 외측을 둘러싸도록 마련되고 단열재질로 마련되는 외부 케이스;
    상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스의 내부 온도를 조절할 수 있는 온도조절부; 및
    상기 내부 케이스의 상부에 배치되어 상기 내부 케이스를 밀폐시키는 차단부;
    를 포함하고,
    상기 차단부는 피복재 또는 보온재의 조합을 통해 다양한 피복 조건을 구현할 수 있고,
    상기 온도조절부는,
    상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스 사이 공간에 배치된 제1 온도조절요소; 및
    상기 내부 케이스 내에 배치된 제2 온도조절요소;
    를 포함하고,
    상기 제1 온도조절요소와 상기 제2 온도조절요소에 의해, 상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄지는 관류열전달계수 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 외측으로부터 연장되고, 단열재질로 마련된 측면을 구비하는 상부 케이스; 및
    상기 상부 케이스의 측면에 장착된 냉각기;
    를 포함하는 냉각부를 더 포함하고,
    상기 냉각부는 상기 외부 케이스의 상부에 구비되는, 관류열전달계수 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 냉각기는,
    상기 냉각부 내에서 상부에 배치된 상부 냉각기; 및
    상기 냉각부 내에서 하부에 배치된 하부 냉각기;
    를 포함하고,
    상기 하부 냉각기는 상기 차단부의 상부에 인접하게 배치되어 풍속을 구현할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 케이스의 상부에는 복사 냉각을 구현하기 위한 복사 냉각부가 더 포함되는 관류열전달계수 측정 장치.
  6. 제1항에서,
    상기 피복재 또는 보온재는 상기 내부 케이스 상에 이격되어 장착되는 관류열전달계수 측정 장치.
  7. 단열재질로 마련되며 상부가 개방되어 있는 내부 케이스;
    상기 내부 케이스의 상부에 배치되어 상기 내부 케이스를 밀폐시키는 차단부; 및
    상기 차단부의 상부에 배치되어 상기 차단부 상부의 공기를 순환시키는 냉각부;
    를 포함하고,
    상기 냉각부에 의해 상기 차단부 상의 풍속을 구현할 수 있고,
    단열재질로 마련되어, 상기 내부 케이스, 상기 차단부 및 상기 냉각부를 밀폐시킬 수 있는 외부 케이스를 더 포함하고,
    온도조절부를 더 포함하고,
    상기 온도조절부는,
    상기 외부 케이스와 상기 내부 케이스 사이 공간에 배치된 제1 온도조절요소; 및
    상기 내부 케이스 내에 배치된 제2 온도조절요소;
    를 포함하고,
    상기 제1 온도조절요소와 상기 제2 온도조절요소에 의해, 상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄지는 관류열전달계수 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 냉각부는 복수 개의 냉각기를 포함하고, 상기 냉각기를 조절하여 풍속 조건을 조절할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 내부 케이스의 상부에는 상기 내부 케이스를 밀폐시키도록 마련된 복사 냉각부를 더 포함하고, 상기 복사 냉각부에 의해 복사 냉각을 구현할 수 있는 관류열전달계수 측정 장치.
  12. 단열재질로 마련되며 상부가 개방되어 있는 내부 케이스 및 상기 내부 케이스의 외측을 둘러싸도록 배치된 외부 케이스를 포함하는 관류열전달계수 측정 장치가 제공되는 단계;
    상기 내부 케이스 상부에 배치될 피복재 또는 보온재의 조합이 선택되는 단계;
    상기 내부 케이스와 상기 외부 케이스 사이 공간의 온도와 상기 내부 케이스의 내부 온도 사이에 열 평형이 이뤄지는 단계;
    상기 내부 케이스의 내부 온도 및 상기 내부 케이스 상측의 외부 온도가 측정되는 단계; 및
    측정된 값으로부터 상기 관류열전달계수가 산출되는 단계;
    를 포함하는 관류열전달계수 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 피복재 또는 보온재의 조합이 선택되는 단계 이후에, 풍속이 구현되는 단계 또는 복사 냉각이 구현되는 단계를 더 포함할 수 있는 관류열전달계수 측정 방법.
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