KR102451420B1 - Artificial snow snowfall method for testing - Google Patents

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KR102451420B1
KR102451420B1 KR1020220081318A KR20220081318A KR102451420B1 KR 102451420 B1 KR102451420 B1 KR 102451420B1 KR 1020220081318 A KR1020220081318 A KR 1020220081318A KR 20220081318 A KR20220081318 A KR 20220081318A KR 102451420 B1 KR102451420 B1 KR 102451420B1
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안대현
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김용길
김상래
서태욱
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(재)한국건설생활환경시험연구원
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Abstract

The present invention relates to an apparatus, a system, and a method for dropping artificial snow for a test, capable of dropping artificial snow imitating natural snow for evaluating a performance change of a structure caused by drifted snow. In accordance with the present invention, the apparatus for dropping artificial snow for a test includes: a head unit having a mixing space formed therein; an air inlet connected to the head unit to cause compressed air to be supplied from the outside to the mixing space of the head unit; a water inlet connected to the head unit to cause water to be supplied from the outside to the mixing space of the head unit; a nozzle unit connected to the head unit to cause a mixture of the water and the air to be sprayed in an aerosol state when pressure in the mixing space reaches a threshold value; and a stand compressing a pillar and a support for supporting the head unit.

Description

시험용 인공눈 강설 방법{Artificial snow snowfall method for testing}Artificial snow snowfall method for testing

본 발명은 적설로 인한 구조물의 성능변화를 평가를 위하여 자연설을 모사한 인공눈을 강설하도록 구성된 인공눈 강설용 장치를 이용한 시험을 위한 인공눈 강설 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial snow snowing method for testing using an artificial snow snowfalling device configured to snow artificial snow simulating natural snow in order to evaluate the performance change of a structure due to snowfall.

최근 지속가능한 신재생 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 건축물의 옥상, 지붕, 하우스 등에 태양광 패널을 설치하는 사례가 증가하고 있다.Recently, as the demand for sustainable renewable energy increases, the cases of installing solar panels on the roofs, roofs, and houses of buildings are increasing.

그러나, 태양광 패널은 콘크리트 등의 건축구조물에 비하여 내구성이 떨어지고, 기상 상태에 따라서 태양광의 효율이 저하되는 단점이 있다.However, the solar panel has disadvantages in that durability is lower than that of building structures such as concrete, and the efficiency of sunlight is lowered according to weather conditions.

태양광 패널의 표면에 눈이 쌓일 경우 태양광의 도달이 어렵고, 기온이 하락하여 태양광 패널의 발전 효율이 급격하게 저하되어 적설에 의한 태양광 패널의 효율 저감수치에 대한 연구가 진행되어야 한다. 또한, 태양광 패널에 눈이 쌓인 경우 적설된 눈이 자연적으로 녹아서 사라질때까지 태양광 패널의 효율이 저하되므로 태양광 패널에 쌓인 눈을 제거할 수 있는 송풍형 제설장치에 대한 성능평가도 필요하다.When snow accumulates on the surface of the solar panel, it is difficult to reach the sunlight, and the power generation efficiency of the solar panel rapidly decreases due to the drop in temperature. In addition, when snow accumulates on the solar panel, the efficiency of the solar panel decreases until the snow naturally melts and disappears. .

위와 같이, 적설에 의한 태양광 패널의 효율 저감수치 및 제설장치의 성능평가 등 적설에 의한 영향을 평가하기 위해서는 자연상태와 유사하게 강설을 모사할 수 있는 강설장치가 필요하다.As described above, in order to evaluate the effect of snowfall, such as the efficiency reduction value of the solar panel and the performance evaluation of the snow removal device, a snowfall device capable of simulating snowfall similar to the natural state is required.

종래의 강설장치는 얼음을 분쇄하여 인공눈을 제조하는 것으로 자연적인 눈과 상당한 차이가 있었다. Conventional snowfall equipment is to manufacture artificial snow by crushing ice, and there was a significant difference from natural snow.

등록특허 10-0890226 "인공눈 제조장치"는 인공눈을 제조하는 장치에 관한 것으로, 얼음을 분쇄하여 인공눈을 만들고, 이를 블로워로 분사시켜 인공눈을 만드는 제조장치를 제공하고 있다.Registered Patent 10-0890226 "Artificial snow manufacturing apparatus" relates to an apparatus for manufacturing artificial snow, and provides an apparatus for manufacturing artificial snow by crushing ice to make artificial snow, and spraying it with a blower.

위의 기존 기술과 같이 얼음 덩어리를 분쇄하여 인공눈을 만들 경우 얼음이 잘게 부서져 분사되므로 인공눈이 적제되면 얼음 입자가 응결하여 얼음층을 형성하거나 구조물의 표면에 살얼음을 형성하면서 부착되어 자연상태의 눈과 매우 상이한 상태를 보이게 된다.As in the previous technology, when artificial snow is made by crushing a lump of ice, the ice is crushed and sprayed. When the artificial snow is loaded, the ice particles condense to form an ice layer or form ice on the surface of the structure and adhere to the natural snow. shows a very different state.

일반적으로 태양광 패널 제설장치는 패널 표면의 파손을 방지하기 위하여 송풍기를 이용하여 적설된 눈을 비산시켜 제거하도록 구성되어 있다. 자연상태의 눈은 적설상태에서 송풍기를 사용할 경우 바람에 의하여 제설이 가능하나, 얼음 덩어리를 분쇄하여 분사되는 인공눈의 경우 응고되어 송풍기를 사용한 제설장치의 제설효율이 떨어져 제설장치의 성능을 정확하게 평가하기 어렵다.In general, the solar panel snow removal device is configured to remove the snow by scattering the snow using a blower in order to prevent damage to the panel surface. Snow in its natural state can be removed by the wind when a blower is used in the snow condition. However, in the case of artificial snow that is crushed and sprayed with ice, it solidifies and the snow removal efficiency of the snow removal device using a blower decreases, so the performance of the snow removal device is accurately evaluated. hard to do

따라서, 송풍형 제설장비의 성능평가에서는 자연상태의 눈과 유사한 특성을 가진 인공눈을 발생시킬 수 있는 장치가 필수적이며, 이는 단순히 태양광 패널 제설장비의 평가에만 국한되는 것이 아니라 건축주조물, 토목구조물, 비닐하우스 등 농업구조물 등 적설에 의한 구조물의 성능저하를 평가 등을 위하여 광범위하게 활용될 수 있다.Therefore, in the performance evaluation of the blower type snow removal equipment, a device capable of generating artificial snow with characteristics similar to natural snow is essential, and this is not limited to the evaluation of solar panel snow removal equipment. It can be widely used to evaluate the performance degradation of structures due to snow accumulation, such as agricultural structures such as greenhouses, plastic houses, etc.

1. 등록특허 10-0074790 "인공강설장치 및 강설방법"1. Registered Patent 10-0074790 "Artificial snowfall device and snowfall method" 2. 등록특허 10-0890226 "인공눈 제조장치"2. Registered Patent 10-0890226 "Artificial Eye Manufacturing Device" 3. 등록특허 10-1479859 "인공눈 제조장치"3. Registered Patent 10-1479859 "Artificial Eye Manufacturing Apparatus" 4. 등록실용신안 20-0474081 "인공 눈 제조장치"4. Registered Utility Model 20-0474081 "Artificial Eye Manufacturing Apparatus"

본 발명은 태양광 패널 등의 구조물에 설치되는 제설장치의 성능을 평가하기 위하여 자연설을 모사한 인공눈을 강설하도록 구성된 강설장치, 시스템 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a snowfall apparatus, system, and method configured to snow artificial snow simulating natural snow in order to evaluate the performance of a snow removal apparatus installed in a structure such as a solar panel.

전술한 과제 해결을 위하여 본 발명은 「내부에 혼합 공간이 형성된 헤드부; 상기 헤드부에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부의 혼합 공간으로 압축공기가 공급되도록 구성된 공기 주입구; 상기 헤드부에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부의 혼합 공간으로 물이 공급되도록 구성된 물 주입구; 상기 헤드부에 연통되어 상기 혼합 공간의 압력이 임계치에 도달하면 물과 공기가 혼합되어 에어로졸 상태로 분무하도록 구성된 노즐부; 및 상기 헤드부를 지지하는 기둥 및 받침대로 이루어진 스탠드; 를 포함하여 구성된 시험을 위한 인공눈 강설용 장치」를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a "head part having a mixing space therein; an air inlet communicating with the head part and configured to supply compressed air from the outside to the mixing space of the head part; a water inlet communicating with the head part and configured to supply water to the mixing space of the head part from the outside; a nozzle part communicating with the head part and configured to spray water and air in an aerosol state when the pressure of the mixing space reaches a critical value; and a stand comprising a pillar and a pedestal for supporting the head unit. Provide a device for artificial snow snowfall for the test consisting of

또한, 상기 헤드부를 상하로 회전시키는 틸팅수단; 및 상기 헤드부를 좌우로 회전시키는 회전수단; 을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, tilting means for rotating the head up and down; and rotating means for rotating the head unit left and right; It may be configured to further include.

또한, 상기 스탠드의 기둥에 설치되고, 헤드부를 상하로 승강시키는 승강수단; 및 상기 스탠드의 받침대 하단에 구비되어 상기 스탠드를 이동시키는 바퀴; 를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, it is installed on the pillar of the stand, the lifting means for lifting the head up and down; and a wheel provided at the lower end of the pedestal of the stand to move the stand. It may be configured to further include.

또한, 본 발명은 「기후환경챔버; 상기 기후환경챔버에 배치된 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치; 상기 기후환경챔버 내부의 온도와 습도를 조절하는 온·습도 조절장치; 및 상기 기후환경챔버 내부의 온·습도를 측정할 수 있도록 설치된 온습도계; 를 포함하여 구성된 시험용 인공눈 강설 시스템」을 함께 제공한다.In addition, the present invention is "climate environment chamber; a device for artificial snow snowfall for the test disposed in the climate chamber; a temperature/humidity control device for controlling the temperature and humidity inside the climate environment chamber; and a thermo-hygrometer installed to measure the temperature and humidity inside the climate environment chamber. Artificial snow snowfall system for testing constructed including

또한, 본 발명은 「상기 시험용 인공눈 강설 시스템을 이용하며, (a) 피시험체를 상기 기후환경챔버 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치를 상기 피시험체에 강설작업을 수행할 수 있는 위치로 이동시키는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 온·습도 조절 장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도가 -30℃에 도달할 때까지 제어하는 단계; (e) 상기 혼합 공간 내부의 압력이 5.5~7 bar에 도달할 때까지 상기 헤드부의 물 주입구와 상기 공기 주입구에 각각 물과 공기를 주입하는 단계; (f) 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치로 강설량 조건에 따라 상기 피시험체 위에 설정시간동안 강설분사하는 단계; (g) 상기 온·습도 조절장치로 상기 기후환경챔버 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 기후환경챔버 내부 기후를 안정화시키는 단계; 및 (h) 상기 피시험체에 균일하게 강설작업이 완료되었는지 육안 확인하는 단계; 를 포함하는 시험용 인공눈 강설 방법」을 함께 제공한다.In addition, the present invention "using the artificial snow snowfall system for the test, (a) disposing the subject in the center of the climate environment chamber; (b) moving the artificial snow snowing device for the test to a position where snowfall operation can be performed on the test object; (c) controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber with the temperature/humidity control device until they reach standard atmospheric conditions, then stopping the temperature/humidity control device and sealing the climate environment chamber; (d) controlling the temperature in the climate chamber with the temperature and humidity control device until it reaches -30°C; (e) injecting water and air into the water inlet and the air inlet of the head part, respectively, until the pressure inside the mixing space reaches 5.5 to 7 bar; (f) spraying snow for a set time on the test subject according to the snowfall condition with the artificial snow snowfalling device for the test; (g) stabilizing the climate inside the climate environment chamber after controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber with the temperature and humidity control device until reaching standard atmospheric conditions; and (h) visually confirming whether the snowfall operation is uniformly completed on the test object; The artificial snow snowfall method for testing including

이때, 상기 (f)단계에서 상기 헤드부를 상하좌우로 이동시켜 강설분사하여 상기 피시험체에 균일하게 적설되도록 할 수 있다.In this case, in step (f), the head unit can be moved up, down, left and right to spray snow so that the snow is uniformly applied to the test object.

본 발명이 제공하는 장치, 시스템 및 방법을 이용함으로써, 자연설과 유사하게 모사된 인공눈을 시험용 구조물에 적설할 수 있어, 구조물에 적용되는 제설장치의 제설성능을 정확하게 평가할 수 있으며, 제설장치의 헤드부를 상하좌우로 회전시켜 시험용 구조물에 균일하게 적설할 수 있다. 또한, 기후환경챔버를 사용하여 여타의 기상 요건 등에 영향을 배제하고 오직 제설장치의 제설성능만을 명확하게 평가할 수 있다.By using the apparatus, system and method provided by the present invention, artificial snow simulated similar to natural snow can be snowed on the test structure, so that the snow removal performance of the snow removal device applied to the structure can be accurately evaluated, and the head of the snow removal device By rotating the part up, down, left and right, it can be evenly deposited on the test structure. In addition, by using the climate environment chamber, only the snow removal performance of the snow removal equipment can be clearly evaluated while excluding the influence of other weather requirements.

[도 1]은 본 발명이 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치 일 실시예를 도시한 것이다.
[도 2]는 본 발명이 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치 일 실시예의 사시도이다.
[도 3]은 시험용 인공눈 강설 시스템의 모식도이다.
[도 4]는 본 발명의 시험을 위한 인공눈 강설용 장치의 강설 실시장면이다.
[FIG. 1] shows an embodiment of a device for artificial snow snowfall for the test provided by the present invention.
[Figure 2] is a perspective view of an embodiment of the apparatus for snow artificial snow for the test provided by the present invention.
[Fig. 3] is a schematic diagram of an artificial snow snowfall system for testing.
[Figure 4] is a snowfall scene of the artificial snow snowfalling device for the test of the present invention.

본 발명은 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1), 시스템 및 방법을 제공한다. 이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.The present invention provides an apparatus (1), system and method for snow artificial snow for testing. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1. 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)1. Apparatus for artificial snow snowfall for testing (1)

본 발명은 「내부에 혼합 공간이 형성된 헤드부(100); 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 압축공기가 공급되도록 구성된 공기 주입구(120); 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 물이 공급되도록 구성된 물 주입구(110); 상기 헤드부(100)에 연통되어 상기 혼합 공간의 압력이 임계치에 도달하면 물과 공기가 혼합되어 에어로졸 상태로 분무하도록 구성된 노즐부(130); 및 상기 헤드부(100)를 지지하는 기둥(210) 및 받침대(220)로 이루어진 스탠드(200); 를 포함하여 구성된 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)」를 제공한다.The present invention is "head portion 100 having a mixing space formed therein; an air inlet 120 communicating with the head part 100 and configured to supply compressed air to the mixing space of the head part 100 from the outside; a water inlet 110 communicating with the head part 100 and configured to supply water to the mixing space of the head part 100 from the outside; a nozzle unit 130 communicating with the head unit 100 and configured to spray water and air in an aerosol state when the pressure of the mixing space reaches a critical value; and a stand 200 comprising a pillar 210 and a pedestal 220 supporting the head unit 100 ; Provides an artificial snow snowing device (1) for the test comprising a.

상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 태양광 패널 등 피시험체(V)의 상면에 균일하게 자연설이 적설된 상태를 재현하기 위한 것이다.The artificial snow snowing device 1 for the test is to reproduce a state in which natural snow is uniformly deposited on the upper surface of the subject V, such as a solar panel.

이때, 상기 피시험체(V)는 태양광 패널, 비닐하우스, 건축구조물 등 제설장치의 성능 평가가 필요한 모든 구조물을 지칭한다.In this case, the test object (V) refers to all structures that require performance evaluation of the snow removal device, such as a solar panel, a plastic house, and a building structure.

[도 1]은 본 발명이 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1) 일 실시예를 도시한 것이고, [도 2]는 본 발명이 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1) 일 실시예의 사시도이고, [도 3]은 시험용 인공눈 강설 시스템의 모식도이며, [도 4]는 본 발명의 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)의 강설 실시장면이다.[Figure 1] shows an embodiment of the apparatus 1 for artificial snow for the test provided by the present invention, and [Figure 2] is the apparatus 1 for the artificial snow for the test provided by the present invention. It is a perspective view of an embodiment, [Fig. 3] is a schematic diagram of an artificial snow snowfall system for testing, and [Figure 4] is a snowfall implementation scene of the artificial snow snowfall apparatus 1 for a test of the present invention.

상기 헤드부(100)는 [도 1]에 도시된 바와 같이 내부에 물과 공기를 혼합하기 위한 혼합 공간이 형성된 밀폐형 부재로, 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 후술될 공기 주입구(120), 물 주입구(110) 및 노즐부(130)를 제외하고 완전히 밀폐되므로, 압력에 대응하고 녹과 부식을 방지할 수 있도록 내압성, 기밀성, 수밀성 및 내식성 등이 우수한 재질로 제작되는 것이 바람직하다.The head part 100 is a sealed member in which a mixing space for mixing water and air is formed therein, as shown in FIG. 1 , and may be formed in various shapes, an air inlet 120 to be described later, water Since it is completely sealed except for the inlet 110 and the nozzle unit 130, it is preferable to be made of a material having excellent pressure resistance, airtightness, watertightness and corrosion resistance to respond to pressure and prevent rust and corrosion.

상기 헤드부(100)는 다양한 크기로 제작될 수 있으며, 일 실시예로 2,000mm × 1,000mm × 35mm 의 태양광 패널에 적설작업을 진행할 경우, 헤드부(100)의 크기는 130~150mm × 170~190mm × 130~170mm 로 형성될 수 있다.The head unit 100 may be manufactured in various sizes, and in one embodiment, when snow-loading a solar panel of 2,000 mm × 1,000 mm × 35 mm, the size of the head unit 100 is 130 to 150 mm × 170 It can be formed in ~190mm × 130~170mm.

상기 공기 주입구(120)는 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 압축공기가 공급되도록 구성될 수 있다. 상기 공기 주입구(120)는 공기 주입량을 조절하기 위하여 기계식 또는 전자식 밸브를 구비할 수 있다. The air inlet 120 may be configured to communicate with the head part 100 to supply compressed air from the outside to the mixing space of the head part 100 . The air inlet 120 may be provided with a mechanical or electromagnetic valve to adjust the air injection amount.

상기 물 주입구(110)는 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 압축된 물이 공급되도록 구성될 수 있다. 상기 물 주입구(110)는 물의 주입량을 조절하기 위하여 기계식 또는 전자식 밸브를 구비할 수 있다. The water inlet 110 may be configured to communicate with the head part 100 to supply compressed water from the outside to the mixing space of the head part 100 . The water inlet 110 may be provided with a mechanical or electromagnetic valve to control the amount of water injected.

상기 공기 주입구(120) 또는 물 주입구(110)는 일정한 압력으로 주입할 수 있도록 컴프레셔와 연결될 수 있고, 상기 밸브 및 컴프레셔를 제어하는 제어부가 더 포함되어 특정한 압력으로 압축된 물 또는 공기를 주입할 수 있다.The air inlet 120 or the water inlet 110 may be connected to a compressor so that it can be injected at a constant pressure, and a control unit for controlling the valve and the compressor is further included to inject water or air compressed to a specific pressure. have.

상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)의 일 실시예와 공기 주입구(120) 또는 물 주입구(110)에 연결되는 배관은 아래 [참고도 1]에서 도시된 바와 같다. 상기 배관은 압축된 공기 또는 물이 투입되므로, 강섬유 등이 혼입된 내압성 소재의 배관을 사용하는 것이 바람직하다. An embodiment of the apparatus 1 for artificial snow snowfall for the test and the pipe connected to the air inlet 120 or the water inlet 110 are as shown in [Reference Fig. 1] below. Since compressed air or water is injected into the pipe, it is preferable to use a pipe made of a pressure-resistant material mixed with steel fibers or the like.

[참고도 1][Reference 1]

Figure 112022069001240-pat00001
Figure 112022069001240-pat00001

상기 노즐부(130)는 상기 헤드부(100)에 연통되어 상기 헤드부(100) 내부의 압력이 임계치에 도달하면 외부로 물과 공기가 혼합되어 에어로졸 상태로 분무하도록 구성될 수 있다. 상기 노즐부(130)는 단수개 또는 복수개의 노즐로 구성될 수 있으며, 상기 혼합 공간이 특정 압력에 도달하면 상기 헤드부(100)의 외부로 에어로졸을 분무할 수 있다.The nozzle unit 130 communicates with the head unit 100 so that when the pressure inside the head unit 100 reaches a critical value, water and air are mixed to the outside and sprayed in an aerosol state. The nozzle unit 130 may be composed of a single or a plurality of nozzles, and when the mixing space reaches a specific pressure, the aerosol may be sprayed to the outside of the head unit 100 .

본 발명에서 만족하는 인공눈을 강설하기 위해서는 상기 압력의 임계치가 5.5~7 bar에 도달할 때 상기 노즐부(130)에서 에어로졸 상태로 분무되는 것이 바람직하다. 이를 위하여, 노즐부(130)에 자동 밸브를 설치하여 특정 압력에 도달하면 분무되도록 설정할 수 있다. 노즐부(130)는 내압이 5.5~7 bar에 도달할 때 에어로졸상태로 분무 되는 최적의 노즐 관경으로 제작되거나, 헤드부(100)에 압력센서를 설치하여 혼합 공간의 압력이 5.5~7 bar에 도달했을 때 개방되도록 구성할 수 있다.In order to snowfall artificial snow satisfactory in the present invention, it is preferable that the nozzle unit 130 sprays in an aerosol state when the pressure threshold reaches 5.5 to 7 bar. To this end, an automatic valve may be installed in the nozzle unit 130 to be sprayed when a specific pressure is reached. The nozzle unit 130 is manufactured with an optimal nozzle diameter that is sprayed in an aerosol state when the internal pressure reaches 5.5-7 bar, or a pressure sensor is installed in the head part 100 so that the pressure of the mixing space is 5.5-7 bar. It can be configured to open when reached.

본 발명이 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 자연설과 최대한 유사한 인공눈을 재현할 수 있어야 하며, 이에 따라 헤드부(100) 내부의 혼합 공간과 연통되는 공기 주입구(120), 물 주입구(110) 및 노즐부(130)를 구비한다. The artificial snow snowing device 1 for the test provided by the present invention must be able to reproduce artificial snow as similar as possible to natural snow, and accordingly, an air inlet 120 communicating with the mixing space inside the head 100; A water inlet 110 and a nozzle unit 130 are provided.

물과 공기는 각각 5.5~7 bar의 압력으로 혼합 공간으로 투입되며, 상기 혼합 공간에서 혼합되어 상기 혼합 공간 내부의 압력이 5.5~7 bar에 도달할 때 상기 노즐부(130)를 통하여 물과 공기가 혼합된 에어로졸 상태인 미세한 액적의 형태로 분무된다. 5.5 bar에 도달했을 때부터 에어로졸 상태로 분무되고, 시험장의 상태나 시험종류에 따라 최대 7 bar까지 압력을 증가시키면서 분무할 수 있다. 압력이 7 bar 를 초과하는 경우 분무압이 증가함에 따라, 장치의 진동, 이동, 파손 등이 발생하여 정확한 시험결과를 얻기 어려울 수 있으므로 압력은 최대 7 bar의 범위로 한정되는 것이 바람직하다.Water and air are introduced into the mixing space at a pressure of 5.5 to 7 bar, respectively, and are mixed in the mixing space and when the pressure inside the mixing space reaches 5.5 to 7 bar, water and air through the nozzle unit 130 It is sprayed in the form of fine droplets in a mixed aerosol state. It is sprayed in an aerosol state when it reaches 5.5 bar, and it can be sprayed while increasing the pressure up to 7 bar depending on the condition of the test site or the type of test. When the pressure exceeds 7 bar, as the spray pressure increases, vibration, movement, breakage, etc. of the device may occur and it may be difficult to obtain accurate test results, so it is preferable that the pressure be limited to a maximum of 7 bar.

상기 스탠드(200)는 상기 헤드부(100)를 지지하는 기둥(210) 및 받침대(220)로 이루어질 수 있다. 상기 기둥(210)은 상기 헤드부(100)와 결합되고, 상기 받침대(220)는 상기 기둥(210)의 하단에 결합될 수 있다.The stand 200 may include a pillar 210 and a pedestal 220 supporting the head unit 100 . The pillar 210 may be coupled to the head part 100 , and the pedestal 220 may be coupled to a lower end of the pillar 210 .

또한, 상기 헤드부(100)를 상하로 회전시키는 틸팅수단(300); 및 상기 헤드부(100)를 좌우로 회전시키는 회전수단(400); 을 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the tilting means 300 for rotating the head part 100 up and down; and a rotating means 400 for rotating the head part 100 left and right; It may be configured to further include.

상기 틸팅수단(300)은 상기 헤드부(100)를 상하방향으로 일정한 각도로 회전시키도록 구성될 수 있다. 상기 틸팅수단(300)은 기계식 또는 전자식으로 각도를 조절할 수 있다.The tilting means 300 may be configured to rotate the head part 100 at a predetermined angle in the vertical direction. The tilting means 300 may adjust the angle mechanically or electronically.

상기 틸팅수단(300)은 상기 헤드부(100)와 회전축으로 힌지결합된 회동지지부와 상기 회동지지부의 회전축에 연결된 틸팅모터로 구성될 수 있다. 상기 틸팅모터는 틸팅각도를 설정할 수 있는 스탭모터를 사용하는 것이 바람직하다.The tilting means 300 may include a rotation support hinged to the head part 100 and a rotation shaft, and a tilting motor connected to the rotation shaft of the rotation support part. Preferably, the tilting motor uses a step motor capable of setting a tilting angle.

상기 회전수단(400)은 상기 헤드부(100)를 좌우방향으로 일정한 각도로 회전시키도록 구성될 수 있다. 상기 회전수단(400)은 기계식 또는 전자식으로 각도를 조절할 수 있다. The rotating means 400 may be configured to rotate the head part 100 at a predetermined angle in the left and right directions. The rotation means 400 may adjust the angle mechanically or electronically.

상기 회전수단(400)은 상기 헤드부(100)를 수평면상 좌우방향으로 회전시킬 수 있도록 상기 헤드부(100)의 하단에 결합된 회전부와 상기 회전부에 연결된 회전모터(410)로 구성될 수 있다. [도 1]에 도시된 바와 같이 좌우회전에 사용되는 회전모터(410)는 회전각도를 설정할 수 있는 스탭모터를 사용하는 것이 바람직하다.The rotating means 400 may include a rotating unit coupled to the lower end of the head unit 100 and a rotating motor 410 connected to the rotating unit to rotate the head unit 100 in the left and right directions on a horizontal plane. . As shown in [Fig. 1], the rotation motor 410 used for left and right rotation is preferably a step motor capable of setting a rotation angle.

[도 1]에 도시된 실시예와 같이, 헤드부(100)는 힌지축을 중심으로 좌우로 호형으로 이동하며 일정한 각도로 틸팅 진행하여 일정한 범위에 균일하게 미세액적을 분무하게 된다.As in the embodiment shown in [Fig. 1], the head part 100 moves in an arc shape to the left and right about the hinge axis and tilts at a certain angle to uniformly spray microdroplets in a certain range.

일반적인 태양광 패널의 크기를 고려할 때, 상기 틸팅수단(300)은 수평선을 중심으로 상하 각각 45°로 틸팅되고, 상기 회전수단(400)은 좌우로 120°각도로 회전되는 것이 바람직하다.Considering the size of a general solar panel, it is preferable that the tilting means 300 is tilted by 45 degrees up and down with respect to the horizontal line, and the rotating means 400 is rotated at an angle of 120 degrees left and right.

또한, 상기 스탠드(200)의 기둥(210)에 설치되고, 헤드부(100)를 상하로 승강시키는 승강수단(500); 및 상기 스탠드(200)의 받침대(220) 하단에 구비되어 상기 스탠드(200)를 이동시키는 바퀴(600); 를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, it is installed on the pillar 210 of the stand 200, the lifting means 500 for elevating the head part 100 up and down; and a wheel 600 provided at the lower end of the pedestal 220 of the stand 200 to move the stand 200 ; It may be configured to further include.

이때, 상기 승강수단(500)은 레일식 구조, 체인식 구조, 기어식 구조, 슬라이딩식 구조 및 텔레스코픽(Telescopic) 구조 중 어느 하나 이상의 구조가 적용될 수 있다. 상기 승강수단(500)은 기계식 또는 전자식으로 작동될 수 있다.In this case, the lifting means 500 may have any one or more structures of a rail-type structure, a chain-type structure, a gear-type structure, a sliding structure, and a telescopic structure. The lifting means 500 may be operated mechanically or electronically.

본 발명의 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 피시험체(V)의 규모에 따라 다양한 크기와 형태로 구성될 수 있다. [도 1] 내지 [도 4]에 도시된 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 본 발명의 실시예 중 하나로, 본 발명의 보호범위에 속하는 한도내에서 본 발명은 다양한 크기와 형태로 구성될 수 있으며, [도 1] 내지 [도 4]에 도시된 실시예에 한정되지 않는다.The apparatus 1 for snowing artificial snow for the test of the present invention may be configured in various sizes and shapes depending on the scale of the subject V. The apparatus 1 for artificial snow snowfall for the test shown in [Fig. 1] to [Fig. 4] is one of the embodiments of the present invention, and the present invention is provided in various sizes and shapes within the scope of protection of the present invention. may be configured, and is not limited to the embodiment shown in [FIG. 1] to [FIG. 4].

[도 1]에 도시된 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)의 승강수단(500)은 슬라이딩식 구조로, 일정한 간격으로 돌출 형성된 승강턱(510)에 헤드부(100)를 거치하여 고정할 수 있도록 구성된 실시예이다.The lifting means 500 of the artificial snow snowing device 1 for the test shown in Fig. 1 has a sliding structure, and is fixed by mounting the head 100 on the lifting jaws 510 protruding at regular intervals. This is an embodiment configured to do so.

[도 2]에 도시된 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)의 승강수단(500)은 텔레스코프식 구조로 구성된 실시예로 기계식 또는 전자식으로 승강수단(500)을 제어할 수 있다.The lifting means 500 of the artificial snow snowfalling device 1 for the test shown in FIG. 2 is an embodiment configured with a telescopic structure and may control the lifting means 500 mechanically or electronically.

위와 같이, 본 발명의 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 틸팅수단(300) 및 회전수단(400)을 통하여 헤드부(100)를 상하좌우로 회전가능하고, 승강수단(500)을 통하여 상하로 승강가능하며, 스탠드(200)를 이동시키는 바퀴(600)를 통하여 용이하게 수평이동이 가능하다.As described above, the apparatus 1 for artificial snow snowfall for the test of the present invention is capable of rotating the head part 100 up, down, left and right through the tilting means 300 and the rotating means 400, and the lifting means 500 It is possible to move up and down through it, and it is possible to easily move horizontally through the wheel 600 that moves the stand 200 .

따라서, 본 발명의 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 피시험체(V)의 크기, 형태, 높이에 구애받지 않고 균일하게 미세액적을 분무할 수 있다.Therefore, the apparatus 1 for artificial snow snowfall for the test of the present invention can uniformly spray microdroplets irrespective of the size, shape, and height of the subject V.

2. 시험용 인공눈 강설 시스템2. Experimental artificial snow snow system

전술한 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)를 이용하여 상기 헤드부(100)의 외부로 공기와 혼합된 에어로졸 상태의 미세액적을 분무하고, 본 발명이 제공하는 시험용 인공눈 강설 시스템은 위의 미세액적을 분무와 동시에 인공눈으로 변환시켜 강설하여 피실험체 상에 적설상태를 재현한다.The artificial snow snowfall system for the test provided by the present invention sprays microdroplets in an aerosol state mixed with air to the outside of the head part 100 by using the artificial snow snowfalling device 1 for the above-described test, and the At the same time as spraying, it converts the microdroplets into artificial snow and snows to reproduce the snow condition on the subject.

위와 같은 강설을 실시하기 위하여 본 발명은 「기후환경챔버(10); 상기 기후환경챔버(10)에 배치된 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1); 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온도와 습도를 조절하는 온·습도 조절장치(11); 및 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온·습도를 측정할 수 있도록 설치된 온·습도계(12); 를 포함하여 구성된 시험용 인공눈 강설 시스템」을 함께 제공한다.In order to carry out the above-mentioned snowfall, the present invention provides a "climate environment chamber 10; The artificial snow snowfalling device (1) for the test disposed in the climate environment chamber (10); a temperature and humidity control device 11 for controlling the temperature and humidity inside the climate environment chamber 10; and a thermo-hygrometer 12 installed to measure the temperature and humidity inside the climate environment chamber 10; Artificial snow snowfall system for testing constructed including

상기 기후환경챔버(10)는 외부의 영향을 차단하고 실험을 진행할 수 있도록 내부공간에 기밀성 및 수밀성이 확보되어야 한다.The climatic environment chamber 10 must secure airtightness and watertightness in the internal space to block external influences and conduct experiments.

상기 기후환경챔버(10)는 아래 [참고도 2]에 보이는 바와 같이 형태와 크기를 다양하게 형성할 수 있다. The climate environment chamber 10 may be formed in various shapes and sizes as shown in [Reference Fig. 2] below.

[참고도 2][Reference Figure 2]

Figure 112022069001240-pat00002
Figure 112022069001240-pat00002

상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)는 위에서 설명한 바와 같으며, 상기 기후환경챔버(10)의 내부는 온도가 -30℃까지 하강하므로 배수시설(미도시)을 설치하여 시험 중 발생하는 물을 신속하게 외부로 배출시키고 내부를 건조시킬 수 있는 장치를 추가로 배치할 수 있다.The artificial snow snowfalling device 1 for the test is the same as described above, and since the temperature inside the climate environment chamber 10 drops to -30°C, a drainage facility (not shown) is installed and generated during the test. A device that can quickly drain the water to the outside and dry the inside may be additionally disposed.

상기 온·습도 조절장치(11)는 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온도와 습도를 조절하는 설비이다. 상기 기후환경챔 내부의 온도는 전열기, 보일러, 냉동기 등의 수단으로 조절할 수 있고, 습도는 가습설비, 제습설비 등의 수단으로 조절할 수 있다. 상기 온·습도 조절장치(11)는 전술한 각종 설비의 조합으로 구현할 수 있다.The temperature and humidity control device 11 is a facility for controlling the temperature and humidity inside the climate environment chamber (10). The temperature inside the climate environment chamber can be controlled by means such as an electric heater, a boiler, a refrigerator, and the like, and the humidity can be controlled by means such as a humidifying facility and a dehumidifying facility. The temperature/humidity control device 11 may be implemented by a combination of the various facilities described above.

상기 온·습도계(12)는 피시험체(V) 상부 공간의 높이별 온·습도를 측정할 수 있도록 설치된다. 이에 따라 피시험체(V) 상부의 온도 변화 상태를 모니터링하여 시험단계별로 특정한 온도에 도달하는 시점을 파악할 수 있다.The thermo-hygrometer 12 is installed so as to measure the temperature and humidity for each height of the space above the subject V. Accordingly, by monitoring the temperature change state of the upper part of the test object V, it is possible to determine the time point at which a specific temperature is reached for each test step.

상기 기후환경챔버(10) 내부에는 위의 장치들 외에도 풍속을 조절하는 블로워, 강우환경을 조성하기 위한 살수장치, 일사환경을 조성하기 위한 일사조명 등을 설치하여 다양한 기후환경을 구현할 수 있다.In the climate environment chamber 10, in addition to the above devices, a blower for controlling wind speed, a watering device for creating a rainfall environment, solar lighting for creating a solar environment, etc. can be installed to implement various climate environments.

3. 시험용 인공눈 강설 방법3. Experimental artificial snow snowfall method

본 발명은 전술한 시험용 인공눈 강설 시스템을 이용하여, 시험용 인공눈을 강설하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method of snowing artificial snow for a test using the above-described artificial snow snowfalling system for testing.

즉, 본 발명은 「(a) 피시험체(V)를 상기 기후환경챔버(10) 중앙에 배치하는 단계; (b) 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)를 상기 피시험체(V)에 강설작업을 수행할 수 있는 위치로 이동시키는 단계; (c) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 온·습도 조절 장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버(10)를 밀폐시키는 단계; (d) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도가 -30℃에 도달할 때까지 제어하는 단계; (e) 상기 혼합 공간 내부의 압력이 5.5~7 bar에 도달할 때까지 상기 헤드부(100)의 물 주입구(110)와 상기 공기 주입구(120)에 각각 물과 공기를 주입하는 단계; (f) 상기 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1)로 강설량 조건에 따라 상기 피시험체(V) 위에 설정시간동안 강설분사하는 단계; (g) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 기후환경챔버(10) 내부 기후를 안정화시키는 단계; 및 (h) 상기 피시험체(V)에 균일하게 강설작업이 완료되었는지 육안 확인하는 단계; 를 포함하는 시험용 인공눈 강설 방법」을 함께 제공한다.That is, the present invention comprises the steps of "(a) arranging the subject (V) in the center of the climatic environment chamber 10; (b) moving the artificial snow snowing device (1) for the test to a position where a snowfall operation can be performed on the test subject (V); (c) controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until they reach standard atmospheric conditions, then stop the temperature and humidity control device, and then stop the climate environment chamber ( 10) sealing; (d) controlling the temperature in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until it reaches -30°C; (e) injecting water and air into the water inlet 110 and the air inlet 120 of the head part 100, respectively, until the pressure inside the mixing space reaches 5.5-7 bar; (f) spraying snow for a set time on the test subject (V) according to the snowfall condition with the artificial snow snowfalling device (1) for the test; (g) stabilizing the climate inside the climate environment chamber 10 after controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until they reach standard atmospheric conditions; and (h) visually confirming whether the snowfall operation is uniformly completed on the subject (V); A method for artificial snow snowfall for testing including

이때, 상기 (f)단계에서 상기 헤드부(100)를 상하좌우로 이동시켜 강설분사하여 상기 피시험체(V)에 균일하게 적설되도록 할 수 있다.At this time, in step (f), the head part 100 may be moved up, down, left and right to spray snow so that the snow is uniformly applied to the subject V.

상기 (a)단계를 진행하기 전에 장치들의 이상유무를 점검하고 피시험체(V)의 상태를 육안으로 검사한다.Before proceeding with the step (a), check whether there are any abnormalities in the devices and visually inspect the condition of the test object (V).

상기 (c), (g)단계의 표준대기조건은 대류권내의 기압, 기온, 밀도, 습도 등의 조건을 평균적인 대기 상태에 가깝도록 설정한 것으로, 기후환경챔버(10) 내부를 실제 대기환경의 범위와 유사하게 조절하여 보다 정확한 결과를 산출하기 위하여 설정하는 것이다. 본 발명에서는 온도와 습도범위가 중요한 요소이므로, 상기 표준대기조건은 온도를 15~25℃, 습도를 40~60% 범위로 설정할 수 있다. The standard atmospheric conditions in the steps (c) and (g) are set so that the conditions such as atmospheric pressure, temperature, density, and humidity in the troposphere are close to the average atmospheric condition, and the inside of the climate environment chamber 10 is It is set to produce more accurate results by adjusting similarly to the range. In the present invention, since the temperature and humidity range are important factors, the standard atmospheric conditions can be set at a temperature of 15 to 25° C. and a humidity in the range of 40 to 60%.

또한, 상기 (d) 단계에서 기후환경챔버(10) 내의 온도는 -30℃에서 ±1℃의 오차범위 내로 도달하도록 제어하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to control the temperature in the climate environment chamber 10 in step (d) to reach within an error range of -30°C to ±1°C.

(d) 단계와 같이 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온도를 -30℃까지 도달시킨 뒤, (f)단계와 같이 상기 헤드부(100) 혼합 공간 내부의 압력이 5.5~7 bar에 도달할 때 에어로졸 상태의 미세액적이 분사되면, 상기 미세액적은 대기중에서 자연설과 유사한 미세한 입자형의 눈으로 변형되어 강설된다.After reaching the temperature inside the climate environment chamber 10 to -30°C as in step (d), as in step (f), the pressure inside the mixing space of the head part 100 reaches 5.5-7 bar. When microdroplets in an aerosol state are sprayed, the microdroplets are transformed into fine particles of snow similar to natural snow in the atmosphere and snowfall.

일반적인 인공눈 제조법은 얼음덩어리를 분쇄하여 송풍기로 비산시키는 방법과 등록실용신안 20-0474081 "인공 눈 제조장치"와 같이 블로워의 전면에 노즐을 장착하여 물 분자와 빙핵을 분사시켜 인공 눈을 형성하는 방법 등이 있다.Common artificial snow manufacturing methods include crushing ice cubes and scattering them with a blower, and as in Registered Utility Model 20-0474081 "Artificial Snow Manufacturing Device", a nozzle is mounted on the front of the blower to spray water molecules and ice cores to form artificial snow. method, etc.

그러나 얼음덩어리를 분쇄하는 방법은 얼음조각이 미세하게 분쇄되는 것으로 응결력이 강해 적층 시 단단하게 얼어붙어 자연설의 적층상태와 완전히 상이하며, 물 분자를 빙결핵으로 사용하거나 빙결핵과 결합시켜 분사하는 방법은 노즐에서 분사되는 물이 균일하게 미세입자로 분무되지 않아 적층 시 자연설과는 상당한 차이를 가진다. However, the method of crushing ice cubes is completely different from the lamination state of natural snow because ice cubes are crushed finely, and because of their strong cohesive power, they freeze hard during lamination. Water sprayed from the nozzle is not uniformly sprayed into fine particles, so it has a significant difference from natural snow during lamination.

자연설은 눈의 결정 사이가 대부분 빈 공간으로 형성되어 비늘잎, 나무가지, 별 모양 등 다양한 결정모양을 가진다. 따라서, 자연설은 적설될 경우 송풍장치에 의해서 제거될 정도로 결정이 결정간에 결합이 약한 편이다. 그러나, 기존의 방법으로 만들어진 인공눈은 얼음덩어리를 작게 분쇄한 얼음알갱이에 가까워 결정에 빈공간이 적은 덩어리 형태를 가진다. 따라서, 인공설은 적설될 경우 송풍장치로 제거가 어려울 정도로 무겁고 결정의 응결이 쉽게 발생한다. 따라서, 기존의 방법으로 제작된 인공눈은 제설장치의 평가시험에 적합하지 않다.In natural snow, most of the gaps between the crystals of snow are formed as empty spaces, so they have various crystal shapes such as scale leaves, tree branches, and star shapes. Therefore, in natural snow, the coupling between crystals is weak enough to be removed by a blower when snow is piled up. However, the artificial snow made by the conventional method is close to ice grains that are crushed into small pieces of ice, and thus has a lump shape with few empty spaces in the crystal. Therefore, artificial snow is heavy enough to be difficult to remove with a blower when it is snowed, and condensation of crystals easily occurs. Therefore, the artificial snow produced by the existing method is not suitable for the evaluation test of the snow removal equipment.

자연설은 낮은 온도에서 빙정핵에 수증기 상태에 가까운 미세액적이 결합하여 생성되는 것으로, 물 분자의 배열 상태에 따라 다양한 육각형 형태의 눈 결정이 만들어진다. 즉, 단순히 물을 분사하는 것이 아닌 수증기 상태에 가깝게 분쇄된 미세액적 상태로 분무할 경우 가장 자연설에 가깝게 눈 입자가 생성될 수 있다.The natural theory is that microdroplets close to water vapor combine with ice crystals at low temperatures to form snow crystals in various hexagonal shapes depending on the arrangement of water molecules. In other words, when spraying in the state of pulverized fine droplets close to the state of water vapor rather than simply spraying water, snow particles can be generated as close to natural snow as possible.

본 발명에서는 상기 헤드부(100)에 물과 공기를 균일하게 혼합하여 미세한 분무를 발생시켜 인공눈을 발생시킬 수 있다. In the present invention, artificial snow can be generated by uniformly mixing water and air in the head part 100 to generate fine mist.

압축된 물과 공기가 상기 헤드부(100)에 주입되고, 헤드부(100)의 혼합 공간에서 물과 공기는 지속적으로 압력을 받으면서 혼합되어 5.5~7 bar에 도달할 때 좁은 노즐부(130)를 통과하면서 분쇄되어 에어로졸 상태로 분무될 수 있다. Compressed water and air are injected into the head part 100, and in the mixing space of the head part 100, water and air are mixed while continuously receiving pressure, and when reaching 5.5-7 bar, the narrow nozzle part 130 It can be crushed while passing through and sprayed in an aerosol state.

이때, 공기는 물의 분쇄를 돕고 버블을 형성시켜 자연설의 결정과 같이 눈 결정에 버블에 의한 공간을 형성하는 역할을 할 수 있다.At this time, the air may help pulverize the water and form bubbles to form a space by bubbles in the snow crystals like natural snow crystals.

위와 같이 분무된 에어로졸 상태의 물-공기 혼합체는 기후환경챔버(10)로 분무되면서 -30℃의 온도에 의해서 눈 결정으로 변환된다.The water-air mixture in the sprayed aerosol state as above is converted into snow crystals by a temperature of -30°C while being sprayed into the climate environment chamber 10 .

[도 4]에 도시된 바와 같이, 알갱이 형태의 얼음 입자가 아닌 바람에 흩날리는 자연설과 유사한 인공설이 강설되는 것을 확인할 수 있다. [도 4]의 사진을 보면, 적설된 눈 입자가 송풍기의 바람에 의하여 기후환경챔버(10)의 내부로 비산되는 것을 확인할 수 있다. 이는 자연설의 상태와 매우 유사하며, 일반적인 인공눈과는 상당한 차이를 보인다.As shown in [Fig. 4], it can be confirmed that artificial snow similar to natural snow blown by the wind is not produced as ice particles in the form of granules. 4 , it can be seen that the snow particles are scattered into the climate environment chamber 10 by the wind of the blower. This is very similar to the state of natural snow, and shows a significant difference from general artificial snow.

상기 헤드부(100)의 압력이 5.5 bar 미만인 경우에는 물 입자가 충분히 분쇄되지 않아 얼음알갱이 형태가 되며, 노즐에 의하여 지속적으로 분무되기 때문에 혼합 공간의 압력은 7 bar이하로 유지될 수 있다. 특히, 자연설과 유사한 최적의 상태로 인공눈 결정을 생성하기 위해서는 혼합 공간의 압력이 6 bar에 도달하도록 압력을 가하는 것이 바람직하다. 6 bar에 도달한 이후에는 해당 압력을 유지하면서 분무할 수 있다.When the pressure of the head part 100 is less than 5.5 bar, the water particles are not sufficiently pulverized to form ice grains, and since they are continuously sprayed by the nozzle, the pressure in the mixing space can be maintained at 7 bar or less. In particular, in order to generate artificial snow crystals in an optimal state similar to natural snow, it is preferable to apply pressure so that the pressure of the mixing space reaches 6 bar. After reaching 6 bar, you can spray while maintaining the corresponding pressure.

상기 (f)단계에서 강설량 조건에 따른 강설 분사시간(설정시간)은 10분으로 설정하는 것이 바람직하다. It is preferable to set the snowfall injection time (set time) according to the snowfall condition in step (f) to 10 minutes.

자연상태에서 구조물에 쌓이는 적설량을 감안할 때 최적의 강설 시간은 10분으로, 10분간 강설할 경우 시간당 대략 50mm/h를 분사할 수 있다. 그러나, 시험환경과 규모 등에 따라 강설 분사시간(설정시간)은 다양하게 설정할 수 있다. Considering the amount of snow accumulated on the structure in the natural state, the optimal snowfall time is 10 minutes, and if it snows for 10 minutes, approximately 50mm/h can be sprayed per hour. However, depending on the test environment and scale, the snowfall spraying time (set time) can be set in various ways.

이상에서 확인한 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 시험을 위한 인공눈 강설용 장치(1), 시스템 및 방법을 사용할 경우 자연설과 유사한 인공눈을 강설 가능하며, 상기 인공눈 강설용 장치(1)의 헤드를 상하좌우로 회전시켜 피시험체(V)의 상면에 인공눈이 균일하게 적설될 수 있다.As confirmed above, when the apparatus 1, system and method for snowing artificial snow for the test provided by the present invention are used, artificial snow similar to natural snow can be snowed, and the head of the apparatus 1 for artificial snow snowing is used. The artificial snow can be uniformly snowed on the upper surface of the test subject (V) by rotating it up, down, left and right.

이상에서 본 발명에 대하여 구체적인 실시예와 함께 상세하게 살펴보았다. 그러나 본 발명은 위의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위에서 수정 및 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이와 같은 수정 및 변형을 포함한다.In the above, the present invention has been described in detail along with specific examples. However, the present invention is not limited by the above embodiments and may be modified and modified without departing from the gist of the present invention. Accordingly, the claims of the present invention cover such modifications and variations.

1 : 인공눈 강설용 장치
100 : 헤드부
110 : 물 주입구 120 : 공기 주입구
130 : 노즐부
200 : 스탠드
210 : 기둥 220 : 받침대
300 : 틸팅수단
400 : 회전수단
410 : 회전모터
500 : 승강수단
510 : 승강턱
600 : 바퀴
10 : 기후환경챔버
11 : 온·습도 조절장치 12 : 온·습도계
V: 피시험체
1: Device for artificial snow snowfall
100: head
110: water inlet 120: air inlet
130: nozzle unit
200: stand
210: pillar 220: pedestal
300: tilting means
400: rotation means
410: rotation motor
500: elevating means
510: elevating jaw
600 : wheel
10: climate environment chamber
11: temperature/humidity control device 12: temperature/hygrometer
V: test subject

Claims (6)

기후환경챔버(10); 상기 기후환경챔버(10)에 배치된 인공눈 강설용 장치(1); 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온도와 습도를 조절하는 온·습도 조절장치(11); 및 상기 기후환경챔버(10) 내부의 온·습도를 측정할 수 있도록 설치된 온·습도계(12); 를 포함하여 구성된 시험용 인공눈 강설 시스템을 이용하되,
상기 인공눈 강설용 장치(1)는 내부에 혼합 공간이 형성된 헤드부(100); 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 압축공기가 공급되도록 구성된 공기 주입구(120); 상기 헤드부(100)에 연통되어 외부로부터 상기 헤드부(100)의 혼합 공간으로 물이 공급되도록 구성된 물 주입구(110); 상기 헤드부(100)에 연통되어 상기 혼합 공간의 압력이 임계치에 도달하면 물과 공기가 혼합되어 에어로졸 상태로 분무하도록 구성된 노즐부(130); 및 상기 헤드부(100)를 지지하는 기둥(210) 및 받침대(220)로 이루어진 스탠드(200); 를 포함하여 구성되고,
(a) 피시험체(V)를 상기 기후환경챔버(10) 중앙에 배치하는 단계;
(b) 상기 인공눈 강설용 장치(1)를 상기 피시험체(V)에 강설작업을 수행할 수 있는 위치로 이동시키는 단계;
(c) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 온·습도 조절 장치를 정지시키고 상기 기후환경챔버(10)를 밀폐시키는 단계;
(d) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도가 -30℃에 도달할 때까지 제어하는 단계;
(e) 상기 혼합 공간 내부의 압력이 5.5~7 bar에 도달할 때까지 상기 헤드부(100)의 물 주입구(110)와 상기 공기 주입구(120)에 각각 물과 공기를 주입하는 단계;
(f) 상기 인공눈 강설용 장치(1)로 강설량 조건에 따라 상기 피시험체(V) 위에 설정시간동안 강설분사하는 단계;
(g) 상기 온·습도 조절장치(11)로 상기 기후환경챔버(10) 내의 온도와 습도를 표준대기조건에 도달할 때까지 제어한 후 상기 기후환경챔버(10) 내부 기후를 안정화시키는 단계; 및
(h) 상기 피시험체(V)에 균일하게 강설작업이 완료되었는지 육안 확인하는 단계; 를 포함하는 시험용 인공눈 강설 방법.
climate environment chamber (10); The artificial snow snowing device (1) disposed in the climate environment chamber (10); a temperature and humidity control device 11 for controlling the temperature and humidity inside the climate environment chamber 10; and a thermo-hygrometer 12 installed to measure the temperature and humidity inside the climate environment chamber 10; Use the artificial snow snow system for testing, including
The device for artificial snow snowfall (1) includes a head unit 100 having a mixing space therein; an air inlet 120 communicating with the head part 100 and configured to supply compressed air to the mixing space of the head part 100 from the outside; a water inlet 110 communicating with the head part 100 and configured to supply water to the mixing space of the head part 100 from the outside; a nozzle unit 130 communicating with the head unit 100 and configured to spray water and air in an aerosol state when the pressure of the mixing space reaches a critical value; and a stand 200 comprising a pillar 210 and a pedestal 220 supporting the head unit 100 ; consists of,
(a) disposing the subject (V) in the center of the climate environment chamber (10);
(b) moving the artificial snow snowing device (1) to a position where a snowfall operation can be performed on the test subject (V);
(c) controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until they reach standard atmospheric conditions, then stop the temperature and humidity control device, and then stop the climate environment chamber ( 10) sealing;
(d) controlling the temperature in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until it reaches -30°C;
(e) injecting water and air into the water inlet 110 and the air inlet 120 of the head part 100, respectively, until the pressure inside the mixing space reaches 5.5-7 bar;
(f) spraying snow for a set time on the test subject (V) according to the snowfall condition with the artificial snow snowfalling device (1);
(g) stabilizing the climate inside the climate environment chamber 10 after controlling the temperature and humidity in the climate environment chamber 10 with the temperature and humidity control device 11 until they reach standard atmospheric conditions; and
(h) visually confirming whether the snowfall operation is uniformly completed on the subject (V); A test artificial snow snowfall method comprising a.
제1항에서,
상기 인공눈 강설용 장치(1)는,
상기 헤드부(100)를 상하로 회전시키는 틸팅수단(300); 및 상기 헤드부(100)를 좌우로 회전시키는 회전수단(400); 을 더 포함하여 구성된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 시험용 인공눈 강설 방법.
In claim 1,
The artificial snow snowing device (1),
a tilting means 300 for rotating the head part 100 up and down; and a rotating means 400 for rotating the head part 100 left and right; Artificial snow snowing method for testing, characterized in that using what is configured to further include.
제2항에서,
상기 인공눈 강설용 장치(1)는,
상기 스탠드(200)의 기둥(210)에 설치되고, 헤드부(100)를 상하로 승강시키는 승강수단(500); 및 상기 스탠드(200)의 받침대(220) 하단에 구비되어 상기 스탠드(200)를 이동시키는 바퀴(600); 를 더 포함하여 구성된 것을 이용하는 것을 특징으로 하는 시험용 인공눈 강설 방법.
In claim 2,
The artificial snow snowing device (1),
Elevating means 500 installed on the pole 210 of the stand 200 and elevating the head part 100 up and down; and a wheel 600 provided at the lower end of the pedestal 220 of the stand 200 to move the stand 200 ; Artificial snow snowing method for testing, characterized in that using what is configured to further include.
제3항에서,
상기 (f)단계에서 상기 헤드부(100)를 상하좌우로 이동시켜 강설분사하여 상기 피시험체(V)에 균일하게 적설되도록 하는 것을 특징으로 하는 시험용 인공눈 강설 방법.

In claim 3,
The artificial snow snowfall method for testing, characterized in that in the step (f), the head part 100 is moved up, down, left and right to spray snow so that the snow is uniformly applied to the subject (V).

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