KR102476041B1 - Ventilation fan automatic control system to prevent condensation inside the tunnel - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템은 터널 내부의 상단에 구비되어 터널 내부의 공기를 환기하는 환기장치와, 상기 환기장치의 내외부에 각각 구비되어 온습도를 측정하는 센서장치와, 상기 센서장치와 연계되어 상기 센서장치에서 측정된 상기 환기장치의 내외부 온습도를 통해 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 연산 및 비교하고, 표면온도와 노점온도를 비교하는 제어장치와, 상기 제어장치와 연계되어 비교 값에 따라 상기 환기장치와 함께 일정시간 가동되는 히팅코일을 구비할 수 있다.An automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel according to an aspect of the present invention includes a ventilation device provided at the top of a tunnel to ventilate air inside the tunnel, and a ventilation device provided inside and outside the ventilation device to measure temperature and humidity. A sensor device and a control device that calculates and compares the inside and outside absolute humidity of the ventilation device through the inside and outside temperature and humidity of the ventilation device measured by the sensor device in conjunction with the sensor device, and compares the surface temperature and the dew point temperature; A heating coil operated for a predetermined time together with the ventilation device may be provided in association with a control device according to a comparison value.

Description

터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템{Ventilation fan automatic control system to prevent condensation inside the tunnel}Ventilation fan automatic control system to prevent condensation inside the tunnel}

본 발명은 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터널 내부 온도 상승을 통해 노점온도 이상의 상태를 유지함으로써 결로를 예방할 수 있는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel, and more particularly, to an automatic control system for a ventilation fan for preventing condensation inside a tunnel, which can prevent condensation by maintaining a dew point temperature or higher through an increase in temperature inside the tunnel. It's about the system.

일반적으로, 지하 터널 환기 장치는 지하 터널 내부의 공기를 외부로 배출시키고 외부 공기를 지하 터널로 공급하여 지하 터널 내부의 공기를 환기시키는 장치이다.In general, an underground tunnel ventilator is a device that ventilates the air inside the underground tunnel by discharging air inside the underground tunnel to the outside and supplying outside air to the underground tunnel.

지하 터널 환기 장치가 적용되는 대표적인 예가 지하철이다. 지하철이 왕복하는 지하 터널은 외부의 공기가 자유롭게 드나들지 못해 환기 장치에 의한 환기가 필요하다.A representative example of an underground tunnel ventilation system is a subway. The underground tunnel where the subway goes back and forth requires ventilation by a ventilation system because outside air cannot flow in and out freely.

통상적으로 자연환기식과 송풍팬에 의한 기계환기식(또는 강제환기식)이 널리 사용된다.In general, a natural ventilation type and a mechanical ventilation type (or forced ventilation type) by a blowing fan are widely used.

자연환기식 터널 환기방식은 본선터널을 운행하는 열차에 의해 발생하는 압력에 의한 방식으로 본선터널에서 운행되는 열차의 전방에 정압이 발생하고 후방에 부압이 발생되어 외기가 본선터널의 내부로 유입되는 것이다.The natural ventilation tunnel ventilation method is based on the pressure generated by the train running in the main tunnel. Positive pressure is generated in front of the train running in the main tunnel and negative pressure is generated in the rear, so that outside air flows into the inside of the main tunnel. will be.

자연환기식 터널 환기 장치는 초기 시설비 및 관리비의 절감효과는 있으나 본선터널에 열차가 운행되지 않는 시간에는 터널 내부를 환기할 수 없는 한계가 있으므로 통상 송풍팬에 의한 기계환기식 터널 환기 장치가 함께 적용된다.Natural ventilation tunnel ventilation system has the effect of reducing initial facility cost and maintenance cost, but there is a limit to ventilation inside the tunnel when trains are not running in the main tunnel. do.

기계환기식 터널 환기 방식은 기계환기실 내부에 설치된 송풍팬에 의하여 터널 내부의 공기와 외부 공기를 교환하여 터널 내부 공기를 환기하는 방식으로 상선터널에 사용되는 송풍팬과 하선터널에 사용되는 송풍팬을 별도로 설치하여 사용하였다.The mechanical ventilation tunnel ventilation system exchanges the air inside the tunnel with the outside air by means of a blowing fan installed inside the mechanical ventilation room to ventilate the air inside the tunnel. was installed and used separately.

이와 같이, 지하 터널 내부의 공기를 환기시키는 장치는 많은 개발이 이루어졌으나 터널 내부의 결로를 예방하기 위한 장치나 시스템은 개발이 필요한 실정이다.In this way, many devices for ventilating the air inside the underground tunnel have been developed, but a device or system for preventing condensation inside the tunnel needs to be developed.

대한민국 등록특허공보 제10-1217191호(2012.12.31)Republic of Korea Patent Registration No. 10-1217191 (2012.12.31)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 터널 내부 온도 상승을 통해 노점온도 이상의 상태를 유지할 수 있는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel that can maintain a dew point temperature or higher through an increase in temperature inside the tunnel.

그리고 터널 내부 온도 상승을 통해 노점온도 이상의 상태를 유지함으로써 결로를 예방할 수 있는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 제공하는 것이다.In addition, an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel that can prevent condensation by maintaining a state above the dew point temperature through an increase in temperature inside the tunnel is provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템은 터널 내부의 상단에 구비되어 터널 내부의 공기를 환기하는 환기장치와, 상기 환기장치의 내외부에 각각 구비되어 온습도를 측정하는 센서장치와, 상기 센서장치와 연계되어 상기 센서장치에서 측정된 상기 환기장치의 내외부 온습도를 통해 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 연산 및 비교하고, 표면온도와 노점온도를 비교하는 제어장치와, 상기 제어장치와 연계되어 비교 값에 따라 상기 환기장치와 함께 일정시간 가동되는 히팅코일을 구비할 수 있다.In order to achieve the above object, an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention includes a ventilation device provided at the top of a tunnel to ventilate air inside the tunnel, and the ventilation device. Sensor devices provided on the inside and outside respectively measure temperature and humidity, and the inside and outside absolute humidity of the ventilation device are calculated and compared through the inside and outside temperature and humidity of the ventilation device measured by the sensor device in connection with the sensor device, and the surface temperature and dew point are measured. A control device for comparing temperatures and a heating coil linked to the control device and operating together with the ventilation device for a predetermined time according to the comparison value may be provided.

상기 환기장치는 상기 터널의 길이방향을 따라 일정길이 길게 구비되어 내부공간이 형성되는 본체와, 상기 본체의 상단에 구비되어 상기 본체를 상기 터널에 고정하는 고정장치와, 상기 본체의 내부공간에 구비되어 일 방향으로 회전하는 회전축과, 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축에 구동력을 전달하는 모터와, 상기 회전축과 연결되어 상기 터널 내부의 공기를 이동시키는 팬을 구비할 수 있다.The ventilator includes a main body provided with a predetermined length along the longitudinal direction of the tunnel to form an inner space, a fixing device provided on an upper end of the main body to fix the main body to the tunnel, and provided in the inner space of the main body. and a rotation shaft rotating in one direction, a motor connected to the rotation shaft to transmit driving force to the rotation shaft, and a fan connected to the rotation shaft to move air inside the tunnel.

상기 센서장치는 상기 내부공간에 위치하고 상기 본체의 내면에 부착되어 상기 본체 내부의 온습도를 측정하는 내부센서와, 상기 본체의 외면에 부착되어 상기 본체의 표면온도 및 외부 온습도를 측정하는 외부센서를 구비할 수 있다.The sensor device includes an internal sensor located in the inner space and attached to an inner surface of the main body to measure the temperature and humidity inside the main body, and an external sensor attached to the outer surface of the main body to measure the surface temperature and external temperature and humidity of the main body. can do.

상기 제어장치는 상기 센서장치에서 측정된 상기 환기장치의 내외부 온습도를 통해 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 연산하고, 노점온도를 계산하는 연산부와, 상기 연산부와 연계되어 상기 연산부를 통해 연산 된 상기 환기장치의 내외부 절대습도 비교 및 노점온도와 표면온도를 비교하는 비교부와, 상기 비교부와 연계되어 상기 히팅코일의 가동여부에 따라 상기 환기장치와 상기 히팅코일을 가동하는 가동부를 구비할 수 있다.The control device includes a calculation unit that calculates the inside and outside absolute humidity of the ventilation device through the inside and outside temperature and humidity of the ventilation device measured by the sensor device and calculates a dew point temperature, and the ventilation calculated through the calculation unit in connection with the calculation unit. The apparatus may include a comparison unit for comparing internal and external absolute humidity and dew point temperature and surface temperature, and a moving unit for operating the ventilation device and the heating coil depending on whether the heating coil is operated in connection with the comparison unit.

상기 비교부는 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 비교하는 제1부분과, 노점온도와 표면온도를 비교하는 제2부분을 구비할 수 있다.The comparator may include a first part that compares absolute humidity between the inside and outside of the ventilation device and a second part that compares a dew point temperature and a surface temperature.

상기 가동부는 상기 제1부분에서 내부절대습도가 외부절대습도보다 낮다고 판단했을 시, 상기 환기장치가 단독으로 가동될 수 있다.When the movable unit determines that the absolute internal humidity is lower than the absolute external humidity in the first part, the ventilation device may be independently operated.

상기 가동부는 상기 제1부분에서 내부절대습도가 외부절대습도와 같거나 높다고 판단하고, 상기 제2부분에서 노점온도가 표면온도와 같거나 높다고 판단하였을 시, 상기 히팅코일이 상기 환기장치와 함께 가동될 수 있다.When the moving part determines that the internal absolute humidity is equal to or higher than the external absolute humidity in the first part and determines that the dew point temperature is equal to or higher than the surface temperature in the second part, the heating coil is operated together with the ventilation device. It can be.

상기 제어장치는 상기 가동부와 연계되어 상기 히팅코일이 가동될 시, 상기 환기장치의 풍량에 따라 상기 히팅코일에 투입되는 열량을 조절하는 조절부를 구비할 수 있다.The control device may include a control unit that controls the amount of heat supplied to the heating coil according to the air volume of the ventilation device when the heating coil is operated in association with the moving unit.

상기 히팅코일에는 상기 히팅코일의 가동시간을 설정하여 과부하를 방지하는 타이머가 구비될 수 있다.The heating coil may be provided with a timer for setting an operating time of the heating coil to prevent overload.

본 발명의 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템에 의하면, 터널 내부 온도 상승을 통해 노점온도 이상의 상태를 유지할 수 있다.According to the automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside the tunnel according to the present invention, it is possible to maintain the dew point temperature or higher by increasing the temperature inside the tunnel.

그리고 터널 내부 온도 상승을 통해 노점온도 이상의 상태를 유지함으로써 결로를 예방할 수 있다.In addition, condensation can be prevented by maintaining a state above the dew point temperature through the temperature rise inside the tunnel.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 순서도.1 is a view showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel shown in FIG. 1;
Figure 3 is a flow chart showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside the tunnel shown in Figure 1;

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a diagram showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel shown in FIG. 1 to be.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템(10)은 환기장치(100), 센서장치(200), 제어장치(300) 및 히팅코일(400)을 구비할 수 있다.1 and 2, the ventilation fan automatic control system 10 for preventing condensation inside the tunnel according to an embodiment of the present invention includes a ventilation device 100, a sensor device 200, and a control device 300. ) and a heating coil 400.

환기장치(100)는 일반적으로 터널(20) 등과 같은 구조물에 널리 사용되는 것으로써 터널(20) 내부의 상단에 구비되어 터널(20) 내부의 공기를 환기하는 역할을 할 수 있다.The ventilator 100 is generally widely used in structures such as the tunnel 20, and may be provided at an upper end inside the tunnel 20 to ventilate air inside the tunnel 20.

이를 위해, 환기장치(100)는 터널(20)의 길이방향을 따라 일정길이 길게 구비되어 내부공간(111)이 형성되는 본체(110)와 본체(110)의 상단에 구비되어 본체(110)를 터널(20)에 고정하는 고정장치(120)를 구비할 수 있다.To this end, the ventilator 100 is provided along the longitudinal direction of the tunnel 20 to a certain length and is provided on the main body 110 where the inner space 111 is formed and the upper end of the main body 110 to remove the main body 110. A fixing device 120 fixed to the tunnel 20 may be provided.

그리고 본체(110)의 내부공간(111)에는 일 방향으로 회전하는 회전축(130), 회전축(130)과 연결되어 회전축(130)이 일 방향으로 회전할 수 있도록 구동력을 전달하는 모터(140) 및 임펠러 또는 비대칭 익형 등으로 형성되고 회전축(130)과 연결되어 회전축(130)을 통해 터널(20) 내부의 공기를 정해진 기류방향으로 이동시키는 팬(150)이 구비될 수 있다.And in the inner space 111 of the main body 110, a rotation shaft 130 rotating in one direction, a motor 140 connected to the rotation shaft 130 and transmitting driving force so that the rotation shaft 130 rotates in one direction, and A fan 150 formed of an impeller or an asymmetrical airfoil and connected to the rotating shaft 130 may be provided to move the air inside the tunnel 20 in a predetermined air flow direction through the rotating shaft 130 .

한편, 센서장치(200)는 환기장치(100)의 내외부에 각각 구비되어 온습도를 측정하는 역할을 하며, 환기장치(100)의 내부공간(111)에 위치하고 본체(110)의 내면에 부착되어 본체(110) 내부의 온습도를 측정하는 내부센서(210)와 본체(110)의 외면에 부착되어 본체(110)의 표면온도 및 외부 온습도를 측정하는 외부센서(220)로 구성될 수 있다.On the other hand, the sensor device 200 is provided inside and outside the ventilation device 100 and serves to measure temperature and humidity, is located in the internal space 111 of the ventilation device 100 and is attached to the inner surface of the main body 110. (110) It may be composed of an internal sensor 210 for measuring internal temperature and humidity and an external sensor 220 attached to the outer surface of the body 110 to measure the surface temperature and external temperature and humidity of the body 110.

여기서, 내부센서(210)는 기류방향을 기준으로 팬(150)보다 후방에 위치하도록 본체(110)에 내장되어 내부센서(210)에서 측정되는 본체(110)의 내부 온습도에 팬(150)의 영향이 닿지 않도록 하는 것이 바람직하다.Here, the internal sensor 210 is built into the main body 110 so as to be located rearward than the fan 150 based on the airflow direction, and the temperature and humidity inside the main body 110 measured by the internal sensor 210 is measured by the fan 150. It is desirable not to be affected.

한편, 제어장치(300)는 센서장치(200)와 연계되어 센서장치(200)에서 측정된 환기장치(100)의 내외부 온습도를 통해 환기장치(100)의 내외부 절대습도를 연산 및 비교하고, 표면온도와 노점온도를 비교하며, 히팅코일(400)은 제어장치(300)와 연계되어 비교 값에 따라 환기장치(100)와 함께 일정시간 가동될 수 있다.On the other hand, the control device 300 operates and compares the inside and outside absolute humidity of the ventilation device 100 through the inside and outside temperature and humidity of the ventilation device 100 measured by the sensor device 200 in association with the sensor device 200, and The temperature and the dew point temperature are compared, and the heating coil 400 is connected to the control device 300 and can be operated together with the ventilation device 100 for a certain period of time according to the comparison value.

제어장치(300)에 대해 자세히 살펴보면, 제어장치(300)는 연산부(310), 비교부(320) 및 가동부(330)를 구비할 수 있다.Looking at the control device 300 in detail, the control device 300 may include a calculation unit 310 , a comparison unit 320 and an movable unit 330 .

연산부(310)는 습공기선도(Psychometric chart)를 이용하여 센서장치(200)에서 측정된 환기장치(100)의 내외부 온습도를 통해 조건별 절대습도 및 노점온도를 계산할 수 있다.The calculation unit 310 may calculate the absolute humidity and dew point temperature for each condition through the inside and outside temperature and humidity of the ventilator 100 measured by the sensor device 200 using a psychometric chart.

비교부(320)는 연산부(310)와 연계되어 연산부(310)를 통해 연산 된 환기장치(100)의 내외 절대습도를 상호 간에 비교하고, 노점온도를 표면온도와 비교할 수 있다.The comparator 320 may be connected to the calculator 310 to compare the absolute humidity inside and outside of the ventilator 100 calculated through the calculator 310, and to compare the dew point temperature with the surface temperature.

비교부(320)에 대해 자세히 살펴보면, 비교부(320)는 환기장치(100)의 내외부 절대습도를 비교하는 제1부분(321)과 노점온도와 표면온도를 비교하는 제2부분(322)으로 구성될 수 있다.Looking closely at the comparison unit 320, the comparison unit 320 includes a first part 321 that compares the absolute humidity inside and outside of the ventilator 100 and a second part 322 that compares the dew point temperature and the surface temperature. can be configured.

여기서, 표면온도는 터널(20) 내부의 온도, 습도, 풍속, 일사량 등의 온열환경 정보를 통해 아래의 식에 의하여 복사온도를 예측하고. 표면온도를 산출할 수 있다.Here, the surface temperature predicts the radiation temperature by the following equation through thermal environment information such as temperature, humidity, wind speed, and solar radiation inside the tunnel 20. The surface temperature can be calculated.

Figure 112021007388058-pat00001
Figure 112021007388058-pat00001

Figure 112021007388058-pat00002
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Figure 112021007388058-pat00003
Figure 112021007388058-pat00003

이와 같이, 터널(20) 내부의 온열환경 정보를 통해 표면온도를 산출함으로써 레이저 표면온도계를 이용하여 직접적인 측정을 할 때보다 특정부분에 한정되지 않고 측정을 할 수 있으며, 경제적 측면 및 유지관리 측면에서 절감효과를 얻을 수 있다.In this way, by calculating the surface temperature through the thermal environment information inside the tunnel 20, it is possible to measure without being limited to a specific part compared to direct measurement using a laser surface thermometer, and in terms of economy and maintenance savings can be obtained.

가동부(330)는 비교부(320)와 연계되어 제1부분(321)에서 비교가 이루어진 환기장치(100)의 내외부 절대습도 비교 값과, 제2부분(322)에서 비교가 이루어진 노점온도와 표면온도 비교 값에 따라 히팅코일(400)의 가동 여부를 결정하고, 환기장치(100)와 히팅코일(400)을 동시에 가동하거나 환기장치(100)만 단독으로 가동하도록 하는 역할을 할 수 있다.The movable part 330 is linked with the comparator 320, and the comparison value of the inside and outside absolute humidity of the ventilator 100, which is compared in the first part 321, and the dew point temperature and the surface, which are compared in the second part 322 Depending on the temperature comparison value, whether to operate the heating coil 400 may be determined, and the ventilation device 100 and the heating coil 400 may be simultaneously operated or only the ventilation device 100 may be operated independently.

그리고 제어장치(300)는 가동부(330)와 연계되는 조절부(340)를 구비할 수 있다.In addition, the control device 300 may include an adjusting unit 340 linked to the movable unit 330 .

조절부(340)는 가동부(330)와 연계되어 비교부(320)에서 도출된 비교 값에 의해 히팅코일(400)이 가동될 시, 환기장치(100)의 풍량에 따라 히팅코일(400)에 투입되는 열량을 조절하는 역할을 할 수 있다.When the heating coil 400 is operated by the comparison value derived from the comparison unit 320 in association with the moving unit 330, the control unit 340 adjusts the heating coil 400 according to the air volume of the ventilator 100. It can play a role in regulating the amount of heat input.

히팅코일(400)에 투입되는 열량은 아래의 식을 통해 도출될 수 있다.The amount of heat input to the heating coil 400 can be derived through the following equation.

Figure 112021007388058-pat00004
Figure 112021007388058-pat00004

여기서, 온도차(△T)는 흡입측 온도 및 습도를 통해 계산된 노점온도와 표면온도의 차로 도출할 수 있다.Here, the temperature difference (ΔT) can be derived from the difference between the dew point temperature and the surface temperature calculated through the suction side temperature and humidity.

이와 같이, 환기장치(100)의 풍량에 다른 히팅코일(400)의 투입 열량을 조절함으로써 필요 이상으로 열량이 투입되는 것을 방지할 수 있다.In this way, by adjusting the amount of heat supplied to the heating coil 400, which is different from the amount of air flow of the ventilator 100, it is possible to prevent the amount of heat from being input more than necessary.

한편, 히팅코일(400)에는 히팅코일(400)의 가동시간을 설정하여 히팅코일(400)의 과부하를 방지하는 타이머(500)가 구비될 수 있다.Meanwhile, the heating coil 400 may be provided with a timer 500 for preventing an overload of the heating coil 400 by setting an operating time of the heating coil 400 .

타이머(500)는 히팅코일(400)이 인터벌을 가지고 작동되도록 하여 히팅코일(400)이 너무 짧은 간격으로 반복되게 작동되거나 과하게 작동하는 것을 방지함으로써 히팅코일(400)의 효율을 높일 수 있다.The timer 500 can increase the efficiency of the heating coil 400 by allowing the heating coil 400 to be operated at intervals to prevent the heating coil 400 from being repeatedly operated at too short intervals or excessively operated.

다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템(10)의 작동방식에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.Next, an operation method of the automatic ventilation fan control system 10 for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention will be described. In the following description, only parts different from those of the above-described embodiment are described in detail, and detailed descriptions of the same or extremely similar parts are omitted.

도 3은 도 1에 도시된 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템을 나타낸 순서도이다.FIG. 3 is a flow chart showing an automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel shown in FIG. 1 .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템(10)은 터널(20) 내부의 상단에 구비되어 터널(20) 내부의 공기를 환기하는 환기장치(100), 환기장치(100)의 내외부에 각각 구비되어 온습도를 측정하는 센서장치(200), 센서장치(200)와 연계되어 센서장치(200)에서 측정된 환기장치(100)의 내외부 온습도를 통해 환기장치(100)의 내외부 절대습도를 연산 및 비교하고, 표면온도와 노점온도를 비교하는 제어장치(300) 및 제어장치(300)와 연계되어 비교 값에 따라 환기장치(100)와 함께 일정시간 가동되는 히팅코일(400)을 구비할 수 있다.1 to 3, the ventilation fan automatic control system 10 for preventing condensation inside the tunnel according to an embodiment of the present invention is provided at the top of the tunnel 20 to circulate the air inside the tunnel 20. A ventilation device 100 for ventilation, a sensor device 200 provided inside and outside the ventilation device 100 to measure temperature and humidity, and a ventilation device 100 measured by the sensor device 200 in connection with the sensor device 200 The control device 300 calculates and compares the inside and outside absolute humidity of the ventilator 100 through the inside and outside temperature and humidity of the ventilator 100 and compares the surface temperature and the dew point temperature. ) and a heating coil 400 operated for a predetermined time.

환기장치(100)는 터널(20)의 길이방향을 따라 일정길이 길게 구비되어 내부공간(111)이 형성되는 본체(110), 본체(110)의 상단에 구비되어 본체(110)를 터널(20)에 고정하는 고정장치(120), 본체(110)의 내부공간(111)에 구비되어 일 방향으로 회전하는 회전축(130), 회전축(130)과 연결되어 회전축(130)에 구동력을 전달하는 모터(140) 및 회전축(130)과 연결되어 터널(20) 내부의 공기를 이동시키는 팬(150)을 구비할 수 있다.The ventilator 100 is provided along the longitudinal direction of the tunnel 20 to a certain length and is provided on the main body 110 where the inner space 111 is formed, and is provided on the upper end of the main body 110 to form the main body 110 into the tunnel 20 ) Fixed device 120, rotation shaft 130 provided in the inner space 111 of the main body 110 and rotating in one direction, and a motor connected to the rotation shaft 130 to transmit driving force to the rotation shaft 130 A fan 150 connected to the 140 and the rotating shaft 130 to move the air inside the tunnel 20 may be provided.

센서장치(200)는 내부공간(111)에 위치하고 본체(110)의 내면에 부착되어 본체(110) 내부의 온습도를 측정하는 내부센서(210)와 본체(110)의 외면에 부착되어 본체(110)의 표면온도 및 외부 온습도를 측정하는 외부센서(220)를 구비할 수 있다.The sensor device 200 is located in the inner space 111 and attached to the inner surface of the main body 110 to measure the temperature and humidity inside the main body 110 and the internal sensor 210 attached to the outer surface of the main body 110 to measure the temperature and humidity inside the main body 110 ) May be provided with an external sensor 220 for measuring the surface temperature and external temperature and humidity.

제어장치(300)는 센서장치(200)에서 측정된 환기장치(100)의 내외부 온습도를 통해 환기장치(100)의 내외부 절대습도를 연산하고, 노점온도를 계산하는 연산부(310), 연산부(310)와 연계되어 연산부(310)를 통해 연산 된 환기장치(100)의 내외부 절대습도 비교 및 노점온도와 표면온도를 비교하는 비교부(320) 및 비교부(320)와 연계되어 히팅코일(400)의 가동여부에 따라 환기장치(100)와 히팅코일(400)을 가동하는 가동부(330)를 구비하고, 비교부(320)는 환기장치(100)의 내외부 절대습도를 비교하는 제1부분(321)과 노점온도와 표면온도를 비교하는 제2부분(322)을 구비할 수 있다.The controller 300 includes a calculation unit 310 and a calculation unit 310 that calculates the absolute humidity inside and outside the ventilation system 100 based on the inside and outside temperature and humidity of the ventilation system 100 measured by the sensor device 200 and calculates the dew point temperature. ) Comparing the internal and external absolute humidity of the ventilator 100 calculated through the calculation unit 310 and comparing the dew point temperature and surface temperature, and the heating coil 400 in conjunction with the comparison unit 320 A moving part 330 for operating the ventilation device 100 and the heating coil 400 according to whether the ventilation device 100 is operating or not, and the comparison unit 320 compares the absolute humidity between the inside and outside of the ventilation device 100. The first part 321 ) and a second part 322 that compares the dew point temperature and the surface temperature.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템(10)의 작동방식은 다음과 같다.Meanwhile, an operation method of the ventilation fan automatic control system 10 for preventing condensation inside the tunnel according to an embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 내부센서(210)와 외부센서(220)에서 내부 온습도와 외부 온습도를 각각 측정하고. 이후 연산부(310)에서 내부 절대습도, 외부 절대습도 및 노점온도를 계산한다.First, the internal temperature and humidity and the external temperature and humidity are measured by the internal sensor 210 and the external sensor 220, respectively. Then, the calculation unit 310 calculates the internal absolute humidity, external absolute humidity, and dew point temperature.

그리고 비교부(320)의 제1부분(321)에서 내부 절대습도와 외부절대습도를 비교하여 내부 절대습도가 외부 절대습도보다 낮다고 판단했을 시 가동부(330)를 통해 환기장치(100)가 단독으로 가동되도록 하고, 내부 절대습도가 외부 절대습도와 같거나 외부 절대습도보다 높다고 판단했을 시 비교부(320)의 제2부분(322)을 통해 노점온도와 표면온도를 비교하도록 한다.In addition, when the first part 321 of the comparator 320 compares the internal absolute humidity and the external absolute humidity and determines that the internal absolute humidity is lower than the external absolute humidity, the ventilator 100 operates independently through the movable unit 330. When it is determined that the internal absolute humidity is equal to or higher than the external absolute humidity, the dew point temperature and the surface temperature are compared through the second part 322 of the comparator 320.

내부 절대습도가 외부 절대습도와 같거나 외부 절대습도보다 높다고 판단하여 비교부(320)의 제2부분(322)에서 노점온도와 표면온도를 비교한 결과 노점온도가 표면온도보다 낮다고 판단했을 시 가동부(330)를 통해 환기장치(100)가 단독으로 가동되도록 하고, 노점온도가 표면온도와 같거나 표면온도보다 높다고 판단했을 시 가동부(330)를 통해 히팅코일(400)이 환기장치(100)와 함께 가동되도록 한다.When it is determined that the internal absolute humidity is equal to or higher than the external absolute humidity and the dew point temperature is compared with the surface temperature in the second part 322 of the comparator 320, it is determined that the dew point temperature is lower than the surface temperature. The ventilation device 100 is operated independently through 330, and when it is determined that the dew point temperature is equal to or higher than the surface temperature, the heating coil 400 operates with the ventilation device 100 through the movable part 330. make them work together.

여기서, 히팅코일(400)은 조절부(340)를 통해 투입 열량이 조절되고, 타이머(500)를 통해 일정시간 동안 작동하게 된다.Here, the heating coil 400 is operated for a predetermined time through the timer 500 and the amount of input heat is controlled through the control unit 340 .

그리고 가동부(330)를 통해 가동된 환기장치(100) 및 히팅코일(400)은 제1부분(321)에서의 내부 절대습도와 외부절대습도를 비교 결과에 따라 가동이 멈추게 된다.In addition, the operation of the ventilator 100 and the heating coil 400 operated through the movable part 330 is stopped according to a result of comparing the internal absolute humidity and the external absolute humidity in the first part 321 .

상기와 같이, 히팅코일(400)을 구비하여 터널(20) 내부 온도 상승이 가능하고, 이를 통해 노점온도 이상의 상태를 유지함으로써 터널(20) 내부의 결로를 예방하는 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the temperature inside the tunnel 20 can be increased by providing the heating coil 400, and through this, the effect of preventing dew condensation inside the tunnel 20 can be exerted by maintaining a state equal to or higher than the dew point temperature.

이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.In the above, the ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside a tunnel according to an embodiment of the present invention has been described, but the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein. And those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may easily suggest other embodiments by adding, changing, deleting, adding, etc. of elements within the scope of the same spirit, but this is also within the spirit of the present invention. will be.

10: 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템
20; 터널 100: 환기장치
110: 본체 111: 내부공간
120: 고정장치 130: 회전축
140: 모터 150: 팬
200: 센서장치 210: 내부센서
220: 외부센서 300: 제어장치
310: 연산부 320: 비교부
321: 제1부분 322: 제2부분
330: 가동부 340: 조절부
400: 히팅코일 500: 타이머10: Ventilation fan automatic control system to prevent condensation inside the tunnel
20; Tunnel 100: Ventilation
110: main body 111: inner space
120: fixture 130: axis of rotation
140: motor 150: fan
200: sensor device 210: internal sensor
220: external sensor 300: control device
310: calculation unit 320: comparison unit
321: first part 322: second part
330: movable part 340: control part
400: heating coil 500: timer

Claims (9)

터널 내부의 상단에 구비되어 터널 내부의 공기를 환기하는 환기장치와,
상기 환기장치의 내외부에 각각 구비되어 온습도를 측정하는 센서장치와,
상기 센서장치와 연계되어 상기 센서장치에서 측정된 상기 환기장치의 내외부 온습도를 통해 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 연산 및 비교하고, 표면온도와 노점온도를 비교하는 제어장치와,
상기 제어장치와 연계되어 비교 값에 따라 상기 환기장치와 함께 일정시간 가동되는 히팅코일을 구비하고,
상기 환기장치는 상기 터널의 길이방향을 따라 일정길이 길게 구비되어 내부공간이 형성되는 본체와, 상기 본체의 상단에 구비되어 상기 본체를 상기 터널에 고정하는 고정장치와, 상기 본체의 내부공간에 구비되어 일 방향으로 회전하는 회전축과, 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축에 구동력을 전달하는 모터와, 상기 회전축과 연결되어 상기 터널 내부의 공기를 이동시키는 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
A ventilation device provided at the top of the inside of the tunnel to ventilate the air inside the tunnel;
Sensor devices provided inside and outside the ventilation device to measure temperature and humidity;
A control device that operates and compares the inside and outside absolute humidity of the ventilation device through the inside and outside temperature and humidity of the ventilation device measured by the sensor device in connection with the sensor device, and compares the surface temperature and the dew point temperature;
A heating coil connected to the control device and operated for a predetermined time together with the ventilation device according to a comparison value,
The ventilator includes a main body provided with a predetermined length along the longitudinal direction of the tunnel to form an inner space, a fixing device provided on an upper end of the main body to fix the main body to the tunnel, and provided in the inner space of the main body. A rotation shaft rotating in one direction, a motor connected to the rotation shaft to transmit driving force to the rotation shaft, and a fan connected to the rotation shaft to move the air inside the tunnel. Ventilation fan automatic control system for
 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 센서장치는 상기 내부공간에 위치하고 상기 본체의 내면에 부착되어 상기 본체 내부의 온습도를 측정하는 내부센서와,
상기 본체의 외면에 부착되어 상기 본체의 표면온도 및 외부 온습도를 측정하는 외부센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 1,
The sensor device includes an internal sensor located in the internal space and attached to an inner surface of the body to measure the temperature and humidity inside the body;
Ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that it has an external sensor attached to the outer surface of the main body to measure the surface temperature and external temperature and humidity of the main body.
 제 3항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 센서장치에서 측정된 상기 환기장치의 내외부 온습도를 통해 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 연산하고, 노점온도를 계산하는 연산부와,
상기 연산부와 연계되어 상기 연산부를 통해 연산 된 상기 환기장치의 내외부 절대습도 비교 및 노점온도와 표면온도를 비교하는 비교부와,
상기 비교부와 연계되어 상기 히팅코일의 가동여부에 따라 상기 환기장치와 상기 히팅코일을 가동하는 가동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 3,
The controller includes a calculation unit that calculates the absolute humidity inside and outside of the ventilation device based on the temperature and humidity measured by the sensor device and calculates a dew point temperature;
A comparison unit for comparing the inside and outside absolute humidity of the ventilation device calculated through the operation unit in connection with the operation unit and comparing the dew point temperature and surface temperature;
Ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that it has a moving unit for operating the ventilation device and the heating coil depending on whether the heating coil is operating in connection with the comparing unit.
 제 4항에 있어서,
상기 비교부는 상기 환기장치의 내외부 절대습도를 비교하는 제1부분과,
노점온도와 표면온도를 비교하는 제2부분을 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 4,
The comparator includes a first part for comparing the absolute humidity between the inside and outside of the ventilation device;
An automatic ventilation fan control system for preventing condensation inside a tunnel, characterized in that it comprises a second part that compares the dew point temperature and the surface temperature.
 제 5항에 있어서,
상기 가동부는 상기 제1부분에서 내부절대습도가 외부절대습도보다 낮다고 판단했을 시, 상기 환기장치가 단독으로 가동되도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 5,
The ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that the movable unit causes the ventilation device to operate alone when it is determined that the absolute internal humidity is lower than the absolute external humidity in the first part.
 제 6항에 있어서,
상기 가동부는 상기 제1부분에서 내부절대습도가 외부절대습도와 같거나 높다고 판단하고, 상기 제2부분에서 노점온도가 표면온도와 같거나 높다고 판단하였을 시, 상기 히팅코일이 상기 환기장치와 함께 가동되도록 하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 6,
When the moving part determines that the internal absolute humidity is equal to or higher than the external absolute humidity in the first part and determines that the dew point temperature is equal to or higher than the surface temperature in the second part, the heating coil is operated together with the ventilation device. Ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that to be.
 제 7항에 있어서,
상기 제어장치는 상기 가동부와 연계되어 상기 히팅코일이 가동될 시, 상기 환기장치의 풍량에 따라 상기 히팅코일에 투입되는 열량을 조절하는 조절부를 구비하는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.
According to claim 7,
The control device is a ventilation fan for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that it has a control unit for adjusting the amount of heat input to the heating coil according to the air volume of the ventilation device when the heating coil is operated in connection with the moving unit. automatic control system.
 제 8항에 있어서,
상기 히팅코일에는 상기 히팅코일의 가동시간을 설정하여 과부하를 방지하는 타이머가 구비되는 것을 특징으로 하는 터널 내부 결로예방을 위한 환기팬 자동제어시스템.According to claim 8,
Ventilation fan automatic control system for preventing condensation inside the tunnel, characterized in that the heating coil is provided with a timer for setting the operating time of the heating coil to prevent overload.
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