KR102668644B1 - 상대습도 제어시스템을 구비한 적재화물 결로 방지 컨테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 컨테이너 본체 내부에 구비되어 온도 및 습도를 감지하는 감지수단과, 상기 본체 내부에 구비되어 내부공간 공기의 순환유동을 형성하기 위한 공기순환수단 및 상기 감지수단을 통해 감지되는 컨테이너 내부의 온도 및 습도 정보를 기반으로 상기 공기순환수단의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 상기 공기순환수단에는 상기 본체 내부로 공기의 토출을 안내하기 위한 제1유동경로와, 상기 제1유동경로와 이격 배치되며, 상기 제1유동경로를 통해 본체 내부로 토출된 공기를 흡입하기 위한 제2유동경로와, 상기 제1유동경로 및 제2유동경로를 연결하는 챔버와, 상기 챔버 내부에서 상기 제2유동경로를 통해 유입되는 공기의 제습을 위한 제습부와, 상기 챔버 내부에 구비되어 공기의 흡입 및 토출을 강제하는 이송부가 포함되며, 상기 제1유동경로에는 상기 본체의 내부 양측면에 세로방향으로 복수개 형성되는 측면리세스를 향해 공기를 분사하기 위한 분기부가 더 형성된다. 이와 같은 본 발명에 따르면 화물 표면에 직접 형성되는 결로 현상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 공기의 순환을 위한 배관 구조를 최소화 하여 화물의 적재 시 공기의 순환경로 간섭이 방지됨은 물론 컨테이너 내부공간의 공기순환이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 이점을 가진다.

Description

상대습도 제어시스템을 구비한 적재화물 결로 방지 컨테이너{container with relative humidity control system for preventing condensation of loaded cargoes}

본 발명은 컨테이너 내부의 온도 및 습도에 따라 상대습도 조절을 위한 공기의 순환유동을 발생시켜 적재화물에 결로 발생이 방지될 수 있도록 하는 컨테이너용 상대습도 조절 시스템 및 이를 구비한 적재화물 결로 방지용 컨테이너에 관한 것이다.

일반적으로 컨테이너 내부에 적입되는 화물은 고무, 피혁제품, 가정용 전기기구, 플라스틱제품, 통조림류, 식료품, 의약품, 화학약품, 완구류, 사무기기, 원피, 펄프, 금속제품, 목공제품 등 수 많은 종류가 선택될 수 있으나 화물의 성질, 용적, 중량, 모양 등에 따라 컨테이너 내부에 적입하기에 부적당한 화물이 존재한다.

따라서, 컨테이너 적입 화물의 경우에는 크기, 중량, 용적, 성질 등의 정보에 대한 파악이 선행되며, 확인된 화물의 정보를 바탕으로 화물의 안전수송과 경제성이 고려된 가장 적합한 컨테이너의 선정이 이루어진다.

한편, 컨테이너에 적입하기 어려운 대형 화물이나 냉동 또는 냉장 운송이 필요한 화물들은 특수포장이 이루어지며, 이를 위한 다수의 특수 컨테이너가 개발되어 사용되고 있다.

일 예로 컨테이너 내부에 수용되기 어려운 대형 화물의 경우 천장과 측벽이 제거된 플랫 랙 컨테이너(Flat Rack container)나 천장이 개방된 오픈 탑 컨테이너(Open Top container)를 이용한 특수 포장이 이루어지며, 냉동이나 냉장 화물의 경우에는 단열구조의 내부공간과 냉동기가 구비된 리퍼 컨테이너(Reefer Container)를 통한 운송이 이루어지고 있다.

반면, 상기와 같은 특수 컨테이너를 제외한 일반 화물의 운송은 드라이 컨테이너(Dry Container)로 불리는 일반 컨테이너에 의해 주로 이루어진다.

상기 드라이 컨테이너는 내부공간을 형성하는 각 부분이 어셈블리 형태로 개별 구성되는 용접-철재(Welding-Steel) 구조물로 구조강도와 부식 및 외부충격에 대한 보호 기능을 가지도록 구성된다.

이를 위해, 상기 드라이 컨테이너는 복수의 강재 레일과 코너 포스트 및 프레임이 용접되어 골격을 형성하고, 각 면은 소정의 두께를 가지는 골이 진(corrugated) 강판으로 형성되어 레일과 포스트 및 프레임 등에 일체로 용접됨으로써 구조적 강도와 외부충격에 대한 완충 구조를 확보하도록 구성된다.

한편, 상기와 같은 구조의 드라이 컨테이너는 선박을 이용한 해상운송에 주로 이용되고 있다.

해상을 통한 화물 운송의 경우에는 운송 기간 동안에 심한 외기 온도 변화에 노출될 수 있으며, 이로 인해 컨테이너 내부 벽과 화물에 컨테이너 레인(container rain)이라 불리는 결로(Dew drop) 현상이 발생되어 곰팡이, 부식, 산화, 휨 등 적입화물에 치명적인 손상을 초래하게 된다.

특히, 컨테이너 내부에 수용되는 화물 중에서도 금속재질 화물의 경우에는 상대적으로 높은 열용량에 의해 컨테이너 내부 공기의 온도보다 표면 온도가 상대적으로 더 낮기 때문에 화물 표면에 직접 결로 현상이 발생될 가능성이 매우 높으며, 해상운송 중 염분이 포함된 공기가 표면 결로를 발생시킬 경우 화물의 산화나 부식 가능성이 보다 높아지게 된다.

따라서, 상기와 같은 결로 현상 발생을 방지하기 위하여 제품 자체에 방청 코팅을 하거나 곰팡이 방지를 위한 방부재를 투입하는 방법이 사용되었다.

하지만, 방청 코팅의 경우 운송이 완료된 이후 방청 코팅층의 제거가 수반되는 문제점을 가지며, 방부재를 투입하는 경우에는 결로현상에 대한 근본적인 대책이 되지 못한다. 또한, 특수 컨테이너의 경우 대량의 저가 화물들을 운송함에 있어서 경제성 측면에서 바람직하지 못한 문제점을 가진다.

한편, 컨테이너 내부의 온도가 이슬점 온도에 도달할 경우 결로 현상이 발생되는 것에서 착안되어 화물 포장 시 실리카겔(Silica gel), 벤토나이트(Bentonite) 및 염화칼슘과 특수녹말 등의 재료를 이용한 컨테이너 전용 방습제가 적용되고 있다.

즉, 컨테이너 내부의 습기를 직접 흡수하여 이슬점 온도를 낮추는 방식으로 컨테이너 내부 벽면에 방습제를 설치하여 결로 발생을 방지하고 있으나, 이와 같은 경우 방습제의 설치에 시간과 작업인력의 투입이 요구되며, 사용 완료된 방습제의 폐기 문제가 여전히 남아있게 된다. 특히, 방청코팅제, 방습제 그리고, 방습에 사용되는 각종 포장재는 환경에도 악영향을 끼치게 된다.

뿐만 아니라, 방청코팅, 방부재, 실리카겔, 포장용 목재 그리고, 결로를 줄이기 위해 사용되는 각종 비닐포장재 등은 환경에 유해한 물질이므로 사용억제가 절실히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 컨테이너 내부의 온도 또는 습도를 실시간으로 감지하고, 이에 따라 컨테이너 내부환경을 실시간으로 조절하기 위한 스마트 컨테이너 관련 기술들이 개발되고 있다.

일 예로, 대한민국 공개특허 제 10-2021-0097241호,“항만물류 최적화를 위한 스마트 컨테이너 통합관리 시스템”이 게시된다.

상세히, 상기 선행문헌 0097241호에 따른 시스템은 컨테이너 터미널에 적치되는 화물용 컨테이너에 대하여 상기 컨테이너 내부에 온습도센서를 포함하는 센서부를 구비하고, 온열기와 냉방기, 가습기 및 제습기로 구성되는 컨테이너 내부환경 조절부와, 상기 센서부를 구성하는 각각의 센서와 통신연결되어 센서값을 수신하여 상기 컨테이너 내부환경 조절부를 제어하는 제어부 및 상기 제어부와 통신모듈을 통해 연결되어 내부환경정보를 실시간 수신하는 컨테이너 서버 및 상기 컨테이너 서버로부터 수신되는 내부환경의 상태정보를 웹상에서 실시간 모니터링하는 관제서버가 포함된다.

즉, 육상 보관 중인 컨테이너 내부의 온습도 정보를 수신하여 내부환경을 효율적으로 제어함으로써 터미널에 적치된 컨테이너 내부의 보관 물품이 훼손되거나 손상되는 경우를 방지하면서 관제서버를 통해 실시간 모니터링이 가능하도록 구성된다.

하지만, 상기와 같은 선행문헌의 경우 육상에 적치된 컨테이너에 대한 모니터링 및 관리는 이루어질 수 있으나 해상 운송 과정에서 선박에 선적된 컨테이너에 대한 관리는 이루어질 수 없는 문제점을 가진다.

또한, 컨테이너 내부공간의 온도와 습도 차에 의한 제어가 이루어지는 경우 컨테이너 내부공간에 형성되는 결로 발생은 조절될지 모르나 상대적으로 열용량이 높은 화물의 경우에는 내부공간의 온도와 습도의 단순 감지로는 화물 표면에 형성되는 결로발생을 억제하기에는 어려움이 있다.

KR 10-2021-0097241 A

본 발명의 목적은 컨테이너 내부의 온도 및 습도 감지정보를 바탕으로 공기의 순환유동을 발생시켜 컨테이너 내부공간의 상대습도를 제어하기 위한 컨테이너용 상대습도 조절 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 컨테이너의 측벽에 형성되는 측면리세스를 활용하여 상대습도 제어를 위한 공기의 순환유동경로가 형성되는 적재물품 결로방지용 컨테이너를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 컨테이너 본체 내부에 구비되어 온도 및 습도를 감지하는 감지수단과, 상기 본체 내부에 구비되어 내부공간 공기의 순환유동을 형성하기 위한 공기순환수단 및 상기 감지수단을 통해 감지되는 컨테이너 내부의 온도 및 습도 정보를 기반으로 상기 공기순환수단의 구동을 제어하기 위한 제어수단을 포함하며, 상기 공기순환수단에는 상기 본체 내부로 공기의 토출을 안내하기 위한 제1유동경로와, 상기 제1유동경로와 이격 배치되며, 상기 제1유동경로를 통해 본체 내부로 토출된 공기를 흡입하기 위한 제2유동경로와, 상기 제1유동경로 및 제2유동경로를 연결하는 챔버와, 상기 챔버 내부에서 상기 제2유동경로를 통해 유입되는 공기의 제습을 위한 제습부와, 상기 챔버 내부에 구비되어 공기의 흡입 및 토출을 강제하는 이송부가 포함되며, 상기 제1유동경로에는 상기 본체의 내부 양측면에 세로방향으로 복수개 형성되는 측면리세스를 향해 공기를 분사하기 위한 분기부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 공기순환수단에 의해 유동이 강제되는 공기의 순환경로상에는 가열수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제어수단은 상기 감지수단을 통해 감지되는 컨테이너 내부의 현재온도를 기준으로 상기 이송부와 제습부 및 상기 가열수단을 구동시키되, 컨테이너 내부의 현재습도를 기준으로 현재온도가 이슬점 온도와 설정범위 이상의 온도차이를 유지하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 설정범위는 상기 이송부와 제습부를 제어하여 현재습도를 조절하기 위한 제1설정범위와, 상기 제1설정범위 도달이후 현재온도를 조절하기 위한 제2설정범위로 구분되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2유동경로에는 공기의 흡입을 위한 흡입부가 적어도 하나 이상 형성되며, 상기 흡입부는 상기 본체의 길이방향 상면 센터리인을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.

다른 측면에서 본 발명에 따른 적재화물 결로방지를 위한 상대습도 조절용 구조와 시스템을 가지는 본 발명은 상면과 하면, 양측면 및 후면 그리고 도어에 의해 화물의 적입이 가능한 내부공간이 형성되며, 각 면은 소정 두께를 가지는 골이 진(corrugated) 강판으로 형성되는 컨테이너에 있어서, 상기 내부공간에는 상기 컨테이너용 상대습도 조절 시스템이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 측면리세스의 하측에는 토출공기의 유동방향이 본체 중심을 향하도록 가이드하기 위한 가이드블록이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 컨테이너의 내부공간 양측면에 형성되는 측면리세스를 포함하여 공기의 순환경로가 형성되도록 설치된다.

따라서, 공기의 순환을 위한 배관 구조를 최소화 할 수 있으며, 화물의 적재 시 공기의 순환경로 간섭이 방지됨은 물론 컨테이너 내부공간의 공기순환이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 이점을 가진다.

또한, 컨테이너 내부공간의 현재습도 및 현재온도를 감지하여 감지 습도기준 현재온도가 이슬점 온도 이하로 내려가지 않도록 온도차 범위를 설정하고, 이를 기반으로 공기순환수단 및 가열수단의 구동이 제어된다.

즉, 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 공기순환수단을 통한 현재습도 조절과 함께 가열수단을 통한 현재온도 조절이 이루어짐으로써 보다 효과적인 결로 방지가 이루어질 수 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같은 특징의 컨테이너용 상대습도 조절 시스템이 구비되는 컨테이너는 적입되는 화물의 종류에 따라 온도차 범위 설정을 가변시켜 적용할 수 있으므로 다양한 화물의 운송에 활용될 수 있는 이점을 가진다.

또한, 제어수단에 구비되는 메모리에 화물의 종류에 따른 온도차 범위 기본 설정 값이 내장됨에 따라, 화물의 종류가 결정되면 용이하게 설정변경이 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 온도차의 범위에 가중치를 조절할 수 있으므로 사용 편의성이 향상될 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 적재물품 결로방지용 컨테이너의 일 실시 예를 보이기 위한 도면.
도 2 는 본 실시 예에 따른 공기 유동경로 형성 구조를 개략적으로 보인 도면.
도 3 은 본 발명의 요부구성인 제1유동경로와 분기부의 일 실시 구조를 보이기 위한 도면.
도 4 는 본 실시 예에 따른 내부 공기 순환 경로를 보이기 위한 도면.
도 5 는 본 발명의 요부구성인 가열수단 설치 위치의 일 실시 예를 보인 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 적재물품 결로방지용 컨테이너 내부에 화물이 수용된 상태를 개략적으로 보인 도면.
도 7 은 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템의 제어구조를 설명하기 위한 블럭도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세히 설명한다.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 기재된다.

또한, 실시 예의 설명에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 설명을 간략히 하거나 생략하였으며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “구비”또는“연결”된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 구비되거나 연결될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “구비” 또는“연결”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 컨테이너의 구조를 활용하도록 설치되어 컨테이너 내측면에 형성되는 결로 발생 방지는 물론, 내부에 적입되는 화물 표면에 형성되는 결로를 효과적으로 방지할 수 있도록 구성된다.

도 1 은 본 발명에 따른 적재물품 결로방지용 컨테이너의 일 실시 예를 보이기 위한 도면으로, 상대습도 조절을 위한 구성의 개략적인 배치 형태를 확인할 수 있다.

도 1을 참조하면, 상기 컨테이너의 본체(200)는 상면(220)과 하면(도시되지 않음), 양측면(240) 및 후면(260) 그리고 도어(280)에 의해 화물의 적입이 가능한 내부공간이 형성되며, 각 면은 소정 두께를 가지는 골이 진(corrugated) 강판으로 형성되어 레일과 포스트 및 프레임 등이 형성하는 골조에 일체로 용접되어 형성된다.

즉, 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 일반적인 드라이 컨테이너 구조를 활용한 형태로 적입되는 화물과의 간섭을 최소화하면서 효과적인 상대습도 조절이 이루어질 수 있도록 한다.

상세히, 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템은 상기 본체(200)에 구비되어 본체(200) 내부의 공기를 순환시키기 위한 공기순환수단(400)과, 상기 본체 내부의 온도 및 습도를 감지하기 위한 감지수단(300) 및 상기 공기순환수단(400)의 구동을 제어하기 위한 제어수단(600)을 포함하여 구성된다.

보다 상세한 설명을 위해 도 2 에는 본 실시 예에 따른 공기 유동경로 형성 구조를 개략적으로 보인 도면이 도시되고, 도 3 에는 본 발명의 요부구성인 제1유동경로와 분기부의 일 실시 구조를 보이기 위한 도면이 도시되며, 도 4 에는 본 실시 예에 따른 내부 공기 순환 경로를 보이기 위한 도면이 도시된다.

이들 도면을 참조하면, 상기 공기순환수단(400)은 상기 본체(200) 내부로 공기의 토출을 안내하기 위한 제1유동경로(420)와, 상기 제1유동경로(420)와 이격 배치되며, 본체 내부의 공기를 흡입하기 위한 제2유동경로(440) 및 상기 제1유동경로(420) 및 제2유동경로(440)를 연결하는 챔버(460)가 포함된다.

상기 제1유동경로(420)는 파이프 형상으로 형성되어 공기의 유동을 안내하며, 상기 본체(200)의 상측에서 측면과 나란하게 배치되어 측면을 향해 공기를 토출하도록 구성된다.

따라서, 본 실시 예에서는 좌측면과 우측면에 각각 하나씩 배치되어 좌측면 및 우측면으로 각각 공기의 토출이 이루어질 수 있으며, 이를 위해 각각의 제1유동경로(420)는 좌측면과 우측면에 인접하여 배치될 수 있다.

한편, 상기와 같이 배치되는 제1유동경로(420)에는 전술한 바와 같이 공기의 측면방향 토출을 위해 분기부(422)가 더 구비된다.

상기 분기부(422)는 복수개 구비될 수 있으며, 좌우 양측면에 형성되는 측면리세스(242)를 향해 소정 각도 기울어진 형태로 구비된다.

상기 본체(200)의 측면(240)는 전술한 바와 같이 골이 진(corrugated) 강판으로 형성됨에 따라 상기 측면(240)에는 일정간격으로 측면리세스(242)가 상하 방향으로 형성된다.

따라서, 상기 분기부(422)는 상기 제1유동경로(420)의 일측에서 상기 측면리세스(242)의 형성 위치와 대응되도록 배치된다.

그리고, 상기 분기부(422)는 하측으로 소정각도 기울기를 가짐에 따라 도출되는 공기가 측면리세스(242)와 둔각을 이루며 접촉하게 되어 측면리세스(242)를 따라 상하방향으로 보다 용이하게 가이드 될 수 있다.

한편, 본 발명이 적용되는 컨테이너에는 상기 측면리세스(242)의 하부에 가이드블럭(500)이 더 구비될 수 있다.

상기 가이드블럭(500)은 상기 측면리세스(242)이 좌우폭과 대응되는 폭을 가지도록 형성되어 끼움 장착될 수 있으며, 상부는 경사면을 가지도록 형성된다.

따라서, 상기 측면리세스(242)를 따라 상하 방향으로 이송되는 공기는 상기 가이드블럭(500)의 상부 경사면을 따라 본체(200)의 내부공간 중앙을 향해 토출될 수 있다.

한편, 상기와 같이 본체(200) 중앙을 향해 토출되는 공기는 상기 제2공기유동경로(440)를 통해 회수된다.

이를 위해 상기 제2유동경로(440)는 상기 본체(200)의 상면(220)에서 좌우 양측면을 따라 나란히 배치되는 제1유동경로(420) 사이에 구비될 수 있으며, 적어도 공기의 흡입을 위한 흡입부(422)가 내부공간 상면 중앙 부분에 위치될 수 있도록 구성된다.

본 실시 예에서 상기 제2유동경로(440)는 제1유동경로(420)와 마찬가지로 공기의 유동을 가이드 하기 위한 파이프 형상으로 형성되며, 복수의 흡입부(422)가 일정간격 이격 배치되어 본체(200) 내부공간 중앙 부분에서 공기의 흡입경로가 형성된다.

따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 본체(200) 내부공간에서는 공기가 제1유동경로(420) → 분기부(422) → 측면리세스(242) → 가이드블럭(500) → 흡입부(442) → 제2유동경로(440) → 챔버(460) → 제1유동경로(420)로 경유하여 순환경로를 형성하게 된다.

한편, 상기와 같은 순환경로 상에는 가열수단(800)이 더 구비될 수 있으며, 순환경로의 일부를 형성하는 챔버(460) 내부에는 제습부(430)와 이송부(450)가 더 구비된다.

상기 제습부(430)는 상기 제2유동경로(440)를 통해 흡입된 공기에서 습기를 제거하며, 상기 이송부(450)는 공기의 흡입 및 토출을 강제하기 위한 구성으로 흡입팬이 적용될 수 있다.

따라서, 상기 챔버(460)의 내부로 투입된 공기는 상기 제습부(430)를 통해 습기가 제거된 이후 상기 이송부(450)를 통해 건조된 공기로 본체(200) 내부에 투입되며 상기 제어수단(600)을 통해 상기 제습부(430)와 이송부(450)의 구동이 제어된다.

이를 위해 상기 제어수단(600)은 상기 챔버(460) 일측에 구비될 수 있으며, 통신모듈이 구비되어 컨테이너 외부와 데이터 송신이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 본체(200) 내부에는 상기 가열수단(800)이 적어도 하나 이상 구비된다.

상기 가열수단(800)은 복사열을 발생시켜 내부공간 및/또는 화물을 가열하기 위한 구성으로 이하 본 실시 예에서는 할로겐 램프가 적용된 형태로 설명하나 히터의 종류와 관계없이 복사열을 방출하여 내부공간을 가열할 수 있는 구조면 모두 가능할 것이다.

도 5 에는 본 발명의 요부구성인 가열수단 설치 위치의 일 실시 예를 보인 도면이 도시되고, 도 6 에는 본 발명에 따른 적재물품 결로방지용 컨테이너 내부에 화물이 수용된 상태를 개략적으로 보인 도면이 도시된다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 상기 가열수단(800)은 공기의 순환유동경로 중 일부를 형성하는 상기 측면리세스(242)에 수용되는 형태로 구비될 수 있다.

상기 본체(200) 내부에서 화물(C)을 구속(Securing)하는 경우에는 화물 고정을 위한 구속부재(740)가 설치될 수 있도록 상기 측면리세스(242)에 시큐어링로드(720)가 구비된다.

따라서, 본 실시 예에서는 상기 시큐어링로드(720)를 포함하여 화물(C) 적재 및 구속 시 간섭 발생을 최소화하기 위하여 상기 가열수단(800)이 상기 측면리세스(242)의 상부에 수용되는 형태로 설치된다.

한편, 상기 본체(200) 내부에 구비되는 감지수단(300)은 본체 내부의 온도 및 습도 감지를 위한 온습도 감지센서로 구성되거나, 온도감지센서와 습도감지센서로 구분 구성될 수 있으며, 내부공간 일측에 적어도 하나 이상 구비되어 감지 온도 및 습도 정보를 상기 메인제어부(620)로 전달한다.

이하에서는 상기와 같은 구성 및 공기의 순환경로가 형성되는 본 발명의 상대습도 조절 과정에 대하여 설명한다.

도 7 에는 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템의 제어구조를 설명하기 위한 블럭도가 도시된다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 컨테이너용 상대습도 조절 시스템을 구성하는 제어수단(600)은 상기 감지수단(300)을 통해 수집되는 온도 및 습도 정보를 바탕으로 상기 이송부(450) 및 제습부(430) 그리고, 가열수단(800)을 제어하여 상대습도를 조절한다.

이를 위해 상기 제어수단(600)에는 메인제어부(620)와 메모리(640) 및 통신모듈(660)이 구비된다.

상기 메인제어부(620)는 온도 및 습도 정보를 수신하고, 이를 아래 수식 ①을 활용하여 이슬점 온도 테이블 형태로 산출한다.

............................ 수식 ①

(단, T_dp는 이슬점 온도, T는 온도, RH는 습도임)

상기 수식 ①은 이슬점 온도와 현재온도 및 습도 사이의 변환을 허용하는 경우 근사값을 통한 이슬점 온도를 산출하기 위한 것으로, 보다 정확한 이슬점 온도 산출을 위해서는 공지된 Magnus 공식이 활용될 수 있다.

한편, 상기 수식 ①을 통한 이슬점 온도의 산출은 상대습도 50% 이상인 경우 오차범위 ±1 수준을 가진다.

따라서, 상기 메인제어부(620)에서는 상기와 같은 오차범위를 고려하여 현재온도가 이슬점 온도 이하로 내려가지 않도록 온도차 범위를 설정하고, 상기 온도차 범위에 따라 상기 이송부(450)와 제습부(430) 및 가열수단(800)의 구동 제어를 위한 제어신호 생성 온도가 결정된다.

일 예로 본체(200) 내부의 온도가 30℃ 인 경우 상대습도 60%인 상태에서 이슬점 온도는 22℃로 산출되며, 상기 제어신호 생성 온도는 산출된 이슬점 온도를 기준으로 오차범위(±1) 및 버퍼(±2)를 부가하여 25℃로 결정될 수 있다.

따라서, 상기 메인제어부(620)에서는 본체(200) 내부의 습도 60%, 온도25℃가 감지되는 시점에 이송부(450)와 제습부(430) 및 가열수단(800) 중 하나 이상으로 제어신호를 전달하여 상대습도 조절 프로세스가 수행된다.

또한, 상기와 같은 제어를 위한 설정범위는 상기 이송부(450)와 제습부(430)를 제어하여 습도를 조절하기 위한 제1설정범위와, 제1설정범위에 도달한 이후 현재온도를 조절하기 위한 제2설정범위로 구분된다.

상기 제1설정범위는 전술한 실시 예에서와 같이 오차범위 및 버퍼를 고려하여 설정되는 온도범위로, 계산에 의해 도출된 이슬점 온도와 제어신호 생성 온도 사이에서 결정된다.

상기와 같이 결정된 제1설정범위에 상대습도에 따른 현재온도가 포함될 경우 상기 이송부(450) 및 제습부(430)를 구동시켜 공기의 순환유동 및 제습이 이루어지도록 하는 상대습도 조절 프로세스가 수행되며, 상기와 같은 상대습도 조절 프로세스는 설정된 시간 동안 이루어진다.

상기 제2설정범위는 제1설정범위를 결정하는 제어신호 생성 온도의 산출과정에서 버퍼의 범위를 감소시켜 결정된다.

즉, 상기 제2설정범위는 현재온도가 제1설정범위에 도달한 이후에도 꾸준히 하락하는 경우 공기의 순환유동 및 제습운전과 함께 가열수단(800)의 구동을 통해 온도 상승이 이루어질 수 있도록 설정된다.

전술한 예시를 통해 22℃ 내지 25℃로 제1설정범위가 형성된 상태에서 제2설정범위는 축소된 버퍼(±1)를 적용하여 22℃ 내지 24℃로 설정되며, 현재온도가 25℃에 도달한 시점에서 상기 이송부(450) 및 제어부(430)가 설정된 시간동안 구동되는 상대습도 조절 프로세스가 수행된다.

그리고, 상기와 같이 공기의 순환유동 및 제습이 이루어지는 과정 동안 현재온도가 꾸준히 하락하여 24℃에 도달할 경우에는 상기 가열수단(800)이 구동되면서 제습과 함께 가열이 이루어지도록 상대습도 조절 프로세스가 변경되며, 이로 인해 보다 효과적인 결로방지가 이루어질 수 있다.

한편, 상기 제어수단(600)에는 메모리(640)가 더 구비된다.

상기 메모리(640)에는 전술한 이슬점 테이블과 이슬점 테이블을 기준으로 설정되는 제1설정범위와 제2설정범위 및 화물의 이동경로와 종류 그리고, 열용량을 포함하는 화물정보가 저장된다.

상기 메인제어부(620)에서는 화물의 종류별 제어과정에 따른 온습도 변화를 수신하여 상기 메모리(640)에 빅데이터로 저장하고, 이의 분석을 통해 이슬점 테이블 및 제1,2설정범위를 보정함으로써 사용빈도가 증가할수록 상대습도 조절 프로세스가 개선되어 보다 효과적인 제어가 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제어수단(600)에는 외부데이터 통신을 통해 위치정보와 기상정보 등을 수신하기 위한 통신모듈(660)이 포함된다.

상기 통신모듈(660)을 통해 수신되는 운송중인 화물의 실시간 위치정보와 이동경로상의 기상예보는 상기 메인제어부(620)로 전달된다.

그리고, 상기 메인제어부(620)에서는 현재 화물의 위치정보와 이후 진행될 이동경로 정보를 종합하여 이동경로 중 저온영역 진입 시기를 파악하며, 저온영역 진입 전 상대습도 조절 프로세스가 우선 수행된다.

상기 저온영역 진입 전 상대습도 조절 프로세스는 화물이 저온영역에 진입하게 될 경우 요구되는 가열용량이 증가하게 되므로, 저온영역 진입 전 화물 및 컨테이너 내부공간을 설정된 온도범위만큼 가열시킨다.

즉, 상대적으로 컨테이너 내부공간 및 화물의 온도 상승이 유리한 영역에서 미리 일정수준으로 내부공간을 가열시킨 이후 저온영역에 진입하게 되면 보다 적은 에너지로 상대습도 조절이 이루어질 수 있다.

한편, 상기 메인제어부(620)에서는 상기 통신모듈(660)을 통해 현재 이동 위치에서 기상예보를 수신하고, 수신된 기상예보에 우천 정보가 포함될 경우에는 우천상황 발생 전 상대습도 조절 프로세스가 우선 수행된다.

상기 우천상황 발생 전 상대습도 조절 프로세스의 경우에도 우천 정보가 확인된 이후 설정 시간 동안 화물 및 컨테이너 내부공간을 설정된 온도범위만큼 가열시킨다.

즉, 습도가 급격히 높아지는 우천 상황 이전에 습기 제거가 유리한 영역에서 제습부(430)와 이송부(450)를 이용하여 건조공기를 형성하고 가열수단(800)을 이용하여 내부공간을 가열한 이후 우천 상황을 맞이하게 되면 보다 적은 에너지로 상대습도 조절이 이루어질 수 있다.

상기와 같은 제어방식은 적입 화물의 질량과 열용량을 클 수록 보다 효과적일 수 있으며, 상기 메인제어부(620)에서는 제어과정에 따른 온습도 변화를 수신하여 상기 메모리(640)에 빅데이터로 저장하고, 이의 분석을 통해 제어프로세스를 보정함으로써 사용빈도가 증가할 수록 상황별 상대습도 제어프로세스가 개선되어 보다 효과적인 제어가 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명은 일반적인 드라이 컨테이너에 설치되어 적재화물의 결로발생을 방지하기 위한 상대습도 조절용 구조와 시스템의 제공을 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 컨테이너의 실시 예는 본 발명이 적용된 일 실시 예에 불과한 것으로, 본 발명의 진정한 권리범위는 청구범위에 기재된 청구항들에 의해 결정되어야 할 것이다.

200.......... 본체 220.......... 상면
240.......... 측면 242.......... 측면리세스
260.......... 후면 280.......... 도어
300.......... 감지수단 400.......... 공기순환수단
420.......... 제1유동경로 422.......... 분기부
430.......... 이송부 440.......... 제2유동경로
442.......... 흡입부 450.......... 이송부
460.......... 챔버 500.......... 가이드블럭
600.......... 제어수단 620.......... 메인제어부
640.......... 메모리 660.......... 통신모듈
800.......... 가열수단

Claims (7)

1. 컨테이너 본체 내부에 구비되어 온도 및 습도를 감지하는 감지수단; 상기 본체 내부에 구비되어 내부공간 공기의 순환유동을 형성하기 위한 공기순환수단; 및 상기 감지수단을 통해 감지되는 컨테이너 내부의 온도 및 습도 정보를 기반으로 상기 공기순환수단의 구동을 제어하기 위한 제어수단;을 포함하며,
   상기 공기순환수단에는, 상기 본체 내부로 공기의 토출을 안내하기 위한 제1유동경로(420)와, 상기 제1유동경로와 이격 배치되며, 상기 제1유동경로를 통해 본체 내부로 토출된 공기를 흡입하기 위한 제2유동경로(440)와, 상기 제1유동경로 및 제2유동경로를 연결하는 챔버(460)와, 상기 챔버 내부에서 상기 제2유동경로를 통해 유입되는 공기의 제습을 위한 제습부(430)와, 상기 챔버 내부에 구비되어 공기의 흡입 및 토출을 강제하는 이송부(450)가 포함되며, 상기 제1유동경로에는 상기 본체의 내부 양측면에 세로방향으로 복수개 형성되는 측면리세스(242)를 향해 공기를 분사하기 위한 분기부(422)가 더 형성되고,
   상기 측면리세스(242)는 상하방향으로 형성된 홈의 형태로 구비되고, 상기 분기부(422)에서 분사된 공기는 상기 측면리세스를 따라 상하방향으로 유동하고,
   상기 측면리세스의 상부에 수용되는 형태로 구비되어 측면리세스 내부를 유동하는 공기를 복사열을 발생시켜 가열하는 가열수단(800); 및
   상기 측면리세스(242)의 좌우폭과 대응되는 폭을 가지도록 형성되어 상기 측면리세스 하부에 끼움 장착되고, 상기 측면리세스를 따라 유동하는 공기의 유동방향이 본체 중심을 향하도록 가이드 하기 위해 상부에 경사면을 구비한 가이드블록(500)을 더 포함하고,
   상기 제어수단은, 상기 감지수단을 통해 감지되는 컨테이너 내부의 현재온도를 기준으로 상기 이송부와 제습부 및 상기 가열수단을 구동시키되, 컨테이너 내부의 현재습도를 기준으로 현재온도가 이슬점 온도와 설정범위 이상의 온도차이를 유지하도록 제어하며, 아래 수식 ①을 이용하여 이슬점 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 적재물품 결로방지 컨테이너.
   ............................ 수식 ①
   (단, T_dp는 이슬점 온도, T는 현재온도, RH는 현재습도)
2. 제 1 항에 있어서, 상기 설정범위는,
   상기 이송부와 제습부를 제어하여 현재습도를 조절하기 위한 제1설정범위와,
   상기 제1설정범위 도달이후 현재온도를 조절하기 위한 제2설정범위로 구분되는 것을 특징으로 하는 적재물품 결로방지 컨테이너.
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