KR20140024158A - Cooling mist system for heat island reduction - Google Patents

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정운익
김정호
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Abstract

The present invention relates to a device producing mist by spraying water and more particularly, to a device spraying cooling mist to make a good bio weather and reduce heat wave and urban heat island. The cooling mist spray device for reducing heat wave and urban heat island includes a mist nozzle, a water supply part pumping high pressure water to the mist nozzle, an air supply part supplying high pressure air to the water, an environment condition measuring unit measuring surrounding environment conditions around the mist, and a control part controlling the operation of the air supply part, the water supply part, and the mist nozzle according to the conditions. Micro-water molecules of a mist type in air are evaporated by stealing heat and then surrounding temperature is reduced to reduce the heat wave and the urban heat island. [Reference numerals] (50) Control part

Description

폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치{COOLING MIST SYSTEM FOR HEAT ISLAND REDUCTION}Cooling mist spraying system for reducing heat and urban heat island {COOLING MIST SYSTEM FOR HEAT ISLAND REDUCTION}

본 발명은 물을 분사하여 안개를 제조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭염 및 도심지역의 열섬현상을 저감시키고 쾌적한 생체 기후를 만들도록 냉각안개를 분무하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for producing mist by spraying water, and more particularly to a device for spraying cooling fog to reduce heat islands and heat island phenomenon in urban areas and to create a comfortable living climate.

우리나라는 1970년대 이후 급격한 산업화로 인하여 도시 집중현상이 심화되었으며 이로 인해 도시는 양적으로 팽창하게 되었다. 이와 같은 도시화로 도심지내 주거, 상업, 공공시설 등이 증대되어 녹지의 면적이 크게 줄어들고 인구밀도가 증가하였으며, 각종 인공열과 대기오염 물질로 인해 도시 상공의 기온이 주변지역보다 높아지는 이른바 열섬(Heat Island)현상이 큰 사회적, 환경적 문제로 대두되기 시작하였다.Since the 1970s, urban concentration has deepened due to the rapid industrialization, which has led to the expansion of cities. The urbanization has increased residential, commercial, and public facilities in urban areas, greatly reducing the area of green space and increasing population density. The phenomenon has begun to emerge as a major social and environmental issue.

열섬현상이란 도시화와 고도의 토지이용이 진행되면서 나타나는 기후적 특성으로서, 도시 안에서 발생하는 인공열과 대기오염, 건축물, 포장 도로 등의 영향으로 도심이 주변의 교외지에 비해 고온의 공기가 섬 모양으로 뒤덮고 있는 상태를 말한다.The heat island phenomenon is a climatic characteristic of urbanization and high land use, and due to the effects of artificial heat, air pollution, buildings, and pavement in the city, the hot air is covered with island shape compared to the surrounding suburbs. Say a state.

도시 열섬현상은 고층빌딩증가로 인한 건축물 표면온도를 급속히 상승시키고, 그 결과 도시 내부의 온도를 상승시키는데 영향을 미친다. 또한 건축물과 포장도로의 증가는 녹지공간 비율의 감소로 인한 수목 및 녹지의 차양, 증발산 효과 감소로 인해 나타난다. 특히, 여름철 열섬현상은 실내외 모두 쾌적하지 못한 환경을 만들며 냉방장치가 흔하게 사용되는 지역에서는 냉방장치 가동시간과 에너지 소비의 비율을 증가시키게 된다.Urban heat island phenomena rapidly increase the surface temperature of buildings due to the increase in high-rise buildings and, as a result, increase the temperature inside the city. In addition, the increase in buildings and pavement is due to the reduction of tree and green awnings and evapotranspiration due to the decrease of green space ratio. In particular, the summer heat island phenomenon creates an uncomfortable environment both indoors and outdoors, and increases the ratio of air conditioner uptime and energy consumption in areas where air conditioners are commonly used.

열섬현상으로 인하여 더워진 공기는 도시공간을 뒤덮음으로써 대기오염 확산 및 정화작용을 저하시킨다.The air warmed by the heat island phenomenon covers the urban space, thereby reducing the air pollution diffusion and purification.

최근 들어 열섬현상 저감을 위해 국내외에서 많은 연구가 수행되고 있으며, 그 해결책의 일환으로써 도시 내 수목식재에 관련한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 기존 연구자료에 의하면 도시 내 수목 식재비율을 10% 증가시킬 경우 여름철 온도를 0.5~1.0℃정도 감소시킬 수 있는 것으로 보고되고 있으며, 도시 내 수목의 식재비율 증가를 위해 그동안 활용되지 않았던 건축물 옥상, 교량난간, 옹벽, 방음벽 등의 공간을 적극적으로 활용하는 방안들이 제시되고 있다. 이와 같은 방법은 열섬현상 발생 원인을 해소하기 위한 가장 근본적인 방법이라 할 수 있으나, 보다 많은 식재 공간 조성에 제한이 따를 수 있다.Recently, many studies have been carried out at home and abroad to reduce the heat island phenomenon, and various technologies related to tree planting in the city have been proposed as part of the solution. According to the existing research data, increasing the tree planting rate in the city by 10% can reduce the summer temperature by 0.5 ~ 1.0 ℃, and the rooftops and bridges that have not been used for the purpose of increasing the tree planting rate in the city Plans to actively use spaces such as railings, retaining walls, and soundproof walls have been proposed. This method can be said to be the most fundamental way to solve the cause of the heat island phenomenon, but may be limited in the creation of more planting space.

또한, 열섬현상 저감을 위하여 열섬현상의 주된 요인 중의 하나로 부각되고 있는 도로포장의 지열을 효과적으로 저감시키고자 하는 노력들이 행해지고 있다. 그 일 예가 대한민국 등록특허공보(제10-0850518호, 이하 ‘선행문헌1’이라 한다)와, 대한민국 등록특허공보(제10-0847267호, 이하 ‘선행문헌2’라 한다)에 “열섬현상 완화용 도로 구조물”이라는 명칭으로 개시되어 있다.In addition, efforts have been made to effectively reduce the geothermal heat of the road pavement, which has emerged as one of the main factors for the heat island phenomenon. For example, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0850518 (hereinafter referred to as 'prior document 1') and the Republic of Korea Patent Publication No. 10-0847267 (hereinafter referred to as 'prior document 2') "mitigation of heat island phenomenon Road construction ”.

선행문헌들에 따른 도로 구조물에 따르면 포장도로의 구조를 개선하여 포장도로의 노면온도가 상승하는 것을 억제함으로써 도심 전체의 열섬현상을 줄이는데 어느 정도 기여하고 있는 것이 사실이다. 그러나 이러한 노력만으로는 실질적으로 도심 전체의 열섬현상을 효과적으로 저감시키는데 한계가 있다.According to the road structure according to the prior documents, it is true that the structure of the pavement is improved to some extent to reduce the heat island phenomenon of the entire city center by suppressing the increase of the road surface temperature of the pavement. However, this effort alone has a limit in effectively reducing heat island phenomenon in the entire city.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 공기중에 냉각안개를 형성하여 실내온도를 낮추고 도심온도를 낮추어 시민들에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장를 제공하는데 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems as described above, by forming a cooling fog in the air to lower the indoor temperature and lower the city temperature to provide a pleasant environment for citizens cooling to reduce heat island and urban heat island fog minutes to provide an armed value.

본 발명 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치는, 물을 미세한 입자형태로 분사하여 실내 또는 실외의 공기중에 미세안개를 형성하는 안개노즐; 안개노즐로 고압의 물을 펌핑하는 물공급부; 안개노즐로 공급되는 물에 고압의 공기를 공급하는 공기공급부; 미세안개가 형성되는 주위의 환경조건을 측정하는 환경조건 측정수단; 및 환경조건 측정수단에 의해 측정된 환경조건에 따라 안개노즐, 물공급부 및 공기공급부의 작동을 자동으로 제어하는 제어부;를 포함하여, 공기중으로 분사된 안개 형태의 미세 물분자들은 주위의 열을 빼앗아 기화되고, 그 과정에서 열을 빼앗긴 주위의 온도는 낮아져 폭염 및 열섬현상이 저감되도록 이루어진다.Cooling fog spray device for reducing heat waves and urban heat island of the present invention, the mist nozzle for spraying water in the form of fine particles to form a fine mist in the air indoors or outdoors; A water supply unit for pumping high pressure water with a fog nozzle; Air supply unit for supplying high pressure air to the water supplied to the mist nozzle; Environmental condition measuring means for measuring environmental conditions of the surroundings in which the fine mist is formed; And a control unit for automatically controlling the operation of the fog nozzle, the water supply unit, and the air supply unit according to the environmental condition measured by the environmental condition measuring unit. The mist-type fine water molecules injected into the air take away heat from the surroundings. The temperature of the surroundings, which are vaporized and deprived of heat in the process, is lowered to reduce heat waves and heat island phenomenon.

안개노즐을 통해 물방울이 미세한 입자형태로 분사되어 미세안개를 형성하므로 신속한 기화가 이루어지고, 사람이 안개에 닿았을 때 젖는다는 느낌을 주지 않고 쾌적한 느낌을 준다.Water droplets are sprayed in the form of fine particles through the mist nozzle to form a fine mist, so that rapid vaporization is achieved and does not give a feeling of getting wet when a person touches the mist.

본 발명은 안개노즐로 공급되는 물에 피톤치드를 공급하는 피톤치드 공급부, 및 산소를 공급하는 산소 공급부 중 적어도 하나 이상을 더 구비한다.The present invention further includes at least one of a phytoncide supply unit for supplying a phytoncide to water supplied to a mist nozzle, and an oxygen supply unit for supplying oxygen.

환경조건 측정수단은 안개노즐 주변의 온도, 습도, 풍향 및 풍속, 강수량을 측정한다.Environmental condition measuring means measures the temperature, humidity, wind direction and wind speed, and precipitation around the fog nozzle.

공기공급부로부터 공급되는 공기를 이용하여 안개노즐로부터 분무되는 물방울의 입자크기 및 양조절이 가능하며, 물방울의 입자크기는 1~30㎛이다.It is possible to control the particle size and amount of water droplets sprayed from the mist nozzle using the air supplied from the air supply, the particle size of the water droplets is 1 ~ 30㎛.

본 발명 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치에 의하면 다음과 같은 효과들을 갖는다.According to the present invention, a cooling fog spray apparatus for reducing heat waves and urban heat islands has the following effects.

첫째, 안개노즐을 통해 물을 미세한 입자형태로 실내공간 또는 실외공간으로 분사하여 미세안개를 형성함으로써, 물입자의 신속한 기화로 주변공기의 냉각이 효율적으로 이루어지고, 신속한 물입자의 기화와 물입자의 미세함으로 인해 사람이 안개에 닿았을 때 젖는다는 느낌을 주지 않는다. 이를 통해 열섬 및 건물 에너지를 효율적으로 저감시킬 수 있으며, 쾌적한 실내환경 및 도시환경을 구현할 수 있다.First, by spraying water into the indoor space or the outdoor space in the form of fine particles through the mist nozzle to form a fine mist, the cooling of the ambient air is efficiently made by the rapid vaporization of water particles, rapid vaporization of water particles and water particles The fineness of the does not give the person a wet feeling when in contact with the fog. Through this, heat island and building energy can be reduced efficiently, and pleasant indoor environment and urban environment can be realized.

둘째, 물과 함께 공기를 함께 분사하고 그 분사량과 분사압력을 조절함으로써, 물방울의 분사길이, 물방울의 분사량, 물방울의 입자 크기, 물방울의 분사폭 등을 자유롭게 제어할 수 있다.Second, by spraying the air together with water and adjusting the injection amount and the injection pressure, it is possible to freely control the spray length, the spray amount of the droplet, the particle size of the droplet, the spray width of the droplet.

셋째, 미세한 입자형태의 물분사와 피톤치드 및 산소 등의 분사를 연계함으로써, 건강 치유 기능 증진을 도모할 수 있다.Third, by linking the fine particle water spray with phytoncide, oxygen, etc., it is possible to improve the health healing function.

넷째, 미세안개가 형성되는 주변의 환경조건들(온도, 습도, 풍향 및 풍속, 강수량 등)을 측정하여 물분사가 자동으로 제어되도록 이루어짐으로써, 물과 에너지를 절약할 수 있다. 예컨대, 주변의 온도가 높지 않아 냉각이 필요치 않은 경우에는 물분사가 자동으로 정지된다.Fourth, the water spray is automatically controlled by measuring the environmental conditions (temperature, humidity, wind direction and wind speed, precipitation, etc.) of the surroundings in which the fine mist is formed, thereby saving water and energy. For example, water cooling is automatically stopped when the ambient temperature is not high and cooling is not necessary.

다섯째, 안개노즐을 통해 물 입자가 분사되어 주변의 습도가 높아지게 되면 주변에 음이온이 생성되어 쾌적한 환경을 유지할 수 있다. 이는 분수에서 물이 방출되거나 폭포에서 물이 낙하할 때 그 주변의 공기가 음의 전기를 띄어 음이온을 형성하는 것과 같은 원리이다.Fifth, when water particles are sprayed through the mist nozzle to increase the surrounding humidity, negative ions are generated in the surroundings to maintain a pleasant environment. This is the same principle that when water is released from a fountain or water falls from a waterfall, the air around it generates negative electricity, forming negative ions.

여섯째, 안개노즐을 통해 물 입자를 분사하여 공기중에 있는 미세먼지나 대기오염물질을 제거함으로써 호흡기 질환등을 예방할 수 있다.Sixth, respiratory diseases can be prevented by spraying water particles through the mist nozzle to remove fine dust or air pollutants in the air.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치를 사용하기 전후에 따른 신체의 생리적 변화를 나타낸 그래프.
도 4 내지 도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 안개노즐의 다양한 설치형태를 나타낸 도면.
1 is a block diagram of a cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of a cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the physiological changes of the body before and after using the cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to the present invention.
4 to 7 are views showing various installation forms of the fog nozzle shown in Figs.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the cooling fog spray device for reducing the heat wave and urban heat island of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to a first embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치는, 안개노즐(10), 물공급부(20), 공기공급부(30), 환경조건 측정수단(40) 및 제어부(50)를 포함한다.Cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to the present embodiment, the fog nozzle 10, the water supply unit 20, air supply unit 30, environmental condition measuring means 40 and the control unit 50 do.

안개노즐(10)은 실내공간이나 실외공간(즉, 건물이나 각종 시설의 차양이나 대들보, 포장도로 등)에 설치되어 물을 미세한 입자형태로 분사하여 공기중에 미세안개를 형성한다.The fog nozzle 10 is installed in an indoor space or an outdoor space (that is, a awning, a girder, a pavement, etc. of a building or various facilities) and sprays water into fine particles to form fine fog in the air.

안개노즐(10)로부터 실내공간으로 분사되는 물방울의 입자크기는 1~10㎛로 하여 불쾌감의 최소화, 환기의 부족 등으로 인해 공중습도가 높아지면서 바닥에 물이 고이는 현상을 원천적으로 없앨 수 있다. 즉, 실내공간으로 분사되는 물방울의 입자크기가 10㎛를 초과할 경우 실내공기의 습도가 높아지면서 실내 바닥에 물이 떨어져 고이는 문제가 야기될 수 있으며, 물방울의 입자크기가 1㎛ 미만일 경우에는 주변으로 분사되는 초기과정에서 전부 기화되어 주변의 냉각범위가 좁아지므로, 주변 공기의 냉각효율이 떨어지게 된다. The particle size of the water droplets sprayed from the mist nozzle 10 to the indoor space is 1 to 10 μm, thereby minimizing discomfort and lack of ventilation, thereby increasing the air humidity, thereby eliminating water accumulation on the floor. In other words, if the particle size of the water droplets sprayed into the indoor space exceeds 10㎛, the humidity of the indoor air increases and water may fall on the floor of the room, causing problems. During the initial injection process, all of the gas is vaporized and the surrounding cooling range is narrowed, thereby reducing the cooling efficiency of the surrounding air.

안개노즐(10)로부터 실외공간으로 분사되는 물방울의 입자크기는 외기 바람 등의 요인을 고려하여 10~30㎛로 한다. 만일, 물의 입자크기가 30㎛를 초과할 경우에는 물방울이 신체에 닿아 불쾌감을 야기할 수 있고 공기중에 안개형태로 머물지 못하고 자중에 의해 바닥으로 떨어져 문제를 야기할 수 있으며, 물의 입자크기가 10㎛ 미만일 경우에는 바람에 의해 주변으로 분사되는 초기과정에서 대부분 기화되어 주변의 냉각범위가 좁아지므로 주변 공기의 냉각효율이 떨어지게 된다. 따라서, 실외공간으로 물방울이 분사되는 경우 온도저감, 생체기후, 쾌적감 등을 고려하여 최적의 물방울 입자의 크기로 10~30㎛로 하는 것이 바람직하다.The particle size of the water droplets sprayed from the mist nozzle 10 to the outdoor space is 10 to 30 μm in consideration of factors such as outside air. If the particle size of water exceeds 30㎛, water droplets may cause discomfort due to contact with the body, do not stay in the mist form in the air and fall to the floor by its own weight, causing problems, and the particle size of water is 10㎛ If less, the cooling process of the surrounding air is lowered because the cooling range of the surroundings is narrowed because most of the initial process is injected into the surroundings by the wind. Therefore, when water droplets are injected into the outdoor space, it is preferable to set the optimum droplet size to 10 to 30 μm in consideration of temperature reduction, bioclimate, and comfort.

물공급부(20)는 안개노즐(10)로 고압의 물을 공급한다. 물공급부(20)를 통해 공급되는 물의 공급원은 깨끗한 상수도가 바람직하다. 상수도 외에 다른 공급원으로부터 물을 공급할 수도 있다. 물의 오염우려를 고려하여 워터펌프(21)에 워터클리너(22)를 설치하는 것이 바람직하다. 워터클리너(22)를 통한 물의 정화는 필터를 이용하여 이루어질 수도 있고, 별도의 정화제를 투입하여 이루어질 수도 있다. 워터클리너(22)의 위치는 워터펌프(21)에 구비되는 것 외에 다른 이송경로에 구비될 수도 있다. 워터펌프(21)의 출구측 관로에는 물의 공급량을 제어하기 위한 물공급밸브(23)가 설치된다. 물공급밸브(23)는 제어부(50)와 연결되어 제어부(50)에 의해 자동 제어된다. 물공급밸브(23)는 모터에 의해 구동된다. 물공급밸브(23)와 안개노즐(10)을 연결하는 관로에는 관로 내의 물을 외부로 드레인시키는 드레인밸브(24)가 연결된다.The water supply unit 20 supplies high pressure water to the mist nozzle 10. The source of water supplied through the water supply unit 20 is preferably a clean tap water. In addition to water supply, water may be supplied from other sources. In consideration of the contamination of water, it is preferable to install the water cleaner 22 in the water pump 21. Purification of water through the water cleaner 22 may be performed using a filter, or may be performed by adding a separate purifying agent. The position of the water cleaner 22 may be provided in another transport path in addition to the water pump 21. The outlet pipe of the water pump 21 is provided with a water supply valve 23 for controlling the amount of water supplied. The water supply valve 23 is connected to the control unit 50 and automatically controlled by the control unit 50. The water supply valve 23 is driven by a motor. A drain valve 24 for draining the water in the conduit to the outside is connected to the conduit connecting the water supply valve 23 and the mist nozzle 10.

공기공급부(30)는 안개노즐(10)로 공급되는 물에 고압의 공기를 공급한다. 공기공급부(30)는 에어컴프레셔로 이루어지며 물공급밸브(23)를 통과한 물이 이송되는 관로와 연결되어 물과 섞이게 된다. 고압의 공기는 물의 미세분사를 촉진시켜준다. 물과 함께 공기를 함께 분사하고 그 분사량과 분사압력을 조절함으로써, 물방울의 분사길이, 물방울의 분사량, 물방울의 입자 크기, 물방울의 분사폭 등을 제어 가능하며, 이러한 제거기능은 외부의 조건에 따라 제어부(50)의 제어에 의해 자동 조절된다.The air supply unit 30 supplies high pressure air to the water supplied to the mist nozzle 10. The air supply unit 30 is made of an air compressor and is connected to a pipeline through which the water passed through the water supply valve 23 is transferred to be mixed with water. High pressure air accelerates the water jet. By spraying air together with water and adjusting the spraying amount and spraying pressure, it is possible to control the spraying length of the droplets, the spraying quantity of the droplets, the particle size of the droplets, the spraying width of the droplets, and the like. It is automatically adjusted by the control of the controller 50.

한편, 고압의 공기가 혼합된 물이 이송되는 관로에는 혼합수의 공급량을 제어하기 위한 혼합수공급밸브(60)가 설치된다. 혼합수공급밸브(60)는 제어부(50)와 연결되어 제어부(50)에 의해 자동 제어된다. 혼합수공급밸브(60)는 모터에 의해 구동된다.On the other hand, the mixed water supply valve 60 for controlling the supply amount of the mixed water is installed in the pipeline to which the water of the high pressure air is mixed. The mixed water supply valve 60 is connected to the control unit 50 and automatically controlled by the control unit 50. The mixed water supply valve 60 is driven by a motor.

환경조건 측정수단(40)은 미세안개가 형성되는 주변의 환경조건들을 측정한 후 측정값을 제어부(50)를 전송한다. 이러한 환경조건 측정수단(40)에는 온도를 측정하는 온도계(41), 습도를 측정하는 습도계(42), 풍향 및 풍속을 측정하는 풍향·풍속계(43), 강우량을 측정하는 강우센서(44)를 포함한다.The environmental condition measuring means 40 transmits the measured value after measuring the environmental conditions around the micro fog is formed. The environmental condition measuring means 40 includes a thermometer 41 for measuring a temperature, a hygrometer 42 for measuring humidity, a wind direction and anemometer 43 for measuring wind direction and wind speed, and a rain sensor 44 for measuring rainfall. Include.

제어부(50)는 환경조건 측정수단(40)에 의해 측정된 환경조건들에 따라 워터펌프(21), 물공급밸브(23), 혼합수공급밸브(60)의 작동을 자동으로 제어한다.
The controller 50 automatically controls the operation of the water pump 21, the water supply valve 23, and the mixed water supply valve 60 according to the environmental conditions measured by the environmental condition measuring means 40.

이하에서는 전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the cooling fog spray device for reducing the heat wave and urban heat island of the present invention having the configuration as described above will be described.

먼저, 상수도와 같은 물공급원으로부터 공급되는 물은 워터펌프(21)를 통해 가압되어 안개노즐(10)로 공급된다. 워터펌프(21)로 유입되는 물은 워터클리너(22)에 의해 깨끗하게 정화되므로, 미세안개가 사람에게 접촉되더라도 신체에 전혀 해가 되지 않는다.First, water supplied from a water supply source such as tap water is pressurized through the water pump 21 and supplied to the mist nozzle 10. Since the water flowing into the water pump 21 is cleanly purified by the water cleaner 22, even if the microfog comes into contact with a person, it does not harm the body at all.

워터펌프(21)로부터 공급되는 물은 물공급밸브(23)에 의해 그 양이 조절되어 이송되고, 이송과정에서 공기공급부(30)로부터 공급되는 압축공기와 섞이게 된다. 압축공기가 섞인 물은 혼합수공급밸브(60)에 의해 그 양이 조절되어 안개노즐(10)로 이송된다.The water supplied from the water pump 21 is controlled by the water supply valve 23 and is conveyed, and mixed with the compressed air supplied from the air supply unit 30 in the transport process. Water mixed with compressed air is controlled by the mixed water supply valve 60 to be transferred to the mist nozzle 10.

안개노즐(10)로부터는 미세 물입자가 분무되어 주변에 미세안개가 형성된다. 실내공간에서 분사되는 물입자는 1~10㎛이며, 실외공간에서 미세안개를 형성하는 물입자는 10~30㎛의 크기를 가지는 미세입자이기 때문에 기화(액체→기체)가 빠른 속도로 일어난다. 물입자가 기화되는 과정에서 주변의 열을 흡수하기 때문에 상대적으로 주변의 공기온도는 낮아져 열섬현상이 저감된다. 물입자가 실내공간으로 분사되는 경우 실내공간을 쾌적하게 유지할 수 있고, 실외공간(즉, 건물이나 시설 등)으로 분사되는 경우에는 건물이나 시설의 에너지가 저감될 수 있다.Fine water particles are sprayed from the mist nozzle 10 to form a fine mist around. Water particles are sprayed in the indoor space is 1 ~ 10㎛, water particles forming a fine mist in the outdoor space is a microparticle having a size of 10 ~ 30㎛ vaporization (liquid → gas) occurs at a high speed. As the water particles absorb the surrounding heat during vaporization, the surrounding air temperature is lowered, which reduces heat island phenomenon. When water particles are sprayed into the indoor space, the indoor space can be kept comfortable, and when the water particles are sprayed into the outdoor space (that is, the building or the facility), the energy of the building or the facility can be reduced.

미세안개를 형성하는 물 입자는 그 크기가 아주 미세하고 기화가 빠른 속도로 진행되기 때문에 사람이 미세안개에 닿더라도 물에 젖는다는 느낌을 전혀 느끼지 못한다.Since the water particles forming the micro fog are very fine in size and evaporate at a rapid rate, they do not feel wet at all even when the micro fog comes into contact with the water.

안개노즐(10)로부터 물 입자가 공기중으로 분무되면 공기중의 습도가 증가하게 되고 음이온이 자연스럽게 생성된다. 이온이란 원자 또는 분자가 전자를 얻거나 잃거나 하여 (-) 또는 (+)의 전기를 띄는 것으로 음전하를 띈 것을 음이온이라고 한다. 음이온 생성은 습도 상승과 더불어 상승하는데 이는 분수에서 물이 공기중에 방출될 때나 폭포의 물방울이 분열할 때 레나드 효과에 의해 그 장소의 공기가 음의 전기를 띄게 되어 음이온이 생성되는 것과 같은 원리이다. 이러한 원리에 의해 본원발명의 안개노즐(10)에서 물입자가 분무될 때에도 음이온이 생성된다.When water particles are sprayed into the air from the mist nozzle 10, the humidity in the air increases and anions are naturally generated. Ions are negative ions that carry a negative (-) or (+) electron to the atom or molecule to gain or lose electrons. Negative ions rise with rising humidity, which is the same principle that negative air is generated by the air in the place due to the levard effect when water is released into the air from the fountain or when the water droplets in the waterfall split. Due to this principle, negative ions are generated even when water particles are sprayed in the fog nozzle 10 of the present invention.

안개노즐(10)로부터 물입자가 공기중으로 분무되면 공기중에 포함되어 있는 미세먼지나 각종 오염물질과 물입자가 서로 접촉하여 자중에 의해 바닥으로 낙하하게 된다. 이를 통해 공기중의 미세먼지나 각종 오염물질이 제거될 수 있다.When water particles are sprayed into the air from the mist nozzle 10, fine dust or various contaminants and water particles contained in the air come into contact with each other and fall to the floor by their own weight. Through this, fine dust or various pollutants in the air can be removed.

한편, 환경조건 측정수단(40)에 의해 측정된 환경조건들에 따라 물의 분무가 제어된다. 즉, 주변의 공기가 충분히 낮은 경우에는 제어부(50)의 제어에 의해 워터펌프(21)의 작동이 정지되고, 물공급밸브(23) 및 혼합수공급밸브(60)가 닫힘으로써, 물 분무가 정지된다. 그리고, 주변의 온도, 습도, 풍향 및 풍속, 강수량 등에 따라 안개노즐(10)을 통해 분사되는 물의 분무량이 제어부(50)의 제어에 의해 자동으로 제어된다.On the other hand, the spray of water is controlled in accordance with the environmental conditions measured by the environmental condition measuring means 40. That is, when the surrounding air is sufficiently low, the operation of the water pump 21 is stopped by the control of the controller 50, and the water supply valve 23 and the mixed water supply valve 60 are closed, whereby water spraying Is stopped. In addition, the spray amount of water sprayed through the mist nozzle 10 is automatically controlled by the control unit 50 according to the ambient temperature, humidity, wind direction, wind speed, precipitation, and the like.

상술한 바와 같이 미세한 물 입자에 의해 주변의 온도가 낮아지고, 음이온이 발생되며, 미세먼지나 각종 오염물질이 제거됨으로써, 도심의 열섬현상 및 건물의 에너지를 저감시킬 수 있고, 쾌적한 도시환경을 구현할 수 있다.As described above, the temperature of the surroundings is lowered by the fine water particles, anions are generated, and fine dust and various contaminants are removed, thereby reducing heat island phenomenon and energy of buildings and creating a pleasant urban environment. Can be.

한편, 안개노즐(10)을 통해 물방울이 분사되는 주변에 인체 감응센서(미도시)를 구비하여 사람이 있을 경우와 없을 경우에 달리 적용되어 폭염 및 열섬저감의 효과를 더욱 극대화할 수 있다. 예컨대, 사람이 없거나 접근이 힘든 지역의 경우에는 제어부(50)의 제어에 의해 30㎛ 이상의 입자크기를 갖는 물방울이 분사되어 폭염 및 열섬저감에 적극적으로 대응할 수도 있다.
On the other hand, the human body sensitive sensor (not shown) is provided around the mist nozzle 10 is sprayed differently when there is no person and can be applied differently to maximize the effects of heat waves and heat island reduction. For example, in an area where there are no people or difficult access, water droplets having a particle size of 30 μm or more may be sprayed under the control of the controller 50 to actively respond to heat waves and heat island reduction.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a cooling fog spray device for reducing heat waves and urban heat island according to a second embodiment of the present invention.

안개노즐(10)로 이송되는 물의 이송경로에는 피톤치드를 공급하는 피톤치드 공급부(70), 및 산소를 공급하는 산소 공급부(71)가 연결되어 피톤치드 및 산소를 물과 함께 섞어 분사할 수 있다.The phytoncide supply unit 70 for supplying the phytoncide and the oxygen supply unit 71 for supplying the oxygen are connected to the transport path of the water to be transferred to the mist nozzle 10 so that the phytoncide and oxygen can be mixed with the water and sprayed.

피톤치드 공급부(70), 및 산소 공급부(71)로부터 각각 공급되는 피톤치드 및 산소는 유량조절밸브(미도시)에 의해 유량이 조절된다. 유량조절밸브(미도시)는 제어부(50)에 연결되어 제어부(50)에 의해 자동제어된다.
The phytoncide and oxygen supplied from the phytoncide supply part 70 and the oxygen supply part 71, respectively, are regulated by a flow control valve (not shown). Flow control valve (not shown) is connected to the control unit 50 is automatically controlled by the control unit 50.

도 3은 본 발명에 따른 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치를 사용하기 전후에 따른 신체의 생리적 변화를 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the physiological changes of the body before and after using the cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island according to the present invention.

본 발명 냉각안개 분무장치를 이용해 미세 물입자를 분무하기 전과 분무한 후의 신체의 생리적 변화를 관능검사를 통해 얻은 결과를 도 3의 그래프에 나타내었다. 도 3의 그래프는 남성과 여성을 구분하여 그 결과를 보여주고 있다.The physiological changes of the body before and after spraying the fine water particles using the cooling fog spray device of the present invention are shown in the graph of FIG. 3. The graph of Figure 3 shows the results of distinguishing between men and women.

도 3에서 보는 바와 같이 남성과 여성 모두에게 있어서 신체의 생리적 변화가 뚜렷하게 나타나고 있음을 알 수 있다. 특히, 남성이 여성에 비해 그 신체의 생리적 변화가 뚜렷함을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, it can be seen that the physiological changes of the body are apparent in both men and women. In particular, it can be seen that men are more physiological changes in the body than women.

그래프에서 우측으로 갈수록 신체상태가 정상적이지 않음을 보여주고, 좌측으로 갈수록 신체상태가 양호함을 보여준다. 남성과 여성 모두 물 분사후 신체상태가 양호한 상태로 바뀌었음을 알 수 있다.
The graph shows that the physical condition is not normal to the right, and the physical condition is better toward the left. Both men and women can see that their body condition has changed to a good condition after water injection.

도 4 내지 도 7은 도 1 및 도 2에 도시된 안개노즐의 다양한 설치형태를 나타낸 도면이다.4 to 7 are views illustrating various installation forms of the fog nozzle shown in FIGS. 1 and 2.

본 발명에 따른 냉각안개 분무장치를 구성하는 안개노즐(10)은 건물과 시설의 차양이나 대들보, 또는 도로에 설치될 수 있다. 또한, 실외공간에 설치되나 이에 한정되지 않고 경우에 따라 실내공간에 설치될 수도 있다. 안개노즐(10)의 설치예들이 도 4 내지 도 7에 도시되어 있으나, 이는 어디까지나 예에 불과하며 이외에도 다양한 실시형태를 가질 수 있다.Fog nozzle 10 constituting the cooling fog spray device according to the invention can be installed in the awnings or girders, or roads of buildings and facilities. In addition, it is installed in the outdoor space, but is not limited to this may be installed in the indoor space in some cases. Installation examples of the fog nozzle 10 are shown in FIGS. 4 to 7, but these are merely examples and may have various embodiments.

본 발명에 따른 냉각안개 분무장치의 안개노즐(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 공원 등의 휴게 공간을 구성하는 시설물(80)에 설치될 수 있다. 따라서, 사람들은 쾌적한 환경에서 휴식을 취할 수 있다.Fog nozzle 10 of the cooling mist sprayer according to the present invention can be installed in the facility 80 constituting a resting space, such as a park as shown in FIG. Thus, people can relax in a comfortable environment.

본 발명에 따른 냉각안개 분무장치의 안개노즐(10)은 도 5에 도시된 바와 같이 보행로 주변의 가로등(81) 등에 설치되어 보행하는 사람들에게 쾌적함을 줄 수 있다.Fog nozzle 10 of the cooling mist sprayer according to the present invention can be installed in the street lamp 81 around the pedestrian walk, as shown in FIG.

본 발명에 따른 냉각안개 분무장치의 안개노즐(10)은 도 6에 도시된 바와 같이 건물(82)에 설치되어 건물주변의 열섬을 저감시키고 건물의 온도(에너지)를 낮출 수 있다.Fog nozzle 10 of the cooling mist sprayer according to the present invention is installed in the building 82 as shown in Figure 6 can reduce the heat island around the building and lower the temperature (energy) of the building.

본 발명에 따른 냉각안개 분무장치의 안개노즐(10)은 도 7에 도시된 바와 같이 포장된 도로(83)의 가장자리나 중앙에 설치되어 포장도로의 열섬현상을 저감시킬 수 있다.
The mist nozzle 10 of the cooling fog spray device according to the present invention can be installed at the edge or the center of the paved road 83 as shown in Figure 7 can reduce the heat island phenomenon of the pavement.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 얼마든지 변경할 수 있다.As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments, but the present invention is not limited to the specific embodiments, and those skilled in the art may change the scope within the scope of the claims. Can be.

10 : 안개노즐 20 : 물공급부
21 : 워터펌프 22 : 워터클리너
23 : 물공급밸브 30 : 공기공급부
40 : 환경조건 측정수단 41 : 온도계
42 : 습도계 43 : 풍향·풍속계
44 : 강우센서 50 : 제어부
60 : 혼합수공급밸브 70 : 피톤치드 공급부
71 : 산소 공급부
10: fog nozzle 20: water supply
21: water pump 22: water cleaner
23: water supply valve 30: air supply
40: environmental conditions measuring means 41: thermometer
42: hygrometer 43: wind direction and anemometer
44: rainfall sensor 50: control unit
60: mixed water supply valve 70: phytoncide supply
71: oxygen supply

Claims (5)

물을 미세한 입자형태로 분사하여 실내 또는 실외의 공기중에 미세안개를 형성하는 안개노즐;
상기 안개노즐로 고압의 물을 펌핑하는 물공급부;
상기 안개노즐로 공급되는 물에 고압의 공기를 공급하는 공기공급부;
미세안개가 형성되는 주위의 환경조건을 측정하는 환경조건 측정수단; 및
상기 환경조건 측정수단에 의해 측정된 환경조건에 따라 상기 안개노즐, 물공급부 및 공기공급부의 작동을 자동으로 제어하는 제어부;를 포함하여,
공기중으로 분사된 안개 형태의 미세 물분자들은 주위의 열을 빼앗아 기화되고, 그 과정에서 열을 빼앗긴 주위의 온도는 낮아져 폭염 및 열섬현상이 저감되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치.
A mist nozzle which sprays water in the form of fine particles to form a fine mist in indoor or outdoor air;
A water supply unit for pumping high pressure water into the mist nozzle;
An air supply unit supplying high pressure air to the water supplied to the mist nozzle;
Environmental condition measuring means for measuring environmental conditions of the surroundings in which the fine mist is formed; And
And a controller for automatically controlling the operation of the fog nozzle, the water supply unit, and the air supply unit according to the environmental condition measured by the environmental condition measuring unit.
The mist-type fine water molecules injected into the air are vaporized by depriving the heat of the surroundings, and the temperature of the deprived heat is lowered in the process, thereby reducing heat waves and heat island phenomena. Mist sprayer.
제1항에 있어서,
상기 안개노즐을 통해 물방울이 미세한 입자형태로 분사되어 미세안개를 형성하므로 신속한 기화가 이루어지고, 사람이 안개에 닿았을 때 젖는다는 느낌을 주지 않고 쾌적한 느낌을 주는 것을 특징으로 하는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치.
The method of claim 1,
Water droplets are sprayed in the form of fine particles through the mist nozzle to form a micro fog, so rapid vaporization is achieved, and heat waves and urban heat island reduction are characterized in that a pleasant feeling is provided without a feeling of being wet when a person touches the fog. Cooling mist sprayer for sale.
제2항에 있어서,
상기 안개노즐로 공급되는 물에 피톤치드를 공급하는 피톤치드 공급부, 및 산소를 공급하는 산소 공급부 중 적어도 하나 이상을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치.
3. The method of claim 2,
Cooling fog spray device for reducing heat and urban heat island, characterized in that it further comprises at least one or more of the phytoncide supply unit for supplying phytoncide to the water supplied to the mist nozzle, and the oxygen supply unit for supplying oxygen.
제1항에 있어서,
상기 환경조건 측정수단은 상기 안개노즐 주변의 온도, 습도, 풍향 및 풍속, 강수량을 측정하는 것을 특징으로 하는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치.
The method of claim 1,
The environmental condition measuring means is a cooling fog sprayer for reducing heat and urban heat island, characterized in that for measuring the temperature, humidity, wind direction and wind speed, precipitation around the fog nozzle.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기공급부로부터 공급되는 공기를 이용하여 상기 안개노즐로부터 분무되는 물방울의 입자크기 및 양조절이 가능하며, 물방울의 입자크기는 1~30㎛인 것을 특징으로 하는 폭염 및 도시열섬 저감을 위한 냉각안개 분무장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Cooling fog for reducing heat waves and urban heat islands is characterized in that the particle size and amount of water droplets sprayed from the mist nozzle can be controlled using the air supplied from the air supply unit. Atomizer.
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