KR0164684B1 - 히트파이프 원리를 이용한 농사용 온실 난방 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농사용 유리온실(하우스) 난방 시스템에 관한 것으로 기존의 열풍기 방식, 보일러-라디에이터 방식의 대형 온실 내부의 온도분포 불균일, 과대한 연료비, 잎이 마르는 현상등의 단점을 보완하고자 호스, 소케트, 단열파이프를 조합하여 농작물 옆에 수평상태에서도 원활이 작동되는 길이가 긴 히트파이프를 배치하는 구조와 농사후의 밭갈이를 위해 바닥에 깔려있는 히트파이프 시스템 전체를 들어 올릴 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로서, 고른 온도분포에 따른 수확량증가, 열전도성이 우수한 히트파이프의 사용에 따른 연료비절감, 별다른 특수장치 없이도 적은 인원으로 들어올릴 수 있는 구조의 농업 경쟁력을 확보토록 한 것이다.

Description

히트파이프 원리를 이용한 농사용 온실 난방 시스템

본 발명은 수평 열전달식 히트파이프의 농사용 응용시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 밀폐된 관 내부에 작동유체를 충입하고 그 일단이 외부로부터 열을 받으면 밀폐된 관 내부의 작동유체가 순간적으로 증발되고 압력차가 발생해서 이동되는 증기는 증발 잠열을 밀폐된 관 주위에 전달하고 응축되며, 응축된 액체는 다시 가열부위로 이동하여 계속적인 열수송을 가능하게 하는 히트파이프의 원리중에서 먼거리의 응축된 액체 수송을 위해 관 내부에 스크린메쉬를 장착하여 지구중력의 힘이 아닌 모세관 현상을 이용하여 수평 열전달하게 하고, 또한 농사후 밭갈이를 위해 바닥에 깔려있는 히트파이프 시스템 전체를 들어올릴 수 있는 구조를 부가하여 농업용 유리온실, 비닐하우스에 적용하는 시스템이다.

이제까지는 농업용 온실, 비닐하우스의 난방을 주로 직접 연소열을 작물에 불어주는 열풍기에 의존하고 있으며 고부가가치 작물 또는 4계절 난방을 필요로 하는 경우에는 보일러를 설치하여 일반온수 또는 스팀을 순환시켜 라이에이터의 형태로 방열을 시켜왔다. 그러나 열풍기의 경우는 뜨거운 공기가 닿는 부분과 닿지않는 부분과의 온도분포 불균일, 작물의 잎이 마르는 현상등의 단점이 있으며, 보일러-라디에이터식의 경우에는 라디에이터에 가까운 작물과 먼 작물 주변의 온도 분포상이 과대한 연료비, 온수 순환관의 부식에 따른 수명 단축등의 단점이 있었다.

본 발명은 이러한 기존 장치의 단점을 보완하기 위함이며, 길이가 60 - 100m씩 되는 대형의 농업용 하우스(유리온실) 용도에 맞추기 위해서 경사가 필요없이도 열전달이 원활히 이루어지는 길이가 긴(4미터길이) 수평 열전달용 히트파이프를 길이방향으로 연결 조합 사용(8m길이)하여 작물옆에 설치하는 배관방법과 작물재배후 밭갈이등에 방해가 안되도록 조합연결된 8m 길이의 파이프 바깥쪽에 브라케트를 설치하여 농작물 재배가 끝나고 밭갈이를 할 경우에는 한쪽 또는 양쪽을 위로 들 수 있도록 하여 온실내부의 고른 온도분포, 높은 열효율에 따른 난방 연료비절감, 극히 일부만 온수가 순환함에 따른 배관의 긴 수명, 편리한 농사작업을 통해 높은 수확량과 농사비용 절감을 통해 농업 경쟁력을 갖출 수 있게 한다.

제1도는 본 발명의 사시도.

제2도는 본 발명의 평면도.

제3도는 본 발명의 정면도.

제4도는 본 발명의 좌측면도(우측면도 동일).

제5도는 본 발명의 A-A' 단면도.

제6도는 본 발명의 B-B' 내부 단면도.

제7도는 본 발명의 3개 세트 결속도.

제8도는 본 발명의 C-C' 단면도.

제9도는 본 발명의 들어올리는 장치 상태도.

제10도는 본 발명의 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 호스 2 : 소케트

3,4 :히트파이프 5 : 단열파이프

6 : 소케트 7 : 단열파이프

8 : 소케트 9,10 : 히트파이프

11 : 단열파이프 12 : 소케트

13 : 호스 14,14-1,14-2 :브라케트

15 : 사각파이프 16 : 체인

17 : 온실 천정 가로보

이하 발명의 요지를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도와 같이 보일러의 주배관에 연결된 온수호스(1)가 소케트(2)를 경유, 단열플라스틱 파이프(5)에 연결되고, 이 플라스틱 파이프(5)는 직각으로 소케트(6)을 경유 단열플라스틱 파이프(7), 다시 소케트(8)을 경유 단열플라스틱 파이프(11)에 연결됨으로서 ㄷ자형 온수관이 형성되어 있다. 이 단열플라스틱 파이프(5)에 수평으로 2개의 히트파이프(3),(4)를 단열플라스틱 파이프(7)에 히트파이프(9),(10)을 양쪽으로 길게 삽입 연결하며, 긴 4개의 히트파이프 아래에 침목을 깔아 걸고리로서 위치고정하고 양측 선단위치의 침목위에 브라케트(14)를 고정하여 히트파이프 세트가 구성되어 있다. 이 히트파이프내에는 스크린 메쉬가 장착되어 있다.

또한 소케트(12)에서 호스(13)을 연결하여 골을 가로질러 다음 농작물이 심어진 곳에 동일한 히트파이프 세트를 계속이어 제10도와 같이 작물옆에 깔아 배관할 수 있는 구조로 되어 있다.

또한 제7,8,9도와 같이 3세트를 1개로 하여 브라케트(14)가 설치된 침목위에 사각파이프(15)를 끼워넣고 이에 체인(16)을 연결하여 천정가로보(17)에 걸어 한쪽을 들어올리게한 구조로 되어있다.

이상 구성의 본 발명의 작용은 다음과 같다.

보일러(도시없음)의 주배관을 통해 흘러온 온수는 호스(1)를 통해 히트파이프계로 들어오며 방수 소케트(2)를 거쳐 작물이 열지어 심어져 있고, 옆에 길게 뻗어있는 동제 히트파이프(3),(4)가 효과적으로 열을 전달받을 수 있도록 단열플라스틱 파이프(5) 주위를 온수가 통과하도록 되어있다.

2개의 히트파이프(3),(4)의 열원부위 주위를 통과한 온수는 다시 소케트(6)을 경유 단열플라스틱(7) 및 소케트(8)를 통해 농작물 건너편 쪽에 전달되며, 역시 2개의 히트파이프(9),(10) 주변에 열전달을 하고 소케트(12) 및 고무호스(13)를 통해 골을 가로질러 다음 농작물이 심어진 쪽으로 같은 순서에 따라 진행된다.

따라서 온수는 극히 일부만 순환되지만 골을 따라서 길게 심어진 농작물의 옆에는 항상 히트파이프 배관이 지나가고 있으며 이를 통해 열을 전달받으므로 농작물은 물론 온실전체의 온도분포를 고르게 할 수 있다.

모든 농작물은 뿌리부분이 따뜻해야 성장이 촉진되는 것이므로 종래 외기를 기온하는 방식보다는 훨씬 효율적이다.

농작물의 재배가 끝났을 경우에는 3세트를 1개조로 하여 각 세트마다 설치되어 있는 브라케트(14),(14-1),(14-2)에 3개 세트를 한번에 들어올릴 수 있는 긴 파이프(15)를 끼워 넣고 이 긴 파이프에 체인(16)을 연결하여 온실을 기 설치되어 있는 천정가로보(17)에 한쪽을 들어올리는데 양옆은 히트파이프 세트를 들어 올리는데 지장이 없을 정도의 호스로 연결되어 있으며, 나머지 한쪽도 같은 방법으로 들어올릴 수 있다.

밭갈이등의 작업이 끝난 다음에는 이의 역순으로 진행하며, 별다른 복잡한 추가장치가 없이도 적은 인원으로 넓은 면적에 놓여있는 히트파이프를 빠른 시간에 치우고 밭갈이 등의 작업을 손쉽게 할 수 있도록 한 시스템이다.

이와같이 된 본 발명 시스템은 농사용 유리온실(하우스) 난방 시스템에 있어서, 기존의 열풍기방식, 보일러-라디에이터 방식의 대형 온실 내부의 온도분포 불균일, 과대한 연료비, 잎이 마르는 현상등의 단점을 보완하였고, 호스, 소케트, 단열파이프를 조합하여 농작물 옆에 수평상태에서도 원활이 작동되는 길이가 긴 히트파이프를 배치하는 구조와 농사후의 밭갈이를 위해 바닥에 깔려있는 히트파이프 시스템 전체를 들어 올릴 수 있도록 하는 장치에 의하여 고른 온도분포에 따른 수확량증가, 열전도성이 우수한 히트파이프의 사용에 따른 연료비절감, 별다른 특수장치 없이도 적은 인원으로 들어올릴 수 있는 구조의 개발로 농업 경쟁력을 확보한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 보일러의 주배관에 연결된 온수호스(1)가 단열플라스틱 파이프(5)에 연결되고, 이 플라스틱 파이프(5)는 직각으로 단열플라스틱 파이프(7), 단열플라스틱 파이프(11)에 연결됨으로서 ㄷ자형 온수관이 형성되고, 이 단열플라스틱 파이프(5)에 수평으로 4개의 히트파이프(3),(4),(9),(10)가 양쪽으로 길게 삽입연결되며, 긴 4개의 히트파이프 아래에 깔린 침목에 의해 위치고정되고 양측 선단위치의 침목위에 브라케트(14)가 고정된 단위 히트파이프 세트가 골을 가로질러 다음 농작물이 심어진 곳에 동일하게 계속이어 설치되게 하며, 밭갈이시에는 3세트의 히트파이프의 브라케트 사각파이프(15)를 끼워넣고 이에 체인(16)을 연결하여 천정가로보(17)에 걸어 한쪽을 들어올릴 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 히트파이프 원리를 이용한 농사용 온실 난방 시스템.