KR100514434B1 - 시설하우스용 제습기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동절기 또는 하절기에 시설하우스 내부의 공기중 수분을 제거하여 습도를 작물의 생육에 적합한 적정습도로 유지함으로써, 과습으로 인한 재배작물의 병해발생을 감소시키고, 농약사용의 최소화로 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공하여 고품질 농산물의 생산량 증대와 난방에너지의 효율적 절감으로 전체적인 농가의 소득을 증대시켜 이를 사용하는 농가에게 사용상 신뢰도 및 만족도를 극대화시키는 시설하우스용 제습기를 제공하는데 그 특징이 있다.

또한, 본 발명은 증발기와 응축기를 좌우로 분리 배치하여 각각의 열교환기로 외부공기를 도입하게 함으로써, 겨울철 저온기에 발생하는 증발기 하단의 수분 결빙현상을 방지시켜 열교환 효율 저하로 인한 제습능력의 저하를 미연에 방지시키는 시설하우스용 제습기를 제공하는데 있다.

Description

시설하우스용 제습기{DEHUMIDIFIER FOR GREENHOUSE}

본 발명은 밀폐도가 높은 시설하우스내의 습도를 동절기 또는 하절기에 작물이 최적인 조건에서 생육할 수 있는 습도로 유지 관리하도록 하기 위한 시설하우스용 냉각식 제습기에 관한 것으로,

좀 더 상세하게는 증발기와 응축기를 좌우로 분리 배치하여 각각의 열교환기로 외부공기를 도입하게 함으로써 겨울철 저온기에 발생하는 증발기 하단의 수분 결빙현상을 방지하도록 하는 동시에 열교환 효율 저하로 인한 제습능력의 저하를 미연에 방지하도록 하고, 동절기 또는 하절기에 시설하우스 내부의 공기중 수분을 제거하여 습도를 작물의 생육에 적합한 적정습도로 유지함으로써 과습으로 인한 재배작물의 병해발생을 감소시키도록 하는 동시에 농약사용의 최소화로 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공하도록 하며, 이로 인해 고품질 농산물의 생산량을 증대시키고 난방에너지의 효율적 절감으로 전체적인 농가의 소득을 증대시켜 제습기를 사용하는 농가에게 사용상 신뢰도 및 만족도를 극대화하도록 하는 시설하우스용 제습기에 관한 것이다.

시설하우스 내에서 작물을 재배하는 국내 시설재배 면적은 1992년 이후부터 매년 크게 증가되는 추세이고, 특히 2001년에는 약 52,135ha에 이르는 실정이다.

상기의 시설재배 면적 중에서 시설채소 면적은 약 48,853ha로 93.7%이고, 시설화훼 면적은 약 3,336ha로 6.3%를 차지하고 있으며, 또한 시설재배 면적중 겨울철 난방을 실시하는 가온재배 면적은 전체면적의 25%인 12,710ha로서 1995년에 비하여 약 2배로 증가되었고, 이중 시설화훼 면적은 2,709ha로 22%를 차지하고 있다.

상기의 시설하우스내 작물재배에 있어, 지온 및 기온의 온도관리는 작물 뿌리의 신장 및 뿌리군의 형성에 직접적인 영향을 주고, 양수분 흡수에 관여하고 토양 미생물에도 영향을 미치기 때문에 작물의 생육과 생산성을 좌우하는 등의 중요한 재배기술의 하나이다.

또한, 상기의 온도관리 뿐만 아니라 적정하지 않은 습도의 영향으로 재배작물의 병해를 발생시켜 고품질의 농산물을 생산할 수 없기 때문에 작물재배 관리상 적정한 습도를 관리하는 것도 매우 중요한 기술중에 하나이다.

그러나, 지금까지 시설하우스 내의 온도 및 습도에 대해서, 동절기(겨울철)의 저온기에 난방기의 사용으로 주간에는 시설하우스의 실내 온도가 20℃ 내외로 유지되는 반면에, 야간에는 온도가 15℃로 내외로 떨어지기 때문에 주, 야간의 온도차이가 심하게 발생되는 문제가 있고, 또한 시설하우스의 습도관리는 대부분 자연환기에 의존하고 있으나 동절기의 저온기에는 열손실로 인하여 시설하우스의 밀폐도가 높고 환기가 불가능한 문제가 있으며, 시설재배 특성상 관수 및 방제작업이 많아 실내의 상대습도가 90% 이상으로 유지됨에 따라 수분이 작물표면에 응결하여 곰팡이 등의 병해가 발생되는 문제점이 있는 것이다.

또한, 시설화훼류중 호접란, 장미, 스타티스 등의 경우에는 과습조건에서 연무병, 엽고병, 근부병, 잿빛곰팡이병, 노균병 및 흰가루병 등이 발생되어 전체적으로 수량이 감소되는 문제가 있고, 이를 방제하기 위한 방제작업의 증가로 인해 농약을 과다하게 사용하는 원인이 되고 있으며, 특히 호접란의 경우에 있어 자연개화기인 5∼6월경에는 외기온이 야간 실내 설정온도(18℃)보다 높아 난방기의 작동이 거의 없고, 우천 및 시설하우스내 관수작업 등으로 실내 상대습도가 높은 날에는 꽃의 표면에 곰팡이가 발생되어 피해가 많기 때문에 연중 시설하우스 내부의 습도를 관리할 수 있는 기술개발이 절실하게 요구되는 실정이다.

상기의 문제를 해결하기 위해, 시설하우스 내부의 온도를 설정온도보다 올려 난방기를 자주 작동시켜 상대습도를 낮추게 하고 있으나, 이는 꽃의 성장을 촉진시켜 화질의 저하가 우려될 뿐만 아니라 난방에너지의 과소비로 인한 경영악화를 초래하는 문제가 있다.

따라서, 상기와 같은 문제들로 인해 고품질의 시설작물의 생산량이 감소될 뿐만 아니라 난방에너지의 효율적인 절감이 이루어지지 못하여 전체적인 농가의 소득이 감소되는 동시에 국가적인 경쟁력이 저하되는 문제가 항상 내포되어 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 제반 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 동절기 또는 하절기에 시설하우스 내부의 공기중 수분을 제거하여 습도를 작물의 생육에 적합한 적정습도로 유지함으로써, 과습으로 인한 재배작물의 병해발생을 감소시키고, 농약사용의 최소화로 쾌적하고 안전한 작업환경을 제공하여 고품질 농산물의 생산량 증대와 난방에너지의 효율적 절감으로 전체적인 농가의 소득을 증대시켜 이를 사용하는 농가에게 사용상 신뢰도 및 만족도를 극대화시키는 시설하우스용 제습기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 증발기와 응축기를 좌우로 분리 배치하여 각각의 열교환기로 외부공기를 도입하게 함으로써, 겨울철 저온기에 발생하는 증발기 하단의 수분 결빙현상을 방지시켜 열교환 효율 저하로 인한 제습능력의 저하를 미연에 방지시키는 시설하우스용 제습기를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 이루기 위한, 본 발명은 압축기와 송풍팬이 내장된 본체 케이스의 좌우에 실내공기 흡입구와 상부에 3방향으로 덕트연결이 가능한 공기배출관을 형성하고, 상기 송풍팬에 의해 흡입된 시설하우스 실내공기를 상기 흡입구의 후면에 각각 배치된 증발기와 응축기를 통과시켜 상기 증발기에 의해 냉각 제습되어 절대습도가 낮아진 저온공기와 응축기에 의해 가열되어 상대습도가 낮아진 고온공기를 혼합하여 실내로 배출시키며, 상기 증발기에서 생성된 응축수를 증발기 하단에 설치된 응축수배출관에 호스를 연결하여 외부로 배출하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 시설하우스용 제습기의 제작자 및 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

즉, 본 발명은 냉매를 압축하여 배출하는 압축기와; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 이동하는 냉매관과 상기 냉매관을 수용하여 냉매와 공기를 상호 열교환시키는 응축기와; 상기 응축기로부터 이동하는 공기와 열교환된 냉매를 공기와 상호 열교환시키는 증발기와; 상기 압축기의 냉매관을 응축기 및 증발기의 냉매관에 대해 연통시키도록 설치되고 습도센서에 의해 압축기의 작동을 제어하여 설정 습도로 유지할 수 있는 컨트롤 판넬과; 상기 증발기의 하단에 설치되어 증발기에서 생성된 응축수 배출이 원활하도록 응축수를 모아주는 응축수 집수기와; 상기 증발기에서 응축된 응축수를 배출하기 위해 응축수 집수기의 하단에 연결된 응축수 배출관과; 제습기의 양측면에 각각 흡입구가 형성되고 상단에 공기배출관이 형성되어 있는 케이스와; 상기 케이스의 좌측 및 우측 흡입구 측에 각각 설치되어 공기중의 불순물을 걸러주는 공기필터와; 상기 케이스 내부 상단에 위치하여 하나의 팬으로 양측면에 형성된 흡입구로부터 공기를 강제 유동시키는 송풍팬과; 상기 송풍팬에 의해 유동되어 증발기에서 수분이 제거된 공기와 응축기에서 가열된 공기를 혼합하여 외부로 배출시켜 시설하우스 내부의 습도를 설정된 습도로 유지하는 공기배출관;으로 구성되어 이루어진다.

또한, 상기 증발기와 응축기는 저온기에 시설하우스 내부에서 작동시 증발기에서 수분이 결빙되는 것을 방지할 수 있도록 좌우로 각각 분리되어 배치되고, 실내의 공기가 증발기와 응축기를 각각 통과하여 혼합되도록 구성되어 이루어지는 것이다.

한편, 본 발명은 상기의 구성으로 이루어진 구성부에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.

하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

그리고, 본 발명의 구체적인 실시예에 대해서 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

먼저, 본 발명은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 도 1은 본 발명을 설명하기 위해 보여주는 제습기의 개략적인 사시 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제습기의 정면 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의해 실시하는 제습기의 측면 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 증발기 하부의 일부 발췌 상세도이며, 도 5는 본 발명에 따라 실시하는 시설하우스용 제습기의 냉매흐름 구성도를 나타낸 것이다.

상기의 구성부들을 포함하여 형성되는 본 발명인 시설하우스용 제습기(100)에는 내부에 형성된 구성부들을 보호하기 위해 일정한 사각체 형태로 이루어지는 케이스(22)가 구비되되, 상기 케이스(22)의 양측면에는 흡입구(5)가 각각 형성되어 있어 공기를 용이하게 흡입시킬 수 있고, 또한 상단에는 3개의 공기배출관(9)이 형성되되, 이는 수분이 제거된 공기를 하우스 내부로 배출시키게 된다.

상기 케이스(22)의 좌측 및 우측 흡입구(5) 측에는 공기필터(5a)(5b)가 각각 설치되어 공기중의 불순물을 걸러주게 되고, 상기 공기필터(5a)의 측부에는 증발기 (7)가 위치되어 냉매의 증발작용을 통해 공기중의 수분을 제거하게 되며, 상기 공기필터(5b)의 측부에는 응축기(6)가 위치되어 냉매의 응축작용을 통해 공기의 열을 높여주게 된다.

또한, 상기 케이스(22)의 상단 내부에는 송풍팬(8)이 위치되어 양측면에 형성된 흡입구(5)로부터 공기를 강제 유동시키게 되고, 상기 증발기(7)에 연결된 응축수 배출관(16)은 증발기에서 응축된 응축수를 용이하게 배출시키며, 상기 케이스 (22)의 하측에 위치된 압축기(1)는 냉매를 압축하여 배출시키는 것이다.

이때, 본 발명인 시설하우스용 제습기(100)는 송풍팬(8)에 의해 수분이 포함된 실내의 공기가 흡입구(5)로 유입된 후에 증발기(7)에서 제습이 이루어지고 이는 공기유도관(8a)을 따라 상부로 이동되며, 이와 동시에 상기 응축기(6) 측에 위치된 흡입구(5)를 통해 유입되는 공기도 응축기(6)에서 가열이 이루어진 후에 공기유도관(8b)를 따라 상부로 이동된 상태에서 이들이 서로 혼합되어 3개의 공기배출관(9)을 통해 배출되되, 상기 공기배출관(9)과 덕트가 연결된 시설하우스 내부로 배출되는 것이다.

그리고, 본 발명에 의해 제습작용을 하는 냉매는 통상의 냉동 사이클 순환경로와 같은 것으로, 이는 압축기(1)로부터 냉매관(23)을 따라 오일분리기(2)를 경유하여 응축기(6)로 이동하고, 상기 응축기(6)로부터 공기와 강제 열 교환된 후에 수액기(10), 필터드라이어(11), 사이트글라스(20) 및 팽창밸브(12) 순으로 경유한 다음 이를 증발기(7)를 통해 공기와 강제 열 교환된 후에 흡입필터(21)를 경유하여 다시 압축기(1)로 순환하게 된다.

이와 같이, 상기의 냉매가 순환하는 과정에서 저온상태의 증발기(7)로 실내 공기가 통과되면 공기중의 수분이 응축되어 증발기(7) 표면에 이슬로 맺히게 되고, 이렇게 맺힌 이슬은 하중에 의해 아랫방향으로 떨어지게 되어 상기 응축수 집수기 (7a)에 의해 집수된 후에 응축수배출관(16)을 통해 케이스(22) 외부로 배출된다.

즉, 상기 증발기(7)에서 생성된 응축수를 증발기 하단에 설치된 응축수 집수기(7a)에 모아진 다음 상기 응축수 집수기(7a)와 연결된 응축수 배출관(16)에 별도의 호스를 연결하여 응축수를 외부로 배출시키게 된다.

그리고, 상기 증발기(7)를 통과한 공기는 수분이 제거되어 응축기(6)를 통과한 고온상태의 공기와 혼합되어 송풍팬(8)의 작동으로 공기배출관(9)을 통해 배출되는 것으로, 이는 상기 송풍팬(8)에 의해 흡입된 시설하우스 실내공기를 상기 흡입구(5)의 후면에 각각 배치된 증발기(7)와 응축기(6)를 통과시켜 상기 증발기(7)에 의해 냉각 제습되어 절대습도가 낮아진 저온공기와 응축기(6)에 의해 가열되어 상대습도가 낮아진 고온공기를 혼합하여 실내로 배출시키게 되는 것이다.

여기서, 종래의 제습기술은 외부에서 유입되는 공기의 온도가 낮은 경우에 증발기에서 제습된 후에 온도는 더욱 낮아지게 되고, 이때 공기가 증발기 다음에 위치된 응축기로 유입됨에 따라 냉동 사이클이 저압쪽으로 이동하게 되어 결국 증발온도가 낮아지면서 증발기에 맺히는 수분이 결빙되어 제습작용이 불가능한 문제가 발생되었다.

이에, 본 발명에서는 상기의 문제를 해결하기 위해서, 상기 증발기(7)와 응축기(6)를 각각 분리 배치하여 실내의 공기가 증발기(7)를 거치지 않고 직접 응축기(6)를 통과시키게 함으로서 상기 응축기(6)의 냉매온도가 높아지게 되고, 이때 냉동 사이클은 고압측에서 작동하게 된다.

또한, 상기와 같은 작용에 의해 증발기(7)의 증발온도도 높아지게 되므로 수분이 결빙되는 것을 방지할 수 있어 겨울철 저온기에도 별도의 제상을 위한 장치가 구비되지 않더라도 시설하우스내에서의 사용이 가능하게 된다.

상기 컨트롤 판넬(13)은 압축기(1)의 냉매관을 응축기(6) 및 증발기(7)의 냉매관에 대해 연통시키게 하고 습도센서(14)에 의해 압축기(1)의 작동을 제어하여 설정습도로 유지하게 하는 것이다.

결국, 본 발명에 의한 시설하우스용 제습기(100)는 시설하우스 내부를 설정된 습도로 유지하게 되므로, 하절기 또는 동절기에도 최적인 생육조건의 습도하에서 과습으로 인한 병해의 발생없이 작물을 재배할 수가 있는 것이다.

미 설명부호 3은 고압게이지이고, 4는 저압게이지이며, 15는 커버이고, 17은 제습기(100)의 이동성을 갖도록 하기 위한 이동바퀴이며, 18은 저압스위치이고, 19는 고압스위치를 나타낸 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 증발기와 응축기를 좌우로 분리 배치하여 각각의 열교환기로 외부공기를 도입하게 함으로써 겨울철 저온기에 발생하는 증발기 하단의 수분 결빙현상이 방지되는 효과와 열교환 효율 저하로 인한 제습능력의 저하가 미연에 방지되는 효과가 있고, 동절기 또는 하절기에 시설하우스 내부의 공기중 수분을 제거하여 습도를 작물의 생육에 적합한 적정습도로 유지함으로써 과습으로 인한 재배작물의 병해발생이 감소되는 효과와 농약사용의 최소화로 쾌적하고 안전한 작업환경이 제공되는 효과로 인해 고품질 농산물의 생산량이 증대되고난방에너지의 효율적 절감으로 전체적인 농가의 소득이 증대되어 제습기를 사용하는 농가에게 사용상 신뢰도 및 만족도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있는 매우 유용한 발명임이 명백하다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위해 보여주는 제습기의 개략적인 사시 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 제습기의 정면 구성도,

도 3은 본 발명에 의해 실시하는 제습기의 측면 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 증발기 하부의 일부 발췌 상세도,

도 5는 본 발명에 따라 실시하는 시설하우스용 제습기의 냉매흐름 구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 압축기 2 : 오일분리기

5 : 흡입구 5a,5b : 공기필터

6 : 응축기 7 : 증발기

7a : 응축수 집수기 8 : 송풍팬

8a,8b : 공기유도관 9 : 공기배출관

13 : 컨트롤 판넬 16 : 응축수 배출관

22 : 케이스 100 : 시설하우스용 제습기

Claims (2)

1. 냉매를 압축하여 배출하는 압축기;

   상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 이동하는 냉매관과 상기 냉매관을 수용하여 냉매와 공기를 상호 열교환시키는 응축기;

   상기 응축기로부터 이동하는 공기와 열교환된 냉매를 공기와 상호 열교환시키는 증발기;

   상기 압축기의 냉매관을 응축기 및 증발기의 냉매관에 대해 연통시키도록 설치되고 습도센서에 의해 압축기의 작동을 제어하여 설정 습도로 유지할 수 있는 컨트롤 판넬;

   상기 증발기의 하단에 설치되어 증발기에서 생성된 응축수 배출이 원활하도록 응축수를 모아주는 응축수 집수기;

   상기 증발기에서 응축된 응축수를 배출하기 위해 응축수 집수기의 하단에 연결된 응축수 배출관;

   제습기의 양측면에 각각 흡입구가 형성되고 상단에 공기배출관이 형성되어 있는 케이스;

   상기 케이스의 좌측 및 우측 흡입구 측에 각각 설치되어 공기중의 불순물을 걸러주는 공기필터;

   상기 케이스 내부 상단에 위치하여 하나의 팬으로 양측면에 형성된 흡입구로부터 공기를 강제 유동시키는 송풍팬; 및

   상기 송풍팬에 의해 유동되어 증발기에서 수분이 제거된 공기와 응축기에서 가열된 공기를 혼합하여 외부로 배출시켜 시설하우스 내부의 습도를 설정된 습도로 유지하는 공기배출;

   으로 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 시설하우스용 제습기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 증발기와 응축기는 저온기에 시설하우스 내부에서 작동시 증발기에서 수분이 결빙되는 것을 방지할 수 있도록 좌우로 각각 분리되어 배치되고, 실내의 공기가 증발기와 응축기를 각각 통과하여 혼합되도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 시설하우스용 제습기.