KR100952956B1 - Apparatus for stable ventilation and air purification system with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사의 환기를 수행하는 도중에 축사 내부에서 외부로 방출되는 폐열을 회수할 수 있는 축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a barn ventilator and an air purifying system using the same, and more particularly, to a barn ventilator and an air purifying system using the same, which can recover waste heat emitted from the inside of the barn during the ventilation of the barn. It is about.
일반적인 농가는 농산물 생산 이외에도 축사를 이용해 소, 돼지, 닭, 개와 같은 가축을 사육하여 경제적인 수익을 창출하고 있다. In addition to agricultural production, ordinary farmhouses use the barn to raise livestock such as cattle, pigs, chickens, and dogs to generate economic profits.
이러한 가축들 중에서 닭은 대사를 위해 공기를 호흡하고, 사료와 물을 섭취하며, 계분과 이산화탄소(CO2) 및 열을 방출한다. 그래서 계사 내부에는 계분과 호흡으로 인한 악취와 암모니아(NH4) 수증기가 발생된다.Of these livestock, the chicken breathes air for metabolism, feeds and waters, and releases poultry, carbon dioxide (CO 2 ), and heat. Therefore, inside the cage, bad smell and ammonia (NH 4 ) water vapor due to poultice and respiration are generated.
닭의 신진대사를 통해 발생되는 결과물은 방치되었을 경우 기후조건에 따라 많은 병을 야기하며 이는 생산성과 품질의 문제를 야기하게 된다. 예를 들어, 닭에 생기는 병 중 대장균증은 암모니아 가스 발생에 의해 야기되며 폐사를 일으키고, 사료 효율 저하 및 탈색란 발생 등의 문제를 야기한다. 이외에도 병아리 제대염 및 배꼽 염증과 같은 품질 저하를 야기하는 병들도 대부분 습기와 유해 가스가 원인이 되어 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 환기는 계군 사육에 필수적으로 필요하다.The results from the metabolism of chickens, if neglected, cause many illnesses, depending on climatic conditions, which lead to productivity and quality problems. For example, coliform disease in chickens is caused by the generation of ammonia gas and causes mortality, causing problems such as decreased feed efficiency and discolored eggs. In addition, most of the diseases causing quality deterioration such as chick umbilitis and navel inflammation are caused by moisture and harmful gases. In order to solve these problems, ventilation is essential for breeding flocks.
하지만, 현재 사용되는 계사는 구조상 단열구조가 빈약하고 4계절이 뚜렷한 기후 조건으로 인해 계군의 사육조건으로 보면 냉난방을 모두 고려해 주어야 하는 열악한 환경이다. 또한 여름철 기후는 고온 다습하며, 겨울철은 저온 저습하여 계절별로 계사 내부의 온도 및 습도를 적절하게 유지하는데 많은 비용을 지출하고 있다. However, currently used cages are poor environment where both heating and cooling should be considered in terms of breeding conditions due to poor thermal insulation structure and distinct weather conditions in four seasons. In addition, the summer climate is hot and humid, and in winter, the temperature is low and low, which is expensive to maintain the temperature and humidity of the house in season.
계사 내부를 환기하는 방식에는 측면 배기식, 터널식, 터널 크로스 혼합식, 그리고 지붕 배기 및 터널 혼합식 환기 방식 등이 있다. Ventilation systems inside the cage include side venting, tunneling, tunnel cross-mixing, and roof exhaust and tunnel-mixing ventilation.
그 중에서 지붕 배기 및 터널 혼합식 환기방식을 이용하는 계사 환기장치의 일 예가 대한민국 등록특허공보 제10-0156292호(1998년07월21일자 등록, 이하 '문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.Among them, an example of a cage ventilation apparatus using a roof exhaust and tunnel mixed ventilation method is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0156292 (registered on July 21, 1998, hereinafter referred to as 'Document 1').
도 1은 상기의 문헌 1에 따른 계사 환기장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a cage ventilation system according to the document 1 above.
도 1에 도시된 바와 같이, 문헌 1에 따른 계사(1) 환기장치는 일부분이 고정부재(3)로 되고 나머지 다른 부분이 개폐가능한 가동부재(4)로 된 측벽(2), 이 측벽(2)의 상측부에 형성되어 외기가 유입되는 통풍로(5)와 외기의 유입방향을 변환 혹은 개폐하도록 통풍로(5)에 설치된 플랩(6), 실내공기를 배출하도록 지붕(7)의 용마루부위에 형성된 배기창(8), 배기창(8)의 실내측 입구에 설치되어 배기량을 가감조절하는 조절판(9) 및 측벽(2) 또는 후면벽에 설치되어 실내공기를 외부로 배출하는 환풍팬(도면 미도시)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the ventilation system 1 of the cage 1 according to Document 1 has a side wall 2 of a
이러한 문헌 1에 따른 계사 환기장치는 기후변화와 계사(1) 내부의 상태에 따라 자연통풍 또는 강제통풍방법에 의해 최적의 온도 및 환기량을 유지하도록 계사(1)의 환기를 수행한다.The cage ventilation system according to this document 1 performs the ventilation of the cage 1 to maintain the optimal temperature and ventilation amount by natural or forced ventilation method according to the climate change and the state inside the cage 1.
하지만, 문헌 1에 따른 계사 환기장치는 가동부재(4)를 포함하는 벽면을 윈치 커튼(winch curtain)이나 보온덮개 등으로 처리하여 단열수준이 매우 낮다.However, the cage ventilation system according to Document 1 has a very low insulation level by treating the wall surface including the
특히, 문헌 1에 따른 계사 환기장치는 입기구를 별도로 설치하지 않고, 지붕(7)에 설치된 배기창(8)을 이용하거나 측벽(2)이나 후면벽에 설치된 환풍팬을 이용하여 유해한 공기를 배출하였다. In particular, the cage ventilation system according to Document 1 discharged harmful air by using an exhaust window 8 provided on the roof 7 or by using a ventilation fan provided on the side wall 2 or the rear wall without installing an inlet separately.
따라서 겨울철 환기시에 가동부재(4)를 열어 놓을 경우, 외부의 찬 공기가 일시에 계사(1) 내부로 밀려들어와 계사(1) 내부의 온도를 급강하시킴에 따라 다시 온풍기를 가동하여 급난방을 한다. Therefore, when the
이와 같이, 계사(1) 내부의 온도를 급강하 및 급상승시키면 닭의 정상적인 생육을 저해하게 되며, 냉난방 비용이 불필요하게 증가된다.As such, if the temperature inside the cage 1 drops and rises, the normal growth of the chicken is inhibited, and the heating and cooling costs are unnecessarily increased.
특히 야간에는 가동부재(4)를 닫아둠에 따라 새벽녘에 계사(1) 내부의 유해가스 농도가 심해지는 문제점이 있었다. In particular, by closing the movable member (4) at night there was a problem that the concentration of harmful gases in the cage (1) at dawn.
또, 지붕(7) 배기 방식은 계사(1) 내부에 유입된 신선한 공기가 지면의 유해가스를 동반하지 않은 상태에서 직접 지붕(7)으로 배출되기 때문에, 닭이 생활하는 평사 바닥면은 항상 유해한 가스층이 형성된다. In addition, since the roof 7 exhaust system discharges fresh air introduced into the cage 1 directly to the roof 7 without accommodating harmful gas from the ground, the plain bottom surface of the chicken is always harmful. A gas layer is formed.
이에 따라, 문헌 1에 따른 계사 환기장치는 육계 후기에 호흡기 질병 감염이 심하고, 겨울철에는 연료를 과다하게 소비하여 계사 내부를 닭이 안정적으로 생육될 수 있는 환경으로 관리하는 데 소모되는 비용을 증가시키는 문제점이 있었다. Accordingly, the cage ventilation system according to document 1 increases the cost of managing the inside of the cage as an environment where chickens can be stably grown by consuming excessive respiratory diseases in late broiler season and excessive fuel consumption in winter. There was a problem.
또한 하기 문헌 2에 개시된 기술은 계사의 지붕에 다수의 환풍기를 일정 간격으로 설치하고 출입구 상측 벽면에 입기창을 구비하여 계사 내외부의 환경에 따라 환풍기를 가동해서 내부 압력으로 입기창이 개폐되도록 하는 기술에 대해서만 개시되어 있을 뿐 실내에서 배출되는 공기의 열을 회수하는 기능을 구비하지 않은 문제점이 있었다. In addition, the technique disclosed in the following Document 2 is provided with a plurality of fans on the roof of the cage at regular intervals, and having a mouth window on the upper wall of the entrance to operate the fan according to the environment inside and outside the cage to open and close the mouth window by the internal pressure. There is a problem that only has been disclosed for not having the function of recovering the heat of the air discharged from the room.
[문헌 1] 대한민국 등록특허 공보 제10-0156292호(1998년09월28일자 등록)[Document 1] Republic of Korea Patent Publication No. 10-0156292 (registered September 28, 1998)
[문헌 2] 대한민국 등록특허 공보 제10-0679508호(2007년02월31일자 등록)[Document 2] Republic of Korea Patent Publication No. 10-0679508 (registered February 31, 2007)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 축사 내부의 온도, 습도, 냄새 및 유해가스를 기준상태로 유지하도록 축사를 환기하는 축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a barn ventilation apparatus and an air purification system using the same to ventilate the barn to maintain the temperature, humidity, odor and harmful gases in the barn in the standard state To provide.
본 발명의 다른 목적은 환기시 외부로 배출되는 폐열을 회수할 수 있는 축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a barn ventilation apparatus and an air purification system using the same, which can recover waste heat discharged to the outside during ventilation.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 축사 내부에 설치되는 실내부, 축사 외부에 설치되어 외부로 배출되는 공기의 폐열을 회수하도록 병렬로 배열되는 한 쌍의 열교환기를 구비하는 본체 및 축사의 벽에 삽입되어 상기 실내부와 본체를 연결하는 연결덕트를 포함하고, 상기 실내부는 상기 본체를 통해 공급되는 외부 공기를 축사 내부로 공급하는 급기덕트, 축사 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기덕트 및 상기 배기덕트의 전단에 설치되어 축사 내부의 공기를 정화하여 상기 배기덕트에 전달하는 정화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is a pair of heat exchanger is arranged in parallel to recover the waste heat of the air discharged to the outside installed inside the house, the outside of the house A main body having a machine and a connection duct inserted into a wall of the house to connect the indoor unit and the main body, wherein the indoor unit supplies an air supply duct for supplying outside air supplied through the main body to the inside of the house, and the air inside the house. An exhaust duct discharged to the outside and the front end of the exhaust duct is characterized in that it comprises a purifying unit for purifying the air in the livestock house and delivered to the exhaust duct.
상기 본체는 상기 열교환기를 통과한 실내 공기를 배출하는 배출구, 외부 공기를 흡입하여 상기 열교환기에 전달하는 흡입구, 상기 배출구 및 흡입구에 구비되어 구동되는 배기팬과 흡기팬, 상기 연결덕트와 연결되는 연결구, 상기 배기팬과 흡기팬을 구동하는 모터 및 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The main body is a discharge port for discharging the indoor air passing through the heat exchanger, an intake port for sucking external air and transferring it to the heat exchanger, an exhaust fan and an intake fan provided at the discharge port and the suction port, and a connection port connected to the connection duct, It characterized in that it comprises a motor for driving the exhaust fan and the intake fan and a control unit for controlling the driving of the motor.
상기 열교환기는 열교환이 이루어지는 각 셀이 플라스틱 재질로 사출 성형되어 적층 조립되는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger is characterized in that each cell in which heat exchange is made by injection molding laminated plastic.
상기 연결덕트는 상기 열교환기에 의해 분산된 급기를 축사 내부로 공급하는 한 쌍의 급기유로와 상기 한 쌍의 급기유로 사이에 형성되어 상기 정화부로부터 전달되는 공기를 상기 본체로 전달하는 배기유로를 구비하는 것을 특징으로 한다.The connection duct is provided between the pair of air supply passages for supplying the air supply dispersed by the heat exchanger into the house and the pair of air supply passages and the exhaust passage for delivering the air delivered from the purification unit to the main body Characterized in that.
상기 급기덕트는 상기 축사 내부로 공급되는 공기의 방향을 좌우 및 상하 방향으로 조절하는 제 1 및 제 2루버, 환기동작 정지시 상기 급기덕트를 통해 축사 내부로 외기가 침입하는 것을 방지하도록 상기 급기덕트를 개폐하는 댐퍼 및 상기 제 1 및 제 2루버와 댐퍼를 구동하는 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.The air supply duct includes first and second louvers for adjusting the direction of air supplied into the house in left and right directions, and the air supply duct to prevent outside air from entering the house through the air supply duct when the ventilation operation is stopped. It characterized in that it comprises a damper for opening and closing the motor for driving the first and second louvers and the damper.
상기 정화부는 상기 축사 내부에서 흡입된 공기를 정화하는 필터와 상기 필터를 팽팽하게 고정하도록 일체로 형성되는 프레임을 구비하는 것을 특징으로 한다.The purifying unit is characterized in that it comprises a frame which is integrally formed to fix the filter and the filter for purifying the air sucked in the inside of the barn.
상기 정화부는 상기 필터와 프레임의 상부가 하부보다 축사 내부를 향해 돌출되어 비스듬하게 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The purifying unit is characterized in that the upper portion of the filter and the frame is projected toward the inside of the barn than the lower portion is formed obliquely inclined surface.
상기 필터는 염화망 필터이고, 상기 프레임은 알루미늄 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The filter is a chloride filter, and the frame is characterized in that the aluminum material.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명에 따른 공기정화 시스템은 상술한 구성으로 이루어진 다수의 축사 환기장치, 축사 내부의 온도, 습도, 냄새 중에서 적어도 하나 이상을 감지하는 감지부 및 상기 감지부의 감지신호에 기초하여 상기 축사 환기장치의 구동을 선택적으로 제어하는 중앙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature of the invention, the air purifying system according to the present invention is a plurality of barn ventilation apparatus consisting of the above-described configuration, a sensing unit for detecting at least one or more of the temperature, humidity, smell of the inside of the house and the detection signal of the detection unit It characterized in that it comprises a central control unit for selectively controlling the drive of the livestock ventilator based on.
상술한 바와 같이, 본 발명은 온도, 습도, 냄새 센서를 이용하여 축사 내부의 온도, 습도, 냄새 및 유해가스를 실시간으로 감지하고, 감지된 데이터를 이용해 축사내 요구 환기량을 실시간으로 산출하여 환기를 수행함에 따라 축사 내부를 닭의 생육이 가장 왕성한 상태로 유지할 수 있다. As described above, the present invention detects the temperature, humidity, odor and harmful gas in the house in real time using the temperature, humidity, odor sensor, and calculates the required ventilation amount in the house in real time using the detected data to provide ventilation. As a result, the inside of the barn can be maintained in the most vibrant state of the chicken.
그리고 본 발명은 환기시 외부로 방출되는 폐열을 회수하여 축사 내부의 온도를 일정하게 유지함에 따라, 냉난방 비용을 절감할 수 있다. 특히, 본 발명은 종래에 사용되는 고가의 알루미늄 재질에 비해 단가가 저렴한 플라스틱 재질의 현열 회수소자를 사용하므로, 축사 환기장치의 설치비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention recovers the waste heat emitted to the outside during ventilation to maintain a constant temperature inside the barn, it is possible to reduce the heating and cooling costs. In particular, since the present invention uses a sensible heat recovery element made of a plastic material inexpensive compared to the expensive aluminum material used in the prior art, it is possible to reduce the installation cost of the barn ventilation apparatus.
또 본 발명은 폐열을 회수하기 위한 열교환기 한 쌍을 병렬로 적용하여 흡배기 동작을 수행함에 따라 축사의 내부 기류를 균일하게 분포시킴으로써, 열교환이 이루어지지 않는 데드존을 제거하여 열교환 효율을 향상시킬 수 있고, 하나의 대형 열교환기를 적용하는 경우에 비해 열교환기의 크기 및 중량을 반으로 줄여 가볍기 때문에 용이하게 교환할 수 있다. In addition, the present invention by applying a pair of heat exchangers for recovering waste heat in parallel to perform the intake and exhaust operation to uniformly distribute the internal air flow of the stall, it is possible to improve the heat exchange efficiency by removing the dead zone in which heat exchange is not made In addition, since the size and weight of the heat exchanger is reduced by half compared to the case where one large heat exchanger is applied, it can be easily exchanged.
또한 본 발명은 전산 유체 역학 해석방식을 이용해 축사 내부의 온도분포를 파악하여 축사 환기장치의 위치를 설정함에 따라 축사 내부 전체를 균일한 상태로 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of maintaining the entire inside of the house in a uniform state by determining the temperature distribution inside the house using the computational fluid dynamics analysis method to set the location of the house ventilation apparatus.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a barn ventilator and an air purification system using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시 예에서는 가축 중에서 닭을 사육하는 계사를 이용하여 설명한다. 하지만, 본 발명은 계사에만 한정되는 것이 아니라 돈사, 우사와 같은 축사뿐만 아니라 버섯재배사, 원예농가, 화훼농가, 가정, 공장, 사무실 등 환기가 필요한 다양한 장소에 적용하도록 변경될 수 있다. In the present embodiment will be described using a cage for raising chickens in livestock. However, the present invention is not limited only to cages, but may be modified to be applied to various places requiring ventilation such as mushroom growers, horticultural farmers, flower farmers, homes, factories, offices, as well as barns such as pigs and barns.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치를 이용한 공기정화 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 계사 환기장치의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 계사 환기장치를 다른 측면에서 보인 분리사시도이고, 도 5는 도 3에 도시된 본체의 내부 구성을 보인 구성도이다.2 is a block diagram of an air purification system using a cage ventilation system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a perspective view of the cage ventilation apparatus shown in Figure 2, Figure 4 is a cage ventilation apparatus shown in FIG. 5 is an exploded perspective view showing another aspect, and FIG. 5 is a diagram illustrating an internal configuration of the main body shown in FIG. 3.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치를 이용한 공기정화 시스템은 계사(10)의 내부 공기를 외부로 배출하고, 외부의 신선한 공기를 계사(10) 내부로 공급하는 다수의 계사 환기장치(11), 계사(10) 내부의 온도, 습도 및 냄새를 감지하는 감지부(12) 및 상기 감지부(12)의 감지신호에 기초하여 상기 계사 환기장치(11)의 구동을 제어하는 중앙 제어부(13)를 구비한다. As shown in FIG. 2, the air purifying system using the cage ventilation system according to the preferred embodiment of the present invention discharges the internal air of the
계사 환기장치(11)는 계사(10)의 넓이에 따라 개수, 규격 및 위치가 다양하게 변경될 수 있다. The
예를 들어, 상기 계사 환기장치(11)는 전산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics) 해석방식을 이용해 계사(10) 내부의 온도분포에 따라 위치가 설정되며, 하나의 계사(10)에 6 내지 10대의 계사 환기장치(11)가 일정 간격만큼 이격되어 설치될 수 있다. 상기 계사 환기장치(11)의 구성은 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.For example, the
감지부(12)는 계사(10) 내부의 온도를 감지하는 온도센서, 습도를 감지하는 습도센서 및 계사(10) 내부 공기의 오염도를 측정하기 위하여 공기 중에 포함된 암모니아나 에탄올과 같은 유해가스의 농도에 따라 감지신호를 출력하는 냄새센서 중에서 적어도 하나 이상을 구비한다. The
중앙 제어부(13)는 감지부(12)로부터 출력되는 감지신호를 이용하여 계사(10) 내부의 요구 환기량을 실시간으로 산출하여 각 계사 환기장치(11)를 동시에 제어하거나 각 계사 환기장치(11)별로 부여된 아이디(ID)를 통해 개별적으로 제어할 수 있다. The
이를 위해, 감지부(12)와 중앙제어부(13) 및 계사 환기장치(11)는 무선 또는 유선 통신방식으로 연결되어 상호 간의 통신이 가능하도록 구성된다. To this end, the
다음, 도 3 내지 도 5를 참조하여 계사 환기장치(11)의 구성을 상세하게 설명한다.Next, the configuration of the
먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 계사 환기장치(11)는 계사(10) 내부에 설치되는 실내부(20), 계사(10) 외부에 설치되는 본체(40) 및 계사(10)의 벽에 타공된 장착공에 삽입되어 상기 실내부(20)와 본체(40)를 연결하는 연결덕 트(30)를 포함하여 이루어진다.First, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the
실내부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 연결덕트(30)를 통해 외부 공기를 계사(10) 내부로 공급하는 급기덕트(21)와 실내 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 배기덕트(22) 및 배기덕트(22) 전단에 구비되어 외부로 배출되는 공기를 정화하는 정화부(23)를 구비한다.As shown in FIG. 3, the
급기덕트(21)의 선단에는 도 3에 도시된 바와 같이, 계사(10) 내부에 공급되는 공기의 방향을 조절할 수 있도록 좌우 및 상하방향으로 회전하는 제 1 및 제 2루버(211,212)와 환기동작 정지시 외기가 급기덕트(21)를 통해 계사(10) 내부로 유입되는 것을 차단하도록 급기덕트(21)를 개폐하는 댐퍼(도면 미도시)가 구비된다.As shown in FIG. 3, the
제 1 및 제 2루버(211,212)와 댐퍼에는 각각 제 1 및 제 2루버(211,212)와 댐퍼를 회전시키도록 구동하는 모터(도면 미도시)가 연결되며, 상기 모터는 중앙 제어부(14)의 제어에 따라 구동되거나, 본체(40)에 구비되는 제어부(47)의 제어에 따라 구동되는 것이 바람직하다. Motors (not shown) for driving the first and
또는 댐퍼를 구비하는 대신에 제 1루버(211)를 지면과 수직하게 회전시켜 급기덕트(21)를 차단하여 외기의 유입을 방지할 수도 있다. Alternatively, instead of having a damper, the
상기 정화부(23)는 실내 공기를 1차 정화하는 필터(231)와 필터(231)의 주변을 팽팽하게 고정하는 프레임(232)을 구비한다. The
상기 필터(231)는 안정된 포집 성능을 가지며, 청소 및 교환이 용이하고, 반영구적인 사용이 가능한 염화망 필터를 사용하며, 상기 필터(231)가 팽팽한 상태를 유지할 수 있도록 알루미늄 재질의 프레임(232)과 일체로 제작되는 것이 바람직하 다. The
이때, 상기 필터(231) 및 프레임(232)은 도 3에 도시된 바와 같이 상부가 하부보다 계사 내부를 향해 돌출되어 비스듬하게 경사면으로 형성된다. At this time, the
이에 따라, 정화부(23)는 필터(231)에 흡입되어 정화된 후 계사(10) 외부로 배출되는 공기량을 증가시킴으로써, 환기효율을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the
또한, 정화부(23)는 계사(10) 내부의 먼지 및 이물질이 필터(231)에 누적되면, 필터(232)의 위에서부터 아래쪽으로 청소작업을 수행해서 먼지받이에 모인 먼지 및 이물질을 용이하게 제거할 수 있다. In addition, when the dust and foreign matter inside the
연결덕트(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 나란하게 배열된 세 개의 공기유로를 구비하는데, 그 중에서 양측에 위치하는 한 쌍의 유로는 급기덕트(21)와 연결되어 계사 내부로 공기를 공급하는 급기유로(31)이고, 한 쌍의 급기유로(31) 사이의 유로는 배기덕트(22)로부터 전달되는 공기를 본체(40)로 전달하는 배기유로(32)이다. The
본체(40)는 외부의 신선한 공기를 실내로 공급하고 실내의 공기를 외부로 배출함과 동시에 외부로 배출되는 실내 공기의 폐열을 회수하여 실내로 공급되는 공기의 온도를 실내 공기온도로 근접시키는 역할을 한다.The
이러한 본체(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 공간이 형성된 박스 형상으로 형성되고, 양측면에는 실내 공기를 배출하는 배출구(41)를 구비하며, 하면에는 외부의 신선한 공기를 흡입하는 흡입구(42)를 구비하고, 후면 상부에는 연결덕트(30)와 연결되는 연결구(43)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the
배출구(41)는 배출공기가 하방으로 배출되도록 선단이 하방을 향해 기울어진 경사면으로 형성되고, 흡입구(42)에는 외부의 공기에 포함된 먼지를 제거하도록 미리 설정된 기준 이상의 메시(mesh)를 갖는 여과망을 설치하는 것이 바람직하다. The
그리고 연결구(43)는 연결덕트(30)의 급기유로(31)와 배기유로(32)에 대응되도록 한 쌍의 급기구(431)와 그 사이에 위치되어 배기유로(31)와 연결되는 배기구(432)를 구비한다. And the
이때, 본체(40)와 연결덕트(30)가 수직방향으로 연결됨에 따라 본체(40)와 연결덕트(30) 사이에서 급기 및 배기 되는 공기는 수직방향으로 이동해야만 하므로, 본체(40)는 열교환기(44)와 연결구(43) 사이에 내부에 공기가 원활하게 이동할 수 있도록 일정 곡률로 형성되는 곡선유로를 더 구비하는 것이 바람직하다. At this time, as the
본체(40)의 내부 공간에는 도 5에 도시된 바와 같이, 폐열을 회수하는 한 쌍의 열교환기(44), 상기 배출구(41)에 구비되어 실내 공기를 원활하게 배출하도록 구동되는 배기팬(45), 상기 흡입구(42)에 구비되어 실외의 신선한 공기를 계사(10) 내부로 공급하도록 구동되는 흡기팬(46) 및 상기 열교환기(44), 배기팬(45) 및 흡기팬(16)의 구동을 제어하는 제어부(47)가 구비된다.As shown in FIG. 5, an inner space of the
열교환기(44)는 공기가 흐르면서 열교환을 하는 다수의 셀을 적층 조립하고, 이와 같이 조립된 한 쌍의 열교환기(44)를 단일 공간에 병렬로 배열되어 충분한 환기량을 확보한다. The
상기 열교환기(44)는 흡기측 입구와 배기측 입구에 설치되어 각각 흡입 및 배출되는 공기에 포함된 오염물질을 제거하는 흡기필터(441)와 배기필터(442)를 구 비하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 외부에서 계사(10) 내부로 공급되는 공기는 신선한 공기이므로 흡기필터(441)를 통해 1번 정화를 수행하고, 계사(10) 내부에서 외부로 배출하는 공기는 오염된 공기이므로 정화부(23)의 필터(231)와 배기필터(442)의 2차 정화를 수행한다. The
그리고 상기 열교환기(44)는 고가의 알루미늄 재질을 이용하는 기존 열교환기에 비해 제작단가를 절감할 수 있도록 플라스틱 재질을 사출 성형하여 제작된다.In addition, the
상기 배기팬(45) 및 흡기팬(46)은 회전동력을 발생하는 브러시리스 직류모터(Blushless Direct Current Motor, 이하 'BLDC 모터'라 함)(도면 미도시)를 구비한다. 상기 BLDC 모터는 브러시(Brush)를 제거하여 직류 모터에 비해 내구성이 우수하고, 교류 모터에 비해 소비전력이 적고 효율이 높으며, 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, 이하 'PWM'이라 함) 제어신호를 통해 상기 BLDC 모터의 회전수를 용이하게 제어할 수 있다. The
제어부(47)는 중앙 제어부(13)의 제어에 따라 열교환기(44), 배기팬(45) 및 흡기팬(46)의 구동을 제어한다. 하지만, 중앙 제어부(13)에 이상이 발생하거나, 사용자가 각 계사 환기장치(11)를 개별적으로 조작하기 위해 수동 조작 버튼을 조작하는 경우, 제어부(47)는 사용자의 조작에 따라 개별적으로 제어동작을 수행할 수도 있다. The
이와 함께, 본체(40)는 도 4에서 보았을 때, 정면에 열교환기(44), 흡입필터(441) 및 배기필터(442)를 교체하거나, 제어부(47)를 수동으로 조작할 수 있도록 개폐동작하는 도어(48)를 구비한다. In addition, as shown in FIG. 4, the
도어(48)는 일정 각도만큼 개방한 후 사용자가 손으로 잡거나 별도의 받침대 없이 개방 상태를 유지할 수 있도록 토크 힌지를 이용해 본체(40)에 결합된다. 이에 따라, 상기 도어(48)는 폐쇄시에 개방된 상태에서 개방 방향으로 힘을 가했다 놓으면 저절로 폐쇄된다. The
그리고 본체(40)는 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환기(40)의 하부에 일정 구배를 가지도록 형성되어 실내공기와 실외공기 사이의 온도차에 의해 응축된 응축수를 포집하는 드레인 판(491) 및 상기 드레인 판(491)에 포집된 응축수를 외부로 배출하는 드레인 파이프(492)를 구비하는 드레인부(49)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 5, the
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치(11)는 내부에 한 쌍의 열교환기(44)가 병렬로 배열됨에 따라, 흡입구(42)를 통해 흡입된 신선한 공기를 양측으로 분산시켜 한 쌍의 열교환기(44), 연결덕트(30)의 급기유로(31) 및 급기덕트(21)를 통해 실내로 공급한다. 그리고 계사 환기장치(11)는 정화부(23)를 통과하면서 정화된 실내 공기를 배기덕트(22)와 한 쌍의 열교환기(44)를 거쳐 양측으로 분산시켜 배출구(41)를 통해 실외로 배출한다. As described above, the
따라서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치(11)는 병렬로 배열된 한 쌍의 열교환기(44) 전체에서 열교환이 이루어지도록 하여 흡입되는 공기와 배출되는 공기 사이에 열교환이 이루어지지 않는 데드 존(dead zone)을 감소시킴으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있다. Therefore, the
그리고 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치(11)는 동일한 용 량을 갖는 하나의 열교환기를 구비하는 경우에 비해, 열교환기(44)의 크기 및 중량을 절반으로 줄일 수 있어 청소 및 유지보수를 용이하게 수행할 수 있다.In addition, the
다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화시스템의 동작을 상세하게 설명한다. Next, the operation of the cage ventilation system and the air purification system using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
먼저, 전산 유체 역학(Computational Fluid Dynamics) 해석방식을 이용해 계사(10) 내부의 온도분포에 따라 설정되는 위치에 다수의 계사 환기장치(11)를 설치한다. First, a plurality of
이를 위하여, 계사(10)의 벽에 관통공을 형성하고, 관통공에 연결덕트(30)를 삽입한 후 계사(10) 내측 벽면에는 실내부(20)를 설치하고, 계사 외측(30) 벽면에 본체(40)를 설치하여 서로 연결한다. 이때, 본체(40)와 연결덕트(30) 및 실내부(20) 사이의 방수 및 방진이 가능하도록 연결 부분에 몰딩 작업을 수행한다. To this end, through-holes are formed in the walls of the
이와 같이, 본 발명은 계사(10) 내부에 구비되는 기존 시설들의 간섭없이 벽 타공만으로 계사 환기장치(11)의 설치가 가능하므로, 설치작업이 용이하고 설치면적을 최소화할 수 있다. As described above, the present invention can install the
계사 환기장치(11)의 설치 작업이 완료되면, 온도센서, 습도센서 및 냄새센서 중에서 적어도 하나 이상을 구비하는 감지부(12)를 미리 설정된 위치에 설치하고, 감지부(12)와 중앙 제어부(13) 및 계사 환기장치(11) 사이의 통신이 가능하도록 유선 또는 무선통신 방식으로 서로 연결한다. When the installation work of the
이와 같이, 계사 환기장치를 이용한 공기정화 시스템의 설치작업이 완료되면, 중앙 제어부(13)는 감지부(12)의 각 센서로부터 전달되는 감지신호를 이용하여 계사(10) 내부의 요구 환기량을 실시간으로 산출하여 각 계사 환기장치(11)의 구동을 제어한다. As such, when the installation work of the air purifying system using the cage ventilation device is completed, the
그러면, 각 계사 환기장치(11)는 중앙 제어부(13)의 제어에 따라 배기팬(45) 및 흡기팬(46)을 구동하는 BLDC 모터를 제어하여 흡기 및 배기 동작을 수행함과 동시에, 열교환기(44)를 이용해서 배출되는 공기에서 폐열을 흡수하여 실내로 공급되는 공기의 온도를 실내 공기와 근접시킨다. 이때, 제어부(47)는 PWM 신호를 이용해 배기팬(45) 및 흡기팬(46)을 구동하는 BLDC 모터의 회전수를 조절하여 실내 공기의 온도, 습도 및 냄새 상태를 미세하게 조절할 수 있다. Then, each
이에 따라, 본 발명은 실내와 실외의 온도차가 발생하더라도 실내 공기와 실내로 공급되는 공기의 온도차를 최소화하여 냉난방 비용을 절감할 수 있다. Accordingly, the present invention can reduce the cooling and heating costs by minimizing the temperature difference between the indoor air and the air supplied to the room even if the temperature difference between the indoor and outdoor occurs.
예를 들어, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치의 동작을 설명하는 동작상태도이다. For example, Figure 6 is an operational state diagram illustrating the operation of the cage ventilation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 계사 환기장치(11)는 배기팬(45)을 구동하여 정화부(23)로부터 정화된 실내공기를 화살표 A의 방향을 따라 배기덕트(22), 배기유로(32), 열교환기(44) 및 배출구(41)를 통해 외부로 배출한다. As shown in FIG. 6, the
이와 동시에, 계사 환기장치(11)는 흡기팬(46)을 구동하여 외부의 신선한 공기를 화살표 B의 방향을 따라 흡입구(42), 열교환기(44) 및 급기덕트(21)를 통해 실내로 공급한다. 이때, 제어부(47)는 급기덕트(21)의 제 1 및 제 2루버(211,212)에 연결된 모터를 구동시켜 제 1 및 제 2루버(211,212)를 좌우 및 상하 방향으로 회전시킴으로써, 계사(10) 내부에 공급되는 공기의 방향을 조절한다. At the same time, the
이와 같이, 배기동작과 흡기동작이 진행됨에 따라 열교환기(44)는 배출되는 공기의 폐열을 회수하여 흡입되는 공기의 온도를 상승 또는 하강시켜 실내온도와 근접시킨다. 이에 따라, 본 발명은 실내 공기와 실내로 공급되는 공기 사이의 온도차를 최소화하여 냉난방 비용을 절감할 수 있다.In this way, as the exhaust operation and the intake operation proceed, the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 온도, 습도, 냄새 센서를 이용하여 계사 내부의 온도, 습도, 냄새 및 유해가스를 실시간으로 감지하고, 감지된 데이터를 이용해 계사 내 요구 환기량을 실시간으로 산출하여 환기를 수행함에 따라 계사 내부를 닭의 생육이 가장 왕성한 상태로 일정하게 유지할 수 있다. Through the above process, the present invention detects the temperature, humidity, odor and harmful gas inside the cage in real time using the temperature, humidity, odor sensor, and calculates the required ventilation volume in the cage in real time using the detected data. As the ventilation is carried out, the inside of the cage can be kept constant in the state where the growth of the chicken is most active.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다. The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
상기의 실시 예에서는 계사(10)를 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것을 아니다. 즉, 본 발명은 우사나 돈사와 같은 축사뿐만 아니라, 버섯재배사, 원예농가, 화훼농가, 가정, 공장, 사무실 등 환기가 필요한 다양한 장소에 적용하도록 변경될 수 있다.In the above embodiment, but described using the
도 1은 종래기술에 따른 계사 환기장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a cage ventilation apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치를 이용한 공기정화 시스템의 구성도.2 is a block diagram of an air purification system using a cage ventilation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 계사 환기장치의 사시도.Figure 3 is a perspective view of the cage ventilation apparatus shown in FIG.
도 4는 도 3에 도시된 계사 환기장치를 다른 측면에서 보인 분리사시도.Figure 4 is an exploded perspective view showing the cage ventilation device shown in Figure 3 from another side.
도 5는 도 3에 도시된 본체의 내부 구성을 보인 구성도.5 is a configuration diagram showing the internal configuration of the main body shown in FIG.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 계사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화시스템의 동작을 설명하는 동작상태도.6 is an operational state diagram illustrating the operation of the cage ventilation system and the air purification system using the same according to a preferred embodiment of the present invention.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》`` Explanation of symbols for main parts of drawings ''
10: 계사 11: 계사 환기장치10: cage 11: cage ventilator
12: 감지부 13: 중앙 제어부12: sensing unit 13: central control unit
20: 실내부 21: 급기덕트20: Interior 21: Supply duct
22: 배기덕트 23: 정화부22: exhaust duct 23: purification unit
30: 연결덕트 31: 급기유로30: Connection duct 31: Air supply passage
32: 배기유로 40: 본체32: exhaust passage 40: main body
41: 배출구 42: 흡입구41: outlet 42: inlet
43: 연결구 44: 열교환기43: connector 44: heat exchanger
45: 배기팬 46: 흡기팬45: exhaust fan 46: intake fan
47: 제어부47: control unit
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KR1020090111987A KR100952956B1 (en) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Apparatus for stable ventilation and air purification system with the same |
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Cited By (14)
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