KR101378371B1 - Bad smell reducing system of cattle shed using heating and cooling - Google Patents

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KR101378371B1
KR101378371B1 KR1020130121550A KR20130121550A KR101378371B1 KR 101378371 B1 KR101378371 B1 KR 101378371B1 KR 1020130121550 A KR1020130121550 A KR 1020130121550A KR 20130121550 A KR20130121550 A KR 20130121550A KR 101378371 B1 KR101378371 B1 KR 101378371B1
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김재규
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Abstract

The present invention relates to a bad smell reducing system by heating and cooling of cattle shed, and more specifically, to a bad smell reducing system by heating and cooling of cattle shed which creates a pleasant environment for cattle shed inside by easily reducing bed smells generated from cattle shed, collects and uses heat generated while cattle shed excreta is fermented, thereby increasing recycling rate of resources.

Description

축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템{BAD SMELL REDUCING SYSTEM OF CATTLE SHED USING HEATING AND COOLING}BAD SMELL REDUCING SYSTEM OF CATTLE SHED USING HEATING AND COOLING}

본 발명은 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사에서 발생하는 악취를 용이하게 저감시켜 축사 내부를 쾌적한 환경으로 조성할 수 있을 뿐만 아니라 축사 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하여 사용함으로써 자원의 재활용률을 높일 수 있는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a odor reduction system using heating and cooling of the barn, and more particularly, it is possible to easily reduce the odor generated in the barn to create a comfortable environment inside the barn, as well as heat generated when the barn manure is fermented. The present invention relates to a odor reduction system using heating and cooling of a barn that can increase the recycling rate of resources by recovering and using it.

통상적으로, 주거환경의 개선 및 환경오염을 방지하기 위하여 분진이나 냄새가 발생하는 장소에서는 분진의 배출량과 냄새의 배출농도를 법으로 강제하여 축사 등의 실내에서 발생한 분진이나 냄새가 외부로 배출되어 환경오염이나 주거환경을 저해하지 않도록 하고 있다. 따라서 분진이나 냄새를 다량으로 배출하는 축사 또는 공장 등에서는 고가의 분진 제거 시설과 냄새 제거 시설을 갖추어야만 한다. 그러나 영세 사업자는 고가의 분진 또는 냄새 제거 시설을 갖추기 위한 경제적인 여력이 없으며, 분진 또는 냄새 제거시설을 갖추었다 하더라도 이를 운용하기 위해서는 상당한 비용을 필요로 하여 영세 사업자는 냄새나 분진을 제거하는데 상당한 애로를 겪고 있으며, 특히 돈사나 축사에서는 분뇨에서 발생하는 암모니아 냄새의 배출이 큰 문제가 되고 있으나, 이를 효과적으로 제거하지 못하는 문제가 있게 된다.In general, in order to improve the living environment and prevent environmental pollution, the place where dust or odor is generated is forced by law to discharge dust and odor emission concentrations, and dust or odor generated in indoors such as barns is discharged to the outside. It does not interfere with pollution or residential environment. Therefore, in a barn or a factory that emits a large amount of dust or odors, an expensive dust removal facility and an odor removal facility should be provided. However, small businesses do not have the economic cost to have expensive dust or odor removal facilities, and even if they are equipped with dust or odor removal facilities, they require significant costs to operate them. And, especially in pigs or barns, the emission of ammonia odor generated from the manure has become a big problem, but there is a problem that can not be effectively removed.

그래서, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 "축사용 분진 및 악취포집장치" 등에서는 실내 공기를 흡입하여 외부로 배출하는 경로 상에 집진재가 충진된 집진통을 통과하여 공기 중에 포함된 분진 및 악취가 그 내부에 충진되어 있는 물과 나무 조각 등으로 이루어진 집진재에 의해 흡수·제거되도록 되어 있다.Thus, for example, in the "Livestock dust and odor collecting device" disclosed in Patent Document 1, the dust contained in the air by passing through the dust collecting chamber filled with the dust collecting material on the path for sucking the indoor air to discharge to the outside; Odor is absorbed and removed by the dust collecting material which is filled with water and wood chips.

그러나, 특허문헌 1과 같은 종래기술의 경우 실내 공기에 포함된 분진을 물로 흡수하여 제거함으로써 암모니아 등과 같은 악취는 제거할 수 없는 문제가 있고, 실내에 설치되는 경우가 대부분이어서 실내 공간을 차지하게 되는 단점이 있었으며, 별도의 공기 청정기를 필요로 하는 문제점을 갖고 있었다.
However, in the prior art, such as Patent Document 1, there is a problem that the odors such as ammonia cannot be removed by absorbing and removing the dust contained in the indoor air with water. There was a disadvantage, there was a problem that requires a separate air cleaner.

[선행기술문헌][Prior Art Literature]

[특허문헌][Patent Literature]

(특허문헌 1) 대한민국 등록실용 제20-0369086호
(Patent Document 1) Republic of Korea Registered Room No. 20-0369086

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결 보완하기 위한 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art,

본 발명의 목적은 축사에서 발생하는 악취를 용이하게 저감시켜 축사 내부를 쾌적한 환경으로 조성할 수 있는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a odor reduction system using the heating and cooling of the barn that can easily reduce the odor generated in the barn to create a comfortable environment inside the barn.

본 발명의 다른 목적은 축사 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하여 사용함으로써 자원의 재활용률을 높일 수 있는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템을 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to provide an odor reduction system using heating and cooling of the barn that can increase the recycling rate of resources by recovering and using the heat generated when the barn manure is fermented.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따르면 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템에 있어서, 축사와; 축사의 분뇨를 저장하여 발효시키는 분뇨발효조와; 외부공기를 흡입하여 지중을 지나도록 하여, 외부공기가 흡수한 지열과 함께 분뇨발효조 내에 공급되도록 하는 지열공급수단과; 분뇨발효조 내의 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하는 열회수수단과; 열회수수단과 연결되는 히트펌프수단과; 열회수수단, 히트펌프수단 중 어느 하나 또는 둘을 통해 가열 또는 냉각되는 세척수가 저장되는 세척수탱크; 및 세척수탱크가 연결되고, 축사의 공기를 공급받아 세척수탱크로부터 전달되는 세척수로 공기의 정화 및 공기의 온도를 변화시켜 축사로 되돌려보내는 공기정화수단; 을 포함하되, 히트펌프수단은, 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하여 냉매가 순환되며, 응축기에서 냉매와 세척수탱크의 세척수가 열교환되도록 하여 세척수를 가열하는 제1 순환라인과; 열회수수단과 제1 순환펌프, 열교환기, 제1 삼방밸브, 제2 삼방밸브, 증발기 및 제3 삼방밸브를 포함하여 열매체가 순환하되, 제1 삼방밸브 내지 제3 삼방밸브의 열림방향에 따라 제1 가동과 제2 가동으로 나뉘어 열매체가 상호 다른 경로로 순환되는 제2 순환라인과; 세척수탱크와 제2 순환펌프, 응축기, 열교환기를 포함하여 세척수탱크에 채워진 세척수가 가열되도록 순환하는 제3 순환라인; 및 세척수탱크와 제3 순환펌프, 제2 삼방밸브, 증발기, 제3 삼방밸브를 포함하여 세척수탱크에 채워진 세척수가 냉각되도록 순환하는 제4 순환라인; 을 포함하되, 제1 가동하는 경우 제1 내지 제3 순환라인이 가동하고, 제1 가동시 열매체는, 열회수수단(400), 제1 순환펌프, 열교환기, 제1 삼방밸브, 제2 삼방밸브, 증발기, 제3 삼방밸브를 거쳐 열회수수단(400)으로 순환하며, 제1 가동시 세척수탱크에 채워진 세척수는 응축기에서 냉매와 열교환하고, 열교환기에서 열매체와 열교환하여 가열되고, 제2 가동하는 경우 제1 순환라인과 제2 순환라인 및 제4 순환라인이 가동하며, 제2 가동시 열매체는, 열회수수단, 제1 순환펌프, 열교환기, 제1 삼방밸브를 거쳐 열회수수단으로 순환하고, 제2 가동시 세척수탱크에 채워진 세척수는 증발기에서 냉매와 열교환하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템을 제공한다.According to the present invention for achieving the above object, in the odor reduction system using the heating and cooling of the barn, the barn; A manure fermentation tank for storing and fermenting the manure of the barn; Geothermal heat supply means for sucking outside air to pass through the ground and supplying it with the ground air absorbed by the outside air to the manure fermentation tank; Heat recovery means for recovering heat generated when the manure in the manure fermentation tank is fermented; Heat pump means connected to the heat recovery means; A washing water tank in which washing water is heated or cooled through any one or two of heat recovery means and heat pump means; And a washing water tank connected to the air purifying means for receiving the air from the stall and purifying the air and changing the temperature of the air to the washing water transferred from the washing water tank and returning it to the stall. The heat pump means includes a first circulation line for circulating a refrigerant, including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, to heat the washing water by exchanging the washing water of the refrigerant and the washing water tank in the condenser; The heat medium circulates, including the heat recovery means, the first circulation pump, the heat exchanger, the first three-way valve, the second three-way valve, the evaporator, and the third three-way valve, and according to the opening direction of the first three-way valve to the third three-way valve. A second circulation line divided into a first operation and a second operation, wherein the heat medium is circulated in a mutually different path; A third circulation line circulating such that the washing water filled in the washing water tank is heated, including a washing water tank, a second circulation pump, a condenser, and a heat exchanger; And a fourth circulation line configured to circulate such that the washing water filled in the washing water tank is cooled, including the washing water tank, the third circulation pump, the second three-way valve, the evaporator, and the third three-way valve. Including, but when the first operation, the first to third circulation line is operating, the heat medium during the first operation, the heat recovery means 400, the first circulation pump, heat exchanger, the first three-way valve, the second three-way valve , Circulates through the evaporator, the third three-way valve to the heat recovery means 400, and the washing water filled in the washing water tank during the first operation is heat-exchanged with the refrigerant in the condenser, and heat-exchanged with the heat medium in the heat exchanger, the second operation The first circulation line, the second circulation line, and the fourth circulation line operate, and during the second operation, the heat medium circulates through the heat recovery means, the first circulation pump, the heat exchanger, and the first three-way valve to the heat recovery means, and the second In operation, the washing water filled in the washing water tank provides an odor reduction system using heating and cooling of a livestock house, which is cooled by heat exchange with a refrigerant in an evaporator.

공기정화수단은, 축사로부터 공기가 유입되는 유입구로부터 정화된 공기가 유출되는 유출구까지 점차적으로 높이가 상승 또는 하강하는 계단식 통로와; 계단식 통로의 단면적이 줄어들도록 통로 상에 돌출되어 공기의 유속이 빨라지도록 하는 탭; 및 공기가 통과하는 방향에 대해 마주보는 방향으로 세척수탱크로부터 전달되는 세척수를 분무하여 공기의 정화 및 공기의 온도를 변화시키는 다수의 분무부; 를 포함하도록 구성될 수 있다.The air purifying means includes: a stepped passage, the height of which gradually rises or falls from the inlet in which the air is introduced from the barn to the outlet of the purified air; A tab that protrudes on the passage so that the cross-sectional area of the stepped passage is reduced, so that the air flow rate is increased; And a plurality of spray units spraying the washing water delivered from the washing water tank in a direction facing the air passing direction to change the temperature of the air and the purification of the air. . ≪ / RTI >

분뇨발효조는 분뇨 중 분을 저장하여 발효시키도록 구성될 수 있다.
The manure fermentation tank may be configured to store and ferment the minutes in the manure.

본 발명에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템에 의하면, 축사에서 발생하는 악취를 용이하게 저감시켜 축사 내부를 쾌적한 환경으로 조성할 수 있는 효과가 있다.According to the odor reduction system using the heating and cooling of the barn according to the present invention, there is an effect that can easily reduce the odor generated in the barn house to create a pleasant environment inside the house.

또한, 본 발명은 축사 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하여 사용함으로써 자원의 재활용률을 높일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of increasing the recycling rate of resources by recovering and using the heat generated when the barn manure is fermented.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기정화수단을 나타낸 상세도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템이 제1 가동하는 상태를 나타낸 도이다.
도 4는 도 3에 도시된 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템이 제2 가동하는 상태를 나타낸 도이다.1 is a schematic configuration diagram of a odor reduction system using air conditioning in a barn according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed view showing the air purifying means shown in FIG.
3 is a view showing a state in which the odor reduction system using the heating and cooling of the barn according to an embodiment of the present invention the first operation.
4 is a view showing a state in which the odor reduction system using the heating and cooling of the barn shown in FIG.

이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, these drawings are for illustrative purposes only and the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기정화수단을 나타낸 상세도이다.1 is a schematic configuration diagram of a odor reduction system using cooling and heating of a barn according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a detailed view showing the air purifying means shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템은 크게 축사와 분뇨발효조, 지열공급수단, 열회수수단, 히트펌프수단, 세척수탱크 및 공기정화수단을 포함하여 구성된다.1 and 2, the odor reduction system using the heating and cooling of the barn according to an embodiment of the present invention is largely a barn and manure fermentation tank, geothermal heat supply means, heat recovery means, heat pump means, washing water tank and air purification means It is configured to include.

축사(100)는 예를 들어 돈사가 사용될 수 있고, 하기에 서술하는 공기정화수단(700)에 축사의 공기를 공급할 수 있도록 외벽에 팬유닛이 설치된다.For example, the pig house 100 may use a pig house, and a fan unit may be installed on the outer wall to supply the air of the house to the air purifying means 700 described below.

분뇨발효조(200)는 축사(100)의 분뇨를 저장하여 발효시키는 구성요소이다. 이때, 본 발명에서 사용되는 분뇨발효조(200)는 분뇨 중 분과 뇨를 분리하고, 이 중에서 분을 저장하여 발효시키는 것이 바람직하다.Manure fermentation tank 200 is a component for storing and fermenting the manure of the barn (100). At this time, the manure fermentation tank 200 used in the present invention is to separate the manure and urine in the manure, it is preferable to store the fermentation in this.

지열공급수단(300)은 외부공기를 흡입하여 지중을 지나도록 하여, 외부공기가 흡수한 지열과 함께 분뇨발효조(200) 내에 공급되도록 하는 구성요소로써, 분뇨발효조(200)에 공기를 주입하여 분뇨의 발효를 활성화시키게 된다. 이때, 지열공급수단(300)을 통해 분뇨발효조(200)에 공기가 원활하게 주입될 수 있도록 지열공급수단(300)의 한쪽말단은 지상에 배치되고, 여기에 팬유닛이 설치될 수 있다.Geothermal heat supply means 300 is a component to suck the outside air to pass through the ground, and to be supplied into the manure fermentation tank 200 with the geothermal heat absorbed by the outside air, injecting air into the manure fermentation tank 200 to the manure Activate fermentation of. At this time, one end of the ground heat supply means 300 is disposed on the ground so that air can be smoothly injected into the manure fermentation tank 200 through the ground heat supply means 300, and a fan unit may be installed therein.

열회수수단(400)은 분뇨발효조(200) 내의 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하는 구성요소이며, 하기에 서술하는 히트펌프수단(500)을 통해 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 활용하게 된다.The heat recovery means 400 is a component for recovering heat generated when the manure in the manure fermentation tank 200 is fermented, and utilizes heat generated while the manure is fermented through the heat pump means 500 described below.

히트펌프수단(500)은 열회수수단(400)과 연결되는 구성요소로, 하기에 서술하는 세척수탱크(600)의 세척수를 온수 또는 냉수로 생산하는 역할을 한다.The heat pump means 500 is a component connected to the heat recovery means 400, and serves to produce the wash water of the wash water tank 600 described below as hot or cold water.

세척수탱크(600)는 열회수수단(400), 히트펌프수단(500) 중 어느 하나 또는 둘을 통해 가열 또는 냉각되는 세척수가 저장되는 구성요소이다.The wash water tank 600 is a component in which the wash water heated or cooled through any one or two of the heat recovery means 400 and the heat pump means 500 is stored.

공기정화수단(700)은 축사(100)의 공기 정화 및 공기 온도를 변화시켜 축사(100)로 되돌려보내는 구성요소이다. 이를 위해 공기정화수단(700)에는 세척수탱크(600)가 연결되고, 축사(100)의 공기를 공급받아 세척수탱크(600)로부터 전달되는 세척수로 공기 정화 및 공기 온도를 변화시키게 된다. 공기정화수단(700)은 계단식 통로(710)와 탭(720) 및 분무부(730)를 포함하여 이루어진다. 계단식 통로(710)는 축사(100)로부터 공기가 유입되는 유입구로부터 정화된 공기가 유출되는 유출구까지 점차적으로 높이가 상승 또는 하강하도록 구성되어 공기가 지나는 유로 역할을 하게 된다. 탭(720)은 계단식 통로(710)의 단면적이 줄어들도록 통로 상에 돌출되어 공기의 유속이 빨라지도록 하게 된다. 즉, 공기정화수단(700)을 지나는 공기는 계단식 통로(710)에 의해 공기압력이 높아지면서 유속이 느려질 수 있으나, 탭(720)에 의해 이를 방지할 수 있게 된다. 분무부(730)는 계단식 통로(710)를 통해 공기가 통과하는 방향에 대해 마주보는 방향으로 세척수탱크(600)로부터 전달되는 세척수를 분무하는 부분으로, 동절기나 하절기 등에 온수 또는 냉수인 세척수를 분무함으로써 공기를 정화하여 악취를 저감시키게 된다. 또한, 세척수의 온도에 따라 공기의 온도를 변화시켜 따듯한 공기 또는 차가운 공기를 축사(100)에 되돌려 보낼 수 있다. 이 외에 공기정화수단(700)에는 분무된 세척수를 모아 배출할 수 있도록 드레인관(도시하지 않음)이 설치되는 것이 좋다. 이러한 드레인관에는 드레인 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 필요시에만 드레인관을 통하여 배출이 이루어지도록 할 수 있다.
The air purifying means 700 is a component that changes the air purification and air temperature of the livestock house 100 and returns it to the livestock house 100. To this end, the washing water tank 600 is connected to the air purifying means 700, and the air purification and air temperature are changed to the washing water supplied from the washing water tank 600 by receiving the air from the livestock house 100. The air purifying means 700 includes a stepped passage 710, a tab 720, and a sprayer 730. The stepped passage 710 is configured to gradually increase or decrease in height from an inlet in which air is introduced from the barn 100 to an outlet in which the purified air flows out to serve as a passage through which air flows. The tab 720 protrudes on the passage so that the cross-sectional area of the stepped passage 710 is reduced, so that the air flow rate is increased. That is, the air passing through the air purifying means 700 may be slowed down as the air pressure is increased by the stepped passage 710, but it is possible to prevent this by the tab 720. The spraying unit 730 sprays the washing water delivered from the washing water tank 600 in a direction facing the air passage through the stepped passage 710, and sprays the washing water which is hot or cold in winter or summer. This purifies the air and reduces the odor. In addition, by changing the temperature of the air in accordance with the temperature of the wash water can be sent back to the barn 100 warm air or cold air. In addition, the air purifying means 700 is preferably provided with a drain pipe (not shown) to collect and discharge the sprayed washing water. A drain valve (not shown) may be installed in the drain pipe so that discharge may be performed through the drain pipe only when necessary.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템이 제1 가동하는 상태를 나타낸 도이다.3 is a view showing a state in which the odor reduction system using the heating and cooling of the barn according to an embodiment of the present invention the first operation.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 히트펌프수단(500)은 제1 순환라인(510)과 제2 순환라인(520), 제3 순환라인(530) 및 제4 순환라인(540)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the heat pump means 500 used in the present invention includes a first circulation line 510, a second circulation line 520, a third circulation line 530, and a fourth circulation line 540. )

제1 순환라인(510)은 압축기(511)와 응축기(512, 532), 팽창밸브(513) 및 증발기(514, 525, 543)를 포함하여 구성되며, 이를 따라 냉매가 순환되는 것으로 통상의 냉동사이클과 동일하다. 압축기(511)는 저온 및 저압의 기체상태의 냉매를 고온 및 고압의 기체상태 냉매로 변환시키고, 응축기(512, 532)는 냉매와 세척수탱크(600)의 세척수가 열교환되도록 하여 세척수탱크(600)의 세척수를 가열하게 되며, 팽창밸브(513)는 고온 및 고압의 액체상태 냉매를 저온 및 저압의 액체상태 냉매로 변환시키게 된다. 또한, 응축기(512, 532)는 하기에 서술하는 제3 순환라인(530)에도 포함되는 구성이고, 증발기(514, 525, 543)는 제2 순환라인(520)과 제4 순환라인(540)에도 포함되는 구성으로, 제2 순환라인(520)의 경우 제2 순환라인(520)을 따라 순환하는 열매체와 냉매가 열교환하도록 하고, 제4 순환라인(540)의 경우 세척수탱크(600)의 세척수와 냉매가 열교환하도록 하게 된다.The first circulation line 510 includes a compressor 511, a condenser 512 and 532, an expansion valve 513, and an evaporator 514, 525, and 543, whereby the refrigerant is circulated. Same as the cycle. The compressor 511 converts the low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant into high-temperature and high-pressure gaseous refrigerants, and the condensers 512 and 532 allow the refrigerant and the wash water of the washing water tank 600 to exchange heat. The washing water is heated, and the expansion valve 513 converts the liquid refrigerant of high temperature and high pressure into the liquid refrigerant of low temperature and low pressure. In addition, the condensers 512 and 532 are also included in the third circulation line 530 described below, and the evaporators 514, 525 and 543 include the second circulation line 520 and the fourth circulation line 540. Also included in the configuration, in the case of the second circulation line 520, the heat medium and the refrigerant circulating along the second circulation line 520 heat exchange, and in the case of the fourth circulation line 540 wash water of the wash water tank 600 And refrigerant are allowed to exchange heat.

제2 순환라인(520)은 분뇨발효조(200) 내의 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하는 열회수수단(400)과 제1 순환펌프(521), 열교환기(522, 533), 제1 삼방밸브(523), 제2 삼방밸브(524, 542), 증발기(514, 525, 543) 및 제3 삼방밸브(526, 544)를 포함하여 구성되고, 이를 따라 열매체가 순환하게 된다. 열교환기(522, 533)는 하기의 제3 순환라인(530)에도 포함되고, 제2 삼방밸브(524, 542)는 제4 순환라인(540)에 포함되며, 제3 삼방밸브(526, 544) 또한 제4 순환라인(540)에도 포함된다. 열매체는 브라인(brine), 즉 간접적으로 열을 운반하는 매개체로서 감열에 의하여 열을 이동시키게 되며, NaCl, CaCl2, MgCl2과 같은 무기질 브라인이나 유기질 브라인을 사용할 수 있다. 이러한 제2 순환라인(520)은 제1 삼방밸브(523), 제2 삼방밸브(524, 542) 그리고 제3 삼방밸브(526, 544)의 열림방향에 따라 제1 가동과 제2 가동으로 나뉘어 열매체가 상호 다른 경로로 순환되게 된다.The second circulation line 520 is a heat recovery means 400 and the first circulation pump 521, heat exchangers (522, 533), the first three-way valve to recover the heat generated when the manure in the manure fermentation tank 200 is fermented 523, the second three-way valves 524 and 542, the evaporators 514, 525, and 543, and the third three-way valves 526 and 544, so that the heat medium circulates. The heat exchangers 522 and 533 are also included in the third circulation line 530, the second three-way valves 524 and 542 are included in the fourth circulation line 540, and the third three-way valves 526 and 544. ) Is also included in the fourth circulation line 540. The heat medium is a brine, that is, a medium that indirectly transfers heat and transfers heat by heat, and inorganic brine such as NaCl, CaCl 2 , and MgCl 2 may be used. The second circulation line 520 is divided into a first operation and a second operation according to the opening directions of the first three-way valve 523, the second three-way valves 524 and 542, and the third three-way valves 526 and 544. The heating medium is circulated in different ways.

제3 순환라인(530)은 세척수탱크(600)와 제2 순환펌프(531), 응축기(512, 532), 열교환기(522, 533)를 포함하여 이루어져 동절기 등에 축사(100)의 온도를 높일 수 있도록 세척수가 순환하면서 가열된다. 본 발명에서 사용되는 세척수는 오존수를 사용하게 되나, 이 외에 다양한 종류의 세척수가 사용될 수 있다. The third circulation line 530 includes a washing water tank 600, a second circulation pump 531, a condenser 512 and 532, and a heat exchanger 522 and 533 to increase the temperature of the livestock house 100 in winter. The wash water is heated while circulating. As the washing water used in the present invention is to use ozonated water, various kinds of washing water may be used.

제4 순환라인(540)은 세척수탱크(600)와 제3 순환펌프(541), 제2 삼방밸브(524, 542), 증발기(514, 525, 543), 제3 삼방밸브(526, 544)를 포함하여 이루어지며, 하절기 등에 축사(100)의 온도를 낮출 수 있도록 세척수가 순환하여 냉각된다.The fourth circulation line 540 includes the wash water tank 600, the third circulation pump 541, the second three-way valves 524 and 542, the evaporators 514, 525 and 543, and the third three-way valves 526 and 544. It is made, including, and wash water is circulated and cooled to lower the temperature of the barn 100 in the summer.

이와 같이 구성되는 본 발명에서는 동절기 등에 세척수를 온수로 사용하기 위해 제1 가동시 제1 순환라인(510)과 제2 순환라인(520) 및 제3 순환라인(530)이 가동된다.In the present invention configured as described above, the first circulation line 510, the second circulation line 520, and the third circulation line 530 are operated during the first operation in order to use the washing water as warm water in winter.

즉, 도 1에 도시된 것과 같이 제1 순환라인(510)에서는 냉매가 압축기(511)와 응축기(512, 532), 팽창밸브(513) 및 증발기(514, 525, 543)를 거쳐 순환하게 되며, 제3 순환라인(530)에서는 세척수탱크(600)의 세척수가 제2 순환펌프(531)에 의해 응축기(512, 532)에서 냉매와 열교환하여 가열된다. 그리고, 제2 순환라인(520)에서는 열매체가 열회수수단(400), 제1 순환펌프(521), 열교환기(522, 533), 제1 삼방밸브(523), 제2 삼방밸브(524, 542), 증발기(514, 525, 543), 제3 삼방밸브(526, 544)를 거쳐 열회수수단(400)으로 순환하게 된다. 이러한 순환에 따라 열매체는 열교환기(522, 533)에서 세척수탱크(600)의 세척수와 열교환하여 세척수를 가열하게 된다. 이에 따라 세척수를 온수로 생산하는 비용을 절감, 예를 들어 보일러의 가동시간을 줄일 수 있도록 하게 된다. 이렇게 세척수와 열교환한 열매체는 제1 삼방밸브(523)와 제2 삼방밸브(524, 542)의 열림방향에 따라 증발기(514, 525, 543)를 향해 이동하여 증발기(514, 525, 543)에서 냉매와 2차로 열교환한 후 제3 삼방밸브(526, 544)의 열림방향에 따라 열회수수단(400)로 이동하여 다시 순환한다.
That is, as shown in FIG. 1, the refrigerant circulates through the compressor 511, the condenser 512 and 532, the expansion valve 513, and the evaporator 514, 525, and 543 in the first circulation line 510. In the third circulation line 530, the washing water of the washing water tank 600 is heated by heat exchange with the refrigerant in the condensers 512 and 532 by the second circulation pump 531. In the second circulation line 520, the heat medium is a heat recovery means 400, a first circulation pump 521, a heat exchanger 522, 533, a first three-way valve 523, and a second three-way valve 524, 542. ), The evaporators 514, 525, and 543, and the third three-way valves 526 and 544, circulate to the heat recovery means 400. In this circulation, the heat medium heat-exchanges the washing water of the washing water tank 600 in the heat exchangers 522 and 533 to heat the washing water. This reduces the cost of producing the wash water as hot water, for example to reduce the running time of the boiler. The heat medium exchanged with the washing water moves toward the evaporators 514, 525, and 543 according to the opening directions of the first three-way valve 523 and the second three-way valves 524 and 542. After the second heat exchange with the refrigerant, the third three-way valves 526 and 544 move to the heat recovery means 400 in the opening direction and circulate again.

도 4는 도 3에 도시된 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템이 제2 가동하는 상태를 나타낸 도이다.4 is a view showing a state in which the odor reduction system using the heating and cooling of the barn shown in FIG.

도 4를 살펴보면, 하절기 등에 세척수를 냉수로 사용하고자 하는 경우 제2 가동, 즉 히트펌프수단(500) 중 제3 순환라인(530)을 제외한 제1 순환라인(510)과 제2 순환라인(520) 및 제4 순환라인(540)이 가동하게 된다.Referring to FIG. 4, when the washing water is to be used as cold water in summer, the second operation, that is, the first circulation line 510 and the second circulation line 520 except for the third circulation line 530 of the heat pump means 500. ) And the fourth circulation line 540 is operated.

특히, 제2 가동시 제1 삼방밸브(523)의 열림방향과 제2 삼방밸브(524, 542) 및 제3 삼방밸브(526, 544)의 열림방향이 바뀌게 된다. 이에 따라 제2 순환라인(520)을 순환하는 열매체는 열회수수단(400), 제1 순환펌프(521), 열교환기(522, 533), 제1 삼방밸브(523)를 거쳐 열회수수단(400)로 순환하게 되고, 제4 순환라인(540)에서는 세척수탱크(600)의 세척수가 세척수탱크(600)와 제3 순환펌프(541), 제2 삼방밸브(524, 542), 증발기(514, 525, 543), 제3 삼방밸브(526, 544)를 거쳐 세척수탱크(600)로 순환하게 되는 것이다. 이때, 세척수는 증발기(514, 525, 543)에서 냉매와 열교환하여 냉각된다.In particular, the opening direction of the first three-way valve 523 and the opening directions of the second three-way valves 524 and 542 and the third three-way valves 526 and 544 are changed during the second operation. Accordingly, the heat medium circulating through the second circulation line 520 is heat recovery means 400 through the heat recovery means 400, the first circulation pump 521, heat exchangers 522, 533, the first three-way valve 523. In the fourth circulation line 540, the washing water of the washing water tank 600, the washing water tank 600, the third circulation pump 541, the second three-way valves 524 and 542, and the evaporators 514 and 525. 543, the third three-way valve (526, 544) is to be circulated to the wash water tank (600). At this time, the washing water is cooled by heat exchange with the refrigerant in the evaporator (514, 525, 543).

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive and the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 축사 200: 분뇨발효조
300: 지열공급수단 400: 열회수수단
500: 히트펌프수단 510: 제1 순환라인
511: 압축기 512, 532: 응축기
513: 팽창밸브 514, 525, 543: 증발기
520: 제2 순환라인 521: 제1 순환펌프
522, 533: 열교환기 523: 제1 삼방밸브
524, 542: 제2 삼방밸브 526, 544: 제3 삼방밸브
530: 제3 순환라인 531: 제2 순환펌프
540: 제4 순환라인 541: 제3 순환펌프
600: 세척수탱크 700: 공기정화수단
710: 계단식 통로 720: 탭
730: 분무부100: barn 200: manure fermentation tank
300: geothermal heat supply means 400: heat recovery means
500: heat pump means 510: first circulation line
511: compressors 512, 532: condenser
513: expansion valve 514, 525, 543: evaporator
520: second circulation line 521: first circulation pump
522 and 533: heat exchanger 523: first three-way valve
524, 542: second three-way valve 526, 544: third three-way valve
530: third circulation line 531: second circulation pump
540: fourth circulation line 541: third circulation pump
600: washing water tank 700: air purification means
710: cascaded 720: tab
730: spraying

Claims (3)

축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템에 있어서,
축사와;
상기 축사의 분뇨를 저장하여 발효시키는 분뇨발효조와;
외부공기를 흡입하여 지중을 지나도록 하여, 외부공기가 흡수한 지열과 함께 상기 분뇨발효조 내에 공급되도록 하는 지열공급수단과;
상기 분뇨발효조 내의 분뇨가 발효되면서 발생하는 열을 회수하는 열회수수단과;
상기 열회수수단과 연결되는 히트펌프수단과;
상기 열회수수단, 상기 히트펌프수단 중 어느 하나 또는 둘을 통해 가열 또는 냉각되는 세척수가 저장되는 세척수탱크; 및
상기 세척수탱크가 연결되고, 상기 축사의 공기를 공급받아 상기 세척수탱크로부터 전달되는 세척수로 공기의 정화 및 공기의 온도를 변화시켜 상기 축사로 되돌려보내는 공기정화수단; 을 포함하되,
상기 히트펌프수단은,
압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하여 냉매가 순환되며, 응축기에서 상기 냉매와 상기 세척수탱크의 세척수가 열교환되도록 하여 세척수를 가열하는 제1 순환라인과;
상기 열회수수단과 제1 순환펌프, 열교환기, 제1 삼방밸브, 제2 삼방밸브, 상기 증발기 및 제3 삼방밸브를 포함하여 열매체가 순환하되, 상기 제1 삼방밸브 내지 상기 제3 삼방밸브의 열림방향에 따라 제1 가동과 제2 가동으로 나뉘어 상기 열매체가 상호 다른 경로로 순환되는 제2 순환라인과;
상기 세척수탱크와 제2 순환펌프, 상기 응축기, 상기 열교환기를 포함하여 상기 세척수탱크에 채워진 세척수가 가열되도록 순환하는 제3 순환라인; 및
상기 세척수탱크와 제3 순환펌프, 상기 제2 삼방밸브, 상기 증발기, 상기 제3 삼방밸브를 포함하여 상기 세척수탱크에 채워진 세척수가 냉각되도록 순환하는 제4 순환라인; 을 포함하되,
상기 제1 가동하는 경우 상기 제1 내지 제3 순환라인이 가동하고,
상기 제1 가동시 상기 열매체는,
상기 열회수수단(400), 상기 제1 순환펌프, 상기 열교환기, 상기 제1 삼방밸브, 상기 제2 삼방밸브, 상기 증발기, 상기 제3 삼방밸브를 거쳐 상기 열회수수단(400)으로 순환하며,
상기 제1 가동시 상기 세척수탱크에 채워진 세척수는 상기 응축기에서 상기 냉매와 열교환하고, 상기 열교환기에서 상기 열매체와 열교환하여 가열되고,
상기 제2 가동하는 경우 상기 제1 순환라인과 상기 제2 순환라인 및 상기 제4 순환라인이 가동하며,
상기 제2 가동시 상기 열매체는,
상기 열회수수단, 상기 제1 순환펌프, 상기 열교환기, 상기 제1 삼방밸브를 거쳐 상기 열회수수단으로 순환하고,
상기 제2 가동시 상기 세척수탱크에 채워진 세척수는 상기 증발기에서 상기 냉매와 열교환하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템.
In the odor reduction system using the heating and cooling of the barn,
A barn;
A manure fermentation tank for storing and fermenting the manure of the barn;
Geothermal heat supply means for sucking the outside air to pass through the ground, and to be supplied into the manure fermentation tank with the geothermal heat absorbed by the outside air;
Heat recovery means for recovering heat generated when the manure in the manure fermentation tank is fermented;
Heat pump means connected to said heat recovery means;
A washing water tank storing washing water heated or cooled through any one or two of the heat recovery means and the heat pump means; And
An air purifying means connected to the wash water tank, the air purifying means receiving the air from the stall and purifying the air and changing the temperature of the air to the wash water delivered from the wash water tank and returning the air to the stall; ≪ / RTI >
The heat pump means,
A first circulation line for circulating a refrigerant including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, and allowing the refrigerant to exchange heat with the washing water in the washing water tank to heat the washing water;
The heat medium is circulated, including the heat recovery means, the first circulation pump, the heat exchanger, the first three-way valve, the second three-way valve, the evaporator, and the third three-way valve, and the first three-way valve and the third three-way valve open. A second circulation line divided into a first operation and a second operation according to a direction, wherein the heat medium is circulated in a different path from each other;
A third circulation line circulating such that the washing water filled in the washing water tank is heated, including the washing water tank, the second circulation pump, the condenser, and the heat exchanger; And
A fourth circulation line circulating such that the washing water filled in the washing water tank is cooled, including the washing water tank, the third circulation pump, the second three-way valve, the evaporator, and the third three-way valve; ≪ / RTI >
When the first operation the first to the third circulation line is operated,
The heat medium during the first operation,
Circulates through the heat recovery means 400, the first circulation pump, the heat exchanger, the first three-way valve, the second three-way valve, the evaporator, and the third three-way valve to the heat recovery means 400,
In the first operation, the washing water filled in the washing water tank is heat-exchanged with the refrigerant in the condenser, and is heated by heat-exchanging with the heat medium in the heat exchanger,
In the case of the second operation, the first circulation line, the second circulation line and the fourth circulation line operate;
The heat medium during the second operation,
Circulates through the heat recovery means, the first circulation pump, the heat exchanger, and the first three-way valve to the heat recovery means,
Odor reduction system using the heating and cooling of the house, characterized in that the washing water filled in the washing water tank during the second operation is cooled by heat exchange with the refrigerant in the evaporator.
제 1 항에 있어서,
상기 공기정화수단은,
상기 축사로부터 공기가 유입되는 유입구로부터 정화된 공기가 유출되는 유출구까지 점차적으로 높이가 상승 또는 하강하는 계단식 통로와;
상기 계단식 통로의 단면적이 줄어들도록 상기 통로 상에 돌출되어 공기의 유속이 빨라지도록 하는 탭; 및
상기 공기가 통과하는 방향에 대해 마주보는 방향으로 상기 세척수탱크로부터 전달되는 세척수를 분무하여 공기의 정화 및 공기의 온도를 변화시키는 다수의 분무부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템.
The method of claim 1,
The air purifying means,
A stepped passage, the height of which gradually rises or falls from the inlet in which the air enters from the house to the outlet of the purified air;
A tab protruding from the passage so that the cross-sectional area of the stepped passage is reduced, so that a flow rate of air is increased; And
A plurality of spraying units spraying the washing water delivered from the washing water tank in a direction facing the air passing direction to change the temperature of the air purifying the air;
Odor reduction system using the heating and cooling of the barn characterized in that it comprises a.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분뇨발효조는 분뇨 중 분을 저장하여 발효시키는 것을 특징으로 하는 축사의 냉난방을 이용한 악취저감 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The manure fermentation tank is odor reduction system using the heating and cooling of the barn, characterized in that the fermentation by storing the manure in the manure.
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