KR101386136B1 - 축사용 공조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축사용 공조시스템을 제공한다. 본 발명은 가축의 사육이 이루어지는 내부공간을 갖는 축사(10); 신선공기라인(16)으로 공급되는 공기가 내부의 급기라인(20)을 경유하여 처리되고 제어되어 상기 축사(10)내에 공급될 수 있도록 하는 공조기(12); 상기 공조기(12)의 유출구측에 연결되어 신선공기를 상기 축사(10)의 내부로 공급하도록 상기 축사(10)의 상부영역에 배치된 급기덕트(18); 상기 축사(10)의 상부영역에서 상기 급기덕트(18)로부터 멀리 떨어진 위치에 배치되어 상기 축사(10)내의 공기를 회수하도록 상기 공조기(12)의 상류측에서 상기 신선공기라인(16)에 연결된 회수덕트(38); 상기 공조기(12)의 상기 급기라인(20)에서 분기되어 연결된 순환팬(34); 상기 공조기(12)의 상기 순환팬(34)에 연결되어 상기 회수덕트(38)로 회수된 공기와 상기 신선공기라인(16)을 통하여 공급되는 외부 공기를 상기 축사(10)의 내부로 순환공급토록 축사(10)의 내부에 배치된 순환덕트(36)와; 상기 축사(10)의 외부에서 하부영역의 둘레에 배치되고 배기관(44)을 통하여 연결되어 상기 축사(10)내의 악취유해가스를 배출할 수 있도록 하는 배기덕트(42)로 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 육계, 돼지, 소 등이 사육되는 축사(畜舍)의 내부환경을 개선하기 위한 축사용 공조시스템에 관한 것으로, 특히, 축사내에서 발생되는 악취나 유해가스를 사육동물에 피해가 가지 않도록 지속적으로 제어배출하고 유입되는 외기를 필터링하여 외부유입세균을 차단함으로서 축사의 내부환경을 개선하고 적은 에너지 비용으로 유지관리가 이루어질 수 있도록 하는 축사용 공조시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 육계, 돼지, 소 등이 사육되는 축사에서는 사육동물들의 배설물 등 오염물을 제때에 처리하지 않을 경우, 배설물 둥 오염물로부터 암모니아, 메틸메캅틴, 황화수소 등 악취유해가스가 다량으로 발생하게 된다. 이와 같이 발생된 악취유해가스가 가축의 호흡기로 장시간 흡입될 경우, 가축들이 질병에 감염되고 가축의 폐사에 이르게 된다. 특히 기온이 낮은 시기에 가축이 감기가 걸려 있을 경우, 악취가스에 의한 호흡기 질병으로 폐사율이 높아지게 된다.
따라서, 건강하고 안전하게 가축을 기르기 위해서, 배설물로부터 기인한 암모니아, 메틸메캅틴, 황화수소 등 악취가스를 신속하고 지속적으로 제거해야 한다. 일반적으로는 이와 같은 악취제거를 위해 탈취제를 뿌려주게 되는데, 배설물의 양이 많을 경우 탈취제의 침투가 어려워 효율적인 악취제거가 되지 않으며 가축들의 호흡기로 악취가스가 계속 흡입되게 된다. 특히, 악취가 다량 발생하는 하절기나 잦은 환기가 어려운 동절기에는 더욱 축사내부의 환경이 악화되기 마련이다. 기존의 방식으로는 더욱 자주 많은 탈취제를 살포하여야 하겠지만, 비용과 인력상의 어려움이 커지게 된다.
이러한 축사의 내부환경을 개선하기 위하여, 축사에 주로 환기를 목적으로 하는 공조장치가 사용된다. 종래, 축사의 환기방식은 단순히 급배기 방식으로, 그것도 실내온도관리를 하지 않고 대부분 시간별로 급배기를 하다보니 급격한 온도변화에 따른 가축의 스트레스와 감기 등 호흡기 질병을 일으키게 되며, 가축이 각종 바이러스에 노출되기 쉬웠다. 또한, 급배기에 의한 실내공기의 기류불안정으로 가축의 분뇨에서 발생하는 암모니아 가스 등이 축사 내부에 전체적으로 혼합되어 가축은 악취가스 혼합공기를 마시게 되므로 호흡기 질병을 피하기가 어려웠다. 병에 걸린 가축은 저조한 성장 및 번식 등으로 사육에 불리할 수밖에 없다. 사육가축의 마리당, 시간당 호흡량(신선외기량)을 고려하지 않은 일방적 강제배기방식으로 실내 내부의 압력은 항상 음압(陰壓)이 걸리는 방식이 되어 여름에는 더운 공기가 유입되고 겨울에는 찬 외부공기가 유입되어 외부 바이러스에 그대로 노출되며, 축사내 에너지효율이 낮은 단점이 있다.
본 발명에 있어서는 종래의 이와 같은 점을 감안하여 창안한 것으로, 축사내부에 대한 급배기를 효율적으로 제어하여 축사내의 압력이 지속적으로 양압(陽壓)으로 유지될 수 있도록 함으로서 축사 내부의 바닥에 쌓인 가축배설물 등의 오염물로부터 발생되는 악취유발의 유해가스인 암모니아, 메틸메캅틴, 황화수소 등이 축사내부에서 비산하여 확산되는 것이 억지될 수 있도록 하고, 축사로부터 배기되는 배기가스는 살균소독제인 차아염소산수로 처리하여 축사로부터 배기되는 공기가 주위환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있도록 하는 축사용 공조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명은 가축의 사육이 이루어지는 내부공간을 갖는 축사와; 신선공기라인으로 공급되는 외부공기가 내부의 급기라인을 경유하여 처리 및 제어되어 상기 축사 내에 공급될 수 있도록 하는 공조기와; 상기 축사의 상부영역에 배치되고 상기 공조기의 유출구측에 연결되며 상기 처리 및 제어된 외부공기를 상기 축사의 내부로 급기하되, 상기 축사의 내부공기가 미리 결정된 조건을 만족하면 상기 급기를 중단하는 급기덕트와; 상기 축사의 하부영역에 배치되고 상기 공조기의 상류측에서 상기 신선공기라인에 연결되며 상기 축사 내의 내부공기를 회수하는 회수덕트와; 상기 공조기의 상기 급기라인에서 분기되어 연결된 순환팬과; 상기 축사의 내부에서 상기 급기덕트 및 회수덕트 사이에서 상호 이격되도록 배치되고 상기 순환팬에 연결되며, 상기 급기덕트가 상기 급기를 중단함과 동시에 가동되어 상기 회수덕트로 회수된 내부공기와 상기 신선공기라인을 통하여 공급되는 외부공기를 혼합하여 상기 축사의 내부로 지속적으로 급기하는 순환덕트와; 상기 축사의 외부에서 하부영역의 둘레에 배치되고 배기관을 통하여 연결되며 상기 축사 내의 악취유해가스를 배출하는 배기덕트를 포함하는 축사용 공조시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 배기덕트의 유출구측에는 차아염소산수 등의 처리액을 공급하는 처리액공급단을 갖는 악취유해가스처리기가 배치될 수 있다.
또한, 상기 축사내의 압력을 양압으로 유지하도록 하기 위하여, 상기 회수덕트를 통하여 회수되는 공기량과 상기 배기덕트를 통하여 배기되는 배기량의 합이 상기 급기덕트를 통하여 급기되는 외부공기의 급기량보다 적도록 제어된다.
이와 같은 본 발명은 축사내부에 대한 급배기를 효율적으로 제어하여 축사내의 압력이 양압을 유지할 수 있도록 함으로서 축사 내부의 바닥에 쌓인 가축배설물 등의 오염물로부터 발생되는 악취유발의 유해가스가 축사내부에서 비산하여 확산되는 것을 억지할 수 있도록 하고, 축사로부터 배기되는 배기가스는 살균소독제인 차아염소산수로 처리하여 축사로부터 배기되는 공기가 주위환경을 오염시키는 것을 방지할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명 축사용 공조시스템의 구성을 보인 축사의 개략평면도.
도 2는 배기가스처리단의 구성을 보인 설명도.
도 2는 배기가스처리단의 구성을 보인 설명도.
도 1은 본 발명의 축사용 공조시스템의 구성을 보이기 위하여 축사의 평면도를 보인 것이다. 축사(10)의 내부환경은 공조기(air handling unit)(12)에 의하여 제어된다. 예를 들어, 공조기(12)는 유입구측에 댐퍼(14)로 유입량이 조절되는 신선공기라인(16)을 가지고 유출구측에는 축사(10)의 내부에서 상부영역에 배치되는 급기덕트(18)가 연결된다.
공조기(12)의 구조 통상적인 구조로 신선공기라인(16)에 연속하는 급기라인(20)의 진로상에 유입구측으로부터 자외선램프(22), 미디움필터(24), 헤파필터(26), 쿨링유니트(28), 히팅유니트(30)와, 블로워(32)가 배치되고, 블로워(32)에서 급기덕트(18)측으로 처리된 공기를 공급할 수 있게 되어 있다. 그리고 이후 상세히 설명되는 바와 같이, 공조기(12)의 내부에는 블로워(32) 이외에 별도의 순환팬(34)이 배치되어 있다.
축사(10)의 경우, 축사(10)의 내부에서 상부영역에는 상기 언급된 바와 같이 급기덕트(18)가 배치되어 공조기(12)에서 처리된 공기가 축사(10)의 상부로부터 축사(10)의 내부공간으로 공급된다. 또한, 축사(10)의 상부영역에는 급기덕트(18)를 통하여 공기가 연속적으로 공급되는 축사내의 공기를 순환시키기 위한 순환덕트(36)와 축사내 공기를 회수하기 위한 회수덕트(38)가 배치되어 있다. 여기에서, 순환덕트(36)는 공조기(12)내에 배치된 순환팬(34)에 연결되어 있으며, 이러한 순환팬(34)은 밸브장치(40)를 통하여 헤파필터(26)의 하류측 급기라인(20)에 연결되어 있다. 그리고, 회수덕트(38)는 공조기(12)의 유입구측에서 댐퍼(14)의 하류측에 연결된다.
한편, 축사(10)의 외부에는 그 하부영역의 둘레에 배기덕트(42)가 배치되고 축사내부의 하부영역에 여러 부위에서 배기관(44)으로 연결된다. 이러한 배기덕트(42)의 유출구측에는 차아염소산수 등의 처리액을 공급하는 처리액공급단(46)을 갖는 악취유해가스처리기(48)가 배치된다.
도 2에서 보인 바와 같이, 처리탱크형태인 악취유해가스처리기(48)는 배기덕트(42)의 하류측에 배치되고 상부에 처리된 공기가 외기로 방출되는 방출구(50)를 갖는다. 그리고 악취유해가스처리기(48)의 내부에는 처리액공급단(46)으로부터 공급된 약간의 처리액(52)이 수용되어 있다. 이러한 악취유해가스처리기(48)는 이에 처리액을 공급하는 처리액공급단(46)과 연결되어 있으며, 처리액공급단(46)으로부터 연장된 처리액공급라인(54)에 블로워(56)가 배치되어있고 이로부터 처리액공급라인(54)이 분기되어 상부분기관(58)은 악취유해가스처리기(48)의 상부영역에 배치된 분무노즐관(60)에 연결되고 하부분기관(62)은 악취유해가스처리기(48)의 내부에 수용된 처리액(52)의 부족분을 공급하여 처리액(52)의 수위를 유지할 수 있도록 한다.
배기덕트(42)로부터 배기되는 악취유해가스는 배기덕트(42)로부터 연장된 배기라인(64)을 통하여 악취유해가스처리기(48)의 처리액(52)의 내부로 배기된다. 배기라인(64)에는 악취유해가스의 배기가 원활하도록 하는 블로워(66)가 배치되어 있다.
한편, 축사(10)의 상부영역 일측에는 처리액공급단(46)으로부터 차아연소산수가 공급되어 분무될 수 있도록 하는 처리액분무관(68)이 배치되어 축사(10)의 내부에 차아염소산수를 분무하여 축사내부환경을 개선하는데 도움을 줄 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 작동은 다음과 같이 이루어진다.
본 발명 축사용 공조시스템은 그 주요목적이 축사(10)내의 압력을 양압으로 유지하도록 하는데 있다. 예를 들어, 이러한 양압은 대기압(760mmHg) 보다 약 1.25mmHg 정도 높은 압력인 것으로 정의될 수 있다. 급기덕트(18)를 통하여 축사(10)내에 신선공기가 공급되고 이러한 급기덕트(18)에 대하여 가능한 한 멀리 떨어진 위치에 배치되고 급기라인(20)에 연결된 회수덕트(38)를 통하여 축사(10)내의 공기를 회수하여 다시 공조기(12)로 보내어 축사내에서 신선공기가 순환할 수 있도록 한다. 축사(10)내의 압력을 양압으로 유지하기 위하여서 회수덕트(38)를 통하여 회수되는 공기량과 배기덕트(42)를 통하여 배기되는 배기량의 합이 급기덕트(18)를 통하여 공급되는 신선공기의 급기량 보다 적도록 제어된다.
축사(10)의 내부환경은 축사(10)의 바닥면에 쌓이는 가축의 배설물에서 발생되는 악취유해가스에 의하여 오염되므로 축사(10) 내부의 압력을 양압으로 유지하면서 축사(10)의 하부영역으로부터 배기덕트(42)를 통하여 악취유해가스를 배기하여야 한다.
축사(10)의 상부영역에서 급기덕트(18)를 통하여 축사내에 공급되는 신선공기는 공조기(12)로부터 공급된다. 이러한 공조기(12)는 이를 지나는 신선공기라인(16)에 연속하는 급기라인(20)의 진로상에 유입구측으로부터 외부로부터 유입되는 공기를 살균, 여과 및 온도조절을 위한 구성요소들로 구성된다. 자외선램프(22)는 유입되는 공기를 자외선으로 살균처리하고, 미디움필터(24) 및 헤파필터(26)는 유입공기중에 포함되어 있는 미처리된 세균이나 이물질을 여과하며, 쿨링유니트(28)와 히팅유니트(30)는 이들이 급기라인(20)에 선택적으로 연결되어 유입공기를 축사의 내부온도환경에 맞추어 냉각 또는 가열하여 공급할 수 있도록 한다. 이와 같이 처리된 외부공기는 신선공기로서 블로워(32)를 통하여 급기덕트(18)로 공급된다.
그리고 축사(10)의 내부에서 신선공기의 기류가 축사(10)의 내부공간 전역에 걸쳐 양호하게 순환할 수 있도록 하기 위하여 급기덕트(18)로부터 가능한 한 멀리 떨어진 영역에 배치된 회수덕트(38)를 통하여 축사(10)의 내부공기 일부를 회수한다.
축사(10)내에 급기덕트(18)에 의해 충분한 신선공기가 공급되고 또한 급기덕트(18)에 의한 급기량, 회수덕트(38)에 의한 회수량과 배기덕트(42)에 의한 배기량의 제어를 통하여 축사(10)의 내부가 양압을 유지할 때, 축사(10)의 내부 바닥면에서 발생되는 악취유해가스는 축사(10)의 내부상측으로 비산되지 않는다. 따라서, 악취유해가스가 가축의 호흡기로 흡입되는 것이 방지될 수 있다.
이와 같이 함으로서, 축사(10)의 내부공기조건이 양호하게 유지되는 경우, 에너지의 절약을 위하여 급기덕트(18)를 통한 신선공기의 공급을 중단하고 순환덕트(36)를 가동시킨다. 이는 축사(10)의 내부압력을 양압으로 유지하기 위한 것이다. 순환덕트(36)는 공조기(12)의 내부에 배치된 순환팬(34)에 연결되어 있으며 순환팬(34)은 밸브장치(40)를 통하여 공조기(12)내의 급기라인(20)에 연결되어 있다. 급기덕트(18)의 가동이 중단되면 밸브장치(40)의 작동으로 신선공기라인(16)에 댐퍼(14)를 통하여 연결된 공조기(12)의 급기라인(20)이 순환팬(34)측으로 전환되어 이로부터 신선공기가 순환덕트(36)측으로 공급된다. 순환덕트(36)측으로 공급되는 신선공기는 공조기(12)의 쿨링유니트(28) 또는 히팅유니트(30)를 경유하지 않기 때문에 이들 쿨링유니트(28) 또는 히팅유니트(30)의 가동을 중단할 수 있어 에너지를 절약할 수 있도록 한다. 순환덕트(36)를 통하여 축사(10)내에 공급된 공기는 축사내부를 순환한 후에 회수덕트(38)를 통하여 회수되며 회수되는 공기는 댐퍼(14)의 하류측에서 이를 통하여 공급되는 신선한 외부공기의 일부와 혼합되어 다시 순환덕트(36)측으로 순환된다.
한편, 배기덕트(42)를 통하여 배기되는 악취유해가스는 배기덕트(42)에 연결된 악취유해가스처리기(48)에서 악취유해물질이 처리되고 처리된 공기가 외기로 방출된다.
도 2는 이와 같이 악취유해가스가 처리되는 악취유해가스처리기(48)의 상세구조를 보이고 있다.
도 2에서 보인 바와 같이, 처리탱크형태인 악취유해가스처리기(48)는 배기덕트(42)의 하류측에 배치되고 방출구(50)를 통하여 처리된 공기가 외기로 방출된다. 배기덕트(42)로부터 배기되는 악취유해가스는 배기덕트(42)로부터 연장된 배기라인(64)을 통하여 악취유해가스처리기(48)의 처리액(52)의 내부로 배기된다. 악취유해가스는 처리액(52)을 통과하면서 살균 등 정화처리되고 처리된 공기가 방출구(50)를 통하여 외기로 방출되기 전에, 처리액공급단(46)으로부터 연장된 처리액공급라인(54)의 상부분기관(58)에 연결된 분무노즐관(60)으로부터 분무되는 차아염소산수에 의하여 다시 정화처리된다. 처리액공급라인(54)의 하부분기관(62)은 악취유해가스처리기(48)의 내부에 수용된 처리액(52)의 부족분을 공급하여 처리액(52)의 수위를 유지할 수 있도록 한다.
부가적으로, 축사(10)의 상부영역 일측에 배치된 처리액분무관(68)은 처리액공급단(46)으로부터 차아연소산수가 공급되어 분무될 수 있도록 함으로서 축사내부환경을 더욱 개선하는데 도움을 줄 수 있도록 할 수 있다.
10: 축사, 12: 공조기, 14: 댐퍼, 16: 신선공기라인, 18: 급기덕트, 20: 급기라인, 22: 자외선램프, 24: 미디움필터, 26: 헤파필터, 28: 쿨링유니트, 30: 히팅유니트, 32: 블로워, 34: 순환팬, 36: 순환덕트, 38: 회수덕트, 40: 밸브장치, 42: 배기덕트, 44: 배기관, 46: 처리액공급단, 48: 악취유해가스처리기, 50: 방출구, 42: 처리액, 54: 처리액공급라인, 56: 블로워, 58: 상부분기관, 60: 분무노즐관, 62: 하부분기관, 64: 배기라인, 66: 블로워, 68: 처리액분무관.
Claims (3)
- 가축의 사육이 이루어지는 내부공간을 갖는 축사(10)와;
신선공기라인(16)으로 공급되는 외부공기가 내부의 급기라인(20)을 경유하여 처리 및 제어되어 상기 축사(10) 내에 공급될 수 있도록 하는 공조기(12)와;
상기 축사(10)의 상부영역에 배치되고 상기 공조기(12)의 유출구측에 연결되며 상기 처리 및 제어된 외부공기를 상기 축사(10)의 내부로 급기하되, 상기 축사(10)의 내부공기가 미리 결정된 조건을 만족하면 상기 급기를 중단하는 급기덕트(18)와;
상기 축사(10)의 하부영역에 배치되고 상기 공조기(12)의 상류측에서 상기 신선공기라인(16)에 연결되며 상기 축사(10) 내의 내부공기를 회수하는 회수덕트(38)와;
상기 공조기(12)의 상기 급기라인(20)에서 분기되어 연결된 순환팬(34)과;
상기 축사(10)의 내부에서 상기 급기덕트(18) 및 회수덕트(38) 사이에서 상호 이격되도록 배치되고 상기 순환팬(34)에 연결되며, 상기 급기덕트(18)가 상기 급기를 중단함과 동시에 가동되어 상기 회수덕트(38)로 회수된 내부공기와 상기 신선공기라인(16)을 통하여 공급되는 외부공기를 혼합하여 상기 축사(10)의 내부로 지속적으로 급기하는 순환덕트(36)와;
상기 축사(10)의 외부에서 하부영역의 둘레에 배치되고 배기관(44)을 통하여 연결되며 상기 축사(10) 내의 악취유해가스를 배출하는 배기덕트(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축사용 공조시스템. - 제1항에 있어서,
상기 배기덕트(42)의 유출구측에 배치되고 차아염소산수를 포함한 처리액을 공급하는 처리액공급단(46)을 갖는 악취유해가스처리기(48)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축사용 공조시스템. - 제1항에 있어서,
상기 축사(10) 내의 압력은 양압으로 유지되고, 상기 회수덕트(38)를 통하여 회수되는 공기량과 상기 배기덕트(42)를 통하여 배기되는 배기량의 합이 상기 급기덕트(18)를 통하여 급기되는 외부공기의 급기량보다 작도록 제어되는 것을 특징으로 하는 축사용 공조시스템.
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