KR101407316B1 - 간접 가열식 훈증훈연 방제장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온실 등의 식물 재배 시설에서 고체 또는 액체 연료를 열원으로 사용하여 약제를 간접 가열하여 병해충을 방지하기 위한 간접 가열식 훈증훈연 방제장치를 개시한다.
개시된 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는, 상부가 개방되고 내부에 오목하게 패인 용기 수용부를 갖는 본체, 본체 상부에 위치하고 병해충을 방제하기 위한 약제를 수용하기 위한 약제 케이스, 약제를 가열하기 위하여 약제 케이스에 열을 전달하는 가열부재, 본체의 용기 수용부에 위치하고 화구의 크기와 연료 높이에 따라 화력이 조절될 수 있도록 개구된 상부가 화구를 형성하고 가열부재를 가열하기 위한 연료를 보유하는 연료용기, 가열부재가 연료용기의 화구로부터 일정 거리 떨어져 위치하도록 일측이 본체 상부에 결합되고 타측이 가열부재를 지지하며 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 본체 상부와 연료용기 사이를 연결하는 공기 통로를 폐쇄시킬 수 있도록 가열부재를 낙하시키는 지지부재를 포함한다.
본 발명은 훈증과 훈연 단계별로 요구되는 적정 연소량으로 약제를 간접 가열할 수 있도록 연소량을 안정적으로 제어할 수 있고, 가열된 고온의 연료가 외부로 누출되지 않도록 안전 장치를 마련하여 화재 발생에 대비할 수 있다.

Description

간접 가열식 훈증훈연 방제장치{Indirect Heating Type Fumigation And Smoking Apparatus For Controlling Pests}

본 발명은 고체 또는 액체 연료를 열원으로 사용하여 약제를 간접 가열하여 병해충을 방제하기 위한 것으로, 연료용기의 구조를 개선하여 훈증과 훈연 단계에서 각각 다르게 요구되는 연소량을 안정적으로 제어하고 연료 누출 방지를 위한 안전 장치를 마련하여 화재 발생에 대비함으로서 온실 등의 식물 재배 시설에 적용하기 위한 것이다.

식물 재배용 온실의 환경은 일정한 온도와 높은 습도가 유지되어 병해충의 발생이 매우 심하다. 특히 온실은 식물의 증산작용으로 습도가 매우 높아 농약에 다량의 물을 희석하여 살포하는 기존 농약살포방식으로는 온실의 습도를 높여 다른 병해의 감염을 촉진시키므로 다습한 온실 환경을 피하면서 병해충을 방제하는 기술이 요구된다.

온실에 서식하는 병해충을 방제하기 위한 방제방법으로는, 농약에 다량의 물을 희석하여 살포하는 분무식을 주로 사용한다. 분무식은 온실의 습도를 높여 다른 병해의 감염을 촉진시키는 결과를 초래할 수 있다. 특히 근래 들어 인체와 환경을 고려하여 생물학적 스펙트럼이 매우 좁은 즉, 특정 병해충만 방제할 수 있는 농약이 주로 사용되고 있어 빈번한 농약 살포가 다습한 환경을 유발시키므로 다른 병해의 발생을 유도하는 원인이 되고 있다.

분무식으로 농약 살포 시 살포자가 농약의 독성에 노출될 뿐만 아니라 살포 입자가 비교적 커서 병해충이 주로 서식하는 식물 잎의 뒷면, 시설물의 틈새 등에 살포액이 도달되지 않아 살아남은 병해충은 농약에 내성을 갖게 되어 방제가 더욱 어려워지게 된다.

이러한 분무식 살포방법을 개선한 농약 살포방법으로는, 훈증식, 포그식, 초미량 살포방법이 사용되고 있다. 훈증식 방제는 농약의 유효성분을 가스나 증기 상태로 병해충을 방제하는 방법으로서 유효성분이 훈증효과를 발휘할 수 있는 농약은 유황 등 극히 일부에 불과하므로 사용이 제한적이다. 포그식 방제는 약제의 유효성분이 고열에 노출되어 사용약제가 제한적이고 자동방제가 용이하지 못한 단점이 있다. 초미량 살포방법은 농약의 유효성분에 용제를 희석한 고농도의 농약을 제조한 후 초미립자 상태로 초미량 살포(5리터미만/1헥타)하는 방법으로서, 고가의 살포장비가 요구되고 커버하는 면적이 넓어 약제의 쏠림 현상으로 살포기 근접부에는 약해가 발생하고 원거리에는 방제가 되지 않는 문제점이 있었다.

이러한 배경하에서 온실 방제에서는 농약에 대량의 물을 희석하여 살포하는 분무식 살포방법을 주로 사용하고 있다.

온실은 초기투자가 발생하는 시설물로서 수십년을 사용하는 지속적 농업이 요구되는 장소이다. 이러한 온실에서 농약에 대량의 물을 희석하여 분무식으로 살포할 경우 분무입자가 매우 커서 살포농약의 80% 이상이 토양으로 떨어져 토양과 지하수를 오염시켜 지속적 농업의 장애 요인이 되고 있다.

이와 같은 분무 농약의 위해성 때문에 최근에 천연농약이 개발되고 있는 추세이나 이러한 천연농약 또한 분무식으로 살포하기 위해서는 인체나 환경에 유해한 화학제품인 유화제 등 다량의 보조제를 사용해야 하는 문제점이 있다.

또한 농약을 분무하기 위해서 사용되는 많은 물은 밀폐된 온실에 습도를 높이는 결과를 초래함으로 곰팡이병 등의 발생을 유발시키게 된다.

이에 반하여 훈증훈연 방식은 농약의 유효성분만을 사용하기 때문에 유화제, 전착제, 표면장력제거제, 분산제, 고착제 등 인체와 환경 그리고 식물에 해로운 합성물들로 인한 먹을 거리 및 토양의 오염을 방지할 수 있다.

종래의 훈연 농약은 고체, 과립 또는 분말 상태로 유효성분에 산화제, 발연제 등을 이용하여 이를 점화하여 연소시키는데 연소 시 400℃ 이상의 고열에 의해 농약의 유효성분이 노출되어 약효가 급격히 저하하고, 화재의 위험성 및 자동방제가 용이하지 않은 문제점이 따른다.

본 출원의 발명자가 등록받은 바 있는 선행기술로서 발명 명칭이 "농약의 훈증훈연제 조성물"인 대한민국 등록특허 제861704호에는 농약의 유효성분, 산화제, 발연제, 증류수 등을 일정 비율로 희석하여 액상의 훈증훈연 농약을 제조하고 이를 가열장치로 가열하여 훈증훈연시키는 방법을 제시한 바 있다. 이 훈증훈연제 조성물을 가열하게 되면 조성물에 포함된 다량의 액체가 가지는 증발잠열에 의해 조성물의 온도는 100℃ 이하의 저온을 유지하면서 농약의 유효성분이 증발하게 되고 훈연단계에서도 일부 존재하는 물의 증발잠열에 의해 비교적 저온인 200℃ 이하의 온도에서 훈연되어 농약의 유효성분이 파괴되지 않는 장점이 있다.

이러한 훈증훈연제 조성물을 가열하기 위한 수단으로 전기가열방식의 훈연기가 있다. 그러나 기기 설치비용이 높고 훈연기의 특성상 온실의 저면에 설치해야 하므로 각종 농약과 비료성분과 같은 부식성 물질에 쉽게 노출되고 적절한 방수조치 없이 농약, 비료, 물 등을 훈연기에 살포하게 되는 등 취급 부주의로 인해 훈연기가 쉽게 부식되고 누전에 의한 안전사고를 방지하는 누전 차단기가 작동함에 의해 온풍기 및 주요 장치에 전기 공급이 되지 않아 농가에 큰 피해를 입히는 일이 흔히 발생하고 있다.

한편, 고체 연료를 이용한 훈증방법이 알려져 있으나, 고체 연료를 이용한 연소방식의 특성상 연소량 조절이 용이하지 않아 과열에 의한 약효저하 및 화재 발생우려 등 사용상 어려움이 따른다.

앞서 설명한 선행문헌들을 포함한 종래 기술과 연결하여 이들 및 기타 문제점을 개선하여 고체 또는 액체 연료를 열원으로 사용하여 약제를 간접 가열하여 병해충을 방제하는데 있어 훈증과 훈연 단계별로 요구되는 연소량을 안정적으로 제어하고 약효를 극대화하며 과열로 인한 화재 발생을 미연에 방지할 필요성이 존재한다.

한국등록특허 제0861704호(2008. 10. 06. 공고)

없음

본 발명의 일측면은 온실에 서식하는 식물의 병해충을 방제하기 위한 약제를 훈증과 훈연 단계별로 요구되는 적정 연소량으로 간접 가열하기 위하여 연료용기의 구조를 개선하여 연소량을 안정적으로 제어하는 것이다.

본 발명의 다른 측면은 사용자 부주의 등으로 인해 넘어진 연료용기로부터 가열된 고온의 연료가 기기 외부로 누출되지 않도록 화재 방지를 위한 안전 장치를 마련하여 과열 또는 고온의 누출 연료로 인한 화재 발생을 방지하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는, 상부가 개방되고 내부에 오목하게 패인 용기 수용부를 갖는 본체; 상기 본체 상부에 위치하고 병해충을 방제하기 위한 약제를 수용하기 위한 약제 케이스; 상기 약제를 가열하기 위하여 상기 약제 케이스에 열을 전달하는 가열부재; 상기 본체의 용기 수용부에 위치하고 화구의 크기와 연료 높이에 따라 화력이 조절될 수 있도록 개구된 상부가 화구를 형성하고, 상기 가열부재를 가열하기 위한 연료를 보유하는 연료용기; 상기 가열부재가 상기 연료용기의 화구로부터 일정 거리 떨어져 위치하도록 일측이 상기 본체 상부에 결합되고 타측이 상기 가열부재를 지지하며, 내부 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 상기 본체 상부와 상기 연료용기 사이를 연결하는 공기 통로를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 가열부재를 낙하시키는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연료용기는 상부가 개구된 원통 형상으로 이루어지고, 화구에 대응하는 직경(d)과 연료 높이에 대응하는 원통 높이(h)의 비율이 1:1.2~1.5 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열부재는 상기 약제 케이스의 저면에 면접촉하도록 활형상으로 구부러진 플레이트 형상으로 이루어지고, 상기 가열부재는 열전도성이 높은 금속 또는 합금으로 제작하거나 상기 가열부재 표면에 열전도성이 높은 금속 또는 합금의 코팅층을 형성하며, 상기 열전도성이 높은 합금으로 알루미늄 합금을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 상기 본체에 결합되는 지지대와, 상기 지지대에 결합되어 상기 가열부재를 받치는 받침구와, 상기 지지대와 상기 본체를 결합하는 제1체결부와, 상기 지지대와 상기 받침구를 결합하는 제2체결부를 포함하되, 상기 제2체결부는 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 체결부위가 녹을 수 있는 온도휴즈 기능의 혼합물로 제작하며, 상기 혼합물은 납과 주석의 혼합하여 만들며 융점이 약 320℃인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지부재는 상기 본체에 결합되는 지지대와, 상기 지지대에 결합되어 상기 가열부재를 받치는 받침구와, 상기 지지대와 상기 본체를 결합하는 제1체결부와, 상기 지지대와 상기 받침구를 결합하는 제2체결부를 포함하되, 상기 지지대는 열팽창계수가 각기 다른 두 종류의 얇은 금속을 포개어 붙여서 만들고, 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 상기 받침구에 결합된 상기 지지대의 일측이 바깥으로 휘어져 상기 받침구에서 상기 가열부재를 낙하시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는 상기 연료용기 주위를 감싸도록 중심부에 마련한 상기 용기 수용부 일측에서 바깥측으로 굴곡 연장되어 위쪽으로 벌어진 보호 케이스와, 상기 보호 케이스의 일측에서 바깥측으로 굴곡 연장되어 위쪽으로 벌어진 확장 테두리부를 포함하고, 상기 보호 케이스는 상기 연료용기로부터 누출된 연료를 내부에 가두어 저장하기 위한 누출연료 저장공간을 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체를 지면에 고정하기 위한 적어도 하나의 고정 다리와, 상기 고정 다리를 상기 본체에 체결하기 위한 체결구를 더 포함하고, 상기 고정 다리 일측은 지면에 박힐 수 있게 쐐기 형상으로 이루어지고, 타측은 상기 체결구에 의해 상기 본체에 고정 설치된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는, 온실에 서식하는 식물의 병해충을 방제하기 위한 농약과 훈증훈연 보조제의 혼합물을 간접 가열하기 위한 연료용기의 구조를 개선하여 연소량을 단계적으로 제어할 수 있어 저온에서 안정적으로 훈증과 훈연효과를 발휘하는데 적합하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는 일정 온도 이상으로 과열 시 연료용기의 공기통로를 폐쇄시키도록 가열부재를 낙하시킴으로써 남아 있는 화염을 신속하게 소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는 사용자 부주의 등의 원인으로 넘어진 연료용기로부터 가열된 고온의 연료가 누출되지 않도록 안전 장치를 마련하여 화재 발생에 의한 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치는 소형 크기의 단일 제품으로 제작할 수 있어 온실 등 식물 재배 시설의 넓은 공간에 분산 배치하여 사용하기가 용이하며, 농약과 훈증훈연보조제를 혼합한 약제를 가열하기 위한 열원으로서 고체 연료를 사용할 수 있어 일정 시간 안정적으로 가열할 수 있는 장점을 가지고 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 약제 케이스를 올려 놓지 않은 간접 가열식 훈증훈연 방제장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 간접 가열식 훈증훈연 방제장치를 위에서 본 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 약제 케이스를 올려 놓은 경우 간접 가열식 훈증훈연 방제장치의 내부 구조를 설명하기 위한 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치가 약제를 간접 가열하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치에서 내부 분위기 온도가 과열 시 가열부재가 낙하하여 본체 상부와 화구 사이를 연결하는 공기 통로를 폐쇄하여 화염을 소화시키는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 지지부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 따른 연료용기 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8의 (a)와 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치가 넘어졌을 때 연료용기에서 누출된 연료가 누출연료 저장공간에 가두어지는 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치(1)는 약제 케이스(200)와 가열부재(300) 및 연료용기(400)를 수용하는 본체(100)를 포함한다.

본체(100)는 연료용기(400) 주위를 감싸는 원통 형상의 보호 케이스(110), 보호 케이스(110) 상단으로부터 바깥측으로 굴곡 연장되어 윗쪽으로 벌어진 확장 테두리부(120)를 포함한다.

확장 테두리부(120)는 보호 케이스(110)로부터 연장되어 일체로 형성할 수 있으며, 본체(100) 내부 공간은 아래쪽에서 윗쪽으로 대략적으로 넓어지게 형성한다.

본체(100)는 지면에 고정하기 위한 고정 다리(601)를 더 포함할 수 있다. 고정 다리(601)는 지면에 박히기 쉽도록 하단이 쐐기 형상으로 형성되고 상단에 체결구(602)에 의해 보호 케이스(110)에 결합된다. 체결구(602)는 보호 케이스(110)의 바닥을 관통하여 돌출된 고정 다리(601)의 머리에 체결되는데, 나사 결합에 의해 고정된다. 실시예에서는 보호 케이스(110)의 바닥에 고정 다리(601)와 체결구(602)를 결합하였으나 이에 한정하는 것은 아니며 고정 다리(601)와 체결구(602)의 결합 위치는 변경할 수 있으며, 예를 들어 확장 테두리부(120)에 설치할 수도 있다.

보호 케이스(110) 중심부에는 연료용기(400)를 수용하기 위해 오목하게 패인 용기 수용부(101)를 마련한다. 연료용기(400)는 고체 또는 액체 연료를 저장할 수 있다.

도 1을 참고하여, 가열부재(300)는 연료용기(400)로부터 일정 거리 떨어진 상부에 위치시키기 위해 복수개 지지부재(500)를 마련한다. 복수개 지지부재(500)는 가열부재(300)를 지지하는 역할 뿐만 아니라 과열 시 가열부재(300)를 낙하시켜 연료용기(400)로 연결되는 공기통로를 폐쇄시킴으로서 화재 발생을 막는 안전 장치의 역할을 한다.

각 지지부재(500)는 확장 테두리부(120)에 고정 설치된 지지대(510), 지지대(510)에 결합되어 가열부재(300)를 받치는 받침구(520), 지지대(510)와 확장 테두리부(120)를 체결하는 제1체결부(530), 지지대(510)와 받침구(520)를 체결하는 제2체결부(540)를 포함한다.

제2체결부(540)는 본체(100) 내부의 분위기 온도가 일정 온도 이상으로 과열시 체결부위가 녹아 내리는 혼합물로 제작되며, 예를 들어 융점이 약 320℃ 인 납과 주석의 혼합물로 제작할 수 있으나, 혼합물 성분은 이에 한정하는 것은 아니다.

도 2에 예시한 바와 같이, 가열부재(300)는 복수개 지지부재(500)에 의해 확장 테두리부(120) 상부에 위치하므로, 확장 테두리부(120) 상단과 가열부재(300) 외측 사이에 공기통로가 형성되고, 이 공기통로를 통하여 유입되는 외기는 본체(100) 내부의 용기 수용부(101)에 안착된 연료용기(400)에 공급될 수 있다.

약제 케이스(200)는 가열부재(300) 위에 놓여져 지지된다. 약제 케이스(200)는 상부가 개방되어 약제(P)를 수용하기 위한 수용공간를 형성하고 테두리 하부가 상부보다 좁고 바닥 중심부가 약간 볼록한 접시 형상의 금속재질로 제작하여 그 저면을 넓적하게 형성하여 가열부재(300)에 면접촉이 가능하도록 한다. 또한 약제 케이스(200)를 청소해야 하는 번거로움을 피하기 위해 비교적 얇은 일회용 알루미늄 재질로 제작하여 가열부재(300) 위에 올려놓고 약제(P)가 채워지면 약제(P)의 무게에 의해 약제 케이스 저면이 가열부재(300)에 면접촉이 가능하도록 할 수도 있다.

가열부재(300)는 활형상으로 구부러진 플레이트 형상으로 이루어지는데, 가열부재(300)는 열전도성이 높은 금속 또는 합금으로 제작하거나 그 가열부재(300) 표면에 열전도성이 높은 금속 또는 합금의 코팅층을 형성하여 제작할 수 있다. 여기서, 열전도성이 높은 합금으로 알루미늄 합금을 적용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

도 4를 참고하여, 연료용기(400)의 고체 연료를 점화 시 가열부재(300)가 가열되고, 가열된 가열부재(300)를 매개로 열 전달이 이루어지므로 약제 케이스(200)의 약제(P)를 간접 가열하게 된다. 즉 가열부재(300)가 뜨거워짐에 따라 가열부재(300)에 놓여진 약제 케이스(200)에 담겨진 약제(P)를 가열할 수 있다.

도 5를 참고하여, 약제 가열 시 본체(100) 내부 분위기 온도가 일정 온도 이상 높아지면 제2체결부(520)가 녹아 내리고, 지지대(510)에 결합된 받침구(520)는 보호 케이스(110) 바닥으로 떨어진다. 이에 따라 가열부재(300)가 아래로 낙하하여 그 가열부재(300) 외측이 보호 케이스(110) 바닥에 걸쳐진다. 그 결과 연료용기(400)로 통하는 공기 통로는 가열부재(300)에 의해 막히게 된다. 이때 가열부재(300) 외측과 보호 케이스(120) 바닥 사이에 미세한 틈새가 생기더라도 대부분의 공기통로가 차단됨에 따라 소량의 공기가 출입할 수 있게 된다. 이와 같이 약제 가열과정에서 과열되면 가열부재(300)가 낙하하여 공기통로가 폐쇄됨에 따라 연료용기(400)에 공급되는 공기가 급격히 감소하여 연료용기(400)의 화염은 꺼지게 된다.

도 6의 (a)와 (b)을 참고하여, 지지대(510) 하단에 제1체결부(530)를 끼우기 위한 결합공(510a)이 형성되고, 지지대(510) 상단에 제2체결부(540)에 의해 받침구(520)가 결합된다. 제2체결부(540)는 지지대(510) 상단의 결합공과 받침구(520)의 결합공을 차례로 관통하여 끼워진 몸체와 그 몸체의 양측 머리에 너트형 체결구를 나사결합하여 체결한다. 여기서 제1체결부(530)와 결합공(510a)의 체결은 볼트와 너트를 이용한 방식 대신 스포트 용접 등으로 대체할 수도 있다.

도 7의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 연료용기(400)는 가열부재(300)를 직접 가열하기 위한 고체 또는 액체 연료를 수용한다. 연료용기(400) 상부는 개구되어 화구를 형성한다. 연료용기(400)에 의해 발생하는 화력(연소량)의 크기는 개구되어 외부공기와 접하는 부분의 단면적에 비례하게 되는데, 화력 조절이 필요한 훈증훈연의 특성상 상부가 완전 개방된 원통 형상의 용기를 적용한다. 여기서 연료용기(400)의 직경(d)은 화구에 대응하며, 원통 높이(h)는 연료 저장량에 대응하는데, 화구에 대응하는 직경(d)과 연료 높이에 대응하는 원통 높이(h)의 비율이 1: 1.2~1.5로 설정한다.

연료용기(400)에 저장되는 연료는 액체 또는 겔 상태의 연료를 사용할 수 있고, 이와 같은 액체나 겔 상태의 연료를 연소시킬 때 그 연소열량은 연료용기(400) 상부의 개방된 단면적에 비례한다. 실시예에서는 연료용기(400)의 점화 초기에는 큰 화력을 발생하다가 점차 연료량이 줄어듬에 따라 화력이 작아진다.

연료용기(400)의 점화 초기에는 약제 케이스(200)에 담긴 약제(P)에 다량의 액체가 존재하여 액체의 증발잠열로 온도상승이 억제되므로 비교적 큰 열량의 화력을 발생시켜서 훈증 과정이 이루어지도록 하고, 연료가 점차 소비되어 연료 레벨이 낮아짐에 따라(L1→L2) 화력이 점차 약해진다. 화력이 약해지더라도 약제(P)에 존재하는 액체가 증발함에 따라 약제(P) 온도의 과도한 상승을 막고 약제(P)를 저온 가열하여 훈연시킬 수 있다.

연료용기(400)에 연료를 가득 채워 점화시키면, 초기에는 큰 화력(연소량)을 발생하게 되는데, 이는 주위의 공기와 연료의 표면이 가까워 연소에 필요한 산소 공급이 원활하기 때문이다. 그러다가 수용된 연료가 연소됨에 따라 연료 레벨이 저하되면 연료용기(400)의 상부 개구부로부터 연료의 표면까지의 거리가 멀어지게 되어 연소에 필요한 산소공급이 부족하게 되면 화력(연소량)이 줄어들게 된다.

약제 케이스(200)에 담긴 약제(P)는 농약과 훈증훈연보조제를 섞은 액상의 혼합물이다. 농약은 병해충 방제 및 억제, 기피 효과가 있는 유효성분을 포함하고, 훈증훈연보조제는 산화제, 발연제 등을 혼합하여 액체로 녹여 액체화시킨 것이다.

액상 혼합물의 온도가 물의 증발온도에 이르면 물이 증발되면서 다량의 증발잠열을 취하므로 액체가 증발되는 초기에는 비교적 큰 화력(연소열)이 요구되므로 초기에는 화력을 크게 하는 것이 바람직한데 이는 액체가 증발하면서 취하는 다량의 증발 잠열로 인하여 액체온도가 액체의 비점(boiling point) 이상 상승하지 못하므로 농약의 유효 성분이 고열에 노출되지 않게 된다.

액체가 증발하면서 일정량의 농약의 유효성분이 온실에 퍼져 1차로 병해충에 대한 훈증방제 효과를 발휘하게 된다. 일정시간 경과 후 연료용기(400)의 연료가 연소함에 따라 연료 레벨이 낮이짐에 따라 화력이 줄어들어 온도의 상승을 억제한다. 이후 액체가 거의 증발하여 산화제와 발연제가 반응온도에 도달하게 되는데 일부 남아있는 액체의 증발잠열에 의해 급격한 온도 상승이 억제되면서 다량의 연기가 발생되고 이때 농약의 유효 성분도 함께 연기에 휩싸여 휘산되어 온실 전체에 확산되는데, 이전에 증기화된 증기 상태의 유효 성분 입자와 결합하여 훈연 효과를 발휘하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치(1)는 적절한 연소량 조절을 통해 약제(P)를 가열할 수 있다. 정리하면, 가열 초기에는 액체가 증발하는 과정에서 일부의 농약의 유효성분이 함께 증발하여 증기 상태로 온실에 확산하여 훈증방제하는 1차적 훈증방제효과를 발휘하고, 이후 액체가 거의 증발 후 산화제와 발연제가 반응하면서 발생시키는 다량의 연기에 의해 농약의 유효성분이 함께 증발하여 훈연상태로 온실 내부에 확산되면서 1차로 발생한 훈증입자와 결합하면서 강력한 훈연효과를 발휘하게 된다.

앞서 설명한 실시예에서는 지지부재(500)가 제1 및 제2체결부(530)(540)를 이용하여 지지대(510)에 받침구(520)를 결합하고 내부 분위기 온도에 따라 제2체결부(540)가 녹아내려 가열부재(300)를 낙하시키는 구조를 중심으로 설명하였으나, 이후 설명하는 실시예에서는 지지부재를 바이메탈로 구성한 경우를 설명하기로 한다.

도 8의 (a)을 참고하여, 다른 실시예에 따른 지지부재는 열팽창계수가 각기 다른 두 종류의 얇은 금속을 포개어 붙여서 만든 복수개 지지대(511)를 포함한다. 지지대(511)의 개수는 3개로 설정하며, 앞서 설명한 실시예와 같은 받침구와 제1 및 제2체결부와 기능상 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 여기서 받침구는 가열부재(300) 외측을 받치는 역할을 하고, 제1체결부는 확장 테두리부(120)에 지지대(511)를 고정시키는 역할을 하고 제2체결부는 지지대(511)에 받침구를 고정시키는 역할을 한다. 다만 제2체결부는 제1체결부와 같이 단순히 체결하는 기능만을 구비하며, 앞서 설명한 실시예와 같이 온도가 높아지면 녹아내리는 기능은 구비하지 않는다.

연료용기(400)의 연료를 점화하여 약제(P)를 가열하는 도중 본체(100) 내부의 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면, 지지대(511) 상단이 바깥으로 휘어지게 된다. 이에 따라 도 8의 (b)와 같이 받침구에 얹혀진 가열부재(300)는 아래로 낙하되고, 연료용기(400)에 연결된 공기통로가 폐쇄됨에 따라 연료용기(400)의 화염이 꺼진다.

한편 고체 또는 겔 상태의 연료를 점화하여 가열 시 일정 시간이 경과하면 연료용기(400)에 충진된 연료의 온도가 높아짐에 따라 점도가 낮아지게 된다. 만약 이 상태에서 사용자 부주의 등으로 인하여 본체(100)가 넘어지면 연료용기(400)에 담긴 고온의 액상 연료가 누출되는데, 이러한 누출 연료가 외부로 유출되면 화재를 쉽게 유발할 수 있다.

이러한 상황을 고려하여, 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 본체(100)가 전도되는 경우 누출연료 저장공간(130)에 누출 연료가 저장되도록 하여 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

지금까지 설명한 실시예들에서 가열부재(300)가 활형상으로 구부러진 플레이트 형상을 적용한 경우를 예시적으로 설명하였다.

가열부재(300)가 활형상으로 구부러지게 한 이유를 설명한다.

초기 가열 시 약제(P)의 액체와 농약의 유효성분이 서서히 증발하게 된다. 이와 같이 액상 혼합물이 증발하면 점도가 매우 높아지는데, 이 상태의 혼합물은 열전도도가 떨어져 가열용기의 바닥면은 온도가 상승하게 되나 상부로는 열전도가 잘 되지 않아 남아 있는 액체 증발을 방해할 수 있다. 이런 경우 가열용기의 바닥면에 위치한 농약의 유효성분이 고온에 노출되어 약효 저하의 원인되고 점도가 높은 액체인 경우 액체가 분출되어 튀어나가 식물에 약해를 입히거나 폭발성 훈연의 원인이 되어 분진 발생을 초래하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 간접 가열식 훈증훈연 방제장치(1)에 적용된 가열부재(300)는 약제 케이스(200)의 저면과 면접촉하고, 중심부위가 약간 볼록하게 나온 활 형상으로 형성하여 제작할 수 있다.

약제 케이스(200)의 중심부보다 외곽 부분이 깊게 형성되므로, 중심부위에서 멀어질수록 약제 케이스(200)의 저면 높이를 낮게 한다. 이러한 용기 구조는 약제 케이스(300)에 담긴 농약의 유효성분이 고온에 장시간 노출되는 것을 방지하고 동시에 급격하게 훈연되는 것을 방지하여 분진의 휘산을 억제할 수 있다.

1 : 훈증훈연 방제장치 100 : 본체
101 : 용기 수용부 110 : 보호 케이스
120 : 확장 테두리부 130 : 누출연료 저장공간
200 : 약제 케이스 300 : 가열부재
400 : 연료용기 500 : 지지부재
510 : 지지대 520 : 받침구
530 : 제1체결부 540 : 제2체결부
601 : 고정다리 602 : 체결구

Claims (7)

1. 상부가 개방되고 내부에 오목하게 패인 용기 수용부를 갖는 본체;
   상기 본체 상부에 위치하고 병해충을 방제하기 위한 약제를 수용하기 위한 약제 케이스;
   상기 약제를 가열하기 위하여 상기 약제 케이스에 열을 전달하는 가열부재;
   상기 본체의 용기 수용부에 위치하고 화구의 크기와 연료 높이에 따라 화력이 조절될 수 있도록 개구된 상부가 화구를 형성하고, 상기 가열부재를 가열하기 위한 연료를 보유하는 연료용기;
   상기 가열부재가 상기 연료용기의 화구로부터 일정 거리 떨어져 위치하도록 일측이 상기 본체 상부에 결합되고 타측이 상기 가열부재를 지지하며, 내부 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 상기 본체 상부와 상기 연료용기 사이를 연결하는 공기 통로를 폐쇄시킬 수 있도록 상기 가열부재를 낙하시키는 지지부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연료용기는 상부가 개구된 원통 형상으로 이루어지고, 화구에 대응하는 직경(d)과 연료 높이에 대응하는 원통 높이(h)의 비율이 1:1.2~1.5 인 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 가열부재는 상기 약제 케이스의 저면에 면접촉하도록 활형상으로 구부러진 플레이트 형상으로 이루어지고,
   상기 가열부재는 열전도성이 높은 금속 또는 합금으로 제작하거나 상기 가열부재 표면에 열전도성이 높은 금속 또는 합금의 코팅층을 형성하며, 상기 열전도성이 높은 합금으로 알루미늄 합금을 사용하는 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 본체에 결합되는 지지대와, 상기 지지대에 결합되어 상기 가열부재를 받치는 받침구와, 상기 지지대와 상기 본체를 결합하는 제1체결부와, 상기 지지대와 상기 받침구를 결합하는 제2체결부를 포함하되,
   상기 제2체결부는 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 체결부위가 녹을 수 있는 온도휴즈 기능의 혼합물로 제작하며,
   상기 혼합물은 납과 주석을 혼합하여 만들며 융점이 약 320℃인 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지부재는 상기 본체에 결합되는 지지대와, 상기 지지대에 결합되어 상기 가열부재를 받치는 받침구와, 상기 지지대와 상기 본체를 결합하는 제1체결부와, 상기 지지대와 상기 받침구를 결합하는 제2체결부를 포함하되,
   상기 지지대는 열팽창계수가 각기 다른 두 종류의 얇은 금속을 포개어 붙여서 만들고, 분위기 온도가 일정 온도 이상 과열되면 상기 받침구에 결합된 상기 지지대의 일측이 바깥으로 휘어져 상기 받침구에서 상기 가열부재를 낙하시키는 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 연료용기 주위를 감싸도록 중심부에 마련한 상기 용기 수용부 일측에서 바깥측으로 굴곡 연장되어 위쪽으로 벌어진 보호 케이스와, 상기 보호 케이스의 일측에서 바깥측으로 굴곡 연장되어 위쪽으로 벌어진 확장 테두리부를 포함하고,
   상기 보호 케이스는 상기 연료용기로부터 누출된 연료를 내부에 가두어 저장하기 위한 누출연료 저장공간을 형성한 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 본체를 지면에 고정하기 위한 적어도 하나의 고정 다리와, 상기 고정 다리를 상기 본체에 체결하기 위한 체결구를 더 포함하고,
   상기 고정 다리 일측은 지면에 박힐 수 있게 쐐기 형상으로 이루어지고, 타측은 상기 체결구에 의해 상기 본체에 고정 설치된 것을 특징으로 하는 간접 가열식 훈증훈연 방제장치.
   

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