KR101475446B1 - 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 연소형 열원, 상기 연소형 열원과 연결되며 상기 농축산 생육시설 내부에 배치되는 열기 공급라인, 상기 연소형 열원과 연결되며 상기 농축산 생육시설의 외부로 연장되는 배기라인, 상기 연소형 열원과 상기 열기 공급라인 또는 상기 배기라인을 선택적으로 접속시키는 댐퍼, 및 복수의 농축산 생육시설의 장측부가 접촉하여 형성된 고랑을 덮고, 상기 농축산 생육시설에 고정된 배수고랑 덮게 방열부재를 포함한다.
따라서, 농축산 생육시설의 내부온도를 저비용으로 용이하게 조절하고, 더블어 이산화탄소 농도도 조절함으로써 농축산물의 생육을 보다 왕성하게 조절할 수 있고, 혹한기 폭설시에도 농축산 생육시설이 붕괴되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING INSIDE ENVIRONMENT OF AGRICULTURE AND STOCK RASING GROWTH FACILITY}
본 발명은 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고효율의 표면연소 버너를 이용하여 비닐하우스, 유리온실, 조립식 건축 구조물 등의 농축산물 생육시설의 내부 온도를 용이하게 조절할 수 있으며, 또한, 비닐하우스 등의 농축산물 생육시설의 내부 이산화탄소(CO2)의 농도를 효율적으로 조절할 수 있는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템에 관한 것이다.
통상, 농축산물의 생육시설로 유리온실, 비닐하우스 또는 조립식 건축 구조물 등과 같이 다양한 형태의 시설물이 이용되고 있다.
농축산물 생육시설의 일예로 대표적으로 사용되는 비닐하우스는, 강관 소재의 골조 구조물 표면에 염화비닐 등의 비닐소재의 마감재로 피복시켜 구성되며, 상기 비닐하우스는 혹한 등의 외부환경을 내부환경과 차단하여 내부에 생육하는 작물 및 축산물 등의 생육 시기를 바꾸거나 생산성을 높이기 위해 경지 위에 가설한 농축산용 시설이다.
상기 비닐하우스는 혹한기와 같은 극한적 외부환경으로부터 내부 환경을 특정상태로 유지시키기 위하여 그 내부에 별도의 난방장치를 설치하여 작물 및 축산물 등을 보호하고 생육을 촉진시키는 것이 일반적이다.
전술한 비닐하우의 난방장치와 관련된 선행기술 1이 한국 특허 제 1028827 호(2011.04.05) " 비닐하우스 냉난방시스템 " 에 개시되어 있다. 상기 선행기술 1은 하우스본체와, 이 하우스본체의 외측에 설치되는 유체공급원과, 하우스본체에 적어도 하나 이상 설치되어 유체공급원과 연결되며 하우스본체 내부의 공기를 하측으로부터 흡입하여 상기 유체공급원에서 공급되는 유체와 열교환 되도록 하는 팬코일유닛을 포함하며, 유체공급원은 지중의 시추홀에 설치되어 시추홀의 붕괴를 방지하며 일측에 지하수가 유입되는 지하수 유입홀이 형성된 시추홀 보호부재와, 이 시추홀 보호부재의 일측에 설치되며 시추홀 보호부재에 수용된 지하수를 외부로 배출하는 펌프와, 시추홀과 시추홀 보호부재의 사이에 채워지는 충진부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스의 냉난방시스템이 개시되어 있다.
상기 선행기술 1은 지중에 열교환부를 설치하고 지하수 개발이 필요함으로써 설치비용이 높을 뿐만 아니라 비닐하우스 경작면적을 감안하면 열교환부 설치에 따른 공간적 제약에 의해서 그 상업상 이용가능성이 어려운 면이 있다.
또한, 선행기술 2의 한국 특허 공개 제 2006-0098493 호(2006.09.25) " 우수한 열효율성의 비닐하우스 " 를 살펴 보면, 내부 측면의 4 면 중 적어도 1 면 이상이 소정 높이의 자연 흙벽을 포함하고 있는 형태로 되어있는 것을 특징으로 하여 자연 흙벽의 높이, 하우스의 설치위치 및 설치방향을 조절하여 비닐하우스의 내부 온도를 조절하는 기술이 개시되어 있다.
상기 선행기술 2는 그 구현을 위해서 4분면 중에서 적어도 1면 이상이 흙벽으로 이루어짐으로써 경사면을 구비한 경작지로 그 채용이 제한되고, 실질적으로 혹한기의 작물을 외부환경으로부터 차단하기 위해서는 별도의 난방장치가 필요한 문제점을 가지고 있다.
상기 선행기술 1과 같이 난방장치를 이용하던지 또는 선행기술 2와 같이 비닐하우스의 구조를 개선하던지 비닐하우스의 내부온도를 적정 수준으로 저비용으로 조절하기 위한 연구는 계속되고 있다.
본 발명은, 고효율의 표면연소 버너를 사용하여 농축산 생육시설의 내부온도를 저비용으로 조절할 수 있는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 고효율의 표면연소 버너를 사용하여 농축산 생육시설의 내부온도를 보다 세밀하게 조절할 수 있는 비닐하우스 내부 환경 조절 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 고효율의 표면연소 버너를 사용하여 폭설로 인해 일시적으로 농축산 생육시설의 외부에 많은 눈이 적설되어 직선하중으로 농축산 생육시설이 붕괴되는 것을 방지할 수 있는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 왕성한 동식물의 발육을 위한 내부 이산화탄소의 농도를 용이하게 조절할 수 있는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 표면연소 버너 및 상기 표면연소 버너와 연결되어 상기 표면연소 버너에서 발생된 열기 및 이산화탄소를 농축산 생육시설 내부로 공급하는 열기 공급라인를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 표면연소 버너는 유입되는 혼합가스를 일방향으로 분산시키는 분산 배출판과 상기 분산 배출판 상의 금속섬유 매트와 상기 혼합가스를 발화시키기 위한 점화기를 구비하여 이루어지고, 상기 표면연소 버너는 소정간격 이격되어 버너 몸체 내부에 수용됨이 바람직하다.
그리고, 상기 표면연소 버너와 상기 버너 몸체 사이의 이격공간에 상기 표면연소 버너를 수용하는 원통형의 열교환기가 더 구비되고, 상기 표면연소 버너는 상기 원통형 열교환기의 전단 내부에 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 원통형 열교환기의 내측 및 외측 중에 적어도 하나의 면에 가열부재가 더 구비될 수 있고, 상기 표면연소 버너 후단에 이산화탄소를 외부로 배출하기 위한 배기라인이 분기될 수 있다.
그리고, 상기 배기라인과 인접하여 상기 배기라인을 선택적으로 개폐하는 댐퍼가 구비될 수 있고, 상기 배기라인은 상기 농축산 생육시설의 내부 장변 방향으로 형성된 후, 외부로 연장될 수 있다.
또한, 상기 배기라인은 상기 열교환기의 후단 및 상기 버너 몸체를 관통하여 분기 형성될 수 있다.
그리고, 상기 열교환기 후단의 상기 열기 공급라인 방향으로 댐퍼 수용체가 더 구비되고, 상기 댐퍼는 상기 댐퍼 수용체와 체결되어 상기 표면연소 버너와 연통하는 상기 원통형 열교환기 후단 개방구를 개폐하거나 상기 배기라인을 개폐하도록 할 수 있다.
또한, 상기 표면연소 버너는, 원기둥형상, 판형상 및 원뿔형상 중의 어느 하나의 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 열기 공급라인 및 배기라인에 송풍기가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 농축산 생육시설 내측 상단에 열기에 의해서 상기 농축산 생육시설을 덮고 있는 마감재가 손상되는 것을 방지하기 위한 방열 확산판이 더 구비될 수 있고, 상기 방열 확산판은 농축산 생육시설 내측으로 절곡된 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 방열 확산판의 내측 표면에 돌출부가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 열기 공급라인 말단에 상기 열기 공급라인으로부터 방출되는 열기를 일방향으로 반사시키기 위한 반사판이 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 열기 공급라인 및 배기라인은 내열성 골판 혹은 주름관으로 이루어질 수 있고, 상기 열기 공급라인 및 배기라인은 지그재그 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 표면연소 버너 전단에 송풍기가 더 구비될 수 있고, 상기 표면연소 버너 주변부에 송풍기의 바람으로부터 버너를 보호하기 위한 버너 보호캡이 더 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 다른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 표면 연소 버너, 상기 표면연소 버너 내부로 혼합기체를 공급하는 혼합가스 공급라인, 상기 혼합가스 공급라인 상에 설치된 차단밸브, 상기 표면연소 버너와 연결되어 상기 표면연소 버너에서 발생된 열기 및 이산화탄소를 농축산 생육시설 내부로 공급하는 열기 공급라인, 상기 표면연소 버너 후단에서 분기되어 상기 이산화탄소를 고열풍과 함께 외부로 방출하는 단수 또는 복수의 배기라인, 상기 배기라인은 연동식 시설의 배수 고랑에 덮게 방열부재를 형성하여 눈을 녹이는 열원으로 기능하게 하고, 상기 배기라인의 끝단은 폐열회수관으로 연장되고, 상기 배기라인 분기지점에 구비되어 배기라인을 선택적으로 개폐하는 댐퍼, 상기 농축산 생육시설 내부에 설치되어 내부온도를 감지하는 온도 감지센서, 상기 농축산 생육시설 내부에 설치되어 내부의 이산화탄소 농도를 감지하는 CO2감지 센서 및 상기 온도 감지센서 및 CO2감지센서의 센싱 동작에 의해서 상기 차단밸브 및 댐퍼의 동작을 제어하는 제어부를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배기라인 및 열기 공급라인 각각 또는 상기 표면연소 버너 전단에 내부의 유체를 농축산 생육시설 내외부로 강제 송출시키기 위한 송풍기가 더 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 상기 온도 감지센서 및 CO2감지센서의 센싱 동작에 의해서 상기 배기라인 및 열기 공급라인 각각 또는 상기 표면연소 버너 전단에 설치된 송풍기의 구동을 제어하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 연소형 열원, 상기 열원과 연결되어 상기 열원에서 발생된 열기 및 이산화탄소를 농축산 생육시설 내부로 공급하는 열기 공급라인, 상기 열원 말단에서 분기되어 열기 공급원에서 발생된 이산화탄소를 외부로 방출하는 배기라인 및 상기 배기라인 분기지점에 구비되어 배기라인을 선택적으로 개폐하는 댐퍼를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 복수의 농축산 생육시설의 장측부가 접촉하여 고랑이 형성되며 서로 연결된 구조의 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템에 있어서, 상기 농축산 생육시설의 연소형 열원의 연소에 의해 발생된 고온의 기체가 배기되는 배기라인이 상기 고랑 위에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 배기라인은, 연소형 열원에서 발생되는 이산화탄소를 방출하는 배기라인일 수 있고, 상기 배기라인 표면에 복수의 방출홀이 더 구비될 수 있고, 상기 배기라인 또는 연소형 열원 전단에 내부 기체를 강제 송출하기 위한 송풍기가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 연소형 열원은 표면연소 버너일 수 있고, 상기 농축산 생육시설은 비닐하우스일 수 있다.
본 발명에 따르면, 고효율의 표면연소 버너를 사용함으로써 저비용으로 농축산 생육시설의 내부온도를 적정온도로 유지할 수 있고, 게다가 표면연소 버너는 폭설로 인해 일시적으로 눈이 많이 적설되는 상황에서도 농축산 생육시설 내부에 고온의 열기를 공급함으로써 농축산 생육시설 외부에 눈이 적층되는 것을 방지할 수 있고, 제설하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 따르면 온도센서의 센싱동작을 수신한 제어부의 제어에 의해서 표면연소 버너의 가동을 선택적으로 조절함으로써 비닐하우스의 내부온도를 보다 세밀하게 자동 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 표면연소 버너의 연소 과정에 발생되는 이산화탄소를 평상시에는 농축산 생육시설 내부로 공급하고 그 농도가 기준값을 넘어설 경우에는 외부로 강제 송출하여 작물 및 축산물의 생육을 보다 왕성하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 복수의 비닐하우스 등과 같이 농축산 생육시설의 장측부가 서로 접촉하여 형성된 고랑 위에 고온의 기체가 통과하는 배기라인을 설치함으로써 고랑 위에 눈이 쌓여 비닐하우스 등의 농축산 생육시설이 붕괴되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농축산 생육시설의 일예로 비닐하우스의 내부환경 조절 시스템을 설명하기 위한 개략적 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배기라인의 구체적 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 도 1에 도시된 표면연소 버너의 일 예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3b는 요부 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 원통형 열교환기의 다양한 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 방열 확산판을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 열기공급라인 및 배기라인의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 제어부의 농축산 생육시설의 내부환경 제어 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 9 는 본 발명의 다른 실시예로서 제설효과를 극대화하고 폐열을 회수하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예로서 제설효과를 극대화하고 폐열을 회수하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본원 발명의 일 실시예에 따른 배수고랑 덮게 방열부재를 도시한 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본원 발명의 일 실시예에 따른 배수고랑 덮게 방열부재를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 일 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 쉽게 발명할 수 있을 것이나. 이 또한 본 발명의 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농축산 생육시설 의 내부환경 조절 시스템을 설명하기 위한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배기라인의 구체적 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 상부가 돔형상으로 장변 및 단변을 구비한 직육면체 형상으로 외부 표면이 염화비닐 등의 비닐소재 마감재로 마감된 비닐하우스(2)가 비닐하우스 고정틀(5)에 의해서 지지되어 있다.
상기 비닐하우스(2) 내측부 소정부에는 비닐하우스(2)의 내부온도를 센싱할 수 있는 온도센서(44)가 설치되고, 상기 비닐하우스(2) 내측부 다른 소정부에는 내부의 이산화탄소 농도를 측정할 수 있는 CO2센서(46)가 구비되어 그 센싱신호를 각각 제어부(17)로 송신하도록 되어 있다. 여기서, 온도센서(44) 및 CO2센서(46)는 비닐하우스(2)의 출입구 및 출입구 반대측 등과 같은 소정위치에 적어도 하나 이상 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 비닐하우스(2) 내측의 소정 위치에 거치대(10) 상에 거치된 가스 캐비넷(12)이 구비되고, 상기 가스 캐비넷(12)과 연결된 가스공급호스(14)와 공기 공급부(15)가 각각 가스와 공기를 혼합하여 일정 압력으로 송풍 공급하는 혼합공급기(16)와 연결되어 있다. 여기서, 상기 거치대(10)대는 가스 캐비넷(12)의 이동을 원할하게 하기 위해 설치된 것으로 사용자에 따라 생략할 수 있다.
또한, 상기 혼합공급기(16)와 가스 연소형 표면연소 버너(8)가 차단밸브(4)를 구비한 혼합가스 공급라인(18)에 의해서 연결되어 있다. 여기서, 표면연소 버너(8)는 가스와 공기가 1 : 1 또는 다른 소정비율로 혼합된 혼합기체를 금속섬유 매트 표면에 균일하게 공급하는 방식으로 혼합기체를 연소시킨다. 표면연소 버너(8)는 완전 연소가 가능하여 열효율이 높으며, 금속섬유 매트 표면 온도가 부위별로 일정하며, 화염 길이가 짧고, 빠르게 급열 및 급냉이 가능한 장점을 가지고 있다.
또한, 상기 표면연소 버너(8)와 가스의 연소과정에 발생되는 이산화탄소와 표면연소 버너(8)에 의해서 예열된 열기를 송출하는 열기 공급라인(22)이 비닐하우스(2)의 장변 방향으로 연결되어 있다. 상기 열기 공급라인(22)의 말단에는 모터(50)에 의해서 구동되는 송풍기(48)가 구비되어 있으며, 상기 열기 공급라인(22)은 다수의 연결부(24)에 의해서 소단위 열기 공급라인(22)이 서로 체결된 구조로 이루어지며, 상기 열기 공급라인(22)은 비닐하우스(2) 천정의 비닐하우스 고정틀(5)에 결합된 고정대(34)에 고정되어 있다.
그리고, 상기 열기 공급라인(22)의 말단 송풍기(48) 주변부에는 열기 공급라인(22)에 의해서 공급되는 열기 및 이산화탄소를 비닐하우스(2) 상부로 대류시켜 순환시키기 위한 반사판(42)이 비닐하우스(2) 천정의 비닐하우스 고정틀(5)에 결합된 고정대(40)에 고정되어 있다. 여기서, 상기 반사판(42)은 도면에는 게시하지 않았으나, 사용자에 따라 지지대를 이용하여 비닐하우스(2)의 바닥면으로부터 기립하는 형태로 고정시킬 수 수도 있다.
또한, 상기 표면연소 버너(8)의 후단 소정부에는 표면연소 버너(8)에서 혼합기체의 연소과정에 발생되는 이산화탄소를 댐퍼(36)에 의해 선택적으로 외부로 강제 배기하기 위한 배기라인(26)이 분기 형성되어 있다. 상기 배기라인(26)은 열기 공급라인(20)과 직각을 이루며 비닐하우스(2) 단변 방향으로 분기 형성되어 있고, 상기 배기라인(26) 말단에는 모터(54)에 의해서 구동되는 송풍기(52)가 구비되어 있다. 그리고, 상기 배기라인(26)은 다수의 연결부(28)에 의해서 소단위 배기라인(26)이 체결된 구조로 이루어지며, 비닐하우스(2) 천정의 비닐하우스 고정틀(5)에 결합된 고정대(38)에 고정되어 있다.
특히, 상기 배기라인(26)의 설치 상태를 도 2를 참조하여 보다 상세히 살펴보면, 지붕이 돔형인 직육면체 형상의 비닐하우스(2)의 장변 방향으로 형성된 열기 공급라인(22)과 직각을 이루며 비닐하우스(2) 단변 방향으로 분기 형성되어 있다. 또한, 상기 배기라인(26)은, 비닐하우스(2) 단변 방향으로 분기 형성된 후, 인접 접촉하는 비닐하우스(2)에 의해서 형성된 고랑 위 보다 상세하게는, 상기 비닐하우스(2)의 비닐 등의 손상을 막기 위해 설치된 갈바 처마끝의 상면에 설치되어 비닐하우스(2) 장변 방향으로 길게 연장 되어 있다.
여기서, 상기 배기라인(26)의 외부 연장 형성부의 배기라인(26) 상부 표면 혹은 상하부 양면에 일정간격으로 작은 방열홀(29)들이 더 형성되어 있으며, 사용자에 따라 배기라인(26)을 비닐하우스(2)의 장방향으로 연장 형성하여 외부로 배기되도록 함으로써 이산화탄소와 함께 송출되는 고온의 열기가 비닐하우스(2)의 내부에 체류하는 시간을 연장하여 비닐하우스(2)의 가열 효과를 증대시킬 수도 있다.
그리고, 상기 비닐하우스(2) 내측 상단에는 열기 공급라인(22)을 통과하는 열기에 의해서 상기 비닐하우스(2)를 덮고 있는 마감재로서의 비닐이 열적으로 손상되는 것을 방지하기 위한 방열 확산판(30)이 고정대(32)에 의해 비닐하우스(2) 천정의 비닐하우스 고정틀(5)에 고정되어 있다.
도 3a는 도 1에 도시된 표면연소 버너의 일 예를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3b는 요부 사시도이다.
상기 표면연소 버너(8)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 혼합가스 공급라인(18)을 통해서 유입되는 혼합가스를 복수의 구멍을 통해서 일방향으로 분산시키는 원통형 분산 배출판(200)과 상기 분산 배출판(200) 상의 금속섬유 매트(202)와 상기 혼합가스를 발화시키기위한 점화기(206)를 구비하여 원기둥형상으로 이루어진다. 다만, 이는 일 실시예에 해당하는 것으로, 표면연소 버너(8)는 사용자에 따라 원기둥형상, 판형상, 및 원뿔형상 등과 같이 다양하게 채용이 가능하다.
그리고, 상기 표면연소 버너(8)의 분산 배출판(200)은 받침대(203) 위에 거치되어 있으며, 상기 표면연소 버너(8)는 공기가 자유롭게 통과할 수 있도록 철망 등과 같은 후면 커버(201)와 버너 몸체(208)에 의해서 형성된 일정 공간 내부에 수용되어 있다.
또한, 원통형 열교환기(210)는 버너 몸체(208) 내부에 삽입되어 분산 배출판(200), 금속섬유 매트(202) 및 점화기(206)를 수용하고, 상하부가 개방된 채로 상기 버너 몸체(208)의 일측 단부에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 원통형 열교환기(210)는 내측 및 외측에 열전도성이 뛰어난 재질의 복수의 가열부재(212)를 구비하고 있다. 이때, 상기 가열부재(212)는 사용자에 따라 내측 및 외측 적어도 하나의 면에 구비할 수 있다.
또한, 상기 열교환기(210)는 상기 표면연소 버너(8)가 열교환기(210)의 내부 전단에 위치할 수 있는 크기로 구비됨으로써 표면연소 버너(8)에서 생성된 고열이 열교환기(210)의 전단에서 후단으로 전도되며 외부로 방출되도록 되어 있다.
그리고, 상기 열교환기(210) 후단의 일측면과 버너 몸체(208)를 관통하여 배기라인(26)이 분기 형성되어 있고, 상기 열교환기(210) 후단의 타측면에 열교환기(210)에서 연장된 댐퍼 수용체(35)가 구비되어 댐퍼(36)에 의해서 배기라인(26) 또는 원통형 열교환기(210)의 후단 개방구를 선택적으로 개폐하도록 되어 있다.
여기서, 상기 댐퍼 수용체(35)는 배기라인(26)의 직경보다 열기 공급라인(22)의 직경이 더 큼으로서 이를 보상하며 댐퍼(36)와 체결되는 구조체이며, 상기 댐퍼(36)의 개폐동작은 제어부(17)에 의해서 제어되며, 사용자에 따라 수동으로 제어할 수도 있다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 원통형 열교환기의 다양한 형태를 설명하기 위한 도면이다.
상기 원통형 열교환기(210)는, 열교환 효율을 감안하여 도 4a에 도시된 바와 같이 가열부재(212)가 외측에만 구비되거나, 도 4b에 도시된 바와 같이 가열부재(212)가 내측에만 구비되거나, 도 4c에 도시된 바와 같이 가열부재(212)가 내외측에 구비될 수 있다. 상기 가열부재(212)는 열교환기(210)를 통과하는 공기와 열기가 가열부재(212)와 접촉하면서 지나면서 가열되도록 함이 목적이다. 즉, 공기와 열기가 열교환기(210)와 접촉하는 면적을 확대시킬 수 있다. 한편, 가열부재(212)가 열교환기(210)에 결합되는 각도는 사용자의 선택에 따라 변경될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 방열 확산판을 설명하기 위한 사시도이다.
상기 방열 확산판(30)은, 도 5에 도시된 바와같이 비닐하우스 내측 방향으로 절곡되어 있으며 그 표면에는 엠보싱, 골판 등의 돌출부(31)가 형성되어 있다. 돌출부(31)의 구성을 통해, 열기 공급라인(22)를 통과하는 열기에 의해서 비닐하우스(2)를 덮고 있는 비닐이 열적으로 손상되는 것을 보다 효과적으로 차단할 수 있으다. 특히, 돌출부(31)의 형상에 의하여 그 표면적이 확대되므로 열을 넓게 확산시킬 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 열기 공급라인 및 배기라인의 예를 설명하기 위한 도면이다.
상기 열기 공급라인(22) 및 배기라인(26)은 도 6a에 도시된 바와 같이 외부 표면적을 증가시켜 열효율을 증가시키기 위하여 내열성 골판 혹은 주름(23)이 구비될 수 있으며, 도 6b에 도시된 바와 같이 통과하는 유체의 체류시간을 증가시키 위하여, 절곡된 부분을 포함하는 지그재그 형상으로 구비될 수도 있다.
도 7은 도 1에 도시된 제어부의 농축산 생육시설의 내부환경 제어 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 제어부(17)는, 상기 온도 감지센서(44) 및 CO2감지 센서(46)에서 전송된 센싱값을 수신하고, 이를 기초로혼합가스 공급라인(18) 상에 설치된 차단밸브(4)와, 표면연소버너(8)의 점화기(20,206), 배기라인(26)의 분기 주변부에 설치된 댐퍼(36) 및 송풍기(52, 48, 301)의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(17)는 열기 공급라인(22)에 말단에 설치된 송풍기(52), 배기라인(26) 말단에 설치된 송풍기(52) 또는 이후 설명될 표면연소 버너(8) 전단에 설치될 송풍기(301)의 동작을 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템을 설명하기 위한 구성도로서, 도 3과 동일한 부품은 동일한 부호로 표시하고 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템은, 도 8에 도시된 바와 같이 혼합가스 공급라인(18)을 통해서 유입되는 혼합가스를 복수의 구멍을 통해서 일방향으로 분산시키는 원통형 분산 배출판(200)과 상기 분산 배출판(200) 상의 금속섬유 매트(202)와 상기 혼합가스를 발화시키기위한 점화기(206)를 구비하여 원기둥형상으로 이루어지는 표면연소 버너(8)를 구비한다.
그리고, 상기 표면연소 버너(8)의 전단에 외부의 공기를 버너(8)에 공급하는 송풍기(301)가 후면 송풍로(300)에 의해서 연결되고, 표면연소 버너(8)의 금속섬유 매트(202)를 감싸안는 형상의 버너 보호캡(302)이 더 구비되는 것에 특징이 있다.
보다 상세히 설펴보면, 전술한 열기 공급라인(22) 말단에 설치된 송풍기(48)와 배기라인(26) 말단에 설치된 송풍기(52)를 생략하고, 표면연소 버너(8)의 전단에 도 7에 도시된 제어부(17)에 의해서 그 구동이 제어되는 송풍기(301)가 설치되고, 상기 송풍기(301)의 구동에 의해서 발생된 강한 외부 공기가 버너(8)를 통과할때 버너(8)에서 발생된 화염이 안정적으로 연소되게 하는 버너 보호캡(302)이 별도로 설치되는 것에 특징이 있다.
또한, 상기 버너 보호캡(302) 표면에는 내부 유체의 흐름을 조절하기 위해서 적절한 관통홀을 추가로 형성할 수 있으며, 전술한 후면 커버(201)는 유체의 원활한 흐름을 위해서 삭제되고, 열교환기(210)는 스페이서(304)에 의해서 버너 본체(208)에 고정되어 있다.
따라서, 상기 가스 캐비넷(12)의 저장된 가스는 가스 공급호스(14)를 통해서 혼합 공급기(16)로 공급되고, 상기 공기 공급부(15)의 공기 역시 혼합 공급기(16)로 공급된다.
그리고, 상기 혼합 공급기(16)는 유입되는 가스와 공기를 1 : 1 또는 소정의 비율로 혼합하여 제조된 혼합기체를 혼합가스 공급라인(18)으로 일정압력으로 공급하고, 혼합가스 공급라인(18) 상에 설치된 차단밸브(4)는 제어부(17)의 제어에 의해서 개폐됨으로써 혼합가스는 표면연소 버너(8)의 분산 배출판(200)으로 소정압력으로 공급된다.
다음으로, 상기 분산 배출판(200)의 다수의 구멍을 통과하며 일방향으로 그 흐름이 가속되며 금속섬유 매트(202)로 공급된다.
계속해서, 제어부(17)의 제어에 의해서 점화기(20, 206)가 공급되는 혼합가스를 발화시킴으로써 표면연소 버너(8)의 금속섬유 매트(202) 표면은 300℃~ 1000℃ 이상의 고온으로 급속하게 가열될 수 있다. 이때, 상기 혼합가스의 연소에 의해서 소정의 이산화탄소를 발생시키게 되며, 본 발명에 따라 연소형 열원으로 고효율의 표면연소 버너(8)가 사용됨으로써 저비용으로 비닐하우스(2)의 난방을 효과적으로 수행할 수 있다.
이어서, 표면연소 버너(8)에 의해서 발생된 열기에 의해 열교환기(210)의 가열부재(212)로 그 온도가 전이되어 고온으로 가열되어 열교환기(210) 주변부의 공기는 열교환기(210)에 의해서 2차 가열되어 열기 공급라인(22)으로 공급된다. 상기 열교환기(210)의 가열부재(212)는 내외측 적어도 어느 하나의 부위에 설치되어 주변부를 흐르는 공기를 가열시키게 된다. 특히, 상기 가열부재(212)의 개수 및 방향은 표면연소 버너(8)에서 가열된 공기의 흐름을 제어하고 열전도의 효율을 제어하는 역할을 수행한다. 그리고, 상기 열교환기(210)는 표면연소 버너(8)가 열교환기(210)의 내부 전단에 위치할 수 있는 크기로 구비됨으로써 표면연소 버너(8)에서 생성된 고열이 직접 외부로 배출됨이 방지되어 열교환기(210)의 전단에서 후단으로 순차적으로 전도되며 외부로 방출된다.
다음으로, 제어부(17)의 제어에 의해서 모터(54)가 동작하고 모터(54)에 의해 송풍기(48)가 구동됨에 따라 열기 공급라인(22)으로 공급된 공기는 비닐하우스(2) 내부로 강제 송출된다. 다른 실시예로, 도 8에 도시된 바와 같이 제어부(17)의 제어에 의해서 표면연소 버너(8) 전단에 구비된 송풍기(301)가 구동될 수도 있으며, 상기 송풍기(301)의 구동에 의해서 발생된 바람은 버너 보호캡(302)에 의해서 표면연소 버너(8)의 영향을 최소화하며 표면연소 버너(8)에 의해서 가열된 열기를 후방으로 송풍하게 된다.
이때, 상기 열기 공급라인(22)으로 공급되는 열기는 2가지로 구분될 수 있다. 그 하나는 표면연소 버너(8)에 의해서 원통형 열교환기(210) 내부에서 가열된 공기와 가스 연소과정에 발생된 이산화탄소가 혼합되어 열교환기(210) 상단 개방구를 통해서 열기 공급라인(22)으로 공급되는 것이다. 그리고, 또 다른 하나는 버너 몸체(208)와 열교환기(210) 사이의 이격된 공간에서 순수하게 가열된 공기가 열기 공급라인(22)으로 공급되는 것이다.
그리고, 상기 비닐하우스(2)의 천정에 고정대(34)에 의해 고정된 방열 확산판(30)에 의해서 열기 공급라인(22)으로 이동하는 고온의 열기가 열기 공급라인(22) 외부로 전도되어 비닐하우스(2)의 마감재 즉, 비닐에 직접 전달되어 비닐하우스(2)가 손상되는 것을 방지한다.
특히, 상기 방열 확산판(30)은 내측으로 절곡된 형상으로 이루어지고, 그 내측면에 엠보싱, 골판 등의 돌출부(31)가 형성되어 있으므로 열기 공급라인(26)의 열이 비닐하우스(2)의 비닐로 전달되는 것을 방지함과 동시에 그 열을 비닐하우스(2) 내부로 반사시켜 비닐하우스(2)의 내부온도를 상승시키는 역할을 수행한다.
이어서, 상기 열기 공급라인(22)을 통해서 강제 송출된 고온의 열기는 지지대(40)에 의해서 고정된 반사판(42)에 의해서 비닐하우스(2) 상부로 반사되어 대류 현상에 의해서 비닐하우스(2) 내부를 순환함으로써 비닐하우스(2) 내부는 혹한기 등의 외부환경과 다르게 적정온도를 유지하게 된다. 또한, 폭설로 인해 일시적으로 비닐하우스(2) 외부에 많은 눈이 내려도 고온의 공기가 비닐하우스(2) 내부를 순환함으로써 비닐하우스(2) 외측에 쌓이는 눈을 미리 녹여 폭설로 인해 비닐하우스(2)가 붕괴되는 것을 방지한다.
또한, 비닐하우스(2) 내부로 고온의 열기가 순환하는 과정에서 상기 온도센서(44)는 비닐하우스(2)의 내부온도를 센싱하여 제어부(17)에 센싱 정보를 송신하고, 상기 제어부(17)는 비닐하우스(2)의 내부온도가 기준 범위값을 이탈할 경우에 차단밸브(4)를 조정함으로써 표면연소 버너(8)의 가동을 조정하게 된다.
다음으로, CO2센서(44) 역시 비닐하우스(2) 내부의 이산화탄소 농도를 센싱하여 제어부(17)에 센싱 정보를 송신하고, 상기 제어부(17)는 비닐하우스(2)의 이산화탄소 농도가 작물 및 축산물 재배를 위한 기준 범위값, 예를 들면, 1000 ppm을 넘어설 경우에 댐퍼(36)를 제어하여 댐퍼(36)가 댐퍼 수용체(35)와 체결됨으로써 배기라인(26)를 개방한다.
또한, 제어부(17)의 제어에 의해서 배기라인(26) 말단에 설치된 송풍기(52)를 모터(54)에 의해서 구동한다. 이때, 상기 표면연소 버너(8)의 연소과정에 발생된 열교환기(210) 내측의 이산화탄소와 고온의 열기는 배기라인(26)를 통해서 배출되고, 상기 열교환기(210) 외측의 순수하게 가열된 열기는 댐퍼 수용체(35) 하측을 통해서 열기 공급라인(22)으로 공급된다.
다른 실시예로, 도 8에 도시된 바와 같이 제어부(17)의 제어에 의해서 표면연소 버너(8) 전단에 구비된 송풍기(301)가 구동되면, 상기 표면연소 버너(8)의 연소과정에 발생된 열교환기(210) 내측의 이산화탄소와 고온의 열기는 배기라인(26)을 통해서 배출되고, 상기 열교환기(210) 외측의 순수하게 가열된 열기는 댐퍼 수용체(35) 외측을 통해서 열기 공급라인(22)으로 공급된다.
그리고, 상기 배기라인(26)이 비닐하우스(2) 장변 방향으로 형성된 후 외부로 연장되면, 상기 배기라인(26)을 이산화탄소와 함께 통과하는 가열된 열기에 의해서 비닐하우스(2) 내부에 소정의 열기를 전달하여 열기 공급라인(22)과 더블어 내부온도를 상승시킨다.
또한, 상기 배기라인(26)이 인접 접촉하는 비닐하우스(2)에 형성된 고랑 위에 설치되면, 폭설로 인해서 서로 인접하는 비닐하우스(2)의 고랑 위에 적설되는 눈을 배기라인(26)을 통과하는 가열된 열기로 눈을 녹여 제거함으로써 폭설로 인해서 비닐하우스(2)가 붕괴되는 것을 방지한다. 게다가, 비닐하우스(2) 상부에 많은 강설이 있을 경우 비닐하우스(2) 경사면을 따라 고랑쪽으로 흘러내리는 적설을 보다 효과적으로 녹여 제거함으로써 비닐하우스(2)가 많은 적설량에 의해 붕괴되는 현상을 예방하는 효과를 겸하게 된다.
한편, 배기라인(26) 상부 표면 혹은 상하부 양면에 일정간격으로 작은 방열홀(29)들이 구비되어 배기라인(26) 후단으로만 방출되는 열기를 배기라인(26) 상에 형성된 방열홀(29)들을 통하여 배출되게 하여 제설의 효과를 증가 시키게 할수 있다.
또한, 비닐하우스(2) 내부의 이산화탄소 농도가 적정수준으로 유지됨으로써 동식물의 발육이 보다 효과적이다.
여기서, 상기 열기 공급라인(22) 및 배기라인(26)은 골판 혹은 주름(23)이 형성되어 외부 표면적이 증가되어 고온의 열기가 비닐하우스(2) 내부 공기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
그리고, 상기 열기 공급라인(22) 및 배기라인(26)은 그 형상이 지그재그 형상으로 이루어져 직선형태와 비교하여 외부 표면적이 증가되고 이를 통과하는 열기의 비닐하우스(2) 내부 체류시간을 증가시켜 비닐하우스(2)의 내부온도를 효율적으로 상승시키는 효과가 있다.
그리고, 본 실시예는 온도센서 및 CO2센서(44, 46)의 센싱동작에 의해서 제어부(17)의 제어에 의해서 차단밸브(4)와, 표면연소버너(8)의 점화기(20, 206), 배기라인(26)의 분기 주변부에 설치된 댐퍼(36) 및 열기 공급라인(22)에 말단에 설치된 송풍기(48) 및 배기라인(26) 말단에 설치된 송풍기(52) 또는 표면연소 버너(8) 전단에 설치된 송풍기(301)의 동작을 제어하는 것에 대해서 설명하였으나 이에 제한되지 않고 작업자가 온도센서 및 CO2센서(44, 46)의 센싱값을 확인한후, 수동으로 각 장치를 조작할 수도 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예로서 제설효과를 극대화하고 폐열을 회수하는 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 실시예는 전술한 본 발명에서 제설효과를 증대시키기 위한 또 다른 일례로서, 강설시 댐퍼(36)의 개방으로 이산화탄소를 포함한 고열풍이 시설의 장측 방향으로 복수로 분기 설치된 배수고랑 덮게 방열부재(6)를 지나게 하고, 폐열회수관(7)으로 폐열이 회수되도록 한다.
다연동 시설의 배수고랑 덮게 방열부재(6)는 기존의 시설에 설치되어 있는 배수고랑에 열전도성이 우수한 금속판을 적절히 굴곡시켜(예를 들면, 돔 형태), 최대한 틈이 형성되지 않도록 배수 고랑을 덮는다. 예를 들면, 주석 아연, 알루미늄, 또는 구리 등을 주성분으로 포함하는 금속판재를 이용하여 배수고랑 덮게 방열부재(6)를 형성할 수 있다.
효과적인 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 기능을 위하여, 댐퍼(36)로부터 좌우측으로 분기된 배기라인(26)은 이산화탄소를 포함한 고열풍을 배수고랑 덮게 방열부재(6)로 전달한다. 이때, 배기라인(26)은 충분한 제설열량을 발휘할 수 있도록 복수로 균등분기시켜 배수고랑 덮게 방열부재(6)에 T 형, Y 형 관 또는 L형 관을 이용하여 연결된다.
또한, 배수고랑 덮게 방열부재(6) 또는 고랑에는 폐열회수관(7)을 결합하여, 시설내부로 폐열이 유입되도록 한다. 이때, 폐열회수관(7)은 배수고랑 덮게 방열부재(6)에 T 형, Y 형 관 또는 L형 관을 이용하여 연결된다. 예를 들면, 배수고랑 덮게 방열부(6) 또는 고랑의 일측 단부와 타측 단부에 폐열회수관(7)을 각각 결합한다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 농축산 생육 시설(1000, 1010)의 장측부가 서로 접촉하여 형성된 배수고랑에 배수고랑 덮게 방열부재(6)가 설치될 수 있다. 이때, 농축산 생육 시설(1000, 1010)의 장측부가 접촉하여 형성된 배수고랑은 하나 이상의 지주대(1012)에 의하여 지지될 수 있다.
도시된 바와 같이, 열전도성이 우수한 금속판을 적절히 굴곡시켜, 최대한 틈이 형성되지 않도록 배수 고랑을 덮는 방법으로 배수고랑 덮게 방열부재(6)를 구성할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 방열 성능을 향상시키기 위하여, 특유의 구성을 채택할 수 있다.
도 11은 본원 발명의 일 실시예에 따른 배수고랑 덮게 방열부재를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 내부면에 열기와의 접촉 면적을 향상시키기 위한 집열핀(60)을 하나 이상 결합시킨 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 소정 면적의 금속판재를 ‘ㄱ’자 또는 ‘ㄴ’ 자 형태로 절곡시키고, 일면은 리벳 등의 체결 부재를 이용하여 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 내부면에 결합시키고, 타면은 길이 방향으로 일부를 절삭한 후, 절삭된 일부면(61)은 제 1 방향으로 절곡시키고 나머지 일부면(62)은 제 2 방향으로 절곡시키는 형태로 집열핀(60)을 형성할 수 있다. 다만, 이는 예시에 해당하는 것으로, 사용자의 형태에 따라 다양한 형태의 집열핀(60)을 형성할 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 본원 발명의 일 실시예에 따른 배수고랑 덮게 방열부재를 도시한 도면이다.
도시된 배수고랑 덮게 방열부재(6)는 도 11의 실시예와 달리, 입구와 출구를 가지며 길이 방향으로 연장된 관형상을 갖는다. 즉, 상부면(63)과 하부면(64)이 일체형으로 형성되어, 열기가 관내부를 타고 유동하도록 한다. 따라서, 금속판재를 돔형상으로 형성한 뒤, 배수고랑을 덮는 형태의 도 11의 실시예에 비하여, 열기가 보존되는 능력이 더욱 향상될 수 있다.
이때, 관형상의 배수고랑 덮게 방열부재(6)는 압출 또는 성형 공정에 따라 형성될 수 있다. 또는, 서로 다른 금속 판재를 이용하여 상부면(63)과 하부면(64)을 형성한 뒤 조립 또는 결합하는 형태로 형성될 수 있다.
또는, 방열 성능이 서로 다른 부재를 이용하여 상부면(63)과 하부면(64)을 형성한 뒤 조립 또는 결합하는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상부면(63)은 방열 성능이 좋은 주석, 아연, 구리 또는 알루미늄 등을 주성분으로 하는 금속판재를 이용하여 형성하되, 하부면(64)은 단열 성능이 좋은 세라믹 또는 플라스틱 소재 등을 이용하여 형성할 수 있다. 또는, 하부면(64)은 소정의 금속판재 내부에 세라믹 또는 플라스틱 소재와 같은 단열부재를 결합하여 단열 성능을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 방열 성능이 상이한 부재를 결합하는 형태로, 눈이 접촉되는 상부면(63)에 대한 방열 성능을 극대화할 수 있다.
한편, 배수고랑 덮게 방열부재(6) 내부에는 복수의 집열핀(65)이 결합될 수 있다. 즉, 열기와의 접촉 면적을 확장시키기 위하여 소정의 주름이 형성된 집열핀(65)을 배치한다. 집열핀(65)의 형상은 열과의 접촉 면적을 최대한 확장하기 위하여 요철 또는 주름이 형성된 것으로, 도시된 바와 같이 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 길이 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 이와 같이 길이 방향으로 연장된 집열핀(65)이 서로 나란한 방향으로 복수개 배치될 수 있다. 한편, 실시예에 따라, 집열핀(65)이 길이 방향으로 연장되는 도중 사이 사이에 절단 부위가 형성될 수 있다.
이때, 집열핀(65)은 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 압출 또는 성형 공정시에 함께 성형되도록 제작할 수 있다. 또는, 이미 형성된 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 내부면에 집열핀(65)을 결합시키는 형태로 제작할 수 있다.
한편, 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 상부면(63)의 일부에는 미끄럼 방지 돌기(66)가 포함될 수 있다. 배수고랑 덮게 방열부재(6)를 설치 또는 유지 보수하는 과정에서 작업자가 배수고랑 덮게 방열부재(6)를 밟게 되는 경우가 발생할 수 있는데, 이때 미끄럼 방지 기능을 수행할 수 있다.
한편, 배수고랑 덮게 방열부재(6)는 서로 다른 생육시설이 인접한 곳에 배치되는데, 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 기능에 따라 물은 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 형상에 의하여, 좌우측으로 배수될 수 있다. 즉, 비나 눈이 녹은 물은 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 상부면을 따라 흘러 배수될 수 있다. 또는, 배수고랑 덮게 방열부재(6)가 생육시설과 접하는 지점에 형성될 수 있는 틈새를 따라 물이 누수될 수 있고, 이는 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 하단에 형성된 공간을 따라 배수될 수 있다.
한편, 배수고랑 덮게 방열부재(6)의 일 지점은 도 9에 도시된 바와 같이, 폐열 회수관(7) 또는 배기라인(26)과 결합될 수 있는데, T 형 관, Y 형 관 또는 L 형관 과의 결합을 위해, 소정의 구멍이 형성될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
2 : 비닐하우스 3: 비닐하우스 배수 고랑
4 : 차단밸브 5 : 비닐하우스 고정틀
6: 배수고랑 덮게 방열판(관) 7: 폐열회수관
8: 표면연소 버너
10 : 거치대 12 : 가스 캐비넷
14 : 가스공급 호스 15 : 공기 공급부
16 : 혼합 공급기 17: 제어부
18 : 혼합가스
20,206 : 점화기 22 : 열기 공급라인
24, 28 : 연결부 26 : 배기라인
29 : 방열홀 30 : 방열 확산판
32, 34, 38, 40 : 고정대 35 : 댐퍼 수용부
36 : 댐퍼 42 : 반사판
44 : 온도센서 46 : CO2센서
48, 52,301 : 송풍기 50, 54 : 모터
200 : 분산 배출판 202: 금속섬유 매트
208 : 버너 본체 210 : 열교환기
212 : 가열부재 300 : 후면 송풍로
302 : 버너 보호캡 304 : 스페이서

Claims (53)

  1. 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템에 있어서,
    연소형 열원,
    상기 연소형 열원과 연결되며 상기 농축산 생육시설 내부에 배치되는 열기 공급라인,
    상기 연소형 열원과 연결되며 상기 농축산 생육시설의 외부로 연장되는 배기라인,
    상기 연소형 열원과 상기 열기 공급라인 또는 상기 배기라인을 선택적으로 접속시키는 댐퍼, 및
    복수의 농축산 생육시설의 장측부가 접촉하여 형성된 고랑을 덮고, 상기 농축산 생육시설에 고정된 배수고랑 덮게 방열부재를 포함하되,
    상기 배기라인은 상기 배수고랑 덮게 방열부재와 접속되어, 상기 배기라인의 기체가 상기 배수고랑 덮게 방열부재에 의하여 형성된 공간으로 공급되고,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재는 상기 배수고랑 덮게 방열부재의 내측면에 결합된 복수의 집열핀을 포함하는 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소형 열원은 표면연소 버너이고,
    상기 표면연소 버너는
    유입되는 혼합가스를 일방향으로 분산시키는 분산 배출판,
    상기 분산 배출판 상에 배치된 금속섬유 매트,
    상기 혼합가스를 발화시키기 위한 점화기 및
    상기 분산 배출판, 금속섬유매트 및 점화기를 수용하는 버너 몸체를 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 버너 몸체 내부로 삽입되어, 상기 분산 배출판, 금속섬유매트 및 점화기를 수용하는 원통형 열교환기를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 원통형 열교환기는 상기 버너 몸체의 일측 단부에 결합되는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 원통형 열교환기는 내측면 및 외측면 중에 적어도 하나의 면에 하나 이상의 가열부재가 결합된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기라인의 일부는 상기 농축산 생육시설의 내부에서 상기 농축산 생육시설의 단변 방향으로 연장되고, 나머지 일부는 상기 농축산 생육시설의 외부에서 상기 농축산 생육시설의 장변 방향으로 연장된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소형 열원은 표면연소 버너이고,
    상기 배기라인은 상기 표면연소 버너의 버너 몸체 내부로 삽입된 원통형 열교환기의 타측 단부 및 상기 버너 몸체를 관통하여 분기 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통형 열교환기의 타측 단부에 형성되고, 상기 댐퍼를 수용할 수 있는 댐퍼 수용체를 더 포함하되,
    상기 댐퍼는 상기 댐퍼 수용체와 체결되어 상기 원통형 열교환기의 타측 단부에 구비된 개방구를 개폐하거나 상기 배기라인을 개폐하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소형 열원은 표면연소 버너이고,
    상기 표면연소 버너는, 원기둥형상, 판형상 및 원뿔형상 중의 어느 하나의 형상으로 이루어지는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열기 공급라인의 단부 또는 상기 배기라인의 단부에 결합된 송풍기를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 농축산 생육시설 내측 상단과 상기 열기 공급라인 사이에 배치되어, 상기 열기 공급라인으로부터 발열되는 열기를 차단하는 방열 확산판을 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 방열 확산판은 농축산 생육시설 내측방향으로 절곡된 형상을 가진 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 방열 확산판은 내측 표면에 돌출부가 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 열기 공급라인의 단부에 배치되어, 상기 열기 공급라인으로부터 방출되는 열기를 일방향으로 반사시키는 반사판을 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 열기 공급라인 또는 배기라인은 내열성 골판 또는 주름관으로 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 열기 공급라인 또는 배기라인은 지그재그 형상으로 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소형 열원은 표면연소 버너이고,
    상기 표면연소 버너의 일측 단부에 배치되어 상기 표면연소 버너에 외기를 공급하는 송풍기를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 표면연소 버너는
    유입되는 혼합가스를 일방향으로 분산시키는 분산 배출판,
    상기 분산 배출판 상에 배치된 금속섬유 매트
    상기 혼합가스를 발화시키기위한 점화기 및
    상기 분산 배출판, 금속섬유매트 및 점화기를 수용하는 버너 보호캡을 포함하되,
    상기 버너 보호캡은 상기 송풍기에 의하여 공급되는 외기의 흐름을 조절하는 하나 이상의 관통홀을 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소형 열원 내부로 혼합기체를 공급하는 혼합가스 공급라인;
    상기 혼합가스 공급라인 상에 설치된 차단밸브;
    상기 농축산 생육시설 내부에 설치되어 내부온도를 감지하는 온도 감지센서;
    상기 농축산 생육시설 내부에 설치되어 내부의 이산화탄소 농도를 감지하는 CO2감지 센서; 및
    상기 온도 감지센서 및 CO2감지센서의 센싱 동작에 의해서 상기 차단밸브 및 댐퍼의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 배기라인의 단부, 상기 열기 공급라인의 단부 또는 상기 연소형 열원인 표면연소 버너의 일측 단부에 결합된 송풍기를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 온도 감지센서 및 CO2감지센서의 센싱 동작에 의해서 상기 송풍기의 구동을 제어하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제 1 항에 있어서, 상기 배기라인 및 열기 공급라인의 직경이 서로 상이할 경우에 상기 배기라인 또는 열기 공급라인 중의 어느 하나의 직경이 큰쪽에 상기 직경을 보상하여 상기 댐퍼와 체결되는 댐퍼 수용체를 더 포함하는 내부환경 조절 시스템.
  32. 삭제
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기라인은 상기 고랑과 나란한 방향으로 배치되는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 배기라인은 상기 연소형 열원에서 발생되는 열기와 이산화탄소를 방출하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 배기라인은 복수의 방출홀을 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 배기라인의 일측 단부 또는 연소형 열원 전단에 결합된 송풍기를 더 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 연소형 열원은 표면연소 버너인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 농축산 생육시설은 비닐하우스인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  39. 삭제
  40. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재는 금속판재를 돔 형상으로 절곡하여 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  41. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재는 입구와 출구를 가지며 길이 방향으로 연장된 관형상을 가진 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재는 상기 배수고랑 덮게 방열부재의 내측면에 결합된 하나 이상의 집열핀을 포함하는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  43. 제 1 항에 있어서,
    상기 집열핀은 'ㄱ'자 형태로 절곡된 소정 면적의 금속판재로, 일면은 상기 내측면 결합되고, 타면은 길이 방향으로 일부를 절삭되어, 절삭된 일부면은 제 1 방향으로 절곡되고, 나머지 일부면은 제 2 방향으로 절곡된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  44. 삭제
  45. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재는 주석 아연, 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속으로 이루어진 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  46. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재의 상부면의 일부에는 미끄럼 방지 돌기가 형성된 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  47. 제 41 항에 있어서,
    상기 관형상을 가진 배수고랑 덮게 방열부재는 상부면과 하부면을 결합하여 이루어진 것인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 상부면은 방열을 위한 금속소재이고, 상기 하부면은 단열을 위한 단열 소재인 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  49. 제 41 항 또는 제 47 항에 있어서,
    상기 관형상을 가진 배수고랑 덮게 방열부재의 하부면의 내측 또는 외측에는 단열소재가 결합된 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  50. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기라인은 T 형 관, Y 형 관 또는 L형 관을 통해 상기 고랑 또는 배수고랑 덮게 방열부재와 결합되어 연통되는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  51. 제 1 항에 있어서,
    상기 배수고랑 덮게 방열부재 또는 상기 고랑에 결합되어 연통된 폐열 회수관을 더 포함하되,
    상기 폐열 회수관은 상기 배수고랑 덮게 방열부재 또는 상기 고랑내의 폐열을 상기 농축산 생육시설의 내부로 유입시키는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 폐열회수관은 T 형 관, Y 형 관 또는 L형 관을 통해 상기 고랑 또는 배수고랑 덮게 방열부재와 결합되는 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 폐열회수관은 상기 배수고랑 덮게 방열부재 또는 상기 고랑의 일측 단부 및 타측 단부에 각각 결합된 농축산 생육시설의 내부환경 조절 시스템.
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