KR101584237B1 - 악취 저감형 열교환 냉난방하우스 - Google Patents

악취 저감형 열교환 냉난방하우스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 관한 것으로, 특히 축사 등에서 발생하는 실내의 악취나 먼지 등의 유해물질을 정화하여 공기오염을 줄임과 동시에 실외로부터 유입되는 실외공기와 실내공기를 열 접촉시켜 온도 차이를 최소화함으로써 실내의 냉난방효율성을 높이고 에너지소비효율성을 증진시킬 수 있게 되며 본 발명은, 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 있어서, 밀폐된 내부 공간이 칸막이로 구획되며, 혼탁한 실내공기가 유입되는 투입구를 가지는 공기정화룸, 상기 공기정화룸과 개구부로 연통하고 이 개구부의 타측에 있는 배기구 및 제1송풍팬이 구비된 제1 및 제2열교환룸, 상기 제1열교환룸의 일측에 구비되며 공조한 실외공기를 실내로 투입하기 위한 유출구 및 제2송풍팬을 가지는 냉난방룸으로 된 본체케이스; 상기 공기정화룸의 내측으로 투입된 투입구 내부에 정화수를 분무하여 혼탁한 실내공기 중에 포함된 유해물질을 분리 배출하게 되는 습식 여과수단; 상기 제1 및 제2열교환룸의 실내공기와 외부에서 유입되는 실외공기를 열 접촉시켜 열교환된 실외공기를 냉난방룸으로 투입하기 위한 열교환수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스를 제안한다.

Description

악취 저감형 열교환 냉난방하우스{The bed smell decreased type heat exchanging house}
본 발명은 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 축사 등에서 발생하는 실내의 악취나 먼지 등의 유해물질을 정화하여 공기오염을 줄임과 동시에 실외로부터 유입되는 실외공기와 실내공기를 열 접촉시켜 온도 차이를 최소화함으로써 실내의 냉난방효율성을 높이고 에너지소비효율성을 증진시킬 수 있게 되는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 관한 것이다.
일반적으로 겨울철의 추운 날씨에 축사나 비닐하우스 등(이하 '축사'로 통칭함)에서는 가축이나 농작물 등의 건강한 생장을 위해 난방기구 등을 사용하여 실내온도를 일정하게 유지한다. 또 축사의 실내 난방과 함께 쾌적한 실내환경을 유지하기 위해 주기적으로 환기를 한다.
하지만 외부 찬 공기가 실내로 유입되면서 실내온도를 급격히 떨어뜨려 열(난방)손실이 발생하며 결로현상을 유발하게 된다. 또 실내의 온도저하를 염려하여 충분한 시간 동안 환기를 시키지 못하고 환기시간을 단축하게 된다. 이처럼 환기시간이 짧아질수록 실내공기가 혼탁해지고 감기와 같은 호흡기계통의 질병을 유발하는 등, 실내의 난방 및 환기효율성이 현저히 저하된다.
한편 농가에서는 전기히터나 석유(등유)난로 등의 경우 과부하(과열) 또는 스파크(누전) 등으로 인한 화제의 발생위험성이 매우 높아서 잦은 관리감독과 각별한 주위를 필요로 하고 있다. 또 근자에 들어서는 난방장치에 사용되는 연료나 전기 요금의 급격한 증가로 인해 겨울철 난방비용 및 유지관리 비용이 증가하는 등 축산 및 농가의 경제적인 부담이 가중되고 있는 실정이다.
여기서 축사의 환기장치에 관한 종래의 선행기술을 살펴보면 국내공개특허 제10-2002-0069664(2002.09.05.)호의 '양돈사의 환기시스템' 내지는 국내특허출원 제10-2009-0111987(2009.11.19.)호의 '축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템', 국내특허출원 제10-2008-0060684(2008.06.26.)호의 '축사용 환기시스템' 등이 공지된 바에 있으며 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 그런데 상기와 같은 종래의 선행기술들은 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 제작 및 설치가 어렵고 고장이나 안전사고의 위험성이 높고 제품의 가격이 비싸며 제품의 수명이 짧고 취급 및 유지관리가 매우 까다롭고 전기소모가 많고 난방효율성이 현저히 저하되는 등 문제점이 있었다.
1.국내공개특허 제10-2002-0069664(2002.09.05.)호의 '양돈사의 환기시스템' 2.국내특허출원 제10-2009-0111987(2009.11.19.)호의 '축사 환기장치 및 그를 이용한 공기정화 시스템' 3.국내특허출원 제10-2008-0060684(2008.06.26.)호의 '축사용 환기시스템'
본 발명의 목적은 축사 내부에서 발생하는 악취나 먼지 등의 혼탁한 실내공기를 맑게 정화하여 외부로 방출함으로 대기오염을 방지함과 함께 실외공기를 실내로 유입시켜 환기함에 있어서 축사의 실내공기와 실외공기를 열 교환시켜 온도편차를 감소시킴에 따라, 실내온도의 급격한 급강하 또는 급상승을 방지하고 실내온도를 적정하게 유지할 수 있게 됨은 물론 에너지소비효율을 월등히 향상시킬 수 있게 되는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스를 제공하는 데에 있다.
본 발명은, 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 있어서, 밀폐된 내부 공간이 칸막이로 구획되며, 혼탁한 실내공기가 유입되는 투입구를 가지는 공기정화룸, 상기 공기정화룸과 개구부로 연통하고 이 개구부의 타측에 있는 배기구 및 제1송풍팬이 구비된 제1 및 제2열교환룸, 상기 제1열교환룸의 일측에 구비되며 공조한 실외공기를 실내로 투입하기 위한 유출구 및 제2송풍팬을 가지는 냉난방룸으로 된 본체케이스; 상기 공기정화룸의 내측으로 투입된 투입구 내부에 정화수를 분무하여 혼탁한 실내공기 중에 포함된 유해물질을 분리 배출하게 되는 습식 여과수단; 상기 제1 및 제2열교환룸의 실내공기와 외부에서 유입되는 실외공기를 열 접촉시켜 열교환된 실외공기를 냉난방룸으로 투입하기 위한 열교환수단;으로 구성됨을 특징으로 하는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스를 제안한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 습식 여과수단은, 상기 공기정화룸의 내측에 구비된 수조; 상기 수조의 일측에 구비되는 펌프; 상기 펌프의 토출 측에 결합되며 상기의 투입구 내측으로 삽입되는 급수관체; 상기 급수관체에 부착되며 투입구 내부에 미세한 물 알갱이를 분사하게 되는 분무노즐; 상기 수조의 정화수를 흡입하여 펌프에 공급하는 순환관체;로 구성됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 열교환수단은, 상기 제1열교환룸의 가장자리에 하나 또는 복수 개로 구비되는 제1 내지 제4챔버; 상기 제1챔버에 구비되어 외부의 공기가 유입되는 유입구; 상기 제1 및 제4챔버를 지그재그로 번갈아가면서 연결하여 제1 및 제2열교환룸의 공기와 열 접촉시키게 되는 제1 및 제2덕트; 상기 제4챔버에 구비되어 열교환된 공기를 냉난방룸으로 투입하는 유출구;로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명은 축사 내에서 발생하는 심한 악취나 먼지, 진드기, 기생충, 유해충, 이물질 등(이하 '유해물질')을 물에 흡수시켜 분리 배출함으로써 대기오염을 방지한다. 이와 함께 추운 겨울철 또는 더운 여름철에 외부의 실외공기를 실내로 유입시켜 환기함에 있어서, 외부 찬 공기 또는 더운 공기에 비해 상대적으로 온도차이가 심한 실내공기와 열 교환시켜 온도편차를 줄임으로써 실내의 급작스러운 온도변화를 방지하고 실내온도 유지가 용이하며, 냉난방에 소요되는 에너지소비 및 냉난방 비용을 줄이고 에너지효율성을 한층더 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고 축사 내부에 쾌적한 실내환경을 제공하여 겨울철 감기나 호흡기계통의 질환을 예방하고 면역력 강화 및 전염병 예방에 탁월하다. 또 추운 겨울철에 에어 덕트와 같은 환기계통의 결로현상을 예방할 수 있어 효율적이다.
또한 본 발명은 구성이 간단하고 제작 및 설치가 용이하고 제조원가 및 제품의 가격이 저렴하며 또 오작동이나 누전이나 스파크, 고장 등의 발생위험성이 없어 매우 안전하고 실용적이며 수리 및 보수, 유지관리가 용이한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 악취 저감형 열교환 냉난방하우스(100)의 내부 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 악취 저감형 열교환 냉난방하우스의 내부를 단면으로 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 악취 저감형 열교환 냉난방하우스를 내부 단면으로 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 습식 여과수단(50)을 내부 단면으로 나타낸 도면.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 도면에 따르면 본 발명은, 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 있어서, 밀폐된 내부 공간이 칸막이(12)로 구획되며, 혼탁한 실내공기가 유입되는 투입구(22)를 가지는 공기정화룸(20), 상기 공기정화룸(20)과 개구부(14)로 연통하고 이 개구부(14)의 타측에 있는 배기구(32) 및 제1송풍팬(34)이 구비된 제1 및 제2열교환룸(30,30a), 상기 제1열교환룸(30)의 일측에 구비되며 공조한 실외공기를 실내로 투입하기 위한 유출구(42) 및 제2송풍팬(44)을 가지는 냉난방룸(40)으로 된 본체케이스(10); 상기 공기정화룸(20)의 내측으로 투입된 투입구(22) 내부에 정화수(W)를 분무하여 혼탁한 실내공기 중에 포함된 유해물질을 분리 배출하게 되는 습식 여과수단(50); 상기 제1 및 제2열교환룸(30,30a)의 실내공기와 외부에서 유입되는 실외공기를 열 접촉시켜 열교환된 실외공기를 냉난방룸(40)으로 투입하기 위한 열교환수단(60);으로 구성됨을 특징으로 한다.
위를 더욱 자세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따르는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스(100)는 공기정화룸(20), 제1 및 제2열교환룸(30,30a), 냉난방룸(40)을 가지는 본체케이스(10), 상기 공기정화룸(20)에 구비되는 습식 여과수단(50), 상기제1 및 제2열교환룸(30,30a)에 구비되는 열교환수단(60), 컨트롤러(80) 등으로 구성된다.
상기 본체케이스(10)는 소정의 박스구조로 밀폐되고 내부 공간에 칸막이(12)를 설치하여 도면에처럼, 공기정화룸(20), 제1 및 제2열교환룸(30,30a), 냉난방룸(40)으로 구획된다. 상기 공기정화룸(20)은 투입구(22)를 통해 축사 등과 같이 유해물질을 포함하고 있는 혼탁한 실내공기가 유입되고 습식 여과수단(50)에 의해 유해물질을 여과하여 정화된다. 상기 공기정화룸(20)과 제1열교환룸(30) 사이의 칸막이에는 개구부(14)를 형성하여 연통된다.
상기 제1 및 제2열교환룸(30,30a)은 중간에 칸막이가 있고 일측으로 연통하는 'ㄷ'자로 형성되며, 제1열교환룸(30)의 일측 칸막이에 개구부(14)가 있고 제2열환룸(30a)의 타측 끝부분의 벽면에 배기구(32)가 구비된다. 이때 상기 배기구(32)에 구비된 제1송풍팬(34)에 의해 제1 및 제2열교환룸 그리고 공기정화룸의 내부 공기를 강제 흡입시켜 순환하도록 된다.
상기 제1 및 제2열교환룸(30,30a)에는 후술하는 열교환수단(60)을 구비하여 실내공기와 열 접촉시켜 열 교환한 후 냉난방룸으로 보내진다.
상기의 냉난방룸(40)은 제1열교환룸(30)의 일측 칸막이로 구획되고 열교환룸을 거쳐 열교환된 실외공기를 충분히 공조시킨 후 측면 유출구(42)를 통해 실내로 투입하게 된다. 상기 유출구(42)에는 제2송풍팬(44)을 구비하여 냉난방룸 및 열교환수단(덕트 및 챔버)의 내부 공기를 강제 흡입하여 순환하도록 된다.
한편 상기 본체케이스(10)는 벽면에 점검구(18)를 구비하여 내부를 관찰할 수 있으며 점검구(18)에는 창문 또는 도어를 구비하여 개폐 가능하다.
상기 습식 여과수단(50)은 투입구를 통해 유입되는 실내공기를 여과하여 정화하기 위한 것으로, 상기 투입구(22)를 통해 공기정화룸(20)의 내측으로 투입되며 정화수(W)를 분무하여 공기 중에 포함된 유해물질을 습식으로 분리 배출시켜 맑게 정화한다.
여기서 본 발명에 따르면, 상기 습식 여과수단(50)은, 상기 공기정화룸(20)의 내측에 구비된 수조(52); 상기 수조(52)의 일측에 구비되는 펌프(54); 상기 펌프(54)의 토출 측에 결합되며 상기의 투입구(22) 내측으로 삽입되는 급수관체(55); 상기 급수관체(55)에 부착되며 투입구(22) 내부에 미세한 물 알갱이를 분사하게 되는 분무노즐(56); 상기 수조(52)의 정화수를 흡입하여 펌프(54)에 공급하는 순환관체(57);로 구성됨을 특징으로 한다. 다시 말해서 상기 습식 여과수단(50)은 공기정화룸의 저부에 수조(52)를 구비하여 투입구의 말단이 수직으로 투입되며 상기 수조 일측에 펌프(54)가 구비된다. 그리고 상기 펌프(54)의 토출 측에 급수관체(55)가 결합되고 토출 측에 순환관체(57)가 결합하여 정화수(W)가 순환 공급된다. 이에 상기 펌프(54)에 의해 고압의 정화수(W)가 급수관체(55)로 송출되고 이 급수관체에 부착된 분무노즐(56)을 통해 미세한 물 알갱이를 분무함으로써 접촉면적을 확대하여 공기 중에 포함된 유해물질(D)을 효과적으로 흡수 및 포집하도록 된다.
또한 상기 수조(52)는 상면이 개방되어 있고 스크린(59)으로 덮어서 유해물질 및 이물질 등이 정화수로 유입되지 않게 차단한다. 그리고 상기 순환관체(57)에는 필터(58)를 구비하여 유해물질 및 찌꺼기 등을 여과하게 된다.
다음 상기 열교환수단(60)은 제1 및 제2열교환룸(30,30a)의 내부에 구비되며, 상기의 공기정화룸(20)에서 개구부(14)를 통한 실내공기와 유입구(64)를 통해 외부에서 유입되는 실외공기를 열 접촉시켜 열 교환한 후에 냉난방룸(40)으로 투입하게 된다.
여기서 본 발명에 따르면, 상기 열교환수단(60)은, 상기 제1열교환룸(30)의 가장자리에 하나 또는 복수 개로 구비되는 제1 내지 제4챔버(62,62a,62b,62c); 상기 제1챔버(62)에 구비되어 외부의 공기가 유입되는 유입구(64); 상기 제1 및 제4챔버(62,62a,62b,62c)를 지그재그로 번갈아가면서 연결하여 제1 및 제2열교환룸(30,30a)의 공기와 열 접촉시키게 되는 제1 및 제2덕트(66,66a); 상기 제4챔버(62c)에 구비되어 열교환된 공기를 냉난방룸(40)으로 투입하는 유출구(68);로 구성됨을 특징으로 한다. 다시 말해서 상기 열교환수단(60)은 제1 내지 제4챔버(62,62a,62b,62c)가 제1열교환룸(30)과 제2열교환룸(30a)의 양측 가장자리 중앙에 수직으로 세워진다. 상기 제1덕트(66)은 제1, 제2챔버(62,62a)에 양단이 결합되고 상기 제2덕트(66a)가 제1열교환룸(30)에 구비된 제3, 제4챔버(62b,62c)에 결합되며 챔버 내에는 격판(63)을 설치하여 덕트를 통해 공기가 지그재그로 흐르도록 된다. 그리고 상기 제1챔버의 상부에 유입구(64)가 구비되고 제1챔버와 제3챔버를 연결하는 연결덕트(67)가 구비되며 상기 제3챔버(62b)의 상부에 유출구(68)가 구비된다. 이처럼 상기 제1 및 제2덕트(66,66a)는 상하 일정한 간격을 두고 다단으로 구비되어 열교환룸의 내부 실내공기와 열 접촉시켜 열교환한 후에 유출구(68)를 통해 냉난방룸(40)으로 보내진다.
상기 컨트롤러(80)는 제1송풍팬(34) 및 제2송풍팬(44), 펌프(54) 등과 같은 장치의 전반적인 동작을 제어하며, 상기의 전기적 구성요소에 외부의 전원을 안정적으로 공급하는 전원부, 온도를 표시하는 온도계, 냉난방기(70)의 온도를 설정하는 온도조절기, 전원스위치 및 조작스위치, 동작시간을 설정하는 타이머 등이 구비된다. 또 상기 냉난방룸(40)에는 온도센서(82)를 구비하여 내부 온도를 감지하여 컨트롤러에 전송함에 따라 온도조절기에서 설정된 온도로 유지하게 되며, 상기 온도조절기에서 설정된 온도로 유지하기 위한 수단으로 냉난방기(70)가 구비된다. 상기 냉난방기(70)는 공기온도를 가변시켜 쾌적하게 유지하기 위한 것으로, 통상의 냉방용 에어컨 또는 난방용 히터 등으로 구성되며, 냉난방룸 내에는 실내기가 설치되고 실외기는 본체케이스 외부에 구비된다. 한편 상기 본체케이스(10)의 일측에 실외기를 설치하기 위한 공간(룸)을 형성하고 벽면에 창문을 구비하여 통기가 원활하도록 된다.
상기와 같이 구성된 악취 저감형 열교환 냉난방하우스(100)는 이어지는 작동상태의 설명으로 보다 용이하게 이해가 될 것이다.
본 발명에 따른 악취 저감형 열교환 냉난방하우스(100)는 먼저 축사 내부의 혼탁한 실내공기를 제1송풍팬(34)에 의해 투입구(22)로 흡입되어 공기정화룸(20)으로 유입되고 이와 함께 상기의 분무노즐(56)에서 미세한 물 입자를 분무함에 따라 실내공기에 포함된 유해물질이 흡착하면서 정화수와 함께 수조(52)로 회수된다.
이렇게 상기의 공기정화룸에서 정화된 맑은 공기는 제1 및 제2열교환룸(30,30a)으로 보내져 외부공기와 열교환된 후 배기구(32)를 외부로 통해 방출함으로 대기오염이 방지된다. 이와 함께 상기 제1 및 제2열교환룸(30,30a)에서는 유입구(64)를 통해 외부로부터 유입되는 외부공기가 열교환수단(60)에 의해 상기의 정화된 실내공기와 열교환시킨 후 냉난방룸(40)으로 보내진다. 이때 상기 열교환수단(60)은 추운 겨울철에 차가운 외부의 실외공기가 상대적으로 따뜻한 온도의 실내공기와 열 접촉시켜 온도를 높이고 또는 무더운 여름철에 외부의 따뜻한 실외공기가 상대적으로 낮은 온도의 실내공기와 열교환하여 온도를 낮추게 되는 것이다.
이처럼 본 발명의 악취 저감형 열교환 냉난방하우스(100)는 혼탁한 실내공기를 깨끗하게 정화하여 맑게 방출함과 함께 실외에서 실내로 유입되는 외부공기는 제1, 제2열교환룸(30,30a) 및 냉난방룸(40)에서 실내공기와 충분히 열교환 및 공조시켜 실내로 투입하게 됨으로 환기로 인한 실내의 급작스러운 온도변화를 방지함은 물론 쾌적한 실내환경을 제공하고 에너지효율성을 월등히 향상시켜 냉난방 비용을 현저히 감소시킬 수 있게 된다.
10:본체케이스 12:칸막이 14:개구부
18:점검구 20:공기정화룸 22:투입구
30:제1열교환룸 30a:제2열교환룸 32:배기구
34:제1송풍팬 40:냉난방룸 42:유출구
44:제2송풍팬 50:습식 여과수단 52:수조
54:펌프 55:급수관체 56:분무노즐
57:순환관체 58:필터 69:스크린
70:냉난방기 80:컨트롤러 82:온도센서
100:악취 저감형 열교환 냉난방하우스 W:정화수

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 밀폐된 내부 공간이 칸막이(12)로 구획되며, 혼탁한 실내공기가 유입되는 투입구(22)를 가지는 공기정화룸(20), 상기 공기정화룸(20)과 개구부(14)로 연통하고 이 개구부(14)의 타측에 있는 배기구(32) 및 제1송풍팬(34)이 구비된 제1 및 제2열교환룸(30,30a), 상기 제1열교환룸(30)의 일측에 구비되며 공조한 실외공기를 실내로 투입하기 위한 유출구(42) 및 제2송풍팬(44)을 가지는 냉난방룸(40)으로 구성되는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스에 있어서,
    상기 공기정화룸(20)에는 수조(52)가 구비되며, 그 일측에 펌프(54)가 구비되어 상기 펌프(54)에 연결된 급수관체(55)가 투입구(22) 내측으로 삽입되어 분무노즐(56)을 장착하고, 수조(52)의 정화수를 흡입하여 문무노즐(56)에서 분사하는 습식 여과수단(50)과;
    상기 제1열교환룸(30)과 제2열교환룸(30a)의 가장자리에는 하나 이상의 제1 내지 제4챔버(62,62a,62b,62c)가 구성되고, 상기 제1 및 제4챔버(62,62a,62b,62c)를 연결하는 제1 및 제2덕트(66,66a)들과, 상기 하나의 챔버에 구비되어 외부의 공기를 유입시키는 유입구 및 열교환된 공기를 냉난방룸(40)으로 투입하는 유출구(68)가 있는 열교환수단(60)으로 구성됨을 특징으로 하는 악취 저감형 열교환 냉난방하우스.

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