KR102352478B1 - 과수의 동상해 방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과수의 동상해 방지시스템에 관한 것이며, 상세하게는 과수의 꽃에 온수를 분사하는 과수의 동상해 방지시스템에 관한 것으로서, 다량의 온수를 항상 적정온도를 유지하면서 과수의 꽃에 분무할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 보일러(11)에 온수가열조(16)를 연결한 온수생성수단(10)과;
상기 온수가열조(16)의 하부에 그 하부를 펌프(34)부설 이송도관(33)으로 연결한 온수조(30)를; 구비하고,
상기 온수가열조(16)와 온수조(30)의 상부를 순환도관(35)으로 연결하고, 상기 순환도관(35)과 상기 펌프(34)부설 이송도관(33)에 의하여 온수조(30)의 온도조절수단(32)을 형성하며,
상기 온수조(30)의 하부에 펌프(38)부설 분사도관(37)을 연결하여서, 과수의 꽃에 온수를 분사토록 한 것이다.

Description

과수의 동상해 방지시스템{FROSTBITE PREVENTION SYSTEM OF FRUIT TREE}

본 발명은 과수의 동상해 방지시스템에 관한 것이며, 상세하게는 과수의 주위에 온수를 분사하는 과수의 동상해 방지시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 기후변화현상으로 인하여 이상고온현상이 심화되고 있어 겨울에서 봄으로의 계절변화가 서서히 진행되지 못하고 동절기와 춘절기의 경계인 3월에 기온이 급격히 상승하고 있다.

따라서 동절기와 춘절기의 경계시기에 식물들의 조기생육이 시작되고 과수의 경우에도 꽃이 빨리 피고 있다. 그러나 꽃이 핀 이후인 4월초에 갑자기 기온이 영하(-2℃이하)로 떨어져서 꽃이 동상해(凍霜害)를 입으면 열매를 맺지 못하거나 맺은 열매가 썩어서 수확이 획기적으로 감소하거나 불가능하게 되는 것이다.

상기한 문제점을 시정하기 위하여, 과수아래에서 왕겨, 볏짚 등을 연소시키는 연소법, 방상팬을 이용한 송풍법, 온수 또는 지하수 살수법, 포그시스템 등을 고려하고 있으며, 상기 방법중 온수 살수법이 일부 시험적으로 시도되고 있다.

상기 온수 살수법은 통상적으로 화목 보일러에서 생성한 온수를 온수조에 저장하였다가 기온이 영하로 떨어졌을 때 온수조에 연결된 스프링쿨러에서 과수의 주위에 분무하는 것이며, 상기 온수조는 통상적으로 급수용으로 널리 사용하고 있는 플라스틱제 원통형 물탱크를 이용하고 있다.

그러나 상기한 온수 살수법은 보일러에서 적정온도(40~50℃)로 가열된 온수를 합성수지제 물탱크에 공급하여 저장하였다가 사용하는 것이므로 기온이 갑자기 영하로 낮아졌을 때 온수가 냉각되어 적정온도의 유지가 불가능하기 때문에 목적을 달성하기 곤란한 실정이고, 또한 화목보일러는 장작을 수시로 투입하여야 하므로 관리자가 상주하여야 함으로써 별도의 인건비가 소요되며, 상기 관리자는 야간근무를 함으로써 수면 부족 등으로 건강을 악화시킬 염려가 있는 것이다.

상기한 온수의 냉각문제를 해결하기 위하여 보일러에서 온수를 생성할 때 적정온도보다 높은온도로 가열하여 저장하는 것을 고려할 수 있으나, 하강되는 외기온의 예측에 오류가 많기 때문에 적정온도를 설정하기가 대단히 어렵게 되는 것이다.

그 뿐만 아니라 원통형 물탱크는 용량이 크지 않기 때문에 과수원의 면적이 클 경우 만족할 만한 온수의 분무가 어려웁게 되며, 사용되는 플라스틱 물탱크는 강도부족으로 온수 저장시 변형되고 배관 연결부에 누수가 발생되거나 배관의 이탈현상이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 다량의 온수를 항상 적정온도를 유지하면서 과수의 주위에 분사할 수 있는 과수의 동상해 방지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

보일러에 온수가열조를 연결한 온수생성수단과;

상기 온수가열조의 하부에 그 하부를 펌프부설 이송도관으로 연결한 온수조를; 구비하고,

상기 온수가열조와 온수조의 상부를 순환도관으로 연결하고, 상기 순환도관과 상기 펌프부설 이송도관에 의하여 온수조의 온도조절수단을 형성하며,

상기 온수조의 하부에 펌프부설 분사도관을 연결하여서, 과수 주위의 대기에 온수를 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시키도록 한 것이다.

또한 본발명은

보일러와;

상기 보일러에 연결한 제1온수조와;

상기 제1온수조의 하부에 그 하부를 펌프부설 이송도관으로 연결한 제2온수조를; 구비하고,

상기 제1온수조와 제2온수조의 상부를 순환도관으로 연결하고, 상기 순환도관과 상기 펌프부설 이송도관에 의하여 제2온수조의 온도조절수단을 형성하며,

상기 제2온수조의 하부에 펌프부설 분사도관을 연결하여서, 과수 주위의 대기에 온수를 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시키도록 한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 온수가열조와 온수조로 형성하거나, 2개의 온수조를 구비하여 다량의 온수를 생성 저장할 수 있으므로 과수원의 면적이 크고 영하 유지기간이 길 경우에도 온수 공급량을 충족할 수 있는 것이다.

그리고 온수가열조와 온수조, 또는 온수조 상호간을 온도조절수단으로 연결함으로써 온수조에 저장된 온수가 적정온도 이하로 냉각되었을 때 온수를 강제순환시켜서 온수조내의 온수의 온도를 항상 적정온도로 유지시킬 수 있기 때문에 과수의 꽃의 동상해를 양호하게 방지하여 농가의 소득증대에 기여할 수 있는 것이다.

도1은 본 발명의 제1실시예의 구성도
도2는 본 발명의 제2실시예의 구성도

도1은 본 발명의 제1실시예의 구성도로서, 본 발명의 제1실시예는 온수생성수단(10)과 온수조(30)로 대별된다.

상기 온수생성수단(10)은 보일러(11)와 온수가열조(16)로 구성하며, 상기 보일러(11)는 주지된 증기 또는 온수보일러로서, 상기 보일러(11)에서 가열된 열매체를 공급관(12)을 경유하여 온수가열조(16)에 내장된 방열관(13)에서 급수에 방열하여 온수를 생성한 후 귀환관(14)을 거쳐 보일러(11)에 되돌아와서 재가열되는 사이클을 반복하는 것이다.

상기 온수가열조(16)에는 고·저수위센서(17)를 설치하여 급수펌프(WP)부설 용수관(18)으로 공급되는 급수량을 제어하며, 그리고 상기 온수가열조(16)의 측면에 순환펌프(20)를 부설한 온수순환관(19)을 연결하여 온수가열조(16)내의 온수를 강제순환시키는 것이다. 상기 온수순환관(19)은 온수생성량을 증대하기 위하여 그 단면형상을 4각형 등의 다각형으로 형성함으로서 순환이 저조하고, 또한 급수의 공급온도와 적정 온수가열온도(40~50℃)와의 차이가 적어서 밀도차가 작기 때문에 순환이 양호하지 못하여 온도의 균일성이 떨어지는 문제점을 시정하고 강도를 증대한 것이다.

상기 온수조(30)는 상기 온수생성수단(10)의 온수가열조(16)에서 생성된 온수의 저장기능을 수행하며, 상기 온수가열조(16)와 온수조(30)의 하부를 펌프(34)를 부설한 이송도관(33)으로 연결하여서, 온수가열조(16)에서 생성된 온수를 온수조(30)로 이송하고, 또한 상기 온수가열조(16)와 온수조(30)의 상부를 순환도관 (35)으로 연결하여 상기 펌프(34)를 부설한 이송도관(33)과 함께 온수조(30)의 온도조절수단(32)을 형성한 것이다.

상기 온도조절수단(32)은 온수가열조(16)에서 가열된 온수를 온수조(30)에 저장할 때 그 저장된 온수의 온도가 적정온도 이하로 냉각되었을 때 온수가열조 (16)내의 적정온도의 온수를 강제로 순환시켜서 온수조(30)내의 온수의 온도를 적정온도로 유지시키는 것이며, 이 때 온수가열조(16)내의 온수의 온도가 낮아지면 보일러(11)를 가동하여 온수가열조(16)내의 온수의 온도를 적정온도까지 상승시키는 것이다.

그리고 상기 온수조(30)의 하부에는 펌프(38)를 부설한 분사도관(37)을 연결하여 그 끝에 노즐(39)을 설치하여서, 과수 주위의 대기에 온수를 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시킴으로서 꽃의 동상해를 방지하는 것이다.

또한 상기 이송도관(33)의 펌프(34)후방과 분사도관(37)의 펌프(38)후방에 지상 농작물용 급수관(41)을 연결함과 아울러 상기 급수관(41)에 상기 분사도관 (37)의 펌프(38)후방을 연결하여서 온수사용이 필요하지 않은 계절에 온수가열조 (16) 및 온수조(30)에 저장된 급수를 농작물 등의 급수에 이용토록 한 것이다.

또한 상기 급수관(41)에는 관정 등에서 취수한 지하수, 하천수, 빗물 등을 공급하기 위한 펌프부설 제2급수관(42)을 연결한 것이다.

그리고 상기 이송도관(33)과 분사도관(37)에, 펌프(34)(38)를 바이패스하는 밸브(45a)(45b)를 부설한 바이패스도관(44a)(44b)을 각각 설치하여서, 온수가열조 (16) 및 온수조(30)에 가열되지 않은 급수가 저장되었을 때 그 급수를 펌프(34) (38)를 구동하지 않고 급수관(41)으로 배출할 수 있도록 한 것이며, 상기 밸브 (45a)(45b)는 온수가열시 및 과수 주위에 분사시에는 폐쇄하는 것이다.

또한 상기 이송도관(33)의 펌프(34)후방, 급수관(41)의 이송도관(33)연결부 인접위치, 분사도관(37)의 펌프(38)후방 및 분사도관(37)의 펌프(38)후방의 급수관(41)에 전자밸브(46a)(46b)(46c)(46d)를 각각 설치하고, 온수가열조(16)와 온수조(30)에 온도센서(47a)(47b)를 설치한 것이다.

상기 보일러(11), 고·저수위센서(17), 펌프(20)(34)(38)(WP), 전자밸브 (46a)(46b)(46c)(46d)는 프로그래머블 콘트롤러(PLC)에 의하여 제어되며, 상기 온도센서(47a)(47b)는 그 검출치를 PLC가 전달받아 설정치와 비교하여 보일러를 제어하고, 급수펌프(WP)는 고·저수위센서(17)에 의하여 제어되는 것으로서 상기 제어방법은 주지된 것이다.

미설명부호 49a,49b는 안전밸브이다.

이상과 같은 본 발명의 제1실시예는 과수의 꽃 개화시 등에 외기온도가 영하로 내려갈 경우를 대비하여 온수를 생성할 때 온수가열조(16)와 온수조(30)에 급수를 공급한 후 보일러(11)를 가동하여 가열된 열매체를 공급관(12)을 통하여 방열관 (13)에서 급수와 열교환하여 가열하면서 이송도관(33)에 설치된 펌프(34)를 구동하여 온수가열조(16)내의 가열된 온수를 온도조절수단(32)에 의하여 온수조(30)에 순환시키며, 온수가열조(16)와 온수조(30)에 적정온도의 온수가 저장되었을 때 보일러(11)의 가동을 중지한 상태를 유지하는 것이다.

상기와 같이 온수가열조(16)와 온수조(30)에 적정온도(예 40~50℃)의 온수가 저장된 상태에서 외기온이 영하로 하강되면 온수의 온도가 적정상태를 유지한 상태라면 적정온도를 유지한 상태로, 냉각되어 적정온도보다 낮은 경우 보일러(11)를 재가동하여 온수가열조(16) 및 온수조(30)의 온수 온도를 승온시킨 후 이송도관(33) 및 분사도관(37)에 설치한 전자밸브(46a)(46c)를 개방하고 펌프(34)(38)를 구동하여 온수조(30)내의 온수를 분사도관(37)의 끝에 설치한 노즐(39)을 통하여 과수 주위의 대기에 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시킴으로서 꽃의 동상해를 방지하고, 외기온이 영상으로 상승하면 온수의 분사를 중지하는 것이다.

상기와 같이 온수가 과수의 주위에 분사되어 온수조(30) 및 온수가열조(16)내의 적정온도의 온수가 점점 줄어들면 보일러(11)를 가동하고 용수관(18)으로 급수하면서 온수의 생성을 증가시키는 것이다.

본 발명의 제1실시예는 온수생성수단(10)과 온수조(30)를 구비하여 다량의 온수를 생성 저장하고, 또한 온수가열조(16)와 온수조(30)를 온도조절수단(32)으로 연결하여 온수조(30)에도 항상 적정온도의 온수를 저장할 수 있기 때문에 과수의 꽃의 동상해를 양호하게 방지할 수 있는 것이다.

도2는 본 발명의 제2실시예의 구성도로서, 본 발명의 제2실시예는 보일러(21), 제1온수조(30a) 및 제2온수조(30b)로 대별된다.

상기 보일러(21)는 주지된 간접 가열형 온수보일러로서 보일러 통체내에 내장된 열교환기(미도시)에서 급수펌프(WP)부설 급수관(22)으로 공급되는 급수를 가열하여 온수공급관(23)을 통하여 제1온수조(30a)에 온수를 이송하여 저장하는 것이다.

상기 제1온수조(30a)는 보일러(21)에서 가열된 온수를 저장하는 기능을 하는 것이며, 기타 세부구성인 고·저수위센서, 온수순환관, 온도센서 등은 상기 제1실시예와 동일한 구성이므로 동일한 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제2온수조(30b), 제1온수조(30a)와 제2온수조(30b)의 연결구조, 제2온수조(30b)에 연결되는 분사도관, 그리고 기타 급수관 등의 세부구성도 상기 제1실시예와 동일한 구성이므로 동일한 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 제2실시예는 보일러(21)에서 온수를 생성하여 제1 및 제2온수조 (30a)(30b)에 저장한 것인데 대하여, 제1실시예는 보일러(11)에서 가열된 열매체를 온수가열조(16)에 저장된 급수와 열교환하여 온수가열조(16)에서 온수를 생성한 것이므로 온수생성방식에서만 차이가 있고 기타 세부구성 및 작용은 동일한 것이다.

10: 온수생성수단 16: 온수가열조 19: 온수순환관
30,30a,30b: 온수조 32: 온도조절수단

Claims (6)

1. 보일러에서 가열된 열매체를 온도센서를 설치한 온수가열조에 내장된 방열관에 공급하여 온수를 생성하는 온수생성수단과;
   상기 온수가열조의 하부에 그 하부를 펌프부설 이송도관으로 연결하고 온도센서를 설치한 온수조를; 구비하며,
   상기 온수가열조와 온수조의 상부를 순환도관으로 연결하고, 상기 순환도관과 상기 펌프부설 이송도관에 의하여 온수조의 온도조절수단을 형성하여 온수가열조내의 온수를 온수조에 강제로 순환시켜서 온수조내의 온수를 적정온도가 유지되도록 하며,
   상기 온수조의 하부에 펌프부설 분사도관을 연결하여서, 과수 주위의 대기에 온수를 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시키며,
   상기 펌프부설 이송도관의 펌프후방과 분산도관의 펌프후방에 급수관을 연결하며,
   상기 급수관의 입구측에, 용수원에 연결되는 펌프부설 급수도관을 연결한 과수의 동상해 방지시스템.
2. 보일러와;
   상기 보일러에서 가열된 온수를 온수공급관을 통하여 이송받는 온도센서를 설치한 제1온수조와;
   상기 제1온수조의 하부에 그 하부를 펌프부설 이송도관으로 연결하고 온도센서를 설치한 제2온수조를; 구비하며,
   상기 제1온수조와 제2온수조의 상부를 순환도관으로 연결하고, 상기 순환도관과 상기 펌프부설 이송도관에 의하여 제2온수조의 온도조절수단을 형성하여 제1온수조내의 온수를 제2온수조에 강제로 순환시켜서 제2온수조내의 온수를 적정온도가 유지되도록 하며,
   상기 제2온수조의 하부에 펌프부설 분사도관을 연결하여서, 과수 주위의 대기에 온수를 분사하여 과수 주위의 온도를 상승시키며,
   상기 펌프부설 이송도관의 펌프후방과 분산도관의 펌프후방에 급수관을 연결하며,
   상기 급수관의 입구측에, 용수원에 연결되는 펌프부설 급수도관을 연결한 과수의 동상해 방지시스템.
3. 제1항에 있어서, 온수가열조의 측면에 순환펌프부설 온수순환도관을 연결한
   과수의 동상해 방지시스템.
4. 제2항에 있어서, 제2온수조의 측면에 순환펌프부설 온수순환도관을 연결한
   과수의 동상해 방지시스템.
5. 삭제
6. 삭제

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