KR20000015506U - 작물재배를 위한 온실 냉난방용 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 온실냉난방용 열교환기에 관한 것으로서, 특히 온실내에 설치된 열교환기를 이용하여 난방 혹은 냉방용으로 사용할 수 있도록 하여 계절에 구애됨이 없이 필요한 작물을 재배할 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 양측이 밀폐되고 외면에 방열핀(22)이 등간격으로 결합되게 방열관(4)을 구성하되, 방열관(4)내에는 진공상태를 유지하면서 일정량의 열매질(16)을 충전하고, 내벽에는 금속망(6)을 밀착설치하고, 방열관(4)내저면에는 이를 관통하는 열교환관(10)을 설치하고, 열교환관(10)외면에는 요철부(12)를 형성하여 접촉면적을 최대화되게 하고, 방열관(4)저면일측에는 전열히터(26)를 설치하여서 된 것이다.

Description

작물재배를 위한 온실 냉난방용 열교환기{Heat exchanger for heating and air-conditioning greenhouse}

본 고안은 온실냉난방용 열교환기에 관한 것으로서, 겨울철에는 난방용으로 여름철에는 냉방용으로 사용하여 온실내를 필요한 온도로 적절히 유지시켜 농작물이나 원예작물과 같은 작물재배의 냉난방이 효과적으로 이루어지도록 한 것으로서, 특히 열기나 냉기의 교환이 신속용이 하면서 효율적으로 이루어지게 하여 적은 에너지로 공해없는 자연상태의 높은 열량을 얻을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 겨울철 온실을 이용한 작물 재배시에는 온실내를 일정온도 이상으로 유지시키기 위하여 별도의 난방장치를 하게 되나 많은 시설비가 투자될 뿐 아니라 많은 난방비가 소요되는 단점이 있는 것이었다.

또한 대부분 연료를 연소시켜 연소시 발생하는 연소열을 이용하기 때문에 대기오염은 물론 온실내의 난방도 바람직하지 못한 것이었다.

뿐만 아니라 여름철 같은 기온이 높을 때에는 꽃과 같은 화훼식물은 재배에 많은 어려움과 함께 꽃의 색상이나 품질이 떨어지게 되는 등의 문제점이 있는 것이었다.

본 고안은 이러한 종래의 제반문제점을 시정하고자 겨울철에는 적은 에너지로 공해없는 자연상태의 높은 열량을 얻을 수 있도록 함과 동시에, 여름철에는 차가운 냉수를 이용하여 효과적인 냉방이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 진공상태를 유지하는 방열관 내저면에 이를 관통하는 열교환관을 설치하되, 방열관을 관통하는 열교환관 외면에는 접촉면적을 최대로 확대시키기 위한 요철부를 구성하고, 상기 방열관 내면에는 내면과 밀착하는 금속망을 설치하며 외면에는 다수의 방열핀을 설치하고, 저면 일측에는 전열히터를 설치하여서 된 것이다.

도 1 : 본 고안의 횡단면구성도.

도 2 : 본 고안의 종단면구성도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

(2)--열교환기(4)--방열관

(6)--금속망(8)(9)--마개

(10)--열교환관(12)--요철부

(14)--공기배출구(16)--열매질

(18)--밀폐용볼트(20)--밀폐용마개

(22)--방열핀(24)--간격유지편

(26)--전열히터(28)--받침판

원통형의 관체내면에 금속망(6)을 밀착되게 설치한 다음 개방된 좌우 양측부를 마개(8)로 밀폐되게 하여 방열관(4)을 구성하고, 상기 방열관(4)의 좌우양측에 밀폐설치된 마개(8)의 하단에는 열교환관(10)을 관통 설치하되, 방열관(4)내저면에 위치하는 열교환관(10)상에는 접촉면적을 극대화하기 위한 요철부(12)가 구성되어 있다.

방열관(4)일측 마개(9)상에는 공기 배출구(14)를 구성하되, 공기배출구(14)를 통하여 비중이 가벼운 알콜과 같은 열매질(16)을 충전한 다음. 방열관(4)내부의 공기를 배기시켜 진공상태로 하고, 동시에 밀페용 볼트(18)를 죄여 1차밀폐시킴과 동시에 배출구(14)입구부를 밀폐용 마개(20)로 완전히 밀폐되게 용접설치하므로서, 방열관(4)내에는 진공이면서 열매질(16)이 충진된 상태를 유지하게 된다.

이때 방열관(4)내를 진공상태로 형성시키는 방법으로서는 열매질(14)상에 밀폐용 볼트(18)를 느슨하게 체결한 상태에서 고열유나 400℃정도의 증기내에 세워 방열관(4)내에 충전된 열매질(16)을 가열하여 관내부의 체적 팽창이 극대화 되게 하고, 상기한 상태에서 밀폐용 볼트(18)를 죄여 외기와 단절시킨 다음 냉각시키면 방열관(4)내부는 고진공이 형성되고, 따라서 100℃이하의 가열상태에서는 체팽장이 최소화되면서 열기나 냉기는 저항없이 신속히 이동된다.

상기 방열관(4)외면에는 다수의 방열핀(22)을 등간격으로 끼워 설치하되, 간격유지편(24)에 의해 일정한 간격이 유지되게 하고, 방열관(4)하단 일측에는 전열히터(26)를 예비로 설치하여 열교환관(10)으로 온수를 공급하지 못할 경우 작동케하고, 방열관(4)좌우측에는 받침판(28)이 구성되어 있어 바닥에 안정되게 설치되게 한 것이다.

미 설명부호 (30)은 케이스, (320는 밀폐용 패킹이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 열교환기(2)를 온실내에 설치한 다음 열교환관 (10)을 온수보일러나 물을 냉각시킬 수 있는 냉각기와 연결하여 사용하게 되며 작동은 다음과 같이 된다.

즉 겨울철 온실내에 설치사용할 경우에는 열교환관(10)을 온수보일러와 연결하여 사용하게 되면 온수보일러에 의해 가열된 온수가 열교환관(10)내를 통과하면서 열교환관(10)을 가열하게 되고, 가열된 열교환관(10)에 의해 방열관(4)내에 충전된 열매질(16)이 가열되면서 열기가 진공상태인 방열관(4)내에 신속히 전달되고, 따라서 방열관(4)내벽에 내접설치된 금속망(6)과 함께 방열관(4)내벽을 가열하게 되고, 가열된 방열관(4)은 다시 방열핀(22)을 가열시켜 열교환기(2)주변의 공기를 가열하게 되므로 온실내를 난방시키게 된다.

상기에서 방열관(4)내벽에 밀착 설치된 금속망(6)은 모세관작용을 하여 방열관(4)내의 열기를 더욱 효율적으로 방열관(4)상에 전달하기 위한 것이고, 방열핀(22)에 구성된 간격유지편(24)은 방열핀(22)의 간격유지 및 방열관(4)과의 접촉면적을 넓혀 열의 전달이 신속히 이루어지게 되는 것이다.

온수보일러를 이용한 온수의 사용 중 온수보일러의 작동이 곤란할 경우에는 방열관(4)하단에 설치된 전열히터(26)를 이용하여 열교환기(2)를 작동시킬 수 있다.

즉 전열히터(26)를 작동시키면 전열히터(26)의 발열에 의해 방열관(4)내에 충전된 열매질(10)이 가열되고, 따라서 방열관(4)내부에 가열되고 가열된 열기는 열교환관(10)에 의해 가열된 것과 마찬가지로 방열핀(22)을 통하여 방열시키게 된다.

또한 여름철에는 온실내의 온도를 낮추는 냉방용으로 사용할 수도 있다.

즉 열교환기(2)에 설치된 열교환관(10)을 냉각장치가 설치된 냉각기와 연결하여 온수대신 냉수가 통과되게 하므로서, 냉수에 의해 열교환관(10)이 냉각되고 냉각된 열교환관(10)에 의해 방열관(10)내에 충전된 열매질(16)이 냉각되고, 동시에 방열관(4)내를 냉각시키게 된다.

냉각된 방열관(4)의 냉기는 방열핀(22)을 냉각시키게 되고, 냉각된 방열핀(22)은 주변의 공기를 냉각시켜 온실내의 온도를 냉각시키게 되며,이때 방열관(4)내의 냉각된 냉기는 금속망(6)에 의해 방열관(4)자체를 더욱 신속히 냉각시켜 방열핀(22)의 냉각을 더욱 가속시키게 된다.

따라서 본 고안은 온실내에 열교환기를 설치하여 방열관 내에 설치된 열교환관을 통과하는 온수나 냉수를 이용하여 온실내를 효율적으로 냉난방되게 하므로서 적은 열량으로 필요에 따라 난방과 냉방을 할 수 있어 계절에 구애됨이 없이 필요한 농산물이나 원예작물과 같은 작물들을 재배할 수 있게 될 뿐 아니라, 냉난방이 열교환기의 방열핀을 통한 간접방식으로 이루어지게 되므로 온실내의 작물성장이 보다 이상적으로 이루어지게 하는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 양측이 밀폐된 방열관(4)의 외면에 등간격으로 다수의 방열핀(22)을 결합 구성하되 방열관(4)의 내벽에는 금속망(6)을 밀착 설치하고, 상기 방열관(4)의 내면은 진공상태를 유지하면서 비중이 가벼운 열매질(16)을 일정량 충전하고, 방열관 (4)내저면에는 이를 관통하는 열교환관(10)을 설치하고, 방열관(4)내에 위치하는 열교환관(10)외면에는 요철부(12)를 형성하여 표면적을 극대화하고, 방열관(4)저면 일측에는 전열히터(26)를 설치하여서 된 작물 재배를 위한 온실 냉난방용 열교환기.