KR20000016206U - 농업용 보일러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농업용 보일러에 관한 것으로 스팀과 온수의 사용을 동시에 가능하도록 별도의 스팀탱크와 온수탱크를 구비하여 독립된 작업을 수행하도록하여 초기 설비비의 절감과 에너지절약을 이루기 위해 안출된 것으로,

상기 보일러의 스팀탱크(32)내방에는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적정온도 형성을 위한 히터(36)가 내장되고, 상기 스팀탱크(32) 하단에는 난방작업을 수행하기위해 히터를 내장한 온수탱크(40)가 자리하며, 상기 온수탱크(40)에는 스팀배관(34)과 연결되는 체결배관(41)이 개,폐밸브(42)를 형성하여 장착되고,

상기 온수탱크(40) 일측에는 보일러순환용 순환펌프(46)를 직접 연결하여 전체 버섯재배동(5)의 온수사용시 보일러(3)내에 구비된 물탱크와의 순환을 용이하도록 하며, 상기 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적절한 수급을 위해 이들 상호간을 관통하는 보조배관(47)과 차단밸브(48)를 구성한 것을 특징으로 하는 농업용 보일러.

Description

농업용 보일러{Boiler for agriculture}

본 고안은 농업용 보일러에 관한 것으로 더욱 상세하게는 본 출원인의 선등록원인 실용 제 99035 호에 대한 개선안으로 특화작물(버섯등)재배시 살균과 난방을 위한 스팀 및 온수의 사용 구조를 보완하여 탁월한 에너지절감효과와 작물의 생산성증대를 이루기 위함이다.

일반적으로 농업용 보일러는 동절기 비닐하우스내에 적정온도를 유지시켜 작물의 성장환경에 부합하도록 함을 그 주목적으로 하며,

그 중 버섯과 같이 종균의 배양과 같이 잡균들의 간섭이 우려되는 시설작물일 경우 배양전 살균을 위한 고온스팀(steam)이 요구되었다.

그리하여 본 출원인의 선등록원인 농업용스팀보일러는 난방에 필요한 온도유지기능과 살균에 필요한 스팀을 동시에 사용가능하도록 구성된 것으로,

이는 도 1에서와 같이 냉수유입구(1)와 물탱크(10), 버너(11) 및 물탱크(10)의 상단과 연결된 배출관(12)을 가지는 통상적인 스팀보일러(13)에 배출관(12)에 온수난방시 개방되고 스팀소독시 차단되는 온수밸브(14)와 난방파이프내에 공기가 찰 경우 이를 배출하는 오버밸브(15)를 구비한다.

상기 배출관의 일측에 형성된 온수밸브(14)를 중심으로 그 저면에는 그 형상이 개략 '∪'형의 스팀관(16)을 형성하여 온수밸브(14)의 전후를 연결구성하며,

이러한 스팀관(16)에는 버섯재배동 내의 온도감지센서와 연결되어 스팀이 버섯재배동의 실내온도에 적합하게 출입하도록 제어하는 전자밸브(17)가 구비된다.

또한 상기 스팀관(16)의 중앙에 형성된 전자밸브(17) 양측에는 온수난방시 급격한 온도변화에 의해 전자밸브(17)가 오손되는 것을 방지하는 수동조절밸브(18,18')가 형성된다.

상기 물탱크(10)의 하방에는 유입관(19)을 구비하여 그 일측으로 보일러에서 형성된 온수를 버섯재배동내로 순환하도록 하는 순환펌프(20)를 장착하고, 상기 순환펌프(20)와 물탱크(10)상간에는 탱크(10)내 물이 펌프(20)로 역류되는 것을 방지하는 역류차단밸브(21)가 형성된다.

또한 상기 유입관(19)의 타측 선단에는 에어밸브(22)와 스팀으로 버섯재배동을 소독할 경우 스팀이 펌프(20)내로 유입되는 것을 방지하는 스팀차단밸브(23) 및 온수 난방시 난방파이프내에 온수가 부족할 경우 물을 보충하기위한 보조급수구(24)가 구비된다.

상기와 같이 구성된 스팀 겸용 온수보일러는 버섯종균의 파종을 위해 소독이 필요할 경우 스팀보일러(13)의 배출관(12)에 구비된 온수밸브(14)와 오버밸브(15)를 차단하고 스팀관(16)에 구비된 수동조절밸브(18,18')와 전자밸브(7)를 개방한다.

이와 함께 물탱크(10)의 하방에 구비된 유입관(19)의 역류차단밸브(21)와 스팀차단밸브(23) 및 보조급수구(24)를 차단하여 물탱크(10) 및 보조급수탱크(25)의 물과 스팀이 펌프(20)로 유입되는 것을 방지한다.

상기와 같이 스팀공급을 위한 전처리과정이 완료되면 버너를 이용하여 물탱크내의 물을 가열하여 스팀을 발생하고,

이어 발생된 스팀은 스팀관을 통하여 배출관과 연결된 버섯재배동내의 난방파이프를 이송하여 잡균의 멸균을 위한 부위에 분사되어 멸균과정을 수행한다.

이 때 멸균에 필요한 온도는 섭씨 70 - 80℃정도이므로 버섯재배동에 장착된 온도감지센서가 실내온도가 70℃이하일 경우는 전자밸브를 개방하여 스팀의 유입을 도모하고,

실내온도가 80℃이상일 경우는 전자밸브를 차단하여 스팀의 유입을 방지하므로 효율적인 스팀관리가 이루어지도록한다.

상기와 같이 스팀에 의해 살균처리된 버섯재배동은 버섯종균을 배양하여 재배에 적합한 실내온도를 유지하기위해 보일러의 온수를 이용하며,

이를 위해 보일러는 스팀관(16)에 구비된 전자밸브(17) 및 수동조절밸브(18,18')를 잠그고 온수밸브(14)와 오버밸브(15)는 개방하고, 차단되어 있던 역류차단밸브(21)와 스팀차단밸브(23) 및 보조급수구(24)를 개방하여 스팀의 이송통로는 폐쇄하고, 온수의 이송통로를 개방한다.

이와 동시에 물탱크(10)내를 물로 충진하면서 에어밸브(22)를 개방하여 난방파이프내에 잔존하는 스팀을 배출시켜 난방파이프내에 물이 충만한 상태를 유지하도록 하며,

가열된 물을 순환펌프를 이용하여 버섯재배동내를 순조롭게 순환할 수 있도록한다.

상기와 같은 구성의 농업용 보일러는 버섯의 살균과 난방을 위해 스팀과 난방을 동시에 이용할 수 있는 장점에도 불구하고 다음과 같은 치명적인 단점을 안고 있었다.

그 첫 번째로 스팀과 난방을 위한 온수가 동일한 시간과 공간에서의 형성이 불가능한 점이다.

이는 버섯을 재배하기위한 버섯재배동이 하나일 경우는 별다른 문제점이 없지만,

버섯재배동이 다수 개일 경우는 버섯의 배양과 성장속도가 각기 다르므로 살균과 난방이 동시에 요구될 경우 종래의 보일러 구성으로는 살균과 난방중 하나를 포기하여야 하므로 별도의 보일러를 구비해야하는 단점이 있다.

그 두 번째는 스팀을 이용한 살균작업 후 원활한 온수의 순환을 위해 고온상태의 스팀을 외부로 배출하여 막대한 열손실을 초래하는 문제점을 안고 있었다.

이는 연료의 과다소비를 초래하여 버섯의 유통단가를 상승시키는 주요원인으로 작용하여 비경제적인 측면을 지니고 있었다.

이에 본 고안에서는 상기한 문제점을 해결하기위해 안출된 것으로 스팀과 온수의 사용을 동시에 가능하도록 별도의 스팀탱크와 온수탱크를 구비하여 독립된 작업을 수행하도록하여 초기 설비비의 절감과 에너지절약을 이룸을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술이 적용된 농업용 보일러의 구성을 도시한 간략 구성도,

도 2는 본 고안이 적용된 농업용 보일러의 구성을 도시한 간략 구성도,

도 3은 본 고안의 요부인 스팀 및 온수보관탱크를 도시한 일부파절 사시도.

*도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명*

32;스팀탱크34;스팀배관

35;온수배관36,43;히터

39;제어밸브40;온수탱크

41;체결배관44;순환펌프

46보일러순환용 펌프47;보조배관

48;차단밸브

이하 첨부되는 도면과 관련하여 본 고안의 구성 및 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안이 적용된 농업용 보일러의 구성을 도시한 간략 구성도, 도 3은 본 고안의 요부인 스팀 및 온수탱크를 도시한 일부파절 사시도로서 함께 설명한다.

동절기 특화작물(버섯등)의 재배를 위해 비닐하우스내의 적정 실내온도 유지와 버섯배지의 살균을 목적으로 사용되는 농업용 보일러(3)는;

도 2에서와 같이 열원인 버너와 온수를 보관하는 물탱크를 내방수용한 본체(30)에 일측으로 가열된 증기 또는 온수의 배출을 위한 배출관(31)이 형성된다.

상기 배출관(31)은 버섯재배동의 살균에 필요한 스팀탱크(32)와 연결되는데, 상기 스팀탱크(32)에는 버섯재배동(5)의 설치동수와 비례하여 스팀배관(34) 및 온수배관(35)이 동시에 장착되며,

상기 스팀탱크(32)내방에는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적정온도 형성을 위한 히터(36)가 내장된다.

상기 스팀배관(34)에는 종래와 동일한 스팀(S)의 적정배출을 위한 전자밸브 (37)가 버섯재배동(5)내의 온도센서와 연결되어 장착되며, 그 좌,우측으로 온수(W)사용시 스팀배관(34)의 폐쇄를 위한 수동밸브(38,38')가 형성된다.

또한 상기 스팀배관(34)과 동시에 형성된 온수배관(35)에도 제어밸브(39)를 형성하여 스팀(S) 또는 온수(W)의 경로설정을 수행하도록 한다.

상기와 같이 버섯배지의 살균을 위한 스팀탱크(32) 하단에는 버섯재배동(5)의 난방을 수행하는 온수탱크(40)가 자리하며,

상기 온수탱크(40)에는 스팀배관(34)과 연결되는 체결배관(41)이 개,폐밸브(42)를 형성하여 장착된다.

또한 상기 온수탱크(40)는 히터(43)를 내방수용하며 보일러본체(30) 하단에 형성된 순환펌프(44)와 체결되어 버섯재배동(5)내의 원활한 온수순환을 유도한다.

상기와 같은 온수탱크(40)의 외방에는 끊는 점은 낮으면서 냉각속도가 느린 특성을 가지는 열매유(熱媒油)를 개재하여 히터(43)에 의해 상승한 온수가 외부공기에 의해 쉽게 온도가 저하되는 것을 방지한다.

상기 순환펌프(44)와 보일러본체(30) 상간에는 물탱크내의 물이 역류하는 것을 방지하는 역류차단밸브(45)가 장착되고,

상기 온수탱크(40)의 일측에는 보일러순환용 순환펌프(46)를 직접 연결하여 전체 버섯재배동(5)의 온수사용시 보일러(3)내에 구비된 물탱크와의 순환을 용이하도록 한다.

상기 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적절한 수급을 위해 이들 상호간을 관통하는 보조배관(47)과 차단밸브(48)를 구성한다.

그리고 상기 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)에는 보조 물탱크(49)를 구비하여 전체 난방시 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)에 소요되는 물의 초도충진 및 소진된 물의 보충을 도모한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용상태를 살펴보면; 먼저, 본 고안인 농업용 보일러(3)는 3개의 버섯재배동에 필요한 스팀 및 난방공급을 전재로 설명하며, 이를 위해서는 스팀배관(34) 및 온수배관(35)과 전자밸브(37)가 각 3개씩 구비된다.

우선 전체적인 버섯재배동내의 버섯배지 살균을 위한 스팀사용이 요구될 경우;

각 스팀배관(34)의 전자밸브(37)와 수동밸브(38,38')를 개방하고, 온수배관(35)의 제어밸브(39) 및 온수탱크(40)와 연결된 체결배관(41)의 개,폐밸브(42)도 폐쇄하여 스팀(S)의 적정유로를 형성한다.

상기와 같이 스팀(S)의 경로를 확보한 상태에서 보일러 본체(30)내에 형성된 버너를 이용하여 일정한 온도의 스팀(S)을 형성하여 각 버섯재배동(5)내에 구비된 스팀분사구를 통하여 버섯배지를 살균처리한다.

상기와 같이 전체 재배동(5)의 살균이 아닌 1개 또는 그 이상의 재배동(5)에는 살균공정이 요구되고, 잔여 재배동에는 난방작업이 요구될 경우;

먼저 온수탱크(40)내방에 장착된 히터(43)를 이용하여 보조물탱크(49)를 통하여 초도충진된 물의 온도를 상승시킨다.

상기와 같이 형성된 온수(W)는 온수탱크(40)와 온수배관(35) 상간을 잇는 체결배관(41)을 따라 버섯재배동(5)으로 이송한다.

이를 위해서는 체결배관(41)에 형성된 개,폐밸브(42)를 개방함과 동시에 이와 연결된 스팀배관(34)의 전자밸브(37)와 수동밸브(38,38') 및 온수배관(35)의 제어밸브(39)는 폐쇄시켜 스팀(S)의 유입을 방지한다.

상기와 같이 순환하는 온수(W)는 보일러 본체(30)일측에 형성된 순환펌프(44)를 이용하여 강제순환시켜 원활한 순환에 의한 난방효율의 극대화를 이루며,

이 때 순환펌프(44)와 보일러탱크상간에 형성된 역류차단밸브(45)에 의해 보일러 물탱크내의 물이 역류하는 것을 방지한다.

이와 같이 각 버섯재배동(5)에 필요한 난방을 위한 온수(W)의 사용시 스팀배관(34)의 전자밸브(37)와 수동밸브(38,38')는 폐쇄하고,

체결배관(41)의 개,폐밸브(42)는 개방하여 온수탱크(40)에서 적의의 온도로 상승한 온수를 순환펌프(44)를 이용한 순환작용으로 버섯재배동(5)의 난방이 가능해진다.

상기와 같이 히터(43)를 내장한 별도의 온수탱크(40)는 종래 농업용 보일러의 열원인 유류의 연소열을 이용한 온수의 생성에 비하여 월등한 연료절감 효과를 초래한다.

상기와 같은 상황에서 전체 버섯재배동(5)에 대한 난방이 요구될 경우 보조물탱크(49)를 이용하여 스팀탱크(32)와 온수탱크(40) 및 본체(30)에 구비된 물탱크에 물을 충진시킨후 배관에 형성된 개,폐밸브(42)와 스팀배관(34)에 형성된 각종 밸브(37,38,38')를 폐쇄하고,

상기 온수배관(35)의 제어밸브(39)는 개방하여 온수가 온수배관을 통해 버섯재배동의 난방을 수행하며,

이 과정에서도 보일러본체(30)에 형성된 순환펌프(44)를 구동하여 원활한 순환작용을 유도한다.

또한 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)가 연계된 보조배관(47)의 차단밸브(48)를 개방하여 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)의 물이 상호 교반될 수 있도록 한다.

상기와 같이 온수순환을 시킬 경우 필요한 온수열량의 공급을 위해 히터(43)를 이용하여 온수탱크(40)의온수를 유지하며,

온수열량이 부족하여 원활한 난방이 불가능할 경우 스팀탱크(32)에 내장된 히터(36)를 이용하여 물의 온수 열량유지를 보조한다.

상기와 같이 히터(36,43)를 내장한 스팀탱크(32) 및 온수탱크(40)의 온수(W)는 보일러(3)의 버너작동이 없이도 본체(30)에 구비된 물탱크내의 물을 가열할 수 있는데,

이를 위해서는 난방을 위한 순환펌프(44)의 작동 이외에 온수탱크(40)에 별도로 구비된 보일러순환용 순환펌프(46)를 이용하여 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)에서 가열된 물이 보일러순환용 펌프(46)를 통하여 보일러(3)내방에 장착된 물탱크와 순환하여 보일러전체의 물을 가열할 수 있도록 한다.

상기와 같이 스팀탱크(32) 및 온수탱크(40)와 보일러 본체(30)에 생성된 온수(W)는 온수배관(35)을 통해 난방작업을 수행하며,

물론 이 과정에서도 보일러본체(30)에 형성된 순환펌프(44)를 구도하여 원활한 온수의 순환을 유도한다.

이와 같이 히터(36,43)를 내장한 스팀탱크(32) 및 온수탱크(40)는 기존의 온수생성을 위한 버너의 연소작용이 없이도 전기에 의한 온수생성이 가능하여 에너지 대체효과가 있음은 물론 연소에 의한 오염물질 발생을 억제하여 환경오염방지를 이룰 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 고안인 농업용 보일러는 살균과 난방을 요하는 작물의 재배시 이를 동시에 실시할 수 있어 작업의 효율성과 생산성이 향상되고, 보일러의 구동을 위한 연료절감효과와 환경친화적인 난방을 실현하여 경제성과 환경보호에 기여하는 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 동절기 특화작물(버섯등)의 재배를 위해 비닐하우스내의 적정 실내온도 유지와 버섯배지의 살균을 목적으로,

   버너와 물탱크를 내방수용한 본체에 일측으로 가열된 증기 또는 온수의 배출을 위한 배출관이 형성되고, 상기 배출관은 스팀탱크와 체결되고,

   상기 스팀배관에는 스팀의 적정배출을 위한 전자밸브가 버섯재배동내의 온도센서와 연결되어 장착되며, 그 좌,우측으로 온수사용시 스팀배관의 폐쇄를 위한 수동밸브가 형성된 농업용 보일러를 구성함에 있어서;

   상기 스팀탱크(32)내방에는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적정온도 형성을 위한 히터(36)가 내장되고,

   상기 스팀탱크(32) 하단에는 난방작업을 수행하기위해 히터(43)를 내장하며, 그 외방에는 열매유(熱媒油)를 개재한 온수탱크(40)가 자리하며,

   상기 온수탱크(40)에는 스팀배관(34)과 연결되는 체결배관(41)이 개,폐밸브(42)를 형성하여 장착되고,

   상기 온수탱크(40) 일측에는 보일러순환용 순환펌프(46)를 직접 연결하여 전체 버섯재배동(5)의 온수사용시 보일러(3)내에 구비된 물탱크와의 순환을 용이하도록 하며, 상기 스팀탱크(32)와 온수탱크(40)는 전체 버섯재배동(5)의 난방시 온수의 적절한 수급을 위해 이들 상호간을 관통하는 보조배관(47)과 차단밸브(48)를 구성한 것을 특징으로 하는 농업용 보일러.