KR200207892Y1 - 비닐하우스의 냉,온방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 계절별 작물의 효과적인 재배를 목적으로 하는 비닐하우스의 온,냉방장치에 관한 것으로 보일러(50)의 온수를 펌핑하여 공급과 인입의 순환에 의해 난방을 이루는 통상의 난방장치에 있어서, 측면 둘레에 배기구(10a)를 형성한 함체 (10)를 비닐하우스 내측 상부에 다수로 설치하고 함체(10')내에는 모터(M)로 구동되는 송풍팬(10b) 및 코일형방열관(11)을 내설하여 일련의 라지에이터(10)구성하며, 코일형방열관(11)의 입구와 출구에는 보일러(50)와 연결된 용수공급관(14) 및 용수회수관(14a)으로 각각 연결하는 한편, 배기구(10a)에는 말단에 배풍구(12')가 결합된 주름관(12)을 연결하고 용수공급관(14)은 그 일단에 지하수와 연결된 냉수공급관(14')을 연결하여 냉수를 선택적으로 공급할 수 있도록 한 구조이다.

본 고안은 비닐하우스내의 냉,온방을 겸할 수 있음은 물론 용수의 살수기능까지 보유하는 다기능 장치로서 계절에 관계없이 그리고 계절별 작물은 특별한 장치의 제공없이 재배 가능하다. 본 고안은 특히 온기나 냉기의 고른 분산효과로 인하여 작물의 고른 성장을 가져오며 이에따른 양질의 작물을 재배할 수 있는 한편, 작물의 성장을 촉진시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

비닐하우스의 냉,온방장치 {Cooling and Heating Apparatus of Vinyl Plastic Hothouse}

본 고안은 계절별 작물의 효과적인 재배를 목적으로 하는 비닐하우스의 온,냉방장치에 관한 것이다. 본 고안은 특히, 비닐하우스 내에서 열전달이 풍부하고 특히 균일되게 함으로써 작물의 성장을 고르게 촉진하는 한편, 동절기에는 상승한 폐열을 송풍팬에 의해 재순환시킴으로서 열효율을 극대화 할 수 있도록 한다.

비수확기인 겨울철에 비닐하우스내의 난방은 작물의 작황을 결정하는 중요한 수단인 만큼 여기에 관한 열공급방식 또한 여러 형태로 발전하고 있다. 대표적으로는, 작물이 재배된 두둑과 두둑사이의 각각의 고랑에 비닐의 닥터를 설치하여 온풍을 송풍기로 분사하여 열을 공급하는 방식과, 예열된 온수에 의해 두둑에 설치된 방열판을 가열하여 열공급하는 방식이 있다. 전자의 경우에 의한 열공급 방식은 온풍기와 근접한 부분에는 온도가 정해진 시간안에 도달온도까지 상승되지만 원거리에 위치한 부분에는 이동하면서 열이 소모되어 온도가 낮다. 즉, 온풍기의 위치로 부터 근거리와 원거리의 온도차가 발생하고 특히, 재배면적이 넓을 경우에는 온도차가 더 심하며 설정온도로 상승되기 까지에는 많은 시간과 연료가 소모되기 때문에 비경제적이다. 후자에 설명한 방열판에 의한 열공급방식의 경우, 방열판과 근접한 작물의 밑부분이 뜨꺼운 열에 메말라 버려 폐기되는 작물이 많아져 수확이 떨어지며 키가 큰 작물일 경우에는 대류의 온도차로 인해 냉해를 입게 되어 과실의 표면이 균열되는 등 상품의 가치가 저하됨은 물론, 비닐하우스 내의 면적을 무질서한 난방시설이 과다하게 점유하여 수확면적이 줄어드는 문제점이 있다. 또한 일반적으로 동절기 난방수단만 고려할 뿐 하절기 냉방은 아예 도외시되고 있어 저온 작물인 버섯, 국화, 난, 딸기, 시금치 등의 작물은 재배할 수 없는 문제점이 있다. 물론 이와같은 저온작물을 재배하기 위해서는 저온작물에 부합되는 환경을 조성한 별도의 장치가 제공되어야 하나 일반적인 난방 기능만 갖는 비닐하우스에서는 저온작물을 재배할 수 없다.

본 고안은 비닐하우스내의 대류에 의한 냉,온풍의 분산 기능으로 균일한 열전달이 이루어지도록 함으로써 작물이 효과적으로 성장할 수 있도록 하며 이에따른 생산성의 향상을 기하고자 한다. 또한 본 고안은 비닐하우스내의 상층에 잔재한 폐열까지 재순환 시킴으로써 열효율을 높이도록 하는 한편, 냉,온방을 겸하도록 함으로써 부가적인 장치없이 저렴한 비용으로 계절별 작물을 용이하게 재배하고자 한다. 따라서 본 고안은 열효율을 확대할 수 있는 코일형방열관 및 이 코일형방열관의 온기를 효과적으로 배기할 수 있는 송풍팬, 그리고 온기의 효과적인 대류를 목적으로 상기 온풍을 하방에서 상방으로 공급하되 공급위치를 자유로이 조절할 수 있는 주름관 및 배풍구등을 구비한다. 또한 본 고안은 전술한 바와같이 냉방의 목적을 달성하기 위해 하절기에는 지하수(냉수)를 유입하여 냉풍을 제공하도록 하는 한편, 상기 지하수를 재배되는 작물의 상부에서 살수 가능한 구조를 제공한다.

도 1은 본 고안의 정면구성도

도 2는 본 고안의 평면구성도

도 3은 본 고안 라지에이터의 발췌 사시도

도 4는 본 고안 라지에이터의 내부를 보인 요부 정단면도

도 5는 본 고안 라지에이터의 내부를 보인 평면도

〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 라지에이터 10' : 함체

10a : 배기구 10b : 송풍팬

11 : 코일형방열관 12 : 주름관

12' : 배풍구 14 : 용수공급관

14a : 용수회수관 14' : 냉수공급관

M : 모터

보일러(50)의 온수를 펌핑하여 공급과 인입의 순환에 의해 난방을 이루는 통상의 장치에 있어서, 측면 둘레에 배기구(10a)를 형성한 함체(10)를 비닐하우스 내측 상부에 다수로 설치하고 함체(10')내에는 모터(M)로 구동되는 송풍팬(10b) 및 코일형방열관(11)을 내설하여 일련의 라지에이터(10)구성하며, 코일형방열관(11)의 입구와 출구에는 보일러(50)와 연결된 용수공급관(14) 및 용수회수관(14a)으로 각각 연결하는 한편, 배기구(10a)에는 말단에 배풍구(12')가 결합된 주름관(12)을 연통되게 결합하고 용수공급관(14)은 그 일단에 지하수와 연결된 냉수공급관(14')을 연결하여 냉수를 선택적으로 공급할 수 있도록 한 구조이다.

도면 부호중 (50a)는 보일러내의 온수탱크를 나타낸 것이며 (52)는 펌프, (53)은 보조펌프 (53')는 보조용수공급관, (V)(V')는 밸브, (15)는 상기 밸브(V)와 연결된 살수관,(60)은 비닐하우스 지지프레임을 나타낸다.

이와같이 구성된 본 고안은 도시한 바와 같이, 보일러(50)에서 예열된 온수가 펌프(52)의 가동으로 용수공급관(14)을 통하여 라지에이터(10)의 내부에 설치된 코일형방열관(11)에 공급되고 이는 다시 용수회수관(14a)을 통하여 보일러(50)의 온수탱크(50a)로 회수된다. 이와같은 온수순환작용은 일반적인 온수순환구조의 작용과 대동소이하며 다만 본 고안에서는 온수 공급시 용수공급관(14)의 일단에 등간격으로 구성된 밸브(V)는 잠구어 준다. 이는 상기 밸브(V)가 하절기 살수관(15)을 통한 냉수의 살수만을 목적으로 하기 때문이다. 본 고안은 모터(M)의 가동에 의해 송풍팬(10b)이 회전되고 이 송풍팬(10b)이 온수에 의해 예열된 방열관(11)의 온열을 송풍시켜 줌으로써 온풍의 발산을 일층 효과적으로 수행하게 된다. 특히 유입되는 온수에 의해 예열된 코일형방열관(11)은 스프링 구조와 같이 수회 권회되는 구조로서 온수를 다량 보유함에 따라 온열 범위를 확대하게 되고 온열의 장기 체류기능을 가짐에 따라 온기의 발생을 최대화 한다. 또한 본 고안은 이와같이 확대된 온기가 함체(10')의 배기구(10a) 및 이와 연결된 주름관(12)을 통하여 하부로 이동되면서 주름관(12)말단에 결합된 배풍구(12')에 의해 온풍을 상향으로 배풍시킨다. 따라서 이와같은 온풍의 상향 배풍은 비닐하우스내에 온풍의 효과적인 대류작용을 일으켜 온기를 고르게 분산하는 효과를 갖는다. 배풍구(12')의 연결수단으로서 주름관(12)을 채택한 것은 주름관(12)을 자유로이 굴절되게 하여 배풍구(12')의 상하좌우의 위치 및 방향을 선택적으로 하기 위함이다. 따라서 주름관(12)은 굴절후 그 굴절된 상태를 유지할 수 있는 재질을 사용한다. 즉, 상기 주름관(12)과 배풍구 (12')는 두둑에 재배된 작물과 작물사이에 위치하며 때로는 작물의 성장상태나 온도의 높낮음에 따라 주름관(12)을 자유자재로 이동시켜 위치를 선택하게 되며 배풍구(12') 또한 자유로이 움직여 온풍의 분사방향을 임의적으로 조절한다. 즉 이와같은 조작은 온기의 고른 분포를 더욱 효과적으로 수행할 수 있다. 그리고 라지에이터(10)의 사방면으로 형성된 다수의 배기구(10a) 및 이와연결된 주름관(12) 등은 재배면적과 환경조건에 맞추어 적정 개소로 구성한다. 한편, 온수회수관(14a)을 통하여 보일러(50)의 온수탱크(50a)로 회수된 온수는 예열온도를 유지하고 있는 온수와 혼합되면서 재차 예열되며 이는 다시 펌프(52)의 지속적인 펌핑에 의해 온수공급관(14)를 통해 라지에이터(10)로 공급되는 온수의 연속순환이 계속된다. 이러한 연속순환은 온상의 온도가 설정온도에 이를 때 까지 계속되며 온도가 적정온도에 도달하면 온도센셔겸 온도조절기에 의해 온수순환작용을 일시 중지시키는 작용을 반복한다. 한편, 본 고안은 온상의 상층부에 머물고 있는 폐열(더운공기)이 라지에이터(10)의 송풍팬(10b)에 의해 하향으로 흡입되면서 코일형방열관(11)과 접촉 시킴에 따라 코일형방열관(11)의 가열상태를 증대하는 효과와 함께 이와같은 폐열의 재활용으로 인한 열효율의 확대 및 경제적 이득을 기대할 수 있다. 그리고 본 고안의 보일러(50)에는 별도의 보조펌프(53)가 설치되고 이는 보일러(50)에서 원거리에 위치한 라지에이터(10)와 보조용수공급관(53')으로 직접 연결되어 있다. 이러한 구조는 기존의 용수공급관(14)을 통한 온수가 원거리까지 이동하는 과정에서 냉각됨에 따라 비닐하우스 내의 균일한 온도유지에 장애가 되므로 이를 방지하기 위하여 상기 보조용수공급관(53')을 통한 직연결 수단을 제공하게된다. 물론 이와같은 직연결 수단은 비닐하우스의 크기(길이방향)가 과다한 경우 설치하게 된다.

한편, 본 고안은 전술한 동절기의 난방기능외에 하절기에 차거운 지하수를 이용하여 냉방기능도 가지는바, 이는 저온작물인 국화, 딸기, 시금치, 난 등을 재배할 수 있는 환경을 제공하게 된다. 즉, 본 고안은 상기 용수공급관(14)과 연결된 냉수공급관(14')을 구비하고 있는바, 이 냉수공급관(14')은 그 일단이 지하로 매립되면서 지하수와 연결되어 있다. 따라서 하절기에는 보일러(50)의 가동은 중지하고 펌프(52)에 의해 지하수(냉수)를 끌어올려 냉수공급관(14') 및 용수공급관(14)을 통하여 코일형방열관(11)으로 공급한다. 냉수의 공급에 의해 코일형방열관(11)은 냉각되고 이어 냉각된 코일형방열관(11)를 송풍팬(10b)으로 방풍시켜줌에 따라 배기구(10a) 및 이와 연통된 주름관(12), 그리고 배풍구(12')를 통하여 비닐하우스 내에 냉풍을 공급하게 된다. 그리고 이와같은 냉풍공급수단 역시 그 냉풍의 공급위치를 상기 주름관(12)의 자유로운 굴절 조작으로 조절함으로서 비닐하우스 내의 냉풍을 고르게 분산시킨다. 그리고 순환후 용수회수관(14a)으로 회수되는 냉수는 상기 용수회수관(14a)에 별도로 연결한 배출관(도시없음)을 통하여 외부로 배출한다. 이와같은 하절기 지하수를 이용한 냉수의 공급시에는 기존 보일러(50)에는 영향이 미치지 않도록 전환벨브 등을 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 고안은 상기한 냉수의 공급시 냉풍발생외에 냉수를 분사할 수 있는 구조도 갖추고 있는바, 이는 하절기 재배하는 작물에 물을 주는 수단을 겸하게 된다. 즉, 본 고안은 냉수를 살수코저 할 경우 코일형방열관(11)에 구성된 밸브(V')는 잠구어 냉수가 라지에이터(10)로 유입되지 않도록 하는 한편, 용수공급관(14)에 등간격으로 하향 연결된 살수관(15)의 밸브(V)는 열어 줌으로서 용수공급관(14)으로 공급되는 냉수를 상기 살수관(15)을 통하여 하방으로 분사하게 된다. 이와같은 살수작용은 작업자가 일일이 작물에 물을 주지 않고 용수의 공급을 자동화 함으로서 작업성의 향상을 가져오게 된다. 그리고 이와같이 구성된 본고안은 상기 라지에이터(10)를 기존의 하우스 구조물인 상부 골조프레임(60)에 설치하여 줌으로써 별도의 지지구조를 요구하지 않으며 특히 비닐하우스 내의 상부에 설치됨으로서 작물의 재배면적을 크게 점유하지 않아 작물의 생산성을 향상하는 효과를 가진다.

본 고안은 상기한 바와같이 비닐하우스를 대상으로 하여 설명하고 있으나 본 고안은 모든 온실구조에 적용할 수 있다.

상기한 바와같이 본 고안은 비닐하우스내의 냉,온방을 겸할 수 있음은 물론 용수의 살수기능까지 보유하는 다기능 장치로서 계절에 관계없이 그리고 계절별 작물은 특별한 장치의 제공없이 재배가능하다. 이는 저렴한 설치비용으로 상온 및 고온, 그리고 저온 등의 환경을 요하는 다양한 종류의 작물을 모두 재배할 수 있는 경제적 잇점이 있다. 본 고안은 특히 온기나 냉기의 고른 분산효과로 인하여 작물의 고른 성장을 가져오며 이에따른 양질의 작물을 재배할 수 있는 한편, 작물의 성장을 촉진시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 보일러(50)의 온수를 펌핑하여 공급과 인입의 순환에 의해 난방을 이루는 통상의 난방장치에 있어서, 측면 둘레에 배풍구(10a)를 형성한 함체(10)를 비닐하우스 내측 상부에 다수로 설치하고 함체(10')내에는 모터(M)로 구동되는 송풍팬(10b) 및 코일형방열관(11)을 내설하여 일련의 라지에이터(10)구성하며, 코일형방열관 (11)의 입구와 출구에는 보일러(50)와 연결된 용수공급관(14) 및 용수회수관(14a)으로 각각 연결하는 한편, 배기구(10a)에는 말단에 배풍구(12')가 결합된 주름관 (12)을 연통되게 결합하고 용수공급관(14)은 그 일단에 지하수와 연결된 냉수공급관(14')을 연결하여 냉수를 선택적으로 공급할 수 있도록 함을 특징으로 하는 비닐하우스의 냉,온방장치.