KR200231809Y1 - 농업용 냉 온풍 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농업용으로 주로 이용되는 온풍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동절기와 하절기 모두 사용이 가능하도록 냉, 온풍 공급 시스템으로 이루어지며 특히 시설비용과 운전비용이 매우 경제적인 농업용 냉 온풍 공급 시스템에 관한 것이다.

본 고안은 동절기는 물론 하절기에도 사용이 가능하도록 온풍과 냉풍을 선택적으로 온실에 공급이 가능하도록 이루고 시설비용 및 시설 운전 비용이 매우 경제적이며 온실 온풍 효과에 의하여 온실 재배 작물의 작황을 향상 시킬 수 있도록, 참나무 목재를 주 연료로 연소하며 뜨거운 물을 획득하는 수관을 형성한 보일러와 뜨거운 물을 이용하여 온풍을 형성하는 주 열교환기(30)와 각 온실에 시설되는 소형의 보조 열 교환기(40)를 마련하고 보일러의 뜨거운 물 일부를 상기 열풍용 주 열 교환기에 공급하고 나머지 일부는 상기 보조 열 교환기에 공급하는 것과, 상기 주 열 교환기의 열풍을 보조 열 교환기에 공급하고 각 온실의 종단에서 높은 열풍을 공급할 수 있도록 이루어 다수의 온실에 고른 열풍을 공급하여 재배 단지를 중앙에서 관리하도록 이루어지는 농업용 냉 온풍 공급 시스템인 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 냉 온풍 공급 시스템{Hot-cold air providing system for green house effect}

본 고안은 농업용으로 주로 이용되는 온풍 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동절기와 하절기 모두 사용이 가능하도록 냉, 온풍 공급 시스템으로 이루어지며 특히 시설 비용과 운전 비용이 매우 경제적인 농업용 냉 온풍 공급 시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 농업은 자연의 지상 조건에 따라서 생육 환경이 조성되므로 작황이 달라지게 된다.

그러나 농업을 자연 조건에만 의존하여 수행하는 것은 오래된 관행이기는 하지만 많은 수확을 이루거나 또는 자연 조건상 생산이 불가한 계절에 작물을 생육시켜 작물의 희소성으로 높은 부가가치를 얻을 수 있도록 하기 위하여 시설재배가 다양하게 이루어지고 있다.

일반적으로 농업 특히 채소, 과일, 화훼 등 시설 재배가 가능하고 요구되는 작물들은 비닐하우스, 유리 온실 등(이하, 구분없이 온실이라 함)의 시설을 만들어 일정한 생육 조건을 인공적으로 조성하여 계절적으로 재배가 어려운 시기에도 농업을 가능하게 하고 있다.

상기 재배 시설을 이루는 주된 목적은 작물의 보온에 밀접한 관련이 있다.

즉, 온실에서는 동절기에도 낮 동안의 온도가 외기 보다 높게 올라가고 이 온도 상승은 일정시간 보온이 이루어지므로 추운 겨울에도 작물의 생육이 가능하다는 장점이 있다.

그러나 종래에는 상기와 같이 단순히 온실을 형성하여 보온력에만 의존하므로 작황을 좋게 만드는데는 한계가 있으며 이를 보완하고자 비닐을 2중으로 형성하는 등의 하우스 구조가 시도되기도 한다.

비닐을 여러 겹으로 시설하면 보온에는 효과가 있으나 반대로 광합성에 필요한 채광에는 다소 불리한 면이 발생하므로 다중 시설에도 한계가 있다.

유리 온실은 단열이 효과적이고 채광 효율 또한 비닐에 비해서는 우수하고 다년간 사용이 가능한 잇점이 있기는 하지만 이 역시 보온력만으로 운용되는 경우에는 작황을 좋게 만드는데 한계가 있다.

이러한 근본에 따라서 종래에도 상기 온실 내부에 온도를 인위적으로 승온 시킬 목적으로 온풍 공급 장치가 사용되고 있기도 하다.

종래에 사용되는 온풍 공급장치는 주로 유류를 사용하는 연소형 온풍기가 주종을 이루고 있다.

상기 온풍기를 이용하여 넓은 면적의 하우스에 온풍을 공급하는 경우 각 하우스 마다 적어도 1대 이상의 온풍기를 시설하여야만 열풍의 공급이 가능하며 이러한 온풍기를 운전하는데는 막대한 유류값이 소모되어 시설 비용과 운전 비용이 증대되므로 농업의 경쟁력을 떨구는 요인이 된다.

사실적으로 넓은 온실을 온풍기로 시설 재배하면 엄청난 유류비용이 소용된다.

한편, 종래에도 상기 온풍기외에 온실의 내기를 승온 시키기 위하여 다양한 제안이 안출된 바 있다.

대한민국 실용신안 등록 제 203296호 자동 코크스 보일러의 경우에는 유류 연소형 보일러를 이용한 온풍기의 비 경제성을 개선하고자 코크스를 연료로 사용하는 보일러를 제안하고 있으며 주된 개선은 괴상의 코크스 연료를 자동적으로 공급하는 구조를 부가하여 연료 가격을 낮추면서도 연료 공급을 용이하게 하고 있다.

그러나 이러한 종래 기술은 단순히 저가의 연료를 사용하는 보일러일뿐 농업용으로 넓은 면적을 보온하는 시스템의 구성이 결여되어 있어 적용이 어려우며 분진등이 많이 발생하는 폐단이 있고, 동절기에만 사용이 가능하여 하절기를 지나는 경우 시설 방치로 노후가 빨라져 시설 유지 보수가 어렵다.

또한 비닐하우스 보온 장치로서 특허 공개 제 2000-55419호가 안출된 바 있다. 이는 심야 전력 등을 이용하여 작물의 상부에 전열히터를 시설하고 그 상부에 송풍기 바람을 덕트로 공급하여 히터를 경유하는 송풍기 바람이 가열되어 작물에 공급되도록 이루어진 것이다.

그러나 상기 공개된 특허에 따르면 넓은 온실의 각 작물의 상부에 전열 히터를 시설하는 경우 시설 비용이 매우 비싸고, 농업용 전기라 하더라도 전력요금이 매우 크다는 폐해가 있다. 물론 동절기만 사용이 가능하므로 하절기에는 시설을 철수시켜야 하는 불 합리한 단점이 있다.

상기 선 출원된 제안들과 알려진 모든 농업용 온풍기는 비싼 시설비용에도 불구하고 동절기 이외에는 사용이 불가능하며 사용시에는 높은 운전비용과 유지 비용이 소모되는 공통적인 문제가 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 농업의 경쟁력과 종래 기술이 갖는 온풍 공급의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안은 시설비용과 운전비용이 극히 낮은 목재 연소형 보일러와 보일러의 온수를 이용하여 열풍을 형성하여 온실 각 동에 분배 공급하도록 이루어 경제성이 대폭 향상된 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안은 온실 내부에 마련된 살수용 호스를 이용하여 열풍을 분배 공급하도록 이루어 부가적인 시설의 부담을 없앤 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안은 동절기에는 보일러에서 만들어진 온수를 이용하여 온풍을 형성하고, 하절기에는 상대적으로 낮은 지하수의 수온으로 냉풍을 형성하여 하절기와 동절기 모두 냉, 온풍을 공급하므로 시설 재배 효율을 높여 작황을 좋게하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안은 동절기와 하절기에 모두 사용이 가능하므로 시설의 사용이 중단되어 노후가 일어나는 폐단이 방지되는 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

본 고안은 목재를 주 연료로 이용하므로 연료 비용이 저렴하고 연소용 목재를 참나무로 선정하는 경우 살균력이 우수한 참나무 목초액을 부산물로 획득할 수 있어 농업용 살충제로 활용이 가능한 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

특히 본 고안은 복잡한 제어 구성을 배제하고 단순 구조의 플랜트로 시설하므로서 농민이 직접 수리 가능하고 고장 배제가 가능하도록 이루어 동절기에도 기계 고장에 따른 작물 피해가 없도록 즉각적인 대응 조치가 가능케 이루어진 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

마지막으로 본 고안은 동절기 야간에는 온풍 공급을 이루고 주간에는 지중난방을 이룰 수 있는 경제성을 갖는 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하고자 이루어지는 본 고안은 참나무 목재를 주 연료로 연소하며 뜨거운 물을 획득하는 수관을 형성한 보일러와 뜨거운 물을 이용하여 온풍을 형성하는 주 열교환기와 각 온실에 시설되는 소형의 보조 열 교환기를 마련하고 보일러의 뜨거운 물 일부를 상기 열풍용 주 열 교환기에 공급하고 나머지 일부는 상기 보조 열 교환기에 공급하는 것과, 상기 주 열 교환기의 열풍을 보조 열 교환기에 공급하여 각 온실의 종단에서 높은 열풍을 공급할 수 있도록 이루어 다수의 온실에 고른 열풍을 공급하여 재배 단지를 중앙에서 관리하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템을 이루는 것에 의한다.

본 고안에서 중요한 기술적 요소는 동절기에 열풍을 공급함에 있어서 뜨거운 물을 이용한 온풍만을 직접 공급하는 것이 아니고 보일러가 위치한 장소에서 주 열풍을 마련하고 각 온실에도 뜨거운 물의 일부를 공급하며 상기 주 열풍으로 보조열교환기에 주입하여 종단에서 2차적으로 열교환을 이루는 것이며, 동절기는 물론 하절기에도 겸용이 가능하다는 점 이다.

도 1은 본 고안의 냉 온풍 공급 시스템의 계통도.

도 2는 도 1 고안의 다른 변형 실시예를 도시한 시스템의 계통도.

도 3은 도 1 고안의 또 다른 변형 실시예를 도시한 시스템의 계통도.

도 4a는 본 고안의 구체적인 적용예로서의 보일러 계통도.

도 4b는 본 고안의 구체적인 적용예로서의 보일러 구성도.

도 5은 본 고안의 다른 적용예를 도시한 보일러 계통도.

도 6는 본 고안의 냉 온풍 공급 종단에 형성된 단말 열 교환기를 도시한 구성도.

도 7은 본 고안의 냉 온풍 공급 계통의 구성을 도시한 상세 계통도.

도 8a은 종래 시설 온실 내부의 작물 재배를 촬영한 사진.

도 8b는 본 고안을 시설한 온실 내부의 작물 재배를 촬영한 사진.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 연소실 20 : 수관 30 : 주 열교환기

40 : 보조 열교환기 50 : 공기 송풍기 60, 112, 113 : 순환 펌프

70 : 급수 펌프 80 : 유류 보일러 90 : 가스 냉각기

110 : 보일러 115 : 물탱크 118 : 연도

120 : 목초액탱크 310 : 1차 열교환기 410 : 열풍배관

420 : 온수배관 430 : 지중난방관

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 기술 사상에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 1에 본 고안의 냉 온풍 공급 시스템의 계통도가 도시되어 있다.

본 고안은 목재를 태워 열량을 얻는 연소실(10)과 연소실로부터 가열되는 수관(20), 수관의 뜨거운 물을 분배하는 분배기(25)를 통하여 뜨거운 물의 일부를 주 열교환기(30)에 공급하고 나머지 일부는 각 온실에 구성되는 보조 열교환기(40)에 공급하도록 이루고, 상기 주 열교환기(30)에는 외기를 흡입하여 공급하는 송풍기(50)를 형성하고, 상기 열 교한기(30)를 경유한 열풍을 보조 열 교환기(40)에 공급하도록 이루며, 상기 주 열교환기(30)와 보조 열 교환기(40)를 경유한 난방수를 회수하여 순환펌프(60)로서 연소실로 순환되도록 이루고, 외부 수전으로부터 순환수를 공급하도록 급수펌프(70)를 구성하여 이루어지는 것이다.

도 2는 도 1 고안의 다른 변형 실시예를 도시한 시스템의 계통도로서 도 1 도시의 기본 고안에 부가하여 상기 순환 경로에 보조 보일러(80)를 형성하여 이루어지는 것이다. 보조 보일러는 주로 점화와 소화가 용이한 유류 보일러가 적합하다.

도 3은 도 1 고안의 또 다른 변형 실시예를 도시한 시스템의 계통도로서 도 1 도시의 기본 고안에 부가하여 참나무를 주 원료로 연소하시키면서 참나무 연소가스를 냉각 포집하기위하여 적어도 연소실의 연소가스 배기 연도에 가스 냉각기(90)를 부가하여 이루어 참나무 목초액을 회수 할 수 있도록 이루어지는 것이다.

본 고안을 이루는 과정에서 본 출원인은 여러 동의 온실을 대상으로 중앙에서 온풍을 공급하면서도 실질적으로 야지에서 적용이 가능하도록 이루어지면서 난방비를 포함한 운전비용이 적게들어 경제성 갖추도록 하는데 많은 시행착오를 격었다.

본 고안에서와 같이 단순히 온풍을 만들어 온실에 공급하는 경우에는 외기 온도가 현저하게 떨어진 영하의 기온에서 아무리 온풍 배관의 라인을 보온설비로 유지하더라도 실질적으로 온실에서 토출되는 온풍의 온도는 매우 떨어진 상태여서 사용이 불가하다는 결론을 실험적으로 얻게되었다.

이하, 본 고안의 제 작용을 살펴보면 이해가 한층 용이할 것이다.

본 고안은 참나무를 태워 연소열을 이용하여 수관(20) 내부의 물을 끓여 뜨거워진 물의 일부를 주 열교환기를 통해서 열풍으로 형성하여 각 온실에 분배관로를 통하여 공급하며 동시에 상기 뜨거워진 물의 나머지 일부를 온수 배관을 통하여 각 온실에 공급하고 온실에 형성된 배관의 종단에 시설되는 보조 열 교환기를 통하여 상기 주 열교환기를 경유한 열풍을 재차 승온되도록 보조 열 교환기에 공급하도록 작용한다.

이는 주 열 교환기에서 발생된 열풍을 수십 미터 이격된 대형의 각 온실에 공급하는 경우 열풍인 공기가 유체에 비하여 쉽게 식어버려 실제 온실의 열풍 출구에서는 실용적으로 사용 가능한 온도의 열풍이 나오지 못하게되고, 반대로 각 온실에 마련되는 보조 열 교환기에 뜨거운 물을 전량 분배 공급하면서 차가운 외기를 직접 불어넣는 경우에는 각 온실동 마다 송풍기를 시설하여야 하므로 전기 배선 및 송풍기 수요가 증가하므로 시설 및 관리에 바람직하지 못하며 특히 차가운 외기를 소형의 열 교환기에 불어넣으면 열풍의 온도가 낮아서 사용이 어렵다는 문제가 있다.

따라서 열풍으로만 공급하는 타입과 온수로만 공급하는 타입을 절충시킨 형태로서 주 열교환기에서 1차적인 열풍을 형성하고 각 온실 동의 종단에 온수를 공급하면서 상기 1차적으로 형성된 열풍으로 재차 열풍을 승온시켜 공급하므로 종단에서도 실용적으로 사용이 가능한 약 60~70℃ 정도 열풍을 얻을 수 있다.

한편, 넓은 면적에 분포된 비닐 하우스 온실에 시설되는 열풍 및 온수 배관은 도 7에 도시한 바와 같이 열풍 배관(410)은 주 열교환기(30)에서 각각 분기하여 직접 공급하도록 이루고 온수 배관(420)은 연소실(10)로부터 가장 먼 곳으로부터 가까운 곳으로 직렬 연결하여 순환시켜 회수하도록 이루는 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안을 구체적으로 구현한 실시예로서의 기술 구성을 이하 좀 더 상세하게 살펴보기로 한다.

도 4a는 본 고안의 구체적인 적용예로서의 보일러 계통도를 도시한 것이다.

목재 연소에 적합한 연소실과 수관을 갖는 보일러(110)와 보일러 내부의 온수 온도가 설정온도에 도달하면 가동을 개시하는 순환펌프(112)와, 온풍을 형성하는 주 열교환기(30)와 주 열교환기를 경유한 온수를 받아 외기를 1차적으로 예열하는 1차 열교환기(310)를 상기 수관의 출구 배관에 직렬로 형성한다.

한편, 상기 순환펌프(112) 출구에는 순환펌프(113)를 통하여 온수의 일부를 각 온실에 위치하는 단말로서 보조 열교환기(40)에 연결하되 온수가 다수의 보조 열교환기를 직렬로 통과하여 회수되도록 온수 배관(420)을 이루며, 상기 주 열교환기(30)와 보조 열교환기(40)를 경유한 회수 온수는 보조 난방기인 유류 보일러(130)를 통하여 순환펌프(60)를 통하여 보일러로 공급되도록 이룬다.

보일러(110)의 연도(118)에는 가스 냉각기로서 연도를 감싸는 원통형의 가스냉각 물탱크(115)를 형성하여 외부에서 급수시켜 연도를 냉각시켜 연소가스를 수집하여 목초액 탱크(120)에 회수되도록 이루고 연도에서 가온된 물은 온실의 수막용수로 공급하여 온실의 외기 차단을 돕도록 이룬다.

또한, 상기 주 열교환기(30)와 1차 열교환기(310)에는 외기를 공급하는 송풍기(50)가 형성되며 열 교환기를 경유하여 뜨거워진 공기는 각 온실로 배관된 열풍배관(410)을 통하여 보조 열교환기(40)에 열풍을 공급하도록 이룬다.

그리고 외부 급수를 위하여 급수펌프(70)를 형성하며 급수는 가급적 지하수를 이용하여 이루는 것이 바람직하며 상기 펌프의 급수는 팽창탱크(T)와 연도 냉각용으로 가스냉각 물탱크(115)에도 공급하도록 이룬다.

한편, 도 5 도시와 같이 본 고안은 온실 내부에 지중 난방관(430)을 부설하고 온수 출구측에 개폐 밸브(Va) 온수 회수측에 개폐 밸브(Vb)를 추가하여 상기 지중 난방관에 온수를 연결할 수 있도록 구성될 수도 있다.

이는 주로 야간에는 온풍으로 온실을 가온하고 주간에는 지중 난방이 가능하도록 이루기 위함이다.

미설명된 부호로서 V는 개폐 밸브, Vd는 하절기에 사용되는 냉각수 배출 밸브, T/S는 온도센서, Air 는 에어벤트, P는 압력관, T는 팽창탱크를 각각 도시한 것이다.

도 6에는 본 고안의 냉 온풍 공급 종단에 형성된 단말의 보조 열 교환기 구성도가 도시되어 있다.

보조 열교환기(40)는 상기 주 열교환기(30)의 열풍에 연결된 열풍배관(410)을 통한 열풍과 온수 배관(420)을 통하여 유입되는 온수를 이용하여 열교환을 이루도록 온수 유출입구와 열풍 유출입구를 형성하여 이루고 열교환된 열풍은 통상의 살수 호스(500)를 통하여 온실 전면에 고르게 확산되도록 구성한다.

상기 본 고안은 연소실에 일정량의 목재를 집어넣고 연소를 시키게되면 수관의 온도상승이 이루어지고 적정 온도에 이르면 순환펌프(112)(60)가 기동하여 배관에 온수를 압송하게된다.

온수 순환은 대략 70℃ 정도에서 순환이 이루어지게하고 이때 송풍기(50)가 구동하여 열 교환기(30,310)에서 열풍이 생성된다.

열풍은 각 열풍배관(410)을 통해서 각 온실 단말로 공급되고 온실 단말에 위치한 보조 열 교환기(40)에 공급되면서 온수 배관(420)으로 공급되는 온수를 재차 열 흡수하여 뜨거운 공기를 생성하여 온실에 공급하도록 작용하는 것이다.

상기 열풍배관(410) 및 온수배관(420)은 차가운 외기를 차단하기 위하여 적절한 보온재로 감싸 구성하는 것이 요구되며 배관에 히터 등을 감아 전기 에너지를가하는 구조도 있으나 과다한 에너지 소모는 경제성을 떨어뜨리므로 바람직하지만은 않다.

상기 보일러(110)는 부수적으로 살균력이 우수한 목초액을 회수 할 수 있도록 참나무를 연료로 하는 것이 경제성을 높일 수 있는 방안이며, 필요에 따라서는 기타 잡목을 연료로 사용할 수 도 있다.

본 고안자가 실험적으로 얻은 결과에 의하면 상기 참나무는 그 화력이 우수하여 야간에도 외기 온도가 떨어지는 저녁부터 2~3회 정도 급속히 연소시키고 이후에는 연소실에 가득히 참나무 연료를 채운뒤 연소실 공기 유입구를 조절하여 천천히 연소시키는 경우에는 다음날 아침까지 온수 온도가 유지되어 작물에는 지속적인 열풍의 공급이 가능하다.

물론 연소실 이상이나 또는 급속한 연소로 인하여 온수 온도가 저하되는 경우에는 이를 검출한 유류 보일러(130)가 자동적으로 가동되어 보조적인 열량을 제공하므로 작물의 피해를 방지하도록 작용한다.

또한 상기 참나무 목초액은 농사용 살충제로 사용이 가능하여 목초액을 급수시 함께 섞어서 주게되면 작물의 해충을 방제하여 생육을 좋게하고 참나무 목재 연료의 매입 단가를 목초액 매입 대체로 인해 경감시키게 되므로 경제성을 한 층 높여준다.

그리고 상기 본 고안은 목초액을 추출하기 위해서 연도를 냉각시킨 순환수를 온실의 수막용 급수로 활용하여 보온 효과를 높여주며, 하절기에는 급수펌프(70)로 지하수를 끌어올려 전술한 배관에 그대로 냉수 순환을 이루므로서 열 교환기에서는뜨거운 외기가 수냉된 일정온도로 저하되어 냉풍을 형성하여 공급하게되어 작물에 지나친 기온 상승을 방지하여 생육을 좋게할 수 있고 배관(420)을 경유한 냉수는 배출밸브(Vd)를 통하여 외부로 배수시켜 항시 하절기 외기온도 보다는 낮은 지하수 수온으로 냉풍을 지속적으로 배출되게 작용한다.

상기와 같이 매우 경제적으로 동절기 온풍의 사용이 가능한 본 고안은 하절기에도 지하수에 의한 냉풍의 사용이 가능하여 시스템이 동, 하절기 구분 없이 사용이 가능하여 장기간 사용치 않음에 따른 시설 노후 문제가 해소되는 부수적인 효과도 얻을 수 있으며 동절기 폭설이 내리더라도 온실 내부가 항상 더운 상태가 되어 온실 외부에 눈이 쌓이지 아니하므로 채광성이 좋아지고 온실이 파손되는 경우가 방지된다.

이러한 본 고안을 시설하여 본 출원인 참나물을 파종하여 생육시킨 결과는 그 효과가 극명하다. 본 출원서에 비교예로 서술하는 참나물은 2000.10.14일 파종되어 2001.01.03일에 비교 촬영한 것으로 파종 후 대략 80여일 재배한 것이며 재배 온실의 면적은 대략 100~120평 내외의 온실이다.

첨부된 도 8a의 종래 방식에 따라 비닐 하우스에 수막만을 돌리는 환경에서 성장되는 참나물은 하우스 출입구와 하우스 벽면에서 대략 30~60㎝ 정도는 발아가 안되거나 상품으로 성장이 안되고 심한 경우에는 약 1~2m 정도의 공간에 성장이 부실한 것으로 확인되었으나(현장사진참조), 본 고안을 설치한 도 8b의 사진을 보면 그 생육 정도가 2~2.5배에 달하여 고가의 상품성을 얻을 수 있으며 하우스 내에서 발육이 부실한 부분이 없이 전 면적에서 고르게 생육되고 있음을 알 수 있어 재배시설의 경제성과 재배 작물의 경제성면에서 대단히 만족스러운 결과를 얻게되었다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 시설비용과 운전비용이 극히 낮은 목재 연소형 보일러와 보일러의 온수를 이용하여 열풍을 형성하여 온실 각 동에 분배 공급하도록 이루어 경제성이 대폭 향상되고, 온실 내부에 마련된 살수용 호스를 이용하여 열풍을 분배 공급하도록 이루어 부가적인 시설의 부담이 없으며, 동절기에는 보일러에서 만들어진 온수를 이용하여 온풍을 형성하고, 하절기에는 상대적으로 낮은 지하수의 수온으로 냉풍을 형성하여 하절기와 동절기 모두 냉, 온풍을 공급하므로 시설 재배 효율을 높여 작황을 좋게하며, 동절기와 하절기에 모두 사용이 가능하므로 시설의 사용이 중단되어 노후가 일어나는 폐단이 방지된다.

또한, 본 고안은 목재를 주 연료로 이용하므로 연료 비용이 저렴하고 연소용 목재를 참나무로 선정하는 경우 살균력이 우수한 참나무 목초액을 부산물로 획득할 수 있어 농업용 살충제로 활용이 가능한 효과가 있고, 복잡한 제어 구성을 배제하고 단순 구조의 플랜트로 시설하므로서 농민이 직접 수리 가능하고 고장 배제가 가능하도록 이루어 동절기에도 기계 고장에 따른 작물 피해가 없도록 즉각적인 대응 조치가 가능한 등의 여러 효과를 갖으므로 국제화 시대에 걸맞는 농업 경쟁력을 확보하는데 매우 큰 효과를 이루는 우수한 고안인 것이다.

마지막으로 본 고안은 시설의 변형이 가능한 요소가 다양하며 후술된 청구범위 기재에 의하여 배관의 일부 구성을 변경하거나 보일러의 구조를 제한적으로 변경하는 정도는 본 고안을 통하여 극히 용이하게 실시 할 수 있는 정도에 해당하므로 이러한 변형은 단순한 설계 변경에 지나지 아니하므로 본 고안에 기술 범주에 귀속됨을 밝혀둔다.

Claims (6)

1. 연료를 연소하여 열량을 얻는 농업용 온풍 시스템에 있어서,

   목재를 주 연료로 연소하며 뜨거운 물을 획득하는 수관을 형성한 보일러와,

   뜨거운 물을 이용하여 온풍을 형성하는 주 열교환기와,

   각 온실에 시설되는 소형의 보조 열 교환기를 마련하고,

   상기 보일러의 뜨거운 물 일부를 상기 열풍용 주 열 교환기에 공급하고 나머지 일부는 상기 보조 열 교환기에 공급하는 것과,

   상기 주 열 교환기의 열풍을 상기 보조 열 교환기에 공급하여 각 온실의 종단에서 높은 열풍을 공급할 수 있도록 이루어 다수의 온실에 고른 열풍을 순환 공급하여 재배 단지를 중앙에서 관리하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 시스템은 목재를 태워 열량을 얻는 연소실(10)과 연소실로부터 가열되는 수관(20), 수관의 뜨거운 물을 분배하는 분배기(25)를 통하여 뜨거운 물의 일부를 주 열교환기(30)에 공급하고 나머지 일부는 각 온실에 구성되는 보조 열교환기(40)에 공급하도록 이루고,

   상기 주 열교환기(30)에는 외기를 흡입하여 공급하는 송풍기(50)를 형성하고, 상기 열 교한기(30)를 경유한 열풍을 보조 열 교환기(40)에 공급하도록 이루며, 상기 주 열교환기(30)와 보조 열 교환기(40)를 경유한 난방수를 회수하여 순환펌프(60)로서 연소실로 순환되도록 이루고,

   외부 수전으로부터 순환수를 공급하도록 급수펌프(70)를 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 순환 경로에 유류를 연료로하며 온수 온도 저하시 운전을 개시하는 보조 보일러(80)를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.
4. 청구항 2에 있어서, 상기 보일러는 참나무를 주 원료로 연소하시키면서 참나무 연소 가스를 냉각 포집하기위하여 적어도 연소실의 연소가스 배기 연도에 가스 냉각기(90)를 부가하여 참나무 목초액을 회수 할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 시스템은 목재 연소에 적합한 연소실과 수관을 갖는 보일러(110)와 보일러 내부의 온수 온도가 설정온도에 도달하면 가동을 개시하는 순환펌프(112)와, 온풍을 형성하는 주 열교환기(30)와 주 열교환기를 경유한 온수를 받아 외기를 1차적으로 예열하는 1차 열교환기(310)를 상기 수관의 출구 배관에 직렬로 형성하여 이루고,

   상기 순환펌프(112) 출구에는 순환펌프(113)를 통하여 온수의 일부를 각 온실에 위치하는 단말로서 보조 열교환기(40)에 연결하되 온수가 다수의 보조 열교환기를 직렬로 통과하여 회수되도록 온수 배관(420)을 이루며, 상기 주 열교환기(30)와 보조 열교환기(40)를 경유한 회수 온수는 보조 난방기인 유류 보일러(130)를 통하여 순환펌프(60)를 통하여 보일러로 공급되도록 이루며,

   상기 보일러(110)의 연도(118)에는 가스 냉각기로서 연도를 감싸는 원통형의 가스냉각 물탱크(115)를 형성하여 외부에서 급수시켜 연도를 냉각시켜 연소가스를 수집하여 목초액 탱크(120)에 회수되도록 이루고 연도에서 가온된 물은 온실의 수막용수로 공급하여 온실의 외기 차단을 돕도록 이루되,

   상기 주 열교환기(30)와 1차 열교환기(310)에는 외기를 공급하는 송풍기(50)가 형성되며 열 교환기를 경유하여 뜨거워진 공기는 각 온실로 배관된 열풍배관(410)을 통하여 보조 열교환기(40)에 열풍을 공급하며, 외부 급수를 위하여 급수펌프(70)를 형성하고, 급수는 팽창탱크(T)와 연도 냉각용으로 가스냉각 물탱크(115)에 공급하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.
6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한항에 있어서, 상기 보일러의 온수와 열교환기를 경유한 열풍은 온수 배관(420)과 열풍 배관(410)으로 온실 단말의 보조 열교환기(40)에 공급되며 온수 배관(420)은 보일러로부터 먼 거리에서 가까운 거리로 직렬 연결하여 이루고, 열풍 배관(410)은 주 열교환기(30)로부터 열풍이 각각 공급되도록 병렬 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 농업용 냉 온풍 공급 시스템.