KR200334038Y1 - 온실용 난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비닐하우스나 유리온실 등과 같은 농업용 온실에 적용되는 난방시스템에 관한 것으로서, 열원이 연소되면서 발생되는 열을 제공하는 연소실(110); 상기 연소실 상부에 다수의 방열관(142)이 입설되어 연소실(110)에서 발생된 열을 방열시키는 방열부(140); 상기 방열부의 일측에 구비되어 외기를 흡입하여 방열관(142)측으로 송풍시키는 송풍팬(152); 상기 송풍팬과 방열관 사이에 구비되어 송풍팬(152)에 의해서 방열관(142)측으로 송풍되는 외기의 풍력을 조절함과 아울러 고르게 퍼져 송풍되도록 한 다수의 통공(158)을 갖는 공기조절판(156); 및 상기 방열부에 구비되어 송풍팬(152)에 의한 온풍을 온실(10)내로 이송시켜 공급하도록 그 외주면에 각각의 배기공(162a)(164a)이 천공된 내관(162)과 외관(164)으로 이루어진 이중관으로 형성된 이송관(160);을 포함하여, 난방장치(100)로부터 발생된 열의 손실을 최소화하면서 온실(10)내에 제공함으로써 온실(10)내에 온도를 일정하게 유지하여 냉해 피해를 방지함과 아울러 작물의 성장을 고르게 촉진시켜 생산성을 높이고, 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

온실용 난방시스템{Heating System For Greenhouse}

본 고안은 비닐하우스나 유리온실 등과 같은 농업용 온실에 적용되는 난방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온실내에 온도를 일정하게 유지하여 냉해 피해를 방지함으로써 작물의 성장을 고르게 촉진시켜 생산성을 높이고, 상품의 질을 향상시킬 수 있도록 한 온실용 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 농촌에서는 농작물의 출하 시기를 앞당겨 농작물의 상품가치를 높이기 위하여 비닐하우스 또는 유리온실 등과 같은 온실(이하, "온실"로 통칭함)을 설치하여 시설작물을 재배하고 있으며, 상기와 같은 온실에 별도의 난방장치를 설치으로써 농작물의 출하시기를 보다 앞당길 수 있다.

이러한 난방장치는, 작물의 작황을 결정짓는 중요한 수단으로서, 종래의 난방장치로는, 주로 작물이 재배된 두둑과 두둑 사이의 각각의 고랑에 비닐의 닥터를 설치하여 온풍을 송풍기로 분사하여 열을 공급하는 방식과, 예열된 온수에 의해 두둑에 설치된 방열판을 가열하여 열공급하는 방식이 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 난방장치 중에서 온풍으로 열을 공급하는 방식은, 온풍기와 근접한 부분에는 온도가 정해진 시간안에 도달온도까지 상승되지만, 원거리에 위치한 부분에는 이동하면서 열이 소모되어 온도가 낮아진다. 즉, 온풍기의 위치로부터 이격된 거리에 따라 온도차가 발생되고, 특히 재배면적이 넓을 경우에는 온도차가 더 심하게 발생되며, 설정온도로 상승되기 까지에는 많은 시간과 연료가 소모되기 때문에 비경제적인 문제점이 있었다.

또한, 예열된 온수로 열을 공급하는 방식은, 방열판과 근접한 작물의 밑부분이 뜨꺼운 열에 메말라 버려 폐기되는 작물이 많아져 수확 및 생산성이 떨어지며,키가 큰 작물일 경우에는 대류의 온도차로 인해 냉해를 입게 되어 과실의 표면이 균열되는 등 상품의 가치가 저하되는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로, 난방장치로부터 발생된 열을 열손실을 최소화하면서 온실내에 제공하여 온실의 온도를 일정하게 유지함으로써 냉해 피해를 방지함과 아울러 작물의 성장을 고르게 촉진시켜 생산성을 높이고, 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 온실용 난방시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은, 본 고안에 따른 난방시스템이 적용된 온실을 도시한 도면이다.

도 2는, 본 고안에 따른 난방시스템을 도시한 단면도이다.

도 3은, 본 고안에 따른 난방시스템의 방열관을 도시한 단면도이다.

도 4는, 본 고안에 따른 보조난방기를 도시한 도면으로서, 도 4a는 본 실시예의 보조난방기의 구성을 도시한 구성도이고, 도 4b는 다른 실시예의 보조난방기를 도시한 구성도이며, 도 4c는 또 다른 실시예의 보조난방기를 도시한 구성도이고, 도 4d는 보조난방기의 또 다른 실시예를 도시한 구성도이며, 도 4e는 보조난방기가 수납되는 케이스를 도시한 분리도이고, 도 4f는 보조난방기가 수납된 케이스를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 온실 12 : 온도센서

100 : 난방장치 110 : 연소실

112 : 배기구 114 : 출입문

116 : 이송레일 120 : 화로

122 : 송풍구 130 : 연탄

140 : 방열부 142 : 방열관

144 : 방열핀 146 : 작동유체

150 : 흡입구 152 : 송풍팬

154 : 모터 156 : 공기조절판

158 : 통공 160 : 이송관

162 : 내관 162a : 배기공

164 : 외관 164a : 배기공

166 : 온도센서

200 : 보조난방기 210 : 방열관

212 : 방열핀 214 : 작동유체

220 : 카트리지히터 230 : 밀봉캡

300 : 케이스 310 : 통공

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 온실용 난방시스템은, 열원이 연소되면서 발생되는 열을 제공하는 연소실; 상기 연소실 상부에 다수의 방열관이 입설되어 연소실에서 발생된 열을 방열시키는 방열부; 상기 방열부의 일측에 구비되어 외기를 흡입하여 방열관측으로 송풍시키는 송풍팬; 상기 송풍팬과 방열관 사이에 구비되어 송풍팬에 의해서 방열관측으로 송풍되는 외기의 풍력을 조절함과 아울러 고르게 퍼져 송풍되도록 한 다수의 통공을 갖는 공기조절판; 및 상기 방열부에 구비되어 송풍팬에 의한 온풍을 온실내로 이송시켜 공급하도록 그 외주면에 각각의 배기공이 천공된 내관과 외관으로 이루어진 이중관으로 형성된 이송관;을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 방열부에 입설된 방열관은, 그 내부가 진공으로 이루어지고,그 일측은 연소실에 삽입되어 구비되되, 연소실로 삽입된 방열관의 내부에는 기화되면서 열을 전달하는 작동유체가 내장되고, 방열부에 구비된 방열관의 외주면에는 열전달을 촉진시키는 다수의 방열핀이 설치된다.

또한, 상기 이송관이 설치되는 온실내에는 일정간격으로 이격된 다수의 보조난방기가 구비되되, 상기 보조난방기는, 진공의 방열관; 상기 방열관의 일단에 밀봉캡을 매개로 내입.설치되어 전원이 공급됨에 따라 가열되는 카트리지히터; 상기 카트리지히터 주위의 방열관내에 구비되어 카트리지히터에 의해 기화되면서 열을 전달하는 작동유체; 및 상기 방열관의 외주면에 열전달을 촉진시키도록 설치된 다수의 방열핀;을 포함한다.

그리고, 상기 보조난방기가 그 내부에 수용되고, 그 외주면에는 보조난방기에서 발생된 열을 온실내로 배기시키도록 된 통공을 갖는 케이스가 더 포함된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1 내지 도 4는 본 고안에 따른 온실용 난방시스템을 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 난방시스템은, 난방장치(100)와 보조난방기(200)로서 구성된다.

상기한 난방장치(100)는, 다시 연소실(110)과, 방열부(140), 이송관(160)으로 대별되어 구성된다.

상기한 연소실(110)은, 열원이 연소되면서 발생되는 열을 제공하는 부위로서, 상기한 열원은, 도시가스, 천연가스, 석유, 전기, 연탄 중에서 어느 하나의 연료가 선택된 것으로, 본 실시예에서는 비용면에서 농촌사정에 더 적합하고, 다른 연료보다 유리한 연탄(130)을 열원으로 사용하였다.

연탄(130)을 열원으로 사용하는 연소실(110)에는, 연탄을 수용할 수 있도록 된 화로(120)가 출입가능하게 내장되고, 이 화로의 하부에는 연탄(130)에 산소를 제공하도록 된 송풍구(122)가 개폐가능하게 형성되며, 화로의 하면에는 도시되지는 않았지만 후술되는 이송레일(116)상에서 구름가능한 바퀴나 슬라이딩 가능한 레일 등과 같은 이동수단이 설치된다.

그리고, 상기한 연소실(110)의 일측에는 화로가 출입하도록 된 출입문(114)이 회전가능하게 설치되고, 연소실(110)의 바닥면에는 화로의 이동을 안내하는 이송레일(116)이 출입문(114)을 지나 연소실(110)밖으로 돌출되게 설치되어 화로(120)를 연소실(110)밖으로 인출시킬 수 있게 되며, 출입문(114)과 이격된 연소실(110)의 일측에는 연탄(130)의 연소가스를 배기시키도록 된 배기구(112)가 형성된다.

또한, 상기한 방열부(140)는, 연소실(110)의 상부에 구성되되, 이 방열부에는 다수의 방열관(142)이 수직하게 세워진 상태로 설치되어, 연소실(110)에서 발생된 열을 방열시킨다.

그리고, 상기한 방열관(142)은, 그 내부가 진공으로 이루어지고, 그 하부는연소실(110)에 삽입되어 구비된다. 상기와 같이 연소실로 삽입된 방열관(142)의 하부 내측에는 기화되면서 열을 전달하는 작동유체(146)가 내장되고, 방열관(142)의 외주면에는 열전달을 촉진시키는 다수의 방열핀(144)이 설치된다.

여기서, 상기한 작동유체(146)는, 물이나 아세톤, 시너(Thinner) 등과 같은 유체를 사용하여도 무방하나, 대체로 끓는점이 낮은 유체를 사용함이 바람직하다.

한편, 상기한 방열부(140)의 일측에는 관통된 흡입구(150)가 형성되고, 이 흡입구(150)상에는 외기를 흡입하여 방열관(142)측으로 송풍시키도록 된 송풍팬(152)이 모터(154)에 의해서 회전 구동되도록 설치되어 있다.

그리고, 상기한 송풍팬(152)과 방열관(142) 사이에는 송풍팬(152)에 의해서 방열관(142)측으로 송풍되는 외기의 풍력을 조절함과 아울러 외기가 방열관(142)측으로 고르게 퍼져 송풍되도록 한 한 공기조절판(156)이 입설되되, 이 공기조절판상에는 등간격으로 이격된 다수의 통공(158)이 천공된다.

또한, 상기한 이송관(160)은, 송풍팬(152) 반대편의 방열부(140)에 연통되게 구비되어 송풍팬(152)에 의한 온풍(더운공기)을 온실(10)내로 이송시켜 공급하게 된다.

상기한 이송관(160)은, 관내를 유동하는 온풍의 열손실을 최소화하기 위한 내관(162)과 외관(164)으로 이루어진 이중관으로 형성되되, 방열부(140)에는 내관(162)만이 연결되어 연통된다.

또한, 상기한 외관(164)내에 삽입된 내관(162)은, 외관(164)의 하부 내주면에 접하여 용접 등의 고정수단으로서 고정되고, 이 내관과 외관의 상부에는 관내를 유동하는 온풍을 온실(10)내로 배기시키도록 된 각각의 배기공(162a)(164a)이 천공된다.

상기한 내관(162)과 외관(164)의 배기공(162a)(164a)은 동일선상으로 형성되어, 온풍의 배기가 용이하게 이루어지도록 한다.

한편, 상기한 이송관(160)의 일측에는 온도센서(166)가 구비되어, 이송관(160)내를 유동하는 온풍의 온도가 일정온도 이상이면, 이를 감지하여 경고등이나 경고음을 발생시킨다.

상기와 같이 온도센서(166)에 의한 경고수단의 작동은, 콘트롤러(미도시)에 의해서 제어된다.

또한, 상기한 이송관(160)은, 본 실시예에서는 파이프로 형성된 것을 그 일례로 도시하였으나, 비닐과 같은 수지계열로 형성할 수도 있다.

그리고, 상기한 보조난방기(200)는, 케이스(300)에 내장된 상태로 온실(10)내에 다수개가 일정간격으로 이격되어 설치된다.

상기한 보조난방기(200)는, 진공의 방열관(210)과, 방열관의 하단부에 내입.설치되어 전원이 공급됨에 따라 가열되는 카트리지히터(220)와, 카트리지히터 주위의 방열관(210)내에 구비되어 카트리지히터에 의해 기화되면서 열을 전달하는 작동유체(214)와, 방열관의 외주면에 열전달을 촉진시키기 위해 설치된 다수의 방열핀(212)과, 카트리지히터가 삽입된 방열관(210)의 하단부를 밀봉하여 수분의침투를 방지하는 러버재질의 밀봉캡(230)을 포함하여 구성된다.

상기한 보조난방기(200)의 작동유체(214)는, 전술한 난방장치(100)의 작동유체(146)와 동일한 것으로서, 상기한 작동유체(146)(214)는 난방장치(100) 및 보조난방기(200)의 열전달효율을 향상시킨다.

그리고, 상기한 보조난방기(200)의 작동은, 콘트롤러에 의해서 제어되고, 이 콘트롤러는 온실(10)내에 다수개로 설치된 온도센서(12)에 의해서 보조난방기(200)의 작동을 제어함으로써 온실(10)내의 온도를 예설정된 일정온도로 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

상기한 보조난방기(200)는, 온실(10)내에 수직하게 세워 설치하여도 되나, 보다 바람직하게는 옆으로 눕힌 상태로 설치한다.

한편, 상기와 같이 구비되는 보조난방기(200)는, 케이스(300)에 내장되어 보관되고, 이 케이스(300)의 상,하면과 양 측면 하부측에는 대류현상을 발생시키도록 된 다수의 통공(310)이 형성된다. 즉, 보조난방기(200)에 의해서 가열된 열은 대류현상에 의해서 케이스(300) 상면의 통공(310)으로 배기되고, 온실내의 차가운 공기는 바닥으로 가라앉아 케이스(300) 양측면과 하면의 통공(310)으로 유입되어 순환된다.

그리고, 전술한 난방장치(100)와, 보조난방기(200)의 방열관(142)(210)은 히트파이프로 구성된다.

특히, 도 4에 도시된 보조난방기(200)는, 온실 뿐만 아니라 일반적인 찜질방이나, 사우나 등에도 설치하여 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 온실용 난방시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.

화로(120)에 수용된 연탄(130)이 연소실(110)내에서 연소되면, 고온의 많은 열이 발생되고, 이 열은 방열부(140)내에 입설된 다수의 방열관(142)으로 지속적으로 제공된다.

그러면, 열을 제공받은 방열관(142)은 가열되면서 그 내부의 작동유체(146)가 끓게 되고, 그로 인해 작동유체(146)가 기화된 수증기가 방열관(142)내의 상부로 증발하면서 방열관(142)을 전체적으로 가열시키게 된다.

이때, 방열부(140)의 흡입구(150)상에 설치된 송풍팬(152)이 모터(154)에 의해서 회전 구동되면서 외기를 흡입하여 방열관(142)측으로 송풍시키고, 방열관(142)측으로 송풍되는 외기는 공기조절판(156)의 통공(158)을 지나면서 풍력이 조절됨과 아울러 고르게 퍼져 방열관(142)측으로 송풍됨으로써 방열관을 지나는 외기는 방열관(142)과 방열핀(144)에 고르게 접촉되면서 열교환되어 온풍 즉, 더운공기로 변환되면서 이송관(160)의 내관(162)으로 유입된다.

상기와 같이 이송관(160)의 내관(162)으로 유입된 온풍은 송풍팬(152)에 의해서 내관(162)을 신속하게 유동하면서 그 상부의 배기공(162a)을 통해 내관(162)과 외관(164) 사이의 공간으로 유입되고, 유입된 온풍은 다시 외관(164) 상부의 배기공(164a)을 통해 온실(10)로 배기된다.

이와 같이 공급되는 온풍은, 내관(162)을 신속하게 유동하고, 이 내관(162)은 다시 외관(164)으로 감싸져 있기 때문에, 이송관(160)을 유동하는 온풍의 열손실이 최소화되어 편차가 크지 않은 일정온도의 온풍을 온실(10)내로 공급할 수 있게 된다.

그리고, 이송관(160)내를 유동하는 온풍의 온도가 일정온도 이상이 되면, 이송관(160)에 설치된 온도센서(166)가 이를 감지하고, 그에 따라 콘트롤러가 경고등 내지는 경고음을 발생시켜 작업자가 이를 인식할 수 있도록 한다.

따라서, 작업자는 연소실(110)의 출입문(114)을 개방하여 연탄(130)이 수용되어 있는 화로(120)를 연소실(110)로부터 인출시켜 내면 되고, 열원인 연탄(130)의 교체시에도 이와 같이 화로(120)를 인출시켜 교체하면 된다.

그리고, 상기와 같이 연탄(130)이 점화되어 연소되기 전에는, 온실(10)내의 온도를 온도센서(12)가 감지하고, 그에 따라 콘트롤러가 보조난방기(200)의 작동을 제어한다.

온실(10)내의 온도가 예설정된 일정온도 이하일 경우에는, 콘트롤러에 의해서 보조난방기(200)로 전원이 인가되고, 그로 인해 방열관(210)에 내입.설치된 카트리지히터(220)가 작동되며, 카트리지히터의 가열작동으로 인해 방열관(210)내의 작동유체(214)가 끓어 기화된 수증기가 방열관(210)내의 상부로 증발하면서 방열관(210)을 전체적으로 가열시키게 된다.

이와 같이 가열된 방열관(210)은 그 외주면에 설치된 방열핀(212)을 통해서 전열면적이 극대화되어 케이스(300)내로 방열되고, 방열된 열은 대류현상에 의해 케이스 상면의 통공(310)을 통해 온실(10)내로 공급되고, 온실의 차가운 공기는 바닥으로 가라앉아 케이스 양측면과 하면의 통공(310)으로 유입되어 가열된 후 다시 온실내로 공급되어 순환하면서 온실(10) 내부를 난방시키게 된다.

그리고, 온실(10)내의 온도가 일정온도에 도달하게 되면, 온실(10)내에 설치된 온도센서(12)가 이를 감지하고, 그에 따라 콘트롤러가 보조난방기(200)로 공급되던 전원을 차단하여 보조난방기(200)의 작동을 정지시키게 된다.

따라서, 상기한 보조난방기(200)는 난방장치(100)와 상호 보완작용을 하면서 온실(10)을 난방시키 때문에, 온실(10)은 예설정된 일정온도를 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기한 보조난방기(200)는 난방장치(100)와 더불어 작동될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 온실용 난방시스템은 난방장치로부터 발생된 열을 열손실을 최소화하면서 온실내에 제공함으로써 온실내에 온도를 일정하게 유지하여 냉해 피해를 방지함과 아울러 작물의 성장을 고르게 촉진시켜 생산성을 높이고, 상품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 열원이 연소되면서 발생되는 열을 제공하는 연소실(110);

   상기 연소실 상부에 다수의 방열관(142)이 입설되어 연소실(110)에서 발생된 열을 방열시키는 방열부(140);

   상기 방열부의 일측에 구비되어 외기를 흡입하여 방열관(142)측으로 송풍시키는 송풍팬(152);

   상기 송풍팬과 방열관 사이에 구비되어 송풍팬(152)에 의해서 방열관(142)측으로 송풍되는 외기의 풍력을 조절함과 아울러 고르게 퍼져 송풍되도록 한 다수의 통공(158)을 갖는 공기조절판(156); 및

   상기 방열부에 구비되어 송풍팬(152)에 의한 온풍을 온실(10)내로 이송시켜 공급하도록 그 외주면에 각각의 배기공(162a)(164a)이 천공된 내관(162)과 외관(164)으로 이루어진 이중관으로 형성된 이송관(160);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 온실용 난방시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 방열부(140)에 입설된 방열관(142)은, 그 내부가 진공으로 이루어지고, 그 일측은 연소실(110)에 삽입되어 구비되되, 연소실로 삽입된 방열관(142)의 내부에는 기화되면서 열을 전달하는 작동유체(146)가 내장되고, 방열부(140)에 구비된방열관(142)의 외주면에는 열전달을 촉진시키는 다수의 방열핀(144)이 설치된 것을 특징으로 하는 온실용 난방시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 이송관(160)이 설치되는 온실(10)내에는 일정간격으로 이격된 다수의 보조난방기(200)가 구비되되,

   상기 보조난방기는, 진공의 방열관(210);

   상기 방열관의 일단에 밀봉캡(230)을 매개로 내입.설치되어 전원이 공급됨에 따라 가열되는 카트리지히터(220);

   상기 카트리지히터 주위의 방열관(210)내에 구비되어 카트리지히터(220)에 의해 기화되면서 열을 전달하는 작동유체(214); 및

   상기 방열관의 외주면에 열전달을 촉진시키도록 설치된 다수의 방열핀(212);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 온실용 난방시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 보조난방기(200)가 그 내부에 수용되고, 그 외주면에는 보조난방기에서 발생된 열을 온실(10)내로 배기시키도록 된 통공(310)을 갖는 케이스(300)가 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 온실용 난방시스템.