KR200487859Y1 - 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치 - Google Patents

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KR200487859Y1 KR2020170005484U KR20170005484U KR200487859Y1 KR 200487859 Y1 KR200487859 Y1 KR 200487859Y1 KR 2020170005484 U KR2020170005484 U KR 2020170005484U KR 20170005484 U KR20170005484 U KR 20170005484U KR 200487859 Y1 KR200487859 Y1 KR 200487859Y1
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Abstract

본 고안은 DME 연료로부터 농작물의 광합성에 필요한 탄소 비료인 이산화탄소를 생성하여 온실에 직접적으로 공급할 수 있는 장치에 관하여 설명하고 있다.

Description

농작물 재배용 이산화탄소 발생장치{An apparatus for generating carbon dioxide for growing agricultural products}
본 고안은 DME(Dymethyl Ether) 연료로부터 농작물의 광합성에 필요한 탄소 비료인 이산화탄소를 생성하여 온실에 직접적으로 공급할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
시설재배는 유리온실이나 플라스틱(비닐) 하우스, 빌딩형 농장과 같이 재배실을 가지는 인공시설에서 재배환경을 인위적으로 조절하면서 농작물을 재배하는 것을 말한다. 이산화탄소는 과일이나 채소와 같은 농작물의 광합성 작용(탄소이화 및 동화작용)에 사용되므로 농작물의 성장에 매우 중요한 요소이다.
일반적으로, 이와 같은 시설재배에는 농작물 생장에 필요한 이산화탄소를 재배실에 공급하기 위한 이산화탄소 공급 장치가 이용되는데, 이 이산화탄소 공급 장치는 액상 이산화탄소가 저장되는 탱크, 액상 이산화탄소를 기화시키는 기화기, 기화된 이산화탄소를 재배실에 공급하는 공급 장치를 포함한다.
그러나, 식음용 액상 이산화탄소의 경우에는 수급 관리가 어려운 데다, 고가이므로 상당한 비용이 소요된다는 문제가 있다. 또한, 이러한 액상 이산화탄소를 이용한 이산화탄소 공급 장치를 시설재배에 도입하기 위해서는 막대한 시설투자가 전제되어야만 하는 문제점이 있다.
백등유, 액화석유가스(LPG) 등 연료의 연소 시에 발생하는 이산화탄소를 시설재배에 이용하는 방식도 사용되고 있으나, 이는 유가 급등추세로 인한 연료비의 증가, 연료의 불완전연소로 인하여 농작물이 피해를 입을 수 있는 점 등의 문제점이 있다.
한편, DME(Dymethyl Ether)는 하나의 산소와 두 개의 메틸기가 결합된 에테르 화합물(CH3OCH3)이다. DME는 완전 연소시 온실가스 배출이 타 연료보다 적으며 대기에서 CO2 와 물로 빠르게 분해 되어 오존을 형성하지 않고, 연소 후 배기가스 중의 NOx 농도가 20ppm 미만이다. 즉, 거의 완전연소가 가능한 청정연료이다. DME 는 천연가스나 석탄으로부터는 물론, 바이오 매스나 폐 플라스틱 등의 다양한 에너지원으로부터 제조할 수 있다. 또한 DME는 친환경적인 특징뿐만 아니라 세탄가가 높고 LPG 와 유사한 물성 때문에 디젤차량 및 LPG 대체연료, 연료전지 등의 다양한 용도로 사용이 가능함은 물론 수송, 저장수단, 인프라 구축 등의 장애가 적다는 장점이 있는 연료이다.
시설재배시에 농작물에 이산화탄소를 공급할 수 있는 장치를 제공함에 있어서, 보다 낮은 단가의 청정 연료를 사용하면서도 농작물에 연료의 불완전연소로 인한 피해를 주지 않으며 농작물에 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있는 장치가 요구된다.
본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서:
양 단부가 개구된 형상의 하우징;
상기 하우징의 측면에 구비되는 DME(Dymethyl Ether) 연료 주입구 및 공기 주입구;
상기 하우징의 내부에 구비되고 상기 하우징 내부로 유입되는 DME 연료를 연소시키는 버너; 및
상기 하우징의 개구된 일단부에 위치하고, 상기 버너에서 상기 DME 연료가 연소되어 발생하는 이산화탄소를 포함하는 공기를 재배시설로 공급하는 팬 부재로서, 복수 개의 날개들 및 상기 복수 개의 날개들을 회전시킬 수 있는 모터를 포함하는 상기 팬 부재를 포함하고,
상기 DME 연료 주입구로부터 공급되는 DME 연료와 상기 공기 주입구로부터 공급되는 공기 중의 산소가 반응하여 이산화탄소를 발생시켜 농작물의 재배시설로 공급할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른, 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 내부에 상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하는 보조 가열 부재를 더 포함하고, 상기 보조 가열 부재에 의하여 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 가열하여 재배시설로 공급할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하고 상기 하우징의 외부에 장착될 수 있는 냉각 부재를 더 포함하고, 상기 냉각 부재에 의하여 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 가열하여 재배시설로 공급할 수도 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 내부에, 상기 팬 부재 부근에 위치하여 재배시설로 공급되는 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 1 온도 센서 및 상기 버너 부근에 위치하여 상기 DME 연료가 연소되어 생성된 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 2 온도 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 외부에, 재배시설에서 재배되는 농작물에 공급할 물이나 약액을 저장할 수 있는 물 또는 약액 저장 부재 및 상기 물 또는 약액 저장 부재에 연결되고 상기 팬 부재의 전면에 위치할 수 있는 스프레이 부재를 더 포함하고, 상기 팬 부재에 의하여 상기 재배시설로 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 공급할 때에, 상기 스프레이 부재를 통해 상기 물 또는 약액을 이산화탄소를 포함하는 공기 중에 분사하여 상기 재배시설의 농작물에 상기 물 또는 약액을 공급할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 개구된 타단부에 위치하고, 하우징의 단면과 대체로 일치하는 판 형상인 해충 방제 필터 부재를 더 포함하고, 상기 해충 방제 필터 부재는, 전기가 흐를 수 있는 그물망 구조의 통전부, 및 상기 해충 방제 필터 부재와 상기 하우징이 접촉하는 부분에 마련된 절연부를 포함할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결될 수 있고 원통형 형상의 가요성 송풍 부재를 더 포함하고, 상기 가요성 송풍 부재의 양단부는 개구되고 링 형상의 프레임들을 포함하고, 상기 링 형상의 프레임들은 금속, 플라스틱 및 나무로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 프레임들 사이의 원주면은 원통형의 비닐, 방수 천 및 가요성 플라스틱으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고, 상기 가요성 송풍 부재의 일단부는 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결되고, 상기 가요성 송풍 부재의 타단부는 상기 재배시설 쪽으로 향하도록 설치되어, 상기 하우징 내부의 이산화탄소를 포함하는 공기가 재배시설로 이동할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결될 수 있고 원통형 형상의 가요성 송풍 부재를 더 포함하고, 상기 가요성 송풍 부재의 양단부는 개구되고 링 형상의 프레임들을 포함하고, 상기 링 형상의 프레임들은 금속, 플라스틱 및 나무로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나이고, 상기 프레임들 사이의 원주면은 원통형의 비닐, 방수 천 및 가요성 플라스틱으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고 복수 개의 개구부들을 포함하고, 상기 가요성 송풍 부재의 일단부는 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결되고, 상기 가요성 송풍 부재의 타단부는 상기 재배시설에 설치되어, 상기 하우징 내부의 이산화탄소를 포함하는 공기가 상기 가요성 송풍 부재의 원주면의 복수 개의 개구부들 및 상기 가요성 송풍 부재의 개구된 타단부를 통해 상기 재배시설로 이동할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 DME 연료 주입구에 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 압력의 압력을 측정할 수 있는 압력계 및 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 유량을 측정할 수 있는 유량계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 보조 가열 부재는, 상기 하우징의 내부 공간에 위치하거나 상기 하우징의 내벽에 부착되는 나선형의 전열선일 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 냉각 부재는, 상기 하우징의 외부를 둘러싸는 나선형의 관이고 상기 관 내부에 냉각수가 흐를 수 있다.
또한, 본 고안에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서, 상기 하우징은 양단부가 개구된 원통형일 수 있다.
본 고안에 따르면, 농작물에 이산화탄소를 공급하여 농작물의 생육을 촉진함으로써 보다 우수한 품질의 할 수 있는 농작물을 생산할 수 있도록 하는 한편, 보다 낮은 단가의 청정 연료를 사용하면서도 농작물에 연료의 불완전연소로 인한 피해를 주지 않으며 농작물에 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있도록 하는 장점이 있다. 또한, 농작물에 이산화탄소를 공급하면서 해충의 방제 및 재배시설의 환경에 맞는 온도의 공기를 제공할 수 있으며, 농작물 전반에 걸쳐 이산화탄소를 효율적으로 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 DME 연료를 사용하는 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)의 내부를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)의 외부를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)에 사용될 수 있는 예시적인 해충 방제 필터 부재(190)를 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)에 사용될 수 있는 예시적인 송풍 부재(200)를 도시한다.
도 5는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 일 실시양태로 구현한 경우를 도시한 사진이다.
도 6은 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용하지 않은 경우와 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용한 경우의 이산화탄소 농도 및 농작물의 생산성을 비교한 실험 결과를 나타내는 도표이다.
이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 DME 연료를 사용하는 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 고안의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 고안을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 고안의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 DME 연료를 사용하는 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)의 내부를 도시하는 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)의 외부를 도시하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, DME 연료를 사용하는 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)는 하우징(100), 하우징(100)의 내부에 구비되는 버너(110), 하우징(100)의 측면에 구비되는 DME 연료 주입구(120) 및 공기 주입구(130), 버너(110)에서 연소되어 발생하는 이산화탄소를 재배시설로 공급하는 팬 부재(140)를 포함한다.
하우징(100)은 상술한 바와 같이 하우징(100)의 내부 공간에 버너(110)가 구비되어 DME 연료 주입구(120)로부터 공급되는 DME 연료와 공기 주입구(130)로부터 공급되는 공기 중의 산소가 반응하여, 이산화탄소를 발생시킨다. DME와 산소의 반응식은 하기의 화학식 1과 같다.
[화학식 1]
CH3OCH3 + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
하우징(100)의 개구된 일단부에 구비된 팬 부재(140)가 작동하면, 버너(110)에 의하여 DME 연료가 연소됨으로써 발생한 이산화탄소를 포함하는 하우징(100) 내부 공간의 공기를 팬 부재(140) 쪽으로 이동하여 하우징(100) 외부의 재배시설로 이산화탄소가 공급된다. 도 1 및 도 2의 굵은 실선의 화살표는 공기의 흐름을 도시한다. 또한, 하우징(100)은 양단이 개구된 원통형일 수 있고, 원형 단면의 지름이 100mm 내지 1000mm일 수 있고, 하우징(100)의 길이는 100mm 내지 5000mm일 수 있다. 그러나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 적어도 두 개의 면이 개구된 사각통 형상일 수 있는 등, 다양한 변형, 변경이 가능하다.
DME 연료 주입구(120)에는 DME 연료 탱크(미도시)가 호스나 관으로 연결될 수 있고, DME 연료 주입구(120)에는 밸브가 더 구비될 수 있다. DME 연료 주입구(120)로 기체 상태의 DME 연료가 주입된다. 또한, DME 연료 주입구(120)에는 하우징(100) 내부로 공급되는 DME 연료의 압력의 압력을 측정할 수 있는 압력계 및/또는 유량을 측정할 수 있는 유량계(121)를 더 포함할 수 있다.
공기 주입구(130)에는 밸브 및/또는 펌프가 더 구비될 수 있다. 하우징(100)의 타단부가 개구되어 있으므로, 개구된 타단부로부터도 DME에 필요한 공기가 하우징(100) 내부로 유입되지만, 공기 주입구(130)에 연결된 펌프로 하우징(100) 내부로 공기를 주입함으로써 DME 연료가 완전 연소되도록 한다.
팬 부재(140)는 하우징(100)의 일단부에 위치할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 일단부의 외부에 위치할 수도 있지만, 본 고안은 도시된 바에 한정되지 않고, 일단부의 내부에 위치할 수도 있고, 일단부 상에 위치할 수도 있다. 팬 부재(140)는 복수 개의 날개들을 포함한다. 날개들의 개수는 예를 들면 3 내지 4개 일 수 있으나, 본 고안은 이에 한정되지 않고 다양한 변형 변경이 가능하다. 팬 부재(140)의 중심부에는 모터(141)가 연결되어 팬 부재(140)의 날개들을 회전시킬 수 있고, 모터(141)에는 모터(141)를 회전시킬 수 있는 전력을 제공하는 외부의 전원부에 전기적으로 연결될 수 있다.
하우징(100)에는 온도 센서(150)를 구비할 수 있다. 제 1 온도 센서(150a)는 팬 부재(140) 부근에 위치하여 재배시설로 공급되는 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 버너(110) 부근에 위치하여 DME 연료가 연소되어 생성된 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 2 온도 센서(150b)를 포함할 수도 있다.
하우징(100)의 내부에는 버너(110)와 팬 부재(140) 사이에 보조 가열 부재(160)를 구비할 수 있다. 비닐하우스와 같은 재배시설에 이산화탄소를 포함하는 공기를 공급할 때, 재배시설 내부의 공기를 높여야 하는 경우에 보조 가열 부재(160)에서 이산화탄소를 포함하는 공기를 가열하여 재배시설로 공급할 수도 있도록 하였다. 따라서, 작업자는 재배시설 내부의 온도를 높여야 할 필요가 있을 때 보조 가열 부재(160)를 작동시킬 수 있고, 이 때, 제 1 온도 센서(150a) 및/또는 제 2 온도 센서(150b)로 온도를 측정하여 보조 가열 부재(160)에 의하여 재배시설로 공급되는 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 얼마만큼 가열하여야 하는지를 조절할 수 있도록 하였다. 보조 가열 부재(160)는, 예를 들면, 하우징(100)의 내부 공간에 위치하거나 하우징(100)의 내벽에 부착되는 나선형의 전열선이어서 전기로 열을 공급하는 방식을 채용할 수도 있고, 나선형으로 하우징(100)의 내부 공간에 위치하거나 하우징(100)의 내벽에 부착되는 관 형태이어서 DME 연료나 LPG, 천연가스등을 하우징(100)의 외부에 설치된 별도의 가열장치(미도시)에서 연소시켜 데워진 공기를 상기 관으로 공급할 수 있는 등 다양한 변형, 변경이 가능하다.
또한, 하우징(100)의 외부에는, 버너(110)와 팬 부재(140) 사이에 하우징(100)의 외부에 장착될 수 있는 냉각 부재(170)를 더 포함할 수 있다. DME 연료가 연소되어 발생되는 이산화탄소를 포함하는 공기는 DME 연료의 연소에서의 발열 반응으로 하우징(100)으로 공급되는 공기보다는 높은 온도일 수 있다. 한편, 재배시설에서 재배되고 있는 작물의 종류에 따라 DME 연료가 연소되어 발생되는 이산화탄소를 포함하는 공기를 그대로 작물에 제공하는 경우에 작물의 생장에 높은 온도가 오히려 방해가 되는 경우에는, 냉각 부재(170)로 버너(110)에서 연소되어 발생되는 이산화탄소를 포함하는 공기를 냉각시켜 재배시설로 공급할 수 있다. 냉각 부재(170)는 예를 들면 하우징(100)의 외부에 부착될 수 있는 나선형의 관형상이고 외부의 냉각수 저장 탱크(미도시)와 연결되어, 관의 내부에 냉각수와 같은 냉매가 흐를 수 있다. 도 2의 점선의 화살표는 냉각수의 흐름을 예시적으로 도시한다.
하우징(100)의 외부에는 재배시설에서 재배되는 농작물에 공급할 물이나 약액을 저장할 수 있는 물 또는 약액 저장 부재(180)를 더 포함할 수 있다. 저장 부재(180)는 저장 부재(180)에 연결되고 팬 부재(140) 전면에 위치할 수 있는 스프레이 부재(181)를 더 포함한다. 스프레이 부재(181)는 복수 개의 분사구들을 포함한다. 팬 부재(140)에 의하여 재배시설로 이산화탄소를 포함하는 공기를 공급할 때에, 스프레이 부재(181)를 통해 작물의 생장에 필요한 물이나 약액(농작물의 해충을 방지할 수 있는 농약을 포함) 등을 이산화탄소를 포함하는 공기에 분사하여 재배시설의 작물에 이산화탄소뿐만 아니라 물 또는 약액 등을 같이 공급할 수 있도록 하였다. 스프레이 부재(181)에는 타이머가 부착되어 설정된 시간에 물 또는 약액 등이 분사될 수도 있고, 작업자가 수동으로 스프레이 부재(181)를 통해 물 또는 약액 등을 분사할 수도 있다.
하우징(100)의 타단부의 개구부에는 해충 방제 필터 부재(190)를 더 포함할 수 있다. 도 3은 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)에 사용될 수 있는 예시적인 해충 방제 필터 부재(190)를 도시한다. 해충 방제 필터 부재(190)는, 예를 들면, 하우징(100)의 단면과 대체로 일치하는 판 형상일 수 있다. 해충 방제 필터 부재(190)는 전기가 흐를 수 있는 그물망 구조의 통전부(191), 해충 방제 필터 부재(190)와 하우징(100)이 접촉하는 부분에 마련된 절연부(192) 및 통전부 측으로 전류가 흐르도록 전원을 공급할 수 있는 외부 전원 공급부(미도시)를 포함한다. 외부 전원 공급부는 예를 들면 하우징(100)의 외부에 별도로 설치된 전원 공급부일 수 있다.
하우징(100)에는 팬 부재(140)가 위치한 일단부에 긴 원통형 형상이고 가요성인 송풍 부재(200)가 연결될 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)에 사용될 수 있는 예시적인 송풍 부재(200)를 도시한다. 도 4a 및 도 4b에서의 굵은 실선 화살표는 이산화탄소를 포함하는 공기의 흐름을 나타낸다. 송풍 부재(200)는 예를 들면 비닐 또는 방수 천 재질의 원통형 터널 형상일 수 있다. 양단부는 개구되고 양단부(또는 추가적으로 중간부)에 링 형상의 프레임들(201)을 포함하여 원통형의 터널 형상을 유지할 수 있다. 구체적으로, 프레임들(201)은 링 형상의 금속, 플라스틱, 나무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재질로 되어 있을 수 있다. 프레임들(201) 사이의 원주면(204)은 원통형의 비닐, 방수 천, 가요성 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 재질로 되어 있을 수 있다.
도 4a는 제 1 실시양태로서, 송풍 부재(200)의 양단부만이 개구되고, 송풍 부재(200)의 일단부(202)는 하우징(100)의 팬 부재(140)가 위치한 일단부에 연결되고 송풍 부재(200)의 타단부(203)는 재배시설 쪽으로 향하도록 설치되어, 하우징(100) 내부의 이산화탄소를 포함하는 공기가 재배시설로 이동할 수 있다.
도 4b는 제 2 실시양태로서, 송풍 부재(200)의 일단부(202)는 하우징(100)의 팬 부재(140)가 위치한 일단부에 연결되고, 송풍 부재(200)의 원주면(204)은 복수개의 개구부들(204a)을 추가로 포함하여, 송풍 부재(200)를 재배시설 내부에 설치하여 재배시설의 면적이 큰 경우에 재배시설 내부에 고르게 이산화탄소를 공급할 수 있도록 하였다.
도 5는 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 일 실시양태로 구현한 경우를 도시한 사진이다.
도 6은 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용하지 않은 경우와 도 1에 따른 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용한 경우의 이산화탄소 농도 및 농작물의 생산성을 비교한 실험 결과를 나타내는 도표이다. 좌측의 두 개의 측정값들은 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용하지 않은 경우로서, 각각 일반적인 대기중의 이산화탄소 농도와 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용하지 않은 경우의 비닐하우스내 이산화탄소 농도를 나타내고, 그 측정값은 각각 433ppm 및 394ppm이다. 우측의 두 개의 측정값들은 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용한 경우로서, 각각 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)의 부근의 측정값과 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치(10)를 사용한 경우의 비닐하우스 내 이산화탄소 농도를 나타내고, 그 측정값은 각각 1171ppm 및 1170ppm이다.
상술한 본 고안의 기술적 구성은 본 고안이 속하는 기술분야에서의 통상의 기술자가 본 고안의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 아울러, 본 고안의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구 범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: DME 연료를 사용하는 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치
100: 하우징 110: 버너
120: DME 연료 주입구 130: 공기 주입구
140: 팬 부재 141: 모터 부재
150: 온도 센서 160: 보조 가열 부재
170: 냉각 부재 180: 물 또는 약액 저장 부재
181: 스프레이 190: 해충 방제 필터 부재
200: 송풍 부재

Claims (12)

  1. 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서:
    양단부가 개구된 형상의 하우징;
    상기 하우징의 측면에 구비되는 DME(Dymethyl Ether) 연료 주입구 및 공기 주입구;
    상기 하우징의 내부에 구비되고 상기 하우징 내부로 유입되는 DME 연료를 연소시키는 버너; 및
    상기 하우징의 개구된 일단부에 위치하고, 상기 버너에서 상기 DME 연료가 연소되어 발생하는 이산화탄소를 포함하는 공기를 재배시설로 공급하는 팬 부재로서, 3 개 또는 4 개의 날개들 및 상기 날개들을 회전시킬 수 있는 모터를 포함하는 상기 팬 부재;
    상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하고 상기 하우징의 외부를 둘러싸는 나선형의 관 형상인 냉각 부재로서, 상기 관 내부에 냉각수가 흐르고, 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 냉각하여 재배시설로 공급할 수 있는 상기 냉각 부재;
    상기 하우징의 내부에, 상기 팬 부재 부근에 위치하여 재배시설로 공급되는 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 1 온도 센서;
    상기 버너 부근에 위치하여 상기 DME 연료가 연소되어 생성된 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 2 온도 센서;
    상기 하우징의 내부에 상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하는 보조 가열 부재로서, 상기 하우징의 내부 공간에 위치하거나 상기 하우징의 내벽에 부착되는 나선형의 전열선으로 이루어지고, 재배시설 내부의 공기를 높여야 하는 경우에 상기 보조 가열 부재에 의하여 상기 DME 연료가 연소되어 발생하는 이산화탄소를 포함하는 공기를 가열하여 재배시설로 공급할 수 있는, 상기 보조 가열 부재;
    상기 하우징의 외부에, 재배시설에서 재배되는 농작물에 공급할 농약을 저장할 수 있는 저장 부재, 및 상기 저장 부재에 연결되고 상기 팬 부재의 전면에 위치하는 스프레이 부재로서, 상기 팬 부재에 의하여 상기 재배시설로 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 공급하는 경우, 상기 스프레이 부재에 타이머가 부착되어 설정된 시간에 상기 농약을 이산화탄소를 포함하는 공기 중에 분사하여 상기 재배시설의 농작물에 상기 농약을 공급할 수 있는 상기 스프레이 부재;
    상기 하우징의 개구된 타단부에 위치하고, 하우징의 단면과 일치하는 판 형상인 해충 방제 필터 부재로서, 전기가 흐를 수 있는 그물망 구조의 통전부 및 상기 통전부와 상기 하우징이 접촉하는 부분에 마련된 절연부를 포함하는 상기 해충 방제 필터 부재; 및
    상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결될 수 있고 원통형 형상의 가요성 송풍 부재를 포함하고,
    상기 가요성 송풍 부재의 양단부는 개구되고 링 형상의 프레임들을 포함하고, 상기 링 형상의 프레임들은 금속, 플라스틱 및 나무로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고, 상기 프레임들 사이의 원주면은 원통형의 비닐, 방수 천 및 가요성 플라스틱으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고,
    상기 가요성 송풍 부재의 일단부는 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결되고, 상기 가요성 송풍 부재의 타단부는 상기 재배시설 쪽으로 향하도록 설치되어, 상기 하우징 내부의 이산화탄소를 포함하는 공기가 재배시설로 이동할 수 있고,
    상기 DME 연료 주입구로 기체 상태의 DME 연료가 주입되고, 상기 DME 연료 주입구에 밸브, 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 압력을 측정할 수 있는 압력계 및 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 유량을 측정할 수 있는 유량계를 더 포함하고,
    상기 공기 주입구에 밸브 및 펌프를 더 포함하고, 하우징의 개구된 타단부에서 DME 연료의 연소에 필요한 공기가 유입되되, 상기 공기 주입구에 연결된 펌프로 상기 하우징 내부로 공기를 주입함으로써, DME 연료가 완전 연소되도록 하고,
    상기 DME 연료 주입구로부터 공급되는 DME 연료와 상기 공기 주입구로부터 공급되는 공기 중의 산소가 반응하여 이산화탄소를 발생시켜 농작물의 재배시설로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 하우징은 양단부가 개구된 원통형이고 원형 단면의 지름은 500mm 내지 1000mm이고 길이는 1000mm 내지 5000mm인, 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치.
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  8. 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치에 있어서:
    양단부가 개구된 형상의 하우징;
    상기 하우징의 측면에 구비되는 DME(Dymethyl Ether) 연료 주입구 및 공기 주입구;
    상기 하우징의 내부에 구비되고 상기 하우징 내부로 유입되는 DME 연료를 연소시키는 버너; 및
    상기 하우징의 개구된 일단부에 위치하고, 상기 버너에서 상기 DME 연료가 연소되어 발생하는 이산화탄소를 포함하는 공기를 재배시설로 공급하는 팬 부재로서, 3개 내지 4개의 날개들 및 상기 날개들을 회전시킬 수 있는 모터를 포함하는 상기 팬 부재;
    상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하고 상기 하우징의 외부를 둘러싸는 나선형의 관 형상인 냉각 부재로서, 상기 관 내부에 냉각수가 흐르고, 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 냉각하여 재배시설로 공급할 수 있는 상기 냉각 부재;
    상기 하우징의 내부에, 상기 팬 부재 부근에 위치하여 재배시설로 공급되는 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 1 온도 센서;
    상기 버너 부근에 위치하여 상기 DME 연료가 연소되어 생성된 이산화탄소를 포함하는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제 2 온도 센서;
    상기 하우징의 내부에 상기 버너와 상기 팬 부재 사이에 위치하는 보조 가열 부재로서, 상기 하우징의 내부 공간에 위치하거나 상기 하우징의 내벽에 부착되는 나선형의 전열선으로 이루어지고, 재배시설 내부의 공기를 높여야 하는 경우에 상기 보조 가열 부재에 의하여 상기 DME 연료가 연소되어 발생하는 이산화탄소를 포함하는 공기를 가열하여 재배시설로 공급할 수 있는, 상기 보조 가열 부재;
    상기 하우징의 외부에, 재배시설에서 재배되는 농작물에 공급할 농약을 저장할 수 있는 저장 부재, 및 상기 저장 부재에 연결되고 상기 팬 부재의 전면에 위치하는 스프레이 부재로서, 상기 팬 부재에 의하여 상기 재배시설로 상기 이산화탄소를 포함하는 공기를 공급하는 경우, 상기 스프레이 부재에 타이머가 부착되어 설정된 시간에 상기 농약을 이산화탄소를 포함하는 공기 중에 분사하여 상기 재배시설의 농작물에 상기 농약을 공급할 수 있는 상기 스프레이 부재;
    상기 하우징의 개구된 타단부에 위치하고, 하우징의 단면과 일치하는 판 형상인 해충 방제 필터 부재로서, 전기가 흐를 수 있는 그물망 구조의 통전부 및 상기 통전부와 상기 하우징이 접촉하는 부분에 마련된 절연부를 포함하는 상기 해충 방제 필터 부재; 및
    상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결될 수 있고 원통형 형상의 가요성 송풍 부재를 포함하고,
    상기 가요성 송풍 부재의 양단부는 개구되고 링 형상의 프레임들을 포함하고, 상기 링 형상의 프레임들은 금속, 플라스틱 및 나무로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고, 상기 프레임들 사이의 원주면은 원통형의 비닐, 방수 천 및 가요성 플라스틱으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나의 재질이고 복수 개의 개구부들을 포함하고,
    상기 가요성 송풍 부재의 일단부는 상기 하우징의 상기 팬 부재가 위치한 일단부에 연결되고, 상기 가요성 송풍 부재의 타단부는 상기 재배시설에 설치되어, 상기 하우징 내부의 이산화탄소를 포함하는 공기가 상기 가요성 송풍 부재의 원주면의 복수 개의 개구부들 및 상기 가요성 송풍 부재의 개구된 타단부를 통해 상기 재배시설로 이동할 수 있고,
    상기 DME 연료 주입구로 기체 상태의 DME 연료가 주입되고, 상기 DME 연료 주입구에 밸브, 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 압력을 측정할 수 있는 압력계 및 상기 하우징 내부로 공급되는 DME 연료의 유량을 측정할 수 있는 유량계를 더 포함하고,
    상기 공기 주입구에 밸브 및 펌프를 더 포함하고, 하우징의 개구된 타단부에서 DME 연료의 연소에 필요한 공기가 유입되되, 상기 공기 주입구에 연결된 펌프로 상기 하우징 내부로 공기를 주입함으로써, DME 연료가 완전 연소되도록 하고,
    상기 DME 연료 주입구로부터 공급되는 DME 연료와 상기 공기 주입구로부터 공급되는 공기 중의 산소가 반응하여 이산화탄소를 발생시켜 농작물의 재배시설로 공급할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 하우징은 양단부가 개구된 원통형이고 원형 단면의 지름은 500mm 내지 1000mm이고 길이는 1000mm 내지 5000mm인, 농작물 재배용 이산화탄소 발생장치.
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