KR20100103215A - 무창돈사용 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무창돈사용 환기 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 무창돈사용 환기 시스템은, 돈사 내부에 완충벽을 설치하여 돼지를 사육하는 사육공간과 실외공기가 들어와 일시 머무를 수 있는 빈공간으로서의 완충공간으로 구획하고, 실외공기가 완충공간에서 안정화된 후 완충벽의 주흡기구를 통하여 사육공간 상부의 송풍덕트로 유입되어 사육공간 내로 하향 공급되도록 하며, 이에 상당하는 오염된 실내공기가 측벽 하부의 배기팬에 의해 실외로 강제 배출되도록 하는 시스템으로서, 실외공기가 곧바로 돈사 내의 사육공간으로 공급되지 않고 완충공간 내에서 안정화된 후 사육공간으로 공급되도록 한 구조에 기술적 특징이 있다.

돈사, 무창돈사, 환기, 덕트

Description

무창돈사용 환기 시스템{The ventilation system for windowless swine housing}

본 발명은 무창돈사용 환기 시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 돈사 외부의 공기를 돈사 내부로 공급하고 돈사 내부의 오염된 공기를 외부로 배출하되, 돈사 내부를 돼지 사육공간과 돼지가 사육되지 않는 완충공간으로 분리구성한 후 실외공기를 사육공간으로 직접 공급하지 않고 완충공간을 거쳐 사육공간으로 간접 공급되도록 함으로써 돼지와 실외공기의 직접적인 접촉을 방지하고, 실외공기를 돈사 내부로 공급하기 위한 송풍덕트와 돈사 내부의 공기를 배출하기 위한 배기팬의 간격과 높이 등을 적절히 설정하여 최적의 공기 흐름과 원활한 환기가 이루어지도록 한, 무창돈사용 환기 시스템에 관한 것이다.

가축을 사육하는 축사 중 돼지를 키우는 국내 대부분의 돈사는, 별도의 적절한 환기시스템이 없이 개방된 벽체를 이용하여 자연환기가 되도록 하는 개방형 돈사로서, 여름철에는 자연환기만으로 충분치 못하기 때문에 환풍기를 추가로 사용하게 되고, 겨울철에는 추위를 막기 위하여 돈사의 벽체를 보온덮개로 차단하면서 돈사의 환기가 극히 불량해져 돼지의 사육에 매우 좋지 않은 영향을 끼치게 되는 구 조적 결점을 가지고 있다.

우리나라는 4계절이 뚜렷하게 구분되고 각 계절별 기후특성에 상당한 차이가 있는데, 기온의 연교차가 중부지방의 경우 60 ℃ 에 이를 정도로 매우 크며, 일교차도 10 ℃ 이상 차이가 발생하는 날이 빈번한 등 계절적으로 확연한 기후차이가 있음에도 불구하고 대부분의 축산농가에서는, 개방된 양 벽체를 비닐이나 부직포 등의 보온덮개로 개폐하는 윈치(winch)형 돈사, 즉 개방형 돈사를 선호하고 있다.

상기와 같이 국내의 축산농가가 개방형 돈사를 선호하는 이유는 시공비가 상대적으로 저렴하기 때문으로서 소득수준이 높지 않은 양돈 농가의 경우 불가피한 측면이 있으나, 이러한 개방형 돈사는, 겨울철 보온덮개로 개방된 벽체를 차단함에도 불구하고 보온효과가 매우 떨어짐은 물론 환기기능이 급격히 떨어짐으로써, 호흡기 질병에 의한 사육돼지의 폐사율 높이게 된다.

더욱이 겨울철이 아닌 혹서기 외의 계절에도, 밤에는 보온덮개로서 돈사의 개방된 벽체를 차단하게 되는데, 이러한 경우 환기가 원활하게 이루어지지 않는 돈사의 내부공기에는 과도한 열과 수분, 부유 먼지, 악취, 가스 및 세균 등이 다량 함유되는 바, 호흡기 질병이 쉽게 발생될 수밖에 없다.

즉 종래의 개방형 돈사는, 신선한 공기를 공급하고 신선하지 못한 돈사 내의 공기를 배출하는 환기기능이 매우 부족함으로써, 돼지 폐사의 원인 중 대부분을 차지하는 호흡기 질병이 거의 예방될 수 없다는 문제가 있다.

상기와 같은 개방형 돈사의 문제점을 해결하기 위하여 개방형 벽체를 없애는 리모델링을 실시하거나, 처음부터 개방된 벽체가 없도록 시공하는 방법으로 무창돈 사를 만들고, 무창돈사에 강제적인 환기장치를 구비하여 효율적인 환기가 이루어지도록 함으로써 돼지의 폐사율을 줄이면서 양돈의 생산성을 올리는 방법이 시도되고 있는 바, 이를 살펴보면 다음과 같다.

상기 무창돈사는, 콘크리트 바닥에 적당한 높이의 옹벽이 만들어지고, 옹벽 위에 단열판넬 벽체가 세워지며, 벽체의 상단에 지붕이 얹어지는 구조인데, 자연환기가 불가능한 무창돈사에는 환기장치가 구비될 수밖에 없기 때문에 개방형 돈사에 비하여 돼지의 호흡기 질환을 방지 또는 발생 빈도수를 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 무창돈사의 환기장치로는, 국내 등록특허공보 제388265호에 게시된 "양돈사의 환기시스템", 등록특허공보 제291853호에 게시된 "무창돈사의 배기장치", 등록특허공보 제790345호에 게시된 "무창 돈사의 환기장치", 공개특허공보 제2008-90774호에 게시된 "무창돈사의 각돈방 환기장치" 등 다수가 있다.

그러나 상기 발명들은, 돈사 외부의 공기를 돈사 내부로 직접 공급하거나, 공기 공급덕트가 돈사 내부의 일측에 편중되거나, 돈사 내부로 공급되는 공기의 송풍구 또는 돈사 내부의 공기가 배출되는 배기구 등의 위치가 적절치 못한 등 환기를 위한 기능이나 구조에 단점을 가지고 있는 바. 현장에 적용 시 충분한 환기기능과 적절한 공기의 흐름 등을 얻기 어려울 수 있다.

본 발명은, 균일한 공기 흐름과 원활한 환기를 통하여 돈사 내부에 쾌적한 환경을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

또한 계절별 적절한 환기를 통하여 돼지의 호흡기 질환을 방지 또는 최소화함으로써 양돈 생산성을 향상시킴에 본 발명의 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은, 돈사 외부에서 유입된 실외공기가 돼지에게 공급되기 전 일시적으로 머물 수 있도록 돈사 내에 구획된 빈공간인 완충공간에 의하여 달성된다.

또한 일정한 높이, 크기, 간격 등 표준화된 기준에 의해 설치되는 송풍덕트, 배기팬, 벽체에 구비된 보조흡기구, 풍량가변형 송풍팬 등에 의하여 달성된다.

본 발명의 무창돈사용 환기 시스템은, 외부공기가 돈사 내의 완충공간을 통하여 사육공간으로 간접 공급되기 때문에, 특히 사육공간 내의 공기와 비교하여 온도나 습도 등의 제반 조건과 상당한 차이를 갖게 되는 겨울철에 차겁고 건조한 실외공기가 돼지와 곧바로 접촉하지 않게 되고, 송풍덕트와 배기팬이 적절한 높이와 간격으로 배치되기 때문에 공기의 흐름변화가 최소화되는 동시에 환기가 균일하게 이루어지면서 쾌적한 환경이 조성됨으로써 양돈 생산성이 향상되며, 효율적인 환기에 의해 호흡기 질환에 따른 폐사 발생율이 현저히 감소되는 장점이 있다.

또한 벽체의 보조흡기구와 풍량가변형 송풍팬에 의해 계절에 관계 없이 항상 균일한 환기가 이루어지도록 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 무창돈사에 설치되는 환기 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 환기 시스템은, 실외공기를 돈사 내부로 공급하고, 돈사 내부의 실내공기가 돈사 외부로 배출되도록 하되, 돈사 내부로 공급되는 실외공기가 사육 중인 돼지와 곧바로 접촉하지 않도록 함에 기술적 특징이 있다.

즉 본 발명의 횐기 시스템은, 사육 중인 돼지가 돈사 내부로 공급되는 실외공기에 곧바로 노출되지 않도록, 돈사의 내부를, 돼지가 사육되는 사육공간과 돼지가 사육되지 않는 빈 공간으로서의 완충공간으로 구획하고, 실외공기가 일단 완충공간으로 유입되도록 하며, 유입된 실외공기가 완충공간에서 안정화된 후 사육공간으로 간접 공급되도록 함에 특징이 있다.

또한 본 발명의 환기 시스템에서는, 공기의 흐름이 균일하면서 원활한 환기가 이루어질 수 있도록 돈사에 설치되는 각각 다수의 송풍덕트와 배기팬 등이 일정한 높이 및 간격 범위로 설치된다.

상기와 같은 본 발명의 환기 시스템에서는, 실외공기가 돈사 내의 완충공간으로 유입되고, 완충공간으로 유입된 실외공기는 송풍덕트를 통하여 사육공간의 상부에서 하부로 하향 공급되며, 실외공기의 공급량에 상응하는 양 만큼의 사육공간내 실내공기가 벽체 중 측벽에 설치된 배기구의 배기팬을 통하여 외부로 배출된다.

이때 실외공기가 돈사 외부에서 완충공간으로 유입된 후 송풍덕트를 통하여 사육공간으로 흐르도록 하여 주는 추진력(driving force)은, 상기 배기팬이 사육공간의 실내공기를 실외로 배출함에 따라 사육공간 내부에 형성되는 부압, 즉 배기팬의 흡입력에 의해 발생한다.

상기에서 사용된 용어 중 "측벽"은 평면 시각형상을 이루는 돈사의 벽체에서 "폭방향으로 대향하면서 길이가 상대적으로 긴 두 벽체"을 뜻하며, "전방벽"은 "길이방향으로 대향하면서 상기 측벽에 비하여 길이가 상대적으로 짧은 두 벽체 중 출입문(정문)이 구비된 벽체"를 뜻한다.

우리나라는 계절에 따른 기후편차가 큰 바, 패기팬에 의해 사육공간 내부에 과도한 부압이 형성되면서 공기의 흐름이 필요 이상으로 빨라지는 것을 방지하기 위하여, 개폐수단이 구비된 보조흡입구를 배기팬과 가까운 위치에 있는 측벽의 상단에 구비할 수도 있고, 사육공간과 완충공간을 구획하도록 전·후방벽 사이에 세워지는 완충벽의 주흡기구와 송풍덕트 사이에 송풍팬을 설치할 수도 있다.

즉 계절에 따라 돈사의 실내·외 기후차이가 많이 나거나, 환기량 또는 공기의 유속을 일시적으로 증가시킬 필요가 있는 경우, 보조흡입구의 개폐수단이나 송풍팬을 적절히 이용하는 방법으로 대처할 수가 있다.

본 발명의 환기 시스템은, 평면도 상에서 장방형을 이루는 특정한 크기의 돈사, 특히 길이 25∼40 m, 폭 8∼15 m, 측벽 높이 2.5∼3.5 m, 용마루 높이 4∼5 m 정도 되는 돈사에 최적화된 시스템이다.

상기와 같은 크기의 무창돈사에 본 발명의 환기 시스템을 설치하는 경우, 송풍덕트의 높이는 2∼2.5 m, 송풍덕트간 간격은 2∼2.5 m, 배기팬의 높이는 1∼1.5 m, 배기팬간 간격은 4.5∼6.5 m 가 되도록 설치되고, 벽체와 덕트 및 벽체와 배기팬 사이의 거리는 각각 덕트간 간격 및 배기팬간 간격의 30∼60 % 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.

그런데 상기와 같이 송풍덕트, 배기팬, 보조흡입구 등의 설치조건을 한정한 것은, 송풍덕트의 높이가 2 m 에 미치지 못하면 공기의 흐름이 필요 이상 빨라질 수 있고 2.5 m 를 초과하면 공기의 흐름이 지나치게 느려질 수 있으며, 배기팬의 높이가 1 m 에 미치지 못하면 상대적으로 차거운 공기의 배출이 많아지면서 공기의 흐름이 필요 이상 빨라질 수 있고 1.5 m 를 초과하면 공기의 흐름이 지나치게 느려지면서 먼지 등 오염물질의 배출이 원활하게 이루어짖 못할 수도 있는 등 원활한 공기 흐름과 환기가 이루어질 수 없기 때문이다.

상기 본 발명의 목적과 기술적 구성을 비롯한 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명에 의해 명확하게 이해될 것이다.

도 1에 본 발명 일실시예 환기 시스템이 설치된 무창돈사의 부분절개 사시도를, 도 2에 본 발명 일실시예 환기 시스템이 설치된 무창돈사의 정방향 내부 구조도를 도시하였다.

도시된 바와 같이 본 발명의 무창돈사용 환기 시스템은,

길이방향으로 대향하는 전·후방벽(10)(20) 사이의 완충벽(40)에 의해 구획된 돼지 사육공간(R2) 및 신선한 실외공기가 유입되어 일시간 머무는 완충공간(R1)과;

상기 전·후방벽(10)(20)에 길이방향 양 단부가 결합되어 폭방향으로 대향하는 두 측벽(30) 중 상기 후방벽(20)과 완충벽(40) 사이의 부분에 길이방향을 따라 설치되며, 각각 배기팬(32)이 결합된 다수의 배기구(33)와;

상기 완충벽(40)의 상부에 폭방향을 따라 구비된 다수의 주흡기구(41)와;

상기 각 주흡기구(41)에 결합되어 후방벽(20)측으로 연장되며, 후방벽(20)측 후단이 폐쇄되고, 하단에 길이방향을 따라 다수의 송풍구(61)가 관통형성된 송풍덕트(60); 등으로 구성된다.

이때 상기 전방벽(10)과 완충벽(40)에는 각각 출입문(11) 및 내부출입문(42)이 구비된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 환기 시스템은 배기팬(32)의 흡입력에 의해 실내공기가 외부로 배출되면서 실외공기가 완충공간(R1)으로 유입된 후 사육공간(R2)으로 공급되는 바, 실외공기는 상기 전방벽(10)의 출입문(11)을 통하여 유입되도록 할 수도 있으나, 출입문(11)을 닫은 상태에서도 실외공기가 완충공간(R1)으로 유입될 수 있도록 완충공간(R1)을 형성하는 전방벽(10)이나 측벽(30) 등에 별도의 환기구(도면 미도시)를 관통 구비하는 것도 바람직하다.

그리고, 특히 혹서기 등에 환기량을 충분히 증가시키고자 하는 등 특별한 경우를 위하여 후방벽(20)과 완충벽(40) 사이의 측벽(30) 상부에 보조흡기구(31)를 구비하는 것도 바람직하며, 보조흡기구(31)에는, 필요에 따라, 보조흡기구(31)의 개방정도를 조절할 수 있도록 개폐수단(31A)을 구비한다.

또한 상기 보조흡기구(31)와 같이 필요에 따라 실외공기를 좀더 많이 공급할 수 있도록, 도 3에 도시된 바와 같이, 완충벽(40)의 주흡기구(41)와 송풍덕트(60)의 전단 사이에 송풍팬(70)을 설치할 수도 있는데, 이러한 경우 일반적인 송풍팬보다는 공기를 먼 거리까지 빠르게 보낼 수 있는 제트팬을 사용하는 것이 바람직하고, 송풍량이 고정된 것보다는 계절에 따라 송풍량을 조절할 수 있도록 송풍량 가변형 송풍팬을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 환기 시스템은, 돈사 외부의 실외공기가 사육 중인 돼지와 곧바로 접촉하지 못하도록 실외공기가 상기 완충공간(R1)을 거쳐 사육공간(R2)으로 유입되도록 하면서 균일한 공기 흐름 및 원활한 환기가 이루어지도록 하는데, 이는 완충공간(R1)이 적절한 크기를 가져야 함을 의미한다.

즉 상기 완충공간(R1)이 적절한 크기를 갖지 못하면, 완충공간(R1)으로 유입된 후 사육공간(R2)으로 공급되기 전까지 실외공기의 상태가 충분히 안정화 또는 조절될 수 있는 완충력을 가질 수 없다.

그러나 완충공간(R1)이 필요 이상으로 커지면, 실외공기의 충분한 안정화에는 도움이 되나, 돈사 전체의 크기가 불필요하게 커지면서 건축비, 유지관리비 등이 과다하게 상승하게 되는 바, 전방벽(10)과 완충벽(40)간 거리를, 완충벽(40)과 후방벽(20)간 거리의 5 % 이상으로 하되, 15 % 를 초과하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 환기 시스템은, 전술한 특정 크기의 돈사에 최적화된 것으로, 이러한 경우 상기 송풍덕트(60)의 직경은 300∼350 mm, 송풍구(61)의 직경은 40∼60 mm, 보조흡입구는 높이 2 m 이상이면서 800∼1,100 ㎠ 범위의 면적을 갖도 록 하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명 일실시예 환기 시스템이 설치된 무창돈사의 부분절개 사시도.

도 2는 본 발명 일실시예 환기 시스템이 설치된 무창돈사의 정방향 내부 구조도.

도 3은 본 발명 다른 실시예 환기 시스템을 보인 측방향 내부 구조도.

(( 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ))

10. 전방벽 11. 출입문 20. 후방벽

30. 측벽 31. 보조흡기구 31A. 개폐수단

32. 배기팬 33. 배기구 40. 완충벽

41. 주흡기구 42. 내부출입문 50. 지붕

60. 송풍덕트 61. 송풍구 70. 송풍팬

R1. 완충공간 R2. 사육공간

Claims (10)

1. 길이방향 전·후방벽과, 폭방향 두 측벽 및 지붕을 포함하는 무창돈사용 환기 시스템에 있어서,

   상기 전·후방벽(10)(20) 사이의 완충벽(40)에 의해 구획된 돼지 사육공간(R2) 및 신선한 실외공기가 유입되는 완충공간(R1)과;

   상기 측벽(30) 중 후방벽(20)과 완충벽(40) 사이의 부분에 길이방향을 따라 다수가 구비되며, 각각 배기팬(32)이 결합된 배기구(33)와;

   상기 완충벽(40) 상부에 폭방향을 따라 관통 구비된 다수의 주흡기구(41)와;

   상기 각 주흡기구(41)에 결합되어 후방벽(20)측으로 연장되며, 후방벽(20)측 후단이 폐쇄되고, 하단에 길이방향을 따라 다수의 송풍구(61)가 관통형성된 송풍덕트(60); 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 후방벽(20)과 완충벽(40) 사이에 위치한 측벽(30) 상부에는, 길이방향을 따라 다수의 보조흡기구(31)가 구비된 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 보조흡기구(31)에는, 개폐수단(31A)이 구비된 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 보조흡입구(31)의 높이는 2 m 이상이고, 개방면적은 800∼1,100 ㎠ 인 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
5. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 전방벽(10)과 완충벽(40)간 거리는, 완충벽(40)과 후방벽(20)간 거리의 5∼15 % 인 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
6. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 송풍덕트(60)의 직경은 300∼350 mm 이며, 송풍구(61)의 직경은 40∼60 mm 인 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
7. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 송풍덕트(60)의 높이는 2∼2.5 m, 송풍덕트(60)간 간격은 2∼2.5 m 인 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
8. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 완충벽(40)의 주흡기구(41)와 송풍덕트(60) 사이에는, 송풍팬(70)이 개재된 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
9. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 배기팬(32)의 높이는 1∼1.5 m, 배기팬(32)간 간격은 4.5∼6.5 m 인 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.
10. 제 1항 내지 3항 중의 한 항에 있어서, 상기 완충공간(R1)을 형성하는 전방벽(10)과 측벽(30) 중의 적어도 어느 일측에는 환기구가 관통 구비된 것을 특징으로 하는 무창돈사용 환기 시스템.

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