KR20120126519A - 하우스 제습장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우스 제습장치에 관한 것으로서, 다공상의 지하암석층에서 지상에 이르기까지 마련된 지하공기흡입파이프; 이 지하공기흡입파이프의 끝단에 연결 설치되어 지하암석층의 지하공기를 흡입하기 위해 마련된 송풍기; 이 송풍기로부터 지하공기를 공급받을 수 있도록 하우스 내에 설치되며 송풍기에 의해 흡입 송풍되는 지하공기를 제습하고 가온하도록 마련된 제습기; 이 제습기와 연결되어 제습기로부터 배출되는 제습 가열된 지하공기가 하우스 내에서 분출되도록 다수의 분출공이 천공된 분출튜브를 포함하여 마련되며, 상기 제습기는 지하공기유입구로 유입되는 지하공기 중의 수분을 증발기에서 제습하고 난 이후에 응축기에서 가열하여 배출구를 거쳐 배출하도록 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입으로 마련된 것을 특징으로 한다.
따라서 히트펌프타입의 제습기를 이용하여 지하공기 중의 수분을 제거한 이후에 가열하여 하우스에 공급할 수 있으며, 이로 인하여 보다 효과적으로 하우스에 적합한 상대습도로 제습을 꾀하면서 난방을 행할 수 있음은 물론 냉해방지와 병충해를 방지하는데 유용하게 이용할 수 있다.

Description

하우스 제습장치{dehumidifying device of house}
본 발명은 하우스 제습장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 지하공기나 하우스의 실내공기 중에 포함되어 있는 수분을 히트펌프타입의 제습기로 상대습도를 낮추고 가온해 줌으로써 하우스 내의 농작물이 생장하는데 적합한 습도로 유지시켜줄 수 있는 하우스 제습장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하우스는 냉해를 방지하면서 농작물의 생장조건을 왕성하게 하여 촉성재배하고 열대식물을 재배하기 위한 시설물이다. 이러한 하우스에서 농작물을 재배함에 있어, 동절기엔 냉해를 방지하기 위하여 난방은 필수적으로 행하여지고 있다.
이러한 하우스의 난방을 할 때, 다공상의 지하암석층에 채워져 있는 지하공기가 항시 온도가 17℃내외라는 점에 착안하여, 천연열원인 지하공기를 이용하여 냉난방에 활용하기에 이르렀는데, 기존에는 단순히 다공상의 지하암석층으로부터 송풍기를 이용하여 지하공기를 흡입한 다음 하우스로 송풍시킴으로써 냉난방을 하기에 이르렀다.
그러나, 지하공기는 상대습도가 80~90%로서 거의 현재온도의 포화수증량에 도달하기 쉬운 상태로서 온도가 조금이라도 내려가면 시설물인 하우스의 내면은 물론 과수나 과채류의 표면에 수분이 부착되어 맺히게 되고, 온도가 낮아지면 질수록 더욱 심하게 발생되게 된다.
이러한 수분은 농작물이나 과채류의 부패요인은 물론 병충해를 유발시키는 요인이 되었고, 이렇게 농작물과 과채류에 병충해가 발생하거나 부패되게 되면 상품으로서의 가치가 없어 판매할 수 없으며, 부주의로 인하여 하우스 내의 온도가 영하로 떨어지면 과수나 과채류의 표면에 맺힌 수분이 얼어붙어 과수나 과채류의 냉해가 더욱 심각하게 발생된다는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 조금이나마 해결하기 위하여 제안된 것으로 대한민국 특허 제0881780호에 제습장치가 제시되어 있는데, 이는 송풍기에 의해 유입되는 지하공기가 본체로 유입되고 이렇게 본체로 유입되는 지하공기는 유속이 떨어짐과 아울러 가이드부와 부딪치면서 안내되어 본체와 돌출관으로 이동되게 되며 상기 돌출관 끝단 위치에 개구된 내부관을 통해 흡입되어 송풍기와 배출관을 통해 하우스로 배출되도록 하는 것이 특징이다.
이러한 과정 중에서 지하공기 중의 수분은 본체로 유입될 때, 유속이 떨어짐과 아울러 가이드부와 부딪치면서 가이드부에 맺히게 함으로써 지하공기가 갖는 온도의 저감 없이 지하공기 중의 수분을 제거하고 이로 인하여 병충해의 유발을 방지하는 것이었다.
KR100881780 B1
상기한 선행기술의 제습장치는 송풍기에 의해 흡입되는 지하공기 중의 수분을 제거하여 어느 정도까지 습도를 낮출 수는 있으나 대기온도가 낮은 동절기엔 냉해피해를 막기에는 한계가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 하우스 내에 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입 제습기를 마련하고 이 제습기에 송풍기로 다공상의 지하암석층으로부터 지하공기를 흡입하여 공급함으로써 지하공기 중의 수분을 제거한 이후에 가열하여 하우스에 공급할 수 있으며, 이로 인하여 보다 효과적으로 하우스에 적합한 상대습도로 제습을 꾀하면서 난방을 행할 수 있음은 물론 냉해방지와 병충해를 방지할 수 있도록 한 하우스 제습장치를 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하우스 제습장치는, 다공상의 지하암석층에서 지상에 이르기까지 마련된 지하공기흡입파이프; 이 지하공기흡입파이프의 끝단에 연결 설치되어 다공상 지하암석층의 지하공기를 흡입하기 위해 마련된 송풍기; 이 송풍기로부터 지하공기를 공급받을 수 있도록 하우스 내에 설치되며 송풍기에 의해 흡입 송풍되는 지하공기를 제습하고 가온하도록 마련된 제습기; 이 제습기와 연결되어 제습기로부터 배출되는 제습 가열된 지하공기가 하우스 내에서 분출되도록 다수의 분출공이 천공된 분출튜브를 포함하여 마련되며, 상기 제습기는 지하공기유입구로 유입되는 지하공기 중의 수분을 증발기에서 제습하고 난 이후에 응축기에서 가열하여 배출구를 거쳐 배출하도록 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입으로 마련된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하우스 제습장치에 있어서, 상기 제습기는 송풍기와 직간접적으로 연결할 수 있으며, 특히, 간접적으로 연결한 경우 제습기의 배출구에는 송풍기로부터 공급되는 지하공기와 하우스 내의 실내공기를 흡입하여 원활하게 유동시키기 위한 보조송풍기를 마련함이 바람직하다.
본 발명에 따른 하우스 제습장치에 있어서, 상기 제습기의 배출구위치인 응축기 후방에는 제습기의 응축기 열원만으로 지하공기의 가열원이 부족할 때 활용할 수 있도록 보조가열기를 마련할 수도 있다.
본 발명에 따른 하우스 제습장치에 있어서, 상기 제습기엔 주로 지하공기는 지하공기유입구를 통해 증발기로 유입되고 하우스 내의 실내공기는 증발기를 거치지 않고 응축기로만 유입되도록 실내공기유입구가 더 마련된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하우스 제습장치는 하우스 내에 압축기와 응축기, 팽창밸브 및 증발기가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입 제습기를 마련하고 이 제습기에 송풍기로 다공상의 지하암석층으로부터 지하공기를 흡입하여 공급함으로써 지하공기 중의 수분을 제거한 이후에 가열하여 하우스에 공급할 수 있으며, 이로 인하여 보다 효과적으로 하우스에 적합한 상대습도로 제습을 꾀하면서 난방을 행할 수 있음은 물론 냉해방지와 병충해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 바람직한 하우스 제습장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 하우스 제습장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 하우스 제습장치를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 하우스 제습장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 바람직한 하우스 제습장치를 나타낸 도면으로서, 다공상의 지하암석층(R)에서 지상에 이르기까지 지하공기흡입파이프(10)가 마련되어 있고, 이 지하공기흡입파이프(10)의 끝단에는 다공상 지하암석층(R)의 지하공기를 흡입하기 위한 송풍기(20)가 연결 설치되어 있으며, 상기 송풍기(20)로부터 지하공기를 공급받을 수 있도록 지하공기흡입파이프(10) 주위에 하우스(30)가 마련되어 있고, 상기 하우스(30) 내에는 송풍기(20)에 의해 흡입 송풍되는 지하공기를 제습하고 가온하는 제습기(40)가 마련되어 있으며, 상기 제습기(40)에는 이로부터 배출되는 제습 가열된 지하공기가 하우스(30) 내에서 분출되도록 다수의 분출공(52)을 갖는 분출튜브(50)가 연결되어 있다.
상기 다공상의 지하암석층(R)은 공극이 많을수록 좋으나 예를 들어, 제주의 해안가 주변은 공극이 최대 40%로 알려져 있다. 이와 같이 공극이 높은 지반에 지하공기흡입파이프(10)를 시공함이 바람직하고 하우스(30) 또한 지하공기흡입파이프(10) 주위에 시공함이 바람직하다 할 것이다.
상기 제습기(40)는 지하공기유입구(45)로 유입되는 지하공기 중의 수분을 증발기(44)에서 제습하고 난 이후에 응축기(42)에서 가열하여 배출구(46)를 거쳐 배출하도록 압축기(41)와 응축기(42), 팽창밸브(43) 및 증발기(44)가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입으로 마련된다.
도면 중에서 설명하지 않은 부호 80은 송풍기(20)와 제습기(40)를 제어하기 위한 컨트롤박스이며, 이 컨트롤박스는 하우스(30) 내의 온습도센서로부터 받는 신호에 의해 설정온습도로 자동 제어한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 하우스 제습장치는, 하우스(30) 내의 컨트롤박스(80)를 조작하여 전원을 인가하면 히트펌프타입의 제습기(40)가 가동되면서 송풍기(20) 또한 가동되게 된다.
상기 제습기(40)가 가동되게 되면 압축기(41)가 가동됨에 따라서 고온고압의 가스냉매로 압축되고, 이렇게 압축된 냉매는 응축기(42)로 압송되며, 냉매가 응축기(42)를 통과되는 동안 열교환(방열)하여 응축기(42) 주위를 가온시키면서 고온고압의 액상냉매로 응축된다.
이렇게 응축된 고온고압의 액상냉매는 팽창밸브(43)에서 저압상태로 변형되어 증발기(44)에서 증발되게 되고, 이렇게 증발기(44)에서 냉매가 증발(기화)됨에 따라 기화에 필요한 냉매의 기화열을 외부로부터 흡수하므로 증발기(44)의 주위는 냉각된다.
상기 증발기(44)를 통과한 저온저압의 가스냉매는 압축기(41)에 의해 흡입 압축되어 상기에서 언급한 바와 같은 과정을 반복적으로 수행하는 동안 증발기(44)에서 지속적인 열교환이 이루어지게 되는 것이다.
이렇게 히트펌프타입의 제습기(40)가 가동되는 동안, 송풍기(20) 또한 가동되게 되면 다공상 지하암석층(R)의 공극에 채워져 있는 지하공기가 지하공기흡입파이프(10)를 따라 흡입되어 송풍기(20)에서 토출되게 된다.
이렇게 송풍기(20)에서 토출된 지하공기는 제습기(40)의 증발기(44)로 공급되게 되므로 증발기(44) 내의 냉매가 증발(기화)됨에 따라 필요한 냉매의 기화열을 지하공기로부터 흡수하므로 지하공기는 냉각되게 된다. 따라서 지하공기 중의 수분은 대부분 응결되어 물방울로 맺혀 하부로 떨어져 바닥에 고이게 되므로 제습이 이루어지게 된다.
이렇게 제습이 이루어진 지하공기는 응축기(42)를 통과하게 되는데, 이때 응축기(42)는 그 내부의 고온냉매가 가지고 있는 열을 발산하므로 응축기(42)를 통과하는 지하공기(증발기에서 냉각된 차가운 지하공기)가 흡수함으로써 지하공기는 지하암석층에 있을 때보다 상승된 상태로 가온되게 된다.
이렇게 제습되고 가온된 지하공기는 제습기(40)의 배출구(46)를 거쳐 배출튜브(50)를 따라 토출되다가 배출튜브(50)의 분출공(52)을 통해 분출됨으로써 하우스(30)의 내부는 제습 및 난방이 이루어지게 된다.
이와 같이 제습 및 가온된 지하공기가 하우스(30) 내부에 공급되기 때문에 하우스(30) 내에 보관하거나 재배하는 농작물 또는 과수가 생장하는데 적합한 온도는 물론이고 습도로 유지시켜줄 수 있는 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예의 하우스 제습장치를 나타낸 도면이다. 여기서는, 제습기(40)가 송풍기(30)와 간접적으로 연결된 경우이며, 상기 제습기(40)의 배출구(46)에는 송풍기(20)로부터 공급되는 지하공기와 하우스(30) 내의 실내공기를 흡입하여 원활하게 유동시키기 위한 보조송풍기(60)가 마련되어 있고, 상기 제습기(40)의 배출구(46) 위치인 응축기(42) 후방에는 제습기(40)의 응축기(42) 열원만으로 지하공기의 가열원이 부족할 때 활용할 수 있는 보조가열기(70)가 추가로 마련된 것을 제외하고는 본 발명의 일실시예와 동일한 구성이다.
상기 보조가열기(70)는 전기히터, 보일러, 히트펌프 등으로 구성할 수 있음은 당연하다 할 것이다.
상기와 같은 다른 실시예의 구성에 의하면, 송풍기(20)로부터 배출 공급되는 지하공기와 하우스(30)의 실내공기를 제습기(40)에 의해 효율적으로 제습 및 가온할 수 있으며, 제습기(40)의 배출구(46)에 보조송풍기(60)가 마련되어 있으므로 송풍기(20)와 제습기(40)가 간접적으로 연결되어있다 하더라도 지하공기나 실내공기의 원활한 유입을 꾀할 수 있는 것이다.
또한 동절기와 외기온도가 낮으면 보조가열기(70)를 가동시킬 수 있으므로 제습기(40)의 응축기(42) 열원만으로 지하공기의 가열원이 부족하더라도 능동적인 대처가 가능하다는 이점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 하우스 제습장치를 나타낸 도면이다. 여기서는, 제습기(40)에 주로 지하공기가 지하공기유입구(45)를 통해 증발기(44)로 유입되고 하우스(30) 내의 실내공기가 증발기(44)를 거치지 않고 응축기(42)로만 유입되도록 하는 실내공기유입구(47)가 더 마련된 것이다.
상기와 같이 구성된 또 다른 실시 예에 의하면, 송풍기(20)에 의해 송풍되는 지하공기가 지하공기흡입구(41)를 통해 유입될 때 제습기(40)의 실내공기유입구(47)를 통해 실내공기일부가 유입되므로 증발기(44)를 통과하여 응축기(42)로 유입되는 지하공기의 유속이 감소되게 된다. 이렇게 증발기(44)를 통과한 지하공기의 유속을 감소시켜 증발기(44)에서 제습에 의해 생성된 물방울이 응축기(42)로 빨려 들어가 응축기(42)에서 재증발 되는 것을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명의 하우스 제습장치는 하우스에서 농작물의 보관이나 과채류를 재배할 때 농작물의 재배나 보관에 적합한 온습도, 특히 습도를 유지시키기 위한 산업분야에 유용하게 이용할 수 있는 것이다.
10: 지하공기흡입파이프 20: 송풍기
30: 하우스 40: 제습기
41: 압축기 42: 응축기
43: 팽창밸브 44: 증발기
45: 지하공기흡입구 46: 배출구
47: 실내공기흡입구 50: 배출튜브
52: 분출공 60: 보조송풍기
70: 보조가열기

Claims (4)

  1. 다공상의 지하암석층(R)에서 지상에 이르기까지 마련된 지하공기흡입파이프(10); 이 지하공기흡입파이프(10)의 끝단에 연결 설치되어 지하암석층(R)의 지하공기를 흡입하기 위해 마련된 송풍기(20); 이 송풍기(20)로부터 지하공기를 공급받을 수 있도록 하우스(30) 내에 설치되며 송풍기(20)에 의해 흡입 송풍되는 지하공기를 제습하고 가온하도록 마련된 제습기(40); 이 제습기(40)와 연결되어 제습기(40)로부터 배출되는 제습 가열된 지하공기가 하우스(30) 내에서 분출되도록 다수의 분출공(52)이 천공된 분출튜브(50)를 포함하여 마련되며,
    상기 제습기(40)는 지하공기유입구(45)로 유입되는 지하공기 중의 수분을 증발기(44)에서 제습하고 난 이후에 응축기(42)에서 가열하여 배출구(46)를 거쳐 배출하도록 압축기(41)와 응축기(42), 팽창밸브(43) 및 증발기(44)가 하나의 사이클을 이루는 히트펌프타입으로 마련된 것을 특징으로 하는 하우스 제습장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제습기(40)는 송풍기(20)와 직접적으로 연결됨 없이 송풍기(20)로부터 배출되는 지하공기가 제습기(40)의 지하공기흡입구(45)를 향하도록 이격 설치되고 제습기(40)의 배출구(46)에 송풍기(20)로부터 공급되는 지하공기와 하우스(30) 내의 실내공기를 흡입하여 원활하게 유동시키기 위한 보조송풍기(60)가 마련된 것을 특징으로 하는 하우스 제습장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제습기(40)의 배출구(46) 위치인 응축기(42) 후방에는 제습기(40)의 응축기(42) 열원만으로 지하공기의 가열원이 부족할 때 활용할 수 있는 보조가열기(70)가 마련된 것을 특징으로 하는 하우스 제습장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제습기(40)엔 주로 지하공기는 지하공기유입구(45)를 통해 증발기(44)로 유입되고 하우스(30) 내의 실내공기는 증발기(44)를 거치지 않고 응축기(42)로만 유입되도록 실내공기유입구(47)가 더 마련된 것을 특징으로 하는 하우스 제습장치.
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