KR20150121271A - 회수 재사용 수막 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원수탱크(20)에서 공급된 원수를 보일러(30)에서 제어판(40)을 통한 온도 및 시간 제어 하에 13∼15℃로 가온시키고, 수막 형성용 용수를 공급 노즐을 통해 분사시켜 수막을 형성함으로써 하우스 내의 난방을 제공한 후, 사용된 용수를 회수탱크(60)로 회수시킨 후 다시 원수탱크(20)로 순환시키는 회수 재사용 수막 난방장치에 있어서, 상기 원수는 지하수 관정(13) 내의 지하수와 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 인입시킨 세척 회수와의 혼합 용수임을 특징으로 하는 회수 재사용 수막 난방장치에 관한 것이다.

Description

회수 재사용 수막 난방장치 {Water membrane heating apparatus using recycling water system}

본 발명은 회수 재사용 수막 난방장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 종래 수막 난방장치에서는 사용된 회수의 일부를 회수탱크에 저장하고 잉여의 회수를 배수시켰으나, 본 발명에서는 수막 난방장치에서 사용된 회수의 일부를 회수탱크에 저장하고 잉여의 회수를 세척필터를 통해 세척시킨 후 세척회수 인입구를 통해 지하수 관정에 인입시켜 회수를 재사용하는 수막 난방장치에 관한 것이다.

통상 동절기에 농작물을 속성 재배시키거나 비닐하우스 내의 농작물에 냉해를 방지하기 위하여 적절한 보온 방법이 강구되어 왔다. 필요에 따라서는 비닐하우스에 섬피를 덮어 보온하거나 비닐하우스 내에 열풍기를 작동시켜 비닐하우스를 난방시키는 방법이 통상 사용된다. 한편으로는 동절기에 보온을 목적으로 비닐하우스를 복층으로 설치하고 그 비닐하우스 사이에 수막 난방용 용수관을 설치시켜 공급된 용수를 분사시켜 비닐하우스 공간에 수막이 형성되도록 하고 이때 공급되는 용수의 열로 비닐하우스 내부를 보온시키고 있다.

열풍기를 사용하여 비닐하우스 내의 온도를 증가시키는 경우 상당한 유류가 소비되므로 농작물에 재배 원가의 상승 요인이 되어 경제성이 떨어진다. 그러나 수막 형성을 통한 비닐하우스의 난방의 경우 수막이 형성되어 외기를 차단함으로써 비닐하우스 내의 열풍기를 사용하는 경우에 비해 경제적으로 비닐하우스 공간을 난방시킬 수 있다. 또한 원활한 수막을 위한 난방을 위해서는 태양이 비추는 낮에는 용수의 공급을 중단하고 야간에만 용수를 공급시켜 수막을 형성시킬 때 더욱 경제적으로 수막 난방 효과를 얻을 수 있다.

그러나 이러한 수막 형성을 위한 용수는 통상 12∼15℃, 더욱 바람직하게는 13∼15℃ 정도의 용수를 요구하고 있으나 통상 수막 난방장치를 사용하는 겨울철 갈수기에는 지하수의 수량이 절대 부족하며, 또한 수막 난방 하우스가 밀집되어 있는 지역에는 각각의 수막 난방 하우스에서 모두 동일한 시기에 지하수를 요구하기 때문에 수막 난방장치를 가동시킬 수 있는 충분한 용수를 제공할 수 없는 문제가 발생한다.

본 발명의 기본 구성에 관련된 지하수를 이용한 수막 난방장치에 관해서는 본 발명자가 대한민국 특허등록 제10-597373호 '수막 난방용 용수 공급 장치'에서 개시한 바 있다.

상기 본 발명자의 선행 특허문헌에서는 원수 탱크에서 공급된 원수를 보일러에서 가온시켜 수막 형성용 용수를 공급 노즐을 통해 분사시켜 수막을 형성시키는 수막 난방용 용수 공급 장치에 있어서, 활용된 용수를 회수용 물받이를 통해 회수하고 환류관을 통해 환류시켜 회수 물탱크로 회수한 후 대부분을 원수탱크에 공급하고 그 나머지를 배수관을 통해 배수함을 특징으로 하는 재활용을 통한 수막 난방용 용수 공급 장치를 개시하고 있다.

그러나 상기 선행 특허문헌에 개시된 수막 난방용 용수 공급장치의 경우 사용된 회수의 양이 회수 탱크의 최대 저장량을 초과할 경우 그 잉여 회수를 저장할 공간이 존재하지 않아 배수관을 통해 배수시켜야만 하였다.

한편으로는 겨울철 회수탱크 내의 회수 온도 및 회수탱크로부터 원수탱크로 공급되는 회수의 온도는 5∼6℃ 정도이기 때문에 원수탱크에서 회수와 혼합시킨 용수의 온도는 6∼9℃ 정도가 되어 본 발명의 수막 난방용 용수로 사용하기 위해서는 보일러에서 12∼15℃ 정도로 용수를 가온시켜야 하기 때문에 상당한 열 에너지의 공급을 요구하는 것이었다.

따라서 본 발명자는 동절기 갈수기에 절대 부족한 지하수 수량을 확보하기 위해 수막 난방 용수 공급장치 내에서 사용된 회수를 최대한 저장하고 재사용할 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 개발하던 중, 회수탱크에서 저장할 수 없었던 잉여의 회수를 역류 세척필터를 통해 세척시키고 세척된 회수를 다시 지하수 관정에 인입하여 회수를 재사용함으로써 지하수 수량의 확보는 물론 최대한의 열효율을 나타낼 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 개발함으로써 본 발명을 완성하게 된 것이다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동절기 갈수기에 절대 부족한 지하수 수량을 확보하기 위해 수막 난방 용수 공급장치 내에서 사용된 회수를 최대한 저장하고 재사용할 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 개발코자 한 것이다. 즉 회수탱크에서 저장할 수 없는 잉여의 회수를 역류 세척필터를 통해 세척시키고 세척된 회수를 다시 지하수 관정에 인입하여 회수를 재사용함으로써 지하수 수량의 확보는 물론 최대한의 열효율을 나타낼 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 개발코자 한 것이다.

본 발명의 목적은 원수탱크(20)에서 공급된 원수를 보일러(30)에서 제어판(40)을 통한 온도 및 시간 제어 하에 13∼15℃로 가온시키고, 수막 형성용 용수를 공급 노즐을 통해 분사시켜 수막을 형성함으로써 하우스 내의 난방을 제공한 후, 사용된 용수를 회수탱크(60)로 회수시킨 후 다시 원수탱크(20)로 순환시키는 회수 재사용 수막 난방장치에 있어서, 상기 원수는 지하수 관정(13) 내의 지하수와 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 인입시킨 세척 회수와의 혼합 용수임을 특징으로 하는 회수 재사용 수막 난방장치를 제공하는 것이다.

또한 상기 지하수 관정(13) 하부에는 지하수와 세척 회수가 혼합되고 있고 통기구(11)를 통해 관정 내의 공기를 배출시키며 지하수 채취관(14)을 통해 채취된 지하수와 세척 회수의 12∼13℃ 혼합 용수를 원수탱크(20)로 공급함을 특징으로 한다.

한편 상기 세척필터(70)는 자동 역류 세척을 위한 필터임을 특징으로 한다.

본 발명의 효과는 동절기 갈수기에 절대 부족한 지하수 수량을 확보하기 위해 수막 난방 용수 공급장치 내에서 사용된 회수를 최대한 저장하고 재사용할 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 제공하는 것이다. 즉 회수탱크에서 저장할 수 없는 잉여의 회수를 역류 세척필터를 통해 세척시키고 세척된 회수를 다시 지하수 관정에 인입하여 회수를 재사용함으로써 지하수 수량의 확보는 물론 최대한의 열효율을 나타낼 수 있는 회수 재사용 수막 난방장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 효과는 회수된 용수를 재활용하여 사용함으로써 지하수 부족으로 인한 용수 부족의 문제를 방지하며 또한 공급되는 12∼13℃의 지하수와 세척 회수와의 혼합 용수의 공급을 통해 보일러에 의한 용수 가온시 더욱 적은 양의 열에너지를 공급해도 되기 때문에 효과적으로 열 관리를 할 수 있는 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 회수 재사용 수막 난방장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 회수 재사용 수막 난방장치의 지하수 관정, 지하수 수위, 통기구, 세척회수 인입구 등의 구조 및 형상을 나타내는 상세도이다.
도 3a는 본 발명의 지하수 관정과 연결된 편심형접속기의 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 지하수 관정과 연결된 편심형접속기의 정면도이다.

본 발명은 원수탱크(20)에서 공급된 원수를 보일러(30)에서 제어판(40)을 통한 온도 및 시간 제어 하에 13∼15℃로 가온시키고, 수막 형성용 용수를 공급 노즐을 통해 분사시켜 수막을 형성함으로써 하우스 내의 난방을 제공한 후, 사용된 용수를 회수탱크(60)로 회수시킨 후 다시 원수탱크(20)로 순환시키는 회수 재사용 수막 난방장치에 있어서, 상기 원수는 지하수 관정(13) 내의 지하수와 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 인입시킨 세척 회수와의 혼합 용수임을 특징으로 하는 회수 재사용 수막 난방장치를 제공하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의거 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 회수 재사용 수막 난방장치의 전체 구성을 나타내는 개략도이다.

도 1에 나타난 바와 같이 보일러(30)에서 13∼15℃ 정도로 제어판(40)의 온도 제어 하에 용수를 가온시킨다. 가온된 용수는 각종 밸브를 통해 수막 형성용 용수 공급관으로 전달되고 용수 공급관의 말단에 장착된 용수 공급 노즐을 통해 가온된 용수가 비닐하우스 내막 및 외막 사이에 분사된다. 용수 공급 노즐은 비닐하우스 외막과 비닐하우스 내막 사이에 위치하고 있으며 비닐하우스 내에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 있다.

겨울철 비닐하우스는 난방을 목적으로 수막을 형성시키기 때문에 햇빛이 있는 낮에는 거의 사용하지 않는다. 하우스 내의 제어판(40)의 온도 설정에 의해 가동된다. 이때 노즐에서 분사되는 용수는 적절한 양을 적절한 방법으로 분사시킬 수 있게 장착되어 있다.

수막 형성 후 용수는 회수용 물받이로 회수된다. 이와 같이 용수를 회수하는 목적은 겨울철 갈수기에 지하수가 절대적으로 부족하기 때문이다. 회수 용수의 온도가 약 5∼7℃ 정도이므로 통상의 지하수의 온도인 13℃보다 5∼8℃ 정도 낮은 온도이다.

회수된 용수는 회수탱크(60)로 이송되고 잉여의 회수는 여과시켜 다시 원수탱크(20)로 이송시킨다. 또한 원수탱크에 이송할 수 없는 초과량의 잉여의 회수는 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 지하수 관정(13)에 인입시킨다.

이때 지하수 관정(13) 하부에는 지하수와 세척 회수가 혼용되게 된다. 또한 통기구(11)를 통해 관정 내의 공기를 배출시키며 지하수 채취관(14)을 통해 채취된 지하수와 세척 회수의 혼합 용수를 원수탱크(20)로 공급하는 것이다. 이때 혼합 용수의 온도는 통상의 겨울철 지하수 온도와 같은 13℃ 정도이다.

한편 상기 세척필터(70)는 자동 역류 세척을 위한 필터임을 특징으로 한다. 또한 세척필터(70)에는 드레인 관과 드레인 밸브(71)가 연결되어 있어 세척필터 내의 잔류물 등을 액상으로 드레인시킬 수 있다.

한편 갑작스런 우천과 같은 기상 변화로 인해 회수의 양이 증가하고 지하수 관정 내에도 잉여의 회수를 인입하기 어려운 경우에는 배수 밸브를 통해 본 발명의 수막 난방 장치 내의 잉여의 회수를 배수시킬 수 있다.

이와 같은 회수된 용수를 재활용하여 사용함으로써 지하수 부족으로 인한 용수 부족의 문제를 방지하며 또한 공급되는 12∼13℃의 지하수와 세척 회수와의 혼합 용수의 공급을 통해 보일러에 의한 용수 가온시 더욱 적은 양의 열에너지를 요구하므로 효과적으로 열 관리를 할 수 있는 장점이 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 회수 재사용 수막 난방장치의 지하수 관정, 지하수 수위, 통기구, 세척회수 인입구 등의 구조 및 형상을 나타내는 상세도이다.

도 2에 나타난 바와 같이, 원수탱크에 이송할 수 없는 초과량의 잉여의 회수는 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 지하수 관정(13)에 인입시킨다. 이때 지하수 관정(13) 하부에는 지하수와 세척 회수가 혼합되게 된다. 또한 통기구(11)를 통해 관정 내의 공기를 배출시키며 지하수 채취관(14)을 통해 채취된 지하수와 세척 회수의 혼합 용수를 원수탱크(20)로 공급하는 것이다.

도 3a는 본 발명의 지하수 관정과 연결된 편심형접속기의 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 지하수 관정과 연결된 편심형접속기의 정면도이다.

본 발명의 편심형접속기는 회수를 세척필터(70)에서 세척시킨 후 세척수 인입구(12)를 통해 지하수 관정(13)에 투입하기 위한 교차로 역할을 하는 기구이다. 도 3a에 나타난 바와 같이 세척회수는 지하수 관정(13)에 인입하기 위해 지하수 채취관(14)의 외주면을 따라 회전하면서 하방으로 낙수하게 된다.

10: 지하수 11: 통기구 12: 세척회수 인입구
13: 지하수 관정 14: 지하수 채취관 15: 지하수 수위
16: 편심형접속기 20: 원수탱크 30: 보일러
40: 제어판 41: 센서 42: 센서
50: 수막 난방이 도입된 하우스 60: 회수탱크
70: 세척필터 71: 드레인 밸브 72: 드레인

Claims (2)

1. 원수탱크(20)에서 공급된 원수를 보일러(30)에서 제어판(40)을 통한 온도 및 시간 제어 하에 13∼15℃로 가온시키고, 수막 형성용 용수를 공급 노즐을 통해 분사시켜 수막을 형성함으로써 하우스 내의 난방을 제공한 후, 사용된 용수를 회수탱크(60)로 회수시킨 후 다시 원수탱크(20)로 순환시키는 회수 재사용 수막 난방장치에 있어서, 상기 원수는 지하수 관정(13) 내의 지하수와 세척필터(70)로 세척시켜 세척수 인입구(12)를 통해 인입시킨 세척 회수와의 혼합 용수임을 특징으로 하는 회수 재사용 수막 난방장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 세척필터(70)는 자동 역류 세척을 위한 필터이고, 상기 지하수 관정(13) 하부에는 지하수와 세척 회수가 혼합되고 있고 통기구(11)를 통해 관정 내의 공기를 배출시키며 지하수 채취관(14)을 통해 채취된 지하수와 세척 회수의 12∼13℃ 혼합 용수를 원수탱크(20)로 공급함을 특징으로 하는 회수 재사용 수막 난방장치.

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