KR100503859B1 - 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치에 관하여 개시한다. 개시된 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치는, 소정의 압축 공기를 공급하는 송풍기와, 상기 송풍기 및 보온공간을 연결하는 덕트와, 상기 덕트 내에 배치되며 소정 크기의 메쉬가 형성된 스크린과, 상기 보온공간의 양측 하부에 설치된 버블 용액 회수조와, 상기 버블 용액 회수조에 연결되어 버블 용액을 받아서 저장하는 버블 용액 저장조와, 상기 버블 용액을 상기 스크린에 분사하는 스프레이 노즐 및 상기 버블 용액 저장조의 버블용액을 소정 압력으로 상기 스프레이 노즐로 공급하는 펌프를 구비한다. 이에 따르면, 낮이나 여름에는 버블을 발생하여서 햇빛 가리개 역할을 하며, 밤이나 겨울에는 추운 외기로부터 보호하는 보온 역할을 선택적으로 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

Description

버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치{Apparatus for insualting and shading using bubbles}

본 발명은 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단열재로서의 버블을 구조물의 밀폐 공간에 채워서 구조물 내부를 외기의 온도 및 태양광의 세기에 따라서 보온하거나 또는 햇빛 가리개로 이용하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 온실 내의 재배작물의 종류에 따라 재배작물의 성장과정에 영향을 미치는 온도를 일정하게 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 재배작물의 생육에 필수적인 햇빛의 투과가 필요하므로 투명한 창이 형성되어야 한다.

이를 위해서 종래에는 온실의 보온덮개를 사용하는 방법이 널리 이용되어 왔다. 즉, 주야간의 기온 편차에 의한 온도 변화를 최소화하기 위해서 야간에는 보온을 위해서, 그리고 주간에는 차광막을 위해서 온실을 덮을 수 있는 보온덮개를 사용하였다. 이러한 보온덮개로는 검은 차광시트가 주로 사용된다.

그러나, 상기 차광시트를 비교적 큰 온실에 사용하기 위해서는 차광시트를 온실 상부를 덮고 갤수 있게 하는 기계적 장치가 필요하게 된다.

이러한 기계장치는 온실의 일측에 길이방향으로 샤프트를 설치하고, 상기 샤프트를 정역 회전하는 모터와, 상기 샤프트의 회전에 따라서 상기 샤프트에 감기거나 또는 풀리는 보온시트를 기본적으로 구비한다.

그러나. 상기와 같은 보온장치는 장기적으로 사용하게 되면 샤프트의 변형 등으로 수명이 짧아진다. 또한, 보온효과가 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 버블을 단열막 또는 차광막으로 사용하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치는, 내부먹 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

소정의 압축 공기를 공급하는 송풍기;

상기 송풍기의 출구에 일단이 연결되고, 타단이 상기 보온공간에 연결된 덕트;

상기 덕트 내에 배치되며, 소정 크기의 메쉬가 형성된 스크린;

상기 보온공간의 양측 하부에 각각 마련되어서 액체로 변한 버블을 회수하는 버블 용액 회수조;

상기 버블 용액 회수조에 연결되어 버블 용액을 받아서 저장하는 버블 용액 저장조;

상기 버블 용액을 상기 스크린에 분사하는 스프레이 노즐; 및

상기 버블 용액 저장조 및 상기 스프레이 노즐 사이의 파이프에 배치되어서 상기 저장조 내의 버블 용액을 소정 압력으로 상기 스프레이 노즐로 공급하는 펌프;를 구비한다.

한편, 상기 덕트에 연결되어서 일단은 상기 보온공간의 일측에, 타단은 상기 보온공간의 타측에 연결되는 분기관과, 상기 분기관의 출구 및 상기 보온공간 사이에는 각각 개폐 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 덕트에 U 자 형상부가 형성되고,

상기 U 자 형상부의 하부에 상기 거품 용액 저장조 또는 상기 거품 용액 회수조에 연결되는 드레인 라인이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 분기관에 U 자 형상부가 형성되고,

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치는, 내부막 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

소정의 압축 공기를 공급하는 송풍기;

상기 보온공간의 양측 하부에 각각 마련되어서 상기 보온공간 내의 버블이 액체로 변한 버블 용액을 회수하는 버블 용액 회수조;

상기 버블용액 회수조에 설치되며, 그 양단이 밀봉되고 외주에 다수의 홀이 형성된 파이프; 및

상기 송풍기의 출구에 일단이 연결되고, 타단이 분기되어서 각각 상기 파이프에 연결되는 덕트;를 구비한다.

상기 분기된 덕트에는 각각 개폐 밸브가 설치되고, 상기 송풍기 및 상기 덕트 사이에 배치되어 상기 송풍기로부터의 압축공기를 저장하여 상기 덕트에 공급하는 압축용기를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 압축용기에는 외부로 공기를 배출시키는 리크 밸브;가 더 배치되는 것이 바람직하다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치는, 내부막 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

소정의 압축 공기를 공급하는 송풍기;

버블용액을 저장하는 버블용액 저장조;

표면에 다수의 홀들이 형성되어서 상기 송풍기로부터 연결된 공기덕트를 통해서 공급된 압축공기를 받으면 상기 홀들을 통해서 버블을 발생시키는 중공 구조의 버블발생부;

상기 저장조 내에 생성된 버블을 상기 보온공간에 공급하도록 상기 저장조로부터 상기 보온공간에 연장되게 설치된 버블덕트;를 구비한다.

상기 버블발생부는, 디스크 형상의 중공구조이며,

그 상부면에 상기 홀들이 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 버블용액 저장조 내에 설치되어 상기 저장조의 버블용액과 분리된 버블용액을 저장하며, 그 상부는 개방된 버블용액 용기;를 더 구비하며,

상기 버블발생부는 상기 버블용액 용기 내에 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 버블용액 용기 및 상기 상기 버블발생부의 바닥면은 상기 버블용액 저장조의 바닥면이며,

상기 버블발생부의 상부 표면에 상기 홀들이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 버블용액 용기의 측면에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되어 있고,

상기 버블용액 내에는 상기 관통홀을 개폐하는 수단이 마련된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이다.

도 1을 참조하면, 온실에는 제1 프레임(1)으로부터 내측으로 소정 거리 이격되어 제2프레임(2)이 설치되어 있으며, 각각의 프레임(1,2)에는 투명한 제1(3) 및 제2 플라스틱 시트(4)가 지지되어서 온실의 이중막(10)을 구성하고 있다. 이들 플라스틱 시트(3,4)는 서로 대략 소정의 간격, 예컨대 5~50 cm 간격을 두고 배치되는 것이 바람직하다. 상기 온실의 전면 및 배면은 이중막(10)을 밀봉하게 다른 플라스틱 시트 등으로 커버될 수 있다.

상기 플라스틱 시트 대신에, 유리와 같은 견고한(rigid) 투명 매체가 사용될 수도 있다.

상기 플라스틱 시트들(3,4) 사이에는 소정의 공간(이하, 보온 공간으로 함)(5)이 형성된다. 온실의 내부에는 보온공간(5)에 버블을 생성하여 공급하는 버블 제너레이터(bubble generator)(20)가 배치되어 있다. 그리고, 버블 제너레이터(20)의 하방에는 버블 용액(D), 바람직하게는 3~10 중량% 의 버블 용액(D) 예컨대, 3~10 중량%의 라우릴 황산나트륨(Sodium lauryl sulfate)이 물에 녹아 있는 액이 저장된 버블 용액 저장조(30)가 배치되어 있다.

또한, 보온 공간(5)의 양측의 하부에는 각각 버블 용액 회수조(31)가 설치되어 있으며, 이 회수조(31)로부터 상기 버블 용액 저장조(30) 사이에는 연결파이프(39)가 배치되어서 버블 용액 회수조(31)로부터 회수된 버블 용액(D)은 버블 용액 저장조(30)로 모인다.

도 2는 버블 제너레이터(20)의 일례를 보인 구성도면이다.

도 2를 참조하면, 소정 압력의 공기가 배출되는 송풍기(21)의 출구에 덕트(22)가 연결되어 있다. 이 덕트(22) 내에는 소정 크기의 메쉬(mesh)가 형성된 스크린(22)이 배치되어 있으며, 송풍기(21)의 출구 및 스크린(23) 사이에는 스프레이 노즐(24)이 배치되어 잇다. 이 스프레이 노즐(24)의 일단은 스크린(23)을 향하여 분사되게 배치되며, 타단은 파이프(36)를 통해서 버블용액 저장조(30)에 연결되어 있다. 그리고, 파이프(36)의 중간에는 저장조(30)로부터 버블 용액(D)을 소정의 압력으로 토출시키는 펌프(32)가 연결되어 있다.

상기 송풍기(21)의 팬(21a)을 구동하는 모터(미도시)는 그 속도가 제어가능하도록 하여 풍량을 제어가능하게 하는 것이 바람직하며, 상기 펌프(32)도 압력이 조절가능한 것이 바람직하다.

한편, 상기 덕트(22)에는 U 자 형으로 휘어진 U 자형 덕트(22a)가 형성되어 있으며, 이 U 자형 덕트(22a)의 하부에는 드레인 라인(25)이 연결되어서 수분이 다량 포함된 버블이 축적되어서 용액으로 변하여 버블 용액 저장조(30)로 회수되게 하는 것이 바람직하다. 상기 드레인 라인(25)은 버블 용액 회수조(31)에 연결되어도 무방하다.

도 3은 도 1의 덕트의 배치를 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 송풍기(21)에 연결된 덕트(22)에는 보온 공간(5)의 양측으로 각각 연결되도록 분기관(26)이 설치되어 있다. 이 분기관(26)의 출구쪽의 각 덕트는 이중막(10)으로 형성된 양측 보온공간(5)에 각각 연결된다. 그리고, 분기관(26) 및 보온공간(5) 사이의 덕트에는 각각 개폐 밸브(27,28)가 설치되어서 버블 제너레이터(20)로부터 생성된 버블을 해당되는 측벽의 보온공간(5)에 선택적으로 공급할 수 있게 한다.

한편, 상기 분기관(26) 대신에 쓰리웨이 밸브를 설치하고, 쓰리웨이 밸브의 출구는 각각 온실의 이중막(10)에 연결하는 것도 가능하다.

상기 U자형 덕트(22a)는 스크린(23) 및 분기관(26) 사이에 하나 배치될 수 있으며, 또한, 상기 분기관(26) 및 보온공간(5) 사이에 각각 설치될 수도 있다.

상기 버블제너레이터(20)는 일반적으로 포움 제너레이터(foam generator)로 알려진 소방기구 등과 같이 펌프, 노즐 및 스크린을 가지고 버블을 직접 배출하는 장비도 사용가능하다.

한편, 버블을 생성하기 위해서는 스크린(23)에 분사된 버블용액 방울에 소정의 압력을 가해서 공기가 버블 방울을 팽창시키면서 버블을 형성하여야 한다. 이렇게 형성된 버블은 스크린(22)의 메쉬 크기 및 송풍기(21)의 압력에 따라서 조절이 가능하며, 바람직하게는 0.5~2 cm 직경의 버블 생성이 바람직하다.

상기 구조를 가지는 온실의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 이중막(10)의 일측을 버블로 채우는 과정을 도면을 참조하여 설명한다. 일측 이중막(10)에 연결되는 덕트의 밸브(27)를 오픈(open)하고, 타측 이중막(10)에 연결되는 덕트의 밸브(28)를 클로즈(close)한다. 이어서 펌프(32)를 가동하여서 저장조(30)의 버블 용액(D)을 스프레이 노즐(24)로 공급한다. 스프레이 노즐(24)에 공급된 버블 용액(D)은 분사되어서 전면의 스크린(23)을 적신다. 이때 송풍기(21)를 가동하여 소정 압력의 공기를 스크린(23)으로 송풍하면, 이 공기는 스크린(23)의 메쉬(mesh) 사이의 버블 용액(D)을 공기로 팽창시켜서 소정 크기, 바람직하게는 직경 1 cm 정도의 버블들을 토출시킨다. 이렇게 토출된 버블들은 송풍기(24)로부터의 잉여의 공기에 의해서 분산되면서 이중막(10)의 일면을 채워나간다. 대략 2~4분 정도면 이중막(10)의 일측의 보온공간(5)이 버블로 채워진다(도 4 참조).

이어서 타측 이중막(10)의 보온공간(5)을 버블로 채우고자 하는 경우에는 일측 이중막로 향하는 밸브(27)를 닫고 타측 이중막로 향하는 밸브(28)를 열어서 상기 방법으로 채울 수 있게 된다. 상기 타측 이중막(10) 내의 보온공간(5)이 버블로 채워지면, 펌프(32) 및 에어 팬(24)을 정지시킨다.

한편, 생성된 버블은 시간 경과, 대략 3~4 시간 후에 증발되어서 액체로 변환되면서 제2 시트(4)를 따라서 버블 용액 회수조(31)로 회수되고, 파이프(39)를 통해서 저장조(30)로 다시 회수되어서 재사용된다. 따라서, 버블이 소멸되기 전에 상기의 버블 생성과정을 반복하면, 원하는 시간 동안 버블을 이용한 보온 시스템을 가질 수 있다.

한편, 상기 버블제너레이터(40) 및 송풍기(21) 가동시 버블의 크기가 너무 커서 쉽게 깨지는 경우에는 송풍기(21)의 팬(21a)의 속도를 높여서 풍량을 늘리고 펌프(32)로부터의 버블 용액의 공급량을 증가시켜서 버블 크기를 소정의 크기로 형성한다. 역으로, 버블 용액 대비 풍량이 적은 경우에는 버블의 이동성이 저하되며, 버블의 무게 증가로 프레임(1, 2) 및 시트(3, 4)에 과다한 하중이 가해지는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우에는 버블용액 공급량을 감소시켜서 버블 크기를 소정의 크기로 조절하면 된다.

한편, 수분이 많이 함유된 버블은 U 자형 덕트(22a)에서 아래로 침적되면서 버블용액으로 변하여 드레인 라인(25)을 거쳐서 버블용액 저장조(30)로 회수된다.

상기와 같이 이중막(10) 내에 형성된 버블들은 겨울에 보온작용을 할 뿐 만 아니라, 여름에는 햇빛이 강력하게 비추어서 온실 내의 작물들이 고사하지 않도록 낮에는 햇빛 가리개 역할을 하도록 버블 쉐이드(bubble shade) 역할을 할 수도 있다.

상기 실시예에서는 보온 공간(5)을 형성하기 위해서 두 개의 프레임(1,2) 상에 각각 플라스틱 시트(3,4)를 부착하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 하나의 프레임(2)만 설치하고 프레임(2)의 상부에 2중 플라스틱 시트를 배치하고, 2중 플라스틱 시트 사이에 버블 제너레이터(20)로부터의 버블을 불어넣도록 배치할 수도 있다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이며, 제1실시예에서와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.

도 5를 참조하면, 온실에는 소정 압력의 공기를 공급하는 송풍기(121)와, 송풍기(121)로부터의 압축공기를 수용하는 압축용기(122)와, 이 압축용기(122)에 연결되어 양측으로 압축공기를 송기하는 분기관(124)과, 분기관(124)로부터의 압축공기를 양측의 버블용액 회수조(31)에 설치된 파이프(123)에 각각 연결되도록 덕트(126)가 설치되어 있다. 이 분기관(124)의 출구쪽의 각 덕트(126)는 대응되는 버블 용액 회수조(31)의 파이프(123)에 각각 연결된다. 그리고, 분기관(126) 및 덕트(126) 사이에는 각각 개폐 밸브(127, 128)가 설치되어서 송풍기(121)로부터의 공기를 해당되는 파이프(123)에 선택적으로 공급할 수 있게 한다.

또한, 압축용기(122)의 일측에는 리크 밸브(129)가 배치되어서 송풍기(121)로부터 과다한 공기가 공급되면 소정의 공기량을 대기로 배출시킬 수 있게 한다. 한편, 상기 송풍기(121)의 팬을 구동하는 모터(미도시)는 그 속도가 제어가능하도록 하여 풍량을 제어가능하게 하는 것이 바람직하다.

상기 버블용액 회수조(31)에 설치된 버블 생성용 파이프(123)는 양단이 밀봉되어 있으며, 그 원주, 바람직하게는 상부의 표면에 다수의 홀(123a)이 형성되어 있다. 이들 홀들은 1~4 mm 직경을 가지고 등각격, 예컨대 2 cm 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 버블용액 회수조(31) 내의 버블 용액(D)의 수위를 조절하도록 수위조절장치를 설치하는 것이 바람직하다. 예컨대, 버블용액이 저장된 용기(미도시)에 펌프(미도시)를 연결하여 상기 버블용액 회수조(31)에 연결함으로써 필요시 버블용액을 버블용액 회수조(31)에 공급하여 회수조(31) 내의 수위를 증가시킬 수 있다. 그리고, 회수조(31)의 수위를 낮추기 위해서 회수조(31) 하부 또는 목표로 하는 수위의 위치에 리크 밸브를 설치하여 필요시 외부로 버블용액을 배출시킬 수 있다.

상기 버블 생성용 파이프(123)의 내부가 버블용액으로 채워진 상태에서 송풍기(121)로부터 소정 압력의 공기가 유입되면, 압축공기는 상기 홀(123a)을 통해 버블용액 회수조(31)로 분사되면서 버블방울을 팽창시키면서 버블을 형성한다. 이렇게 형성된 버블은 버블용액 회수조(31)를 벗어나서 상방으로 이동하면서 일측의 보온공간을 채우게 된다. 버블의 크기는 홀(123a)의 크기 및 송풍기(121)의 풍량, 공기압에 따라서 조절이 가능하며, 바람직하게는 0.05~2 cm 직경의 버블 생성이 바람직하다.

상기 구조를 가지는 온실의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 이중막(10)의 일측을 버블로 채우는 과정을 도면을 참조하여 설명한다. 일측 버블용액 회수조(31) 내의 버블 생성용 파이프(123)로 연결되는 밸브(127)를 오픈(open)하고, 타측 파이프(123)로 연결되는 밸브(128)를 클로즈(close)한다. 이어서 송풍기(121)를 가동하여 소정 압력의 공기를 덕트(126)를 통해서 일측의 파이프(123)로 송풍하면, 이 공기는 파이프(123)에 형성된 다수의 홀(123a) 사이의 버블 용액(D)을 공기로 팽창시켜서 소정 크기, 바람직하게는 직경 1 cm 정도의 버블들을 토출시킨다. 이렇게 토출된 버블들은 송풍기(121)로부터의 잉여의 공기에 의해서 분산되면서 이중막(10)의 일측 보온공간(5)를 채워나간다. 대략 2~4분 정도면 이중막(10)의 일측의 보온공간(5)이 버블로 채워진다.

이어서 타측 이중막(10)의 보온공간(5)을 버블로 채우고자 하는 경우에는 일측 파이프(123)로 연결된 밸브(127)를 닫고 타측 파이프(123)에 연결된 밸브(128)를 열어서 상기 방법으로 채울 수 있게 된다.

한편, 양측의 보온공간(5)을 동시에 채우고자 하는 경우에는 상기 밸브들(127, 128)을 둘 다 오픈한 상태에서 송풍기(121)를 가동하여 파이프(123)에 압축공기를 공급하면 된다. 특히, 양측의 보온공간(5)에 버블을 채운후, 일정시간 마다 송풍기(121)를 가동하여 시간경과로 사라지는 버블들을 보충하는 경우에 양측에 동시에 공기를 공급하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 생성된 버블의 크기가 너무 커서 쉽게 깨지는 경우에는 버블용액 회수조(31) 내 버블 용액(D)의 수위를 높이고, 송풍기(121)의 팬의 속도를 증가시켜서 파이프(123)에 공급되는 풍량을 늘려서 버블 크기를 소정의 크기로 형성할 수 있다. 역으로, 버블 용액 대비 풍량이 적은 경우에는 버블의 이동성이 저하되며, 버블의 무게 증가로 프레임 및 시트에 과다한 하중이 가해지는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우에는 버블 용액(D)의 수위를 낮추고, 송풍기(121)의 팬의 속도를 감소시키거나 또는 리크 밸브(129)를 열어서 풍량을 감소켜서 버블 크기를 소정의 크기로 조절하면 된다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이며, 도 7은 도 6의 버블발생부의 사시도이며, 제1,2 실시예에서와 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 버블용액(D)을 저장하는 버블용액 저장조(230) 위에 소정 압력의 공기를 공급하는 송풍기(221)가 배치되어 있다. 저장조(230) 내에는 버블용액의 용기(231)가 배치되어 있으며, 송풍기(121)로부터의 압축공기는 덕트(222)에 의해서 버블용액 용기(231) 내의 버블발생부(223)에 전달된다.

상기 버블발생부(223)는 중공 구조의 디스크 형태로 형성되며, 그 상부에는 다수의 홀(223a)이 형성된다. 이들 홀들(223a)은 1~4 mm 직경을 가지고 서로의 간격이 예컨대 2 cm 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 저장조(230)의 양측에는 각각 이중막(10)에 연결하는 덕트(226)가 설치되어 있으며, 이 덕트(226)에는 각각 양측의 이중막(10)에 공급되는 버블을 제어하는 개폐 밸브(227,228)가 설치되어 있다. 상기 덕트(226)는 버블의 공급 통로로 뿐만 아니라 이중막(10) 내의 버블이 침적되어서 저장조(230)로 되돌아오는 버블용액의 통로로도 이용된다.

한편, 버블용액 용기의 상부는 개방된 구조로서 송풍기(221)로부터 버블발생부(223)에 공급된 압축공기가 생성한 버블이 덕트(226)를 통해서 보온공간(5)에 공급되게 한다. 또한, 상기 버블용액 용기(231)의 바닥면과 상기 버블발생부(223)의 바닥면이 상기 저장조(230)의 바닥면을 공유하는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

버블용액 용기(231)의 일측에는 저장조(230)의 버블용액을 버블용액 용기(231)로 공급하는 통로인 관통홀(231a)이 형성되어 있으며, 이 관통홀(231a)의 내측에는 상기 관통홀(231a)을 개폐하는 수단이 마련되어 있다. 이 개폐수단은, 예컨대, 관통홀(231a)과 접촉하는 개폐부(243)와, 부레(241)와 개폐부(243) 및 부레(241)를 연결하며 그 사이의 일점이 고정된 지지대(242)를 구비하여 버블용액의 용기(231)가 일정 수위 아래로 내려가면 부레(241)가 하방으로 내려가면서 개폐부(243)가 상기 관통홀(231a)이 개방되도록 상승하여 저장조(230)로부터 버블용액 용기(231)로 버블용액이 유입되게 하고, 버블용액의 용기(231)가 일정 수위로 상승하면 부레(241)가 상방으로 올라가면서 개폐부(243)가 상기 관통홀(231a)을 막아서 저장조(230)로부터 버블용액 용기(231)로 버블용액이 유입되는 것을 막는다. 즉, 버블용액 용기(231) 내의 수위를 일정하게 한다.

한편, 상기 송풍기(221)의 팬을 구동하는 모터(미도시)는 그 속도가 제어가능하도록 하여 풍량을 제어가능하게 하는 것이 바람직하다.

상기 구조를 가지는 온실의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 이중막(10)의 일측을 버블로 채우는 과정을 도면을 참조하여 설명한다. 일측의 밸브(227)를 오픈(open)하고, 타측 밸브(228)를 클로즈(close)한다. 이어서 송풍기(221)를 가동하여 소정 압력의 공기를 버블발생부(223)에 송기하면, 이 공기는 버블발생부(223)의 홀(223a)을 통해서 소정 크기, 바람직하게는 직경 0.5 ~ 2 cm 정도의 버블들을 발생시켜 일측의 보온공간(5)으로 토출시킨다. 이렇게 토출된 버블들은 송풍기(221)로부터의 잉여의 공기에 의해서 분산되면서 이중막(10)의 일측 보온공간(5)를 채워나간다. 대략 2~4분 정도면 이중막(10)의 일측의 보온공간(5)이 버블로 채워진다.

이어서 타측 이중막(10)의 보온공간(5)을 버블로 채우고자 하는 경우에는 일측 밸브(227)를 닫고 타측 밸브(228)를 열어서 상기 방법으로 채울 수 있게 된다.

한편, 양측의 보온공간(5)을 동시에 채우고자 하는 경우에는 상기 밸브들(227, 228)을 둘 다 오픈한 상태에서 상기 방법으로 버블을 발생시켜서 공급하면 된다. 특히, 양측의 보온공간(5)에 버블을 채운 후, 일정시간 마다 송풍기(121)를 가동하여 시간경과로 사라지는 버블들을 보충하는 경우에 양측에 동시에 공기를 공급하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 생성된 버블의 크기가 너무 커서 쉽게 깨지는 경우에는 송풍기(221)의 팬의 속도를 높여 풍량을 늘려서 버블 크기를 소정의 크기로 형성할 수 있다. 역으로, 버블 용액 대비 공기가 적은 경우에는 버블의 이동성이 저하되며, 버블의 무게 증가로 프레임 및 이중막에 과다한 하중이 가해지는 문제가 발생될 수 있다. 이 경우에는 송풍기(221)의 팬의 속도를 낮추어 풍량을 감소시켜서 버블 크기를 소정의 크기로 조절하면 된다.

상기와 같이 이중막(10) 내의 보온공간(5)에 형성된 버블들은 겨울에 보온작용을 할 뿐 만 아니라, 여름에는 햇빛이 강력하게 비추어서 온실 내의 작물들이 고사하지 않도록 낮에는 햇빛 가리개 역할을 하도록 버블 쉐이드를 형성할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치는 낮이나 여름에는 버블을 발생하여서 햇빛 가리개 역할을 하며, 밤이나 겨울에는 추운 외기로부터 보호하는 보온 역할을 선택적으로 용이하게 수행할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이다.

도 2는 도 1의 버블 제너레이터의 구성의 일례를 개략적으로 보여주는 도면이다.

도 3은 도 1의 덕트의 배치의 일례를 보여주는 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 보온 및 햇빛 가리개 장치를 사용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치를 포함하는 온실의 개략적인 도면이다.

도 7은 도 6의 버블발생부의 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

1: 제1프레임 2: 제2프레임

3: 제1 플라스틱 시트 4: 제2 플라스틱 시트

5: 보온 공간 10: 이중막

20: 버블 제너레이터 21,121,221: 송풍기

22,126,222,226: 덕트 23: 스크린

24: 스프레이 노즐 25: 드레인 라인

26,124: 분기관 27,28,127,128,227,228: 밸브

30,230: 저장조 31: 회수조

32: 펌프 36: 파이프

122: 압력용기 123: 버블 생성용 파이프

223: 버블발생부 242: 지지대

243: 개폐부 D:버블 용액

Claims (16)

1. 내부막 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

   소정의 공기를 공급하는 송풍기;

   상기 송풍기의 출구에 일단이 연결되고, 타단이 상기 보온공간에 연결된 덕트;

   상기 덕트 내에 배치되며, 소정 크기의 메쉬가 형성된 스크린;

   상기 보온공간의 양측 하부에 각각 마련되어서 액체로 변한 버블을 회수하는 버블 용액 회수조;

   상기 버블 용액 회수조에 연결되어 버블 용액을 받아서 저장하는 버블 용액 저장조;

   상기 버블 용액을 상기 스크린에 분사하는 스프레이 노즐; 및

   상기 버블 용액 저장조 및 상기 스프레이 노즐 사이의 파이프에 배치되어서 상기 저장조 내의 버블 용액을 소정 압력으로 상기 스프레이 노즐로 공급하는 펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 덕트에 연결되어서 일단은 상기 보온공간의 일측에, 타단은 상기 보온공간의 타측에 연결되는 분기관;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 분기관의 출구 및 상기 보온공간 사이에는 각각 개폐 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 덕트에 U 자 형상부가 형성되고,

   상기 U 자 형상부의 하부에 상기 거품 용액 저장조 또는 상기 거품 용액 회수조에 연결되는 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 분기관에 U 자 형상부가 형성되고,

   상기 U 자 형상부의 하부에서 상기 거품 용액 저장조 또는 상기 거품 용액 회수조에 연결되는 드레인 라인이 설치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
6. 내부막 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

   소정의 압축 공기를 공급하는 송풍기;

   상기 보온공간의 양측 하부에 각각 마련되어서 상기 보온공간 내의 버블이 액체로 변한 버블 용액을 회수하는 버블 용액 회수조;

   상기 버블용액 회수조에 설치되며, 그 양단이 밀봉되고 외주에 다수의 홀이 형성된 파이프; 및

   상기 송풍기의 출구에 일단이 연결되고, 타단이 분기되어서 각각 상기 파이프에 연결되는 덕트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 분기된 덕트에는 각각 개폐 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 송풍기 및 상기 덕트 사이에 배치되어 상기 송풍기로부터의 압축공기를 저장하여 상기 덕트에 공급하는 압축용기;를 더 구비한 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 압축용기에는 외부로 공기를 배출시키는 리크 밸브;가 더 배치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
10. 내부막 및 외부막 사이의 소정의 보온 공간이 형성된 구조물의 보온 및 햇빛 가리개 장치에 있어서,

    소정의 공기를 공급하는 송풍기;

    버블용액을 저장하는 버블용액 저장조;

    표면에 다수의 홀들이 형성되어서 상기 송풍기로부터 연결된 공기덕트를 통해서 공급된 공기를 받으면 상기 홀들을 통해서 버블을 발생시키는 중공 구조의 버블발생부;

    상기 저장조 내에 생성된 버블을 상기 보온공간에 공급하도록 상기 저장조로부터 상기 보온공간에 연장되게 설치된 버블덕트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 버블발생부는,

    디스크 형상의 중공구조이며,

    그 상부면에 상기 홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 버블용액 저장조 내에 설치되어 상기 저장조의 버블용액과 분리된 버블용액을 저장하며, 그 상부는 개방된 버블용액 용기;를 더 구비하며,

    상기 버블발생부는 상기 버블용액 용기 내에 배치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 버블용액 용기 및 상기 버블발생부의 바닥면은 상기 버블용액 저장조의 바닥면이며,

    상기 버블발생부의 상부 표면에 상기 홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
14. 제 11 항에 있어서,

    상기 버블용액 용기의 측면에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되어 있고,

    상기 버블용액 내에는 상기 관통홀을 개폐하는 수단이 마련된 것을 특징으로하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 개폐 수단은,

    일단에 부레가 설치되고, 타단에 상기 관통홀을 선택적으로 접촉하여 개폐하는 개폐부가 형성되며, 상기 부레 및 상기 개폐부 사이의 일점이 고정된 힌지점을 형성하는 지지대를 구비한 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.
16. 제 10 내지 제 15 항 중 어는 한 항에 있어서,

    상기 버블덕트에는 개폐 밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 버블을 이용한 보온 및 햇빛 가리개 장치.