KR101028912B1 - 자동 관수 다단 수경 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 관수 다단 수경 장치에 관한 것이다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는, 하부에는 외부공기를 필터링하기 위해 필터를 구비하고, 상단에는 필터를 통해 외부공기를 강제 유입시켜 순환시킬 수 있도록 제 1송풍팬이 구비되는 비닐막층과; 상단 중앙에 형성된 다각셀 및 측면에 형성된 다각셀을 중심으로 각 면을 삼각셀의 형태로 연결되는 골조프레임과 상기 골조프레임의 절점부를 연결하는 결합수단으로 구성되어 비닐막층의 내부에 수용되고, 상기 비닐막층의 내의 공기를 강제로 유입시키는 제 2송풍팬을 구비하는 한편, 표면에는 조사되는 태양광을 난 반사시켜 내부온도를 상온으로 유지시킬 수 있도록 각각의 삼각셀에 삼각 형태의 물튜브가 설치되어 있되, 각 물튜브의 꼭지점은 인접한 물튜브와 연결되어 물이 순환하도록 구성되어 있으며, 상부 다각셀 하부에는 담수조가 설치되어 있되, 상단 일측 물튜브는 담수조와 연결되어 담수조로 물을 공급하도록 되어 있는 지오데식돔과; 다수 개의 지오데식돔을 지지하도록 다수 개의 수평부재와 수직부재가 결합되어 구성되어 있으며, 지하에 매립되어 있는 지지구조물(70)과; 지오데식돔 내측 하부 둘레에 설치되어 있는 수로와; 수로에 저장된 물을 상단의 타측 물튜브로 공급하는 물공급장치와; 지오데식돔 내부 벽면측에 다층으로 설치되어 있고, 하부에 배수구가 형성되어 있는 재배판과; 재배판 상부에 설치되어 있는 다수 개의 화분과; 다각셀 하부의 담수조로부터 상기 화분 상부에 물을 공급하는 상부물공급배관과; 재배판의 배수구로부터 물을 공급받아 하부의 화분 상부에 물을 공급하는 하부물공급배관과; 담수조와 연결된 물튜브의 관로 상에 분기된 보일러물공급관과; 보일러물공급관과 연결되어 있는 온수탱크와; 온수탱크의 물을 가열하는 보일러와; 일측이 보일러와 연결되어 있고, 타측은 지오데식돔의 바닥 또는 내부 공간에 순환 배관된 채 가열장치와 연결되어 있는 난방배관과; 일측이 난뱅배관으로부터 분기된 채 타측은 상기 수로에 연결되어 있는 순환관과; 비닐막층의 제 1송풍팬과, 상기 지오데식돔의 제 2송풍팬 및 가열장치를 제어하는 제어부;로 구성된다.

본 고안에 의해, 외부공기를 완벽히 차단하여 난방비를 절감할 수 있으며, 태양광에 의해 축척된 물튜브의 물 온도로 지오데식돔의 내부 온도를 균일하게 하고, 난반사를 통해 돔 내부에 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 하여 각종 식물의 생육조건을 연중 최상에 조건으로 끌어 올릴 수 있음은 물론, 물튜브에서 데워진 물을 야간에는 지오데식돔 내부의 난방에 사용되어 난방 효율을 향상시킬 수 있으며, 지오데식돔을 지지하는 지지구조물은 지하에 위치하여 열손실을 줄일 수 있고, 식물에 물을 공급할 때 물을 뿌리는 방식이 아닌 흙에 스며드는 방식을 택함으로써 증발량을 최소화시키고 식물의 잎에 물이 닿게 않게 할 수 있다.

지오데식돔, 식물, 재배, 난방, 열손실

Description

자동 관수 다단 수경 장치{Automatic water culture}

본 발명은 외부공기를 완벽히 차단하여 난방비를 절감할 수 있으며, 태양광에 의해 축척된 물튜브의 물 온도로 지오데식돔의 내부 온도를 균일하게 하고, 난반사를 통해 돔 내부에 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 하여 각종 식물의 생육조건을 연중 최상에 조건으로 끌어 올릴 수 있음은 물론, 물튜브에서 데워진 물을 야간에는 지오데식돔 내부의 난방에 사용되어 난방 효율을 향상시킬 수 있으며, 지오데식돔을 지지하는 지지구조물은 지하에 위치하여 열손실을 줄일 수 있고, 식물에 물을 공급할 때 물을 뿌리는 방식이 아닌 흙에 스며드는 방식을 택함으로써 증발량을 최소화시키고 식물의 잎에 물이 닿게 않게 할 수 있는, 자동 관수 다단 수경 장치에 관한 것이다.

자동 관수 다단 수경 장치에 관한 기술로는 본 출원인이 선출하여 등록받은 바이오지오데식돔(한국 등록특허공보 제10-0761522호)이 공개된 바 있다.

상기 기술은 거대한 돔 형태의 구조물 내에 사람의 손을 최소화하면서도 일 조량 및 내부 온도를 일정하게 유지하여 식물을 생장할 수 있도록 하였다.

그런데, 상기와 같은 기술에서 주간에는 햇빛을 난반사 시키고, 통풍을 통해 온도를 조절할 수 있으나, 야간에는 기온이 하강하게 되어 일정한 온도를 유지하기 어려운 문제점이 있다.

또, 상기와 같은 구조물에서 지오데식돔 내부에 난방 시설을 설치한다 하더라도 돔 형태의 구조로 인해 난방을 위해서는 상당히 많은 열량을 필요로 하여 난방비가 과도하게 소모되는 문제점이 발생될 수 있다.

또한, 상기와 같은 구조물은 중력 방식에 의하여 식물에 물을 뿌려주는 방식을 취하게 되는데, 이때 물이 화분 밖으로 떨어질 수 있는 문제점, 식물의 종류에 따라서는 잎에 항상 물을 공급하면 안되는 점 등의 문제점이 있다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생되는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 주간에는 태양광에 의해 축척된 물튜브의 물 온도로 지오데식돔의 내부 온도를 균일하게 하고, 난반사를 통해 돔 내부에 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 하여 각종 식물의 생육조건을 연중 최상에 조건으로 끌어 올릴 수 있음은 물론, 물튜브에서 데워진 물을 야간에는 지오데식돔 내부의 난방에 사용되어 난방 효율을 향상시키려는 것이다.

또, 지오데식돔을 지지하는 지지구조물은 지하에 위치하여 열손실을 줄이려는 것이다.

아울러, 식물에 물을 공급할 때 물을 뿌리는 방식이 아닌 흙에 스며드는 방식을 택함으로써 증발량을 최소화시키고 식물의 잎에 물이 닿게 않게 할 하려는 것이다.

또한, 지오데식돔을 지하 구조물로부터 쉽게 분리할 수 있는 구조로 채택하여 이동이 간편하게 하려는 것이다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 하부에는 외부공기를 필터링하기 위해 필터를 구비하고, 상단에는 필터를 통해 외부공기를 강제 유입시켜 순환시킬 수 있도록 제 1송풍팬이 구비되는 비닐막 층과; 상단 중앙에 형성된 다각셀 및 측면에 형성된 다각셀을 중심으로 각 면을 삼각셀의 형태로 연결되는 골조프레임과 상기 골조프레임의 절점부를 연결하는 결합수단으로 구성되어 비닐막층의 내부에 수용되고, 상기 비닐막층의 내의 공기를 강제로 유입시키는 제 2송풍팬을 구비하는 한편, 표면에는 조사되는 태양광을 난 반사시켜 내부온도를 상온으로 유지시킬 수 있도록 각각의 삼각셀에 삼각 형태의 물튜브가 설치되어 있되, 각 물튜브의 꼭지점은 인접한 물튜브와 연결되어 물이 순환하도록 구성되어 있으며, 상부 다각셀 하부에는 담수조가 설치되어 있되, 상단 일측 물튜브는 담수조와 연결되어 담수조로 물을 공급하도록 되어 있는 지오데식돔과; 다수 개의 지오데식돔을 지지하도록 다수 개의 수평부재와 수직부재가 결합되어 구성되어 있으며, 지하에 매립되어 있는 지지구조물(70)과; 지오데식돔 내측 하부 둘레에 설치되어 있는 수로와; 수로에 저장된 물을 상단의 타측 물튜브로 공급하는 물공급장치와; 지오데식돔 내부 벽면측에 다층으로 설치되어 있고, 하부에 배수구가 형성되어 있는 재배판과; 재배판 상부에 설치되어 있는 다수 개의 화분과; 다각셀 하부의 담수조로부터 상기 화분 상부에 물을 공급하는 상부물공급배관과; 재배판의 배수구로부터 물을 공급받아 하부의 화분 상부에 물을 공급하는 하부물공급배관과; 담수조와 연결된 물튜브의 관로 상에 분기된 보일러물공급관과; 보일러물공급관과 연결되어 있는 온수탱크와; 온수탱크의 물을 가열하는 보일러와; 일측이 보일러와 연결되어 있고, 타측은 지오데식돔의 바닥 또는 내부 공간에 순환 배관된 채 가열장치와 연결되어 있는 난방배관과; 일측이 난뱅배관으로부터 분기된 채 타측은 상기 수로에 연결되어 있는 순환관과; 비닐막층의 제 1송풍팬과, 상기 지오데식돔의 제 2송풍팬 및 가열장치를 제어하는 제어부;로 구성된다.

또한, 담수조와 연결된 상부물공급배관에는 수량조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 주간에는 태양광에 의해 축척된 물튜브의 물 온도로 지오데식돔의 내부 온도를 균일하게 하고, 난반사를 통해 돔 내부에 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 하여 각종 식물의 생육조건을 연중 최상에 조건으로 끌어 올릴 수 있음은 물론, 물튜브에서 데워진 물을 야간에는 지오데식돔 내부의 난방에 사용되어 난방 효율이 향상된다.

또, 지오데식돔을 지지하는 지지구조물은 지하에 위치하여 열손실을 줄일 수 있다.

아울러, 식물에 물을 공급할 때 물을 뿌리는 방식이 아닌 흙에 스며드는 방식을 택함으로써 증발량을 최소화시키고 식물의 잎에 물이 닿게 않게 할 수 있다.

또한, 지오데식돔을 지하 구조물로부터 쉽게 분리할 수 있는 구조로 채택하여 이동이 간편해진다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 본 출원인이 선출원한 '바이오 지오데식 돔'(한국 등록특허공보 제10-0761522호)의 개량 발명으로써, 이하, 본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치에 대해 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 자동 관수 다단 수경 장치에 따른 지오데식돔 및 지오데식돔의 골조프레임의 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에서 물공급장치와 난방배관, 보일러 등의 연결관계를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에서 재배판과 화분의 배치 상태를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3에 따른 재배판과 화분, 수로의 배치 상태를 나타낸 개략도이고, 도 5는 재배판과 화분, 보일러 및 난방배관의 배치 상태를 도시한 개념도이며, 도 6은 센서 및 제어부, 각종 장치의 연결 상태를 나타낸 구성도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 1차 외부를 차단하는 비닐막층(100)의 내부에 2차 외부를 차단하는 밀폐된 지오데식돔(200)을 구축하되, 상기 지오데식돔(200)의 표면에는 물튜브(212)를 마련하여 지오데식돔(200)의 내부 온도를 일정 온도로 유지함은 물론 물튜브(212)를 통해 조사되는 태양광이 물튜브(212)를 통과하면서 난반사 되어 내부로 조사되는 빛이 균일하게 조사될 수 있도록 하여 지오데식돔(200)의 내부에 각종 식물의 생육조건의 1년 365일 최상에 조건으로 끌어올릴 수 있도록 되어 있되, 야간에도 일정한 온도 조건을 유지하고, 돔 구조로 인해 발생되는 에너지 낭비를 막기 위하여 주간에 태양광에 의해 온도가 상승된 담수조 내의 물을 난방을 위한 난방배관(30)으로 공급하여 순환시킴으로써 야간에 저 렴한 비용으로 온도를 조절할 수 있도록 구성되어 있다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 도 1과 같이, 크게 3개의 구조물로 이루어지는데, 이는 1차 외부공기를 차단하는 비닐막층(100)과, 상기 비닐막층(100)의 내부에 수용되어 외부공기를 2차로 차단하는 다수 개의 지오데식돔(200), 다수 개의 지오데식돔(200)을 지지하는 지하 매립 구조의 지지구조물(70)로로 구성된다.

종래에 비해 지하 매립 구조의 지지구조물(70)을 설치한 이유는 야간에 실내 온도의 하강을 최소화함은 물론 주간에 데워진 물의 온도를 낮추기에 적합하기 때문이다.

여기서, 지지구조물(70)은 다수 개의 수평부재와 수직부재가 결합되어 도 7과 같은 형태로 다수 개의 지오데식돔(200)이 설치되는 구조이며, 이때, 지오데식돔(200)과 지지구조물(70)은 조립식으로 체결하여, 지지구조물(70)의 이동이 가능하도록 구성할 수 있다.

이러한 지지구조물(70)은 도 7에 도시된 바와 같이 사각 형태를 취하는 것이 바람직하나 그 평면 형태는 이에 한정되는 것은 아니며, 아울러, 도 1 내지 도 6에서는 편의상 원형의 형태를 갖는 것으로 도시하였다.

비닐막층(100)은 외부공기를 필터링하기 위해 필터를 구비하고, 상단에는 외부공기를 필터를 통해 강제 유입시켜 순환시킬 수 있도록 제 1송풍팬(120)이 구비되어 있는 구조이다. 이 때 상기 제 1송풍팬(120)의 가동은 제어부(290)를 통해 제 어되는 구조이다.

필터는 본 출원인이 선출원한 한국 등록특허공보 제10-0761522호에 도시된 바와 같이 설치된다.

상기 필터는 항균필터인 것이 바람직하며, 상기 제 1송풍팬(120)은 외부공기를 내부로 유입시켜 순환시키고, 내부 공기의 일부는 외부로 다시 배출시킬 있게 한 구조이다.

이에 따라 비닐막층(100)은 내부 공기를 순환시킬 경우, 제 1송풍팬(120)을 가동하여 압력차에 의해 필터를 통해 외부공기를 필터링 시켜 강제 유입시킬 수 있게 한 구조이다.

아울러, 본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 비닐막층(100)의 내부에 수용되고, 상기 비닐막층(100)의 내부로 순환되는 공기를 강제로 유입시키는 제 2송풍팬(240)를 구비하며, 표면에는 조사되는 빛을 난 반사시켜 빛을 골고루 유입시켜 내부온도를 일정온도로 유지시키는 물튜브(212)가 결합되어 구성된다.

본 발명에서 지오데식돔(200)의 형상은 상단 중앙에 형성된 다각셀 및 측면에 형성된 다각셀을 중심으로 각 면을 삼각셀의 형태로 연결되는 골조프레임과, 상기 골조프레임의 절점부를 연결하는 결합수단(230)으로 구성된다. 이때 상기 측면에 형성된 다각셀은 면적이 크기 때문에 사람이 출입할 수 있도록 출입구(220)를 형성할 수 있다.

도면에서는 상단 중앙 및 측면에 형성된 다각셀을 오각셀 형태로 형성하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 육각셀의 형태 등 다양한 다각형의 형태로 다각셀 을 형성할 수 있다.

여기서 각각 삼각셀에는 물튜브(212)가 고정되는 구조를 갖는다. 이러한 물튜브(212)는 상기 각 삼각셀에 대응될 수 있도록 삼각형상을 취하며, 각 꼭지점은 인접한 물튜브(212)와 연통되어 물이 순환될 수 있도록 각 절점에 연결관이 형성되어 있는 구조이다.

상기의 물튜브(212) 고정은 와이어를 통해 삼각셀의 골조프레임에"

"의 형상으로 고정되는데, 상기 와이어는 철사 또는 나일론으로 구성될 수 있다.

그리고 상기 결합수단(230)은 상/하로 두개의 판체와, 상기 판체와 판체 사이에 개재되어 인접한 물튜브(212)의 연결관을 상호 연결할 수 있도록 방사상으로 또다른 연결관(232a)이 형성된 연결부재(232)와, 상기 판체와 판체를 연결하되 상기 연결부재(232)의 이탈을 방지하는 볼트 및 너트로 이루어진다.

여기서 상기 상/하 판체 중 어느 하나는 골조프레임과 연결되는 구조이고, 상기 연결부재(232)의 연결관(232a)은 물튜브(212)의 연결관(232a)과 연결되는 구조이다. 때문에 상기 결합수단(230)을 통해 골조프레임이 고정되는 것은 물론, 상기 각 물튜브(212) 내의 물이 상호 순환될 수 있는 구조를 마련한다.

이상과 같은 지오데식돔(200)의 구조는 본 출원인이 선출원한 한국 등록특허공보 제10-0761522호에 도시 및 설명된 바와 같이 설치된다.

아울러 상기 지오데식돔(200)은 상단 중앙에 형성된 다각셀에 물을 일시저장할 수 있는 담수조(270)가 구비되며, 내부의 바닥면에는 내부 수로(280)가 구비되는 구조이다.

이 때 상기 담수조(270)와, 물튜브(212)와, 수로(280)는 각각 물이 순환되는 구조인데, 이는 결국 연결부재(232)의 제 2연결관(232a) 및 수로(280)에 연결되는 펌프(250)에 의해 가능하다.

상기에서 상단 중앙의 다각셀에 배치된 연결부재(232)의 제 2연결관(232a) 중 어느 하나는 상기 담수조(270)에 물이 배출될 수 있도록 개방되고, 어느 하나는 물이 순환될 수 있도록 펌프(250)와 연결되는 구조이다. 이때 개방된 연결부재(232)의 제 2연결관(232a)은 지오데식돔(200)이 원형으로 이루어지 때문에 펌프(250)가 가동되지 않을 때에는 자중에 의해 물이 배출되지 않는 구조이다.

때문에 담수조(270)는 개방된 연결부재(232)의 제 2연결관(232a)을 통해 물이 배출되어 일시저장하는 기능을 하며, 상기 펌프(250)는 수로(280)의 물을 끌어올려 상기 물튜브(212)로 물을 공급할 수 있도록 연결부재(232)의 제 2연결관(232a) 및 수로(280)에 연결되는 구조이다.

이상과 같이 담수조(270)와, 물튜브(212)와, 수로(280)는 각각 물이 순환되는 구조는 본 출원인이 선출원한 한국 등록특허공보 제10-0761522호에 도시 및 설명된 바와 같이 설치된다.

여기서, 본 발명에서는 상기 등록특허공보와는 달리 가이드관이 설치되지 않 는 구조를 갖는다.

즉, 상기 등록공보에는 가이드관이 설치되어 가이드관을 이용하여 담수조(270)에는 저장된 물이 지오데식돔(200)의 내벽면을 따라 공급되도록 구성된 반면, 본 발명에서는 담수조(270)에 저장된 물을 담수조(270) 중앙 하부에 설치된 상부물공급배관(10a)을 따라 하부에 공급하도록 되어 있다.

보다 구체적으로 본 발명에서는, 펌프(250)를 포함한 배관으로 구성된 물공급장치가 수로(280) 및 상부 일측의 물튜브(212)와 연결되어 있어 수로(280)의 물을 물튜브(212)로 공급하고, 물튜브(212)의 물은 상단까지 채워진 다음 타측 물튜브(212)의 개방된 일측을 통해 담수조(270)에 채워지면서 담수조(270)의 물은 후술하는 상부물공급배관(10a), 재배판(21), 화분(20), 하부물공급배관(10), 재배판(21)을 통해 다시 담수조(270)로 순환하도록 구성되어 있다.

도 4를 살펴보면 담수조 중앙 하부에 상부물공급배관(10a)이 설치되어 있고, 상부물공급배관(10a)은 지오데식돔(200)의 내측 둘레로 분기되어 물을 재배판(21)측으로 공급하도록 구성되어 있다.

또한, 지오데식돔(200) 내부 벽면측에는 다층으로 재배판(21)이 설치되어 있는데, 여기서 특기할 만한 점은 재배판(21)의 하부에 배수구가 형성되어 있다는 점이다.

이러한 재배판(21)의 상부에는 다수 개의 화분(20)이 설치되어 있다.

이때, 종래와 같이 재배 작물의 잎에 항상 물이 닿게 되면 잎이 썩게 되어 생장에 방해를 줄 수 있고, 또, 식물의 종류에 따라서는 잎에 물이 닿으면 해로운 것들이 있어 문제가 된다.

이에 본 발명에서는 상부물공급배관(10a)은 종래와 같이 화초에 직접 물을 뿌리는 방식이 아닌, 화분(20)에 물을 공급하는 방식으로 구성되어 있어 수경 재배가 가능하게 되어 있으며, 물의 손실이 발생되지 않도록 구성되어 있다.

아울러, 상부물공급배관(10a)의 하부측에는 상부물공급배관(10a) 밑에 설치된 재배판(21)의 배수구로부터 배수되는 물을 받아 하부의 화분(20) 상부에 물을 공급하도록 다층으로 하부물공급배관(10)이 설치되어 있다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 최하층의 재배판(21)의 배수구 하부에는 수로(280)가 위치하도록 구성하여 최하층의 화분(20)에서 배수되는 물은 바로 수로(280)에 공급되어 재순환 가능하도록 구성하였다.

아울러, 본 발명에서는 담수조(270)와 연결된 상부물공급배관(10a)은 도시하지는 않았느나 물의 공급량을 조절할 수 있도록 수량조절밸브를 설치하여 화분(20)에 공급되는 물의 공급 속도를 조절하도록 구성할 수도 있다.

이때, 수량조절밸브는 수량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 물의 공급을 차단하는 차단 기능까지 포함된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서 가장 큰 특징 중의 하나인 난방 시설에 대해 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.

도 4를 보면, 담수조(270)로부터 상부물공급배관(10a)의 관로 상에 분기된 보일러물공급관(30a)이 설치되어 있는 것을 볼 수 있다.

이 보일러물공급관(30a)에는 도 5에 도시된 것처럼 밸브를 설치하여 선택적으로 밸브를 개폐시킬 수 있다.

이 보일러물공급관(30a)은 도 5에 도시된 것처럼 보일러(60)의 온수탱크(50)와 연결된 구조를 가지며,

보일러(60)의 온수탱크(50)에는 물을 가열하는 보일러(60)가 설치되어 온수탱크(50) 내부의 물을 가열할 수 있도록 구성되어 있다.

보일러(60)는 가스, 전기, 기름 등 다양한 공지된 보일러(60)가 적용될 수 있다.

아울러, 보일러(60)에 의해 가열된 온수탱크(50) 내부의 온수가 지오데식돔(200)의 바닥 또는 내부 공간에 순환할 수 있도록 도 1과 같이 난방배관(30)이 설치되어 있다.

난방배관(30)은 도 1과 같이 지오데식돔(200)의 바닥에 설치될 수도, 도 5의 개념도와 같이 지오데식돔(200)의 내부 공간 상에 설치될 수도 있다.

그러나, 가장 바람직한 구성은 난방배관(30), 온수탱크(50) 및 보일러(60)는 지지구조물(70)에 설치하여 지오데식돔(200) 내부는 순수하게 작물을 재배할 수 있는 공간으로 사용하도록 하는 것이다.

즉, 난방배관(30)은 필요에 따라 바닥, 벽, 공간 등 다양한 부분에 설치되어 지오데식돔(200) 내부 공간과 열교환을 이루어 지오데식돔(200)의 온도를 상승시킬 수 있도록 되어 있는 것이다.

이상과 같은 난방 시설 구조는 담수조(270)에 채워진 물을 필요에 따라 상부 물공급배관(10a) 측으로 이동시키거나 난방배관(30) 측으로 이동시키도록 된 구성이다.

보다 구체적인 적용 방법으로 주간에는 식물의 수경 재배를 위하여 재배판(21) 및 화분(20) 측인 상부물공급배관(10a)으로 이동시키고, 야간에는 햇빛에 의해 가열되어 담수조(270)에 저장된 물을 난방배관(30) 측으로 이동시켜 난방 효율을 향상시킬 수 있게 한 것이다.

이상과 같은 구성에서 난방배관(30)은 시작과 끝이 온수탱크(50)에 연결된 구조를 갖게 되는데, 이 경우 야간에서 주간으로 바뀔 때 난방배관(30)에 저장된 물이 그대로 관로 상에 위치하게 되어 동절기에 난방배관(30)을 동파시키거나, 가열된 온수가 식물 재배에 공급되는 문제점이 발생할 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 도 5에 도시된 것처럼 난방배관(30) 일측에 순환관(30b)을 연결하고, 순환관(30b)의 타측을 수로(280)에 연결하여 야간에서 주간으로 전환될 때 난방배관(30)의 물을 수로(280)에 공급하도록 구성하였다.

한편 본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 CO2를 측정하는 CO2감지센서(292)와, 상기 CO2감지센서(292)의 감지에 따라 제 2송풍팬(240)을 가동시켜 비닐막층(100)의 내부 공기를 유입시킬 수 있도록 제어부(290)의 의해 개폐되는 솔레노이드밸브(241)와, 지오데식돔(200)의 내부온도를 측정하는 온도센서(291)와, 상기 온도센서(291)의 측정에 따라 상기 물튜브(212)와 연결된 연결부재(232)의 제 2 연결관(232a)과 수로(280)에 연결되어 제어부(290)에 의해 가동되는 펌프(250)를 더 포함하여 구성된다.

여기서 상기 CO2감지센서(292)는 공기순환을 위해 제어부(290)를 통해 솔레노이드밸브(241)와, 제 2송풍팬(240)과 연동되는 구조이다.

그리고 상기 온도센서(291)는 지오데식돔(200)의 내부온도 조절을 위한 물순환을 위해 제어부(290)를 통해 펌프(250)와 연동되고, 또한 상기 비닐막층(100)의 제 1송풍팬(120)과 연동되는 구조이다.

때문에 상기 지오데식돔(200)은 각 센서(291,292)의 감지에 따라 자동으로 물과 공기가 자동으로 순환시키고, 상기 비닐막층(100) 역시 CO2감지센서(292)의 감지에 따라 제 1송풍팬(120)을 제어하여 내부공기를 순환할 수 있는 구조를 마련한다.

더불어, 주 야간 변경 시 보일러(60)를 작동시키고 물의 이동을 변환시키기 위하여, 보일러물공급관(30a)에 제1밸브(31)를 설치하고, 난방배관(30)에 제2밸브(32)를 설치하며, 순환관(30b)에 제3밸브(33)를 설치하고, 각각의 밸브는 솔레노이드밸브로 형성하여 제어부(290)에 의해 물의 이동 및 보일러(60)의 작동을 컨트롤할 수 있도록 하였다.

이상과 같은 구조에서, 상기 지오데식돔(200)은 도 5에 도시된 것처럼 하부가 지중에 매립되어 열손실을 최소화시키도록 구성할 수 있다.

구체적인 방법은 도 1에 도시된 것처럼 하부 구조를 지중에 매립된 형태, 즉, 반지하에 위치하도록 하고, 비닐막층의 하부에 지주(40)를 설치하여 비닐막층은 지주(40)에 연결하도록 구성할 수 있다.

이때, 지주(40)와는 선택적으로 분리 가능하도록 구성하여 조립식 및 이동이 가능하도록 구성할 수 있다.

또한, 도시하지는 않았으나, 비닐막층 및 지오데식돔(200)이 한꺼번에 연결되는 바닥판을 준비한 후 바닥판 전체를 들어 옮길 수 있도록 구성할 수도 있다.

아울러, 상기와 같은 구조에서 주간에 담수조에서 화분으로 직접 물을 공급할 때 태양광에 의해 데워진 물이 화분에 직접 공급됨으로 인해 화초에 피해를 줄 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 도 5에 도시된 것처럼 상부물공급배관(10a)의 관로 상에 보일러물공급관(30a)이 분기된 지점 다음에 온수탱크(50)와 연결되는 냉각관을 설치한 다음 냉각관의 관로 상에 제6밸브(38), 팬(37), 라디에이터(36)을 설치하고, 난방배관에는 유입되는 관로와 유출되는 관로에 각각 제4밸브(34) 및 제5밸브(35)를 설치할 수 있다.

위와 같이 냉각관 및 제6밸브(38), 팬(37), 라디에이터(36), 제4밸브(34) 및 제5밸브(35)를 설치하고, 상부물공급배관(10a)에는 상술한 수량조절밸브를 보일러물공급관(30a)과 냉각관의 사이에 설치하게 되면 담수조(270)로부터 화분(20)으로 공급되는 화초에 피해를 주지 않을 정도의 온도로 물을 냉각시켜 공급할 수 있게 된다.

이때, 온수탱크(50)에는 센서를 설치하여 냉가되는 온도 및 보일러(60)에 의하여 가열되는 온도를 조절할 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 있어, 도 5의 개념도는 난방 및 냉각을 위한 구성요소를 나타내기 위해 편의상 측면상에서 도시한 것으로 실제 이 구성요소들은 지지구조물(70) 측의 지하에 위치하는 것이 바람직하다 할 것이다.

본 발명의 자동 관수 다단 수경 장치는 그 크기의 규모에 따라, 식물재배 뿐만 아니라, 바닥면에 각종 닭, 오리, 소, 돼지와 같은 가축의 생육에도 적용할 수 있다 할 것이다.

도 1은 본 발명 자동 관수 다단 수경 장치에 따른 지오데식돔 및 지오데식돔의 골조프레임의 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에서 물공급장치와 난방배관, 보일러 등의 연결관계를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명에서 재배판과 화분의 배치 상태를 나타낸 사시도.

도 4는 도 3에 따른 재배판과 화분, 수로의 배치 상태를 나타낸 개략도.

도 5는 재배판과 화분, 보일러 및 난방배관의 배치 상태를 도시한 개념도.

도 6은 센서 및 제어부, 각종 장치의 연결 상태를 나타낸 구성도.

<도면의 주요 부호에 대한 상세한 설명>

10 : 하부물공급배관 10a : 상부물공급배관

20 : 화분 21 : 재배판

30 : 난방배관 30a : 보일러물공급관

30b : 순환관 31 : 제1밸브

32 : 제2밸브 33 : 제3밸브

34 : 제4밸브 35 : 제5밸브

36 : 라디에이터 37 : 팬

38 : 제6밸브 40 : 지주

50 : 온수탱크 60 : 보일러

70 : 지지구조물 100 : 비닐막층

120 : 제 1송풍팬 200 : 지오데식돔

212 : 물튜브 212a : 연결관

220 : 출입구 230 : 결합수단

232 : 연결부재 232a : 연결관

240 : 송풍팬 241 : 솔레노이드밸브

250 : 펌프 270 : 담수조

280 : 수로 290 : 제어부

291 : 온도센서 292 : CO2감지센서

293 : 타이머

Claims (3)

1. 삭제
2. 하부에는 외부공기를 필터링하기 위해 필터를 구비하고, 상단에는 필터를 통해 외부공기를 강제 유입시켜 순환시킬 수 있도록 제 1송풍팬(120)이 구비되는 비닐막층(100)과;

   상단 중앙에 형성된 다각셀 및 측면에 형성된 다각셀을 중심으로 각 면을 삼각셀의 형태로 연결되는 골조프레임과 상기 골조프레임의 절점부를 연결하는 결합수단으로 구성되어 비닐막층의 내부에 수용되고, 상기 비닐막층의 내의 공기를 강제로 유입시키는 제 2송풍팬을 구비하는 한편, 표면에는 조사되는 태양광을 난 반사시켜 내부온도를 상온으로 유지시킬 수 있도록 각각의 삼각셀에 삼각 형태의 물튜브(212)가 설치되어 있되, 각 물튜브(212)의 꼭지점은 인접한 물튜브(212)와 연결되어 물이 순환하도록 구성되어 있으며, 상부 다각셀 하부에는 담수조(270)가 설치되어 있되, 상단 일측 물튜브(212)는 담수조(270)와 연결되어 담수조(270)로 물을 공급하도록 되어 있는 다수 개의 지오데식돔(200)과;

   상기 다수 개의 지오데식돔을 지지하도록 다수 개의 수평부재와 수직부재가 결합되어 구성되어 있으며, 지하에 매립되어 있는 지지구조물(70)과;

   상기 지오데식돔(200) 내측 하부 둘레에 설치되어 있는 수로(280)와;

   상기 수로(280)에 저장된 물을 상단의 타측 물튜브(212)로 공급하는 물공급장치와;

   상기 지오데식돔(200) 내부 벽면측에 다층으로 설치되어 있고, 하부에 배수구가 형성되어 있는 재배판(21)과;

   상기 재배판(21) 상부에 설치되어 있는 다수 개의 화분(20)과;

   상기 다각셀 하부의 담수조(270)로부터 상기 화분(20) 상부에 물을 공급하는 상부물공급배관(10a)과;

   상기 재배판(21)의 배수구로부터 물을 공급받아 하부의 화분(20) 상부에 물을 공급하는 하부물공급배관(10)과;

   상기 담수조(270)와 연결된 물튜브(212)의 관로 상에 분기된 보일러물공급관(30a)과;

   상기 보일러물공급관(30a)과 연결되어 있는 온수탱크(50)와;

   상기 온수탱크(50)의 물을 가열하는 보일러(60)와;

   일측이 상기 보일러(60)와 연결되어 있고, 타측은 지오데식돔(200)의 바닥 또는 내부 공간에 순환 배관된 채 가열장치와 연결되어 있는 난방배관(30)과;

   일측이 난뱅배관으로부터 분기된 채 타측은 상기 수로(280)에 연결되어 있는 순환관(30b)과;

   상기 비닐막층의 제 1송풍팬(120)과, 상기 지오데식돔(200)의 제 2송풍팬 및 가열장치를 제어하는 제어부(290);를 포함하여 구성되어 있으며,

   상기 담수조(270)와 연결된 상부물공급배관(10a)에는 수량조절밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,

   자동 관수 다단 수경 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상부물공급배관(10a)의 관로 상에 보일러물공급관(30a)이 분기된 지점 다음에 온수탱크(50)와 연결되는 냉각관이 설치되어 있고, 냉각관의 관로 상에 제6밸브(38), 팬(37), 라디에이터(36)가 설치되어 있으며, 난방배관(30)에는 유입되는 관로와 유출되는 관로에 각각 제4밸브(34) 및 제5밸브(35)가 설치되어 있고, 수량조절밸브는 보일러물공급관(30a)과 냉각관의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,

   자동 관수 다단 수경 장치.

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