KR101291390B1 - 태양광 발전설비를 구비한 에너지 절감형 온실 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 설비를 구비하는 온실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온실의 상부에 설치되는 태양광 발전 설비의 태양광 집광판에 의해 온실 내부의 재배 공간에 발생하는 음영(그림자)을 자연광이 입사되는 위치에서 자연광을 상기 음영부분으로 굴절시켜 음영을 제거할 수 있는 에너지 절감형 온실에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 온실은 재배공간부와, 상기 재배공간부 상부에 설치되어 태양광을 집열하는 태양광 집광판부와, 자연광을 입사받을 수 있는 상기 재배공간부 상부에 설치되어 입사되는 자연광을 상기 태양광 집광판에 의해 생기는 음영부분으로 굴절시켜 조사하는 자연 채광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전설비를 구비한 에너지 절감형 온실{ENERGY SAVING GREENHOUSE WITH PHOTOVOLTAIC POWER GENERATING APPARATUS}
본 발명은 태양광 발전 설비를 구비하는 온실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래 비닐형 온실의 상부에 태양광 발전 설비의 태양광 집광판이 설치되고, 이에 의해 온실 내부의 재배 공간에 발생하는 음영(그림자)을 자연광이 입사되는 위치에서 자연광을 상기 음영부분으로 굴절시켜 음영을 제거할 수 있는 에너지 절감형 온실에 관한 것이다.
일반적으로, 온실은 계절에 상관없이 작물을 재배할 수 있도록 하기 위한 것이다. 통상 이러한 온실은 계절에 상관없이 작물들에게 적절한 재배 환경을 만들어 주기위해 많은 에너지를 필요로 한다. 예를 들면 온실 내의 온도를 조절하기 위한 온도 조절 설비(공조 설비), 작물에 물을 공급하기 위한 급수 설비, 작물의 해충을 살충하기 위한 살균 설비 등을 위해 많은 전기 에너지를 사용한다. 통상 온실에 공급되는 에너지는 경유 및 등유와 같은 석유 에너지에 의해 대부분 얻고 있으며, 일부 송전선을 통해 공급되는 상용전원으로부터 얻고 있다. 그러나 최근에는 석유나 석탄 같은 화석연료를 대체하여 무공해, 무한대의 에너지원인 태양광을 이용하는 태양광발전설비가 온실에 적용되고 있는 추세이다.
통상, 태양광발전설비는 태양광을 집열하는 태양광 집광판(Solar Panel: 솔라 패널)과 인버터와 분전반 등을 포함한다. 상기 태양광 집광판은 통상 공간을 효율적으로 이용하고, 많은 태양광을 집광하기 위해 온실의 상부에 설치되고, 인버터와 분전반은 온실 외부 및 내부에 설치된다.
상술한 바와 같이 태양광발전설비가 설치된 온실은 태양광 집광판이 온실의 상부에 설치됨으로 온실의 내부 재배 공간에 음영, 즉 그림자가 발생하는 문제점이 있다.
따라서 상술한 바와 같이 온실 내부에 그림자가 발생하는 경우, 그림자가 발생하는 부분에 빛이 제대로 공급되지 못하여 작물이 잘 자랄 수 있는 최적의 환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 온실 내부에 별도의 인위적인 빛 발생 수단을 구비하는 경우, 불필요한 전력을 소모하게 되는 문제점이 있으며, 자연 채광이 아니라 인위적인 채광이기 때문에 작물에 최적의 환경을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래 비닐형 온실 상부에 태양광 집광판을 설치해도 음영부분으로 자연광을 굴절 및 반사하여 공급하는 구조물을 설치하여 태양광 집광판에 의해 온실 내부에 발생하는 음영부분을 제거할 수 있는 태양광 발전설비를 구비한 에너지 절감형 온실을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에너지 절감형 온실은; 재배공간부와, 상기 재배공간부 상부에 설치되어 태양광을 집광하는 태양광 집광판부와, 자연광을 입사받을 수 있는 상기 재배공간부 상부에 설치되어 입사되는 자연광을 상기 태양광 집광판에 의해 생기는 음영부분으로 굴절시켜 조사하는 자연 채광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 집광판부는, 집광판과 상기 집광판을 지지하는 적어도 둘 이상의 지지 기둥을 포함하고, 상기 재배공간부는, 복수의 기둥축들을 포함하며, 상기 지지 기둥이 연결되는 기둥축은 보강재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 자연광을 입사받는 수광부와, 상기 입사된 자연광을 입사 각도에 따라 반사하는 반사판과, 상기 수광부를 통해 입사된 자연광 및 상기 반사판에서 반사된 자연광을 출사하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 상기 재배공간부의 길이 방향으로 길게 형성되며, 재배공간부의 상부면에서 외부에서 내부로 관통되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 수광부는, 태양광 집광판의 기울기 방향에 대응하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 반사판이 지면과 수직이 되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 상기 수광부의 상부면 전체에 걸쳐 결합되어 자연광을 집광하는 볼록 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 상기 발광부의 상부면 전체에 걸쳐 결합되어 발광부를 통해 출사되는 빛을 확산시키는 볼록 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 상기 발광부의 상부면에 접착되어 발광부를 통해 출사되는 빛을 확산시키는 광확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광부는 상기 수광부 및 반사판을 거쳐 입사되는 자연광을 확산하도록 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 자연 채광부는, 사다리꼴 형상으로 형성되고, 상기 사다리꼴 형상의 양 사변에 대응하는 면들은 개방되어 온실 상부에 설치되되 상기 양 사변 중 일 변은 외부에 타 변은 상기 재배공간부 내부에 놓이도록 설치되는 프레임부와, 상기 일변에 대응하는 면에 형성되어 자연광을 입사받는 수광부와, 상기 프레임부의 밑변에 대응하는 면에 고정되어 상기 수광부를 통해 입사되는 자연광 중 일부를 반사하는 제1반사판과, 상기 수광부를 통해 입사되는 자연광 및 제1반사판에서 반사된 자연광을 상기 음영부분으로 출사하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임부의 윗변에 대응하는 면에 형성되어 남중고도가 낮아지는 겨울철에 상기 제1반사판에서 반사된 자연광을 재차 제1반사판으로 반사하도록 하는 제2반사판부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임부는, 제2반사판 고정부의 길이 방향을 따라 외측에 형성되어 온실 상부의 비닐과 결합되는 전면 접합부와, 제1반사판 고정부의 길이방향을 따라 외측에 형성되어 온실 상부의 비닐과 결합되는 후면 접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임부는, 상기 프레임부의 양 측부에 형성되어 온실의 파이프와 결합되는 측면 접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프레임부는, 양 측부에 다른 자연 채광부의 프레임부와 연결하기 위한 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부는, 상기 제1반사판 고정부에서 연장되어 형성되는 제1연결판부와, 상기 제2반사판 고정부에서 연장되어 형성되는 제2연결판부와, 상기 제1연결판부와 다른 자연 채광부의 제1연결판부 및 상기 제2연결판부 및 상기 다른 자연 채광부의 제2연결판부를 각각 결합시키는 결합수단들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부는, 상기 제1반사판, 제1연결판부와 제2반사판 및 제2연결판부를 연결하는 연결봉을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 태양광 발전을 위해 온실 상부에 설치되는 태양광 집광판과 그 기울기 방향에 대응하는 기울기로 상기 태양광 집광판에 대향하는 온실 상부에 설치되는 자연 채광부를 구비하여 입사되는 자연광을 상기 태양광 집광판에 의해 생기는 음영 영역으로 굴절시켜 조사함으로써 온실 내부의 음영영역을 없앨 수 있는 효과를 가진다.
따라서 본 발명은 태양광 집광판을 온실의 상부에 설치하여 공간을 효율적으로 사용하고 태양광발전설비에 의해 에너지를 절약하면서도 태양광 집광판으로 인해 발생하는 음영영역을 없애 최적의 작물 재배 환경을 제공할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 단면을 나타낸 단면도
도 3은 본 발명에 따른 자연 채광부의 프레임부의 사시도를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 2개의 자연 채광부가 결합된 사시도를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 자연 채광부의 좌/우 측면도를 나타낸 도면
도 6은 본 발명에 따른 자연 채광부의 평면도를 나타낸 도면
도 7은 본 발명에 따른 자연 채광부의 정면도를 나타낸 도면
도 8은 본 발명에 따른 자연 채광부의 제1반사판부의 고정부의 절단 사시도를 나타낸 도면
도 9는 본 발명에 따른 제2반사판부의 고정부의 상세 구성을 나타낸 도면
도 10은 본 발명에 따른 자연 채광부의 연결부의 상세 구성을 나타낸 도면
도 11은 본 발명에 따른 자연 채광부(4)에 의한 자연광의 굴절 및 반사 경로를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 제1실시 예에 따른 자연 채광부의 구성을 나타낸 사시도
도 13은 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 제2실시 예에 따른 자연 채광부의 구성을 나타낸 사시도
도 14는 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실들의 결합예를 나타낸 도면
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 단면을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자연 채광부에서의 빛의 경로를 나타낸 도면이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 에너지 절감형 온실(1)은 재배공간부(2)와 태양광 집광판부(3)와 자연 채광부(4)를 포함한다.
재배공간부(2)는 복수의 기둥들(5)들을 포함하는 일반적인 기존의 온실 외형과 유사하다. 각 기둥들은 태양광 집광판의 하중과 비닐형 온실의 구조 내력을 지탱하기 위해 기존의 온실에 비해 기둥과 보가 강화된 재료를 사용한다. 도 1에서는 구조가 보강되어 설치된 경우를 나타낸 것이다.
태양광 집광판부(3)는 상기 복수의 기둥(5)들 중 두 개의 기둥(5-1, 5-2)에 연장되어 연결되는 집광판 지지 기둥(31)과 상기 지지 기둥(31)들에 의해 일정 기울기 각도로 기울어지게 연결되는 집광판(32)을 포함한다.
상기 태양광 집광판부(3)의 지지 기둥(31)이 기둥(5-1) 및 기둥(5-2)에 연장되어 결합되므로 기둥(5-1) 및 기둥(5-2)에는 더 큰 하중이 전달되게 된다. 따라서 상기 기둥(5-1) 및 기둥(5-2)은 보강재로 보강되는 것이 바람직하다. 상기 보강재는 H 빔 등이 될 수 있을 것이다.
또한, 태양광 집광판(32)의 기울어진 기울기 각도는 태양이 떠 있는 동안 가장 많은 태양광을 집광할 수 있는 각도로 설정되는 것이 바람직하다. 통상 집광판이 고정형일 경우 상기 집광판(32)의 기울기 각도는 30도인 것이 바람직하다.
그러나 최적의 태양광 집열 효과를 내기 위해서는 태양광 집광판부(3)는 상기 지지 기둥(31)에 결합된 집광판(32)을 남중고도를 따라 일정 각도 단위로 회전시키는 단축 트랙커(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직할 것이다.
자연 채광부(4)는 재배공간부(2)의 상부면에 설치되되 상기 태양광 집광판부(3)에 대향하는 위치에 설치되어 상기 집광판(32)에 의해 발생하는 음영지역으로 자연광(태양광)을 굴절 및 반사시켜 조사한다. 이와 같이 입사되는 자연광을 상기 음영지역으로 굴절 및 반사시키기 위해 자연 채광부(4)는 직접 자연광을 입사받아 일차 굴절하는 수광부(41)와 자연 채광부(4)의 내부로 입사된 자연광을 반사하는 제1반사판(44)과 상기 수광부(41)를 통해 입사되거나 상기 제1반사판(44)에서 반사된 자연광을 굴절시켜 출사하는 발광부(42)와 자연광을 직접 반사하는 제2반사판(42)을 포함한다.
구체적으로, 상기 자연 채광부(4)는 길이 방향에 수직하는 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 사다리꼴 형상의 외부 일변에 대응하는 부분이 수광부(41)이고, 타변이 발광부(42)이며, 윗변이 제2반사판(43)이고, 아랫변이 제1반사판(44)이다. 그리고 자연 채광부(4)는 재배공간부(4)의 길이 방향으로 길게 형성된다.
또한, 상기 자연 채광부(4)의 사다리꼴 형상의 밑변 및 윗변이 지면에 수직이 되도록 설치되는 것이 바람직하며, 일변, 즉 수광부(41)의 기울기 방향이 상기 태양광 집광판부(3)의 집광판(32)을 기울기 방향 및 기울기 각도에 대응하도록 형성하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 자연 채광부의 프레임부의 사시도를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 2개의 자연 채광부가 결합된 사시도를 나타낸 도면이며, 도 5는 자연 채광부의 좌/우 측면도를 나타낸 도면이며, 도 6은 자연 채광부의 평면도를 나타낸 도면이며, 도 7은 자연 채광부의 정면도를 나타낸 도면이고, 도 8은 자연 채광부의 절단 사시도를 나타낸 것이며, 도 9는 제2반사판부의 고정부의 상세 구성을 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명에 따른 자연 채광부의 연결부의 상세 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 3 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 자연 채광부(4)의 구성을 설명한다.
자연 채광부(4)는 수광부(100)와 발광부(110)와 제1반사판부(130)와 제2반사판부(120)와 프레임부(200)로 구성된다.
프레임부(200)는 도 3에서와 같이 그 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 제1반사판 고정부(210)와 제2반사판 고정부(220)와 전면 접합부(230)와 후면 접합부(240)와 양 측면 접합부(250)와 연결부(260)와 측부(270)와 제1개방부(280)와 제2개방부(290)를 포함한다.
상기 제1개방부(280)는 사다리꼴 형상의 양 사변 중 일 변에 대응하는 면으로 상기 제1반사판 과정부(210)와 제2반사판 고정부(220) 사이의 개방된 공간이다.
그리고 제2개방부(280)는 사다리꼴 형상의 양 사변 중 타 변에 대응하는 면으로, 상기 제1개방부(280)와 대향하여 형성되는 개방된 공간이다.
상기 제1반사판 고정부(210)와 제2반사판 고정부(220)는 측부(270)에 의해 연결되어 사다리꼴 형상으로 연결될 수도 있고, 바 형태의 연결바(미도시)에 의해 연결될 수도 있다.
프레임의 개방된 제1개방부(280)는 온실(1)의 외부로 노출되며, 수광부(100)가 형성되고, 타 변에 대응하는 제2개방부(290)는 발광부(110)가 형성된다.
상기 수광부(100)는 상기 프레임의 일 변에 놓이는 유리판(101)과 상기 유리판을 프레임에 고정하는 유리 고정부(102)로 구성된다. 상기 유리 고정부(102)는 프레임(200)에 닿는 모든 경계 부분에 구성될 수 있으나, 도 6 내지 도 10에서와 같이 사다리꼴 형상의 윗변 및 밑변에 대응하는 부분에만 구성하는 것이 바람직할 것이다.
그리고 밑변에 대응하는 내측 면(210)(이하 "제1반사판 고정부"라 함)에는 제1반사판(130)이 고정된다. 그리고 사다리꼴의 윗변에 대응하는 면(이하 "제2반사판 고정부"라 함)(220)에는 제2반사판(120)이 고정된다.
그리고 연결부(260)는 복수개의 자연 채광부(4)를 연결할 수 있도록 구성된다. 상기 연결부(260)는 제1반사판 고정부(130)에서 연장되는 제1연결판부(261)와 제2반사판 고정부(120)에서 연장되는 제2연결판부(262)와 상기 제1자연 채광부의 제1연결판부(261)와 제2자연 채광부의 제1연결판부(261)를 결합시키는 결합수단(263)을 포함한다. 상기 결합수단은 도 8에 보이는 바와 같이 제1자연 채광부의 제1연결판부(261) 및 제2자연 채광부의 제1연결판부(261)에 각각 볼트(264)를 채결하여 결합될 수 있을 것이다. 제2연결판부(262)들 또한, 제1연결판부(261)들의 연결과 동일하게 연결된다. 또한 연결부(260)는 제1연결판부(261)와 제2연결판부(262)를 연결봉(267)로 연결하여 제1반사판(130)과 제2반사판(120)의 연결 및 제1반사판 고정부(210)과 제2반사판 고정부(220)의 연결을 견고하게 한다.
자연 채광부(4)의 전면 접합부(230), 후면 접합부(240)는 온실(1) 상부의 비닐과의 결합이 용이하도록 하며, 측면 접합부(250)는 온실의 측면 파이프(미도시)와 결합을 용이하게 한다.
자연 채광부(4)는 온실(1)의 전체 길이에 대응하는 길이로 형성될 수도 있고, 도 4 내지 도 10에서와 같이 온실(1)의 길이보다 짧게 형성될 수도 있다. 예를 들어 온실(1)의 길이가 자연 채광부(4)의 길이보다 2배 이상 크면 도 4에서와 자연 채광부(4)는 제1서브 자연 채광부(4-1)와 제2서브 자연 채광부(4-2), 즉 두 개의 서브 자연 채광부(4-1, 4-2)들을 연결하여 구성할 수 있고, 온실(1)이 2배 이상 더 긴 경우에는 더 많은 수의 서브 자연 채광부(4-n)들로 구성될 수도 있을 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 자연 채광부(4)에 의한 자연광의 굴절 및 반사 경로를 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하여 자연 채광부(4)에서의 빛의 굴절 및 반사 경로에 대해 설명한다.
도 11에서 보이는 바와 같이 여름철과 같이 남중고도가 30ㅀ인 경우 자연 채광부(4)의 수광부(100) 및 발광부(110)는 자체 매질 또는 내부 매질에 따라 그리고 빛의 입사 각도에 따라 실선과 같이 빛을 굴절 및 반사시킬 수도 있고, 자연 채광부(4)의 외부 및 내부의 매질이 동일하고, 수광부(100) 및 발광부(110)를 구성하는 물질의 굴절률이 거의 없는 것으로 가정할 때, 점선과 같이 수광부(100)를 통해 입사한 빛을 제1반사판(130)이 반사하여 발광부(120)를 통해 출사한다.
그러나 동지 전후의 시기에는 태양의 입사각이 20ㅀ 이하로 낮아지게 되므로, 제1반사판(130)에서 조사되는 반사광이 발광부(110)로 직접 닿기 어렵다. 따라서 제2반사판(120)을 설치하여 유실될 수 있는 자연광을 1차례 더 반사할 수 있도록 유도하여 발광부(110)로 자연광이 도달할 수 있게 한다.
도 2에서 보이는 바와 같이 태양광 집광판부(3)의 집광판(32)에 의해 빛이 가려져 재배공간부(2) 내부의 음영영역(7)이 발생한다. 그러나 자연 채광부(4)는 입사되는 빛을 반사시키거나 굴절시켜 빛을 음영영역(7)에 조사함으로써 재배공간부(2) 내부의 전 영역에 자연광을 비출 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 제1실시 예에 따른 자연 채광부의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실의 제2실시 예에 따른 자연 채광부의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 도 3 내지 도 13을 참조하면, 자연 채광부(4)는 그 단면이 사다리꼴인 바 형태로 길게 형성된다. 빛은 자연 채광부(4)의 사다리의 양 변 중 외부로 향하는 일변인 수광부(100)로 입사하고, 반사 및 굴절되어 상기 발광부(110)를 통해 방출된다. 그리고 자연 채광부(4)의 제1반사판부(130) 및 제2반사판부(120)로 입사하는 빛은 빛의 입사각에 따라 반사된다. 이때, 자연 채광부(4)의 수광부(100)는 입사하는 빛의 산란을 줄여 반사판(130)에 빛을 집중적으로 조사하기 위해 상기 일변에 대응하는 면 전체, 즉 도 6의 유리(101) 전면에 도 12와 같이 볼록렌즈(6)가 결합될 수 있다. 상기 볼록렌즈(6)의 결합방법으로는 접착방식을 적용할 수도 있고, 양 끝단에 결합수단(미도시)을 구비하여 결합할 수도 있을 것이다.
반면, 자연 채광부(4)는 도 13과 같이 생산 시부터 사다리꼴의 일변, 즉 수광부(110) 자체를 볼록하게 형성할 수도 있을 것이다. 상술한 도 6의 경우 유리(101)를 볼록하게 형성할 수도 있을 것이다.
또한, 자연 채광부(4)의 발광부(110) 대응하는 면에는 빛의 확산성을 향상시키기 위해 확산물질이 도포되거나 광확산 필름이 접착될 수 있다.
발광부(110) 또한 상술한 수광부(41)와 동일하게 외기에 접하는 면에 볼록렌즈를 접착하거나 발광부(110) 자체를 볼록하게 형성할 수도 있을 것이다. 다시 말하면, 발광부(110)는 빛의 입사 방향에 대해 오목하게 형성되어 수광부(100)에서 굴절된 자연광 및 제1반사판(130)에서 반사된 자연광을 재배공간부(2)의 음영 영역(7)으로 확산시킨다.
상기 설명에서 자연채광부(4)의 수광부(100) 및 발광부(110)가 입사되는 빛을 굴절하여 출력하는 경우를 설명하였으나, 수광부(100) 및 발광부(110) 그리고 자연채광부(4) 내부에 구성될 수 있는 물질에 따라 굴절률을 설정할 수 있으며, 굴절률이 없도록 할 수도 있을 것이다. 굴절률이 없을 경우, 예를 들면 도 3 내지 도 11에서 유리(101) 없이 구성하는 경우에는 수광부(100)를 통해 입사한 빛은 제1반사판(130)에 의해 반사된 빛만 음영지역으로 출사되게 될 것이다. 굴절률이 없는 경우는 도 11에서 나타낸 점선과 같은 자연광 경로를 가진다.
또한, 상술한 바와 같이 태양의 남중고도가 낮아지는 동지 전후의 시기에는 태양의 입사각이 20ㅀ 이하로 낮아지게 되므로, 제1반사판(130)에서 조사되는 반사광이 발광부(110)로 직접 닿기 어렵다. 따라서 제2반사판(120)을 설치하여 유실될 수 있는 자연광을 1차례 더 반사할 수 있도록 유도하여 발광부(110)로 자연광이 도달할 수 있게 한다.
이런 경로를 가지기 위해서 자연 채광부(4)는 수광부(100)와 발광부(110)가 관통되어 있는 경우, 즉 도 3 내지 도 10에서 유리(101)이 없는 경우가 될 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 에너지 절감형 온실들의 결합예를 나타낸 도면으로, 도 13a는 본 발명의 온실을 2*5열로 배열하여 설치한 경우를 나타낸 것이고, 도 13b는 4*5열로 배열하여 설치한 경우를 나타낸 것으로, 본 발명의 온실이 태양광 집광판부(3)의 집광판(32)에 상관없이 다양한 형태로 구성될 수 있음을 나타낸 것이다.
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시 예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
1: 온실 2: 재배 공간부
3: 태양광 집광판부 4: 자연 채광부
5 보강재 6: 볼록렌즈
7: 음영영역 100: 수광부
110: 발광부 120: 제2반사판
130: 제1반사판 200: 프레임부
210: 제1반사판 고정부 220: 제2반사판 고정부
230: 전면 접합부 240: 후면 접합부
250: 측면 접합부 260: 결합부
270: 측부

Claims (17)

  1. 재배공간부와,
    상기 재배공간부 상부에 설치되어 태양광을 집광하는 태양광 집광판부와,
    자연광을 입사받을 수 있는 상기 재배공간부 상부에 설치되어 입사되는 자연광을 상기 태양광 집광판에 의해 생기는 음영부분으로 굴절시켜 조사하는 자연 채광부를 포함하되,
    상기 자연 채광부는,
    사다리꼴 형상으로 형성되고, 상기 사다리꼴 형상의 양 사변에 대응하는 면들은 개방되어 온실 상부에 설치되되 상기 양 사변 중 일 변은 외부에 타 변은 상기 재배공간부 내부에 놓이도록 설치되는 프레임부와,
    상기 일변에 대응하는 면에 형성되어 자연광을 입사받는 수광부와,
    상기 프레임부의 밑변에 대응하는 면에 고정되어 상기 수광부를 통해 입사되는 자연광 중 일부를 반사하는 제1반사판과,
    상기 수광부를 통해 입사되는 자연광 및 제1반사판에서 반사된 자연광을 상기 음영부분으로 출사하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 집광판부는,
    집광판과 상기 집광판을 지지하는 적어도 둘 이상의 지지 기둥을 포함하고,
    상기 재배공간부는,
    복수의 기둥축들을 포함하며, 상기 지지 기둥이 연결되는 기둥축은 보강재로 구성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 자연 채광부는,
    상기 수광부의 상부면 전체에 걸쳐 결합되어 자연광을 집광하는 볼록 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 자연 채광부는,
    상기 발광부의 상부면 전체에 걸쳐 결합되어 발광부를 통해 출사되는 빛을 확산시키는 오목 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 자연 채광부는,
    상기 발광부의 상부면에 접착되어 발광부를 통해 출사되는 빛을 확산시키는 광확산필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 상기 수광부 및 반사판을 거쳐 입사되는 자연광을 확산하도록 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부의 윗변에 대응하는 면에 형성되어 남중고도가 낮아지는 겨울철에 상기 제1반사판에서 반사된 자연광을 재차 제1반사판으로 반사하도록 하는 제2반사판부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    제2반사판 고정부의 길이 방향을 따라 외측에 형성되어 온실 상부의 비닐과 결합되는 전면 접합부와,
    제1반사판 고정부의 길이방향을 따라 외측에 형성되어 온실 상부의 비닐과 결합되는 후면 접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    상기 프레임부의 양 측부에 형성되어 온실의 파이프와 결합되는 측면 접합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    양 측부에 다른 자연 채광부의 프레임부와 연결하기 위한 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제1반사판 고정부에서 연장되어 형성되는 제1연결판부와,
    상기 제2반사판 고정부에서 연장되어 형성되는 제2연결판부와,
    상기 제1연결판부와 다른 자연 채광부의 제1연결판부 및 상기 제2연결판부 및 상기 다른 자연 채광부의 제2연결판부를 각각 결합시키는 결합수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 제1반사판, 제1연결판부와 제2반사판 및 제2연결판부를 연결하는 연결봉을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 절감형 온실.
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