KR101344948B1 - 시설원예용 보온피복재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1필름 또는 제2필름에 접하여 형성되며, 상기 제1필름 또는 제2필름의 이격된 거리만큼의 높이를 갖는 요철을 하나 또는 둘 이상을 포함하는 중간필름 및 상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름의 테두리를 열봉합하여 형성된 테두리실링부를 포함하는 시설원예용 보온피복재에 관한 것으로, 보온피복재에 실링부를 가짐으로써 공기의 이동을 차단하여 보온효과가 향상되며, 연속 또는 불연속적으로 형성되는 복층구조를 가짐으로써, 비닐하우스 내의 음지부분에 선택적으로 적용 가능하여 보다 효과적으로 보온효과를 향상시킬 수 있는 시설원예용 보온피복재에 관한 것이다.

Description

시설원예용 보온피복재{MULTI-LAYERED HEAT INSULATING SHEET FOR HORTICULIRE}
본 발명은 시설원예용 보온피복재에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단층 또는 복층으로 형성된 보온피복재의 테두리를 열봉합하여 공기의 열교환을 차단함으로써 보온효과가 향상된 시설원예용 보온피복재에 관한 것이다.
일반적으로 각종 채소나 화훼, 혹은 특수 작물과 같은 농작물은 인위적으로 재배환경을 맞춰주기 위해서 비닐하우스를 설치한 후 그 안에서 재배하고 있다. 특히, 비닐하우스는 농작물의 재배환경 중에서 온도를 조절해 주기 위한 것으로서, 외부의 차가운 기온으로부터 작물을 보호하고, 작물재배에 필요한 적정온도로 조절된 내부의 따뜻한 공기가 외부로 유실되는 것을 방지하기 위한 것이다. 하지만 비닐하우스는 겨울철의 경우 실내의 온도를 높이기 위해 난방을 하더라도 비닐 한 겹으로만 단열을 하기 때문에 쉽게 실내의 열을 외부에 뺏기게 되어 상당한 열손실이 발생된다.
따라서 열손실을 막기 위해 단열재를 씌움으로써 단열비용이 추가되고, 실내온도를 높이기 위해 많은 양의 연료 및 전력 등이 소모되어 난방비용이 추가되어 영세한 농가에서는 시공이 복잡함과 시설투자비가 너무 많이 부담되는 문제점이 발생하게 된다. 또한 비닐하우스용 비닐을 여러 겹으로 겹쳐서 사용하기도 하는데 이는 견고한 비닐하우스 구조를 실현하기 힘들고 보온의 효과도 크지 않다.
또한, 스티로폼 또는 우레탄 등으로 된 박판상의 보온재를 적층시킨 보온재의 양면에 합성수지를 접합하고 그 표면을 합성수지필름으로 코팅하는 비닐하우스용 보호덮개가 공지된 바 있으나 상기와 같은 방법은 낮에는 광합성 작용을 위해 보호덮개를 치우고 밤에는 보온을 위하여 다시 덮는 노동력이 많이 드는 작업이 필요한 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 공개특허 제1999-0039760호(특허문헌 1)는 보온용 비닐하우스에 설치되는 보온용 공기매트를 2장의 비닐이 접착된 다수개의 접착부와 그 접착부에 의해서 다수 개로 형성된 비닐칸과 그 비닐칸 사이의 공기통로인 통기구와 다수개의 비닐칸을 공기로 채울 수 있도록 형성된 공기주입구와 상기 보온용 공기매트를 상기 비닐지지대 또는 다른 보온용 공기매트와 고정시키는 고정홀로 구성된 보온용 공기매트를 제시하고 있다. 그러나 이와 같은 공기층에 의한 단열층을 형성하여 얻어지는 보온효과는 충분하지 않는 문제점이 있다.
또한, 대한민국 공개특허 제2008-0052806호(특허문헌 2)에는 보온시트, 비닐시트 및 차광망을 순차적으로 적층되어 니들 펀칭으로 엮어지거나 박음질되어 일체로 구비된 차광이 가능한 농업용 보온시트를 개시하고 있으나, 각각의 시트를 펀칭으로 엮거나 박음질해야하는 제조방법이 복잡하여 제조시간 및 비용이 증가되며, 이에 따른 충분한 보온효과를 구현하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제1999-0039760호 대한민국 공개특허 제2008-0052806호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 보온피복재의 구조가 간단하고 무게를 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있고, 투광성이 우수하여 생육을 증가시킬 수 있으며, 실링부를 가짐으로써 공기의 이동을 차단하여 보온효과가 향상된 시설원예용 보온피복재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 연속 또는 불연속적으로 형성되는 복층구조를 가짐으로써, 비닐하우스 내의 음지부분에 선택적으로 적용 가능하여 보다 효과적으로 보온효과를 향상시킬 수 있는 시설원예용 보온피복재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1필름 및 제2필름; 상기 제1필름 및 제2필름 사이에 구비되며, 상기 제1필름 및 제2필름 사이의 이격된 거리만큼의 높이를 갖는 하나 또는 둘 이상의 요철부를 포함하는 중간필름; 및 상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름의 테두리를 열봉합하여 형성된 테두리실링부;를 포함하며, 상기 요철부는 상기 제1필름 및 제2필름 사이의 내부공간을 분할하며 상기 내부공간에는 공기가 채워진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 시설원예용 보온피복재의 일면에 소정의 너비를 갖는 선형의 중간실링부를 추가로 더 포함할 수 있으며, 상기 중간실링부는 상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름이 열봉합하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 시설원예용 보온피복재 배면에 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름이 합지될 수 있으며, 상기 중간필름이 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 시설원예용 보온피복재의 중간실링부 및 상기 테두리실링부의 면적은 상기 시설원예용 보온피복재 면적의 1 내지 20% 이며, 상기 중간실링부를 기준으로 단층 또는 복층이 연속 또는 불연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 셀룰로오스아세테이트(TAC), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리염화비닐(PVC) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
본 발명의 시설원예용 보온피복재에 따르면, 보온피복재의 구조가 간단하여 무게를 감소시켜 제조비용을 절감할 수 있고, 투광성이 우수하여 작물의 생육을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 보온피복재에 실링부를 가짐으로써 공기의 이동을 차단하여 보온효과가 향상되며, 연속 또는 불연속적으로 형성되는 복층구조를 가짐으로써, 비닐하우스 내의 음지부분에 선택적으로 적용 가능하여 보다 효과적으로 보온효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 원예작물 또는 용도에 따라 흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름의 특수필름을 합지하여 기능성 보온피복재로 적용가능한 장점이 있다.
도 1(a)는 종래의 보온재의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 1(b)는 종래의 보온재의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래의 공기층을 가지는 보온재의 모식도를 나타낸 도면이며, 도 3는 본 발명의 시설원예용 보온피복재의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 보온피복재의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 보온피복재의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 보온피복재의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 보온피복재의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 보온피복재의 단면도이다.
도 9은 비닐하우스 내의 온도 분포에 따른 본 발명의 제4실시예의 보온피복재를 적용한 모식도이다.
이하, 본 발명의 시설원예용 보온피복재에 대하여 바람직한 실시형태를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조로 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이다.
종래의 보온피복재는 공급부와 합지부를 포함하는 제조장치를 이용하여 제조되며, 제조장치의 공급부에서 티-다이스(T-dies) 가공방법으로 각각의 필름을 형성한 후에 합지부에서 이를 합지하는 방식으로 제조되어, 도 1과 같은 구조를 가진다.
본 발명에 따른 보온피복재(100)은 제1실시예 내지 제4실시예에 따라 100a, 100b, 100c 및 100d로 기재하였다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 시설원예용 보온피복재(100a)에 관하여 도 4 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
보온피복재(100a)는 제1필름(110), 제2필름(120), 중간필름(130), 테두리 실링부(160)를 포함하여 형성되며, 보온피복재 제조장치의 공급부를 통해 각각의 필름이 형성되고 합지부에서 합지되어 제조된다.
상기 제1필름(110) 또는 제2필름(120)은 중간필름(130)이 형성하는 내부공간을 보호하며, 보온피복재(100)를 견고하게 하는 역할을 하는 것으로, 투명성을 저해하지 않는 필름이라면 제한되지 않으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 셀룰로오스아세테이트(TAC), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리염화비닐(PVC) 등이 예시될 수 있다.
상기 중간필름(130)은 제1필름(110)과 제2필름(120) 사이에 구비되며 제1필름(110) 및 제2필름(120)에 접하여 형성되는 것으로 상기 제1필름(110)과 제2필름(120)의 이격된 거리만큼의 높이를 갖는 요철부를 하나 또는 둘 이상을 포함한다.
상기 요철부는 제1필름 및 제2필름 사이의 내부공간을 분할하며, 상기 내부공간에는 공기가 채워진 것을 특징으로 하는 것으로, 보온피복재(100a)에 보온효과를 부여하고 완충력을 갖도록 하기 위한 구성이다.
또한, 상기 중간필름(130)의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 셀룰로오스아세테이트(TAC), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리염화비닐(PVC) 등이 예시될 수 있고, 특히, 제1필름(110) 또는 제2필름(120)과 동일한 재질로 형성되는 것이 테두리실링부(160) 형성시 열봉합이 용이하므로 효과적일 수 있다.
또한, 제1필름(110) 또는 제2필름(120)이 작물의 종류 또는 용도에 따라 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름으로 형성될 수 있으나, 이로 제한되지는 않는다.
상기 제1필름(110), 제2필름(120) 및 중간필름(130)이 모두 투명재질의 필름으로 형성될 경우, 보온피복재의 광투과율이 70%이상, 좋게는 75% 이상으로 유지하여 광합성 작용을 촉진시키므로 보온효과의 효율 증대 및 작물의 생육을 증진시키는 역할을 한다.
또한, 상기 테두리 실링부(160)는 중간필름(130) 및 상기 제1필름(110), 제2필름(120) 및 중간필름(130)의 테두리를 열봉합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 도 2은 종래의 공기층을 가지는 보온재의 모식도를 나타낸 도면으로써, 공기의 흐름이 자유로워 열교환이 활발하게 일어게 되므로 열손실이 크게 발생하는 문제가 발생할 수 있는 반면 도 3는 본 발명의 보온피복재(100)의 모식도를 나타낸 것으로 테두리실링부(160)를 형성함으로써 보온피복재(100) 내부에 존재하는 공기의 흐름을 차단하여 열교환을 최소화함으로써 보온효과를 향상시킬 수 있도록 하기 위한 구성이다.
테두리 실링부(160)의 형성은 밴드실링장치를 이용하는 것이 균일하고 견고한 실링부 형성에 효과적이다. 밴드실링장치는 밴드와 밴드사이에 다수개의 히터와 다수개의 냉각장치를 구비하고 있으며, 상기 보온피복재가 밴드와 밴드사이를 1 내지 20m/min의 속도로 지나가면서 실링된다. 상기 밴드실링장치에서 밴드의 재질은 테플론 또는 스틸이 선택될 수 있으며, 냉각방식은 수냉방식 또는 공냉방식이 선택될 수 있으나, 이로 제한되지는 않는다.
균일하고 견고한 테두리실링부(160)를 형성하기 위해서 밴드실링장치는 4개의 히터 및 3개의 냉각장치를 구비하는 것이 바람직하며, 상기 4개의 히터는 각각 독립적으로 80 내지 160℃의 온도범위에서 보온피복재의 진행방향에 따라 점차적으로 높은 온도로 설정된다. 이는 점차적으로 고온으로 열을 가함으로써 보온피복재의 실링도를 높여 균일하고 견고한 테두리실링부(160)를 형성할 수 있다. 또한, 냉각장치는 고온으로 가열되면서 실링된 면을 냉각하여 실링부 표면을 매끄럽고 깨끗하게 유지하는 역할을 한다.
또한, 상기 시설원예용 보온피복재(100a)의 일면 또는 배면에 소정의 너비를 갖는 선형의 중간실링부(150)를 추가로 더 포함할 수 있으며, 상기 중간실링부(150)는 테두리실링부(160)과 마찬가지로 제1필름, 제2필름 및 중간필름을 열봉합하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 중간실링부(150)의 형성은 상술한 상기 테두리실링부(160)의 형성방식과 동일하게 수행하는 것이 균일하고 견고한 중간실링부(150)의 형성을 위하여 바람직하다.
상기 중간실링부(150) 및 상기 테두리실링부(160)의 면적은 상기 시설원예용 보온피복재의 전체 면적의 1 내지 20%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 내지 15%인 것이 효과적이다. 중간실링부(150) 및 테두리실링부(160)의 총면적이 1% 미만일 경우에는 너무 좁게 형성되어 공기 흐름의 충분한 차단이 어려워 보온 효과가 감소하는 문제가 발생할 수 있으며, 중간실링부(150) 및 테두리실링부(160)의 총면적이 20% 초과할 경우에는 실링부가 너무 넓게 형성되어 보온효과를 향상시키는 내부공간이 협소해져 보온 효과가 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2실시예에 따른 시설원예용 보온피복재(100b)에 관하여 도 6를 참조하여 상세하게 설명한다.
보온피복재(100b)를 복층으로 형성함에 따라 단층으로 형성될 때보다 보온피복재 내의 공기의 열손실을 보다 효과적으로 차단할 수 있으므로 보온효과를 향상시킬 수 있으며, 기계적 강도가 향상되어 외부충격이 가해졌을 때 발생할 수 있는 보온피복재의 파손의 영향을 미미하게 할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 복층은 제1실시예에서 사용되는 제조장치에 공급부를 추가로 구성하고 이를 합지하여 동시에 형성될 수 있으며, 원하는 층수만큼 공급부를 추가함으로써 이중 이상의 다층으로 형성될 수도 있다.
이는 각각의 단층 보온피복재를 접착하여 형성하지 않고, 한번에 복층 구조로 형성함으로써, 보온피복재의 생산량이 증가될 수 있고, 제조비용 및 제조시간이 감소되며, 장치를 통해 제조되는 것으로 제품의 불량률이 감소되고, 균일한 제품을 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 3실시예에 따른 시설원예용 보온피복재(100c)에 관하여 도 7를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 보온피복재(100c)는 보온피복재의 배면, 즉, 제2필름(120)에 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름이 합지되는 것을 특징으로 한다.
합지되는 필름의 종류는 작물의 종류 또는 용도에 따라 제한없이 선택될 수 있으며, 합지방법은 상기 제 2실시예에서와 같이 제조장치에 특수필름 공급부를 추가 구성함으로 보온피복재를 제조할 때 한꺼번에 합지되어 형성할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 4실시예에 따른 시설원예용 보온피복재(100d)에 관하여 도 8 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 보온피복재(100d)는 중간실링부(150)를 기준으로 단층 또는 복층이 연속 또는 불연속적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
단층이 연속적으로 형성될 경우에는 제1실시예와 같은 형태를 의미하고, 복층이 연속적으로 형성될 경우에는 제2실시예와 같은 형태를 의미하며, 단층 또는 복층이 불연속적으로 형성된다는 것은 단층과 복층이 교대로 형성되거나, 랜덤으로 형성되는 것을 의미하는 것으로, 복층은 상기 제 2실시예와 동일한 방법으로 형성될 수 있다.
도 9을 참조하면, 보온피복재(100d)의 일부분을 복층으로 형성하는 것은 비닐하우스의 온도분포에 따라 보다 낮은 온도를 가지는 부분에 선택적으로 복층으로 형성된 보온피복재를 적용함으로써 효과적으로 보온 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 표 1에서는 보온피복재를 적용하여 참외를 재배하여 생육 특성을 확인하였다. 제1실시예 내지 제4실시예는 상술한 구성으로 형성된 보온피복재를 적용하였으며, 제1비교예는 비닐하우스 내에서 별도의 보온피복재를 적용하지 않았고, 제2비교예는 1겹의 투명 비닐 재질로 형성된 통상의 보온피복재를 적용하였으며, 제3비교예는 통상의 다겹보온덮개를 사용하여 참외 생육특성을 확인하였다.
[표 1]
Figure 112012054192277-pat00001
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제1실시예 내지 제4실시예의 보온피복재를 적용했을 때, 참외의 초기생육 및 중기생육이 향상되었으며, 과실의 중량 역시 향상되는 것을 알 수 있었다.
반면, 비교예 1의 경우에는 보온피복재를 사용하지 않아 전체적으로 참외의 생육특성 및 과실이 중량이 감소된 것을 알 수 있으며, 비교예 2의 경우에는 광투과율이 우수하고, 무게가 가벼워 작업성이 용이하긴 하지만, 강도가 약하여 외부 충격에 쉽게 파손되는 문제가 발생했다.
또한, 비교예3의 경우에는 보온피복재의 무게가 무거워 작업이 어려웠으며, 불투명 소재로 참외 생육의 크게 향상되지 않음을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 균등물을 사용할 수 있으며, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서, 상기 기재 내용은 하기의 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
1,2,3 : 종래의 보온피복재를 구성하는 필름
10 : 작물 11 : 비닐하우스 12 : 터널하우스
100 : 보온피복재(100a, 100b, 100c, 100d)
110 : 제1필름 120 : 제2필름
130 : 중간필름
140 : 특수필름 150 : 중간실링부 160 : 테두리실링부

Claims (9)

  1. 시설원예용 보온피복재에 있어서,
    제1필름 및 제2필름;
    상기 제1필름 및 제2필름 사이에 구비되며, 상기 제1필름 및 제2필름 사이의 이격된 거리만큼의 높이를 갖는 하나 또는 둘 이상의 요철부를 포함하는 중간필름; 및
    상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름의 테두리를 열봉합하여 형성된 테두리실링부;를 포함하며,
    상기 요철부는 상기 제1필름 및 제2필름 사이의 내부공간을 분할하며 상기 내부공간에는 공기가 채워진 것이고,
    상기 시설원예용 보온피복재의 일면에 소정의 너비를 갖는 선형의 중간실링부를 추가로 더 포함하며, 상기 중간실링부는 상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름이 열봉합하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 테두리실링부 및 상기 중간실링부는 80 내지 160℃ 온도로 승온하여 형성되는 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시설원예용 보온피복재 배면에 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름이 합지되는 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중간필름이 열흡수필름, 반사필름, 햇빛차단필름 중에서 선택되는 1종 또는 2종의 특수필름인 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중간실링부 및 상기 테두리실링부의 면적은 상기 시설원예용 보온피복재 면적의 1 내지 20%인 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 시설원예용 보온피복재는 상기 중간실링부를 기준으로 단층 또는 복층이 연속 또는 불연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단층 또는 복층이 불연속적으로 형성된다는 것은 단층과 복층이 교대로 형성되거나, 랜덤으로 형성되는 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온피복재.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제1필름, 제2필름 및 중간필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 셀룰로오스아세테이트(TAC), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리염화비닐(PVC) 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 시설원예용 보온 피복재.
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