KR101519513B1 - 식물 재배대 보온장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물 재배대 보온장치에 관한 것으로, 공기보다 가벼운 헬륨 등의 기체가 저장되고 식물 재배대(10)를 덮는 덮개튜브(20)의 하단부에 물을 저장하는 저수조튜브(30)를 형성하여 식물 재배하우스(200) 내부의 온도가 식물재배에 적당한 설정온도보다 낮으면 저수조튜브(30)에 물을 공급하여 저수조튜브(30)의 무게에 의해 하강시켜 식물 재배대(10)의 윗면을 덮게 하고 식물 재배하우스(200) 내부의 온도가 식물재배에 적당한 설정온도보다 높으면 저수조튜브(30)의 물을 빼서 덮개튜브(20)의 부력에 의해 상승하도록 하여 식물 재배하우스(200) 내부의 온도에 따라 덮개튜브(20)를 자동으로 덮거나 열리도록 함으로써 온실의 토양재배 및 수경재배용 재배대의 온도를 보존하는 효과를 가질 수 있고 동일자재로 면적이 작은 장소에서 다량의 식물을 재배할 수 있다.

Description

식물 재배대 보온장치{keeping warmth apparatus for vegetation cultivating board}

본 발명은 식물 재배대 보온장치에 관한 것으로, 특히 온실의 토양재배 및 수경재배용 식물 재배대를 가벼운 기체가 저장된 아치형 덮개튜브로 덮어 온도를 보존하고 기온이 상승하면 덮개튜브를 자동으로 상승시키고 기온이 하강하면 자동으로 하강시켜 식물 재배대의 윗면을 덮어 온도를 보존하는 효과를 갖게 함과 동시에 동일자재로 면적이 작은 장소에서 다량의 식물을 재배할 수 있는 식물 재배대 보온장치에 관한 것이다.

비닐하우스, 유리온실 등에 사용된 난방장치는 전기,기름,석탄,화목 등의 난로가 주로 이용되었는데, 이들은 규모가 비대한 온실 내부 전체의 난방에 비효율적이면서 열손실이 많아 에너지 낭비를 초래하였음은 물론 적정온도를 상시 유지시킬 수 없었던 문제를 가지고 있었고 더욱이 난방장치와의 거리 차에 따른 온도변화가 심하면서 일산화탄소 발생시켜 식물에 악영향으로 미쳤던 문제가 지적되었다.

근래에 들어서는 온실 천장으로 전기히팅장치를 구성하여 상온의 공기로 수경재배온실 내의 적정온도를 유지토록 한 방법이 제시된 바 있는데, 이 방법은 앞서 설명한 전기,기름,석탄,화목 등의 난로에 비해 그 사용의 편의성과 신속성이 기대되고 특히 식물재배의 적정온도를 상시 유지 및 조절하여 줄 수 있는 특징이 있다.

그러나, 상기 전기히팅장치의 설비구성을 보았을 때 통상 온실의 천장 내지는 벽면에 거치사용하는 경우가 빈번하여 상온의 공기가 대류현상에 의해 온실 상부에 집중되는 현상이 있으므로 열손실이 극심하였음은 물론 지면 가까이에 위치한 식물에 주된 영향을 끼치지 못하였던 문제가 지적되었다.

비닐하우스의 구조물은 이중구조가 아닌 단일구조체인 파이프로 구성되어있으며, 피복재도 외부만 덮개 하여 보온유지가 어려웠다. 또, 외부의 상온이 직접적으로 전달하는 것을 차단할 수 있는 방법인 공기층을 형성하기 위해서는 구조물의 골조와 피복재를 이중, 삼중이상으로 설치하여야 하는 것을 제공하였다.

공간이 형성된 이중구조체인 구조물을 이용하고, 피복재는 공기층을 형성하여 구성하고, 내외부의 공간에 공기를 순환하여 대류의 현상을 이용하여 외부의 기온이 내부로 전달되는 것을 차단되도록 제공하는 종래의 기술에 의한 "에너지 절감형 온실"이 한국공개특허 제10-2009-0012665호에 개시된다.

그러나 이 종래의 기술에 의한 온실은 비닐하우스 또는 온실의 벽을 삼중의 피막으로 구성하지만 외기의 한파에 의해 온실 내부의 온도가 하강할 때 대비하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 온실, 비닐하우스 등의 식물 재배하우스 내부의 온도가 식물재배에 적당한 온도보다 낮으면 보온덮개를 하강시켜 재배대의 윗면을 덮어 보온이 되도록 하여 온도하강에 의한 냉해를 방지할 수 있는 식물 재배대 보온장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 식물 재배하우스 내부에 설치된 식물 재배대를 덮개튜브로 덮어줌으로써 식물재배 하우스에 의한 보온과 보온덮개에 의한 이중보온으로 한파 등에 의한 냉해를 방지할 수 있는 재배대 보온장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 식물 재배대 보온장치는 식물 재배하우스의 내부에 놓이고 토양을 담는 용기 또는 수경에 의하여 식물을 재배하는 식물 재배대와; 공기보다 가벼운 기체를 저장하고 상승 또는 하강에 의해 상기 식물 재배대를 열거나 덮는 덮개튜브와; 상기 덮개튜브의 하단부에 부착되어 물을 저장하는 저수조튜브와; 상기 저수조튜브에 저장된 물을 배출하거나 공급하는 급배수장치와; 식물 재배하우스의 내부온도를 감지하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 감지된 식물 재배하우스의 내부온도를 설정온도와 비교하여 식물 재배하우스의 내부온도가 높으면 상기 덮개튜브가 열린 상태를 유지하고 식물 재배하우스의 내부온도가 설정온도보다 낮으면 상기 급배수 장치를 제어하여 상기 저수조튜브에 물을 공급하여 상기 저수조튜브의 무게에 의해 덮개튜브가 하강하여 상기 재배대를 덮어 보온을 하도록 제어하는 재배 하우스 제어장치와; 상기 덮개튜브를 상기 식물재배 하우스의 천정에 고정시키는 고정줄을 포함하여 구성된다.

본 발명의 일실시예에 의하면 식물재배 하우스의 천정에 설치되고 상기 고정줄이 늘어지지 않도록 잡아당기는 고정줄 당김장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 의하면 재배 하우스 제어장치는 상기 급배수장치를 제어하여 상기 저수조튜브에 상기 덮개튜브가 받는 공기의 부력을 극복하는 물의 량을 공급하는 것에 의해 상기 저수조튜브의 무게에 의해 덮개튜브가 하강하도록 제어하여 상기 식물 재배대를 덮개튜브로 덮는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 의하면 고정줄 당김장치는 상기 고정줄을 팽팽하게 유지하기 위하여 고정박스에 종방향으로 회전가능하게 설치되고 상기 고정줄이 감기는 지지봉과; 상기 지지봉에 토오크를 주는 토오크 스프링(78)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 공기보다 가벼운 기체가 저장되고 식물재배대를 덮는 덮개튜브의 하단부에 물을 저장하는 저수조튜브를 형성하여 온도에 따라 식물 재배대를 덮개튜브로 덮거나 열어서 식물 재배하우스 내부의 온도에 따라 보온덮개를 자동으로 덮거나 온실의 토양재배 및 수경재배용 재배대의 온도를 보존하는 효과를 가질 수 있고 동일자재로 면적이 작은 장소에서 다량의 식물을 재배할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 식물 재배대의 보온장치의 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 식물 재배하우스에 다수의 식물 재배대가 설치된 상태를 나타내는 내부 정면도,
도 3은 본 발명에 의한 고정줄 당김장치의 일 실시예이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 본 발명에 의한 식물 재배대의 보온장치의 구성을 나타내는 사시도가 도시되고, 도 2에 본 발명에 의한 식물 재배하우스에 다수의 식물재배대가 설치된 상태를 나타내는 내부 정면도가 도시된다.

본 발명에 의한 식물 재배대의 보온장치(100)는 식물 재배하우스(200)의 내부에 놓이고 토양을 담는 용기 또는 수경에 의하여 식물(110)(예를 들면, 채소 등)을 재배하는 식물 재배대(10)와; 헬륨 등의 공기보다 가벼운 기체를 저장하고 상승 또는 하강에 의해 상기 식물 재배대(10)를 열거나 덮는 덮개튜브(20)와; 상기 덮개튜브(20)의 하단부에 부착되어 물을 저장하는 저수조튜브(30)와; 상기 저수조튜브(30)에 저장된 물을 배출하거나 공급하는 급배수장치(40)와; 식물 재배하우스(200)의 내부온도를 감지하는 온도센서(60)와; 상기 온도센서(60)에서 감지된 식물 재배하우스(200)의 내부온도를 설정온도와 비교하여 식물 재배하우스(200)의 내부온도가 높으면 상기 덮개튜브(20)가 열린 상태를 유지하고 식물 재배하우스(200)의 내부온도가 설정온도보다 낮으면 상기 급배수 장치(40)를 제어하여 상기 저수조튜브(30)에 물을 공급하여 상기 저수조튜브(30)의 무게에 의해 덮개튜브(20)가 하강하여 상기 재배대(10)를 덮어 보온을 하도록 제어하는 재배 하우스 제어장치(50)와; 상기 덮개튜브(20)를 상기 식물재배 하우스(200)의 천정에 고정시키는 고정줄(70)과; 상기 식물재배 하우스(200)의 천정에 설치되고 상기 고정줄(70)이 늘어지지 않도록 잡아당기는 고정줄 당김장치(75)를 포함하여 구성된다.

여기서 설명안된 부호 "79"는 고정줄 당김장치(75)를 식물재배 하우스(200)의 천정에 지지하는 지지대이다.

본 발명에 의한 식물 재배대(10)는 예를 들면 비닐하우스 등과 같은 식물재배 하우스(200)의 내부에 다수개 놓이며, 흙을 담거나 수경재배 장치가 설치되어 채소 등의 식물을 재배할 수 있는 사각박스 형태이지만 사각박스 형태에 한정되지 않고 원기둥 형태 또는 다각기둥 형태도 가능하다.

본 발명에 의한 덮개튜브(20)는 헬륨 등의 공기보다 가벼운 기체를 저장하고 있어서 공기의 부력을 받아 항상 상승하려는 힘을 받지만 저수조튜브(30)에 물이 공급되어 저수조튜브(30)에 가해지는 중력이 덮개튜브(20)의 부력보다 커지면 덮개튜브(20)의 하단부에 부착되어 있는 저수조튜브(30)에 저장된 물의 무게에 의해 하강하는 중력을 받아 상기 식물 재배대(10)를 덮게 된다.

덮개튜브(20)는 밑면이 개구된 반원통 형상이며 공기보다 가벼운 기체(예를 들면, 헬륨 등)를 저장하고 있는 튜브로 형성된다. 덮개튜브(20)의 내부에 공기보다 가벼운 기체(예를 들면, 헬륨 등)를 저장하고 있으므로 단열재 역할을 할 수 있고, 또한 덮개튜브(20)가 형성하는 공동부에는 전등(예를들면, 발광다이오드, 전구 등)이 설치되어 빛을 발생시켜 재배대(10)에서 재배되는 식물(110)에 빛을 조사하여 광합성 작용을 일으킬 수 있다.

덮개튜브(20)가 식물 재배대(10)의 윗면을 덮게 되면 식물 재배대(10)와 덮개튜브(20)가 형성하는 공간이 식물 재배하우스(200)의 내부 공기와 단열이 되게 하여 식물 재배대(10)의 내부 공기에 포함된 열에너지가 덮개튜브(20)를 통해 외부로 전달되는 것을 막아서 보온이 되게한다.

그러므로 식물 재배대(10)의 내부에 담겨진 흙이나 수경장치에 재배되는 식물(110)은 식물 재배하우스(200)의 내부온도가 외부환경(예를 들면 겨울철의 한파 등)에 의해 생육에 지장을 줄 정도로 떨어지더라도 덮개튜브(20)의 보온작용에 의해 외부의 차가운 공기로부터 보호된다.

본 발명에 의한 저수조튜브(30)는 상기 덮개튜브(20)의 하단부에 사각 테두리 형태로 부착되며 방수재로 구성되어 물을 저장하는 저수조이며 급배수장치(40)와 급배수 호스(35)에 의해 연결되어 물을 공급받거나 배출하게 된다.

본 발명에 의한 급배수 장치(40)는 재배 하우스 제어장치(50)의 제어에 의해 물을 저수조튜브(30)에 공급하거나 저수조튜브(30)에 저장된 물을 이부로 배출하게 한다.

급배수 장치(40)는 예를 들면 급수펌프와 배수펌프를 포함할 수 있으며, 또는 상수도에 연결된 급수밸브 또는 배수밸브도 가능하다.

고정줄(70)은 덮개튜브(20)의 외부 윗면에서 도 2에 도시된 바와 같이 식물 재배하우스(200)의 내부 천정과 결합되고 저수조튜브(30)에 저장된 물의 무게에 의해 중력을 받아 식물 재배대(10)의 위에서 고정된다.

재배 하우스 제어장치(50)는 마이크로프로세서, 마이컴 등으로 구성되며, 식물 재배하우스(200)의 내부에 설치된 온도센서(60)로부터 입력되는 감지온도를 설정온도와 비교하여 식물 재배하우스(200)의 내부온도가 설정온도보다 높으면 상기 덮개튜브(20)가 열린 상태를 유지하고 식물 재배하우스(200)의 내부온도가 설정온도보다 낮으면 상기 덮개튜브(20)가 하강하여 상기 식물 재배대(10)를 덮어 보온을 하도록 제어한다.

재배 하우스 제어장치(50)는 상기 식물 재배대(10)를 덮개튜브(20)로 덮기 위해 상기 급배수 장치(40)를 제어하여 상기 저수조튜브(30)에 물을 공급하여 상기 저수조튜브(30)의 무게에 의해 덮개튜브(20)가 하강하도록 제어한다.

이때 재배 하우스 제어장치(50)가 상기 저수조튜브(30)에 공급하는 물의 량은 상기 덮개튜브(20)가 받는 공기의 부력을 극복하는 량이며 이것은 사전에 계산에 의해 산출되어 내장메모리에 저장한다.

저수조튜브(30)가 급배수장치(40)로부터 물을 공급받게 되면 저장된 물의 무게에 가해지는 중력이 상기 덮개튜브(20)에 작용하는 공기의 부력보다 커지게 되어 덮개튜브(20)의 부력을 이기고 하강하게 되어 식물 재배대(10)의 윗면을 덮게 된다.

저수조튜브(30)는 덮개튜브(20)의 하단부에 부착되어 있으므로 덮개튜브(20)도 함께 하강하여 식물 재배대(10)를 덮게 되고 식물 재배대(10)의 내부 공기에 포함된 열에너지가 덮개튜브(20)를 통해 외부로 빠져나가는 것을 방지하므로 식물 재배대(10)와 덮개튜브(20)에 의해 형성되는 폐공간은 보온된다.

도 3에 본 발명에 의한 고정줄 당김장치의 일 실시예가 도시된다.

본 발명에 의한 고정줄 당김장치(75)는 고정줄(70)을 팽팽하게 유지하기 위하여 상기 고정줄(70)이 감기는 지지봉(77)을 회전가능하게 고정박스(76)에 종방향으로 설치하고, 상기 지지봉(77)에 토오크를 주기 위하여 상기 지지봉(77)의 양단에 태엽 스프링 또는 판 스프링 등과 같은 토오크 스프링(78)을 설치한다.

따라서 저수조튜브(30)에 물이 공급되어 저수조 튜브(30)의 무게에 의한 중력이 상기 덮개튜브(20)에 가해지는 공기의 부력보다 커졌을 때 상기 덮개튜브(20)가 식물 재배대(10)의 윗면을 덮어도 상기 고정줄(70)은 느슨해지지 않고 상기 토오크 스프링(78)에 의해 당겨지므로 팽팽하게 유지된다.

이렇게 고정줄(70)이 팽팽하게 당겨짐으로써 덮개튜브(20)가 공기의 부력에 의해 상승할 때 방향없이 좌우상하로 흔들리며 표류하지 않게 할 수 있다. 여기서 토오크 스프링(78)을 대신하여 모터 등을 사용할 수도 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 식물 재배대 20: 덮개튜브
12,22: 중간복부판 13,23: 하판
30: 저수조튜브 40: 급배수 장치
50: 재배 하우스 제어장치 60: 온도센서
70: 고정줄 75: 고정줄 당김장치
100: 보온장치

Claims (4)

1. 식물 재배하우스의 내부에 놓이고 토양을 담는 용기 또는 수경에 의하여 식물을 재배하는 식물 재배대와;
   공기보다 가벼운 기체를 저장하고 상승 또는 하강에 의해 상기 식물 재배대를 열거나 덮는 덮개튜브와;
   상기 덮개튜브의 하단부에 부착되어 물을 저장하는 저수조튜브와;
   상기 저수조튜브에 저장된 물을 배출하거나 공급하는 급배수장치와;
   식물 재배하우스의 내부온도를 감지하는 온도센서와;
   상기 온도센서에서 감지된 식물 재배하우스의 내부온도를 설정온도와 비교하여 식물 재배하우스의 내부온도가 높으면 상기 덮개튜브가 열린 상태를 유지하고 식물 재배하우스의 내부온도가 설정온도보다 낮으면 상기 급배수 장치를 제어하여 상기 저수조튜브에 물을 공급하여 상기 저수조튜브의 무게에 의해 덮개튜브가 하강하여 상기 재배대를 덮어 보온을 하도록 제어하는 재배 하우스 제어장치와;
   상기 덮개튜브를 상기 식물재배 하우스의 천정에 고정시키는 고정줄을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물 재배대 보온장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 식물재배 하우스의 천정에 설치되고 상기 고정줄이 늘어지지 않도록 잡아당기는 고정줄 당김장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물 재배대 보온장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 재배 하우스 제어장치는 상기 급배수장치를 제어하여 상기 저수조튜브에 상기 덮개튜브가 받는 공기의 부력을 극복하는 물의 량을 공급하는 것에 의해 상기 저수조튜브의 무게에 의해 덮개튜브가 하강하도록 제어하여 상기 재배대를 덮개튜브로 덮는 것을 특징으로 하는 식물 재배대 보온장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 고정줄 당김장치는 상기 고정줄을 팽팽하게 유지하기 위하여 고정박스에 종방향으로 회전가능하게 설치되고 상기 고정줄이 감기는 지지봉과; 상기 지지봉에 토오크를 주는 토오크 스프링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 식물 재배대 보온장치.

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