KR101693987B1 - 과습 방지 공조 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과습 방지 공조 시스템에 관한 것으로, 축사나 온실에 난방 장치, 냉방 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치와 같이 공조에 따른 일반장치를 구성하고, 축사나 온실의 천장에 공기를 강제 유출입하는 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하며, 축사나 온실의 일측의 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이에 팬에 의해 내부의 공기를 배출하는 지상팬을 벽의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽의 상부에는 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구성하며, 축사나 온실 내부에는 온도계와 습도를 구성하고, 천장팬과 지상팬의 작동과 상부환기창의 개폐를 제어하는 제어부를 구성하며, 제어부에 설정온도, 설정습도, 초과습기준습도를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 입력받아, 과습의 기준이 되는 습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]로 계산되는 과습기준습도를 계산하며, 축사나 온실 내부에 측정되는 온도와 습도를 설정온도와 설정습도와 비교하여 일반장치에 의한 온습도를 제어하되, 축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도보다 높으면, 상부환기창을 개방하고, 천장팬과 지상팬을 가동하여 내부의 공기를 배출하여 내부의 습도를 과습기준습도까지 낮추고, 축사나 온실 내부의 습도가 과습기준습도와 초과습기준습도 사이에 있을 때에는, 천장팬에 의한 내외부의 공기 강제 유출입은 중지하고, 지상팬을 작동하며, 상부환기창을 모두 개방하여, 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추는 과습 방지 공조 시스템에 의해 습도를 제어하여, 축사나 온실에 과습이 발생할 때, 내부의 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 과습을 정상 범위로 해결하여, 동물이나 가축이나 식물의 생육에 필요한 최적의 온습도를 제공할 수 있는 것이다.

Description

과습 방지 공조 시스템{the air conditioning system for preventing excess moisture }

본 발명은 과습 방지 공조 시스템에 관한 것으로, 축사나 온실에 난방 장치, 냉방 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치와 같이 공조에 따른 일반장치를 구성하고, 축사나 온실의 천장에 공기를 강제 유출입하는 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하며, 축사나 온실의 일측의 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이에 팬에 의해 내부의 공기를 배출하는 지상팬을 벽의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽의 상부에는 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구성하며, 축사나 온실 내부에는 온도계와 습도를 구성하고, 천장팬과 지상팬의 작동과 상부환기창의 개폐를 제어하는 제어부를 구성하며, 제어부에 설정온도, 설정습도, 초과습기준습도를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 입력받아, 과습의 기준이 되는 습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]로 계산되는 과습기준습도를 계산하며, 축사나 온실 내부에 측정되는 온도와 습도를 설정온도와 설정습도와 비교하여 일반장치에 의한 온습도를 제어하되, 축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도보다 높으면, 상부환기창을 개방하고, 천장팬과 지상팬을 가동하여 내부의 공기를 배출하여 내부의 습도를 과습기준습도까지 낮추고, 축사나 온실 내부의 습도가 과습기준습도와 초과습기준습도 사이에 있을 때에는, 천장팬에 의한 내외부의 공기 강제 유출입은 중지하고, 지상팬을 작동하며, 상부환기창을 모두 개방하여, 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추는 과습 방지 공조 시스템에 의해 습도를 제어하여, 축사나 온실에 과습이 발생할 때, 내부의 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 과습을 정상 범위로 해결하여, 동물이나 가축이나 식물의 생육에 필요한 최적의 온습도를 제공할 수 있는 것이다.

일반적으로 식용으로 작물이나 가축을 계절에 상관없이 대량으로 사육하는 경우에는 온실(그린하우스, 비닐하우스, 유리 온실, 기타 식물 재배 온실)이나 축사가 필요하며, 이러한 비닐하우스나 축사는 계절에 따라 작물이나 가축의 종류에 따라 습도와 온도 등의 최적의 환경을 유지하도록 한다.

그래서 온실과 축사는 온도가 낮은 겨울철에는 생육 온도에 맞게 난방을 하고, 기온이 높은 여름철에는 내부 온도를 떨어뜨리기 위한 선풍기 또는 송풍기(송풍팬)로 바람을 불어내며, 난방은 화석 보일러, 가스보일러, 화목 보일러 등의 보일러나 온풍기, 히터 등의 전기 보일러, 태양열 난방 등 다양한 난방 장치를 사용하고, 그 이외에도, 환기를 위해 환기팬을 사용하고, 습도 조절을 위한 가습기나 제습기를 포함한다.

한편, 이러한 온실이나 축사의 내부는 상황에 따라 내부의 공기가 과습되는 현상이 발생하는데, 여름철의 온실이나 축사의 경우, 비가 오면 내부의 습기가 과습되는 현상이 발생하고, 또한, 겨울철 축사는 밤에 난방으로 밀폐된 상황에서, 가축은 호흡으로 습기를 발산하는데, 가축의 호흡에 따른 습기는 지상에서 축적되면서 천장 부근까지 쌓이면서 과습이 발생하고, 또한, 겨울철의 온실에서는 난방에 의해 축사 내부 온도가 상승하면서 지상 부근의 공기가 천장 쪽으로 상승하여 정체하고, 상승한 공기가 외부와의 온도 차이로 인해서 천장 쪽에 습도가 높아져 과습이 발생한다.

이러한 과습에 의해서 식물의 병해충과 웃자람 등을 야기하고, 가축은 고온 스트레스 및 에너지 소모 증가로 생산성이 저하되고 환기 불량으로 호흡기 질환 및 피부병이 발생할 우려가 큰 문제점이 있으므로 과습의 제어가 필요하다.

이러한 과습을 제어하는 방법을 살펴보면, 국내특허등록 제0514434호에는, 냉매를 압축하여 배출하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 이동하는 냉매관과 상기 냉매관을 수용하여 냉매와 공기를 상호 열교환시키는 응축기; 상기 응축기로부터 이동하는 공기와 열교환된 냉매를 공기와 상호 열교환시키는 증발기; 상기 압축기의 냉매관을 응축기 및 증발기의 냉매관에 대해 연통시키도록 설치되고 습도센서에 의해 압축기의 작동을 제어하여 설정 습도로 유지할 수 있는 컨트롤 판넬; 상기 증발기의 하단에 설치되어 증발기에서 생성된 응축수 배출이 원활하도록 응축수를 모아주는 응축수 집수기; 상기 증발기에서 응축된 응축수를 배출하기 위해 응축수 집수기의 하단에 연결된 응축수 배출관; 제습기의 양측면에 각각 흡입구가 형성되고 상단에 공기배출관이 형성되어 있는 케이스; 상기 케이스의 좌측 및 우측 흡입구 측에 각각 설치되어 공기 중의 불순물을 걸러주는 공기필터; 상기 케이스 내부 상단에 위치하여 하나의 팬으로 양측면에 형성된 흡입구로부터 공기를 강제 유동시키는 송풍팬; 및 상기 송풍팬에 의해 유동되어 증발기에서 수분이 제거된 공기와 응축기에서 가열된 공기를 혼합하여 외부로 배출시켜 시설하우스 내부의 습도를 설정된 습도로 유지하는 공기배출로 구성되는 시설하우스용 제습기 대한 내용이 게시되어 있다.

그러나 앞서 예시한 발명과 같은 제습기는, 일반 온실과 축사에 적용하더라도, 제습기의 송풍팬 높이가 천장보다는 지상 쪽에 더 가까이 위치하므로, 기존의 과습의 문제는 천장 부분에 정체되어 있는 과습된 공기를 해결하는 방법으로는 한계가 있었고, 상부의 팬을 개방해서 천장 부분에 정체되어 있는 과습된 공기를 배출해버리면, 따뜻한 공기가 일시에 빠져나가면서 찬 공기도 유입되므로, 내부 온도가 일시에 내려가면서, 식물이나 가축이 순간적인 온도 저하에 의한 스트레스를 받게 되고, 또, 순간적인 온도 저하에 따른 난방을 해야 하는 문제점이 있었으며, 또, 제습기의 사용은 전기의 사용, 소음 발생, 필터의 교환, 사용에 따른 보수 및 수리 등의 문제가 있었으며, 순간적으로 발생하는 과습에 대해서는 용량에 따라 높은 습도를 빨리 떨어뜨리지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 축사나 온실에 난방 장치, 냉방 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치와 같이 공조에 따른 일반장치를 구성하고, 축사나 온실의 천장에 공기를 강제 유출입하는 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하며, 축사나 온실의 일측의 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이에 팬에 의해 내부의 공기를 배출하는 지상팬을 벽의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽의 상부에는 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구성하며, 축사나 온실 내부에는 온도계와 습도를 구성하고, 천장팬과 지상팬의 작동과 상부환기창의 개폐를 제어하는 제어부를 구성하며, 제어부에 설정온도, 설정습도, 초과습기준습도를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 입력받아, 과습의 기준이 되는 습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]로 계산되는 과습기준습도를 계산하며, 축사나 온실 내부에 측정되는 온도와 습도를 설정온도와 설정습도와 비교하여 일반장치에 의한 온습도를 제어하되, 축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도보다 높으면, 상부환기창을 개방하고, 천장팬과 지상팬을 가동하여 내부의 공기를 배출하여 내부의 습도를 과습기준습도까지 낮추고, 축사나 온실 내부의 습도가 과습기준습도와 초과습기준습도 사이에 있을 때에는, 천장팬에 의한 내외부의 공기 강제 유출입은 중지하고, 지상팬을 작동하며, 상부환기창을 모두 개방하여, 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추는 과습 방지 공조 시스템에 의해 습도를 제어하여, 축사나 온실에 과습이 발생할 때, 내부의 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 과습을 정상 범위로 해결하여, 동물이나 가축이나 식물의 생육에 필요한 최적의 온습도를 제공할 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은, 축사나 온실에 난방 장치, 냉방 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치와 같이 공조에 따른 일반장치를 구성하고, 축사나 온실의 천장에 공기를 강제 유출입하는 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하며, 축사나 온실의 일측의 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이에 팬에 의해 내부의 공기를 배출하는 지상팬을 벽의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽의 상부에는 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구성하며, 축사나 온실 내부에는 온도계와 습도를 구성하고, 천장팬과 지상팬의 작동과 상부환기창의 개폐를 제어하는 제어부를 구성하며, 제어부에 설정온도, 설정습도, 초과습기준습도를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 입력받아, 과습의 기준이 되는 습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]로 계산되는 과습기준습도를 계산하며, 축사나 온실 내부에 측정되는 온도와 습도를 설정온도와 설정습도와 비교하여 일반장치에 의한 온습도를 제어하되, 축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도보다 높으면, 상부환기창을 개방하고, 천장팬과 지상팬을 가동하여 내부의 공기를 배출하여 내부의 습도를 과습기준습도까지 낮추고, 축사나 온실 내부의 습도가 과습기준습도와 초과습기준습도 사이에 있을 때에는, 천장팬에 의한 내외부의 공기 강제 유출입은 중지하고, 지상팬을 작동하며, 상부환기창을 모두 개방하여, 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추는 과습 방지 공조 시스템에 의해 습도를 제어하여, 축사나 온실에 과습이 발생할 때, 내부의 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 과습을 정상 범위로 해결하여, 동물이나 가축이나 식물의 생육에 필요한 최적의 온습도를 제공하여 생산성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 티형 천장팬이 적용된 과습 방지 공조 시스템이 적용된 축사의 사시도.
도 2는 본 발명에 따라 티형 천장팬이 적용된 과습 방지 공조 시스템이 적용된 축사의 측단면도.
도 3은 본 발명에 따라 아이형 천장팬이 적용된 과습 방지 공조 시스템이 적용된 축사의 사시도.
도 4는 본 발명에 따라 아이형 천장팬이 적용된 과습 방지 공조 시스템이 적용된 축사의 측단면도.
도 5는 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템의 아이형 천장팬의 사시도.
도 6은 (A)와 (B)는 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템의 아이형 천장팬의 절개 사시도.
도 7은 (C)와 (D)는 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템의 아이형 천장팬의 외부셔터의 개폐 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템의 구성도.

본 발명은 과습 방지 공조 시스템에 관한 것으로, 축사나 온실에 난방 장치, 냉방 장치, 가습 장치 또는, 제습 장치와 같이 공조에 따른 일반장치를 구성하고, 축사나 온실의 천장에 공기를 강제 유출입하는 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하며, 축사나 온실의 일측의 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이에 팬에 의해 내부의 공기를 배출하는 지상팬을 벽의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽의 상부에는 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 일정간격으로 구성하며, 축사나 온실 내부에는 온도계와 습도를 구성하고, 천장팬과 지상팬의 작동과 상부환기창의 개폐를 제어하는 제어부를 구성하며, 제어부에 설정온도, 설정습도, 초과습기준습도를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 입력받아, 과습의 기준이 되는 습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]로 계산되는 과습기준습도를 계산하며, 축사나 온실 내부에 측정되는 온도와 습도를 설정온도와 설정습도와 비교하여 일반장치에 의한 온습도를 제어하되, 축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도보다 높으면, 상부환기창을 개방하고, 천장팬과 지상팬을 가동하여 내부의 공기를 배출하여 내부의 습도를 과습기준습도까지 낮추고, 축사나 온실 내부의 습도가 과습기준습도와 초과습기준습도 사이에 있을 때에는, 천장팬에 의한 내외부의 공기 강제 유출입은 중지하고, 지상팬을 작동하며, 상부환기창을 모두 개방하여, 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추는 과습 방지 공조 시스템에 의해 습도를 제어하여, 축사나 온실에 과습이 발생할 때, 내부의 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하면서 과습을 정상 범위로 해결하여, 동물이나 가축이나 식물의 생육에 필요한 최적의 온습도를 제공할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템은, 가축을 사육하는 축사 또는 작물을 재배하는 온실 등에 적용할 수 있는데, 먼저 이러한 축사나 온실 등의 일반적인 구조와 내부의 온습도 제어를 위한 일반 장치를 도1 및 도3을 참고하여 살펴보면, 축사는 골조를 포함하는 튼튼한 벽과 지붕으로 구성하며, 축사는 길이 방향으로 길게 제작되며, 이와 마찬가지로, 온실의 대표적인 그린하우스(비닐하우스)는 철근, 또는, 철재 파이프 등을 벤딩하여 터널 형태의 프레임을 구성하고, 그 프레임 위로 염화비닐필름, 폴리에틸렌필름 등의 비닐필름 종류의 피복비닐을 덮어 구성하는데, 비닐하우스는 1겹으로 구성하거나, 또는 2중 구조를 가진다.

또한, 이러한 축사나 온실에는 온도와 습도를 제어하기 위해서 일반 장치들이 구비되는데, 대표적인 일반 장치로는, 온도계, 습도계, 난방장치, 냉방장치, 가습장치, 제습장치 및 이들을 제어하는 제어부 등을 포함하는데, 온도계와 습도계는 검출 장비로 구비하여, 온도계는 온도를 검출하고, 습도계는 습도를 검출하며, 난방 장치는 비닐하우스 내부 온도를 높이는 것으로, 각종 보일러(기름 보일러, 연탄 보일러, 화목 보일러 등)이나 온풍기 등이 적용되며, 냉방장치는 내부로 바람을 불어 주는 송풍기나, 전기적인 힘으로 내부의 온도를 떨어뜨리는 에어컨 등이 있으며, 송풍기의 경우 내부의 온도를 낮추는 역할은 물론, 환기의 역할도 담당하는데, 주로 지붕이나 상부에 모터(112)에 의해 팬(111)이 회전하는 구조의 천장팬을 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성한다.

또, 축사나 온실 내부에는 가습 장치와 제습 장치가 더 구비되는데, 가습 장치는 축나사 온실 내부에 물을 미스트 형태로 분사하여, 내부의 습도를 높이는 방법이 일반적이며, 제습 장치는 환기를 통한 간접적인 방법을 사용하거나 제습기를 사용하는데, 이러한 일반 장치, 즉, 온도계, 습도계, 난방장치, 냉방장치, 가습장치, 제습장치는 축사와 온실 내부의 온도와 습도를 제어하기 위한 장치로, 계절에 따라 설치가 필요하지 않을 수도 있다.

그리고 제어부는 축사나 온실 내부에 대한 설정습도(설정할 습도), 설정온도(설정할 온도), 기타 설정값 등을 미리 입력받고, 온도계와 습도계에 의해 내부의 온도와 습도를 실시간 검출받아서, 설정된 온도와 설정된 습도를 실시간의 온도와 습도를 비교하여, 난방장치, 냉방장치, 가습장치, 제습장치, 천장팬의 작동을 제어하여, 검출되는 온도와 습도가 설정온도와 설정습도를 유지하도록 제어하는데, 이러한 제어 방법은 축사나 온실의 일반적인 제어 방법을 적용하거나, 또는, 본 발명의 출원인이 출원 및 등록한 대한민국특허등록 제1267633호의 ‘습도를 기준으로 하는 최적의 체감 온도 제어 시스템’과 본 발명의 출원인이 출원한 대한민국특허출원 제2014-0002955호의‘열량지수에 의한 축사의 온습도 제어 시스템’을 적용한다.

앞에서 축사나 온실의 일반적인 구조와 장치 등을 설명하였는데, 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템을 구성하는 시스템을 설명하되, 먼저, 과습 방지 공조 시스템에 따른 축사나 온실의 내부 장치인 온도계, 습도계, 천장팬, 지상팬, 상부환기창(130) 등을 설명하면, 온도계와 습도계는 축사 내부에 구성하며, 온도계는 온도센서에 의해 검출되고, 습도계는 습도센서에 의해 검출되는 것을 사용하여, 이러한 온도계와 습도계는 축사나 온실 내부에 생육하는 가축이나 작물의 키를 고려한 높이에 설치하고, 또, 높이 방향을 따라 천장까지 여러 부분에도 설치하며, 또한, 축사나 온실이 길이 방향을 따라 다수개소에 설치하는데, 이렇게 높이와 길이 방향에 따라 온도계와 습도계를 여러 개소에 설치하면, 생육하는 가축이나 식물이 위치하는 공간과 천장 쪽의 공간의 온도와 습도를 파악할 수 있다.

그리고 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 축사나 온실에는 천장팬, 지상팬(120) 및 상부환기창(130)을 구성하는데, 앞서 설명한 바와 같이, 천장팬의 모터(112)는 가변모터로 속도(회전) 제어 가능하여, 모터(112)에 의해 팬(111)의 속도는 단계적으로 변화할 수 있으며, 또한, 모터(112)는 정회전 및 역회전이 가능하여, 천장팬의 팬(111)이 정회전할 때는 외부의 공기를 축사나 온실 내부로 유입(흡입) 하고, 천장팬의 팬(111)이 역회전할 때는 축사나 온실의 내부의 공기를 외부로 배출하도록 한다.

이러한 천장팬은 축사나 온실 내부의 천장에 설치되되, 한쪽은 축사나 온실 내부에 설치되고, 그 반대쪽은 축사나 온실 외부에 위치되도록 설치하며, 축사나 온실 바깥 쪽에 위치되는 쪽에는 이격된 위치에 가림구(115)(판 형상, 고깔 모양 등)가 구성되어, 가림구(115)에 의해서 천장팬 내부로 비나 눈, 기타 이물질 등이 유입되는 것을 방지한다.

이러한 천장팬은 구조에 따라 일자형 천장팬, 티형 천장팬(110) 및 아이형 천창팬을 가지는데, 우선, 일자형 천장팬(미도시)은 일(一)자 형태 구조를 가지는 관에 의해 일측은 내기부를 구성하고, 그 타측은 외기부로 구성하며, 천장팬 내부에는 팬과 그 모터를 회전 또는 역회전하는 모터를 구비하고, 내기부 밖으로 일정 거리 떨어진 위치에 가림구가 구성되며, 이러한 구조의 일자형 천장팬은 축사나 온실의 지붕 중앙에 위치되도록 설치하며, 외기부와 가림구는 축사나 온실 외부에, 내기부는 축사의 내부에 위치되도록 설치된다.

또한, 티형 천장팬(110)은 팬(111), 모터(112), 티관(113), 개폐판(114) 등으로 구성되는데, 티관(113)은 일(一)자 형태의 내기부(113b)(113b′)와 그 내기부(113b)(113b′)의 중간에 수직한 외기부(113a)가 서로 연결되어 일체로 형성하는 T자 구조의 관형으로 구성되고, 그 외기부(113a) 내부에는 모터(112)에 의해 회전하는 팬(111)이 위치되며, 외기부(113a) 밖으로 일정 거리 떨어진 위치에 가림구(115)가 구성된다.

그리고 내기부(113b)(131b′)의 양단 내주연에는 개폐판(114)이 구성되되, 도1에 도시한 바와 같이, 이 개폐판(114)은 원판 형상, 또는, 원판이 이 두 개로 분리된 구조로 구성되어, 두 개의 반원판을 디스크 형태로 조립하여 구성하며, 적어도 하나의 개폐판(114)은 힌지 조립에 의해서, 양쪽으로 펼쳐지지는 구조를 가지며, 이 개폐판(114)의 개폐는 별도의 모터(미도시) 등에 의해 제어되도록 구성하고, 이 모터(112)의 작동은 제어부에 의해 제어되어, 팬(111)의 정회전이나 역회전시에는 개폐판(114)을 개방하고, 팬(111)이 작동하지 않을 때는 개폐판(114)이 티관(113)의 각 내기부(113b)(131b′)를 닫는(막는) 구조를 가진다.

이렇게 구조를 가지는 티형 천장팬(110)은 축사나 온실의 지붕 중앙에 위치되도록 설치하며, 외기부(131a)와 가림구(115)는 축사나 온실 외부에, 내기부(113b)(131b′)는 축사의 내부에 위치되도록 설치하며, 길이 방향으로 긴 온실이나 축사의 경우, 티형 천장팬(110)은 티관(113)의 내기부(113b)(131b′)의 방향은 길이 방향에 따라 위치하도록 설치하는 것이 바람직하며, 티형 천장팬(110)은 축사나 온실의 지붕의 길이 방향을 따라 일정 간격을 따라 다수개 설치한다.

그리고 도4 내지 도6에 도시한 바와 같이, 아이형 천장팬(110′)은 팬(111), 모터(112), 아이관(116), 분산판(119) 등으로 구성되며, 아이관(116)은 일(一)자 형태의 내기부(116b)와 외기부(116a)를 구성하고, 내기부(116b)와 외기부(116a) 사이에 수직하게 돌출된 보조내기부(116c)(116c′)를 마주보게 일체로 형성하여, 전체적으로 I자 구조의 관형으로 구성하며, 내기부(116b) 내부에는 모터(112)에 의해 회전하는 팬(111)이 위치되며, 외기부(116a) 밖으로 일정 거리 떨어진 위치에 가림구(115)를 구성하고, 내기부(116b) 밖의 이격된 위치에는 분산판(119)이 구성되는데, 분산판(119)은 외기부(116a)의 지름보다 크게 구성하고, 분산판(119)의 중간 부분은 내기부(116b) 쪽으로 볼록한 형태를 가지며, 분산판(119)에는 관통된 타공이 다수개 형성된 구조이고, 이 분산판(119)은 체인이나 스트링(줄) 등의 연결구(119a)에 의해 외기부(116a)에 연결된 구조이다.

또한, 외기부(116a)에는 외부셔터(117)를 구성하고, 보조내기부(116c)(116c′)는 내부셔텨가 구성되어, 그 외부셔터(117)와 내부셔터(118)에 의해서, 개폐가 가능한 구조에 의해서 개방과 밀폐가 가능하고, 개방의 정도를 조절할 수 있도록 구성하며, 외부셔터(117)와 내부셔텨의 개폐 구조는 다양한 구조로 구성할 수 있다.

일례로, 외기부(116a)의 외부셔터(117) 구조의 예를 들어보면, 외부셔텨는 고정판(117a)과 이동판(117b) 및 와이어(117c)로 구성하고, 외기부(116a)에 고정판(117a)와 이동판(117b)을 순서대로 여러 개 배치하여, 외기부(116a)를 막는 구조로 구성하되, 고정판(117a)은 외기부(116a)에 고정된 구조로 구성하고, 이동판(117b)은 외기부(116a)의 내부 벽면에 가이드홈(117d)을 형성하여, 그 가이드홈(117d)을 따라 이동판(117b)까지 이동하도록 구성하는데, 도7에 도시한 바와 같이, 고정판(117a)과 이동판(117b)의 겹치는 정도에 따라 개방 정도를 조절하며, 이동판(117b)들의 상부에는 와이어(117c)를 고정하여, 와이어(117c)의 당김 방향에 따라 외기부(116a)의 개폐 정도를 조절할 수 있도록 한다.

또한, 보조내기부(116c)(116c′)의 내부셔터(118) 구조는 외기부(116a)의 외부셔터(117) 구조와 대동소이하게 구성하되, 내부셔터(118)는 고정판(118a)과 이동판(118b) 및 와이어(118c)로 구성하고, 보조내기부(116c)(116c′)에 고정판(118a)와 이동판(118b)을 순서대로 여러 개 배치하여, 보조내기부(116c)(116c′)를 막는 구조로 구성하되, 고정판(118a)은 보조내기부(116c)(116c′)에 고정된 구조로 구성하고, 이동판(118b)은 보조내기부(116c)(116c′)의 내부 벽면에 가이드홈(118d)을 형성하여, 그 가이드홈(118d)을 따라 이동판(118b)까지 이동하도록 구성하는데, 고정판(118a)과 이동판(118b)의 겹치는 정도에 따라 개방 정도를 조절하며, 이동판(118b)들의 상부에는 와이어(118c)를 고정하여, 와이어(118c)의 당김 방향에 따라 보조내기부(116c)(116c′)의 개폐 정도를 조절할 수 있도록 한다.

이러한 아이형 천장팬(110′)은, 도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 축사나 온실의 길이 방향을 따라 천장에 일정 간격으로 설치하되, 축사나 온실의 폭 방향으로 보조내기부(116c)(116c′)의 좌우가 위치되도록 설치하는 것이 바람직하다.

다음으로, 도4에 도시한 바와 같이, 지상팬(120)은 모터(122)에 의해 팬(121)이 회전하는 구조로, 지상팬(120)은 팬(121)의 가동에 의해 축사나 온실 내부의 공기를 외부로 배출시키며, 이 지상팬(120)은 축사나 온실에 생육하는 가축이나 식물의 키의 높이에 해당하는 위치에 설치하고, 필요에 따라, 이 지상팬(120)은 높이 조절(높이에 따른 위치)이 가능하도록 구성하며, 이러한 지상팬(120)은 축사나 온실의 길이 방향에 따른 한쪽 벽을 따라 일정 간격을 따라 다수개 설치한다.

그리고 도4에 도시한 바와 같이, 상부환기창(130)은 환기를 위해 개폐가 가능한 것으로, 이 상부환기창(130)은 축사나 온실의 벽의 상부에 위치되도록 설치하고, 정확하게는 지붕 아래의 벽체가 시작하는 부분에 상부환기창(130)을 설치하며, 상부환기창(130)은 지상팬(120)의 반대쪽 벽에 설치하되, 축사나 온실의 길이 방향에 따른 다른 한쪽 벽을 따라 일정 간격을 따라 다수개 설치하며, 다시 말하면, 축사나 온실의 지붕에는 천장팬이 설치되고, 한쪽 벽을 따라 지상팬(120)이 설치되며, 그 맞은편의 벽을 따라 상부환기창(130)이 설치된다.

또한, 상부환기창(130)은 환기를 위해 상부셔터(131)에 의해 개폐 가능하면서, 개폐량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 상부셔터(131)는 다양한 구조에 의해 개폐량을 조절할 수 있는데, 이 상부셔터(131)의 개폐 구조의 예를 들어보면, 상부셔터(131)는 고정판(131a)과 이동판(131b) 및 와이어(131c)로 구성하고, 상부환기창에 고정판(131a)와 이동판(131b)을 순서대로 여러 개 배치하여, 상부환기창을 막는 구조로 구성하되, 고정판(131a)은 상부환기창에 고정된 구조로 구성하고, 이동판(131b)은 상부환기창의 내부 벽면에 가이드홈(131d)을 형성하여, 그 가이드홈(131d)을 따라 이동판(131b)까지 이동하도록 구성하는데, 고정판(131a)과 이동판(131b)의 겹치는 정도에 따라 개방 정도를 조절하며, 이동판(131b)들의 상부에는 와이어(131c)를 고정하여, 와이어(131c)의 당김 방향에 따라 상부환기창(130)을 개방하거나, 상부환기창(130)의 개폐 정도를 조절할 수 있도록 한다.

한편, 제어부는 천장팬과 지상팬(120)의 작동을 제어하고, 상부환기창(130)에 대한 개폐 및 개폐량을 제어하며, 아이형 천장팬(110´)이 적용된 경우에는 외부셔터(117)와 내부셔터(118)의 개폐를 제어하며, 또한, 제어부에는 천장팬과 지상팬(120)에 전원이 공급되는 메인보드를 포함하는데, 천장팬에 따른 전용 메인보드를 구성하고, 또, 지상팬(120)과 상부환기창(130)에 따른 전용 메인보드로 각각 별도로 구성하여, 분리된 메인보드에 의해 전원이 공급이 문제가 생기더라도, 제어부가 이를 감지하여, 남아있는 다른 메인보드에 의해 환풍이나 송풍의 역할을 담당할 수 있도록 한다.

그래서 도8에 도시한 바와 같이, 난방장치, 냉방장치, 가습장치 제습장치 등과 같은 일반장치, 온도계, 습도계와 같은 검출 장비, 천장팬, 지상팬(120), 상부환기창(130)과 같은 환기 장치를 이용한 과습 방지 공조 시스템을 설명하면 다음과 같다.

우선, 제어부에는 적절한 설정온도, 적절한 설정습도, 과습의 기준이 되는 과습기준퍼센티지, 초과습기준습도, 기타 설정값을 입력하는데, 이들 중 설정온도와 설정습도는 가축과 작물에 최적의 값이나 범위로 입력하고, 과습기준퍼센티지는 설정습도에 대한 퍼센티지(％)값으로 입력되어, 과습기준습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]을 계산하며, 과습기준퍼센티지는 가축의 종류나 작물의 종류에 따라 달라지는 것은 물론, 사계절 중 또는 하루 중 단위 시간마다 값이 다르게 설정될 수 있고, 또한, 가축이나 식물의 생장 시점에 따라 다르게 설정될 수 있다.

예를 들어, 제어부에 설정습도를 60％(또는, 60)를 입력하고, 과습기준퍼센티지를 10％(또는, 10)을 입력한다면, 60의 10％에 해당하는 6％가 넘는 66％가 과습기준습도가 되며, 축사나 온실 내부에 설치된 습도계에 검출되는 습도는 설정습도에 의해 계산된 과습기준퍼센티지와 실시간으로 비교하면서 과습의 여부를 탐지한다.

그리고 초과습기준습도는 초과습제어를 위한 습도로 습도가 아주 높아서 빠른 환기에 의해 빠르게 습도를 낮출 필요가 있는 습도값인데, 초과습기준습도는 과습기준퍼센티지에 의해 계산된 과습기준습도보다 높은 값이다.

이렇게 설정온도, 설정습도, 과습기준퍼센티지가 입력되고, 일반 장치들에 의한 제어 방법에 의해 축사나 온실 내부의 온도와 습도가 제어되는데, 일반 장치에 의한 온도와 습도를 제어하는 과정에서, 축사나 온실 내부의 온도와 습도가 설정온도와 설정습도와 맞거나 그 범위에 포함되는 최적의 환경(상태)인 경우에도, 지상팬(120)은 작동하지 않고, 상부환기창(130)이 닫힌 상태를 유지하더라도, 천장팬의 경우, 최소한의 필요 환기를 위한 저출력으로 정회전하는 것이 바람직하다.

그러한 과정에서 비가 내리는 여름날에 발생하는 과습이나, 겨울철 야간의 과습에 의해서, 축사나 온실 내부에서 검출되는 습도가 초과습기준습도보다 높게 검출되는 경우에는 천장팬은 역회전하고, 지상팬을 작동하여 내부의 과습한 공기를 배출하고, 상부환기창은 완전히 개방하여 내부의 상대적으로 낮은 습도의 공기를 유입시켜, 축사나 온실 내부의 습도의 공기를 빠르게 떨어뜨리면, 습도는 과습기준퍼센티지에 의해 계산된 과습기준습도까지 떨어뜨리도록 하는데, 아이형 천장팬(110′)의 경우 외부셔터(117)는 완전히 개방하고, 내부셔터(118)는 닫은 상태에서 역회전으로 내부의 높은 습도의 공기를 빠르게 배출한다.

그리고 위와 같이 초과습기준습도에서 과습기준습도 이하로 떨어졌을 때나, 또는, 비가 내리는 여름날에 발생하는 과습이나, 겨울철 야간의 과습에 의해서, 축사나 온실 내부에서 검출되는 습도가 설정습도와 과습기준퍼센티지에 의해 계산된 과습기준습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]보다 높은 값의 습도로 검출되면, 일자형 천장팬이나 티형 천장팬(110)은 작동을 멈추고, 아이형 천장팬(110′)은 외부셔터(117)를 닫고, 내부셔터(118)를 개방하며, 천장팬의 모터는 정회전을 하게된다.

그래서 일자형 천장팬이나 티형 천장팬(110)은 작동을 멈추게 되므로, 천장에서는 천장팬에 의한 실내와 실외 사이의 강제 공기 유출입이 없고, 개방된 상부환기창(130)에 의해서 축사나 온실의 외부 공기는 내부로 유입되고, 또, 지상팬(120)은 축사나 온실의 하부 쪽 내부 공기를 외부로 배출하게 되는데, 외부의 공기 유입으로 내부보다 낮은 습도의 공기를 유입하면서 내부의 습도를 낮추고, 또한, 식물에 접하는 과습의 공기를 외부로 배출하면서 습도를 낮추는데, 가축이나 식물 주변의 과습한 공기를 환기시켜 습도를 낮추게 되므로 온도의 변화폭이 낮고, 가축이나 식물의 스트레스 발생을 방지한다.

또한, 아이형 천장팬(110′)은 외부셔터(117)를 닫아서, 아이형 천장팬(110′)에 의한 실내와 실외 사이의 강제 공기 유출입이 없도록 하고, 내부셔터(118)를 개방한 상태에서, 모터(112)는 정회전을 하므로, 팬(111)에 의해 내부셔터(118), 즉, 보조내기부(116c)(116c′)를 통해 주변의 공기가 유입되고, 내기부(116b)를 통해서 공기가 배출되는 구조에 의해서, 축사나 온실 내부의 공기의 흐름으로 인한 공기의 순환이 발생하는데, 상부의 정체된 따뜻한 공기를 아래로 배출하므로 하부의 급격한 온도 변화를 방지하고, 내부로 배출되는 공기는 분산판(119)의 구조 및 타공에 의해서 균일하게 배출되며, 분산판(119)은 연결구(119a)에 의해서 흔들리고, 타공에 의해서 먼지가 쌓이지 않으므로 관리가 용이한 특징이 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템은 과습에 대해 천장팬, 지상팬(120)의 작동, 상부환기창(130)에 개방 여부에 따라, 과습에 대한 빠르게 대처하면서도, 과습에 따른 급격한 온도 변화를 방지하여, 과습에 의한 식물의 병해충과 웃자람 등을 방지하고, 환기 불량으로 인한 호흡기 질환 및 피부병 발생을 방지한다.

그리고 봄과 가을과 같이 축사나 온실 내부의 설정습도보다 습도가 낮아서, 과습에 대한 문제는 없고, 축사나 온실 내부의 낮은 습도가 문제가 될 때에는, 천장팬을 저출력으로 작동하여 정회전으로 외부의 공기를 유입하여 내부의 습도를 적절히 맞추고, 적절한 습도가 유지되면, 천장팬의 가동을 멈추고, 지상팬(120)은 작동을 하고, 상부환기창(130)은 개방상태를 유지한다.

이렇게 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템을 이용하여 축사나 온실의 내부 상태에 따른 천장팬, 지상팬(120)의 작동 상태 및 상부환기창(130)의 개폐 상태를 다음 [표 1] 및 [표 2]에 나타내었는데, [표 1]은 일자형 천장팬이나 천장팬에 대한 제어 방법이고, [표 2]는 아이형 천장팬(110′)의 경우에 따른 초과습 상태와 과습 상태일 때의 아이형 천장팬(110′)의 제어 방법을 별도로 표로 기재하였다.

내부 조건	천장팬	지상팬	상부환기창	비고
최적 상태	저출력으로 정회전	멈춤	닫힘	검출되는 온도와 습도가 입력된 설성온도와 설정습도에 부합함.
초과습 상태	역회전	작동	열림	천장과 내부의 공기를 모두 방출하고, 외부의 공기를 유입하여 습도를 낮춤.
과습 상태	멈추거나 저출력으로 정회전	작동	열림	검출되는 습도가 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지×0.01)]보다 높은 상태에서 습도를 낮춤.
습도 부합, 고온 상태	멈추거나 저출력으로 정회전	작동	열림	하부 공기 배출하여 온도 저하.
습도 부합, 저온 상태	멈추거나 저출력으로 정회전	멈춤	닫힘	난방 실시.
봄, 가을	정회전	작동	닫힘	천장팬의 정회전으로 적절한 습도가 유지되면, 천장팬의 작동을 멈추고, 지상팬을 작동하고 상부환기창을 개방한다.

내부 조건	모터	상부셔터	내부셔터	비고
초과습 상태	역회전	열림	닫힘	천장과 내부의 공기를 모두 방출하고, 외부의 공기를 유입하여 습도를 낮춤.
과습 상태	정회전	닫힘	열림	내부의 공기 순환으로 천장 부분의 높은 공기를 아래로 순환하여 급격한 온도 변화를 방지.

이와 같이 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템은, 초과습기준습도보다 높은 습도일 때는 천장팬과 지상팬(120)을 가동하고, 상부환기창(130)을 개방하여 내부의 높은 습도의 공기를 빠르게 배출하고, 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여, 내부의 습도를 빠르게 낮추며, 초과습기준습도보다 낮고 과습기준습도보다 높은 습도일 때에는 천장팬의 작동을 정지하고 지상팬(120)을 작동하고, 상부환기창(130)을 모두 개방하여, 지상팬(120)을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 상부환기창(130)을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추어 과습에 따른 문제를 해결하는 특징이 있다.

한편, 기존의 천장팬은 천장에 과습된 공기가 정체되면 역회전을 통한 과습된 공기를 외부를 배출하여 과습 문제를 해결하고자 하였지만, 과습 공기가 배출되면서 내부 온습도의 급격한 저하로 내부의 온도와 습도가 단시간에 설정온도와 설정습도보다 떨어지는 문제점이 있었지만, 본 발명에 따른 과습 방지 공조 시스템은 상부의 정체된 고온 다습한 공기를 유지해 두고, 가축과 작물 부근의 과습한 공기의 습도를 낮추면서, 온습도의 급격한 저하를 방지하여 가축이나 식물의 급격한 온도변화에 대한 스트레스를 방지하고, 급격한 온도 상승을 위한 난방 실시가 필요하지 않은 특징이 있다.

또한, 지상팬(120)과 상부환기창(130)은 축사나 온실의 내부 온도가 설정온도보다 높을 때, 상부환기창(130)은 개방하고 외부의 유입하고, 지상팬(120)은 작동하여, 가축이나 식물의 주변의 공기를 빠르게 배출하여, 온도를 낮추도록 하는 특징이 있다.

110 : 티형 천장팬 110′ : 아이형 천장팬
111 : 팬 112 : 모터
113 : 티관 113a : 외기부
113b, 113b′ : 내기부 114 : 개폐판
115 : 가림구 116 : 아이관
116a : 외기부 116b : 내기부
116c, 116c′ : 보조내기부 117 : 외부셔터
117a, 118a, 131a, : 고정판 117b, 118b, 131b : 이동판
117c, 118c, 131c, : 와이어 117d, 118d, 131d : 가이드홈
118 : 내부셔터 119 : 분산판
119a : 연결구 120 : 지상팬
121 : 팬 122 : 모터
130 : 상부환기창 131 : 상부셔터

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 온도와 습도를 제어하는 일반 장치와 그 일반 장치를 제어하는 제어부를 포함하는 축사나 온실의 공조 시스템에 있어서,
   축사나 온실 내부에는 높이 방향 및 길이 방향에 따라 온도계와 습도계를 다수 개 설치하고,
   축사나 온실의 천장에 팬의 회전 및 역회전으로 공기가 유입 및 배출되는 아이형 천장팬을 천장을 따라 일정 간격으로 구성하되,
   상기 아이형 천장팬은, 일(一)자 형태의 내기부와 외기부로 구성하고, 내.외기부 사이에 수직하게 돌출된 보조내기부가 마주보게 일체로 형성되어, 전체적으로 I자 구조의 아이관을 구성하고, 내기부 내부에는 모터와 팬이 위치되며, 외기부와 이격 된 위치에 가림구를 구성하고, 상기 외기부와 보조내기부에는 개폐 구조의 외부 및 내부셔텨가 각기 구성되어, 외기부는 축사나 온실의 외부에 위치되고, 보조내기부와 내기부는 온실 내부에 위치되도록 설치되며,
   축사나 온실의 일측 벽에 가축이나 식물 높이에 맞는 높이로 내부 공기를 배출하는 지상팬을 벽 길이 방향을 따라 일정 간격으로 구성하고, 그 반대쪽의 벽 상부에는 개폐 가능한 상부환기창을 벽의 길이 방향을 따라 다수 개 설치하여,
   제어부에 설정온도, 설정습도나 그 범위, 초과습기준습도, 과습기준 퍼센티지를 입력받아, 과습기준습도인 [설정습도＋(설정습도×과습기준퍼센티지)]을 계산하고,
   온도계와 습도계에 의해 내부의 온도와 습도를 검출 받아, 설정온도와 설정습도를 비교하여 일반장치들에 의해서 최적의 온습도로 제어하되,
   축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도 보다 높으면 천장팬의 역회전과 지상팬의 작동으로 내부의 공기를 배출함과 동시에 상부환기창 개방으로 외부 공기를 유입하며,
   축사나 온실 내부의 습도가 초과습기준습도 보다 낮고 과습기준습도 보다 높으면, 외부셔터를 닫아 외부 공기의 강제 유입을 중지하고, 내부셔터는 개방하여 정회전 하는 천장팬에 의해 내부 공기 순환으로 내부의 급격한 온도 저하를 방지하며, 작동되는 지상팬을 통해 내부의 높은 습도의 공기를 외부로 배출하고, 개방된 상부환기창을 통해 외부의 낮은 습도의 공기를 유입하여 내부의 습도를 낮추어 과습을 해결함을 특징으로 하는 과습 방지 공조 시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 천장팬의 내기부와 이격된 위치에 외기부보다 큰 분산판을 구성하되, 분산판의 중간 부분은 내기부 쪽으로 볼록하고, 분산판에는 관통된 타공을 다수개 형성하며, 분산판은 연결구에 의해 외기부에 연결된 구조로 구성되어,
   유입되는 공기가 분산판과 분산판의 타공에 의해 공기의 분산이 용이하도록 함을 특징으로 하는 과습 방지 공조 시스템.
   
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 상부환기창은 상부셔터에 의해서 개폐 제어되고,
   상기 천장팬은 외부셔터와 내부셔터에 개폐 제어되되,
   상기 상부셔터와 외부셔터 및 내부셔터는, 간격을 두고 고정되게 설치되는 고정판과, 그 고정판 사이를 메우거나 고정판 쪽으로 이동하면서 고정판과 겹쳐지는 이동판, 각 이동판에 연결되는 와이어로 구성되어,
   와이어의 양쪽의 당김으로 이동판의 이동 방향 및 위치를 제어하여, 상부셔터, 외부셔터, 내부셔터의 개폐와 개폐량을 조절함을 특징으로 하는 과습 방지 공조 시스템.
6. 삭제

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