KR101788515B1

KR101788515B1 - 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조

Info

Publication number: KR101788515B1
Application number: KR1020170079714A
Authority: KR
Inventors: 윤재순; 박현수
Original assignee: 박현수
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2017-10-20

Abstract

본 발명은 비닐하우스 설치 구조에 있어서, 다수개의 보온패널 모듈을 다수개의 연결조인트로 연결하여 비닐하우스의 내측 면에 인접하는 독립 구조물 형태의 온실을 설치하여 비닐하우스 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있도록, 상기 보온패널 모듈은 테두리 프레임 4개를 4각형으로 조합하여 4각 테두리를 형성하고, 4각을 이루는 각 테두리 프레임의 내부에 복수개의 경질 투명 또는 반투명 합성수지 패널을 장착하되, 상기 테두리 프레임으로 이루어지는 4각 테두리 내측에 상기 각각의 합성수지 패널을 끼워서 장착하는 장착부를 형성하고, 상기 합성수지 패널은 두께 0.2~2mm의 것을 채용하되, 유리섬유 강화 폴리에스테르 판(FRP), 아크릴 판(FRA), 아크릴 수지판(MMA), PC 에코젠 중 어느 하나를 사용하여, 투과율이 1~2만 룩스의 평판 또는 일정모양의 성형판으로 형성하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조에 관한 발명이다.

Description

보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조{Inner Green house structure by warm panel module}

본 발명은 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조에 관한 것으로, 비닐하우스 내에서 재배되는 작물의 최적생육 환경이 확보될 수 있도록, 비닐하우스의 내면에 복수개의 보온패널 모듈을 설치하여 비닐하우스 내부에 독립 구조의 온실을 설치하는 기술이다.

일반적으로 비닐하우스는 작물생육 조건에 부합되지 않는 상태의 자연환경으로 변환되는 지역에서 소비자가 원하는 작물을 원하는 때에 제공하기 위한 시설로서, 유리 등으로 형성하는 온실에 비해 설치비용이 저렴하기 때문에 널리 이용되고 있다.

상술한 비닐하우스는 일반적으로 두께 0.03~0.1mm의 비닐 한 장을 사용하고 있으며, 이러한 비닐 한 장을 사용하여 형성한 비닐하우스는 외기온도 0.9℃의 경우 내부온도를 2~8℃로 유지할 수 있고, 외기온도 12℃의 경우 최고 28~33℃를 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 비닐하우스 내에서 재배되는 작물의 생육 적정온도는 예를 들어 토마토, 오이, 피망의 경우에는 야간 21시 이후부터 5℃ 이상을 유지하여야 하므로, 결국 외기온도가 0.9℃ 또는 그 미만인 경우 별도의 열원을 통해 가온하여야 작물 재배가 가능하므로 영농비용이 증가하는 문제가 발생되고 있다.

특히 통상의 비닐하우스는 외기온도 강하시 보온을 위해 외부에 보온덮개를 덮어서 내부온도를 일정온도로 유지하는 방법을 사용하고 있으나, 외기온도가 지나치게 강하할 때는 비닐하우스 보온덮개 만으로는 작물의 생육에 필요한 적정 온도를 유지하기 어려워 별도의 열원을 설치하고 일정온도 이상으로 열에너지를 공급하는 것이 통상적인 비닐하우스 운영실태이다.

또한 일반적인 비닐하우스는 주야간 외기 온도차가 크게 벌어질 때 작물의 동해를 방지하기 위하여 비닐하우스의 내부에 소형 비닐하우스를 형성하고, 소형 비닐하우스의 상부에 보온덮개를 덮어서 외기온도 강하에 대응하는데, 이러한 외부 및 내부 비닐하우스는 통상 수명이 3~5년 정도에 불과하거나 강설 강풍 등의 외력에 의한 훼손이 빈발하고 이로 인한 재배작물 손실 등의 막대한 영농손실이 발생되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 동절기 또는 야간에 내부 온도가 강하되는 것을 방지하기 위하여 종래 특허기술이 공지되어 있는데 이는 한국 등록특허 제10-1321376호 ‘다중 비닐하우스용 비닐지 홀더’로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 비닐하우스 골조의 내부에 2중 또는 3중으로 비닐지를 설치하는 것이나, 이 또한 비닐지의 수명이 짧고, 비닐지를 다층으로 설치하는 작업과정이 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라, 작물의 생육 조건에 맞추어 다층 구조를 제거하거나 다시 설치하는 과정이 복잡하고, 이러한 과정에 더하여 강설 강풍에 의해 비닐 훼손이 발생되는 등의 문제가 있어서 실제로 널리 활용되지 않고 있다. 상기 도 1의 미설명 부호는 본 발명을 설명함에 있어 직접관계가 적은 것이어서 상세한 설명을 생략하도록 한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 비닐하우스 내부 비닐에 근접한 곳에 복수개의 투명 또는 반투명 패널을 결합한 보온패널 모듈 다수개를 연결하여 독립 구조물 형태의 반영구적 온실을 형성함으로써, 재배되는 작물의 최적 생육 온도가 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 비닐하우스 설치 구조에 있어서, 다수개의 보온패널 모듈(1)을 다수개의 연결조인트(2)로 연결하여 비닐하우스의 내측 면에 인접하는 독립 구조물 형태의 온실을 설치하여 비닐하우스 내부 온도를 일정범위로 유지할 수 있도록, 상기 보온패널 모듈(1)은 테두리 프레임(3) 4개를 4각형으로 조합하여 4각 테두리를 형성하고, 4각을 이루는 각 테두리 프레임(3)의 내부에 복수개의 경질 투명 또는 반투명 합성수지 패널(4)을 장착하되, 상기 테두리 프레임(3)으로 이루어지는 4각테두리 내측에 상기 각각의 합성수지 패널을 끼워서 장착하는 장착부(5)를 형성하고, 상기 합성수지 패널은 두께 0.2~2mm의 것을 채용하되, 유리섬유 강화 폴리에스테르 판(FRP), 아크릴 판(FRA), 아크릴 수지판(MMA), PC 에코젠 중 어느 하나를 사용하여, 투과율이 1~2만 룩스의 평판 또는 일정모양의 성형판으로 형성하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조를 제공하도록 한다.

본 발명은 비닐하우스 내부에 비닐하우스 형상에 근접하는 독립된 구조의 또 다른 온실을 구비함으로써, 온실 내부 온도 변화를 최소화시켜 작물의 최적 생육환경을 조성할 수 있는 효과가 발생되는 것은 물론, 강설, 강풍 등에 의해 비닐이 훼손되어 단시간에 작물이 동해를 입는 사고를 방지할 수 있는 효과가 발생된다.

또한 본 발명은 온실 구조를 비닐하우스의 외형에 근접하는 형태로만 형성하는 것이 아니고, 비닐하우스의 바닥에 평면 또는 곡면의 소형 하우스를 형성하거나, 비닐하우스를 비롯한 각종 온실의 내부에 채용하여 온실의 내부온도 변화를 최소화시켜 작물을 최적 생육환경에서 재배할 수 있는 효과가 발생된다.

또한 본 발명은 보온패널 모듈을 연결하는 연결조인트 중 골격 유지에 지장을 주지 않는 일부를 분리 또는 결합하여 보온패널 모듈을 탈거하거나 장착함으로써 온실에 넓거나 좁은 관통구를 형성하거나 밀폐시키고, 또한 보온패널 모듈의 합성수지 패널 장착수량을 증감시킴으로써, 외기온도와 작물의 생육 상태에 따라 비닐하우스 내부온도를 조절할 수 있는 효과가 발생된다.

도 1은 종래기술의 비닐하우스 다중 설치구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 보온패널 모듈 조립상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 보온패널 모듈의 단면 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 보온패널 모듈의 테두리 프레임 단면 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 테두리 프레임과 연결조인트의 결합 상태를 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명에 따른 보온패널 모듈을 연결조인트로 연결한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 보온패널 모듈을 연결하여 형성된 온실의 하부 보온패널 모듈과 결합하여 지중에 지지하는 지지구를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 연결조인트를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 연결조인트를 장착 부위에 따라 절곡하는 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 다음에서 설명하는 바람직한 실시예에 의해 명확해질 것이나, 본 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예시에 불과한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니고, 실시예와 균등한 기술들을 모두 포함하는 것으로 이해하여야 한다. 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이, 다수개의 보온패널 모듈(1)을 다수개의 연결조인트(2)로 연결하여 형성하되, 비닐하우스의 내측 면에 인접하는 독립 구조물 형태의 온실(H)을 설치하여 비닐하우스의 내 외부 열전달을 차단함으로써 비닐하우스 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다.

상기 보온패널 모듈(1)는 도 3에 도시한 바와 같이, 테두리 프레임(3) 4개를 4각형으로 조합하여 4각 테두리를 형성하고, 4각을 이루는 각 테두리 프레임(3)의 내부에 복수개의 경질 투명 또는 반투명 합성수지 패널(4)을 장착하여 형성하며, 상기 테두리 프레임(3)으로 이루어지는 4각 테두리 내측에는 상기 각각의 합성수지 패널(4)을 끼워서 장착하는 장착부(5)를 형성한다.

상기 경질 투명 또는 반투명 합성수지 패널(4)은 두께 0.2~2mm의 것을 채용하되, 유리섬유 강화 폴리에스테르 판(FRP), 아크릴 판(FRA), 아크릴 수지판(MMA), PC 에코젠 중 어느 하나를 사용하고, 투과율이 1~2만 룩스의 평판 또는 일정모양의 성형판으로 형성한 패널을 채용하도록 한다.

상기 테두리 프레임(3)은 합성수지재로 형성하되, 도 4에 도시한 바와 같이, 일정폭의 외측부재(6)와 내측부재(7)를 복수개의 간격부재(8)로 연결하여 일체형으로 형성하며, 상기 보온패널 모듈(1)의 장착부(5)는 테두리 프레임(3)의 내측부재(7)에 복수개의 협지부(9)를 일정간격으로 이격시켜 형성하고, 상기 테두리 프레임(3)이 4각형 구조를 이루며 조합되는 4각형 모서리 이음부는 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 테두리 프레임(3)이 연결되는 모서리부위를 이음쇠(10)를 사용하여 테두리 프레임(3)과 볼트로 고정한다.

상기 협지부(9)는 도 5에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 돌출편(9a)을 각 테두리 프레임(3)의 길이와 동일하게 형성하되, 한쌍의 돌출편(9a) 사이에 합성수지 패널(4)이 억지끼움 삽입되어 견고하게 고정되고 지지될 수 있는 틈새(9b)를 형성하며, 상기 합성수지 패널(4)은 돌출편의 틈새(9b)의 모두 또는 일부에 장착하되, 온실에서 재배하는 작물의 종류에 따라 투명 또는 반투명 패널을 선택하여 작물의 생육 환경을 조절할 수 있도록 한다.

또한 상기 테두리 프레임(3)의 외측부재(6)와 내측부재(7)의 좌우측면에는 도 5, 6에 도시한 바와 같이, 각각 요홈부(11)를 형성하며, 상기 요홈부(11)에는 복수개의 볼트(12) 머리부를 삽입하고, 상기 연결조인트(2)에 형성되는 볼트구멍(2a)을 통해 2개의 테두리 프레임(3) 요홈부(11)에 볼트머리가 결합되는 볼트를 관통시켜 너트로 체결하여 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 연결조인트(2)에 의해 4각형으로 이루어진 다수개의 보온패널 모듈(1)의 테두리 프레임(3) 모서리 부위를 맞대어 결합하여 다수개의 보온패널 모듈(1)이 전체적으로 평면상태가 이루어지며 견고하게 결합되도록 한다.

그리고 상기 보온패널 모듈(1)의 지면과 맞닿은 양측 단부는 도 8에 도시한 바와 같이, 일측이 지중에 일정깊이로 삽입되고 타측이 상기 2개의 테두리 프레임(3)의 요홈부(11)와 볼트 결합되는 복수개의 볼트구멍(2a)이 천공된 지지구(13)를 일정간격으로 배치하여, 상기 보온패널 모듈(1) 다수개를 결합하여 이루어지는 온실이 지면으로부터 독립적으로 견고하게 설치될 수 있도록 한다.

상기 보온패널 모듈(1)과 보온패널 모듈(1)을 연결하는 연결조인트(2)는 도 9에 도시한 바와 같이, 일정두께의 고강도 합성수지재 또는 강판재로 형성하되, 십자형으로 형성하며, 십자형 각각의 연결편에 4개의 볼트구멍(2a)을 일정간격으로 이격시켜 2열로 형성하여 상기 2개의 테두리 프레임(3) 요홈부(11)에 결합되는 볼트를 하나의 연결편에 체결할 수 있도록 하고, 비닐하우스의 단면 형상에 따라 십자형의 수직측 연결편 각도를 상이하게 절곡하되 수평측 연결부는 평판면이 유지되도록 한다.

예컨대, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 비닐하우스의 상부가 원형단면 구조일 경우 보온패널 모듈(1)로 이루어지는 온실 상부가 원형단면에 근접하는 구조가 이루어지도록 상기 테두리 프레임(3)을 연결하는 연결조인트(2)의 수직측 연결편을 일정각도로 구부려서 결합하도록 한다.

보다 구체적으로 양측 하단부를 결합하는 연결조인트(2)의 수직측 연결편은 중심부를 170°로 절곡하고, 그 상부에 위치하는 연결조인트의 수직측 연결편은 중심부를 160°로 절곡하며, 상단부에 위치하는 연결조인트의 수직측 연결편은 중심부를 145°로 절곡하여 온실의 양측 하단부는 수직단면에 근접하고 상부는 원형단면에 근접하게 형성하여 전체적으로 비닐하우스 단면과 근접되도록 형성하는 것이다.

이렇게 일정각도로 절곡된 연결조인트(2)를 통해 다수개의 보온패널 모듈(1)을 연결하여 결합함에 따라 도 2에 도시한 바와 같이 테두리 프레임(3)의 외측 부위가 V자 형태로 벌어지게 되는데, 이렇게 벌어진 부위는 단열효과를 향상시키며 온실 구조가 더욱 견고하게 유지되도록 V자형 쇄기(14)를 장착하는 것이 바람직하다.

상술한 구조를 가지는 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이, 비닐하우스 내부에 비닐하우스의 비닐보다 내구성이 우수한 보온패널 모듈(1) 다수개를 연결조인트(2)로 연결하여 비닐하우스 내부에 비닐하우스 형상에 근접하는 독립된 구조의 또 다른 온실을 구비함으로써, 온실 내부 온도 변화를 최소화시켜 작물의 최적 생육환경을 조성할 수 있는 효과가 발생되는 것은 물론, 강설, 강풍 등에 의해 비닐이 훼손되어 단시간에 작물이 동해를 입는 사고를 방지할 수 있는 효과가 발생되는 것이다.

그리고 본 발명의 보온패널 모듈을 결합한 온실 구조는 비닐하우스의 외형에 근접하는 형태로만 형성하는 것이 아니고, 비닐하우스의 바닥에 평면 또는 곡면의 소형 하우스를 형성하거나, 비닐하우스를 비롯한 각종 온실의 내부에 채용하여 온실의 내부온도 변화를 최소화시켜 작물을 최적 생육환경에서 재배할 수 있는 효과가 발생되는 것이다.

상술한 보온패널 모듈(1) 다수개를 결합하여 비닐하우스 내부에 독립적 구조의 온실을 설치하고, 일반적으로 비닐하우스 영농이 시작되는 동절기말 21시에서 익일 07시까지 내부 온도 변화를 측정 실험한 결과, 외기온도 3~6℃시에 2매의 합성수지 패널(4)을 보온패널 모듈(1)에 장착한 경우 비닐하우스 내부온도가 평균 9.1℃, 3매의 합성수지 패널(4)을 장착한 경우 평균 15.3℃, 4매의 합성수지 패널(4)을 장착한 경우 평균 17.5℃가 유지되어 작물생육이 원활하게 이루어지는 것을 확인하였다.

그리고 비닐하우스 또는 기타 형태의 온실 내부에 본 발명의 보온패널 모듈을 결합한 온실을 설치한 상태에서 상기 보온패널 모듈을 연결하는 연결조인트(2) 중 골격 유지에 지장을 주지 않는 일부를 분리 또는 결합하여 보온패널 모듈을 탈거하거나 장착함으로써 온실에 넓거나 좁은 관통구를 형성하거나 밀폐시키고, 또한 보온패널 모듈의 합성수지 패널 장착수량을 증감시킴으로써, 외기온도와 작물의 생육 상태에 따라 비닐하우스 또는 온실의 내부온도를 조절할 수 있는 효과가 발생된다.

1 : 보온패널 모듈 2 : 연결조인트
3 : 테두리 프레임 4 : 합성수지 패널
5 : 장착부 6: 외측부재
7 : 내측부재 8 : 간격부재
9 : 협지부 10 : 이음쇠
11 : 요홈부 12 : 볼트
13 : 지지구 14 : 쇄기
2a : 볼트구멍 9a : 돌출편
9b : 틈새

Claims

비닐하우스 설치 구조에 있어서,
다수개의 보온패널 모듈(1)을 다수개의 연결조인트(2)로 연결하여 비닐하우스의 내측 면에 인접하는 독립 구조물 형태의 온실을 설치하여 비닐하우스 내부 온도를 일정범위로 유지할 수 있도록,
상기 보온패널 모듈(1)은 테두리 프레임(3) 4개를 4각형으로 조합하여 4각 테두리를 형성하고, 4각을 이루는 각 테두리 프레임(3)의 내부에 복수개의 경질 투명 또는 반투명 합성수지 패널(4)을 장착하되, 상기 테두리 프레임(3)으로 이루어지는 4각테두리 내측에 상기 각각의 합성수지 패널을 끼워서 장착하는 장착부(5)를 형성하고,
상기 합성수지 패널은 두께 0.2~2mm의 것을 채용하되, 유리섬유 강화 폴리에스테르 판(FRP), 아크릴 판(FRA), 아크릴 수지판(MMA), PC 에코젠 중 어느 하나를 사용하여, 투과율이 1~2만 룩스의 평판 또는 일정모양의 성형판으로 형성하며,
상기 테두리 프레임(3)은 합성수지재로 형성하되, 일정폭의 외측부재(6)와 내측부재(7)를 복수개의 간격부재(8)로 연결하여 일체형으로 형성하고,
상기 보온패널 모듈(1)의 장착부(5)는 테두리 프레임의 내측부재(7)에 복수개의 협지부(9)를 일정간격으로 이격시켜 형성하며,
상기 테두리 프레임이 4각형 구조를 이루며 조합되는 4각형 모서리 이음부는 2개의 테두리 프레임이 연결되는 모서리 부위를 이음쇠(10)를 사용하여 테두리 프레임과 볼트로 고정하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 협지부(9)는 한쌍의 돌출편을 각 테두리 프레임의 길이와 동일하게 형성하되, 한쌍의 돌출편 사이에 합성수지 패널이 억지끼움 삽입되어 견고하게 고정되고 지지될 수 있는 틈새를 형성하며,
상기 합성수지 패널(4)은 돌출편의 틈새의 모두 또는 일부에 장착하되, 온실에서 재배하는 작물의 종류에 따라 투명 또는 반투명 패널을 선택하여 작물의 생육 환경을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.
제3항에 있어서,
상기 테두리 프레임(3)의 외측부재(6)와 내측부재(7)의 좌우측면에는 각각 요홈부(11)를 형성하며, 상기 요홈부(11)에는 복수개의 볼트(12) 머리부를 삽입하고, 상기 연결조인트(2)에 형성되는 볼트구멍(2a)을 통해 볼트를 관통시켜 너트로 체결하여 4각형으로 이루어진 테두리 프레임의 모서리 부위가 맞대어 지도록 연결하여 결합하고,
상기 보온패널 모듈(1)의 지면과 맞닿은 양측 단부는 일측이 지중에 일정깊이로 삽입되고 타측이 상기 테두리 프레임의 요홈부(11)와 볼트 결합되는 지지구(13)를 일정간격으로 배치하여, 상기 보온패널 모듈(1) 다수개를 결합하여 이루어지는 온실이 지면으로부터 독립적으로 견고하게 설치될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.
제4항에 있어서,
상기 보온패널 모듈(1) 다수개를 연결하는 연결조인트(2)는 일정두께의 고강도 합성수지재 또는 강판재로 형성하되, 십자형으로 형성하며,
십자형 각각의 연결편에 적어도 2개 이상의 볼트구멍을 형성하고, 비닐하우스의 단면 형상에 따라 십자형의 수직 연결편 각도를 상이하게 절곡하되 수평측 연결편은 평탄면이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.
제5항에 있어서,
일정각도로 절곡된 연결조인트(2)를 통해 다수개의 보온패널 모듈(1)을 연결하여 결합함에 따라 테두리 프레임(3)의 외측 부위에 발생되는 V자 형태의 홈에는 단열효과를 향상시키며 온실 구조가 더욱 견고하게 유지되도록 V자형 쇄기(14)를 장착하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.
제6항에 있어서,
상기 보온패널 모듈을 결합한 온실 구조는 비닐하우스의 외형에 근접하는 형태로만 형성하는 것이 아니고, 비닐하우스의 바닥에 평면 또는 곡면의 소형 하우스를 형성하거나, 비닐하우스를 비롯한 각종 온실의 내부에 채용할 수 있고,
비닐하우스 또는 일반 형태의 온실 내부에 보온패널 모듈을 결합한 온실을 설치한 상태에서 외기온도가 작물의 생육조건에 적합한 상태로 상승하거나 일정하게 유지되는 경우에는 상기 보온패널 모듈을 연결하는 연결조인트(2) 중 골격 유지에 지장을 주지 않는 일부를 보온패널 모듈을 분리하여 온실에 넓거나 좁은 관통구를 형성하거나, 보온패널의 합성수지 패널의 장착 수량을 증강시킴으로써, 외기온도와 작물의 생육 상태에 따라 비닐하우스 또는 온실의 내부온도를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 보온패널 모듈을 이용한 비닐하우스 내부 온실 설치구조.