KR101803844B1

KR101803844B1 - 시설농업용 권취형 냉온 매트

Info

Publication number: KR101803844B1
Application number: KR1020170060732A
Authority: KR
Inventors: 백상화
Original assignee: 백상화
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2017-12-04
Also published as: KR20170099391A

Abstract

본 발명은 비닐하우스, 온실, 육종실(育種室), 묘포장(苗圃場), 또는 파종상(播種床) 등의 시설농업 재배시설에 설치되는 냉난방 장치에 관한 것으로, 압송관(31)과 배출관(32)이 설치되어 온수 또는 냉수 등의 열매체가 공급 및 배출되되, 수평 배열된 다수의 U자형 내장관(20)으로 압송관(31)과 배출관(32)이 연결되고, 내장관(20)의 상, 하부에는 외피(11)가 설치되어, 열매체 순환 내장관(20)이 내장되고 권취 가능한 매트(10)가 구성되는 것이다.
본 발명을 통하여, 시설농업용 매트(10)에 열매체가 순환하는 내장관(20)을 구성하되, 내장관(20)의 유로를 단축하여 관경을 최소화함과 동시에 내장관(20)의 굴곡을 단순화함으로써, 매트(10)의 자유롭고 원활한 권취 및 전개가 가능하다.

Description

시설농업용 권취형 냉온 매트{ROLLABLE HEATING AND COOLING MAT FOR CONTROLLED AGRICULTURE}

본 발명은 비닐하우스, 온실, 육종실(育種室), 묘포장(苗圃場), 또는 파종상(播種床) 등의 시설농업 재배시설에 설치되는 냉난방 장치에 관한 것으로, 압송관(31)과 배출관(32)이 설치되어 온수 또는 냉수 등의 열매체가 공급 및 배출되되, 수평 배열된 다수의 U자형 내장관(20)으로 압송관(31)과 배출관(32)이 연결되고, 내장관(20)의 상, 하부에는 외피(11)가 설치되어, 열매체 순환 내장관(20)이 내장되고 권취 가능한 매트(10)가 구성되는 것이다.

시설농업은 기온, 습도, 조도 등 작물의 생육 환경을 인위적으로 조절함으로써, 생산성 제고 또는 신품종 개발 등을 도모하는 것으로, 냉난방 장치 또는 차광 장치 등 생육 환경을 조절하는 다양한 수단이 적용된다.

이러한 시설농업용 생육 환경 조절 수단에 있어서, 매트(mat)형 시설은 파종된 지면 또는 발아된 작물의 상측에 매트를 전개함으로써, 혹서기(酷暑期)에 과도한 태양광을 차광하거나, 지표 복사열의 발산을 차단하여 매트 하부 공간을 보온하게 되며, 관련 종래기술로는 특허 제901424호를 들 수 있다.

특허 제901424호를 비롯한 종래의 시설농업용 매트는 작물의 상부에 전개되어 태양광을 차단하거나 지열을 보온하는 수동적 기능만을 수행하는 것으로, 비닐하우스 또는 온실 등의 실내형 시설농업 재배지에서 통상 활용되는 히터 또는 열풍기 등과 같은 능동적인 조절 효과는 전혀 기대할 수 없었다.

따라서, 종래의 시설농업용 매트는 히터 등의 능동적 조절수단과 병행 사용되는 보조적인 시설로 그 역할이 국한되었다.

이에, 시설농업용 매트에 전열선을 내장하거나 지그재그(zigzag)형 온수관을 내장하는 방안을 고려할 수 있으나, 전자의 경우 누전 또는 과열로 인한 화재의 우려는 물론 전자파 발생 등으로 인하여 작물 생육환경이 저해되는 심각한 문제가 수반되며, 후자의 경우 지그재그로 복잡하게 굴곡 배치된 온수관으로 인하여 매트의 권취가 지극히 어려울 뿐 아니라 권취과정에서 내장된 온수관이 손상되는 문제가 있어 현실적으로 적용이 불가능한 문제점 있었다.

특히, 종래기술에서 매트에 온수관이 내장됨에 있어서는 단일 유로(流路)를 형성하는 온수관이 지그재그 형태로 배열되는 바, 장거리 유로가 형성될 수 밖에 없으며, 이에 온수관의 통수능(通水能)을 확보하기 위하여 온수관 직경을 충분히 부여할 수 밖에 없는 바, 매트의 전체 두께가 과대하게 형성될 수 밖에 없으며, 따라서 매트의 원활한 권취가 사실상 불가능한데, 이는 필요에 따라 전개 또는 권취를 자유롭게 수행하여야 하는 시설농업용 매트의 특성상 치명적인 약점으로 작용할 수 밖에 없다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여, 온수 또는 냉수 등의 열매체 순환 관로를 매트(10)에 내장하면서도 실질 유로를 단축하여 관로의 직경을 축소하고, 관로의 굴곡 역시 단순화하여 매트(10)의 자유로운 권취 및 전개가 가능하도록 창안된 것으로, 시설농업 재배시설에 설치되는 매트(10)에 있어서, 열매체가 공급되는 압송관(31)과, 압송관(31)과 평행한 배출관(32)이 설치되고, 한쌍의 평행 직선 관체(管體)인 직관부(22)의 일단에는 굴곡된 접관부(21)가 형성되고, 타단에는 상기 한쌍의 직관부(22)를 상호 연결하는 선회부(23)가 형성되어 평면상 U자형 관로(管路)인 내장관(20)이 구성되며, 내장관(20)의 일측 접관부(21)는 압송관(31)에 연결되고 타측 접관부(21)는 배출관(32)에 연결되어, 압송관(31)으로 공급된 열매체가 내장관(20)을 경유하여 배출관(32)으로 배출되며, 상호 평행을 이루는 다수의 내장관(20)이 압송관(31) 및 배출관(32)과 직교하는 방향으로 다수 배열되되, 각각의 내장관(20)은 동일한 압송관(31) 및 배출관(32)에 연결되고, 상기 다수의 내장관(20) 상부와 하부에는 외피(11)가 설치되어 매트(10)가 구성되되, 선회부(23)측 말단을 축으로 매트(10)가 권취됨을 특징으로 하는 시설농업용 권취형 냉온 매트이다.

본 발명을 통하여, 시설농업용 매트(10)에 열매체가 순환하는 내장관(20)을 구성하되, 내장관(20)의 유로를 단축하여 관경을 최소화함과 동시에 내장관(20)의 굴곡을 단순화함으로써, 매트(10)의 자유롭고 원활한 권취 및 전개가 가능하다.

이로써, 열매체 순환 내장관(20)이 구성됨에도 불구하고 두께가 최소화된 매트(10)를 제공할 수 있으며, 매트(10)의 권취 및 전개 역시 용이하게 수행할 수 있는 바, 사용 편의성을 획기적으로 향상시킬 수 있고, 전열선 등 여타의 방식에 비하여 사용 안전성은 물론 에너지 효율을 개선할 수 있으며, 난방 기능은 물론 열매체로 냉수를 적용함으로써 냉방 기능도 수행할 수 있다.

특히, 지하수 또는 온천수를 열매체로 활용하거나, 지하 매설관의 연결을 통하여 지열을 활용함으로써, 냉, 난방 가동비용을 획기적으로 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 사용상태 설명도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 부분절단 사시도
도 4는 본 발명의 배관 발췌 사시도
도 5는 본 발명의 내장관 발췌 부분절단 사시도
도 6은 본 발명의 대표 단면도
도 7은 본 발명의 권취 방식 예시도

본 발명의 상세한 구성 및 작용을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1은 본 발명 매트(10)의 설치 및 운용 상태를 예시한 도면으로서, 도시된 실시예에서는 온실 내부에 본 발명 매트(10)가 설치되고 있으며, 동 도면 상부의 A-A'선 단면도에서와 같이, 온실 골조(91)에 고정되고 작물 상측으로 이격된 지지프레임(92) 상단에 본 발명의 매트(10)가 설치된다.

본 발명의 매트(10)는 도 1 상부 A-A'선 단면도의 좌측에서와 같이, 작물 상부에 전개상태로 사용될 수 있으며, 매트(10)의 가동이 불필요하거나 채광이 필요한 경우 동 도면의 우측에서와 같이, 매트(10)를 권취하여 작물 상부를 개방할 수도 있다.

*도 1에서와 같은 본 발명 매트(10)의 자유롭고 원활한 전개 및 권취는 후술할 세관형(細管形) 내장관(20)의 평행 배열 구조를 통하여 달성될 수 있는데, 이러한 본 발명의 구체적인 구성이 도 2 내지 도 7에 도시되어 있다.

도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 외관을 도시한 사시도 및 본 발명의 내부 구조를 도시한 부분절단 사시도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 직물 또는 합성수지 시트 등의 외피(11)로 둘러싸인 매트(10)로서, 압송관(31) 및 배출관(32)이 연결되며, 도 3에서와 같이, 매트(10) 내부에는 내장관(20)이 설치되어, 냉수 또는 온수 등의 열매체가 순환된다.

또한, 도 3에서와 같이, 내장관(20) 사이의 공간에는 축열재(13)가 충전(充塡)되어 내장관(20)에서 발산되는 열 또는 냉기가 매트(10) 내부에 축적되며, 상측 외피(11)와 축열재(13) 사이에는 단열성 차폐층(12)이 적층되어, 매트(10)의 전개시 매트(10) 상측으로의 열손실을 차단하게 된다.

도 4 및 도 5는 본 발명 매트(10)에 내장되는 내장관(20)의 구조와, 압송관(31) 및 배출관(32)과 내장관(20) 간의 연결 구조를 도시한 것으로, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 매트(10)에는 평면상 U자형 형상의 세관형 내장관(20)이 수평으로 다수 배치되되, 개별 내장관(20)의 유입단 및 유출단이 각각 압송관(31) 및 배출관(32)에 직접 연결되는 구조를 가진다.

즉, 냉수 또는 온수 등의 열매체가 압송, 공급되는 압송관(31)과, 압송관(31)과 평행한 배출관(32)이 설치되고, 이들 압송관(31) 및 배출관(32)이 가요성 세관인 내장관(20)으로 연결되는 것으로, 내장관(20)은 종래의 온수매트와 달리 지그재그형으로 굴곡된 것이 아니라 평면상 U자형을 이루는 단순한 유로가 형성되며, 그 유로의 연장 역시 매트(10)를 평면상 1회 왕복하는 최단거리로 한정되는 것이다.

도 4의 발췌 확대부에서와 같이, 본 발명의 내장관(20)에는 한쌍의 평행 직선 관체(管體)인 직관부(22)가 형성되고, 직관부(22) 각각의 일단에는 굴곡된 접관부(21)가 형성되며, 접관부(21) 타단의 직관부(22)에는 선회부(23)가 형성되어, 상기 한쌍의 직관부(22)가 선회부(23)를 통하여 상호 연결되어, 평면상 단일 U자형 관로(管路)가 구성된다.

또한, 내장관(20)의 일측 접관부(21)는 압송관(31)에 연결되고 타측 접관부(21)는 배출관(32)에 연결되며, 압송관(31)의 유입구 타측 말단은 폐합되고, 배출관(32)의 배출구 타측 말단 역시 폐합되어, 결국 도 5에서와 같이, 압송관(31)으로 공급된 열매체가 내장관(20)을 경유하여 배출관(32)으로 배출되는 열매체 이동 경로가 구축된다.

*이렇듯, 압송관(31)과 배출관(32)을 연결하는 내장관(20)은 도 4에서와 같이, 상호 평행을 이루는 다수의 내장관(20)이 압송관(31) 및 배출관(32)과 직교하는 방향으로 다수 배열되되, 각각의 내장관(20)은 동일한 압송관(31) 및 배출관(32)에 연결되며, 상기 다수의 내장관(20) 상부와 하부에는 외피(11)가 설치되어 본 발명의 매트(10)가 완성된다.

즉, 종래의 온수매트에서는 온수관을 내장함에 있어서 단일 온수관이 매트 내부에서 평면상 매트를 여러 차례 왕복하는 지그재그(zigzag) 형태로 굴곡되면서 1개 유입구와 1개 유출구를 가지는 단일 유로(流露)가 형성되는 바, 유로가 지나치게 연장되고 그에 따라 온수관의 직경을 충분히 확보하여 통수능을 부여할 수 밖에 없었으나, 본 발명에서는 수평으로 배열된 U자형 단위 내장관(20) 다수를 매트(10) 외부의 대구경 압송관(31) 및 배출관(32)에 연결함으로써, 평면상 매트(10)를 단 1회 왕복하는 지극히 단순하고 단축된 유로가 형성되며, 각각의 내장관(20)별로 별도의 유입구와 유출구가 형성되는 바, 압송관(31) 또는 배출관(32)에 비하여 관경이 대폭 축소된 5mm 이하의 세관(細管)으로 내장관(20)을 구성하도 충분한 통수능이 확보되고 원활한 열매체의 순환이 가능한 것이다.

이러한 단위 내장관(20)의 수평 배열 및 세관 내장관(20)의 적용을 통하여, 본 발명 매트(10)의 두께를 종래기술 대비 획기적으로 축소할 수 있을 뿐 아니라, 내장되는 관로의 굴곡이 단순화되고 관경 역시 축소될 수 있는 바, 매트(10)의 원활한 권취 및 전개 작업이 가능하게 된다.

한편, 도 3 및 도 6에서와 같이, 본 발명 매트(10)에 있어서, 내장관(20) 사이의 공간에는 축열재(13)가 충전(充塡)되어, 내장관(20)에서 발산되는 열 또는 냉기가 단시간에 소산(消散)되지 않고 매트(10) 내부에 축적되어 장시간 유지되며, 상측 외피(11)와 축열재(13) 사이에는 단열성 차폐층(12)이 적층되어 내장관(20)에서 상측으로 복사 방출되는 열을 차단하고 하측으로 반사함으로써 매트(10)의 전개시 매트(10) 상측으로의 열손실을 차단하게 된다.

또한, 전술한 바와 같이, 본 발명의 내장관(20)으로는 가요성 세관이 적용되는 바, 인접 내장관(20)간의 이격 거리 및 내장관(20)의 직관부(22)간 이격 거리를 일정하게 유지할 수 있도록 도 4에서와 같이 결속봉(29)이 구성될 수 있다.

이러한 본 발명 매트(10)의 축열재(13)로는 천연섬유 또는 합성섬유제 충전재는 물론 황토 또는 석분(石粉) 등의 광물성 입상체(粒狀體)가 적용될 수 있으며, 차폐층(12)으로는 단열성 시트 및 금속박(金屬箔) 등이 적용될 수 있다.

본 발명 매트(10)의 권취는 도 1에서와 같이, 매트(10)의 압송관(31) 및 배출관(32) 타측 단부인 선회부(23)측 말단을 축으로 매트(10)를 말아서 수행하게 되는데, 이러한 매트(10)의 권취 또는 권출 전개 작업의 용이한 수행이 가능하도록 도 7에서와 같은 권취봉(40)이 적용될 수 있다.

즉, 도 7에서와 같이, 매트(10)의 선회부(23)측 말단에는 내장관(20)과 직교하는 권취봉(40)을 접합하고, 권취봉(40)의 일단에는 핸들(41)을 형성하여, 사용자가 핸들(41)을 조작하여 권취봉(40)을 회전시킴으로써, 권취봉(40)을 축으로 매트(10)가 권취될 수 있도록 한 것이다.

이러한 권취봉(40)의 적용을 통하여 매트(10)의 권취 또는 권출 전개 작업을 간편하고 신속하게 수행할 수 있고, 매트(10) 표면이 긴밀하게 밀착된 상태로 권취가 가능할 뿐 아니라, 권취과정에서 매트(10)가 안정적이고 균일하게 만곡되고 내장된 내장관(20) 역시 완만하고 균일한 곡률로 만곡될 수 있는 바, 권취 및 권출과정에서 발생될 수 있는 내장관(20)을 비롯한 매트(10) 내장재는 물론 매트(10) 외피(11) 등의 파손을 방지하고 권취된 상태의 매트(10)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.

또한, 도 7에서와 같이, 핸들(41)이 설치되는 권취봉(40)의 단부에는 슬리브(sleeve)(42)를 결합하여, 사용자가 슬리브(42)를 파지한 상태에서 핸들(41)을 회전시킬 수 있도록 함으로써, 권취 및 권출 작업 편의성을 일층 향상시킬 수 있다.

10 : 매트
11 : 외피
12 : 차폐층
13 : 축열재
20 : 내장관
21 : 접관부
22 : 직관부
23 : 선회부
29 : 결속봉
40 : 권취봉
41 : 핸들
42 : 슬리브
31 : 압송관
32 : 배출관
91 : 골조
92 : 지지프레임

Claims

시설농업 재배시설에 설치되는 매트(10)에 있어서,
열매체가 공급되는 압송관(31)과, 압송관(31)과 평행한 배출관(32)이 설치되고;
한쌍의 평행 직선 관체(管體)인 직관부(22)의 일단에는 굴곡된 접관부(21)가 형성되고, 타단에는 상기 한쌍의 직관부(22)를 상호 연결하는 선회부(23)가 형성되어 평면상 단일 U자형 관로(管路)인 내장관(20)이 구성되며;
내장관(20)의 일측 접관부(21)는 압송관(31)에 연결되고 타측 접관부(21)는 배출관(32)에 연결되되, 내장관(20)은 압송관(31) 및 배출관(32)에 비하여 관경이 축소되고, 압송관(31)으로 공급된 열매체가 내장관(20)을 경유하여 배출관(32)으로 배출되며;
상호 평행을 이루는 다수의 내장관(20)이 압송관(31) 및 배출관(32)과 직교하는 방향으로 다수 배열되되, 각각의 내장관(20)은 동일한 압송관(31) 및 배출관(32)에 연결되고;
상기 다수의 내장관(20) 상부와 하부에는 외피(11)가 설치되어 매트(10)가 구성되되, 선회부(23)측 말단을 축으로 매트(10)가 권취됨을 특징으로 하는 시설농업용 권취형 냉온 매트.