KR101886231B1

KR101886231B1 - 다기능 공기 순환팬

Info

Publication number: KR101886231B1
Application number: KR1020170183612A
Authority: KR
Inventors: 정선옥; 장승호
Original assignee: 충남대학교산학협력단; 주식회사 신안그린테크
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-08-08

Abstract

본 발명은 다기능 공기 순환팬에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비닐하우스나 온실과 같은 재배시설의 내부에 설치되어 공기를 순환시킴과 아울러 온도와 습도 조절을 통해 시설 내부의 미기상환경(微氣象環境)을 균일하게 유지하고 농작물의 생육 성장에 최적화시킬 수 있으며, 자동제어 시스템에 의해 작동하는 공기 순환, 난방, 냉방 및 공기 살균 기능을 통해 시설 내부의 온습도를 자유롭게 제어할 수 있도록 한 다기능 공기 순환팬에 관한 것이다.

Description

다기능 공기 순환팬{Multi-Purpose Air Circulation Fan}

일반적으로, 우리의 식생활에서는 쌀이나 보리와 같은 곡물은 물론 배추나 무, 오이, 상추, 쑥갓, 파 등의 채소와 딸기나 토마토, 참외와 같은 과일 등이 다양한 형태로 조리 및 가공되어 주식 또는 육류요리나 생선요리에 곁들여 먹는 반찬류나 양념류 등으로 널리 이용되고 있다.

상기한 각종 채소나 과일과 같은 작물은 파종(播種)에서부터 수확할 때 까지 각각 정해진 시기가 있다. 예를 들면, 고추는 2월에 씨파종을 한 후 5월에 고추모를 정식(定植)하여 재배하고 7월에 풋고추를 수확하고, 8월부터는 붉은 고추를 수확하게 된다. 그리고 봄상추와 봄배추는 4월에 씨뿌리기를 한 후 5월에 밭에 정식하여 솎아주면서 재배하고 6월부터 수확하게 되고, 여름 상추와 김장 배추는 8월에 씨뿌리기를 한 후 9월에 정식하여 솎아주면서 재배하여 각각 10월과 11월에 수확하게 된다. 또, 토마토는 5월에 토마토 모종을 밭에 정식하여 재배하고 7월부터 수확하게 되는 것이다.

이에 따라, 전통적인 식생활에서는 채소나 과일의 수확시기에는 신선한 상태로 섭취하지만, 그 시기가 지난 후에는 저장된 상태의 채소나 과일을 섭취하고 있는 실정이다. 하지만, 수확시기가 지난 후에 섭취하는 채소나 과일의 경우에는 신선도가 떨어져 그 맛을 제대로 느끼기가 어렵다.

한편, 경제성장과 더불어 생활여건이 크게 개선되고 경제적으로 윤택해지면서 주식과 곁들여 먹는 김치 등의 전통적인 반찬류 이외에 갓 채취한 신선한 채소류의 수요(需要)가 급증하고 있으며, 육류 또는 생선류를 이용한 음식의 수요가 많아지면서 육류요리 및 생선류 요리와 곁들여 섭취할 수 있는 각종 채소류 및 과일류의 수요 또한 증대되고 있는 실정이다.

그러나, 전술한 바와 같이 채소류 및 과일류 등을 농작물을 전통적인 노지(露地)재배 방식으로만 재배하는 경우 그 수확량이 매우 제한적인 것은 물론, 소비자가 원하는 시기에 맞추어 농작물을 공급할 수 없기 때문에 최근에는 년중 신선한 농작물을 소비자에게 공급할 수 있도록 하기 위하여 비닐하우스 같은 농작물 재배시설을 이용한 농작물의 재배기술이 널리 이용되고 있다.

상기한 비닐하우스 같은 농작물 재배시설은 경작지 위에 파이프 등의 구조물을 이용하여 터널형태로 형성한 다음, 그 위에 광투과성(光透過性)이 매우 우수한 비닐을 덮고, 내부에는 난방장치를 설치함으로써 내부의 온도가 농작물의 생육(生育)에 적합해지도록 하여 외부 기온이 낮은 겨울철에도 농작물을 재배할 수 있도록 한 것이다.

하지만, 상기한 비닐하우스 등의 재배시설을 이용하여 농작물을 재배하는 경우, 보온성(保溫性)을 높이기 위하여 외부 공기가 유입되지 않도록 차단하기 때문에 환기 및 통풍성이 매우 불량하고, 내부 경작지에서 발생된 습기가 고르게 순환되지 못하기 때문에 습도가 지속적으로 높은 상태로 유지되면서 병해충이 발생될 우려가 높다는 문제가 있다.

또한, 신선한 외부 공기의 유입이 거의 차단된 구조이기 때문에 농작물의 뿌리에 대한 산소공급이 원활하지 못하여 뿌리 활착율과 입모율이 낮아지며, 재배시설 내부에서의 작업자의 작업능률 또한 떨어진다는 문제점도 있다.

KR

10-2009-0116850

A

KR

10-2011-0136099

A

KR

10-2012-0117288

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 다기능 공기 순환팬은 비닐하우스 등의 재배시설에 설치되어 바람을 발생함으로써 외부와 차단된 재배시설 내의 공기 흐름을 원활하게 함으로써 미기상환경을 균일하게 유지하고 농작물의 생육 성장에 최적화되도록 함과 아울러, 자동제어 시스템에 의해 작동하는 공기 순환, 난방, 냉방 및 공기 살균 기능을 통해 시설 내부의 온습도를 자유롭게 제어할 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다기능 공기 순환팬은 농작물을 재배하는 비닐하우스 또는 온실로 이루어진 재배시설에 설치되는 것으로, 팬날개를 회전시켜 바람을 발생시키는 팬 본체와; 팬 본체에서 송풍되는 공기를 가열하는 히터와; 일단은 팬 본체에 연결되고 타단은 히터에 연결되는 원추 형상의 연결부재와; 팬 본체의 출구에 설치된 분무노즐을 이용하여 초미립자의 형태로 가습용 물 또는 방제용 농약을 분무하는 분무장치와; 팬 본체를 지지하는 스탠드와; 재배시설 내부의 온도와 습도를 감지하여 팬 본체와 히터 및 분무장치를 제어하는 자동제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 팬 본체는 원통 형상의 하우징과, 팬날개를 회전시키도록 하우징의 내부에 고정 설치되는 방진방습모터와, 하우징의 후방 입구에 설치되어 이물질의 유입을 차단하고 전기를 이용하여 해충을 제거하는 후방 그릴과, 하우징의 전방 출구 부분에 설치되는 전방 그릴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징의 내부에 오존 발생기, 산소발생기, UV램프 중 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징은 알루미늄 재질 또는 스테인리스 재질로 형성되고, 팬날개와 전방 그릴 및 후방 그릴은 알루미늄 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 히터는 복수 개의 면상 PTC 발열체를 이용하여 공기를 가열하는 것을 특징으로 한다.

또한, 분무장치는 팬 본체의 출구 부분에 일정 간격으로 설치되는 복수 개의 분무노즐과, 분무액을 원주방향 양측으로 분배하여 분무노즐로 공급하는 분배기와, 분무액을 분배기로 공급하도록 분배기에 연결되는 분무액 공급관과, 각 분무노즐을 서로 연결하거나 분무노즐과 분배기를 연결하도록 절곡 형성된 연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 분무노즐은 입자 굵기가 0.2~100㎛인 초미립자의 형태로 분무하도록 형성되고, 팬 본체의 출구 부분에 90도 간격으로 4개가 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 스탠드는 하우징에 설치된 팬 브래킷에 결합되는 스탠드 브래킷을 구비하고, 팬 브래킷과 스탠드 브래킷 중 어느 일측에는 원형 구멍이 형성되고 타측에는 가로 방향의 장공이 형성되어 체결부재의 결합위치가 변화되고, 체결부재의 결합위치 변경시 팬 본체의 전방과 후방의 무게 차이에 의해 팬 본체의 설치 각도가 변화되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 자동제어부는 온도센서와 습도센서를 통해 시설 내부의 환경을 모니터링하여 팬 본체의 방습방진모터와 히터 및 분무장치를 자동 제어하고, 외부와의 통신을 위한 통신부를 구비하여 스마트폰 앱을 통해 직접 제어가 가능하도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬은 팬 본체에서 발생하는 바람을 이용하여 공기를 순환시키고 히터를 이용하여 공기를 가열함으로써 시설 내부를 난방하며 분무장치를 통해 물을 분사하여 습도를 높이고 냉방 효과를 얻을 수 있게 되므로 시설 내부의 미기상환경을 균일하게 유지하고 농작물의 생육 성장에 최적화시킬 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 방진방습모터를 사용함에 따라 팬의 내구성이 향상되고 후방 그릴에 전기를 공급하여 나방 등의 해충을 제거할 수 있게 된다.

또한, 하우징 내부에 설치된 오존 발생기및 UV 램프를 이용하여 공기를 살균할 수 있음은 물론 산소발생기를 이용하여 시설 내부의 공기를 신선하게 유지할 수 있게 된다.

또한, 하우징을 스테인리스 재질로 형성하여 강도를 증가시킴과 아울러 팬날개와 전후방 그릴은 알루미늄 재질로 형성하여 시설 내부의 환경 조건에 의한 부식이 방지된다.

또한, 히터가 다수의 면상 PTC 발열체를 구비함에 따라 온도 조절이 용이하고 난방 및 제습 효과가 향상된다.

또한, 90도 간격으로 설치된 분무노즐을 이용하여 0.2~100㎛ 크기의 입자를 분무하게 되므로, 농약 분무시 바람에 고르게 혼합되고 농약 성분이 장시간 부유하게 되어 방제 효과가 향상된다.

또한, 시설 내부의 환경을 모니터링하여 팬 본체의 방습방진모터와 히터 및 분무장치를 자동 제어함으로써 시설 내부의 온도와 습도를 자동으로 조절할 수 있음은 물론 스마트폰의 앱을 이용한 통신을 통해 외부에서 시설 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬의 외관 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬에서 히터부가 분리된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬에서 히터가 분리된 팬 본체 부분을 절개한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다기능 공기 순환기의 측단면도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 다기능 공기 순환팬은 농작물을 재배하는 비닐하우스 또는 온실로 이루어진 재배시설에 설치되는 것으로, 도 1 내지 5에 도시된 바와 같이, 팬날개(12)를 회전시켜 바람을 발생시키는 팬 본체(10)와; 팬 본체(10)에서 송풍되는 공기를 가열하는 히터(20)와; 일단은 팬 본체(10)에 연결되고 타단은 히터(20)에 연결되는 원추 형상의 연결부재(25)와; 팬 본체(10)의 출구에 설치된 분무노즐(31)을 이용하여 초미립자의 형태로 가습용 물 또는 방제용 농약을 분무하는 분무장치(30)와; 팬 본체(10)를 지지하는 스탠드(50)와; 재배시설 내부의 온도와 습도를 감지하여 팬 본체(10)와 히터(20) 및 분무장치(30)를 제어하는 자동제어부;를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 팬 본체(10)는 대략 원통 형상으로 형성되는 하우징(11)과, 팬날개(11)를 회전시키도록 하우징(12)의 내부에 고정 설치되는 방진방습모터(15)와, 하우징(11)의 후방 입구에 설치되어 이물질의 유입을 차단하고 전기를 이용하여 해충을 제거하는 후방 그릴(14)과, 하우징(11)의 전방 출구 부분에 설치되는 전방 그릴(13)을 포함한다. 상기 하우징(11)의 내부에는 오존 발생기, 산소발생기, UV램프 등이 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 하우징(11)은 알루미늄 재질 또는 스테인리스 재질로 형성될 수 있지만 강도 등을 고려할 때 스테인리스 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 팬날개(12)와 전방 그릴(13) 및 후방 그릴(14)은 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 히터(20)는 복수 개의 면상 PTC 발열체를 이용하여 공기를 가열하도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 연결부재(25)는 히터쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 원추 형상으로 형성된다.

상기 분무장치(30)는 팬 본체(10)의 출구 부분에 일정 간격으로 설치되는 복수 개의 분무노즐(31)과, 분무액을 원주방향 양측으로 분배하여 분무노즐(31)로 공급하는 분배기(33)와, 분무액을 분배기(33)로 공급하도록 분배기(33)에 연결되는 분무액 공급관(34)과, 각 분무노즐(31)을 서로 연결하거나 분무노즐(31)과 분배기(33)를 연결하도록 절곡 형성된 연결관(32)을 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 분무노즐(31)은 입자 굵기가 0.2~100㎛인 초미립자, 더욱 바람직하게는 입자 굵기가 0.5~50㎛인 초미립자의 형태로 분무하도록 형성되고, 팬 본체(10)의 출구 부분에 90도 간격으로 4개가 설치된 것을 특징으로 한다. 상기 분무노즐(31)에서 분무되는 입자의 굵기가 0.2㎛ 이하이면 안개와 같은 형태로서 입자가 너무 작아 쉽게 증발되고 그로 인해 방제 효과가 감소하게 된다. 그리고 입자 굵기가 100㎛ 이상인 경우에는 입자가 크고 무거워 짧은 시간 내에 낙하하게 되고 그로 인해 방제효과가 감소한다. 하지만, 입자 굵기가 0.2~100㎛, 바람직하게는 0.5~50㎛인 경우에는 안개와 입자가 혼합된 형태가 되어 장시간 부유하게 되고 그로 인해 탁월한 방제 효과가 나타난다.

또한, 스탠드(50)는 하우징(11)에 설치된 팬 브래킷(16)에 결합되는 스탠드 브래킷(51)을 구비하고, 상기 팬 브래킷(16)과 스탠드 브래킷(51)은 체결부재(55)에 의해 서로 결합된다. 이때, 상기 팬 브래킷(16)과 스탠드 브래킷(51) 중 어느 일측에는 원형 구멍이 형성되고 타측에는 가로 방향의 장공이 형성되어 상기 체결부재(55)의 결합위치가 변화되고, 체결부재(55)의 결합위치 변경시 팬 본체(10)의 전방과 후방의 무게 차이에 의해 팬 본체(10)의 설치 각도가 변화되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 스탠드(50)는 팬 본체(10)의 무게중심 위치에서 팬 브래킷(16)과 스탠드 브래킷(51)이 체결부재(55)에 의해 연결되도록 하지만, 경우에 따라 상기 팬 브래킷(16)과 스탠드 브래킷(51)이 팬 본체(10)의 무게중심보다 뒤쪽에서 연결되도록 함으로써 팬 본체(10)가 앞쪽으로 기울어져 바람이 아래쪽으로 분출되도록 할 수도 있고, 상기 팬 브래킷(16)과 스탠드 브래킷(51)이 팬 본체(10)의 무게중심보다 뒤쪽에서 연결되도록 함으로써 팬 본체(10)가 뒤쪽으로 기울어져 바람이 상측으로 분출되도록 할 수도 있다.

한편, 자동제어부는 온도센서와 습도센서를 통해 시설 내부의 환경을 모니터링하여 팬 본체(10)의 방습방진모터(15)와 히터(20) 및 분무장치(30)를 자동 제어하고, 외부와의 통신을 위한 통신부를 구비하여 스마트폰 앱을 통해 직접 제어가 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 시설 내부의 온도와 습도가 자동으로 제어됨은 물론 스마트폰의 앱을 이용한 통신을 통해 외부에서 시설 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다기능 공기 순환팬을 이용하여 공기를 순환시키고 냉난방과 습도 조절, 해충 방제 및 살균작업을 하는 것에 대하여 설명하면 다음과 같다.

온실이나 비닐하우스 등과 같이 농작물을 재배하는 시설의 내부에 히터(20)와 분무장치(30)가 구비된 팬 본체(10)를 설치한다. 이어, 자동제어부에서 온도센서와 습도센서를 통해 시설 내부의 온도와 습도를 감지한 후, 상기 팬 본체(10)의 방습방진모터(15)를 작동시켜 팬날개(12)가 회전되도록 함으로써 공기를 순환시킨다. 이때, 팬 본체(10)의 앞부분에 설치된 히터(20)를 작동시켜 송풍되는 공기를 가열함으로써 시설 내부를 난방 또는 제습할 수 있으며, 분무장치(30)를 작동시켜 분무노즐(31)에서 물을 분무함으로써 시설 내부를 냉방 또는 가습할 수 있다. 이때, 상기 분무장치(30)를 이용하여 농약을 분무함으로써 시설 내부의 해충이나 바이러스, 세균 등을 제거하여 병해충을 방지할 수도 있다.

또, 상기 팬 본체(10)의 하우징(11) 내부에 설치된 오존 발생기를 작동시키거나 UV 램프를 이용하여 자외선을 조사함으로써 송풍되는 공기에 포함된 바이러스나 세균을 제거할 수도 있고, 산소 발생기를 작동시켜 산소를 공급할 수도 있다.

또한, 자동제어부에서 상기 팬 본체(10)의 방습방진모터(15)와 히터(20) 및 분무장치(30)를 제어하여 시설 내부의 농작물에 최적화된 온도와 습도로 내부 환경을 조성할 수도 있고, 외부에서 스마트폰 앱을 이용하여 상기 방습방진모터(15)와 히터(20) 및 분무장치(30)를 직접 제어할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 팬 본체 11 : 하우징
12 : 팬날개 13 : 전면 그릴
14 : 후면 그릴 15 : 방진방습모터
16 : 팬 브래킷 20 : 히터
25 : 연결부재 30 : 분무장치
31 : 분무노즐 32 : 연결관
33 : 분배기 34 : 공급관
50 : 스탠드 51 : 스탠드 브래킷
55 : 체결부재

Claims

농작물을 재배하는 비닐하우스 또는 온실로 이루어진 재배시설에 설치되는 것으로,
팬날개를 회전시켜 바람을 발생시키는 팬 본체와;
팬 본체에서 송풍되는 공기를 가열하는 히터와;
일단은 팬 본체에 연결되고 타단은 히터에 연결되는 한편, 히터쪽으로 갈수록 직경이 감소하는 원추 형상의 연결부재와;
팬 본체의 출구에 설치된 분무노즐을 이용하여 초미립자의 형태로 가습용 물 또는 방제용 농약을 분무하는 분무장치와;
팬 본체를 지지하는 스탠드와; 재배시설 내부의 온도와 습도를 감지하여 팬 본체와 히터 및 분무장치를 제어하는 자동제어부;를 포함하되,
히터는 복수 개의 면상 PTC 발열체로 구성되고,
분무장치는 팬 본체의 출구 외주면에 원주방향으로 일정 간격으로 설치되는 복수 개의 분무노즐과, 분무액을 원주방향 양측으로 분배하여 분무노즐로 공급하는 분배기와, 분무액을 분배기로 공급하도록 분배기에 연결되는 분무액 공급관과, 각 분무노즐을 서로 연결하거나 분무노즐과 분배기를 연결하는 연결관을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
청구항 1에 있어서,
팬 본체는 원통 형상의 하우징과, 팬날개를 회전시키도록 하우징의 내부에 고정 설치되는 방진방습모터와, 하우징의 후방 입구에 설치되어 이물질의 유입을 차단하고 전기를 이용하여 해충을 제거하는 후방 그릴과, 하우징의 전방 출구 부분에 설치되는 전방 그릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
청구항 2에 있어서,
하우징의 내부에 오존 발생기, 산소발생기, UV램프 중 적어도 하나가 설치되는 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
청구항 2에 있어서,
하우징은 알루미늄 재질 또는 스테인리스 재질로 형성되고,
팬날개와 전방 그릴 및 후방 그릴은 알루미늄 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
분무노즐은 입자 굵기가 0.5~50㎛인 초미립자를 분무하도록 형성되고,
팬 본체의 출구 부분에 90도 간격으로 4개가 설치된 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
청구항 1에 있어서,
스탠드는 하우징에 설치된 팬 브래킷에 결합되는 스탠드 브래킷을 구비하고,
팬 브래킷과 스탠드 브래킷 중 어느 일측에는 원형 구멍이 형성되고 타측에는 가로 방향의 장공이 형성되어 체결부재의 결합위치가 변화되고,
체결부재의 결합위치 변경시 팬 본체의 전방과 후방의 무게 차이에 의해 팬 본체의 설치 각도가 변화되도록 한 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.
청구항 1 내지 4, 청구항 7 내지 8, 중 어느 한 항에 있어서,
자동제어부는 온도센서와 습도센서를 통해 시설 내부의 환경을 모니터링하여 팬 본체의 방습방진모터와 히터 및 분무장치를 자동 제어하고,
외부와의 통신을 위한 통신부를 구비하여 스마트폰 앱을 통해 직접 제어가 가능하도록 한 것을 특징으로 하는 다기능 공기 순환팬.