KR101889217B1 - 식물재배용 공조장치 - Google Patents

Abstract

식물재배용 공조장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 식물재배용 공조장치는: 외부와 구획된 공간을 형성하는 재배사의 내부로 외기를 공급하는 급기부와, 급기부와 마주하는 위치에 설치되며 설정된 온도로 공기의 온도를 조절하여 재배사의 내부로 공기를 송풍시키는 공조유닛부 및 재배사의 내부를 순환하며 재배사의 하측으로 이동된 내기를 급기부와 공조유닛부의 사이로 안내하며 외기와 내기의 혼합을 유도하는 에어가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

식물재배용 공조장치{AIR CONDITIONING DEVICE FOR PLANT CULTIVATION}

본 발명은 식물재배용 공조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동제어에 의해 식물 재배에 적절한 환경을 제공하며, 종래 대비 설치 비용을 절감할 수 있는 식물재배용 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 공조장치는 외부공기를 유입시키기 위한 수단으로, 모터와 팬으로 구성되는 블로워유니트, 공급된 공기를 가열하는 히터코어, 공급된 공기를 냉각시키는 증발기, 다수개의 공조덕트 및 최종적으로 공기를 실내로 공급하는 벤트로 구성된다. 또한, 외부로부터 격리된 공간을 냉방 또는 난방 시켜 주는 장치로는 냉난방 에어컨디셔너가 설치된다.

버섯을 포함한 식물 등을 재배하기 위한 재배사는 외부와 차폐된 공간을 형성하며, 재배사 내부의 온도나 습도 등은 설정된 온도로 유지된다.

종래에는 재배사 내부의 온도와 습도를 조절하는 장치의 조절과 공기의 질 개선을 위한 장치의 조작이 수동으로 이루어지므로 식물 재배에 적절한 환경을 제공하지 못하는 문제점이 있다. 또한 재배사 내부로 외부의 공기가 역류됨을 차단하기 위해 별도의 구동장치를 설치해야 하므로 전체적인 설치비용이 상승되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0134766호(2012.12.12 공개, 발명의 명칭: 식물재배용 온실의 공조장치)에 게시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 자동제어에 의해 식물 재배에 적절한 환경을 제공하며, 종래 대비 설치 비용을 절감할 수 있는 식물재배용 공조장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 식물재배용 공조장치는: 외부와 구획된 공간을 형성하는 재배사의 내부로 외기를 공급하는 급기부와, 급기부와 마주하는 위치에 설치되며 설정된 온도로 공기의 온도를 조절하여 재배사의 내부로 공기를 송풍시키는 공조유닛부 및 재배사의 내부를 순환하며 재배사의 하측으로 이동된 내기를 급기부와 공조유닛부의 사이로 안내하며 외기와 내기의 혼합을 유도하는 에어가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 공조유닛부는, 에어가이드부의 상측에 위치하며 공기의 온도를 설정된 온도로 가열하거나 냉각시키는 코일부 및 코일부를 통과한 공기를 재배사의 내부로 이동시키는 유닛송풍부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 에어가이드부는, 급기부와 공조유닛부의 사이에 위치하며 재배사의 외측벽과 이격되어 상하로 연장되어 벽 형상을 형성하며 재배사를 순환한 내기의 상측 이동을 안내하는 가이드벽체부 및 가이드벽체부의 하측에 연결되며 가이드벽체부와 외측벽의 사이로 내기가 유입됨을 안내하는 통로를 형성하는 공기통과부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 외측벽에 설치되며 재배사를 순환한 내기를 재배사의 외측으로 송풍시키는 배기송풍부 및 배기송풍부와 함께 외측벽에 설치되며 배기송풍부를 통과한 공기가 재배사의 외측으로 배출되는 이동은 허용하며 재배사 외측의 공기가 재배사의 내측으로 이동됨은 차단하는 공기배출댐퍼부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 공기배출댐퍼부는, 외측벽에 고정되는 틀 형상의 프레임부와, 프레임부의 측방향으로 연장되며 결합홈부를 구비하는 결합몸체부 및 플렉시블한 재질로 성형되어 결합몸체부에 결합되며 프레임부를 통과한 내기의 송풍 압력에 의해 이동되어 내기의 배출유로를 형성하며 배기송풍부가 작동하지 않을 때는 자중에 의해 이동되어 외기의 유입을 차단하는 가변댐퍼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 가변댐퍼부는, 비닐이나 천으로 형성되며 결합홈부에 일측이 삽입되는 역류방지부재 및 역류방지부재와 함께 결합홈부에 결합되어 역류방지부재의 이동을 구속하는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 공기배출댐퍼부는, 외측벽의 외측에 위치하며 가변댐퍼부의 외측을 감싸며 하측을 향하여 공기 토출구를 형성하는 안내덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 식물재배용 공조장치는, 에어가이드부를 통해 이동되는 재배사의 내기와, 급기부에서 공조유닛부로 이동되는 외기가 설정된 비율로 혼합되므로 재배사의 식물에 피해를 주지 않으면서 재배사 내측의 공기를 외기로 신속하게 교환할 수 있으며, 내기의 순환이 용이하게 이루어져서 재배사 내부의 상하 온도 편차를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 외기 유입으로 인하여 외기와 내기가 혼합된 공기의 온도가 재배사의 온도 설정 값을 벗어날 경우, 자동으로 공조유닛부가 가동하여 혼합된 공기의 온도가 설정된 온도의 범위 내에 있도록 작동을 하므로 재배사의 환기시 외기로 인한 작물의 피해를 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 천 재질의 가변댐퍼부가 설치된 공기배출댐퍼부의 사용으로 재배사 내부로 외부의 공기가 역류됨을 차단하므로 외기 유입에 따른 재배사 내측 식물의 피해를 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 공조제어부가 급기부와 공조유닛부와 배기송풍부와 공기통과부와 실외기와 유로안내댐퍼부의 동작을 자동 제어하므로 재배사 내부의 온도와 습도가 자동으로 조절되어 식물 재배에 적절한 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어가이드부가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기송풍부와 공기배출댐퍼부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 실외기에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 냉방모드로 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 제습모드로 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치의 블록도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어가이드부가 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기송풍부와 공기배출댐퍼부를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부의 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 실외기에 설치된 상태를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 냉방모드로 동작되는 상태를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부가 제습모드로 동작되는 상태를 도시한 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치의 블록도이다.

도 1과 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치(1)는, 재배사(10)와 급기부(20)와 공조유닛부(30)와 가습부(40)와 에어가이드부(50)와 배기송풍부(60)와 공기배출댐퍼부(70)와 실외기(80)와 공조제어부(90)와 유로안내댐퍼부(100)와 압력센서부재(110) 및 조명부(120)를 포함한다.

버섯과 인삼수경재배 및 식물공장 등의 재배에 사용되는 재배사(10)는 외부와 구획된 공간을 형성한다. 재배사(10)는 내측에 버섯이나 인삼 등을 재배하거나, 다른 식물을 재배하는 공간으로 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 재배사(10)는 외측벽(12)과 커버부(18)를 포함한다. 외측벽(12)은 수직으로 세워진 격벽으로 재배사(10)의 측벽을 형성한다. 일 실시예에 따른 외측벽(12)은 제1측벽(14)과 제2측벽(16)을 포함한다. 제1측벽(14)과 제2측벽(16)은 서로 마주하며 세워진 상태로 설치된다. 재배사(10)의 일측(도 1기준 좌측)에 설치된 제1측벽(14)에는 급기부(20)와 배기송풍부(60)와 공기배출댐퍼부(70)가 설치된다. 재배사(10)의 타측(도 1기준 우측)에 설치된 제2측벽(16)에는 실외기(80)와 연결된 유로안내댐퍼부(100)의 배출관로(102)와 복귀관로(104)가 연결된다.

외측벽(12)의 상측에는 수평방향으로 커버부(18)가 설치되므로, 재배사(10)는 육면체 형상으로 형성되어 외부와 격리된 내측공간을 형성한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 급기부(20)는 재배사(10)의 내부로 외기(3)를 공급하는 송풍장치로, 급기송풍부(22)와 내측통로부(24)와 외측통로부(26)를 포함한다.

급기송풍부(22)는 공조제어부(90)의 제어신호로 동작되며, 제1측벽(14)의 상측에 설치된다. 제1측벽(14)의 내측에 설치된 급기송풍부(22)를 감싸며 내측통로부(24)가 설치되며, 급기송풍부(22)와 마주하는 제1측벽(14)의 외측에는 외측통로부(26)가 설치된다.

제1측벽(14)의 상측에는 수평방향으로 통공이 이루어지며, 이러한 통공이 형성된 제1측벽(14)의 내측에 급기송풍부(22)가 설치되고, 제1측벽(14)의 외측에 외측통로부(26)가 형성된다. 내측통로부(24)와 외측통로부(26)에는 복수의 날개부재가 회전 가능하게 설치되어 외기(3)의 유입과 배출을 안내한다. 내측통로부(24)와 외측통로부(26)에 설치된 날개부재의 설치방향은 수동으로 조작이 가능하며, 필요에 따라 공조제어부(90)의 제어신호에 의해 조작이 가능하다.

에어가이드부(50)의 상측에 위치하는 공조유닛부(30)는 급기부(20)와 마주하는 위치에 설치되며, 설정된 온도로 공기의 온도를 조절하여 재배사(10)의 내부로 공기를 송풍시킨다. 일 실시예에 따른 공조유닛부(30)는, 재배사(10)의 커버부(18)에 고정되는 유닛몸체부(32)와, 유닛몸체부(32)의 내측에 설치되며 공기의 온도를 설정된 온도로 가열하거나 냉각시키는 코일부(34) 및 코일부(34)를 통과한 공기를 재배사(10)의 내부로 이동시키는 유닛송풍부(36)를 포함한다.

유닛몸체부(32)는 박스 형상으로 형성되며, 커버부(18)의 하측에 고정된다. 유닛몸체부(32)의 내측에는 코일부(34)가 설치된다. 코일부(34)는 실외기(80)와 연결되며, 냉매의 순환에 의해 공조대상 공기를 가열하거나 냉각시킨다. 유닛몸체부(32)의 측면에는 공기의 송풍을 안내하는 팬부재를 포함하는 유닛송풍부(36)가 설치된다.

도 1, 도 2 및 도 10에 도시된 바와 같이, 가습부(40)는 공조유닛부(30)의 전방(도 1기준 우측)에 위치하며, 공조유닛부(30)를 통과한 공기의 습도를 조절한다.

공조제어부(90)에 세팅된 습도 설정값에 의해 가습부(40)가 가동되며, 이러한 가습부(40)의 위치를 공조유닛부(30)를 통과하는 공기의 이동방향인 공조유닛부(30)의 전면 내지는 후면에 배치한다. 따라서 가습부(40) 가동시 공조유닛부(30)의 유닛송풍부(36)도 동시에 가동되어 실내공기와 가습증기를 신속하고 균일하게 혼합할 수 있다.

재배사(10) 내측에 설치된 습도센서의 측정값을 전달받는 공조제어부(90)에 목표 습도범위가 입력되거나, 가습부(40)의 가동시간이 설정되면, 공조제어부(90)의 제어신호에 의해 가습부(40)가 동작된다.

가습부(40) 가동시 발생한 가습증기는 공조유닛부(30)를 통과한 외기(3)와 혼합되어 재배사(10)의 내측을 순환하므로, 비교적 빠른 시간 안에 재배사(10) 내의 전체 공기와 혼합되어 가습시간을 단축시킬 수 있으며, 재배사(10) 전체의 습도를 균일하게 관리할 수 있다.

에어가이드부(50)는 재배사(10)의 내부를 순환하며 재배사(10)의 하측으로 이동된 내기(5)를 급기부(20)와 공조유닛부(30)의 사이로 안내하며 외기(3)와 내기(5)의 혼합을 유도하는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.

재배사(10)를 순환하는 공기 중 가벼운 공기는 공조유닛부(30)가 설치된 상측에 위치하며, 재배사(10)의 상측 공기 보다 차가운 공기는 무거우므로 재배사(10)의 하측으로 이동한다. 재배사(10)의 상측공기와 하측공기의 혼합을 용이하게 하기 위해 식물재배용 공조장치(1)에는 에어가이드부(50)가 설치된다. 재배사(10)의 하측으로 이동하는 비교적 차가운 공기는 수직으로 공기통로를 형성하는 에어가이드부(50)를 따라 공조유닛부(30)가 설치된 재배사(10)의 상측으로 안내되며, 공조유닛부(30)를 통해 재배사(10)의 내측공간으로 이동한다. 따라서 재배사(10) 내측의 공기 순환이 보다 원활하게 이루어지며, 재배사(10)의 내측에 있는 내기(5)와 재배사 외측에서 흡입된 외기(3)의 혼합도 빠른 시간 안에 용이하게 이루어질 수 있다.

일 실시예에 따른 에어가이드부(50)는 가이드벽체부(52)와 공기통과부(54)를 포함한다. 가이드벽체부(52)는 급기부(20)와 공조유닛부(30)의 사이에 위치하며, 재배사(10)의 외측벽(12)과 이격되어 상하로 연장되어 벽 형상을 형성하며 재배사(10)를 순환한 내기(5)의 상측 이동을 안내한다. 가이드벽체부(52)는 제1측벽(14)과 설정된 거리만큼 이격된 상태에서 상하 방향으로 연장된다. 가이드벽체부(52)의 상측에는 공조유닛부(30)가 설치되며, 제1측벽(14)의 상측에는 급기부(20)가 설치된다. 가이드벽체부(52)와 제1측벽(14) 사이의 공간은 재배사(10)의 다른 공간과 구획된 공간을 형성한다.

가이드벽체부(52)의 하측에는 공기통과부(54)가 설치된다. 공기통과부(54)는 가이드벽체부(52)의 하측에 연결되며, 가이드벽체부(52)와 외측벽(12)의 사이로 내기(5)가 유입됨을 안내하는 통로를 형성한다.

식물재배용 공조장치(1)의 각 작동 모드에 따른 에어가이드부(50)의 작동을 설명한다.

보통의 재배사(10)의 높이가 4M 정도이므로, 재배사(10) 내측의 공기는 상하의 온도편차가 있다. 식물재배용 공조장치(1)의 난방 가동시, 공조유닛부(30)를 통과하며 가열된 가벼운 내기(5)는 재배사(10) 내부를 순환하며 공기통과부(54)를 통해 가이드벽체부(52)와 제1측벽(14) 사이의 공간을 통해 상측으로 이동된 후 공조유닛부(30)를 다시 통과하며 가열된다. 이때 에어가이드부(50)가 재배사(10) 내부를 순환하는 공기의 흐름을 안내하므로 재배사(10) 내측의 상하 온도편차를 감소시켜 효과적인 난방이 가능하다. 이때 가이드벽체부(52)와 외측벽(12)의 사이로 이동하는 재배사(10) 내부의 리턴공기는 재배사(10)를 순환하는 공기 전량이 이동된다. 이때 급기부(20)는 동작하지 않으므로 외기(3)의 유입은 없으며, 배기송풍부(60)는 내기(5)가 오염된 경우에만 작용을 한다.

식물재배용 공조장치(1)의 냉방모드 가동시, 가이드벽체부(52)와 외측벽(12) 사이에 있는 공기는 공조유닛부(30)로 이동되어 냉각된 후 유닛송풍부(36)의 동작에 의해 재배사(10)의 내부를 순환한다. 냉각된 공기는 가열된 공기 대비 무거우므로 에어가이드부(50)의 공기통과부(54)를 통과해 가이드벽체부(52)와 외측벽(12)의 사이를 따라 상측으로 이동된다. 그리고 공조유닛부(30)를 통과하며 다시 냉각되어 재배사(10) 내측으로 공급된다.

식물재배용 공조장치(1)의 환기모드 가동시, 재배사(10) 외부의 신선한 외기(3)는 급기부(20)와 공조유닛부(30)를 차례로 통과해 재배사(10)의 내측으로 공급된다. 이때 공조유닛부(30)를 통과해 재배사(10)의 내측으로 공급되는 공기의 비율을 100%라 할 때, 급기부(20)를 통과하며 공조유닛부(30)로 이동되는 외기(3)는 30%이며, 에어가이드부(50)를 따라 공조유닛부(30)로 이동되는 내기(5)는 70%의 비율이 적당하다. 그러나 필요에 따라 외기(3)의 비율은 10~40% 범위 내에서, 내기(5)의 비율은 60~90% 범위 내에서 조절이 가능하다.

외부의 신선한 공기는 급기송풍부(22)의 작동으로 공조유닛부(30)로 이동되며, 에어가이드부(50)를 따라 상측으로 이동된 내기(5)와 혼합된 후 유닛송풍부(36)의 동작에 의해 재배사(10)의 내측으로 이동된다. 이때 재배사(10) 실내의 양압은 상승하게 되며, 재배사(10)의 내부를 순환하는 내기(5)의 일부는 공기통과부(54)를 통해 배기송풍부(60)로 이동한다. 배기송풍부(60)의 동작으로 공기배출댐퍼부(70)를 통과한 내기(5)는 재배사(10)의 외측으로 배기된다.

식물재배용 공조장치(1)의 환기모드 동작시, 외기(3)를 재배사(10)의 내기(5)와 유사한 온습도로 조절한 후 재배사(10)의 내측으로 공급하므로, 외기(3)가 직접 재배작물에 접촉되므로 인한 냉해, 과습 및 고온 등의 피해등을 현저하게 감소시킬 수 있다.

식물재배용 공조장치(1)의 공기교반 모드는, 재배사(10)의 전후온도, 상하온도 및 습도편차에 의해 주기적으로 가동하거나, 시간 설정치에 의하여 주기적으로 가동한다. 공기교반 모드로 작동하는 경우에는, 급기부(20)가 작동하지 않고 공조유닛부(30)만 작용한다. 따라서 에어가이드부(50)를 따라 상측으로 이동된 내기(5)는 유닛송풍부(36)의 동작에 의해 재배사(10) 내부로 이동되어 시계방향으로 순환한 후 다시 공기통과부(54)를 통해 가이드벽체부(52)와 외측벽(12) 사이를 따라 상측으로 이동되는 동작을 반복한다.

이러한 공기교반 모드 작동에 의해, 주기적으로 재배사(10)의 실내공기를 순환시켜 재배사(10) 내부의 전후 및 상하의 공기를 효과적으로 교반할 수 있다. 또한 재배사(10) 내부의 온도와 습도 및 이산화탄소 농도 편차를 감소시키며, 재배사(10) 내부의 공기를 상하 및 전후로 유동케하여 재배작물의 생육환경을 증대시킬 수 있다.

일 실시예에 따른 가이드벽체부(52)는, 제1측벽(14)과 약 500 ~ 1,000mm정도의 간격을 두고 설치되는 벽이며, 가이드벽체부(52)의 하측에는 공기의 이동 통로인 공기통과부(54)가 설치된다. 공기통과부(54)에는 회전 가능한 윙부재(56)가 복수로 설치되며, 필요에 따라 회전되어 공기통과부(54)의 공기 이동통로를 개폐할 수도 있다.

유닛송풍부(36)의 풍량을 100이라 할 때, 식물재배용 공조장치(1)의 냉난방 모드와 공기교반 모드에서, 제1측벽(14)과 가이드벽체부(52)의 사이에 형성된 공간을 따라 상측으로 이동되는 내기(5)의 양은 100이다.

그리고, 식물재배용 공조장치(1)의 환기 모드와 외기(3) 냉난방 모드에서, 제1측벽(14)과 가이드벽체부(52)의 사이에 형성된 공간을 따라 상측으로 이동되는 내기(5)의 양은 70이며, 급기부(20)를 통해 공조유닛부(30)로 이동되는 외기(3)의 양은 30으로 설정함이 바람직하다.

공조유닛부(30)를 통해 배출되는 송풍량이 100%라 설정하면, 가이드벽체부(52)를 통해 공조유닛부(30)의 입구로 들어오는 공기의 양이 70%이며, 급기부(20)를 통해 유입되는 외기(3)의 환기량이 30%이다. 따라서 외기(3)와 내기(5)가 설정된 비율로 공조유닛부(30)의 입구를 통해 흡입된 후, 유닛송풍부(36)의 팬 동작으로 혼합되어 가습부(40)를 향해 토출되므로, 외기(3)와 내기(5)의 혼합이 보다 신속하고 원활하게 이루어진다. 또한 외기(3)와 혼합된 내기(5)가 공조유닛부(30)에서 재배사(10)의 실내온도와 유사한 중온상태로 토출되므로 외기(3) 유입으로 인한 식물의 피해를 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 배기송풍부(60)는 외측벽(12)에 설치되며, 재배사(10)를 순환한 내기(5)를 재배사(10)의 외측으로 송풍시키는 송풍장치이다. 일 실시예에 따른 배기송풍부(60)는 가이드벽체부(52)와 마주하는 제1측벽(14)에 설치된다. 제1측벽(14)의 하부에 배기송풍부(60)가 설치되며, 배기송풍부(60)와 마주하는 제1측벽(14)에는 수평방향으로 공기가 이동되기 위한 통로가 구비된다.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 공기배출댐퍼부(70)는 배기송풍부(60)와 함께 외측벽(12)에 설치되며, 배기송풍부(60)를 통과한 공기가 재배사(10)의 외측으로 배출되는 이동은 허용하며, 재배사(10) 외측의 공기가 재배사(10)의 내측으로 이동됨은 차단한다.

이러한 공기배출댐퍼부(70)는 천과 같이 부드러운 재질을 이용하여 공기의 일방향 이동만 허용하므로 외기에 의한 작물의 피혜를 방지할 수 있다.

일 실시예에 따른 공기배출댐퍼부(70)는, 프레임부(71)와 결합몸체부(72)와 가변댐퍼부(75)와 안내덕트(78)와 방충망(79)을 포함한다.

프레임부(71)는 외측벽(12)에 고정되는 틀 형상의 부재이다. 일 실시예에 따른 프레임부(71)는 사각틀 형상으로 이루어지며, 외측벽(12)에 고정된다. 프레임부(71)의 내측에 구비된 공간을 통해 공기의 이동이 이루어진다.

결합몸체부(72)는 프레임부(71)의 측방향으로 연장되며 결합홈부(73)를 구비한다. 결합홈부(73)는 가변댐퍼부(75)와 마주하는 방향으로 돌출된다. 프레임부(71)의 측방향에 위치하는 결합몸체부(72)의 일측(도 6기준 좌측)에는 가변댐퍼부(75)가 삽입되어 고정되기 위한 홈부를 구비한다. 일 실시예에 따른 프레임부(71)와 결합몸체부(72)는 일체로 성형될 수 있으며, 프레임부(71)와는 다르게 격자 형상의 프레임을 형성하여 구조강성을 강화할 수도 있다. 결합몸체부(72)의 측면에 위치한 결합홈부(73)는 수평방향으로 연장되며, 상하 방향으로 복수의 층을 형성한다.

가변댐퍼부(75)는 플렉시블한 재질로 성형되어 결합몸체부(72)에 결합되며, 프레임부(71)를 통과한 내기(5)의 송풍 압력에 의해 이동되어 내기(5)의 배출유로를 형성하며, 배기송풍부(60)가 작동하지 않을 때는 자중에 의해 이동되어 외기(3)의 유입을 차단한다. 일 실시예에 따른 가변댐퍼부(75)는, 비닐이나 천으로 형성되며 결합홈부(73)에 일측이 삽입되는 역류방지부재(76) 및 역류방지부재(76)와 함께 결합홈부(73)에 결합되어 역류방지부재(76)의 이동을 구속하는 고정부재(77)를 포함한다.

급배기용 팬이 가동할 때 풍압으로 열리는 기존의 철재 및 비철금속류의 댐퍼는, 팬 정지시 재배사(10) 내부와 외부의 온도차와 기압차 및 외기로 인한 바람 등에 의해 재배사(10) 내 공기의 유출 및 유입을 완전히 차단하기에는 금속재질의 댐퍼 특성상 불가능하다.

따라서 본 발명에 의한 식물재배용 공조장치(1)에서는, 배기송풍부(60)를 재배사(10) 내부에 설치하며, 외측에 외풍을 차단하기 위한 엘보형의 커버인 안내덕트(78)를 설치한다. 안내덕트(78)의 내측에는 PE재질 또는 PP재질의 부드러운 천을 이용하며, 엘보형 커버인 안내덕트(78)의 내측에 사각형의 천덕트인 역류방지부재(76)를 부착한다. 따라서 배기송풍부(60)의 팬 가동시 풍압에 의해 천 재질인 역류방지부재(76)가 열려서 공기의 배출 통로를 형성하며, 배기송풍부(60)의 작동 정지시에는 중력에 의해 결합몸체부(72)를 차폐하는 수직방향으로 설치되어 재배사(10) 내외부를 완벽하게 차단하는 구조이다.

천 형상의 역류방지부재(76)가 단독으로 사용될 수 있으며, 필요에 따라 기존의 금속류 댐퍼와 함께 병행으로 설치할 수도 있다. 따라서 공기배출댐퍼부(70)가 설치된 외측에서 재배사(10)의 내측을 향한 외기(3)의 이동은 안내덕트(78)에 의해 1차 차단되며, 가변댐퍼부(75)에 의해 2차 차단된다.

역류방지부재(76)는 천이나 플렉시블한 재질로 형성되며, 결합몸체부(72)의 측면에 구비된 결합홈부(73)에 일단이 삽입된다. 그리고, 막대 형상의 고정부재(77)가 역류방지부재(76)와 함께 결합홈부(73)로 삽입되므로 역류방지부재(76)가 결함홈부에 고정된다.

역류방지부재(76)는 결합몸체부(72)의 측면에 상하 방향으로 복수의 층을 형성하며 설치된다. 따라서 자중에 의해 역류방지부재(76)가 하측으로 늘어질 때 밀폐 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

안내덕트(78)는 외측벽(12)의 외측에 위치하며, 가변댐퍼부(75)의 외측을 감싸며 하측을 향하여 공기 토출구를 형성하는 덕트이다. 공기가 이동되는 관로 형상인 안내덕트(78)의 일측은 외측벽(12)에 고정되며, 안내덕트(78)의 타측은 하측을 향하여 연장된다.

프레임부(71)의 내측 또는 결합몸체부(72)의 내측에는 망 형상의 방충망(79)이 추가 설치될 수 있다. 외측의 해충이나 이물질이 재배사(10) 내부로 유입되려 할 때, 방충망(79)에 해충이나 이물질이 걸리므로 해충이나 이물질이 재배사(10) 내측으로 유입되어 식물의 재배에 있어서 유해한 환경이 조성됨을 방지할 수 있다.

도 1 및 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 실외기(80)는 공조유닛부(30)에 연결되어 동작이 이루어지며 재배사(10)의 외측에 설치된다. 일 실시예에 따른 실외기(80)는, 하우징부(82)와 실외기팬(84)과 열교환부(86)와 전장부(88)를 포함한다.

하우징부(82)는 실외기(80)의 외형을 형성하며 재배사(10)의 외측에 설치된다. 실외기(80)의 케이스를 형성하는 하우징부(82)의 내측에 실외기팬(84)과 열교환부(86)와 전장부(88)가 설치된다. 전장부(88)는 하우징부(82)의 하측에 위치하며 전장부(88)의 상측에 열교환부(86)와 실외기팬(84)이 차례로 위치한다.

열교환부(86)는 하우징부(82)의 내측에 수평방향으로 설치되며, 열교환부(86)의 상측과 하측에는 유로안내댐퍼부(100)의 복귀관로(104)와 배출관로(102)가 각각 연결된다. 공조유닛부(30)와 연결된 실외기(80)는 냉각과 히터 기능시 서로 다른 동작을 수행한다.

공조제어부(90)는 공조유닛부(30)와 실외기(80)의 동작을 제어한다. 일 실시예에 따른 공조제어부(90)는 압력센서부재(110)의 측정값을 전달받으며, 급기부(20)와 공조유닛부(30)와 공기통과부(54)와 배기송풍구와 가습부(40)와 실외기(80)와 유로안내댐퍼부(100)와 조명부(120)의 동작을 제어한다.

공조제어부(90)는 재배사(10)의 냉난방시 외기(3)온도와 실내설정온도를 비교하여 자동으로 냉난방기를 정지하고 외기(3)를 도입하여 냉난방을 하는 동작을 수행할 수 있다. 식물재배용 공조장치(1)의 제어는, 항온항습과 냉난방과 환기환풍 및 LED를 사용하는 조명부(120)의 제어가 공조제어부(90)의 동작으로 이루어진다.

공조제어부(90)는 재배사(10) 내의 온습도, 양액온도, 배지온습도 및 CO2 수치를 데이터 처리하며, 냉난방기 환기장치 가습장치의 가동시간을 데이터 처리한다. 그리고 공조제어부(90)는 재배사(10)내의 빅 데이터값을 분석하며, 이 분석값에 따라 경보발령, 주요장비의 자동고장진단 및 고장예측 등이 이루어진다. 또한 공조제어부(90)는 관리자 및 특정인의 스마트폰에 경보내용, 고장진단 및 고장예측 등의 내용을 통보하며, 스마트폰을 통해 식물재배용 공조장치(1)의 제어도 이루어질 수 있다.

식물재배용 공조장치(1)의 재배사(10) 내의 냉난방 가동시, 공조제어부(90)는 외기(3)의 온도와 실내 설정온도를 비교하여 자동으로 냉난방기를 정지하고 외기(3)를 도입하여 냉난방을 할 수 있다. 예를 들어 봄 가을 버섯 재배할 경우 또는 배지 배양실에서 버섯균의 발열로 재배사(10)의 온도 상승시 외기(3)를 이용하여 냉방하는 방법이다. 실내 설정온도보다 외기(3)의 온도가 낮을 경우, 냉동기로 가동되는 공조유닛부(30)의 가동을 중지하고, 급기부(20)를 가동하여 외기(3)를 도입하므로, 실내온도를 낮추는 외기(3)를 이용한 냉방 방법이다.

또한 봄가을 및 겨울철 오전 중에 태양열로 인하여 외기(3)의 온도가 급상승할 경우, 재배사(10) 내의 실내 설정온도 보다 외기(3)의 온도가 높으면 난방기로 사용되는 공조유닛부(30)의 가동을 중지하고, 외기(3)를 도입하여 난방하는 외기(3)를 이용한 난방 방법이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 식물재배용 공조장치(1)의 동작은 공조제어부(90)의 제어에 의해 자동으로 동작된다. 공조제어부(90)는 외기(3)를 이용하여 재배사(10)의 냉난방을 할 수 있으며, 외기(3)를 이용하여 재배사(10)의 습도조절도 할 수 있다.

예를 들어 겨울철에는 재배사(10)의 외기 온도와 습도는 낮은 상태이다. 그리고 재배사(10)의 내측에서 재배되는 식물에서는 습기가 나오므로 재배사(10)의 외기(3) 대비 내기(5)의 습도가 높은 편이다. 따라서 식물재배용 공조장치(1)의 자동제어를 위해 공조제어부(90)에 내기(5)의 온도와 습도를 설정하면, 공조제어부(90)는 내기(5)와 외기(3)의 온도 및 습도의 측정값을 센서로 부터 전달받는다. 내기(5)와 외기(3)의 온도 차가 크지 않은 상태에서 내기(5)의 습도가 높으면 공조제어부(90)는 급기부(20)를 동작시켜 재배사(10)의 내측으로 외기(3)를 유입시킨다.

재배사(10)의 내측으로 유입된 외기(3)는 에어가이드부(50)를 따라 상측으로 이동된 내기(5)와 설정된 비율로 혼합되면서 1차로 온도가 상승한다. 그리고, 공조유닛부(30)를 통과하며 설정된 온도로 가열되므로 2차로 온도가 상승된 상태에서 재배사(10)의 내측을 순환한다. 따라서 재배사(10)의 높은 습도는 외기(3)의 도입으로 낮아지며, 외기(3)의 낮은 온도는 내기(5)와 혼합된 상태에서 공조유닛부(30)를 통과하며 높아지므로, 낮은 온도에 의한 재배식물의 피해를 방지할 수 있다.

재배사(10)에서 재배되는 식물의 종류와 생장 시기에 따라 온도 설정이 변화되므로, 이에 따라 내기(5)의 온도와 습도의 설정을 공조제어부(90)에 입력한다. 공조제어부(90)는 설정된 입력값에 따라 내기(5)의 온도와 습도와 압력센서부재(110)의 측정값을 각각 전달받아서 내기모드, 외기모드 및 환기모드 등 다양한 설정모드로 식물재배용 공조장치(110)를 자동제어하여 식물 재배에 따른 식물재배용 공조장치(110)의 작동이 전자동으로 이루어질 수 있다.

한편, 공조제어부(90)로 입력되는 측정값은, 압력센서부재(110)의 측정값 외에도 온습도 센서와 CO2센서와 조명센서와 조도센서와 공조유닛부(30)의 온도센서 등 다양한 종류의 센서의 측정값이 공조제어부(90)로 추가 입력되어 식물재배용 공조장치(110)의 작동이 자동화될 수 있다.

공조제어부(90)는 단동의 재배사(10)에 설치될 수 있으며, 복수의 재배사(10)가 구비된 경우에는 각각의 재배사(10) 마다 설치될 수도 있다. 재배사(10)가 복수로 구비된 경우, 각각의 재배사(10)에 공조제어부(90)가 설치되어 공조유닛부(30)와 가습부(40)와 급기부(20)와 배기송풍부(60)와 유로안내댐퍼부(100) 등의 동작을 제어한다. 또한 각 재배사(10)에 설치된 공조제어부(90)를 제어하는 별도의 메인제어부가 추가 설치되어 각 공조제어부(90)를 개별적으로 제어할 수도 있다.

공조제어부(90)와 메인제어부는 무선과 유선으로 연결될 수 있으며, 중앙의 메인제어부에 개별 재배사(10) 별로 온습도와 CO2의 양과, 각종 기기의 가동시간 등의 데이터값이 저장된다. 또한 각종 장비의 비상상태와 재배사(10) 내의 온습도와 CO2 수치 등 알람 설정값에 의한 경보발령 및 휴대폰 단말기로 경보내용 문자발령이 가능하다.

또한 공조제어부(90)나 메인제어부가 인터넷을 통해서 스마트폰에 연결될 수 있으며, 원격으로 제어 및 조작 확인이 실시간으로 가능하므로, 버섯사나 식물공장 또는 수경인삼제배 설비의 전자동 제어설비가 이루어질 수 있다.

유로안내댐퍼부(100)는 공조제어부(90)의 제어신호에 의해 동작되며, 실외기(80)를 통과하며 재배사(10)의 내측으로 이동되는 공기의 흐름과, 실외기(80)의 외측으로 배기되는 공기의 흐름을 제어한다. 일 실시예에 따른 유로안내댐퍼부(100)는, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)와 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)와 배출관로(102)와 복귀관로(104)를 포함한다.

식물재배용 공조장치(1)에서 유로안내댐퍼부(100)는, 온습도제어에 있어서 제습가동에 유용한 설비이다.

종래에는 별도의 제습장치를 재배사(10) 내부에 별도로 설치하거나, 항온항습기를 설치한다. 또는 냉동시스템 이외에 추가적으로 가열용 히타를 재배사(10)에 설치하여 운전한다. 예를 들어 종래에는 냉동기10hp 설치시 가열용 히타를 15kw 정도를 추가적으로 설치하여 제습운전시 떨어진 공기의 온도를 다시 올리는데 사용한다. 즉 재배사(10) 내부의 습도를 떨어뜨리기 위해, 공조유닛부(30)가 냉방제습 모드로 운전하므로 실내의 공기온도가 내려간다. 공조유닛부(30)를 통과하는 재배사(10)의 내측 공기인 내기(5)의 습도는 낮아지나, 온도도 습도와 함께 낮아지므로, 코일부(34)를 통과하는 공기의 온도를 다시 올려야 한다. 제습 동작시 공기의 온도를 올리기 위해 가열용 히타를 추가 사용하므로 에너지 사용량이 증가한다.

따라서 유로안내댐퍼부(100)를 추가 설치하므로, 공조유닛부(30)의 냉동기 가동시 버려지는 응축열을 이용하여 재배사(10)의 내측공기를 가열할 수 있다. 즉 공조유닛부(30)가 냉방모드로 동작될 때는 외기(3)와 실외기(80)의 열교환부(86)가 접하게 하고, 공조유닛부(30)가 제습모드로 동작될 때에만 재배사(10)의 내기(5)가 실외기(80)의 열교환부(86)에 접하게 하므로 열교환부(86)에서 버려지는 응축열에 의해 재배사(10)의 내기(5)를 가열한다.

유로안내댐퍼가 여름철이나 겨울철에 동작될 때, 재배사(10) 내측의 공조공기인 내기(5)를 이용하여 열교환부(86)의 응축열을 제거하므로 성적계수 향상에도 효과적이다. 즉 여름철에 무더운 외기(3)를 이용하여 열교환부(86)의 응축열을 제거할 경우, 운전 부하가 커져서 운전 전류의 증가로 운전비용이 상승한다. 이러한 현상은 겨울철에도 마찬가지로, 외기(3)의 온도가 낮아질수록 냉매의 압력이 필요 이상으로 낮아지며, 이는 냉매의 순환량 감소로 이어져서 공조유닛부(30)의 효율감소 및 운전비용 증대로 연결된다.

그러나 본 발명에 의한 유로안내댐퍼부(100)의 설치로, 연중 제습 운전시에도 외부기온에 영향을 받지 않으면서도 효율적인 공조유닛부(30)의 운전이 이루어질 수 있다. 따라서 식물재배용 공조장치(1)의 동작에 의해 재배사(10) 내측의 실내습도를 안정적으로 유지할 수 있으며, 운전비 또한 종래 대비 절반 이하로 절약할 수 있으므로 농가의 소득 증대에도 효과적이다.

일 실시예에 따른 실외기(80)는 재배사(10)의 측면에 설치하며, 실외기(80)의 공기 흡입구를 하부로 하여 재배사(10) 내부의 습하고 차가운 공기를 흡입하므로 응축열의 제거에도 효과적이다. 또한 실외기(80)로 흡입된 재배사(10)의 습하고 차가운 공기가 열교환부(86)를 통과하며 가열된 후 재배사(10)의 실내로 균일하게 공급되므로 재배사(10)의 상하공기 교반에도 효과적이다. 이때 실외기팬(84)과 유닛송풍부(36)는 공조제어부(90)의 제어로 동작되며, 이로 인해 재배사(10)의 전체적인 공기의 순환이 상하 및 전후로 이루어져서 빠른 시간 안에 공기순환이 가능한 효율적인 시스템을 제공한다.

이 기능은 상시 주기적으로 공기순환용으로 시간 설정치, 상하 온습도 편차 및 CO2 편차값에 의하여 수시로 작동하며, 공조유닛부(30)와 함께 동작하여 재배사(10)의 실내공기를 전후, 좌우 및 상하로 교반하여 식물재배에 요구되는 재배환경을 최적화 할 수 있다. 이때 공조유닛부(30)는 정지상태이며, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 열리고 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)는 닫힌 상태이다.

도 1 및 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 제1댐퍼부(101)는 재배사(10)의 내측에서 배기되는 공기를 실외기(80)의 내측으로 안내하는 배출관로(102)에 설치되며, 공조제어부(90)의 제어신호로 동작되어 배출관로(102)를 통과하는 공기의 유량을 제어한다.

제2댐퍼부(103)는 실외기(80)를 통과한 공기가 재배사(10)로 복귀하는 통로를 형성하는 복귀관로(104)에 설치되며, 공조제어부(90)의 제어신호로 동작되어 복귀관로(104)를 통과하는 공기의 유량을 제어한다.

또한 제3댐퍼부(105)는 실외기(80)로 외기(3)의 공급이 이루어지는 통로에 설치되며, 공조제어부(90)의 제어신호로 동작되어 공기의 유량을 제어한다.

그리고 제4댐퍼부(106)는 실외기(80)의 내측을 통과한 공기가 실외기(80)의 외측으로 배기되기 위한 통로에 설치되며, 공조제어부(90)의 제어신호로 동작되어 공기의 유량을 제어한다.

일 실시예에 따른 배출관로(102)는 열교환부(86)의 하측에 위치한 하우징부(82)의 측면에 연결되며, 복귀관로(104)는 열교환부(86)의 상측에 위치한 하우징부(82)의 측면에 연결된다. 배출관로(102)와 복귀관로(104)는 재배사(10)의 외측벽(12)에 각각 연결되며, 배출관로(102)의 상측에 복귀관로(104)가 위치한다.

제1댐퍼부(101)는 회전되는 복수의 날개부재를 구비하며 재배사(10)에서 실외기(80)의 내측으로 이동되는 공기의 흐름방향 및 공기의 이동여부를 제어한다. 열교환부(86)의 하측에 위치한 하우징부(82)의 측벽에 설치된 제1댐퍼부(101)는 공조제어부(90)의 제어로 복수의 날개부재가 회전되며 공기의 이동을 허용하거나, 공기의 이동방향을 제어한다. 댐퍼부가 복수의 날개부재를 포함하며 모터의 동작에 의해 날개부재가 회전되는 구성은 공지된 구성으로 이에 따른 상세한 설명은 생략한다.

제3댐퍼부(105)는 제1댐퍼부(101)와 마주하는 하우징부(82)의 측벽에 설치된다. 제1댐퍼부(101)는 내기(5)의 이동을 제어하며, 제3댐퍼부(105)는 실외기(80)로 유입되는 외기(3)의 이동여부 및 이동방향을 제어한다.

제2댐퍼부(103)는 복귀관로(104)와 연통된 하우징부(82)의 측벽에 설치되며, 실외기(80)에서 재배사(10)의 내측으로 이동되는 공기의 흐름을 제어한다. 제4댐퍼부(106)는 제2댐퍼부(103)와 마주하는 하우징부(82)의 측벽에 설치된다. 제4댐퍼부(106)는 실외기(80)에서 외측으로 배출되는 외기(3)의 이동을 제어한다.

각 댐퍼부에는 공조제어부(90)의 제어로 동작되는 날개부재가 설치되므로 공기의 이동을 자동으로 제어할 수 있다.

압력센서부재(110)는 재배사(10)의 내측에 설치되며, 재배사(10)의 내측을 순환하는 공기의 압력을 측정하여 공조제어부(90)로 측정값을 전달한다. 압력센서부재(110)는 환기 및 외기(3)의 냉난방 등으로 급기부(20)와 유닛송풍부(36)의 가동시 높아진 재배사(10)의 실내압을 일정하게 유지하기 위해 사용되는 센서이다. 즉 압력센서부재(110)에서 측정된 압력이 설정된 압력 이상일 경우, 재배사(10) 내부의 공기압이 높은 경우이므로, 제1댐퍼부(101)와 제4댐퍼부(106)를 개방하여 재배사(10)의 내부공기 압력을 조정한다.

제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 식물재배용 공조장치(1)가 제습으로 동작될 때 열려서 공기의 이동을 허용한다. 압력센서부재(110)의 측정으로 재배사(10) 내부의 압력이 설정압력 이상인 경우에는 제1댐퍼부(101)와 제4댐퍼부(106)만 열리고, 제2댐퍼부(103)와 제3댐퍼부(105)는 닫힌 상태이다.

제습모드 운전중 재배사(10)의 실내압력 상승시, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)가 열려있는 상태에서, 제4댐퍼부(106)만 압력값에 의하여 비례적으로 열리면서 재배사(10)의 실내압력을 유지한다.

또한 냉방모드 운전중에 실내압력 상승시, 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)가 열려있는 상태에서 제1댐퍼부(101)만 압력값에 의하여 비례적으로 열리면서 재배사(10)의 실내압력을 유지한다.

식물재배용 공조장치(1)의 냉방모드 작동시, 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)는 열리고, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 닫힌 상태를 유지한다.

압력센서부재(110)는 24V의 전기신호를 입력받아 4 내지 20mmA 전류신호나 전압신호를 출력하며, 각 댐퍼를 비례제어하기 위한 측정신호를 공조제어부(90)로 전달한다.

식물재배용 공조장치(1)는 유로안내댐퍼부(100)와 압력센서부재(110)를 포함하므로, 별도의 배기팬이나 정압유지용 릴리프댐퍼 또는 역류방지댐퍼 등을 별도로 설치하지 않고서도 용이하게 재배사(10)의 압력을 제어하면서 실내공기의 배출이 가능하다.

식물재배용 공조장치(1)가 냉방모드로 동작시 제4댐퍼부(106)와 제3댐퍼부(105)가 개방되고, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 닫힌 상태이다.

또한 배기되는 실내기(5)의 내기(5)를 실외기(80)의 열교환부(86)로 안내하여 응축열 제거하는데 사용하므로, 여름철이나 겨울철에 실외기(80)의 효율(COP) 향상에도 효과적이며, 실외기(80)를 안정적으로 운전할 수 있다.

공조유닛부(30)와 실외기(80)를 포함한 공조장치의 가동시, 기기의 효율증대를 위해서는 응축압력의 제어가 필수적이다. 종래에는 냉각팬의 회전이나 응축기 모터의 회전수를 제어하여 응축압력을 설정압력으로 유지하므로, 설정된 양의 냉매순환량을 유지하였으나, 설치비용의 증가와 함께 압력의 급격한 변화로 인해 응축기에 좋지 않은 결과를 초래하였으며, 효율저하에 따른 운전비용 증대 등 다양한 문제점이 발생하였다. 이에 비하여 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치(1)에서는, 공조유닛부(30)와 실외기(80)를 포함한 공조장치의 운전시 고압측센서의 전류 신호나 전압 신호값에 의하여 유로안내댐퍼부(100)에 구비된 각 댐퍼의 개도를 조절하여 응축압력을 일정하게 유지할 수 있다.

일 실시예에 따른 조명부(120)는, LED 조명을 시용하며 재배사(10)의 균상 상측이나 재배용 베드의 상측에 설치한다. 재배사(10) 내부 작물의 종류와 작물의 성장 리듬에 따라 시간대 별로 하루 24시간을 분할하여 조도 및 LED 색상을 공조제어부(90)에 설정해 놓으며, 조명부(120)는 공조제어부(90)의 제어신호에 따라 동작된다. 공조제어부(90)는 작물의 성장장리듬을 미리 파악하여 각각 시간때에 맞는 조도와 빛의 색상을 설정하여 조명부(120)를 작동시킨다.

작물별, 재배사(10) 별로 각기다른 조도 및 색상이 요구되므로, 조명부(120)를 작동시키는 공조제어부(90)에 재배작물의 주요 성장리듬에 따른 시간대 별 조도와 빛의 색상을 설정해놓으면, 작물의 성장을 극대화할 수 있는 것이다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배용 공조장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

재배사(10) 내측의 이산화탄소 농도를 낮추기 위해 신선한 외기(3)를 재배사(10) 내측으로 공급할 경우, 급기부(20)가 동작되어 유닛송풍부(36)의 풍량 30%에 해당되는 외기(3)를 유닛송풍부(36)로 공급한다.

재배사(10) 내부를 순환하는 내기(5)는 에어가이드부(50)를 따라 상측으로 이동되어 급기부(20)에서 에어가이드부(50)로 이동되는 외기(3)에 혼합되어 다시 에어가이드부(50)를 통해 재배사(10) 내측을 순환한다. 이때 외기(3)와 내기(5)의 혼합 비율은 3:7의 비율로 혼합되므로 외기(3)에 의한 급격한 온도 변화를 방지할 수 있다. 환기 효과를 높이기 위해, 배기송풍부(60)를 가동시켜 재배사(10) 외측으로 공기를 배출시킬 수도 있다. 이러한 경우, 배기송풍부(60)의 동작으로 이동되는 내기(5)가 천 재질의 역류방지부재(76)를 들어올려 내기(5)가 배출되는 공간을 확보하므로, 재배사(10)의 내기(5)가 외측으로 용이하게 배출될 수 있다. 또한 공조제어부(90)의 동작으로 유로안내댐퍼부(100)의 제1댐퍼부(101)와 제4댐퍼부(106)만 개방되므로, 재배사(10)의 공기가 제1댐퍼부(101)와 제4댐퍼부(106)를 차례로 통과하며 재배사(10)의 외측으로 배기될 수도 있다.

식물재배용 공조장치(1)의 냉난방 모드 동작이나, 공기교반 동작에서는 에어가이드부(50)를 통해 상측으로 이동되는 내기(5)가 그대로 공조유닛부(30)를 통해 재배사(10)의 실내로 이동되며, 외기(3)의 유입은 없다.

식물재배용 공조장치(1)의 환기나 외기(3)를 이용한 냉난방시에는, 에어가이드부(50)를 통해 상측으로 이동되는 내기(5)와 외기(3)의 혼합 비율이 7:3이다.

한편 공기배출댐퍼부(70)의 역류방지부재(76)는 천이나 비닐 등의 플랙시블한 재질로 성형되므로, 재배사(10)의 외측으로 이동되는 내기(5)의 풍압에 의해서는 역류방지부재(76)가 들려서 공기의 이동통로를 형성하며, 그러지 않는 경우에는 자중에 의해 하측으로 늘어져서 프레임부(71)의 전방을 차폐하므로 공기의 이동을 차단한다.

식물재배용 공조장치(1)의 냉방모드에서는, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 유로를 폐쇄하며 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)는 유로를 열어서 공기의 이동을 허용한다. 따라서 제3댐퍼부(105)를 통해 들어온 외기(3)는 열교환부(86)를 통과한 후 제4댐퍼부(106)를 통해 다시 실외기(80)의 외측으로 이동한다.

식물재배용 공조장치(1)의 제습모드에서는, 제1댐퍼부(101)와 제2댐퍼부(103)는 유로를 열어서 공기의 이동을 허용하며, 제3댐퍼부(105)와 제4댐퍼부(106)는 유로를 폐쇄하여 공기의 이동을 차단한다. 따라서 제1댐퍼부(101)를 통해 열교환부(86)로 이동하는 재배사(10)의 내기(5)는 열교환부(86)를 냉각하며 가열된 후 제2댐퍼부(103)를 통해 재배사(10)의 실내로 이동하므로, 재배사(10)의 실내온도를 유지하는 한편 재배사(10) 내측의 습도를 용이하게 제거할 수 있다. 본 발명은 제습 후 별도의 히터를 사용하여 냉각된 공기의 온도를 올리는 종래 방식 대비 에너지를 획기적으로 줄이면서도 공기 중의 습도를 설정된 수치로 줄일 수 있으며, 여름철이나 겨울철에도 20℃ 정도의 재배사(10) 내측의 공기를 이용하여 실외기(80)의 응축열을 제거하므로 실외기(80)의 성적계수(COP) 향상에도 도움이된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 에어가이드부(50)를 통해 이동되는 재배사(10)의 내기(5)와, 급기부(20)에서 공조유닛부(30)로 이동되는 외기(3)가 설정된 비율로 혼합되므로 재배사(10)의 식물에 피해를 주지 않으면서 재배사(10) 내측의 공기를 외기(3)로 신속하게 교환할 수 있으며, 내기(5)의 순환이 용이하게 이루어져서 재배사(10) 내부의 상하 온도 편차를 감소시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 외기(3)의 유입으로 인하여 외기(3)와 내기(5)가 혼합된 공기의 온도가 재배사(10)의 온도 설정 값을 벗어날 경우, 자동으로 공조유닛부(30)가 가동하여 혼합된 공기의 온도가 설정된 온도의 범위 내에 있도록 작동을 하므로 재배사(20)의 환기시 외기로 인한 작물의 피해를 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 천 재질의 가변댐퍼부(75)가 설치된 공기배출댐퍼부(70)의 사용으로 재배사(10) 내부로 외부의 공기가 역류됨을 차단하므로 외기(3) 유입에 따른 재배사(10) 내측 식물의 피해를 방지할 수 있다.

또한 본 발명은, 공조제어부(90)가 급기부(20)와 공조유닛부(30)와 배기송풍부(60)와 공기배출댐퍼부(70)와 실외기(80)와 유로안내댐퍼부(100)의 동작을 자동 제어하므로 재배사(10) 내부의 온도와 습도가 자동으로 조절되어 식물 재배에 적절한 환경을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은, 재배사(10) 내측으로 외기(3) 공급시, 재배사(10)를 순환하는 내기(5)와 외기(3)를 설정된 비율로 혼합하여 재배사(10)의 내측으로 공급하므로, 내기(5) 대비 온습도 차이가 많이 있는 외기(3)를 재배사(10) 내측으로 공급하여 발생되는 재배식물의 피해를 방지할 수 있다. 또한 급기송풍부(22)와 유닛송풍부(36)가 동시에 작동하여 외기(3)와 내기(5)의 이동을 안내하므로 비교적 빠른 시간안에 재배사(10) 내부의 공기를 신선한 외기(3)로 교환할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 식물재배용 공조장치 3: 외기 5: 내기
10: 재배사 12: 외측벽 14: 제1측벽 16: 제2측벽 18: 커버부
20: 급기부 22: 급기송풍부 24: 내측통로부 26: 외측통로부
30: 공조유닛부 32: 유닛몸체부 34: 코일부 36: 유닛송풍부 40: 가습부
50: 에어가이드부 52: 가이드벽체부 54: 공기통과부 56: 윙부재
60: 배기송풍부 70: 공기배출댐퍼부 71: 프레임부 72: 결합몸체부 73: 결합홈부 75: 가변댐퍼부 76: 역류방지부재 77: 고정부재 78: 안내덕트 79: 방충망
80: 실외기 82: 하우징부 84: 실외기팬 86: 열교환부 88: 전장부 90: 공조제어부
100: 유로안내댐퍼부 101: 제1댐퍼부 102: 배출관로 103: 제2댐퍼부 104: 복귀관로 105: 제3댐퍼부 106: 제4댐퍼부
110: 압력센서부재 120: 조명부

Claims (7)

1. 외부와 구획된 공간을 형성하는 재배사의 내부로 외기를 공급하는 급기부;
   상기 급기부와 마주하는 위치에 설치되며, 설정된 온도로 공기의 온도를 조절하여 상기 재배사의 내부로 공기를 송풍시키는 공조유닛부; 및
   상기 재배사의 내부를 순환하며 상기 재배사의 하측으로 이동된 내기를 상기 급기부와 상기 공조유닛부의 사이로 안내하며 외기와 내기의 혼합을 유도하는 에어가이드부;를 포함하며,
   상기 에어가이드부는, 상기 급기부와 상기 공조유닛부의 사이에 위치하며, 상기 재배사의 외측벽과 이격되어 상하로 연장되어 벽 형상을 형성하며, 상기 재배사를 순환한 내기의 상측 이동을 안내하는 가이드벽체부; 및
   상기 가이드벽체부의 하측에 연결되며, 상기 가이드벽체부와 상기 외측벽의 사이로 내기가 유입됨을 안내하는 통로를 형성하는 공기통과부;를 포함하며,
   상기 외측벽에 설치되며, 상기 재배사를 순환한 내기를 상기 재배사의 외측으로 송풍시키는 배기송풍부; 및
   상기 배기송풍부와 함께 상기 외측벽에 설치되며, 상기 배기송풍부를 통과한 공기가 상기 재배사의 외측으로 배출되는 이동은 허용하며, 상기 재배사 외측의 공기가 상기 재배사의 내측으로 이동됨은 차단하는 공기배출댐퍼부;를 더 포함하며,
   상기 공기배출댐퍼부는, 상기 외측벽에 고정되는 틀 형상의 프레임부;
   상기 프레임부의 측방향으로 연장되며, 결합홈부를 구비하는 결합몸체부; 및
   플렉시블한 재질로 성형되어 상기 결합몸체부에 결합되며, 상기 프레임부를 통과한 내기의 송풍 압력에 의해 이동되어 내기의 배출유로를 형성하며, 상기 배기송풍부가 작동하지 않을 때는 자중에 의해 이동되어 외기의 유입을 차단하는 가변댐퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 공조장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 공조유닛부는, 상기 에어가이드부의 상측에 위치하며, 공기의 온도를 설정된 온도로 가열하거나 냉각시키는 코일부; 및
   상기 코일부를 통과한 공기를 상기 재배사의 내부로 이동시키는 유닛송풍부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 공조장치.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 가변댐퍼부는, 비닐이나 천으로 형성되며 상기 결합홈부에 일측이 삽입되는 역류방지부재; 및
   상기 역류방지부재와 함께 상기 결합홈부에 결합되어 상기 역류방지부재의 이동을 구속하는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 공조장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 공기배출댐퍼부는, 상기 외측벽의 외측에 위치하며, 상기 가변댐퍼부의 외측을 감싸며 하측을 향하여 공기 토출구를 형성하는 안내덕트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 공조장치.

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