KR101984711B1 - 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템 - Google Patents

탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101984711B1
KR101984711B1 KR1020180140134A KR20180140134A KR101984711B1 KR 101984711 B1 KR101984711 B1 KR 101984711B1 KR 1020180140134 A KR1020180140134 A KR 1020180140134A KR 20180140134 A KR20180140134 A KR 20180140134A KR 101984711 B1 KR101984711 B1 KR 101984711B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
carbon dioxide
container
space
cooling
Prior art date
Application number
KR1020180140134A
Other languages
English (en)
Inventor
감동환
Original Assignee
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 성균관대학교산학협력단 filed Critical 성균관대학교산학협력단
Priority to KR1020180140134A priority Critical patent/KR101984711B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101984711B1 publication Critical patent/KR101984711B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/02—Treatment of plants with carbon dioxide
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14—Greenhouses
    • A01G9/1469—Greenhouses with double or multiple walls
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246—Air-conditioning systems
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/02—Agriculture; Fishing; Mining
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
    • Y02A40/264—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/30—Land use policy measures

Abstract

본 발명은 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템에 관한 것으로서, 작물이 재배되는 공간인 재배공간을 형성하는 컨테이너부; 상기 컨테이너부에 설치되며, 외기에서 이산화탄소를 분리하여 상기 재배공간으로 공급하는 탄산시비부; 및 상기 컨테이너부에 배치되며, 상기 재배공간의 온도를 조절하는 냉난방부를 포함하되, 상기 컨테이너부는, 외벽부와, 상기 외벽부를 사이에 두고 공기층이 형성되도록 상기 외벽부로부터 이격되어 설치되는 내벽부와, 단열재질로 마련되며 상기 내벽부의 저면에 대응되는 크기로 마련되어 상기 내벽부의 저면과 상기 외벽부의 저면 사이에 설치되는 저면부를 포함하며, 상기 냉난방부는, 상기 컨테이너부에서 이동가능하도록 하부에 이동부가 마련되며 유체가 수용되는 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 가열하는 히터부와, 상기 내부공간에 배치되며 상기 탄산시비부에 연통되어 상기 탄산시비부로부터 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 내부공간에 수용되는 유체와 상기 이산화탄소의 열에너지를 교환시킨 후 상기 이산화탄소를 상기 재배공간으로 공급하는 열교환부와, 워터칠러(Water Chiller)로 마련되며 일부분이 상기 내부공간에 수용되는 유체에 접촉하여 상기 내부공간에 수용되는 유체를 냉각하는 냉각부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 미립화하여 상기 재배공간으로 습기를 공급하는 습기공급부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 탄산시비를 이용하여 이산화탄소를 자체적으로 공급할 수 있기 때문에, 이산화탄소를 공급함에 있어 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.

Description

탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템{SMART FARM SYSTEM HAVING DEVICE OF CARBON DIOXIDE APPLICATION AND RADIATION TYPE HEATING-COOLING}
본 발명은 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막 분리를 이용한 탄산시비 장치로 이산화탄소를 자체적으로 공급하고, 적은 에너지로 냉난방이 가능한 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템에 관한 것이다.
스마트팜(Smart Farm)이란, 농사 기술에 정보통신기술(ICT)을 접목하여 만들어진 지능화된 농장을 의미한다. 스마트 팜은 사물 인터넷(IoT: Internet of Things) 기술을 이용하여 농작물 재배 시설의 온도, 습도, 햇볕량, 이산화탄소, 토양 등을 측정 분석하고, 분석 결과에 따라서 제어 장치를 구동하여 적절한 상태로 변화시킬 수 있는데, 이와 같은 제어는 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 구현 가능하다.
근래에 컨테이너 형태의 모듈형 스마트팜이 연구, 개발되어 사용되고 있다. 과채류 등의 작물을 재배하기 위해서는 이산화탄소의 공급이 필요하므로 모듈형 스마트팜의 내부에는 이산화탄소 공급 장치가 설치된다. 이산화탄소 공급에는 여러방법이 있으나, 백등유를 이용한 방법은 농도 제어가 어렵고, 천연가스를 이용한 방법은 공급 지역이 한정되어 있는 바, 일반적으로는 액화탄산가스를 이용하는 방법이 사용된다. 액화탄산가스는 시용효과가 좋고 농도조절이 용이한 장점이 있으나, 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
한편, 종래의 컨테이너 형태의 모듈형 스마트팜에는 내부 온도조절을 위한 냉난방시설이 구비되나, 일반적인 히터, 에어컨을 이용하는 방식이 사용되므로 에너지 소모가 매우 크고, 공간 내부의 온도 불균형의 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 막 분리를 이용한 탄산시비 장치로 이산화탄소를 자체적으로 공급하고, 적은 에너지로 냉난방이 가능한 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 작물이 재배되는 공간인 재배공간을 형성하는 컨테이너부; 상기 컨테이너부에 설치되며, 외기에서 이산화탄소를 분리하여 상기 재배공간으로 공급하는 탄산시비부; 및 상기 컨테이너부에 배치되며, 상기 재배공간의 온도를 조절하는 냉난방부를 포함하되, 상기 컨테이너부는, 외벽부와, 상기 외벽부를 사이에 두고 공기층이 형성되도록 상기 외벽부로부터 이격되어 설치되는 내벽부와, 단열재질로 마련되며 상기 내벽부의 저면에 대응되는 크기로 마련되어 상기 내벽부의 저면과 상기 외벽부의 저면 사이에 설치되는 저면부를 포함하며, 상기 냉난방부는, 상기 컨테이너부에서 이동가능하도록 하부에 이동부가 마련되며 유체가 수용되는 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 가열하는 히터부와, 상기 내부공간에 배치되며 상기 탄산시비부에 연통되어 상기 탄산시비부로부터 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 내부공간에 수용되는 유체와 상기 이산화탄소의 열에너지를 교환시킨 후 상기 이산화탄소를 상기 재배공간으로 공급하는 열교환부와, 워터칠러(Water Chiller)로 마련되며 일부분이 상기 내부공간에 수용되는 유체에 접촉하여 상기 내부공간에 수용되는 유체를 냉각하는 냉각부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 미립화하여 상기 재배공간으로 습기를 공급하는 습기공급부를 포함하는 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템에 의해 달성된다.
또한, 본 발명은, 상기 재배공간의 습기를 제거하는 제습부를 더 포함할 수 있다.
삭제
삭제
또한, 본 발명은, 상기 탄산시비부에서 발생되는 유체와 상기 제습부에서 발생되는 유체를 수집하여 살균 저장하고, 저장된 유체를 상기 내부공간으로 공급하는 순환부를 더 포함하는 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템.
본 발명에 따르면, 탄산시비를 이용하여 이산화탄소를 자체적으로 공급할 수 있기 때문에, 이산화탄소를 공급함에 있어 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 냉난방시 에너지를 크게 절감할 수 있어, 냉난방에 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 컨테이너 외부로 방출되는 열에너지가 최소화 될 수 있어, 스마트팜 운영에 따른 운영비가 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 탄산시비부 및 제습부에서 발생되는 물을 순환시켜 냉난방부에 공급할 수 있으므로, 스마트팜 운영에 발생되는 물 사용량을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 복사방식으로 마련되는 냉난방부를 이용하여 재배공간의 온도를 균일하게 분포시킬 수 있어, 재배되는 작물의 스트레스가 크게 감소되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 전체 구성도 이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 평면에서 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 측단면과 배면에서 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 측단면 및 정단면에서 상세히 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 탄산시비부 및 냉난방부를 상세히 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 냉난방부를 양측단면 및 평면에서 상세히 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
그리고 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.
지금부터, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 및 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 전체 구성도 이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 평면에서 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 측단면과 배면에서 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 컨테이너부를 측단면 및 정단면에서 상세히 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 탄산시비부 및 냉난방부를 상세히 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템의 냉난방부를 양측단면 및 평면에서 상세히 도시한 것이다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템(100)은 컨테이너부(110)와, 탄산시비부(120)와, 냉난방부(130)와, 순환부(140)와, 컨트롤부(150)를 포함한다.
컨테이너부(110)는 작물이 재배되는 공간인 재배공간(S)을 형성하는 것으로서, 내부에는 후술하는 탄산시비부(120)와, 냉난방부(130)와, 순환부(140)와, 컨트롤부(150)가 설치될 수 있다.
이러한 컨테이너부(110)는 보다 상세하게, 외벽부(111)와, 내벽부(112)와, 저면부(113)를 포함할 수 있다.
외벽부(111)는 직사각의 박스형상으로 마련되어 상기 컨테이너부(110)의 외관을 구성하는 것으로서, 후술하는 내벽부(112)를 사이에 두고 공기층(a)이 형성되도록 배치된다. 상술한 외벽부(111)와 후술하는 내벽부(112)에 의해서 형성되는 공기층(a)에 따르면, 단열공간이 형성되므로, 재배공간(S)에서 외부로의 에너지 손실이 최소화되는 효과가 있다.
내벽부(112)는 상기 외벽부(111)와 마찬가지로 직사각의 박스형상으로 마련되어 외벽부(111)의 내부에 배치되는 것으로서, 외벽부(111)를 사이에 두고 공기층이 형성되도록 외벽부(111)로부터 소정간격 이격되어 배치된다. 이러한 내벽부(112)는 외부로의 열에너지 손실이 최소화 되도록 단열 재질로 마련될 수 있다. 내벽부(112)의 일측에는 후술하는 탄산시비부(120) 및 냉난방부(130)가 각각 배치될 수 있도록 격벽이 추가적으로 설치될 수 있다.
저면부(113)는 내벽부(112)의 저면에 대응되는 크기로 마련되는 것으로서, 내벽부(112)의 저면에 설치된다. 이러한 저면부(113)에 따르면, 재배공간(S)에서 지면으로 에너지 손실을 최소화되는 효과가 있다.
상술한 바와 같은 외벽부(111)와 내벽부(112)와 저면부(113)를 포함하는 컨테이너부(110)에 따르면, 재배공간(S)에서 외부로의 에너지 손실이 최소화되어, 작물 재배시 에너지가 크게 절약될 수 있는 효과가 있다.
탄산시비부(120)는 외기에서 이산화탄소를 분리하여 재배공간(S)으로 공급하는 것으로서, 상술한 컨테이너부(110)에 설치된다.
이러한 탄산시비부(120)는 보다 상세하게, 압축부(121)와, 에프터쿨러(122)와, 제1필터(123)와, 제2필터(124)와, 에어드라이어(125)와, 분리막(126)을 포함한다.
압축부(121)는 공급되는 외기를 흡입한 후, 압축하는 것으로서, 후술하는 에프터쿨러(122)에 연결된다.
한편, 압축부(121)의 전단에는 외기의 이물질을 제거하는 외부 필터(F)가 복수개로 설치될 수 있다.
에프터쿨러(122)는 압축부(121)에 의해 압축된 고온의 기체의 온도를 낮추도록 공랭(空冷) 타입으로 마련되는 것으로서, 상술한 압축부(121)와 후술하는 제2필터에 연통된다.
제1필터(123)는 에프터쿨러(122)로부터 전달되는 기체에 포함되는 수분 및 이물질을 제거하는 것으로서, 상술한 에프터쿨러(122)와 후술하는 제2필터(124)에 연결된다.
제2필터(124)는 제1필터(123)로부터 전달되는 기체에 포함되는 이물질을 제거하는 것으로서, 상술한 제1필터(123)와 후술하는 에어드라이어(125)에 연결된다.
에어드라이어(125)는 상술한 제2필터(124)로부터 전달되는 기체를 건조시키는 것으로서, 상술한 제2필터(124)와 후술하는 멤프레인에 연결된다. 이러한 에어드라이어(125)는 일반적인 건조장치로 마련될 수 있는데, 전력 절감을 위해, 에어드라이어(Air Dryer, 압축공기건조기)로 마련되는 것이 바람직하다.
분리막(126)은 상술한 에어드라이어(125)로부터 전달되는 기체에서 이산화탄소를 분리, 포집하는 것으로서, 폴리설폰산계 중공사막 등으로 마련될 수 있다.
이러한 분리막(126)은 기체의 막 투과속도에 따라 기체 중의 이산화탄소를 분리하는데, 막투과속도는 압력조건에 영향을 받기 때문에, 압축부(121)에 의한 기체의 압축은 0.2Mpa 내지 1.0MPa 범위 내에서 실시되는 것이 바람직하다. 기체를 0.2Mpa 미만으로 압축하면 이산화탄소의 분리효율이 크게 떨어지는 문제가 있고, 1.0Mpa 초과로 압축하는 경우 0.2Mpa 내지 1.0MPa 범위에서 보다 분리효율이 크게 향상되지 않기 때문이다.
상술한 바와 같은 압축부(121)와, 제1필터(123)와, 제2필터(124)와, 에어드라이어(125)와, 분리막(126)을 포함하는 탄산시비부(120)에 따르면, 별도의 액화탄산가스 시설의 설치없이, 이산화탄소를 시스템에 자체적으로 공급할 수 있기 때문에, 이산화탄소를 공급함에 있어 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
한편, 탄산시비부(120)가 설치되는 격벽에는 제습부(D)가 설치될 수 있다. 제습부(D)는 재배공간(S)의 습기를 제거하는 것으로서, 격벽에 판넬 타입으로 설치될 수 있다. 후술하는 컨트롤부(150)는 재배공간(S)의 습도를 모니터링하여, 일정 습도 이하인 경우, 후술하는 습기공급부(135)를 작동시키며, 일정 습도 이상인 경우 상술한 제습부(D)를 작동시켜 재배공간(S)이 설정된 습도를 유지하게 한다.
냉난방부(130)는 재배공간(S)의 온도를 조절하는 것으로서, 상술한 컨테이너부(110)에 배치될 수 있다.
이러한 냉난방부(130)는 보다 상세하게, 베이스부(131)와, 히터부(132)와, 열교환부(133)와, 냉각부(134)와, 습기공급부(135)를 포함할 수 있다.
베이스부(131)는 액체가 수용되는 내부공간을 형성하는 것으로서, 후술하는 히터부(132)와 열교환부(133)와 냉각부(134)가 설치된다. 내부공간에 수용되는 액체는 물(H2O)로 구비될 수 있는데, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다.
히터부(132)는 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 수용된 액체를 가열하는 것으로서, 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 설치된다. 이러한 히터부(132)는 시즈히터(Sheath Heater)로 마련될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 액체를 가열할 수 있도록 마련되는 것이라면, 어떠한 것으로 마련되더라도 무방하다.
이러한 히터부(132)는 외기의 온도가 재배공간(S)의 온도보다 낮은 경우, 즉, 겨울의 경우 작동되도록 마련되어 복사방식(베이스부(131)에 수용된 액체에 의해)으로 재배공간의 온도를 높히는 한편, 후술하는 열교환부(133)에 의해 공급되는 이산화탄소의 온도를 높힐 수 있다
열교환부(133)는 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 배치되어 이산화탄소를 공급받고 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 수용된 액체와 이산화탄소의 열에너지를 교환시킨 후 이산화탄소를 재배공간(S)으로 공급하는 것으로서, 액체에 수용되는 부분은 권취되는 코일형태로 마련되고, 일측은 상술한 탄산시비부(120)의 분리막(126)에 연통되도록 연결되며, 타측은 재배공간(S)에 연통되도록 마련된다.
상술한 열교환부(133)에 따르면, 외기의 온도가 재배공간(S)의 온도보다 낮은 경우, 즉, 겨울의 경우 재배공간(S)으로 공급되는 이산화탄소의 온도가 외기의 온도 보다 높아 질수 있으며, 외기의 온도가 재배공간(S)의 온도보다 높은 경우, 즉, 여름의 경우 재배공간(S)으로 공급되는 이산화탄소의 온도가 외기의 온도 보다 낮아 질수 있으므로, 재배공간(S)으로 적정한 온도의 이산화탄소가 항시 공급될 수 있는 효과가 있다.
냉각부(134)는 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 수용된 액체를 냉각하는 것으로서, 베이스부(131)의 상측에 설치된다. 이러한 냉각부(134)는 워터칠러(Water Chiller)로 마련될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 내부공간에 수용된 액체의 온도를 낮출수 있도록 마련되는 것이라면, 어떠한 것으로 마련되더라도 무방하다. 한편, 상술한 냉각부(134)에 따르면, 복사방식(베이스부(131)에 수용된 액체에 의해)으로 재배공간의 온도를 효율적으로 낮출 수 있는 효과가 있다.
습기공급부(135)는 재배공간(S)으로 습기를 공급하는 것으로서, 상술한 베이스부(131)에 설치된다. 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 습기공급부(135)는 외기를 베이스부(131)에 형성되는 내부공간으로 유입시켜 베이스부(131)에 형성되는 내부공간에 수용된 액체에 버블을 형성시킨다. 이후, 습기공급부(135)는 액체를 흡입한 후 미립화 하여, 미립화된 기체를 재배공간(S) 측으로 분사시킨다. 이러한 습기공급부(135)에 따르면, 재배공간(S) 내의 습기가 효과적으로 조절될 수 있다.
상술한 바와 같은 베이스부(131)와, 히터부(132)와, 열교환부(133)와, 냉각부(134)와, 습기공급부(135)를 포함하는 냉난방부(130)에 따르면, 적은 에너지로 재배공간(S)의 온도의 조절이 용이하게 실시될 수 있고, 습도의 조절도 용이하게 실시될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상술한 바와 같은 복사방식의 냉난방부(130)에 따르면, 재배공간(S)의 온도를 균일하게 분포시킬 수 있어, 재배되는 작물의 스트레스가 크게 감소되는 효과가 있다.
순환부(140)는 상술한 탄산시비부(120)에서 발생되는 여분의 액체와 제습부(D)에서 발생되는 액체를 수집하여 살균 저장하고, 저장된 액체를 베이스부(131)에 형성된 내부공간으로 공급하는 것으로서, 탄산시비부(120)와 제습부(D)와 냉난방부(130)에 연통되도록 마련된다.
이러한 순환부(140)에 따르면, 각 구성에서 발생되는 액체, 즉, 물(H2O)을 순환시켜 내부공간에 다시 공급하는 형태로 재활용할 수 있게되므로, 시스템의 운영비가 크게 절감될 수 있다.
컨트롤부(150)는 재배공간(S)의 온도, 습도 등을 모니터링하고, 상술한 탄산시비부(120)와 냉난방부(130)와 제습부(D)를 제어하는 것으로서, 탄산시비부(120)와 냉난방부(130)와 제습부(D)에 전기적으로 연결된다. 이러한 컨트롤부(150)는 PC(Personal Computer), PDA(Personal Digital Assistants), 스마트폰(Smart Phone)과 같은 장치로 마련될 수 있으나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니며, 재배공간(S)의 온도, 습도 등을 모니터링하고, 탄산시비부(120)와 냉난방부(130)와 제습부(D)를 제어할 수 있는 것이라면, 어떠한 것으로 마련되더라도 무방하다.
상술한 바와 같은 컨테이너부(110)와, 탄산시비부(120)와, 냉난방부(130)와, 순환부(140)와, 컨트롤부(150)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템(100)에 따르면, 탄산시비를 이용하여 이산화탄소를 자체적으로 공급할 수 있기 때문에, 이산화탄소를 공급함에 있어 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템(100)에 따르면, 냉난방시 에너지를 크게 절감할 수 있어, 냉난방에 발생되는 비용이 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템(100)에 따르면, 컨테이너 외부로 방출되는 열에너지가 최소화 될 수 있어, 스마트팜 운영에 따른 운영비가 대폭적으로 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템(100)에 따르면, 탄산시비부(120) 및 제습부(D)에서 발생되는 물을 순환시켜 냉난방부(130)에 공급할 수 있으므로, 스마트팜 운영에 발생되는 물 사용량을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
그리고 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 탄산시비 및 냉난방 장치
110 : 컨테이너부
111 : 외벽부
112 : 내벽부
113 : 저면부
120 : 탄산시비부
121 : 압축부
122 : 에프터쿨러
123 : 제1필터
124 : 제2필터
125 : 에어드라이어
126 : 분리막
130 : 냉난방부
131 : 베이스부
132 : 히터부
133 : 열교환부
134 : 냉각부
135 : 습기공급부
140 : 순환부
150 : 컨트롤부
D : 제습부
F : 외부 필터
a : 공기층
S : 재배공간

Claims (5)

  1. 작물이 재배되는 공간인 재배공간을 형성하는 컨테이너부;
    상기 컨테이너부에 설치되며, 외기에서 이산화탄소를 분리하여 상기 재배공간으로 공급하는 탄산시비부; 및
    상기 컨테이너부에 배치되며, 상기 재배공간의 온도를 조절하는 냉난방부를 포함하되,
    상기 컨테이너부는,
    외벽부와, 상기 외벽부를 사이에 두고 공기층이 형성되도록 상기 외벽부로부터 이격되어 설치되는 내벽부와, 단열재질로 마련되며 상기 내벽부의 저면에 대응되는 크기로 마련되어 상기 내벽부의 저면과 상기 외벽부의 저면 사이에 설치되는 저면부를 포함하며,
    상기 냉난방부는,
    상기 컨테이너부에서 이동가능하도록 하부에 이동부가 마련되며 유체가 수용되는 내부공간을 형성하는 베이스부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 가열하는 히터부와, 상기 내부공간에 배치되며 상기 탄산시비부에 연통되어 상기 탄산시비부로부터 상기 이산화탄소를 공급받고 상기 내부공간에 수용되는 유체와 상기 이산화탄소의 열에너지를 교환시킨 후 상기 이산화탄소를 상기 재배공간으로 공급하는 열교환부와, 워터칠러(Water Chiller)로 마련되며 일부분이 상기 내부공간에 수용되는 유체에 접촉하여 상기 내부공간에 수용되는 유체를 냉각하는 냉각부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 내부공간에 수용되는 유체를 미립화하여 상기 재배공간으로 습기를 공급하는 습기공급부를 포함하는 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 재배공간의 습기를 제거하는 제습부를 더 포함하는 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄산시비부에서 발생되는 유체와 상기 제습부에서 발생되는 유체를 수집하여 살균 저장하고, 저장된 유체를 상기 내부공간으로 공급하는 순환부를 더 포함하는 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템.
KR1020180140134A 2018-11-14 2018-11-14 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템 KR101984711B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180140134A KR101984711B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180140134A KR101984711B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101984711B1 true KR101984711B1 (ko) 2019-05-31

Family

ID=66657116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180140134A KR101984711B1 (ko) 2018-11-14 2018-11-14 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101984711B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259100B1 (ko) 2020-07-24 2021-06-02 (주)한국에너지기술단 열병합 발전기가 구비된 스마트팜 및 그 열병합 발전기
KR20220086161A (ko) 2020-12-16 2022-06-23 농업회사법인 보승 주식회사 컨테이너형 스마트 팜
US20220408661A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Daniel Michael BITZ Cannabis growth support apparatus
KR102533897B1 (ko) 2022-11-24 2023-05-30 (주)엠에스티 절전형 ai 스마트 팜 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011147384A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Tsuchiya Tokushu Nokigu Seisakusho:Kk 完全制御型植物工場システム
KR101156480B1 (ko) * 2011-10-17 2012-06-14 정규철 시설재배용 이산화탄소 분리, 저장 및 공급 장치
KR20120110493A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 엘지전자 주식회사 컨테이너형 식물공장
KR20150007380A (ko) * 2013-07-10 2015-01-21 주식회사 필룩스 모듈형 시스템 천장
JP2015120154A (ja) * 2006-10-02 2015-07-02 キリマンジャロ エナジー， インコーポレイテッド 空気から二酸化炭素を抽出するための方法および装置
KR101691548B1 (ko) * 2015-10-22 2016-12-30 박정규 공기조화 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015120154A (ja) * 2006-10-02 2015-07-02 キリマンジャロ エナジー， インコーポレイテッド 空気から二酸化炭素を抽出するための方法および装置
JP2011147384A (ja) * 2010-01-21 2011-08-04 Tsuchiya Tokushu Nokigu Seisakusho:Kk 完全制御型植物工場システム
KR20120110493A (ko) * 2011-03-29 2012-10-10 엘지전자 주식회사 컨테이너형 식물공장
KR101156480B1 (ko) * 2011-10-17 2012-06-14 정규철 시설재배용 이산화탄소 분리, 저장 및 공급 장치
KR20150007380A (ko) * 2013-07-10 2015-01-21 주식회사 필룩스 모듈형 시스템 천장
KR101691548B1 (ko) * 2015-10-22 2016-12-30 박정규 공기조화 장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102259100B1 (ko) 2020-07-24 2021-06-02 (주)한국에너지기술단 열병합 발전기가 구비된 스마트팜 및 그 열병합 발전기
KR20220086161A (ko) 2020-12-16 2022-06-23 농업회사법인 보승 주식회사 컨테이너형 스마트 팜
US20220408661A1 (en) * 2021-06-25 2022-12-29 Daniel Michael BITZ Cannabis growth support apparatus
KR102533897B1 (ko) 2022-11-24 2023-05-30 (주)엠에스티 절전형 ai 스마트 팜 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101984711B1 (ko) 탄산시비 장치 및 복사방식 냉난방 장치를 구비하는 컨테이너형 스마트팜 시스템
CA2914557C (en) Semi-automated crop production system
US20200253133A1 (en) Semi-automated crop production system
US20170027112A1 (en) Modular indoor farm
CN102084789A (zh) 智能集成化控制的种植装置
US10624275B1 (en) Semi-automated crop production system
EP3986116B1 (en) Greenhouse
CN210491868U (zh) 葡萄苗木高温育苗用设施大棚
CN214676804U (zh) 一种低耗能的双膜增压大棚
CN107246742A (zh) 一种食用菌、花卉栽培的智能化可移动冷库房
CN104904585B (zh) 一种室外培植箱及其室外培植系统
CN110149976A (zh) 一种植物工厂及其环控方法
KR101263333B1 (ko) 에어컨을 이용한 시설원예 공조 시스템
CN215188486U (zh) 一种移动式种植方舱
CN211881356U (zh) 基于分布式主动循环的温室空气质量调控装置
CN209949998U (zh) 一种植物工厂
CN211793262U (zh) 一种蔬菜用育苗装置
WO2021184050A2 (en) An aeroponic plant growing system and method
KR101407638B1 (ko) 발효열을 이용한 온상설비
CN206611895U (zh) 一种铁皮石斛种植大棚用控温控湿机
JP2017023022A (ja) 極限地対応稲作プラント
CN203388000U (zh) 一种封闭式育苗装置用的水帘降温系统
KR100354963B1 (ko) 패드상자를 이용한 냉풍장치
CN216392365U (zh) 一种园林培育大棚用通风系统
Bot The solar greenhouse; technology for low energy consumption

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant