KR102141718B1

KR102141718B1 - 버섯 재배용 환기 장치

Info

Publication number: KR102141718B1
Application number: KR1020180105227A
Authority: KR
Inventors: 유성재; 이성민; 강봉수
Original assignee: 디자인파머스 주식회사
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2020-08-05
Also published as: KR20200027207A

Abstract

본 발명은 버섯 재배용 환기 장치에 관한 것으로서, 버섯재배실에 구비되어 온도 및 습도를 센싱하는 온습도 센서; 버섯재배실에 구비되어 이산화탄소 농도를 측정하는 농도측정센서; 일단이 버섯재배실의 외측에 위치하고, 타단이 버섯재배실의 내측에 배치되어 외기를 버섯재배실로 유입시키는 외기유입관, 내측에 위치하는 외기유입관에 연결되어 유입되는 외기와 버섯재배실의 내측에서 유입된 내기를 혼합하여 제1 공기를 형성하는 혼합챔버, 혼합챔버에 연결되어 제1 공기의 온도 및 습도를 기설정된 조건으로 교환하여 제2 공기를 형성하는 열교환기, 제1 공기가 열교환기를 따라 이송되도록 흡입력을 발생시키며, 제2 공기의 토출력을 발생시키는 송풍기 및 송풍기로부터 유출되는 제2 공기를 버섯재배실의 외측 및 내측으로 이동시키는 유출부를 구비하는 항습장치; 버섯재배실에 다단으로 형성된 버섯배지 거치대의 각각의 층에 LED 광을 제공하는 LED 장치; 및 온습도 센서 및 농도측정센서를 통해 센싱된 온습도 및 이산화탄소량을 바탕으로 버섯재배실과 외부로 토출되는 제2 공기 양을 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

버섯 재배용 환기 장치{Ventilation Apparatus for cultivating mushroom}

본 발명은 버섯 재배용 환기 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 버섯재배실의 환경을 버섯재배에 적합하도록 조성하기 위한 것으로, 버섯재배실의 공기를 자동으로 환기시키는 동시에 버섯재배실로 흡입되는 공기의 온도와 습도를 버섯재배에 적합한 조건으로 만족시킬 수 있는 버섯 재배용 환기 장치에 관한 것이다.

일반적으로 버섯재배사내의 온도와 습도를 적정하게 유지시키고 탄산가스를 제거하기 위한 환기관리 작업은 실제로 매우 까다롭다. 느타리 또는 양송이 버섯재배사는 측창과 지붕에 배기구가 설치되어 있고 측창과 천장배기구의 개방정도에 따라 환기가 이루어지는 자연환기가 보편적이다. 이와 같은 자연환기방법을 개선한 강제 환기방법은 버섯재배사 벽면에 송풍팬을 설치하고 타이머에 의해 버섯재배인의 재배경험에 따라 설정된 시간에 송풍팬을 작동시켜 환기를 이루는 방법이다.

자연화기방법의 경우에는 바람이 많이 부는 날씨나, 겨울철 추운날씨, 여름철 냉방하여 버섯을 재배할 때에는 버섯재배사내 온습도를 적절히 관리하기 어렵다. 일반적으로 외부공기의 온습도는 버섯재배에 적합한 환경조건과는 큰 차이가 있으므로 송풍기를 설치하여 환기를 할 경우에도 외부의 건조하며, 차거나 더운공기가 직접 들어오게 되므로 버섯재배사 내부온도와 습도에 급격한 변화를 주어 버섯의 생육저하 및 병해 발생의 우려가 크다.

아직까지 버섯재배사의 환경관리방법은 보일러에 의한 난방, 가습기에 의한 습도조절, 환기팬에 의한 환기방법이 이용되고 있으나 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 재배사내의 탄산가스농도에 따른 환기의 자동제어가 이루어지지 않고 있다. 둘째, 겨울철 외부의 찬공기와 여름철 외부의 더운 공기가 버섯재배사 내부공기와 직접 환기됨에 따라 환기열에너지 손실이 대단히 크다. 셋째, 외부공기가 재배사내부에 직접 유입되므로 재배사내의 공기 온습도가 급격히 변화한다. 넷째, 버섯재배 하는 계절의 외부공기는 건조하므로 버섯재배사 습도조절을 위해 충분하고 균일한 가습이 미흡한 실정이다.

(한국공개실용신안 제20-2010-0002954호, 2010년 3월 15일)

본 발명의 목적은 버섯재배실의 환경을 버섯재배에 적합하도록 조성하기 위한 것으로, 버섯재배실의 공기를 자동으로 환기시키는 동시에 버섯재배실로 흡입되는 공기의 온도와 습도를 버섯재배에 적합한 조건으로 만족시킬 수 있는 버섯 재배용 환기 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 버섯을 재배하는 버섯재배실의 항온 및 항습을 유지시키는 버섯 재배용 환기 장치는 버섯재배실에 구비되어 온도 및 습도를 센싱하는 온습도 센서; 버섯재배실에 구비되어 이산화탄소 농도를 측정하는 농도측정센서; 일단이 버섯재배실의 외측에 위치하고, 타단이 버섯재배실의 내측에 배치되어 외기를 버섯재배실로 유입시키는 외기유입관, 내측에 위치하는 외기유입관에 연결되어 유입되는 외기와 버섯재배실의 내측에서 유입된 내기를 혼합하여 제1 공기를 형성하는 혼합챔버, 혼합챔버에 연결되어 제1 공기의 온도 및 습도를 기설정된 조건으로 교환하여 제2 공기를 형성하는 열교환기, 제1 공기가 열교환기를 따라 이송되도록 흡입력을 발생시키며, 제2 공기의 토출력을 발생시키는 송풍기 및 송풍기로부터 유출되는 제2 공기를 버섯재배실의 외측 및 내측으로 이동시키는 유출부를 구비하는 항습장치; 버섯재배실에 다단으로 형성된 버섯배지 거치대의 각각의 층에 LED 광을 제공하는 LED 장치; 및 온습도 센서 및 농도측정센서를 통해 센싱된 온습도 및 이산화탄소량을 바탕으로 버섯재배실과 외부로 토출되는 제2 공기 양을 제어하는 제어부;를 포함한다.

여기서, LED 조명장치는 복수의 LED 칩; 및 버섯이 각 배치된 하면에 LED 칩을 통해 제공되는 빛이 하부로 전달되는 것을 방지하는 차단필름;을 포함하며, 복수의 LED 칩은 일방향을 따라 서로 다른 파장대를 갖는 청색, 녹색 및 적색칩이 차례대로 배열되고, 복수의 LED 칩은 버섯의 생장조건에 따라 복수의 칩을 선택적으로 발광하거나 혼합시켜 발광시킬 수 있다.

여기서, 버섯배지에 기설정된 시간간격에 따라 물을 공급하는 물공급장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 버섯 재배용 환기 장치는 버섯재배실의 공기를 자동으로 환기시키는 동시에 버섯재배실로 흡입되는 공기의 온도와 습도를 버섯재배에 적합한 조건으로 만족시키고, LED 칩을 적용하여 저전력 실현을 통한 에너지 절감이 가능하고, 서로 다른 파장대를 갖는 복수의 LED 칩을 적용하여 버섯에 따라 선택적으로 혼합광을 형성할 수 있어 다양한 종류의 버섯에 광원을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 조리개의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 LED 조명의 배열상세도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 물공급장치의 노즐의 상세도이다.
도 6은 도 5의 "A" 부분 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 개념도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 조리개의 개념도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 LED 조명의 배열상세도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치는 온습도 센서(110), 농도측정센서(120), 항습장치(130), LED 장치(140), IoT 카메라(150), 제어부(160), 물공급장치(170) 및 버섯배지 습도측정부(180)를 포함하여 구성된다.

온습도 센서(110)는 버섯재배실에 구비되어 온도 및 습도를 센싱하며, 버섯재배실의 전체 온도상태를 확인할 수 있도록 복수로 구비될 수 있다. 온습도 센서(110)는 IoT 기반으로 형성되어 서버(S)에 실시간으로 온습도 정보를 제공할 수 있다. 농도측정센서(120)는 버섯을 재배할 때에 버섯에서 배출되는 이산화탄소량을 센싱하는 역할을 한다. 농도측정센서(120)는 IoT 기반으로 형성되어 서버(S)에 실시간으로 버섯재배실의 이산화탄소정보를 제공한다. 본 발명에서 온습도 센서(110) 및 농도측정센서(120)는 함체(H)의 외주면에 부착된 것을 예시하였으나, 온습도 센서(110) 및 농도측정센서(120)는 버섯재배실의 실내환경을 고려하여 다양한 위치에 배치될 수 있다.

항습장치(130)는 버섯재배실의 온도, 습도 및 이산화탄소량을 기설정된 기준으로 유지시키는 역할을 하는 것으로서, 외기유입관(131), 혼합챔버(132), 열교환기(133), 송풍기(134) 및 토출부(135)를 구비한다. 혼합챔버(132), 증발기(133), 송풍기(133)는 함체(H) 내부에 배치될 수 있다.

외기유입관(131)은 일단이 버섯재배실(R)의 외측에 위치하고, 타단이 버섯재배실의 내측에 배치되어 외기를 버섯재배실(R)로 유입시킨다. 외기유입관(131)은 필터를 추가로 구비하여 외부에서 유입되는 이물질을 필터링할 수 있다.

혼합챔버(132)는 내측에 위치하는 외기유입관(131)의 타단과 연결되어 유입되는 외기와 함체(H)에 형성된 유입구(H1)를 통해 유입된 버섯재배실(R)의 내기를 혼합하여 제1 공기를 형성한다.

열교환기(133)는 혼합챔버(132)에 연결되어 제1 공기의 온도와 습도를 기설정된 조건으로 교환하여 제2 공기를 형성한다. 열교환기(133)는 공지된 기술을 채용할 수 있다.

송풍기(134)는 외기와 버섯재배실(R) 내측의 공기가 혼합챔버(132)로 유입되도록 하며, 제1 공기가 열교환기(133)를 따라 이송되도록 흡입력을 발생시키고, 타측방향으로 제2 공기의 토출력을 발생시킨다.

토출부(135)는 송풍기(134)를 통해 유출되는 제2 공기를 버섯재배실(R)의 외측 및 내측으로 각각 이동시키는 것으로서, 버섯재배실(R)의 바깥으로 토출되는 배출관(1351)과 버섯재배실(R)의 내측으로 제2 공기를 공급하는 덕트유로(1352)로 분기되어 형성된다.

덕트유로(1352)는 선단에 구동모터를 통해 구동되는 가변형 조리개(1353)가 배치된다. 가변형 조리개(1353)는 도 3과 같이 직경이 가변적으로 미세하게 조정되어 덕트유로(1352)로 유입되는 제2 공기의 양을 조절한다. 가변형 조리개(1353)의 직경은 버섯재배실(R)의 이산화탄소농도 및 온습도에 따라 가변적으로 변경되어 버섯재배실(R)로 토출되는 제2 공기량을 보다 정밀하게 제어할 수 있다. 가변형 조리개(1353)는 버섯재배실(R)로 전달되는 유로만 제어하게 되면, 바깥으로 토출되는 양을 별로도 조정할 필요가 없기 때문에 시스템을 보다 간편하게 구현할 수 있다.

덕트유로(1352)는 물공급장치(170)로 분기되어 공기를 추가 공급하는 추가공기 공급유로(1354)를 더 구비할 수 있다. 추가공기 공급유로(1354)는 물공급장치(170)를 통해서 버섯에 물이 공급될 때에 물과 함께 토출되도록 함으로써 물의 분사력을 증대시킬 수 있어 버섯의 수분이 전체적으로 일정하게 유지되도록 할 수 있다. 추가공기 공급유로(1354)는 버섯재배실(R)의 실내환경 상태에 따라 공급되는 것으로서, 물공급장치(170)를 통해서 물이 공급될 때에 항상 같이 공급되는 것은 아니다.

또한, 덕트유로(1352) 및 추가공기 공급유로(1354)는 각각 제1 밸브(1355) 및 제2 밸브(1356)를 구비할 수 있다. 제1 밸브(1355) 및 제2 밸브(1356)는 가변형 조리개(1353)를 통과한 공기가 덕트유로(1352) 또는 추가공기 공급유로(1354)로 공기가 공급되도록 하는 것으로서, 공기의 방향이 덕트팬을 통해서 전달되거나 물공급장치(170)를 통해서 전달될 수 있도록 공기의 유로를 선택적으로 개폐시키는 역할을 한다.

예를 들어, 공기순환이 목적인 경우, 제1 밸브(1355)만 열리고 제2 밸브(1356)는 닫혀있게 된다. 그로 인해서, 덕트유로(1352)에 구비되는 복수의 덕트팬을 통해서 순환공기가 공급된다. 물공급이 목적인 경우, 제2 밸브(1356)만 열리고 제1 밸브(1355)는 닫혀 있게 된다. 그로 인해서, 물공급장치(170)를 통해서 물이 공급될 때에, 제2 공기가 함께 제공되면서 물의 공급효과를 증대시킬 수 있어 더욱 효과적인 버섯재배 환경을 제공할 수 있게 된다.

LED 장치(140)는 버섯재배실(R)에 다단으로 형성된 버섯배지 거치대(141)의 각각의 층에 배치된 버섯배지에 LED 광을 제공하는 역할을 한다.

LED 장치(140)는 서로 다른 파장대를 갖는 적색(R), 녹색(G) 및 청색칩(B)으로 형성된 LED 칩(142)이 일방향을 따라 복수로 배열된다. 즉, 일방향을 따라 서로 다른 파장대를 갖는 적색(R), 녹색(G) 및 청색칩(B)이 차례대로 배열되어 LED 칩(142)이 형성되고, LED 칩(142)이 일방향을 따라 복수로 배열된다.

각각의 칩의 파장대는 청색 450 nm, 적색 650 nm, 녹색 525 nm으로 형성되어 독립적으로 제공되거나, 각 복수의 칩이 혼합되어 혼합광을 형성할 수 있다. 혼합광을 형성하는 경우, 청색광 + 적색광, 청색광 + 녹색광, 적색광 + 녹색광, 청색광 + 적색광 + 녹색광의 형태로 구성될 수 있는 것으로서, 그 광의 조합방법이 이에 제한되는 것은 아니다. LED 장치(140)는 버섯배지에서 상측으로 25 ~ 40cm 이내의 거리로 이격되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 복수의 LED 칩은 버섯의 생장조건에 따라 복수의 칩을 선택적으로 발광하거나 혼합시켜 발광시킬 수 있다. 따라서, 버섯의 종류 및 생장 조건을 고려하여 LED 칩(142)의 조합을 조정함으로써 버섯에 따라 최적의 생장조건을 제공할 수 있다.

각 거치대(141)는 상측면에 LED 칩(141)을 통해 제공되는 빛이 하부로 전달되는 것을 방지하는 차단필름(143)이 배치될 수 있다. 거치대(141)는 대략적으로 판상의 판넬로 형성되기 때문에 LED 칩(142)을 통해 광이 제공되면 거치대(141)를 통해 하부로 빛이 전달될 수 있다. 이와 같이 하부로 빛이 전달되면, 하단에 위치하는 버섯배지에 더욱 많은 광량이 제공되기 때문에 불필요한 광이 추가로 공급되어 생육에 악영향을 미치는 문제점이 발생할 수 있다. 차단필름(143)은 빛을 반사하는 것보다는 흡수할 수 있도록 흑색필름으로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명의 차단필름(143)은 하부로 빛이 전달되는 것을 완전히 차폐시키고, 각각의 공간을 완전히 독립된 공간으로 유지시킴으로써 LED 칩(142)에서 전달되는 빛이 각 독립된 거치대(141) 공간에서 집중적으로 비추어지도록 함으로써 최적의 버섯 생장조건이 유지되도록 할 수 있다.

IoT 카메라(150)는 버섯재배실(R)을 실시간으로 촬영하는 역할을 하며, 버섯재배실(R) 전체를 촬영할 수 있도록 복수로 구비될 수 있다. IoT 카메라(150)는 사용자 단말기(M)와 연동되어 사용자 단말기(M)를 통해서 사용자가 원하는 위치를 확대 촬영할 수 있으며, 촬영되는 영상정보는 실시간으로 서버(S)에 저장된다. 서버(S)는 실시간 영상정보와 기저장된 버섯의 생장정보를 비교분석하여 현재 버섯의 생장상태가 적절한지 여부를 판단한다. 기저장된 생장정보는 기존의 생장상태와 빅데이터로 구현된 영상정보이며, 생장상태에 이상여부가 발생한 위치가 있다면, IoT 카메라(150)를 통해 해당 위치를 확대 촬영하고, 사용자 단말기(M)에게 전송하여 생장상태의 이상 여부를 알람으로 제공함으로써 즉각적인 조치를 취할 수 있다.

제어부(160)는 온습도 센서(110) 및 농도측정센서(120)를 통해 센싱된 온습도 및 이산화탄소량을 바탕으로 버섯재배실(R)과 외부로 토출되는 제2 공기 이동 양을 이동하도록 제어한다. 제어부(156)는 토출부(135)에 구비되는 조리개(1353)의 크기를 조절한다. 따라서 버섯재배실의 내측 또는 외측으로 유입되는 제2 공기량이 각각 결정되기 때문에 버섯재배실의 실내 온습도 및 이산화탄소량이 기설정된 값이 되도록 유지시킬 수 있다.

또한, 제어부(160)는 물공급장치(170)의 작동상태에 따라 제1 밸브(1355) 또는 제2 밸브(1356)가 개폐되도록 함으로써 버섯재배실(R) 내부에 덕트팬을 통해 공기가 토출되도록 하거나, 물공급장치(170)를 통해 물과 함께 공기가 토출되도록 할 수 있다.

이에 더하여, 제어부(160)는 후술하는 버섯배지 측정부(180)를 통해 센싱된 버섯배지의 습윤상태를 바탕으로 분사노즐(172)에서 토출되는 물분사의 횟수, 물의 토출량 및 토출시간을 추가적으로 조절함으로써 버섯재배실의 실내환경 뿐만 아니라 버섯배지도 최적의 상태를 유지시킴으로써 최적의 버섯재배 환경을 보다 쾌적하게 유도할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 버섯 재배용 환기 장치의 물공급장치의 노즐의 상세도이며, 도 6은 도 5의 "A" 부분 단면도이다.

도 5 내지 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 물공급장치(170)는 버섯에 기설정된 시간간격에 따라 물을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 기둥(171), 물분사부(172), 초음파 센서(173), 유로(174) 및 승강구동부(175)를 포함하여 구성된다.

기둥(171)은 중공의 원통형상으로 형성되어 하단에 지지부(1711)를 구비하여 다단으로 배열된 버섯배지의 상측으로 연장되며, 각 물분사부(172)의 분사노즐(1721)과 대응되는 위치에 슬릿홀(1712)이 형성된다. 슬릿홀(1712)은 상하측으로 연장형성되어 분사노즐(1721)이 상하로 이동할 수 있는 공간을 형성한다.

기둥(171)은 중공으로 형성되기 때문에 내측에 유로(174)를 수용한 상태에서 기둥(171)의 내주면과 유로(174)의 외주면 사이에 공기를 이동시킬 수 있는 공기 이동유로(F1)를 형성하며, 승강구동부(175)의 구동에 따른 물분사부(172)가 상하로 이동하더라도 외부로 돌출된 분사노즐(1721)의 외주면과 슬릿홀(1712)에 간극(G))이 형성된다. 따라서 그 간극(G)을 통하여 공기가 토출되도록 함으로써 각각의 버섯배지에 효과적으로 공기가 전달되도록 할 수 있다.

또한, 지지부(1711)는 하단에 구동바퀴(1714)를 구비하여 일방향을 따라 전후로 이동할 수 있다. 구동바퀴(1714)는 물분사부(172)를 통해 버섯배지에 제공되는 물공급량에 따라 자동으로 전후 이동하기 때문에 물이 한 곳에 집중적으로 공급되는 것을 방지하고 버섯배지(G)에 전체적으로 고르게 공급되도록 할 수 있다.

물분사부(172)는 양방향으로 배치된 한 쌍의 분사노즐(1721)과 기둥(171)에 형성된 슬릿홀(1712)의 간극(G) 사이에 각각 배치되어 버섯배지에 물을 공급함과 동시에 공기를 공급하는 역할을 한다. 본 발명에서 물분사부(172)는 버섯배지의 다단에 대응되도록 4개가 소정간격으로 적층배열된 것을 예시로 설명하였으나, 그 다단이 이에 한정되는 것은 아니다.

분사노즐(1721)은 외주면에 스파이럴 형상으로 공기유로홈(1722)이 형성된다. 또한, 물분사부(172)는 후술하는 유로(174)와 연통되는 일영역은 고정금속관(1723)으로 형성될 수 있다. 고정금속관(1723)은 후술하는 승강구동부(175)와 결합되어 고정금속관(1723)을 통해서 유로(174)의 길이조절부(1742)가 조정되도록 할 수 있다. 공기유로홈(1722)은 후술하는 공기 이동유로(F1)를 통해 공기가 슬릿홀(1712)의 간극(G) 따라 이동할 때에, 분사노즐(1721)을 통해 통과하는 물의 토출압력을 증대시켜 물이 버섯배지에 고르게 전달되도록 할 수 있다.

초음파 센서(173)는 분사노즐(1721)에 인접하게 배치되어 버섯배지(B)의 위치와 버섯의 위치를 센싱한다.

유로(174)는 플렉시블한 재질로 형성되며 기둥(171)의 내측을 따라 수직방향으로 배치되어 분사노즐(1721)과 각각 연결되는 연결노즐(1741)이 형성된다. 연결노즐(1741)에 상하방향으로 연장되는 유로(174)는 상하 각각의 방향으로 길이의 수축 및 확장이 가능한 자바라와 같은 길이조절부(1742)를 구비한다. 길이조절부(1742)는 초음파 센서(173)를 통해 각 배지에 필요한 높이가 확정되면, 승강구동부(175)를 통해 물분사부(172)의 분사노즐(1721)을 상측 또는 하측으로 이동시켜 각 배지에 있는 버섯의 가장 적절한 위치에 물이 효과적으로 공급되도록 할 수 있다.

유로(174)의 하단에서 물공급유로(1743)와 공기공급유로(1744)이 결합된다. 공기공급유로(1744)는 버섯배지에 물을 공급하는 물공급유로(1743)보다 직경이 상대적으로 크게 형성되어, 물공급유로(1744)를 감싸도록 배치됨으로써 물공급유로(1744)와 함께 이중관으로 형성된다. 공기공급노즐(1744)을 통해 공급되는 공기는 추가공기 공급노즐(1354)의 제2 밸브(1356)의 개폐에 따라 이송되는 것으로서, 제어부(160)를 통해서 선택적으로 작동하여 개폐됨으로써 내부에 공기를 공급할 수 있다.

이와 같이, 유로를 따라 물과 공기가 함께 제공되도록 함으로써 버섯재배공간에 전체적으로 공기가 균일해지도록 형성할 수 있으며, 물을 각 뱃지에 서로 독립적으로 공급함으로써 균일한 생장상태를 유지할 수 있다.

승강구동부(175)는 초음파 센서(173)를 통해 센싱된 버섯배지(B)와 버섯배지에 재배되는 버섯의 생육상태에 따라 물분사부(172)의 각 위치를 상하방향으로 조정한다.

승강구동부(175)는 각 물분사부(172)의 고정금속관(1723)과 연결되도록 기둥의 내부로 연통하여 결합되고, 외주면에 구동실린더의 구동에 따라 고정금속관(1723)이 상하측으로 이동하면서 길이조절부(1742)의 길이를 상측 또는 하측으로 이동시키면서 확장되거나 수축되면서 분사노즐(1721)의 토출방향을 조정하게 된다. 고정금속관(1723)은 금속으로 형성되기 때문에 승강구동부(175)와 연결되어 상하측으로 이동하더라도 그 직경이 변하지 않기 때문에 토출되는 물의 분사량이 변경되는 것을 방지할 수 있다.

승강구동부(175)는 각 버섯배지에 따라 독립적으로 높이를 가변적으로 변경할 수 있기 때문에 각 버섯배지에 맞는 최적의 공기 및 물공급 환경을 제공할 수 있게 된다.

본 발명에서 물공급장치(170)는 하나가 배치된 것을 예시로 설명하였으나, 버섯재배실(R)에 직렬로 연결되어 복수로 배치될 수 있다.

이에 더하여, 물공급장치(170)는 버섯배지 측정부(180)를 더 구비할 수 있다. 버섯배지 측정부(180)는 기둥(171)의 외주면 분사노즐(172) 하측에 각각에 배치되는 것으로서, 길이조절구(181) 및 버섯배지 센서(182)를 구비한다.

길이조절구(181)는 버섯배지를 향하여 일방향으로 다단으로 돌출되며, 버섯배지 센서(182)는 버섯배지와 접촉하면서 버섯배지의 습윤상태를 센싱한다. 버섯배지 습도측정부(180)는 습도센서로 구비될 수 있으며, 버섯배지와의 접촉을 통해 측정된 버섯배지의 습윤상태를 바탕으로 분사노즐(172)에서 토출되는 물분사의 횟수, 물의 토출량 및 토출시간이 조정되도록 센싱정보를 제공할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110 : 온습도 센서 120 : 농도측정센서
130 : 항습장치 131 : 외기유입관
132 : 혼합챔버 133 : 열교환기
134 : 송풍기 135 : 토출부
140 : LED 장치 150 : IoT 카메라
160 : 제어부 170 : 물공급장치
180 : 버섯배지 측정부

Claims

버섯을 재배하는 버섯재배실의 항온 및 항습을 유지시키는 버섯 재배용 환기 장치에 있어서,
상기 버섯재배실에 구비되어 온도 및 습도를 센싱하는 온습도 센서;
상기 버섯재배실에 구비되어 이산화탄소 농도를 측정하는 농도측정센서;
일단이 상기 버섯재배실의 외측에 위치하고, 타단이 상기 버섯재배실의 내측에 배치되어 외기를 버섯재배실로 유입시키는 외기유입관, 내측에 위치하는 상기 외기유입관에 연결되어 유입되는 외기와 상기 버섯재배실의 내측에서 유입된 내기를 혼합하여 제1 공기를 형성하는 혼합챔버, 상기 혼합챔버에 연결되어 상기 제1 공기의 온도 및 습도를 기설정된 조건으로 교환하여 제2 공기를 형성하는 열교환기, 상기 제1 공기가 상기 열교환기를 따라 이송되도록 흡입력을 발생시키며, 상기 제2 공기의 토출력을 발생시키는 송풍기 및 상기 송풍기로부터 유출되는 제2 공기를 상기 버섯재배실의 외측 및 내측으로 이동시키는 토출부를 구비하는 항습장치;
상기 버섯재배실에 다단으로 형성된 버섯배지 거치대의 각각의 층에 LED 광을 제공하는 LED 장치;
버섯에 기설정된 시간간격에 따라 물을 공급하는 물공급장치; 및
상기 온습도 센서 및 상기 농도측정센서를 통해 센싱된 온습도 및 이산화탄소량을 바탕으로 상기 버섯재배실과 외부로 토출되는 상기 제2 공기 양을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 토출부는,
상기 버섯재배실의 바깥으로 토출되는 배출관과 상기 버섯재배실의 내측으로 제2 공기를 공급하는 덕트유로로 형성되고,
상기 덕트유로는,
선단에 구동모터를 통해 구동되는 가변형 조리개가 배치되고, 상기 가변형 조리개는 직경이 상기 버섯재배실의 이산화탄소농도 및 온습도에 따라 상기 제어부를 통해 가변적으로 미세하게 조정되어 상기 버섯재배실로 토출되는 제2 공기량을 정밀하게 제어하며,
상기 물공급장치는,
하단에 지지부를 구비하여 다단으로 배열된 버섯배지의 상측으로 연장되는 기둥;
양방향으로 배치된 분사노즐이 상기 기둥을 따라 적어도 하나 이상 구비되는 물분사부;
상기 분사노즐에 인접하게 배치되어 상기 버섯배지의 위치와 버섯의 위치를 센싱하는 초음파 센서;
상기 기둥의 내측을 따라 상기 분사노즐과 연결되는 유로; 및
상기 초음파 센서를 통해 센싱된 상기 버섯배지와 상기 버섯배지에 식생되는 버섯의 생육상태에 따라 상기 물분사부의 각 위치를 상하방향으로 조정하는 승강구동부;를 포함하며,
상기 기둥은,
소정간격으로 상하방향으로 연장되는 슬릿홀이 형성되며,
상기 분사노즐은,
상기 슬릿홀 사이에 배치되어 상기 승강구동부의 구동에 따라 상기 슬릿홀의 상하방향으로 이동하고,
상기 유로는,
상기 기둥의 내측을 따라 수직방향으로 배치되어 상기 분사노즐에 연결되는 연결노즐이 형성되고, 상기 연결노즐에 상하방향으로 연장되어 길이방향을 따라 수축 및 확장이 가능한 자바라 구조의 길이조절부를 구비하고,
상기 길이조절부는,
상기 초음파 센서를 통해 각 배지에 필요한 높이가 확정되면, 각 배지에 있는 버섯의 적절한 위치에 물이 공급되도록 길이방향을 따라 수축 또는 확장되어 상기 분사노즐을 상측 또는 하측으로 안내하는 것을 특징으로 하는 버섯 재배용 환기 장치.
제1항에 있어서,
상기 LED 장치는,
복수의 LED 칩; 및
버섯이 각 배치된 하면에 상기 LED 칩을 통해 제공되는 빛이 하부로 전달되는 것을 방지하는 차단필름;을 포함하며,
상기 복수의 LED 칩은,
일방향을 따라 서로 다른 파장대를 갖는 청색, 녹색 및 적색칩이 차례대로 배열되고,
상기 복수의 LED 칩은,
버섯의 생장조건에 따라 상기 복수의 칩을 선택적으로 발광하거나 혼합되어 발광되는 것을 특징으로 하는 버섯 재배용 환기 장치.
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