KR102187597B1

KR102187597B1 - 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 방법

Info

Publication number: KR102187597B1
Application number: KR1020200055808A
Authority: KR
Inventors: 유경종
Original assignee: 유경종
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2020-12-07

Abstract

본 발명은 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. 보다 상세하게로는 범용 냉난방기를 버섯재배 비닐하우스 전용의 냉난방장치로 작동될 수 있도록 하고, 냉난방기의 작동을 자동으로 제어하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 일반적으로 시중에서 시판되어 업소용 또는 가정용 등으로 사용되는, 범용의 냉난방기는 품질 및 내구성이 우수하고 에너지효율이 뛰어난 반면, 냉방가능 온도범위(18℃ ~ 30℃) 및 난방가능 온도범위(16℃ ~ 30℃)가 버섯생육에 필요로 하는 냉방온도(10℃ ~ 30℃) 및 난방온도(0℃ ~ 30℃)와 다르기 때문에 18℃이하의 온도대역은 제어가 불가능할 뿐 아니라, 난방모드와 냉방모드 상호간에 자동 전환이 안 되기 때문에, 이를 버섯재배용으로 사용하기 위해서는, 사람이 수시로 작동을 제어해 주어야 하고, 이로 인하여 관리에 어려움은 물론 관리 인건비가 많이 소요되고, 작동제어를 제때 해주지 못 하는 경우 온도 및 습도문제로 버섯이 폐사하는 경우도 있어왔다. 본 발명은 범용의 냉난방기에 연동하여 장착함으로써 이러한 문제점들을 해결할 수 있는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 이를 이용한 제어방법에 관한 것이다.

Description

버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 방법 {Control Method and Apparatus for Air Conditioner in Mushroom Cultivation House}

버섯은, 균류(菌類) 중에서 사람의 눈으로 식별할 수 있는 크기의 자실체(子實體)를 형성하는 무리를 총칭한다. 즉 눈에 보이는 균류를 말한다. 버섯은 버섯 모에서 버섯포자를 내뿜는 방법으로 번식한다. 버섯은 종류와 사는 곳도 다양한데, 보통 축축하고 어두운 곳이라면 어디든지 돋아난다. 버섯은 종류에 따라 가지고 있는 성분도 가지각색으로, 약으로도 쓰일 만큼 유용한 물질을 가진 것부터 생명에 치명적인 독을 가지고 있는 것까지 다양하게 분포한다. 독이 없는 식용 버섯들은 단백질이 들어 있고, 대부분 영양식으로 취급된다. 버섯은 저마다의 은은하거나 짙은 풍미가 있고 칼로리가 낮아 다이어트 식품 및 향신료로도 사랑 받는다. 식용버섯은 단백질, 지방 외에 조섬유, 칼륨, 인산, 비타민B와 D, 효소 등이 풍부한 알카리 식품이다. 식용버섯의 독특한 맛과 향기는 아미노산, 만니톨, 트레할로오스 등이 많이 들어있기 때문이다. 대표적인 종류로는 목이버섯, 송이버섯, 표고버섯, 느타리버섯, 능이버섯, 싸리버섯, 꾀꼬리버섯, 팽나무버섯, 맛버섯, 젖버섯 등이 있다.

버섯은 울창한 산림 등과 같은 자연환경 중에서 자연 상태로 생육하는 것을 채취하여 식용으로 즐기기도 하지만, 대부분의 버섯들은 농가에서 인위적인 방법으로 재배하여 시장에 공급하고 있다. 한국 및 일본의 경우 표고버섯을 주로 재배하고 있으며, 중국이나 동남아시아에서는 풀버섯이라 불리는 품종을 많이 재배하며, 유럽이나 미국의 경우 양송이버섯을 주로 재배하는데, 이들 3종류의 버섯을 세계의 3대 재배버섯이라고 한다. 표고버섯은 목재부후균의 일종이며, 풀버섯과 양송이버섯의 경우 낙엽과 마른 풀등을 썩히는 사물기생균이기 때문에 재배가 용이하다. 같은 생활양식을 취하는 버섯은 식용이나 약용에 관계없이 재배가 가능하다. 최근 식용버섯에 대한 수요가 증가하여 팽나무버섯, 나도 팽나무버섯 및 느타리버섯의 재배가 활발하며, 목이버섯, 흰목이버섯, 잎새버섯, 밤버섯, 나타리만가닥버섯 등도 재배되고 있다. 이에 비해서 송이버섯, 잿빛만가닥버섯, 젖버섯아재비 등과 같이 균근을 만드는 버섯은 인위적으로 재배할 수 없다.

한편, 버섯을 재배하기 위해서는 여러 가지 조건을 만족시켜야 양질의 버섯을 재배할 수 있는데, 종전에는 참나무 등을 이용하여 노지에 버섯이 생육할 수 있는, 적정하게 습한 환경을 마련하는 방법으로 버섯을 재배하기도 하였는데, 최근에는 생산성 향상과 품질 제고를 위하여 비닐하우스 등과 같은 실내 생육환경을 마련하고, 온도와 습도 등 일정한 생육조건을 만족시켜주면서 재배하는 방법이 많이 사용되고 있다. 그러나 여름에는 고온에 의해 버섯재배가 어렵게 되고 겨울에는 영하의 온도가 버섯의 성장을 저해하여 수확이 현저하게 감소되기 때문에, 버섯의 생산성을 향상시키고 버섯의 품질을 높이기 위해서는 버섯재배용 비닐하우스 내에는 온도 및 습도제어를 위한 난방시설과 냉방시설이 필수적으로 수반된다.

종래에는 버섯재배사의 난방시설로서 난로 등을 사용하기도 하였는데, 연소가 수반되는 난방시설의 경우 연료의 연소에 따른 산소 소비와 탄소 배출로 인하여 비닐하우스 내에 산소부족과 탄소량 증가를 유발하고, 이에 따라 버섯의 생육 및 품질에 악영향을 끼치게 되므로 최근에는 전기를 사용하는 난방장치를 이용하는 추세이다. 그리고 더 나아가서 이러한 전기사용 난방기능에, 여름철에 필요한 냉방기능을 더하여 냉방과 난방기능을 선택적으로 제공할 수 있는 냉난방기를 사용하는 것이 일반적인 추세이다. 이러한 전기 냉난방기를 이용하게 되면, 추울 때는 비닐하우스 내에 온풍을 공급하고, 더울 때는 냉풍을 공급함으로써, 비닐하우스 내의 온도와 습도를 적정하게 유지할 수 있게 된다. 전기 냉난방기는 전기히터식 난방장치와 일반 에어컨을 결합하는 냉난방 방식도 있지만, 최근에는 냉매의 순환에 의하여 실외기를 이용하여 여름에는 실내의 열기를 뽑아내어 외부로 배출하고, 겨울에는 반대로 작동하게 하는 히트펌프식 냉난방기가 많이 사용된다. 이러한 냉난방기는 정교한 인버터 제어방식을 사용하여 에너지효율을 높이기 때문에 전력요금이 많이 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 내구성이 뛰어나고, 냉난방 품질이 우수하여 사무실, 접객업소 및 심지어는 가정에서까지 폭넓게 사용되고 있는데, 버섯재배용 비닐하우스에 이러한 범용의 냉난방기를 사용하는 경우 전력요금이 대폭 절감될 뿐만 아니라, 비교적 저렴한 비용에 판매되는 범용 설비이어서 설비투자비가 적게 드는 장점이 있다.

그러나 시중에 판매되는 범용 냉난방기의 경우 ① 냉방가능 온도범위(18℃ ~ 30℃) 및 난방가능 온도범위(16℃ ~ 30℃)가 버섯생육에 필요로 하는 냉방온도(10℃ ~ 30℃) 및 난방온도(0℃ ~ 30℃)와 다르기 때문에 제어가 불가능한 영역이 있다. 예를 들어 아래 표에서 보는 바와 같이 성장억제기 2일 동안은 야간온도를 10℃를 유지해줘야 하고, 성장생산기 5일 동안에는 야간온도를 13℃로 유지해 줘야 하는데, 범용 냉난방기는 냉방온도를 18℃ 미만으로 설정하는 것이 불가능하고, 난방온도 또한 16℃ 미만으로 설정하는 것이 불가능하기 때문에 여름이든 겨울이든 이와 같은 온도로 맞추어주지 못하는 문제가 있어왔으며, 이로 인하여 범용의 냉난방기를 버섯재배용으로 사용하는데 많은 제약이 있어왔다.

<버섯의 생육조건>

		후배양(30-45일)	발아유도(2-3일)	성장억제(2일)	성장생산(5일)	휴지기(5일)
낮	온도	20℃	20℃	20℃	20℃	22℃
낮	습도	60-75%	85%	40%	40%	65%
밤	온도	18℃	18℃	10℃	13℃	18℃
밤	습도	60-75%	85%	60-70%	60-70%	70%

②또 다른 문제점으로는, 범용 냉난방기의 경우 냉방모드와 난방모드의 자동변환이 안 되는 문제이다. 범용 냉난방기의 경우, 일단 냉방모드로 하여 온도를 세팅하면, 해당온도에 맞추어 온도가 내려갈 때까지 냉방모드로 있다가 세팅된 온도에 도달할 경우 송풍모드로 변환되고, 온도가 다시 올라가면 다시 냉방모드로 전환되는 과정만 반복하게 된다. 따라서 냉방모드로 작동 중에 외부기온 강하 등으로 실내온도가 세팅된 온도 미만으로 강하되는 경우에 문제가 된다. 즉 냉방운전 중 실내온도가 세팅된 온도 미만으로 강하하게 되면, 온도로 올리기 위하여 냉방모드가 아닌 난방모드로 변경하여 난방을 해줘야 하는데, 범용 냉난방기의 경우 냉방모드에서 난방모드로 자동 전환이 안 되므로 사람이 수동으로 변경해주어야 한다. 따라서 냉방모드에서, 세팅된 온도 미만으로 실내온도가 내려가면 사람이 전환시켜 주기 전까지는 계속하여 송풍모드로 지속되므로, 외부온도가 올라가기 전까지는 세팅된 온도보다 낮은 온도로 되는 문제점이 있다. 반면에 난방모드로 하게 되면 세팅된 온도에 맞추어 난방과 송풍만 반복하게 되고, 난방모드로 작동 중에 외부기온이 상승하여 실내온도가 세팅된 온도를 초과하게 되는 경우, 세팅된 온도로 내리기 위하여 냉방모드로 자동 변경하는 것이 불가능하기 때문에, 계속하여 난방모드에서 송풍만 가능해지므로 난방모드에서 외부기온 상승 등으로 실내온도가 올라가는 경우, 외부기온이 하강하지 않는 한 기온을 자동으로 내리게 할 수 있는 방법이 없었다. 따라서 기온변화 등을 감안하여 관리자가 계속하여 냉난방모드를 변경해 가면서 관리해줘야 하므로 관리인건비가 많이 소요될 뿐만 아니라, 관리소홀로 인하여 냉난방 온도를 못 맞춰주는 경우 버섯의 생육에 치명적인 영향을 끼치고, 심지어는 폐사하는 경우도 비일비재하다는 문제점이 있어왔다.

③그리고, 범용 냉난방기의 온도편차의 문제인데, 범용 냉난방기는, 난방의 경우 2 ~ 5도의 온도편차가 있고, 냉방의 경우 2도 정도의 온도편차가 존재한다는 문제이다. 이러한 온도편차는 사람의 주거환경이나 사무환경에는 큰 영향을 끼치지 않겠지만 버섯의 생육환경에는 큰 문제가 될 수 있다. 예를 들어 위 표에서 보는 바와 같이 성장억제기의 경우 낮의 온도는 20℃로 유지해 주어야 하는데, 동절기에 성장억제기가 되어 난방온도를 20℃에 맞추었는데, 난방의 경우 온도편차가 최대 5도가 발생할 수 있으므로, 최소온도가 17.5℃, 최고온도가 22.5℃로 되는 결과를 가져오게 된다. 이에 따라 온도변화가 너무 심하여 버섯의 품질불량이 발생하는 문제점이 있어왔고 이에 따라 실측온도를 감안하여 사람이 일일이 냉난방기의 세팅온도를 변경시켜 줘야하므로 관리의 어려움이 있어왔고 이 또한 관리인건비의 상승으로 연결되어 왔다.

④또 다른 문제는, 범용 냉난방기에서는 냉난방기 내부에 내장된 온도센서에서 냉난방기에서 흡입된 공기에 대한 온도를 측정하고, 이를 기준으로 냉난방온도를 제어할 수밖에 없기 때문에 발생되는 문제이다. 냉난방기는 통상 버섯재배용 비닐하우스의 일 측면에 설치되어 출입문 쪽에 가까운 반면, 버섯배지의 생육조건을 제대로 반영할 수 있는 위치는 대개 비닐하우스의 중심부인데, 중심부와 출입문 쪽은 온도차이가 날 수 밖에 없다. 따라서 온도제어가 필요한 지점에 대한 온도를 반영하지 못하고 냉난방기 주변의 온도가 기준이 된다는 문제이다. 즉 실제 측정되어야 할 온도인, 중심부에서의 온도를 반영하여 냉난방기의 작동제어를 해주어야 하는데, 그렇지 못하다는 문제이다. 이러한 온도차이는 항상 일정한 것이 아니라 계절과 시각에 따라 시시각각 변화하기 때문에 비닐하우스 내에 설치된 온도계를 모니터링 해가면서 관리자들이 정확한 실내온도를 측정 및 반영하여 냉난방 온도를 수시로 세팅변경 해주어야 하기 때문에 이 또한 관리자의 관리부담이 가중되어 왔었다.

이와 같은 문제점들로 인하여 범용의 냉난방기를 이용하여 버섯재배용 비닐하우스의 냉난방을 해주기 위해서는, 사람이 그 때 그 때 환경에 맞추어 수시로 작동을 제어해 주어야 하고, 이로 인하여 관리에 어려움은 물론 인건비가 많이 소요되어 왔고, 작동제어를 제때 해주지 못 하는 경우 온도 및 습도문제로 버섯이 폐사하는 경우도 빈번하게 있어왔다. 반면에 이러한 문제점을 해결할 수 있는, 버섯재배 전용의 냉난방장치는 제작이나 판매도 하지 않기 때문에 어쩔 수 없이 많은 비용을 들여서 버섯재배 비닐하우스 전용의 냉난방 공조 설비를 해주어야 하는데, 이는 대규모로 기업화된 농장에서나 가능한 일이고, 영세한 버섯농가 입장에서는 불가능한 것이 현실이다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된, 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 방법은, 비교적 저렴한 비용으로 시중에 판매되는 범용의 냉난방기를 이용하여, 버섯재배 전용의 냉난방장치로 사용할 수 있도록 하는 제어장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범용 냉난방기를 사용한다 하더라도, 버섯생육에 필요로 하는 냉방온도(10℃ ~ 30℃) 및 난방온도(0℃ ~ 30℃) 범위로 확장하여 냉난방을 하면서 정밀하게 제어할 수 있는 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범용 냉난방기를 버섯재배 전용의 냉난방장치로 사용할 때 관리자가 일일이 작동모드를 그 때 그 때 변경해주지 않아도 설정된 온도에 따라 냉방모드 및 난방모드로 자동으로 전환되며 조절되는 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범용 냉난방기를 버섯재배 전용의 냉난방장치로 사용할 때, 온도편차를 최소화시킬 뿐만 아니라 온도편차 대역까지도 지정할 수 있도록 함으로써, 정밀한 온도제어가 가능한 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범용 냉난방기를 버섯재배 전용의 냉난방장치로 사용할 때 냉난방기가 위치한 곳의 온도가 아닌, 비닐하우스의 중심부 또는 가장 표준이 되는 위치에서 실내온도를 측정하여 이를 기준으로 냉방온도 및 난방온도를 제어할 수 있는 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치는, 버섯 재배를 위한 비닐하우스 내부에 설치되는 냉난방기의 작동을 제어하는 장치로서, 실내온도 측정수단, 온도센서 가열수단, 센서온도 측정수단, 리모컨신호 발생수단, 설정온도 입력수단 및 제어수단을 포함하며, - 상기 실내온도 측정수단은, 상기 비닐하우스의 실내온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하며, - 상기 온도센서 가열수단은, 상기 냉난방기 내부에 설치되어, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 냉난방기에 내장된 온도센서의 측정영역을 가열하며, - 상기 센서온도 측정수단은, 상기 냉난방기 내부에 설치되어 상기 측정영역의 온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하며, - 리모컨신호 발생수단은, 상기 제어수단의 제어에 따라, 상기 냉난방기가 수신할 수 있는 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송함으로써 상기 냉난방기의 작동을 제어하며, - 상기 설정온도 입력수단은, 상기 비닐하우스 내부에 대한 설정온도를 입력받아 상기 제어수단에 전달하며, - 상기 제어수단은, 상기 실내온도, 상기 측정영역의 온도 및 상기 설정온도에 따라, 상기 리모컨신호 발생수단이 상기 리모컨신호를 발생할 수 있도록 제어하면서, 상기 온도센서 가열수단의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 제어수단은 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하여, - 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하며, - 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하며, - 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치로 하거나, 상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역이며, 상기 제어수단은 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하여, - 상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하며, - 상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하며, - 상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치로 하는 것도 바람직하다.

뿐만 아니라, 상술한 특징들 모두에 더하여, 상기 제어수단은, - 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 상기 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하는 경우, 상기 온도센서 가열수단을 작동하여 상기 측정영역의 온도를, 상기 냉난방기의 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도이상으로 유지시키며, - 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 상기 난방모드 신호, 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하는 경우, 상기 온도센서 가열수단의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치로 하는 것도 바람직하다.

그리고 이러한 특징들 모두에 더하여 상기 제어수단은 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여, 상기 작동중지 신호, 상기 송풍모드 신호, 상기 냉방모드 신호 또는 상기 난방모드 신호 중 하나를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어한 뒤, 상기 일정시간이 경과하여 상기 리모컨신호 발생수단을 다시 제어해야 할 때, 직전에 발생하도록 한 신호와 동일한 신호를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어해야 하는 경우에는, 상기 동일한 신호에 대한 상기 리모컨신호 발생제어를 생략하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치로 하는 것도 바람직하다.

한편 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법은, 제어수단, 비닐하우스의 실내온도를 측정하는 실내온도 측정수단, 상기 비닐하우스에 설치되어 있는 냉난방기의 작동제어를 위한 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송하는 리모컨신호 발생수단 및 상기 비닐하우스 내부에 대한 설정온도를 입력받는 설정온도 입력수단을 포함하는 냉난방기 제어장치가 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기를 제어하는 방법으로서, 상기 설정온도 입력수단이, 상기 비닐하우스에 대한 설정온도를 입력받아 상기 제어수단에 전달하는 설정온도 입력단계; 상기 실내온도 측정수단이, 상기 비닐하우스의 실내온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하는 실내온도 측정단계; 상기 제어수단이, 상기 실내온도와 상기 설정온도를 비교하여 상기 냉난방기에 대한 가동모드를 선택한 후, 상기 가동모드에 따른 작동제어신호를 생성하여 상기 리모컨신호 발생수단에 전달하는 가동모드 선택단계; 및 상기 리모컨신호 발생수단이, 상기 작동제어신호에 따라 상기 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송하는 제어신호 전송단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

또한 상술한 특징들에 더하여, 상기 제어수단은, 상기 가동모드 선택단계를 일정시간 간격으로 반복하여 수행하되, - 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우에는, 상기 가동모드를 작동중지모드 또는 송풍모드로 선택하며, - 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 가동모드를 냉방모드로 선택하며, - 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 가동모드를 난방모드로 선택하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법으로 하거나, 상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역이며, 상기 제어수단은, 상기 가동모드 선택단계를 일정시간 간격으로 반복하여 수행하되, - 상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 가동모드를 작동중지모드 또는 송풍모드로 선택하며, - 상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 가동모드를 냉방모드로 선택하며, - 상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 가동모드를 난방모드로 선택하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법으로 하는 것도 바람직하다.

그리고 이러한 특징들에 더하여, 상기 냉난방기 제어장치는, 상기 냉난방기에 포함된 온도센서의 측정영역을 가열하는 온도센서 가열수단 및 상기 측정영역의 온도를 측정하는 센서온도 측정수단을 더 포함하며, 상기 가동모드 선택단계에서, - 상기 냉방모드가 상기 가동모드로 선택된 경우, 상기 제어수단이 상기 온도센서 가열수단을 작동하여 상기 측정영역의 온도를, 상기 냉난방기의 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도이상으로 유지시키도록 하는 온도센서 가열단계; 를 더 포함하며, - 상기 난방모드, 상기 작동중지모드 또는 상기 송풍모드가 상기 가동모드로 선택된 경우, 상기 제어수단이 상기 온도센서 가열수단의 작동을 중지시키는 온도센서 가열 중지단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법으로 하는 것도 바람직하다.

뿐만아니라 상술한 특징들에 더하여 상기 가동모드 선택단계에서 상기 제어수단은, 상기 작동중지모드, 상기 송풍모드, 상기 냉방모드 또는 상기 난방모드 중 하나를 상기 가동모드로 선택하여 상기 리모컨신호 발생수단에 전달한 뒤, 상기 일정시간이 경과하여 상기 가동모드 선택단계가 다시 반복될 때, 직전의 가동모드 선택단계에서 선택된 가동모드와 동일한 가동모드가 선택되는 경우에는 상기 작동제어신호를 상기 리모컨신호 발생수단에 전달하지 않는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법으로 하는 것도 바람직하다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 방법은 설정온도 입력수단, 실내온도 측정수단, 리모컨신호 발생수단 및 제어수단을 가지고 있고, 일정시간 간격으로 설정온도와 실내온도를 비교하여 리모컨신호 발생수단을 제어하여, 냉난방기에 대하여 난방모드, 냉방모드, 작동중지 또는 송풍모드 신호를 발생시키므로, 냉난방기는 자신에게 내장된 제어회로에 의하여 제어되지 않고 본 발명에 의한 제어장치에 의하여 제어되며, 본 발명에 의한 제어장치는, 설정온도 입력수단에 의하여 설정된 온도와 실내온도 측정수단에서 측정된 온도에 맞추어 난방, 냉방, 송풍 등을 자동으로 전환해가며 온도를 맞춰줄 수 있게 된다. 따라서 관리자가 냉난방 온도변화에 수시로 신경 쓸 필요 없이 자동으로 작동되게 함으로써 버섯재배용 비닐하우스의 냉난방 관리 인건비를 대폭 절감해줄 수 있는 효과가 있으며, 버섯을 안정된 생육환경에서 생육시킴으로써 버섯의 생산성과 품질을 높일 수 있는 효과를 가져 올 수 있다. 뿐만 아니라 에너지효율이 높고 설치비용이 저렴한 범용의 냉난방기기를 버섯재배용 비닐하우스에 사용할 수 있게 됨으로써 전력요금을 절약하고 시설투자비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고 냉난방기에 내장된 온도센서의 측정영역을 가열하는 ‘온도센서 가열수단’과 상기 측정영역의 온도를 측정하는 ‘센서온도 측정수단’을 냉난방기 내부에 설치하여, 냉방모드의 경우에, 냉난방기의 내부에서 상기 측정영역의 온도가 냉난방기의 최저 냉방온도(18℃)를 초과하여 유지되도록, 온도센서 가열수단으로 가열시키면서, 냉난방기를 가동하므로 범용 냉난방기에서 제어가 불가능한 온도범위인 18℃이하의 온도로 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한 범용 냉난방기의 냉방가능 온도범위가 18℃ ~ 30℃이지만, 본 발명에서는 냉난방기의 자체 냉방온도를 초기설정 값인 18℃로 해 놓은 뒤, 냉난방기의 내부에서 측정영역 온도를 18℃를 초과하는 온도(20℃)로 가열하여 유지시키면서, 실내온도 측정수단의 측정결과와 설정온도 입력수단의 비교결과만을 이용하여 냉방을 제어하게 되므로 냉방가능 제어범위를 버섯의 생육온도인 10℃ ~ 30℃로 제어할 수 있는 효과가 있다. 그리고 난방의 경우에도 범용 냉난방기는 난방가능 온도범위가 16℃ ~ 30℃이지만, 본 발명에서는 냉난방기의 자체 난방온도를 30℃로 해 놓은 뒤, 실내온도 측정수단의 측정결과와 설정온도 입력수단의 비교결과만을 이용하여 난방을 제어하므로 난방가능 제어범위를 0℃ ~ 30℃로 할 수 있는 효과가 있다. 따라서 범용 냉난방기가 제어하는 온도범위를 넘어서서 0℃에서 30℃까지 자유자재로 냉방모드와 난방모드를 전환해가며 온도제어를 할 수 있으므로, 범용의 냉난방기를 마치 항온항습기처럼 사용할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 냉난방기의 자체적인 온도제어 프로세스를 이용하는 것이 아니라 본 발명에 의한 제어장치가 온도를 제어하므로, 설정온도 입력수단에서 입력된 설정온도와 실내온도 측정수단에서 측정한 실내온도에 따라 냉난방기를 제어하고, 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역으로 하고, 상한온도와 하한온도 범위 내에 있으면 송풍모드로 하고, 상한온도를 넘어가면 냉방모드로, 하한온도를 넘어가면 난방모드로 전환하기 때문에 정해진 온도대역 안에서 얼마든지 온도제어가 가능하다. 예를 들어 상한온도와 하한온도의 차이가 1도 또는 0.5도로 할 수도 있어 정밀한 온도대역으로 제어가 가능하게 된다. 따라서 버섯의 생육조건을 정밀하게 제어할 수 있고 이에 따라 품질이 우수한 버섯을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한 냉난방기 내부에 내장된 온도센서의 측정결과는 냉난방 운전제어에 반영하지 않고, 비닐하우스 중심부의 표준위치에 설치된 실내온도 측정수단에 의하여 측정된 온도에 따라서 냉난방기를 제어하는 것이므로, 냉난방기 주변의 온도가 아닌, 표준위치에서의 온도로 냉난방기가 제어되므로 버섯의 생육에 필요한 온도로 정밀하게 제어할 수 있고, 표준위치와 냉난방기 설치위치가 다름에서 오는 온도차이 극복을 위해 수동으로 인위적 온도조절을 할 필요성이 없게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치 및 방법은 범용의 냉난방기를 이용하여 버섯의 생육조건에 맞추어 정밀한 온도제어를 자동으로 수행하게 할 수 있으므로, 설정온도에 따라 냉방 및 난방모드로 자동으로 전환되어 온도제어를 해주므로 버섯재배사의 온도관리에 필요한 관리비용을 대폭 절감할 수 있고, 냉난방 온도를 정밀하게 제어할 수 있음에 따라 품질 높은 버섯을 생산할 수 있으며, 적정온도로 온도제어를 할 수 있음으로 에너지비용을 절감할 수 있으며, 범용의 냉난방기로 항온을 구현할 수 있는 온도제어시스템을 구축함으로써 시설투자비를 대폭 절감할 수 있는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치가 비닐하우스 내에 설치된 모습을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 일 실시예를 보여주는 제어 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 다른 실시예를 보여주는 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 또 다른 실시예를 보여주는 제어 흐름도이다.

이하에서 상술한 목적과 특징이 분명해지도록 본 발명을 상세하게 설명할 것이며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련한 공지기술 중 이미 그 기술 분야에 익히 알려져 있는 것으로서, 그 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀두고자 한다. 실시 예들에 대한 설명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시 예들을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

실시 예들은 여러 가지 형태로 변경을 가할 수 있고 다양한 부가적 실시 예들을 가질 수 있는데, 여기에서는 특정한 실시 예들이 도면에 표시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 실시 예들을 특정한 형태에 한정하려는 것이 아니며, 실시 예들의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경이나 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

다양한 실시 예들에 대한 설명 가운데 “제1”, “제2”, “첫째” 또는“둘째”등의 표현들이 실시 예들의 다양한 구성요소들을 수식할 수 있지만, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들어, 상기 표현들은 해당 구성요소들의 순서 및/또는 중요도 등을 한정하지 않는다. 상기 표현들은 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분 짓기 위해 사용될 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치의 구성도이며, 도 2는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치가 비닐하우스 내에 설치된 모습을 도시한 것이다. 이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 냉난방기 제어장치(10)를 설명한다. 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 본 발명은 버섯 재배를 위한 비닐하우스(20) 내부에 설치되는 냉난방기(200)의 작동을 외부에서 제어할 수 있는 제어장치(10)이다. 즉 상기 냉난방기(200)의 작동제어를 리모컨 등을 이용하여 사람이 직접 수동으로 조작하도록 하는 것이 아니라, 본 발명에 의한 냉난방기 제어장치(10)가 설정온도와 측정된 실내온도를 감안하여, 상기 냉난방기(200)에 대하여 보내는 냉방모드, 난방모드, 송풍모드 또는 작동중지 신호에 따라 상기 냉난방기(200)가 작동하게 된다.

여기서 상기 냉난방기(200)는 시중에서 판매하는 사무실용, 업소용 등에 사용되는 범용의 냉난방기(200)로서 히트펌프 방식의 냉난방을 하는 인버터 제어방식의 냉난방기로 하는 것이 바람직하나, 다른 방식으로 냉난방을 하는 냉난방기의 경우에도 가능하다. 예를 들어 전기 히터방식의 난방장치와 일반 냉방장치를 가지는 냉난방기의 경우에도 적용할 수 있다. 상기 냉난방기(200)에는, 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있는 냉난방장치(220) 및 이에 대한 제어회로(210), 상기 냉난방기(200)로 흡입되는 공기 온도를 측정할 수 있는 온도센서(230) 및 상기 냉난방기(200) 조작용 리모컨신호를 수신할 수 있는 리모컨신호 수신수단(240)을 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 냉난방기(200)는 상기 비닐하우스(20)의 일 측면에 설치되어 상기 비닐하우스(20)의 상부를 향하여 온풍 또는 냉풍을 배출하도록 설치하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치(10)는 실내온도 측정수단(140), 리모컨신호 발생수단(130), 설정온도 입력수단(120) 및 제어수단(110)을 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 실내온도 측정수단(140)은 상기 비닐하우스의 실내온도를 측정하여 상기 제어수단(110)에 전달하도록 하는 것으로서, 도 2에서 보는 바와 같이 비닐하우스의 중심부 또는 재배되는 버섯의 생육환경을 측정하기에 적정한 표준위치에 설치되고, 측정결과를 상기 제어수단(110)에 전달 할 수 있도록 유선 또는 무선 연결수단(141)을 통하여 상기 제어수단(110)에 연결되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 리모컨신호 발생수단(130)은 상기 제어수단(110)의 제어에 따라, 상기 냉난방기(200)가 수신할 수 있는 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기(200)에 전송함으로써 상기 냉난방기(200)의 작동을 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 리모컨신호 발생수단(130)이 상기 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기(200)에 전송하는 때에는 유선을 통하여 전달하거나 또는 무선의 전파를 이용하는 것도 가능하지만, 더욱 바람직하게는, 일반적인 냉난방기의 리모트 컨트롤러와 마찬가지로 적외선 신호를 이용하여 전달하는 것이 바람직하다. 대부분의 범용 냉난방기는 적외선신호를 이용하는 리모트 컨트롤러로 작동되므로, 이렇게 적외선 신호를 이용하는 경우 상기 리모컨신호 전달을 위하여 상기 냉난방기(200)에 대한 개조나 변경이 필요 없기 때문이다. 따라서 상기 리모컨신호 발생수단(130)에는 상기 리모컨신호를 상기 냉난방기(200)의 리모컨신호 수신수단(240)에 전달해 줄 수 있는 적외선램프(131, IR)를 더 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 적외선램프(131)는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 냉난방기(200)를 향하여 적외선을 보낼 수 있도록 상기 냉난방기(200) 앞의 상부에 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 설정온도 입력수단(120)은, 상기 비닐하우스(20) 내부에 대한 설정온도를 입력받아 상기 제어수단(110)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 설정온도는 특정한 온도로 설정하는 것도 가능하지만 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역으로 설정하는 것도 가능하다. 그리고 상기 제어수단(110)은, 상기 실내온도 및 상기 설정온도에 따라, 상기 리모컨신호 발생수단(130)이 상기 리모컨신호를 발생할 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다. 상기 리모컨신호 발생수단(130), 상기 설정온도 입력수단(120) 및 상기 제어수단(110)은 하나의 수납함으로 이루어진 별도의 제어유닛(100)에 같이 수납하도록 하는 것이 바람직한데. 상기 설정온도 입력수단(120)은 설정온도 입력이 용이하도록 상기 제어유닛(100)의 전면 또는 측면에 장착되도록 하는 것이 더욱 바람직하다. 상기 제어유닛(100)은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 냉난방기(200)에 인접하여 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치(10)에는 상기 실내온도 측정수단(140), 상기 리모컨신호 발생수단(130), 상기 설정온도 입력수단(120) 및 상기 제어수단(110)에 더하여 온도센서 가열수단(160) 및 센서온도 측정수단(150)을 더 포함하는 것이 더욱 바람직한데, 상기 온도센서 가열수단(160) 및 상기 센서온도 측정수단(150)은 상기 제어유닛(100)에 설치하는 것이 아니라, 상기 냉난방기(200) 내부에 설치하도록 하고, 상기 제어수단(110)과는 유무선 연결수단(151, 161)을 이용하여 신호를 주고받을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 온도센서 가열수단(160)은, 상술한 바와 같이 상기 냉난방기(200) 내부에 설치되어, 상기 제어수단(110)의 제어에 따라 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 측정영역을 가열하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 센서온도 측정수단(150) 또한 상기 냉난방기(200) 내부에 설치되어 상기 측정영역의 온도를 측정하여 상기 제어수단(110)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 경우 상기 냉난방기(200)에 흡입되는 공기에 대한 온도를 측정하는 센서인데, 상기 온도센서 가열수단(160)은 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 측정온도가 18℃이하로 내려가지 않게 가열해주는 수단이며, 상기 센서온도 측정수단(150)은 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 측정온도를 모니터링하여 상기 제어수단(110)에 전달해 주고, 상기 제어수단(110)은 상기 센서온도 측정수단(150)의 모니터링 결과에 따라 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 제어하게 하는 것이다.

상술한 바와 같이 상기 온도센서 가열수단(160)은, 실내온도가 18℃미만으로 내려가더라도 상기 냉난방기(200)가 냉방운전을 계속하여 수행할 수 있게, 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 측정영역을 가열해주는 수단이다. 즉 본 발명에 의한 냉난방기 제어장치(10)에 포함된 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)을 제어하여 상기 냉난방기(200)에 대하여 냉방모드 신호를 보내게 되면, 상기 온도센서 가열수단(160)이 작동하여 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)의 측정영역을 가열하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 온도센서 가열수단(160)은, 상기 측정영역에 대하여 상기 냉난방기(200)의 최저 냉방온도(일반적으로 18℃)를 초과하는 일정온도(예를 들어 20℃) 이상이 유지되도록 하는 것이다. 이에 따라 냉방모드 상태에서 상기 냉난방기(200)는, 실내온도가 18℃미만으로 내려가더라도 자신에게 내장된 온도센서(230)는 상기 일정온도(20℃)를 초과하는 온도로 감지하고 있는 반면, 자신의 냉방온도는 18℃로 고정되어 있으므로, 상기 냉난방기(200)는 상기 제어수단(110)에서 다른 모드로 변경시키지 않는 한 냉방운전을 계속함으로써 실내온도를 강하시킬 수 있게 되는 것이다. 본 발명에서 상기 냉난방기(200)의 냉방온도는 언제나 최저온도인 18℃로 고정되도록 하는 것이 바람직하고, 난방온도는 최고온도인 30℃로 고정되도록 하는 것이 바람직한데, 범용의 냉난방기는 출하될 때부터 냉방온도는 최저온도(18℃)로 고정되어 있고, 난방온도는 최고온도(30℃)로 고정되어 출하되므로, 출하된 상태에서 상기 냉난방기(200)에 대한 온도설정 변경 없이 그대로 설치하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 센서온도 측정수단(150)은 상기 온도센서 가열수단(160)이 상기 측정영역에 대한 가열을 적정온도로 하고 있는지를 모니터링하여 상기 제어수단(110)에 전달하는 구성인데, 상기 제어수단(110)은 상기 센서온도 측정수단(150)이 보내오는 상기 측정영역에 대한 온도측정값을 이용하여 상기 측정영역의 온도측정값이 상기 일정온도(20℃)이상의 온도가 계속하여 유지될 수 있도록 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 제어하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 측정영역에 대한 온도측정값이 상기 일정온도(20℃)이하로 되면 상기 온도센서 가열수단(160)을 on시키고, 상기 측정영역에 대한 온도측정값이 과열온도(예를 들어 28℃) 이상이 되면 상기 온도센서 가열수단(160)을 off시키는 방법으로 상기 측정영역에 대하여 일정한 온도범위를 유지할 수 있도록 해주는 것이 바람직하다.

상기 냉난방기 제어장치(10)에 상기 온도센서 가열수단(160) 및 상기 센서온도 측정수단(150)이 더 포함된 경우, 상기 제어수단(110)은, 상기 실내온도, 상기 측정영역의 온도 및 상기 설정온도에 따라, 상기 리모컨신호 발생수단(130)이 상기 리모컨신호를 발생할 수 있도록 제어하면서, 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 즉 상기 제어수단(110)은 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하여, 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 실내온도가 상기 설정온도 입력수단(120)을 통하여 입력된 상기 설정온도와 같은 경우에는, 냉방도 난방도 필요 없는 적정온도이므로, 상기 냉난방기(200)의 작동을 중지시키는 것이 바람직한데, 상기 냉난방기(200)의 작동을 중지시키기 보다는 송풍모드로 운전하도록 하여 상기 비닐하우스(20)내의 온도를 균일하게 할 수 있도록 공기를 순환시켜 주는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 비닐하우스(20) 내에 난방이 필요한 경우이므로 상기 제어수단(110)은 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어하는 것이 바람직하다. 상기 냉난방기(200)는 상기 제어수단(110)의 제어에 따라 상기 리모컨신호 발생수단(130)으로부터 난방모드가 수신된 경우에는, 다른 모드로 변경하는 신호가 입력되기 전까지는 계속하여 난방운전을 하게 되는데, 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)에서 최고온도인 30℃를 감지할 때 까지 난방운전을 하게 된다. 이는 상술한 바와 같이 상기 냉난방기(200)의 난방온도는 최고온도인 30℃로 설정되어 있기 때문이다. 그리고 30℃ 이하의 온도범위에서 난방운전을 중단할지 계속할지의 여부는 상기 제어수단(110)이 상기 설정온도와 상기 실내온도를 비교하여 판단하며, 상기 실내온도가 상기 설정온도에 도달한 경우에는 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 송풍모드 신호 또는 작동중지 신호를 발생하도록 제어하게 되어 난방운전이 중단된다.

그러나 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 비닐하우스(20) 내에 냉방이 필요한 경우이므로 상기 제어수단(110)은 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하는 것이 바람직하다. 상기 냉난방기(200)는 상기 제어수단(110)의 제어에 따라 상기 리모컨신호 발생수단(130)으로부터 냉방모드가 수신된 경우에는, 다른 모드로 변경하는 신호가 입력되기 전까지는 계속하여 냉방운전을 하게 되는데, 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)에서 냉방 최저온도인 18℃를 감지할 때 까지 냉방운전을 하게 된다. 그러나 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 냉방모드 신호를 발생하도록 제어할 때는 상기 온도센서 가열수단(160)을 작동하여 상기 측정영역의 온도를, 상기 냉난방기의 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도(20℃)이상으로 유지시키도록 하기 때문에 상기 냉난방기(200)에 내장된 온도센서(230)는 최저온도인 18℃를 감지하지 못하는 상태가 되고, 상기 냉난방기(200)의 냉방온도는 18℃로 설정되어 있으므로, 상기 냉난방기(200)는 상기 리모컨신호 발생수단(130)으로부터 다른 모드로 변환하도록 하는 신호가 입력되기 전까지는 계속하여 냉방운전을 하게 된다. 그리고 냉방운전을 중단할지 계속할지의 여부는 상기 제어수단(110)이 상기 설정온도와 상기 실내온도를 비교하여 판단하게 된다. 상기 실내온도가 상기 설정온도에 도달한 경우에는 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 송풍모드 신호 또는 작동중지 신호를 발생하도록 제어하게 되어 냉방운전이 중단된다.

한편, 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 상기 난방모드 신호, 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하는 경우에는, 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 중단시키도록 하는 것이 바람직한데, 상기 제어수단(110)이 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 상기 냉방모드 신호를 발생할 때만 상기 온도센서 가열수단(130)을 작동시키도록 하고 나머지의 경우에는 상기 온도센서 가열수단(130)을 작동시키지 않도록 하는 것도 바람직하다.

그리고 상기 설정온도 입력수단(120)을 통하여 입력하는 상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역으로 하는 것도 바람직한데, 이 경우 상기 제어수단(110)은 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 확인하여, 상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하며, 상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 냉방모드 신호를 발생하도록 제어함과 동시에 상기 온도센서 가열수단(160)을 작동하여 상기 측정영역의 온도를, 상기 냉난방기의 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도(20℃)이상으로 유지시키도록 하며, 상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어하도록 하는 것이 바람직하다. 본 발명은 이와 같은 구성을 가지고 있기 때문에 상기 냉난방기(200)가 가지고 있는 온도편차 대역보다 훨씬 좁은 범위내의 온도제어가 가능한데, 예를 들어 상기 설정온도에서 상기 상한온도를 18℃로 하고, 상기 하한온도를 17.5℃로 하게 되면 0.5℃의 좁은 대역에서 온도제어가 가능하므로 버섯의 생육조건을 정교하게 조정할 수 있고 이에 따라 보다 품질이 우수한 버섯을 생산할 수 있게 된다.

한편 상술한 바와 같이 상기 제어수단(110)은 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 확인하여 상기 설정온도와 비교를 하고, 비교결과에 따라 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 상기 작동중지 신호, 상기 송풍모드 신호, 상기 냉방모드 신호 또는 상기 난방모드 신호 중 하나를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어하는데, 이와 같이 제어한 뒤에 상기 일정시간이 경과하여 상기 리모컨신호 발생수단(130)을 다시 제어해야 할 때, 직전에 발생하도록 한 신호와 동일한 신호를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어해야 하는 경우에는, 상기 동일한 신호에 대한 상기 리모컨신호 발생제어를 생략하는 것도 바람직하다. 예를 들어 설정온도가 18℃로 되어 있고 실내온도가 20℃로 측정되어 냉방모드 신호를 발생하도록 제어한 뒤에, 다시 일정시간이 경과한 상태에서 실내온도가 19℃로 되었지만, 아직 설정온도 18℃에 도달하지 않았으므로 계속하여 냉방모드를 유지해야 하는 경우에는, 현재 상기 냉난방기(200)가 냉방모드로 운전 중이므로 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 다시 냉방모드 신호를 리모컨신호로 발생시키라고 할 필요가 없기 때문이다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 일 실시예를 설명한다. 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 일 실시예는, 제어수단(110), 비닐하우스(20)의 실내온도를 측정하는 실내온도 측정수단(140), 상기 비닐하우스(20)에 설치되어 있는 냉난방기(200)의 작동제어를 위한 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기(200)에 전송하는 리모컨신호 발생수단(130) 및 상기 비닐하우스(20) 내부에 대한 설정온도를 입력받는 설정온도 입력수단(120)을 포함하는 냉난방기 제어장치(10)가 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기를 제어하는 방법으로 하는 것이 바람직한데, 먼저 상기 설정온도 입력수단(120)이, 상기 비닐하우스에 대한 설정온도를 입력받아(s110) 상기 제어수단에 전달하는(s120) 설정온도 입력단계, 상기 실내온도 측정수단(140)이, 상기 비닐하우스(20)의 실내온도를 측정하여(s130) 상기 제어수단(110)에 전달하는(s140) 실내온도 측정단계를 포함하도록 하는 것이 바람직한데, 상기 실내온도의 측정과 전달은 계속하여 반복하여 수행하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

그리고 상기 제어수단(110)은, 상기 실내온도와 상기 설정온도를 비교하여 상기 냉난방기(200)에 대한 가동모드를 선택한 후, 상기 가동모드에 따른 작동제어신호를 생성하여 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달하는 가동모드 선택단계를 수행하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제어수단(110)은 일정시간마다(s150) 상기 설정온도와 상기 실내온도를 비교하여 만일 실내온도가 상기 설정온도와 같다면(s160) 상기 가동모드를 작동중지모드 또는 송풍모드로 선택한 후(s161) 상기 작동중지모드 또는 상기 송풍모드에 따른 작동제어신호를 생성하여 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다(s180). 그리고 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 가동모드를 난방모드로 선택한 후(s170) 상기 난방모드에 따른 작동제어신호를 생성하여(s171) 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다(s180). 마지막으로 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 가동모드를 냉방모드로 선택한 후(s170) 상기 냉방모드에 따른 작동제어신호를 생성하여(s173) 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달하도록 하는 것이 바람직하다(s180). 그리고 마지막으로 상기 리모컨신호 발생수단(130)이, 상기 제어수단(110)으로부터 상기 가동모드에 따른 작동제어신호를 전송받은 경우에는(s180), 상기 작동제어신호에 따라 상기 리모컨신호를 발생하여(s190) 상기 냉난방기(200)에 전송하는(s200) 제어신호 전송단계를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.

한편 상기 설정온도 입력수단(120)을 통하여 입력되는(s110) 상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역으로 하는 것도 바람직한데, 이 경우 상기 제어수단(110)은 상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하며, 상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하고, 상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 다른 실시예를 보여주는 제어 흐름도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 본 실시예를 설명한다. 도 4에 의한 실시예에서 본 발명에 의한 냉난방기 제어장치(10)는 도 3에 의한 실시예에 포함된 구성들에 더하여, 상기 냉난방기(200)에 포함된 온도센서의 측정영역을 가열하는 온도센서 가열수단(160) 및 상기 측정영역의 온도를 측정하는 센서온도 측정수단(150)을 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다. 본 실시예는 도 3을 참조하여 설명한 실시예와 비교해 볼 때, 상기 가동모드가 상기 냉방모드일 때 상기 제어수단(110)이 센서온도 측정수단(150)의 모니터링 결과를 반영하여 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 제어해주는 과정(s210 ~ s260)과 상기 가동모드가 상기 송풍모드, 상기 가동중지모드 또는 상기 난방모드인 경우에는 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 중지시키는 구성(s270)이 더 들어가 있다는 점만 다르며, 나머지는 동일하다. 따라서 s210 ~ s270 과정을 중심으로 설명하고, 나머지는 생략하기로 한다.

도 4에서 보는 바와 같이 본 실시예에서, 상기 제어수단(110)은 상기 설정온도보다 상기 실내온도가 높아서 상기 가동모드를 상기 냉방모드로 선택한 경우에, 상기 센서온도 측정수단(150)이 상기 측정영역의 온도를 측정하여(s210) 전달해 준(s220) 온도가 상기 일정온도(20℃) 미만인지 확인한 후(s230) 만일 상기 일정온도(20℃) 미만인 경우에는 상기 온도센서 가열수단(160)을 작동하도록 하는 것이 바람직하다(s240). 그러나 상기 측정영역의 온도가 상기 과열온도(28℃) 이상으로 판단되는 경우(s250)에는 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 중지하도록 하는 것이 바람직하다(s260). 한편 상기 가동모드가 상기 송풍모드, 상기 가동중지모드 또는 상기 난방모드인 경우에는 상기 제어수단(110)은 상기 온도센서 가열수단(160)의 작동을 중지시키도록 하는 것이 바람직하다(s270), 이는 상기 냉방모드에서 상기 온도센서 가열수단(160)이 on된 상태에서 난방모드나 송풍모드로 전환된 경우 상기 온도센서 가열수단(160)이 계속하여 on된 상태를 유지하는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 도 5는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법의 또 다른 실시예를 보여주는 제어 흐름도이다. 본 실시예는 도 4를 참조하여 설명한 실시예와 비교할 때, 선택된 가동모드가 직전의 가동모드와 동일한지를 판단한 후 판단결과에 따라 작동을 달리하는 구성(s175)을 제외하고는 도 4를 참조하여 설명한 실시예와 동일하다. 따라서 s175단계를 중심으로만 설명하도록 하고, 나머지 설명은 생략하기로 한다. 본 실시예에서는, 상기 가동모드 선택단계에서 상기 제어수단(110)이 상기 작동중지모드, 상기 송풍모드, 상기 냉방모드 또는 상기 난방모드 중 하나를 상기 가동모드로 선택하여 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달한 뒤, 상기 일정시간이 경과하여 상기 가동모드 선택단계가 다시 반복될 때, 직전의 가동모드 선택단계에서 선택되었던 가동모드와 동일한 가동모드가 선택되는 경우에는 상기 작동제어신호를 상기 리모컨신호 발생수단(130)에 전달하지 않는 것을 특징으로 하기 때문에, 상기 가동모드 선택단계에서 가동모드가 선택된 경우, 선택된 가동모드가 직전에 선택했던 가동모드와 동일한지 여부를 판단하여(s175), 선택된 가동모드가 직전에 선택했던 가동모드와 다른 경우에만 상기 리모컨신호 전달수단(130)에 대하여 상기 가동모드에 따른 작동제어신호를 전달하도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 여러 가지 예로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 예들에 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서 본 발명에 개시된 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 냉난방기 제어장치
20 비닐하우스
21 출입문
100 제어유닛
110 제어수단 120 설정온도 입력수단
130 리모컨신호 발생수단 131 적외선램프
140 실내온도 측정수단 141 유선 또는 무선 연결수단 150 센서온도 측정수단 151,161 유무선 연결수단
160 온도센서 가열수단
200 냉난방기
210 제어회로 220 냉난방장치
230 온도센서 240 리모컨신호 수신수단

Claims

버섯 재배를 위한 비닐하우스 내부에 설치되는 냉난방기의 작동을 제어하는 장치로서, 실내온도 측정수단, 온도센서 가열수단, 센서온도 측정수단, 리모컨신호 발생수단, 설정온도 입력수단 및 제어수단을 포함하며,
상기 냉난방기는, 리모컨을 통하여 입력되는 운전모드에 따라 냉방모드 또는 난방모드로 작동되고, 내장된 제어회로가 온도를 제어하되, 냉방모드와 난방모드 상호 간에는 자동으로 모드전환이 안되고, 일정한 온도대역 이하에서는 온도제어가 불가능한 범용 냉난방기로서, 냉방모드에서는 최저 냉방온도로 운전되고, 난방모드에서는 최고 난방온도로 운전될 수 있도록 설정되어 있으며,
상기 실내온도 측정수단은, 상기 비닐하우스의 실내온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하며,
상기 온도센서 가열수단은, 상기 냉난방기 내부에 설치되어, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기 냉난방기에 내장된 온도센서의 측정영역을 가열하며,
상기 센서온도 측정수단은, 상기 냉난방기 내부에 설치되어, 상기 온도센서 가열수단이 가열시킨 상기 측정영역의 온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하며,
상기 리모컨신호 발생수단은, 상기 제어수단의 제어에 따라, 상기 냉난방기가 수신할 수 있는 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송함으로써 상기 냉난방기의 작동을 제어하며,
상기 설정온도 입력수단은, 상기 비닐하우스 내부에 대한 설정온도를 입력받아 상기 제어수단에 전달하며,
상기 제어수단은, 상기 실내온도, 상기 측정영역의 온도 및 상기 설정온도에 따라, 상기 리모컨신호 발생수단이 상기 리모컨신호를 발생할 수 있도록 제어하면서, 상기 온도센서 가열수단의 작동을 제어하되, 일정시간 간격으로 상기 실내온도를 상기 설정온도와 비교하여,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 냉방모드 신호를 발생하도록 제어하고, 상기 온도센서 가열수단을 작동하여 상기 측정영역의 온도를 상기 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도 이상으로 유지시키고,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여 작동중지 신호 또는 송풍모드 신호를 발생하도록 제어하며,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여, 난방모드 신호를 발생하도록 제어함으로써,
- 상기 냉난방기에 대한 온도제어가 상기 내장된 제어회로에 의하여 제어되지 못하도록 하면서, 냉방모드, 난방모드, 송풍모드 또는 작동중지 각각에 대한 상호 간의 모드전환은 상기 리모컨신호 발생수단이 발생하는 상기 리모컨신호에 의하여만 제어되도록 하여, 상기 냉난방기에 대하여 상기 일정한 온도대역 이하에서도 온도제어를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치
삭제
제1항에 있어서,
상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역이며,
상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도보다 높은 경우로 하며,
상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우로 하며,
상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도보다 낮은 경우로 하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어수단은 상기 리모컨신호 발생수단에 대하여,
상기 작동중지 신호, 상기 송풍모드 신호, 상기 냉방모드 신호 또는 상기 난방모드 신호 중 하나를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어한 뒤, 상기 일정시간이 경과하여 상기 리모컨신호 발생수단을 다시 제어해야 할 때, 직전에 발생하도록 한 신호와 동일한 신호를 상기 리모컨신호로 발생하도록 제어해야 하는 경우에는, 상기 동일한 신호에 대한 상기 리모컨신호 발생제어를 생략하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어장치
제어수단, 비닐하우스의 실내온도를 측정하는 실내온도 측정수단, 상기 비닐하우스에 설치되어 있는 냉난방기의 작동제어를 위한 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송하는 리모컨신호 발생수단, 상기 비닐하우스 내부에 대한 설정온도를 입력받는 설정온도 입력수단, 상기 냉난방기에 내장된 온도센서의 측정영역을 가열하는 온도센서 가열수단 및 상기 온도센서 가열수단이 가열한 상기 측정영역의 온도를 측정하는 센서온도 측정수단을 포함하는 냉난방기 제어장치가 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기를 제어하는 방법으로서,
상기 냉난방기는, 리모컨을 통하여 입력되는 운전모드에 따라 냉방모드 또는 난방모드로 작동되고, 내장된 제어회로가 온도를 제어하되, 냉방모드와 난방모드 상호 간에는 자동으로 모드전환이 안되고, 일정한 온도대역 이하에서는 온도제어가 불가능한 범용 냉난방기로서, 냉방모드에서는 최저 냉방온도로 운전되고, 난방모드에서는 최고 난방온도로 운전될 수 있도록 설정되어 있으며,
상기 설정온도 입력수단이, 상기 비닐하우스에 대한 설정온도를 입력받아 상기 제어수단에 전달하는 설정온도 입력단계;
상기 실내온도 측정수단이, 상기 비닐하우스의 실내온도를 측정하여 상기 제어수단에 전달하는 실내온도 측정단계;
상기 제어수단이, 상기 실내온도와 상기 설정온도를 비교하여 상기 냉난방기에 대한 가동모드를 선택한 후, 상기 가동모드에 따른 작동제어신호를 생성하여 상기 리모컨신호 발생수단에 전달하는 가동모드 선택단계; 및
상기 리모컨신호 발생수단이, 상기 작동제어신호에 따라 상기 리모컨신호를 발생하여 상기 냉난방기에 전송하는 제어신호 전송단계; 를 포함하며,
상기 제어수단은, 상기 가동모드 선택단계를 일정시간 간격으로 반복하여 수행하되,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 높은 경우에는, 상기 가동모드를 냉방모드로 선택하고, 상기 온도센서 가열수단 및 상기 센서온도 측정수단을 작동하여 상기 측정영역의 온도를 상기 최저 냉방온도를 초과하는 일정온도 이상으로 유지시키고,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우에는, 상기 가동모드를 작동중지 또는 송풍모드로 선택하고,
- 상기 실내온도가 상기 설정온도 보다 낮은 경우에는, 상기 가동모드를 난방모드로 선택함으로써,
- 상기 냉난방기에 대한 온도제어가 상기 내장된 제어회로에 의하여 제어되지 못하도록 하면서, 냉방모드, 난방모드, 송풍모드 또는 작동중지 각각에 대한 상호 간의 모드전환은 상기 리모컨신호 발생수단이 발생하는 상기 리모컨신호에 의하여만 제어되도록 하여, 상기 냉난방기에 대하여 상기 일정한 온도대역 이하에서도 온도제어가 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법
삭제
제6항에 있어서,
상기 설정온도는 상한온도와 하한온도를 가지는 온도대역이며,
상기 실내온도가 상기 상한온도 보다 높은 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도보다 높은 경우로 하며,
상기 실내온도가 상기 온도대역 안에 있는 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도와 같은 경우로 하며,
상기 실내온도가 상기 하한온도 보다 낮은 경우에는, 상기 실내온도가 상기 설정온도보다 낮은 경우로 하는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법
삭제
제6항에 있어서,
상기 가동모드 선택단계에서 상기 제어수단은,
작동중지, 송풍모드, 냉방모드 또는 난방모드 중 하나를 상기 가동모드로 선택하여 상기 리모컨신호 발생수단에 전달한 뒤, 상기 일정시간이 경과하여 상기 가동모드 선택단계가 다시 반복될 때, 직전의 가동모드 선택단계에서 선택된 가동모드와 동일한 가동모드가 선택되는 경우에는 상기 작동제어신호를 상기 리모컨신호 발생수단에 전달하지 않는 것을 특징으로 하는, 버섯재배 비닐하우스용 냉난방기 제어방법