KR102212473B1 - 수막하우스 리사이클링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은 2중겹 비닐하우스 사이의 단열공간으로 지하수를 뿌려 수막을 형성시켜 열의 유출을 막는 수막하우스 리사이클링 시스템에 있어서, 지하의 암반층 내부에서부터 지상으로 연장 형성된 관정, 상기 관정 내부를 관통하여 상기 단열공간으로 연결되며, 수중펌프를 통하여 지하수를 상기 단열공간으로 제공하는 지하수 공급라인, 상기 단열공간으로 제공된 지하수를 상기 단열공간 하부 일측으로 이동시켜 집수하는 집수수단, 상기 집수수단과 연결되어, 상기 집수수단을 통해 한곳으로 모인 적수를 상기 관정 측으로 배출하는 적수 회수라인, 상기 적수 회수라인 상에 구비되어 상기 적수를 정화하여, 상기 관정 측으로 배출하는 정수조 및 상기 적수 회수라인과 상기 관정 사이 연결부에 구비되어, 상기 적수회수라인에서 상기 관정으로 배출되는 적수가 용이하게 배출되도록 상기 적수에 와류를 생성시켜 적수가 회전 낙하되도록 하는 와류생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수막하우스 리사이클링 시스템{System for water curtain house recycling}

본 발명은 수막하우스 리사이클링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2중겹으로 된 비닐하우스 사이의 단열공간으로 지하수를 뿌린 후, 회수라인을 통하여 사용된 지하수를 정수조를 통해 정화처리 후, 지열 회수 과정을 거쳐 지하수(원수)와 희석하여 지하수를 다시 비닐하우스로 공급되도록 하여, 지하수(원수)의 오염을 방지하도록 한 수막하우스 리사이클링 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수막하우스는 2중 비닐하우스 위에 지하수를 뿌려 수막을 형성시켜 하우스내 열의 유출을 막고, 지하수의 따뜻한 물이 식을 때 발산하는 열을 하우스 보온에 이용하는 재배시설이다.

그런데, 종래에 사용되는 지하수를 이용하는 수막하우스는 사용된 지하수가 수로 등을 통하여 버려짐으로써, 장시간의 사용 시 지하수의 과다양수로 인해 전반적인 지하수의 수위가 낮아지거나 고갈로 이어지면서 지반 침하 등의 문제를 발생시키게 되고, 이에 따라 다른 장소에 지하수공을 형성하거나 지하수공의 깊이를 깊게 형성하여야 하는 문제점 등을 가지고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 대한민국 등록특허 제10-1640523호 및 대한민국 등록특허 제10-1906909호에서는 하우스로 공급되어 사용된 지하수를 다시 회수하여 지하수를 순환시키면서 수막재배를 할 수 있는 수막 재배 시스템이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 종래 기술은, 회수한 지하수를 암반층으로 회수하도록 회수라인과 암반층 상부의 관정 사이 부분에서 지하수가 하측으로 원활하게 배출되지 않아 흐름이 막히거나 지하수가 다시 역류되는 문제점이 있다.

또한, 종래 기술에서는, 하우스 바닥면에 낙하한 지하수가 회수라인으로 제대로 회수되지 않을뿐더러, 회수되지 않은 지하수가 2중겹으로 된 비닐하우스 사이 단열공간의 바닥면에 고이는 문제점이 있었으며, 사용된 지하수가 비료 등 외부오염에 의해 오염된 상태로 지하수원으로 회수될 시, 지하수원이 오염될 위험이 있으며 이러한 지하수 환경오염은 발생 시 정화가 매우 어려운 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1640523호 (2016.07.12.) 대한민국 등록특허 제10-1906909호 (2018.10.04.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비닐하우스 방열에 사용 후, 방류 또는 유실되던 사용된 지하수를 회수하여 정수처리 후 지하암반 지열을 흡수한 후 지하수(원수)와 희석하여 재사용이 가능한 수막하우스 리사이클링 시스템에서, 회수된 지하수가 이송되는 적수 회수라인과 관정 사이 연결부분에서 지하수가 관정 측으로 용이하게 배출되도록 하는 수막하우스 리사이클링 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은, 지하의 암반층 내부에서부터 지상으로 연장 형성된 관정, 상기 관정 내부를 관통하여 상기 단열공간으로 연결되며, 수중펌프를 통하여 지하수를 상기 단열공간으로 제공하는 지하수 공급라인, 상기 단열공간으로 제공된 지하수를 상기 단열공간 하부 일측으로 이동시켜 집수하는 집수수단, 상기 집수수단과 연결되어, 상기 집수수단을 통해 한곳으로 모인 적수를 상기 관정 측으로 배출하는 적수 회수라인, 상기 적수 회수라인 상에 구비되어 상기 적수를 정화하여, 상기 관정 측으로 배출하는 정수조 및 상기 적수 회수라인과 상기 관정 사이 연결부에 구비되어, 상기 적수회수라인에서 상기 관정으로 배출되는 적수가 용이하게 배출되도록 상기 적수에 와류를 생성시켜 적수가 회전 낙하되도록 하는 와류생성모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류생성모듈은, 측면에 상기 적수 회수라인과 연통되어 적수가 유입되는 적수 배출공이 형성되는 관 형상의 몸체와, 상기 몸체 내 상기 적수 배출공 내측에 배치되어 상기 적수 배출공을 통해 유입되는 적수에 와류가 생성되도록 적수를 일측 방향으로 회전 유도시키도록 유로를 형성하는 회전유도부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전유도부는, 상기 몸체 내부에 상기 적수 배출공 하측에 배치되어 몸체 내측 방향으로 돌출 형성되는 바닥부와, 상기 적수 배출공 일측과 상기 바닥부의 일측단부와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 몸체 내측 방향으로 돌출 형성되는 측면부와, 상기 바닥부와 상기 측면부의 상기 몸체 내측 방향 단부를 연결하여 상기 적수 배출공과 대응되는 위치에 형성되어, 상기 적수가 상기 몸체 중앙 측으로 이동 낙하되는 것을 제한하는 벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류생성모듈은, 상기 몸체 내부에, 상기 회전유도부 하측에 위치하며, 상하부가 개방되고 상측에서 하측으로 갈수록 직경 크기가 감소되도록 경사진 내주면을 포함하는 관형체를 포함하는 적수가속부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 관정 내부에 위치하는 상기 지하수 공급라인은, 외주에 나선형 날개가 일정 간격으로 형성되어, 상기 적수가 상기 관정 내주면을 선회하며 하부로 이동되도록 유도하는 적수선회모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 정수조는, 지하에서 취수된 지하수를 다시 관정에 회수하기 위해서 일련의 정화 작업을 처리하는 정수필터와, 취수된 지하수를 살균하기 위한 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집수수단과 상기 정수조 사이의 적수 회수라인 상에 설치되어, 상기 적수의 오염도를 측정하는 오염측정센서, 상기 정수조와 상기 오염측정센서 사이의 적수 회수라인으로부터 분기되어 상기 적수를 외부로 배출하는 적수 분기라인 및 상기 오염측정센서를 통해 측정된 상기 적수의 오염도 상태에 기초하여 분기밸브의 동작을 제어함으로써 상기 적수를 상기 정수조 또는 상기 적수 분기라인으로 배출을 조절되게 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하수 공급라인 상에 제어밸브가 더 구비되고, 상기 2중겹 비닐하우스 내에 온도센서가 더 구비되어, 상기 제어부는, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 2중겹 비닐하우스 내 온도 상태에 기초하여 상기 제어밸브의 동작을 제어하여 상기 지하수의 공급을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집수수단은, 2중겹 비닐하우스 중 내측 비닐하우스의 외면에 가이드라인이 돌출 형성되되, 상기 가이드라인은 상기 단열공간 상부에서 상기 적수 회수라인 측을 향해 하부로 경사지게 형성되어, 상기 가이드라인을 따라 일방향으로 상기 단열공간 사이로 낙하중인 지하수를 집수하는 제1 집수수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집수수단은, 상기 단열공간 하부에 깔때기 형상으로 형성되어 상기 단열공간 사이로 낙하한 지하수를 하부로 배출하는 드레인부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집수수단은, 상기 비닐하우스 길이방향으로 상기 드레인부재 하부에 형성되며, 상기 적수 회수라인 측으로 경사지게 형성되어 상기 드레인부재를 통해 배출된 지하수를 일방향으로 이동시켜 집수시키는 제2 집수수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은, 와류생성모듈을 더 포함함으로써, 비닐하우스 방열에 사용 후, 방류 또는 유실되던 사용된 지하수를 회수하여 정수처리 후 지하암반 지열을 흡수한 후 지하수(원수)와 희석하여 지하수의 순환시킬 때, 회수되는 지하수가 이송되는 적수 회수라인과 관정 사이 연결부분에서 지하수의 배출 흐름을 원활하게 하여, 적수 회수라인과 관정 사이 연결부분에서 지하수 흐름이 막히거나 역류가 발생되는 문제를 해결할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 사용된 지하수를 일측으로 이동시켜 집수하는 집수수단이 구비되어 지하수의 유실 방지뿐만 아니라 지하수 순환의 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 오염측정센서를 구비하여 회수한 지하수의 오염발생 시, 오염된 지하수를 지하수원으로 배출되지 않고, 외부로 배출되도록 하여 비료 등 오염물에 대한 지하수 환경오염 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 관정 내부에 회수한 지하수가 관정 내주면을 선회하며 지열과 열 교환이 가능하도록 하는 적수선회모듈이 구비되어, 회수한 지하수를 지하수원으로의 배출을 보다 원활하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 단열공간의 내부를 나타낸 사시도와 집수수단의 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 정수조를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 와류생성모듈을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 와류생성모듈을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 와류생성모듈을 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 적수선회모듈을 나타낸 정면도(a)와 사시도(b)이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은 2중겹 비닐하우스 사이의 단열공간(S)으로 지하수를 뿌려 수막을 형성시켜 하우스내 열의 유출을 막고, 지하수의 따뜻한 물이 식을 때 발산하는 열을 하우스 보온에 사용한다. 그리고, 기존에 방류 또는 유실되던 사용된 지하수를 회수하여 정수처리 과정을 거쳐 지하암반의 지열을 흡수한 후 지하수원(W)의 지하수(원수)와 희석하여 지하수를 재활용하는 것을 요지로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도로써, 도 1을 참조하여 설명하자면, 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은 크게, 관정(100), 지하수 공급라인(200), 집수수단(300), 적수 회수라인(400), 정수조(500) 및 와류생성모듈(600)을 포함한다.

도 1은 수막하우스 하나로 예를 들었지만, 상기 지하수 공급라인(200) 및 상기 적수 회수라인(400)에 비닐하우스가 다수 개가 연결되어 순환이 가능한 점을 배제하지 않는다.

먼저, 관정(100)은 지하의 암반층 내부에서부터 지상으로 연장 형성된다.

관정(100)은 암반층 하부에서 상측으로 수직하게 시공되며, 상기 관정(100) 상부에는 상부보호공이 설치된다.

다음, 지하수 공급라인(200)은 상기 관정(100) 내부를 관통하여 상기 단열공간(S)으로 연결되며, 수중펌프(110)를 통하여 지하수원(W)의 지하수를 상기 단열공간(S)으로 제공한다. 따라서, 상기 단열공간(S)으로 상기 지하수를 뿌려 수막을 형성시켜 하우스내 열의 유출을 막을 수 있다.

상기 수중펌프(110)는 상기 관정(100)의 하부의 지하수원(W)에 설치되어, 상기 지하수 공급라인(200)을 통해 지하수를 끌어 올리는 역할을 한다.

다음, 집수수단(300)은 상기 단열공간(S)으로 제공된 지하수를 상기 단열공간(S) 하부 일측으로 집수하는 수단으로, 즉, 상기 단열공간(S) 하부로 낙하하는 지하수를 일측으로 집수한다.

상기 집수수단(300)은 제1 집수수단(310)과, 드레인부재(320)와, 제2 집수수단(330)을 포함한다.

여기서, 도 2를 참조하여 설명하자면, 도 2는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 단열공간의 내부를 나타낸 사시도와 집수수단의 확대도로써, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 집수수단(300)은 제1 집수수단(310), 드레인부재(320) 및 제2 집수수단(330)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하나, 제1 집수수단(310) 또는 제2 집수수단(330) 둘 중 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 단, 제2 집수수단(330) 하나만 포함하여 구성될 경우, 드레인부재(320)는 상기 제2 집수수단(330)과 같이 구비되어야 한다.

제1 집수수단(310)은 2중겹으로 형성된 비닐하우스의 내측 비닐하우스의 외면에 일정 간격으로 가이드라인이 돌출 형성된다.

상기 가이드라인은 상기 단열공간(S) 상부에서 적수 회수라인(400) 측을 향해 하부로 경사지게 형성되어, 상기 가이드라인을 따라 일방향으로 상기 단열공간(S) 사이로 낙하중인 지하수를 일측으로 집수하는 역할을 한다.

드레인부재(320)는 일정간격으로 형성된 각각의 상기 제1 집수수단(310) 하부에 깔때기 형태로 형성되어, 상기 제1 집수수단을 따라 낙하하는 지하수 및 상기 단열공간(S) 사이로 낙하한 지하수를 하부로 배출하는 역할을 한다.

상기 드레인부재(320)는 상기 집수수단(300)이 제1 집수수단(310)을 제외하고 구성되는 경우, 상기 제1 집수수단(310) 하부가 아니면 상기 단열공간(S) 하부 바닥면에 일정 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 2의 집수수단의 확대도를 참조하여 상기 집수수단(300)에 대해 구체적으로 설명하자면, 상기 깔때기 형태의 드레인 부재(320) 일측에서는 상기 가이드라인을 따라 내려오는 지하수를 집수한다.

반면, 드레인 부재(320)의 타측에서는 가이드라인을 따라 내려오지 못하고 상기 단열공간(S) 하부 바닥면(지면)으로 낙하하는 지하수의 집수가 용이하도록, 추가 실시예로 바닥면(301)이 상기 드레인부재(320) 측으로 경사지게 형성될 수 있다.

제2 집수수단(330)은 상기 비닐하우스 길이방향을 따라 상기 드레인부재(320) 하부에 형성되며, 상기 적수 회수라인(400) 측으로 경사지게 형성되어, 다수의 상기 드레인부재(320)를 통해 배출된 지하수를 일방향(경사방향)으로 이동시켜 집수시키는 역할을 한다.

다음, 적수 회수라인(400)은 상기 집수수단(300)과 연결되어, 상기 집수수단(300)을 통해 한곳으로 모인 적수를 상기 관정(100) 측으로 배출하는 역할을 한다. 즉, 상기 적수 회수라인(400)은 상기 제2 집수수단(330)에 연결되어, 제2 집수수단(330)을 통해 한곳으로 모인 적수를 관정(100) 측으로 이송시키게 된다.

다음, 정수조(500)는 상기 적수 회수라인(400) 상에 구비되어, 제2 집수수단(330)을 통해 모인 적수가 관정(100) 측으로 이송되는 과정에서, 이송 중인 적수를 정화하여 관정(100) 측으로 공급될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 정수조를 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하면, 정수조(500)는 상기 적수 회수라인(400) 상에 구비되어, 상기 적수를 공급 받으며, 공급받은 적수를 정화하여 관정(100) 측으로 배출하게 된다.

좀 더 구체적으로 설명하자면, 정수조(500)는 상기 적수 회수라인(400)으로 제공받는 상기 적수를 일시적으로 저수하는 공간으로, 내부에 정수필터가 형성되어 적수가 정수필터를 거쳐 정화하여 배출한다.

상기 정수필터는 예를 들어 설명하자면, 일련의 정화 작업을 처리하기 위해 도 3과 같이 1차 필터(510), 2차 필터(520), 3차 필터(530)를 포함하여 적어도 하나 이상의 필터로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 3차 필터(530)는 카본필터로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 정수조(500)는 취수된 지하수를 살균하기 위한 살균모듈(540)을 더 포함한다.

취수된 지하수는 미생물 또는 세균에 노출될 수밖에 없으므로 지하수원(W)으로 배출할 경우, 반드시 상기 살균모듈(540)을 통해 살균이 되어야 지하수원(W)의 오염을 방지할 수 있다.

상기 살균모듈(540)은 자외선살균장치, 오존살균장치를 포함하여 다양하게 적용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 살균모듈(540)은 자외선(UV)을 이용한 살균장치이다.

상기 정수조(500)의 바람직한 실시예로, 적수 회수라인(400)을 통해 배출되는 적수가 정수조(500) 내부로 낙하하면 1차 필터(510)를 통해 적수 속에 들어 있는 침전물이나 입자 등을 1차 여과하고, 상기 1차 필터(510)를 거친 적수를 2차 필터(520)를 통해 2차 여과한다.

2차 여과 후, 배출된 적수는 3차 필터(530), 즉, 카본필터를 통해 악취를 제거 후, 최종적으로 살균모듈(540)을 통해 적수 내 각종 세균 및 바이러스 등 불순물을 살균 처리하여 관정 측으로 배출하게 된다.

한편, 상기 정수조(500) 내부에는 상기 정수조에 저수되는 적수의 수심을 측정하기 위한 수심측정센서(550)가 구비되어, 상기 필터모듈이 오염되거나, 이물질에 의해 상기 필터모듈이 막혀 적수의 상기 관정(100)으로 배출에 이상이 생겨, 상기 정수조 내부에 저수된 적수의 수위가 상승하여 상기 정수조(500)의 이상상황을 감지할 수 있다.

보다 상세하게는, 3차 필터(530)인 카본 필터에 이물질이 흡착됨에 따라 정수조(500) 내부에 저수되는 적수의 양이 기설정된 소정량 이상이 되는 경우, 특히 3차 필터(530)가 이물질에 의해 막힌 것을 감지할 수 있게 되고, 그로 인해 시스템 운영, 특히 지하수를 공급 여부를 제어하고, 또한 적수된 지하수가 저수조 측으로 공급되지 않도록 바로 배출되도록 하는 배출밸브를 구동시키도록 구성되고, 시스템 운영을 중지시키는 등의 제어가 후술할 제어부(1000)를 통해 이루어지도록 구성될 수 있다. 또한, 이때 감지된 정보를 관리자에게 전송하도록 구성되어, 관리자가 정수조(500)의 이상 또는 문제상태를 신속하게 감지하여, 이에 대한 대처가 이루어질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음, 와류생성모듈(600)은 적수 회수라인(400)과 관정(100) 사이 연결부에 구비되어, 적수 회수라인에서 관정으로 배출되는 적수에 와류를 생성시켜, 적수 회수라인(400)에서 관정으로 적수가 용이하게 배출될 수 있도록 하여, 적수 회수라인(400)과 관정(100) 사이에서 적수의 역류가 발생되는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 4는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 와류생성모듈(600)을 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 와류생성모듈(600)은, 관 형상의 몸체(610), 회전유도부(620), 적수가속부(630)를 포함한다.

우선, 몸체(610)는 측면에 적수 배출공(611)이 형성되어, 적수 회수라인에서 공급되는 적수가 유입되어 관정 측으로 배출시키도록 구성된다.

회전유도부(620)는, 몸체(610) 내 적수 배출공(611)과 대응되는 위치에 배치되어, 적수 배출공(611)을 통해 유입되는 적수를 몸체(610) 내측 둘레부를 따라 일측 방향으로 회전 유도시키도록 적수가 이송되는 유로를 형성하는 것으로, 상기 몸체(610) 내부에 상기 적수 배출공(611) 하측에 배치되어 몸체(610) 내측 방향으로 돌출 형성되는 바닥부(621)와, 상기 적수 배출공(611) 일측에 배치되어 상기 몸체(610) 내측 방향으로 돌출 형성되되, 상기 몸체(610) 내부에 바닥부(621)의 일측단부에 상측으로 돌출 형성되어 상기 적수 배출공(611)로 유입되는 적수가 부딪혀 일측으로만 이동되도록 구성되는 측면부(622)와, 상기 측면부(622)의 몸체(610) 내측 방향 단부와 상기 바닥부(621)의 몸체(610) 내측방향 단부를 연결하여 상기 적수 배출공(611)이 몸체(610) 중앙 측으로 바로 이동되어 하측으로 낙하되어 배출되는 것을 제한하도록 적수 배출공(611)과 대응되는 위치에 적수 배출공(611)과 소정 간격 이격되어 배치되는 벽부(623)를 포함한다.

이때, 벽부(623)의 가로길이는 바닥부(621)의 수평 길이와 동일한 길이로, 수직 길이는 측면부(622)의 수직 길이와 동일한 길이로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템을 구성하는 와류생성모듈(600)을 나타낸 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 적수 회수라인으로부터 배출되는 적수는 상기 바닥부(621), 상기 측면부(622), 상기 벽부(623)에 부딪쳐 측면부(622)가 형성되지 않은 측면으로 적수의 흐름을 유도하게 된다. 상기 측면부(622)는 상측에서 보았을 때 적수가 시계방향으로 흐를 수 있도록 위치되어야 하는 것이 바람직하며, 보다 상세하게는 몸체(610)에서 적수 배출공(611)의 우측에 배치되어, 몸체(610)의 내측 방향으로 돌출되도록 구성될 수 있다.

상기 적수가속부(630)는 상기 회전유도부(620) 하부에 위치하며, 역원뿔대 형상으로 형성된다. 역원뿔대 형상으로 형성되되, 상하부 밑면은 천공되게 형성된다. 즉, 옆면부(631)만 가지는 역원뿔대 형상으로 이루어진다. 여기서, 적수가속부(630)의 하부에 천공된 밑면은 개구부(632)로 정의하도록 한다.

적수가속부(630)는 회전유도부(620)의 하부에 위치하며, 역원뿔대 형상으로 형성되어, 상하부는 개방되고 상측에서 하측으로 갈수록 직경 크기가 감소되도록 경사진 내주면을 포함하는 관형체를 포함하여, 그로 인해 적수가 회전유도부(620)에 의해 일측 방향으로 회전되어 와류가 생성된 상태에서, 적수가속부(630)의 관형체 내면을 따라 이송되게 되며, 이때 관형체가 상측에서 하측으로 갈수록 점차 직경 크기가 감소되는 경사진 내주면을 포함하여, 와류가 생성된 적수의 회전력이 증가되어 유속이 증가됨에 따라 적수가 관정(100) 측으로 배출되는 것을 가속시킬 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 와류생성모듈(600)을 나타낸 측면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 적수 배출공(611)을 통해 배출되는 적수가 상기 회전유도부(620)에 부딪쳐 시계방향으로 선회되며 낙하하게 되고, 회전유도부(620)의 측면부(622)를 따라 와류를 형성하며, 와류가 형성된 적수가 회전가속부로 회전 낙하되며, 적수가속부(630)에 의해 회전 낙하되는 와류는 회전 속도가 가속되어 하측으로 이송되어 적수가속부(630)의 개방된 하부로 배출되어, 관정(100) 측으로 이송되게 된다. 따라서, 적수가 회전유도부(620)와 적수가속부(630)에 의해 와류 형성 및 회전 가속되 지하원수(W) 측으로 원만하게 배출됨에 따라 적수가 원활하게 배출되어 역류를 방지할 수 있게 되는 효과가 있게 된다.

와류생성모듈(600)은, 도 1과 도 4에 도시된 바와 같이, 상부와 하부에 결합부가 형성되어 관정 내 또는, 관정과 관정이 이어지는 연결부에 결합부재를 통해 결합되도록 구비될 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 관정(100)과 일체형으로 이루어지는 형태로 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은 오염측정센서(800), 적수 분기라인(900) 및 제어부(1000)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

먼저, 오염측정센서(800)은 상기 제2 집수수단(330)과 상기 정수조(500) 사이의 적수 회수라인(400) 상에 설치되어, 상기 적수 회수라인(400)을 따라 흐르는 적수의 오염도를 측정하는 역할을 한다.

다음, 적수 분기라인(900)은 상기 정수조(500)와 상기 오염측정센서(800) 사이의 적수 회수라인(400)으로부터 분기되어, 상기 적수를 외부로 배출하는 역할을 한다.

다음, 제어부(1000)는 상기 오염측정센서(800)을 통해 상기 적수 회수라인(400)을 따라 흐르는 적수의 오염 상태에 따라, 상기 적수 회수라인(400)으로부터 상기 적수 분기라인(900)이 분기되는 위치에 설치된 분기밸브(910)의 동작을 제어한다.

상기 제어부(1000)는 상기 적수 회수라인(400)을 따라 흐르는 적수가 오염 시, 지하수 환경오염의 문제가 발생 할 수 있으므로, 상기 분기밸브(910)을 조절하여 오염된 적수를 상기 적수 분기라인(900)을 따라 흐르게 제어하고, 상기 오염된 적수는 외부(예: 하천)로 된다.

즉, 상기 제어부(1000)는 상기 오염측정센서(800)을 통해 측정된 상기 적수의 오염도 상태에 기초하여 분기밸브(910)의 동작을 제어함으로써 상기 적수를 상기 정수조(500) 또는 상기 적수 분기라인(900)로 배출을 조절되게 제어하는 역할을 한다.

또한, 상기 제어부(1000)는 상기 수심측정센서(550)와 연결되어, 상기 정수조(500)의 수위가 상승하여, 즉, 상기 정수조(500)에 적수를 저수가 불가능할 때, 상기 분기밸브(910)을 제어하여, 상기 적수 회수라인(400)을 따라 흐르는 적수를 상기 적수 분기라인(900)로 배출되게 하여 상기 정수조(500)의 적수가 넘치거나 역류하지 않도록 제어한다.

또한, 상기 지하수 공급라인(200) 상에 제어밸브가 구비되고, 상기 비닐하우스 내에 온도센서(미도시)가 구비되어, 상기 제어부(1000)는 상기 온도센서와 연결되고, 상기 제어밸브를 제어할 수 있다.

따라서, 상기 제어부(1000)는 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 비닐하우스 내 온도 상태에 따라 상기 제어밸브의 동작을 제어하여 지하수의 공급을 조절하여 불필요한 지하수 공급을 방지한다. 즉, 상기 제어부(1000)은 상기 비닐하우스의 온도가 적정온도를 유지될 때, 불필요한 지하수 낭비를 막을 수 있다.

상기 제어부(1000)는 작동 시간 설정이 가능하며, 상기 작동 시간 설정에 따라 지하수 공급, 하우스내 온도 조절 및 유지, 지하수 배출 등의 시스템 자동화가 가능해지면서 사용자의 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은 상기 적수 회수라인(400)을 통해 상기 관정(100)으로 배출된 적수를 상기 관정(100) 내주면을 선회하며 하부로 이동되도록 유도하는 적수선회모듈(700)을 더 포함한다.

도 7은 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템의 적수선회모듈(700)을 나타낸 정면도(a)와 사시도(b)이다.

도 7을 참조하여 적수선회모듈(700)에 대해 상세히 설명하자면, 상기 적수선회모듈(700)은 상기 지하수 공급라인(200) 외주에 나선형의 날개가 일정 간격으로 형성된다.

상기 관정(100)에 배출되는 적수가 상기 나선형의 날개를 따라 낙하하며 적수의 일부는 가속도에 의해 상기 관정(100) 내주면에 부딪쳐 상기 내주면을 따라 낙하한다.

상기 내주면을 따라 낙하하지 못하는 적수는 일정간격으로 형성된 나선형의 날개에 순차적으로 낙하하게 되며, 즉, 나선형의 날개를 따라 다시 낙하하게 되고, 가속도에 의해 상기 내주면에 적수를 흘려보내게 된다.

상기와 같은 구조를 통한, 상기 적수선회모듈(700)은 반복적으로 상기 관정(100) 내주면을 따라 선회하며 하부로 이동되도록 유도할뿐더러, 와류가 형성됨으로써 자화효과도 가질 수 있다. 또한, 적수가 상기 관정(100) 내주면을 선회함으로써, 암반층(B)의 지열과 열 교환이 가능해진다.

따라서, 상술한 바와 같은 구성을 포함하는 본 발명에 따른 수막하우스 리사이클링 시스템은, 지하수를 비닐하우스 방열에 사용 후, 방류 또는 유실되던 사용된 지하수를 상기 집수수단(300)을 통해 일측으로 집수 후, 한곳으로 모인 적수를 회수하여 상기 정수조(500)에서 정수처리 후 배출되는 적수가 상기 관정(100) 내주면을 따라 선회하면서 암반층의 지열을 흡수한 후 지하수(원수)와 희석되도록 하여, 지하수의 순환이 가능해짐으로써, 지열을 이용한 자연에너지(지하수)를 재활용하는 효과가 있으며, 이에 따라 지하수 고갈 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 집수수단이 구비되어 지하수의 유실 방지뿐만 아니라 지하수 순환의 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 상기 오염측정센서(800)을 구비하여 회수한 지하수의 오염발생 시, 오염된 지하수를 지하수원으로 배출되지 않고, 상기 제어부(1000)이 분기밸브(910)을 제어하여, 상기 오염된 지하수를 상기 적수 분기라인(900)을 통해 외부로 배출되도록 하여 비료 등 오염물에 대한 지하수 환경오염 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 관정(100)에는 회수한 지하수를 시계방향으로 선회하도록 유도할뿐더러, 와류를 형성하도록 하는 와류생성모듈(600)이 구비되어, 와류에 의해 회수한 지하수를 지하수원으로의 배출을 막힘없이 원만하게 하고, 적수 배출에 이상이 생겨 지하수가 역류하는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 제어부(1000)는 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 비닐하우스 내 온도 상태에 따라 상기 제어밸브의 동작을 제어하여 지하수의 공급을 조절함으로써, 불필요한 지하수 낭비를 막을 수 뿐더러, 제어밸브를 제어함으로써, 하우스내 온도조절 및 유지가 가능해지는 효과가 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

W: 지하수원
S: 단열공간
R: 하천
B: 암반층
100: 관정
110: 수중펌프
200: 지하수 공급라인
300: 집수수단
310: 제1 집수수단
320: 드레인부재
330: 제2 집수수단
400: 적수 회수라인
500: 정수조
510: 1차 필터
520: 2차 필터
530: 3차 필터
540: 살균모듈
550: 수심측정센서
600 : 와류생성모듈
610 : 몸체
611 : 적수 배출공
620 : 회전유도부
621 : 바닥부
622 : 측면부
623 : 벽부
630 : 적수가속부
631 : 옆면부
632 : 개구부
700 : 적수선회모듈
800 : 오염측정센서
900 : 적수 분기라인
910 : 분기밸브
1000 : 제어부

Claims (11)

1. 2중겹 비닐하우스 사이의 단열공간으로 지하수를 뿌려 수막을 형성시켜 열의 유출을 막는 수막하우스 리사이클링 시스템에 있어서,
   지하의 암반층 내부에서부터 지상으로 연장 형성된 관정;
   상기 관정 내부를 관통하여 상기 단열공간으로 연결되며, 수중펌프를 통하여 지하수를 상기 단열공간으로 제공하는 지하수 공급라인;
   상기 단열공간으로 제공된 지하수를 상기 단열공간 하부 일측으로 이동시켜 집수하는 집수수단;
   상기 집수수단과 연결되어, 상기 집수수단을 통해 한곳으로 모인 적수를 상기 관정 측으로 배출하는 적수 회수라인;
   상기 적수 회수라인 상에 구비되어 상기 적수를 정화하여, 상기 관정 측으로 배출하는 정수조; 및
   상기 적수 회수라인과 상기 관정 사이 연결부에 구비되어, 상기 적수회수라인에서 상기 관정으로 배출되는 적수가 용이하게 배출되도록 상기 적수에 와류를 생성시켜 적수가 회전 낙하되도록 하는 와류생성모듈;을 포함하되,
   상기 와류생성모듈은,
   측면에 상기 적수 회수라인과 연통되어 적수가 유입되는 적수 배출공이 형성되는 관 형상의 몸체와, 상기 몸체 내 상기 적수 배출공 내측에 배치되어 상기 적수 배출공을 통해 유입되는 적수에 와류가 생성되도록 적수를 일측 방향으로 회전 유도시키도록 유로를 형성하는 회전유도부; 및
   상기 몸체 내부에, 상기 회전유도부 하측에 위치하며, 상하부가 개방되고 상측에서 하측으로 갈수록 직경 크기가 감소되도록 경사진 내주면을 포함하는 관형체를 포함하는 적수가속부;를 포함하되,
   상기 회전유도부는,
   상기 몸체 내부에 상기 적수 배출공 하측에 배치되어 몸체 내측 방향으로 돌출 형성되는 바닥부와, 상기 적수 배출공 일측과 상기 바닥부의 일측단부와 대응되는 위치에 배치되어, 상기 몸체 내측 방향으로 돌출 형성되는 측면부와, 상기 바닥부와 상기 측면부의 상기 몸체 내측 방향 단부를 연결하여 상기 적수 배출공과 대응되는 위치에 형성되어, 상기 적수가 상기 몸체 중앙 측으로 이동 낙하되는 것을 제한하는 벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 관정 내부에 위치하는 상기 지하수 공급라인은,
   외주에 나선형 날개가 일정 간격으로 형성되어, 상기 적수가 상기 관정 내주면을 선회하며 하부로 이동되도록 유도하는 적수선회모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 정수조는,
   지하에서 취수된 지하수를 다시 관정에 회수하기 위해서 일련의 정화 작업을 처리하는 정수필터와,
   취수된 지하수를 살균하기 위한 살균모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 집수수단과 상기 정수조 사이의 적수 회수라인 상에 설치되어, 상기 적수의 오염도를 측정하는 오염측정센서;
   상기 정수조와 상기 오염측정센서 사이의 적수 회수라인으로부터 분기되어 상기 적수를 외부로 배출하는 적수 분기라인; 및
   상기 오염측정센서를 통해 측정된 상기 적수의 오염도 상태에 기초하여 분기밸브의 동작을 제어함으로써 상기 적수를 상기 정수조 또는 상기 적수 분기라인으로 배출을 조절되게 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 지하수 공급라인 상에 제어밸브가 더 구비되고, 상기 2중겹 비닐하우스 내에 온도센서가 더 구비되어,
   상기 제어부는, 상기 온도센서를 통해 측정된 상기 2중겹 비닐하우스 내 온도 상태에 기초하여 상기 제어밸브의 동작을 제어하여 상기 지하수의 공급을 조절하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 집수수단은,
   2중겹 비닐하우스 중 내측 비닐하우스의 외면에 가이드라인이 돌출 형성되되, 상기 가이드라인은 상기 단열공간 상부에서 상기 적수 회수라인 측을 향해 하부로 경사지게 형성되어, 상기 가이드라인을 따라 일방향으로 상기 단열공간 사이로 낙하중인 지하수를 집수하는 제1 집수수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 집수수단은,
    상기 단열공간 하부에 깔때기 형상으로 형성되어 상기 단열공간 사이로 낙하한 지하수를 하부로 배출하는 드레인부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 집수수단은,
    상기 비닐하우스 길이방향으로 상기 드레인부재 하부에 형성되며, 상기 적수 회수라인 측으로 경사지게 형성되어 상기 드레인부재를 통해 배출된 지하수를 일방향으로 이동시켜 집수시키는 제2 집수수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수막하우스 리사이클링 시스템.
    

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