KR102356859B1 - 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 환경의 변화에 따라 비닐 온실의 천장에 설치된 환풍기의 작동을 제어하여 열손실을 주일 수 있음은 물론 원격지에서도 무선으로 환풍기의 작동을 제어하여 사용 편의성이 향상되도록 한 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템에 관한 것이다.

Description

비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템{Ceiling type Ventilator System for Preventing Heat Loss of Vinyl Green House}
본 발명은 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 환경의 변화에 따라 비닐 온실의 천장에 설치된 환풍기의 작동을 제어하여 열손실을 주일 수 있음은 물론 원격지에서도 무선으로 환풍기의 작동을 제어하여 사용 편의성이 향상되도록 한 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 비닐하우스나 온실, 축사 등의 시설에는 내부 공기를 환기시킬 수 있도록 환기구가 설치되어 있다. 이러한 환기구는 자연적인 바람의 흐름을 이용하여 시설 내부의 공기와 외부의 공기가 순환되도록 하는 것으로, 공기의 자연적인 순환에 의해 하우스 내부의 온도와 습도가 조절되도록 하고 있다.
하지만, 환기구는 시설의 내부와 외부를 연통시키는 단순한 개구부에 불과하여, 시설에 환기구를 설치하는 것만으로는 시설의 내부 환경을 원하는 대로 조성할 수 없다. 이에 따라, 최근에는 환기구에 환풍장치를 연결하여 강제적으로 공기를 순환시킴으로써 시설의 내부 환경을 적극적으로 조성하는 방법이 이용되고 있다.
그런데, 환풍장치를 사용하게 되면 시설 내부의 열이 바람과 함께 빠져나가 급격한 열손실이 일어날 수 있다. 따라서, 환풍장치를 사용할 경우에는 열손실을 고려하여야 하며, 겨울철에는 환기 과정에서 열이 빠져나가는 것을 최소화할 필요가 있다. 특히, 비닐 온실의 경우 다른 시설에 비해 열손실이 크기 때문에 겨울철의 열손실을 최소화할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
그러나, 종래의 비닐 온실의 천장 환풍기 시스템은 열손실을 최소화하기 위하여 비닐 온실을 형성할 때 비닐을 여러 겹으로 반복하여 적층하고 사용자가 직접 환풍장치를 제어하는 방법을 사용하고 있어 열손실을 피하지 못하는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0106235호 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0103465호 대한민국 공개실용신안공보 제20-2012-0003213호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템은, 환경 변화에 따라 비닐 온실의 천장에 설치되는 복수의 환풍기를 자동으로 제어하여 열손실을 줄일 수 있도록 함과 아울러 사용자가 무선으로 다수의 환풍기를 제어할 수 있도록 하여 편의성이 향상되도록 하는 것을 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템은, 비닐 온실의 천장에 설치되는 하나 이상의 환풍기와; 환풍기를 제어하도록 각 환풍기에 1:1로 설치되는 복수 개의 환풍기 제어기와; 복수의 비닐 온실에 복수 개씩 구비된 다수의 환풍기 제어기를 독립적으로 제어하는 주제어장치와; 비닐 온실의 환경 변화에 따라 제어 정보를 주제어장치로 전달하는 클라우드 서버와; 사용자가 외부에서 주제어장치를 실시간으로 제어할 수 있도록 주제어장치 또는 클라우드 서버에 무선으로 연결되는 사용자 단말;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 주제어장치로 기상 정보를 무선 전송하는 스마트 웨더 시스템;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 주제어장치와 클라우드 서버 및 사용자 단말은 와이파이 또는 LTE 방식으로 무선 연결되고, 주제어장치와 환풍기 제어기 및 스마트 웨더 시스템은 로라(LoRa) 방식으로 무선 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 주제어장치는 외함 구조체의 내부에, 전원 공급을 위한 전원부와, 화재 발생을 방지하기 위한 누전 차단기, 외부와의 통신이 이루어지고 각 환풍기의 작동 상태를 표시하는 메인 컨트롤 유닛과, 각각의 환풍기 제어부를 독립적으로 제어하며 메인 컨트롤 유닛에 통신 연결되는 서브 컨트롤 유닛이 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 메인 컨트롤 유닛은 케이스와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나와, 케이스의 내부에 구비된 제어기에 연결되는 통신모듈과, 제품번호와 통신 채널이 표시되는 제품 표시부 및 작동 상태와 각 비닐 온실의 상태를 나타내는 상태 표시부를 포함하고, 케이스의 외측에 전원 공급을 위한 전원 연결구 및 서브 컨트롤 유닛과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 서브 컨트롤 유닛은 케이스와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나와, 비닐 온실의 지정을 위한 딥 스위치와, 지정된 비닐 온실에 구비된 환풍기 제어기에 연동되는 복수 개의 릴레이와, 각 릴레이의 작동 상태를 표시하는 릴레이 상태 표시부와, 전원상태와 지정된 비닐 온실의 센서 노드의 연결 상태를 나타내는 작동 표시부를 포함하고, 케이스의 외측에 전원 연결을 위한 전원 연결구 및 메인 컨트롤 유닛과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 메인 컨트롤 유닛과 서브 컨트롤 유닛은 통신 연결구를 통해 RS485 통신 규격에 따라 통신하며, 한 쌍의 통신 연결구는 센서 노드와 출력 노드를 각각 연결하는 것을 특징으로 한다.
또한, 환풍기는 내부의 공기를 비닐 온실의 외부로 배출시키도록 송풍팬과 구동모터를 구비한 송풍기와, 상단 일부가 비닐 온실의 외부로 노출되도록 비닐 온실의 상측에 설치되고 내부에 송풍기가 구비된 하우징과, 중앙 부분이 상측으로 돌출되고 가장자리 부분은 하향 경사진 유선형 곡면으로 형성되어 하우징의 상측 개구부를 막아주는 뚜껑부재와, 하우징과 뚜껑부재 사이에 설치되어 뚜껑부재가 하우징으로부터 일정 정도 이격된 상태로 고정되도록 하는 복수 개의 잠금부재와, 하우징의 내측 상단에 회동 가능하게 설치되어 송풍시에만 개방되는 한 쌍의 내부 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 비닐 온실을 형성하는 비닐은 온실 내부면을 형성하는 내부층과 온실 외부면을 형성하는 외부층 및 내부층과 외부층 사이에 위치하는 중간층의 3층 구조로 이루어지고, 상기 내부층에 무적 도포막층이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 비닐의 내부층와 중간층 및 외부층은 메탈로센계 플라스토머에 의해 서로 접착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템은, 클라우드 서버에 저장된 데이터를 활용하여 비닐 온실 내외부의 환경 변화에 따라 다수의 환풍기를 자동으로 제어하여 비닐 온실의 열손실을 최소화할 수 있으며, 사용자 단말을 이용하여 외부에서 클라우드 서버를 확인하고 주제어장치를 제어하여 환풍기를 작동시킬 수 있어 사용 편의성이 증대되는 효과가 있다.
또한, 비닐 온실 외부에 위치한 스마트 웨더 시스템의 기상 정보를 수신하여 비닐 온실의 환풍기를 작동시키게 되므로 기상 정보를 활용한 선제대응이 가능하게 된다.
또한, 클라우드 서버와 사용자 단말 및 주제어장치 사이의 무선 통신은 기존 통신망을 활용하고 스마트 웨더 시스템과 주제어장치 및 환풍기 제어부 사이의 무선 통신은 로라 통신 방식을 이용함으로써 통신 시스템의 구축 비용을 줄이면서도 무선 통신시 혼선이 발생하지 않게 된다.
또한, 메인 컨트롤 유닛을 이용하여 복수 동의 비닐 온실의 상태를 확인하고 서브 컨트롤 유닛을 이용하여 개별 비닐 온실의 환풍기를 제어할 수 있어 천장 환풍기 시스템을 정밀하게 제어할 수 있게 된다.
또한, 비닐 온실에 구비된 복수의 환풍기를 환풍기 보호 커버가 감싸고 있어 비닐 교체시 환풍기 보호 커버를 제외한 나머지 비닐만 교체할 수 있게 된다.
또한, 비닐 온실을 형성하는 비닐이 다층 구조로 형성되어 열손실이 최소화됨은 물론 내부층에 무적 도포막층이 형성되어 이슬이 맺히지 않게 되므로 이슬로 인한 열손실도 줄어들게 된다.
또한, 다층 구조로 형성된 비닐이 메탈로센계 플라스토머에 의해 접착되어 일체화됨에 따라 강도와 내구성, 투명성 및 방진성이 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 주제어장치의 구조가 도시된 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 메인 컨트롤 유닛의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 서브 컨트롤 유닛의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 비닐 온실에 설치된 센서를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 환풍기가 도시된 사시도이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 환풍기의 분리 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 비닐 온실에서 사용되는 비닐의 단면도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템은, 비닐 온실(50)의 천장에 설치되는 하나 이상의 환풍기(51)와; 환풍기(51)를 제어하도록 각 환풍기(51)에 1:1로 설치되며, 환풍기(51)의 팬속도를 10~100%까지 자유롭게 제어하는 복수 개의 환풍기 제어기(52)와; 복수의 비닐 온실(50)에 복수 개씩 구비된 다수의 환풍기 제어기(52)를 독립적으로 제어하는 주제어장치(10)와; 비닐 온실(50)의 환경 변화에 따라 제어 정보를 주제어장치(10)로 전달하는 클라우드 서버(30)와; 사용자가 외부에서 주제어장치(10)를 실시간으로 제어할 수 있도록 주제어장치(10) 또는 클라우드 서버(30)에 무선으로 연결되는 사용자 단말(20)과; 주제어장치(10)로 기상 정보를 무선 전송하는 스마트 웨더 시스템(40);을 포함하여 이루어진다.
이에 따라 외부 환경의 변화에 따라 클라우드 서버(30)에 저장된 환경 제어정보가 주제어장치(10)로 전달되어 각 비닐 온실(50)에 설치된 환풍기(51)를 자동으로 작동시키게 되므로, 환풍기(51)의 작동에 따른 열손실이 최소화된다. 그리고, 사용자 단말(20)을 이용하여 클라우드 서버(30)의 정보를 확인하고 주제어장치(10)를 통해 환풍기(51)를 작동시키게 되어 사용 편의성이 향상된다. 또한, 스마트 웨더 시스템(40)에서 주제어장치(10)로 기상 정보가 전송됨에 따라 기상 상황에 따른 사전 대처가 가능하게 된다.
또한, 주제어장치(10)와 클라우드 서버(30) 및 사용자 단말(20)은 와이파이 또는 LTE 방식 등 공지의 방법으로 무선 연결되고, 주제어장치(10)와 환풍기 제어기(52) 및 스마트 웨더 시스템(40)은 로라(LoRa) 방식으로 무선 연결되는 것이 바람직하다. 여기서, 로라 방식은 사물인터넷(IoT)을 위한 중장거리 무선통신 방식으로, 별도의 중계기를 사용하지 않고 사물끼리 서로 통신을 주고 받을 수 있게 한다. 다시 말해서 주제어장치(10)와 환풍기 제어기(52) 사이에서 직접적인 무선 통신이 이루어지도록 하고, 스마트 웨더 시스템(40)과 주제어장치(10) 사이에서도 직접적인 무선 통신이 이루어지도록 하는 것이다. 이에 따라, 무선 통신 중계기와 같은 장치를 설치할 필요가 없고, 무선 통신에 따른 혼선이 발생하지 않게 된다.
한편, 주제어장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 외함 구조체(15)의 내부에, 전원 공급을 위한 전원부(14)와, 화재 발생을 방지하기 위한 누전 차단기(13), 외부와의 통신이 이루어지고 각 환풍기(51)의 작동 상태를 표시하는 메인 컨트롤 유닛(11)과, 각각의 환풍기 제어부(52)를 독립적으로 제어하며 메인 컨트롤 유닛(11)에 통신 연결되는 서브 컨트롤 유닛(12)이 설치되어 이루어진다.
여기서, 메인 컨트롤 유닛(11)은 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(11a)와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스(11a)의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나(11b)와, 케이스(11a)의 내부에 구비된 제어기에 연결되는 통신모듈(11c)과, 제품번호와 통신 채널이 표시되는 제품 표시부(11d) 및 작동 상태와 각 비닐 온실(50)의 상태를 나타내는 상태 표시부(11g)를 포함하여 이루어지며, 케이스(11a)의 외측에는 전원 공급을 위한 전원 연결구(11e) 및 서브 컨트롤 유닛(12)과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구(11f)가 설치된다.
메인 컨트롤 유닛(11)의 안테나(11b)는 로라 통신용 안테나이며, 통신 모듈(11c)은 3G나 와이파이 및 LTE용 모뎀으로 인터넷에 접속할 수 있게 한다. 그리고, 제품 표시부(11d)는 사용자의 농장을 등록하기 위한 제품 번호와 로라 통신을 위한 로라 채널 번호를 표시한다. 상태 표시부(11g)는 정상 구동중이면 2초에 한 번씩 점멸하는 전원 LED와 모뎀 LED, 블루투스 LED, 로라 LED를 포함하고, 특정 비닐 온실(50)에 출력 노드가 연결중이면 점등되는 온실표시 LED를 포함한다.
그리고, 서브 컨트롤 유닛(12)은 도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(12a)와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스(12a)의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나(12b)와, 비닐 온실(50)의 지정을 위한 딥 스위치(12c)와, 지정된 비닐 온실(50)에 구비된 환풍기 제어기(52)에 연동되는 복수 개의 릴레이(12d)와, 각 릴레이(12d)의 작동 상태를 표시하는 릴레이 상태 표시부(12g)와, 전원상태와 지정된 비닐 온실(50)의 센서 노드의 연결 상태를 나타내는 작동 표시부(12h)를 포함하여 이루어지고, 케이스(12a)의 외측에 전원 연결을 위한 전원 연결구(12e) 및 메인 컨트롤 유닛(11)과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구(12f)가 설치된다.
서브 컨트롤 유닛(12)은 24채널의 출력 노드를 구비하는 것으로, 메인 컨트롤 유닛(11)과의 통신을 통해 각 릴레이(12d)의 포트를 온/오프시킨다. 그리고, 출력 노드는 최대 7대까지 연결할 수 있으며, 딥 스위치(12c)를 통해 비닐 온실(50)의 번호를 지정하여 해당 비닐 온실(50)의 환풍기(51)를 제어하게 된다. 서브 컨트롤 유닛(12)의 안테나(12b)는 로라 통신용 안테나이며, 릴레이 상태 표시부(12e)는 릴레이(12d)가 구동되면 대응하는 LED가 점등되도록 한다. 그리고, 작동 표시부(12h)는 지정된 비닐 온실(50)에 전원이 정상 공급 중이면 전원 표시용 LED가 2초에 한번씩 점멸하도록 하고, 센서용 LED는 지정된 비닐 온실(50)의 센서 노드에 연결된 것인지를 확인하여 점등된다.
이때, 메인 컨트롤 유닛(11)과 서브 컨트롤 유닛(12)은 통신 연결구를 통해 RS485 통신 규격에 따라 통신하며, 한 쌍의 통신 연결구(11f)(12f)는 센서 노드와 출력 노드를 각각 연결하도록 구성된다.
그리고, 각 비닐 온실(50)에 설치되는 복수의 환풍기(51)는 도 5에 도시된 바와 같이, 연질 PVC 매트로 형성되는 환풍기 보호커버(55)에 의해 동시에 감싸지도록 구성되고, 비닐 온실(50)의 내부에는 온도 센서(53)가 설치되고 비닐 온실(50)의 외측 상부에는 풍속 센서(54)가 설치된다. 이와 같이,환풍기(10)의 주변을 비닐 등의 연질 PVC 매트로 감싸 설치함에 따라, 비닐 온실(50)의 비닐을 교체할 때, 환풍기 보호커버(55)를 제외한 나머지 비닐만 교체할 수 있게 된다.
이때, 환풍기(51)는 도 6과 7에 도시된 바와 같이, 내부의 공기를 비닐 온실(50)의 외부로 배출시키도록 송풍팬와 구동모터를 구비한 송풍기(51a)와, 상단 일부가 비닐 온실(50)의 외부로 노출되도록 비닐 온실(50)의 상측에 설치되고 내부에 송풍기(51a)가 설치되는 하우징(51b)과, 중앙 부분이 상측으로 돌출되고 가장자리 부분은 하향 경사진 유선형 곡면으로 형성되어 하우징(51b)의 상측 개구부를 막아주는 뚜껑부재(51d)와, 하우징(51b)과 뚜껑부재(51d) 사이에 설치되어 뚜껑부재(51d)가 하우징(51b)으로부터 일정 정도 이격된 상태로 고정되도록 하는 복수 개의 잠금부재(51e)와, 하우징(51b)의 내측 상단에 회동 가능하게 설치되어 송풍시에만 개방되는 한 쌍의 내부 커버(51c)를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 송풍기(51a)를 작동시켜 비닐 온실(50)의 내부 공기를 외부로 배출할 수 있게 된다. 그리고 하우징(51b)의 상부에 설치된 뚜껑부재(51d)를 이용하여 눈이나 빗물이 유입되는 것을 차단함과 아울러 내부 커버(51c)를 이용하여 하우징(51b)의 상부를 막아줌으로써 외부 환경에 비닐 온실(50)의 내부에 끼치는 영향을 최소화할 수 있게 된다. 그리고, 잠금부재(51e)의 잠금을 해제하고 뚜껑부재(51d)로 하우징(51b)의 상측 개구부를 막아 줌으로써 폭우나 폭설시에도 빗물이나 눈이 하우징(51b) 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있게 됨은 물론 농약 방제시에도 농약이 비닐 온실(50)의 외부로 누출되는 것을 차단하여 방제 효과를 높일 수 있게 된다.
한편, 환풍기(51)는 대략 30평당 1대씩 설치되며, 1000평 기준으로는 대략 30대가 설치된다. 그리고, 주제어장치(10)는 1대로 1 라인당 10대씩의 환풍기(51)를 3라인에 걸쳐 제어함으로써, 총 30대의 환풍기를 제어한다. 따라서, 대략 1000평을 기준으로 하나의 주제어장치(10)로 환풍 제어가 가능하다. 또, 주제어장치(10)는 자동 또는 수동 기능을 각 라인별로 별도 제어할 수 있으며, 비닐 온실(50)의 내부에 설치된 온도 센서(53)를 이용하여 희망온도보다 현재온도가 높을 경우에 비닐 온실(50)의 천장에 설치된 환풍기(51)가 자동으로 동작하도록 제어한다. 이때, 타이머를 이용하여 환풍기(51)를 시간대별도 자동으로 동작시킬 수도 있다.
또한, 비닐 온실(50)의 외부에 설치된 풍속 센서(54)를 이용하여 풍속을 감지하여, 일정 풍속 이상이 되면 자동으로 환풍기(51)가 자동으로 동작하도록 함으로써 비닐을 시설 구조물에 밀착시켜 강풍이나 태풍에 의한 비닐 온실(50)의 손상을 방지하게 된다.
·
한편, 비닐 온실(50)을 형성하는 비닐은 도 8에 도시된 바와 같이, 비닐 온실(50)의 내부면을 형성하는 내부층(50b)과 온실 외부면을 형성하는 외부층(50a) 및 내부층(50b)과 외부층(50a) 사이에 위치하는 중간층(50c)의 3층 구조로 이루어진다. 이때, 내부층(50b)와 중간층(50c) 및 외부층(50c)은 메탈로센계 플라스토머에 의해 서로 접착되고, 내부층(50b)에 무적 도포막층(50d)이 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 비닐이 3층 구조를 가짐에 따라 비닐을 통한 열손실이 최소화되고, 내부층(50b)에 형성된 무적 도포막층(50d)으로 인해 비닐의 내부에 이슬이 맺히지 않게 된다. 따라서, 이슬의 기화에 따른 열손실이 저하되고 냉각된 이슬의 낙하로 인한 작물의 피해가 방지된다. 또한, 다층 구조로 형성된 비닐이 메탈로센계 플라스토머에 의해 접착되어 일체화됨에 따라 강도와 내구성, 투명성 및 방진성이 향상된다.
여기서, 메탈로센(Metallocene)은 사이클로펜타다이엔과 전이금속이 샌드위치 구조로 결합한 새로운 유기금속화합물인 비스 금속의 총칭으로 승화성이 있으며, 플라스토머(Plastomer)는 탄성 물질을 의미하는 엘라스토머(Elastomer)의 상대어로서 가소성이 큰 물질을 의미한다. 따라서, 메탈로센계 플라스토머를 사용하여 접착하게 되면 메탈로센은 승화하여 제거되고 플라스토머만 남아 접착층을 형성하게 되어 강도와 내구성이 향상된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템을 이용하여 비닐 온실을 환기하는 것에 대하여 설명하면 다음과 같다.
비닐 온실(50)의 내부에 설치되는 온도 센서(53)를 이용하여 비닐 온실(50)의 내부 온도를 측정하고, 비닐 온실(50)의 외부에 설치된 풍속 센서(54)를 이용하여 외부 풍속을 측정하여 주제어장치(10)로 전송한다. 그리고, 외부에 설치된 스마트 웨더 시스템(40)은 기상 정보를 주제어장치(10)로 전송한다.
주제어장치(10)는 내부 온도가 희망 온도보다 높을 경우 및 풍속이 일정 풍속 이상일 경우에 환풍기(51)를 작동시켜 비닐 온실(50) 내부의 공기를 외부로 배출하고, 이러한 데이터를 클라우드 서버(30)에 저장한다. 따라서, 동일한 환경 조건이 되면 주제어장치(10)는 클라우드 서버(20)에 저장된 데이터를 활용하여 환풍기(51)를 자동으로 작동시킬 수 있게 된다.
또, 외부에 있는 사용자는 사용자 단말(20)을 통해 클라우드 서버(30)에 접속하여 현재의 환경 상태를 검색하고, 주제어장치(10)와의 무선 통신을 통해 환풍기(51)를 직접 작동시킬 수도 있다. 따라서, 사용자가 직접 주제어장치(10)가 있는 곳까지 이동하지 않고도 환풍기(51)의 작동을 제어할 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 주제어장치 11 : 메인 컨트롤 유닛
11a : 케이스 11b : 안테나
11c : 통신모듈 11d : 제품 표시부
11e : 전원 연결구 11f : 통신 접속구
11g : 상태 표시부 12 : 서브 컨트롤 유닛
12a : 케이스 12b : 안테나
12c : 딥 스위치 12d : 릴레이
12e : 전원 연결구 12f : 통신 접속구
12g : 릴레이 상태 표시부 12h : 작동상태 표시부
13 : 누전 차단기 14 : 전원부
15 : 외함 구조체 20 : 사용자 단말
30 : 클라우드 서버 40 : 스마트 웨더 시스템
50 : 비닐 온실 50a : 외부층
50b : 내부층 50c: 중간층
50d : 무적 도포막 51 : 환풍기
52 : 환풍기 제어기 53 : 온도센서
54 : 풍속센서 55 : 환풍기 보호커버

Claims (11)

  1. 비닐 온실의 천장에 설치되는 하나 이상의 환풍기와;
    환풍기를 제어하도록 각 환풍기에 1:1로 설치되는 복수 개의 환풍기 제어기와;
    복수의 비닐 온실에 각각 복수 개씩 구비된 다수의 환풍기 제어기를 독립적으로 제어하는 주제어장치와;
    비닐 온실의 환경 변화에 따라 제어 정보를 주제어장치로 전달하는 클라우드 서버와;
    사용자가 외부에서 주제어장치를 실시간으로 제어할 수 있도록 주제어장치 또는 클라우드 서버에 무선으로 연결되는 사용자 단말; 및
    주제어장치로 기상 정보를 무선 전송하는 스마트 웨더 시스템;을 더 포함하고,
    주제어장치는, 외함 구조체의 내부에, 전원 공급을 위한 전원부와, 화재 발생을 방지하기 위한 누전 차단기, 외부와의 통신이 이루어지고 각 환풍기의 작동 상태를 표시하는 메인 컨트롤 유닛과, 각각의 환풍기 제어부를 독립적으로 제어하며 메인 컨트롤 유닛에 통신 연결되는 서브 컨트롤 유닛이 설치되어 이루어지고,
    비닐 온실을 형성하는 비닐은 온실 내부면을 형성하는 내부층과 온실 외부면을 형성하는 외부층 및 내부층과 외부층 사이에 위치하는 중간층의 3층 구조로 이루어지고, 상기 내부층에 무적 도포막층이 형성되며,
    비닐의 내부층와 중간층 및 외부층은 메탈로센계 플라스토머에 의해 서로 접착되어 있고,
    비닐 온실 내부에는 비닐 온실의 내부 온도를 측정하기 위한 온도 센서가 설치되고, 비닐 온실의 외부에는 외부 풍속을 측정하기위한 풍속 센서가 설치되어 내부 온도 및 외부 풍속이 주제어장치로 전송되고, 외부에 설치된 스마트 웨더 시스템은 기상 정보를 주제어장치로 전송하고,
    주제어장치는 내부 온도가 미리결정된 온도보다 높을 경우 및 풍속이 미리결정된 풍속 이상일 경우에 환풍기를 작동시켜 비닐 온실 내부의 공기를 외부로 배출하고, 동작 관련 데이터를 클라우드 서버에 저장하여, 동일한 환경 조건이 주어지면 주제어장치는 클라우드 서버에 저장된 동작 관련 데이터를 이용하여 환풍기를 자동으로 작동시킬 수 있고,
    외부에 있는 사용자는 사용자 단말을 통해 클라우드 서버에 접속하여 현재의 환경 상태를 검색하고, 주제어장치와의 무선 통신을 통해 환풍기를 직접 작동시켜 사용자가 직접 주제어장치가 설치된 장소로 이동하지 않고도 환풍기의 작동을 제어할 수 있으며
    비닐 온실에 설치되는 복수의 환풍기는 연질 PVC 매트로 형성되는 환풍기 보호커버에 의해 동시에 감싸지도록 구성되고, 환풍기의 주변을 연질 PVC 매트로 감싸 설치함에 따라, 비닐 온실의 비닐 교체시 환풍기 보호커버를 제외한 나머지 비닐만 교체가능하고,
    환풍기의 각각은 내부의 공기를 비닐 온실의 외부로 배출시키도록 송풍팬과 구동모터를 구비한 송풍기와, 상단 일부가 비닐 온실의 외부로 노출되도록 비닐 온실의 상측에 설치되고 내부에 송풍기가 설치되는 하우징과, 중앙 부분이 상측으로 돌출되고 가장자리 부분은 하향 경사진 유선형 곡면으로 형성되어 하우징의 상측 개구부를 막아주는 뚜껑부재와, 하우징과 뚜껑부재 사이에 설치되어 뚜껑부재가 하우징으로부터 일정 정도 이격된 상태로 고정되도록 하는 복수 개의 잠금부재와, 하우징의 내측 상단에 회동 가능하게 설치되어 송풍시에만 개방되는 한 쌍의 내부 커버를 포함하는 것을 특징으로하는
    천장 환풍기 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    주제어장치와 클라우드 서버 및 사용자 단말은 와이파이 또는 LTE 방식으로 무선 연결되고,
    주제어장치와 환풍기 제어기 및 스마트 웨더 시스템은 로라(LoRa) 방식으로 무선 연결되는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    메인 컨트롤 유닛은, 케이스와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나와, 케이스의 내부에 구비된 제어기에 연결되는 통신모듈과, 제품번호와 통신 채널이 표시되는 제품 표시부 및 작동 상태와 각 비닐 온실의 상태를 나타내는 상태 표시부를 포함하고,
    케이스의 외측에 전원 공급을 위한 전원 연결구 및 서브 컨트롤 유닛과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구가 설치되는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    서브 컨트롤 유닛은, 케이스와, 외부 신호를 수신할 수 있도록 케이스의 외측에 회전 가능하게 설치되는 안테나와, 비닐 온실의 지정을 위한 딥 스위치와, 지정된 비닐 온실에 구비된 환풍기 제어기에 연동되는 복수 개의 릴레이와, 각 릴레이의 작동 상태를 표시하는 릴레이 상태 표시부와, 전원상태와 지정된 비닐 온실의 센서 노드의 연결 상태를 나타내는 작동 표시부를 포함하고,
    케이스의 외측에 전원 연결을 위한 전원 연결구 및 메인 컨트롤 유닛과의 통신 연결을 위한 한 쌍의 통신 연결구가 설치되는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    메인 컨트롤 유닛과 서브 컨트롤 유닛은 서로 연결된 통신 연결구를 통해 RS485 통신 규격에 따라 통신하며,
    한 쌍의 통신 연결구는 센서 노드와 출력 노드를 각각 연결하는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    각 비닐 온실에 설치되는 복수의 환풍기가 연질 PVC 매트로 형성되는 환풍기 보호커버에 의해 동시에 감싸지는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    환풍기는 내부의 공기를 비닐 온실의 외부로 배출시키도록 송풍팬과 구동모터를 구비한 송풍기와, 상단 일부가 비닐 온실의 외부로 노출되도록 비닐 온실의 상측에 설치되고 내부에 송풍기가 구비된 하우징과, 중앙 부분이 상측으로 돌출되고 가장자리 부분은 하향 경사진 유선형 곡면으로 형성되어 하우징의 상측 개구부를 막아주는 뚜껑부재와, 하우징과 뚜껑부재 사이에 설치되어 뚜껑부재가 하우징으로부터 일정 정도 이격된 상태로 고정되도록 하는 복수 개의 잠금부재와, 하우징의 내측 상단에 회동 가능하게 설치되어 송풍시에만 개방되는 한 쌍의 내부 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 비닐 온실의 열손실 방지를 위한 천장 환풍기 시스템.
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