KR102520262B1 - 히터를 포함하는 공조 장치 및 이를 이용한 실내 환경 제어 방법 - Google Patents

히터를 포함하는 공조 장치 및 이를 이용한 실내 환경 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치는, 실내 공간을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 실내 공간과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기의 온도를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함한다.

Description

히터를 포함하는 공조 장치 및 이를 이용한 실내 환경 제어 방법{AIR CONDITIONING DEVICE　INCLUDING A HEATER AND INDOOR ENVIRONMENT CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 히터를 포함하는 공조 시스템 및 이를 이용한 실내 환경 제어 방법에 관한 것이다.
초기 곤충농가는 일반 농가에서 부업으로 비닐하우스 같은 가건물에서 자연 환경으로 사육을 하였으나 연중 생산이 어렵고, 병해충 등의 피해가 빈번하게 발생되어 노동력 대비 농가 소득은 많지 않았다.
이를 해결하고자, 곤충사육시설의 현대화 사업이 추진되었고, 판넬 또는 콘크리트 등의 건축물에서 냉난방기, 가습기, 제습기 등의 환경 제어 장비를 통하여 사육함으로써, 연중 생산을 통한 생산량이 증가하여 곤충농가의 소득이 향상되었다.
하지만, 냉난방기의 환경 제어 시 온도의 차가 급격하게 발생하여 곤충 생육 부진, 사육실 부분별 온도 차이로 인한 균일한 생산 관리의 어려움, 가습기 주변 과습으로 인한 병해 피해 발생 등의 문제점은 한계요인으로 작용하고 있다.
또한, 일부 선도 농가를 제외하면 특히, 농가현장에서 흰점박이꽃무지의 일반적인 사육 환경은 온습도 조절이 어렵고, 환기, 세척 및 소독이 제대로 이루어지지 않으며, 오염된 먹이공급 등으로 인하여 녹강병 등의 병해충 발생이 빈번하고 유충의 생육장애가 발생하고 있는 실정이다.
이에, 곤충 스마트팜 사육 시스템 개발의 필요성이 절실하게 대두되고 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 여름철 고온 다습한 환경 및 겨울철 저온 저습한 환경에서 실내 온도 및 상대 습도를 균일하게 조성하여 다양한 품종을 사육할 수 있는 공조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 식용 곤충의 사육 및 작물 재배에 적합한 환경을 정밀하게 제어함으로써, 연중 생산을 통한 생산량을 확대할 수 있는 공조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치는, 실내 공간을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 실내 공간과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기의 온도를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 챔버는, 챔버의 바닥부에 배치되어 공조 공간과 실내 공간을 연통하는 연통구를 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 챔버는, 챔버의 측벽부와 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되되, 연통구를 사이에 두고 챔버의 측벽부와 마주보도록 배치되는 유로 가이드를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유로 가이드는 상부 방향으로 연장되는 챔버의 천정과 소정 높이 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유로 가이드는 챔버의 바닥부로부터 상부 방향으로 연장되어 챔버의 천정부와 맞닿는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유로 가이드는, 유로 가이드의 상단부에 배치된 다수의 분배구를 가진다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 유로 가이드의 상단부가 소정 각도로 테이퍼진다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 챔버는, 챔버의 천정에 설치되는 팬을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치는, 실내 공간과 외부를 연결하는 배기부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치는, 챔버의 일측에 배치되며, 실내 공간과 연결되는 내부 공간을 갖는 출입부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 곤충 사육 시설은, 사육실을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 사육실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 시설은, 온실을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 온실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치를 이용한 실내 환경 제어 방법은, 외부로부터 공조 공간 내부로 공기를 흡입하는 흡입 단계; 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 가열 단계; 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기의 온도를 제어하는 제어 단계; 온도 및 습도가 제어된 공기를 공조 공간으로부터 실내 공간으로 공급하는 공급 단계; 및 실내 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공조 시스템을 이용하는 경우, 여름철 고온 다습한 환경 및 겨울철 저온 저습한 환경에서 실내 온도 및 상대 습도를 균일하게 조성하여 다양한 품종을 사육할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 공조 시스템을 이용하는 경우, 식용 곤충의 사육 및 작물 재배에 적합한 환경을 정밀하게 제어함으로써, 연중생산을 통한 생산량을 확대할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치의 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치의 횡단면도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 장치의 횡단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 공조부의 종단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 챔버의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 장치의 개략도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 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. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 공조 시스템은 작물 재배 혹은 다양한 품종의 사육 환경에서 사용하기 위한 발명으로서, 특히, 여름철 고온 다습한 환경 및 겨울철 저온 저습한 환경에서 실내 온도 및 상대 습도를 균일하게 조성하여 다양한 품종을 사육하기 위한 것이다.
본 발명은 주로 식용 곤충의 사육에 사용될 수 있으나 그 사용처가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 분야에서 활용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치의 사시도이다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치의 횡단면도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 장치의 횡단면도이다. 도 3a는 공조부의 종단면도이고, 도 3b는 챔버의 종단면도이다.
도 1 내지 3b를 참조하면, 본 발명의 공조 장치(1)는, 실내 공간을 갖는 챔버(30); 및 챔버(30)의 하부에 배치되며, 실내 공간과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부(10)를 포함한다.
도면에는 공조부(10)가 챔버(30)와 동일한 길이 및 너비를 갖도록 도시하였으나, 그 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 공조부(10)가 챔버(30)의 하부에 배치되되 챔버(30) 내부의 실내 공간과 공조부(10) 내부의 공조 공간이 연결되도록 하는 형상이라면 모두 적용 가능하다.
먼저, 공조부(10)는, 흡입부(110), 및 제어부(120)를 포함한다.
흡입부(110)는 외부의 공기를 공조 공간으로 흡입하는 기능을 하며, 공조부(10)의 측면부에 배치되어 외부와 연통하는 흡입구 및 흡입 모터를 포함하도록 제공될 수 있다.
도면을 참조하면, 흡입구는 공조부(10) 내부의 공조 공간과 외부가 연결되도록 공조부(10)의 측벽을 관통하는 형태로 마련될 수 있으며, 흡입 모터와 연결되도록 제공될 수 있다.
이에 따라, 흡입 모터가 동작함으로써 발생하는 구동력에 의해 외부 공기가 흡입구를 통해 공조 공간으로 흡입될 수 있다.
흡입 모터는 도면상에 도시 되지는 않았으나, 외부 공기를 흡입할 수 있도록 구동력을 제공할 수 있는 형상이라면 모두 적용가능하며, 공조 공간의 내부에 마련될 수 있고, 혹은 공조부(10)의 외부에 별도로 마련될 수도 있다.
또한, 흡입부(110)는 흡입구를 통해 흡입되는 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하도록 제공된다.
실시예에 있어서, 히터는 흡입구 내부에 열선 히터의 형태로 배치되어 흡입구를 통해 흡입된 공기가 지나는 동안 열을 가하여 공기가 포함하고 있는 수분을 증발시킴으로써 공기가 제습 되도록 마련될 수 있다.
본 발명의 흡입부(110)가 히터를 포함함에 따라, 흡입구를 통해 외부 공기가 흡입됨과 동시에 히터를 거쳐 가열됨으로써 제습의 효과가 함께 발생하는 이점이 있다. 이에 따라, 종래의 공조 시스템과 달리 가습기 및 제습기를 별도로 구비하지 않아도 습도를 제어할 수 있게 되므로, 가습 및 제습에 드는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
제어부(120)는 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기의 온도를 제어하는 기능을 하며, 냉난방기(121)를 포함하도록 제공될 수 있다.
도면상에서는 냉난방기(121)가 공조 공간의 바닥부 상에 배치되되 양측단부의 가장자리에 각각 하나씩 배치되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 편의에 따라 단수 혹은 다수 개로 제공되거나 다양한 형태로 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 공조부(10)는 실내 공간과 외부를 연결하는 배기부를 더 포함하도록 제공될 수 있다.
배기부는 도면에는 도시되지 않았으나, 챔버(30)의 측벽에 배치되어 실내 공간과 외부를 연결하는 배출구 및 배출구와 연결되어 공기 배출을 위한 구동력을 제공하는 배기 모터를 포함하도록 마련될 수 있다.
배출구는 챔버(30)의 측벽면을 관통하여 실내 공간과 외부를 직접적으로 연결하는 개구의 형상으로 제공될 수 있으며, 혹은 챔버(30)의 바닥부를 관통하여 공조부(10)를 통과하여 외부로 인출되는 파이프의 형상으로 제공될 수도 있다.
배기부의 형상은 상기에 한정되는 것은 아니며, 실내 공간의 공기를 외부로 배출할 수 있는 형상이라면 모두 적용 가능할 것이다.
본 발명의 공조 장치(1)가 상기한 공조부(10)를 포함함에 따라, 외부의 영향을 받지 않는 밀폐된 공조 공간 내에서 히터 및 냉난방기(121)를 통해 공기의 온도 및 습도를 직접적으로 제어할 수 있어서 정밀한 온습도 제어가 가능한 이점이 있다.
또한, 외부의 공기를 실내 공간으로 직접 제공하지 않고 공조부(10)를 거쳐 공기를 미리 전처리함으로써, 실내 환경이 급변하는 것을 방지할 수 있게 되며, 전처리가 완료된 공기를 실내 공간으로 제공함에 따라, 더욱 안정적이고 균일한 온습도를 유지할 수 있는 이점이 있다.
이어서, 챔버(30)는 곤충의 사육 혹은 작물의 재배를 위한 실내 공간을 갖는다.
챔버(30)는 챔버(30)의 바닥부에 배치되어 공조 공간과 실내 공간을 연통하는 연통구(310)를 갖도록 제공될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 연통구(310)는 챔버(30)의 바닥부와 측벽면이 만나는 가장자리에 마련되도록 도시하였으나, 그 배치 위치가 도면에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면에서는 이해의 편의를 위해 연통구(310)를 슬릿과 같은 형상으로 도시하였으나, 연통구(310)는 다수개의 통공으로 제공될 수도 있으며, 그 형상이 도면에 한정되는 것은 아니다.
연통구(310)의 형상은 공조부(10)와 챔버(30) 사이에 형성된 챔버(30)의 바닥부를 관통하여 공조 공간과 실내 공간을 연통함으로써, 공조 공간의 공기가 상부로 이동할 수 있도록 하는 형상이라면 모두 적용 가능할 것이다.
챔버(30)는, 유로 가이드(320)를 더 포함하도록 제공될 수 있다.
다시 도 1, 2a, 및 2b를 참조하면, 유로 가이드(320)는 공기의 이동 방향을 실내 공간의 상부로 제한하기 위한 구성으로서, 챔버(30)의 측벽부와 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되되, 챔버(30)의 바닥부로부터 상부 방향을 향해 연장되는 형상으로 마련될 수 있다.
이 때, 유로 가이드(320)는 연통구(310)를 사이에 두고 챔버(30)의 측벽부와 마주보도록 배치될 수 있다.
도면 상에서는, 유로 가이드(320)를 얇은 판상형의 형상으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 공기의 이동 방향을 상부로 제한하도록 연통구(310)를 사이에 두고 챔버(30)의 측벽부와 소정 간격 이격되도록 배치되는 형상이라면 모두 적용가능하다.
실시예에 있어서, 도 2a를 참조하면, 유로 가이드(320)는 상부 방향으로 연장되는 챔버(30)의 천정과 소정 높이 이격되도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 공조부(10)로부터 제공된 공기가 유로 가이드(320)를 따라 챔버(30)의 천정까지 이동하여 실내 공간의 하부로 점차 하강되면서 공기의 균일한 확산이 가능해진다.
다른 실시예에 있어서, 도 2b를 참조하면, 유로 가이드(320)는 챔버(30)의 바닥부로부터 상부 방향으로 연장되어 챔버(30)의 천정부와 맞닿도록 배치될 수 있다.
이 때, 유로 가이드(320)는, 유로 가이드(320)의 상단부에 배치된 다수의 분배구(321)를 갖도록 제공될 수 있다.
분배구(321)는 유로 가이드(320)의 상단부에서 통공의 형태, 혹은 슬릿의 형태로 제공될 수 있으며, 이외에도 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
상기한 분배구(321)가 동일한 형상 및 크기로 제공되는 경우, 제어된 공기가 유로 가이드(320)를 넘어 직접 분사되는 것이 아니라, 유로 가이드(320) 내에 밀도 있게 공기가 확산된 이후 분배구(321)를 통과하여 실내 공간으로 확산되도록 하여, 제어된 공기가 보다 균일하게 실내 공간으로 분배되도록 하는 이점이 있다.
또한, 실시예에 있어서, 유로 가이드(320)는 챔버(30)의 천정부를 향해 수직으로 연장되도록 마련될 수 있으며, 유로 가이드(320)의 전체, 상단부, 혹은 일부가 소정 각도로 테이퍼 진 형상으로 마련될 수도 있다.
이에 따라, 공기가 테이퍼 진 형상의 유로 가이드(320)를 따라 실내 공간의 상단부에서 중심부로 자연스럽게 확산되므로, 실내 공간의 상단부에서 보다 균일하게 확산될 수 있는 이점이 있게 된다.
본 발명이 상기와 같은 유로 가이드(320)의 구성을 포함함에 따라, 온도가 제어된 공기가 실내 공간에서 사육 혹은 재배되는 대상물에 직접적으로 분사되지 않고, 유로 가이드(320)를 따라 실내 공간 내 상부로 이동한 후, 균일한 확산이 가능한 이점이 있다.
더하여, 본 발명의 챔버(30)는, 챔버(30)의 천정부에 설치되는 팬(330)을 더 포함하도록 제공될 수도 있다.
계속해서 도 2b를 참조하면, 팬(330)의 형상은 예를 들면, 스크류 팬(330)의 형태로 마련될 수 있으며, 이외에도 공기의 흐름을 발생시켜 공기의 상하 이동에 따른 대류를 원활하게 발생시킬 수 있는 형상이라면 모두 적용 가능하다.
도면상에는 하나의 팬(330) 만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다수개의 팬(330)을 챔버(30) 내부에 다양한 형태로 배치하여 공기의 이동 및 확산이 더욱 용이해지도록 마련될 수도 있다.
본 발명의 챔버(30) 내부에 팬(330)이 구비되는 경우, 상기 유로 가이드(320)를 따라 실내 공간의 상부로 이송된 공기가 하부로 확산되는 속도를 더욱 향상시킬 수 있으며 공기의 대류를 형성함으로써, 실내 공간 전체를 균일한 환경으로 제어 및 유지할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명의 공조 장치(1)는, 챔버(30)의 일측에 배치되며, 실내 공간과 연결되는 내부 공간을 갖는 출입부(50)를 더 포함하도록 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공조 장치(1)의 개략도이다.
도 4를 참조하면, 출입부(50)는 사용자가 실내 공간으로 사육 혹은 재배 대상을 출입시키기에 용이하도록 마련되는 것으로서, 사용자의 필요에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
출입부(50)는 챔버(30) 내의 실내 공간과 연결되는 내부 도어 및 외부와 연결되는 외부 도어가 마련됨에 따라, 사용자가 필요 시 도어 및 내부 도어의 개폐를 제어할 수 있도록 제공될 수 있다. 이 때, 내부 도어는 미닫이 형태, 외부 도어는 여닫이의 형태로 제공될 수 있다.
예를 들면, 실내 공간에 재배 대상을 출입시키는 경우, 먼저, 외부와 연결되는 외부 도어를 열고 출입부(50)의 내부 공간으로 들어간 후, 외부 도어를 닫고 실내 공간과 연결된 내부 도어를 열어 재배 대상을 반입하거나 사용자가 실내 공간으로 들어가 내부 도어를 닫을 수 있도록 마련된다.
즉, 실내 공간이 외부와 직접적으로 접촉되지 않도록 그 사이에 출입부(50)를 마련함으로써, 외부의 공기가 직접적으로 들어오는 것을 막고, 실내 공간과 연결된 내부 도어를 개폐 가능하도록 제공함에 따라 실내 공간의 온습도 환경이 급변하는 것을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도면에서는 출입부(50)가 공조부(10)의 상부에 배치되도록 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 실내 공간과 연결되는 내부 공간을 가지며, 실내 공간으로 사육 혹은 재배 대상의 출입이 용이하도록 도어를 포함하는 형태라면 모두 적용 가능하다.
본 발명의 공조 장치(1)가 상기 출입부(50)의 구성을 더 포함하는 경우, 챔버(30) 도어를 개폐할 때, 실내 공간이 외부 환경에 그대로 노출되는 것을 방지함에 따라, 실내 공간의 환경은 유지하면서 사용자의 출입 혹은 재배 대상물의 반입 등이 더욱 용이해지는 이점이 있다.
상기에서 살펴본 본 발명의 공조 장치는 주로 온습도에 민감한 식용 곤충의 사육을 위한 사육 시설로서 사용될 수 있다.
실시예에 있어서 곤충 사육 시설은, 사육실을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 사육실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하도록 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 공조 장치는, 작물 재배 시설에도 용이하게 적용될 수 있다.
실시예에 있어서, 작물 재배 시설은, 온실을 갖는 챔버; 및 챔버의 하부에 배치되며, 온실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며, 공조부는, 외부의 공기가 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고, 흡입부는 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하도록 제공될 수 있다.
본 발명의 공조 장치의 적용 분야는 상기한 것에 한정되는 것은 아니며, 온도 및 습도의 정밀한 제어를 필요로 하는 기술 분야라면 모두 적용이 가능할 것이다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공조 장치의 구성에 대해 알아보았다. 이하에서는 상술한 공조 장치를 활용하여 실내 환경을 제어하는 방법에 대해 설명한다.
실내 환경 제어 방법은 흡입 단계, 제어 단계, 공급 단계, 및 배출 단계를 포함한다.
다시 도 1 내지 3b를 참조하면, 먼저, 흡입 단계에서는 외부로부터 공조 공간 내부로 공기를 흡입한다.
흡입 단계에서는 흡입 모터를 작동시킴으로써, 흡입구를 통해 외부 공기를 흡입할 수 있다.
이 때, 흡입구를 통해 공기가 흡입되는 동안 히터를 통해 열을 가하여 공기가 포함하고 있는 수분을 증발시킴으로써 공기의 제습이 이루어지도록 할 수 있다.
이에 따라, 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하게 된다.
기 설정되는 습도 범위는 사육 혹은 재배하고자 하는 대상물에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
이 때, 실내 공간에는 외부의 공기가 흡입되지 않도록, 실내 공간 및 공조 공간을 연결하는 챔버(30)의 연통구(310)를 폐쇄한 상태에서 흡입 모터를 작동시킬 수 있다.
이 경우, 도면에는 도시 되지 않았으나, 공조 공간의 공기를 외부로 방출할 수 있는 배기구가 별도로 더 제공될 수 있다.
이어서, 제어 단계에서는, 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록, 흡입된 공기의 온도를 제어한다.
흡입된 공기가 곤충 사육 및 작물 재배에 적합한 기 설정된 온도 범위를 만족하도록 냉난방기(121)를 작동시켜 공기의 온도를 조절할 수 있다.
이 때, 기 설정되는 온도 범위는 사육 혹은 재배하고자 하는 대상물에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
이후, 제어된 공기를 연통구(310)를 통해 실내 공간으로 이송시키는 공급 단계가 수행된다.
공급 단계에서는, 제어 단계에서 제어된 공기가 연통구(310)를 통과하여 유로 가이드(320)를 따라 공조 공간으로부터 실내 공간으로 이송되게 된다.
챔버(30)로 공급된 공기는 실내 공간 내부에서 균일하게 확산됨으로써, 실내 환경의 온도 및 습도가 제어되도록 한다.
여기서, 공기의 이동 경로에 대해 자세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(120)를 통해 제어된 공기는 챔버(30)의 연통구(310)를 통과하여 실내 공간으로 이송된다.
이 때, 연통구(310)를 사이에 두고 챔버(30)의 측벽과 마주보도록 배치되는 유로 가이드(320)를 따라 공기가 실내 공간의 상부로 우선적으로 도달하게 된다.
이후, 실내 공간의 상부로 이송된 공기는 자연히 실내 공간의 천정부를 따라 이동하다가 다시 하강하면서 대류를 형성하게 된다.
이 때, 챔버(30)의 천정부에 팬(330)이 배치되는 경우, 팬(330)의 가동에 의해 공기의 하강이 더욱 빠르게 일어나고 확산 속도가 향상될 수 있다.
이후, 공기는 실내 공간에서 상승 및 하강을 반복하면서 실내 공간 전체에 균일하게 확산됨으로써, 챔버(30) 내부의 온도 및 습도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
이렇게 실내 공간에서 사용된 공기는 회수하여 재활용하거나 회부로 배출하는 것이 필요하게 된다.
실시예에 있어서, 도면에 도시 되지는 않았으나, 공조 공간과 실내 공간 사이에 공기가 공급 및 회수 되도록 순환 모터를 더 마련할 수도 있다.
이 때, 실내 공간에서 바닥부를 통해 공조 공간으로 공기를 이동시킬 수 있도록 챔버(30)의 바닥부에 별도의 회수구가 마련될 수 있다.
즉, 연통구(310)를 통해 실내 공간으로 공급되는 공기가 순환 모터의 구동력에 의해 다시 회수구를 통과하여 공조 공간으로 회수되도록 마련될 수 있다.
예를 들면, 흡입구 및 배기구를 폐쇄하고, 연통구(310) 및 회수구를 개방한 상태에서 순환 모터를 동작시킴에 따라, 공조 공간의 공기가 연통구(310)를 통해 실내 공간으로 이송되고, 실내 공간의 공기는 회수구를 통해 공조 공간으로 다시 회수될 수 있다.
이후, 공조 공간과 실내 공간의 온도 및 습도가 동일해지면, 순환 모터의 동작을 중지시키고, 연통구(310) 및 회수구를 닫은 상태에서, 공조 공간의 공기의 온도 및 습도를 다시 기 설정된 온도 및 습도를 만족하도록 제어부(120)를 동작시킬 수 있다.
이에 따라, 회수되는 공기의 온도 및 습도를 기 설정된 온습도 범위 내로 제어한 후, 다시 실내 공간으로 공급함으로써, 에너지 소비와 이에 따라 발생하는 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
또한, 실시예에 있어서, 실내 공간의 공기를 외부로 배출하는 배출 단계가 수행될 수 있다.
예를 들어, 공조 장치(1)가 곤충의 사육에 사용되는 경우, 시간이 지날수록 밀폐된 실내 공간 내 공기의 이산화탄소 함량이 점차 증가하게 되며, 습도가 높아지게 된다. 이에 따라, 실내 공간의 공기를 외부로 배출하는 것이 필요하게 된다.
배출 단계에서는, 챔버(30)에 구비되어 실내 공간과 외부를 연결하는 배출구 혹은 배출 배관과 배출구로 공기가 배출되도록 구동력을 제공하는 배기 모터를 사용하여 실내 공간의 공기를 외부로 직접 배출할 수 있다.
상술한 흡입 단계, 공급 단계, 및 배출 단계는 이해의 편의를 위해 순서를 구분하여 설명하였으나, 동시에 수행될 수 있다.
본 발명의 흡입구, 연통구(310), 및 배출구의 개폐가 제어 가능하도록 제공되는 경우, 상기 구성들 각각의 개폐를 필요에 따라 적절하게 제어함으로써, 공기의 이송 경로를 제어할 수 있다.
예를 들면, 흡입구 및 배출구를 개방한 상태에서, 흡입 모터 및 배기 모터를 가동시키는 경우, 공조 공간을 외부 공기로 채움과 동시에 실내 공간의 공기를 외부로 배출할 수 있게 된다.
이 때, 공조 공간을 외부 공기로 모두 채운 후, 다시 흡입구 및 연통구(310)를 닫고 제어부(120)를 가동하여 공조 공간 내 공기의 온도 및 습도를 제어할 수 있다.
이후, 사용자의 필요에 따라 제어된 공기를 실내 공간으로 제공할 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 공조 장치를 적용하는 경우, 흡입구, 공급 배관, 회수 배관, 및 배출구의 개폐를 각각 제어함에 따라, 공기의 이송 경로를 용이하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
또한, 이러한 제어 방법을 통해 외부의 공기를 직접 실내 공간에 흡입시켜 온습도를 제어하는 방법 대비, 실내 공간의 온습도 편차를 최소화시킬 수 있어서, 사육 혹은 재배 환경이 급변하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 공조 장치 및 이를 이용한 실내 환경 제어 방법은 흰점박이꽃무지, 누에, 갈색거저리 유충을 비롯한 식용 곤충의 사육 또는 작물의 재배에 사용될 수 있다.
이외에도 본 발명은 제어된 환경 조건에서 사육 또는 생육을 목적으로 하는 품목에 대한 전반적인 사육 또는 생육 시설에 적용 가능할 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 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 내재될 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 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
1 : 공조 장치
10 : 공조부
110 : 흡입부
120 : 제어부
121 : 냉난방기
30 : 챔버
310 : 연통구
320 : 유로 가이드
321 : 분배구
330 : 팬
50 : 출입부

Claims (13)

  1. 실내 공간을 갖는 챔버; 및
    상기 챔버의 하부에 배치되며, 상기 실내 공간과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며,
    상기 공조부는,
    외부의 공기가 상기 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및
    흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 상기 흡입된 공기의 온도를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 흡입부는 상기 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하고,
    상기 챔버는,
    상기 챔버의 측벽부와 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되되, 연통구를 사이에 두고 상기 챔버의 측벽부와 마주보도록 배치되고, 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 유로 가이드들을 포함하며,
    상기 유로 가이드들은 상기 챔버의 바닥부로부터 상부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 천정부와 맞닿으며,
    상기 유로 가이드들의 상단부가 소정 각도로 테이퍼지고,
    상기 유로 가이드들은, 상기 유로 가이드들 상단부에 배치된 다수의 분배구를 가지며,
    상기 분배구는 상기 제어부에 의해 제어된 공기가 상기 유로 가이드들 사이의 공간으로 균일하게 확산되도록 하는 공조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 챔버의 바닥부에 배치되어 상기 공조 공간과 상기 실내 공간을 연통하는 상기 연통구를 갖는 공조 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 챔버는,
    상기 챔버의 천정에 설치되는 팬을 더 포함하는 공조 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실내 공간과 상기 외부를 연결하는 배기부를 더 포함하는 공조 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 일측에 배치되며, 상기 실내 공간과 연결되는 내부 공간을 갖는 출입부를 더 포함하는 공조 장치.
  11. 사육실을 갖는 챔버; 및
    상기 챔버의 하부에 배치되며, 상기 사육실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며,
    상기 공조부는,
    외부의 공기가 상기 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및
    흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 흡입부는 상기 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하고,
    상기 챔버는,
    상기 챔버의 측벽부와 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되되, 연통구를 사이에 두고 상기 챔버의 측벽부와 마주보도록 배치되고, 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 유로 가이드들을 포함하며,
    상기 유로 가이드들은 상기 챔버의 바닥부로부터 상부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 천정부와 맞닿으며,
    상기 유로 가이드들의 상단부가 소정 각도로 테이퍼지고,
    상기 유로 가이드들은, 상기 유로 가이드들 상단부에 배치된 다수의 분배구를 가지며,
    상기 분배구는 상기 제어부에 의해 제어된 공기가 상기 유로 가이드들 사이의 공간으로 균일하게 확산되도록 하는 곤충 사육 시설.
  12. 온실을 갖는 챔버; 및
    상기 챔버의 하부에 배치되며, 상기 온실과 연결되는 공조 공간을 갖는 공조부를 포함하며,
    상기 공조부는,
    외부의 공기가 상기 공조 공간으로 흡입되도록 외부와 연통하는 흡입구를 갖는 흡입부; 및
    흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 흡입부는 상기 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 가열하는 히터를 포함하고,
    상기 챔버는,
    상기 챔버의 측벽부와 소정 간격을 두고 이격되도록 배치되되, 연통구를 사이에 두고 상기 챔버의 측벽부와 마주보도록 배치되고, 서로 이격되어 배치되는 적어도 두 개의 유로 가이드들을 포함하며,
    상기 유로 가이드들은 상기 챔버의 바닥부로부터 상부 방향으로 연장되어 상기 챔버의 천정부와 맞닿으며,
    상기 유로 가이드들의 상단부가 소정 각도로 테이퍼지고,
    상기 유로 가이드들은, 상기 유로 가이드들 상단부에 배치된 다수의 분배구를 가지며,
    상기 분배구는 상기 제어부에 의해 제어된 공기가 상기 유로 가이드들 사이의 공간으로 균일하게 확산되도록 하는 작물 재배 시설.
  13. 공조부의 흡입부를 통하여 외부로부터 공조 공간 내부로 공기를 흡입하는 흡입 단계;
    히터를 통하여 흡입된 공기가 기 설정된 습도를 만족하도록 상기 흡입된 공기를 가열하는 가열 단계;
    제어부가 상기 흡입된 공기가 기 설정된 온도를 만족하도록 상기 흡입된 공기의 온도를 제어하는 제어 단계;
    상기 제어부를 통하여 온도 및 습도가 제어된 공기를 상기 공조 공간으로부터 챔버의 실내 공간으로 공급하는 공급 단계; 및
    상기 실내 공간의 공기를 상기 외부로 배출하는 배출 단계를 포함하며,
    상기 챔버는,
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