KR102599857B1 - 수조를 가진 에어하우스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 수조를 가진 에어 하우스는 1차 외부필름 및 2차 내부필름의 에지를 따라 설치된 수조와, 수조 내부의 수면 아래에서 1차 외부 필름의 에지를 고정하기 위한 제1 고정물과, 수조 내부의 수면 아래에서 2차 내부 필름의 에지를 고정하기 위한 제2 고정물을 구비한다.

Description

수조를 가진 에어하우스{Air-Hourse with Water Tank}

본 발명은 수조를 가진 에어하우스에 관한 것으로, 특히 공기 기밀성이 향상되고 강풍으로 인한 필름손상을 방지할 수 있는 수조를 가진 에어하우스에 관한 것이다.

에어 하우스는 외부 비닐막과 내부 비닐막의 2중 비닐막 사이에 송풍에 의한 공기압 유지로 에어돔 구조물 형상을 유지한 것이다.

이와 같은 에어 하우스는 2중 비닐막의 에지를 고정 구조물에 의해 고정하고 있다.

따라서 이러한 에지 고정방식은 에지 부위에서의 공기 기밀성이 약하여 이중 비닐막 사이의 공기압 유지가 곤란한 문제가 지적되고 있다.

또한 이러한 에지 고정방식은 강풍 등에 의해 강한 외력에 의해 비닐이 손상될 우려가 있어서 보강 그물막의 이중 구조로 되어 있다.

그러나 지구 환경 오염으로 인하여 기후변화의 변동이 갈수록 커지고 있어서 강력한 태풍 발생시 에지 부위의 손상으로 비닐막의 수명이 단축되는 문제가 있다.

등록특허 10-2415642 등록특허 10-1909629 등록특허 10-1752268

본 발명의 목적은 에어 하우스의 이중 비닐막들 사이 공간부의 에지 기밀성을 향상시킬 수 있는 수조를 가진 에어하우스를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 풍압에 따라 필름의 에지 고정부에 가해지는 장력변화에 플렉시블하게 대응할 수 있는 수조를 가진 에어하우스를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 지표면을 통한 열손실을 최소화시킬 수 있는 수조를 가진 에어하우스를 제공하는 데 있다.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 수조를 가진 에어 하우스는 1차 외부필름 및 2차 내부필름의 에지를 따라 설치된 수조와, 수조 내부의 수면 아래에서 1차 외부 필름의 에지를 고정하기 위한 제1 고정물과, 수조 내부의 수면 아래에서 2차 내부 필름의 에지를 고정하기 위한 제2 고정물을 구비한다.

본 발명에서 제1 및 제2 고정물 각각은 필름 에지에 고정되고 에지를 따라 연장된 장형의 무게추와, 수조 내측에 일단이 고정되고, 타단이 무게추에 고정되고, 무게추가 수조 내에서 외력에 의해 상하로 이동되더라도 최상 위치가 수조의 수면아래에 위치하도록 잡아주는 길이를 가진 플렉시블 와이어를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제1 및 제2 고정물 각각은 길이방향으로 연장되고, 수조 바닥에 고정된 고정 프레임을 구비하고, 상기 고정 프레임에는 필름 외측에 설치된 그물망의 에지가 고정될 수 있다.

본 발명에서 수조는 최하위 수위가 무게추의 최상 위치 보다 항상 높게 유지되도록 수위가 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 수조의 측벽에는 단열재가 설치되고 하우스 외부 지표면과 내부 지표면 사이의 열 흐름을 차단하는 것이 좋다.

본 발명에서 수조는 벤치플륨관으로 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 에어하우스의 에지를 따라 수조를 형성하고 수조 내의 수중에서 에어하우스의 이중필름의 에지부위를 고정함으로써 필름 사이의 공기 기밀성 효과가 뛰어나고, 풍압에 의한 필름에 미치는 장력변동에 대해서 수중에서 이동되는 무게추에 의해 외력을 완충시킴으로써 필름 에지부위의 손상을 최소화시킬 수 있어서 필름 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 횡단면도.
도 3은 도2의 수조 부분을 상세하게 설명하기 위한 부분 확대도.
도 4는 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 블럭도.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시를 위한 최선의 형태를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 외관 사시도이고 도 2는 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 횡단면도이다.

도1을 참조하면, 에어 하우스(10)는 돔형으로 일단에는 기계실(12)이 구비된다. 에어 하우스(10)는 1차 외부 필름(14)과 2차 내부 필름(16)의 이중 필름 사이와 2차 내부 필름(16)으로 둘러싸인 내부공간(S)에 공기를 주입시켜서 일정 공기압을 유지함으로써 돔형을 이룬다. 1차 외부 필름(14)은 외측의 그물망과 내측의 비닐막의 이중 구조로 형성된다. 마찬가지로 2차 외부 필름(16)은 외측의 그물망과 내측의 비닐막의 이중 구조로 형성된다. 외측의 그물망은 타이트하게 고정되므로 내측의 비닐막은 외측의 그물망에 의해 외부로의 확장이 제한된다. 1차 외부필름(14)과 2차 외부필름(16)의 에지부위는 수조(18) 내의 수중에 설치된 에지고정구조(200)에 의해 고정되어 가압된 공기가 외부로 유출되지 않도록 기밀성이 유지되게 된다. 기계실(12)에는 외부에 설치된 풍력발전기(20)가 연결되어 발전된 전기 에너지는 비상용 배터리에 충전될 것이다. 비상용 배터리는 재해발생과 같은 비상시 상용교류의 차단시 비상전원을 공급할 수 있다.

비상차단구조(100)는 에어 하우스 내부에 재배되는 작물 재배공간(S)과 2차 내부 필름(16) 사이에 설치되어 구조적으로 물리적 외력을 차단하고, 재해 발생에 의해 1차 및 2차 필름들(14, 16)의 파손시 하부의 작물 재배공간(S)을 외기와 차단시키기 위한 것이다.

비상차단구조(100)는 복수의 아치 트러스 구조들(110), 복수의 수평 지지물들(120), 복수의 수직기둥들(130), 3차 비상차단필름(140)을 구비한다.

복수의 아치 트러스 구조물들(110)은 동물의 갈비뼈와 유사한 늑골구조로 2차 내부 필름(16) 내측에 인접하고, 에어 하우스의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배열된다. 복수의 아치 트러스 구조들(110) 각각은 아치구조의 센터를 받쳐주는 수직기둥(130)을 더 구비할 수 있다. 에어 하우스의 폭이 20m가 넘은 광폭 하우스의 경우에 적합하다. 20m 이하의 협폭 하우스의 경우에는 수직기둥(130)은 생략될 수 있다. 복수의 아치 트러스 구조들(110)은 복수의 수평지지물, 예컨대 하우스용 금속 파이프 또는 강철 와이어에 의해 길이방향으로 일정 간격을 유지하도록 지지된다.

3차 비상차단필름(140)은 2차 내부 필름(16)과 복수의 수평 지지물들(120) 사이에 설치되고, 에어 하우스의 파손시 아치 방향을 따라 상부에서 하부 방향으로 펼쳐져 작물 재배공간(S) 내로 외기 유입을 차단하기 위한 것이다. 3차 비상차단필름(140)은 외측의 그물망과 내측의 비닐막의 이중 구조로 형성된다. 3차 비상차단필름(140)의 좌우 에지는 회전축(142, 144)에 감겨지면서 지면에서 아치를 따라 상방향으로 이동하여 대략 45도 위치에서 정지되어 내측벽 부위는 개방되고 천정 부위는 차단하는 구조를 유지한다. 이는 측면의 개방된 부위로 재배공간(S)에 송풍된 가압 공기가 2차 내부 필름에 작용하도록 하고 천정부위는 1차, 2차 및 3차의 3중 구조로 열손실이 최소화되도록 기여한다. 여기서 회전축(142, 144)은 구동모터에 의해 회전하여 3차 비상차단필름(140)을 감으면서 이동하게 된다.

도 3은 도2의 수조 부분을 상세하게 설명하기 위한 부분 확대도이다.

도 3을 참조하면, 수조(18)는 지표면으로부터 1m 정도 깊이로 에어하우스 에지를 따라 길게 홈을 파고, 홈 바닥은 콘크리트 기초(244)를 형성하여 수평면을 형성한다. 2m 길이의 벤치 플륨관이나 U자형 측구수로관을 연결하여 도 1에 도시한 바와 같이 대체적으로 직사각형틀의 수로형 수조를 형성한다. 수조(18)의 좌우외측벽에는 100mm 두께의 스티로폴과 같은 단열재를 설치하여 측방향으로의 열관류율을 낮추어 지표면을 통한 측방향 열손실을 최소화시킨다. 수조(18)내부에는 제1고정물(210)과 제2고정물(220)을 설치한다.

제1고정물(210)은 무게추(212), 강철 와이어(214), 고정프레임(216)을 포함한다. 제2고정물(220)은 무게추(222), 강철 와이어(224), 고정프레임(226)을 포함한다. 고정프레임(216) 수조 내측의 외측방 하부코너 바닥에 고정시키고, 고정프레임(226)은 수조 내측 내측방 하부코너의 바닥에 고정시킨다.

고정프레임(216, 226)은 수조를 따라 연장된다. 고정 프레임(216)에는 그물망(15)의 에지부위가 고정되고, 고정프레임(226)에는 그물망(17)의 에지부위가 고정된다. 고정프레임(216)에는 강철 와이어(214)를 통하여 수조 내에서 상하로 이동 가능하게 무게추(212)가 연결된다. 고정프레임(226)에는 강철와이어(224)를 통하여 수조 내에서 상하로 이동 가능하게 무게추(222)가 연결된다. 여기서 강철 와이어(214, 224)는 수조를 따라 일정 간격으로 배열된다. 무게추(212, 222)는 수조를 따라 길게 연장된다. 무게추(212)에는 1차 외부 필름(14)인 비닐막의 에지부위가 고정되고, 무게추(222)에는 2차 내부 필름(16)인 비닐막의 에지부위가 고정된다. 이와같이 수조 내부에서 에어하우스의 1차 및 2차 이중막들을 각각 고정시킨 다음에 수조에 물을 채우면 1차 외부 필름(14)과 2차 내부 필름(16) 사이의 에지부위는 수중에 존재하게 되므로 두 필름 사이에 송풍되는 공기는 물에 의해 완벽하게 기밀성이 유지되게 된다.

1차 외부 필름(14)은 공기압이 올라가면 그물망(15) 측으로 확장되지만 그물망(15)는 고정 프레임(216)에 타이트하게 고정되어 있으므로 필름의 확장은 그물망에 의해 제한되게 된다. 필름이 확장되면 무게추(212)는 자중에 의해 수조 하방위치(234)에서 공기압에 의해 수조 상방위치(232)으로 이동되지만 강철 와이어(214)의 길이 제한에 의해 수조의 최저수위(230)보다 낮은 위치까지만 상승된다.

마찬가지로 2차 내부 필름(16)은 공기압이 올라가면 그물망(17) 측으로 확장되지만 그물망(17)는 고정 프레임(226)에 타이트하게 고정되어 있으므로 필름의 확장은 그물망에 의해 제한되게 된다. 필름이 확장되면 무게추(222)는 자중에 의해 수조 하방위치(234)에서 공기압에 의해 수조 상방위치(232)으로 이동되지만 강철 와이어(224)의 길이 제한에 의해 수조의 최저수위(230)보다 낮은 위치까지만 상승된다.

공기압이 낮아지면 무게추(212, 222)의 자중에 의해 수중 상방위치에서 하방위치로 이동하게 될 것이다.

외부 풍압에 의해 필름이 상방향으로 이동하게 되더라도 무게추(212, 222)는 강철 와이어(214, 224)의 주어진 길이를 반경으로 수조 내의 수중에서 플렉시블하게 이동되게 되므로 에지부위에 가해지는 외력이 이와 같은 완충구조와 물의 저항력에 의해 분산되므로 에지부위의 손상을 최소화시킬 수 있게 된다.

즉 필름의 에지부위는 항상 수면 보다 낮은 수중에 위치하게 되므로 기존 방식들에 비해 기밀성이 개선된다.

3차 필름의 에지부위는 회전축(142)에 고정되고, 에어하우스 필름의 손상시에는 수조 내측 상단 모서리에 형성된 고정 클립(143)에 회전축이 고정되어 수조(18)에 고정되게 된다.

수조(18)에 채워지는 물은 지하수를 공급하여 순환시키면 여름철에는 상온보다낮은 온도를 유지하므로 에어 하우스 측벽을 냉각시키는 효과가 발휘되고 겨울철에는 상온보다 높은 온도를 유지하므로 에어하우스 측벽을 가온시키는 효과가 발휘될 수 있다. 수조 내의 지하수의 온도 변화를 줄이기 위하여 수조 외상부는 단열시트(250)로 덮어주는 것이 바람직하다.

또한 에어하우스의 내외부 온도차로 인하여 1차외부필름(14)의 외표면에 맺린 응결된 이슬은 표면을 타고 수조(18)로 포집되고, 우천시에는 우수가 자연적으로 포집되므로 매우 효과적인 수자원 활용이 자연스럽게 이루어지게 된다.

또한 수조 내의 물을 가온시키면 자연적으로 수조 표면에 송풍된 공기가 접촉되면서 열전도에 의해 온도가 상승하게 되므로 난방효과도 얻을 수 있다. 수조 내의 물은 낮에 태양열에 의해 가온된 지하탱크내의 가온수를 밤에 기온이 떨어질 때 공급하여 에어하우스 내의 온도 조절이 용이하게 된다.

또한 에어하우스 필름 내의 공기를 에어하우스 내의 작물 재배공간으로 순환시키면 수조에 접촉된 공기는 습도가 높아진 상태로 작물 재배공간으로 유입되므로 습도 조절이 용이해진다.

또한 수조(18)에 물고기를 키워서 친환경비료를 획득하고 이를 내부 작물에 공급할 수 있는 아쿠아 포닉스 농법을 가능하게 한다.

도 4는 본 발명에 의한 수조를 가진 에어 하우스의 바람직한 일실시예의 블록도이다.

도면을 참조하면, 수조를 가진 에어 하우스(10)의 기계실(12)에는 제어박스가 설치되고, 제어박스에는 제어시스템이 구성된다. 제어시스템(300)은 제어부(310), 송풍기 구동부(320), 공기압 센서(330), 온도센서(340), 수위센서(350), 비상 차단막 구동부(360), 풍력발전기(370), 비상전원부(380) 및 수공급펌프 구동부(390)를 포함한다. 송풍기 구동부(320)는 제어부(310)의 운전 프로그램에 따라 소정의 공기를 송풍하여 에어 하우스 내부의 공기압을 일정하게 유지하여 에어돔 형상을 유지시킨다. 공기압 센서(330)는 1차 외부 필름(14)과 2차 내부 필름(16) 사이 공간의 공기압을 센싱한다. 온도센서(340)는 에어 하우스의 작물 재배공간(S)의 온도를 센싱한다. 비상 차단막 구동부(360)는 3차 비상차단필름(140)의 회전축을 회전시키면서 아치를 따라 이동되도록 구동한다. 따라서 제어부(310)는 재해대비 프로그램에 따라 통상시에는 비상 차단막 구동부(360)를 제어하여 3차 비상차단필름(140)이 개방되도록 제어하고, 공기압 센서(330)의 센싱에 의해 1차 및 2차 필름들 사이의 공간의 공기압 이상이 감지되면 재해로 인한 필름 파손으로 인지하고 비상차단막 구동부(360)을 통하여 3차 비상차단필름(140)이 지면까지 펼쳐져 외기를 차단하도록 제어한다. 재해로 인하여 상용교류의 공급이 차단되더라도 풍력발전기(370)에 의해 충전된 상태의 비상전원부(380)를 통하여 송풍기 구동부(320) 및 비상차단막 구동부(360)에 전원 공급상태가 유지되도록 제어된다. 그러므로 재해로 인한 이중필름의 파손시에도 3차 필름에 의해 내부 작물을 보호할 수 있다.

제어부(310)는 수위센서(350)를 통하여 수조 내의 수위를 센싱하고 최저수위에 도달하면 수공급 펌프 구동부를 가동하여 지하수를 펌핑하여 수조에 공급하여 일정 수위를 유지하도록 제어하여 에어하우스 필름들 사이의 에지부위 기밀성이 유지시킬 수 있다. 여기서 지하수는 낮에 태양열에 의해 가온된 물을 지하 탱크에 보관하고 밤에 가온된 지하탱크에 저장된 물을 수조에 공급하는 것도 가능하다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 에어하우스
12 : 기계실
14 : 1차 외부 필름
15 : 1차 그물망
16 : 2차 내부 필름
17 : 2차 그물망
20 : 풍력발전기
100 : 비상차단구조
110 : 아치형 트러스 구조
120 : 수평 지지물
130 : 수직 기둥
140 : 3차 비상차단필름
141 : 3차 그물망
142 : 회전축
143 : 회전축 고정 클립
200 : 에지고정구조
210 : 제1고정물
212, 222 : 무게추
214, 224 : 강철 와이어
216, 226 : 고정 프레임
220 : 제2고정물
230 : 최저수위
232 : 최상위치
234 : 하부위치
240 : 단열재
244 : 콘크리트 기초
310 : 제어부
320 : 송풍기 구동부
330 : 공기압센서
340 : 온도센서
350 : 수위센서
360 : 비상 차단막 구동부
370 : 풍력발전기
380 : 비상전원부
390 : 수공급펌프 구동부

Claims (6)

1차 외부 필름과 2차 내부 필름 사이에 공기를 송풍하여 돔 형상을 유지하는 에어 하우스에 있어서,
상기 1차 외부필름 및 2차 내부필름의 에지를 따라 설치된 수조;
상기 수조 내부의 수면 아래에서 상기 1차 외부 필름의 에지를 고정하기 위한 제1 고정물; 및
상기 수조 내부의 수면 아래에서 상기 2차 내부 필름의 에지를 고정하기 위한 제2 고정물을 구비하고,
상기 제1 및 제2 고정물 각각은
필름 에지에 고정되고 에지를 따라 연장된 장형의 무게추; 및
수조 내측에 일단이 고정되고, 타단이 상기 무게추에 고정되고, 상기 무게추가 수조 내에서 외력에 의해 상하로 이동되더라도 최상 위치가 상기 수조의 수면아래에 위치하도록 잡아주는 길이를 가진 플렉시블 와이어를 구비한 수조를 가진 에어 하우스.

삭제

제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 고정물 각각은 길이방향으로 연장되고, 수조 바닥에 고정된 고정 프레임을 구비하고, 상기 고정 프레임에는 필름 외측에 설치된 그물망의 에지가 고정된 수조를 가진 에어 하우스.

제1항에 있어서, 상기 수조는 최하위 수위가 상기 무게추의 최상 위치 보다 항상 높게 유지되도록 수위가 조절되는 수조를 가진 에어 하우스.

제1항에 있어서, 상기 수조의 측벽에는 단열재가 설치되고 하우스 외부 지표면과 내부 지표면 사이의 열 흐름을 차단하는 수조를 가진 에어 하우스.

제1항에 있어서, 상기 수조는 벤치플륨관으로 구성하는 수조를 가진 에어 하우스.