KR20000063425A - 무균 자동화 버섯재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항온, 항습, 무균의 자동화 공조기술을 통하여 버섯의 생육에 필요한 조건으로 자동 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 버섯재배장치에 관한 것이다.

본 발명은, 상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이를 배치하여 버섯이 생육되도록 하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 유입공기를 공급하되, 유입공기의 온도및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부; 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 CO2농도로 유지시키기 위하여 하우징내부의 공기를 방출시키고, 동시에 유입공기량을 제어하는 CO2 농도제어부; 하우징의 내부에 3파장 형광등을 구비하여 트레이상의 버섯에 광을 조사하는 조명부; 및 상기 하우징 내부의 온도, 습도및 CO2 농도를 각각 검출하기 위한 센서들을 갖추고, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 항온, 항습및 CO2농도로 유지하도록 상기 공기조절부와 CO2 농도제어부를 동작제어하는 자동제어부;를 포함하는 무균 자동화 버섯재배장치를 제공한다.

Description

무균 자동화 버섯재배장치{AUTOMATIC APPARATUS FOR GROWING MUSHROOM WITHOUT BACILLI}

본 발명은 버섯이 요구하는 온도, 습도및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 버섯을 재배하는 버섯재배장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 항온, 항습, 무균의 자동화 공조기술을 통하여 버섯의 생육에 필요한 조건으로 자동 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 버섯재배장치에 관한 것이다.

일반적으로 버섯재배기술은 온도, 습도, CO2 농도, 오염방지, 광조사량등이 중요한 관리 요인(factor)이다. 그러나, 종래의 버섯재배기술은 이와 같은 요인들의 효율적인 관리를 할 수 없음으로써 버섯재배 농가가 상당한 어려움을 겪고 있으며, 많은 실패를 하고 있다.

종래의 일반적인 버섯재배사에 있어서는, 비닐하우스의 외부에 보온 덮개등을 씌워 보온을 유지하고 있으나, 많은 열손실이 발생하여 효율적인 열관리가 어렵다. 그리고, 버섯 재배사의 내부온도를 버섯이 요구하는 최적의 온도로써 재배사 내부 어느 곳이나 일정하게 유지하여야 하나, 공조시설등의 미비로 인하여 적정한 관리가 불가능하게 되는 문제점이 있다.

그리고, 내부 습도의 조절을 위하여 작업자가 물뿌리개를 통하여 급수하고 있으나, 이는 작업자의 감각에 의한 습도 조절로서 정확한 습도관리가 어려운 것이다. 또한, 버섯의 중요한 환경 요인중의 하나인 CO2 농도조절의 경우, 이는 버섯의 성장과정에서 다량 발생하며, CO2 농도가 일정수준에 이르면 버섯이 성장을 멈추고, 어느 일정 수준에 도달하면 폐사하는 문제점을 갖는다. 따라서, 이와 같은 CO2의 농도조절도 종래에는 불균일하게 이루어지는 것이고, 관리하기 어려운 것이었다.

한편, 버섯재배사의 환기 과정중에 외부 공기의 흡입시, 공기중의 곰팡이 균, 버섯파리등 버섯에 치명적인 영향을 끼치는 각종 오염원이 유입되고 있으나, 종래에는 이를 막는 방법이 없어서 버섯의 수확에 큰 피해를 주고 있는 것이다.

상기와 같은 이유에서, 종래에는 전체적인 공조관리가 필요한 상황이나, 온도가 만족되면 습도가 맞지 않고, 습도가 맞으면 CO2 농도가 맞지 않음으로써, CO2 농도를 맞추다 보면, 공기중의 곰팡이 균, 버섯파리등에 의해서 버섯이 오염됨으로써, 버섯이 요구하는 최적의 환경을 맞추지 못하는 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은

온도, 습도, CO2 농도, 오염방지, 광조사량등 버섯의 생육에 필요한 조건을 자동으로 최적의 상태로 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 버섯품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 버섯재배장치를 제공함에 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치를 도시한 계통도;

도 2는 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖추진 재배룸의 평면도;

도 3은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치의 재배룸의 단면도;

도 4는 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치의 재배룸에 갖춰진 트레이의 구성도;

도 5는 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖춰진 펀칭덕트의 상세도;

도 6은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖춰진 펀칭덕트의 평면도;

도 7은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖춰진 공기 조절 유니트의 기기배치를 도시한 평면도;

도 8의 a)는 도 8의 공기 조절 유니트에 갖춰진 각 구성부품들의 전체 계 통도이고,

b)는 도 7의 공기 조절 유니트에 갖춰진 가열 코일의 구성도;

도 9의 a)및 b)는 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖춰진 예비 필터의 단면도;

도 10은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치에 갖춰진 CO2 센서의 상세 계통도;

도 11은 본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치의 재배룸에 갖춰진 조명등의 배치 상세도

도 12는 공기 조절 유니트에 갖춰진 가습기의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

5..... 하우징 7..... 트레이

20.... 공기 조절부 24.... 공기조절 유니트

28.... 송풍기 32.... 펀칭 덕트

33.... 구멍 36.... 마이크로 헤파필터

38.... 예냉 코일 40.... 냉각 코일

42.... 가열 코일 50.... 입측 댐퍼

52,56... 예비 필터 64.... 공기 순환부

66.... 순환 덕트 75.... 공기 가이드판

83.... 흡입 그릴 85.... 살수 노즐

90.... 수조 95.... CO2 농도제어부

110... 자동제어부 102... CO2 농도검출센서

122... 온도센서 124... 습도센서

130... 펌프

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 버섯이 요구하는 온도, 습도및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 버섯을 재배하는 버섯재배장치에 있어서,

상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이를 배치하여 버섯이 생육되도록 하는 하우징;

상기 하우징의 내부에 유입공기를 공급하되, 유입공기의 온도및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부;

상기 하우징 내부를 사전에 설정된 CO2농도로 유지시키기 위하여 하우징내부의 공기를 방출시키고, 동시에 유입공기량을 제어하는 CO2 농도제어부;

하우징의 내부에 3파장 형광등을 구비하여 트레이상의 버섯에 광을 조사하는 조명부; 및

상기 하우징 내부의 온도, 습도및 CO2 농도를 각각 검출하기 위한 센서들을 갖추고, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 항온, 항습및 CO2농도로 유지하도록 상기 공기조절부와 CO2 농도제어부를 동작제어하는 자동제어부;를 포함함을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 것으로서, 버섯이 요구하는 온도, 습도및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 버섯을 재배하게 된다.

본 발명의 무균 자동화 버섯재배장치(1)는 상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 하우징(5)을 갖는 바, 상기 하우징(5)은 내부에 다수의 트레이(7)를 배치하여 버섯이 생육되도록 하는 것으로서, 상기 단열벽들은 외부와의 단열효과가 우수한 보온재를 내장한 샌드위치 판넬등이 사용가능하고, 전체적으로 창이 형성되지 않는 무창구조이며, 출입문(9)이 그 일측에 형성된다.

그리고, 상기 하우징(5)의 내부에는 버섯이 생육되어지는 트레이(7)가 배치되는 바, 상기 트레이(7)는 도 3및 도 4에 도시된 바와 같이, 상하, 좌우방향의 공기 유통이 자유로운 다단 프레임의 구조와, 상기 각각의 프레임상에 놓여지는 다공성 받침판(12)들을 구비하고, 상기 다공성 받침판(12)상에 재배목(미도시)들이 놓여져서 버섯이 생육된다. 따라서, 상기 트레이(7)는 상하, 좌우로의 공기 유통이 자유로운 것이다.

또한, 상기 하우징(5)의 내부에 온도및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부(20)가 갖춰지는 바, 상기 공기 조절부(20)는 하우징(5)의 일측에 배치되는 공기조절 유니트(24)를 갖추며, 상기 공기 조절 유니트(24)는 도 7및 도 8에 도시된 바와 같이, 공기 유입구(26)가 일측에 마련되고, 타측에는 송풍기(28)가 마련되어 공기 배출구(30)를 형성하며, 상기 공기 배출구(30)는 이후에 설명될 하우징(5)내의 펀칭 덕트(32)에 연통되어지는 구조를 갖춘다. 그리고, 상기 공기 조절 유니트(24)는 그 내측에 마이크로 헤파 필터(36)가 탈착가능하도록 장착되며, 상기 마이크로 헤파 필터(36)의 후방측으로 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)및 가열 코일(42)들이 차례로 배치되고, 공기 조절 유니트(24)의 내부를 흐르는 공기를 살균처리하는 자외선 램프(43)가 배치되며, 상기 가열 코일(42)의 후방측으로는 가습기(45)가 배치되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)은 각각 여름철 외부공기를 냉각시키기 위하여 마련된 것으로서, 상기 예냉코일(38)은 일측이 물공급관(45a)과 펌프(89)를 통하여 수조(90)에 연결되고, 타측은 물복귀관(136)을 통하여 수조에 연결된 것으로서, 상기 펌프(89)와 물 공급관(45a)을 통하여 하절기에 그 내부로 지하수등이 공급되면, 유입공기의 온도를 먼저 1차적으로 낮추게 된다. 또한, 상기 냉각 코일(40)은 공기 조절 유니트(24)의 외부측에 마련된 냉동기(47)에 냉매관(47a)들을 통하여 연결되어 찬 냉매를 받게 됨으로서 그 사이를 통과하는 공기를 2차적으로 추가 냉각시켜 하우징에서 필요한 설정 온도로 낮추는 것이다.

그리고, 상기 가열 코일(42)은 겨울철에 외기를 유입하는 경우, 이들을 일정 온도로 가온시키기 위한 것으로, 이는 도 8 b)에 도시된 바와 같이, 전기적인 코일로 이루어지고, 전원(42a)으로 부터 전기가 공급되면 발열하는 전기저항 코일로 이루어짐으로써 이들을 통과하는 찬 공기를 일정 온도로 가열할 수 있도록 구성된다. 그리고, 공기 조절 유니트(24)의 출측에 마련된 송풍기(28)는 공기 조절 유니트(24)를 통하여 공기를 흡인하고, 이를 하우징(5)으로 공급하는 것으로서, 전원라인(미도시)으로 부터 전원을 공급받게되는 구조를 갖는다.

한편, 상기 공기 조절 유니트(24)의 입측에 마련되는 마이크로 헤파 필터(36)는 0.3 마이크로 미터의 입자를 99.97% 걸러내는 고성능 필터로서 이는 유입 공기중에 포함된 분진, 각종 균류들이 하우징(5)의 내부로 유입되는 것을 차단하기 위한 것으로서, 이를 통과한 공기는 무균상태가 되어 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)및 가열 코일(42)들을 거쳐서 무균상태로 일정 온도를 유지하게 되는 것이다. 이와 같은 마이크로 헤파 필터(36)는, 그 일반적인 용도로서 반도체 생산공정에 사용되는 크린룸(Clean Room)에 무균 공기를 공급하기 위하여 사용되어지는 필터이다.

그리고, 상기 가열 코일(42)의 후류측에 배치되는 가습기(45)는 하우징(5)으로 유입되는 공기의 습도를 높이기 위한 것으로, 이는 도 12에 도시된 바와 같이, 일정크기의 물탱크(45b)를 갖추고, 그 내부에는 전기저항 코일(45c)을 갖추며, 자동 제어부(110)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받음으로써 물을 100℃이상으로 증발시켜 공기중에 습도를 높이는 구조를 갖출수 있다. 그리고, 그 일측에는 물의 수위를 검출하여 물탱크(45b)내부로의 물공급을 개폐시키는 레벨 스위치(45d)를 구비하며 이는 급수관(87)에 장착된 솔레노이드 자동밸브(45e)에 연동되도록 구성된다. 한편, 상기 가습기(45)는 이와 같이 직접 증발가열식이 아닌 초음파 가열식으로 구성할 수도 있는 것이다. 따라서, 상기 가습기(45)에는 물을 보충하기 위한 보충수 라인(미도시)과, 전원을 제공하기 위한 전원라인(미도시)이 연결되는 것이다.

한편, 상기 공기 조절 유니트(24)의 입구측에는 유입 댐퍼(50)와 예비 필터(52)가 장착되며, 상기 공기 조절 유니트(24) 일측의 마이크로 헤파 필터(36) 전방측에는 댐퍼(70)를 갖는 배관(70a)과, 공기 복귀라인(54)이 연결되고, 상기 공기 복귀라인(54)의 중간부분에는 예비 필터(56)가 장착되어 있다. 이러한 예비 필터(52)(56)들은 도 9의 a)와 b)에 도시된 바와 같이, 중공형 케이싱(58) 내부에 필터부재(60)를 탈착가능하도록 장착한 것으로서, 이러한 필터부재(60)를 통하여 공기내의 불순물들을 걸러 무분진및 무균 상태로 유지할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 하우징(5)의 내측에는 유입공기가 균일하게 분포되도록 하는 공기 순환부(64)가 위치되는 바, 상기 공기 순환부(64)는 송풍기(28)의 공기 배출구(30)에 연통되어지는 펀칭 덕트(32)를 갖추고, 상기 하우징(5)으로 부터 공기를 흡인하여 순환시키기 위한 순환 덕트(66)를 갖추며, 상기 순환 덕트(66)의 출측은 하우징(5)의 외측에 마련된 예비 필터(56)를 통하여 공기 조절 유니트(24)의 송풍기(28) 토출측에 댐퍼(68)를 통하여 바이패스 라인(68a)으로 연결되고, 또 하나는 공기 조절 유니트(24)의 입구측에서 마이크로 헤파 필터(36)의 전방측에 댐퍼(70)를 통하여 배관(70a)이 연결되는 구조를 갖는다.

그리고, 상기 펀칭 덕트(32)는 도 2및 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(5)의 상부 중앙을 통하여 연장되며, 그 하부면에는 그 전체 길이에 걸쳐서 다수개의 구멍(33)들을 형성함으로써 내부의 공기를 하부로 분사시키도록 되어 있다. 그리고, 상기 펀칭 덕트(32)는 도 5및 도 6에 도시된 바와 같이, 그 내부에 각각 유로가 축소되어지는 공기 가이드판(75)들을 다수 개소에 대략 2m 간격으로 형성하고 있으며, 상기 가이드판(75)의 바로 직전에는 펀칭 덕트(32)의 하부면에 형성된 다수의 구멍(33)보다 큰 직경의 구멍(33a)들이 다수개 형성되어 보다 많은 유량의 공기가 하방으로 유출되도록 구성되는 것이다.

이와 같은 펀칭 덕트(32)는 스테인레스 재질로 이루어지고, 펀칭 덕트(32)의 전체 길이에 걸쳐서 다수개의 구멍(33)을 형성하기 때문에, 하우징(5)의 전체에 걸쳐서 균일한 공기분사를 이룰 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 펀칭 덕트(32)의 양측으로는 각각 공기 차단막(80)이 커튼식으로 위치되며, 이들 공기 차단막(80)은 폴리에틸렌 필름으로 이루어지는 것으로서, 펀칭 덕트(32)의 전체 길이에 걸쳐서 형성되고, 그 하단(80a)은 하우징(5)의 바닥으로 부터 대략 50 내지 100cm의 간격이 유지되도록 드리워진다. 따라서, 상기 펀칭 덕트(32)로 부터 하강되는 유입공기는 도 2에서 화살표로 도시된 바와 같이 공기 차단막(80)의 하부 공간을 통하여 그 양측의 트레이(7)측으로 이동되며, 트레이(7)에서 하부로 부터 상향으로 공급되어지는 것이다. 그리고, 상기 공기 차단막(80)은 그 상부측의 감음장치(미도시)에 의해서 감겨짐으로써 그 하단(80a)의 높이를 필요에 따라서 조절할 수 있는 것이다.

또한, 상기 하우징(5)의 천장면 양측에는 순환 덕트(66)의 입측을 구성하는 흡입 그릴(83)이 다수개 배치되며, 이는 하우징(5)의 사방 모서리와 중간부분에 각각 위치되어 하우징(5)내에서 고르게 내부공기를 흡인하여 하우징(5)의 입측으로 재순환시킬 수 있도록 구성된 것이다. 이와 같이 순환 덕트(66)를 통하여 하우징(5)내부를 순환하는 공기량은 하우징(5) 전체 공기량의 대략 70-95%를 시간당 20회이상으로 순환시켜 하우징(5)내부의 어느 곳에서도 공기의 온도및 습도와 CO2의 농도편차들이 없도록 하는 것이다.

한편, 상기 하우징(5)에는 그 내부의 습도를 조절하기 위하여 살수 노즐(85)이 갖춰지는 바, 상기 살수노즐(85)은 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(5)의 사방 모서리및 중간중간에 다수개의 노즐(85)이 위치되며, 살수관(87)은 하우징(5)의 외측으로 연장되어 펌프(89)가 연결되고, 수조(90)로 연장된다. 따라서, 하우징(5) 내부의 습도를 높이기 위해서는 상기 살수 노즐(85)을 통한 물분사를 이룸으로써 하우징(5)내부의 습도를 높일 수 있는 것이다.

한편, 상기 살수 노즐(85)은 그 직경이 매우 적은 것이어서 이를 통하여 살수가 이루어지는 경우, 분사수는 안개와 같은 분무형상으로 살수 된다. 이와 같은 분무수는 공기와의 접촉면적을 크게 하여 하우징(5)내부의 공기중으로 신속하게 수분이 흡수되어 습도를 높이도록 작용한다.

그리고, 본 발명의 무균 자동화 버섯재배장치(1)는 상기 하우징(5) 내부를 사전에 설정된 CO2농도로 유지시키기 위하여 하우징(5)내부의 공기를 방출시키고, 동시에 유입공기량을 제어하는 CO2 농도제어부(95)를 갖는 바, 이는 상기 하우징(5)의 일측으로 공기 배풍구(97)를 갖추고, 상기 공기 배풍구(97)에는 모터(99a)에 의해서 자동개폐가 이루어지는 댐퍼(99)가 장착되어 있다. 또한, 상기 하우징(5)의 내측에는 CO2 농도를 검출하기 위한 CO2 농도검출센서(102)를 갖추고 있으며, 이는 이후에 설명되는 바와 같이 자동제어부(110)와 연동하여 상기 공기 배풍구(97)의 댐퍼(99)와 공기 조절 유니트(24)의 유입 댐퍼(50)를 전기적으로 자동개폐시키게 되는 것이다.

또한, 하우징(5)의 내부에는 트레이(7)상의 버섯에 광을 조사하는 조명부(140)를 갖추는 바, 상기 조명부(140)는 3파장 형광등(142)을 다수개 갖추며, 이는 하우징(5)의 내측에서 각각의 위치마다 다수개가 배치되어 트레이(7)상에 필요한 광을 제공하게 된다.

이러한 3파장 형광등(142)의 위치및 배열은 하우징(5)내부의 트레이(7) 위치및 크기등에 따라서 가변되기 때문에 어느 특정의 장소로 한정하지는 않지만, 트레이(7)상의 버섯에 필요한 빛을 제공하는 위치이면 무방한 것이다.

그리고, 상기 하우징(5) 내부를 사전에 설정된 항온, 항습및 CO2농도로 유지하도록 상기 공기조절부(20)와 CO2 농도제어부(95)를 동작제어하는 자동제어부(110)를 갖는 바, 상기 자동제어부(110)는 프로그램이 가능한 소형 컴퓨터이거나, PLC(Programable Logic Controller)등의 자동제어장치일 수 있으며, 상기 하우징(5) 내부의 온도, 습도및 CO2 농도를 각각 검출하기 위한 온도센서(122), 습도센서(124), CO2 농도검출센서(102)를 갖추어 전기적으로 연결됨으로서 그 전기적인 신호가 입력된다. 또한, 상기 자동제어부(110)는 공기 조절 유니트(24)의 유입측 댐퍼(50)의 모터(50a)에 전기적으로 연결되어 그 개폐를 이루고, 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)을 동작시키기 위하여 이들에 전기적으로 연결되어 동작제어를 이루며, 가열 코일(42)에 전기적으로 연결되어 동작제어를 이루는 한편, 송풍기(28), 가습기(45), 공기 배풍구(97)의 댐퍼(99)등에 전기적으로 연결되어 사전에 설정된 프로그램에 따라서 하우징(5)내에서 항온, 항습, 항 CO2농도제어를 자동으로 이루도록 구성되는 것이다.

한편, 상기에서 설명된 하우징(5)과 공기조절 유니트(24)의 외측으로는 물을 저장하기 위한 수조(90)가 위치되며, 상기 수조(90)에는 그 내부로 물을 담기 위한 펌프(130)와 물 유입관(132)이 갖춰지고, 상기 공기 조절 유니트(24)의 예냉 코일(38)로 부터 복귀수를 받는 물복귀관(136)이 연결되며, 상기 가습기(45)와 하우징(5)내의 살수 노즐(85)로 급수를 하기 위한 급수관(87)들이 갖춰지고, 각각의 배관들에는 개폐밸브(V)들이 선택적으로 갖춰지는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 무균 자동화 버섯재배장치(1)는 하우징(5)의 내부 트레이(7)에서 생육되는 버섯을 그 종류별로 자동제어부(110)의 프로그램을 변경함에 따라서 최적의 조건으로 재배할 수 있다. 이를 위하여, 상기 하우징(5)으로는 공기 조절부(20)의 공기조절 유니트(24)를 통해서만 공기의 외부 유입이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

즉, 하우징(5)의 내부로 공기를 유입하기 위해서는 공기 조절 유니트(24)의 입측 댐퍼(50)가 상기 자동제어부(110)의 신호에 의해서 열리게 되고, 공기 조절 유니트(24)의 내부 송풍기(28)의 작동에 의해서 공기 조절 유니트(24)의 내부에 부압이 형성되면, 상기 입측 댐퍼(50)를 통하여 외부로 부터 공기가 유입된다. 이러한 경우, 유입 공기는 먼저 예비 필터(52)를 거쳐 공기조절 유니트(24)의 내부로 유입됨으로서 1차적으로 분진등이 제거되고, 2차적으로는 마이크로 헤파 필터(MICRO HEPA FILTER)(36)를 통과하게 됨으로써 0.3미크론의 입자크기까지 걸러지게 되어 무분진및 무균상태의 청정공기가 되는 것이다.

그리고, 이와 같은 청정공기는 그 유입온도가 높은 하절기에는 그 온도가 대략 15 내지 25℃내에서 유지되도록 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)이 작동되어 유입 청정공기의 온도를 설정치로 낮추게 된다. 이와 같은 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)의 작동을 통한 유입공기의 냉각작동은 통상적인 유체냉각 기술을 응용하면 되기 때문에 여기에서는 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기에서 유입공기의 온도가 낮은 동절기의 경우에는 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)의 작동 대신에 가열코일(42)이 작동된다. 상기 가열 코일(42)은 전기 저항식 코일로써 자동 제어부(110)를 통하여 전원이 공급되도록 함으로써 유입 청정공기의 온도를 쉽게 상승시키는 것이다. 이와 같이하여 온도가 적정온도로 유지되는 유입청정공기는 그 과정에서 공기조절 유니트(24)의 내부에 배치된 자외선 살균램프(43)의 광을 받게 됨으로써 살균처리되며, 그 다음의 가습기(45)를 통과하여 습도가 높아지게 된다.

상기 가습기(45)는 물 증발식이거나 초음파식으로 이루어질 수 있음으로써 신속하게 유입청정공기에 습도를 제공할 수 있고, 이와 같이 습도가 조절된 유입청정공기는 송풍기(28)를 통하여 하우징(5)내의 펀칭 덕트(32)로 유입되는 것이다.

상기 펀칭 덕트(32)에서는 그 내측의 다수개의 공기 가이드판(75)과 다수개의 하부면 구멍(33)들로 인하여 하우징(5)의 전체 길이에 걸쳐서 고르게 하방으로 분사되어지며, 이와 같이 유입된 청정공기는 펀칭 덕트(32)에 인접된 공기 차단막(80)에 의해서 하방으로 안내되어 공기 차단막(80)의 양측으로 배치된 다단 트레이(7)의 하부로 부터 상방측으로 공급되는 것이다.

이와 같이 하우징(5)의 내부로 유입된 청정공기는 하우징(5)의 내부를 순환하게 되며, 이를 위하여 하우징(5)의 상부측에 배치된 순환 덕트(66)의 흡입 그릴(83)에서는 대략 하우징(5)내의 70-95%에 해당하는 공기를 흡입하여 재순환시키게 되는 바, 이는 송풍기(28)를 가동한 상태에서 입측 댐퍼(50)를 닫거나 그 개도를 줄이게 되면, 상기 공기 조절 유니트(24)내의 부압은 공기 조절 유니트(24)의 측방에 위치된 댐퍼(70)와, 예비 필터(56)를 통하여 순환 덕트(66)에 미치게 되고, 결과적으로는 흡입 그릴(83)에 미치게 되어 흡입 그릴(83)로 부터 공기를 흡입하여 공기 조절 유니트(24)측으로 순환 이동시키게 되고, 다시 마이크로 헤파 필터(36)를 시작으로 하여 공기 조절 유니트(24)를 통과하고, 온도와 습도가 조절되는 것이다.

이러한 과정에서, 상기 예비 필터(56)에서는 하우징(5)내에서 생성된 버섯포자나 일정크기의 분진을 걸러 제거하게 되고, 상기 순환 공기는 대략 20회/시간 정도로 항상 순환되도록 하며, 닫쳐진 상태의 입측 댐퍼(50)에서는 그 개도를 조절하여 대략 10%의 공기만이 새롭게 외부에서 공기 조절 유니트(24)로 유입되도록 한다.

한편, 이와 같은 공기순환과정에서 하우징(5)의 내측에 갖춰진 온도 센서(122)와 습도 센서(124)는 즉각적으로 공기의 온도와 습도를 검출하며, 검출된 신호는 자동 제어부(110)로 입력되어 현재의 온도와 습도가 설정된 프로그램의 기준치 범위에 있는 지를 판별하게 되고, 만일 그 온도와 습도가 부적절하다면, 적정 범위로 자동조절하게 된다.

이를 위하여, 온도가 낮은 경우는 가열 코일(42)이 작동되어 순환공기의 온도를 높이고, 온도가 높을 경우는 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)이 작동되어 공기 온도를 낮추며, 습도가 높을 경우에는 가습기(45)의 작동을 중단시키고 가열 코일(42)을 작동시키며, 습도가 낮을 경우에는 가습기(45)와 하우징(5)내부의 살수 노즐(85)을 동작시켜서 신속하게 습도조절을 하는 것이다.

이와 같이 하여 청정공기를 하우징(5)의 내부로 공급하고 종류별로 최적의 조전에서 버섯을 생육하게 된다.

그러나 이러한 과정에서 버섯의 성장으로 CO2가 발생되면, 이는 CO2 농도검출센서(102)에 의해서 즉각적으로 검출되고, 자동제어부(110)로 그 신호기 입력되어 미리 사전에 입력되어진 기준치에 비교된다.

만일 CO2 기준치 이상으로 CO2 농도가 높다고 판단되면, 이는 하우징(5)의 일측에 마련된 공기 배풍구(97)의 댐퍼(99)를 자동으로 열어서 CO2 농도가 높은 하우징(5)내의 공기를 외부로 방출시키며, 그 방출된 공기를 보충하기 위하여 즉시 입측 댐퍼(50)를 열어서 외부 공기를 보충하는 것이다. 따라서, CO2 농도는 신속하게 낮아져서 기준치이내로 유지되고, 이와 같은 CO2 농도의 변화는 자동 제어부(110)에 실시간으로 전달되어 입측 댐퍼(50)의 개도를 조절함으로써 유입공기의 최소화를 이루면서 항상 최적의 CO2 농도가 유지되도록 하는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 버섯의 종류에 따라서 버섯이 요구하는 온도와 습도에 맞추어 적절하게 조화된 공기를 버섯에 알맞은 풍속으로 순환시킴으로써 하우징(5)의 어느 곳에서도 온도와 습도의 편차가 발생하지 않도록 하여 버섯 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 것이다. 또한, 순환되는 공기는 온도와 습도가 조절된 상태이고, 마이크로 헤파 필터(36)을 통하여 순환됨으로써 각종 오염균들이 원천적으로 유입되는 것을 방지함으로써 버섯의 폐사를 극소화하는 것이다.

그리고, 하우징(5)내에는 태양광과 같은 파장을 발생시키는 3파장 형광등(142)을 설치하여 자연 조건과 같은 환경을 조성함으로써 버섯 생육을 보다 우수하게 할수 있는 것이다.

상기에서와 같이 본 발명에 의하면, 온도, 습도, CO2 농도, 오염방지, 광조사량등 버섯의 생육에 필요한 조건을 자동으로 최적의 상태로 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 버섯품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻는다.

그리고, 본 발명은 샌드위치 판넬의 보온재를 내장한 하우징(5)을 채택하여 항온, 항습을 이룸으로써 열효율을 크게 향상시킬 수 있고, 상하, 좌우의 공기유통이 원활하고, 다단으로 적층이 가능한 트레이(7)를 사용함으로써 하우징(5)내부의 공간을 최대로 할용하여 단위면적당 생산량을 극대화할 수 있는 것이다.

그리고, 버섯이 요구하는 환경요인인 온도, 습도, CO2농도의 자동조절및, 곰팡이 균류의 깨끗한 제거가 가능하여 어떠한 종류의 버섯이라도, 버섯의 종류에 따라서 프로그램을 변경하여 자동재배할 수 있음으로써 버섯의 온도및 습도관리에 투입되는 노동력이 거의 없게 되어 작업생산성을 극대화할 수 있는 것이다. 또한, 버섯의 호흡시 발생하는 CO2의 농도를 조절하기 위하여 외부 공기를 투입하는 경우, 유입공기가 마이크로 헤파 필터(36)을 통과하여 유입되도록 함으로써 미생물의 침투를 근본적으로 차단하여 버섯의 폐사율을 극소화하고 생산성을 극대화하는 것이다.

뿐만 아니라, 모든 시설이 자동화가 가능함으로써 버섯재배의 경험이 없는 초보자도 쉽게 버섯재배가 가능한 효과를 갖는 것이다.

Claims (7)

1. 버섯이 요구하는 온도, 습도및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 버섯을 재배하는 버섯재배장치에 있어서,

   상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이(7)를 배치하여 버섯이 생육되도록 하는 하우징(5);

   상기 하우징(5)의 내부에 유입공기를 공급하되, 유입공기의 온도및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부(20);

   상기 하우징(5) 내부를 사전에 설정된 CO2농도로 유지시키기 위하여 하우징(5)내부의 공기를 방출시키고, 동시에 유입공기량을 제어하는 CO2 농도제어부(95);

   하우징(5)의 내부에 3파장 형광등(142)을 구비하여 트레이(7)상의 버섯에 광을 조사하는 조명부(140); 및

   상기 하우징(5) 내부의 온도, 습도및 CO2 농도를 각각 검출하기 위한 센서(102)(122)(124)들을 갖추고, 상기 하우징(5) 내부를 사전에 설정된 항온, 항습및 CO2농도로 유지하도록 상기 공기조절부(20)와 CO2 농도제어부(95)를 동작제어하는 자동제어부(110);를 포함함을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공기 조절부(20)는 하우징(5)의 일측에 배치되는 공기조절 유니트(24)를 갖추며, 상기 공기 조절 유니트(24)는 공기 유입구(26)가 일측에 마련되고, 타측에는 송풍기(28)가 마련되어 공기 배출구(30)를 형성하며, 상기 공기 배출구(30)는 하우징(5)에 연통되어지고, 상기 공기 조절 유니트(24)는 그 내측에 마이크로 헤파 필터(36)가 탈착가능하도록 장착되며, 상기 마이크로 헤파 필터(36)의 후방측으로 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)및 가열 코일(42)들이 차례로 배치되고, 공기 조절 유니트(24)의 내부를 흐르는 공기를 살균처리하는 자외선 램프(43)가 배치되며, 상기 가열 코일(42)의 후방측으로는 가습기(45)가 배치되어 공기의 온도와 습도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 공기 배출구(30)는 하우징(5)내의 펀칭 덕트(32)에 연결되고, 상기 펀칭덕트(32)는 하우징(5)의 상부 중앙을 통하여 연장되며, 그 하부면에는 그 전체 길이에 걸쳐서 다수개의 구멍(33)들을 형성함으로써 내부의 공기를 하부로 분사시키도록 구성되고, 그 내부에는 각각 유로가 축소되어지는 공기 가이드판(75)들을 다수 개소에 형성하여 펀칭 덕트(32) 내부의 공기흐름에 유동저항을 부여함으로써 하우징(5)의 전체에 걸쳐서 균일한 공기분사를 이룰 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 펀칭 덕트(32)의 양측으로는 각각 공기 차단막(80)이 커튼식으로 위치되며, 이들 공기 차단막(80)은 펀칭 덕트(32)의 전체 길이에 걸쳐서 형성되고, 그 하단(80a)은 하우징(5)의 바닥으로 부터 대략 50 내지 100cm의 간격이 유지되도록 드리워짐으로써 상기 펀칭 덕트(32)로 부터 하강되는 유입공기는 공기 차단막(80)의 하부 공간을 통하여 그 양측의 트레이(7)측으로 이동되며, 트레이(7)에서 하부로 부터 상향으로 공급되어짐을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(5)의 천정측에는 순환 덕트(66)의 입측을 구성하는 흡입 그릴(83)이 다수개 배치되며, 이들은 하우징(5)의 사방 모서리와 중간부분에 각각 위치되어 하우징(5)내에서 고르게 내부공기를 흡인하여 하우징(5)의 입측으로 재순환시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(5)에는 하우징(5)내부의 습도를 조절하기 위하여 살수 노즐(85)이 갖춰지고, 상기 살수노즐(85)은 하우징(5)의 사방 모서리및 중간중간에 다수개가 위치되며, 상기 살수 노즐(85)은 그 직경이 매우 적은 것이어서 이를 통하여 살수가 이루어지는 경우, 분사수는 안개와 같은 분무형상으로 살수되어짐을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(5)의 내부에는 버섯이 생육되어지는 트레이(7)가 배치되고, 상기 트레이(7)는 상하, 좌우방향의 공기 유통이 자유로운 다단 프레임의 구조와, 상기 각각의 프레임상에 놓여지는 다공성 받침판(12)들을 구비하므로써 상기 트레이(7)는 상하, 좌우로의 공기 유통이 자유롭도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯재배장치.