KR20070109593A - 자동화가 가능한 버섯 재배기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직육면체의 외관을 갖는 버섯재배기에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 전면을 제외한 다섯개의 벽면에 단열재(12)가 내장된 벽체(10), 버섯 재배기의 정면에 설치되는 이중 유리문(14), 외부로부터 빛을 차단할 수 있게 이중 유리문(14)의 전방에 설치되고 상하로 이동이 가능한 차광 셔터(16), 상하로 공기가 통할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 선반(20, 20')을 포함하여 구성되고, 또한, 재배 공간의 상부 위치에 설치되어 재배 공간 상부의 상대적으로 따듯한 공기와 열교환할 수 있도록 구성되고 재배 공간 내부 온도를 4℃까지 하강시킬 수 있는 냉방장치에 연결된 냉방장치 출력부(30), 재배 공간 하부 위치에 설치되어 재배 공간 하부에 있는 공기에 열을 전달할 수 있도록 구성된 내부의 온도를 40도까지 상승시킬 수 있는 가열장치에 연결된 가열장치 출력부(40), 재배 공간 내부에 습한 공기를 공급할 수 있으며 가습장치에 연결된 가습장치 출력부(50), 재배 공간 내부의 온도와 습도를 측정하기 위한 온습도센서(55)를 포함하여 구성되고, 또한, 신선한 공기를 내부로 유입시키기 위한 환기팬 및 환기투입구(76)를 포함하는 환기 시스템, 재배 공간 하부 바닥에 구비되는 배기구(78), 가습장치, 냉방장치, 가열장치 등의 기계 전기장치가 수납되고 버섯 재배기 하부에 위치하는 기계장치 수납부(90), 버섯 재배기 전면에 설치되는 제어판넬(110), 및 벽체의 외부에 설치되는 조명(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 버섯재배기에 관한 것이다.
버섯, 재배기, 가정용, 환경조절, 채소, 단열재, 냉방 장치, 환시 시스템

Description

자동화가 가능한 버섯 재배기{ Culturing Device For Mushroom }
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동화가 가능한 버섯 재배기의 정면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 버섯 재배기를 이용한 버섯 종류별 온, 습도, 환기 상태 제어 흐름도이다.
{도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명}
10 : 벽체 12 : 단열재
14 : 유리문 16 : 차광 셔터
20, 20' : 선반 30 : 냉방장치 출력부
40 : 가열장치 출력부 50 : 가습장치 출력부
55 : 온습도센서 76 : 환기 투입구
78 : 배기구 90 : 장치 수납부
110 : 제어판넬 120 : 조명
버섯의 재배기술은 인공적으로 환경조절을 잘하느냐에 따라 좌우된다. 버섯 의 재배를 간략하게 설명하자면, 우선은 원재료의 수급이 필요하다. 이것을 입고라 하는데 톱밥, 쌀겨 등의 재료를 준비하여 적당한 비율로 혼합한다. 혼합한 재료에 수분을 첨가하여 원하는 용기에 담아 121도의 온도에서 스팀으로 살균하는 과정을 거친다. 살균 후 20도 내외로 냉각하여 버섯의 씨앗인 종균을 뿌려주고 버섯의 배양에 알맞은 온도와 습도, 환기를 조절하여 배양시킨다. 배양이 완료된 용기는 싹 틔우기 과정을 위하여 생육단계로의 조절이 필요하다. 이때 물리적인 충격을 주기 위하여 표면을 떼어내고, 환경적인 충격을 주기 위하여 온도, 습도, 환기, 조명등의 조절을 하여 싹 틔우기 과정을 거쳐 생육을 한다. 이 과정에서 인위적으로 환경변화를 주려면 재배사의 냉방장치나 가습장치 등의 시설이 필요하다. 실제 버섯 재배사의 설비를 하자면 상당한 경제적 투자가 되어야 한다. 또한 재배사의 환경을 정밀하게 조절할 수 있는 기술을 필요로 한다. 또한 버섯의 특성상 쉽게 변질이 되기 때문에 유통의 조절 또한 쉽지 않으며, 신선한 버섯의 수출입 또한 어려운 실정이다.
이러한 문제점을 극복하고자 본 발명에서는 경제적으로 부담이 적고, 재배기술을 모르고 있는 사람이라고 해도 버섯을 재배할 수 있으며, 전기가 통하는 각국 어느 나라에서도 원하는 환경을 만들어 주어, 고품질의 버섯을 원하는 시간에 재배할 수 있는 장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 목적은 재배자가 재배 공간 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 용이하고 효율적으로 조절할 수 있는 자동화가 가능한 버섯재배기를 제공하고자 하는 것이다. 또한, 냉방장치 출력부(30), 가열장치 출력부(40), 가습장치 출력부(50)의 특유한 위치에 열교환과 습도 조절이 효율적으로 수행되어질 수 있고, 이산화탄소 농도가 자동으로 제어될 수 있는 버섯재배기를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 주요 구성요소는 냉방장치, 가습장치, 환기장치, 조명장치, 가열장치이며, 본 발명에 따른 버섯 재배기는 소규모로 인공적인 버섯 재배 환경을 만들어 줄 수 있는 장치이다. 또한 버섯 종류별로 적당한 환경조건이 다르기 때문에 이를 변환시켜 줄 수 있는 장치를 추가하여 구성되어 있으며, 새로운 버섯의 생육시스템이 필요할 때 추가적으로 입력하여 재배할 수 있는 업그레이드가 가능한 장치이다. 본 발명의 버섯 재배장치는 가정에서 또는 학교에서 쉽게 버섯을 재배할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 자동화가 가능한 버섯 재배기는 직육면체의 외관을 갖는 버섯재배기에 있어서, 전면을 제외한 다섯개의 벽면에 단열재(12)가 내장된 벽체(10), 버섯 재배기의 정면에 설치되는 이중 유리문(14), 외부로부터의 빛을 차단할 수 있게 이중 유리문(14)의 전방에 설치되고 상하로 이동이 가능한 차광 셔터(16), 상하로 공기가 통할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 선반(20, 20')을 포함하여 구성되고, 또한, 재배 공간의 상부 위치에 설치되어 재배 공간 상부의 상대적으로 따듯한 공기와 열교환 할 수 있도록 구성되고 재배 공간 내부 온도를 4℃까지 하강시킬 수 있는 냉방장치에 연결된 냉방장치 출력부(30), 재배 공간 하부 위치에 설치되어 재배 공간 하부에 있는 공기에 열을 전달할 수 있도록 구성된 내부 의 온도를 40도까지 상승시킬 수 있는 가열장치에 연결된 가열장치 출력부(40), 재배 공간 내부에 습한 공기를 공급할 수 있으며 가습장치에 연결된 가습장치 출력부(50), 재배 공간 내부의 온도와 습도를 측정하기 위한 온습도센서(55)를 포함하여 구성되고, 또한, 신선한 공기를 내부로 유입시키기 위한 환기팬 및 환기투입구(76)를 포함하는 환기 시스템, 재배 공간 하부 바닥에 구비되는 배기구(78), 가습장치, 냉방장치, 가열장치 등의 기계 전기장치가 수납되고 버섯 재배기 하부에 위치하는 기계장치 수납부(90), 버섯 재배기 전면에 설치되는 제어판넬(110), 및 벽체의 외부에 설치되는 조명(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 버섯 재배기의 정면도인데, 이 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 자동화가 가능한 버섯재배기의 각 구성 요소에 대해 상세히 설명한다.
먼저 버섯재배기는 직육면체의 외관을 갖는다. 하지만, 버섯재배기의 외관이 이 형상에 한정되는 것은 아니며 내부 입체 공간을 형성할 수 있는 임의의 형상을 갖을 수 있다.
벽체(10)는 내부와 외부의 온도를 차단할 수 있도록 마감한 단열재(12)를 내부에 포함한다. 벽체(10)는 환경조절을 해야하는 내부와 외부의 온도변화를 차단하기 위하여 전면을 제외한 다섯개의 벽면에 단열재(4)를 사용하여 독립된 공간을 확보한다.
내부의 상태를 확인할 수 있도록 이중유리(12)를 사용하여 문을 제작하였는데, 이중유리문(14)은 내,외부의 열을 차단함과 동시에 내부를 관찰할 수 있게 하 기 위한 것이며 바람직하게는 슬라이딩 식으로 구성한다. 이중유리문(14)은 버섯재배기의 정면에 설치된다.
차광 셔터(16)는 외부로부터의 조명을 차단할 수 있게 이중 유리문 전방에 설치된다. 선반(20, 20')은 공기가 통할 수 있게 통공을 갖게 하거나 당업계에 주지된 다른 수단을 이용하여 재배 공간의 상하로 공기가 이동 가능하도록 구성될 수 있다.
버섯이 자라는 환경을 만들어 주기 위하여 온도의 조절이 필요한데 냉각온도를 단계별로 조절할 수 있는 냉방장치 출력부(30)를 재배기 내부의 상부에 장착한다. 이러한 냉방장치 출력부(30)는 재배 공간의 상부에서 내부공간으로 냉기를 전달(또는 열교환)할 수 있도록 구성되고, 바람직하게는 버섯 재배에 필요한 4℃까지 온도를 하강시킬 수 있다.
가열장치 출력부(40)는 버섯 재배를 위해 내부의 온도를 바람직하게는 40℃까지 상승시킬 수 있다. 가열장치 출력부(40)는 바람직하게 열선이며, 이 가열장치 출력부(40)(열선)는 재배기 내부의 하부에 장착하여 상 하부의 온도 편차가 최소화 되도록 설치한다. 재배 공간의 하부에는 상대적으로 밀도(무게, 질량)가 높은 찬 공기가 위치하고, 재배 공간의 상부에는 상대적으로 밀도가 낮은 따뜻한 공기가 위치하기 때문에 상부에는 냉방장치 출력부(30)를 설치하고 하부에는 가열장치 출력부(40)를 설치함이 공기 대류 원리 등을 고려할 때 냉 온방의 효율 측면에서 유용하다.
재배 공간의 온도는 냉방 장치, 가열장치, 환기 장치, 온도 센서, 논리 회로 를 포함하는 제어프로그램을 갖는 컴퓨터, 및 제어 판넬(입력부)에 의해 시간대별로 소정온도를 유지하거나 일정 비율로 상승하강 하거나 한계값(하한, 상한)을 넘지 않도록 제어될 수 있다. 이 경우 버섯 재배 업계가 아닌, 냉온방 장치업계에 주지된 온도 제어 방법을 본 발명에 적용할 수 있으며, 냉온방 장치업계에 주지된 온도 제어 방법은 본 발명의 범위에 포함된다.
예를 들면, 냉각 장치 작동중에 온도 상승이 필요하다고 판단된 경우 환기 장치를 작동하여 재배 공간의 온도보다 높은 온도를 갖는 외부 공기를 내부로 유입하여 내부 온도를 상승시킬 수 있으며, 또한, 냉각 장치를 정지하고 가열 장치를 작동하여 내부 온도를 상승시킬 수도 있다. 온도의 하강도 이와 같은 원리를 적용할 수 있다. 이를 위해 냉각장치, 환기장치, 가열장치, 센서는 연계하여 제어장치(제어프로그램, 컴퓨터, 제어판넬)의 통제를 받도록 구성될 수 있다.
가습장치 출력부(50)는 가습량을 조절하여 내부에 공급할 수 있으며, 가습장치에 연결된다. 버섯 재배에서는 수분의 필요성이 가장 중요한데 이를 위하여 가습량 조절이 가능하도록 물 높이를 조정할 수 있는 진동자를 이용한 가습장치를 이용하여 재배기 내부에 고루 수분이 분포할 수 있도록 상단과 중간에 장착한다.
온습도센서 (55)는 내부의 온도와 습도를 측정하여 주며, 바람직하게는 관측용이성을 위해 재배기 내부 중앙에 부착하고, 제어판넬(110)를 통하여 원하는 버섯에 따라 조절이 가능하다.
환기투입구(76)는 신선한 공기가 내부로 유입하기 위한 것이며, 환기팬에 연결된다. 버섯은 환기에 따라 버섯의 모양이 크게 변화한다. 이를 조절하기 위해서 환기의 량을 조절하여 투입할 수 있는 환기팬을 사용했으며, 산소보다 이산화탄소의 무게가 크기 때문에 재배 공간 상부에 환기투입구(76)를 설치하였고 재배 공간 하부 바닥에 배기구(78)를 설치하여 버섯이 필요로 하는 산소의 량을 조절할 수 있다. 배기구(78)는 배기와 동시에 응결수의 배출을 위한 것이다.
버섯을 재배하는데 적당한 이산화탄소 농도는 1500PPM ~ 2000PPM으로 알려져 있다. 환기를 해주지 않는 경우 재배 공간 내부의 이산화탄소 농도는 5000PPM까지 올라갈 수 있다. 그리고 신선한 외부 공기의 이산화탄소 농도는 600 ~ 700PPM으로 알려져 있다.
팬, 공기통로용 덕트, 및 환기투입구 등을 포함하는 환기 시스템은 이산화탄소 농도 측정 센서에 연결된 제어장치에 연결될 수 있다. 이산화탄소의 농도가 상한 설정치(예를들어, 2000PPM)보다 높은 경우 배기구(78)에서 나온 공기가 재순환 되지 않고 외부의 새로운 공기(이산화탄소 농도는 600 ~ 700PP)가 내부공간으로 유입되도록 구성된다. 그러면, 이산화탄소 농도는 감소한다. 환기 또는 배기에 의해 이산화탄소의 농도가 하한 설정치(예를들어, 1500PPM)보다 낮아진 경우에는 배기구(78)에서 나온 공기가 다시 재배 공간 내부를 재순환하게 구성하여 버섯으로부터 자연 발생하는 이산화탄소에 의해 재배 공간의 이산화탄소 농도를 하한 설정치 이상으로 증가시킬 수 있다.
장치 수납부(90)는 가습장치, 냉방장치, 가열장치 등의 기계 전기 장치가 수납되록 구성된다. 제어판넬(110)은 버섯의 종류에 따라 온습도를 조절하기 위한 것이며, 조명(120)의 내부에 설치했을 경우 발열 때문에 온도의 제어가 쉽지 않으 므로 외부에 설치하여 유리를 통하여 빛을 조사하도록 이중 유리문 외부에 설치하여 내부의 온도변화에 영향을 주지 않게 구성한다. 버섯이 재배되는 용기(140)는 선반(20, 20')에 올려진다.
본 발명에 따른 자동화가 가능한 버섯 재배기의 작용에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 버섯 재배기의 경우 상부의 따듯한 공기와 열교환이 용이하도록 냉방장치 출력부(30)를 재배 공간 상부에 위치시키고, 하부의 찬 공기와 열교환이 용이하도록 가열장치 출력부(40)를 하부에 위치하여 재배 공간의 온도 제어를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 버섯 재배기를 이용한 버섯 종류별 온, 습도, 환기 상태 제어 흐름도이다. 본 발명의 자동화가 가능한 버섯 재배기를 사용하는 경우 도 2에 도시된 바와 같은 온, 습도, 환기 상태를 자동으로 제어할 수 있다.
본 발명에 따르는 경우 재배자가 재배 공간 내부의 온도, 습도, 이산화탄소 농도를 용이하고 효율적으로 조절할 수 있는 자동화가 가능한 버섯재배기가 제공된다. 또한, 본 발명에 따른 냉방장치 출력부(30), 가열장치 출력부(40), 가습장치 출력부(50)의 특유한 위치에 열교환과 습도 조절이 효율적으로 수행되어질 수 있고, 이산화탄소 농도가 자동으로 제어될 수 있다.
또한, 본 발명을 통하여 버섯과 채소를 쉽게 재배할 수 있으며, 학교에서도 동물, 식물 외의 균류에 대한 이해를 돕는데 실질적인 교육의 기회가 되며, 버섯의 재배가 이루어지지 않고 있는 열대지방이나 극지에서도 전기가 들어오는 곳이면 버 섯재배가 가능하게 되고, 국내는 물론 세계적으로 꼭 필요한 가전제품으로 공급이 가능하다. 또한, 본 발명을 통하여 전세계 어디서나 원하는 시간에 고품질의 버섯과 채소를 직접 재배하여 신선한 버섯을 할 수 있어 유통의 한계를 극복할 수 있다.

Claims (2)

  1. 직육면체의 외관을 갖는 버섯재배기에 있어서,
    전면을 제외한 다섯개의 벽면에 단열재(12)가 내장된 벽체(10), 버섯 재배기의 정면에 설치되는 이중 유리문(14), 외부로부터의 빛을 차단할 수 있게 이중 유리문(14)의 전방에 설치되고 상하로 이동이 가능한 차광 셔터(16), 상하로 공기가 통할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 선반(20, 20')을 포함하여 구성되고,
    또한, 재배 공간의 상부 위치에 설치되어 재배 공간 상부의 상대적으로 따듯한 공기와 열교환 할 수 있도록 구성되고 냉방장치에 연결된 냉방장치 출력부(30), 재배 공간 하부 위치에 설치되어 재배 공간 하부에 있는 공기에 열을 전달할 수 있도록 구성된 내부의 온도를 40도까지 상승시킬 수 있는 가열장치에 연결된 가열장치 출력부(40), 재배 공간 내부에 습한 공기를 공급할 수 있으며 가습장치에 연결된 가습장치 출력부(50), 재배 공간 내부의 온도와 습도를 측정하기 위한 온습도센서(55)를 포함하여 구성되고,
    또한, 신선한 공기를 내부로 유입시키기 위한 환기팬 및 환기투입구(76)를 포함하는 환기 시스템, 재배 공간 하부 바닥에 구비되는 배기구(78), 가습장치, 냉방장치, 가열장치 등의 기계 전기장치가 수납되고 버섯 재배기 하부에 위치하는 기계장치 수납부(90), 버섯 재배기 전면에 설치되는 제어판넬(110), 및 벽체의 외부에 설치되는 조명(120)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동화가 가능한 버섯재배기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환기 시스템은 이산화탄소의 농도가 상한 설정치보다 높은 경우 상기 배기구(78)에서 나온 공기가 재순환 되지 않고 외부의 새로운 공기가 내부공간으로 유입되고, 이산화탄소의 농도가 하한 설정치보다 낮은 경우 상기 배기구(78)에서 나온 공기가 다시 재배 공간 내부를 재순환하는 것을 특징으로 하는 자동화가 가능한 버섯재배기.
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