KR20110103781A - 식물재배용 항온 항습장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물재배용 항온 항습장치에 있어서, 특히 식물재배시설 내부의 기온이 기준이하로 하강하면 식물 재배시설에 설치되는 열교환 장치용 실외기의 폐열을 회수하여 난방시키도록 함으로서 식물재배시설의 난방비용을 줄이도록 하는 식물재배용 항온 항습장치에 관한 것으로,
실내기에 증발기, 제 2 응축기, 실내온도감지센서와, 3방향밸브 및, 제어부를 구비하고, 실외기에 압축기, 제 1 응축기를 구비하고;
상기 제어부가 상기 실내온도센서로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 이상이면, 상기 3방향밸브의 압축기 고온고압 냉매 출력단 포트를 제 1 응축기의 고온고압 냉매 입력단 포트에 연결하여, 압축기 -> 3방향밸브 -> 제 1 응축기 -> 증발기로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 1 응축기와 증발기를 이용한 냉방 운전을 하고;
상기 제어부가 상기 실내온도센서로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 기준 온도 미만이면, 상기 3방향밸브는 압축기 고온고압 냉매 출력단 포트를 제 2 응축기의 고온고압 냉매 입력단 포트에 연결하여, 압축기 -> 3방향밸브 -> 제 2 응축기 -> 증발기로 구성되는 냉매순환사이클을 형성하여 제 2 응축기와 증발기를 이용한 난방 운전을 하는 것이 특징이다.

Description

식물재배용 항온 항습장치{A Constant Temparature and Humidity Chamber for a Plant Cultivating}

본 발명은 식물재배용 항온 항습장치에 관한 것으로, 특히 식물재배시설 내부의 기온이 기준이하로 하강하면 식물 재배시설에 설치되는 열교환 장치용 실외기의 폐열을 회수하여 난방시키도록 함으로서 식물재배시설의 난방비용을 줄이도록 하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 항온 항습장치에 관한 것이다.

일반적으로, 식재 재배시설은 바닥에 수평 방향을 따라 규칙적으로 다수 열 배열되는 복수개의 재배 베드와, 그리고 식재 재배시설 내의 온도를 설정 온도 및 습도를 일정하게 유지시키기 위한 항온 항습장치가 사용된다.

특히 복수개의 재배 베드 각각에는 실질적으로 재배를 위한 농작물이나 꽃이 성장하게 되며, 또한 실내에 햇빛이 들어오지 않을 때에도 식재가 빛 에너지에 의해 광합성을 할 수 있도록 재배 베드에 엘이디 광원을 설치한다.

그러나, 종래의 항원 항습장치는 습기를 빨아들여서 습기제거 장치와 전기적 에너지를 열로 변환시키는 열발생장치를 조합하여 제작하고, 실내의 습도 상태 및 온도 상태에 따라서 상기 장치를 별도로 구동함으로서 식재 재배시설의 항온 항습이 이루어지도록 하기 때문에 전력이 많이 소비되는 문제가 있었다.

즉, 식재 재배시설 내부의 기온이 떨어지면 단지 전기장치와 연결된 히터에 의존하여 식재 재배시설 내부를 가열시키기 때문에 전력소모가 필연적으로 늘어날 수 밖에 없는 구조인 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 냉방 및 습도조절에 사용되는 장치를 이용하여 식물재배시설의 내부가 기준온도 미만으로 하강시에 실외기용 폐열을 회수하여 실내에 열공급에 활용토록 함으로서 전력낭비를 줄인 항온항습장치를 제공토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은, 실내기(100)에 증발기(110)와, 제 2 응축기(120)와, 실내온도감지센서(130)와, 송풍팬(140) 및, 제어부(150)를 구비하고, 실외기(200)에 압축기(210)와, 제 1 응축기(220) 및 냉각팬(230)를 구비하고;

상기 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단과, 제 1 응축기(220)의 고온고압냉매 입력단 및, 제 2 응축기(120)의 고온고압냉매 입력단을 연결하여 냉매 경로를 바꿔주는 제1 3방향밸브(300)를 구비하며;

상기 제 2 응축기(120)의 출력단과, 제 1 응축기(220)의 출력단 및, 증발기(110)의 입력단을 연결하여 냉매 경로를 바꿔주는 제2 3방향밸브(300a)를구비하고;

상기 제어부(150)는, 상기 실내온도감지센서(130)로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 이상이면, 상기 3방향밸브(300)의 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단 포트(a)를 제 1 응축기(220)의 고온고압 냉매 입력단 포트(b)에 연결하여, 압축기(210) -> 제1 3방향밸브(300)의 a,b라인 -> 제 1 응축기(220) -> 제2 3방향밸브(300a)의 e,d라인 -> 증발기(110) -> 압축기(210)로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 1 응축기(220))와 증발기(110) 및 응축된 열을 외기와 열교환하는 냉각팬(230)을 이용한 냉방 운전을 하는 프로그램 코드를 갖고;

상기 제어부(150)는, 상기 실내온도감지센서(130)로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 미만이면, 상기 3방향밸브(300)의 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단 포트(a)를 제 2 응축기(120)의 고온고압 냉매 입력단 포트(d)에 연결하여, 압축기(210) -> 제1 3방향밸브(300)의 a,c라인 -> 제 2 응축기(120) -> 제2 3방향밸브(300a)의 f,d라인 -> 증발기(110) -> 압축기(210)로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 2 응축기(120)와 증발기(110) 및 응축된 열을 실내로 출력하는 송풍팬(140)을 이용한 난방 운전을 하는 프로그램 코드를 것이 특징이다.

또한, 상기 제 2 응축기(120)의 상부에는 보조히터(160)가 설치되고, 제 2 응축기(120)와 증발기(110) 사이에는 송풍팬(140)이 설치되어 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 냉각팬(230)의 연결축에 발전기(240)를 설치하고, 발전기(240)를 통해 생성된 전기는 실내기의 충전기(170)로 충전시키며, 난방모드시에 충전기(170)의 전기를 보조히터(160)로 출력하는 것이 특징이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 냉방 및 습도조절에 사용되는 장치를 이용하여 식물재배시설의 내부가 기준온도 미만으로 하강시에 실외기용 폐열을 회수하여 실내에 열공급에 활용토록 함으로서 전력낭비를 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제어부 동작상태도.
도 3은 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습기의 냉방 운전 모드를 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습기의 난방 운전 모드를 보여주는 구성도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제어부 동작상태도이고, 도 3은 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습기의 냉방 운전 모드를 보여주는 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습기의 난방 운전 모드를 보여주는 구성도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 구성요소는 크게, 냉매를 액화시키기 위한 압축기(210)와, 압축기의 출력단에 연결되고 기화된 냉매를 외기와 열교환하여 외부로 열을 발산시키며 실외에 설치되는 제 1 응축기(220)와, 상기 제 1 응축기의 설치위치에 설치되며 임펠러를 이용하여 제 1 응축기의 열을 외부로 방출하기 위한 냉각팬(230)과, 상기 제 1 응축기에 직렬 연결하되 실내기에 삽입 설치되어 실내기 내부에서 열교환이 이루어지도록 하는 제 2 응축기(120)와, 상기 제 1 응축기의 출력단 및 제 2 응축기의 출력단에 공통 연결되며 압축된 액상의 냉매를 기화시켜 습기 제거를 위한 증발기(110) 및, 상기 제 1 응축기와 제 2 응축기 및 압축기 사이에 연결되어 압축된 냉매의 흐름 방향을 조절하기 위한 제1 3방향 밸브(300) 및 제2 3방향 밸브(300a)를 포함하여 이루어진다.

또한, 실내기의 일단에 설치되어 실내 온도를 감지하는 실내온도감지 센서(130)가 설치되어 이루어진다.

아울러, 제 2 응축기(120)의 상부에는 보조히터(160)가 설치되고, 제 2 응축기(120)와 증발기(110) 사이에는 송풍팬(140)이 설치되어 이루어진다.

즉, 본 발명의 특징은 실내기(100) 내부에 제 2 응축기(120) 및 증발기(110)를 구비하여 증발기는 실내공기를 냉각시키거나 습기를 제거하는 용도로 사용하고, 제 2 응축기(120)는 냉매를 응축하여 공기를 가열하기 위한 용도로 사용하며, 실외기(200)에 제 1 응축기(220)를 구비하여 습기제거 또는 냉방운전시에 실내의 습기를 제거하거나 더운 공기를 외부로 배출시키는 역할을 한다.

이하에서 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 냉방운전시의 동작을 살펴보면, 도 3에 도시한 바와 같이 냉매는 압축기(210)와, 압축기(210)의 고온고압냉매를 제 1 응축기(220)로 안내하는 제1 3방향밸브(300)와, 실외기(200)에 설치되고 냉매가 응축되면서 응축열을 발생하는 제 1 응축기(220)와, 제 1 응축기를 통해 발생되는 열을 외부로 발산시키는 냉각팬(230)과, 냉매가 증발하면서 주변공기로 부터 증발잠열을 빼앗아 주변공기를 냉각시키는 증발기(110)를 이용하여서 냉방운전이 이루어지도록 한다. 이때 제2 3방향 밸브(300a)는 제 2 응축기(120)의 출력라인(f)은 차단하고, 제 1 응축기(220)의 출력(e)과 증발기(d) 사이를 오픈시킨다.

즉, 냉방운전시에는 실외기(200)의 압축기(210)와 제 1 응축기(220) 및 냉각팬(230)을 통해 외부와 열교환이 이루어지도록 하고 이후 증발기(110)로 복귀되어 실내의 고온의 열과 열교환이 이루어져 실내를 냉방시키거나 실내의 습기를 제거토록 한다.

결국, 본 발명에 따른 식물재배용 항온항습기는 냉방운전의 경우 압축기(210), 제1 3방향밸브(300)의 a,b라인, 제 1 응축기(220), 제2 3방향밸브의 e, d라인, 증발기(110)의 냉매 경로가 이루어지고, 제어부(150)가 제1 3방향 밸브(300)의 a, b라인이 연결되도록 제어하고 제2 3방향 밸브(300a)의 e, d라인이 연겨되도록 제어하여 냉방 및 습기제거 운전이 가능토록 한다.

아울러, 본 발명에서는 실외기 냉각팬(230)의 연결축에 발전기(240)를 설치하여 냉각팬이 회전되는 동력으로 전기를 생산하며, 생산된 전기는 실내기에 설치되는 충전기(170)에 충전후 난방모드시에 보조히터(160)로 전기를 공급하여 난방에 도움을 주도록 한다.

이하에서 난방운전 모드를 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)가 실내온도감지센서(130)로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 이하이면, 상기 제1 3방향밸브(300)는 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단 포트(a)를 제 2 응축기(120)의 고온고압 냉매 입력단 포트(c)에 연결하고, 아울러 상기 3방향밸브(300)는 제 1 응축기(220)의 고온고압 냉매 입력단 포트(b)를 차단하여, 압축기(210) -> 3방향밸브(300) -> 제 2 응축기(120) -> 증발기(110)로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 2 응축기(120)를 이용한 난방 운전을 한다. 이때 제2 3방향 밸브(300a)의 f, d라인을 오픈시켜 제 1 응축기(120)의 출력라인은 오픈하고, 제 2 응축기(220)의 출력라인은 폐쇄시킨다.

아울러, 난방운전시에는 실외기의 연결축에 연결되어 전기를 생산하는 발전기로부터 충전된 전기를 활용하여 보조히터를 가동하며 이에 따라 빠른 속도로 실내의 공기를 가열시킬 수 있도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

즉, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이기 때문에 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

따라서, 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위의 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 실내기
110: 증발기
120: 제 2 응축기
130: 실내온도감지센서
140: 송풍팬
150: 제어부
160: 보조히터
170: 충전기
200: 실외기
210: 압축기
220: 제 1 응축기
230: 냉각팬
240: 발전기
300: 제1 3방향밸브
300a: 제2 3방향밸브

Claims (3)

1. 실내기(100)에 증발기(110)와, 제 2 응축기(120)와, 실내온도감지센서(130)와, 송풍팬(140) 및, 제어부(150)를 구비하고, 실외기(200)에 압축기(210)와, 제 1 응축기(220) 및 냉각팬(230)를 구비하고;
   상기 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단과, 제 1 응축기(220)의 고온고압냉매 입력단 및, 제 2 응축기(120)의 고온고압냉매 입력단을 연결하여 냉매 경로를 바꿔주는 제1 3방향밸브(300)를 구비하며;
   상기 제 2 응축기(120)의 출력단과, 제 1 응축기(220)의 출력단 및, 증발기(110)의 입력단을 연결하여 냉매 경로를 바꿔주는 제2 3방향밸브(300a)를구비하고;
   상기 제어부(150)는, 상기 실내온도감지센서(130)로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 이상이면, 상기 3방향밸브(300)의 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단 포트(a)를 제 1 응축기(220)의 고온고압 냉매 입력단 포트(b)에 연결하여, 압축기(210) -> 제1 3방향밸브(300)의 a,b라인 -> 제 1 응축기(220) -> 제2 3방향밸브(300a)의 e,d라인 -> 증발기(110) -> 압축기(210)로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 1 응축기(220))와 증발기(110) 및 응축된 열을 외기와 열교환하는 냉각팬(230)을 이용한 냉방 운전을 하는 프로그램 코드를 갖고;
   상기 제어부(150)는, 상기 실내온도감지센서(130)로부터 실내온도를 읽어 들여 실내온도가 미리 설정된 온도 미만이면, 상기 3방향밸브(300)의 압축기(210)의 고온고압 냉매 출력단 포트(a)를 제 2 응축기(120)의 고온고압 냉매 입력단 포트(d)에 연결하여, 압축기(210) -> 제1 3방향밸브(300)의 a,c라인 -> 제 2 응축기(120) -> 제2 3방향밸브(300a)의 f,d라인 -> 증발기(110) -> 압축기(210)로 구성되는 냉매순환사이클을 형성함으로써 제 2 응축기(120)와 증발기(110) 및 응축된 열을 실내로 출력하는 송풍팬(140)을 이용한 난방 운전을 하는 프로그램 코드를 갖는 것을 특징으로 하는 식물재배용 항온 항습장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 응축기(120)의 상부에는 보조히터(160)가 설치되고, 제 2 응축기(120)와 증발기(110) 사이에는 송풍팬(140)이 설치되어 이루어짐을 특징으로 하는 식물재배용 항온 항습장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 냉각팬(230)의 연결축에 발전기(240)를 설치하고, 발전기(240)를 통해 생성된 전기는 실내기의 충전기(170)로 충전시키며, 난방모드시에 충전기(170)의 전기를 보조히터(160)로 출력하는 것을 특징으로 하는 식물재배용 항온 항습장치.

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