KR20140048444A - 단열필름을 구비하는 비닐하우스 - Google Patents

단열필름을 구비하는 비닐하우스 Download PDF

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KR20140048444A KR1020120114093A KR20120114093A KR20140048444A KR 20140048444 A KR20140048444 A KR 20140048444A KR 1020120114093 A KR1020120114093 A KR 1020120114093A KR 20120114093 A KR20120114093 A KR 20120114093A KR 20140048444 A KR20140048444 A KR 20140048444A
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Abstract

본 발명은 일중 비닐하우스에 관한 것으로서, 단열필름 층을 구비하여 단열효과를 높이면서도 이중 비닐하우스와 비교하여 저렴한 비용으로 설치할 수 있고, 내부 보조 파이프 구조물에 열매체를 설치하여 비닐하우스 내부의 온도를 일정하게 유지시켜 냉난방 비용을 절감하는 기술이다.

Description

단열필름을 구비하는 비닐하우스{Green house including insulating film}
본 발명은 비닐하우스에 있어서, 비닐하우스의 강도와 단열효과를 더욱 높이는 비닐하우스에 관한 것이다. 보다 상세하게는 비닐하우스 내부에 강도를 높일 수 있는 수직 및 수평 보조 파이프를 형성하고, 단열효과를 높이기 위한 단열필름 층을 구비하고, 내부에 열매체를 구비하여 별도의 냉난방을 위한 에너지를 소모하지 않고서도 적정 온도를 유지할 수 있는 비닐하우스에 관한 것이다.
종래의 비닐하우스에 있어서, 비닐하우스는 비닐하우스의 내구성이 약하기 때문에, 비닐하우스를 설치한 후 강풍이나 폭설과 같은 자연재해가 발생하면 비닐하우스의 파손이 자주 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 이중 비닐하우스의 경우, 내부 구조와 바깥 구조 사이 공간에 단열층을 형성하여 단열효과를 높일 수 있다는 장점이 있으나 서까래를 2중으로 구성하여 비닐하우스를 설치하는 경우, 비닐하우스의 작업공간을 협소하게 만들고, 많은 양의 파이프가 필요하며, 2중 비닐하우스가 안정성을 갖도록 고정하기 위해서는 다수의 구조물이 필요하기 때문에 비닐하우스 설치비용이 증가되며, 비닐하우스의 설치가 복잡하다는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록실용신안 제20-0359134호에서는 다중의 비닐 필름과 공기 기둥을 이용하여 비닐하우스 내부의 온도를 유지하는 다중비닐하우스 구조를 개시하고 있으나, 설치과정이 복잡하고 설치시 많은 시간이 소요된다는 단점이 있을 뿐만 아니라 비닐하우스의 외관상 부피가 커져 많은 공간이 필요하고 비닐하우스에 공기 기둥을 정확하게 위치시키는 것이 어렵기 때문에 비닐하우스의 공기기둥 설치가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 비닐하우스의 서까래를 1중으로 구성하면서 이중 비닐하우스의 단열효과를 유지시킬 수 있도록 단열필름 층을 구비하고, 내부에 가로 및 세로 보조 파이프로 구조물을 설치하여 열매체를 장착함으로써 별도의 난방장치 없이도 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있는 비닐하우스에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 비닐하우스 있어서, 지면으로부터 반타원형으로 형성되어 비닐하우스를 지지하는 서까래; 상기 비닐하우스의 길이방향으로 형성되고, 상기 서까래와 수직으로 연결되어 상기 서까래를 지지하는 도리 파이프를 포함하는 기본 골조; 상기 서까래와 상기 도리 파이프를 둘러싸는 제 1 필름 층; 상기 제 1 필름 층 상부에 형성되는 한 개 이상의 단열필름 층; 및 상기 단열필름 층 상부에 형성되어 비닐하우스를 둘러싸는 제 2 필름 층을 포함하는 비닐하우스를 제공함으로써 상기와 같은 문제점을 해결하였다.
서까래 파이프를 일중으로 설치하여 이중 비닐하우스보다 적은 수의 파이프를 사용하면서도 단열필름 층을 구비함으로써 단열효과를 거둘 수 있다.
종래 비닐하우스와 대비하여 내부에 수직 및 수평의 보조파이프 구조물을 설치함으로써, 구조적 안정성을 보강하여 강풍, 폭설과 같은 자연재해로 인한 파손을 줄일 수 있는 더욱 견고한 비닐하우스를 제공한다.
비닐하우스 내부에 열매체를 구비함으로써 별도의 난방장치 없이도 내부 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비닐하우스의 분해 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 비닐하우스의 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 비닐하우스의 정면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 비닐하우스의 제 1 필름 층, 제 2 필름 층 및 단열필름 층을 제거한 사시도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비닐하우스(100)의 분해 사시도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비닐하우스(100)는 서까래(10), 도리 파이프(20), 제 1 필름 층(30), 단열필름 층(40), 제 2 필름 층(50), 보조 파이프(60), 상변환 물질(70)로 구성된다.
본 발명의 일 실시양태에서 서까래(10)는 반타원형 모양으로 형성되고, 비닐하우스(100)의 베이스 골조를 이루어서 비닐하우스(100)를 지지한다. 서까래(10)는 정해진 거리만큼 간격을 두고 설치되고, 적어도 2 개 이상의 서까래(10)가 형성된다.
도리 파이프(20)는 서까래(10)와 서까래(10)를 연결하고 서까래(10)를 지지하는 골조 파이프이다. 도리 파이프(20)는 비닐하우스(100)의 길이방향으로 형성된다.
도리 파이프(20)와 서까래(10)의 체결 수단은 철선을 이용한 체결, 클램프(Clamp)를 이용한 체결, 용접, 체결핀을 이용한 체결, 조인트(Joint)를 이용한 체결, 힌지를 이용한 체결, 플랜지(Flange)를 이용한 체결 중 적어도 하나 이상의 방법을 이용하여 체결되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 당업자가 통상적으로 실시하는 체결 수단으로 체결될 수 있다.
제 1 필름 층(30)은 서까래(10)와 도리 파이프(20)의 외부면을 둘러싸도록 형성된다. 구체적으로는 제 1 필름 층(30)은 서까래(10)와 도리 파이프(20)의 외부면을 느슨하게 둘러싸도록 형성된다. 이는 제 1 필름 층(30)이 느슨하게 형성됨으로써 하부로 늘어진 부분에 단열필름 층(40)이 위치되는 공간을 확보하여, 공기가 주입된 단열필름 층이 비닐하우스 구조의 도리 파이프(20)에 안착되도록 하기 위함이다. 제 2 필름 층(50)은 제 1 필름 층(30)과 단열필름 층(40)의 외부면을 둘러싸도록 형성된다. 제 2 필름 층(50)과 제1 필름 층(30)의 느슨하게 형성된 부분 사이의 공간에 단열필름 층이 위치함으로서 단열필름 층이 고정된다.
단열필름 층(40)은 2중 필름구조로 공기 주입구를 제외한 바깥쪽 부분이 폐쇄된 형태로 구성되어 공기 주입 후 공기 주입구를 폐쇄하는 경우 내부에 공기층이 형성된 형태로서 튜브와 같이 일정 부피를 가질 수 있는 구조를 가진다. 구체적으로 단열필름 층(40)은 에어쿠션, 에어백, 에어캡 중 적어도 어느 하나의 형태일 수 있으나 이로 한정되지 않는다.
단열필름 층(40)은 제 1 필름 층(30) 상부에 형성되고, 적어도 한 개 이상으로 형성된다. 구체적으로는 단열필름 층(40)은 서까래(10)와 서까래(10) 사이의 공간에 설치되어 이중 비닐하우스와 같이 제 1 필름 층(30)과 제 2 필름 층(50) 사이에 위치하여 공기층을 형성함으로서 단열효과를 거둘 수 있다. 단열필름 층(40)에 공기가 주입된 상태에서 단열필름 층(40)의 상하면 사이의 간격은 1 cm 내지 100 cm로 형성되고, 보다 구체적으로는 1 cm 내지 50 cm 로 형성되며, 보다 더 구체적으로는 1 cm 내지 10 cm 로 형성된다. 이는 서까래(10)의 직경과 같거나 보다 큰 크기로 형성되어 서까래(10) 외부로 돌출되도록 설치함으로서(도 3 참조), 제 1 필름 층(30)과 제 2 필름 층(50) 사이에 공기층이 형성되어 단열효과를 나타낼 수 있도록 하기 위함이다.
제 2 필름 층(50)은 비닐하우스(100)의 외부를 둘러싸는 형태로서, 비닐하우스 하부에 고정되어 단열필름 층(40)을 외부에서 둘러싸는 형태로 형성된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 서까래(10)의 직경은 20 ø 내지 100 ø로 형성되고, 구체적으로는 20 ø 내지 50 ø, 보다 구체적으로는 32 ø 내지 48 ø로 형성된다. 이는 직경의 두께를 기존의 비닐하우스 서까래의 직경보다 두껍게 만들어 비닐하우스(100) 내구성을 향상시키기 위함이다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 보조 파이프(60)는 “∩”자로 형성되고, “∩”자로 형성되는 보조 파이프(60)의 상부 꼭지점은 도리 파이프(20)와 결합된다. “∩”자로 형성되는 보조 파이프(60)는 작업공간을 충분히 확보할 수 있고, 수직으로 형성되었기 때문에 하중을 견디기에 적합한 구조로서 내구성이 좋아진다.
상기 “∩”자로 형성되는 보조 파이프(60)는 “I”자로 형성되는 수직 파이프, “-”자로 형성되는 수평 파이프로 구분하여 나타낼 수 있다. 즉, “I - I” 로 나타낼 수 있다.
보조 파이프(60)는 적어도 하나 이상이 형성되며, 구체적으로는 30 cm 내지 500 cm 간격으로 설치되고, 보다 구체적으로는 40 cm 내지 300 cm 간격으로 설치되며, 보다 더 구체적으로는 60 cm 내지 200 cm 간격으로 설치된다. 보조 파이프(60)는 비닐하우스(100)를 지지하여 보다 구조를 견고하게 하는 역할을 한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 보조 파이프(60)의 직경은 10 ø 내지 60 ø 로 형성되고, 보다 구체적으로는 20 ø 내지 50 ø 로 형성되며, 보다 더 구체적으로는 20 ø 내지 40 ø 로 형성된다.
또한, 보조 파이프(60)는 보조 파이프(60)를 지지하는 대각 파이프(90)를 구비할 수 있다. 대각 파이프(90)는 보조 파이프(60)의 상부 꼭지점과 소정의 위치가 떨어진 곳에 배치되어 후술할 상변환 물질(70)의 무게를 지지할 수 있도록 형성된다.
또한, 최상단에 위치되는 도리 파이프(20)와 보조 파이프(60)의 상부를 연결하는 기둥 파이프가 마련될 수 있다. 기둥 파이프는 비닐하우스(100) 상단의 무게를 지지하여 비닐하우스(100)의 강도를 향상시켜준다. 이에 따라 눈이나 비로 인하여 비닐하우스 상부에서 압력을 받는 경우에도 비닐하우스는 모양이 변형되지 않고 그 형태를 유지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 비닐하우스(100)의 보조 파이프(60)에는 상변환 물질(70)을 추가로 구비할 수 있다. 상변환 물질(70)은 보조 파이프(60)와 보조 파이프(60)의 상부에 위치되는 거치대(80; 도 4 참조)에 마련되는 것이 바람직하다. 이는 거치대(80)에 상변환 물질(70)을 구비하는 경우 비닐하우스(100)의 내부의 열에너지를 효율적으로 저장할 수 있다.
상변환 물질(70)은 비닐하우스(100)의 온도가 일정 온도 이상이 되는 경우 상변화를 통해 열에너지를 저장하게 되고 비닐하우스(100)의 온도가 일정 온도 이하가 되는 경우 다시 상변화를 일으켜 열을 방출함으로서 비닐하우스(100) 내부의 온도를 일정하게 조절할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 상변화 물질(70)은 물; 부틸스테아레이트; C13 -24 파라핀; 카프릭-라우릴산; 디메틸사바케이트; 폴리에틸렌글리콜 E 600; 1-도데카놀; 비닐스테아레이트; KF·4H2O; Mn(NO3)2·H2O; CaCl2·6H2O; 및 LiNO2·3H2O 중 어느 하나일 수 있으며, CaCl2·H2O 및 MgCl2·6H2O의 공융혼합물, CaCl2·H2O 및 KF·4H2O의 공융혼합물, CaCl2 NaCl의 공용혼합물, KCl 및 CaCl2·6H2O의 공융혼합물, Ca(NO3)2·4H2O 및 Mg(NO3)2·6H2O의 공융혼합물 및 Na(CH3COO)·3H2O 및 CO(NH2)2의 공융혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다. 보다 구체적으로 본 발명의 상변화 물질(70)은 부틸스테아레이트, C13 -24 파라핀, 카프릭-라우릴산, 디메틸사바케이트, 폴리에틸렌글리콜 E 600, 1-도데카놀, 비닐스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 유기계 상변화 물질(70)이 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 상변화 물질(70)은 KF·4H2O, Mn(NO3)2·H2O, CaCl2·6H2O 및 LiNO2·3H2O로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 무기계 상변화 물질(70)일 수 있으며, 50 내지 70 w/v%의 CaCl2·H2O 및 25 내지 35 w/v%의 MgCl2·6H2O의 공융혼합물, 또는 50 내지 70 w/v%의 CaCl2·H2O 및 25 내지 35 w/v%의 KF·4H2O의 공융혼합물, 40 내지 60 w/v%의 CaCl2+NaCl, 0.1 내지 0.8 w/v% KCl 및 40 내지 55w/v%의 CaCl2·6H2O의 공융혼합물, 40 내지 50 w/v%의 Ca(NO3)2·4H2O 및 50 내지 60 w/v%의 Mg(NO3)2·6H2O의 공융혼합물 및 40 내지 70 w/v% Na(CH3COO)·3H2O 및 30 내지 50 w/v% CO(NH2)2의 공용혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상일 수 있으나, 이로 한정되지 않는다.
상변화 물질(70)들의 상변화 온도는 다음의 표 1 내지 표 3과 같다. 표 1은 유기계 상변화 물질(70)의 상변화 온도 및 열량을 보여주고 있다. 유기계 상변화 물질(70)은 대체적으로 밀도가 낮고 잠열량이 낮으며, 무기계 상변화 물질(70)과 대비하여 부식성이 작고 부피팽창이 작은 특징을 가진다. 표 2는 무기계 상변화 물질(70)의 상변화온도 및 열량을 보여주고 있다. 무기계 상변화 물질(70)은 수화물 계통의 물질이 대부분이며, 단위 체적당 높은 잠열을 나타내고, 유기계 상변화 물질(70)과 대비하여 가격면에서 저렴하며, 비인화성 특성을 가진다. 다만, 부식성이 있고 과냉각으로 인해 상변화 성질에 영향을 받을 수 있다. 표 3은 공용혼합물 상변화 물질(70)의 상변화온도 및 열량을 보여주고 있다. 공용혼합물은 잠열 축열에 있어서 접근이 용이하고 가격이 저렴하다는 장점이 있다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
[표3]
Figure pat00003

상기 표 3에서 %는 w/v%를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에서, 비닐하우스(100)는 소형작물의 재배, 모종의 재배 및 조직배양을 통한 모종재배 등을 위해 소형의 비닐하우스로 형성될 수 있다. 한편 소형 비닐하우스에서, 단열필름 층으로 에어캡이 사용될 수 있다. 상기 소형 비닐하우스는 보다 구체적으로는 20 cm 내지 200 cm 이하의 소형 비닐하우스로 형성될 수 있다. 이는 소형 비닐하우스를 독립적으로 또는 큰 비닐하우스 안에 설치하여 이른 봄 내지는 겨울에 모종을 재배할 수 있도록 단열필름을 이용하여 단열효과를 높임으로써 난방비를 더욱 절감할 수 있기 때문이다.
이상에서 본 발명을 첨부된 도면에 의거 한정 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
10 : 서까래, 20 : 도리 파이프,
30 : 제 1 필름 층, 40 : 단열필름 층,
50 : 제 2 필름 층, 60 : 보조 파이프,
70 : 상변환 물질, 80 : 거치대,
90 : 대각 파이프,
100 : 비닐하우스.

Claims (6)

  1. 비닐하우스에 있어서,
    지면으로부터 반타원형으로 형성되어 비닐하우스(100)를 지지하는 서까래(10);
    상기 비닐하우스(100)의 길이방향으로 형성되고, 상기 서까래(10)와 연결되어 상기 서까래(10)를 지지하는 도리 파이프(20)를 포함하는 기본 골조;
    상기 서까래(10)와 상기 도리 파이프(20)를 둘러싸는 제 1 필름 층(30);
    상기 제 1 필름 층(30)상부에 형성되는 한 개 이상의 단열필름 층(40); 및
    상기 단열필름 층(40)상부에 형성되어 비닐하우스(100)를 둘러싸는 제 2 필름 층(50)을 포함하는, 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열필름 층(40)은 에어쿠션, 에어백 및 에어캡으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단열필름 층(40)은 에어캡이고, 상기 비닐하우스(100)는 소형 비닐하우스인 것을 특징으로 하는 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단열필름 층(40)에 공기가 주입되었을 때 하부 단열필름과 상부 단열필름의 간격이 1 cm 내지 100 cm 인 것을 특징으로 하는, 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비닐하우스(100) 내부에 마련되는 상변환 물질(70)을 더 포함하고,
    상기 상변환 물질(70)은 상기 비닐하우스(100)의 열에너지를 저장하여 상기 비닐하우스(100) 내부 온도를 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 상변화 물질은 물, 부틸스테아레이트, C13-24 파라핀, 카프릭-라우릴산, 디메틸사바케이트, 폴리에틸렌글리콜 E 600, 1-도데카놀, 비닐스테아레이트, KF·4H2O, Mn(NO3)2·H2O, CaCl2·6H2O, LiNO2·3H2O; CaCl2·H2O 및 MgCl2·6H2O의 공융혼합물, CaCl2·H2O 및 KF·4H2O의 공융혼합물, CaCl2+NaCl, KCl 및 CaCl2·6H2O의 공융혼합물, Ca(NO3)2·4H2O 및 Mg(NO3)2·6H2O의 공융혼합물, 및 Na(CH3COO)·3H2O 및 CO(NH2)2의 공융혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 단열필름을 구비하는 비닐하우스.
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KR1020120114093A KR20140048444A (ko) 2012-10-15 2012-10-15 단열필름을 구비하는 비닐하우스

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150144868A (ko) * 2014-06-17 2015-12-29 현대중공업 주식회사 단열커버가 구비된 붐 컨베이어장치
CN106852246A (zh) * 2016-06-13 2017-06-16 平顶山学院 一种水果甘蔗在北方地区高效栽培方法

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KR20150144868A (ko) * 2014-06-17 2015-12-29 현대중공업 주식회사 단열커버가 구비된 붐 컨베이어장치
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