KR20140104710A - 비닐하우스 프레임 및 이를 이용한 비닐하우스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설치가 간단하고 적은 비용으로 보온성과 단열성을 높인 비닐하우스용 프레임을 개시(introduce)한다. 상기 비닐하우스 프레임은, 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 것으로, 제1비닐시트를 고정하며 장축 방향으로 일 면에 형성된 제1홈 및 제2비닐시트를 고정하며 상기 제1홈이 형성된 반대 면에 장축 방향으로 형성된 제2홈을 포함한다.

Description

비닐하우스 프레임 및 이를 이용한 비닐하우스{Greenhouse frame optimized to heat insulation}

본 발명은 비닐하우스 프레임에 관한 것으로, 특히, 보온과 단열 효과를 향상시킨 비닐하우스 프레임 및 이를 이용한 비닐하우스에 관한 것이다.

기온의 변화 등 자연 환경의 제약을 극복하고 작물을 재배하기 위하여 온실(green house)이 이용된다. 온실을 실현하는 데는 여러 가지 구조와 재료가 이용되고 있으나, 저렴한 비용으로 손쉽게 설치가 가능한 비닐재료를 이용한 비닐하우스가 가장 널리 사용되고 있다.

종래의 비닐하우스는 대개 아연도 강관을 골조로 사용하는 아치(arch)형태의 단동식 및 연동식이 있으며, 주로 원형 강관을 밴딩기(bander)를 이용하여 구부려 아치 형태를 만들고, 수평방향으로 직선 형태의 강관과 교차하도록 철사 또는 클램프(clamp)를 이용하여 연결 후 비닐을 덮어 만든다.

도 1은 종래의 원형강관과 C형 패드를 이용하여 구현한 비닐하우스의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 비닐하우스(100)는 골조(1)의 가장자리는 원형 강관(2)에 대응하는 C자형 플라스틱 클립(3)으로 비닐시트(4)를 감싸주어 바람에 의하여 펄럭이지 않게 하고, 출입을 하는 양단부에는 비닐 고정용 C형의 철재 패드를 원형 강관(2)에 나사못으로 고정하고, 그 위에 비닐을 덮어 철사 등으로 고정하는 방식을 시공하여 왔다.

그러나 이와 같이 원형 강관이나 각형의 강관을 프레임으로 사용한 비닐하우스는 골조 위에 1겹의 비닐시트만을 덮어 사용하므로 단열 성능이 매우 취약하므로 2중의 비닐시트를 일정 구간마다 접합하고 공기를 불어 넣어주어 강도 유지와 단열 성능을 향상시키는 방법도 제안되었으나 상하 비닐시트 사이의 공기도 일정 시간이 경과 됨에 따라 빠져나갈 수 있을 뿐만 아니라 제작과 시공의 어려움 등의 단점이 있었다.

도 2는 비바람에 의해 비닐시트가 찢어지는 것을 방지하기 위해 골조와 골조 사이에 다수의 고정끈을 사용하는 종래의 비닐하우스의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 종래의 비닐하우스(200)는 비닐시트(4)가 3여져 있는 임의의 골조(2)의 일 단과 상기 골조(2)와 인접하는 골조(2)의 일 단을 연결하는 고정끈(5)을 사용한다. 이는 원형 강관이나 사각강관을 이용한 골조(2)에 비닐시트(4)를 고정할 경우 비바람에 의해 비닐시트가 출렁이면서 찢어지는 것을 방지하는데 사용되는 것으로, 다수의 고정끈을 가로, 세로 방향 및 대각선 방향으로 팽팽히 당겨 설치해왔다.

그러나 이러한 구조는 환기가 필요할 때에는 비닐하우스 천장 부위에 설치된 환기구를 개폐하기 위하여 비닐시트를 강관에 밀착시킨 다수의 고정끈을 일일이 풀어야 하는 불편이 있어 매우 번거롭고, 작업 시간이 많이 걸리며, 비닐시트의 손상을 유발할 수 있는 단점이 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 회전봉을 이용한 비닐하우스의 비닐 고정구조(한국 등록특허 10-0760392)가 제안되었다.

도 3은 회전봉을 이용한 비닐하우스의 비닐 고정구조를 가지는 비닐하우스의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 종래의 회전봉을 이용한 비닐하우스의 비닐 고정구조(300)는, 정역회전 수단(미도시)이 구비되고 회전 이동 가능한 회전봉(6)에 다수의 고정끈(5)을 설치하여 비닐시트가 강관에 밀착되도록 하고 있으나 장치가 복잡하다.

도 3에 도시된 바와 같이 봉이 회전 이동할 때, 고정끈이 팽팽하게 유지하기 위해서는, 고정끈의 장력을 충분히 이기기 위한 강도를 갖기 위해서는 고중량의 두꺼운 강관을 사용해야 하며, 체인 블럭과 유사한 회전 기구는 우수나 외기에 노출될 경우 회전드럼과 구동체인 사이에 먼지와 같은 이물질이 축적되어 시간이 지남에 따라 회전이 원할 하지 않는 단점이 있으며, 겨울철 보온이 요구되는 경우 보온덮개를 설치하는데 공간적인 제약을 받게 되는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 설치가 간단하고 적은 비용으로 보온성과 단열성을 높인 비닐하우스용 프레임을 제공하는 것에 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 비닐하우스 프레임은, 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 것으로, 제1비닐시트를 고정하며 장축 방향으로 일 면에 형성된 제1홈 및 제2비닐시트를 고정하며 상기 제1홈이 형성된 반대 면에 장축 방향으로 형성된 제2홈을 포함한다.

본 발명은 비닐하우스의 골조로 사용하는 강관 대신에 상하단에 비닐시트를 고정하기 위한 C형의 홈을 구비함으로써, 단열 및 보온 효과를 높일 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같은 형태의 결속부재로 손쉽게 체결할 수 있는 장점이 있다.

특히 2중의 비닐 시트를 구비하는 데 있어 상하 비닐시트 간 간격을 5cm 이상으로 하여 대류 현상을 최대한 억제할 수 있도록 하여 대류에 의한 열손실 줄이며, 강재 프레임과 외부 비닐시트 사이에 열 전도성이 낮은 발포체를 채워 넣음으로써 강재 프레임의 열이 비닐시트에 직접 전도되지 않도록 함으로써 비닐시트의 열화를 막고, 전도에 의한 열손실을 최대한 억제될 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 원형강관과 C형 패드를 이용하여 구현한 비닐하우스의 사시도이다.
도 2는 비바람에 의해 비닐시트가 찢어지는 것을 방지하기 위해 골조와 골조 사이에 다수의 고정끈을 사용하는 종래의 비닐하우스의 사시도이다.
도 3은 회전봉을 이용한 비닐하우스의 비닐 고정구조를 가지는 비닐하우스의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임의 다른 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임에 밀착부재가 포함된 경우를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임을 이용하여 구현한 트러스 구조의 비닐하우스 구조를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 프레임을 결속부재를 이용한 결합하는 것을 나타낸다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임(400)은, 제1비닐시트를 고정하며 장축 방향으로 형성된 제1홈(410) 및 제2비닐시트를 고정하며 장축 방향으로 형성된 제2홈(420)을 포함하며, 제1홈(410) 및 제2홈(420)은 서로 대향되게 설치되어 있다. 여기서 비닐시트가 밀착되는 제1홈(410) 및 제2홈(420)은 비닐시트의 손상을 방지하기 위해, C자형으로 구현하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임(400)은, 냉간성형 공정을 이용하여 일정한 크기의 강판을 필요한 만큼 굴곡하여 도 4에 도시된 형태로 구현할 수 있으며 강판의 양쪽 변은 체결(430)되어, 프레임(400) 전체로 보면 폐루프(closed loop)를 형성하는 구조를 가진다. 결과적으로, 비닐하우스 프레임은 직사각형 파이프의 형태가 될 것이다. 강판의 한 쪽 변에 형성되어 있는 체결부 및 다른 한 쪽 변에 형성되어 있는 체결부는 다양한 형태로 구현이 가능하며 본 발명의 도 4에는 그 일예를 나타낸 것이다.

여기서 냉간 성형(Cold Forming) 공정이라 함은, 상온에서 압연에 의해 얇게 하거나(cold rolling), 굽힘 가공(cold bending), 단조(cold forging, cold heading, cold press) 및 압출(cold extrusion) 등으로 성형하는 작업을 총칭한다.

또한 강판은 아연도 강판 또는 가바늄 강판을 사용하는 것을 제안한다.

도 4에는 프레임(400)의 일 단부는 직사각형의 형태를 가지는데, 일면과 수직방향의 다른 일면의 길이의 비는 1:1.5 ~ 1:2가 적당하다. 그 이후는 1:1.2이하이면 설치되는 비닐간격이 너무 좁아서 단열성이 떨어지고 1:1.5이상이면 비닐 간격이 너무 넓고 불필요하게 설치면적을 늘이기 때문이다. 홈(410, 420)의 입구부분이 되는 면의 길이를 3~5㎝로 하는 것이 바람직하다.

그 이유는 3cm이하이면 밀착부재(610)가 삽입되어 비닐시트를 결합하는 결합력이 낮아지게 되고 5cm이상일 경우에는 불필요하게 설치면적을 크게 하거나 조립성을 떨어뜨리게 때문이다.

도 5는 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임의 설치상태 사시도이다.

도 5를 참조하면, 제1홈(410)에는 제1비닐시트(4-1)가 그리고 제2홈(420)에는 제2비닐시트(4-2)가 각각 밀착되어 있다. 설치되는 방향에 따라 2개의 비닐시트(4-1, 4-2) 중 어느 하나의 비닐시트가 비닐하우스의 외부가 될 것이다. 예를 들어 제1홈(410)이 비닐하우스의 내부에 설치된다고 가정할 때, 비닐하우스 내부에서 발생한 열 및 태양의 복사열로 가온된 금속제 프레임의 열이 외부의 비닐시트(4-2)에 전달이 잘되지 않도록, 제1홈(410)에는 열 전도성이 낮은 발포체를 결합할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임에 밀착부재가 포함된 경우를 나타낸다.

2개의 홈(410, 420)에 밀착되는 비닐시트가 홈에 고정되게 하도록 하는 방법은 다양하지만, 도 6에는 비닐시트가 밀착된 프레임의 홈(410, 420)에 밀착부재(610)를 삽입하는 실시 예를 나타내었다. 도 6에는 밀착부재(610)는 제2홈(420)에만 삽입하는 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 제1홈(410)에도 삽입되는 것이 바람직할 것이다. 여기서 밀착부재(610)로는 요철형 철사 또는 발포체가 사용되는 것이 바람직하다.

여기서 발포체는 원기둥 형태인 것이 그 착탈에 유리할 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임을 이용하여 구현한 트러스 구조의 비닐하우스 구조를 나타낸다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 비닐시트를 이중으로 설치할 수 잇는 비닐하우스 프레임을 이용하여 종래의 아치형과 달리 방열 면적을 최소화하고, 적설량이 많고 강풍이나 돌풍에도 충분한 강도를 지닐 수 있는 트러스 구조로 하는 것도 가능하다.

이때 비닐하우스의 구축은 동서 방향으로 길게 배치하고, 비닐하우스의 지붕 경사 각도는 남쪽은 20°~40°로 하여 겨울철 태양광이 비닐하우스 내로 최대한 유입될 수 있도록 하고, 북측은 45° 이상으로 하여 강설 시 눈이 빨리 흘러내릴 수 있도록 하는 것을 제안한다.

도 8은 본 발명에 따른 프레임을 결속부재를 이용한 결합하는 것을 나타낸다.

도 8을 참조하면, 2개의 프레임(400-1, 400-2)은 제1결속부재(810)으로, 그리고 1개의 프레임(400-3)은 제2결속부재(820)을 이용하여 2개의 프레임(400-1, 400-2)에 결합시킨다. 3개의 프레임(400-1 ~ 400-3) 및 2개의 결속부재(810, 820)에는 각각 나사 홈(850)이 형성되어 있고, 나사 홈(850)에는 나사 또는 테이퍼 핀(830)을 이용하여 프레임과 결속부재를 결합시킨다. 나사 홈(850)과 나사 또는 테이퍼 핀(830) 사이에는 결합보조 수단(840)을 더 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 프레임(400)을 하여 비닐하우스를 구축하는 방법을 설명한다. 반드시 이하에 설명하는 방법에 따라서 설치하여야 하는 것은 아니지만, 본 발명에 따른 프레임을 이용하여 비닐하우스를 설치하는 것이 쉽다는 것을 설명한다.

먼저 비닐하우스를 구축할 장소를 선정한 후,

1) 선정된 장소의 지면 평탄 작업을 수행한다.

2) 설치할 비닐하우스보다 1~2m 외각으로 직사격형의 4개의 모서리에 기둥을 박고, 비닐하우스의 규격에 맞게 벽으로 사용될 프레임이 설치될 위치가 표기된 줄을 지면에서 10~30cm 이격시켜 4면에 줄을 띄운다.

3) 벽체 프레임이 설치될 위치에 벽체 프레임을 고정하기 위한 지주팩을 땅에 박아 넣거나 벽체용 프레임을 고정하기 위한 구멍 또는 구멍이 형성된 블럭을 땅에 묻는다.

4) 벽체의 높이에 맞도록 재단된 프레임을 결속부재(810, 820)를 이용하여 지주팩에 고정하거나 구멍에 꼽아 벽체용 골조를 세운다.

5) 벽체용 수직 골조에 'T' 형의 결속부재(810, 820)를 이용하여 수직골조에 90°되게 수평 골조를 2~3열로 조립한다.

6) 규격에 맞게 절단된 프레임을 결속부재(810, 820)를 이용하여 도 7에 도시된 바와 같이 지붕의 트러스를 완성한다.

7) 결속부재(810, 820)를 이용하여 벽체용 골조에 지붕 트러스를 결합한다.

8) 지붕의 트러스 사이를 결속부재(810, 820)를 사용하여 프레임으로 연결한다.

9) 반드시 필요한 것은 아니지만 필요한 경우 외부 비닐시트가 밀착되는 홈에 밀착부재(미도시)를 끼워 넣는다.

10) 비닐하우스 구조물에 외부 비닐시트를 덮어씌운다.

11) 필요한 경우 비닐시트의 유동과 바람에 의한 손상을 막기 위하여 고정끈을 비닐하우스의 외부에 설치한다.

12) 비닐하우스 구조물 내부에 비닐시트를 씌운다. 보다 용이하게 내부에 비닐시트를 프레임에 고정하기 위하여 벽체 프레임의 하단부에서부터 프레임의 홈에 비닐시트를 덮고 요철형 철사 또는 원기둥 모양의 밀착부재를 끼워 넣는다.

13) 비닐하우스 외부의 지붕 중앙 첨단부에 보온재를 두루마리 형태로 말아 두었다가 일몰 후 덮을 수 있도록 설치한다.

14) 비닐하우스와 노지의 경계면에 1m 이상 보온재를 덮어 토양을 통한 열전도를 최대한 막을 수 있도록 한다.

상기의 방법으로 설치한 비닐하우스는 강고한 구조로 적설량이 50cm 이상이 되어도 견딜 수 있으며 비닐하우스의 표면을 통한 열손실을 최대한 줄일 수 있음으로써 난방부하를 경감시키는 것이 가능하다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.

1: 골조 2: 원형 강관
3: 플라스틱 클립 4, 4-1, 4-2: 비닐시트
5: 고정끈 6: 회전봉
400, 400-1, 400-2: 비닐하우스 프레임
410, 420: 홈 430: 체결부
610: 밀착부재 810, 820: 결속부재
830: 나사 또는 테이퍼 핀 840: 결합보조수단
850: 나사 홈

Claims (10)

1. 비닐시트를 이중으로 설치할 수 있는 비닐하우스 프레임에 있어서,
   제1비닐시트를 고정하며 장축 방향으로 일 면에 형성된 제1홈; 및
   제2비닐시트를 고정하며 상기 제1홈이 형성된 반대 면에 장축 방향으로 형성된 제2홈;을
   포함하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
2. 제1항에 있어서, 상기 비닐하우스 프레임은,
   하나의 강판을 복수 회 굴곡하여 형성되며,
   상기 강판의 일 모서리와 다른 일 모서리는 체결되어, 프레임 전체로는 폐루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
3. 제2항에 있어서, 상기 강판의 굴곡은,
   냉간성형 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
4. 제3항에 있어서, 상기 강판은,
   아연도 강판 또는 가바늄 강판인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1홈 및 상기 제2홈은 C자 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1홈 및 상기 제2홈 중 적어도 어느 하나의 홈에 덮혀진 비닐시트에는 밀착부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
7. 제6항에 있어서, 상기 밀착부재는,
   요철형 철사 또는 발포체인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
8. 제1항에 있어서, 상기 비닐하우스 프레임의 단면은,
   직사각형 파이프의 형태이며, 상기 직사각형의 가로 및 세로의 비율은 1:1.5~1:2인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1홈 및 상기 제2홈의 입구부분이 되는 면의 길이가 3~5㎝인 것을 특징으로 하는 비닐하우스 프레임.
10. 제1항내지 제9항의 비닐하우스 프레임으로 조립되어 이루어진 비닐하우스의 지붕경사 각도는 남쪽은 20도내지 40도이고 북쪽은 45도내지 50도인 것을 특징으로 하는 비닐하우스.

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