KR20160132613A - 무균 자동화 참송이버섯 재배장치 - Google Patents

Abstract

본 기술은 항온, 항습, 무균의 자동화 공조기술을 통하여 참송이버섯의 생육에 필요한 조건으로 자동 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 참송이 버섯 재배장치에 관한 것이다. 이 발명은, 상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이를 배치하여 참송이버섯이 생육되도록 하는 하우징과 상기 하우징의 내부에 유입공기를 공급하되 유입공기의 온도 및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 CO₂ 농도로 유지시키기 위하여 하우징내부의 공기를 방출시키고, 유입공기량을 제어하는 CO₂ 농도제어부，하우징의 내부에 3파장 형광등을 구비하여 트레이상의 버섯에 광을 조사하는 조명부 및 상기 하우징 내부의 온도·습도 및 CO₂ 농도를 각각 검출하기 위한 센서들을 갖추고, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 항온·항습 및 CO₂ 농도로 유지하도록 상기 공기조절부와 CO₂ 농도제어부를 동작제어 하는 자동제어부를 포함하는 무균 자동화 버섯재배장치에 관한 것이다.

Description

무균 자동화 참송이버섯 재배장치{Automatic Apparatus for Growing Pine-mushroom without bacilli}

본 기술은 항온, 항습, 무균의 자동화 공조기술을 통하여 참송이버섯의 생육에 필요한 조건으로 자동 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 참송이 버섯 재배장치에 관한 것이다. 이 발명은, 상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이를 배치하여 참송이버섯이 생육되도록 하는 하우징과 상기 하우징의 내부에 유입공기를 공급하되 유입공기의 온도 및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 CO₂ 농도로 유지시키기 위하여 하우징내부의 공기를 방출시키고, 유입공기량을 제어하는 CO₂ 농도제어부, 하우징의 내부에 3파장 형광등을 구비하여 트레이상의 버섯에 광을 조사하는 조명부 및 상기 하우징 내부의 온도·습도 및 CO₂ 농도를 각각 검출하기 위한 센서들을 갖추고, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 항온·항습 및 CO₂ 농도로 유지하도록 상기 공기조절부와 CO₂ 농도제어부를 동작제어 하는 자동제어부를 포함하는 무균 자동화 버섯재배장치에 관한 것이다.

본 기술은 버섯이 요구하는 온도·습도 및 청정도 등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 참송이버섯을 재배하는 참송이버섯 재배장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 항온, 항습, 무균의 자동화 공조기술을 통하여 버섯의 생육에 필요한 조건으로 자동유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 품질을 크게 향상시킬 수 있도 록 개선된 무균 자동화 참송이버섯 재배장치에 관한 것이다.

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

종래의 일반적 참송이버섯 재배사에 있어서는, 비닐하우스의 외부에 보온덮개 등을 씌워 보온을 유지하고 있으나, 많은 열손실이 발생하여 효율적인 열관리가 어렵다. 그리고 버섯 재배사의 내부온도를 참송이버섯이 요구하는 최적의 온도로써 재배사 내부 어느 곳이나 일정하게 유지하여야 하나, 공조시설 등의 미비로 인하여 적정한 관리가 불가능하게 되는 문제점이 있다.

또한 내부 습도의 조절을 위하여 작업자가 물뿌리개를 통하여 급수하고 있으나, 이는 작업자의 감각에 의한 습도 조절로서 정확한 습도관리가 어려운 것이다. 또한, 참송이버섯의 중요한 환경 요인중의 하나인 CO₂ 농도조절의 경우 참송이버섯의 성장과정에서 다량 발생하며, CO₂ 농도가 일정수준에 이르면 버섯이 성장을 멈추고, 어느 일정 수준에 도달하면 폐사하는 문제점을 갖는다. 따라서 이와 같은 CO의 농도조절도 종래 에는 불균일하게 이루어지고，관리하기 어려운 것이었다 한편, 버섯재배사의 환기 과정중에 외부공기의 흡입 시, 공기 중의 곰팡이균·버섯파리 등 버섯에 치명적인 영향을 끼치는 각종 오염원이 유입되고 있으나, 종래에는 이를 막는 방법이 없어서 버섯의 수확에 큰 피해를 주고 있엇다. 상기와 같은 이유에서 종래에는 전체적인 공조관리가 필요한 상황이나, 온도가 만족되면 습도가 맞지 않고 습도가 맞으면 CO₂ 농도가 맞지 않음으로써 CO₂ 농도를 맞추다 보면, 공기 중의 곰팡이균·버섯파리 등에 의해서 참송이버섯이 오염됨으로써 버섯이 요구하는 최적의 환경을 맞추지 못하는 실정이었다.

본 기술은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 온도·습도·CO₂ 농도·오염방지·광사량 등 참송이버섯의 생육에 필요한 조건을 자동으로 최적의 상태로 유지시켜 줌으로써 버섯의 생산성을 높이고, 버섯의 품질을 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 무균 자동화 참송이버섯 재배장치를 제공함에 있는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상하,좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이를 배치하여 참송이버섯이 생육되도록 설치하는 하우징의 내부에 유입공기를 공급하되, 유입공기의 온도 및 습도를 조절 하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부가 설치되고, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 CO₂ 농도로 유지시키기 위하여 하우징내부의 공기를 방출시키며, 동시에 유입공기량을 제어하는 CO₂ 농도제어부가 설치되고, 상기 하우징 내부의 온도, 습도 및 CO₂ 농도를 각각 검출하기 위한 센서들을 갖추며, 상기 하우징 내부를 사전에 설정된 항온·항습및 CO₂ 농도로 유지하도록 상기 공기조절부와 CO₂ 농도제어부를 동작제어하는 자동제어부가 설치되는 버섯재배장치에 있어서, 상기 공기 조절부는 하우징의 일측에 배치되는 공기조절 유니트를 갖추고, 상기 공기 조절 유니트는 공기 유입구가 일측에 마련되고, 타측에는 송풍기가 마련되어 공기 배출구를 형성하며, 상기 공기 배출구는 하우징에 연통되어지고, 상기 공기 조절 유니트는 그 내측에 마이크로 헤파 필터가 탈착 가능하도록 장착되며, 상기 마이크로 헤파 필터의 후방측으로 예냉 코일과 냉각 코일 및 가열 코일들이 차례로 배치되고, 공기 조절 유니트의 내부를 흐르는 공기를 살균처리하는 자외선 램프가 배치되며, 상기 가열 코일의 후방측으로는 가습기가 배치되어 공기의 온도와 습도를 조절하도록 하며, 상기 공기 배출구는 하우징내의 펀칭 덕트에 연결되고, 상기 펀칭덕트는 하우징의 상부 중앙을 통하여 연장되며, 그 하부면에는 그 전체 길이에 걸쳐서 다수개의 구멍들을 형성하여 내부의 공기를 하부로 분사시키도록 설치하고, 그 내부에는 각각 유로가 축소되어지는 공기 가이드판들을 다수 개소에 형성하여 펀칭 덕트 내부의 공기흐름에 유동저항을 부여하여 하우징의 전체에 걸쳐서 균일한 공기분사를 이룰 수 있도록 설치되며, 상기 하우징의 내부에 3파장 형광등을 구비하여 트레이상의 버섯에 광을 조사하는 조명부가 설치되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무균 자동화 참송이버섯 재배장치를 마련함에 의한다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면 온도·습도·CO2 농도·오염방지·광조사량 등 참 송 이 버섯의 생육에 필요 한 조건을 자동으로 최적의 상태로 유지시켜 줌으로써 참 송 이 버섯의 생산성을 높이고, 버섯 품질을 크게 향상시킬수 있도록 개선된 효과를 얻는다.

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

또한 참 송 이 버섯이 요구하는 환경요인인 온도·습도·CO2농도의 자동조절 및 곰팡이 균류의 깨끗한 제거가 가능하여 어떠한 종류의 버섯이라도, 버섯의 종류에 따라서 프로그램을 변경하여 자동 재배할 수 있음으로써 버섯의 온도 및 습도관리에 투입되는 노동력이 거의 없게 되어 작업 생산효율을 극대화할 수 있는 것이다. 그리고 버섯의 호흡시 발생하는 CO2의 농도를 조절하기 위하여 외부 공기를 투입하는 경우, 유입공기가 마이크로 헤파필터(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 것 특징이다.

도 1은 본 고안에 따른 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치를 도시한 계통도
도 2는 본 고안에 따른 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치에 갖추어진 재배룸의 평면도
도 3은 본 고안에 따른 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치의 재배룸의 단면도
도 4는 본 고안에 따른 무균 참 송 이 자동화 버섯 재배장치의 재배룸에 갖춰진 트레이 구성도
도 5는 본 고안에 따른 무균 참 송 이 자동화 버섯 재배장치에 갖춰진 펀칭덕트의 상세도
도 6은 본 고안에 따른 무균 참 송 이 자동화 버섯 재배장치에 갖춰진 펀칭덕트 평면도
도 7은 본 고안에 따른 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치에 갖춰진 공기 조절 유니트의 기기배치를 도시한 평면도

[실시예]본 발명을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 무균 자동화 버섯재배장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 것으로서, 참송이 버섯이 요구하는 온도·습도 및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 참송이버섯을 재배하게 된다. 이 기술의 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 판넬 등이 사용가능하고, 전체적으로 창이 형성되지 않는 무창구조이며, 출입문(9)이 그 일측에 형성된다.

그리고 상기 하우징(5)의 내부에는 참송이버섯이 생육되어 지는 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 프레임 상에 놓여지는 다공성 받침판(12)들을 구비하고, 상기 다공성 받침판(12)상에 재배목(미도시)들이 놓여져서 버섯이 생육된다.

따라서 상기 트레이(7)는 상하·좌우로의 공기유통이 자유로운 것이다. 또한 상기 하우징(5)의 내부에 온도 및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부(20)가 갖춰지는 바, 상기 공기조절부(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 헤파필터(36)가 탈착가능하도록 장착되며, 상기 마이 크로 헤파 필터(36)의 후방측으로 예냉 코일(38)과 냉각코일(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 후방측 으로는 가습기(45)가 배치되는 구조를 갖는다.

한편 상기 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)은 각각 여름철 외부공기를 냉각시키기 위하여 마련된 것으로서, 상기 예냉 코일(38)은 일측이 물공급관(45a)과 펌프(89)를 통하여 수조(90)에 연결되고, 타측은 물복귀관(136)을 통하여 수조 에 연결된 것으로서, 상기 펌프(89)와 물 공급관(45a)을 통하여 하절기에 그 내부로 지하수 등이 공급되면, 유입공기의 온도를 먼저 1차적으로 낮추게 된다.

또한 상기 냉각코일(40)은 공기조절 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 일정온도로 가온시키기 위한 것으로, 이는 도8b)에 도시된 바와 같이 전기적인 코일로 이루어지고, 전원(42a)으로부터 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 공급받게 되는 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 무균 상태가 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, 자동제어부(110)에 전기적으로 연결되어 전원을 공급받음으로써 물을 100℃鵑瓚막

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 이와같이 직접 증발가열식이 아닌 초음파 가열식으로 구성할 수도 있다. 따라서, 상기 가습기(45)에는 물을 보충하기 위한 보충수 라인(미도시)과, 전원을 제공하기 위한 전원라인(미도시)이 연결되도록 되어있다.

* 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

Claims (5)

1. 참송이버섯이 요구하는 온도, 습도 및 청정도등의 환경 조건을 자동으로 조절하여 버섯을 재배하는 참송이버섯 재배장치에 있어서, 상하·좌우의 단열벽을 갖는 중공형의 구조를 갖추고, 내부에는 다수의 트레이(7)를 배치하여 버섯이 생육 되도록 하는 하우징(5)과 이 하우징(5)의 내부에 유입공기를 공급하되, 유입공기의 온도 및 습도를 조절하고 무균상태의 공기를 제공하는 공기조절부(20);
   이 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, 습도 및 CO2 농도를 각각 검출하기 위한 센서(102)(122)(124)들을 갖추고, 이 하우징(5) 내부를 사전에 설정된 항온·항습 및 CO2농도로 유지하도록 상기 공기조절부(20)와 CO2 농도제어부(95)를 동작 제어하는 자동제어부(110);를 포함함을 특징으로 하는 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치.
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 공기조절 유니트(24) 는 그 내측에 마이크로 헤파 필터(36)가 탈착 가능하도록 장착되며, 상기 마이크로 헤파 필터(36)의 후방 측으로 예냉 코일(38)과 냉각 코일(40)및 가열 코일(42)들이 차례로 배치되고, 공기 조절 유니트(24)의 내부를 흐르는 공기를 살균 처리하는 자외선 램프(43)가 배치되며, 상기 가열 코일(42)의 후방측으로는 가습기(45)가 배치되어 공기의 온도와 습도를 조절하도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치.
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 참 송 이 버섯 재배장치.
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 바닥으로부터 대략 50 내지 100cm의 간격이 유지되도록 드리워짐으로써 상기 펀칭 덕트(32)로부터 하강되는 유입 공기는 공기 차단막(80)의 하부 공간을 통하여 그 양측의 트레이(7)측으로 이동되며, 트레이(7)에서 하부로부터 상향으로 공급되어짐을 특징으로 하는 무균 자동화 참 송 이 버섯 재배장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 하우징(5)의 천정측에는 순환 덕트(66)의 입측을 구성하는 흡입 그릴(83)이 다수 개 배치되며, 이들은 하우징(5)의 사방 모서리와 중간부분에 각각 위치되어 하우징(5)내에서 고르게 내부 공기를 흡인하여 하우징(5)의 입측으로 재순환시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 무균 자동화 버섯 재배장치.

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