KR20180038755A

KR20180038755A - 온실 송풍기 구조

Info

Publication number: KR20180038755A
Application number: KR1020160129787A
Authority: KR
Inventors: 임용훈; 윤시원; 장기창; 양제복
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-17

Abstract

본 발명은 송풍기 및 송풍기를 고정하기 위한 온실 내부에 설치되는 고정부를 포함하며, 송풍기는 온실 내부의 지면을 향하여 바람을 송풍시키는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조를 제공하여, 식물의 생장을 방해하지 않으면서 온실 내부의 공기를 상하로 혼합할 수 있는 효과가 있다.

Description

온실 송풍기 구조{Greenhouse blower structures}

실시예는 온실 송풍기 구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 식물의 생장에 영향으로 최소화하면서, 상하의 공기를 혼합하는 온실 송풍기의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 채소, 딸기 등의 과일, 화웨 작물 등을 속성으로 재배하여 수확량을 높이기 위한 방안으로 비닐하우스가 사용되고 있다.

비닐하우스를 사용하는 재배 과정에서는 온도 조절이 매우 중요하며, 특히 여름철에는 실내 온도가 너무 많이 올라가지 않도록 조절하고, 겨울철에는 실내 온도가 너무 내려가지 않도록 조절할 필요가 있다.

도 1은 일반적인 온실 내부의 송풍기의 배치를 나타내는 도면이고, 도 2는 종래에 사용되던 온실 내부의 송풍기 구조를 나타내는 도면이고, 도 3은 종래에 사용되던 온실 내부 송풍기의 내부 공기 순환 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 송풍기를 통해 순환되는 바람의 속도에 따른 내부 공기의 혼합 정도를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 종래의 온실 내부에서 공기를 순환시키기 위한 송풍기 구조는 식물이 심기는 하부영역을 피해 온실의 상부에 복수의 송풍기가 설치되는 구조를 가진다.

온실의 상부에 위치하는 복수의 송풍기는 상부에서 공기의 흐름을 발생시키며, 이는 온실 내부 공기의 순환 흐름을 발생시킨다.

그러나, 온실의 상부에 위치하는 송풍기가 온도 구배가 낮은 방향, 수평 방향으로 공기를 송풍하면서 온도 구배가 높은 수직방향으로 효과를 보기 위해서는 유속이 증대되어야한다. 도 4를 참조하면, 송풍기에 의한 송풍 속도가 1m/s 인 경우의 경우와 2m/s인 경우의 순환 흐름을 확인할 수 있다. 도 4에서는 속도가 증가하면 수직방향의 혼합 정도가 증가함을 확인할 수 있다.

그러나, 송풍기에서 송풍되는 바람의 속도가 증가시키면, 식물의 정상적인 생장을 방해하는 문제점이 있다.

실시예는 식물의 생장을 방해하지 않으면서 온실의 상하 공기를 혼합할 수 있는 온실 송풍기 구조를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는, 송풍기; 및 상기 송풍기를 고정하기 위한 온실 내부에 설치되는 고정부;를 포함하며, 상기 송풍기는 상기 온실 내부의 지면을 향하여 바람을 송풍시키는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조를 제공한다.

상기 고정부에는 상기 송풍기로부터 송풍되는 바람을 상기 지면을 향하도록 유도하는 송풍가이드가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 송풍가이드는 개폐가 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 송풍가이드의 하부에는 상기 송풍가이드를 통해 이동하는 바람과 접촉하는 가열부가 마련될 수 있다.

상기 가열부는 열전모듈를 이용할 수 있다.

상기 열전모듈의 하부면은 물과 접촉하여 상기 물의 열을 흡수하여 상기 바람에 열을 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 물은 금속재질로 마련된 저장부에 저장되고, 상기 저장부는 지중에 위치하며, 상기 저장부 내부에 위치하는 상기 물은 상기 지중과 열교환을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 열전모듈의 하부면에 복수의 열전달부가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 가열부는 콘 형상으로 마련될 수 있다.

상기 온실의 상부 및 하부에는 온도 감지 센서가 각각 구비되며, 상기 온도 감지 센서의 감지 값을 이용하여 기설정된 온도차이를 넘어서면 제어부를 통해 상기 송풍기와 상기 가열부의 동작 여부를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는 상기 온도 감지 센서의 감지 값에 따라 상기 송풍기의 회전 방향을 변화시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

실시예에 따르면, 식물의 생장을 방해하지 않으면서 온실 내부의 공기를 상하로 혼합할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상하 방향의 혼합을 통해 온실 내부 전체의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 온실 내부의 송풍기의 배치를 나타내는 도면이고,
도 2는 종래에 사용되던 온실 내부의 송풍기 구조를 나타내는 도면이고,
도 3은 종래에 사용되던 온실 내부 송풍기의 내부 공기 순환 구조를 나타내는 도면이고,
도 4는 송풍기를 통해 순환되는 바람의 속도에 따른 내부 공기의 혼합 정도를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온실 내부 송풍기의 구조를 나타내는 도면이고,
도 6은 도 5에 송풍가이드가 구비된 형상을 나타내는 도면이고,
도 7은 도 6에서 바람의 유동을 나타내는 도면이고,
도 8은 도 6에 가열부가 구비된 형상을 나타내는 도면이고,
도 9는 온실 내부에 온도 감지 센서가 구비된 형상을 나타내는 도면이고,
도 10은 가열부의 구조를 나타내는 도면이고,
도 11은 가열부의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 12은 송풍기의 회전 방향의 변화에 따른 바람의 움직임을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 5 내지 도 10는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 온실 내부 송풍기의 구조를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 온실(10) 송풍기(100) 구조는 온실(10) 내부의 공기를 상하로 혼합하기 위한 것으로 송풍기(100) 및 고정부(200)를 포함한다.

송풍기(100)는 고정부(200)에 고정되어 지면을 향하여 바람을 송풍시킨다. 송풍기(100)는 복수의 날개를 포함하며, 모터(미도시)와 연결되어 회전하는 구조를 가진다. 일실시예로, 송풍기(100)는 지면을 바라보도록 고정부(200)에 고정될 수 있으며, 송풍기(100) 동작시 지면을 향하여 바람을 송풍할 수 있다. 종래의 수평적 순환구조를 가지는 온실(10)에서는 온실(10) 내부의 공기를 순환시키기 위해서 송풍 속도를 증가시켜야하며, 이는 식물의 생장을 방해하는 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에서는 가열된 온실(10) 상부 공기를 상하로 순환하여 종래의 문제점을 해결하였으며, 온실(10) 전체의 온도를 일정하게 유지할 수 있다. 온실(10) 내부에 사용되는 송풍기(100)의 구조는 제한이 없으며, 온실 내부 공기를 순환시키기 위한 다양한 구조가 사용될 수 있다.

고정부(200)는 온실(10) 내부에서 설치되어 송풍기(100)를 고정할 수 있다. 고정부(200)는 일반적으로 사용되는 지지대 구조가 사용될 수 있으며, 송풍기(100)를 고정하기 위한 다양한 구조로 변형실시될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온실 송풍기 구조에 송풍가이드가 구비된 형상을 나타내는 도면이고, 도 7은 송풍가이드가 구비되는 경우 바람의 유동을 나타내는 도면이다.

본 발명의 고정부(200)에는 송풍가이드(300)가 연결될 수 있다. 송풍가이드(300)는 송풍기(100)로부터 송풍되는 바람이 지면을 향하도록 유도할 수 있다. 송풍기(100)가 지면을 향하여 송풍되는 경우 송풍되는 공기의 속도에 따라 식물의 생장을 방해할 수 있다. 송풍가이드(300)는 송풍기(100)에서 송풍되는 공기가 식물에 영향을 미치지 않도록 하면서 상하의 공기를 순환할 수 있는 효과가 있다.

송풍가이드(300)는 식물의 생장에 방해가 되지 않는 길이로 마련되어 송풍기(100)에서 송풍되는 공기를 순환할 수 있다.

일실시예로, 송풍가이드(300)는 관 형상으로 일측에 송풍기(100)가 연결되며, 송풍기(100)를 통해 송풍되는 온실(10) 상부 공기가 가이드를 따라 온실(10) 하부로 이동하게 된다. 이후 지면에 도달한 공기는 온실(10) 지면을 타고 이동하여 온실(10) 내부 공기를 순환할 수 있다. 송풍가이드(300)의 형상은 제한이 없으며, 송풍기(100)의 설치구조에 따라 다양한 형상으로 변형실시될 수 있다.

송풍가이드(300)는 개폐가 가능한 구조로 고정부(200)에 고정될 수 있다. 온실(10)을 이용한 식물의 재배에서 내부 온도 유지도 중요하나. 햇빛을 받도록 하는 것도 중요하다. 따라서 온실(10) 내부의 상하 온도가 차이가 많이 나는 경우에는 송풍가이드(300)를 내려 온실(10) 내부 공기를 순환하여 온실(10)을 일정온도로 유지하고, 그렇지 않은 경우에는 송풍가이드(300)를 접어 식물이 햇빛을 받는 구조를 가지도록 할 수 있다.

일실시예로, 송풍가이드(300)는 접철식 구조를 구비하여 고정부(200)에 연결될 수 있다. 송풍가이드(300)의 개폐구조는 일반적으로 사용되는 자바라 구조 등 다양한 구조가 사용될 수 있으며, 모터(미도시)와 연결되어 자동으로 개폐되도록 마련될 수 있다.

도 8은 온실 송풍기 구조에 가열부가 구비된 형상을 나타내는 도면이고, 도 9는 온실 내부에 온도 감지 센서가 구비된 형상을 나타내는 도면이고, 도 10은 가열부의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 송풍가이드(300)의 하부에는 송풍가이드(300)를 통해 이동하는 바람과 접촉하는 가열부(400)가 구비될 수 있다. 가열부(400)는 송풍기(100)에서 하강하는 바람이 송풍가이드(300)를 빠져나와 상부로 상승하는 경우 공기를 가열하여 온실(10) 내부에서 공기의 온도 조절 효율을 증대할 수 있으며, 인위적으로 온실(10) 내부의 온도를 상승시킬 수 있다.

일실시예로, 가열부(400)는 열전모듈(410)이 사용될 수 있다. 열전모듈(410)은 외부로부터 전력을 공급받으며, 송풍가이드(300) 하부에 위치하여 송풍기(100)로부터 발생되는 바람을 가열할 수 있다. 열전모듈(410)의 하부면은 물(450)과 접촉하도록 마련되며, 열전모듈(410)은 물(450)과 접촉하며, 물(450)의 열을 흡수하여 송풍되는 바람에 열을 전달하는 구조를 가질 수 있다.

또한, 열전모듈(410)의 하부면은 복수의 열전달부(470)가 배치되어 물(450)과 열전모듈(410)의 접촉 면적을 증대할 수 있다. 일실시예로, 열전달부(470)는 열전도율이 높은 금속의 재질로 얇은 판 또는 핀 구조로 마련될 수 있다. 열전달부(470)의 형상에는 제한이 없으며, 접촉면적을 증대시키기 위한 다양한 구조로 변형실시될 수 있다.

열전모듈(410)과 접촉하는 물(450)은 금속 재질로 마련된 저장부(430)에 저장되며, 저장부(430)는 온실(10) 내부 지중에 위치하고, 저장부(430) 내부에 위치하는 물(450)은 지중과 열교환을 한다.

열전모듈(410)은 물(450)의 온도를 흡수하여 송풍되는 공기를 가열한다. 이 경우 물(450)은 빼앗긴 에너지만큼 온도가 하강하게 되며, 온도가 떨어진 물(450)은 저장부(430) 하부로 이동하여 저장부(430) 내부의 물(450)이 순환하는 구조가 된다. 이때 온도가 떨어진 물(450)은 저장부(430) 외측과 접촉하는 땅과 열교환을 하여 다시 온도가 상승하는 순환 구조를 형성한다.

본 발명의 실시예에 따른 온실(10) 송풍기(100) 구조는 온실(10)의 상부 및 하부에 온도 감지 센서(600)가 각각 구비될 수 있으며, 온실(10) 내부의 송풍기(100), 송풍 가이드 및 열전 모듈의 동작을 제어할 수 있는 제어부(500)가 마련될 수 있다.

온실(10)의 상부와 하부에는 각각 온도 감지 센서(600)가 구비되어 온도를 측정한다. 제어부(500)는 각각의 온도 감지 센서(600)로부터 감지되는 감지 값을 이용하여 기설정된 온도 차이를 넘어서면 제어부(500)를 통해 송풍기(100)와 가열부(400)가 동작하도록 할 수 있다.

기설정된 온도차는 온실(10)에서 재배되는 작물에 따라 다르게 설정할 수 있다.

일실시예로, 사용자가 온실(10)의 상부와 하부의 온도차를 3도로 설정하는 경우 제어부(500)는 상부와 하부의 온도 감지 센서(600)로부터 온도를 측정하고 양자의 차이 값을 연산하여 상부와 하부의 온도가 3도 이상 차이가 나는 경우 송풍기(100)와 가열부(400)의 동작여부를 결정할 수 있다. 이 경우, 송풍기(100)와 가열부(400) 중 어느 하나만 동작하도록 설정될 수 있으며, 함께 동작하도록 설정될 수 있다.

도 11은 가열부의 실시예를 나타내는 도면이다.

도 11을 참고하면, 가열부(400)는 송부가이드 하부에 위치하여 송풍되는 공기와의 접촉면적을 증대하기 위한 구조를 가질 수 있다. 일실시예로, 가열부(400)는 콘 형상으로 마련될 수 있다. 송풍가이드(300)가 콘 형상의 가열부(400)와 접촉하는 경우 접촉면적을 증대하여 이동하는 공기의 가열 효율을 증대할 수 있으며, 송풍가이드(300)를 타고 지면으로 향하는 바람은 소음이 없이 부드럽게 지면으로 이동하게 된다.

도 12는 송풍기의 회전 방향의 변화에 따른 바람의 움직임을 나타내는 도면이다.

도 12를 참고하면, 온실(10) 송풍기(100) 구조의 제어부(500)는 온실(10) 상부 및 하부에 각각 위치하는 온도 감지 센서(600)의 감지 값에 따라 송풍기(100)의 회전 방향을 변환시키는 것을 특징으로 할 수 있다.

온실(10) 바깥의 기운이 찬 경우에는 일반적인 온실(10) 내부구조와 반대의 현상이 발생할 수 있다. 제어부(500)는 온실(10) 상부 및 하부에 각각 위치하는 온도 감지 센서(600)의 감지 값을 비교하여 하부의 온도가 상부의 온도보다 높은 경우, 송풍기(100)와 연결된 모터(미도시)를 반대로 회전시켜 하부의 공기를 상부로 이동시킬 수 있다. 이때 가열부(400)와의 접촉면적을 증대하기 위해 송풍가이드(300)와 가열부(400) 사이, 즉 공기가 들어오는 유입구를 좁게하여 송풍가이드(300)로 유입되는 공기가 가열부(400)를 타고 상승하도록 할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 온실
100 : 송풍기
200 : 고정부
300 : 송풍가이드
400 : 가열부
410 : 열전모듈
430 : 저장부
450 : 물
470 : 열전달부
500 : 제어부
600 : 온도 감지 센서

Claims

송풍기; 및
상기 송풍기를 고정하기 위한 온실 내부에 설치되는 고정부;
를 포함하며,
상기 송풍기는 상기 온실 내부의 지면을 향하여 바람을 송풍시키는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제1 항에 있어서,
상기 고정부에는 상기 송풍기로부터 송풍되는 바람을 상기 지면을 향하도록 유도하는 송풍가이드가 연결되는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제2 항에 있어서,
상기 송풍가이드는 개폐가 가능한 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제2 항에 있어서,
상기 송풍가이드의 하부에는 상기 송풍가이드를 통해 이동하는 바람과 접촉하는 가열부가 마련되는 온실 송풍기 구조.
제4 항에 있어서,
상기 가열부는 열전모듈를 이용하는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조
제5 항에 있어서,
상기 열전모듈의 하부면은 물과 접촉하며, 상기 물의 열을 흡수하여 상기 바람으로 열을 전달하는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제6 항에 있어서,
상기 물은 금속재질로 마련된 저장부에 저장되고,
상기 저장부는 지중에 위치하며, 상기 저장부 내부에 위치하는 상기 물은 상기 지중과 열교환을 하는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제6 항에 있어서,
상기 열전모듈의 하부면에 복수의 열전달부가 배치되는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제4 항에 있어서,
상기 가열부는 콘 형상으로 마련되는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제4 항에 있어서,
상기 온실의 상부 및 하부에는 온도 감지 센서가 각각 구비되며,
상기 온도 감지 센서의 감지 값을 이용하여 기설정된 온도차이를 넘어서면 제어부를 통해 상기 송풍기와 상기 가열부의 동작 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.
제10 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 온도 감지 센서의 감지 값에 따라 상기 송풍기의 회전 방향을 변화시키는 것을 특징으로 하는 온실 송풍기 구조.