KR20190007569A - Hybrid pipe and carbon dioxide supply system using it - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a hybrid pipe capable of simultaneously performing a carbon dioxide fertilization function and a cooling action, and a carbon dioxide supply system for a greenhouse using the same. According to the present invention, the hybrid pipe comprises: an outer pipe having a first flow path formed therein to receive and transfer a fluid; and an inner pipe disposed in the outer pipe, and having a second flow path formed therein to receive and transfer the fluid.

Description

하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템{HYBRID PIPE AND CARBON DIOXIDE SUPPLY SYSTEM USING IT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to hybrid piping and a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping.

본 발명은 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이산화탄소 시비 기능을 수행하면서 냉방작용을 동시에 수행할 수 있고, 시비용 이산화탄소를 생성할 수 있으며, 공기정화기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 온실에서 필요한 전기에너지를 발전할 수 있는 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid piping and a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping. More particularly, the present invention relates to a hybrid piping system, And a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping. 2. Description of the Related Art

이산화탄소는 식물의 광합성 반응에 필수적인 성분으로 작물의 재배시 자연에서 직접 공급받는 것이 일반적이지만, 온실과 같은 인공 재배공간에서는 이산화탄소 시비(carbon dioxide enrichment)를 수행하여 작물 재배시 공기 중의 이산화탄소 농도를 인위적으로 조정하여 생육을 촉진하고 생산품질을 향상시키고 있다.Carbon dioxide is an essential ingredient in the photosynthesis reaction of plants. It is generally supplied directly from nature in the cultivation of crops. However, carbon dioxide enrichment is performed in an artificial cultivation space such as a greenhouse to artificially increase the concentration of carbon dioxide It promotes growth and improves production quality.

상기한 이산화탄소 시비는 비닐 하우스와 같이 환기가 원활하지 않은 시설원예 재배 경우 이산화탄소 부족으로 인한 광합성의 악영향을 해소하기 위해 필수적으로 시행하고 있고, 이와 관련하여 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1398395호로 개시된 '이산화탄소와 온수 통합 이송배관을 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템', 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1063372호로 개시된 '온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템', 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1044375호로 개시된 '폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템' 등 다양한 이산화탄소 공급기술이 제안되어 있다.The above-mentioned carbon dioxide fertilization is practically carried out in order to solve the adverse effect of photosynthesis due to the lack of carbon dioxide in the case of cultivation of horticulture without ventilation such as vinyl house, and in relation to this, A cogeneration system for greenhouse carbon dioxide application having carbon dioxide and hot water integrated transfer pipelines, a cogeneration system for greenhouse carbon dioxide fertilization, which is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1063372, and Korean Patent Registration No. 10-1044375 A variety of carbon dioxide supply technologies have been proposed, including a 'cogeneration system for greenhouse carbon dioxide application with a waste heat recovery device'.

한편, 온실에는 하절기와 같은 더운 날씨에 내부온도를 쿨링시키는 냉방시스템이나 냉난방시스템이 마련되어 있고, 이와 관련하여 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1707045호로 개시된 '유리온실 냉난방시스템', 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1478101호로 개시된 '유리 온실용 지열 동시 냉난방 장치', 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1392430호로 개시된 '비닐하우스 냉난방시스템', 등 다양한 냉방기술이 제안되어 있다. On the other hand, in the greenhouse, there are provided a cooling system or an air-conditioning system that cools the internal temperature in the hot weather such as the summer season. In this regard, the 'Greenhouse cooling and heating system' disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1707045, 10-1478101 entitled " Simultaneous cooling and heating device for geothermal heat for glasshouse ", and " Greenhouse heating and cooling system disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1392430 "

전술한 바와 같은 이산화탄소 시비장치(2)나 냉방시스템(3)의 적용예를 간략하게 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이 이산화탄소 시비장치(2)는 비닐하우스와 같은 온실(1) 외부에 마련된 액화탄산가스탱크(21)에 충진한 다음 기화기를 통해 온도를 높여 기화시키는 팽창탱크(22,Expansion tank)를 경유한 후 비닐하우스의 내부에 시설된 이산화탄소공급배관(23)을 통해 공급하도록 되어 있고, 냉방시스템(3)은 냉기발생장치(31)로부터 생성된 냉기를 냉각용배관(32)을 통해 공급하는 등의 방식으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the carbon dioxide fertilizer 2 includes a carbon dioxide fertilizer 2, which is provided outside a greenhouse 1 such as a greenhouse, Is supplied to the liquefied carbon dioxide gas tank 21 through an expansion tank 22 for increasing the temperature of the liquefied carbon dioxide gas through a vaporizer and then supplied through a carbon dioxide supply pipe 23 provided inside the plastic house , And the cooling system 3 is configured in such a manner that cool air generated from the cold air generator 31 is supplied through the cooling pipe 32. [

하지만, 전술한 종래 온실은 내부에 이산화탄소 시비장치(2)나 냉방시스템(3)을 개별적으로 구성하여야 하므로 배관 등의 자재비 및 시공비의 증가로 시설비의 상승을 초래하고 온실 내부공간이 복잡해지게 되어 시설의 관리 및 유지보수에 어려움이 있을 뿐만 아니라 유지보수비용 또한 상승되는 단점이 있다.However, since the above-described conventional greenhouse needs to individually constitute the carbon dioxide fertilizer 2 and the cooling system 3 inside thereof, the cost of the equipment and the construction cost of the piping increase, resulting in an increase in the facility cost and a complicated internal space of the greenhouse. There is a problem in that it is difficult to manage and maintain the system, and the maintenance cost also increases.

그리고, 전술한 종래 온실은 내부에 이산화탄소 시비장치(2)나 냉방시스템(3)을 개별적으로 작동시켜야 하므로 과다한 에너지비용 등으로 인해 운전비용이 증가되어 작물의 생산비용이 상승되는 단점이 있다.In addition, since the conventional greenhouses need to individually operate the carbon dioxide fertilizer unit 2 and the cooling system 3 within the greenhouse, the operation cost is increased due to an excessive energy cost, and the production cost of the crop is increased.

한국등록특허 등록번호 제10-1398395호 '이산화탄소와 온수 통합 이송배관을 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템'Korean Registered Patent Registration No. 10-1398395, 'Cogeneration System for Fertilizing Greenhouse CO2 with Integrated Carbon Dioxide and Hot Water Pipeline' 한국등록특허 등록번호 제10-1063372호 '온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템'Korean Registered Patent No. 10-1063372 'Cogeneration System for Fertilizing Greenhouse CO2' 한국등록특허 등록번호 제10-1044375호 '폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템'Korean Patent Registration No. 10-1044375 'Cogeneration System for Fertilizing Greenhouse CO2 with Waste Heat Recovery Device'

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 이산화탄소 시비 기능을 수행하면서 냉방작용을 동시에 수행할 수 있도록 한 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a hybrid piping which can simultaneously perform a cooling operation while performing a carbon dioxide fertilizing function, and a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the same.

본 발명의 다른 목적은, 시비용 이산화탄소를 생성할 수 있고, 공기정화기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 온실에서 필요한 전기에너지를 자체적으로 발전할 수 있도록 한 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a hybrid piping capable of generating carbon dioxide for use, capable of performing an air purification function, and capable of generating electric energy required in a greenhouse by itself, and a hybrid piping System.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하이브리드 배관은 유체가 유입, 이송되는 제1 유로가 형성된 외부관; 및 상기 외부관의 내부에 배치되고 유체가 유입, 이송되는 제2 유로가 형성된 내부관을 포함하고, 상기 외부관은 외부로 유체가 분출되도록 상기 제1 유로와 연통되는 제1 분출부를 구비하고, 상기 내부관은 상기 제2 유로의 유체를 상기 제1 유로를 향해 분출시키도록 형성된 제2 분출부와, 상기 제2 분출부를 개폐하는 개폐밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, a hybrid piping according to the present invention includes: an outer pipe having a first flow path through which fluid is introduced and transferred; And an inner pipe disposed inside the outer pipe and formed with a second flow path through which fluid is introduced and transferred, the outer pipe having a first discharge portion communicating with the first flow path to discharge fluid to the outside, The inner pipe may include a second blowing unit configured to blow out the fluid of the second flow path toward the first flow path, and an open / close valve that opens and closes the second blowing unit.

여기서, 본 발명에 따른 하이브리드 배관은 상기 제1 유로에 배치되고 상기 내부관을 상기 외부관의 내부에 정위치 시키는 지지부재가 더 구성될 수 있다.Here, the hybrid pipe according to the present invention may further comprise a support member disposed in the first flow path and positioning the inner pipe in the outer pipe.

그리고, 상기 외부관은 방열작용을 수행하는 냉각부재가 형성될 수 있다.In addition, the outer tube may be formed with a cooling member that performs heat dissipation.

상기 외부관은 광의 투과가 가능하도록 전체가 투명소재로 형성되거나, 외면 일부에 투명소재로 형성된 투광부가 구비될 수 있다.The outer tube may be formed entirely of a transparent material so that light can be transmitted, or may be provided with a transparent portion formed on a part of the outer surface thereof as a transparent material.

또한, 상기 외부관은 외면 일부 영역에 배치되는 투명 염료감응형전지부가 구비될 수 있다.In addition, the outer tube may be provided with a transparent dye-sensitized cell unit disposed in a part of the outer surface.

한편, 본 발명에 따른 하이브리드 배관은 상기 외부관의 내면 또는 상기 내부관의 외면에 형성되는 광촉매층이 더 구성될 수 있다. 이때, 상기 내부관의 외면에 형성되는 반사층이 구성될 수 있다.The hybrid pipe according to the present invention may further comprise a photocatalyst layer formed on the inner surface of the outer tube or the outer surface of the inner tube. At this time, a reflection layer may be formed on the outer surface of the inner tube.

바람직하게, 상기 제1 분출부는 상기 외부관에 천공되는 분출공으로 구성되고, 상기 제2 분출부는 상기 내부관에 연통되게 접속되고 상기 개폐밸브가 설치되는 연결관, 상기 연결관에 접속되고 복수의 분출공이 형성된 분출관을 포함하여 구성될 수 있다.Preferably, the first spray portion comprises a spray hole drilled in the outer tube, the second spray portion is connected to the inner tube and is connected to the connection pipe, the connection pipe is connected to the inner pipe, And a jet tube formed with a ball.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 이산화탄소가 저장되는 이산화탄소저장용기; 상기한 하이브리드 배관; 상기 이산화탄소저장용기와 상기 내부관의 유입측 사이에 연결되어 액상이산화탄소가 공급되는 액상이산화탄소 공급라인; 상기 내부관의 회수측과 상기 이산화탄소저장용기 사이에 연결되고 상기 내부관을 경유한 액상이산화탄소가 상기 이산화탄소저장용기로 회수되는 액상이산화탄소 회수라인; 상기 이산화탄소저장용기에 연결되어 유입되는 액상이산화탄소를 기화시키는 기화장치; 및 상기 기화장치에 일단이 연결되고 타단이 상기 제1 유로와 연결되는 기상이산화탄소 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using hybrid piping according to the present invention comprises: a carbon dioxide storage container for storing carbon dioxide; The hybrid piping described above; A liquid carbon dioxide supply line connected between the carbon dioxide storage vessel and an inlet side of the inner pipe to supply liquid carbon dioxide; A liquid carbon dioxide recovery line connected between the recovery side of the inner pipe and the carbon dioxide storage container and recovering liquid carbon dioxide passed through the inner pipe to the carbon dioxide storage container; A vaporizer connected to the carbon dioxide storage vessel to vaporize the liquid carbon dioxide flowing into the carbon dioxide storage vessel; And a vapor-phase carbon dioxide supply line having one end connected to the vaporization device and the other end connected to the first flow path.

바람직하게, 상기 액상이산화탄소 회수라인에 접속되고 이산화탄소를 압축시키는 이산화탄소압축장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.Preferably, the apparatus further comprises a carbon dioxide compression device connected to the liquid carbon dioxide recovery line and compressing the carbon dioxide.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 온실의 내부 환경을 측정하도록 설치되는 감지모듈; 상기 감지모듈로부터 인가받은 감지신호와 기 설정된 데이터와 비교하여 상기 개폐밸브의 개폐를 위한 제어신호를 생성하는 제어부; 상기 제어부 제어신호에 따라 상기 개폐밸브에 구동신호를 인가하는 밸브구동부를 더 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using a hybrid piping according to the present invention comprises: a sensing module installed to measure an internal environment of a greenhouse; A control unit for generating a control signal for opening / closing the opening / closing valve by comparing the sensed signal received from the sensing module with preset data; And a valve driving unit for applying a driving signal to the opening / closing valve according to the control unit control signal.

그리고, 상기 감지모듈로부터 수집된 수집데이터를 송수신하는 통신부; 및 상기 감지모듈로부터 수신된 수집정보를 이용하여 온실을 모니터링 하고 상기 모니터링 된 결과에 따라 상기 온실을 관리하는 관리서버가 더 구성될 수도 있다.A communication unit for transmitting and receiving collected data collected from the sensing module; And a management server for monitoring the greenhouse using the collection information received from the sensing module and managing the greenhouse according to the monitored result.

상기 감지모듈은 온실의 이산화탄소 농도를 측정하는 기체농도측정센서, 온도센서, 습도센서, 위치센서, 광량센서, 이미지촬상모듈 중에서 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.The sensing module may include at least one of a gas concentration measuring sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a position sensor, a light amount sensor, and an image sensing module for measuring the concentration of carbon dioxide in the greenhouse.

상기 기화장치는 액상 이산화탄소가 팽창, 기화되면서 기상 이산화탄소로 변환되는 팽창탱크를 포함하여 구성되고, 상기 팽창탱크는 동절기에 기상 이산화탄소의 냉기를 제거할 수 있도록 지중에 매립되는 구조로 구성될 수 있다.The vaporizer may include an expansion tank in which the liquid carbon dioxide is expanded and vaporized into gaseous carbon dioxide, and the expansion tank may be buried in the ground so as to remove cold air of the gaseous carbon dioxide during the winter season.

한편, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 상기 하이브리드 배관으로 유기물을 공급하는 유기물 공급장치를 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping according to the present invention may include an organic matter supply device for supplying organic matter to the hybrid pipeline.

여기서, 상기 유기물 공급장치는, 상기 내부관의 유입측에 연결되는 유기물 공급라인; 및 상기 유기물 공급라인으로 유기물을 압송하는 유기물압송장치를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the organic material supply device may include an organic material supply line connected to an inlet side of the internal pipe; And an organic substance feeding device for feeding the organic substance into the organic substance feeding line.

본 발명에 따른 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템에 의하면, 이산화탄소의 시비와 냉방용으로 호환성 있게 사용할 수 있는 하이브리드 배관이 마련되어 온실의 시설비를 줄일 수 있고, 온실의 내부 구조를 간결, 단순화할 수 있어서 작업성 및 관리의 편의성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 이산화탄소의 시비과정에서 냉방기능이 동시에 발휘되므로 냉방비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the hybrid piping of the present invention and the hybrid carbon dioxide supply system using the hybrid piping according to the present invention, it is possible to reduce the facility cost of the greenhouse by providing a hybrid pipeline that can be used interchangeably for the compaction and cooling of carbon dioxide, So that not only the workability and the convenience of management can be improved but also the cooling function is simultaneously exerted in the course of carbon dioxide fertilization, so that the cooling cost can be remarkably reduced.

그리고, 본 발명에 따른 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템에 의하면, 광촉매 반응을 이용하여 온실 내부의 공기를 정화할 수 있으므로 동절기의 경우 환기를 시키지 않더라도 청정하게 유지할 수 있고, 이산화탄소의 시비를 자체적으로 시행하여 효과적으로 식물을 재배할 수 있는 효과가 있다. According to the hybrid piping and the hybrid carbon dioxide supply system using the hybrid piping according to the present invention, since the air inside the greenhouse can be purified using the photocatalytic reaction, it can be kept clean even without ventilation in the winter season, There is an effect that the plant can be effectively cultivated by applying the fertilizer itself.

그 외에도, 투명한 염료감응형전지부를 구비할 경우 광의 투과가 가능하여 식물에 성장에 악영향을 초래하지 않으면서 자체적으로 전기에너지를 생산하여 사용할 수 있으므로 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한 하절기 이산화탄소 냉방을 통해 온실 내부의 냉방 목적 이외에도 온실 내부 온도 및 태양광 에너지 강도의 증가로 인해 발생할 수 있는 염료감응형 태양광 전지의 열화로 인한 효율 저하를 방지완화할 수 있는 효과가 있다. In addition, when a transparent dye-sensitized battery unit is provided, light can be transmitted, and electric energy can be produced and used without adversely affecting growth on plants, and thus the maintenance cost can be reduced. In addition, it is possible to prevent the deterioration of the efficiency due to deterioration of the dye-sensitized photovoltaic cell, which may occur due to the increase of the internal temperature of the greenhouse and the solar energy intensity, in addition to the cooling purpose inside the greenhouse through the cooling of the carbon dioxide during the summer.

도1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면,
도2a 내지 도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면으로서, 도2a는 사시도, 도2b는 횡단면구조를 간략화 하여 나타낸 단면도, 도2c는 종단면구조를 간략화 하여 나타낸 단면도이다.
도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템을 설명하기 위한 모식도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.1 is a view for explaining a conventional technique,
2A to 2C are views for explaining a hybrid piping according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a cross-sectional view showing a simplified cross-sectional structure, and FIG. 2C is a cross- to be.
3 is a view for explaining a hybrid piping according to a second embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining a hybrid piping according to a third embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a schematic view for explaining a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using a hybrid piping according to the first embodiment of the present invention; FIG.
6 is a schematic diagram for explaining a modified example of the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping according to the first embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2a 내지 도6에 의거하여 상세히 설명하고, 도2a 내지 도6에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 6, and the same reference numerals are given to the same constituent elements in FIGS. 2A to 6B. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

도2a 내지 도2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면으로서, 도2a는 사시도, 도2b는 횡단면구조를 간략화 하여 나타낸 단면도, 도2c는 종단면구조를 간략화 하여 나타낸 단면도이다.2A to 2C are views for explaining a hybrid piping according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a cross-sectional view showing a simplified cross-sectional structure, and FIG. 2C is a cross- to be.

도2a 내지 도2c를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관(100)은 온실과 같은 인공 재배공간의 이산화탄소 시비(carbon dioxide enrichment)와 온실의 내부온도 관리를 위한 냉방기능 등을 동시에 수행할 수 있는 배관으로, 외부관(110)과 이 외부관(110)의 내부에 배치되는 내부관(120)으로 구성되어 있다.Referring to FIGS. 2A to 2C, the hybrid piping 100 according to the first embodiment of the present invention includes carbon dioxide enrichment in an artificial cultivation space such as a greenhouse, a cooling function for internal temperature management of a greenhouse, and the like And is composed of an outer pipe 110 and an inner pipe 120 disposed inside the outer pipe 110.

외부관(110)은 유체가 유입, 이송되는 제1 유로(112)가 형성된 통체로서, 사각형 등 다각형의 단면구조, 타원형 단면구조 등의 다양한 단면 형상을 갖도록 구성될 수 있지만 본 실시예에서는 원형 단면구조로 형성된 것으로, 대략 대구경의 파이프 형상과 유사한 구조를 갖는도록 구성되어 있다.The outer tube 110 may be configured to have various cross-sectional shapes such as a polygonal cross-sectional structure such as a quadrangle, an elliptic cross-sectional structure, etc. In the present embodiment, the outer cross- And has a structure similar to a pipe shape of approximately a large diameter.

특히, 외부관(110)은 외부로 유체가 분출되도록 제1 유로(112)와 연통되게 형성된 제1 분출부(113)를 구비한다. 제1 분출부(113)는 분사용 노즐을 설치하는 방식으로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 외부관(110)에 천공된 분출공으로 구성되어 있다.In particular, the outer tube 110 includes a first spout portion 113 formed to communicate with the first flow path 112 to discharge the fluid to the outside. The first spraying unit 113 may be configured to provide a spraying nozzle, but in the present embodiment, the spraying hole is formed in the outer tube 110.

그리고 외부관(110)은 방열작용을 수행하는 냉각부재(114)가 형성되어 있다. 이 냉각부재(114)는 내부관(120)으로부터 제1 유로(112) 내부로 분출되는 액상이산화탄소가 분출되면서 기화에 따른 흡열반응으로 생성된 냉기를 외부로 전달하는 냉각핀의 기능을 수행한다. The outer tube 110 is formed with a cooling member 114 that performs heat dissipation. The cooling member 114 functions as a cooling fin for transferring cool air generated by an endothermic reaction due to vaporization while liquid carbon dioxide ejected from the inner pipe 120 into the first flow path 112 is blown out.

한편, 내부관(120)은 외부관(110)의 내부에 삽입되는 형태로 배치되는 것으로, 유체가 유입, 이송되는 제2 유로(122)가 형성된 통체로 구성되되, 제2 유로(122)의 유체를 제1 유로(112)를 향해 분출시키도록 형성된 제2 분출부(123)와, 이 제2 분출부(123)를 개폐하는 개폐밸브(130)가 구성되어 있다.The inner tube 120 is inserted into the outer tube 110 and includes a cylindrical body having a second flow path 122 through which the fluid is introduced and transferred. A second spouting portion 123 formed to spray the fluid toward the first flow path 112 and an opening and closing valve 130 for opening and closing the second spouting portion 123 are formed.

제2 분출부(123)는 내부관(120)에 설치되는 연결관으로 구성되어 있고, 이 연결관에는 개폐밸브(130)가 설치되어 있다. 그리고, 개폐밸브(130)는 볼이나 디스크와 같은 개폐부재(미도시)가 내장된 밸브체(131)와, 이 밸브체(131)에 설치되어 개폐부재를 개폐력을 인가하는 액츄에이터(132)로 구성되어 있다. 여기서, 개폐밸브(130)는 통상 자동제어밸브로 호칭되고 있고 밸브체에 액츄에이터가 구비된 밸브를 적용할 수 있으므로 세부 구조에 대한 구체적인 설명을 생략한다.The second spraying part 123 includes a connection pipe installed in the inner pipe 120, and an opening / closing valve 130 is installed in the connection pipe. The opening and closing valve 130 includes a valve body 131 having an opening and closing member (not shown) such as a ball or a disc and an actuator 132 installed on the valve body 131 and applying an opening and closing force to the opening and closing member. . Here, the opening / closing valve 130 is generally called an automatic control valve, and a valve having an actuator on the valve body can be applied, so that detailed description of the detailed structure will be omitted.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예 등에 나타난 구성요소 또는 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 서로 간에 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.Hereinafter, a hybrid piping according to another embodiment of the present invention will be described. However, components similar to those shown in the first embodiment will not be described in detail, and the components having differences will be mainly described. In addition, in the following other embodiments, any of the constituent elements shown in the first embodiment and the like or the constituent elements shown in the other embodiments may be selectively applied to each other, so that a detailed description thereof will be omitted.

도3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면으로서, 횡단면구조를 확대하되, 개폐밸브 등과 같은 구성요소는 간략화하여 나타낸 단면도이다.3 is a view for explaining a hybrid piping according to a second embodiment of the present invention, in which a cross sectional structure is enlarged, and components such as an on-off valve and the like are shown in a simplified form.

도3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 배관은 유체가 유입, 이송되는 제1 유로(112)가 형성된 외부관(110)과, 외부관(112)의 내부에 배치되고 유체가 유입, 이송되는 제2 유로(122)가 형성된 내부관(120)으로 구성되고, 상기 내부관(120)은 제2 유로(122)의 유체를 제1 유로(112)를 향해 분출시키도록 형성된 제2 분출부(123)와, 이 제2 분출부(123)를 개폐하는 개폐밸브(130)를 구비하는 한편 내부관(120)을 외부관(110)의 내부에 정위치 시키도록 브라켓 등으로 구성되는 지지부재(140)가 구비되어 있다.3, the hybrid piping according to the second embodiment of the present invention includes an outer tube 110 having a first flow path 112 through which fluid is introduced and transferred, And the inner tube 120 is formed so as to discharge the fluid of the second flow path 122 toward the first flow path 112. The inner pipe 120 is formed with a second flow path 122, A second spraying part 123 and an opening and closing valve 130 for opening and closing the second spraying part 123 and a bracket or the like for positioning the inner tube 120 in the outer tube 110 A support member 140 is provided.

그리고, 상기 제2 분출부(123)는 내부관에 연통되게 접속되고 개폐밸브(130)가 설치되는 연결관(123a), 이 연결관(123a)에 연결되고 복수의 분출공(123c)이 형성된 분출관(123b)으로 구성되어 있다.The second spraying unit 123 includes a connection pipe 123a connected to the inner pipe and provided with an on-off valve 130, and a plurality of spray holes 123c connected to the connection pipe 123a And an ejection pipe 123b.

상기 외부관(110)은 외부로 유체가 분출되도록 제1 유로(112)와 연통되게 제1 분출부(113)가 형성되되, 온실에 설치된 상태에서 식물에 인가되는 광을 차단하는 현상을 방지할 수 있도록 구성된 점에 특징을 갖는다. 이를 위해 외부관(110)은 외면 일부에 유리, 투명합성수지, 폴리카보네이트 등과 같은 투명소재로 형성된 투광부가 마련된 구조로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 외부관 전체가 광의 투과가 가능하도록 투명소재로 형성되어 있다. The outer tube 110 is provided with a first jetting part 113 communicating with the first flow path 112 so as to discharge the fluid to the outside, In order to be able to distinguish it from the others. For this, the outer tube 110 may have a structure in which a transparent portion formed of a transparent material such as glass, transparent synthetic resin, polycarbonate, or the like is provided on a part of the outer surface of the outer tube 110. In this embodiment, Respectively.

아울러, 상기 내부관(120)은 외면에 광촉매층(126)이 형성되어 있다. 광촉매층(126)은 이산화티탄과 같은 광촉매를 포함하는 것으로, 광촉매는 이산화티탄 외에도 산화텅스텐 또는 산화아연과 같은 금속산화물의 단일 또는 복합물을 사용할 수도 있다.In addition, the inner tube 120 has a photocatalyst layer 126 formed on its outer surface. The photocatalyst layer 126 includes a photocatalyst such as titanium dioxide. In addition to titanium dioxide, the photocatalyst may use a single or a composite of a metal oxide such as tungsten oxide or zinc oxide.

광촉매의 작용원리를 간단하게 설명하면, 광촉매는 가전자대 E, 전도대 D, 밴드갭 G를 가지며, 밴드갭 G는 광촉매의 고유 값으로 이산화티탄(TiO2)의 경우 약 3eV로 파장으로 환산하면 대략 400nm로서 이산화티탄(TiO2) 광촉매에 광에너지가 조사되면 광촉매 내부에 전자 e - , 정공 h+ 쌍이 생성되어 표면으로 취출되고, 흡착물질과 반응시키면 A는 A- 로 환원되고 알칼리 R은 R+ 로 산화되어 광촉매 반응이 일어난다.The photocatalyst has a valence band E, a conduction band D, and a band gap G. The band gap G is an intrinsic value of the photocatalyst. In the case of titanium dioxide (TiO 2 ), the band gap G is approximately 3 eV When TiO 2 photocatalyst is irradiated with light energy, electrons e - and h + pairs are generated in the photocatalyst and are taken out to the surface. When reacted with the adsorbing material, A is reduced to A - and alkali R is oxidized to R + And photocatalytic reaction occurs.

전도대 D로 이동하는 전자의 여기 현상으로 전자 e- 가 빠져나간 곳에 정공 h+ 가 생기게 되는데, 이러한 상태가 광촉매의 여기 상태이다. 이때, 여기 전자 e- 가 갖는 환원력보다 정공 h+ 가 갖는 산화력이 훨씬 크므로, 전자 e- 가 여기 되면 가전자대 E에 남아있는 정공 h+ 에 온실 공기 중에 함유된 휘발성 유기물질 등과 같은 각종 오염물질이 전자의 도너로서 작용하여 각종 오염물질을 산화시켜 분해함으로써 광촉매의 표면으로부터 아래와 같은 화학반응이 발생하여 공기가 정화되는 것이다.Electrons in the conduction band D are excited by the excitation phenomenon, and electrons are emitted from the electron hole h +, which is the excited state of the photocatalyst. When the electron e is excited, various kinds of contaminants such as volatile organic substances contained in the greenhouse air are injected into the hole h + remaining in the valence electron E as electron And by decomposing and decomposing various pollutants, the following chemical reaction occurs from the surface of the photocatalyst and the air is purified.

VOC(휘발성 유기화합물) → CO2+ H2 O + Mineral acid(무기산)VOC (Volatile Organic Compound) → CO 2 + H 2 O + Mineral acid (inorganic acid)

전술한 바와 같이 외부관(110)이 투명하게 구성되어 있으므로 광에너지가 광촉매에 인가되면 공기 속의 유기물은 물(H2O)과 이산화탄소(CO2 )로 산화되어 냄새는 제거된다. 이러한 광촉매 탈취 반응은 산소의 환원에 의해 생성된 O2는 과산화수소를 거쳐 보다 산화력이 강한 수산 라디컬 OH로 되기도 하고 혹은 물과 산소로 된다.Since the outer tube 110 is made transparent as described above, when light energy is applied to the photocatalyst, the organic matter in the air is oxidized by water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ), and the smell is removed. In this photocatalytic deodorization reaction, O 2 produced by the reduction of oxygen becomes hydrogen oxide OH, which is more oxidative than hydrogen oxide, or water and oxygen.

그리고, 전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 배관은 개폐밸브(130)에 길이가 길고 다수의 분출공(123c)이 형성된 분출관(123b)이 설치된 구조이므로 고가인 개폐밸브(130)의 배치 수량을 최소화할 수 있어서 저렴한 비용으로 구현할 수 있는 장점이 있다.The hybrid piping according to the second embodiment of the present invention has a structure in which the discharge tube 123b having a long length and a plurality of discharge holes 123c is installed in the hybrid piping according to the second embodiment of the present invention, So that it can be implemented at a low cost.

상기 제2 분출부(123)는 내부관에 연통되게 접속되고 개폐밸브(130)가 설치되는 연결관(123a), 이 연결관(123a)에 연결되고 복수의 분출공(123c)이 형성된 분출관(123b)으로 구성되어 있다.The second spraying unit 123 includes a connection pipe 123a connected to the inner pipe and provided with an on-off valve 130, a discharge pipe 123 connected to the connection pipe 123a and having a plurality of discharge holes 123c, (123b).

도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하이브리드 배관을 설명하기 위한 도면으로서, 종단면구조를 확대하되, 개폐밸브 등과 같은 구성요소는 간략화하여 나타낸 단면도이다.4 is a view for explaining a hybrid piping according to a third embodiment of the present invention, in which the longitudinal sectional structure is enlarged, and the components such as the opening / closing valve and the like are shown in a simplified form.

도4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 하이브리드 배관은 유체가 유입, 이송되는 제1 유로(112)가 형성된 외부관(110)과, 외부관(110)의 내부에 배치되고 유체가 유입, 이송되는 제2 유로(122)가 형성된 내부관(120)으로 구성되고, 상기 내부관(120)은 제2 유로(122)의 유체를 제1 유로(112)를 향해 분출시키도록 형성된 제2 분출부(123)와, 이 제2 분출부(123)를 개폐하는 개폐밸브(130)를 구비하는 한편 외부관(110)은 외면 일부 영역에 배치되는 염료감응형전지부(117)가 구성되어 있다.Referring to FIG. 4, the hybrid piping according to the third embodiment of the present invention includes an outer pipe 110 having a first flow path 112 through which a fluid is introduced and transferred, And the inner tube 120 is formed so as to discharge the fluid of the second flow path 122 toward the first flow path 112. The inner pipe 120 is formed with a second flow path 122, A second spraying part 123 and an opening and closing valve 130 for opening and closing the second spraying part 123 while the outer tube 110 is provided with a dye sensitive type battery part 117 .

여기서, 염료감응형전지부(117)는 통상의 염료감응형전지패널이 설치되되, 온실 내부에 식재된 식물로 투사되는 광의 유입에 악영향을 초래하지 않도록 투명한 염료감응형전지패널이 설치되어 있다.Here, the dye-sensitized cell section 117 is provided with a transparent dye-sensitized cell panel so as not to adversely affect the inflow of light projected onto plants planted inside the greenhouse.

또한, 투명 연료감응형전지패널은 연료감응형 태양전지(Dye sensitized solar cell)를 제한 없이 선택하여 적용할 수 있는 것으로, 예컨대 투명기판으로 형성된 음극계 전극과 양극계 전극 사이에 광흡수층 및 전해질이 내장된 통상의 연료감응형 태양전지를 사용하되, 단면구조가 호 형상으로 만곡되어 외부관(110)의 상부와 하부에 설치할 수 있도록 형성한 것을 적용한다.In addition, the transparent fuel-responsive cell panel can be applied to a fuel-sensitized solar cell without restriction. For example, a light-absorbing layer and an electrolyte between the cathode-side electrode and the cathode- A conventional fuel-responsive solar cell having a built-in fuel cell can be used, which has a cross-sectional structure curved in an arc shape so as to be installed on the upper and lower portions of the outer tube 110.

여기서, 염료감응형전지부(117)는 외부관(110)의 외부관몸체(111)에 결속되는 결속부재(119)를 매개로 결합되는 것으로, 이 결속부재(119)의 구조 및 형태는 다양하게 구성될 수 있다.Here, the dye-sensitized cell 117 is coupled via a binding member 119 bound to the outer tube body 111 of the outer tube 110. The structure and shape of the binding member 119 are various Lt; / RTI >

상기 외부관(110)은 내부로 유입되는 태양의 광에너지를 이용하여 이산화탄소를 생성하여 시비하는 효과, 이물질의 분해 및 공기정화기능을 수행할 수 있도록 내면에 광촉매층(116)이 형성되어 있다. A photocatalyst layer 116 is formed on the inner surface of the outer tube 110 so that the outer tube 110 can generate carbon dioxide and utilize the sun's light energy to dissolve and decompose foreign substances and purify the air.

그리고, 내부관(120)에는 외면에 반사층(127)이 형성되어 있다. 이 반사층(127)은 반사용 도료, 은박 필름 등으로 구성될 수 있고, 외부관(110)의 내부로 입사된 광을 광촉매층(116)을 향해 굴절 시킴으로써 보다 효과적인 광촉매 작용이 발휘되도록 한다. 여기서, 광촉매 작용과 그에 따른 효과는 전술한 제2 실시예와 동일, 유사하므로 구체적으로 에 따른 되도록 한다.A reflection layer 127 is formed on the outer surface of the inner tube 120. The reflection layer 127 may be made of a semi-use paint, an europium film, or the like, and refracts the light incident into the inside of the outer tube 110 toward the photocatalyst layer 116, thereby exhibiting a more effective photocatalytic action. Here, the photocatalytic action and the effect thereof are similar and similar to those of the second embodiment described above, so that the photocatalytic action is concretely specified.

이하, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템을 설명한다.Hereinafter, a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using hybrid piping according to the present invention will be described.

도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템을 설명하기 위한 모식도이다.5 is a schematic view for explaining a hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using a hybrid piping according to the first embodiment of the present invention.

도5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 외부로부터 공급되는 이산화탄소가 저장되도록 고압탱크와 같은 용기로 구성된 이산화탄소저장용기(31), 유리온실, 비닐하우스 등과 같은 온실(1)의 내부에 시설되는 하이브리드 배관(100), 액상이산화탄소 공급라인(32), 액상이산화탄소 회수라인(33), 기화장치(34), 및 기상이산화탄소 공급라인(35)이 구비되어 있다.5, the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using hybrid piping according to the first embodiment of the present invention includes a carbon dioxide storage vessel 31 composed of a container such as a high pressure tank for storing carbon dioxide supplied from the outside, A liquid carbon dioxide supply line 32, a liquid carbon dioxide recovery line 33, a vaporizer 34, and a gas phase carbon dioxide supply line 35, which are provided in a greenhouse 1 such as a green house, Respectively.

하이브리드 배관(100)은 온실(1)의 내부에 설치되어 이산화탄소의 시비, 냉방작용을 통한 온도조절기능, 공기정화기능 및 이산화탄소의 생성기능 등을 수행하는 부분으로서, 전술한 제1 내지 제3 실시예에 나타난 것을 선택하거나 변형하여 적용할 수 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.The hybrid piping 100 is installed in the interior of the greenhouse 1 to perform a function of controlling carbon dioxide, a temperature control function through a cooling function, an air purification function, and a carbon dioxide generation function. Since the example shown in the example can be selected or modified, the detailed description will be omitted.

액상이산화탄소 공급라인(32)은 액상이산화탄소를 공급하기 위한 배관으로서, 이산화탄소저장용기(31)와 내부관(120)의 유입측 사이에 연결되어 있고, 이산화탄소저장용기(31)의 공급측과 접한 공급측 배관(36)상에 설치되는 액상이산화탄소 공급제어밸브(41)의 개폐동작을 통해 공급이 제어되도록 구성되어 있다. The liquid carbon dioxide supply line 32 is a pipe for supplying liquid carbon dioxide and is connected between the carbon dioxide storage vessel 31 and the inflow side of the inner tube 120 and is connected to the supply side piping 31 in contact with the supply side of the carbon dioxide storage vessel 31, And the supply is controlled through the opening and closing operation of the liquid carbon dioxide supply control valve 41 provided on the liquid-phase carbon dioxide supply control valve 36.

액상이산화탄소 회수라인(33)은 내부관(120)을 경유한 액상이산화탄소가 회수되는 배관으로서, 이산화탄소저장용기(31)의 공급측과 접한 공급측 배관상에 설치되는 액상이산화탄소 회수제어밸브(42)의 개폐동작을 통해 흐름이 제어되도록 구성되어 있다.The liquid carbon dioxide recovery line 33 is a pipe through which the liquid carbon dioxide passed through the inner pipe 120 is recovered. The liquid carbon dioxide recovery line 33 is a valve for opening and closing the liquid carbon dioxide recovery control valve 42 provided on the supply side piping contacting the supply side of the carbon dioxide storage vessel 31 And the flow is controlled through the operation.

기상이산화탄소 공급라인(35)은 기상이산화탄소를 공급하기 위한 배관으로서, 기화장치(34)에 일단이 연결되고 타단이 제1 유로(112)와 연결되도록 외부관(110)에 접속되어 있다. The gaseous carbon dioxide supply line 35 is a pipe for supplying gaseous carbon dioxide and is connected to the external pipe 110 such that one end thereof is connected to the vaporizer 34 and the other end thereof is connected to the first flow path 112.

기화장치(34)는 이산화탄소저장용기(31)에 연결되어 유입되는 액상이산화탄소를 기화시켜 기상이산화탄소로 변환할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 다양하게 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 액상이산화탄소가 팽창, 기화되면서 기상이산화탄소로 변환되는 팽창탱크(Expansion tank)를 포함하는 구조로 형성되어 있다.The vaporizer 34 may be variously connected to the carbon dioxide storage vessel 31 so long as it is a device capable of vaporizing the liquid carbon dioxide and converting the liquid carbon dioxide into gaseous carbon dioxide. However, in this embodiment, And an expansion tank that is vaporized and converted into vapor-phase carbon dioxide.

여기서, 팽창탱크는 동절기에 기상이산화탄소의 냉기를 제거할 수 있도록 지중에 매립되는 구조로 설치되어 있다. 이와 같이 팽창탱크가 지중에 매립되면 동절기에 기온이 영하로 내려가더라도 지중의 온도는 상대적으로 높으므로 액상이산화탄소의 기화시에 냉기를 흡수할 수 있고, 이로 인해 기상이산화탄소 공급라인(35)으로 공급되는 기상이산화탄소의 온도를 상대적으로 높일 수 있어서 동절기에 온실 내부에서 냉기의 방출을 줄일 수 있다.Here, the expansion tank is installed so as to be buried in the ground so as to remove cold air of carbon dioxide in the winter season. When the expansion tank is buried in the ground, since the temperature of the ground is relatively high even when the temperature falls below freezing in the winter season, the cool air can be absorbed during the vaporization of the liquid carbon dioxide, thereby supplying the vapor to the carbon dioxide supply line 35 The temperature of the atmospheric carbon dioxide can be relatively increased, thereby reducing the emission of cold air from inside the greenhouse during the winter season.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 이산화탄소를 압축시키는 이산화탄소압축장치(37)와, 하이브리드 배관(100)으로 유기물을 공급하는 유기물 공급장치(50)가 구성되어 있다.The hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping according to the first embodiment of the present invention includes a carbon dioxide compression unit 37 for compressing carbon dioxide, an organic matter supply unit 50 for supplying organic matter to the hybrid pipeline 100, .

이산화탄소압축장치(37)는 액상이산화탄소가 온실에 배치된 하이브리드 배관(100)의 내부관(120)을 경유하면서 열손실 등으로 액상의 정도가 약화 될 경우 이를 압축하여 액화하기 위한 장치로서, 이산화탄소 압축분야에서 이용되고 있는 압축기(Compressor)를 액상이산화탄소 회수라인(33)에 접속하여 구성한다.The carbon dioxide compression device 37 is a device for compressing and liquefying the liquid phase carbon dioxide when the liquid phase passes through the inner pipe 120 of the hybrid pipe 100 disposed in the greenhouse and the degree of the liquid phase is weakened due to heat loss, And a compressor (compressor) used in the field is connected to a liquid carbon dioxide recovery line 33. [

그리고, 상기 이산화탄소압축장치(37)은 별도로 구비되는 이산화탄소 발생장치(예>열병합발전기, 보일러 등; 미도시)에서 포집되는 고순도의 이산화탄소를 공급받아 가압하여 이산화탄소저장용기(31)에 저장이용 할 수 있는 장치로도 활용될 수 있다. The carbon dioxide compressing device 37 is supplied with high purity carbon dioxide collected in a separately provided carbon dioxide generating device (for example, a cogeneration power generator, a boiler, etc.) and can be stored in the carbon dioxide storage container 31 It can also be used as a device.

상기 유기물 공급장치(50)는 하이브리드 배관(100)의 유입측에 연결되는 유기물 공급라인(51)과, 이 유기물 공급라인(51)으로 유기물을 압송하는 펌프와 같은 유기물압송장치(52)로 구성되어 있다.The organic material supply device 50 includes an organic material supply line 51 connected to an inlet side of the hybrid piping 100 and an organic material transfer device 52 such as a pump for feeding organic material into the organic material supply line 51 .

유기물 공급라인(51)은 외부관(110)에 연결하는 방식으로 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 하이브리드 배관(100) 전체 영역에 골고루 공급할 수 있도록 내부관(120)의 유입측에 일단에 접속되어 있고, 역류를 방지하기 위한 유기물역류방지밸브(53)가 설치되어 있다. The organic material supply line 51 may be connected to the external pipe 110. In this embodiment, the organic material supply line 51 is connected to the inlet side of the internal pipe 120 at one end so as to be evenly supplied to the entire area of the hybrid pipe 100 And an organic matter backflow prevention valve 53 for preventing backflow is provided.

그리고, 상기 유기물 공급장치(50)는 유기물이 수용되는 피트(54)나 유기물용기(미도시), 내부관의 회수측에 접속되는 유기물 회수라인(55)이 구비되어 있다. 여기서, 유기물 회수라인(55)은 내부관(120)에 잔류하는 유기물이나 청소시에 청소용수나 이물질 등의 제거시 회수용 배관으로 사용할 수 있는 것으로 이산화탄소의 역류를 방지하기 위한 이산화탄소역류방지밸브(56)가 설치되어 있다.The organic material supply device 50 includes a pit 54 for receiving organic matter, an organic material container (not shown), and an organic material recovery line 55 connected to the recovery side of the internal pipe. Here, the organic material recovery line 55 can be used as a recovery pipe when removing organic matter remaining in the internal pipe 120 or cleaning water or foreign substances in cleaning. The carbon dioxide backflow prevention valve 56 ).

도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.6 is a schematic diagram for explaining a modified example of the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping according to the first embodiment of the present invention.

도6을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 온실의 내부 환경을 측정하도록 설치되는 감지모듈(61), 개폐밸브(130) 등을 작동시키는 밸브구동부(62), 감지모듈(61)로부터 인가받은 감지신호와 기 설정된 데이터와 비교하여 개폐밸브(130)의 개폐를 위한 제어신호를 밸브구동부(62)에 인가하는 제어부(63)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 6, the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using hybrid piping according to the present invention includes a sensing module 61 installed to measure the internal environment of a greenhouse, a valve driving unit 62 for operating the opening / closing valve 130, And a control unit 63 for applying a control signal for opening and closing the opening / closing valve 130 to the valve driving unit 62 in comparison with the sensing signal applied from the sensing module 61 and predetermined data.

그리고, 제어부(63)에 입력신호를 입력하기 위한 키버튼, 터치스크린 등으로 구성된 입력부(64), 각종 데이터가 저장되는 메모리(65), 주요 구성의 작동상태나 이산화탄소의 공급상태 등이 표시되는 디스플레이부(66) 등이 구비되어 있다.An input unit 64 including a key button for inputting an input signal to the control unit 63, a touch screen or the like, a memory 65 for storing various data, a state of supply of carbon dioxide, A display unit 66, and the like.

상기 감지모듈(61)은 온실의 이산화탄소 농도를 측정하는 기체농도측정센서와, 온도를 측정하는 온도센서가 온실의 내부에 설치되어 있다. 그 외에도 감지모듈로서 습도센서, 위치센서, 광량센서, CCD카메라와 같은 이미지촬상모듈이 더 설치 될 수 있다.The sensing module 61 is provided with a gas concentration measuring sensor for measuring the concentration of carbon dioxide in the greenhouse and a temperature sensor for measuring the temperature inside the greenhouse. In addition, an image sensing module such as a humidity sensor, a position sensor, a light quantity sensor, and a CCD camera may be further installed as a sensing module.

한편, 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템은 감지모듈로부터 수집된 수집데이터를 송수신하는 통신부(미도시), 감지모듈로부터 수신된 수집정보를 이용하여 온실을 모니터링하고 모니터링 된 결과에 따라 온실을 관리하는 관리서버(미도시)가 더 구비될 수 있다.Meanwhile, the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using hybrid piping according to the present invention includes a communication unit (not shown) for transmitting and receiving collected data collected from the sensing module, a monitoring unit for monitoring the greenhouse using collected information received from the sensing module, A management server (not shown) for managing the greenhouse according to the present invention.

여기서, 통신부는 관리서버(미도시)와의 무선통신을 수행하는 것으로, 무선통신은 WIFI, LoRa, RF, LTE 기술 등으로 구현할 수 있다.Here, the communication unit performs wireless communication with a management server (not shown), and wireless communication can be implemented with WIFI, LoRa, RF, LTE technology, or the like.

이하, 전술한 본 발명에 따른 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템의 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the hybrid carbon dioxide supply system for a greenhouse using the hybrid piping according to the present invention will be briefly described.

먼저, 하이브리드 배관(100)을 온실(1)의 내부에 시설하고, 이산화탄소저장용기(31)와 하이브리드 배관 사이에 도5에 도시된 바와 같이 액상이산화탄소 공급라인(32), 액상이산화탄소 회수라인(33), 기화장치(34), 기상이산화탄소 공급라인(35), 공급측 배관(36), 이산화탄소압축장치(37) 및 각종 밸브를 설치하여 시스템을 구성한다.5, a liquid carbon dioxide supply line 32, a liquid carbon dioxide recovery line 33, and a liquid carbon dioxide recovery line 33 are provided between the carbon dioxide storage vessel 31 and the hybrid piping, ), A vaporizer 34, a gas phase carbon dioxide supply line 35, a supply side pipe 36, a carbon dioxide compression device 37, and various valves.

이러한 상태에서 이산화탄소 시비(carbon dioxide enrichment)를 시행하고자 할 경우 기상이산화탄소 공급라인(35)을 통해 외부관(110) 내부로 기상이산화탄소를 공급하게 되면 제1 유로(112)으로 유입된 후 제1 분출부(113)를 통해 온실 내부로 분출되면서 식물의 생육에 필요한 이산화탄소를 제공하게 된다. When carbon dioxide enrichment is performed in this state, when the gas-phase carbon dioxide is supplied into the outer pipe 110 through the gas-phase carbon dioxide supply line 35, the carbon dioxide gas is introduced into the first channel 112, (113) to provide carbon dioxide necessary for plant growth.

한편, 하절기와 같이 식물의 효과적인 재배를 위해 이산화탄소 시비와 함께 냉방이 필요한 경우 개폐밸브(130)를 개방시키게 되면 액상이산화탄소 공급라인(32)을 통해 공급되는 액상이산화탄소가 제2 분출부(123)로 분출됨과 동시에 기화되면서 외부관(110)을 냉각시키게 되고 그 냉기는 냉각부재(114)를 통해 온실 내부로 방출되면서 냉각작용을 수행하게 된다. 동시에, 기화된 기상이산화탄소는 제1 분출부(113)를 통해 온실 내부로 분출되면서 식물의 생육에 필요한 이산화탄소로 시비 된다. 이러한 상태에서 감지모듈(61)의 기체농도측정센서에 의해 온실의 이산화탄소 농도가 적정한 농도로 도달되면 제어부(63)의 제어하에 개폐밸브(130)를 차단 시키는 방식으로 이산화탄소 공급을 중지할 수 있다. 전술한 바에 따르면 이산화탄소의 시비과정에서 냉방기능이 동시에 발휘되므로 종래와 같이 냉방을 위해 별도로 사용하여야 하는 냉방시스템의 작동시간을 줄일 수 있어서 냉방비용을 현저히 절감할 수 있는 장점이 있다.When cooling is required together with carbon dioxide application for effective cultivation of plants as in the summer, when the on-off valve 130 is opened, the liquid carbon dioxide supplied through the liquid carbon dioxide supply line 32 is supplied to the second spraying unit 123 The outer tube 110 is cooled while being vaporized and discharged to the inside of the greenhouse through the cooling member 114 to perform the cooling function. At the same time, the vaporized gaseous carbon dioxide is injected into the greenhouse through the first spraying section 113 and is injected into carbon dioxide necessary for plant growth. In this state, when the concentration of carbon dioxide in the greenhouse reaches an appropriate concentration by the gas concentration measuring sensor of the detecting module 61, the supply of carbon dioxide can be stopped by shutting off the opening / closing valve 130 under the control of the controller 63. As described above, since the cooling function is simultaneously exerted during the carbon dioxide fertilization process, the operation time of the cooling system, which is used separately for cooling, can be reduced, thereby remarkably reducing the cooling cost.

그리고, 도3 또는 도4에 도시된 바와 같이 내부관(120)이나 외부관(110)에 광촉매층(126)이 형성되어 있으면 광에너지가 인가될 경우 공기 속의 유기물은 물(H2O)과 이산화탄소(CO2 )로 산화되므로 공기를 정화하게 되고, 생성된 이산화탄소(CO2 )를 식물의 성장용으로 사용할 수 있으므로 특별히 이산화탄소를 시비할 필요가 없는 장점이 있다. If the photocatalyst layer 126 is formed on the inner tube 120 or the outer tube 110 as shown in FIG. 3 or 4, when light energy is applied, the organic matter in the air is mixed with water (H 2 O) Since it is oxidized by carbon dioxide (CO 2 ), it cleans the air, and the produced carbon dioxide (CO 2 ) can be used for growth of plants, so there is an advantage that carbon dioxide is not particularly required to be fertilized.

특히, 난방비 등의 이유로 자주 환기를 수행하기가 어려운 동절기의 경우, 환기를 시키지 않더라도 온실 내부의 공기를 청정하게 유지할 수 있고, 이산화탄소의 시비를 자체적으로 시행할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 손실을 줄여 난방비를 절감할 수 있는 장점이 있다. 또한 도4에 도시된 하이브리드 배관은 투명한 염료감응형전지부(117)가 구비되어 있어서 이를 적용할 경우 광의 투과가 가능하여 식물에 성장에 악영향을 초래하지 않으면서 전기에너지를 생산할 수 있으므로 에너지 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. Especially in the winter season, where it is difficult to carry out the ventilation frequently due to the heating cost, etc., it is possible to keep the air inside the greenhouse clean without ventilation, and it is possible to enforce the application of carbon dioxide on its own, There is an advantage to be saved. In addition, the hybrid piping shown in FIG. 4 is provided with a transparent dye-sensitized-type battery unit 117, so that light can be transmitted when applied, thereby enabling the production of electric energy without adversely affecting growth of the plant, There is an effect that can be done.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to a hybrid piping according to the present invention and a hybrid carbon dioxide supply system using the same. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 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, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the above embodiments are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

1:온실 31:이산화탄소저장용기
32:액상이산화탄소 공급라인 33:액상이산화탄소 회수라인
34:기화장치 35:기상이산화탄소 공급라인
36:공급측 배관 37:이산화탄소압축장치
50:유기물 공급장치 51:유기물 공급라인
52:유기물압송장치 61:감지모듈
62:밸브구동부 63:제어부
64:입력부 65:메모리
66:디스플레이부 100:하이브리드 배관
110:외부관 116,126:광촉매층
117:연료감응형전지부 120:내부관
130:개폐밸브 140:지지부재1: Greenhouse 31: Carbon dioxide storage container
32: liquid phase carbon dioxide feed line 33: liquid phase carbon dioxide recovery line
34: vaporizer 35: vapor-phase carbon dioxide supply line
36: Supply side piping 37: CO2 compression device
50: Organic material supply device 51: Organic material supply line
52: organic substance feeding device 61: detection module
62: valve driving part 63:
64: input unit 65: memory
66: Display unit 100: Hybrid piping
110: outer tube 116, 126: photocatalyst layer
117: fuel sensitive type battery unit 120: internal tube
130: opening / closing valve 140: supporting member

Claims (17)

유체가 유입, 이송되는 제1 유로가 형성된 외부관; 및
상기 외부관의 내부에 배치되고 유체가 유입, 이송되는 제2 유로가 형성된 내부관을 포함하고,
상기 외부관은 외부로 유체가 분출되도록 상기 제1 유로와 연통되는 제1 분출부를 구비하고,
상기 내부관은 상기 제2 유로의 유체를 상기 제1 유로를 향해 분출시키도록 형성된 제2 분출부와, 상기 제2 분출부를 개폐하는 개폐밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
An outer tube having a first flow path through which fluid is introduced and transferred; And
And an inner tube disposed inside the outer tube and having a second flow path through which fluid is introduced and transferred,
Wherein the outer tube has a first discharge portion communicating with the first flow path to discharge fluid to the outside,
Wherein the inner pipe is provided with a second spouting portion configured to spout the fluid of the second flow path toward the first flow path, and an opening / closing valve that opens / closes the second spouting portion.
제1항에 있어서,
상기 제1 유로에 배치되고 상기 내부관을 상기 외부관의 내부에 정위치 시키는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
And a support member which is disposed in the first flow path and fixes the inner tube to the inside of the outer tube.
제1항에 있어서,
상기 외부관은 방열작용을 수행하는 냉각부재가 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
Wherein the outer pipe is formed with a cooling member that performs heat dissipation.
제1항에 있어서,
상기 외부관은 광의 투과가 가능하도록 전체가 투명소재로 형성되거나, 외면 일부에 투명소재로 형성된 투광부가 구비된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
Wherein the outer pipe is formed entirely of a transparent material so that light can be transmitted, or a transparent portion formed of a transparent material is formed on a part of the outer pipe.
제1항에 있어서,
상기 외부관은 외면 일부 영역에 배치되는 투명 염료감응형전지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
Wherein the outer tube includes a transparent dye-sensitized cell unit disposed on a part of an outer surface of the outer tube.
제5항에 있어서,
상기 외부관의 내면 또는 상기 내부관의 외면에 형성되는 광촉매층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
6. The method of claim 5,
And a photocatalyst layer formed on an inner surface of the outer tube or an outer surface of the inner tube.
제6항에 있어서,
상기 내부관의 외면에 형성되는 반사층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 6,
And a reflective layer formed on the outer surface of the inner tube.
제1항에 있어서,
상기 제1 분출부는 상기 외부관에 천공되는 분출공으로 구성되고,
상기 제2 분출부는 상기 내부관에 연통되게 접속되고 상기 개폐밸브가 설치되는 연결관, 상기 연결관에 접속되고 복수의 분출공이 형성된 분출관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
Wherein the first ejection portion comprises an ejection hole formed in the outer tube,
Wherein the second spout includes a connection pipe connected to the inner pipe and provided with the on-off valve, and a discharge pipe connected to the connection pipe and having a plurality of discharge holes.
제1항에 있어서,
상기 외부관의 외면에 형성되는 광촉매층을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관.
The method according to claim 1,
And a photocatalyst layer formed on the outer surface of the outer tube.
이산화탄소가 저장되는 이산화탄소저장용기;
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 하이브리드 배관;
상기 이산화탄소저장용기와 상기 내부관의 유입측 사이에 연결되어 액상이산화탄소가 공급되는 액상이산화탄소 공급라인;
상기 내부관의 회수측과 상기 이산화탄소저장용기 사이에 연결되고 상기 내부관을 경유한 액상이산화탄소가 상기 이산화탄소저장용기로 회수되는 액상이산화탄소 회수라인;
상기 이산화탄소저장용기에 연결되어 유입되는 액상이산화탄소를 기화시키는 기화장치; 및
상기 기화장치에 일단이 연결되고 타단이 상기 제1 유로와 연결되는 기상이산화탄소 공급라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
A carbon dioxide storage container in which carbon dioxide is stored;
10. A hybrid piping according to any one of claims 1 to 9,
A liquid carbon dioxide supply line connected between the carbon dioxide storage vessel and an inlet side of the inner pipe to supply liquid carbon dioxide;
A liquid carbon dioxide recovery line connected between the recovery side of the inner pipe and the carbon dioxide storage container and recovering liquid carbon dioxide passed through the inner pipe to the carbon dioxide storage container;
A vaporizer connected to the carbon dioxide storage vessel to vaporize the liquid carbon dioxide flowing into the carbon dioxide storage vessel; And
And a gas-phase carbon dioxide supply line having one end connected to the vaporization device and the other end connected to the first flow path.
제10항에 있어서,
상기 액상이산화탄소 회수라인에 접속되고 이산화탄소를 압축시키는 이산화탄소압축장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
11. The method of claim 10,
And a carbon dioxide compression device connected to the liquid carbon dioxide recovery line for compressing the carbon dioxide. The hybrid carbon dioxide supply system of a greenhouse using hybrid piping.
제10항에 있어서,
온실의 내부 환경을 측정하도록 설치되는 감지모듈;
상기 감지모듈로부터 인가받은 감지신호와 기 설정된 데이터와 비교하여 상기 개폐밸브의 개폐를 위한 제어신호를 생성하는 제어부;
상기 제어부 제어신호에 따라 상기 개폐밸브에 구동신호를 인가하는 밸브구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
11. The method of claim 10,
A sensing module installed to measure the internal environment of the greenhouse;
A control unit for generating a control signal for opening / closing the opening / closing valve by comparing the sensed signal received from the sensing module with preset data;
And a valve driving unit for applying a driving signal to the opening / closing valve in accordance with the control unit control signal.
제12항에 있어서,
상기 감지모듈로부터 수집된 수집데이터를 송수신하는 통신부; 및
상기 감지모듈로부터 수신된 수집정보를 이용하여 온실을 모니터링 하고 상기 모니터링 된 결과에 따라 상기 온실을 관리하는 관리서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
13. The method of claim 12,
A communication unit for transmitting and receiving collected data collected from the sensing module; And
And a management server for monitoring the greenhouse using the collected information received from the sensing module and managing the greenhouse according to the monitored result.
제12항에 있어서,
상기 감지모듈은 온실의 이산화탄소 농도를 측정하는 기체농도측정센서, 온도센서, 습도센서, 위치센서, 광량센서, 이미지촬상모듈 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein the sensing module includes at least one of a gas concentration measuring sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, a position sensor, a light amount sensor, and an image sensing module for measuring the concentration of carbon dioxide in the greenhouse. Supply system.
제10항에 있어서,
상기 기화장치는 액상 이산화탄소가 팽창, 기화되면서 기상 이산화탄소로 변환되는 팽창탱크를 포함하여 구성되고, 상기 팽창탱크는 동절기에 기상 이산화탄소의 냉기를 제거할 수 있도록 지중에 매립되는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
11. The method of claim 10,
Wherein the vaporizer comprises an expansion tank in which the liquid carbon dioxide is expanded and vaporized and is converted into vapor phase carbon dioxide, and the expansion tank is structured so as to be buried in the ground so as to remove cold air of carbon dioxide in the winter season Hybrid CO2 Supply System for Greenhouse Using Hybrid Piping.
제10항에 있어서,
상기 하이브리드 배관으로 유기물을 공급하는 유기물 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.
11. The method of claim 10,
And an organic matter supply device for supplying an organic matter to the hybrid pipe. The hybrid carbon dioxide supply system of a greenhouse using hybrid piping.
제16항에 있어서,
상기 유기물 공급장치는,
상기 내부관의 유입측에 연결되는 유기물 공급라인; 및
상기 유기물 공급라인으로 유기물을 압송하는 유기물압송장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 배관을 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템.17. The method of claim 16,
The organic substance supply device includes:
An organic matter supply line connected to an inlet side of the inner tube; And
And an organic matter feeding device for feeding organic matter into the organic material feed line.
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