KR20200082890A - 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템 및 재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 냉각 코일에서 냉각한 공기를 송풍팬으로 버섯재배사(400) 내에 순환시키는 유니트 쿨러(460), 버섯재배사(400)의 측벽에 설치되어 공기 유동경로를 밀폐 또는 개방시키는 전동댐퍼(450), 전동댐퍼의 일측에 구비되어, 버섯재배사(400) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(440), 사용자가 출입하는 기능을 하면서, 버섯재배사 (400)내부를 외부와 차단함으로서, 버섯재배사(400) 내부의 열 손실을 최소화하는 내부도어(D2) 및 외부도어(D1), 버섯재배사(400)를 조명하는 LED, 버섯재배사(400)의 내부 상측에 다수의 통공이 형성된 판형상으로 구비되며, 중앙에는 유니트 쿨러가 결합되어, 유니트 쿨러로부터 배출된 공기가 통공을 통하여 버섯재배사의 내부로 균일하게 분포시키는 타공판(490)을 포함하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템 및 버섯재배사 내의 온도를 초기에 18℃ 에서 10일 재배하고, 18℃에서 3일간 용존산소 및 가압솔잎향을 포함하는 수분으로 가습하며, 솔향을 흡수시킨 다음 온도을 5℃ 낯추어 재배한 후, 온도를 12℃로 설정하여 성장하게 하는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 재배방법을 요지로 한다.

Description

솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템 및 재배방법 {Planting System and Planting method for Mushroom containing Pine scent}

본 발명은 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 외부환경에 민감한 버섯의 재배가 효율적으로 이루어질 수 있도록, 온도, 습도를 제어하고, 솔잎엑기스를 분사함으로써, 버섯에 솔향이 흡습되어 솔향이 나는 버섯을 생산할 수 있는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템 및 재배방법에 관한 것이다.

일반적인 버섯재배실의 환기작업은 버섯재배실 내의 환기팬을 일정한 시간간격으로 가동과 정지를 반복함으로써 이루어지고 있으며, 버섯재배실 내부의 온도와 습도도 버섯재배에 중요하기 때문에 공기조화설비를 버섯재배실 내부에 설치하는 경우가 증가하고 있지만, 아직까지는 버섯재배실 내부를 효율적으로 환기시킬 수 있고 버섯재배에 특화된 공기조화설비는 제시되어 있지 않을 뿐만 아니라 종래 버섯재배시설의 경우, 저온유지 및 제습이 어려워서 고급 버섯(예, 백화고)의 생산이 저온인 계절에만 가능하다는 문제점이 있었다.

고급버섯인 백화고는 버섯임에도 불구하고 햇빛을 받아야만 하는 버섯으로서, 표고버섯 중 갓이 거북이 등처럼 갈라져 있는 버섯이며, 표고버섯 중 극히 일부만이 백화고가 되는데, 맛과 향이 우수하고 영양이 매우 풍부하여 농가에 고수익을 안겨줄 수 있는 품종이다.

도 1은 종래 버섯 재배장치의 사시도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 버섯 재배 장치(1)는 버섯 재배 공간이 마련되는 컨테이너(10)와, 컨테이너(10)의 일측에 마련되는 항온항습기(20)와, 외부 공기와 컨테이너(10)의 내부의 공기를 열교환시키면서 환기 역할도 수행하는 전열 교환기(30)를 포함한다.

컨테이너(10) 일측에는 항온 항습기(20)가 배치되는 받침대(11) 부분과, 항온 항습기(20) 및 전열 교환기(30)의 위를 커버하는 상부 커버(12)가 마련되어 있다.

그리고 받침대(11) 부분과, 상부 커버(12)의 위치가 안정적으로 유지될 수 있도록 컨테이너 일측에 지지바(11a,12a)가 마련되어 지지바(11a, 12a)가 각각 받침대(11)와, 상부 커버(12)의 측면 테두리에 연결된다.

항온 항습기(20)의 하우징 내부에는 응축기와, 응축기팬, 압축기, 팽창밸브, 증발기 등이 마련된다.

항온 항습기(30)는 외측으로 외기 유입구(311)와, 내기 배출구(314)가 파이프 형태로 마련된다. 항온 항습기(30) 옆에는 컨테이너 내부로 항온 항습기에 의해서 냉각된 공기를 공급하는 연결 덕트(41)가 마련되어 있다. 이 연결 덕트(41)는 컨테이너(10) 내부에 마련되는 공급 덕트에 연결된다.

버섯 재배 장치(1)는 외부의 무선 단말기(스마트폰, 태블릿 PC)(T)와 통신가능하게 마련되어 무선 단말기(T)에 전용 어플리케이션을 설치한 경우, 원격 제어 및 각종 정보를 수신할 수 있다.

그러나 위와 같은 종래 버섯 재배 장치의 경우, 온도 조절이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 버섯의 성장속도 및 품질이 다습 또는 고습일 경우에는 버섯갓이 암갈색이나 흑갈색으로 되고, 너무 습하면 물버섯이 만들어지고 저습일경우에는 백화고가 만들어지기는 하나, 생육이 지연되어 농가의 전체적인 생산량이 떨어지므로, 버섯재배사의 환경조건을 제어할 수 없어, 수확량과 맛, 유통기간, 저장성 등을 조절할 수 없는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2017-0083471호(2017.01.18. 공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 친환경 제품인 무농약, 무중금속인 최고의 품위 제품으로 생산하고, 기능성 제품을 접목시켜 금단 솔향 표고버섯, 안토시아닌 송이버섯 등 친환경 기능 버섯 제품을 생산함과 더불어 스마트폰을 활용한 자동시스템에 의한 생산기술 및 재배방법으로 친환경 고품위 제품을 생산할 수 있는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템 및 재배방법을 제공하고자 함이다.

본 발명 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템은, 냉각 코일에서 냉각한 공기를 송풍팬으로 버섯재배사 내에 순환시키는 유니트 쿨러, 버섯재배사의 측벽에 설치되어 공기 유동경로를 밀폐 또는 개방시키는 전동댐퍼, 전동댐퍼의 일측에 구비되어, 버섯재배사 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬, 사용자가 출입하는 기능을 하면서, 버섯재배사 내부를 외부와 차단함으로서, 버섯재배사 내부의 열 손실을 최소화하는 내부도어 및 외부도어, 버섯재배사를 조명하는 LED, 버섯재배사의 내부 상측에 다수의 통공이 형성된 판형상으로 구비되며, 중앙에는 유니트 쿨러가 결합되어, 유니트 쿨러로부터 배출된 공기가 통공을 통하여 버섯재배사의 내부로 균일하게 분포시키는 타공판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 버섯재배사에는, 외기로부터 실내로 공기를 공급하는 급기덕트와, 실내의 공기를 외부로 배출하는 배기덕트가 구비되되; 급기덕트 및 배기덕트에는, 덕트를 개폐하는 개도량을 조절함으로써, 순환되는 공기의 양 또는 방향을 조절하는 그릴이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, LED는, 청색 LED 또는 백색 LED 또는 적색 LED인 것을 특징으로 한다.

또한, LED 조명은 400~600 LX 인 것을 특징으로 한다.

또한, 유니트 쿨러 및 전동댐퍼 및 배기팬 및 LED는, 전용 어플리케이션이 설치된 스마트 폰으로 원격 제어되는 것을 특징으로 한다.

또한, 버섯재배사에는 수분분사장치가 더 구비되되; 수분분사장치는, 수조 또는 상수도에 연결되어 물을 가압하여 송출하는 가압펌프와, 가압펌프와 연결되며, 자력에 의해 물 입자 클러스터의 크기를 작게하고, 철분을 제거하는 자력장치와, 가압펌프로부터 송출되는 물에 용존산소를 증가시키는 용존산소증가장치와, 가압펌프와 용존산소증가장치 사이에 구비된 배관과, 용존산소증가장치의 끝단에 연결되어, 버섯재배사를 향하여 4방향 또는 다방향으로 수분을 안개와 같은 미립자 형태로 분사하는 노즐로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 수분분사장치에는, 버섯재배사로 수분을 공급하는 배관에 연결되어 정화된 산소를 수분에 포함시키는 산소정화장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 수분분사장치에는, 가압펌프가 송출하는 물에 솔잎엑기스를 추가하는 솔잎엑기스 추출장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 솔잎엑기스 추출장치는, 증기추출장치에서 나오는 증기를 제공받아 이를 응축시켜 수액을 얻는 응축싸이클론과, 응축싸이클론의 측면 둘레에 냉각수가 채워지면서 흐를 수 있도록 한 냉각챔버와, 응축싸이클론에 냉각수를 제공 및 순환시키는 냉각수 순환수단으로 이루어진 응축장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 솔잎엑기스 추출장치는, 응축장치와 연결되고, 비응축기체가 유입되는 살수챔버와, 살수챔버 내부에 설치되며 비응축기체에 대해 위에서 밑으로 살수액을 살포하는 살수기로 이루어진 비응축기체 제거장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 응축장치 및 비응축기체 제거장치에는, 자력장치와 용존산소 증가장치와 타르제거장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 타르제거장치는, 응축장치에서 제공되는 수액이 저장되는 부상조와, 부상조의 저부에 설치되어, 밑에서 위로 공기를 붙어 넣는 공기토출수단과, 공기토출수단과 연결된 공기유입배관과, 공기유입배관에 구비된 블로어와, 공기유입배관에 구비되어 유입되는 공기에 포함된 미세 오염원을 제거하는 흡입필터와, 블로어의 토출부분에 설치된 가열수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 기능성 제품을 접목시켜 금단 솔향 버섯, 안토시아닌 송이버섯 등 친환경 기능 버섯 제품을 생산함과 더불어 스마트팜을 활용한 자동시스템에 의한 생산기술에 의하여 친환경 고품위 제품을 생산할 수 있는 효과가 있다. 또한, 버섯 맛이 쫄깃 쫄깃하고, 버섯이 단단하여 저장성이 좋은 효과가 있다.

또한, 재배사 내의 온도 습도, 빛 등을 자동제어장치에 의해 제어하고, 재배사 내 빛은 청색 또는 적색 등의 빛을 조사하는 LED로 버섯을 재배함으로서, 고 품위제품인 솔향을 함유한 식용버섯을 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 재배사 내 습도 및 수분은 용존산소 증가장치에 의해 수분관리 하며, 용존산소를 포함하는 수분 분사에 솔잎 엑기스를 융합하여 버섯 재배사에 분사 할 때 재배실 온도를 18~20℃로 올리면 버섯의 모공이 열리고 그 열린 모공으로 솔잎향이 흡수된다. 이 때 순간적으로 온도를 5℃ 정도로 낯추면 모공은 닫히게 되고 버섯은 성장을 잠시 정지하여 솔잎 향을 자신의 몸에 안착시키면 다시 온도를 10℃로 유지하여 성장을 아주 느리게 하여 솔잎향이 버섯에 융합이 되게 2~4회 반복하여 관리하게 되면 기능성 솔잎향이 만들어 지게 된다. 버섯이 솔향을 흡수하여 독특한 솔향이 나는 버섯을 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 버섯 재배장치의 사시도.
도 2는 본 발명 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템의 측면방향 종단면도.
도 3은 본 발명 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템의 도어방향 종단면도.
도 4는 본 발명 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템의 수평단면도.
도 5는 버섯재배사에 LED 조명이 사용된 상태도.
도 6는 버섯 자동 재배시스템에 구비된 수분분사장치의 개략적 설치상태도
도 7은 자력장치의 작동상태도.
도 8은 용존산소 증가장치의 작동상태도.
도 9는 응축장치의 작동상태도.
도 10은 다단계 응축장치의 작동상태도.
도 11은 비응축기체 제거장치의 작동상태도.
도 12는 다단으로 형성된 비응축기체 제거장치의 작동상태도.
도 13은 타르제거장치의 작동상태도.
도 14는 백설화 버섯의 생육상태도

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.

또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하다.

그리고 본 출원에서, '포함하다', '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특정의 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지칭하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그러므로, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 구현 예(態樣, aspect)(또는 실시 예)들을 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, 본 명세서에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 주지 또는 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다

이하에서 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는 본 발명 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템의 측면방향 종단면도이고, 도 3은 자동 재배시스템의 도어방향 종단면도, 도 4는 자동 재배시스템의 수평단면도이다.

도시된 바와 같이 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템의 버섯재배사(400)는 컨테이너박스를 이용하여 시설되며, 약 15평기준으로 재배사를 만드는데, 재배는 14평, 시설장치가 1평정도의 면적을 차지하고 있다.

버섯재배사(400)은, 열교환기(410), 실외기(420), 그릴(430), 배기팬(440), 전동댐퍼(450), 유니트 쿨러(460. Unit Coolor), 급기덕트(470), 배기덕트(480), 타공판(490), 외부도어(D1), 내부도어(D2), 다단재배균상(S), LED 조명을 포함하여 이루어져 있다.

열교환기(410)는, 버섯재배사(400) 내부의 온도를 조절하기 위한 시설중의 하나로서, 순환되는 공기를 열교환시켜 버섯재배사(400) 내부의 온도를 섭시 5도 ~ 18도로 유지시킨다.

실외기(420)는, 냉기를 발생시는 냉동싸이클에서, 냉매가 압축기 -> 응축기 -> 팽창기화밸브(모세관) -> 증발기 -> 압축기로 순환하는 구조가 필요한데, 실외기는 냉매가스를 고온·고압으로 압축시키는 압축기와, 압축기에 의해 고온 고압으로 압축된 냉매가스를 외부 공기와의 열 교환을 통해 냉각시켜 저온·고압으로 액화시키는 응축기와, 응축팬 및 이를 구동시키는 모터와, 이들이 수납되는 케이스로 이루어지며, 이와 같은 구성은 일반적으로 상용되는 구성이므로 여기에서는 구체적인 작동관계의 설명은 생략한다.

그릴(430)은, 덕트를 개폐하는 개도량을 조절함으로써, 순환되는 공기의 양 또는 방향을 조절한다.

배기팬(440)은, 전동댐퍼의 일측에 구비되어, 버섯재배사(400) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 기능을 한다.

전동댐퍼(450)는, 배기팬과 함께 구비되며, 배기팬은 버섯재배사의 측벽에 설치되어 실내의 혼탁한 공기를 강제 흡입한 후 외부로 배출함으로써 실내 공기를 정화하고 냄새를 배출시키는 역할을 하는데, 배기팬이 구동되지 않을 시에는 공기 유동 경로를 밀폐시키고 있다가 배기팬이 배기 동작을 실시하면 이에 대응하여 공기 유동경로를 개방시키는 기능을 한다.

본 실시 예의 전동댐퍼는 풍량 제어용 조절판. 조절기 등이 스마폰 등 제어부의 제어 신호에 의해 전동 모터를 구동하여 버섯재배사의 측벽에 구비된 공기 유동경로를 개폐하는 통풍 조절판이다.

유니트 쿨러(460. Unit Coolor)는, 송풍팬과 강제통풍형의 냉각코일을 하나로 구성하여 구비되며, 냉각 코일에서 냉각한 공기를 송풍팬으로 버섯재배사 내에 순환시킨다.

또한, 필요에 따라 가습이나 가열의 설비, 에어필터가 구비될 수 있으며, 직접 팽창식 또는 브라인 순환의 간접식이 채택될 수 있고, 본 실시 예에서는 버섯재배사의 천장에서 구비되어, 공기를 버섯재배사의 내부로 고르게 분사하여 전달한다.

또한, 일정한 온도를 달성하기 위하여 난방이 필요한 경우에는 버섯재배사의 내부 바닥에 난방호스를 시공하고, 버섯재배사의 외부 또는 내부에 구비되어 있는 온수보일러를 구동함으로써, 필요시 버섯재배사의 내부의 온도를 상승시켜 버섯재배의 적절한 온도범위를 달성할 수 있음은 물론이다.

급기덕트(470)는, 외기로부터 들어온 공기를 실내로 공기를 공급하기 위한 공기유동경로이다.

배기덕트(480)는, 실내의 공기를 외부로 배출하기 위한 공기유동경로이다.

타공판(490)은, 버섯재배사의 내부 상측에 다수의 통공의 형성된 판형상으로 구비되며, 중앙에는 유니트 쿨러가 결합되어 있어, 유니트 쿨러로부터 배출된 공기가 타공판의 통공을 통하여 버섯재배사의 내부로 균일하게 분포 및 공급되는 기능을 한다.

외부도어(D1)는, 사용자가 출입하는 기능을 하면서, 버섯재배사의 내부를 외부와 차단함으로서, 버섯재배사 내부의 열 손실을 최소화하는 기능을 한다.

내부도어(D2)는, 버섯재배사의 내부를 외부와 이중으로 차단함으로서, 열 손실을 더욱 더 최소화하는 기능을 한다.

상기 내부도어는 단열기능을 갖는 재질로 제작될 수 있음음 물론이다.

다단재배균상(S)은, 배지를 넣어 버섯을 재배하는 선반모양의 구조로서, 버섯재배사 내에 다단의 균상이 상,하로 형성된다.

LED 조명은, 일반적으로는 자연 채광을 이용하여 버섯을 재배하고 있으나, 본 실시 예에서는 도 5의 버섯재배사에 LED 조명이 상용된 상태도에 도시된 바와 같이, 버섯재배사의 내부를 LED 형광조명의 400~600 LX 빛으로 조사하여 정상적인 버섯으로 재배하는 것을 특징으로 하고 있으며, 청색 LED를 활용하여 버섯을 재배할 경우 최대 에르고스테롤 함량이 약 4배, 항산화활성이 약 2배가량 증가되는 실험결과를 확인하였고, 청색과 백색을 혼합한 LED 이용 시 상품수량이 14%증가되고, 형광등에서 재배한 것보다 균일도가 높아 품질이 우수하다. 또한, 적색 LED 조명은 버섯의 성장을 촉진시킨다. 백색 LED는 항상 사용 하면서 버섯이 잠을 제우때만 모두 소등하고 그 외는 항상 밝게 해준다.

상기와 같은 버섯 자동 재배시스템에서, 유니트 쿨러, 전동댐퍼, 배기팬, 열교환기, 실외기, 온수보일러, LED 등이 외부의 무선 단말기(스마트폰, 태블릿 PC)와 통신 가능하게 구비됨으로서, 무선 단말기에 전용 어플리케이션을 설치하여 원격 제어 및 각종 정보를 수신할 수 있음은 물론이다.

이하에서는 버섯재배사 내에 습도를 조절하는 구성에 관하여 관하여 설명한다.

버섯재배사에는 용존산소가 5~10ppm정도는 유지되어야 버섯이 성장, 기능, 맛 등이 살아있고, 버섯으로서 그 가치성을 높일 수 있는데, 버섯재배사로 분사되는 수분은 공기온도에 따라 일정한 수준으로 포함할 수 밖에 없는 한계를 가지고 있으며, 온도가 높으면 공기량이나 용존산소량은 상대적으로 낯다.

따라서 온도에 따라 용존산소량이 다른데, 버섯이 요구하는 산소량은 일정하므로, 그 일정량 많큼 공급이 되지않으면 버섯의 기능과, 맛, 품질 등에 문제가 되는 것이서, 용존산소(공기)와 온도는 밀접한 관계가 있고, 그 관계의 조화를 잘 이루면 원하는 맛을 가지는 버섯을 만들어낼 수 있다.

도 6는 버섯 자동 재배시스템에 구비된 수분분사장치의 개략적 설치상태도이다.

도시된 바와 같이 본 실시 예에서 버섯재배사의 내부로 수분을 분사하는 수분분사장치(500)는, 가압펌프(510), 자력장치(520), 용존산소증가장치(530), 산소정화장치(540), 배관(P), 노즐(N), 솔잎엑기스 추출장치(600)로 대별된다.

가압펌프(510)는, 수조(도시를 생략함) 또는 상수도 등에 연결되어 버섯재배사에 수분을 공급할 때, 공급되는 물을 가압하여 송출하는 기능을 한다.

자력장치(520)는, 가압펌프와 연결되며, 자력에 의해 물 입자 클러스터의 크기를 작게하여 냉각효율이 좋아지게 하는 것과 더불어 자력에 의하여 철분이 제거되는 기능을 가지게 하는 것으로서 구체적인 구성은 후술한다.

용존산소증가장치(530)는, 가압펌프로부터 송출되는 물에 공기(용존산소)가 더 많이 포함되게 하여 버섯재배사의 내부로 분사되는 수분에 용존산소를 증가시키는 기능을 가지는 것으로서, 구체적인 구성은 후술한다.

산소정화장치(540)는, 버섯재배사로 수분을 공급하는 배관(P)에 연결되어 정화된 산소를 수분에 포함시키는 기능을 한다. 상기 산소정화장치의 구체적 구성은 일반적으로 상용되는 공지의 구성이므로, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.

배관(P)은, 가압펌프와 용존산소증가장치 및 산소정화장치와 용존산소증가장치의 사이에 구비된 중공의 내부구조를 갖는 관 형상을 하고 있으며, 가압펌프로부터 송출된 물과 산소정화장치로부터 공급되는 산소를 유통시키는 기능을 가진다.

노즐(N)은, 용존산소증가장치(530)의 끝단에 연결되어, 버섯재배사를 향하여 4방향 또는 다방향으로 수분을 안개와 같이 미립자 형태로 분사하는 구조를 가지고 있으며, 분사된 수분에 의하여 온도 및 습도가 일정부분 조절된다.

상기 노즐의 분사량 및 분사범위를 온도 및 습도와 연동하여 무선 단말기 등에 의하여 원격 제어할 수 있음은 물론이다.

솔잎엑기스 추출장치(600)는, 수조 또는 상수도 등에 연결되어 가압펌프가 버섯재배사에 물을 공급할 때, 공급되는 물에 솔잎엑기스를 추가하는데, 상기 솔잎엑기스 추출장치(600)는 그 솔잎엑기스를 추출하는 장치로서, 가압펌프로 유입되는 배관에 연결되어 있거나, 수조에 연결되어 있을수 있으며, 구체적인 구성은 후술한다.

이하에서는 자력장치(520)에 관하여 설명한다.

도 7은 자력장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 자력장치(520)는, 비투자성 캡(521)과 자석(522)을 포함하여 이루어지는데, 비투자성 캡(521)은 배관(P)을 감싸도록 설치되고, 자석(522)은 비투자성 캡(521)과 배관(P) 사이에 설치되는 것이 바람직하다. 비투자성 캡(521)은 자석(522)을 보호하기 위한 것이며, 비투자성 재질로 구성하는 이유는 오물이 달라붙지 않도록 하기 위함이다.

상기 자석(522)의 자력에 의하여 영구쌍극자(permanent dipole)인 물분자의 요동이 심화되어 물 입자 클러스터의 크기가 작아지며, 이렇게 물 입자 클러스터의 크기가 작으면 냉각효율이 좋아진다. 또한, 자력에 의하여 철분이 제거되는 효과도 발생한다.

도시되지는 않았지만, 자석들(522) 사이의 틈에 토르마린 세라믹을 분말형태로 넣어 자력과 토르마린의 파장이 공급되는 물에 함께 작용하여 기공이 형성되도록 함으로써 물 입자 클러스터의 크기가 작아지는데 더 도움이 되도록할수 있다.

자력장치(520)는 도 7a에서와 같이 비투자성 캡(521)이 나사체결 방식으로 냉각기 등에 고정될 수도 있고, 도 7b에서와 같이 양단에 연결니풀(13)이 설치되어 순환배관(P)의 소정위치에 직렬로 연결될 수도 있다

이하에서는 용존산소 증가장치(530)에 관하여 설명한다.

도 8은 용존산소 증가장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이 용존산소 증가장치(530)는, 공기흡입관(532)이 설치된 벤츄리관(531)을 포함하여 이루어질 수 있으며, 이 경우 벤츄리관(531)의 양단에 있는 연결니뿔(533)을 통하여 배관(P)에 직렬적으로 연결 설치된다.

상기 공기흡입관(532)은 벤츄리관(531)의 축경부의 중심에 연통되도록 설치되는 제1공기흡입관(532a)과, 벤츄리관(531)의 축경부에서 유체흐름 방향쪽으로 직경이 확대되는 부위에 설치되는 제2공기흡입관(532b)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 제1공기흡입관(532a)만 있을 때보다 제2공기흡입관(532b)이 더 있는 경우가 더 많은 공기의 흡입이 이루어져 효율적이며, 제1공기흡입관(532a)과 제2공기흡입관(532b) 사이에서 공기의 요동이 일어나 공기가 유체에 더 많이 포함될 수 있기 때문이다.

이하에서는 솔잎엑기스 추출장치(600)에 관하여 설명한다.

가압펌프로 유입되는 배관에 연결되거나, 수조에 연결된 솔잎엑기스 추출장치(600)는, 저온 열분해추출장치로서, 솔잎을 추출장치에 넣은 3시간 후부터 솔향기나는 추출물이 채취되며, 이 솔잎 추출액과 물을 1:600의 비율로 혼합하고, 버섯재배사에 분사함으로서, 수분, 온도 조절을 하면서, 버섯에 솔향이 함침되도록 한다.

또한, 솔잎엑기스 추출장치(600)는 솔잎을 증기형태로 추출하는 장치로서, 증기추출은 산소가 희박한 상태에서 비교적 저온인 200~400℃에서 4~5시간 동안 이루어지는 것이 바람직하다. 이때의 온도와 시간은 솔잎의 중량이 100kg일 때의 경우를 예로 든 것으로 중량에 따라 가감이 이루어질 수 있다.

솔잎엑기스 추출장치(600)는, 증기추출장치(610), 응축장치(620), 비응축기체 제거장치(630), 타르제거장치(640)를 포함한다.

도 9는 응축장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 응축장치(620)는 솔잎과 증기추출장치(610)에서 발생하는 증기를 응축시켜 솔잎의 수액을 얻는 장치로서, 응축싸이클론(611)과 냉각수 순환수단(650)을 포함하여 이루어진다.

상기 응축싸이클론(611)은 증기추출장치(610)에서 나오는 증기를 제공받아 이를 응축시켜 수액을 얻는 역할을 한다.

또한, 응축싸이클론(611)의 측면 상단에는 증기유입구(611a)가 형성되고 윗면에는 증기배출구(611b)가 형성된다. 응축싸이클론(611)의 측면 둘레에는 냉각수가 채워지면서 흐를 수 있도록 냉각챔버(612)가 형성된다. 냉각챔버(612)는 측면을 이중벽으로 만들어서 형성시킬 수 있다.

상기 냉각챔버(612)에는 냉각수 유입구(612a)와 유출구(612b)가 각각 형성되는데, 냉각챔버(612)에 냉각수가 채워진 다음에 빠져 나가도록 냉각수 유입구(612a)가 냉각수 유출구(612b)보다 밑에 설치되는 것이 바람직하다. 응축싸이클론(611)의 저면에는 수액배출구(613)가 형성된다.

상기 증기추출장치(610)에서 나오는 증기는 증기유입구(611a)를 통해서 응축싸이클론(611)의 내부로 유입되며, 이때 응축싸이클론(611)의 측면이 냉각챔버(612)에 의해 차가운 상태이므로 증기가 측면에 닿아 응축된다.

또한, 응축싸이클론(611)은 측면이 경사지므로 증기가 응축됨으로써 얻어지는 수액은 응축싸이클론(611)의 측면을 따라 중력에 의하여 밑으로 흘러내려 수액배출구(613)를 통하여 외부 배출되어 타르제거장치(640)로 제공된다. 이때 응축되지 못한 잔여증기는 증기배출구(611b)를 통해서 외부 배출되어 비응축기체제거장치(630)로 제공된다.

상기 냉각수 순환수단(650)은 응축싸이클론(611)에서 증기의 응축이 잘 이루어지도록 응축싸이클론(611)에 냉각수를 제공 및 순환시키는 역할을 한다.

또한, 냉각수 순환수단(650)은 냉각수 유출구(612b)와 냉각수 유입구(612a)를 잇도록 설치되는 순환배관(P2)의 경로를 따라 순환펌프(652)를 통해서 냉각챔버(612)에 냉각수를 순환시키도록 설치된다. 냉각수 순환수단(650)은 수조, 순환펌프(652), 자력장치(520), 냉각기(653), 및 용존산소 증가장치(530)를 포함하여 이루어진다.

상기, 자력장치(520) 및 용존산소 증가장치(530)는 앞서 설명한 구성과 다름이 없으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

도 10은 다단계 응축장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 응축장치(620)는 복수개의 응축싸이클론(611)을 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우 복수개의 응축싸이클론(611)은 증기유입구(611a)와 증기배출구(611b)가 직렬적으로 연결되도록 설치된다. 이 때 각 응축싸이클론(611)마다 냉각수 순환수단(650)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 응축싸이클론(611)에서 미처 응축되지 못한 잔여증기를 응축시키기 위하여 이렇게 다단계 응축이 요구되는 것이다. 증기는 상승하려는 경향이 있으므로 전단에 위치하는 응축싸이클론(611)의 증기배출구(611b)보다 후단에 위치하는 응축싸이클론(611)의 증기유입부(611a)가 더 높도록 계단식으로 설치되는 것이 바람직하다.

도 10에서는 3개가 직렬 설치되는 경우가 도시되었다. 통상적으로는 무거운 증기가 먼저 수액으로 응축되고 가벼운 증기는 잔여증기로서 후단에 위치하는 응축싸이클론(611)으로 넘어가게 될 것이다.

이렇게 다단이 응축이 이루어질 경우 복수개의 응축싸이클론(611)에서 떨어지는 수액을 하나의 수액통(614)에 집중 수거시키기 위하여 응축싸이클론(611)의 밑에 수액집중배관(P3)을 비스듬하게 경사지도록 설치하는 것이 바람직하다.

상기, 자력장치(520) 및 용존산소 증가장치(530)는 앞서 설명한 구성과 다름이 없으므로, 여기에서는 설명을 생략한다.

도 11은 비응축기체 제거장치의 작동상태도이고, 도 12는 다단으로 형성된 비응축기체 제거장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 응축장치(620)에서 미처 응축되지 않은 증기는 냄새와 연기를 동반하기 때문에 비응축기체 제거장치(630)를 통하여 소진시킬 필요가 있다.

상기 비응축기체 제거장치(630)는 응축장치(620)가 연결되고, 살수챔버(631)와 살수수단(632)을 포함하여 이루어진다. 살수챔버(631)의 측면에는 증기유입구(631a)가 형성되고 윗면에는 증기배출구(631b)가 형성된다. 증기유입구(631a)는 최종 응축싸이클론(611)의 증기배출구(611b)에 연결된다.

상기 살수수단(632)은, 수조(633), 순환펌프(652), 자력장치(520), 냉각기(653), 용존산소 증가장치(530), 및 살수기(634)를 포함하여 이루어지고, 살수액은 순환배관(P2)을 통하여 순환한다.

상기 살수기(634)는 살수챔버(631) 내부에 설치되며 비응축기체에 대해 위에서 밑으로 살수액을 살포하도록 증기유입구(631a)보다 위에 설치되는 것이 바람직하다. 또한 살수기(634)는 살수액이 안개형태로 분사되도록 샤워헤드와 같은 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 수조(633)에 있던 살수액은 수조(633)와 살수기(634)를 연결하는 순환배관(P2)의 경로를 따라 순환펌프(652)에 의해 살수기(634)를 통해 살수챔버(631) 내에 안개 형태로 분사된다. 그러면 증기유입구(631a)를 통해 유입되는 비응축기체가 안개 형상으로 분사되는 살수액에 맞아 미세입자가 밑으로 떨어지면서 집진된다. 이 때 수조(633)를 살수챔버(631)의 저부에 설치하여 한번 사용되었던 살수액을 재사용하는 것이 바람직하다.

한편, 살수액이 차가울수록 집진이 잘 이루어지기 때문에 이를 위하여 냉각기(653)가 설치되는 것이고, 자력장치(520)와 용존산소 증가장치(530)는 살수액의 냉각효율이 더 좋아지도록 설치하는 것이다. 또한 자력장치(520)와 용존산소 증가장치(530)를 설치하면 살수액의 입자 클러스터가 작아지므로 수조(633)에 미세입자가 집진되더라도 살수가 순환할 때에 살수기(634)의 막힘없이 장시간 사용할 수 있는 장점도 있다.

또한, 비응축기체를 다단계로 제거하기 위해서는 살수챔버(631)를 직렬로 복수개 설치하며, 각 살수챔버(631)마다 살수수단(632)이 설치되는 것이 바람직하다.

도 13은 타르제거장치의 작동상태도이다.

도시된 바와 같이, 응축장치에서 얻어지는 수액은 곧바로 타르제거장치(640)로 제공되거나 또는 수액통을 거쳐 타르제거장치(640)로 제공된다.

상기 타르제거장치(640)는 여러 가지방법으로 이루어질 수 있지만 본 발명에서와 같이 가압부상방법에 이루어지는 것이 바람직하다.

이를 위해, 타르제거장치(640)는 부상조(641), 공기토출수단(642), 공기유입배관(643), 블로어(644), 흡입필터(645), 및 가열수단(646)을 포함한다.

상기 부상조(641)에는 응축장치(620)에서 제공되는 수액이 저장되며, 부상조(641)에 저장되는 수액에는 솔잎 내의 오일 등 각종 성분에 의한 타르가 포함된다.

상기 공기토출수단(642)은 밑에서 위로 공기를 붙어 넣도록 부상조(641)의 저부에 설치되며 이에 따라 수액 내의 타르가 위로 가압 부상하게 된다. 타르의 가압부상이 용이하도록 공기토출수단(642)은 부상조(641)의 많은 면적을 커버하도록 원판 또는 링형상을 하는 것이 바람직하고, 그 윗면에 복수개의 미세 토출공이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 공기토출수단(642)은 공기유입배관(643)에 연결설치되며, 공기유입배관(643)에는 공기토출수단(642)으로 공기를 강제로 유입시키기 위하여 블로어(644)가 설치된다. 공기토출수단(642)으로 배출되는 공기의 오염원을 제거하기 위하여 공기유입배관(643)에는 유입되는 공기에 포함되어 있는 미세 오염원을 필터링하기 위한 흡입필터(645)가 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 흡입필터(645)는 블로어(644)의 전단에 설치되는 것이 바람직하다.

타르는 수액의 대류를 통해서 위로 부상되므로 이러한 대류가 활발히 일어나도록 뜨거운 공기, 예컨대 60℃ 정도의 공기를 제공하는 것이 바람직하다. 이러한 뜨거운 공기는 타르가 굳지 않게 하는 역할도 한다. 경우에 따라서는 부상조(641)에 수액이 채워질 때 타르가 이미 어느정도 굳어지려고 하는 경향이 생기게 되는데 이렇게 어느정도 굳어져 젤(gel)처럼 된 것을 녹이는 역할도 한다. 굳은 채로 그대로 놔두면 위로 잘 부상되지 않기 때문이다.

이를 위해 블로어(644)의 토출부분에 히터봉과 같은 가열수단(646)을 설치하는 것이 바람직하다. 그러면 타르는 밑에서 올라오는 뜨거운 공기에 의해 용이하게 수액 윗부분으로 부상할 수 있게 된다. 이렇게 수액위로 부상된 타르는 걷어서 제거되며 추후에 필요한 곳에 재활용된다.

400:버섯재배사 410:열교환기
420:실외기 430:그릴
440:배기팬 450:전동댐퍼
460:유니트 쿨러 470:급기덕트
490:타공판 500:수분분사장치
510:가압펌프 520:자력장치
521:비투자성 캡 522:자석
523:연결니풀 532a:제1공기흡입관
532b:제2공기흡입관 530:용존산소증가장치
531:베르누이관 532:공기흡입관
533:연결니풀 540:산소정화장치
610:증기추출장치 611:응축싸이클론
614:수액통 620:응축장치
630:비응축기체 제거장치 631:살수챔버
632:살수수단 633:수조
640:타르제거장치 641:부상조
642:공기토출수단 643:공기유입배관
644:블로어 645:흡입필터
646:가열수단 650:냉각수 순환수단
652:순환펌프 653:냉각기
D1:외부도어 D2:내부도어
S:다단재배균상 N:노즐
P:배관 P2:순환배관

Claims (13)

1. 냉각 코일에서 냉각한 공기를 송풍팬으로 버섯재배사(400) 내에 순환시키는 유니트 쿨러(460),
   버섯재배사(400)의 측벽에 설치되어 공기 유동경로를 밀폐 또는 개방시키는 전동댐퍼(450),
   전동댐퍼의 일측에 구비되어, 버섯재배사(400) 내부의 공기를 외부로 배출시키는 배기팬(440),
   사용자가 출입하는 기능을 하면서, 버섯재배사 (400)내부를 외부와 차단함으로서, 버섯재배사(400) 내부의 열 손실을 최소화하는 내부도어(D2) 및 외부도어(D1),
   버섯재배사(400)를 조명하는 LED,
   버섯재배사(400)의 내부 상측에 다수의 통공이 형성된 판형상으로 구비되며, 중앙에는 유니트 쿨러가 결합되어, 유니트 쿨러로부터 배출된 공기가 통공을 통하여 버섯재배사의 내부로 균일하게 분포시키는 타공판(490)을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
2. 청구항 제1항에 있어서,
   버섯재배사(400)에는,
   외기로부터 실내로 공기를 공급하는 급기덕트(470)와,
   실내의 공기를 외부로 배출하는 배기덕트(480)가 구비되되;
   급기덕트(470) 및 배기덕트(480)에는, 덕트를 개폐하는 개도량을 조절함으로써, 순환되는 공기의 양 또는 방향을 조절하는 그릴(430)이 구비된 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
3. 청구항 제1항에 있어서,
   LED는,
   청색 LED 또는 백색 LED 또는 적색 LED인 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
4. 청구항 제3항에 있어서,
   LED 조명은 400~600 LX 인 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
5. 청구항 제1항에 있어서,
   유니트 쿨러(460) 및 전동댐퍼(450) 및 배기팬(440) 및 LED는,
   전용 어플리케이션이 설치된 스마트 폰으로 원격 제어되는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
6. 청구항 제3항 또는 청구항 제4항에 있어서,
   버섯재배사(400)에는 수분분사장치(500)가 더 구비되되;
   수분분사장치(500)는,
   수조 또는 상수도에 연결되어 물을 가압하여 송출하는 가압펌프(510)와,
   가압펌프(510)와 연결되며, 자력에 의해 물 입자 클러스터의 크기를 작게하고, 철분을 제거하는 자력장치(520)와,
   가압펌프(510)로부터 송출되는 물에 용존산소를 증가시키는 용존산소증가장치(530)와,
   가압펌프(510)와 용존산소증가장치(530) 사이에 구비된 배관(P)과,
   용존산소증가장치(530)의 끝단에 연결되어, 버섯재배사를 향하여 4방향 또는 다방향으로 수분을 안개와 같은 미립자 형태로 분사하는 노즐(N)로 이루어진 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
7. 청구항 제6항에 있어서,
   수분분사장치(500)에는,
   버섯재배사로 수분을 공급하는 배관(P)에 연결되어 정화된 산소를 수분에 포함시키는 산소정화장치(540)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
8. 청구항 제6항에 있어서,
   수분분사장치(500)에는,
   가압펌프(510)가 송출하는 물에 솔잎엑기스를 추가하는 솔잎엑기스 추출장치(600)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
9. 청구항 제8항에 있어서,
   솔잎엑기스 추출장치(600)는,
   증기추출장치(610)에서 나오는 증기를 제공받아 이를 응축시켜 수액을 얻는 응축싸이클론(611)과,
   응축싸이클론(611)의 측면 둘레에 냉각수가 채워지면서 흐를 수 있도록 한 냉각챔버(612)와,
   응축싸이클론(611)에 냉각수를 제공 및 순환시키는 냉각수 순환수단(650)으로 이루어진 응축장치(620)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
   
10. 청구항 제9항에 있어서,
    솔잎엑기스 추출장치(600)는,
    응축장치(620)와 연결되고,
    비응축기체가 유입되는 살수챔버(631)와,
    살수챔버(631) 내부에 설치되며 비응축기체에 대해 위에서 밑으로 살수액을 살포하는 살수기(634)로 이루어진 비응축기체 제거장치(630)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
    
11. 청구항 제10항에 있어서,
    응축장치(620) 및 비응축기체 제거장치(630)에는, 자력장치(520)와 용존산소 증가장치(530)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
    
12. 청구항 제10항에 있어서,
    솔잎엑기스 추출장치(600)는,
    타르제거장치(640)를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.
    
13. 청구항 제12항에 있어서,
    타르제거장치(640)는,
    응축장치(620)에서 제공되는 수액이 저장되는 부상조(641)와,
    부상조(641)의 저부에 설치되어, 밑에서 위로 공기를 붙어 넣는 공기토출수단(642)과,
    공기토출수단(642)과 연결된 공기유입배관(643)과,
    공기유입배관(643)에 구비된 블로어(644)와,
    공기유입배관(643)에 구비되어 유입되는 공기에 포함된 미세 오염원을 제거하는 흡입필터(645)와,
    블로어(644)의 토출부분에 설치된 가열수단(646)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 솔향을 함유한 식용버섯 자동 재배시스템.

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