KR20200114135A - Cooling system greenhouse using convection phenomenon - Google Patents

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KR20200114135A
KR20200114135A KR1020190035343A KR20190035343A KR20200114135A KR 20200114135 A KR20200114135 A KR 20200114135A KR 1020190035343 A KR1020190035343 A KR 1020190035343A KR 20190035343 A KR20190035343 A KR 20190035343A KR 20200114135 A KR20200114135 A KR 20200114135A
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Abstract

The present invention relates to a cooling system greenhouse using a convection phenomenon, and more specifically, to a cooling system greenhouse using a convection phenomenon, configured to maintain an indoor temperature by circulating external air between the inside of the greenhouse and a barrier wall of the greenhouse. To this end, the present invention comprises: interior panels forming an internal space of the greenhouse and forming a wall surface and a ceiling; exterior panels installed separately from the interior panels to form a buffer space and forming a wall surface and a ceiling by corresponding to the interior panels; external air introducing windows configured to introduce external air into the internal space and the buffer space of the greenhouse; a duct installed at an upper portion of the ceiling of the exterior panels and a lower portion of the ceiling of the interior panels and configured to discharge air in the internal space and the buffer space to the outside; and a ventilator installed in the duct on the upper portion of the ceiling of the exterior panels.

Description

대류현상을 이용한 냉각시스템 온실{.}Cooling system greenhouse using convection phenomenon{.}

본 발명은 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 공기를 온실 내부 및 온실 격벽 사이로 순환시켜 온실 내의 복사열을 뺏어 적정온도를 유지시키기 위한 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system greenhouse using a convection phenomenon, and more particularly, to a cooling system greenhouse using a convection phenomenon to take away radiant heat in the greenhouse by circulating outside air and between the greenhouse partition walls to maintain an appropriate temperature. will be.

여름철 온실은 실내가 고온 다습한 경우가 빈번히 생기고, 이를 해결수단으로 팬앤패드 및 기화식 냉각 방식을 사용하는데, 이는 하나의 공간에서 이루어 지고, 식물을 재배하는 경우 병충해 발생 요인과 작업자의 건강에도 악영향을 미친다.Greenhouses in summer frequently have high temperatures and humidity, and fans and pads and evaporative cooling are used as solutions to this problem.This is done in one space, and when plants are grown, the factors of disease and pests and the health of workers are adversely affected. Crazy.

특히, 겨울철 추운 지역에서는 땅속 온도가 표층 부분 밖에 오르지 않기 때문에 밤낮의 온도차가 크고, 다량의 보조 연료 및 보조 설비를 필요로하고 있다.In particular, in cold winter regions, since the temperature under the ground does not rise only in the surface layer, the temperature difference between day and night is large, and a large amount of auxiliary fuel and auxiliary equipment are required.

원래 식물은 뿌리에서 물을 빨아 올려 잎에서 증산함으로써 식물에 필요한 성분을 양액재배 배드에서의 양액 및 땅속에서 얻을 뿐만 아니라, 잎에서 열 증발에 의해 온도 상승을 억제하여 엽록체의 광합성 효율을 높은 수준으로 유지하고 있다. Originally, plants suck water from the roots and evaporate them from the leaves, so that not only the ingredients necessary for the plants are obtained from the nutrient solution and the ground in the nutrient solution cultivation bed, but also the temperature rise is suppressed by thermal evaporation from the leaves, thereby increasing the photosynthesis efficiency of chloroplasts to a high level. I keep it.

온실 내부의 온도가 높아 너무 증산작용이 부족하게 되면 미네랄을 흡수할 수 없을 뿐만 아니라, 잎의 온도가 높아져 광합성 효율도 저하되어 버려 식물의 생명 활동에 위험을 초래할 수 있다.If the temperature inside the greenhouse is too high and the transpiration function is insufficient, not only minerals cannot be absorbed, but the temperature of the leaves increases, resulting in lower photosynthesis efficiency, which may pose a risk to the life of plants.

기존의 온실에서 창문 개폐 및 강제 환기, 때에 따라서는 제습기를 필요로 하고 있던 것은 온실 본체 구조가 온도에만 주목하고 있던 결과이다. The need for window opening and forced ventilation, and sometimes a dehumidifier in existing greenhouses is the result of the greenhouse body structure focusing only on temperature.

또한, 이 때문에 식물의 잎에서의 열 증발 수증기를 이동시키는 바람이 실내에 중요하다는 것을 알 수 있다.Also, for this reason, it can be seen that the wind that moves the thermal evaporation water vapor from the leaves of the plant is important indoors.

공지의 예로서, 대한민국 특허 공개번호 제10-2003-0041111호에서는 온실의 내부온도와 외기온과의 편차(△t)를 최소화시키어 온실의 열손실을 극소화하기 위하여 2중으로 투명경질판을 대칭으로 접합하여 격리간층(隔離間層)인 밀폐튜브공기층이 형성되는 튜브판(1)으로 온실을 피복하고, 튜브층의 공기를 가온(Heater)과 강제순환(Fan) 장치가 일체로 되고 제어가 가능한 가온순환기(700)를 삽입하여 밀폐튜브공기 층과 하나의 밀폐회로로 구성함으로서 전체 튜브공기층을 필요온도로 균일하게 자동 가온할 수 있는 구조의 온실로 구성되어 전술한 문제점을 해결하려 하고 있다.As a known example, in Korean Patent Publication No. 10-2003-0041111, a double transparent hard plate is symmetrically bonded to minimize the heat loss of the greenhouse by minimizing the deviation (△t) between the inside temperature and the outside temperature of the greenhouse. Thus, the greenhouse is covered with a tube plate (1) on which a sealed tube air layer, which is an isolation interlayer, is formed, and the air in the tube layer is integrated with a heating device and a forced circulation device, and can be controlled. By inserting the circulator 700 into a sealed tube air layer and one sealed circuit, the entire tube air layer is composed of a greenhouse having a structure capable of uniformly automatically heating the entire tube air layer to a required temperature, thereby solving the above problems.

그러나, 보온 및 열손실을 위한 튜브층의 공기를 가온(Heater)과 강제순환(Fan) 장치가 일체로 되고 제어가 가능한 가온순환기(700)를 설치하여야 하므로 설치비용 및 유지비용이 증가하는 문제점을 여전히 내포하고 있다.However, it is necessary to install a heating circulator 700 capable of controlling the air in the tube layer for heat retention and heat loss by being integrated with a heater and a forced circulation device, thereby increasing the installation cost and maintenance cost. It still contains.

대한민국 특허 공개번호 제10-2003-0041111호Korean Patent Publication No. 10-2003-0041111

본 발명은 상술한 문제점, 요망 점 등에 비추어, 상기 종래 방식의 불편을 해소하고, 온실에서 각종 식물을 재배하는 경우, 분리된 버퍼공간에 외부의 공기 또는 더운 기체는 팽창하여 순간의 포그로 부피를 배가시키고, 온실의 바닥 하부로는 다수개의 파이프가 설치되어 지하의 공기가 버퍼공간으로 순환되어 자연 대류 현상을 이용한 온실내의 복사열 온도를 뺏어 조절하도록 하여 식물의 생육에 도움을 줄 뿐만 아니라 유휴공간에 재배면적을 늘릴 수 있어 경제적이고 설치비용 및 유지비용을 갖도록 한다.In view of the above-described problems and requests, the present invention solves the inconvenience of the conventional method, and when various plants are cultivated in a greenhouse, external air or hot gas expands in a separate buffer space to increase the volume of the instant fog. A number of pipes are installed under the bottom of the greenhouse to circulate underground air to the buffer space to take away and control the radiant heat temperature in the greenhouse using natural convection to help the growth of plants as well as in idle spaces. The cultivation area can be increased, so it is economical and has installation and maintenance costs.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온실의 내부공간을 형성하고, 벽면 및 천정을 형성하는 내장패널과, 버퍼공간을 형성하도록 내장패널과 이격되어 설치되고, 내장패널과 대응하여 벽면 및 천정을 형성하는 외장패널과, 상기 온실의 내부공간과 버퍼공간으로 외부의 공기를 유입하기 위한 외기유입창들과, 상기 외장패널의 천정 상부와 내장패널 천정 하부에 설치되어 내부공간 및 버퍼공간의 공기를 외부로 배출하는 덕트와, 상기 외장패널의 천정 상부의 덕트에 설치되는 벤츄레이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to form an interior space of a greenhouse, an interior panel that forms a wall surface and a ceiling, and is installed spaced apart from the interior panel to form a buffer space, and the wall surface and the ceiling corresponding to the interior panel An exterior panel forming a structure, exterior air inflow windows for introducing external air into the interior space and buffer space of the greenhouse, and air in the interior space and the buffer space are installed above the ceiling of the exterior panel and below the interior panel ceiling. It characterized in that it comprises a duct for discharging to the outside, and a ventilator installed in the duct above the ceiling of the exterior panel.

또한, 본 발명에 적용된 덕트로는 덕트 내부를 개폐하는 댐퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the duct applied to the present invention is characterized in that it further includes a damper for opening and closing the inside of the duct.

또한, 본 발명에 적용된 상기 온실의 내부공간으로 외부의 공기를 유입하기 위한 외기유입창으로는 다수개의 블레이드가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that a plurality of blades are installed as an outside air inlet window for introducing outside air into the inner space of the greenhouse applied to the present invention.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.Still other objects and effects of the present invention will become apparent from the following detailed description, and the detailed description and examples showing preferred embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention.

본 발명에 따른 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실에 의하면 외부 일사량에 따른 대류의 현상을 이용하여 온실 내부공간 및 버퍼공간으로 외부 공기를 순환시켜 온실의 내부공간 온도를 조절할 수 있도록 하여 식물의 생육에 도움을 줄 뿐만아니라 온실 유휴공간에 재배면적을 늘릴 수 있어 경제적이며, 설치비용 및 유지비용을 저감시키는 효과가 발생한다.According to the cooling system greenhouse using the convection phenomenon according to the present invention, it is possible to control the temperature of the internal space of the greenhouse by circulating external air to the internal space of the greenhouse and the buffer space by using the phenomenon of convection according to the amount of external insolation to help the growth of plants. It is economical because it not only gives a lot of energy, but also increases the cultivation area in idle spaces in the greenhouse, and reduces installation and maintenance costs.

도 1은 본 발명에 따른 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실의 정면을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 측면을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the front of a cooling system greenhouse using the convection phenomenon according to the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 사용한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, the same reference numerals are used for functionally identical or similar parts throughout the drawings.

먼저, 도 1은 본 발명에 따른 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실의 정면을 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 측면을 보여주는 도면이다.First, FIG. 1 is a view showing a front view of a cooling system greenhouse using a convection phenomenon according to the present invention, and FIG. 2 is a view showing a side view of FIG. 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일면에 따라 온실(100)에 적용되는 도면을 보여주고 있으나, 이에 한정하지 않고, 내부에 온도 조절이 필요한 축사, 창고 등에 적용될 수도 있다.As shown in Figs. 1 and 2, a drawing applied to the greenhouse 100 is shown according to one aspect of the present invention, but the present invention is not limited thereto, and may be applied to a barn, a warehouse, etc. that require temperature control inside.

본 발명에 적용된 온실(100)은 내, 외부 사이의 버퍼공간은 대류현상으로 기류가 순환할 수 있는 이중벽 구조로 이루어져 있다.The greenhouse 100 applied to the present invention has a double wall structure in which airflow can circulate due to convection in the buffer space between the inside and outside.

이를 위한 본 발명은 온실(100)의 내부공간(20)을 형성하고, 내벽면(32) 및 천정(34)을 형성하는 내장패널(30)을 포함하여 이루어져 있다.The present invention for this purpose comprises an interior panel 30 forming an inner space 20 of the greenhouse 100 and forming an inner wall surface 32 and a ceiling 34.

내부공간(20)은 일 예로 식물 등을 재배하기 위한 공간으로 적용될 수 있으며, 외부에서 공급되는 외기통로를 제외하고 밀폐된 구조를 이루고 있다.The inner space 20 may be applied as a space for cultivating plants, for example, and has a closed structure except for an external air passage supplied from the outside.

내부공간(20)을 형성시키기 위한 내벽면(32)은 일정 높이로 설치되어 있으며, 천정(34)은 내벽면(32)의 상부를 마감하면서 설치되어 있다.The inner wall surface 32 for forming the inner space 20 is installed at a certain height, and the ceiling 34 is installed while closing the upper part of the inner wall surface 32.

외장패널(40)은 버퍼공간(50)을 형성하도록 내장패널(30)과 이격되어 설치되고, 내장패널(30)과 대응하여 외벽면(42) 및 천정(44)을 형성한다.The exterior panel 40 is installed to be spaced apart from the interior panel 30 to form the buffer space 50, and forms an exterior wall surface 42 and a ceiling 44 corresponding to the interior panel 30.

버퍼공간(50)은 버퍼공간(50)으로 외부 공기를 공급하거나 버퍼공간이 대류현상으로 상승하는 기류를 배출하기 위한 통로로서, 버퍼공간(50)과 내부공간(20)은 내장패널(30)과 외장패널(40)에 의해서 밀폐되는 공간으로 특히, 버퍼공간(50)은 외부 공기가 유입된 후 버퍼공간(50)을 순환하거나, 머문 후 대류현상으로 상층부에 있는 벤추레이터로 배출하게 된다.The buffer space 50 is a passage for supplying external air to the buffer space 50 or for discharging the airflow that rises in the buffer space due to a convective phenomenon, and the buffer space 50 and the internal space 20 are internal panels 30 As a space sealed by the external panel 40 and, in particular, the buffer space 50 circulates through the buffer space 50 after external air is introduced, or is discharged to the ventilator in the upper layer due to convection after staying.

버퍼공간(50)을 형성하는 외벽면(42)으로는 외부의 공기를 버퍼공간(50)으로 유입시키는 외기유입창(56)이 설치되어 있다.An external air inlet window 56 for introducing external air into the buffer space 50 is installed as the outer wall surface 42 forming the buffer space 50.

외기유입창(56)은 온실(100)의 측면에 다수개로 설치되어 있으며, 외부 지표면에서 대류에 의해서 상승되는 외부 공기를 버퍼공간(50)으로 유입시키는 역할을 수행한다.The outside air inlet windows 56 are installed on the side of the greenhouse 100 in plural, and serve to introduce external air raised by convection from the external ground surface into the buffer space 50.

외기유입창(56)은 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 수 있는 구조로 이루어져 있으며, 외부의 온도에 따라 개방하거나 폐쇄하여 버퍼공간(50)으로 유입되는 외부 공기 유입을 제어할 수 있다.The outside air inlet window 56 has a structure that can be selectively opened or closed, and can be opened or closed according to an external temperature to control the inflow of outside air into the buffer space 50.

이렇게 버퍼공간(50)으로 유입된 외부 공기는 내벽면(32)의 온도를 낮추거나 상승시키는 역할을 수행하게 된다.In this way, the external air introduced into the buffer space 50 serves to lower or increase the temperature of the inner wall surface 32.

다시, 외기유입창(58)은 내부공간(20)으로 외부 공기를 유입시키며, 내부공간(20)에 체류중인 공기를 외부 공기와 혼합시켜 열교환이 이루어지게 한 후 외부로 배출되어 순환시키는 역할을 수행하고, 이러한 외기유입창(58)은 온실(100)의 정면도 설치되어 있다.Again, the outside air inlet window 58 introduces outside air into the inner space 20, mixes the air remaining in the inner space 20 with the outside air to heat exchange, and then discharges to the outside and circulates it. And, this outside air inflow window 58 is also installed in the front of the greenhouse (100).

한편, 본 발명은 버퍼공간(50)과 내부공간(20)으로 유입되어 열교환된 공기는 순환을 위해서 외부로 배출되어야 한다.Meanwhile, in the present invention, the air introduced into the buffer space 50 and the inner space 20 and heat-exchanged should be discharged to the outside for circulation.

이를 위하여 상기 외장패널(40)의 천정(44) 상부와 내장패널(30) 천정(34) 하부에 설치되어 내부공간(20) 및 버퍼공간(50)의 공기를 외부로 배출하는 덕트(60)(70)가 설치된다.To this end, the duct 60 is installed above the ceiling 44 of the exterior panel 40 and below the ceiling 34 of the interior panel 30 to discharge air from the interior space 20 and the buffer space 50 to the outside. 70 is installed.

덕트(60)는 도 2에 도시된 바와 같이, 간격을 두고 다수개로 설치되어 버퍼공간(20) 내의 공기를 외부로 배출시키도록 유도하게 된다.As shown in FIG. 2, a plurality of ducts 60 are installed at intervals to induce air in the buffer space 20 to be discharged to the outside.

덕트(70)는 내부공간(20)의 공기를 외부로 배출시키도록 유도하는 것으로, 덕트(60)과 함께 연속하여 설치되어 있다.The duct 70 guides the air in the inner space 20 to be discharged to the outside, and is continuously installed together with the duct 60.

덕트(60)(70)는 내부공간(20) 및 버퍼공간(50) 내의 공기 배출량을 조절할 수 있도록 댐퍼(62)(72)가 설치되어 있다.The ducts 60 and 70 are provided with dampers 62 and 72 to control the amount of air discharged in the inner space 20 and the buffer space 50.

댐퍼(62)(72)는 회동에 의해서 개도되는 밸브형식이 적용되며, 외부에서 전기 또는 전자식으로 개도율을 제어할 수 있다.The dampers 62 and 72 are of a valve type that is opened by rotation, and the opening rate can be controlled electrically or electronically from the outside.

또한, 본 발명은 외장패널(40)의 천정(34) 상부의 덕트(60)에 설치되는 벤츄레이터(80)를 포함하여 이루어져 있다.In addition, the present invention comprises a ventilator 80 installed in the duct 60 above the ceiling 34 of the exterior panel 40.

벤츄레이터(80)는 내부공간(20)과 버퍼공간(50) 내의 공기를 외부로 더욱 원활하게 하기 위하여 설치된 것으로, 동력식, 무동력식이 선택적으로 적용될 수 있으며, 벤츄레이터(80) 역시 외부에서 제어 가능하게 설치된다.The ventilator 80 is installed to make the air in the inner space 20 and the buffer space 50 more smooth to the outside, and a motorized or non-powered type can be selectively applied, and the ventilator 80 is also controlled from the outside. It is installed as possible.

위와 같은 구성을 통해 본 발명은 온실(100) 외부의 신선한 공기를 내부공간(20)과 버퍼공간(50)으로 별도의 동력 없이 자연 대류현상을 통해 공급할 수 있다.Through the above configuration, the present invention can supply fresh air outside the greenhouse 100 to the inner space 20 and the buffer space 50 through natural convection without separate power.

한편, 본 발명에 적용된 외기유입창(58)으로는 다수개의 블레이드가 설치되어 외부 공기를 차단하거나, 통과시킬 수 있다.On the other hand, a plurality of blades are installed as the outside air inflow window 58 applied to the present invention to block or pass outside air.

또한, 온실(100)의 바닥 하부로는 다수개의 파이프가 설치되고, 파이프는 버퍼공간(50)으로 연통되어 있으며, 이는 항시 일정한 온도를 유지하고 있는 지하의 공기 온도를 버퍼공간(50)으로 공급한 후 순환시켜 버퍼공간이 열교환되어 온실(100)내의 복사열을 제거하게 되고 온실내(100)의 온도는 일정하게 유지시키게 된다.In addition, a plurality of pipes are installed under the floor of the greenhouse 100, and the pipes are connected to the buffer space 50, which supplies the underground air temperature, which is always maintained at a constant temperature, to the buffer space 50. After circulating, the buffer space is heat-exchanged to remove radiant heat in the greenhouse 100 and the temperature in the greenhouse 100 is kept constant.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.The present invention can be implemented in various other forms without departing from its spirit or main characteristics. Therefore, the above-described embodiment is merely an illustration in all respects, and should not be interpreted limitedly. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims, and there is no restriction on the text of the specification. Again, all variations and changes falling within the scope of the claims are within the scope of the present invention.

20: 내부공간 30: 내장패널
40: 외장패널 50: 버퍼공간
60, 70: 덕트 80: 밴츄레이터
100: 온실 20: interior space 30: interior panel
40: exterior panel 50: buffer space
60, 70: duct 80: venturator
100: greenhouse

Claims (3)

온실의 내부공간을 형성하고, 벽면 및 천정을 형성하는 내장패널과, 버퍼공간을 형성하도록 내장패널과 이격되어 설치되고, 내장패널과 대응하여 벽면 및 천정을 형성하는 외장패널과, 상기 온실의 내부공간과 버퍼공간으로 외부의 공기를 유입하기 위한 외기유입창들과, 상기 외장패널의 천정 상부와 내장패널 천정 하부에 설치되어 내부공간 및 버퍼공간의 공기를 외부로 배출하는 덕트와, 상기 외장패널의 천정 상부의 덕트에 설치되는 벤츄레이터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실.
An interior panel that forms an interior space of the greenhouse, forms a wall surface and a ceiling, an exterior panel that is spaced apart from the interior panel to form a buffer space, and forms a wall surface and a ceiling corresponding to the interior panel, and the interior of the greenhouse Outside air inflow windows for introducing outside air into the space and buffer space, a duct installed above the ceiling of the exterior panel and under the interior panel ceiling to discharge air from the interior space and buffer space to the outside, and the exterior panel A cooling system greenhouse using a convection phenomenon, characterized in that comprising a ventilator installed in the duct above the ceiling of the.
 제1항에 있어서,
상기 덕트로는 덕트 내부를 개폐하는 댐퍼를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실.
The method of claim 1,
The cooling system greenhouse using a convection phenomenon, characterized in that the duct further comprises a damper for opening and closing the inside of the duct.
 제1항에 있어서,
상기 온실의 내부공간으로 외부의 공기를 유입하기 위한 외기유입창으로는 다수개의 블레이드가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 대류현상을 이용한 냉각시스템 온실.The method of claim 1,
A cooling system greenhouse using a convection phenomenon, characterized in that a plurality of blades are installed as an outdoor air inlet window for introducing external air into the interior space of the greenhouse.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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