KR20200144974A - CO2 supplying apparatus and method for plant factory using tri-generation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 난방, 냉방, CO2를 생산하는 트라이젠 시스템을 식물공장에 도입하되, 트라이젠 시스템에서 발생되는 CO2를 보다 효과적으로 식물에 공급할 수 있도록 하는, 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for supplying CO 2 in a plant factory using the Trizen technique, and more specifically, a Trizen system for producing heating, cooling, and CO 2 is introduced into the plant factory, , Trapani now relates to a CO 2 supply and how to plant plants using the technique of the CO 2 to be more efficiently supplied to the plant.
가스엔진 히트펌프(Gas engine-driven Heat Pump, GHP)란 청정 저탄소 가스연료(NG, LPG, 합성가스)를 사용하는 내연기관의 동력으로 구동되는 압축기를 이용하여 냉방 및 난방을 생산하는 장치를 말한다. 일반적으로 내연기관에서는 매우 많은 열이 발생하며, 따라서 내연기관에는, 냉각수가 내연기관의 주변을 유통하면서 과도한 열을 흡수하여 내연기관을 냉각하도록 하는 구조가 구비되어 있다. 이 때 열을 흡수하여 고온이 된 냉각수는 다시 내연기관으로 돌아가 열을 흡수할 수 있도록 외부에 열을 버리게 되는데, 이 폐열을 이용하여 난방을 수행할 수도 있고, 또한 히트펌프를 포함하는 냉방 사이클을 이용하여 냉방을 수행할 수도 있다. 또한 내연기관에서 발생되는 배기가스에는 이산화탄소(CO2)가 포함되는 바, 배기가스 내 유해물질 및 과도한 습기를 제거함으로써 CO2도 생산할 수 있다.Gas engine-driven heat pump (GHP) refers to a device that produces cooling and heating using a compressor driven by the power of an internal combustion engine that uses clean low-carbon gas fuel (NG, LPG, synthetic gas). . In general, a very large amount of heat is generated in an internal combustion engine, and therefore, the internal combustion engine is provided with a structure to cool the internal combustion engine by absorbing excess heat while cooling water circulates around the internal combustion engine. At this time, the coolant that has reached a high temperature by absorbing heat returns to the internal combustion engine and discards heat to the outside so that it can absorb heat.This waste heat can be used to perform heating, or a cooling cycle including a heat pump is performed. Cooling can also be performed by using. In addition, since carbon dioxide (CO 2 ) is included in the exhaust gas generated from the internal combustion engine, it is possible to produce CO 2 by removing harmful substances and excessive moisture in the exhaust gas.
이처럼 GHP는 난방, 냉방, CO2 3가지를 한꺼번에 생산할 수 있으며, 이러한 시스템을 3중 발전 시스템(tri-generation system) 또는 트라이젠 시스템(trigen system)이라 한다. 이러한 트라이젠 시스템의 예시가 한국특허등록 제1569677호("고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법", 2015.11.11.)에 잘 개시된다. 한편 트라이젠 시스템이라고 할 때 반드시 GHP를 사용하여 난방, 냉방, CO2만을 생산하는 것만을 지칭하는 것은 아닌데, 일례로 트라이젠 시스템의 중심장치로서 가스엔진으로 작동되는 발전기가 사용되는 경우가 있다. 이러한 경우에는 발전기로부터 전기가, 가스엔진의 폐열로부터 난방이, 가스엔진의 배기가스로부터 CO2가 생산되어, 전기, 난방, CO2를 생산하는 트라이젠 시스템이 형성된다. 이 경우 발전기로부터 발생되는 전기를 이용하여 냉방을 생산할 수도 있는데, 이와 같이 할 경우 전기, 난방, 냉방, CO2를 생산하는 4중 발전 시스템으로 활용될 수도 있다.As such, GHP can produce three types of heating, cooling, and CO 2 at once, and such a system is called a tri-generation system or a trigen system. An example of such a Trigen system is well disclosed in Korean Patent Registration No. 1569677 ("Trigen system and its control method using high lean combustion", 2015.11.11.). On the other hand, when referring to the Trigen system, it does not necessarily refer to only producing heating, cooling, and CO 2 using GHP. For example, a generator operated by a gas engine may be used as the central device of the Trizen system. In this case, electricity from a generator, heating from waste heat from a gas engine, and CO 2 from exhaust gas from a gas engine are produced, thereby forming a Trigen system that produces electricity, heating, and CO 2 . In this case, it is possible to produce cooling by using electricity generated from the generator. In this case, it can be utilized as a quadruple power generation system that produces electricity, heating, cooling, and CO 2 .
한편 최근 북미, 유럽 등 선진국 대도시 위주로, 신선한 작물을 사람들에게 신속하고 용이하게 공급하기 위해 건물 옥상 등에 온실을 설치하여 직접 작물을 재배하는 형태의 도시형 스마트 팜(smart farm) 도입이 확산되고 있다. 이러한 도시형 스마트 팜, 시설원예 등과 같은 식물공장 설비는, 작물 재배를 위한 각종 장비에 공급하기 위한 전기가 필요하고, 작물 생육에 적합하도록 온도를 조절하기 위한 난방 및 냉방이 필요하며, 또한 작물 생육을 촉진시키기 위한 CO2 공급이 필요하다. 즉 상술한 3중 또는 4중 발전 시스템을 적용하기 적합하다. 국내의 경우 해외에 비해 전기세가 저렴한 편이기 때문에 GHP에서 전기까지 생산하지는 않아도 되는 바, 국내 식물공장의 경우에는 앞서 설명한 난방, 냉방, CO2를 생산하는 GHP 기반 트라이젠 시스템을 적용하기에 매우 적합하다.Meanwhile, the introduction of urban smart farms in the form of direct cultivation of crops by installing greenhouses on the roof of buildings in order to quickly and easily supply fresh crops to people, mainly in large cities in advanced countries such as North America and Europe, is spreading. Plant factory facilities such as urban smart farms and facility gardening require electricity to supply various equipment for crop cultivation, heating and cooling to control the temperature suitable for crop growth, and also to control crop growth. A supply of CO 2 is needed to facilitate it. That is, it is suitable to apply the above-described triple or quadruple power generation system. In Korea, electricity bills are cheaper than overseas, so it is not necessary to produce electricity from GHP. In case of domestic plant factories, it is very suitable to apply the GHP-based Trigen system that produces heating, cooling, and CO 2 as described above. Do.
일반적으로 식물공장은, 복수 개의 선반 상에 배치된 긴 화분에 식물들이 심어져 이루어지는 수납장이 복수 개 배열된 형태로 이루어진다. 이러한 수납장들이 배열되어 있는 공간은 외부와 격리되어, 식물이 생장하기에 최적의 광량, 온도, 습도, 공기 질 조건 등이 만족되도록 조명, 난방, 냉방, CO2 등이 공급된다. 앞서 설명한 바와 같이 식물공장에 GHP가 도입되면 난방, 냉방, CO2를 원활하게 공급할 수 있으며, 조명 등은 외부 전기를 사용할 수 있다.In general, a plant factory consists of a plurality of cabinets arranged by planting plants in long pots arranged on a plurality of shelves. The space in which these storage cabinets are arranged is isolated from the outside, and lighting, heating, cooling, and CO 2 are supplied to satisfy the optimal light quantity, temperature, humidity, and air quality conditions for plant growth. As described above, when GHP is introduced into a plant factory, heating, cooling, and CO 2 can be supplied smoothly, and external electricity can be used for lighting.
그런데 상술한 바와 같이 식물공장은 식물들이 상당히 고집적화된 형태로 배열되어 있으므로, 단순히 어느 하나의 배출구에서 CO2를 공급할 경우 식물공장 공간 내 CO2 농도가 불균일해지며, 따라서 식물의 생장효율을 극대화할 수 없다. 따라서 트라이젠 시스템을 식물공장에 적용할 때, 트라이젠 시스템에서 발생되는 CO2를 식물에 효과적으로 공급할 수 있는 기술이 필요하다.However, as described above, since plants are arranged in a highly integrated form, if CO 2 is simply supplied from one outlet, the concentration of CO 2 in the plant factory space becomes non-uniform, thus maximizing the plant growth efficiency. Can't. Therefore, when applying the Trigen system to a plant factory, there is a need for a technology that can effectively supply the CO 2 generated from the Trigen system to the plant.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 트라이젠 시스템을 식물공장에 적용하는 경우 고집적화된 식물에 효과적으로 CO2를 분배하여 공급할 수 있도록 해 주는, 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급장치 및 방법을 제공함에 있다.Therefore, the present invention was conceived to solve the problems of the prior art as described above, and the object of the present invention is to effectively distribute and supply CO 2 to highly integrated plants when the Trigen system is applied to a plant factory. Note, it is intended to provide an apparatus and method for supplying CO 2 in a plant factory using the Trigen technique.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급장치(100)는, 일방향으로 연장되며 연장방향에 따라 복수 개의 식물이 심어진 복수 개의 화분(550)을 포함하는 식물공장에 설치되며, CO2를 생산하여 배출구(210)로 배출하는 트라이젠 시스템(200)으로부터 상기 식물로 CO2를 분배하여 공급하는 식물공장의 CO2 공급장치(100)에 있어서, 상기 배출구(210)와 연통된 파이프 형태로 이루어져 내부로 CO2가 유통되며, 상기 화분(550)에 상응하는 복수 개의 분기부가 형성되는 메인파이프(110); 일단이 상기 분기부와 연통되며 복수 개의 공급홀(125)이 형성된 파이프 형태로 이루어져 CO2를 상기 식물로 배출하여 공급하고, 상기 화분(550)의 연장방향으로 연장되어 상기 식물 상측 또는 하측에 배치되는 공급파이프(120), 상기 분기부 측에 형성되어 CO2를 상기 식물로 송풍하여 공급하는 공급팬(130) 중 선택되는 적어도 하나를 포함하는 분배부; 를 포함할 수 있다.The CO 2 supply device 100 of a plant factory using the Trigen technique of the present invention for achieving the above object includes a plurality of
보다 구체적으로, 상기 분배부는, 하나의 상기 화분(550) 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프(120)만 설치되거나, 하나의 상기 화분(550) 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프(120)만 설치되거나, 하나의 상기 화분(550) 당 상기 공급팬(130)만 설치되거나, 하나의 상기 화분(550) 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급팬(130)이 설치되거나, 하나의 상기 화분(550) 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급팬(130)이 설치되도록 형성될 수 있다.More specifically, the distribution unit is provided with only the
또한 상기 분배부는, 복수 개의 상기 공급홀(125)이 모두 동일한 간격으로 배치되되, 상기 메인파이프(110)의 직경을 D, 상기 공급파이프(120)의 직경을 d, 상기 공급파이프(120)의 개수를 N, 상기 공급홀(125)의 직경을 a, 상기 공급홀(125)의 개수를 n이라 할 때, 하기의 식을 만족하도록 형성될 수 있다.In addition, the distribution unit, a plurality of the
또한 복수 개의 상기 공급홀(125)은, 상기 공급파이프(120)의 전체길이가 짧을수록 보다 조밀한 간격으로 배치될 수 있다. In addition, the plurality of
또한 상기 분배부는, 하나의 상기 화분(550) 당 상기 공급파이프(120)가 상기 화분(550)의 폭방향으로 적어도 1개 설치되되, 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 이상이면 복수 개가 설치되도록 형성될 수 있다.In addition, the distribution unit is provided with at least one
또한 상기 공급홀(125)은, 하나의 공급위치(P)에서, 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 미만일 경우 하나의 상기 공급위치(P) 당 하나의 상기 공급홀(125)이 상기 공급파이프(120)의 수직 하방 또는 상방으로 배치되고, 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 이상일 경우 하나의 상기 공급위치(P) 당 한 쌍의 상기 공급홀(125)이 상기 공급파이프(120)의 하방 또는 상방에서 미리 결정된 각도만큼 벌어지도록 배치될 수 있다.In addition, in the
또한 상기 식물공장의 CO2 공급장치는, 상기 메인파이프(110) 및 상기 공급파이프(120)의 연결부에 구비되어 상기 공급파이프(120)로 유통되는 CO2의 유량을 조절하는 복수 개의 공급밸브(140); 를 더 포함할 수 있다.In addition, the CO 2 supply device of the plant factory is provided at the connection portion of the
또한 상기 식물공장의 CO2 공급장치는, 상기 공급파이프(120) 및 상기 식물 사이에 배치되어 CO2 농도를 측정하는 복수 개의 농도센서(150); 를 더 포함할 수 있다.In addition, the CO 2 supply device of the plant factory includes: a plurality of
또한 본 발명의 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급방법은, 상술한 바와 같은 식물공장의 CO2 공급장치를 사용하는 식물공장의 CO2 공급방법에 있어서, 상기 메인파이프(110)로 유통된 CO2가 복수 개의 상기 분배부로 분배되는 단계; 상기 분배부로 유통된 CO2가 상기 식물로 공급되는 단계; 복수 개의 상기 농도센서(150)에 의해 복수 개의 측정위치(S)에서 CO2 농도가 측정되는 단계; 측정된 CO2 농도가 미리 결정된 기준을 벗어나는 경우, 해당 측정위치(S)에 근접한 공급위치(P)로의 CO2 공급량이 증감되도록, 상기 공급밸브(140) 또는 상기 공급팬(130)이 작동되는 단계; 를 포함할 수 있다.In addition, the CO 2 supply method of the plant factory using the Trigen technique of the present invention is distributed through the
본 발명에 의하면, 트라이젠 시스템을 식물공장에 적용하는 경우 고집적화된 식물에 효과적으로 CO2를 분배하여 공급할 수 있는 효과가 있다. 보다 구체적으로는, 복수 개의 선반 상에 배치된 긴 화분에 식물들이 심어져 이루어지는 수납장이 복수 개 배열된 형태로 이루어지는 식물공장에 대하여, 식물들이 나열되어 있는 화분의 연장방향으로 연장된 파이프 또는 팬을 이용하여 식물이 존재하는 위치에 CO2를 직접 뿜어주되, GHP 배출구로부터의 거리 등을 고려하여 CO2 분사위치가 적절하게 최적화되어 형성되게 함으로써, 식물공장 내 어느 위치에 있는 식물로든지 균일한 농도로 CO2를 공급할 수 있게 해 주는 효과가 있는 것이다.According to the present invention, when the Trigen system is applied to a plant factory, there is an effect that CO 2 can be effectively distributed and supplied to highly integrated plants. More specifically, for a plant factory in which a plurality of storage cabinets are arranged in which plants are planted in long pots arranged on a plurality of shelves, a pipe or a fan extending in the extending direction of the pots in which plants are arranged is provided. by a, a uniform rodeunji plants in any location within the plant, plant density by allowing judoe blowing a CO 2 directly to the location where the plant is present, is formed in consideration of the distance from the GHP outlet to the CO 2 injection position is properly optimized using It has the effect of making it possible to supply CO 2 .
물론 이와 같은 효과에 따라, 본 발명에 의하면, 식물공장 내 식물의 생장효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다. 뒤집어 보자면 이는 난방, 냉방 및 CO2를 생산하는 트라이젠 시스템에서의 CO2 사용을 최적화할 수 있다는 의미가 되므로, 결과적으로 트라이젠 시스템 자체의 효율을 극대화할 수 있는 효과도 얻게 된다.Of course, according to this effect, according to the present invention, there is an effect of maximizing the growth efficiency of plants in the plant factory. On the flip side, this means that the use of CO 2 in the Trigen system that produces heating, cooling and CO 2 can be optimized, resulting in the maximization of the efficiency of the Trigen system itself.
도 1은 식물공장의 개략도.
도 2는 본 발명의 CO2 공급장치의 한 실시예.
도 3은 분배부의 제1실시예.
도 4는 분배부의 제2실시예.
도 5는 분배부의 제3실시예.
도 6은 분배부의 제4실시예.
도 7은 분배부의 제5실시예.
도 8은 화분 및 공급파이프의 배치 실시예.
도 9는 공급파이프의 하면상세도.
도 10은 공급홀의 배치 실시예.
도 11은 공급파이프의 단면상세도.
도 12는 공급 사용상태의 실시예.1 is a schematic diagram of a plant factory.
Figure 2 is an embodiment of the CO 2 supply device of the present invention.
3 is a first embodiment of the distribution unit.
4 is a second embodiment of the distribution unit.
5 is a third embodiment of the distribution unit.
6 is a fourth embodiment of the distribution unit.
7 is a fifth embodiment of the distribution unit.
8 is an embodiment of arrangement of a flower pot and a supply pipe.
9 is a detailed view of the lower surface of the supply pipe.
10 is an embodiment of the arrangement of the supply hole.
11 is a detailed cross-sectional view of the supply pipe.
12 is an embodiment of a supply and use state.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 트라이젠 기법을 이용한 식물공장의 CO2 공급장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for supplying CO 2 in a plant factory using the Trigen technique according to the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 일반적인 식물공장의 형태를 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 식물공장에는 복수 개의 선반(510) 상에 배치된 긴 화분(550)에 식물들이 심어져 이루어지는 수납장(500)이 복수 개 배열된다. 상기 화분(550)은 도시된 바와 같이 일방향으로 연장되며 연장방향에 따라 복수 개의 식물이 심어진 형태로 이루어진다. 또한 상기 수납장(500)에는, 식물이 원활히 생장할 수 있도록 빛 공급을 위한 조명(520) 등이 설치된다. 수경재배의 경우에는 기본적으로 식물이 물에 심겨진 상태이므로 수질을 관리하기 위한 여러 장치들이 더 구비될 수 있고, 토양재배의 경우에는 식물에 물을 주기 위한 노즐 등이 더 설치될 수 있다.1 schematically shows the form of a general plant factory. As shown, in the plant factory, a plurality of
앞서 설명한 바와 같이, 식물공장 공간은 식물 생장에 최적화된 온도, 습도, CO2 농도 등의 환경조건을 맞추어 주어야 하며, 이를 위해서 난방, 냉방, CO2 등이 공급될 필요가 있다. 이 때 난방, 냉방, CO2를 생산하는 GHP 기반 트라이젠 시스템은 식물공장에 도입하기에 매우 적합하다.As described above, the plant factory space needs to meet environmental conditions such as temperature, humidity, and CO 2 concentration optimized for plant growth, and for this, heating, cooling, and CO 2 need to be supplied. At this time, the GHP-based Trigen system that produces heating, cooling and CO 2 is very suitable for introduction into plant factories.
[1] 본 발명의 식물공장의 CO[1] CO of the plant factory of the present invention 22 공급장치의 기본구성 Basic configuration of supply device
도 2는 본 발명의 CO2 공급장치의 개략도로서, 상술한 바와 같이 CO2를 생산하여 배출구(210)로 배출하는 트라이젠 시스템(200)으로부터 상기 식물로 CO2를 분배하여 공급하는 본 발명의 식물공장의 CO2 공급장치(100)를 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 식물공장의 CO2 공급장치(100)는, 메인파이프(110), 공급홀(125)이 형성된 공급파이프(120) 또는 공급팬(130)을 포함하는 분배부를 포함하며, 여기에 공급밸브(140), 농도센서(150)가 더 포함될 수 있다.2 is a schematic diagram of the CO 2 supply device of the present invention, as described above, of the present invention for distributing and supplying CO 2 to the plant from the
상기 메인파이프(110)는 상기 배출구(210)와 연통된 파이프 형태로 이루어져 내부로 CO2가 유통되며, 상기 화분(550)에 상응하는 복수 개의 분기부가 형성된다. 상기 트라이젠 시스템(200)에서 배출되는 배기가스에는 물론 CO2 외에도 유해물질 및 과도한 습기 등이 더 포함되어 있지만, 유해물질 제거를 위한 촉매, 습기 제거를 위한 흡습제 등을 통과시켜 줌으로써, 상기 배출구(210)로 배출되는 가스는 단지 CO2 농도만 높은 청정한 공기가 될 수 있다.The
상기 분배부는 상술한 바와 같이 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급팬(130) 중 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 분배부의 구체적인 구성에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.As described above, the distribution unit may include at least one selected from the
상기 공급파이프(120)는 상기 분기부에 연결될 수 있으며, 즉 상기 메인파이프(110)당 복수 개가 형성되어, 도시된 바와 같이 상기 화분(550)마다 적어도 하나씩 배치될 수 있다. 상기 공급파이프(120)는 일단이 상기 분기부와 연통되며 복수 개의 공급홀(125)이 형성된 파이프 형태로 이루어진다. 보다 구체적으로는, 상기 공급파이프(120)는, 일단은 상기 메인파이프(110)와 연통되는 연결단(120a)을 형성하고 타단은 폐쇄되어 폐쇄단(120b)을 형성하는 파이프 형태로 이루어진다. 따라서 상기 메인파이프(110)에서 유통되는 CO2가 상기 연결단(120a)을 통해 상기 공급파이프(120) 내부로 흘러들어와 유통될 수 있게 된다. 또한 상기 공급파이프(120)에 형성된 상기 공급홀(125)을 통해 CO2가 상기 공급파이프(120)로부터 배출되어 상기 식물로 공급될 수 있게 된다. 상기 공급파이프(120)는 상기 화분(550)의 연장방향으로 연장되어 상기 식물 상측 또는 하측에 배치되는데, 이러한 배치에 따라 상기 식물에 CO2가 자연스럽고 원활하게 공급될 수 있다.The
상기 공급팬(130)은 상기 분기부 측에 형성되어 CO2를 상기 식물로 송풍하여 공급하는 역할을 한다. 이후 보다 상세히 설명하겠지만, 상기 공급팬(130)은 단독으로 설치되어 사용될 수도 있고, 상기 공급파이프(120)와 함께 설치되어 사용될 수도 있다. 단독 설치 시에는 상기 공급팬(130)이 CO2를 상기 식물로 송풍하여 공급하는 역할을 단독으로 수행하며, 함께 설치 시에는 상기 공급팬(130)의 송풍에 의하여 상기 공급파이프(120)에서 배출된 CO2의 위치에 따른 농도를 적절하게 조절해 주는 역할을 할 수도 있다.The
이와 같은 구성으로 이루어지는 상기 식물공장의 CO2 공급장치(100)에 의해 CO2가 공급되는 과정을 요약하면 다음과 같다. 먼저 상기 메인파이프(110)로 유통된 CO2가 복수 개의 상기 분배부로 분배된다. 다음으로 상기 공급파이프(120) 또는 상기 공급팬(130)에 의하여 CO2가 상기 식물로 공급된다.A summary of the process of supplying CO2 by the CO 2 supply device 100 of the plant factory configured as described above is as follows. First, the CO 2 circulated through the
종래에는 상기 트라이젠 시스템(200)에서 배출되는 CO2를 식물공장에 공급할 때 벽면에 설치된 배출구 등과 같은 장치를 통하여 공간 전체에 공급하는 방식이 사용되었다. 그런데 이와 같이 할 경우 배출구와 가까운 쪽에는 CO2 농도가 높은 반면 배출구에서 멀어질수록 CO2 농도가 낮아지게 되는 문제가 있었다. 또한 배출구와 가까운 쪽에 배치된 식물이 CO2를 소비해버림으로써 이러한 농도 불균형 문제가 더욱 심화되는 문제가 있었다.Conventionally, when the CO 2 discharged from the
그러나 본 발명의 식물공장의 CO2 공급장치(100)는, 상술한 바와 같이 상기 트라이젠 시스템(200)에서 배출되는 CO2를 그대로 식물공장 공간에 배출하는 것이 아니라, CO2를 상기 메인파이프(110)를 통해 적절한 경로로 유통시키되 상기 메인파이프(110)와 연통되는 복수 개의 상기 분배부를 통해 식물에 공급하도록 이루어진다. 특히 상기 분배부는 상기 화분(550)마다 적어도 하나씩 배치되어 있음으로써, 식물 위치가 상기 배출구(210)와 얼마나 멀고 가까운지와는 상관없이, 즉 식물이 어느 위치에 있든지 균일하게 CO2를 공급받을 수 있게 된다.However, the CO 2 supply device 100 of the plant factory of the present invention does not directly discharge the CO 2 discharged from the
도 3 내지 도 7은 상기 분배부의 여러 실시예들을 도시하고 있다. 각각에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.3 to 7 illustrate various embodiments of the distribution unit. Each of them will be described in more detail as follows.
도 3은 분배부의 제1실시예로서, 하나의 상기 화분(550) 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프(120)만 설치되는 경우이다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 공급파이프(120)에는 복수 개의 상기 공급홀(125)이 형성되어 있으며, 따라서 상기 공급파이프(120) 내에 유통되어 온 CO2가 자연스럽게 상기 공급홀(125)을 통해 배출될 수 있다. 이 때 제1실시예에서와 같이 상기 공급파이프(120)가 상기 식물의 상측에 배치될 경우, CO2는 공기보다 밀도가 높기 때문에 자연스럽게 하강하여 상기 식물을 향해 원활하게 공급될 수 있게 된다. 물론 당연히 이 경우 상기 공급홀(125)은 상기 공급파이프(120)의 하방에 형성되는 것이 바람직하다. 또한 제1실시예의 경우 상기 공급파이프(120)와 상기 식물이 어느 정도 이격되어 배치되기 때문에, 상기 공급파이프(120)의 설치나 교체 등의 작업을 수행하는 과정에서 상기 식물에게 아무런 간섭이 발생하지 않는다는 장점도 있다.3 is a first embodiment of the distribution unit, in the case where only the
도 4는 분배부의 제2실시예로서, 하나의 상기 화분(550) 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프(120)만 설치되는 경우이다. 제1실시예의 경우 상기 공급파이프(120)에 의하여 상기 조명(520)에서 나오는 빛이 일부 가려질 수 있는 우려가 있다. 이러한 점을 해소하기 위해, 제2실시예에서는 상기 공급파이프(120)가 상기 식물의 하측에 배치되도록 하고 있다. 앞서 설명한 제1실시예의 장점, 즉 CO2의 자연스러운 하강으로 인하여 식물로의 CO2 공급이 원활해지는 효과나, 설치, 교체 작업 시 식물로의 간섭이 없다는 효과는 얻을 수 없지만, 제2실시예에 의하면 상술한 바와 같이 상기 조명(520)에서 나오는 빛을 가리는 요소를 제거함으로써 상기 식물 생장에 대한 방해 요소를 제거할 수 있다는 장점이 있다. 더불어 제2실시예에서는 상기 공급홀(125)은 상기 공급파이프(120)의 상방에 형성되도록 하는데, 이에 따라 CO2가 적절한 압력으로 상기 공급홀(125)을 통해 상방으로 분사됨으로써, 비록 CO2가 공기보다 밀도가 높다 하더라도 분사압에 의해 상방으로 퍼뜨려짐에 따라 식물로의 CO2 공급도 충분히 원활하게 이루어질 수 있다.4 is a second embodiment of the distribution unit, a case where only the
도 5는 분배부의 제3실시예로서, 하나의 상기 화분(550) 당 상기 공급팬(130)만 설치되는 경우이다. 앞서 설명한 바와 같이 종래의 식물공장에서는 상기 트라이젠 시스템(200)에서 배출되는 CO2가 어느 하나의 배출구를 통해 공간 전체에 공급되었기 때문에 농도 불균형 문제가 발생하였다. 제3실시예에서는, 상기 화분(550)마다 상기 분배부가 배치되도록 함으로써 일차적으로 이러한 문제를 해소한다. 그러나 상기 화분(550)은 도시된 바와 같이 일방향으로 연장된 형태이기 때문에, 상기 분배부가 상기 화분(550)의 어느 한 끝단 측에 배치될 경우, 상기 분배부와 가까운 쪽에는 CO2 농도가 높은 반면 상기 분배부에서 멀어질수록 CO2 농도가 낮아지게 되는 농도 불균형 문제가 여전히 발생할 수 있다. 이 때 제3실시예에서와 같이 상기 공급팬(130)이 설치될 경우, 상기 공급팬(130)이 상기 분배부 측에서 강제 송풍을 함으로써 CO2가 상기 화분(550)의 먼 쪽 끝단 측까지 공급될 수 있도록 함으로써, 상술한 바와 같은 농도 불균형 문제가 원활히 해소될 수 있다.5 is a third embodiment of the distribution unit, in a case where only the
상기 공급팬(130)의 역할은 단지 CO2의 균일한 분배를 위해서만은 아니다. 식물의 원활한 생장을 위해서는 적절한 바람이 필요한데, 바람의 세기는 CO2의 균일 분포, 습기 유지, 식물의 기공 열림 등에 영향을 주는 요소이다. 식물의 기공이 적절하게 열리면 산소, 이산화탄소, 수분 등의 교환량이 많아지므로 생장에 도움이 되지만, 지나치게 열리게 되면 뿌리에서 빨아올리는 수분보다 기공으로 빠져나가는 수분이 많아지게 되어 탈수현상이 일어나게 되는 바, 바람의 세기를 적절히 조절할 필요가 있다. 더불어 식물이 직접적으로 바람을 맞게 되면 생장에 악영향을 주어 식물의 키가 작아지기 때문에 직풍은 삼가야 한다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 공급팬(130)에서 송풍되는 바람의 풍속은 1~3m/s 정도가 되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 화분(550)의 길이가 상당히 길 경우 끝까지 CO2를 송풍하기 어려울 수 있으며, 이러한 경우에는 상기 공급팬(130)을 추가적으로 설치할 필요가 있다.The role of the
도 6은 분배부의 제4실시예로서, 하나의 상기 화분(550) 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급팬(130)이 설치되는 경우이다. 제4실시예의 경우, 앞서 설명하였던 제1실시예의 장점을 그대로 가져가면서, 상기 공급팬(130)을 이용하여 CO2를 더욱 고르게 분배할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 상술한 바와 같이 상기 공급파이프(120)를 이용하여 상기 식물에 CO2를 공급함에 있어서, 이상적으로는 상기 연결단(120a)에서 상기 폐쇄단(120b)까지 CO2가 균일하게 공급되어야 하겠으나, 실제로는 상기 연결단(120a)에서 상기 폐쇄단(120b)까지 진행하면서 압력강하가 발생함에 따라 상기 폐쇄단(120b) 쪽에서의 CO2 유량이 일부 줄어들게 될 수 있다. 뿐만 아니라 상기 연결단(120a)에 가까운 쪽의 상기 공급홀(125)에서 CO2가 미리 빠져나가 버림으로써 상기 폐쇄단(120b) 쪽으로 갈수록 CO2 유량이 줄어드는 경향은 더욱 강해진다. 즉 상기 공급파이프(120)를 이용하여 상기 식물에 CO2를 공급하여도, 상기 연결단(120a) 쪽이 상기 폐쇄단(120b) 쪽보다 CO2 농도가 높게 형성되는 농도 불균일 문제가 여전히 약간은 남아있을 수 있다. 이 때 상기 공급팬(130)이 상기 연결단(120a) 쪽에서 상기 폐쇄단(120b) 쪽으로 CO2 농도가 높은 공기를 송풍해 줌으로써, 이러한 농도 불균일 문제가 훨씬 완화될 수 있다. 즉 상기 공급팬(130)은, 상기 연결단(120a) 쪽에 배치되어 상기 폐쇄단(120b) 쪽으로 송풍하여 위치별 CO2 농도를 조절하는 역할을 할 수 있는 것이다. 더불어 앞서 설명한 바와 같이, 상기 공급팬(130)을 이용하여 식물에 바람을 공급함으로써, 습기 유지, 기공 확장 등과 같이 식물 생장 촉진 영향을 더 줄 수 있음은 물론이다.6 is a fourth embodiment of the distribution unit, a case in which the
도 7은 분배부의 제5실시예로서, 하나의 상기 화분(550) 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급팬(130)이 설치되는 경우이다. 제4실시예와 비교하였을 때 상기 공급파이프(120)가 하측에 설치된다는 것만이 다르므로, 즉 제5실시예도 제2실시예의 장점, 제3실시예의 장점 및 공급파이프+공급팬 동시 설치의 장점을 모두 얻을 수 있다.7 is a fifth embodiment of the distribution unit, a case in which the
[2] 본 발명의 식물공장의 CO[2] CO of the plant factory of the present invention 22 공급장치의 추가구성 Additional configuration of the supply device
앞서 설명한 바와 같이, 상기 식물공장의 CO2 공급장치(100)는 공급밸브(140) 및 농도센서(150)을 더 포함할 수 있으며, 이를 통해 보다 정밀한 환경조건 제어를 수행할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.As described above, the CO 2 supply device 100 of the plant factory may further include a
상기 공급밸브(140)는, 상기 메인파이프(110) 및 상기 공급파이프(120)의 연결부에 구비되어 상기 공급파이프(120)로 유통되는 CO2의 유량을 조절하는 역할을 한다. 예를 들어 CO2 농도가 필요한 만큼에 미치지 못하는 경우 상기 공급밸브(140)를 더 열어줌으로써 식물에 공급되는 CO2 유량을 늘릴 수도 있고, CO2 농도가 필요 이상으로 과도하게 높아진 경우 상기 공급밸브(140)를 더 닫아줌으로써 식물에 공급되는 CO2 유량을 줄일 수도 있다.The
상기 농도센서(150)는, 상기 공급파이프(120) 및 상기 식물 사이에 배치되어 CO2 농도를 측정하는 역할을 한다. 상기 농도센서(150)에서 측정한 CO2 농도에 따라 앞서 설명한 상기 공급밸브(140)의 개폐정도 및 상기 공급팬(130)의 송풍정도가 제어되도록 함으로써, 식물 주변의 CO2 농도 조건을 언제나 최적화된 상태로 유지할 수 있다.The
상기 공급밸브(140), 상기 농도센서(150)가 더 구비되는 경우, 상기 식물공장의 CO2 공급장치(100)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 먼저 복수 개의 상기 농도센서(150)에 의해 복수 개의 측정위치(S)에서 CO2 농도가 측정된다. 다음으로, 측정된 CO2 농도가 미리 결정된 기준을 벗어나는 경우, 해당 측정위치(S)에 근접한 공급위치(P)로의 CO2 공급량이 증감되도록, 상기 공급밸브(140) 또는 상기 공급팬(130)이 작동된다. 예를 들어 어떤 하나의 화분(550) 전체에 걸쳐 형성된 측정위치(S)들에서 측정된 CO2 농도가 미리 결정된 기준보다 낮다면, 해당 화분(550)에 상응하는 상기 공급파이프(120)에 구비된 상기 공급밸브(140)를 좀더 열어주는 식으로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어 앞서 설명한 바와 같이 어떤 하나의 화분(550)에서 상기 연결단(120a) 쪽 CO2 농도는 적절하거나 조금 과도하나 상기 폐쇄단(120b) 쪽 CO2 농도는 미달일 경우, 해당 화분(550)에 상응하는 상기 공급팬(130)에서 송풍을 시킴으로써 상기 폐쇄단(120b) 쪽으로 CO2 농도가 높은 공기를 송풍해 주는 식으로 동작할 수 있다.When the
[3] 공급파이프 및 공급홀의 상세구성[3] Detailed configuration of supply pipe and supply hole
도 8은 화분 및 공급파이프의 배치 실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 상기 분배부는, 하나의 상기 화분(550) 당 상기 공급파이프(120)가 상기 화분(550)의 폭방향으로 적어도 1개 설치되되, 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 이상이면 복수 개가 설치되도록 형성되도록 할 수 있다. 보다 구체적으로, 이 때 상기 화분(550) 폭의 미리 결정된 기준은 2m일 수 있다. 즉 폭방향으로의 상기 공급파이프(120)의 개수는, 상기 화분(550)의 폭이 2m에 하나씩 증가하도록 하는 것이 바람직한데, 구체적으로는 상기 화분(550)의 폭이 2m 이하라면 1개, 2~4m 범위라면 2개인 식이다.8 shows an embodiment of arrangement of a flower pot and a supply pipe. As shown, the distribution unit includes at least one
도 9는 CO2 공급파이프의 하면상세도를, 도 10은 CO2 공급파이프의 여러 실시예를 도시하고 있다. 도 9 및 도 10은 상기 메인파이프(110)의 연장방향에 대하여 수직하게 자른 단면도로서, 즉 도 2에서의 A-A' 단면이다.9 is a detailed bottom view of the CO 2 supply pipe, and FIG. 10 shows several embodiments of the CO 2 supply pipe. 9 and 10 are cross-sectional views taken vertically with respect to the extending direction of the
상기 메인파이프(110)는 복수 개의 상기 공급파이프(120)에 CO2를 잘 분배할 수 있도록 충분히 많은 양의 CO2가 유통될 수 있게 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 점을 고려할 때, 상기 메인파이프(110)는 상기 공급파이프(120)에 비하여 보다 직경이 크게 형성되는 것이 바람직하다.The
한편 상기 공급홀(125)의 직경이 너무 크면 상기 연결단(120a)에 가까운 쪽에서 지나치게 많은 CO2가 배출되어 버림으로써 상기 폐쇄단(120b)까지 흘러갈 CO2 유량이 모자라게 될 우려가 있다. 뿐만 아니라 상기 공급파이프(120) 직경에 비해 상기 공급홀(125)의 직경이 너무 클 경우 상기 공급파이프(120)의 강성이 약해지는 문제도 생길 수 있다. 반대로 상기 공급홀(125)의 직경이 너무 작으면 충분한 양의 CO2를 배출하여 줄 수가 없는 문제가 있다.On the other hand, if the diameter of the
또한 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 공급파이프(120)에는 상기 공급홀(125)이 복수 개 모두 동일한 간격으로 배치되어 있다. 이 때 상기 공급홀(125)이 얼마나 조밀하게 배치되어 있느냐에 따라 공급위치(P) 주변에서 CO2 농도가 균일한 정도가 달라지는 바, 상기 공급홀(125) 개수는 상당히 중요하게 고려되어야 하는 설계요소이다. 더불어 하나의 상기 공급파이프(120) 당 형성되는 상기 공급홀(125)의 개수와 마찬가지로, 하나의 상기 메인파이프(110) 당 연결되는 상기 공급파이프(120)의 개수 역시 중요하게 고려되어야 함은 물론이다.In addition, as shown in FIG. 9, a plurality of
이처럼 원활한 CO2 공급을 위해서는, 상기 메인파이프(110), 상기 공급파이프(120), 상기 공급홀(125)의 직경 및 개수 등이 서로 적절히 연관되어 설계되어야 한다. 도 9에 표시된 바와 같이 상기 메인파이프(110)의 직경을 D, 상기 공급파이프(120)의 직경을 d, (상기 메인파이프(110) 1개당) 상기 공급파이프(120)의 개수를 N, 상기 공급홀(125)의 직경을 a, (상기 공급파이프(120) 1개당) 상기 공급홀(125)의 개수를 n이라 할 때, 상기 메인파이프(110), 상기 공급파이프(120), 상기 공급홀(125)의 직경 및 개수 사이에는 하기의 수학식 1, 2가 모두 만족되도록 하는 것이 바람직하다.In order to supply CO 2 smoothly, the diameter and number of the
… (식 1) … (Equation 1)
… (식 2) … (Equation 2)
식 1은 상기 메인파이프(110) 및 상기 공급파이프(120) 간의 관계에 관한 것으로, 상기 메인파이프(110)의 단면적(πD2/4)이 복수 개(N)의 상기 공급파이프(120)의 단면적(πd2/4)들의 합(N*πD2/4)보다 커야 한다는 것이다. 식 1이 만족되지 못할 경우, 상기 메인파이프(110)로 유통되는 CO2가 복수 개의 상기 공급파이프(120)들로 충분히 균일하게 분배되지 못한다.Equation 1 relates to the relationship between the
식 2는 상기 공급파이프(120) 및 상기 공급홀(125) 간의 관계에 관한 것으로, 식 1과 유사하게, 상기 공급파이프(120)의 단면적(πd2/4)이 복수 개(n)의 상기 공급홀(125)의 면적(πa2/4)들의 합(n*πD2/4)보다 커야 한다는 것이다. 식 2가 만족되지 못할 경우, 식 1에서와 마찬가지로, 상기 공급파이프(120)로 유통되는 CO2가 복수 개의 상기 공급홀(125)들로 충분히 균일하게 분배되지 못한다.Equation 2 relates to the relationship between the
여기에서 N, n 값의 경우 식물공장의 크기, 식물공장에 배치되는 화분의 개수 등에 따라 자연스럽게 미리 결정될 수 있는 값이다. 이 때 식 1, 2를 만족시킬 수 있는 D, d, a 값은 매우 다양할 수 있다. 그러나 실제 설치 등과 같은 현실적인 문제를 고려할 때, D나 d의 선정은 위의 식을 만족하는 최소값으로 하는 것이 무한정 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다.Here, the values of N and n are values that can be naturally predetermined according to the size of the plant plant and the number of potted plants arranged in the plant plant. At this time, the values of D, d, and a that can satisfy Equations 1 and 2 can be very diverse. However, when considering a practical problem such as an actual installation, the selection of D or d can be prevented from increasing indefinitely by setting the minimum value satisfying the above equation.
도 10은 공급홀의 배치 실시예를 도시한 것으로, 먼저 도 10(A)에는, 복수 개의 상기 공급홀(125)이, 상기 연결단(120a)에서 상기 폐쇄단(120b)까지의 범위 내에서 모두 동일한 간격으로 배치되고 있음을 도시하고 있다. 이와 같이 할 경우, 상기 공급파이프(120) 제작 시 단지 동일한 간격으로 상기 공급홀(125)를 형성해 주기만 하면 되므로, 미리 아주 길게 상기 공급파이프(120)를 제작한 다음 원하는 대로 적절한 길이로 잘라서 사용하면 되는 바, 제작용이성이 매우 높다는 장점이 있다.FIG. 10 shows an exemplary arrangement of supply holes. First, in FIG. 10(A), a plurality of
도 10(B)는 상기 공급파이프(120)의 전체길이에 따른 상기 공급홀(125) 간격의 여러 실시예를 도시하고 있다. 앞서 설명한 식 2에 따라 상기 공급홀(125)의 개수가 결정되되, 복수 개의 상기 공급홀(125)은, 구체적인 실시예로서 도 10(B)에 도시된 바와 같이, 상기 공급파이프(120)의 전체길이가 25m 미만일 때 1m 간격으로 배치되고, 상기 공급파이프(120)의 전체길이가 25m 내지 50m 범위 내일 때 2m 간격으로 배치되고, 상기 공급파이프(120)의 전체길이가 50m 내지 100m 범위 내일 때 3m 간격으로 배치되도록 할 수 있다. 일반화하자면, 본 발명에서 상기 공급홀(125)은, 상기 공급파이프(120)의 전체길이가 짧을수록 보다 조밀한 간격으로 배치되도록 하는 것이 바람직하다.10(B) shows several embodiments of the spacing of the supply holes 125 according to the total length of the
도 11은 CO2 공급파이프의 단면상세도를, 도 12는 CO2 공급 사용상태의 실시예를 각각 도시하고 있다. 상기 공급홀(125)은, 하나의 공급위치(P)에서, 도 12(A)와 같이 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 미만일 경우에는, 도 11(A)와 같이 하나의 상기 공급위치(P) 당 하나의 상기 공급홀(125)이 상기 공급파이프(120)의 수직 하방으로 배치되게 할 수 있다. 또는 도 12(B)와 같이 상기 화분(550)의 폭이 미리 결정된 기준 이상일 경우, 도 11(B)와 같이 하나의 상기 공급위치(P) 당 한 쌍의 상기 공급홀(125)이 상기 공급파이프(120)의 하방에서 미리 결정된 각도만큼 벌어지도록 배치되게 할 수 있다.11 is a detailed cross-sectional view of a CO 2 supply pipe, and FIG. 12 shows an embodiment of a CO 2 supply and use state, respectively. The
상기 화분(550)의 폭이 좁으면 상기 공급홀(125) 하나만으로도 충분히 식물에 적절히 CO2를 공급할 수 있겠으나, 상기 화분(550)의 폭이 넓어지면 상기 공급홀(125) 바로 하측의 식물에 비해 양쪽 끝에 배치된 식물은 충분한 양의 CO2를 공급받지 못할 수 있다. 그러나 도 11(B)와 같이 상기 공급홀(125)를 2개 형성하여 적당한 간격으로 벌어지게 형성해 줌으로써 CO2 배출방향을 넓혀주면, 양쪽 끝에 배치된 식물로도 충분한 양의 CO2를 원활하게 공급할 수 있다.If the width of the
이 때 상기 화분(550) 폭(W)의 기준은 2m가 될 수 있으며, 도 11(A)는 W가 2m보다 작은 경우(W<2m) 상기 공급홀(125)이 1개만 형성되는 경우를, 도 11(B)는 W가 2m보다 크거나 같은 경우(W≥2m) 상기 공급홀(125)이 2개 형성되는 경우를 각각 도시하고 있다. 이 기준은 앞서의 하나의 상기 화분(550) 당 폭방향으로의 상기 공급파이프(120) 배치 개수를 결정하는 기준과 동일할 수 있다. 또한 한 쌍의 상기 공급홀(125) 간의 각도가 60도 내지 120도 범위 내로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the standard of the width (W) of the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application thereof is diverse, as well as anyone with ordinary knowledge in the field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.
100 : 식물공장의 CO2 공급장치
110 : 메인파이프
120 : 공급파이프
125 : 공급홀
130 : 공급팬
140 : 공급밸브
150 : 농도센서
200 : 트라이젠 시스템
210 : 배출구
500 : 수납장
510 : 선반
520 : 조명
550 : 화분100: CO 2 supply device of plant factory
110: main pipe 120: supply pipe
125: supply hole 130: supply fan
140: supply valve 150: concentration sensor
200: Trigen system 210: outlet
500: cabinet 510: shelf
520: lighting 550: flower pot
Claims (9)
상기 배출구와 연통된 파이프 형태로 이루어져 내부로 CO2가 유통되며, 상기 화분에 상응하는 복수 개의 분기부가 형성되는 메인파이프;
일단이 상기 분기부와 연통되며 복수 개의 공급홀이 형성된 파이프 형태로 이루어져 CO2를 상기 식물로 배출하여 공급하고, 상기 화분의 연장방향으로 연장되어 상기 식물 상측 또는 하측에 배치되는 공급파이프,
상기 분기부 측에 형성되어 CO2를 상기 식물로 송풍하여 공급하는 공급팬
중 선택되는 적어도 하나를 포함하는 분배부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
Extending in one direction are installed in the plant, plant comprising a plurality of pots with a plurality of plants were planted along the extending direction, plant factory producing the trad now supplied to distribute the CO 2 from the system to the plant to discharge into the outlet for CO 2 In the CO 2 supply device,
A main pipe in the form of a pipe in communication with the discharge port, through which CO 2 is circulated, and a plurality of branch portions corresponding to the flower pots are formed;
A supply pipe having one end in communication with the branch and in the form of a pipe having a plurality of supply holes to discharge and supply CO 2 to the plant, extending in the extending direction of the potted plant and disposed above or below the plant,
A supply fan formed on the branch side to supply CO 2 by blowing it to the plant
A distribution unit including at least one selected from among;
CO 2 supply device of a plant factory comprising a.
하나의 상기 화분 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프만 설치되거나,
하나의 상기 화분 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프만 설치되거나,
하나의 상기 화분 당 상기 공급팬만 설치되거나,
하나의 상기 화분 당 상측에 배치되는 상기 공급파이프 및 상기 공급팬이 설치되거나,
하나의 상기 화분 당 하측에 배치되는 상기 공급파이프 및 상기 공급팬이 설치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the distribution unit,
Only the supply pipe disposed on the upper side per each flower pot is installed, or
Only the supply pipe disposed on the lower side per each of the flower pots is installed, or
Only the supply fan is installed per one of the flower pots, or
The supply pipe and the supply fan disposed on the upper side per each flower pot are installed, or
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that formed so as to install the supply pipe and the supply fan disposed at the lower side per each of the flower pots.
복수 개의 상기 공급홀이 모두 동일한 간격으로 배치되되,
상기 메인파이프의 직경을 D, 상기 공급파이프의 직경을 d, 상기 공급파이프의 개수를 N, 상기 공급홀의 직경을 a, 상기 공급홀의 개수를 n이라 할 때,
하기의 식을 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the distribution unit,
All of the plurality of supply holes are arranged at the same interval,
When the diameter of the main pipe is D, the diameter of the supply pipe is d, the number of supply pipes is N, the diameter of the supply hole is a, and the number of supply holes is n,
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that formed to satisfy the following equation.
상기 공급파이프의 전체길이가 짧을수록 보다 조밀한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 3, wherein the plurality of supply holes,
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that the shorter the total length of the supply pipe is arranged at more dense intervals.
하나의 상기 화분 당 상기 공급파이프가 상기 화분의 폭방향으로 적어도 1개 설치되되,
상기 화분의 폭이 미리 결정된 기준 이상이면 복수 개가 설치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the distribution unit,
At least one supply pipe is installed in the width direction of the flower pot per each of the flower pots,
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that formed to be installed in a plurality of the width of the flower pot is more than a predetermined standard.
하나의 공급위치에서,
상기 화분의 폭이 미리 결정된 기준 미만일 경우 하나의 상기 공급위치 당 하나의 상기 공급홀이 상기 공급파이프의 수직 하방 또는 상방으로 배치되고,
상기 화분의 폭이 미리 결정된 기준 이상일 경우 하나의 상기 공급위치 당 한 쌍의 상기 공급홀이 상기 공급파이프의 하방 또는 상방에서 미리 결정된 각도만큼 벌어지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the supply hole,
At one supply location,
When the width of the flower pot is less than a predetermined standard, one supply hole per one supply position is disposed vertically below or above the supply pipe,
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that when the width of the flower pot is greater than or equal to a predetermined standard, a pair of supply holes per supply position are arranged to open at a predetermined angle below or above the supply pipe. .
상기 메인파이프 및 상기 공급파이프의 연결부에 구비되어 상기 공급파이프로 유통되는 CO2의 유량을 조절하는 복수 개의 공급밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the CO 2 supply device of the plant factory,
A plurality of supply valves provided at a connection portion between the main pipe and the supply pipe to control a flow rate of CO 2 circulating through the supply pipe;
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that it further comprises.
상기 공급파이프 및 상기 식물 사이에 배치되어 CO2 농도를 측정하는 복수 개의 농도센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급장치.
The method of claim 1, wherein the CO 2 supply device of the plant factory,
A plurality of concentration sensors disposed between the supply pipe and the plant to measure the concentration of CO 2 ;
CO 2 supply device of a plant factory, characterized in that it further comprises.
상기 식물공장의 CO2 공급장치는,
상기 메인파이프 및 상기 공급파이프의 연결부에 구비되어 상기 공급파이프로 유통되는 CO2의 유량을 조절하는 복수 개의 공급밸브;
상기 공급파이프 및 상기 식물 사이에 배치되어 CO2 농도를 측정하는 복수 개의 농도센서;
를 더 포함하며,
상기 식물공장의 CO2 공급방법은,
상기 메인파이프로 유통된 CO2가 복수 개의 상기 분배부로 분배되는 단계;
상기 분배부로 유통된 CO2가 상기 식물로 공급되는 단계;
복수 개의 상기 농도센서에 의해 복수 개의 측정위치에서 CO2 농도가 측정되는 단계;
측정된 CO2 농도가 미리 결정된 기준을 벗어나는 경우, 해당 측정위치에 근접한 공급위치로의 CO2 공급량이 증감되도록, 상기 공급밸브 또는 상기 공급팬이 작동되는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물공장의 CO2 공급방법.In the CO 2 supply method of a plant factory using the CO 2 supply device of the plant factory according to claim 1,
The CO 2 supply device of the plant factory,
A plurality of supply valves provided at a connection portion between the main pipe and the supply pipe to control a flow rate of CO 2 circulating through the supply pipe;
A plurality of concentration sensors disposed between the supply pipe and the plant to measure the concentration of CO 2 ;
It further includes,
The CO 2 supply method of the plant factory,
Distributing the CO 2 distributed to the main pipe to a plurality of the distribution units;
Supplying the CO 2 distributed to the distribution unit to the plant;
Measuring the concentration of CO 2 at a plurality of measurement locations by a plurality of the concentration sensors;
Operating the supply valve or the supply fan so that when the measured CO 2 concentration deviates from a predetermined standard, the supply amount of CO 2 to a supply position close to the measurement position is increased or decreased;
CO 2 supply method of a plant factory comprising a.
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- 2019-06-20 KR KR1020190073268A patent/KR102272887B1/en active IP Right Grant
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