KR20210000226A - 스마트 농업용 냉난방 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 스마트 농업용 냉난방 하나로 연결되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하고, 복수의 라인의 단부에서 절곡되어 이어지는 메인 배관, 메인 배관의 복수의 라인들을 서로 연결하도록 형성되는 서브 배관, 및 복수로 구비되고, 메인 배관과 서브 배관을 연결하는 지점에 배치되며, 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로부터 유입되는 유체의 유입유량과 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로 유출되는 유체의 유출유량을 비교하도록 형성되는 스마트 밸브를 포함한다.
Description
본 발명은 스마트 농업용 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 스마트 밸브를 이용하여 배관 내부의 압력이나 온도를 측정 및 조절 가능한 스마트 농업용 냉난방 시스템에 관한 것이다.
농가에서는 식물들이 잘 성장할 수 있도록, 농지의 온도 및 상황을 제어해주는 다양한 시도들이 있어왔다. 예를 들어, 비닐 하우스 등을 이용하여 식물이 계절과 상관없이 잘 성장할 수 있는 환경을 조성해왔다.
비닐 하우스는 농지를 비닐로 덮어 만든 공간 및 공간 내부의 온실을 말하는 것으로, 계절에 따른 온도의 변화에도 비닐 하우스의 내부는 일정 온도 이상으로 따뜻한 상태를 유지시킬 수 있어서, 식물 등 생물을 생장시킬 수 있는 환경에 적합한 시설이다.
하지만, 비닐 하우스가 있더라도 겨울에는 기온이 많이 떨어져 식물이 잘 성장할 수 없게 되거나, 여름에는 햇빛이 너무 강해 식물의 생장에 방해가 될 수 있다.
따라서, 이와 같이 계절의 영향을 덜 받기 위하여 농지에 배치되는 다양한 냉난방 시스템이 개발되어 왔다. 그런데, 기존의 비닐 하우스 내부의 냉난방 장치는 온도를 조절하는 물이 새는 것을 감지하는 것이 용이하지 않은 문제점이 있었다.
또한, 기존의 냉난방 장치는 농작물의 뿌리의 온도 조절이 필요한 경우에도 농지 표면의 아래에 있으므로 이를 따듯하게 하는 것이 어려운 문제점이 있었으며, 냉난방 장치의 시설을 관리하는데 과다한 비용이 소요되는 문제점도 있었다.
한국특허출원 제10-2015-0062514호 (공개일: 2015. 06 .08.)
한국특허출원 제10-1801480호 (공고일: 2017. 11. 27.)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉난방 장치로부터 물 등이 새는 것을 빠르게 감지할 수 있는 스마트 농업용 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉난방 장치로부터 배관이 막히는 경우 이를 감지하여 우회로를 통해 우회할 수 있는 스마트 농업용 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉난방 장치로부터 배관이 막히거나, 물 등이 새는 경우 이를 감지하여 이에 대한 알림을 할 수 있는 스마트 농업용 냉난방 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템은 하나로 연결되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하고, 복수의 라인의 단부에서 절곡되어 이어지는 메인 배관, 메인 배관의 복수의 라인들을 서로 연결하도록 형성되는 서브 배관, 및 복수로 구비되고, 메인 배관과 서브 배관을 연결하는 지점에 배치되며, 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로부터 유입되는 유체의 유입유량과 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로 유출되는 유체의 유출유량을 비교가능하도록 형성되는 스마트 밸브를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 메인 배관과 서브 배관들은 메쉬(mesh) 형태를 이루도록 연결되고, 메인 배관은 서브 배관으로 구분되는 메쉬 사이의 복수의 영역으로 구분되며, 스마트 밸브는 복수의 영역에서 메인 배관 또는 서브 배관 내부의 유체 유량, 압력 및 온도를 제어하도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 복수의 스마트 밸브를 제어하며, 스마트 밸브와 통신 가능하게 이루어지는 제어부를 포함하고, 스마트 밸브는, 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관 내부를 흐르는 유체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서, 및 온도 감지 센서에서 감지되는 온도를 제어부에 통신 가능하게 이루어지는 통신 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 복수의 스마트 밸브 각각은 서로 다른 식별 ID를 포함하고, 스마트 밸브는 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에서 목적하는 유체 유량, 압력 및 온도를 벗어나는 경우 제어부로 관련된 신호를 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 제어부는, 스마트 밸브로부터 신호를 수신하는 경우, 제어부는 사용자가 해당 정보를 수신할 수 있도록 사용자 단말기에 연결된 서버에 신호를 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 제어부가 서버로 송신하는 정보에는 지도 및 신호가 발생한 스마트 밸브의 위치 정보가 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 서브 배관은 메인 배관과 서로 다른 깊이로 땅 속에 매설되도록 배치되어 메인 배관과 교차하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 메인 배관과 서브 배관은 지면을 향한 면은 지면과 접촉되게 배치되고, 메인 배관과 서브 배관의 타면을 덮는 단열부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 메인 배관은, 고랑과 고랑 사이에 배치되고, 단부에서 하나로 연결되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하는 제1 배관, 및 제1 배관의 복수의 라인 사이에 배치되고, 단부에서 하나로 연결되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하는 제2 배관을 포함하고, 제1 배관 및 제2 배관과 연결되고, 제1 배관 및 제2 배관으로 유체를 유통시키는 열원부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 열원부는, 태양광 패널로부터 생산되는 전기, 특정 시간대의 전기, 및 지열에 의해 열교환된 유체 중 적어도 하나에 의해 동작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 열원부는, 메인 배관과 서브 배관으로 흘러가는 유체를 정화시키는 정화부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나는, 정화부를 통과하는 유체가 배관의 외부로 유출될 수 있도록, 개폐가능하게 형성된 복수의 토출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 스마트 밸브는 3 이상의 연결부를 포함하며, 연결부 중 적어도 하나는 방향을 자유롭게 회전할 수 있도록 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 스마트 농업용 냉난방 시스템에 의하면, 스마트 밸브로부터 유입되는 유량과 유출되는 유량을 파악하여, 배관에서 유체가 새는 곳이 있는지 용이하게 확인할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 스마트 농업용 냉난방 시스템에 의하면, 배관이 막히거나 손상되는 경우 우회로를 통해 유체를 흘려보낼 수 있으므로, 배관이 손상되는 경우에도 전체 배관의 순환이 막히지 않는 장점이 있으며, 이를 통해 손상된 배관을 교체하는 시간을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의한 스마트 농업용 냉난방 시스템에 의하면, 스마트 밸브 및 제어부로부터 전달되는 신호에 의하여 알림이 전달되므로, 유체가 새는지 여부에 대해서 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의한 스마트 농업용 냉난방 시스템에 의하면, 스마트 밸브 및 제어부로부터 전달되는 신호에 지도와 관련된 정보가 포함되어 있어, 유체가 새는 곳이 어디 부근인지 쉽게 파악할 수 있어, 보수에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 통신하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 발신된 정보가 사용자 단말기에 나타난 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 스마트 밸브를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및/또는 서브 배관을 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 통신하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 발신된 정보가 사용자 단말기에 나타난 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 스마트 밸브를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및/또는 서브 배관을 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 15는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 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 발명에서, '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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 개략적인 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따르는 스마트 농업용 냉난방 시스템(100)은 비닐 하우스(30) 등의 내부에 있는 농작물(60) 등을 기르는 농지나 대지에 배치되어, 농작물(60)이 생장하는데 적합한 온도 및 환경을 만들어줄 수 있는 냉난방 시스템에 관한 것이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 스마트 농업용 냉난방 시스템(100)은 메인 배관(110), 서브 배관(120) 및 스마트 밸브(130)를 포함한다.
메인 배관(110)은 하나로 연결되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인(112a, 114a, 112b, 114b, 112c, 114c, 112d, 114d, ... , 112f, 114f) 을 포함하고, 복수의 라인의 단부에서 절곡되어 이어진다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 배관(110)은 제1 라인(110a), 제2 라인(110b) 등을 포함할 수 있다. 라인의 수는 농지의 면적에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 복수의 라인 중 인접한 라인은 단부에서 절곡되어 하나로 이어진다. 도 1을 참조하면, 메인 배관(110)은 고랑(10)에 배치된다. 메인 배관(110)은 스마트 밸브(130)와 스마트 밸브(130) 사이에 배치되며, 고랑(10)에 배치되는 배관이다. 또한, 메인 배관(110)은 주변 지형에 맞게 쉽게 구부러질 수 있다. 다만, 메인 배관(110)은 하나의 라인으로 이루어 질 수도 있다.
메인 배관(110)의 내부에는 농지의 온도를 제어할 수 있는 유체가 흐른다. 예를 들어, 여름에는 낮의 뜨거운 온도 및 햇빛 등으로 인해 농지의 온도가 적정 온도보다 높아질 수 있다. 이러한 경우, 메인 배관(110)의 내부에 상대적으로 온도가 낮은 유체를 흘려보냄으로써, 농지의 온도를 낮출 수 있다. 이와는 반대로 겨울철에는 상대적으로 온도가 높은 유체를 흘려보냄으로써, 농지의 온도를 높일 수 있다. 유체는 물이나, 물에 화학 약품과 혼합하여 만든 액체일 수 있다.
또한, 계절의 변화 뿐만 아니라, 하루의 기온 변화에 맞도록 메인 배관(110)의 내부에 유체의 온도가 변화할 수 있다. 예를 들어, 낮에는 상대적으로 온도가 낮은 유체를 흘려보낼 수 있다. 그리고, 밤에는 상대적으로 온도가 높은 유체를 흘려보낼 수 있다. 이와 같이, 메인 배관(110)에 농지의 온도를 조절하기 위한 유체를 흘려보냄으로써, 농작물(60)이 생장하기 적절한 환경을 조성할 수 있다.스마트 농업용 냉난방 시스템(100)은 메인 배관(110)과 연결되고, 메인 배관(110)으로 유체를 유통시키는 열원부(150)를 포함할 수 있다. 열원부(150)는 메인 배관(110)을 흐르는 유체의 온도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 열원부(150)는 메인 배관(110)을 흐르는 유체의 온도를 높일 수도 있으며, 낮출 수도 있다.
열원부(150)는 열교환기, 보일러, 유체의 냉난방기 등 중에서 적어도 하나 이상이 될 수 있다. 구체적으로, 열원부(150)는 태양광 패널(40)로부터 생산되는 전기, 특정 시간대의 전기, 및 지열 열교환기(50)에 의해 열교환된 유체가 흐르는 배관(52)을 통해 전달되는 유체 중 적어도 하나에 의해 동작될 수 있다. 열원부(150)가 열교환기인 경우, 압축기, 증발기, 응축기, 팽창 밸브 등을 포함할 수 있다. 그리고, 열원부(150)는 지열에 의해 열교환된 유체가 열원부(150)에 유입되고, 해당 유체에 의해 상술한 메인 배관(110)으로 흐르는 유체들의 온도가 변화할 수 있다.
태양광 패널(40)이나 특정 시간대의 전기를 이용하는 것은 전기를 이용한 보일러 또는 냉난방기일 수 있다. 그리고 특정 시간대의 전기는 심야전기를 의미할 수 있다. 농가에서 심야전기를 이용할 때는 전기료가 상대적으로 낮기 때문에 이를 이용하여 스마트 농업용 냉난방 시스템(100)의 유지비를 절감할 수 있다. 나아가, 태양광 패널(40) 및 지열을 이용하여 상대적으로 낮은 비용으로 스마트 농업용 냉난방 시스템(100)을 유지할 수 있다.
서브 배관(120)은 메인 배관(110)의 복수의 라인들을 서로 연결하도록 형성된다. 서브 배관(120)은 메인 배관(110)의 복수의 라인들을 라인의 연장방향과 교차하는 방향으로 서로 연결하도록 연장된다. 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 배관(120)은 메인 배관(110) 의 제1 라인 및 제2 라인의 연장방향과 교차하는 방향으로 메인 배관(110) 을 서로 연결한다. 또한, 서브 배관(120)은 제1 라인에서 메인 배관(110)들 사이에 배치된 스마트 밸브(130)와 제2 라인에서 메인 배관(110)들 사이에 배치된 스마트 밸브(130) 사이에 배치될 수 있다.
이때, 메인 배관(110)과 서브 배관(120)들은 메쉬(mesh) 형태를 이루도록 연결될 수 있다. 도 3을 참조하면, 메인 배관(110)은 서브 배관(120)으로 구분되는 메쉬 사이의 복수의 영역(A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, C1, C2, C3, C4)으로 구분될 수 있다. 이는 배관의 길이와 라인의 수 및 스마트 밸브(130)의 수가 늘어나면서 더 많은 영역이 될 수 있다. 복수의 스마트 밸브(130)는 상술한 복수의 영역에서 메인 배관(110) 내부의 유체 유량, 압력 및 온도를 제어하도록 이루어질 수 있다.
메인 배관(110)을 통과하는 유체에 압력이나 온도의 제어가 필요한 경우, 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)을 통과하는 유체의 유량을 조절하여 이를 제어할 수 있다. 이때, 후술할 스마트 밸브(130)는 서브 배관(120)을 통해 유체를 통과시킴으로써 메인 배관(110)을 흐르는 유체의 압력이나 온도 등을 제어할 수 있다.
스마트 밸브(130)는 복수로 구비되고, 메인 배관(110)과 서브 배관(120)을 연결하는 지점에 배치된다. 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)으로부터 유입되는 유체의 유입유량과 메인 배관(110) 및 서브 배관(120) 중 적어도 하나의 배관으로 유출되는 유체의 유출유량을 비교 가능하도록 형성된다. 이를 통해 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110) 및 서브 배관(120)의 누수 여부를 판별 가능할 수 있다.
스마트 밸브(130)는 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나의 배관 내부를 흐르는 유체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(미도시) 및 온도 감지 센서에서 감지되는 온도를 제어부에 통신 가능하게 이루어지는 통신 모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 온도 감지 센서는 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120) 내부에서 스마트 밸브(130)로 유입되어 지나가는 유체의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 온도 감지 센서는 스마트 밸브(130)의 외부에도 구비될 수 있으며, 외부에 노출되어 있는 경우 외부(토양 또는 외기)의 온도도 측정할 수 있다. 통신 모듈은 후술할 제어부(140)와 통신할 수 있다. 스마트 밸브(130)는 통신 모듈을 통해 유체의 압력, 유량, 온도 및/또는 유체 흐름의 신호를 송수신할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 스마트 밸브(131a)에 유입되는 유량 및 제1 스마트 밸브(131a)에서 유출되는 유량을 제1 스마트 밸브(131a)는 측정할 수 있다. 그리고, 제2 스마트 밸브(132a)에서 유입되는 유량과 제1 스마트 밸브(131a)에서 유출되는 유량을 서로 비교할 수 있다. 즉, 제1 스마트 밸브(131a)와 제2 스마트 밸브(132a) 사이에서 유량의 부족함이 있는지 파악할 수 있다.
만약, 제1 스마트 밸브(131a)에서 메인 배관(110) 및 서브 배관(120)으로 유출되는 유량보다 제2 스마트 밸브(132a)에서 메인 배관(110) 및 서브 배관(120)을 통해 유입되는 유량이 적은 경우, 스마트 밸브(130)는 제1 스마트 밸브(131a)와 제2 스마트 밸브(132a) 사이의 영역(A1)에서 배관의 크랙 등이 발생했다는 것을 감지할 수 있다. 이러한 감지가 있는 경우, 스마트 밸브(130)는 제어부(140)에 배관의 크랙 등이 발생했다는 신호를 전달할 수 있다. 이에 대해서는 자세하게 후술한다.
또한, 배관 등이 크랙이 생기거나, 외부의 요인 및 충격에 의해 배관이 막히는 경우, 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)에서 유입되는 유체의 일부 또는 전부를 서브 배관(120)을 통해 흘려보낼 수 있다. 예를 들어, A1 영역에서 메인 배관(110)이 막히는 경우, 스마트 밸브(130)는 해당 구간에서 유체의 압력이 높아지는 것을 감지할 수 있다. 이 경우, 압력이 높아지는 구간으로 흘려보내는 유체를 양을 줄일 수 있다. 또한, 서브 배관(120)을 통해 유체를 흘려보냄으로써, 서브 배관(120)을 우회로로서 이용할 수 있다.
즉, 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)에 흐르는 유체의 온도 및 압력을 계산하고, 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)으로 토출되는 유체의 양을 조절함으로써 유체의 온도를 조절할 수 있다. 또한, 어느 하나의 스마트 밸브(130)에서의 유출유량과 인접한 스마트 밸브(130)에서의 유입유량을 계산함으로써, 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)에서 누수나 유출이 발생하거나, 외부압력에 의해 막히는 것을 알 수 있다. 또한, 이를 스마트 밸브(130)에서 이러한 유체의 누수나 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)의 막힘이 감지되는 경우 통신 모듈을 통해 제어부(140)로 신호를 전송함으로써, 서버 혹은 사용자의 단말기에 알림을 할 수 있다.
제어부(140)는 복수의 스마트 밸브(130)를 제어할 수 있으며, 스마트 밸브(130)와 통신 가능하게 이루어질 수 있다. 구체적으로, 스마트 밸브(130)에서 수신되는 유체의 유량, 온도, 압력, 스마트 밸브(130)를 둘러싼 토지의 온도 등의 정보를 수신 받을 수 있다.
스마트 밸브(130)에서 유량의 이상이 감지되는 경우, 스마트 밸브(130)는 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에서 목적하는 유체 유량, 압력 및 온도를 벗어나는 경우 제어부(140)로 관련된 신호를 송신할 수 있다.
제어부(140)에 이상 감지에 대한 신호를 송신하게 된다. 제어부(140)는 이러한 신호가 감지되는 경우, 서버(70)로 이와 관련된 신호를 송신할 수 있다. 이에 대해서는 도 5에서 자세하게 후술한다.
한편, 메인 배관(110)과 서브 배관(120)은 농지의 지표면에 깔리는 형태로 배치될 수 있다. 그리고 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)과 서브 배관(120)을 서로 연결하는 형태로 이루어지며, 스마트 밸브(130) 역시 지표면에 배치될 수 있다. 따라서, 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)에서 유체가 누출되거나, 외부의 충격에 의해 막히게 되는 경우에도 손쉽게 해당 배관만 교체하면 되는 장점이 있다.
아울러, 스마트 밸브(130)의 경우 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)을 통해 우회적으로 유체를 흘려보낼 수 있으므로, 일부 배관에 문제가 발생하여도 스마트 농업용 냉난방 시스템 전체의 안정성이 향상될 수 있다. 뿐만 아니라, 이를 통해 손상된 배관을 교체하는 시간을 확보할 수 있다.
나아가, 스마트 밸브(130)는 각각 식별 ID를 가지고 있을 수 있다. 스마트 밸브(130)의 식별 ID는 스마트 밸브(130)가 제어부로 정보를 송수신할 때 함께 전송될 수 있다. 이러한 정보를 통해 제어부(140)는 스마트 농업용 냉난방 시스템의 각 부분에서 유체의 유량과 온도를 파악할 수 있다. 또한, 어느 특정한 스마트 밸브(130)에 문제가 발생한 경우, 제어부(140)는 각 스마트 밸브(130)에 부여된 식별 ID에 의해 어느 부분에 문제가 생겼는지 용이하게 파악될 수 있다.
또한, 메인 배관(110)과 서브 배관(120)은 스마트 밸브(130)에 착탈 가능하게 결합할 수 있다. 그리고, 메인 배관(110)과 서브 배관(120)은 플랙서블(Flexible)하게 형성될 수 있다. 이를 통해 메인 배관(110)과 서브 배관(120)이 지표면의 불규칙한 형태에도 지표면과의 틈이 발생하지 않고 지표면과 접촉될 수 있다. 메인 배관(110)과 서브 배관(120)이 스마트 밸브(130)에 착탈 가능하게 결합되므로, 문제가 발생한 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)만 교체할 수 있어, 유지 보수가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.
스마트 농업용 냉난방 시스템(100)은 가압 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다. 가압 펌프는 메인 배관(110) 및 서브 배관(120)을 흐르는 유체의 압력을 높일 수 있다.
한편, 열원부(150)는 메인 배관(110)과 서브 배관(120)으로 흘러가는 유체를 정화시키는 정화부(170)를 더 포함할 수 있다. 정화부(170)는 배관에 흐르는 유체를 정화시켜, 식물들의 생장에 적합한 유체로 만들 수 있다. 그리고, 정화된 유체는 일정한 조건하에서 배관에서 나와 농지로 유출될 수 있다. 이에 대해서는 도 10에서 후술한다.
배관을 흐르는 유체에는 부동액이 포함될 수 있다. 부동액은 날씨에 따라 유체가 고체화되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 동파와 같은 상황에서 배관의 손상을 방지할 수 있다. 이때, 유체에 포함되는 부동액은 농지에 뿌려져도 식물의 생장에 영향을 주지 않는 물질일 수 있다. 이는 식물이 괴사하지 않게 하기 위함이다. 다만, 유체에 부동액을 포함하지 않고, 상술한 가압 펌프를 이용하여 배관내에 계속하여 유체가 순환하게 할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 통신하는 방법을 나타낸 개념도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 발신된 정보가 사용자 단말기에 나타난 모습을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4을 참조하면, 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110) 및 서브 배관(120)에서 일어나는 유체의 누출, 유체의 유량, 압력, 유체의 온도 및 대지의 온도 등을 측정할 수 있다. 그리고, 스마트 밸브(130)는 측정된 여러가지 값들을 제어부(140)로 송신하게 된다. 제어부(140)는 스마트 밸브(130)로부터 수신 받은 여러가지 값들을 토대로 유체의 온도 조절, 서버(70)로의 정보 송신 등을 수행할 수 있다.
예를 들어, 스마트 밸브(130)에서 유량의 이상이 감지되는 경우, 즉 스마트 밸브(130)가 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에서 목적하는 유체 유량, 압력 및 온도를 벗어나는 경우 제어부(140)로 관련된 신호를 송신할 수 있다.
그리고, 제어부(140)는 스마트 밸브(130)로부터 이상 신호를 수신하는 경우, 제어부(140)는 사용자가 해당 정보를 수신할 수 있도록 사용자 단말기(80)에 연결된 서버(70)에 신호를 송신할 수 있다.
이와 같이, 제어부(140)가 서버(70)로 송신하는 정보에는 농장의 지도 및 문제가 발생한 스마트 밸브(130)의 위치 정보가 포함될 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자의 단말기에는 농지의 지도(190)가 표시될 수 있으며, 스마트 밸브(130)의 식별ID를 이용하여 문제가 발생한 곳의 위치가 표시되어 사용자는 발생한 문제를 빠르게 해결할 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
먼저 도 6를 참조하면, 농지가 고랑(10)과 이랑(20)을 이루는 밭인 경우, 메인 배관(110)은 고랑(10)에 배치될 수 있다. 고랑(10)에는 메인 배관(110)이 지면을 향한 면은 지면과 접촉되게 배치된다. 메인 배관(110)의 지면을 향한 면의 반대면은 단열부재(160)로 감싸질 수 있다. 메인 배관(110)의 반대면이 단열부재(160)로 감싸짐에 따라 메인 배관(110)의 내부에 흐르는 유체의 열이 외부로 빠져나가는 것을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사람 등이 밟는 경우에도 배관에 외력이 가해져 손상이 가는 것을 저감시킬 수 있다.
서브 배관(120)은 이랑(20)의 지표면을 따라 굴곡지게 배치될 수 있다. 즉, 서브 배관(120)은 하나의 고랑(10)에 배치된 스마트 밸브(130)와 다음 고랑(10)에 배치된 다른 스마트 밸브(130)를 연결하는 방향으로 이랑(20)의 지표면을 따라 상승했다가 하락하는 방향으로 배치될 수 있다.
도 7을 참조하면, 도 6와 달리 메인 배관(110)이 고랑(10)의 지표면이 아닌 지면으로부터 조금 들어간 하부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 원래의 고랑(10)의 모습과 같으므로 고랑(10)을 통한 배수에 문제가 발생할 확률이 줄어든다. 또한, 사람들이 고랑(10)을 밟는 경우에도 메인 배관(110)에 가해지는 외력이 줄어든다. 또한, 메인 배관(110)과 농지의 접촉면적이 넓어지므로 메인 배관(110) 내부에서 흐르는 유체에서 농지로 전달되는 열의 양이 증가하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 스마트 밸브를 나타낸 사시도이다.
도 8을 참조하면, 스마트 밸브(130)에는 4개의 배출구(134)가 형성된다. 다만, 스마트 밸브(130)의 배치되는 위치에 따라 3개의 배출구(134)가 형성될 수 있다. 배출구(134)는 스마트 밸브(130)의 바디(131)에 대해서 볼 조인트(132)(Ball joint)를 가질 수 있다. 이러한 볼 조인트(132)로 인하여 배출구(134)는 스마트 밸브(130)의 바디(131)에 대하여 넓은 범위의 각도를 가질 수 있다. 즉, 배출구(134) 중 적어도 하나는 방향을 자유롭게 회전할 수 있도록 형성될 수 있다. 다만, 스마트 밸브(130)의 배출구(134)의 개수는 배치 및 설계 등에 따라 2개, 4개 이상이 될 수 있다.
스마트 밸브(130)는 제어부(140)와 통신하는 통신모듈(136) 및 메인 배관(110) 및 서브 배관(120) 중 적어도 하나의 배관 내부를 흐르는 유체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(137)를 포함할 수 있다. 통신 모듈(136)는 유선 또는 무선으로 제어부(140)와 통신할 수 있다. 통신 모듈(136)를 통해 스마트 밸브(130)는 유체의 온도, 압력, 외부의 온도, 유체의 누출 등의 신호를 제어부(140)로 송신할 수 있고, 제어부(140)로부터 수신되는 여러가지 신호를 수신할 수 있다. 온도 감지 센서(137)는 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)으로부터 유입되는 유체의 온도를 센싱할 수 있다. 그리고, 외기의 온도를 센싱하는 외기 온도 감지 센서(138)를 더 포함할 수 있다.
도 9은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
메인 배관(110)은 이랑(20)과 이랑(20) 사이인 고랑(10)의 바닥에 배치될 수 있다. 그리고, 서브 배관(120)은 상술한 이랑(20)을 따라 이랑(20)을 넘는 방식으로 배치될 수 있다. 스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)과 서브 배관(120)이 만나는 지점에 배치될 수 있다.
스마트 밸브(130)는 메인 배관(110)과 서브 배관(120)에서 유입되는 유체를 온도 및 압력에 따라 유출되는 방향에 놓은 메인 배관(110)과 서브 배관(120) 중 하나의 배관으로 흘려보낼 수 있다. 또한, 문제가 발생하는 배관이 있는 경우, 해당 배관쪽으로 흘러가는 유체를 차단하고, 메인 배관(110) 및/또는 서브 배관(120)을 통해 우회로로 유체를 흘려보냄으로써 시스템을 안정적으로 운영할 수 있다.
메인 배관(110), 서브 배관(120) 및 스마트 밸브(130) 모두 지표면 위에 놓여서 배치될 수 있다. 이를 통해, 설치가 빠르고 용이하며, 문제가 발생하는 경우 교환, 교체 및 수리가 빠르게 이루어질 수 있다.
한편, 제어부(140, 도 2 참조)는 각 스마트 밸브(130)의 식별 ID에 따라 처음에 배치되는 스마트 밸브(130)의 배치를 저장하여, 각 스마트 밸브(130)가 농지의 어느 위치에 배치되어 있는지를 용이하게 파악할 수 있다. 이를 통해 추후 문제가 발생한 지점의 파악을 용이하게 파악할 수 있다.
도 10는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및/또는 서브 배관을 나타낸 평면도이다.
메인 배관(110) 및 서브 배관(120) 중 적어도 하나는, 정화부(170)를 통과하는 유체가 배관의 외부로 유출될 수 있도록 개폐가능하게 형성된 복수의 토출구(118)를 포함할 수 있다.
구체적으로 도 10를 참조하면, 메인 배관(110)은 연결구(116) 및 토출구(118)를 포함할 수 있다. 연결구(116)는 막혀있지만, 분리가능하게 형성된 개구부이다. 즉, 메인 배관(110)이 처음에 만들어질 때는 막혀있지만 회전하거나, 볼트 등의 접합 파츠를 제거하면 메인 배관(110)으로부터 제거된다. 제거된 연결구(116)에 스마트 밸브(130)의 배출구(134)를 연결하여 스마트 밸브(130)와 메인 배관(110)을 연결할 수 있다. 한편, 연결구(116)는 도시된 것과 달리 메인 배관(110)의 주변을 둘러가며 복수로 형성될 수 있다. 이를 통해 메인 배관(110)과 스마트 밸브(130)의 연결을 방향에 관계없이 자유롭게 할 수 있다.
토출구(118)는 메인 배관(110) 내부에 흐르는 유체의 압력이 일정한 압력 이상으로 올라가면, 메인 배관(110) 내부의 유체가 밖으로 토출될 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 토출구(118)는 탄성체에 의해 강하게 압박받아 막혀있으나, 상술한 탄성체가 일정압력이상을 받게 되면 벌어지며 내부의 유체가 밖으로 나올 수 있다.
이를 통해, 메인 배관(110)은 스마트 밸브(130)에 의해 압력이 상승하는 경우, 압력이 상승된 영역에서 토출.. 토출구(118)는 메인 배관(110) 내부의 유체의 압력이 지나치게 상승하는 것을 방지하며, 메인 배관(110)이 찢어지는 등의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 메인 배관(110) 내부의 압력을 일부러 상승시켜 토출구(118)를 통해 유체가 밖으로 토출될 수 있도록 하여, 유체에 의해 농지의 습기를 조절할 수 있다. 이때 토출구(118)를 통해 유출되는 유체는 상술한 정화부(170)에 의해 정화된 유체일 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 개략적인 사시도이다. 도 12는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 평면도이다. 도 13은 도 12에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템의 일부를 확대한 평면도이다. 도 11 내지 도 13에 도시된 스마트 농업용 냉난방 시스템에서 도 1 내지 도 3에서 설명한 내용과 중복된 내용은 생략한다.
메인 배관(110')은 제1 배관(112') 및 제2 배관(114')을 포함할 수 있다. 구체적으로 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 배관(112')은 단부에서 하나로 연결되며, 서로 이격된 복수의 라인(112a, 112b, 112c, 112d, …')으로 이루어진다. 제2 배관(114') 또한, 단부에서 하나로 연결되며, 서로 이격된 복수의 라인(114a, 114b, 114c, …')으로 이루어지며, 상술한 제1 배관(112')과 서로 이격되어 형성될 수 있다.
농지에서 제1 배관(112')은 고랑(10')과 고랑(10') 사이에 배치될 수 있다. 그리고 제1 배관(112')은 서로 이격되며 단부에서 하나로 연결된 복수의 라인을 포함할 수 있다. 제2 배관(114')은 제1 배관(112')의 복수의 라인 사이에 개재될 수 있다. 이때, 제1 배관(112')이 고랑(10')과 고랑(10') 사이에 있는 이랑(20')부분에 배치되면, 제2 배관(114')은 고랑(10')에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 배관(114')은 서로 이격되며 단부에서 하나로 연결된 복수의 라인을 포함할 수 있다. 한편, 제1 배관(112')과 제2 배관(114')은 농지에서 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배관(112')이 고랑(10')에 배치되고, 제2 배관(114')이 고랑(10')과 고랑(10') 사이에 배치될 수 있다.
제1 배관(112') 및 제2 배관(114')에는 서로 다른 온도의 유체가 흐를 수 있다. 예를 들어, 상술한 것과 같이 제1 배관(112')이 이랑(20')에 배치되고, 제2 배관(114')이 고랑(10')에 배치되는 경우, 이랑(20')은 농작물(60')의 뿌리와 가까운 곳이므로 제1 배관(112')을 흐르는 유체의 온도가 상대적으로 제2 배관(114')을 흐르는 유체의 온도보다 더 민감할 수 있다. 따라서 농작물(60')의 생장에 더 적합한 환경을 조성하기 위하여 제1 배관(112') 및 제2 배관(114')에는 서로 다른 온도의 유체가 흐를 수 있다. 다만, 상황에 따라 제1 배관(112') 및 제2 배관(114')에는 같은 온도의 유체가 흐를 수 있다.
또한, 제1 배관(112') 및 제2 배관(114')은 둘 다 메인 배관(110')이다. 제1 배관(112')과 제2 배관(114')에 흐르는 유체의 압력이나 유량 등에 문제가 생기는 경우 후술할 스마트 밸브(130')에 의해 각 배관에서 흐르는 유체가 서로 다른 배관으로 흘러갈 수 있다. 이를 통해, 유량 및 압력의 조절, 온도의 조절이 가능할 수 있다.
한편, 스마트 농업용 냉난방 시스템(100)은 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)과 연결되고, 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)으로 유체를 유통시키는 열원부(150)를 포함할 수 있다. 열원부(150)는 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)을 흐르는 유체의 온도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 열원부(150)는 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)을 흐르는 유체의 온도를 높일 수도 있으며, 낮출 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)은 서로 다른 온도의 유체가 흐를 수 있으며 열원부(150)는 제1 배관(112) 및 제2 배관(114)으로 서로 다른 온도의 유체를 흘려보낼 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 일 실시예에 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관이 배치되는 모습을 나타낸 개략적인 단면도이다.
먼저 도 14를 참조하면, 농지가 고랑(10')과 이랑(20')을 이루는 밭인 경우, 메인 배관(110')은 이랑(20')의 하부 및 고랑(10')의 상부에 배치될 수 있다. 고랑(10')의 상부에는 제1 배관(112')이 배치되고, 제1 배관(112')의 지면을 향한 면은 지면과 접촉되게 배치된다. 제1 배관(112')의 지면을 향한 면의 반대면은 단열부재(160')로 감싸질 수 있다. 제1 배관(112')의 반대면이 단열부재(160')로 감싸짐에 따라 제1 배관(112')의 내부에 흐르는 유체의 열이 외부로 빠져나가는 것을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 사람 등이 밟는 경우에도 배관에 외력이 가해져 손상이 가는 것을 저감시킬 수 있다.
제2 배관(114')은 이랑(20')의 하부에 배치될 수 있다. 고랑(10')에서 이랑(20')의 하부로 삽입구를 만든다음 제2 배관(114')을 삽입할 수 있다. 삽입구는 흙(162')으로 다시 덮힐 수 있다. 또는 삽입구는 흙이 아닌 단열부재(160')로 채워질 수도 있다.
도 15를 참조하면, 도 14와 달리 제1 배관(112')이 고랑(10')의 지면 위가 아닌 지면으로부터 조금 들어간 하부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 원래의 고랑(10')의 모습과 같으므로 고랑(10')을 통한 배수에 문제가 발생할 확률이 줄어든다. 또한, 사람들이 고랑(10')을 밟는 경우에도 제1 배관(112')에 가해지는 외력이 줄어든다. 또한, 제1 배관(112')과 농지의 접촉면적이 넓어지므로 제1 배관(112') 내부에서 흐르는 유체에서 농지로 전달되는 열의 양이 증가하게 된다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 농업용 냉난방 시스템의 메인 배관 및 서브 배관의 배치를 나타낸 개략적인 사시도이다.
서브 배관(120')은 메인 배관(110')과 서로 다른 깊이로 땅 속에 매설되도록 배치되어 메인 배관(110')과 교차하도록 형성될 수 있다. 구체적으로 도 9을 참조하면, 제1 배관(112')보다 제2 배관(114')이 더 깊게 매설될 수 있다. 그리고, 제1 배관(112') 및 제2 배관(114')을 포함하는 메인 배관(110')보다 서브 배관(120')이 더 깊게 매설될 수 있다. 서브 배관(120')은 메인 배관(110')과 서로 교차하도록 형성될 수 있다. 다만, 필요에 따라 서브 배관(120')이 메인 배관(110')보다 더 얕게 매설될 수 있다.
이와 같이 메인 배관(110')과 서브 배관(120')이 서로 다른 깊이로 매설됨으로써, 배관 내부를 통과하는 유체의 누설이 발생할 경우, 해당 배관만 교체가능하도록 할 수 있다. 또한, 누설이 발생하여 배관을 교체할 때, 배관만 교체하면 되기 때문에 이미 기 시공되어 매립된 스마트 밸브(130')를 다시 설치할 필요성이 적어져 시공상 편의성이 증가할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 고랑
20 : 이랑
30 : 하우스 40 : 태양광 패널
50 : 지열 열교환기 52 : 지열 열교환 배관
60 : 농작물 70 : 서버
80 : 사용자 단말기 100 : 스마트 농업용 냉난방 시스템
110 : 메인 배관 112 : 제1 배관
114 : 제2 배관 116 : 연결구
118 : 토출구 120 : 서브 배관
130 : 스마트 밸브 131 : 바디
132 : 볼 조인트 134 : 배출구
136 : 통신부 140 : 제어부
150 : 열원부 160 : 단열부재
170 : 정화부 190 : 지도 정보
30 : 하우스 40 : 태양광 패널
50 : 지열 열교환기 52 : 지열 열교환 배관
60 : 농작물 70 : 서버
80 : 사용자 단말기 100 : 스마트 농업용 냉난방 시스템
110 : 메인 배관 112 : 제1 배관
114 : 제2 배관 116 : 연결구
118 : 토출구 120 : 서브 배관
130 : 스마트 밸브 131 : 바디
132 : 볼 조인트 134 : 배출구
136 : 통신부 140 : 제어부
150 : 열원부 160 : 단열부재
170 : 정화부 190 : 지도 정보
Claims (13)
- 하나로 연결되고 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하고, 상기 복수의 라인의 단부에서 절곡되어 이어지는 메인 배관;
상기 메인 배관의 복수의 라인들을 서로 연결하도록 형성되는 서브 배관; 및
복수로 구비되고, 상기 메인 배관과 서브 배관을 연결하는 지점에 배치되며, 상기 메인 배관 및 상기 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로부터 유입되는 유체의 유입유량과 상기 메인 배관 및 상기 서브 배관 중 적어도 하나의 배관으로 유출되는 유체의 유출유량을 비교가능하도록 형성되는 스마트 밸브를 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 메인 배관과 서브 배관들은 메쉬(mesh) 형태를 이루도록 연결되고, 상기 메인 배관은 상기 서브 배관으로 구분되는 메쉬 사이의 복수의 영역으로 구분되며,
상기 스마트 밸브는 상기 복수의 영역에서 상기 메인 배관 또는 상기 서브 배관 내부의 유체 유량, 압력 및 온도를 제어하도록 이루어지는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제2 항에 있어서,
복수의 상기 스마트 밸브를 제어하며, 상기 스마트 밸브와 통신 가능하게 이루어지는 제어부를 포함하고,
상기 스마트 밸브는,
상기 메인 배관 및 상기 서브 배관 중 적어도 하나의 배관 내부를 흐르는 유체의 온도를 감지하는 온도 감지 센서; 및
상기 온도 감지 센서에서 감지되는 온도를 상기 제어부에 통신 가능하게 이루어지는 통신 모듈을 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제3 항에 있어서,
복수의 상기 스마트 밸브 각각은 서로 다른 식별 ID를 포함하고,
상기 스마트 밸브는 상기 복수의 영역 중 적어도 하나의 영역에서 목적하는 유체 유량, 압력 및 온도를 벗어나는 경우 상기 제어부로 관련된 신호를 송신하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 스마트 밸브로부터 신호를 수신하는 경우,
상기 제어부는 사용자가 해당 정보를 수신할 수 있도록 사용자 단말기에 연결된 서버에 신호를 송신하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제5 항에 있어서,
상기 제어부가 상기 서버로 송신하는 정보에는 지도 및 신호가 발생한 스마트 밸브의 위치 정보가 포함되는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제2 항에 있어서,
상기 서브 배관은 상기 메인 배관과 서로 다른 깊이로 땅 속에 매설되도록 배치되어 상기 메인 배관과 교차하도록 형성되는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 메인 배관과 서브 배관은 지면을 향한 면은 지면과 접촉되게 배치되고,
상기 메인 배관과 서브 배관의 타면을 덮는 단열부재를 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 메인 배관은,
고랑과 고랑 사이에 배치되고, 단부에서 하나로 연결되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하는 제1 배관, 및
상기 제1 배관의 복수의 라인 사이에 배치되고, 단부에서 하나로 연결되며 서로 이격되어 배치되는 복수의 라인을 포함하는 제2 배관을 포함하고,
상기 제1 배관 및 제2 배관과 연결되고, 상기 제1 배관 및 제2 배관으로 유체를 유통시키는 열원부를 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제9 항에 있어서,
상기 열원부는,
태양광 패널로부터 생산되는 전기, 특정 시간대의 전기, 및 지열에 의해 열교환된 유체 중 적어도 하나에 의해 동작되는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제9 항에 있어서,
상기 열원부는,
상기 메인 배관과 서브 배관으로 흘러가는 유체를 정화시키는 정화부를 더 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제11 항에 있어서,
상기 메인 배관 및 서브 배관 중 적어도 하나는,
상기 정화부를 통과하는 유체가 배관의 외부로 유출될 수 있도록, 개폐가능하게 형성된 복수의 토출구를 포함하는, 스마트 농업용 냉난방 시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 스마트 밸브는 3 이상의 연결부를 포함하며,
상기 연결부 중 적어도 하나는 방향을 자유롭게 회전할 수 있도록 형성되는, 스마트 농업용 냉난방 시스템.
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| KR1020190075274A KR102252350B1 (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 스마트 농업용 냉난방 시스템 |
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2019
- 2019-06-24 KR KR1020190075274A patent/KR102252350B1/ko active IP Right Grant
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