KR20220051694A - 간이형 밀폐식 작물재배사 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 간이형 밀폐식 작물재배사에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 간이형 밀폐식 작물재배사는, 모체의 밀폐형 작물재배사 내에 설치되는 간이형 밀폐식 작물재배사로서, 밀폐형 작물 재배사 내의 제1 구역 및 제2 구역 중 적어도 하나의 구역에 인큐베이터 형태로 간이하게 설치되는 간이식 하우징, 및 설치된 각각의 간이식 하우징 내의 재배 작물 및 재배 면적에 근거하여 작물재배 관리 환경을 다르게 설정하는 컨트롤 장치를 포함할 수 있다.

Description

간이형 밀폐식 작물재배사{Closed Crop Growing House of Simple Type}
본 발명은 간이형 밀폐식 작물재배사에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 시설농업에서 작물재배 관리 환경을 개별 객체 단위로 조성하고, 각 재배단위별로 조성된 재배구역을 별도의 간이식 하우징 형태의 밀폐식 작물재배사로 구성함으로써 작물재배 구역 외의 불필요한 에너지의 낭비를 막도록 하여 환경을 최적화되고, 안정된 조건의 환경에서 품질 좋은 농산물이 대량 생산될 수 있도록 하는 간이형 밀폐식 작물재배사에 관한 것이다.
농업 경제 체에 있어 가장 중요한 요소는 뭐니뭐니해도 품질 좋은 농산물의 생산이다. 하지만 노지에서의 생산은 계절에 따른 영향을 받을 수밖에 없기 때문에 그동안 많은 농업인들이 시설 농업을 선호해 왔다. 그러나 이 역시 인위적으로 환경조건을 맞춘다고 하더라도 계절적 영향에 따라 에너지 비용이 만만치 않을 뿐 아니라 특히 여름과 겨울철에는 많은 에너지 비용이 수반된다. 그리고 시설재배 중 비닐하우스의 경우에는 비닐의 특성상 사용 후에는 폐기물로서 자연환경에 미치는 영향이 매우 크므로 최근에는 샌드위치 패널을 이용한 밀폐형 시설재배로 전환되어 발전하고 있다. 말하자면 지구환경의 변화와 삶의 추구 방향이 달라짐으로 인하여 농업시설 또한 발전 방향이 바뀌고 있다.
그러나 비닐하우스를 대체하는 밀폐형 재배사 역시 문제점을 안고 있으며, 특히 건축물에 속하는 고비용 재배사이므로 비용 문제에 의해 재배상의 면적이 한정될 수밖에 없기 때문에 규모의 농업을 추진하기는 힘들다. 즉 시설 면적이 넓어야 많은 생산물을 취득할 수 있지만 한정된 면적에서는 그렇지 못한 결과, 최근에는 좁은 면적 내에서도 좋은 품질과 많은 수확량을 생산해 낼 수 있는 수직형 작물재배장치가 많이 보급되고 있다.
그런데, 작물의 수확량을 확보하기 위해서 도입하는 수직재배장치의 높이는 기존의 비닐 하우스 재배사보다 높을 수밖에 없기 때문에 이에 대한 재배실의 용적상 문제로 말미암아 온·습도 제어장치나 환기 및 가습장치 등의 제어설비 용량 등의 증가에 따른 비용부담 역시 자연히 높아질 수밖에 없다. 따라서 밀폐형 간이작물재배사에서는 규모의 농업을 시도하기가 쉽지 않은 문제가 있다.
식물의 성장에서 가장 중요한 요소로는 수분, 태양광, 그리고 온·습도와 공기의 질인데 밀폐형 작물 재배사에서는 이것을 인공으로 작물에 제공하는 설비를 갖추어야 한다. 따라서 이러한 설비 중 가장 많은 비용을 감당해야 하는 설비로는 태양광 역할을 하는 조명기기와 온도 조절에 필요한 냉열기기와 보일러 등이다. 그리고, 작물의 생육에 필요한 환경조건을 처리하기 위해서는 용량이 매우 중요한데, 환경제어기기의 용량은 면적기준이 아니라 용적기준으로 설계되므로 시설농업 중 밀폐식 재배사가 비록 규모가 작다 하더라도 기계식 작물재배장치인 수직재배기 또는 재배상으로 인한 높이를 충분히 고려해야 하므로 당연히 늘어나는 용적률에 따라 투자비 또한 가중될 수밖에 없는 문제가 있다.
시설 농·산업의 기존 재배기술은 비닐하우스와 유리온실의 형태 또는 밀폐 형 재배사인 샌드위치 패널 재배사 등이 있으며, 작물을 재배하는 환경으로는 노지재배, 양액재배, 다단재배 등으로 구분될 수 있다. 노지재배는 말 그대로 농토에 직접 작물을 재배하는 방식이며, 양액 재배는 노지 또는 철 구조의 재배상에 요철 형 스티로폼과 비닐을 깔고, 요철형 스티로폼 위로 물을 흘려 보내는 수경재배 방식과 요철형 스티로폼 위에 상토를 깔거나 포트를 배치하고 양액 점적 호스로 물과 영양액을 주입하는 양액재배 방식이 있다. 그리고 다단재배란 철 구조의 재배상을 수직 다단층으로 나누어 각 층으로 형성된 다단 구조에 상토나 포트 또는 버섯의 경우에는 배지 등을 올려놓고 재배하는 방식을 말하는데, 이러한 재배법은 다단재배상의 하단부에는 그늘이 형성되므로 딸기 등 광합성 작용이 활발한 작물군은 재배가 어렵지만 조도의 영향을 크게 받지 않는 버섯류 등의 작물 군이나 인공 조도의 이용이 가능한 엽채류 등의 재배에 적합하다. 특히 딸기의 경우에는 많은 광합성을 필요로 하므로 인공 조도의 출력에 따른 전기료의 부담이 많기 때문에 다단재배가 아닌 1단 재배상에서 재배하며, 비닐하우스 등에서 많이 재배하고 있다.
그런데, 재배사 내의 온·습도 등 일부 환경 제어는 재배사의 용적에 따라 설계되며, 이때는 사용자들의 이동통로 및 천정 등의 공간 역시 포함되므로 모체인 온실 자체에서는 에너지 낭비가 클 수밖에 없는 원천적 한계를 가지고 있다.
한국등록특허공보 제10-2124038호(2020.06.11) 한국등록특허공보 제10-2143699호(2020.08.05) 한국등록특허공보 제10-1795164호(2017.11.01) 한국공개특허공보 제10-2019-0034004호(2019.04.01)
본 발명의 실시예는 가령 시설농업에서 작물재배 관리 환경을 개별 객체 단위로 조성하고, 각 재배단위별로 조성된 재배구역을 별도의 간이식 하우징 형태로 밀폐식 (간이)작물재배사로 구성함으로써 작물재배 구역 외의 불필요한 에너지의 낭비를 막도록 하여 환경을 최적화되고, 안정된 조건의 환경에서 품질 좋은 농산물이 대량으로 생산될 수 있도록 하는 간이형 밀폐식 작물재배사를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 간이형 밀폐식 작물재배사는, 모체의 밀폐형 작물재배사 내에 설치되는 간이형 밀폐식 작물재배사로서, 상기 밀폐형 작물 재배사 내의 제1 구역 및 제2 구역 중 적어도 하나의 구역에 인큐베이터 형태로 간이하게 설치되는 간이식 하우징, 및 상기 설치된 각각의 간이식 하우징 내의 재배 작물 및 재배 면적에 근거하여 작물재배 관리 환경을 다르게 설정하는 컨트롤 장치를 포함한다.
상기 간이식 하우징은, 바닥면에 대하여 수직하게 양측에 각각 구비되는 수직 지지대, 상기 수직 지지대의 일측과 타측을 각각 연결하는 수직 가림막, 상기 수직 지지대의 상측에 체결되어 재배 공간을 형성하는 수평 가림막, 및 양측 모서리 영역에 각각 구비되어 상기 수직 지지대, 상기 수직 가림막 및 상기 수평 가림막을 서로 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 간이형 밀폐식 작물재배사는, 상기 수직 지지대의 적어도 일측에 구비되는 도어, 및 상기 수직 지지대의 상측에 구비되며, 상기 컨트롤 장치에 의해 제어되어 상기 도어를 개폐시키는 개폐구동장치를 구비하는 개폐박스부를 더 포함할 수 있다.
상기 개폐박스부는, 라인 형태로 형성되어 상기 수평 가림막의 장축 부위를 삽입시키는 제1 삽입부를 포함하고, 상기 수직 지지대는, 상기 바닥면에 대하여 수직하게 상기 수직 가림막과 체결되는 부위에 라인 형태로 형성되는 제2 삽입부 및 상기 제2 삽입부에 삽입되는 방풍패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 삽입부, 상기 제3 삽입부 및 상기 제4 삽입부 중 적어도 하나의 내부에는 고무패킹을 포함할 수 있다.
상기 연결부는, 'ㄱ'자 형태로 형성되며, 상기 수평 가림막의 단축 부위를 각각 삽입시키는 제3 삽입부와, 상기 수직 가림막의 상측 부위를 삽입시키는 제4 삽입부를 포함할 수 있다.
상기 개폐박스부는 상기 개폐구동장치로서 상기 도어를 팔콘 도어형으로 작동시키는 관절암을 포함할 수 있다.
상기 컨트롤 장치는 상기 간이 하우징 내의 재배작물이 변경되거나 상기 간이 하우징 내의 재배 면적이 변경되면, 기설정된 정보를 상기 변경된 재배작물 또는 상기 재배 면적에 상응하도록 재설정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 작물재배 단위별로 구축된 작물재배 구역에 인큐베이터 형태의 간이형 밀폐식 작물재배사를 별도로 조성함으로써, 통로나 천정부의 비어있는 공간 등에 소비되는 에너지 비용을 절감할 수 있으며, 이에 따라 중앙집중식 환경제어기기에서 발생된 유량은 각 작물 재배구역별 닥트관으로 이동하고, 최종 자동유량배분터미널장치로 유량이 공급되므로 적은 용량의 환경제어기기로서도 작물의 생육조건에 맞는 환경으로 최적화시킬 수 있기 때문에 환경제어용 기기에 투자하는 비용의 절감을 가져올 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 모체인 밀폐식 온실 또는 일반 시설하우스에서도 활용이 가능하도록 작물에 직접적인 영향을 주는 작물 생육환경 조절용 에너지가 통로 또는 온실 내의 상부 공간 등으로 불필요하게 낭비되는 것을 막을 수 있으며, 작물이 재배되는 구역에만 한정하여 최적의 환경을 맞추어 줄 수 있도록 간이형 밀폐식 작물재배사를 설치함으로써 재배작물별 독자 관리가 가능하여 불필요한 에너지의 낭비를 막을 수 있으므로 환경제어기기에 의한 투자비용을 절감시키면서 최적의 환경에서 좋은 품질의 농작물을 취득할 수 있게 될 것이다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따르면 중앙집중식으로 구축된 작물생육 환경제어기기의 에너지를 분산시켜 순수 작물재배공간에만 투입할 수 있는 장점이 있으므로 에너지 절감 효과와 아울러 작물의 생육에 알맞은 환경조건을 신속하게 제공할 수 있는 이점이 있어 농작물의 외부환경에 의한 스트레스를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀폐식 작물재배시스템을 나타내는 도면,
도 2 내지 도 5는 도 1의 간이형 밀폐식 작물재배사의 외부 및 내구 구성을 나타내는 도면, 그리고
도 6 및 도 7은 도 1의 간이형 밀폐식 작물재배사에 적용되는 다양한 형태의 도어를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다. 본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밀폐식 작물재배시스템을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 밀폐식 작물재배시스템(90)은 모체로서의 밀폐식 작물재배사(100) 및 해당 밀폐식 작물재배사(100) 내에 구비되는 적어도 하나의 간이형 밀폐식 작물재배사(혹은 밀폐식 간이작물재배사)(110)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 모체인 밀폐식 작물재배사(100) 등이 생략되어 간이형 밀폐식 작물재배사(110)만 독립적으로 자유롭게 설치되어 물론 해체도 쉽게 가능하여 스탠드얼론(stand alone) 형태로 동작할 수 있는 것을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
먼저 밀폐식 작물재배사(100)는 밀폐식 온실 또는 일반 시설하우스 등과 같은 모체 작물배재사로서, 내부의 적어도 하나의 구역에는 본 발명의 실시예에 따른 간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 포함하며, 그 이외에도 적어도 하나의 간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 중앙에서 제어하기 위한 중앙집중식 환경제어기기(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.
중앙집중식 환경제어기기는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)마다 재배 작물이나 재배 환경이 다를 수 있으므로 그에 맞는 유량 등이 공급 및 배분될 수 있도록 제어할 수 있다. 또한, 모체로서의 밀폐식 작물재배사(100)의 내부 온도나 습도 등은 복수의 간이형 밀폐식 작물재배사(110)에 영향을 미칠 수 있으므로 이를 고려하여 중앙집중식 환경제어기기는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)에서 작물에 대한 최적의 생육 환경이 조성될 수 있도록 간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 각각 제어하거나, 해당 간이형 밀폐식 작물재배사(110)로 관련 데이터를 제공하여 스스로 대처하도록 할 수 있다.
예를 들어, 밀폐식 작물재배사(100) 내에는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 관리자의 필요에 따라 신속하고 간편하게 설치되고 철거될 수 있다. 가령 작물을 생산하는 업체의 필요에 따라 자유롭게 설치되고 쉽게 철거될 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 "간이식 또는 간이형"이라는 용어를 사용한다. 또한 작물재배 단위별로 작물재배 구역이 구분되어 해당 작물이 최적의 생육 환경을 조성하기 위해서는 폐쇄된 형태를 통해 환경을 조정할 수 있으며, 공기 순환 등을 위해 개폐식의 도어를 구비하므로 '인큐베이터'와 같은 형태를 갖는다고 볼 수 있다. 물론 간이형 밀폐식 작물재배사(100)는 작물의 수직 또는 다단재배 등이 가능하므로 그 규모는 더 크다고 볼 수 있지만, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
가령, 밀폐식 작물재배사(100)의 내부에 10개의 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 설치될 때와 5개의 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 설치될 때는 중앙집중식 환경제어기기에서 제어해야 할 대상이 변경될 수밖에 없다. 따라서, 중앙집중식 환경제어기기는 밀폐식 작물재배사(100) 내에서 그 가변되는 간이형 밀폐식 작물재배사(110) 또는 그 수에 따라 제어 동작을 변경하는 것이 바람직하다. 물론, 그러한 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 설치를 자동으로 인식하는 것도 가능하지만, 관리자가 설치 초기에 관련 사항을 설정해 줌으로써 인식할 수도 있다.
시설농업의 경우, 작물 재배사 전체 용적의 규모에 맞추어 환경제어기기들을 도입하는 것이 아니라, 본 발명의 실시예에서는 재배작물 구역별로 인큐베이터와 유사한 형태인 간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 설치하여 독립된 재배공간을 확보함으로써 기존의 문제점들을 해소할 수 있다. 즉, 넓은 면적 및 공간에는 작물재배와 상관없는 통로나 천정의 공간들이 존재하므로 이 모든 공간 환경을 함께 제어하는 것이 아니라, 작물을 재배단위로 나누어 재배구역별로 '밀폐식 간이작물재배' 공간으로 조성하고, 그렇게 조성된 공간 내에서 작물의 독자적 생육 환경제어가 가능하도록 하는 작물재배의 최적화된 환경관리를 위한 자동유량배분터미널 장치가 적용된 임베디드 형태의 간이형 밀폐식 작물재배사에 해당한다. 여기서, "임베디드"는 실장 또는 탑재 등의 의미를 가지며, 본 발명의 실시예에서는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 필요에 따라 모체인 온실이나 시설하우스 내에 자유롭게 설치되고 철거될 수 있다는 것을 의미한다고 볼 수 있다.
또한 본 발명의 실시예는 단열 효과가 있는 소재로 구성된 간이형 밀폐식 작물재배사(110)에 별도의 온·습도 및 환기 등 작물생육 환경제어가 가능하도록 한 중앙집중식 환경제어용 각 기기와 자동유량배분터미널 장치를 상호 결합하고, 간이형 밀폐식 작물재배사(110) 내에 센서를 통한 자동유량분배터미널장치의 제어로 작물생육 환경을 컨트롤함으로써 객체별 독립적인 환경제어가 가능한 임베디드형태의 간이형 밀폐식 작물재배사를 구성한다.
이러한 간이형 밀폐식 작물재배사(110)는 권취형, 폴딩 도어형, 팔콘 도어형 등으로 구성할 수 있으며, 자세한 내용은 이후에 좀더 다루기로 한다.
도 2 내지 도 5는 도 1의 간이형 밀폐식 작물재배사의 외부 및 내구 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 간이형 밀폐식 작물재배사(110)는 간이(식) 하우징(200), 그리고 간이식 하우징(200)의 내외부에 설치되는 다양한 유형의 구동장치(210, 510 ~ 540)를 포함한다.
간이식 하우징(200)은 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 외형을 형성하는 외부 프레임들의 결합에 의해 구성된다. 외부 프레임은 대략 도 3에서 볼 때 바닥면의 베이스 플레이트(290), 이에 고정되는 전후면의 수직 가림막(300), 수직 지지대(혹은 수직 지지부)(310), 상부의 수평 가림막(320), 연결부(330) 및 개폐박스부(340)의 일부 또는 전부를 포함하며, 도 2에서와 같이 도어에 구비되는 슬라이드 단열 천(230) 등을 더 포함할 수 있다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 연결부(330)와 같은 일부 구성요소가 생략되어 수직 가림막(300)과 수평 가림막(320) 등이 직접 체결되는 형태로 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 구성되거나, 연결부(330)와 같은 일부 구성요소가 수평 가림막(320)과 같은 다른 구성요소에 통합되어 일체화되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
개폐박스부(340)는 가령 개폐구동장치로서 스프링 및 태엽 집합장치 또는 모터를 내부에 포함할 수 있으며, 간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 지탱하는 전후면의 수직 지지대(310)와 결합되는 구조로서, 밀폐식 간이작물배사(110)의 좌측과 우측에 각각 구성된다. 또한, 개폐박스부(340)의 상단부에는 천정의 수평 가림막(320)을 고정하기 위하여 요철 홈(혹은 제1 삽입부)를 구성하고, 이 홈에는 요철형 고무바(혹은 고무패킹)(400)가 결합됨으로써 천정의 수평 가림막(320)을 끼워 고정할 수 있으며, 가령 장축변을 끼워 고정하며, 이는 밀폐를 강화시키는 구조가 된다. 외관상으로는 개폐박스부(340)를 덮는 형태이다.
간이형 밀폐식 작물재배사(110)를 구성하는 전후의 수직 지지대(310)는 좌·우측으로 구성되어 상단부의 개폐박스부(340)와 결합되는데, 이때 전·후 수직 지지대(310)의 각 사이에는 공간이 발생하게 된다. 따라서 좌·우측으로 구성된 전·후 수직 지지대(310) 사이의 지지부 표면에는 수직 지지대(310)의 길이만큼 요철 홈(혹은 제2 수납부)을 구성하고, 여기에 방풍 패드(410)를 삽입시켜, 'ㄷ'자 수직 가림막(300)을 이 사이로 밀어 끼움으로써 밀폐되어 고정되는 형태를 갖는다.
그리고 천정부의 수평 가림막(320)과 전·후 수직 가림막(300)이 상호 교차되는 지점은 'ㄱ'자 형태의 연결부(330)에 의해 연결되며, 또 별도의 모서리 밀폐구로 마감하는데, 이때 모서리 밀폐구에는 'ㄱ' 형태의 요철 홈(혹은 제3, 제4 수납부)을 구성하여 요철형 고무바(400)를 취부시키고, 이 요철형 고무바(400)에 천정부 수평 가림막(320)과 수직 가림막(300)을 끼움으로써 간이형 밀폐식 작물재배사(110)가 밀폐되면서 고정된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 구동장치(210, 220, 510 ~ 530)는 간이식 하우징(200)의 내외부에 구성되어 재배작물의 생육 환경을 최적의 환경을 조정하기 위해 동작하는 장치들에 해당한다. 유량을 조절하는 자동유량배분터미널장치(500)가 대표적이다. 이외에도 구동장치(210, 220, 510 ~ 530)는 도 5에 나타내는 다양한 장치들을 포함한다.
간이형 밀폐식 작물재배사(110) 내부의 하단부 둘레로는 농작물의 이산화 탄소 배출을 흡입하여 모체인 온실외부로 배기시키는 CO2 배기관(510)이 설치되고, 상단부 중앙 또는 둘레로는 공기 흡기관(530)이 설치되는데, 이는 하단부에 모여있는 CO2를 배출할 때 배기 압력에 의하여 외부의 공기가 필터를 통과하여 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 내부로 자연스럽게 흡입되는 구조이다.
상기의 방식은 음압방식 환기장치이며, 본 발명에서는 외부의 신선한 공기를 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 내부로 불어넣어 양압을 형성시켜 CO2 가 자연스럽게 작물재배사 외부로 배출되는 양압방식 환기장치와, 또한 외부 공기의 온도의 변화에 따라 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 작물에 영향을 미출 수 있는 경우에는 재배사의 공기를 강제배출과 동시에 강제 흡입시켜, 흡입되는 외부의 공기는 냉열 도는 온열장치를 거치게 함으로써 재배사의 작물의 환경에 맞는 온도로의 변환공정을 거쳐 재배사내로 공급시키는 등압방식 환기장치를 포함한다.
간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 내부 상단부 중앙 및 둘레로는 냉열공급관(530)을 구성하여 하단부로 냉기를 토출시킴으로써 재배실 내의 온도를 낮추는 역할을 하며, 또한 내부 전·후·좌·우 아래 둘레에는 보일러관(220)을 구성하여 재배실 내의 온도를 올리는 역할을 한다. 그리고 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 관수장치 중 공기의 습도를 유지하기 위하여 별도의 가습장치가 설치될 수 있다. 또한 작물에 직접적인 영향을 미치는 관수라인과 미스트 라인은 작물 재배상 또는 작물재배 기계장치에 설치된다.
간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 생육환경 장치로는, 관수장치, 미스트 장치 등이 구성되며, 관수장치는 농작물에 물을 직접 공급하는 장치이며, 미스트 장치는 농작물 표면에 직접 분무하는 안개분무장치를 말한다. 그리고 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 환경제어를 컨트롤할 수 있는 자동유량배분장치터미널 제어용 컨트롤 박스(210)가 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 외부에 장착되며, 기계식 재배상을 설치하여 운영할 경우 이 기계식 재배상을 운전할 수 있는 컨트롤 박스(210)를 포함한다. 물론 컨트롤 박스(210)는 자신이 담당하는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 내부 작물 및 면적을 근거로 작물재배 관리환경을 제어하기 위한 컨트롤 장치를 포함할 수 있다.
나아가, 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 구성에 있어서, 권취형, 폴딩 도어형, 팔콘 도어형 등은 지지부, 개폐박스부(340), 천정의 수평 가림막부와 전·후면 수직 가림막부, 측면 단열 슬라이드부로 구성되며, 간이형 밀폐식 작물재배사(110) 내의 환경제어는, 자동유량배분터미널장치(혹은 자동유량배분장치 터미널)(500)를 통하여 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110)별로 각자 유량이 공급되는 형태로서 자동유량배분터미널장치(500)는 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110) 내의 실내에 구성된 센서에 의하여 자동유량배분장치터미널(terminal)에 구성된 전자밸브(혹은 솔레노이드)(501, 503, 505)에 의하여 작동된다. 여기서, 터미널은 단자부를 의미할 수 있다. 전자밸브는 CO2 배분장치 배분전자밸브(501), 관수, 미스트, 가습 장치 등 자동유량배분 전자밸브(503) 및 냉열배분 전자밸브(505)를 포함하며, 도면번호 507은 외부공기 음압 흡입관을 나타낸다. 여기서, 전자밸브(501 ~ 503)들은 제1 전자밸브, 제2 전자밸브 및 제3 전자밸브라 명명될 수 있다.
가령 모체인 온실 내에는 중앙집중식 환경제어기기인 냉열장치, 환기장치, 온수장치, 가습장치 등이 설치되고, 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110)별로 자동유량배분터미널장치(500)가 장착되며, 중앙집중식 환경제어기기에서 발생되는 유량은 닥트관을 통하여 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110)에 장착된 자동유량배분장치터미널로 공급된다.
또한 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 작물 생육환경은 자동유량배분터미널장치(500)의 제어에 의하여 간이형 밀폐식 작물재배사(110) 내로 유량이 공급되어 이루어지므로 각 간이형 밀폐식 작물재배사(110)에는 냉열관, 환기관, 온수관, 가습관, 조명 선로관, 제습관이 설치된다. 다만, 자동유량배분터미널장치(500)는 간이형 밀폐식 작물재배사(110)의 모체인 온실의 환경조건에 따라 온실 내 다른 장소에 설치되어도 무방할 수 있다. 이에 따라, 자동유량배분터미널장치(500)는 다른 장소에 설치되어 기설정된 정보를 재설정하는 동작을 수행할 수 있다.
도 6 및 도 7은 도 1의 간이형 밀폐식 작물재배사에 적용 가능한 다양한 형태의 도어를 설명하기 위한 도면으로, 도 6은 권취형을, 도 7의 (a)는 폴딩 도어형을, 그리고 (b)는 팔콘 도어형을 각각 보여주고 있다.
도 6에 나타내는 권취형은 외형의 구성 중 좌·우 측면 단열 벽체가 슬라이드가 가능한 유연한 천 재질로 구성되는 경우이며, 이러한 경우는 이를 감거나 풀어주는 도 3의 개폐박스부(340)와 같은 개폐박스부(600)를 통해 개폐하며, 도 7의 (a)에 나타내는 폴딩 도어형은 외형의 구성 중 좌·우 측면 단열 벽체가 서로 겹쳐지는 칸막이 형태로 구성되는 경우이며, 이러한 경우는 이를 밀거나 당기는 와이어를 권취하는 개폐박스부(610)로 개폐하며, 도 7의 (b)에 나타내는 팔콘 도어형은 외형의 구성 중 좌·우 측면 단열 벽체가 천으로 되어 있으며, 천의 안쪽 면에 이를 펼치는 관절암(620)이 설치되어 있어 관절암(620)을 펼치거나 구부리는 개폐박스부로 개폐한다.
단열 벽체의 개폐 방법으로는, 권취형을 수동으로 개폐할 경우에는 벽체를 구성하는 유연한 천을 약간 당겼다가 놓으면 개폐박스부(600)의 스프링 및 태엽 집합장치가 원상태로 형체를 갖추면서 연결된 구동축을 회전시키고, 벽체의 천은 구동축에 고정되어 있으므로 감기면서 벽체가 열리게 되며, 닫을 때는 벽체의 천을 원하는 위치까지 당겨 놓으면 개폐박스부(600)의 스프링 및 태엽 집합장치는 풀어지는 상태가 되며, 벽체의 천은 브레이크가 걸려 정지하게 되는 구조이다.
폴딩 도어를 수동으로 개폐할 경우에는 폴딩 도어를 한쪽으로 밀게 되면 개폐박스부(620)의 스프링 및 태엽 집합장치가 원상태로 형체를 갖추면서 연결된 구동축을 회전시키고, 폴딩 도어를 견인하는 와이어는 구동축에 고정되어 있으므로 감기면서 벽체가 열리게 되며, 닫을 때는 폴딩 도어를 원하는 위치까지 당겨 놓으면 개폐박스부(620)의 스프링 및 태엽 집합장치는 풀어지는 상태가 되며, 폴딩 도어는 브레이크가 걸려 정지하게 되는 구조이다.
팔콘 도어를 수동으로 개폐할 경우에는 팔콘 도어를 들면 개폐박스부의 스프링 및 태엽 집합장치가 원상태로 형체를 갖추면서 연결된 구동축을 회전시키고, 팔콘 도어의 천이 구동축에 고정되어 있으므로 감기면서 벽체가 열리게 되며, 닫을 때는 팔콘 도어를 원하는 위치까지 당겨 내리면 개폐박스 부의 스프링 및 태엽 집합장치는 풀어지는 상태가 되며, 팔콘 도어는 브레이크가 걸려 정지하게 되는 구조이다. 이때 팔콘 도어의 안쪽에 구성된 관절 암은 팔콘 도어 천을 평평하게 지지하는 역할을 한다.
모터 구동식의 경우에는, 사용자의 의사 즉 제어 명령에 따라 작동 스위치를 조작함으로써 권취형, 폴딩 도어형, 팔콘 도어형 등의 벽체를 자유롭게 개폐할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
100: 밀폐식 작물재배사 110: 간이형 밀폐식 작물재배사
200: 간이식 하우징 210: 컨트롤 박스
220: 보일러관 230: 슬라이드 단열 천
300: 수직 가림막 310: 수직 지지대
320: 수평 가림막 330: 연결부
340: 개폐박스부 400: 고무패킹(혹은 고무바)
410: 방풍패드 500: 자동유량배분터미널장치
510: CO2 배기관 520: 공기 흡기관
530: 냉열공급관

Claims (8)

  1. 모체의 밀폐형 작물재배사 내에 설치되는 간이형 밀폐식 작물재배사로서,
    상기 밀폐형 작물 재배사 내의 제1 구역 및 제2 구역 중 적어도 하나의 구역에 인큐베이터 형태로 간이하게 설치되는 간이식 하우징; 및
    상기 설치된 각각의 간이식 하우징 내의 재배 작물 및 재배 면적에 근거하여 작물재배 관리 환경을 다르게 설정하는 컨트롤 장치;를
    포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간이식 하우징은,
    바닥면에 대하여 수직하게 양측에 각각 구비되는 수직 지지대;
    상기 수직 지지대의 일측과 타측을 각각 연결하는 수직 가림막;
    상기 수직 지지대의 상측에 체결되어 재배 공간을 형성하는 수평 가림막; 및
    양측 모서리 영역에 각각 구비되어 상기 수직 지지대, 상기 수직 가림막 및 상기 수평 가림막을 서로 연결하는 연결부;를
    포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수직 지지대의 적어도 일측에 구비되는 도어; 및
    상기 수직 지지대의 상측에 구비되며, 상기 컨트롤 장치에 의해 제어되어 상기 도어를 개폐시키는 개폐구동장치를 구비하는 개폐박스부;를
    더 포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개폐박스부는, 라인 형태로 형성되어 상기 수평 가림막의 장축 부위를 삽입시키는 제1 삽입부를 포함하고,
    상기 수직 지지대는, 상기 바닥면에 대하여 수직하게 상기 수직 가림막과 체결되는 부위에 라인 형태로 형성되는 제2 삽입부 및 상기 제2 삽입부에 삽입되는 방풍패드를 포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 삽입부, 상기 제3 삽입부 및 상기 제4 삽입부 중 적어도 하나의 내부에는 고무패킹을 포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는, 'ㄱ'자 형태로 형성되며, 상기 수평 가림막의 단축 부위를 각각 삽입시키는 제3 삽입부와, 상기 수직 가림막의 상측 부위를 삽입시키는 제4 삽입부를 포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 개폐박스부는 상기 개폐구동장치로서 상기 도어를 팔콘 도어형으로 작동시키는 관절암을 포함하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤 장치는 상기 간이 하우징 내의 재배작물이 변경되거나 상기 간이 하우징 내의 재배 면적이 변경되면, 기설정된 정보를 상기 변경된 재배작물 또는 상기 재배 면적에 상응하도록 재설정하는 간이형 밀폐식 작물재배사.
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