KR20240048988A - 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법 - Google Patents

펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법 Download PDF

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KR20240048988A
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김현종
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김태현
백정현
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대한민국(농촌진흥청장)
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Abstract

본 발명의 축사 내의 상대 습도 측정 장치는 외부에서 공기가 유입될 수 있는 유입구와 공기를 배출할 수 있는 배출구를 구비하는 바디 유닛; 상기 유입구에 인접하여 배치되고, 건식 온도 센서 및 습식 온도 센서를 포함하여 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도 및 습도 측정 유닛; 상기 습식 온도 센서에 수분을 공급하는 집수 유닛; 및 상기 온도 및 습도 측정 유닛 및 상기 배출구 사이에 마련되는 응축 유닛을 포함하고, 상기 응축 유닛은 상기 바디 유닛 내의 수분을 응축하여 상기 집수 유닛으로 응축된 수분을 공급할 수 있다.

Description

펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법{APPARATUS FOR MEASUREING RELATIVE HUMIDITY OF INTERNAL ENVIRONMENT OF CATTLE SHED, SYSTEM FOR CONTROLLING INTERNAL ENVIRONMENT OF CATTLE SHED HAVING THE SAME AND METHODE FOR CONTROLLING INTERNAL ENVIRONMENT OF CATTLE SHED USING THE SAME}
본 발명은 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 축사는 키우기 위한 것으로, 가축이 잘 성장할 수 있는 쾌적한 환경을 구축하기 위하여 가축의 특성에 따른 설비가 구축되고 있다.
이러한 축사 설비는 공기를 환기하기 위한 환기 시설과, 습도를 조절하기 위한 습도 조절 시설, 냉방 또는 난방을 위한 냉난방 시설 등으로 구성되어, 가축의 사육 환경을 조절할 수 있다.
한편, 축사 내의 사육 환경을 조절하기 위해서는 축사 내부의 환경을 측정하여야 한다. 특히, 가축의 사육 환경에 큰 영향을 미치는 온도 및 습도의 측정이 필요하다.
상술한 온도 및 습도를 측정하기 위하여 온도계 및 반도체 습도 센서를 별도로 구비하여 사용할 수 있다. 여기서, 반도체 습도 센서는 두 도체 사이에 수분을 흡수하여 저항이나 정전 용량의 변화를 나타내는 물질을 충진한 구조를 가지며, 수분에 따른 전기적 신호의 변화를 측정할 수 있다. 이러한 반도체 습도 센서는 수분의 흡착면에 먼지와 함께 수분이 흡착되면 오차가 증가하게 되고 결국에는 습도 센서로서의 기능을 상실할 수 있다.
또한, 온도 및 습도를 측정하기 위하여 건습구 방식의 습도 센서를 사용할 수 있다. 건습구 방식의 습도 센서는 건구 온도계와 습구 온도계의 온도차를 통해 상대 습도를 계산함으로써, 먼지와 가스에 무관하게 안정적으로 작동할 수 있다. 하지만 습구에 지속적으로 물을 공급할 수 있도록 물통에 물을 보충해야 하는 번거로운 작업이 필요하고, 이를 게을리할 경우 정상적인 습도 데이터를 획득할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 습구 온도계의 집수통에 안정적으로 수분을 공급하여, 정확한 온도 및 습도를 측정하여 축사의 내부 환경을 제어할 수 있는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 축사 내의 상대 습도 측정 장치는 외부에서 공기가 유입될 수 있는 유입구와 공기를 배출할 수 있는 배출구를 구비하는 바디 유닛; 상기 유입구에 인접하여 배치되고, 건식 온도 센서 및 습식 온도 센서를 포함하여 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도 및 습도 측정 유닛; 상기 습식 온도 센서에 수분을 공급하는 집수 유닛; 및 상기 온도 및 습도 측정 유닛 및 상기 배출구 사이에 마련되는 응축 유닛을 포함하고, 상기 응축 유닛은 상기 바디 유닛 내의 수분을 응축하여 상기 집수 유닛으로 응축된 수분을 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 응축 유닛 및 상기 배출구 사이에 배치되는 송풍 팬을 더 포함하고, 상기 송풍 팬이 작동하면, 상기 유입구로 외부의 공기가 유입되고, 상기 바디 유닛 내에서 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 공기의 흐름이 발생하고, 상기 배출구로 공기가 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유입구와 상기 온도 및 습도 측정 유닛 사이에 배치되는 필터 유닛을 더 포함하며, 상기 필터 유닛은 상기 유입구를 통하여 유입되는 공기 중의 이물질을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 필터 유닛은 상기 유입구에 인접하여 배치되는 제1 필터; 상기 유입구에 이격되어 배치되는 제2 필터; 및 상기 제1 필터 및 제2 필터 사이에 배치되는 먼지 센서를 포함하고, 상기 먼지 센서는 상기 제1 필터 및 제2 필터의 이물질 량을 측정하여 상기 제1 필터 및 제2 필터의 교체 시기를 확인할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 응축 유닛은 펠티어 소자로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 집수 유닛의 일부에 마련된 수위 센서를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 응축 유닛에서 응축된 수분을 상기 집수 유닛으로 공급하는 액체 공급 유로; 및 상기 액체 공급 유로의 일부에 마련되어 응축된 수분의 이동을 촉진하는 수중 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 축사의 환경 제어 시스템은 내부 공간의 환경을 조절할 수 있는 환경 조절 장치; 상기 내부 공간의 온도 및 습도를 측정하는 상술한 축사 내의 상대 습도 측정 장치; 및 상기 축사 내의 상대 습도 측정 장치에 의해 측정된 온도 및 습도를 통해 상기 환경 조절 장치를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 축사의 내부 환경 제어 방법은 내부 공간의 환경을 조절할 수 있는 환경 조절 장치, 상기 내부 공간의 온도 및 습도를 측정하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 및 상기 축사 내의 상대 습도 측정 장치에 의해 측정된 온도 및 습도를 통해 상기 환경 조절 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 축사의 내부 환경 제어 방법에 있어서, 집수 유닛의 수위가 최소값 이하인지를 확인하는 단계; 상기 집수 유닛의 수위가 최소값 이하인 경우, 상기 제어 장치의 제어를 통하여 응축 유닛을 작동시켜 수분을 응축시키는 단계; 응축된 수분을 상기 집수 유닛으로 이동시키는 단계; 상기 집수 유닛의 수위가 최대값에 도달하는지 확인하는 단계; 상기 집수 유닛의 수위가 최대값에 도달하면, 상기 응축 유닛의 구동을 정지시키는 단계; 송풍 팬을 작동시켜 바디 유닛으로 상기 축사 내부 공간의 공기가 유입되도록 하는 단계; 상기 온도 및 습도 측정 유닛을 이용하여 유입된 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계; 및 상기 제어 장치가 상기 환경 조절 장치를 제어하여 축사 내부 공간의 온도 및 습도를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치는 습구 온도계의 집수통에 안정적으로 수분을 공급하여, 정확한 온도 및 습도를 측정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방방법은 축사의 내부 환경을 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 환경 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 축사의 환경 제어 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치의 실제 구현 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축사의 환경 제어 시스템을 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 도 1에 도시된 축사의 환경 제어 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 축사(100)는 사면을 구성하는 벽체(110)와, 벽체의 상부에 마련되는 지붕(120)을 구비할 수 있다. 따라서, 축사(100)는 내부 공간을 구비할 수 있다. 축사(100)의 내부 공간에는 가축이 사육될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 축사(100)는 닭, 오리 또는 칠면조와 같은 가금류의 사육을 위한 축사, 또는 소, 돼지, 양, 염소 또는 사슴과 같은 우제류 가축의 사육을 위한 축사일 수 있다. 특히, 축사(100)는 온도 및 습도에 민감한 가금류의 사육을 위한 축사일 수 있다.
한편, 본 일 실시예에서는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 구비하는 시설로, 축사(100)를 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 구비하는 시설은 스마트 팜(smart farm)과 같이 식용 작물을 키울 수 있는 시설일 수도 있다.
축사(100)의 내부 공간에는 축사의 내부 환경을 조절할 수 있는 환경 조절 장치(200)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 환경 조절 장치(200)는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
환경 조절 장치(200)는 환기 장치(210)와 온도 조절 장치(220)를 포함할 수 있다.
환기 장치(210)는 축사(100) 내부 공간의 공기 흐름을 유도하거나, 축사(100) 내부의 공기를 외부로 강제 배출할 수 있다. 즉, 환기 장치(210)는 적어도 공기의 흐름을 발생시킬 수 있는 팬을 구비할 수 있다. 여기서, 팬은 축사(110)의 벽체(110)에 설치될 수 있다. 이러한 환기 장치(210)는 환기를 통하여 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
온도 조절 장치(220)는 축사(100) 내부 공간의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 온도 조절 장치(220)는 공조 장치로 구성되어, 축사(100)의 내부 온도를 상승시키거나 하강시킬 수 있다. 또는 온도 조절 장치(220)는 냉각 팬으로 구성될 수도 있다.
또한, 축사(100)의 내부 공간에는 축사의 내부 환경 상태를 측정할 수 있는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)가 마련될 수 있다. 예를 들면, 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 측정할 수 있다.
축사(100)의 외부에는 제어 장치(400)가 마련될 수 있다. 제어 장치(400)는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사(100) 내의 상대 습도 측정 장치(300)에서 측정된 온도 및 습도를 통하여 환경 조절 장치(200)를 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 축사(100)의 외부에 제어 장치(400)가 마련됨을 예로서 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 축사(100)의 내부에 제어 장치(400)가 마련될 수도 있다.
하기에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)를 보다 상세히 설명한다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 설명하기 위한 도면이이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치의 실제 구현 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 측정할 수 있다.
펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)는 바디 유닛(310), 필터 유닛(320), 온도 및 습도 측정 유닛(330), 집수 유닛(350), 응축 유닛(380), 및 송풍 팬(390)을 포함할 수 있다.
바디 유닛(310)은 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)의 몸체를 구성하며, 내부에 필터 유닛(320), 온도 및 습도 측정 유닛(330), 집수 유닛(350), 응축 유닛(380), 및 송풍 팬(390)이 설치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다.
바디 유닛(310)은 송풍 팬(390)의 작동에 의해 외부, 예를 들면, 축사(100)의 내부 공간에서 공기가 유입되는 유입구(311)를 구비할 수 있다. 또한, 바디 유닛(310)은 송풍 팬(390)의 작동에 의해 유입구(311)를 통해 유입된 공기가 배출되는 배출구(312)를 구비할 수 있다. 여기서, 유입구(311) 및 배출구(312)는 바디 유닛(310)의 서로 다른 위치에 마련될 수 있다.
또한, 유입구(311) 및 배출구(312) 사이에는 필터 유닛(320), 온도 및 습도 측정 유닛(330), 집수 유닛(350), 응축 유닛(380), 및 송풍 팬(390)이 배치될 수 있다.
바디 유닛(310)의 외부면에는 연산 및 제어 유닛(313), 표시 유닛(314), 커넥터(315), 설치용 견인 고리(316), 및 센서 설치 브라켓(317)이 마련될 수도 있다.
연산 및 제어 유닛(313)은 온도 및 습도 측정 유닛(330)에서 측정된 온도에 의해 습도를 연산할 수 있다. 또한, 연산 및 제어 유닛(313)은 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)의 동작을 제어할 수 있다. 다만, 연산 및 제어 유닛(313)은 상술한 제어 장치(400)의 제어 신호를 이용하여 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)의 동작을 제어할 수 있다.
표시 유닛(314)은 연산 및 제어 유닛(313)에서 측정하고 연산된 온도 및 습도를 축사(100) 운영자가 인식할 수 있도록 표시할 수 있다.
커넥터(315)는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)가 외부 기기, 예를 들면, 노트북과 같은 제어 단말에 연결되도록 할 수 있다.
설치용 견인 고리(316)는 축사(100)의 일부에 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)가 설치될 수 있도록 할 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 설치용 견인 고리(316)가 링 형상을 가짐을 예로서 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 설치용 견인 고리(316)는 축사(100) 내부에 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)가 설치될 수 있는 다양한 형태로 대체 가능하다.
센서 설치 브라켓(317)은 온도 및 습도 측정 유닛(330)이 바디 유닛(310) 내에 설치될 수 있도록 한다. 또한, 센서 설치 브라켓(317)은 온도 및 습도 측정 장치(330)의 고장 또는 오류 발생시, 온도 및 습도 측정 장치(330)의 교체를 용이하게 할 수 있다.
필터 유닛(320)은 유입구(311)에 인접하여 배치되어, 유입구(311)를 통하여 유입되는 공기 중의 먼지와 같은 이물질을 제거할 수 있다.
필터 유닛(320)은 유입구(311)에 인접하여 배치되는 제1 필터(321)와, 유입구(311)에 이격되어 배치되는 제2 필터(322)와, 및 제1 필터(321) 및 제2 필터(322) 사이에 배치되는 먼지 센서(323)를 포함할 수 있다. 제1 필터(321) 및 제2 필터(322)는 유입되는 공기에 존재하는 먼지와 같은 이물질을 걸러낼 수 있다. 또한, 먼지 센서(323)은 제1 필터(321) 및 제2 필터(322)의 먼지와 같은 이물질의 양을 측정하여, 제1 필터(321) 및 제2 필터(322)의 교체 시기를 확인할 수 있다.
온도 및 습도 측정 유닛(330)은 필터 유닛(320) 및 배출구(312) 사이에 마련될 수 있다. 온도 및 습도 측정 유닛(330)은 일종의 건습도 습도계로, 온도와 함께 상대 습도를 측정할 수 있다. 이러한 온도 및 습도 측정 유닛(330)은 건식 온도 센서(331) 및 습식 온도 센서(332)를 포함할 수 있다.
건식 온도 센서(331)는 필터 유닛(320)을 통과한 공기의 온도를 측정할 수 있다. 여기서, 건식 온도 센서(331)에 의해 측정된 공기의 온도는 축사(100) 내부 공간의 온도일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 건식 온도 센서(331)는 다양한 온도 센서로 구현될 수 있다. 예를 들면, 건식 온도 센서(331)는 특정 온도의 기전력을 감지하는 서모커플(Thermocouples), 저항을 감지하는 RTD(Resistance Temperature Detector) 또는 써미스터(Thermistor), 액체 온도계, 바이메탈 온도 센서와 같은 접촉식 온도 센서와, 적외선 온도 센서와 같은 비접촉식 온도 센서 중 하나로 구현될 수 있다.
습식 온도 센서(332)는 물의 증발로 인한 기화열에 의해 건식 온도 센서(331)에 비하여 온도가 낮을 수 있다. 이러한 습식 온도 센서(332)의 적어도 일부에는 집수 유닛(350) 내의 물이 공급될 수 있다. 예를 들면, 습식 온도 센서(332)는 알콜 온도계와 같은 액체 온도계로 구성되고, 수분 공급 부재(340)와 적어도 일부가 접촉할 수 있다. 수분 공급 부재(340)는 집수 유닛(350) 내의 물을 습식 온도 센서(332)로 공급할 수 있으며, 직물로 구성될 수 있다. 따라서, 수분 공급 부재(340)는 모세관 현상을 이용하여 집수 유닛(350) 내의 물을 습식 온도 센서(332)로 공급할 수 있다. 즉, 습식 온도 센서(332) 및 수분 공급 부재(340)의 접촉되는 부분에서 물이 증발되므로, 습식 온도 센서(332)는 건식 온도 센서(331)에 비하여 온도가 낮을 수 있다.
상술한 바와 같은 온도 및 습도 측정 유닛(330)은 건식 온도 센서(331)에서 측정된 온도와 습식 온도 센서(332)에서 측정된 온도 차이를 이용하여 습도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 건식 온도 센서(331)의 온도는 축사(100) 내부 공간의 온도일 수 있으며, 건식 온도 센서(331) 및 습식 온도 센서(332)의 온도 차이에 해당하는 습도는 축사(100) 내부 공간의 상대 습도일 수 있다.
집수 유닛(350)은 액체, 예를 들면, 물을 저장할 수 있다. 집수 유닛(350) 내의 액체는 수분 공급 부재(340)를 통하여 습식 온도 센서(332)로 공급될 수 있다. 집수 유닛(350)은 응축 유닛(380)에서 응축된 수분을 액체 공급 유로(360)를 통하여 공급받아 저장할 수 있다. 한편, 축사(100) 내부 공간에서, 집수 유닛(350)과 응축 유닛(380)의 높이에 따라 액체 공급 유로(360)의 일부에는 응축된 수분의 이동을 촉진하는 수중 모터(도시하지 않음)가 마련될 수도 있다.
또한, 집수 유닛(350)의 일부에는 수위 센서(370)가 마련될 수 있다. 수위 센서(370)는 집수 유닛(350)의 수위를 감지할 수 있다.
응축 유닛(380)은 온도 및 습도 측정 유닛(330) 및 배출구(312) 사이에 마련될 수 있다. 응축 유닛(380)은 바디 유닛(310) 내의 공기에 포함된 수분을 응축시킬 수 있다. 응축 유닛(380)에 의해 응축된 수분은 액체 공급 유로(360)를 통하여 집수 유닛(350)에 저장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 응축 유닛(380)은 펠티어 효과(peltier effect)를 이용하는 펠티어 소자로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 응축 유닛(380)은 펠티어 소자의 단점인 결로 현상을 이용하여 공기 내에 포함된 수분을 응축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 응축 유닛(280) 주변에 대한 방열 효과도 있으며, 소형으로 구현이 가능하다.
응축 유닛(380)은 제어 장치(400)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 수위 센서(370)에서 감지된 집수 유닛(350)의 수위가 최저 수위 이하라면, 제어 장치(400)는 응축 유닛(380)을 제어하여 수분을 응축시키고, 응축된 수분이 집수 유닛(350)으로 공급되도록 할 수 있다. 또한, 수위 센서(370)에서 감지된 집수 유닛(350)의 수위가 최대 수위에 도달하면, 제어 장치(400)는 응축 유닛(380)을 제어하여 응축 유닛(380)의 작동을 정지시켜, 수분이 응축되지 않도록 할 수 있다.
송풍 팬(390)은 응축 유닛(380) 및 배출구(312) 사이에 마련될 수 있다. 송풍 팬(390)은 바디 유닛(310) 내에 공기의 흐름을 발생시킬 수 있다. 즉, 송풍 팬(390)이 작동하면, 유입구(311)를 통하여 바디 유닛(310) 내부로 공기가 유입되고, 바디 유닛(310) 내부의 공기가 배출구(312)를 통하여 바디 유닛(310)의 외부로 배출될 수 있다. 또한, 송풍팬(390)이 작동하면, 바디 유닛(310) 내에서는 유입구(311)에서 배출구(312) 방향으로 공기의 흐름이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)는 응축 유닛(380)에서 공기 중의 수분이 응축되어 집수 유닛(350)으로 공급되어, 집수 유닛(350) 내의 수량이 항상 적절하게 유지될 수 있다.
집수 유닛(350)의 수위가 항상 적절하게 유지됨에 따라, 사람이 집수 유닛(350)에 별도로 물을 공급할 필요가 없다.
집수 유닛(350)의 수위가 항상 적절하게 유지됨에 따라, 습식 온도 센서(332)로 공급되는 수분이 일정하게 유지될 수 있으며, 온도 및 습도 측정 유닛(330)이 정확한 온도 및 습도를 측정할 수 있다. 따라서, 온도 및 습도 측정 유닛(330)에서 측정된 온도 및 습도를 통하여, 제어 장치(400)는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 정확하게 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)는 바디 유닛(310)의 유입구(311)에 인접하여 배치되는 필터 유닛(320)을 구비한다. 필터 유닛(320)은 유입구(311)로 유입되는 공기의 먼지를 제거하여 응축 유닛(380)으로 청정 공기를 공급할 수 있다. 따라서, 펠티어 소자로 구성되는 응축 유닛(380)의 고장 또는 오작동을 방지할 수 있다.
하기에서는 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치(300)를 이용한 축사의 환경 제어 방법을 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 환정 측정 장치를 이용한 축사의 내부 환경 제어 방법은 집수 유닛의 수위 최소 확인 단계(S100)와, 응축 유닛 수분 응축 단계(S200)와, 응축된 수분 집수 유닛으로 이동 단계(S300)와, 집수 유닛의 수위 최대 확인 단계(S400)와, 응축 유닛 구동 정지 단계(S500)와, 송풍 팬 작동 단계(S600)와, 온도 및 습도 측정 단계(S700)와, 축사의 내부 환경 제어 단계(S800)를 포함할 수 있다.
집수 유닛의 수위 최소 확인 단계(S100)에서는, 수위 센서(370)를 이용하여 집수 유닛(350) 내에 존재하는 물의 수위를 측정하고, 물의 수위가 집수 유닛(350)의 수위가 최소값 이하인지를 확인한다.
응축 유닛 수분 응축 단계(S200)에서는, 집수 유닛(350)의 수위가 최소값 이하인 경우, 제어 장치(400)의 제어를 통하여 응축 유닛(380)은 수분을 응축할 수 있다.
응축된 수분 집수 유닛으로 이동 단계(S300)에서는, 응축 유닛(380)에서 응축된 수분이 액체 공급 유로(360)를 통하여 집수 유닛(350)으로 이동할 수 있다.
집수 유닛의 수위 최대 확인 단계(S400)에서는, 수위 센서(370)를 이용하여 집수 유닛(350) 내에 존재하는 물의 수위를 측정하고, 물의 수위가 집수 유닛(350)의 수위가 최대값에 도달하는지를 확인한다. 여기서, 집수 유닛(350)의 수위가 최대값에 도달하지 않는다면, 제어 장치(400)는 응축 유닛(380)이 계속하여 수분을 응축하도록 제어할 수 있다.
응축 유닛 구동 정지 단계(S500)에서는, 집수 유닛의 수위 최대 확인 단계(S400)에서 집수 유닛(350)의 수위가 최대값에 도달하면, 제어 장치(400)는 응축 유닛(380)의 구동을 정지시킬 수 있다. 따라서, 수분의 응축이 정지되며, 응축된 수분이 집수 유닛(350)으로 공급되는 것이 정지될 수 있다.
송풍 팬 작동 단계(S600)에서는, 응축 유닛(380)의 구동이 정지되면, 제어 장치(400)는 송풍 팬(390)을 작동시킬 수 있다. 송풍 팬(390)이 작동하면, 바디 유닛(310)의 유입구(311)를 통하여 축사(100) 내부 공간의 공기가 흡입되고, 배출구(312)를 통하여 바디 유닛(310) 내의 공기가 배출될 수 있다.
온도 및 습도 측정 단계(S700)에서는, 온도 및 습도 측정 유닛(330)를 이용하여, 송풍 팬(390)의 작동에 의해 바디 유닛(310)의 내부로 흡입된 공기의 온도 및 습도가 측정될 수 있다. 여기서, 온도 및 습도 측정 유닛(330)에서 측정된 온도 및 습도는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도일 수 있다.
온도 및 습도 측정 유닛(330)에서 측정된 온도 및 습도는 제어 장치(400)로 전송될 수 있다.
축사의 내부 환경 제어 단계(S800)에서는, 제어 장치(400)가 온도 및 습도 측정 유닛(330)에서 측정된 온도 및 습도를 이용하여 축사(100)의 환경을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(400)는 환경 조절 장치(200)의 환기 장치(210) 및 온도 조절 장치(220) 중 적어도 하나를 제어하여, 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 제어할 수 있다.
한편, 집수 유닛(350)의 수위 최소 확인 단계(S100)에서, 집수 유닛(350)의 수위가 최소값을 초과하면, 제어 장치(400)는 응축 유닛(380)에서의 수분 응축을 정지시키고, 송풍 팬(390)을 작동시킬 수 있다. 이후에는 온도 및 습도 측정 유닛(330)를 이용하여 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도가 측정되며, 제어 장치(400)는 축사(100) 내부 공간의 온도 및 습도를 제어할 수 있다.
본 발명은 상기에서 설명된 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들 중 적어도 둘 이상을 조합한 것이나 상기 실시예들 중 적어도 어느 하나와 공지기술을 조합한 것을 새로운 실시예로 포함할 수 있음은 물론이다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 축사 110: 벽체
120: 지붕 200: 환경 조절 장치
210: 환기 장치 220: 온도 조절 장치
300: 상대 습도 측정 장치 310: 바디 유닛
311: 유입구 312: 배출구
313: 연산 및 제어 유닛 314: 표시 유닛
315: 커넥터 316: 설치용 견인 고리
317: 센서 설치 브라켓 320: 필터 유닛
321: 제1 필터 322: 제2 필터
323: 먼지 센서 330: 온도 및 습도 측정 유닛
331: 건식 온도 센서 332: 습식 온도 센서
340: 수분 공급 부재 350: 집수 유닛
360: 액체 공급 유로 370: 수위 센서
380: 응축 유닛 390: 송풍 팬
400: 제어 장치

Claims (14)

  1. 외부에서 공기가 유입될 수 있는 유입구와 공기를 배출할 수 있는 배출구를 구비하는 바디 유닛;
    상기 유입구에 인접하여 배치되고, 건식 온도 센서 및 습식 온도 센서를 포함하여 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도 및 습도 측정 유닛;
    상기 습식 온도 센서에 수분을 공급하는 집수 유닛; 및
    상기 온도 및 습도 측정 유닛 및 상기 배출구 사이에 마련되는 응축 유닛을 포함하고,
    상기 응축 유닛은 상기 바디 유닛 내의 수분을 응축하여 상기 집수 유닛으로 응축된 수분을 공급하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 응축 유닛 및 상기 배출구 사이에 배치되는 송풍 팬을 더 포함하고,
    상기 송풍 팬이 작동하면, 상기 유입구로 외부의 공기가 유입되고, 상기 바디 유닛 내에서 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 공기의 흐름이 발생하고, 상기 배출구로 공기가 외부로 배출되는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 유입구와 상기 온도 및 습도 측정 유닛 사이에 배치되는 필터 유닛을 더 포함하며,
    상기 필터 유닛은 상기 유입구를 통하여 유입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 필터 유닛은
    상기 유입구에 인접하여 배치되는 제1 필터;
    상기 유입구에 이격되어 배치되는 제2 필터; 및
    상기 제1 필터 및 제2 필터 사이에 배치되는 먼지 센서를 포함하고,
    상기 먼지 센서는 상기 제1 필터 및 제2 필터의 이물질 량을 측정하여 상기 제1 필터 및 제2 필터의 교체 시기를 확인하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 응축 유닛은 펠티어 소자로 구성되는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  6. 제5 항에에 있어서,
    상기 집수 유닛의 일부에 마련된 수위 센서를 더 포함하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 응축 유닛에서 응축된 수분을 상기 집수 유닛으로 공급하는 액체 공급 유로; 및
    상기 액체 공급 유로의 일부에 마련되어 응축된 수분의 이동을 촉진하는 수중 모터를 더 포함하는 축사 내의 상대 습도 측정 장치.
  8. 내부 공간의 환경을 조절할 수 있는 환경 조절 장치;
    상기 내부 공간의 온도 및 습도를 측정하는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치; 및
    상기 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치에 의해 측정된 온도 및 습도를 통해 상기 환경 조절 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하고,
    상기 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치는
    외부에서 공기가 유입될 수 있는 유입구와 공기를 배출할 수 있는 배출구를 구비하는 바디 유닛;
    상기 유입구에 인접하여 배치되고, 건식 온도 센서 및 습식 온도 센서를 포함하여 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도 및 습도 측정 유닛;
    상기 습식 온도 센서에 수분을 공급하는 집수 유닛; 및
    상기 온도 및 습도 측정 유닛 및 상기 배출구 사이에 마련되는 응축 유닛을 포함하고,
    상기 응축 유닛은 상기 바디 유닛 내의 수분을 응축하여 상기 집수 유닛으로 응축된 수분을 공급하는 축사의 환경 제어 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 응축 유닛 및 상기 배출구 사이에 배치되는 송풍 팬을 더 포함하고,
    상기 송풍 팬이 작동하면, 상기 유입구로 외부의 공기가 유입되고, 상기 바디 유닛 내에서 상기 유입구에서 상기 배출구 방향으로 공기의 흐름이 발생하고, 상기 배출구로 공기가 외부로 배출되는 축사의 환경 제어 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 유입구와 상기 온도 및 습도 측정 유닛 사이에 배치되는 필터 유닛을 더 포함하며,
    상기 필터 유닛은 상기 유입구를 통하여 유입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 축사의 환경 제어 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 응축 유닛은 펠티어 소자로 구성되는 축사의 환경 제어 시스템.
  12. 제11 항에에 있어서,
    상기 집수 유닛의 일부에 마련된 수위 센서를 더 포함하는 축사의 환경 제어 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 응축 유닛에서 응축된 수분을 상기 집수 유닛으로 공급하는 액체 공급 유로; 및
    상기 액체 공급 유로의 일부에 마련되어 응축된 수분의 이동을 촉진하는 수중 모터를 더 포함하는 축사의 환경 제어 시스템.
  14. 내부 공간의 환경을 조절할 수 있는 환경 조절 장치, 상기 내부 공간의 온도 및 습도를 측정하는 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 및 상기 펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치에 의해 측정된 온도 및 습도를 통해 상기 환경 조절 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 축사의 내부 환경 제어 방법에 있어서,
    펠티어 냉각 응축 장치를 구비한 축사 내의 상대 습도 측정 장치, 이를 구비하는 축사의 환경 제어 시스템, 및 이를 이용한
    축사의 내부 환경 제어 방법
    집수 유닛의 수위가 최소값 이하인지를 확인하는 단계;
    상기 집수 유닛의 수위가 최소값 이하인 경우, 상기 제어 장치의 제어를 통하여 응축 유닛을 작동시켜 수분을 응축시키는 단계;
    응축된 수분을 상기 집수 유닛으로 이동시키는 단계;
    상기 집수 유닛의 수위가 최대값에 도달하는지 확인하는 단계;
    상기 집수 유닛의 수위가 최대값에 도달하면, 상기 응축 유닛의 구동을 정지시키는 단계;
    송풍 팬을 작동시켜 바디 유닛으로 상기 축사 내부 공간의 공기가 유입되도록 하는 단계;
    상기 온도 및 습도 측정 유닛을 이용하여 유입된 공기의 온도 및 습도를 측정하는 단계; 및
    상기 제어 장치가 상기 환경 조절 장치를 제어하여 축사 내부 공간의 온도 및 습도를 조절하는 단계를 포함하는 축사의 내부 환경 제어 방법.
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