온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템 { Vinylhouses heating and cooling system with temperature control }

본 발명은 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도감지센서를 통해 비닐하우스 내부의 온도를 감지하여 그 신호를 사용자 단말기로 전달하게 되고, 사용자가 온도조절을 위한 제어를 위해 제어신호를 송출하여 제어부를 통해 환기온도조절수단 또는 펌프를 제어함으로서, 사용자가 원격으로 비닐하우스의 내부온도를 간편하게 조절할 수 있어 온도조절시 비닐하우스로 직접가서 환기를 시켜야 하는 번거로운 문제가 없으며, 실시간으로 비닐하우스 내부의 온도를 확인 할 수 있게 되는 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 비닐하우스나 유리온실 등에서는 식물의 생장에 필요한 내부환경을 용이하게 조절할 수 있게 되어 외부온도, 날씨 등의 외부요소에 지배를 받지 않는 가운데 계절에 관계없이 채소, 과일, 화훼 등 각종 작물을 재배할 수 있다는 특징을 가지고 있다.

따라서 이러한 온실하우스는 태양열에 의해 실내의 온도를 높게 유지할 수 있지만, 태양이 없는 야간이나 외부온도가 크게 낮아지는 동절기에는 온실하우스의 실내온도를 작물의 생장에 적합한 수준으로 유지하기 위해 보일러나 난로 등의 난방설비를 실내에서 가동하게 된다. 그리고 하우스 내부의 온기를 외부로 빼앗기는 것을 방지하기 위해 보온성 직물이나 부직포등으로 만든 2중의 보온커튼이 설치되어 야간이나 동절기에는 커튼을 치고 낮에는 커튼을 권취시켜 작물이 태양광을 충분히 흡수할 수 있도록 하는 개폐장치가 함께 설치된다.

또한, 동절기에 내부 비닐하우스인 보온커튼 상부에서 따뜻한 물을 뿌려 일정온도 이상의 수막을 형성함으로써 저렴한 비용으로 난방을 보완하게 되는 방법을 사용하는 경우가 있다.

이러한 예의 선행문헌으로서, 대한민국 특허공개공보 제10-2006-0092448호가 공지되어 있다. 이 기술은 시설재배 하우스 및 축양장의 냉난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 계절에 상관없이 각종 작물을 재배하는 시설재배 하우스 및 가축이나 가금류등을 사육하는 축양장 또는 어폐류등을 양식하는 양어장등에 적절한 실내환경을 제공하는 냉난방시스템에 관한 것으로서, 풍부한 수자원을 이용하는 히트펌프와 수막시스템으로 구성되어 있으며, 수자원은 히트펌프를 통과하면서 난방 및 냉방에 필요한 열을 발생시키고 히트펌프를 통과한 수자원을 수막의 형태로 시설재배 하우스와 축양장의 보온 및 열공급 효과를 유지토록 한 시스템이다. 상기 수자원은 지하수를 주로 사용하며, 지하수 외에 하천수, 연못이나 호수의 수자원도 사용이 가능하고, 해수를 이용한 양식장이나 어업에서는 수자원으로 해수를 사용할 수도 있다.

그러나, 종래기술에 의한 냉난방시스템은 지하수를 그냥 이용하기 때문에 퍼 올려진 지하수는 냉난방 사용 후 다른 곳으로 배출되기 때문에 낭비가 심하고, 오랜 기간 사용하면 지하수가 고갈될 뿐만 아니라 지하수가 나오는 곳에서나 사용이 가능한 문제점이 있다.

또한, 따뜻한 지하수를 사용하여 수막을 형성시켜 난방을 돕는다 할지라도 외기 온도가 어느 정도 이하로 떨어지게 되면 수막일 얼어붙어 작동이 완전 중지되어 냉해피해를 입게 되는 문제점이 있다.

또한, 온도조절을 위한 환기를 위해 사용자가 비닐하우스의 도어나 창을 직접 개폐해야 하므로, 인력이 필요하게 됨과 아울러 번거로운 문제점이 상존하게 된다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 온도감지센서를 통해 비닐하우스 내부의 온도를 감지하여 그 신호를 사용자 단말기로 전달하게 되고, 사용자가 온도조절을 위한 제어를 위해 제어신호를 송출하여 제어부를 통해 환기온도조절수단 또는 펌프를 제어함으로서, 사용자가 원격으로 비닐하우스의 내부온도를 간편하게 조절할 수 있어 온도조절시 비닐하우스로 직접가서 환기를 시켜야 하는 번거로운 문제가 없으며, 실시간으로 비닐하우스 내부의 온도를 확인 할 수 있게 되는 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 농작물을 재배하도록 설치되는 내측비닐하우스와 외측비닐하우스로 이루어진 비닐하우스의 냉난방 시스템에 있어서, 상기 비닐하우스가 설치된 지면부에 매설되는 온도유지관로와, 상기 온도유지관로에 물을 공급하도록 지하에 매설되는 물탱크와, 상기 온도유지관로와 상기 물탱크를 연결하고 물이 이송시키도록 펌프가 마련되고 이물질을 걸러내는 필터부를 갖는 연결관로와, 상기 비닐하우스 내부에 설치되는 온도감지센서와, 상기 온도감지센서의 신호를 전달받아 상기 물탱크를 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비닐하우스가 설치된 지면부에는 긴급발열수단이 더 설치되며, 상기 긴급발열수단은 상기 제어부가 전기적으로 연결되어 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 한다.

또한, 상기 외측비닐하우스와 상기 내측비닐하우스에는 내부의 공기를 외부로 배출시키거나 외부의 공기를 내부로 유입시키도록 환기온도조절수단이 더 설치되며 상기 환기온도조절수단은 상기 온도감지센서에서 신호를 전달받는 상기 제어부와 전기적으로 연결되어 제어되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부에는 송수신장치가 더 설치되어, 상기 온도감지센서의 신호를 전달받은 제어부가 그 신호를 송수신장치에 전달하게 되고 송수신장치는 그 신호를 송신하여 사용자단말기로 전송하게 되며, 사용자 단말기에서 전달되는 제어신호를 송수신장치가 수신하여 상기 제어부에 전달하게 되고, 상기 제어부는 상기 환기온도조절수단을 제어하도록 됨과 아울러, 상기 제어부는 작물의 생육조건을 맞는 생육적온이 입력되어 비닐하우스들 각각 설정된 재배온도조건에서 온도가 벗어날 경우 그 신호를 온도감지센서가 제어부에 전달하고 상기 제어부에서 상기 환기온도조절수단을 제어하여 설정된 온도인 생육적온에 맞추게 되며, 그 제어과정을 상기 송수신장치에 모니터링 할 수 있도록 되고, 생육적온이 사용자 단말기에 입력되어 재배온도� �건에서 벗어난 신호가 수신되면, 사용자 단말기에 입력된 생육적온 온도를 제어부에 송신하도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도유지관로와 상기 연결관로에는 진동모듈부가 더 설치되며, 상기 진동모듈부은 작동홈을 형성되고, 상기 작동홈의 일면에는 한쌍의 타격돌기가 형성되며, 상기 작동홈의 내측면에는 상기 타격돌기를 타격하는 편심캠과 상기 편심캠을 회전시키는 형성된 모터로 이루어진 진동장치가 더 마련된 것을 특징으로 한다.

본 발명인 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템은 온도감지센서를 통해 비닐하우스 내부의 온도를 감지하여 그 신호를 사용자 단말기로 전달하게 되고, 사용자가 온도조절을 위한 제어를 위해 제어신호를 송출하여 제어부를 통해 환기온도조절수단 또는 펌프를 제어함으로서, 사용자가 원격으로 비닐하우스의 내부온도를 간편하게 조절할 수 있어 온도조절시 비닐하우스로 직접가서 환기를 시켜야 하는 번거로운 문제가 없으며, 실시간으로 비닐하우스 내부의 온도를 확인 할 수 있게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 4은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 5은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이고, 도 4은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이며, 도 5은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템을 나타낸 개략도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템(10)(이하 설명의 편의상 냉난방 시스템이라 명명함)은 외부날씨나 온도의 영향을 줄이면서 농작물을 재배하도록 설치되는 내측비닐하우스(110)와 외측비닐하우스(120)로 이루어진 비닐하우스(100)의 냉난방 시스템에 있어서, 이에 이와같은 냉난방 시스템(10)은 온도유지관로(20)와 물탱크(30)와 연결관로(40)와 온도감지센서(50)와 제어부(60)로 이루어진다.

상기 온도유지관로(20)는 파이프 구조로 이루어지며, 도 1에서와 같이 상기 비닐하우스가 설치된 지면부(200)에 매설된다. 이때, 상기 온도유지관로(20)는 지그재그형태로 상기 지면부(200)에 매설시키는 것이 바람직하며, 열전달이 용이하도록 금속재로 형성시키는 것이 바람직하며, 청동이나 황동재질로 형성시키는 것이 바람직하다. 상기 지면부(200)에는 녹작물을 심어 재배하게 된다.

상기 물탱크(30)는 상기 지면부(200)의 하측 지중에 매설되거나 비닐하우스(100)의 위치와 다른 장소의 지중에 매설되어, 상기 온도유지관로(20)에 물을 공급하도록 하게 되며 바람이나 계절의 영향을 받는 지면의 변동되는 지면의 온도에 비해 계절적인 온도 변화를 줄이면서 지열에 의해 일정온도를 유지할 수 있게 된다.

상기 연결관로(40)는 파이프 구조로 이루어지며, 상기 온도유지관로(20)와 상기 물탱크(30)를 연결하고 물이 이송시키도록 펌프(411)가 마련되고 이물질이나 찌꺼기를 걸러내는 필터부(412)를 갖는 공급관로(41)와, 상기 온도유지관로(20)와 상기 물탱크(30)를 연결하는 파이프 구조인 배출관로(42)로 이루어진다.

상기 펌프(411)는 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결되어 제어부(60)의 신호에 의해 구동됨으로서, 물을 순환시키게 된다.

상기 온도유지관로(20)나 상기 배출관로(42)에는 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된 벨브를 더 설치하여 펌프(411)의 구동이 멈출경우 자중에 의해 상기 온도유지관로(20)에서 물이빠지면서 배출관로(42)를 통해 물이 이동되는 것을 방지하도록 된다.

상기 필터부(412)는 유체의 이물질을 걸러주는 필터이면 어느것이 사용되어도 무방하다.

상기 온도감지센서(50)는 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결되어 상기 비닐하우스(100) 내부의 온도를 감지하여 그 신호를 상기 제어부(60)에 전달하게 되며, 상기 온도감지센서(50)는 비닐하우스(100)의 내측면 또는 상기 지면부(200)에 다수를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제어부(60)는 상기 온도감지센서(50)의 신호를 전달받아 상기 물탱크(30)를 제어하여 물을 순화시키게 된다.

상기와 같이 구성되는 온도조절 기능을 갖는 비닐하우스 냉난방 시스템의 작동상태를 설명하면 먼저, 상기 온도감지센서(50)에서 비닐하우스(100)의 내부온도를 감지하여 그 신호를 제어부(60)에 전달하게 되면 제어부(60)에 설정된 온도보다 높거나 낮을 경우 상기 펌프를 가동시켜 물탱크(30)의 물을 온도유지관로(20)에 공급하여 지면부(200)의 온도를 높이거나 낮출 수 있게 있어 일정한 온도를 유지시킬 수 있게 된다.

즉, 여름철에는 비닐하우스(100) 내부온도보다 물탱크(30)의 물 온도가 낮게 유지되고, 반대로 겨울철에는 지열에 의해 물탱크(30)의 물온도가 높게 유지되므로 지면부 또는 비닐하우스의 내부온도를 상쇄 시킬수 있게 된다.

여기서, 물탱크(30)에는 물의 온도를 감지하여 제어부(60)에 전달하는 물온도감지센서를 더 설치하여, 비닐하우스(100)의 내부온도와 물탱크(30)의 물 온도 차이를 제어부(60)가 판단하여 물을 순환시키도록 하는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 상기 비닐하우스(100)가 설치된 지면부(200)에는 긴급발열수단(70)이 더 배치되며, 상기 긴급발열수단(70)은 상기 제어부(60)가 전기적으로 연결되어 제어되도록 함으로서, 겨울철의 한파에 의해 농작물이 얼어서 죽는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 긴급발열수단(70)은 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된 히터, 열풍기, 지면에 설치되는 열선 중 어느하나가 사용된다.

도 4를 참조하면, 상기 외측비닐하우스(120)와 상기 내측비닐하우스(110)에는 내부의 공기를 외부로 배출시키거나 외부의 공기를 내부로 유입시키도록 환기온도조절수단(80)이 더 설치되며 상기 환기온도조절수단(80)은 상기 온도감지센서(50)에서 신호를 전달받는 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결되어 제어되도록 함으로서, 여름철 내부온도가 상승시 온도감지센서(50)가 그 신호를 제어부(60)에 전달하게 되고, 제어부(60)가 환기온도조절수단(80)을 제어하여 외부의 공기를 내부로 유입시키거나 내부의 가열된 공기를 외부로 배출시키게 됨으로서, 온도를 유지시킬 수 있게 된다.

상기 환기온도조절수단(80)은 상기 외측비닐하우스(120)와 상기 내측비닐하우스(110)에 각각 설치되는 외부공기를 유입시키는 유입팬(81)과 내부의 공기를 배출시키는 배출팬(82)으로 이루어지며, 상기 유입팬(81)과 배출팬(82)은 상기 제어부(60)와 전기적으로 연결된다.

도 5를 참조하면, 상기 제어부(60)에는 송수신장치(61)가 전기적으로 연결되게 더 설치되어, 상기 온도감지센서(50)의 신호를 전달받은 제어부(60)가 그 신호를 송수신장치(61)에 전달하게 되고 송수신장치(61)는 그 신호를 송신하여 사용자단말기로 전송하게 되며, 사용자 단말기에서 전달되는 제어신호를 송수신장치(61)가 수신하여 상기 제어부(60)에 전달하게 되고, 상기 제어부(60)는 상기 환기온도조절수단(80)을 제어하도록 함으로서, 사용자가 외부에 있을 경우 비닐하우스(100) 내부의 온도가 조절되는 과정을 확인할 수 있게 되고, 사용자가 직접 제어하여 온도를 유지시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 제어부(60)는 작물의 생육조건을 맞는 생육적온이 입력되어 비닐하우스들 각각 설정된 재배온도조건에서 온도가 벗어날 경우 그 신호를 온도감지센서(50)가 제어부(60)에 전달하고 상기 제어부(60)에서 상기 환기온도조절수단(80)을 제어하여 설정된 온도인 생육적온에 맞추게 되며, 그 제어과정을 상기 송수신장치(61)에 모니터링 할 수 있도록 되고, 다르게는, 생육적온이 사용자 단말기에 입력되어 재배온도조건에서 벗어난 신호가 수신되면, 사용자 단말기에 입력된 생육적온 온도를 제어부(60)에 송신하여, 상기 환기온도조절수단(80)을 제어하여 설정된 온도인 생육적온에 맞추게 된다.

도 6을 참조하면, 상기 온도유지관로(20)와 상기 연결관로(40)에는 진동모듈부(70)가 용접 또는 나사체결되며, 상기 진동모듈부(90)의 작동홈(91) 일면에는 일정간격을 유지하며 한쌍의 타격돌기(92)가 형성되고, 상기 작동홈(91)의 내측면에는 상기 타격돌기(92)를 타격하는 편심캠(931)과 상기 편심캠(931)을 회전시키는 형성된 모터(932)로 이루어진 진동장치(93)가 더 형성되어, 상기 모터(932)의 구동에 의해 편심캠(931)이 회전되면서 타격돌기(92)를 타격하며 전달되는 진동에 의해 진동모듈부의 진동에 의해 상기 온도유지관로(20)와 상기 연결관로(40)의 내부에서 이물질이 뭉치는 것을 방지하게 됨과 아울러 지면부(300)의 흙입자들 사이에 공극이 생겨 내부로 산소가 용이하게 유입되므로 농작물의 성장에 도움을 주게되고, 온도유지관로(20)의 열전달 효율이 높아� ��게 된다. 이러한 진동모듈부(90)는 상기 온도유지관로(20)와 상기 연결관로(40)에 적어도 하나이상 설치하는 것이 바람직하며, 상기 방충도어(50)에 용접 또는 나사체결시켜 고정시키게 된다.

10 : 냉난방 시스템 20 : 온도유지관로
30 : 물탱크 40 : 연결관로
50 : 온도감지센서 60 : 제어부
70 : 긴급발열수단 80 : 환기온도조절수단
90 : 진동모듈부
41 : 공급관로 411 : 펌프
412 : 필터부 42 : 배출관로
61 : 송수신장치
81 : 유입팬 82 : 배출팬
91 : 작동홈 92 : 타격돌기
93 : 진동장치 931 : 편심캠
932 : 모터
100 : 비닐하우스 110 : 내측비닐하우스
120 : 외측비닐하우스 200 : 지면부