KR101197567B1 - 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드에 관한 것으로, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 저면 중앙에 형성되어 물 또는 배양액을 배출하는 배수홈과, 저면 양측에 하부로 라운드지며 형성되는 안착홈 및 상기 배수홈에 연결되는 제 1 면과 상기 안착홈에 연결되는 제 2 면이 서로 단차지게 연결되어 걸림턱이 형성된 복수개의 지지부를 포함하는 상부 개방형 배드 몸체와, 상기 제 1 면에 안착되어 상기 배수홈을 커버하는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 장착되는 단열 부재와, 상기 단열 부재 상에 장착되는 열선커버 부재와, 상기 열선커버 부재 내에 삽입되고, 전원 공급부에 연결되어 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시키는 열선 부재 및 상기 안착홈에 설치되어, 외부로부터 공급되는 온수를 상기 배드 몸체 내에서 순환시키는 온수 공급관을 포함하고, 상기 배수홈과 상기 안착홈은 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 지지부는 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되며 상기 배수홈과 상기 안착홈 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템{HEATING SYSTEM OF BED FOR CROP CULTIVATION FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING TEMPERATURE}

본 발명은 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 작물을 생육시키는 배지가 수용되는 배드에 전원에 의해 열을 발생시키는 열선 부재를 장치함으로써, 배지 전체에서 작물의 생육에 필요한 온도를 일정하게 유지할 수 있고, 또한, 작물의 생장에 따른 온도변화를 설정하여 열선 부재에 전원을 공급하도록 제어함으로써 자동으로 변온이 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템에 관한 것이다.

최근 과학 기술의 발달로 인하여, 토양에서 작물을 재배할 때 발생되는 토양의 오염이나 균 등에 의한 작물의 고사를 방지하도록 인위적인 수경재배나 양액재배법이 사용되고 있다.

이러한 수경재배나 양액재배는 작물의 생육에 필요한 영양소를 포함하는 배양액의 공급만으로 작물을 생육시킬 수 있고, 작물 재배시 내에 많은 양의 작물을 수확할 수 있을 뿐만 아니라 토양재배에 비해 자연환경의 지배를 덜 받기 때문에 농업분야에서 널리 사용되고 있다.

특히, 비닐하우스 등에서 작물을 재배하는 경우, 기온이 낮은 동절기에도 내부의 온도를 일정하게 유지시킴으로써 계절이나 주변온도에 관계없이 작물을 재배할 수 있다는 장점이 있다.

그러나, 동절기의 주야간의 온도편차에 의한 기온변화가 심하기 때문에, 비닐하우스 내부의 보온력을 유지하는데에는 많은 문제점이 발생하여, 별도의 난방장치를 사용하고 있으나, 비닐하우스 전체 공간을 일정한 온도로 유지하는 데에는 어려움이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 작물이 재배되는 배드에 온도를 유지할 수 있는 별도의 장치를 설치하는 기술들이 개발되고 있다. 이러한, 온도유지 장치와 관련하여, 공개특허 제10-2005-0031146호는 작물 재배 온상장치에 관한 것으로, 폿트의 내주면에 난방장치를 통하여 가열된 온수를 순환공급하는 온수배관을 설치함으로써 일정한 온도로 보온을 유지할 수 있는 기술이 개시되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에서는, 온수가 폿트 내에 설치된 온수배관을 따라 순환하고 있어, 폿트가 길게 형성되는 경우, 온수가 유입되는 부분과 유입된 온수가 배출되는 부분의 온도차가 발생하게 되고, 이로 인하여 온도 전달이 효율적으로 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 배지가 수용되는 배드 내에 열선 부재를 장착하여 작물의 생육에 필요한 온도를 안정적으로 유지시킬 수 있는 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템의 제공을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 작물의 생장에 따른 필요한 온도를 온도 제어부에서 미리 설정함으로써, 시간 또는 배지의 현재 온도에 따라 열선 부재에 공급하는 전원을 자동으로 제어할 수 있는 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드 난방시스템의 제공을 목적으로 한다.

그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 저면 중앙에 형성되어 물 또는 배양액을 배출하는 배수홈과, 저면 양측에 하부로 라운드지며 형성되는 안착홈 및 상기 배수홈에 연결되는 제 1 면과 상기 안착홈에 연결되는 제 2 면이 서로 단차지게 연결되어 걸림턱이 형성된 복수개의 지지부를 포함하는 상부 개방형 배드 몸체와, 상기 제 1 면에 안착되어 상기 배수홈을 커버하는 지지판과, 상기 지지판의 상단에 장착되는 단열 부재와, 상기 단열 부재 상에 장착되는 열선커버 부재와, 상기 열선커버 부재 내에 삽입되고, 전원 공급부에 연결되어 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시키는 열선 부재 및 상기 안착홈에 설치되어, 외부로부터 공급되는 온수를 상기 배드 몸체 내에서 순환시키는 온수 공급관을 포함하고, 상기 배수홈과 상기 안착홈은 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 형성되며, 상기 지지부는 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되며 상기 배수홈과 상기 안착홈 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 작물의 생장 온도에 근거하여 상기 열선 부재에서 열이 변온되어 발생되도록, 상기 전원공급부에 연결되어 상기 전원 공급부로부터 상기 열선 부재에 공급되는 전원을 자동으로 제어하는 자동온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 상기 자동온도 제어부가 설정된 시간 또는 온도에 따라 상기 전원 공급부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 상기 열선커버 부재는 다각형 파이프 또는, 내부에 수납공간이 형성된 캡 형 파이프 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 상기 배드 몸체가 스티로폼 또는 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드는, 상기 배드 몸체에 수용되는 배지는 코코넛 배지 또는 코코넛 배양토 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자동 온도 제어가 가능한 작물 재배용 배드에 따르면, 배지가 수용되는 배드 내에 열선 부재를 장착하여 작물의 생육에 필요한 온도를 안정적으로 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 작물의 생장에 따른 필요한 온도를 온도 제어부에서 미리 설정함으로써, 시간 또는 배지의 현재 온도에 따라 열선 부재에 공급하는 전원을 자동으로 제어하여 배지의 온도를 가변할 수 있는 이점이 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드의 배드 몸체를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드를 개략적으로 나타내는 결합도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드의 배드 몸체에 장착되는 열선커버 부재를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 작물 재배용 배드 난방시스템을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 작물 재배용 배드의 배드 몸체를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 작물 재배용 배드를 개략적으로 나타내는 결합도이며, 도 3은 본 발명에 따른 작물 재배용 배드의 배드 몸체에 장착되는 열선커버 부재를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 작물 재배용 배드 난방시스템을 나타내는 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 작물 재배용 배드(1)의 배드 몸체(10)는 상부가 개방되고, 저면 중앙에 형성되어 물 또는 배양액을 배출하는 배수홈(110)과, 저면 양측에 하부로 라운드지며 형성되는 안착홈(120)을 포함할 수 있다.

또한, 배수홈(110)과 안착홈(120) 사이에는 배드 몸체(10)의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되어 위치하는 다수의 지지부(130)가 형성될 수 있다.

이 지지부(130)는 배수홈(110)에 연결되는 제 1 면(131)과 안착홈(120)에 연결되는 제 2 면(132)이 서로 단차지게 연결되어 걸림턱이 형성되는 형상으로 이루어질 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제 1 면(131)에는 배수홈(110)을 커버할 수 있도록, 예를 들어 직사각 판넬 형태의 지지판(20)이 안착될 수 있으며, 배수홈(110)을 상측에서 커버할 수 있다면 형태의 제한을 받는 것은 아니다.

제 1 면(131)에 안착된 지지판(20)의 상단에는 히팅 필름 등의 단열 부재(30)가 장착되고, 이 단열 부재는 지지판(20)의 길이와 동일하고 폭의 크기는 지지판(20)과 동일하거나 작게 형성될 수 있다.

단열 부재(30) 상에는 열선커버 부재(40)가 장착되며, 이 열선커버 부재(40) 내에는 열선 부재(50)가 구비될 수 있다. 따라서, 단열 부재(30) 상에 열선커버 부재(40) 및 열선 부재(50)가 구비됨으로써, 열선 부재(50)와 배드 몸체(10)의 접촉을 차단하여 열선 부재(50)에서 발생되는 열로 인하여 배드 몸체(10)의 변형이나 파손을 방지할 수 있고, 또한, 열선 부재(50)가 열선커버 부재(40)에 삽입되어 장착됨으로써, 물리적 외력이나 다른 요인에 의해 배드 몸체(10) 내에서 열선 부재(50)의 절단 또는 파손 등을 방지할 수 있다.

열선 부재(50)는 후술하는 전원 공급부(2)에 연결되고, 전원 공급부(2)로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시킬 수 있다. 또한, 열선 부재(50)가 삽입되는 열선커버 부재(40)는 단면이 다각형 파이프 또는 내부에 수납공간이 형성된 캡 형 파이프 등으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어, 도 3의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 사각 파이프 또는 단면이 "┌┐" 형태의 내부에 수납공간이 형성된 파이로 이루어질 수 있다.

특히, 이러한 열선커버 부재(40)는 열전도도가 높은 재질로 이루어질 수 있으며, 배드 몸체(10)의 길이와 동일한 길이로 형성되거나, 또는 복수개의 열선커버 부재가 연결되어 형성될 수도 있다. 따라서, 열선 부재(50)를 통해 발생되는 열이 열선커버 부재(40)의 외측으로 효과적으로 전달될 수 있다.

단열부재(30), 열선 부재(50)가 삽입된 열선커버 부재(40)가 장착된 지지판(20)의 상측에는 작물을 생육시키는 배지(70)가 수용되고, 이러한 배지(70)는 코코넛 배지 또는 코코넛 배양토 등으로 이루어질 수 있으며, 작물의 생육환경에 따라 다양한 재료가 채용될 수 있다.

또한, 배수홈(110)의 양측에 형성된, 안착홈(120)에는 별도의 축열장치(도시하지 않음)를 통해 공급되는 온수가 배드 몸체(10) 내에서 순환될 수 있도록 온수 공급관(60)이 설치될 수 있다.

투입구(610)에 공급된 온수는 온수 공급관(60)을 따라 배드 몸체(10) 내에서 순환되어 배출구(620)를 통해 배출됨으로써, 배드에 수용된 배지(70)에 일정한 온도를 유지시킬 수 있다.

또한, 안착홈(120)과 배추홈(110) 사이에 형성된 지지부(130)에 의해, 안착홈(120)에 설치된 온수 공급관(60)의 위치가 고정될 수 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 작물 재배용 배드(1)에 설치되는 열선 부재(50)는 전원을 공급하는 전원 공급부(2)에 연결될 수 있다. 전원 공급부(2)는 연결된 열선 부재(50)에서 열이 변온되어 발생되도록 자동온도 제어부(210)를 포함할 수 있다.

자동온도 제어부(210)에서는 작물의 생장 온도에 근거하여 시간별로 미리 설정된 시간 동안 전원 공급부(2)에서 열선 부재(50)에 전원을 공급하도록 전원 공급부(2)를 제어하거나 배지(70)에 장착된 별도의 온도 센서(3)를 통해 온도를 제어할 수 있다.

예를 들어, 자동온도 제어부(210)에서 배지(70)의 온도를 15℃ 내지 20℃로 유지하도록 설정되는 경우, 온도 센서(3)에서 측정된 배지(70)의 온도가 15℃ 미만이면 열선 부재(50)에 전원을 공급하도록 전원 공급부(2)를 제어할 수 있고, 측정된 배지(70)의 온도가 20℃를 넘으면 공급되는 전원을 차단하도록 전원 공급부(2)를 제어함으로써, 실시간으로 배지(70)의 설정된 온도를 유지할 수 있도록 전원 공급부(2)를 제어할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 작물 재배용 배드(1)는 배지(70) 전체에서 작물의 생육에 필요한 온도를 일정하게 유지할 수 있는 특징이 있다.

또한, 도면에 구체적으로 도시하지는 않았지만, 지지판(20)을 지지하는 지지부(130)가 일정 간격 이격되어 형성됨으로써, 각 지지부(130)의 이격된 공간을 통해 배지(70)에 공급되는 물 또는 배양액 등이 배수홈(110)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

배드 몸체(10)는 플라스틱 또는 스티로폼 재질로 형성될 수 있으며, 양 단에 결합홈(11)과 결합부(12)를 형성하여, 연속적으로 배드 몸체(10)를 연결한 작물 재배용 배드를 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 열선 부재(50) 및 온수 공급관(60)의 구성을 모두 포함하여 설명하였지만, 열선 부재(50)의 구성만을 채용하여 배지(70)의 온도를 제어하도록 하여도 괜찮다.

상기 본 발명의 내용은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 작물 재배용 배드 2 : 전원 공급부
3 : 온도 센서 10 : 배드 몸체
20 : 지지판 30 : 단열 부재
40 : 열선커버 부재 50 : 열선 부재
60 : 온수 공급관 70 : 배지
110 : 배수홈 120 : 안착홈
130 : 지지부 210 : 자동온도 제어부

Claims (6)

1. 저면 중앙에 형성되어 물 또는 배양액을 배출하는 배수홈과, 저면 양측에 하부로 라운드지며 형성되는 안착홈 및 상기 배수홈에 연결되는 제 1 면과 상기 안착홈에 연결되는 제 2 면이 서로 단차지게 연결되어 걸림턱이 형성된 복수개의 지지부를 포함하는 상부 개방형 배드 몸체;
   상기 제 1 면에 안착되어 상기 배수홈을 커버하는 지지판;
   상기 지지판의 상단에 장착되는 단열 부재;
   상기 단열 부재 상에 장착되는 열선커버 부재;
   상기 열선커버 부재 내에 삽입되고, 전원 공급부에 연결되어 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원에 의해 열을 발생시키는 열선 부재; 및
   상기 안착홈에 설치되어, 외부로부터 공급되는 온수를 상기 배드 몸체 내에서 순환시키는 온수 공급관;을 포함하고,
   상기 배수홈과 상기 안착홈은 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 형성되며,
   상기 지지부는 상기 배드 몸체의 길이방향을 따라 일정 간격 이격되며 상기 배수홈과 상기 안착홈 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   작물의 생장 온도에 근거하여 상기 열선 부재에서 열이 변온되어 발생하도록, 상기 전원공급부에 연결되어 상기 전원 공급부로부터 상기 열선 부재에 공급되는 전원을 자동으로 제어하는 자동온도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 자동온도 제어부는 설정된 시간 또는 온도에 따라 상기 전원 공급부를 제어하는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 열선커버 부재는,
   다각형 파이프 또는, 내부에 수납공간이 형성된 캡 형 파이프 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배드 몸체는 스티로폼 또는 플라스틱 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 배드 몸체에 수용되는 배지는 코코넛 배지 또는 코코넛 배양토 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 작물 재배용 배드 난방시스템.

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