KR101249478B1 - Plants cultivation apparatus - Google Patents

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KR101249478B1
KR101249478B1 KR1020120015955A KR20120015955A KR101249478B1 KR 101249478 B1 KR101249478 B1 KR 101249478B1 KR 1020120015955 A KR1020120015955 A KR 1020120015955A KR 20120015955 A KR20120015955 A KR 20120015955A KR 101249478 B1 KR101249478 B1 KR 101249478B1
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정종선
오종오
박제용
문현희
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주식회사 태종
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for growing plants is provided to create a natural environment for enhancing the quality of plants and increasing energy efficiency. CONSTITUTION: An apparatus for growing plants comprises; a plant growing box(100) comprising a plant growing place(101), a tub(210) which is able to store a nutrition solution, a plant growing bed(200) comprising a flowerpot supporter(220) which is connected to the nutrition solution, an LED lamp, a PWM waveform generator for generating pulse signals and a lighting part(300) comprising a part for controlling the intensity of electricity, a nutrition solution tank(910), a nutrition solution pump(920), a nutrition solution supplier(900) comprising a pipe(930,940) which connects the nutrition solution tank to the plant growing bed, a sensor part for detecting more than one factor such as a temperature, moisture or the amount of carbon dioxide in the plant growing place, a part for delivering input information to a control part and showing output information, and a controlling part(800) which controls the power of the lighting part and the nutrition solution supplier.

Description

자연환경조성이 가능한 식물재배장치{Plants cultivation apparatus} Plant cultivation apparatus for natural environment composition

본 발명은 지정된 구역 내에 자연환경에 준하는 분위기를 조성해서 식물 생장을 위한 최적화된 환경을 조성할 수 있는 식물재배장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation apparatus capable of creating an optimized environment for plant growth by creating an atmosphere corresponding to the natural environment within a designated area.

다양한 종류의 식물이 식용, 관상용 또는 실험용 등의 목적으로 인공 재배된다. 이러한 인공 재배는 실외는 물론 실내에서도 이루어지며, 실내 인공 재배의 경우 재배 대상 식물이 자연과 동일한 환경에서 생장할 수 있도록 다양한 장치들이 구성된다.
Various kinds of plants are artificially grown for the purpose of edible, ornamental or experimental purposes. Such artificial cultivation is carried out indoors as well as indoors, and in the case of indoor artificial cultivation, various devices are configured to grow a plant to be grown in the same environment as nature.

도 1은 식물의 실내 인공재배에 대한 종래 모습을 개략적으로 도시한 도면으로서, 이를 참조해 설명한다.FIG. 1 is a schematic view showing a conventional artificial cultivation of a plant, and will be described with reference to FIG.

식물을 재배하기 위해서는 일정 공간(H) 내에 하나 이상의 선반장(10)을 비치한다. 이때, 선반장(10)에는 복층의 선반이 구성될 수 있어서, 식물(30)이 식재된 용기(20)를 상기 선반이 지지할 수 있도록 한다. 한편, 상기 선반의 하부에는 하층에 위치한 용기(20)를 조명하는 조명등(310)이 배치된다. In order to grow plants, one or more shelf fields 10 are provided in a given space H. At this time, a multi-layer shelf may be formed in the shelf 10 so that the shelf can support the container 20 in which the plant 30 is planted. On the other hand, the lower portion of the shelf is provided with a lighting lamp 310 for illuminating the container 20 located on the lower floor.

전술한 바와 같이 조명등(310)은 식물(30)의 광합성을 위해 광을 제공하는 수단으로서, 통상적으로 백열등과 같은 저항 전구 또는 형광등과 같은 방전등이 활용되며, 이중에도 상대적으로 소비전력이 낮은 형광등이 널리 활용된다. 이러한 조명등(310)은 식물(30)이 안정된 광합성과 호흡활동을 진행할 수 있도록, 자연계의 일출 및 일몰 주기에 상응하는 사이클로 점등 및 소등된다. 한편, 도시한 바와 같이 인공재배는 대량의 식물재배를 목적으로 하므로, 선반장(10) 하나에도 다수 개의 조명등(310)이 설치되고, 해당 조명등(310)은 일괄 제어된다. 따라서, 선반장(10)에는 조명등(310)의 점등 및 소등을 일괄제어하기 위한 조작반(50, 50', 50")이 배치될 수 있다.As described above, the lamp 310 is a means for providing light for photosynthesis of the plant 30, and typically, a resistance lamp such as an incandescent lamp or a discharge lamp such as a fluorescent lamp is used, among which a fluorescent lamp having a relatively low power consumption is used. Widely used. The lamp 310 is turned on and off in a cycle corresponding to the sunrise and sunset cycles of the natural world, so that the plant 30 can proceed to the stable photosynthesis and breathing activity. On the other hand, artificial cultivation, as shown, for the purpose of a large number of plant cultivation, a plurality of lamps 310 is installed in one of the shelves 10, the lamp 310 is collectively controlled. Accordingly, the shelf 10 may be provided with operation panels 50, 50 ′, 50 ″ for collectively controlling the lighting and turning off of the lamp 310.

계속해서, 공간(H)에는 실내 습도를 정해진 범위로 일정하게 유지하기 위한 가습기(60)가 설치될 수 있다.Subsequently, the space H may be provided with a humidifier 60 for keeping indoor humidity constant within a predetermined range.

또한, 공간(H)에는 실내 온도를 정해진 범위로 일정하게 유지하기 위한 냉난방기(70)가 설치될 수 있다.In the space H, a cooling / heating unit 70 may be provided to maintain the room temperature constant within a predetermined range.

또한, 공간(H)에는 실내 환기를 위한 환풍기(80)가 설치되고, 배기를 위한 배관설비(P)가 구축될 수 있다.In addition, a ventilator 80 for ventilation of the room is provided in the space H, and a piping facility P for exhausting can be constructed.

이러한 조명등(310), 가습기(60), 냉난방기(70) 및 환풍기(80) 등은 재배자에 의해 개별 조작될 수도 있고, 중앙제어기(90)를 통해 일괄 제어될 수도 있다.The lamp 310, humidifier 60, air conditioner 70 and the fan 80 may be individually operated by the grower, or may be collectively controlled through the central controller (90).

이상 설명한 바와 같이, 식물(30)을 실내에서 재배하기 위해서는 일정한 환경 조건을 조성해야 하고, 이를 위해서는 다양한 장치들의 설치 및 구동이 요구된다. 하지만, 이러한 장치들은 지속적인 전력소비를 필요로 하고, 이러한 전력소비는 해당 식물(30) 재배의 비용을 증가시키므로, 식물(30) 재배로 발생하는 최종 수익이 감소하는 문제가 있었다.As described above, in order to cultivate the plant 30 in a room, it is necessary to provide a certain environmental condition, and installation and operation of various devices are required for this purpose. However, these devices require constant power consumption, and this power consumption increases the cost of growing the plant (30), thus reducing the final revenue generated by plant (30) cultivation.

또한, 식물(30)의 재배 공간은 선반장(10)으로 한정되는데 반해, 식물(30)의 생장 환경을 조성하는 가습기(60), 냉난방기(70) 및 환풍기(80) 등은 공간(H) 전체에 대한 환경을 조성하는데 전력을 소비해야 하므로, 실내에서 식물(30)을 재배하는 종래 방식은 매우 비효율적이고 비경제적이었다.In addition, the cultivation space of the plant 30 is limited to the shelf 10, while the humidifier 60, the air conditioner 70, the ventilator 80, and the like, which form a growth environment of the plant 30, have a space (H). Since power must be consumed to create an environment for the whole, the conventional way of growing plants 30 indoors has been very inefficient and inefficient.

이러한 문제 해소를 위해 식물 재배업자들은 상기 장치들의 구동시간을 줄이는 방안이 연구되었다. 그러나, 상기 장치들의 구동시간 단축은 해당 식물(30)의 생장 환경을 악화시키는 원인이었고, 이는 곧 식물(30)의 품질 악화와 불량률을 높이는 원인이 되므로, 오히려 경제적 손실이 커지는 문제가 발생하였다.In order to solve this problem, plant growers have been studied to reduce the running time of the devices. However, the shortening of the driving time of the devices was a cause of deteriorating the growth environment of the plant 30, which causes a deterioration of the quality of the plant 30 and a high rate of defects, and thus, a problem in which the economic loss increases.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 자연환경에 준하는 분위기를 조성해서 식물의 품질을 유지 또는 개선하면서도 인공 재배시 소모되는 전력을 효율적으로 운용할 수 있도록 된 자연환경조성이 가능한 식물재배장치의 제공을 기술적 과제로 한다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, by creating an atmosphere in accordance with the natural environment to maintain or improve the quality of the plant while maintaining a natural environment to efficiently operate the power consumed during artificial cultivation It is a technical task to provide a plant cultivation apparatus as much as possible.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

재배공간을 구비한 재배함;Cultivation with a cultivation space;

양액이 유입되는 유입관과 상기 양액이 유출되는 유출관을 각각 구비하고 상기 양액이 유출 전 저수가능하도록 상기 재배공간에 배치되는 수조와, 상기 식물이 양액과 접하도록 식재되는 화분대를 구비한 재배배드;A cultivation bed having an inflow tube through which the nutrient solution flows in and an outflow tube through which the nutrient solution flows out, and a water tank disposed in the cultivation space so that the nutrient solution can be stored before being discharged, and a planter planted so that the plant is in contact with the nutrient solution ;

상기 재배배드의 식물을 조명하도록 설치되는 LED 조명등과, 제어부의 제어신호에 따라 펄스신호를 발생시키는 PWM파형발생기와, 상기 조명등에 공급되는 전기를 상기 펄스신호에 따라 스위칭하고 상기 제어신호에 따라 디밍신호를 발생시켜서 상기 전기의 세기를 조정하는 정전류제어수단을 구비한 조명부;An LED lamp installed to illuminate the plant of the cultivation bed, a PWM waveform generator for generating a pulse signal according to a control signal of a controller, and switching the electricity supplied to the lamp according to the pulse signal and dimming according to the control signal An illumination unit having a constant current control means for generating a signal to adjust the intensity of the electricity;

양액이 저수되는 양액탱크와, 상기 양액탱크의 양액을 제어부의 제어신호에 따라 펌핑하는 양액펌프와, 상기 양액펌프의 동력에 의해 상기 양액이 상기 양액탱크와 재배배드를 순환하도록 상기 양액탱크와 재배배드를 연결하는 파이프를 구비한 양액공급부;A nutrient solution tank for storing nutrient solution, a nutrient solution pump for pumping the nutrient solution of the nutrient solution tank according to a control signal of the controller, and the nutrient solution tank and cultivation so that the nutrient solution circulates through the nutrient solution tank and the cultivation bed by the power of the nutrient solution pump. Nutrient supply unit having a pipe for connecting the bed;

상기 재배공간의 온도, 습도 또는 이산화탄소량 중 선택된 하나 이상을 감지해 수집정보를 생성하는 센서부;A sensor unit configured to generate collection information by sensing at least one selected from temperature, humidity, and carbon dioxide amount of the cultivation space;

재배자의 조작에 따른 입력신호를 생성해 제어부로 전송하고, 상기 제어부로부터 수신한 출력신호에 따른 출력정보를 출력하는 입출력부; 및An input / output unit which generates an input signal according to a grower's operation and transmits it to a control unit, and outputs output information according to the output signal received from the control unit; And

식물의 품종정보와 상기 품종별 생장 단계에 따른 소비전력 대비 최적화된 조명 밝기와 점멸주기 정보를 저장하는 메모리를 구비하고, 상기 입력신호에 따른 제어신호를 생성해서 상기 조명부 및 양액공급부의 구동을 제어하며, 상기 수집정보에 따른 출력신호를 생성하되, 상기 조명부에 대한 제어신호는 상기 메모리의 검색 정보에 따라 생성하는 제어부;It is equipped with a memory for storing the information on the variety of plants and the lighting brightness and flashing cycle information optimized for power consumption according to the growth stage for each variety, and generates a control signal according to the input signal to control the driving of the lighting unit and the nutrient solution supply unit A control unit generating an output signal according to the collection information, wherein the control signal for the lighting unit is generated according to the search information of the memory;

를 포함하는 자연환경조성이 가능한 식물재배장치이다.Plant cultivation apparatus capable of natural environment composition, including.

상기의 본 발명은, 재배 대상 식물에 공급되는 양액에 대한 인위적인 비율조정 없이도 일정하면서도 자연스럽게 유지시켜 공급되도록 할 수 있고, 식물의 생장에 해를 주지 않는 범위로 조명등의 밝기를 조정해 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있으며, 생장환경 조성을 위한 장치 운영이 최소한의 공간으로 한정되므로 불필요한 전력소모를 줄일 수 있는 한편, 이를 통해 상기 식물의 인공 재배를 위한 투입 경비 대비 수익률을 높일 수 있는 경제적 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to maintain a constant and natural supply without artificial ratio adjustment for the nutrient solution supplied to the plant to be cultivated, and to adjust the brightness of the lighting lamp in a range that does not harm the growth of the plant, thereby dramatically reducing power consumption. It can be reduced, and since the operation of the device for creating a growth environment is limited to a minimum space, it is possible to reduce unnecessary power consumption, and through this, there is an economic effect that can increase the return rate compared to the input cost for artificial cultivation of the plant.

도 1은 식물의 실내 인공재배에 대한 종래 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 식물재배장치의 모습을 개략적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 구성된 조명부·냉방부·센서부가 재배함에 탑재된 모습을 개략적으로 도시한 재배함의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 식물재배장치를 이루는 각 구성을 도시한 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 생체중량을 보인 그래프,
도 6은 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 건물중을 보인 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 엽 수를 보인 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 재배배드의 모습을 도시한 분해 사시도이고,
도 9는 본 발명에 따른 재배함의 모습을 개략적으로 도시한 정면도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic illustration of a conventional artificial cultivation of plants,
Figure 2 is a view schematically showing the appearance of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
3 is a side view of the grower schematically showing a state in which the lighting unit, the cooling unit, the sensor unit configured in the present invention mounted on the planting box,
Figure 4 is a block diagram showing each configuration constituting the plant cultivation apparatus according to the present invention,
5 is a graph showing the bio weight of the plant cultivation experiment results using the lighting unit according to the present invention,
6 is a graph showing the building of the plant cultivation experiment results using the lighting unit according to the present invention,
7 is a graph showing the number of leaves of the plant cultivation experiment results using the lighting unit according to the present invention,
8 is an exploded perspective view showing a state of the cultivation bad according to the present invention,
9 is a front view schematically showing the appearance of the grower according to the present invention.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 식물재배장치의 모습을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 구성된 조명부·냉방부·센서부가 재배함에 탑재된 모습을 개략적으로 도시한 재배함의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 식물재배장치를 이루는 각 구성을 도시한 구성도인 바, 이를 참조해 설명한다.Figure 2 is a view schematically showing the appearance of the plant cultivation apparatus according to the present invention, Figure 3 is a side view of the cultivator schematically showing the state mounted on the lighting unit, cooling unit, sensor unit configured in the present invention, Figure 4 is a block diagram showing each component constituting the plant cultivation apparatus according to the present invention, will be described with reference to this.

본 발명에 따른 식물재배장치는 재배 대상 식물을 수용하는 재배함(100)과, 식물의 광합성에 필요한 빛을 공급하는 조명부(300)와, 재배함(100) 내 재배공간(101)의 온도를 낮추기 위해 공기를 냉각하는 냉방부(400)와, 재배함(100) 내 재배공간(101)의 온도를 높이기 위핸 공기를 가열하는 난방부(500)와, 재배함(100) 내 재배공간(101)의 환경 상태를 감지하는 센서부(600)와, 재배배드(200)에 공급되는 양액을 보관하고 강제 순환시키는 양액공급부(900)와, 재배자가 조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·센서부(600)·양액공급부(900)의 동작상태를 확인하고 제어하는 입출력부(700)와, 조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·센서부(600)·양액공급부(900)의 동작상태를 확인해 동작을 제어하는 제어부(800)를 포함한다. 또한, 상기 식물재배장치는 정전시에도 조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·센서부(600)·입출력부(700)·제어부(800)·양액공급부(900)가 정지 없이 정상적인 구동이 유지될 수 있도록 전력을 공급하는 배터리(미도시함)를 더 포함할 수 있다. 배터리는 상용 전력을 받아 자동 충전되는 충전방식이 적용될 수 있고, 이를 위해 상기 배터리 충전을 위한 충전기가 보강 구비될 수도 있다.Plant cultivation apparatus according to the present invention is a cultivation box (100) for receiving a plant to be grown, the lighting unit 300 for supplying light necessary for photosynthesis of the plant, and the temperature of the cultivation space 101 in the cultivation box 100 Cooling unit 400 for cooling the air to lower, heating unit 500 for heating the air to increase the temperature of the cultivation space 101 in the cultivation box 100, cultivation space 101 in the cultivation box 100 Sensor unit 600 for detecting an environmental condition of the sensor, a nutrient solution supply unit 900 for storing and forcibly circulating the nutrient solution supplied to the cultivation bed 200, and the grower lights the lighting unit 300, the cooling unit 400, and the heating unit. Input and output unit 700 for checking and controlling the operation state of the unit 500, sensor unit 600, nutrient solution supply unit 900, lighting unit 300, cooling unit 400, heating unit 500, sensor unit 600, a control unit 800 for checking the operation state of the nutrient solution supply unit 900 to control the operation. In addition, the plant cultivation apparatus is the lighting unit 300, the cooling unit 400, the heating unit 500, the sensor unit 600, the input and output unit 700, the control unit 800, the nutrient solution supply unit 900 even during a power failure It may further include a battery (not shown) for supplying power so that normal driving can be maintained without stopping. The battery may be a charging method that is automatically charged by receiving commercial power, for this purpose it may be provided with a charger for charging the battery.

재배함(100)은 도시한 바와 같이 내부에 재배공간(101)을 형성하는 케이스 형상을 이루고, 재배자가 외부에서 내부를 볼 수 있도록 투명 또는 반투명한 재질로 제작될 수 있다. 또한 재배함(100)의 개구된 전면에는 외부와 재배공간(101)의 구획을 위한 블라인드(120)가 배치되어서, 재배공간(101) 내 공기와 외부 공기의 흐름이 최대한 차단되도록 하면서도 최소한의 환기는 유지되도록 해서, 식물의 광합성에 필요한 이산화탄소의 공급이 외부로부터 지속적으로 이루어질 수 있도록 하고, 이를 통해 재배공간(101)에서 생산된 산소가 외부로 공급될 수 있도록 한다.The cultivation box 100 forms a case shape forming a cultivation space 101 therein as shown, and may be made of a transparent or translucent material so that the grower can see the inside from the outside. In addition, a blind 120 for partitioning the outside and the cultivation space 101 is disposed on the opened front side of the cultivation box 100 to minimize the flow of air and external air in the cultivation space 101 while minimizing ventilation. Is maintained so that the supply of carbon dioxide necessary for photosynthesis of the plant can be continuously made from the outside, through which the oxygen produced in the cultivation space 101 can be supplied to the outside.

본 발명에 따른 실시 예에서는 블라인드(120)에 롤 타입이 적용되어서, 재배자가 필요에 따라 블라인드(120)를 손쉽게 업,다운할 수 있도록 하고, 이를 통해 재배공간(101)의 공기 비율을 용이하게 조절할 수 있도록 한다.In the embodiment according to the present invention, the roll type is applied to the blind 120, so that the grower can easily up and down the blind 120 as necessary, thereby facilitating an air ratio of the cultivation space 101. Make it adjustable.

하지만, 이외에도 본 발명에 따른 재배함(100)은 전면에 개폐 가능한 도어(미도시함)가 장착되어서, 재배 중인 식물을 꺼내거나 넣을 수 있도록 되고, 상기 도어를 닫으면 재배공간(101)이 격리되면서 실외 환경과의 분리가 명확해지도록 될 수도 있다. 상기 도어에는 냉장고의 도어에 적용되는 공지,공용의 밀폐기술이 적용될 수 있을 것이다.However, in addition to the cultivation box 100 according to the present invention is equipped with a door (not shown) that can be opened and closed on the front, to take out or put the plant in cultivation, and closing the door while the cultivation space 101 is isolated Separation from the outdoor environment may be made clear. The door may be a known, public sealing technology applied to the door of the refrigerator.

참고로, 재배함(100)의 전면에 도어가 적용될 경우, 재배공간(101)의 환기를 위해 재배함(100)은 환기팬을 더 포함할 수 있다. 환기팬은 재배공간(101)의 환기를 강제하기 위한 것으로서, 제어부(800)의 제어신호에 따라 재배공간(101) 내 이산화탄소비율을 조정하거나, 급격히 상승하거나 하강한 온도를 조절하기 위해 구동한다. 재배함(100)에는 재배공간(101)의 환기를 위한 유입구(미도시함)와 배기구(미도시함)가 형성되고, 환기팬은 통상적으로 배기구에 설치될 수 있을 것이다. 그러나, 환기팬의 설치위치는 배기구에 한정하는 것은 아니며, 유입구와 배기구 중 선택된 한 곳 이상에 설치되어서 기류가 강제로 형성되도록 할 수 있을 것이다.For reference, when the door is applied to the front of the cultivation box 100, the cultivation box 100 for ventilation of the cultivation space 101 may further include a ventilation fan. The ventilation fan is for forcibly venting the cultivation space 101, and is driven to adjust the carbon dioxide ratio in the cultivation space 101 or to adjust the temperature rapidly rising or falling according to the control signal of the controller 800. In the cultivation box 100, an inlet (not shown) and an exhaust port (not shown) for ventilation of the cultivation space 101 are formed, and a ventilation fan may be typically installed at the exhaust port. However, the installation position of the ventilation fan is not limited to the exhaust port, and may be installed at at least one selected from the inlet port and the exhaust port so that the air flow is forcibly formed.

한편, 유입구 및/또는 배기구에는 외부 공기의 필터링을 위한 필터(미도시함)가 설치될 수 있을 것이다.On the other hand, the inlet and / or the exhaust port may be provided with a filter (not shown) for filtering the outside air.

재배함(100)에는 식물이 수용되는 재배공간(101) 이외에 냉방부(400)·난방부(500)·센서부(600)·입출력부(700)·제어부(800)·양액공급부(900) 등이 수용되는 제1,2수용공간(102, 103)이 형성될 수 있다. 본 실시 예에서는 제1,2수용공간(102, 103) 두 개가 수용함(100)의 상단과 하단에 각각 형성된 것으로 했지만, 그 개수와 위치는 이에 한정하는 것은 아니며, 그 필요와 설계에 따라 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.The cultivation box 100 includes a cooling unit 400, a heating unit 500, a sensor unit 600, an input / output unit 700, a control unit 800, and a nutrient supply unit 900 in addition to the cultivation space 101 in which plants are accommodated. First and second accommodation spaces 102 and 103 may be formed to accommodate the back. In the present embodiment, two first and second accommodation spaces 102 and 103 are formed at the top and bottom of the housing 100, respectively, but the number and location thereof are not limited thereto. It may be modified to make.

한편, 재배함(100)의 재배공간(101)에는 식물이 식재된 재배배드(200)를 지지하는 선반(110)이 구비될 수 있다. 선반(110)은 전술한 바와 같이 재배배드(200)를 안정적으로 지지하는 것으로서, 평판 형상일 수도 있고, 본 실시 예에서 보인 바와 같이 재배배드(200)의 가장자리를 걸어 지지하는 돌출된 턱 형상일 수도 있다. 선반(110)은 재배배드(200)를 지지할 수 있는 구조라면 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있을 것이다.On the other hand, the cultivation space 101 of the cultivation box 100 may be provided with a shelf 110 for supporting the cultivation bed 200 in which the plant is planted. As described above, the shelf 110 stably supports the culture bed 200, and may have a flat plate shape or a protruded jaw shape that supports the edge of the culture bed 200 as shown in this embodiment. It may be. Shelf 110 may be modified in various ways without departing from the scope of the following claims if the structure that can support the cultivation bed 200.

재배배드(200)는 식물이 식재되는 곳으로서, 도 8(본 발명에 따른 재배배드의 모습을 도시한 분해 사시도)에서 보인 바와 같이, 다수 개의 재배배드(200)가 상하 복층으로 배치되고, 양액이 저수되는 수조(210, 210')와, 식물이 식재되는 화분대(220)로 구성된다. 본 실시 예에서는 화분대(220)가 식물이 개별적으로 각각 식재된 다수의 화분을 일체로 고정하는 틀 형태로 하였으나 이에 한정하지 않고 다수의 식물을 일체로 식재하는 대형 화분 형태로 제작될 수도 있음은 물론이다. 또한, 본 실시 예에서는 화분대(220)가 수조(210, 210')에 안착 고정되는 것으로 하였으나, 이외에도 화분대(220)가 재배함(100)에 직접 고정되도록 될 수도 있을 것이다. 결국, 화분대(220)는 식재된 식물이 수조(210, 210')의 양액과 접할 수 있도록 된다면, 화분대(220)의 고정은 수조(210, 210') 또는 재배함(100)에 한정되지 않는다.The cultivation bad 200 is a place where plants are planted, and as shown in FIG. 8 (exploded perspective view showing a state of the cultivated bad according to the present invention), a plurality of cultivation bades 200 are arranged in upper and lower plural layers, and nutrient solution The water tanks 210 and 210 'are stored, and the flower pots 220 in which the plants are planted. In the present embodiment, the flower pot 220 has a frame shape in which a plurality of pots in which plants are individually planted are integrally fixed. However, the flower pot 220 may also be manufactured in a large flower pot form in which a plurality of plants are integrally planted. to be. In addition, in the present embodiment, the flower pot 220 is fixed to the tanks 210 and 210 ', but in addition, the flower pot 220 may be directly fixed to the cultivation box 100. After all, if the planter 220 is to be planted in contact with the nutrient solution of the tank (210, 210 '), the fixing of the planter 220 is not limited to the tank (210, 210') or cultivation (100). .

계속해서, 본 발명에 따른 수조(210, 210')는 양액이 일단으로 유입되면 타단으로 유출되도록 된 구조를 이루며, 이를 위해 일단에는 유입관(211)이 형성되고, 타단에는 유출관(212)이 형성된다. 이때, 유입관(211)과 유출관(212)에는 각각 수조(210, 210') 본체와의 연통을 위한 유입구(211a) 및 유출구(212a)가 형성된다. 한편, 수조(210, 210') 본체의 바닥은 유출구(212a)로 기울어지게 형성되거나, 수조(210, 210')의 재배함(100) 내 배치시 기울어지게 해서 유입관(211)으로 유입된 양액은 자연스럽게 유출관(212)으로 흘러 유출되도록 될 수도 있다. 그러나 이외에도 도시한 바와 같이 수조(210, 210') 본체의 바닥을 수평하게 두고, 유출구(212a)에 턱을 주어 양액의 수위가 상기 턱 이상이 될 때에만 비로소 유출구(212a)를 통해 양액이 배출되도록 할 수도 있을 것이다.Subsequently, the water tanks 210 and 210 'according to the present invention have a structure in which the nutrient solution flows into one end and flows out to the other end. For this purpose, an inlet pipe 211 is formed at one end and an outlet pipe 212 at the other end. Is formed. At this time, the inlet pipe 211 and the outlet pipe 212 is formed with the inlet 211a and the outlet 212a for communication with the main body of the tank (210, 210 '), respectively. On the other hand, the bottom of the body of the tank (210, 210 ') is formed to be inclined to the outlet 212a, or inclined when placed in the cultivation box 100 of the tank (210, 210') introduced into the inlet pipe 211 The nutrient solution may be allowed to flow out of the outflow pipe 212 naturally. However, as shown, the bottom of the main body of the tanks 210 and 210 'is horizontal and the nutrient solution is discharged through the outlet port 212a only when the nutrient solution level becomes higher than the chin by giving a chin to the outlet port 212a. You may be able to.

도 8(a)와 도 8(b)는 수조(210, 210')에 구성된 유입관(211) 및 유출관(212)의 위치가 서로 반대인 모습을 도시한 것으로서, 이는 양액의 자연순환을 위해 본 발명에 따른 식물재배장치에 구성된다. 이에 대한 보다 상세한 내용은 양액공급부(900)의 설명과 더불어 한다.8 (a) and 8 (b) show the positions of the inlet pipe 211 and the outlet pipe 212 configured in the water tanks 210 and 210 'are opposite to each other, which indicates a natural circulation of the nutrient solution. It is configured in the plant cultivation apparatus according to the present invention. More details on this will be described with the description of the nutrient solution supply unit 900.

한편, 상기 양액은 재배 대상 식물에 영양분을 공급하는 액상비료의 일종으로서, 식물 생장에 필수적으로 필요한 요소가 포함된다. 상기 양액은 공지,공용의 기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.On the other hand, the nutrient solution is a kind of liquid fertilizer for supplying nutrients to the plant to be grown, and includes essential elements necessary for plant growth. Since the nutrient solution is a publicly known technique, a description thereof will be omitted.

조명부(300)는 재배 대상 식물이 광합성 활동을 할 수 있도록 빛을 공급하는 것으로서, 통상적인 저항전구, 방전등, LED 등 다양한 방식의 발광수단이 적용될 수 있다. 그런데, 본 발명에 따른 조명부(300)는 지정된 주파수로 점멸을 반복해야 하고, 이러한 점멸주기 조정은 전력소모가 상대적으로 크므로 조명부(300)에 대한 실시 예로 LED를 적용하는 것이 바람직할 것이다.The lighting unit 300 supplies light so that the plant to be cultivated may perform photosynthetic activity, and various light emitting means such as a resistance lamp, a discharge lamp, and an LED may be applied. By the way, the lighting unit 300 according to the present invention should repeat the flashing at a specified frequency, and this flashing period adjustment is preferable because the power consumption is relatively large, it is preferable to apply the LED as an embodiment for the lighting unit 300.

본 발명에 따른 조명부(300)는 밝기를 낮춤으로써 구동에 소비되는 전력량을 줄이고, 상기 밝기 감소로 인해 식물이 받는 손실은 조명등의 점멸주기 조정으로 보상해줌으로써, 식물의 인공 재배를 위한 전력 소비는 절감하고 식물의 품질은 유지 또는 향상시킬 수 있다.The lighting unit 300 according to the present invention reduces the amount of power consumed for driving by lowering the brightness, and the loss received by the plant due to the reduced brightness is compensated by adjusting the flashing cycle of the lamp, so that the power consumption for artificial cultivation of the plant It can save and maintain or improve the quality of the plant.

이를 위한 조명부(300)는 조명등(310)의 밝기 조정과 점멸주기를 제어할 수 있도록 한 것으로서, 식물의 품종에 따라 상기 조명등(310)의 밝기 및 점멸주기를 선택해 설정할 수 있다.The lighting unit 300 for this purpose is to control the brightness adjustment and the flashing cycle of the lamp 310, it can be set by selecting the brightness and the flashing cycle of the lamp 310 according to the variety of plants.

본 발명에 따른 조명부(300)는 재배공간(101)에 설치되는 조명등(310)과, 펄스신호를 발생시키는 PWM파형발생기(320; Pulse Width Modulation; 펄스폭 변조)와, 직류전원(DC)의 전기를 PWM파형발생기(320)의 펄스신호에 따라 조명등(310)에 제공해서 조명등(310)이 상기 펄스신호에 상응하는 점멸주기를 갖도록 스위칭하는 정전류제어기(330; 정전류 제어 드라이버)를 포함한다.The lighting unit 300 according to the present invention includes a lamp 310 installed in the cultivation space 101, a PWM waveform generator 320 for generating a pulse signal, and a DC power supply DC. And a constant current controller 330 (constant current control driver) for providing electricity to the lamp 310 according to the pulse signal of the PWM waveform generator 320 to switch the lamp 310 to have a flashing period corresponding to the pulse signal.

여기서, 조명등(310)은 정전류제어기(330)가 공급하는 전기에 반응해서 해당 점멸주기로 점멸할 수 있는 LED(light emitting diode) 램프가 적용될 수 있다. 조명등(310)은 재배배드(200)의 식물에 효과적으로 조명하기 위해 재배배드(200)의 직상방에 배치되는 것이 바람직하며, 이를 위해 재배배드(200)를 지지하는 선반(110) 저면에 설치될 수 있을 것이다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니며, 재배공간(101)의 내벽에 직접 고정되거나, 상기 내벽으로부터 돌출된 행거(미도시됨) 등을 매개로 고정될 수도 있을 것이다.Here, the lamp 310 may be applied to the LED (light emitting diode) lamp that can be flashed in the corresponding flashing cycle in response to the electricity supplied by the constant current controller 330. The lamp 310 is preferably disposed directly above the cultivation bed 200 in order to effectively illuminate the plant of the cultivation bed 200, for this purpose is to be installed on the bottom of the shelf 110 supporting the cultivation bed 200 Could be. However, the present invention is not limited thereto, and may be directly fixed to the inner wall of the cultivation space 101 or may be fixed through a hanger (not shown) protruding from the inner wall.

재배자는 식물재배장치에 각각 개별 구성된 입출력부(700)를 조작함으로써 제어부(800)를 제어해 조명등(310)의 점멸주기를 제어할 수 있다. 그러나, 이외에도 재배자는 통신망을 매개로 제어부(800)와 통신하는 중앙제어부(C1), 컴퓨터(C2), 이동통신단말기(C3) 등을 이용해 제어부(800)로 접속할 수 있고, 이를 통해 제어부(800)가 제어하는 조명등(310)의 동작을 직접 제어할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 제어부(800)의 설명과 더불어 상세히 한다.The grower may control the flashing cycle of the lamp 310 by controlling the controller 800 by manipulating the input / output unit 700 individually configured in the plant cultivation apparatus. However, in addition to the grower may be connected to the control unit 800 using the central control unit (C1), computer (C2), mobile communication terminal (C3) and the like to communicate with the control unit 800 via a communication network, through this control unit 800 ) Can directly control the operation of the lamp 310. A detailed description thereof will be given in detail along with the description of the controller 800.

계속해서, 제어부(800)는 재배자의 상기 조작에 따라 해당하는 펄스 제어신호를 발생시킨다. 상기 펄스 제어신호를 수신한 PWM파형발생기(320)는 관련 펄스신호를 발생시켜서, 정전류제어기(330)가 상기 펄스신호에 상응하는 주기로 조명등(310)에 전원을 공급하도록 스위칭한다.Subsequently, the controller 800 generates a corresponding pulse control signal in accordance with the operation of the grower. The PWM waveform generator 320 receiving the pulse control signal generates an associated pulse signal, and switches the constant current controller 330 to supply power to the lamp 310 at a period corresponding to the pulse signal.

한편, 재배자는 입출력부(700)를 조작함으로써 제어부(800)를 제어해 조명등(310)의 밝기를 제어할 수 있다. 참고로, 제어부(800)는 재배자의 조작에 따라 해당하는 디밍(dimming)신호를 발생시킨다. 상기 디밍신호를 수신한 정전류제어기(330)는 상기 디밍신호에 상응하는 전류를 조명등(310)에 공급하고, 조명등(310)은 해당 전류에 따라 밝기가 조정된다.
On the other hand, the grower may control the controller 800 by operating the input / output unit 700 to control the brightness of the lamp 310. For reference, the controller 800 generates a corresponding dimming signal according to the operation of the grower. The constant current controller 330 receiving the dimming signal supplies a current corresponding to the dimming signal to the lamp 310, and the lamp 310 is adjusted in brightness according to the current.

도 5는 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 생체중량을 보인 그래프이고, 도 6은 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 건물중을 보인 그래프이고, 도 7은 본 발명에 따른 조명부를 이용한 식물의 재배실험 결과 식물의 엽 수를 보인 그래프인 바, 이를 참조해 설명한다.Figure 5 is a graph showing the bio weight of the plant as a result of the plant cultivation experiment using the lighting unit according to the present invention, Figure 6 is a graph showing the building of the plant as a result of cultivation experiment of the plant using the lighting unit according to the present invention, Figure 7 Is a graph showing the number of leaves of the plant as a result of the cultivation experiment of the plant using the lighting unit according to the present invention, will be described with reference to this.

본 발명에 따른 조명부(300)를 이용해 식물에 조사되는 조명등(310)의 밝기를 조정하고, 아울러 조명등(310)의 점멸주기를 조정해서 특정 식물의 최종 품질을 확인하였다.Using the lighting unit 300 according to the present invention, the brightness of the lamp 310 irradiated onto the plant was adjusted, and the blinking period of the lamp 310 was adjusted to confirm the final quality of the specific plant.

여기서, 식물의 품종은 청치마 상추(아시아종묘)로 하였다.Here, varieties of plants were made from blue lettuce lettuce (Asian seedlings).

조명등(310)은 12W의 LED 램프로 하였고, PWM파형발생기(320)의 상기 펄스신호 범위는 최소해상도 25 MHz, 최대해상도 97.65 KHz, 최대간격 0.6710 sec의 사양으로 하였다.The lamp 310 was a 12W LED lamp, and the pulse signal range of the PWM waveform generator 320 was set to a minimum resolution of 25 MHz, a maximum resolution of 97.65 KHz, and a maximum interval of 0.6710 sec.

조명등(310)의 점등 주기는 16시간/일로 했고, 식물(30) 생육환경관리는 이산화탄소 450ppm, 온도는 20.5℃, 습도는 68%로 평균관리를 실시하였다.The lighting cycle of the lamp 310 was set to 16 hours / day, the growth environment management of the plant 30 was 450ppm carbon dioxide, temperature 20.5 ℃, humidity was 68%, average management was carried out.

한편, 식물을 재배배드(200)에 정식한 후 뿌리의 활착 기간인 4일까지는 실험군의 환경 조건인 조명등(310)의 밝기(Duty ratio)는 100%로 유지하고, 점멸주기는 400㎲로 동일하게 했다. 여기서, 100%의 조명등(310) 밝기란, 조명등(310)으로부터 30cm 떨어진 거리에서

Figure 112012012615822-pat00001
로 측정되는 광량이다.On the other hand, after the plant is planted in the cultivation bed (200) until the root sticking period of 4 days, the brightness ratio (Duty ratio) of the lamp 310, the environmental conditions of the experimental group is maintained at 100%, the flashing period is the same 400 ㎲ Let it. Here, 100% brightness of the lamp 310 is at a distance of 30cm away from the lamp 310
Figure 112012012615822-pat00001
The amount of light measured by.

본 실험에서는 4개의 실험군에 밝기와 점멸주기를 달리한 환경 조건을 적용하였다.In this experiment, four experimental groups were applied with different environmental conditions.

제1실험군(파란색)은 200㎲의 점멸주기와 50%의 상대 밝기를 적용했다.The first experimental group (blue) applied a flashing cycle of 200 Hz and a relative brightness of 50%.

제2실험군(빨간색)은 200㎲의 점멸주기와 100%의 상대 밝기를 적용했다.The second experimental group (red) applied a flashing cycle of 200 Hz and a relative brightness of 100%.

제3실험군(초록색)은 400㎲의 점멸주기와 50%의 상대 밝기를 적용했다.The third experimental group (green) applied a flashing cycle of 400 Hz and a relative brightness of 50%.

제4실험군(보라색)은 400㎲의 점멸주기와 100%의 상대 밝기를 적용했다.
The fourth experimental group (purple) applied a flashing cycle of 400 Hz and a relative brightness of 100%.

도 5에서 확인되는 바와 같이, 식물의 생체중량은 정식 후 12일까지는 각 실험군의 차가 크지 않으나, 정식 후 19일 후에는 환경 조건에 따른 차이가 발생했고, 26일에서는 각 실험군의 차가 두드러지게 나타났다.As shown in FIG. 5, the bioweight of the plant was not large in each experimental group until 12 days after planting, but after 19 days of planting, the difference occurred according to environmental conditions, and the difference in each experimental group was prominent at 26 days. .

내용을 정리하면, 점멸주기를 동일하게 둔 제1,2실험군과 제2,3실험군의 경우 상대 밝기가 큰 제2실험군과 제4실험군의 생체중량이 크게 나타났다. 한편, 상대 밝기를 동일하게 둔 제1,3실험군과 제2,4실험군의 경우 점멸주기가 작은 제1실험군과 제2실험군의 생체중량이 크게 나타났다. 결국, 상대 밝기를 낮추더라도 조명등(310)의 점멸주기 조정으로 식물의 생체중량이 보상될 수 있음이 확인된다.In summary, in the first and second experimental groups and the second and third experimental groups having the same flashing cycle, the biomass weights of the second and fourth experimental groups with large relative brightness were large. On the other hand, in the first and third experimental groups and the second and fourth experimental groups having the same relative brightness, the biomass weights of the first and second experimental groups having a small flashing period were large. As a result, it is confirmed that even if the relative brightness is lowered, the bio weight of the plant can be compensated by adjusting the blinking period of the lamp 310.

한편, 상대 밝기와 점멸주기의 조건을 달리한 제2실험군과 제3실험군의 생체중량의 경우 유의성이 높게 확인되었는데, 이는 식물에 대한 조명의 상대 밝기와 점멸주기를 조정함으로써, 해당 식물의 품질을 개선할 수 있음을 보이는 근거가 될 것이다.
On the other hand, the bio weights of the second and third experimental groups having different conditions of relative brightness and flashing period were found to be highly significant, which is determined by adjusting the relative brightness and the flashing period of illumination of the plant, thereby improving the quality of the plant. It will be evidence of improvement.

도 6에서 확인되는 바와 같이, 식물의 건물중은 정식 후 12일까지는 각 실험군의 차가 크지 않으나, 정식 후 19일 후에는 환경 조건에 따른 차이가 발생했고, 26일에서는 각 실험군의 차가 두드러지게 나타났다. 한편, 상대 밝기를 동일하게 둔 제1,3실험군과 제2,4실험군의 경우 점멸주기가 작은 제1실험군과 제2실험군의 건물중이 크게 나타났다. 결국, 상대 밝기를 낮추더라도 조명등(310)의 점멸주기 조정으로 식물의 건물중이 보상될 수 있음이 확인된다.As can be seen from Figure 6, in the building of the plant, the difference of each experimental group is not large until 12 days after planting, the difference occurred according to environmental conditions after 19 days after planting, the difference of each experimental group was noticeable on 26 days . On the other hand, in the first and third experimental groups and the second and fourth experimental groups having the same relative brightness, the building weights of the first and second experimental groups with small flashing periods were large. As a result, it is confirmed that the building weight of the plant can be compensated by adjusting the blinking period of the lamp 310 even though the relative brightness is lowered.

한편, 상대 밝기와 점멸주기의 조건을 달리한 제2실험군과 제3실험군의 건물중의 경우 유의성이 높게 확인되었는데, 이는 식물에 대한 조명의 상대 밝기와 점멸주기를 조정함으로써, 해당 식물의 품질을 개선할 수 있음을 보이는 근거가 될 것이다.
On the other hand, in the buildings of the second experimental group and the third experimental group having different conditions of the relative brightness and the flashing period, the significance was found to be high, which was determined by adjusting the relative brightness and the flashing period of the lighting for the plant. It will be evidence of improvement.

도 7에서 확인되는 바와 같이, 식물의 엽 수는 정식 후 12일부터 제2실험군이 평균 0.25개 더 출현했으며, 정식 후 26일부터는 제2실험군은 제4실험군보다 엽 수가 평균 1.5개 더 출현했다. 또한, 전체적으로 보았을 때, 엽 수 또한 제1 내지 4실험군의 패턴은 생체중량과 건물중의 패턴과 유사함이 확인된다. 결국, 식물에 대한 조명의 상대 밝기와 점멸주기를 조정함으로써, 해당 식물의 품질을 개선할 수 있음을 보이는 근거가 될 것이다.
As shown in FIG. 7, the number of leaves of plants was an additional 0.25 in the second experimental group from 12 days after planting, and the number of leaves in the second experimental group was 1.5 more than in the fourth experimental group from 26 days after planting. . In addition, when viewed as a whole, it is confirmed that the leaves and the patterns of the first to fourth experimental groups are similar to those of the bioweight and the building weight. After all, by adjusting the relative brightness and blinking period of the lighting for the plant, it will be a basis for showing that the quality of the plant can be improved.

이상의 실험결과를 통해 조명등(310)의 밝기를 낮출 경우 식물(30)의 품질이 다소 저하됨을 확인하였다. 물론, 상기 밝기의 조정 정도에 따라 품질 변화 정도에 유의성 차가 크지 않을 수 있으나, 상기 밝기가 낮아지면 식물에 영향이 미침은 분명하다.Through the above experimental results, it was confirmed that when the brightness of the lamp 310 is lowered, the quality of the plant 30 is somewhat reduced. Of course, the difference in quality may not be significant according to the degree of adjustment of the brightness, but it is clear that the lower the brightness affects the plant.

하지만, 상기 밝기 조정으로 식물에 미친 손해는 조명등(310)의 점멸주기 조정으로 보상됨을 본 실험을 통해 확인하였다. 이는 조명의 제공 주기(점멸주기)를 식물의 광합성 주기에 맞춰 제공하면서 조명등(310)이 최소한의 점멸만을 하도록 해서, 해당 식물은 충분한 광합성 활동을 할 수 있으면서도 조명등(310)의 지속적인 점멸로 인한 스트레스는 최소화된 효과인 것으로 추정된다.However, it was confirmed through this experiment that the damage caused to the plants by adjusting the brightness is compensated by adjusting the blinking period of the lamp 310. This provides the illumination cycle (flashing cycle) according to the photosynthesis cycle of the plant to ensure that the lamp 310 blinks only a minimum, so that the plant can perform sufficient photosynthetic activity while the stress due to the continuous blinking of the lamp 310 Is assumed to be a minimized effect.

한편, [표 1]에서 확인되는 바와 같이, 조명등(310)의 밝기 조정을 통해 다음과 같은 소비전력의 절감 효과를 얻을 수 있었다. 여기서, 전압은 24V이다.
On the other hand, as shown in Table 1, through the brightness adjustment of the lamp 310 it was possible to obtain the following power savings. Here, the voltage is 24V.

밝기단계(%)Brightness level (%) 소비전류(A)Current consumption (A) 소비전력(W)Power Consumption (W) 1010 0.0220.022 0.5280.528 2020 0.0450.045 1.0801.080 3030 0.0680.068 1.6321.632 4040 0.0920.092 2.2082.208 5050 0.1150.115 2.7602.760 6060 0.1380.138 3.3123.312 7070 0.1630.163 3.9123.912 8080 0.1880.188 4.5124.512 9090 0.2140.214 5.1365.136 100100 0.2450.245 5.8805.880

확인되는 바와 같이, 밝기가 100%에서 50%로 낮아지면 소비전력은 5.880W에서 2.760W로 절감됨을 확인할 수 있었다. 한편, 점멸주기의 조정은 소비전류 및 소비전력의 변화를 일으키지 않았다. As can be seen, when the brightness is lowered from 100% to 50%, the power consumption was reduced from 5.880W to 2.760W. On the other hand, adjustment of the flashing period did not cause changes in the current consumption and the power consumption.

결국, 앞의 실험결과에서 확인되는 바와 같이 식물의 품종에서 밝기를 낮추는 대신 점멸주기를 조정한 제1실험군과 제4실험군의 유의성 차가 크지 않았고, 대신 소비전력을 절감할 수 있음이 확인되었으므로, 본 발명에 따른 조명부(300)를 이용해 전력 소비를 줄이고 식물의 품질은 유지 또는 향상시킬 수 있음이 입증되었다. 따라서, 식물의 품종에 따라 생장 단계별로 소비전력 대비 최적화된 조명 밝기와 점멸주기를 확인해서 DB화하고, 이를 토대로 조명부(300)의 구동을 제어한다면, 전력소비는 줄이고 식물 생산량은 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
As a result, as shown in the previous test results, it was found that the difference between the first and fourth experimental groups in which the flickering period was adjusted was not large, and the power consumption could be reduced instead of lowering the brightness in the plant varieties. It has been demonstrated that the lighting unit 300 according to the present invention can reduce power consumption and maintain or improve plant quality. Therefore, according to the varieties of plants according to the growth stage by checking the optimized lighting brightness and flashing cycle compared to the power consumption, and if the control of the driving of the lighting unit 300 based on this, the power consumption is reduced and the plant yield can be increased You can expect.

냉방부(400)는 NH3, 프레온 등과 같은 냉매가스를 압축, 응축, 증발시켜서 주변온도를 강제로 낮추는 장치로서, 본 발명에 따른 식물재배장치에 적용되어서 제어부(800)의 제어신호에 따라 식물이 생장하는 재배공간(101)의 온도를 강제로 낮추는 기능을 수행한다. 이를 위해 냉방부(400)는 상기 냉매가스를 강제로 압축하는 압축기(410)와, 압축된 상기 냉매가스를 응축시키는 응축기(420)와, 응축된 상기 냉매가스를 증발시키는 증발기(430)로 구성된다. 특히 증발기(430)는 재배공간(101)에 인접하게 배치되면서 재배공간(101)에 형성된 다수 개의 냉기배출구멍(104)을 통해 냉기를 강제 배출시키므로, 상기 냉기를 이용해 재배공간(101)의 공기를 냉각시킬 수 있고, 이를 통해 재배공간(101)의 온도를 강제로 낮출 수 있다. 냉방부(400)는 냉장고 또는 에어컨 등에 응용된 공지,공용의 냉방기술이 적용된 것으로서, 여기서는 냉방부(400)의 하드웨어적인 구조에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
The cooling unit 400 is a device for forcibly lowering the ambient temperature by compressing, condensing, and evaporating a refrigerant gas such as NH 3 , freon, and the like, which is applied to a plant cultivation apparatus according to the present invention, according to a control signal of the controller 800. It performs a function of forcibly lowering the temperature of the growing space 101. To this end, the cooling unit 400 includes a compressor 410 forcibly compressing the refrigerant gas, a condenser 420 for condensing the compressed refrigerant gas, and an evaporator 430 for evaporating the condensed refrigerant gas. do. In particular, since the evaporator 430 is disposed adjacent to the cultivation space 101 to forcibly discharge cold air through a plurality of cold air discharge holes 104 formed in the cultivation space 101, the air in the cultivation space 101 by using the cold air It can be cooled, through which the temperature of the cultivation space 101 can be forcibly lowered. The cooling unit 400 is a known or common cooling technology applied to a refrigerator or an air conditioner, and the like, and a detailed description of the hardware structure of the cooling unit 400 is omitted here.

난방부(500)는 니크롬선과 같은 전기저항선(열선; 미도시함)을 재배공간(101) 내에 배선하고, 상기 전기저항선으로의 전기공급을 조절하는 제어기(510)가 구성된다. 여기서 제어기(510)는 제어부(800)의 제어신호에 따라 상기 전기저항선으로의 전기공급을 조절할 수 있도록 가변저항과 같은 자재가 적용될 수 있고, 이를 통해 난방부(500)는 제어부(800)의 제어신호에 따라 재배공간(101)의 공기를 가열해서 온도를 강제로 높이는 기능을 수행한다.The heating unit 500 includes a controller 510 which wires an electric resistance wire (heat wire; not shown) such as a nichrome wire in the cultivation space 101, and controls an electric supply to the electric resistance wire. In this case, the controller 510 may be applied with a material such as a variable resistor to control the supply of electricity to the electric resistance wire according to the control signal of the controller 800, and thus the heating unit 500 controls the controller 800. In response to a signal, the air in the cultivation space 101 is heated to forcibly increase the temperature.

상기 전기저항선으로부터 발하는 열은 단순 복사 방식에 의해 식물에 전달될 수도 있고, 팬(미도시함)과 같은 수단에 의한 강제적인 기류 발생으로 식물에 전달될 수도 있을 것이다.
Heat generated from the electrical resistance wire may be transmitted to the plant by a simple radiation method, or may be transmitted to the plant by forcibly generating airflow by means such as a fan (not shown).

센서부(600)는 재배공간(101)의 환경을 감지하고, 감지한 수집정보를 제어부(800)로 전송하는 것으로서, 상기 수집정보에는 재배공간(101)의 온도, 습도 또는 이산화탄소량 중 선택된 하나 이상이 포함될 수 있을 것이다. 이를 위해 센서부(600)에는 온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서 등이 포함될 수 있다. 여기서, 본 발명에 따른 상기 온도센서, 습도센서 및 이산화탄소센서의 실시 예에는 각각 해당 대상을 감지하기 위해 제작된 통상적인 센서가 적용될 수 있다. The sensor unit 600 detects an environment of the cultivation space 101 and transmits the detected collection information to the control unit 800. The collection information includes one selected from the temperature, humidity, or carbon dioxide amount of the cultivation space 101. The above may be included. To this end, the sensor unit 600 may include a temperature sensor, a humidity sensor, a carbon dioxide sensor, and the like. Here, in the embodiments of the temperature sensor, the humidity sensor, and the carbon dioxide sensor according to the present invention, a conventional sensor manufactured to detect a corresponding object may be applied.

참고로, 센서부(600)를 구성하는 각각의 센서(온도센서, 습도센서, 이산화탄소센서 등)는 일반적인 아날로그 타입의 신호를 발생시켜 전송하므로, 제어부(800)가 이를 수신하기 전 별도의 중계수단을 통해 상기 신호가 제어부(800)에서 처리될 수 있는 수집정보로 변환된 후 제어부(800)로 전달될 수 있을 것이다.
For reference, since each sensor (temperature sensor, humidity sensor, carbon dioxide sensor, etc.) constituting the sensor unit 600 generates and transmits a signal of a general analog type, a separate relay means before the control unit 800 receives it. The signal may be converted into collection information that may be processed by the controller 800 and then transferred to the controller 800.

양액공급부(900)는 도 9(본 발명에 따른 재배함의 모습을 개략적으로 도시한 정면도)에 도시한 바와 같이, 양액이 저수되는 양액탱크(910)와, 양액탱크(910)의 양액을 강제로 펌핑하는 양액펌프(920)와, 양액이 양액탱크(910)와 재배배드(200)를 순환하도록 양액탱크(910)와 재배배드(200)를 연결하는 파이프(930, 940, 950)로 구성된다.The nutrient solution supply unit 900 is a nutrient solution tank 910, the nutrient solution is stored, and the nutrient solution of the nutrient solution tank 910, as shown in Figure 9 (a front view schematically showing the appearance of the cultivation box according to the present invention) Consists of a nutrient solution pump 920 for pumping, and the nutrient solution tank 910 and the cultivation bed 200 to circulate the nutrient solution tank 910 and the cultivation bed 200, the pipe 930, 940, 950 do.

양액탱크(910)는 재배함(100)의 제1수용공간(102)에 배치될 수 있고, 재배자가 손쉽게 양액을 충진할 수 있도록 삽탈이 용이한 구조를 이루는 것이 바람직할 것이다.The nutrient solution tank 910 may be disposed in the first accommodating space 102 of the cultivation box 100, and it may be desirable to form a structure that can be easily inserted and removed so that the grower can easily fill the nutrient solution.

양액펌프(920)는 양액탱크(910)에 저수된 양액을 펌핑해서 재배함(100)의 최상단에 위치한 재배배드(200)까지 이송하는 것으로서, 제1파이프(930)는 해당 재배배드(200)의 수조(210, 210') 내 유입관(211)과 연결된다. 여기서, 양액펌프(920)는 제어부(800)로부터 전송되는 제어신호에 의해 작동 제어되고, 이를 통해 양액에 대한 유량이 조절이 가능하다.The nutrient solution pump 920 pumps the nutrient solution stored in the nutrient solution tank 910 and transfers it to the cultivation bed 200 located at the top of the cultivation chamber 100, and the first pipe 930 is the cultivation bed 200. It is connected to the inlet pipe 211 in the tank (210, 210 ') of. Here, the nutrient solution pump 920 is operationally controlled by a control signal transmitted from the controller 800, through which the flow rate for the nutrient solution can be adjusted.

계속해서, 도 8(a)에 도시한 재배배드와 도 8(b)에 도시한 재배배드가 교대로 상하 배치되고, 제2파이프(940)는 재배배드 각각의 유입관(211) 및 유출관(212)과 연결되면서 상하 배치된 재배배드를 서로 연결한다. 결국, 최상단에 위치한 재배배드(200)의 양액은 해당 유출관(212)과 연결된 제2파이프(940)를 따라 자유낙하되어 바로 아래층에 위치한 재배배드의 해당 유입관으로 유입된다. 이때, 상기 양액은 자유낙하시 발생한 기포에 의해 용존산소량이 증가할 수 있고, 이로 인해 상기 양액에 별도의 공기주입이 없어도 상기 양액의 신선도가 항시 최상으로 유지되는 효과가 있다.Subsequently, the growing bed shown in Fig. 8 (a) and the growing bed shown in Fig. 8 (b) are alternately arranged up and down, and the second pipe 940 is the inflow pipe 211 and the outflow pipe of each of the growing beds. Connected to the 212 and the cultivation bed is arranged up and down. As a result, the nutrient solution of the cultivation bed 200 located at the top thereof is freely dropped along the second pipe 940 connected to the outlet pipe 212 and flows into the corresponding inlet pipe of the cultivation bed located directly below. In this case, the amount of dissolved oxygen may increase due to the bubbles generated during free fall, thereby maintaining the freshness of the nutrient solution at all times even without a separate air injection.

제2파이프(940)를 통해 상층에서 하층으로 자유 낙하하는 방식으로 복층으로 배치된 재배배드의 수조에 주입된 양액은, 최종적으로 제3파이프(950)를 통해 양액탱크(910)로 복귀한다. 물론, 이렇게 복귀한 양액은 양액펌프(920)에 의해 펌핑되어 제1파이프(930)를 통해 최상단에 위치한 재배배드(200)로 이송되고, 전술한 과정을 반복한다.The nutrient solution injected into the tank of the cultivation bed disposed in a plurality of layers in a manner of freely falling from the upper layer to the lower layer through the second pipe 940 is finally returned to the nutrient solution tank 910 through the third pipe 950. Of course, the returned nutrient solution is pumped by the nutrient solution pump 920 and transferred to the cultivation bed 200 located at the top through the first pipe 930, and the above-described process is repeated.

전술한 순환과정을 통해 양액탱크(910)에 저수된 양액은 감소하고, 이렇게 감소한 양액은 재배자에 의해 충진되면서 전술한 과정을 반복한다.
Through the above-described circulation process, the nutrient solution stored in the nutrient solution tank 910 is reduced, and the reduced nutrient solution is filled by the grower, and the above-described process is repeated.

입출력부(700)는 재배자가 식물재배장치를 조작할 수 있도록 식물재배장치에 각각 구성되고, 그 조작이 용이하도록 재배함(100) 외면에 배치된다.The input / output unit 700 is configured in the plant cultivation apparatus, respectively, so that the grower can operate the plant cultivation apparatus, and is disposed on the outer surface of the cultivation 100 to facilitate its operation.

입출력부(700)는 제어부(800)와 통신하면서 재배자의 조작에 의한 입력신호를 생성해 제어부(800)로 전송하고, 제어부(800)로부터 전송된 출력신호를 수신해서 상기 출력신호에 따른 출력정보를 화면 및/또는 소리 등으로 출력한다. 이를 위해 입출력부(700)는 통상적인 키보드 또는 버튼 방식의 입력부와, 모니터 또는 스피커 방식의 출력부로 구성될 수도 있고, 터치패드 등과 같이 입력부와 출력부가 결합된 방식으로 구성될 수도 있다.The input / output unit 700 communicates with the control unit 800 to generate an input signal generated by the grower's operation, transmits the input signal to the control unit 800, receives the output signal transmitted from the control unit 800, and outputs information according to the output signal. To the screen and / or sound. To this end, the input / output unit 700 may be composed of a conventional keyboard or button type input unit, a monitor or speaker type output unit, or a combination of an input unit and an output unit such as a touch pad.

입출력부(700)는 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)의 동작을 조작할 수 있도록 구성될 수 있고, 그 동작 상태가 출력되도록 구성될 수 있다. 물론, 센서부(600)가 감지한 수집정보 또한 제어부(800)의 처리를 거쳐 입출력부(700)를 통해 출력될 수 있고, 재배자는 이렇게 출력되는 재배공간(101)의 환경을 확인해서 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)의 동작을 제어할 수 있다.
The input / output unit 700 may be configured to operate an operation of the ventilation fan, the lighting unit 300, the cooling unit 400, the heating unit 500, and the nutrient solution supply unit 900, and configured to output the operation state. Can be. Of course, the collected information detected by the sensor unit 600 may also be output through the input / output unit 700 through the processing of the control unit 800, the grower checks the environment of the cultivation space 101 is outputted in this ventilation fan The operation of the lighting unit 300, the cooling unit 400, the heating unit 500, and the nutrient solution supply unit 900 can be controlled.

제어부(800)는 입출력부(700)로부터 수신한 입력신호에 따라 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)의 구동을 위한 제어신호를 생성해 전송하고, 센서부(600)로부터 수신한 수집정보를 처리해서 입출력부(700)로 전송한다.The control unit 800 generates a control signal for driving the ventilation fan, the lighting unit 300, the cooling unit 400, the heating unit 500, and the nutrient solution supply unit 900 according to the input signal received from the input / output unit 700. And the collection information received from the sensor unit 600 is processed and transmitted to the input / output unit 700.

한편, 제어부(800)는 식물의 품종별, 생장 단계별 최적화 환경에 대한 정보를 저장하는 메모리(810)를 더 포함하고, 제어신호 생성을 메모리(810)에 저장된 해당 정보에 근거해 진행한다. 일 예를 들어 설명하면, 메모리(810)가 식물의 품종 정보와, 앞서 설명한 실험을 통해 수집한 품종별 최적화된 밝기 정보 및 점멸주기 정보를 저장하고, 재배자가 재배공간(101)에 수용된 재배 대상 식물의 품종을 입출력부(700)를 통해 입력하면, 제어부(800)는 입력된 해당 입력신호(식물의 품종)에 근거해 메모리(810)를 검색한 후, 해당하는 밝기와 점멸주기에 대한 제어신호(펄스 제어신호 및 디밍신호)를 조명부(300)로 전송해 구동하도록 한다. 결국, 재배자가 식물의 재배를 위해 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)를 일일이 조작하지 않아도, 입출력부(700)에 재배 대상 식물의 품종을 입력하면 제어부(800)가 메모리(810)를 검색해서 재배공간(101)에 최적화된 환경이 조성되도록 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)를 자동 제어하므로, 식물 재배 효율이 향상되는 효과가 있다. On the other hand, the controller 800 further includes a memory 810 for storing information on the optimization environment for each plant variety and growth stage, and proceeds to generate the control signal based on the corresponding information stored in the memory 810. For example, the memory 810 stores the plant variety information, the optimized brightness information and the blinking cycle information for each variety collected through the above-described experiment, and the grower accommodated in the planting space 101 by the grower. When the varieties of plants are input through the input / output unit 700, the controller 800 searches for the memory 810 based on the input signals (plant varieties) input, and then controls the corresponding brightness and the flashing cycle. The signal (pulse control signal and dimming signal) is transmitted to the lighting unit 300 to be driven. As a result, even if the grower does not operate the ventilation fan, the lighting unit 300, the cooling unit 400, the heating unit 500, and the nutrient solution supply unit 900 for the cultivation of the plants, When the variety is inputted, the control unit 800 searches the memory 810 to create an optimized environment for the cultivation space 101, such as a ventilation fan, lighting unit 300, cooling unit 400, heating unit 500, and nutrient supply unit. Since the 900 is automatically controlled, there is an effect that the plant cultivation efficiency is improved.

제어부(800)는 통신모듈(820)을 더 포함할 수 있다.The controller 800 may further include a communication module 820.

통신모듈(820)은 통신망과 접속해서 상기 입력신호와 출력신호가 원격으로 송수신될 수 있도록 하는 것으로서, 재배자는 식물재배장치의 입출력부(700)를 직접 조작하지 않고 통신망을 매개로 제어부(800)와 통신하는 중앙제어부(C1), 개인 컴퓨터(C2) 또는 이동통신단말기(C3)를 이용해 식물재배장치를 제어할 수 있다.The communication module 820 is to be connected to the communication network so that the input signal and the output signal can be remotely transmitted and received, the grower does not directly manipulate the input and output unit 700 of the plant cultivation apparatus control unit 800 via the communication network The plant cultivation apparatus may be controlled using a central control unit C1, a personal computer C2, or a mobile communication terminal C3 communicating with the control unit.

이를 위해 중앙제어부(C1), 컴퓨터(C2) 또는 이동통신단말기(C3)에는 제어부(800)와의 통신 및 제어를 위한 전용 애플리케이션이 설치되고, 통상적인 로그인 및/또는 인증 과정을 통해 상기 식물재배장치에 대한 제어 권한이 부여되도록 한다.To this end, the central control unit C1, the computer C2, or the mobile communication terminal C3 is provided with a dedicated application for communication and control with the control unit 800, and the plant cultivation apparatus through a normal login and / or authentication process. Allow control over

중앙제어부(C1), 컴퓨터(C2) 또는 이동통신단말기(C3)와 제어부(800) 간의 온라인 통신이 성립되면, 제어부(800)의 각종 출력신호는 상기 온라인을 통해 중앙제어부(C1), 컴퓨터(C2) 또는 이동통신단말기(C3)의 해당 출력수단을 통해 출력되고, 재배자는 이렇게 출력되는 정보를 확인하고 이에 대응한 입력신호를 온라인으로 전송해서 제어부(800)가 수신하도록 할 수 있다. 물론 제어부(800)는 상기 입력신호를 입출력부(700)의 입력신호와 동일하게 처리하고, 이에 따른 제어신호는 해당하는 환기팬·조명부(300)·냉방부(400)·난방부(500)·양액공급부(900)로 전달될 것이다.When online communication is established between the central control unit C1, the computer C2, or the mobile communication terminal C3 and the control unit 800, various output signals of the control unit 800 are transmitted to the central control unit C1, the computer ( C2) or through the corresponding output means of the mobile communication terminal (C3), the grower can check the information so output and transmit the corresponding input signal online so that the control unit 800 receives. Of course, the control unit 800 processes the input signal in the same way as the input signal of the input / output unit 700, and the control signal according to the corresponding ventilation fan, lighting unit 300, cooling unit 400, heating unit 500 The nutrient solution supply unit 900 will be delivered.

참고로, 중앙제어부(C1)는 다수 개의 식물재배장치를 통합관리하기 위한 중앙 컴퓨터의 일종으로서, 이더넷과 같은 근거리통신망이 적용될 수 있을 것이다.For reference, the central control unit (C1) is a kind of central computer for integrated management of a plurality of plant cultivation apparatus, a local area network such as Ethernet may be applied.

컴퓨터(C2)는 재배자의 개인 컴퓨터일 수 있으며, 재택 근무가 가능하도록 설계된다.The computer C2 may be a grower's personal computer and is designed to allow telecommuting.

이동통신단말기(C3)는 스마트폰, PDA, 태블릿PC 등과 같은 복합형 무선통신기기일 수 있으며, 무선통신망을 통해 식물재배장치와의 온라인 연결이 가능하다.
The mobile communication terminal C3 may be a complex wireless communication device such as a smartphone, a PDA, a tablet PC, and the like, and an online connection with a plant cultivation device is possible through a wireless communication network.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100; 재배함선반장 110; 선반 120; 블라인드
200; 재배배드 300; 조명부 400; 냉방부
500; 난방부 600; 센서부 700; 입출력부
800; 제어부 900; 양액공급부
100; Cultivation Ship Shelf 110; Shelf 120; blind
200; Cultivation bed 300; Lighting unit 400; Cooling
500; Heating part 600; Sensor unit 700; I / O part
800; A controller 900; Nutrient Supply Unit

Claims (3)

재배공간을 구비한 재배함;
양액이 유입되는 유입관과 상기 양액이 유출되는 유출관을 각각 구비하고 상기 양액이 유출 전 저수가능하도록 상기 재배공간에 배치되는 수조와, 식물이 양액과 접하도록 식재되는 화분대를 구비한 재배배드;
상기 재배배드의 식물을 조명하도록 설치되는 LED 조명등과, 제어부의 제어신호에 따라 펄스신호를 발생시키는 PWM파형발생기와, 상기 조명등에 공급되는 전기를 상기 펄스신호에 따라 스위칭하고 상기 제어신호에 따라 디밍신호를 발생시켜서 상기 전기의 세기를 조정하는 정전류제어수단을 구비한 조명부;
양액이 저수되는 양액탱크와, 상기 양액탱크의 양액을 제어부의 제어신호에 따라 펌핑하는 양액펌프와, 상기 양액펌프의 동력에 의해 상기 양액이 상기 양액탱크와 재배배드를 순환하도록 상기 양액탱크와 재배배드를 연결하는 파이프를 구비한 양액공급부;
상기 재배공간의 온도, 습도 또는 이산화탄소량 중 선택된 하나 이상을 감지해 수집정보를 생성하는 센서부;
재배자의 조작에 따른 입력신호를 생성해 제어부로 전송하고, 상기 제어부로부터 수신한 출력신호에 따른 출력정보를 출력하는 입출력부; 및
식물의 품종정보와 상기 품종별 생장 단계에 따른 소비전력 대비 최적화된 조명 밝기와 점멸주기 정보를 저장하는 메모리를 구비하고, 상기 입력신호에 따른 제어신호를 생성해서 상기 조명부 및 양액공급부의 구동을 제어하며, 상기 수집정보에 따른 출력신호를 생성하되, 상기 조명부에 대한 제어신호는 상기 메모리의 검색 정보에 따라 생성하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자연환경조성이 가능한 식물재배장치.
Cultivation with a cultivation space;
A cultivation bed having an inflow tube through which the nutrient solution flows in and an outflow tube through which the nutrient solution flows out, and a water tank disposed in the cultivation space so that the nutrient solution can be stored before discharge, and a planter planted so that the plant is in contact with the nutrient solution;
An LED lamp installed to illuminate the plant of the cultivation bed, a PWM waveform generator for generating a pulse signal according to a control signal of a controller, and switching the electricity supplied to the lamp according to the pulse signal and dimming according to the control signal An illumination unit having a constant current control means for generating a signal to adjust the intensity of the electricity;
A nutrient solution tank for storing nutrient solution, a nutrient solution pump for pumping the nutrient solution of the nutrient solution tank according to a control signal of the controller, and the nutrient solution tank and cultivation so that the nutrient solution circulates through the nutrient solution tank and the cultivation bed by the power of the nutrient solution pump. Nutrient supply unit having a pipe for connecting the bed;
A sensor unit configured to generate collection information by sensing at least one selected from temperature, humidity, and carbon dioxide amount of the cultivation space;
An input / output unit which generates an input signal according to a grower's operation and transmits it to a controller, and outputs output information according to the output signal received from the controller; And
It is equipped with a memory for storing the information on the variety of plants and the lighting brightness and flashing cycle information optimized for power consumption according to the growth stage for each variety, and generates a control signal according to the input signal to control the driving of the lighting unit and the nutrient solution supply unit A control unit generating an output signal according to the collection information, wherein the control signal for the lighting unit is generated according to the search information of the memory;
Plant cultivation apparatus capable of natural environment composition comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 재배배드는 다수 개가 복층으로 배치되고,
상기 양액탱크의 양액이 최상단의 재배배드로 이송되도록 상기 파이프는 양액탱크와 최상단에 위치한 재배배드를 서로 연결하고, 상층 재배배드의 양액이 하층 재배배드로 자유 낙하해 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 자연환경조성이 가능한 식물재배장치.
The method of claim 1,
The cultivation bed is arranged in multiple layers,
The pipe connects the nutrient solution tank and the cultivation bed located at the top so that the nutrient solution of the nutrient solution tank is transferred to the uppermost culture bed, and the nutrient solution of the upper culture bed moves freely to the lower culture bed. Plant cultivation system capable of environmental composition.
제 1 항에 있어서,
상기 재배공간의 공기를 냉각하는 냉방부; 및
상기 재배공간의 공기를 가열하는 난방부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 냉방부 및 난방부의 제어를 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 자연환경조성이 가능한 식물재배장치.
The method of claim 1,
A cooling unit for cooling the air in the cultivation space; And
Further comprising a; heating unit for heating the air in the cultivation space,
The control unit is a plant cultivation apparatus capable of natural environment composition, characterized in that for generating a control signal for controlling the cooling unit and heating unit.
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