KR101398536B1 - 자동급수 화분 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기중의 수분을 응축하여 식물이 심겨진 토양으로 물을 자동 공급하는 자동급수 화분에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동급수 화분은 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동급수 화분{AUTOMATIC WATER-SUPPLY FLOWER POT}
본 발명은 공기중의 수분을 응축하여 식물이 심겨진 토양으로 물을 자동 공급하는 자동급수 화분에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 송풍수단에 의해 외기가 본체의 내부로 유입되어, 본체의 내부에 배치된 응축수단을 통과하게 되고, 응축수단을 통과하는 과정에서 외기에 포함된 수분이 응축되어, 응축수가 세라믹 부재의 모세관 현상에 의해 세라믹 부재를 따라 흙으로 올라가게 됨으로써, 화분 관리자가 별도로 물을 주지 않아도 흙으로 물을 자동 공급할 수 있는 자동급수 화분에 관한 것이다.
대한민국 특허공개 제10-2012-0003207호(2012년 1월 10일, 공개)에 "화분 자동급수장치"가 소개되어 있다.
상기 화분 자동급수장치는 물을 저장하기 위한 물통과, 물통에 저장된 물을 화분으로 공급하기 위한 급수펌프와, 급수펌프를 작동시키기 위한 전원공급장치와, 상기 전원공급장치로부터 전원을 인가받아 급수펌프의 작동을 제어하는 자동제어기판으로 이루어지고, 물통의 물을 호스와 노즐로 이루어지는 공급라인을 통해 화분으로 공급하기 위해, 자동제어기판에 설정된 시간에 따라 급수펌프가 작동된다.
그러나, 상기 화분 자동 급수장치는 부피가 크기 때문에 점유면적을 많이 차지하고, 물통으로 물을 공급해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 송풍수단에 의해 외기가 본체의 내부로 유입되어, 본체의 내부에 배치된 응축수단을 통과하게 되고, 응축수단을 통과하는 과정에서 외기에 포함된 수분이 응축되어, 응축수가 세라믹 부재의 모세관 현상에 의해 세라믹 부재를 따라 흙으로 올라가게 됨으로써, 화분 관리자가 별도로 물을 주지 않아도 흙으로 물을 자동 공급할 수 있는 자동급수 화분을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 온도센서가 응축수단의 내부 온도를 측정하여 신호를 컨트롤러로 전송하고, 수위센서가 응축수단에 채워지는 응축수의 수위를 측정하여 신호를 컨트롤러로 전송하고, 세라믹 부재에 배치된 각각의 습기 센서가 컨트롤러로 신호를 제공하고, 이를 근거로 하여 컨트롤러가 응축수단과 송풍수단의 작동을 제어하게 됨으로써, 자동으로 흙으로 수분을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 수분량 또한 제어할 수 있는 자동급수 화분을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 하기 위한 본 발명에 따른 자동급수 화분의 일례는 본체의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단과, 응축수단의 하부에 배치되어 응축수단으로 외기를 공급하는 송풍수단과, 응축수단에 장착되어 응축수단에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙으로 공급하는 세라믹 부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자동급수 화분은 본체의 외측면에 장착되어, 송풍수단과 응축수단의 작동을 제어하는 컨트롤러와, 응축수단에 장착되어 응축수단의 내부 온도를 측정하는 온도센서와, 응축수단에 장착되어 응축수단에 의해 응축된 응축수의 수위를 측정하는 수위센서, 세라믹 부재에 분산 배치되어 모세관 현상에 의한 수분의 퍼짐을 감지하는 습기센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 본체는 하부 테이퍼부와 상부 원통부가 일체로 형성되고, 하부 테이퍼부와 상부 원통부의 경계지점에 환형 돌출부가 내측으로 돌출되게 형성되어, 환형 돌출부에 응축수단의 단열원판이 안착되고, 하부 테이퍼부의 하단에 형성된 공기 유입구 둘레에 가이드 원통부재가 장착되는 받침부가 형성되고, 상부 원통부의 하단 둘레에 다수개의 배기 구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 가이드 원통부재의 상단에 공기가 통과할 수 있는 간극이 형성되고, 가이드 원통부재의 내부에 송풍수단이 배치됨으로써, 외기가 송풍수단에 의해 공기 유입구를 통해 가이드 원통부재의 내부로 유입되어, 응축수단의 제 2 히트싱크를 통과한 후, 간극을 통해 응축수단의 단열원판에 형성된 공기구멍으로 공급되고, 응축수단을 통과한 공기가 상부 원통부의 하단 둘레에 형성된 배기 구멍을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 응축수단은 단열 원판의 센터에 펠티에 소자가 장착되고, 단열 원판의 상부면에 제 1 히트싱크가 배치되어, 제 1 히트싱크가 펠티에 소자의 흡열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자에 의해 제 1 히트싱크가 흡열 작용을 하고, 단열 원판의 하부면에 제 2 히트싱크가 배치되어, 제 2 히트싱크가 펠티에 소자의 발열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자에 의해 제 2 히트싱크가 방열 작용을 하며, 단열 원판의 상부면에 물저장통의 하부 원판부가 배치되고, 하부 원판부의 중앙에 센터구멍이 형성되고, 센터구멍의 둘레면이 제 1 히트싱크의 원통부 하단에 밀착되어, 물저장통에 응축수가 저장되고, 응축수가 제 1 히트싱크의 원통부 하단에 구멍를 통해 제 1 히트싱크의 원통부 내부로 공급되고, 단열 원판의 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍이 형성되고, 단열 원판의 원둘레 상부면에 가이드 커버가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 단열 원판은 플라스틱 소재로 이루어지고, 중앙에 펠티에 소자가 장착되는 장착구멍이 형성되고, 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 히트 싱크는 원통부의 외주면에 다수개의 흡열핀이 방사상으로 형성되고, 흡열핀이 형성되지 않은 원통부의 하단부에 구멍이 형성되고, 원통부의 하단에 첩촉 원판부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 가이드 커버는 도넛 형상으로 형성되어, 외통부와 내통부가 상부 연결부에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 부재는 점토를 소결성형한 것으로서, 기둥부의 상단에 원판부가 일체로 형성된 것으로서, 기둥부의 하단이 제 1 히트 싱크의 원통부 하단에 배치되고, 원판부에 흙이 배치되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 자동급수 화분은 화분 관리자가 별도로 물을 주지 않아도 공기중의 수분을 응축시켜 화분의 흙으로 물을 자동 공급할 수 있고, 흙으로 공급되는 수분량을 자동으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동급수 화분을 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 자동급수 화분을 도시한 분해 사시도
도 3은 본 발명에 따른 자동급수 화분을 도시한 도 1의 A-A선에 따른 단면도
도 4는 본 발명에 따른 자동급수 화분의 본체를 도시한 단면도
도 5는 본 발명에 따른 자동급수 화분의 응축수단을 도시한 일부 절취 사시도
도 6은 제 1 히트 싱크를 도시한 일부 절취 사시도
도 7은 제 2 히트 싱크를 도시한 일부 절취 사시도
도 8은 가이드 커버를 도시한 일부 절취 사시도
도 9는 송풍수단을 도시한 사시도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자동급수 화분은 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과(peltier effect)를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동급수 화분은 송풍수단(30)에 의해 외기가 본체(10)의 내부로 유입되어, 본체(10)의 내부에 배치된 응축수단(20)을 통과하게 되고, 응축수단(20)을 통과하는 과정에서 외기에 포함된 수분이 응축되어, 응축수가 응축수단(20)에 저장되고, 응축수가 세라믹 부재(40)의 모세관 현상에 의해 세라믹 부재(40)를 따라 흙(50)으로 올라가게 됨으로써, 화분 관리자가 별도로 물을 주지 않아도 흙으로 물을 자동 공급하게 된다. 한편, 응축수단(20)에서 수분이 응축된 공기는 본체(10)의 배기구멍(16)을 통해 외부로 배출된다.
또한, 본 발명에 따른 자동급수 화분은 본체(10)의 외측면에 장착되어, 송풍수단(30)과 응축수단(20)의 작동을 제어하는 컨트롤러(60 ; 도 3에 박스 형태로 개략적으로 도시함)와, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)의 내부 온도를 측정하는 온도센서(70)와, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 의해 응축된 응축수의 수위를 측정하는 수위센서(75)와, 세라믹 부재(40)에 분산 배치되어 모세관 현상에 의한 수분의 퍼짐을 감지하는 습기센서(80)를 더 포함한다.
이것에 의해, 온도센서(70)가 응축수단(20)의 내부 온도를 측정하여 신호를 컨트롤러(60)로 전송함으로써, 응축수단(20)의 내부 온도가 설정값(일반적으로 이슬점 온도)에 도달되면, 컨트롤러(60)에 의해 응축수단(20)의 작동이 정지되고, 수위센서(75)가 응축수단(20)에 채워지는 응축수의 수위를 측정하여 신호를 컨트롤 러(60)로 전송함으로써, 응축수의 수위가 설정값에 도달하면, 컨트롤러(60)에 의해 응축수단(20) 및 송풍수단(30)의 작동이 정지되고, 세라믹 부재(40)에 배치된 다수개의 습기 센서(80)로 각각 입력되는 신호에 의해 컨트롤러(60)는 수분 분포를 알 수 있으며, 이를 근거로 하여 응축수단(20)과 송풍수단(20)의 작동을 제어하게 됨으로써, 자동으로 흙으로 수분을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 수분량 또한 제어할 수 있게 된다.
도 4를 참조하면, 상기 본체(10)는 하부 테이퍼부(11)와 상부 원통부(12)가 일체로 형성되고, 하부 테이퍼부(11)와 상부 원통부(12)의 경계지점에 환형 돌출부(13)가 내측으로 돌출되게 형성되어, 환형 돌출부(13)에 응축수단(20)의 단열원판(21)이 안착되고, 하부 테이퍼부(11)의 하단에 형성된 공기 유입구(14) 둘레에 가이드 원통부재(90 ; 도 3 참조)가 장착되는 받침부(15)가 형성되고, 상부 원통부(12)의 하단 둘레에 다수개의 배기 구멍(16)이 형성된다.
도 3을 다시 참조하면, 이것에 의해, 가이드 원통부재(90)의 상단에 공기가 통과할 수 있는 간극(S1)이 형성되고, 가이드 원통부재(90)의 내부에 송풍수단(30)이 배치됨으로써, 외기가 송풍수단(30)에 의해 공기 유입구(14)를 통해 가이드 원통부재(90)의 내부로 유입되어, 응축수단(20)의 제 2 히트싱크(24)를 통과한 후, 간극(S1)을 통해 응축수단(20)의 단열원판(21)에 형성된 공기구멍(21b)으로 공급되고, 응축수단(20)을 통과한 공기가 상부 원통부(12)의 하단 둘레에 형성된 배기 구멍(16)을 통해 외부로 배출된다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 응축수단(20)은 단열 원판(21)의 센터에 펠티에 소자(22)가 장착되고, 단열 원판(21)의 상부면에 제 1 히트싱크(23)가 배치되어, 제 1 히트싱크(23)가 펠티에 소자(22)의 흡열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자(22)에 의해 제 1 히트싱크(23)가 흡열 작용을 하고, 단열 원판(21)의 하부면에 제 2 히트싱크(24)가 배치되어, 제 2 히트싱크(24)가 펠티에 소자(22)의 발열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자(22)에 의해 제 2 히트싱크(24)가 방열 작용을 하며, 단열 원판(21)의 상부면에 물저장통(25)의 하부 원판부(25a)가 배치되고, 하부 원판부(25a)의 중앙에 구멍(25b ; 도 2 참조)이 형성되고, 구멍(25b)의 둘레면이 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 밀착되어, 물저장통(25)에 응축수가 저장되고, 응축수가 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 구멍(23b)를 통해 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 내부로 공급되고, 단열 원판(21)의 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍(21b)이 형성되고, 단열 원판(21)의 원둘레 상부면에 가이드 커버(26)가 장착된다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 이것에 의해, 송풍수단(30)에 의해 외기가 제 2 히트싱크(24)를 통과하는 과정에서 가온된 후, 단열 원판(21)의 공기구멍(21b)으로 공급된다. 단열 원판(21)의 공기구멍(21b)을 통과한 공기는 가이드 커버(26)와 물터장통(25) 사이로 상승된 후, 가이드 커버(26)에 의해 제 1 히트싱크(23)의 방열핀(23c)으로 안내된다. 이후, 공기가 제 1 히트싱크(23)의 방열핀(23c)을 통과하는 과정에서 냉각되어, 공기에 포함된 수분이 응축됨으로써, 물저장통(25)에 채워지고, 물저장통(25)의 응축수가 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a)에 형성된 구멍(23b)을 통해 원통부(23a)의 내부로 공급되고, 원통부(23a)의 내부에 배치된 세라믹 부재(40)로 공급된다. 한편, 건공기는 도 3에 도시된 것처럼, 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a)에 형성된 구멍(23b)을 통해 본체(10)의 내부로 공급되고, 본체(10)의 배기구멍(16)을 통해 외부로 배출된다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 단열 원판(21)은 플라스틱 소재로 이루어지고, 중앙에 펠티에 소자(22)가 장착되는 장착구멍(21a)이 형성되고, 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍(21b)이 형성된다.
상기 펠티에 소자(22)는, 이미 잘 알려진 바와 같이, 발열부와 흡열부가 접합되어 있어, 전원이 입력되면, 발열부에서 열을 발산할 때, 흡열부에서 외부의 열을 흡수한다.
도 6을 참조하면, 상기 제 1 히트 싱크(23)는 원통부(23a)의 외주면에 다수개의 흡열핀(23c)이 방사상으로 형성되고, 흡열핀(23c)이 형성되지 않은 원통부(a23)의 하단부에 구멍(23b)이 형성되고, 원통부(23a)의 하단에 첩촉 원판부(23d)가 형성된다.
도 7을 참조하면, 상기 제 2 히트 싱크(24)는 펠티에 소자의 발열부에 접하는 상부 원판(24a)의 중앙에 보스(24b)가 형성되고, 보스(24b)에 다수개의 방열핀(24c)이 형성된다.
도 8을 참조하면, 상기 가이드 커버(26)는 도넛 형상으로 형성되어, 외통부(26a)와 내통부(26b)가 상부 연결부(26c)에 연결되고, 외통부(26a)의 하단이 단열 원판(21)의 원둘레 상부면에 장착되고, 내통부(26b)가 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23) 내주면에 밀착된다.
도 9를 참조하면, 상기 송풍수단(30)은 송풍팬으로서, 다수개의 다리(32)가 방사상으로 형성된 하부 축받침(31)에 회전축(도시하지 않음)이 회전 가능하게 장착되고, 하부 축받침(31)의 다리(32)가 본체(10)의 받침부(15)에 지지되고(도 3 참조), 회전축에 임펠러(33)가 장착되어, 회전축에 의해 임펠러(33)가 회전된다.
도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 상기 세라믹 부재(40)는 점토를 소결성형한 것으로서, 기둥부(41)의 상단에 원판부(42)가 일체로 형성된 것으로서, 기둥부(41)의 하단이 제 1 히트 싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 배치되고, 원판부(42)에 흙이 배치된다.
10 : 본체 20 : 응축수단
30 : 송풍수단 40 : 세라믹 부재

Claims (9)

  1. 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성되고,
    상기 본체(10)는 하부 테이퍼부(11)와 상부 원통부(12)가 일체로 형성되고, 하부 테이퍼부(11)와 상부 원통부(12)의 경계지점에 환형 돌출부(13)가 내측으로 돌출되게 형성되어, 환형 돌출부(13)에 응축수단(20)의 단열원판(21)이 안착되고, 하부 테이퍼부(11)의 하단에 형성된 공기 유입구(14) 둘레에 가이드 원통부재(90)가 장착되는 받침부(15)가 형성되고, 상부 원통부(12)의 하단 둘레에 다수개의 배기 구멍(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  2. 제 1 항에 있어서,
    본체(10)의 외측면에 장착되어, 송풍수단(30)과 응축수단(20)의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)와, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)의 내부 온도를 측정하는 온도센서(70)와, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 의해 응축된 응축수의 수위를 측정하는 수위센서(75)와, 세라믹 부재(40)에 분산 배치되어 모세관 현상에 의한 수분의 퍼짐을 감지하는 습기센서(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    가이드 원통부재(90)의 상단에 공기가 통과할 수 있는 간극(S1)이 형성되고, 가이드 원통부재(90)의 내부에 송풍수단(30)이 배치됨으로써, 외기가 송풍수단(30)에 의해 공기 유입구(14)를 통해 가이드 원통부재(90)의 내부로 유입되어, 응축수단(20)의 제 2 히트싱크(24)를 통과한 후, 간극(S1)을 통해 응축수단(20)의 단열원판(21)에 형성된 공기구멍(21b)으로 공급되고, 응축수단(20)을 통과한 공기가 상부 원통부(12)의 하단 둘레에 형성된 배기 구멍(16)을 통해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  5. 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성되고,
    상기 응축수단(20)은 단열 원판(21)의 센터에 펠티에 소자(22)가 장착되고, 단열 원판(21)의 상부면에 제 1 히트싱크(23)가 배치되어, 제 1 히트싱크(23)가 펠티에 소자(22)의 흡열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자(22)에 의해 제 1 히트싱크(23)가 흡열 작용을 하고, 단열 원판(21)의 하부면에 제 2 히트싱크(24)가 배치되어, 제 2 히트싱크(24)가 펠티에 소자(22)의 발열부에 접하게 됨으로써, 펠티에 소자(22)에 의해 제 2 히트싱크(24)가 방열 작용을 하며, 단열 원판(21)의 상부면에 물저장통(25)의 하부 원판부(25a)가 배치되고, 하부 원판부(25a)의 중앙에 구멍(25b)이 형성되고, 구멍(25b)의 둘레면이 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 밀착되어, 물저장통(25)에 응축수가 저장되고, 응축수가 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 구멍(23b)를 통해 제 1 히트싱크(23)의 원통부(23a) 내부로 공급되고, 단열 원판(21)의 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍(21b)이 형성되고, 단열 원판(21)의 원둘레 상부면에 가이드 커버(26)가 장착되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단열 원판(21)은 플라스틱 소재로 이루어지고, 중앙에 펠티에 소자(22)가 장착되는 장착구멍(21a)이 형성되고, 외주면에 근접하게 복수개의 공기구멍(21b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 히트 싱크(23)는 원통부(23a)의 외주면에 다수개의 흡열핀(23c)이 방사상으로 형성되고, 흡열핀(23c)이 형성되지 않은 원통부(a23)의 하단부에 구멍(23b)이 형성되고, 원통부(23a)의 하단에 첩촉 원판부(23d)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드 커버(26)는 도넛 형상으로 형성되어, 외통부(26a)와 내통부(26b)가 상부 연결부(26c)에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
  9. 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성되고,
    상기 세라믹 부재(40)는 점토를 소결성형한 것으로서, 기둥부(41)의 상단에 원판부(42)가 일체로 형성된 것으로서, 기둥부(41)의 하단이 제 1 히트 싱크(23)의 원통부(23a) 하단에 배치되고, 원판부(42)에 흙이 배치되는 것을 특징으로 하는 자동급수 화분.
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