KR101433836B1 - 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기 - Google Patents

열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 식물이 재배되기 위한 재배공간을 가지고, 외부로부터 공기가 출입하기 위한 통기부가 내측에 마련되는 본체; 펠티에 효과를 이용하여 흡열과 발열이 일어나는 흡열부와 발열부가 양측에 각각 마련되고, 상기 흡열부가 상기 통기부의 내측에 노출되도록 설치되어 상기 통기부를 통과하는 공기를 냉각에 의해 응축시킴으로써 제습이 이루어지도록 하는 열전소자를 포함하도록 한 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 의하면, 주변 환경에 대한 제습으로 인해 설치 장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록 하고, 제습을 위하여 열전소자를 이용함으로써 구조적으로 간단하여 제품의 콤팩트, 경량화 및 저비용이 가능하도록 하며, 수분의 응축을 이용하여 물을 자급하도록 함으로써 물 보충에 따른 번거로움을 줄일 수 있다.

Description

열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기{PLANT CULTIVATION APPARATUS HAVING FUNCTION OF DEHUMIDIFICATION FOR USING THERMOELECTRIC DEVICE}
본 발명은 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제습에 의하여 설치 장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록 하고, 나아가서 식물에 대한 물의 자급이 가능하도록 하는 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 관한 것이다.
일반적으로, 가정이나 사무실을 비롯하여 다양한 실내 또는 실외에서 꽃이나 나무 등의 식물을 대지로부터 독립적으로 가꾸기 위하여 여러 가지의 형태와 디자인을 가진 화분을 이용하게 된다.
이러한 화분은 대개 식물이 식재된 상태로 구입하거나, 화분을 별도로 구입하여 원하는 식물을 식재하게 되는데, 화분에 식재된 식물은 광합성을 통해서 영양을 얻게 되므로, 식물이 제대로 성장하기 위해서 빛과 수분 등의 공급이 중요하다.
한편, 화분에 원하는 씨앗을 심어서 발아되도록 하기 위해서는 먼저 흙을 파서 씨앗이 흙 속에 묻히도록 한 다음, 수분을 공급하면서 일정 시간을 기다리면 발아하게 된다.
그러나, 종래의 화분은 식물의 광합성 등을 위하여 햇빛이 드는 곳에 설치해야 하는 등의 제약이 따르게 되고, 이로 인해 식물은 장소에 크게 영향을 받을 뿐만 아니라, 주기적인 관리 소홀로 인해 식물의 성장이 제대로 이루어지지 못하게 되는 문제점을 가지고 있었다. 이는 식물이 토양을 필요로 하는 경우는 물론 수생인 경우에도 동일하게 적용된다. 또한, 종래의 화분은 배수 등에 의해 흙이 물과 함께 배출되어 화분받침대를 설치한다고 하더라도 주변을 오염시키는 문제점을 가지고 있었다.
한편, 식물 재배기로는 한국등록특허 제10-0598013호(2006.06.30)의 "식물 재배기"가 개시된 바 있는데, 이는 통형상으로 상부 개방형의 용기와, 투명관으로 되어 용기의 양측부를 관통하여 설치되며 저부에 배출구를 가지는 수평관 및 수평관의 일측에 수직 연결되어 상부에 물투입구를 가지는 수직관으로 된 물공급수단과, 용기의 바닥부에 구비되는 히터 및 용기 외측에서 작동을 히터를 제어할 수 있도록 된 컨트롤러를 포함한다.
그러나, 이와 같은 종래의 식물 재배기는 실내에서 일정 면적을 차지하도록 설치됨에도 불구하고, 용기 내의 습도를 식물 생장에 유리하도록 조절하는 것 외에는 주변의 환경을 쾌적하도록 하는 어떠한 작용도 기대하기 어렵고, 이로 인해 식물 재배 이외의 활용도를 높이는데 한계가 있으며, 나아가서, 식물에 필요한 물을 보충하기 위한 작업이 불편하다는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 주변 환경에 대한 제습으로 인해 설치 장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록 하고, 제습을 위하여 열전소자를 이용함으로써 구조적으로 간단하여 제품의 콤팩트, 경량화 및 저비용이 가능하도록 하며, 수분의 응축을 이용하여 물을 자급하도록 함으로써 물 보충에 따른 번거로움을 줄이도록 하는데 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 식물 재배기에 있어서, 식물이 재배되기 위한 재배공간을 가지고, 외부로부터 공기가 출입하기 위한 통기부가 내측에 마련되는 본체; 펠티에 효과를 이용하여 흡열과 발열이 일어나는 흡열부와 발열부가 양측에 각각 마련되고, 상기 흡열부가 상기 통기부의 내측에 노출되도록 설치되어 상기 통기부를 통과하는 공기를 냉각에 의해 응축시킴으로써 제습이 이루어지도록 하는 열전소자를 포함하는 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기가 제공된다.
상기 흡열부에 의해 응축되어 생성되는 물을 상기 재배공간 내에 재배된 식물로 공급하는 급수부를 더 포함할 수 있다.
상기 급수부는 상기 흡열부에 의해 생성되는 물을 수집하도록 상기 본체 내에 설치되는 집수용기; 상기 집수용기에 수집된 물을 상기 재배공간 내에 재배된 식물로 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수라인; 및 상기 급수라인을 통해서 물이 공급되도록 펌핑력을 제공하는 급수펌프를 포함할 수 있다.
상기 본체에 외부의 습도를 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 습도센서; 상기 집수용기 내의 수위를 측정하여 감지신호로 출력하도록 설치되는 수위센서; 및 상기 습도센서 및 상기 수위센서로부터 감지신호를 각각 수신받아 설정된 습도 및 설정된 수위를 각각 유지하도록 상기 열전소자 및 상기 급수펌프를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 급수부는 상기 흡열부에 의해 생성되는 물을 수집하도록 상기 본체 내에서 상기 재배공간의 상측에 설치되는 집수플레이트; 및 상기 집수플레이트에 수집된 물이 자중에 의해 상기 재배공간 내에 재배된 식물로 공급되도록 상기 집수플레이트에 형성되는 급수홀을 포함할 수 있다.
상기 본체에 외부의 습도를 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 습도센서; 상기 습도센서로부터 감지신호를 각각 수신받아 설정된 습도를 유지하도록 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 의하면, 주변 환경에 대한 제습으로 인해 설치 장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록 하고, 제습을 위하여 열전소자를 이용함으로써 구조적으로 간단하여 제품의 콤팩트, 경량화 및 저비용이 가능하도록 하며, 수분의 응축을 이용하여 물을 자급하도록 함으로써 물 보충에 따른 번거로움을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 식재부를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 1 식재모듈을 도시한 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 1 식재모듈을 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 2 식재모듈을 도시한 분해 사시도이고,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 2 식재모듈을 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 3 식재모듈을 도시한 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 제 3 식재모듈의 장착모습을 도시한 사시도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 물분사부를 도시한 사시도이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 물분사부를 도시한 단면도이고,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기(10)는 본체(100) 및 열전소자(500)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 식물(1)이 재배되기 위한 재배공간(150)을 가지고, 외부로부터 공기가 출입하기 위한 통기부(160)가 내측에 마련된다. 여기서, 재배공간(150)은 식재된 식물(1)의 대부분, 예컨대 잎과 줄기 등이 위치하는 공간으로서, 본체(100)에 전후로 개방되도록 형성될 수 있다. 또한 통기부(160)는 본체(100)에서 하부에 위치하는 하부본체(110)에 좌우 또는 전후 또는 그 밖에 다양한 방향으로 관통하도록 형성될 수 있고, 일단에 외부의 공기가 흡입 내지 배기되기 위한 통기홀(161)이 일측 또는 양측에 각각 형성될 수 있으며, 덕트 형태를 가지거나, 통기가 가능한 공간 형태를 가질 수 있다.
본체(100)는 하부에 물이 저장되기 위해서, 물저장부로서 후술하게 될 집수용기(610)가 마련되거나, 집수용기(610)와는 별도의 물저장부가 마련될 수 있으며, 집수용기(610) 또는 별도의 물저장부가 용기 형태로 이루어져서 전방으로 슬라이딩 가능하게 착탈되도록 결합될 수 있으며, 식물(1)에 공급된 물이 하측으로 배출시, 이를 수집하여 집수용기(610) 또는 별도의 물저장부에 저장되도록 가이드하는 배출수수집가이드(111)가 하부본체(110) 내에 마련될 수 있다. 또한 본체(100)는 하부본체(110)로부터 상방으로 한 쌍의 수직부재(120)가 연장되도록 마련되고, 수직부재(120)의 상단에 어퍼부재(130)가 수평되게 마련되며, 일례로 수직부재(120)와 어퍼부재(130)가 억지 끼움 등에 의해 분리 가능하게 결합된다.
한편 통기부(160) 내에는 공기의 통과를 위한 송풍력을 제공하기 위한 송풍팬과 통과하는 공기로부터 불순물을 제거하기 위한 필터가 설치될 수 있다.
열전소자(500)는 펠티에 효과(Peltier effect)를 이용하여 흡열과 발열이 일어나는 흡열부(510)와 발열부(520)가 양측에 각각 마련되고, 흡열부(510)가 통기부(160)의 내측에 노출되도록 설치되어 통기부(160)를 통과하는 공기를 냉각에 의해 응축시킴으로써 제습이 이루어지도록 한다. 여기서 열전소자(500)는 일례로 통기부(160) 내의 상부에 설치되어 흡열부(510)가 하방을 향하도록 설치될 수 있다. 또한 발열부(520)는 본체(100), 예컨대 하부본체(110) 내에 형성되는 방열공간(113) 내에 설치될 수 있다. 방열공간(113)의 일측에는 열을 외부로 발산하기 위한 방열구(112)가 단일 또는 다수로 형성될 수 있다.
열전소자(500)는 펠티에 효과의 흡열 작용을 이용한 전자의 작용에 의한 냉각이 가능하도록 하는 소자로서, 예컨대 비스무트와 테르르의 화합물(Bi2Te3) 등의 반도체로 만든 pn접합을 사용하는 소자로서, 일례로 n형 반도체와 p형 반도체에 동판을 접속하고, 전류를 인가하면, 펠티에 효과에 의해 동판 일측의 흡열부(510)에서 흡열(냉각) 작용이 발생하고, 동판 타측의 발열부(520)에서 발열 작용을 발생시킨다. 본 실시예에서 열전소자(500)는 단일 또는 다수로 이루어질 수 있고, 송풍되는 공기량을 고려하여 그 크기 및 개수를 다양하게 변경할 수 있으며, 큰 용적에 사용하고자 하는 경우 여러 개를 직렬로 연결하여 사용할 수 있으며, 단열재 등으로 단열시킴과 동시에, 발열부(520) 측에 방열핀 등이 마련됨으로써 방열 효율을 높일 수 있다.
한편 열전소자(500)에 의한 응축에 의해 생성되는 물은 급수부(600)에 의해 재배공간(150) 내에 재배된 식물(1)로 공급할 수 있다.
급수부(600)는 일례로 열전소자(500)의 흡열부(510)로부터 응축에 의해 생성되는 물을 자중에 의해 재배공간(150) 내에 재배된 식물(1)로 공급하는 구성을 가질 수 있다. 또한 급수부(600)는 다른 예로서, 본 실시예에서처럼 열전소자(500)의 흡열부(510)로부터 응축에 의해 생성되는 물을 수집하여 펌핑력에 의해 재배공간(150) 내에 재배된 식물(1)로 공급하는 구성을 가질 수 있는데, 이를 위해, 흡열부(510)에 의해 생성되는 물을 수집하도록 본체(100), 예컨대 하부본체(110)의 내측에 설치되는 집수용기(610)와, 집수용기(610)에 수집된 물을 재배공간(150) 내에 재배된 식물(1)로 공급하기 위한 경로를 제공하는 급수라인(620)과, 급수라인(620)을 통해서 물이 공급되도록 펌핑력을 제공하는 급수펌프(630)를 포함할 수 있다. 여기서 집수용기(610)는 흡열부(510)로부터 응축되어 낙하하는 물을 그대로 수집하도록 설치되거나, 본 실시예에서처럼 흡열부(510)로부터 응축되어 낙하하는 물을 수집하는 집수가이드(640)로부터 튜브 등을 통해서 공급받을 수 있다. 또한 급수부(600)는 수집된 물을 필터에 의해 필터링하여 급수하도록 필터를 더 포함할 수도 있다.
집수용기(610)는 응축된 물의 수집뿐만 아니라, 외부로부터 공급되는 물을 저장하여 식물(1)에 물이 충분히 공급되도록 하는 용량을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기(10)는 설치 장소에 대한 습도 조절과 집수용기(610) 내의 수위 조절을 위하여 습도센서(730), 수위센서(710,720) 및 제어부(800)를 더 포함할 수 있다.
습도센서(730)는 본체(100)에 외부의 습도를 측정하여 감지신호로서 제어부(800)로 출력하도록 설치되는데, 일례로 본체(100)의 외측면에 설치될 수 있다.
수위센서(710,720)는 집수용기(610) 내의 수위를 측정하여 감지신호로 제어부(800)에 출력하도록 집수용기(610) 내에 설치되는데, 일례로 집수용기(610) 내의 최저 수위와 최고 수위를 각각 감지하는 제 1 및 제 2 수위센서(710,720)로 이루어질 수 있다.
제어부(800)는 습도센서(730) 및 수위센서(710,720)로부터 감지신호를 각각 수신받아 설정된 습도 및 설정된 수위를 각각 유지하도록 열전소자(500)와 급수펌프(630)를 각각 제어하고, 나아가서, 본체(100)의 외측면에 사용자가 조작할 수 있도록 설치되는 조작부(810)의 조작신호에 상응하여 해당하는 기능이나 설정을 수행하도록 열전소자(500)와 급수부(600) 뿐만 아니라, 후술하게 될 광원(300)을 각각 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기(10)는 본체(100)에 식물이 식재되기 위해 마련되는 식재부(200), 식재부(200)에 식재된 식물에 광을 조사하도록 본체에 설치되는 광원(300), 및 식재부(200)에 식재된 식물을 향하여 급수라인(620)으로부터 공급되는 물을 분사하는 물분사부(400)를 더 포함할 수 있다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 식재부(200)는 본체(100)에 마련되어 식물이 식재되기 위한 장소를 제공하는데, 장착부(210)와, 식재모듈(220,240,260)을 포함할 수 있다.
장착부(210)는 본체(100)에 상방으로 개방되도록 마련되고, 일례로 어퍼부재(130)의 하방에 위치함과 아울러 하부본체(110)의 상방에 위치하도록 형성될 수 있고, 단일 또는 다수의 식재모듈(220,240,260)이 장착되도록 단일로 이루어지거나, 식재모듈(220,240,260) 각각이 장착되도록 다수, 예컨대 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서처럼 장착부(210)는 다양한 형태의 식재모듈(220,240,260) 중에서 선택해서 장착부(210)에 단일 또는 다수로 장착될 수 있다.
식재모듈(220,240,260)은 장착부(210)에 교체 가능하게 장착되고, 식물의 식재를 위한 식재공간(221,241,264)이 각각 마련된다. 또한 식재모듈(220,240,260) 중에서 일부의 식재모듈(220,240)은 일례로 본체(100)에 마련된 집수용기(610)로부터 급수펌프(630) 또는 별도 펌프의 펌핑력에 의해 공급되는 물을 저장하기 위하여 내부에 저장공간(222,242)이 형성될 수 있고, 식재공간(221,241)에 저장공간(222,242)과의 연결을 위한 연결홀(223,243)이 슬릿 형태 또는 원형이나 다각형의 홀을 비롯한 다양한 형태를 가지도록 형성될 수 있다. 연결홀(223,243)은 식재공간(221,241)으로 분사 내지 공급되는 물이 저장공간(222,242)으로 흐르기 위한 통로 역할을 한다. 따라서, 집수용기(610) 내의 물은 기본적으로 급수펌프(630)의 펌핑에 의해 급수라인(620)을 통해서 식물(1)의 상방에 공급할 수 있으며, 다른 예로서 급수펌프(630)의 펌핑에 의해 급수라인(620)을 통해서 식재모듈(220,240)의 저장공간(222,242)으로도 공급할 수 있도록 구성될 수 있다.
식재모듈(220,240,260)은 본 실시예에서처럼 장착부(210)에 수평되게 다수, 예컨대 한 쌍으로 배열되어 각각 장착될 수 있다. 한편, 식재공간(221)은 격벽(232)에 의하여 구획됨으로써 다수로 이루어질 수 있다.
식재모듈(220,240,260) 중 일부의 식재모듈(220,240)은 서로 마주보는 측에 급배수홈(224,244)이 각각 형성될 수 있고, 급배수홈(224,244)에 저장공간(222,242)으로부터 오버플로우(overflow)되는 물을 배출하기 위한 배수구(225,245)와 집수용기(610)로부터 급수펌프(630)의 펌핑에 의해 저장공간(242)으로 물이 공급되는 급수라인(620)이 연결되는 연결포트(247) 중 어느 하나 또는 모두가 마련될 수 있으며, 설치 위치로부터 상방으로 이격되기 위한 다수의 레그(228,248)가 마련될 수 있다. 여기서, 레그(228,248)는 장착부(210) 내의 구조물에 지지될 수 있다.
식재모듈(220,240,260) 각각은 그 설명의 편의를 위하여, 제 1 식재모듈(220), 제 2 식재모듈(240), 그리고 제 3 식재모듈(260)로 구분하여 설명하기로 한다. 일례로, 식재모듈(220,240,260)은 새싹식물의 식재나 모종판 등으로서 사용하기 위한 제 1 식재모듈(220)과, 다양한 식물의 개별적인 재배를 위한 제 2 식재모듈(240)과, 콩나물 등의 재배를 위한 제 3 식재모듈(260)을 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 식재모듈(220)은 일례로 새싹식물의 식재나 모종판 등으로 사용되기 위한 것으로서, 식재트레이(229)와, 식재받침용기(231)를 포함할 수 있다. 여기서 식재트레이(229)는 식재공간(221)이 상부에 마련되고, 저면에 연결홀(223)이 형성되며, 가장자리가 식재받침용기(231)에 끼움 등에 의해 결합될 수 있다. 또한 식재받침용기(231)는 식재트레이(229)의 하측에 결합되어 내부에 물의 저장을 위한 저장공간(222)이 형성되고, 일측에 저장공간(222)의 수위를 일정하게 유지하기 위하여 저장공간(222)으로부터 오버플로우되는 물을 배출하기 위한 배수구(225)가 마련될 수 있다.
식재트레이(229) 및 식재받침용기(231)는 일측에 급배수홈(224)이 형성되고, 서로의 결합을 위하여 겹치는 정도가 클 경우 배수구(225)가 식재트레이(229)에도 형성될 수 있으며, 이러한 배수구(225)가 급배수홈(224)에 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제 2 식재모듈(240)은 다양한 식물을 개별적으로 재배되기 위한 것으로서, 컵트레이(251)와, 컵받침용기(254)와, 식재컵(256)을 포함할 수 있다. 여기서 컵트레이(251)는 제 1 삽입홀(249)이 다수로 형성되고, 가장자리가 컵받침용기(254)의 가장자리에 끼움 등의 방식에 의해 결합될 수 있다. 또한 컵받침용기(254)는 컵트레이(251)의 하측에 결합되고, 제 1 삽입홀(249) 각각에 대응하도록 제 2 삽입홀(252)이 형성되며, 내부에 저장공간(242)이 형성되고, 제 2 삽입홀(252)의 내측에 연결홀(243)이 형성되며, 연결홀(243)의 주위에 걸림부(253)가 돌출되도록 형성되고, 저장공간(242)에 대한 수위를 일정하게 유지하기 위하여 오버플로우되는 물을 배출하기 위한 배수구(245)가 마련되며, 일례로 집수용기(610)로부터 급수펌프(630)의 펌핑에 의해 저장공간(242)으로 물이 공급되는 급수라인(620)이 착탈 가능하게 연결되는 연결포트(247)가 마련될 수 있다. 한편, 배수구(245)에는 개폐를 위한 마개(246)가 나사 결합 또는 끼움 결합 등에 의해 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
컵트레이(251) 및 컵받침용기(254)는 일측에 급배수홈(244)이 형성되는데, 컵받침용기(254)에서 급배수홈(244)에 배수구(245)와 연결포트(247)가 마련됨으로써, 컵트레이(251)는 이러한 배수구(245)와 연결포트(247)의 유로를 확보하도록 이들과의 간섭을 회피하기 위한 홀 또는 홈이 형성될 수 있다. 즉 컵트레이(251)는 컵받침용기(254)와의 결합을 위해 가장자리 부분이 서로 겹쳐지는 경우 배수구(245)와 연결포트(247) 각각에 대응되는 배수구 및 급수구가 각각 형성될 수 있다.
식재컵(256)은 제 1 또는 제 2 삽입홀(249,252)에 상응하는 개수로 이루어지고, 제 1 및 제 2 삽입홀(249,252)에 장착되고, 걸림부(253)에 걸림과 아울러 연결홀(243)에 연결되기 위한 걸림홀(255)이 형성되며, 내측에 식재공간(241)이 형성된다. 또한 식재컵(256)은 하방으로 갈수록 폭이나 직경이 감소되도록 형성됨으로써 제 1 및 제 2 삽입홀(249,252)에 하방으로 삽입시 걸림홀(255)에 걸림부(253)가 쉽게 걸리도록 한다.
식재컵(256)은 상방으로 개방되도록 형성됨으로써 내측의 식재공간(241)에 식물이 식재되고, 제 2 삽입홀(252) 내에 연결홀(243) 및 걸림부(253)가 다수로 형성될 경우 걸림홀(244)이 이러한 연결홀(243) 및 걸림부(253) 각각에 대응하도록 측면에 다수로 형성될 수 있으며, 저면에 배수구(257)가 형성될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제 3 식재모듈(260)은 일례로 콩나물 등의 재배를 위한 것으로서, 식재공간(264)이 내측에 마련되고, 식재공간(264)의 저면에 본체(100)의 집수용기(610) 측으로 물이 배출되기 위한 배수구(262)가 형성될 수 있으며, 식재공간(264)의 내측에 식재공간(264)을 다수로 분할하기 위한 격판(263)이 수직되게 슬라이딩 가능하도록 결합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 광원(300)은 본체(100)의 상부, 예컨대 어퍼부재(130)의 저면에 식재부(200)에 식재된 식물에 광을 조사하도록 다수로 설치될 수 있고, 일례로 LED가 다수로 배열로 배열되는 LED 어레이로 이루어질 수 있으며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 광을 발산하되, 본체(100)의 전면에 마련된 조작부(810)에 의해 온(on)/오프(off)된다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 물분사부(400)는 본체(100)의 상부, 예컨대 어퍼부재(130)의 저면에 식재부(200)에 식재된 식물에 물을 분사하도록 설치되고, 본 실시예에서처럼 본체(100)의 상부에 하방을 향하도록 마련되는 몸체(410)와, 몸체(410)에 마련되고, 본체(100)에 마련된 집수용기(610)로부터 급수펌프(630)의 펌핑력에 의해 물이 공급되는 급수라인(620)에 연결되는 급수포트(420)와, 급수포트(420)를 통해서 공급되는 물이 몸체(410)의 중심부로부터 가장자리 방향으로 확산되어 분사되도록 몸체(410)의 둘레에 마련되는 분사슬릿(430)을 포함할 수 있다. 또한, 물분사부(400)는 광원들(300)의 사이에 각각 설치되도록 다수로 이루어질 수 있다.
몸체(410)는 본 실시예에서처럼 평단면이 원형으로 이루어지고, 하단에 마련되는 원반(411)과의 사이에 분사슬릿(430)이 형성될 수 있다. 원반(411)은 상면에 형성되는 끼움돌기(412)에 의해 몸체(410)에 끼워짐으로써 고정될 수 있다.
급수포트(420)는 분사슬릿(430)의 일측으로부터 측방향으로 연장되도록 돌출 형성됨으로써 급수라인(620)이 착탈 가능하게 끼움 방식 등에 의해 연결될 수 있고, 끝단에 급수라인(620)의 이탈을 제한하도록 외주면을 따라 돌기가 형성될 수 있다.
분사슬릿(430)은 몸체(410)의 중심부로부터 가장자리측으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 이를 위해 원반(411)은 상부가 원추 형상으로 이루어질 수 있다.
한편 본체(100)는 후술하게 될 물분사부(400)의 분사슬릿(430)으로부터 분사되는 물에 의한 가습 효과가 상방으로 확산되도록 상부에 마련되는 어퍼부재(130)에 상하로 관통하도록 통풍구(140)가 형성될 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기를 도시한 단면도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기(20)는 이전의 실시예에 따른 식물 재배기(10)와 마찬가지로 본체(100)와 열전소자(500)를 포함하며, 이들 구성에 대해서는 상기한 바와 같이 상세히 설명하였으므로 그 차이점에 대해서 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서 열전소자(500)는 본체(100)의 어퍼부재(130)에 마련되는 통기부(170)에 흡열부(510)를 노출시키도록 설치된다. 여기서 통기부(170)는 일측 또는 양측에 통기를 위한 통기홀(171)이 형성될 수 있다. 또한 어퍼부재(130)에는 발열부(520)로부터 열의 방출을 위하여 방열구(114)가 형성될 수 있다.
급수부(900)는 흡열부(510)에 의해 생성되는 물을 수집하도록 본체(100) 내에서 재배공간(150)의 상측에 설치되는 집수플레이트(910)와, 집수플레이트(910)에 수집된 물이 자중에 의해 재배공간(150) 내에 재배된 식물로 공급되도록 집수플레이트(910)에 형성되는 급수홀(920)을 포함할 수 있다. 여기서 급수홀(920)은 집수플레이트(910)에 수집된 물을 자중에 의해 낙하하여 식물(1)에 공급되도록 하는데, 집수플레이트(910)에 단일 또는 다수로 형성될 수 있다.
또한, 습도 조절을 제어하기 위하여, 습도센서(730)와 제어부(800)를 포함할 수 있는데, 이전의 실시예에서와 마찬가지로, 습도센서(730)는 본체(100)에 외부의 습도를 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치된다. 또한 제어부(800)는 습도센서(730)로부터 감지신호를 각각 수신받아 설정된 습도를 유지하도록 열전소자(500)를 제어한다.
이와 같은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기의 작용을 설명하기로 한다.
조작부(810)의 조작에 의해 제습기능을 수행하는 경우, 열전소자(500)의 구동에 의해 통기부(160)를 송풍기(미도시) 또는 자연 대류에 의해 통과하는 공기가 열전소자(500)의 흡열부(510)과의 열교환에 의해 결로를 생성하여 건조됨으로써 제습 기능을 수행하도록 한다.
또한 제어부(800)는 습도센서(730)를 통해서 측정되는 습도가 기설정 또는 사용자에 의해 설정된 습도를 유지하도록 열전소자(500)에 공급되는 전원의 크기 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(800)는 수위센서(710,720)로부터 측정되는 집수용기(610) 내의 수위값이 정해진 범위에 머물도록 열전소자(500)를 제어함으로써 집수용기(610)에 집수되는 물의 양을 조절할 수 있다.
또한 식재부(200)의 장착부(210)에 식재하고자 하는 식물의 종류나 식재환경에 따라 적절한 식재모듈(220,240,260)을 선택하여 교체 내지 장착한다. 이때, 식재모듈(220,240,260)에는 미리 원하는 식물을 식재할 수 있다. 즉, 모종판, 새싹 재배, 콩나물 재배, 식물의 개별 재배 등에 적합한 식재모듈(220,240,260)을 선택해서 장착부(210)에 교체 장착할 수 있다.
식재모듈(220,240,260)에 대한 식물의 식재와 장착을 마치고, 식재된 식물의 식재 과정에서 본체(100)에 마련된 조작부(810)의 조작에 의하여, 광원(300)과 급수펌프(630)를 구동시킴으로써 식물에 적절한 광과 수분을 공급하도록 한다.
또한 LED 어레이로 이루어진 광원(300)에 의해 식물에 균일하게 광을 공급하도록 하여 실내에서도 식물(1)의 식생이 제대로 이루어지도록 하고, 물분사부(400), 특히 분사슬릿(430)을 통해서 분사되는 물이 식물(1)에 균일하게 스프레이되도록 하여 식물(1)에 골고루 수분을 공급하고, 나아가서, 식재모듈(220,240,260)에 분사되는 물이 집수용기(610)로 회수되어 급수펌프(630)의 펌핑에 의해 재공급될 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기에 따르면, 주변 환경에 대한 제습으로 인해 설치 장소에 대한 쾌적한 환경을 제공하도록 하고, 제습을 위하여 열전소자를 이용함으로써 구조적으로 간단하여 제품의 콤팩트, 경량화 및 저비용이 가능하도록 하며, 수분의 응축을 이용하여 물을 자급하도록 함으로써 물 보충에 따른 번거로움을 줄일 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 본체 110 : 하부본체
111 : 배출수수집가이드 112,114 : 방열구
113 : 방열공간 120 : 수직부재
130 : 어퍼부재 140 : 통풍구
150 : 재배공간 160,170 : 통기부
161,171 : 통기홀 200 : 식재부
210 : 장착부 220 : 제 1 식재모듈
221 : 식재공간 222 : 저장공간
223 : 연결홀 224 : 급배수홈
225 : 배수구 228 : 레그
229 : 식재트레이 231 : 식재받침용기
232 : 격벽 240 : 제 2 식재모듈
241 : 식재공간 242 : 저장공간
243 : 연결홀 244 : 급배수홈
245 : 배수구 246 : 마개
247 : 연결포트 248 : 레그
249 : 제 1 삽입홀 251 : 컵트레이
252 : 제 2 삽입홀 253 : 걸림부
254 : 컵받침용기 255 : 걸림홀
256 : 식재컵 257 : 배수구
260 : 제 3 식재모듈 261 : 식재용기
262 : 배수구 263 : 격판
264 : 식재공간 300 : 광원
400 : 물분사부 410 : 몸체
411 : 원반 420 : 급수포트
430 : 분사슬릿 500 : 열전소자
510 : 흡열부 520 : 발열부
600 : 급수부 610 : 집수용기
620 : 급수라인 630 : 급수펌프
640 : 집수가이드 710,720 : 수위센서
730 : 습도센서 800 : 제어부
810 : 조작부 900 : 급수부
910 : 집수플레이트 920 : 급수홀

Claims (6)

  1. 식물 재배기에 있어서,
    식물이 재배되기 위한 재배공간을 가지고, 외부로부터 공기가 출입하기 위한 통기부가 내측에 마련되는 본체;
    펠티에 효과를 이용하여 흡열과 발열이 일어나는 흡열부와 발열부가 양측에 각각 마련되고, 상기 흡열부가 상기 통기부의 내측에 노출되도록 설치되어 상기 통기부를 통과하는 공기를 냉각에 의해 응축시킴으로써 제습이 이루어지도록 하는 열전소자;
    상기 흡열부에 의해 응축되어 생성되는 물을 상기 재배공간 내에 재배된 식물로 공급하는 급수부를 포함하고,
    상기 급수부는,
    상기 흡열부에 의해 생성되는 물을 수집하도록 상기 본체 내에서 상기 재배공간의 상측에 설치되는 집수플레이트; 및
    상기 집수플레이트에 수집된 물이 자중에 의해 상기 재배공간 내에 재배된 식물로 공급되도록 상기 집수플레이트에 형성되는 급수홀을 포함하는, 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 본체에 외부의 습도를 측정하여 감지신호를 출력하도록 설치되는 습도센서;
    상기 습도센서로부터 감지신호를 각각 수신받아 설정된 습도를 유지하도록 상기 열전소자를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 열전소자를 이용한 제습기능을 가지는 식물 재배기.
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