KR101650057B1 - 어항과 led 조명을 이용한 식물 재배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관상용 물고기를 기포장치 없이 키울 수 있고, 어항에서 여과된 물과 LED의 빛을 이용하여 설치 장소의 제한이 없고 해충없는 최적의 식물 재배가 가능하도록 한 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치는, 일정한 두께와 면적을 갖는 베이스와; 알루미늄 프로파일로 조립 제작되어 상기 베이스에 입설된 화분겸용 어항설치대와; 상기 어항설치대의 상부에 배치되어 있는 어항과; 상기 어항의 하부측에 배치되어 상기 화분겸용 어항설치대에 지지되어 있는 화분과; 상기 화분의 상방에 위치하여 상기 화분겸용 어항설치대에 지지되어 있는 LED조명등과; 상기 어항에 배관을 통해 연결되어 상기 화분에 채워진 토양에 필요한 수분을 공급하는 수분공급관과; 상기 수분공급관에 연결되어 관로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 상기 화분에 설치되어 토양의 습도를 측정하는 습도센서; 및 상기 습도센서에서 검출된 습도량을 비교 판단하여 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하고, 동시에 상기 LED 조명등(20)의 온/오프를 제어하는 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치{Fish tank and LED lighting using plant cultivation device}

본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로, 특히 관상용 물고기를 키울 수 있고, 어항에서 여과된 물과 LED의 빛을 이용하여 설치 장소의 제한이 없고 해충없는 최적의 식물 재배가 가능하도록 한 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 어항은 그 내부에서 각종 물기기를 사육하면서, 그 상태를 외부에서 관찰할 수 있도록 이루어진 것으로, 각종 공공장소나 가정 등의 실내에 구비되어 관상용으로 활용된다. 이때, 어항에는 해당 물고기의 호흡에 필요한 산소를 연속적으로 공급하기 위하여 모터를 포함하는 기포장치를 어항 내,외부에 별도로 설치하게 된다. 또한, 실내에는 인테리어 효과와 더불어 실내 공기정화 및 음이온 발생 등을 비롯한 다양한 효과를 얻을수 있도록 다양한 종류의 식물이 재배되는 화분이 구비되기도 한다.

그러나, 종래에는 상술한 어항 및 화분이 각각 별도로 구비됨에 따라 많은 설치 공간을 필요로 하는 문제점이 발생하고, 어항 및 화분을 각각 별도로 관리해야만 하는 문제점도 발생한다. 즉, 어항에는 산소공급을 위해 별도의 산소공급수단을 반드시 설치해야만 하며, 또한 화분에는 식물의 생장을 위해 주기적으로 물을 공급해야만 하므로, 그 관리작업이 매우 어렵고 번거로웠다.

이를 해결하기 위해 본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개실용신안 공개번호 제20-2013-0004600호로서, 상부가 개방된 일정 크기의 수조로서, 그 내부에서 각종 어류가 사육되는 어항과; 상기 어항의 바닥면에 안착 설치되는 중량물로서, 내부에 일정 공간부가 구비됨과 아울러 그 몸체에는 다수 개의 관통홀이 천공된 베이스부재와; 관형태로 이루어져 상기 베이스부재의 내부와 연통된 상태로 그 상부에 수직으로 고정 설치되는 포스트와; 상기 포스트의 상단에 고정 설치되되, 상부가 개방된 용기형태로 이루어져 그 내부에서 각종 식물이 재배되며, 그 하면에는 다수 개의 배수홀이 천공된 화분과; 그 양단이 상기 베이스부재 내부 및 화분 측에 각각 위치하도록 상기 포스트 내부에 설치되는 호스 및; 상기 베이스부재의 공간부 내에 설치된 상태로 상기 호스 하단과 연결되어, 상기 어항 내부의 물을 상기 호스를 매개로 화분 측으로 연속 공급하는 수중모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 식물재배기가 결합된 어항을 제공한다.

따라서 상기 배경기술은 어항 내부의 물을 수중모터를 매개로 화분 측으로 순환시켜 화분의 물 공급 및 어항의 산소 공급 효과를 동시에 얻을 수가 있고, 협소한 공간에서도 간편하게 설치하여 우수한 인테리어 효과를 얻을 수가 있으며, 부수적으로 공기정화작용 및 가습작용 등의 효과를 갖는다.

그러나 상기 배경기술은 식물 재배에 필요한 빛을 공급받을 수 없어 설치 장소가 제한적이고, 재배 식물의 대상도 수경재배만이 가능한 단점을 갖는다.

US 5635683 A (Mcdermott, R. M.) 1997. 6. 3. JP 10-105775 A 1998. 4. 24, 5쪽, 3-15줄, 도면 1

본 발명은 관상용 물고기를 기포장치 없이 키울 수 있고, 어항에서 여과된 물과 LED의 빛을 이용하여 설치 장소의 제한이 없고 해충없는 최적의 식물 재배가 가능하도록 한 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따른 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치는,

일정한 두께와 면적을 갖는 베이스와;

알루미늄 프로파일로 조립 제작되어 상기 베이스에 입설된 화분겸용 어항설치대와;

상기 어항설치대의 상부에 배치되어 있는 어항과;

상기 어항의 하부측에 배치되어 상기 화분겸용 어항설치대에 지지되어 있는 화분과;

상기 화분의 상방에 위치하여 상기 화분겸용 어항설치대에 지지되어 있는 LED조명등과;

상기 어항에 배관을 통해 연결되어 상기 화분에 채워진 토양에 필요한 수분을 공급하는 수분공급관과;

상기 수분공급관에 연결되어 관로를 개폐하는 솔레노이드 밸브와;

상기 화분에 설치되어 토양의 습도를 측정하는 습도센서; 및

상기 습도센서에서 검출된 습도량을 비교 판단하여 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하고, 동시에 상기 LED 조명등(20)의 온/오프를 제어하는 컨트롤러를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 화분의 높낮이를 조절하기 위해, 상기 베이스에 수직으로 입설된 복수개의 나사축과;

상기 나사축에 삽입되어 상기 화분을 지지하는 하분받침판과;

상기 나사축에 나사 결합되어 결합 위치에 따라 화분받침판의 높낮이를 조절하는 화분 위치조절너트를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 어항에는 수위 측정센서가 더 설치되고, 수위 측정센서에 의해 측정된 어항 수위의 높낮이를 비교 판단하여 보충 수위의 감지시 컨트롤러에 의해 화분겸용 어항설치대의 상단에 설치된 경고등을 점멸시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치에 따르면, 기포장치가 없이도 어항 내의 물이 공기접촉증대용 확산판을 거쳐 순환하므로 산소공급이 이루어져 관상용 물고기를 잘 키울 수 있고, 어항에서 여과된 물과 LED의 빛을 이용함으로써 설치 장소의 제한이 없고 해충없는 식물 재배가 가능하다. 또한 화분의 높낮이가 조절될 수 있어 식물 성장에 따른 대응이 가능하다. 또한 어항 및 화분에서 수분이 증발하여 실내의 적절한 가습 및 공기 정화 효과를 부가적으로 얻을 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배장치의 사시도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 도 1의 일측면도.
도 4는 도 2의 'K'부 확대도.
도 5는 도 1의 다른 변형예에 따른 사시도.
도 6은 본 발명에 적용되는 컨트롤러의 제어구성도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1 내지 도 4에서와 같이 일정한 두께와 면적을 갖는 판상의 베이스(12)가 구비된다. 베이스(12)는 예시된 형태에 제한되는 것은 아니며 알루미늄 프로파일의 조립으로 제작될 수도 있다.

베이스(12)에 화분겸용 어항설치대(14)가 입설되어 있다. 화분겸용 어항설치대(14)는 예로, 알루미늄 프로파일로 조립 제작될 수 있다. 알루미늄 프로파일은 도시안된 앵글 브라켓을 통하여 상호 연결될 수 있다. 앵글 브라켓은 L자 형으로 양단에 나사 결합되는 나사를 통하여 알루미늄 프로파일의 원하는 위치에 고정된다. 이때 앵글 브라켓은 주지된 바와 같이 알루미늄 프로파일에 형성된 가이드홈을 통하여 삽입 안내된다.

어항설치대(14)의 상부에 어항(16)이 배치되어 있다. 어항(16)은 유리 또는 아크릴로 제작된 것으로 사각 박스형이 바람직하나 이에 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 또한 어항(16)은 관상용 물고기를 키우기 위해 여과시스템이 설치된다. 본 실시 예에서 여과시스템은 일정 두께로 여과사에 의해 채워진 여과층(161), 여과층(161)에 매입되어 하부측 어항(16)의 바닥면에 위치되고 다수의 흡입공을 갖는 여과파이프(162), 여과파이프(162)에 흡입구가 연결된 물펌프(163), 물펌프(162)의 출구측에 연결되어 어항(16)의 상방으로 흡입된 여과물을 토출시키는 토출관(164), 어항(16)의 상부에 설치되어 토출관(164)에서 토출되는 물을 확산시켜 공기와의 접촉면적을 증가시키는 공기접촉증대용 확산판(165)으로 구성된다. 또한 어항(16)에는 일정한 온도를 유지하기 위해 자동온도조절기가 내장된 히터(도시아됨)가 설치될 수 있다.

따라서 물펌프(163)의 구동시 어항(16)속에 채워진 물은 여과파이프(162)와 여과층(161)을 순환하면서 여과를 계속적으로 수행하고 이 과정에서 공기접촉증대용 확산판(165)에서 공기와의 접촉면적이 넓어지면서 산소를 공급받게 된다. 따라서 기포장치 없이도 물고기를 키울 수 있는 환경이 된다.

어항(16)의 하부측에 화분(18)이 배치된다. 화분(18)은 화분겸용 어항설치대(14)에 높낮이 조절수단에 의해 지지되도록 설치됨이 바람직하다.

예로, 도 1 및 도 3과 같이 베이스(12)에 수직으로 입설된 복수개의 나사축(40)과, 나사축(40)에 삽입되어 화분(18)을 지지하는 하분받침판(42)과, 나사축(40)에 나사 결합되어 결합 위치에 따라 화분받침판(42)의 높낮이를 조절하는 화분 위치조절너트(44)로 구성될 수 있다. 이때 나사축(40)은 화분(18)을 안정되게 지지하도록 4개소에 설치됨이 바람직하다. 따라서 각 나사축(40)에 나사 결합된 화분 위치조절너트(44)의 위치를 조정함으로서 화분받침판(42)의 높낮이가 조절되고, 이에 의해 화분(18)을 원하는 위치에 설정할 수 있다.

다른 예로, 도 5와 같이 화분겸용 어항설치대(14)의 양측면에 수평 설치된 화분 거치대(13)를 통하여 화분(18)의 높낮이를 조절할 수 있다. 물론 화분 거치대(13)는 상기한 앵글 브라켓을 통하여 높낮이 가능하게 설치됨으로서 화분(18)의 높낮이가 조정될 수 있는 것이다.

화분(18)의 상방에 LED조명등(20)이 위치되어 있다. LED조명등(20)은 화분겸용 어항설치대(14)에 지지되어 화분(18)에 심어진 식물의 광합성 작용에 필요한 햇빛 에너지를 LED를 동작시켜 공급한다. LED조명등(20)은 생육과 병충해 등을 고려하여 적당한 파장을 갖는 LED가 혼합된 구성이 바람직하다. LED조명등(20)을 제어하는 조광기는 후술할 컨트롤러(30)에 포함되어 구성된다.

어항(16)에는 배관(21)을 통해 수분공급관(22)이 연결되어 있다. 수분공급관(22)은 화분(18)에 채워진 토양에 필요한 수분을 공급하는 것으로, 하나의 토출구를 갖거나 수분을 고르게 공급하도록 작은 분사구멍을 다수 형성시킬 수 있다.

수분공급관(22)에는 관로의 개폐를 자동으로 하기 위해 솔레노이드 밸브(24)가 설치된다. 솔레노이드 밸브(24)는 컨트롤러(30)에 의해 제어되어 수분공급관(22)의 관로를 자동으로 개폐 제어한다.

한편, 화분(18)에 적절하게 수분을 공급하기 위해 도 2 및 도 6과 같이 습도센서(26)가 설치된다. 습도센서(26)는 화분(18)의 토양에 매입되어져 토양의 습도를 측정하고 측정된 습도값을 컨트롤러(30)에 송출한다.

컨트롤러(30)는 습도센서(26)와 LED 조명등(20)에 연결되어 있다. 컨트롤러(30)는 습도센서(26)에서 검출된 습도량을 비교 판단하여 솔레노이드 밸브(24)를 개폐하고, 동시에 상기 LED 조명등(20)의 온/오프를 제어한다.

또한, 어항(16)에는 컨트롤러(30)에 연결되어 있는 수위 측정센서(17)가 더 설치될 수 있다. 컨트롤러(30)는 수위 측정센서(17)에 의해 측정된 어항 수위의 높낮이를 비교 판단하여 보충 수위의 감지시 화분겸용 어항설치대(14)의 상단에 설치된 경고등(15)을 점멸시킨다.

이와 같이 구성된 본 실시 예에 따른 물고기 기르기와 식물 재배 방법 및 작용을 설명한다.

먼저, 어항(16) 속에 일정 높이를 물을 채워넣은 후 물펌프(162)를 가동시켜 물을 순환시킨다. 처음 수돗물을 어항(16)에 채워넣었을 경우에는 약 1주일 정도 물을 순환시켜 소독 약품을 증발 제거시킨 후 관상용 물고기를 어항(16)에 투입시킴이 바람직하다. 이때 열대어를 키우고자 할 경우 자동온도조절장치를 갖는 히터를 설치하여 적정한 수온을 맞춘 후에 관상용 물고기를 투입함이 바람직하다.

또한, 화분겸용 어항설치대(14)에 적절한 높이를 선택하여 화분(18)을 거치시켜 놓고, 토양을 채워넣은 후 씨앗을 심거나 모종을 한다. 물론 토양을 담은 상태에서 화분(18)을 화분겸용 어항설치대(14)에 거치시켜 놓을 수 있다.

그 다음, 화분(18)에 습도센서(26)를 설치하여 토양의 습도 측정이 가능하도록 하여 컨트롤러(30)에 연결한다. 또한, 솔레노이드밸브(24) 및 LED조명등(20)을 컨트롤러(30)에 연결한다.

따라서 컨트롤러(30)가 전원 공급을 받아 온 동작되면 습도센서(26)로부터 화분(18)내의 토양 습도값을 전달받는다. 토양 습도가 설성값보다 낮을 경우 솔레노이드 밸브(24)가 열리고 반대로 설성값보다 높을 경우 솔레노이드 밸브(24)를 닫는다.

따라서 솔레노이드 밸브(24)가 열릴 경우 수분공급관(22)을 통해 어항(16)내 물이 분사되어 화분(18)의 토양에 공급되어 식물 성장에 필요한 수분 조절이 이루어진다.

또한 컨트롤러(30)는 내장된 타이머에 의해 LED 조명등(20)을 온 제어하여 식물 성장에 필요한 빛 에너지를 주기적으로 공급한다.

이같이 본 발명에 따르면 컨트롤러(30)에 의해 제어되어 수분과 햇빛이 자동으로 공급됨으로써 식물 성장의 발육 상태가 좋고 해충 없이 재배가 가능해진다. 또한 어항(16)에는 다양한 관상용 물고기를 기포장치가 없이도 동시에 기를 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 식물 재배 장치는 햇빛이 잘 들지 않는 공간에서도 식물의 재배가 용이하고, 물고기를 관상할 수 있어 유치원이나 초등학교의 학습용은 물론이고, 일반 가정이나 사무실, 각종 전시관 등에 관상 및 가습, 공기정화 및 식물재배 등으로 유용하게 활용할 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 베이스
14: 화분겸용 어항설치대
16: 어항
18: 화분
20: LED 조명등
22: 수분공급관
24: 솔레노이드밸브
26: 습도센서
30: 컨트롤러

Claims (3)

1. 일정한 두께와 면적을 갖는 베이스(12)와;
   알루미늄 프로파일로 조립 제작되어 상기 베이스(12)에 입설된 화분겸용 어항설치대(14)와;
   상기 어항설치대(14)의 상부에 배치되어 있는 어항(16)과;
   상기 어항(16)의 하부측에 배치되어 상기 화분겸용 어항설치대(14)에 지지되어 있는 화분(18)과;
   상기 화분(18)의 상방에 위치하여 상기 화분겸용 어항설치대(14)에 지지되어 있는 LED조명등(20)과;
   상기 어항(16)에 배관을 통해 연결되어 상기 화분(18)에 채워진 토양에 필요한 수분을 공급하는 수분공급관(22)과;
   상기 수분공급관(22)에 연결되어 관로를 개폐하는 솔레노이드 밸브(24)와;
   상기 화분(18)에 설치되어 토양의 습도를 측정하는 습도센서(26); 및
   상기 습도센서(26)에서 검출된 습도량을 비교 판단하여 상기 솔레노이드 밸브를 개폐하고, 동시에 상기 LED 조명등(20)의 온/오프를 제어하는 컨트롤러(30)를 포함하고;
   상기 화분(18)의 높낮이를 조절하기 위해, 상기 베이스(12)에 수직으로 입설된 복수개의 나사축(40)과;
   상기 나사축(40)에 삽입되어 상기 화분(18)을 지지하는 하분받침판(42)과;
   상기 나사축(40)에 나사 결합되어 결합 위치에 따라 화분받침판(42)의 높낮이를 조절하는 화분 위치조절너트(44)를 더 포함하고;
   상기 어항(16)에는 수위 측정센서(17)가 더 설치되고, 수위 측정센서(17)에 의해 측정된 어항 수위의 높낮이를 비교 판단하여 보충 수위의 감지시 컨트롤러(30)에 의해 화분겸용 어항설치대(14)의 상단에 설치된 경고등(15)을 점멸시키도록 하고;
   상기 어항(16)은 바닥에 일정 두께로 여과사에 의해 채워진 여과층(161), 여과층(161)에 매입되어 하부측 어항(16)의 바닥면에 위치되고 다수의 흡입공을 갖는 여과파이프(162), 여과파이프(162)에 흡입구가 연결된 물펌프(163), 물펌프(162)의 출구측에 연결되어 어항(16)의 상방으로 흡입된 여과물을 토출시키는 토출관(164), 어항(16)의 상부에 설치되어 토출관(164)에서 토출되는 물을 확산시켜 공기와의 접촉면적을 증가시키는 공기접촉증대용 확산판(165)으로 구성된 것을 특징으로 하는 어항과 LED 조명을 이용한 식물 재배 장치.
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