KR101693029B1

KR101693029B1 - 실내 식물재배장치

Info

Publication number: KR101693029B1
Application number: KR1020140108948A
Authority: KR
Inventors: 장위덕
Original assignee: 장위덕
Priority date: 2014-08-21
Filing date: 2014-08-21
Publication date: 2017-01-06
Also published as: KR20160023107A

Abstract

본 발명은 실내에서 인공 광원을 이용하여 채소 및 화훼 등을 재배할 수 있는 장치에 대한 것으로, 식물 배지가 안착되는 안착홈이 상부에 형성된 몸체와, 몸체와 이격거리가 가변되게 결합되는 광원부와, 몸체의 일측에 결합되어 양액을 공급하는 유입관과, 몸체의 타측에 결합되어 양액이 배출되는 배출관을 포함하여, 인공 광원을 식물의 성장함에 따라 식물과의 이격 거리를 조절할 수 있고, 배출관에 사이펀이 적용되어 효과적으로 양액을 배출할 수 있는 실내 식물재배장치에 관한 것이다.

Description

실내 식물재배장치{INDOOR PLANT CULTIVATION APPARATUS}

본 발명은 실내에서 인공 광원을 이용하여 채소 및 화훼 등을 재배할 수 있는 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 인공 광원을 식물의 성장함에 따라 식물과의 이격 거리를 조절할 수 있고, 양액이 배출되는 배수로에 사이펀이 적용된 실내 식물재배장치에 관한 것이다.

일반적으로 수경재배농법은 대량생산, 무공해재배 및 신선도 유지를 도모할 수 있다는 장점 때문에 최근 각광받고 있는 식물재배법의 일종이다. 수경재배법은 수면에 부유되는 수경식물의 뿌리가 침수된 상태로 배양되도록 하는 재배법으로써, 재배포트에 심어진 배양식물이 외부로부터 공급된 양액으로부터 양분을 흡수하여 자라게 되는데, 적당한 양액의 공급과 광합성을 위한 빛의 제공이 배양식물의 성장에 가장 큰 관건이 된다.

이러한 보통의 수경재배는 산업 발달에 따른 농경지감소의 영향으로 한정된 공간 내에서 많은 식물을 키워 수확하기 위해 일정한 형상의 틀을 복수 개 준비하여 상기 틀에 식물을 배치하고 급수관을 통해 틀에 양액을 공급함으로써 식물을 성장시키는 구조로 된 재배기가 사용되고 있다.

그러나, 종래 재배기는 식물에 적절한 양액과 공기를 공급하기 위해 레벨 유지 장치와 용존 산소 유지 장치를 함께 구성하기 때문에 시설이 복잡해지고, 관리 비용이 증가하는 문제를 가지고 있었다.

또한, 식물에 빛을 제공하는 조명장치의 높이가 고정되어 있어 다양한 크기의 식물을 재배할 수 없는 문제를 가지고 있었다.

또한, 몸체의 일측 하단에 배출구를 가진 공개특허공보 제10-2012-0129724호와 같은 식물 재배장치들은 배출구와 연결된 배출관이 즉시 하방으로 연장되기 때문에 몸체에 양액이 유입되어도 배출구로 양액이 배수되었다. 따라서 몸체에 공급되는 양액의 양을 배출되는 양 보다 더 많게 하기 위해 고압의 펌프를 사용해야 하는 부담이 따랐으며, 양액이 배수되는 가운데 배지 높이까지 양액을 주입해야 함에 따라 채우는 것은 더 오랜 시간이 소요되어 관리비용이 증가하는 문제를 가지고 있었다.

공개특허공보 제10-2012-0129724호(2012.11.28) : 수경재배기를 위한 이중 구조 양액 배출기

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 본 발명은 종래 식물공장에서 수경재배 시 양액을 넘치지 않고 적정의 수위를 갖게 하기 위해 사용하는 레벨 유지 장치와, 식물의 뿌리에 공기를 제공하는 용존 산소 유지 장치 등을 사용하지 않고도 식물을 재배할 수 있는 간편한 재배 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

더불어, 작은 출력을 갖는 양액 공급장치로도 각각의 배지에 충분한 양액을 공급할 수 있는 양액 배출 구조를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 실내 식물재배장치는, 식물 배지가 안착되는 안착홈이 상부에 형성된 몸체와, 몸체와 이격거리가 가변되게 결합되는 광원부와, 상기 몸체의 일측에 결합되어 양액을 공급하는 유입관과, 상기 몸체의 타측에 결합되어 양액이 배출되는 배출관을 포함하고, 상기 몸체의 타측에는 제1배출구 및 상기 제1배출구보다 높은 위치에 제2배출구가 형성되고, 상기 배출관은 상기 제1배출구에 결합되는 제1배출관과, 상기 제2배출구에 결합되는 제2배출관으로 구성되고, 상기 제1배출관은 상방으로 라운드 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1배출관에 형성된 라운드에 의해, 상기 몸체에 공급된 양액이 상기 제2배출관 높이까지 채워질 때 까지는 상기 제1배출관을 통해 양액이 배출되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1배출관의 형상은 상방으로 라운드 된'U'자형이고, 상기 'U'자 형상의 라운드는 상기 몸체의 제2배출구 이하의 높이에 위치하며, 상기 제1배출관의 라운드 된 위치 이후 부분은 상기 제2배출관과 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1배출관의 직경은 상기 제2배출관의 직경보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 몸체의 양측에 결합되어 몸체를 지면으로부터 지지하는 거치대를 더 포함하고, 상기 거치대에는 복수개의 상기 몸체가 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 몸체의 양측에서 상방으로 연장되어 상기 거치대 또는 상방에 설치된 다른 몸체에 고정되는 케이블을 더 포함하고, 상기 광원부는 복수개의 백색, 적색 및 청색의 광원으로 구성된 조명부와, 상기 조명부의 상측을 감싸고 일측에 상기 케이블이 관통되어 지나가는 케이블 홀이 형성된 템플릿과, 상기 템플릿의 케이블 홀 주위에 결합되어 케이블 홀을 지나가는 케이블을 감싸는 탄성부재로 구성됨을 특징으로 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 실내 식물재배장치에 따르면,

첫째, 제1배출관이 제2배출구의 높이만큼 라운드 됨에 따라, 배지가 침지될 만큼 몸체에 양액이 채워지는 동안에는 양액이 배출되지 않아 몸체에 양액이 신속하게 채워지게 된다.

둘째, 몸체에서 양액이 배출되기 시작하면 몸체의 낮은 위치에 형성된 제1배출구에 의해 몸체에서 양액이 대부분 배출됨에 따라 배지가 공기 중에 드러나게 되어 배지에 심겨진 식물의 뿌리에 공기 중의 질소를 공급할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 제1배출관에 형성된 라운드에 의해 배지가 침지될 때 까지 몸체에서 양액이 배출되지 않음에 따라 출력이 낮은 양액 공급 펌프를 사용할 수 있고, 양액 공급 시 펌프의 작동 시간도 감소하게 되어 유지비용이 절감된다.

넷째, 몸체에서 양액이 배출되기 시작하고, 몸체 내 양액 수위가 제2배출구 이하로 내려가면 제1배출구로 배출되는 양액에 제2배출구로 유입된 공기가 혼합됨에 따라 양액의 산소포화도를 증가시킬 수 있게 된다.

다섯째, 제1배출관보다 제2배출관 및 제2배출구의 직경이 더 크기 때문에 몸체 내 양액의 수위가 제2배출구보다 높으면 양액의 배출이 신속히 이루어져 몸체에서 양액이 넘치지 않게 되고, 몸체 내 양액의 수위가 제2배출구보다 낮으면 제1제출관으로 배출되는 양액에 보다 많은 공기가 혼합될 수 있게 된다.

여섯째, 광원부와 몸체의 이격 거리를 가변 할 수 있기 때문에, 식물의 크기에 따라 광원부의 조도를 제어하지 않아도 높이를 조절하는 것으로 식물의 생장에 필요한 광 에너지를 적절하게 공급할 수 있다.

일곱째, 광원이 발열이 적은 LED로 구성됨에 따라, 광원부를 식물에 최대한 접근시킬 수 있다.

여덟째, 거치대에 복수개의 몸체를 높이 방향으로 결합할 수 있기 때문에 실내 소정의 공간에서도 많은 양의 식물을 재배할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치의 정면도 및 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 실시예의 양액 배출 메커니즘을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에서 광원부의 사용을 설명하기 위한 부분도.
도 5은 본 발명의 실시예에서 광원부의 구성을 설명하기 위한 조립도.
도 6은 본 발명의 실시예에서 제어기가 제어하는 구성을 설명하기 위한 블록도.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치의 정면도 및 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치의 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치는 실내에서 자연광과 흙을 사용하지 않고 식물을 인공적으로 배양하는 장치로서, 식물을 배지에 심어 몸체(110)에 안착시키고 광원부(150)와 양액통(160)을 작동시키면 식물의 성장에 필요한 양분이 자동으로 공급되어 수확까지 재배를 위한 사람의 수고를 최소화 할 수 있는 장치이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치의 구성에 대해 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치는 식물 배지가 안착되는 안착홈(111)이 상부에 형성된 몸체(110)와, 몸체(110)와 이격거리가 가변되게 결합되는 광원부(150)와, 몸체(110)의 일측에 결합되어 양액을 공급하는 유입관(121)과, 몸체(110)의 타측에 결합되어 양액이 배출되는 배출관(123)을 포함하고, 몸체(110)의 타측에는 제1배출구(115) 및 제1배출구(115)보다 높은 위치에 제2배출구(117)가 형성되고, 배출관(123)은 제1배출구(115)에 결합되는 제1배출관(125)과, 제2배출구(117)에 결합되는 제2배출관(127)으로 구성되고, 제1배출관(125)은 상방으로 라운드(126) 된 것을 특징으로 한다.

식물 배지를 안착시키는 몸체(110)는 내부에 양액이 채워지고 배출되는 것으로, 속이 비어있는 통형상인 것이 바람직하다. 또한 상측에는 식물이 심겨진 배지를 안착시키기 위한 안착홈(111)이 형성된다. 안착홈(111)이 몸체(110) 상부에 복수개로 형성되면 하나의 몸체(110)에서 복수개의 식물을 재배할 수 있게 된다.

몸체(110)의 상부에 형성된 안착홈(111)의 형태는 식물 배지와 대응하게 형성된 구멍이 될 수 있다. 안착홈(111)에 식물 배지가 안착된 상태에서 양액이 공급되면 몸체(110)에 양액이 채워지면서 배지가 침지되어 식물에 영양을 공급하게 된다.

그리고 몸체(110)의 일측에는 유입관(121)을 통하여 양액이 유입되는 유입구(113)가 형성된다. 몸체(110)로의 양액 공급은 양액통(160)의 펌프 구동에 의해 이루어지는데, 이 때, 유입구(113)는 몸체(110)에 유입된 양액이 다시 유입구(113)를 통해 배출되는 것을 방지하기 위해 몸체(110)의 상단 또는 측면에 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 몸체(110)의 타측에는 높이 방향으로 제1배출구(115) 및 제1배출구(115)보다 높은 위치에 제2배출구(117)가 형성된다. 양액이 제2배출구(117) 높이까지 차오르면 제1배출구(115) 및 제2배출구(117)에서 동시에 배출되기 때문에 양액이 몸체(110)에서 일정 높이 이상은 차오르지 않게 됨에 따라, 종래에 양액 수위를 조절하기 위해 사용되던 레벨 유지 장치가 필요 없게 된다. 그리고 제1배출구(115)가 몸체(110)의 저면부에 형성되면, 배지 등에 의해 발생한 침전물이 몸체(110)에 쌓이지 않고 제1배출구(115)로 양액과 함께 배출되어 몸체(110) 내부가 오염되는 것을 최소화 할 수도 있다.

특히, 제1배출관(125)은 제1배출구(115)에 연결된 다음 상방으로 라운드(126) 된 것을 특징으로 한다. 이것은 사이펀 작용을 이용하기 위한 것으로, 제1배출관(125)에 라운드(126)가 형성됨으로써 몸체(110)에 공급된 양액이 제2배출구(117)까지 차오를 때 까지는 제1배출관(125)을 통해서 양액이 배출되지 않게 하기 위해서이다.

사이펀 작용이란 대기압에 의해 높은 장소에 위치한 유체가 'U'자형 관을 타고 낮은 위치로 이동하게 되는 것을 가리킨다.

이 때, 제1배출관(125)과 제2배출관(127)은 양액이 취수되는 방향이 서로 연결되는 특징을 갖는다.

또한 광원부(150)는 식물의 생장에 필요한 빛를 공급하기 위한 것으로, 식물을 실내에서 재배할 때는 자연광을 충분히 제공하기가 어렵기 때문에 인공적인 광원은 실내에서 식물을 재배하는데 없어서는 안 될 중요한 구성이다.

특히, 본 발명의 광원부(150)는 승하강 할 수 있게 구성되어 몸체(110)와의 이격 거리를 가변 할 수 있는데, 이로써 작은 식물에게는 광원부(150)의 높이를 낮추어 식물과 광원이 인접하게 하고, 반면 큰 식물에게는 광원부(150)의 높이를 높일 수 있다.

만약 광원부(150)와 식물의 이격거리가 크면 식물에 도달하는 광이 상대적으로 줄어들게 되어 생장에 필요한 충분한 양의 광 에너지를 제공하지 못할 수 있다. 물론, 램프의 조도를 더 강하게 하여 문제를 해결할 수도 있지만, 그것은 광원부(150)의 소비전력을 증가시키고 조도를 제어할 수 있는 구성이 추가로 필요하게 되어 유지비용을 상승시키는 요인이 된다.

하지만 본 발명의 실시예와 같이 광원부(150)의 높이를 가변 할 수 있게 구성되면 식물의 크기에 따라 광원부(150)를 적절한 높이에 위치시킴으로 조도의 변화 없이도 식물에 필요한 빛을 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 도 1에 실시된 바와 같이 몸체(110)의 양측에 결합되어 몸체(110)를 지면으로부터 지지하는 거치대(140)를 더 포함하고, 거치대(140)에는 복수개의 몸체(110)가 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.

거치대(140)는 몸체(110)를 공중에 고정하기 위해 지면으로부터 지지하기 위한 것으로, 도 1과 같이 측면에서 보았을 대 "I"자 형태를 취할 수 있다.

물론, 도시된 실시예의 거치대(140) 형태는 하나의 예일 뿐 공지된 다른 지지구조가 이용될 수 있다. 이를테면, 거치대(140)는 접철된 상태로 보관하였다가 사용 시 다리를 벌려서 세울 수 있는 "A"자 형태가 될 수도 있고, "ㅗ"자 형태로 구성되어 지면에 세울 수 있는 형태가 되는 것도 가능하다.

몸체(110)와 거치대(140)가 결합되는 방법은 여러 가지가 될 수 있는데, 거치대(140)에 일정 간격으로 안착시킬 수 있는 받침이 형성되어 해당 위치에 몸체(110)를 올려두는 형태가 될 수 있고, 거치대(140)에 나사체결을 위한 홈이 형성되어 몸체(110)를 해당 위치에서 나사로 체결할 수도 있다.

또한, 거치대(140)에는 복수개의 몸체(110)가 결합될 수 있는데, 도 1과 같이 거치대(140)가 지면으로부터 수직되게 세워지는 형태에서는 몸체(110)를 높이 방향으로 결합시킬 수 있다.

본 발명의 실시예와 같이 거치대(140)의 높이 방향으로 복수개의 몸체(110)가 결합되면 거치대(140)의 가장 높은 위치에 있는 몸체(110)는 양액통(160)과 연결되어 직접적으로 양액을 공급받고, 하단에 위치한 다른 몸체(110)들은 바로 위에 위치한 몸체(110)의 배출관(123)으로부터 배출된 양액을 공급받는 형태로 구성된다. 그리고 가장 하단에 위치한 몸체(110)의 배출관(123)은 다시 양액통(160)으로 연결된다. 이로써 양액은 거치대(140)의 최상단에 위치한 몸체(110)에만 주입되는 것으로도 전체 몸체(110)를 순환할 수 있게 된다.

계속해서 본 발명의 주요 특징 중 하나인 몸체(110)에서의 양액 배출 과정을 도면에 근거하여 더 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예의 양액 배출 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 실시예는 몸체(110)에 공급된 양액이 제1배출관(125)에 형성된 라운드(126)에 의해 제2배출구(117) 높이까지 채워질 때 까지는 제1배출관(125)을 통해 양액이 배출되지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.

제1배출관(125)에 형성된 라운드(126)는 양액 배출에 사이펀 작용을 이용하기 위한 것이다. 양액의 수위가 몸체(110)의 제2배출구(117) 높이가 되기 전에는 양액이 몸체(110)에서 배출되지 않음에 따라 몸체(110)에서 양액이 계속 배출 될 때 보다 더 빠르게 채워진다. 따라서 만약 몸체(110)에 양액을 공급하는 수단이 펌프일 경우, 해당 펌프가 배출되는 양액 양 보다 더 많은 양액을 공급하게 하기 위해 고출력의 펌프를 이용할 필요가 없고, 몸체(110)에 양액을 충분히 채우는 데 소요되는 시간이 단축되어 유지비용을 절약할 수 있는 장점이 있다.

특히, 제1배출관(125)의 형상은 도시된 바와 같이 상방으로 라운드(126) 된'U'자형이고, 'U'자 형상의 라운드(126)는 제2배출구(117) 이하의 높이에 위치하는 특징을 가진다.

또한 제1배출관(125)의 라운드(126) 된 위치 이후 부분은 제2배출관(127)과 연결된다.

그리고 제1배출관(125)의 직경은 제2배출관(127)의 직경보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.

사이펀을 이용하여 양액이 배출되는 과정을 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

(A) 몸체(110)에 양액이 공급되면 그 수위가 제2배출구(117) 높이에 이를 때 까지 배출되지 않는다.

(B) 몸체(110) 내 양액의 수위가 제2배출구(117) 높이에 다다르면 제2배출관(127)으로 양액이 배출되기 시작한다.

(C) 제2배출관(127)으로 양액이 배출되기 시작하면, 배출관(123) 내에는 중력 방향으로 흐르는 양액에 의해 압력이 발생하여 제1배출관(125)에서도 양액이 배출되기 시작한다(사이펀 작용).

(D) 몸체(110)에서 양액이 배출되어 수위가 제2배출구(117) 높이 이하로 낮아지더라도 사이펀 작용에 의해 제1배출관(125)으로는 계속 양액이 배출된다.

상기와 같이 사이펀을 이용한 과정에 의해 특별한 기계적 구성이 없더라도 몸체(110)는 유입되는 양액을 즉시 배출시키지 않고, 양액이 배출되기 시작하면 제1배출구(115)가 형성된 높이까지 양액을 배출시키게 된다.

도 3의 (D)와 같이 몸체(110)내 양액이 제1배출관(125)으로만 배출되는 경우, 제2배출구(117)로는 공기가 유입되는데, 유입된 공기는 제1배출관(125)과 제2배출관(127)이 연결되는 위치에서 양액에 기포를 발생시킨다. 양액 내 발생한 기포 중 일부는 양액에 녹아들어 양액의 용존산소량을 증가시키는데, 이로써 보다 양질의 양액을 식물에 공급할 수 있게 된다.

수경재배에서 식물의 뿌리는 양액에 녹아있는 산소를 흡수하는 것으로 호흡하기 때문에 양액의 용존산소량을 높이는 것은 식물의 생장에 매우 중요한 요소이다.

특히 제1배출관(125)의 직경은 제2배출관(127)의 직경보다 작게 형성되는데, 이로써 제1배출관(125)으로 흐르는 양액량에 비하여 상대적으로 많은 공기가 제2배출관(127)으로 유입되어 양액에 녹는 산소의 양을 보다 증대시킬 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 광원부의 사용을 설명하기 위한 부분도이고, 도 5은 본 발명의 실시예에서 광원부의 구성을 설명하기 위한 조립도이다.

본 발명은 몸체(110) 양측에서 상방으로 연장되어 거치대(140) 또는 상방에 설치된 다른 몸체(110)에 고정되는 케이블(130)을 더 포함하고, 광원부(150)는 복수개의 백색, 적색 및 청색의 광원으로 구성된 조명부(151)와, 조명부(151)의 상측을 감싸고 일측에 케이블(130)이 관통되어 지나가는 케이블 홀(154)이 형성된 템플릿(153)과, 템플릿(153)의 케이블 홀(154) 주위에 결합되어 케이블 홀(154)을 지나가는 케이블(130)을 감싸는 탄성부재(155)로 구성됨을 특징으로 할 수 있다.

케이블(130)은 광원부(150)를 지지하기 위한 것으로, 광원부(150)의 무게를 견디기 위해 금속재질과 같이 큰 장력을 가진 소재로 된 와이어가 사용될 수 있을 것이다.

다른 실시예로서 몸체(110)도 케이블(130)을 매개로 하여 거치대(140)에 결합될 수 있는데, 거치대(140)의 양편에 케이블(130)을 고정한 후, 케이블(130)에 광원부(150)와 몸체(110)를 번갈아가며 엮어 결합함으로 본 발명을 실시할 수도 있을 것이다.

광원부(150)는 조명부(151)와, 케이블 홀(154)이 형성된 템플릿(153)과, 탄성부재(155)로 구성되는데, 특히 조명부(151)는 백색, 적색 및 청색의 광원으로 구성될 수 있다. 식물이 성장하는 데 가장 효과가 좋은 광 파장 비율은 식물마다 차이가 있어 '적 4 : 청 1 : 백 1' 또는 '적 5 : 청 2 : 백 1' 등이 될 수 있음이 공지되어있다(식물 재배에 효과적인 광 파장 비율에 관한 공지기술 설명은 생략하도록 한다).

광원부(150)의 구성요소를 더 자세히 살펴보면, 조명부(151)는 복수개의 백색, 적색 및 청색 램프가 일정 간격으로 배치되고, 몸체(110)의 길이와 유사한 길이를 가진 판 형상인 것이 바람직하다. 실시예와 같은 형태에서는 조명부(151)에도 템플릿(153)의 케이블 홀(154)과 대응하게 구멍이 형성되어 상기 구멍으로 케이블(130)이 관통되어 지나가게 결합해야 할 것이다.

템플릿(153)은 상단에 위치한 몸체(110)에서 새어나온 양액으로부터 조명부(151)를 보호하기 위해 조명부(151)의 상측을 감싸는 것이 바람직하다. 텔픔릿(153)은 실시예에 따라서 얼마든지 조명부(151)와 일체형으로 구성될 수 있을 것이다.

케이블(130)을 감싸는 탄성부재(155)는 템플릿(153)의 케이블 홀(154)과 결합되는데, 특히 템플릿(153)을 케이블(130)에서 지지하기 위해 케이블 홀(154) 아래에 결합되는 것이 바람직하다. 케이블(130)에서 광원부(150)의 높이를 수동으로 변경하면 변경된 높이에서 광원부(150)가 고정되어야 하는데, 이러한 고정 역할을 탄성부재(155)가 하게 된다.

탄성부재(155)는 케이블(130)보다 작은 직경의 구멍을 가지지만 신축성을 가지는 고무와 같은 소재로 제작되어 케이블(130)을 탄성부재(155)에 억지끼움 하는 것으로 실시될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에서 제어기가 제어하는 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 실시예는 조명부(151)의 조도 또는 켜짐 상태를 제어하는 제어기(170)를 더 포함하고, 조명부(151)는 광원은 LED(Light Emitting Diode)인 것을 특징으로 할 수 있다.

제어기(170)는 상이한 색상을 가진 광원에서 출력되는 광의 파장을 조절하기 위한 것으로, 광원부(150)와 전기적으로 연결되게 구성될 수 있을 것이다. 대단위의 재배 농장에서 제어기(170)는 복수개의 식물 재배장치를 관리하는 중앙 시스템이 될 수 있고, 소규모의 재배 장치에서는 광원부(150)의 일측에 백색, 적색 및 청색 광원의 조도 또는 켜짐 상태를 제어할 수 있는 스위치가 될 수 있을 것이다.

그리고 조명부(151)의 광원은 LED(Light Emitting Diode)로 구성되는 것이 바람직하다. LED는 백열전구나 형광등과 같은 기타 조명수단보다 전기에너지를 광에너지로 전환하는 효율이 높아 적은 에너지로 필요한 양의 광을 획득할 수 있기 때문에 유지비용이 절약되는 효과가 있다. 또한 LED는 기타 조명수단과 비교할 때, 발생하는 열이 현저히 적기 때문에 광원부(150)를 식물에 근접시킬 수 있으며, 이것은 생장에 온도의 영향을 많이 받는 식물을 재배할 때 유리한 장점이 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 실내 식물재배장치는 양액을 몸체(110)로 공급하는 양액통(160)이 함께 구성될 수 있다. 양액통(160)에 담긴 양액은 단순히 물이 될 수도 있지만, 식물의 건강하고 빠른 성장을 위해 재배에 도움이 되는 영양소나 약품이 물과 혼합된 조성물이 될 수도 있다.

양액통(160)은 양액을 거치대(140)에서 최상단에 설치된 몸체(110)로 양액을 공급해야 함에 따라 펌프를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제어기(170)와도 전자적으로 결합되어 식물에 양액을 공급하는 주기에 따라 자동으로 구동될 수 있다.

양액통(160)이 양액을 공급하는 주기는 제어기(170)에서 설정할 수 있을 것이다.

몸체(110)에는 양액이 끊임없이 공급되는 것이 아니라, 일정 주기를 갖고 공급이 이루어지기 때문에, 몸체(110)에 양액이 공급되지 않을 때에는 내부가 비워지게 되어 식물의 뿌리가 공기에 노출되는데, 이로써 재배되는 식물은 공기 중의 질소를 영양분으로 흡수할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에서 유입관(121) 및 배출관(123)은 PVC 호수, 금속관, 플라스틱관, 합성수지관, 중 적어도 어느 하나로 이루어 질 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 몸체 111 : 안착홈
113 : 유입구 115 : 제1배출구
117 : 제2배출구 121 : 유입관
123 : 배출관 125 : 제1배출관
126 : 라운드 127 : 제2배출관
130 : 케이블 140 : 거치대
150 : 광원부 151 : 조명부
153 : 템플릿 154 : 케이블 홀
155 : 탄성부재 160 : 양액통
170 : 제어기

Claims

식물 배지가 안착되는 안착홈이 상부에 형성된 몸체와,
상기 몸체와 이격거리가 가변되게 결합되는 광원부와,
상기 몸체의 일측에 결합되어 양액을 공급하는 유입관과,
상기 몸체의 타측에 결합되어 양액이 배출되는 배출관을 포함하고,
상기 몸체의 타측에는 제1배출구 및 상기 제1배출구보다 높은 위치에 제2배출구가 형성되고,
상기 배출관은 상기 제1배출구에 결합되는 제1배출관과, 상기 제2배출구에 결합되는 제2배출관으로 구성되고,
상기 제1배출관의 형상은 상방으로 라운드 된'U'자형이고, 상기 'U'자 형상의 라운드는 상기 몸체의 제2배출구 이하의 높이에 위치하며, 상기 제1배출관의 라운드 된 위치 이후 부분은 상기 제2배출관과 연결되며,
양액이 상기 몸체 내에서 상기 제2배출구의 높이까지 채워지면 상기 제2배출관을 통해 배출되면서 사이펀 작용을 발생시켜 상기 제1배출관을 통해서도 동시에 배출되고, 상기 배출에 의해 상기 몸체 내에서 상기 양액의 수위가 상기 제2배출구 높이 이하로 낮아지면 상기 제1배출관을 통해서만 상기 양액이 배출되며, 상기 제1배출관과 상기 제2배출관이 연결되는 위치에서는 상기 제2배출구에서 유입된 공기에 의해 상기 양액에 기포가 발생되어 상기 양액의 용존산소량이 높아지는 것을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1배출관에 형성된 라운드에 의해, 상기 몸체에 공급된 양액이 상기 제2배출관 높이에 채워질 때 까지는 상기 제1배출관을 통해 양액이 배출되지 않는 것을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.
삭제
제 2항에 있어서,
상기 제1배출관으로 흐르는 양액량에 비하여 상대적으로 더 많은 공기가 상기 제2배출관으로 유입될 수 있도록 상기 제1배출관의 직경은 상기 제2배출관의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.
제 1항에 있어서,
상기 몸체의 양측에 결합되어 몸체를 지면으로부터 지지하는 거치대를 더 포함하고,
상기 거치대에는 복수개의 상기 몸체가 결합되는 것을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.
제 5항에 있어서,
상기 몸체의 양측에서 상방으로 연장되어 상기 거치대 또는 상방에 설치된 다른 몸체에 고정되는 케이블을 더 포함하고,
상기 광원부는 복수개의 백색, 적색 및 청색의 광원으로 구성된 조명부와, 상기 조명부의 상측을 감싸고 일측에 상기 케이블이 관통되어 지나가는 케이블 홀이 형성된 템플릿과, 조절된 상기 광원부의 높이를 고정하기 위해 상기 템플릿 아래의 케이블 홀 주위에 결합되고, 상기 케이블 홀을 지나가는 케이블과 억지끼움되는 탄성부재로 구성됨을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.
제 6항에 있어서,
상기 거치대에 결합된 상기 몸체 중 최상단에 설치된 몸체로 상기 유입관을 통해 양액을 공급하는 양액통을 더 포함하고,
상기 양액통은 일정 주기를 갖고 상기 몸체로 상기 양액을 공급하는 것을 특징으로 하는 실내 식물재배장치.