KR102024529B1 - Water-Culturing Apparatus - Google Patents
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Abstract
수경 재배 장치는 하우징, 재배대, 분사 노즐, 재배수 공급기, 하우징 내에서 하부로 떨어지는 재배수를 모아 저장하는 집수부, 집수부 내의 집수 온도를 측정하는 집수 온도 센서, 집수부 내의 집수를 가열하는 집수 가열부, 집수 온도 센서로부터 수신하는 집수 온도에 따라 집수 가열부를 선택적으로 동작시켜 집수부 내의 집수 온도를 조절하는 제어부를 구비한다.The hydroponic cultivation device includes a housing, a planting stand, a spray nozzle, a cultivation water supply unit, a catchment unit for collecting and storing the cultivation water falling into the lower part of the housing, a catchment temperature sensor for measuring the catchment temperature in the catchment unit, And a control unit for selectively operating the collecting heater according to the collecting temperature received from the collecting heater and the collecting temperature sensor to adjust the collecting temperature in the collecting unit.
Description
본 발명은 수경 재배 장치에 관한 것으로, 상세하게는 하우징 내의 작물 생육 조건을 최적으로 자동 조절할 수 있는 수경 재배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus, and more particularly, to a hydroponic cultivation apparatus that can automatically adjust the crop growth conditions in the housing.
작물을 토양에서 재배하면 토양 오염, 균 등으로 인해 작물이 고사하는 경우가 있는데, 이를 방지하기 위해 토양을 이용하지 않고 각종 필요 양분을 용해시킨 양액을 이용한 수경 재배 방식이 많이 이용되고 있다. 수경 재배는 작물의 뿌리를 양액에 잠구어 재배하는 담지식, 스프링클러를 통해 양액을 분사하는 분사식 등이 활용되고 있다.When crops are cultivated in soil, crops may die due to soil contamination, bacteria, etc. In order to prevent this, hydroponic cultivation methods using nutrient solutions that dissolve various necessary nutrients without using soil are widely used. Hydroponic cultivation is used to support the cultivation by immersing the roots of the crop in nutrient solution, spraying the nutrient solution through the sprinkler.
특허등록 제1424058호는 산업용 분무 수경 재배 시스템을 개시하고 있는데, 트레이, 트레이를 지지하는 프레임, 인삼을 지지하는 다공판, 양액 저장 탱크, 양액 이송 펌프, 높이 조절이 가능한 광원 등을 포함하여, 인삼을 대량 재배하도록 구성하고 있다.Patent registration No. 1424058 discloses an industrial spray hydroponic cultivation system, including a tray, a frame supporting a tray, a porous plate supporting ginseng, a nutrient solution storage tank, a nutrient solution pump, a light source with a height control, and the like. It is configured to grow large quantities.
특허공개 제2015-0139269호는 새싹 재배기를 개시하고 있는데, 구조를 보면, 내부 공간을 갖는 케이싱, 케이싱의 내부 공간을 물 저장부와 새싹 재배부로 구획하면서 상부에 관통부가 구비하는 구획벽, 물 저장부에 구비되며 저장된 물을 초음파 진동으로 미립화하는 초음파 진동부, 미립화된 물을 새싹 재배부로 이동시키는 회전팬, 그리고 케이싱 상부에서 내부 공간을 개폐하는 커버부 등으로 구성하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 2015-0139269 discloses a sprout grower. In view of the structure, a casing having an inner space, a partition wall having a penetrating portion provided at the top thereof, and partitioning the inner space of the casing into a water storage part and a sprout growing part, water storage It is provided in the unit and consists of an ultrasonic vibration unit for atomizing the stored water by ultrasonic vibration, a rotating fan for moving the atomized water to the sprout cultivation unit, and a cover unit for opening and closing the inner space in the upper casing.
그런데, 이러한 종래기술에서는 재배기 내부의 온도를 외부에서 공급하는 양액의 온도 조절을 통해 조절하거나 또는 별도로 온풍기를 설치하여 구현하고 있는데, 이러한 구조로는 재배기의 내부 온도를 일정하게 유지하는데 어려움이 따를 수 있다.However, in the prior art, the temperature inside the cultivator is controlled by controlling the temperature of the nutrient solution supplied from the outside, or separately installed by a hot air fan. With such a structure, it may be difficult to keep the internal temperature of the cultivator constant. have.
본 발명은 종래기술의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로,The present invention is to solve this problem of the prior art,
첫째, 재배기의 내부 온도 편차를 최소화할 수 있고,First, the internal temperature deviation of the planter can be minimized,
둘째, 재배기 내부에서 발생하는 가스, 특히 이산화탄소를 제거하여 작물 생육 조건을 개선하며,Secondly, to improve crop growth conditions by removing gases, especially carbon dioxide, generated inside the planter;
셋째, 재배 작물을 수확할 때 작물 훼손을 최소화하고,Third, when harvesting cultivated crops to minimize crop damage,
넷째, 재배기의 내부 조건을 작물 재배 기간에 걸쳐 최적으로 자동 조절할 수 있는, 수경 재배 장치를 제공하고자 한다.Fourth, it is to provide a hydroponic cultivation apparatus that can automatically adjust the internal conditions of the cultivator optimally over the crop cultivation period.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수경 재배 장치는 하우징, 재배대, 분사 노즐, 재배수 공급기, 집수부, 집수 온도 센서, 집수 가열부, 제어부 등을 포함하여 구성할 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention for achieving this object can be configured to include a housing, planting table, spray nozzle, planting water feeder, water collecting unit, water collection temperature sensor, water collection heating unit, control unit and the like.
하우징은 내부 공간을 형성하고, 일측에 도어를 구비할 수 있다.The housing forms an inner space and may have a door on one side.
재배대는 하우징 내에 구비되어 작물을 지지할 수 있다.The growing table may be provided in the housing to support the crop.
분사 노즐은 하우징 내에 구비되어 재배대 방향으로 재배수를 분사할 수 있다. The spray nozzle may be provided in the housing to spray the cultivation water in the growing zone direction.
재배수 공급기는 분사 노즐로 온도가 조절된 재배수를 공급할 수 있다.The plant water feeder may supply a temperature controlled plant water to the spray nozzle.
집수부는 하우징 내에서 하부로 떨어지는 재배수를 모아 저장할 수 있다.The catchment unit may collect and store cultivated water falling downward in the housing.
집수 온도 센서는 집수부 내의 집수 온도를 측정할 수 있다.The water collecting temperature sensor may measure the water collecting temperature in the water collecting unit.
집수 가열부는 집수부 내의 집수를 선택적으로 가열할 수 있다.The catchment heating unit may selectively heat the catchment in the catchment unit.
제어부는 집수 온도 센서로부터 수신하는 집수 온도에 따라 집수 가열부를 선택적으로 동작시켜 집수부 내의 집수 온도를 일정하게 유지할 수 있다.The controller may selectively operate the catchment heating unit according to the catchment temperature received from the catchment temperature sensor to maintain a constant catchment temperature in the catchment unit.
본 발명의 수경 재배 장치는 집수 수위 조절부를 구비할 수 있다. 집수 수위 조절부는 집수부 내의 집수 수위를 일정 높이로 조절할 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention may be provided with a water collection level control. The catchment water level adjusting unit may adjust the catchment water level in the catchment unit to a predetermined height.
본 발명의 수경 재배 장치는 이산화탄소 배출부를 구비할 수 있다. 이산화탄소 배출부는 하우징 하부에 구비되어 하우징 하부에 모인 이산화탄소를 외부로 배출할 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention may have a carbon dioxide discharge. The carbon dioxide discharge unit may be disposed at the lower portion of the housing to discharge carbon dioxide collected at the lower portion of the housing to the outside.
본 발명의 수경 재배 장치는 이산화탄소 농도를 측정하는 이산화탄소 센서를 하우징 하부에 구비할 수 있다. 제어부는 이산화탄소 센서로부터 수신하는 이산화탄소 농도에 따라 이산화탄소 배출부를 선택적으로 동작시킬 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention may be provided with a carbon dioxide sensor to measure the carbon dioxide concentration in the lower housing. The controller may selectively operate the carbon dioxide discharger according to the carbon dioxide concentration received from the carbon dioxide sensor.
본 발명의 수경 재배 장치에서, 재배수 공급기는 재배수 용기, 재배수 온도 센서, 재배수 가열부 등을 포함할 수 있다.In the hydroponic cultivation apparatus of the present invention, the cultivation water supply unit may include a cultivation container, a cultivation temperature sensor, a cultivation water heating unit, and the like.
재배수 용기는 재배수를 저장하는 것으로 배관을 통해 분사 노즐에 재배수를 공급할 수 있다. 재배수 온도 센서는 재배수 용기 내의 재배수 온도를 측정할 수 있다. 재배수 가열부는 재배수를 가열하여 재배수 용기로 공급할 수 있다. 제어부는 재배수 온도 센서로부터 수신하는 재배수 온도에 따라 재배수 가열부를 선택적으로 동작시킬 수 있다.The plant water container stores planting water so that planting water can be supplied to the spray nozzle through a pipe. The plant water temperature sensor may measure the plant water temperature in the plant water container. The cultivation water heating unit may heat the cultivation water and supply it to the cultivation water container. The controller may selectively operate the plant water heating unit according to the plant water temperature received from the plant water temperature sensor.
본 발명의 수경 재배 장치에서, 재배대는 수직 지지대, 수평 재배망 등으로 구성할 수 있다. 수직 지지대는 하우징 내에서 수직으로 구비되고 가장자리는 하우징 내측벽으로부터 이격될 수 있다. 수평 재배망은 수직 지지대에 수평으로 결합되고 한쪽 방향으로 절결되는 형상일 수 있다.In the hydroponic cultivation apparatus of the present invention, the cultivation zone may be configured with a vertical support, a horizontal cultivation network and the like. The vertical support may be provided vertically in the housing and the edge may be spaced apart from the housing inner wall. The horizontal cultivation network may be shaped to be horizontally coupled to the vertical support and cut in one direction.
본 발명의 수경 재배 장치는 하우징 내로 온풍을 공급하는 온풍기, 하우징 내의 공기를 외부로 배출하는 환풍기, 하우징 내의 공기 온도를 측정하는 공기 온도 센서, 하우징 내의 습도를 측정하는 공기 습도 센서를 포함할 수 있다. 제어부는 공기 온도 센서, 공기 습도 센서로부터 수신하는 공기 온도, 공기 습도에 따라 온풍기, 환풍기 중 적어도 하나를 선택적으로 동작시킬 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention may include a hot air fan for supplying warm air into the housing, a fan for discharging the air in the housing to the outside, an air temperature sensor for measuring the air temperature in the housing, air humidity sensor for measuring the humidity in the housing. . The controller may selectively operate at least one of a hot air fan and a fan according to an air temperature and an air humidity received from an air temperature sensor and an air humidity sensor.
본 발명의 수경 재배 장치는 하우징 내로 온풍을 공급하는 온풍기, 하우징 내의 공기를 외부로 배출하는 환풍기를 포함할 수 있다. 제어부는 온풍기, 환풍기, 재배수 공급기, 이산화탄소 배출부 중 적어도 하나를 동작시간 설정값에 따라 동작시킬 수 있다.Hydroponic cultivation apparatus of the present invention may include a hot air fan for supplying warm air into the housing, a fan for discharging the air in the housing to the outside. The controller may operate at least one of a warm air fan, a fan, a cultivation water supplier, and a carbon dioxide discharger according to an operation time setting value.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 수경 재배 장치에 의하면, 하우징의 내부 바닥에서 일정 높이로 고인 집수를 일정 온도로 유지시켜 하우징의 내부 공기의 온도 변화를 최소화할 수 있고, 하우징 내부 공기의 온도 유지를 위한 비용을 최소화할 수 있다.According to the hydroponic cultivation apparatus of the present invention having such a configuration, it is possible to minimize the temperature change of the internal air of the housing by maintaining a constant temperature of the collected water at a certain temperature in the inner bottom of the housing, for maintaining the temperature of the air inside the housing The cost can be minimized.
본 발명의 수경 재배 장치에 의하면, 하우징 내부에서 발생하는 가스 부산물, 특히 이산화탄소를 적절하게 배출함으로써, 하우징 내부의 작물 생육 조건을 최적화할 수 있다.According to the hydroponic cultivation apparatus of the present invention, by appropriately discharging the gas by-products, especially carbon dioxide generated inside the housing, it is possible to optimize the crop growth conditions inside the housing.
본 발명의 수경 재배 장치에 의하면, 작물을 지지하는 수평 재배망을 일자형 절결망으로 구성함으로서, 재배 작물의 회수가 용이하고, 재배 작물의 수확에서 작물 훼손도 최소화할 수 있다.According to the hydroponic cultivation apparatus of the present invention, by configuring the horizontal cultivation network for supporting the crops with a straight cut network, it is easy to recover the cultivated crops, it is possible to minimize crop damage in the harvest of the cultivated crops.
또한, 본 발명의 수경 재배 장치에 의하면, 하우징 내부의 생육 조건을 작물재배 기간에 걸쳐 최적으로 자동 조절할 수 있고, 나아가 외부에서 하우징 내부의 생육 조건을 실시간으로 확인하고 수정할 수 있어, 관리가 효과적이고 관리 비용도 최소화할 수 있다.In addition, according to the hydroponic cultivation apparatus of the present invention, the growth conditions inside the housing can be automatically and optimally adjusted over the crop cultivation period, and furthermore, the growth conditions inside the housing can be checked and modified in real time from the outside, so that management is effective. Management costs can also be minimized.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 수평 재배망의 구조를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 수경 재배 장치의 제어 방법을 도시하고 있다.1 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
4 shows the structure of a horizontal cultivation network according to the present invention.
5 illustrates a control method of a hydroponic cultivation apparatus according to the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.1 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 수경 재배 장치는 하우징(110), 재배대(120), 분사 노즐(130), 재배수 공급기(140), 집수부(150), 배수구(160), 집수 가열부(170), 집수 온도 센서(180), 집수 수위 조절부(190), 환풍기(200), 온풍기(210), 공기 온도 센서(220), 공기 습도 센서(230), 제어부(240) 등을 포함하여 구성할 수 있다.As shown in FIG. 1, the hydroponic cultivation apparatus includes a
하우징(110)은 내부에 공간을 갖는 육면체 형태로 구성할 수 있다. 내부 공간은 수경 재배의 규모에 따라 크기를 달리 할 수 있다.The
하우징(110)은 재배되는 작물의 특성에 따라 불투명 플라스틱, 나무, 철, 스테인리스 등의 불투명 재질로 구성하거나, 투명 플라스틱, 강화 유리, 비닐 형틀 등의 투명 재질로 구성할 수 있다. 하우징(110)이 불투명 재질인 경우, 상면이나 측면에 창을 구성할 수 있고, 창에는 선택적 개폐가 가능한 블라인드를 설치할 수 있다.The
하우징(110)은 입출이 가능한 도어(112)를 일측에 구비할 수 있다. 도어(112)는 좌측면과 우측면에 각각 힌지 결합되어 회전 개폐되는 여닫이문, 또는 횡방향으로 설치된 가이드 레일에 슬라이딩 개폐되는 미닫이문 등으로 구성할 수 있다. 도어(112)는 사람이 출입할 수 있고 밀폐할 수 있는 구조이면 어떤 형태도 가능하다.The
하우징(110)은 도어(112)가 설치되는 일측 하단에 단턱(114)을 구비할 수 있다.The
하우징(110)은 이동의 편의를 위해 하단에 다수의 바퀴(116)를 구비할 수 있다.The
재배대(120)는 하우징(110) 내에 배치되어 작물을 지지할 수 있다. 재배대(120)는 수직 지지대(122), 수평 재배망(124) 등으로 구성할 수 있다.The growing
수직 지지대(122)는 하우징 내에서 수직으로 구비되어 수평 재배망(124)을 지지할 수 있다. 수직 지지대(122)는 가장자리, 예를들어 좌우측이 하우징 내측벽으로부터 일정 간격 이격되게 배치할 수 있다. 이를 통해, 하우징(110) 내부에서 대류가 원활히 이루어지고, 그 결과 하우징(110)의 내부 공간을 균일 온도로 유지하기가 용이하다. 수직 지지대(122)는 상하로 이격 결합하는 걸림턱을 다수 구비할 수 있다.The
수평 재배망(124)은 수직 지지대(122)의 걸림턱에 걸쳐져 수평으로 지지될 수 있다. 수평 재배망(124)은 종자 또는 모종을 지지하고, 자란 작물을 지지할 수 있다.The
분사 노즐(130)은 재배대(120) 방향으로 재배수를 분사하는 것으로, 하우징(110)의 상면, 수직 지지대(122) 등에 고정될 수 있다. 분사 노즐(130)은 소정 간격 이격시켜 다수를 구비할 수 있다.The
재배수 공급기(140)는 배관(132)을 거쳐 분사 노즐(130)로 재배수를 공급하는 것으로, 재배수 용기(142), 재배수 펌프(144) 등으로 구성할 수 있다.The
재배수 용기(142)는 재배수를 저장할 수 있다. 재배수는 물(용수)일 수도 있고 양액일 수도 있는데, 양액은 용수에 미네랄 등 비료 성분을 포함시킨 것일 수 있다.The
재배수 용기(142)는 하우징(110) 외부에 위치할 수 있다. 재배수 용기(142)는 온도가 조절된 재배수를 배관을 거쳐 재배수 펌프(144)로 공급하는데, 이를 위해 내부에 히터와 재배수 온도 센서를 구비할 수 있다. 히터는 재배수 용기(142) 내의 재배수의 온도를 작물의 생육 조건에 맞게 조절할 수 있다. 재배수 온도 센서는 재배수 용기(142) 내의 재배수 온도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다.The
재배수 펌프(144)는 재배수 용기(142)의 재배수를 배관(132)을 거쳐 분사 노즐(130)로 펌핑할 수 있다.The
집수부(150)는 분사 노즐(130)에서 분사된 후 재배대(120)를 거쳐 하우징(110) 바닥으로 떨어지는 재배수를 모아 소정 높이로 저장하는 것으로, 하우징(110)의 바닥을 그대로 활용할 수 있다. 양 측방과 후방이 폐쇄된 하우징(110)에서 도어(112)가 형성되는 전방에 단턱(114)을 형성하면, 하우징(110)의 바닥면 전체를 용기로 구성할 수 있다. 이 경우, 하우징(110)의 바닥에는 재배수가 떨어져 고이면서 일정 높이의 집수가 형성될 수 있다.The collecting
집수부(150)의 일측, 즉 하우징(110) 바닥의 일측에는 배수구(160)를 구비할 수 있다. 배수구(160)는 평상시에는 폐쇄되어 있다가 집수를 외부로 배출할 때 개방될 수 있다. 집수는 회수하지 않고 버리는 것이 바람직할 수 있다. 하우징(110)은 바닥을 부분적으로 경사지게 하여 집수가 배수구(160) 방향으로 흐르게 하거나, 배수구(160)가 위치하는 바닥면 일부를 함몰되게 구성하면, 집수의 배수가 좀더 용이할 수 있다.One side of the collecting
집수 가열부(170)는 하우징(110)의 바닥에 모인 집수를 가열하여 집수의 온도를 조절할 수 있다. 집수 가열부(170)는 히터를 포함할 수 있다.The
집수 온도 센서(180)는 집수부(150) 내의 집수 온도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다.The water
집수 수위 조절부(190)는 집수부(150) 내의 집수 수위를 일정 높이로 조절하는 것으로, 집수부(150)의 바닥, 즉 하우징(110)의 바닥면에서 상부로 돌출하는 튜브 형태로 구성할 수 있다. 튜브의 내측 단부를 개방시키면, 집수가 소정 높이 이상으로 차면 개방구를 통해 집수가 자동으로 배출될 수 있다.The catchment water
환풍기(200)는 하우징(110) 내의 공기를 외부로 배출하는 것으로, 팬, 모터 등으로 구성할 수 있다. 환풍기(200)는 하우징(110) 내의 온도, 습도에 따라 선택적으로 동작하면서 하우징(110) 내의 온도, 습도를 조절할 수 있다. 환풍기(200)는 하우징(110)의 측벽 상측 또는 상부 벽에 설치하는 것이 바람직할 수 있다.The
환풍기(200)는 단순히 홀(hole)로 구성할 수도 있다. The
환풍기(200) 또는 홀은 하우징(110) 내부의 공기를 외부로 배출하는 과정에서 굴뚝 효과를 일으켜 하우징(110) 내부에서 대류를 원활하게 하고, 이를 통해 하우징(110) 내부의 온도, 습도를 고르게 할 수 있다.The
환풍기(200) 또는 홀에는 내부 공기를 선택적으로 배출하는 공기 개폐부를 구비할 수 있다. 공기 개폐부는 일측이 하우징(110) 벽체에 힌지 결합되어 회전하면서 환풍기(200)나 홀을 선택적으로 개폐하는 플레이트일 수 있다.The
온풍기(210)는 하우징(110) 내로 온풍을 공급하는 것으로, 하우징(110)의 측벽 하부에 구비할 수 있다. 온풍기(210)는 히터, 팬, 모터 등으로 구성할 수 있다. 온풍기(210)는 하우징(110) 벽체를 관통하여 구성하되, 하우징(110) 외측에 외기 주입구를 구비하고 하우징(110) 내측에 온풍을 방출하는 온풍 방출구를 구비할 수 있다. 외기 주입구에는 외부 공기를 선택적으로 통과시키는 공기 개폐부를 구비할 수 있는데, 공기 개폐부는 일측이 하우징(110) 벽체에 힌지 결합되어 회전하는 플레이트 형태일 수 있다. 온풍 방출구는 하나의 홀 또는 다수의 홀로 구성할 수 있다. 온풍 방출구는 하우징(110)의 내벽을 따라 연장하는 연장 튜브를 구비할 수 있는데, 이를 통해 온풍을 하우징(110) 내부의 전체 영역으로 고르게 공급할 수 있다. The warmer 210 supplies warm air into the
공기 온도 센서(220)는 하우징(110) 내의 공기 온도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다.The
공기 습도 센서(230)는 하우징(110) 내의 공기 습도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다.The
제어부(240)는 집수 온도 센서(180)로부터 수신하는 집수 온도에 따라 집수 가열부(170)를 선택적으로 동작시켜 집수부(150) 내의 집수의 온도를 일정 범위로 유지할 수 있다.The
제어부(240)는 공기 온도 센서(220)와 공기 습도 센서(230)로부터 수신하는 공기 온도와 공기 습도에 기초하여 온풍기(210)와 환풍기(200)를 선택적으로 동작시켜, 하우징(110) 내의 공기 온도와 공기 습도를 일정 범위로 유지할 수 있다.The
제어부(240)는 동작시간 설정값에 따라 재배수 펌프(144)를 주기적으로 동작시켜 재배수 용기(142)로부터 분사 노즐(130)로 재배수를 주기적으로 공급할 수 있다. 제어부(240)는 재배수 공급을 위한 동작시간 설정값을 일일 단위로 설정하여 작물의 생육이 완료될 때까지 제어할 수 있다. 제어부(240)는 재배수 펌프(144)를 하우징(110) 내부의 공기 온도와 공기 습도에 따라 동작시킬 수도 있다.The
제어부(240)는, 공기 온도 센서(220), 공기 습도 센서(230)를 구비하지 않는 경우에는, 환풍기(200)와 온풍기(210)도 일일 단위의 동작시간 설정값에 따라 동작시킬 수 있다.When the
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.Figure 2 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
도 2에 도시한 바와 같이, 수경 재배 장치는 이산화탄소 배출부(250)를 더 구비할 수 있다.As shown in FIG. 2, the hydroponic cultivation apparatus may further include a
이산화탄소 배출부(250)는 작물 재배에서 발생하는 이산화탄소를 외부로 배출하여 하우징(110) 내부의 생육 조건으로 개선하는 것으로, 하우징(110)의 하단에서 내외부를 연통하는 형태로 구성할 수 있다.The carbon
이산화탄소 배출부(250)는 팬, 모터, 공기 개폐부 등으로 구성할 수 있다.The carbon
이산화탄소 배출부(250)의 하우징(110) 내측 부분에는 상방 및 측방을 폐쇄하고 하방을 개방하는 형태의 배출부 덮개(252)를 구비할 수 있다. 배출부 덮개(252)는 상부에서 떨어지는 재배수가 이산화탄소 배출부(250)로 침투하는 것을 차단할 수 있다.The inner part of the
이산화탄소 센서(254)는 하우징(110) 내의 이산화탄소 농도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다. 이산탄화탄소 센서(254)는 이산화탄소가 하방으로 가라앉으므로 하우징(110) 내부의 하단에 설치하는 것이 바람직할 수 있다.The
제어부(240)는 이산화탄소 센서(254)로부터 수신하는 이산화탄소 농도가 기준값을 초과하면 이산화탄소 배출부(250)를 동작시킬 수 있다. 이산화탄소 배출부(250)를 동작시킬 필요가 없는 경우에는, 공기 개폐부를 이용하여 이산화탄소 배출부(250)를 폐쇄할 수도 있다.The
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수경 재배 장치를 도시하고 있다.Figure 3 shows a hydroponic cultivation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 바와 같이, 수경 재배 장치는 재배수 가열부(260)를 재배수 용기(142)와 분리하여 구성할 수 있다. 이 경우, 재배수 공급기(140)는 재배수 용기(142), 재배수 온도 센서(미도시), 재배수 펌프(144), 재배수 가열부(260) 등으로 구성할 수 있다. As shown in FIG. 3, the hydroponic cultivation apparatus may be configured by separating the cultivation
재배수 용기(142)는 재배수를 저장하고, 재배수 온도 센서는 재배수 용기(142)에 결합되어 재배수 온도를 측정하여 제어부(240)로 전송할 수 있다.The
재배수 가열부(260)는 입수측이 수도관 등에 연결되고 배수측이 재배수 용기(142)에 연결되어, 재배수 용기(142)로 공급되는 물(용수)을 먼저 가열한 후 재배수 용기(142)로 공급할 수 있다. 이를 통해, 재배수 용기(142) 내의 재배수 온도를 균일하게 유지하는 것이 더 수월하고, 그 결과 온도 편차가 작은 재배수를 작물에 공급할 수 있다.The cultivation
제어부(240)는 재배수 온도 센서로부터 수신하는 재배수 온도에 따라 재배수 가열부(260)를 선택적으로 동작시킬 수 있다.The
도 4는 본 발명에 따른 수평 재배망의 구조를 도시하고 있다.4 shows the structure of a horizontal cultivation network according to the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 수평 재배망(124)은 한쪽 방향으로만 절결되는 형상으로 구성할 수 있다. 도 5의 수평 재배망(124)은 일반적으로 사용되는 격자 형상의 재배망을 사용할 때보다, 작물을 수확할 때 작물의 손상, 특히 뿌리 부분의 손상을 최소화할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
수평 재배망(124)은, 길이 방향의 길이가 길어 강성이 약해지면, 길이 방향의 중앙 지점에 폭 방향으로(수직으로) 보조대를 추가할 수 있다.The
도 5는 본 발명에 따른 수경 재배 장치의 제어 방법을 도시하고 있다.5 illustrates a control method of a hydroponic cultivation apparatus according to the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 제어부(240)는 작물 생육 조건을 일일 단위로 대시간과 동작시간을 설정하고, 그 동작시간 설정값에 따라 구성요소들을 자동 제어할 수 있다. 예를들어, 땅콩을 재배할 경우, 보통 7일 정도 재배하는데, 이 경우 1일차부터 7일차까지 매일의 동작시간 설정값을 미리 정하여 메모리에 저장할 수 있다. 동작시간 설정값으로는 재배수를 공급하지 않는 재배수 대기 시간, 재배수를 공급하는 재배수 급수 시간, 온풍기를 작동시키는 않는 온풍기 대기 시간, 온풍기를 작동시키는 온풍기 작동 시간, 이산화탄소를 배출하지 않는 이산화탄소 배출부 대기 시간, 이산화탄소를 배출하는 이산화탄소 배출부 동작 시간, 내부 온도, 내부 습도, 재배수 온도, 집수 온도 등을 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the
제어부(240)는 하우징(110) 내부의 생육 조건을 실시간으로 측정하여 그 측정값에 따라 구성요소의 동작을 실시간으로 제어할 수도 있다. 즉, 내부 온도, 내부 습도, 재배수 온도, 집수 온도, 이산화탄소 농도 등을 실시간으로 측정하고, 그 측정값에 따라 온풍기(210), 환풍기(200), 재배수 가열부(260), 집수 가열부(170), 이산화탄소 배출부(250) 등을 선택적으로 동작시킬 수 있다.The
제어부(240)는 땅콩, 인삼 등의 작물 종류에 따라서도 생육 기간과 일일 생육 조건을 다르게 설정하고, 제어부(240)는 각 작물에 부합되게 동작시간 설정값을 설정하거나 또는 실시간 측정/제어를 통해 수경 재배 장치의 구성요소들을 제어할 수 있다.The
제어부(240)는 유무선을 통해 현재 생육 조건과 구성요소의 작동 상태를 실시간으로 사용자 스마트폰으로 전송할 수 있다. 제어부(240)는 스마트폰으로부터 설정값의 변경 명령을 수신할 수 있는데, 이 경우 제어부(240)는 수신하는 변경 명령에 부합되게 설정값을 변경하기 위해 대응 구성요소를 선택적으로 동작시킬 수 있다. The
이상 본 발명을 여러 실시예에 기초하여 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것이다. 통상의 기술자라면, 위 실시예에 기초하여 실시 형태를 변형하거나 수정할 수 있을 것이다. 그러나, 본 출원의 권리범위는 아래의 특허청구범위에 의해 정해지므로, 그러한 변형이나 수정이 아래의 특허청구범위에 포함되는 것으로 해석될 수 있다.The present invention has been described above based on various embodiments, but for the purpose of illustrating the present invention. Those skilled in the art will be able to modify or modify the embodiments based on the above examples. However, since the scope of the present application is defined by the claims below, such modifications and variations can be interpreted as being included in the claims below.
110 : 하우징 120 : 재배대
122 : 수직 지지대 124 : 수평 재배망
130 : 분사 노즐 140 : 재배수 공급기
142 : 재배수 용기 144 : 재배수 펌프
150 : 집수부 160 : 배수구
170 : 집수 가열부 180 : 집수 온도 센서
190 : 집수 수위 조절부 200 : 환풍기
210 : 온풍기 220 : 공기 온도 센서
230 : 공기 습도 센서 240 : 제어부
250 : 이산화탄소 배출부 252 : 배출부 덮개
254 : 이산화탄소 센서 260 : 재배수 가열부 110
122: vertical support 124: horizontal cultivation network
130: injection nozzle 140: planting water supply
142: planting container 144: planting water pump
150: water collecting unit 160: drain
170: catchment heating portion 180: catchment temperature sensor
190: collecting water level control unit 200: ventilator
210: hot air heater 220: air temperature sensor
230: air humidity sensor 240: control unit
250: carbon dioxide outlet 252: outlet cover
254: carbon dioxide sensor 260: cultivation water heating unit
Claims (8)
도어를 구비하고, 바닥에 배수구를 형성하되 상기 배수구가 위치하는 바닥면이 함몰되는, 하우징;
상기 하우징 내에 수직으로 구비되고 가장자리는 하우징 내측벽으로부터 이격되어 배치되는 수직 지지대와 상기 수직 지지대에 수평으로 결합되고 한쪽 방향으로 절결되는 플레이트 형상의 수평 재배망을 구비하는 재배대;
상기 하우징 내에 구비되어 상기 재배대 방향으로 재배수를 분사하는 분사 노즐;
상기 분사 노즐로 온도가 조절된 재배수를 공급하되, 상기 분사노즐을 통해 분사한 재배수를 재사용하지 않고 외부로부터 온도가 조절된 새로운 물로 재배수를 생성하여 공급하는 재배수 공급기;
상기 하우징 내에서 하부로 떨어지는 재배수를 저장하는 집수부;
상기 집수부 내의 집수 수위를 일정 높이로 조절하는 집수 수위 조절부;
상기 집수부 내의 집수를 가열하는 집수 가열부;
상기 하우징의 외부에서 생성한 온풍을 상기 하우징 내로 공급하되 상기 하우징의 하부에 설치되는 온풍기;
상기 하우징 내의 공기를 외부로 배출하되 상기 하우징의 측벽 상측 또는 상부 벽에 설치되어 내부 공기를 외부로 배출하는 과정에서 굴뚝 효과를 일으켜 상기 하우징 내에 대류를 생성하는 환풍기;
상기 하우징 내의 이산화탄소를 외부로 배출하되 상기 하우징의 하단에 설치되는 이산화탄소 배출부;
상기 하우징 내의 온도를 측정하는 실내 온도 센서;
상기 하우징 내의 습도를 측정하는 실내 습도 센서;
상기 재배수의 온도를 측정하는 재배수 온도 센서;
상기 집수부 내의 집수 온도를 측정하는 집수 온도 센서;
상기 하우징 내부의 이산화탄소 농도를 측정하되 상기 하우징의 하부에 설치되는 이산화탄소 센서;
작물의 전체 생육 기간을 단위 기간으로 구분하고 상기 단위 기간별 생육 조건을 메모리에 저장하며, 상기 실내 온도 센서, 실내 습도 센서, 재배수 온도 센서, 집수 온도 센서, 이산화탄소 센서로부터 각각 실내 온도, 실내 습도, 재배수 온도, 집수 온도, 이산화탄소 농도를 수신하고, 상기 실내 온도, 실내 습도, 재배수 온도, 집수 온도, 이산화탄소 농도에 따라 상기 재배수 공급기, 집수 가열부, 온풍기, 환풍기, 이산화탄소 배출부를 동작시켜 상기 실내 온도, 실내 습도, 재배수 온도, 집수 온도, 이산화탄소 농도를 상기 단위 기간별 생육 조건에 부합되게 조절하면서 상기 전체 생육 기간에 걸쳐 자동으로 제어하는 제어부를 포함하는, 수경 재배 장치.
In hydroponic cultivation apparatus,
A housing having a door, and having a drain hole formed at a bottom thereof, the bottom surface of which the drain hole is located is recessed;
A growing table having a vertical support provided vertically in the housing, the vertical support being spaced apart from an inner wall of the housing, and a horizontal growing network having a plate shape horizontally coupled to the vertical support and cut in one direction;
An injection nozzle provided in the housing for injecting cultivation water toward the growing zone;
A cultivation water supplier for supplying cultivated water having a temperature controlled to the spray nozzle, and generating and supplying cultivated water with fresh water having a temperature controlled from the outside without reusing the cultivated water sprayed through the spray nozzle;
A catching unit for storing cultivated water falling downward in the housing;
A catchment water level adjusting unit for adjusting the catchment water level in the catchment unit to a predetermined height;
A catchment heating unit for heating the catchment in the catchment unit;
A warm air fan to supply warm air generated outside of the housing into the housing, but installed in a lower portion of the housing;
A fan for discharging air in the housing to an outside but installed on an upper side or an upper wall of the housing to generate convection in the housing by causing a chimney effect in the process of discharging the internal air to the outside;
A carbon dioxide discharge unit which discharges carbon dioxide in the housing to the outside but is installed at a lower end of the housing;
An indoor temperature sensor measuring a temperature in the housing;
An indoor humidity sensor measuring humidity in the housing;
A cultivation water temperature sensor measuring a temperature of the cultivation water;
A catchment temperature sensor for measuring a catchment temperature in the catchment unit;
A carbon dioxide sensor which measures a carbon dioxide concentration inside the housing but is installed below the housing;
The total growth period of the crop is divided into unit periods, and the growth conditions of the unit periods are stored in a memory, and the indoor temperature, indoor humidity, Receiving a cultivation water temperature, catchment temperature, carbon dioxide concentration, and operates the cultivation water supply, catchment heating unit, hot air fan, ventilator, carbon dioxide outlet according to the room temperature, room humidity, cultivation water temperature, catchment temperature, carbon dioxide concentration And hydroponic cultivation apparatus including a control unit to automatically control over the entire growth period while adjusting the room temperature, room humidity, cultivation temperature, catchment temperature, carbon dioxide concentration to meet the growth conditions for each unit period.
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