KR102069131B1

KR102069131B1 - 화분

Info

Publication number: KR102069131B1
Application number: KR1020170145835A
Authority: KR
Inventors: 김재순; 한승원; 정나라; 김경미; 정순진; 장혜숙
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2017-11-03
Publication date: 2020-01-22
Also published as: US11559007B2; WO2019088460A2; EP3704933A4; EP3704933A2; KR20190050437A; JP2021503297A; WO2019088460A3; US20200352107A1; CN112055534A

Abstract

화분을 개시한다.
일 실시예에 따른 화분은 상부가 개방되고 중앙부가 관통부를 통해 전후 방향으로 관통된 식재공간을 제공하는 본체; 대기중의 수분을 응축하여 물을 생성하도록 상기 관통부에 설치되는 자급관수모듈; 및 상기 자급관수모듈을 통해 생성된 물을 상기 관통부 저부의 식재공간으로 안내하도록 상기 관통부 바닥에 마련된 물공급홀;을 포함할 수 있다.

Description

화분{flowerpot}

자급관수가 가능한 화분에 관한 것이다.

식물의 생장에 있어서 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나는 수분이다. 따라서 식물을 식재할 때는 관수설비를 미리 확보하여 식물의 생장에 문제가 발생하지 않도록 하는 것이 무엇보다 중요하다.

이에 따라 최근에는 관수 작업에 따른 시간과 노동력을 줄이기 위한 노력들이 계속 이루어지고 있으며, 이중 하나로 대기 중의 수분을 포집하여 식물로 공급하는 방식이 있다.

한국 등록특허 제10-1388951호는 공기 중의 수분을 이용하여 식물로 물을 공급하는 관수시스템을 제시하고 있다.

그러나 상기 공보에 개시된 관수시스템은 대기 중의 수분을 포집하는 구성과, 포집된 물을 저장하는 구성과, 저장된 물을 식물로 공급하는 구성 등이 식물재배기와 각각 별도로 마련된 대형 시스템으로써, 구조가 복잡하여 개별 화분에 적용하기에는 한계가 있었다.

한국 등록특허 제10-1388951호

관수를 자급적으로 해결할 수 있으며, 자급 관수에 따른 구성을 간소화시킬 수 있는 화분을 제공한다.

또한 관수를 자급적으로 해결함은 물론, 식재된 식물의 생장효율을 높이고 주변 공기의 정화작용을 수행할 수 있는 화분을 제공하는 것이다.

일 실시예에 따른 화분은 상부가 개방되고 중앙부가 관통부를 통해 전후 방향으로 관통된 식재공간을 제공하는 본체; 대기중의 수분을 응축하여 물을 생성하도록 상기 관통부에 설치되는 자급관수모듈; 및 상기 자급관수모듈을 통해 생성된 물을 상기 관통부 저부의 식재공간으로 안내하도록 상기 관통부 바닥에 마련된 물공급홀;을 포함한다.

상기 식재공간의 바닥은 상기 관통부 저부가 상기 관통부 저부 양측보다 높게 마련될 수 있다.

상기 관통부 저부의 상기 식재공간의 바닥은 아치형태를 이루도록 마련될 수 있다.

상기 자급관수모듈은, 열전소자; 상기 열전소자의 냉각부에 마련되는 냉각부재; 상기 열전소자의 방열부에 마련되는 방열부재; 및 상기 방열부재를 냉각시키는 냉각팬;을 포함할 수 있다.

상기 냉각부재는, 냉각판부; 및 상기 냉각판부로부터 돌출된 복수의 냉각핀부;를 포함하고, 상기 자급관수모듈은 상기 냉각핀부가 상기 물공급홀 직상부에 위치하도록 상기 관통부에 설치될 수 있다.

상기 관통부 상부의 식재공간과 상기 관통부 사이는 통기가 가능하게 마련되고, 상기 자급관수모듈은 상기 냉각부재가 상기 관통부 바닥을 향하고, 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 관통부 상부의 상기 식재공간으로 안내되도록 상기 관통부에 설치될 수 있다.

상기 식재공간은, 상기 관통부 상부의 상부식재공간; 상기 관통부 양측에 마련된 한 쌍의 측방식재공간; 및 상기 관통부 하부의 하부식재공간;을 포함하고, 상기 관통부 상부의 상부식재공간의 바닥은 중앙부가 양측보다 높게 마련될 수 있다.

상기 관통부 상부의 상부식재공간의 바닥은 아치형태를 이루도록 마련될 수 있다.

상기 화분은 일단이 상기 냉각부재에 접촉된 상태에서 타단이 상기 물공급홀을 통해 상기 식재공간으로 연장된 심지를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 화분은 관수를 자급적으로 해결하기 위한 자급관수모듈이 본체에 일체로 마련되므로, 관수를 자급적으로 해결할 수 있으며, 자급 관수에 따른 구성을 간소화시킬 수 있다.

또한 일 실시예에 따른 화분은 자급관수모듈을 통해 송풍되는 공기를 식재공간으로 송풍 할 수 있게 되므로, 식물 뿌리의 호흡작용을 촉진시키고 화분 주변의 공기가 식재공간을 통과하며 순환하도록 함으로써, 관수를 자급적으로 해결함은 물론 식재된 식물의 생장효율을 높이고 주변 공기의 정화작용을 수행할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 화분의 본체의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 화분의 자급관수모듈의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 화분의 사시도로, 본체에 자급관수모듈이 조립된 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 화분의 단면도이다.
도 5는 도 4를 절취선 A-A를 따라 절취한 후 화살표 방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 화분의 동작상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 화분의 변형예를 도시한 단면도로, 화분의 동작상태를 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 화분(1)은 식물이 식재를 위해 토양이 담겨지는 본체(10)와, 식물(2)이 식재되는 토양으로 물을 공급하기 위해 본체(10)에 일체로 설치되는 자급관수모듈(20)을 구비한다.

이와 같은 화분(1)은 관수를 자급적으로 해결하기 위한 자급관수모듈(20)이 본체(10)에 일체로 마련되므로, 관수를 자급적으로 해결할 수 있게 됨은 물론 자급 관수에 따른 구성을 간소화시킬 수 있게 된다.

본체(10)는 상부가 개구를 통해 개방되고 중앙부가 관통부(12)를 통해 전후 방향으로 관통된 식재공간(13)을 제공한다.

본체(10)는 전면판(14) 및 후면판(15)과, 전면판(14)과 후면판(15) 사이의 양측을 덮는 한 쌍의 측면판(16)과, 전면판(14)과 후면판(15) 사이의 저부를 덮는 바닥판(17)을 포함하여 상부가 개방된 사각의 통 형태로 마련될 수 있다.

관통부(12)는 전면판(14)과 후면판(15)의 중앙부를 관통하도록 마련될 수 있으며, 이를 위해 전면판(14) 및 후면판(15)의 중앙에는 각각 구멍이 형성되고, 양쪽 구멍의 둘레는 복수의 가림판(12a,12b,12c)을 통해 연결될 수 있다. 따라서 관통부(12)는 가림판(12a,12b,12c)을 통해 식재공간(13)과 구획된 상태에서 본체(10)를 전후 방향으로 관통하는 공간을 형성할 수 있게 된다.

식재공간(13)은 관통부(12) 상부의 상부식재공간(13a)과, 관통부(12) 양측에 마련된 한 쌍의 측방식재공간(13b)과, 관통부(12) 하부의 하부식재공간(13c)을 포함하여 전체적으로 대략 'ㅁ'자 형태를 이룰 수 있다.

이와 같이 'ㅁ'자 형태로 마련되는 식재공간(13)의 형태를 감안했을 때, 식재공간(13)으로 식재되는 식물(2)의 뿌리(2a)가 식재공간(13) 전체에 걸쳐 고르게 자랄 수 있도록 관통부(12) 상부의 상부식재공간(13a)의 바닥을 형성하는 가림판(12a)은 아치형태를 이루도록 마련될 수 있다.

즉 상부식재공간(13a)의 바닥이 아치형태로 마련된 상태에서는 상부식재공간(13a)으로 식재된 식물(2)의 뿌리(2a)가 아치형의 상부식재공간(13a) 바닥에 의해 양측의 측방식재공간(13b)으로 나뉘어지면서 자라게 되므로, 'ㅁ'자 형태로 마련된 식재공간(13)의 공간활용도를 높일 수 있게 된다.

상부식재공간(13a)의 바닥의 모양이 아치형태로 한정되는 것은 아니다. 상부식재공간(13a)으로 식재된 식물(2)의 뿌리(2a)를 양쪽의 측방식재공간(13b)의 저부로 안내할 수 있도록 관통부(12) 상부의 상부식재공간(13a)의 바닥은 중앙부가 양측보다 높게 마련되는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

자급관수모듈(20)은 대기중의 수분을 응축하여 물을 생성하기 위한 것으로, 대기의 소통이 원활하도록 관통부(12)에 설치된 상태에서 본체(10)와 한 몸을 이룰 수 있다.

자급관수모듈(20)은 열전소자(21)와, 열전소자(21)의 냉각부에 마련되는 냉각부재(22)와, 열전소자(21)의 방열부에 마련되는 방열부재(23)와, 방열부재(23)를 냉각시키는 냉각팬(24)을 포함하도록 구성될 수 있다.

열전소자(21)는 2종의 서로 다른 금속을 결합시키거나, N형 반도체와 P형 반도체를 상호 접합시킨 소자로써, 이러한 열전소자(21)는 직류 전류 인가시 양 금속표면에 흡열반응과 발열반응이 일어나는 특성을 가진다. 흡열반응이 발생하는 열전소자(21)의 일측면은 냉각부를 형성하고, 발열반응이 발생하는 열전소자(21)의 타측면은 방열부를 형성할 수 있다.

냉각부재(22)와 방열부재(23)는 알루미늄과 같이 열전도율이 높은 금속재질로 마련되어 열전소자(21)의 냉각부와 방열부에 각각 부착되고, 냉각팬(24)은 구동시 방열부재(23)를 냉각시키도록 방열부재(23)에 부착될 수 있다. 따라서 자급관수모듈(20)은 열전소자(21)와, 냉각부재(22) 및 방열부재(23)와, 냉각팬(24)이 상호 일체로 연결된 상태로 한 몸을 이룰 수 있다.

냉각팬(24)은 팬케이스(24a)와, 팬케이스(24a) 내부에 설치되는 송풍팬(24b)을 포함할 수 있다. 열전소자(21)와, 냉각팬(24)에는 전원을 인가하기 위한 전원케이블(미도시)이나 배터리(미도시)가 연결될 수 있다.

냉각부재(22)는 열전소자(21)에 접촉하는 냉각판부(22a)와, 냉각판부(22a)로부터 돌출되는 복수의 냉각핀부(22b)를 포함할 수 있다. 그리고 방열부재(23)는 열전소자(21)에 부착되는 방열판부(23a)와, 방열판부(23a)로부터 돌출되는 복수의 방열핀부(23b)를 포함할 수 있다.

따라서 열전소자(21)와 냉각팬(24)이 구동하게 되면, 흡열반응이 이루어지는 흡열부에 의해 냉각부재(22)는 냉각되고, 이때 방열부재(23)는 냉각팬(24)에 의해 냉각되면서 열을 방출하며, 이에 따라 냉각부재(22) 표면에서는 대기중의 수분이 응축되면서 물이 형성될 수 있게 된다.

냉각부재(22) 표면에 응축된 물은 응집된 상태에서 자중에 의해 저부로 낙하하고, 이러한 물이 하부식재공간(13c)으로 안내될 수 있도록 관통부(12) 바닥에는 물공급홀(12d)이 마련된다. 물공급홀(12d)은 관통부(12) 바닥을 형성하는 가림판(12c)의 일측에 가림판(12c)을 관통하도록 마련될 수 있다.

'ㅁ'자 형태의 식재공간(13)에서 식재공간 상부로부터 내부로 충진되는 토양(3)은 하부식재공간(13c)보다는 주로 측방식재공간(13b)과 상부식재공간(13a)으로 충진된다. 따라서 하부식재공간(13c)으로 공급된 물이 양측의 측방식재공간(13b)으로 안내되기 용이하도록 관통부(12) 저부의 하부식재공간(13c)의 바닥을 형성하는 바닥판(17)은 중앙부가 아치형태를 이루도록 마련되는 것이 바람직하다.

하부식재공간(13c)의 바닥의 모양이 아치형태로 한정되는 것은 아니다. 하부식재공간(13c)으로 안내된 물을 양측에 있는 측방식재공간(13b)의 저부로 안내할 수 있도록 관통부(12) 저부가 관통부(12) 저부 양측보다 높게 마련되는 범위 내에서 식재공간(13)의 바닥 형태는 다양한 변형이 가능하다.

따라서 물공급홀(12d)을 통해 하부식재공간(13c)으로 안내된 물은 아치형태로 마련되는 하부식재공간(13c)의 바닥에 의해 양측의 측방식재공간(13b)의 저부로 안내되어 토양(3)에 흡수되고, 측방식재공간(13b)으로 공급된 물은 토양(3)의 모세관 현상에 의해 상부식재공간(13a)까지 전달될 수 있게 된다.

자급관수모듈(20)은 냉각부재(22)와 냉각팬(24)이 관통부(12) 개방된 양쪽 방향을 향하도록 관통부(12)에 설치될 수 있다.

그리고 냉각부재(22) 표면에 생성된 물이 물공급홀(12d)로 공급되기 용이하도록 자급관수모듈(20)은 냉각핀부(22b)가 물공급홀(12d) 직상부에 위치하도록 관통부(12)에 설치될 수 있다.

관통부(12) 바닥을 형성하는 가림판(12c)에 있어서, 물공급홀(12d) 일측으로는 자급관수모듈(20)을 지지하기 위한 지지부(18)가 마련되고, 자급관수모듈(20)은 저부 양측이 지지부(18)를 통해 지지된 상태에서 냉각부재(22)의 냉각핀부(22b)가 물공급홀(12d) 직상부에 위치하도록 마련될 수 있다. 이 상태의 자급관수모듈(20)은 고정볼트와 같은 체결수단이나, 접착제 등을 통해 관통부(12)에 고정될 수 있다.

냉각핀부(22b)는 냉각판부(22a)의 일면으로 돌출되되, 냉각부재(22)의 상하방향으로 길게 형성되고, 복수개가 냉각판부(22a)의 폭방향을 따라 상호 이격되게 배치되도록 마련될 수 있다.

따라서 냉각핀부(22b) 표면에 응집된 물은 그 자중에 의해 냉각핀부(22b) 표면을 따라 저부로 그대로 안내된 상태에서 물공급홀(12d)로 낙하되어 식재공간(13)으로 공급될 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 화분(1)은 식재공간(13)에 토양(3)을 충진하고, 식물(2)을 식재한 상태에서 자급관수모듈(20)을 구동시킴에 따라, 열전소자(21)와 냉각팬(24)이 구동되면서 흡열반응이 이루어지는 흡열부에 의해 냉각부재(22)가 냉각된다.

이때 방열부재(23)는 냉각팬(24)에 의해 냉각되면서 열을 방출하며, 이에 따라 냉각부재(22) 표면에서는 대기중의 수분이 응축되면서 물이 형성된다.

냉각부재(22) 표면에 생성된 물은 상호 응집된 상태로 냉각핀부(22b) 표면을 따라 저부로 안내된 상태에서 자중에 의해 물공급홀(12d)로 낙하되어 하부식재공간(13c)으로 공급되고, 계속해서 아치형태로 마련된 하부식재공간(13c)의 바닥에 의해 양측의 측방식재공간(13b) 저부로 안내되어 토양(3)으로 공급된 물은 토양(3)의 모세관 현상에 의해 측방식재공간(13b) 상부와 상부식재공간(13a)까지 전달되면서 식물(2)의 뿌리(2a)를 통해 흡수될 수 있게 된다.

또한 이때는 심지(100)를 사용하여 냉각부재(22)에 응축된 물이 식재공간(13)으로 보다 신속하게 전달되도록 할 수 있다.

심지(100)는 일단이 냉각부재(22)에 접촉된 상태에서 타단이 물공급홀(12d)을 통해 하부식재공간(13c)으로 연장되도록 설치되고, 심지(100)의 일단은 냉각핀부(22b)에 끼워진 상태로 냉각부재(22)에 지지되고, 심지(100)는 측방식재공간(13b)의 저부까지 연장될 수 있다.

이에 따라 냉각부재(22)의 냉각핀부(22b)에 형성된 물은 자중에 의해 낙하하기 전에도 이러한 심지(100)를 통해 식재공간(13)으로 전달될 수 있게 된다.

심지(100)는 토양과 같이 수분을 흡수하여 전달할 수 있는 다른 다양한 매개물로 대체될 수 있으며, 이때도 냉각핀부(22b)에 형성된 물은 매개물을 통해 직접 측방식재공간(13b)으로 전달될 수 있게 된다.

참고로 도 6에서 하부식재공간(13c) 쪽에 표시된 실선화살표는 물공급홀(12d)을 통과하여 양측의 측방식재공간(13b) 저부로 안내되는 물의 흐름방향을 가리킨다.

또한 본 실시 예에 따른 일 변형 예를 도시한 도 7과 같이, 화분(1´)은 관통부(12) 상부의 상부식재공간(13a)과 관통부(12) 사이가 통기 가능하게 마련되고, 자급관수모듈(20)은 냉각부재(22)가 관통부(12) 바닥을 향하고, 냉각팬(24)에 의해 송풍되는 공기가 관통부(12) 상부의 상부식재공간(13a)으로 안내되도록 관통부(12)에 설치될 수 있다.

이때 상부식재공간(13a)의 바닥을 형성하는 가림판(12a´)은 토양(3)은 차단하면서 공기의 유통은 허용하도록 다수의 미세구멍을 구비하는 메시(mesh) 형태로 마련될 수 있다.

그리고 자급관수모듈(20)은 냉각부재(22)가 저부를 향하고 냉각팬(24)이 상부를 향하도록 관통부(12)에 설치된 자세를 제외하고, 전술한 형태 그대로 마련될 수 있다.

도면에 있어서 미설명 부호 19은 냉각부재(22)가 저부를 향하도록 관통부(12)에 설치되는 자급관수모듈(20)을 지지하기 위한 지지부를 가리킨다.

이와 같이 구성되는 화분(1´)은 냉각부재(22)를 통해 대기 중의 수분을 응축하여 생성한 물을 물공급홀(12d)을 통해 식재공간(13)으로 전달하는 작용은 전술한 화분(1)과 거의 유사한 방식으로 수행할 수 있게 된다.

그리고 자급관수모듈(20)의 작동과정에서 냉각팬(24)을 통해 송풍되는 공기가 상부식재공간(12) 바닥의 미세구멍을 통해 상부식재공간(12a)으로 전달되는데, 이러한 바람은 화분(1´)에 식재된 식물(2)의 뿌리(2a)에 산소를 공급하여 뿌리(2a)의 호흡을 촉진시킴으로써, 식물(2)의 생장이 더욱 원활하게 되도록 한다.

또한 이때는 냉각팬(24)의 송풍작용에 의해 상부식재공간(12a)을 통과하면 순환하는 공기의 흐름이 형성됨에 따라 화분(1´)에 의해 그 주변의 공기를 정화시킬 수 있게 된다.

즉 화분(1´) 주변의 공기가 식재공간(13)을 통과하는 과정에서 공기 중의 오염물질은 일부가 토양(3)에 흡착 또는 흡수되dj 제거되고, 다른 일부가 근권부의 미생물의 영양원으로 활용되는 과정에서 제거될 수 있게 되므로, 자급관수모듈(20)의 작동에 의해 식재공간(13)을 통과하여 순환하는 공기의 흐름이 형성됨에 따라 화분(1´) 주변의 공기는 정화될 수 있게 되는 것이다.

참고로 도 7에서 하부식재공간(13c) 쪽에 표시된 실선 화살표는 물공급홀(12d)을 통과하여 양측의 측방식재공간(13b) 저부로 안내되는 물의 흐름방향을 가리키고, 상부식재공간(13a) 쪽에 표시된 점선 화살표는 상부식재공간(13a)을 통과하는 공기의 흐름방향을 가리킨다.

1: 화분 10: 본체
12: 관통부 12a,12b,12c: 가림판
12d: 물공급홀 13: 식재공간
13a: 상부식재공간 13b: 측방식재공간
13c; 하부식재공간 14: 전면판
15: 후면판 16: 측면판
17: 바닥판 18: 지지부
20: 자급관수모듈 21: 열전소자
22: 냉각부재 22a: 냉각판부
22b: 냉각핀부 23: 방열부재
24: 냉각팬

Claims

상부가 개방되고 중앙부가 관통부를 통해 전후 방향으로 관통된 식재공간을 제공하는 본체;
대기중의 수분을 응축하여 물을 생성하도록 상기 관통부에 설치되는 자급관수모듈; 및
상기 자급관수모듈을 통해 생성된 물을 상기 관통부 저부의 식재공간으로 안내하도록 상기 관통부 바닥에 마련된 물공급홀;을 포함하되,
상기 식재공간은,
상기 관통부 상부의 상부식재공간;
상기 관통부 양측에 마련된 한 쌍의 측방식재공간; 및
상기 관통부 하부의 하부식재공간;을 포함하여 전체적으로 'ㅁ'자 모양을 이루고,
상기 상부식재공간으로 식재되는 식물의 뿌리를 상기 측방식재공간으로 안내하도록 상기 관통부 상부의 상기 상부식재공간의 바닥은 중앙부가 양측보다 높게 마련되고,
상기 자급관수모듈로부터 상기 물공급홀을 통해 하부식재공간의 중앙부로 공급되는 수분을 양측의 상기 측방식재공간으로 안내하도록 상기 하부식재공간의 바닥은 상기 관통부 저부에 대응하는 중앙부가 상기 관통부 저부 양측보다 높게 마련되는 화분.
삭제
제1항에 있어서,
상기 관통부 저부의 상기 식재공간의 바닥은 아치형태를 이루도록 마련된 화분.
제1항에 있어서,
상기 자급관수모듈은,
열전소자;
상기 열전소자의 냉각부에 마련되는 냉각부재;
상기 열전소자의 방열부에 마련되는 방열부재; 및
상기 방열부재를 냉각시키는 냉각팬;을 포함하는 화분.
제4항에 있어서,
상기 냉각부재는,
냉각판부; 및
상기 냉각판부로부터 돌출된 복수의 냉각핀부;를 포함하고,
상기 자급관수모듈은 상기 냉각핀부가 상기 물공급홀 직상부에 위치하도록 상기 관통부에 설치된 화분.
제4항에 있어서,
상기 관통부 상부의 식재공간과 상기 관통부 사이는 통기가 가능하게 마련되고,
상기 자급관수모듈은 상기 냉각부재가 상기 관통부 바닥을 향하고, 상기 냉각팬에 의해 송풍되는 공기가 상기 관통부 상부의 상기 식재공간으로 안내되도록 상기 관통부에 설치된 화분.
삭제
제1항에 있어서,
상기 관통부 상부의 상부식재공간의 바닥은 아치형태를 이루도록 마련된 화분.
제4항에 있어서,
일단이 상기 냉각부재에 접촉된 상태에서 타단이 상기 물공급홀을 통해 상기 식재공간으로 연장된 심지를 더 포함하는 화분.