KR102264047B1 - 수경재배용 살균장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수경재배용 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수경재배장치에 간편하게 설치하여 살균작용을 수행할 수 있는 수경재배용 살균장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수경재배용 살균장치는 유입구 및 유출구가 마련되고 내부에 수용공간이 형성된 살균본체; 상기 수용공간에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체에 회전력을 인가하는 구동모터; 상기 수용공간을 밀봉하도록 상기 살균본체에 삽입되고 광투과성 소재로 형성된 광투과밀봉부재; 상기 광투과밀봉부재의 외면에 설치되어 상기 수용공간을 향해 살균용 광을 조사하는 광원부; 및 상기 살균본체에 수밀적으로 결합되는 본체커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수경재배용 살균장치는 유입구 및 유출구가 마련되고 내부에 수용공간이 형성된 살균본체; 상기 수용공간에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체에 회전력을 인가하는 구동모터; 상기 수용공간을 밀봉하도록 상기 살균본체에 삽입되고 광투과성 소재로 형성된 광투과밀봉부재; 상기 광투과밀봉부재의 외면에 설치되어 상기 수용공간을 향해 살균용 광을 조사하는 광원부; 및 상기 살균본체에 수밀적으로 결합되는 본체커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수경재배용 살균장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수경재배장치에 간편하게 설치하여 살균작용을 수행할 수 있는 수경재배용 살균장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수경재배는 식물의 성장에 필요한 양분이 함유된 배양액을 공급하면서 각종 작물을 재배하는 농업기술로서, 농지를 필요로 하지 않고 토양재배에 따른 여러 문제점을 해소할 수 있어서 도시농업으로 각공받고 있다.
그리고, 수경재배는 식물을 식재할 수 있도록 마련된 수경재배용 시스템을 이용하여 재배과정을 수행하는 것으로서, 일 예로 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1034513호로 개시된 바와 같은 수경재배장치가 제안되어 있다.
상기한 등록특허 제10-1034513호에 따른 수경재배장치(100)는 도1에 도시된 바와 같이 케이스(10), 케이스(10)의 내부 바닥면에 구비되며 배양액이 저장되는 저수조(20), 저수조 상측의 케이스 내부에 소정 높이 간격으로 설치되어 케이스 내부를 복층으로 구획하며 배양액의 수로가 내부에 형성되는 복수의 선반부재(30), 복수의 선반부재의 상부에 각각 구비되며 수경식물을 위한 식재공이 다수 형성된 복수의 재배판재(40), 및 복수의 재배판재 각각의 상측에 구비되어 각 재배판재에 식재된 수경식물에 독립적으로 빛을 조사하는 복수의 조명부재(50)가 구비되어 있다.
그리고, 수경재배장치(100)는 복수의 조명부재 각각의 빛의 세기를 식재된 수경식물의 특성에 맞추어 제어하는 조명제어부, 저수조(20)와 최상측 선반부재(30)의 수로 사이에 공급관이 연결되고 복수의 선반부재 각각의 수로가 연결관(62)으로 연결되며 최하측 선반부재의 수로와 저수조 사이에 회수관(63)이 연결되어 순환펌프(64)의 구동에 따라 저수조의 배양액을 순환시키는 배양액순환부, 및 순환펌프(64)의 구동을 제어하는 펌프제어부가 구비되어 있다.
전술한 종래 수경재배장치는 선반부재(30)에 수용된 배양액의 장기간 사용에 따른 유해 미생물 등의 번식으로 식물 뿌리가 썩어버리는 문제점이 발생되고, 배양액의 부패, 부양화 및 적조가 발생되는 문제점이 있다.
이를 방지하기 위해 자외선 램프를 선반부재(30)에 설치하는 방안이 제안될 수 있지만, 광이 식물의 뿌리에 조사됨에 따라 식물의 생장을 저해하는 한계점을 가지고 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 간편하게 설치할 수 있고 살균대상 유체를 효과적으로 살균하여 정화할 수 있도록 한 수경재배용 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수경재배용 살균장치는 유입구 및 유출구가 마련되고 내부에 수용공간이 형성된 살균본체; 상기 수용공간에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체에 회전력을 인가하는 구동모터; 상기 수용공간을 밀봉하도록 상기 살균본체에 삽입되고 광투과성 소재로 형성된 광투과밀봉부재; 상기 광투과밀봉부재의 외면에 설치되어 상기 수용공간을 향해 살균용 광을 조사하는 광원부; 및 상기 살균본체에 수밀적으로 결합되는 본체커버부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 살균본체는, 상기 회전체가 삽입되도록 요입되고 인입개구와 상기 유출구와 연통되는 배출개구가 마련된 펌핑실; 및 일측이 상기 유입구와 연통되고 타측이 상기 인입개구와 연통되게 상기 수용공간의 내부에 형성되는 살균이동로를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 살균이동로는 엇갈리게 돌출되는 복수의 격벽에 의해 지그재그 구조의 유로가 형성되도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 회전체는 상기 구동모터의 모터축과 연결되고 복수의 치차가 형성된 제1 회전체와, 상기 제1 회전체의 치차와 맞물림되어 회전되는 복수의 치차가 형성된 제2 회전체로 구성될 수 있다.
상기 살균본체는 하우징의 개구부에 형성되는 프랜지부, 및 상기 광투과밀봉부재가 안착, 걸림되도록 상기 하우징의 내면에 형성되는 걸림턱부를 구비할 수 있다.
상기 광투과밀봉부재는 상기 걸림턱부에 걸림되는 안착턱이 돌출된 판상부재로 형성되어 제1 기밀부재를 매개로 기밀적으로 접속될 수 있다.
상기 광원부는 인쇄회로기판에 복수의 UVC 발광다이오드가 배열된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 구동모터는 외부에 덧씌워지고 제3 기밀부재에 의해 상기 살균본체에 기밀적으로 설치되는 모터커버를 포함할 수 있다.
상기 본체커버부재는 상기 하우징의 개구부에 삽입되는 커버부재삽입부와, 상기 프랜지부에 안착되어 제2 기밀부재를 매개로 기밀적으로 결합되는 커버부재체결부를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수경재배용 살균장치는 고형물을 여과하기 위해 상기 유입구에 설치되는 스크린장치를 더 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 살균본체는 자성체로 구성되고, 상기 살균본체를 피설치부에 고정하도록 대응되게 배치되는 영구자석부재를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 수경재배용 살균장치에 의하면, 영구자석부재를 이용하여 살균작용을 필요로 하는 부위에 간편하게 설치하여 사용할 수 있고, 살균대상 유체가 밀폐된 살균이동로 및 펌핑실을 경유하는 과정에서 광원부의 UVC 광에 의한 살균과정이 수행됨에 따라 광이 식물 뿌리에 직접 조사되지 않아서 식물 성장에 악영향을 초래하지 않으면서 효과적으로 살균작용을 수행할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명에 따른 수경재배용 살균장치는 살균이동로를 따라 살균대상 유체가 일정한 체류시간을 가지면서 순차적으로 살균되고, 이동과정에서 난류가 형성되면서 배양액이 뒤섞이게 되므로 균일한 살균작용을 수행할 수 있는 장점이 있다.
도1은 종래 수경재배장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 분리사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 단면도,
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 살균본체를 나타낸 사시도,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 설치된 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 평단면도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 분리사시도,
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도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 살균본체를 나타낸 사시도,
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 설치된 상태를 나타낸 개략적인 도면,
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 평단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도7에 의거하여 상세히 설명하되, 도2 내지 도7에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.
한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 수경재배용 살균장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 분리사시도, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치를 나타낸 단면도, 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 살균본체를 나타낸 사시도이다.
도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치(s)는 수경재배장치에 간편하게 설치하여 배양액을 효과적으로 살균할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 살균본체(1), 회전체(2), 구동모터(3), 광투과밀봉부재(4), 광원부(5) 및 본체커버부재(6)가 구비되어 있다.
살균본체(1)는 회전체(2), 광투과밀봉부재(4) 및 광원부(5)가 수용되는 수용공간이 마련되고 일측에 개구부가 형성된 통 형상의 구성요소로서, 살균의 대상이 되는 배양액 등의 유체가 유입되는 유입구(15)와 살균과정을 거친 유체가 배출되는 유출구(16)가 형성되어 있다.
살균본체(1)는 원통형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있지만 본 실시예에서는 대략 사각통 형상을 갖는 하우징(11)의 상단에 프랜지부(13)가 형성되고, 광투과밀봉부재(4)가 안착, 걸림되도록 하우징의 내면에 걸림턱부(14)가 형성된 구조로 되어 있다.
그리고, 살균본체(1)는 내부에 회전체(2)가 수용되어 펌핑작용을 수행하는 펌핑실(17)이 형성되어 있다.
펌핑실(17)은 후술되는 제1 및 제2 회전체(21,22)가 삽입되도록 요입되고 인입개구(172)와 유출구(16)와 연통되는 배출개구(173)가 마련된 것으로서, 원활한 펌핑을 위해 인입개구(172)의 폭은 유체의 유입이 용이하도록 크게 형성되고 배출개구(173)의 폭은 상대적으로 작게 형성되어 있다.
또한, 살균본체(1)는 수용공간 내부로 인입되는 배양액의 체류시간을 늘여 살균용 광에 노출되는 시간을 증가시키는 한편 난류를 형성하여 배양액이 뒤썩이도록 함으로써 살균효율을 위한 살균이동로(18)가 형성되어 있다.
살균이동로(18)는 일측이 유입구(15)와 연통되고 타측이 인입개구(172)와 연통되게 수용공간의 내부에 형성된 것으로서, 엇갈리게 돌출되는 복수의 격벽(19)에 의해 지그재그 구조의 유로가 형성되도록 구성되어 있다.
한편, 살균본체(1)는 후술되는 영구자석부재(7)가 부착되어 고정된 상태를 유지할 수 있도록 자성체로 형성되어 있고, 살균본체(1)의 수용공간 내면에는 살균효율의 향상을 위해 광원부(5)로부터 조사되는 광의 반사를 위해 반사코팅층이나 반사필름이 적층되는 것이 바람직하다.
회전체(2)는 살균본체(1)의 수용공간에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 구성요소로서, 펌핑작용을 수행하여 유체를 순환시킬 수 있다면 터빈 형상 등 특별한 제한 없이 선택하여 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 구동모터(3)의 모터축과 연결되고 복수의 치차가 형성된 제1 회전체(21)와, 제1 회전체(21)의 치차와 맞물되어 회전되는 복수의 치차가 형성된 제2 회전체(22)로 구성되어 있다.
제1 회전체(21)는 후술되는 구동모터의 모터축이 삽입되도록 중심축에 'D'자 형상의 모터축삽입홈(212)이 형성되어 있다.
구동모터(3)는 회전체(2)에 회전력을 인가하는 구성요소로서, 구체적으로 도시하지는 않았으나 구동모터로부터 출력되는 회전력을 감속하기 위한 감속기가 내장되어 있고, 모터축(33)은 제1 회전체(21)의 모터축삽입홈(212)에 삽입되도록 대략 'D'자 형상의 단면구조를 갖도록 가공(D컷 가공)되어 있으며, 그 외주면에는 제4 기밀부재(94)가 끼워져어 살균본체(1)의 축삽입홀(112)에 기밀적으로 조립되도록 되어 있다.
그리고, 구동모터(3)는 배양액에 침지된 상태에서도 수밀특성을 갖도록 모터커버(32)가 구비되어 있다. 모터커버(32)는 모터의 외부에 덧씌워지도록 대응하는 형상으로 형성되어 제3 기밀부재(93)에 의해 살균본체(1)에 기밀적으로 설치된다. 이때, 제3 기밀부재(93)는 원형 구조로 형성된 면상 가스켓으로 구성되어 있다.
아울러, 구동모터는 회전속도를 증감할 수 있도록 인버터 모터로 구성되는 것이 바람직하다.
광투과밀봉부재(4)는 수용공간을 밀봉하도록 살균본체(1)에 삽입, 조립되는 구성요소로서, 광원부(5)로부터 인가되는 살균용 광이 수용공간 내부로 투과될 수 있도록 폴리카보네니트 등과 같은 광투과성 소재로 형성되는 것이 중요하다.
그리고 광투과밀봉부재(4)는 대략 사각형상을 갖는 판상부재로 형성되어 제1 기밀부재(91)를 매개로 기밀적으로 접속되는 것으로서, 살균본체(1)의 걸림턱부(14)에 걸림되는 안착턱(42)이 돌출되어 있고, 후술되는 제1 및 제2 회전체(21,22)의 회전축이 삽입되는 축홈(43)이 형성되어 있다. 여기서, 제1기밀부재(91)는 대략 사각 형상을 갖는 오-링(O-ring)으로 형성되어 있다.
광원부(5)는 광투과밀봉부재(4)에 설치되어 수용공간을 향해 살균용 광을 조사하는 구성요소로서, 인쇄회로기판에 복수의 UVC 발광다이오드가 배열된 구조로 형성되어 있다.
바람직하게 광원부(5)는 100 내지 280nm 파장의 UVC 광을 방출하는 UVC LED모듈로 구성된다.
본체커버부재(6)는 살균본체(1)에 수밀적으로 결합되는 구성요소로서, 하우징(11)의 개구부에 삽입되는 커버부재삽입부(61)와, 하우징(11)의 프랜지부(13)에 안착되어 제2 기밀부재(92)를 매개로 기밀적으로 결합되는 커버부재체결부(62)로 구성되어 있다. 여기서, 제2 기밀부재(92)는 사각틀 형상을 갖는 면상 가스켓으로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치는 살균본체(1)를 피설치부에 고정하도록 대응되게 배치되는 영구자석부재(7)가 구성되어 있다.
상기한 영구자석부재(7)는 자력에 의해 고정작용을 수행할 수 있어서 수경재배용 살균장치를 조립하기 위해 볼트와 같은 별도의 체결부재가 요구되지 않으므로 설치과정을 신속하고 간단하게 수행할 수 있고, 설치위치의 변경을 용이하게 수행할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치는 고형물을 여과하기 위해 스크린장치(미도시)가 더 구성될 수 있다.
스크린장치는 이물질을 제거할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 선택하여 구성할 수 있는 것으로서, 예컨대 스트레이너로 호칭되는 배관용 이물질 제거장치를 유입구(15)에 설치하는 방식으로 구성할 수 있다.
그리고, 도2의 미설명부호 95는 구동모터(3)와 광원부(5)와 연결되는 전기케이블로서, 이 전기케이블(95)에는 기밀을 유지하기 위한 케이블패킹(96)이 설치되어 있으며, 살균본체(1)에는 광원부(5)에 연결되는 전기케이블(95)의 인입을 위한 케이블인입홀(113)이 형성되어 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 작용을 간략하게 설명한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 설치된 상태를 나타낸 개략적인 도면이고, 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 평단면도로서, 이에 도시된 바와 같이 살균본체(1)의 내부에 회전체(2), 광투과밀봉부재(4) 및 광원부(5)를 차례로 삽입하고 본체커버부재(6)로 밀봉하고 구동모터(3)를 설치하는 방식으로 수경재배용 살균장치(s)를 조립한 다음 선반부재(a,피설치부)에 삽입하여 배양액에 침수되도록 설치한다.
이후 살균본체(1)와 마주보도록 선반부재(a)의 하부에 영구자석부재(7)를 부착하게 되면 자력에 의해 살균본체(1)의 정위치 된 상태가 안정적으로 유지된다.
이러한 상태에서 구동모터(3)를 작동시키게 되면 도7에 도시된 바와 같이 제1 회전체(21)가 회전하게 되고 제1 회전체의 치차에 맞물림되는 제2 회전체(22)가 연동되어 회전되면서 인입개구(172)의 배양액을 펌핑실(17) 내부로 유입시키게 되며 배출개구(173)를 통해 유출구(16) 외부로 배출시키게 된다.
이와 같이 구동모터(3)가 회전되면 선반부재에 수용된 배양액은 유입구(15), 살균이동로(18), 펌핑실(17) 및 유출구(16)로 이루어지는 이동경로를 따라 반복적인 순환과정을 거치게 된다.
이러한 배양액의 순환과정에서 광원부(5)로부터 발광되는 UVC 광이 광투과밀봉부재(4)를 투과한 후 살균이동로(18) 및 펌핑실(17)을 향해 조사하게 되므로 살균과정을 수행한다. 이때, 배양액은 살균이동로(18)를 차례로 이동하므로 비교적 긴 체류시간 동안 순차적인 살균작용을 수행할 수 있다. 그리고, 살균이동로(18)는 복수의 격벽(19)에 의해 지그재그 구조로 형성되어 있으므로 이동과정에서 난류가 형성되면서 배양액이 뒤섞이게 되므로 균일한 살균작용이 이루어지게 된다.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 수경재배용 살균장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1:살균본체 11:하우징
13:프랜지부 14:걸림턱부
15:유입구 16:유출구
17:펌핑실 18:살균이동로
19:격벽 2:회전체
21:제1 회전체 22:제2 회전체
3:구동모터 32:모터커버
4:광투과밀봉부재 42:안착턱
5:광원부 6:본체커버부재
7:영구자석부재
13:프랜지부 14:걸림턱부
15:유입구 16:유출구
17:펌핑실 18:살균이동로
19:격벽 2:회전체
21:제1 회전체 22:제2 회전체
3:구동모터 32:모터커버
4:광투과밀봉부재 42:안착턱
5:광원부 6:본체커버부재
7:영구자석부재
Claims (7)
- 유입구 및 유출구가 마련되고 내부에 수용공간이 형성된 살균본체; 상기 수용공간에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 회전체; 상기 회전체에 회전력을 인가하는 구동모터; 상기 수용공간을 밀봉하도록 상기 살균본체에 삽입되고 광투과성 소재로 형성된 광투과밀봉부재; 상기 광투과밀봉부재의 외면에 설치되어 상기 수용공간을 향해 살균용 광을 조사하는 광원부; 및 상기 살균본체에 수밀적으로 결합되는 본체커버부재를 포함하고,
상기 살균본체는, 상기 회전체가 삽입되도록 요입되고 인입개구와 상기 유출구와 연통되는 배출개구가 마련된 펌핑실, 및 일측이 상기 유입구와 연통되고 타측이 상기 인입개구와 연통되게 상기 수용공간의 내부에 형성되는 살균이동로를 포함하되, 상기 살균이동로는 엇갈리게 돌출되는 복수의 격벽에 의해 지그재그 구조의 유로가 형성되도록 구성되고,
상기 회전체는 상기 구동모터의 모터축과 연결되고 복수의 치차가 형성된 제1 회전체와, 상기 제1 회전체의 치차와 맞물림되어 회전되는 복수의 치차가 형성된 제2 회전체를 포함하고,
상기 살균본체는 하우징의 개구부에 형성되는 프랜지부, 및 상기 광투과밀봉부재가 안착, 걸림되도록 상기 하우징의 내면에 형성되는 걸림턱부를 구비하고,
상기 광투과밀봉부재는 상기 걸림턱부에 걸림되는 안착턱이 돌출된 판상부재로 형성되어 제1 기밀부재를 매개로 기밀적으로 접속되고,
상기 광원부는 인쇄회로기판에 복수의 UVC 발광다이오드가 배열된 구조로 이루어지며,
상기 구동모터는 외부에 덧씌워지고 제3 기밀부재에 의해 상기 살균본체에 기밀적으로 설치되는 모터커버를 포함하고,
상기 본체커버부재는 상기 하우징의 개구부에 삽입되는 커버부재삽입부와, 상기 프랜지부에 안착되어 제2 기밀부재를 매개로 기밀적으로 결합되는 커버부재체결부를 포함하고,
상기 살균본체는 자성체로 구성되고, 상기 살균본체를 피설치부에 고정하도록 대응되게 배치되는 영구자석부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 수경재배용 살균장치.
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- 제1항에 있어서,
고형물을 여과하기 위해 상기 유입구에 설치되는 스크린장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수경재배용 살균장치.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020190053784A KR102264047B1 (ko) | 2019-05-08 | 2019-05-08 | 수경재배용 살균장치 |
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| KR20200129419A KR20200129419A (ko) | 2020-11-18 |
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Family Applications (1)
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