KR102360426B1 - 자동순환식 수경재배기 - Google Patents

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Abstract

자동순환식 수경재배기가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기는, 내부에 소정 부피의 수납공간을 형성하고, 일측면에 개폐 가능한 구조의 개폐문이 장착된 하우징; 상기 하우징 내에 상하 높이방향으로 일정 높이만큼 이격되어 다수의 층을 형성하고, 재배바구니의 하부면을 지지하는 다수의 프레임 조합구조로 형성된 지지프레임; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 각 층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며 상부면이 개방된 구조의 재배바구니; 상기 재배바구니에 수납되고, 상부면에 재배대상 작물을 식재할 수 있는 식재공간이 일정 간격 이격되어 특정 패턴을 형성하도록 다수 형성되고, 재배바구니에 수납된 수경재배 물을 흡수하여 식재공간에 전달하는 구조의 재배판; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 최하층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며, 수납된 수경재배 물을 걸러주는 필터부재가 정중앙부에 가로막는 형태로 장착되는 저수탱크; 상기 저수탱크의 일측면과 인접하여 장착되고, 저수탱크에 수납된 걸러진 재경재배 물을 흡입하여 기설정된 온도로 냉각한 후 각 층의 재배바구니에 전달하는 물공급순환부; 상기 각각의 재배바구니와 저수탱크를 연통시키는 구조로 장착되고, 물순환부에 의해 재배바구니에 전달된 물이 재배바구니를 거친 후 저수탱크로 순환할 수 있는 유동로를 제공하는 물배출순환부; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 각각의 층의 상부면에 장착되고, 제어부의 제어신호에 따라 각각의 재배바구니에 조명을 조사하는 조명부; 및 상기 하우징의 일측에 장착되고, 사용자에 의해 설정된 제어값을 저장하며, 기설정된 제어값에 따라 물공급순환부, 물배출순환부 및 조명부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 물을 자동 순환시켜 최적의 재배환경을 조성할 있으며, 사용자의 스마트 디바이스와 무선 연동하여 편리하게 재배환경을 모니터링함과 동시에 제어할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.

Description

자동순환식 수경재배기{Automatic Circulation Type Hydroponics}
본 발명은 자동순환식 수경재배기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물을 자동 순환시켜 최적의 재배환경을 조성할 수 있는 구성을 포함하는 자동순환식 수경재배기에 관한 것이다.
일반적으로 숙주나물, 콩나물 등의 식용야채와 화초 등을 기르는 재배장치는 수경재배의 일종으로 시루(일종의 용기)나 나무통 등을 이용한 전통적인 방식에서 근래에는 플라스틱 용기를 이용한 재배용기가 일반화되어 있다.
그러나 상술한 플라스틱 용기에 의한 재배는 플라스틱 자체에 중금속 물질이 침출되어 식물에 흡수됨으로써 위생을 해치는 폐단이 따르고, 공기 소통이 원활하지 못하여 용존 산소의 부족으로 인한 부패 및 성장저해 현상이 따르므로 이를 방지하기 위한 성장 촉진제 및 방부제의 사용이 불가피하였다.
그러므로 상기 플라스틱 용기를 통해 수경식물을 상품화할 경우에는 수경식물에 잔류 유해물질이 검출됨으로써 식품 유통상 많은 문제를 야기하는 등 여러 가지 문제점이 발생하였다.
이에, 상기와 같은 문제점을 해소하고자 본 출원인이 출원하여 등록된 대한민국 등록특허 제459632호의 "수경식물 재배장치 및 재배방법"(이하, 종래 발명이라 칭함)이 알려져 있다.
즉, 종래의 수경식물 재배장치는, 상부나 내부에 구비된 물 공급부를 통해 공급되는 물에 의해 다량의 수경식물이 성장되며 하부에 배출관이 포함되는 수조가 구비된 재배통과, 상기 배출관을 통해 물을 상부에서 공급받아 공급된 물을 분말이 포함된 게르마늄 원석층에 통과시킨 후 게르마늄에서 용출된 유익 성분이 포함된 물을 상기 물 공급부로 순환 공급하는 물 순환공급수단으로 구성됨을 특징으로 한다.
그리고 상기와 같은 재배장치를 통해 수경식물을 재배하는 방법은, 상부가 개방되어 물이 채워지는 수조통 중간에 구비된 망의 상면에 게르마늄 원석과 분말을 혼합 투입하는 단계와, 상기 수조통에 물을 투입하여 상기 게르마늄 원석과 분말로부터 용출된 게르마늄 성분이 함유된 게르마늄 함유수를 제조하는 단계 및 제조된 게르마늄 함유수를 상기 수조통 하부의 배출공과 수경식물이 안치되어 있는 재배통의 상부나 내부에 구비된 물 공급부를 연결하는 관에 구비되어 있는 펌프를 구동시켜 상기 수조통에 저장된 게르마늄 함유수를 상기 물 공급부로 공급하여 살수하는 단계를 진행함으로써 수경식물을 재배하는 것이다.
따라서, 상기와 같이 수경식물을 재배할 경우에는 인체에 유익한 성분인 유기 게르마늄이 함유된 수경식물을 재배할 수 있음은 물론, 식물의 성장 과정에서 부패가 일어나지 않고 신선도를 오랫동안 유지시킬 수 있는 유기 게르마늄이 함유된 수경식물을 재배할 수 있는 장점을 가지는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 수경재배 장치가 개발되었다.
도 1에 도시된 종래 기술에 따른 수경재배 장치는, 수경식물을 재배하기 위한 다수개의 재배함을 적층하여 수장할 수 있도록 양 측벽에 다수의 안내레일이 형성된 구조이다.
그러나, 종래 기술에 따른 수경재배 장치는, 물을 공급하는 과정에서 물의 수위만을 일정 범위 내로 유지할 뿐, 물을 순환시키지 않아 물이 부패하거나 재배하고자 하는 식물의 생육 조건을 맞춤에 있어 문제점이 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허공보 제10-1840863호 (등록일자: 2018년03월15일)
본 발명의 목적은, 물을 자동 순환시켜 최적의 재배환경을 조성할 있으며, 사용자의 스마트 디바이스와 무선 연동하여 편리하게 재배환경을 모니터링함과 동시에 제어할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 자동순환식 수경재배기는, 내부에 소정 부피의 수납공간을 형성하고, 일측면에 개폐 가능한 구조의 개폐문이 장착된 하우징; 상기 하우징 내에 상하 높이방향으로 일정 높이만큼 이격되어 다수의 층을 형성하고, 재배바구니의 하부면을 지지하는 다수의 프레임 조합구조로 형성된 지지프레임; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 각 층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며 상부면이 개방된 구조의 재배바구니; 상기 재배바구니에 수납되고, 상부면에 재배대상 작물을 식재할 수 있는 식재공간이 일정 간격 이격되어 특정 패턴을 형성하도록 다수 형성되고, 재배바구니에 수납된 수경재배 물을 흡수하여 식재공간에 전달하는 구조의 재배판; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 최하층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며, 수납된 수경재배 물을 걸러주는 필터부재가 정중앙부에 가로막는 형태로 장착되는 저수탱크; 상기 저수탱크의 일측면과 인접하여 장착되고, 저수탱크에 수납된 걸러진 재경재배 물을 흡입하여 기설정된 온도로 냉각한 후 각 층의 재배바구니에 전달하는 물공급순환부; 상기 각각의 재배바구니와 저수탱크를 연통시키는 구조로 장착되고, 물순환부에 의해 재배바구니에 전달된 물이 재배바구니를 거친 후 저수탱크로 순환할 수 있는 유동로를 제공하는 물배출순환부; 상기 지지프레임에 의해 형성되는 각각의 층의 상부면에 장착되고, 제어부의 제어신호에 따라 각각의 재배바구니에 조명을 조사하는 조명부; 및 상기 하우징의 일측에 장착되고, 사용자에 의해 설정된 제어값을 저장하며, 기설정된 제어값에 따라 물공급순환부, 물배출순환부 및 조명부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징은, 상기 지지프레임의 측면에 장착되고, 지지프레임에 의해 형성되는 각 층을 서로 분리된 공간으로 형성하는 실링부재; 및 상기 지지프레임의 내부에 장착되고, 지지프레임에 의해 형성되는 각 층의 온도가 서로 열교환되지 않도록 열적으로 서로 격리시키는 단열부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지프레임은, 하우징의 내측면에 장착되고, 상하 높이방향으로 연장되고, 각각의 층을 형성하는 수평프레임을 지지하는 수직프레임; 및 상기 수직프레임의 특정 높이에 장착되고, 재배바구니가 거치되는 각각의 층을 형성하는 수평프레임;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 지지프레임은, 상기 수직프레임의 외주면을 감싸는 형태로 장착되고, 수직프레임을 따라 상하 높이향으로 위치 변경되어 고정되는 구조이고, 일측면에 수평프레임과 결속되는 높이변경부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 재배바구니는, 상기 물공급순환부로부터 공급된 물을 재배판이 위치하는 방향으로 유도하는 유도판; 및 상기 유도판 사이에 배치되고, 물공급순환부로부터 공급된 물에 의해 회전되며, 회전동작에 의해 재배바구니에 수납된 물의 수면 상에 물결을 일으키는 물결생성부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 물공급순환부는, 상기 저수탱크의 일측면에 배치되고, 저수탱크에 수납된 물을 흡입배관을 통해 흡입한 후 냉각기에 전달하는 순환펌프; 상기 순환펌프의 상부에 탑재되고, 순환펌프로부터 전달된 물을 기 설정된 온도로 냉각시킨 후 플라즈마 정화부에 전달하는 냉각기; 및 상기 냉각기로부터 온도 변경된 물을 흡입하여 플라즈마를 이용하여 정화 처리한 후, 물공급배관을 통해 각각의 층에 배치된 재배바구니에 정화 처리된 물을 공급하는 플라즈마 정화부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 물배출순환부는, 상기 각각의 층에 배치된 재배바구니의 일측면에 장착되고, 재배바구니의 설정 수위와 동일한 높이에 배치되는 물배출배관; 및 상기 각각의 층에 배치된 재배바구니의 일측면에 장착된 물배출배관과 연통되고, 물배출배관으로부터 배출되는 물을 저수탱크에 전달하는 중앙배출배관;을 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 물배출순환부는, 상기 각각의 재배바구니의 일측면에 장착되고, 제어부의 신호에 따라 상하 높이방향으로 위치변경되어 물배출배관의 높이를 변경하는 배관높이변경부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 하우징은, 상기 지지프레임의 측면에 장착되고, 지지프레임에 의해 형성되는 각 층을 서로 분리된 공간으로 형성하는 실링부재; 및 상기 지지프레임의 내부에 장착되고, 지지프레임에 의해 형성되는 각 층의 온도가 서로 열교환되지 않도록 열적으로 서로 격리시키는 단열부재;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 재배바구니는, 상기 물공급순환부로부터 공급된 물을 재배판이 위치하는 방향으로 유도하는 유도판; 상기 유도판 사이에 배치되고, 물공급순환부로부터 공급된 물에 의해 회전되며, 회전동작에 의해 재배바구니에 수납된 물의 수면 상에 물결을 일으키는 물결생성부; 및 상기 재배바구니의 상부면에 장착되고, 각 층의 온도 및 습도를 실시간으로 검출하여 제어부에 전달하는 검출부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 사용자에 의해 설정된 제어값 및 검출부로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 냉각기의 작동을 제어하여 수온을 조절하고, 조명부의 작동을 제어하여 기온을 조절하며, 물결생성부의 작동을 제어하여 습도를 조절하며, 내장된 무선통신모듈을 이용하여 사용자의 스마트 디바이스와 무선연동하여 자동순환식 수경재배기의 작동상태 정보를 전달하고, 사용자의 스마트 디바이스로부터 제어값을 입력받을 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 구조의 하우징, 지지프레임, 재배바구니, 재배판, 저수탱크, 물공급순환부, 물배출순환부, 조명부 및 제어부를 구비함으로써, 물을 자동 순환시켜 최적의 재배환경을 조성할 있으며, 사용자의 스마트 디바이스와 무선 연동하여 편리하게 재배환경을 모니터링함과 동시에 제어할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 구조의 실링부재 및 단열부재를 구비함으로써, 지지프레임에 의해 형성되는 각각의 층을 독립된 공간을 구획할 수 있고, 각각의 층이 서로 열교환이 이뤄지지 않도록 할 수 있어, 각각의 층을 서로 다른 생육 조건으로 구성할 수 있어, 운용자의 의도에 따라 다양한 식물 또는 다양한 재배실험을 수행할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 구조의 수직프레임, 수평프레임 및 높이변경부를 구비함으로써, 지지프레임에 의해 형성되는 각각의 층을 재배하고자 하는 식물의 생육 조건 및 생육 생태에 따라 각각의 층의 높이를 손쉽고 안정적으로 변경할 수 있어, 다양한 식물에 대해 맞춤 적용할 수 있는 범용적인 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 구조의 유도판 및 물결생성부를 구비함으로써, 물공급순환부로부터 공급된 물이 재배판으로 효과적으로 전달될 수 있고, 전달 과정에서 물의 수면 상에 물결을 일으킴으로써, 수면 상에 발생할 수 있는 거품발생 또는 이물질 흡착현상을 방지할 수 있어, 제공되는 물의 청결한 상태를 유지시킬 수 있어, 결과적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 구조의 배관높이변경부를 구비함으로써, 각각의 재배바구니에서 생육하는 작물의 종류 및 생육 조건에 따라 각각의 재배바구니의 수위를 손쉽게 조절할 수 있어, 결과적으로, 손쉽고 안정적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 자동순환식 수경재배기에 따르면, 특정 역할을 수행하는 제어부를 구비함으로써, 사용자에 의해 설정된 제어값 및 검출부로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 조명부의 작동을 제어하여 기온을 조절하고, 물결생성부의 작동을 제어하여 습도를 조절할 수 있어, 결과적으로, 손쉽고 안정적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 수경재배기를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기를 나타내는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 물공급순환부, 플라즈마 정화부 및 제어부를 나타내는 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 재배바구니 및 재배판을 나타내는 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 저수탱크, 수위센서 및 필터부재를 나타내는 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기를 나타내는 정면모식도이다.
도 7은 도 6에 도시된 자동순환식 수경재배기의 하우징 및 지지프레임만을 발췌하여 나타낸 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지지프레임 구조를 나타내는 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 재배바구니 및 재배판을 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 유도판 및 물결생성부를 나타내는 평면도 및 정면도이다.
도 11은 도 6의 A부분 확대도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 제어흐름을 나타내는 제어구성도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기를 나타내는 사진이 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 물공급순환부, 플라즈마 정화부 및 제어부를 나타내는 사진이 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 재배바구니 및 재배판을 나타내는 사진이 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 저수탱크, 수위센서 및 필터부재를 나타내는 사진이 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기(100)는, 특정 구조의 하우징(110), 지지프레임(120), 재배바구니(130), 재배판(140), 저수탱크(150), 물공급순환부(160), 물배출순환부(170), 조명부(180) 및 제어부(190)를 구비함으로써, 물을 자동 순환시켜 최적의 재배환경을 조성할 있으며, 사용자의 스마트 디바이스와 무선 연동하여 편리하게 재배환경을 모니터링함과 동시에 제어할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기를 나타내는 정면모식도가 도시되어 있다.
도 6을 도 2 내지 도 5와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 하우징(110)은, 내부에 소정 부피의 수납공간을 형성하고, 일측면에 개폐 가능한 구조의 개폐문이 장착된 구조일 수 있다.
지지프레임(120)은, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(110) 내에 상하 높이방향으로 일정 높이만큼 이격되어 다수의 층을 형성하는 구성으로서, 재배바구니(130)의 하부면을 지지하는 다수의 프레임 조합구조로 형성될 수 있다.
재배바구니(130)는, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층에 거치되는 구성으로서, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며 상부면이 개방된 구조일 수 있다.
이때, 재배바구니(130)에 수납되는 재배판(140)은, 상부면에 재배대상 작물을 식재할 수 있는 식재공간이 일정 간격 이격되어 특정 패턴을 형성하도록 다수 형성되는 구성으로서, 재배바구니(130)에 수납된 수경재배 물을 흡수하여 식재공간에 전달하는 구조일 수 있다.
저수탱크(150)는, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 최하층에 거치되는 구성으로서, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며, 수납된 수경재배 물을 걸러주는 필터부재(152)가 정중앙부에 가로막는 형태로 장착될 수 있다.
물공급순환부(160)는, 저수탱크(150)의 일측면과 인접하여 장착되는 구성으로서, 저수탱크(150)에 수납된 걸러진 재경재배 물을 흡입하여 기설정된 온도로 냉각한 후 각 층의 재배바구니(130)에 전달할 수 있다.
구체적으로, 본실시예에 따른 물공급순환부(160)는, 특정 역할을 수행하는 순환펌프(161), 냉각기(162) 및 플라즈마 정화부(163)를 포함하는 구성일 수 있다. 순환펌프(161)는, 저수탱크(150)의 일측면에 배치되는 구성으로서, 저수탱크(150)에 수납된 물을 흡입배관을 통해 흡입한 후 냉각기(162)에 전달할 수 있다. 냉각기(162)는, 순환펌프(161)의 상부에 탑재되는 구성으로서, 순환펌프(161)로부터 전달된 물을 기 설정된 온도로 냉각시킨 후 플라즈마 정화부(163)에 전달할 수 있다. 또한, 플라즈마 정화부(163)는, 냉각기(162)로부터 온도 변경된 물을 흡입하여 플라즈마를 이용하여 정화 처리한 후, 물공급배관(162a)을 통해 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)에 정화 처리된 물을 공급할 수 있다.
물배출순환부(170)는, 각각의 재배바구니(130)와 저수탱크(150)를 연통시키는 구조로 장착되는 구성으로서, 물순환부에 의해 재배바구니(130)에 전달된 물이 재배바구니(130)를 거친 후 저수탱크(150)로 순환할 수 있는 유동로를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 물배출순환부(170)는, 특정 역할을 수행하는 물배출배관(171) 및 중앙배출배관(172)를 포함하는 구성일 수 있다. 물배출배관(171)은, 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)의 일측면에 장착되는 구성으로서, 재배바구니(130)의 설정 수위와 동일한 높이에 배치될 수 있다. 또한, 중앙배출배관(172)은, 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)의 일측면에 장착된 물배출배관(171)과 연통되는 구성으로서, 물배출배관(171)으로부터 배출되는 물을 저수탱크(150)에 전달할 수 있다.
조명부(180)는, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각각의 층의 상부면에 장착되는 구성으로서, 제어부(190)의 제어신호에 따라 각각의 재배바구니(130)에 조명을 조사할 수 있다.
또한, 제어부(190)는, 하우징(110)의 일측에 장착되는 구성으로서, 사용자에 의해 설정된 제어값을 저장하며, 기설정된 제어값에 따라 물공급순환부(160), 물배출순환부(170) 및 조명부(180)의 작동을 제어할 수 있다.
도 7에는 도 6에 도시된 자동순환식 수경재배기의 하우징 및 지지프레임만을 발췌하여 나타낸 정면도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지지프레임 구조를 나타내는 정면도가 도시되어 있다.
우선 도 7을 참조하면, 본 실시예에 하우징(110)은, 특정 위치에 실링부재(111) 및 단열부재(112)를 장착하는 구성이다.
구체적으로, 실링부재(111)는, 지지프레임(120)의 측면에 장착되는 구성으로서, 하우징의 개폐문에 의해 폐쇄될 경우, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층을 서로 분리된 공간으로 형성할 수 있다. 또한, 단열부재(112)는, 지지프레임(120)의 내부에 장착되는 구성으로서, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층의 온도가 서로 열교환되지 않도록 열적으로 서로 격리시킬 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 실링부재(111) 및 단열부재(112)를 구비함으로써, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각각의 층을 독립된 공간을 구획할 수 있고, 각각의 층이 서로 열교환이 이뤄지지 않도록 할 수 있어, 각각의 층을 서로 다른 생육 조건으로 구성할 수 있어, 운용자의 의도에 따라 다양한 식물 또는 다양한 재배실험을 수행할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 지지프레임(120)은, 특정 구조의 수직프레임(121) 및 수평프레임(122)을 포함하는 구성이다.
구체적으로, 지지프레임(120)의 수직프레임(121)은, 하우징(110)의 내측면에 장착되는 구성으로서, 상하 높이방향으로 연장되고, 각각의 층을 형성하는 수평프레임(122)을 지지할 수 있다. 또한, 수평프레임(122)은, 수직프레임(121)의 특정 높이에 장착되고, 재배바구니(130)가 거치되는 각각의 층을 형성할 수 있다.
경우에 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수직프레임(121)의 외주면을 감싸는 형태로 높이변경부(123)가 장착될 수 있다. 이때, 높이변경부(123)는, 수직프레임(121)을 따라 상하 높이향으로 위치 변경되어 고정되는 구조로서, 일측면에 수평프레임(122)과 결속될 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 수직프레임(121), 수평프레임(122) 및 높이변경부(123)를 구비함으로써, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각각의 층을 재배하고자 하는 식물의 생육 조건 및 생육 생태에 따라 각각의 층의 높이를 손쉽고 안정적으로 변경할 수 있어, 다양한 식물에 대해 맞춤 적용할 수 있는 범용적인 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
도 9에는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 재배바구니 및 재배판을 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 유도판 및 물결생성부를 나타내는 평면도 및 정면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 재배바구니(130)는, 재배판(140)으로부터 소정 거리(D)만큼 이격된 공간을 구비함이 바람직하다. 이격된 공간은 물공급순환부(160)의 물공급배관(162a)으로부터 공급되는 물이 낙하하는 공간으로서, 재배바구니(130) 내에 수납된 물에 물결을 일으키는 역할을 수행한다.
재배바구니(130) 내에 수납된 물에 물결을 더욱 활발하게 일으킬 수 있도록, 도 10에 도시된 바와 같이, 특정 구조의 유도판(131) 및 물결생성부(132)를 더 구비할 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 재배바구니(130)의 유도판(131)은, 물공급순환부(160)로부터 공급된 물을 재배판(140)이 위치하는 방향으로 유도하는 구조일 수 있다. 유도판(131)은, 상기 언급한 이격된 공간에서 재배판(140) 방향으로 폭이 좁아지는 격벽 구조임이 바람직하다. 이러한 구조의 격벽을 재배판(140)의 폭 방향으로 연속적으로 배치함으로써, 이격된 공간으로부터 발생된 물결이 재배판(140)으로 효과적으로 전달될 수 있게 한다.
또한, 본 실시예에 따른 재배바구니(130)의 물결생성부(132)는, 물공급순환부(160)로부터 공급된 물에 의해 회전되거나 구동모터를 내장하여 회전하여 상기 언급한 이격된 공간에 와류를 형성하는 회전구동부(132a)를 포함하는 구성일 수 있다.
바람직하게, 본 실시예에 따른 물결생성부(132)는 회전구동부(132a)와 인접하여 수면에 물결을 일으키는 상하왕복구동부(133b)를 더 포함하는 구성일 수 있다. 상하왕복구동부(133b)는 회전구동부(132a)와 동일한 회전축 상에 장착되고, 회전구동부(132a)의 회전동작에 의해 상하 방향으로 왕복 구동될 수 있다. 상하왕복구동부(133b)의 일단부에는 상하방향으로 소정 길이 만큼 연장된 판상형 바(bar) 구조가 장착되어 수면 상에 물결을 효과적으로 일으킬 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 유도판(131) 및 물결생성부(132)를 구비함으로써, 물공급순환부(160)로부터 공급된 물이 재배판(140)으로 효과적으로 전달될 수 있고, 전달 과정에서 물의 수면 상에 물결을 일으킴으로써, 수면 상에 발생할 수 있는 거품발생 또는 이물질 흡착현상을 방지할 수 있어, 제공되는 물의 청결한 상태를 유지시킬 수 있어, 결과적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
도 11에는 도 6의 A부분 확대도가 도시되어 있다.
도 11을 도 6과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 물배출순환부(170)는, 특정 구조의 배관높이변경부(173)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 배관높이변경부(173)는, 각각의 재배바구니(130)의 일측면에 장착되는 구성으로서, 제어부(190)의 신호에 따라 상하 높이방향으로 위치변경되어 물배출배관(171)의 높이를 변경할 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 배관높이변경부(173)를 구비함으로써, 각각의 재배바구니(130)에서 생육하는 작물의 종류 및 생육 조건에 따라 각각의 재배바구니(130)의 수위를 손쉽게 조절할 수 있어, 결과적으로, 손쉽고 안정적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
도 12에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기의 제어흐름을 나타내는 제어구성도가 도시되어 있다.
도 12는 도 6, 도 8, 도 10 및 도 11과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 자동순환식 수경재배기(100)는, 재배바구니(130)의 상부면에 장착되고, 각 층의 온도 및 습도를 실시간으로 검출하여 제어부(190)에 전달하는 검출부(191)을 포함하는 구성일 수 있다. 검출부(191)는, 재배바구니(130)에 공급되는 물의 온도 및 각 층의 기온을 검출하는 온도검출부(191a), 및 각 층의 습도를 검출하는 습도검출부(191b)를 포함하는 구성임이 바람직하다.
이때, 본 실시예에 따른 제어부(190)는, 사용자에 의해 설정된 제어값 및 검출부로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 냉각기(162)의 작동을 제어하여 수온을 조절하고, 조명부(180)의 작동을 제어하여 기온을 조절하며, 물결생성부(132)의 작동을 제어하여 습도를 조절할 수 있다.
더 나아가 제어부(190)는, 내장된 무선통신모듈(192)을 이용하여 사용자의 스마트 디바이스와 무선연동하여 자동순환식 수경재배기의 작동상태 정보를 전달하고, 사용자의 스마트 디바이스로부터 제어값을 입력받을 수 있다.
이 경우, 본 실시예에 따르면, 특정 역할을 수행하는 제어부(190)를 구비함으로써, 사용자에 의해 설정된 제어값 및 검출부로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 조명부(180)의 작동을 제어하여 기온을 조절하고, 물결생성부(132)의 작동을 제어하여 습도를 조절할 수 있어, 결과적으로, 손쉽고 안정적으로 최적의 생육 조건을 안정적으로 조성할 수 있는 자동순환식 수경재배기를 제공할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
100: 자동순환식 수경재배기
110: 하우징
111: 실링부재
112: 단열부재
120: 지지프레임
121: 수직프레임
122: 수평프레임
123: 높이변경부
130: 재배바구니
131: 유도판
132: 물결생성부
132a: 회전구동부
133b: 상하왕복구동부
140: 재배판
150: 저수탱크
151: 수위센서
152: 필터부재
160: 물공급순환부
161: 순환펌프
161a: 흡입배관
162: 냉각기
162a: 물공급배관
163: 플라즈마 정화부
170: 물배출순환부
171: 물배출배관
172: 중앙배출배관
173: 배관높이변경부
180: 조명부
190: 제어부
191: 검출부
191a: 온도검출부
191b: 습도검출부
192: 무선통신모듈

Claims (5)

  1. 내부에 소정 부피의 수납공간을 형성하고, 일측면에 개폐 가능한 구조의 개폐문이 장착된 하우징(110);
    상기 하우징(110) 내에 상하 높이방향으로 일정 높이만큼 이격되어 다수의 층을 형성하고, 재배바구니(130)의 하부면을 지지하는 다수의 프레임 조합구조로 형성된 지지프레임(120);
    상기 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며 상부면이 개방된 구조의 재배바구니(130);
    상기 재배바구니(130)에 수납되고, 상부면에 재배대상 작물을 식재할 수 있는 식재공간이 일정 간격 이격되어 특정 패턴을 형성하도록 다수 형성되고, 재배바구니(130)에 수납된 수경재배 물을 흡수하여 식재공간에 전달하는 구조의 재배판(140);
    상기 지지프레임(120)에 의해 형성되는 최하층에 거치되고, 내부에 수경재배 물을 수납하는 소정 부피의 수납공간이 형성되며, 수납된 수경재배 물을 걸러주는 필터부재(152)가 정중앙부에 가로막는 형태로 장착되는 저수탱크(150);
    상기 저수탱크(150)의 일측면과 인접하여 장착되고, 저수탱크(150)에 수납된 걸러진 재경재배 물을 흡입하여 기설정된 온도로 냉각한 후 각 층의 재배바구니(130)에 전달하는 물공급순환부(160);
    상기 각각의 재배바구니(130)와 저수탱크(150)를 연통시키는 구조로 장착되고, 물순환부에 의해 재배바구니(130)에 전달된 물이 재배바구니(130)를 거친 후 저수탱크(150)로 순환할 수 있는 유동로를 제공하는 물배출순환부(170);
    상기 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각각의 층의 상부면에 장착되고, 제어부(190)의 제어신호에 따라 각각의 재배바구니(130)에 조명을 조사하는 조명부(180); 및
    상기 하우징(110)의 일측에 장착되고, 사용자에 의해 설정된 제어값을 저장하며, 기설정된 제어값에 따라 물공급순환부(160), 물배출순환부(170) 및 조명부(180)의 작동을 제어하는 제어부(190);
    를 포함하고,
    상기 재배바구니(130)는,
    상기 물공급순환부(160)로부터 공급된 물을 재배판(140)이 위치하는 방향으로 유도하는 유도판(131); 및
    상기 유도판(131) 사이에 배치되고, 물공급순환부(160)로부터 공급된 물에 의해 회전되며, 회전동작에 의해 재배바구니(130)에 수납된 물의 수면 상에 물결을 일으키는 물결생성부(132);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동순환식 수경재배기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지프레임(120)은,
    하우징(110)의 내측면에 장착되고, 상하 높이방향으로 연장되고, 각각의 층을 형성하는 수평프레임(122)을 지지하는 수직프레임(121);
    상기 수직프레임(121)의 특정 높이에 장착되고, 재배바구니(130)가 거치되는 각각의 층을 형성하는 수평프레임(122); 및
    상기 수직프레임(121)의 외주면을 감싸는 형태로 장착되고, 수직프레임(121)을 따라 상하 높이향으로 위치 변경되어 고정되는 구조이고, 일측면에 수평프레임(122)과 결속되는 높이변경부(123);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동순환식 수경재배기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 물공급순환부(160)는,
    상기 저수탱크(150)의 일측면에 배치되고, 저수탱크(150)에 수납된 물을 흡입배관을 통해 흡입한 후 냉각기(162)에 전달하는 순환펌프(161);
    상기 순환펌프(161)의 상부에 탑재되고, 순환펌프(161)로부터 전달된 물을 기 설정된 온도로 냉각시킨 후 플라즈마 정화부(163)에 전달하는 냉각기(162); 및
    상기 냉각기(162)로부터 온도 변경된 물을 흡입하여 플라즈마를 이용하여 정화 처리한 후, 물공급배관(162a)을 통해 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)에 정화 처리된 물을 공급하는 플라즈마 정화부(163);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동순환식 수경재배기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 물배출순환부(170)는,
    상기 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)의 일측면에 장착되고, 재배바구니(130)의 설정 수위와 동일한 높이에 배치되는 물배출배관(171);
    상기 각각의 층에 배치된 재배바구니(130)의 일측면에 장착된 물배출배관(171)과 연통되고, 물배출배관(171)으로부터 배출되는 물을 저수탱크(150)에 전달하는 중앙배출배관(172); 및
    상기 각각의 재배바구니(130)의 일측면에 장착되고, 제어부(190)의 신호에 따라 상하 높이방향으로 위치변경되어 물배출배관(171)의 높이를 변경하는 배관높이변경부(173);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동순환식 수경재배기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(110)은,
    상기 지지프레임(120)의 측면에 장착되고, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층을 서로 분리된 공간으로 형성하는 실링부재(111); 및
    상기 지지프레임(120)의 내부에 장착되고, 지지프레임(120)에 의해 형성되는 각 층의 온도가 서로 열교환되지 않도록 열적으로 서로 격리시키는 단열부재(112);
    를 포함하고,
    상기 재배바구니(130)는,
    상기 재배바구니(130)의 상부면에 장착되고, 각 층의 온도 및 습도를 실시간으로 검출하여 제어부(190)에 전달하는 검출부;
    를 포함하고,
    상기 제어부(190)는, 사용자에 의해 설정된 제어값 및 검출부로부터 획득한 데이터를 바탕으로, 냉각기(162)의 작동을 제어하여 수온을 조절하고, 조명부(180)의 작동을 제어하여 기온을 조절하며, 물결생성부(132)의 작동을 제어하여 습도를 조절하며, 내장된 무선통신모듈(192)을 이용하여 사용자의 스마트 디바이스와 무선연동하여 자동순환식 수경재배기의 작동상태 정보를 전달하고, 사용자의 스마트 디바이스로부터 제어값을 입력받는 것을 특징으로 하는 자동순환식 수경재배기.
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