KR102387406B1 - 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분 - Google Patents

자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일측면에 따른 실시예는 자급 관수형 화분에 설치되는 응축수 공급장치로서, 열전소자; 상기 열전소자의 흡열면 측에 배치되는 판형 냉각부; 상기 열전소자의 발열면 측에 배치되는 판형 방열부; 및 상기 판형 냉각부의 온도가 이슬점 이하에 도달할 수 있도록 상기 열전소자의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 판형 냉각부의 온도를 이슬점 이하로 낮추어 상기 판형 냉각부에 공기 중의 수분을 응축시킴으로써, 상기 자급 관수형 화분에 상기 응축수를 공급하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 실시예는 내부 공간이 형성된 본체; 및 상기 본체의 측면부로부터 상기 내부 공간을 향하여 형성된 공간으로서, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치가 수납될 수 있는 수납부;를 포함하고, 상기 수납부의 하면에는 제1관통구가 형성되어, 상기 제1관통구를 통해 상기 판형 냉각부에 응축된 응축수가 공급되는, 자급 관수형 화분을 제공한다.

Description

자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분{CONDENSATE SUPPLY FOR SELF-CONTAINED IRRIGATION POTS AND SELF-CONTAINED IRRIGATION POTS}
본 발명은 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분에 관한 것이다.
일반적으로, 식물은 세포벽이 있고 엽록소가 있어 독립영양으로 광합성을 하는 생물을 지칭하는데, 식물의 생장을 위해 가장 중요한 요소는 물이라고 할 수 있다.
따라서, 식물을 식재할 때 식물에 필요한 물을 충분히 공급하기 위한 관수 방식을 미리 확보할 필요가 있다.
한편, 자연적으로 이루어지는 관수 방식은 대기 환경에 따른 비를 이용하는 것인데, 비만으로는 식재된 식물 상에 제공되는 물이 부족할 수 있어 인위적으로 물을 공급하는 관수 작업이 필요할 수 있다. 아울러, 실내에 식재된 식물에도 인위적으로 물을 공급하는 관수 작업이 필요할 수 있다.
작업자가 직접 하는 관수 작업은 다루는 식물의 개체가 많고 그 식물이 식재된 영역이 넓을수록 시간과 노동력을 상당히 요하기 때문에 이러한 관수 작업에 따른 시간과 노동력을 줄이기 위한 노력들이 계속 이루어지고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 실시예들의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 실시예들의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 발명은 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분를 제공하고자 한다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따른 실시예는 자급 관수형 화분에 설치되는 응축수 공급장치로서, 열전소자; 상기 열전소자의 흡열면 측에 배치되는 판형 냉각부; 상기 열전소자의 발열면 측에 배치되는 판형 방열부; 및 상기 판형 냉각부의 온도가 이슬점 이하에 도달할 수 있도록 상기 열전소자의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 판형 냉각부의 온도를 이슬점 이하로 낮추어 상기 판형 냉각부에 공기 중의 수분을 응축시킴으로써, 상기 자급 관수형 화분에 상기 응축수를 공급하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치를 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 판형 냉각부의 온도가 0℃ 이하가 되지 않도록 상기 열전소자의 구동을 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 주변 대기의 이슬점 정보를 제공하는 이슬점 정보 제공부; 및 상기 판형 냉각부의 온도 정보를 제공하는 온도 제공부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 이슬점 정보 제공부로부터 제공된 주변 대기의 이슬점 정보와 상기 온도 제공부로부터 제공된 상기 판형 냉각부의 온도 정보를 기초로 상기 열전소자에 제공되는 전류를 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 판형 방열부의 상기 열전소자 측의 반대 측에 제공되는 방열팬을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 판형 냉각부는, 면적이 가변될 수 있도록 분리 결합 가능한 복수의 단위 판형 냉각판 중 적어도 하나 이상이 제공되는 것일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 판형 냉각부의 상기 열전소자 측의 반대 측에 제공되는 관형 부재로서, 상기 판형 냉각부로부터 이격될수록 상기 판형 냉각부와 평행한 단면적이 점점 커지는 공기 유도관을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 실시예는 내부 공간이 형성된 본체; 및 상기 본체의 측면부로부터 상기 내부 공간을 향하여 형성된 공간으로서, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치가 수납될 수 있는 수납부;를 포함하고, 상기 수납부의 하면에는 제1관통구가 형성되어, 상기 제1관통구를 통해 상기 판형 냉각부에 응축된 응축수가 공급되는, 자급 관수형 화분을 제공한다.
본 실시예에 있어서, 상기 수납부의 하면 상에 제공되며, 상기 응축수 공급장치가 안착될 수 있는 트레이;를 더 포함하며, 상기 트레이는 상기 제1관통구와 연통될 수 있는 제2관통구가 형성된 것일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 트레이가 상기 수납부의 하면 상에 슬라이딩될 수 있도록 상기 트레이 및 상기 수납부의 하면에는 레일 및 레일홈이 상보적으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분에 의하면, 대기 중의 수분을 이용하여 식재되고 있는 식물에 용이하게 물을 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 공급장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 공기 유도관을 생략 도시한 평면도이다.
도 3은 판형 냉각부의 면적을 가변되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자급 관수형 화분의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4를 수직으로 절단하여 자급 관수형 화분의 내부를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4에서 공기 유도관을 생략 도시한 자급 관수형 화분의 분리 사시도이다.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 공급장치의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에서의 공기 유도관을 생략 도시한 평면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 응축수 공급장치(10)는 자급 관수형 화분에 설치되는 응축수 공급장치로서, 열전소자(1), 판형 냉각부(2), 판형 방열부(3), 방열팬(4) 및 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
열전소자(1)는 전원공급에 의해 냉각 및/또는 가열되는 소자로서, 펠티어 소자(Peltier element)일 수 있다. 이러한 펠티어 소자는 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용하는 것으로 그 원리는 이종의 금속으로 루프를 형성하고 루프 중간에 전류를 흘리면 일측부에서는 열이 발생하고 그 반대부에서는 열을 흡수하는 현상을 이용하는 것이다.
열전소자(1)는 일면이 열을 흡수하는 현상이 일어나는 흡열면(1a)으로서 기능하고, 그 반대면은 열을 발생시키는 현상이 일어나는 발열면(1b)으로서 기능한다.
판형 냉각부(2)는 열전소자(1)의 흡열면(1a) 측에 인접 배치될 수 있으며, 열전도성이 우수한 금속 재질로서 열전소자(1)의 흡열면(1a)과 열교환되어 냉각될 수 있다. 판형 냉각부(2)는 흡열면(1a) 측과 대향되는 면의 반대 면으로부터 돌출된 복수의 냉각핀을 구비할 수 있다.
판형 방열부(3)는 열전소자(1)의 발열면(1b) 측에 인접 배치될 수 있다. 판형 방열부(3)는 열전도성이 우수한 금속 재질로서 열전소자(1)의 발열면(1b)과 열교환되어 가열되는 제1방열판(31)을 포함할 수 있다. 이를 통해 열전소자(1)의 발열면(1b)의 온도가 급격히 올라가는 것을 제한할 수 있다. 또한, 판형 방열부(3)는 제1방열판(31)과 이격되되 열전도성 부재(32)로 연결되는 제2방열판(33)을 포함할 수 있으며, 제2방열판(33)은 일면(33a)과 타면(33b) 사이에 공기가 유동할 수 있도록 공기구가 미세하게 형성될 수 있다.
방열팬(4)은 판형 방열부(3)의 열전소자 측(3a)의 반대 측(3b)에 제공될 수 있다. 방열팬(4)의 구동에 의해 판형 냉각부(2)-열전소자(1)-판형 방열부(3)를 거쳐 유동하는 공기의 흐름을 빠르게 유도할 수 있다. 이를 통해 열전소자(1)의 발열면(1b)의 온도의 상승을 억제하여 흡열면(1a)에서의 온도 하강 효율을 높일 수 있다.
제어부(미도시)는 판형 냉각부(2)의 온도가 이슬점 이하에 도달할 수 있도록 열전소자(1)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부는 실시예에 따라 열전소자(1)의 구동을 제어하는 회로기판, 집적회로칩, 하드웨어에 탑재된 일련의 컴퓨터 프로그램, 펌웨어, 소프트웨어 등의 다양한 모습으로 구현될 수 있다.
응축수 공급장치(10)는 판형 냉각부(2)의 주변 온도를 이슬점 이하로 낮추어 판형 냉각부(2)에 공기 중의 수분을 응축시킴으로써, 후술하는 자급 관수형 화분(100)에 응축수 즉, 수분을 공급할 수 있다.
이러한 응축수 공급장치(10)는 이슬점 정보 제공부(미도시) 및 온도 제공부(미도시)를 포함할 수 있다.
이슬점 정보 제공부(미도시)는 주변 대기의 이슬점 정보를 제공할 수 있도록 회로기판, 집적회로칩, 하드웨어에 탑재된 일련의 컴퓨터 프로그램, 펌웨어, 소프트웨어 등의 다양한 모습으로 구현될 수 있다. 이러한 이슬점 정보 제공부는 주변 대기의 온도 및/또는 주변 대기의 습도를 감지하는 센서를 포함하여, 해당 센서로부터 제공된 주변 대기의 온도 및 주변 대기의 습도 정보를 기초로 산출된 이슬점 정보를 제공할 수 있다.
온도 제공부(미도시)는 판형 냉각부(2)의 온도 정보를 제공할 수 있도록 회로기판, 집적회로칩, 하드웨어에 탑재된 일련의 컴퓨터 프로그램, 펌웨어, 소프트웨어 등의 다양한 모습으로 구현될 수 있다. 이러한 온도 제공부는 판형 냉각부(2)의 온도를 감지하는 센서를 포함하여, 해당 센서를 통해 감지된 온도를 판형 냉각부(2)의 온도 정보로 제공할 있다.
제어부는 이슬점 정보 제공부로부터 제공된 주변 대기의 이슬점 정보와 온도 제공부로부터 제공된 판형 냉각부(2)의 온도 정보를 기초로, 판형 냉각부(2)의 온도가 주변 대기의 이슬점 이하가 될 수 있도록 열전소자(1)에 제공되는 전류를 제어할 수 있다.
제어부는 판형 냉각부(2)의 온도가 0℃ 이하가 되지 않도록 열전소자(1)의 구동을 제어하는 것이 바람직하다. 판형 냉각부(2)의 온도가 0℃ 이하가 된다면 공기 중의 수분이 응축되는 것을 넘어 결빙되어 판형 냉각부(2)의 하부를 통해 응축수가 정상적으로 자급 관수형 화분(100)에 공급되는 것이 어려워지기 때문이다.
도 3은 판형 냉각부의 면적을 가변되는 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 판형 냉각부(2)는 면적이 가변될 수 있도록 분리 결합 가능한 복수의 단위 판형 냉각판(2a, 2b, 2c, 2d, 2e) 중 적어도 하나 이상이 제공되는 것이 바람직하다.
각 단위 판형 냉각판(2a, 2b, 2c, 2d, 2e)은 다른 판형 냉각판(2a, 2b, 2c, 2d, 2e)에 대해 슬라이딩 결합 또는 압착 결합될 수 있도록 볼록부 및/또는 홈부가 상보적으로 구비될 수 있다.
계절에 따라 겨울보다는 여름에 주변 대기의 이슬점이 더 낮게 형성되므로, 겨울보다는 상대적으로 판형 냉각부(2)의 온도를 조금만 낮추어도 된다. 따라서, 여름에는 판형 냉각부(2)의 면적이 넓은 것이 응축수 포집에 효율적이다.
예를 들어, 대기 온도가 낮은 겨울에는 판형 냉각부(2)를 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 제1단위 판형 냉각판(2a), 제2단위 판형 냉각판(2b), 제3단위 판형 냉각판(2c)으로 구성한다면, 대기 온도가 상대적으로 높은 여름에는 제2단위 판형 냉각판(2b) 및 제3단위 판형 냉각판(2c)보다는 면적이 더 넓은 제4단위 판형 냉각판(2d) 및 제5단위 판형 냉각판(2e)로 대체하여, 판형 냉각부(2)를 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 제1단위 판형 냉각판(2a), 제4단위 판형 냉각판(2d) 및 제5단위 판형 냉각판(2e)으로 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 응축수 공급장치(10)는 공기 유도관(5)을 더 포함할 수 있다.
공기 유도관(5)은 판형 냉각부(2)의 열전소자 측의 반대 측에 제공되는 관형 부재로서, 판형 냉각부(2)로부터 이격될수록 판형 냉각부(2)와 평행한 내측 단면적이 점점 커지도록 형성될 수 있다. 역으로, 공기 유도관(5)은 판형 냉각부(2) 측으로 인접할 수록 그 내측 단면적이 좁아지도록 형성되므로, 외부에서 유입되는 공기 흐름을 판형 냉각부(2) 측으로 더욱 빠르게 유도할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자급 관수형 화분의 개략적인 사시도이고, 도 5는 도 4를 수직으로 절단하여 자급 관수형 화분의 내부를 도시한 도면이며, 도 6은 도 4에서 공기 유도관을 생략 도시한 자급 관수형 화분의 분리 사시도이다.
본 발명의 다른 측면의 실시예에 따른 자급 관수형 화분(100)은, 내부 공간이 형성된 본체(110)와, 본체(110)의 측면부(110a)로부터 내부 공간을 향하여 형성된 공간으로서, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치(10)가 수납될 수 있는 수납부(120)를 포함할 수 있다.
본체(110)의 내부 공간에는 토양이 수용될 수 있으며, 토양에는 식물이 심어져 식재될 수 있다.
한편, 수납부(120)의 하면(120a)에는 제1관통구(121)가 형성될 수 있다. 이러한 제1관통구(121)를 통해 판형 냉각부(2)에 응축된 응축수가 공급될 수 있으며, 본체(110)의 내부 공간에 수용된 토양은 이러한 응축수를 통해 수분을 공급받게 된다.
자급 관수형 화분(100)은 트레이(130)를 더 포함할 수 있다.
트레이(130)는 수납부(120)의 하면(120a) 상에 제공되며, 응축수 공급장치(10)가 안착될 수 있다.
트레이(130)는 제1관통구(121)와 연통될 수 있는 제2관통구(131)가 형성될 수 있다. 이러한 제2관통구(131)는 판형 냉각부(2)에 응축된 응축수가 자유낙하하여 떨어질 수 있는 위치에 형성될 수 있으며, 응축수는 제2관통구(131) 및 제1관통구(121)를 거쳐 본체(110)의 내부 공간에 공급될 수 있다.
자급 관수형 화분(100)은 트레이(130)가 수납부(120)의 하면(120a) 상에 슬라이딩될 수 있도록 트레이(130) 및 수납부(120)의 하면(120a)에 레일(미도시) 및 레일홈(미도시)이 상보적으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치 및 자급 관수형 화분에 의하면, 대기 중의 수분을 이용하여 식재되고 있는 식물에 용이하게 물을 공급할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 : 응축수 공급장치 1 : 열전소자
1a : 흡열면 1b : 발열면
2 : 판형 냉각부 2a, 2b, 2c, 2d, 2e : 단위 판형 냉각판
3 : 판형 방열부 4 : 방열팬
5 : 공기 유도관 100 : 자급 관수형 화분
110 : 본체 120 : 수납부
121 : 제1관통구 130 : 트레이
131 : 제2관통구

Claims (9)

  1. 자급 관수형 화분에 설치되는 응축수 공급장치로서,
    열전소자;
    상기 열전소자의 흡열면 측에 배치되는 판형 냉각부;
    상기 열전소자의 발열면 측에 배치되는 판형 방열부;
    상기 판형 냉각부의 온도가 이슬점 이하에 도달할 수 있도록 상기 열전소자의 구동을 제어하는 제어부 및
    상기 판형 냉각부의 온도를 이슬점 이하로 낮추어 상기 판형 냉각부에 공기 중의 수분을 응축시킴으로써, 상기 자급 관수형 화분에 상기 응축수를 공급하고,
    상기 판형 냉각부는, 면적이 가변될 수 있도록 분리 결합 가능한 복수의 단위 판형 냉각판 중 적어도 하나 이상이 제공되며,
    상기 단위 판형 냉각판은 다른 판형 냉각판에 대해 슬라이딩 결합 또는 압착 결합될 수 있도록 볼록부 및 홈부가 대응하여 구비되고,
    상기 판형 냉각부의 상기 열전소자 측의 반대 측에 제공되는 관형 부재로서,
    상기 판형 냉각부로부터 이격 될수록 상기 판형 냉각부와 평행한 단면적이 점점 커지는 공기 유도관을 더 포함하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 판형 냉각부의 온도가 0℃ 이하가 되지 않도록 상기 열전소자의 구동을 제어하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치.
  3. 제1항에 있어서,
    주변 대기의 이슬점 정보를 제공하는 이슬점 정보 제공부; 및
    상기 판형 냉각부의 온도 정보를 제공하는 온도 제공부;를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 이슬점 정보 제공부로부터 제공된 주변 대기의 이슬점 정보와 상기 온도 제공부로부터 제공된 상기 판형 냉각부의 온도 정보를 기초로 상기 열전소자에 제공되는 전류를 제어하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 판형 방열부의 상기 열전소자 측의 반대 측에 제공되는 방열팬을 더 포함하는, 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 내부 공간이 형성된 본체; 및
    상기 본체의 측면부로부터 상기 내부 공간을 향하여 형성된 공간으로서, 제1항 내지 제4항 중 적어도 한 항에 따른 자급 관수형 화분용 응축수 공급장치가 수납될 수 있는 수납부;를 포함하고,
    상기 수납부의 하면에는 제1관통구가 형성되어, 상기 제1관통구를 통해 상기 판형 냉각부에 응축된 응축수가 공급되는, 자급 관수형 화분.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수납부의 하면 상에 제공되며, 상기 응축수 공급장치가 안착될 수 있는 트레이;를 더 포함하며,
    상기 트레이는 상기 제1관통구와 연통될 수 있는 제2관통구가 형성된 것인, 자급 관수형 화분.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 트레이가 상기 수납부의 하면 상에 슬라이딩될 수 있도록 상기 트레이 및 상기 수납부의 하면에는 레일 및 레일홈이 상보적으로 제공되는, 자급 관수형 화분.
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