KR102479883B1 - Nutrient injection device applying multi-row cartridge device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다열 카트리지방식을 적용한 양액주입장치에 관한 것으로 보다 구체적으로 원소액이 내장된 다열 카트리지를 적용하여 식물의 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 그 식물에 필요한 최적의 원소액을 선정하고 물과 적정한 배합을 통하여 최적의 용액을 공급함으로써 식물의 생육을 증대함에 그 목적이 있다. The present invention relates to a nutrient solution injection device using a multi-row cartridge method, and more specifically, by applying a multi-row cartridge with a built-in elemental solution to monitor the state of the root and leaf color of a plant, select the optimal elemental solution required for the plant, Its purpose is to increase the growth of plants by supplying an optimal solution through proper mixing.
또한 본 발명은 종래의 Ec 센서나 pH 센서를 사용함에 따른 양액의 재활용의 한계와 이로 인한 양액의 영양소의 균형이 깨어지는 것을 방지하고자 압전 방식을 사용하여 노즐분사 용량을 나노 단위의 정밀제어를 통해 양액의 제조 단계에서부터 일회 생산에 필요한 정확한 영양소가 조성된 양액을 제조할 수 있는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention uses a piezoelectric method to prevent the limitation of recycling of nutrient solution due to the use of a conventional Ec sensor or pH sensor and the consequent breakdown of the balance of nutrients in the nutrient solution through precise control of the nozzle spray capacity in nano units. Its purpose is to be able to manufacture a nutrient solution in which the exact nutrients necessary for one-time production are composed from the manufacturing step of the nutrient solution.
또한, 본 발명은 작물의 상태를 실시간 근, 원격 제어를 통해 필요한 양의 양액을 지속적으로 생산하여 공급할 수 있는 컴팩트화된 양액주입장치를 발명하는 것이 그 목적이 있다. In addition, an object of the present invention is to invent a compact nutrient solution injection device capable of continuously producing and supplying a necessary amount of nutrient solution through real-time near and remote control of crop conditions.
현재 스마트팜 농업을 위해서는 수경재배 든 배지재배 든 양액을 제조하여 물과 함께 공급하게 된다. 그런데 pH센서와 Ec센서의 한계로 양액 재활용엔 한계가 있어 실험실에서는 재사용이 가능하지만 현실 농업에서는 양액의 영양소 균형이 깨져 생산성이나 품질이 저하되면 양분이 많이 포함되어 있어도 전체 양액을 배출 폐기하고 있다. 이에 따라 농업활동은 지하수 오염과 하천 오염의 주요 원인이 되고 있다. 폐양액의 배출은 비료를 모두 사용하지 않고 버림으로써 자원 낭비할 뿐 아니라 하천과 바다의 부영양화를 일으켜 환경 피해와 함께 경제 손실을 일으키고 있다. 비료와 농업 용수 조달엔 많은 전기 에너지가 사용되기에 농업의 부분의 탄소 저감을 위해서는 이 문제를 해결해야 한다. Currently, for smart farm agriculture, nutrient solution for hydroponic cultivation or medium cultivation is manufactured and supplied together with water. However, due to the limitations of the pH sensor and the Ec sensor, there is a limit to recycling the nutrient solution, so it can be reused in the laboratory. Accordingly, agricultural activities are becoming a major cause of groundwater pollution and river pollution. Discharge of waste nutrient solution not only wastes resources by discarding fertilizers without using them all, but also causes environmental damage and economic loss by causing eutrophication of rivers and seas. Fertilizer and agricultural water procurement require a lot of electrical energy, so this problem needs to be solved in order to reduce carbon in the agricultural sector.
일반적으로 pH농도 6.8일때, 영양소 흡수 가장 좋다. 하지만 기존의 양액 제어 방식(=센서 제어 방식)은 센서의 오차도 문제지만 pH값을 유지하려면 지속적으로 산(황산H2SO4, 질산HNO3, 인산H3PO4) 알칼륨(수산화나트륨 NaOH, 수산화 칼륨 KOH)용액을 투입 pH 조정해야 한다. 그런데 이렇게 하면 양액 조성 파괴되고 작물 생육에 문제가 되기 때문에 정밀 측정은 가능하지만 현실농업에서는 정밀한 제어를 권장하지 않는다. In general, nutrient absorption is best at a pH of 6.8. However, in the existing nutrient solution control method (=sensor control method), the error of the sensor is also a problem, but to maintain the pH value, acid (sulfuric acid H2SO4, nitric acid HNO3, phosphoric acid H3PO4) and alkali (sodium hydroxide NaOH, potassium hydroxide KOH) solution are continuously used. The input pH needs to be adjusted. However, since this destroys the composition of the nutrient solution and causes problems in crop growth, precise measurement is possible, but precise control is not recommended in real agriculture.
또한 농업에서 많이 사용하는 EC 센서는 양액 내 전체이온농도를 확인하는 실용적 방법’이지만 이온 총량은 알 수 있어도 양액 내 각각의 이온 구성 확인이 불가능하다. 즉 작물이 사용하여 어떤 성분이 부족한지 알아야 그 성분을 보충해 재사용할 수 있는데 경험적으로 양분을 보충해도 생육상태가 좋지 못하면 생산성을 위해 많은 비료성분이 포함되어 있지만 재사용할 방법이 없어 역시 폐기되고 있다. In addition, the EC sensor, which is widely used in agriculture, is a practical method to check the total ion concentration in the nutrient solution, but it is impossible to confirm the composition of each ion in the nutrient solution even if the total amount of ions can be known. In other words, it is necessary to know which components are lacking in crops, so that components can be supplemented and reused. If the growth condition is poor even after supplementing nutrients empirically, many fertilizer components are included for productivity, but there is no way to reuse them, so they are also discarded. .
정밀농업의 목표는 작물이 필요로 하는 성분만큼을 공급하여 자원을 절약하고 환경 파괴를 방지하는 것이지만 현재 pH센서와 EC 센서 방식으로는 원천적으로 정밀 제어 자체가 불가능 하다. The goal of precision agriculture is to save resources and prevent environmental destruction by supplying as much ingredients as crops need, but precise control itself is fundamentally impossible with the current pH sensor and EC sensor method.
또한, 공개특허번호 제10-2013-0073930호에는 순환식 수경재배 시스템을 이용한 순환식 수경재배 방법이 공지되어 있다. 도 1 이하에 도시된 바와 같이, 선행기술의 일 실시예에 따른 순환식 수경재배 시스템은 폐양액 집수부(100), 폐양액 저장부(200), 양액 저장부(300), 원수 공급부(400), 혼합부(500), 및 제어부(600)를 포함하여 이루어질 수 있다. 폐양액 집수부(100)는 재배용 베드(10)로부터 폐양액을 집수한다. 구체적으로, 폐양액 집수부(100)는 재배용 베드(10)로 공급된 양액 중에서 작물이 흡수하고 남은 폐양액을 집수한다. 여기서, 폐양액은 재배용 베드(10)에 공급된 양액 중 작물에 흡수되지 않고 재배용 베드(10)에서 배출된, 즉 적어도 한번 이상 사용된 양액을 의미한다. 이와 같은, 폐양액 집수부(100)는 집수된 폐양액이 저장되는 집수 탱크(110) 및 집수 탱크(110)로부터 폐양액 저장부(200)로 공급되는 폐양액을 여과하는 여과 장치(120)를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 집수 탱크(110)와 폐양액 저장부(200)는 폐양액 이송관으로 연결되는데, 여과 장치(120)는 이송 펌프(130)에 의해 집수 탱크(110)로부터 폐양액 저장부(200)로 이송되는 폐양액에 포함된 불순물을 여과시켜 제거한다. 또한, 폐양액 집수부(100)는 집수된 폐양액의 수위를 감지하기 위한 수위 제어 센서(미도시)가 설치될 수 있으며, 제어부(600)는 수위 제어 센서(미도시)에 의해 측정된 수위가 일정 수준 이상인 경우 폐양액 집수부(100)에 집수된 폐양액을 폐양액 저장부(200)로 공급할 수 있다. In addition, Publication Patent No. 10-2013-0073930 discloses a circulating hydroponic cultivation method using a circulating hydroponic cultivation system. As shown in FIG. 1 and below, the circulation hydroponic cultivation system according to an embodiment of the prior art includes a waste nutrient
그러나 선행기술의 경우에도 폐양액이 발생되어 재활용엔 한계가 있으며, 이로 인한 양액의 영양소 균형이 파괴될 수밖에 없어 작물의 생장을 저해시킬 수 밖에 없는 문제점이 예상된다. However, even in the case of the prior art, there is a limitation in recycling due to the generation of waste nutrient solution, and the nutrient balance of the nutrient solution is inevitably destroyed due to this, which is expected to inevitably hinder the growth of crops.
본 발명은 상기 종래기술 및 선행기술 의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서 다열 카트리지방식을 적용한 양액주입장치에 있어서 원소액이 내장된 다열 카트리지를 적용하여 식물의 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 그 식물에 필요한 최적의 원소액을 선정하고 물과 적정한 배합을 통하여 최적의 용액을 공급함으로써 식물의 생육을 증대함을 해결하고자 하는 과제로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art and the prior art, and in a nutrient solution injection device to which a multi-row cartridge method is applied, by applying a multi-row cartridge with a built-in elemental solution to monitor the root state and leaf color state of a plant, necessary for the plant It is a task to solve the problem of increasing the growth of plants by selecting the optimal elemental solution and supplying the optimal solution through proper mixing with water.
또한 본 발명은 종래의 Ec 센서나 pH 센서를 사용함에 따른 양액의 재활용의 한계와 이로 인한 양액의 영양소의 균형이 깨어지는 것을 방지하고자 압전 방식을 사용하여 노즐분사 용량을 나노 단위의 정밀제어를 통해 양액의 제조 단계에서부터 일회 생산에 필요한 정확한 영양소가 조성된 양액을 제조할 수 있는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다. In addition, the present invention uses a piezoelectric method to prevent the limitation of recycling of nutrient solution due to the use of a conventional Ec sensor or pH sensor and the consequent breakdown of the balance of nutrients in the nutrient solution through precise control of the nozzle spray capacity in nano units. It is a task to solve the manufacture of a nutrient solution with the correct nutrients required for one-time production from the manufacturing step of the nutrient solution.
또한, 본 발명은 실시간 전기적 제어를 통해 필요한 양의 양액을 지속적으로 생산 공급함으로써 시스템의 하중과 부피 및 운영의 부하를 획기적으로 줄이므로서 실내 농업이나 루프탑 농업 및 우주 농업과 같이 무게가 민감한 농업 시스템에 최적화 경영을 이룰 수 있으며, 나아가 전 세계 스마트팜 산업의 목표인 배액제로 시스템 개발을 달성하고자 그 해결과제로 한다. In addition, the present invention continuously produces and supplies the necessary amount of nutrient solution through real-time electrical control, thereby dramatically reducing the load and volume of the system and the load of operation. It is possible to achieve optimized management for the system, and furthermore, it is a task to achieve the goal of the global smart farm industry, the development of a system with zero drainage.
발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다열 카트리지방식용 양액주입장치는 각 영양분의 필수 원소가 충전되어 교환 가능한 다열 카트리지방식으로 구비된 복수개의 다열 원소액카트리지와, 상기 복수개의 다열 원소액 카트리지는 수직으로 장착과 탈착이 가능하도록 설치된 고정마운트와, 상기 고정마운트 하단에는 상기 복수개의 다열 카트리지와 일렬로 연결되어 선택된 원소액을 통과하도록 하는 다열 미세관과, 상기 다열 미세관을 통과한 원소액을 분사하여 미세한 분사액을 토출하는 토출헤드와, 상기 선택된 원소액의 배합에 맞게 정량펌프에 의해 물의 양을 공급하여 양액의 전체 농도를 제어하는 물공급장치와, 상기 토출된 원소액과 물의 배합하여 양액의 전체 농도를 조절하는 교반기가 형성된 희석탱크와, 식물의 지상부 신호와 지하부 신호에 의해 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 데이터서버와 클라우드서버를 통해 식물성장에 필요한 최적의 성분조성을 제어하는 제어장치와, 상기 양액이 실시간으로 공급받는 재배실을 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In order to solve the above problems, the nutrient solution injection device for the multi-row cartridge method of the present invention includes a plurality of multi-row elemental liquid cartridges equipped with exchangeable multi-row cartridges filled with essential elements of each nutrient, and the plurality of multi-row element solution cartridges A fixed mount installed so that it can be attached and detached vertically, a multi-row microtube connected to the plurality of multi-row cartridges in a row at the lower end of the fixed mount to pass the selected elemental solution, and an element solution passing through the multi-row microtube. A discharge head that sprays and discharges a fine spray liquid, a water supply device that controls the overall concentration of the nutrient solution by supplying an amount of water by a metering pump according to the mixture of the selected elemental solution, and a mixture of the discharged elemental solution and water A dilution tank equipped with an agitator that controls the total concentration of the nutrient solution, and a control device that monitors the root and leaf color conditions by signals from aboveground and underground parts of plants and controls the optimal composition of ingredients required for plant growth through data server and cloud server And, as a means of solving the problem, including a cultivation room in which the nutrient solution is supplied in real time.
또한 본 발명에서 상기 복수개의 다열 원소액카트리지는 식물의 뿌리상태, 잎색 상태에 적합하게 배합 비율을 이루는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, as a means of solving the problem, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges form a mixing ratio suitable for the root state and leaf color state of the plant.
또한, 본 발명에서 상기 토출헤드는 카트리지 수만큼 구성되고, 원소액이 토출되는 토출노즐이 형성되고, 상기 토출노즐 후단에 진동판이 형성되어 있어 압전소자의 전기적 작동을 주어 상기 진동판의 진동에 의해 원소액을 토출하는 마이크로 피에조 방식인 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, the discharge head is configured as many as the number of cartridges, a discharge nozzle through which the raw material solution is discharged, and a diaphragm is formed at the rear end of the discharge nozzle to give electrical operation of the piezoelectric element to the vibration of the diaphragm. A micro-piezo system that discharges a small amount of liquid is used as a solution to the problem.
또한, 본 발명에서 상기 토출노즐은 초소수성 표면을 구비하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, the discharge nozzle is provided with a super-hydrophobic surface as a solution to the problem.
또한, 본 발명에서 상기 토출노즐은 원소액의 특성에 따라 노즐의 크기와 토출방식이 결정되는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, as a means of solving the problem, the size and discharge method of the discharge nozzle are determined according to the characteristics of the raw material solution.
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지는 생식생장단계 없이 수확할 수 있는 작물의 경우 1번 카트리지 내지 3번 카트리지에는 1차 다량원소 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 각각 포함하고, 4번 카트리지에는 2차 다량원소(1차적 다량원소보다 소량으로 필요한) 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 및 황(S)를 모두 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, in the case of crops that can be harvested without a reproductive growth step, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges contain primary macroelements nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium (K) in cartridges 1 to 3. Each is included, and the solution to the problem is to include all of the secondary abundant elements (necessary in a smaller amount than the primary abundant elements), calcium (Ca), magnesium (Mg), and sulfur (S) in cartridge No. 4.
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지는 생식성장 단계의 결과물을 사용하지는 않지만 생육 기간이 긴 작물의 경우 1번 카트리지 내지 3번 카트리지에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지에는 7종 미량원소 모두를 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges do not use the product of the reproductive growth step, but in the case of crops with a long growth period, cartridges 1 to 3 contain the first multi-element, respectively, and cartridge 4 contains the 2 As a means of solving the task, it contains all of the major elements in tea, and all 7 types of microelements are included in cartridge No. 5.
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지는 영양 성장만 아니라 생식성장의 품질 관리가 필요하는 경우 1번 카트리지 내지 3번 카트리지에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지에는 7종 미량원소 모두를 포함하고, 6번 카트리지에는 6종 기타원소 모두를 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, when the plurality of multi-row elemental liquid cartridges require quality control of reproductive growth as well as vegetative growth, cartridges 1 to 3 each contain a primary macronutrient element, and cartridge No. 4 includes a secondary macronutrient element. All of them are included, and the solution to the problem is to include all 7 types of trace elements in the 5th cartridge and all 6 types of other elements in the 6th cartridge.
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지는 석회(Ca)과 고토(Mg) 흡수가 중요한 작물, 양액 내에서 석회(Ca), 고토(Mg)의 침전을 회피하고 작물에 공급하는 경우 1번 카트리지에는 질소(N), 2번 카트리지에는 인(P), 3번 카트리지에는 칼륨(K), 4번 카트리지에는 석회(Ca), 5번 카트리지에는 고토(Mg), 6번 카트리지에는 황(S)을 포함하는 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges are supplied to crops in which lime (Ca) and ground soil (Mg) absorption is important, and precipitation of lime (Ca) and soil (Mg) is avoided in the nutrient solution and supplied to crops. Nitrogen (N) in cartridge 2, Phosphorus (P) in cartridge 2, Potassium (K) in cartridge 3, Lime (Ca) in cartridge 4, Goto (Mg) in cartridge 5, Sulfur (S) in cartridge 6 ) as a means of solving the problem.
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지는 1번 카트리지 내지 6번 카트리지에는 6개의 다량원소 개별 카트리지, 7번 카트리지 내지 13번 카트리지에는 7개의 미량원소 개별 카트리지, 14번 카트리지 내지 19번 카트리지는 6개의 기타원소 개별 카트리지로 구성된 것을 과제의 해결수단으로 한다. In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges include 6 individual cartridges for large elements in cartridges 1 to 6, 7 individual cartridges for trace elements in cartridges 7 to 13, and
본 발명은 원소액이 내장된 다열 카트리지를 적용하여 식물의 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 그 식물에 필요한 최적의 원소액을 선정하고 물과 적정한 배합을 통하여 최적의 용액을 공급함으로써 식물의 생육을 향상하는 효과가 있다. The present invention monitors the root state and leaf color state of a plant by applying a multi-row cartridge with a built-in elemental solution, selects the optimal elemental solution required for the plant, and supplies the optimal solution through an appropriate mixture with water to improve plant growth. has an enhancing effect.
또한 본 발명은 종래의 Ec 센서나 pH 센서를 사용함에 따른 양액의 재활용의 한계와 이로 인한 양액의 영양소의 균형이 깨어지는 것을 방지하고자 압전 방식을 사용하여 노즐분사 용량을 나노 단위의 정밀제어를 통해 양액의 제조 단계에서부터 일회 생산에 필요한 정확한 영양소가 조성된 양액을 제조할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention uses a piezoelectric method to prevent the limitation of recycling of nutrient solution due to the use of a conventional Ec sensor or pH sensor and the consequent breakdown of the balance of nutrients in the nutrient solution through precise control of the nozzle spray capacity in nano units. From the manufacturing step of the nutrient solution, there is an effect of producing a nutrient solution with the exact nutrients required for one-time production.
또한, 본 발명은 실시간 전기적 제어를 통해 필요한 양의 양액을 지속적으로 생산 공급함으로써 시스템의 하중과 부피 및 운영의 부하를 획기적으로 줄이므로서 실내 농업이나 루프탑 농업 및 우주 농업과 같이 무게가 민감한 농업 시스템에 최적화 로 향상하는 효과가 있다. In addition, the present invention continuously produces and supplies the necessary amount of nutrient solution through real-time electrical control, thereby dramatically reducing the load and volume of the system and the load of operation. There is an effect of improving by optimizing the system.
도 1은 선행 기술인 순환식 수경재배방법 구성도
도 2는 본 발명의 다열 카트리지방식을 적용한 양액주입장치 구성도1 is a block diagram of a prior art circular hydroponic cultivation method
Figure 2 is a configuration diagram of a nutrient solution injection device to which the multi-row cartridge method of the present invention is applied
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부(또는 하부)" 또는 구성요소의 "상(또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면(또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에(또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. Hereinafter, the arrangement of an arbitrary element on the "upper (or lower)" or "upper (or lower)" of a component means that an arbitrary element is placed in contact with the upper (or lower) surface of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component. In addition, when a component is described as "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components may be "interposed" between each component. ", or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions used herein include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In the present invention, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various elements or steps described in the specification, and some of the elements or steps of which It should be construed that it may not be included, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다. Throughout the specification, when it says "A and/or B", it means A, B or A and B, unless otherwise specified, and when it says "C to D", it means no particular contrary description As long as there is no, it means C or more and D or less.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 카트리지방식용 양액주입장치를 설명하도록 한다. Hereinafter, a nutrient solution injection device for a cartridge method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 다열 카트리지방식용 양액주입장치 사시도이다. 도면 2를 참조하면, 본 발명은 각 영양분의 필수 원소가 충전되어 교환 가능한 다열 카트리지(11~19) 방식으로 구비된 복수개의 다열 원소액카트리지(10)와, 상기 복수개의 다열 원소액 카트리지(10)는 수직으로 장착과 탈착이 가능하도록 설치된 고정마운트(20)와, 상기 고정마운트(20) 하단에는 상기 다열 카트리지(11~19)와 일렬로 연결되어 선택된 원소액을 통과하도록 하는 다열 미세관(30)과, 상기 다열 미세관(30)을 통과한 원소액을 분사하여 미세한 분사액을 토출하는 토출헤드(40)와, 상기 선택된 원소액의 배합에 맞게 정량펌프(51)에 의해 물의 양을 공급하여 양액의 전체 농도를 제어하는 물공급장치(50)와, 상기 토출된 원소액과 물의 배합하여 양액의 전체 농도를 조절하는 교반기(61)가 형성된 희석탱크(60)와, 식물의 지상부 신호(73)와 지하부 신호(74)에 의해 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 데이터서버(71)와 클라우드서버(72)를 통해 식물성장에 필요한 최적의 성분조성을 제어하는 제어장치(70)와, 상기 양액이 실시간으로 공급받는 재배실(80)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명의 상기 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 식물의 뿌리상태, 잎색 상태에 적합하게 배합 비율을 이루는 것을 특징으로 한다. Figure 2 is a perspective view of the nutrient solution injection device for multi-row cartridge method of the present invention. Referring to FIG. 2, the present invention includes a plurality of multi-row elemental
또한, 본 발명에서 상기 토출헤드(40)는 카트리지 수만큼 구성되고, 원소액이 토출되는 토출노즐(43)이 형성되고, 상기 토출노즐(43) 후단에 진동판(41)이 형성되어 있어 압전소자의 전기적 작동을 주어 상기 진동판(41)의 진동에 의해 원소액을 토출하는 마이크로 피에조 방식인 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the discharge heads 40 are configured as many as the number of cartridges,
또한 본 발명에서 상기 토출노즐(43)은 초소수성 표면을 구비하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명에서 상기 토출노즐(43)은 원소액의 특성에 따라 노즐의 크기와 토출방식이 결정되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 생식생장단계 없이 수확할 수 있는 작물의 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소(1차적 다량원소보다 소량으로 필요한) 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 및 황(S)를 모두 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, in the case of crops that can be harvested without a reproductive growth step, the plurality of multi-row elemental
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 생식성장 단계의 결과물을 사용하지는 않지만 생육 기간이 긴 작물의 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지(15)에는 7종 미량원소 모두를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 영양 성장만 아니라 생식성장의 품질 관리가 필요하는 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지(15)에는 7종 미량원소 모두를 포함하고, 6번 카트리지(16)에는 6종 기타원소 모두를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)의 흡수가 중요한 작물, 양액 내에서 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 침전, 침착을 회피하고 작물에 공급하는 경우 1번 카트리지(11)에는 질소(N), 2번 카트리지(12)에는 인(P), 3번 카트리지(13)에는 칼륨(K), 4번 카트리지(14)에는 칼슘(Ca), 5번 카트리지(15)에는 마그네슘(Mg), 6번 카트리지(16)에는 황(S)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental
또한, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 1번 카트리지(11) 내지 6번 카트리지(16)에는 6개의 1차, 2차 다량원소 개별 카트리지, 7번 카트리지(17) 내지 13번 카트리지(113)에는 7개의 미량원소 개별 카트리지, 14번 카트리지(114) 내지 19번 카트리지(119)는 6개의 기타원소 개별 카트리지로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the plurality of multi-row elemental
이하에서는 본 발명에 따른 다열 카트리지방식용 양액주입장치의 작동관계를 설명하도록 한다. Hereinafter, the operating relationship of the nutrient solution injection device for multi-row cartridge method according to the present invention will be described.
본 발명에서 도면 2를 참조하면, 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 각 영양분의 필수 원소가 충전되어 교환 가능한 다열 카트리지(11 내지 19) 방식으로 구성된다. Referring to FIG. 2 in the present invention, in the present invention, a plurality of multi-row elemental
한편, 식물은 공기 중의 탄산가스(CO2)와 뿌리에서 흡수하는 물(H2O) 그리고 햇빛의 광 에너지에 의하여 잎 속의 엽록소가 여기(excitation)되고, 이어 일련의 여러 가지 생화학적 반응에 의하여 당류 및 전분과 같은 탄수화물을 만드는데 이러한 작용을 탄소동화작용 또는 광합성이라 한다. 이 작용에 의해 만들어진 탄수화물 즉 에너지(힘)의 일부는 호흡작용에 이용되고, 또 식물체의 생명을 유지하는데 필요한 에너지로 소모되며, 나머지는 지방이나 단백질과 같은 유기화합물과 다른 중요한 양분을 만드는데 이용된다.On the other hand, plants excite chlorophyll in leaves by carbon dioxide (CO 2 ) in the air, water (H 2 O) absorbed by roots, and light energy from sunlight, followed by a series of biochemical reactions. Carbohydrates such as sugars and starches are made, a process called carbon assimilation or photosynthesis. Some of the carbohydrates, or energy (power), produced by this action are used for respiration and are consumed as energy necessary to maintain the life of plants, and the rest are used to make organic compounds such as fats and proteins and other important nutrients. .
따라서 작물이 자라는 데는 이산화탄소, 물, 햇빛 이외에도 여러 가지 양분을 필요로 하는데 뿌리가 토양 중에 있는 여러 가지 성분을 흡수한다. 식물이 정상적인 생장 사이클을 마치려면 최소 16개의 원소가 필요하며 식물 성장에 관여하는 원소는 총 22개의 원소 (9개의 다량원소, 7개의 미량원소, 6개의 기타원소)가 필요한 것으로 알려져 있다. Therefore, crops require various nutrients in addition to carbon dioxide, water, and sunlight to grow, and the roots absorb various components in the soil. It is known that plants need at least 16 elements to complete their normal growth cycle, and that a total of 22 elements (9 macroelements, 7 trace elements, and 6 other elements) are required for plant growth.
본 발명에서는 카트리지 방식을 통해 공기와 물에서 공급되는 탄소(C), 산소(O), 수소(H) 3개의 다량원소를 제외한 19개의 원소를 개별 정밀제어 공급할 수 있다. 상기 19개의 원소는 6개의 다량원소, 7개의 미량원소, 6개의 기타 원소로 구성된다. In the present invention, 19 elements excluding the three major elements of carbon (C), oxygen (O), and hydrogen (H) supplied from air and water can be individually and accurately controlled supplied through the cartridge method. The 19 elements are composed of 6 major elements, 7 minor elements, and 6 other elements.
본 발명에서 실시되는 예의 원소의 구성은 다음과 같다. The composition of the elements of the example practiced in the present invention is as follows.
1) 6개 다량원소 : 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 석회(Ca), 고토(Mg), 유황(S) 1) 6 major elements: nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), lime (Ca), goto (Mg), sulfur (S)
2) 7개 미량원소 : 철(Fe), 망간(Mn), 붕소(B), 아연(Zn), 동(Cu), 몰리브덴(Mo), 염소(Cl) 2) 7 trace elements: iron (Fe), manganese (Mn), boron (B), zinc (Zn), copper (Cu), molybdenum (Mo), chlorine (Cl)
3) 6대 기타원소 : 소(Si), 알루미늄(Al), 나트륨(Na), 니켈(Ni), 코발트(Co), 바나듐(V) 3) 6 other elements: element (Si), aluminum (Al), sodium (Na), nickel (Ni), cobalt (Co), vanadium (V)
본 발명에서는 최소 4개에서 최대 19개의 카트리지 조합은 식물의 필요에 따라 다음과 같이 조합할 수 있다. In the present invention, a minimum of 4 to a maximum of 19 cartridge combinations can be combined as follows according to the needs of the plant.
4) 용어 정의: 1차 다량원소{질소(N), 인(P), 칼륨(K)}, 2차 다량원소{석회(Ca), 고토(Mg), 유황(S)} 4) Definition of terms: 1st macro elements {nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K)}, 2nd macro elements {lime (Ca), goto (Mg), sulfur (S)}
본 발명은 다음과 같이 다수개로 조합된 카트리지의 실시예이다. The present invention is an embodiment of a multi-combined cartridge as follows.
1) 실시예 1: 4개 카트리지 조합 예(미량 원소와 기타원소가 포함되지 않은 조합) 1) Example 1: Combination of 4 cartridges (combination without trace elements and other elements)
1~3번 카트리지 : 1차 다량 원소 각각 Cartridges 1 to 3: each of the 1st major elements
4번 카트리지 : 2차 다량원소 모두. Cartridge 4: All secondary macroelements.
적용 예) 생식생장 단계 없이 수확할 수 있는 작물들(대부분의 잎채소) Application example) Crops that can be harvested without a reproductive growth stage (most leafy vegetables)
2) 실시예 2: 5개의 카트리지 조합 예 2) Example 2: Example of Combination of 5 Cartridges
1~4번까지는 1번과 동일 1 to 4 are the same as 1
5번 카트리지 : 7종 미량원소 모두. Cartridge #5: All 7 trace elements.
적용 예) 생식성장 단계의 결과물을 사용하지는 않지만 생육 기간이 긴 작물 Example of application) Crops that do not use the product of the reproductive growth stage but have a long growth period
3) 실시예 3: 6개 카트리지 조합의 예3) Example 3: Example of Combination of 6 Cartridges
1~5번까지는 2번과 동일 1 to 5 are the same as 2
6번 카트리지 : 6종 기타원소 모두. Cartridge 6: All 6 other elements.
적용 예) 영양 성장만 아니라 생식성장의 품질 관리가 필요할 때 (꽃, 열매 작물) Application example) When quality control of not only vegetative growth but also reproductive growth is required (flowers, fruit crops)
4) 실시예 3: 6개 카트리지 조합의 다른 예4) Example 3: Another Example of 6 Cartridge Combinations
1번~3번 N P K 각각 No. 1~3 N P K each
4번 칼슘(Ca) No. 4 Calcium (Ca)
5번 마그네슘(Mg) No. 5 Magnesium (Mg)
6번 황(S) No. 6 Sulfur (S)
적용 예) 칼슘과 마그네슘 흡수가 중요한 작물, 양액 내에서 칼슘(Ca),마그네슘(Mg) 침전, 침착을 회피해 작물에 공급할 때 적용. Example of application) Applied to crops where absorption of calcium and magnesium is important, and to avoid precipitation and deposition of calcium (Ca) and magnesium (Mg) in the nutrient solution and supplied to crops.
5) 실시예 4: 19개의 최대 카트리지 조합 예5) Example 4: Combination example of 19 maximum cartridges
1~6번 카트리지 : 6개 다량원소 개별 카트리지 Cartridges 1 to 6: 6 individual cartridges for macroelements
7~13번 카트지리 : 7개 미량원소 개별 카트리지 Cartridges 7 to 13: Individual cartridges for 7 trace elements
14~19번 카트지리 : 6개 기타원소 개별 카트리지 구성 Cartridge No. 14~19 : Composition of individual cartridges of 6 other elements
이상과 같이 본 발명은 상기한 실시예들을 통해 22개의 원소 중 공기와 물에서 공급 받는 3개의 원소를 제외한 19개의 원소를 작물의 필요에 따라 4개의 카트리지에서 19개 카트리지를 통해 실시간으로 마이크로에서 나노 단위까지 공급하여 자원을 효과적(배액제로)으로 사용하고 목표 품질을 정밀 제어하는 효과를 기대할 수 있다. As described above, the present invention, through the above-described embodiments, 19 elements excluding 3 elements supplied from air and water among the 22 elements according to the needs of crops through 4 cartridges to 19 cartridges in real time from micro to nano By supplying up to the unit, the effect of using resources effectively (as a drainage agent) and precisely controlling the target quality can be expected.
따라서 본 발명에서 원소액은 식물의 뿌리상태, 잎색 상태 등 작물에 따라 배합 비율은 모두 다르며, 식물 이지미 분석 시스템을 통해 실시간으로 필요한 원소를 공급할 수 있다. Therefore, in the present invention, the mixing ratio of the elemental solution is different depending on the crop, such as the state of the roots and the color of the leaves, and the necessary elements can be supplied in real time through the plant image analysis system.
이후 본 발명은 식물의 뿌리상태, 잎색 상태에 따라 필요한 배합 조건이 설정되면 상기 다열 카트리지(11~19)와 일렬로 연결되어 선택된 원소액이 상기 다열 미세관(30)을 통과하여 원소액을 분사하여 미세한 분사액을 토출하는 토출헤드(40)에 대기하게 된다. 이 때 물공급장치(50)는 상기 선택된 원소액의 배합에 맞게 정량펌프(51)에 의해 물의 양을 먼저 희석탱크(60)로 공급하고, 상기 교반기(61)에 의해 상기 토출된 원소액과 물의 배합하여 양액의 전체 농도를 배합하게 된다. Thereafter, in the present invention, when necessary mixing conditions are set according to the state of the roots and the color of the leaves, the
본 발명에서 상기 정량펌프(51)는 측정된 물의 양을 모터 구동시간에 의해 정량의 물을 공급 제어하는데, 그 이유는 양액을 제조하는 단계에서 물 공급양이 제어 되어야 전체 농도가 제어될 수 있기 때문이다. In the present invention, the
또한, 본 발명은 희석탱크(60)에 공급되는 물과 원소액을 공급하는 순서와 희석 배합은 먼저 목표 양액의 1/2의 물을 먼저 채우고, 선택된 원소액를 분사하여 남은 1/2을 채우면서 교반기를 작동 시켜 양액의 균일도를 높이는 순서로 진행된다. 희석 비율은 작물의 종류에 따라 작물의 생육 단계에 따른 매일의 증발산량에 따라 다수의 조합된 희석 배율을 소프트웨어로 모니터링하여 실시간으로 조합된다. 이를 통해 본 발명은 종래 기술이 수 천 리터를 동일한 조합으로 제조해 다 소진할 때까지는 다른 조합을 공급할 수 없는 단점을 해결하고자 시간 단위로 식물에 필요한 양액 조합을 소량 제조해 공급할 수 있게 하여 정밀 농업을 가능하게 하는 효과가 있다. In addition, in the present invention, the order of supplying the water and the elemental solution supplied to the
따라서 본 발명은 용매가 되는 물은 정량 펌프에 의해 희석탱크(60)에 투입되고 정량된 용매인 물에 마이크로 단위로 용질이 포함된 원소액이 헤드의 분사노즐을 통해 투입되어 마이크로 피펫으로 실험실에서 제조한 수준의 정확도로 재배현장에서도 양액을 제조할 수 있어 종래 기술의 양액 제조방식이 벌크 형태로 작물별로 생육단계별로 수 백, 수천 리터 단위로 양액을 한 번에 제작하여 순환시키는 방식일 뿐만 아니라 A양액과 B양액을 물에 희석하는 방법 또는 많아야 A, B, C 정도의 조합으로 이뤄지고 있어 양분들이 화학 반응으로 침전되어 식물이 흡수할 수 없는 단점을 개선하고자 본 발명에서 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 식물의 상태를 보며 분 단위 또는 시간 단위로 기능 간의 유기적인 배합에 의해 최적의 흡수 조합을 만들어 필요한 양액을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 단일 성분을 순차적으로 분사해 화학 반응의 가능성을 제로로 양액을 만들 수 있는 현저한 효과가 있다. Therefore, in the present invention, water as a solvent is injected into the
또한, 본 발명에서 상기 토출노즐(43)이 형성된 토출헤드(40)의 개수는 상기 다열 카트리지(11~19) 수만큼 구성되고, 원소액이 토출되는 토출노즐(43) 내부구조는 상기 토출노즐(43) 후단에 진동판(41)이 형성되어 있어 압전소자의 전기적 작동을 주어 상기 진동판(41)의 진동에 의해 원소액을 토출하게 된다. 이 때 상기 토출노즐(43)은 초소수성 표면을 구비하고 있어 상기 토출노즐(43) 끝에 용액이 잔류하고 있다가 마르게 됨으로써 상기 토출노즐(43)을 막히게 하는 것을 해결할 수 있다. In addition, in the present invention, the number of discharge heads 40 in which the
또한, 본 발명에서 상기 토출노즐(43)은 원소액의 특성에 따라 노즐의 크기와 토출방식이 결정되는 것을 특징으로 한다. In addition, in the present invention, the
또한, 본 발명은 식물의 지상부와 지하부를 신호(71)(72)에 의해 입력된 식물 상태(수분 스트레스 정도, 증발산량, 개체 생체중변화)와 재배환경 정보에 따라 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 데이터서버(71)와 클라우드서버(72)를 통해 식물성장에 필요한 최적의 성분조성을 제어하는 제어장치(70)에 의해 상기 양액이 실시간으로 재배실(80)로 공급하게 된다. In addition, the present invention monitors the root state and leaf color state of the above-ground and underground parts of the plant according to the plant state (water stress level, evapotranspiration amount, individual living weight change) input by the
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made.
아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.
10 복수개의 다열 원소액카트리지,
11: 1번 카트리지, 12: 2번 카트리지, 13: 3번 카트리지, 14: 4번 카트리지, 15: 5번 카트리지, 16: 6번 카트리지, 17: 7번 카트리지, 18: 8번 카트리지, 19: 9번 카트리지, 110: 10번 카트리지, 111: 11번 카트리지, 112: 12번 카트리지, 113: 13번 카트리지, 114: 14번 카트리지, 115: 15번 카트리지, 116: 16번 카트리지, 117: 17번 카트리지, 118: 18번 카트리지, 119: 19번 카트리지
20 고정마운트
30 다열 미세관
40 토출헤드
41 진동판
50 물공급장치
51 정량펌프
60 희석탱크
61 교반기
70 제어장치
71 데이터서버
72 클라우드서버
73 지상부 신호
74 지하부 신호
80 재배실10 A plurality of multi-row elemental liquid cartridges,
11: Cartridge 1, 12: Cartridge 2, 13: Cartridge 3, 14: Cartridge 4, 15: Cartridge 5, 16: Cartridge 6, 17: Cartridge 7, 18: Cartridge 8, 19: 9 cartridge, 110:
20 fixed mount
30 multi-row microtubules
40 discharge head
41 diaphragm
50 water supply device
51 metering pump
60 dilution tank
61 agitator
70 control
71 data server
72 cloud server
73 ground signals
74 Underground signal
80 growing room
Claims (10)
상기 복수개의 다열 원소액 카트리지(10)는 수직으로 장착과 탈착이 가능하도록 설치된 고정마운트(20)와,
상기 고정마운트(20) 하단에는 상기 다열 카트리지(11 내지 119)와 일렬로 연결되어 선택된 원소액을 통과하도록 하는 다열 미세관(30)과,
상기 다열 카트리지(11 내지 119) 수만큼 구성되고, 원소액이 토출되는 토출노즐(43)이 형성되고, 상기 토출노즐(43) 후단에 진동판(41)이 형성되어 있어 압전소자의 전기적 작동을 주어 상기 진동판(41)의 진동에 의해 원소액을 토출하는 마이크로 피에조 방식에 의해 상기 다열 미세관(30)을 통과한 원소액을 분사하여 미세한 분사액을 토출하는 토출헤드(40)와,
상기 선택된 원소액의 배합에 맞게 정량펌프(51)에 의해 물의 양을 공급하여 양액의 전체 농도를 제어하는 물공급장치(50)와,
상기 토출된 원소액과 물의 배합하여 양액의 전체 농도를 조절하는 교반기(61)가 형성된 희석탱크(60)와,
식물의 지상부 신호(73)와 지하부 신호(74)에 의해 뿌리상태, 잎색 상태를 모니터링하여 데이터서버(71)와 클라우드서버(72)를 통해 식물성장에 필요한 최적의 성분조성을 제어하는 제어장치(70)와,
상기 양액이 실시간으로 공급받는 재배실(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.A plurality of multi-row elemental liquid cartridges (10) provided in the form of exchangeable multi-row cartridges (11 to 119) filled with essential elements of each nutrient;
The plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 include a fixed mount 20 installed to be vertically mounted and detached;
At the lower end of the fixed mount 20, a multi-row microtube 30 connected to the multi-row cartridges 11 to 119 in a row to pass the selected elemental solution;
It consists of as many as the number of multi-row cartridges 11 to 119, discharge nozzles 43 through which the elemental solution is discharged, and a diaphragm 41 is formed at the rear end of the discharge nozzles 43 to provide electrical operation of the piezoelectric element. A discharge head 40 for discharging fine spray liquid by spraying the element liquid that has passed through the multi-row microtubes 30 by a micro-piezo method that discharges the element liquid by the vibration of the diaphragm 41;
A water supply device 50 for controlling the overall concentration of the nutrient solution by supplying an amount of water by a metering pump 51 according to the blend of the selected elemental solution;
A dilution tank 60 having an agitator 61 configured to adjust the total concentration of the nutrient solution by mixing the discharged elemental solution and water;
A control device (70) that monitors the root state and leaf color state by the above-ground part signal (73) and the underground part signal (74) of the plant, and controls the optimal composition of ingredients necessary for plant growth through the data server (71) and the cloud server (72). )Wow,
Nutrient injection device for multi-row cartridge method, characterized in that it comprises a cultivation chamber (80) in which the nutrient solution is supplied in real time.
상기 복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 식물의 뿌리상태, 잎색 상태에 적합하게 배합 비율을 이루는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치. According to claim 1,
Nutrient solution injection device for multi-row cartridge method, characterized in that the plurality of multi-row element liquid cartridges (10) form a mixing ratio suitable for the root state and leaf color state of the plant.
상기 토출노즐(43)은 초소수성 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1,
Nutrient solution injection device for multi-row cartridge method, characterized in that the discharge nozzle (43) has a super-hydrophobic surface.
상기 토출노즐(43)은 원소액의 특성에 따라 노즐의 크기와 토출방식이 결정되는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 4,
The discharge nozzle 43 is a nutrient solution injection device for multi-row cartridge method, characterized in that the size and discharge method of the nozzle are determined according to the characteristics of the elemental solution.
복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 생식생장단계 없이 수확할 수 있는 작물의 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소 질소(N), 인산(P), 칼륨(K)을 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소(1차적 다량원소보다 소량으로 필요한) 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 및 황(S)를 모두 포함하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 2,
In the case of crops that can be harvested without a reproductive growth stage, the plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 contain primary macroelements nitrogen (N), phosphoric acid (P), and potassium in the first cartridge 11 to the third cartridge 13 (K), respectively, and the No. 4 cartridge 14 contains all of the secondary large elements (required in smaller amounts than the primary large elements) calcium (Ca), magnesium (Mg) and sulfur (S) Nutrient injection device for multi-row cartridge method.
복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 생식성장 단계의 결과물을 사용하지는 않지만 생육 기간이 긴 작물의 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지(15)에는 7종 미량원소 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 2,
The plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 do not use the product of the reproductive growth stage, but in the case of crops with a long growth period, the first cartridge 11 to the third cartridge 13 each contain a primary multi-element, and 4 Nutrient solution injection device for multi-row cartridge method, characterized in that the number 5 cartridge 15 contains all of the secondary macroelements in the burn cartridge 14 and all of the 7 types of microelements in the number 5 cartridge 15.
복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 영양 성장만 아니라 생식성장의 품질 관리가 필요하는 경우 1번 카트리지(11) 내지 3번 카트리지(13)에는 1차 다량원소를 각각 포함하고, 4번 카트리지(14)에는 2차 다량원소 모두를 포함하며, 5번 카트리지(15)에는 7종 미량원소 모두를 포함하고, 6번 카트리지(16)에는 6종 기타원소 모두를 포함하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 2,
The plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 include, when quality control of reproductive growth as well as vegetative growth is required, the first cartridge 11 to the third cartridge 13 each contain a primary multi-element, and the fourth cartridge ( 14) contains all of the secondary major elements, the 5th cartridge 15 contains all 7 trace elements, and the 6th cartridge 16 contains all 6 other elements. nutrient solution injection device.
복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)의 흡수가 중요한 작물, 양액 내에서 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg) 침전 또는 침착을 회피하고 작물에 공급하는 경우 1번 카트리지(11)에는 질소(N), 2번 카트리지(12)에는 인(P), 3번 카트리지(13)에는 칼륨(K), 4번 카트리지(14)에는 칼슘(Ca), 5번 카트리지(15)에는 마그네슘(Mg), 6번 카트리지(16)에는 황(S)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 2,
The plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 are supplied to crops in which absorption of calcium (Ca) and magnesium (Mg) is important, and calcium (Ca) and magnesium (Mg) precipitation or deposition in the nutrient solution is avoided and supplied to crops. Nitrogen (N) in the cartridge 11, phosphorus (P) in the No. 2 cartridge 12, potassium (K) in the No. 3 cartridge 13, calcium (Ca) in the No. 4 cartridge 14, and No. 5 cartridge ( Nutrient injection device for multi-row cartridge method, characterized in that 15) contains magnesium (Mg) and the 6th cartridge (16) contains sulfur (S).
복수개의 다열 원소액카트리지(10)는 1번 카트리지(11) 내지 6번 카트리지(16)에는 6개의 다량원소 개별 카트리지, 7번 카트리지(17) 내지 13번 카트리지(113)에는 7개의 미량원소 개별 카트리지, 14번 카트리지(114) 내지 19번 카트리지(119)는 6개의 기타원소 개별 카트리지로 구성된 것을 특징으로 하는 다열 카트리지방식용 양액주입장치.According to claim 1 or 2,
The plurality of multi-row elemental liquid cartridges 10 include 6 individual cartridges of major elements in the 1st cartridge 11 to 6th cartridge 16, and 7 individual trace elements in the 7th cartridge 17 to 13th cartridge 113. Nutrient injection device for multi-row cartridge method, characterized in that the cartridges, No. 14 cartridges (114) to No. 19 cartridges (119) are composed of six individual cartridges of other elements.
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