KR102489525B1 - 식물 재배 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재배환경을 자동으로 제어하는 식물 재배 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치는 내부공간이 형성되는 하우징 유닛과, 내부공간의 하부에 배치되고 상부가 개구된 저장공간이 형성되는 수조 유닛과, 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하며, 상부가 개구된 재배공간이 형성되고 하면에 물의 배출을 위한 배출구가 형성되는 재배 유닛과, 하우징 유닛에 결합되어 상부공간과 하부공간 간에 공기의 이동을 발생시키는 공기 순환 유닛과, 하우징 유닛에 결합되어 저장공간의 물을 상기 재배공간으로 공급하는 물 공급 유닛과, 재배공간의 상측에 위치하여 재배공간으로 빛을 공급하는 광 공급 유닛과, 공기 순환 유닛 및 물 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 재배환경을 자동으로 제어하는 식물 재배 장치에 관한 것이다.
코로나 19로 집에 머무르는 시간이 늘어남에 따라, 스트레스를 풀기 위한 새로운 취미로 '펫 플랜트(Pet Plant)'가 각광을 받고 있다. 펫 플랜트란 반려동물을 뜻하는 펫(Pet)과 식물을 뜻하는 플랜트(Plant)가 합쳐진 말로 반려동물처럼 곁에 두고 키우는 반려식물을 뜻하는 신조어이다.
일반적으로 실내에서는 식물의 재배를 위해 화분을 많이 이용하고 있지만, 식물에 맞게 물을 주거나 빛의 이동에 따라 화분의 위치를 옮겨주는 등 재배자가 신경을 써야 할 사항이 많다.
이러한 문제를 개선하기 위해 길이방향으로 긴 화분에 물을 공급하는 파이프를 형성하고, 파이프와 연결된 펌프를 통해 주기적으로 화분에 물을 공급하는 식물 재배 장치가 개발되었다.
그런데, 종래의 식물 재배 장치는 물을 주는 번거로움이 해소될 수는 있으나, 개방된 구조의 식물 재배 공간으로 식물에 적합한 재배 환경을 조성하기에는 어려움이 있다.
따라서, 식물에 적합한 재배 환경 조성이 용이한 식물 재배 장치에 대한 요구가 생기게 됐다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 식물에 적합한 재배 환경 조성이 용이한 식물 재배 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 개폐 가능한 내부공간이 형성되는 하우징 유닛과, 내부공간의 하부에 배치되고 상부가 개구된 저장공간이 형성되는 수조 유닛과, 내부공간의 중앙부에 배치되어 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하며, 상부가 개구된 재배공간이 형성되고 하면에 물의 배출을 위한 배출구가 형성되는 재배 유닛과, 하우징 유닛에 결합되어 상부공간과 하부공간 간에 공기의 이동을 발생시키는 공기 순환 유닛과, 하우징 유닛에 결합되어 저장공간의 물을 재배공간으로 공급하는 물 공급 유닛과, 재배공간의 상측에 위치하여 재배공간으로 빛을 공급하는 광 공급 유닛과, 공기 순환 유닛, 물 공급 유닛 및 광 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 식물 재배 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 재배 유닛은 재배공간이 형성되는 재배박스부와, 재배공간에 순서대로 적층되는 제1패브릭부, 단열패드부, 절곡판부, 거름망부, 발열패드부 및 제2패브릭부를 포함하고, 절곡판부는 하나의 골을 중심으로 상호 대칭되는 한 쌍의 돌기가 형성되되, 골의 바닥면에 복수의 배수구가 일정간격 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 공기 순환 유닛은 일단부가 상부공간에 위치하고 타단부가 하부공간에 위치하도록 하우징 유닛의 제1측면을 관통하여 결합되며, 신장 및 수축에 따라 하부공간 내 타단부의 높이가 조정 가능하도록 형성되는 공기관부와, 공기관부를 신장 또는 수축시키는 액추에이터부와, 공기관부에 결합되며 작동에 따라 공기의 흐름을 발생시키는 팬 모듈부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 물 공급 유닛은 일단부가 상부공간에 위치하고 타단부가 하부공간과 위치되도록 하우징 유닛의 제2측면을 관통하여 결합되는 수관부와, 수관부에 결합되며 작동에 따라 수류를 발생시키는 펌핑부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 저장공간 내 물의 용존 산소 농도를 측정하는 용존 산소계를 더 포함하고, 컨트롤러는 용존 산소계를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 이상인 경우 공기관부의 타단부가 제1높이에 위치하도록 액추에이터부를 제어하고, 용존 산소계를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 미만인 경우 공기관부의 타단부가 제2높이에 위치하도록 액추에이터부를 제어하며, 제2높이는 제1높이 보다 낮게 위치하며, 공기관부의 타단부의 적어도 일부가 저장공간 내에 위치하는 높이일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본 발명은 컨트롤러를 통한 공기 순환 유닛, 물 공급 유닛 및 광 공급 유닛의 자동 제어를 통해 식물에 적합한 재배 환경을 조성 및 유지할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 좌측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 평면도로서, 내부공간이 폐쇄된 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 평면도로서, 내부공간이 개방된 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 블록도이다.
도 7은 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 7의 재배 유닛 부분을 확대하여 도시하는 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡판부를 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열패드부를 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 좌측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 우측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 평면도로서, 내부공간이 폐쇄된 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 평면도로서, 내부공간이 개방된 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치를 도시하는 블록도이다.
도 7은 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 8은 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이다.
도 9는 도 7의 재배 유닛 부분을 확대하여 도시하는 확대도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 절곡판부를 도시하는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발열패드부를 도시하는 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 좌측면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 우측면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 식물 재배 장치(1)의 상세하게 설명하면, 식물 재배 장치(1)는 하우징 유닛(10), 수조 유닛(20), 재배 유닛(30), 공기 순환 유닛(40), 물 공급 유닛(50), 광 공급 유닛(60) 및 컨트롤러(70)를 포함한다.
하우징 유닛(10)은 식물 재배 장치(1)의 외관을 이루는 구성요소로서, 사용자에 의해 개폐 가능한 내부공간(14)을 갖는 다면체 형태로 형성될 수 있다. 이때, 하우징 유닛(10)은 반투명 또는 투명한 합성수지 재질로 제작될 수 있다.
또한, 하우징 유닛(10)은 내부에 위치하는 수조 유닛(20), 재배 유닛(30) 및 광 공급 유닛(60)과 분리 가능하게 연결될 수 있고, 외부에서 내부로 관통 삽입되게 위치하는 공기 순환 유닛(40) 및 물 공급 유닛(50)과 분리 가능하게 연결될 수 있다.
수조 유닛(20)은 식물 재배에 필요한 물을 저장하는 구성요소로서, 상부가 개구된 저장공간(21)을 갖는 다면체 형태로 형성될 수 있으며, 내부공간(14)의 하부에 배치될 수 있다. 이때, 수조 유닛(20)은 그 외측면이 하우징 유닛(10)의 내측면과 상호 밀착되게 형성되어 하우징 유닛(10)의 내부에 억지 끼움 결합되거나, 하우징 유닛(10)의 하면에 의해 지지될 수 있다.
재배 유닛(30)은 식물 재배 공간을 제공하는 구성요소로서, 상부가 개구된 재배공간(311)을 가지며 하면에 물의 배출을 위한 배출구(312, 도 7 참조)가 형성된 다면체 형태로 형성될 수 있으며, 내부공간(14)의 중앙부에 배치될 수 있다. 이때, 재배 유닛(30)은 그 외측면이 하우징 유닛(10)의 내측면과 상호 밀착되게 형성되어 하우징 유닛(10)의 내부에 억지 끼움 결합되거나, 하우징 유닛(10)의 내측면에 돌출 형성된 지지대(미도시)에 의해 지지될 수 있다.
또한, 재배 유닛(30)은 내부공간(14)을 상부공간(141)과 하부공간(142)으로 구획할 수 있다. 상부공간(141)은 재배 유닛(30)의 상측에 위치하는 공간을 지칭하며, 하부공간(142)은 재배 유닛(30)의 하측에 위치하는 공간을 지칭한다.
공기 순환 유닛(40)은 공기의 순환을 위해 하우징 유닛(10) 내 공기의 이동을 발생시키는 구성요소로서, 하우징 유닛(10)에 관통 결합될 수 있다. 공기 순환 유닛(40)은 상부공간(141)에 위치한 공기를 하부공간(142)으로 이동시키거나 하부공간(142)에 위치한 공기를 상부공간(141)으로 이동시킴으로써, 상부공간(141)과 하부공간(142) 간에 공기의 이동을 발생시킬 수 있다.
또한, 공기 순환 유닛(40)은 일단부가 상부공간(141)과 연통되고 타단부가 하부공간(142)과 연통되는 공기관부(41)를 구비할 수 있으며, 공기관부(41)의 유로를 통해 공기의 이동을 안내할 수 있다.
물 공급 유닛(50)은 식물에 물을 공급하기 위해 하우징 유닛(10) 내 물의 이동을 발생시키는 구성요소로서, 하우징 유닛(10)에 관통 결합될 수 있다. 물 공급 유닛(50)은 수조 유닛(20)에 저장된 물을 재배 유닛(30)으로 공급할 수 있다.
또한, 물 공급 유닛(50)은 일단부가 상부공간(141)과 연통되고 타단부가 하부공간(142)과 연통되는 수관부(51)를 구비할 수 있으며, 수관부(51)의 유로를 통해 물의 이동을 안내할 수 있다.
광 공급 유닛(60)은 식물의 생장을 돕는 빛을 공급하는 구성요소로서, 내부공간(14)의 상부에 배치될 수 있다. 광 공급 유닛(60)은 식물을 향해 빛을 발산하는 다수의 발광소자로 이루어진 LED 모듈부(61) 및 LED 모듈부(61)를 하우징 유닛(10)을 내부공간(14)의 상부에 LED 모듈부(61)를 각도 조절 가능하게 고정하는 고정구(62)를 포함할 수 있다. 이때, LED 모듈부(61)는 적색 발광소자, 청색 발광소자, 적외선 발광소자, 자외선 발광소자를 일정한 반복 패턴으로 구비할 수 있다.
컨트롤러(70)는 식물 재배 장치(1)를 전체적으로 제어하는 구성요소로서, 공기 순환 유닛(40), 물 공급 유닛(50) 및 광 공급 유닛(60)과 각각 연결되어 이들을 제어할 수 있다. 이때, 컨트롤러(70)는 입력부(110)를 통해 사용자로부터 입력된 재배 환경 정보를 저장부(100)에 저장하고, 이에 따라 공기 순환 유닛(40), 물 공급 유닛(50) 및 광 공급 유닛(60)의 작동을 제어할 수 있다.
이로 인해, 식물 재배 장치(1)는 컨트롤러(70)를 통한 공기 순환 유닛(40), 물 공급 유닛(50) 및 광 공급 유닛(60)의 자동 제어를 통해 식물에 적합한 재배 환경을 조성 및 유지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 평면도로서 내부공간(14)이 폐쇄된 상태를 도시하고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 평면도로서 내부공간(14)이 개방된 상태를 도시한다.
하우징 유닛(10)은 내부공간(14)을 가지며 상면과 전면에 걸쳐 내부공간(14)과 연통되는 개구(111)가 형성되는 육면체 형태의 본체(11), 본체(11)의 개구와 대응되는 위치에 마련되어 이동에 따라 개구(111)를 적어도 일부 개방 또는 폐쇄하는 제1리드(12) 및 본체(11)의 개구와 대응되는 위치에 마련되어 이동에 따라 개구(111)를 적어도 일부 개방 또는 폐쇄하는 제2리드(13)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1리드(12) 및 제2리드(13)는 중앙부가 절곡된 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 양단부가 본체(11)의 상면 및 전면에 각각 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다. 제1리드(12)는 제2리드(13)와 서로 일부가 중첩되도록 간극을 사이에 두고 대면할 수 있다. 즉, 사용자가 제1리드(12) 또는 제2리드(13)를 슬라이딩 이동시킴으로써, 내부공간(14)이 개방 또는 폐쇄될 수 있다.
즉, 사용자는 필요에 따라 내부공간(14)을 개폐할 수 있다. 사용자는 리드(12, 13)의 이동으로 내부공간(14)을 개방하여 식물 육안 관찰 또는 채취할 수 있으며, 미관찰시에는 내부공간(14)을 폐쇄되도록 함으로써 재배 환경이 안정적으로 유지되게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 도면에서는 리드(12, 13)의 슬라이딩 이동에 의해 개방되는 내부공간(14)을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 힌지 결합된 하나 이상의 리드(미도시)에 의해 내부공간(14)이 개폐될 수 있음은 물론이다.
도 7을 참조하면, 본체(11)는 공기 순환 유닛(40)의 관통을 위해 제1측면(112)의 상부에 상부공간(141)과 연결되는 제1삽입공(1121)이 관통 형성될 수 있고, 제1측면(112)의 하부에 하부공간(142)과 연결되는 가이드공(1122)이 관통 형성될 수 있다. 이때, 제1삽입공(1121)은 원형으로 형성될 수 있으며, 가이드공(1122)은 상하로 길게 연장된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본체(11)는 물 공급 유닛(50)의 관통을 위해 제1측면(112)과 대향하는 제2측면(113)의 상부에 상부공간(141)과 연결되는 제2삽입공(1131)이 관통 형성될 수 있고, 제2측면(113)의 하부에 하부공간(142)과 연결되는 제3삽입공(1132)이 관통 형성될 수 있다. 이때, 제2삽입공(1131) 및 제3삽입공(1132)은 원형으로 형성될 수 있으며, 제2삽입공(1131)은 제1삽입공(1121)보다 낮은 높이에 위치할 수 있고, 제3삽입공(1132)은 가이드공(1122)보다 낮은 높이에 위치할 수 있다.
도 7은 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 8은 도 4의 B-B'선에 따른 단면도이며, 도 9는 도 7의 재배 유닛(30) 부분을 확대하여 도시하는 확대도이다.
재배 유닛(30)은 재배공간(311)을 가지며 하면에 물의 배출을 위한 배출구(312)가 형성되는 재배박스부(31) 및 재배공간(311)에 위치하도록 재배박스부(31)의 하면에 순서대로 적층되는 제1패브릭부(32), 단열패드부(33), 절곡판부(34), 거름망부(35), 발열패드부(36) 및 제2패브릭부(37)를 포함할 수 있다.
제1패브릭부(32)는 부직포 구조로 제작된 다공성의 섬유체로 형성될 수 있으며, 재배공간(311)의 하면을 덮도록 마련될 수 있다.
단열패드부(33)는 테프론(Teflon) 발포체로 형성될 수 있다.
절곡판부(34)는 합성수지 또는 금속 플레이트가 다수회 절곡된 형태를 가져, 단열패드부(33)와 거름망부(35) 사이에 빈 공간을 형성할 수 있다. 도 10을 참조하면, 절곡판부(34)는 중심부에 골(341)이 형성될 수 있고, 골(341)의 양측으로 상호 대칭되게 돌기(342)가 마련될 수 있다. 이때, 골(341)은 바닥면에 복수의 배수구(3411)가 일정간격으로 이격되어 형성될 수 있으며, 돌기(342)는 재배 유닛(30)의 배출구(312)와 대응되는 위치에 마련될 수 있다.
거름망부(35)는 금속 재질로 이루어질 수 있으며, 흙이 통과하지 못하도록 공극이 형성될 수 있다.
발열패드부(36)는 전기 에너지가 인가됨 따라 식물에 일정한 파장의 방사열을 조사할 수 있다. 도 11을 참조하면, 발열패드부(36)는 발열작용을 행하는 열선부재(361), 열선부재(361)로부터 발열된 열을 외부로 발산하는 발산판부재(362) 및 거름망부(35)에 접촉하며 열선부재(361)로부터 발열된 열을 차단하는 단열판부재(363)를 포함할 수 있다. 이때, 발산판부재(362) 및 단열판부재(363)는 열선부재(361)를 사이에 두고 상호 결합될 수 있다.
열선부재(361)는 지그재그 형태로 배치되고 전원(364)과 연결되어 전원(364)으로부터 전기 에너지를 인가받을 수 있으며, 컨트롤러(70)에 의해 전기 에너지 인가 여부가 제어될 수 있다. 열선부재(361)는 외부에 실리콘 절연재가 코팅된 탄소 섬유사로 이루어진 전기 발열체로서, 유연하게 형상 변형이 가능할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 전원(364)과 열선부재(361)는 스위치를 사이에 두고 연결될 수 있으며, 컨트롤러(70)는 열선부재의 전원(364)을 온/오프하는 스위치와 연결되어, 스위치의 작동을 제어할 수 있다.
발산판부재(362)는 알루미늄, 알루미늄 합금 등으로 이루어질 수 있다. 단열판부재(363)는 스펀지재, 섬유재, 발포 고무, 우레탄 등으로 이루어질 수 있다.
제2패브릭부(37)는 부직포 구조로 제작된 다공성의 섬유체로 형성될 수 있으며, 제1패브릭부(32) 보다 그 두께가 두껍게 형성될 수 있다. 제2패브릭부(37)는 상부에 흙(S)이 위치할 수 있다.
이로 인해, 식물 재배 장치(1)는 발열패드부(36)에 일정한 파장의 방사열을 조사함으로써, 식물체의 빠른 생장을 유도할 수 있다.
한편, 공기 순환 유닛(40)은 공기의 이동을 안내하면 신장 및 수축 가능한 공기관부(41), 공기관부(41)를 신장 및 수축시키는 액추에이터부(42) 및 공기관부(41)로 공기의 흐름을 발생시키는 팬 모듈부(43)를 포함할 수 있다.
공기관부(41)는 내부에 유로(4111)가 형성되며 상하방향으로 길게 연장 형성된 메인관(411), 메인관(411)의 상단에서 절곡 연장되어 제1삽입공(1121)을 관통하는 제1연장관(412) 및 메인관(411)의 하단에서 절곡 연장되어 가이드공(1122)을 관통하는 제2연장관(413)을 포함할 수 있다.
메인관(411)은 하우징 유닛(10)의 외부에 배치될 수 있으며, 직경이 다른 두개의 관이 적어도 일부 겹쳐지게 마련되어 겹침 부위 조절에 의해 신장 및 수축 가능한 형태로 형성되거나, 두개의 관이 자바라에 의해 연결되어 자바라에 의해 신장 및 수축 가능한 형태로 형성될 수 있다.
제1연장관(412)은 메인관(411)의 상단에서 수직방향으로 절곡 연장되어 제1삽입공(1121)을 관통하고, 일부가 하우징 유닛(10)의 외부에 위치하고 나머지 일부가 하우징 유닛(10)의 내부에 위치할 수 있다.
제2연장관(413)은 메인관(411)의 하단에서 수직방향으로 절곡 연장되어 가이드공(1122)을 관통하고 일부가 하우징 유닛(10)의 외부에 위치하고 나머지 일부가 하우징 유닛(10)의 내부에 위치할 수 있다. 이때, 나머지 일부는 중앙 부분에 절곡부(4131)를 갖도록 형성될 수 있으며, 절곡부(4131)에 의해 제2연장관(413)의 끝단은 내부공간(14)의 하면을 향할 수 있다.
또한, 제2연장관(413)은 단부의 둘레를 따라 유로(4111)와 연통되는 복수의 중공(4132)이 유로(4111)와 수직 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 상호 일정간격 이격되게 마련될 수 있다.
액추에이터부(42)는 작동에 따라 제2연장관(413)의 높이를 조정할 수 있다. 액추에이터부(42)는 하우징 유닛(10)의 외부에 고정 배치되어 제2연장관(413)과 결합될 수 있으며, 컨트롤러(70)에 의해 그 작동이 제어될 수 있다. 이때, 제2연장관(413)은 액추에이터부(42)의 작동 시 가이드공(1122)을 따라 상하로 이동할 수 있다.
팬 모듈부(43)는 작동에 따라 공기의 흐름을 발생시키는 팬을 구비하여 공기관부(41)를 통하는 기류를 형성할 수 있다. 팬 모듈부(43)는 공기관부(41)의 단부 또는 중앙부에 고정 결합될 수 있으며, 컨트롤러(70)에 의해 그 작동이 제어될 수 있다.
팬(431)의 정회전 시에는 상부공간(141)에서 하부공간(142)으로 향하는 공기의 흐름이 유로(4111)에 발생될 수 있으며, 팬(431)의 역회전 시에는 하부공간(142)에서 상부공간(141)으로 향하는 공기의 흐름이 유로(4111)에 발생될 수 있다.
물 공급 유닛(50)은 물의 이동을 안내하는 수관부(51) 및 수관부(51)로 물의 흐름을 발생시키는 펌핑부(52)를 포함할 수 있다.
수관부(51)는 내부에 유로(5111)가 형성되며 상하방향으로 길게 연장 형성된 메인관(511), 메인관(511)의 상단에서 절곡 연장되어 제2삽입공(1131)을 관통하는 제1연장관(512) 및 메인관(511)의 하단에서 절곡 연장되어 제3삽입공(1132)을 관통하는 제2연장관(513)을 포함할 수 있다.
메인관(511)은 하우징 유닛(10)의 외부에 배치될 수 있다.
제1연장관(512)은 메인관(511)의 상단에서 수직방향으로 절곡 연장되어 제2삽입공(1131)을 관통하고, 일부분이 하우징 유닛(10)의 외부에 위치하고 나머지 일부분이 하우징 유닛(10)의 내부에 위치할 수 있다. 이때, 제1연장관(512)의 나머지 일부분은 유로(5111)와 연통되는 복수의 분사구(5121)가 유로(5111)와 수직방향으로 관통 형성될 수 있으며, 복수의 분사구(5121)는 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격되게 마련될 수 있다.
제2연장관(513)은 메인관(511)의 하단에서 수직방향으로 절곡 연장되어 제3삽입공(1132) 및 수조 유닛(20)을 관통하고, 일부분이 하우징 유닛(10)의 외부에 위치하고 나머지 일부분이 수조 유닛(20)의 내부에 위치할 수 있다. 이때, 제1연장관(512)의 나머지 일부분은 유로(5111)와 연통되는 복수의 중공(5131)이 유로(5111)와 수직방향으로 관통 형성될 수 있으며, 복수의 중공(5131)은 길이방향을 따라 상호 일정간격 이격되게 마련될 수 있다.
펌핑부(52)는 작동에 따라 물의 흐름을 발생시켜 수관부(51)를 통하는 수류를 형성할 수 있다. 펌핑부(52)는 수관부(51)의 단부 또는 중앙부에 고정 결합될 수 있으며, 컨트롤러(70)에 의해 그 작동이 제어될 수 있다.
펌핑부(52)의 작동 시 저장공간(21)에 저장된 물은 중공(5131)을 통해 수관부(51)로 유입되고, 수관부(51)를 따라 이동하여 분사구(5121)를 통해 재배공간(311)으로 분사될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 장치(1)를 도시하는 블록도이다.
컨트롤러(70)는 사용자가 입력한 재배 환경 정보에 따라, 액추에이터부(42) 팬 모듈부(43), 펌핑부(52) 및 LED 모듈부(61)을 개별적으로 또는 그룹으로 그 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 식물 재배 장치(1)는 습도계(80) 및 용존 산소계(90)를 더 포함할 수 있다.
습도계(80)는 상부공간(141)의 습도를 측정하는 구성요소로서, 하우징 유닛(10)의 내측면에 마련될 수 있고 측정된 습도를 컨트롤러(70)로 송신할 수 있다.
용존 산소계(90)는 저장공간(21) 내 물의 용존 산소 농도를 측정하는 구성요소로서, 저장공간(21)의 내측면에 마련될 수 있고 측정된 용존 산소 농도를 컨트롤러(70)로 송신할 수 있다.
컨트롤러(70)는 습도계(80)를 통해 측정된 습도가 기설정된 습도 미만이면, 미리 설정된 시간동안 재배공간(311)으로 물이 공급되도록 펌핑부(52)의 작동할 수 있다. 반대로, 컨트롤러(70)는 습도계(80)를 통해 측정된 습도가 기설정된 습도 이상이면, 재배공간(311)으로 물의 공급을 중단하도록 펌핑부(52)의 작동을 정지할 수 있다.
컨트롤러(70)는 용존 산소계(90)를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 이상이면, 공기관부(41)의 타단부가 제1높이에 위치하도록 액추에이터부(42)를 제어하고, 하부공간(142)에서 상부공간(141) 또는 상부공간(141)에서 하부공간(142)으로 향하는 기류가 발생하도록 팬 모듈부(43)를 제어할 수 있다.
반대로, 컨트롤러(70)는 용존 산소계(90)를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 미만이면, 공기관부(41)의 타단부가 제2높이에 위치하도록 액추에이터부(42)를 제어하고, 상부공간(141)에서 하부공간(142)으로 향하는 기류가 발생하도록 팬 모듈부(43)를 제어할 수 있다.
이에 따라, 식물 재배 장치(1)는 공기 순환 유닛(40)을 통해 상부공간(141)과 하부공간(142) 간에 공기 순환이 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 수조 유닛(20) 내 저장된 물의 용존 산소량을 증가시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1 : 식물 재배 장치
10 : 하우징 유닛
20 : 수조 유닛
30 : 재배 유닛
40 : 공기 순환 유닛
50 : 물 공급 유닛
60 : 광 공급 유닛
70 : 컨트롤러
10 : 하우징 유닛
20 : 수조 유닛
30 : 재배 유닛
40 : 공기 순환 유닛
50 : 물 공급 유닛
60 : 광 공급 유닛
70 : 컨트롤러
Claims (5)
- 개폐 가능한 내부공간이 형성되는 하우징 유닛과,
상기 내부공간의 하부에 배치되고 상부가 개구된 저장공간이 형성되는 수조 유닛과,
상기 내부공간의 중앙부에 배치되어 상기 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하며, 상부가 개구된 재배공간이 형성되고 하면에 물의 배출을 위한 배출구가 형성되는 재배 유닛과,
상기 하우징 유닛에 결합되어 상기 상부공간과 상기 하부공간 간에 공기의 이동을 발생시키는 공기 순환 유닛과,
상기 하우징 유닛에 결합되어 상기 저장공간의 물을 상기 재배공간으로 공급하는 물 공급 유닛과,
상기 재배공간의 상측에 위치하여 상기 재배공간으로 빛을 공급하는 광 공급 유닛과,
상기 공기 순환 유닛, 상기 물 공급 유닛 및 상기 광 공급 유닛을 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 재배 유닛은,
상기 재배공간이 형성되는 재배박스부와,
상기 재배공간에 순서대로 적층되는 제1패브릭부, 단열패드부, 절곡판부, 거름망부, 발열패드부 및 제2패브릭부를 포함하고,
상기 절곡판부는,
하나의 골을 중심으로 상호 대칭되는 한 쌍의 돌기가 형성되되, 상기 골의 바닥면에 복수의 배수구가 일정간격 이격되어 형성되며,
상기 발열패드부는,
발열작용을 행하는 열선부재와,
상기 열선부재로부터 발열된 열을 외부로 발산하는 발산판부재와,
상기 거름망부에 접촉하며 상기 열선부재로부터 발열된 열을 차단하되, 상기 열선부재를 사이에 두고 상기 발산판부재와 결합되는 단열판 부재를 포함하고,
상기 제2패브릭부의 상부에는 흙이 위치하며,
상기 하우징 유닛은,
내부공간을 가지며, 상면과 전면에 걸쳐 상기 내부공간과 연통되는 개구가 형성되는 육면체 형태의 본체와,
상기 개구와 대응되는 위치에 마련되어 슬라이딩 이동에 따라 상기 개구를 적어도 일부 개방 또는 폐쇄하는 제1리드 및 제2리드를 포함하고,
상기 제1리드 및 상기 제2리드는, 중앙부가 절곡된 플레이트 형태로 형성되며, 상호가 일부 중첩되도록 간극을 사이에 두고 대면하게 마련되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 공기 순환 유닛은,
일단부가 상기 상부공간에 위치하고 타단부가 상기 하부공간에 위치하도록 상기 하우징 유닛의 제1측면을 관통하여 결합되며, 신장 및 수축에 따라 상기 하부공간 내 타단부의 높이가 조정 가능하도록 형성되는 공기관부와,
상기 공기관부를 신장 또는 수축시키는 액추에이터부와,
상기 공기관부에 결합되며 작동에 따라 공기의 흐름을 발생시키는 팬 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 물 공급 유닛은,
일단부가 상기 상부공간에 위치하고 타단부가 상기 하부공간과 위치되도록 상기 하우징 유닛의 제2측면을 관통하여 결합되는 수관부와,
상기 수관부에 결합되며 작동에 따라 수류를 발생시키는 펌핑부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 저장공간 내 물의 용존 산소 농도를 측정하는 용존 산소계를 더 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 용존 산소계를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 이상인 경우 상기 공기관부의 타단부가 제1높이에 위치하도록 상기 액추에이터부를 제어하고, 상기 용존 산소계를 통해 측정된 용존 산소 농도가 기설정된 농도 미만인 경우 상기 공기관부의 타단부가 제2높이에 위치하도록 상기 액추에이터부를 제어하며,
상기 제2높이는 상기 제1높이 보다 낮게 위치하며, 상기 공기관부의 타단부의 적어도 일부가 상기 저장공간 내에 위치하는 높이인 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
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| KR (1) | KR102489525B1 (ko) |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |