KR102648407B1 - 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기 - Google Patents

산소수를 이용한 멀티 식물 재배기 Download PDF

Info

Publication number
KR102648407B1
KR102648407B1 KR1020220143884A KR20220143884A KR102648407B1 KR 102648407 B1 KR102648407 B1 KR 102648407B1 KR 1020220143884 A KR1020220143884 A KR 1020220143884A KR 20220143884 A KR20220143884 A KR 20220143884A KR 102648407 B1 KR102648407 B1 KR 102648407B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nutrient solution
plant
cultivation
temperature
present
Prior art date
Application number
KR1020220143884A
Other languages
English (en)
Inventor
진봉연
진권
이순
진솔
Original Assignee
농업회사법인 주식회사 팜스토어
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 농업회사법인 주식회사 팜스토어 filed Critical 농업회사법인 주식회사 팜스토어
Priority to KR1020220143884A priority Critical patent/KR102648407B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102648407B1 publication Critical patent/KR102648407B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/727—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation using pure oxygen or oxygen rich gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B21/00—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02—Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002—Liquid coolers, e.g. beverage cooler
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0077—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for tempering, e.g. with cooling or heating circuits for temperature control of elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 하나의 수경 재배기에서 생육 조건이 다양한 식물을 재배하기 위해, 식물에 따라 서로 다른 양액 조건을 충족시켜 하나의 수경 재배기에서 다양한 식물을 재배할 수 있는 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 복수의 재배 베드에 양액 조건에 따라 각각의 양액을 공급하는 복수의 양액 공급 펌프; 및 공급되는 각각의 상기 양액의 온도를 각각 제어하는 냉각 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

산소수를 이용한 멀티 식물 재배기{MULTI PLANT CULTIVATING DEVICE USING OXYGEN WATER}
본 발명은 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기에 관한 것으로, 특히 하나의 재배기에서 식물에 따라 각기 다른 양액을 공급할 수 있는 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기에 관한 것이다.
산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 각종 공장 시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히, 화학비료 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.
이에 대해, 복층의 선반으로 이루어진 프레임에서 배양액이 담기는 팔레트와 조명기구를 이용하여 버섯이나 야채류 등의 식물을 재배하는 식물재배기(plant cultivation device)에 대한 관심이 증가하고 있다.
식물재배기는 빛이나 온도가 인공적으로 조절되기 때문에 기후의 변화 등에 의한 흉작이나 과다 생산없이 고품질 야채를 안정적으로 공급할 수 있고, 모양, 맛, 영양소 등을 일정 범위로 관리할 수 있으며, 무농약 재배가 가능하여 먹거리에 대한 불안을 해소할 수 있다.
이와 같이, 식물재배기는 광원 모듈의 전자 제어를 통해 인공적으로 조명 환경을 조성하고, 배양액 모듈의 전자 제어를 통해 인공적으로 수분 환경과 영양분 환경을 조성하고, 공기조화 모듈의 제어를 통해 인공적으로 기류 환경과 온열 환경을 조성할 수 있으므로 일반적인 자연 재배에 비해 효율적인 수확이 가능하고, 실내에서도 필요한 식물을 재배할 수 있다.
최근에는 이러한 경향에 맞추어 사계절 수확이 가능한 수경 재배가 널리 이용되고 있다.
수경 재배는 토양을 이용하지 않고 각종 필요 양분을 용해시킨 물, 즉, 양액을 이용하여 식물을 재배하는 방법을 말하며, 이러한 수경 재배법을 이용한 식물 재배기가 개발되기도 하였다.
수경 재배가 가능한 식물 재배기는 기존에는 양액의 공급 방식에 따라 담액식, 박막식, 분무식으로 구분될 수 있다.
담액식 식물 재배기의 경우 고온의 환경에서 재배 베드에 고여있는 양액이 부패하는 문제가 있으므로, 얇은 막처럼 재배 베드 내에서 낮은 높이로 양액을 순환시켜 뿌리에 수분, 영양분 등을 함께 공급할 수 있는 박막식 식물 재배기가 현재 널리 보급되고 있다.
박막식 식물 재배기의 경우에도, 파종 이후 발아하여 떡잎이 나오고 뿌리가 자라나 재배 베드의 바닥을 따라 흐르는 양액을 흡수할 수 있기까지는 식물의 상부에 수시로 양액을 공급해야 하는 번거로움이 따른다.
한편, 분무식 식물 재배기의 경우 대부분 식물의 특정 부위에 국부적으로 양액을 분무하는 형태를 가지고 있다.
하지만, 이와 같은 기존의 식물 재배기는 재배 베드에 하나의 식물만을 재배할 수 있는 것으로, 종이 다른 다양한 식물을 재배할 수 없는 문제점이 있다.
국내 공개특허공보 제10-2022-0034370호
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 하나의 수경 재배기에서 생육 조건이 다양한 식물을 재배하기 위해, 식물에 따라 서로 다른 양액 조건을 충족시켜 하나의 수경 재배기에서 다양한 식물을 재배할 수 있는 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 복수의 재배 베드에 양액 조건에 따라 각각의 양액을 공급하는 복수의 양액 공급 펌프; 및 공급되는 각각의 상기 양액의 온도를 각각 제어하는 냉각 시스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기에서, 상기 냉각 시스템은, 하나의 냉각기; 및 상기 재배 베드의 개수에 대응하는 열교환 코일이 각각 독립적으로 설치되어 상기 양액 조건에 따른 각각의 상기 양액의 온도가 유지되도록 열교환되는 열교환기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 양액 요구량이 다른 복수의 상기 재배 배드에 독립적으로 각각 다른 양액을 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 상기 냉각 시스템을 이용하여 복수의 상기 재배 베드의 양액 온도를 각각 제어하며, 상기 재배 베드 하부 측에 적층 구조로 되어 있는 공기 유격 패드가 설치되어 상기 재배 베드에서 일어나는 결로를 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 복수의 상기 재배 베드를 사용자의 요구에 따라 각각 독립적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기에서, 상기 제어부는, 각각의 상기 재배 베드에서 재배되는 식물의 종류에 따라 광입자의 양을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 여닫이 도어를 구비하는 챔버; 복수의 상기 재배 베드에 광을 주사시키는 복수의 LED를 갖는 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 상기 챔버 하부에 설치되어, 상기 용액 내 용존 산소를 높여주는 산소 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 상기 산소 공급부에 의해 공급되는 산소의 이물질을 제거하는 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기는, 상기 챔버 내의 복수의 재배 베드에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 온도를 유지하는 온도 조절부; 및 상기 챔버 내의 복수의 재배 베드에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 습도를 유지하는 습도 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
기타 실시 예의 구체적인 사항은 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 및 첨부 "도면"에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 각종 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 각 실시 예의 구성만으로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로도 구현될 수도 있으며, 단지 본 명세서에서 개시한 각각의 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐임을 알아야 한다.
본 발명에 의하면, 하나의 수경 재배기에서 생육 조건이 다양한 식물을 재배하기 위해, 식물에 따라 서로 다른 양액 조건을 충족시켜 하나의 수경 재배기에서 다양한 식물을 재배할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 전체 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 내부 구성을 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 내부 구성을 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 특징 구성을 나타내는 블록도.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 전체 구성을 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 챔버(100)와, 하층부(200)를 포함한다.
챔버(100)에서는 복수의 재배 베드(110)에서 각각의 식물, 즉 멀티 식물을 재배한다.
또한, 챔버(100)는 여닫이 도어를 구비한다.
하층부(200)에서는 챔버(100)의 복수의 재배 베드(110)에 양액과 산소를 공급한다.
본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 하나의 수경 재배기에서 생육 조건이 다양한 식물을 재배하기 위해, 식물에 따라 서로 다른 양액 조건을 충족시켜 하나의 수경 재배기에서 다양한 식물을 재배할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 양액 요구량이 다른 복수의 재배 배드(110)에 독립적으로 각각 다른 양액을 공급한다.
또한, 후술하는 냉각 시스템(220)을 이용하여 복수의 재배 베드(110)의 양액 온도를 각각 제어한다.
이와 같은 챔버(100)와, 하층부(200)에 대해 좀 더 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 내부 구성을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 내부 구성을 나타내는 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 직육면체 형상으로 상부가 개방된 형상의 재배 베드(110)와, 판 형상의 받침판(120)과, 받침판(120)을 지지하는 복수 개의 받침부를 갖는 고정 프레임(130)을 포함한다.
여기서, 재배 베드(110)는 단(短) 측면의 일 측의 일 단부 영역에 위치하는 유입부(140)와, 단(短) 측면의 일 측의 타 단부 영역 및 단(短) 측면의 타 측의 양단부 영역에 위치하는 유출부(150)와, 하면의 소정 영역에 위치하는 토출구(160)와, 재배 베드(110)의 중공에 채워지는 양액의 수면에 부유가능한 모종판(170)을 포함한다.
고정 프레임(130)은, 받침판(120)의 하부에 장변을 따라 소정 위치에 위치하는 광원부(도시 생략)와, 받침판(120)의 장변 및 단변이 만나는 모서리 영역 중 대각 위치에 각각 관통홀(190)을 포함한다.
또한, 재배 베드(110)와, 고정 프레임(130)이 순차적으로 반복하여 적층된다.
이와 같이 순차적으로 적층된 재배 베드(110)와, 고정 프레임(130)은 챔버(100) 내에 설치된다.
여기서, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 유입부(140) 및 유출부(150)는 예를 들어, 상부 및 하부 2개의 구멍으로 이루어지며, 상부 재배 베드(110)의 일 유출부(150) 중 상부 구멍(A)과 중간 재배 베드(110)의 일 유출부(150) 중 상부 구멍(A')을 연결하는 제 2 파이프(320) 및 중간 재배 베드(110)의 타 유출부(150) 중 상부 구멍과 하부 재배 베드(110)의 타 유출부(150) 중 상부 구멍을 연결하는 제 3 파이프(330)를 더 포함한다.
이러한 제 2 파이프(320) 및 제 3 파이프(330)는 상부에서 보았을 때 대각 위치에 각각 위치한다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 최상부 재배 베드(110)의 유입부(140) 중 상부 구멍(C)은 양액의 수온을 조절하는 칠러(400)와 제 1 파이프(310)로 연결되며, 칠러(400)와 양액 내 용존 산소를 높이는 용해기(500)는 제 4 파이프로 연결되되, 칠러(400)와 연결된 제 4 파이프 및 워터 칠러(400)와 연결된 제 1 파이프(310)를 통해 용해기(500)로부터 산소가 용해된 용존수가 공급된다.
본 실시예에서 용해기(500)는 챔버(100) 하부의 하층부(200)에 설치되어, 용액 내 용존 산소를 높여주는 산소 공급부의 역할을 수행한다.
이때, 산소 공급부에 의해 공급되는 산소의 이물질을 필터부(도시 생략)가 제거할 수 있다.
게다가, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는, 상부 재배 베드(110) 내에 양액이 충만하면, 상부 재배 베드(110)의 일 유출부(150) 중 상부 구멍(A)과 중간 재배 베드(110)의 일 유출부(150) 중 상부 구멍(A')을 연결하는 제 2 파이프(320)를 통해 상부 재배 베드(110)에 충만한 양액이 자연낙하하여 중간 재배 베드(110) 내에 채워지며, 중간 재배 베드(110) 내에 양액이 충만하면, 중간 재배 베드(110)의 타 유출부(150) 중 상부 구멍과 하부 재배 베드(110)의 타 유출부(150) 중 상부 구멍을 연결하는 제 3 파이프를 통해 중간 재배 베드(100)에 충만한 양액이 자연낙하하여 하부 재배 베드(110) 내에 채워진다.
이와 같은 구성에 의해, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 일정한 간격을 두고 층으로 이루어진 재배 베드(110)에 의해, 수경 재배를 할 수 있으며, 최상위에 위치하는 재배 베드(110)로부터 하부에 각각 위치하는 재배 베드(110)로 양액의 자연낙하가 이루어지며, 양액의 배출 높이에 따라 양액의 수위를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 하층부(200)는 칠러(400)와 용해기(500)를 포함하고 있다.
여기서, 칠러(400)는 양액의 수온을 조절하며, 용해기(500)는 양액 내 용존 산소를 높이는 역할을 수행한다.
즉, 용해기(500)와 연결된 양액 공급 펌프(210)가 양액을 순환시키도록 작동할 경우, 양액의 온도가 올라가게 된다.
온도가 올라간 양액은 용해기(500)로부터 제 4 파이프를 통해 칠러(400)로 공급되며, 칠러(400)의 냉각기에 의해 온도가 올라간 양액은 냉각된다.
이때, 제어부(600)를 통해 양액의 온도를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(600)는 용해기(500)와 연결된 양액 공급 펌프(210)를 이용하여 높이가 다른 각각의 재배 베드(110)에 일정량의 양액을 공급할 수 있는 수위 조절부와, 양액 공급 펌프(210)에서 양액의 공급을 중단하여도 높이가 다른 재배 베드(110) 내의 양액이 각각 일정하도록 유지시켜주는 양액 유지부를 더 구비함으로써, 각각의 기능을 수행하게 된다.
한편, 용해기(500)와 연결된 양액 공급 펌프(210)는 용존수와 양액을 공급하게 되며, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 재배 베드(100) 내에 있는 양액에 용존 산소가 공급될 경우에만, 식물의 뿌리가 양액에 잠기게 되고, 재배 베드(110)에 용존수가 공급되지 않을 경우, 재배 베드(110) 내의 양액이 자연낙하하여 최하위 재배 베드(110)에 형성된 토출구를 통해 배출된다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 재배 베드(110) 하부 외측의 소정 영역에는 복수의 센서를 더 포함하되, 이 센서는 식물의 성장에 따라 식물의 높이를 감지하고, 이러한 식물 높이에 맞게끔 양액을 더 공급하거나 양액을 토출구를 통해 배출함으로써 모종판(170)을 상하로 이동시키게 된다.
한편, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)에서, 받침판(120)의 외측 하부에 설치되며 복수의 재배 베드(110)에 광을 주사시키는 복수의 LED를 갖는 광원부는 식물의 성장 과정에 따라 LED 파장을 조절 가능하며, 이러한 LED는 청색의 LED 파장을 예를 들어, 200㎚ ~ 550㎚의 파장으로 조절하고 광입자의 양은 예를 들어, 0μmol/㎡ｓ ~ 300μmol/㎡ｓ까지 조절할 수 있으며, 적색의 LED 파장을 예를 들어, 500㎚ ~ 880㎚의 파장으로 조절하고 광입자의 양은 예를 들어, 0μmol/㎡ｓ ~ 500μmol/㎡ｓ까지 조절할 수 있다.
광원부가 받침판(120)의 외측 하부에 장변을 따라 소정 위치에 위치하는 이유는 식물이 광(光)을 향해 성장하는 성질이 있기 때문에, 어느 일 방향으로 성장하지 않고, 상부를 향해 직립하여 성장하도록 하기 위함이다.
이러한, 광의 파장은 식물 성장에 매우 중요하다.
일반적인 광의 파장은 파장의 조절이 불가능하지만, LED 광은 파장의 조정이 가능하다.
이와 같은 LED 광은 기존 광에 비해 전기료도 저렴한 장점이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기의 특징 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 복수의 양액 공급 펌프(210)와, 냉각 시스템(220)을 포함한다.
여기서, 복수의 양액 공급 펌프(210)는 복수의 재배 베드(110)에 양액 조건에 따라 각각의 양액을 공급한다.
또한, 냉각 시스템(220)은 공급되는 각각의 양액의 온도를 각각 제어한다.
이러한 냉각 시스템(220)은 냉각기, 예를 들어 칠러(400)와, 열교환기(300)를 포함한다.
본 발명에서, 냉각기, 즉 칠러(400)는 하나를 이용하며, 열교환기(300)는 재배 베드(110)의 개수에 대응하는 열교환 코일(350)이 각각 독립적으로 설치되어 양액 조건에 따른 각각의 양액의 온도가 유지되도록 열교환된다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 재배 베드(110)의 양액의 온도가 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000) 실내 온도보다 낮은 온도를 유지하는 조건에서 발생되는 재배 베드(110) 하부 측에 일어나는 결로 현상을 방지하기 위하여, 각각의 재배 베드(110)와 받침판(120) 사이에 적층 구조로 되어있는 공기 유격 패드(111)가 설치되어 있어, 재배 베드(110)에서 일어나는 결로를 방지할 수 있다.
또한, 제어부(600)는 복수의 재배 베드(110)를 사용자의 요구에 따라 각각 독립적으로 제어한다.
이러한 제어부(600)는 유량 제어부와, 광원부와, 온도 조절부와, 습도 조절부를 각각 제어한다.
즉, 제어부(600)는 유량 제어부에 의해 용존수와, 양액 등의 유량을 제어하고, 광원부에 의해 각각의 재배 베드(110)에서 재배되는 식물의 종류에 따라 광입자의 양을 제어하며, 온도 조절부에 의해 챔버(100) 내의 복수의 재배 베드(110)에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 온도를 유지하도록 제어하고, 습도 조절부에 의해 챔버(100) 내의 복수의 재배 베드(110)에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 습도를 유지하도록 제어한다.
즉, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 하층부(200)는 냉각 시스템(220)은 예를 들어, 칠러(400)와 용해기(500)를 포함하고 있다.
여기서, 칠러(400)는 양액의 수온을 조절하며, 용해기(500)는 양액 내 용존 산소를 높이는 역할을 수행한다.
즉, 용해기(500)와 연결된 양액 공급 펌프(210)가 양액을 순환시키도록 작동할 경우, 양액의 온도가 올라가게 된다.
온도가 올라간 양액은 용해기(500)로부터 칠러(400)로 공급되며, 칠러(400)의 냉각기에 의해 온도가 올라간 양액은 냉각된다.
이때, 제어부(600)를 통해 양액의 온도를 제어할 수 있다.
즉, 칠러(400)는 열 교환기(300)와 연결되어 있으며, 열 교환기(300)는 재배 베드(110)의 개수에 대응하는 열교환 코일(350)이 각각 독립적으로 설치되어 양액 조건에 따른 각각의 양액의 온도가 유지되도록 열교환된다.
또한, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 재배 베드(110)의 양액의 온도가 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000) 실내 온도보다 낮은 온도를 유지하는 조건에서 발생되는 재배 베드(110) 하부 측에 일어나는 결로 현상을 방지하기 위하여, 각각의 재배 베드(110)와 받침판(120) 사이에 적층 구조로 되어있는 공기 유격 패드(111)가 설치되어 있어, 재배 베드(110)에서 일어나는 결로를 방지할 수 있다.
이와 같이 열교환된 각각의 온도를 유지하는 양액은 복수의 양액 공급 펌프(210)에 의해 복수의 식물 재배기(110)에 각각 독립적으로 공급된다.
즉, 4개의 재배 베드(110)가 있을 경우, 각기 양액 조건이 다른 상추나, 로메인, 인삼, 시금치 등을 각각의 재배 베드(110)에 독립적으로 재배할 수 있다.
양액의 온도를 제어하는 냉각기인 칠러(400)의 냉각 유니트가 열교환기(300)를 거쳐 양액의 온도를 제어할 수 있는 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)에서, 종래의 열교환기는 하나의 식물 재배기에서 양액의 입출구가 각기 한 개로 구성되어 있으므로, 한 대의 펌프로 재배 베드(110) 전체에 같은 양액만을 공급할 수 있는 구조로 되어 있다.
하지만, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)에서는, 열교환기(300)의 양액 입출구가 하나로 되어 있는 기존 방법에서 여러 개의 독립된 열교환 코일(350)이 설치되고, 이러한 열교환 코일(350)에 전류를 흘려 전류 또는 전압을 조절하여 각기 다른 양액 조건으로 운송하는 양액 공급 펌프(210)에 의해, 하나의 냉각기, 즉 칠러(400)를 사용하여 각기 다른 양액을 요구하는 식물들의 특징에 맞는 양액을 식물이 요구하는 조건(온도)으로 공급함으로써, 한 대의 재배기에서 다양한 식물들을 재배할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)에서는, 복수개의 입출입구가 설치되어 있고, 입출입구의 양액 공급 기능이 각기 독립적으로 구성되어 있으며, 각각의 양액 공급 펌프(210)에 의해 각각의 재배 베드(110)에 양액을 공급할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)는 수직형 재배 시스템을 기본으로 하나, 장소와 조건에 따라 수평 또는 기타 멀티 시스템으로도 사용할 수 있다.
한편, 온도 조절부는 챔버(100) 내부의 온도를 일정한 온도로 유지하기 위한 펠티어 소자를 포함할 수도 있다.
온도 조절부는 챔버(100) 내부의 온도를 일정한 온도로 유지하기 위한 펠티어 소자를 구비할 수 있는데, 온도 조절부는 펠티어 소자를 중심에 위치시키고, 양쪽면에 방열판을 구비하고, 방열판 외측으로 가열 및 냉각된 공기를 챔버(100) 내부 또는 외부로 유입 또는 방출시키기 위한 팬유닛(fan unit)을 구비하는 구조로 형성될 수 있다.
여기서 온도 조절은 펠티어 소자를 이용할 수 있다.
펠티어 소자는 펠티어 효과를 이용하여 소자 양단의 온도 차이를 유지하는 소자이다.
펠티어 효과는 전류를 흘려주면 전도성 물질 여러 층의 양끝에 온도 차이가 지속되는 현상을 말하는 것으로, 이 효과를 이용한 소자를 펠티어 소자 또는 열전소자라고 한다.
즉, 저온 냉각을 필요로하는 반대편의 고온 부분을 강제 냉각시키면 저온부의 열이 고온쪽으로 전달되는 효과를 발생하는 소자로서, 인가되는 전류의 방향에 따라 펠티어 소자 양쪽의 온도를 조절할 수 있게 되어, 본 발명의 실시예에 따른 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기(1000)의 챔버(100) 후면의 각각의 재배 베드(110)의 중심부에 펠티어 소자, 방열판 및 펜을 구비하여, 챔버(100) 내 온도가 적정 온도 이상 올라가면 챔버(100) 방향의 펠티어 소자 부분을 냉각시켜 팬유닛(fan unit)을 통해 차가워진 공기를 유입시켜 챔버(100) 내부의 온도를 낮출수 있게 되고, 챔버(100) 내 온도가 적정 온도 이하로 내려가면 챔버(100) 방향의 펠티어 소자 부분을 가열시켜 팬유닛을 통해 가열된 공기를 유입시켜 챔버(100) 내부의 온도를 올릴 수 있게 되어, 미리 설정된 각각의 재배 베드에 적정한 온도 범위 내에서 챔버(100) 내부의 온도를 유지할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 하나의 수경 재배기에서 생육 조건이 다양한 식물을 재배하기 위해, 식물에 따라 서로 다른 양액 조건을 충족시켜 하나의 수경 재배기에서 다양한 식물을 재배할 수 있는 효과가 있다.
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.
100 : 챔버
110 : 재배 베드
120 : 받침판
130 : 고정 프레임
140 : 유입부
150 : 유출부
160 : 토출구
170 : 모종판
190 : 관통홀
200 : 하층부
210 : 양액 공급 펌프
220 : 냉각 시스템
300 : 열교환기
350 : 열교환 코일
400 : 칠러
500 : 용해기
600 : 제어부

Claims (10)

  1. 복수의 재배 베드에 양액 조건에 따라 각각의 양액을 공급하는 복수의 양액 공급 펌프;
    공급되는 각각의 상기 양액의 온도를 각각 제어하는 냉각 시스템; 및
    복수의 상기 재배 베드를 사용자의 요구에 따라 각각 독립적으로 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 냉각 시스템은,
    하나의 냉각기;
    상기 재배 베드의 개수에 대응하는 열교환 코일이 각각 독립적으로 설치되어 상기 양액 조건에 따른 각각의 상기 양액의 온도가 유지되도록 열교환되는 열교환기; 및
    양액 내 용존 산소를 높이는 용해기;를 포함하고,
    상기 용해기와 연결된 상기 양액 공급 펌프가 양액을 순환시키면 양액의 온도가 올라가며, 온도가 올라간 상기 양액은 상기 용해기로부터 상기 냉각기로 공급되어 냉각되고,
    상기 냉각기와 연결된 상기 열교환기로 공급된 양액은 양액 조건에 따른 각각의 양액의 온도가 유지되도록 열교환되며,
    상기 열교환기에 설치된 복수의 독립된 열교환 코일에 연결되어 있는 각기 다른 양액 공급 펌프의 유량을 제어하여 양액의 조건을 제어하고,
    상기 제어부는 양액의 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    양액 요구량이 다른 복수의 상기 재배 베드에 독립적으로 각각 다른 양액을 공급하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각 시스템을 이용하여 복수의 상기 재배 베드의 양액 온도를 각각 제어하며,
    상기 재배 베드 하부 측에 적층 구조로 되어 있는 공기 유격 패드가 설치되어 상기 재배 베드에서 일어나는 결로를 방지하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    각각의 상기 재배 베드에서 재배되는 식물의 종류에 따라 광입자의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    여닫이 도어를 구비하는 챔버;
    복수의 상기 재배 베드에 광을 주사시키는 복수의 LED를 갖는 광원부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 챔버 하부에 설치되어, 상기 양액 내 용존 산소를 높여주는 산소 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 산소 공급부에 의해 공급되는 산소의 이물질을 제거하는 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 챔버 내의 복수의 재배 베드에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 온도를 유지하는 온도 조절부; 및
    상기 챔버 내의 복수의 재배 베드에 재배되는 식물의 종류에 따라 각각 다른 습도를 유지하는 습도 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    산소수를 이용한 멀티 식물 재배기.
KR1020220143884A 2022-11-01 2022-11-01 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기 KR102648407B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220143884A KR102648407B1 (ko) 2022-11-01 2022-11-01 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220143884A KR102648407B1 (ko) 2022-11-01 2022-11-01 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102648407B1 true KR102648407B1 (ko) 2024-03-18

Family

ID=90474016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220143884A KR102648407B1 (ko) 2022-11-01 2022-11-01 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102648407B1 (ko)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072980A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Green System:Kk 農業用ハウスの断熱空間構造
JP2010088425A (ja) * 2008-09-11 2010-04-22 Japan Greenfarm Co Ltd 植物栽培システムおよび植物栽培プラント
KR101780480B1 (ko) * 2015-06-04 2017-09-21 주식회사 동광테크 수경 재배 장치
KR20200066001A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 대산정밀 수경 재배기 및 그 제어방법
KR102175140B1 (ko) * 2018-11-06 2020-11-05 대한민국 다단식 식물재배장치
KR102371935B1 (ko) * 2021-04-06 2022-03-10 주식회사 바이에스투 원격 제어가 가능한 농업용 연무기
KR20220034370A (ko) 2020-09-11 2022-03-18 (주)드림팜솔루션 식물재배기

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008072980A (ja) * 2006-09-22 2008-04-03 Green System:Kk 農業用ハウスの断熱空間構造
JP2010088425A (ja) * 2008-09-11 2010-04-22 Japan Greenfarm Co Ltd 植物栽培システムおよび植物栽培プラント
KR101780480B1 (ko) * 2015-06-04 2017-09-21 주식회사 동광테크 수경 재배 장치
KR102175140B1 (ko) * 2018-11-06 2020-11-05 대한민국 다단식 식물재배장치
KR20200066001A (ko) * 2018-11-30 2020-06-09 주식회사 대산정밀 수경 재배기 및 그 제어방법
KR20220034370A (ko) 2020-09-11 2022-03-18 (주)드림팜솔루션 식물재배기
KR102371935B1 (ko) * 2021-04-06 2022-03-10 주식회사 바이에스투 원격 제어가 가능한 농업용 연무기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6760436B2 (ja) 植物栽培方法及び施設
JP6414824B2 (ja) 自動式水耕栽培温室工場
JP2021531792A (ja) 自動植物成長システム
JP7238947B2 (ja) なす科の苗栽培装置及び栽培方法
US20200236871A1 (en) Method and system for the air conditioning of closed environments, in particular for vertical farms
KR101022025B1 (ko) 식물 재배 장치
US20200260673A1 (en) Cultivation method of agricultural products
KR101873374B1 (ko) 수경 재배기
JP2015084750A (ja) 植物栽培システム、植物栽培装置及び植物栽培方法
KR102088593B1 (ko) 순환식 버섯재배 시스템
JP2010279269A (ja) 野菜工場
AU2018229982A1 (en) Rice seedling cultivation device and rice seedling cultivation method
KR102450980B1 (ko) 식물재배기
KR102648407B1 (ko) 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기
KR102175322B1 (ko) 자체 양액 순환형 생육온도 조절 식물 재배기
JPH01235524A (ja) 完全制御型植物工場
KR20150068625A (ko) 밀폐형 자동화 벼 발아 육묘 설비 시스템
KR200478677Y1 (ko) 스마트 양액분사장치를 구비한 씨앗 재배장치
JPH01235525A (ja) 水耕栽培方法およびその方法で使用する栽培ベッドおよび栽培ポット
KR20230045907A (ko) 광 조사 거리조절이 가능한 포그포닉 스마트팜
JP2003265057A (ja) 養液栽培装置、養液栽培方法、及び養液栽培プラント
CN114727582A (zh) 气耕系统以及方法
JP6599712B2 (ja) 株元温度制御機構付栽培装置
JPH01225422A (ja) 完全制御型植物工場の建屋
KR20240047804A (ko) 산소수를 이용한 멀티 식물 재배기

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant