KR200317057Y1 - 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상세하게는 화분에 심어진 식물 성장조건을 미리 데이터 베이스화 하고, 이를 이용하여 토양의 습도 및 온도를 시간별로 측정하여 물의 공급 및 토양의 가열이 수행되도록 하므로써 식물이 최적의 조건에 의해 성장할 수 있도록 한 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은, 일측에 내부로 물이 공급되기 위한 펌프를 수반하며, 그 내부에 담겨진 흙을 가열하기 위한 히터가 내장된 화분용기와; 화분용기에 담겨진 흙 및 화분 주변공간의 온도 및 식물 및 흙의 수분이 함유된 습도를 감지하여 감지된 신호를 발생시키는 감지부와; 상기 감지부에 의해 발생된 감지신호를 전달받아 메모리에 저장된 식물성장의 데이터 베이스와 비교판단하여, 화분용기 내부의 히터 구동 및 펌프를 구동하기 위한 신호를 발생시키는 제어부와; 상기 제어부의 신호를 전달받아 히터 및 펌프를 구동시키는 구동부로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분을 제공한다.

Description

식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분{A pot having environment control system for plant}

본 고안은 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분에 관한 것으로써, 상세하게는 화분에 심어진 식물 성장조건을 미리 데이터 베이스화 하고, 이를 이용하여 토양의 습도 및 온도를 시간별로 측정하여 물의 공급 및 토양의 가열이 수행되도록 하므로써 식물이 최적의 조건에 의해 성장할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 밭에서 파종되어 화분에 이식되는 식물은 관상용도로 주택이나 사무실, 영업장 내부에서 실내환경의 미관을 제공하게 되며, 이 화분은 식물의 성장되는 크기에 대응되는 크기로 형성되고, 이와 같은 관상식물은 식물을 관리하는 관리자의 꾸준한 관심과 온도변화에 따른 위치 이동 및 수분의 공급 등을 수행하여 보다 오랜기간 그 미관을 유지하며 성장할 수 있도록 하게 된다.

상기 화분의 개략적인 구성을 살펴보면 대체로 상측이 넓고 하측이 좁은 형태의 용기에 흙이 담겨지도록 하고, 식물이 이식된 후 물(수분)을 공급할 때 공급된 물이 하측으로 배출되도록 하는 배출구멍이 하측에 형성된다.

이와 같은 화분은 이식된 식물을 성장시키기 위해서 그 식물에 대한 전반적인 지식을 가져야만 식물을 오랜기간 성장유지시킬 수 있기 때문에 전문인이 아니라면 식물에 대한 사전지식을 직접 익혀야 하는 등의 번거로움이 발생된다.

또한, 상기 식물이 최근 각광받는 기능성 관상식물인 허브 등과 같은 방향,방충, 약용으로 사용되는 식물의 경우에는 상기 전문적인 재배지식이 더욱 절실히 요구되어 몇번의 식물재배에 대한 실패를 경험한 후에야 올바로 키우게 되는 결점도 발생된다.

상기된 것과 같은 문제점을 해소하기 위해 화분에 이식된 식물의 성장조건이나 현제의 성장상태 등의 제반 조건을 사용자가 인지할 수 있도록 디스플레이하는 "성장환경 제어가 가능한 디지털 화분"이 2001년 08월 23일자 출원되어 2001년 11월 05일자 등록된 실용신안등록 제254368호(이하, 기 등록고안)로 개시된 바 있다.

이와 같은 기 등록고안의 화분은 조사되는 광량, 온도, 함유수분, 식물에너지를 감지할 수 있도록 한 감지센서를 화분에 장착시키고, 이 센서에 의해 감지된 정보를 컴퓨터로 송출하여 컴퓨터를 통해 식물의 성장상태가 디스플레이 되도록 하는 것이다.

즉, 이와 같은 화분은 식물이 성장되고 있는 상태를 사용자가 직접 인지하고, 수분공급이나 온도를 변화시키기 위한 실내의 온도조절 등의 행위를 직접 수행하도록 하여 식물이 보다 장기간 우수한 상태로 성장할 수 있도록 하게 되는 것이다.

상기한 기 등록고안의 화분은 관리자가 식물의 성장상태를 인지하고, 식물을 성장시키기 위한 온도변화, 수분공급 등의 행위를 직접 수행해야만 하는 번거로움이 발생되어, 다량의 화분을 관리해야하는 플라워샵 등에는 적용하기 어려운 기술이라는 문제점이 노출되며, 특히, 이와 같은 문제점은 관리자의 휴가, 출장 등의 이유에 따른 장기부재 상황이 발생되었을 때 더욱 가중되는 현실이다.

또한, 상기 식물의 성장조건을 관리자가 정확히 인지한 후에도 식물관리에 미숙한 관리자의 경우 온도의 과다한 변화, 수분의 과다, 또는 부족한 공급 등에 의해 식물의 성장환경이 크게 변화되고, 이로인해 식물의 성장에 악영향이 발생되어 목적하는 기간까지 식물을 우수한 상태로 성장유지시키기 어려운 문제점이 발생된다.

또한, 상기 컴퓨터를 이용한 성장환경의 디스플레이는 반드시 컴퓨터를 요구하기 때문에 컴퓨터의 구입에 따른 비용발생에 의해 경제적인 부담을 가중시키게 되며, 화분자체에 특정의 전용장치가 구비되지 못함에 따른 대중화실현이 어렵다는 폐단이 발생된다.

본 고안은 상기된 문제점 및 폐단을 해소하기 위해 창안된 것으로써, 이식된 식물의 종류에 따라 식물의 성장조건이 미리 설정될 수 있도록 하고, 이와 같이 설정된 데이터에 의해 식물이 심어진 토양의 온도조절을 수행하여 겨울철 등의 동해로 인한 식물피해방지 및 수분과 영양분 공급이 자동으로 수행되도록 한 화분을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 의한 제어장치의 전자적인 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 고안에 의한 화분구성 및 제어장치의 연결상태 개략도.

도 3은 본 고안에 의한 화분의 외관 사시도.

도 4는 도 3의 종 단면도.

도 5는 도 3의 횡 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 화분용기 11: 용기본체

12: 유도부재 20: 히터

30: 펌프 40: 제어장치

50: 감지부 60: 제어부

61: 메모리 70: 구동부

80: 화분받침대

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 아래의 특징적 구성을 갖는다.

본 고안은, 일측에 내부로 물이 공급되기 위한 펌프를 수반하며, 그 내부에 담겨진 흙을 가열하기 위한 히터가 내장된 화분용기와; 화분용기에 담겨진 흙 및 화분 주변공간의 온도 및 식물 및 흙의 수분이 함유된 습도를 감지하여 감지된 신호를 발생시키는 감지부와; 상기 감지부에 의해 발생된 감지신호를 전달받아 메모리에 저장된 식물성장의 데이터 베이스와 비교판단하여, 화분용기 내부의 히터 구동 및 펌프를 구동하기 위한 신호를 발생시키는 제어부와; 상기 제어부의 신호를 전달받아 히터 및 펌프를 구동시키는 구동부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 화분용기는 내부에 흙이 담겨지고 담겨진 흙에 식물이 이식되는 공간을 가지며, 식물 및 흙에 공급된 물이 하측으로 배출되도록 한 배수구가 바닥면을 관통하여 형성된 용기본체와; 상기 용기본체의 벽면에 관통결합되며, 공급된 물을 유도하여 유도된 물이 용기본체의 상부에서 하측으로 분사되도록 하기 위해 끝단에 결합된 노즐이 용기본체의 상측에 구비되는 유도부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 화분용기는, 용기본체가 상측에 얹어지며, 내부에 내측용기로 공급되는 물이 충진되는 물탱크부가 형성되며, 물탱크부와 구분되어 물탱크부에 충진된 물을 유도부재로 공급하는 펌프부가 설치된 화분 받침대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기된 구성에 의해 본 고안은 메모리에 입력된 데이터 베이스의 정보에 의해 식물의 성장조건에 맞도록 토양의 온도조절 및 물의 공급이 자동으로 수행되도록 하는 것이다.

여기서, 상기 토양의 온도조절 및 물의 공급은 감지부에 의해 감지된 신호에 의해 제어부에서 메모리에 저장된 데이터 베이스와 감지신호를 비교하여 구동부를 통해 히터 및 펌프를 구동시킴에 의해 수행되는 것이다.

이하, 상기 특징이 적용된 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 화분의 제어장치에 대한 전자적 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 고안에 의한 화분은 내부에 히터(20)가 장착되고, 일측에 펌프(30)가 설치된 화분용기(10)와, 화분용기(10)에 수반되어 히터(20) 및 펌프(30)를 목적하는 시기에 구동시키도록 하는 제어장치(40)로 구성된다.

상기 화분용기(10)의 내부에는 흙이 담겨져 식물이 성장될 토양을 이루고, 토양에 식물이 이식되며, 상기 제어장치(40)는 감지부(50), 제어부(60), 구동부(70)로 이루어진 기본 구성을 갖는다.

상기 감지부(50)는 토양 및 토양 주변의 온도를 감지하는 센서인 온도감지부(51), 토양의 수분 함유율, 즉 습도를 감지하기 위한 습도감지부(52)로 구분된다.

상기 제어부(60)는 화분용기(10)에 이식된 식물이 성장하기 위한 온도조건 및 습도조건 등의 제반 정보가 데이터 베이스화 되어 저장된 메모리(61)를 포함하여 상기 감지된 데이터를 데이터 베이스의 정보와 비교하여 토양 온도의 조절이 요구되는지, 또는 토양에 수분(물)이 공급되어야 하는지의 여부를 판단하게 된다.

여기서, 상기 판단된 내용을 관리자가 육안으로 확인하도록 하기 위해 제어부(60)는 LCD, 또는 음극선관 모니터 등의 디스플레이부(62)를 더 포함하게 된다.

상기 구동부(70)는 화분용기(10)에 설치된 히터(20) 및 펌프(30)를 구동시키기 위한 구동드라이버로 펌프구동부(71)와 히터구동부(72)로 구분되며, 이 구동부(70)는 제어부(60)의 판단에 의해 목적하는 시기에 구동된다.

따라서, 상기 제어부(60)는 각 구동부(70)가 목적하는 시기에 구동되도록 하기 위한 구성으로 타이머(63)를 포함하며, 타이머(63)는 구동부(70)가 구동되어야 하는 시기 이외에, 현재시각, 구동부(70)가 구동되기 위한 잔여시각 등을 디스플레이부(62)를 통해 표시할 수 있도록 구성된다.

부호 53은 제어부(60) 측으로 화분용기(10)에 이식된 식물의 종류 및 이와 관련하여 관리자의 개인적인 사정에 의한 타이머(63) 및 온도조절 등의 제반사항을 수동으로 설정하기 위한 키입력부이며, 이는 단순한 키-패드 정도로도 만족되지만, 보다 정밀한 설정 등을 위해서는 PC를 연결하여 제어부(60)의 설정을 프로그래밍(대표적인 컴퓨터 프로그램 언어로 C언어이며, 이 외에 PIC-Basic 등)할 수 있게 된다. 따라서, 상기 제어부(60)는 프로그래밍이 가능한 마이크로 프로세서가 사용됨이 바람직하다.

도 2는 상기된 화분용기의 보다 구체적인 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 고안에 의한 화분의 화분용기(10)는 외장이 되며 내부에 흙이 담겨지고, 담겨진 흙에 목적하는 관상식물이 이식되는 공간을 갖는 용기본체(11)와, 용기본체(11)에 담겨진 흙 및 식물로 물을 공급하기 위한 유도부재(12)로 구성된다.

상기 용기본체(11)의 내부 하단부에는 담겨진 흙의 온도를 조절하기 위한 히터(20)가 구비되며, 상기된 펌프(30)는 용기본체(11)의 외부에서 호스 등에 의해 용기본체(11) 내부의 유도부재(12)와 연결되어도 무방하며, 또는 도 1에서와 같이 용기본체(11)의 상측에 구비된 노즐 등에 의해 용기본체(11)의 내부로 물을 공급할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 용기본체(11)의 내면에는 토양의 온도 및 습도를 감지할 수 있도록 한 센서(51a, 51b)가 장착되며, 이와 같은 센서(51a, 51b)는 전자적 구성에서 온도감지부(51) 및 습도감지부(52)이고, 이 센서(51a, 51b)는 히터(20), 펌프(30)와 더불어 제어장치(40)와 전기, 전자적으로 연결됨은 당연하다.

그리고, 상기 용기본체(11)의 바닥면에는 흙을 통과한 물이 용기본체(11)의 외부로 배수되도록 하기 위한 배수구(13)가 형성되며, 이 배수구(13)는 물을 저장하는 물탱크(31)와 연결되어 흙을 통과하여 배수된 물이 물탱크에 수집되어 재활용 가능하도록 한다.

상기 유도부재(12)는 펌프(30)와 연결되어 용기본체(11)의 내부에서 상측으로 그 끝단이 노출된 분기호스의 형태이며, 이들 분기된 끝단부에는 각각 노즐(14)이 결합되어 물을 목적하는 형태(노즐의 종류에 따라 토출, 분사, 비산 등)로 공급할 수 있게 된다.

도 3 내지 도 5는 상기 제어장치와 화분용기에 의해 구성된 화분의 보다 구체적인 구성을 나타낸 것으로써, 도 3은 외관 사시도, 도 4는 종단면도, 도 5는 화분받침대의 횡단면도를 나타낸다.

이들 도면을 참조하면, 본 고안에 의한 화분은 화분받침대(80)를 포함하는 화분용기(10)와, 화분받침대(80)의 내부 또는 별도로 설치된 제어장치(40)로 구성된다.

상기 화분용기(10)는 용기본체(11)와, 유도부재(12)로 구성됨이 전술된 것과 같고, 상기 화분받침대(80)는 도 5의 횡단면도에서와 같이 3구간으로 형성되어, 물이 저장되는 물탱크부(81), 물탱크부(81)의 물을 유도부재(12)로 공급하기 위한 펌프부(82), 제어장치(40)가 장착되기 위한 장착공간부(83)로 각각 구분된다.

여기서, 상기 펌프부(82)는 펌핑되는 물이 용기본체(10)로 진행되는 유로를 제공하기 위해 펌프부(82)(구체적으로는 펌프)와 용기본체(10)에 양단이 결합된 호스(84)를 포함하며, 물탱크부(81)의 내측 벽면에는 물탱크부(81)에 저장된 물의 잔량을 감지하기 위한 수위센서(85)가 상, 하 위치 설정가능하게 설치된다.

이 때, 상기 호스(84)는 외면에 데이터 케이블이 외장피복된 구성의 것을 적용하게 되면, 용기본체(11) 내부의 센서 및 내부의 히터(20)를 전기적으로 연결하기 위한 전선등의 인출이 보다 편리하게 수행될 수 있게 된다.

상기 수위센서(85)는 도 1의 블록도에 나타난 수위감지부(54)의 실부품이며,이와 연계되어 제어부(60)에는 수위감지부(54)의 신호를 입력받아 부저, 또는 LED발광에 의해 특정의 신호를 외부로 표출하는 표시부재(64)를 포함하게 된다.

또한, 상기 화분용기(10)는 화분받침대(80)의 상측에 얹혀지도록 하여, 용기본체(11)의 배수구(13)가 물탱크부(30)와 연통되도록 구성되며, 물탱크부(81)가 형성된 화분받침대(80)의 측면에 식물에 영양분을 공급할 수 있는 약품이 물에 투입될 수 있도록 한 약품투입기구(90)가 결합된다.

상기 약품투입기구(90)는 대상 약품의 투출구의 밀폐/개방 상태를 제어할 수 있도록 하는 통상의 제어기구로 적용가능하며, 이를 배제시키고 사용자가 약품을 직접 투입시킬 수 있도록 하기 위해 단순히 통공만을 형성해도 무방하다.

상기된 화분 구성을 도 1과 연계하여 설명하면, 상기된 제어장치(40)는 도 3에 나타난 것과 같이 화분받침대(80)의 외부에 키입력부(53) 및 디스플레이부(62)를 구성할 수 있으며, 상기 제어장치(40)는 화분받침대(80)와 별도로 구성가능하다.

상기와 같이 제어장치(40)를 화분받침대(80)와 별도로 구성할 경우 화분받침대(80) 내부의 공간은 2구간으로 하여 물탱크부(81)와 펌프부(82)만으로 구분할 수 있게 되며, 이 때에도 제어장치(40)는 센서(51a, 51b), 히터(20), 펌프(30)와 전기, 전자적으로 연결됨이 당연하다.

이와 같이 된 본 고안에 의한 화분은 내측용기(12)의 내부에 흙이 담겨지고 식물이 이식된 후, 상기된 키입력부(53)에 의해 식물에 대한 데이터의 선택 및 이에 따른 타이머 등의 설정을 수행하면, 토양의 온도가 자동조절되고 토양으로 물 및 물과 함께 식물의 성장촉진, 안정화를 위한 약품의 공급이 자동으로 수행된다.

특히, 이와 같은 화분은 플라워샵이나 사무실 등지에서 다량의 화분을 관리하고자 할 때, 그 기능이 보다 효과적으로 수행될 수 있게 되는데, 이 때의 구성은 펌프(30)에 의해 공급되는 물의 유로를 화분의 개수와 대응되어 병렬로 분기시키고, 제어장치(40)와 연결되는 센서(51a, 51b) 및 히터(20)도 이와 대응되도록 병렬연결하여 다수의 화분을 일괄적으로 관리할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 것과 같이 본 고안은, 데이터 베이스화 된 식물의 성장데이터에 따라 식물이 가장 이상적인 상태로 성장되어 우수한 성장유지 상태를 갖는 식물을 얻어낼 수 있으며, 이에따라 식물의 성장에 따른 전용의 장치가 제공되어 제품의 활성화에 일조를 제공하는 효과를 얻게 된다.

또한, 상기 화분은 화분 받침대를 포함하여 화분 받침대에 토양의 온도조절 및 수분을 공급하도록 한 수단이 장착되어 식물의 성장에 따른 토양의 온도 및 수분공급이 자동으로 수행되어, 이에 따라 다량의 화분을 보유하고 관리해야 하는 플라워샵이나 사무실 등지에서 관리자의 편리성 및 신뢰성을 제공하는 효과를 얻게 된다.

Claims (7)

1. 일측에 내부로 물이 공급되기 위한 펌프(30)를 수반하며, 그 내부에 담겨진 흙을 가열하기 위한 히터(20)가 내장된 화분용기(10)와;

   화분용기(10)에 담겨진 흙 및 화분 주변공간의 온도 및 식물 및 흙의 수분이 함유된 습도를 감지하여 감지된 신호를 발생시키는 감지부(50)와;

   상기 감지부(50)에 의해 발생된 감지신호를 전달받아 메모리(61)에 저장된 식물성장의 데이터 베이스와 비교판단하여, 화분용기(10) 내부의 히터(20) 구동 및 펌프(30)를 구동하기 위한 신호를 발생시키는 제어부(60)와;

   상기 제어부(60)의 신호를 전달받아 히터(20) 및 펌프(30)를 구동시키는 구동부(50)로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 화분용기(10)는

   내부에 흙이 담겨지고 담겨진 흙에 식물이 이식되는 공간을 가지며, 식물 및 흙에 공급된 물이 하측으로 배출되도록 한 배수구(13)가 바닥면을 관통하여 형성된 용기본체(11)와;

   상기 용기본체(11)의 벽면에 관통결합되며, 공급된 물을 유도하여 유도된 물이 용기본체(11)의 상부에서 하측으로 분사되도록 하기 위해 그 끝단이 용기본체(11)의 상측에 구비되는 유도부재(12)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 화분용기(10)는

   용기본체(11)가 상측에 얹어지며, 내부에 용기본체(11)로 공급되는 물이 충진되는 물탱크부(81)가 형성되며, 물탱크부(81)와 구분되어 물탱크부(81)에 충진된 물을 유도부재(12)로 공급하는 펌프(30)가 장착되는 펌프부(83)가 설치된 화분 받침대(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 화분 받침대(80)는

   물탱크부(81)의 내부에는 물의 잔량을 감지하기 위해 설치된 수위센서(85)와;

   이 수위센서(85)의 감지신호에 의해 물의 충전여부를 외부로 표시하기 위한 표시부재(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 화분 받침대(80)는

   물탱크부(81)가 형성된 일측에 식물의 성장에 요구되는 약품을 투입시킬 수 있도록 설치된 약품투입기구(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(60)는

   감지부(50)에서 감지된 온도, 습도 데이터 및 제어부(60)에 의해 판단된 결과가 외부로 표시되기 위한 디스플레이부(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(60)는

   메모리(61)에 저장된 데이터 베이스의 정보에 의해 펌프(20), 히터(30)를 구동시키기 위한 시간간격의 설정 및 현제시각 등의 시간 데이터를 발생시키기 위한 타이머(63)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 성장환경 제어장치를 갖는 화분.