KR20120059754A - Apparatus for plant-cultivation which can use the inner and outer light source, and generate electricity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 식물재배장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빛을 반사하는 집열판(또는 방열판, 이하, "집열판"으로 통칭한다)을 설치하고, 이 집열판의 각도를 조절하여 외부광원을 식물에 보다 효과적으로 전달할 수 있게 함과 동시에 집열판을 집열 또는 방열수단으로 이용하여 장치내부의 온도를 자유롭게 조절할 수 있으며, 일부 또는 전체를 투광성이 있는 염료감응광전지로 제작하여 외부광원을 이용함과 동시에 자가발전이 가능하도록 한 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a plant cultivation apparatus, and more particularly, to install a heat collecting plate (or heat sink, hereinafter referred to as "collecting plate") that reflects light, and to control the angle of the heat collecting plate to more effectively control the external light source to the plant. In addition, the temperature inside the device can be freely controlled by using a heat collecting plate as a heat collecting or heat dissipating means, and a part or the whole is made of a light-transmitting dye-sensitized photovoltaic cell to enable self-generation at the same time. The present invention relates to a self-generating plant cultivation device combined with internal and external light sources.
식용이나 약용 또는 관상식물(이하, "식물"이라 통칭함)이 자라는데 필요한 빛, 온도, 습도, 영양분 등을 인위적으로 공급하거나 조절하여 식물이 자랄 수 있도록 환경을 인위적으로 조절한 식물재배시설 있다. 이러한 식물재배시설은 고품질의 식물을 속성으로 재배하거나, 식물이 자라기에 부적합한 환경에서도 인위적으로 식물이 자랄 수 있는 환경을 조성하여 식물을 재배할 수 있도록 한 것이다. 통상 식물재배시설은 온실이나 비닐하우스 등과 같은 재배시설의 내부에 온도를 조절하기 위한 냉난방수단, 습도를 조절하기 위한 가습수단 등을 구비하고 있으며, 자연광(햇빛)이 약한 경우 식물의 생장에 필요한 빛을 제공하기 위한 조명수단이 추가로 설치되는 경우도 있다.There is a plant cultivation facility that artificially regulates the environment so that plants can grow by artificially supplying or controlling the light, temperature, humidity, and nutrients necessary for the growth of edible, medicinal or ornamental plants (hereinafter referred to as "plants"). This plant cultivation facility is to cultivate plants by cultivating high-quality plants as an attribute, or by creating an environment in which plants can grow artificially even in an environment unsuitable for growing plants. Normally, plant cultivation facilities have air conditioning and heating means for controlling temperature, humidification means for controlling humidity, etc. inside a cultivation facility such as a greenhouse or a plastic house. In some cases, additional lighting means are provided for the purpose.
최근에는 극도로 통제된 환경에서 날씨나 기후에 관계없이 자연광(햇빛) 대신에 인공조명(LED, 형광등이나 백열등 등)에 의해 식물을 재배하는 식물재배장치(일명 "식물공장")가 개발/운용되고 있다.Recently, a plant cultivation device (also known as a "plant factory") that grows plants by artificial lighting (LEDs, fluorescent lights, incandescent lamps, etc.) instead of natural light (sunlight) in an extremely controlled environment is developed / operated. It is becoming.
이러한 종래의 인공광원만을 사용하여 식물을 재배하는 식물재배장치는, 인공광원, 냉난방수단 및 가습수단 등 전장품의 작동을 위해 많은 양의 외부전기를 소비할 뿐만 아니라, 외부와는 철저하게 차단되어 있어 식물이 자연광을 전혀 이용할 수 없는 문제가 있었다. Plant cultivation apparatus using only the conventional artificial light source, and consumes a large amount of external electricity for the operation of the electrical equipment, such as artificial light source, heating and cooling means and humidification means, and is thoroughly blocked from the outside There was a problem that plants could not use natural light at all.
또한 인공광원과 외부광원을 겸용하는 형태의 식물재배장치는 소규모 챔버(chamber)로 구성될 경우 자연광의 조사각도가 시간에 따라 변하여 충분한 광원이 식물에 조사되지 않는 문제가 있었다.
In addition, the plant cultivation device of the form of a combined artificial light source and an external light source has a problem that a sufficient light source is not irradiated on the plant when the irradiation angle of natural light changes over time when it is composed of a small chamber (chamber).
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 투광성이 있는 염료감응광전지를 이용하여 외부광원 이용 및 자가발전이 가능하고, 빛을 반사할 수 있는 집열판의 각도를 조절하여 외부광원을 보다 식물에 효과적으로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 집열판을 집열 또는 방열수단으로 이용하여 장치 내부의 온도를 조절할 수 있게 한 식물재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention was developed to solve the problems of the prior art as described above, by using a light-transmitting dye-sensitized photovoltaic cell is possible to use an external light source and self-power generation, by adjusting the angle of the heat collecting plate that can reflect light outside It is an object of the present invention to provide a plant cultivation apparatus that can not only effectively transmit a light source to a plant, but also simultaneously control the temperature inside the apparatus by using a heat collecting plate as a heat collecting or heat dissipating means.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자체 발전된 전기를 이용하여 전장품을 구동시킬 수 있게 한 식물재배장치로서, (A) 내부에 하나 또는 둘 이상의 식물재배베드를 구비하고, 기저부를 제외한 일부면 또는 전체면에 투광성인 염료감응광전지가 장착된 케이스와; (B) 상기 케이스의 내부에 구비된 내부광원모듈과; (C) 상기 염료감응광전지에서 생성된 전기를 상기 내부광원모듈에 공급하는 전원부;를 포함한다. The present invention for achieving the above object is a plant cultivation apparatus capable of driving the electrical equipment using the electricity generated by itself, (A) having one or two or more plant cultivation beds in the interior, except the base portion or A case equipped with a dye-sensitized photocell, which transmits light on the entire surface thereof; (B) an internal light source module provided inside the case; (C) a power supply unit for supplying the electricity generated in the dye-sensitized photocell to the internal light source module.
본 발명에 의하면, 태양빛이나 외부조명(이하 "외부광원" 또는 "외부광"이라 함)에 의해 주간에 염료감응광전지가 전기를 생산하여 축적하고, 이를 활용하여 주간의 날이 흐려 광량이 부족하거나 야간에 외부광이 없을 때에 내부광원을 비롯한 전장품을 구동할 수 있다. 또한 주간에는(외부광이 있는 경우에는 야간에도) 투광성인 케이스 면을 통과한 외부광을 식물의 생장에 활용 할 수 있다.
According to the present invention, the dye-sensitized photovoltaic cell produces electricity during the daytime by sunlight or external illumination (hereinafter referred to as "external light source" or "external light"), and accumulates electricity, and the daytime day is clouded so that the amount of light is insufficient. Or when there is no external light at night, it can drive the electrical equipment including the internal light source. In addition, during the daytime (even at night when there is external light), the external light passing through the transparent case surface can be used for plant growth.
모든 식물이 고르게 자라기 위해서는 각 식물에 조사되는 빛의 세기가 일정해야 하는데, 빛의 세기는 광원으로부터의 거리의 제곱에 반비례 한다. 따라서 종래기술에 의한 통상의 식물재배장치에서는, 광원과 식물 사이의 거리가 일정하게 되도록 상기 내부광원모듈를 식물재배베드의 위쪽에 수평으로 설치한다. In order for all plants to grow evenly, the intensity of light irradiated to each plant must be constant, which is inversely proportional to the square of the distance from the light source. Therefore, in the conventional plant cultivation apparatus according to the prior art, the internal light source module is installed horizontally above the plant cultivation bed so that the distance between the light source and the plant is constant.
그러나 조건이 될 때 외부광원을 활용할 수 있도록 한 본 발명에 의한 식물재배장치에서는, 위와 같이 내부광원모듈을 설치할 경우 내부광원모듈이 외부광을 차단하여 외부광이 식물체에 비춰지지 못하는 상황이 벌어질 수 있다. However, in the plant cultivation apparatus according to the present invention, which allows the use of an external light source under conditions, when the internal light source module is installed as described above, the internal light source module blocks the external light so that the external light cannot be reflected on the plant. Can be.
이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 식물재배장치에서는, ① 내부광원모듈이 식물재배베드의 위쪽에 수평으로 장착되어 있다가 외부광을 활용할 때에는 케이스의 측벽으로 접혀질 수 있도록 내부광원모듈의 일측을 상기 케이스의 내부에 힌지 결합시키거나, ② 아예 내부광원을 측벽에 장착하여 내부광이 식물체의 측상면에서 고르게 비춰지도록 하는 것이 바람직하다.
In order to solve this problem, in the plant cultivation apparatus according to the present invention, 1) the inner light source module is horizontally mounted on the upper side of the plant cultivation bed, but when using the external light, one side of the inner light source module can be folded to the side wall of the case. Is hinged to the inside of the case, or (2) it is preferable to mount the inner light source on the side wall so that the inner light is evenly reflected on the side surface of the plant.
한편, 상기 염료감응광전지에서 전기를 발생시키는 과정 및 내부조명이 작동하는 과정에서 상당한 양의 열이 발생된다. 식물재배장치 내부의 온도가 너무 높으면 식물이 폐사하게 되므로 열을 외부로 배출시키기 위한 방열수단이 추가로 설치 될 수 있다. On the other hand, a considerable amount of heat is generated in the process of generating electricity in the dye-sensitized photocell and the operation of the internal lighting. If the temperature inside the plant cultivation apparatus is too high, the plant will die, so heat dissipation means for dissipating heat to the outside may be additionally installed.
이러한 방열수단은 ① 외부광원 또는 내부광원에서 발생된 열을 집열하여 외부로 전달하여 배출 시키는 집열판 또는 ② 상기 케이스의 내부에 장착된 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 작동하여 외부광원 또는 내부광원에 발생된 열을 내/외부로 인입, 배출시키는 하나 이상의 환기장치로 구성될 수 있다.
The heat dissipation means may include ① a heat collecting plate that collects heat generated from an external light source or an internal light source and transmits it to the outside for discharge; or ② a temperature sensor mounted inside the case, and operates according to the temperature sensed by the temperature sensor. It may be composed of one or more ventilation devices for introducing and discharging the heat generated in the light source or the internal light source to the inside / outside.
이상과 같이 본 발명에 의하면 식물재배장치를 일부 또는 전체면을 염료감응광전지로 구성하여 광원의 빛을 받아 전기를 발생시키고, 이 전기를 이용하여 전장품을 작동시킬 수 있게 함으로써 전기를 절감할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the plant cultivation apparatus may be configured as part or the whole surface of the dye-sensitized photovoltaic cell to generate electricity by receiving light from a light source, and to use the electricity to operate electrical equipment, thereby saving electricity. It works.
또한, 본 발명에 의한 식물재배장치는 일부 또는 전체면을 투명한 재료나 투광성이 있는 태양전지로 제작하여 내부광원을 구동시키기 않고도 자연광이나 외부광이 집열판에 의해 반사되어 식물에 수직으로 조사되게 하거나, 외부광원과 내부광원을 단독 또는 겸용으로 사용하여 식물에 보다 많은 빛이 조사될 수 있게 하여 식물의 생장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the plant cultivation apparatus according to the present invention by making a part or the whole surface of a transparent material or a light-transmissive solar cell so that natural light or external light is reflected by the heat collecting plate and irradiated perpendicularly to the plant without driving the internal light source, By using an external light source and an internal light source alone or in combination, there is an effect of promoting the growth of plants by allowing more light to be irradiated on the plants.
도 1은 본 발명에 따른 식물재배장치의 일예를 도시한 부분 단면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 식물재배장치의 다른 일예를 도시한 측단면도,
도 3은 도 2의 A-A단면도,
도 4는 본 발명에 따른 식물재배장치의 또 다른 일예를 도시한 측단면도,
도 5는 도 4의 B-B 단면도,
도 6은 염료감응광전지와 방열수단의 일예를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 식물재배장치의 또 다른 일예를 도시한 측단면도,
도 8은 내부광원모듈의 확대단면도,
도 9는 본 발명에 따른 식물재배장치의 또 다른 일예를 도시한 측단면도,
도 10은 방열수단의 설치위치의 다른 일예를 도시한 측면도.1 is a partial cross-sectional perspective view showing an example of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
Figure 2 is a side cross-sectional view showing another example of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing another example of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
5 is a sectional view taken along line BB of FIG.
6 is a perspective view showing an example of a dye-sensitized photocell and a heat dissipation means;
Figure 7 is a side cross-sectional view showing another example of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
8 is an enlarged cross-sectional view of an internal light source module;
Figure 9 is a side cross-sectional view showing another example of the plant cultivation apparatus according to the present invention,
10 is a side view showing another example of the installation position of the heat dissipation means.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only examples for easily describing the content and scope of the technical idea of the present invention, and thus the technical scope of the present invention is not limited or changed. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and changes can be made within the scope of the present invention based on these examples.
본 발명에 의한 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치는 자체 발생된 전기를 이용하여 전장품을 작동시킬 수 있게 하고, 보다 효율적으로 식물에게 빛을 공급할 수 있게 한 것이다.
Internal and external light source combined self-powered plant cultivation apparatus according to the present invention is to enable the operation of the electrical equipment using the electricity generated by itself, it is possible to supply light to the plant more efficiently.
본 발명에 의한 식물재배장치는 온실과 같이 규모가 큰 건축물의 형태 또는 건축물의 내부에 설치되는 소규모의 챔버(chamber) 형태로 구성할 수 있다. 이하에서는 소규모의 챔버 형태의 것을 일예로 설명하지만 이에 의해 청구범위가 제한되는 것은 아니다.Plant cultivation apparatus according to the present invention can be configured in the form of a large building, such as a greenhouse or a small chamber (chamber) installed in the interior of the building. Hereinafter, a small chamber type will be described as an example, but the claims are not limited thereto.
이러한 본 발명에 의한 식물재배장치는 통상적인 식물재배장치와 같이, 식물이 자라는 토양의 역할을 하는 식물재배베드(11)와, 상기 식물재배베드(11)에 심어진 식물의 재배 환경을 외부 환경과 단절시키는 케이스(1)를 포함하고 있다. The plant cultivation apparatus according to the present invention, like a conventional plant cultivation apparatus, the plant cultivation bed (11) that serves as the soil in which the plant grows, and the cultivation environment of the plant planted in the plant cultivation bed (11) The
상기 케이스(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 육면체이거나, 원통형이나 다면체일 수 있으며, 그 내부에 식물이 재배되는 공간이 형성되어 있다. 상기 케이스(1)의 내부에는 하나 이상의 식물재재베드(11)가 설치되어 있다. As shown in FIG. 1, the
상기 식물재배베드(11)는 양분이 포함된 식생토가 들어있거나, 수경재배시설과 같이 양액이 들어 있는 소정 깊이의 용기이다. 상기 식물재배베드(11)는 도 1에 도시한 바와 같이 하나만을 설치하거나 도 9에 도시한 바와 같이 두 개 또는 그 이상이 설치할 수도 있다. 식물재배베드(11)로는 이미 개발되어 사용되는 것 중 어느 하나를 선택할 수 있기 때문에 상세한 설명은 생략한다.
The
본 발명은 위와 같이 구성된 본 발명에 의한 통상의 식물재배장치에 자체 발전수단인 염료감응광전지(12)를 설치하고, 외부광원과 내부광원을 모두로부터 빛을 공급받을 수 있게 한 것이다. The present invention is to install the dye-sensitized
상기 염료감응광전지(12)는 상기 케이스(1)의 기저부를 제외한 일부면 또는 전체면에 설치되고 조사되는 빛에 반응하여 전기를 발생시키며, 발생된 전기는 후술하는 전원부(3)를 통해 내부광원모듈 등의 전장품에 공급된다. The dye-sensitized
상기 염료감응광전지(12)는 DSSC(Dye-Sensitized solar Cell)이나 반드시 햇빛에 의해서만 반응하는 것이 아니라 통상의 조명광에 의해서도 반응한다. 이러한 DSSC는 빛을 흡수하는 광 감응성 염료, 상기 염료를 지지하는 나노 티타니아 전극, 전해질, 촉매 상대전극으로 구성된 광전지이다. 염료감응광전지는 종래 다양한 종류가 알려져 있고, 본 발명은 이를 활용하는 방법 중의 하나이므로 이하 염료감응광전지에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The dye-sensitized
염료감응광전지(12)는 수광면이 외부광이 입사되는 방향과 수직을 이루어야 수광량이 많아 효율이 높아진다. 이에 따라 상기 염료감응광전지(12)는 도 1내지 도 5 및 도 9에 도시한 바와 같이 외부광원에 대향되는 케이스(1)의 상부면이나 측방의 일면에 설치되는 것이 바람직하다.
In the dye-sensitized
전술한 바와 같이 종래의 인공광원만을 이용한 식물재배장치는 차광밀폐되어 내부광원만이 식물에 빛을 공급하므로 에너지 효율이 낮다. 한편, 인공광원과 외부광원을 겸용하는 식물재배장치는 소규모 챔버(chamber)로 구성될 경우 자연광의 조사각도가 시간에 따라 변하여 충분한 광원이 식물에 조사되지 않는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 식물재배장치는 필요에 따라 집열판 각도를 조절할 수 있도록 함으로써 최대한 많은 외부광이 식물에 조사되게 하였다. As described above, the conventional plant cultivation apparatus using only an artificial light source is shielded from light shielding, and only an internal light source supplies light to plants, thereby lowering energy efficiency. On the other hand, the plant cultivation device that combines the artificial light source and the external light source has a disadvantage that when the small chamber (chamber) is composed of the irradiation angle of the natural light changes over time, a sufficient light source is not irradiated to the plant. In order to solve this problem, the plant cultivation apparatus according to the present invention allows the angle of the heat collecting plate to be adjusted as necessary to allow as much external light to be irradiated on the plant as possible.
이러한 본 발명에 있어서, 외부광원은 태양이거나 외부조명이고, 내부광원은 LED, 형광등, 백열등, 고압나트륨등 및 할로겐등 중 어느 한 종류의 광원(21)이 장착된 내부광원모듈(2)이다. In the present invention, the external light source is the sun or the external illumination, the internal light source is an internal
상기한 바와 같이, 모든 식물이 고르게 자라기 위해서는 각 식물에 조사되는 빛의 세기가 가능하면 일정해야 한다. 빛의 세기는 광원으로부터의 거리가 멀수록 약해지게 된다. 따라서 식물과 내부광원모듈(2) 사이의 거리가 일정하게 하기 위해 내부광원모듈(2)은 식물재배베드(11)와 평행을 이루도록 설치되는 것이 바람직하다.
As described above, in order for all plants to grow evenly, the intensity of light irradiated to each plant should be as constant as possible. The intensity of the light becomes weaker as the distance from the light source increases. Therefore, in order to make the distance between the plant and the internal
상기 내부광원모듈(2)이 외부광의 광로에 설치되면 외부광이 차단되는 문제가 있다. When the internal
이러한 문제를 해결하기 위하여, 즉 내부광원모듈(2)에 의해 외부광원이 차단되지 않도록 하기 위하여, 상기 내부광원모듈(2)의 일측을 케이스(1)의 내벽에 힌지 결합하여 외부광이 입사되지 않을 때에는 내부광원모듈(2)이 식물재배베드(11)의 위에 있다가 외부광이 입사될 때에는 케이스(1)의 측벽을 향해 접혀질 수 있게 하였다.(도 2내지 도 5 참조) 또는, 도 7에 도시한 바와 같이 조사된 빛이 식물재배베드(11)에 심어진 식물을 향하도록 상기 내부광원모듈(2)을 케이스(1)의 내부측벽에 다단으로 장착하거나, 도 8에 도시한 바와 같이 케이스(1)의 내부 측벽에 반사홈을 형성하고 그 내부에 광원(21)을 설치할 수도 있다.
In order to solve such a problem, that is, in order to prevent the external light source from being blocked by the internal
한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 식물재배장치는 내외부광원이 작동하는 과정과 상기 염료감응광전지(12)가 전기를 발생시키는 과정에서 많은 열이 발생된다. 식물재배장치 내부의 온도가 지나치게 높으면 식물이 폐사하게 되므로 열을 외부로 배출시키기 위해 방열수단(4)이 추가로 설치 될 수 있다. On the other hand, the plant cultivation apparatus according to the present invention configured as described above generates a lot of heat in the process of the internal and external light source is operating and the dye-sensitized
다양한 종류의 방열수단(4)을 고려할 수 있으나, 도 2내지 도 6에 도시한 바와 같이, 단순히 열을 흡수하여 외부로 전달하는 복수개의 집열판(41)으로 방열수단(4)을 구성할 수 있다. Although various kinds of heat dissipation means 4 may be considered, as shown in FIGS. 2 to 6, the heat dissipation means 4 may be configured by a plurality of
상기 집열판(41)은 열을 흡수하여 외부로 배출시키는 역할을 하는 것으로 열전효율이 우수한 재질로 만들어진다. 이러한 집열판(41)은 더운 공기가 위쪽에 모이는 점을 고려하여 케이스(1) 내부의 상부에 설치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 염료감응광전지(12)에서 발생되는 열을 효과적으로 흡수하도록 하기 위하여 염료감응광전지(12)의 내면에 일측이 접촉되도록 설치되는 것이 바람직하다. The
또한, 이러한 방열수단은 식물생장에 외부광 이용을 하지 않을 경우 도 10에 도시한 바와 같이 염료감응광전지 방열부와 LED 방열부가 일체화된 구성일 수 있다.
In addition, the heat dissipation means may be a configuration in which the dye-sensitized photocell heat dissipation unit and the LED heat dissipation unit are integrated as shown in FIG. 10 when the external light is not used for plant growth.
한편, 외부광이 식물체에 잘 조사되도록 상기 집열판(41)은 외부광이 입사되는 방향에 대응하여 각도가 조절되도록 하는 것이 좋다. 예를 들면, 도 6에 도시한 바와 같이, 다수의 집열판(41)을 등간격으로 배열하고, 상기 집열판(41)을 진자형태로 회전시키는 구동수단(42)을 둘 수 있다. On the other hand, the
외부광을 차단할 때에는 도 3에 도시한 바와 같이 인접한 집열판들이 맞닿게 하고, 외부광을 통과시킬 때에는 도 5에 도시한 바와 같이 집열판들을 외부광 쪽으로 기울여 개방되도록 한다. When blocking external light, adjacent heat collecting plates are brought into contact with each other as shown in FIG. 3, and when passing external light, the heat collecting plates are inclined toward the external light to be opened as shown in FIG. 5.
한편, 외부광이 상기 집열판(41)에 의해 차단되거나 흡수되는 것을 최대한 방지하기 위하여 상기 집열판(41)의 표면은 빛을 반사시킬 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.
Meanwhile, in order to prevent external light from being blocked or absorbed by the
상기 방열수단(4)의 다른 일예로 환기장치(5)를 들 수 있다. 상기 환기장치(5)는 상기 케이스(1)의 내부에 설치된 온도센서(51)와, 상기 온도센서(51)에 의해 감지된 온도에 따라 작동하여 내/외부의 공기를 순환시키는 하나 이상의 송풍기(52)로 구성될 수 있다. 이러한 환기장치(5)는, 더운 공기가 케이스(1) 내부의 상부에 모이는 점을 고려하여 케이스(1) 상부의 일측에 설치하는 것이 바람직하다.
Another example of the heat dissipation means 4 is a
전술한 바와 같이, 상기 케이스(1)의 벽을 투광성 염료감응광전지(12) 또는 투명한 유리 등으로 만들 경우, 상기 내부광원모듈(2)에서 조사된 빛의 일부가 외부로 투과되므로 식물에 공급되는 빛의 양이 줄 뿐만 아니라 외부에 있는 사람의 눈이 부시게 된다. 이에 따라 상기 케이스(1)의 내벽에는 커튼(curtain)이나 블라인드(blind) 등과 같이 말아 올리거나 방향을 전환하여 개폐될 수 있게 한 반사체(6)를 더 설치 할 수 있다.
As described above, when the wall of the
상기와 같이 구성된 본 발명의 식물재배장치는 상기 염료감응광전지(12)에서 발생된 전기를 축전하고 변압 및 변류하여 전장품에 제공하기 위한 수단으로 전원부(3)를 구비하고 있다. The plant cultivation apparatus of the present invention configured as described above includes a
상기 전원부(3)는 염료감응광전지(12)에서 생산된 전기가 전장품을 구동시키기에 부족할 경우에는 상용전원을 제공할 수 있도록 절환 기능도 포함할 수 있다. 이러한 전원부(3)는 다양하게 변형하여 실시할 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
The
1 : 케이스
11 : 식물재배베드 12 : 염료감응광전지
2 : 내부광원모듈
21 : 광원
3 : 전원부
4 : 방열수단
41 : 집열판 42 : 구동수단
5 : 환기장치
51 : 온도센서 52 : 송풍기
6 : 반사체1: case
11: plant cultivation bed 12: dye-sensitized photocell
2: Internal light source module
21: light source
3: power supply
4: heat dissipation means
41: heat collecting plate 42: driving means
5: ventilator
51: temperature sensor 52: blower
6: reflector
Claims (11)
(B) 상기 케이스의 내부에 구비된 내부광원모듈; 및
(C) 상기 염료감응광전지에서 생성된 전기를 상기 내부광원모듈에 공급하는 전원부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
(A) a case having one or more plant cultivation beds therein, and a case equipped with a dye-sensitized photovoltaic cell that is transmissive on some or all surfaces except the base;
(B) provided inside the case Internal light source module; And
(C) a power supply unit for supplying electricity generated in the dye-sensitized photocell to the internal light source module;
Combined internal and external light source self-powered plant cultivation apparatus comprising a.
상기 내부광원모듈에는 LED, 형광등, 백열등, 고압나트륨등 및 할로겐등 중 어느 한 종류의 광원이 장착된 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method of claim 1,
Internal and external light source type self-powered plant cultivation device, characterized in that the internal light source module is equipped with any one kind of light source of LED, fluorescent lamp, incandescent lamp, high pressure sodium lamp and halogen lamp.
상기 내부광원모듈은 일측이 상기 케이스의 내부에 힌지결합되어 있어 내부광원이 필요하지 않을 때 케이스의 측벽으로 접혀지는 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method according to claim 1 or 2,
The internal light source module self-powered plant cultivation device, characterized in that the one side is hinged to the inside of the case is folded to the side wall of the case when the internal light source is not required.
상기 내부광원모듈의 광원은 케이스의 내부 측벽에 설치되고, 조사된 빛이 식물재배베드 쪽으로 향하도록 기울어지게 장착된 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method according to claim 1 or 2,
The light source of the internal light source module is installed on the inner side wall of the case, the internal and external light source type self-powered plant cultivation device, characterized in that mounted inclined so as to face the plant cultivation bed.
상기 내부광원모듈은 케이스의 내부측벽에, 조사된 빛이 식물재배베드 쪽으로 향하도록 계단식으로 장착된 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method according to claim 1 or 2,
The internal light source module is a self-powered plant cultivation device for internal and external light source, characterized in that the step is mounted on the inner side wall of the case so that the irradiated light toward the plant cultivation bed.
상기 식물재배베드는 수경재배베드인 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method according to claim 1 or 2,
The plant cultivation bed is an internal and external light source type self-powered plant cultivation device, characterized in that the hydroponic cultivation bed.
상기 염료감응광전지의 내측에는 광전지에서 발생하는 열 또는 식물재배장치 내부에서 발생하는 열을 내/외부로 인입, 배출하는 방열수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method according to claim 1 or 2,
Inside the dye-sensitized photovoltaic cell, heat generated from a photovoltaic cell or heat generated from inside a plant cultivation device is introduced into / outside. Combined internal and external light source self-powered plant cultivation device, characterized in that it further comprises a heat dissipation means for discharging.
상기 방열수단은,
상기 염료감응광전지의 배면에 진자형태로 회전가능하게 장착된, 열전효율이 우수한 재질인 다수의 집열판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method of claim 7, wherein
The heat dissipation means,
Combined internal and external light source self-powered plant cultivation device, characterized in that made of a plurality of heat collecting plate of a material having excellent thermoelectric efficiency rotatably mounted in the pendulum form on the back of the dye-sensitized photocell.
상기 방열수단은,
상기 염료감응광전지와 내부광원모듈 사이에 설치된, 열전효율이 우수한 재질인 다수의 집열판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method of claim 7, wherein
The heat dissipation means,
Combined internal and external light source type self-powered plant cultivation device, characterized in that made of a plurality of heat collecting plate of excellent thermoelectric efficiency installed between the dye-sensitized photocell and the internal light source module.
상기 방열수단은 케이스의 내부에 설치된 온도센서와, 상기 온도센서에 의해 감지된 온도에 따라 작동하여 내/외부의 공기를 순환시키는 하나 이상의 환기장치인 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치.
The method of claim 7, wherein
The heat dissipation means is a temperature sensor installed inside the case, and the internal and external light source type self-powered plant cultivation, characterized in that at least one ventilation device for circulating the internal / external air by operating in accordance with the temperature sensed by the temperature sensor Device.
상기 케이스의 내벽는 조사된 빛을 식물재배베드 쪽으로 반사시키는 개폐 가능한 반사체를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 내외부광원 겸용형 자가발전 식물재배장치. The method according to claim 1 or 2,
The inner wall of the case further includes an open and close reflector for reflecting the irradiated light toward the plant cultivation bed, internal and external light source type self-powered plant cultivation device.
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---|---|---|---|
KR1020100121167A KR20120059754A (en) | 2010-12-01 | 2010-12-01 | Apparatus for plant-cultivation which can use the inner and outer light source, and generate electricity |
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---|---|---|---|---|
KR20180038754A (en) * | 2016-10-07 | 2018-04-17 | 한국에너지기술연구원 | Greenhouse temperature control device |
CN111194688A (en) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 中国航天员科研训练中心 | Compressible folding vegetable growth box |
KR20200099921A (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-25 | 단국대학교 산학협력단 | The operatable home farming system based on environment condition |
-
2010
- 2010-12-01 KR KR1020100121167A patent/KR20120059754A/en not_active Application Discontinuation
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