KR20130042790A - 실내용 식물 재배 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉난방을 조절함과 함께 LED 램프를 통해 불빛을 조사하여 식물의 성장을 용이하게 하도록 한 실내용 식물 재배 장치에 관한 것으로서, 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재와, 상기 각 선반부재의 가장자리를 지지하는 지지 프레임과, 상기 각 선반부재의 배면에 부착되어 빛을 발산하는 LED 조명기구와, 상기 각 선반부재의 상부에 안착되게 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스와, 상기 식재용 케이스의 일측 저면에 구성되어 외부의 물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 대응되게 상기 식재용 케이스의 타 측 저면에 구성되어 물이 배수되는 배수구와, 상기 식재용 케이스 내부의 배수구에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

실내용 식물 재배 장치{Indoor Plants Cultivation Apparatus}
본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것으로서, 특히 실내에서 식물을 용이하게 재배하도록 한 실내용 식물 재배 장치에 관한 것이다.
오늘날 산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라, 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정 지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히, 화학약품 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 각종 산업공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.
이러한 환경오염에 따라 청정 농산물이나 각종 식물을 재배하기 위한 일반인들의 관심이 급증하고 있다. 기존의 유리 온실 또는 비닐하우스 등과 같은 재배 방식은 식물의 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 계절에 상관없이 농작물과 식물을 재배할 수는 있지만, 넓은 공간이 반드시 확보되어야 하는 문제점이 있다.
식물 재배를 업으로 하는 사람들뿐만 아니라 이를 필요로 하는 일반 가정이나 전문 식당 등과 같이 넓은 경작지를 확보할 수 없는 경우에도 소규모로 재배하여 자급할 수 있도록 최소한의 실내 공간을 활용하여 대량으로 식물을 재배할 수 있는 다양한 재배 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이처럼 실내에서 재배 장치를 이용한 청정한 식물의 재배뿐만 아니라 계절에 상관없이 다양한 식물의 재배가 가능하기 위해서는 식물의 광합성에 필요한 태양광을 확보하는 것이 가장 중요하다. 그러나 태양광은 날씨나 시간 또는 장소에 따라 많은 영향을 받기 때문에, 실내에서 재배 장치를 사용하는 것은 한계가 있다.
또한, 이러한 한계로 인해 인공광을 사용하게 되더라도 식물의 생장 주기에 따라 인공광의 파장 조절이 불가능하고, 그만큼 전력 소모가 많다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로 냉난방을 조절함과 함께 LED 램프를 통해 불빛을 조사하여 식물의 성장을 용이하게 하도록 한 실내용 식물 재배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 실내용 식물 재배 장치는 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재와, 상기 각 선반부재의 가장자리를 지지하는 지지 프레임과, 상기 각 선반부재의 배면에 부착되어 빛을 발산하는 LED 조명기구와, 상기 각 선반부재의 상부에 안착되게 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스와, 상기 식재용 케이스의 일측 저면에 구성되어 외부의 물이 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 대응되게 상기 식재용 케이스의 타 측 저면에 구성되어 물이 배수되는 배수구와, 상기 식재용 케이스 내부의 배수구에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치는 내부 공간을 갖는 본체 케이스와, 상기 본체 케이스의 내부 공간에 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재와, 상기 본체 케이스의 상단에 구성되어 상기 본체 케이스 내부의 온도를 조절하는 열전소자와, 상기 각 선반부재의 배면에 구성되는 LED 조명기구와, 상기 각 선반부재의 상부에 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스와, 상기 본체 케이스의 일측면에 길이방향으로 구성되어 상기 각 식재용 케이스에 물을 공급하는 공급관과, 상기 본체 케이스의 타측면에 길이방향으로 구성되어 상기 식재용 케이스로부터 물을 배수하는 배수관과, 상기 본체 케이스 외부의 일측면에 구성되어 상기 본체 케이스 내부의 온도 및 습도를 포함하여 수분을 제어하는 콘트롤 박스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 실내용 식물 재배 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 열전소자를 이용하여 냉난방을 조절함과 함께 LED 램프를 통해 불빛을 조사하여 식물의 성장을 용이하게 할 수 있다.
둘째, 열전소자를 이용하여 냉난방을 조절하여 식물의 성장을 용이하게 할 수 있다.
셋째, 열전소자 및 LED 램프를 사용하므로 저소음 및 저전력을 통해 실내에서 식물을 용이하게 재배할 수 있다.
넷째, 물의 압력차를 이용하여 물의 배수 및 수위를 조절하여 식물 재배를 편리하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 측면도
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 외형 사시도
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 내부 구성도
도 4는 도 3의 LED 조명기구를 개략적으로 나타낸 사시도
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실내용 식물 재배 장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재(110)와, 상기 각 선반부재(110)의 가장자리를 지지하는 지지 프레임(120)과, 상기 각 선반부재(110)의 배면에 부착되어 빛을 발산하는 LED 조명기구(130)와, 상기 각 선반부재(110)의 상부에 안착되게 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스(140)와, 상기 식재용 케이스(140)의 일측 저면에 구성되어 외부의 물이 유입되는 유입구(141)와, 상기 유입구(141)와 대응되게 상기 식재용 케이스(140)의 타 측 저면에 구성되어 물이 배수되는 배수구(142)와, 상기 식재용 케이스(140) 내부의 배수구(142)에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스(140) 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브(150)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 복수의 선반부재(110)는 각각 소정 높이 간격으로 상기 지지 프레임(120)에 각 가장자리가 고정된다. 이와 같이 상기 지지 프레임(120)은 상기 지지 프레임(120)에 고정된 상태에서 복층으로 구획되고, 상기 구획된 각각의 층 사이는 다양한 종류의 식물을 재배하기 위한 독립적인 공간으로 활용될 수 있다.
상기 유입구(141)와 배수구(142)에는 각각 관(160)이 연결되어 있고, 상기 관(160)은 하부에 구성된 저장탱크(170)의 일측과 타측에 각각 연결되어 있다.
상기 저장탱크(170)의 내부에는 상기 관(160)을 따라 이동하는 물을 살균하기 위한 살균장치(180)가 구성되어 있다. 이때 상기 살균장치(180)는 UV램프를 사용한다.
상기 저장탱크(170)의 일측 표면에는 높이방향으로 투명창(171)이 구비되는데, 상기 투명창(171)을 통해 상기 저장탱크(170)의 물 저장량을 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 상기 저장탱크(170)의 일측에는 상기 저장탱크(170)에 저장된 물을 상기 식재용 케이스(140)의 유입구(141)에 공급하기 위한 펌프(190)가 구성되어 있다.
상기 LED 조명기구(130)는 복층으로 선반부재(110)의 배면에 각각 형성되어 LED의 발광에 의하여 식물의 성장시키는 역할을 한다.
상기 LED 조명기구(130)는 식물의 생육상태에 따라 조명제어부를 통하여 엘이디 점등을 조절하여 수확량을 향상시키며 조명에너지를 절감할 수 있다.
여기서, LED의 점등조절은 식물의 생육시기별로 차이가 있는 선호 파장의 빛을 공급하도록 색광에 따른 LED의 점등 비례를 조절하여 생육 및 수확량을 향상시키는 것과 빛 흡수능력에 따라 LED의 조도를 조절하는 조광으로 에너지를 절감하는 것으로 나눌 수 있다.
상기 조광은 생육초기에는 광량을 줄이고 수확기까지 단계적으로 조도를 높이는 것으로서, 디밍(dimming) 또는 LED 점등수량을 조절하여 이루어진다.
상기 LED 조명기구(130)의 조명을 640㎚~675㎚의 파장을 형성하는 LED와 425㎚~455㎚ 파장을 발생시키는 LED를 각 9:1부터 6:4까지 LED를 혼합배치하여 식물이 생장하는데 필요한 광합성 작용과 엽록소 작용을 가장 효과적으로 진행시킴과 동시에 에너지 사용을 최소화할 수 있다.
즉, 식물의 광합성에는 670㎚의 파장을 중심으로 한 620~770㎚ 대역이 적색 부분과 450㎚를 중심으로 한 300~500㎚의 자색과 청색 부분이 가장 효과적이다.
이와 같이 LED 조명기구(130)는 식물의 생육상태에 따라 승강 조절이 이루어져 식물에 최적의 근접상태를 유지함과 아울러 엘이디의 조광이 이루어지는 것에 의하여 수확량 향상과 에너지 효율에서 보다 상승된 효과를 발휘한다.
상기 LED 조명기구(130)는 서로 다른 파장을 갖는 P680과 P700 파장의 빛을 동시에 사용하여 광합성율은 각각의 파장을 독립적으로 주었을 때의 합보다 크게 할 수 있다. 이는 에머슨이 발견한 촉진효과와 일치하는 시험 결과이다. 이러한 검증 시험결과를 DB화하여 다파장 자연광 근사형 식물조명과 DB 시스템을 구현하므로써 BMNT, EENT, 흐린 날, 맑은 날, 구름낀 날, 비오는 날, 눈오는 날 등 모든 자연환경 변화의 변수에 따라 필요한 광파장, 광량, 광질, 온도, 습도, 공기순환 등의 기술을 접목할 수 있다.
특히, 1년 365일 자연환경 데이터를 Q-센서를 통해 실시간 계측 모니터링함과 동시에 광원, 광량, 광질을 동시에 실시간으로 자동 조정할 수 있으며, 최악의 자연환경 조건에서도 자연광에 근사한 광원 또는 촉진에 필요한 특정 광원 등을 자동 또는 수동으로 조절할 수 있다.
상기 식재용 케이스(140)는 식물을 재배하기 위한 묘판으로서, 상기 묘판은 토양 재배 또는 수경 재배용 묘판이 모두 사용될 수 있으며, 화분과 같은 식물을 재배할 수 있는 다양한 수단이 모두 포함된다.
상기 식재용 케이스(140)는 파종 및 재배를 할 수 있는 입줄기채소(파슬리, 상추, 배추, 쑥갓, 양파, 마늘, 기타 등), 뿌리채소(무, 당근, 감자, 우엉, 연근, 도라지, 기타 등), 열매채소(토마토, 고추, 가지, 딸기, 참외, 수박, 기타 등) 등을 재배할 수 있다.
상기 수위조절 밸브(150)는 180도로 회전이 가능하게 구성되는데, 물의 압력차를 이용하여 상기 식재용 케이스(140)의 내부에 일정한 높이로 수위를 조절할 필요가 있을 경우에 물이 배수되는 부분이 상측 방향을 향하도록 회전시키어 물의 배수를 중단하여 물의 수위를 조절할 수 있다.
따라서 상기 수위조절 밸브(150)에 의해 상기 식재용 케이스(140) 내부에 유입된 물이 순환되므로서 상기 물에 포함된 식물의 배향액이 침전되는 것을 방지함과 함께 물의 오염을 최소화시킬 수가 있다.
또한, 물의 배수가 필요한 경우에는 반대로 수위조절 밸브(150)의 방향이 지면과 일치하도록 회전시키어 물의 외부로 배수시키게 된다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 외형 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치를 개략적으로 나타낸 내부 구성도이다.
본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 내부 공간을 갖는 본체 케이스(210)와, 상기 본체 케이스(210)의 내부 공간에 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재(220)와, 상기 본체 케이스(210)의 상단에 구성되어 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도를 조절하는 열전소자(230)와, 상기 각 선반부재(220)의 배면에 구성되는 LED 조명기구(240)와, 상기 각 선반부재(220)의 상부에 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스(250)와, 상기 본체 케이스(210)의 일측면에 길이방향으로 구성되어 상기 각 식재용 케이스(250)에 물을 공급하는 공급관(260)과, 상기 본체 케이스(210)의 타측면에 길이방향으로 구성되어 상기 식재용 케이스(250)로부터 물을 배수하는 배수관(270)과, 상기 본체 케이스(210) 외부의 일측면에 구성되어 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도 및 습도를 포함하여 수분을 제어하는 콘트롤 박스(280)를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 본체 케이스(210)는 내부에 밀폐된 공간을 가지면서 그 전면은 개방이 되고, 개방된 전면에는 도어(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 이때 상기 도어는 한 쌍으로 이루어져 양쪽으로 개폐되는 형태뿐만 아니라 단일 도어로 이루어져 한쪽으로만 개폐되는 형태로 이루어진다.
또한, 상기 도어는 외부에서 본체 케이스(210)의 내부를 볼 수 있도록 투명하게 형성할 수 있다.
한편, 상기 본체 케이스(110)의 배면 일측에는 물의 배수 및 퇴수를 위해 배수구(도시되지 않음)가 설치되어 있다.
상기 복수의 선반부재(220)는 상기 본체 케이스(210) 내부에 설치되는데, 각각 소정 높이 간격으로 본체 케이스(210)의 양측면에 고정되어 본체 케이스(210) 내부를 복층으로 구획하게 된다. 이와 같이 복수의 선반부재(220)에 의해 본체 케이스(220) 내부가 복층으로 구획되고, 상기 구획된 각각의 층 사이는 다양한 종류의 식물을 재배하기 위한 독립적인 공간으로 활용될 수 있다.
상기 선반부재(220)는 상기 본체 케이스(210) 내부의 양측에 폭 방향으로 걸림턱이나 가이드레일을 통해 슬라이딩 결합하도록 구성되어 있다.
상기 열전소자(230)는 상기 본체 케이스(210)의 상단에 설치되어 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도를 조절하기 위한 것으로 가열 또는 냉각하기 위한 것이다.
즉, 상기 열전소자(230)에 공급되는 물을 가열 또는 냉각하여 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도를 항상 일정하게 유지하기 위한 것으로, 상기 열전소자(230)를 통해 가열된 물은 상기 본체 케이스(210)로 공급되고, 상기 열전소자(230)를 통해 냉각된 물은 상기 본체 케이스(210)에 매랩된 관(도시되지 않음)으로 직접공급되어 본체 케이스(210) 내부의 온도를 낮추는 역할을 한다.
예를 들어, 겨울철 또는 난방시에는 상기 콘트롤 박스(280)에 장착된 온도센서를 통해 본체 케이스(210) 내부의 온도가 10℃ 이하이면 자동으로 가열하여 온도를 상승시키고, 여름철 또는 냉방시에는 유입될 온수의 온도가 18℃ 이상이면 자동으로 냉수를 배수하도록 동작할 수 있다.
상기 LED 조명기구(240)는 복층으로 선반부재(220)의 배면에 각각 형성되어 LED의 발광에 의하여 식물의 성장시키는 역할을 한다.
상기 LED 조명기구(240)는 식물의 생육상태에 따라 조명제어부를 통하여 엘이디 점등을 조절하여 수확량을 향상시키며 조명에너지를 절감할 수 있다. LED의 점등조절은 식물의 생육시기별로 차이가 있는 선호 파장의 빛을 공급하도록 색광에 따른 LED의 점등 비례를 조절하여 생육 및 수확량을 향상시키는 것과 빛 흡수능력에 따라 엘이디의 조도를 조절하는 조광으로 에너지를 절감하는 것으로 나눌 수 있다.
상기 조광은 생육초기에는 광량을 줄이고 수확기까지 단계적으로 조도를 조도를 높이는 것으로서, 디밍(dimming) 또는 LED 점등수량을 조절하여 이루어진다.
상기 LED 조명기구(240)의 조명을 640㎚~675㎚의 파장을 형성하는 LED와 425㎚~455㎚ 파장을 발생시키는 LED를 각 9:1부터 6:4까지 LED를 혼합배치하여 식물이 생장하는데 필요한 광합성 작용과 엽록소 작용을 가장 효과적으로 진행시킴과 동시에 에너지 사용을 최소화할 수 있다.
이와 같이 LED 조명기구(240)는 식물의 생육상태에 따라 승강 조절이 이루어져 식물에 최적의 근접상태를 유지함과 아울러 엘이디의 조광이 이루어지는 것에 의하여 수확량 향상과 에너지 효율에서 보다 상승된 효과를 발휘한다.
상기 LED 조명기구(240)는 서로 다른 파장을 갖는 P680과 P700 파장의 빛을 동시에 사용하여 광합성율은 각각의 파장을 독립적으로 주었을 때의 합보다 크게 할 수 있다. 이는 에머슨이 발견한 촉진효과와 일치하는 시험 결과이다. 이러한 검증 시험결과를 DB화하여 다파장 자연광 근사형 식물조명과 DB 시스템을 구현하므로써 BMNT, EENT, 흐린 날, 맑은 날, 구름낀 날, 비오는 날, 눈오는 날 등 모든 자연환경 변화의 변수에 따라 필요한 광파장, 광량, 광질, 온도, 습도, 공기순환 등의 기술을 접목할 수 있다.
특히, 1년 365일 자연환경 데이터를 Q-센서를 통해 실시간 계측 모니터링함과 동시에 광원, 광량, 광질을 동시에 실시간으로 자동 조정할 수 있으며, 최악의 자연환경 조건에서도 자연광에 근사한 광원 또는 촉진에 필요한 특정 광원 등을 자동 또는 수동으로 조절할 수 있다.
상기 식재용 케이스(250)는 식물을 재배하기 위한 묘판으로서, 상기 묘판은 토양 재배 또는 수경 재배용 묘판이 모두 사용될 수 있으며, 화분과 같은 식물을 재배할 수 있는 다양한 수단이 모두 포함된다. 이러한 묘판에는 물 공급에 따른 배수구(251)가 형성된다.
상기 콘트롤 박스(280)는 내부에 다양한 제어유닛들이 설치되어 있어, 상기 제어유닛들에 의해 상기 열전소자(230)를 제어하여 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도 및 습도가 항상 일정하게 유지하도록 하여 식물의 성장에 원활한 환경을 마련해 준다.
이때 상기 콘트롤 박스(280)는 상기 본체 케이스(210) 내부의 온도 및 습도를 감시하기 위한 온도 및 습도센서(도시되지 않음)를 구비하고 있다.
상기 콘트롤 박스(280)의 표면은 터치 방식으로 구성되어 관리자가 가벼운 터치 동작을 통해 식물 재배 장치를 관리할 수 있다.
상기 콘트롤 박스(280)에는 달력, 시간, 과전압감지, 소프트 스타트, 전류억압 적분신호 출력, 광소자 냉각팬 제어회로, 원격제어 통신포트 등을 모두 포함하고 있으며, 동작 주파수는 수 Hz에서 수십 MHz 이상에 이르기까지 안정된 동작을 하도록 구성하고, 이는 고속 트래킹 회로와 연동으로 동작한다.
또한, 상기 콘트롤 박스(280)는 1년 365일 달력과 계절에 따른 시간 및 온도편차와 태양의 고도 위치가 설계되어 포함되어 있고, 4계절에 따른 일출과 일몰 시각이 다르기 때문에 각각의 계절에 따라 LED 조명기구(240)의 동작 시간을 자유롭게 설정할 수 있도록 구성한다.
상기 식재용 케이스(250)의 일측과 타측에는 각각 유입관(260) 및 배수관(270)에 대응되게 유입구(251)와 배수구(252)가 각각 형성되어 있다.
상기 본체 케이스(210)의 내부 중심부에는 상기 유입관(260) 및 배수관(270)에 연결되어 물을 저장하는 저장탱크(290)가 구성되어 있다.
상기 저장탱크(290)의 내부에는 상기 유입관(260) 및 배수관(270)을 따라 이동하는 물을 살균하기 위한 살균장치(300)가 구성되어 있다. 이때 상기 살균장치(300)는 UV램프를 사용한다.
상기 저장탱크(290)의 일측 표면에는 높이방향으로 투명창(291)이 구비되는데, 상기 투명창(291)을 통해 상기 저장탱크(290)의 물 저장량을 실시간으로 확인할 수 있다.
또한, 상기 저장탱크(290)의 일측에는 상기 저장탱크(290)에 저장된 물을 상기 식재용 케이스(250)의 유입구(251)에 공급하기 위한 펌프(310)가 구성되어 있다.
상기 식재용 케이스(250) 내부의 배수구(252)에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스(250) 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브(330)를 포함하여 구성되어 있다.
이때 상기 수위조절 밸브(330)는 필요에 따라 인위적인 수단을 통해 수동으로 각도 조절을 할 수 있거나 별도의 모터를 통해 자동으로 각도 조절을 할 수 있다.
상기 수위조절 밸브(330)는 180도로 회전이 가능하게 구성되는데, 물의 압력차를 이용하여 상기 식재용 케이스(250)의 내부에 일정한 높이로 수위를 조절할 필요가 있을 경우에 물이 배수되는 부분이 상측 방향을 향하도록 회전시키어 물의 배수를 중단하여 물의 수위를 조절할 수 있다.
따라서 상기 수위조절 밸브(330)에 의해 상기 식재용 케이스(250) 내부로 유입되는 물을 자동으로 순환시켜 물에 함유된 배향액이 침적하여 남는 것을 제거함과 함께 물의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 물의 배수가 필요한 경우에는 반대로 수위조절 밸브(330)의 방향이 지면과 일치하도록 회전시키어 물의 외부로 배수시키게 된다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 실내용 식물 재배 장치는 본체 케이스(210)의 일측면에 송풍수단(320)을 부가 설치하고, 상기 송풍수단(320)에 의해 공기가 본체 케이스(210) 내부의 식재용 케이스(250)에 심어진 식물에 제공되도록 구성함으로써 식물의 생장 속도를 보다 빠르게 진행할 수 있다.
한편, 본 발명의 각 실시예에 의한 실내용 식물 재배장치는 빛의 세기와 광합성이 중요하는데, 온도와 이산화탄소의 농도가 일정할 때 빛의 세기가 증가함에 따라 어느 한계까지는 광합성량도 증가한다. 호흡 속도와 광합성 속도가 같을 때 빛의 세기로 외관상 이산화탄소의 출입이 없을 때 즉, 이산화탄소와 빛의 세기가 동일할 때를 보상점이라 하고, 광포화점은 빛의 세기가 강해지더라도 광합성 속도가 더 이상 증가하지 않을 때의 빛의 세기를 말한다.
보광재배란 정상적인 자연광원의 재배하에서 자연환경 변화에 의해 일사량 부족시 인광 광원의 보광에 의한 재배를 말하며, 농작물의 종류에 따라 보상점과 광포화점이 다르고, 지역과 국가에 따라 다소 차이가 있다.
최근 분광 광도분석 기술과 소형 첨단계측기가 보급되면서 현장에서 광합성속도와 광합성율을 실시간으로 측정할 수 있다.
도 4는 도 3의 LED 조명기구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, LED 조명기구(240)는 투광패널(241)상에 일정한 간격을 갖고 다수의 LED(242)를 배열하여 발광한다.
한편, 상기 LED 조명기구(240)는 투광패널(241)에 복수의 라인형 요홈을 형성하고, 상기 요홈 내부에 두 가지 이상의 특정 파장의 색광을 발하는 LED(242)가 삽입설치됨으로써 단일한 조명기구를 이용하여 다양한 발광파장의 빛을 조사 가능토록 하는 동시에 이러한 조명기구가 슬림 패널형태로 형성되어 식물공장 내의 선반 층간에서의 공간점유를 최소화하고 식물의 생육공간을 극대화하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 실내용 식물 재배 장치는 열전소자(230)를 이용하여 냉난방을 조절함과 함께 LED 조명기구(240)를 통해 불빛을 조사하여 식물을 실내에서 용이하게 재배할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
110 : 선반부재 120 : 지지 프레임
130 : LED 조명기구 140 : 식재용 케이스
150 : 수위조절 밸브 160 : 관
170 : 저장탱크 180 : 살균장치
190 : 펌프

Claims (12)

  1. 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재와,
    상기 각 선반부재의 가장자리를 지지하는 지지 프레임과,
    상기 각 선반부재의 배면에 부착되어 빛을 발산하는 LED 조명기구와,
    상기 각 선반부재의 상부에 안착되게 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스와,
    상기 식재용 케이스의 일측 저면에 구성되어 외부의 물이 유입되는 유입구와,
    상기 유입구와 대응되게 상기 식재용 케이스의 타 측 저면에 구성되어 물이 배수되는 배수구와,
    상기 식재용 케이스 내부의 배수구에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유입구와 배수구에는 각각 관이 연결되어 있고, 상기 관은 하부에 구성된 저장탱크의 일측과 타측에 각각 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 저장탱크의 내부에는 상기 관을 따라 이동하는 물을 살균하기 위한 살균장치가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 저장탱크의 일측 표면에는 높이방향으로 투명창이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  5. 내부 공간을 갖는 본체 케이스와,
    상기 본체 케이스의 내부 공간에 일정한 간격을 갖고 배열되는 다수의 선반부재와,
    상기 본체 케이스의 상단에 구성되어 상기 본체 케이스 내부의 온도를 조절하는 열전소자와,
    상기 각 선반부재의 배면에 구성되는 LED 조명기구와,
    상기 각 선반부재의 상부에 구성되어 식물을 재배하는 식재용 케이스와,
    상기 본체 케이스의 일측면에 길이방향으로 구성되어 상기 각 식재용 케이스에 물을 공급하는 공급관과,
    상기 본체 케이스의 타측면에 길이방향으로 구성되어 상기 식재용 케이스로부터 물을 배수하는 배수관과,
    상기 본체 케이스 외부의 일측면에 구성되어 상기 본체 케이스 내부의 온도 및 습도를 포함하여 수분을 제어하는 콘트롤 박스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 본체 케이스는 내부에 밀폐된 공간을 가지면서 그 전면은 개방이 되고, 개방된 전면에는 도어가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 도어는 외부에서 본체 케이스의 내부를 볼 수 있도록 투명하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 식재용 케이스 내부의 배수구에 연결되고 소정각도로 회전가능하게 구성되어 상기 식재용 케이스 내부의 수위를 조절하는 수위조절 밸브를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 본체 케이스의 일측면에 구성되는 송풍수단을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  10. 제 5 항에 있어서, 상기 본체 케이스의 내부 중심부에는 상기 유입관 및 배수관에 연결되어 물을 저장하는 저장탱크가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 저장탱크의 내부에는 상기 유입관 및 배수관을 따라 이동하는 물을 살균하기 위한 살균장치가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 콘트롤 박스는 1년 365일 달력과 계절에 따른 시간 및 온도편차와 태양의 고도 위치가 설계되어 포함되어 있고, 4계절에 따른 일출과 일몰 시각이 다르기 때문에 각각의 계절에 따라 LED 조명기구의 동작 시간을 자유롭게 설정할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 실내용 식물 재배 장치.
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