KR20150116409A

KR20150116409A - 식물에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키기 위한 자극 장치 및 식물-기반 음이온공기 발생 장치

Info

Publication number: KR20150116409A
Application number: KR1020150048381A
Authority: KR
Inventors: 진-구이 쳉; 렌-예 우; 다-펭 예; 지-지안 양; 추안-위안 뎅; 하이-용 웽; 지아-밍 유; 친-차오 파이; 준-롱 주티에; 후이 린; 시아오-빈 시
Original assignee: 푸지안 어그리컬쳐 앤드 포리스트리 유니버시티
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2015-10-15
Also published as: TW201540135A; JP2015198641A; US9736993B2; US20150282436A1; CN104969786A; CN104969786B; KR101704899B1; TWI498052B; JP6045561B2

Abstract

식물(100)에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키기 위한 자극 장치는 식물(100)을 재배하기 위한 배지를 수용하는 식물분(2)과, 한쌍의 제 1 및 제 2 도전성 단자(22, 14)를 거쳐서 식물(100)을 자극하기 위한 음전위 펄스를 출력하는 음전위 펄스 모듈(3)을 포함한다. 제 1 도전성 단자(22)는 배지와 접촉한다. 제 2 도전성 단자(14)는, 배지가 식물분(2)에 위치되는 경우, 배지와 비접촉된다.

Description

식물에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키기 위한 자극 장치 및 식물-기반 음이온공기 발생 장치{STIMULATING DEVICE FOR ENHANCING RELEASE OF NEGATIVE AIR IONS BY A PLANT, AND PLANT-BASED NEGATIVE AIR ION PRODUCING DEVICE}

본 발명은 음이온공기 발생 장치(negative air ion producing device)에 관한 것이며, 특히 식물기반 음이온공기 발생 장치(plant-based negative air ion producing device)에 관한 것이다.

음이온공기(negative air ions : NAI)의 농도는 공기 품질을 평가하기 위한 중요한 지수이다. 따라서, 전적으로 전기적인 음이온공기(NAI) 발생기는 실내 공기 정화를 위해 개발되었다. 이러한 장치에 의해 발생된 음이온공기(NAI)는 건강에 보다 유익하게 될 수 있는 식물-공급된 음이온공기(NAI)와는 상이하다. 그러나, 보통의 환경하에서, 음이온공기(NAI)를 방출하는 식물의 능력은 만족스러운 음이온공기(NAI) 농도를 달성하기에는 너무 약하다.

따라서, 본 발명의 목적은 식물에 의한 음이온공기의 방출을 향상시키기 위한 자극 장치(stimulating device)를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 자극 장치는 하우징, 식물분, 제 1 및 제 2 도전성 단자 및 음전위 펄스 모듈을 포함한다. 하우징은 내부 챔버를 형성하는 제 1 주변 벽을 포함한다. 식물분은 내부 챔버 내에 배치되며, 식물을 재배하기 위한 배지(culture medium)를 수용하도록 구성되어 있다. 제 1 도전성 단자는 배지와 접촉시키기 위해서 식물분을 통해 통과한다. 제 2 도전성 단자는 제 1 도전성 단자로부터 멀리 이격되어 있으며, 하우징 및 식물분 중 하나 위에 배치되고, 그리고 배지가 식물분 내에 위치될 때 배지와 비접촉되도록 배치되어 있다. 음전위 펄스 모듈은 하우징 위에 배치되어 있으며, 제 1 도전성 단자에 전기적으로 접속된 제 1 전극 및 제 2 도전성 단자에 전기적으로 접속된 제 2 전극을 포함하며, 배지를 거쳐서 식물을 자극시키기 위해서 제 1 전극에서 음전위 펄스를 출력시키며, 이에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 다른 목적은 식물-기반 음이온공기 발생 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 식물기반 음이온공기 발생 장치는 하우징, 식물분, 배지, 식물, 제 1 및 제 2 도전성 단자 및 음전위 펄스 모듈을 포함한다. 하우징은 내부 챔버를 형성하는 제 1 주변 벽을 포함한다. 식물분은 내부 챔버 내에 배치되어 있다. 배지는 식물분 내에 배치되어 있다. 식물은 배지에서 재배되고, 음이온공기를 방출한다. 제 1 도전성 단자는 배지와 접촉시키기 위해서 식물분을 통해 통과한다. 제 2 도전성 단자는 제 1 도전성 단자로부터 멀리 이격되어 있으며, 하우징 및 식물분 중 하나 위에 배치되고, 그리고 배지와 비접촉되도록 되어 있다. 음전위 펄스 모듈은 하우징 위에 배치되어 있으며, 제 1 도전성 단자에 전기적으로 접속된 제 1 전극 및 제 2 도전성 단자에 전기적으로 접속된 제 2 전극을 포함하며, 배지를 거쳐서 식물을 자극시키기 위해서 제 1 전극에서 음전위 펄스를 출력시키며, 이에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키도록 구성되어 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하는 바람직한 실시예의 하기 상세한 설명으로부터 보다 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 식물-기반 음이온공기 발생 장치의 제 1 실시예의 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예의 자극 장치를 도시하는 분해도이다.
도 3은 자극 장치를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취한 자극 장치의 단면도이다.
도 5는 자극 장치의 음전위 펄스 모듈을 도시하는 블록도이다.
도 6은 자극 장치의 제 1 및 제 2 전극을 도시하는 블록도로서, 제 1 및 제 2 전극은 이들 사이에 직접 전기 접속이 이뤄지지 않는, 블록도이다.
도 7은 자극 장치의 제 1 및 제 2 전극을 도시하는 블록도로서, 제 1 및 제 2 전극은 이들 사이에 직접 전기 접속이 이뤄지는, 블록도이다.
도 8은 자극 장치에 사용되는 아가베 아메리카나(Agave americana)의 포트로부터 야기되는 음이온공기 농도의 기록을 도시하는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 식물-기반 음이온공기의 제 2 실시예의 자극 장치를 도시하는 사시도이다.

본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 유사한 도면부호는 첨부하는 설명에 있어서 대응하는 또는 유사한 요소를 가리키는데 사용되는 것을 이해해야 한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 식물-기반 음이온공기(negative air ion : NAI) 발생 장치의 제 1 실시예는 하우징(1)과, 식물(100)이 재배될 수 있는 배지(culture medium)(예를 들면, 토양, 액체 배양 등등)로 충전된 식물분(2)과, 제 1 도전성 단자(22)와, 제 2 도전성 단자(14)와, 음전위 펄스 모듈(3)을 포함하는 자극 장치를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 제 1 하우징(1)은 내부 챔버(121)를 형성하는 제 1 환형 주변 벽(12)과, 제 1 환형 주변 벽(12)을 둘러싸는 제 2 환형 주변 벽(11)과, 제 1 및 제 2 환형 주변 벽(12, 11)의 바닥 부분을 상호연결하는 상호연결 벽(13)을 구비한다. 이러한 실시예에 있어서, 제 1 도전성 단자(22)는 배지와 접촉시키기 위한 식물분(2)의 바닥을 통해 통과된다. 제 2 도전성 단자(14)는 하우징(1)의 상호연결 벽(13) 위에 배치되어 있으며, 배지가 식물분(2)에 위치될 때 공기에 노출되며 배지와 비접촉으로 된다. 추가로, 하우징(1)은 음전위 펄스 모듈(3)을 내부에 수용하기 위해 상호연결 벽(13) 아래에 분리가능하게 배치된 시트(15)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제 2 도전성 단자(14)는 식물분(2) 상에 배치될 수 있으며, 배지가 식물분(2)에 위치될 때 배지와 비접촉한다.

도 1을 참조하면, 이러한 실시예에 있어서, 식물분(2)에서 재배된 식물(100)은 용설란아과(Agavoideae)에 속하며, 예를 들면 아가베 아메리카나(Agave americana)이다. 용설란아과의 아과(subfamily)의 식물은 음이온공기(NAI), 내건성(drought resistance), 내음성 내성(shade resistance) 등을 방출하는 능력이 우수하며, 고수명(음이온공기 방출 기간을 보다 긴 시간으로 유도할 수 있다)이며, 실내에서 잘 자란다. 제 1 도전성 단자(22)(도 2 및 도 4 참조)에 가해진 높은 음전위 펄스는 배지를 걸쳐서 식물(100)의 뿌리 부분을 자극하며, 이에 의해 식물(100)에 의한 음이온공기(NAI)의 방출이 향상된다. 일 실시예에 있어서, 높은 음전위 펄스는 -4 ㎸와 -20 ㎸ 사이의 범위일 수 있으며, 0.5 ㎐와 2 ㎐ 사이 범위의 주파수가 가해진다.

도 2를 참조하면, 이러한 실시예에 있어서, 하우징(1)은 제 1 환형 주변 벽(12)에 분리가능하게 장착되어 있는 환형의 지지 플레이트(17)를 포함하며, 상기 지지 플레이트(17)는 제 1 및 제 2 환형 주변 벽(12, 11) 사이에 그리고 상호연결 벽(13) 위에 배치된 환형 플레이트 부분(173)과, 내부 챔버(121)에 대응하는 위치에 있고 내부 챔버(121)와 공간 연통되는 중앙 개구부(171)를 구비한다. 지지 플레이트(17)의 플레이트 부분(173)은 제 1 환형 주변 벽(12), 제 2 환형 주변 벽(11) 및 상호연결 벽(13)과 협력하여 도 4에 도시된 바와 같이 그들 사이에 외부 챔버(16)를 형성한다.

또한, 도 4를 참조하면, 이러한 실시예에 있어서, 지지 플레이트(17)는, 역 V자형 단면을 갖고 제 1 환형 주변 벽(12)과 후크고정 가능하게 결합된 환형 결합 부분(172)을 구비한다. 일 실시예에 있어서, 지지 플레이트(17)의 외측 주연 부분은 상호연결 벽(13)으로부터 멀리 돌출되며, 제 2 환형 주변 벽(11)의 내부 표면에 대해서 접촉되며, 그 결과 지지 플레이트(17)는 상호연결 벽(13) 위에 단단하게 장착될 수 있다. 식물분(2)이 내부 챔버(121) 내에 위치될 때, 식물분(2)의 상부 개구부(23)를 둘러싸는 식물분(2)의 주연 에지 부분은 환형 결합 부분(172)의 상부 부분에 대해서 접촉한다. 환형 결합 부분(172)과 함께 제 1 환형 주변 벽(12)은 내부 챔버(121)에 걸리는 식물분(2)을 보지하기에 충분한 구조적 강도를 제공할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 지지 플레이트(17)의 바닥 표면에는 외부 챔버(16)에서 재배될 수 있는 다른 식물을 고정하는데 도움을 주기 위한 복수의 관통 구멍(174)이 형성되어 있다.

도 5를 참조하면, 이러한 실시예의 음전위 펄스 모듈(3)은 컨트롤러(31)와, 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속된 광 커플러(32)와, 광 커플러(32)에 전기적으로 접속된 구동 회로(33)와, 구동 회로(33)에 접속된 전압 펄스 발생 회로(34)와, 한쌍의 제 1 및 제 2 전극(301, 302)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 컨트롤러(31)는 STC11 시리즈 싱글-칩 마이크로컨트롤러(STC11 series single-chip microcontroller)를 이용하여 구현될 수 있다. 컨트롤러(31)는, 리모트 컨트롤러(4) 또는 키보드(도시하지 않음)를 거쳐서 설정된 음이온공기(NAI) 농도 및 음이온공기(NAI) 방출 자극의 연속 기간과 관련된 활성화 신호에 따라서, 테이블 룩업(table look-up) 지시 및 시간 설정 지시를 실행하고, 지시의 실행에 의해 구해진 파라미터에 의거하여, 5 V 펄스 신호와 같은 제 1 제어 신호를 출력한다. 제 1 제어 신호는 광 커플러(32)를 거쳐서 구동 회로(33)로 전달되며, 컨트롤러(31)와 구동 회로(33) 사이에 양호한 노이즈 분리를 제공할 수 있다. 구동 회로(33)는 큰 전류를 갖는 5 V 펄스 신호를 제공하기 위해서 광 커플러(32)로부터 수신한 제 1 제어 신호를 정류 및 증폭시키는 하프-브릿지 칩(half-bridge chip)(331)을 구비하며, 이에 의해 MOSFET 스위치(332)를 구동시켜서 큰 구동 전류를 갖는 12 V 변조 구동 신호를 전압 펄스 발생 회로(34)로 출력한다. 전압 펄스 발생 회로(34)는 구동 신호의 전압 레벨을 승압시키는 부스트 컨버터(boost converter)(T)와, 제 1 및 제 2 단자(22, 14)(도 2 참조)에 각각 결합된 제 1 및 제 2 전극(301, 302)에 높은 음전위 펄스를 출력하기 위해서 승압된 구동 신호를 정류시키는 정류기 회로(340)를 포함한다. 다음에, 식물(100)의 뿌리 부분은 배지, 및 제 1 및 제 2 단자(22, 14)를 거쳐서 높은 음전위 펄스에 의해 자극되며, 이에 의해 음이온공기(NAI)를 보다 효율적으로 방출시킨다. 제 1 및 제 2 단자(22, 14)가 그 위에 배치되어 있는 하우징(1) 및 식물분(2)은 전기적으로 함께 접속되어 있지 않기 때문에, 직접 전기 접속되어 있지 않은 제 1 및 제 2 전극(301, 302) 사이의 공기를 통해 가상 루프(virtual loop)가 형성되며, 식물(100)은 음이온공기(NAI)를 공기로 방출한다. 이러한 실시예에 있어서, 음전위 펄스 모듈(3)은 리모트 컨트롤러(4)로부터의 신호(예를 들면 활성화 신호)를 수신하도록 구성된 원격 신호 수신 회로(35)를 더 포함한다.

전압 펄스 발생 회로(34)의 부스트 컨버터(T)는 1차측 코일(N1) 및 2차측 코일(N2)을 포함한다. 1차측 코일(N1)은 구동 회로로부터의 구동 신호를 수신하기 위해 구동 회로(33)에 전기적으로 접속된 제 1 단자와, 리셋가능한 퓨즈(341)를 거쳐서 직류 전압원(342)에 전기적으로 접속된 제 2 단자를 구비한다. 1차측 코일(N1)에서 과전류가 발생되는 경우, 발생된 높은 온도는 리셋가능한 퓨즈(341)가 비도전성/전기적으로 분리 상태로 되게 하며, 이에 의해 과전류로 인한 손상으로부터 회로를 보호한다. 과전류의 종료시에 그리고 온도가 내려갈 때, 리셋가능한 퓨즈(341)는 도전성 상태로 복귀될 수 있다. 2차측 코일(N2)은 제 1 전극(301)에 전기적으로 접속된 제 1 단자와, 제 2 전극(302)에 전기적으로 접속된 애노드를 갖는 다이오드(D)의 캐소드에 전기적으로 접속된 제 2 단자를 구비한다.

이러한 실시예에 있어서, 음전위 펄스 모듈(3)은 제 1 레지스터(R1)와, 제 1 레지스터(R1)와 컨트롤러(31)의 공통 노드와 접지 사이에 전기적으로 접속된 제 2 레지스터(R2)를 더 포함하며, 제 1 제어 신호는 컨트롤러(31)에서 광 커플러(32)로 제 1 레지스터(R1)를 통해서 제공된다. 제 1 및 제 2 레지스터(R1, R2)에 의한 전압 분배는 활성화 시점에 광 커플러(32)로 흐르는 전류를 효율적으로 억제하며, 이에 의해 컨트롤러(31)에 의해 제공된 과대하게 높은 전압으로 인한 손상으로부터 광 커플러(32)를 보호한다.

식물(100)의 뿌리 부분이 높은 음전위 펄스에 의해 자극될 때, 식물(100)의 잎 끝에서 방전이 이뤄질 수 있다. 잎 끝에 접촉할 시에 사람/동물이 놀라는 것을 방지하기 위해서, 본 발명의 음전위 펄스 모듈(3)은, 예를 들면 하우징(1)의 제 2 환형 주변 벽(11) 위에 배치되고 그리고 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속된 적어도 하나의 근접 센서(35)(예를 들면, 초음파 근접 센서)를 더 포함하며, 이에 의해 식물(100) 둘레에 초음파 펜스를 형성한다. 근접 센서(36)가 사전결정된 거리 범위, 예를 들면 20 ㎝ 범위 내의 물체의 존재를 감지하는 경우, 근접 센서(36)는 제 2 제어 신호를 발생하며, 이 제 2 제어 신호는 컨트롤러(31)에 제공되어 컨트롤러(31)가 제 1 제어 신호의 출력을 정지시키게 하며, 그 결과 구동 회로(33)는 높은 음전위 펄스를 발생시키기 위한 전압 펄스 발생 회로(34)의 구동을 정지시킨다. 이러한 실시예에 있어서, 제 2 환형 주변 벽(11) 위에 그리고 제 2 환형 주변 벽(11) 둘레에서 서로로부터 이격 배치된 다중 근접 센서(36)가 제공되어 있다.

만일 전압 펄스 발생 회로(34)가 높은 음전위 펄스의 출력을 정지시켰을지라도, 식물(100)의 잎 끝에서의 전하는 유지될 것이다. 접촉시에 사람/동물이 놀라는 것을 더욱 방지하기 위해서, 전압 펄스 발생 회로(34)는 제 1 전극(301)과 제 2 전극(302) 사이에 전기적으로 접속된 제 3 레지스터(R3)를 더 포함할 수 있다. 제 3 레지스터(R3)에 의해서, 나머지 전하는 제 1 전극(301), 제 3 레지스터(R3) 및 제 2 전극(302)에 의해 형성된 방전 루프를 통해서 방전될 수 있으며, 그에 따라 전기 충격의 발생을 방지한다. 일 실시예에 있어서, 제 3 레지스터(R3)는 1100 ohms의 저항을 갖고 있다.

이러한 실시예에 있어서, 자극 장치는, 하우징(1) 위에 배치되고 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속되어 있는 온도 및 습도 센서(37), 가습기(38)(가습기 제어 회로를 포함함) 및 팬 장치(39)(팬 제어 회로를 포함함)를 더 포함한다. 온도 및 습도 센서(37)는 이에 의해 감지된 한 세트의 주위 온도 및 습도 값을 컨트롤러(31)에 제공한다. 한 세트의 사전설정 온도 및 습도 값과 온도 및 습도 센서(37)에 의해 감지된 한 세트의 주위 온도 및 습도 값 사이의 차이에 따라서, 컨트롤러(31)는 가습기(38)의 작동과 팬 장치(39)에 의해 제공된 바람의 속도 및 방향을 제어할 수 있으며, 이에 의해 주위 온도 및 습도를 음이온공기(NAI)의 존재를 위해 적절한 것으로 통상적으로 설정되어 있는 사전설정 온도 및 습도 값에 근접시킨다.

이러한 실시예에 있어서, 가습기(38) 및 팬 장치(39)는 식물분(2) 위에 배치되며, 가습기(38)의 분무 출구는 자극 장치의 정면측을 향해 향하며, 그 결과 가습기(38)에 의해 제공된 분무는 팬 장치(39)에 의해 공기 중으로 직접 송풍되며, 이에 의해 누전과 같은 안전 문제로 달리 유도될 수 있는, 자극 장치에의 분무의 부착을 회피할 수 있다.

이러한 실시예에 있어서, 자극 장치는, 주위 음이온공기(NAI)의 농도 값을 검출하고 그에 따라 검출된 주위 음이온공기(NAI)의 농도 값을 컨트롤러에 제공하기 위해 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속된 음이온공기(NAI) 검출기(51)를 더 포함한다. 컨트롤러(31)는, 음이온공기(NAI)의 사전설정 농도 값과 음이온공기(NAI) 검출기(51)에 의해 검출된 주위 음이온공기(NAI)의 농도 값의 차이에 따라서, 제 1 제어 신호를 발생시킬 것인가 발생시키지 않을 것인가를 결정할 수 있으며, 이에 의해 주위 음이온공기(NAI)의 농도를 적절한 범위 내에서 유지할 수 있다. 온도 센서(37), 가습기(38), 팬 장치(39) 및 음이온공기(NAI) 검출기(51)는 공간 음이온공기(NAI) 균질화 장치로서 일체화될 수 있다.

실험에 따르면, 제 1 및 제 2 전극(301, 302)이 하우징(1)과 식물분(2) 사이의 연결을 통해 전기적으로 함께 접속되어 있지 않도록 제 2 환형 주변 벽(11)이 50 ㎜와 200 ㎜ 사이의 범위의 거리로 식물분(2)으로부터 멀리 이격되어 있는 경우(도 6 참조), 하우징(1)으로부터 약 1 미터 이격된 위치에서 측정된 음이온공기(NAI) 농도는 대략 50,000 이온/㎤이다. 한편, 제 1 및 제 2 전극(301, 302)이 하우징(1)과 식물분(2) 사이에서 와이어를 통해서 함께 전기적으로 접속되어 있는 경우(도 7 참조), 동일 위치에서 측정된 음이온공기(NAI) 농도는 대략 3,000 이온/㎤이다. 따라서, 하우징(1)의 내부 챔버(121) 내에 배치된 식물분(2)에 의해서, 제 1 및 제 2 전극(301, 302)이 이들이 직접 전기 접속되지 않게 하여 식물(100)이 음이온공기(NAI)를 보다 효율적으로 방출하며, 이에 의해 실내 음이온공기(NAI) 농도가 증진된다.

도 8은 본 발명에 따른 자극 장치의 실시예를 이용하는 높은 음전위 펄스에 의해 자극된 아가베 아메리카나의 화분으로부터 발생된 음이온공기(NAI) 농도의 기록을 도시하는 그래프이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 음이온공기(NAI) 발생 장치의 제 2 실시예에 있어서, 하우징(1)은 음이온공기(NAI) 방출 자극을 위해 구성된 식물분(도시하지 않음)(예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 용설란아과의 아과의 식물이 재배될 수 있는 식물분(2))에 추가하여, 각각 식물분보다 작은 다수의 화분(도시하지 않음)을 위치시키도록 구성될 수 있다. 화분들은 용설란아과의 아과의 식물 및 다른 종류의 식물을 그 내부에서 재배하는데 사용될 수 있음이 명확하다. 제 2 실시예는, 중앙 개구부(171) 및 관통 구멍(174)(도 2 참조) 대신에, 지지 플레이트(17')가 내부 챔버(121)에 공간적으로 연결되어 있고 식물분을 보지하도록 구성된 제 1 개구부(175)와, 식물분과, 화분을 보지하도록 구성된 보다 작은 다수의 제 2 개구부(176)를 구비하고 있는 점에서 제 1 실시예와 또한 상이하다. 제 2 개구부(176) 각각은 외부 챔버(16)와 공간 연결되어 있으며, 그 결과 각 화분은 외부 챔버(16)에 유지될 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 제 2 개구부(176)는 제 1 개구부(175)의 근방에 배치되어 있다.

요약하면, 식물분(2) 및 하우징(1)에 각각 배치되어 있고, 직접 전기 접속이 이뤄지지 않은 제 1 및 제 2 도전성 단자(22, 14)에 의해서, 제 1 및 제 2 전극(301, 302) 사이의 공기를 통해서 가상 루프가 형성될 수 있으며, 이에 의해 식물(100)을 자극하여 식물의 음이온공기(NAI) 방출을 향상시키고, 실내 음이온공기(NAI) 농도를 증진시킨다. 또한, 근접 센서(36) 및 제 3 레지스터(R3)의 설계는 사람/동물이 식물(100)을 접촉할시에 전기 충격을 겪는 것을 방지할 수 있다. 온도 및 습도 센서(37), 가습기(38), 팬 장치(39) 및 음이온공기(NAI) 검출기(51)의 설계를 통해서, 주위 음이온공기(NAI) 농도가 컨트롤러(31)를 거쳐서 적절하게 조정될 수 있으며, 이에 의해 주위 음이온공기(NAI) 농도를 적절한 범위로 유지시키며, 그에 따라 공기 품질이 향상될 수 있다.

본 발명을 예시적인 실시예로 간주되는 것과 연관시켜 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 모든 변경 및 등가 구성을 포함하도록 가장 넓은 해석의 정신 및 영역 내에 포함되는 다양한 실시형태를 커버한다.

1 : 하우징 2 : 식물분
3 : 음전위 펄스 모듈 11 : 제 2 주변 벽
12 : 제 1 주변 벽 13 : 상호연결 벽
14 : 제 2 도전성 단자 17 : 지지 플레이트
22 : 제 1 도전성 단자 31 : 컨트롤러
32 : 광 커플러 33 : 구동 회로
34 : 전압 펄스 발생 회로 37 : 온도 및 습도 센서
38 : 가습기 39 : 팬 장치
51 : 음이온공기 검출기 100 : 식물
121 : 내부 챔버 301 : 제 1 전극
302 : 제 2 전극

Claims

식물(100)에 의한 음이온공기(negative air ions)의 방출을 향상시키기 위한 자극 장치(stimulating device)에 있어서,
내부 챔버(121)를 형성하는 제 1 주변 벽(12)을 포함하는 하우징(1);
상기 내부 챔버(121) 내에 배치되며, 상기 식물(100)을 재배하기 위한 배지(culture medium)를 수용하도록 구성된 식물분(plant pot)(2);
상기 배지와 접촉시키기 위해서 상기 식물분(2)을 통해 통과하는 제 1 도전성 단자(22);
상기 제 1 도전성 단자(22)로부터 멀리 이격되어 있으며, 상기 하우징(1) 및 상기 식물분(2) 중 하나 위에 배치되고, 그리고 상기 배지가 상기 식물분(2) 내에 위치될 때 상기 배지와 비접촉되도록 배치되어 있는 제 2 도전성 단자(14); 및
상기 하우징(1) 위에 배치되어 있으며, 상기 제 1 도전성 단자(22)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(301) 및 상기 제 2 도전성 단자(14)에 전기적으로 접속된 제 2 전극(302)을 포함하며, 상기 배지를 거쳐서 식물(100)을 자극시키기 위해서 상기 제 1 전극(301)에서 음전위 펄스를 출력시키며, 이에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키도록 구성된 음전위 펄스 모듈(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 하우징(1)은 상기 제 1 주변 벽(12)을 둘러싸는 제 2 주변 벽(11)과, 상기 제 1 및 제 2 주변 벽(12, 11)의 바닥 부분을 상호연결하는 상호연결 벽(13)을 더 포함하며;
상기 제 2 도전성 단자(14)는 상기 하우징(1)의 상기 상호연결 벽(13) 위에 배치되며, 상기 배지가 상기 식물분(2) 내에 위치될 때 공기에 노출되도록 되어 있으며; 및
상기 제 1 도전성 단자(22)는 상기 식물분(2)의 바닥을 통해서 통과하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 하우징(1)은, 상기 제 1 및 제 2 주변 벽(12, 11) 사이에 그리고 상기 상호연결 벽(13) 위에 분리가능하게 배치된 플레이트 부분(173)과, 상기 내부 챔버(121)와 공간 연통되는 중앙 개구부(171)를 구비하는 지지 플레이트(17)를 더 포함하며, 상기 지지 플레이트(17)의 상기 플레이트 부분(173)은 상기 제 1 주변 벽(12), 상기 제 2 주변 벽(11) 및 상기 상호연결 벽(13)과 협력하여 이들 사이에 외부 챔버(16)를 형성하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 지지 플레이트(17)는 복수의 관통 구멍(174)이 형성되어 있는 바닥 표면과, 상기 제 1 주변 벽(12)과 후크고정 가능하게 결합된 결합 부분(172)을 구비하며, 상기 식물분(2)은 상기 결합 부분(172)의 상부 부분에 대해서 접촉하여 상기지지 플레이트(17)에 걸리는 주연 에지 부분을 구비하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 지지 플레이트(17)는 화분을 보지하기 위해 상기 외부 챔버(16)와 공간 결합되는 개구부(176)가 형성되어 있는 바닥 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 음전위 펄스 모듈(3)이,
활성화 신호를 수신하도록 배치되고, 상기 활성화 신호에 따라서 제 1 제어 신호를 발생하도록 구성된 컨트롤러(31);
상기 컨트롤러로부터의 상기 제 1 제어 신호를 수신하기 위해 상기 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속되어 있는 광 커플러(32);
상기 광 커플러를 통해 상기 제 1 제어 신호를 수신하기 위해 상기 광 커플러(32)에 전기적으로 접속되고, 상기 제 1 제어 신호에 따라 구동 신호를 발생하도록 구성된 구동 회로(33); 및
상기 구동 회로로부터의 구동 신호를 수신하기 위해 상기 구동 회로(33)에 전기적으로 접속되고, 상기 구동 신호에 따라 음전위 펄스를 발생하도록 구성된 전압 펄스 발생 회로(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 전압 펄스 발생 회로(34)가,
1차측 코일(N1) 및 2차측 코일(N2)을 포함하는 부스트 컨버터(T)로서, 상기 1차측 코일(N1)은 상기 구동 회로로부터의 구동 신호를 수신하기 위해서 상기 구동 회로(33)에 전기적으로 접속된 제 1 단자와, 제 2 단자를 구비하며, 상기 2차측 코일(N2)은 상기 제 1 전극(301)에 전기적으로 접속된 제 1 단자와, 제 2 단자를 구비하는, 상기 부스트 컨버터(T);
상기 1차측 코일(N1)의 상기 제 2 단자를 직류 전압원(342)에 전기적으로 접속시키는 리셋가능한 퓨즈(341); 및
상기 2차측 코일(N2)의 상기 제 2 단자에 전기적으로 접속된 캐소드와, 상기 제 2 전극(302)에 전기적으로 접속된 애노드를 구비하는 다이오드(D)를 포함하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 음전위 펄스 모듈(3)은 제 1 레지스터(R1)와, 상기 제 1 레지스터(R1) 및 상기 컨트롤러(31)의 공통 노드를 접지에 전기적으로 접속시키는 제 2 레지스터(R2)를 더 포함하며, 상기 제 1 제어 신호는 상기 컨트롤러(31)로부터 상기 광 커플러(32)에 상기 제 1 레지스터(R1)를 통해서 제공되는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 하우징(1) 상에 배치되며, 상기 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속되고, 사전결정된 거리 범위 내의 물체의 존재를 감지하는 경우, 상기 컨트롤러(31)에 제공되어 상기 컨트롤러(31)가 제 1 제어 신호의 출력을 정지시키게 하는 제 2 제어 신호를 발생시키도록 구성되어, 그 결과 상기 구동 회로(33)는 음전위 펄스를 발생시키기 위한 상기 전압 펄스 발생 회로(34)의 구동을 정지시키는, 근접 센서(36)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 6 항에 있어서,
각각 상기 하우징(1) 위에 배치되고 상기 컨트롤러(31)에 전기적으로 접속되어 있는 온도 및 습도 센서(37), 가습기(38), 팬 장치(39) 및 음이온공기 검출기(51)를 더 포함하며,
상기 온도 및 습도 센서(37)는 이에 의해 감지된 한 세트의 주위 온도 및 습도 값을 상기 컨트롤러(31)에 제공하도록 구성되어 있으며;
상기 음이온공기 검출기(51)는 이에 의해 검출된 주위 음이온공기의 농도 값을 상기 컨트롤러(31)에 제공하도록 구성되어 있으며; 및
상기 컨트롤러(31)는, 한 세트의 사전설정 온도 및 습도 값과 상기 온도 및 습도 센서(37)에 의해 감지된 한 세트의 주위 온도 및 습도 값 사이의 차이에 따라서, 상기 가습기(38)의 작동과 상기 팬 장치(39)에 의해 제공된 바람의 속도 및 방향을 제어하도록, 그리고 음이온공기의 사전설정 농도 값과 상기 음이온공기 검출기(51)에 의해 검출된 주위 음이온공기의 농도 값의 차이에 따라서, 제 1 제어 신호를 발생시킬 것인가 발생시키지 않을 것인가를 결정하도록 또한 구성되어 있는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극(301)과 상기 제 2 전극(302) 사이에 전기적으로 접속되어 있는 레지스터(R3)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
자극 장치.
식물기반 음이온공기 발생 장치(plant-based negative air ion producing device)에 있어서,
내부 챔버(121)를 형성하는 제 1 주변 벽(12)을 포함하는 하우징(1);
상기 내부 챔버(121) 내에 배치되어 있는 식물분(2);
상기 식물분(2) 내에 배치되어 있는 배지;
상기 배지에서 재배되고, 음이온공기를 방출하는 식물(100);
상기 배지와 접촉시키기 위해서 상기 식물분(2)을 통해 통과하는 제 1 도전성 단자(22);
상기 제 1 도전성 단자(22)로부터 멀리 이격되어 있으며, 상기 하우징(1) 및 상기 식물분(2) 중 하나 위에 배치되고, 그리고 상기 배지와 비접촉되도록 되어 있는 제 2 도전성 단자(14); 및
상기 하우징(1) 위에 배치되어 있으며, 상기 제 1 도전성 단자(22)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(301) 및 상기 제 2 도전성 단자(14)에 전기적으로 접속된 제 2 전극(302)을 포함하며, 상기 배지를 거쳐서 식물(100)을 자극시키기 위해서 상기 제 1 전극(301)에서 음전위 펄스를 출력시키며, 이에 의해 음이온공기의 방출을 향상시키도록 구성된 음전위 펄스 모듈(3)을 포함하는 것을 특징으로 하는
식물기반 음이온공기 발생 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 식물(100)은 용설란아과(Agavoideae)의 아과(subfamily)에 속하는 것을 특징으로 하는
식물기반 음이온공기 발생 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 식물(100)은 아가베 아메리카나(Agave americana)인 것을 특징으로 하는
식물기반 음이온공기 발생 장치.