KR20160009297A - 수분 공급 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 중의 수분을 지중으로 공급하는 것이다. 즉, 태양 전지를 통해 공기 중의 수분을 수집하여 지중으로 공급하는 수분 공급 장치에 관한 것으로, 수분 공급 장치는 일면은 저온부 및 타면은 고온부로 구성되어 공기 중의 수분을 저온부에서 수집하여 지중으로 수분을 공급하는 수분 공급 모듈 및 일단은 지중에 장착되고 타단은 수분 공급 모듈의 고온부와 고정되어 수분 공급 모듈에서 발생하는 고온부의 열을 지중으로 전달하는 고정대를 포함한다.

Description

수분 공급 장치{Apparatus for water supplying}
본 발명은 수분 공급 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 공기 중의 수분을 지중으로 공급하는 것이다. 즉, 태양 전지를 통해 공기 중의 수분을 수집하여 지중으로 공급하는 수분 공급 장치에 관한 것이다.
화분에 물을 공급하거나 가정에 물을 공급하기 위해 공기 중의 수분을 수집하여 공급하는 방법이 개발되어왔다. 특히 에어컨에 사용하는 응축기의 원리를 이용하는 수분 공급 장치의 경우 가정용 급수 장치에 이용되고 있다. 또한, 펠티에 소자를 사용하면 공기 중의 수분을 수집하여 공급할 수 있다.
그 일례로, 대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0125500 호에서는 공기 중의 수분을 응축하여 식물이 심겨진 토양으로 물을 자동 공급하는 자동급수 화분에 관한 것으로서, 자동급수 화분이 본체(10)의 내부에 배치되며 펠티에 효과를 이용하여 공기 중의 수분을 응축하는 응축수단(20)과, 응축수단(20)의 하부에 배치되어 응축수단(20)으로 외기를 공급하는 송풍수단(30)과, 응축수단(20)에 장착되어 응축수단(20)에 채워진 응축수를 모세관 현상을 이용하여 흙(50)으로 공급하는 세라믹 부재(40)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그러나 이 경우 수분 공급이 되는 특수한 화분을 사용하여야 한다는 단점이 있어 화분이나 정원의 모양과 관련 없이 수분을 공급하는 방법이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2013-0125500 호(2013.11.19)
본 발명의 목적은, 공기 중의 수분을 지중으로 공급하는 수분 공급 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명은 태양 전지를 통해 공기 중의 수분을 수집하여 지중으로 공급하여 식물이 최적의 환경으로 자랄 수 있도록 하는 수분 공급 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 수분 공급 장치는 일면은 저온부 및 타면은 고온부로 구성되어 공기 중의 수분을 저온부에서 수집하여 지중으로 수분을 공급하는 수분 공급 모듈 및 일단은 지중에 장착되고 타단은 수분 공급 모듈의 고온부와 고정되어 수분 공급 모듈에서 발생하는 고온부의 열을 지중으로 전달하는 고정대를 포함한다.
여기서, 수분 공급 모듈은 상용 전원, 풍력 발전, 건전지, 무선 전력 수신, 및 태양 전지 중 적어도 어느 하나를 사용하여 전원이 공급되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 고정대는 열전달이 잘되는 알루미늄, 동, 열전도 합금, 히트파이프 중 적어도 어느 하나의 열전도 재료를 사용하여 컴파운드, 나사, 케이스, 수축 튜브 중 적어도 어느 하나를 사용하여 수분 공급 모듈과 연결한다.
여기서, 수분 공급 장치는 지중의 온도를 파악하는 온도 센서, 지중의 수분의 양을 검출하는 수분 센서, 및 조도를 센싱하는 조도 센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함한다.
또한, 수분 공급 장치는 태양 전지에서 발전한 전력을 저장하는 배터리 및 수분 공급 장치의 동작을 제어하는 제어기 중 적어도 어느 하나를 더 구비한다.
여기서, 수분 공급 장치는 지중의 수분 상태, 배터리 상태, 온도 상태 중 어느 하나를 LED 표시 장치로 표시하거나 및 LED 표시 장치를 통해 서버로 보고하는 것 중 적어도 어느 하나를 수행한다.
또한, 수분 공급 장치는 수분 공급 모듈에서 수집된 수분이 바람에 의해 증발되지 않도록 하는 방풍 케이스, 수분 공급 모듈에서 수집된 수분을 저장하는 수분 저장조, 및 태양광의 집광효율을 높이기 위한 집광 장치 중 적어도 어느 하나를 더 구비한다.
본 발명에 의한 수분 공급 장치는 공기 중의 수분을 지중으로 공급하는 장점이 있다.
또는 본 발명에 의한 수분 공급 장치는 태양 전지를 통해 공기 중의 수분을 수집하여 지중으로 공급하여 식물이 최적의 환경으로 자랄 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수분 공급 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 수분 공급 모듈을 사용한 주변 회로 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 수분 공급 모듈 및 태양 전지를 더욱 효과적으로 구성한 구성도이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수분 공급 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 수분 공급 장치의 구성도이며, 도 2 및 도 3은 도 1을 상세히 설명하기 위한 블록도 및 구성도이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 공급 장치를 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수분 공급 장치는 일면은 저온부 및 타면은 고온부로 구성되어 공기 중의 수분을 저온부에서 수집하여 지중으로 수분을 공급하는 수분 공급 모듈(100) 및 일단은 지중에 장착되고 타단은 수분 공급 모듈(100)의 고온부와 고정되어 수분 공급 모듈(100)에서 발생하는 고온부의 열을 지중으로 전달하는 고정대(200)를 포함한다.
여기서, 수분 공급 모듈(100)은 상용 전원, 풍력 발전, 건전지, 무선 전력 수신, 및 태양 전지(300) 중 적어도 어느 하나를 사용하여 전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 고정대(200)는 열전달이 잘되는 알루미늄, 동, 열전도 합금, 히트파이프 등의 열전도 재료를 사용하여 컴파운드, 나사, 케이스, 수축 튜브 중 적어도 어느 하나를 사용하여 수분 공급 모듈(100)과 연결할 수 있다.
수분 공급 모듈(100)은 고온부 저온부로 나뉘며, 이때, 고온부를 고정대(200)와 접촉한다. 또한, 수분 공급 모듈(100)에서 발생한 수분은 직접 지면으로 떨어질 수 있고 고정대(200)를 따라 흐를 수 있으며 또는 저온부에서 발생한 수분이 고온부를 통해 흐를 수 있게 할 수 있다.
특히, 저온부의 수분이 고온부로 흐를 경우 고온부의 온도가 저온부로 전달되지 않도록 수분이 분리된다. 이때, 고온부의 수분이 오래 지속하여 증발되지 않도록 조속히 지중으로 흐르게 할 수 있다.
고정대(200)는 항상 지중에 접촉하고 있으므로 녹슬지 않는 재질을 사용하거나 녹슬지 않도록 코팅을 할 수 있다.
고정대(200)는 하나 이상을 사용하고 경우에 따라 다수개의 축으로 지중에 접촉될 수 있다.
도 2는 도 1의 수분 공급 모듈(100)을 사용한 주변 회로 구성을 나타낸 블록도이며, 수분 공급 장치는 지중의 온도를 파악하는 온도 센서(510), 지중의 수분의 양을 검출하는 수분 센서(520), 및 조도를 센싱하는 조도 센서(530) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
또한, 수분 공급 장치는 태양 전지(300)에서 발전한 전력을 저장하는 배터리(310) 및 수분 공급 장치의 동작을 제어하는 제어기(800) 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다.
여기서, 수분 공급 장치는 지중의 수분 상태, 배터리 상태, 온도 상태 중 어느 하나를 LED 표시 장치(600)로 표시하거나 및 LED 표시 장치(600)를 통해 서버로 보고하는 것 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.
즉, 수분 공급 장치는 사물 통신이 가능한 것으로서 원격에서 관리가 필요한 정원, 박물관 등 중요한 시설에 설치가 가능하며 서버 제어에 의해 강제 수분 공급 및 수분 공급 정지를 할 수 있다.
여기서, LED 표시 장치(600)는 경보의 표시로도 사용 가능하나 야간에 조명으로도 사용 가능하다. 이때, 조명의 색깔이나 점등 방식에 따라 내부 환경을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 여름에는 파란색, 겨울에는 빨간색을 주로 표시하고 수분이 많을 경우 점등 유지 시간을 길게 하고 수분이 적을 경우 점등 시간을 빨리 하고 배터리가 충분할 경우 점등 시간을 길게 갖으며 배터리가 충분하지 않을 경우 점멸 시간을 길게 갖는 등 여러 가지의 방식을 사용할 수 있다.
서버로의 보고는 요청에 의한 응답, 이벤트 발생시의 응답, 주기적인 보고 등으로 수행할 수 있다. 또한, 각종 상태의 통계를 통해 운용이 어려울 경우 경보를 발생해 수분 공급 장치를 유지보수 할 수 있도록 할 수 있다.
도 3은 도 1의 수분 공급 모듈(100) 및 태양 전지(300)를 더욱 효과적으로 구성한 구성도이며, 수분 공급 장치는 수분 공급 모듈(100)에서 수집된 수분이 바람에 의해 증발되지 않도록 하는 방풍 케이스(910), 수분 공급 모듈(100)에서 수집된 수분을 저장하는 수분 저장조(920), 및 태양광의 집광효율을 높이기 위한 집광 장치(930) 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다.
즉, 수분 공급 모듈(100)에서 수집된 수분(S300)은 바람에 의해 쉽게 증발될 가능성이 크다. 따라서 수분은 공급되며 바람을 막을 수 있도록 수분 공급 모듈(100) 주변에 방풍 케이스(910)를 구비할 수 있다.
또한, 화초의 종류에 따라 수분 량의 조절이 필요하므로 지중의 수분이 많을 경우 수분 공급을 중단하거나 수집된 수분(S300)을 수분 저장조(920)에 수분을 저장할 수 있다. 수분 저장조(920)는 빗물을 저장할 수도 있으며 제어기(800)에 의해 수분 공급을 조절해 수분(S400)을 지중에 공급할 수 있다.
태양 전지(300)는 태양을 볼 수 있도록 설치되는 것이 원칙이나 주변 환경이나 먼지 등의 영향을 줄이기 위해 수직으로 설치될 수 있다. 따라서 주변의 광원(S100)을 집광하여 태양 전지(300)로 집광된 광원(S200)을 보내는 집광 장치(930)를 사용함으로써 태양 전지(300)의 전력 발생 효율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 수분 공급 장치는 공기 중의 수분을 지중으로 공급하는 장점이 있으며, 태양 전지를 통해 공기 중의 수분을 수집하여 지중으로 공급하여 식물이 최적의 환경으로 자랄 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 일면은 저온부 및 타면은 고온부로 구성되어 공기 중의 수분을 저온부에서 수집하여 지중으로 상기 수분을 공급하는 수분 공급 모듈; 및
    일단은 지중에 장착되고 타단은 상기 수분 공급 모듈의 고온부와 고정되어 상기 수분 공급 모듈에서 발생하는 고온부의 열을 지중으로 전달하는 고정대;를 포함하는 수분 공급 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수분 공급 모듈은, 상용 전원, 풍력 발전, 건전지, 무선 전력 수신, 및 태양 전지 중 적어도 어느 하나를 사용하여 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정대는, 열전달이 잘되는 알루미늄, 동, 열전도 합금, 히트파이프 중 적어도 어느 하나의 열전도 재료를 사용하여 컴파운드, 나사, 케이스, 수축 튜브 중 적어도 어느 하나를 사용하여 상기 수분 공급 모듈과 연결하는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    수분 공급 장치는, 지중의 온도를 파악하는 온도 센서, 지중의 수분의 양을 검출하는 수분 센서, 및 조도를 센싱하는 조도 센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    수분 공급 장치는, 상기 태양 전지에서 발전한 전력을 저장하는 배터리 및 수분 공급 장치의 동작을 제어하는 제어기 중 적어도 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    수분 공급 장치는, 지중의 수분 상태, 배터리 상태, 온도 상태 중 어느 하나를 LED 표시 장치로 표시하거나 및 상기 LED 표시 장치를 통해 서버로 보고하는 것 중 적어도 어느 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    수분 공급 장치는, 상기 수분 공급 모듈에서 수집된 수분이 바람에 의해 증발되지 않도록 하는 방풍 케이스, 상기 수분 공급 모듈에서 수집된 수분을 저장하는 수분 저장조, 및 태양광의 집광효율을 높이기 위한 집광 장치 중 적어도 어느 하나를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수분 공급 장치.
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