KR20160080968A - Led 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 별도의 프레임이나 구조물 설치 없이 배지면에 균조도를 확보 및 온도조절을 할 수 있으며, 관수시스템을 부설하여 수분 공급 및 습도관리가 용이한 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기에 관한 것으로서, 단면적이 다각형인 프레임 형태의 몸체부; 상기 몸체부 상부 내지 측면에는 다른 프레임과 결합이 가능하도록 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 슬라이딩 결합홈; 상기 몸체부 하부의 일측 이상에 형성되어 LED조명부가 설치되는 LED조명설치부; 및 상기 몸체부 하부면 중앙에 길이방향으로 통공 형태로 형성되어 있으며, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 몸체부의 내부를 통해 이송시키며 수분을 공급시키는 수분공급시스템이 내장되는 수분공급시스템내장부;로 이루어진 스마트 프레임과, 평면적으로는 다각형 입체 형태로 구성되되, 외면에는 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있고, 높이방향으로 일정간격을 두고 다수 개의 층을 형성하도록 구성되어 있는 프레임부; 상기 프레임부에 거치되며, 식물을 재배할 수 있도록 상부만 개구된 육면체형태의 식물 재배부; 상기 프레임부의 홈에 슬라이딩 결합되어 설치되며, 상기 식물 재배부에 있는 식물의 성장을 도와주는 빛을 공급하는 상기 LED조명부; 상기 프레임부에 내장 설치되어 외부로부터 공급받아 상기 식물의 성장에 필한 수분을 공급 및 이동시키는 상기 수분공급시스템; 상기 LED조명부와 수분공급시스템에 전력을 공급해주는 전력공급부; 및 상기 프레임부 외측에 설치되며, 상기 LED조명부와 수분공급시스템의 작동을 제어하는 제어부;로 이루어진 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기로 구성되어, 조명장치와 수분공급장치를 같은 위치에 설치하여도 전기적으로 안전하며, 추가적인 프레임이나 구조물을 설치하지 않아도 됨으로써, 작업시간 및 비용 절감에 용이하고, 별도의 습도 및 온도 조절장치가 필요 없으며, 종래의 Full 프레임 식물재배기에 비해 돌출되는 프레임이 줄어들어 배지 관리 및 수확시 작업이 용이하다는 장점이 있는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기에 관한 것이다.

Description

LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기 {Smart plant cultivating device }
본 발명은 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 프레임이나 구조물 설치 없이 배지면에 균조도를 확보 및 온도조절을 할 수 있으며, 관수시스템을 부설하여 수분 공급 및 습도관리가 용이한 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기에 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.
이에 한국등록특허 제10-0305535호(발광다이오드를 이용한 식물 성생장 육성장치, 이하 ‘특허문헌 1’이라 함.)에서는 입출력, 연산을 수행하는 제어기와, 광조사시간 및 밝기 등을 입력하고 표시해주기 위한 입력 및 표시부와, 시스템 전체에 전원을 공급하는 전원부와, 전압차이를 보상시켜주는 전류증폭부로 이루어지는 제어부와; 양측에 전기적 연결을 위한 핀이 구비되고, 각각 청색, 적색, 적외선을 발광하는 발광다이오드가 일렬로 설치된 청색모듈, 적색모듈, 적외선모듈로 구성되는 발광다이오드모듈과; 상기 핀에 결합되어 상기 발광다이오드모듈이 병렬로 다수개 착탈 가능하게 설치되도록 양측에 두 열의 연결부가 설치되는 트랙과, 상기 제어부와 연결하기 위한 커넥터로 이루어지는 광조사부로 구성된 발광다이오드를 이용한 식물 성생장 육성장치를 제시하고 있다.
또한, 한국등록특허 제10-1415842호(실내용 식물 재배 장치, 이하 ‘특허문헌 2’라 함.)에서는 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 구성되고, 상기 유입구와 배수구에는 각각 관이 연결되어 있고, 상기 관은 하부에 구성된 저장탱크의 일측과 타측에 각각 연결되어 있으며, 상기 저장탱크의 내부에는 상기 관을 따라 이동하는 물을 살균하기 위한 살균장치가 구성되며, 상기 저장탱크의 일측 표면에는 높이방향으로 투명창이 구성되어 있는 실내용 식물 재배 장치를 제시하고 있다.
하지만, LED를 이용한 조명 아래 식물 재배단의 균조도를 맞추기 위해서는 조명의 간격을 일정 간격으로 균일하게 배치하기 위해서는 부수적인 LED 조명 장착 프레임이 부설되어야 하며, LED 조명장치로 인하여 상부 프레임에는 물을 주는 관수시스템을 설치하게 되면, 합선 혹은 누전등의 전기적인 문제점이 발생하고, Full 프레임으로 식물재배기를 제작시 안쪽에 있는 재배 작물은 관리 및 수확시 작업성이 나쁘다는 문제점을 가지고 있다.
한국등록특허 제10-0305535호 한국등록특허 제10-1415842호
본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 조명장치와 수분공급장치를 같은 위치에 설치하여도 전기적으로 안전한 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 추가적인 프레임이나 구조물을 설치하지 않아도 됨으로써 작업시간 및 비용 절감에 용이한 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 별도의 습도 및 온도 조절장치가 필요없는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기를 제공함에 있다.
마지막으로 본 발명의 또 다른 목적은 프레임의 종래의 Full 프레임 식물재배기에 비해 돌출되는 프레임이 줄어들어 배지 관리 및 수확시 작업이 용이한 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스마트 프레임은, 단면적이 다각형인 프레임 형태의 몸체부; 상기 몸체부 상부 내지 측면에는 다른 프레임과 결합이 가능하도록 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 슬라이딩 결합홈; 상기 몸체부 하부의 일측 이상에 형성되어 LED조명부가 설치되는 LED조명설치부; 및 상기 몸체부 하부면 중앙에 길이방향으로 통공 형태로 형성되어 있으며, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 몸체부의 내부를 통해 이송시키며 수분을 공급시키는 수분공급시스템이 내장되는 수분공급시스템내장부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED조명설치부가 기울어져 형성되는 각도는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 5~15인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 모서리 부분에 서로 대응되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기는, 평면적으로는 다각형 입체 형태로 구성되되, 외면에는 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있고, 높이방향으로 일정간격을 두고 다수 개의 층을 형성하도록 구성되어 있는 프레임부; 상기 프레임부에 거치되며, 식물을 재배할 수 있도록 상부만 개구된 육면체형태의 식물 재배부; 상기 프레임부의 홈에 슬라이딩 결합되어 설치되며, 상기 식물 재배부에 있는 식물의 성장을 도와주는 빛을 공급하는 상기 LED조명부; 상기 프레임부에 내장 설치되어 외부로부터 공급받아 상기 식물의 성장에 필한 수분을 공급 및 이동시키는 상기 수분공급시스템; 상기 LED조명부와 수분공급시스템에 전력을 공급해주는 전력공급부; 및 상기 프레임부 외측에 설치되며, 상기 LED조명부와 수분공급시스템의 작동을 제어하는 제어부; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 프레임부는, 한쌍의 기둥용 수직 프레임; 상기 수직 프레임의 높이방향에 수직하는 방향으로 형성되며, 상기 수직 프레임의 상하부 및 높이방향으로 일정간격으로 형성된 수평 프레임; 한 쌍의 상기 수직 프레임에 각각 형성되어 있는 동일한 높이에 있는 상기 수평 프레임의 끝단을 서로 연결하여 층을 형성하며, 상기 식물 재배부의 하부를 지지하는 상기 스마트 프레임; 및 한 쌍의 상기 수직 프레임을 연결하되, 상기 식물 재배부의 일측이 거치되어 고정되는 보조 프레임; 으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 LED조명부는, 막대형태의 본체;와 상기 본체 하부면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 부설된 LED;로 구성되어 있으며, 상기 LED조명설치부에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수분공급시스템은, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 프레임부 측면 내지 내부 또는 상기 수분공급시스템내장부에 위치하여, 이동시키는 수분이동부; 상기 스마트 프레임 하부 중앙에 위치하여, 상기 수분을 식물에 분사하는 수분공급부; 및 상기 수분이동부와 수분공급부 사이에 위치하며, 상기 수분이동부를 통해 이동한 수분을 상기 수분공급부로 전달하는 수분전달부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수분공급부는 관수용 밸브인 것을 특징으로 한다.
이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임과 이를 이용한 스마트 식물재배기는 명장치와 수분공급장치를 같은 위치에 설치하여도 전기적으로 안전하다는 장점이 있다.
또한, 추가적인 프레임이나 구조물을 설치하지 않아도 됨으로써, 작업시간 및 비용 절감에 용이하다는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 별도의 습도 및 온도 조절장치가 필요 없다는 장점 있다.
마지막으로, 종래의 Full 프레임 식물재배기에 비해 돌출되는 프레임이 줄어들어 배지 관리 및 수확시 작업이 용이하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 식물재배기의 사시도 및 관수흐름의 나타낸 모습이다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 식물재배기의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 따른 다른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임의 A부분 확대 모습이다.
도 5는 본 발명의 따른 LED조명부와 수분공급시스템의 작동 개념도이다.
도 6은 본 발명의 따른 식물 재배형 스마트 프레임과 종래의 Full 프레임의 작업 개념도이다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 식물재배기의 사시도 및 관수흐름의 나타낸 모습, 도 2는 본 발명에 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 식물재배기의 측면도, 도 3은 본 발명의 따른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임의 사시도, 도 4는 본 발명의 따른 다른 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임의 A부분 확대 모습, 도 5는 본 발명의 따른 LED조명부와 수분공급시스템의 작동 개념도이고, 도 6은 본 발명의 따른 식물 재배형 스마트 프레임과 종래의 Full 프레임의 작업 개념도이다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 프레임(130)은,
단면적이 다각형인 프레임 형태의 몸체부(131); 상기 몸체부(131) 상부 내지 측면에는 다른 프레임과 결합이 가능하도록 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 슬라이딩 결합홈(132); 상기 몸체부(131) 하부의 일측 이상에 형성되어 LED조명부(200)가 설치되는 LED조명설치부(133); 및 상기 몸체부(131) 하부면 중앙에 길이방향으로 통공 형태로 형성되어 있으며, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 몸체부(131)의 내부를 통해 이송시키며 수분을 공급시키는 수분공급시스템(400)이 내장되는 수분공급시스템내장부(134);로 구성된다.
상기 스마트 프레임(130)은 상기 식물 성장에 필요한 빛과 수분을 동시에 제공하되, 별도의 추가장치나 구조를 필요로 하지 않는다. 종래의 프레임의 경우에는 조명장치와 수분공급장치를 동시에 구성을 하더라도, 별도의 프레임을 추가로 설치하여서 조명장치와 수분공급장치를 부설하며, 동시에 구성한다고 하더라도, 전기적 안정성 때문에 상부에 조명장치가 설치되면 측면이나 하면 혹은 양액재배나 수경재배 방식으로 구성을 많이 하였다. 하지만, 본 발명에 따른 스마트 프레임(130)의 경우에는 장소 위치에 별도의 추가장치나 구조물을 필요로 하지 않고도 구성될 수 있다.
그러기 위해서 상기 LED조명설치부(133)를 다음과 같이 구성하였다.
상기 LED조명설치부(133)는 상기 몸체부(131) 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 형성되며, 상기 LED조명설치부(133)가 기울어져 형성되는 각도는 상기 몸체부(131) 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 5~15이다. 또한, 상기 LED조명설치부(133)는 상기 몸체부(131) 하부면의 모서리 부분에 서로 대응되어 형성된다.
이상과 같이 상기 LED조명설치부(133)를 상기 스마트 프레임(130)의 몸체부(131) 하부면의 법선을 기준으로 바같쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 기울어지게 형성하였다. 그리고 상기 수분공급시스템(400)을 내장하는 수분공급시스템내장부(134)를 상기 스마트 프레임(130)의 하부면 중앙에 위치하도록 하였다.
이와 같이 구성을 하여, 상기 LED조명부(200)와 수분공급시스템(400)을 동시에 같은 위치에 설치하여도 안전할 수 있다. 이와 관련하여 자세한 내용은 뒤쪽에서 전체시스템에 대해서 다시 설명하도록 하겠다.
뿐만 아니라, 상기 LED조명설치부(133)가 상기와 같이 몸체부(131) 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 기울어지도록 형성된 이유는 또 있다.
종래에는 상기 식물이 성장하는 배지면에 균조도를 맞추기 위해 조명장치를 일정간격으로 균일하게 배치하였고, 이럴 경우에는 이에 대응하는 부수적인 프레임의 설치가 반드시 필요하다.
하지만, 본 발명의 따른 상기 스마트 프레임(130)의 LED조명설치부(133)가 상기와 같이 일정각도를 가지며 기울어져 형성됨에 따라 별도의 추가적인 조명장치 없이도, 배지면에 균조도를 확보할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 스마트 프레임(130)을 이용한 스마트 식물재배기는 다음과 같다.
상기 스마트 프레임(130)을 이용한 스마트 식물재배기는, 평면적으로는 다각형 입체 형태로 구성되되, 외면에는 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있고, 높이방향으로 일정간격을 두고 다수 개의 층을 형성하도록 구성되어 있는 프레임부(100); 상기 프레임부(100)에 거치되며, 식물을 재배할 수 있도록 상부만 개구된 육면체형태의 식물 재배부(600); 상기 프레임부(100)의 홈에 슬라이딩 결합되어 설치되며, 상기 식물 재배부(600)에 있는 식물의 성장을 도와주는 빛을 공급하는 상기 LED조명부(200); 상기 LED조명부(200)에 전력을 공급해주는 전력공급부(300); 상기 프레임부(100)에 내장 설치되어 외부로부터 공급받아 상기 식물의 성장에 필요한 수분을 공급 및 이동시키는 상기 수분공급시스템(400); 및 상기 프레임부(100) 외측에 설치되며, 상기 LED조명부(200)와 수분공급시스템(400)의 작동을 제어하는 제어부(500);로 이루어진다.
이때, 상기 프레임부(100)는, 한 쌍의 기둥용 수직 프레임(110); 상기 수직 프레임(110)의 높이방향에 수직하는 방향으로 형성되며, 상기 수직 프레임(110)의 상하부 및 높이방향으로 일정간격으로 형성된 수평 프레임(120); 한쌍의 상기 수직 프레임(110)에 각각 형성되어 있는 동일한 높이에 있는 상기 수평 프레임(120)의 끝단을 서로 연결하여 층을 형성하며, 상기 식물 재배부(600)의 하부를 지지하는 상기 스마트 프레임(130); 및 한 쌍의 상기 수직 프레임(110)을 연결하되, 상기 식물 재배부(600)의 일측이 거치되어 고정되는 보조 프레임(140);으로 이루어진다.
기본적으로 골격의 역할을 하는 것이 상기 수직 프레임(110)과 수평 프레임(120)이며, 이와 연결하여 층을 이루는 것이 상기 스마트 프레임(130)과 보조 프레임(140)이 되겠다.
이와 같이 이루어진 상기 프레임부(100)의 형상은 평면적으로는 다각형 입체형태로 높이 방향으로 일정간격을 두고 다수 개의 층을 형성하고 있다. 상기 층에는 상기 식물을 재배할 수 있는 공간인 상기 식물 재배부(600)가 위치한다. 상기 식물 재배부(600)의 하부면은 상기 프레임부(100) 중에서 스마트 프레임(130)의 상부에 위치하며, 일측은 상기 보조 프레임(140)이 거치되어 고정된다. 본 발명의 일실시 예에 해당하는 도 2에서와 같이 두 개의 상기 식물 재배부(600)가 하나의 층에 위치하게 되는데, 이는 일실시 예에 불과하고, 측면으로도 얼마든지 확장할 수는 있으나, 사용자가 배지 관리 및 수확시에 작업성을 높이기 위해서는 도 2와 같은 형태로 구성되는 것이 가장 바람직하다고 하겠다.
상기 식물 재배부(600)의 상부에는 상기 식물이 생장하는데 필요한 빛과 수분을 공급해 주는 장치가 위치하며, 이는 상기 스마트 프레임(130)의 내장되어 있거나 외면에 부설되어 있다.
상기 식물의 성장에 필요한 빛을 제공하는 상기 LED조명부(200)와 수분을 제공하는 수분공급시스템(400)은 상기 스마트 프레임(130)의 LED조명설치부(133)와 수분공급시스템내장부(134)에 결합 및 내장이 된다.
상기 LED조명부(200)와 수분공급시스템(400)은 다음과 같이 구성되어 있다.
상기 LED조명부(200)는, 막대형태의 본체;와 상기 본체 하부면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 부설된 LED;로 구성되어 있으며, 상기 LED조명설치부(133)에 슬라이딩 결합되며, 상기 수분공급시스템(400)은, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 프레임부(100) 측면 내지 내부 또는 상기 수분공급시스템내장부(134)에 위치하여, 이동시키는 수분 이동부(410); 상기 스마트 프레임(130) 하부 중앙에 위치하여, 상기 수분을 식물에 분사하는 수분 공급부(420); 및 상기 수분 이동부(410)와 수분 공급부(420) 사이에 위치하며, 상기 수분 이동부(410)를 통해 이동한 수분을 상기 수분 공급부(420)로 전달하는 수분 전달부(430);로 이루어진다.
앞에서 일부 설명한 대로, 상기 LED조명부(200)와 수분공급시스템(400)이 상기 스마트 프레임(130)에 같이 있어도 전기적으로 안전한 이유에 대해서 추가로 설명하도록 하겠다.
도 3과 같이 상기 스마트 프레임(130) 내부에는 별도의 공간들이 형성되어 있다. 상기 수분 이동부(410)와 상기 LED조명설치부(133)는 별도의 공간에 따로 형성되어 있어, 상기 수분 이동부(410)를 통해 이동하던 상기 수분이 양측에 위치하고 있는 상기 LED조명설치부(133)로 넘어 갈 수가 없다.
아울러, 상기 수분 공급부(420)는 상기 LED조명부(200)에 비하여 아래쪽에 위치하여, 상기 수분 공급부(420)를 통해 분사된 상기 수분이 상기 LED조명부(200)에 닿을 수도 없으며, 또한, 상기 LED조명부(200)가 결합되는 상기 LED조명설치부(133)는 상기 스마트 프레임(130)의 몸체부(131) 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향을 5~15정도 기울어져 형성이 되어 있어 직접적으로 상기 수분이 닿을 수가 없게 된다. 아울러, 상기 수부 공급부를 통해 분사된 상기 수분은 상기 식물 재배부(600)에 골고루 전달하기 위해서 관수용 밸브를 사용하며, 이를 통해 밸브를 중심으로 아래쪽에 위치한 상기 식물 재배부(600)에 넓게 퍼지도록 분사된다.
따라서, 이와 같은 이유를 통해서 종래에서는 조명장치와 수분공급장치를 같은 위치에 설치를 못하고, 같은 공간에는 있되, 위치는 상이하도록 구성되었지만, 본 발명은 스마트 프레임(130)은 이와 같은 문제점을 해결하고 같은 위치에 구성될 수 있도록 함으로서, 별도로 장착되는 프레임이나 구조물이 없어도 되기에 시공시간을 절약할 수 있으며, 비용 역시 절감될 수 있다.
또한, 도 3과 도 4에서와 같이 상기 스마트 프레임(130)의 내부에는 별도의 공간이 몇 개 더 형성되어 있다. 상기 수분 이동부(410)가 내장되는 상기 수분공급시스템내장부(134)의 양측에는 빈 공간부(도면 미도시)가 형성되어 있다. 상기 공간부는 상기 LED조명부(200)에 빛이 들어오면 자연스럽게 열이 방생하게 되는데, 아래쪽에 위치한 상기 식물에는 바로 직접적으로 빛과 함께 열이 방출되며, 상기 스마트 프레임(130)의 상부에 위치하고 있는 상기 식물재배부에는 상기 공간부에 열을 모아서 지속적으로 상기 식물재배부로 제공하는 역할을 하게 된다.
그리고 상기 수분공급시스템(400)은 상기 수분공급과 아울러 미세물분자 공급으로 습도 관리도 용이하다.
뿐만 아니라, 상기 스마트 프레임(130)을 이용한 식물재배기는 확장성에서도 용이하다. 상기 스마트 프레임(130)을 이용한 식물재배기의 기본 구성이 도 1과 같다면, 상기 수직 프레임(110)이 서로 맞닿게 하여, 연결한다면 대량의 식물재배공간을 구성할 수 있다. 물론, 상기 수평 프레임(120)의 끝단이 서로 맞닿게 연결하는 것도 가능하지만, 이 경우 앞에서 말하였듯이, 사용자의 배지 관리 및 작업성이 나쁠 수 있으므로, 상기 수직 프레임(110)이 맞닿게 연결하는 것이 바람직하다고 하겠다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이 종래의 Full 프레임 식물재배기(700)에 비해 상기 수평 프레임(120) 및 스마트 프레임(130)의 돌출 길이가 줄어들었기에, 사용자가 배지 관리 및 수확시 작업성을 높일 수 있으며, 프레임의 사용량을 줄임은 결국 경비 절감효과를 가지고 온다.
따라서, 본 발명의 따른 스마트 프레임(130)과 이를 이용한 스마트 식물재배기는 종래의 문제점을 지적되던, 조명장치와 수분공급장치를 같은 공간에 설치하지 못하던 점을 해결함과 동시에, 추가적인 프레임이나 장치를 설치하지 않아도 된다는 점에서 작업 시간과 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 별도의 습도 관리 시스템이 없어도 되며, LED조명부(200)에서 발생하는 열을 이용하여 난방을 한다는 점에서 난방비 절감 효과까지 기대할 수 있다.
마지막으로, 상기 스마트 프레임(130)과 이를 이용한 스마트 식물재배기는 확장성이 좋으며, 종래의 Full 프레임 식물재배기(700)에 비해 돌출되는 프레임이 줄어들어 배지 관리 및 수확시 작업성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
100 - 프레임부
110 - 수직 프레임
120 - 수평 프레임
130 - 스마트 프레임
131 - 몸체부
132 - 슬라이딩 결합홈
133 - LED조명설치부
134 - 수분공급시스템내장부
140 - 보조 프레임
200 - LED조명부
300 - 전력공급부
400 - 수분공급시스템
410 - 수분 이동부
420 - 수분 공급부
430 - 수분 전달부
500 - 제어부
600 - 식물 재배부
700 - 종래의 Full 프레임 식물재배기

Claims (13)

  1. 단면적이 다각형인 프레임 형태의 몸체부;
    상기 몸체부 상부 내지 측면에는 다른 프레임과 결합이 가능하도록 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 슬라이딩 결합홈;
    상기 몸체부 하부의 일측 이상에 형성되어 LED조명부가 설치되는 LED조명설치부; 및
    상기 몸체부 하부면 중앙에 길이방향으로 통공 형태로 형성되어 있으며, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 몸체부의 내부를 통해 이송시키며 수분을 공급시키는 수분공급시스템이 내장되는 수분공급시스템내장부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 LED조명설치부가 기울어져 형성되는 각도는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 5~15°인 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 모서리 부분에 서로 대응되어 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임.
  5. 평면적으로는 다각형 입체 형태로 구성되되, 외면에는 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있고, 높이방향으로 일정간격을 두고 다수 개의 층을 형성하도록 구성되어 있는 프레임부;
    상기 프레임부에 거치되며, 식물을 재배할 수 있도록 상부만 개구된 육면체형태의 식물 재배부;
    상기 프레임부의 홈에 슬라이딩 결합되어 설치되며, 상기 식물 재배부에 있는 식물의 성장을 도와주는 빛을 공급하는 상기 LED조명부;
    상기 프레임부에 내장 설치되어 외부로부터 공급받아 상기 식물의 성장에 필한 수분을 공급 및 이동시키는 상기 수분공급시스템;
    상기 LED조명부와 수분공급시스템에 전력을 공급해주는 전력공급부; 및
    상기 프레임부 외측에 설치되며, 상기 LED조명부와 수분공급시스템의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    한쌍의 기둥용 수직 프레임;
    상기 수직 프레임의 높이방향에 수직하는 방향으로 형성되며, 상기 수직 프레임의 상하부 및 높이방향으로 일정간격으로 형성된 수평 프레임;
    한쌍의 상기 수직 프레임에 각각 형성되어 있는 동일한 높이에 있는 상기 수평 프레임의 끝단을 서로 연결하여 층을 형성하며, 상기 식물 재배부의 하부를 지지하는 상기 스마트 프레임; 및
    한쌍의 상기 수직 프레임을 연결하되, 상기 식물 재배부의 일측이 거치되어 고정되는 보조 프레임;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 스마트 프레임은,
    단면적이 다각형인 프레임 형태의 몸체부;
    상기 몸체부 상부 내지 측면에는 다른 프레임과 결합이 가능하도록 길이 방향으로 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있는 슬라이딩 결합홈;
    상기 몸체부 하부의 일측 이상에 형성되어 LED조명부가 설치되는 LED조명설치부; 및
    상기 몸체부 하부면 중앙에 길이방향으로 통공 형태로 형성되어 있으며, 외부로부터 공급되는 수분을 상기 몸체부의 내부를 통해 이송시키며 수분을 공급시키는 수분공급시스템이 내장되는 수분공급시스템내장부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 일정한 각도를 가지며 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 LED조명설치부가 기울어져 형성되는 각도는 상기 몸체부 하부면의 법선을 기준으로 바깥쪽 방향으로 5~15°인 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 LED조명설치부는 상기 몸체부 하부면의 모서리 부분에 서로 대응되어 형성되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 LED조명부는,
    막대형태의 본체;와
    상기 본체 하부면에 길이방향을 따라 일정한 간격으로 부설된 LED;로 구성되어 있으며, 상기 LED조명설치부에 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재기.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 수분공급시스템은,
    외부로부터 공급되는 수분을 상기 프레임부 측면 내지 내부 또는 상기 수분공급시스템내장부에 위치하여, 이동시키는 수분이동부;
    상기 스마트 프레임 하부 중앙에 위치하여, 상기 수분을 식물에 분사하는 수분공급부; 및
    상기 수분이동부와 수분공급부 사이에 위치하며, 상기 수분이동부를 통해 이동한 수분을 상기 수분공급부로 전달하는 수분전달부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 수분공급부는 관수용 밸브인 것을 특징으로 하는 LED 조사각, 온도 및 습도 관리가 용이한 스마트 프레임을 이용한 스마트 식물재배기.
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