KR20190030078A - Apparatus for water culture based on IoT and air cleaner having the same - Google Patents

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KR20190030078A
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윤재근
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(주)제이케이데이터시스템즈
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Abstract

The present invention relates to an IoT-based water culture apparatus capable of controlling and managing culture conditions of a plant cultured wirelessly. The IoT-based water culture apparatus according to the present invention comprises: a main body having an internal space; a culture pot unit mounted on the main body, formed with a culture solution reservoir capable of accommodating a culture solution, and configured in way that the culture target plant can be directly planted or the culture target plant planted in a pot can be mounted; and a culture solution supply unit for supplying the culture solution to the culture pot unit; and a control unit for controlling the culture environment inside the main body and the supply of the culture solution.

Description

사물인터넷 기반 수경재배장치 및 이를 구비하는 공기청정기{Apparatus for water culture based on IoT and air cleaner having the same}TECHNICAL FIELD The present invention relates to an Internet-based hydroponic cultivation apparatus and an air purifier having the same,

본 발명은 사물인터넷 기반 수경재배장치 및 이를 구비하는 공기청정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선으로 재배하는 식물의 재배조건을 조절 및 관리할 수 있는 사물인터넷 기반 수경재배장치 및 이를 구비하는 공기청정기에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an object-based Internet water-based cultivation apparatus and an air purifier equipped with the same, which can regulate and manage cultivation conditions of a plant cultivated in a wireless manner. .

산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 농경지나 청정지역이 감소하고, 특히 화학비료 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 공해의 증가로 청정 농산물의 재배가 어려워지고 있다.As the industry develops and the population grows, farmland and clean areas decrease, especially farmland where crops are cultivated due to the use of chemical fertilizers, and the increase of pollution is making it difficult to cultivate clean agricultural products.

또한, 최근 심각한 기후 변화로 인해 안정적으로 식량을 확보하기 위한 방안에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이에 따라 기후 변화에 상관없이 식물을 인공적으로 재배할 수 있는 식물재배장치의 도입에 대한 필요성이 제기 및 증대되고 있다.In recent years, there has been a growing interest in measures to secure stable food due to severe climate change. Therefore, there is a need for the introduction of plant cultivation equipment that can artificially cultivate plants regardless of climate change. .

이러한 식물재배장치는 1990년대 중후반 네덜란드 및 일본 등을 중심으로 화훼 및 일부 특용작물의 안정적인 대량생산을 위해 도입된 것이며, 현재는 인공적 재배방식의 대형화 및 기업화 등의 양태를 나타내고 있어 식물공장이라 지칭하기도 하며, 빌딩형이나 건물일체형 등의 형태로 변형되어가고 있다.These plant cultivation apparatuses were introduced for the stable mass production of flowers and some special crops in the mid and late 1990s, mainly in the Netherlands and Japan, and since they represent the large-scale and commercialization of the artificial cultivation methods, And it has been transformed into a building type or a building integrated type.

한편, 웰빙시대에 맞추어 우리가 일상적으로 먹는 채소에 잔존하는 농약의 유해성에 대한 관심이 고조되면서 일반 가정에서 식생활에 필요한 야채를 직접 재배하여 먹고자 하는 욕구가 높아지고 있는데, 일반 가정에서 자신이 소비할 채소를 직접 재배한다는 것은 현실적으로 매우 어렵다. In the meantime, as the age of well-being increases, the concern about the harmfulness of the pesticides remaining in the vegetables that we usually eat increases, and the desire to grow and consume the vegetables necessary for the dietary life in general households is increasing. It is very difficult to cultivate it directly.

일부 가정에서 수경재배를 통하여 인체에 유해한 농약을 사용하지 않아 오염되지 않은 상태의 채소를 직접 재배하는 경우가 있으나, 수경식물에 배양액만을 공급할 뿐 식물의 생장에 필요한 빛이나 온도를 제어할 수 없으므로 수경식물의 성장을 촉진하는데 일정 한계가 있었으며, 특히 햇빛이 부족한 장소에서는 효율적으로 수경재배를 하기 어려운 문제점이 있었다.In some households, hydroponic cultivation does not use pesticides harmful to the human body. In such a case, vegetables are directly grown in uncontaminated state. However, only the culture medium is supplied to hydroponic plants, and light or temperature required for plant growth can not be controlled. There was a limit in promoting the growth of plants, and there was a problem that it was difficult to efficiently grow hydroponics in a place where sunlight was insufficient.

이를 극복하기 위하여 국내등록특허 제10-1034513호에서는 케이스와, 상기 케이스의 내부 바닥면에 구비되며 배양액이 저장되는 저수조와, 상기 저수조 상측의 케이스 내부에 소정 높이 간격으로 설치되어 케이스 내부를 복층으로 구획하며 상기 배양액의 수로가 내부에 형성되는 복수의 선반부재와, 상기 복수의 선반부재의 상부에 각각 구비되며 수경식물을 위한 식재공이 다수 형성된 복수의 재배판재와, 상기 복수의 재배판재 각각의 상측에 구비되어 각 재배판재에 식재된 수경식물에 독립적으로 빛을 조사하는 복수의 조명부재와, 상기 복수의 조명부재 각각의 빛의 세기를 식재된 수경식물의 특성에 맞추어 제어하는 조명제어부와, 상기 저수조와 최상측 선반부재의 수로 사이에 공급관이 연결되고 복수의 선반부재 각각의 수로가 연결관으로 연결되며 최하측 선반부재의 수로와 상기 저수조 사이에 회수관이 연결되어 순환펌프의 구동에 따라 상기 저수조의 배양액을 순환시키는 배양액순환부, 및 상기 순환펌프의 구동을 제어하는 펌프제어부를 포함하여 구성함으로써 수경식물의 특성에 적합한 최적의 환경을 제공하여 수경식물의 성장을 촉진할 수 있으며, 특히 다양한 종류의 수경식물을 효율적으로 재배할 수 있는 수경재배장치를 제안하고 있다.In order to overcome this problem, Korean Patent No. 10-1034513 discloses a case in which a case, a water storage tank provided on an inner bottom surface of the case and storing a culture liquid, and a water storage tank installed at a predetermined height interval inside the case above the water storage tank, A plurality of cultivating plates formed on the upper portion of the plurality of shelving members and having a plurality of planting holes for hydroponic plants, and a plurality of cultivating plates arranged on the upper side of each of the plurality of cultivating plates, A plurality of illumination members provided in the respective cultivating plates and independently irradiating light to the hydroponic plants planted in each cultivating plate; an illumination control unit for controlling the intensity of light of each of the plurality of illumination members according to the characteristics of the hydroponic plants planted; A supply pipe is connected between the water storage tank and the channel of the uppermost lathe member, and a channel of each of the plurality of rack members is connected to the connection pipe And a circulation pump connected between a water channel of the lowermost shelf member and the reservoir to circulate the culture liquid in the reservoir according to the driving of the circulation pump and a pump controller for controlling the driving of the circulation pump The present invention proposes a hydroponic cultivation apparatus capable of promoting the growth of hydroponic plants by providing an optimum environment suitable for the characteristics of hydroponic plants, and in particular, capable of efficiently cultivating various hydroponic plants.

한편, 독립된 가전 형태로 실내의 거실 또는 주방에 깔끔하게 설치할 수 있는 가전형 식물재배기에 대해 국내등록실용신안 제20-0455827호에서 제안하고 있는 데, 이 또한 LED광원과 수경재배기술을 이용하여 채소 등의 식물을 재배하기 위한 것으로서, 프레임, 프레임의 가이드레일에 슬라이드 가능하게 결합되는 다수의 배양 트레이와 배양액 공급통, LED광원, 배양액 펌프와 배양액 공급을 위한 배관들과 배관 연결구와 이들을 수용하는 케이싱을 포함하는 구성을 제시하고 있다.Meanwhile, a household appliance type plant grower which can be installed in a living room or a kitchen in an indoor environment in a separate household appliance form is proposed in a domestic registered utility model No. 20-0455827. In addition, an LED light source and a hydroponic cultivation technique A plurality of culture trays slidably coupled to a frame and a guide rail of a frame, a culture liquid feeder, an LED light source, a culture liquid pump, piping and piping connectors for supplying the culture liquid and a casing for accommodating the culture liquid, And the like.

대한민국 등록 특허 제10-0923982호 (공개일: 2009.10.21)Korean Patent No. 10-0923982 (published on October 21, 2009) 대한민국 공개 특허 제10-2010-0049981호 (공개일: 2010.05.13)Korean Patent Publication No. 10-2010-0049981 (published on May 13, 2010)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 원거리에서 식물재배를 위한 조명, 온도, 배양액 공급 제어가 가능하도록 형성된 사물인터넷 기반 수경재배장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an object-based hydroponic cultivation apparatus capable of controlling illumination, temperature, and culture liquid supply for plant cultivation from a remote place.

본 발명에 따른 사물인터넷 기반 수경재배장치는 내부공간을 갖는 본체와, 상기 본체에 장착되며, 배양액을 수용할 수 있는 배양액저수부가 형성되어 있고, 재배대상 식물을 직접 식재하거나 재배대상 식물이 식재된 포트를 거치할 수 있도록 형성된 재배포트유닛과, 상기 재배포트유닛으로 배양액을 공급하기 위한 배양액 공급유닛과, 상기 본체내부의 재배환경 및 상기 배양액의 공급을 컨트롤하는 제어부를 포함한다.The object-oriented Internet-based hydroponic cultivation apparatus according to the present invention comprises a main body having an internal space, a main body water-storing part installed in the main body and capable of accommodating a culture liquid, A culture liquid supply unit for supplying the culture liquid to the cultivation port unit; and a control unit for controlling the cultivation environment inside the main body and the supply of the culture liquid.

상기 본체 내부의 온도, 습도, 조도를 포함하는 재배환경요소를 측정하는 센서부를 더 구비하며, 상기 제어부는 상기 센서부의 정보를 전달받고 설정된 재배환경이 유지되도록 상기 본체 내부의 재배환경을 제어하도록 형성되는 것이 바람직하다.And a sensor unit for measuring a cultivating environment element including temperature, humidity and illuminance inside the main body. The control unit receives the information of the sensor unit and controls the cultivation environment inside the main body so that the set cultivation environment is maintained .

상기 센서부의 측정정보, 재배정보를 출력하는 디스플레이를 더 구비할 수 있다.And a display for outputting measurement information and cultivation information of the sensor unit.

본 발명의 사물인터넷 기반 수경재배장치는 상기 제어부와 연결되어 상기 센서부의 측정정보를 포함하는 재배정보를 무선통신망을 통해 전송하는 무선통신부와, 상기 무선통신부를 통해 전송되는 정보를 수신하고, 수신정보를 출력할 수 있으며, 제어정보를 입력할 수 있는 휴대가능한 무선단말기를 더 구비하는 것이 바람직하다.The object-based Internet-based hydroponic cultivation apparatus includes a wireless communication unit connected to the control unit and transmitting cultivation information including measurement information of the sensor unit through a wireless communication network, and a wireless communication unit receiving information transmitted through the wireless communication unit, And a portable wireless terminal capable of inputting control information.

상기 배양액 공급유닛은 원수를 공급하기 위한 원수탱크와, 상기 원수에 혼합하여 배양액을 조성하기 위한 비료탱크와, 상기 원수탱크로부터 공급되는 원수 및 상기 비료탱크로부터 토출되는 비료를 혼합할 수 있도록 혼합공간이 형성되어 있으며, 내부에 상기 원수와 비료의 혼합을 위한 교반기가 형성되어 있는 배양액 조성탱크와, 상기 조성탱크에서 조성된 배양액을 상기 재배포트유닛의 배양액저수부로 공급하도록 펌핑하는 공급펌프를 포함하는 것이 바람직하다.The culture liquid supply unit includes a raw water tank for supplying raw water, a fertilizer tank for mixing the raw water to form a culture liquid, a raw water supplied from the raw water tank, and a fertilizer discharged from the fertilizer tank, And a feed pump for pumping the culture liquid constituted by the composition tank to feed the culture liquid reservoir of the cultivation port unit to the culture liquid reservoir portion, wherein the culture liquid composition tank has an agitator for mixing the raw water and the fertilizer therein, .

상기 비료탱크는 제1 비료를 저장하는 제1 비료탱크와, 제2 비료를 저장하기 위한 제2 비료탱크를 구비하며, 상기 제어부에 의해 제어되며 상기 제1 비료탱크 및 제2 비료탱크에 각각 설치되어 상기 제1 비료와 제2 비료를 투입하는 투입량을 조절하기 위한 제1 투입양조절부 및 제2 투입량조절부를 포함할 수 있다.Wherein the fertilizer tank comprises a first fertilizer tank for storing a first fertilizer and a second fertilizer tank for storing a second fertilizer, wherein the first fertilizer tank is installed in the first fertilizer tank and the second fertilizer tank And a first input brewing unit and a second input adjusting unit for adjusting the input amount of the first fertilizer and the second fertilizer.

상기 재배포트유닛은 상기 배양액 조성탱크로부터 토출되어 공급되는 배양액이 상기 배양액저수부로 공급되도록 연결된 공급라인 및 상기 배양액저수부에 수용되어 있던 배양액을 회수하는 회수라인과 연결되며, 상기 회수라인은 상기 배양액 조성탱크로 회수된 배양액을 공급하도록 연결될 수 있으며, 상기 회수라인에는 회수되는 배양액에 포함된 이물질을 여과하기 위한 여과부가 더 구비되는 것이 바람직하다.Wherein the cultivation port unit is connected to a supply line connected to supply the culture solution discharged from the culture solution composition tank and supplied to the culture solution reservoir and a recovery line for recovering the culture solution contained in the culture solution reservoir portion, The culture tank may be connected to supply a culture solution recovered from the culture tank, and the collection line may further include a filtration unit for filtering foreign substances contained in the culture solution to be recovered.

본 발명의 사물인터넷 기반 수경재배장치는 사물인터넷 기반 시스템을 통해서 수경재배를 위한 온도, 습도, 조도, 배양액 공급 등 재배조건을 용이하고 편리하게 관리할 수 있어 효율적인 식물재배가 가능한 이점이 있다.The object of the present invention is that the Internet-based hydroponic cultivation apparatus can easily and conveniently manage cultivation conditions such as temperature, humidity, illumination, and culture medium supply for hydroponic cultivation through an object-based Internet-based system, thereby enabling efficient plant cultivation.

도 1은 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 수경재배장치의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 사물인터넷 기반 수경재배장치의 구성을 도시한 블럭도,
도 3은 도 1의 재배포트유닛을 도시한 부분절단 사시도,
도 4는 배양액 공급유닛을 발췌 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 배양액 공급유닛의 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a perspective view illustrating an object-based Internet-based hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an object Internet-based hydroponic cultivation apparatus according to the present invention;
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the rear port unit of FIG. 1,
FIG. 4 is a perspective view showing a culture liquid supply unit,
5 is a block diagram showing the configuration of the culture liquid supply unit of Fig.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 사물인터넷 기반 수경재배장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an object Internet-based hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 사물인터넷 기반 수경재배장치(10)는 본체(100)와, 본체(100) 내부에 설치되는 재배포트유닛(200), 배양액을 공급하는 배양액 공급유닛(600), 본체(100) 내부의 재배 환경을 감지하기 위한 센서부(300), 재배 정보 등을 출력하기 위한 디스플레이(120), 본체(100) 내부의 제어 환경의 조절을 위한 제어부(400)와, 제어부(400)의 정보를 무선으로 송수신하기 위한 무선통신부(500), 관리자가 휴대하는 무선단말기(510)를 포함한다.1 and 2, the object Internet-based hydroponic culture apparatus 10 of the present invention includes a main body 100, a cultivation port unit 200 installed inside the main body 100, a culture medium supply unit 200 for supplying a culture medium, A sensor unit 300 for sensing the cultivation environment inside the main body 100, a display 120 for outputting cultivation information and the like, a control unit 400 for controlling the control environment in the main body 100, A wireless communication unit 500 for wirelessly transmitting and receiving information of the control unit 400, and a wireless terminal 510 carried by an administrator.

본체(100)는 식물재배가 이루어질 수 있는 내부공간을 제공하며, 상하로 이격되게 두 개의 재배포트유닛(200)이 설치되어 있다. 재배포트유닛(200)이 설치되어 있는 본체(100)의 벽체는 내부를 볼 수 있도록 투광창(110)으로 이루어져 있는데, 상기 투광창(110)은 투명한 플라스틱 또는 유리 소재로 형성될 수 있다.The main body 100 provides an internal space where plant cultivation can be performed, and two cultivation port units 200 are installed so as to be vertically spaced apart. The wall of the main body 100 in which the repositioning port unit 200 is installed is formed of a translucent window 110 so that the inside can be seen. The translucent window 110 may be formed of a transparent plastic or a glass material.

본체(100)의 상부에는 후술하는 센서부(300)의 측정정보, 재배조건, 재배식물의 영양상태 등의 관리 정보를 출력하는 디스플레이(120)가 마련되어 있으며, 일측에 재배조건의 변경 또는 재배되는 식물 정보를 입력할 수 있는 입력부(130)가 형성되어 있다. 물론 상기 디스플레이(120)가 터치스크린인 경우 디스플레이(120) 자체가 입력부(130)의 역할을 할 수도 있다.A display 120 for outputting management information such as measurement information, cultivation conditions, and nutritional status of cultivated plants, etc., of the sensor unit 300, which will be described later, is provided in the upper part of the main body 100, An input unit 130 for inputting plant information is formed. Of course, if the display 120 is a touch screen, the display 120 itself may serve as the input unit 130.

본체(100)의 하부에는 소정의 장착공간이 형성되어 있으며, 이 장착공간에 후술하는 배양액 공급유닛(600)이 설치된다.A predetermined mounting space is formed in a lower portion of the main body 100, and a culture liquid supply unit 600 to be described later is installed in the mounting space.

상기 재배포트유닛(200)은 도 3에 도시되어 있는 것처럼 수경재배를 위해 식물 재배에 필요한 배양액을 저장할 수 있도록 형성되어 있다.The cultivation port unit 200 is formed so as to store a culture medium necessary for plant cultivation for hydroponics cultivation as shown in FIG.

재배포트유닛(200)은 배양액을 수용할 수 있도록 수용공간을 갖는 배양액저수부(210)와, 상기 배양액저수부(210)에 지지되는 지지프레임(220)을 포함한다.The cultivation port unit 200 includes a culture solution reservoir 210 having a storage space for accommodating the culture solution and a support frame 220 supported by the culture solution reservoir 210.

상기 지지프레임(220)은 상하면을 관통하는 복수개의 지지홀(221)이 형성된 플레이트이며, 배양액저수부(210)에 장착되어 식물이 식재되어 있는 포트(230)를 장착할 수 있다. 상기 포트(230)는 하단에서 상단으로 연장될수록 외경이 점점 커지도록 형성되어 있으며, 상기 지지홀(221)의 직경은 상기 포트(230)의 최상단부 외경보다 작고, 하단부 외경보다는 커서 식물이 식재되어 있는 포트(230)가 소정깊이 지지홀(221)을 관통해 지지프레임(220)에 지지되도록 형성된다.The support frame 220 is a plate formed with a plurality of support holes 221 passing through the upper and lower surfaces thereof and can be mounted on the culture solution reservoir 210 to mount the port 230 planted with plants. The diameter of the support hole 221 is smaller than the outer diameter of the upper end of the port 230 and larger than the outer diameter of the lower end of the port 230 so that the plant is planted And the port 230 is formed to be supported by the support frame 220 through the depth-

배양액저수부(210)에는 물과 비료 또는 식물 생장에 도움이 되는 첨가물이 용해되어 있는 배양액이 후술하는 배양액 공급유닛(600)으로 부터 공급되어 저수되며, 일측에는 배양액 공급유닛(600)으로부터 공급된 배양액이 입수될 수 있는 공급라인(650)이 연결되어 있고, 타측에는 저수되어 있던 배양액을 회수할 수 있도록 회수라인(660)이 연결되어 있다.A culture medium in which water, fertilizer, or an additive for plant growth is dissolved is supplied to and stored in a culture medium supply unit 600 to be described later, and is supplied to the culture medium reservoir 210 from a culture medium supply unit 600 A recovery line 660 is connected to a supply line 650 through which a culture liquid can be obtained, and to the other side to recover the culture liquid that has been stored.

아울러 상부측 재배포트유닛(200)의 경우 도 3에 도시되어 있는 것처럼 배양액저수부(210)의 하단에 하부 재배포트유닛(200)의 식물을 향해 광을 조사할 수 있도록 조명부(410)가 설치될 수 있는데, 상기 조명부(410)는 조도의 조절이 가능하고, 후술하는 제어부(400)에 의해 온/오프 및 조도의 조절이 가능하다.In addition, as shown in FIG. 3, in the case of the upper side cultivation port unit 200, the illumination unit 410 is installed at the lower end of the culture solution reservoir unit 210 so that light can be irradiated toward the plants of the lower cultivation port unit 200 The illuminating unit 410 can adjust the illuminance, and the on / off and illuminance can be adjusted by the control unit 400, which will be described later.

본 실시예의 경우 두 개의 재배포트유닛(200)이 상하로 이격되게 설치되어 있는데, 재배포트유닛(200)은 하나의 본체(100)에 하나만 설치하거나 세 개 이상을 상하로 이격되게 설치할 수도 있다.In this embodiment, two re-port units 200 are installed so as to be vertically spaced apart from each other. However, the re-port unit 200 may be installed in only one main body 100, or three or more re-port units 200 may be vertically spaced.

상기 센서부(300)는 도 1에는 도시되어 있지 않지만 본체(100)의 내부에 설치될 수 있으며, 온도센서(320), 습도센서(310), 조도센서(330) 및 CO2센서(340)를 포함할 수 있다. 1, the sensor unit 300 may be installed inside the main body 100 and includes a temperature sensor 320, a humidity sensor 310, an illuminance sensor 330, and a CO 2 sensor 340, . ≪ / RTI >

센서부(300)는 재배되는 식물의 생장에 큰 영향을 미치는 환경요인인 온도와 습도, 조도, 이산화탄소 농도를 측정하여 제어부(400)로 전송하며, 제어부(400)에서는 이러한 측정정보를 바탕으로 조명부(410),온도조절부(420), 습도조절부(430), CO2조절부(440)을 통해 온도, 습도, 조도 및 이산화탄소 농도를 조절한다.The sensor unit 300 measures temperature, humidity, illuminance, and carbon dioxide concentration, which are environmental factors that greatly affect the growth of plants to be cultivated, and transmits the measured temperature and humidity to the control unit 400. In the control unit 400, Humidity, illuminance, and carbon dioxide concentration through the temperature control unit 410, the temperature control unit 420, the humidity control unit 430, and the CO 2 control unit 440.

이러한 환경요인의 조절을 위해 마련되는 온도조절부(420)와 습도조절부(430)는 단순히 본체(100) 내부의 공기를 외기와 차단하는 차단수단일 수도 있지만 온도를 높이기 위한 공기 가열기, 제습기나 가습기 등이 적용될 수도 있다.The temperature adjusting unit 420 and the humidity adjusting unit 430, which are provided for adjusting the environmental factors, may be merely a blocking unit for blocking the air inside the main body 100 from outside air, but an air heater for raising the temperature, a dehumidifier A humidifier or the like may be applied.

상기 제어부(400)는 무선통신부(500)와 연결되며 무선통신부(500)는 관리자가 휴대하는 무선단말기(510)와 무선통신을 통해 정보를 전달한다. The control unit 400 is connected to the wireless communication unit 500 and the wireless communication unit 500 transmits information through the wireless communication with the wireless terminal 510 carried by the administrator.

무선통신부(500)는 인터넷 네트워크를 이용할 수도 있고, 블루투스나 와이파이, 비콘 등의 무선통신방식이 적용될 수도 있다.The wireless communication unit 500 may use an Internet network or a wireless communication system such as Bluetooth, Wi-Fi, or beacon.

무선통신부(500)를 통해 전송된 정보는 디스플레이(120)에서 출력되는 영상정보와 마찬가지로 관리자의 무선단말기(510)의 화면을 통해 출력될 수 있다. 따라서 무선단말기(510)를 소지하고 있으면 원거리에서도 식물의 재배상태를 확인할 수 있다. The information transmitted through the wireless communication unit 500 may be output through the screen of the wireless terminal 510 of the administrator in the same manner as the image information output from the display 120. [ Therefore, if the wireless terminal 510 is carried, it is possible to confirm the cultivation state of the plant even at a long distance.

아울러 무선단말기(510)를 통해 관리자가 제어신호를 입력할 수도 있는데, 온도나 습도, 조도, 이산화탄소 농도와 같은 재배조건에 대한 설정값을 변경하거나, 재배되는 식물에 대한 정보를 변경할 때 무선단말기(510)를 이용할 수 있다.In addition, an administrator may input a control signal through the wireless terminal 510. It is also possible to change the setting values for the cultivation conditions such as temperature, humidity, illumination, and carbon dioxide concentration, 510) can be used.

상기 무선단말기(510)는 전용 단말기일 수도 있으나, 스마트폰에 관련 어플리케이션을 설치하여 사용함으로써 스마트폰이 무선단말기(510)로 활용될 수도 있다.The wireless terminal 510 may be a dedicated terminal, but a smart phone may be used as the wireless terminal 510 by installing and using an application in the smart phone.

배양액 공급유닛(600)은 재배포트유닛(200)으로 배양액을 공급하기 위한 것이며, 본체(100)의 하부에 설치된다.The culture liquid supply unit 600 is for supplying the culture liquid to the cultivation port unit 200 and is installed at the lower portion of the main body 100.

도 4 및 도 5에는 배양액 공급유닛(600)의 일 실시예가 도시되어 있다.Figs. 4 and 5 show an embodiment of the culture medium supply unit 600. Fig.

배양액 공급유닛(600)은 배양액의 제조를 위한 원수탱크(610), 비료탱크(620), 배양액 조성탱크(630), 공급펌프(640)를 포함한다.The culture liquid supply unit 600 includes a raw water tank 610, a fertilizer tank 620, a culture liquid composition tank 630, and a feed pump 640 for producing a culture liquid.

원수탱크(610)는 배양액을 조성하기 위한 베이스가 되는 물이 저장되는 것이며, 외부 급수시설과 연결되어 자동으로 급수가 이루어지도록 할 수도 있고, 일정량의 물이 담긴 원수탱크(610)를 교체하여 사용할 수도 있다.The raw water tank 610 stores water serving as a base for forming a culture liquid and may be connected to an external water supply facility to automatically supply water. Alternatively, a raw water tank 610 containing a predetermined amount of water may be used for replacement It is possible.

상기 비료탱크(620)는 배양액의 조성을 위해 상기 원수에 혼합할 비료를 저장하는 것이며, 본 실시예의 경우 두 가지 종류의 비료를 투입할 수 있게 비료탱크(620)가 제1 비료탱크(621)와 제2 비료탱크(622) 및 제3 비료탱크(623)를 포함하도록 형성될 수 있다. 투입되는 비료의 양이 더 많을 경우 각 비료의 종류별로 별도의 저장통을 구비하는 것이 바람직하며, 비료 외에도 다양한 첨가물이 투입되도록 저장될 수 있다.The fertilizer tank 620 stores the fertilizer to be mixed with the raw water for the composition of the culture liquid. In this embodiment, the fertilizer tank 620 is connected to the first fertilizer tank 621 The second fertilizer tank 622, and the third fertilizer tank 623, respectively. If the amount of the fertilizer to be added is larger, it is preferable to provide a separate reservoir for each type of fertilizer. In addition to the fertilizer, various additives may be stored so as to be added.

상기 제1 비료탱크(621)와 제2 비료탱크(622) 및 제3 비료탱크(623)의 하부에는 각각 제1 비료와 제2 비료 및 제3 비료의 투입 여부 및 투입량의 제어를 위해 제1 투입량 조절부(624)와 제2 투입량 조절부(625) 및 제3 투입량 조절부(626)가 마련되어 있다. The first fertilizer tank 621, the second fertilizer tank 622 and the third fertilizer tank 623 are respectively provided with first, second and third fertilizer tanks 621, An input amount adjusting unit 624, a second input amount adjusting unit 625, and a third input amount adjusting unit 626 are provided.

제1 투입량 조절부(624)와 제2 투입량 조절부(625) 및 제3 투입량 조절부(626)는 각각 스크류피더(screw feeder) 형태로 형성되며, 스크류피더의 회전량에 따라 투입량이 제어될 수 있으므로 제어부(400)는 스크류피더를 회전하는 모터의 구동을 제어하여 투입여부 및 투입량을 제어한다.The first input amount adjusting unit 624, the second input amount adjusting unit 625, and the third input amount adjusting unit 626 are each formed in the form of a screw feeder, and the input amount is controlled according to the amount of rotation of the screw feeder The control unit 400 controls the driving of the motor that rotates the screw feeder to control the input and the input amount.

상기 배양액 조성탱크(630)는 원수 및 제1 비료와 제2 비료 및 제3 비료가 혼합되어 배양액이 조성되는 공간을 제공한다.The culture liquid composition tank 630 mixes the raw water, the first fertilizer, the second fertilizer, and the third fertilizer to provide a space in which the culture liquid is formed.

배양액 조성탱크(630)는 상기 원수탱크(610)와 연결되어 있어서, 원수탱크(610)로부터 원수가 유입될 수 있으며, 원수탱크(610) 또는 배양액 조성탱크(630)에 밸브 및 유량계가 설치되어 원수의 유입을 단속하고 유입량을 제어할 수 있다.The culture liquid composition tank 630 is connected to the raw water tank 610 so that raw water can be introduced from the raw water tank 610 and a valve and a flow meter are installed in the raw water tank 610 or the culture liquid composition tank 630 The flow of raw water can be controlled and the inflow amount can be controlled.

또한 배양액 조성탱크(630)의 상부에 상기 비료탱크(620)가 설치되어 있으며, 비료탱크(620)로부터 제1 비료와 제2 비료 및 제3 비료가 배양액 조성탱크(630)로 투입될 수 있도록 형성된다.The fertilizer tank 620 is provided on the upper part of the culture liquid composition tank 630 and the first fertilizer, the second fertilizer and the third fertilizer are supplied from the fertilizer tank 620 to the culture liquid composition tank 630 .

그리고 배양액 조성탱크(630)의 내부에는 원수와 제1 내지 제3 비료를 용이하게 혼합하기 위한 교반기(631)가 설치되어 있다.An agitator 631 for easily mixing the raw water and the first to third fertilizers is provided in the culture solution forming tank 630.

배양액 조성탱크(630)에서 조성된 배양액은 공급펌프(640)에 의해 펌핑되며, 공급라인(650)을 통해 상기 재배포트유닛(200)의 배양액저수부(210)로 공급된다. 아울러 재배포트유닛(200)으로부터 회수라인(660)을 통해 회수되는 배양액은 상기 배양액 조성탱크(630)로 유입되어 배양액의 조성을 위해 재활용될 수 있으며, 이 경우 회수되는 배양액에 포함되어 있는 이물질을 제거하기 위한 여과부(670)를 회수라인(660) 상에 설치할 수 있다.The culture liquid constituted in the culture liquid composition tank 630 is pumped by the supply pump 640 and supplied to the culture liquid reservoir 210 of the cultivation port unit 200 through the supply line 650. The culture solution recovered from the cultivation port unit 200 through the collection line 660 may be introduced into the culture solution composition tank 630 and recycled for the composition of the culture solution. In this case, foreign matter contained in the culture solution to be recovered is removed The filtration unit 670 can be installed on the recovery line 660. [

이상에서 설명한 본 발명에 따른 사물인터넷 기반 수경재배장치(10)는 무선단말기(510) 또는 디스플레이(120)를 통해 관리자가 재배환경 및 재배조건에 대한 데이터를 확인할 수 있으며, 설정값에 따라 제어부(400)가 재배환경 및 조건을 최적의 상태로 유지시켜 식물의 성장 환경을 최적의 상태로 유지시킬 수 있다.The object Internet-based hydroponic cultivation apparatus 10 according to the present invention can confirm the cultivation environment and cultivation condition data by the administrator through the wireless terminal 510 or the display 120, 400) can keep the growth environment and condition of the plant in the optimal state, and can keep the growth environment of the plant in the optimum state.

아울러 배양액을 형성하기 위해 투입되는 비료의 종류 및 투입량을 필요에 따라 용이하게 조절할 수 있어 효율적인 관리가 가능하다.In addition, the type and amount of the fertilizer to be added to form the culture liquid can be easily adjusted as needed, thereby enabling efficient management.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

10: 사물인터넷 기반 수경재배장치
100: 본체 110: 투광창
120: 디스플레이 130: 입력부
200: 재배포트유닛 210: 배양액저수부
220: 지지프레임 221: 지지홀
230: 포트 300: 센서부
310: 습도센서 320: 온도센서
330: 조도센서 340: CO2센서
400: 제어부 410: 조명부
420: 온도조절부 430: 습도조절부
440: CO2조절부 500: 무선통신부
510: 무선단말기 600: 배양액 공급유닛
610: 원수탱크 620: 비료탱크
621: 제1 비료탱크 622: 제2 비료탱크
623: 제3 비료탱크 624: 제1 투입량 조절부
625: 제2 투입량 조절부 626: 제3 투입량 조절부
630: 배양액 조성탱크 631: 교반기
640: 공급펌프 650: 공급라인
660: 회수라인 670: 여과부10: Internet based hydroponics plant
100: main body 110: light transmitting window
120: display 130: input
200: cultivation port unit 210: culture medium reservoir
220: Support frame 221: Support hole
230: Port 300: Sensor unit
310: Humidity sensor 320: Temperature sensor
330: illuminance sensor 340: CO 2 sensor
400: control unit 410:
420: Temperature control unit 430: Humidity control unit
440: CO 2 control unit 500: wireless communication unit
510: wireless terminal 600: culture liquid supply unit
610: raw water tank 620: fertilizer tank
621: first fertilizer tank 622: second fertilizer tank
623: Third fertilizer tank 624:
625: second input amount adjustment unit 626: third input amount adjustment unit
630: Culture liquid forming tank 631: Agitator
640: Feed pump 650: Feed line
660: Collection line 670: Filter part

Claims (8)

내부공간을 갖는 본체와;
상기 본체에 장착되며, 배양액을 수용할 수 있는 배양액 저수부가 형성되어 있고, 재배대상 식물을 직접 식재하거나 재배대상 식물이 식재된 포트를 거치할 수 있도록 형성된 재배포트유닛과;
상기 재배포트유닛으로 배양액을 공급하기 위한 배양액 공급유닛과;
상기 본체내부의 재배환경 및 상기 배양액의 공급을 컨트롤하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
A main body having an inner space;
A cultivation port unit mounted on the main body and formed with a culture solution reservoir capable of accommodating the culture solution, the cultivation port unit being configured to directly plant the cultivation target plant or to mount the potted plant;
A culture liquid supply unit for supplying the culture liquid to the cultivation port unit;
And a control unit for controlling the culture environment inside the main body and the supply of the culture liquid
Internet based hydroponics plant.
제 1항에 있어서,
상기 본체 내부의 온도, 습도, 조도를 포함하는 재배환경요소를 측정하는 센서부를 더 구비하며,
상기 제어부는 상기 센서부의 정보를 전달받고 설정된 재배환경이 유지되도록 상기 본체 내부의 재배환경을 제어하도록 형성된 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
The method according to claim 1,
And a sensor unit for measuring environmental factors including temperature, humidity, and illuminance inside the main body,
Wherein the control unit is configured to receive the information of the sensor unit and to control the cultivation environment inside the main body so that the established cultivation environment is maintained
Internet based hydroponics plant.
제 2항에 있어서,
상기 센서부의 측정정보, 재배정보를 출력하는 디스플레이를 더 구비하는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
3. The method of claim 2,
And a display for outputting measurement information and cultivation information of the sensor unit
Internet based hydroponics plant.
제 2항에 있어서,
상기 제어부와 연결되어 상기 센서부의 측정정보를 포함하는 재배정보를 무선통신망을 통해 전송하는 무선통신부와;
상기 무선통신부를 통해 전송되는 정보를 수신하고, 수신정보를 출력할 수 있으며, 제어정보를 입력할 수 있는 휴대가능한 무선단말기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
3. The method of claim 2,
A wireless communication unit connected to the control unit and transmitting cultivation information including measurement information of the sensor unit through a wireless communication network;
Further comprising a portable wireless terminal capable of receiving information transmitted through the wireless communication unit, outputting reception information, and inputting control information.
Internet based hydroponics plant.
제 4항에 있어서,
상기 배양액 공급유닛은 원수를 공급하기 위한 원수탱크와,
상기 원수에 혼합하여 배양액을 조성하기 위한 비료탱크와,
상기 원수탱크로부터 공급되는 원수 및 상기 비료탱크로부터 토출되는 비료를 혼합할 수 있도록 혼합공간이 형성되어 있으며, 내부에 상기 원수와 비료의 혼합을 위한 교반기가 형성되어 있는 배양액 조성탱크와,
상기 조성탱크에서 조성된 배양액을 상기 재배포트유닛의 배양액저수부로 공급하도록 펌핑하는 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
5. The method of claim 4,
The culture liquid supply unit includes a raw water tank for supplying raw water,
A fertilizer tank for mixing the raw water to form a culture liquid,
A culture liquid forming tank in which a mixing space is formed to mix raw water supplied from the raw water tank and fertilizer discharged from the fertilizer tank and an agitator for mixing the raw water and the fertilizer is formed therein;
And a supply pump for pumping the culture liquid constituted in the composition tank to supply the culture liquid to the culture liquid reservoir of the cultivation port unit
Internet based hydroponics plant.
제 5항에 있어서,
상기 비료탱크는 제1 비료를 저장하는 제1 비료탱크와, 제2 비료를 저장하기 위한 제2 비료탱크를 구비하며,
상기 제어부에 의해 제어되며 상기 제1 비료탱크 및 제2 비료탱크에 각각 설치되어 상기 제1 비료와 제2 비료를 투입하는 투입량을 조절하기 위한 제1 투입양조절부 및 제2 투입량조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the fertilizer tank has a first fertilizer tank for storing a first fertilizer and a second fertilizer tank for storing a second fertilizer,
And a first input brewing unit and a second feeding amount adjusting unit, which are controlled by the control unit and are respectively installed in the first and second fertilizer tanks to control the amount of the input of the first and second fertilizers Featured
Internet based hydroponics plant.
제 5항에 있어서,
상기 재배포트유닛은 상기 배양액 조성탱크로부터 토출되어 공급되는 배양액이 상기 배양액저수부로 공급되도록 연결된 공급라인 및 상기 배양액저수부에 수용되어 있던 배양액을 회수하는 회수라인과 연결되며,
상기 회수라인은 상기 배양액 조성탱크로 회수된 배양액을 공급하도록 연결된 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the cultivation port unit is connected to a supply line connected to supply the culture solution discharged from the culture solution composition tank and supplied to the culture solution reservoir and a recovery line for recovering the culture solution contained in the culture solution reservoir,
Wherein the recovery line is connected to supply the culture solution recovered to the culture liquid composition tank
Internet based hydroponics plant.
제 7항에 있어서,
상기 회수라인에는 회수되는 배양액에 포함된 이물질을 여과하기 위한 여과부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
사물인터넷 기반 수경재배장치.8. The method of claim 7,
Wherein the recovery line is further provided with a filtration unit for filtering foreign substances contained in the culture liquid to be recovered
Internet based hydroponics plant.
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KR100923982B1 (en) 2009-01-09 2009-10-28 이해숙 Light emitting diode illumination lamp
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