KR20190132790A - 식물 재배 장치 - Google Patents

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최민환
김영석
양미나
이동진
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것이다.
일 측면에 따른 식물 재배 장치는 내부 공간과 전장실이 구비되는 본체부; 상기 내부 공간에 배치되고, 광을 발생시키는 광원부; 상기 광원부로부터 이격된 하방에 배치되어 식물이 성장하는 재배실을 형성하고, 내부에 양액이 저장되는 재배 베드부; 상기 내부 공간에 배치되고, 서로 다른 온도의 양액이 저장되는 냉수조와 온수조가 구비되는 양액 저장부; 상기 양액 저장부에 저장된 양액을 상기 재배 베드부로 공급하기 위한 공급 호스; 상기 재배 베드부로부터 상기 양액 저장부로 앵액을 회수하기 위한 회수 호스; 상기 전장실에 배치되며, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 온수조 내부에 배치되고, 상기 압축기를 통과한 냉매가 유입되는 응축기; 상기 응축기를 통과한 냉매가 유입되는 모세관; 및 상기 냉수조 내부에 배치되고, 상기 모세관을 통과한 냉매가 유입되며, 상기 냉매를 상기 압축기로 복귀시키는 증발기가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

식물 재배 장치{PLANT CULTIVATING APPARATUS}
본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것이다.
일반적인 식물 재배 장치는, 식물의 성장에 적합한 환경을 구비하는 소정의 저장실을 형성하고, 소정의 저장실에 저장된 식물을 성장시킨다.
일 예로, 한국등록특허 제10-1249478호, "자연환경조성이 가능한 식물재배장치"에 관련 기술이 개시된다.
종래의 기술에 따르면, 냉매 사이클을 통해 재배실에 공급되는 공기의 온도를 조절하였으나, 식물의 생육에 가장 적합한 온도의 양액을 제공하기 위한 구성이 부재하였다.
본 발명은, 식물의 생육에 가장 적합한 온도의 양액을 제공할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 서로 다른 온도의 양액이 저장되는 냉수조와 온수조를 포함하고, 냉수조에 저장된 양액과 온수조에 저장된 양액의 온도를 조절하기 위한 냉매 사이클을 형성하여, 식물의 생육에 가장 적합한 온도의 양액을 제공하여 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 냉수조의 온도와 외부 공기의 온도를 비교하여, 냉수조에 저장된 양액과 외부 공기를 열교환하기 위한 열교환기를 포함하여, 냉수조에 저장된 양액의 온도를 조절하여 냉매 사이클의 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 냉수조와 온수조에 저장된 양액을 재배 베드부로 공급할 때, 삼방 밸브를 이용하여 냉수조의 양액과 온수조의 양액을 선택적으로 공급하여 재배 베드부에 공급되는 양액의 온도를 설정된 온도로 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 식물의 생육에 가장 적합한 온도의 양액을 재배 베드부로 공급하기 위해, 서로 다른 온도의 양액을 저장하는 온수조와 냉수조를 구비하고, 온수조와 냉수조의 온도를 조절하기 위한 냉매 사이클을 형성하여, 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 외부 공기와 냉수조에 저장된 양액을 서로 열교환하여, 상기 냉수조에 저장된 양액의 온도를 조절하여 냉매 사이클을 형성하는 냉매의 열교환 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 작동을 나타내는 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 식물 재배 장치에 대해 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 본체부(10)를 포함할 수 있다.
상기 본체부(10)는 일측이 개구되도록 형성될 수 있다. 상기 본체부(10)의 내부에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 상기 본체부(10)의 개구된 일측에는 도어(미도시)가 형성되어, 상기 개구된 일측을 선택적으로 차폐할 수 있다.
상기 본체부(10)의 내부에는 재배 베드부(20)가 포함될 수 있다.
상기 재배 베드부(20)는 성장하는 식물을 지지할 수 있다. 상기 재배 베드부(20)의 내부에는 식물의 성장에 요구되는 양분을 포함한 양액이 저장될 수 있다. 상기 재배 베드부(20)는 상기 본체부(10)에 대해 이동 가능하게 장착될 수 있다. 상기 재배 베드부(20)는 상기 본체부(10)의 내부에 상하 방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 본체부(10)의 내부에는 상기 재배 베드부(20)를 지지하기 위한 베드 받침부(25)가 제공될 수 있다. 즉, 상기 재배 베드부(20)는 상기 베드 받침부(25)에 지지되며, 상기 본체부(10)에 대해 슬라이딩 이동될 수 있다. 상기 재배 베드부(20)에는 다수의 개구가 형성되고, 상기 개구 상에 식물이 지지될 수 있다. 상기 개구에 지지된 식물은 상기 재배 베드부(20)에 저장되는 양액에 뿌리가 입수되며, 상기 양액으로부터 양분을 흡수할 수 있다.
상기 본체부(10)의 내부에는 광원부(30)가 포함될 수 있다.
상기 재배 베드부(20)의 상방에는 광원부(30)가 배치될 수 있다. 상기 광원부(30)는 상기 재배 베드부(20)에 파종된 식물에 광 에너지를 공급할 수 있다. 상기 광원부(30)에는 상기 광원부(30)를 냉각하기 위한 냉각부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 상기 냉각부(미도시)는 상기 광원부(30)에서 발생되는 열을 냉각하여 상기 광원부(30)의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 재배 베드부(20)와 상기 광원부(30)의 사이에는 재배실(11)이 형성될 수 있다.
상기 재배실(11)은 상기 재배 베드부(20)에 파종된 식물이 성장하기 위한 공간으로 이해할 수 있다.
상기 재배실(11)의 일측에는 환기부(35)가 제공될 수 있다.
상기 환기부(35)는 상기 재배실(11)의 내부로 외기를 공급할 수 있다. 상기 환기부(35)는 송풍팬으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 환기부(35)는 상기 재배실(11)과 외부 공간을 선택적으로 연통할 수 있다. 상기 환기부(35)는 외기를 상기 재배실(11)의 내부로 공급하여, 상기 재배실(11) 내부의 수분, 이산화탄소 농도 등을 제어할 수 있다.
상기 본체부(10)의 내부에는 양액 저장부(40)가 포함될 수 있다.
상기 양액 저장부(40)는 상기 재배 베드부(20)로 공급되거나, 상기 재배 베드부(20)로부터 회수되는 양액이 저장될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 양액 저장부(40)는 상기 본체부(10)의 하방에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 재배실(11)은 상기 양액 저장부(40)의 상방에 배치될 수 있다. 상기 본체부(10)의 내부에는 상기 양액 저장부(40)가 보관되기 위한 공간이 형성될 수 있다.
상기 양액 저장부(40)는 온수조(41), 냉수조(42), 및 분리판(43)이 포함될 수 있다.
상기 양액 저장부(40)는 상기 재배 베드부(20)에 공급되는 양액이 저장될 수 있다. 상기 양액 저장부(40)와 상기 재배 베드부(20)는 호스(미도시)로 연결되며, 상기 호스(미도시)를 통해 상기 양액 저장부(40)의 양액은 상기 재배 베드부(20)로 공급되거나, 상기 재배 베드부(20)로부터 상기 양액 저장부(40)로 회수될 수 있다.
상기 온수조(41)에는 따뜻한 양액이 저장되고, 상기 냉수조(42)에는 차가운 양액이 저장될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 양액 저장부(40)는 상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)를 분리판(43)으로 분리하여 보관할 수 있다. 이러한 사상에 제한되지 않고, 상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)가 서로 분리되어 제공될 수 있다.
상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)에 저장된 서로 다른 온도의 양액은 상기 재배 베드부(20)에 선택적으로 공급될 수 있다. 또, 상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)에 저장된 서로 다른 온도의 양액을 혼합하여 설정된 온도의 양액을 상기 재배 베드부(20)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 상기 재배 베드부(20)에는 저장된 양액의 온도를 측정하기 위한 온도 측정부가 포함되고, 상기 온도 측정부에서 측정된 온도에 기초하여 상기 온수조(41) 및 상기 냉수조(42)에 저장된 서로 다른 온도의 양액을 상기 재배 베드부(20)로 공급되도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도를 조절하기 위한 증발기(60), 응축기(62), 모세관(64), 압축기(66)를 더 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 모세관(64)으로 제공되나, 상기 모세관(64)은 "팽창기"로 이해할 수도 있다.
상기 증발기(60), 상기 응축기(62), 상기 모세관(64), 상기 압축기(66)는 냉매 배관으로 서로 연결되며, 상기 냉매 배관의 내부에는 냉매가 유동할 수 있다. 상기 증발기(60), 상기 응축기(62), 상기 압축기(66)는 상기 본체부(10)의 내부에 배치될 수 있다. 이때, 상기 증발기(60), 상기 응축기(62), 상기 모세관(64), 상기 압축기(66)가 저장되는 공간을 전장실이라 칭할 수 있다.
상기 증발기(60)는 상기 냉수조(42)의 내부에 배치되어, 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 냉매를 열교환되도록 할 수 있다. 상기 응축기(62)는 상기 온수조(41)의 내부에 배치되어, 상기 온수조(41)에 저장된 양액과 냉매를 열교환되도록 할 수 있다. 상기 모세관(64)은 냉매의 상을 변화시키거나, 압력을 변화시켜 상기 증발기(60)에서 냉매가 열교환 되도록 할 수 있다. 상기 압축기(66)는 상기 증발기(60), 상기 응축기(62), 상기 모세관(64)을 순환하는 냉매를 압축하는 기능을 수행할 수 있다.
즉, 상기 압축기(66)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(62)로 유입되고, 상기 온수조(41)에 저장된 양액과 열교환하여 상기 온수조(41)에 저장된 양액의 온도를 증가시킬 수 있다. 상기 응축기(62)를 통과한 냉매는 상기 모세관(64)을 통과한 후, 상기 증발기(60)로 유입될 수 있다. 상기 증발기(60)로 유입된 냉매는 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 열교환하여 상기 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도를 감소시킬 수 있다. 상기 증발기(60)를 통과한 냉매는 상기 압축기(66)로 유입되어 다시 압축될 수 있다.
본 발명에서, 상기 압축기(66), 상기 응축기(62), 상기 모세관(64), 상기 증발기(60)를 통과한 후 다시 상기 압축기(66)로 냉매가 복귀되는 것을 냉매 사이클(B)라 칭할 수 있다. 그리고, 상기 온수조(41) 및 상기 냉수조(42)에 저장된 양액이 상기 재배 베드부(20)로 공급되고, 상기 재배 베드부(20)에 저장되어 식물의 성장에 사용된 양액이 상기 온수조(41) 및 상기 냉수조(42)로 회수되는 것을 양액 사이클(A)이라 칭할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 다수의 재배 베드부(20)와 다수의 재배실(11)이 포함될 수 있다. 상기 다수의 재배 베드부(20)는 제1재배 베드부(20a)와 제2재배 베드부(20b)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 다수의 재배실(11)은 제1재배실(11a)과 제2재배실(11b)을 포함할 수 있다.
상기 양액 저장부(40)에서 상기 제1재배 베드부(20)로 공급되는 공급 호스에는 제1개폐 밸브부(50)가 제공될 수 있다. 상기 양액 저장부(40)에서 상기 제2재배 베드부(20)로 공급되는 공급 호스에는 제2개폐 밸브부(51)가 제공될 수 있다. 상기 양액 저장부(40)로부터 연장되는 공급 호스는 분기되어 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)로 양액을 공급할 수 있다. 상기 공급 호스는 상기 냉수조(42)와 상기 온수조(41)에 각각 연결되어 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)로 서로 다른 온도의 양액을 공급할 수 있다. 상기 제1개폐 밸브부(50)와 상기 제2개폐 밸브부(51)의 개폐 여부를 조절하여 상기 제1재배 베드부(20)와 상기 제2재배 베드부(20)로 양액이 공급되는 여부를 제어할 수 있다.
상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)에 저장된 양액이 상기 양액 저장부(40)로 회수하기 위한 회수 호스와 상기 공급 호스에는 제1삼방 밸브부(52) 및 제2삼방 밸브부(53)가 제공될 수 있다. 상기 회수 호스는 상기 제1재배 베드부(20)와 상기 제2재배 베드부(20)로부터 연장되어 상기 냉수조(42)와 상기 온수조(41)로 양액이 회수되도록 할 수 있다.
상기 제1삼방 밸브부(52)는 상기 회수 호스에 연결되며, 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)에서 회수되는 양액을 상기 냉수조(42) 또는 상기 온수조(41)로 회수되는 여부를 조절할 수 있다. 즉, 상기 제1삼방 밸브부(52)의 조절에 의해 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)에서 배출되는 양액은 상기 냉수조(42), 또는 상기 온수조(41)로 선택적으로 회수될 수 있다. 또는 상기 제1삼방 밸브부(52)의 조절에 의해 상기 냉수조(42) 및 상기 온수조(41)로 양액이 함께 회수될 수도 있다.
상기 제2삼방 밸브부(53)는 상기 공급 호스에 연결되며, 상기 냉수조(42) 또는 상기 온수조(41)에 저장된 양액이 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)로 공급되는 여부를 조절할 수 있다. 즉, 상기 제2삼방 밸브부(53)의 조절에 의해 상기 냉수조(42) 또는 상기 온수조(41)에 저장된 양액을 선택적으로 공급할 수 있다. 또는, 상기 제2삼방 밸브부(53)의 조절에 의해 상기 냉수조(42) 및 상기 온수조(41)의 양액이 함께 상기 제1재배 베드부(20) 및 상기 제2재배 베드부(20)로 공급될 수도 있다.
이러한 본 발명의 구성에 의하면, 상기 재배 베드부(20)로 서로 다른 온도의 양액을 공급할 수 있으므로, 상기 재배 베드부(20)에서 파종된 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 작동을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치(1)는 다수의 증발기(60)와 다수의 응축기(62)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치(1)는 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치(1)에서 일부가 변형된 것으로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 제2실시 예에서 상기 제1실시 예에서와 동일한 구성의 설명은 제1실시 예에서와 동일한 구성으로 이해할 수 있다.
상기 다수의 증발기(60)는 제1증발기(60)와 제2증발기(61)를 포함할 수 있다. 상기 제1증발기(60)는 상기 제1재배실(11a)과 상기 제2재배실(11b)에 각각 배치될 수 있다. 상기 제2증발기(61)는 상기 냉수조(42)의 내부에 배치되어 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 열교환할 수 있다.
상기 다수의 응축기(62)는 제1응축기(62)와 제2응축기(63)를 포함할 수 있다. 상기 제1응축기(62)는 상기 본체부(10)의 외부로 노출되게 설치되어 외기와 열교환 할 수 있다. 상기 제2응축기(63)는 상기 온수조(41)의 내부에 배치되어 상기 온수조(41)에 저장된 양액과 열교환할 수 있다.
상기 압축기(66)와 상기 모세관(64)은 본체부(10)의 내부에 형성되는 전장실에 배치될 수 있다. 상기 압축기(66)은 상기 전장실에 배치되며 냉매를 압축할 수 있다. 상기 모세관(64)은 냉매의 상을 변화시키거나, 압력을 변화시켜 상기 다수의 증발기(60)에서 냉매가 양액 또는 재배실의 내부 공간과 열교환 되도록 할 수 있다.
본 실시 예에 따른 냉매 사이클(B)은 상기 압축기(66)에서 압축된 냉매는 상기 제1응축기(62) 및 상기 제2응축기(63)로 분기되어 공급될 수 있다. 즉, 상기 압축기(66)에서 압축된 냉매는 상기 제1응축기(62), 상기 제2응축기(63) 중 어느 하나 이상에 공급될 수 있다. 이때, 상기 제1응축기(62)의 입구 측에는 제1응축 밸브부(57)가 제공될 수 있다. 상기 제1응축 밸브부(57)는 상기 제1응축기(62)와 상기 압축기(66)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2응축기(63)의 입구 측에는 제2응축 밸브부(54)가 제공될 수 있다. 상기 제2응축 밸브부(54)는 상기 제2응축기(63)와 상기 압축기(66)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1응축 밸브부(57)를 개방 시 상기 제1응축기(62)로 냉매가 유입될 수 있다. 그리고 상기 제2응축 밸브부(54)를 개방 시 상기 제2응축기(63)로 냉매가 유입될 수 있다.
상기 제1응축기(62), 상기 제2응축기(63) 중 어느 하나 이상을 통과한 냉매는 상기 모세관(64)으로 유입되어 냉매의 상이 변화되거나, 압력이 변화될 수 있다.
상기 모세관(64)을 통과 한 냉매는 상기 제1증발기(60), 상기 제2증발기(61) 중 어느 하나 이상으로 유동될 수 있다. 상기 모세관(64)으로부터 연장되는 냉매 배관은 상기 제1증발기(60) 및 상기 제2증발기(61)를 향해 분기되며, 상기 제1증발기(60)와 상기 제2증발기(61)에 각각 연결될 수 있다.
상기 제1증발기(60)는 재배실(11)의 내부에 배치되며, 상기 재배실(11)의 내기와 냉매가 열교환되도록 한다. 상기 제2증발기(61)는 상기 냉수조(42)의 내부에 배치되며, 상기 냉수조(42)의 내부에 저장되는 양액과 냉매가 열교환되도록 한다. 상기 모세관(64)과 상기 제1증발기(60)의 사이에는 제1증발 밸브부(55)가 배치될 수 있다. 상기 모세관(64)과 상기 제2증발기(61)의 사이에는 제2증발 밸브부(56)가 배치될 수 있다. 상기 제1증발 밸브부(55)를 개방 시 상기 제1증발기(60)로 냉매가 유입될 수 있다. 그리고 상기 제2증발 밸브부(56)를 개방 시 상기 제2증발기(61)로 냉매가 유입될 수 있다.
상기 제1증발기(60) 및 상기 제2증발기(61) 중 어느 하나 이상을 통과한 냉매는 상기 압축기(66)로 회수된 후 재 압축될 수 있다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치(1)는 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 외기를 열교환하기 위한 열교환기(68)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 열교환기(68)는 상기 냉수조(42)에 저장된 양액을 유동시켜 외기와 상기 양액이 서로 열교환되도록 한다.
이하에서는 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치(1)의 작동을 상황에 따라 상세히 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 상기 재배 베드부(20)에 공급되는 양액의 온도를 조절 할 수 있다. 상기 냉매 사이클(B)을 통해 상기 재배 베드부(20)에 공급되는 양액의 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 재배 베드부(20)에 차가운 양액을 공급할 경우에는, 상기 냉수조(42)에 저장된 양액을 공급할 수 있다. 그리고, 상기 재배 베드부(20)에 따뜻한 양액을 공급할 경우에는, 상기 온수조(41)에 저장된 양액을 공급할 수 있다. 상기 냉수조(42)와 상기 온수조(41)에 저장된 양액은 제2증발기(61)와 제2응축기(63)를 통해 양액의 온도가 조절될 수 있다. 그리고, 상기 재배실(11)에는 제1증발기(60)가 배치되어 상기 재배실(11)의 내기와 냉매를 열교환되도록 하여, 상기 재배실(11)의 내부 온도를 조절할 수 있다. 상기 제1증발기(60)는 상기 본체부(10)의 외부로 노출되도록 장착되어, 냉매와 외기가 열교환되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1응축 밸브부(57)와 상기 제2응축 밸브부(54)의 개폐 여부를 조절하여 상기 제1응축기(62) 및 상기 제2응축기(63) 중 어느 하나 이상으로 냉매가 유입되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 제1증발 밸브부(55)와 제2증발 밸브부(56)의 개폐 여부를 조절하여 상기 제1증발기(60) 및 상기 제2증발기(61) 중 어느 하나 이상으로 냉매가 유입되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 온수조(41)의 온도가 희망 온도 이상으로 상승하여 상기 제2응축기(63)의 사용이 미 필요한 경우에, 상기 제2응축 밸브부(54)를 폐쇄하여 상기 제2응축기(63)로 냉매가 유입되는 것이 방지될 수 있다. 상기 압축기(66)에서 압축된 냉매는 상기 제1응축기(62)를 통과한 후 상기 모세관(64)으로 유입될 수 있다. 상기 모세관(64)을 통과한 냉매는 상기 재배실(11)의 제1증발기(60)와, 상기 냉수조(42)의 제2증발기(61)를 통과한 후 상기 압축기(66)로 회수될 수 있다.
즉, 상기 온수조(41)를 가열하기 위한 냉매의 유동을 제한하여, 상기 온수조(41)에 저장된 양액의 온도 상승을 방지하여, 불 필요하게 상기 온수조(41)의 온도 상승을 방지할 수 있다. 그리고, 냉매 사이클(B)에서 난방 부하를 감소시켜, 냉방 부하의 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 냉방 부하는 상기 냉수조(42)를 냉각하기 위한 냉매 사이클(B)의 일부가 작동되는 부하로 이해할 수 있다. 그리고, 상기 난방 부하는 상기 온수조(41)를 가열하기 위한 냉매 사이클(B)의 일부가 작동되는 부하로 이해할 수 있다.
또한, 상기 식물 재배 장치(1)에서 냉각 부하가 발생되고 있을 시, 외기의 온도보다 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도가 높을 경우에는, 상기 냉매 사이클(B)을 작동하기 전 상기 열교환기(68)를 통해 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 외기를 열교환 시켜 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도를 더욱 저감시킬 수 있다. 상기 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도가 저감됨으로써, 상기 냉수조(42)를 냉각하기 위한 냉각 부하가 감소되는 이점이 발생될 수 있다.
한편, 외기의 온도가 상기 냉수조(42)의 온도보다 높은 경우에, 상기 열교환기(68)를 통해 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 상기 외기를 열교환하여 상기 냉수조(42)의 온도를 상승시킬 수 있다. 상기 냉수조(42)의 온도가 상승하게 되면, 상기 냉수조(42)에서 냉매가 효율적으로 열교환될 수 있고, 이로 인하여 상기 난방 부하가 감소될 수 있다.
또한, 외기의 온도가 상기 냉수조(42)의 온도보다 낮은 경우에, 상기 열교환기(68)를 통해 외기와 상기 냉수조(42)에 저장된 양액이 열교환하는 과정에서 상기 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도가 더욱 더 감소될 수 있다. 그리고, 상기 제1응축기(62)로 유입되는 냉매를 제한하여, 상기 온수조(41)에 저장된 양액과 냉매가 열교환하여 상기 온수조(41)에 저장된 양액의 온도가 상승할 수 있다. 그리고, 상기 온수조(41)의 제2응축기(63)와 열교환한 냉매는 상기 모세관(64)을 통과한 후 상기 냉수조(42)의 제2증발기(61)로 유입되어 상기 냉수조(42)에 저장된 양액과 열교환할 수 있다.
즉, 상기 압축기(66)에서 압축된 냉매를 상기 온수조(41)와 상기 냉수조(42)에 저장된 양액의 온도 조절에 집중적으로 활용하여, 상기 재배 베드부(20)에 공급할 수 있다.
1: 식물 재배 장치 10: 본체부
11: 재배실 20: 재배 베드부
30: 광원부 40: 양액 저장부
41: 온수조 42: 냉수조
A: 양액 사이클 B: 냉매 사이클

Claims (9)

  1. 내부 공간과 전장실이 구비되는 본체부;
    상기 내부 공간에 배치되고, 광을 발생시키는 광원부;
    상기 광원부로부터 이격된 하방에 배치되어 식물이 성장하는 재배실을 형성하고, 내부에 양액이 저장되는 재배 베드부;
    상기 내부 공간에 배치되고, 서로 다른 온도의 양액이 저장되는 냉수조와 온수조가 구비되는 양액 저장부;
    상기 양액 저장부에 저장된 양액을 상기 재배 베드부로 공급하기 위한 공급 호스;
    상기 재배 베드부로부터 상기 양액 저장부로 앵액을 회수하기 위한 회수 호스;
    상기 전장실에 배치되며, 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 온수조 내부에 배치되고, 상기 압축기를 통과한 냉매가 유입되는 응축기;
    상기 응축기를 통과한 냉매가 유입되는 모세관; 및
    상기 냉수조 내부에 배치되고, 상기 모세관을 통과한 냉매가 유입되며, 상기 냉매를 상기 압축기로 복귀시키는 증발기가 포함되는 식물 재배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 호스와 상기 회수 호스에는, 삼방 밸브가 제공되며,
    상기 삼방 밸브는, 상기 온수조에서 연장되는 공급 호스와, 상기 냉수조에서 연장되는 공급 호스와, 상기 재배 베드부에서 연장되는 공급 호스를 연결하는 식물 재배 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 증발기는,
    상기 재배실에 배치되어, 상기 재배실의 내부 공기와 열교환하는 제1증발기; 및
    상기 냉수조의 내부에 배치되어, 상기 냉수조에 저장된 양액과 열교환하는 제2증발기를 포함하는 식물 재배 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 응축기는,
    상기 본체부의 외부로 노출되어 외부 공기와 열교환하는 제1응축기; 및
    상기 온수조의 내부에 배치되어, 상기 온수조에 저장된 양액과 열교환하는 제2응축기를 포함하는 식물 재배 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모세관으로부터 토출되는 냉매가 상기 제1증발기로 유입되는 여부를 조절하는 제1증발 밸브;
    상기 모세관으로부터 토출되는 냉매가 상기 제2증발기로 유입되는 여부를 조절하는 제2증발 밸브;
    상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 제1응축기로 유입되는 여부를 조절하는 제1응축 밸브; 및
    상기 압축기에서 압축된 냉매가 상기 제2응축기로 유입되는 여부를 조절하는 제2응축 밸브를 더 포함하는 식물 재배 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉수조의 일측에는, 상기 본체부의 외부 공기와 상기 냉수조에 저장된 양액을 열교환하기 위한 열교환기가 더 포함되는 식물 재배 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 본체부의 외부 공기의 온도가 상기 냉수조에 저장된 양액의 온도보다 높은 경우, 상기 열교환기를 통해 상기 냉수조에 저장된 양액과 상기 외부 공기를 먼저 열교환하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 본체부의 외부 공기의 온도가 상기 냉수조에 저장된 양액의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1응축 밸브를 폐쇄하고, 상기 열교환기를 상기 냉수조에 저장된 양액과 상기 외부 공기를 열교환하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 온수조에 저장된 양액의 온도가 설정된 온도 이상으로 상승되면, 상기 상기 제2응축 밸브를 폐쇄하여, 상기 제2응축기로 냉매가 유입되는 것을 방지하는 식물 재배 장치.
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