KR20200058040A - 식물 재배 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물 재배 장치에 관한 것이다.
일 측면에 따른 식물 재배 장치는, 내부에 재배실이 구비되는 몸체; 상기 몸체의 내부에 배치되고, 물이 저장되는 물 저장부; 상기 재배실의 일측에 배치되며, 상기 물 저장부로부터 물을 공급받는 급수 유로가 형성되는 급수 베드; 상기 급수 베드에 안착되며, 상기 급수 유로에 저장된 물을 공급받는 재배 포트; 상기 물 저장부에 저장된 물을 상기 급수 유로로 유동시키는 펌프; 및 상기 급수 유로에 저장되는 물의 양에 따라 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부가 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 재배실을 형성하고, 소정의 재배실 내부에 식물을 보관한다. 식물 재배 장치에는 식물 성장에 필요한 양분과 광 에너지를 공급하기 위한 구성이 구비되며, 식물은 공급되는 양분과 광 에너지에 의해 성장한다. 일 예로, 한국등록특허 제10-1240375호, “식물재배장치”에 관련 기술이 개시된다.
종래의 기술에 따르면, 재배 베드로 공급되는 양액은 일정한 높이를 가지는 회수관으로 유출되며, 상기 회수관에 의해 일정한 수위가 유지된다. 그러나, 재배 베드에 일정한 수위의 양액이 계속 저장되어 있기에 양액에 의해 재배 베드에서 위생 문제가 발생된다. 즉, 양분이 포함된 양액이 장시간 보관될 경우에 양액에서 세균, 박테리아 등이 성장하는 문제가 발생된다.
또한, 재배 베드로 양액을 공급하기 위한 공급관와 상기 재배 베드로 공급된 양액을 회수하기 위한 회수관이 구비되어야 하기에 식물재배장치의 내부 구조가 복잡해진다. 또한, 공급관으로 공급되는 유량이 회수관으로 회수되는 유량보다 많을 경우에 양액이 재배 베드에 초과 공급되는 문제가 발생된다.
본 발명은, 급수 베드에 잔존하는 양액에 의해 급수 베드가 오염되는 것을 방지할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 수경 재배 방식에 의해서 발생될 수 있는 문제를 방지할 수 있는 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 물을 공급하는 급수 베드와, 상기 급수 베드로부터 물을 공급받고, 상기 급수 베드에 안착되는 다수의 재배 포트로 식물 재배 장치를 분리하여 구성하여, 다수의 재배 포트에 다양한 식물을 성장시킬 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 식물 성장에 요구되는 양분이 저장되는 배지와, 급수 베드로부터 물을 흡입하여 상기 배지로 공급하는 흡입 부재로 재배 포트를 구성하여, 식물 성장에 요구되는 양분과 물을 적절하게 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 급수 베드에서 물을 공급하고, 급수 베드에서 공급되는 물을 흡입하여 재배 포트의 내부에서 양액을 형성함으로써, 급수 베드가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 급수 베드에 저장되는 물의 양을 파악하고, 급수 베드에 저장된 물의 양에 기초하여 상기 급수 베드에 공급되는 물의 공급량을 조절하여 급수 베드에 물이 초과 공급되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 식물 재배 장치는, 급수 베드에 저장되는 물의 양에 따라 센서의 신호가 전달되는 여부에 기초하여 급수 베드에 저장되는 물의 양을 파악하기에 변화되는 물의 양에 따라 신속하게 물의 공급 여부를 변화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 식물 성장에 요구되는 양분이 재배 포트에 제공되고, 급수 베드로 공급된 물이 재배 포트로 흡수되어 식물에게 공급되기에 급수 베드에 잔존하는 물에 의한 오염을 최소화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 재배 포트를 급수 베드로부터 분리 가능하도록 구성하여 재배 포트의 유지 관리가 용이하도록 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 재배 포트에 형성되는 급수관이 급수 베드에 형성된 급수 유로에 연결되어야 재배 포트로 물이 공급되기에 급수 유로로 유입되는 물의 공급량에 의해 재배 포트로 공급되는 물의 공급량을 조절될 수 있다.
본 발명에 따르면, 급수 베드에 저장되는 물의 양에 따라 센서의 신호 전달 여부가 변화되기에 물의 변화에 신속하게 펌프의 작동을 대응할 수 있다.
본 발명에 따르면, 급수 베드로 설정된 양의 물이 공급되도록 메인 저장부의 물이 보조 저장부에 임시로 저장되기에 급수 베드로 물이 초과 공급되는 것을 미리 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트 및 급수 베드의 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트의 저면도.
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트의 단면도.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 급수 베드의 사시도.
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 급수 베드의 평면도.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 작동 흐름도.
도 9는 본 발명의 제1실시 예에 따른 보조 저장부의 단면도.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 급수 베드를 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 몸체(10)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(10)는 일측이 개구되도록 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)의 내부에는 내부 공간이 형성될 수 있다. 상기 몸체(10)의 개구된 일측에는 도어(15)가 배치될 수 있다. 상기 도어(15)는 상기 몸체(10)의 개구된 일측을 선택적으로 차폐할 수 있다. 상기 도어(15)와 상기 몸체(10)는 힌지에 의해 연결될 수 있다. 상기 도어(15)에는 전면 유리(16)가 구비될 수 있다. 상기 전면 유리(16)에 의해 상기 몸체(10)의 내부 공간이 외부로 노출될 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 급수 베드(120)를 포함할 수 있다. 상기 급수 베드(120)는 상기 몸체(10)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 상기 급수 베드(120)는 상기 식물의 성장에 요구되는 물(W)이 저장될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 상기 급수 베드(120)는 식물의 성장에 요구되는 양분이 포함되는 양액이 저장될 수도 있다. 상기 급수 베드(120)에는 후술할 재배 포트(100)가 장착될 수 있다. 상기 재배 포트(100)에는 식물이 파종되고, 상기 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)로부터 물을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 상기 급수 베드(120)는 일면이 개구되는 다각형으로 형성되는 베드 몸체를 포함할 수 있다. 상기 급수 베드(120)는 상기 몸체(10)의 내부에 고정될 수 있다. 또는, 상기 급수 베드(120)는 상기 몸체(10)에 대해 이동 가능하게 구성될 수 있다.
상기 급수 베드(120)는 다수로 제공될 수 있다. 다수의 급수 베드(120)는 상기 몸체(10)의 내부에서 상하 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 몸체(10)의 내부에는 상기 급수 베드(120)를 지지하기 위한 베드 받침대(25)가 제공될 수 있다. 상기 베드 받침대(25)는 상기 몸체(10)에 대해 이동 가능하게 구성될 수 있다. 또한, 상기 베드 받침대(25)는 상기 몸체(10)에 고정될 수 있다. 상기 베드 받침대(25)가 상기 몸체(10)에 대해 이동 가능하게 구성될 경우에 상기 급수 베드(120)는 상기 베드 받침대(25)에 의해 이동될 수 있다. 상기 베드 받침대(25)가 상기 몸체(10)에 고정된 경우에 상기 급수 베드(120)는 상기 베드 받침대(25)에서 슬라이딩 이동할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 재배 포트(100)를 포함할 수 있다. 상기 재배 포트(100)는 다수로 제공될 수 있다. 상기 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)에 장착될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 급수 베드(120)에는 다수의 재배 포트(100)가 장착될 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 장착된 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)로부터 물을 공급받을 수 있다. 상기 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)로부터 분리될 수 있다. 상기 재배 포트(100)를 상기 급수 베드(120)로부터 분리하여, 상기 재배 포트(100)에 식물을 파종하거나, 성장된 식물을 수확할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 광원모듈(30)을 포함할 수 있다. 상기 광원모듈(30)은 상기 몸체(10)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 광원모듈(30)은 상기 재배 포트(100)의 상방에 배치될 수 있다. 상기 광원모듈(30)은 상기 재배 포트(100)에서 성장하는 식물에 광 에너지를 공급할 수 있다. 상기 광원모듈(30)은 광을 발생시키기 위한 광원, 광원에 전원을 공급하는 전원부, 및 광을 반사하는 반사판 등을 포함할 수 있다. 상기 광원모듈(30)은 상기 광원을 냉각하기 위한 냉각부를 더 포함할 수 있다. 상기 냉각부는 상기 광원에서 발생되는 열을 냉각하여 상기 광원의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 재배 포트(100)와 상기 광원모듈(30)의 사이에는 재배실(11)이 정의될 수 있다. 상기 재배실(11)은 상기 재배 포트(100)에 파종된 식물이 성장할 수 있는 공간으로 이해할 수 있다.
상기 재배실(11)의 일측에는 환기부(35)가 제공될 수 있다. 상기 환기부(35)는 상기 몸체(10)에 구비될 수 있다. 상기 환기부(35)는 상기 재배실(11)의 내부로 외기를 공급할 수 있다. 상기 환기부(35)는 송풍팬으로 제공될 수 있다. 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 습도, 이산화탄소 농도 등을 제어할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 메인 저장부(40)를 포함할 수 있다. 상기 메인 저장부(40)는 상기 몸체(10)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 메인 저장부(40)에는 물(W)이 저장될 수 있다. 이에 제한되지 않고, 상기 메인 저장부(40)에는 양액이 저장될 수 있다. 상기 메인 저장부(40)는 상기 몸체(10)의 하부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 저장부(40)는 온수조), 냉수조를 포함할 수 있다. 상기 온수조 및 상기 냉수조에 저장된 각각의 물은 상기 급수 베드(120)로 공급될 수 있다. 상기 온수조 및 상기 냉수조에 저장된 서로 다른 온도의 물을 혼합하여 상기 급수 베드(120)로 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 급수 베드(120)에 존재하는 물의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 기초하여 설정된 온도의 물을 공급할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 펌프(45)를 포함할 수 있다. 상기 펌프(45)는 상기 메인 저장부(40)의 일측에 배치될 수 있다. 상기 메인 저장부(40)에 저장된 물은 상기 펌프(45)에 의해 후술할 보조 저장부(50)로 공급될 수 있다. 상기 펌프(45), 상기 메인 저장부(40), 및 상기 보조 저장부(50)는 파이프에 의해 연결될 수 있다. 상기 메인 저장부(40)에 저장된 물은 파이프를 통과해서 상기 보조 저장부(50)로 공급될 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 보조 저장부(50)를 포함할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)에는 상기 메인 저장부(40)로부터 공급되는 물이 저장될 수 있다. 상기 보조 저장부(50)는 상기 메인 저장부(40)보다 상방에 위치할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)는 상기 메인 저장부(40)로부터 공급되는 물을 상기 급수 베드(120)로 분배하기 위한 구성으로 이해할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)는 파이프에 의해 상기 펌프(45) 및 상기 메인 저장부(40)와 연결될 수 있다. 이때, 상기 펌프(45)와 상기 보조 저장부(50)가 연결되는 파이프를 공급 파이프라 정의할 수 있다. 상기 메인 저장부(40)와 상기 보조 저장부(50)가 연결되는 파이프를 회수 파이프라 정의할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 보조 저장부(50)에는 미리 설정된 양의 물이 저장될 수 있다. 상기 보조 저장부(50)에 저장될 수 있는 물은 상기 급수 베드(120)에 저장될 수 있는 물의 저장량에 따라 조절될 수 있다. 예를 들어, 다수의 급수 베드(120) 각각에 저장될 수 있는 물의 저장량 총합은 상기 보조 저장부(50)에 저장될 수 있는 저장량에 대응될 수 있다. 미리 설정된 양 이상의 물이 상기 보조 저장부(50)에 저장될 경우에, 초과된 양의 물은 상기 메인 저장부(40)로 회수될 수 있다. 상기 회수 파이프는 미리 설정된 양의 물이 저장되는 수위에 배치될 수 있다. 즉, 미리 설정된 양 이상의 물이 저장되면, 초과된 양의 물은 상기 회수 파이프를 통과해서 상기 메인 저장부(40)로 회수될 수 있다. 상기 회수 파이프에 의해 상기 메인 저장부(40)로 물이 회수되면, 상기 펌프(45)의 작동을 중단하여 상기 보조 저장부(50)에 물이 공급되는 것을 제한할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)는 미리 설정된 양의 물이 저장되면, 다수의 급수 베드(120)에 물을 공급할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)에 저장된 물은 상기 급수 베드(120)에 모두 공급될 수 있다. 상기 급수 베드(120)로 추가적인 물을 공급하기 위해서는 상기 펌프(45)를 작동하여 상기 보조 저장부(50)에 물을 다시 저장한 후 상기 급수 베드(120)로 추가 공급할 수 있다.
상기 보조 저장부(50)에서 상기 급수 베드(120)로 공급되는 물은 밸브(70)에 의해 공급 여부가 조절될 수 있다. 상기 밸브(70)는 상기 보조 저장부(50)와 상기 급수 베드(120)를 연결하는 파이프에 제공될 수 있다. 상기 밸브(70)의 개도를 조절하여 상기 급수 베드(120)로 공급되는 물의 공급 여부를 조절할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 밸브(70)가 제공되는 것으로 설명하고 있으나, 상기 밸브(70)는 미 제공될 수 있다. 상기 밸브(70)가 미 제공될 경우에, 다수의 급수 베드(120)로 물을 공급하는 파이프의 직경이 변화될 수 있다. 예를 들어, 다수의 급수 베드(120) 중 상방에 위치하는 급수 베드(120)로 물을 공급하는 파이프의 직경은 다수의 급수 베드(120) 중 하방에 위치하는 급수 베드(120)로 물을 공급하는 파이프의 직경보다 작을 수 있다. 즉, 물이 공급되는 파이프의 직경을 조절하여 상방에 위치하는 급수 베드(120)와 하방에 위치하는 급수 베드(120)에 공급되는 물이 동일하게 공급되도록 할 수 있다. 한편, 본 발명에서 상기 메인 저장부(40)와 상기 보조 저장부(50)는 물 저장부라 칭할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)는 작동을 제어하기 위한 제어부를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 광원 모듈(30)의 작동을 제어할 수 잇다. 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 후술할 다수의 센서(130, 131)에 의해서 감지되는 신호에 의해 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 환기부(35)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 밸브(70)의 작동을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트 및 급수 베드의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트의 저면도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 재배 포트의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 급수 베드의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 급수 베드의 평면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 급수 베드(120)에는 다수의 재배 포트(100)가 안착될 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 안착된 다수의 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)로부터 분리될 수 있다. 상기 다수의 재배 포트(100) 각각에는 다양한 식물이 파종될 수 있다. 상기 다수의 재배 포트(100)는 상기 급수 베드(120)에 의해서 물을 공급받을 수 있다.
이하에서는 상기 재배 포트(100)에 대해 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 재배 포트(100)는 몸체를 형성하는 포트 몸체(101)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 재배 포트(100)는 일면이 개구되는 다각형으로 형성될 수 있다. 상기 재배 포트(100)는 개구되는 일면의 일부가 함몰되어 바스켓 형상으로 형성될 수 있다. 상기 재배 포트(100)의 내부에는 식물의 성장에 요구되는 양분이 포함되는 배지(111)(培地, Medium)가 배치될 수 있다.
상기 재배 포트(100)는 몸체 받침대(102)를 포함할 수 있다. 상기 몸체 받침대(102)는 상기 포트 몸체(101)의 저면으로부터 하방으로 돌출될 수 있다. 상기 몸체 받침대(102)는 다수로 제공될 수 있다. 상기 몸체 받침대(102)는 상기 재배 포트(100)를 상기 급수 베드(120)에 안착 시 상기 급수 베드(120)의 내측 저면에 지지될 수 있다. 상기 몸체 받침대(102)는 후술할 급수관(105)보다 하방으로 더 돌출될 수 있다. 상기 몸체 받침대(102)가 상기 급수관(105)보다 하방으로 더 돌출될 경우에 상기 급수관(105)과 상기 급수 베드(120)의 내측 저면 사이에는 물이 통과할 수 있는 틈이 형성될 수 있다. 한편, 상기 몸체 받침대(102)는 미 제공되고, 상기 재배 포트(100)의 바닥면이 상기 급수 베드(120)에 안착될 수도 있다.
상기 재배 포트(100)는 급수관(105)을 포함할 수 있다. 상기 급수관(105)은 상기 포트 몸체(101)의 저면으로부터 하방으로 돌출될 수 있다. 상기 급수관(105)은 내부가 중공으로 형성될 수 있다. 상기 급수관(105)의 내부에 형성되는 중공은 상기 재배 포트(100)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 상기 급수관(105)은 상기 재배 포트(100)의 내부에 배치되는 배지(111)로 상기 급수 베드(120)에 저장된 물이 공급되는 통로로 이해할 수 있다. 상기 급수관(105)의 일부는 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물에 접촉될 수 있다. 상기 물에 접촉되는 급수관(105)의 일부에 의해 물이 상기 급수관(105)의 중공으로 유입될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 급수관(105)은 상기 포트 몸체(101)의 저면 중심에 배치될 수 있다. 상기 급수관(105)의 위치는 상기 포트 몸체(101)의 저면에서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 급수관(105)은 함몰부(106)를 포함할 수 있다. 상기 함몰부(106)는 상기 급수관(105)의 일부가 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 함몰부(106)는 상기 급수관(105)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 상기 함몰부(106)는 상기 급수관(105)의 일측 단부가 함몰되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 함몰부(106)는 상기 포트 몸체(101)로부터 하방으로 돌출되는 급수관(105)의 일측 단부로부터 상기 포트 몸체(101)의 저면을 향하는 방향으로 함몰될 수 있다. 상기 함몰부(106)는 다수로 제공될 수 있다. 상기 함몰부(106)는 상기 급수관(105)의 일부가 개구되어 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물이 통과하는 통로로 이해할 수 있다. 즉, 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물은 상기 함몰부(106)에 의해 상기 급수관(105)의 중공으로 원활하게 유입될 수 있다.
상기 급수관(105)은 다공부(107)를 포함할 수 있다. 상기 다공부(107)는 상기 급수관(105)의 중공으로 유입되는 물에 포함된 이물질을 필터링 할 수 있다. 또한, 상기 다공부(107)는 후술할 흡입 부재(110)가 상기 급수관(105)으로부터 탈락되는 것을 방지할 수 있다. 상기 다공부(107)는 상기 급수관(105)의 일측 단부에 제공될 수 있다. 상기 다공부(107)는 상기 급수관(105)의 일측 단부에서 상기 급수관(105)의 중공을 커버할 수 있다. 상기 다공부(107)는 다수의 다공을 포함할 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 저장된 물은 상기 다수의 다공을 통과하여 상기 급수관(105)의 중공으로 유입될 수 있다. 상기 물이 상기 다수의 다공을 통과하는 과정에서 크기 배제 메커니즘에 의해 이물질이 필터링될 수 있다.
상기 포트 몸체(101)의 내부에는 흡입 부재(110)가 포함될 수 있다. 상기 흡입 부재(110)는 상기 급수관(105)의 중공에 배치될 수 있다. 상기 흡입 부재(110)는 상기 급수관(105)의 중공으로 유입되는 물을 흡입할 수 있다. 상기 흡입 부재(110)는 흡입한 물을 후술할 배지(111)로 전달할 수 있다. 즉, 상기 흡입 부재(110)는 상기 급수관(105)의 중공으로 유입되는 물을 흡수하여, 상기 배지(111)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 포트 몸체(101)의 내부에는 배지(111)가 포함될 수 있다. 상기 배지(111)는 상기 포트 몸체(101)의 내부에 수용될 수 있다. 상기 배지(111)는 식물 성장에 요구되는 양분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배지(111)는 상토, 토양 등으로 제공될 수 있다. 상기 배지(111)는 상기 흡입 부재(110)로부터 물을 전달받을 수 있다. 상기 배지(111)에 포함되는 양분은 상기 흡입 부재(110)로부터 전달되는 물과 혼합될 수 있다. 물과 혼합된 양분은 식물의 뿌리로 공급될 수 있다.
상기 포트 몸체(101)의 내부에는 종자 레이어(112)가 포함될 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 상기 포트 몸체(101)의 내부에 수용될 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 상기 배지(111)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 종자 레이어(112)에는 식물의 씨앗이 배치될 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 상기 배지(111)로부터 양분이 혼합된 물을 공급받을 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 식물의 씨앗을 지지할 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 식물의 뿌리가 관통할 수 있다. 상기 종자 레이어(112)를 관통한 식물의 뿌리는 상기 배지(111)를 향하는 방향으로 성장할 수 있다. 상기 종자 레이어(112)는 상기 종자 레이어(112)에서 성장하는 식물이 상기 배지(111)에 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 종자 레이어(112)는 식물이 청결하게 성장하도록 할 수 있다. 또한, 상기 종자 레이어(112)는 상기 배지(111)로부터 물을 공급받기에 식물의 성장에 적합한 환경을 조성하여, 식물의 성장을 촉진시킬 수 있다.
본 발명에 따른 재배 포트(100)는 상기 흡입 부재(110)에 의해 상기 급수 베드(120)로부터 물을 공급받을 수 있다. 이때, 상기 재배 포트(100)에 파종된 식물은 상기 급수 베드(120)로부터 간헐적으로 물을 공급받을 수 있다. 상기 급수 베드(120)로부터 간헐적으로 물을 공급받기에 상기 재배 포트(100)에 물이 과잉 공급되는 것을 방지할 수 있다. 상기 급수 베드(120)의 물은 상기 흡입 부재(110)에 의해 상기 재배 포트(100)로 공급될 수 있다. 상기 흡입 부재(110), 상기 배지(111), 및 상기 종자 레이어(112)에 물의 함량이 증가되면, 상기 흡입 부재(110)에 의해 상기 급수 베드(120)로부터 흡입되는 물량이 감소될 수 있다.
상기 포트 몸체(101)는 덮개(113)를 더 포함할 수 있다. 상기 덮개(113)는 상기 포트 몸체(101)의 개구된 일면을 커버할 수 있다. 상기 덮개(113)는 선택적으로 상기 포트 몸체(101)로부터 분리될 수 있다. 상기 덮개(113)는 상기 포트 몸체(101)의 개구된 일면을 커버하여, 상기 종자 레이어(112)에서 성장하는 식물을 보호할 수 있다.
이하에서는 상기 급수 베드(120)에 대해 도면에 기초하여 상세히 설명한다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 급수 베드(120)는 몸체를 형성하는 베드 몸체(121)를 포함할 수 있다. 상기 베드 몸체(121)는 일면이 개구되는 다각형으로 형성될 수 있다. 상기 베드 몸체(121)는 개구되는 일면의 일부가 함몰되어 바스켓 형상으로 형성될 수 있다. 상기 베드 몸체(121)의 내부에는 다수의 재배 포트(100)가 안착될 수 있다. 상기 베드 몸체(121)의 내측에는 상기 다수의 재배 포트(100)가 안착될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
상기 베드 몸체(121)는 유입부(122)를 포함할 수 있다. 상기 유입부(122)는 상기 베드 몸체(121)의 일측에 형성될 수 있다. 상기 유입부(122)는 상기 보조 저장부(50)로부터 공급되는 물이 유입되는 곳으로 이해할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 유입부(122)는 상기 베드 몸체(121)의 일측에서 외측 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 유입부(122)의 내측에는 물이 유동할 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 상기 유입부(122)는 후술할 급수 유로(125)에 연결될 수 있다. 상기 유입부(122)로 유입된 물은 후술할 수로(123)에 의해 형성되는 상기 급수 유로(125)를 따라 유동할 수 있다.
상기 베드 몸체(121)는 수로(123)를 포함할 수 있다. 상기 수로(123)는 상기 베드 몸체(121)의 내부에 물이 유동되거나, 저장될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 상기 수로(123)는 상기 베드 몸체(121)의 내측 저면으로부터 상방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 수로(123)는 제1벽(123a) 및 제2벽(123b)을 포함할 수 있다. 상기 제1벽(123a)과 상기 제2벽(123b) 각각은 상기 베드 몸체(121)의 내측 저면으로부터 상방으로 돌출될 수 있다. 상기 제1벽(123a)과 상기 제2벽(123b)은 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1벽(123a) 및 상기 제2벽(123b)의 사이에는 물이 유동되는 급수 유로(125)가 형성될 수 있다. 상기 급수 유로(125)는 상기 유입부(122)로 유입된 물이 유동할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1벽(123a)의 일측 단부 및 상기 제2벽(123b)의 일측 단부는 상기 베드 몸체(121)의 내측 측면에 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제2벽(123b)의 타측 단부 및 상기 제2벽(123b)의 타측 단부는 서로 연결될 수 있다. 상기 제1벽(123a)과 상기 제2벽(123b)은 일정한 간격으로 서로 이격된 상태로 배치될 수 있다. 상기 제1벽(123a)과 상기 제2벽(123b)의 사이에는 상기 급수 유로(125)가 위치할 수 있다.
상기 급수 유로(125)는 다수의 유로(126, 127, 128)를 포함할 수 있다. 상기 급수 유로(125)의 일부는 제1유로(126), 제2유로(127), 및 제3유로(128)로 분기될 수 있다. 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128)는 상기 급수 유로(125)와 함께 상기 수로(123)에 의해 형성될 수 있다. 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127), 및 상기 제3유로(128)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128)는 상기 베드 몸체(121)의 내측 일면에서 내측 타면을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1유로(126)는 상기 제2유로(127)보다 상기 유입부(122)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 제2유로(127)는 상기 제3유로(128)보다 상기 유입부(122)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 급수 유로(125)에 상기 유입부(122)로부터 물이 공급되면, 물은 상기 급수 유로(125)로부터 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128) 순서로 물이 공급될 수 있다. 상기 제1유로(126) 및 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128)는 상기 유입부(122)에 의해 상기 급수 유로(125)로 유입된 물을 다수의 재배 포트(100)로 공급하기 위한 유로로 정의될 수 있다.
상기 수로(122)는 급수관 배치부(124)를 포함할 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128)에 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 재배 포트(100)의 급수관(105)이 배치되는 공간으로 정의될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 수로(123)에 의해 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 수로(123)의 일부가 상기 급수관(105)에 대응되는 형상으로 변형되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 급수관 배치부(124)는 상기 제1벽(123a)이 상기 급수관(105)의 일측에 대응되는 형상으로 변형되고, 상기 제2벽(123b)이 상기 급수관(105)의 타측에 대응되는 형상으로 변형되어 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 제1벽(123a) 및 상기 제2벽(123b)이 절곡되어 형성될 수 있다.
상기 급수관 배치부(124)는 다수로 제공될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)는 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127) 및 상기 제3유로(128) 각각에 제공될 수 있다. 서로 다른 급수관 배치부(124)는 서로 이격되게 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 급수관 배치부(124)는 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127), 및 상기 제3유로(128)의 일측과 타측에 각각 배치될 수 있다.
상기 급수 베드(120)는 다수의 센서(130, 131)를 포함할 수 있다. 상기 센서(130, 131)은 상기 급수 유로(125)에 공급되는 물의 공급량을 감지할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 센서(130, 131)는 제1센서(130) 및 제2센서(131)를 포함할 수 있다. 상기 제1센서(130)는 전기적 신호를 출력하고, 상기 제2센서(131)는 상기 제1센서(130)에서 출력된 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 상기 제1센서(130) 및 상기 제2센서(131)에서 입력 또는 출력되는 전기적 신호는 상기 급수 유로(125)에 공급되는 물에 의해 전달될 수 있다. 즉, 상기 제1센서(130)와 상기 제2센서(131)가 물에 의해 서로 통전되는 여부에 따라 상기 급수 유로(125)에 공급되는 물의 공급량을 감지할 수 있다.
상기 제1센서(130)는 상기 유입부(122)에 배치될 수 있다. 상기 제2센서(131)는 상기 다수의 유로(126, 127, 128) 중 상기 유입부(122)로부터 가장 먼 위치에 위치하는 어느 하나의 일측 단부에 배치될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제1센서(130)는 상기 유입부(122)에 배치되고, 상기 제2센서(131)는 상기 제3유로(128)의 일측 단부에 배치될 수 있다. 상기 유입부(122)에 의해 상기 급수 유로(125)로 공급된 물은 상기 제1유로(126), 상기 제2유로(127), 및 상기 제3유로(128) 순으로 유동될 수 있다. 상기 제2센서(131)를 상기 유입부(122)에서 가장 먼 위치에 배치되는 유로에 배치하면, 물이 미 공급되는 문제를 최소화할 수 있다. 상기 제1센서(130)와 상기 제2센서(131)가 물에 의해 서로 통전되면, 상기 유입부(122)로 공급된 물이 상기 제3유로(128)에 도달한 것을 감지할 수 있다. 상기 제3유로(128)에 물이 공급되면, 상기 제1유로(126) 및 상기 제2유로(127)에도 물이 공급된 것으로 인식할 수 있다. 상기 제1유로(126) 및 상기 제2유로(127)가 상기 제3유로(128)보다 상기 유입부(122)에 인접하게 배치되기 때문이다.
본 발명에 따른 상기 급수 베드(120)에 상기 재배 포트(100)가 안착되면, 상기 급수 베드(120)의 급수관 배치부(124)에 상기 재배 포트(100)의 급수관(105)이 배치될 수 있다. 상기 급수관 배치부(124)에 상기 급수관(105)이 배치되면, 상기 급수 유로(125)에 의해 공급되는 물이 상기 급수관(105)으로 유입될 수 있다. 그리고, 상기 급수 유로(125)에 의해 공급되는 물은 다수의 재배 포트(100)의 급수관(105)으로 각각 공급될 수 있다. 상기 급수관(105)으로 유입되는 물은 상기 흡입 부재(110)에 의해 흡수되어 상기 배지(111)로 전달될 수 있다.
이러한 구성에 따르면, 상기 재배 포트(100)에 물을 공급 시 상기 급수 베드(120)에 잔존하는 물이 최소화될 수 있다. 상기 급수 베드(120)로 공급되는 물의 양은 상기 보조 저장부(50)에 의해 조절될 수 있기에, 상기 급수 베드(120)에 물이 초과 공급되는 것을 최소화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 작동 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(1)는 상기 제1센서(130) 및 상기 제2센서(131)에 의해서 감지되는 전기적 신호에 기초하여 상기 급수 베드(120)의 물 공급 여부를 조절할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(1)의 제어부는 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호가 상기 제2센서(131)로 입력되는 여부에 따라 상기 급수 베드(120)에 존재하는 물의 저장 유무를 감지할 수 있다(S1). 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호는 상기 급수 베드(120)에 물이 존재하는 유무에 의해 상기 제2센서(131)로 전달될 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 물의 수위가 낮을 경우에 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호는 상기 제2센서(131)로 미 입력될 수 있다. 반면, 상기 급수 베드(120)에 물의 수위가 미리 설정된 수위 이상이 될 경우에 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호는 상기 제2센서(131)로 전달될 수 있다. 즉, 상기 제2센서(131)로 상기 제1센서(130)에서 출력된 전기적 신호가 입력되는 여부에 따라 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물의 수위를 감지할 수 있다.
상기 제1센서(130)에서 출력된 전기적 신호가 상기 제2센서(131)에 전달되는 여부에 따라 상기 제어부는 상기 급수 베드(120)로 물이 공급되는 여부를 판단할 수 있다(S2). 상기 제어부는 상기 제1센서(130)에서 출력된 전기적 신호가 상기 급수 베드(120)에 저장된 물에 의해 상기 제2센서(131)에 입력되면, 상기 급수 베드(120)에 설정된 양의 물이 저장되어 있는 것을 파악할 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 설정된 양의 물이 저장된 것이 파악되면, 상기 제어부는 상기 급수 베드(120)에 물 공급이 미 필요한 것으로 판단할 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 물 공급이 미 필요한 경우에 펌프(45)의 작동을 중단할 수 있다(S5). 상기 펌프(45)가 미 작동 중인 경우에 상기 펌프(45)가 미 작동 중인 상태를 유지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1센서(130)에서 출력된 전기적 신호가 상기 제2센서(131)에 미 입력되면, 상기 급수 베드(120)에 물 공급이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 물 공급이 필요한 경우에 상기 펌프(45)의 작동을 시작할 수 있다(S3). 상기 펌프(45)가 작동되면, 상기 급수 베드(120)로 물이 공급될 수 있다.
상기 제어부는 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보에 기초하여 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보에 기초하여 설정된 양의 물이 공급되도록 할 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 작동을 제어하여 상기 급수 베드(120)에 물이 공급되도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부는 상기 펌프(45)를 작동하여 메인 저장부(40)에 저장된 물이 보조 저장부(50)로 유입되도록 할 수 있다. 상기 보조 저장부(50)로 공급된 물은 상기 급수 베드(120)로 공급될 수 있다. 상기 보조 저장부(50)에는 미리 설정된 양의 물이 저장되기에, 상기 제어부는 상기 펌프(45)를 작동하여 상기 보조 저장부(50)에 설정된 양의 물이 저장되도록 할 수 있다. 상기 제어부는 상기 보조 저장부(50)에 설정된 양의 물이 저장되는 여부에 따라 밸브(70)를 조절할 수 있다. 상기 제어부는 상기 보조 저장부(50)에 설정된 양의 물이 미 저장되면, 상기 밸브(70)를 폐쇄하여 상기 급수 베드(120)로 물이 공급되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제어부는 상기 보조 저장부(50)에 설정된 양의 물이 저장되면, 상기 밸브(70)를 개방하여 상기 급수 베드(120)에 물이 공급되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호가 상기 제2센서(131)로 입력되는 여부에 따라 상기 급수 베드(120)에 물 공급이 완료되었는지 여부를 파악할 수 있다(S4). 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호는 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물에 의해 상기 제2센서(131)로 입력될 수 있다. 상기 제1센서(130)와 상기 제2센서(131)가 상기 급수 베드(120)에 저장되는 물에 의해 전기적 신호가 서로 전달될 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1센서(130)에서 출력되는 전기적 신호가 상기 제2센서(131)에 입력되면, 상기 급수 베드(120)에 설정된 양의 물이 저장된 것으로 파악할 수 있다. 상기 급수 베드(120)에 설정된 양의 물이 저장된 것으로 파악되면, 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 작동을 중단할 수 있다(S5).
도 9는 본 발명의 제1실시 예에 따른 보조 저장부의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 보조 저장부(50)는 몸체를 형성하는 저장부 몸체(51)를 포함할 수 있다. 상기 저장부 몸체(51)는 내부에 물이 저장되는 공간이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 저장부 몸체(51)의 내부에는 상기 급수 베드(120)로 공급되는 물이 저장되는 제1공간(511)과, 상기 메인 저장부(40)로 회수되는 물이 저장되는 제2공간(512)이 포함될 수 있다. 상기 제1공간(511)과 상기 제2공간(512)은 구획벽(52)에 의해 서로 구획될 수 있다. 상기 구획벽(52)은 상기 보조 저장부(50)의 내부 공간을 상기 제1공간(511)과 상기 제2공간(512)으로 구획할 수 있다. 상기 구획벽(52)은 상기 저장부 몸체(51)의 내면 일부가 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 저장부 몸체(51)는 경사면을 포함할 수 있다. 상기 경사면에는 제1경사면(514) 및 제2경사면(515)이 포함될 수 있다. 상기 제1경사면(514) 및 상기 제2경사면(515)은 상기 저장부 몸체(51)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 제1경사면(514)은 상기 제1공간(511)의 저면을 형성할 수 있다. 상기 제2경사면(515)은 상기 제2공간(512)의 저면을 형성할 수 있다. 상기 제1경사면(514) 및 상기 제2경사면(515)은 하향 경사지게 형성될 수 있다. 상기 제1경사면(514)은 후술할 토출 파이프(58)와 연결될 수 있다. 상기 제2경사면(515)은 후술할 회수 파이프(57)와 연결될 수 있다. 상기 제1경사면(514)은 상기 제1공간(511)에 저장된 물이 상기 급수 베드(120)로 공급 시 상기 제1공간(511)에 잔수가 남는 것을 방지할 수 있다. 상기 제2경사면(515)은 상기 제2공간(512)에 저장된 물이 상기 메인 저장부(40)로 회수 시 상기 제2공간(512)에 잔수가 남는 것을 방지할 수 있다.
상기 구획벽(52)은 유동홀(521)을 포함할 수 있다. 상기 유동홀(521)은 다수로 제공될 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 구획벽(52)의 일부가 개구되어 형성될 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 제1공간(511)과 상기 제2공간(512)을 연통할 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 제1공간(511)에 저장되는 물이 상기 제2공간(512)으로 유동되도록 할 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 제1공간(511)으로 유입되는 물이 설정된 양 이상으로 공급될 경우에 초과 공급된 물을 상기 제2공간(512)으로 유동시킬 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 제1공간(511)에서 오버 플로어되는 물을 상기 제2공간(512)으로 유동시키는 개구로 이해할 수 있다. 상기 유동홀(521)은 상기 제1공간(511)의 저면으로부터 일정한 높이로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 유동홀(521)은 설정된 양의 물이 상기 제1공간(511)에 저장될 수 있도록 상기 제1공간(511)의 저면으로부터 상방으로 이격된 위치에 배치될 수 있다. 상기 유동홀(521)에 의해 상기 제2공간(512)으로 상기 제1공간(511)의 물이 유동되면, 상기 제1공간(511)에는 설정된 양의 물이 저장된 것으로 이해할 수 있다.
상기 저장부 몸체(51)에는 다수의 파이프가 포함될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 다수의 파이프에는 공급 파이프(56), 회수 파이프(57) 및 토출 파이프(58)가 포함될 수 있다. 상기 다수의 파이프는 상기 저장부 몸체(51)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 또는, 상기 다수의 파이프는 상기 저장부 몸체(51)에 연결될 수 있다.
상기 공급 파이프(56)는 상기 메인 저장부(40)로부터 상기 보조 저장부(50)로 공급되는 물이 통과할 수 있다. 상기 회수 파이프(57)는 상기 보조 저장부(50)에서 상기 메인 저장부(40)로 회수되는 물이 통과할 수 있다. 상기 토출 파이프(58)는 상기 보조 저장부(50)에 저장된 물이 상기 급수 베드(120)로 유동되는 통로로 이해할 수 있다. 상기 공급 파이프(56)는 상기 제1공간(511)과 연통될 수 있다. 상기 공급 파이프(56)에 의해 상기 제1공간(511)으로 상기 메인 저장부(40)의 물이 공급될 수 있다. 상기 회수 파이프(57)는 상기 제2공간(512)과 연통될 수 있다. 상기 제2공간(512)에 저장되는 물은 상기 회수 파이프(57)에 의해 상기 메인 저장부(40)로 회수될 수 있다. 상기 토출 파이프(58)는 상기 제1공간(511)과 연통될 수 있다. 상기 제1공간(511)에 저장되는 물은 상기 토출 파이프(58)에 의해 상기 급수 베드(120)로 공급될 수 있다. 본 실시 예에서 상기 공급 파이프(56)는 상기 토출 파이프(58)의 상방에 위치할 수 있다. 상기 토출 파이프(58)와 상기 회수 파이프(57)는 상기 저장부 몸체(51)의 하측에 제공될 수 있다. 상기 토출 파이프(58)는 상기 제1경사면(514)과 연결되며, 상기 회수 파이프(57)는 상기 제2경사면(515)과 연결될 수 있다.
본 실시 예에서 상기 공급 파이프(56)는 상기 저장부 몸체(51)의 측면에 배치될 수 있다. 상기 저장부 몸체(51)의 측면에는 상기 공급 파이프(56)가 삽입되기 위한 파이프 관통홀(53)이 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 파이프 관통홀(53)은 상기 공급 파이프(56)가 삽입되는 개구로 이해할 수 있다. 상기 공급 파이프(56)의 일부는 상기 파이프 관통홀(53)을 통과한 후 상기 제1공간(511)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 파이프 관통홀(53)과 상기 공급 파이프(56)는 서로 밀봉될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 식물 재배 장치의 급수 베드를 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제2실시 예에 따른 급수 베드(220)는 제1실시 예에 따른 급수 베드의 특정 부분이 변형되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제2실시 예에 따른 급수 베드(220)의 일부 구성은 제1실시 예에 따른 급수 베드의 구성과 동일할 수 있다. 그래서, 제2실시예에 따른 식물 재배 장치의 설명에서 생략되는 부분은 제1실시예에 따른 식물 재배 장치와 동일하며, 동일한 설명을 인용할 수 있다. 이하에서는 제1실시 예에 따른 급수 베드에서 변형된 제2실시 예에 따른 급수 베드(220)의 특정 부분에 대해 설명한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 급수 베드(220)는 몸체를 형성하는 베드 몸체(221)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 베드 몸체(221)는 일면이 개구되는 다각형으로 형성될 수 있다. 상기 베드 몸체(221)는 개구되는 일면의 일부가 함몰되어 바스켓 형상으로 형성될 수 있다. 상기 베드 몸체(221)의 내부에는 다수의 재배 포트가 안착될 수 있다.
상기 베드 몸체(221)는 유입부(222)를 포함할 수 있다. 상기 유입부(222)는 상기 베드 몸체(221)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 유입부(222)는 보조 저장부(50)로부터 공급되는 물이 유입되는 곳으로 이해할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 유입부(222)는 상기 베드 몸체(221)의 일면이 개구되어 형성될 수 있다. 상기 유입부(222)는 상기 보조 저장부(50)로부터 공급되는 물이 유동하는 공간을 형성할 수 있다. 상기 유입부(222)는 후술할 급수 유로(225)에 연결될 수 있다. 상기 유입부(222)로 유입된 물은 상기 급수 유로(225)를 따라 유동할 수 있다.
상기 베드 몸체(221)는 수로(223)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 수로(223)는 상기 베드 몸체(221)의 내측 저면에 형성될 수 있다. 상기 수로(223)는 상기 베드 몸체(221)의 저면이 하방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 상기 수로(223)에 의해 상기 급수 유로(225)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 급수 유로(225)는 베드 몸체(221)의 저면이 하방으로 함몰되어 형성되는 공간으로 정의될 수 있다.
상기 급수 유로(225)는 다수의 유로를 포함할 수 있다. 상기 다수의 유로는 상기 급수 유로(225)의 일부가 분기되어 형성될 수 있다. 상기 다수의 유로는 제1유로(226), 제2유로(227), 및 제3유로(228)로 분기되어 형성될 수 있다. 상기 제1유로(226), 상기 제2유로(227) 및 상기 제3유로(228)는 서로 이격될 수 있다. 상기 급수 유로(225)로 공급되는 물은 상기 제1유로(226), 상기 제2유로(227) 및 상기 제3유로(228)로 유동할 수 있다.
상기 수로(223)는 급수관 배치부(224)를 포함할 수 있다. 상기 급수관 배치부(224)는 상기 제1유로(226), 상기 제2유로(227), 및 상기 제3유로(228)에 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(224)는 재배 포트(100)의 급수관(105)이 배치되는 공간으로 정의될 수 있다. 상기 급수관(105)은 상기 재배 포트(100)의 바닥면으로부터 하방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(224)는 상기 급수관(105)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 급수관 배치부(224)는 상기 수로(223)의 일부가 상기 급수관(105)에 대응되도록 함몰되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 수로(223)의 일부는 상기 수로(223)로부터 상기 베드 몸체(221)의 양측면을 향하는 방향으로 더 함몰될 수 있다. 상기 급수관(105)은 상기 급수관 배치부(224)에 배치된 상태에서 상기 급수 유로(225)로 공급되는 물을 공급받을 수 있다.
상기 급수 베드(220)는 다수의 센서를 포함할 수 있다. 상기 다수의 센서는 상기 급수 베드(220)의 급수 유로(225)에 공급되는 물의 공급량을 감지할 수 있다. 상기 다수의 센서는 제1센서(230), 제2센서(231) 및 제3센서(232)를 포함할 수 있다.
상기 제1센서(230)는 상기 유입부(222)에 인접하게 배치되고, 상기 제1센서(230)는 전기적 신호를 출력할 수 있다. 상기 제2센서(231)는 다수의 유로 중 하나 이상의 유로에 제공되고, 제공되는 유로의 일측 단부에 배치될 수 있다. 상기 제2센서(231)는 상기 제1센서(230)로부터 출력되는 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 상기 제3센서(232)는 상기 다수의 유로 중 하나 이상의 유로에 제공되고, 상기 제1센서(230) 및 상기 제2센서(231)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3센서(232)는 상기 제1센서(230)로부터 출력되는 전기적 신호를 입력 받을 수 있다. 즉, 상기 급수 유로(225)로 물이 공급되면, 공급되는 물은 상기 제1센서(230), 상기 제3센서(232) 및 상기 제2센서(231) 순으로 접촉될 수 있다. 상기 물이 다수의 센서에 접촉되면, 상기 물에 의해 상기 제1센서(230)에서 출력되는 전기적 신호는 상기 제2센서(231) 및 상기 제3센서(232) 중 하나 이상으로 전달될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1센서(230)에서 출력되는 전기적인 신호가 상기 제3센서(232)로 입력되면, 상기 급수 유로(225)로 공급되는 물이 상기 제3센서(232)가 위치하는 유로에 도달한 것을 인식할 수 있다. 상기 제3센서(232)가 위치하는 유로에 물이 도달한 것을 인식하고, 상기 제2센서(231)가 위치하는 유로의 일측 단부에 물이 도달되도록 물을 추가 공급할 수 있다.
즉, 상기 제1센서(230)에서 출력되는 전기적 신호가 상기 제2센서(231) 및 상기 제3센서(232)에 입력되는 것을 감지하여, 상기 급수 유로(225)에 공급되는 물의 공급량을 파악할 수 있다. 다수의 센서를 통해 감지된 물의 공급량을 이용하여 상기 급수 베드(220)에 공급되는 물의 공급 여부를 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성도이다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치는 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 특정 부분이 변형되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치의 일부 구성은 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치의 구성과 동일할 수 있다. 그래서, 제3실시예에 따른 식물 재배 장치의 설명에서 생략되는 부분은 제1실시예에 따른 식물 재배 장치와 동일하며, 동일한 설명을 인용할 수 있다. 이하에서는 제1실시 예에 따른 식물 재배 장치에서 변형된 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치의 특정 부분에 대해 설명한다.
도 11을 참조하면, 식물 재배 장치(3)는 재배 포트(300), 급수 베드(320), 물 저장부(40), 펌프(45), 및 제어부를 포함할 수 있다. 본 실시 예에 따른 상기 식물 재배 장치(3)는 상기 펌프(45)의 작동 시간을 감지하는 타이머(370)를 더 포함할 수 있다.
상기 타이머(370)는 상기 펌프(45)의 작동 시간을 감지하고, 상기 펌프(45)의 작동 시간에 대한 시간 정보를 제어부로 전달할 수 있다. 본 실시 예에서 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보 및 상기 타이머(370)로부터 전달되는 시간 정보에 기초하여 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 제어부가 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보 및 상기 타이머(370)의 시간 정보에 기초하여 급수 베드(320)로 공급되는 물의 공급량을 조절하기에, 보조 저장부는 미 제공될 수도 있다. 즉, 상기 제어부는 물 저장부(40)에 저장된 물을 상기 급수 베드(320)로 공급할 수 있다.
상기 제어부는 상기 급수 베드(320)로 설정된 양의 물을 공급할 수 있다. 상기 제어부는 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보와 상기 타이머(370)의 시간 정보에 기초하여 상기 급수 베드(320)로 공급되는 물의 공급량을 조절할 수 있다. 상기 제어부는 상기 급수 베드(320)에 구비되는 제1센서(130) 및 제2센서(131)에 의해서 물의 공급량을 감지할 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1센서(130) 및 상기 제2센서(131)에 의해서 상기 급수 베드(320)에 물 공급이 완료된 것으로 판단되면, 상기 펌프(45)로부터 상기 급수 베드(320)로 물이 공급되는 것을 제한할 수 있다.
상기 식물 재배 장치(3)는 유압계(360)를 더 포함할 수 있다. 상기 유압계(360)는 상기 펌프(45)로부터 상기 급수 베드(320)로 공급되는 물의 유압을 감지할 수 있다. 상기 유압계(360)는 상기 펌프(45)와 상기 급수 베드(320)를 연결하는 파이프에 구비될 수 있다. 상기 유압계(360)는 상기 펌프(45)로부터 상기 급수 베드(320)로 공급되는 물의 유압을 감지하고 유압 정보를 상기 제어부로 전달할 수 있다. 상기 제어부는 상기 유압계(360)로 감지되는 유압 정보와, 상기 펌프(45)의 출수 유량 정보와, 상기 타이머(370)의 시간 정보에 기초하여 상기 펌프(45)의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 제3실시 예에 따른 식물 재배 장치(3)는 상기 펌프(45)로부터 상기 급수 베드(320)로 공급되는 물의 공급량을 제어할 수 있기에 설정된 양의 물을 재배 포트(300)로 공급할 수 있다.
1: 식물 재배 장치 10: 몸체
25: 베드 지지부 30: 광원 모듈
35: 환기부 40: 메인 저장부
45: 펌프 50: 보조 저장부
100: 재배 포트 120: 급수 베드

Claims (18)

  1. 내부에 재배실이 구비되는 몸체;
    상기 몸체의 내부에 배치되고, 물이 저장되는 물 저장부;
    상기 재배실의 일측에 배치되며, 상기 물 저장부로부터 물을 공급받는 급수 유로가 형성되는 급수 베드;
    상기 급수 베드에 안착되며, 상기 급수 유로에 저장된 물을 공급받는 재배 포트;
    상기 물 저장부에 저장된 물을 상기 급수 유로로 유동시키는 펌프; 및
    상기 급수 유로에 저장되는 물의 양에 따라 상기 펌프의 작동을 제어하는 제어부가 포함되는 식물 재배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급수 베드는,
    상기 급수 유로의 일측에 연결되고, 상기 물 저장부로부터 공급되는 물이 유입되는 유입부를 포함하는 식물 재배 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 급수 유로에는, 다수의 센서가 포함되고,
    상기 다수의 센서에는,
    상기 유입부의 일측에 배치되고, 신호를 출력하는 제1센서; 및
    상기 유입부로부터 멀어지는 급수 유로의 일측에 배치되고, 상기 제1센서에서 출력된 신호를 입력받는 제2센서가 포함되는 식물 재배 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1센서 및 상기 제2센서가 상기 유입부 및 상기 급수 유로에 공급되는 물에 의해 접촉되면, 상기 제1센서의 신호가 상기 제2센서로 입력되는 식물 재배 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1센서의 신호가 상기 제2센서로 입력되면, 상기 펌프의 작동을 중단하고,
    상기 제1센서의 신호가 상기 제2센서로 미 입력되면, 상기 펌프의 작동을 유지하는 식물 재배 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 다수의 센서는, 상기 제1센서와 상기 제2센서의 사이에 배치되는 제3센서를 더 포함하고,
    상기 제3센서는, 상기 제1센서에서 출력된 신호를 상기 제2센서보다 먼저 입력받는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 재배 포트는, 상기 재배 포트의 저면으로부터 하방으로 연장되고, 내부가 중공으로 형성되는 급수관을 포함하는 식물 재배 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 급수관은,
    상기 급수관의 일측 단부에 배치되고, 상기 급수관의 일부가 개구되는 하나 이상의 함몰부; 및
    상기 급수관의 일측 단부에 배치되고, 상기 급수관의 중공을 커버하는 다공부를 포함하는 식물 재배 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 재배 포트는, 상기 재배 포트의 저면으로부터 하방으로 연장되고, 상기 급수관보다 하방으로 더 연장되는 다수의 받침대를 포함하는 식물 재배 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 재배 포트에는,
    상기 급수관의 내부에 배치되고, 상기 급수 유로에 저장된 물을 흡입하는 흡입 부재;
    상기 흡입 부재의 상방에 배치되고, 상기 흡입 부재로부터 물을 전달받고, 식물 성장에 요구되는 양분이 저장되는 배지; 및
    상기 배지의 상방에 배치되고, 식물이 놓이는 종자 레이어가 포함되는 식물 재배 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 급수 베드는, 상기 급수 유로를 형성하기 위해 상기 급수 베드의 내측 저면으로부터 상방으로 돌출되거나, 상기 급수 베드의 내측 저면으로부터 하방으로 함몰되는 수로를 포함하는 식물 재배 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 수로에는, 상기 급수관의 일부가 삽입되는 급수관 배치부가 포함되는 식물 재배 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 물 저장부는,
    상기 물이 저장되는 메인 저장부; 및
    상기 메인 저장부의 상방에 배치되고, 상기 메인 저장부로부터 미리 설정된 양의 물이 저장되고, 미리 설정된 양의 물을 상기 급수 베드로 공급하는 보조 저장부를 포함하는 식물 재배 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 보조 저장부는,
    상기 급수 베드로 공급되는 물이 저장되는 제1공간과 상기 메인 저장부로 회수되는 물이 저장되는 제2공간이 구비되는 저장부 몸체;
    상기 제1공간과 상기 제2공간을 구획하는 구획벽; 및
    상기 구획벽에 형성되고, 상기 제1공간의 물이 상기 제2공간으로 유동되도록 하는 유동홀이 포함되는 식물 재배 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보조 저장부는,
    상기 메인 저장부에 저장된 물을 상기 제1공간으로 유입되도록 하는 공급 파이프;
    상기 제2공간에 존재하는 물을 상기 메인 저장부로 회수되도록 하는 회수 파이프; 및
    상기 제1공간에 존재하는 물을 상기 급수 베드로 공급되도록 하는 토출 파이프를 포함하는 식물 재배 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 토출 파이프에는, 다수의 밸브가 구비되며,
    상기 제어부는, 상기 급수 유로에 저장되는 물의 양에 따라 상기 밸브의 개도를 조절하는 식물 재배 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프의 작동 시간을 측정하는 타이머를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 타이머에서 측정되는 시간 정보에 기초하여 상기 펌프의 작동 시간을 조절하는 식물 재배 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 물 저장부로부터 상기 급수 베드로 유동되는 물의 압력을 측정하는 유압계를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 유압계에서 측정되는 유압 정보에 기초하여 상기 펌프의 작동 시간을 조절하는 식물 재배 장치.
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