KR20210136656A - 새싹 재배용 컨테이너 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 새싹 재배용 컨테이너 장치는, 컨테이너 본체; 식물에 광원을 조사하는 LED 광원; 열풍기; 물 탱크; 영양제 탱크; 상기 물탱크의 물과 상기 영양재를 혼합하여 급수관을 통해 상기 재배상의 식물에 공급 하도록 하는 양액 공급부; 온도를 감지하는 온도 감지부; 습도를 감지하는 습도 감지부; 사용자의 설정을 입력받는 입력부; 상기 온도 및 습도를 수신하고, 상기 입력부의 설정에 따라 상기 LED 광원, 상기 열풍기 및 양액 공급부를 제어하여 상기 재배실의 광량, 온도, 습도, 및 상기 재배조로 공급되는 양액 공급량을 조절하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 파이프안에서 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 이용하여 난방을 할 수 있다.

Description

새싹 재배용 컨테이너 장치 {Container for growing sprouts}

본 발명은 새싹 재배용 컨테이너 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 굴뚝 없는 난방이 가능한 열풍기 및 LED를 이용하여 새싹을 재배하는 새싹 재배용 컨테이너 장치에 관한 것이다.

이하에 기술되는 내용은 단순히 본 발명과 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.

일반적으로 농산물에 대한 안전성 문제가 대두되면서, 무농약, 무공해 농산물을 계절에 상관없이 생산이 가능하도록 컨테이너를 이용한 공장형 식물 재배 장치의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다.

대한민국 공개특허 제1996-0030031호에서는 컨테이너를 이용하여 밀폐된 공간에서 수경 재배할 수 있도록 하는 "밀폐형 수경 재배 장치 및 방법"이 게시되어 있고, 대한민국 공개특허 제2002-0011225호에서는 "컨테이너형 수경 재배 장치"가 게시되어 있다.

그러나, 상기에 개발된 종래 컨테이너를 이용한 식물 재배 장치들의 경우 식물 재배에 따른 광원, 양액 공급, 온도, 습도, 이산화탄소의 공급 등을 자동으로 제어할 수 있도록 구성되어 있지 않아 효율적으로 건전하게 식물을 재배할 수 없는 단점을 갖는다.

또한, 상기의 종래 컨테이너를 이용한 식물 재배 장치들의 경우 충분하게 단열이 이루어지지 못하여 남극과 같은 극한환경의 지역에서 사용이 불가능하고, 식물이 식재되는 재배조가 복층으로 설계되어 각 층의 식물들에게 충분한 광원을 공급할 수 없는 등의 단점을 갖는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 굴뚝 없는 난방이 가능한 열풍기 및 LED를 이용하여 새싹을 재배하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 파이프안에서 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 이용하여 난방을 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특히 전기나노발열 열선과 세라믹봉을 적용하여 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하도록 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 종합미네랄을 포함한 영양분을 새싹의 종류 및 수확시기에 대응하여 자동 공급함으로써 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하도록 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물과 양분을 공급하는 파이프를 스테인리스 재질로 하여 영구적으로 사용가능하여 교체할 필요가 없는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물과 양분을 공급하여 보리, 땅콩, 인삼 또는 대마 등의 새싹을 용이하게 재배할 수 있는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공하는 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치는,

외부와 단열된 내부 공간이 간벽에 의해 준비실과 재배실로 분리되어 구획되는 컨테이너 본체;

상기 컨테이너 본체의 상기 재배실 내에서 수직 방향으로 재배조가 층을 이루며 고정 설치되는 재배상;

상기 각층의 재배조 상측에 설치되어, 상기 각층의 재배조에 식재되는 식물에 광원을 조사하는 LED 광원;

상기 준비실 내에 설치되어, 상기 준비실로부터 상기 재배실 내로 연장 설치되는 공기 공급 덕트를 통해 난방을 위한 공기를 공급하는 열풍기;

상기 준비실 내에 구비된 물 탱크;

상기 준비실내에 구비된 복수개의 영양재를 구비하는 영양제 탱크;

상기 물탱크의 물과 상기 영양재를 혼합하여 급수관을 통해 상기 재배상의 식물에 공급 하도록 하는 양액 공급부;

온도를 감지하는 온도 감지부;

습도를 감지하는 습도 감지부;

사용자의 설정을 입력받는 입력부;

상기 온도 및 습도를 수신하고, 상기 입력부의 설정에 따라 상기 LED 광원, 상기 열풍기 및 양액 공급부를 제어하여 상기 재배실의 광량, 온도, 습도, 및 상기 재배조로 공급되는 양액 공급량을 조절하는 제어부를 포함한다.

상기 컨테이너는, 열선이 내장되고, 내측 벽면에 부착되는 우레탄 재질의 판넬이 덧대어져 단열효과가 향상된다.

상기 재배상은,

상기 재배조가 올려지는 지지 플레인트의 각 모서리부가 수직 고정 프레임에 끼워져 형성된다.

상기 재배조는 엠보싱 처리되어 다수개의 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 씨앗이 놓이고, 상기 구멍은 하부로 미세한 통로가 연장 형성되어 물빠짐이 되는 것을 특징으로 한다.

상기 양액 공급부는,

상기 간벽을 관통하며 상기 준비실에 구비된 물탱크 및 양액 탱크와 상기 재배실의 상기 각층 재배조들을 연결하도록 설치되는 스테인리스 공급관;

상기 각 스테인리스 공급관 상에 설치되어 상기 재배조에 양액이 공급되도록 가압력을 전달하는 양액 공급 펌프;

상기 스테인리스 공급관 상에 설치되어 상기 재배조에 공급되는 양액 공급량을 조절하는 양액 공급 유량 조절 밸브를 포함한다.

상기 열풍기는,

일정 공간의 통체로 이루어져 외부로부터 공기를 유입하고 공기를 가열하여 외부로 배출하는 열풍기본체를 포함하고,

상기 열풍기본체는,

하나 이상의 세라믹 발열체가 구비하여 열풍을 발생하는 열풍발생실;

상기 열풍발생실의 전단에 연통되어 열풍발생실에서 발생된 열풍을 외부로 배출하는 배출구;

외부의 공기를 유입하여 상기 열풍 발생실로 공급하는 공기 공급실;

상기 열풍발생실의 상부에서 상기 열풍발생실을 거쳐 상기 공기 공급실로 이어지는 휘어진 파이프 형상으로 형성되며, 상기 열풍발생실에 의해 열이 전도되며, 외부의 공기를 유입하여 상기 공기 공급실로 전달하는 공기유입파이프를 포함한다.

상기 공기유입파이프는 금속재질로 상기 세라믹 발열체의 열이 전도되는 것을 특징으로 한다.

상기 공기유입파이프에서는 외부에서 유입된 공기가 상기 공기 공급실로 전달되면서 상기 열풍발생실의 열에 의해 1차 가열되는 것을 특징으로 한다.

상기 열풍발생실에서 상기 세라믹 발열체가 상기 1차 가열된 공기를 2차 가열하여 열풍을 발생하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기 공급실은,

상기 열풍기본체의 일부분으로 일정한 공간을 형성하며, 직육면체 형상이고, 내부에 송풍기가 구비된다.

상기 제어부는 상기 송풍기는 상기 열풍발생실의 후단에 연통되어 외부의 공기를 상기 공기유입통로에 의해 유입하여 상기 열풍발생실로 공급하고, 상기 세라믹 발열체의 전원의 온오프를 제어한다.

상기 송풍기는 좌우측 방향에 좌측 관통공과 우측 관통공이 뚫려 있고 상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공과 수직 방향으로 배출공이 형성되고,

상기 제어부는 상기 배출구의 일측 공간에 설치된 제1 온도센서와, 상기 열풍발생실의 내부 일측에 설치된 제2 온도센서와 전기적으로 연결되고 상기 제1 온도센서의 센싱값을 감지하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 송풍기의 출력을 조절하여 배출 공기의 온도를 제어한다.

상기 세라믹 발열체는 양끝단이 개방되어 있고 내부가 관통되어 있는 원통 형태의 일정한 길이를 갖으며 양끝단을 전원 공급선과 연결된 전원공급부재로 폐쇄하고 크롬 열선을 내부로 관통시켜 상기 각각의 전원공급부재와 전기적으로 연결하는 발열봉을 하나 이상으로 형성한다.

상기 열풍발생실은 중앙부가 제1 원형구멍이 뚫려 있는 제1 이중격판으로 상기 배출구와 분리되고, 상기 세라믹 발열체가 직렬로 두 개가 설치되고, 상기 열풍기본체는 상기 일정 공간의 통체 안에서 구획되어 상기 공기공급실, 상기 열풍발생실, 상기 배출구가 형성되며, 상기 발열봉은 내측면 테두리와 외측면 테두리에 질화붕소 도료를 20 내지 50 ㎛ 두께로 코팅하고, 원통 형상을 탄화규소, 질화붕소, 흑연분말의 원료를 볼밀 방식으로 분말 가공하고 압축 성형하여 형성한다.

상기 세라믹 발열체는 길이 방향의 한 쌍의 발열봉의 양끝단 부분이 삽입되는 원형홈이 형성된 지지대와, 상기각각의 지지대의 원형홈을 관통한 발열봉의 양끝단의 개방된 일면에 상기 전원공급부재에 결합하고 상기 발열봉의 내측으로 열선을 관통시켜 상기 전원공급부재에 전기적으로 연결한 단위 발열체를 포함하고, 평판 형태의 바닥판과, 상기 바닥판에 수직으로 세워진 수직바가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 상기 이격된 수직바의 사이의 연결하는 수평바가 일정 간격을 두고 상기 이격된 수직바의 사이에 상하로 복수개로 결합된 프레임과, 상기 프레임에 형성된 각각의 수평바를 거치대로 상기 단위 발열체를 복수개를 탑재한다.

상기 배출구의 일측 공간에는 음이온 발생기를 하나 이상을 설치한다.

상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공은 공기의 유입을 원활히 하기 위해 제1 공기증폭부재와 제2 공기증폭부재를 결합하고, 상기 제1 공기증폭부재와 상기 제2 공기증폭부재는 양측이 개구되고 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징이다.

상기 배출구는 내측에 양측이 개구되고 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징이 설치되고, 상기 하우징의 내경이 최소가 되는 위치의 테두리에 공기가 유입되는 통기구를 형성하며, 상기 하우징의 출구 부분에 모터가 축에 의해 결합되고 상기 모터의 작동에 의해 회전되는 복수개의 블레이드를 포함한다.

상기 송풍기는 모터와, 일정 공간의 하우징에 수용되고 상기 하우징의 상면 일측에 공기를 배출하는 배출공이 형성되며 상기 모터의 모터축에 결합되어 공기를 흡입하여 이송시키는 날개바퀴로 이루어지며, 상기 하우징의 타면에 관통구와 연결되어 소음을 저감시키는 소음 감쇠기가 결합되며,

상기 소음 감쇠기는 좌우측 방향에 좌측 관통공과 우측 관통공이 뚫려 있고, 상기 좌측 관통공과 상기 우측 관통공을 통해 공기가 유입되는 공기 유입구의 주변으로 제1 흡음재가 형성되고, 상기 공기 유입구로부터 상기 관통구까지 연결된 공기 배출구가 형성되고 상기 공기 배출구의 주변에 제2 흡음재가 형성된다.

상기 발열봉은 상기 탄화규소(SIC), 상기 질화붕소(BN), 상기 흑연분말에 추가하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC를 하나 이상을 배합한다.

본 발명의 실시예에서는, 굴뚝 없는 난방이 가능한 열풍기 및 LED를 이용하여 새싹을 재배하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 파이프안에서 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이 이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 이용하여 난방을 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 특히 전기나노발열 열선과 세라믹봉을 적용하여 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하도록 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 종합미네랄을 포함한 영양분을 새싹의 종류 및 수확시기에 대응하여 자동 공급함으로써 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하도록 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 물과 양분을 공급하는 파이프를 스테인리스 재질로 하여 영구적으로 사용가능하여 교체할 필요가 없는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 물과 양분을 공급하여 보리, 땅콩, 인삼 또는 대마 등의 새싹을 용이하게 재배할 수 있는 새싹 재배용 컨테이너 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치의 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치의 외형을 보인 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치에서 재배조를 나타낸 도면이다.
도 6은 열풍기의 외관을 나타낸 도면이다.
도 7는 열풍기의 일측을 개방한 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 열풍기의 측면 내부를 보인 도면이다.
도 9는 단위 발열체의 구성을 나타낸 분해사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 발열체의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 나타낸 도면이다.
도 13는 본 발명의 실시예에 따른 배출구를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치의 구성도이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치의 외형을 보인 도면이다.

도 4 및 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치에서 재배조를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치는,

외부와 단열된 내부 공간이 간벽에 의해 준비실과 재배실로 분리되어 구획되는 컨테이너 본체;

상기 컨테이너 본체의 상기 재배실(291) 내에서 수직 방향으로 재배조가 층을 이루며 고정 설치되는 재배상(260);

상기 각층의 재배조 상측에 설치되어, 상기 각층의 재배조에 식재되는 식물에 광원을 조사하는 LED 광원(255);

상기 준비실 내에 설치되어, 상기 준비실(292)로부터 상기 재배실 내로 연장 설치되는 공기 공급 덕트를 통해 난방을 위한 공기를 공급하는 열풍기(100);

상기 준비실 내에 구비된 물 탱크(212);

상기 준비실내에 구비된 복수개의 영양재를 구비하는 영양제 탱크(213);

상기 물탱크의 물과 상기 영양재를 혼합하여 급수관을 통해 상기 재배상의 식물에 공급 하도록 하는 양액 공급부(234);

온도를 감지하는 온도 감지부(240);

습도를 감지하는 습도 감지부(242);

사용자의 설정을 입력받는 입력부(251);

상기 온도 및 습도를 수신하고, 상기 입력부(251)의 설정에 따라 상기 LED 광원, 상기 열풍기 및 양액 공급부(234)를 제어하여 상기 재배실의 광량, 온도, 습도, 및 상기 재배조로 공급되는 양액 공급량을 조절하는 제어부(253)를 포함한다.

에어컨(211)을 더 포함하고, 상기 제어부(253)는 에어컨을 제어하여 내부 온도를 낮춘다.

상기 컨테이너(200)는, 열선(215)이 내장되고, 내측 벽면에 부착되는 우레탄 재질의 판넬이 덧대어져 단열효과가 향상된다.

그리고 산소센서(243)를 이용하여 산소 농도를 감지하고, 제어부(253)는 문열림 감지부(244)에 의해 문이 열린후 인체감지 센서(245)에 의해 인체가 감지되면, 음이온 발생기(232)와 산소 발생기(233)를 가동하여 작업자에게 숲에 온 느낌을 주고 건강을 증진하도록 한다.

도 4, 도 5a 및 도 5b를 참조하면

상기 재배상(260)은,

상기 재배조(263)가 올려지는 지지 플레이트(261)의 각 모서리부가 수직 고정 프레임(264)에 끼워져 형성된다.

상기 재배조(263)는 엠보싱 처리되어 다수개의 구멍(262)이 형성되고, 상기 구멍(262)에 씨앗이 놓이고, 상기 구멍(262)은 하부로 미세한 통로가 연장 형성되어 물빠짐이 되는 것을 특징으로 한다.

상기 양액 공급부(234)는,

상기 간벽을 관통하며 상기 준비실에 구비된 물탱크 및 양액 탱크와 상기 재배실의 상기 각층 재배조들을 연결하도록 설치되는 스테인리스 공급관(271);

상기 각 스테인리스 공급관(271) 상에 설치되어 상기 재배조에 양액이 공급되도록 가압력을 전달하는 양액 공급 펌프(272);

상기 스테인리스 공급관(271) 상에 설치되어 상기 재배조에 공급되는 양액 공급량을 조절하는 양액 공급 유량 조절 밸브(273)를 포함한다.

음이온 발생기(232)는 침 모양의 날카로운 침상 음전극에 펄스성의 고전압을 인가하여 공기 중에 직접 전자를 방출시킨다(펄스 방식). 공기 중에 방출된 전자는 주위의 산소 또는 수분과 결합해 마이너스 이온을 형성한다. 다량의 음이온은 농산물, 수산물의 갈변 현상없이 자연 그대로 건조되게 한다.

필요에 따라 도 5c를 참조하면, 상기 재배조(263)는 모판(265)으로 대체될 수 있다.

그리고 모판은 바람직하기로 금속재질의 모판이며, 더욱 바람직하기로 스테인리스 재질의 모판이며, 구체적으로 가로와 세로가 각각 600mm, 300mm이 사용될 수 있으며, 이 경우 새싹의 오염을 막고, 다년간 재사용이 가능하다.

플레이트(261)의 각 모서리부가 수직 고정 프레임(264)에 끼워져 형성된다.

상기 모판(265)은 재배조(263) 위에 놓이거나 고정될 수 있다.

이러한 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 새싹 재배용 컨테이너 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저 산소센서(243)를 이용하여 산소 농도를 감지하고, 제어부(253)는 문열림 감지부(244)에 의해 문이 열린 후 인체감지 센서(245)에 의해 인체가 감지되면, 음이온 발생기(232)와 산소 발생기(233)를 가동하여 작업자에게 숲에 온 느낌을 주고 건강을 증진하도록 한다. 이때, 제어부는 사람에게 가장 적합한 산소 농도가 되도록 산소 발생기(233)를 제어한다.

그리고 사용자가 자신이 재배하고자 하는 새싹의 씨앗이 담긴 재배조를 지지 플레이트(261) 위에 놓은 후, 입력부(251)를 이용하여 재배하고자 하는 새싹 종류를 선택한다. 새싹은 특별히 한정되지 않으며, 단기간에 생산할 수 있는 보리, 땅콩, 인삼 또는 대마 등의 새싹일 수 있고, 필요에 따라 무순, 메밀싹 등의 싹채소와 상추, 쑥갓, 케일, 치커리 등의 쌈채소 등을 포함하여 다양한 채소 작물 들이 모두 적용 가능하다.

또한 사용자는 입력부(251)를 이용하여 수확하고자 하는 날짜를 선택한다.

그러면 제어부(253)는 상기 제1, 제2 온도센서(241, 246), 습도센서(242)로부터 온도 및 습도를 수신하고, 상기 입력부(251)의 새싹 및 수확일정 설정에 따라 상기 LED 광원(255), 상기 열풍기(100), 에어컨(211) 및 양액 공급부(234)를 제어하여 상기 재배실의 광량, 온도, 습도, 및 상기 재배조(263)로 공급되는 양액 공급량을 조절하여 수확 시기를 조절한다.

그리고 제어부(253)는 새싹종류에 따라 가장 적합한 영양제를 혼합한 양액을 공급하게 된다.

이후, 새싹이 자라서 수확할 정도의 높이가 되면, 식물 감지부(281)가 이를 감지하고, 제어부(253)가 알람부(282)를 통해 소리 또는 빛으로 알람을 하여 작업자가 수혹시기를 용이하게 알 수 있도록 한다.

이하에서는 본 발명에서 적용되는 열풍기(100)에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 열풍기의 외관을 나타낸 도면이다.

도 7는 열풍기의 일측을 개방한 모습을 나타낸 도면이다.

도 8은 열풍기의 측면 내부를 보인 도면이다.

도 9는 단위 발열체의 구성을 나타낸 분해사시도이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세라믹 발열체의 외관을 나타낸 사시도이다.

도 12은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 나타낸 도면이다.

도 13는 본 발명의 실시예에 따른 배출구를 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 열풍기(100)는 직사각형의 통체로 이루어진 열풍기본체(102)와, 열풍기본체(102)의 내부에 열풍발생수단인 세라믹 발열체(110)가 구비된 열풍발생실(104)이 구비되며 외부의 공기를 흡입하여 열풍발생실(104)로 공급하는 공기공급실(106)을 포함한다.

열풍기본체(102)는 외부의 공기를 송풍기(130)에 의해 흡입하는 공기공급실(106)과, 공기공급실(106)로부터 흡입된 공기가 세라믹 발열체(110)에 의해 열풍으로 변환하는 열풍발생실(104)과, 열풍발생실(104)로부터 발생된 열풍을 외부로 토출하는 배출구(108)를 포함한다.

공기유입파이프(160)는 상기 열풍발생실의 상부를 지난 후 다시 유자형으로 휘어져 되돌아오다 아래로 휘어져 세라믹발열체 사이로 수직 하강한 후 다시 공기공급실 방향으로 휘어져 형성된다.

공기유입파이프(160)는 세라믹발열체 열이 공기유입파이프(160)로 전도되어 외부의 공기가 입구(161)를 통해 유입되면 1차 가열하여 상기 송풍기로 전달한다.

필요에 따라 공기유입파이프(160)의 내부는 입구와 출구보다 중간부의 내경이 최소로 이루는 베르누이 관 또는 벤츄리관 형태를 이루며 즉, 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태로 형성되어 코안다(Coanda) 효과 및 베르누이(Bernoulli) 원리로 이동 속도가 가속되도록 할 수도 있다.

또한, 공기유입파이프(160) 내면에는 나사산이 비스듬하게 형성되어 외부에서 유입되는 공기가 회오리를 일으키도록 형성될 수도 있다.

열풍기(100)는 금속 재료를 이용하여 제조하고 있으나 배출구(108)의 주변을 나무, 종이 등의 천연 소재를 부착하는 경우, 배출구(108)를 금속 재료로 형성하는 경우보다 다량의 음이온 배출이 가능하다.

열풍발생실(104)은 중앙부에 제1 원형구멍(107a)이 뚫려 있는 제1 이중격판(107)으로 배출구(108)와 분리된다.

열풍발생실(104)은 세라믹 발열체(110)가 직렬로 두 개가 설치된다.

도 10을 참조하면, 세라믹 발열체(110)는 내부가 관통되어 있는 원통 형태의 일정한 길이를 갖는 발열봉(111)과, 한 쌍의 발열봉(111)의 양끝단 부분이 삽입되는 원형홈이 형성된 지지대(112)와, 각각의 지지대(112)의 원형홈을 관통한 발열봉(111)의 양끝단의 개방된 일면에 결합되고 전원 공급선(115)이 연결되는 전원공급부재(114)를 형성하는 단위발열체(117)가 복수개로 적층되어 있다. 여기서, 지지대(112)는 일정 두께로 형성되어 상하로 분리가 가능하고 각각의 분리된 상부지지대(112a)와 하부지지대(112b)는 반구 형태의 홈(113)이 한 쌍으로 형성되어 결합시 원형홈이 한 쌍으로 형성되도록 구성된다.

다시 말해, 세라믹 발열체(110)는 바닥판(120), 제1 프레임(121), 제2 프레임(124) 및 발열봉(111)을 포함하고, 일정 거리 이격되어 형성된 제1 프레임(121)과 제2 프레임(124)에 복수개의 단위 발열체(117)가 탑재된다.

발열봉(111)은 개방된 양끝단이 전원 공급선(115)이 연결된 전원공급부재(114)로 각각 폐쇄되는데, 일측의 전원공급부재(114)의 내측에 크롬 열선이 연결되어 발열봉(111)의 원통 내측을 관통하여 타측의 전원공급부재(114)의 내측에 전기적으로 연결된다.

제1 프레임(121)은 평판 형태의 바닥판(120)에 수직으로 세워진 제1 수직바(122)가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 이격된 제1 수직바(122)의 사이를 연결하는 제1 수평바(123)가 일정 간격을 두고 상하로 복수개가 결합된다.

제2 프레임(124)은 평판 형태의 바닥판(120)에 수직으로 세워진 제2 수직바(125)가 일정 거리 이격되어 한 쌍으로 형성되고, 이격된 제2 수직바(125)의 사이를 연결하는 제2 수평바(126)가 일정 간격을 두고 상하로 복수개가 결합된다.

제1 수평바(123)의 상부면과 제2 수평바(126)의 상부면에는 단위 발열체(117)의 각각의 지지대(112)의 하부면이 탑재되어 발열봉(111)을 포함한 단위 발열체(117)가 수평 방향으로 장착된다.

단위 발열체(117)는 제1 수평바(123)와 제2 수평바(126)에 안착된다.

각각의 발열봉(111)은 열전달력이 우수한 소재를 배합, 성형, 건조하고 1800-2200℃ 고온으로 소성하고, 열전달력이 우수한 질화붕소 도료를 내측면 테두리와 외측면 테두리에 약 20 내지 50 ㎛ 두께로 코팅한 후 100-150℃에서 20분간 열처리하여 완성한다.

여기서, 발열봉(111)은 열전달력이 우수한 소재를 사용할 수 있는데, 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말로 이루어진다.

또한, 발열봉(111)은 탄화규소(SIC), 질화붕소(BN), 흑연분말에 더하여 흑운모분말, 질화 알루미늄, 탄소와 합성한 C-SiC, SiSiC, SSiC를 하나 이상을 배합할 수 있다. 이외에 발열봉(111)은 TiB, ZrB, TiC, B4C, AIN, ,Di3N4, MoSi, AlON, Ti2SiC2, SiAlON 등의 열전달력이 우수한 비산화물질을 포함할 수도 있다.

다시 말해, 발열봉(111)은 탄화규소, 질화붕소, 흑연분말의 원료를 볼밀 방식으로 분말 가공하고, 원료를 배합하여 압축 성형, 건조한 후, 고온 열소성(1800-2200℃)하며, 내측면 테두리와 외측면 테두리에 질화붕소 도료를 코팅한다. 이어서, 발열봉(111)은 원통 형태의 내측이 비어 있고 양끝단이 개방되어 있으므로 크롬 열선을 내측으로 관통시켜 양끝단에 체결되는 전원공급부재(114)에 체결한다.

질화붕소는 열적 우수성, 전기 절연성, 화학적 안정성, 경량 및 기계 가공성이 우수한 물질이다.

발열봉(111)은 내측면 테두리와 외측면 테두리에 코팅된 질화붕소로 인하여 미량 함유된 철(Fe) 성분에 의한 전기 쇼트 발생을 차단할 수 있다.

본 발명의 열풍기(100)는 크롬 열선에 전기를 인가하면 크롬 열선의 발열 에너지가 빠르게 발열봉(111)의 외부로 전달하고 송풍기(130)에 의해 열원을 외부로 토출시켜 난방하는 방식이다.

세라믹 발열체(110)는 발열봉(111)의 재질로 인하여 잠열 기능가 원적외선 방사 기능을 수행할 수 있으며 이로 인하여 크롬 열선에 의해 내측에서 발열된 열원을 원적외선 복사 에너지를 외부로 방출하게 된다.

공기공급실(106)은 중앙부에 제2 원형구멍(131)이 뚫려 있는 제2 이중격판(132)으로 열풍발생실(104)과 분리된다.

공기공급실(106)은 송풍기(130)가 배치된다.

도 12를 참조하면, 송풍기(130)는 좌우측 방향에 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134)이 뚫려 있고 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134)과 수직 방향으로 배출공(135)이 형성된다. 필요에 다라 후면공(136)이 형성된다.

공기공급실(106)은 공기유입공(161)을 통해 열풍기본체(102)의 상부의 공기유입통로(160)와 연통된다.

그리고 공기유입통로(160)의 하부는 열전도가 잘되는 금속재질로서 세라믹 발열체(110)의 열을 용이하게 복사하고, 내부의 공기를 1차 가열하게 된다.

송풍기(130)는 좌우 방향으로 형성된 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134) 및 후면공(136)을 통해 공기를 유입하여 배출공(135)으로 토출하게 된다.

제어부(253)는 공기공급실(106)의 내부에 전원공급부재(114)의 전원 공급선(115)과 전기적으로 연결되어 양극과 음극의 전원을 공급하고, 열풍발생실(104)의 내부 일측에 설치된 제2 온도센서와 전기적으로 연결되어 센서의 출력값을 센싱한다.

그리고 제어부(253)는 열풍기(100)의 외부의 작물 재배용 컨테이너 내부에 설치된 제1 온도센서(246)와 전기적으로 연결할 수 있다.

제어부(253)는 제1 온도센서를 센싱하여 기설정된 기준값과 비교한 후 열풍기(100)에서 배출되는 공기의 온도가 낮다고 판단하면, 송풍기(130)의 출력을 강하게 조절하며, 온도가 높다고 판단하면, 송풍기(130)의 출력을 약하게 조절하여 배출 공기의 온도를 제어한다.

제어부(253)는 작물 재배용 하우스의 내부에 설치된 제1 온도센서로부터 센싱된 온도가 기설정된 기준값을 판단하여 전원 공급선(115)의 전원을 온 오프하고 송풍기(130)의 출력을 제어하여 외부의 공기 유입량을 조절할 수 있다.

제어부(253)는 작물 재배용 컨테이너의 내부에 설치된 제1 온도센서, 열풍기 내부의 제2 온도센서를 이용하여 컨테이너의 내부온도, 열풍기(100)의 내부온도를 감지하여 표시부에 표시할 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배출구를 나타낸 도면이다.

도 13에 도시된 바와 같이, 배출구(108)는 내측에 증폭장치를 설치하여 열풍발생실(104)에서 발생된 열풍의 배출을 증폭한다.

증폭장치는 양측이 개구되고 입구와 출구보다 중간부의 내경이 최소로 이루는 베르누이 관 또는 벤츄리관 형태를 이루며 즉, 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태의 하우징(300)과, 하우징(300)의 내경이 최소가 되는 위치의 테두리에 공기가 유입되는 통기구(301)를 형성한다. 통기구(301)는 등간격으로 배치되는 통기구핀(302)에 의해 공간이 배분되거나 고정된다.

외부구멍(108a)은 배출구(108)의 일부분이 뚫려서 하우징(300)의 통기구(301)와 연결되어 있다.

외부 공기는 외부구멍(108a)을 통해 하우징(300)의 내부로 유입된다.

열풍기(100)에서 발생된 열풍은 하우징(300)의 내측면을 따라 흐르는 코안다(Coanda) 효과 및 베르누이(Bernoulli) 원리로 이동 속도가 가속되면서 외부구멍(108a)과 통기구(301)를 통하여 외부의 공기 유입을 유발시켜 공기 유동을 증폭시킨다.

증폭장치는 출구 측에 모터(310)가 축에 의해 결합되고 모터(310)의 작동에 의해 회전되는 복수개의 블레이드(312)가 장착되고 하우징(300)을 통과한 열풍이 블레이드(312)의 회전에 따라 풍량이 증가하여 확산되면서 토출하게 된다. 여기서, 모터(310)는 하우징(300)의 내면에 결합되어 모터(310)의 일측과 연결되는 지지부재(314)에 의해 지지된다.

이러한 본 발명에서는 외부의 공기가 입구(161)를 통해 공기유입파이프(160)로 유입된 후, 1차 가열되고 나서 공기공급실로 전달된다.

이때, 공기유입파이프(160)는 상기 열풍발생실의 상부를 지난 후 다시 유자형으로 휘어져 되돌아오다 아래로 휘어져 세라믹발열체 사이로 수직 하강한후 다시 공기공급실 방향으로 휘어져 형성된다.

따라서, 공기유입파이프(160)는 세라믹발열체 열이 공기유입파이프(160)로 전도되어 외부의 공기가 입구(161)를 통해 유입되면 1차 가열하여 상기 공기공급실로 전달한다.

필요에 따라 공기유입파이프(160)의 내부는 입구와 출구보다 중간부의 내경이 최소로 이루는 베르누이 관 또는 벤츄리관 형태를 이루며 즉, 입구의 내경에서 점점 좁아지다가 중간부의 내경이 최소를 이루며 다시 출구로 갈수록 내경이 넓어지는 형태로 형성되어 코안다(Coanda) 효과 및 베르누이(Bernoulli) 원리로 이동 속도가 가속되도록 할 수도 있다.

또한, 공기유입파이프(160) 내면에는 나사산이 비스듬하게 형성되어 외부에서 유입되는 공기가 회오리를 일으키도록 형성될 수도 있다.

그리고 나서, 공기공급실(106)로 유입된 1차 가열된 공기는 송풍기(130)의 좌우측 방향에 좌측 관통공(133)과 우측 관통공(134) 및 후면공(136)을 통해 내부로 유입된 후 배출공(135)을 통해 열풍발생실(104)로 공급된다.

그리고 나서, 열풍발생실(104)의 세라믹 발열체(104)에 의해 2차 가열된다. 이때, 1차 가열된 공기가 열풍발생실(104)로 유입되므로 빠르게 온도가 올라갈 수가 있으므로 열효율이 훨씬 높다.

그리고 2차 가열된 공기는 배출구(108)에 의해 배출된다.

여기서 제어부(253)가 열풍기(100)의 내부에 장착되지 않은 작물 재배용 컨테이너의 내부에 설치된 제1 온도센서와 전기적으로 연결되어, 온도센서의 센싱값을 감지하여 기설정된 기준값과 비교한 후 상기 송풍기의 출력을 조절하여 내부의 식물 재배 온도를 제어할 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예에서는 굴뚝 없는 난방이 가능한 열풍기 및 LED를 이용하여 새싹을 재배할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 외부로부터 공기의 유입시에 1차적으로 파이프안에서 가열 후 2차적으로 열선을 탄화규소와 질화붕소로 이루어진 세라믹 발열체의 내측을 통과시키고, 열선에 의해 발열된 열원을 복사 에너지로 방출하며 송풍기에 의해 송풍되는 공기가 복사 에너지에 의해 열교환이이루어져 열풍을 외부로 배출하는 열풍기를 이용하여 난방을 할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 특히 전기나노발열 열선과 세라믹봉을 적용하여 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 종합미네랄을 포함한 영양분을 새싹의 종류 및 수확시기에 대응하여 자동공급함으로써 새싹의 영양을 높이고, 조기수확이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 물과 양분을 공급하는 파이프를 스테인리스 재질로 하여 영구적으로 사용가능하여 교체할 필요가 없다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 물과 양분을 공급하여 보리, 땅콩, 인삼 또는 대마 등의 새싹을 용이하게 재배할 수 있다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였는바, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (7)

1. 외부와 단열된 내부 공간이 간벽에 의해 준비실과 재배실로 분리되어 구획되는 컨테이너 본체;
   상기 컨테이너 본체의 상기 재배실 내에서 수직 방향으로 재배조가 층을 이루며 고정 설치되는 재배상;
   상기 각층의 재배조 상측에 설치되어, 상기 각층의 재배조에 식재되는 식물에 광원을 조사하는 LED 광원;
   상기 준비실 내에 설치되어, 상기 준비실로부터 상기 재배실 내로 연장 설치되는 공기 공급 덕트를 통해 난방을 위한 공기를 공급하는 열풍기;
   상기 준비실 내에 구비된 물 탱크;
   상기 준비실내에 구비된 복수개의 영양재를 구비하는 영양제 탱크;
   상기 물탱크의 물과 상기 영양재를 혼합하여 급수관을 통해 상기 재배상의 식물에 공급 하도록 하는 양액 공급부;
   온도를 감지하는 온도 감지부;
   습도를 감지하는 습도 감지부;
   사용자의 설정을 입력받는 입력부;
   상기 온도 및 습도를 수신하고, 상기 입력부의 설정에 따라 상기 LED 광원, 상기 열풍기 및 양액 공급부를 제어하여 상기 재배실의 광량, 온도, 습도, 및 상기 재배조로 공급되는 양액 공급량을 조절하는 제어부를 포함하는 새싹 재배용 컨테이너 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열풍기는,
   일정 공간의 통체로 이루어져 외부로부터 공기를 유입하고 공기를 가열하여 외부로 배출하는 열풍기본체를 포함하고,
   상기 열풍기본체는,
   하나 이상의 세라믹 발열체가 구비하여 열풍을 발생하는 열풍발생실;
   상기 열풍발생실의 전단에 연통되어 열풍발생실에서 발생된 열풍을 외부로 배출하는 배출구;
   외부의 공기를 유입하여 상기 열풍 발생실로 공급하는 공기 공급실;
   상기 열풍발생실의 상부에서 상기 열풍발생실을 거쳐 상기 공기 공급실로 이어지는 휘어진 파이프 형상으로 형성되며, 상기 열풍발생실에 의해 열이 전도되며, 외부의 공기를 유입하여 상기 공기 공급실로 전달하는 공기유입파이프를 포함하는 새싹 재배용 컨테이너 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 공기유입파이프는 금속재질로 상기 세라믹 발열체의 열이 전도되고,
   상기 공기유입파이프에서는 외부에서 유입된 공기가 상기 공기 공급실로 전달되면서 상기 열풍발생실의 열에 의해 1차 가열되는 것을 특징으로 하고,
   상기 열풍발생실에서 상기 세라믹 발열체가 상기 1차 가열된 공기를 2차 가열하여 열풍을 발생하는 것을 특징으로 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 컨테이너는, 열선이 내장되고, 내측 벽면에 부착되는 우레탄 재질의 판넬이 덧대어져 단열효과가 향상된다.
5. 제4항에 있어서,
   상기 재배상은,
   상기 재배조가 올려지는 지지 플레인트의 각 모서리부가 수직 고정 프레임에 끼워져 형성되는 새싹 재배용 컨테이너 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 재배조는 엠보싱 처리되어 다수개의 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 씨앗이 놓이고, 상기 구멍은 하부로 미세한 통로가 연장 형성되어 물빠짐이 되는 것을 특징으로 하는 새싹 재배용 컨테이너 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 양액 공급부는,
   상기 간벽을 관통하며 상기 준비실에 구비된 물탱크 및 양액 탱크와 상기 재배실의 상기 각층 재배조들을 연결하도록 설치되는 스테인리스 공급관;
   상기 각 스테인리스 공급관 상에 설치되어 상기 재배조에 양액이 공급되도록 가압력을 전달하는 양액 공급 펌프;
   상기 스테인리스 공급관 상에 설치되어 상기 재배조에 공급되는 양액 공급량을 조절하는 양액 공급 유량 조절 밸브를 포함하는 새싹 재배용 컨테이너 장치.

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