KR20210153860A

KR20210153860A - 식물 생장용 보광 장치

Info

Publication number: KR20210153860A
Application number: KR1020200070732A
Authority: KR
Inventors: 박찬수
Original assignee: 박찬수
Priority date: 2020-06-11
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2021-12-20
Also published as: KR102402623B1

Abstract

본 발명은 식물 생장에 도움을 주는 광원의 사각 지대를 최소화하고 조도를 최대화하여 식물 생산량을 향상시킬 수 있는 식물 생장용 보광 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 천장 또는 파이프와 연결되고, 내부에 배치되는 고정 프레임과 상기 고정 프레임으로부터 회전 가능하도록 연결되는 회전 프레임을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 상기 고정 프레임과 30도의 기울기를 가지도록 상기 회전 프레임에 연결되고, 동력을 제공하는 모터; 일면이 개구되고, 타면이 상기 모터와 연결되며, 열 전도성 소재로 이루어지는 반사 프레임; 상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 광원을 발광하며 600~800nm 파장을 발생시키는 발광부; 및 상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 상기 발광부에서 발생하는 열기를 지면으로 이동시키는 회전부를 포함하는 식물 생장용 보광 장치를 제공한다.

Description

식물 생장용 보광 장치{PLANT GROWTH SUPPLEMENTAL LIGHTING APPARATUS}

본 발명은 식물 생장용 보광 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 식물 생장에 도움을 주는 광원의 사각 지대를 최소화하고 조도를 최대화하여 식물 생산량을 향상시킬 수 있는 식물 생장용 보광 장치에 관한 것이다.

일반적으로 식물의 생장 및 형태 형성에 미치는 물리적인 환경요인으로는 습도, 온도, 이산화탄소의 농도, 광강도 및 광질 등이 있으며, 각각 또는 각 환경요인 간의 상호작용에 의하여 식물의 생육이 달라지게 된다.

예를 들어 장미의 경우에 장미의 생육을 지배하는 환경요인에는 광의 영향이 가장 크다. 장미는 햇빛을 좋아하는 식물로서 우수한 생육 및 개화를 위해서 충분한 광강도가 필요하고, 겨울의 흐린 날이나 비, 눈 등으로 일조 시간이 부족할 때 수은등이나 나트륨 등으로 보광(補光)해 주면 품질이 좋아지고 수량이 늘어난다.

그러나, 이와 같이 고압 나트륨 램프, 백열등 또는 형광등을 이용한 보광 장치를 이용하는 경우에는 인공 광원으로부터의 발열에 의한 온도 상승과 함께 전열 비용이 상승하는 문제점이 발생하게 되고, 보광 장치가 간격을 두고 설치되는 특성상 사각지대가 발생하게 된다.

또한, 보광 재배에서 인공 광원이 설치되는 기존의 반사경은 고압 나트륨 램프, 백열등 또는 형광등의 사용시 램프에서 800도에 달하는 고온이 발생하게 되어 반사경 표면을 Embossing(엠보싱) 처리하여 반사경 외부 온도를 줄여왔으나, 그로 인하여 7.500Lux의 낮은 조도량을 발산하게 됨에 따라 식물 생장에 부족한 조도를 생산하게 되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1075189호는 전조재배 또는 보광재배를 위해 백열등을 이용하여 식물을 재배하는 농가에 기존에 가설되어 있는 전구소켓을 그대로 사용할 수 있도록 베이스를 구성하고, 하우징의 역할과 방열을 도모하는 히트싱크의 내부공간에 엘이디램프를 구동하기 위한 컨버터를 수용하고, 히트싱크에 방열효율을 높일 수 있는 통기홀을 형성하고, 통기홀을 개폐할 수 있도록 구성되어 전조재배 또는 보광재배 농가에서 필요에 따라 통기홀을 개폐하며 조명 장치의 방수 기능의 향상 또는 방열 기능의 향상을 선택적으로 간편하게 전환할 수 있도록 한 전조 및 보광 재배용 전구 타입 엘이디 조명 장치를 개시한다.

한국등록특허 제10-1075189호(2011.10.13, 등록)

따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 식물 생장에 도움을 주는 광원의 사각 지대를 최소화하고 조도를 최대화하여 식물 생산량을 향상시킬 수 있는 식물 생장용 보광 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 T형 램프와 반사 프레임을 사용하여 조도 15.000 Lux 이상을 제공하고, 램프에서 발생하는 열기를 지면으로 이동시켜 온실 효과에 도움을 줄 수 있는 식물 생장용 보광 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 반사 프레임 제작시 표면을 고광택으로 코팅하여 조도를 2배 이상 향상시키고, 철판 대신에 스테인리스로 제작하여 기존 제품 대비 수명을 연장시킬 수 있는 식물 생장용 보광 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 식물 생장용 보광 장치는 천장 또는 파이프와 연결되고, 내부에 배치되는 고정 프레임과 상기 고정 프레임으로부터 회전 가능하도록 연결되는 회전 프레임을 포함하는 하우징; 상기 하우징의 내부에서 상기 고정 프레임과 30도의 기울기를 가지도록 상기 회전 프레임에 연결되고, 동력을 제공하는 모터; 일면이 개구되고, 타면이 상기 모터와 연결되며, 열 전도성 소재로 이루어지는 반사 프레임; 상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 광원을 발광하며 600~800nm 파장을 발생시키는 발광부; 및 상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 상기 발광부에서 발생하는 열기를 지면으로 이동시키는 회전부를 포함한다.

본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다.

예를 들면, 상기 고정 프레임은 일정 간격 이격 배치되는 복수의 수직바, 상기 복수의 수직바의 상부에서 상기 복수의 수직바를 상호 연결하고 중심에서 상기 회전 프레임을 고정하는 수평판, 및 상기 복수의 수직바의 하부에서 이웃하는 수직바 중 하나와 연결되고 상기 회전 프레임의 회전에 따라 상기 모터를 회전 지지하는 지지바로 이루어질 수 있다.

상기 회전 프레임은 상기 고정 프레임을 관통하여 연결되는 고정핀 및 일단이 상기 고정핀으로부터 회전 가능하도록 연결되고 타단이 상기 일단에서 경사지도록 절곡되어 상기 모터와 연결되는 회전핀으로 이루어질 수 있다.

상기 회전 프레임은 통신 모듈을 포함하여 근거리 무선 통신을 통해 제어 단말과 연결되고, 상기 제어 단말로부터 전달되는 제어 신호에 따라 상기 고정 프레임과 30도의 기울기를 가진 상태로 상기 하우징의 내부에서 360도 회전할 수 있다.

상기 발광부는 나트륨 또는 수은 T형 램프로 이루어지고, 상기 반사 프레임에 의해 15.000 Lux 이상의 조도를 제공할 수 있다.

상기 모터는 상기 반사 프레임 내에 설치되는 온도 센서에서 측정되는 온도에 따라 기 설정된 회전 속도로 상기 회전부를 회전시킬 수 있다.

본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명은 식물 생장에 도움을 주는 광원의 사각 지대를 최소화하고 조도를 최대화하여 식물 생산량을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 T형 램프와 반사 프레임을 사용하여 조도 15.000 Lux 이상을 제공하고, 램프에서 발생하는 열기를 지면으로 이동시켜 온실 효과에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 반사 프레임 제작시 표면을 고광택으로 코팅하여 조도를 2배 이상 향상시키고, 철판 대신에 스테인리스로 제작하여 기존 제품 대비 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치의 회전 및 반사각을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 식물 생장용 보광 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치의 회전 및 반사각을 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치는, 하우징(110), 모터(120), 반사 프레임(130), 발광부(140) 및 회전부(150)를 포함한다.

하우징(110)은 식물이 재배되는 공간, 예를 들면 하우스 내의 천장 또는 파이프(10)와 체결 부재(C1)를 통해 연결되고, 일정 간격을 두고 복수로 배치될 수 있다. 체결 부재(C1)는 브라켓, 볼트-너트 등과 같이 상호 연결을 위해 사용되는 부재라면 어떠한 것도 가능하다. 하우징(110)은 대략 장방형으로 형성되고, 내부 공간에 배치되는 모터(120)를 고정, 회전 및 보호하는 역할을 수행할 수 있다.

하우징(110)은 내부에 배치되는 고정 프레임(111, 112, 113)과 고정 프레임(111, 112, 113)으로부터 회전 가능하도록 연결되는 회전 프레임(114, 115)을 포함할 수 있다.

고정 프레임(111, 112, 113)은 파이프(10)와 수직 방향으로 배치되고, 일정 간격 이격 배치되는 복수의 수직바(111), 복수의 수직바(111)의 상부에서 복수의 수직바(111)를 상호 연결하고 중심에서 회전 프레임(114, 115)을 고정하는 판 형태의 수평판(112), 및 복수의 수직바(111)의 하부에서 이웃하는 수직바(111) 중 하나와 연결되고 회전 프레임(114, 115)의 회전에 따라 모터(120)를 회전 지지하는 지지바(113)로 이루어진다.

복수의 수직바(111)는 4개로 이루어질 수 있고, 상부가 수평판(112)에 의해 모두 연결되며, 하부가 지지바(113)에 의해 두 개씩 평행으로 연결될 수 있다.

수평판(112)은 중심에 홀이 형성되고 홀에 고정핀(114)이 관통하여 연결된다. 일 실시예에서, 수평판(112)은 모터(120) 방향으로 복수의 방열핀(미도시)이 배치되어 모터(120)의 구동에 따라 발생하는 열기를 방열시키는 역할을 수행할 수 있다.

지지바(113)는 체결 부재(C2)를 통해 복수의 수직바(111)와 연결되고, 중심에서 모터(120)를 지지할 수 있다. 지지바(113)는 고정핀(114)으로부터 회전핀(115)이 회전하면 모터(120)의 방향이 변경될 수 있도록 모터(120)와 회전 가능하게 연결될 수 있다.

회전 프레임(114, 115)은 수평판(112)의 중심에 형성되는 홀을 관통하여 연결되는 고정핀(114) 및 일단이 고정핀(114)으로부터 회전 가능하도록 연결되고 타단이 일단에서 하방으로 경사지도록 절곡되어 모터(120)와 연결되는 회전핀(115)으로 이루어질 수 있다.

회전핀(115)은 고정핀(114)과 연결되는 일단에서 타단으로 연장될 때 수평판(112)을 기준으로 30도를 가지도록 절곡되어 수평판(112)과 모터(130)가 30도의 기울기를 가지도록 모터(130)를 고정시킬 수 있다.

일 실시예에서, 회전 프레임(114, 115)은 통신 모듈을 포함하여 근거리 무선 통신을 통해 제어 단말과 연결되고, 제어 단말로부터 전달되는 제어 신호에 따라 고정 프레임(114, 115)과 30도의 기울기를 가진 상태로 하우징(110)의 내부에서 360도 회전할 수 있다. 제어 단말은 사용자에 의해 소유되는 것으로, 중앙처리장치, 메모리 장치 및 입출력 수단을 구비한 PC(Personal Computer), 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC와 같은 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다.

회전 프레임(114, 115)은 하우징(110) 내에 배치되어 있고, 하우징(110)이 천장 또는 파이프(10)에 연결되어 있어 반사 프레임(130)의 각도를 조절하기 위해서 사용자가 사다리와 같은 장비를 이용하여 회전핀(115)을 회전시켜야 하므로, 원격으로 회전핀(115)이 회전되어 모터(120) 및 반사 프레임(130)을 회전시킬 수 있다.

여기에서 제어 단말은 반사 프레임(130)이 회전된 위치에서 제공되는 광원의 반사각을 화면에 가상으로 표시하여 사용자가 식물에 제공되는 광원의 범위를 확인하도록 할 수 있다.

모터(120)는 하우징(110)의 내부에서 고정 프레임(111, 112, 113)의 수평판(112)과 30도의 기울기를 가지도록 회전 프레임(114, 115)의 회전핀(115)에 연결된다. 여기에서 모터(120)의 일단은 회전핀(115)에 연결되고, 중심부는 지지바(113)에 회전 가능하도록 연결될 수 있다.

모터(120)는 전원을 공급받아 회전부(150)에 회전 동력을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 모터(120)는 반사 프레임(130) 내에 설치되는 온도 센서(미도시)에서 측정되는 온도에 따라 기 설정된 회전 속도로 회전부(150)를 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 모터(120)는 온도 센서에서 측정되는 온도가 기준 온도보다 낮은 경우 기 설정된 회전 속도 중 낮은 속도로 회전부(150)를 회전시키고, 온도 센서에서 측정되는 온도가 기준 온도보다 높은 경우 기 설정된 회전 속도 중 높은 속도로 회전부(150)를 회전시킬 수 있다.

반사 프레임(130)은 대략 반원통형으로 형성되고, 일면이 개구되어 발광부(140)에서 생성되는 광원을 반사시켜 식물에 제공하고, 타면이 모터(120)와 연결된다.

반사 프레임(130)은 열 전도성 소재로 이루어지고, 내부 표면이 고광택으로 제작되어 발광부(140)에서 생성되는 광원의 조도를 2배 이상으로 향상시킬 수 있다.

반사 프레임(130)은 타면에 발광부(140)가 배치되고, 모터(120)와 연결되는 일면에 회전부(150)가 배치되어 발광부(140)로부터 발광되는 광원을 식물이 생육되는 지면으로 반사시키고, 회전부(150)를 통해 발광부(140)에서 발생하는 열기를 임시로 모았다가 지면으로 이동시킬 수 있다.

일 실시예에서, 반사 프레임(130)은 외측 둘레가 일정 간격으로 분할되어 서로 겹치도록 연결되고, 일면을 기준으로 타면의 둘레가 가변되도록 구성되어 발광부(140)에서 발광되는 광원의 반사각을 조절하거나 광원의 조도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 반사 프레임(130)은 찜기, 찜받침, 찜판, 삼발이 등과 같은 형상으로 형성되어 타면이 오므라들었다가 펼쳐질 수 있어, 지면을 향하는 반사각을 조절할 수 있다.

발광부(140)는 반사 프레임(130)의 타면 방향에서 내측에 구비되어 광원을 발광시키고 600~800nm 파장을 발생시킨다. 발광부(140)는 나트륨 또는 수은 T형 램프로 이루어지고, 7.500Lux의 조도를 제공하여 반사 프레임(130)에 의해 15.000Lux 이상의 조도를 제공하도록 할 수 있다.

일 실시예에서, 발광부(140)는 반사 프레임(130)의 타면에 모듈형으로 탈부착 가능하도록 형성되어 필요 조도에 따라 복수개로 반사 프레임(130)에 탈부착될 수 있다.

한편, 식물 생장용 보광 장치는 발광부(140)로 400w~600w의 나트륨 램프를 사용할 경우 고온으로 화재 위험성이 있으므로, 별도의 센서를 부착하여 70도 ~ 100도로 온도가 상승하면 자동으로 전원을 차단하는 기능을 수행할 수 있다. 이는 반사 프레임(130)에 설치되어 있는 회전부(150)가 발광부(140)의 열기를 지면으로 밀어 내어 식물 성장에 많은 도움을 주지만, 모터(120)에 이상이 발생하여 회전부(150)가 구동하지 않게 되면 반사 프레임(130)의 온도가 상승하여(약 800도) 화재 위험성이 있으므로, 안전 장치로서 별도의 센서를 더 구비할 수 있다.

회전부(150)는 반사 프레임(130)의 내측에 구비되고, 모터(120)로부터 회전 동력을 전달받아 회전할 수 있다. 회전부(150)는 발광부(140)에서 발생하는 600~800도의 열기를 지면으로 이동시켜 지면의 온실 효과가 가능하도록 할 수 있다.

회전부(150)는 프로펠러와 같이 복수의 블레이드로 이루어지고, 모터(120)에서 전달되는 제어 신호에 따라 회전 속도가 조절될 수 있다.

도 2에서와 같이 식물 생장용 보광 장치는 수평판(112)과 30도의 기울기를 가지도록 회전핀(115)에 모터(120)가 연결되어 반사 프레임(130)이 최대 360도까지 회전 가능하도록 하고, 발광부(140)에서 발광되는 광원이 최대 A2의 반사각을 가지도록 할 수 있다.

이에 따라 본 발명은 이웃하는 반사 프레임(130) 사이의 간격에 따라 발생하는 사각지대를 최소화하여 기존 대비 4배 이상의 광원이 식물에 제공되도록 하고, 조도 15.000Lux의 600~800nm 파장을 발생시켜 식물 생장 발육에 많은 도움을 주도록 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 식물 생장용 보광 장치는 하우징(110) 및 반사 프레임(130)이 기존 철판 대신 스테인리스로 제작되어 철판 제품 대비 수명이 연장될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110: 하우징
120: 모터
130: 반사 프레임
140: 발광부
150: 회전부
10: 파이프

Claims

천장 또는 파이프와 연결되고, 내부에 배치되는 고정 프레임과 상기 고정 프레임으로부터 회전 가능하도록 연결되는 회전 프레임을 포함하는 하우징;
상기 하우징의 내부에서 상기 고정 프레임과 30도의 기울기를 가지도록 상기 회전 프레임에 연결되고, 동력을 제공하는 모터;
일면이 개구되고, 타면이 상기 모터와 연결되며, 열 전도성 소재로 이루어지는 반사 프레임;
상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 광원을 발광하며 600~800nm 파장을 발생시키는 발광부; 및
상기 반사 프레임의 내측에 구비되고, 상기 모터로부터 동력을 전달받아 상기 발광부에서 발생하는 열기를 지면으로 이동시키는 회전부를 포함하는
식물 생장용 보광 장치.
제1항에 있어서,
상기 고정 프레임은
일정 간격 이격 배치되는 복수의 수직바, 상기 복수의 수직바의 상부에서 상기 복수의 수직바를 상호 연결하고 중심에서 상기 회전 프레임을 고정하는 수평판, 및 상기 복수의 수직바의 하부에서 이웃하는 수직바 중 하나와 연결되고 상기 회전 프레임의 회전에 따라 상기 모터를 회전 지지하는 지지바로 이루어지는
식물 생장용 보광 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전 프레임은
상기 고정 프레임을 관통하여 연결되는 고정핀 및 일단이 상기 고정핀으로부터 회전 가능하도록 연결되고 타단이 상기 일단에서 경사지도록 절곡되어 상기 모터와 연결되는 회전핀으로 이루어지는
식물 생장용 보광 장치.
제1항에 있어서,
상기 회전 프레임은
통신 모듈을 포함하여 근거리 무선 통신을 통해 제어 단말과 연결되고, 상기 제어 단말로부터 전달되는 제어 신호에 따라 상기 고정 프레임과 30도의 기울기를 가진 상태로 상기 하우징의 내부에서 360도 회전하는
식물 생장용 보광 장치.
제1항에 있어서,
상기 발광부는
나트륨 또는 수은 T형 램프로 이루어지고, 상기 반사 프레임에 의해 15.000 Lux 이상의 조도를 제공하는
식물 생장용 보광 장치.
제1항에 있어서,
상기 모터는
상기 반사 프레임 내에 설치되는 온도 센서에서 측정되는 온도에 따라 기 설정된 회전 속도로 상기 회전부를 회전시키는
식물 생장용 보광 장치.