KR20220118715A - Lighting duct apparatus for cultivating plants - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광을 식물의 전 생육 영역에 고르게 전달할 수 있고 공기의 순환작용을 효과적으로 수행하여 식물의 생육특성과 품질을 향상시킬 수 있고 생산량을 증대할 수 있는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical duct device for light transmission and air flow, and more particularly, it can transmit light evenly to the entire growth area of a plant and effectively perform air circulation to improve the growth characteristics and quality of plants It relates to an optical duct device for light transmission and air flow capable of increasing the production capacity.
일반적으로, 농산물은 노지에서 주로 재배되었으나 동절기에 재배가 불가능하므로 온실 재배가 널리 이루어지고 있다.In general, agricultural products are mainly grown in the open field, but since cultivation is impossible in winter, greenhouse cultivation is widely performed.
온실 재배는 동절기 재배가 가능하지만 노지에 비해 통풍성이 낮으므로 엽면적 지수가 높아지면 식물군락 내부의 밀식화로 인해 습도가 지나치게 높아지는 과습이 발생하므로 생육 저하와 품질 저하는 물론이고 병충해를 유발하는 문제점이 있다.Greenhouse cultivation can be cultivated in the winter, but ventilation is low compared to the open ground, so when the leaf area index increases, over-humidity occurs due to densification inside the plant community, which causes over-humidity, which leads to deterioration of growth and quality, as well as pests. .
그리고, 온실재배는 식물의 잎들이 무성하게 자라게 되면 상하부에 고르게 광이 도달하지 않아서 생육 불균형이 발생하는 단점이 있다.In addition, greenhouse cultivation has a disadvantage in that when the leaves of plants grow luxuriantly, light does not reach the top and bottom evenly, resulting in a growth imbalance.
예컨대, 토마토, 파프리카 및 오이 등과 같이 와이어(하이-와이어 방식)에 작물을 상하방향으로 결속하여 재배하는 자연광 의존형 온실과 같은 식물 재배시스템에서는 광량이 작은 식물의 하층부의 경우 광합성이 원활하게 이루어지지 않아 생육이 불안정하고 생산량이 저하하게 된다. For example, in a plant cultivation system such as a natural light-dependent greenhouse in which crops are grown by binding crops in a vertical direction to a wire (high-wire method) such as tomatoes, paprika, and cucumber, photosynthesis is not performed smoothly in the case of the lower layer of plants with a small amount of light. Growth is unstable and production is reduced.
이를 해결하기 위한 근래에는 입사 광량이 작은 영역에 인공광원장치로서 '인터라이팅(interlighting)' 등으로 호칭되는 LED 보조광원장치를 설치하고 있다.In order to solve this problem, recently, an LED auxiliary light source device called 'interlighting' is installed as an artificial light source device in an area with a small incident light amount.
이러한 LED 보조광원장치는 광량을 증가시켜 식물의 생육를 안정화 할 수 있고, 생산량 감소를 줄일 수 있지만 별도로 전력선을 설치하고 광원장치를 설치하여야 하는 등 시설투자비가 증가하고, 전기에너지의 사용량이 증가하므로 영농비용이 지나치게 상승되는 단점이 있다.This LED auxiliary light source device can stabilize the growth of plants by increasing the amount of light, and can reduce the decrease in production. The disadvantage is that the cost is excessively increased.
또한, LED 보조광원장치는 광의 진입을 막거나 그늘을 만들어 식물의 고른 생육에 방해요인으로 작용하고 있고, 공기의 통풍성에는 전혀 기여할 수 없는 한계점이 있다.In addition, the LED auxiliary light source device blocks the entry of light or creates a shade to act as a hindrance to the even growth of plants, and has a limitation in that it cannot contribute at all to the ventilation of the air.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 광을 식물의 전 생육 영역에 고르게 전달할 수 있고 공기의 순환작용을 효과적으로 수행하여 식물의 생육특성과 품질을 향상시킬 수 있고 생산량을 증대할 수 있도록 한 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed in view of the above, and it is possible to evenly transmit light to the entire growing area of a plant, effectively perform air circulation, improve the growth characteristics and quality of plants, and increase production. It is an object to provide an optical duct device for light transmission and air flow.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에 있어서, 입사되는 광을 굴절시키는 광유입부; 상기 광유입부로부터 굴절되어 입사되는 광이 통과하는 광전달부; 상기 광전달부를 통과한 광을 식물 방향으로 반사시키는 광반사부; 및 상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부가 결속되는 결속수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an optical duct device for light transmission and air flow according to the present invention is an optical duct device for light transmission and air flow, comprising: a light inlet for refracting incident light; a light transmission unit through which the incident light refracted from the light inlet unit passes; a light reflecting unit for reflecting the light passing through the light transmitting unit toward the plant; and binding means to which the light inlet part, the light transmission part, and the light reflection part are bound.
상기 광유입부는 입사되는 광을 상기 광전달부 방향으로 굴절시키는 프리넬렌즈부가 구비될 수 있다.The light introduction unit may include a Fresnel lens unit that refracts the incident light toward the light transmission unit.
상기 광유입부는 광이 입사되는 경사면이 마련된 원뿔 또는 다각뿔 형상으로 형성되고, 공기의 이동을 위한 통풍부가 형성될 수 있다.The light inlet may be formed in a cone or polygonal pyramid shape provided with an inclined surface on which light is incident, and a ventilation unit may be formed for movement of air.
상기 광전달부는, 신축 가능하고 내부에 중공부가 형성된 통체; 상기 통체의 내면에 형성되는 내부반사층; 및 상기 통체의 외면에 형성되는 외부반사층;을 포함하여 구성될 수 있다.The light transmission unit, a tubular body that is stretchable and has a hollow portion therein; an internal reflection layer formed on the inner surface of the cylindrical body; and an external reflective layer formed on the outer surface of the cylindrical body.
상기 광반사부는 상기 광전달부와 마주보게 배치되는 볼록렌즈 또는 반사경으로 구성될 수 있다.The light reflecting unit may be configured as a convex lens or a reflecting mirror disposed to face the light transmitting unit.
바람직하게 상기 결속수단은 선형부재로 형성된 결속선재를 포함하고, 상기 결속선재에 상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부가 순차적으로 결속된 것을 특징으로 한다.Preferably, the binding means includes a binding wire formed of a linear member, and the light inlet, the light transmitting part, and the light reflecting part are sequentially bound to the binding wire.
상기 결속선재는 횡방향으로 설치된 버팀줄에 일단이 결속되고 타단이 상기 광유입부에 결속되는 제1 연결부, 상기 제1 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광전달부의 상단에 결속되는 제2 연결부 및 상기 제2 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광전달부의 하단에 결속되는 제3 연결부, 상기 제3 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광반사부에 결속되는 제4 연결부를 포함하여 구성될 수 있다.The binding wire is a first connecting portion having one end bound to a bracing installed in the transverse direction and the other end being bound to the light inlet portion, a second connecting portion disposed downwardly with the first connecting portion and bound to the upper end of the light transmitting portion, and It may be configured to include a third connection part that is disposed downwardly in succession with the second connection part and is coupled to a lower end of the light transmission part, and a fourth connection part that is sequentially disposed downward with the third connection part and is coupled to the light reflection part.
본 발명에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 상기 결속선재의 상하방향 높낮이를 조절하는 높낮이조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The optical duct device for light transmission and air flow according to the present invention includes a height adjusting means for adjusting the vertical height of the binding wire.
상기 높낮이조절수단은 상기 버팀줄에 일단이 결속되고, 타단이 상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부 중에서 적어도 한 곳 이상에 결속되는 길이조절선을 포함하여 구성될 수 있다.The height adjusting means may include a length adjustment line having one end bound to the brace and the other end being bound to at least one of the light inlet, the light transmitting unit, and the light reflecting unit.
상기 높낮이조절수단은 상기 길이조절선을 감거나 풀어서 길이를 조절하는 조절선구동수단을 포함할 수 있다.The height adjustment means may include an adjustment wire driving means for adjusting the length by winding or unwinding the length adjustment wire.
상기 조절선구동수단은, 상기 길이조절선이 감김되는 휠이 내장된 휠부; 및 상기 휠를 회전시키는 휠구동모터;를 포함하여 구성될 수 있다.The control line driving means may include a wheel part having a wheel on which the length adjustment line is wound; and a wheel drive motor for rotating the wheel.
본 발명에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에 의하면, 상층부로 입사되는 광이 광유입부, 광전달부, 광반사부에 의해 굴절 및 반사되면서 광량이 부족한 식물의 하층부로 조사됨에 따라 광합성에 필요한 광을 식물의 전 생육 영역에 고르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 공기의 순환작용을 효과적으로 수행할 수 있어서 식물의 생육특성과 품질을 향상시킬 수 있고 생산량을 증대할 수 있는 효과가 있다.According to the optical duct device for light transmission and air flow according to the present invention, the light incident to the upper layer is refracted and reflected by the light inlet, light transmission, and light reflector as it is irradiated to the lower layer of the plant lacking the amount of light. The light required for photosynthesis can be evenly delivered to all growth areas of the plant, and the air circulation can be effectively performed, so that the growth characteristics and quality of the plant can be improved, and the production can be increased.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치를 설명하기 위한 모식도,
도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에서 적용할 수 있는 광유입부의 형상들을 나타낸 개략적인 사시도,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 광의 이동경로를 표시한 개략적인 모식도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 광전달부 및 높낮이조절수단을 설명하기 위한 작동상태도,
도5a 내지 도5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 사용상태도로서, 도5a 및 도5b는 식물이 재배되는 재배단 사이의 통로에 광덕트 장치가 배치된 형태를 나타낸 것이고, 도5c 및 도5d는 식물이 재배되는 재배단 내부에 광덕트 장치가 배치된 형태를 나타낸 것이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.1 is a schematic diagram for explaining an optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention;
Figures 2a and 2b are schematic perspective views showing the shapes of the light inlet that can be applied in the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention;
3 is a schematic schematic diagram showing a movement path of light in an optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is an operation state diagram for explaining the light transmission unit and the height adjustment means of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention;
5A to 5D are schematic usage state diagrams for explaining the operation of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are views between the cultivation beds where plants are grown It shows a form in which the light duct device is arranged in the passage, and FIGS. 5C and 5D show the form in which the light duct device is arranged inside the cultivation bed where plants are grown.
6 is a schematic diagram for explaining a modified example of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도6에 의거하여 상세히 설명하되, 도1 내지 도6에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.On the other hand, in each drawing, a detailed description of a configuration that can be easily recognized by a person skilled in the art from the general technology, and an action and effect thereof will be simplified or omitted. In addition, since the present invention is characterized by an optical duct device for light transmission and air flow, the related parts will be mainly shown and described, and the description of the remaining parts will be simplified or omitted.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치를 설명하기 위한 모식도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화하여 나타낸 것이다. 도2a 및 도2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치에서 적용할 수 있는 광유입부의 형상들을 나타낸 개략적인 사시도, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 광의 이동경로를 표시한 개략적인 모식도이다.1 is a schematic diagram for explaining an optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention, and shows the main components in a simplified manner to help understanding. Figures 2a and 2b are schematic perspective views showing the shapes of the light inlet that can be applied to the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is according to an embodiment of the present invention It is a schematic schematic diagram showing the movement path of light in an optical duct device for light transmission and air flow.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 상층부의 광을 하층부로 조사되도록 하여 식물의 생육 영역에 고르게 전달할 수 있도록 구성한 점에 주요한 특징이 있는 것으로서, 광유입부(1), 광전달부(2), 광반사부(3) 및 결속수단(4)이 구비되어 있다.1 to 3, the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention is configured so that the light of the upper layer is irradiated to the lower layer so that it can be transmitted evenly to the growth area of the plant. As a characteristic feature, a light inlet unit (1), a light transmitting unit (2), a light reflecting unit (3) and a binding means (4) are provided.
광유입부(1)는 온실의 상층부로 입사되는 광을 굴절시켜 하층으로 유도하는 구성요소로서, 경사지게 유입되는 광을 굴절시켜 하방으로 조사할 수 있는 구조라면 다양한 형태로 형성될 수 있다.The
광유입부(1)는 광이 입사되는 경사면(12)을 갖는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예컨대 광유입부(1)는 도2a에 도시된 원뿔이나, 도2b에 도시된 바와 같이 8각뿔, 4각뿔 등의 다각뿔 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 광유입부(1)에는 입사되는 광을 광전달부(2) 방향으로 굴절시키는 프리넬렌즈부(미도시)가 구비되어 있다. The
예컨대 프리넬렌즈부는 박막 시트 형태의 필름과, 이 필름에 형성되고 경사지게 입사된 광을 하방으로 굴절시키도록 다수의 톱니 형상 구조로 형성된 일반적인 프리즘 집합체을 포함한다. For example, the Fresnel lens unit includes a film in the form of a thin film sheet, and a general prism assembly formed on the film and formed in a plurality of sawtooth-shaped structures to refract light incident obliquely downward.
필름은 PMMA(polymethylmethacrylate, 폴리메탈메타크릴레이트) 또는 PC(polycarbonate, 폴리카보네이트) 등의 수지를 이용하여 박형으로 제조할 수 있다. 그리고, 프리즘 집합체는 별도로 제작한 것을 필름에 부착하거나 필림 자체에 일체로 형성할 수 있다.The film may be manufactured in a thin shape using a resin such as polymethylmethacrylate (PMMA) or polycarbonate (PC). In addition, the prism assembly may be attached to a film separately manufactured or may be integrally formed on the film itself.
그리고, 프리넬렌즈부는 경사면(12)으로 입사되는 광을 광전달부(2)를 구성하는 통체의 중공부로 굴절시킬 수 있다면 다양한 형태로 배치할 수 있다. 예컨대, 프리넬렌즈부는 프리즘 집합체의 형상에 따라 광유입부(1)의 경사면(12)과 바닥면에 각각 구성할 수 있고, 경사면에만 구성할 수도 있다.In addition, if the Fresnel lens unit can refract the light incident on the
한편 광유입부(1)는 도2b에 도시된 바와 같이 경사면(12)에 공기의 유동을 위한 복수의 통풍구(14)가 천공될 수 있다. Meanwhile, in the
첨부도면 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 광전달부 및 높낮이조절수단을 설명하기 위한 작동상태도이다.4 is an operation state diagram for explaining the light transmission unit and the height adjustment means of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention.
도1 내지 도4에 도시된 바와 같이 광전달부(2)는 광유입부(1)로부터 굴절되어 입사되는 광이 통과하는 구성요소로서, 신축 가능하고 내부에 중공부가 형성된 통체(21), 통체(21)의 내면에 형성되는 내부반사층(22), 및 통체의 외면에 형성되는 외부반사층(23)이 구비되어 있다. 여기서, 내부반사층(22) 및 외부반사층(23)는 반사필름이 적층되거나 반사특성을 갖는 도료 등이 도포되는 형태로 구성할 수 있다.1 to 4, the
예컨대, 광전달부(2)는 가요성을 가지면서 내면 및 외면에 반사층이 코팅된 합성수지시트, 직물지 등의 소재로 형성된 원기둥 형상의 통체로 구성될 수 있다.For example, the
광반사부(3)는 광전달부(2)를 통과한 광이 반사되는 구성요소로서, 입사되는 광을 식물을 향해 용이하게 반사시킬 수 있는 구성이라면 특별한 제한 없이 구성할 수 있다.The
예컨대, 광반사부(3)는 광전달부(2)와 마주보게 배치되는 볼록렌즈로 구성되거나 반사경으로 구성될 수 있다. For example, the
그리고, 광반사부(3)는 대략 반구 형상의 반사체로 형성되되, 광을 반사하는 과정에서 난반사가 이루어지도록 표면에 스크래치(미도시)가 형성될 수 있다. 이때, 반사체는 중량을 최소화할 수 있도록 반구 형상의 몸체 내부가 비어있는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
결속수단(4)은 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)를 일정 간격으로 매달아 결속하는 구성요소로서, 선형부재로 형성된 결속선재(4a)로 구성되어 있다.The binding means (4) is a component for binding the light inlet (1), the light transmitting part (2), and the light reflecting part (3) by hanging at regular intervals, and is composed of a binding wire (4a) formed of a linear member. .
결속선재(4a)는 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 하중을 지탱할 수 있다면 특별한 제한 없이 다양한 선형부재로 적용할 수 있다. 바람직하게 결속선재는 광의 유입에 간섭을 유발하거나 그늘을 만들지 않도록 광의 투과가 가능한 고강도 낚시줄과 같은 투명한 선형부재로 형성된 것으로, 상부로부터 하방을 향해 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)가 순차적으로 결속된다. 이때, 광유입부, 광전달부 및 광반사부는 결속선재를 꿸 수 있도록 결속구멍이 형성될 수 있고, 도2a의 광유입부(1)에 결속된 바와 같은 연결고리선(16)이 구비될 수 있다.The
그리고, 결속선재(4a)는 횡방향으로 설치된 고강도 와이어와 같이 버팀줄(100)에 일단이 결속되고 타단이 광유입부(1)에 결속되는 제1 연결부(41), 제1 연결부(41)와 연이어 하방으로 배치되어 광전달부(2)의 상단에 결속되는 제2 연결부(42) 및 제2 연결부(42)와 연이어 하방으로 배치되어 광전달부의 하단에 결속되는 제3 연결부(43), 제3 연결부(43)와 연이어 하방으로 배치되어 광반사부(3)에 결속되는 제4 연결부(44)로 구성되어 있다. 여기서, 제1 내지 제4 연결부(41,42,43,44)는 하나의 결속선재를 이용하여 구성할 수도 있고, 구간마다 별도의 결속선재를 결속하는 방식으로도 구성할 수도 있다.And, the binding wire (4a) has one end bound to the bracing
한편, 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 위치 조절과 광전달부(2)의 길이조절은 제1 내지 제4 연결부(41,42,43,44)의 길이를 수작업에 의해 가감하는 방식으로 수행할 수 있지만, 본 실시예에서는 결속선재(4a)의 상하방향 높낮이를 조절하는 높낮이조절수단(5)이 구성되어 있다.On the other hand, the first to fourth connecting
상기 높낮이조절수단(5)은 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 위치 조절과 광전달부(2)의 길이조절이 가능하다면 구조나 형태에 특별한 제한 없이 다양하게 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 광유입부, 광전달부 및 광반사부 중에서 적어도 한 곳 이상에 결속되는 길이조절선(51)으로 구성될 수 있다.The height adjusting means 5 has a special limitation in structure or form if the position of the
예컨대, 길이조절선(51)은 복수 개의 투명한 선형부재로 구성되어 일단이 버팀줄(100)에 결속되고, 타단이 광반사부(3)의 하단에 결속되어 있다. 이와 같이 높낮이조절수단(5)으로서 길이조절선(51)이 광반사부(3)에 결속되어 있으면 그 길이를 가감하는 방식으로 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 위치 조절과 광전달부(2)의 길이조절이 가능하여 식물로 향하는 광의 조사 위치를 적절하게 조절할 수 있는 장점이 있다.For example, the
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 작용을 간략하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention will be briefly described.
도5a 내지 도5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 작용을 설명하기 위한 개략적인 사용상태도로서, 도5a 및 도5b는 식물이 재배되는 재배단 사이의 통로에 광덕트 장치가 배치된 형태를 나타낸 것이고, 도5c 및 도5d는 식물이 재배되는 재배단 내부에 광덕트 장치가 배치된 형태를 나타낸 것이다.5A to 5D are schematic usage state diagrams for explaining the operation of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are views between the cultivation beds where plants are grown It shows a form in which the light duct device is arranged in the passage, and FIGS. 5C and 5D show the form in which the light duct device is arranged inside the cultivation bed where plants are grown.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 재배단(200)에 올려진 배지(300)에 토마토와 같은 식물을 식재하여 재배하는 과정에서 도5a에 도시된 바와 같이 온실의 상층부에 설치된 버팀줄(100)에 결속하는 방식으로 설치할 수 있다. As shown in Fig. 5a, the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention is performed by planting and cultivating plants such as tomatoes in the medium 300 mounted on the
그리고, 식물의 생육 초기나 유입 광량이 충분하여 불필요한 경우 또는 작업시 간섭 등을 방지하지 하고자 할 경우, 도5a 및 도5c에 도시된 바와 같이 길이조절선(51)의 길이를 짧게 조절하여 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 상하방향 길이가 최소화 되도록 하여 온실의 상층부에 광덕트 장치가 보관되도록 할 수 있다.And, when the initial growth of plants or the amount of incoming light is sufficient, or when it is unnecessary to prevent interference during work, the length of the
이러한 상태에서 식물의 성장으로 식물의 하층부로 광량이 유입되지 않거나 부족할 경우 도5b 및 도5d에 도시된 바와 같이 길이조절선(51)의 길이를 길게 늘려뜨려 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)가 펼쳐지도록 한다.In this state, when the amount of light does not flow into the lower layer of the plant due to the growth of the plant in this state or insufficient, the length of the
이와 같이 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)가 펼쳐지면 온실의 상층부로 입사된 광이 순차적인 반사과정을 거치면서 온실의 하층부로 유입된 후 식물에 조사됨으로써 광합성을 활성화하여 생육을 촉진하고 생산량을 증대작용을 수행한다. As such, when the
도3을 참조하여 광의 이동과정을 보다 구체적으로 설명하면 광유입부(1)의 경사면(12)으로 유입되면 프리넬렌즈부의 굴절작용에 의해 광전달부(2)로 구성된 통체의 중공부 내부에 반사광이 입사된다.Referring to FIG. 3, when the movement process of light is described in more detail, when it flows into the
광전부(2)로 입사되는 광 중에서 직진성 광은 하부의 광반사부(3)로 직진하고, 경사각을 가지고 입사되는 광은 통체(21)의 내면에 형성된 내부반사층(22)에 의한 반사작용을 거치면서 광반사부(3)로 조사된다. Among the light incident to the
이와 같이 광반사부(3)로 유입된 광은 반사작용에 의해 식물의 하층부로 조사되는데, 광반사부(3)의 표면에 스크래치(scratch)를 형성할 경우 난반사가 이루어지므로 광을 식물에 보다 효과적으로 제공할 수 있다. 이때, 외부반사층(23) 또한 반사작용에 의해 식물의 하층부로 광을 조사하는 작용을 수행한다.In this way, the light introduced into the
그리고, 본 발명에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 도4에 도시된 바와 같이 길이조절선(51)을 조작하여 광전달부(2)를 주름지게 하면 내부반사층(22)이 주름지면서 난반사를 유도함으로써 광 조사효율을 향상시킬 수 있다.And, when the optical duct device for light transmission and air flow according to the present invention is wrinkled by manipulating the
또한 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)는 서로 연통되는 구조이므로 전술한 바와 같이 상층부의 광을 광량이 부족한 하층부로 유도하여 제공하는 과정에서 공기가 이동되는 통로의 역활을 수행하므로 대류에 의해 하층부의 공기가 상층부로 이동하고, 상층부의 따뜻한 공기가 하층부로 이동하는 공기 순환작용을 효과적으로 수행할 수 있고, 효과적인 공기 이동을 통해 난방의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the
이하, 본 발명에 따른 변형예를 설명하되, 전술한 일 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 변형예에서는 일 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.Hereinafter, a modified example according to the present invention will be described, but detailed descriptions of components similar to those of the above-described exemplary embodiment will be omitted, and components having differences will be mainly described. In addition, in the following modified examples, any structure that is employable among the components shown in one embodiment or components shown in different embodiments may be selectively applied, and detailed descriptions and drawings are omitted.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 변형예를 설명하기 위한 모식도이다.6 is a schematic diagram for explaining a modified example of the optical duct device for light transmission and air flow according to an embodiment of the present invention.
도6을 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 입사되는 광을 굴절시키는 광유입부(1), 광유입부로부터 굴절되어 입사되는 광이 통과하는 광전달부(2), 광전달부를 통과한 광이 반사되는 광반사부(3), 광유입부, 광전달부 및 광반사부가 결속되는 결속수단(4), 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 위치 조절을 위한 높낮이조절수단(6)을 구비하되, 높낮이조절수단(6)은 길이조절선(61)과, 이 길이조절선(61)을 감거나 풀어서 길이를 조절하는 조절선구동수단(62)으로 구성되어 있다.Referring to FIG. 6 , the optical duct device for light transmission and air flow according to a modified example of the present invention includes a
상기 조절선구동수단(62)은 길이조절선(61)이 감김되는 휠(미도시)이 내장된 휠부(62a)와, 휠를 회전시키는 휠구동모터(62b)로 구성되어 있다.The adjustment line driving means 62 is composed of a
그리고 조절선구동수단(62)은 버팀줄(100)에 휠구동모터(62b) 부분이 설치되는 것으로서 자동차의 와이어 파입 윈도우 레귤레이터에 주로 적용되는 권취모듈을 적용할 수 있다. 예컨대 권취모듈은 한국 등록실용신안공보 등록실용신안 등록번호 제20-0139810호에 개시된 것을 적용할 수 있다.And the control line driving means 62 is a wheel drive motor (62b) part is installed on the
아울러, 본 발명의 변형예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 조절선구동수단(62)의 정역 구동을 위한 입력신호를 입력하기 위한 입력수단(미도시)이 구비되어 있다. In addition, the optical duct device for light transmission and air flow according to a modification of the present invention is provided with an input means (not shown) for inputting an input signal for forward and reverse driving of the control line driving means 62 .
입력수단은 조절선구동수단(62)의 정역 구동신호, 온/오프 입력신호를 입력하는 스위치나 리모콘과 같은 원격조작장치로도 구성할 수 있지만, 조절선구동수단에 통신모듈을 탑재하여 무선 통신을 이용하여 스마트폰과 같은 단말기로 조작할 수 있도록 구성할 수 있다. The input means can also be configured as a remote control device such as a switch or a remote control for inputting the forward/reverse driving signal and on/off input signal of the control wire driving means 62, but using a wireless communication by mounting a communication module on the control wire driving means Thus, it can be configured to be operated by a terminal such as a smartphone.
전술한 바와 같이 본 발명의 변형예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치는 광유입부(1), 광전달부(2) 및 광반사부(3)의 상하방향 위치 조절을 수작업에 의하지 않고 조절선구동수단(62)을 정역 회동시켜 길이조절선(61)의 길이 조절함으로써 보다 간편하게 수행하는 것이므로 보다 편리하게 식물을 재배할 수 있다. As described above, in the optical duct device for light transmission and air flow according to a modified example of the present invention, the vertical position adjustment of the
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the configuration and operation of the optical duct device for light transmission and air flow according to the embodiment of the present invention described above has been described, this is exemplary and those skilled in the art will not depart from the technical spirit of the present invention. It will be understood that substitutions and modifications may be made to some of the above-described embodiments without departing from the scope thereof.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다. Therefore, it should be understood that the protection scope of the present invention extends to the invention described in the claims and their equivalents.
1:광유입부
12:경사면
2:광전달부
3:광반사부
4:결속수단
4a:결속선재
41:제1 연결부
42:제2 연결부
43:제3 연결부
44:제4 연결부
5,6:높낮이조절수단
51,61:길이조절선
62:조절선구동수단1: light inlet
12: slope
2: light transmission unit
3: light reflection part
4: means of bonding
4a: binding wire
41: first connection part
42: second connection part
43: third connection part
44: fourth connection part
5,6: height adjustment means
51, 61: length adjustment line
62: control line drive means
Claims (11)
입사되는 광을 굴절시키는 광유입부;
상기 광유입부로부터 굴절되어 입사되는 광이 통과하는 광전달부;
상기 광전달부를 통과한 광을 식물 방향으로 반사시키는 광반사부; 및
상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부가 결속되는 결속수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
An optical duct device for light transmission and air flow, comprising:
a light inlet for refracting incident light;
a light transmission unit through which the incident light refracted from the light inlet unit passes;
a light reflecting unit for reflecting the light passing through the light transmitting unit toward the plant; and
The optical duct device for light transmission and air flow, comprising a; binding means to which the light inlet part, the light transmission part, and the light reflection part are bound.
상기 광유입부는 입사되는 광을 상기 광전달부 방향으로 굴절시키는 프리넬렌즈부가 구비된 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
According to claim 1,
The light inlet unit is an optical duct device for light transmission and air flow, characterized in that provided with a Fresnel lens unit for refracting the incident light in the direction of the light transmission unit.
상기 광유입부는 광이 입사되는 경사면이 마련된 원뿔 또는 다각뿔 형상으로 형성되고, 공기의 이동을 위한 통풍부가 형성된 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
3. The method of claim 2,
The light inlet portion is formed in the shape of a cone or polygonal pyramid provided with an inclined surface on which light is incident, and an optical duct device for light transmission and air flow, characterized in that a ventilation portion is formed for the movement of air.
상기 광전달부는,
신축 가능하고 내부에 중공부가 형성된 통체;
상기 통체의 내면에 형성되는 내부반사층; 및
상기 통체의 외면에 형성되는 외부반사층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
According to claim 1,
The light transmission unit,
A tubular body that is stretchable and has a hollow inside;
an internal reflection layer formed on the inner surface of the cylindrical body; and
An optical duct device for light transmission and air flow comprising a; an external reflection layer formed on the outer surface of the cylindrical body.
상기 광반사부는 상기 광전달부와 마주보게 배치되는 볼록렌즈 또는 반사경으로 구성된 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
According to claim 1,
The light reflecting unit is an optical duct device for light transmission and air flow, characterized in that it is composed of a convex lens or a reflecting mirror disposed to face the light transmitting unit.
상기 결속수단은 선형부재로 형성된 결속선재를 포함하고,
상기 결속선재에 상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부가 순차적으로 결속된 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The binding means includes a binding wire formed of a linear member,
The optical duct device for light transmission and air flow, characterized in that the light inlet part, the light transmission part, and the light reflection part are sequentially bound to the binding wire.
상기 결속선재의 상하방향 높낮이를 조절하는 높낮이조절수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
7. The method of claim 6,
An optical duct device for light transmission and air flow, comprising a; height adjusting means for adjusting the vertical height of the binding wire.
상기 결속선재는 횡방향으로 설치된 버팀줄에 일단이 결속되고 타단이 상기 광유입부에 결속되는 제1 연결부, 상기 제1 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광전달부의 상단에 결속되는 제2 연결부 및 상기 제2 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광전달부의 하단에 결속되는 제3 연결부, 상기 제3 연결부와 연이어 하방으로 배치되어 상기 광반사부에 결속되는 제4 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
8. The method of claim 7,
The binding wire is a first connecting portion having one end bound to a bracing installed in the transverse direction and the other end being bound to the light inlet portion, a second connecting portion disposed downwardly with the first connecting portion and bound to the upper end of the light transmitting portion, and Light characterized in that it comprises a third connection part arranged downwardly in succession with the second connection part to be bound to the lower end of the light transmission part, and a fourth connection part arranged downwardly in succession to the third connection part to be bound to the light reflection part. Optical duct device for transmission and air flow.
상기 높낮이조절수단은 상기 버팀줄에 일단이 결속되고, 타단이 상기 광유입부, 상기 광전달부 및 상기 광반사부 중에서 적어도 한 곳 이상에 결속되는 길이조절선을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
9. The method of claim 8,
The height adjusting means has one end bound to the bracing and the other end is light transmission, characterized in that it comprises a length adjustment line which is bound to at least one of the light inlet, the light transmitting unit, and the light reflecting unit. and an optical duct arrangement for air flow.
상기 높낮이조절수단은 상기 길이조절선을 감거나 풀어서 길이를 조절하는 조절선구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.
10. The method of claim 9,
The height adjusting means is an optical duct device for light transmission and air flow, characterized in that it comprises an adjustment wire driving means for adjusting the length by winding or unwinding the length adjustment wire.
상기 조절선구동수단은,
상기 길이조절선이 감김되는 휠이 내장된 휠부; 및
상기 휠를 회전시키는 휠구동모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 전달 및 공기 유동을 위한 광덕트 장치.11. The method of claim 10,
The control line driving means,
a wheel part having a built-in wheel on which the length adjustment line is wound; and
An optical duct device for light transmission and air flow comprising a; a wheel driving motor for rotating the wheel.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |