KR20220148041A - 식물재배기 - Google Patents
식물재배기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220148041A KR20220148041A KR1020210055291A KR20210055291A KR20220148041A KR 20220148041 A KR20220148041 A KR 20220148041A KR 1020210055291 A KR1020210055291 A KR 1020210055291A KR 20210055291 A KR20210055291 A KR 20210055291A KR 20220148041 A KR20220148041 A KR 20220148041A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- plant
- nutrient solution
- supply tank
- water
- water supply
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 56
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 67
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 38
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000131316 Panax pseudoginseng Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000002996 emotional effect Effects 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 239000007952 growth promoter Substances 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Substances OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000021404 traditional food Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
- A01C23/001—Sludge spreaders, e.g. liquid manure spreaders
- A01C23/003—Distributing devices, e.g. for rotating, throwing
- A01C23/005—Nozzles, valves, splash plates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
- A01C23/007—Metering or regulating systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
- A01G27/003—Controls for self-acting watering devices
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G27/00—Self-acting watering devices, e.g. for flower-pots
- A01G27/008—Component parts, e.g. dispensing fittings, level indicators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
- A01G9/022—Pots for vertical horticulture
- A01G9/023—Multi-tiered planters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/247—Watering arrangements
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/249—Lighting means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
- A01G9/26—Electric devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
- Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Hydroponics (AREA)
Abstract
개시되는 식물재배기는, 식물이 안착되는 복수의 재배트레이가 기 설정된 간격에 따라 수직으로 구획되는 복수의 재배공간을 구비하는 본체; 상기 복수의 재배공간에 각각 구비되어 상기 식물의 상부에 조사되는 조명; 상기 식물의 생장 촉진을 위한 양액을 공급하는 양액공급탱크; 상기 양액공급탱크와 연결되며, 상기 식물의 생장을 위한 물과 상기 양액을 혼합하여 공급하는 급수탱크; 상기 양액 및 물을 공급하는 급수라인; 상기 급수라인을 통해 공급되는 상기 양액 및 물을 미스트 형태로 상기 식물의 뿌리에 분사하는 분무노즐; 상기 재배공간의 바닥에 잔류하는 잔류 양액 및 잔류 물이 상기 급수탱크로 회수되는 환수라인; 및 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 조명, 양액공급탱크, 급수탱크 및 분무노즐을 제어하는 제어기;를 포함함으로써, 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 쉽게 제공할 수 있다.
Description
본 발명(Disclosure)은, 식물재배기에 관한 것으로, 구체적으로, 재배하고자 하는 식물의 뿌리 부분에 양액과 물을 미스트 형태로 분사하여 식물에 빠르게 흡수시킴으로써, 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 제공할 수 있는 식물재배기에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
수경재배는 각종 식물이 필요로 하는 영양분이 용수에 포함된 양액을 수경재배용 포트에 심어진 식물의 뿌리로 직접 공급하는 청정 재배방법으로서, 수경재배는 일반적으로 포트에 심어진 식물의 뿌리가 양액에 상시 담겨져 있는 상태에서 영양분을 공급받도록 하는 방식으로 제공될 수 있다.
이러한 수경재배는 뿌리의 상태와 성장모습을 직접 관찰할 수 있으며, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 식물을 생산하기 용이하고, 집안에서 손쉽게 식물을 재배할 수 있는 장점이 있다.
또한, 수경재배는 각종 성장촉진제 및 영양제를 희석시킨 배양액을 공급함으로써, 각종 병충해로부터 식물을 보호할 수 있고, 식물의 성장속도를 인위적으로 촉진시켜 인체에 유해한 농약을 사용하지 않고도 단기간 내에 많은 수확량을 얻을 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같은 수경재배는 물을 사용하기 때문에, 실내의 습도조절에도 활용할 수 있고, 식물로부터 산소가 공급되는 것뿐만 아니라 아이들의 정서발달에도 좋은 영향을 줄 수 있어 아파트의 베란다나 일반 가정의 실내에 설치하여 실내 조경용으로 사용하는 가정이 점차 증가하고 있다.
상술한 바와 같은 수경재배를 할 수 있는 식물재배기가 널리 이용되면서 관리 및 사용이 쉽고 편리하면서 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 제공할 수 있는 식물재배기에 대한 수요가 증가하고 있으며, 이에 따른 수경재배기 개발이 요구되고 있다.
본 발명(Disclosure)은, 재배하고자 하는 식물의 뿌리 부분에 양액과 물을 미스트 형태로 분사하여 식물에 빠르게 흡수시킴으로써, 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 쉽게 제공할 수 있는 식물재배기의 제공을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명(Disclosure)은, 식물의 재배환경을 IoT(internet of things)방식으로 스마트기기를 이용하여 제어함으로써, 관리 및 사용이 쉽고 편리한 재배환경을 제공할 수 있는 식물재배기의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기는, 식물이 안착되는 복수의 재배트레이가 기 설정된 간격에 따라 수직으로 구획되는 복수의 재배공간을 구비하는 본체; 상기 복수의 재배공간에 각각 구비되어 상기 식물의 상부에 조사되는 조명; 상기 식물의 생장 촉진을 위한 양액을 공급하는 양액공급탱크; 상기 양액공급탱크와 연결되며, 상기 식물의 생장을 위한 물과 상기 양액을 혼합하여 공급하는 급수탱크; 상기 양액 및 물을 공급하는 급수라인; 상기 급수라인을 통해 공급되는 상기 양액 및 물을 미스트 형태로 상기 식물의 뿌리에 분사하는 분무노즐; 상기 재배공간의 바닥에 잔류하는 잔류 양액 및 잔류 물이 상기 급수탱크로 회수되는 환수라인; 및 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 조명, 양액공급탱크, 급수탱크 및 분무노즐을 제어하는 제어기;를 포함한다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 제어기와 IoT(internet of things)방식으로 연결되어 상기 식물재배기를 제어하고, 식물재배기의 상태정보를 표시하는 통신단말기;를 더 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 복수의 재배트레이는, 상기 식물이 안착 고정되는 복수개의 고정포트가 각각 구비될 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 복수의 재배트레이는, 외부에서 내부로 슬라이딩 방식으로 각각 장착될 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 급수탱크는, 상기 급수라인과의 연통부분에 제 1 여과필터와 펌프가 구비될 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 급수탱크는, 상기 환수라인과의 연통부분에 제 2 여과필터가 구비될 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 분무노즐은, 상기 재배공간에 각각 적어도 하나의 분사라인에 복수개가 배치될 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물재배기에서, 상기 분무노즐은, 상기 분사라인에서 상방으로 기 설정된 각도에 따라 경사지게 서로 교차 배치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 재배하고자 하는 식물의 뿌리 부분에 양액과 물을 미스트 형태로 분사하여 식물에 빠르게 흡수시킴으로써, 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 쉽게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 식물의 재배환경을 IoT방식으로 스마트기기를 이용하여제어함으로써, 관리 및 사용이 쉽고 편리한 재배환경을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기를 예시한 도면이고,
도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기의 각 구성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기의 각 구성부를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 식물재배기를 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기를 예시한 도면이고, 도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기의 각 구성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 식물재배기는 본체(110), 조명(120), 양액공급탱크(130), 급수탱크(140), 급수라인(150), 분무노즐(160), 환수라인(170), 제어기(180), 통신단말기(190) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 식물재배기를 이용하여 재배되는 식물은 예를 들면, 샐러드, 쌈채소, 허브류, 새싹채소, 특수작물(고추냉이, 인삼 등) 등을 포함할 수 있다.
본체(110)는 식물이 안착되는 복수의 재배트레이(111)가 기 설정된 간격에 따라 수직으로 구획되는 복수의 재배공간(112)을 구비하는 것으로, 사각형 형상으로 제공되되, 전면에는 내외부의 개폐가 가능하도록 여닫이 방식의 유리문이 구비될 수 있고, 하부에는 본체(110)가 이동할 수 있도록 이동수단(예를 들면, 캐스터 등)이 복수개 구비될 수 있다.
이러한 본체(110)는 유리문의 개방을 통해 복수의 재배공간(112)의 각 하부에 복수의 재배트레이(111)가 각각 장착될 수 있는데, 이러한 재배공간(112)의 각 바닥부에는 급수라인(150)과 분무노즐(160)이 구비되어야 하기 때문에, 각 재배공간(112)의 바닥면에서 일정 거리만큼 수직 상방으로 이격된 부분에 재배트레이(111)가 각각 장착될 수 있다.
또한, 복수의 재배트레이(111)에는 식물이 안착 고정되는 복수개의 고정포트(113)가 각각 구비될 수 있는데, 하부가 폐쇄된 원통 형태로 제공되되, 재배트레이(111)에 일정 간격에 따라 형성된 복수의 포트삽입홀(114)에 고정포트(113)가 삽입될 경우 거치될 수 있도록 상부 외주면이 외부로 돌출된 형상을 가지면서 식물의 뿌리가 성장하여 돌출될 수 있도록 전체 외주면에는 내외부가 관통된 격자형홀(115)이 일정 간격에 따라 복수개 형성될 수 있다.
아울러, 복수의 재배트레이(111)는 외부에서 내부로 슬라이딩 방식(예를 들면, 서랍식 슬라이드 등)으로 각각 장착되는데, 본체(110)의 전면 유리문을 개방한 후, 재배공간(112)의 각 설치 위치 양측면에 설치된 [ ] 방식의 가이드레일(116)에 재배트레이(111) 양측면을 끼워 슬라이딩 방식으로 장착할 수 있으며, 동일한 방식으로 탈착시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본체(110)의 내부 표면에는 광촉매물질이 코팅되어 조명(120)의 광조사에 따라 광촉매반응을 발생시킴으로써, 본체(110)의 내부 공기를 정화시킬 수 있는데, 광촉매물질은 예를 들면, 이산화티타늄(TiO2) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 본체(110)의 내부 표면은 전후좌우 네측면을 포함할 수 있으며, 광촉매반응의 효율을 향상시키기 위해 재배트레이(111)의 상부면도 광촉매물질을 코팅할 수 있다.
이러한 이산화티타늄(TiO2)의 표면에 조명(120)의 자외선광이 발광될 경우 전자와 정공이 형성되고, 외부공기 중의 산소와 이산화티타늄 표면의 수분과 반응하여 강력한 산화작용을 발생시키는데, 정공은 강력한 산화작용을 하는 수산화물을 형성하여 강한 산화력을 갖게 되고, 전자는 광촉매에 흡착되어 있는 산소를 산소이온으로 생성하여 산화반응의 부산물(예를 들면, 과산화물 등)을 생성하거나 과산화수소를 통해 물의 반응을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같은 광촉매 반응을 통해 유기오염물질을 분해하는데, 살균, 탈취, 오존 분해, 난분해성 VOCs(volatile oragnic vompounds) 제거 등의 효과를 제공할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 광촉매물질은 예를 들면, 투명 아크릴, 투명 PC 등으로 제조된 투명플레이트 내부면에 코팅된 후, 광촉매물질이 코팅된 투명플레이트가 본체(110)의 내부면에 복수의 트레이(111)와 유사한 슬라이딩 방식으로 장착될 수도 있다.
조명(120)은 복수의 재배공간에 각각 구비되어 식물의 상부에 조사되는데, 예를 들면, LED 등을 포함하여 가시광선, 자외선 등을 발광하도록 파장이 조절될 수 있다.
이러한 조명(120)은 가시광선 발광 시 적색광의 경우 에머슨 상승효과를 통해 낮은 에너지로도 광합성 활성을 향상시킬 수 있는데, 이러한 특정파장대(즉, 적색, 청색 등)와 조도(즉, 밝기 또는 세기)의 광을 가변시켜 식물에 조사하고, 식물의 성장 촉진을 위해 빛의 파동(즉, 점멸)을 조절할 수 있다.
또한, 조명(120)은 자외선광을 조사하도록 선택적으로 조절됨으로써, 본체(110) 내부에 코팅된 광촉매물질과 광촉매반응을 발생시켜 내부 공기의 청정 기능을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 조명(120)은 좌우방향으로 긴 하나의 라인으로 하여 구비되는 것으로 하여 도시하였지만, 가시광선 라인과 자외선 라인을 각각 적어도 하나가 구비되도록 배치될 수 있음은 물론이다.
양액공급탱크(130)는 식물의 생장 촉진을 위한 양액을 공급하는 것으로, 본체(110)의 하부 공간에 구비될 수 있으며, 양액을 충진하여 양액을 급수탱크(140)로 공급할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 양액은 식물의 생장 촉진, 유효 미생물 증식효과 등을 제공하기 위해 수용성 규산염, 아미노산, 액상 유황 등을 포함할 수 있는데, 물 100 중량부에 대해 수용성 규산염 분말 30-60 중량부, 아미노산 원료물질 분말(예를 들면, 콩 분말 등) 10-20 중량부 및 전해질(예를 들면, 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH) 등) 5-10 중량부를 반응기에 투입하여 혼합하고, 반응기 내부의 혼합물을 가수분해한 후에 균질화하여 규산염혼합물을 제조한 후에, 제조된 규산염혼합물 100 중량부에 대해 액상유황 20-30 중량부와 물 100-150 중량부를 추가 혼합하여 1500-2000 rpm의 회전속도로 5-10 분동안 교반시키며, 이를 20-25 ℃의 온도범위에서 2-3 일동안 숙성시킨 후에 멤브레인 필터를 통해 여과함으로써, 액상의 양액을 제조할 수 있다.
여기에서, 수용성 규산염 분말은 고순도(95% 이상)로 규소가 함유된 석영을 파쇄기로 기 설정된 메쉬범위(예를 들면, 200-300 mesh 등)로 분쇄하고, 이 규산광물 분말 100 중량부와 유사한 크기의 입자로 분쇄된 탄산나트륨(Na2CO3) 30-40 중량부, 인산화합물(H8PO4) 10-20 중량부를 혼합한 후에, 1500-1800 ℃의 온도범위로 6-12 시간동안 가열하여 용해시키고, 공기 중에 용출 냉각하여 응고시킨 후 분쇄하여 수득될 수 있다.
또한, 액상유황은 황토지장수 100 중량부에 대해 법제유황 분말 1-2 중량부로 혼합하여 제조될 수 있으며, 이의 첨가를 통해 양액의 방제효과 및 유효 미생물 증식효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
급수탱크(140)는 양액공급탱크(130)와 연결되며, 식물의 생장을 위한 물과 양액을 혼합하여 공급하는 것으로, 급수라인(150)과의 연통부분에 제 1 여과필터(141)와 펌프(142)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 양액과 물의 혼합액에서 이물질을 제거하여 급수라인(150)의 펌핑 공급할 수 있다.
이러한 제 1 여과필터(141)와 펌프(142)는 금수탱크(140)와 급수라인(150)의 연결 부부에 일체로 형성될 수 있다.
여기에서, 급수탱크(140)에서 급수라인(150)으로 공급되는 혼합액은 양액과 물의 비율이 1 : 19(즉, 양액 5 중량% + 물 95 중량%)로 하여 공급될 수 있다.
또한, 급수탱크(140)에는 환수라인(170)과의 연통부분에 제 2 여과필터(143)가 구비될 수 있으며, 이에 따라 각 재배공간(112)에서 잔류하는 양액과 물이 환수라인(170)을 통해 환수되는 잔류 혼합액에서 이물질을 제거한 후, 다시 급수탱크(140)로 유입될 수 있으며, 이러한 잔류 혼합액은 다시 여과되어 급수라인(150)으로 펌핑 및 공급(즉, 순환 공급)될 수 있다.
급수라인(150)은 양액 및 물을 공급하는 것으로, 급수탱크(140)에 전단이 연통되고, 상부로 연장된 후, 타단은 각 재배공간(112) 별로 분기되어 각 재배공간(112)의 바닥면에 분사라인(151)이 좌우 길이방향으로 길게 구비될 수 있다.
이에 따라, 각 재배공간(112)으로 분기되는 급수라인(150)을 통해 이물질이 여과된 혼합액(즉, 양액 및 물 포함)을 각 재배공간(112)으로 이동시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 분사라인(151)은 재배공간(112) 별로 적어도 하나가 구비될 수 있으며, 이러한 분사라인(151)에 분사노즐(160)이 상방을 향해 복수개 배치될 수 있다.
분무노즐(160)은 급수라인(150)을 통해 공급되는 양액 및 물을 미스트 형태로 식물의 뿌리에 분사하는 것으로, 재배공간(112)에 각각 적어도 하나의 분사라인(151)에 복수개가 배치될 수 있으며, 분사라인(151)에서 상방으로 기 설정된 각도에 따라 경사지게 서로 교차 배치될 수 있다.
예를 들면, 좌우 길이방향으로 길게 형성된 분사라인(151)에 기 설정된 간격에 따라 분무노즐(160)이 복수개 배치될 수 있고, 제 1 분무노즐(161)은 수직면에서 일측방향으로 기 설정된 경사각(예를 들면, 20도, 30도 등)만큼 경사지게 상방을 향하도록 구비되고, 제 2 분무노즐(162)은 수직면에서 타측방향으로 기 설정된 경사각(예를 들면, 20도, 30도 등)만큼 경사지게 상방을 향하도록 구비되며, 제 1 분무노즐(161) 및 제 2 분무노즐(162)가 반복 배치될 수 있다.
이러한 분무노즐(160)을 통해 고정포트(113)의 하부로 돌출된 식물의 뿌리 부분에 미스트 형태의 혼합액을 효과적으로 분사할 수 있다.
상술한 바와 같은 분무노즐(160)은 양액 및 물의 혼합액을 미스트 형태로 분사하기 위해 분무튜브, 송풍수단, 무화기 등의 구성을 포함할 수 있는데, 혼합액을 방사상으로 분출하여 미세 입자로 분쇄하고, 분무튜브의 내부에 충돌시켜 안개 형태로 변환시킬 수 있으며, 이에 따라 미스트 형태로 혼합액을 식물의 뿌리 방향으로 분사할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 분무노즐(160)을 통해 양액과 물이 혼합된 혼합액을 80-113 psi(대략 8 kg/㎠)의 분사압력범위로 100-200 ㎖를 1-2 분동안 분사할 수 있다.
환수라인(170)은 재배공간(112)의 바닥에 잔류하는 잔류 양액 및 잔류 물이 급수탱크(140)로 회수되는 것으로, 전단이 재배공간(112)의 각 바닥면에 관통 연결될 수 있는데, 이 관통구(171)는 일측면(또는 타측면)에 적어도 하나가 구비될 수 있고, 관통구(171)가 형성된 부분이 재배공간(112)의 각 바닥면보다 낮은 위치에 구비되어 원활한 환수가 이루질 수 있도록 각 바닥면이 관통구(171) 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.
그 경사각은 분사라인(151)과 분무노즐(160)의 배치에 곤란함이 없도록 대략 3-5 도의 각도범위로 하여 재배공간(112)의 각 바닥면이 경사지게 형성될 수 있다.
제어기(180)는 본체(110)의 내부에 구비되어 조명(120), 양액공급탱크(130), 급수탱크(140) 및 분무노즐(160)을 제어하는 것으로, 별도의 터치스크린 패널(도시 생략됨)과 연결되어 조명, 온도, 습도, CO2, 양액 및 물의 공급량 등을 조절 및 관리할 수 있으며, 무선통신망(예를 들면, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth) 등)을 통해 별도의 식물재배 원격관리서버, 통신단말기(190) 등과 연결되어 식물재배어플리케이션을 이용한 제어신호를 수신하여 식물재배기의 각종 상태 및 동작을 제어할 수 있다.
여기에서, 터치스크린 패널은 예를 들어 본체(110)의 외부면에 구비되어 식물재배기의 전반적인 상태 정보(예를 들면, 온도, 습도, 조도 등)를 표시할 수 있으며, 식물의 재배를 위한 각종 제어 동작을 입력할 수 있다.
이러한 제어기(180)는 조명(120)의 가시광선 발광, 자외선광 발광, 조명시간 등을 제어할 수 있고, 양액공급탱크(130)의 양액 공급량을 제어할 수 있으며, 급수탱크(140)의 혼합액 공급량을 제어할 수 있고, 분사노즐(160)의 분사압력, 분사량, 분사시간 등을 제어할 수 있는데, 이를 위해 온도센서, 조도센서, 습도센서 등을 포함하여 본체(110) 내부에 구성할 수 있다.
아울러, 제어기(180)에서 제어하고 관리하는 각종 정보들은 무선통신망을 통해 통신단말기(190)로 전송될 수 있다.
예를 들면, 제어기(180)에서는 조건 제어 방식을 적용하는 경우 본체(110)의 내부 습도가 50-60 %의 습도범위로 유지될 수 있도록 50 % 미만이거나 60 %를 초과할 경우 13-17 분 간격으로 100-200 ㎖의 혼합액을 1-2 분동안 미스트 형태로 식물의 뿌리 방향을 향해 분사할 수 있으며, 조명(120)에 대한 제어에서 주기적인 제어 방식을 적용할 경우 하루 평균 6-8 시간동안(예를 들면, 50분 점등, 10분 꺼짐 등을 반복함) 조사할 수 있으며, 그 조사 시간은 다양하게 조절할 수 있다.
통단말기(190)는 제어기(180)와 IoT(internet of things)방식으로 연결되어 식물재배기를 제어하고, 식물재배기의 상태정보를 표시하는 것으로, 식물재배어플리케이션을 실행시켜 제어기(180)로부터 전송되는 식물재배기의 각종 정보와 제어 정보를 표시할 수 있고, 식물재배어플리케이션을 통해 온도 조절, 양액 공급 조절, 혼합액 공급 조절, 분무 조절, 습도 조절 등과 관련된 다양한 제어신호를 생성하여 무선통신망을 통해 제어기(180)로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같은 IoT 방식의 제어기(180)와 통신단말기(190)의 원격 제어를 통해 언제 어디서나 효과적으로 식물재배기의 동작 상태를 모니터링하고, 즉각적인 동작 제어를 수행함으로써, 편리한 재배 환경을 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 재배하고자 하는 식물의 뿌리 부분에 양액과 물을 미스트 형태로 분사하여 식물에 빠르게 흡수시킴으로써, 식물의 생장을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 친환경적인 먹거리를 쉽게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 식물의 재배환경을 IoT방식으로 스마트기기를 이용하여 제어함으로써, 관리 및 사용이 쉽고 편리한 재배환경을 제공할 수 있다.
Claims (8)
- 식물이 안착되는 복수의 재배트레이가 기 설정된 간격에 따라 수직으로 구획되는 복수의 재배공간을 구비하는 본체;
상기 복수의 재배공간에 각각 구비되어 상기 식물의 상부에 조사되는 조명;
상기 식물의 생장 촉진을 위한 양액을 공급하는 양액공급탱크;
상기 양액공급탱크와 연결되며, 상기 식물의 생장을 위한 물과 상기 양액을 혼합하여 공급하는 급수탱크;
상기 양액 및 물을 공급하는 급수라인;
상기 급수라인을 통해 공급되는 상기 양액 및 물을 미스트 형태로 상기 식물의 뿌리에 분사하는 분무노즐;
상기 재배공간의 바닥에 잔류하는 잔류 양액 및 잔류 물이 상기 급수탱크로 회수되는 환수라인; 및
상기 본체의 내부에 구비되어 상기 조명, 양액공급탱크, 급수탱크 및 분무노즐을 제어하는 제어기;를 포함하는 식물재배기. - 청구항 1에 있어서,
상기 식물재배기는,
상기 제어기와 IoT(internet of things)방식으로 연결되어 상기 식물재배기를 제어하고, 식물재배기의 상태정보를 표시하는 통신단말기;를 더 포함하는 식물재배기. - 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 재배트레이는, 상기 식물이 안착 고정되는 복수개의 고정포트가 각각 구비되는 식물재배기. - 청구항 3에 있어서,
상기 복수의 재배트레이는, 외부에서 내부로 슬라이딩 방식으로 각각 장착되는 식물재배기. - 청구항 4에 있어서,
상기 급수탱크는, 상기 급수라인과의 연통부분에 제 1 여과필터와 펌프가 구비되는 식물재배기. - 청구항 5에 있어서,
상기 급수탱크는, 상기 환수라인과의 연통부분에 제 2 여과필터가 구비되는 식물재배기. - 청구항 6에 있어서,
상기 분무노즐은, 상기 재배공간에 각각 적어도 하나의 분사라인에 복수개가 배치되는 식물재배기. - 청구항 7에 있어서,
상기 분무노즐은, 상기 분사라인에서 상방으로 기 설정된 각도에 따라 경사지게 서로 교차 배치되는 식물재배기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210055291A KR20220148041A (ko) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 식물재배기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210055291A KR20220148041A (ko) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 식물재배기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220148041A true KR20220148041A (ko) | 2022-11-04 |
Family
ID=84101452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210055291A KR20220148041A (ko) | 2021-04-28 | 2021-04-28 | 식물재배기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20220148041A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116267429A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-23 | 庆元县食用菌产业中心(庆元县食用菌科研中心) | 一种水培食用菌用智能型培植设备 |
| KR102613017B1 (ko) * | 2023-01-10 | 2023-12-11 | 김진대 | 스마트 수경식물 적층형 재배기 모듈 장치 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101873148B1 (ko) | 2017-02-08 | 2018-06-29 | 영남대학교 산학협력단 | 수경재배기 |
-
2021
- 2021-04-28 KR KR1020210055291A patent/KR20220148041A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101873148B1 (ko) | 2017-02-08 | 2018-06-29 | 영남대학교 산학협력단 | 수경재배기 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102613017B1 (ko) * | 2023-01-10 | 2023-12-11 | 김진대 | 스마트 수경식물 적층형 재배기 모듈 장치 |
| CN116267429A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-23 | 庆元县食用菌产业中心(庆元县食用菌科研中心) | 一种水培食用菌用智能型培植设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20220148041A (ko) | 식물재배기 | |
| CN104521372B (zh) | 一种种子育芽水培装置 | |
| CN106170201B (zh) | 高密度无土植物生长系统和方法 | |
| KR102471773B1 (ko) | 새싹 인삼 재배 시스템 | |
| CN103007311B (zh) | 一种基于微酸性电解水的植物水培循环消毒系统 | |
| CN2512239Y (zh) | 气雾栽培立体工业化生产装置 | |
| EP2761993A1 (en) | Method for cultivating plant | |
| WO2018084274A1 (ja) | ケイ酸塩を含有するウコギ科植物用肥料 | |
| CN206713904U (zh) | 一种臭氧防治温室病虫害装置 | |
| WO2012090897A1 (ja) | 色素蓄積促進システム、イオン発生装置および色素蓄積促進方法 | |
| KR101261301B1 (ko) | 작물 재배용 장식장 | |
| CN207767047U (zh) | 植物栽培雾耕系统及利用它的小型植物工厂 | |
| CN105815206A (zh) | 一种蔬菜生长系统 | |
| CN110771491A (zh) | 一种高效微雾植物培养装置 | |
| CN204653244U (zh) | 一种组培苗瓶外生根培养箱 | |
| CN216982984U (zh) | 一种植物根系光水肥一体化栽培系统 | |
| CN104844352A (zh) | 一种水培植物用杀菌增氧剂及其使用方法 | |
| CN203952037U (zh) | 立体三角架式马铃薯幼苗气雾培养装置 | |
| CN102613030B (zh) | 零残留蔬菜生产双层大棚 | |
| CN212629362U (zh) | 一种具有控温功能的植物种子种植用培养室 | |
| CN211241199U (zh) | 一种高效微雾植物培养装置 | |
| CN209861887U (zh) | 一种植物生长雾培箱 | |
| CN203167711U (zh) | 栽植设备 | |
| CN209643452U (zh) | 一种兰花种植大棚控制装置 | |
| KR102167921B1 (ko) | 수직재배식 실내 공기정화장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |