KR20220169996A - Apparatus for cultivating plants - Google Patents
Apparatus for cultivating plants Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220169996A KR20220169996A KR1020210080484A KR20210080484A KR20220169996A KR 20220169996 A KR20220169996 A KR 20220169996A KR 1020210080484 A KR1020210080484 A KR 1020210080484A KR 20210080484 A KR20210080484 A KR 20210080484A KR 20220169996 A KR20220169996 A KR 20220169996A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tank
- culture
- culture medium
- water
- nutrient solution
- Prior art date
Links
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 176
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 148
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 134
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 129
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 claims description 44
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 22
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 156
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 89
- 238000000034 method Methods 0.000 description 33
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 14
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 13
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 7
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 206010061245 Internal injury Diseases 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000013316 zoning Methods 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
- A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
- A01G31/02—Special apparatus therefor
- A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
-
- 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
- A01C23/002—Sludge spreaders, e.g. liquid manure spreaders provided with auxiliary arrangements, e.g. pumps, agitators, cutters
-
- 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
- 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
- A01C23/008—Tanks, chassis or related parts
-
- 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
- A01G9/24—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
- 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
- A01G9/246—Air-conditioning 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
- 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Cultivation Receptacles Or Flower-Pots, Or Pots For Seedlings (AREA)
Abstract
Description
본 발명은, 식물재배장치에 관한 것으로, 구체적으로는 식물의 성장을 제어할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 식물재배장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivating apparatus, and more specifically, to a plant cultivating apparatus capable of creating an environment capable of controlling the growth of plants.
식물재배장치는 내부에 식물을 수용할 수 있는 공간인 재배실을 갖되, 재배실 내 수용된 식물의 성장을 제어할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 장치로서, 식물의 성장에 영향을 미칠 수 있는 양분과 빛을 제공하기 위한 구성요소를 포함할 수 있다.The plant cultivation device has a cultivation room, which is a space capable of accommodating plants, and creates an environment capable of controlling the growth of plants accommodated in the cultivation room. Nutrients that can affect the growth of plants and a component for providing light.
종래 대한민국특허공개번호 제2020-0100497호 등에서 개시하고 있는 식물재배장치는 재배공간을 가진 캐비넷과, 재배공간에 마련된 다단의 트레이와, 트레이에 재배되는 식물로 빛을 조사하는 광원모듈과, 트레이에 양액을 공급하는 배양액모듈과, 재배실 내 공기조화를 위한 공기조화모듈 등을 포함하여, 재배실 내 식물의 성장을 제어하고 있다.A plant cultivation apparatus disclosed in Korean Patent Publication No. 2020-0100497 has a cabinet with a cultivation space, a multi-stage tray provided in the cultivation space, a light source module for irradiating light to plants grown on the tray, and a tray. It controls the growth of plants in the cultivation room, including a culture solution module for supplying nutrient solution and an air conditioning module for air conditioning in the cultivation room.
종래 식물재배장치는 복수의 재배공간을 마련하기 위해, 캐비넷에 의해 형성되는 내부 하나의 수용공간을 격벽으로 구분하여, 복수의 재배공간에 대하여 개별적으로 식물재배환경을 조성하고 있다.In order to provide a plurality of cultivation spaces, a conventional plant cultivation apparatus divides an inner accommodation space formed by a cabinet with partition walls to create individual plant cultivation environments for a plurality of cultivation spaces.
이러한 경우, 어느 한 재배공간에 조성된 식물재배환경은 인접한 다른 재배공간에 영향을 미치기 쉽고, 각 재배공간마다 독립적인 식물재배환경을 구현하기 어려운 문제가 있다.In this case, the plant cultivation environment created in one cultivation space is likely to affect other adjacent cultivation spaces, and it is difficult to implement an independent plant cultivation environment for each cultivation space.
본 발명은, 어느 한 내상의 재배공간에 형성된 식물재배환경이 인접한 다른 내상의 재배공간에 영향을 주지 않고, 각 재배공간마다 독립적인 식물재배환경을 구현할 수 있는 식물재배장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a plant cultivation apparatus capable of realizing an independent plant cultivation environment for each cultivation space without affecting the cultivation space of another adjacent inner bed with a plant growing environment formed in a cultivation space of one inner bed.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 외관을 형성하는 캐비넷, 상기 캐비넷 내에 복수 개가 마련되되, 내부에 재배공간을 형성하는 내상, 상기 재배공간에 마련되어, 내부에 물과 영양액이 혼합된 배양액을 수용하는 내부 수용 공간을 가진, 식물이 재배되는 트레이, 물, 영양액 또는 배양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 펌프, 상기 내상에 연결된 덕트를 따라 공기가 유동할 수 있도록 기류를 형성하기 위한 순환팬, 상기 덕트를 따라 유동하는 공기를 가열하기 위한 히터, 상기 덕트를 따라 유동하는 공기를 냉각시키기 위하여, 냉동사이클을 구성하는 공조장치, 및 상기 히터 또는 상기 공조장치를 이용하여 복수의 상기 재배공간마다 공조환경을 개별제어하거나, 상기 펌프를 이용하여 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어하는 제어모듈을 포함하는 식물재배장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a cabinet forming an exterior, a plurality of cabinets provided in the cabinet, and an inner box forming a cultivation space therein, provided in the cultivation space to accommodate a culture medium in which water and nutrient solution are mixed therein. A tray in which plants are grown, a pump for supplying water, a nutrient solution, or a culture solution to the tray, a circulation fan for forming an air flow so that air flows along a duct connected to the inner bed, and the duct A heater for heating the air flowing along the duct, an air conditioner constituting a refrigeration cycle to cool the air flowing along the duct, and an air conditioning environment for each of the plurality of cultivation spaces using the heater or the air conditioner. Provided is a plant cultivation apparatus including a control module for individually controlling or individually controlling the culture medium concentration for each of a plurality of trays using the pump.
일 실시예에 따라, 상기 펌프는, 배양액탱크 내 저장된 배양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 배양액펌프를 포함하고, 상기 식물재배장치는, 복수의 상기 트레이마다 상기 배양액펌프에 의해 급수되는 배양액을 단속하기 위한 복수의 급수밸브를 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 품종에 따라 상기 배양액펌프 및 상기 급수밸브를 이용하여, 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어할 수 있다.According to one embodiment, the pump includes a culture medium pump for supplying water to the culture medium stored in the culture medium tank to the tray, and the plant cultivation apparatus controls the culture medium supplied by the culture medium pump for each of a plurality of the trays. and a plurality of water supply valves for the control module, by using a sensor module for detecting the variety of plants in the cultivation space, to check the variety of plants in the cultivation space, and the culture liquid pump and the water supply according to the variety. Using a valve, the culture medium concentration can be individually controlled for each of the plurality of trays.
일 실시예에 따라, 상기 물을 저장하는 워터탱크, 상기 영양액을 저장하는 영양액탱크, 및 상기 영양액탱크 내 저장된 영양액을 가압하여 상기 배양액탱크에 공급하는 영양액펌프를 더 포함하되, 상기 워터탱크는, 상기 배양액탱크 위에 적층되어, 상기 워터탱크의 물은 자중에 의해 상기 배양액탱크에 공급될 수 있다.According to an embodiment, further comprising a water tank for storing the water, a nutrient solution tank for storing the nutrient solution, and a nutrient solution pump for pressurizing and supplying the nutrient solution stored in the nutrient solution tank to the culture solution tank, wherein the water tank, Stacked on the culture medium tank, the water in the water tank may be supplied to the culture medium tank by its own weight.
일 실시예에 따라, 상기 워터탱크와 상기 배양액탱크 사이에 마련되어, 개폐 구동에 따라 상기 배양액탱크에 상기 워터탱크의 물의 공급을 제어하는 제1 밸브를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a first valve may be provided between the water tank and the culture medium tank to control the supply of water from the water tank to the culture medium tank according to an opening/closing operation.
일 실시예에 따라, 상기 배양액탱크와 복수의 상기 트레이 사이에 연결되어 배양액의 농도를 측정하는 전기전도도센서를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, an electrical conductivity sensor connected between the culture medium tank and the plurality of trays to measure the concentration of the culture medium may be further included.
일 실시예에 따라, 상기 배양액탱크와 상기 배양액펌프, 그리고 복수의 상기 트레이 간에 배양액이 유동하는 복수의 배양액유로를 포함하되, 상기 전기전도도센서는, 상기 배양액유로 상의 상기 배양액탱크와 상기 배양액펌프 사이에 마련될 수 있다.According to one embodiment, a plurality of culture fluid flow passages through which the culture fluid flows between the culture fluid tank, the culture fluid pump, and the plurality of trays, wherein the electrical conductivity sensor is disposed between the culture fluid tank and the culture fluid pump on the culture fluid passage. can be provided in
일 실시예에 따라, 상기 전기전도도센서는, 상기 배양액유로 상에 피팅타입으로 연결될 수 있다.According to one embodiment, the electrical conductivity sensor may be connected to the culture fluid flow path in a fitting type.
일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 복수의 급수밸브를 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 트레이에 대응하는 어느 하나의 상기 배양액유로를 선택하고, 상기 제어대상인 상기 트레이 내 배양액농도가 식물의 품종에 따른 배양액목표농도값을 추종하도록, 상기 물이나 상기 영양액을 상기 배양액탱크에 투여할 수 있다.According to an embodiment, the control module selects one of the culture medium passages corresponding to any one of the trays to be controlled using the plurality of water supply valves, and the culture medium concentration in the tray to be controlled is The water or the nutrient solution may be administered to the culture medium tank so as to follow the target concentration value of the culture medium according to the variety of .
일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 배양액탱크 또는 상기 트레이 내 배양액의 농도가, 상기 배양액목표농도값에 추종하기 위해 상기 워터탱크 내 물이나 상기 영양액탱크 내 영양액을 상기 배양액탱크에 투입하되, 상기 배양액의 농도 측정 전에 상기 배양액순환펌프를 구동할 수 있다.According to an embodiment, the control module injects the water in the water tank or the nutrient solution in the nutrient tank into the culture tank so that the concentration of the culture solution in the culture tank or the tray follows the target concentration value of the culture solution. , The culture medium circulation pump may be driven before measuring the concentration of the culture medium.
일 실시예에 따라, 상기 펌프는, 워터탱크 내 저장된 물을 상기 트레이로 급수하기 위한 워터펌프와, 영양액탱크 내 저장된 영양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 영양액펌프를 포함하고, 상기 식물재배장치는, 복수의 상기 트레이마다 상기 워터펌프에 의해 급수되는 물을 단속하기 위한 복수의 워터밸브와, 복수의 상기 트레이마다 상기 영양액펌프에 의해 급수되는 영양액을 단속하기 위한 복수의 영양액밸브를 포함하되, 상기 제어모듈은, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 품종에 따라 상기 워터펌프, 상기 영양액펌프, 상기 워터밸브 및 상기 영양액밸브를 이용하여, 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어할 수 있다.According to an embodiment, the pump includes a water pump for supplying water stored in the water tank to the tray, and a nutrient solution pump for supplying water to the tray from the nutrient solution stored in the nutrient solution tank. A plurality of water valves for regulating water supplied by the water pump for each of the plurality of trays and a plurality of nutrient solution valves for regulating the nutrient solution supplied by the nutrient solution pump for each of the plurality of trays, the control The module checks the variety of plants in the cultivation space by using a sensor module that detects the variety of plants in the cultivation space, and uses the water pump, the nutrient solution pump, the water valve, and the nutrient solution valve according to the variety. Thus, the culture medium concentration can be individually controlled for each of the plurality of trays.
일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 트레이 내 배양액의 농도가, 식물의 품종에 따른 배양액목표농도값을 추종하도록, 상기 워터탱크 내 물이나 상기 영양액탱크 내 영양액을 상기 트레이에 투입할 수 있다.According to an embodiment, the control module may inject the water in the water tank or the nutrient solution in the nutrient solution tank into the tray so that the concentration of the culture solution in the tray follows a target concentration value of the culture solution according to the plant variety. there is.
일 실시예에 따라, 상기 트레이는, 상기 워터탱크 내 물이 공급되는 제1 유입구와, 상기 영양액탱크 내 영양액이 공급되는 제2 유입구를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the tray may include a first inlet through which water in the water tank is supplied, and a second inlet through which the nutrient solution in the nutrient solution tank is supplied.
일 실시예에 따라, 상기 덕트는, 상기 내상에 마련된 유입구와 배출구 각각에 연결된 제1 및 제2 덕트를 포함하되, 상기 제1 및 제2 덕트 중 적어도 하나는, 상기 둘 이상의 단위덕트체가 상기 커넥터댐퍼모듈을 매개로 직렬로 연결되어 이루어지되, 상기 덕트를 따라 유동하는 기류는, 상기 커넥터댐퍼모듈의 구동에 따라 단속될 수 있다.According to one embodiment, the duct includes first and second ducts connected to each of an inlet and an outlet provided in the inner case, and at least one of the first and second ducts is configured to form the two or more unit ducts into the connector. It is made by being connected in series through the damper module, and the airflow flowing along the duct can be interrupted according to the driving of the connector damper module.
일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 복수의 커넥터댐퍼모듈을 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 재배공간을 선택하되, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 상기 제어대상인 상기 재배공간의 온도가 식물의 품종에 따른 목표온도값을 추종하도록, 상기 공조장치나 상기 히터를 작동할 수 있다.According to an embodiment, the control module selects one of the cultivation spaces to be controlled using the plurality of connector damper modules, and uses a sensor module that detects the variety of plants in the cultivation space to The air conditioner or the heater may be operated so that the plant variety in the cultivation space is identified and the temperature of the cultivation space, which is the target of control, follows a target temperature value according to the plant variety.
일 실시예에 따라, 상기 덕트는, 상기 내상에 마련된 유입구와 배출구 각각에 연결된 제1 및 제2 덕트를 포함하되, 상기 제2 덕트는, 상기 내상으로 토출하는 측에 공기의 흐름을 개폐할 수 있는 토출댐퍼모듈을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the duct includes first and second ducts connected to an inlet and an outlet provided in the inner case, respectively, and the second duct can open and close the flow of air on the discharge side to the inner case. A discharge damper module may be included.
일 실시예에 따라, 상기 제어모듈은, 상기 복수의 토출댐퍼모듈을 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 재배공간을 선택하되, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 상기 제어대상인 상기 재배공간의 온도가 식물의 품종에 따른 목표온도값을 추종하도록, 상기 공조장치나 상기 히터를 작동할 수 있다.According to an embodiment, the control module selects one of the cultivation spaces to be controlled using the plurality of discharge damper modules, and uses a sensor module that detects the variety of plants in the cultivation space to The air conditioner or the heater may be operated so that the plant variety in the cultivation space is identified and the temperature of the cultivation space, which is the target of control, follows a target temperature value according to the plant variety.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐비넷 내에 재배공간을 형성하는 내상을 복수 개 마련하여, 어느 한 내상에 형성된 식물재배환경이 인접한 다른 내상에 영향을 주지 않고 각 재배공간마다 독립적인 식물재배환경을 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of inner beds forming a cultivation space are provided in the cabinet, so that a plant growing environment formed on one inner bed does not affect other adjacent inner beds, and each cultivation space can have an independent plant growing environment. can be implemented
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐의 외관을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 케이스가 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 식물재배장치의 배면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 식물재배장치의 정면을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내상 및 광원모듈을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내상을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액모듈의 계통을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터탱크, 영양액탱크 및 배양액탱크 간 연결도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액의 급수유로를 나타낸 도면이다.
도 11b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 배양액의 순환유로를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기전도도센서의 체결 상태의 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 덕트를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 덕트를 이루는 제1 및 제2 단위덕트체를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터댐퍼모듈을 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 커넥터댐퍼모듈의 분해도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터댐퍼모듈의 종단면도 일부를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 덕트의 토출측을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈의 분해도이다
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 재배공간별 배양액 농도를 제어하는 방법의 단계별 흐름도이다.
도 21a는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 배양액 농도를 제어하는 구체적인 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 21b는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 식물재배장치의 배양액 농도를 제어하는 구체적인 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 재배공간별 온도를 제어하는 방법에 대한 단계별 흐름도이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 재배공간별 온도를 제어하는 구체적인 방법에 대한 단계별 흐름도이다.1 is a conceptual diagram showing a plant cultivation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the appearance of a capsule according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing the appearance of a plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing a state in which the case of the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is opened.
Figure 5 is a view showing the rear surface of the plant cultivation device of Figure 4.
Figure 6 is a view showing the front of the plant cultivation apparatus of Figure 4.
7 is a view showing an internal wound and a light source module according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an internal injury according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram showing the system of a culture solution module according to an embodiment of the present invention.
10 is a connection diagram between a water tank, a nutrient solution tank, and a culture solution tank according to an embodiment of the present invention.
Figure 11a is a view showing the water supply flow path of the culture medium according to an embodiment of the present invention.
Figure 11b is a view showing the circulation flow path of the culture medium according to another embodiment of the present invention.
12 is an exemplary view of a fastening state of an electrical conductivity sensor according to an embodiment of the present invention.
13 is a view showing first and second ducts according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing first and second unit duct bodies constituting first and second ducts according to an embodiment of the present invention.
15 is a view showing a connector damper module according to an embodiment of the present invention.
16 is an exploded view of the connector damper module of FIG. 15;
17 is a view showing a portion of a longitudinal cross-sectional view of a connector damper module according to an embodiment of the present invention.
18 is a view showing the discharge side of the second duct according to an embodiment of the present invention.
19 is an exploded view of a light source module according to an embodiment of the present invention.
20 is a step-by-step flow chart of a method for controlling the concentration of a culture medium for each cultivation space according to an embodiment of the present invention.
Figure 21a is a step-by-step flow chart of a specific method for controlling the concentration of the culture medium of the plant cultivation device according to an embodiment of the present invention.
Figure 21b is a step-by-step flow chart of a specific method for controlling the concentration of the culture medium of the plant cultivation device according to another embodiment of the present invention.
22 is a step-by-step flow chart of a method for controlling temperature for each cultivation space of a plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
23 is a step-by-step flowchart of a specific method for controlling the temperature of each cultivation space of the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 "유닛" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "unit" and "unit" for the constituent elements used in the following description are given or used interchangeably in consideration of ease of writing the specification, and do not themselves have a meaning or role distinct from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are only for easy understanding of the embodiments disclosed in this specification, the technical idea disclosed in this specification is not limited by the accompanying drawings, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention , it should be understood to include equivalents or substitutes.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no other element exists in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함한다" 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.In this specification, terms such as "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
식물재배시스템plant cultivation system
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배시스템을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a plant cultivation system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배시스템(1000)은 식물재배장치(100), 캡슐(200), 사용자단말기(300) 및 서버(400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배시스템(1000)에서는 사물인터넷기술(Internet of Things, IoT)이 적용되어, 식물재배장치(100)는 캡슐(200)을 센싱하여 획득한 제어데이터를 근거로 식물의 재배환경을 자동으로 제어할 수 있다.In the
또한, 사용자는 사용자단말기(300)를 통해, 식물의 재배과정을 실시간으로 모니터링할 수 있으며, 이와 동시에 재배기록이 데이터베이스화되어 사용자단말기(300)에 저장될 수 있다. 사용자는 사용자단말기(300)를 통해 식물재배장치(100)를 원격으로 제어하여, 식물의 재배 환경을 커스터마이징(customizing)할 수도 있다.In addition, the user can monitor the plant cultivation process in real time through the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐의 외관을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 케이스가 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.Figure 2 is a view showing the appearance of the capsule according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a state in which the case of the plant cultivation device according to an embodiment of the present invention is opened.
도 2에 도시한 바와 같이, 캡슐(200)은 씨드(seed)(150)가 패키징(packaging)된 용기일 수 있다. 여기서, 씨드(250)는 씨, 씨앗, 종자 등을 가리킬 뿐만 아니라, 씨드가 발아한 모종(nursery plants)을 포함하는 개념일 수 있다. 씨드의 품종에 따라 캡슐(200)의 모양이나 색상 등과 같은 외관은 다를 수 있다. 사용자는 시장(market place)에서 자신의 기호에 맞게 캡슐(200)의 품종을 취사선택하여 구매할 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
도 4에 도시한 바와 같이, 캡슐(200)은 식물재배장치(100)의 트레이(120)에 안착될 수 있고, 트레이(120)에 안착된 캡슐(200)의 씨드는 식물재배장치(100)의 재배공간(S)에서 배양되어 성장할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
캡슐(200)의 품종은 식물재배장치(100)의 센서모듈(170)에 의해 감지될 수 있다(도 7 등 참조). 센서모듈(170)이 캡슐(200)에 대한 안착 여부, 품종, 제어데이터 등과 같은 각종 정보를 획득하기 위해 다양한 방법에 의할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 캡슐(200)은 QR코드(Quick response code)와 같은 스마트코드(Smart code)가 마련되고, 카메라모듈을 포함한 센서모듈(170)은 캡슐(200)의 QR코드를 촬영하고, 촬영한 이미지를 분석 및 처리함으로써, 트레이(120)의 복수의 스팟에 임의로 배치된 캡슐(200)을 식별하여 캡슐(200)의 개수, 식별된 각 캡슐(200)의 품종, 각 캡슐(200)의 배치위치, 배치시기 등에 대한 각종 정보를 획득할 수 있다.The variety of the
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 센서모듈(170)은 RFID(Radio frequency identification) 등과 같은 NFC(Near field communication, 근거리 무선 통신) 방식이나 원거리 무선 통신 방식 등을 이용하여 캡슐(200)로부터 각종 정보를 획득할 수 있다. 이 이외에, 광학식 인식 방식 또는 전자기적 인식 방식이나 특징점을 이용한 정보 획득 방식 등 다양한 방식을 이용할 수 있음은 물론이다.According to another embodiment of the present invention, the
전술한 바와 같이, 캡슐(200)에 대한 품종은 센서모듈(170)에 의해 식별될 수 있고, 이에 따라 제어모듈은 센서모듈(170)에 의해 식별된 캡슐(200)의 종류와 배치 등에 따라 식물재배장치(100)를 제어하기 위한 제어데이터를 생성할 수 있다.As described above, the variety of the
한편, 캡슐(200)은 캡슐프레임(210), 캡슐커버(220) 및 씨드(250)를 포함할 수 있다(도 2 참조).Meanwhile, the
캡슐프레임(210)은 캡슐(200)의 골격을 이루어 내부에 씨드수용부(240)를 수용하기 위한 부재일 수 있다. 이때, 캡슐프레임(210)의 재질은 합성수지 등일 수 있으며, 플라스틱 사출성형 등으로 제작될 수 있다.The
캡슐프레임(210)의 상면과 하면은 개방될 수 있고, 측면에도 적어도 일부분에 개방된 부분이 형성될 수 있다. 캡슐프레임(210)의 상면의 개방 부분을 통해 성숙한 식물이 외부로 노출될 수 있으며, 캡슐프레임(210)의 하면의 개방 부분과 측면의 복수의 개방 부분을 통해 씨드수용부(240)에 식물의 생장에 필요한 공기와 배양액 등이 공급될 수 있다.The upper and lower surfaces of the
캡슐프레임(210)의 상면에는 개방된 부분을 덮어 캡슐프레임(210) 내부의 씨드(250)를 보존하기 위한 캡슐커버(220)가 마련될 수 있다. 이에 따라 캡슐커버(220)의 개봉시 캡슐프레임(210)의 상면 개방부분은 외부로 노출됨으로써 씨드(250)의 생장을 위한 공간이 확보될 수 있다. 또한, 캡슐커버(220)에 마련된 인식부(230)는 캡슐(200)에 대한 각종 정보를 제공할 수 있다.A
캡슐커버(220)는 캡 형태로 적어도 일부가 개폐 가능하게 마련될 수 있으며, 이를 위해 상기 캡슐커버(220)는 잔존부(221)와 제거부(222)를 포함할 수 있다. 여기서 잔존부(221)는 캡슐커버(220)가 개봉될 때 잔존하는 부분일 수 있고, 제거부(222)는 캡슐커버(220)가 개봉될 때 제거되는 부분일 수 있다.At least a portion of the
제거부(222)는 대략 캡슐프레임(210)의 상면의 개방 부분을 덮도록 형성될 수 있으며, 캡슐커버(220)의 개봉을 위해 제거부(222)와 잔존부(221)의 사이에는 개봉을 용이하게 하기 위해 절취선 중 일부가 분리 또는 절취된 이지컷(Easy-cut)이 형성될 수 있다.The
인식부(230)는 식물재배장치(100)의 센서모듈(170)에 의해 인식되는 부분으로서, 인식부(230)는 인식 방식에 따라 다양한 형태를 가질 수 있고, 일 예로 QR코드(Quick response code), RFID 칩, 자성체 및 특징점 등일 수 있다.The
인식부(230)가 QR코드(Quick response code)와 같은 스마트 코드 형태로 마련된 경우, 캡슐커버(220)의 잔존부(221)에 배치 및/또는 일체로 형성될 수 있으나 인식부(230)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.When the
씨드수용부(240)는 자연 상태에서의 토양과 같이, 씨드(250)를 수용하는 부분으로서, 씨드수용부(240)는 공기가 통과할 수 있는 통기성과, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 성질을 갖는 것이 바람직하며, 일 예로, 씨드수용부(240)의 재질은 다공성의 스펀지 재질일 수 있으나, 이에 한하는 것은 아니다.The seed
또한, 하나의 캡슐(200)에 단일 품종의 씨드(250)가 존재하는 것이 바람직하나, 이에 한하지 않고, 하나의 캡슐(200)에 다품종의 복수의 씨드(250)가 존재할 수도 있다.In addition, it is preferable that one
식물재배장치Plant cultivation device
한편, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 케이스가 개방된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 식물재배장치의 배면을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4의 식물재배장치의 정면을 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 3 is a perspective view showing the appearance of the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a state in which the case of the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention is opened, Figure 5 is a view showing the back of the plant cultivation device of FIG. 4, and FIG. 6 is a view showing the front of the plant cultivation device of FIG.
도 3 내지 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 캐비넷(110), 트레이(120), 광원모듈(160), 공조장치(151~153) 및 제어모듈(미도시)을 포함할 수 있다.3 to 6, the
캐비넷(110)은 식물재배장치(100)의 외관을 형성하되, 캐비넷(110)은 내부에 재배공간(S)을 형성하는 적어도 하나의 내상(130)과, 그 하부에 위치하는 기계실(M)을 포함할 수 있다.The
캐비넷(110)은 전방에 개폐가능한 도어(111)가 마련될 수 있다.The
도어(111)의 개방시 재배공간(S)은 외부로 노출될 수 있으며, 사용자는 필요에 따라, 도어(111)를 개방하여 트레이(120)에 캡슐(200)을 안착시키거나, 트레이(120)에 성숙된 식물을 수확할 수 있다.When the
반대로, 도어(111)의 폐쇄시 재배공간(S)은 외부와 차단될 수 있으며, 사용자는 필요에 따라, 도어(111)를 폐쇄하여 재배공간(S)을 외부로부터 격리시킴으로써 외부와 독립된 재배 환경을 마련할 수 있다.Conversely, when the
도어(111)에는 적어도 하나의 윈도우(1111)가 마련될 수 있으며, 사용자는 윈도우(1111)를 통해 캐비넷(110) 내부의 재배공간(S)을 육안으로 확인할 수 있다. 따라서 윈도우(1111)는 재배공간(S)를 향하여 위치할 수 있다.At least one
재배공간(S) 내 조도는 광원모듈(160)에 의해 식물의 재배 환경에 맞추어 밝게 설정될 수 있고, 이에 따른 사용자의 눈부심이나 안구의 손상을 방지하기 위해, 윈도우(1111)에는 재배공간(S) 내 빛을 차단하거나 흡수하기 위한 수단이 마련될 수 있다. 일 예로 윈도우(1111) 중 적어도 일부에는 광흡수 및/또는 광반사를 위한 물질이 코팅될 수 있다.The illumination in the cultivation space (S) can be brightly set according to the plant cultivation environment by the
또한, 도어(111)에는 사용자입력을 받거나 각종 정보를 화면으로 출력하기 위한 전자패널(112)이 마련될 수 있고, 사용자는 전자패널(112)을 통해 식물재배환경 등과 관련된 정보를 육안으로 확인하거나, 사용자는 전자패널(112)을 통한 터치입력이나 누름입력 등으로 식물재배환경을 제어할 수 있다.In addition, the
또한, 도어(111)에는 재배공간(S)과 외기를 교환하기 위한 제1 채널(C1) 및/또는 제2 채널(C2)이 형성될 수 있다. 제1 채널(C1)을 통해 외기는 재배공간(S)으로 유입될 수 있고, 반대로 제2 채널(C2)을 통해 재배공간(S)의 공기는 외부로 배출될 수 있다.In addition, a first channel C1 and/or a second channel C2 for exchanging outside air with the cultivation space S may be formed in the
또한, 도어(111)의 내측면에는 가위나 트레이 따위와 같은 수확 도구를 거치할 수 있는 공간을 가져, 사용자는 거치된 도구를 이용하여 편리하게 성숙된 식물을 수확하고 수확된 식물을 운반할 수 있다.In addition, the inner surface of the
한편, 도 4에서 나타내는 바와 같이, 캐비넷(110) 내에는 재배공간(S)을 형성하는 내상(130)이 복수 개 마련될 수 있으며, 내상(130)에 의해 재배공간(S)은 독립적으로 구분될 수 있다(도면부호 Sa ~ Sc). 즉, 내상(130)과 재배공간(S)은 일대일로 대응되어, 1개의 내상(130)에는 1개의 재배공간(S)이 마련될 수 있으며, 본 명세서에서 사용하는 용어 중 재배공간(S)은 내상(130)을 가리킬 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4 , a plurality of
이때, 캐비넷(110) 내 복수의 내상(130)은 상하로 적층되어 마련될 수 있으나, 이에 한하는 것은 아니며, 다양한 형태로 배치 마련될 수 있음은 물론이다.At this time, the plurality of
복수의 재배공간(Sa ~ Sc)은 각 재배공간(Sa ~ Sc)마다 트레이(120a ~ 120c), 광원모듈(160a ~ 160c) 및 센서모듈(170a ~ 170c) 중 적어도 하나가 마련될 수 있다. 재배공간(Sa ~ Sc)의 하부에는 트레이(120)가 마련될 수 있고, 재배공간(Sa ~ Sc)의 천정에는 광원모듈(160) 및 센서모듈(170)이 배치될 수 있다.At least one of
캐비넷(110)은 캐비넷(110)의 골격을 형성하는 캐비넷프레임(101, 102)을 포함할 수 있다. 캐비넷프레임(101, 102)은 수직방향으로 마련된 복수의 수직프레임(101)과 수평방향으로 마련된 복수의 수평프레임(102)의 조합으로 이루어질 수 있다(도 7 등 참조).The
즉, 복수의 수직프레임(101)과 복수의 수평프레임(102)은 격자로 연결되어 대략 수직방향으로 길이가 긴 직육면체 형태를 가질 수 있으며, 이때 도어(111)가 마련되는 전방에 마련되는 복수의 수평프레임(102) 중 적어도 일부는 생략되어 개방될 수 있다.That is, the plurality of
캐비넷프레임(101, 102)에는 적어도 하나의 내상(130)이 결합될 수 있으며, 이에 따라 내상(130)은 캐비넷(110) 내에 고정 지지될 수 있다. 구체적으로, 캐비넷(110)의 좌우측에 마련되는 수평프레임(102) 중 적어도 일부에는 복수의 내상(130)이 서로 높이를 달리하여 결합됨으로써, 복수의 내상(130)은 캐비넷프레임(101, 102)에 고정 지지될 수 있다.At least one
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내상을 나타낸 도면이다.8 is a view showing an internal injury according to an embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 전술한 바와 같이, 내상(130)의 천정에는 광원모듈(160)과 센서모듈(170)이 마련될 수 있고, 내상(130)의 하부에는 트레이(120)가 마련될 수 있으며, 이때 트레이(120)는 전후방으로 슬라이드 이동할 수 있도록 내상(130)의 좌우측 내벽에는 한 쌍의 레일이 마련될 수 있다.As shown in FIG. 8 , as described above, the
트레이(120)는 내상(130)에 마련된 한 쌍의 레일을 따라 전후방으로 이동하여, 내상(130) 내부로 인입되거나 내상(130)으로부터 외부로 인출될 수 있다.The
트레이(120)는 내상(130)의 내부로 인입하여 장착되면, 배양액탱크(191)에 연결된 배양액유로(fa~fc)와 연결될 수 있다.When the
구체적으로, 트레이(120)에는 내부 수용 공간에 배양액이 공급되는 유입구가 마련될 수 있고, 배양액탱크에 저장된 배양액은 트레이(120)의 유입구를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 유입될 수 있다. 즉, 배양액탱크(191)에 저장된 배양액은 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로 펌프나 액추에이터 따위에 의한 동력을 제공받아 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 제공될 수 있다.Specifically, the
또 다른 실시예에 따라, 트레이(120)에는 내부 수용 공간에 배양액이 공급되는 유입구 이외에 내부 수용 공간에 저장된 배양액을 배출되는 유출구가 마련될 수도 있다. 이에 따라, 트레이(120)에 마련된 유입구 및 유출구를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간의 배양액은 배양액탱크와 순환할 수 있다. 즉, 배양액탱크(191)에 저장된 배양액은 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로 펌프나 액추에이터 따위에 의한 동력을 제공받아 트레이(120)의 내부 수용 공간을 경유하여 순환)할 수 있다.According to another embodiment, the
결국, 트레이(120)의 상측면은 재배공간(S)과 접하여 복수의 캡슐(200)이 안착될 수 있는 복수의 스팟이 마련될 수 있고, 스팟에 안착된 캡슐(200) 내 식물은 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액에 의해 성장할 수 있다.As a result, the upper surface of the
본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은 배양액의 공급량 또는 순환량을 제어하되, 이때 트레이(120)의 복수의 스팟에 마련된 캡슐(200)을 센싱하여 제어데이터를 획득할 수 있고, 캡슐(200)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라, 배양액의 공급량 또는 순환량 등을 제어할 수 있다.The control module according to an embodiment of the present invention controls the amount of supply or circulation of the culture medium, but at this time, it is possible to obtain control data by sensing the
이에 따라, 사용자는 성숙된 식물을 캡슐(200) 단위로 하나씩 채취할 수도 있고, 트레이(120)를 내상(130)로부터 분리함으로써 성숙된 식물을 모판 단위로 한 번에 획득할 수도 있다. 이때, 사용자가 식물을 모판 단위로 수확하는 경우, 트레이(120)를 식탁으로 바로 옮겨 식사를 할 수 있도록 트레이(120)는 식탁 위에 안정적(수평 유지)으로 안착할 수 있도록, 저면에 돌출 형성된 다리를 포함할 수 있다.Accordingly, the user may collect mature plants one by one in units of
한편, 도 6 등에 도시한 바와 같이, 내상(130)의 일측면(일 예로 후방면)에는, 재배공간(S) 내 공기를 제1 덕트(142)로 배출하기 위한 배출구(O)와, 제2 덕트(143)를 따라 유동하는 공기가 재배공간(S)으로 유입되는 유입구(I)가 마련될 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 6 and the like, on one side (for example, the rear surface) of the
이에 따라, 재배공간(S) 내 공기는 배출구(O)를 통해 배출되고, 기계실(M) 내 공조장치(151~153)에 의해 냉각 또는 가열된 다음 유입구(I)를 통해 유입되어, 재배공간(S) 내 공기는 조화(conditioning)될 수 있다.Accordingly, the air in the cultivation space (S) is discharged through the outlet (O), cooled or heated by the air conditioners (151 to 153) in the machine room (M) and then introduced through the inlet (I), (S) My air can be conditioned.
내상(130)에 형성된 유입구(I)와 배출구(O)의 위치는 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 온도 또는 습도 등이 조화(또는 조절)된 공기가 광원모듈(160)에 의해 직접 영향받지 않고 재배공간(S) 내 제공될 수 있도록 유입구(I)는 내상(130)의 후방면 하측에 위치하고, 이에 상응하여 배출구(O)는 내상(130)의 후방면 상측에 위치할 수 있다.The positions of the inlet (I) and the outlet (O) formed in the
기계실(M)은 재배공간(S) 내 공기를 조화시키기 위한 공조장치(151~153)와, 내상(130)에 연결된 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 따라 공기가 유동할 수 있도록 기류를 형성하기 위한 순환팬(141) 등이 마련될 수 있다.The machine room (M) is configured to allow air to flow along the first and second ducts (142, 143) connected to the air conditioners (151 to 153) and the inner box (130) for conditioning the air in the cultivation space (S). A
기계실(M)은 고장 발생 등에 사용자가 아닌 작업자만 접근할 수 있도록, 캐비넷(110) 하부의 후방에 마련되되, 캐비넷(110)의 배면 중 일부 영역은 개폐 가능하도록 구현되는 것이 바람직하다.It is preferable that the machine room M is provided at the rear of the lower part of the
한편, 도 4 및 6에 도시한 바와 같이, 기계실(M)의 일측(일 예로, 전방)에는 물을 저장하는 워터탱크(194)와, 영양액을 저장하는 영양액탱크(192)와, 물과 영양액이 혼합된 배양액을 저장하는 배양액탱크(191)와, 냉동사이클의 구동에 의해 또는 재배공간(S) 내 다습한 분위기 등에 의해 기계실(M)이나 재배공간(S)으로부터 발생하는 각종 응축수를 저장하는 응축수탱크(195)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 4 and 6, one side (for example, the front) of the machine room M is a
워터탱크(194)나 영양액탱크(192) 등을 전방에 배치함으로써, 사용자가 필요에 따라 물을 채우기 쉽고, 영양액을 리필(refill)하기 용이하며, 전방에 배치되어 액상의 원수나 영양액 등에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터 등을 손쉽게 교체할 수 있다.By arranging the
영양액탱크(192)는 내부에 서로 다른 종류의 양액을 저장하기 위해 둘 이상으로 구획될 수 있으며, 사용자가 이를 육안으로 식별하여 구분할 수 있도록 영양액탱크(192)의 내부에는 구별할 수 있는 색상이나 문자 따위가 표시될 수 있다.The
워터탱크(194)나 영양액탱크(192)는 사용자가 외부로 인출하기 용이하도록 각 탱크의 전면판에는 사용자가 파지할 수 있는 홈타입이나 돌출타입으로 마련된 손잡이를 포함할 수 있다.The
배양액탱크(191)는 워터탱크(194)나 영양액탱크(192)와 같이 기계실(M)의 전방에 위치할 수 있으나, 이에 한하지 않고, 일 실시예에 따라 배양액탱크 내 혼합된 배양액에 대하여 사용자가 임의로 영양액이나 물을 투입하여 농도 조절을 하지 못하도록 외부에 노출되지 않고 기계실(M)의 내부에 위치할 수도 있다.The
배양액탱크(191)에서 트레이(120)로 제공되는 배양액은, 워터탱크(194) 내 물과 영양액탱크(192) 내 영양액이 혼합된 액상일 수 있으며, 물과 영양액의 혼합 비율에 의해 농도가 결정될 수 있다.The culture solution provided from the
구체적으로, 워터탱크(194)와 영양액탱크(192) 각각에 저장된 물과 영양액은 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로, 펌프나 액추에이터 따위에 의해 동력을 제공받아 소정 비율로 혼합되어 배양액탱크(191)에 저장될 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 배양액탱크(191)에 저장된 배양액은 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로 펌프나 액추에이터 따위에 의해 동력을 제공받아 트레이(120)에 제공될 수 있다.Specifically, the water and nutrient solution stored in each of the
또 다른 실시예에 따라, 전술한 바와 같이, 트레이(120)에는 유입구와 유출구가 마련될 수 있으며, 이에 따라, 트레이(120)에 마련된 유입구 및 유출구를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간의 배양액은 배양액탱크와 순환할 수 있다. 즉, 배양액탱크(191)에 저장된 배양액은 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로 펌프나 액추에이터 따위에 의한 동력을 제공받아 트레이(120)의 내부 수용 공간에 제공될 수도 있고, 배양액탱크(191)에 저장된 배양액은 트레이(120)의 내부 수용 공간을 경유하여 순환할 수도 있다.According to another embodiment, as described above, the
또 다른 실시예에 따라, 트레이(120)에는 워터탱크(194)로부터 급수되는 물이 유입되는 제1 유입구(121a~121c)와, 영양액탱크(192)로부터 급수되는 영양액이 유입되는 제2 유입구(122a~122c)가 구분되어 마련되어, 밸브 따위에 의해 제어된 유량으로, 펌프나 액추에이터 따위에 의해 동력을 제공받아 워터탱크(194)에 저장된 물이 제1 유입구(121a~121c)를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 유입되거나, 또는 영양액탱크(192)에 저장된 영양액이 제2 유입구(122a~122c)를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 유입될 수 있다.According to another embodiment, the
본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은 물과 영양액의 혼합비율에 따른 배양액의 농도를 제어할 수 있으며, 트레이(120)의 복수의 스팟에 마련된 캡슐(200)을 센싱하여 제어데이터를 획득할 수 있고, 캡슐(200)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라, 배양액의 순환량과 농도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.The control module according to an embodiment of the present invention can control the concentration of the culture solution according to the mixing ratio of water and nutrient solution, and obtain control data by sensing the
여기서, 도면에 도시하지 않았으나, 전술한 영양액탱크(192), 워터탱크(194), 응축수탱크(195) 및 배양액탱크(191)는, 각 탱크에 저장된 유체의 수위를 센싱하거나 각 탱크에서 유출입되는 유량을 센싱하기 위한 적어도 하나의 센서, 그리고 각 탱크에 연결된 유출입 유로를 개폐하거나 유량을 조절하기 위한 적어도 하나의 밸브를 포함할 수 있다.Here, although not shown in the drawing, the aforementioned
배양액 계통broth system
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액모듈의 계통을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터탱크, 영양액탱크 및 배양액탱크 간 연결도이다.10 is a diagram showing a system of a culture solution module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a connection diagram between a water tank, a nutrient solution tank, and a culture solution tank according to an embodiment of the present invention.
도 9 및 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 배양액탱크(191)에 워터탱크(194) 및 적어도 하나의 영양액탱크(192)가 연결되고, 제어모듈은 배양액탱크(191)에 투입되는 워터탱크(194) 내 물(또는 원수)의 양과 영양액탱크(192) 내 영양액의 양을 조절함으로써, 물과 영양액이 혼합된 배양액의 농도를 제어할 수 있다.9 and 10, according to an embodiment of the present invention, a
즉, 제어모듈은 워터탱크(194)와 배양액탱크(191) 사이에 마련된 제1 밸브(V1)와, 그리고 영양액탱크(192)와 배양액탱크(191) 사이에 마련된 제2 밸브(V2)의 개폐 동작을 제어하여, 배양액탱크(191)에 공급되는 물 또는 영양액의 양을 조절함으로써, 배양액탱크(191) 내 배양액의 농도를 조절할 수 있다.That is, the control module opens and closes the first valve V1 provided between the
이때, 영양액탱크(192)와 배양액탱크(191) 사이의 유로 상에는 영양액탱크(192) 내 영양액을 배양액탱크(191)로 급수시키기 위해, 영양액을 가압하기 위한 영양액펌프(P1)가 마련될 수 있다.At this time, a nutrient solution pump (P1) for pressurizing the nutrient solution may be provided on the flow path between the
만약, 영양액탱크(192)가 서로 다른 종류의 영양액을 저장하기 위해 둘 이상인 경우, 일 예로서 영양액탱크(192)가 제1 및 제2 영양액탱크(263a, 263b)를 포함하는 경우, 제1 및 제2 영양액탱크(263a, 263b)와, 배양액탱크(191) 사이에는 3방향(3-ways)의 제2 밸브(V2)가 마련되고, 제2 밸브(V2)는 일단부, 즉 배양액탱크(191) 측에는 영양액펌프(P1)가 연결될 수 있고, 나머지 양단부 각각에는 제1 및 제2 영양액탱크(263a, 263b)가 각각 연결될 수 있다.If there are two or more
제어모듈에 의해 생성된 제어신호에 따라 제2 밸브(V2)가 작동함으로써, 배양액탱크(191)와 제1 및 제2 영양액탱크(263a, 263b) 중 적어도 하나 사이의 유로를 개폐하여 배양액탱크(191)에 공급되는 영양액의 종류를 선택할 수 있고, 또 제1 및 제2 영양액탱크(263a, 263b) 각각의 개방 비율을 조절(각각은 전체 100을 소정비율로 분배한 비율일 수 있다)하여, 서로 다른 종류의 영양액을 소정 비율로 혼합할 수 있다.By operating the second valve (V2) according to the control signal generated by the control module, the
다만, 도 10에 도시한 바와 같이, 워터탱크(194)와 배양액탱크(191) 사이의 유로 상에는, 바람직하게, 별도의 펌프나 엑추에이터 따위가 마련되지 않고 제1 밸브(V1)만 마련될 수 있다.However, as shown in FIG. 10, preferably, a separate pump or actuator is not provided on the flow path between the
즉, 워터탱크(194)가 배양액탱크(191)의 위에 적층되도록 배치되어, 제1 밸브(V1)가 개방될 때, 워터탱크(194) 내 저장된 물이 자중에 의해 배양액탱크(191)로 낙하되도록 하는 것이 바람직하다.That is, the
구체적으로, 배양액탱크(191) 위에 워터탱크(194)가 마련되되, 워터탱크(194)와 배양액탱크(191) 사이에는 대략 수직하도록 관로가 마련될 수 있다. 그 관로 상에는 유량을 조절하거나 유로를 개폐하기 위한 제1 밸브(V1)가 마련되어, 제1 밸브(V1)의 개폐나 개방정도에 따라 상위에 있는 워터탱크(194) 내 저장된 물(또는 원수)이 배양액탱크(191)로 자연적으로 낙하하여 투입되도록 할 수 있다.Specifically, the
한편, 도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액의 급수유로를 나타낸 도면이다.On the other hand, Figure 11a is a view showing the water supply flow path of the culture medium according to an embodiment of the present invention.
도 11a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치는, 배양액탱크(191) 내 배양액을 복수의 내상(130)들 각각에 마련되는 트레이(120)로 급수하는 배양액유로(fa~fc)를 가질 수 있다.As shown in FIG. 11A, in the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention, the culture fluid flow path for supplying the culture fluid in the
이때, 배양액유로(fa~fc) 상에는 배양액탱크(191) 내 배양액을 각 트레이(120a~120c)에 공급하기 위해, 배양액탱크(191)의 후단, 즉 배양액탱크(191)와 트레이(120a~120c) 사이에는 배양액펌프(P2)가 마련될 수 있고, 이에 따라 배양액펌프(P2)는 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)로 가압할 수 있다.At this time, in order to supply the culture medium in the
제어모듈은 배양액탱크(191)에 물과 영양액을 소정의 비율로 혼합하여 배양액의 농도를 배양액목표농도값으로 조절할 수 있으며, 이때 배양액탱크(191) 내 배양약의 농도가 식물(또는 캡슐(200))의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따른 배양액목표농도값을 추종하도록 하기 위해, 워터탱크(194)에 저장된 물이나 영양액탱크(192)에 저장된 영양액을 배양액탱크(191)에 투입할 수 있다.The control module can adjust the concentration of the culture solution to a target concentration value by mixing water and nutrient solution in the
본 발명의 일 실시예에 따라, 배양액의 농도를 측정하기 위한 센서가 배양액탱크(191) 내부에 마련될 수 있지만, 또 다른 일 실시예에 따라, 배양액의 농도를 측정하기 위한 전기전도도센서(180)가 배양액탱크(191)와 배양액펌프(P2) 사이에 위치하는 경우, 배양액의 농도를 측정하기 전에 배양액펌프(P2)를 구동하여 배양액탱크(191) 내 배양액을 전기전도도센서(180)로 유도할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a sensor for measuring the concentration of the culture medium may be provided inside the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따라 배양액펌프(P2)는 식물재배장치(100)의 구동 중 소정 주기에 따라 주기적으로 구동할 수 있다. 즉, 식물재배장치(100)의 구동 중 배양액펌프(P2)는 주기적으로 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있다. 다만, 여기서 주기는 식물의 개수, 품종 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라 달라질 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the culture medium pump (P2) can be driven periodically according to a predetermined cycle during the driving of the plant cultivation device (100). That is, while the
이와 달리, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 배양액펌프(P2)는 트레이(120) 내 배양액의 소진 여부에 따라 구동할 수도 있다. 즉, 일 예로 제어모듈은 센서를 이용하여 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액의 양(또는 수위)을 감지하고, 트레이(120) 내 배양액의 소진 여부를 판단함으로써, 배양액의 양(또는 수위)이 소정 임계값 미만이면, 배양액펌프(P2)를 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있다.Alternatively, according to another embodiment of the present invention, the culture medium pump P2 may be driven according to whether or not the culture medium in the
한편, 트레이(120)로 공급되는 배양액의 농도를 측정하기 위해 배양액의 농도를 측정할 수 있는 농도측정수단은 배양액탱크(191) 내부, 트레이(120) 내부, 및/또는 배양액유로(fa~fc) 상에 마련될 수 있다.On the other hand, in order to measure the concentration of the culture solution supplied to the
구현예에 따라, 농도측정수단은 배양액탱크(191) 내부에 마련되어, 배양액탱크(191) 내 저장된 배양액의 농도를 측정할 수도 있고, 또 복수의 트레이(120) 각각의 내부에 마련되어, 트레이(120) 내 저장된 배양액의 농도를 측정할 수도 있으며, 또 배양액탱크(191)와 트레이(120) 간에 배양액이 유동하는 배양액유로(fa~fc) 상에 마련되어, 배양액유로(fa~fc)를 유동하는 배양액의 농도를 측정할 수도 있다.Depending on the embodiment, the concentration measuring means may be provided inside the
그 중, 본 발명의 일 실시예에 따라 배양액유로(fa~fc)가 둘 이상인 경우, 하나의 배양액농도측정수단으로 각각은 물론, 전체의 배양액유로(fa~fc)에 대하여 배양액 농도를 측정할 수 있도록, 상기 농도측정수단은 배양액유로(fa~fc) 중, 구체적으로 배양액탱크(191)의 후단, 그리고 배양액펌프(P2)의 전단인 배양액탱크(191)와 배양액펌프(P2) 사이에 마련될 수 있다.Among them, according to an embodiment of the present invention, when there are two or more culture fluid passages (fa to fc), the culture fluid concentration can be measured for each and the entire culture fluid passage (fa to fc) with one culture fluid concentration measuring means. So that the concentration measuring means is provided between the
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액농도측정수단은, 배양액의 농도를 측정하기 위한 것이면 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 배양액농도측정수단은 배양액의 전기전도도(EC; electric conductivity)를 이용하여 배양액의 농도를 측정하는 전기전도도센서(180)일 수 있다.Here, the culture medium concentration measuring means according to an embodiment of the present invention is not particularly limited as long as it is for measuring the concentration of the culture medium, but the culture medium concentration measuring means according to an embodiment of the present invention is the electrical conductivity of the culture medium ( It may be an
즉, 배양액은 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인 등의 원소가 이온상태로 녹아 있어 전기전도도(EC)를 갖고 있으며, 농도가 높을수록 전기전도도가 높다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라, 배양액의 농도는 배양액의 전기전도도를 측정함으로써 배양액의 농도를 간접적으로 측정할 수 있다.That is, the culture medium has an electrical conductivity (EC) because elements such as potassium, calcium, magnesium, nitrogen, and phosphorus are dissolved in an ionic state, and the higher the concentration, the higher the electrical conductivity. Therefore, according to one embodiment of the present invention, the concentration of the culture medium can be measured indirectly by measuring the electrical conductivity of the culture medium.
따라서, 제어모듈은 전기전도도센서(180)를 이용하여 측정된 전기전도도를 근거로, 측정된 배양액의 농도가 배양액목표농도값보다 낮으면 영양액탱크(192)의 영양액을 배양액탱크(191)에 투입하고, 반대로 측정된 배양액의 농도가 배양액목표농도값보다 높으면 워터탱크(194)의 물을 배양액탱크(191)에 투입할 수 있다. 여기서, 상기 배양액목표농도값은 특정된 어느 하나의 값이거나 특정된 어느 하나의 값을 포함한 소정의 범위일 수 있다.Therefore, based on the electrical conductivity measured using the
한편, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기전도도센서의 체결 상태의 예시도이다.On the other hand, Figure 12 is an exemplary view of the fastening state of the electrical conductivity sensor according to an embodiment of the present invention.
전술한 바와 같이, 배양액의 농도를 측정하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치는 전기전도도센서(180)를 이용할 수 있고, 바람직하게 전기전도도센서(180)는 배양액탱크(191)와 배양액펌프(P2) 사이에 마련될 수 있으나, 더욱 바람직하게는 전기전도도센서(180)가, 도 12에 도시한 바와 같이, 피팅장치(F)에 피팅타입으로 연결되는 것이 바람직하다.As described above, the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention can use the
3방향의 피팅장치(F)의 양측 각각은 배양액탱크(191) 및 배양액펌프(P2) 측 각각의 유로에 연결되고, 다른 일측은 전기전도도센서(180)에 피팅(fitting) 결합할 수 있다.Each of both sides of the three-way fitting device (F) is connected to each flow path of the
즉, 배양액유로(fa~fc) 상에 피팅 타입으로 전기전도도센서(180)를 장착하거나 탈착함으로써, 배양액유로(fa~fc) 상에서 유동하는 배양액의 농도를 측정하기 위한 전기전도도센서(180)의 교체를 용이하게 할 수 있다.That is, by attaching or detaching the
한편, 재배공간(S) 내 트레이(120)가 둘 이상인 경우, 일 예로 도 9 및 11a에 도시한 바와 같이, 배양액유로(fa~fc)는 상기 트레이(120)의 개수에 상응하여 둘 이상일 수 있다.On the other hand, when there are two or
즉, 배양액유로(fa~fc)는 배양액펌프(P2)에서 배양액을 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 각각에 공급하는 제1 내지 제3 배양액유로(fa~fc)를 포함할 수 있다. 이에 따라 배양액탱크(191)에서 제1 내지 제3 트레이(120a~120c)까지의 유로 상에는 두 분기점이 마련될 수 있다.That is, the culture fluid passages fa to fc may include first to third culture fluid passages fa to fc for supplying the culture fluid from the culture fluid pump P2 to the first to
이때, 복수의 트레이(120) 각각의 전단에는 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c)가 마련될 수 있고, 제어모듈에 의해 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c)는 선택적으로 개폐 동작을 함으로써, 배양액탱크(191) 내 배양액은 선택적으로 제1 내지 제3 트레이(120a~120c)로 공급될 수 있다.At this time, first to third
제어모듈에 의해 생성된 제어신호에 따라 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방하고 나머지를 폐쇄함으로써, 제어모듈은 복수의 트레이(120a~120c) 중 농도를 조절하고자 하는 제어대상으로서 적어도 어느 하나 또는 이에 대응하는 적어도 하나의 배양액유로(fa~fc)를 선택할 수 있다.The control module adjusts the concentration in the plurality of
결국, 제어모듈은 복수의 트레이(120a~120c) 중 적어도 하나를 선택하고, 선택된 트레이(120a~120c) 내 배양액의 농도가 배양액목표농도값을 추종하도록 물이나 영양액을 배양액탱크(191)에 투입하고 농도가 조절된 배양액을 순환시키는 과정을, 제어대상을 바꾸어 반복할 수 있다.Eventually, the control module selects at least one of the plurality of
여기서, 배양액목표농도값은 사용자입력에 의해 설정될 수 있으나, 제어모듈은 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(100)을 센싱하여 제어데이터를 획득할 수 있고, 캡슐(100)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라, 배양액의 목표 농도값을 설정할 수 있다. 또한, 제어모듈은 상기 제어데이터를 근거로 배양액펌프(P2)의 구동을 제어하여 상기 선택된 트레이(120a~120c)로 공급하는 배양액의 공급량을 조절할 수도 있다.Here, the culture solution target concentration value can be set by user input, but the control module can obtain control data by sensing the
전술한 바와 같이, 복수의 배양액유로(fa~fc)가 마련된 경우라도, 배양액농도측정수단으로서 전기전도도센서(180)가 배양액탱크(191)와 배양액펌프(P2) 사이, 즉 분기점 전단에 마련됨으로써 하나만으로, 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방하고 나머지를 폐쇄하여, 복수의 트레이(120) 각각에 대한 농도를 측정하고 배양액목표농도값을 추종하도록 농도를 조절할 수 있다.As described above, even when a plurality of culture fluid passages fa to fc are provided, the
한편, 앞선 실시예에서는 각 트레이(120)의 유입구에 배양액유로(fa~fc)가 급수밸브(181a~181c)를 매개로 연결되어, 배양액탱크(191) 내 물과 영양액이 혼합되어 농도가 조절된 배양액이 공급되는 내용을 기준으로 하였으나, 이에 한하지 않고, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 도 11b에 도시한 바와 같이, 각 트레이(120)는 워터탱크(194)의 물이 유입되는 제1 유입구(121a~121c)와, 영양액탱크(192)의 영양액이 유입되는 제2 유입구(122a~122c)를 가질 수 있고, 또 물과 영양액이 혼합된 배양액이 수용되는 내부 수용 공간에는 배양액의 농도를 측정하기 위한 배양액농도측정수단을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the previous embodiment, the culture fluid passages (fa to fc) are connected to the inlet of each
제1 유입구(121a~121c)의 전단에는 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c)가 각각 연결되어, 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c) 중 적어도 하나가 선택적으로 개방되고 나머지가 폐쇄됨으로써, 워터펌프(P3)에 의해 워터탱크(194)에 저장된 물은 가압되어 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 적어도 하나에 선택적으로 공급될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c) 각각은 해당하는 트레이(120)에 공급되는 물을 단속할 수 있다.The first to
또, 제2 유입구(122a~122c)의 전단에는 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c)가 각각 연결되어, 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 중 적어도 하나가 선택적으로 개방되고 나머지가 폐쇄됨으로써, 영양액펌프(P4)에 의해 영양액탱크(192)에 저장된 영양액은 가압되어 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 적어도 하나에 선택적으로 공급될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 각각은 해당하는 트레이(120)에 공급되는 영양액을 단속할 수 있다.In addition, the first to
결국, 제어모듈은 복수의 트레이(120a~120c) 중 농도를 조절하고자 하는 제어대상을 선택하고, 해당 제어대상인 적어도 어느 하나의 트레이(120a~120c)에 저장된 배양액의 농도가 배양액목표농도값을 추종하도록 물이나 영양액을 투입하고자 할 때, 해당하는 제1 유입구(121a~121c)의 전단에 마련된 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방하여 워터탱크(194) 내 물을 공급하거나, 또는 제2 유입구(122a~122c)의 전단에 마련된 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방하여 영양액탱크(192) 내 영양액을 공급할 수 있다.Eventually, the control module selects a control target to adjust the concentration among the plurality of
공조 계통air conditioning system
한편, 공조장치(151~153)는 재배공간(S) 내 공기 조화를 위한 수단으로서, 재배공간(S) 내 공조환경을 제어(온도, 습도, 이산화탄소 농도 등)할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 공조장치(151~153)는 공기를 냉각시키기 위하여 냉동사이클을 구성하는 압축기(151), 응축기(152), 증발기(153), 및 유량조절밸브(미도시)를 포함할 수 있다.Here, the
이에 따라, 냉매는 압축기(151), 응축기(152), 증발기(153), 및 유량조절밸브(미도시)를 순환할 수 있고, 재배공간(S) 내부에서 인출되어 재배공간(S)으로 재공급되는 순환공기는 열교환기인 응축기(152)와 증발기(153)를 통과함으로써 열교환이 이루어져, 공기의 온도가 조절될 수 있다.Accordingly, the refrigerant may circulate through the
한편, 전술한 바와 같이, 제1 채널(C1)을 통해 외기는 재배공간(S)으로 유입될 수 있고, 반대로 제2 채널(C2)을 통해 재배공간(S) 내 공기는 외부로 배출될 수 있다(도 3 및 4 참조). 제1 채널(C1)은 외기를 재배공간(S)으로 유입시킨다는 측면에서 유입채널로 호칭될 수 있고, 제2 채널(C2)은 재배공간(S)의 공기를 외부로 배출시킨다는 측면에서 배출채널로 호칭될 수 있다.Meanwhile, as described above, outside air may be introduced into the cultivation space (S) through the first channel (C1), and conversely, air in the cultivation space (S) may be discharged to the outside through the second channel (C2). Yes (see Figs. 3 and 4). The first channel (C1) may be referred to as an inflow channel in terms of introducing outdoor air into the cultivation space (S), and the second channel (C2) is a discharge channel in terms of discharging air from the cultivation space (S) to the outside. can be called as
이때, 제1 채널(C1)과 제2 채널(C2)은 기계실(M), 특히 공조장치(151~153)나 이에 연결된 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 경유함으로써, 외부와 재배공간(S)을 서로 연통 가능하도록 연결할 수 있다. 구체적으로, 외기는 제1 채널(C1)과 공조장치(151~153) 및/또는 제1 및 제2 덕트(142, 143)의 공기와 혼합되어 재배공간(S)으로 유입될 수 있고, 또 재배공간(S)의 공기는 공조장치(151~153) 및/또는 제1 및 제2 덕트(142, 143)의 공기와 혼합되어 외부로 배출될 수 있다.At this time, the first channel (C1) and the second channel (C2) by passing through the machine room (M), particularly the air conditioners (151 to 153) or the first and second ducts (142, 143) connected thereto, grow with the outside. The space (S) can be connected to be able to communicate with each other. Specifically, outside air may be mixed with the air of the first channel C1 and the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 외부와 재배공간(S)이 직접 연결되는 것이 아니라 공조장치(151~153) 및/또는 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 통해 연결됨으로써, 외기와 재배공간(S) 내 공기를 공조시스템의 동력을 이용하여 효과적으로 재배공간(S)으로 유입하거나 외부로 배출할 수 있다(도 5 참조).That is, in the
물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 필요시 공조장치(151~153)를 가동하지 않고도 재배공간(S)으로 외기를 도입하거나 재배공간(S) 내 공기를 외부로 배출하여, 재배공간(S) 내 공조환경을 제어할 수도 있다.Of course, the
기계실(M) 내 순환팬(141)은 재배공간(S)의 공기가 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 따라 기류를 형성하는 구동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 제1 덕트(142)와 제2 덕트(143) 내 압력은 순환팬(141)에 의해 형성될 수 있고, 이를 위해 순환팬(141)은 일 예로, 원심팬, 블로워 팬 등일 수 있지만, 이에 한하는 것은 아니며, 공기를 유동시키기 위해 동력을 발생시키기 위한 것이면 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.The
순환팬(141)의 구동으로 제1 덕트(142)는 음압(진공 상태를 포함)이 형성되어 제1 덕트(142)는 연통된 공간의 공기를 흡입할 수 있고, 이와 반대로 제2 덕트(143)는 순환팬(141)에 의해 양압이 형성되어 제2 덕트(143)는 연통된 공간으로 공기를 배출할 수 있다.By driving the
공조장치(151~153)는 열교환기(152, 153)를 통해 제1 및 제2 덕트(142, 143)의 공기와 냉매 간에 열교환을 유도할 수 있고, 이에 따라 재배공간(S) 내 공기는 순환되어 온도 및/또는 습도 등이 조절될 수 있다.The
제1 덕트(142)는 일측 터미널이 순환팬(141)과 연결될 수 있고, 타측 터미널은 재배공간(S)의 배출구(O)와 연결되는 적어도 하나의 제1 터미널(T11~T13)이 마련될 수 있다. 또한, 제2 덕트(143)는 일측 터미널이 순환팬(141)과 연결되되, 제1 덕트(142)의 일측 터미널과 반대편에 위치할 수 있다. 또, 제2 덕트(143)의 타측 터미널에는 재배공간(S)의 유입구(I)와 연결되는 적어도 하나의 제2 터미널(T21~T23)이 마련될 수 있다. 여기서, 도면부호 Oa ~ Oc 및 Ia ~ Ic는, 복수의 재배공간(Sa ~ Sc) 각각에 마련된 배출구와 유입구를 가리킨다(도 5 및 6 참조).The
결국, 순환팬(141)의 구동으로 재배공간(S)의 공기는 제1 덕트(142)의 음압에 의해 배출구(O)를 통해 제1 덕트(142)로 배출될 수 있고, 열교환기(152, 154)를 거쳐 공조장치(151~153)의 냉매와 열교환한 다음, 제2 덕트(143)의 양압에 의해 유입구(I)를 통해 다시 재배공간(S)으로 유입될 수 있다.Eventually, by driving the
본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 및/또는 제2 덕트(142, 143)는 하나로 일체로 형성될 수 있지만, 또 다른 일 실시예에 따라, 복수의 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)가 직렬로 다단 연결될 수도 있다.According to one embodiment of the present invention, the first and / or
이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of this will be described later.
다음으로, 외기가 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 따라 유동하여 제1 및 제2 덕트(142, 143)의 공기와 혼합되어 재배공간(S)으로 유입되는 과정을 자세히 살펴보기로 한다.Next, a process in which outside air flows along the first and
외기가 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 통해 재배공간(S)으로 유입되는 경로는 다양할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 덕트(142)의 타측 터미널에는 제1 채널(C1)과 연결되는 제3 터미널(미도시)이 마련될 수 있다.Paths through which outdoor air flows into the cultivation space (S) through the first and
제1 덕트(142)의 타측 터미널에 제3 터미널이 마련된 경우, 외기는 순환팬(141)의 구동력에 의해 형성되는 제1 덕트(142)의 음압에 의해 제1 덕트(142)로 유입되어, 제1 덕트(142)의 공기와 혼합될 수 있다. 그 다음, 제1 덕트(142)의 혼합된 공기는 열교환기(152, 153)를 거쳐 제2 덕트(143)의 양압에 의해 유입구(I)를 통해 재배공간(S)으로 유입될 수 있다. 즉, 외기는 제1 채널(C1)과 제1 덕트(142), 그리고 제2 덕트(143)를 통해 재배공간(S)으로 유입될 수 있다.When the third terminal is provided at the other terminal of the
이와 반대로, 재배공간(S)의 공기가 공기유로(241)를 통해 공기유로(241)의 공기와 혼합되어 외부로 배출되는 과정을 살펴보기로 한다.Conversely, a process in which the air in the cultivation space S is mixed with the air in the air passage 241 through the air passage 241 and discharged to the outside will be described.
재배공간(S)의 공기를 외부로 배출시키는 경로는 다양할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 덕트(143)의 타측 터미널에는 제2 채널(C2)과 연결되는 제4 터미널(T4)이 마련될 수 있다.The path for discharging the air in the cultivation space (S) to the outside may vary, but according to an embodiment of the present invention, the other terminal of the
제2 덕트(143)의 타측 터미널에 제4 터미널(T4)이 마련된 경우, 재배공간(S)의 공기는 제1 덕트(142)의 음압에 의해 배출구(O)를 통해 제1 덕트(142)로 유입되어, 제1 덕트(142)의 공기와 혼합될 수 있다. 그 다음, 제1 덕트(142)의 혼합된 공기는 열교환기(152, 153)를 거쳐 제2 덕트(143)의 양압에 의해 제2 채널(C2)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 즉, 재배공간(S)의 공기는 제1 덕트(142), 그리고 제2 덕트(143)를 거쳐 제2 채널(C2)을 통해 외부로 배출될 수 있다.When the fourth terminal (T4) is provided at the other terminal of the second duct (143), the air in the cultivation space (S) passes through the outlet (O) by the negative pressure of the first duct (142) to the first duct (142). It is introduced into and can be mixed with the air of the
여기서, 제1 덕트(142)의 타측 터미널에 마련된 복수의 제1 터미널(T11~T13)은 분기된 형태로 마련될 수 있고, 제2 덕트(143)의 타측 터미널에 마련된 복수의 제2 터미널(T21~T23) 역시 분기된 형태로 마련될 수 있다. 이때, 제1 덕트(142)는 제1 터미널(T11~T13) 이외에 제3 터미널(미도시)이 분기된 형태를 가질 수 있고, 또 제2 덕트(143)는 제2 터미널(T21~T23) 이외에 제4 터미널(T4)이 분기된 형태를 가질 수 있다.Here, the plurality of first terminals T11 to T13 provided at the other terminal of the
한편, 제어모듈(미도시)은 내상(130)의 재배공간(S)의 공조환경을 형성할 수 있으며, 이를 위해, 제1 채널(C1)과 제2 채널(C2)은 제어모듈(미도시)에 의해 생성된 제어명령에 의해 개폐 동작이 제어될 수 있다.On the other hand, the control module (not shown) can form an air conditioning environment in the cultivation space (S) of the
본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 재배공간(S)의 공조환경(온도, 습도, 이산화탄소 농도 등)에 따라, 제어모듈은 외기의 도입 여부 및 재배공간(S)의 공기의 배출 여부를 결정할 수 있다. 또한, 제어모듈은 재배공간(S)의 습도를 조절하기 위해 재배공간(S)의 공기 배출량이나 배출속도를 제어할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 재배공간(S)의 공조환경을 센싱하기 위해 온/습도기(미도시)와 이산화탄소 농도 측정기(미도시) 등이 재배공간(S)의 내부 또는 외부(일 예로, 덕트)에 마련될 수 있다.To this end, the
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)을 센싱하여 제어데이터를 획득할 수 있으며, 캡슐(200)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라, 재배공간(S)에 외기의 도입 여부, 재배공간(S) 내 공기의 외부 배출 여부 및 공조장치(151~154)나 히터 등을 통해 재배공간(S)으로 공급되는 공기의 온도, 습도, 공급량, 공급주기, 공급속도 등을 제어할 수 있다.In addition, the control module according to an embodiment of the present invention may acquire control data by sensing the
구체적으로, 제어모듈은 재배공간(S)의 공조환경에 대한 데이터와 외부의 공조환경에 대한 데이터를 근거로, 재배공간(S)의 공조환경(온도, 습도, 이산화탄소 농도 등)을 적정공조환경으로 유지하기 위해, 제1 채널(C1)을 개방하여 재배공간(S)으로 외기를 유입하거나, 제2 채널(C2)을 개방하여 재배공간(S)의 공기를 외부로 배출시키거나, 제1 채널(C1)과 제2 채널(C2)을 모두 개방하여 재배공간(S)으로 외기를 유입하는 동시에 재배공간(S)의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 여기서, 재배공간(S)의 적정공조환경은 센서모듈(170)로부터 수신받은 제어데이터(캡슐의 개수, 품종, 배치 위치, 배치 시점 등)에 의해 결정될 수도 있다.Specifically, the control module determines the air conditioning environment (temperature, humidity, carbon dioxide concentration, etc.) of the cultivation space S based on the data on the air conditioning environment of the cultivation space S and the data on the external air conditioning environment. In order to maintain, the first channel (C1) is opened to introduce outdoor air into the cultivation space (S), the second channel (C2) is opened to discharge the air in the cultivation space (S) to the outside, or the first By opening both the channel C1 and the second channel C2, outside air is introduced into the cultivation space (S), and at the same time, the air in the cultivation space (S) can be discharged to the outside. Here, the appropriate air-conditioning environment of the cultivation space S may be determined by control data received from the sensor module 170 (number of capsules, variety, placement location, placement time, etc.).
다시말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)의 개수와 품종 등에 따라 재배공간(S)의 적정공조환경이 기 설정될 수 있으며, 이를 기준으로 재배공간(S)의 현재 공조환경에 따라, 재배공간(S)으로 외기를 선택적으로 유입하거나, 재배공간(S)의 공기를 외부로 선택적으로 배출하거나, 재배공간(S)으로 냉각 또는 가열된 공기를 유입하거나, 재배공간(S)으로 제습 또는 가습된 공기를 유입함으로써, 재배공간(S)의 공조환경을 적정공조환경으로 조정하거나 유지할 수 있다.In other words, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 상기 공조장치(151~154)를 이용하여 재배공간(S) 내 냉각된 공기를 제공할 수 있으나, 이 이외에 재배공간(S) 내 가열된 공기를 제공하기 위한 수단으로서, 덕트를 따라 유동하는 공기를 가열하기 히터(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 히터는 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 전기히터인 것이 바람직하며, 히터는 덕트 상에, 바람직하게는 내상(130)으로 유입되는 공기가 유동하는 제2 덕트(143), 더욱 바람직하게는 제2 덕트(143)가 순환팬(141)에 연결되는 제2 연결단(141b)의 관로 내부에 마련되어, 제어모듈의 제어신호에 따라 작동하여 유동하는 공기를 가열시킬 수 있다.Here, the type of heater is not particularly limited, but is preferably an electric heater, and the heater is preferably a
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치는 재배공간(S)의 습도를 제어하기 위해, 재배공간(S)에 별도로 가습을 하기 위해 물 따위를 분무하거나, 트레이(120) 내 배양액이 저장된 내부 수용 공간에 공기를 공급하여 트레이(120) 내 배양액을 증발 기화시키는 등의 방식을 이용할 수 있으나, 본 발명은 재배공간(S) 내 가습 또는 제습을 위한 방식을 특별히 한정하지 않는다.In addition, the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention sprays water to separately humidify the cultivation space (S) in order to control the humidity of the cultivation space (S), or the culture medium in the tray (120) A method such as evaporating the culture medium in the
공조 계통 - Air Conditioning System - 단위덕트체unit duct body
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 내상(130)에 마련된 유입구(I)와 배출구(O)에는 공기가 유동할 수 있는 통로인 덕트(142, 143)가 연결될 수 있으며, 이때 덕트(142, 143)는 일 실시예에 따라 하나로 형성될 수 있지만, 또 다른 일 실시예에 따라, 복수의 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)가 직렬로 다단 연결될 수도 있다.On the other hand, as described above, according to an embodiment of the present invention,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 덕트를 나타낸 도면이고, 도 14는 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 덕트를 이루는 제1 및 제2 단위덕트체를 나타낸 도면이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터댐퍼모듈을 나타낸 도면이다.13 is a view showing first and second ducts according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a view showing first and second unit duct bodies constituting the first and second ducts according to an embodiment of the present invention. 15 is a view showing a connector damper module according to an embodiment of the present invention.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및/또는 제2 덕트(142, 143)는 둘 이상의 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)와, 이들을 연결하는 적어도 하나의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)을 포함할 수 있다. 즉, 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)을 매개로 둘 이상의 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)가 수직방향으로 직렬 연결되어 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 이룰 수 있다.As shown in FIG. 13, the first and/or
구체적으로, 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)는 내부에 기류를 마련하는 대략 관형의 덕트몸체(144, 146)와, 이에 연통 가능하도록 분기 연장된 덕트연장체(145, 147)를 포함할 수 있다. 이때, 덕트연장체(145, 147)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 전방을 향하여 적어도 일부가 개구되어 터미널(T11~T13, T21~T23)을 마련할 수 있다.Specifically, the
이에 따라, 순환팬(141)의 구동으로 형성되는 기류는 덕트몸체(144, 146)를 따라 유동하며, 그 중 적어도 일부는 덕트몸체(144, 146)와 교차로 배치된 덕트연장체(145, 147)를 통해 분기되어, 터미널(T11~T13, T21~T23)을 통해 내상(130)의 재배공간(S)과 연통 가능하도록 연결될 수 있다.Accordingly, the air flow formed by the driving of the
이때, 덕트몸체(144, 146)와 덕트연장체(145, 147)는 결합에 의해 대략 'ㅜ'자 형으로 이루어질 수 있다.At this time, the
도 14(a)는 내상(130)의 유입구(I)를 통해 재배공간(S)으로 공기를 유입시키기 위한 제1 단위덕트체(1421~1423)를 나타낸 도면으로서, 순환팬(141)의 구동으로 형성되는 양압의 기류는 제1 덕트몸체(144)를 따라 유동하며, 그 중 적어도 일부는 이로부터 분기된 제1 덕트연장체(145) 및 이의 제1 터미널(T11~T13)을 통해 내상(130)의 유입구(I)로 유동할 수 있다.14(a) is a view showing first
또, 도 14(b)는 내상(130)의 배출구(O)를 통해 재배공간(S)의 공기를 배출시키기 위한 제2 단위덕트체(1431~1433)를 나타낸 도면으로서, 순환팬(141)의 구동으로 형성되는 음압의 기류는 재배공간(S) 내 공기가 내상(130)의 배출구(O)를 통해 배출되어 제2 터미널(T21~T23) 및 제2 덕트연장체(147)를 통해 제2 덕트몸체(146)를 따라 유동할 수 있다.In addition, FIG. 14 (b) is a view showing second
한편, 순환팬(141)으로 공기가 유입되는 제1 연결단(141a)과, 순환팬(141)에서 공기가 배출되는 제2 연결단(141b) 각각에 연결된 제1 및 제2 덕트(142, 143)는 다단으로 이루어지되, 각각은 전술한 바와 같이 둘 이상의 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)가 수직 방향으로 직렬 연결됨으로써 이루어질 수 있다.Meanwhile, the first and
이때, 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)를 직렬로 연결하기 위해, 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146)의 적어도 어느 한 말단부(144a, 144b)에는 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)이 결합될 수 있다.At this time, in order to connect the first and second
커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)를 직렬로 연결하기 위한 연결체로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 제1 및 제2 덕트(142, 143)를 따라 유동하는 기류를 구동에 따라 개폐할 수 있다.The connector damper module (D11 to D22) is a connecting body for connecting the first and second unit duct bodies (1421 to 1423 and 1431 to 1433) in series, and the connector damper module (D11 to D22) according to an embodiment of the present invention D22) may open and close the airflow flowing along the first and
구체적으로, 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)의 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146)의 적어도 어느 한 말단부(144a, 144b)는, 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 하우징(410)의 상하단에 형성된 개구부에 서로 연통 가능하도록 끼움 결합될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)의 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146)와, 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 하우징(410) 간의 연결 부위에는 기밀성을 가질 수 있도록 씰링 부재(미도시)가 마련될 수도 있다.Specifically, at least one of the
여기서, 제1 덕트몸체(144)에 결합되는 커넥터댐퍼모듈(D11, D12)과, 제2 덕트몸체(146)에 결합되는 커넥터댐퍼모듈(D21, D22)은 동일한 형태로 구현되어, 한 종류의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)로 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146) 모두에 적용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Here, the connector damper modules (D11, D12) coupled to the
이에 따라, 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146)의 상단부 또는 하단부는 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 하우징(410)의 상단부 또는 하단부, 어느 부분에도 연결될 수 있으나, 다만, 도 13에 도시한 바와 같이, 제1 덕트(142)의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 설치방향과, 제2 덕트(143)의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 설치방향은 서로 반대인 것이 바람직하다.Accordingly, the upper or lower ends of the first and
전술한 바와 같이, 일 실시예에 따라, 내상(130)에 형성된 유입구(I)는 내상(130)의 후방면 하측에 위치할 수 있고, 이에 상응하여 배출구(O)는 내상(130)의 후방면 상측에 위치할 수 있다.As described above, according to one embodiment, the inlet (I) formed in the
이에 따라, 내상(130)의 유입구(I)와 연통 가능하도록 연결된 제1 덕트(142)의 제1 단위덕트체(1421~1423)는 대략 'ㅜ'자 형을 갖도록, 제1 덕트연장체(145)가 제1 덕트몸체(144)의 상측단에 가로로 마련될 수 있다. 또한, 내상(130)의 배출구(O)와 연통 가능하도록 연결된 제2 덕트(143)의 제2 단위덕트체(1431~1433)는 대략 'ㅗ'자 형을 갖도록, 제2 덕트연장체(147)가 제2 덕트몸체(146)의 하측단에 가로로 마련될 수 있다.Accordingly, the first
이에 따라, 제1 및 제2 덕트(142, 143)에서 제1 및 제2 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433) 각각을 연결하는 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 서로 동일한 높이로 설치될 수 있으며, 이때 동일 높이의 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 적층된 둘 이상의 내상(130) 중 어느 두 내상(130)의 사이의 높이에 위치할 수 있다.Accordingly, the first and second connector damper modules D11 to D22 connecting the first and second
다시말해, 적층된 복수의 내상(130) 중 어느 한 내상(130)의 유입구(I) 이하의 높이에 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)이 위치하여, 동일 높이에 설치된 한 쌍의 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 유로 개폐동작에 따라, 해당하는, 즉 직상부의 높이에 위치한 내상(130)의 재배공간(S)으로 유입 및/또는 배출되는 공기를 개폐할 수 있다.In other words, a pair of first and second connector damper modules (D11 to D22) are located at a height below the inlet (I) of any one of the plurality of stacked internal wounds (130) and installed at the same height. According to the passage opening and closing operation of the first and second connector damper modules D11 to D22, the air introduced and/or discharged into the cultivation space S of the
다만, 한 쌍의 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)이 유로를 폐쇄하도록 작동하는 경우에는, 그 직상부에 위치한 내상(130) 뿐 아니라, 그 이상의 위에 적층된 다른 내상(130)의 유로 역시 폐쇄될 수 있다.However, when the pair of first and second connector damper modules (D11 to D22) operate to close the passage, not only the
일 예로, 도 4 및 6에 도시한 바와 같이, 캐비넷(110) 내에 3개의 내상(130a, 130b, 130c)이 적층 마련된 경우, 상위 내상(130a)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D11, D21) 각각은 개폐동작에 따라 상기 상위 내상(130a)의 배출구(Oa) 및 유입구(Ia)가 개폐될 수 있고, 마찬가지로 중위 내상(130b)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D12, D22) 각각은 개폐동작에 따라 상기 중위 내상(130b)의 배출구(Ob) 및 유입구(Ib)가 개폐될 수 있으나, 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D12, D22)가 폐쇄동작시 중위 내상(130b) 뿐 아니라 상위 내상(130a)의 배출구(Oa) 및 유입구(Ia)가 폐쇄될 수 있다.For example, as shown in FIGS. 4 and 6 , when three
여기서, 하위 내상(130c)의 배출구(Oc) 및 유입구(Ic)의 개폐 동작을 제어하기 위해, 하위 내상(130c)의 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(미도시)이 마련될 수 있으나, 하위 내상(130c)의 배출구(Oc) 및 유입구(Ic)를 폐쇄하는 것은 전체 내상(130a~130c)의 배출구(Oa~Oc) 및 유입구(Ia~Ic)를 폐쇄하여, 식물재배장치(100)가 동작하지 않는 것과 동일하므로, 하위 내상(130c)에 해당하는 커넥터댐퍼모듈의 쌍은 구비하지 않는 것이 바람직하다.Here, in order to control the opening and closing operations of the outlet Oc and the inlet Ic of the lower
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은, 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 덕트몸체(144, 146)를 따라 유동하는 기류가 통과하도록 대략 관형의 하우징(410)과, 상기 하우징(410) 내에 마련되어 유로를 개폐할 수 있는 댐퍼판(420)을 포함할 수 있다.On the other hand, the connector damper modules (D11 to D22) according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 15, the first and second duct bodies (144, 146) along the air current flowing along the substantially tubular to pass through. It may include a
하우징(410)은 덕트몸체(144, 146)와 마찬가지로, 내부에 기류를 마련할 수 있는 대략 관형으로서, 서로 대향하도록 배치된 제1 및 제2 하우징커버(411, 412)가 결합된 것일 수 있다.Like the
대략 관형의 하우징(410)은 상하측단 각각에 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)가 연통 가능하도록 결합되어, 둘 이상의 단위덕트체(1421~1423, 1431~1433)를 직렬로 연결할 수 있다.The substantially
이때, 대략 판상의 댐퍼판(420)은 하우징(410) 내에 회동 가능하도록 마련되어, 댐퍼판(420)의 회동에 따라 하우징(410)의 길이방향을 따라 형성되는 기류를 개폐할 수 있다.At this time, the approximately plate-shaped
대략 판상의 댐퍼판(420)은, 도 16에 도시한 바와 같이, 일측단부에 가로로 마련된 회전축(421)을 가질 수 있다.As shown in FIG. 16, the substantially plate-shaped
하우징(410)의 내부에 댐퍼판(420)을 마련하기 위해, 하우징(410)은 내부에 상기 댐퍼판(420)의 회전축(421)이 회동 가능하도록 안착되는 댐퍼판결합홈(413)을 가질 수 있다.In order to provide the
즉, 하우징(410)을 가로지르도록 마련된 댐퍼판결합홈(413)에 안착된 댐퍼판(420)의 회전축(421)은, 댐퍼구동장치(430)의 구동축(431)에 축결합되어, 댐퍼구동장치(430)의 구동으로 회동함으로써, 댐퍼판(420)이 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 하우징(410) 내 유로를 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 여기서, 댐퍼구동장치(430)는 제어모듈의 제어신호에 따라 구동되어 회전축(421)을 중심으로 댐퍼판(420)을 회동시킬 수 있다.That is, the
이를 위해, 일 실시예에 따라 댐퍼구동장치(430)는 하우징(410)의 일 측면에 마련되되, 댐퍼구동장치(430)의 구동축이 댐퍼판(420)의 회전축(421)에 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있다.To this end, according to an embodiment, the
한편, 하우징(410)은, 댐퍼판(420)이 하우징(410) 내 유로를 개폐하기 위해 회동할 때, 댐퍼판(420)에 회동공간을 제공하기 위해 회동댐퍼판수용부(414)를 포함할 수 있다. 이때, 회동댐퍼판수용부(414)의 내부에서 댐퍼판(420)이 회동할 때, 댐퍼판(420)의 자유단부는 회동댐퍼판수용부(414)의 내측면에 접하면서 회동할 수 있다.On the other hand, the
즉, 도 17에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 회동댐퍼판수용부(414)의 내측면 중 적어도 일부는 댐퍼판(420)이 회동할 때 그 자유단부와 접할 수 있다. 즉, 댐퍼판(420)의 회전각도 중 소정범위의 회전각도에서는 댐퍼판(420)이 회동댐퍼판수용부(414)의 내측면과 접한 상태로, 기밀을 유지하면서 회동하기 때문에, 댐퍼판(420)의 회동으로 하우징(410) 내 유로를 폐쇄할 수 있는 회전범위를 가질 수 있다.That is, as shown in FIG. 17, at least a part of the inner surface of the pivoting damper
따라서, 댐퍼판(420)이 하우징(410) 내 유로를 차단하도록 완전히 회동하지 않고 상기 회전범위 내의 각도만큼만 회동하더라도, 댐퍼판(420)은 하우징(410)에 의해 형성되는 유로를 폐쇄시킬 수 있다.Therefore, even if the
또한, 상기 회동댐퍼판수용부(414)의 내측면 중 일단부에는 댐퍼판(420)의 추가 회동을 저지하기 위해 돌출 형성된 걸림턱(216)이 마련될 수 있다.In addition, one end of the inner surface of the rotation damper
하우징(410)의 내측면에서 돌출 형성된 걸림턱(216)은, 댐퍼판(420)이 하우징(410) 내 유로를 폐쇄할 수 있는 회전각도인 대략 90°만큼 회동하였을 때, 댐퍼판(420)이 그 각도를 초과한만큼 젖혀지지 않도록 댐퍼판(420)의 추가 회동을 물리적으로 저지할 수 있다.When the locking jaw 216 protrudes from the inner surface of the
즉, 댐퍼구동장치(430)가 댐퍼판(420)을 회동시킬 때, 제어모듈이 회동댐퍼판수용부(414)에 댐퍼판(420)을 회전시키기 위한 제어지령을 전송할 때, 해당 제어지령이 댐퍼판(420)의 회동으로 하우징(410) 내 유로를 폐쇄할 수 있는 상기 회전범위를 초과하더라도, 댐퍼판(420)은 걸림턱(216)의 위치만큼만 회동함으로써 하우징(410) 내 유로가 개방되지 않고 폐쇄된 상태를 유지하도록 할 수 있다.That is, when the
한편, 하우징(410)은 하우징(410)의 내부에서 유동하는 공기의 온도나 습도 등을 측정하기 위한 센서(미도시)를 삽입 장착하기 위한 센서설치구(415)를 가질 수 있다.Meanwhile, the
센서설치구(415)는 하우징(410)의 일측면에 관통 형성된 구멍으로서, 센서설치구(415)에 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있는 센서가 설치됨으로써, 제어모듈은 센서설치구(415)에 설치된 센서에 의한 측정값을 이용하여, 내상(130) 내 온도나 습도를 확인할 수 있다.The
즉, 본 발명의 일 실시예에 따라 내상(130)의 재배공간(S) 내에 온도나 습도를 측정하기 위한 센서가 직접 마련되어 있을 수 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 내상(130)의 재배공간(S) 내에 온도나 습도를 측정하기 위한 센서가 직접 마련되어 있지 않더라도 어느 한 내상(130)의 배출구(O) 및 유입구(I)에 연결된 제1 및 제2 덕트(142, 143)의 유로개폐동작을 제어하는 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)에 센서를 마련함으로써, 내상(130)에 센서가 노출됨 없이 상기 내상(130)의 배출구(O) 및 유입구(I)를 통해 유동하는 공기의 온도나 습도를 측정함으로써, 간접적으로 해당 내상(130)의 재배공간(S) 내 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, a sensor for measuring temperature or humidity may be directly provided in the cultivation space (S) of the
여기서, 하우징(410)에 마련된 센서설치구(415)는 댐퍼판(420)의 회전축(421)을 중심으로 어느 일 측에 치우쳐져 위치하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
왜냐하면, 전술한 바와 같이, 제1 덕트(142)의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 설치방향과, 제2 덕트(143)의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)의 설치방향이 서로 반대인 경우, 동일 높이로 설치된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 설치 위치를 기준으로 그 위의 내상(130)의 재배공간(S) 내 공기의 온도나 습도는 물론, 그 아래의 내상(130)의 재배공간(S) 내 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있기 때문이다.Because, as described above, when the installation direction of the connector damper modules D11 to D22 of the
일 예로, 도 4 및 6에 도시한 바와 같이, 캐비넷(110) 내에 3개의 내상(130a, 130b, 130c)이 적층 마련된 경우, 상위 내상(130a)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D11, D21) 중 제1 커넥터댐퍼모듈(D11)이 폐쇄 작동을 한 경우, 제1 커넥터댐퍼모듈(D11)의 센서설치구(415)가 아래 방향에 위치하기 때문에, 제1 커넥터댐퍼모듈(D11)의 아래에 위치한 중위 내상(130b) 및/또는 하위 내상(130c)의 배출구(Ob, Oc)를 유동하는 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있다. 마찬가지로 중위 내상(130b)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D12, D22) 중 제1 커넥터댐퍼모듈(D12)이 폐쇄 작동을 한 경우, 제1 커넥터댐퍼모듈(D12)의 센서설치구(415) 역시 아래 방향에 위치하기 때문에, 제1 커넥터댐퍼모듈(D12)의 아래에 위치한 하위 내상(130c)의 배출구(Oc)를 유동하는 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 4 and 6 , when three
물론, 상위 내상(130a)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D11, D21) 중 또 다른 제2 커넥터댐퍼모듈(D21)이 폐쇄 작동을 한 경우, 제2 커넥터댐퍼모듈(D21)의 센서설치구(415)가 윗 방향에 위치하기 때문에, 제2 커넥터댐퍼모듈(D21)의 위에 위치한 상위 내상(130a)의 유입구(Ia)와 공유하는 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있다. 마찬가지로 중위 내상(130b)의 배면 직하부에 마련된 한 쌍의 커넥터댐퍼모듈(D12, D22) 중 또 다른 제2 커넥터댐퍼모듈(D22)이 폐쇄 작동을 한 경우, 제2 커넥터댐퍼모듈(D22)의 센서설치구(415)가 윗 방향에 위치하기 때문에, 제2 커넥터댐퍼모듈(D22)의 위에 위치한 상위 내상(130a) 및/또는 중위 내상(130b)의 유입구(Ia, Ib)와 공유하는 공기의 온도나 습도를 측정할 수 있다.Of course, when another second connector damper module (D21) of the pair of connector damper modules (D11, D21) provided on the lower side of the rear surface of the upper inner case (130a) performs a closing operation, the second connector damper module (D21) Since the
제2 커넥터댐퍼모듈(D21, D22)의 센서설치구(415)는 그 상부에 위치한 내상(130)의 유입구(I)와 근접하기 때문에, 내상(130)의 유입구(I)를 통해 재배공간(S)으로 유입되는 공기의 온도나 습도를 측정함으로써, 재배공간(S)으로 유입되는 공기의 온도나 습도가 제어모듈의 지령에 따라 적정범위 내에 있는지 판단할 수 있고, 그 판단 결과를 이용하여 제어모듈은, 공조장치(151~154) 및/또는 히터(미도시)가 정상적으로 작동하고 있는지 여부를 판단할 수 있다.Since the sensor installation holes 415 of the second connector damper modules D21 and D22 are close to the inlet I of the
여기서, 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 각 쌍이 상호 연동하여 개폐동작을 수행할 수도 있고, 또 상호 독립하여 개폐동작을 따로 수행할 수도 있으며, 나아가, 둘 이상의 내상(130) 각각의 온도나 습도를 측정하기 위해, 제1 및 제2 커넥터댐퍼모듈(D11~D22)은 내상(130)에 대한 공기유입 및 공기배출과 무관하게 일시적으로 개폐동작을 수행할 수도 있다.Here, each pair of the first and second connector damper modules D11 to D22 may perform an opening/closing operation by interlocking each other, or may perform an opening/closing operation independently of each other, and furthermore, two or more
공조 계통 - Air Conditioning System - 토출댐퍼discharge damper
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 순환팬(141)과 내상(130) 간에 공기가 유동하는 통로를 제공하는 덕트(142, 143)는, 덕트(142, 143)를 따라 유동하는 공기를 개방하거나 차단하는 댐퍼모듈을 포함할 수 있으며, 특히, 도 18에 도시한 바와 같이, 공조장치(151~154) 및/또는 히터(미도시) 등에 의해 온도나 습도 등이 조절된 공기를 내상(130)으로 토출하는 측에 공기의 흐름을 개폐할 수 있는 토출댐퍼모듈(148)을 포함할 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the
구체적으로, 토출댐퍼모듈(148)은 내상(130)의 유입구(I)와 연통 가능하도록 연결된 제2 덕트(143)의 제2 터미널(T21~T23) 각각에 마련될 수 있고, 토출댐퍼모듈(148)은 구동장치(미도시)의 구동에 의해 유로를 개폐할 수 있다.Specifically, the
여기서, 구동장치의 구동에 의해 유로를 개폐하는 토출댐퍼모듈(148)은, 유로를 개폐하는 구체적인 방식을 특별히 한정하지 않는다. 구체적인 일 예로, 구동장치의 구동력에 의해 구동축을 중심으로 회동하는 판상의 플레이트를 이용하여 유로를 개폐할 수 있고, 또 유로를 제공하기 위해 관통 형성된 관통공을 가진 구형의 볼이 회동함으로써 유로를 개폐할 수 있고, 또 유로를 제공하기 위해 어느 일 방향으로 관통 형성된 관통공을 디스크가 개폐함으로써 유로를 개폐할 수 있다.Here, the
토출댐퍼모듈(148)은 유로를 개폐하는 수단(일 예로서 플레이트, 볼 또는 디스크 따위)의 전후단에, 공기를 내상(130)의 유입구(I)로 송풍하기 위한 공기토출팬(149)을 더 포함할 수 있다.The
순환팬(141)과 별도로 마련된 공기토출팬(149)은 구동에 의해 제2 덕트(143)를 따라 유동하는 공기를, 해당 제2 터미널(T21~T23)에 마련된 내상(130)으로 토출되도록 송풍할 수 있다.The
즉, 제2 덕트(143) 내 유동하는, 공조장치(151~154) 및/또는 히터(미도시) 등에 의해 온도나 습도 등이 조절된 공기나, 외기를 공기토출팬(149)의 구동으로 적극적으로 내상(130)의 유입구(I)로 제공할 수 있다.That is, the air flowing in the
광원모듈light source module
한편, 내상(130) 내 광원모듈(160)은 재배공간(S)에 광을 출사하여 식물재배를 위한 조명환경을 형성할 수 있다. 광원모듈(160)은 빛을 재배공간(S)에 제공함으로써 재배공간(S)의 조도 등을 결정할 수 있다.Meanwhile, the
본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 복수의 광원모듈(160a ~ 160c)을 포함할 수 있고, 이때 광원모듈(160)의 개수는 내상(130) 또는 재배공간(S)의 개수와 동일할 수 있다. 즉, 복수의 광원모듈(160a ~ 160c)과 복수의 재배공간(Sa ~ Sc)은 일대일로 대응되어, 1개의 재배공간(S)에 1개의 광원모듈(160)이 배치될 수 있다.The
광원모듈(160)로부터의 출사광은 트레이(120)의 복수의 스팟에 입사될 수 있도록, 전술한 바와 같이, 광원모듈(160)은 재배공간(S)의 천정(또는 상측 부분)에 배치될 수 있다.As described above, the
본 발명의 일 실시예에 따라 광원모듈(160)은 내상(130)의 내부에 위치할 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 내상(130)의 외부에 위치할 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, the
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원모듈의 분해도이다.19 is an exploded view of a light source module according to an embodiment of the present invention.
도 19에 도시한 바와 같이, 광원모듈(160)은, 복수의 램프가 실장된 적어도 하나의 기판(162)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판(162)은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed circuit board)일 수 있고, 복수의 램프는 LED 어레이(Light Emitting Diode array)일 수 있다.As shown in FIG. 19 , the
램프의 출사광은 파장 대역이 백색 파장 대역, 적색 파장 대역 및 청색 파장 대역 중 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. 바람직하게 복수의 램프는 자연광의 파장 대역을 구현하기 위해, 복수의 램프 중 백색 파장 대역의 램프가 차지하는 비율이 가장 높고, 적색 파장 대역의 램프가 차지하는 비율이 그 다음으로 높으며, 청색 파장 대역의 램프가 차지하는 비율이 가장 낮을 수 있다.The light emitted from the lamp may have a wavelength band of any one of a white wavelength band, a red wavelength band, and a blue wavelength band, or a combination thereof. Preferably, in order to implement the wavelength band of natural light, among the plurality of lamps, the ratio of the lamps in the white wavelength band is the highest, the lamps in the red wavelength band are the next highest, and the lamps in the blue wavelength band are the next highest. may have the lowest percentage.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은, 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)을 센싱하여 제어데이터를 획득할 수 있으며, 캡슐(200)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 중 적어도 하나에 따라, 광원모듈(160)의 복수의 램프를 이용하여 영역별 조닝(zoning)제어, 광량제어, 파장대역제어 등을 할 수 있다.The control module according to an embodiment of the present invention may obtain control data by sensing the
광원모듈(160)은, 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 기판(162)이 마련될 수 있고, 두 개의 기판(162)은 대략 가운데에 위치한 센서모듈(170)을 중심으로 좌우 양측 각각에 마련될 수 있으나, 본 발명은 기판(162)의 개수나 배치 등에 대해 특별히 한정하지 않는다.The
또한, 광원모듈(160)은 상기 기판(162)과 결합되어 기판(162)를 지지하는 기판베이스(163)와, 하부를 향하도록 마련된 램프를 실장한 기판(162)의 전방에 마련되어 기판(162)이 재배공간(S)의 습기에 노출되지 않도록 기판(162)을 덮는 기판커버(161)를 포함할 수 있다.In addition, the
기판커버(161)는 램프에 의해 발생된 빛이 투과할 수 있는 소재로 이루어진 것이면, 그 소재를 특별히 한정하지 않으며, 기판커버(161)는 기판베이스(163)와 결합되어, 기판(162), 기판커버(161) 및 기판베이스(163)를 포함한 광원모듈(160)은 모듈화될 수 있다. 이렇게 모듈화된 광원모듈(160)은 모듈 단위로, 내상(130)의 상부에 장착되거나 탈착될 수 있다.The
기판커버(161)는 센서모듈(170)과 대응하는 위치에 관통형성된 관통홀(161a)을 가질 수 있고, 기판커버(161)가 기판베이스(163)과 결합시 센서모듈(170)이 관통홀(161a)에 끼워짐으로써, 센서모듈(170)은 재배공간(S)을 향하여 노출될 수 있다.The
이에 따라, 기판커버(161)는 센서모듈(170)의 전방을 가리지 않고 센서모듈(170)이 관통홀(161a)을 통해 재배공간(S)을 향하여 노출됨으로써, 기판커버(161)에 의한 램프의 빛반사나 빛굴절 따위에 센서모듈(170)이 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.Accordingly, the
다만, 관통홀(161a)과 이에 끼워진 센서모듈(170) 사이에 형성되는 틈을 통해 재배공간(S) 내 습기가 기판(162)으로 유입되지 않도록, 센서모듈(170) 외주면과 관통홀(161a) 사이에 씰링부재(미도시)가 개재되어 광원모듈(160)의 내부를 기밀 또는 수밀을 유지토록 하는 것이 바람직하다.However, the outer circumferential surface of the
기판베이스(163)는 전술한 바와 같이, 기판(162) 및/또는 센서모듈(170)이 장착되어 기판(162) 및/또는 센서모듈(170)을 지지하는 수단으로, 기판베이스(163)는 다수의 방열구(163a)가 타공 형성된 것이 바람직하다.As described above, the
다수의 램프가 마련된 기판(162)은 램프 구동시 많은 열이 발생하기 때문에, 열로 가열된 고온의 공기를 기판(162)의 배면에 위치한 기판베이스(163)의 방열구(163a)를 통해 배출되도록 함으로써, 기판(162)이 과열에 의해 고장이 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.Since the
광원모듈(160)의 센서모듈(170)은 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)을 센싱(인식)하여 제어데이터를 생성하는 모듈일 수 있다. 여기서, 제어데이터는 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)의 개수, 품종, 배치 위치 및 배치 시기 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 트레이(120)의 복수의 스팟에 랜덤으로 배치된 캡슐(200)에 대한 정보에 따라, 광원모듈(160), 순환팬(141), 공조장치(151~153), 히터 및 배양액의 순환량, 농도 등을 제어함으로써, 사용자가 캡슐(200)을 취사 선택하여 배치하더라도 최적의 재배 환경을 제공할 수 있다.The
이때, 센서모듈(170)은 사용자의 선택에 따라 작동을 온/오프할 수 있다. 즉, 사용자는 트레이(200)의 복수의 스팟에 캡슐(200)을 셋팅 완료한 다음, 센서모듈(170)을 온(on)시킴으로써, 센서모듈(170)이 작동을 시작한 시점에 셋팅된 캡슐(200)을 기준으로 획득한 제어데이터에 따라 재배공간(S)의 환경이 자동으로 제어되도록 할 수 있다.At this time, the
이러한, 센서모듈(170)은 캡슐(200)을 인식하기 위한 수단으로서, 일 예로, 카메라모듈을 포함할 수 있고, 캡슐(200)의 인식부(230)가 QR코드(Quick response code)와 같은 스마트 코드(Smart code)를 포함한 경우, 센서모듈(170)은 QR코드를 촬상한 이미지를 분석 및 처리함으로써, 캡슐(200)을 인식할 수 있다.As a means for recognizing the
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로, 캡슐(200)의 인식 방식으로서 RFID(Radio frequency identification) 등과 같은 NFC(Near field communication, 근거리 무선 통신) 방식 및 원거리 무선 통신 방식 등이 이용되는 경우, 센서모듈(170)은 캡슐(200)의 인식부(230)와 무선 통신하기 위한 리더기 및 수신기 형태로 마련될 수 있다.However, it is not limited thereto, and for example, when a near field communication (NFC) method such as radio frequency identification (RFID) and a long-distance wireless communication method are used as a recognition method of the
또한, 다른 일 예로, 캡슐(200)의 인식 방식으로서 캡슐(200)의 인식부에서 발생하는 고유의 자기장이 이용되는 경우, 센서모듈(170)은 홀 센서(Hall-sensor) 형태로 마련될 수 있다. 또한, 다른 일 예로, 캡슐(200)의 인식 방식으로서 캡슐(200)의 인식부에서 방출하는 특정 파장 대역의 광이 이용되는 경우, 센서모듈(170)은 광 감지 센서 형태로 마련될 수 있다.In addition, as another example, when a unique magnetic field generated in the recognizing unit of the
이 외에도, 캡슐(200)의 인식 방식으로서 다양한 방식이 이용될 수 있으며, 이 경우, 센서모듈(170)로서 캡슐(200)을 인식하는 방식에 매칭되는 다양한 센서가 이용될 수 있다.In addition to this, various methods may be used as a method for recognizing the
본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은 센서모듈(170)을 이용하여, 캡슐(200)을 인식하는 것뿐만 아니라, 식물에 대한 이미지를 획득하여 식물의 잎이 차지하는 면적이나 면적비율을 근거로 식물의 생장도를 측정하기 위해, 상기 센서모듈(170)은, 전술한 바와 같이, 카메라모듈을 포함할 수 있다.The control module according to an embodiment of the present invention not only recognizes the
식물재배장치의 제어방법Control method of plant cultivation device
한편, 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 재배공간별 배양액 농도를 제어하는 방법의 단계별 흐름도이다.Meanwhile, FIG. 20 is a step-by-step flowchart of a method for controlling the concentration of a culture medium for each cultivation space according to an embodiment of the present invention.
도 20에 도시한 바와 같이, 식물재배장치의 전반적인 동작을 제어하는 제어모듈은, 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 각 내상(130)에 의해 형성되는 재배공간(S) 별로 식물재배환경을 독립적으로 구현하기 위해, 먼저, 각각의 내상(130)마다 마련된 카메라모듈(170)을 이용하여 트레이(120)에 마련된 캡슐(200)을 식별하고, 캡슐(200)의 개수나 캡슐(200)의 품종, 또는 캡슐(200)의 배치시기 등에 대한 각종 정보를 획득할 수 있다(S1).As shown in FIG. 20, the control module for controlling the overall operation of the plant cultivation apparatus controls the plant cultivation environment for each cultivation space (S) formed by each of the plurality of
이후, 제어모듈은 각 재배공간(S)의 품종에 따라 그에 대응하는 배양액목표농값을 추종하도록 해당하는 내상(130)의 트레이(120)에 배양액을 투여할 수 있다(S2).Thereafter, the control module may administer the culture solution to the
본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 도 11a에 도시한 바와 같이, 각 트레이(120)의 전단에 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c)가 마련되고, 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c) 각각은 배양액탱크(191) 및 배양액펌프(P2)와 복수의 배양액유로(fa~fc)를 형성하고 있는 경우에는, 도 21a에 도시한 바와 같이, 먼저 전기전도도센서(180)를 이용하여 배양액탱크(191) 또는 배양액유로(fa~fc)의 배양액농도를 측정(S10)하고, 측정된 배양액농도와 상기 배양액목표농도값을 비교(S11)한 다음, 상기 측정된 배양액 농도가 배양액목표농도값을 포함한 소정 범위 내에 속하여 적당하다면, 필요시 제어대상인 트레이(120)에 수용된 배양액의 양에 따라 해당하는 제1 내지 제3 급수밸브(181a~181c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방(S13)하고, 배양액 펌프(P2)를 작동할 수 있다.As shown in FIG. 11A, in the
즉, 제어모듈은 일정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 배양액펌프(P2)를 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있으나, 이에 한하지 않고 센서를 이용하여 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액의 양(또는 수위)을 감지하고, 트레이(120) 내 배양액의 소진 여부를 판단함으로써, 배양액의 양(또는 수위)이 소정 임계값 미만이면, 배양액펌프(P2)를 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있다.That is, the control module may supply the culture solution in the
만약, 제어대상인 트레이(120)에 수용된 배양액의 양이 소정 임계값 이상이면, 배양액 펌프(P2)를 작동하지 않고, 제어대상인 트레이(120)의 배양액농도를 소정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 복수의 내상(130a~130c)들 각각에 대하여 연쇄적으로 반복 측정할 수 있다.If the amount of the culture solution accommodated in the
한편, 제어모듈이 상기 측정된 배양액농도가 상기 배양액목표농도값 보다 낮으면 영양액탱크(192)에 저장된 영양액을 배양액탱크(191)에 공급할 수 있고, 이와 달리, 상기 측정된 배양액농도가 상기 배양액목표농도값 보다 높으면 워터탱크(194)에 저장된 물을 배양액탱크(191)에 공급하여, 배양액탱크(191) 또는 배양액유로(fa~fc)의 배양액농도가 상기 배양액목표농도값을 추종하도록 할 수 있다.Meanwhile, the control module may supply the nutrient solution stored in the
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 이와 다르게, 도 11b에 도시한 바와 같이, 각 트레이(120)가 워터탱크(194)의 물이 유입되는 제1 유입구(121a~121c)와, 영양액탱크(192)의 영양액이 유입되는 제2 유입구(122a~122c)를 각각 구비하고, 내부에 배양액이 수용되는 공간에 배양액농도측정수단을 포함하고 있는 경우에는, 도 22b에 도시한 바와 같이, 먼저 재배공간(S)별로 배양액농도측정수단을 이용하여 각 재배공간(S)마다 마련된 트레이(120)의 배양액 농도를 측정(S20)하고, 해당 재배공간(S)의 트레이(120)의 배양액 농도와 상기 배양액목표농도값을 비교(S21)한 다음, 상기 측정된 배양액 농도가 배양액목표농도값을 포함한 소정 범위 내에 속하여 트레이(120) 내 배양액 농도가 적당하다면, 제어대상인 트레이(120)의 배양액농도를 소정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 복수의 내상(130a~130c)들 각각에 대하여 연쇄적으로 반복 측정할 수 있다.On the other hand, in the
다만, 해당 재배공간(S)의 트레이(120)의 배양액 농도가 상기 배양액목표농도값 보다 높으면, 워터펌프(P3)를 작동(S22a)하고 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 해당 제어대상인 트레이(120)에 상응하는 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방(S23a)하여, 워터탱크(194)에 저장된 물을 상기 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 해당하는 트레이(120)에 선택적으로 공급함으로써, 배양액의 농도를 낮추어 상기 배양액목표농도값을 추종하도록 할 수 있고, 이와 달리 해당 재배공간(S)의 트레이(120)의 배양액 농도가 상기 배양액목표농도값 보다 낮으면, 영양액펌프(P4)를 작동(S22b)하고 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 해당 제어대상인 트레이(120)에 상응하는 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방(S23a)하여, 영양액탱크(192)에 저장된 영양액을 상기 제1 내지 제3 트레이(120a~120c) 중 해당하는 트레이(120)에 선택적으로 공급함으로써, 배양액의 농도를 높여 상기 배양액목표농도값을 추종하도록 할 수 있다.However, if the concentration of the culture solution in the
이 경우에도 마찬가지로, 제어모듈은 일정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 배양액펌프(P2)를 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있으나, 이에 한하지 않고 센서를 이용하여 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액의 양(또는 수위)을 감지하고, 배양액의 양(또는 수위)이 소정 임계값 이상이면, 제어대상인 트레이(120)에 영양액이나 물을 추가 공급하지 않도록 하기 위해, 해당 트레이(120)의 전단에 마련된 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 또는 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c)를 폐쇄할 수 있다.Similarly in this case, the control module may supply the culture solution in the
제어모듈이 S20 이하의 농도조절방법과 별개로, 제어모듈은 일정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 제1 내지 제3 워터밸브(182a~182c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방(S23a)하고 워터펌프(P3)를 소정 듀티비(duty ratio)로 작동(S22a)하거나, 또는 제1 내지 제3 영양액밸브(183a~183c) 중 적어도 하나를 선택적으로 개방(23b)하고 영양액펌프(P4)를 소정 듀티비로 작동(22b)하여, 제어대상인 트레이(120)에 소정 농도의 배양액을 공급할 수 있다. 그러나 이에 한하지 않고 센서를 이용하여 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액의 양(또는 수위)을 감지하고, 트레이(120) 내 배양액의 소진 여부를 판단함으로써, 배양액의 양(또는 수위)이 소정 임계값 미만이면, 배양액펌프(P2)를 구동하여, 배양액탱크(191) 내 배양액을 트레이(120)에 공급할 수 있다.Apart from the concentration control method below S20, the control module selectively opens (S23a) at least one of the first to
한편, 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 재배공간별 온도를 제어하는 방법에 대한 단계별 흐름도이다.On the other hand, Figure 22 is a step-by-step flow chart for a method for controlling the temperature of each cultivation space of the plant cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 22에 도시한 바와 같이, 제어모듈은, 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 각 내상(130)에 의해 형성되는 재배공간(S) 별로 식물재배환경을 독립적으로 구현하기 위해, 먼저, 각각의 내상(130)마다 마련된 카메라모듈(170)을 이용하여 트레이(120)에 마련된 캡슐(200)을 식별하고, 캡슐(200)의 개수나 캡슐(200)의 품종, 또는 캡슐(200)의 배치시기 등에 대한 각종 정보를 획득할 수 있다(S1).As shown in FIG. 22, in order to independently implement a plant cultivation environment for each cultivation space (S) formed by each of the plurality of
이후, 제어모듈은 각 재배공간(S)의 품종에 따라 그에 대응하는 목표온도값을 추종하도록 해당하는 내상(130)에 온도가 조절된 공기를 투여할 수 있다(S3).Thereafter, the control module may inject temperature-adjusted air to the corresponding
본 발명의 일 실시예에 따라, 도 18에 도시한 바와 같이, 각 내상(130)의 유입구(I)와 연통 가능하게 연결된 제2 덕트(143)의 토출 측에는 공기의 흐름을 개폐할 수 있는 토출댐퍼모듈(148)을 포함하고 있는 경우에는, 도 23에 도시한 바와 같이, 먼저 내상(130)의 내부나 덕트(142, 143)의 내부 등 각종 위치에 마련된 온도센서를 이용하여 내상(130)의 온도를 측정(S30)하고, 측정된 온도와 상기 목표온도값을 비교(S31)한 다음, 공조장치(151~154) 및/또는 히터를 작동시켜 내상(130)의 재배공간(S)에 냉각 및/또는 가열된 공기를 투입시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 18, the discharge side of the
구체적으로, 만약, 상기 측정된 온도가 상기 목표온도값 보다 높으면 냉동사이클을 구성하는 공조장치(151~154)를 작동(S32a)하고, 해당 제어대상인 내상(130)에 해당하는 토출댐퍼모듈(148)을 개방하여, 낮은 온도의 공기를 제2 덕트(143)를 통해 해당 제어대상인 내상(130)에 공급하여, 내상(130) 내 온도를 낮출 수 있다. 이때, 토출댐퍼모듈(148)의 전단 또는 후단에 마련된 공기토출팬(149)을 작동시켜 내상(130) 내 온도보다 낮은 온도의 공기를 내상(130)으로 적극적으로 투입시킬 수 있다.Specifically, if the measured temperature is higher than the target temperature value, the
이와 달리, 상기 측정된 온도가 상기 목표온도값 보다 낮으면 히터(미도시)를 작동(S32b)하고, 해당 제어대상인 내상(130)에 해당하는 토출댐퍼모듈(148)을 개방하여, 높은 온도의 공기를 제2 덕트(143)를 통해 해당 제어대상인 내상(130)에 공급하여, 내상(130) 내 온도를 높일 수 있다. 이때, 토출댐퍼모듈(148)의 전단 또는 후단에 마련된 공기토출팬(149)을 작동시켜 내상(130) 내 온도보다 높은 온도의 공기를 내상(130)으로 적극적으로 투입시킬 수 있다.On the other hand, if the measured temperature is lower than the target temperature value, a heater (not shown) is operated (S32b), and the
또한, 이와 달리, 상기 측정된 온도가 목표온도값의 범위 내에 속하여 적당하다면, 해당 제어대상인 내상(130)에 해당하는 토출댐퍼모듈(148)을 개방하지 않고, 공기토출팬(149)을 작동시키지 않을 수 있으며, 제어대상인 내상(130)의 온도를 소정 주기마다 또는 사용자입력에 따라 복수의 내상(130a~130c)들 각각에 대하여 연쇄적으로 반복 측정할 수 있다.In addition, unlike this, if the measured temperature is within the range of the target temperature value and is suitable, the
한편, 도면에 도시하지 않았으나, 제어모듈은 광원모듈(160) 내 기판의 램프에 대하여, 내상(130)의 재배공간(S) 별로 파종된 품종에 따라, 또는 품종의 파종 시기에 따라, 광량이나 파장 대역을 달리 제어하여, 식물의 최적 생육 조건을 형성함으로써, 재배시간을 조절하거나, 식감이나 영양 성분 등과 같은 품질을 증대시키거나 에너지를 절감할 수 있다.On the other hand, although not shown in the drawing, the control module controls the amount of light or the amount of light for the lamps of the substrate in the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은, 모든 내상(130a~130c)의 재배공간(Sa~Sc)에 대하여 동일하게 램프의 출력을 제어하지 않고, 내상(130a~130c)의 각 재배공간(Sa~Sc) 별로 식물의 파종 품종이나 파종 시기에 따라 램프의 출력을 달리 제어함으로써, 내상(130)에 의해 마련되는 각 재배공간(S)마다 독립적인 식물재배환경을 구현할 수 있다.That is, the control module according to an embodiment of the present invention does not equally control the output of lamps for the cultivation spaces (Sa to Sc) of all the inner beds (130a to 130c), but each cultivation of the inner beds (130a to 130c). By controlling the output of the lamp differently according to the sowing variety or sowing time of plants for each space (Sa to Sc), an independent plant cultivation environment can be implemented for each cultivation space (S) provided by the inner bed (130).
이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. The description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.
따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning, scope and equivalent concept of the claims are included in the scope of the present invention. should be interpreted
1000: 식물재배시스템
200: 캡슐
100: 식물재배장치
300: 사용자단말기
400: 서버
210: 캡슐프레임
220: 커버
221: 잔존부
222: 제거부
230: 인식부
240: 씨드수용부
250: 씨드
110: 케비넷
101: 수직프레임
102: 수평프레임
111: 도어
1111: 윈도우
112: 전자 패널
120: 트레이
121a~121c: 제1 유입구
122a~122c: 제2 유입구
130: 내상
131: 내상열전도판
141: 순환팬
142: 제1 덕트
143: 제2 덕트
T11~T13: 제1 터미널
T21~T23: 제2 터미널
1421~1423: 제1 단위덕트체
1431~1433: 제2 단위덕트체
148: 토출댐퍼모듈
149: 공기토출팬
151: 압축기
152: 응축기
153: 증발기
154: 방열팬
151~154: 공조장치
160: 광원모듈
161: 기판커버
161a: 관통홀
162: 기판
163: 기판베이스
163a: 방열구
170: 센서모듈
180: 전기전도도센서
181a~181c: 제1 내지 제3 급수밸브
182a~182c: 제1 내지 제3 워터밸브
183a~183c: 제1 내지 제3 영양액밸브
190: 급수관
191: 배양액탱크
192: 영양액탱크
194: 워터탱크
195: 응축수탱크
C1: 제1 채널
C2: 제2 채널
O: 배출구
I: 유입구
fa~fc: 배양액유로1000: plant cultivation system 200: capsule
100: plant cultivation device 300: user terminal
400: server 210: capsule frame
220: cover 221: remainder
222: removal unit 230: recognition unit
240: seed receiving unit 250: seed
110: cabinet 101: vertical frame
102: horizontal frame 111: door
1111: window 112: electronic panel
120:
122a ~ 122c: second inlet 130: inner box
131: internal heat conduction plate 141: circulation fan
142: first duct 143: second duct
T11~T13: 1st terminal T21~T23: 2nd terminal
1421 to 1423: first
148: discharge damper module 149: air discharge fan
151: compressor 152: condenser
153: evaporator 154: heat dissipation fan
151 to 154: air conditioner 160: light source module
161:
162: substrate 163: substrate base
163a: heat sink 170: sensor module
180:
182a to 182c: first to third water valves
183a to 183c: first to third nutrient solution valves
190: water supply pipe 191: culture medium tank
192: nutrient solution tank 194: water tank
195: condensate tank C1: first channel
C2: second channel O: outlet
I: inlet fa~fc: culture fluid flow
Claims (16)
상기 캐비넷 내에 복수 개가 마련되되, 내부에 재배공간을 형성하는 내상;
상기 재배공간에 마련되어, 내부에 물과 영양액이 혼합된 배양액을 수용하는 내부 수용 공간을 가진, 식물이 재배되는 트레이;
물, 영양액 또는 배양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 펌프;
상기 내상에 연결된 덕트를 따라 공기가 유동할 수 있도록 기류를 형성하기 위한 순환팬;
상기 덕트를 따라 유동하는 공기를 가열하기 위한 히터;
상기 덕트를 따라 유동하는 공기를 냉각시키기 위하여, 냉동사이클을 구성하는 공조장치; 및
상기 히터 또는 상기 공조장치를 이용하여 복수의 상기 재배공간마다 공조환경을 개별제어하거나, 상기 펌프를 이용하여 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어하는 제어모듈;
을 포함하는 식물재배장치.cabinets forming the exterior;
A plurality of inner boxes provided in the cabinet, forming a cultivation space therein;
a tray in which plants are grown, provided in the cultivation space, and having an internal receiving space accommodating a culture solution in which water and a nutrient solution are mixed therein;
a pump for supplying water, nutrient solution or culture solution to the tray;
a circulation fan for forming an air flow so that air flows along the duct connected to the inner chamber;
a heater for heating air flowing along the duct;
In order to cool the air flowing along the duct, an air conditioner constituting a refrigeration cycle; and
a control module for individually controlling an air-conditioning environment for each of a plurality of cultivation spaces using the heater or the air conditioner, or individually controlling a culture solution concentration for each of a plurality of trays using the pump;
Plant cultivation device comprising a.
상기 펌프는, 배양액탱크 내 저장된 배양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 배양액펌프를 포함하고,
상기 식물재배장치는, 복수의 상기 트레이마다 상기 배양액펌프에 의해 급수되는 배양액을 단속하기 위한 복수의 급수밸브를 포함하되,
상기 제어모듈은, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 품종에 따라 상기 배양액펌프 및 상기 급수밸브를 이용하여, 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 1,
The pump includes a culture medium pump for supplying water to the culture medium stored in the culture medium tank to the tray,
The plant cultivation device includes a plurality of water supply valves for controlling the culture medium supplied by the culture medium pump for each of the plurality of trays,
The control module checks the variety of plants in the cultivation space by using a sensor module that detects the variety of plants in the cultivation space, and uses the culture liquid pump and the water supply valve according to the variety to provide a plurality of the trays. Plant cultivation apparatus, characterized in that for individually controlling the culture medium concentration for each.
상기 물을 저장하는 워터탱크;
상기 영양액을 저장하는 영양액탱크; 및
상기 영양액탱크 내 저장된 영양액을 가압하여 상기 배양액탱크에 공급하는 영양액펌프;
를 더 포함하되,
상기 워터탱크는, 상기 배양액탱크 위에 적층되어, 상기 워터탱크의 물은 자중에 의해 상기 배양액탱크에 공급되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 2,
a water tank for storing the water;
a nutrient solution tank for storing the nutrient solution; and
a nutrient solution pump for pressurizing the nutrient solution stored in the nutrient solution tank and supplying it to the culture solution tank;
Including more,
The water tank is stacked on the culture medium tank, and the water in the water tank is supplied to the culture medium tank by its own weight.
상기 워터탱크와 상기 배양액탱크 사이에 마련되어, 개폐 구동에 따라 상기 배양액탱크에 상기 워터탱크의 물의 공급을 제어하는 제1 밸브;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 3,
a first valve provided between the water tank and the culture medium tank to control the supply of water from the water tank to the culture medium tank according to an opening/closing operation;
Plant cultivation apparatus characterized in that it further comprises.
상기 배양액탱크와 복수의 상기 트레이 사이에 연결되어 배양액의 농도를 측정하는 전기전도도센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 3,
an electrical conductivity sensor connected between the culture medium tank and the plurality of trays to measure the concentration of the culture medium;
Plant cultivation apparatus characterized in that it further comprises.
상기 배양액탱크와 상기 배양액펌프, 그리고 복수의 상기 트레이 간에 배양액이 유동하는 복수의 배양액유로를 포함하되, 상기 전기전도도센서는, 상기 배양액유로 상의 상기 배양액탱크와 상기 배양액펌프 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 5,
It includes a plurality of culture fluid flow passages through which the culture fluid flows between the culture fluid tank, the culture fluid pump, and the plurality of trays, wherein the electrical conductivity sensor is provided between the culture fluid tank and the culture fluid pump on the culture fluid passage plant cultivation device.
상기 전기전도도센서는, 상기 배양액유로 상에 피팅타입으로 연결되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 6,
The electrical conductivity sensor is a plant cultivation device, characterized in that connected to the culture fluid flow path in a fitting type.
상기 제어모듈은,
상기 복수의 급수밸브를 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 트레이에 대응하는 어느 하나의 상기 배양액유로를 선택하고,
상기 제어대상인 상기 트레이 내 배양액농도가 식물의 품종에 따른 배양액목표농도값을 추종하도록, 상기 물이나 상기 영양액을 상기 배양액탱크에 투여하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 6,
The control module,
Using the plurality of water supply valves, selecting any one of the culture medium passages corresponding to any one of the trays to be controlled,
The plant cultivation apparatus characterized in that the water or the nutrient solution is administered to the culture medium tank so that the culture medium concentration in the tray to be controlled follows the culture medium target concentration value according to the plant variety.
상기 제어모듈은,
상기 배양액탱크 또는 상기 트레이 내 배양액의 농도가, 상기 배양액목표농도값에 추종하기 위해 상기 워터탱크 내 물이나 상기 영양액탱크 내 영양액을 상기 배양액탱크에 투입하되, 상기 배양액의 농도 측정 전에 상기 배양액순환펌프를 구동하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 8,
The control module,
In order for the concentration of the culture solution in the culture tank or the tray to follow the target concentration value of the culture solution, the water in the water tank or the nutrient solution in the nutrient tank is injected into the culture tank, and the culture solution circulation pump is used before measuring the concentration of the culture solution. Plant cultivation apparatus characterized in that for driving.
상기 펌프는, 워터탱크 내 저장된 물을 상기 트레이로 급수하기 위한 워터펌프와, 영양액탱크 내 저장된 영양액을 상기 트레이로 급수하기 위한 영양액펌프를 포함하고,
상기 식물재배장치는, 복수의 상기 트레이마다 상기 워터펌프에 의해 급수되는 물을 단속하기 위한 복수의 워터밸브와, 복수의 상기 트레이마다 상기 영양액펌프에 의해 급수되는 영양액을 단속하기 위한 복수의 영양액밸브를 포함하되,
상기 제어모듈은, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 품종에 따라 상기 워터펌프, 상기 영양액펌프, 상기 워터밸브 및 상기 영양액밸브를 이용하여, 복수의 상기 트레이마다 배양액농도를 개별제어하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 1,
The pump includes a water pump for supplying water stored in the water tank to the tray, and a nutrient solution pump for supplying water to the tray from the nutrient solution stored in the nutrient solution tank.
The plant cultivation apparatus includes a plurality of water valves for regulating the water supplied by the water pump for each of a plurality of the trays, and a plurality of nutrient solution valves for regulating the nutrient solution supplied by the nutrient solution pump for each of the plurality of trays. Including,
The control module checks the variety of plants in the cultivation space by using a sensor module for detecting the variety of plants in the cultivation space, and the water pump, the nutrient solution pump, the water valve, and the nutrient solution valve according to the variety. Plant cultivation apparatus, characterized in that for individually controlling the concentration of the culture solution for each of the plurality of trays by using.
상기 제어모듈은,
상기 트레이 내 배양액의 농도가, 식물의 품종에 따른 배양액목표농도값을 추종하도록, 상기 워터탱크 내 물이나 상기 영양액탱크 내 영양액을 상기 트레이에 투입하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 10,
The control module,
The plant cultivation apparatus characterized in that the water in the water tank or the nutrient solution in the nutrient solution tank is injected into the tray so that the concentration of the culture solution in the tray follows the target concentration value of the culture solution according to the variety of the plant.
상기 트레이는,
상기 워터탱크 내 물이 공급되는 제1 유입구와, 상기 영양액탱크 내 영양액이 공급되는 제2 유입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 11,
the tray,
A plant cultivation apparatus comprising a first inlet through which water is supplied from the water tank and a second inlet through which the nutrient solution from the nutrient solution tank is supplied.
상기 덕트는, 상기 내상에 마련된 유입구와 배출구 각각에 연결된 제1 및 제2 덕트를 포함하되,
상기 제1 및 제2 덕트 중 적어도 하나는, 상기 둘 이상의 단위덕트체가 상기 커넥터댐퍼모듈을 매개로 직렬로 연결되어 이루어지되, 상기 덕트를 따라 유동하는 기류는, 상기 커넥터댐퍼모듈의 구동에 따라 단속되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 1,
The duct includes first and second ducts connected to each of the inlet and outlet provided in the inner chamber,
At least one of the first and second ducts is made by connecting the two or more unit duct bodies in series via the connector damper module, and the airflow flowing along the duct is intermittent according to the driving of the connector damper module. Plant cultivation apparatus, characterized in that being.
상기 제어모듈은,
상기 복수의 커넥터댐퍼모듈을 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 재배공간을 선택하되,
상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 상기 제어대상인 상기 재배공간의 온도가 식물의 품종에 따른 목표온도값을 추종하도록, 상기 공조장치나 상기 히터를 작동하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 13,
The control module,
Using the plurality of connector damper modules, selecting one of the cultivation spaces to be controlled,
The plant variety in the cultivation space is identified using a sensor module that detects the plant variety in the cultivation space, and the temperature of the cultivation space, which is the target of control, follows the target temperature value according to the plant variety. A plant cultivation device characterized in that for operating the device or the heater.
상기 덕트는, 상기 내상에 마련된 유입구와 배출구 각각에 연결된 제1 및 제2 덕트를 포함하되,
상기 제2 덕트는, 상기 내상으로 토출하는 측에 공기의 흐름을 개폐할 수 있는 토출댐퍼모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 1,
The duct includes first and second ducts connected to each of the inlet and outlet provided in the inner chamber,
The second duct, plant cultivation apparatus characterized in that it comprises a discharge damper module capable of opening and closing the flow of air on the discharge side to the inner chamber.
상기 제어모듈은,
상기 복수의 토출댐퍼모듈을 이용하여, 제어대상인 어느 하나의 상기 재배공간을 선택하되,
상기 재배공간 내 식물의 품종을 감지하는 센서모듈을 이용하여, 상기 재배공간 내 식물의 품종을 확인하고, 상기 제어대상인 상기 재배공간의 온도가 식물의 품종에 따른 목표온도값을 추종하도록, 상기 공조장치나 상기 히터를 작동하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.According to claim 15,
The control module,
Using the plurality of discharge damper modules, select one of the cultivation spaces to be controlled,
By using a sensor module that detects the plant variety in the cultivation space, the plant variety in the cultivation space is identified, and the temperature of the cultivation space, which is the control target, follows the target temperature value according to the plant variety. A plant cultivation device characterized in that for operating the device or the heater.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210080484A KR20220169996A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Apparatus for cultivating plants |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210080484A KR20220169996A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Apparatus for cultivating plants |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220169996A true KR20220169996A (en) | 2022-12-29 |
Family
ID=84539720
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210080484A KR20220169996A (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Apparatus for cultivating plants |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20220169996A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200100497A (en) | 2019-02-18 | 2020-08-26 | 엘지전자 주식회사 | Plants cultivation apparatus |
-
2021
- 2021-06-22 KR KR1020210080484A patent/KR20220169996A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200100497A (en) | 2019-02-18 | 2020-08-26 | 엘지전자 주식회사 | Plants cultivation apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102021578B1 (en) | IoT-BASED SMART PLANT CULTIVATION DEVICE THAT CAN COLLECT PLANTS BY SEED BED UNIT AND PREVENT LEAKING OF CULTURE SOLUTION AND SMART PLANT CULTIVATION SYSTEM | |
US20220174890A1 (en) | Method of operating a lighting system for an indoor garden center | |
US11766000B2 (en) | Gas sensing assembly for an indoor garden center | |
KR102035326B1 (en) | IoT-BASED SMART PLANT CULTIVATION DEVICE THAT INTRODUCE OUTDOOR AIR USING CONTROL DATA ON NUMBER AND RACE OF PLANTS AND SMART PLANT CULTIVATION SYSTEM | |
KR20220169996A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR102571336B1 (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20220101237A (en) | Apparatus for cultivating plants and method for controlling the same | |
KR20230014301A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR102021573B1 (en) | IoT-BASED SMART PLANT CULTIVATION DEVICE THAT CAN CONTROL AIR CONDITIONING ENVIRONMENT BY USING HUMIDIFIER NATURALLY GENERATED BY CULTURE SOLUTION AND SMART PLANT CULTIVATION SYSTEM | |
KR20220165023A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230045166A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR102662041B1 (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR102662039B1 (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20220169995A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20220169997A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230073802A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230122275A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230108386A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230122276A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20220165022A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR102662009B1 (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20220165024A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230122274A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230014302A (en) | Apparatus for cultivating plants | |
KR20230129701A (en) | Apparatus for cultivating plants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |