KR20230122276A

KR20230122276A - 식물재배장치

Info

Publication number: KR20230122276A
Application number: KR1020220018739A
Authority: KR
Inventors: 김도현; 이광용; 박재성; 김태준
Original assignee: 에스케이매직 주식회사
Priority date: 2022-02-14
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2023-08-22

Abstract

본 발명은, 외관을 형성하는 캐비넷과, 상기 캐비넷 내에 적어도 하나가 마련되되, 내부에 재배공간을 형성하는 내상과, 상기 재배공간 내 공기를 조화시키기 위한 공조장치가 포함된 기계실과, 물, 영양액 또는 응축수를 저장하는 탱크가 위치하는 탱크실을 포함하는 식물재배장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 탱크를 내부에 수용한 탱크하우징을 포함하되, 상기 탱크하우징은 상기 탱크실에 탈장착 가능한 것을 특징으로 하는 식물재배장치를 제공한다.

Description

식물재배장치 {APPARATUS FOR CULTIVATING PLANTS}

본 발명은, 식물재배장치에 관한 것으로, 구체적으로는 식물의 성장을 제어할 수 있는 환경을 조성할 수 있는 식물재배장치에 관한 것이다.

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.

종래 대한민국특허공개번호 제2020-0100497호 등에서 개시하고 있는 식물재배장치는 재배공간을 가진 캐비넷과, 재배공간에 마련된 다단의 트레이와, 트레이에 재배되는 식물로 빛을 조사하는 광원모듈과, 트레이에 물을 공급하는 워터탱크와, 재배실 내 공기조화를 위한 공기조화모듈 등을 포함하여, 재배실 내 식물의 성장을 제어하고 있다.

식물재배장치는 식물의 생장을 위해 요구되는 성장환경을 구현하여야 하며, 재배공간 내 식물의 생장을 위한 적절한 온도를 유지하기 위해 상기 재배공간에 공기조화모듈에 의해 냉각된 공기를 도입하거나, 재배공간 내 식물에 물이나 영양액을 공급하여야 하는 기술 등이 개시되고 있다.

재배공간에 온도 등이 조절된 공기를 공급하거나, 식물에 물이나 영양액을 공급하기 위한 장치는 통상 캐비넷 내에 장착되어 있으나, 향후 고장이나 점검시 해당 장치에 대한 접근 편리성이 요구되고 있는 실정에 있다.

따라서, 이러한 문제를 해소하기 위한 필요기술이 요구되고 있다.

KR

10-2020-0100497

A1

본 발명은, 재배공간 내 공기의 온도를 조절하기 위한 장치나, 재배공간 내 식물에 물이나 영양액을 공급하기 위한 탱크 등에 대하여, 고장이나 점검시 해당 장치에 대한 접근 편리성을 도모할 수 있는 식물재배장치를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 외관을 형성하는 캐비넷과, 상기 캐비넷 내에 적어도 하나가 마련되되, 내부에 재배공간을 형성하는 내상과, 상기 재배공간 내 공기를 조화시키기 위한 공조장치가 포함된 기계실과, 물, 영양액 또는 응축수를 저장하는 탱크가 위치하는 탱크실을 포함하는 식물재배장치에 있어서, 적어도 하나의 상기 탱크를 내부에 수용한 탱크하우징을 포함하되, 상기 탱크하우징은 상기 탱크실에 탈장착 가능한 것을 특징으로 하는 식물재배장치를 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실은, 상기 탱크실 후방에 마련되되, 상기 공조장치를 포함한 기계실유닛이 안착된 기계실모듈베이스가 탈장착 가능할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 기계실유닛의 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬, 상기 공조장치 중 열교환기의 열을 외부로 배기하기 위한 방열팬, 그리고 상기 재배공간으로 열기를 제공하기 위한 히터 중 적어도 하나이고, 상기 순환팬, 상기 방열팬, 그리고 상기 히터 중 적어도 하나는, 상기 기계실모듈베이스의 미탈착 상태에서 접근 가능하도록 상기 기계실의 후방에 마련될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실유닛은, 상기 식물재배장치 내 구성요소의 동작을 제어하는 제어모듈의 적어도 일부 기능을 구현한 회로기판을 더 포함하되, 상기 회로기판은, 상기 기계실모듈베이스의 미탈착 상태에서 접근 가능하도록 상기 기계실의 후방에 마련될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실의 후방에 개구 형성된 개구부를 포함하고, 상기 기계실모듈베이스는, 상기 개구부를 통해 전후방으로 슬라이드되어 상기 기계실에 탈장착될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 식물재배장치는, 상기 재배공간에 마련되어, 식물이 재배되는 트레이를 더 포함하고, 상기 기계실유닛은, 상기 트레이에 물, 영양액 또는 배양액을 공급하기 위한 전장품을 더 포함하되, 상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 탱크실 내 어느 하나의 상기 탱크와 상기 트레이 간 유로 연결을 중개할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 탱크는, 후방에 마련된 적어도 하나의 커넥터를 포함하되, 상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 전장품은 상기 커넥터에 연결될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 탱크하우징은, 물을 저장하는 워터탱크와, 영양액을 저장하는 영양액탱크를 내부에 수용하고, 물과 영양액이 혼합된 배양액을 저장하는 배양액탱크는, 상기 기계실모듈베이스 상에 마련될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 배양액탱크는, 상기 워터탱크 및 상기 영양액탱크와 유로 연결될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬을 포함하고, 상기 탱크하우징은, 외기가 도입되는 제1 채널을 포함하되, 상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 순환팬은 상기 제1 채널과 연결될 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬을 포함하되, 상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 순환팬은, 상기 재배공간과 연결되는 적어도 하나의 유로와 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 식물재배장치의 기계실에 장착되는 공조장치 등에 대하여, 고장이나 점검시 해당 장치에 대한 접근 편리성을 도모할 수 있다.

또한, 식물재배장치의 탱크실에 워터탱크, 영양액탱크 또는 응축수탱크를 장착을 용이하게 할 수 있음은 물론, 기계실 내 장착된 장치와 연결을 용이하게 할 수 있다.

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 내상을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 단열플레이트의 조립도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 탱크실과 기계실이 조립되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 기계실이 조립되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 바닥을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기계실모듈베이스가 기계실 바닥에 안착된 모습을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 기계실에 장착되는 공조장치 등을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 탱크하우징이 탈장착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크하우징의 분해도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크하우징의 후면을 나타낸 도면이다.

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.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

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.

식물재배시스템

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배시스템을 나타낸 개념도이다.

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.

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.

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.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐의 외관을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 케이스가 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.

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.

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.

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.

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.

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.

한편, 캡슐(200)은 캡슐프레임(210), 캡슐커버(220) 및 씨드(250)를 포함할 수 있다(도 2 참조).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

식물재배장치

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.

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.

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.

캐비넷(110)은 전방에 개폐가능한 도어(111)가 마련될 수 있다.

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)에서 성숙된 식물을 수확할 수 있다.

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.

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.

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.

또한, 식물재배장치(100)는 사용자입력을 받거나 각종 정보를 화면으로 출력하기 위한 전자패널(112)이 마련될 수 있다.

사용자는 도어(111)나 윈도우(1111)를 통해 전자패널(112)로부터 출력된 식물재배환경 등과 관련된 정보를 육안으로 확인하거나, 사용자는 전자패널(112)을 통한 터치입력이나 누름입력 등으로 식물재배환경을 제어할 수 있다.

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.

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.

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)의 내부 공간을 가리킬 수 있다.

이때, 캐비넷(110) 내 복수의 내상(130)은 상하로 적층되어 마련될 수 있으나, 이에 한하는 것은 아니며, 다양한 형태로 배치 마련될 수 있음은 물론이다.

복수의 재배공간(Sa~Sc)은 각 재배공간(Sa~Sc)마다 트레이(120a~120c), 광원모듈(160a~160c) 및 센서모듈(170)(미도시) 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.

캐비넷(110)은 캐비넷(110)의 골격을 형성하는 캐비넷프레임(101, 102)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 캐비넷프레임(101, 102)은 수직방향으로 마련된 복수의 수직프레임(101)과 수평방향으로 마련된 복수의 수평프레임(102)의 조합으로 이루어질 수 있다.

즉, 복수의 수직프레임(101)과 복수의 수평프레임(102)은 격자로 연결되어, 도면에 도시한 바와 같이, 대략 수직방향으로 길이가 긴 직육면체 형태를 가질 수 있으며, 이때 도어(111)가 마련되는 전방에 마련된 복수의 수평프레임(102) 중 적어도 일부는 생략되어 개방될 수 있다.

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.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 내상을 나타낸 도면이다.

도 7에 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.

트레이(120)는 내상(130)에 마련된 한 쌍의 레일을 따라 전후방으로 이동하여, 내상(130) 내부로 인입되거나 내상(130)으로부터 외부로 인출될 수 있다.

트레이(120)는 내상(130)의 내부로 인입하여 장착되면, 물과 영양액이 혼합된 배양액을 저장한 배양액탱크(191)와 연결된 배양액유로(미도시)와 연결될 수 있다.

구체적으로, 트레이(120)에는 내부 수용 공간에 배양액이 공급되는 유입구가 마련될 수 있고, 배양액탱크(191)에 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.

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 배양액탱크(191)와 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 순환할 수 있다.

결국, 트레이(120)의 상측면은 재배공간(S)과 접하여 복수의 캡슐(200)이 안착될 수 있는 복수의 스팟(spot)이 마련될 수 있고, 스팟에 안착된 캡슐(200) 내 식물은 트레이(120)의 내부 수용 공간에 저장된 배양액에 의해 성장할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

광원모듈(160)은, 복수의 램프가 실장된 적어도 하나의 기판(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 기판은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed circuit board)일 수 있고, 복수의 램프는 LED 어레이(Light Emitting Diode array)일 수 있다.

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.

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.

광원모듈(160)은, 본 발명의 일 실시예에 따라 두 개의 기판(미도시)이 마련될 수 있고, 두 개의 기판은 대략 가운데에 위치한 센서모듈(170)을 중심으로 좌우 양측 각각에 마련될 수 있으나, 본 발명은 기판의 개수나 배치 등에 대해 특별히 한정하지 않는다.

또한, 광원모듈(160)은 하부를 향하도록 마련된 램프를 실장한 기판의 전방에 마련되어 기판이 재배공간(S)의 습기에 노출되지 않도록 기판을 덮는 기판커버(161)를 포함할 수 있다.

기판커버(161)는 램프에 의해 발생된 빛이 투과할 수 있는 소재로 이루어진 것이면, 그 소재를 특별히 한정하지 않으며, 기판커버(161)는 기판을 지지하는 기판베이스(미도시)와 결합됨으로써, 기판과 기판베이스 그리고 기판커버(161)를 포함한 광원모듈(160)은 모듈화될 수 있다. 이렇게 모듈화된 광원모듈(160)은 모듈 단위로, 내상(130)의 상부에 장착되거나 탈착될 수 있다.

여기서, 기판커버(161)는 센서모듈(170)의 전방을 가리지 않고 센서모듈(170)이 관통홀을 통해 재배공간(S)을 향하여 노출됨으로써, 기판커버(161)에 의한 램프의 빛반사나 빛굴절 따위에 센서모듈(170)이 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

다만, 관통홀과 이에 끼워진 센서모듈(170) 사이에 형성되는 틈을 통해 재배공간(S) 내 습기가 기판으로 유입되지 않도록, 센서모듈(170)의 외주면과 관통홀 사이에는 씰링부재(미도시)가 개재되어 광원모듈(160)의 내부를 기밀 또는 수밀을 유지토록 하는 것이 바람직하다.

한편, 광원모듈(160)의 대략 중심에 위치한 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.

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(180) 및 배양액의 순환량, 농도 등을 제어함으로써, 사용자가 캡슐(200)을 취사 선택하여 배치하더라도 최적의 재배 환경을 제공할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

한편, 도 6 및 7에 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.

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.

내상(130)에 형성된 유입구(I)와 배출구(O)의 위치는 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 트레이(120) 상의 식물 주변 공기를 간접적으로 비교적 정확하게 측정하기 위해, 배출구(O)는 내상(130)의 후방면 하측, 즉, 트레이(120)의 위치와 근거리에 위치하고, 이와 상반되는 유입구(I)는 내상(130)의 후방면 상측에 위치할 수 있다.

여기서, 공조장치(151~153)는 압축기(151), 응축기(152), 증발기(153), 및 유량조절밸브(미도시)를 포함할 수 있다.

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.

또한, 공조장치(151~153)는, 냉매와 공기 간의 열교환 능력을 높이기 위해, 열교환기인 응축기(152)의 전방에 마련되어, 구동에 의해 외기를 흡입하여 응축기(152)에 제공할 수 있는 방열팬(154)을 더 포함할 수 있다.

도 6에 도시한 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. 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.

이때, 제1 채널(C1)과 제2 채널(C2)은 기계실(M), 특히 공조장치(151~153)나 이에 연결된 제1 및 제2 유로(P1, P2)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 유로(P1, P2)의 공기와 혼합되어 재배공간(S)으로 유입될 수 있고, 또 재배공간(S)의 공기는 공조장치(151~153) 및/또는 제1 및 제2 유로(P1, P2)의 공기와 혼합되어 외부로 배출될 수 있다.

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 유로(P1, P2)를 통해 연결됨으로써, 외기와 재배공간(S) 내 공기를 공조시스템의 동력을 이용하여 효과적으로 재배공간(S)으로 유입하거나 외부로 배출할 수 있다.

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.

기계실(M) 내 순환팬(141)은 재배공간(S)의 공기가 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 기류를 형성하는 구동력을 발생시킬 수 있다. 즉, 제1 유로(P1)와 제2 유로(P2) 내 압력은 순환팬(141)에 의해 형성될 수 있고, 이를 위해 순환팬(141)는 일 예로, 원심형 팬 등일 수 있지만, 이에 한하는 것은 아니며, 공기를 유동시키기 위해 동력을 발생시키기 위한 것이면 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.

순환팬(141)의 구동으로 제1 유로(P1)는 음압(진공 상태를 포함)이 형성되어 제1 유로(P1)는 연통된 공간의 공기를 흡입할 수 있고, 이와 반대로 제2 유로(P2)는 순환팬(141)에 의해 양압이 형성되어 제2 유로(P2)는 연통된 공간으로 공기를 배출할 수 있다.

공조장치(151~153)는 열교환기(152, 153)를 통해 제1 및 제2 유로(P1, P2)의 공기와 냉매 간에 열교환을 유도할 수 있고, 이에 따라 재배공간(S) 내 공기는 순환되어 온도 및/또는 습도 등이 조절될 수 있다.

제1 유로(P1)는 말단부가 순환팬(141)과 연결될 수 있고, 제1 유로(P1)에는 재배공간(S)의 배출구(O)와 연결되는 적어도 하나의 제1 터미널(T11~T13)을 마련할 수 있다.

또한, 제2 유로(P2)는 말단부가 순환팬(141)과 연결되되, 제2 유로(P2)는 재배공간(S)의 유입구(I)와 연결되는 적어도 하나의 제2 터미널(T21~T23)을 마련할 수 있다.

결국, 순환팬(141)의 구동으로 재배공간(S)의 공기는 제1 유로(P1)의 음압에 의해 배출구(O)를 통해 제1 유로(P1)로 배출될 수 있고, 열교환기(152, 153)를 거쳐 공조장치(151~153)의 냉매와 열교환한 다음, 제2 유로(P2)의 양압에 의해 유입구(I)를 통해 다시 재배공간(S)으로 유입될 수 있다.

도 6의 도면부호 Oa ~ Oc 및 Ia ~ Ic는, 복수의 재배공간(Sa ~ Sc) 각각에 마련된 배출구와 유입구를 가리킨다.

제1 및 제2 유로(P1, P2)에 대해 살펴보면, 제1 및 제2 유로(P1, P2)는, 도 8에 도시한 바와 같이, 대략 판 형상의 단열부재(500) 내부에 마련될 수 있으며, 여기서, 단열부재(500)는 단열성이 우수한 스티로폼(polystyrene foam) 및/또는 팽창질석(expanded vermiculite) 등일 수 있으나, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

제1 및 제2 유로(P1, P2)를 내포한 단열부재(500)가 내상(130)의 배면에 위치하였을 때, 도 5에 도시한 바와 같이, 판상의 단열부재(500)는 식물재배장치(100)의 기계실(M)을 제외한 대부분 영역을 덮을 수 있다.

이때, 단열부재(500)의 전면(前面)에는 재배공간(S)의 배출구(O)와 연결되는 적어도 하나의 제1 터미널(T11~T13)과, 재배공간(S)의 유입구(I)와 연결되는 적어도 하나의 제2 터미널(T21~T22)이 관통 형성될 수 있으며, 이에 따라, 단열부재(500) 내부에 형성된 제1 유로(P1)는 상기 제1 터미널(T11~T13)을 통해 내상(130)의 배출구(O)와 연결될 수 있고, 제2 유로(P2)는 상기 제2 터미널(T21~T22)을 통해 내상(130)의 유입구(I)와 연결될 수 있다.

또한, 순환팬(141)의 구동으로 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 통한 기류를 형성하기 위해, 제1 및 제2 유로(P1, P2)의 말단부는 순환팬(141)과 연결될 수 있다. 이를 위해, 단열부재(500)의 일측면에는 제1 유로(P1)의 말단부인 도출구(OL)와, 제2 유로(P2)의 말단부인 도입구(IL)가 마련될 수 있으며, 여기서 도입구(IL)는 순환팬(141)의 제2 연결단(141b)과 연결되고, 도출구(OL)는 순환팬(141)의 제1 연결단(141a)과 연결되어, 순환팬(141)의 구동으로 도출구(OL) 및 제1 연결단(141a)을 통해 제1 유로(P1)로부터 공기를 인출할 수 있고, 제2 연결단(141b) 및 도입구(IL)를 통해 제2 유로(P2)로 공기를 토출할 수 있다.

이를 위해, 도입구(IL)와 도출구(OL)의 위치는 특별히 한정하지 않으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도출구(OL)와 도입구(IL)는 단열부재(500)의 저면(底面)에 마련되어, 각각은 하부에 위치한 순환팬(141)의 제1 및 제2 연결단(141a, 141b)과 연결이 용이하도록 하는 것이 바람직하다(도 5 참조).

다만, 순환팬(141)과 연결되는 단열부재(500)의 도입구(IL) 및 도출구(OL) 부분에는 누설이 발생하지 않도록 기밀성을 확보하여 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 내포한 단열부재(500)는 일체로 성형될 수 있으나, 이에 한하지 않고, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열부재(500)는 제1 및 제2 단열플레이트(510, 520)가 서로 대향하여 결합될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 단열플레이트를 나타낸 도면이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열부재(500)는, 대략 판상의 제1 단열플레이트(510)와 제2 단열플레이트(520)가 서로 대향 결합되어 형성될 수 있다. 제1 단열플레이트(510)는 식물재배장치(100)의 후방측에, 그리고 제2 단열플레이트(520)는 식물재배장치(100)의 전방측에 위치하도록 배치되어 제1 및 제2 단열플레이트(510, 520)는 결합될 수 있다.

이때, 제1 및 제2 단열플레이트(510, 520) 중 적어도 하나는 또 다른 하나를 향한 대향면에 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 오목하게 형성된 유로홈을 각각 갖을 수 있으며, 유로홈(512, 521, 522)이 내측을 향하도록 제1 및 제2 단열플레이트(510, 520)가 대향 결합함으로써 제1 및 제2 유로(P1, P2)는 형성될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 제1 및 제2 유로(P1, P2) 중 적어도 하나에는 외부와 연결되는 적어도 하나의 덕트가 직간접적으로 연결될 수 있다.

제1 및/또는 제2 채널(C1, C2)과 연결되는 적어도 하나의 덕트를 통해, 외기는 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 유동하여 재배공간(S)으로 유입되거나, 또는 이와 반대로 재배공간(S) 내부의 공기가 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 유동하여 외부로 배출될 수 있다.

그 중 먼저, 외기가 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 유동하여 재배공간(S)으로 유입되는 과정을 자세히 살펴보면, 외기가 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 통해 재배공간(S)으로 유입되는 경로는 다양할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 유로(P1)는 제1 채널(C1)과 제3 덕트(144)를 매개로 서로 연통 가능하도록 연결될 수 있다.

제1 유로(P1)와 제1 채널(C1)은 직간접적으로 서로 연결될 수 있고, 이에 따라 순환팬(141)의 구동력에 의해 형성되는 음압에 의해 외기는 제3 덕트(144)를 통해 제1 유로(P1)로 유입되어, 제1 유로(P1)의 공기와 혼합될 수 있다.

여기서, 외기가 제3 덕트(144)를 통해 제1 유로(P1)로 유입될 때, 열교환기(152, 153), 구체적으로 증발기(153)를 거쳐 온도가 조절될 수 있고, 이후, 제2 유로(P2)에 형성된 양압에 의해 유입구(I)를 통해 재배공간(S)으로 유입될 수 있다.

이와 반대로, 재배공간(S) 내부의 공기가 제2 유로(P2)를 통해 제2 유로(P2)의 공기와 혼합되어 외부로 배출되는 과정을 살펴보기로 한다.

재배공간(S)의 공기를 외부로 배출시키는 경로는 다양할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라 제2 유로(P2)에는 제2 채널(C2)과 직간접적으로 연결되는 제4 터미널(T4)이 마련될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 채널(C2)과 제4 터미널(T4)은 제4 덕트(미도시)를 매개로 서로 연통 가능하도록 연결될 수 있다.

제2 유로(P2)에 제4 터미널(T4)이 마련된 경우, 재배공간(S)의 공기는 제1 유로(P1)의 음압에 의해 배출구(O)를 통해 제1 유로(P1)로 유입되어, 제1 유로(P1)의 공기와 혼합될 수 있다. 그 다음, 제1 유로(P1)의 혼합된 공기는 제2 유로(P2)의 양압에 의해 제2 채널(C2)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 즉, 재배공간(S)의 공기는 제1 유로(P1), 그리고 제2 유로(P2)를 거쳐 제2 채널(C2)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

한편, 제1 채널(C1)과 제2 채널(C2)은 제어모듈(미도시)에 의해 생성된 제어명령에 의해 개폐 동작이 제어될 수 있다.

즉, 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 외부에 마련될 수 있다.

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 공조모듈(240)을 통해 재배공간(S)으로 공급되는 공기의 온도, 습도, 공급량, 공급주기, 공급속도 등을 제어할 수 있다.

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.

다시말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 트레이(120)의 복수의 스팟에 램덤으로 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 배출함으로써, 재배공간(S)의 공조환경을 적정공조환경으로 조정하거나 유지할 수 있다.

한편, 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.

한편, 기계실(M)은 재배공간(S) 내 공기를 조화시키기 위한 공조장치(151~153)와, 내상(130)에 연결된 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 따라 공기가 유동할 수 있도록 기류를 형성하기 위한 순환팬(141) 등이 마련될 수 있다.

기계실(M)은 고장 발생 등에 사용자가 아닌 작업자만 접근할 수 있도록, 캐비넷(110) 하부의 후방에 마련되는 것이 바람직하며, 캐비넷(110)의 배면 중 적어도 일부 영역은 수리 등을 위해 개폐 가능하도록 구현되는 것이 바람직하다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 공조장치(151~153)가 안착된 기계실모듈베이스(197)를 포함하되, 이때 기계실모듈베이스(197)는 기계실(M)의 내부로 슬라이딩 방식으로 탈장착 가능하도록 마련된 것이 바람직하다.

기계실모듈베이스(197)에는 재배공간(S)에 물, 영양액 또는 배양액을 공급하기 위한 펌프(또는 모터), 및/또는 재배공간(S)의 공기조화를 위한 공조장치(151~153), 외기와 재배공간(S) 내 공기를 교환하기 위한 순환팬(141), 그리고 재배공간(S)으로 열기를 제공하기 위한 히터(180) 등이 마련될 수 있고, 이 이외에 각종 수위센서, 유량센서, 온도센서, 각종 탱크의 장착 여부를 감지하는 센서, 및/또는 식물재배장치(100) 내 구성요소의 동작을 제어하는 제어모듈의 적어도 일부 기능을 구현한 회로기판(156) 등을 포함할 수 있다.

다만, 바람직한 일 실시예에 따라, 캐비넷(110) 중 배면에 마련된 배면패널(미도시)이나, 기계실(M)의 후방 개구부 부분에 대응하는 기계실커버(미도시)가 개폐 가능하도록 마련되되, 배면패널 또는 기계실커버가 개방되면, 상기 회로기판(156)이 바로 외부로 노출되도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 작업자는 배면패널이나 기계실커버만 개방하고, 회로기판(156)에 접근하여 회로기판(156) 및/또는 식물재배장치(100)에 대한 진단을 할 수 있다.

즉, 기계실(M) 내 마련된 구성요소 중 순환팬(141), 방열팬(154), 그리고 회로기판(156)은 후방측에 마련되되, 배면패널이나 기계실커버 개방시 바로 외부로 노출되도록 마련되는 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 탱크실과 기계실이 조립되는 모습을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 기계실이 조립되는 모습을 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 기계실에 장착되는 공조장치 등을 나타낸 도면이다.

도 9, 10 및 14에 도시한 바와 같이, 기계실(M)의 내부에 마련되는 구성요소, 즉 전술한 바와 같이, 재배공간(S)의 공기조화 및/또는 물 등의 공급을 위한 각종 전장품 등(이하, "기계실유닛"이라 통칭함)은 기계실모듈베이스(197)에 안착될 수 있으며, 기계실모듈베이스(197)는 기계실(M)의 후방에 개구 형성된 개구부를 통해 슬라이딩 방식으로 탈장착될 수 있다.

즉, 기계실유닛이 안착된 기계실모듈베이스(197)는 기계실(M) 후방에 개구 형성된 개구부를 통해 전방으로 슬라이드 이동하여 장착되거나, 상기 개구부를 통해 후방으로 슬라이드 이동하여 탈착될 수 있다.

이와 상반하여, 후술하는 바와 같이, 탱크하우징(1901)은 탱크실(K)의 전방에 형성된 개구부를 통해 탈장착될 수 있으며, 기계실(M)에 기계실유닛이 안착된 기계실모듈베이스(197)이 장착되고, 기계실(M)의 전방에 마련된 탱크실(K)에 탱크하우징(1901)이 장착됨으로써, 상기 기계실유닛과 탱크하우징(1901)은 서로 결합되어 조립될 수 있다.

이때, 기계실모듈베이스(197)가 기계실(M) 내부에 슬라이드 이동시, 그 이동을 가이드하기 위해, 기계실(M) 내부의 좌우측면 또는 바닥면에 레일 따위가 마련될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따라, 기계실(M)은 바닥면에 돌출 형성된 가가이드돌출부(107a, 107b)를 포함할 수 있다.

도 11 및 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 바닥을 나타낸 도면이다.

도 11 및 12에 도시한 바와 같이, 기계실(M)의 바닥면(103) 내측에는 기계실모듈베이스(197)가 전후방으로 슬라이드 이동시 그 이동을 가이드하기 위해, 가이드돌출부(107a, 107b)가 전후방으로 길게 돌출 형성될 수 있다.

전후방으로 길게 돌출 형성된 가이드돌출부(107a, 107b)는 소정 거리만큼 이격된 한 쌍이 서로 평행하게 마련될 수 있고, 이에 따라 가이드돌출부(107a, 107b) 위에 안착된 기계실모듈베이스(197)는 가이드돌출부(107a, 107b)가 뻗어 있는 방향을 따라 전후방으로 이동할 수 있다.

가이드돌출부(107a, 107b) 위에 기계실모듈베이스(197)가 안착되기 위해, 기계실모듈베이스(197)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 공조장치(151~153) 등을 포함한 기계실유닛이 안착되는 상판(1971)과, 상판(1971)이 슬라이드 이동시 가이드돌출부(107a, 107b)에 의해 그 이동이 유도되도록 상판(1971)의 하부에 돌출 형성된 지지다리(1973)를 포함할 수 있다.

여기서, 지지다리(1973)는 상판(1971)의 좌우측단에서 하향 절곡되어 형성될 수 있으며, 이에 따라 한 쌍의 지지다리(1973)는 가이드돌출부(107a, 107b)와 마찬가지로 좌우측 방향으로 소정 거리만큼 이격된 것이 바람직하다. 본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 각 지지다리(1973)는 복수 개로 분할된 형태를 가질 수도 있음은 물론이다.

이에 따라, 도 13에 도시한 바와 같이, 가이드돌출부(107a, 107b)의 내측 또는 외측에 지지다리(1973)가 접한 상태로, 기계실모듈베이스(197)는 기계실(M)에 탈장착을 위해 전후방으로 슬라이드 이동할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 지지다리(1973)의 하단부는 둥글게 라운드진 형상을 가질 수 있으며, 이를 위해 지지다리(1973)의 하단부는 내측 또는 외측으로 구부러질 수 있다.

이에 상응하여, 가이드돌출부(107a, 107b) 역시, 내측 또는 외측은 각진 모서리 없이 종방향으로 둥글게 형성되어, 기계실모듈베이스(197) 또는 지지다리(1973)가 기계실(M)로 슬라이드 이동할 때 그 진입이 용이하도록 할 수 있다.

일 예로, 상판(1971)의 좌우측단에 하향 절곡되어 형성된 지지다리(1973)는 그 하단부가 내측으로 구부러져 라운드진 형상을 가질 수 있고, 이에 상응하여, 상기 지지다리(1973)가 접하는 가이드돌출부(107a, 107b)의 외측 역시 둥글게 형성될 수 있다.

이렇게 본 발명의 일 실시예에 따른 기계실모듈베이스(197)는 별도의 레일이나 바퀴 따위를 이용하지 않고, 기계실유닛이 안착되는 기계실모듈베이스(197)를 기계실(M)에 슬라이딩 방식으로 탈장착함으로써, 외부의 진동이나 흔들림에도 과도하게 기계실(M) 내 기계실모듈베이스(197)이 쉽게 이동하지 않도록 할 수 있다.

도 13에서 도시한 미설명도면부호 103c와 103d는 식물재배장치(100) 또는 캐비넷(110)의 이동을 용이하게 하기 위한 바퀴를 가리킬 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 기계실(M)의 바닥면(103)에는 전후방으로 길게 형성된 한 쌍의 가이드돌출부(107a, 107b) 이외에, 상기 가이드돌출부(107a, 107b)의 전방에 돌출 형성된 걸림턱(108a, 108b)을 더 포함할 수 있다.

걸림턱(108a, 108b)은 상기 바닥면(103)의 전방측에 상향 돌출 형성되되, 일 예로, 상대적으로 가로방향으로 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 가이드돌출부(107a, 107b)와 접한 상태로 지지다리(1973)가 전방으로 이동할 때, 소정 위치에 돌출 형성된 걸림턱(108a, 108b)은 지지다리(1973)의 전방 이동을 제한하여, 기계실모듈베이스(197)에 안착된 기계실유닛이 그 전방에 위치한 탱크하우징(1901)을 전방으로 무리하게 가압하지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기계실모듈베이스(197)는, 도 9 및 14에 도시한 바와 같이, 기계실(M)의 저면에 위치하여 워터탱크(194), 영양액탱크(192) 및 배양액탱크(191) 중 적어도 하나로부터 누출되어 낙하하는 누수를 저장하기 위한 상방이 개구된 함체 형상을 가질 수 있다.

즉, 기계실모듈베이스(197)는 기계실(M)의 바닥에 위치하여, 각종 탱크는 물론, 각종 펌프, 탱크와 펌프에 연결되는 유로, 그리고 유로의 연결부위 등, 기계실(M)을 포함한 그 주변에 마련된 식물재배장치(100)의 구성요소들로부터 발생하는 액상의 유체들을 저수할 수 있다.

이를 위해, 일 예로, 상기 상판(1971) 위에는 상방이 개구된 함체가 마련될 수 있다.

다만, 기계실모듈베이스(197)에 누수가 소정 양 이상 발생하는 것은 식물재배장치(100) 내 구성요소 중 적어도 어느 한 부분에 문제가 있음을 시사하는 것으로, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 기계실모듈베이스(197)는 내부 바닥에 설치되어 누수를 감지하는 적어도 하나의 리크센서(미도시)를 포함할 수 있다.

리크센서는 누수(또는 누액)을 감지하기 위한 수단으로서, 제어모듈은 적어도 하나의 리크센서를 이용하여 기 설정된 시간동안 누수가 감지되거나, 또는 기 설정된 횟수 이상 누수가 감지되면, 제품이상을 판단할 수 있다.

만약, 리크센서가 기계실모듈베이스(197)의 바닥에 둘 이상 마련된 경우, 둘 이상의 리크센서의 감지 높이(또는 설치 높이)를 달리하여, 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 제어모듈이 둘 이상의 리크센서를 통해 누수를 감지하되, 낮은 높이의 리크센서 다음에 상대적으로 높은 높이의 리크센서에서 누수를 감지하면, 기계실모듈베이스(197) 내 저장되는 누수의 양이 점차 증가하는 것으로, 제품이상을 판단할 수 있다.

또한, 기계실(M)의 바닥면(103)에는 타공 형성된 적어도 하나의 저면배수구(104a, 104b)가 마련될 수 있다. 이때, 식물재배장치(100)의 바닥(103) 중 적어도 일부는, 바람직하게, 저면배수구(104a, 104b)를 중심으로 하향 경사진 경사면(106a, 106b)을 가져, 식물재배장치(100)의 내부에서 발생된 누수가 저면배수구(104a, 104b)로 유도될 수 있다.

기계실모듈베이스(197) 내 저수된 누수의 양이 많아서 식물재배장치(100)에서 처리가 어려운 경우, 식물재배장치(100) 내 구성요소의 침수를 방지하기 위해, 기계실(M)의 바닥면(103)에 형성된 저면배수구(104a, 104b)는 식물재배장치(100)의 각종 구성요소로부터 발생된 누수를 외부로 배출할 수 있다.

이에 따라, 도면에 도시하지 않았으나, 저면배수구(104a, 104b)를 통해 외부로 배출된 누수가 식물재배장치(100)가 설치된 장소의 바닥으로 떨어지지 않도록 최종적으로 바닥물받이(미도시)로 유도되어 저수할 수 있도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 전술한 바와 같이, 기계실(M)의 일측(일 예로, 전방)에 워터탱크(194), 영양액탱크(192), 그리고 응축수탱크(195)를 마련하되, 탱크류 따위가 전부 전방에 노출되도록 마련될 수 있지만, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라, 도 16에 도시한 바와 같이, 적어도 하나의 탱크(일 예로, 워터탱크(194) 및 영양액탱크(192))를 내부에 수용한 탱크외함(1902)과, 이에 수용되지 않은 탱크(일 예로 응축수탱크(195))가 전방에 노출되도록 마련되되, 이때 탱크외함(1902)은 일 예로 어느 일 축을 중심으로 회전함에 따라 내부에 수용된 상기 탱크를 외부로 노출시킬 수 있다.

본 발명의 용이한 설명을 위해 상기 탱크외함(1902) 내부에는 워터탱크(194)와 영양액탱크(192)가 수용된 것을 기준으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이에 한하지 않는다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크하우징의 분해도이다.

도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탱크외함(1902)은 탱크하우징(1901)의 내부에 마련될 수 있으며, 여기서 탱크하우징(1901)은 기계실(M)의 일측(일 예로, 전방)에 고정 위치하여, 전방을 향한 면이 개구진 함체로서, 탱크하우징(1901)의 내부 수용공간에는 적어도 하나의 탱크(192, 194)가 수용된 탱크외함(1902) 이외에 또 다른 탱크(195)가 탱크하우징(1901)과 함께 수용될 수 있다.

이를 위해, 탱크하우징(1901)은 내부에 수직하게 마련된 격벽(1901a)을 포함할 수 있고, 격벽(1901a)에 의해 탱크하우징(1901)의 내부에는 탱크외함(1902)과 그 이외의 또 다른 탱크(195)가 구획된 공간에 각각 수용될 수 있다.

이때, 탱크외함(1902)은 탱크하우징(1901)과 힌지부(300a, 300b)에 의해 서로 결합될 수 있고, 탱크외함(1902)은 탱크하우징(1901)에 지지되어 상기 힌지부(300a, 300b)의 힌지축을 중심으로 회동할 수 있다.

이에 따라, 탱크외함(1902)의 상부는 상기 힌지축을 중심으로 전방으로 젖혀져 개방될 수 있으며, 개방된 탱크외함(1902)은, 상부를 향해 내부를 노출시킬 수 있다. 이때, 사용자가 탱크외함(1902)을 젖혀 개방시킬 수 있도록 탱크외함(1902)의 전면판, 바람직하게는 전면판의 상부에는 손잡이홈부(1902a)가 마련되는 것이 바람직하다. 또 다른 실시예에 따라 홈이 아닌 돌출된 형태의 손잡이가 마련될 수도 있음은 물론이다.

이렇게 탱크외함(1902)이 개방되면, 탱크외함(1902) 내부에 수용된 워터탱크(194)와 영양액탱크(192)는 외부로 노출될 수 있다. 이때, 사용자가 노출된 두 개의 탱크, 즉 워터탱크(194)와 영양액탱크(192)를 육안으로 식별하여 구분할 수 있도록, 워터탱크(194)와 영양액탱크(192)의 노출면에는 서로 다른 표시를 가질 수 있다.

영양액탱크(192) 역시 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.

이렇게 노출된 워터탱크(194)와 영양액탱크(192)는 사용자에 의해 상부 방향으로 탱크외함(1902)의 내부로부터 인출되거나, 탱크외함(1902)의 내부로 인입될 수 있다. 이에 따라 사용자는 워터탱크(194) 및/또는 영양액탱크(192)를 인출함으로써 필요에 따라 워터탱크(194)에 물을 채우거나 버리기 쉽고, 영양액을 리필(refill)하기 용이할 수 있으며, 탱크의 내부를 용이하게 청소할 수 있다.

결국, 기계실(M)의 일측(일 예로, 전방)에 마련된 탱크실(K)에는 물을 저장하는 워터탱크(194)와, 영양액을 저장하는 영양액탱크(192)와, 기계실(M)이나 재배공간(S)으로부터 발생하는 각종 응축수를 저장하는 응축수탱크(195)가 마련될 수 있다.

한편, 워터탱크(194) 내 저장된 물과, 영양액탱크(192) 내 저장된 영양액이 혼합된 배양액을 저장하는 배양액탱크(191)는, 워터탱크(194)나 영양액탱크(192)와 같이 기계실(M)의 전방에 위치할 수 있으나, 이에 한하지 않고, 바람직한 일 실시예에 따라 배양액탱크(191) 내 혼합된 배양액에 대하여 사용자가 임의로 영양액이나 물을 투입하여 농도 조절을 하지 못하도록 외부에 노출되지 않고, 기계실(M) 내, 구체적으로 기계실모듈베이스(197) 상에 마련될 수 있다.

즉, 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.

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 펌프나 액추에이터 따위에 의해 동력을 제공받아 트레이(120)에 제공될 수 있으며, 밸브 따위의 개폐제어에 의해 또는 펌프나 액추에이터 따위의 작동압력이나 작동시간 등의 제어에 의해 조절된 유량으로 제공될 수 있다.

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 배양액탱크(191)와 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.

또 다른 실시예에 따라, 트레이(120)에는 워터탱크(194)로부터 급수되는 물이 유입되는 제1 유입구(미도시)와, 영양액탱크(192)로부터 급수되는 영양액이 유입되는 제2 유입구(미도시)가 마련되어, 밸브 따위나 펌프나 액추에이터 따위에 의해 제어된 유량으로 워터탱크(194)에 저장된 물이 상기 제1 유입구를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 유입되거나, 또는 영양액탱크(192)에 저장된 영양액이 상기 제2 유입구(미도시)를 통해 트레이(120)의 내부 수용 공간으로 유입될 수 있다. 즉, 물과 영양액이 혼합된 배양액이 트레이(120)로 공급되지 않고, 물과 영양액이 트레이(120)로 따로 유입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어모듈은 물과 영양액의 혼합비율에 따른 배양액의 농도를 제어할 수 있고, 이때 배양액에 혼합되는 영양액의 종류도 복수 중 적어도 어느 하나를 선택 제어할 수 있다. 이를 위해 제어모듈은 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 종류, 순환량 및 농도 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.

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.

도 16에서 도시한 미설명도면부호 19027a와 19027b는 상기 커넥터나 센서 등이 마련되는 기판을 가리킬 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 기계실(M)의 전방에 위치한 탱크실(K)에는 적어도 하나의 탱크를 내부에 수용한 탱크하우징(1901)이 마련될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크하우징(1901)은 상기 탱크실(K)에 탈장착 가능한 것이 바람직하다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치의 탱크하우징이 탈장착되는 모습을 나타낸 도면이다.

도 15에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 탱크를 내부에 수용한 탱크하우징(1901)은 탱크실(K)로부터 탈장착 가능할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 탱크실(K)에 장착된 탱크하우징(1901)은 체결수단에 의해 캐비넷(110)과 고정될 수 있다.

여기서, 탱크실(K)은 기계실(M)의 전방에 마련될 수 있으며, 이에 따라 탱크실(K)과 기계실(M)은 캐비넷(110)의 하부에 마련된 하나의 공간에 각각 마련될 수 있다. 이때, 상기 캐비넷(110) 하부의 공간에는 탱크실(K)과 기계실(M) 각각을 구획하기 위해 격벽 따위가 마련될 수 있으나, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.

결국, 상기 캐비넷(110) 하부에 마련된 한 공간 중 일부인 기계실(M)에는 기계실유닛이 마련될 수 있고, 또 다른 일부인 탱크실(K)에는 탱크하우징(1901)이 마련될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 식물재배장치(100)는, 기계실(M) 내 기계실유닛의 장착과, 또 탱크실(K) 내 탱크하우징(1901)의 장착에 의해, 기계실유닛과 탱크하우징(1901) 간에 결합이 이루어질 수 있고, 기계실유닛과 탱크하우징(1901)의 장착에 의해 다른 추가 작업 없이 식물재배장치(100)에 기계실유닛과 탱크하우징(1901)에 대한 조립이 완성될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 도 17에 도시한 바와 같이, 탱크하우징(1901) 내 마련된 탱크(191, 192, 194), 또는 탱크하우징(1901)은 후방에 적어도 하나의 제1 커넥터(con11~con13)가 마련될 수 있다.

또한, 상기 커넥터(con11~con13)에 상응하여 기계실모듈베이스(197) 상에 안착된 기계실유닛은 전방에 적어도 하나의 제2 커넥터(con21~con23)가 마련될 수 있다.

이때, 제1 및 제2 커넥터(con11~con13, con21~con23)는 서로 간의 결합 방식에 대해, 외력에 의해 가압 체결되거나 또는 분리될 수 있는 것이면, 그 종류를 특별히 한정하지 않는다.

다만, 제1 및 제2 커넥터(con11~con13, con21~con23)는 서로 간의 결합부위가 동일 위치에 대향하도록 마련되되, 바람직하게는 마주하도록 마련되어, 작업자가 서로 연결하는 작업을 별도로 하지 않아도, 기계실(M)에 기계실유닛이 마련된 기계실모듈베이스(197)을 장착한 다음 탱크실(K)에 탱크하우징(1901)을 장착하거나, 또는 탱크실(K)에 탱크하우징(1901)을 장착한 다음 기계실(M)에 기계실유닛이 마련된 기계실모듈베이스(197)을 장착함으로써, 제1 및 제2 커넥터(con11~con13, con21~con23)는 순차로 또는 동시에 서로 연결될 수 있도록 구현되는 것이 바람직하다.

구체적인 일 실시예에 따라, 워터탱크(194)의 con11 커넥터와 영양액탱크(192)의 con12 커넥터는 각각 배양액탱크(191)의 con21 커넥터와 con22 커넥터에 직접 연결되거나, 그 사이에 마련된 워터펌프와 영양액펌프를 경유하도록 간접적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 워터펌프 및/또는 영양액펌프의 구동으로 워터탱크(194)와 영양액탱크(192) 각각에 저장된 물과 영양액은 배양액탱크(191)로 유입되어 배양액탱크(191) 내 물과 영양액이 혼합된 배양액이 마련될 수 있다.

또한, 응축수탱크(195)의 con13 커넥터는 응축수펌프(P195)에 직간접적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 식물재배장치(100) 내에서 발생한 각종 응축수는 응축수펌프(P195)에 의해 가압되어 응축수탱크(195)에 집수될 수 있다.

도 14의 미설명 도면부호 P191는 배양액펌프를 가리킬 수 있고, 배양액펌프(P191)의 구동으로 배양액탱크(191) 내 마련된 배양액은 가압되어 적어도 하나의 트레이(120)에 공급될 수 있다.

즉, 기계실모듈베이스(197)에 마련된 기계실유닛은, 트레이(120)에 물, 영양액 또는 배양액을 공급하기 위한 워터펌프, 영양액펌프 또는 배양액펌프나, 각종 밸브 등을 포함할 수 있고, 이에 따라 탱크하우징(1901)과 기계실모듈베이스(197)는 각각 탱크실(K)과 기계실(M)의 내부로 장착되어 서로 결합되었을 때, 탱크하우징(1901) 내 적어도 하나의 탱크(192, 194, 195)는 트레이(120)와 직간접적으로 유로가 형성되도록 연결될 수 있다.

다시말해, 기계실(M) 내부에 장착된 기계실모듈베이스(197)는, 탱크실(K) 내 어느 하나의 탱크가 트레이(120)와의 유로 연결을 중개할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 식물재배장치(100) 내에서 발생한 각종 응축수가 응축수탱크(195)에 집수될 수 있도록, 그 유로 연결을 중개할 수도 있음은 물론이다.

한편, 탱크하우징(1901)에는 외기가 도입되는 제1 채널(C1)이 마련될 수 있으며, 기계실모듈베이스(197)가 기계실(M) 내부로 장착될 때, 기계실모듈베이스(197)에 마련된 기계실유닛 중 순환팬(141)은 제1 채널(C1)에 직간접적으로 연결될 수 있다.

구체적으로, 기계실모듈베이스(197)에 마련된 순환팬(141)에는 제3 덕트(144)가 직간접즉으로 결합되어 있을 수 있고, 기계실모듈베이스(197)가 기계실(M) 내부로 장착되면, 제1 채널(C1)은 제3 덕트(144)와 연결될 수 있다.

전술한 바와 같이, 순환팬(141)의 구동으로 제1 및 제2 유로(P1, P2)를 통한 기류가 형성될 수 있으며, 이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제1 유로(P1), 구체적으로 순환팬(141)의 구동에 의해 음압이 형성되어 순환팬(141) 측으로 기류가 유동하는 유로에는, 상기 제1 채널(C1)과 연결된 제3 덕트(144)가 마련될 수 있다(도 9 등 참조). 여기서, 제3 덕트(144)는 기계실모듈베이스(197)에 안착된 순환팬(141) 또는 열교환기(153)에 결합되어 있을 수 있다.

결국, 순환팬(141)의 구동으로 제1 채널(C1)로 도입된 외기는 제3 덕트(144)를 따라 순환팬(141)으로 유입될 수 있고, 외기는 공조장치(151~153)에 의해 냉각되거나, 히터(180)에 의해 가열되어, 순환팬(141)의 제2 연결단(141b)에 연결된 제2 유로(P2)를 따라 적어도 하나의 재배공간(S)으로 공급될 수 있다.

또, 기계실모듈베이스(197)가 기계실(M) 내부로 장착될 때, 순환팬(141)은 재배공간(S)과 연결되는 적어도 하나의 유로, 즉 제1 및 제2 유로(P1, P2)와 연결될 수 있다.

구체적인 일 실시예에 따라, 기계실모듈베이스(197)가 기계실(M) 내부로 장착될 때, 순환팬(141)의 제1 및 제2 연결단(141a, 141b) 각각은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단열부재(500)의 도입구(IL) 및 도출구(OL)에 결합될 수 있다.

이를 위해, 본 발명은 특별히 한정하지 않으나, 단열부재(500)가 제1 및 제2 단열플레이트(510, 520)가 서로 대향 결합되어 형성되고, 기계실(M) 내 기계실모듈베이스(197)는 슬라이드 이동되어 장착되기 때문에, 제1 단열플레이트(510)에 제2 단열플레이트(510, 520)가 결합되기 전에, 기계실모듈베이스(197)가 먼저 기계실(M) 내부에 장착될 수 있으며, 그 이후 제1 단열플레이트(510)에 제2 단열플레이트(510, 520)가 결합될 수 있다.

물론, 기계실(M) 내부에서 기계실모듈베이스(197)가 분리될 때에도 마찬가지로, 기계실(M) 내 기계실모듈베이스(197)는 슬라이드 이동되어 분리되기 때문에, 기계실(M) 내 기계실모듈베이스(197)가 분리되기 전에 먼저, 제1 단열플레이트(510)에서 제2 단열플레이트(510, 520)가 분리될 수 있다.

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.

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.

1000: 식물재배시스템 200: 캡슐
100: 식물재배장치 300: 사용자단말기
400: 서버 110: 캐비넷
101: 수직프레임 102: 수평프레임
103: 바닥면 104a, 104b: 저면배수구
106a, 106b: 경사면 107a, 107b: 가이드돌출부
111: 도어 1111: 윈도우
120: 트레이 130: 내상
141: 순환팬 141a: 제1 연결단
141b: 제2 연결단 144: 제3 덕트
151: 압축기 152: 응축기
153: 증발기 154: 방열팬
155: 팽창밸브 151~153: 공조장치
156: 회로기판 160: 광원모듈
161: 기판커버 170: 센서모듈
180: 히터 1901: 탱크하우징
1902: 회전외함 191: 배양액탱크
192: 영양액탱크 194: 워터탱크
195: 응축수탱크 197: 기계실모듈베이스
1971: 상판 1973: 지지다리
P191: 배양액펌프 P195: 응축수펌프
M: 기계실 K: 탱크실
S: 재배공간 210: 캡슐프레임
220: 커버 221: 잔존부
222: 제거부 230: 인식부
240: 씨드수용부 250: 씨드
500: 단열부재 510: 제1 단열플레이트
520: 제2 단열플레이트 P1: 제1 유로
P2: 제2 유로 T11~T13: 제1 터미널
T21~T23: 제2 터미널 C1: 제1 채널
C2: 제2 채널

Claims

외관을 형성하는 캐비넷과, 상기 캐비넷 내에 적어도 하나가 마련되되, 내부에 재배공간을 형성하는 내상과, 상기 재배공간 내 공기를 조화시키기 위한 공조장치가 포함된 기계실과, 물, 영양액 또는 응축수를 저장하는 탱크가 위치하는 탱크실을 포함하는 식물재배장치에 있어서,
적어도 하나의 상기 탱크를 내부에 수용한 탱크하우징;
을 포함하되,
상기 탱크하우징은 상기 탱크실에 탈장착 가능한 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기계실은, 상기 탱크실 후방에 마련되되, 상기 공조장치를 포함한 기계실유닛이 안착된 기계실모듈베이스가 탈장착 가능한 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 2 항에 있어서,
상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 기계실유닛의 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬, 상기 공조장치 중 열교환기의 열을 외부로 배기하기 위한 방열팬, 그리고 상기 재배공간으로 열기를 제공하기 위한 히터 중 적어도 하나이고,
상기 순환팬, 상기 방열팬, 그리고 상기 히터 중 적어도 하나는, 상기 기계실모듈베이스의 미탈착 상태에서 접근 가능하도록 상기 기계실의 후방에 마련되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 3 항에 있어서,
상기 기계실유닛은, 상기 식물재배장치 내 구성요소의 동작을 제어하는 제어모듈의 적어도 일부 기능을 구현한 회로기판을 더 포함하되,
상기 회로기판은, 상기 기계실모듈베이스의 미탈착 상태에서 접근 가능하도록 상기 기계실의 후방에 마련된 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 2 항에 있어서,
상기 기계실의 후방에 개구 형성된 개구부;
를 포함하고,
상기 기계실모듈베이스는, 상기 개구부를 통해 전후방으로 슬라이드되어 상기 기계실에 탈장착되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 2 항에 있어서,
상기 식물재배장치는, 상기 재배공간에 마련되어, 식물이 재배되는 트레이를 더 포함하고,
상기 기계실유닛은, 상기 트레이에 물, 영양액 또는 배양액을 공급하기 위한 전장품을 더 포함하되,
상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 탱크실 내 어느 하나의 상기 탱크와 상기 트레이 간 유로 연결을 중개하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 6 항에 있어서,
상기 탱크는, 후방에 마련된 적어도 하나의 커넥터를 포함하되,
상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 전장품은 상기 커넥터에 연결되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 1 항에 있어서,
상기 탱크하우징은, 물을 저장하는 워터탱크와, 영양액을 저장하는 영양액탱크를 내부에 수용하고,
물과 영양액이 혼합된 배양액을 저장하는 배양액탱크는, 상기 기계실모듈베이스 상에 마련되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 8 항에 있어서,
상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 배양액탱크는, 상기 워터탱크 및 상기 영양액탱크와 유로 연결되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬을 포함하고,
상기 탱크하우징은, 외기가 도입되는 제1 채널을 포함하되,
상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 순환팬은 상기 제1 채널과 연결되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
제 1 항에 있어서,
상기 기계실모듈베이스 상에 안착된 상기 공조장치는, 외기와 상기 재배공간 내 공기를 교환하기 위한 순환팬을 포함하되,
상기 기계실모듈베이스가 상기 기계실의 내부로 장착시, 상기 순환팬은, 상기 재배공간과 연결되는 적어도 하나의 유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.