KR101870882B1 - 스마트 화분 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스마트 화분에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에서 작은 식물을 키우기 용이하도록 온도와 습도조절 등이 가능하며, 식물의 발아기간에 새싹을 보호할 수 있는 돔 형태의 커버가 구비되어 있는 스마트 화분에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 외부케이스와 상기 외부케이스의 내측에 구비되는 내부화분으로 구성되는 화분본체; 상기 화분본체의 상부에 개폐가 가능하게 구비되는 개폐돔을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

스마트 화분{SMART POT}

본 발명은 스마트 화분에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에서 작은 식물을 키우기 용이하도록 온도와 습도조절 등이 가능하며, 식물의 발아기간에 새싹을 보호할 수 있는 돔 형태의 커버가 구비되어 있는 스마트 화분에 관한 것이다.

인간은 자연과 더불어 살아갈 때 심리적인 안정과 위안을 얻는다. 그러나 바쁘고 각박한 일상에서 살아가는 현대인들은 자연상태의 동식물을 접할 기회가 점점 줄어들고 있기 때문에 자연에 대해 동경은 더욱 커지고 있다. 이러한 경향은 반려동물을 키우고 화분을 가까는 사람들이 점점 늘어나며, 관련 산업이 급격히 성장하고 있다는 점에서 더욱 분명히 알 수 있다.

한편, 직장에서는 반려동물을 동반하거나 반려동물을 키우기 어렵기 때문에 자연스럽게 식물을 키우는 경우가 많다. 오늘날 직장인들이 책상에서 작은 화분을 키우는 일은 흔히 볼 수 있는 광경이다.

하지만, 식물은 적정조건의 온도와 습도 등이 일정하게 유지되어야만 하기 때문에 햇볕이 잘 들지 않고 건조한 사무실에서 초보자가 원하는 식물을 키우는 데는 많은 어려움이 있다. 사무실 등에서 키우든 식물이 에어컨 바람에 노출되어 고사하는 것은 주변에서 쉽게 볼 수 있는 일이다. 따라서 오늘날과 같이 냉난방이 철저히 이루어지는 사무실에서 환경에 민감한 식물이나 환경에 민감하지 않더라도 연약한 어린 식물을 키우는 것은 쉬운 일이 아니다.

이러한 이유로 심리적인 안정과 정신적 위안을 위하여 식물을 키우는 일이 자칫 스트레스와 낙심으로 이어지는 경우가 많으며, 특히 키우던 식물이 고사하는 경우에는 더욱 그러하다.

KR 10-2017-0005653 A KR 10-1677675 B1 KR 10-2016-0027038 A KR 1989-0001106 Y1

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 어린 식물이나 환경에 민감한 식물이 냉난방환경에 직접 노출되지 않도록 보호하고, 미리 입력된 적정한 온습도를 유지할 수 있도록 하여 초보자들도 쉽게 원하는 식물을 키울 수 있도록 하는 스마트 화분을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 외부케이스와 상기 외부케이스의 내측에 구비되는 내부화분으로 구성되는 화분본체; 상기 화분본체의 상부에 개폐가 가능하게 구비되는 개폐돔을 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 개폐돔은, 반구 형상이 반분된 한 쌍의 개폐커버가 서로 대면하도록 구성되어 각 개폐커버의 양 측면이 상기 외부케이스에 회동 가능하게 결합 되고, 상기 각 개폐커버의 후방 내측에는 커버구동부가 구비되어 상기 개폐커버를 여닫을 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 내부화분에는 온도센스와 습도센서가 더 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 내부화분은 상기 외부케이스의 내측에 이격되도록 구비되어 상기 내부화분과 외부케이스 사이에 공간이 형성되며, 상기 내부화분과 상기 외부케이스 사이의 공간에는 상기 내부화분에 수분을 공급하는 급수부 또는 상기 개폐돔 내부의 공기를 외기와 순환시켜주는 공기순환부가 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 화분본체의 하부에는 본체구동유닛이 더 구비되어 상기 화분본체를 선택적으로 회동시킬 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 본체구동유닛은, 상기 화분본체의 하부를 지지하는 받침대와, 일측이 상기 화분본체의 하부와 일체로 결합하도록 구성되는 구동축과 상기 구동축을 회동시키는 본체구동부로 구성되어 상기 본체구동부에 의하여 상기 구동축이 회전하면 상기 화분본체가 회전하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 구동축은 내부가 중공인 원통형상으로 구성되어 일측이 상기 내부화분에 연결되고 상기 구동축의 내측면에는 둘레방향을 따라 일측면이 높고 타측면이 낮은 가이드가 연속적으로 형성되어 있으며, 상기 구동축의 중공부 내측에는 자바라구조의 압축부가 구비되며, 상기 압축부는 타측의 일측면에 가이드돌기가 구비되어 상기 가이드돌기가 상기 가이드부에 안착되어 맞물리도록 구성되어 상기 구동축이 회전하면 상기 가이드돌기가 상기 가이드를 따라 상하방향으로 움직이도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 스마트 화분은 화분의 상부에 개폐가 가능한 돔 형태의 커버가 구비되어 화분의 식물이 냉난방환경이나 직접 노출되는 것을 방지하고, 내부에 구비된 온습도조절장치에 의하여 주변환경을 일정하게 유지시켜줄 수 있도록 함으로써 어린 새싹이나 환경에 민감한 식물을 초보자도 쉽게 키울 수 있도록 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 화분의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 화분의 수직 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 화분의 수평 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 화분을 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 본체구동유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 화분의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 화분의 수직 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스마트 화분의 수평 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 화분은 화분본체(100)와 상기 화분본체(100)의 상부에 개폐가 가능하게 구비되는 개폐돔(150)으로 구성되어 있다.

화분본체(100)는 외부케이스(110)와 상기 외부케이스(110)의 내측에 구비되는 내부화분(120)으로 구성되며, 상기 내부화분(120)에 식물이 식재되도록 구성된다. 외부케이스(110)는 도면에 도시된 바와 같이 통상적인 화분형태와 유사한 형상으로 구성된다. 화분은 일반적으로 하부가 좁고, 상부로 갈수록 넓어지는 사발구조가 사각형 또는 원형으로 구성된다. 도면에서는 원형의 사발구조를 예시로 도시되었으나 화분의 구체적인 형상은 본 발명의 권리범위에 영향을 미치지 않으며 필요에 따라 다양한 형상으로 제조될 수 있음은 물론이다.

내부화분(120)은 식물이 식재되거나 종자가 파종 되는 공간을 제공하는 것으로, 상부(도 1을 기준으로 한 방향표시임, 이하 방향을 나타내는 용어는 동일한 기준으로 사용됨)가 개방되고 하부가 닫히며 내부가 중공인 형상으로 구성된다. 도면에서는 육각형으로 이루어진 내부화분(120)을 일례로 도시하였으나, 화분의 기능인 식물의 식재에 방해되지 않으면서 후술하여 설명할 외부케이스(110) 및 개폐돔(150) 등의 형상이나 기능에 영향을 미치지 않는 범위의 다양한 구조나 형상으로 설계변경될 수 있다.

내부화분(120)은 외부케이스(110)의 내측 중앙으로 상기 외부케이스(110)의 내측면으로부터 일정한 간격으로 이격되도록 구성된다. 그리하여 외부케이스(110)의 내측면과 내부화분(120)의 외측면 사이에 공간이 형성된다. 외부케이스(110)와 내부화분(120) 사이의 공간에는 후술하여 설명할 급수부(170) 또는 공기순환부(175) 등이 구비된다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예로, 내부화분(120)과 외부케이스(110) 사이의 공간은 미관을 위하여 상면이 가려지도록 가림판(123)이 구비되며, 상기 가림판(123)은 탈부착 가능하도록 구성될 수 있다. 급수부(170) 등은 후술하여 상세하게 설명한다.

내부화분(120)과 외부케이스(110)의 상부는 동일하거나 유사한 높이가 되도록 하는 것이 바람직하며, 내부화분(120)의 바닥면은 배수공(미도시)이 구비되도록 할 수도 있다. 또한, 내부화분(120)에는 온도센서(130)와 습도센서(135)가 구비될 수 있다. 온도센서(130)와 습도센서(135)는 공지의 다양한 기성품이 선택적으로 적용될 수 있으며, 적용 위치 또한 다양하게 설계될 수 있다. 온도센서(130)와 습도센서(135)를 공지의 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

화분본체(100)의 상부에 구비되는 개폐돔(150)은 햇볕이 잘 투과되는 투명한 재질의 반구형으로 구성될 수 있으며, 반구형의 개폐돔(150)은 반분된 한 쌍의 개폐커버(155)가 서로 대면하도록 구성될 수 있다. 그리하여 도면에 도시된 바와 같이 각 개폐커버(155)의 상부가 양측으로 젖혀지면서 개방되는 구조가 된다. 이때, 개폐커버(155)는 개방된 상태에서도 화분본체(100)에 인접한 측면이 가려지도록 상기 개폐커버(155)의 하부에 측면커버(157)가 구비되어 상부가 V자 또는 Y자 형상으로 개방되도록 할 수 있다.

상기와 같이 개폐돔(150)이 양측으로 개방되도록 하기 위하여 상기 개폐돔(150)의 각 개폐커버(155)는 양 측면이 외부케이스(110)에 회동 가능하게 결합될 수 있으며, 구체적으로는 상기 개폐커버(155)가 외부케이스(110)의 내측과 가림판(123) 사이의 공간에 구비되어 상기 개폐커버(155)가 닫힌 상태에서는 측면커버(157)가 상기 가림판(123)과 외부케이스(110) 사이로 삽입되고, 상기 개폐커버(155)가 열린 상태에서는 상기 측면커버(157)가 개폐커버(155)를 따라 상부로 올라오면서 상기 개폐커버(155)의 후방이 상기 가림판(123)과 외부케이스(110) 사이로 일부 삽입되는 구조가 될 수 있다.

한편, 개폐커버(155)는 수동으로 여닫을 수도 있지만, 바람직하게는 상기 개폐커버(155)에 커버구동부(160)가 구비되어 특정조건 또는 사용자의 조작에 따라 전동으로 구동하면서 상기 개폐커버(155)를 여닫을 수도 있다. 커버구동부(160)는 도면에 도시된 바와 같이 각 개폐커버(155)의 후방 내측에 구비될 수 있다. 커버구동부(160)는 태양기어가 구비된 전동모터와 개폐커버(155)와 연동하도록 결합되어 상기 태양기어와 맞물리는 유성기어로 구성되어 상기 전동모터가 일측 또는 타측으로 회전하면 상기 개폐커버(155)가 열리거나 닫히는 구조가 될 수 있다. 이때, 커버구동부(160)는 미관상 또는 내구성 향상을 위하여 가림판(123)의 하부에 가려지거나 별도의 대응되는 커버로 가려지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시 예로 외부케이스(110)와 내부화분(120)의 사이로 전술하여 설명한 가림판(123)의 하부에는 급수부(170)와 공기순환부(175)가 구비될 수 있다. 급수부(170)는 일정량의 물을 저장하는 탱크부와 상기 탱크부의 물을 내부화분(120)으로 안내하는 급수관(미도시) 및 상기 탱크부의 물을 급수관으로 보내는 펌프(미도시)로 구성될 수 있다. 그리하여 사용자가 탱크부에 일정량의 물을 저장하여 특정조건이나 주기로 상기 탱크부의 물이 내부화분(120)으로 공급되도록 할 수 있다.

공기순환부(175)는 외부의 공기를 개폐돔(150) 내부나 내부화분(120)의 주변으로 순환시켜 준다. 식물은 광합성작용을 위하여 적정량의 이산화탄소가 포함된 공기가 필요하다. 자연상태에서는 바람 등에 의하여 자연스럽게 공기순환이 되기 때문에 아무런 문제가 발생하지 않지만 사무실과 같은 실내에서는 공기가 정체되어 있기 때문에 원활한 공기순환이 이루어지지 못하게 된다. 특히, 본 발명에 따른 스마트 화분의 경우에 개폐돔(150)이 닫혀 있으면 상기 개폐돔(150) 내부의 공기가 전혀 순환되지 못하게 되어 식물의 호흡이나 광합성에 문제가 발생하게 된다. 이를 위하여 공기순환부(175)는 외부의 공기를 개폐돔(150) 내부로 순환시켜 주어 광합성에 필요한 이산화탄소를 원활히 공급해 줄 수 있다.

공기순환부(175)는 외부케이스(110)와 내부화분(120)의 사이에 구비되며, 바람직하게는 가림판(123)의 하부에 에어펌프를 구비하고 상기 가림판(123)에 복수의 통공홀(125)을 구비하여 상기 통공홀(125)을 통하여 개폐돔(150) 내부에 외부공기를 순환시켜준다.

상기와 같은 구성에서 본 발명에 따른 스마트 화분은 개폐돔(150) 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지하면서 식물생장에 필요한 적절한 환경을 제공한다. 예를 들어, 내부화분(120)에 구비된 온도센서(130)에 의하여 개폐돔(150) 내부 또는 토양의 온도를 측정하여 개폐돔(150)의 개방 여부나 급수공급 등을 수행할 수 있다. 그리고 필요에 따라서는 개폐돔(150) 내부에 이산화탄소측정센서(미도시)를 구비하여 개폐돔(150) 내부나 식물 주변의 이산화탄소가 부족하면 공기순환부(175)를 가동하여 식물 주변의 공기를 순환시켜 줄 수 있으며, 필요에 따라 히터를 추가로 구비할 수도 있다. 특히 종자를 파종하여 키우는 경우에 초기 발아조건에 맞는 온도와 습도를 유지하도록 할 수 있으며, 식물의 종류에 따른 생육 조건을 입력해 두면 자동으로 급수공급과 개폐돔(150)의 개방 및 공기순환 등을 조절하면서 적절한 생육환경을 유지해 주어 초보자라도 쉽게 식물을 키울 수 있도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 화분을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 본체구동유닛의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 화분은 화분본체(100)의 하부에 상기 화분본체(100)를 회전시키는 본체구동유닛(190)이 구비되어 화분본체(100)를 일정한 주기로 회전시켜 줄 수 있다.

모든 식물은 햇빛의 영향을 받아 햇빛이 비치는 방향 또는 반대방향으로 휘어지면서 자라는 성질이 있는데, 이를 굴광성이라고 한다. 식물의 굴광성은 지극히 자연스러운 현상이지만 관상용 식물이 휘어지는 것은 미관상 바람직하지 않다. 이처럼 식물이 햇빛방향 또는 반대방향으로 휘어지는 현상을 최소화하기 위해서는 식물의 둘레방향 전체에 햇빛이 골고루 비춰주면 된다. 본 발명에 따른 스마트 화분은 화분본체(100)의 하부에 본체구동유닛(190)을 구비하여 화분본체(100)를 일정한 주기로 회전시켜주어 화분에 식재된 식물이 햇빛을 골고루 받도록 할 수 있다. 화분이 회전하는 주기는 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 환분의 회전주기는 1시간에 30°씩 회전하게 할 수도 있으며 1시간에 한 바퀴씩 또는 하루에 한 바퀴씩 회전하게 할 수도 있다.

본체구동유닛(190)은 화분본체(100)의 하부를 지지하는 받침대(191)와 일측이 화분본체(100)의 하부와 일체로 결합하도록 구성되는 구동축(193)과 상기 받침대(191) 쪽에 구비되어 상기 구동축(193)을 회동시키는 본체구동부(195)로 구성될 수 있다. 그리하여 본체구동부(195)가 구동축(193)을 회전시키면 상기 구동축(193)과 결합된 화분본체(100)가 회전하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 스마트 화분은 본체구동부(195)와 일체로 화분의 뿌리에 공기를 공급하는 기능이 추가로 구비될 수 있다. 본 발명에 따른 스마트화분의 구동축(193)은 내부가 중공인 원통형상으로 구성되어 일측이 내부화분(120)에 연결되고 상기 구동축(193)의 내측면에는 둘레방향을 따라 일측면이 높고 타측면이 낮은 가이드(181)가 연속적으로 형성될 수 있다. 그리고 구동축(193)의 중공부 내부에는 자바라구조의 압축부(183)가 구비되며, 상기 압축부(183)의 일측면에는 가이드돌기(185)가 구비되어 상기 가이드돌기(185)가 상기 가이드(181)부에 안착되어 맞물리도록 구성된다.

내부화분(120)으로 연결된 구동축(193)은 일측 단면에 상기 내부화분(120)과 연통되는 복수의 통기홀(197)이 형성될 수 있다. 그리고 자바라구조의 압축부(183)는 구동축(193)의 내측에 회동가능하게 구비되는 동시에 상기 구동축(193)의 내측에 고정되도록 구성된다. 예를 들어, 압축부(183)를 구동축(193) 내부에 회동가능하게 구비하는 동시에 상기 압축부(183)의 중심을 다각형의 중심축(미도시)이 관통하도록 하여 상기 중심축을 받침대(191) 방향에 고정할 수 있다. 그리고 압축부(183)의 타측 단부를 중심축에 상하방향으로 유동가능하게 맞물리도록 결합하면 상기 압축부(183)가 구동축(193)에 대하여는 상대적으로 회전하면서 받침대(191)에 대해서는 일정한 위치에 고정되어 상하방향으로만 유동할 수 있도록 구성될 수 있다. 이때 가이드돌기(185)가 가이드(181)에 맞물려 있기 때문에 상기 구동축(193)이 회전하면 상기 가이드(181)를 따라 상기 가이드돌기(185)가 오르내리게 되며, 상기 가이드돌기(185)가 오르내리면 압축부(183)가 수축과 신장을 반복하게 된다. 압축부(183)의 타측에는 판막구조(미도시)가 구비되어 상기 압축부(183)가 수축할 때는 압축부(183) 내부의 공기를 화분본체(100) 방향으로 밀어주고, 압축부(183)가 신장할 때는 외부의 공기가 압축부(183)로 유입되록 한다. 그리하여 본체구동유닛(190)이 화분본체(100)를 1일 1회전 시키면 상기 압축부(183)가 수축과 신장을 1회 하면서 내부화분(120)에 공기를 주입하고, 화분본체(100)가 1일 3회전하면 화분본체(100)에도 3회의 공기주입이 발생하게 된다.

식물은 뿌리호흡을 위하여 토양 속에 적절 양의 공기가 필요하다. 일반적으로 자연상태에서는 지렁이나 땅강아지 등이 토양이 숨쉬는데 필요한 통로를 만들어 주지만 실내에서 기르는 화분에서는 이러한 역할을 하는 곤충이나 지렁이나 없기 때문에 식물이 건강하게 자라지 못하는 경우가 많다. 실제로 식물이 원인불명으로 고사하는 원인 중에 상당수는 뿌리호흡에 문제가 있기 때문이라는 주장도 있다. 특히 식물을 실내에서 장시간 기르다보면 화분 속의 토양이 점점 딱딱하게 굳어서 뿌리호흡을 더욱 곤란하게 한다. 본 발명에 따른 스마트 화분은 식물의 뿌리호흡을 원활하게 하기 위하여 화분의 토양에 주기적으로 공기를 불어넣어 주도록 구성된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 화분본체
110: 외부케이스
120: 내부화분
123: 가림판
125: 통공홀
130: 온도센서
135: 습도센서
150: 개폐돔
155: 개폐커버
157: 측면커버
160: 커버구동부
170: 급수부
175: 공기순환부
181: 가이드
183: 압축부
185: 가이드돌기
190: 본체구동유닛
191: 받침대
193: 구동축
195: 본체구동부
197: 통기홀

Claims (7)

1. 외부케이스와 상기 외부케이스의 내측에 구비되는 내부화분으로 구성되는 화분본체; 및
   상기 화분본체의 상부에 개폐가 가능하게 구비되는 개폐돔;을 포함하며,
   상기 개폐돔은,
   반구 형상이 반분된 한 쌍의 개폐커버가 서로 대면하도록 구성되어 각 개폐커버의 양 측면이 상기 외부케이스에 회동 가능하게 결합 되고, 상기 각 개폐커버의 후방 내측에는 커버구동부가 구비되어 상기 개폐커버를 여닫을 수 있도록 하며,
   상기 내부화분에는 온도센스와 습도센서가 더 구비되며,
   상기 내부화분은 상기 외부케이스의 내측에 이격되도록 구비되어 상기 내부화분과 외부케이스 사이에 공간이 형성되며, 상기 내부화분과 상기 외부케이스 사이의 공간에는 상기 내부화분에 수분을 공급하는 급수부 또는 상기 개폐돔 내부의 공기를 외기와 순환시켜주는 공기순환부가 구비되며,
   상기 화분본체의 하부에는 본체구동유닛이 더 구비되어 상기 화분본체를 선택적으로 회동시킬 수 있으며,
   상기 본체구동유닛은,
   상기 화분본체의 하부를 지지하는 받침대와, 일측이 상기 화분본체의 하부와 일체로 결합하도록 구성되는 구동축과 상기 구동축을 회동시키는 본체구동부로 구성되어 상기 본체구동부에 의하여 상기 구동축이 회전하면 상기 화분본체가 회전하도록 구성되며,
   상기 구동축은 내부가 중공인 원통형상으로 구성되어 일측이 상기 내부화분에 연결되고 상기 구동축의 내측면에는 둘레방향을 따라 일측면이 높고 타측면이 낮은 가이드가 연속적으로 형성되어 있으며,
   상기 구동축의 중공부 내측에는 자바라구조의 압축부가 구비되며, 상기 압축부는 타측의 일측면에 가이드돌기가 구비되어 상기 가이드돌기가 상기 가이드에 안착되어 맞물리도록 구성되어 상기 구동축이 회전하면 상기 가이드돌기가 상기 가이드를 따라 상하방향으로 움직이도록 구성되는 스마트 화분.
   
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