KR20170006751A - Plant raising system - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 식물 재배 시스템에 관한 것이다.An embodiment relates to a plant growing system.
일반적으로 무전극 광원은 마그네트론과 같은 마이크로파를 발생시키는 마이크로파 발생부에서 발생되는 마이크로파 에너지가 도파관을 통해 공진기에 전달되고, 상기 공진기의 내부에 구비된 무전극전구의 충전물질을 여기시키며, 이 과정에서 상기 무전극전구의 충전가스가 플라즈마 상태로 변환되어 빛이 발생되는 장치이다.Generally, in an electrodeless light source, microwave energy generated in a microwave generating unit that generates a microwave such as a magnetron is transmitted to a resonator through a waveguide to excite a filling material of an electrodeless bulb provided in the resonator, And the charged gas of the electrodeless bulb is converted into a plasma state to generate light.
상기 무전극 광원은 전구의 내부에 전극이나 필라멘트가 없는 무전극전구로 수명이 매우 길거나 반영구적이며, 아울러 상기 무전극전구의 내부에 충전된 충전물질이 플라즈마화 되면서 발광하게 되어 자연광과 같은 빛을 발광시키게 된다. 또한, 무전극 광원은 고출력의 광원을 구현하기 용이한 이점이 존재한다.The non-electrode light source is a non-electrode lamp having no electrode or filament in the inside of the light bulb and has a very long lifetime or is semi-permanent. Also, the filling material filled in the electrode-less bulb is plasmatized to emit light such as natural light . Further, the non-electrode light source has an advantage that a light source of high output is easily realized.
무전극 광원의 정상 작동 시에는 마그네트론에서 마이크로파를 발생시켜서 무전극전구를 통해 빛을 발생하게 된다. When the electrodeless light source operates normally, microwaves are generated in the magnetron to generate light through the electrodeless bulb.
근래 들어, 생장 조건을 최적화시켜 식물을 생장시키는 식물 생장실(또는 식물 온실)을 이용하여 원하는 각종 식물을 재배하는 기술이 일반화되어 그 사용이 확대되는 추세인데, 이러한 식물 생장실에서는 식물의 생장환경을 조절해 주기 위한 조명 기기로써 할로겐 램프를 사용하는 것이 일반적이다.In recent years, techniques for cultivating various desired plants using plant growth chambers (or plant greenhouses) that optimize the growth conditions by growing the plants have been generalized and their use has been expanded. In such a plant growth chamber, It is common to use a halogen lamp as a lighting device for controlling the lamp.
최근 들어서는 조명 고유의 여러 가지 장점으로 인해 LED나 유기발광 다이오드 등과 같은 조명을 식물 생장용 조명으로 사용하는 환경이 점진적으로 확대되고 있는 추세이다.In recent years, due to various advantages inherent to lighting, environments such as LEDs and organic light emitting diodes (LEDs) are increasingly used as plant growth lighting.
그러나, 할로겐 램프는 필라멘트를 사용하므로, 수명이 짧고, 자연광과 유사한 빛을 제공하기 어려운 단점이 존재하고, LED는 제작비용이 비싼 단점이 존재한다.However, since halogen lamps use filaments, they have a short life span and difficulty in providing light similar to natural light, and LEDs have a disadvantage of high production cost.
그리고, 최근에는 식물 공장을 공간적으로 활용하고자, 다층 구조의 식물을 생장시킨다. 다층 구조의 경우, 각 층마다 식물에 인공광을 공급하는 광원을 배치하여야 한다. 식물 공장에는 식물의 성장에 필수적인 물이 공급되어야 하는데, 각층 마다 별개로 광원을 설치하는 경우, 각각의 광원들의 전기적 연결이 어렵고, 누수로 인한 전기적 쇼트 및 신뢰성 저하 문제가 발생된다.
In recent years, plants are grown in a multi-layered structure in order to utilize plant factories spatially. In the case of a multi-layer structure, a light source for supplying artificial light to the plant should be arranged for each layer. In plant factories, water which is essential for the growth of plants must be supplied. When the light sources are installed separately for each layer, electrical connection of the respective light sources is difficult, electric shorts caused by leakage of water, and reliability are lowered.
실시예는 각각의 재배층으로 인공광을 제공하고, 누수에 의한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 식물 재배 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a plant cultivation system capable of providing artificial light to each cultivation layer and improving reliability by leakage.
실시예에 따른 식물 재배 시스템은
The plant growing system according to the embodiment
실시예에 따르면, 하우징의 일측에 광원을 배치하고, 플렉서블한 광섬유들을 통해 각각의 재배층에 인공광을 공급하여서, 각각의 재배층에 전기적 배선을 할 필요가 없고, 다양한 형상으로 광섬유들을 배치할 수 있는 이점이 존재한다.According to the embodiment, the light source is disposed on one side of the housing, and artificial light is supplied to the respective layers through the flexible optical fibers, so that it is not necessary to electrically connect the respective layers to each layer, There is an advantage.
또한, 실시예는 광섬유들에 누수가 발생되더라도 전기적 쇼트가 발생되지 않으므로, 누수상황에서 신뢰성을 향상시키는 이점이 존재한다.In addition, since the embodiment does not generate electrical shorts even if leakage occurs in the optical fibers, there is an advantage of improving the reliability in a leakage situation.
또한, 실시예는 광원이 공기공조를 함께 수행하는 이점이 존재한다.
Further, the embodiment has an advantage that the light source performs air conditioning together.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 개념도,
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원의 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원의 측단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더의 평면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 비발광 영역의 단면도,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 제어 블럭도이다.1 is a conceptual diagram of a plant cultivation system according to an embodiment of the present invention;
2 is a side view of a light source according to an embodiment of the present invention;
3 is a side cross-sectional view of a light source according to an embodiment of the present invention,
4 is a top view of a holder according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a cross-sectional view of a non-emission region of an optical fiber according to an embodiment of the present invention,
6 is a sectional view of a light emitting region of an optical fiber according to an embodiment of the present invention,
7 is a sectional view of a light emitting region of an optical fiber according to another embodiment of the present invention,
8 is a sectional view of a light emitting region of an optical fiber according to another embodiment of the present invention,
9 is a control block diagram of a plant cultivation system according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a plant cultivation system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 식물 재배 시스템은 식물 재배 공간을 정의하며, 지붕 또는 측벽의 일부가 투명하게 형성되어 자연광이 조사되도록 형성되는 하우징(20)과, 하우징(20) 내의 식물 재배 공간을 복수 개의 재배층(F1~F5)으로 구획하고, 식물이 지지되는 성장 플레이트(21)들과, 하우징(20)의 내부에 설치되어 재배되는 식물에 인공광을 제공하는 광원(10)과, 광원(10)에서 제공된 광을 제공받아 각각의 재배층(F1~F5)으로 방출하는 복수의 광섬유(80)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a plant cultivation system according to an embodiment of the present invention defines a plant cultivation space, and includes a
하우징(20)은 지붕과 측벽에 의해 외부와 격리된 공간을 형성한다. 하우징(20)의 내부에는 생장시키고자 하는 식물이 수납된다. 하우징(20)은 지붕 또는/측벽은 빛이 투과되는 재질로 이루어진다. 하우징(20)을 통해 자연광이 투과된다.The
이러한, 하우징(20)의 공간적 제약을 극복하기 위해, 하우징(20)을 수직 방향으로 다수의 층으로 구획하게 된다. 예를 들면, 성장 플레이트(21)들은 하우징(20) 내의 식물 재배 공간을 복수 개의 재배층(F1~F5)으로 구획한다.In order to overcome the spatial limitations of the
구체적으로, 성장 플레이트(21)들은 도 1을 기준으로 수평방향(중력방향과 수직한 방향)으로 길게 배치된다. 성장 플레이트(21)들은 수직 방향으로 서로 이격되어 일정한 피치로 배치된다. 이러한 성장 플레이트(21)들에 의해 하우징(20)의 내부 공간은 복수 개의 재배층(F1~F5)으로 구획된다. 도 1에서는 하우징(20)의 내부 공간은 제1 내지 제4 성장 플레이트(21a~21d)에 의해 제1 내지 제5 재배층(F1~F5)으로 구획되는 것을 예시하고 있다. 구체적으로, 제1재배층(F1)은 하우징(20)의 바닥과 제1 성장 플레이트(21a) 사이의 공간이고, 제2재배층(F2)은 제1 성장 플레이트(21a)와 제2 성장 플레이트(21b) 사이의 공간이다.Specifically, the
성장 플레이트(21)들은 식물이 지지되는 공간을 제공한다. 성장 플레이트(21)들와 하우징(20)의 바닥에는 토사 등의 위치되고, 이러한 토사 등에 식물들 심어진다. The
식물의 성장에 필수적이 물을 공급하기 위해 물공급 수단이 각각의 성장 플레이트(21) 상에 물을 제공할 수 있다. 예를 들면, 물공급 수단은 물을 저장하는 물탱크(31)와 물탱크(31)에 연결되어 각각의 성장 플레이트(21) 상으로 물을 제공하는 워터 파이프(32)를 포함한다.A water supply means may provide water on each
하우징(20)을 복수 개의 재배층(F1~F5)으로 구획하는 경우, 자연광에 의해 충분한 광이 공급되지 못하기 때문에, 인공광을 제공하는 광원(10)이 필요하다.When the
광원(10)은 인공광을 제공한다. 광원(10)은 인공광을 생성하는 발광 다이오드, 레이저 다이오드, 할로겐 램프 및 무전극 조명 중 어느 하나를 포함한다. 다만, 광원(10)은 복수의 광섬유(80)에 효율적인 광을 제공하고, 자연광과 유사한 파장을 가지는 무전극 조명이 사용되는 것이 바람직하다.The
광원(10)은 하우징(20)에 설치된다. 구체적으로, 광원(10)은 물에 의한 전기적 쇼트를 방지하기 위해 성장 플레이트(21)들과 이격되어 배치된다. 더욱 구체적으로, 광원(10)은 하우징(20)의 측벽 또는 및 지붕에 설치된다. 바람직하게는, 광원(10)은 성장 플레이트(21)들과 수직적으로 중첩되지 않는 하우징(20)의 측벽에 설치된다.The
이하에서는 광원(10)이 무전극 조명인 것을 기준으로 설명한다.
In the following description, the
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원(10)의 측면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원의 측단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더(750)의 평면도이다.FIG. 2 is a side view of a
도 2 내지 도 4를 참고하면, 광원(10)은 내부에 일정한 공간을 가지는 케이스(100)에 의해 외관을 이루는 본체가 형성된다. 그리고, 케이스(100)에는 다수의 전장 부품이 내장될 수 있다.2 to 4, the
또한, 도면에는 도시하지 않았지만, 케이스(100)의 외면에는 본체를 하우징(20)에 고정시키기 위한 지지부(미도시)가 제공된다.Although not shown in the drawings, a support portion (not shown) is provided on the outer surface of the
실시예의 광원(10)은 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성하고, 열을 발생하는 마그네트론(300), 마그네트론(300)을 수용하는 케이스(100), 고전압을 생성하여 마그네트론(300)에 인가하는 고전압발생기(350), 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관(400), 도파관(400)의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기(500), 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구(600), 케이스(100)의 내부에 배치되어 케이스(100) 내부의 공기에 유동력을 제공하는 팬(60)을 포함할 수 있다.The
케이스(100)는 적어도 2개의 케이싱 부재의 결합에 의해 형성될 수도 있다.The
구체적으로, 케이스(100)는 상부 케이싱 부재(110)와 하부 케이싱 부재(120)가 결합되어 내부에 공간이 형성될 수 있다. Specifically, the
케이스(100)는 유입구(41)와 유출구(42)를 구비한다. 유입구(41)는 케이스(100)의 일측에 형성되고, 유출구(42)는 케이스(100)의 타측에 형성된다. 유입구(41)와 유출구(42)는 케이스(100)의 내부와 하우징(20)의 내부를 연통하는 홀 형태로 구현될 수 있다. The
유입구(41)는 하우징(20) 내부의 공기가 케이스(100) 내부로 유입되는 통로이고, 유출구(42)는 케이스(100) 내부의 공기가 하우징(20)의 내부로 유출되는 통로이다.The
유입구(41)와 유출구(42)는 유입구(41)를 통해 유입되는 공기가 케이스(100)의 내부에서 열교환할 충분한 시간을 제공하기 위해서, 서로 이격되어 배치된다. 구체적으로, 마그네트론(300) 또는/및 고전압발생기(350)는 유입구(41)와 유출구(42)의 사이에 위치된다.The
따라서, 유입구(41)를 통해 유입된 공기는 마그네트론(300) 또는/및 고전압발생기와 열교환 한 후 유출구(42)를 통해 유출된다.Accordingly, the air introduced through the
케이스(100)는 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)를 구비한다. 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)는 케이스(100)의 내부와 하우징(20)의 외부를 연통하는 홀 형태로 구현될 수 있다. 케이스(100)에는 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)가 형성된다. 구체적으로, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)는 하우징(20)의 외부로 노출된 케이스(100)의 일면에 배치된다.The
외기 유입부(51)는 하우징(20)의 외부의 외기가 유입되는 통로이고, 외기 유출부(52)는 케이스(100) 내부의 공기가 하우징(20)의 외부로 유출되는 통로이다. 물론, 다른 예로, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)는 하나의 홀 형태로 구현될 수도 있다.The outside
더욱 구체적으로, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)는 상부 케이싱 부재(110)의 상면에 형성된다. 상부 케이싱 부재(110)의 테두리 부재(113)에 의해 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)가 형성된다. More specifically, the outside
테두리 부재(113)에는 케이스(100)의 내부 방향으로 함몰되어 이물질이 걸리는 이물질 방지턱(115)이 형성될 수 있다. 이물질 방지턱(115)은 아래로 오목한 형태로 테두리 부재(113)가 케이스(100)의 내부로 함몰되어 외부의 이물질이 걸리게 된다.The
이물질 방지턱(115)의 평면 형상은 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)를 형성하는 테두리 부재(113)에 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)의 형상에 대응되게 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)를 감싸며 아래로 오목하게 형성될 수 있다.The planar shape of the foreign
외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)의 상부에는 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)로 유입되는 공기를 우회시키는 유입구 커버(830)가 위치될 수 있다.An
유입구 커버(830)는 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)의 상부영역(도 6 기준)을 차폐하여 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못하게 한다.The
여기서, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)로 외부의 공기가 직접적으로 흡입되지 못한다는 것은, 외부의 공기가 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)로 흡입되는 과정에서 소정의 장애물(유입구 커버(830))에 의해 우회되어 유입(간접적 유입)되는 것을 의미할 것이다.The fact that the outside air can not be directly sucked into the outside
외부공기는 외기 유출부(52)로 유입되기 전에 유입구 커버(830)에서 우회되므로, 유속은 저하되고, 공기의 유속이 감소하면, 공기 중에 있는 부유물이나, 이물질이 유입구 커버(830)를 우회할 때 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52) 내부로 유입되지 못하고, 낙하된다.Since the outside air is bypassed from the
외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)를 형성하는 테두리 부재(113)는 유입구 커버(830)의 테두리(831) 사이에는 외부의 공기가 유입되는 통로인 공기 유입로가 형성될 수 있다.The
또한, 유입구 커버(830)를 커버하는 방충 커버(810)를 더 포함할 수 있다. 방충 커버(810)는 유입구 커버(830)를 감싸게 배치된다. 구체적으로, 방충 커버(810)는 유입구 커버(830)의 보다 큰 단면적을 가지고, 적어도 유입구 커버(830)의 상부 영역을 감싸게 배치될 수 있다. Further, it may further include a
방충 커버(810)는 본체를 형성하는 커버 본체(811)와, 커버 본체(811)의 일부 영역에 형성되는 방진 및 방충을 위한 통기구(813)를 포함할 수 있다. 통기구(813)는 외부의 공기는 유입되면서, 외부의 곤충, 먼지 등이 유입되는 것을 방지하기 위해, 소정의 크기를 가지는 홀 형태일 수 있다.The
외기 유입부(51)를 통해 유입된 외부공기는 광원(10)을 냉각하고 외기 유출부(52)를 통해 유출되거나, 광원(10)의 내부에서 가열되어 하우징(20)의 내부로 공급될 수 있다.The outside air introduced through the outside
또한 광원(10)은 외기 유입부(51), 외기 유출부(52), 유입구(41) 및 유출구(42)를 독립적으로 개폐하는 댐퍼(70)들을 더 포함할 수 있다.The
댐퍼(70)는 외기 유입부(51), 외기 유출부(52), 유입구(41) 및 유출구(42)를 독립적으로 개폐한다. 댐퍼(70)들은 외기 유입부(51), 외기 유출부(52), 유입구(41) 및 유출구(42)에 각각 구비된다. 댐퍼(70)는 통로를 개폐하는 공지의 구성이다. 댐퍼(70)들은 제어부(830)에 의해 독립적으로 제어된다.The
예를 들면, 댐퍼(70)들은 제1 내지 제4 댐퍼(71-74)를 포함할 수 있다. 제1댐퍼(71)는 유입구(41)에 배치되고, 제2댐퍼(72)는 유출구(42)에 배치되며, 제3댐퍼(73)는 외기 유입부(51)에 배치되고, 제4댐퍼(74)는 외기 유출부(52)에 배치된다.For example, the
이 때, 광원(10)의 케이스(100) 내부에서 다양한 공기 유동 경로를 형성하기 위해, 팬(60)은 다수개가 배치될 수 있다. 구체적으로, 팬(60)들은 외기 유입부(51), 외기 유출부(52), 유입구(41) 및 유출구(42)에 각각 구비된다. 팬(60) 들은 제어부(830)에 의해 독립적으로 제어된다.At this time, in order to form various air flow paths inside the
예를 들면, 팬(60) 들은 제1 내지 제4 팬(61-64)를 포함할 수 있다. 제1팬(61)은 유입구(41)에 배치되고, 제2팬(62)은 유출구(42)에 배치되며, 제3팬(63)은 외기 유입부(51)에 배치되고, 제4팬(64)은 외기 유출부(52)에 배치된다.For example, the
팬(60)은 공기의 압력차를 발생시켜 공기를 일 방향으로 유동하는 장치이다. 예를 들면, 팬(60)은 축류팬(60)으로 구현될 수 있다. 실시예는 유입부(51), 외기 유출부(52), 유입구(41) 및 유출구(42)에 의해 하우징(20)의 외부와 내부를 환기할 수 있고, 광원(10)에서 발생된 열을 하우징(20)의 외부의 공기를 순환하여 냉각할 수도 있으며, 광원(10)에서 발생된 열을 하우징(20)의 내부에 공급할 수도 있다.The
이러한 팬(60)은, 후술하는 제어부(830)에 의해 그 회전방향, 온/오프 및 회전속도가 컨트롤된다. The rotation direction, on / off, and rotation speed of the
고전압발생기(350)는 고전압을 생성하여 마그네트론(300)에 공급한다.The
예를 들면, 고전압발생기(350)는 구동회로와 전원을 승압시키는 승압부를 포함할 수 있다. 승압부는 상용전압을 입력 받아 고전압인 구동전압을 출력한다.For example, the
마그네트론(300)은 케이스(100)의 내부에 위치되어 고전압발생기(350)에서 발생되는 고전압이 인가되어 마이크로파를 생성시킬 수 있다. 특히, 효과적인 방열을 위해서, 마그네트론(300)은 유입구(41)와 유출구(42)의 사이에 위치된다. 구체적으로, 유입구(41)와 유출구(42)는 케이스(100)의 양측단에 각각 형성되고, 마그네트론(300)은 유입구(41)와 유출구(42)의 사이에 위치된다.The
고전압발생기(350)에 구동 신호를 입력하면, 그 고전압발생기(350)는 교류 전원을 승압하여 승압된 고전압을 마그네트론(300)에 공급하고, 마그네트론(300)은 고전압에 의해 발진하면서 매우 높은 주파수를 갖는 마이크로파를 생성한다.When the driving signal is input to the
이 마이크로파는 마그네트론(300)의 안테나(310)를 통해 그 마그네트론(300)의 외부로 방출되고, 이 방출된 마이크로파는 마그네트론(300)의 마이크로파 정합부재(미도시)에 의하여 임피던스 매칭을 이루면서 도파관(400)으로 안내된다.The microwave is emitted to the outside of the
도파관(400)은 마그네트론(300)에 결합되어 마그네트론(300)에서 발진된 마이크로파를 공진기(500) 내부로 안내한다. 도파관(400)은 내부에 마이크로파가 안내되는 도파공간(S)을 가지도록 형성될 수 있다.The
또한, 도파관(400)은 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)와 유출구(42) 사이에 배치되어서, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)에서 유입된 외부 공기에 의해 냉각될 수 있다.The
도파관(400)의 일측 방향 하부에는 출구(430)가 형성될 수 있다. 하부 케이싱 부재(120)에는 도파관(400)의 출구와 대응되는 홀(미도시)이 형성될 수 있다.An
도파관(400)의 출구(430)는 도파관(400) 내의 도파공간(S)과 공진기(500) 내의 공진공간(530)을 연통시킨다. 구체적으로, 도파관(400)의 출구(430)는 도파관(400)의 하면이 관통되어 형성된다. 바람직하게는, 도파관(400)의 출구(430)는 무전극전구(600)와 인접하여 위치될 수 있다. The
즉, 도파관(400)의 출구(430)는 전계를 가장 높일 수 있는 위치인 무전극전구(600)에 인접하여 위치되는 것이 바람직하다. 도파관(400) 출구(430)의 형상은 제한이 없지만, 바람직하게는 공진기(500)의 수평 단면적의 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다.That is, the
공진기(500)는 도파관(400)의 출구(430) 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성한다. 도파관(400)에서 유동된 마이크로파는 공진기(500)의 내부 공간으로 유동하게 되어 공진모드를 형성하게 된다. 공진기(500)는 적어도 도파관(400)의 출구(430)를 감싸게 도파관(400)의 외면에 결합된다. 공진기(500)는 내부에 공진공간(530)이 형성될 수 있다. The
구체적으로, 공진기(500)는 도 3에서와 같이 그 내부에 무전극전구(600)를 수용할 수 있는 공진공간(530)을 가지는 원통 모양으로 형성되고, 그 일단, 즉 하방단은 닫히고 그 타단, 즉 상방단은 공진공간(530)에서의 공진모드가 TE모드를 형성할 수 있도록 열린 형상으로 형성된다. 3, the
그리고 공진기(500)의 일측, 즉 무전극전구(600)가 수용되는 부위는 마이크로파는 가두는 반면 빛은 방출할 수 있도록 그물형상으로 메시부(510)가 형성되고, 공진기(500)의 타측, 즉 도파관(400)에 고정되는 부위는 메시가 없는 원형 고리 형상으로 고정부(520)가 형성된다.A
무전극전구(600)는 공진기(500)의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비된다.The
이때, 무전극전구(600)의 내부 공간에 충진되는 발광물질에 의해 사용자가 원하는 파장의 가시광선으로 발광할 수 있게 된다. 즉, 사용자가 긴 파장의 가시광선의 발광을 원하는 경우의 발광물질과 짧은 파장의 가시광선 발광을 원하는 경우의 발광물질을 달리하여 무전극전구(600)로부터 발광되는 가시광선을 변화시킬 수 있게 되는 장점이 있다.At this time, the light emitting material filled in the inner space of the
바람직하게는, 무전극전구(600)는 자연광과 유사한 광을 생성하기 위해, 방광물질로 황 또는 InBr이 사용된다. Preferably, the
케이스(100)의 내부에는 무전극전구(600)를 회전시키는 모터(M)가 위치될 수 있다. 모터(M)는 무전극전구(600)에 회전력을 공급한다. 모터(M)는 무전극전구(600)를 회전시켜서 무전극전구(600)를 냉각시킨다. 모터(M)는 회전축에 의해 무전극전구(600)와 연결된다.A motor M for rotating the
구체적으로, 모터(M)는 도파관(400)을 중심으로, 광축(Ax) 후방에 위치되고, 무전극전구(600)는 도파관(400)을 중심으로 광축(Ax) 전방에 위치될 수 있다. 모터(M)와 무전극전구(600)는 도파관(400)을 중심으로 광축(Ax) 방향을 따라 대향되게 위치될 수 있다. Specifically, the motor M is positioned behind the optical axis Ax with the
리플렉터(700)는 무전극전구(600)에서 발광된 빛을 가이드 하여 광섬유(80)들의 입광부(83)를 통해 입광되도록 가이드한다. 무전극전구(600)는 무전극전구(600)를 중심으로 모든 방향으로 광을 방출한다. 구체적으로, 리플렉터(700)는 무전극전구(600)에서 방출된 빛을 광섬유(80) 들의 축방향(길이 방향)과 평행 또는 평행에 가깝게 광으로 변형하여 광섬유(80)들의 길이 방향 일단에 위치된 입광부(83)로 공급한다.The
더욱 구체적으로, 리플렉터(700)은 상부가 공진기(500)의 외면을 감싸게 형성될 수 있고, 아래 방향으로 진행될 수록 직경이 증가하게 형성될 수 있다. 리플렉터(700)은 전체적으로 보면, 하면의 지름이 상면의 지름보다 크고, 하면이 개방된 원기둥 형상으로 형성된다. 바람직하게는, 리플렉터(700)는 일측에 초점을 가지는 구면 형상이고, 무전극전구(600)는 리플렉터(700)의 초점에 배치된다. 무전극전구(600)에서 생성된 광은 리플렉터(700)에서 반사되어 평행광선으로 변형된다. 리플렉터(700)는 하부에 개구가 형성된다. More specifically, the upper portion of the
리플렉터(700)의 상부 중앙을 통해 무전극전구(600)가 리플렉터(700)의 내부 공간으로 삽입되도록 구성된다. 또한, 리플렉터(700)은 개방된 하면이 상면보다 더 큰 면적을 가지도록 형성됨으로써 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 하방으로 인도한다. And the
이러한 리플렉터(700)의 내면에는 무전극전구(600)에서 발광되는 빛을 더 잘 반사할 수 있도록 하는 알루미늄 등의 반사물질이 도포되기도 한다.A reflective material such as aluminum may be applied to the inner surface of the
무전극 조명의 정상 작동 시에는 마그네트론(300)에서 마이크로파를 발생시켜서 무전극전구(600)를 통해 빛을 발생하게 된다. 이때, 무전극전구(600)에 의해 생기는 핫스팟(Hot spot)을 줄이고, 무전극전구(600)를 냉각하기 위해 모터(M)를 사용하여 무전극전구(600)를 회전시키게 된다.During normal operation of the electrodeless lighting, microwaves are generated in the
광원(10)은 복수 개의 광섬유(80)들을 고정하는 홀더(750)를 더 포함할 수 있다. 광섬유(80)들의 단면 형상이 원 형태여서, 다수의 광섬유(80)들에 광원(10)에서 생성된 광을 공급하는 과정에서 손실이 발생된다. 따라서, 홀더(750)는 복수 개의 광섬유(80)들을 고정하고, 무전극전구(600)에서 생성된 빛 중 광섬유(80)의 입광부(83)로 제공되지 못한 빛을 다시 반사시킨다.The
홀더(750)의 내면(도 3을 기준으로 상면)에는 빛을 반사하는 알루미늄 등의 반사물질이 코팅될 수 있다.Reflective material such as aluminum that reflects light may be coated on the inner surface of the holder 750 (upper surface with reference to FIG. 3).
홀더(750)는 리플렉터(700)와 함께 무전극전구(600)를 수용하는 닫힌 공간을 정의한다. 이 닫힌 공간에서 빛이 반사되며, 복수의 광섬유(80)들의 입광부(83)로 공급된다. 구체적으로, 홀더(750)는 리플렉터(700)의 하방 개구와 대응되는 형상과 크기를 가지고, 리플렉터(700)의 하방 개구를 커버한다.The
홀더(750)는 복수 개의 광섬유(80)들이 내삽되는 다수의 내삽공(751)을 가지고, 내삽공(751)들은 리플렉터(700)와 홀더(750)가 정의하는 닫힌 공간과 외부를 연통한다. 따라서, 이러한 내삽공(751)은 광섬유(80)들이 내삽되고, 광섬유(80)로 공급되지 않는 빛이 소실되는 것을 방지한다. 내삽공(751)에는 광섬유(80)들의 일단(입광부(83) 방향)이 내삽된다. 특히, 광섬유(80)들의 입광부(83)는 내삽공(751) 내에 노출된다.The
내삽공(751)은 광섬유(80)들의 입광부(83)에 무전극전구(600)에서 생성된 빛이 효율적으로 공급되도록, 소정의 길이를 가지는 원통형상이다. 바람직하게는, 내삽공(751)의 축방향은 리플렉터(700)의 중심과 초점을 연결하는 선과 평행하게 배치된다. 따라서, 내삽공(751)에 내삽되는 광섬유(80)의 일단이 플랫(flat)하게 배치되므로, 무전극전구(600)에서 생성된 빛을 효율적으로 광섬유(80)의 입광부(83)를 통해 공급된다.The
홀더(750)는 리플렉터(700)의 테두리에 결합된다.The
복수의 광섬유(80)는 광원(10)에서 제공된 광을 제공받아 각각의 재배층(F1~F5)으로 방출한다. 광섬유(80)들은 일단에 형성된 입광부(83)를 통해 빛을 제공받고, 내부에서 입사된 빛이 전반사되며 타측으로 안내된다. 광섬유(80)들은 누수가 발생되더라도 빛을 전달하는 데 문제가 없다, 복수의 광섬유(80)들은 플렉서블 재질로 이루어진다. 따라서, 복수의 광섬유(80)는 다양한 배치가 가능한 이점이 존재한다.The plurality of
광섬유(80)는 일단은 적어도 광원(10)과 인접하고 타단 방향 일부는 재배층(F1~F5)에 광을 공급하도록 배치된다. 예를 들면, 광섬유(80)는 외부로 인공광을 방출하는 발광영역(S2)과, 발광영역(S2)을 제외한 비 발광영역(S1)으로 구획된다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 비발광 영역의 단면도, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a non-emission region of an optical fiber according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view of an emission region of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 광섬유(80)의 비 발광영역(S1)은 입사된 광이 이동되는 공간을 정의하는 코어(81)와, 코어(81)의 외주면을 감싸는 클래드(82)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the non-emission area S1 of the
코어(81)는 입사된 광이 이동되는 공간을 정의한다. 코어(81)는 투명재질로 형성되고, 클래드(82) 보다 큰 굴절율을 가진다. 코어(81)는 축 방향(X)을 따라 길게 형성되고, 축 방향(X)에 수직한 단면의 형상이 원 형상이다. 입광부(83)는 코어(81)의 축 방향(X) 일단이다. The
클래드(82)는 코어(81)의 외주면을 감싸게 배치되고, 코어(81) 보다 굴절율이 작다. 따라서, 코어(81)를 통과한 빛은 코어(81)와 클래드(82)의 경계에서 전반사(全反射)를 되풀이하면서 코어(81) 안에 갇힌 형태로, 거의 감쇠하지 않고 진행하게 된다. 즉, 광섬유(80)는 축 방향(X)의 일단으로 코어(81)가 노출된 원통 형태를 가진다.The clad 82 is disposed so as to surround the outer circumferential surface of the
예를 들면, 광섬유(80)는 고순도 실리카(즉, 석영) 파이버 또는 다성분 유리 파이버를 포함할 수 있다. 고순도 실리카 파이버는 4염화 규소, 4염화 게르마늄을 포함할 수 있고, 다성분 유리 파이버는 SiO2, B2O3, GeO2를 주성분으로 하고, Na2O, Li2O, CaO, MgO, BaO, Tl2O, Al2O3 등을 부성분을 포함할 수 있다.For example, the
비 발광영역(S1)의 일단은 홀더(750)의 내삽공(751)에 삽입된다. 비 발광영역(S1)의 일단에는 코어(81)가 노출되어서 입광부(83)를 형성한다. 노출된 코어(81)를 통해 빛이 공급된다.One end of the non-emission area S1 is inserted into the interpolating
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of an emission region of an optical fiber according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 광섬유(80)의 발광영역(S2)은 각각의 재배층(F1~F5)의 상부에 배치된다. 구체적으로, 발광영역(S2)은 재배층(F1~F5)과 수직적으로 중첩되게 위치된다. 광섬유(80)의 발광영역(S2)은 성장 플레이트(21)와 수평하게 배치되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the light emitting region S2 of the
발광영역(S2)은 비 발광영역(S1)과 방출부를 제외하면 동일한 구성을 가진다. 즉, 발광영역(S2)은 입사된 광이 이동되는 공간을 정의하는 코어(81)와, 코어(81)의 외주면을 감싸는 클래드(82)를 포함한다.The light-emitting region S2 has the same configuration except for the non-light-emitting region S1 and the emitting portion. That is, the light emitting region S2 includes a core 81 defining a space through which the incident light moves, and a clad 82 surrounding the outer circumferential surface of the
발광영역(S2)에는 코어(81)를 통해 전달된 인공광이 클래드(82)의 외주면으로 방출되게 하는 방출부를 더 포함된다.The light emitting region S2 further includes an emitting portion for emitting artificial light transmitted through the core 81 to the outer peripheral surface of the clad 82. [
방출부는 코어(81)를 통해 전달되는 광이 클래드(82)의 외부면으로 방출되게 한다. 예를 들면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 방출부는 클래드(82)에 형성된 적어도 하나의 발광홈(84)이다.The emitter allows light transmitted through the core (81) to be emitted to the outer surface of the cladding (82). For example, as shown in Fig. 6, the emitting portion is at least one light-emitting
발광홈(84)은 코어(81)의 축방향을 따라 다수 개가 배치된다. 즉, 발광홈(84)은 성장 플레이트(21)를 따라서 배열된다. 따라서, 발광홈(84)을 통해 방출되는 빛은 각각의 재배층(F1~F5)의 성장 플레이트(21)에 위치된 식물에게 공급된다.The plurality of
발광홈(84)은 클래드(82)가 외부에서 내부로 함몰되어 형성될 수 있다. 발광홈(84)을 통해 클래드(82)의 두께가 얇아지면, 빛이 투과된다. 발광홈(84)은 각각의 재배층(F1~F5)의 바닥과 마주보게 배치된다. 즉, 발광홈(84)은 크래드의 외주면 중 하방에 위치된다. 따라서, 발광홈(84)에서 방출되는 빛은 직접 식물에 공급되게 된다.The
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도이다.7 is a cross-sectional view of a light emitting region of an optical fiber according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 발출부는 도 6의 실시예와 달리 클래드(82)에 형성되어 코어(81)의 일부를 노출하는 적어도 하나의 발광홀(85)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 7, the output portion may be embodied as at least one
발광홀(85)은 코어(81)의 축방향을 따라 다수 개가 배치된다. 즉, 발광홀(85)은 성장 플레이트(21)를 따라서 배열된다. 따라서, 발광홀(85)을 통해 방출되는 빛은 각각의 재배층(F1~F5)의 성장 플레이트(21)에 위치된 식물에게 공급된다.A plurality of light emitting
발광홀(85)은 클래드(82)의 외주면이 관통되어 형성되고, 코어(81)를 노출한다. 노출된 코어(81)를 통해 빛이 방출된다. 발광홀(85)은 각각의 재배층(F1~F5)의 바닥과 마주보게 배치된다. 즉, 발광홀(85)은 크래드의 외주면 중 하방에 위치된다. 따라서, 발광홈(84)에서 방출되는 빛은 직접 식물에 공급되게 된다. 발광홀(85)은 코어(81)의 축 방향과 수직한 방향으로 클래드(82)를 관통하여 형성된다.
The
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광섬유의 발광 영역의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a light emitting region of an optical fiber according to another embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 실시예의 광섬유(80)는 도 7의 실시예와 비교하면, 발광홀(85)의 형상과, 산란패턴(86)을 더 포함한다.Referring to FIG. 8, the
발광홀(85)은 코어(81)의 중심에서 반경 방향으로 진행될 수록 확장되는 크기를 가진다. 구체적으로, 발광홀(85)의 폭은 클래드(82)의 외측으로 갈수록 커지게 형성된다. 발광홀(85)의 폭은 상방에서 하방으로 진행될수록 증가된다. 따라서, 발광홀(85)을 통해 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다. The light-emitting
산란패턴(86)은 코어(81)에 입사된 광을 산란시켜서 방출부에 제공한다. 구체적으로, 산란패턴(86)은 방출부와 인접한 코어(81)에 위치된다. 구체적으로, 산란패턴(86)은 발광홀(85) 또는 발광홈(84)과 코어(81)의 축에 수직한 선 상에서 중첩되게 위치된다.The
산란패턴(86)은 방출부로 방출되는 빛의 방출각이 코어(81)의 축과 수직에 가깝게 변형시키는 것이 바람직하다. 산란패턴(86)은 코어(81) 외주면에서 돌출되거나 오목하게 함몰되어 형성된다. 산란패턴(86)은 다수 개가 배치될 수 있다. 이러한 산란패턴(86)은 방출부를 통해 방출되는 빛의 양을 증가시킬 수 있다.
It is preferable that the
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 식물 재배 시스템의 제어 블럭도이다.9 is a control block diagram of a plant cultivation system according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 실시예의 식물 재배 시스템은 내부온도센서(820), 기체센서(822), 조도감지센서(821), 외부온도센서(823), 조명온도센서(824) 및 제어부(830)를 더 포함한다.9, the plant cultivation system of the embodiment includes an
다른 실시예에 따른 식물 재배 시스템은 자연광의 세기, 하우징(20) 내부의 온도, 조명의 온도, 하우징(20) 외부의 온도를 기준으로, 하우징(20)의 내부의 공기를 사용하여 하우징(20)의 내부를 난방하는 난방모드와, 하우징(20) 외부의 공기를 하우징(20) 내부로 공급하는 환기모드와, 광원(10)을 하우징(20) 외부의 공기로 냉각시키는 냉각모드로 작동될 수 있다. 따라서, 실시예의 식물 재배 시스템은 별도의 환기장치와 냉방장치를 필요로 하지 않는 이점이 존재한다.The plant cultivation system according to another embodiment may use the air inside the
내부온도센서(820)는 하우징(20) 내부의 온도를 측정한다. 내부온도센서(820)는 하우징(20) 내부의 온도 값을 제어부(830)에 제공한다.The
조도감지센서(821)는 하우징(20)으로 유입되는 자연광의 조도를 감지하고, 그 조도 값을 제어부(830)에 제공한다. 예를 들면, 조도감지센서(821)는 광센서로 구현될 수 있다. The
기체센서(822)는 하우징(20) 내부의 이산화탄소의 양을 측정하고, 이산화탄소 양 값을 제어부(830)에 제공한다. 물론, 기체센서(822)는 하우징(20) 내부의 산소 양도 함께 측정할 수 있다.The
외부온도센서(823)는 하우징(20) 외부의 온도를 측정한다. 외부온도센서(823)는 하우징(20) 외부의 온도 값을 제어부(830)에 제공한다.The
조명온도센서(824)는 조명의 온도를 측정한다. 조명온도센서(824)는 조명의 온도 값을 제어부(830)에 제공한다. 구체적으로, 조명온도센서(824)는 광원(10) 케이스(100)의 내부에 배치된다.The
제어부(830)는 각각의 센서 및 마그네트론(300), 모터, 팬(60)들 및 댐퍼(70)들을 제어한다. 제어부(830)는 각각의 센서 및 마그네트론(300), 모터, 팬(60)들, 댐퍼(70)들과 유무선 통신 방법에 의해 연결된다.The
제어부(830)는 식물 재배 시스템을 난방모드, 환기모드 및 냉각모드 중 어느 하나로 제어한다.The
제어부(830)는 식물 재배 시스템의 전반적인 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 출력된 내부온도 데이터를 기준으로 팬(60)을 제어한다. 제어부(830)는 팬(60)과 함께 마그네트론(300), 모터를 서로 조합하여 제어할 수 있다. 물론, 후술하는 바와 같이, 제어부(830)는 하우징(20) 내부의 조도 값에 의해 무전극전구(600)의 온/오프를 제어할 수도 있다. The
더욱 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만 인 경우, 팬(60)이 작동되도록 제어한다. 동시에, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 마그네트론(300)을 온시켜서 무전극전구(600)가 온되도록 제어한다. 또한, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 모터를 온시켜서 무전극전구(600)가 회전되게 제어한다.More specifically, the
여기서, 난방기준 온도는 각각의 식물의 생장에 적합한 온도이다. 난방기준 온도는 제어부(830)에 포함된 메모리에 저장될 수 있다.Here, the heating reference temperature is a temperature suitable for the growth of each plant. The heating reference temperature may be stored in a memory included in the
제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 출력된 내부온도 데이터를 기준으로 댐퍼(70)들을 제어한다. 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만 인 경우, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)가 폐쇄되고, 유입구(41) 및 유출구(42)가 개방되도록 제어한다. 즉, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만 인 경우, 광원(10)을 난방모드로 제어한다. 따라서, 하우징(20)의 내부는 케이스(100)의 내부에서 가열된 공기에 의해 가열된다. 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 마그네트론(300)을 온시켜서 무전극전구(600)가 온되도록 제어하고, 모터를 온시켜서 무전극전구(600)가 회전되게 제어한다.The
더욱 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 제1댐퍼(71) 및 제2댐퍼(72)가 개방되게 제어하고, 제3댐퍼(73) 및 제4댐퍼(74)가 폐쇄되게 제어한다. 댐퍼(70)들이 개방되면, 열에 의한 자연대류로 공기가 순환된다. 바람직하게는, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 제1댐퍼(71) 및 제2댐퍼(72)가 개방되게 제어하고, 제3댐퍼(73) 및 제4댐퍼(74)가 폐쇄되게 제어하며, 유입구(41)를 통해 공기를 유입되고, 유출구(42)를 통해 공기가 유출되도록 팬(60)들을 제어한다. 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만인 경우, 제1팬(61)과 제2팬(62)은 온되게 제어하고, 제3팬(63)과 제4팬(64)은 오프되게 제어한다.More specifically, when the temperature measured by the
다른 예로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만이고, 조명온도센서(824)에서 측정된 조명온도가 내부온도센서(820)에서 측정된 내부온도 보다 높은 경우, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)가 폐쇄되고, 유입구(41) 및 유출구(42)가 개방되도록 제어한다.As another example, the
또한, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만이고, 조명온도센서(824)에서 측정된 조명온도가 내부온도센서(820)에서 측정된 내부온도 보다 높은 경우, 조도감지센서(821)에서 감지된 조도 값을 기준으로 무전극전구(600)를 온/오프한다. 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만이고, 조명온도센서(824)에서 측정된 조명온도가 내부온도센서(820)에서 측정된 내부온도 보다 높은 경우, 조도감지센서(821)에서 입력된 자연광의 세기가 기준 값 미만 인 경우, 무전극전구(600)가 온되게 제어한다. If the temperature measured by the
또한, 제어부(830)는 미리 저장된 식물의 생장 기준 데이터와 조도감지센서(821)에서 감지된 조도 값을 기준으로 무전극전구(600)의 온(on) 시간을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(830)는 조도감지센서(821)에서 입력된 조도 값이 기준 값을 초과하는 시간을 연산하고, 식물의 광 요구량에 맞도록 무전극전구(600)의 온 시간을 제어한다. 이에 따라, 실시예는 식물의 개화, 길이신장, 색소 발현 등을 조정할 수 있다.The
제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 출력된 내부온도 데이터를 기준으로 댐퍼(70)들을 제어한다. 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 이상 인 경우, 외기 유입부(51)와 외기 유출부(52)가 개방되고, 유입구(41) 및 유출구(42)가 폐쇄되도록 제어한다. 즉, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 이상 인 경우, 광원(10)을 냉각모드로 제어한다. 따라서, 하우징(20)의 내부는 케이스(100)의 내부에서 가열된 공기에 의해 가열되지 않고, 광원(10)은 하우징(20) 외부의 공기에 의해 냉각된다. 이 때, 무전극전구(600)는 온 상태를 전제로 한다.The
더욱 구체적으로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 이상 인 경우, 제3댐퍼(73) 및 제4댐퍼(74)가 개방되고, 제1댐퍼(71) 및 제2댐퍼(72)가 폐쇄되게 제어한다. 댐퍼(70)들이 개방되면, 열에 의한 자연대류로 공기가 순환된다. 바람직하게는, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 이상 인 경우, 제1댐퍼(71) 및 제2댐퍼(72)가 폐쇄되게 제어하고, 제3댐퍼(73) 및 제4댐퍼(74)가 개방되게 제어하며, 외기 유입부(51)를 통해 외부의 공기를 유입하고, 외기 유출부(52)를 통해 케이스(100) 내부의 공기가 유출되도록 팬(60)들을 제어한다. 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 이상 인 경우, 제3팬(63)과 제4팬(64)을 온되게 제어하고, 제1팬(61)과 제2팬(62)을 오프되게 제어한다.More specifically, when the temperature measured by the
환기모드는 하우징(20) 내부의 이산화탄소의 양이 작거나, 하우징(20)의 내외부의 온도차가 심하게 나는 경우에 하우징(20)의 내부가 냉난방이 필요할 때, 광원(10)을 통해 하우징(20)의 내부와 외부 사이에 공기가 유동되도록 한다.The ventilation mode is a mode in which the amount of carbon dioxide in the
제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양을 기준으로 댐퍼(70)들을 제어한다. 구체적으로, 제어부(830)는 제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 외기 유입부(51) 및 외기 유출부(52) 중 적어도 하나를 개방하고, 유출구(42)를 개방하도록 제어한다. 따라서, 하우징(20) 외부의 공기는 외기 유출부(52) 또는/및 외기 유입부(51)를 통해 광원(10)의 케이스(100) 내부로 유입되어 유출구(42)룰 통해 하우징(20)의 내부로 유출된다.The
더욱 구체적으로, 제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 제2댐퍼(72) 및 제3댐퍼(73)가 개방되고, 제1댐퍼(71) 및 제4댐퍼(74)가 폐쇄되게 제어한다. 댐퍼(70)들이 개방되면, 열에 의한 자연대류로 공기가 순환된다. More specifically, when the amount of carbon dioxide measured by the
또한, 제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 하우징(20) 외부의 공기가 유출구(42)를 통해 하우징(20)의 내부로 유입되도록 팬(60)을 제어한다. 공기의 효과적인 순환을 위해, 제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 제2댐퍼(72) 및 제3댐퍼(73)가 개방되게 제어하고, 외기 유입부(51)를 통해 공기를 유입하고, 유출구(42)를 통해 공기가 유출되도록 팬(60)들을 제어한다. 제어부(830)는 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 제2팬(62)과 제3팬(63)은 온되게 제어하고, 제1팬(61)과 제4팬(64)은 오프되게 제어한다. 여기서, 제2팬(62)은 케이스(100)의 내부로 공기를 흡입되는 방향으로 회전되고, 제3팬(63)은 케이스(100) 내부의 공기를 유출하는 방향으로 회전된다.The
다른 예를 들면, 환기모드 중에 무전극전구(600)는 자유롭게 온/오프 될 수 있다. 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 온도가 난방기준 온도 미만이고, 기체센서(822)에서 측정된 이산화탄소 양이 기준양 보다 작은 경우, 외기 유입부(51) 및 외기 유출부(52) 중 적어도 하나를 개방하고, 유출구(42)를 개방하도록 제어한다. 따라서, 하우징(20) 외부의 공기는 외기 유출부(52) 또는/및 외기 유입부(51)를 통해 광원(10)의 케이스(100) 내부로 유입되어 가열되고 유출구(42)룰 통해 하우징(20)의 내부로 유출된다. As another example, during the ventilation mode, the
또 다른 예로, 제어부(830)는 내부온도센서(820)에서 측정된 내부온도가 난방기준 온도 미만이고, 외부온도센서(823)에서 측정된 외부온도가 난방기준온도를 초과하는 경우, 하우징(20) 외부의 공기가 유출구(42)를 통해 하우징(20)의 내부로 유입되도록 팬(60)들과 댐퍼(70)들을 제어한다. 물론, 이 때, 무전극전구(600)는 자연광이 충분한 경우, 오프될 수 있다.
The
실시예의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 실시예를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.The angles and directions referred to in the process of describing the structure of the embodiment are based on those shown in the drawings. In the description of the structures constituting the embodiments in the specification, reference points and positional relationships with respect to angles are not explicitly referred to, reference is made to the relevant drawings.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
10: 광원
100: 케이싱
200: 고전압 발생기
300: 마그네트론
10: Light source
100: casing
200: High voltage generator
300: Magnetron
Claims (14)
상기 하우징 내의 식물 재배 공간을 복수 개의 재배층으로 구획하고, 식물이 지지되는 성장 플레이트들;
인공광을 제공하는 광원; 및
상기 광원에서 제공된 광을 제공받아 상기 각각의 재배층으로 방출하는 복수의 광섬유를 포함하는 식물 재배 시스템.A housing defining a plant growing space;
A growth plate in which the plant growing space in the housing is partitioned into a plurality of growing layers and the plants are supported;
A light source for providing artificial light; And
And a plurality of optical fibers receiving the light provided from the light source and emitting the light to the respective growing layers.
상기 광섬유는,
입사된 광이 이동되는 공간을 정의하는 코어와,
상기 코어의 외주면을 감싸는 클래드를 포함하는 식물 재배 시스템.The method according to claim 1,
The optical fiber includes:
A core defining a space through which incident light travels,
And a clad surrounding the outer circumferential surface of the core.
상기 광섬유는 상기 각각의 재배층의 상부에 상기 재배층과 수직적으로 중첩되고, 외부로 인공광을 방출하는 발광영역을 포함하는 식물 재배 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the optical fiber includes a light emitting region that is vertically overlapped with the growth layer and emits artificial light to the outside, on top of each of the growth layers.
상기 광섬유의 발광영역은 상기 성장 플레이트와 수평하게 배치되는 식물 재배 시스템.The method of claim 3,
Wherein the light emitting region of the optical fiber is disposed horizontally with the growth plate.
상기 광섬유의 발광영역에는 상기 코어를 통해 전달된 인공광이 상기 클래드의 외주면으로 방출되게 하는 방출부를 더 포함하는 식물 재배 시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the light emitting region of the optical fiber further includes an emitting portion for emitting the artificial light transmitted through the core to the outer circumferential surface of the clad.
상기 방출부는 상기 클래드에 형성된 적어도 하나의 발광홈인 식물 재배 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the emitting portion is at least one light emitting groove formed in the cladding.
상기 방출부는 상기 클래드에 형성되어 상기 코어의 일부를 노출하는 적어도 하나의 발광홀인 식물 재배 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the emitting portion is at least one light emitting hole formed in the clad and exposing a part of the core.
상기 방출부는 상기 각각의 재배층의 바닥과 마주보는 상기 클래드의 외주면에 형성되는 식물 재배 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the emitting portion is formed on the outer circumferential surface of the cladding facing the bottom of each of the growing layers.
상기 발광홀은 상기 코어의 축 방향과 수직한 방향으로 상기 클래드를 관통하여 형성되는 식물 재배 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the light emitting hole is formed through the clad in a direction perpendicular to an axial direction of the core.
상기 방출부와 인접한 코어에는 상기 코어의 내부에서 입사된 광을 산란시켜 상기 방출부에 제공하는 산란패턴이 더 포함되는 식물 재배 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the core further includes a scattering pattern for scattering light incident from the inside of the core and providing the scattering pattern to the emitting unit.
상기 광원은,
고전압이 인가되어 마이크로파를 생성하고, 열을 발생하는 마그네트론;
상기 마그네트론을 수용하는 케이스;
상기 마그네트론에 결합되어 상기 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 안내하는 도파관;
상기 도파관의 출구 측에 결합되어 마이크로파의 외부 방출을 차폐하여 공진모드를 형성하는 공진기;
상기 공진기의 내부에 배치되어 마이크로파에 의해 여기되어 빛을 발광하도록 발광물질이 구비되는 무전극전구; 및
상기 무전극전구에서 발광된 빛을 가이드 하여 상기 광섬유들의 입광부를 통해 입광되도록 가이드하는 리플렉터를 포함하는 식물 재배 시스템.3. The method of claim 2,
The light source includes:
A magnetron generating a microwave by applying a high voltage and generating heat;
A case for accommodating the magnetron;
A waveguide coupled to the magnetron and guiding microwaves emitted from the magnetron;
A resonator coupled to an outlet side of the waveguide to shield external emission of microwaves to form a resonance mode;
An electrodeless bulb disposed inside the resonator and excited by microwaves to emit light; And
And a reflector for guiding the light emitted from the electrodeless bulb and guiding the light to be incident through the light-incident portion of the optical fibers.
상기 복수 개의 광섬유들이 내삽되는 다수의 내삽공을 가지고, 상기 리플렉터와 함께 무전극전구를 수용하는 닫힌 공간을 정의하는 홀더를 더 포함하고,
상기 내삽공들은 상기 리플렉터와 홀더가 정의하는 닫힌 공간과 외부를 연통하는 식물 재배 시스템.12. The method of claim 11,
Further comprising a holder having a plurality of interpolation holes into which the plurality of optical fibers are interpolated and defining a closed space for accommodating the electrodeless bulb together with the reflector,
Wherein the interpolation holes communicate with the outside of the closed space defined by the reflector and the holder.
상기 케이스는 상기 하우징의 내부의 공기가 유입되는 유입구와, 상기 케이스의 내부에 공기가 상기 하우징의 내부로 유출되는 유출구를 더 포함하는 식물 재배 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the case further comprises an inlet through which the air inside the housing flows and an outlet through which the air flows out into the housing.
상기 케이스는 상기 하우징의 외부와 연통되어 외기가 유입되는 외기 유입부와, 상기 케이스 내부의 공기가 상기 하우징의 외부로 유출되는 외기 유출부를 더 포함하는 식물 재배 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the case further comprises an outside air inflow portion communicating with the outside of the housing to receive outside air and an outside air outflow portion through which air in the inside of the case flows out to the outside of the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150097873A KR20170006751A (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Plant raising system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020150097873A KR20170006751A (en) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Plant raising system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170006751A true KR20170006751A (en) | 2017-01-18 |
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ID=57992218
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR (1) | KR20170006751A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180092686A (en) | 2017-02-10 | 2018-08-20 | 동아대학교 산학협력단 | Plant cultivation apparatus |
KR20180092687A (en) | 2017-02-10 | 2018-08-20 | 동아대학교 산학협력단 | Plant cultivation apparatus using social network service |
KR20200065997A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 최승호 | Rotary plant cultivation system |
KR20230049901A (en) | 2021-10-07 | 2023-04-14 | 설성관 | Plant cultivation apparatus |
-
2015
- 2015-07-09 KR KR1020150097873A patent/KR20170006751A/en unknown
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KR20180092687A (en) | 2017-02-10 | 2018-08-20 | 동아대학교 산학협력단 | Plant cultivation apparatus using social network service |
KR20200065997A (en) | 2018-11-30 | 2020-06-09 | 최승호 | Rotary plant cultivation system |
KR20230049901A (en) | 2021-10-07 | 2023-04-14 | 설성관 | Plant cultivation apparatus |
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