KR20180079022A - Plants Cultivation Apparatus - Google Patents

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KR20180079022A
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KR1020160184377A
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이충호
한성식
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전주대학교 산학협력단
한성식
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Abstract

The present invention relates to a plant cultivation apparatus for cultivating a plant. The present invention provides the plant cultivation apparatus which includes: a cultivation body in which a cultivation chamber of a multilayer structure is partitioned; a cultivation bed which is provided in each cultivation chamber and in which different plants are cultivated; a light source provided in each cultivation chamber and emitting different light to the plant on each cultivation bed; and a nutrient solution tank which is provided in the cultivation body, supplies a nutrient solution to the cultivation bed in the cultivation chamber, and stores the nutrient solution by draining the excessively-supplied nutrient solution. Accordingly, the present invention can cultivate various plants and promote the growth of the plant.

Description

식물재배장치{Plants Cultivation Apparatus}[0001] Plants Cultivation Apparatus [

본 발명은 식물 재배장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광의 재배 조건이 다른 식물별 특성에 맞게 최적화된 재배 조건을 제공하여 재배할 수 있도록 한 식물 재배장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plant cultivation apparatus, and more particularly, to a plant cultivation apparatus capable of cultivating a plant by providing cultivation conditions optimized for different plant characteristics.

오늘날 산업이 발전하고 인구가 증가함에 따라 각종 공장시설의 확장과 주택의 건설로 농경지나 청정 지역이 감소하고 있는 추세이며, 특히 화학약품 등의 사용으로 농작물을 재배하는 농경지가 척박해짐은 물론 각종 산업 공해의 증가로 청정 농산물이나 각종 식물의 재배가 날로 어려워지고 있다.As the industry develops and the population grows, farmland and clean areas are decreasing due to the expansion of various factory facilities and housing construction. In particular, the use of chemicals has made farmland difficult to cultivate, With increasing pollution, the cultivation of clean agricultural products and various plants is becoming more difficult.

이와 같은 환경오염에 따라 청정 농산물이나 각종 식물을 재배하기 위한 관심이 급증하고 있다.Due to such environmental pollution, there is a growing interest in cultivating clean agricultural products and various plants.

이러한 점을 감안하여 한국 공개특허 제10-2012-0074075호(이하 '선행기술문헌1'이라 한다)에서 모듈식 식물공장이 제안된 바 있다.In view of this, a modular plant has been proposed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0074075 (hereinafter referred to as "Prior Art Document 1").

선행기술문헌1에 개시된 식물공장은, 유리 온실이나 외부와 격리된 건물 내에서 작물이 생장할 수 있는 재배 조건을 맞추어 줌으로써 원하는 작물을 기후나 계절의 변화에 관계없이 안정적으로 생산할 수 있도록 해주는 설비이다.The plant plant disclosed in the prior art document 1 is a facility which can stably produce the desired crop irrespective of the change of the climate or the season by matching the cultivation conditions in which the crop can grow in the glasshouse or in the building isolated from the outside .

하지만, 선행기술문헌1의 식물공장은 넓은 공간이 반드시 확보되어야 하는 문제가 있다. 즉, 넓은 경작지에 유리 온실이나 비닐하우스 등과 같은 식물공장을 별도로 지어야 하거나 또는 내부가 비어 있는 건물 등이 요구되는 단점이 있고, 급수시설 역시 넓은 점유공간을 커버할 수 있어야 하므로 식물공장에 구비되는 모든 시설들이 대형화될 수밖에 없으며, 이로 인해 많은 생산비가 소요되는 단점이 있다.However, the plant factory of the prior art document 1 has a problem that a large space must be secured. That is, there is a disadvantage that a plant factory such as a glass green house or a vinyl house should be separately constructed on a wide agricultural land or a building with an empty interior is required. Since a water supply facility can cover a wide occupied space, The facilities are inevitably enlarged, which leads to a disadvantage in that a large production cost is required.

한편, 이러한 점을 감안하여 최근에는 실내에서 소규모로 식물을 재배할 수 있는 다양한 재배 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 일례로 한국 등록실용신안 제20-0463608호(이하 '선행기술문헌2'라 한다)에서 다층 구조의 식물재배장치가 제안된 바 있다.In consideration of this, recently, researches on various cultivation apparatuses capable of cultivating plants in a small scale indoors have been actively conducted. For example, Korean Registered Utility Model No. 20-0463608 (hereinafter referred to as "Prior Art Document 2 A multi-layered plant cultivation apparatus has been proposed.

선행기술문헌2에 개시된 식물재배장치는, 다수의 재배유닛을 다층 구조로 구비하여 분할된 재배 영역을 갖도록 한 것이다.The plant cultivation apparatus disclosed in the prior art document 2 has a plurality of cultivation units in a multi-layer structure to have a divided cultivation area.

하지만, 선행기술문헌2의 식물재배장치에서는 생육 및 생장 조건이 동일한 작물만을 재배할 수 있을 뿐, 재배 조건이 전혀 다른 작물은 재배할 수 없다는 단점이 있다. 즉, 선행기술문헌2의 재배유닛은 단순히 다층 구조로 구비될 뿐 동일한 광원을 이용하기 때문에, 빛의 조건이 일정하게 제공되므로 인해 빛의 세기가 다른 재배 조건을 갖는 작물은 재배할 수 없다는 단점이 있다.However, in the plant cultivation apparatus of the prior art document 2, only the crops having the same growth and growth conditions can be grown, but the crops having completely different cultivation conditions can not be cultivated. That is, since the cultivation unit of the prior art document 2 is simply provided with a multi-layer structure and uses the same light source, the condition of light is constantly provided, so that a crop having a different light intensity can not be cultivated have.

이상 설명한 바와 같은 식물 재배장치 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌들에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.The plant cultivation apparatus as described above and the technology therefor are described in detail in the following prior art documents, so that a detailed description thereof will be omitted.

한국 공개특허 제10-2012-0074075호Korean Patent Publication No. 10-2012-0074075 한국 등록실용신안 제20-0463608호Korean Registered Utility Model No. 20-0463608

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 한 식물 재배장치에서 광의 재배 조건이 다른 식물들의 재배 특성 및 조건을 각각 제공하여 다양한 작물을 재배할 수 있도록 한 식물 재배장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a plant cultivation apparatus capable of cultivating various crops by providing cultivation characteristics and conditions of plants The object of the present invention is to provide a cultivation apparatus.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 식물 재배장치는, 식물을 재배하기 위한 식물 재배장치로서, 내부에 다층 구조의 재배실이 구획되게 형성되는 재배 본체; 각 재배실에 구비되어 각기 다른 식물이 재배되는 재배 베드; 각 재배실에 구비되어 각 재배 베드 상의 식물에 각기 다른 광을 조사하는 광원; 및 재배 본체에 구비되어 각 재배실의 재배 베드에 양액을 공급하고 과공급된 양액이 배수되어 저장되는 양액 탱크;를 포함한다.In order to accomplish the above object, a plant cultivation apparatus according to the present invention is a plant cultivation apparatus for cultivating a plant, comprising: a cultivation body in which a multi-layer cultivation room is partitioned; A cultivation bed provided in each cultivation room where different plants are grown; A light source provided in each cultivating room for irradiating different kinds of light to plants on each growing bed; And a nutrient solution tank provided in the cultivation main body to supply the nutrient solution to the cultivation bed of each cultivation room and to drain and store the nutrient solution supplied and stored.

그리고, 각 재배실에는 재배 공간을 구획하는 격벽이 설치되고, 각 재배 공간에는 각기 다른 광이 조사되게 구비될 수 있고, 각 재배실의 광원은 백색 광원, 적색 광원, 백색과 적색의 혼합 광원으로 각각 구비될 수 있다.Each cultivation room is provided with a partition wall for partitioning the cultivation space, and each cultivation space can be provided with different light irradiation. The light source of each cultivation room is a white light source, a red light source, and a mixed light source of white and red Respectively.

또한, 광원은 다수의 LED조명이 각각 부착된 PCB기판을 포함하고, LED조명은 백색, 적색, 또는 백색과 적색의 혼합으로 구성될 수 있으며, 광원은 PCB기판이 각각 결합되는 LED모듈 결합대를 더 포함하되, LED모듈 결합대는 PCB기판이 슬라이딩 탈부착될 수 있도록 단면이 삼각형인 도브테일구조를 갖는 한편, LED조명을 보호하기 위한 투명커버가 슬라이딩 탈부착될 수 있는 결합홈이 형성될 수 있다.In addition, the light source may include a PCB substrate having a plurality of LED lights attached thereto, and the LED light may be composed of a mixture of white, red, or white and red, and the light source may include a LED module coupling The LED module coupling base may have a dovetail structure having a triangular cross section so that the PCB substrate can be slidably attached and detached, while a coupling groove may be formed to allow the transparent cover to be slidably detachable for protecting the LED illumination.

게다가, 각 재배실의 재배 공간 중 일측의 재배 공간에는 보조 광원이 더 구비될 수 있고, 각 재배실의 광원은 광을 연속 또는 간헐적으로 조사할 수 있도록 구비될 수 있다.In addition, an auxiliary light source may be further provided in the cultivation space on one side of the cultivation space of each cultivation room, and the light source of each cultivation room may be provided so as to continuously or intermittently irradiate light.

본 발명의 식물 재배장치에 따르면, 하나의 식물 재배장치에서 재배하고자 하는 식물의 광 특성 및 조건에 따라 광원을 구비하여 조절함으로써 한 식물 재배장치에서 광의 재배 조건이 다른 다양한 식물들을 재배할 수 있고, 식물의 생장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.According to the plant cultivation apparatus of the present invention, it is possible to cultivate various plants having different light cultivation conditions in a plant cultivation apparatus by providing a light source according to the optical characteristics and conditions of the plant to be cultivated in one plant cultivation apparatus, And has an effect of promoting plant growth.

도 1은 본 발명에 따른 식물 재배장치의 결합도이다.
도 2는 본 발명에 따른 식물 재배장치의 분리도이다.
도 3은 본 발명에 따른 식물 재배장치의 정면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 식물 재배장치의 후면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 식물 재배장치의 절개도이다.
도 6은 본 발명에 따른 식물 재배장치에 구비되는 광원의 구조도이다.1 is a combined view of a plant cultivation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a plant cultivation apparatus according to the present invention. FIG.
3 is a front view of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
4 is a rear view of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
5 is an incision view of a plant cultivation apparatus according to the present invention.
6 is a structural view of a light source included in the plant cultivation apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.With reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

첨부도면 도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 식물 재배장치의 각 구성을 보인 도면들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a plant cultivation apparatus according to the present invention; FIG.

본 발명에 따른 식물 재배장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 다층 구조로 이루어진 다수의 재배실(210)(220)(230)을 갖는 재배 본체(200)를 포함한다.The plant cultivation apparatus 100 according to the present invention includes a cultivation main body 200 having a plurality of cultivation chambers 210, 220 and 230 having a multi-layer structure as shown in FIG.

재배 본체(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외관을 이루는 케이스와, 내부 구조물을 이루는 다수의 프레임으로 구성된다.As shown in Fig. 2, the cultivation main body 200 is composed of a case forming an appearance and a plurality of frames constituting an internal structure.

재배 본체(200)를 이루는 케이스는 그 전면과 하면이 개구된 형태이고, 케이스 내부에 다수의 프레임의 수직 및 수평으로 연결되어 구비된다.The case constituting the cultivation main body 200 is in the form of opening the front and the bottom of the cultivation main body 200 and is connected to the inside of the case vertically and horizontally by a plurality of frames.

이와 같이 구비되는 프레임에 의해 재배 본체(200)의 내부는 다층 구조로 분할되어 구획되고, 각 층은 각각 재배실로 구비된다.The inside of the cultivation main body 200 is divided into a multi-layered structure by the frame thus provided, and each layer is provided as a cultivation chamber.

여기서, 재배 본체(200) 내의 재배실은 여러 층으로 구획될 수 있지만, 본 실시예에서는 3개의 재배실(210)(220)(230)을 일례로 예시하고, 편의상 하부에서 상부 측으로 제 1 단 재배실(210), 제 2 단 재배실(220), 제 3 단 재배실(230)이라 정의하여 설명한다.Herein, the cultivation room in the cultivation main body 200 can be divided into several layers, but in the present embodiment, three cultivation rooms 210, 220, and 230 are illustrated as an example, and for the sake of convenience, A second stage cultivation room 220, and a third stage cultivation room 230. [0040]

그리고, 각 재배실(210)(220)(230)의 하부에는 상면이 개구된 형태의 재배 베드(250)가 구비되어, 각 재배실(210)(220)(230)의 바닥면을 형성하게 된다.A growth bed 250 having an open upper surface is provided at the bottom of each cultivation room 210, 220 and 230 to form a bottom surface of each cultivation room 210, 220 and 230 do.

이와 같은 재배 베드(250)에 의해서 수경재배는 물론, 토양에 의한 식물(작물, 이하 "식물"로 통칭한다)을 재배할 수도 있다.By such a cultivation bed 250, it is possible to cultivate plants (crops, collectively referred to as "plants") by soil as well as hydroponic cultivation.

또한, 재배 베드(250)와 마주하는 각 재배실(210)(220)(230)의 상부(또는 천장면)에는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 재배실(210)(220)(230)에 일정한 광을 조사하는 광원(240)(241)(242)이 각각 구비된다.As shown in FIGS. 1 and 5, the cultivation chambers 210 and 220 (see FIG. 1 and FIG. 5) 230, and 240, 241, and 242 that emit a constant light.

이러한 광원(240)(241)(242)은 각 층의 재배실(210)(220)(230)마다 각기 다른 빛과 세기를 조사하는 광원으로 구비되는데, 본 실시예에서는 각 광원을 백색 광원(240)과 적색 광원(241) 및 백색과 적색이 혼합된 혼합 광원(242)으로 각기 다르게 구비한다.The light sources 240, 241 and 242 are provided as light sources for illuminating different lights and intensities for each of the cultivation rooms 210, 220 and 230 of each layer. In this embodiment, each light source is a white light source 240, a red light source 241, and a mixed light source 242 in which white and red light are mixed.

이와 같이 구비되는 광원(240)(241)(242)은 파장이 긴 붉은색 계통의 빛을 조사하는 광원으로, 꽃을 피우는 식물에 적합하고, 재배하는 식물에 따라 조사되는 광의 밝기(조도)를 1000∼5000룩스로 조절하여 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.The light sources 240, 241, and 242 provided as described above are light sources for emitting red light having a long wavelength, and are suitable for plants that bloom, and the brightness It can be controlled to 1000 ~ 5000 lux to promote plant growth.

이와 같은 광원(240)(241)(242)은 LED 광원으로서, 광 생물학 연구에 폭넓게 사용되는 광원이다. 광이 조절된 환경하에서 식물을 재배할 경우, 광원으로서 에너지 고효율, 부피가 작고, 수명이 길며, 단일 파장을 방출하므로 특정 파장을 선별적으로 사용할 수 있고, 광 강도 조절이 용이하며, 열방출이 낮은 장점이 있다.Such light sources 240, 241, and 242 are LED light sources, and are widely used in photobiology research. When plants are cultivated under light-controlled environment, energy efficiency, volume, lifetime, and single wavelength are emitted as light sources, so that specific wavelengths can be selectively used, light intensity can be easily controlled, There is a low advantage.

특히, 본 실시예에서와 같이 구비되는 적색 광원(241)은 광합성에 밀접한 관여를 하고, 몇몇 식물 종에서는 광합성 산물의 잎 이외의 기관으로의 이동이 억제되어 잎에 전분의 축적을 촉진시킬 수 있게 된다. 이러한 적색광은 상배축의 신장을 촉진하고 엽면적의 확장을 촉진한다.In particular, the red light source 241 provided as in the present embodiment is closely related to photosynthesis, and in some plant species, the movement of the photosynthetic products to the organs other than the leaves is suppressed so that the accumulation of starch on the leaves can be promoted do. This red light promotes the growth of the shoot axis and promotes leaf area expansion.

게다가, 초적색광은 식물의 광 형태 형성에 영향을 미처 줄기와 잎의 신장을 촉진하고, 식물체내 당 축적을 촉진한다.In addition, the hyper-red light promotes the growth of the stem and leaves of leaves affecting the optical form of the plant, and promotes accumulation in the plant body.

이러한 광은 광합성 작용과 광 형태 형성 작용을 통해 식물 생육에 영향을 끼치는데 광 형태 형성은 식물이 광을 이용해 광합성과는 별개로 식물의 생장과 발달을 조절하는 작용이다. 광 형태 형성 작용에는 절간 신장, 엽록소 발달, 개화, 노화, 측지생장과 뿌리와 줄기의 생장 등이 있다.This light affects plant growth through photosynthesis and photomorphogenesis. Photomorphism is a function of plants that regulate the growth and development of plants, independent of photosynthesis, using light. Photomorphogenic effects include intersexual kidney, chlorophyll development, flowering, aging, geodesic growth and root and stem growth.

식물은 광의 파장, 광의 양, 광조사 기간, 광조사 방향의 변화를 감지하여 주변 환경의 변화를 감지한다. 특히, 광수용체인 파이토크롬은 광을 흡수하면 Pr형 혹은 Pfr형으로 전환되고, Pr형과 Pfr형 파이토크롬의 비율은 광파장 조성에 따라 달라진다. Pr형과 Pfr형의 비율은 내생 생장조절제 균형에 영향을 주고, 생장을 조절한다. 포장 조건에서 생장중인 식물이 받는 초적색광의 양과, 적색광에 대한 초적색광의 비율은 인접한 녹색 식물로부터 반사된 초적색광에 영향을 받으며, 적색광에 대한 초적색광 비율이 높아지면 생육이 증가하게 된다.The plant senses changes in the ambient environment by detecting changes in the wavelength of light, the amount of light, the light irradiation period, and the light irradiation direction. In particular, the photoreceptor, phytochrome, is converted to Pr type or Pfr type upon absorption of light, and the ratio of Pr type to Pfr type phytochrome varies depending on the optical wavelength composition. The ratio of Pr type to Pfr type affects the endogenous growth regulator balance and regulates growth. The ratio of the amount of ultrastructural red light to the amount of ultrastructural red light to red light is affected by the ultrastructural red light reflected from the adjacent green plants.

일례로, 본 출원인은 LED plant radiation system을 BOD incubator 내에 설치하여 상추 종자 발아를 조사한 결과, 백색광과 적색광(660nm)에서는 85％ 이상의 발아율을 보였으나, 청색광에서는 발아세가 저하되었고, 초적색광(730nm)에서는 거의 모든 품종이 발아 되지 않아 광에 의한 발아 억제효과가 인정되고 있다.For example, the present applicant found that germination rate of 85% or more was observed in white light and red light (660 nm), germination was decreased in blue light, and super red light (730 nm) , Almost all the varieties are not germinated, and the germination inhibitory effect by light is recognized.

또한, 상기와 같이 각 재배실(210)(220)(230)에 구비되는 각각의 광원(240)(241)(242)은 재배 베드(250) 상의 식물에 광을 연속 또는 간헐적으로 조사할 수 있도록 구비된다. 이와 같이 광원(240)(241)(242)에서 조사되는 광의 세기를 조절하여 식물의 광합성량을 조절할 수 있게 된다.As described above, the light sources 240, 241, and 242 provided in the cultivation rooms 210, 220, and 230 can continuously or intermittently irradiate light on plants on the cultivation bed 250 Respectively. Thus, the intensity of the light emitted from the light sources 240, 241, and 242 can be adjusted to control the amount of photosynthesis of the plant.

이와 같은 광원(240)(241)(242)의 조사 시간은 조사 시간을 설정함에 따라 다양하게 조절할 수 있고, 펄스 제어를 통해 간헐적으로 정해진 펄스 단위로 광을 조사하여 광보상점과 광포화점이 상이한 식물(작물)별 특성에 따라 광을 조절할 수 있다.The irradiation times of the light sources 240, 241, and 242 can be variously adjusted according to the setting of the irradiation time, and the light is irradiated in the pulse unit intermittently determined through the pulse control, The light can be controlled according to the characteristics of the plant (crop).

한편, 상기와 같은 제 1 내지 제 3 단 재배실(210)(220)(230)의 중앙부에는 격벽(260)이 수직하게 설치되어 재배실(210)(220)(230) 내의 공간을 좌,우 양 재배 공간(211)(212)(221)(222)(231)(232)으로 구획하게 되고, 이와 같이 구획된 양 재배 공간 중 우측의 재배 공간(212)(222)(232)에는 별도의 보조 광원(243)이 더 설치되어 구비된다.Meanwhile, a partition wall 260 is vertically installed at the center of the first to third stage cultivation chambers 210, 220, and 230 so that the spaces in the cultivation chambers 210, 220, The cultivation space 212 is divided into two cultivation spaces 212, 221, 221, 222 and 231 and 232 in the right cultivation space 212, 222 and 232, And an auxiliary light source 243 of a second light source.

이와 같은 격벽(260)은 광이 투과하지 못하는 불투명한 암박 재질로서 복수개 이상으로 설치될 수도 있지만, 본 실시예에서는 하나의 격벽(260)이 설치된 것을 일례로 예시하였고, 편의상 제 1 단 재배실(210)의 좌,우 공간을 제 1,2 재배 공간(211)(212), 제 2 단 재배실(220)의 좌,우 공간을 제 3,4 재배 공간(221)(222), 제 3 단 재배실(230)의 좌,우 공간을 제 5,6 재배 공간(231)(232)으로 정의하여 설명한다.The barrier ribs 260 may be a plurality of opaque bamboo materials which can not transmit light. However, in the present embodiment, one barrier rib 260 is provided as an example. For convenience, the first barrier ribs 260 The left and right spaces of the second stage cultivation room 220 and the third and fourth cultivation spaces 221 and 222 are divided into the first and second cultivation spaces 211 and 212 and the third and fourth cultivation spaces 221 and 222, The left and right spaces of the cultivation room 230 are defined as the fifth and sixth cultivation spaces 231 and 232, respectively.

이와 같이 제 1 내지 제 3 단의 재배실(210)(220)(230) 중 우측의 재배 공간 즉 제 2, 제 4, 제 6 재배 공간(212)(222)(232)에만 보조 광원(243)을 더 구비한 이유는, 조사되는 광밀도를 높여 식물의 생장을 촉진코자 할 때 선택적으로 사용토록 한 것이고, 상대적으로 보조 광원(243)이 없는 제 1, 제 3, 제 5 재배 공간(211)(221)(231)에서 잘 자라지 않는 식물을 옮겨 재배할 수 있도록 한 것이다.In this manner, only the auxiliary light sources 243 (232), 232 (232), and 232 are disposed in the right cultivation space among the cultivation chambers 210, 220 and 230 of the first to third stages, that is, The first, third, and fifth cultivation spaces 211, 212, 213, and 214, which are relatively free from the auxiliary light sources 243, are used to increase the light density to promote the growth of plants. ) (221) (231) to allow plants that do not grow well to grow and grow.

물론, 상기와 같이 구획된 제 1 및 제 2 재배 공간(211)(212)과, 제 3 및 제 4 재배 공간(221)(222), 제 5 및 제 6 재배 공간(231)(232)에는 각각 백색 광원(240), 적색 광원(241), 혼합 광원(242)이 격벽(260)을 관통하여 구비됨으로써 각 단의 재배 공간(211)(212)(221)(222)(231)(232)끼리는 동일한 광원을 공유하게 되고, 재배 베드(250) 역시도 격벽(260)을 관통하여 설치되므로 각 단의 재배 공간(211)(212)(221)(222)(231)(232)끼리는 공유하게 된다.Of course, the first and second cultivation spaces 211 and 212 and the third and fourth cultivation spaces 221 and 222 and the fifth and sixth cultivation spaces 231 and 232, The white light source 240, the red light source 241 and the mixed light source 242 are provided through the partition walls 260 to form the cultivation spaces 211, 212, 221, 222, 231 and 232 And the cultivation bed 250 is also installed through the partition wall 260 so that the cultivation spaces 211, 212, 221, 222, 231 and 232 of the respective stages share the same light source. do.

그리고, 상기와 같은 보조 광원(243) 역시도 전술한 광원(240)(241)(242)과 마찬가지로 재배 베드(250) 상의 식물에 보조광을 연속 또는 간헐적으로 조사할 수 있다.The auxiliary light source 243 may also continuously or intermittently irradiate auxiliary light to the plant on the growing bed 250, like the light sources 240, 241, and 242 described above.

상기와 같이 보조 광원(243)이 더해져 빛의 세기가 증가되면, 광합성량("광보상점 또는 호흡량"이라 한다) 역시도 광포화점까지는 비례하여 증가됨으로써 식물의 생장을 촉진시킬 수 있게 된다. 따라서, 식물의 광포화점보다 더 센 빛을 사용할 필요는 없다.As described above, when the intensity of light is increased by adding the auxiliary light source 243, the amount of photosynthesis (also referred to as "light compensation point or amount of respiration") is also increased proportionally to the point of light propagation, thereby promoting plant growth. Therefore, it is not necessary to use light which is higher than the lightening point of the plant.

게다가, 상기와 같은 각 재배실(210)(220)(230)은 그 전면이 개구되어 구비되어 있는데, 필요에 따라서는 각 재배실(210)(220)(230)의 개구된 전면에 개폐가능한 도어를 설치할 수 있고, 도어 자체 또는 도어에는 투명한 유리를 설치하여 재배실(210)(220)(230) 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 구비할 수도 있다.In addition, each of the cultivation rooms 210, 220 and 230 is provided with its front surface opened. If necessary, the cultivation rooms 210, 220 and 230 can be opened and closed A door can be installed, and a transparent glass can be installed on the door or the door so that the inside of the cultivation room 210, 220, 230 can be visually confirmed.

상기와 같은 광원(240)(241)(242)은 도 6에 도시된 바와 같이, 다수의 LED조명(240-1)(241-1)(242-1)이 각각 부착된 PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)을 포함한다.6, the light sources 240, 241, and 242 may include a PCB substrate 240 - 1 to which a plurality of LED lights 240 - 1, 241 - 1, and 242 - 2) 241-2 and 242-2.

하나의 PCB기판에는 하나의 LED조명만이 부착되어 구비되고, LED조명(240-1)(241-1)(242-1)은 백색과 적색, 백색과 적색의 혼합색으로 각각 구비될 수 있다.Only one LED illumination is attached to one PCB substrate, and the LED lights 240-1, 241-1, and 242-1 may be provided in a mixed color of white, red, white, and red, respectively.

따라서, PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)에 부착 고정되는 LED조명(240-1)(241-1)(242-1)에 의해서 백색 광원(240) 또는 적색 광원(241) 또는 혼합 광원(242)으로 결정되는 것이다.Therefore, the white light source 240 or the red light source 240 is formed by the LED lights 240-1, 241-1, and 242-1 attached and fixed to the PCB substrate 240-2 (241-2) (241) or a mixed light source (242).

게다가, 상기와 같이 LED조명(240-1)(241-1)(242-1)이 부착 고정된 PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)은 삼각형상으로 모듈화된 LED모듈 결합대(245)에 슬라이딩 결합되어 구비될 수 있다.In addition, the PCB boards 240-2, 241-2, and 242-2, to which the LED lights 240-1, 241-1, and 242-1 are attached and fixed as described above, And may be slidably coupled to the module coupling base 245.

이러한 LED모듈 결합대(245)는 3개의 결합대가 삼각형상으로 연결되어 모듈화된 것으로, LED모듈 결합대(245)는 PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)이 슬라이딩 탈부착될 수 있도록 단면이 삼각형인 도브테일구조를 갖는다. 그리고, 모듈의 외측으로 위치한 LED모듈 결합대(245)의 바깥면에는 LED조명(240-1)(241-1)(242-1)을 보호하기 위한 투명커버(244)가 슬라이딩 탈부착될 수 있는 결합홈(246)이 형성되고, 이 결합홈(246)에 대응한 투명커버(244)에는 결합돌기(244-1)가 돌출 형성된다.The LED module coupling base 245 is formed by connecting the three coupling bands to the LED module coupling base 245 such that the PCB boards 240-2, 241-2, and 242-2 are slidably mounted And has a dovetail structure with a triangular cross section. A transparent cover 244 for protecting the LED lights 240-1, 241-1 and 242-1 may be slidably attached to the outer surface of the LED module coupling 245 located outside the module And a coupling protrusion 244-1 protrudes from the transparent cover 244 corresponding to the coupling groove 246. [

따라서, 각 재배실(210)(220)(230)에 구비되는 광원(240)(241)(242)에서 LED조명(240-1)(241-1)(242-1)이 부착 고정된 PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)의 위치만 바꿔주면, 재배실(210)(220)(230)을 다른 색의 광원(240)(241)(242)으로 재구성할 수 있고, 다른 재배실의 PCB기판(240-2)(241-2)(242-2)과 교체할 수도 있으므로 유지보수가 용이하게 된다.Accordingly, the LED lights 240-1, 241-1, and 242-1 are mounted on the PCBs 242-1, 242-2, and 243-1 by the light sources 240, 241, and 242 provided in the respective cultivation rooms 210, 220, Only the positions of the substrates 240-2, 241-2 and 242-2 are changed so that the cultivation chambers 210, 220 and 230 are reconstructed into the light sources 240, 241 and 242 of different colors And can be replaced with PCB boards 240-2 (241-2) and (242-2) in other cultivation chambers, thereby facilitating maintenance.

물론, 도 6의 하부 도면에 도시된 바와 같이, 식물과 대향되는 위치 즉 투명커버(244)의 내측 하부에 위치된 PCB기판에만 전원이 공급되고, 이 PCB기판에 부착 고정된 LED조명만이 점등되게 되며, 나머지 다른 PCB기판의 LED조명은 소등된 상태가 된다.Of course, as shown in the bottom view of FIG. 6, power is supplied only to the PCB substrate located at a position opposite to the plant, that is, the inner lower portion of the transparent cover 244, And the LED illumination of the other PCB substrate is turned off.

한편, 상기와 같은 재배 본체(200)는 그 하부에 제 1 내지 제 3 단의 재배실(210)(220)(230)에 각각 구비된 재배 베드(250)에 양액을 공급하고 과공급된 양액이 배수되어 저장되는 양액 탱크(280)가 구비된다.Meanwhile, the cultivation main body 200 supplies the nutrient solution to the cultivation bed 250 provided in each of the cultivation chambers 210, 220 and 230 of the first to third stages, And the nutrient solution tank 280 is drained and stored.

이러한 양액 탱크(280)에는 각 재배 베드(250)로 양액을 공급하는 공급펌프(미도시)가 구비됨이 바람직하고, 공급펌프는 양액 탱크(280) 내에 구비되는 수중펌프나 워터펌프 등으로 구비될 수 있다.The nutrient solution tank 280 is preferably provided with a supply pump (not shown) for supplying nutrient solution to each cultivation bed 250. The supply pump is provided by a submerged pump or a water pump provided in the nutrient solution tank 280 .

그리고, 각 재배 베드(250)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 양액 탱크(280)와 각각 공급라인(270)과 배수라인(271)으로 연결된다. 이러한 공급라인(270)과 배수라인(271)은 중공관으로서, 공급라인(270)은 양액 탱크(280)에서 인출되는 라인에서 각 재배실(210)(220)(230)의 재배 베드(250) 측으로 분기되어 각 재배 베드(250)의 측면에 연결되고, 배수라인(271)은 각 재배 베드(250)의 바닥면에 연결되어, 원활한 양액의 공급과 배수가 이루어지게 된다.As shown in FIGS. 3 and 4, each cultivation bed 250 is connected to the nutrient solution tank 280 through a supply line 270 and a drain line 271, respectively. The supply line 270 and the drain line 271 are hollow tubes and the supply line 270 is connected to the growth bed 250 of each cultivation room 210, 220 and 230 in the line drawn out from the nutrient solution tank 280 And connected to the side of each cultivation bed 250. The drain line 271 is connected to the bottom surface of each cultivation bed 250 so that the nutrient solution is supplied and drained smoothly.

이와 같이 연결된 공급라인(270)은 재배 베드(250)의 바닥면으로부터 일정 높이로 구비되므로 재배 베드(250)에 공급된 양액의 역류를 방지할 수 있고, 배수라인(271)은 재배 베드(250)의 바닥면 하부에 연통되게 구비되므로 양액을 원활하게 배수시킬 수 있게 된다.Since the connected supply line 270 is provided at a predetermined height from the bottom surface of the cultivation bed 250, it is possible to prevent backflow of the nutrient solution supplied to the cultivation bed 250, and the drainage line 271 is connected to the cultivation bed 250 So that the nutrient solution can be drained smoothly.

이때, 각 배수라인(271)에는 도시되지는 않았지만, 전자밸브가 구비되어 재배 베드(250)로 공급된 양액의 역류를 방지하는 한편 공급된 양액의 수위에 따라 제어부(290)에 의해 제어되어 개방될 수 있고, 또는 다이아프램 펌프나 체크밸브가 각각 구비되어 재배 베드(250)로 공급된 양액의 압력에 따라 다이아프램 펌프나 체크밸브가 자동 개방되어 양액을 양액 탱크(280)로 배수시켜 저장하게 된다.At this time, though not shown in the drainage line 271, a solenoid valve is provided to prevent reverse flow of the nutrient solution supplied to the cultivation bed 250, and is controlled by the control unit 290 according to the level of the nutrient solution supplied, Or a diaphragm pump or a check valve is provided to automatically open the diaphragm pump or the check valve according to the pressure of the nutrient solution supplied to the cultivation bed 250 to drain and store the nutrient solution into the nutrient solution tank 280 do.

여기서, 다이아프램 펌프는 양액이 재배 베드(250)에 일정 수위 이상 공급되면, 배수라인(271)을 통해 다이아프램 펌프에 작용하는 양액의 압력이 다이아프램 펌프에 설정된 압력값보다 크기 때문에, 폐쇄되어 있던 다이아프램 펌프가 개방되어 배수라인(271)을 개방시키게 된다.Here, when the nutrient solution is supplied to the growth bed 250 for a certain level or more, the diaphragm pump is closed because the pressure of the nutrient solution acting on the diaphragm pump through the drain line 271 is larger than the pressure value set in the diaphragm pump The diaphragm pump was opened and the drain line 271 was opened.

또한, 이와 같은 다이아프램 펌프는 예설정치 이상의 압력이 작용하면, 다이아프램 펌프가 자동적으로 개방되지만, 후술될 제어부(290)에 의해 다이아프램 펌프가 강제로 개방되게 설정될 수도 있고, 체크밸브 역시도 다이아프램 펌프와 동일하게 작동될 수 있다.In this diaphragm pump, when the pressure exceeds a predetermined value, the diaphragm pump is automatically opened. However, the diaphragm pump may be set to be forcibly opened by the control unit 290 to be described later, It can be operated in the same manner as the pump pump.

그리고, 각 재배 베드(250)에 양액의 ph 농도와 전기전도도(이온 농도)를 감지하는 ph 농도 측정 센서 또는 EC 센서 등을 구비하여, 각 재배 베드(250)로 공급된 양액의 농도를 측정하고, 이의 측정값에 따라 제어부(290)가 전자밸브를 제어하여 배수라인(271)을 개방시킬 수도 있다.Each cultivation bed 250 is provided with a pH concentration sensor or an EC sensor for sensing the pH concentration and electrical conductivity (ion concentration) of the nutrient solution, and the concentration of the nutrient solution supplied to each cultivation bed 250 is measured , And the control unit 290 may control the solenoid valve to open the drain line 271 according to the measured value.

한편, 상기와 같이 재배 본체(200)에 구비되는 광원(240)(241)(242)이나 보조 광원(243), 공급펌프, 각종 밸브 등은 제어부(290)에 의해 제어되고, 이 제어부(290)는 재배 본체(200)의 일측면에 콘트롤패널로서 구비될 수 있다.The light source 240, 241, 242, the auxiliary light source 243, the supply pump, various valves, etc. provided in the cultivation main body 200 are controlled by the control unit 290, May be provided as a control panel on one side of the cultivation main body 200.

이상과 같이 본 발명에 따른 식물 재배장치의 작용효과를 설명한다.The operation and effect of the plant cultivation apparatus according to the present invention will be described below.

식물 재배장치(100)의 재배 본체(200) 내에 구성되는 각 재배실(210)(220)(230)마다 설치된 재배 베드(250)에 재배하고자 하는 각각의 식물을 심거나 또는 각각의 씨앗을 파종한다.Each plant to be cultivated in the cultivation bed 250 installed in each cultivation room 210 (220) 230 installed in the cultivation main body 200 of the plant cultivation apparatus 100 is sown or seeded with each seed do.

이 상태에서 식물 재배장치(100)에 전원을 공급하여 각 재배실(210)(220)(230)에 구비된 광원(240)(241)(242)을 점등시키면, 제 1 재배실(210)에서는 백색 광원(240)에 의한 백생광이 조사되고, 제 2 재배실(220)에서는 적색 광원(241)에 의한 적생광이 조사되며, 제 3 재배실(230)에서는 백색과 적색의 혼합 광원(242)에 의한 혼합광이 조사되어, 각 재배 공간(211)(212)(221)(222)(231)(232)에서 재배되는 식물의 광합성을 촉진시키게 된다.In this state, power is supplied to the plant cultivation apparatus 100 to light the light sources 240, 241, and 242 provided in the cultivation rooms 210, 220, and 230, The red light source 241 emits red light in the second cultivation room 220 while the third cultivation room 230 emits white light and the red mixed light source 242 are irradiated with mixed light to promote the photosynthesis of plants cultivated in the respective cultivation spaces 211, 212, 221, 222, 231, 232.

게다가, 각 재배실(210)(220)(230) 중 제 2, 4, 6 재배 공간(212)(222)(232)에서는 상기와 같은 광원(240)(241)(242)과 더불어 보조 광원(243)이 더 구비되어 있으므로 보조광에 의해 광밀도가 증가되어 식물의 생장을 더 촉진시키게 된다.In addition, in the second, fourth and sixth cultivation spaces 212, 222 and 232 among the cultivation chambers 210, 220 and 230, the light sources 240, 241 and 242, The light intensity is increased by the auxiliary light and the plant growth is further promoted.

그리고, 상기와 같은 광원(240)(241)(242)은 광을 식물에 연속적으로 조사할 수도 있고, 또는 펄스 제어를 통해 간헐적으로 정해진 펄스 단위로 광을 식물에 조사하여, 광보상점과 광포화점이 상이한 식물(작물)별 특성에 따라 광을 조절할 수도 있다.The light sources 240, 241, and 242 may irradiate the plant with light continuously or irradiate the plant with light in units of pulses determined intermittently through pulse control, Light can be controlled according to the characteristics of different plants (crops).

한편, 광원(240)(241)(242)과 더불어 보조 광원((243) 역시도 광을 연속 또는 간헐적으로 조사할 수 있고, 이러한 보조광을 선택적으로 사용할 수도 있다.On the other hand, the auxiliary light source 243 in addition to the light sources 240, 241, and 242 can also continuously or intermittently irradiate light, and such auxiliary light can be selectively used.

특히, 광원(240)(241)(242) 및 보조 광원(243)은 제어부(290)와 타이머(미도시)에 의해 광 조사 시간을 특정 시간대로 설정하여 작동시킬 수 있다.In particular, the light sources 240, 241, and 242 and the auxiliary light source 243 can be operated by setting a light irradiation time to a specific time zone by a controller 290 and a timer (not shown).

또한, 상기와 같이 식물이 재배되는 각 재배실(210)(220)(230)의 재배 베드(250)에는 재배 본체(200) 하부에 구비된 양액 탱크(280)에 저장된 양액이 공급라인(270)을 통해 각각 공급되고, 공급된 양액은 재배 베드(250) 전면으로 균일하게 퍼져 각 재배 공간(211)(212)(221)(222)(231)(232)에서 재배되는 식물의 뿌리를 통해 영양분으로 공급된다.The nutrient solution stored in the nutrient solution tank 280 provided under the cultivation main body 200 is supplied to the cultivation bed 250 of each cultivation room 210, 220, 230 where the plant is cultivated as described above, And the supplied nutrient solution is supplied through the roots of the plants that are uniformly spread over the entire surface of the cultivation bed 250 and cultivated in the respective cultivation spaces 211, 212, 221, 222, 231 and 232 It is supplied as nutrients.

그리고, 상기와 같이 재배 베드(250)로 공급된 양액이 과공급되면, 공급된 양액의 수위에 따라 제어부(290)가 배수라인(271) 상의 전자밸브를 제어하여 배수라인(271)을 개방시킬 수 있고, 또는 양액의 농도나 전기전도도를 측정하여 이의 측정값에 따라 전자밸브를 제어하여 배수라인(271)을 개방시킬 수도 있다. 또, 다른 예로는, 배수라인(271) 상의 다이아프램 펌프나 체크밸브에 작용하는 압력을 이용하여 배수라인(271)을 개방시킬 수도 있다.When the nutrient solution supplied to the cultivation bed 250 is supplied as described above, the controller 290 controls the solenoid valve on the drain line 271 according to the level of the supplied nutrient solution to open the drain line 271 Alternatively, the concentration or electrical conductivity of the nutrient solution may be measured, and the drain valve 271 may be opened by controlling the solenoid valve according to the measured value. As another example, the drain line 271 may be opened by using the pressure acting on the diaphragm pump or the check valve on the drain line 271.

이와 같이 개방된 배수라인(271)을 통해 각 재배 베드(250)로 과공급된 양액은 배수되어 양액 탱크(280)에 저장된다.The nutrient solution supplied to each cultivation bed 250 through the drain line 271 thus drained is drained and stored in the nutrient solution tank 280.

한편, 상기와 같은 식물 재배장치(100)는 여러 개를 병렬 연결하여 운용할 수도 있다.Meanwhile, a plurality of the plant cultivation apparatuses 100 may be connected in parallel.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the present invention. It is obvious that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

100 : 식물 재배장치 200 : 재배 본체
210,220,230 : 재배실 211,212,221,222,231,232 : 재배 공간
240,241,242,243 : 광원 240-1,241-1,242-1 : LED조명
240-2,241-2,242-2 : PCB기판 244 : 투명커버
244-1 : 결합돌기 245 : 결합대
246 : 결합홈 250 : 재배 베드
260 : 격벽 270 : 공급라인
271 : 배수라인 280 : 양액 탱크
290 : 제어부100: plant cultivation apparatus 200: cultivation body
210, 220, 230: cultivation room 211, 212, 221, 222, 231, 232:
240, 241, 242, 243: Light source 240-1, 241-1, 242-1: LED lighting
240-2, 241-2, 242-2: PCB substrate 244: transparent cover
244-1: engaging projection 245: engaging portion
246: coupling groove 250: growing bed
260: partition wall 270: supply line
271: Drain line 280: Nutrient solution tank
290:

Claims (7)

식물을 재배하기 위한 식물 재배장치로서,
내부에 다층 구조의 재배실이 구획되게 형성되는 재배 본체;
각 재배실에 구비되어 각기 다른 식물이 재배되는 재배 베드;
각 재배실에 구비되어 각 재배 베드 상의 식물에 각기 다른 광을 조사하는 광원; 및
재배 본체에 구비되어 각 재배실의 재배 베드에 양액을 공급하고 과공급된 양액이 배수되어 저장되는 양액 탱크;를 포함하는 식물 재배장치.
A plant cultivation apparatus for cultivating a plant,
A cultivation body in which a multi-layered culture chamber is partitioned;
A cultivation bed provided in each cultivation room where different plants are grown;
A light source provided in each cultivating room for irradiating different kinds of light to plants on each growing bed; And
And a nutrient solution tank provided in the cultivation main body for feeding the nutrient solution to the growing bed of each cultivation room and draining and storing the nutrient solution supplied and stored therein.
청구항 1에 있어서,
각 재배실에는 재배 공간을 구획하는 격벽이 설치되고, 각 재배 공간에는 각기 다른 광이 조사되게 구비되는 식물 재배장치.
The method according to claim 1,
Wherein each of the cultivation chambers is provided with a partition wall for partitioning the cultivation space, and each cultivation space is provided with different light irradiation.
청구항 2에 있어서,
각 재배실의 광원은 백색 광원, 적색 광원, 백색과 적색의 혼합 광원으로 각각 구비되는 식물 재배장치.
The method of claim 2,
Wherein the light source of each cultivation room is provided as a white light source, a red light source, and a mixed light source of white and red, respectively.
청구항 3에 있어서,
광원은 다수의 LED조명이 각각 부착된 PCB기판을 포함하고,
LED조명은 백색, 적색, 또는 백색과 적색의 혼합으로 구성되는 식물 재배장치.
The method of claim 3,
The light source includes a PCB substrate to which a plurality of LED lights are respectively attached,
LED lighting is a plant cultivation device consisting of white, red, or a mixture of white and red.
청구항 4에 있어서,
광원은 PCB기판이 각각 결합되는 LED모듈 결합대를 더 포함하되,
LED모듈 결합대는 PCB기판이 슬라이딩 탈부착될 수 있도록 단면이 삼각형인 도브테일구조를 갖는 한편,
LED조명을 보호하기 위한 투명커버가 슬라이딩 탈부착될 수 있는 결합홈이 형성되어 있는 식물 재배장치.
The method of claim 4,
The light source further includes an LED module coupling portion to which the PCB substrate is coupled,
The LED module connector has a dovetail structure with a triangular cross section so that the PCB substrate can be slidably attached and detached,
A plant cultivation apparatus in which a transparent cover for protecting an LED lighting is formed with an engaging groove to be slidably detachable.
청구항 3에 있어서,
각 재배실의 재배 공간 중 일측의 재배 공간에는 보조 광원이 더 구비되는 식물 재배장치.
The method of claim 3,
Wherein a supplementary light source is further provided in a cultivation space on one side of the cultivation space of each cultivation room.
청구항 3에 있어서,
각 재배실의 광원은 광을 연속 또는 간헐적으로 조사할 수 있도록 구비되는 식물 재배장치.The method of claim 3,
The light source of each cultivating room is equipped to be able to irradiate light continuously or intermittently.
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