KR200375690Y1 - 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치 - Google Patents

카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치 Download PDF

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Abstract

카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치가 개시된다. 본 고안은 일명 하우스라 불리는 온실에 사용되는 것으로 일반적으로 화초를 생장하기 위하여 온실의 내부온도가 25℃~30℃를 유지해야 함에 따른 난방비용을 절감하기 위한 것이다. 이를 위해 발열수단으로 전기에너지에 의해 발열을 하는 카본발열필름을 이용하고, 특히 화초의 뿌리가 식재된 화분에 카본발열필름을 이용하여 25℃~30℃의 온도로 직접가열함으로써 온실의 내부온도가 15℃~20℃에서도 화초를 재배할 수 있다.
즉 종래 온실의 경우 내부온도가 25℃~30℃를 유지해야 화초를 재배할 수 있으나 본 고안의 경우 온실의 내부온도가 15℃~20℃에서도 화초를 재배할 수 있다.
따라서 종래 온실재배의 경우 화석연료를 이용하여 25℃~30℃를 유지해야함으로 외부와 온실과의 온도차가 커짐에 따라 난방에 따른 많은 연료의 사용으로 결국 재배비용의 증가로 이어진다. 그러나 본 고안은 온실의 내부온도가 15℃~20℃에서도 화초를 재배할 수 있어 에너지 절감효과와 더불어 재배비용을 줄일 수 있어 하우스경작을 하는 농가의 경쟁력을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치{FLORICULTURE APPARATUS GROWING IN HOTHOUSE, USING CARBON HEATING FILM}
본 고안은 온실에서 화초를 생장 및 재배하는데 이용되는 것으로, 특히 대기의 온도 및 비가열 상태에서의 온실 내의 온도가 화초의 생육이 어려운 온도일때 카본발열필름을 이용하여 화초가 식재된 화분을 가열하는 장치에 관한 것이다.
온실재배란 도 1에 예로 도시한 바와 같이 식물 재배를 목적으로 하여 뼈대를 세우고 바깥쪽을 유리나 플라스틱 또는 비닐로 씌우고, 난방시설을 갖춘 건조물인 온실(1)에서 식물을 재배하는 것을 말한다. 온실(1)은 원래 겨울의 저온기에 식물을 추위로부터 보호하고, 생육을 촉진시키는 것을 목적으로 한 시설이므로 재배하는 식물에 적합한 생육환경을 인위적으로 만들어 내는 설비다.
이와 같은 온실(1)은 통상 내부에 난방시설인 보일러(2)를 설치하는 것이 일반적이다. 상기 설명한 바와 같이 식물의 생육조건을 제공하기 위해 온실(1) 내의 온도는 통상 25℃ 내지 30℃를 유지해야 하므로 온실(1) 내의 온도와 온실(1) 밖의 대기온도가 차이가 많이 나서 태양광을 이용한 가열로 상기 온도를 유지할 수 없거나 태양광이 없는 상태에서 상기 온도를 유지하기 위한 것이다.
그러나 상기 보일러(2)는 통상 화석연료인 연탄 내지 등유를 이용하는 것이 대부분이어서 난방에 소요되는 비용이 크게 발생하고, 온실(1) 내의 온도와 온실(1) 밖의 온도차가 심할 수록 더 많은 비용이 소모되는 문제점이 있다.
결국 온실을 이용한 화초재배 농가의 재배비용상승으로 인해 농가의 경제력이 떨어지는 문제점을 초래한다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 전기에 의해 발열하는 시트를 이용한 종래 실용신안(출원번호20-2001-22882호)이 출원되었으나 상기 종래기술은 그 구성 및 목적에 있어 종래기술에 언급된 바와 같이 가정에서 소량으로 재배하는 화분류의 경우에 별도의 난방기구를 설치하기 어려운 곳에 이용함을 고안의 목적으로 하고 있어 소량의 화분을 가열하는데는 적합하나 온실재배와 같은 대량으로 화초를 재배하는 곳에 적용하기에는 설치의 곤란성과 시설구비에 따른 많은 비용이 발생하는 문제점이 있습니다.
본 고안은 상기 기술한 바와 같은 종래의 문제점을 극복하기 위해 창안된 것으로 온실 내의 온도를 낮추어도 화초를 생육할 수 있는 환경을 제공할 수 있어 온실재배시 재배비용을 낮출 수 있고, 설비의 설치가 용이하고 시설구비에 따른 비용이 저렴한 화초재배장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 기술한 바와 같은 본 고안의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 고안은 상하로 개방된 수직원통 형상으로 합성수지소재로 된 몸체(110), 상기 몸체(10)의 내측면에 일측면을 부착하는 단열재(120), 상기 단열재(20)의 타측면에 일측면을 부착하고, 공급되는 전기에너지에 의해 발열하는 카본발열필름(130), 상기 카본발열필름(130)과 결접하는 전원선(132), 상기 카본발열필름(30)의 발열온도를 감지하는 온도센서(140) 및 상기 온도센서(140)와 결접하는 신호선(142)으로 이루어진 발열화분대(10);와 상기 카본발열필름(130)의 전원선(132)과 결접하는 전원공급선(210), 상기 전원공급선(210)과 결합하여 직류전원을 출력하는 출력부(220), 상기 신호선(142)과 결접하여 소정의 신호를 입력받는 신호입력부(230), 사용자에 의한 전원의 공급 및 차단과 발열온도를 설정하기 위한 스위치부(260) 및 상기 스위치부의 선택에 따라 상기 출력부(220)를 통해 소정의 직류전압의 전원을 공급하고, 상기 신호입력부(230)의 신호에 따라 전원공급을 차단하는 전원제어부(240)를 포함하는 전원공급수단(20);으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발열화분대(10)는 상기 발열화분대(10)에 설치될 화분의 크기에 맞는 화분삽입공(152)이 형성되고, 상기 화분삽입공(152)의 외주면에 연속되어 배수를 위해 하방으로 형성된 경사면(154)과 상기 경사면(154)의 말단부위에 상기 몸체(110)의 상단 개방부위와 결합하기 위한 형상의 결합턱(156)이 형성된 화분거치대(150);를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발열화분대(10)의 몸체(110)는 온실의 내부에 설치된 나란한 화분걸이수단(3)에 상기 발열화분대(10)를 걸기 위한 상기 몸체(110)의 상측 좌우 외향으로 설치되는 한쌍의 걸이수단(160);을 더 포함한 것이 바람직하다.
또한, 상기 전원공급수단(20)은 외부의 교류전원공급이 중단될 시에 이를 감지하고 전원공급원을 외부전원에서 예비전원으로 전환하는 비상전환회로(250); 및 상기 비상전환회로(250)에 의해 상기 발열화분대(10)에 전기에너지를 공급하는 예비전원수단(252);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전원공급수단(20)의 전원공급선(210)은 다수의 발열화분대(10)에 전기에너지를 공급하기 위해 상기 카본발열필름(130)의 전원선(132)과 상기 전원공급선(210)이 병렬로 결접되도록 소정의 간격으로 결접된 다수의 연결탭(214);을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치를 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
도 2는 종래와 본 고안에 따른 온실을 이용한 화초재배를 개념적으로 비교 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시한 바와 같이 온실(1) 내에 생육을 목적으로 하는 화초가 식재된 화분(30)이 있고 외부 대기의 온도가 영하 5℃인 경우 종래(a)는 온실(1) 내의 온도를 25℃~30℃를 유지해야 하나, 본 고안(b)의 경우 온실(1) 내의 온도가 15℃~20℃에서도 정상적으로 화초를 생육할 수 있다.
즉, 본 고안은 전기에너지로 발열하는 발열화분대(10)의 카본발열필름에 의해 화분(30)을 25℃~30℃로 직접가열하여 생육을 목적으로 하는 화초의 뿌리가 있는 화분 내의 흙의 온도가 25℃~30℃가 유지되도록 함으로써 화초가 생육될 수 있는 환경을 제공한다.
결국 온실(1) 내의 온도를 상대적으로 낮출 수 있다. 즉 종래(a) 최고 35℃의 온도차에 의한 난방에 들어가는 연료비와 본 고안(b)의 경우 최고 25℃의 온도차에 의한 난방에 들어가는 연료비에 있어 큰 차이가 발생한다.
도 3은 본 고안 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치의 구성요소간의 결합을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 3에 도시한 바와 같이 본 고안은 크게 두 부분으로 나뉜다.
하나는 화분이 장착되는 발열화분대(10)이고, 하나는 발열화분대(20)를 작동시키기 위한 전원공급수단(20)이다.
상기 발열화분대(10)는 몸체(110), 단열재(120), 카본발열필름(130), 전원선(132), 온도센서(140) 및 신호선(142)으로 구성된다.
상기 몸체(110)는 합성수지로 되는 것이 바람직하며 수직원통형상으로 상하로 관통하는 형상을 갖는다. 상기 몸체(110)의 하측 개방은 화분(30)에서 배출되는 물을 배수하기 위함이다.
상기 단열재(120)는 상기 몸체(110)의 안쪽 내측면 전체에 부착된다. 즉 도시한 바와 같이 단열재(120)가 몸체(110)의 내측으로 삽입되어 내측 벽면에 부착고정된다. 이와 같은 단열재(120)는 발열화분대(10)의 외측으로 열의 발산을 방지한다. 이때 상기 단열재(120)의 소재는 다양하게 선택할 수 있으며 어느 특정된 단열소재에 국한되는 것은 아니다.
상기 카본발열필름(130)은 전기에너지에 의해 열을 발산하는 통상의 것으로 본 고안에 따른 것은 20V~30V 사이의 직류전압 전원에 의해 발열하는 것이 바람직하다. 그러나 상기 특정된 구동전압은 하나의 실시예로 여기에 국한되는 것은 아니며 변경이 가능하다.
이와 같은 카본발열필름(130)은 도시한 바와 같이 단열재(120)가 부착된 몸체(110)의 내측에 삽입되어 일측면이 단열재(120)에 부착고정된다. 따라서 발열하는 카본발열필름(130)은 발열화분대(10)의 내측으로 열을 공급하고, 이로써 화분(30)을 가열한다.
이때, 상기 카본발열필름(130)은 전원선(132)과 결접되고, 상기 전원선(132)은 상기 전원공급수단(20)의 전원공급선(210)과 병렬로 결접하여 전기에너지를 공급받는다.
상기 온도센서(140)는 상기 카본발열필름(130)의 발열온도를 유지하기 위한 것이다. 이는 상기 카본발열필름(130)이 전기에너지의 공급이 계속되면 소정의 온도까지 계속 온도가 상승됨으로 특정한 온도를 유지하기 위함이다.
예를 들어 카본발열필름(130)이 최고 50℃까지 발열하는 것이고 사용자가 30℃의 발열온도를 원하는 경우, 상기 카본발열필름(130)의 발열온도가 30℃인 때를 기준으로 전원공급을 온/오프하여 대략 30℃를 유지한다. 따라서 온도센서(140)는 도시한 바와 같이 카본발열필름(130)과 인접한 곳에 위치하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 온도센서(140)에 의한 전원공급의 온/오프는 소정의 신호를 신호선(142)을 통해 전원공급수단(20)에 전달하고, 전달받은 신호에 따라 상기 전원공급수단(20)이 전원공급을 제어한다.
상기 전원공급수단(20)은 이하 도 4에서 상세히 설명한다.
도 4는 본 고안에 따른 전원공급수단을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 4에 도시한 바와 같이 본 고안의 전원공급수단(20)은 전원공급선(210), 출력부(220), 신호입력부(230), 스위치부(260) 및 전원제어부(240)를 포함하여 구성되며, 또한 비상전환회로(250) 및 예비전원수단(252)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전원공급선(210)은 카본발열필름(130)과 결접된 전원선(132)과 결접하여 카본발열필름(130)에 전기에너지를 공급하기 위한 것으로 직류전원을 출력하는상기 출력부(220)와 결접된다.
상기 신호입력부(230)는 온도센서(140)와 결접된 신호선(142)과 결접되어 소정의 신호를 온도센서(140)로부터 입력받는다.
상기 스위치부(260)는 사용자가 소정의 상태를 설정하기 위한 것으로 전원공급 온/오프 내지 발열온도 등을 선택할 수 있도록 하기 위한 것이다.
상기 전원제어부(240)는 외부의 교류전원(110V/220V)을 입력받아 직류전원으로 변환함과 동시에 전압을 강하시킨다. 또한 스위치부(260)의 동작에 따라 전원공급을 온/오프하며, 온도센서(140)의 신호에 따라 자동으로 전원공급을 제어한다.
또한, 상기 전원공급수단(20)은 비상전환회로(250) 및 예비전원수단(252)을 더 포함하여 정전으로 인한 외부전원공급이 차단된 경우 예비전원을 이용한 일시적으로 계속적인 전기에너지 공급상태를 유지한다.
이를 위해 상기 비상전환회로(250)는 정전 여부를 감시하고 정전 시에는 외부전원에서 예비전원수단(252)으로 전환을 한다.
상기 예비전원수단(252)은 전기에너지를 저장하는 배터리로 상기 비상전환회로(250)와 결접되어 정전시 전기에너지를 공급한다.
따라서 상기 전원공급수단(20)은 도시한 바와 같은 구성들 간의 결접으로 카본발열필름(130)에 전기에너지를 공급하여 발열을 제어한다.
도 5는 본 고안에 따른 발열화분대의 발열에 의한 화분의 가열을 설명하기 위한 단면도이다. 상기 도면에 도시한 바와 같이 발열화분대는 몸체(110), 단열재(120) 및 탄소발열필름(130)이 적층구조로 형성되고, 발열화분대에 설치된 화분(30)은 상기 탄소발열필름(130)에 의해 가열된다. 즉 상기 탄소발열필름(130)의 발열온도가 30℃~31℃라 하면 대략 화분(30) 내 흙의 온도는 거의 30℃ 가량이 된다.
도 6은 본 고안 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치의 화분거치대를 설명하기 위한 도면이다. 상기 도면에 도시한 화분거치대(150)는 발열화분대(150)에 설치되는 화분의 크기가 발열화분대(10)의 직경보다 작은 화분(30)을 설치하기 위한 것이다.
즉, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 상기 발열화분대(10)에 설치될 화분의 크기에 맞는 화분삽입공(152)이 형성되고, 상기 화분삽입공(152)의 외주면에 연속되어 배수를 위해 하방으로 형성된 경사면(154)과 상기 경사면(154)의 말단부위에 상기 몸체(110)의 상단 개방부위와 결합하기 위한 형상의 결합턱(156)이 형성된다.
이때, 상기 화분삽입공(152)은 설치될 화분(30)의 직경에 맞게 형성됨으로 인해 다양한 크기의 화분을 화분발열대(10)의 변화없이 설치할 수 있다.
따라서, 발열화분대(10)의 직경보다 작은 화분도 도 6(b)에 도시한 바와 같이 발열화분대(10)의 상단에 화분거치대(150)를 결합하여 설치할 수 있다.
또한, 화분거치대(150)에 형성된 경사면(154)으로 급수시에 발열화분대(10) 내로 물이 들어가는 것을 방지한다. 따라서 급수 중 넘치는 물은 상기 경사면(154)을 따라 흘러내리고, 화분(30)내로 흡수된 물은 화분(30)을 관통하여 발열화분대(10)의 하측 개방구로 빠져나간다.
이는 발열화분대(10)내로 물이 유입되는 것을 방지하여 발열화분대(10)내의 온도가 물에 의해 떨어지는 것을 방지한다.
도 7은 본 고안에 따른 몸체에 한쌍의 걸이수단이 결합된 것을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 7(a)에 도시한 걸이수단(160)은 몸체(110)의 상측 좌우 외향으로 한쌍이 설치된다. 이는 온실재배 시에 화분을 걸기위해 온실내에 강철선이나 피아노선 등을 이용하여 나란하게 설치된 화분걸이수단(3)에 발열화분대(10)를 설치하기 위한 것이다.
즉, 나란하게 설치된 화분걸이수단(3)에 몸체(110)에 결합된 한쌍의 걸이수단(160)이 걸리게 되어 도 7(b)에 도시한 바와 같이 다수의 발열화분대(10)를 화분걸이수단(3)에 설치할 수 있다.
즉, 몸체(110)에 형성된 걸이수단(160)에 의해 발열화분대(10)가 안정적으로 설치된다.
도 8은 본 고안에 따른 전원공급선을 설명하기 위한 도면이다. 상기 도 8(a)에 도시한 바와 같이 전원공급선(210)은 전원공급수단(20)의 본체와 결합하기 위한 결합잭(212)이 일측말단에 형성되고 소정의 간격으로 연결탭(214)이 직렬로 결합된다. 즉, 하나의 결합잭(212)과 다수의 연결탭(214)으로 구성되며 이는 직렬로 연결된다. 이때, 연결탭(214) 사이의 간격은 30cm가 바람직하나 여기에 국한되는 것은 아니고 필요에 따라 간격을 설정할 수 있고 연결탭(214)의 갯수도 선택적으로 할 수 있다.
상기와 같은 전원공급선(210)에 의해 도 8(b)에 도시한 바와 같이 화분걸이수단(3)에 걸쳐진 다수의 발열화분대(10)와 전원공급수단(20)이 전원선(132)과 전원공급선(210)에 의해 전기에너지의 공급이 이루어진다. 이때, 상기 전원선(132)과 전원공급선(210)은 연결탭(214)에 의해 병렬로 결접된다.
또한, 도시한 바와 같이 하나의 신호선(142)과 전원공급수단(20)이 결접되어 전체 발열화분대(10)의 발열온도를 제어한다.
이상에서 살펴본 본 고안은 본 명세서에 기재된 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기 기술한 바와 같이, 본 고안 탄소발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치는 전기에너지에 의해 발열하는 탄소발열필름을 이용하여 화초가 식재된 화분만을 개별적으로 가열함으로써 온실내 전체의 온도가 화초가 생육하기에 알맞는 온도 이하에서도 화초가 정상적으로 생육할 수 있어 온실의 난방에 소요되는 난방비용을 절감할 수 있고, 겨울철에도 화초를 정상적으로 생육시킴으로 상품으로 출하되는 화초의 생장기간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
결과적으로 온실재배를 하는 농가에 있어 화초를 재배하는데 소요되는 비용을 감소시키고 화초의 생육기간을 단축시킴으로써 농가의 경제력을 높이는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 온실을 이용한 화초재배를 개념적으로 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래와 본 고안에 따른 온실을 이용한 화초재배를 개념적으로 비교 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 고안 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치의 구성요소간의 결합을 개념적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 고안에 따른 전원공급수단을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 고안에 따른 발열화분대의 발열에 의한 화분의 가열을 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 고안 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치의 화분거치대를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 고안에 따른 몸체에 한쌍의 걸이수단이 결합된 것을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 고안에 따른 전원공급선을 설명하기 위한 도면.
*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***
1 : 온실 2 : 보일러
3 : 화분걸이수단 10 : 발열화분대
20 : 전원공급수단 30 : 화분
110 : 몸체 120 : 단열재
130 : 카본발열필름 140 : 온도센서
132 : 전원선 142 : 신호선
150 : 화분거치대 152 : 화분삽입공
154 : 경사면 156 : 결합턱
160 : 걸이수단 210 : 전원공급선
220 : 출력부 230 : 신호입력부
240 : 전원제어부 250 : 비상전환회로
252 : 예비전원수단 260 : 스위치부

Claims (5)

  1. 상하로 개방된 수직원통 형상으로 합성수지소재로 된 몸체(110),
    상기 몸체(10)의 내측면에 일측면을 부착하는 단열재(120),
    상기 단열재(20)의 타측면에 일측면을 부착하고, 공급되는 전기에너지에 의해 발열하는 카본발열필름(130),
    상기 카본발열필름(130)과 결접하는 전원선(132),
    상기 카본발열필름(30)의 발열온도를 감지하는 온도센서(140) 및
    상기 온도센서(140)와 결접하는 신호선(142)으로 이루어진 발열화분대(10);와
    상기 카본발열필름(130)의 전원선(132)과 결접하는 전원공급선(210),
    상기 전원공급선(210)과 결합하여 직류전원을 출력하는 출력부(220),
    상기 신호선(142)와 결접하여 소정의 신호를 입력받는 신호입력부(230),
    사용자에 의한 전원의 공급 및 차단과 발열온도를 설정하기 위한 스위치부(260) 및
    상기 스위치부의 선택에 따라 상기 출력부(220)를 통해 소정의 직류전압의 전원을 공급하고, 상기 신호입력부(230)의 신호에 따라 전원공급을 차단하는 전원제어부(240)를 포함하는 전원공급수단(20);으로 이루어진 것을 특징으로 하는 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발열화분대(10)는
    상기 발열화분대(10)에 설치될 화분의 크기에 맞는 화분삽입공(152)이 형성되고, 상기 화분삽입공(152)의 외주면에 연속되어 배수를 위해 하방으로 형성된 경사면(154)과 상기 경사면(154)의 말단부위에 상기 몸체(110)의 상단 개방부위와 결합하기 위한 형상의 결합턱(156)이 형성된 화분거치대(150);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발열화분대(10)의 몸체(110)는
    온실의 내부에 설치된 나란한 화분걸이수단(3)에 상기 발열화분대(10)를 걸기 위한 상기 몸체(110)의 상측 좌우 외향으로 설치되는 한쌍의 걸이수단(160);을 더 포함한 것을 특징으로 하는 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전원공급수단(20)은
    외부의 교류전원공급이 중단될 시에 이를 감지하고 전원공급원을 외부전원에서 예비전원으로 전환하는 비상전환회로(250); 및
    상기 비상전환회로(250)에 의해 상기 발열화분대(10)에 전기에너지를 공급하는 예비전원수단(252);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전원공급수단(20)의 전원공급선(210)은
    다수의 발열화분대(10)에 전기에너지를 공급하기 위해 상기 카본발열필름(130)의 전원선(132)과 상기 전원공급선(210)이 병렬로 결접되도록 소정의 간격으로 결접된 다수의 연결탭(214);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카본발열필름을 이용한 온실 생장용 화초재배장치.
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KR100936453B1 (ko) 2007-11-27 2010-01-13 민영홍 동양란의 생육 조건 유지장치

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