KR100789472B1 - 수경재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조지역, 또는 사막지역과 같이 식물이 자랄 수 있을 정도의 강수량이 확보되지 않는 경작지에서 식물을 재배할 수 있도록 하는 수경재배장치에 관한 것으로, 내부 저수공간에 물이 저장되는 물탱크와, 상기 물탱크와 연결되며 경작지로 연장되는 메인공급관과, 상기 메인공급관과 결합수단에 의해 연결되며 상기 경작지의 지중 또는 표층에 설치되는 분기관과, 상기 분기관의 단부에 설치되고 분기관으로부터 공급되는 수분을 저장할 수 있는 재질로 이루어진 함수수단을 포함하는 물공급부를 구비한다.

본 발명에 따른 수경재배장치는 식물이 생장하기 어려운 건조한 지역에 인위적으로 물을 공급함으로써 경작물을 재배할 수 있게 하며, 물의 공급이 자동으로 이루어지기 때문에 인건비의 증가에 따른 재배 비용의 증가를 최소화한다.

Description

수경재배장치{apparatus for water culture}

도 1은 본 발명에 따른 수경재배장치의 일 실시예를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 수경재배장치의 물탱크를 도시한 단면도,

도 3은 도 1의 수경재배장치의 물공급부를 도시한 분리 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10; 수경재배장치 11; 물탱크 12; 저수공간

14; 입수관 16; 비료공급부 20; 물공급부

21; 메인공급관 25; 분기관 28; 함수수단

30; 제어부 31; 컨트롤러 34; 센서

본 발명은 수경재배장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 건조지역, 또는 사막지역과 같이 식물이 자랄 수 있을 정도의 강수량이 확보되지 않는 경작지에서 식물을 재배할 수 있도록 하는 수경재배장치에 관한 것이다.

식물이 생장하는데에는 적절한 수분 공급이 필수적이다. 따라서 사막지역과 같이 증발량이 강수량에 비해 높은 지역 또는 경작지의 토질이 수분을 충분한 시간 동안 함수하지 못하는 경우에는 식물을 재배하는 것이 어렵다. 이러한 땅에서 식물이 자생할 수 있는 환경을 만들어주기 위해서는 인위적으로 물공급을 하여 적정한 수준의 수분이 지속적으로 공급될 수 있도록 해야 한다. 하지만 인력으로 지속적인 물공급을 수행하는 것은 인건비의 증가에 따른 재배 비용의 증가로 이어지기 때문에 현실적으로 상기 경작지들에서는 식물을 재배하는 것이 어려웠다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 식물이 생장할 수 있을 정도의 충분한 수분을 함수하지 못하는 토양을 식물이 생장할 수 있는 환경으로 만들어 경작지로 이용할 수 있도록 하는 수경재배장치를 공급하는 것에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 특수한 생장환경을 요구하는 특수 작물의 재배가 가능하도록 특수 작물의 생장 환경을 조성할 수 있도록 물공급이 이루어지는 수경장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수경재배장치는 외부 급수 시설 또는 내부 저수공간에 물이 저장되는 물탱크와, 상기 물탱크와 연결되며 경작지로 연장되는 메인공급관과, 상기 메인공급관과 결합수단에 의해 연결되며 상기 경작지의 지중 또는 표층에 설치되는 분기관과, 상기 분기관의 단부에 설치되고 분기관으로부터 공급되는 수분을 저장할 수 있는 재질로 이루어진 함수수단을 포함하는 물공급부를 구비한다.

상기 수경재배장치의 물탱크는 내부 저수공간에 저장되는 물에 영양분, 비료와 같은 첨가물질을 공급하는 비료공급부가 더 마련되고, 또한 물탱크와 메인공급관의 연결지점에 설치되어 상기 물탱크로부터 메인공급관으로 물을 공급 또는 차단하는 밸브와, 밸브와 전기적으로 연결되어 상기 밸브를 구동하는 컨트롤러 및 경작지의 지중 또는 표층에 설치되어 경작지의 상태를 신호로 상기 컨트롤러에 전달하는 토질센서를 포함하는 제어부를 더 구비한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수경재배장치에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 수경재배장치(10)는 물이 저장되는 물탱크(11)와, 물탱크(11)와 연결되어 경작지(1)에 물을 공급하는 물공급부(20) 및 물탱크(11)로부터 물공급부(20)를 통하여 물이 경작지(1)로 공급되는 것을 단속하는 제어부(30)를 구비한다.

물탱크(11)는 내부에 저수공간(12)이 형성되어 있으며 지면으로부터 일정높이 연장된 지지부재(13)에 의해 경작지(1)에 비해 상대적으로 높은 곳에 위치한다. 물탱크(11)는 상부 일측에 외부로부터 연장되는 입수관(14)이 설치되어 있으며 상기 입수관(14)을 통해 공급된 물을 상기 저수공간(12)에 저장한다. 입수관(14)은 펌프(15)를 통해 상대적으로 높은 지점에 위치한 물탱크(11)로 물을 끌어올려 물을 공급한다.

물탱크(11)의 내부에는 비료공급부(16)가 설치된다. 비료공급부(16)는 상기 저수공간(12)에 저장되는 물에 영양분, 비료와 같은 식물의 생장에 유익한 첨가물 질을 공급하는 것으로서, 첨가제저장부(16a)와, 첨가제저장부(16a)의 일측에 형성된 배출부(16b)를 구비한다. 비료공급부(16)는 경작지(1)에 재배되는 식물에 첨가물질이 포함된 물을 공급하여 생장이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

물탱크(11)의 상부에는 저수공간(12)으로 출입할 수 있는 뚜껑(11a)이 설치되어 있으며, 물탱크(11)의 상부 일측에는 상기 비료공급부(16)의 첨가제저장부(16a)에 첨가물질을 충진시킬 수 있도록 형성된 별도의 개폐부재(16c)가 형성되어 있다.

물공급부(20)는 물탱크(11)와 연결되며 경작지(1)로 연장되는 메인공급관(21)과, 메인공급관(21)과 결합수단에 의해 연결되고 경작지(1)의 지중 또는 표층에 설치되는 분기관(25) 및 분기관(25)의 단부에 설치되는 함수수단(28)을 구비한다.

메인공급관(21)은 물탱크(11)의 하부 일측에 저수공간(12)과 연통되도록 연결되는 제1 공급관(22)과 제1 공급관(22)으로부터 경작지(1)에 일정 간격을 두고 연장되는 복수개의 제2 공급관(23)을 구비한다. 제1 공급관(22)은 물탱크(11)로부터 지면까지 연장되는 제1 부분(22a)과 제1 부분(22a)의 단부에서 경작지(1)의 지면을 따라 연장되는 제2 부분(22b)을 갖는다.

제2 공급관(23)은 상기 제2 부분(22b)의 일측에 연결되는데 경작물이 재배될 수 있는 일정 영역을 제공할 수 있도록 일정거리 이격되게 복수개의 관이 제2 부분(22b)으로부터 연장된다. 제2 공급관(23)의 하부에는 제2 공급관(23)의 내부 중공과 연통되도록 하방으로 돌출되고 외주면에는 나사산이 형성된 돌출부(24)가 구 비된다.

상기 분기관(25)은 제2 공급관(23)과 연결되며 경작지(1)의 지중 또는 표층에 설치되는 것으로서, 일측 단부에는 제2 공급관(23)의 돌출부(24)에 결합될 수 있도록 내면에 나사산이 형성된 결합부(26)가 마련되어 있으며, 타측 단부는 함수수단(28)과 결합된다.

함수수단(28)과 결합되는 지점과 인접한 부분에는 분기관(25)의 다른 부분에 비해 내부 중공이 직경이 상대적으로 작은 협소부(27)가 형성되어 있다. 협소부(27)는 함수수단(28)으로 공급되는 물의 양이 필요 이상으로 공급되는 것을 방지하는 것으로서, 함수수단(28)과 인접하며 플렉시블한 재질로 성형된 분기관(25)의 일부분에 조임부재(27a)를 장착하여 상기 조임부재(27a)가 설치된 분기관(25)의 일지점이 다른 지점에 비해 더 작은 직경을 갖도록 함으로써 형성된다.

상기 함수수단(28)은 분기관(25)을 통해 공급되는 물이 하방으로 흘러 내려가는 것을 방지하고 수분의 유실을 최소화하여 경작물에 안정적으로 수분을 공급할 수 있도록 하는 것으로서, 상기 분기관(25)의 타측 단부에 연결되어 분기관(25)을 통해 물을 공급받으며, 물을 흡수하고 저장하는 성질이 뛰어난 스펀지(28a)와 붓(28b)으로 이루어져 있다.

본 실시예에서는 상기 함수수단(28)이 직육면체 형태의 스펀지(28a)와 붓(28b)형태로 이루어진 것으로 도시되었으나 함수수단(28)은 본 실시예에 한정되지 않고 솜, 꽃꽂이에 사용되는 오아시스와 같이 물을 흡수하고 저장하는 성질이 뛰어난 다양한 재질로 제작될 수 있으며 함수수단(28)의 형태 역시 상부에 위치하 는 경작물에 원활한 수분 공급이 이루어질 수 있다면 본 실시예의 형태 외에도 다양한 형태로 제작 가능하다.

또한 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 공급관(23)으로부터 분기된 각 분기관(25)들은 필요에 따라 선택적으로 사용될 수 있으며, 재배되는 경작물의 특성에 따라서 경작물의 상부에서 수분이 공급될 필요가 있는 경우, 분기관(25)이 경작지(1)의 지표면 상부로 연장되고, 상기 분기관(25)의 단부에 일정량의 수분을 경작물에 공급하는 수분공급장치(29)를 설치하여 수분의 공급이 경작물의 상부에서 이루어지도록 할 수도 있다.

본 실시예에서 상기 물공급부(20)의 메인공급관(21)이 물탱크(11)와 연결되어 물탱크(11)에 저장되어 있던 물을 경작지(1)로 공급하는 것으로 도시되어 있으나, 메인공급관(21)은 필요에 따라 또는 경작지(1)의 상황에 따라서 외부 급수시설(미도시)과 직접 연결되어 경작지(1)에 물을 공급할 수도 있다.

제어부(30)는 물탱크(11)의 외측면에 설치되는 컨트롤러(31)와, 상기 비료공급부(16)의 배출부(16b)에 설치되는 제1 밸브(32), 제1 공급관(22)과 물탱크(11)의 연결지점에 설치되는 제2 밸브 및 경작지(1)에 설치되는 센서(34)를 구비한다.

상기 센서(34)는 경작지(1)의 표층에 설치되어 경작지(1)의 토질 상태 즉, 토양의 수분함량, 토양의 온도와 같이 식물의 생장에 영향을 미치는 각종 정보를 수집하여 컨트롤러(31)에 전달한다.

컨트롤러(31)는 미리 설정된 시간 또는 센서(34)로부터 전달되는 정보에 따라 제1 및 제2 밸브를 구동시키고, 제1 밸브(32)는 컨트롤러(31)의 구동 신호에 따 라 구동되어 저수공간(12)에 저장된 물에 공급되는 첨가물질을 단속하며, 제2 밸브는 컨트롤러(31)의 구동신호에 따라 구동되어 물탱크(11)로부터 메인공급관(21)으로 물을 공급 또는 차단한다. 또한 컨트롤러(31)는 물탱크(11)에 저장된 물의 양이 일정수준 이하로 줄어들면 펌프(15)를 가동시켜 물탱크(11)에 물을 충진시킨다.

상기 구성을 갖는 수경재배장치(10)의 작동 과정은 다음과 같다.

컨트롤러(31)가 펌프(15)를 가동시켜 입수관(14)을 통해 외부로부터 물이 공급되어 물탱크(11) 내부의 저수공간(12)이 충진되면 컨트롤러(31)는 제1 밸브(32)를 개방하여 저수공간(12)에 저장된 물에 첨가물질이 첨가되도록 한다. 이후, 컨트롤러(31)는 센서(34)로부터 전달받은 정보 또는 미리 설정된 시간 간격에 따라 제2 밸브(33)를 구동시켜 물탱크(11)에 저장된 물을 외부로 배출한다. 배출된 물은 제1 공급관(22) 및 제2 공급관(23)을 따라 이동하며, 제2 공급관(23)에 연결된 분기관(25)을 통해 함수수단(28)에 저장된다. 함수수단(28)에 저장된 물은 경작지(1)에 재배되는 경작물이 흡수함으로써 경작물의 생장에 사용된다.

물탱크(11)에 저장된 물이 배출되면 컨트롤러(31)는 다시 펌프(15)를 가동시켜 물탱크(11) 내부에 물을 충진하고 상기 과정을 반복한다.

상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 수경재배장치는 식물이 생장하기 어려운 건조한 지역 또는 특수 작물을 재배하는 시설재배지에 인위적으로 물을 공급함으로써 경작물을 재배할 수 있게 하며, 물의 공급이 자동으로 이루어지기 때문에 인건비의 증가에 따른 재배 비용의 증가를 최소화하고 특수 작물의 재배가 가능하도록 하는 이점을 제공한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가지 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 외부 급수시설 또는 내부 저수공간에 물이 저장되는 물탱크와;

   상기 외부 급수시설 또는 상기 물탱크와 연결되며 경작지로 연장되는 메인공급관과, 상기 메인공급관과 결합수단에 의해 연결되며 상기 경작지의 지중 또는 표층에 설치되는 분기관과, 상기 분기관의 단부에 설치되고 분기관으로부터 공급되는 수분을 저장할 수 있는 재질로 이루어진 함수수단을 포함하는 물공급부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 수경재배장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 물탱크는 내부 저수공간에 저장되는 물에 영양분, 비료와 같은 첨가물질을 공급하는 비료공급부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수경재배장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 물탱크와 상기 메인공급관의 연결지점에 설치되어 상기 물탱크로부터 메인공급관으로 물을 공급 또는 차단하는 밸브와,

   상기 밸브와 전기적으로 연결되어 상기 밸브를 구동하는 컨트롤러 및

   상기 경작지의 지중 또는 표층에 설치되어 경작지의 상태를 신호로 상기 컨트롤러에 전달하는 토질센서를 포함하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수경재배장치.

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