KR100846523B1 - Plant cultivating apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양액 재배법을 이용하여 작물을 재배하는 재배조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파종종자의 발아지지 또는 포트 육아한 재배작물을 식재할 정식구멍이 형성된 보조재배패널과, 상기 보조재배패널이 안착되도록 내측면에 안착턱이 형성되고, 상기 정식구멍을 통과한 재배작물의 뿌리를 지지하는 망이 형성된 재배패널과, 상기 재배패널과 보조재배패널에 의해 지지되는 재배작물에 양액을 공급하도록 양액을 저장하는 재배조와, 상기 재배조에 수용되고, 상기 재배패널을 지지하며, 상기 재배조에 저장된 양액수면과 상기 재배작물의 높낮이를 조정하고, 지지·고정시키는 높낮이 조절수단과, 상기 높낮이 조절수단에 전류를 인가하여 재배작물을 자동으로 정해진 시간동안 승·하강시키는 전원컨트롤수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cultivation tank for cultivating crops using a nutrient solution cultivation method, and more specifically, an auxiliary cultivation panel having a formal hole for planting seed crops or seed-growing cultivated crops, and the auxiliary cultivation panel is seated. The seating jaw is formed on the inner surface of the nutrient solution so that the nutrient solution is supplied to the cultivation panel formed with a net for supporting the roots of the cultivated crops passing through the formal holes, and the cultivated crops supported by the cultivation panel and the auxiliary cultivation panel. A cultivation tank for storing, a height adjusting means accommodated in the cultivation tank, supporting the cultivation panel, and adjusting, supporting, and fixing the height of the nutrient solution water surface and the cultivation crop stored in the cultivation tank, and supplying current to the height adjusting means. It is characterized in that it comprises a power control means for automatically raising and lowering the crops for a predetermined time by applying Relate to plant cultivation device.
재배조, 높낮이 조절수단, 양액공급수단, 재배패널 Cultivation tank, height adjusting means, nutrient solution means, cultivation panel
Description
도 1은 본 발명에 따른 식물재배장치의 분해 사시도.1 is an exploded perspective view of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 식물재배장치의 높낮이 조절수단을 나타낸 도면.Figure 2 is a view showing the height adjustment means of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 식물재배장치의 안전부재를 나타낸 도면.3 is a view showing a safety member of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 식물재배장치의 측면도.Figure 4 is a side view of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 식물재배장치의 양액공급수단을 나타낸 도면.Figure 5 is a view showing the nutrient solution supply means of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 식물재배장치의 배수조절수단을 나타낸 도면.Figure 6 is a view showing the drainage control means of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 7은 도 6의 결합사시도.7 is a perspective view of the combination of FIG.
도 8은 도 7의 A-A단면도.8 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG.
도 9는 본 발명에 따른 식물재배장치의 부력계기부재를 나타낸 도면.9 is a view showing a buoyancy meter member of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 식물재배장치의 결합 사시도.Figure 10 is a perspective view of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 식물재배장치 10 : 보조재배패널 1: Plant cultivation device 10: Auxiliary cultivation panel
20 : 재배패널 30 : 재배조 20: cultivation panel 30: cultivation tank
40 : 양액공급수단 50 : 내부분기관 40: nutrient solution supply means 50: internal branch pipe
55 : 가이드부재 60 : 에어벤투리장치 55: guide member 60: air venturi device
70 : 전원컨트롤수단 80 : 타이머 70: power control means 80: timer
90 : 배수구 100 : 높낮이 조절수단 90: drain port 100: height adjustment means
110 : 재배패널받침대 120 : 승하강부재 110: cultivation panel support 120: lifting member
125 : 동력전달축 128 : 수직워엄기어축 125: power transmission shaft 128: vertical worm gear shaft
129 : 워엄기어 130 : 상하이동기어 129: Worm Gear 130: Shanghai East Gear
133 : 감속부재 140 : 부력팩 133: reduction member 140: buoyancy pack
142 : 주부력팩 145 : 수평조절부력팩 142: buoyancy pack 145: horizontal adjustment buoyancy pack
150 : 부력계기부재 160 : 안전부재 150: buoyancy meter member 160: safety member
170 : 회전다이알 200 : 배수조절수단170: rotary dial 200: drainage control means
본 발명은 양액재배법을 이용하여 작물을 재배하는 식물재배장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plant cultivation apparatus for cultivating crops using a nutrient cultivation method.
일반적으로 양액재배는 토양을 배제한 무토양(無土壤), 무지력(無地力)재배이다. 즉 작물이 필요한 물과 양분을 토양으로부터 공급받는 것이 아니고, 양분을 적당한 비율로 깨끗한 물에 용해시켜 양액을 만든 후 이를 흡수 할 수 있도록 지하부 및 지상부의 환경을 재배자가 인위적으로 조절하면서 재배하는 방법인 것으로, 토양과 같이 물과 양분을 별도로 주지 않고, 양액만으로 재배한다고 해서 수경재배라 하며 일반적으로, 토양재배에 비해 생육이 빠르고 청경한 농산물을 생산할 수 있는 특징이 있다. Generally, nutrient cultivation is soil-free and ignorance cultivation without soil. In other words, the crops are not supplied with water and nutrients needed by the soil, but the cultivation is performed by the grower artificially adjusting the environment of the underground and the ground to dissolve the nutrients in clean water at an appropriate ratio to make nutrient solution and absorb it. It is called hydroponic cultivation by cultivating only nutrient solution without giving water and nutrients separately like soil. In general, it is faster to grow than cultivated soil, and has a characteristic of producing lean agricultural products.
상기와 같은 방법 중 재배조 내 일정수위로 간헐적으로 양액을 흐르게 하여, 흐르는 양액의 양분과 수분뿐만 아니라 산소를 작물 뿌리에 공급하는 가장 고전적인 재배법인 담액방식과 재배작물 뿌리를 지지하는 매체로서 펄라이트, 피트모스, 왕겨 또는 암면 등의 배지를 이용하여, 여기에 배양액으로 공급되는 양·수분과 대기 중으로부터 배지내로 공급되는 산소를 이용하여 작물을 재배하는 배지경방식, 담액방식에서 발생하는 근권의 산소부족을 보완하기 위하여 작물의 뿌리에 양액을 직접 분사하여 재배하는 분무경방식이 있다.Peripheral fluid flows through the nutrient solution at a certain level in the cultivation tank of the above method, as a medium to support the distillation method and the cultivation plant roots, which is the most classic cultivation method that supplies oxygen to the crop roots as well as the nutrients and moisture of the flowing nutrient solution Root oxygen generated from culture medium and bile cultivation using a medium such as pitmoss, rice hulls, or rock wool to grow crops using the amount and moisture supplied as a culture solution and the oxygen supplied from the atmosphere into the medium. In order to make up for the shortage, there is a spray mirror method in which the nutrient solution is sprayed directly to the roots of crops.
상기의 재배방식 중 엽경채소 재배에 가장 많이 쓰이는 담액방식은 재배조 베드내에 공급되는 양액이 많기 때문에 근권온도의 변화가 작으며 공급되는 양액의 온도만을 조절하여 근권온도를 쉽게 조정할 수 있고, 양액의 농도, 조성, pH 등이 안정적으로 교정하기가 쉬워 작물재배가 용이하다는 장점은 있으나, 식물체의 뿌리가 전체적으로 양액에 잠겨있어 뿌리에 공급하는 산소를 양액 중의 용존산소량에 의존하고 있기 때문에 용존량이 낮고 호흡량이 증대하는 고온의 여름철 재배 또는 시설의 열악성으로 인한 냉각장치의 미시설로 시설하우스내로 햇볕이 강하게 조사되어 온도가 상승하는 11시에서 15시경에는 뿌리가 잠겨있는 재배조 내의 수온상승으로 산소부족을 초래하는 경향이 높고, 재배작물의 생육기가 길어 재배기간이 장기화가 될 경우, 재배조 내로 순환되는 양액의 용존산소 부족으로 뿌리가 갈변하는 노화현상이 발생하여 그 영향이 양분과 수분의 흡수력 저하로 이어짐으로 결국은, 식물체의 전체적 생육저하에 따른 수량감소로 피해를 입는 단점이 있다.Among the above cultivation methods, the bile solution most commonly used for cultivating leafy vegetables is because the nutrient solution is supplied in the cultivation bed Root temperature change is small and the root volume temperature can be easily adjusted by adjusting only the temperature of the nutrient solution supplied, and it is easy to cultivate crops because the concentration, composition, pH, etc. of the nutrient solution can be stably corrected. Is immersed in the nutrient solution as a whole, and the oxygen supplied to the roots depends on the amount of dissolved oxygen in the nutrient solution. When the temperature rises from 11 to 15 o'clock, there is a high tendency to cause oxygen deficiency due to the rise of water temperature in the cultivated tank where the root is submerged. Lack of dissolved oxygen in the nutrient solution causes aging of the browning of the roots. A continued decrease in hydroelectric finally, there is a downside to wear damage to the quantities reduced in accordance with the overall decrease in the growth of plants.
또한, 흙이 아닌 다른 물질 즉, 버미큘라이트, 펄라이트, 모래 및 자갈 등과 훈탄, 암면 그리고 스폰지 등을 무균상태로 가공하여 인공배지를 만든 뒤 적당한 농도와 양으로 공급시키면서, 그 속에 뿌리를 고정시켜 재배하는 배지경방식은 과채류 재배에 가장 많이 이용되는 재배형식이며, 재배작물을 지지하는 지지물을 이용하여 재배함으로 토양재배와 같은 방식으로 친숙하게 재배할 수 있다는 장점은 있으나, 재배작물이 생육하고 있는 배지에 양액을 적절히 분포시키는 일 즉, 양액이 공급되는 급액 량과 급액 간격을 조정하여 토양의 경우와 같이 공급되도록 공기량을 10%이상 유지하는 동시에, 뿌리가 건조하지 않을 정도의 액량이 유지되도록 해야 과습과 건조의 피해를 예방 할 수 있다.In addition, other materials other than soil, such as vermiculite, pearlite, sand and gravel, etc., are processed aseptically to make huntan, rock wool, sponges, etc. Medium cultivation method is the most widely used cultivation type for fruit and vegetable, and it has the advantage that it can be cultivated familiarly in the same way as soil cultivation by cultivating with the support supporting the cultivation crop, Proper distribution of nutrient solution, that is, the amount of nutrient solution supplied and nutrient supply intervals should be adjusted to maintain the amount of air at least 10% so that the nutrient solution is supplied as in the case of soil, and to maintain the amount of liquid so that the roots are not dry. It can prevent the damage of drying.
또한, 작물의 생육장소인 배지 설치시 반드시 수평으로 설치하여야 하는 문제점이 있는데, In addition, there is a problem that must be installed horizontally when installing the medium, which is the growth place of crops
이는, 배지를 경사지게 설치하면 경사진 반대쪽 상단 부는 건조로 염류가 축적되어 그 지역으로의 뿌리 뻗음이 어렵게 되고, 반대로 경사진 하단 부는 저수탱크와 같은 담액상태로 되어, 산소 결핍을 초래하는 문제점이 대두되기 때문이다.This is because when the medium is installed inclined, salt is accumulated on the opposite side of the inclined upper part, which makes it difficult to extend the roots to the area, and on the contrary, the inclined lower part is in the same liquid state as the storage tank, which causes oxygen deficiency. Because it becomes.
상기와 같은 방식은 지지물인 배지에 공급된 양액이 머금는 방식으로 재배되므로 배양액 농도 및 성분조성이 불균일하게 될 시에는, 배지에 머금은 불균형 양액의 완충능력으로 인하여 조정하기가 어렵고, 조정하기 위한 측정시간이 장기간 필요로 하는 난점을 가지고 있으며, 한번 사용한 배지는 누적된 양액의 농축과 병 원균의 오염 등의 이유로, 배지가 고가임에도 불구하고 재배농가에서 재사용을 꺼려, 매년 또는 작기마다 새롭게 배지를 교체하고 있으나 사용한 배지물 또는 오염된 배지물은 폐기하기가 어려워 환경오염원으로 전락할 수 있다는 단점이 있다. Since the nutrient solution supplied to the support medium is grown in such a way that when the concentration and composition of the culture solution becomes uneven, it is difficult to adjust due to the buffering capacity of the unbalanced nutrient solution contained in the medium, and the measurement time for adjustment This medium has a long-term difficulty, and once used, the medium is re-used by growers because it is expensive due to the accumulation of accumulated nutrient solution and contamination of pathogens. The used or contaminated media has a disadvantage that it is difficult to dispose and can be reduced to environmental pollution sources.
그리고, 씨감자 생산에 가장 많이 쓰이는 분무경방식은 타이머 등을 통한 부대시설을 이용하여 재배하고자하는 품종에 따라 양액의 분무시간 및 간격을 조정, 작물의 양수분 흡수특성에 대한, 뿌리에 산소공급을 최대로 하여 재배가 가능하지만, 재배조의 베드내 온·습도가 외부환경에 따라 급변하게 변하는 기복이 커, 근권부 환경조절이 어렵고, 재배 중 양액을 분사하는 노즐이 막히는 결점으로 배지경방식보다 관리하는 것이 어렵고, 단적으로 빈통의 재배조 내의 공기 중에 노출하여 재배함으로 정전 또는 공급모터의 고장으로 단전될 경우, 생육하고 있는 재배작물의 양·수분 공급중단으로 위조되어 피해를 입거나 폐농의 우려가 매우 높은 단점이 있다.In addition, the most commonly used spraying method for seed potato production is to adjust the spraying time and interval of nutrient solution according to the variety to be cultivated using auxiliary facilities through timers, etc. It is possible to cultivate it, but the temperature and humidity in the bed of the cultivation tank change rapidly depending on the external environment, so it is difficult to control the environment around the root zone, and the nozzle that sprays the nutrient solution during cultivation is blocked. If it is difficult, and single cells exemplifies the failure of exposure to the air in the cultivation of waste pail crude grown by a power failure or motor supply, the crops that are grown Forgery due to the interruption of the supply of water and moisture, there is a high risk of damage or waste farming.
상기에서 제시한 재배방식에 따른 문제점과 같이, 재배작물의 뿌리는 식물을 지지할 뿐만 아니라 물과 양분을 흡수하는 기능을 가지며, 흡수 시 중요 역활을 하는 것은 근권부의 뿌리털로, 토양의 경우에는 뿌리털의 생명은 2내지 3일 정도로 뿌리의 뻗음과 동시에 계속해서 생장하여 뿌리의 표면적을 넓혀 토양에 있는 수용성 양분이온을 흡수하며, 한 식물에 있어 수만 개의 뿌리털이 있는데 길이는 1mm이하로 극히 짧은 것부터 수mm가 되는 것까지 다양하며, 굵기는 0.02mm이하로 균일한 편이나, 양액재배의 경우에는 뿌리의 흡수기능은 같지만 근권부의 환경, 즉 재배조로 공급되는 양액의 유속 또는 배양액온도, 급액량, 잠겨있는 시간 등에 따라 생장 속도와 굵기가 달라진다.As the problem of the cultivation method presented above, the root of the cultivated crop not only supports the plant but also has the function of absorbing water and nutrients, and the important role in the absorption is the root hair of the root zone, and in the case of soil, the root hair. 'S life extends at the same time as the roots grow for 2 to 3 days, increasing the surface area of the roots and absorbing the water-soluble nutrient ions in the soil. There are tens of thousands of root hairs in a plant. The thickness varies from 0.0mm to less than 0.02mm, but in the case of cultivation of nutrient solution, the absorption function of root is the same, but the flow rate of the nutrient solution supplied to the cultivation tank or culture temperature, liquid supply amount, and submersion Growth rate and thickness vary depending on time.
예로, 공급되는 유속이 빠르면 뿌리털 발생이 적고 굵기가 굵어지며, 잠겨있는 시간이 길면 상기와 같은 현상과 함께 노화현상이 발생하여 전체적인 생육에 영향을 미친다. 또한 양액의 수온이 높으면 호흡작용이 왕성해지는 결과를 초래하는데, 식물은 호흡작용에 의하여 얻어진 에너지를 사용해서 뿌리 자신의 생장이나 양분흡수, 생리기능을 수행함으로, 공급되는 양액속의 용존산소량 또는 식재되어 있는 뿌리부근의 용존산소량 수준이 지하부의 뿌리생육과 활력을 결정하고 양·수분을 흡수하여, 광합성을 하는 지상부 경엽의 생육과 정상적인 발육에 영향을 끼치므로 충분한 대책을 세우지 않으면 안전 다수확재배가 불가능하게 된다. For example, if the flow rate is fast, the root hairs are less generated and the thickness is thicker, and if the time of the lock is long, aging may occur together with the above phenomenon and affect the overall growth. In addition, high water temperature of the nutrient solution results in vigorous respiration. The plant uses the energy obtained by the respiration to perform root growth, absorption of nutrients, and physiological functions. The level of dissolved oxygen in the roots determines the root growth and vitality of the subterranean roots, absorbs sheep and moisture, and affects the growth and normal growth of photosynthetic ground foliage. do.
즉, 양액재배에서는 작물의 뿌리가 필요로 하는 산소의 대부분을 양액에 녹아있는 산소를 흡수하고 호흡을 하나 양액에 녹아있는 산소는 식물체가 이용할 수 있는 한정적인 양으로, 부적당한 환경조건 시 식물체가 필요로 하는 많은 양의 산소를 얻기엔 부적당한 것이 현실이다.That is, in nutrient cultivation, most of the oxygen required by the roots of crops absorbs oxygen dissolved in nutrient solution and breathes, but oxygen dissolved in nutrient solution is limited amount available to plants. The reality is that it is inadequate to get the large amount of oxygen needed.
뿌리로부터 산소공급량이 부족하면 뿌리의 신장, 능동적 또는 선택적 양분흡수, 흡수된 양분의 뿌리에서의 대사, Cytokinin 등의 식물호르몬 합성 등 여러 가지 뿌리의 기능과 활력이 저하되어 식물의 생육이 저하된다.Insufficient oxygen supply from roots lowers the function and vitality of various roots, such as root elongation, active or selective nutrient absorption, metabolism in the absorbed nutrient roots, and synthesis of plant hormones such as Cytokinin.
용존산소량이 적은 양액에서 채소류를 재배하면 잎이 황색으로 변화면서 황화현상이 발생하는 경우가 많다. 그 원인으로 Cytokinin의 생성량이 용존산소의 부족에 의해 감퇴되면서 지상부로 옮겨가는 전류량이 적은데 기인하며, 이 호르몬의 감퇴는 잎의 황화현상뿐만 아니라 잎의 확대나 과실의 비대를 저해하는 등 지상 부 기관의 생육에 중대한 영향을 미치게 된다.Growing vegetables in nutrient solution with low dissolved oxygen often leaves yellowing and yellowing occurs. As a result, the production of Cytokinin is reduced due to the lack of dissolved oxygen, and the amount of current flowing to the ground is small.The decline of this hormone inhibits not only leaf yellowing but also leaf expansion and fruit hypertrophy. Will have a significant impact on the growth of
또한, 용존산소량이 부족하면 성숙호르몬으로서 노화촉진작용을 하는 에틸렌의 생성량이 많아져 작물의 잎자루가 아래쪽으로 수그러지거나 비틀어지는 증상과 함께 황화현상을 일으키며 GA이라는 호르몬이 용존산소량의 부족으로 감퇴되어 지상부 기관의 GA함량이 낮아지게 됨으로서 줄기와 잎의 생장을 억제하는 결과를 동반한다.In addition, when the dissolved oxygen amount is insufficient, the amount of ethylene which promotes aging as a mature hormone increases, causing the stalk of the crops to be bent or twisted downward, causing sulfidation. It is accompanied by the result of suppressing the growth of stems and leaves by lowering the GA content of organs.
이는, 재배식물은 고온일수록 생육이 왕성하여 산소요구도가 많은데 반하며 용존산소량은 온도가 높아갈수록 감소하기 때문에 여름철 또는 시설하우스내의 고온기 재배에서는 더욱 용존산소량 부족으로 P, K, Ca, Mn 등의 흡수저하와 함께 노화호르몬인 에틸렌 생성량이 많아져 뿌리가 고사되는 원인이 되기도 한다.This is because the cultivated plants grow more actively at higher temperatures and require more oxygen, and the dissolved oxygen decreases as the temperature increases, so that P, K, Ca, Mn, etc. are absorbed due to the lack of dissolved oxygen in the hot season cultivation in summer or facility houses. Along with the decrease, the amount of ethylene hormone, which is an aging hormone, increases, causing roots to die.
상기와 같이, 양액재배에서 생육 중인 식물체가 식재된 재배조의 경우, 양액중의 용존산소량 부족현상은 특히 여름철 고온과 일조량이 강할 때에 뿌리의 왕성한 호흡작용으로 뿌리부근의 용존산소량이 부족되어 뿌리세포내의 산소부족이 현저히 떨어지는데, 뿌리호흡은 일조량이 많을수록 커지며, 일조량의 변화에 대한 영향은 보통 2∼3시간 후에야 호흡량에 반영되어 나타나며, 낮 동안에 일조량이 많으면 밤 동안의 뿌리호흡량도 많게 된다. As described above, in the case of cultivation plants in which cultivated plants are grown in nutrient solution, the dissolved oxygen deficiency in the nutrient solution is due to the vigorous respiration of the roots due to the vigorous respiration of the roots, especially in the summer when the temperature and sunshine are strong. Oxygen deficiency is significantly lowered. Root respiration increases as the amount of sunshine increases, and the effect on changes in sunshine amount is usually reflected in the respiratory volume after 2-3 hours, and when the amount of sunshine during the day increases, the amount of root respiration during the night also increases.
일반적으로, 한 여름철에는 양액온도가 10℃ 높아지면 뿌리의 호흡량은 2배로 증가함으로, 통상 재배시의 물의 온도가 20℃일 때에는 2배정도의 호흡을 하며 30℃에서는 4배의 호흡량이 된다고 할 수 있다.In general, when the nutrient solution temperature rises by 10 ℃ during the summer, the volume of respiration of the roots is doubled. In general, when the water temperature is 20 ℃ during the cultivation, the amount of breathing is about twice as high, and at 30 ℃, the volume of respiration increases by 4 times. have.
이러한 특성은 뿌리의 근계가 큰 과채류에서는 특히 고려요소로 재배작황을 결정하는 주요인자로 작용한다.This characteristic acts as a major factor to determine the cultivation of crops, especially in fruit vegetables with a large root root.
예로, 토마토는 낮은 용존산소량에 견디는 힘이 약하고 오이는 강한 편이지만 오이는 용존산소량이 많을수록 생육이 왕성하여 지상 부는 무성한 상태지만 열매수확의 생산성을 떨어뜨리는 요인이 되고, 토마토는 산소부족이 발생할 때에는, 야간에 뿌리 압이 떨어져 식물체내의 이동을 어렵게 함으로써 발생하는 칼슘부족에 의한 생리적인 병인 배꼽썩음병과 딸기의 팁번현상이 발생하는데, 뿌리 압이라는 것은 뿌리가 물을 지상부로 송출하는 힘이며, 팁번현상이라는 것은 전개되지 않은 잎이나 새로운 잎의 변두리가 갈색으로 변하고, 그 잎이 완전히 전개되더라도 정상적인 잎의 형태로 되지 못하여, 잎이 오그라드는 축엽상태로, 야간의 양·수분을 수송하는데 중요한 원동력으로 산소부족이, 뿌리 압을 높이는데 제한적 요인으로 작용하여, 칼슘의 식물체내 이동도 물의 이동에 크게 지배되기 때문에 낮 동안 증산작용이 적은 생장점이나 과실로의 이동량이 적기 때문에 결핍증이 발생하게 된다.For example, tomatoes have a low strength to withstand low dissolved oxygen and strong cucumbers. Cucumbers grow more vigorously as the amount of dissolved oxygen increases, which causes lush growth, but decreases the productivity of fruit harvesting. At night, the root pressure drops, making it difficult to move inside the plant, which causes physiological illness caused by calcium deficiency, navel rot and strawberry tip rot. Root pressure is the force that causes the root to discharge water to the ground. Phenomenon is that undeveloped leaves or edges of new leaves turn brown, and even when the leaves are fully developed, they do not become normal leaves. Lack of oxygen acts as a limiting factor in increasing root pressure. Intra-plant migration is also largely governed by the movement of water, which results in deficiency due to less growth or less migration during the day.
따라서, 잎을 수확하는 경엽 채소류 작물을 재배하거나 열매를 수확하는 과채류작물을 재배할 때에는 지상부의 수확량은 뿌리의 생육과 흡수능력, 이를 둘러싼 근권 환경이 절대적으로 지배함으로 양액을 이용한 재배방식에 따른 재배작물의 선택은 어느 정도 한정 될 수밖에 없는 것이 현실이다. Therefore, when cultivating leafy vegetable crops for leaf harvesting or fruit crops for fruit harvesting, the yield of the ground part is dominantly controlled by the cultivation method using nutrient solution because the root growth and absorption capacity and the surrounding root environment are absolutely dominated. The reality is that crop selection is limited to some extent.
상기와 같이 문제점으로 양액재배에서는 뿌리의 호흡작용에 의해서 얻어진 에너지를 사용해서 뿌리자신의 생장이나 그 외의 생리기능을 행하게 됨으로 뿌리부근의 용존산소량이 식물체 전체의 정상적인 생육에 중요한 요인이 됨으로 양액재배 시 대부분의 뿌리를 배양 중에 담금 채 재배하는 담액재배방식에서는 산소부족이 되기 쉽기 때문에 충분한 대책을 세우지 않으면 안전 다수확 재배가 불가능하게 된다.In the nutrient solution cultivation as described above, using the energy obtained by the respiration of the root to perform the growth and other physiological functions of the root itself, dissolved oxygen in the root area becomes an important factor in the normal growth of the whole plant, In the bile cultivation method in which most roots are immersed during cultivation, oxygen deficiency is likely to occur, and thus safe and large cultivation is impossible without sufficient measures.
이를 방지하기 위해서는, 뿌리부분의 산소를 높여주거나 산소를 많이 흡수할 수 있도록 하는 것이 매우 중요한데, 기존의 배양액을 담은 재배 조 또는 양액 통에 기포발생기(에어콤퓨레샤, 브로와)의 에어분사기를 양액 내에 잠겨, 단순히 기포를 발생시킴으로 산소를 용존 시키는 방법이 있으나, 수중으로 분사되는 공기방울이 너무 크고, 양액수위가 높을 시 분산된 에어공기가 뭉쳐 떠올라 공기 중으로 사라지므로 양액에 용해되는 용존 량이 낮아 실효성에 적으며, 재배 조에서 퇴수 관을 통하여 배수되는 양액을 퇴수 관과 양액 통 또는 퇴수통의 높이차를 이용하여 낙하시켜 공기와 양액이 뒤섞이도록 물살 또는 소용돌이를 일으켜 공기를 용해시키는 방법이 있으나 퇴수관과 양액통의 수위차가 있으면 조치할 수 있는 보조방법이며, 재배상을 경사지게 설치하여 배양액을 흘러내려 유동시킴으로서, 공중의 산소를 용해시키는 방법 있으나 공기와 접촉하는 양액의 접촉면이 작아, 기포발생기를 이용하거나 직접 근권부를 공기 중에 노출시키는 방법보다는 현실성이 떨어지는 문제점이 있다. In order to prevent this, it is very important to increase the oxygen of the root portion or to absorb a lot of oxygen.The air injector of the bubble generator (air compressor) or broth in the cultivation tank or the nutrient solution container containing the existing culture solution is very important. There is a method of dissolving oxygen by immersing in the nutrient solution and simply generating bubbles, but the air bubbles injected into the water are too big, and when the nutrient solution level is high, the dispersed air air comes together and disappears into the air. There is a method of dissolving the air by dissolving the nutrient solution drained through the drainage pipe in the cultivation tank by using the height difference between the drainage pipe and the nutrient container or the discharge container, causing water or vortex to mix the air and the nutrient solution. If there is a difference in water level between the tube and the nutrient bottle It is a method of dissolving oxygen in the air by installing the plunger and flowing the culture liquid, but the contact surface of the nutrient solution in contact with air is small, and there is a problem that the practicality is lower than that of using a bubble generator or directly exposing the root zone to the air.
또한, 식물체의 뿌리호흡을 좌우하는 양액의 수온의 경우는 부대시설 장치의 냉각기 및 히팅장치를 이용하여 공급되는 양액을 가온 및 냉각하여 활용하여 이용하나, 영세한 농가에서 활용하기에는 경영비부담으로 인한 현실적으로 어려워, 일반적으로 자연환경의 영향이 직접 지배하는 환경에서 재배하는 것이 일반적인 실상 이다. In addition, in the case of the water temperature of the nutrient solution that influences the root respiration of the plant, the nutrient solution supplied by using the cooler and the heating device of the auxiliary equipment is used by heating and cooling. It is difficult, and in general, to grow in an environment where the influence of natural environment is directly controlled.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명은 초기 재배패널에 식재된 식물체는 생육의 발근력이 약하므로 양액공급관의 에어벤투리장치를 통하여 에어를 양액과 미세하게 혼재하여 공급되는 산소를 이용하고, 발근력이 강화되어 재배조 바닥에 뿌리가 닿는 생육 중기부터는 점진적으로 재배패널과 함께 들어올려진 식물체의 뿌리를 공기 중에 노출시키도록 높낮이 조절수단을 구비하여 식물체가 재배조에 흐르는 양·수분 및 에어벤투리장치를 통하여 공급되는 용존산소를 흡수하고 공기 중에 노출된 뿌리를 통하여 적극적으로 산소를 흡수하도록 함으로써, 양액의 수온 및 용존산소량에 관계없이 재배식물체의 건강이 유지되도록 하여 원활한 근권부의 양·수분 흡수와 호흡을 유지로, 재배자가 목표로 삼는 안정적인 재배가 가능하도록 하는 식물재배장치를 제공하는 것이 목적이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, the present invention because the plant planted in the initial cultivation panel is weakly rooted the growth power of the nutrient solution is mixed with air through the air venturi device of the nutrient solution supply pipe From the mid-growth period when the rooting force is applied to the bottom of the cultivation tank by strengthening rooting power, and the plant flows through the cultivation tank with a height adjusting means to gradually expose the roots of the raised plant to the air. By absorbing dissolved oxygen supplied through nutrient, moisture, and air venturi devices, and actively absorbing oxygen through the roots exposed in the air, the health of cultivated plants is maintained regardless of the water temperature and dissolved oxygen amount of nutrient solution. By maintaining quantity, moisture absorption and breath of the root zone, grower aims The purpose is to provide a plant cultivation apparatus which is stable to be grown.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파종종자의 발아지지체를 삽입하거나, 재배할 식물의 묘를 식재할 정식구멍이 형성된 보조재배패널과, 상기 보조재배패널이 안착되도록 내측면에 안착턱이 형성되고, 상기 정식구멍을 통과한 재배작물의 뿌리를 지지하는 망이 형성된 재배패널과, 상기 재배패널과 보조재배패널 에 의해 지지되는 재배작물에 양액을 공급하도록 양액을 저장하는 재배조와, 상기 재배조에 수용되고, 상기 재배패널을 지지하며, 상기 재배조에 저장된 양액수면과 상기 재배작물의 높낮이를 조정하고, 지지·고정시키는 높낮이 조절수단과, 상기 높낮이 조절수단에 전류를 인가하여 재배작물을 자동으로 승하강시키는 전원컨트롤수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an auxiliary cultivation panel having a formal hole for inserting a germination support of a sowing seed or planting a seedling of a plant to be cultivated, and a seating jaw on the inner surface of the auxiliary cultivation panel. And a cultivation panel having a network for supporting the roots of the cultivated crops passing through the formal hole, a cultivation tank for storing nutrient solution to supply nutrient solution to the cultivated crops supported by the cultivation panel and the auxiliary cultivation panel, A height adjusting means accommodated in a cultivation tank, supporting the cultivation panel, adjusting, supporting and fixing the nutrient solution water level and the height of the cultivation crop stored in the cultivation tank, and applying current to the height adjustment means to automatically apply the cultivation crop. It characterized in that it comprises a power control means for moving up and down.
상기한 구조에 의하면, 양액재배법을 이용하여 작물이 식재되어 생육하고 있는 재배패널을 작물의 뿌리가 생장함에 따라 재배자가 설정한 시간 또는 높이로 공기 중으로 근권부의 뿌리를 노출시켜 생육에 필요한 산소를 흡수시킴과 동시에 공급되는 양액에 미세한 에어를 공급함으로서, 양액으로만 산소를 흡수하는 어린 새 뿌리의 생육환경을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.According to the above structure, as the roots of the crops grow on the cultivation panel in which the crops are planted and grown using the nutrient cultivation method, the roots of the root zone are exposed to the air at the time or height set by the grower to absorb the oxygen necessary for growth. At the same time By supplying fine air to the nutrient solution to be supplied, there is an advantage that it is possible to improve the growth environment of the young roots that absorb oxygen only in the nutrient solution.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시된 것이며, 종래 발명과 구성 및 작용이 동일한 구성요소는 동일한 부호 또는 명칭을 사용한다.In addition, the present embodiment is not intended to limit the scope of the present invention, but is presented by way of example only, and the components having the same construction and operation as the conventional invention use the same symbols or names.
도 1은 본 발명에 따른 식물재배장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식물재배장치의 높낮이 조절수단을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 식물재배장치의 안전부재를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 식물재배장치의 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 식물재배장치의 양액공급수단을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 식물재배장치의 배수조절수단을 나타낸 분해사시도 이며, 도 7은 도 6의 결합사시도이고, 도 8은 도 7의 A-A단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 식물재배장치의 부력계기부재를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명에 따른 식물재배장치의 결합 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a plant cultivation apparatus according to the present invention, Figure 2 is a view showing the height adjustment means of the plant cultivation apparatus according to the present invention, Figure 3 is a view showing a safety member of the plant cultivation apparatus according to the
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 식물재배장치(1)는 파종종자의 발아지지체를 삽입하거나, 재배할 식물의 묘를 식재할 정식구멍(12)이 형성된 보조재배패널(10)과, 상기 보조재배패널(10)이 안착되도록 내측면에 안착턱(22)이 형성되고, 상기 정식구멍(12)을 통과한 재배작물의 뿌리를 지지하는 망(24)이 형성된 재배패널(20)과, 상기 재배패널(20)과 보조재배패널(10)에 의해 지지되는 재배작물에 양액을 공급하도록 양액을 저장하는 재배조(30)와, 상기 재배조(30)에 수용되고, 상기 재배패널(20)을 지지하며, 상기 재배조(30)에 저장된 양액수면과 상기 재배작물의 높낮이를 조정하고, 지지·고정시키는 높낮이 조절수단(100)과, 상기 높낮이 조절수단(100)에 전류를 인가하여 재배작물을 승하강시키는 전원컨트롤수단(70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown, the
바람직하게 상기 재배패널(20)은 무게가 가볍고 태양의 자외선에 부식의 염려가 없는 UV처리된 강화플라스틱 재질 및 스테인레스로 되어 있고, 상기의 보조재배패널(10)에 정식된 재배식물체가 상기 보조재배패널(10)의 정식구멍(12)의 크기에 관계없이 유동 또는 밑으로 빠지지 않도록 재배식물체의 줄기는 정식구멍(12)이, 뿌리는 망(24)에 얽혀 동시에 지지하도록 하여 식물체의 도복을 방지하도록 하였다.Preferably, the
상기 보조재배패널(10)은 보조재배패널(10)을 이용하여 파종 및 재배를 할 수 있는 입줄기채소(파슬리, 상추, 배추, 쑥갓, 양파, 마늘, 기타 등), 뿌리채소(무, 당근, 감자, 우엉, 연근, 도라지, 기타 등), 열매채소(토마토, 고추, 가지, 딸기, 참외, 수박, 기타 등) 등을 재배할 수 있다.The
그리고, 상기 재배패널(20)은 재배작물 또는 구근류, 화훼류 등, 상기 보조재배패널(10)을 직접 이용하여 재배를 못하는 경우로 재배기간 중 스프링클러와 같은 방법으로 식물체의 위에서 직수관수 시 파종된 미세립 종자 및 육묘 식물체가 파헤쳐지거나 뿌리가 드러나는 경우, 식물체에 물이 묻으면 병 발현이 쉬운 식물체를 재배하는 경우, 펄라이트·상토 등 보조토양을 이용하여 영양번식 식물체를 육묘 및 재배하는 경우 또는 새싹채소 종자를 미세하게 밑이 뚫린 용기를 이용하여 대량으로 새싹채소를 생산하고 할 때, 식재한 부자재, 파종 및 육묘상자, 프러그묘 트레이, 포트, 화분, 분재 등을 재배패널(20)에 올려놓아 저면관수로 양·수분을 공급하여 재배할 수 있다.In addition, the
상기 높낮이 조절수단(100)은 상기 재배패널(20)이 안착되도록 내측면에 걸림턱(112)이 형성한 재배패널받침대(110)와, 상기 재배패널받침대(110)의 양 측면에 구비되어 상기 재배패널받침대(100)를 승하강시키는 승하강부재(120)와, 상기 승하강부재(120)의 외측면에 구비되어 상기 재배조(30)의 양액수면으로부터 부력에 의해 뜨게 하는 부력팩(140)과, 상기 승하강부재(120)의 측면에 구비되어 상기 재배조(30)의 양액수면에서의 높낮이를 육안으로 확인할 수 있는 부력계기부재(150)로 이루어진다.The height adjustment means 100 is provided on both sides of the
그리고, 상기 높낮이 조절수단(100)은 상기 재배조(30)에 공급되는 양액양에 따라 상기 재배조(30) 내에서 가이드부재(55)에 의해 좌우 이탈 없이 상하로 움직인다.And, the height adjusting means 100 is moved up and down by the
상기 가이드부재(55)는 상기 높낮이 조절수단(100)의 외측면에 형성된 가이드 홈(56)과, 상기 가이드 홈(56)에 끼워지며, 상기 재배조(30)의 내측면에 형성된 가이드 돌기(57)로 이루어진다. The
그리고, 도 7에서 도시한 바와 같이 상기 부력계기부재(150)는 상기 높낮이 조절수단(100)의 측면에 수용되고, 투명체로 전면에 눈금이 새겨진 부력계기대(151)와, 상기 부력계기대(151)의 하부에 구비되어 양액의 수면에 띄우는 공기주머니(152)와, 상기 공기주머니(152)의 하단에 메달아 일정수위의 높이로 부력의 균형을 유지·작용하도록 하는 계기조절추(153)와, 상기 부력계기대(151)가 상기 케이스(121) 측면에서 상기 공기주머니(152)에 의해 승하강시 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부재(155)로 이루어진다.And, as shown in Figure 7, the
상기 이탈방지부재(155)는 상기 부력계기대(151)의 양측면에 돌출 형성된 이탈방지돌기(156)와, 상기 부력계기대(151)를 수용하도록 상기 케이스(121)의 측면에 형성되어 내측면에 상기 이탈방지돌기(156)를 수용하도록 이탈방지홈(158)을 형성한 수용홀(157)로 이루어진다.The
그리고, 상기 부력팩(140)은 상기 승하강부재(120)의 케이스(121)상단에 구비되는 주부력팩(142)과, 상기 승하강부재(120)의 케이스(121) 양측면에 구비되어 좌우편차를 조정하는 수평조절부력팩(145)으로 이루어진다.The
상기 수평조절부력팩(145)에는 상측에 입구부(146)를 형성하여 상기 입구 부(146)를 통해 대·소의 양으로 물을 넣어 부력균형의 차를 줄일 수 있다.The horizontal
도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 승하강부재(120)는 케이스(121)와, 상기 케이스(121) 내부에 구비된 모터(122)와, 상기 모터(122)의 동력을 전달하는 전동기어(123)와, 상기 전동기어(123)와 치합되고 전동기어(123)의 회전을 저회전하도록 직경을 크게 형성한 종동기어(124)와, 상기 종동기어(124)에 결합되어 회전하며, 양측으로 연장 형성된 동력전달축(125)과, 상기 동력전달축(125)의 양 끝단에 결합되는 제 1베벨기어(126)와, 상기 제 1베벨기어(126)와 치합되고, 제 1베벨기어(126) 보다 직경이 크게 형성되어 상기 동력전달축(125)의 회전을 수직으로 변경함과 동시에 감속회전하는 제 2베벨기어(127)와, 상기 제 2베벨기어(127)와 연결되어 제 2베벨기어(127)의 회전에 의해 회전되며, 길이방향으로 워엄기어(129)를 형성한 수직워엄기어축(128)과, 상기 수직워엄기어축(128)의 워엄기어(129)에 치합되어 상기 워엄기어(129)의 상에서 승하강하는 상하이동기어(130)와, 상기 상하이동기어(130)의 일측에 구비되어 상기 케이스(121)의 외측으로 연장 형성되며, 상기 재배패널받침대(110)를 지지하는 지지편(132)으로 이루어진다.As shown in FIG. 2, the elevating
상기 지지편(132)은 'ㄴ'자 형상으로 상기 재배패널받침대(110)의 양측 하단을 지지한다.The
상기 모터(122)는 DC트랜스 및 정류기에 의하여 정회전과 역회전을 한다.The
그리고, 상기 케이스(121) 내부 상단에 구비된 동력전달축(125)과 양측에 수직으로 구비된 수직워엄기어축(128)은 각 양끝단이 부드럽게 회전하고 고정될 수 있도록 베이링(136)으로 고정시켰으며, 상기 베어링(137)은 베이링고정커버(138)에 의해 상기 케이스(121)에 지지토록 형성된다.In addition, the
상기 베어링(137)은 물의 내부식이 강한 세라믹으로 제조된 베이링을 사용한다.The bearing 137 uses a bearing made of a ceramic having a high corrosion resistance of water.
그리고, 상기 동력전달축(125)에는 안전부재(160)가 구비되어 상기 동력전달축(125)의 회전이 한계치를 벗어나면 상기 모터(122)에 공급되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 한다.In addition, the
도 3에서 도시한 바와 같이 상기 안전부재(160)는 상기 동력전달축(125) 상에 형성된 수평워엄기어(162)와, 상기 수평워엄기어(162)에 치합되어 상기 수평워엄기어(162) 상에서 수평이동하는 수평이동기어(164)와, 상기 수평이동기어(164)의 외측으로 연장되어 형성된 온/오프차단기(166)와, 상기 수평이동기어(164)의 수평이동에 의해 상기 온/오프차단기(164)에 접하여 상기 모터(122)에 공급되는 전류를 차단하는 마이크로스위치(168)로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the
상기 수평워엄기어(162)의 양측 동력전달축(125)에는 베어링(137)이 결합되고 상기 베어링(137)은 베어링고정커버(138)에 의해 상기 케이스(121)에 고정됨과 동시에 상기 수평이동기어(164)의 이동범위를 한정한다.
그리고, 상기 승하강부재(120)의 케이스(121) 상면에는 상기 수직워엄기어축(128)과 연결되고, 상기 모터(122)의 회전에 의한 수직워엄기어축(128)에 전달된 움직임을 육안으로 확인할 수 있으며, 직접 손으로 회전시켜 조정할 수 있도록 계기판(172)이 부착된 회전다이알(170)이 구비된다.In addition, the upper surface of the
상기 제 2베벨기어(127)와 상기 수직워엄기어축(128) 사이에는 감속부 재(133)가 구비된다.A
상기 감속부재(133)는 상기 제 2베벨기어(127)의 상부에 축결합되어 회전을 전달하는 감속기어(134)와, 상기 감속기어(134)와 치합되고, 상기 감속기어(134) 보다 직경이 크고, 상기 수직워엄기어축(128)과 연결되는 피동기어(135)로 이루어진다.The
도 1 또는 도 5에서 도시한 바와 같이 상기 재배조(30)에는 양액을 자동 공급하는 양액공급수단(40)이 구비된다.1 or 5, the
상기 양액공급수단(40)은 상기 재배조(30) 내로 양액을 공급하는 양액공급관(42)과, 상기 양액공급관(42)상에 구비되어 공급되는 양액을 단속하는 양액조절밸브(44)와, 상기 양액공급관(42)의 끝단에 결합되고, 양측으로 분기되며, 수평방향으로 다수의 분사공(48)이 형성된 분산공급관(46)으로 이루어진다.The nutrient solution supply means 40 is a nutrient
바람직하게 상기 양액공급관(42)의 내부에는 상기 분산공급관(46)측으로 절곡되며, 다수개의 분기분사공(52)을 형성하고 여러 가닥의 길이차이가 나는 내부분기관(50)이 구비된다.Preferably, the nutrient
그리고, 상기 양액공급관(42)에는 에어벤투리장치(60)를 구비하여 공급되는 양액에 에어를 공급한다.In addition, the nutrient
상기 에어벤트리장치(60)는 상기 양액공급관(42)의 사이에 개재되어 결합되고, 상기 양액공급관(42)과 지름이 틀린 이경소켓(62)과, 상기 이경소켓(62)에 연결되어 공기를 공급하는 에어관(64)과, 상기 에어관(64) 상에 구비되어 에어의 흐름을 단속하는 에어조절밸브(66)로 구성된다.The
도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 재배조(30) 바닥에는 배수구(90)가 형성되고, 상기 배수구(90)에는 상기 재배조(30)의 양액양을 선택적으로 조절하여 배출할 수 있는 배수조절수단(200)가 구비된다.As shown in FIG. 6, a
상기 배수조절수단(200)는 상기 배수구(90)에 일부 끼워져 상부로 돌출되며 돌출된 상부 둘레 일부에 슬릿(212)을 형성하고, 상기 슬릿(212) 타측면 하단에 슬릿구멍(214)을 형성한 배수관(210)과, 상기 배수관(210) 중앙 둘레에 외측으로 연장 형성되어 상기 배수구(90)에 걸리며 둘레 일부에 상기 배수구(90)와 연통되도록 완전배출홀(222)을 형성한 걸림부(220)와, 상기 배수관(210) 상부 외측 둘레에 구비되어 레일부재(230)에 의해 승하강되며 상기 슬롯구멍(214)의 개폐량을 조절하는 슬롯구멍조절관(235)과, 상기 배수관(210)의 내측 하단에 고정되어 상기 배수관(210)의 슬릿구멍(214)과 동일하게 연통되는 슬롯구멍(242)을 형성하는 고정링(240)과, 상기 배수관(210)의 내측에 구비되어 상기 슬릿(212)에 일치되는 면적을 가변시켜 배출량을 조절하는 개폐구(252)를 갖는 개폐관(250)으로 이루어진다.The drainage adjusting means 200 is partially inserted into the
바람직하게 상기 완전배출홀(222)은 상기 배수구(90) 하부로 절곡되어 형성되고, 상기 완전배출홀(222) 내부에는 모세관(224)이 구비된다.Preferably, the
그리고, 상기 레일부재(230)는 상기 배수구(90)로부터 노출된 배수관(210)의 외주면에 길이방향으로 형성된 홈레일(232)과, 상기 홈레일(232)에 삽입되도록 상기 슬릿구멍조절관(235)의 내주면에 형성된 요철레일(234)로 이루어진다.And, the
또한, 상기 배수관(210)의 외주면에는 배출되는 양액의 양을 재배자가 확인할 수 있도록 퇴수눈금(260)이 형성되는 것이 바람직하다.In addition, on the outer circumferential surface of the
상기 재배조(30)에 공급된 양액은 상기 배수조절수단(200)에 의해 조절되어 상기 배수구(90)로 퇴수되며, 퇴수된 양액은 순환식펌프(미도시)에 의해 상기 재배조(30)로 다시 투입되어 순환한다.The nutrient solution supplied to the
상기 개폐관(95)의 개폐구(96) 형상은 나선형으로 형성되어 회전 시 상기 배수관(92)의 슬릿(93)과 연통되는 범위가 가변된다.The opening and closing hole 96 of the opening and closing pipe 95 is formed in a spiral shape and the range in communication with the slit 93 of the drain pipe 92 is variable in rotation.
그리고, 상기 재배조(30)의 바닥은 중앙에서 측면으로 산모양으로 굴곡지게 형성된다.Then, the bottom of the
상기 재배패널받침대(110)의 승하강에 따라 이동되는 계기침(139)을 구비하여 상기 계기침(139)이 상기 부력계기부재(150)의 부력계기대(151)에 지시됨으로써, 상기 재배패널받침대(110)의 상하 높낮이 유동거리를 육안으로 확인할 수 있다.The
상기 계기침(139)은 상기 상하이송기어(130)에 형성되어 상기 상하이송기어(130)의 승하강에 따라 상기 케이스(121) 내부에서 승하강되며, 투명체의 상기 부력계기대(151)의 내측에서 외측으로 투과되어 육안으로 확인할 수 있는 것이다.The
한편, 상기 전원컨트롤수단(70)에는 상기 높낮이 조절수단(100)에 전류를 인가하여 이를 제어하는 전원스위치(72)가 구비되고, 상기 전원스위치(72)의 조작에 의해 점멸되는 전원램프(74)가 구비된다.On the other hand, the power control means 70 is provided with a
상기 전원스위치(72)는 승하강전원스위치(72a)와 자동·수동전원스위치(72b)로 이루어지고, 상기 승하강전원스위치(72a)와 자동·수동전원스위치(72b)의 작동에 의해 각각 점멸되는 보조램프(75)가 구비된다.The
상기 승하강전원스위치(72a)의 상승/정지/하강 작동에 의해 상기 모터(122)가 정회전, 정지, 역회전하며 상기 자동·수동전원스위치(72b)에 의해 자동 또는 수동으로 높낮이 조절수단(100)을 제어하게 된다.The
그리고, 상기 전원컨트롤수단(70)에는 타이머(80)가 구비되어 작동시간을 제어한다.In addition, the power control means 70 is provided with a
상기 타이머(80)는 아날로그 24시간타이머(82)와 입력된 시간을 초로 작동시킬 수 있는 투윈카운터타이머(84)로 구성되어 있으며 아날로그 24시간타이머(82)는 시간설정세크먼트에 의한 하루 24시간을 10분 단위로 프로그래밍하여 원하는 시간대에 온/오프 할 수 있는 정전보상형 타이머이며, 상기 아날로그 24시간타이머(82) 온 시간대에 상기 투윈카운터타이머(84)가 초로 작동되어 24시간 중 수초에서 수십초, 수분동안 작동하여 상기 모터에 전력을 공급한다.The
이하, 본 발명에 따른 식물재배장치의 작용 및 효과를 설명하도록 한다. Hereinafter, the operation and effects of the plant cultivation apparatus according to the present invention.
우선, 파종종자의 발아지지체 또는 포트 육안한 재배작물을 상기 보조재배패널(10)의 정식구멍(12)에 정식(定植)하고, 상기 보조재배패널(10)을 상기 재배패널(20)의 안착턱(22)에 안착시킨다.First, seed germination supports or pots of seeded cultivated crops are fixed to the
상기 재배패널(20)에는 망(24) 형성되어 재배작물의 줄기는 정식구멍(12)이, 뿌리는 망(24)에 얽혀 동시에 지지하도록 하여 재배작물의 도복을 방지한다.The
그리고, 상기 보조재배패널(10)을 사용하지 않고 상기 재배패널(20)에 바로 식물체를 식재한 부자재, 파종 및 육묘상자, 프러그묘 트레이, 포트, 화분, 분재 등을 재배패널(20)에 올려놓아 재배할 수 있다.And, without using the
상기 재배패널(20)은 상기 높낮이 조절수단(100)의 재배패널받침대(110)에 안착된다. 상기 재배패널받침대(110)에는 내측에서 중앙으로 돌출된 걸림턱(112)이 형성되어 상기 재배패널(20)을 지지한다.The
그리고 상기 재배패널(20)이 안착된 상기 높낮이 조절수단(100)은 상기 재배조(30)에 수용된다.The height adjusting means 100 on which the
상기 재배조(30)의 일측에 구비된 양액공급수단(40)에 의해 상기 재배조(30)에 양액이 공급된다.The nutrient solution is supplied to the
양액은 상기 양액공급관(42)을 통해 상기 재배조(30)로 공급되는데 상기 양액공급관(42)의 끝단에는 양측으로 분기되고 수평으로 다수의 분기공(48)이 형성된 분산공급관(46)에 의해 고르게 분산 공급된다.The nutrient solution is supplied to the
그리고, 상기 양액공급관(42)의 내부에는 상기 분산공급관(42)측으로 절곡되며 다수의 분기분사공(52)을 형성하고 여러 가닥의 길이차이가 나는 내부분기관(50)이 구비되어 상기 재배조(30) 내로 양액이 유입될 때, 상기 양액공급관(42)의 수압이 미치는 분산지점의 거리에 따른 분산물결 또는 가운데로 치우치는 공급량과의 관계없이 고르게 분산되도록 한다.In addition, the nutrient
이때, 상기 양액공급관(42)에는 지름이 틀린 이경소켓(62)을 이용한 에어벤투리장치(60)가 구비되어 상기 이경소켓(62)으로 에어관(64)을 통해 에어를 공급함으로써, 공급된 에어는 이경소켓(62)을 통과할 때, 빠른 유속에 의하여 미세하게 부서지고 표면적을 넓게 하여 재배작물이 이용할 수 있는 용존산소량을 증가하도록 한다.At this time, the nutrient
상기 양액조절과 에어조절은 상기 양액공급관(42)과 에어관(64)에 구비된 양액조절밸브(44), 에어조절밸브(66)에 의해 단속된다.The nutrient solution control and air control is intermittent by the nutrient
상기 재배조(30)에 양액이 채워짐에 따라 상기 높낮이 조절수단(100)은 부력팩(140)에 의해 양액수면과의 일정한 높이로 뜨게 된다.As the nutrient solution is filled in the
이때, 상기 높낮이 조절수단(100)의 외측면에 형성된 가이드 홈(56)과 상기 가이드 홈(56)에 끼워지는 상기 재배조(30) 내측면의 가이드 돌기(57)에 의해 상기 높낮이 조절수단(100)은 좌우 이탈 없이 상하로만 움직이게 된다.At this time, the height adjusting means by the
상기 부력팩(140)은 주부력팩(142)과 수평조절부력팩(144)으로 이루어지는데, 상기 수평조절부력팩(144)의 상면에 형성된 입구부(146)를 통해 물을 넣어 부력의 차를 줄인 후, 수평을 유지하게 된다.The
그래서, 상기 재배조(30)에 유입되는 양액공급과 상기 재배패널(20)의 식물체 생육에 따른 무게증가로 상기 높낮이 조절수단(100)이 가라앉지 않고 일정한 부력으로 재배패널(20)이 양액수면과의 높이로 떠있게 된다.Thus, the
그리고, 상기 높낮이 조절수단(100)은 측면에 부력계기부재(150)를 구비하여 재배자가 육안으로 높낮이를 확인할 수 있어 상기 부력팩(140)의 물의 양을 조절하게 된다.In addition, the height adjusting means 100 is provided with a
이때, 상기 부력계기부재(150)는 상기 높낮이 조절수단(100) 측면의 수용홀(157))에 수용된 부력계기대(151)와 상기 부력계기대(151)의 하부에 형성되어 상기 부력계기대(151)를 양액의 수면에 띄울 공기주머니(152)와 일정수위의 높이로 부력 작용하는 계기조절추(153)로 이루어지며, 재배자는 상기 계기조절추(153)를 확인하여 부력팩(140)의 물의 양을 조절한다.At this time, the
상기 부력계기대(151)는 측면에 형성된 이탈방지돌기(156)와, 상기 이탈방지돌기(156)가 삽입되는 수용홀(157) 내측면의 이탈방지홈(158)에 의해 상기 케이스(121) 외측으로 이탈되지 않고 승하강하게 된다.The
이후, 상기 전원컨트롤수단(70)의 전원스위치(72)를 조작하여 상기 승하강부재(120)를 작동시킨다.Thereafter, the elevating
상기 승하강부재(120)의 모터(122)에 전원이 인가되면, 상기 모터(122)의 선단에 결합된 전동기어(123)가 상기 종동기어(124)를 회전시키고, 상기 종동기어(124)와 결합된 동력전달축(125)이 회전됨으로써, 상기 동력전달축(125)의 양 끝단에 형성된 제 1베벨기어(126)와 제 2베벨기어(127)를 통해 측면의 동력을 수직동력으로 변경하여 상기 수직워엄기어축(128)을 회전시키게 된다.When power is applied to the
이때, 상기 제 2베벨기어(127)와 상기 수직워엄기어축(128) 사이에는 상기 제 2베벨기어(127)와 축결합된 감속기어(134)와 상기 감속기어(134)와 치합되어 수직워엄기어축(128)으로 동력을 전달하는 피동기어(135)에 의해 상기 상하이동기어(130)의 움직임이 최소로 유동되도록 한다.At this time, between the
상기 수직워엄기어축(128)의 워엄기어(129)에는 상기 상하이동기어(130)가 치합되어 상기 수직워엄기어축(128)의 회전에 의해 상기 상하이동기어(130)가 승하강하고 상기 상하이동기어(130)와 일체로 형성된 지지편(132)이 승하강함에 따라 상기 재배패널받침대(110)가 승하강하게 된다.The
상기 모터(122)의 고속회전이 맞물려 회전하는 기어의 반지름 차에 의한, 감속 저회전하도록 하여 상기 지지편(132)에 의해 연결된 상기 상하이동기어(130)의 움직임이 최소로 유동되도록 하였고, 상기 모터(122)의 전원은 상기 전원컨트롤수단(70)의 타이머(80)와 연결되어 시간의 차를 두고 회전되도록 하였다.The high-speed rotation of the
상기 모터(122)는 상기 자동·수동전원스위치(72b)의 수동 동작위치와 상기 승하강전환스위치(72a)의 상승 작동 시는 정회전하는 모터(122)의 동력전달로 상기 수직워엄기어(128), 워엄기어(129)를 정회전시켜 상기 상하이동기어(130), 지지편(132)을 상승시켜, 상기 재배패널받침대(110)를 재배조(30)에서 타이머(80)의 작동시간만큼 상승시켜 주며, 하강 작동 시는 상기 모터(122)가 역회전하여 이와 반대로 하강시켜 준다.The
그리고, 상기 자동·수동전원스위치(72b)의 자동 동작위치와 상기 승하강전환스위치(72a)의 상승 작동 시는 아날로그 24시간타이머(82) 온 시간대에 투윈카운터타이머(84)의 설정시간만큼 상기와 동일하게 상승시켜 준다.In addition, when the automatic operation position of the automatic /
또한, 정지 작동 시는 전원 공급중단에 의한 동력이 차단되어 상기 재배패널받침대(110)가 상하 동작되지 않도록 하여 상기 재배패널(20)에 올려놓은 식물체를 식재한 용기, 파종 및 육묘상자, 프러그묘 트레이, 포트, 화분, 분재 등 상기의 모터(122)를 역회전 및 정회전시켜 상기 재배패널(20)을 재배조(30)쪽으로 승하강시킴으로 양액에 일정시간, 일정높이만큼 침전시켜 저면관수로 될 수 있도록 하였다.In addition, during stop operation, the power is interrupted by the interruption of the power supply, so that the
상기 동력전달축(125)에는 안전부재(160)가 구비되어 상기 모터(122)의 계속적인 회전에 의한 상기 수직워엄기어축(128)의 상하이동기어(130)가 최저높이와 최 고높이를 벗어나는 위험성을 미연에 방지한다.The
즉, 상기 동력전달축(125)의 회전에 의해 상기 수평워엄기어(162)에 치합된 수평이동기어(164)가 이동되고, 상기 수평이동기어(164)의 외측으로 연장된 온/오프차단기(166)가 45ㅀ에서 90ㅀ로 회전 후 상기 마이크로스위치(168)에 걸려 모터(122)에 공급되는 전류가 차단된다.That is, the
그리고, 상기 상하이동기어(130)에는 계기침(139)이 형성되어 상기 계기침(139)이 상기 부력계기대(151) 측으로 연장되어 재배자가 육안으로 확인할 수 있어 상기 재배패널받침대(110)의 상하 높낮이 유동거리를 육안으로 확인하여 조절 가능하다.And, the
또한, 상기 수직워엄기어축(128)은 상부에는 계기판(172)이 부착된 회전다이알(170)을 구비하여 상기 수직워엄기어축(128)의 회전을 상기 계기판(172)을 통해 육안으로 확인하고, 상기 회전다이알(170)을 이용해 직접 손으로 회전시킴으로서 조정 가능하다.In addition, the vertical
상기와 같이 승하강부재(120)와 전원컨트롤수단(70)의 타이머(80)에 의해 작물이 식재되어 생육하고 있는 재배패널(20)을 작물의 뿌리가 생장함에 따라 재배자가 설정한 시간과 높이 또는 재배작물이 생육하고 있는 뿌리의 생장하는 속도에 뿌리끝 부위를 양액 재배조(30)에 담근 채로 적정하게 들어 올려줌으로써, 용존산소량과 관계없이 재배작물이 광합성에 필요한 산소와 양·수분을 원활히 흡수하도록 환경을 제공한다.As described above, as the roots of the crops grow the
그리고, 상기 재배조(30)의 바닥은 중앙에서 측면으로 산모양으로 굴곡지게 하여 양액 퇴수시 고인 양액의 잔류량 없이 배수구(90)을 통하여 완전 배수되도록 하였다.Then, the bottom of the
상기 재배조(30)내의 배수구(90)에는 상기 배수조절수단(200)인 상기 배수관(210)과 개폐관(250)이 형성되어 상기 개폐관(250)을 좌우로 회전하거나 승하강시켜 배수량과 수위를 조정토록 하고, 상기 배수관(210)의 일측 하단의 슬릿구멍(214)과 상기 고정링(240)의 일측에 형성된 슬릿구멍(242)을 일치시킴과 동시에 상기 고정링(240)을 부착시켜 상기 슬릿구멍(214,242)이 상기 재배조(30) 내의 하층부 양액이 원활히 퇴수되고, 상기 슬릿구멍(214,242)으로 배출되는 양액의 양은 상기 배수관(210)의 외주면에 구비된 슬릿구멍조절관(225)의 승하강에 의해 조절된다.The
상기 슬릿구멍조절관(225)이 상기 배수관(210)에서 이탈 없이 상하로 이동되도록 상기 배수관(210)에 홈레일(232)을, 상기 슬릿구멍조절관(225)에 요철레일(234)을 두었으며, 상기 배수관(210)의 외주면에 형성된 퇴수눈금(260)에 의해 재배자는 배출되는 양액의 양을 육안으로 확인하게 된다.The slit
또한, 상기 재배조(30)에 저장된 양액의 수위를 조절하기 위해 상기 개폐관(250)을 좌우로 회전시키면 상기 배수관(210)의 슬릿(212)과 상기 개폐관(250)의 개폐구(252)가 연통되어 일정높이 이상의 양액은 배수구(90)를 통해 퇴수된다.In addition, when the opening and
상기 개폐구(252)의 형상은 나선형상으로 상기 개폐관(250)의 회전량에 따라 양액의 수위를 점진적으로 조절 가능하다.The opening and
그리고, 상기 재배조(30)의 양액을 일정높이까지 퇴수 시에는 상기 개폐 관(250)을 상부로 들어 올려주면, 상기 고정링(240)과 이격되어 이격된 높이만큼 빠른 속도로 많은 양액이 배출되고, 완전퇴수 시에는 슬릿구멍조절관(225)을 배수관(210) 최상단으로 올려주면 슬릿구멍(214,242)이 개폐되어 전량 퇴수된다.When the nutrient solution of the
이때, 상기 재배조(30)의 바닥의 양액과 식물재배 중 뿌리의 찌거기를 배수구(90)로 낙차되는 양액의 모세관 형상의 흡입력에 의하여 전량 퇴수시킬 수 있도록 상기 완전배출홀(222)에 각각 대응되도록 관다발 형태의 모세관(224)을 구비하여 바닥에 고인 양액을 배출한다.At this time, the nutrient solution at the bottom of the
상기 완전배출홀(222)은 상기 재배조(30)의 바닥면과 접하도록 형성되고, 내부에 모세관(224)을 구비되어 상기 배수관(210) 하단으로 돌출되어 배수되는 양액의 낙차 모세관형상으로 재배조(30)의 침전된 찌꺼기까지 완전배출홀(222)을 통해 배출시킬 수 있다.The
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 식물재배장치에 의하면 양액의 용존산소량에 의하여 산소를 많이 흡수하는 어린식물체의 뿌리는 에어벤투리 장치를 통하여 양액과 함께 직접 미세하게 혼재되어 공급되는 산소를 이용하고, 발근력이 강화되어 재배조 바닥에 뿌리가 닿는 생육 중기부터는 점진적으로 재배패널과 함께 들어올려진 식물체의 뿌리를 공기 중에 노출시키도록 높낮이 조절수단을 구비하여 식물체가 재배조에 흐르는 양·수분 및 에어벤투리장치를 통하여 공급되는 용존산소를 흡수하고 공기 중에 노출된 뿌리를 통하여 적극적으로 산소를 흡수하도록 함으로 써, 양액의 용존산소량에 영향을 주는 급액량, 배양액온도 및 유속, 급액시간 등에 관계없이 재배식물체의 건강이 유지되도록 하여 원활한 근권부의 양수분 흡수 및 호흡을 통한 광합성 전류가 이뤄져 재배자가 목표로 삼는 안정적인 다수확 재배가 가능한 효과가 있으며, 양액재배 시 문제되었던 산소부족으로 인한 뿌리의 갈색노화현상 및 굵은 뿌리 발생현상을 예방하여 재배작물의 지하부 및 지상부의 균형적 생장을 촉진하는 효과가 있다.As described above, according to the plant cultivation apparatus according to the present invention, the roots of the young plants absorbing much oxygen by the amount of dissolved oxygen of the nutrient solution use oxygen supplied directly mixed with the nutrient solution through the air venturi device. From the mid-growth period, when the rooting force is strengthened and the roots reach the bottom of the cultivation tank, the plant is equipped with height adjustment means to gradually expose the roots of the raised plant with the cultivation panel to the air. By absorbing the dissolved oxygen supplied through the air and actively absorbing oxygen through the roots exposed to the air, the health of the cultivated plant is irrelevant regardless of the feeding amount, culture temperature and flow rate, and feeding time that affect the dissolved oxygen amount of the nutrient solution. Light through hydration absorption and breathing of smooth muscle zone It is possible to achieve stable multi-cultivation aimed at the grower by the gender current, and to prevent brown aging and coarse roots of roots caused by lack of oxygen, which was a problem during cultivation. It is effective to promote.
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