KR101076055B1 - 다층회전식 수경재배시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층회전식 수경재배시스템에 관한 것으로서, 제1화분; 제1화분과 함께 회전가능하도록 제1화분의 하부에 결합된 제2화분; 제1화분의 상부에 결합되어 제1화분을 회전시키는 회전전달부; 제2화분의 하부에 결합되고, 제2화분이 회전가능하도록 제2화분을 지지하는 고정판; 및 회전전달부와 연결되어, 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의해, 좁은 공간에서 많은 식물을 재배할 수 있고 균일하게 햇빛을 받아 굴광성 없이 식물을 재배할 수 있다.

화분, 화초, 식물, 회전식

Description

다층회전식 수경재배시스템{ROTATIONAL MULTISTORY WATER-CULTURE SYSTEM}

본 발명은 다층회전식 수경재배시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 좁은 공간에서 다양한 종류 또는 다수의 화초 및 과채류를 재배할 수 있는 다층회전식 수경재배시스템에 관한 것이다.

아파트나 빌라 등과 같은 공동주택에 거주하는 비율은 점차적으로 증가하고 있는 추세에 있다. 특히, 대도시의 경우에, 사람들의 공동주택 거주 비율은 80%를 상회하고 있다. 이러한 대도시 공동주택에서는 자연 환경을 접할 기회가 부족한 실정에 있다. 최근 대도시 공동주택의 경우에, 자연 환경을 즐길 수 있는 공원이 함께 건설되고 있다. 이와 더불어, 공동주택 내에서도 친환경적인 채소재배와 조경으로 자연미를 느낄 수 있기 위하여 베란다나 실내 공간을 활용하는 사례도 빈번하다. 친환경적이면서 자연을 느낄 수 있도록 다양한 채소나 화초들을 담아 재배할 수 있는 화분이 이용되고 있다.

그러나 종래의 화분은 한 개씩 늘어놓거나 나뭇가지 또는 벽 등에 매달아 놓아서 채소나 화초를 재배하는 방법밖에 없었다. 이로 인해, 화분이 차지하는 면적이 상당하여, 좁은 공간에서 복수 개의 많은 채소나 화초를 재배할 수가 없었다. 그래서 전업농민과 발명가들이 복수층으로 과채류를 심을 수 있는 다단고상을 만들기도 했지만 고정된 상태이므로 한쪽 방향에만 빛의 자극을 받기에 굴광성으로 인해 채소나 화초의 굴광성이 발생할 뿐 아니라 북쪽의 채소는 광합성 부족으로 성장이 떨어지는 문제점이 있어서 실용적이지 못했고 수경재배할 때 양액을 공급하고 회수하여 순환시키는데도 어려움이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 좁은 공간에서 다양한 종류의 과채류나 화초를 재배할 수 있는 다층회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 2 목적은, 모든 방향으로 균일하게 빛이 비춰질 수 있도록 하여 과채류나 화초의 굴광성을 방지하고 광합성을 높일 수 있는 다층회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 3 목적은, 양액공급관 및 배출구를 사용하여 일정량의 양액을 회전전달부로 공급하고, 회전전달부를 거쳐 화분을 통과한 양액을 양액수용부에서 회수한 후, 이를 다시 양액공급관으로 공급함으로써 양액이 다층회전식 수경재배시스템을 순환할 수 있도록 함으로써, 과채류 또는 화초에 양액이 용이하게 공급될 수 있도록 하는 다층회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 4 목적은, 회전 구동 장치를 다층화분의 상부에 위치시킴으로써, 회전 구동 장치를 구동할 때 회전 구동 장치에 의해 식물의 손상을 방지하면서도 작업에 방해되지 않는 다층회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 제1화분; 제1화분과 함께 회전가능하도록 제1화분의 하부에 결합된 제2화분; 제1화분의 상부에 결합되어 제1화분을 회전시키는 회전전달부; 제2화 분의 하부에 결합되고, 제2화분이 회전가능하도록 제2화분을 지지하는 고정판; 및 회전전달부와 연결되어, 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 회전전달부는 상부가 개방된 원통형이며, 회전전달부의 외면에는 회전기어가 원주방향으로 형성되어, 회전발생부와 연결되고, 회전전달부의 하부에는 회전통 삽입부가 돌출 형성되며, 회전통 삽입부가 제1화분의 상부 개구로 삽입되어, 회전전달부와 제1화분이 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 회전발생부는 감속모터; 감속모터와 연결되어 회전가능한 웜기어축; 웜기어축 상에 위치되어, 회전기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어; 웜기어축이 회전가능하도록 웜기어축을 지지하며, 회전전달부의 상부에 끼워져 웜기어와 회전기어가 맞물리도록 하는 웜기어 고정부; 및 웜기어축의 양단에 위치되어, 웜기어축을 회전가능하도록 지지하는 축지지부를 포함하되, 감속모터에 의해 웜기어축이 회전함에 따라, 웜기어가 회전기어에 맞물려 회전하며, 제1화분 및 제2화분을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명은 양액을 수용하는 저장탱크; 저장탱크에 위치된 펌프; 펌프에 연결되어, 펌프에 의해 유동하는 양액을 회전전달부의 상부 개구로 유도하는 양액공급관; 고정판 하부에 위치하며, 제1화분 및 제2화분을 통과한 양액을 모으는 양액수용부; 및 양액수용부에 연결되어 양액을 저장탱크로 이동시키는 양액이동관을 더 포함한다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전발생부는 양액을 수용하는 수조; 수조에 위치된 펌프; 펌프에 의해 밀려올려진 양액 중 일부 양액의 낙하에 의해 회전하는 물레방아; 웜기어축; 웜기어축 상에 위치되어, 회전기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어; 웜기어축이 회전가능하도록 웜기어축을 지지하며, 회전전달부의 상부에 끼워져 웜기어와 회전기어가 맞물리도록 하는 웜기어 고정부; 웜기어축의 양단에 위치되어, 웜기어축을 회전가능하도록 지지하는 축지지부; 수조의 외부에서, 물레방아의 중심축과 연결된 제1체인기어; 웜기어축상에 위치된 제2체인기어; 및 제1체인기어와 제2체인기어를 연결하는 체인을 포함하되, 물레방아의 회전에 의해 웜기어축이 회전함에 따라, 웜기어가 회전기어에 맞물려 회전하여, 제1화분 및 제2화분을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템은 펌프에 연결되어, 펌프에 의해 유동하는 양액을 회전전달부의 상부 개구로 유도하는 양액공급관; 고정판 하부에 위치하며, 제1화분 및 제2화분을 통과한 양액을 모으는 양액수용부; 및 양액수용부에 연결되어 양액을 수조로 이동시키는 양액이동관을 더 포함한다.

아울러, 고정판에는 식물들이 삽입가능한 포트용개구가 형성되고, 양액수용부는 포트용개구에 대응되는 위치에 오목한 공간을 형성하는 포트 안착부, 및 포트 안착부와 연통되어 양액을 배출하는 배수로가 형성된 원통형 포트부; 및 원통형 포트부를 감싸도록 고정판과 결합되는 원통형 물통을 포함하되, 제2화분으로부터 배출된 양액은 포트 안착부 및 배수로를 거쳐 원통형 물통으로 유도되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 제1화분 및 제2화분은, 몸체부; 몸체부의 상부를 덮으면서, 몸체부와 분리가능하게 위치된 뚜껑부; 및 몸체부의 하부로부터 돌출된 돌출부를 포함하되, 몸체부의 하면 및 돌출부에는 배수공이 형성되어, 배수공을 통해 제1화분 내의 양액이 제2화분으로 이동하는 것을 특징으로 한다. 뚜껑부에는 고정돌기가 형성되고, 몸체부에는 고정홈이 형성되어, 고정돌기가 고정홈에 끼움 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 뚜껑부는 중앙에 몸체부 내부로 연장된 뚜껑돌출부가 형성되고, 뚜껑돌출부 주위에 복수 개의 포트용개구들이 형성되되, 제1화분의 돌출부는 제2화분의 뚜껑돌출부에 삽입되어 고정되는 것이 바람직하다

제2화분은 고정판 중앙에 형성된 고정판 삽입구에 삽입되고, 고정판에는 고정판 삽입구 주위를 따라 복수 개의 포트용개구들이 형성되어 식물들이 삽입가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 고정판은 복수 개의 볼들; 및 고정판 삽입구의 내주면으로부터 돌출되어 볼들을 수용하는 볼지지턱을 포함하되, 제2화분의 하면이 볼들에 의해 지지되며 고정판 삽입구 내에서 회전하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 제 1 효과는 좁은 공간에서 다양한 종류의 과채류나 화초를 재배할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 2 효과는 모든 방향으로 균일하게 빛이 비춰질 수 있도록 하여 과채류나 화초의 굴광성을 방지하고 광합성을 높일 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 3 효과는 양액공급관 및 배출구를 사용하여 일정량의 양액을 회전전달부로 공급하고, 회전전달부를 거쳐 화분을 통과한 양액을 양액수용부에서 회수한 후, 이를 다시 양액공급관으로 공급함으로써 양액이 다층회전식 수경재배시스템을 순환할 수 있도록 함으로써, 과채류 또는 화초에 양액이 용이하게 공급될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 4 효과는 회전 구동 장치를 다층화분의 상부에 위치시킴으로써, 회전 구동 장치를 구동할 때 회전 구동 장치에 의해 식물의 손상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제 1 실시예

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템의 분해사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 다층회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다. 본 실시예의 다층회전식 수경재배시스템(100)은 대량 재배에 사용되는 농장용이며, 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개의 다층회전식 수경재배시스템들이 구비될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명(100)은 제1화분(111), 제2화 분(112), 회전전달부(120), 고정판(130), 회전발생부(140), 양액수용부(150), 양액이동관(152), 저장 탱크(161), 펌프(162), 및 양액공급관(163)을 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1화분(111) 및 제2화분(112)의 내부에는 배지(118)가 채워진다. 제1화분(111) 및 제2화분(112)에서 채소 또는 화초들이 생육될 수 있는데, 채소 또는 화초들은 제1화분(111) 및 제2화분(112) 내부에 채워진 배지(118)에서 양액을 흡수하여 재배될 수 있다. 배지(118)는 과채류 또는 화초 등의 식물이 흙 대신 뿌리를 내리고 자랄 수 있는 물질이다. 예를 들어, 제1화분(111) 또는 제2화분(112)에서 버섯이 재배되는 경우에, 배지(118)는 나무톱밥이 될 수 있다.

제1화분(111)은 뚜껑부(111a) 및 몸체부(111d)를 포함한다. 뚜껑부(111a)는 하부에 고정돌기(111h)가 형성된다. 몸체부(111d)는 개방된 상부에 고정홈(111i)이 형성된다. 뚜껑부의 고정돌기(111h)가 몸체부의 고정홈(111i)에 끼움결합된다.

뚜껑부(111a)는 몸체부(111d)의 상부를 덮으면서 몸체부(111d)와 결합된다. 뚜껑부(111a)와 몸체부(111d)는 분리 가능하게 즉, 해체 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 다만, 뚜껑부(111a)는 고정돌기(111h)가 몸체부의 고정홈(111i)에 끼움결합되어 몸체부(111d)와 결합됨으로써, 회전전달부(120)의 회전에 따른 제 1 화분(111)의 회전시에도 뚜껑부(111a)가 몸체부(111d)로부터 분리되지 않도록 한다.

뚜껑부(111a)에는 제1화분의 상부 개구(111b), 복수 개의 포트용개구(111c)들 및 뚜껑돌출부(111g)가 형성된다. 제1화분의 상부 개구(111b)는 뚜껑부(111a) 중앙에 형성된 개구이다. 뚜껑돌출부(111g)는 뚜껑부(111a) 내부에 형성된 부재로 서, 제1화분의 상부 개구(111b)로부터 뚜껑부(111a)의 하부 방향으로 돌출된다. 제 1화분의 뚜껑돌출부(111g)에는 상부 개구(111b)를 통해 회전통 삽입부(123)가 삽입되고, 이후, 뚜껑돌출부(111g)와 회전통 삽입부(123)는 복수 개의 나사못(113)들에 의해 고정된다. 이에 따라, 뚜껑부(111a)에는 회전전달부(120)가 결합되고, 회전전달부(120)의 회전시 제1화분(111)은 회전전달부(120)와 함께 회전하게 된다.

복수 개의 포트용개구(111c)들은 뚜껑돌출부(111g)의 주위를 따라 형성된 개구이다. 복수 개의 포트용개구(111c)들은 상호 간에 뚜껑돌출부(111g)를 중심으로 방사형으로 배치된다. 포트용개구(111c)들은 원형, 사각형 또는 마름모꼴 형상 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 포트용개구(111c)는 식물 또는 화초들이 생육될 수 있는 공간이다.

몸체부(111d)는 뚜껑부(111a) 하부에 위치되며 뚜껑부(111a)와 결합된다. 몸체부(111d)의 형상은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상부에서 하부로 갈수록 직경이 작아지는 원통형상이 바람직하다. 한편, 몸체부(111d)와 뚜껑부(111a)가 결합된 형상은 항아리 형상을 이루는 것이 바람직하다.

몸체부(111d)는 몸체부(111d)의 상부 테투리에 고정홈(111i)이 형성되고, 하부에 돌출부(111e) 및 배수공(111f)이 형성된다.

돌출부(111e)는 몸체부(111d)의 하부로부터 돌출되어 형성된다. 제1화분의 돌출부(111e)는 제1화분(111)이 제2화분(112)에 적층될 때, 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)에 삽입되는 부분이다. 한편, 돌출부(111e)의 외주면의 직경은 몸체부(111d)의 외주면의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 제1화분의 몸체부(111d)의 외주면의 직경은 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)의 내주면의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 제1화분의 몸체부(111d)는 돌출부(111e)가 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)로 삽입될 때 걸림턱 역할을 한다. 따라서, 제1화분의 돌출부(111e)만 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)에 삽입되고, 몸체부(111d)는 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)에 삽입되지 않는다. 제1화분의 돌출부(111e)의 외주면과 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)의 내주면은 서로 결합되는 것이 바람직하다.

배수공(111f)은 제1화분(111)의 몸체부(111d)의 하면 및 돌출부(111e)를 관통하는 개구이다. 제2화분(112)의 몸체부(112d)의 하면에도 배수공(112f)이 형성된다. 배수공(111f)을 통해, 제1화분(111)으로부터 제2화분(112)으로 유입된 양액은 제2화분(112) 내의 배지(118)에 흡수되고, 남은 양액은 제2화분(112) 하부에 형성된 배수공(112f)을 통해 양액수용부(150)로 이동된다. 포트용개구(111c) 내에 삽입된 식물뿌리는 제1화분(111) 및 제2화분(112) 내에 채워진 배지(118)가 보유한 양액을 흡수하여 생육될 수 있다.

제2화분(112)은 제1화분(111)과 함께 회전가능하도록 제1화분(111)의 하부에서 제1화분(111)과 결합된다. 제2화분(112)은 제1화분(111)과 동일한 형상, 기능 및 구조를 가지며, 뚜껑부(112a) 및 몸체부(112d)를 포함한다. 제2화분(112)의 뚜껑부(112a) 및 몸체부(112d)의 형상 및 구조는 제1화분(111)의 것과 동일하다.

다만, 제2화분의 뚜껑돌출부(112g)에는 제1화분의 돌출부(111e)가 삽입되어 복수 개의 나사못(113)들에 의해 고정된다. 또한, 제2화분의 돌출부(112e)는 고정판 삽입구(131)에 회전가능하게 삽입된다. 제2화분(112)의 결합 방식은 제1화 분(111)의 결합 방식과 동일하므로, 이에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다.

제1화분(111)과 제2화분(112) 사이에는 복수 개의 화분이 적층될 수도 있으며, 제1화분(111)과 제2화분(112)의 적층 구조에 의해 좁은 공간에서도 다양한 종류의 과채류 또는 화초들을 재배할 수 있다.

한편, 회전전달부(120)는 제1화분(111)의 상부에 위치된다. 회전전달부(120)의 형상은 상부가 개방된 원통 형상이 바람직하다. 회전전달부(120)의 외면에는 원주 방향으로 회전기어(121)가 형성된다. 회전전달부(120)의 하부에는 회전통 삽입부(123)가 돌출 형성된다. 회전전달부(120) 하부에 형성된 회전통 삽입부(123)의 외주면의 직경은 회전전달부(120)의 외주면의 직경보다 작은 것이 바람직하며, 회전전달부(120)의 외주면의 직경은 제1화분(111)의 뚜껑돌출부(111g)의 내주면의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 이에 따라, 회전전달부(120)는 회전통 삽입부(123)가 제1화분(111)의 뚜껑부(111a)로 삽입될 때 걸림턱 역할을 하여, 회전통 삽입부(123)가 뚜껑돌출부(111g) 아래로 더 삽입되는 것을 방지한다.

회전전달부(120)는 상술한 바와 같이 제1화분(111)의 뚜껑돌출부(111g)와 나사못으로 결합되어 제1화분(111)에 고정된다. 더욱 상세하게는 회전통 삽입부(123)가 제1화분의 상부 개구(111b)를 통해 제1화분의 뚜껑돌출부(111g)로 삽입되면, 복수 개의 나사못(113)에 의해 회전통 삽입부(123)는 뚜껑돌출부(111g)에 고정됨으로써, 회전전달부(120)는 제1화분(111)과 결합하게 된다. 이에 따라, 회전전달부(120)가 회전하면, 제1화분(111)은 회전전달부(120)와 함께 회전하게 되고, 아울 러 제1화분(111)과 적층된 제2화분(112)도 회전하게 된다.

또한, 회전전달부(120)는 하부에 회전전달부의 배수공(124)이 형성된다. 회전전달부의 배수공(124)을 통해, 양액공급관(163)으로부터 회전전달부(120)로 공급된 양액은 제1화분(111)으로 공급된다. 배수공(124)은 회전전달부(120) 내로 유입된 양액을 제1화분(111)으로 공급할 때, 양액의 분산 면적을 증가시켜 제1화분(111)으로 양액이 공급되도록, 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개가 구비되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 고정판(130)은 지면(10)에 설치되는 것이 바람직하다. 고정판(130)은 제2화분(112)의 하부에 위치되어, 제2화분(112)과 회전가능하도록 결합된다.

고정판(130)은 중앙에 고정판 삽입구(131)가 형성되고, 고정판 삽입구(131) 주위를 따라 복수 개의 포트용개구(132)들이 형성된다. 고정판 삽입구(131)는 고정판 중앙에 형성된 개구이다. 고정판 삽입구(131)에는 제2화분(112)의 돌출부(112e)가 삽입된다. 한편, 고정판(130)은 내부에 힘받이살(미도시)이 고정판 삽입구(131)를 중심으로 방사형으로 형성된다.

복수 개의 볼(133)들은 고정판 삽입구(131)의 내주면에 위치한 볼지지턱(133a)과 제2화분(112)의 하면 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 볼지지턱(113a)은 고정부 삽입구(131) 내주면에서 돌출되어 형성된다.

복수 개의 볼(133)들에 의해, 제2화분(112)은 고정판 삽입구(131) 내에서 적은 동력으로도 회전될 수 있다. 이에 따라, 고정판(130)에 삽입된 제2화분(112)은 회전전달부(120)가 회전될 때, 제1화분(111)과 함께 회전가능하다. 다만, 이때 고정판(130)은 지면에 고정되어 회전되지 않고, 제1화분(111) 및 제2화분(112) 및 회전전달부(120)만 회전된다.

회전발생부(140)는 감속모터(141), 웜기어축(142), 웜기어(143), 축지지부(144) 및 웜기어 고정부(145)를 포함한다.

감속모터(141)는 웜기어축(142)과 연결된다.

웜기어축(142)은 감속모터(141)와 연결되어, 감속모터(141) 구동시 회전된다.

웜기어(143)는 웜기어축(142) 상에 배치된다. 웜기어(143)는 회전전달부(120)의 회전기어(121)와 기어 결합하여 맞물린다. 웜기어(143)는 감속모터(141)에 의해 웜기어축(142)이 회전함에 따라, 회전기어(121)와 맞물려 회전하고, 이에 따라 제1화분(111) 및 제2화분(112)을 회전시킨다. 한편, 웜기어(143)의 설치 위치 및 갯수는 회전전달부(120)의 설치 위치 및 갯수에 따른다.

축지지부(144)는 웜기어축(142)의 양단에 위치되어 웜기어축(142)을 회전가능하게 지지한다.

웜기어 고정부(145)는 웜기어축(142)이 회전가능하도록 웜기어축(142)을 지지하며, 회전전달부(120)의 상부에 끼워져 웜기어(143)와 회전기어(121)가 맞물리도록 하는 부재이다. 웜기어 고정부(145)는 웜기어축(142) 상에 위치된다. 웜기어 고정부(145)에는 고정 걸림턱(145a)이 형성된다. 고정 걸림턱(145a)은 회전전달부(120)의 상부에 걸쳐져, 웜기어 고정부(145)로 하여금 웜기어축(142)과 회전전달 부(120)를 연결하게 한다. 따라서, 웜기어 고정부(145)는 고정 걸림턱(145a)에 의해 웜기어축(142)으로부터 회전전달부(120)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 웜기어 고정부(145)는 웜기어(143)가 회전기어(121)로부터 이탈되어 웜기어축(142)의 좌우로 이동되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 양액수용부(150)는 제1화분(111) 및 제2화분(112)을 통과한 양액을 모으는 부재이다. 본 실시예에서, 양액수용부(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 깔대기 형상이며, 양액수용부(150)는 고정판(130) 하부에 위치된다. 한편, 양액수용부(150)는 양액을 저장 탱크(161)로 이동시키는 양액이동관(152)과 연결된다.

저장 탱크(161)는 양액수용부(150)로부터 공급된 양액을 수용하는 부재로서, 양액이동관(152)에 의해 양액수용부(150)와 연결된다.

펌프(162)는 저장 탱크(161)에 수용된 양액을 상부로 밀어올리는 부재로서, 저장 탱크(161) 내에 구비된다. 펌프(162)는 양액공급관(163)과 연결된다. 펌프(162)에 의해, 저장 탱크(161) 내의 양액은 회전전달부(120) 위까지 밀어올려진다.

양액공급관(163)은 펌프(162)에 연결된다. 양액공급관(163)의 배출부(163a, 163b, 163c, 163d)는 각각 회전전달부(120)의 상부 개구(122) 위에 위치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 양액은 양액공급관(163)의 배출부(163a, 163b, 163c, 163d)로부터 배출되어 회전전달부의 상부 개구(122)로 공급된다.

이하에서는, 회전발생부의 감속모터(141) 구동시 회전전달부(120), 제1화분(111) 및 제2화분(112)의 회전, 및 펌프(162)의 구동시 다층회전식 수경재배시스 템(100)을 순환하는 양액의 순환 흐름을 살펴보기로 한다.

우선, 감속모터(141)가 구동되면, 감속모터(141)에 연결된 웜기어축(142)이 회전하게 된다. 이에 따라 웜기어축(142) 상에 위치된 웜기어(143)와 웜기어와 기어 결합된 회전기어(121)가 맞물려, 회전전달부(120)가 회전하게 된다.

회전전달부(120)가 회전하게 되면, 회전발생부(140)의 회전력이 회전전달부(120)를 통해 제1화분(111) 및 제1화분(111)에 연결된 제2화분(112)으로 전달되어, 제1화분(111) 및 제2화분(112)이 회전하게 된다. 이때, 제2화분(112)은 볼(133)에 의해 고정판(130)에 삽입된 상태에서도 원활하게 회전 가능하다. 따라서, 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)은 제1화분(111) 및 제2화분(112)이 회전함에 따라 햇빛을 고르게 받을 수 있으며, 이에 따라 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)은 굴광성에 영향을 받지 않는다.

다음으로, 펌프(162) 구동시, 양액의 순환 흐름은 다음과 같다.

저장 탱크(161) 내의 양액은 펌프(162)에 의해 양액공급관(163)을 따라 회전전달부의 상부 개구(122)로 유입된다.

회전전달부(120)로 공급된 양액은 회전전달부(120) 하부에 형성된 배수공(124)들을 통과하여, 제1화분(111)으로 유입된다. 제1화분(111)으로 유입된 양액은 제1화분(111) 내의 배지(118)에 흡수되어, 제1화분(111)에 배치된 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)에 공급된다. 제1화분(111) 내의 배지(118)가 흡수하고 남은 양액은 제1화분의 배수공(111f)을 통해 제2화분(112)으로 유입된다.

제2화분(112)으로 유입된 양액은 제2화분(112) 내의 배지에 흡수되어, 제2화 분(112)에 배치된 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)에 공급된다. 제2화분(112) 내의 배지(118)가 흡수하고 남은 양액은 제2화분의 배수공(112f)을 통해 양액수용부(150)로 유입된다.

양액수용부(150) 내로 유입된 양액은 양액이동관(152)을 따라 저장탱크(161)로 유입된다. 펌프 구동시, 상술한 순환 과정이 반복된다.

이제까지는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템에 대하여 설명하였다.

이하부터는, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 다층회전식 수경재배시스템에 대하여, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

제 2 실시예

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템의 분해사시도이며, 도 4는 본 실시예에 따른 원통형 포트부(251)의 확대도이다. 도 5는 도 3에 도시된 다층회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다. 본 실시예에서, 다층회전식 수경재배시스템(200)은 실내에서 소규모 재배가 이루어지는 가정용으로 사용되며, 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개의 다층회전식 수경재배시스템들이 상호 간에 이격되어 나란히 위치되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명(200)은 제1화분(211), 제2화분(212), 회전전달부(220), 고정판(230), 회전발생부(240), 양액수용부(250), 양액이동관(252), 및 양액공급관(263)을 포함한다. 본 실시예에서, 본 발명인 다층회전식 수경재배시스템(200)은 베란다, 옥상, 또는 마당에 설치되는 것이 바람직하며, 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개가 구비되는 것이 바람직하다. 배지(218)는 제1화분(211) 및 제2화분(212) 내부에 채워진다.

본 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예에서와 동일한 기능을 수행하는 제1화분(211), 제2화분(212), 회전전달부(220), 양액이동관(252), 및 양액공급관(263)에 대해서는 반복적인 설명을 생략하도록 한다. 또한, 펌프 구동시의 다층회전식 수경재배시스템을 순환하는 양액의 흐름에 대해서도 반복적인 설명을 생략하도록 한다. 이하에서는, 상술한 제 1 실시예와 상이한 고정판(230), 회전발생부(240) 및 양액수용부(250)의 형상 및 구조에 대하여 살펴보기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 회전발생부(240)는 수조(241a), 펌프(241b), 물레방아(241c), 웜기어축(242), 웜기어(243), 축지지부(244), 웜기어 고정부(245), 제1체인기어(246a), 제2체인기어(246b), 및 체인(247)을 포함한다. 한편, 본 실시예에서는, 회전발생부(240)를 이루는 구성요소 중, 상술한 제 1 실시예와 동일한 기능을 하는 웜기어축(242), 웜기어(243), 축지지부(244), 및 웜기어 고정부(245)에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다.

수조(241a)는 양액을 수용하는 부재이다. 수조(241a)는 상부가 개방된 형상이다. 수조(241a)는 양액이동관(252)에 의해 물통(253)과 연결되는 것이 바람직하며, 물통(253)으로부터 양액을 공급받아 양액을 수용한다.

수조(241a)의 내부에는 펌프(241b) 및 물레방아(241c)가 위치된다. 또한, 수조(241a)는 상부에 분산판(241d)을 구비한다. 상세하게는, 분산판(241d)은 물레방 아(241c)의 상부와 양액공급관의 배출구(263e) 하부 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 한편, 분산판(241d)은 상부가 개방된 형상이고, 바닥면은 양액의 흐름을 용이하게끔 경사진 형상이 바람직하다. 분산판(241d)은 배출구(263e)를 통해 배출된 양액을 배출구(263e)의 배출면적보다 넓게 분산시켜 물레방아(241c)로 낙하시키는 부재이다.

펌프(241b)는 수조(241a) 내에 위치하며, 양액공급관(263)과 연결된다. 펌프(241b)에 의해 밀어올려진 양액은 일부가 배출구(263a, 263b, 263c, 263d)를 통해 회전전달부(220)로 공급되며, 나머지 일부가 배출구(263e)를 통해 물레방아(241c) 위로 공급된다.

물레방아(241c)는 수조(241a) 내에 위치하며, 펌프에 의해 밀어올려진 양액 중 일부가 배출구(263e)로부터 되어 낙하될 때, 회전하게 된다. 물레방아(241c)의 회전속도는 물레방아(241c) 위로 낙하되는 양액의 양을 조절함으로써 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에 의한 회전발생부(240)는 제 1 실시예와 달리 감속모터를 포함하지 않으며, 수조(241a), 물레방아(241c), 물레방아(241c)에 연결된 제1체인기어(246a), 웜기어축(242)에 연결된 제2체인기어(246b), 및 제1체인기어(246a)와 제2체인기어(246b)을 연결하는 체인(247)이 상호 간에 연결되어 감속모터 역할을 한다.

제1체인기어(246a)는 수조(241a)의 외부에서, 물레방아(241c)의 중심축과 연결되어 위치된다.

제2체인기어(246b)는 웜기어축(242) 상에 위치된다. 제2체인기어(246b)의 직경은 제1체인기어(246a)의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 따라서, 제1체인기어(246a)와 제2체인기어(246b)의 회전시, 제2체인기어(246b)의 회전 속도가 제1체인기어(246a)의 회전 속도보다 작게 된다.

체인(247)은 제1체인기어(246a)와 제2체인기어(246b)를 연결하는 부재이다. 체인(247)은, 펌프(241b)에 의해 밀려올려진 양액 중 일부가 배출구(263e)를 통해 낙하될 때 물레방아(241c)가 회전하게 되면, 물레방아(241c)에 연결된 제1체인기어(246a)의 회전력을 웜기어축(242) 상의 제2체인기어(246b)로 전달한다.

상술한 바에 따라, 물레방아(241c)의 회전에 의해 제2체인기어(246b)가 회전하면 웜기어축(242)이 회전하게 되고, 이에 따라 웜기어(243)에 맞물려진 회전기어(221)가 회전하게 된다. 회전전달부(120)의 회전에 의해, 제1화분(211) 및 제2화분(212)도 회전하게 된다. 본 실시예는 체인과 체인기어를 예로 들어 설명하였으나, 벨트와 벨트풀리가 사용될 수도 있다.

이하에서는, 양액수용부(250)에 대해 설명하기로 한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 양액수용부(250)는 원통형 포트부(251) 및 원통형 물통(253)을 포함한다.

원통형 포트부(251)는 고정판(230)의 하부에 위치되는 것이 바람직하다. 원통형 포트부(251)의 외주면의 직경은 고정판(230)의 외주면의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 한편, 원통형 포트부(251)에는 포트 안착부(251a), 양액유도로(251b), 배수로(251c) 및 포트 결합부(251d)가 형성된다.

포트 안착부(251a)는 원통형 포트부(251)의 내부에 형성되며, 오목한 형상이다. 포트 안착부(251a)는 고정판의 포트용개구(232)에 대응되는 위치에 있다. 포트 안착부(251a)에는 고정판의 포트용개구(232)를 통해 삽입된 식물의 하부, 즉, 식물 뿌리가 위치된다. 포트 안착부(251a)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개가 구비될 수 있다.

한편, 복수 개의 포트 안착부(251a)들 사이에는 포트 결합부(251d)가 위치된다. 포트 결합부(251d)는 포트 안착부(251a)와 달리 볼록한 형상이다. 즉, 포트 결합부(251d)는 일 종단이 원통형 포트부(251)의 내주면과 연결되고, 타 종단이 원통형 포트부(251)의 중심을 향하도록 형성된다. 포트 결합부(251d)는 고정판(230)의 하면의 결합홈(미도시)에 끼움결합된다.

양액유도로(251b)는 제2화분(212)을 통과한 양액을 포트 안착부(251a)로 유도하는 부재이다. 양액유도로(251b)는 원통형 포트부(251)의 바닥면에서, 원통형 포트부(251)의 중심으로부터 방사형으로 포트 안착부(251a)를 향하도록 형성된다.

원통형 포트부의 배수로(251c)는 포트 안착부(251a)에 수용되었던 양액이 외부로 배출되어 원통형 포트부(251)의 하부로 낙하될 수 있도록 원통형 포트부(251)의 외주면 상부를 따라서 포트 안착부(251a)마다 형성된다. 원통형 포트부의 배수로(251c)는 포트 안착부(251a)에 고인 양액이 포트 안착부(251a)를 넘치면, 양액이 원통형 포트부(251)의 아래쪽에 위치한 물통(253)으로 배출되도록 한다.

물통(253)은 배수로(251c)를 통해 원통형 포트부(251)의 외주면을 타고 흘러내린 양액을 수용하는 부재로서, 양액이동관(252)과 연결된다. 물통(253)은 양액이 동관(252)에 의해 수조(241a)와 연결된다. 물통(253)은 원통형으로서, 더욱 상세하게는 원통형 포트부(251)를 감싸는 형상이다. 물통(253)은 고정판(230)의 하부에 위치하며, 고정판(230)과 결합된다. 물통(253)과 고정판(230)은 분리가능하게, 즉 해제가능하게 결합되는 것이 바람직하다.

위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템의 분해사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 다층회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다층회전식 수경재배시스템의 분해사시도이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 원통형 포트부에 대한 확대도이다.

도 5는 도 3에 도시된 다층회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 제1화분;

   상기 제1화분과 함께 회전가능하도록 상기 제1화분의 하부에 결합된 제2화분;

   상기 제1화분의 상부에 결합되어 상기 제1화분을 회전시키는 회전전달부;

   상기 제2화분의 하부에 결합되고, 상기 제2화분이 회전가능하도록 상기 제2화분을 지지하는 고정판; 및

   상기 회전전달부와 연결되어, 상기 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하되,

   상기 회전전달부는,

   상부가 개방된 원통형이며,

   상기 회전전달부의 외면에는 회전기어가 원주방향으로 형성되어, 상기 회전발생부와 연결되고,

   상기 회전전달부의 하부에는 회전통 삽입부가 돌출 형성되며, 상기 회전통 삽입부가 상기 제1화분의 상부 개구로 삽입되어, 상기 회전전달부와 상기 제1화분이 결합되고,

   상기 회전발생부는

   감속모터;

   상기 감속모터와 연결되어 회전가능한 웜기어축;

   상기 웜기어축 상에 위치되어, 상기 회전기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어;

   상기 웜기어축이 회전가능하도록 상기 웜기어축을 지지하며, 상기 회전전달부의 상부에 끼워져 상기 웜기어와 상기 회전기어가 맞물리도록 하는 웜기어 고정부; 및

   상기 웜기어축의 양단에 위치되어, 상기 웜기어축을 회전가능하도록 지지하는 축지지부를 포함하되,

   상기 감속모터에 의해 상기 웜기어축이 회전함에 따라, 상기 웜기어가 상기 회전기어에 맞물려 회전하며, 상기 제1화분 및 상기 제2화분을 회전시키는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 다층회전식 수경재배시스템은

   양액을 수용하는 저장탱크;

   상기 저장탱크에 위치된 펌프;

   상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 유동하는 양액을 상기 회전전달부의 상부 개구로 유도하는 양액공급관;

   상기 고정판 하부에 위치하며, 상기 제1화분 및 상기 제2화분을 통과한 양액을 모으는 양액수용부; 및

   상기 양액수용부에 연결되어 양액을 상기 저장탱크로 이동시키는 양액이동관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
5. 삭제
6. 삭제
7. 다층회전식 수경재배시스템에 있어서, 상기 다층회전식 수경재배시스템은,

   제1화분;

   상기 제1화분과 함께 회전가능하도록 상기 제1화분의 하부에 결합된 제2화분;

   상기 제1화분의 상부에 결합되어 상기 제1화분을 회전시키는 회전전달부;

   상기 제2화분의 하부에 결합되고, 상기 제2화분이 회전가능하도록 상기 제2화분을 지지하는 고정판; 및

   상기 회전전달부와 연결되어, 상기 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하되,

   상기 회전전달부는,

   상부가 개방된 원통형이며,

   상기 회전전달부의 외면에는 회전기어가 원주방향으로 형성되어, 상기 회전발생부와 연결되고,

   상기 회전전달부의 하부에는 회전통 삽입부가 돌출 형성되며, 상기 회전통 삽입부가 상기 제1화분의 상부 개구로 삽입되어, 상기 회전전달부와 상기 제1화분이 결합되고,

   상기 회전발생부는,

   양액을 수용하는 수조;

   상기 수조에 위치된 펌프;

   상기 펌프에 의해 밀려올려진 양액 중 일부 양액의 낙하에 의해 회전하는 물레방아;

   웜기어축;

   상기 웜기어축 상에 위치되어, 상기 회전기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어;

   상기 웜기어축이 회전가능하도록 상기 웜기어축을 지지하며, 상기 회전전달부의 상부에 끼워져 상기 웜기어와 상기 회전기어가 맞물리도록 하는 웜기어 고정부;

   상기 웜기어축의 양단에 위치되어, 상기 웜기어축을 회전가능하도록 지지하는 축지지부;

   상기 수조의 외부에서, 상기 물레방아의 중심축과 연결된 제1체인기어;

   상기 웜기어축상에 위치된 제2체인기어; 및

   상기 제1체인기어와 상기 제2체인기어를 연결하는 체인을 포함하되,

   상기 물레방아의 회전에 의해 상기 웜기어축이 회전함에 따라, 상기 웜기어가 상기 회전기어에 맞물려 회전하여, 상기 제1화분 및 상기 제2화분을 회전시키고,

   상기 다층회전식 수경재배시스템은

   상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 유동하는 양액을 상기 회전전달부의 상부 개구로 유도하는 양액공급관;

   상기 고정판 하부에 위치하며, 상기 제1화분 및 상기 제2화분을 통과한 양액을 모으는 양액수용부; 및

   상기 양액수용부에 연결되어 양액을 상기 수조로 이동시키는 양액이동관을 더 포함하되,

   상기 고정판에는 식물들이 삽입가능한 포트용개구가 형성되고,

   상기 양액수용부는

   상기 포트용개구에 대응되는 위치에 오목한 공간을 형성하는 포트 안착부, 및 상기 포트 안착부와 연통되어 양액을 배출하는 배수로가 형성된 원통형 포트부; 및

   상기 원통형 포트부를 감싸도록 상기 고정판과 결합되는 원통형 물통을 포함하되,

   상기 제2화분으로부터 배출된 양액은 상기 포트 안착부 및 상기 배수로를 거쳐 상기 원통형 물통으로 유도되는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
8. 제 3 또는 제 7 항에 있어서,

   상기 제1화분 및 상기 제2화분은,

   몸체부;

   상기 몸체부의 상부를 덮으면서, 상기 몸체부와 분리가능하게 위치된 뚜껑부; 및

   상기 몸체부의 하부로부터 돌출된 돌출부를 포함하되,

   상기 몸체부의 하면 및 상기 돌출부에는 배수공이 형성되어, 상기 배수공을 통해 상기 제1화분 내의 양액이 상기 제2화분으로 이동하는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 뚜껑부에는 고정돌기가 형성되고, 상기 몸체부에는 고정홈이 형성되어,

   상기 고정돌기가 상기 고정홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
10. 제1화분;

    상기 제1화분과 함께 회전가능하도록 상기 제1화분의 하부에 결합된 제2화분;

    상기 제1화분의 상부에 결합되어 상기 제1화분을 회전시키는 회전전달부;

    상기 제2화분의 하부에 결합되고, 상기 제2화분이 회전가능하도록 상기 제2화분을 지지하는 고정판; 및

    상기 회전전달부와 연결되어, 상기 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하되,

    상기 제1화분 및 상기 제2화분은,

    몸체부;

    상기 몸체부의 상부를 덮으면서, 상기 몸체부와 분리가능하게 위치된 뚜껑부; 및

    상기 몸체부의 하부로부터 돌출된 돌출부를 포함하되,

    상기 몸체부의 하면 및 상기 돌출부에는 배수공이 형성되어, 상기 배수공을 통해 상기 제1화분 내의 양액이 상기 제2화분으로 이동하며,

    상기 뚜껑부는 중앙에 상기 몸체부 내부로 연장된 뚜껑돌출부가 형성되고, 상기 뚜껑돌출부 주위에 복수 개의 포트용개구들이 형성되되,

    상기 제1화분의 돌출부는 상기 제2화분의 상기 뚜껑돌출부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
11. 제3항 또는 제 7항에 있어서,

    상기 제2화분은 상기 고정판 중앙에 형성된 고정판 삽입구에 삽입되고,

    상기 고정판에는 상기 고정판 삽입구 주위를 따라 복수 개의 포트용개구들이 형성되어 식물들이 삽입가능한 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.
12. 제1화분;

    상기 제1화분과 함께 회전가능하도록 상기 제1화분의 하부에 결합된 제2화분;

    상기 제1화분의 상부에 결합되어 상기 제1화분을 회전시키는 회전전달부;

    상기 제2화분의 하부에 결합되고, 상기 제2화분이 회전가능하도록 상기 제2화분을 지지하는 고정판; 및

    상기 회전전달부와 연결되어, 상기 회전전달부를 회전시키는 회전발생부를 포함하되,

    상기 제2화분은 상기 고정판 중앙에 형성된 고정판 삽입구에 삽입되고,

    상기 고정판에는 상기 고정판 삽입구 주위를 따라 복수 개의 포트용개구들이 형성되어 식물들이 삽입가능하고,

    상기 고정판은

    복수 개의 볼들; 및

    상기 고정판 삽입구의 내주면으로부터 돌출되어 상기 볼들을 수용하는 볼지지턱을 포함하되,

    상기 제2화분의 하면이 상기 볼들에 의해 지지되며 상기 고정판 삽입구 내에서 회전하는 것을 특징으로 하는 다층회전식 수경재배시스템.

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