KR101146895B1 - 실내 공기정화를 위한 식물정화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 공기정화를 위한 식물재배 장치에 관한 것으로, 양액 재배식물을 둘러싸서 보호하고, 둘러싼 벽체가 공기유통이 가능한 투명 보호커버와, 투명 보호커버 내부에 설치되어 재배식물이 착근되는 수평배지와, 수평 배지에 착근되는 재배식물 줄기가 뻗어나와 의지하는 망상 수직배지와, 상기 수평배지 및 망상 수직배지에 양액을 공급하는 양액공급 시스템과, 상기 식물 재배장치의 공기를 순환시키는 송풍 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 실내에서 공기 정화능력이 있는 식물을 선택적으로 재배함으로써, 실내 공기에 포함되어 있는 유해물질을 제거하는 효과가 있으며, 또한, 양액공급을 자동화함으로써 적정한 수분, 영양분관리를 용이하게 하고, 재배식물이 자라는 배지를 수직 복층으로 배치하여 한정된 공간에서 필요한 개체수를 대량으로 재배할 수 있는 효과가 있다.

Description

실내 공기정화를 위한 식물정화 장치{NUTRICULTURE CULTIVATOR FOR INDOOR AIR PURIFICATION}

본 발명은 실내 공기정화를 위한 식물정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실내 공간에 설치되는 조형물 내부에 공기 정화에 우수한 특성을 가진 식물을 인공배지에 무토(無土) 양액재배하기 위한 실내 공기정화를 위한 식물정화장치에 관한 것이다.

최근 사람들은 대부분의 시간을 사무실, 가정 등 실내에서 생활하고 있으나, 이러한 실내는 환기부족, 실내 오염물질 발생원 증가 등으로 실내 공기오염이 심화되어, 건물병 새집 증후군, 화학물질 과민증 등의 신종 질병이 부각되면서, 실내공기의 적정관리에 대한 요구가 높아지고 있다.

더구나, 실외 대기는 자연적인 바람이나 대기순환으로 오염물질이 희석되고 있으나, 실내 공기의 경우는 에너지 절약을 위하여 실내밀폐를 강화하고 있고, 환기 및 청소가 부족하여 오염물질이 내부에 계속 순환 적체되면서 실내 오염농도가 증가하고 있다.

최근 연구에 따르면 환경친화적인 실내재배 식물(Eco-Friendly Houseplant)라고 불리우는 식물은 오염물질을 잎의 기공을 통해 흡부하거나 잎에 흡착해 제거할 뿐만 아니라, 식물에서 방출되는 여러 물질에 의해 24시간 내 오염물질의 약 70%를 제가하는 특징을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

따라서, 예전에는 실내에서 키우는 식물이 관상용으로만 기능을 했지만, 요즘은 건강학적으로 도움을 주고 있기 때문에 재배식물을 실내의 적재적소 공간에 배치하고 있다.

예를 들면, 거실에는 휘발성 유해물질(VOC)을 완화하는데 직접적으로 능력을 발휘하고 빛이 적어도 잘 자라는 아레카 야자, 왜성 대추야자(피닉스 야자), 대나무 야자(세이브리지 야자), 인도 고무나무, 보스톤 고사리, 드라세나, 산호수가 좋은 것으로 알려져 있다.

또한, 베란다에는 VOC 제거기능이 우수하면서 빛이 있어야 잘 자라는 팔손이 나무, 분화국화, 시클라멘, 꽃베고니아, 허브류, 침실은 밤에 공기정화기능이 우수한 호접란, 선인장, 다육식물이 적합한 것으로 알려져 있다.

그리고, 요시할 때 발생되는 일산화탄소를 제거하는데 탁월하면서 어두운 곳에서도 잘 자라는 스킨답서스, 산호수, 아펠란드라가 좋고, 공기중 암모니아 가스(분뇨) 제거기능에는 관음죽, 스파티필럼, 안스리움, 호말로메나, 맥문동, 테이블 야자가 우수하다고 알려져 있다.

학생 공부방에는 음이온 방출 및 이산화탄소 흡수가 우수하고 이억력 향상에 좋은 팔손나무, 필로덴드론, 파키라, 로즈마리, 벤자민 고무나무, 스파티필럼을 배치하는 것이 좋다고 알려져 있다.

그러나, 상기와 식물의 전통적인 실내 재배방법은 모두 화분이나 용기에서 토양재배를 하고 있어, 적정한 수분, 영양분관리가 어렵고, 또한, 한정된 공간에서 대량으로 밀식 재배하기 어렵다. 오염 실내공간을 실제적으로 정화하기 위해서는 상당한 개체수의 실내식물을 재배해야 하는데 제한된 실내공간에서는 실내 공기정화에 필요한 개체수를 재배할 수 없는 문제점이 있다.

(문헌 1) 한국 등록특허 제10-0377570호 (문헌 1) 한국 등록특허 제10-0757325호 (문헌 1) 한국 공개특허 제20-2010-0010684호 (문헌 1) 한국 공개특허 제10-2011-0013709호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실내 공기에 포함되어 있는 유해물질을 제거하는 실내 공기정화를 위한 식물정화장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 적정한 수분, 영양분관리를 용이하게 하고, 한정된 공간에서 필요한 재배식물의 개체수를 재배할 수 있는 실내 공기정화를 위한 식물정화장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 실내 공기정화를 위한 식물의 실내 양액 재배장치에 있어서, 양액 재배식물을 둘러싸서 보호하고, 보호 벽체가 공기유통이 가능한 투명 보호커버와, 상기 투명 보호커버 내부에 설치되어 재배식물이 착근되는 수평배지와, 상기 수평 배지에 착근되는 재배식물 줄기가 외부로 뻗어나와서 의지하는 망상 수직배지와, 상기 수평배지에 양액을 공급하는 자동 양액공급 시스템과, 상기 양액 재배장치의 공기를 순환시키는 송풍 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실내에서 공기 정화능력이 있는 식물을 선택적으로 재배함으로써, 실내 공기에 포함되어 있는 유해물질을 제거하는 효과가 있으며, 또한, 양액공급을 자동화함으로써 적정한 수분, 영양분관리를 용이하게 하고, 재배식물이 자라는 배지를 수직 복층으로 배치하여 한정된 공간에서 필요한 개체수를 대량으로 재배할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 실내 공기정화를 위한 식물재배 장치의 외관을 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 내부 양액 공급관과 수평 배지를 나타낸 사시도.
도 4는 도 1의 투명 보호망을 제거한 하부의 부분 절개 사시도.
도 5는 도 1에서 수직 망상 배지와 양액공급 구조를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 양액펌프를 연결한 사시도.
도 7은 도 1의 투명 보호망을 제거하고 정면에서 바라본 하부의 부분 절개 사시도.
도 8은 도 1의 투명 보호망을 제거하고 정면에서 절개 사시도.
도 9는 도 1의 하부를 나타낸 부분 절개 사시도.
도 10,11은 본 발명의 실시예에 따른 재배식물이 내부 및 외부에서 성장하고 있는 모습을 보인 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명하되, 이 분야에서 공지된 통상적인 기술에 대해서는 설명을 생략한다.

도 1 및 도 2, 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 실내 공기정화를 위한 식물의 실내 양액 재배장치는, 양액 재배식물(B)을 둘러싸서 보호하고, 보호 벽체가 공기유통이 가능하고 가시광선이 투과하는 투명 보호커버(10)와, 상기 투명 보호커버(10) 내부에 설치되어 재배식물(B)이 착근되고, 수직방향으로 다층 배치되는 수평배지(31)와, 상기 다층으로 배치된 수평배지(31)에 착근되는 재배식물(B) 줄기가 외부로 뻗어나와서 의지하는 망상 수직배지(30)와, 상기 수평배지(31)에 양액을 공급하는 양액공급 시스템(20)과, 상기 망상 수직배지(30) 및 수평배지(31)에 공기를 순환시키는 송풍팬(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

양액재배는 시설재배의 한 형태로서, 토양대신 배지를 이용하여 재배식물(B)의 생육에 요구되는 무기양분을 적정농도로 용해시킨 양액을 배지에 공급하여 식물을 재배하는 것을 말한다. 양액재배를 하기 위해서는 재배식물(B)의 지지수단이 필요한데 본 발명에서는 망상 수직배지(30)가 지지수단이 된다. 또한, 재배식물(B)의 생장에 필요한 산소와 이산화탄소의 공급원인 공기를 송풍팬(40)으로 강제로 송풍한다. 일반적으로 양액재배의 두두려진 특징중 하나는 토양없이 재배하는 것이며, 착근하는 뿌리의 환경을 인위적으로 적절하게 조절할 수 있다.

상기 투명 보호커버(10)는, 재배식물(B)의 광합성에 필요한 실내조명광이나 가시광선이 투과할 수 있는 폴리 카보네이트(PC)와 같은 경도가 높고 투명재질로 제작되되, 벽체면에는 소정의 간격과 직경으로 다수의 공기 유통구가 형성되어, 상기 공기 유통구를 통하여 상기 송풍팬(40)에 의해 강제로 실내공기가 식물재배 장치를 통과하여 순환되는 것을 특징으로 한다.

실내 공기는 대류등의 작용으로 매우 느린 속도로 자연순환하고 있기 때문에, 재배식물(B)에 접촉되어 오염물질이 분해 및 흡수될 가능성이 낮다. 따라서, 투명 보호커버는 내부에서 생장하는 재배식물(B)을 관상할 수 있도록 하는 역할도 하지만, 실내공기를 강제 송풍하여 대량의 공기가 재배식물(B)과 접촉하도록 하는 송풍 통로의 역할도 하게 된다.

수직방향 다층으로 배치되는 수평배지(31)는, 수평면이 재배식물(B)이 착근되는 플로랄폼 배지로 구성되고, 상기 수평배지(31)의 중심부에는 환기용 개구를 만들고, 상기 수평배지(31)를 수직방향으로 소정의 간격을 두고 층상으로 다층 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용하는 수평배지(31)는 플로랄폼이지만, 양액을 흡수하고 재배식물(B)이 착근할 수 있다면, 종래에 사용하던 암면 등으로도 실시할 수 있다. 본 발명에서와 같이 수평배지(31)를 수직방향 층상구조로 다층으로 하고, 수평배지(31)의 중심부를 개구시킴으로써 재배식물(B)의 밀식이 가능하여 작은 공간에 필요한 만큼의 재배식물(B)의 개체수를 재배할 수 있어, 실내 재배식물(B)이 장식용이나 관상용이 아니라 실제적으로 실내 공기정화에 기여할 수 있게 할 수 있다.

망상 수직배지(30)는, 상기 수직방향으로 다층으로 배치된 수평배지(31)를 외부에서 수직방향으로 둘러싸는 구조이되, 상기 수평배지(31)에 착근된 재배식물(B)에서 뻗어나온 줄기를 지지하는 망상체 구조인 것을 특징으로 한다.

재배식물(B)의 씨앗이나 어린싹을 망상 수직배지(30)나 수평배지(31)에 심게 되면, 뿌리가 자라서 수평배지(31)에 뿌리를 내리게 되고(착근), 줄기는 망상 수직배지(30)에 지지되어 계속 생장된다. 따라서, 망상 수지배지(30)는 배지 역할도 하지만 재배식물(B)을 지지하는 지지체로서의 역할을 하게 된다.

재배식물(B)는 도 10에 도시된 바와 같이, 재배식물(B)의 뿌리는 수평배지(31)에서 착근(C)하고, 줄기는 망상 수직배지(30) 밖으로 뻗어나와 성장한다.

상기의 양액공급 시스템(20)은, 식물재배장치의 하부에 설치되어 상기의 수평배지(31)에 공급되는 양액을 저장하는 양액수조(22)와, 상기 양액수조(22)를 수납하는 양액수조 외함(21)과, 상기 양액수조(22)에 잠겨서 수평배지(31)에 양액을 공급하는 양액 펌프(23)와, 상기 양액 펌프(23)에 연결되어 수직으로 양액을 공급하는 양액 수직공급관(24)과, 상기 양액 수직공급관(24)에서 공급되는 양액을 상기 수평배지(31)에 공급하는 양액 수평공급관(25)으로 이루어진 양액공급 시스템(20)을 특징으로 한다.

도 2내지 도 8에 도시한 바와 같이, 양액수조 외함(21)은 실내 바닥에 안착되고, 그 내부는 양액수조(22)를 수납하는데, 이와 같은 구조는 양액수조(22)의 양액무게로 인하여 재배장치 전체를 안정되게 한다. 양액을 다층으로 쌓여진 수평배지(31)에 공급하기 위해 양액 수직공급관(24)이 양액수조(22)에 잠겨있는 양액펌프(23)의 출구에 연결되고, 상기 양액 수직공급관(24)은 각 층의 수평 양액공급관(25)에 연결된다. 상기 수평 양액 공급관(25)은 루프형상으로, 측면에 일정한 간격으로 미세한 분출공(도시하지 않음)이 형성되어 있어, 양액펌프(23)가 작동되어 양액이 가압되면 상기 미세 분출공을 통하여 양액이 분출되어 수평배지(31)에 스며든다.

양액펌프(23)의 작동은 재배식물(B)의 특성에 따라서, 그리고 수평배지(31)에 설치된 수분센서(도시하지 않음)의 신호나 주기적 동작을 설정한 타이머의 신호에 의해서 작동하게 하는 것이 바람직하다.

수평배지(31)는 도 2에 도시된 바와 같이 수평배지 지지틀(32)에 의해 지지되어 층상으로 배치되고, 각 수평배지(31)의 중심부는 개구되어 있어서 송풍팬(40)이 공기를 강제로 불어 넣을 때 공기가 지나는 통로가 된다.

각층의 수평배지(31)에서 흘러내리는 양액은 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이 하부 집수상자(33)에 모아져서, 상기 집수상자(33) 바닥에 형성된 집수관(34)을 타고, 상기 집수관(34) 하부에 배치된 양액수조(22)로 흘러들어 간다. 상기 양액수조(22)로 흘러들어 간 양액은 양액펌프(23)의 작동으로 순환하게 된다.

그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 장기간 운전중에 양액중에 생긴 이물질(A)은 집수관(34)에 설치된 필터(도시하지 않음)에 의하 걸러지게 하는 것이 바람직하다.

송풍시스템은, 상기 투명 보호커버(10)의 상단을 덮는 상부 덮개(11)와, 상기 상부 덮개(11)의 중심부에 장착된 하향 송풍팬(40)과, 상기 층상으로 배치된 수평배지(31) 중심부에 형성된 환기용 개구를 통하여 하향 송풍되는 공기를 외부로 배출하는 하부 배기창살(41)로 이루어진 송풍시스템을 특징으로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 실내공간에 있는 공기를 재배식물(B)과 접촉시키 위해서 상부덮개(11)의 중앙에 설치된 송풍팬(40)을 작동시키면, 인입된 실내공기의 일부는 수평배지(31) 중앙의 수직방향으로 형성된 수직통로를 통하여 하부에 설치된 하부 배기창살(41)를 통하여 실내로 배출되고, 나머지 일부는 망상 수직배지(30)와 투명 보호커버(10)를 통하여 실내로 배출된다.

10 : 투명 보호망 11 : 상부 덮개
20 : 양액공급 시스템
21 : 양액수조 외함 22 : 양액수조
23 : 양액 펌프 24 : 양액 수직 공급관
25 : 양액 수평 공급관 30 : 망상 수직 배지
31 : 수평 배지 32 : 수평 배지 지지틀
33 : 하부 집수상자 34 : 집수관
40 : 송풍팬 41 : 하부 배기창살
A : 이물질 B : 재배 식물
C : 착근

Claims (6)

1. 실내 공기정화를 위한 식물의 양액 재배장치에 있어서,
   양액 재배식물을 벽체로 둘러싸서 보호하고, 상기 보호 벽체가 공기유통이 가능하고, 가시 광선이 투과되는 투명 보호커버와,
   상기 투명 보호커버 내부에 설치되어 재배식물이 착근되고, 수평면의 중심부에는 환기용 개구가 형성되며, 수직방향으로 다층으로 배치되는 수평배지와,
   상기 다층으로 배치된 수평 배지에 착근되는 재배식물 줄기가 외부로 뻗어나와서 의지하는 망상 수직배지와,
   상기 다층으로 배치된 수평배지에 양액을 자동 공급하는 양액공급 시스템과,
   상기 양액 재배장치의 공기를 순환시키는 송풍 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내 공기정화를 위한 식물재배 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서 송풍시스템은,
   상기 투명 보호커버의 상단을 덮는 상부 덮개와,
   상기 상부 덮개의 중심부에 장착된 하향 송풍팬과,
   상기 층상으로 배치된 수평배지 중심부에 형성된 환기용 개구를 통하여 하향 송풍되는 공기를 외부로 배출하는 하부 배기창살로 이루어진 송풍시스템을 특징으로 하는 실내 공기정화를 위한 식물재배 장치.
   

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