KR101181133B1 - 입체식 식물 재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체식 식물재배장치에 관한 것으로, 식물을 재배하는 배지와 양액공급 및 송풍된 공기가 배지하부를 통과할 수 있는 급기구조를 갖춘 단위 재배상자와, 상기 단위 재배상자를 방사상으로 배치가능하고, 방사상으로 배치된 단위 재배상자를 수직방향으로 다단 설치 조립할 수 있는 중앙 원통기둥과, 상기 중앙 원통기둥을 중심으로 하여 방사상 및 다단으로 배치된 단위 재배상자에 양액을 공급 순환시키는 양액 공급시스템과, 상기 중앙 원통기둥의 상단부에 설치되어 중앙 원통기둥에 형성된 중심부 공간과 상기 단위 재배상자의 하부에 형성된 바닥공간을 통하여 공기를 급기하는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 한정된 공간에서 식물재배면적을 확보하기 위하여 식물재배상자를 수직 층상으로 입체적으로 배치함으로써 좁은 공간에 다양한 많은 식물을 재배할 수 있으며, 양액 펌프나 양액 공급관 등을 외부에 노출시키지 않고 식물재배장치에 내장시킴으로써 실내 인테리어와 잘 어울리고, 또한, 재배상자를 분할하여 조립 및 해체하게 함으로써, 설치 및 조립, 이동이 용이하다는 이점이 있다.

Description

입체식 식물 재배장치{PLANT CULTIVATION APPARATUS WITH MULTI-LAYER}

본 발명은 양액공급 기능이 구비된 입체식 식물재배장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 독립된 개별 식물재배상자를 다층으로 배치한 조립식 식물재배상자에 식물을 양액재배하기 위한 양액 공급시스템을 구비한 입체식 식물 재배장치에 관한 것이다.

최근 들어, 대부분의 주거환경이 아파트나 건물 사무실 공간으로 바뀜에 따라, 잎을 먹는 채소의 자급자족이나 정서적인 환경을 조성하기 위해 실내에서 화초나 채소를 가꾸는데에 관심이 커지고 있다.

그러나, 아파트나 사무실과 같은 한정된 공간에서 화초나 채소 등의 작물을 재배할 수 있는 면적은 매우 작고 제한되고 있다는 문제점이 있다.

또, 다른 문제는 일반사람들은 화초나 작물을 재배하는데 필요한 경험과 지식이 부족하여, 화초나 작물의 특성에 따른 수분 조절, 비료(영양액) 공급시기 등을 적절하게 조절하지 못하여 재배식물을 제대로 키울 수 없다는 것이다.

한편, 제한된 공간내에서 화초나 채소 등의 식물을 재배할 수 있는 종래의 기술로서 한국 공개특허 제10-2011-0082214호와, 한국 등록특허 제10-0332158호, 제10-500019호 등이 개시되어 있다.

한국 공개특허 제10-2011-0082214호에는, 단위체의 모종식물이 식재될 수 있는 적어도 하나 이상의 식물재배홈이 형성된 독립개체 하우징의 조합으로 구성되되, 각 개별 하우징이 층별로 상호 배열조합되어 있는 재배하우징 조립체와, 상기 재배하우징 조립체의 최상단으로부터 최하단으로 관통하여 설치되며, 급수관으로부터 제공되는 식물 생장에 필요한 물을 각 개별 재배하우징의 식물재배홈으로 유입시키기 위한 관개수홀이 각 층마다 형성되어 있는 관개수와, 상기 재배하우징 조립체의 최상단으로부터 최하단으로 관통하여 설치되며, 각 개별 재배하우징의 식물재배홈에 대향되는 위치에 배수홀이 형성되어 식물재배홈으로부터 누출되는 물을 배수하기 위한 배수수로와, 각 층에 위치되어 있는 관개수로의 관개수홀에 일단이 연결되어 물을 출입시키며, 관개수로로부터 식물재배홈측으로 공입되는 물의 공급량을 제어하기 위한 수량조절수단 및 상기 수량조절수단의 유출홀에 연결되며, 각 개별 재배하우징의 식물재배홈에 물방울 형태로 공급하기 위한 적수(滴水)분배수단을 포함하는 입체식물 재배시스템을 개시하고 있다.

한국 등록특허 제10-0332158호에는 다층으로 직립되게 형성된 공중 재배기와, 공중 재배기간의 간격을 유지하기 위한 간격 유지기구와, 다층의 공중 재배기를 회전시키기 위한 회전 받침대와, 영양분액을 공중 재배기에 공급하기 위한 공급호수가 내장된 파이프와, 상기 파이프 상단에 설치되어 영양분액을 분출하기 위한 분수기와, 상기 간격 유지구 아래의 파이프 위치에 설치되어 분수기에서 영양분액이 공중 재배기로 살포되도록 하기 위한 확산 패드와, 순환펌프가 내장된 양액탱크를 포함한 적층식 자동 재배장치를 개시하고 있다.

또한, 한국 등록특허 제10-0500019호에는 다층으로 직립되게 형성되며, 다수의 횡열로 배열된 공중재배기와, 공중재배기간의 간격을 유지하기 위한 간격유지구와, 다층의 공중재배기를 회전시키기 위한 회전받침대와, 횡열 배열된 다수의 공중재배기 사이에 설치되며, 다수의 분기관이 형성된 수직관과, 상기 각 수직관에 물을 급수하기 위한 급수관과, 상기 수직관의 분기관에 연결되며, 개별 공중재배기에 각각 물을 공급하기 위한 노즐과, 상기 공중재배기의 하부로 배출되는 물을 집수하여 다시 외부의 급수조에 유입하기 위한 상부 및 하부 물 순환관과, 상기 하부 물순환관을 통해 유입된 물을 히팅시켜 순환하는 순환펌프를 포함하는 온도조절이 가능한 적층식 식물재배장치를 개시하고 있다.

그러나, 상기한 구조의 적층식 재배기는 공중 재배기를 위로 적층시키는 단순한 구조로 되어 있으며, 양액 펌프, 양액공급관, 물순환관 등이 외부에 노출되어 있어, 실내에 설치하기에는 미관상의 문제가 있고, 또한, 재배장치의 조립설치 및 해체 이동이 어렵다는 문제점이 있다.

(문헌 1) 한국 공개특허 제10-2011-0082214호 (문헌 2) 한국 등록특허 제10-0332158호 (문헌 3) 한국 등록특허 제10-0500019호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한정된 공간에서 식물재배면적을 확보하기 위하여 식물재배면적을 확장할 수 있는 입체식 식물 재배장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 식물재배에 경험과 지식이 없는 사람도 용이하게 식물을 재배할 수 있는 식물재배장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 식물재배장치의 양액 펌프나 양액 공급관 등을 외부에 노출시키지 않고, 또한, 조립 및 해체가 용이한 식물재배장치를 제공함에 있다.

식물 재배상자를 수직방향으로 다단배치하는 입체식 식물 재배장치에 있어서, 식물을 재배하는 배지와 양액공급 및 송풍된 공기가 배지하부를 통과할 수 있는 급기구조를 갖춘 단위 재배상자와, 상기 단위 재배상자를 방사상으로 배치가능하고, 방사상으로 배치된 단위 재배상자를 수직방향으로 적어도 하나 이상의 층상으로 설치 조립할 수 있는 중앙 원통기둥과, 상기 중앙 원통기둥의 하단부에서 상기 단위 재배상자에 양액을 공급 순환시키도록 설치되는 양액 공급시스템과, 상기 중앙 원통기둥의 상단부에서 상기 단위 재배상자의 하부에 형성된 바닥 공간과 상기 중앙 원통기둥의 내부에 형성된 중심부 공간으로 외부 공기를 하향 급기하도록 설치되는 송풍팬을 포함하되, 상기 단위 재배상자는 상기 중앙 원통기둥의 외주면에 형성된 4각 삽입구에 착탈가능하게 결합되는 것으로, 상부면에는 상기 4각 삽입구의 상측이 지지되는 삽입홈이 형성되고, 일측면에는 상기 중앙 원통기둥의 내부에 삽입되어 상기 단위 재배상자가 임의로 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱이 형성되며, 상기 양액 공급시스템의 상측에는 상기 바닥 공간에서 상기 중앙 원통기둥의 내부로 유입된 양액이 여과되도록 서랍식으로 설치되는 여과모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체식 식물 재배장치를 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 한정된 공간에서 식물재배면적을 확보하기 위하여 식물재배상자를 수직 층상으로 입체적으로 배치함으로써 좁은 공간에 다양한 많은 식물을 재배할 수 있다.

또한, 식물재배장치의 양액을 자동 순환공급하고 공기를 급기하는 것으로 식물재배에 경험과 지식이 없는 사람도 용이하게 식물을 재배할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 양액 펌프나 양액 공급관 등을 외부에 노출시키지 않고 식물재배장치에 내장시킴으로써 실내 인테리어와 어울리고, 또한, 재배상자를 분할하여 조립 및 해체하게 함으로써, 설치 및 조립, 이동이 용이하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체식 식물 재배장치의 전체 조립 사시도.
도 2는 도 1의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 수직방향 절개 사시도 및 단위 재배상자의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 단위 재배상자의 수직방향 절개 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단위 재배상자의 조립 순서도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 양액공급 시스템을 나타낸 부분절개 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 급기구조를 나타낸 절개 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 양액순환구조를 나타낸 절개 사시도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 식물 재배상자를 수직방향으로 다단배치하는 입체식 식물 재배장치는, 식물을 재배하는 배지(10)와 양액공급 및 송풍된 공기가 상기 배지(10) 하부를 통과할 수 있는 급기구조를 갖춘 단위 재배상자(10)와, 상기 단위 재배상자(10)를 방사상으로 배치하여 조립 및 해체가 가능하고, 방사상으로 배치된 상기 단위 재배상자(10)를 수직방향으로 다단 설치 조립할 수 있는 중앙 원통기둥(20)과, 상기 중앙 원통기둥(20)을 중심으로 하여 방사상 그리고, 적어도 하나 이상의 수직 층상으로 배치된 단위 재배상자(20)에 양액을 공급 순환시키는 양액 공급시스템(30)과, 상기 중앙 원통기둥(20)의 상단부에 설치되어 중앙 원통기둥(20)에 형성된 중심부 공간(22)과 상기 단위 재배상자(10)의 하부에 형성된 바닥공간(18)을 통하여 공기를 급기하는 송풍팬(40)을 포함한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 단위 재배상자(10)는, 중앙 원통기둥(20)을 중심으로 방사상으로 등분할된 부채꼴 형상을 갖는 복수개의 단위 재배상자(10)와, 상기 단위 재배상자(10) 상단에는 재배식물(A)이 식재 착근되어 생육되는 배지(15)층과, 상기 배지(15)층 하부에는 과잉공급된 양액이 흘러내리는 배수 타공판(14)과, 상기 배수 타공판(14) 하부에는 상기 배수 타공판(14)을 받치는 격판(12)이 차례로 적층되고, 상기 격판(12) 하부에는 배수 타공판(14)에서 적하 양액(B)이 모여서 중앙 원통기둥(20)으로 흘러내리는 유로의 기능과, 송풍팬에서 급기된 공기가 지나는 통로역할을 하는 바닥 공간(18)과, 상기 단위 재배상자(10)의 내주쪽에는 중앙 원통기둥(20)의 외주면과 일치하는 내주면(16)을 갖으며, 상기 내주면(16)에는 중앙 원통기둥(20)에 걸려 상기 재배상자(10)를 지지하는 돌기된 내주면 걸림턱(17)으로 이루어진 단위 재배상자(10)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배지(15)와 배수 타공판(14)은 밀착해서 층상으로 적층되고, 배수 타공판(14)과 하부에 적층되는 격판(12) 사이는 송풍기(40)에 의해 강제유입되는 외기(C)가 통과할 수 있도록 간극부재(13)를 가장자리에 배치하여 공간을 만든다. 상기 배부 타공판(14)은 배지(15)를 밑에서 수평으로 지지하고, 또한, 양액이 통과하고 유입된 외기(C)를 공급하는 기능을 하므로, 반드시 타공판일 필요는 없으며 망상체로 된 것을 사용할 수도 있다.

도 4의 (1) 내지 (3)은 단위 재배상자(10)의 내부에 적층되는 순서를 나타내어 보인것으로, 격판(12)은 배수 타공판(14)을 통해서 오물이 단위 재배상자(10) 바닥에 떨어져 쌓이는 것을 방지하게 되는데 단위 재배상자(10) 바닥과는 격판 받침대(11)에 의해 받혀져서 바닥공간(18)을 형성하게 된다.

중앙 원통기둥(20)은, 상단부는 중심부가 개구된 폐쇄면을 가지며, 상기 단위 재배상자(10)를 방사상으로 착탈가능하게 조립하기 위해 원주상에 등간격으로 형성시킨 4각 삽입구(21)와, 상기 원주상에 등간격으로 형성시킨 4각 삽입구(21)를 수직 종방향으로 복수개 형성시키는 구조를 특징으로 한다.
도 5는 중앙 원통기둥(20)에 착탈 가능한 단위 재배상자(10)가 삽입되어 고정되는 과정을 나타내어 보인 것이다.
이때, 단위 재배상자(10)는 식물을 간편하게 식재하고 용이하게 교체하기 위해 중앙 원통기둥(20)의 외주면에 형성된 4각 삽입구(21)에 착탈가능하게 결합되는 것으로, 상부면에는 4각 삽입구(21)의 상측이 지지되는 삽입홈(10a)이 형성되고, 일측면에는 중앙 원통기둥(20) 내부에 삽입되어 임의로 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱(10b)이 형성된다.

도 5의 (1)과 같이 단위 재배상자(10)를 고정하려는 중앙 원통기둥(20)의 4각 삽입구(21)에 대략 평행하기 접근시킨 다음, 도 5의 (2)와 같이 단위 재배상자(10)를 비스듬하게 기울인 다음 4각 삽입구(21)에 밀어 넣어, 걸림턱(10b)이 중앙 원통기둥(20)의 내부에 위치한 상태로 4각 삽입구(21)의 상측이 삽입홈(10a)에 지지되도록 하고, 도 5의 (3)과 같이 단위 재배상자(10)를 수평상태로 하면, 도 4에 도시된 바와 같이 단위 재배상자(10)의 삽입홈(10a)에 4각 삽입구(21)가 밀착 지지된 상태로 고정되며, 걸림턱(10b)에 의해 4각 삽입구(21)의 내부면 상측이 지지됨에 따라 단위 재배상자(10)가 중앙 원통기둥(20)으로부터 임의로 이탈되는 것이 방지된다.

또한, 모든 단위 재배상자(10)는 중앙 원통기둥(20)에 삽입되어 지지되므로, 중앙 원통기둥(20)은 삽입 지지되는 모든 단위 재배상자의 크기와 전체 하중에 견딜 수 있는 PVC 또는 강관을 선정하여 제작하는 것이 바람직하다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 양액 공급시스템(30)은, 상기 중앙 원통기둥(20)의 하단에 설치 조립된 양액탱크(31)와. 상기 단위 재배상자(10)의 바닥공간(18)에서 흘러내린 양액에서 이물질을 여과하기 위해 양액 공급시스템(30)의 상측 즉, 상기 중앙 원통기둥(20)과 양액탱크(31) 사이에 설치 및 교체가 용이하도록 서랍식으로 설치되는 여과 모듈(35)과, 상기 여과 모듈(35)을 통과한 양액이 모인 양액탱크(31)에 침지되어 장착된 양액펌프(31)와, 상기 양액펌프(31)에 연결되어 가압된 양액을 수직 방향으로 이송하는 수직 양액공급관(33)과, 상기 수직 양액공급관(33)에 연통되어 각단의 단위재배장치(10)의 배지(15)에 양액을 공급하는 환상 양액공급관(34)으로 이루어지고, 상기 환상 양액공급관(34)은 양액이 분무되는 미세 분사공(도시하지 않음)이 일정한 간격으로 다수 형성되어서, 상기 중앙 원통기둥(20)의 외주를 감싸는 구조로 이루어진다.

양액탱크(32)에 잠겨서 설치된 양액펌프(31)가 작동되어 양액이 가압되면, 수직 양액공급관(33)에 공급되고, 수직 양액공급관(33)에 연통된 환상 양액공급관(34)에 공급된다. 가압상태로 공급된 양액은 환상 양액공급관(34)의 미세 분출공을 통하여 분출되어 단위 재배상자(10)의 배지(15)에 스며든다. 배지(15)에 스며든 양액은 재배식물(A)의 뿌리에 생장에 필요한 양분을 공급하게 된다.

도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 송풍팬(40)은, 상기 중앙 원통기둥(20)의 상단면에 설치되어 외기(C)를 강제로 중앙 원통기둥(20) 내부의 중심부 공간(22)으로 하향 급기하며, 하향 급기된 외기(C)는 각 단위 재배상자(10)의 하부에 형성된 바닥공간(18)을 통하여 배수 타공판(14) 하부를 통과하여 외부로 배기되면서 재배식물(A) 생장에 필요한 산소를 공급하게 된다.

10 : 단위 재배상자 10a : 삽입홈
10b : 걸림턱 11 : 격판 받침대
12 : 격판 13 : 간극 부재
14 : 배수 타공판 15 : 배지
16 : 내주면 17 : 내주면 걸림턱
18 : 바닥 공간 20 : 중앙 원통기둥
21 : 4각 삽입구 22 : 중심부 공간
30 : 양액 공급시스템 31 : 양액펌프
32 : 양액탱크 33 : 수직 양액공급관
34 : 환상 양액공급관 35 : 여과 모듈
36 : 양액탱크 외함
40 : 송풍팬 A : 재배식물
B : 적하 양액 C : 외기

Claims (5)

1. 식물 재배상자를 수직방향으로 다단배치하는 입체식 식물 재배장치에 있어서,
   식물을 재배하는 배지와 양액공급 및 송풍된 공기가 배지하부를 통과할 수 있는 급기구조를 갖춘 단위 재배상자와,
   상기 단위 재배상자를 방사상으로 배치가능하고, 방사상으로 배치된 단위 재배상자를 수직방향으로 적어도 하나 이상의 층상으로 설치 조립할 수 있는 중앙 원통기둥과,
   상기 중앙 원통기둥의 하단부에서 상기 단위 재배상자에 양액을 공급 순환시키도록 설치되는 양액 공급시스템과,
   상기 중앙 원통기둥의 상단부에서 상기 단위 재배상자의 하부에 형성된 바닥 공간과 상기 중앙 원통기둥의 내부에 형성된 중심부 공간으로 외부 공기를 하향 급기하도록 설치되는 송풍팬을 포함하되,
   상기 단위 재배상자는 상기 중앙 원통기둥의 외주면에 형성된 4각 삽입구에 착탈가능하게 결합되는 것으로, 상부면에는 상기 4각 삽입구의 상측이 지지되는 삽입홈이 형성되고, 일측면에는 상기 중앙 원통기둥의 내부에 삽입되어 상기 단위 재배상자가 임의로 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱이 형성되며,
   상기 양액 공급시스템의 상측에는 상기 바닥 공간에서 상기 중앙 원통기둥의 내부로 유입된 양액이 여과되도록 서랍식으로 설치되는 여과모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체식 식물 재배장치.
   
2. 제1항에 있어서 단위 재배상자는,
   중앙 원통기둥을 중심으로 방사상으로 등분할된 부채꼴 형상을 갖는 복수개의 단위 재배상자와,
   상기 단위 재배상자 상단에는 재배식물이 식재 착근되어 생육되는 배지층과,
   상기 배지층 하부에는 과잉공급된 양액이 흘러내리는 배수 타공판과,
   상기 배수 타공판 하부에는 상기 배수 타공판을 받치는 격판이 차례로 적층되고,
   상기 격판 하부에는 배수 타공판에서 적하된 양액이 모여서 상기 중앙 원통기둥으로 흘러내리는 통로와, 송풍팬에서 급기된 공기가 지나는 통로역할을 하는 바닥 공간과,
   상기 단위 재배상자의 내주쪽에는 상기 중앙 원통기둥의 외주면과 일치하는 내주면을 갖으며, 상기 내주면에는 상기 중앙 원통기둥에 걸리는 돌기된 내주면 걸림턱으로 이루어진 단위 재배상자를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체식 식물 재배장치.
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