KR101187429B1 - 다층 회전식 수경재배시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다층 회전식 수경재배시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 좁은 공간에서 다양한 종류 또는 다수의 화초 및 과채류를 재배할 수 있는 다층 회전식 수경재배시스템에 관한 것이다. 본 발명은 제 1 화분; 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 제 1 화분의 상부에 결합된 양액집수통; 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 제 1 화분의 하부에 결합된 제 2 화분; 제 2 화분의 하부에 결합되어 제 2 화분을 회전시키는 회전전달부; 회전전달부와 연결되어, 회전전달부를 회전시키는 회전발생부; 및 회전전달부에 결합되고, 회전전달부가 회전가능하도록 회전전달부를 지지하는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

회전식, 다층 화분, 수경재배

Description

다층 회전식 수경재배시스템{ROTATIONAL MULTISTORY WATER-CULTURE SYSTEM}

본 발명은 다층 회전식 수경재배시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 좁은 공간에서 다양한 종류 또는 다수의 화초 및 과채류를 재배할 수 있는 다층 회전식 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, 양액공급관 및 양액노즐을 사용하여 일정량의 양액을 양액집수통으로 공급하고, 양액집수통을 거쳐 다층화분을 통과한 양액을 양액수용부에서 회수하여, 양액이동관을 통하여 수조 또는 저장탱크로 이동한 후, 이를 다시 양액공급관으로 공급함으로써 양액이 다층 회전식 수경재배시스템을 순환할 수 있도록 하는 다층 회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 2 목적은, 다층화분의 상부에 결합된 양액집수통이 회전가능하도록 지지파이프에 결합되어, 다층화분이 옆으로 기울지 않고 직립 상태를 유지할 수 있도록 하는 다층 회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 3 목적은, 좁은 공간에서 다양한 종류의 과채류나 화초를 재배할 수 있는 다층 회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명의 제 4 목적은, 다층화분을 회전시켜 다층화분에 심겨진 과채류 또는 화초에 대해 모든 방향으로 균일하게 빛이 비춰질 수 있도록 하여 과채류나 화초의 굴광성을 방지하고 광합성을 높일 수 있는 다층 회전식 수경재배시스템을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 제 1 화분; 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 제 1 화분의 상부에 결합된 양액집수통; 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 제 1 화분의 하부에 결합된 제 2 화분; 제 2 화분의 하부에 결합되어 제 2 화분을 회전시키는 회전전달부; 회전전달부와 연결되어, 회전전달부를 회전시키는 회전발생부; 및 회전전달부에 결합되고, 회전전달부가 회전가능하도록 회전전달부를 지지하는 고정판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제 1 화분 및 제 2 화분은 몸체부 및 몸체부의 상부를 덮으면서 몸체부와 분리가능하게 결합된 뚜껑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

몸체부의 밑면에는 배수공이 형성되어, 배수공을 통해 제 1 화분 내의 양액이 제 2 화분으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

뚜껑부에는 고정돌기가 형성되고, 몸체부에는 고정홈이 형성되며, 고정돌기가 고정홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.

뚜껑부는 중앙에 몸체부 내부로 연장된 뚜껑돌출부가 형성되고, 뚜껑돌출부 주위에 복수 개의 포트용개구들이 형성되되, 제 1 화분의 몸체부는 제 2 화분의 뚜껑돌출부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 한다.

고정판은 중앙에 회전전달부가 삽입되는 고정판 삽입구가 형성되며, 고정판 삽입구 주위를 따라 복수 개의 포트용개구들이 형성되고, 복수 개의 볼들 및 고정판 삽입구의 원주 방향을 따라 고정판의 외면에 형성되어 볼들을 수용하는 볼자리홈을 포함하여, 회전전달부가 고정판 삽입구에 삽입되어 볼들과 접촉한 상태로 회전되는 것을 특징으로 한다.

회전전달부는, 상부로 상기 제 2 화분이 삽입되는 깔대기 형상이고, 외주면에 원주방향으로 회전 기어가 형성되고, 회전 기어의 잇몸 밑면에는 원주 방향으로 회전전달홈이 형성되어, 회전 기어가 노출되도록 고정판 삽입구에 삽입되면 회전전달홈이 볼들과 접촉된 상태로 고정판에 결합되되, 회전 기어가 회전발생부와 기어 결합되어, 회전발생부의 작동시 상기 고정판에 결합된 상태로 제 2 화분과 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.

회전발생부는, 양액을 수용하는 수조; 수조에 위치된 펌프; 수조에 위치하며, 펌프에 의해 밀려올려진 양액 중 일부 양액의 낙하에 의해 회전하는 물레방아; 물레방아의 중심축과 연결된 제 1 기어; 물레방아의 중심축과 이격되어, 제 1 기어와 기어 결합된 제 2 기어; 제 2 기어의 중심축에 연결된 웜기어축; 및 웜기어축 상에 위치되어, 회전 기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어를 포함하되, 물레방아의 회전에 의해 제 1 기어가 회전됨에 따라 제 2 기어 및 웜기어축이 회전되고, 웜기어축이 회전됨에 따라 웜기어가 회전 기어에 맞물려 회전하여 제 1 화분 및 제 2 화분을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

다층 회전식 수경재배시스템은 펌프에 연결되어, 펌프에 의해 유동하는 양액을 양액집수통의 상부로 유도하는 양액공급관; 양액공급관에 연결되며 양액집수통의 상부에 위치하여, 양액을 양액집수통으로 분사하는 양액 노즐; 양액집수통의 상부에 위치되어, 양액집수통을 지지하는 지지파이프; 고정판 하부에 위치하며, 제 1 화분 및 제 2 화분을 통과한 양액을 모으는 양액수용부; 및 양액수용부에 연결되어 양액을 수조로 이동시키는 양액이동관을 더 포함하되, 지지파이프의 하부에는 고정 개구가 형성되고, 양액집수통은 고정 개구를 통해 지지파이프에 회전가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.

회전발생부는 감속 모터; 감속 모터와 연결되어 회전가능한 웜기어축; 웜기어축 상에 위치되어, 회전 기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어; 및 웜기어축의 양단에 위치되어, 웜기어축을 회전가능하도록 지지하는 축지지부를 포함하되, 감속 모터에 의해 웜기어축이 회전함에 따라, 웜기어가 회전 기어에 맞물려 회전하여, 제 1 화분 및 제 2 화분을 회전시키는 것을 특징으로 한다.

회전발생부는 웜기어축 상에서 위치되어, 웜기어축이 회전가능하도록 웜기어축을 지지하는 베어링; 및 베어링에 끼워져 베어링을 웜기어축 상에 고정시키며, 고정판 상에 결합되는 베어링 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

다층 회전식 수경재배시스템은 양액을 수용하는 저장탱크; 저장탱크에 위치된 펌프; 펌프에 연결되어, 펌프에 의해 유동하는 양액을 양액집수통의 상부로 유도하는 양액공급관; 양액공급관에 연결되며 양액집수통의 상부에 위치하여, 양액을 양액집수통으로 분사하는 양액 노즐; 양액집수통의 상부에 위치되어, 양액집수통을 지지하는 지지파이프; 및 회전전달부에 연결되어 양액을 저장탱크로 이동시키는 양액이동관을 더 포함하되, 지지파이프의 하부에는 고정 개구가 형성되고, 양액집수통은 고정 개구를 통해 지지파이프에 회전가능하도록 결합된 것을 특징으로 한다.

양액집수통은 양액집수통의 내부에 형성되어, 양액집수통을 상하로 구분하는 플레이트; 플레이트의 상부에서 돌출되어 형성되되, 플레이트의 중앙에 위치된 중앙지지부; 중앙지지부 주위를 따라 플레이트에 형성된 복수 개의 유입 개구들; 및 양액집수통의 하부 테두리로부터 돌출된 고정돌출부를 포함하되, 중앙지지부는 고정 개구에 삽입되어, 지지파이프에 양액집수통을 회전가능하도록 결합시키고, 고정 돌출부는 회전발생부의 작동시 제 1 화분과 함께 양액집수통이 회전되도록 제 1 화분의 뚜껑부에 끼움 결합되며, 양액 노즐을 통해 분사된 양액은 양액집수통 내부로 유입되어, 유입 개구들을 통해 제 1 화분 및 제 2 화분으로 유동하는 것을 특징으로 한다.

지지파이프는 사각 단면을 가진 파이프이고, 고정 개구의 직경은 중앙지지부의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명의 제 1 효과는, 양액공급관 및 양액노즐을 사용하여 일정량의 양액을 양액집수통으로 공급하고, 양액집수통을 거쳐 다층화분을 통과한 양액을 양액수용부에서 회수하여, 양액이동관을 통하여 수조 또는 저장탱크로 이동한 후, 이를 다시 양액공급관으로 공급함으로써 양액이 다층 회전식 수경재배시스템을 순환할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 2 효과는, 다층화분의 상부에 결합된 양액집수통이 회전가능하도록 지지파이프에 결합되어, 다층화분이 옆으로 기울지 않고 직립 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 3 효과는, 좁은 공간에서 다양한 종류의 과채류나 화초를 재배할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 4 효과는, 다층화분을 회전시켜 다층화분에 심겨진 과채류 또는 화초에 대해 모든 방향으로 균일하게 빛이 비춰질 수 있도록 하여 과채류나 화 초의 굴광성을 방지하고 광합성을 높일 수 있도록 하는 것이다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다층 회전식 수경재배시스템의 분해사시도이며, 도 2는 제 2 화분, 회전전달부 및 고정판이 결합된 상태의 단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 다층 회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다. 본 실시예에 따른 다층 회전식 수경재배시스템(100)은 도 3에 도시된 바와 같이 복수 개의 다층 회전식 수경재배시스템(100)들이 구비될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명인 다층 회전식 수경재배시스템(100)은 제 1 화분(110), 제 2 화분(120), 양액집수통(130), 회전전달부(140), 회전발생부(150), 고정판(160), 양액수용부(170), 양액이동관(175), 양액공급관(180) 및 지지파이프(190)를 포함한다.

제 1 화분(110)은 제 1 뚜껑부(111) 및 제 1 몸체부(116)를 포함한다. 제 1 뚜껑부(111)는 제 1 몸체부(116)의 상부를 덮으면서 제 1 몸체부(116)와 결합된다. 제 1 뚜껑부(111)와 제 1 몸체부(116)는 분리 가능하게 즉, 해체 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 한편, 제 1 뚜껑부(111)에는 제 1 뚜껑돌출부(112), 복수 개의 제 1 포트용개구(113) 및 제 1 고정돌기(114)가 형성된다.

제 1 뚜껑돌출부(112)는 제 1 뚜껑부(111) 내부에 형성되되, 제 1 뚜껑부(111)의 중앙에 형성된 개구에서 제 1 뚜껑부(111)의 하부 방향으로 돌출되어 형 성된다. 제 1 뚜껑돌출부(112)에는 고정돌출부(133)가 끼움 결합된다. 이때, 고정돌출부(133)는 제 1 뚜껑돌출부(112)의 외주면에 위치된다. 이에 따라, 제 1 뚜껑부(111)는 양액집수통(130)과 결합된다.

복수 개의 제 1 포트용개구(113)들은 제 1 뚜껑돌출부(112)의 주위를 따라 제 1 뚜껑부(111)에 형성된 개구들이다. 복수 개의 제 1 포트용개구(113)들은 제 1 뚜껑돌출부(112)를 중심으로 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다. 제 1 포트용개구(113)는 원형, 사각형 또는 마름모꼴 형상 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 제 1 포트용개구(113)는 식물 또는 화초들이 생육될 수 있는 공간이다.

제 1 고정돌기(114)는 제 1 뚜껑부(111)의 하부에 형성된다. 제 1 고정돌기(114)는 제 1 몸체부(116)의 상부에 형성된 제 1 고정홈(117)에 끼움 결합된다.

한편, 제 1 몸체부(116)는 제 1 뚜껑부(111) 하부에 위치되며 제 1 뚜껑부(111)와 결합된다. 제 1 몸체부(116)의 형상은 상부에서 하부로 갈수록 직경이 작아지는 원통 형상이 바람직하다. 제 1 몸체부(116)와 제 1 뚜껑부(111)가 결합된 형상은 항아리 형상을 이루는 것이 바람직하다. 한편, 제 1 몸체부(116)에는 제 1 고정홈(117), 제 1 돌출부(118) 및 제 1 배수공(119)이 형성된다.

제 1 고정홈(117)은 제 1 몸체부(116)의 상부 테투리에 형성된다. 제 1 고정홈(117)에는 제 1 고정돌기(114)가 끼움 결합된다.

제 1 돌출부(118)는 제 1 몸체부(116)의 하부로부터 돌출되어 형성된다. 제 1 돌출부(118)는 제 1 화분(110)이 제 2 화분(120)에 적층될 때, 제 2 뚜껑돌출부(122)에 삽입되는 부분이다. 제 1 돌출부(118)가 제 2 뚜껑돌출부(122)로 삽입될 때, 제 1 몸체부(116)는 걸림턱 역할을 한다. 이에 따라, 제 1 돌출부(118)만 제 2 화분의 제 2 뚜껑돌출부(122)에 삽입되고, 제 1 몸체부(116)는 제 2 뚜껑돌출부(122)에 삽입되지 않는다. 제 1 돌출부(118)는 제 2 뚜껑돌출부(122)에 끼움 결합되는 것이 바람직하다.

제 1 배수공(119)은 제 1 몸체부(116)의 하부를 관통하는 개구이다. 제 1 배수공(119)을 통해, 양액이 제 1 화분(110)에서 제 2 화분(120)으로 흐른다.

한편, 제 2 화분(120)은 제 1 화분(110)과 함께 회전가능하도록 제 1 화분(110)의 하부에서 제 1 화분(110)과 결합된다. 제 2 화분(120)은 제 1 화분(110)과 동일한 형상, 기능 및 구조를 가진다. 제 2 화분(120)은 제 2 뚜껑부(121) 및 제 2 몸체부(126)를 포함한다. 제 2 뚜껑부(121) 및 제 2 몸체부(126)는 제 1 뚜껑부(111) 및 제 1 몸체부(116)의 형상, 구조 및 결합 방식과 동일하므로, 이에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다. 다만, 제 2 뚜껑돌출부(122)에는 제 1 돌출부(118)가 삽입되어 제 2 화분(120)은 제 1 화분(110)과 끼움 결합되며, 제 2 돌출부(128)는 회전전달부(140)에 삽입되어 제 2 화분(120)은 회전전달부(140)와 끼움 결합된다. 제 2 화분(120)은 제 1 화분(110)과 회전전달부(140) 사이에 위치되고, 끼움 결합 방식으로 제 1 화분(110) 및 회전전달부(140)를 고정한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 화분(110)과 제 2 화분(120) 사이에는 복수 개의 화분이 적층될 수도 있으며, 제 1 화분(110)과 제 2 화분(120)의 적층 구조에 의해 좁은 공간에서도 다양한 종류의 과채류 또는 화초들을 재배할 수 있다.

한편, 양액집수통(130)은 제 1 화분(110)의 상부에 위치한다. 양액집수 통(130)은 제 1 화분(110)과 함께 회전가능하도록 제 1 화분(110)과 결합된다. 양액집수통(130)은 하부가 개방된 원통 형상이 바람직하다.

양액집수통(130)에는 플레이트(130a), 중앙지지부(131), 복수 개의 유입 개구(132)들 및 고정돌출부(133)가 형성된다.

플레이트(130a)는 양액집수통(130)의 내부에 형성되어 양액집수통(130)을 상하로 구분하는 부재이다.

중앙지지부(131)는 플레이트(130a)의 중앙에 위치되며, 플레이트(130a)의 상부에서 돌출되어 형성된 부재이다. 이때, 중앙지지부(131)의 중심축은 양액집수통(130)의 중심축과 동일하다. 한편, 중앙지지부(131)의 형상은 상부 원기둥(131a)과 하부 원기둥(131b)이 일체로 형성된 2 단계의 원기둥 형상을 가진다. 이때, 상부 원기둥(131a)의 직경은 하부 원기둥(131b)의 직경보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 하부 원기둥(131b)의 직경은 고정 개구(191)의 직경보다 크고, 상부 원기둥(131a)의 직경은 고정 개구(191)의 직경보다 작아, 중앙지지부(131)는 상부 원기둥에 해당하는 부분만 고정 개구(191)에 삽입된다.

중앙지지부(131)는 고정 개구(191)에 삽입되어 양액집수통(130)을 지지파이프(190)에 연결시킨다. 양액집수통(130)의 회전시, 중앙지지부(131)는 고정 개구(191)에 삽입된 상태로 회전하게 된다.

복수 개의 유입 개구(132)들은 중앙지지부(131) 주위를 따라 플레이트(130a)에 형성된 개구이다. 양액 노즐(182)에서 분사되어 양액집수통(130)으로 유입된 양액은 복수 개의 유입 개구(132)들을 통해 제 1 화분(110)으로 유동한다.

고정돌출부(133)는 양액집수통(130)의 하부 테두리에서 아래로 돌출되어 형성된다. 고정돌출부(133)는 제 1 뚜껑부(111)에 끼움 결합된다. 이때, 고정돌출부(133)는 제 1 뚜껑돌출부(112)의 외주면에 위치한다. 한편, 양액집수통(130)은 고정돌출부(133)에 의해 제 1 화분(110)에 고정되면, 회전발생부(150)의 작동시 양액집수통(130)은 제 1 화분(110)과 함께 회전하게 된다.

회전전달부(140)는 제 2 화분(120)의 하부에 위치한다. 회전전달부(140)는 깔대기 형상이 바람직하다. 회전전달부(140)의 상부에는 제 2 화분(120)이 삽입된다. 회전전달부(140)에는 제 2 돌출부(128)가 끼움 결합 방식으로 고정된다. 따라서, 회전전달부(140)는 회전시 제 2 화분(120)과 함께 회전하게 된다.

회전전달부(140)의 외주면에는 회전전달부(140)의 원주방향으로 회전 기어(141)가 형성된다. 회전 기어(141)의 잇몸 밑면에는 원주 방향으로 회전전달홈(141a)이 형성된다. 회전전달부(140)는 회전 기어(141)가 노출되도록 고정판 삽입구(161)에 삽입된다. 이때, 회전전달홈(141a)은 볼자리홈(163)에 수용된 볼(162)들과 접촉한다.

회전 기어(141)는 웜기어(157)와 기어 결합된다. 회전 기어(141)는 웜기어(157)의 회전시 회전전달홈(141a)이 볼(162)들과 접촉한 상태로 회전된다. 회전전달부(140)는 회전발생부(150)의 작동시 제 2 화분(120)과 함께 회전된다. 회전전달부(140)가 회전하기 시작하면, 제 1 화분(110), 제 2 화분(120) 및 양액집수통(130)도 회전한다. 한편, 회전전달부(140)는 제 2 배수공(129)을 통과한 양액을 양액수용부(170)로 공급한다.

한편, 회전발생부(150)는 회전전달부(140)와 연결되어, 회전전달부(140)를 회전시키는 부재이다. 회전발생부(150)는 수조(151), 펌프(152), 물레방아(153), 제 1 기어(154), 제 2 기어(155), 웜기어축(156), 웜기어(157), 베어링(158) 및 베어링 지지대(159)를 포함한다.

수조(151)는 양액을 수용하는 부재이다. 수조(151)는 상부가 개방된 형상이 바람직하다. 수조(151)는 양액이동관(175)에 의해 양액수용부(170)와 연결되는 것이 바람직하다.

펌프(152)는 수조(151)에 위치되며, 양액공급관(180)에 연결된다. 펌프(152)에 의해 밀어올려진 양액은 일부가 양액 노즐(182)를 통해 양액집수통(130)으로 공급되며, 나머지 일부가 배출구(183)를 통해 물레방아(153) 위로 공급된다.

물레방아(153)는 수조(151)에 위치한다. 물레방아(153)는 펌프(152)에 의해 밀어 올려진 양액 중 일부가 배출구(183)로부터 낙하될 때, 회전하게 된다. 물레방아(153)의 회전속도는 물레방아(153) 위로 낙하되는 양액의 양을 조절함으로써 조절될 수 있다. 한편, 물레방아(153)는 물레방아(153)에 연결된 모터(미도시)에 의해 회전될 수도 있다. 물레방아(153)를 회전시키는 방식은 다양한 방식이 사용될 수 있다.

제 1 기어(154)는 수조(151)의 외부에 위치되어, 물레방아(153)의 중심축과 연결된다. 제 1 기어(154)는 물레방아(153)의 회전시 회전된다.

제 2 기어(155)는 수조(151)의 외부에서, 물레방아(153)의 중심축과 이격되어 위치된다. 제 2 기어(155)는 제 1 기어(154)와 기어 결합되는 것이 바람직하다. 제 2 기어(155)는 제 1 기어(154)가 회전함에 따라 회전한다.

제 2 기어(155)는 회전시 제 1 기어(154)의 회전 속도에 비해 감속된 속도로 회전되도록, 제 1 기어(154)의 직경보다 큰 직경을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 제 1 기어(154)의 회전시, 제 1 화분(110), 제 2 화분(120) 및 양액집수통(130)의 회전 속도는 제 2 기어(155)에 의해 제 1 회전 속도에 비해 감속된다.

웜기어축(156)은 제 2 기어(155)의 중심축에서, 제 2 기어(155)와 연결된다. 제 1 기어(154)의 회전시 웜기어축(156)은 제 2 기어(155)와 함께 회전된다.

웜기어(157)는 웜기어축(156) 상에 위치된다. 웜기어(157)는 회전 기어(141)와 기어 결합된다. 웜기어축(156)이 회전하게 됨에 따라, 웜기어(157)는 회전 기어(141)와 맞물려 회전하게 된다. 이때, 회전전달부(140)에 위에 높인 제 2 화분(120), 제 1 화분(110) 및 양액집수통(130)도 회전전달부(140)와 함께 회전하게 되며, 웜기어(157)로 인해 제 2 기어(155)의 속도보다 한층 감속된다.

베어링(158)은 웜기어축(156)이 회전가능하도록 웜기어축(156)을 지지하는 부재이다. 베어링(158)은 웜기어축(156) 상에 위치된다. 본 실시예에서, 베어링(158)은 제 2 기어(155)의 중심축이 수조(151)에 닿는 부분에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 베어링(158)은 웜기어(157) 근처에 위치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 베어링(158)은 원형 베어링인 것이 바람직하다.

베어링 지지대(159)는 베어링(158)에 끼워져 베어링(158)의 움직임을 방지하는 부재이다. 베어링 지지대(159)는 고정판(160)의 외면에 고정되는 것이 바람직하다. 베어링 지지대(159)는 베어링(158)이 삽입된 상태에서 고정판(160) 상에 결합 된다. 베어링 지지대(159)는 유(U)자형 단면을 가진 형상이 바람직하다.

고정판(160)은 회전전달부(140)의 하부에 위치한다. 고정판(160)은 회전전달부(140)가 회전가능하도록 회전전달부(140)를 지지하는 부재이다. 고정판(160)은 양액수용부(170)를 덮는 형상이 바람직하다. 한편, 고정판(160)에는 고정판 삽입구(161), 볼자리홈(163) 및 복수 개의 포트용개구(164)들이 형성된다. 또한, 고정판(160)은 볼자리홈(163)에 수용되는 복수 개의 볼(162)들을 포함한다.

고정판 삽입구(161)는 고정판(160)의 중앙에 형성된 개구이다. 고정판 삽입구(161)에는 회전전달부(140)가 삽입된다. 이때, 고정판(160)은 회전전달홈(141a)이 볼(162)들과 접촉된 상태에서 회전가능하도록 회전전달부(140)와 결합된다.

볼자리홈(163)은 고정판 삽입구(161)의 원주 방향을 따라 고정판(160)의 외면에 형성된다. 볼자리홈(163)은 요(凹)자 형상을 가지며, 요(凹)자 형상의 오목한 부분에 볼(162)들을 수용한다.

복수 개의 포트용개구(164)들은 고정판 삽입구(161) 주위를 따라 고정판(160)에 형성된 개구이다. 복수 개의 포트용개구(164)들은 원형, 사각형 또는 마름모꼴 형상 등 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 포트용개구(164)에는 포트(미도시)가 삽입될 수 있고, 식물 또는 화초들이 생육될 수 있는 공간이다.

양액수용부(170)는 고정판(160) 하부에 위치된다. 양액수용부(170)는 고정판(160)과 분리 가능하게 즉, 해체 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 양액수용부(170)는 양액집수통(130), 제 1 화분(110), 제 2 화분(120) 및 회전전달부(140)를 순차적으로 통과한 양액을 모은다. 양액수용부(170)는 양액이동관(175)에 의해 수조(151)에 연결된다. 한편, 양액수용부(170)는 원통 형상 또는 사각통 형상인 것이 바람직하다. 다만, 양액수용부(170)의 형상은 고정판(160)의 형상에 대응되는 것이 바람직하다.

양액공급관(180)은 펌프(152)에 연결되어, 펌프(152)에 의해 유동하는 양액을 양액집수통(130)의 상부로 유도한다. 양액공급관(180)은 양액집수통(130)의 상부에 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 양액공급관(180)은 지지파이프(190)와 이격되어 나란하게 위치되는 것이 바람직하다.

양액 노즐(182)은 양액공급관(180)에 연결되어, 양액을 양액집수통(130)으로 분사시키는 부재이다. 양액 노즐(182)은 양액집수통(130)의 상부에 위치되는 것이 바람직하다. 양액 노즐(182)을 통해 분사된 양액은 양액집수통(130)의 상부로 유입되어, 유입 개구(132)들을 통해 제 1 화분(110) 및 제 2 화분(120)을 거쳐 양액수용부(170)로 유동한다.

지지파이프(190)는 본 발명인 다층 회전식 수경재배시스템(100)이 직립 상태를 유지할 수 있도록 양액집수통(130)의 상부에서 다층 회전식 수경재배시스템(100)을 지지하는 부재이다. 지지파이프(190)는 양액집수통(130)의 상부에서 양액집수통(130)과 이격되어 위치된다. 지지파이프(190)는 사각 단면을 가진 파이프인 것이 바람직하다. 지지파이프(190)의 하부에는 중앙지지부(131)의 직경보다 큰 직경을 가진 고정 개구(191)가 형성된다. 고정 개구(191)에는 중앙지지부(131)가 삽입된다.

이하에서는, 회전발생부(150)의 작동시 제 1 화분(110), 제 2 화분(120), 양액집수통(130) 및 회전전달부(140)의 회전에 대하여 살펴보기로 한다.

우선, 물레방아(153)가 회전하기 시작하면, 물레방아(153)에 연결된 제 1 기어(154) 및 제 2 기어(155)가 회전하게 된다. 또한, 웜기어(157)에 맞물려 회전 기어(141)가 회전함에 따라, 회전전달부(140)는 회전하게 된다.

회전전달부(140)가 회전하게 되면, 회전발생부(150)의 회전력이 회전전달부(140)를 통해 제 2 화분(120), 제 2 화분(120)에 연결된 제 1 화분(110), 제 1 화분(110)에 연결된 양액집수통(130)으로 전달되어, 제 1 화분(110), 제 2 화분(120) 및 양액집수통(130)이 회전전달부(140)와 함께 회전하게 된다. 이때, 회전전달부(140)는 볼(162)들에 의해 고정판(160)에 삽입된 상태에서도 원활하게 회전 가능하다.

본 발명인 다층 회전식 수경재배시스템(100)은 제 1 화분(110) 및 제 2 화분(120)이 회전함에 따라, 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)이 햇빛을 고르게 받게 할 수 있다.

이하에서는 펌프(152)의 구동시 다층 회전식 수경재배시스템(100)을 순환하는 양액의 흐름에 대해 살펴보기로 한다.

수조(151) 내의 양액은 펌프(152)에 의해 양액공급관(180)을 따라 양액집수통(130)의 상부로 올라간다. 양액 노즐(182)에 의해 양액집수통(130)으로 분사된 양액은 유입 개구(132)들을 통해 양액집수통(130)에서 제 1 화분(110)으로 흐른다. 제 1 화분(110)으로 유입된 양액은 제 1 화분(110) 내에 채워진 배지(199)에 흡수되어, 제 1 화분(110)에 배치된 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)에 공급된다. 제 1 화분(110) 내의 배지(199)가 흡수하고 남은 양액은 제 1 배수공(119)을 통해 제 2 화분(120)으로 유입된다.

제 2 화분(120)으로 유입된 양액은 제 2 화분(120)에 채워진 배지(199)에 흡수되어, 제 2 화분(120)에 배치된 과채류(미도시) 또는 화초들(미도시)에 공급된다. 제 2 화분(120) 내의 배지(199)가 흡수하고 남은 양액은 제 2 배수공(129)을 통해 양액수용부(170)로 유입된다. 여기서, "배지(199)"란 과채류 또는 화초 등의 식물이 흙 대신 뿌리를 내리고 자랄 수 있는 물질이다. 예를 들어, 제 1 화분(110) 또는 제 2 화분(120)에서 버섯이 재배되는 경우에, 배지는 나무톱밥이 될 수 있다.

양액수용부(170) 내로 유입된 양액은 양액이동관(175)을 따라 수조(151)로 유입된다. 펌프(152) 구동시, 상술한 순환 과정이 반복된다.

이제까지는, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다층 회전식 수경재배시스템에 대하여 설명하였다.

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다층 회전식 수경재배시스템에 대하여 설명하기로 한다.

제 2 실시예

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라, 다층 회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명인 다층 회전식 수경재배시스템(200)은 제 1 화분(210), 제 2 화분(220), 양액집수통(230), 회전전달부(240), 회전발생부(250), 고정판(260), 양액이동관(275), 양액공급관(280) 및 지지파이프(290)를 포함한다. 본 실시예의 다층 회전식 수경재배시스템(200)은 대량 재배에 사용되는 농장용이며, 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 다층 회전식 수경재배시스템들이 구비될 수 있다.

본 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예와 동일한 기능을 수행하는 제 1 화분(210), 제 2 화분(220), 양액집수통(230), 양액공급관(280) 및 지지파이프(290)에 대해서는 반복적인 설명을 생략하기로 한다. 또한, 펌프 구동시의 다층 회전식 수경재배시스템(200)을 순환하는 양액의 흐름에 대해서도 반복적인 설명을 생략하도록 한다. 이하에서는, 상술한 제 1 실시예와 상이한 회전전달부(240), 회전발생부(250), 양액이동관(275), 저장탱크(276) 및 펌프(277)에 대하여 살펴보기로 한다.

회전전달부(240)는 상술한 제 1 실시예와 동일한 형상 및 구조를 가진다. 다만, 회전전달부(240)의 상부에는 제 2 화분(220)이 끼움 결합되나, 회전전달부(240)의 하부는 땅(10)에 삽입된 상태에서 양액이동관(275)에 연결된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 회전발생부(250)는 감속 모터(251), 축지지부(252), 웜기어축(256), 웜기어(257), 베어링(258) 및 베어링 지지대(259)를 포함한다.

감속 모터(251)는 웜기어축(256)과 연결된다.

축지지부(252)는 웜기어축(256)의 양단에 위치되어, 웜기어축(256)을 회전가능하도록 지지한다.

웜기어축(256)은 감속 모터(251)와 연결되어, 감속 모터(251) 구동시 회전된다.

웜기어(257)는 웜기어축(256) 상에 배치된다. 웜기어(257)는 회전 기어(241)와 맞물려 기어 결합된다. 웜기어(257)는 감속 모터(251)에 의해 웜기어축(256)이 회전함에 따라, 회전 기어(141)와 맞물려 회전한다. 이에 따라, 회전전달부(240)에 연결된 제 1 화분(210), 제 2 화분(220) 및 양액집수통(230)도 회전전달부(240)와 함께 회전하게 된다. 한편, 웜기어(257)의 설치 위치 및 개수는 회전전달부(240)의 설치 위치 및 개수에 따른다.

베어링(258)은 웜기어축(256)이 회전가능하도록 웜기어축(256)을 지지하는 부재이다. 베어링(258)은 웜기어축(256) 상에 위치된다. 본 실시예에서, 베어링(258)은 웜기어(257)의 근처에 위치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 베어링(258)은 원형 베어링인 것이 바람직하다.

베어링 지지대(259)는 베어링(258)에 끼워져 베어링(258)의 움직임을 방지하는 부재이다. 베어링 지지대(259)는 고정판(260)의 외면에 고정되는 것이 바람직하다. 베어링 지지대(259)는 베어링(258)이 삽입된 상태에서 고정판(260) 상에 결합된다. 베어링 지지대(259)는 유(U)자형 단면을 가진 형상이 바람직하다.

고정판(260)은 상술한 제 1 실시예와 동일한 형상 및 구조를 가진다. 다만, 본 실시예에서, 고정판(260)은 땅(10)에 고정된다. 이때, 고정판(260)에 삽입된 회 전전달부(240)도 땅(10)에 삽입된다.

본 실시예에서, 양액이동관(275)은 땅(10)에 삽입된 회전전달부(240)에 연결되어, 양액을 회전전달부(240)로부터 저장탱크(276)로 전달한다.

저장탱크(276)는 양액을 수용하는 부재이다.

펌프(277)는 저장탱크(276)의 내부에 위치된다. 펌프(277)는 저장 탱크(276)에 수용된 양액을 상부로 밀어올리는 부재이다. 펌프(277)는 양액공급관(280)에 연결된다. 펌프(277)에 의해 저장탱크(276)로부터 밀어 올려진 양액은 양액 노즐(282)를 통해 양액집수통(230)으로 공급된다.

한편, 본 실시예에서와 같이, 다층 회전식 수경재배시스템(200)이 비닐하우스, 유리 온실 등에서 농장용으로 사용될 경우에, 지지파이프(290)는 와이어(미도시) 또는 로프(미도시) 등에 의해 다층 회전식 수경재배시스템(100)의 주변에 위치하는 구조물(미도시)에 연결되거나, 땅(10)에 철재 파이프(미도시)를 세우고 철재 파이프에 설치될 수 있다. 이때, 지지파이프(290)는 다층 회전식 수경재배시스템(200)의 높이에 따라 높이가 조정되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 회전발생부(250)의 작동시 제 1 화분(210), 제 2 화분(220), 양액집수통(230) 및 회전전달부(240)의 회전에 대하여 살펴보기로 한다.

우선, 감속 모터(251)가 회전하기 시작하면, 감속 모터(251)에 연결된 웜기어축(256)이 회전하게 된다. 웜기어축(256)이 회전하게 됨에 따라, 회전 기어(241)는 웜기어(257)에 맞물려 회전하여 회전전달부(240)를 회전시킨다.

회전전달부(240)가 회전하게 되면, 회전발생부(250)의 회전력이 회전전달부(240)를 통해 제 2 화분(220), 제 1 화분(210), 양액집수통(230)으로 전달되어, 제 1 화분(210), 제 2 화분(220) 및 양액집수통(230)이 회전전달부(240)와 함께 회전하게 된다. 이때, 회전전달부(240)는 볼(262)들에 의해 고정판(260)에 삽입된 상태에서도 원활하게 회전 가능하다.

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 다층 회전식 수경재배시스템의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라, 제 2 화분, 회전전달부 및 고정판이 결합된 상태의 단면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 다층 회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라, 다층 회전식 수경재배시스템의 결합된 상태를 나타내는 결합사시도이다.

Claims (14)

1. 제 1 화분;

   상기 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 상기 제 1 화분의 상부에 결합된 양액집수통;

   상기 제 1 화분과 함께 회전가능하도록 상기 제 1 화분의 하부에 결합된 제 2 화분;

   상기 제 2 화분의 하부에 결합되어 상기 제 2 화분을 회전시키는 회전전달부;

   상기 회전전달부와 연결되어, 상기 회전전달부를 회전시키는 회전발생부; 및

   상기 회전전달부에 결합되고, 상기 회전전달부가 회전가능하도록 상기 회전전달부를 지지하는 고정판을 포함하되,

   상기 고정판은 중앙에 상기 회전전달부가 삽입되는 고정판 삽입구가 형성되며,

   상기 고정판 삽입구 주위를 따라 복수 개의 포트용개구들이 형성되고, 복수 개의 볼들 및 상기 고정판 삽입구의 원주 방향을 따라 상기 고정판의 외면에 형성되어 상기 볼들을 수용하는 볼자리홈을 포함하여,

   상기 회전전달부가 상기 고정판 삽입구에 삽입되어 상기 볼들과 접촉한 상태로 회전되며,

   상기 회전전달부는 상부로 상기 제 2 화분이 삽입되는 깔대기 형상이고, 외주면에 원주방향으로 회전 기어가 형성되고,

   상기 회전 기어의 잇몸 밑면에는 원주 방향으로 회전전달홈이 형성되어,

   상기 회전 기어가 노출되도록 상기 고정판 삽입구에 삽입되면 상기 회전전달홈이 상기 볼들과 접촉된 상태로 상기 고정판에 결합되되,

   상기 회전 기어가 상기 회전발생부와 기어 결합되어, 상기 회전발생부의 작동시 상기 고정판에 결합된 상태로 상기 제 2 화분과 함께 회전하며,

   상기 회전발생부는

   감속 모터;

   상기 감속 모터와 연결되어 회전가능한 웜기어축;

   상기 웜기어축 상에 위치되어, 상기 회전 기어와 기어 결합하여 맞물리는 웜기어; 및

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

   상기 감속 모터에 의해 상기 웜기어축이 회전함에 따라, 상기 웜기어가 상기 회전 기어에 맞물려 회전하여, 상기 제 1 화분 및 상기 제 2 화분을 회전시키는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 화분 및 상기 제 2 화분은

   몸체부 및 상기 몸체부의 상부를 덮으면서 상기 몸체부와 분리가능하게 결합된 뚜껑부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 몸체부의 밑면에는 배수공이 형성되어, 상기 배수공을 통해 상기 제 1 화분 내의 양액이 상기 제 2 화분으로 이동하는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 뚜껑부에는 고정돌기가 형성되고, 상기 몸체부에는 고정홈이 형성되며,

   상기 고정돌기가 상기 고정홈에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
5. 제 2 항에 있어서,

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

   상기 제 1 화분의 몸체부는 상기 제 2 화분의 상기 뚜껑돌출부에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서, 상기 회전발생부는

    상기 웜기어축 상에서 위치되어, 상기 웜기어축이 회전가능하도록 상기 웜기어축을 지지하는 베어링; 및

    상기 베어링에 끼워져 상기 베어링을 상기 웜기어축 상에 고정시키며, 상기 고정판 상에 결합되는 베어링 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 다층 회전식 수경재배시스템은

    양액을 수용하는 저장탱크;

    상기 저장탱크에 위치된 펌프;

    상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 유동하는 양액을 상기 양액집수통의 상부로 유도하는 양액공급관;

    상기 양액공급관에 연결되며 상기 양액집수통의 상부에 위치하여, 양액을 상기 양액집수통으로 분사하는 양액 노즐;

    상기 양액집수통의 상부에 위치되어, 상기 양액집수통을 지지하는 지지파이프; 및

    상기 회전전달부에 연결되어 양액을 상기 저장탱크로 이동시키는 양액이동관을 더 포함하되,

    상기 지지파이프의 하부에는 고정 개구가 형성되고,

    상기 양액집수통은 상기 고정 개구를 통해 상기 지지파이프에 회전가능하도록 결합된 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 양액집수통은

    상기 양액집수통의 내부에 형성되어, 상기 양액집수통을 상하로 구분하는 플레이트;

    상기 플레이트의 상부에서 돌출되어 형성되되, 상기 플레이트의 중앙에 위치된 중앙지지부;

    상기 중앙지지부 주위를 따라 상기 플레이트에 형성된 복수 개의 유입 개구들; 및

    상기 양액집수통의 하부 테두리로부터 돌출된 고정돌출부를 포함하되,

    상기 중앙지지부는 상기 고정 개구에 삽입되어, 상기 지지파이프에 상기 양액집수통을 회전가능하도록 결합시키고,

    상기 고정돌출부는 상기 회전발생부의 작동시 상기 제 1 화분과 함께 상기 양액집수통이 회전되도록 상기 제 1 화분의 뚜껑부에 끼움 결합되며,

    상기 양액 노즐을 통해 분사된 양액은 상기 양액집수통 내부로 유입되어, 상기 유입 개구들을 통해 제 1 화분 및 제 2 화분으로 유동하는 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 지지파이프는 사각 단면을 가진 파이프이고,

    상기 고정 개구의 직경은 상기 중앙지지부의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 다층 회전식 수경재배시스템.

Images