KR101301718B1 - 수경 재배장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수경 재배장치에 관한 것으로서, 기존의 수경재배장치는 각 재배통에 양액을 공급하고 수위를 조절하는 작업이 개별적으로 이루어져 복잡한 센서와 장치의 구성을 가지고 있었던 문제점을 해결하여 비교적 간단한 장치로 양액의 공급과 수위의 조절이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
수직으로 입설되는 네 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임 상호 간을 연결하여 수직으로 다단의 장착공간을 형성하는 수평프레임으로 구성되는 프레임과;
상기 프레임의 최하단을 제외한 장착공간에 장착되는 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 상호 대응하는 내측면에는 내측으로 돌출되어 수경재배되는 식물이 성장하도록 하는 재배통이 거치될 수 있도록 하는 거치단턱과, 저면에 길이 방향으로 길게 상부로 돌출되어 그 사이 공간에 양액이 저장되는 양액 수용부를 형성하는 하나 이상의 양액 절약 돌출부와, 일측에 원통형상으로 돌출되어 적정 수위 이상의 양액은 하부로 떨어지도록 하는 수위조절 배수관과, 상기 수위조절 배수관의 타측에 관통형성되어 있는 완전 배수홀로 구성되는 적어도 하나 이상의 양액 수용판넬과;
상기 프레임의 최하단에 형성되는 장착공간에 장착되며 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 일정 이상의 수위를 감지하는 수위센서와, 저면에 개폐가능하게 형성되는 배수홀이 형성되는 양액 저장탱크와;
상기 양액 저장탱크에 장착되는 양액 공급펌프에 의하여 최상단에 위치한 양액 수용판넬에 양액을 공급하는 양액 공급배관과;
상기 양액 수용판넬의 저면에서 상단이 상기 수위조절 배수관과 연결되어 일정 수위 이상의 양액이 흘러들어가도록하고 중간에 제1 밸브를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬 또는 양액 저장탱크의 상면에 위치하는 제1 배수배관과;
상기 양액 수용판넬의 저면에서 상단이 상기 완전 배수홀과 연결되며 중간에 제2 밸브를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬 또는 양액 저장탱크의 상면에 위치하는 제2 배수배관으로 구성됨을 특징으로 하는 수경 재배장치에 관한 것이다.

Description

수경 재배장치{The water culture device}

본 발명은 수경 재배장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 기존의 수경재배장치는 각 재배통에 양액을 공급하고 수위를 조절하는 작업이 개별적으로 이루어져 복잡한 센서와 장치의 구성을 가지고 있었던 문제점을 해결하여 비교적 간단한 장치로 양액의 공급과 수위의 조절이 이루어질 수 있도록 하기 위하여 개발된 수경 재배장치에 관한 것이다.

수경재배란 흙을 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 식물을 키우는 방법을 말하는 것으로 일반적인 재배방법과는 달리 재배 가능한 식물이 한정되어 있으면서도 빠른 성장과 수확 및 농약 등의 사용을 최소한으로 하여 고부가가치의 농업이라고 할 수 있다.

또한 재배되는 식물에 따라 재배판을 다단으로 수직 배열하거나 회전순환하는 방식 등에 의하여 한정된 공간에서 더 많은 식물을 재배할 수 있다는 장점이 있다.

이때 일반적으로 수경재배 설비의 경우 상자형 방수통에 물을 공급하기 위한 방법으로 수용성 비료를 물과 섞어주는 고가의 양액 공급장치 및 펌프장치를 이용하여 양액을 각 재배통(상자형 방수통)으로 공급하고 각 재배통에는 수위를 일정하게 유지하기 위한 수위측정 센서와 개별제어 펌프 및 전자제어밸브가 각각 장착되어 정량의 양액공급 및 배수를 하도록 하고 있다.

하지만 각각의 재배통에 양액의 공급 및 배수, 수위조절, 양액과 물의 혼합등의 역할을 부여하는 기술은 그 구조가 복잡하여 설비의 고장율 증가, 설비도입비용 증가, 제어시스템의 복잡/대형화등의 문제가 있었으며, 또한 양액공급장치, 센서등의 주요 장치류는 아직 국내에 적절한 대체품이 없어 해외에서 높은 비용을 지불하여 수입하고 있는 실정이었다.

(특허 문헌 1) 대한민국특허등록 제10-0864475-0000호 (2008년10월14일) (특허 문헌 2) 대한민국공고특허 제10-1995-0005780호 (1995년05월31일) (특허 문헌 3) 대한민국특허등록 제10-051569-00000호 (2005년09월09일) (특허 문헌 4) 대한민국공개특허 제10-2011-0064466호 (2011년06월15일) (특허 문헌 5) 대한민국실용공개 제20-1999-0035012호 (1999년09월06일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 각각의 재배통에 장착해야했던 양액공급 및 수위조절을 위한 장치를 최소화할 수 있는 수경 재배장치를 개발하는 것에 있다.

또한, 필요에 따라 양액을 완전 배수하기에 용이한 수경 재배장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 수직으로 입설되는 네 개의 수직프레임과, 상기 수직프레임 상호 간을 연결하여 수직으로 다단의 장착공간을 형성하는 수평프레임으로 구성되는 프레임과;

상기 프레임의 최하단을 제외한 장착공간에 장착되는 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 상호 대응하는 내측면에는 내측으로 돌출되어 수경재배되는 식물이 성장하도록 하는 재배통이 거치될 수 있도록 하는 거치단턱과, 저면에 길이 방향으로 길게 상부로 돌출되어 그 사이 공간에 양액이 저장되는 양액 수용부를 형성하는 하나 이상의 양액 절약 돌출부와, 일측에 원통형상으로 돌출되어 적정 수위 이상의 양액은 하부로 떨어지도록 하는 수위조절 배수관과, 상기 수위조절 배수관의 타측에 관통형성되어 있는 완전 배수홀로 구성되는 적어도 하나 이상의 양액 수용판넬과;

상기 프레임의 최하단에 형성되는 장착공간에 장착되며 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 일정 이상의 수위를 감지하는 수위센서와, 저면에 개폐가능하게 형성되는 배수홀이 형성되는 양액 저장탱크와;

상기 양액 저장탱크에 장착되는 양액 공급펌프에 의하여 최상단에 위치한 양액 수용판넬에 양액을 공급하는 양액 공급배관과;

상기 양액 수용판넬의 저면에서 상단이 상기 수위조절 배수관과 연결되어 일정 수위 이상의 양액이 흘러들어가도록하고 중간에 제1 밸브를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬 또는 양액 저장탱크의 상면에 위치하는 제1 배수배관과;

상기 양액 수용판넬의 저면에서 상단이 상기 완전 배수홀과 연결되며 중간에 제2 밸브를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬 또는 양액 저장탱크의 상면에 위치하는 제2 배수배관으로 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 양액 저장탱크의 바닥면은 중앙에서 양측으로 경사지게 형성된 'V'자의 형상으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 양액 수용판넬의 바닥면은 상기 수위조절 배수관이 형성된 곳보다 상기 완전 배수홀이 형성된 부분이 낮도록 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 각각의 재배통에 장착해야했던 양액공급 및 수위조절을 위한 장치를 최소화할 수 있는 수경 재배장치를 제공하여 설비를 단순하고 소형화가 가능하도록 하여 설비의 고장률을 감소시키고, 대부분 수입에만 의존하였던 고가의 제어설비의 도입 비용을 절감하는 효과가 있다..

또한, 평상시에는 항상 일정한 수위를 유지하도록 하면서 필요에 따라 간단한 조작으로도 양액을 완전히 배수할 수 있도록 하여 주기적으로 식물의 뿌리를 공기 중에 노출시켜 뿌리가 썩는 것을 방지하고 효과적인 생장을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적용 예를 나타낸 요부단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양액의 공급과 흐름을 나타낸 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부단면도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양액의 완전 배수를 나타낸 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 양액 수용판넬을 나타낸 단면도
도 8은 본 발명의 다른 방식의 적용 예를 나타낸 사시도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적용 예를 나타낸 요부단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양액의 공급과 흐름을 나타낸 개념도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 양액의 완전 배수를 나타낸 단면도로서, 수직으로 입설되는 네 개의 수직프레임(11)과, 상기 수직프레임(11) 상호 간을 연결하여 수직으로 다단의 장착공간을 형성하는 수평프레임(12)으로 구성되는 프레임(1)이 설치된다.

이때 수평프레임(12)이 전후 좌우로 동일한 높이에 장착되면 여기에 걸려 후술할 양액 수용판넬(2)이 장착될 장착공간이 형성되며, 그 하부로는 별도로 조명(13)을 장착하여 식물의 생장을 촉진하도록 함이 바람직하다.

여기에 상기 프레임(1)의 최하단을 제외한 장착공간에 장착되는 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 상호 대응하는 내측면에는 내측으로 돌출되어 수경재배되는 식물(71)이 성장하도록 하는 재배통(7)이 거치될 수 있도록 하는 거치단턱(21)과, 저면에 길이 방향으로 길게 상부로 돌출되어 그 사이 공간에 양액(8)이 저장되는 양액 수용부(23)를 형성하는 하나 이상의 양액 절약 돌출부(22)와, 일측에 원통형상으로 돌출되어 적정 수위 이상의 양액(8)은 하부로 떨어지도록 하는 수위조절 배수관(24)과, 상기 수위조절 배수관(24)의 타측에 관통형성되어 있는 완전 배수홀(25)로 구성되는 적어도 하나 이상의 양액 수용판넬(2)과;

상기 프레임(1)의 최하단에 형성되는 장착공간에 장착되며 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 일정 이상의 수위를 감지하는 수위센서(31)와, 저면에 개폐가능하게 형성되는 배수홀(32)이 형성되는 양액 저장탱크(3)와;

상기 양액 저장탱크(3)에 장착되는 양액 공급펌프(41)에 의하여 최상단에 위치한 양액 수용판넬(2)에 양액(8)을 공급하는 양액 공급배관(4)과;

상기 양액 수용판넬(2)의 저면에서 상단이 상기 수위조절 배수관(24)과 연결되어 일정 수위 이상의 양액(8)이 흘러들어가도록하고 중간에 제1 밸브(51)를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬(2) 또는 양액 저장탱크(3)의 상면에 위치하는 제1 배수배관(5)과;

상기 양액 수용판넬(2)의 저면에서 상단이 상기 완전 배수홀(25)과 연결되며 중간에 제2 밸브(61)를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬(2) 또는 양액 저장탱크(3)의 상면에 위치하는 제2 배수배관(6)을 장착함으로 본원의 수경 재배장치가 완성된다.

상기 구성에 의한 본원의 원리는 먼저 양액 수용판넬(2)에 양액 공급펌프(41)를 이용하여 양액(8)을 공급하게 되면 자연스럽게 여러 칸의 양액 수용부(23)의 수로형 통로에 차오르게 된다.

이때 양액(8)이 수위조절 배수관(24)의 돌출높이 이상으로 차오르게 되면 제1 배수배관(5)을 통해 수위가 넘어서는 만큼 아래의 칸으로 흘러 내려가게 되어 양액 수용판넬(2)에는 수위조절 배수관(24)의 돌출 높이 이상으로는 양액(8)이 차오르지 않게 되며 또한 수위조절 배수관(24)의 돌출높이 이하로 양액(8)의 수위가 떨어지면 더 이상 양액(8)이 흘러 내려가지 않아 양액 수용판넬(2)에는 일정한 수위의 양액(8)이 저장되게 되는 원리이다.

또한 양액 절약 돌출부(22)는 식물(71)의 뿌리가 배치되지 않는 불필요한 부분까지 양액(8)이 차오르게되는 불필요한 낭비를 방지하기 위해 상자를 엎어 놓은 형태로 양액 수용판넬(2) 내부에 돌출되어 필요한 만큼의 양액(8)이 양액 수용판넬(2)에 저장되도록 하는 역할을 하게 된다.

또 수경재배에 있어 식물(71)의 뿌리가 항상 양액(8)에 담겨있을 경우 뿌리의 호흡에 지장을 주기도 하여 필요에 따라 양액(8)을 완전배수하는 경우가 있으므로 양액 수용판넬(2)을 비우기 위해 양액 수용판넬(2) 내부로 돌출되지 않은 완전 배수홀(25)이 구비되어 제2 밸브(61)을 열면 모든 양액이 완전히 배수될 수 있도록 하였다.

본원 구성에 따른 작동은 먼저 양액 저장탱크(3)에 양액(8)을 수위센서(31)에 의하여 적당한 양을 해운 후 양액 공급펌프(41)를 작동하여 양액 수용판넬(2)에 양액(8)을 공급한다.

이때 최상단부 양액 수용판넬(2)에 적정수위이상의 양액(8)이 차오르면 수위조절 배수관(24)을 통해 바로 아래의 양액 수용판넬(2)으로 양액(8)이 자연스럽게 흘러가는 것이 단계적으로 최하부에 위치한 양액 수용판넬(2)까지 양액(8)이 차 올라 양액 저장탱크(3)로 양액(8)이 다시 흘러들어올 때까지 양액공급펌프(41)를 작동한다.

이는 기존의 기술과는 달리 펌프 제어부 오작동 등으로 양액이 필요 이상 공급되어도 자동 수위조절관으로 인해 양액이 넘치는 일 없이 순환될 뿐으로 각 재배통(7) 혹은 양액수용판넬(2)에 수위센서가 없이도 자동적으로 수위조절이 가능하게 되는 것이다.

이때 상기 양액 저장탱크(3)의 바닥면은 중앙에서 양측으로 경사지게 형성된 'V'자의 형상으로 이루어지도록 하고, 그 중앙에 배수홀(32)을 형성하여 양액의 배수가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 양액 수용판넬을 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 방식의 적용 예를 나타낸 사시도로서, 상기 양액 수용판넬(2)의 바닥면은 상기 수위조절 배수관(24)이 형성된 곳보다 상기 완전 배수홀(25)이 형성된 부분이 낮도록 경사지게 형성되어 완전 배수홀(25) 쪽으로 양액(8)이 자연스럽게 흘러갈 수 있도록 한다.

또한 완전 배수홀은 양액 저장기간 동안에는 막혀 있어야 하므로 제1 배수배관(6)은 전자로 제어되거나 또는 수동으로 제어되는 제2 밸브(61)를 장착하게 된다.

또한 본 양액 수용판넬(2)의 배치는 수직 다단배치를 기본으로 하며 수위 조절 배수관(24)이 일열로 배치되어 윗단에서 흘러나온 양액(8)이 아랫단을 채우지 않고 바로 흘러 내려가는 것을 방지하기 위해 방향을 교차해 배치하는 것이 바람직하다.

1 : 프레임
11 : 수직프레임 12 : 수평프레임
13 : 조명
2 : 양액 수용판넬
21 : 거치단턱 22 : 양액 절약 돌출부
23 : 양액 수용부 24 : 수위조절 배수관
25 : 완전 배수홀
3 : 양액 저장탱크
31 : 수위센서 32 : 배수홀
4 : 양액 공급배관
41 : 양액 공급펌프
5 : 제1 배수배관
51 : 제1 밸브
6 : 제2 배수배관
61 : 제2 밸브
7 : 재배통
71 : 식물
8 : 양액

Claims (3)

1. 수직으로 입설되는 네 개의 수직프레임(11)과, 상기 수직프레임(11) 상호 간을 연결하여 수직으로 다단의 장착공간을 형성하는 수평프레임(12)으로 구성되는 프레임(1)과;
   상기 프레임(1)의 최하단을 제외한 장착공간에 장착되는 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 상호 대응하는 내측면에는 내측으로 돌출되어 수경재배되는 식물(71)이 성장하도록 하는 재배통(7)이 거치될 수 있도록 하는 거치단턱(21)과, 저면에 길이 방향으로 길게 상부로 돌출되어 그 사이 공간에 양액(8)이 저장되는 양액 수용부(23)를 형성하는 하나 이상의 양액 절약 돌출부(22)와, 일측에 원통형상으로 돌출되어 적정 수위 이상의 양액(8)은 하부로 떨어지도록 하는 수위조절 배수관(24)과, 상기 수위조절 배수관(24)의 타측에 관통형성되어 있는 완전 배수홀(25)로 구성되는 적어도 하나 이상의 양액 수용판넬(2)과;
   상기 프레임(1)의 최하단에 형성되는 장착공간에 장착되며 상면이 개방된 사각 통의 형상을 가지며 일정 이상의 수위를 감지하는 수위센서(31)와, 저면에 개폐가능하게 형성되는 배수홀(32)이 형성되는 양액 저장탱크(3)와;
   상기 양액 저장탱크(3)에 장착되는 양액 공급펌프(41)에 의하여 최상단에 위치한 양액 수용판넬(2)에 양액(8)을 공급하는 양액 공급배관(4)과;
   상기 양액 수용판넬(2)의 저면에서 상단이 상기 수위조절 배수관(24)과 연결되어 일정 수위 이상의 양액(8)이 흘러들어가도록하고 중간에 제1 밸브(51)를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬(2) 또는 양액 저장탱크(3)의 상면에 위치하는 제1 배수배관(5)과;
   상기 양액 수용판넬(2)의 저면에서 상단이 상기 완전 배수홀(25)과 연결되며 중간에 제2 밸브(61)를 구비하며 하단은 인접한 하부의 양액 수용판넬(2) 또는 양액 저장탱크(3)의 상면에 위치하는 제2 배수배관(6)으로 구성됨을 특징으로 하는 수경 재배장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 양액 저장탱크(3)의 바닥면은 중앙에서 양측으로 경사지게 형성된 'V'자의 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 수경 재배장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 양액 수용판넬(2)의 바닥면은 상기 수위조절 배수관(24)이 형성된 곳보다 상기 완전 배수홀(25)이 형성된 부분이 낮도록 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 수경 재배장치.

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