KR101313828B1 - 식물 재배 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

재배실에서의 식물 재배를 위한 장치 및 방법은 수직으로 배향된, 실질적으로 평면 구성의 걸이형 부재를 포함한다. 걸이형 부재 상에는 재배하는 식물을 지지하기 위한 하나 이상의 캐리지가 배치되어 있다. 영양분 공급 시스템은 걸이형 부재에 영양분을 공급하고 임의의 사용되지 않은 영양분을 재활용하기 위한 도관을 가진다.

Description

식물 재배 어셈블리 {PLANT GROWING ASSEMBLY}
본 발명은 일반적으로 기후 제어 시설(climate controlled facility)에서의 식물 재배 분야에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 재배실(growing room)에서의 식물 재배 방법에 관한 것이다.
묘목(plantlet)의 심기(planting), 싹틔우기(germinating), 및 내성 강화(hardening)의 상업적인 프로세스는 일반적으로 대규모 온실에서 이루어진다. 이 프로세스 동안에, 개개의 묘목은 묘목을 기르는 납작한 상자인 플랫(flat) 전체에 분산되어 있는 플라스틱 라이너(plastic liner)에서 재배된다. 플랫 자체는 온실의 여기저기에 여러 랙(rack) 또는 벤치(bench)에 균일한 높이로 분산되어 있다. 이 배치는 빛의 차단, 인접하는 묘목들 사이의 단열 공기층(dead air space), 및 플랫을 통한 광 투과의 부족을 포함하여 재배 과정에 있어 많은 비효율을 야기한다. 또, 묘목의 관리는 라이너를 이동하고 라이너에서 묘목을 옮기기 위한 추가적인 수작업(manual labor)을 필요로 한다.
인용에 의해 본 명세서에 포함되는 Kertz의 미국특허 제5,511,340호에 개시된 바와 같은 재배실은, 걸이형 시트(hanging sheet) 상에 묘목을 수직으로 배치하여 재배함으로써 생산성을 향상시키는 온실 구조를 보여준다.
제어된 환경에서는 식물을 장기간 재배하여야 한다. 예를 들면, 장기간에 걸쳐 제어된 환경에서 가축 사료(livestock feed), 곡물, 및 식용 작물(food crop)을 재배하기 위해서는 재배 시스템을 필요로 한다. 또, 계속적인 인구의 증가와 도시 면적의 확장으로 인해, 식용 작물에 대한 수요가 증가할 것이다. 또한 파종(seeding) 또는 발아(sprout) 단계 이후에 이식(移植)을 위해 싹이 난 묘목을 시설에서 옮길 필요가 없는, 식물 성장에 대한 공간 요건들을 처리할 필요가 있다.
또, 고밀도 도시 지역에서 사유의 주택소유자가 청과물(fresh produce)을 재배할 수 있도록 해주는 재배 시스템이 필요하다.
따라서, 재배실의 수직 배치에 대한 이점을 최대화하는 새로운 수직의 재배 장치가 필요하다.
재배실에서의 식물 재배를 위한 장치 및 방법은 수직으로 배향된, 실질적으로 평면 구성(planar configuration)의 걸이형 부재(hanging member)를 포함한다. 상기 걸이형 부재 상에는 재배하는 식물을 지지하기 위한 하나 이상의 캐리지(carriage)가 배치된다. 영양분 공급 시스템은 상기 걸이형 부재에 영양분을 공급하고 임의의 사용되지 않은 영양분을 재활용하기 위한 도관을 가진다.
다른 실시예에서, 재배실 내의 재배 컨테이너(growing container)를 지지하는 장치는 상기 지배실 내에서 수직으로 지지되도록 구성된 지지 뼈대(support skeleton)를 포함하고, 상기 지지 뼈대는 하나 이상의 장력 지지 부재(tensile support member) 및 하나 이상의 상기 재배 컨테이너를 지지하는 하나 이상의 랙을 포함한다.
추가적인 실시예에서, 식물에게 영양분을 공급하는 영양분 공급 시스템은 펌프와 연결되는 도관을 포함한다. 상기 펌프는 영양분의 공급원(supply)과 연결되고, 상기 도관은 식물이 트랙 상에서 상기 재배실의 여기저기로 이동할 때 상기 식물에 영양분을 분사하는 복수의 노즐을 가진다. 저장소(reservoir)는 사용되지 않은 영양분을 모으고 상기 공급원과 연결되어 있다. 또, 상기 저장소는 흘러넘쳐 떨어지는 과잉 영양분을 상기 영양분 공급 시스템을 통해 재활용하기 위해 받는(catch), 상기 재배실 내의 상기 트랙 아래에 일정 거리 뻗어 있다.
이상에서는 뒤를 잇는 본 발명의 상세한 설명을 더 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징 및 이점을 상당히 폭넓게 약술하였다. 이하에서는 본 발명의 청구항 항들의 대상(subject)을 구성하는 본 발명의 추가적인 특징 및 이점들을 설명한다. 해당 기술분야의 당업자는 개시된 개념 및 구체적인 실시예를, 본 발명과 동일한 목적을 실행하기 위해 다른 구성들을 수정 또는 설계하는 기초로서 쉽게 활용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한 해당 기술분야의 당업자는 그러한 등가적인 구성이 첨부된 청구항들에 기재된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는다는 것을 인식하여야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예들은 이전의 어떤 특정한 디바이스와 연관된 여러 단점을 해결하기 위한 특징들과 이점의의 조합을 포함한다. 이상에서 설명한 여러 특징과 다른 특징들은 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명을 첨부 도면을 참조하여 읽는다면, 해당 기술분야의 당업자는 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명에서는 첨부 도면을 참조한다.
도 1a는 재배실용의 재배 시트(growing sheet)를 나타낸 정면도이다.
도 1b는 도 1a에 나태닌 재배 시트의 1B 부분을 자세하게 나타낸 단면도이다.
도 2는 다 자란(mature) 또는 포트에 심어져 있는(potted) 식물을 위한 재배실용의 재배 시트를 나타낸 정면도이다.
도 2a는 다 자란 또는 포트에 심어져 있는 식물을 위한 재배실용의 재배 시트를 나타낸 측면도이다.
도 3은 식물용의 뼈대 지지체(skeleton support)를 나타낸 정면도이다.
도 4는 도 3의 뼈대 지지체를 식물 바스켓과 함께 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 4의 뼈대 지지체를 나타낸 측면도이다.
도 6은 재배실의 개략 평면도이다.
도 7은 재배실용의 물 재활용 시스템을 나타낸 인라인 정면도(inline elevation view)이다.
도 8은 재배실용의 물 재활용 시스템의 측면 사시도이다.
이하의 설명은 본 발명의 여러 실시예에 관한 것이다. 하나 이상의 이 실시예들은 바람직한 것일 수 있지만, 청구항들을 포함하여 개시된 내용의 범위를 한정하는 것으로 해석되거나 사용되어서는 안된다. 또, 해당 기술분야의 당업자라면 이하의 설명은 폭넓은 애플리케이션을 가지고, 임의의 실시예에 대한 논의는 그 실시예에 대해 예시적인 것으로만 여겨지며, 청구항들을 포함한 개시 내용의 범위가 그 실시예로 한정된다는 것을 시사하기 위한 것이 아니라는 것을 알 것이다.
도 1을 참조하면, 식물 재배 어셈블리의 식물 재배 장치(10)의 실시예가 나타나 있다. 식물 재배 장치(10)는 식물 배지(plant media)에 부착되어 식물 배지속의 식물을 지지하는 복수의 식물 홀더(plant holder)(간단히 홀더라고도 한다)(20)를 가지는 평면의 시트(재배 시트라고도 한다)(12)를 포함한다. 시트(12)는 재배 배지 및 식물의 무게를 지탱할 수 있는 임의의 재료로 된 것일 수 있다. 실시예에서, 시트(12)의 재료는 반투명 고분자 또는 플라스틱과 같은 반투명(translucent)이거나 빛이 투과할 수 있는(light penetrable) 것이다. 재배실 또는 온실을 통과하는 빛의 전달을 위해, 시트(12)의 재료는 식물이 빛을 받아들여 성장하도록 실질적으로 반투명이다.
다른 실시예에서, 시트(12)는 재료가 없는 잘라낸 부분(cutout)(14)을 포함한다. 이 잘라낸 부분(14)들은 식물의 성장을 방해하거나, 또는 시트(12)의 구조적 완전성(structural integrity)을 손상시키지 않으면서 빛과 기체가 최대로 통과할 수 있도록 구성된다.
또, 시트(12)는 기체가 투과할 수 있는(gas permeable)는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, ABS 플라스틱, 폴리아크릴 플라스틱 등과 같은 합성 고분자(synthetic polymer)가 기체를 투과시키고 반투명한 것으로 해당 기술분야의 당업자에게 알려져 있다.
실시예에서, 식물 재배 장치(10)의 폭(Ws)은 약 3 피트(feet)에서 약 6 피트 사이이고, 바람직하게는 약 3피트에서 약 4피트 사이이다. 다른 실시예에서, 식물 재배 장치(10)의 길이(Ls)는 약 4피트에서 약 12 피트 사이일 수 있으며, 바람직한 길이는 약 10 피트에서 약 11피트이다. 식물 재배 장치(10)는 사용자, 식물, 목적, 및 시트(12)를 구성하는 재료에 의존하는 다른 치수를 가지는 것으로도 생각할 수 있다.
또, 재배 시트(12)의 하부 에지에는 긴장추(tension weight)(16)가 배치되어 일체화되어 있다. 긴장추(16)는 시트(12)에 약간의 장력을 인가하고 대략 수직의 평면 구성으로 식물 재배 장치(10)를 유지하도록 구성된 바(bar), 로드(rod), 또는 다른 강성의 직선형 부재(linear material)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 시트(12) 및 홀더(20)는 석유계 고분자 재료(petroleum based polymer material)에 대한 유기, 재생 가능한 대체물(alternative)과 같은 생물 고분자(biological polymer)로 구성된다. 셀룰로오스, 전분, 콩 플라스틱(soy plastic), 및 압축 토탄(pressed peat)이 시트(12) 및 홀더(20)로서 구성되어 재배 식물을 지지할 수 있는 생물 고분자이다. 바람직한 실시예에서, 시트(12) 및 홀더(20)는 셀룰로오스로 구성된다. 식물 및 미생물 기원(microbial origin)의 셀룰로오스는 소, 염소, 양 등은 물론 돼지를 포함하는 소과(Bovidae family) 동물들이 먹을 수 있는 것이다. 귀리, 보리, 알파파 및 개밀(wheat grass)과 같은 중요한 가축 사료(lives tock feed or feed supplement)를 재배함으로써, 시트(12)와 홀더(20)를 동물에게 그대로 먹일 수 있다. 이것은 시트(12)와 홀더(20) 전체를 동물에게 먹일 수 있기 때문에, 식물을 식물 재배 장치(10)에서 수확할 필요가 없어 노동력 절감할 수 있음을 나타낸다.
도 1b에 단면도로 나타낸 다른 실시예에서, 시트(12)는 적층형일 수 있고, 시트(12)를 지지하는 고분자 재료의 내부 코어 시트(11), 및 식물의 성장을 지탱하기 위한 대체 재료(alternate material)로 이루어진 분리 가능한(removable) 내부 및/또는 외부 커버 시트(13)를 가질 수 있다. 예를 들면, 내부 코어 시트(11)는 직조된 폴리프로필렌 가닥(woven polypropylene strand)으로 구성될 수 있고, 내부 및/외부 커버 시트(13)는 셀룰로오스로 구성될 수 있다.
어떤 특정한 실시예에서, 종자(seed)는 시트(12) 및/또는 홀더(20)의 표면 내로 삽입된다(integrated). 시트의 수직면(25) 또는 홀더(20)에 종자를 삽입(integrate or insert)하기 위해, 재료는 느슨하게 직조되어야 하고, 또는 재료로 이루어진 느슨한 매트릭스를 가져야 한다. 이 느슨한 매트릭스는 재배 식물의 뿌리가 시트(12) 및/또는 홀더(20)의 재료 속에 식물을 고정시킬 수 있도록 해준다. 종자를 재료 내에 삽입시킴으로써, 전체를 신속하게 벗겨서 가축에게 먹일 수 있있다. 시트(12) 및 홀더(20)는 종자가 발아하는 동안에 종자를 보호하는 수단으로서 역할을 한다. 특히 곡물은 잔디처럼 단시간에 고밀도로 성장할 수 있기 때문에, 시트(12) 및/또는 홀더(20)의 재료 내에 종자를 삽입시키는 것으로부터 혜택을 받는다. 또, 곡물은 가축 상용 사료(livestock diet)의 주요 산물이다. 다른 애플리케이션에서는, 종자가 삽입되어 있는 식물 재배 장치(10)는 시트를 정원에 배치할 수 있는 개인 고객에게 판매될 수 있다.
또, 식물 재배 장치(10)는 시트(12)의 수직면(25) 상의 재배 배지 속의 재배 식물을 지지하기 위한 수단을 포함한다. 식물 지지 구조체 또는 식물 홀더(20)는 시트(12) 상에 배치된 파우치(pouch), 포켓, 스쿠프(scoop) 또는 유사한 구조일 수 있으며, 재배 배지를 보유하는 데 적합한 것이면 제한은 없다. 식물 홀더(20)는 Kertz에게 허여된 미국특허 제5,511,340호에 기재된 재배셀(growing cell)과 비슷할 수 있다. 식물 홀더(20)는 바람직하게는 물은 침투 불가능한 재료이지만 기체 교환(gas exchange)은 가능한 고분자, 플라스틱 또는 기타 재료로 구성된다. 식물 홀더(20)를 구성하는 데 사용된 재료가 물에 대해 불침투성이 있지만, 식물 홀더(20)는 재배 배지를 통해 수로(water passage)를 허용하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 지지 구조체 또는 식물 홀더(20)는 그물(net) 또는 직조 재료(woven material)과 같은, 액체 및 기체를 투과시킬 수 있는 것이다.
실시예에서, 식물 홀더(20)의 폭(Wp)은 약 1 인치(inch)에서 약 1 피트 사이이다. 식물 홀더(20)의 길이(lp)는 약 2 인치에서 약 2피트 사이이다. 이 치수의 범위는 예시적인 것이므로, 식물 홀더(20)의 크기는 식물 재배 장치(10)에서 재배되는 식물 또는 식물들에 따라 가변적이다. 다른 실시예에서, 식물 홀더(20)의 가로열(row)은 거리 dr 간격으로 떨어져 있다. 거리 dr은 식물이 방해 없이 홀더(20)에서 수직으로 성장할 수 있기에 충분한 거리이다.
식물 홀더(20)는 모종(seedling)을 보유하기에 충분한 크기이고, 다른 실시예에서 식물 홀더(20)는 작은 식물을 보유할 수 있을 정도의 크다. 마이크로 그린(micro-greens), 콩 식물(bean plant), 허브, 향신료(spices) 및 기타 소형 채소류(vegetable plant)를 재배하기에 바람직하지만, 식물 재배 장치(10)는 다 자란 식물을 지탱할 수 있는 것으로 생각할 수 있다.
이론으로 제한되지 않고, 재배 배지의 수분 함량을 포화점까지 증가시킴으로써 식물의 뿌리 수준에서의 기체 교환을 완전히 방지할 수 있다. 이 상황은 식물을 재배하는 프로세스에 불리하고 재배 배지로부터 과잉의 물을 배수하는 수단을 만들게 한다. 따라서, 홀더(20)는 과잉의 물을 제거하기 위한 배수부(drain)(21)를 포함한다. 식물 재배 장치(10)는 거는 수단(hanging means)(30)에 의해 수직으로 지지된다. 이 거는 수단(30)은 걸이형 부재(32)와 시트 부착 부재(34)를 포함한다. 이 걸이형 부재(32)는 식물 재배 장치(10)의 무게를 수직으로 지탱하는 훅(hook), 루프(loop), 또는 걸쇠(clasp)일 수 있으며, 시트 부착 부재(34)는 클램프(clamp), 로드, 또는 바를 포함할 수 있다. 걸이형 부재(32)는 각종 수단에 의해 식물 재배 장치(10)에 부착될 수 있다. 실시예에서, 시트(12) 상단(upper end)은 도면부호 36에서 접혀져 열 접착되어(heat sealed), 시트(12)를 양 단부(38A, 38B) 사이의 바(38)에 결합하는 로드 또는 바(38)를 수용하는 루프를 형성한다. 걸이형 부재(32)는 루프 내의 개구를 관통하여 바(38)의 중심점(39)에 결합된다.
도 2를 참조하면, 식물 재배 장치의 다른 실시예가 나타나 있다. 식물 재배 장치(40)는 Grodan® Hydroponics에 의해 제조된 것과 같은, 암면 재배 큐브(rockwool grow cube)(46)를 식물과 함께 수용 및 보유하는 포켓(44)을 가지는 식물 컨테이너 지지부(42)로서 구성된 식물 홀더(20)를 구비한 재료로 이루어진 평면의 시트(12)를 포함한다. 암면은 보수성(water retention property) 및 기체 투과성(gas permeability property)이 높은 섬유성의 미네랄울(fibrous mineral wool)이다. 암면 재배 큐브(46)의 크기는 약 2 인치에서 약 6 인치 사이일 수 있다. 실시예에서, 식물 재배 장치(40)는 약 80개에서 약 120개의 암면 재배 규브(46)를 지탱할 수 있다.
포켓(44)은 시트(12)와 동일한 재료로 구성되어 재배 시트(12)에 대해 평평하게 접을 수 있다. 어떤 특정한 실시예에서, 포켓(44)은 접착제로 시트(12)에 부착되고 시트에 대해 T자 형태로 접게 되어 있다. 포켓 측면(44A)은 수직으로 반으로 접게 되어 있고, 포켓 하면(44B)은 가로로 반으로 접게 되어 있어, 외면(44C)은 세로형의 시트(12)의 표면(face)에 대해 평평하게 된다. 도 2a에 나타낸 실시예에서, 포켓은 암면 재배 큐브(46)의 포켓(44)을 제공하기 위해 펴져 있다.
도 3을 참조하면, 식물을 보유하는 뼈대 지지체(50) 형태의 식물 재배 장치가 나타나 있다. 이 뼈대 지지체(50)는 상부 지지 바(56) 및 복수의 랙(58)에 의해 결합된 수직으로 연장되는 적재 캐리어(54)를 가지는 프레임(52)을 포함한다. 수직으로 연장된 적재 캐리어(54)는 적재의 장력을 지탱하기에 적합한 임의의 구조 및 재료로 된 것일 수 있다. 로프, 와이어, 체인, 로드 또는 바가 예시적인 구조체이며 이에 한정되지 않는다. 적합한 재료로는 금속과 플라스틱, 그리고 이들의 조합을 이용한 합금 및 합성물을 포함한다. 다른 실시예에서, 수직의 적재 캐리어(54)는 강성의 재료로 된 것일 수 있다.
랙(58)은 뼈대 지지체(50) 상에 유지되는 재배 식물을 놓기 위한 수평의 선반을 만들도록 구성된다. 랙(58)은 잠금 기구(fastener)(59)에 의해 수직의 적재 캐리어(54)와 결합되어 지면에 평행한 랙(55)들 사이에 배치된다. 잠금 기구(59)로는 랙(58)을 수직의 적재 캐리어(54)에 부착하기 위한, 해당 기술분야의 당업자에게 공지된 바와 같은 스크류, 볼트, 리벳, 용접 또는 기타 수단일 수 있다. 다른 실시예에서, 랙(58)과 수직의 적재 캐리어(54)는 단 하나의 개체로 몰딩될 수 있다. 실시예에서, 랙(58)은 또한 수직의 적재 캐리어(54)들 사이에 위치된 하나 이상의 추가 적재 캐리어(55)에 의해 지지될 수 있다.
수평의 선반 또는 랙(58)은 포트에 심겨진 식물을 지지하기 위한 하나 이상의 라이너 또는 베이스(57)를 포함한다. 수평 방향의 랙(58)의 개수는 재배되는 식물의 유형 및 다 자란 식물의 예상되는 크기에 따라 가변적이다. 뼈대 지지체(50)의 치수는 재배실에 적합하도록, 식물 재배 장치(10)와 유사하다. 다른 실시예에서, 걸이형의 뼈대 지지체(50)는 재배실 내의 식물 재배 장치(10, 30) 사이에 공간을 둘 수 있다.
뼈대 지지체(50)는 거는 수단(60)에 의해 수직으로 지지된다. 거는 수단(60)은 걸이형 부재(62) 및 시트 부착 부재(64)를 포함한다. 걸이형 부재(62)는 뼈대 지지체(50)의 무게를 수직으로 지탱하는 훅, 루프, 또는 걸쇠일 수 있으며, 시트 부착 부재(64)는 걸이형 부재(62)를 프레임(52)에 연결하는 클램프 또는 다른 연결부(66)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 걸이형 부재(62)는 상부 지지바(56)에 연결된다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 수직의 적재 캐리어(54)들 사이에 배치된 랙(72)들은 소형 재배 포트를 보유하는 바스켓(70)을 지지하도록 되어 있다. 바스켓(70)은 포트의 가장자리(rim), 바닥면(base), 측면 또는 이들의 조합에 따라 포트를 지지하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 바스켓(70)은 와이어 또는 기타 재료로 만들어지고 식물용의 포트를 보유하도록 구성된다. 포트의 직경은 약 2 인치에서 약 6 인치 사이이고, 바람직하게는 약 2 인치에서 약 4인치 사이이고, 가장 바람직하게는 약 3 인치에서 약 4인치 사이이다. 도 5에 니타낸 바와 같이, 바스켓(70)은 뼈대(74)에 대해 경사각 θb로 배치되어 있다. 수직으로 배향된 뼈대(74)로부터의 경사는 싹(shoot), 눈(bud), 및 분지(branching)을 위한 추가의 공간을 재배 식물에게 제공한다. 경사각 θb은 수직으로부터 약 45도에서 약 1도 사이이고, 바람직하게는 수직으로부터 약 10도에서 약 30도 사이이다. 다른 실시예에서는, 경사각 θb을 재배되는 식물종(plant species)에 따라 바꿀 수 있는 것으로 생각될 수 있다.
도 6을 참조하면, 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)와 같은 재배 시트를 순환시키는, 미국특허 제5,511,340호에 개시된 것과 유사한, 재배실(80)이 나타나 있다. 재배실(80)은 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)의 거는 수단(30, 60)이 분리 가능하게 연결되어 있는 구불구불한 트랙(82)을 포함한다. 트랙(82)은 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)를 가동 지지하기 위해 이동한다. 일 실시예에서, 걸이형 장치는 미국특허 제5,511,340호에 나타나 있는 바와 같은 재배실 내의 이동랙(moving rack)이다. 재배실(80)은 온실 또는 실질적으로 반투명 벽 및 지붕을 구비한 다른 건물일 수 있다. 재배실(80)은 겨울 동안의 계속적인 작업을 위해 또는 창고형 구조물에서의 구현을 위해 재배 조명(growing light)을 포함할 수 있다. 또, 난방, 환기(ventilation) 및 공기 정화(air conditioning) 시스템이 재배실(80)의 공기를 순환시키고 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)에서 재배되는 식물의 이상적인 재배 온도 범위로 유지한다.
순환 중에는, 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)에 수분, 비료, 영양분 및 다른 화학 물질을 제어된 간격으로 제공할 필요가 있다. 실시예에서는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 액상 영양분을 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)에 공급하기 위해 영양분 공급 어셈블리(90)를 사용한다. 대규모 천정 장착형 스프링클러 시스템이 재배실의 재배 시트에 액상 영양분을 공급하는 데 효과적이긴 하지만, 분사된 액체 중의 많은 양이 배수구로 유실된다. 미국특허 제5,511,340호에 개시된, System 1000 MicroMist System(제조사: Baumac International of Mentone, California 소재)와 같은 분무(fogging or misting) 시스템이 재배실 내의 습도를 약 70% 이상으로 유지하기 위해 사용될 수 있다.
식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)는 나무 가지, 주택의 차양 또는 다른 실외 구조물에 걸 수 있다는 것을 알아야 한다. 걸이 장치는 온실의 천장 트러스(ceiling truss)와 같은 고정된 구조물일 수 있다. 재배실(80)은 빛에 노출시키기 위해 재배실의 여기저기를 가동 순환되는(movably circulated) 식물 재배용의 임의의 식물 재배 장치를 위해 사용될 수 있다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 식물 재배 어셈블리는, 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)가 공급 도관 또는 루프(간단히 루프라고도 함)(92)의 아래와 저장소(84) 위를 지나가는 영양분 공급 어셈블리(90)를 포함한다. 루프(92)는 저장소(94) 내의 유체의 표면(95) 아래에 배치된 제1 단부(96A)와 제2 단부(96B)를 가진다. 루프(92)는 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74) 및 거는 수단(30, 60) 주위에 배치된다. 다른 실시예에서, 루프(92)는 반 루프(semi-loop)로 배치될 수 있고, 또는 식물 재배 장치(10, 40, 50, 74)와 순화 경로 주위에 부분적으로만 배치될 수도 있다. 제1 단부(96A)는 펌프(98)와 연결되고 보유하는 저장소(94)와 유체를 소통할 수 있다. 펌프(98)는 루프(92) 상에 배치된 노즐(100)로부터 물을 분사할 수 있을 정도로 충분한 압력으로 물과 영양물을 공급하는 루프(92)를 통해 퍼올린다. 루프(92)의 제2 단부(96B)는 루프(92) 전체의 유체 압력을 유지하도록 구성된 구조물이다. 실시예에서, 제2 단부(96B)는 유체를 공급하는 루프(92)를 통해 퍼올리는 추가의 펌프를 포함할 수 있다.
저장소(94)는 제1 단부(94A)와 제2 단부(94B)를 포함하고, 제1 단부(94A)는 기능상 제2 단부(94B)보다 더 깊이 있다. 제1 단부(94A)는 루프 단부(96B)와, 더 가까이에 위치된 루프 단부(96B)를 가진다. 저장소(94)의 제2 단부(94B)는 재배 시트가 재배실(80)의 트랙(82)을 따라 재배실(80)의 여기저기를 계속하여 이동할 때 재배 시트로부터 떨어지는 과잉 액체를 수집하는 수단으로서, 얕고 기다랗다. 다른 실시예에서, 저장소(94)의 제2 단부(94B)는 긴 거리에 걸쳐 트랙(82)의 경로를 따라 연장되어 있다. 어떤 특정한 실시예에서, 그 거리는 약 12 피트에서 약 100 피트 사이이다. 이 예에서, 제2 단부(94B)는 제1 단부(94A) 쪽으로 기울어진 상태를 유지하므로 물은 저장소(94)의 더 깊은 제1 단부(94A)로 흘러 내려 갈 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예는 도시하고 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자에 의한 변경도 본 발명의 사상 및 가르침을 벗어나지 않는다. 본 명세서에 기재된 실시예 및 제공된 예들은 단지 예시하기 위한 것이고, 한정하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에 개시된 발명에 때한 많은 변형 및 변경이 가능하며, 이들은 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 보호 범위는 이상에서의 설명에 의해 제한되지 않으며, 아래에 청구항들에 의해서만 제한되며, 청구항들의 내용에 대한 모드 등가물도 범위에 포함된다.

Claims (24)

  1. 하나 이상의 표면을 가지고 수직으로 배향된, 평면 구성의 걸이형 부재;
    상기 하나 이상의 표면 상의 재배 식물을 지지하도록 복수의 수직 높이로 상기 걸이형 부재 상에 배치된 복수의 지지 부재;
    복수의 걸이형 부재를 지지하고 온실 재배실의 여기저기로 순환시키기 위한 폐쇄 회로; 및
    상기 걸이형 부재에 영양분을 전달하는 도관 루프, 임의의 사용되지 않은 영양분을 포획하고 상기 도관 루프로 상기 임의의 사용되지 않은 영양분을 재활용하기 위한 용기(vessel)를 가지는 영양분 공급 시스템을 포함하고,
    상기 폐쇄 회로는 상기 도관 루프에 인접하여 지나는 것을 특징으로 하는,
    식물 재배 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 걸이형 부재는 상기 하나 이상의 표면에 결합된 지지 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 시트는 반투명 재료로 이루어진 복수의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지 시트는 가축이 먹을 수 있는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지 시트는 셀룰로오스, 전분, 콩, 토탄 파생물(peat derivative), 및 이들의 조합으로부터 선택된 생물 고분자로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 지지 시트는 하나 이상의 표면 상에 배치된 하나 이상의 층을 포함하고, 상기 하나 이상의 층은 분리 가능한 바깥층(outer layer)인 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재배 식물은 상기 층의 표면 내에 직접 삽입되는(intergrated) 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 재배 식물은 종자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 분리 가능한 바깥층이 지면 상에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    하나 이상의 분리 가능한 층은 가축이 먹을 수 있는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 걸이형 부재는 상기 복수의 지지 부재를 위한 지지 뼈대를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    영양분 공급 어셈블리의 도관 루프는 상기 걸이형 부재에 액상 영양분을 분사하기 위한 복수의 분사기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지 뼈대에 의해 지지되는 상기 복수의 지지 부재 상에 배치된 하나 이상의 식물 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 걸이형 부재는 지지 뼈대를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 지지 뼈대 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 지지 부재는 재배 식물을 지지하기 위해 복수의 수직 높이로 상기 지지 뼈대 상에 배치되는 수평 랙(rack)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 수평 랙은 재배 컨테이너를 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 수평 랙은 강성인 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 수평 랙은 상기 지지 뼈대의 대변(opposite side) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 수평 랙은 복수의 베이스(base)를 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 베이스는 포트에 심어져 있는(potted) 식물을 지지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  22. 제1항에 있어서,
    상기 폐쇄 회로는 상기 도관 루프를 통해 지나는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 영양분 공급 시스템은 영양분의 공급원과 연결되어 있는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 영양분의 공급원은 상기 용기와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 식물 재배 장치.
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