KR101718776B1 - 식물 육성 장치 및 식물 육성 방법 - Google Patents

식물 육성 장치 및 식물 육성 방법 Download PDF

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Abstract

식물 육성 장치는, 하부에 양액(F)이 저류되는 용기(1)와, 용기(1)의 내부에 있어서 식물(P)을 유지하는 유지부(2)와, 용기(1)의 내부에 양액(F)을 분무하는 분무부(3)와, 유지부(2)를 지지하고, 유지부(2)가, 분무부(3)에 의해 분무된 양액(F)이 식물(P)의 뿌리(Q)에 공급되는 분무 영역(D1)으로부터 용기(1)에 저류된 양액(F)이 식물(P)의 뿌리(Q)에 공급되는 침지 영역(D2)까지의 범위에 있어서의, 분무부(3)의 구동 상태에 따른 위치로 되도록, 유지부(2)를 이동시키는 지지부(5)를 구비한다.

Description

식물 육성 장치 및 식물 육성 방법{PLANT GROWING DEVICE AND PLANT GROWING METHOD}
본 발명은, 수경(水耕) 재배에 의해 식물을 육성(育成)하는 식물 육성 장치 및 식물 육성 방법에 관한 것이다.
흙을 사용하지 않고 식물을 육성하는 양액(養液; nutrient solution) 재배로서, 식물 지지체인 배지(培地)에 양액을 침투시킴으로써 재배를 행하는 고형(固形) 배지경(培地耕), 식물의 뿌리를 직접 양액에 침지(浸漬)시킴으로써 재배를 행하는 수경 재배 등이 알려져 있다. 고형 배지경으로서는, 우레탄경, 암면경(岩綿耕) 등이 있다. 수경 재배로서는, 담액(湛液) 수경, 박막(薄膜) 수경 등이 있다. 그 외에, 수경 재배에 있어서, 공급하는 양액이나 물의 사용량을 저감할 목적으로, 양액을 분무함으로써 식물에 양액을 공급하는 분무경(噴霧耕) 재배가 있다(특허 문헌 1 참조).
일본 공개특허 제2012―223127호 공보
그러나, 분무경 재배에서는, 적은 양액으로 재배를 행하므로, 정전 등으로 전력 공급이 정지되면, 양액의 분무가 정지되어, 뿌리가 건조 상태로 되어 식물이 고사(枯死)하여 버릴 우려가 있다.
본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위해, 식물의 고사를 저감할 수 있는 식물 육성 장치 및 식물 육성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 태양(態樣)은, 하부에 양액이 저류되는 용기(container)와, 용기의 내부에 있어서 식물을 유지하는 유지부(holding unit)와, 용기의 내부에 양액을 분무하는 분무부와, 유지부를 지지하고, 유지부가, 분무부에 의해 분무된 양액이 식물의 뿌리에 공급되는 분무 영역으로부터 용기에 저류된 양액이 식물의 뿌리에 공급되는 침지 영역까지의 범위에 있어서의, 분무부의 구동 상태에 따른 위치로 되도록, 유지부를 이동시키는 지지부를 구비하는 식물 육성 장치인 것을 요지로 한다.
본 발명의 제2 태양에 관한 식물 육성 장치는, 제1 태양에 관한 식물 육성 장치에 있어서, 분무부에 전력을 공급하는 전력 공급부와, 전력 공급부의 전력의 공급 상태를 검지하는 전력 공급 검지부를 더 구비하고, 지지부는, 전력 공급 검지부가 검지하는 전력의 공급 상태에 따라, 유지부를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 태양에 관한 식물 육성 장치는, 제1 태양 또는 제2 태양에 관한 식물 육성 장치에 있어서, 지지부는, 분무부가 구동하고 있는 경우, 유지부가 분무 영역에 위치하도록, 분무부가 구동하고 있지 않는 경우, 유지부가 침지 영역에 위치하도록, 유지부를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 태양에 관한 식물 육성 장치는, 제1 태양 내지 제3 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 식물 육성 장치에 있어서, 지지부는, 유체압(流體壓) 기구(機構)를 가지고, 분무부가 구동하고 있지 않는 경우에 있어서, 전력을 사용하지 않고, 유지부가 침지 영역에 위치하도록, 유지부를 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제5 태양에 관한 식물 육성 장치는, 제1 태양 내지 제4 태양 중 어느 하나의 태양에 관한 식물 육성 장치에 있어서, 용기에 저류되는 양액의 수위를 조정하는 수위 조정부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 태양은, 유지부가, 하부에 양액이 저류되는 용기의 내부에 있어서 식물을 유지하는 단계와, 분무부가, 용기의 내부에 양액을 분무하는 단계와, 분무부가 구동하고 있는 경우, 유지부가, 분무부에 의해 분무된 양액이 식물의 뿌리에 공급되는 분무 영역에 위치하도록, 유지부를 이동시키는 단계와, 분무부가 구동하고 있지 않는 경우, 유지부가, 용기에 저류된 양액이 식물의 뿌리에 공급되는 침지 영역에 위치하도록, 유지부를 이동시키는 단계를 포함하는 식물 육성 방법인 것을 요지로 한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치의 기본적인 구성을 설명하는 모식적인 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치의 전력 공급 정지 시에 있어서의 동작을 설명하는 모식적인 도면이다.
도 3은, 본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치가 구비하는 지지부의 일례를 설명하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치의 전력 공급 정지 시에 있어서의 지지부 동작을 설명하는 도면이다.
다음에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 설명한다. 이하의 도면의 기재에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 부분에는 동일하거나 또는 유사한 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략하고 있다. 단, 이하에 나타내는 실시형태는, 본 발명의 기술적 사상을 구체화하기 위한 장치나 방법을 예시하는 것으로서, 하기 실시형태에 예시한 장치나 방법으로 구성을 특정하는 것이 아니다. 본 발명의 기술적 사상은, 특허 청구의 범위에 기재된 기술적 범위 내에 있어서, 각종 변경을 가할 수 있다.
(식물 육성 장치)
본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 용기(1)와, 용기(1)의 내부에 있어서, 식물(P)을 유지하는 유지부(2)와, 분무부(3)와, 수위 조정부(4)와, 유지부(2)를 지지하는 지지부(5)를 구비한다.
용기(1)는, 내부의 하부에 양액(F)이 저류한다. 용기(1)는, 예를 들면, 상면의 전체면이 개구되는 직육면체형의 수조(水槽)이다. 용기(1)는, 예를 들면, 도입구(導入口) 및 배출구를 구비하고, 하부에 있어서, 양액(F)이 외부를 통하여 순환적으로 공급되도록 해도 된다.
유지부(2)는, 지지부(5)에 의해 용기(1)의 내부에 위치하도록 지지된다. 유지부(2)는, 예를 들면, 관통공을 가지는 판형 또는 시트형(sheet type)의 부재이다. 유지부(2)는, 예를 들면, 복수의 관통공에 있어서, 복수의 식물(P)의 상부와 하부가 가로막히도록, 복수의 식물(P)의 줄기를 각각 유지한다. 식물(P)의 상부는, 식물(P)의 줄기, 잎 등이다. 식물(P)의 하부는, 뿌리(Q) 등이다.
분무부(3)는, 유지부(2)에 덮힌, 용기(1)의 내부에 양액(F)을 분무한다. 분무부(3)는, 예를 들면, 용기(1)에 저류된 양액(F)의 수면에 위치하고, 저류된 양액(F)을 빨아 올려, 위쪽을 향해 분무한다. 분무부(3)는, 용기(1)의 외부로부터 양액(F)이 공급되어, 용기(1)의 내부에 분무하도록 해도 된다.
수위 조정부(4)는, 용기(1)에 저류된 양액(F)의 수위를 소정의 수위로 조정한다. 수위 조정부(4)는, 예를 들면, 용기(1)의 하부에 양액(F)을 도입하는 도입구와, 용기(1)에 저류된 양액(F)의 수위가 소정의 수위를 초과하지 않도록 용기(1)의 외부로 양액(F)을 배출하는 배출구를 구비한다.
지지부(5)는, 분무부(3)의 구동 상태에 따라, 유지부(2)를 이동시킨다. 지지부(5)는, 분무부(3)가 정상(正常)으로 구동하고 있는 경우, 유지부(2)가, 분무부(3)에 의해 분무된 양액(F)이 식물(P)의 뿌리(Q)에 공급되는 분무 영역(D1)에 위치하도록, 유지부(2)를 이동시킨다. 지지부(5)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 분무부(3)가 정상으로 구동하고 있지 않는 경우, 유지부(2)가, 용기(1)에 저류된 양액(F)이 식물(P)의 뿌리(Q)에 공급되는 침지 영역(D2)에 위치하도록, 유지부(2)를 이동시킨다.
이와 같이, 지지부(5)는, 유지부(2)가, 분무 영역(D1)으로부터 침지 영역(D2)까지의 범위에 있어서의, 분무부(3)의 구동 상태에 따른 위치로 되도록, 유지부(2)를 이동시킨다. 유지부(2)가 분무 영역(D1)에 위치하는 경우, 식물(P)의 뿌리(Q)는, 분무부(3)에 의해 분무된 양액(F)이 공급된다. 유지부(2)가 침지 영역(D2)에 위치하는 경우, 식물(P)의 뿌리(Q)는, 용기(1)에 저류된 양액(F)이 공급된다.
본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치는, 그 외에, 지지부(5)를 구동시키는 구동부(6)와, 분무부(3), 수위 조정부(4) 및 구동부(6)에 전력을 공급하는 전력 공급부(8)와, 전력 공급부(8)의 분무부(3)에 대한 전력의 공급 상태를 검지하는 전력 공급 검지부(9)를 구비한다. 분무부(3), 수위 조정부(4) 및 구동부(6)는, 전력 공급부(8)에 의해 공급되는 전력에 의해 구동된다.
구동부(6)는, 전력 공급 검지부(9)가 검지하는 전력의 공급 상태에 따라, 지지부(5)가 유지부(2)를 이동시키도록 지지부(5)를 구동시킨다. 즉, 지지부(5)는, 전력 공급부(8)의 분무부(3)에 대한 전력의 공급이 정지되어, 분무부(3)의 구동이 정지되면, 유지부(2)가 침지 영역(D2)에 위치하도록, 유지부(2)를 이동시킨다.
지지부(5) 및 구동부(6)는, 예를 들면, 유체압 기구를 가진다. 이 경우, 구동부(6)는, 펌프, 압축기 등의 동력원을 구비하고, 지지부(5)는, 피스톤, 압력 모터 등의 액추에이터를 구비한다. 지지부(5) 및 구동부(6)는, 전동 기구 등의 다른 방식의 기구를 가지도록 해도 된다. 이 경우, 구동부(6)는, 예를 들면, 지지부(5)의 내부에 탑재된 전동기 등의 액추에이터로 된다.
구동부(6)가, 전력 공급부(8)의 구동부(6)에 대한 전력의 공급이 정지되는 경우라도 구동 가능하도록, 전력 공급부(8)는, 분무부(3)와, 지지부(5) 및 구동부(6)에, 별개의 계통에서 전력을 공급하도록 해도 된다. 또한, 구동부(6)는, 전력 공급부(8)와는 다른 외부 장치로부터 전력을 공급하도록 해도 된다.
본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치에 의하면, 분무부(3)의 구동 상태에 따라 유지부(2)의 위치를 변화시킴으로써, 정전 등에 의해 분무부(3)의 구동이 정지한 경우라도, 식물의 고사를 저감할 수 있다.
―지지부 및 구동부의 구성―
이하, 본 발명의 실시형태에 관한 식물 육성 장치가 구비하는 지지부(5) 및 구동부(6)의 구성의 일례로서, 지지부(5) 및 구동부(6)가 공압(空壓) 기구를 가지는 경우에 대하여 설명한다.
지지부(5)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 통형(筒形)의 실린더(51)와, 왕복 운동 가능하게 실린더(51)의 내부에 배치되는 피스톤(52)과, 하단측이 피스톤(52)에 연결되는 피스톤 로드(53)와, 피스톤 로드(53)의 상단측으로 연결되는 지지판(54)을 구비한다. 실린더(51)는, 수직 방향으로 연신되고, 각각 양단 측이 폐색(閉塞)되어 있다.
피스톤(52)은, 예를 들면, 실린더(51)의 내경(內徑)에 대응하는 평면 패턴을 가지는 판형의 부재이다. 피스톤(52)은, 실린더(51)의 내부를, 공기가 도입되는 실린더실(50)과, 실린더실(50)의 위쪽의 공간으로 분할하도록, 실린더(51)의 내부에 배치된다. 피스톤(52)은, 실린더실(50) 측과는 반대측의 상면에 있어서, 피스톤 로드(53)에 연결된다.
피스톤 로드(53)는, 지지판(54)에 연결된 상단측이, 실린더(51)의 외부에 위치하도록, 실린더(51)의 상단측을 관통하여 배치된다. 지지부(5)는, 실린더(51)의 내부에 있어서, 피스톤 로드(53)의 주위에 배치된 탄성체(55)를 구비한다.
탄성체(55)는, 예를 들면, 피스톤 로드(53)의 주위에 감겨지고, 각각 양단 측이, 실린더(51)의 상단측과 피스톤(52)의 상면측을 서로 이격되는 방향으로 압압(押壓)하도록 배치된 스프링이다. 즉, 탄성체(55)는, 피스톤(52), 피스톤 로드(53) 및 지지판(54)이 하방향으로 이동하도록, 피스톤(52)에 대하여 하방향의 탄성력이 작용하게 한다.
지지판(54)은, 하면측에 있어서 피스톤 로드(53)의 상단측과 연결되고, 상면측에 있어서, 유지부(2)의 하면측을 지지한다.
구동부(6)는, 고압 공기 공급부(61)와, 상폐형(常閉型) 전자(電磁) 밸브(62)를 구비한다. 고압 공기 공급부(61)는, 전력 공급부(8)로부터 전력이 공급되는 것에 의해 구동한다. 고압 공기 공급부(61)는, 공기를 가압, 청정, 건조하여, 상폐형 전자 밸브(62)를 통하여, 실린더(51)에 형성된 도입구로부터 실린더실(50)에 고압의 공기를 도입한다. 상폐형 전자 밸브(62)는, 전력 공급부(8)로부터 전력이 공급되는 것에 의해 구동하여, 개방 상태로 된다.
전력 공급부(8)가 전력의 공급을 행하고 있는 경우, 구동부(6)가, 개방 상태의 상폐형 전자 밸브(62)를 통하여, 실린더실(50)에 고압의 공기를 도입함으로써, 피스톤(52)이 위쪽으로 이동하고, 지지판(54)은, 유지부(2)가 분무 영역(D1)에 위치하도록, 유지부(2)를 지지한다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 전력 공급부(8)가 전력의 공급을 정지하고 있는 경우, 구동부(6)는 구동하지 않고, 상폐형 전자 밸브(62)는, 폐쇄 상태로 된다. 그러므로, 실린더실(50)에는, 공기가 도입되지 않고, 피스톤(52)은, 탄성체(55)의 탄성력에 의해, 아래쪽으로 이동한다. 따라서, 지지판(54)은, 유지부(2)가 침지 영역(D2)에 위치하도록, 유지부(2)를 지지한다.
이상과 같은 구성을 구비함으로써, 지지부(5) 및 구동부(6)는, 전력 공급이 정지된 경우라도, 전력을 사용하지 않고, 유지부(2)가 침지 영역(D2)에 위치하도록, 유지부(2)를 이동시킬 수 있어, 식물의 고사를 저감할 수 있다.
(그 외의 실시형태)
상기한 바와 같이, 본 발명을 실시형태에 따라서 기재하였으나, 이 개시된 일부를 이루는 논술 및 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 이해해서는 안된다. 이 개시로부터 당업자에게는 다양한 대체 실시형태, 실시예 및 운용 기술이 명백해 질 것이다.
예를 들면, 이미 설명한 실시형태에 있어서, 전력 공급 검지부(9)는, 전력 공급부(8)의 전력의 공급에 의해 축전하고, 전력 공급부(8)의 정지에 있어서, 축전한 전력을 지지부(5) 및 구동부(6)에 공급하도록 해도 된다.
상기한 외에, 본 발명의 실시형태 및 변형예를 응용한 구성 등, 본 발명은 여기서는 기재되어 있지 않은 다양한 실시형태 등을 포함하는 것은 물론이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 상기한 설명으로부터 타당한 특허 청구의 범위에 관한 발명 특정 사항에 의해서만 정해지는 것이다.
일본 특원 제2013―089442호(출원일: 2013년 4월 22일)의 전체 내용은, 여기에 원용된다.
본 발명에 의하면, 식물의 고사를 저감할 수 있는 식물 육성 장치 및 식물 육성 방법을 제공할 수 있다.
1; 용기
2; 유지부
3; 분무부
4; 수위 조정부
5; 지지부
8; 전력 공급부
9; 전력 공급 검지부

Claims (6)

  1. 하부에 양액(養液)이 저류되는 용기;
    상기 용기의 내부에 있어서 식물을 유지하는 유지부;
    상기 용기의 내부에 양액을 분무하는 분무부; 및
    상기 유지부를 지지하고, 상기 유지부가, 상기 분무부에 의해 분무된 양액이 상기 식물의 뿌리에 공급되는 분무 영역으로부터 상기 용기에 저류된 양액이 상기 식물의 뿌리에 공급되는 침지(浸漬) 영역까지의 범위에 있어서의, 상기 분무부의 구동 상태에 따른 위치로 되도록, 상기 유지부를 이동시키는 지지부;
    를 포함하는 식물 육성(育成) 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분무부에 전력을 공급하는 전력 공급부; 및
    상기 전력 공급부의 전력의 공급 상태를 검지하는 전력 공급 검지부;
    를 더 포함하고,
    상기 지지부는, 상기 전력 공급 검지부가 검지하는 전력의 공급 상태에 따라, 상기 유지부를 이동시키는, 식물 육성 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지부는, 상기 분무부가 구동하고 있는 경우, 상기 유지부가 상기 분무 영역에 위치하도록, 상기 분무부가 구동하고 있지 않는 경우, 상기 유지부가 상기 침지 영역에 위치하도록, 상기 유지부를 이동시키는, 식물 육성 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지부는, 유체압(流體壓) 기구(機構)를 구비하고, 상기 분무부가 구동하고 있지 않는 경우에 있어서, 전력을 사용하지 않고, 상기 유지부가 상기 침지 영역에 위치하도록, 상기 유지부를 이동시키는, 식물 육성 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 용기에 저류되는 양액의 수위를 조정하는 수위 조정부를 더 포함하는, 식물 육성 장치.
  6. 유지부가, 하부에 양액이 저류되는 용기의 내부에 있어서 식물을 유지하는 단계;
    분무부가, 상기 용기의 내부에 양액을 분무하는 단계;
    상기 분무부가 구동하고 있는 경우, 상기 유지부가, 상기 분무부에 의해 분무된 양액이 상기 식물의 뿌리에 공급되는 분무 영역에 위치하도록, 상기 유지부를 이동시키는 단계; 및
    상기 분무부가 구동하고 있지 않는 경우, 상기 유지부가, 상기 용기에 저류된 양액이 상기 식물의 뿌리에 공급되는 침지 영역에 위치하도록, 상기 유지부를 이동시키는 단계;
    를 포함하는 식물 육성 방법.
KR1020157023945A 2013-04-22 2014-03-20 식물 육성 장치 및 식물 육성 방법 KR101718776B1 (ko)

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