KR102066276B1

KR102066276B1 - 식물의 수직 재배용 장치의 기둥 요소

Info

Publication number: KR102066276B1
Application number: KR1020177031426A
Authority: KR
Inventors: 마르코 티도나
Original assignee: 아포닉스 게엠베하
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2020-01-14
Also published as: JP6509425B2; KR20170132847A; EP3277078B1; JP2018509941A; CN107771030A; ES2740808T3; WO2016156334A1; US10660283B2; EP3277078A1; DE102015004112B3; US20180084744A1

Abstract

영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양이 공급되는 식물의 수직 재배를 위한 모듈식 구조의 기둥 요소가 제안되며, 각각의 부분은 공간을 절약하는 방식으로 쌓일 수 있고, 매우 용이하게 이송되고, 조립되고, 분해되고, 청소될 수 있다. 상기 기둥 요소(100)의 모듈식 구조는 뚜껑 부분(20), 베이스 부분(30), 및 상기 뚜껑 부분(20)과 상기 베이스 부분(30) 사이의 적어도 하나의 벽 링(10)을 포함한다. 상기 벽 링(10)은 뿌리가 상기 기둥 요소(100)의 내부로 성장하도록 식물이 위치할 수 있는 플랜팅 개구(2)가 형성된 몇 개의 링 세그먼트로 구성된다. 상기 뚜껑 부분(20)은 단부 측에서 최상부 벽 링(10a)에 배열되고, 베이스 부분(30)은 단부 측에서 최하부 벽 링(10e)에 배열된다. 상기 기둥 요소(100)의 상기 구조는 상기 뚜껑 부분(20)과 상기 베이스 부분(30) 사이에서 상기 기둥 요소(100)의 외측에 장력을 갖는 클램핑 요소의 도움으로 고정되고 안정화된다.

Description

식물의 수직 재배용 장치의 기둥 요소

본 발명은 일반적으로 영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양분이 공급되는 식물의 수직 재배용 장치들에 관한 것이다. 이 용액은 특히 무기물 영양 용액(hydroponics) 또는 유기물 영양 용액 (aquaponics)일 수 있다.

본 발명의 출발점은 이러한 장치를 위한 모듈식으로 구성된 기둥 요소이다. 그 뿌리가 영양 용액으로 적셔진 기둥 요소의 내부로 성장하는 방식으로 식물이 위치하는 다수의 플랜팅 개구들(planting openings)이 기둥 벽에 형성된다.

식물의 수직 재배는, 특히 “교외 농사(urban farming)”의 영역에서, 중요성이 더해지고 있다. 이용 가능한 수평 영역들은 일반적으로 매우 제한적이므로, 수직 재배를 허용하는 플랜팅 용기를 이용하여 수확을 늘리는 시도가 있다. 분무경 재배 플랜트(aeroponics plant) 시스템의 경우에, 그 뿌리가 영양 용액의 연무제로 적셔진 플랜팅 용기의 내부로 성장하도록 식물들이 플랜팅 용기의 섬세한 플랜팅 개구들에 고정된다. 이 연무제는, 예를 들어, 플랜팅 용기의 스프링클러 노즐 또는 분무화의 도움으로 생성될 수 있다. 수경 재배 플랜트 시스템의 경우에, 식물들은 단순히 식물들을 거치하는 무기물 기판에 뿌리내리고 있다. 이 경우에, 이 뿌리들은 기판을 통하여 영양 용액으로 적셔진다. 양 재배 방법들은 모두 성장 과정의 가속화에 기여하고 높은 생산율을 가져오는 강한 뿌리의 성장을 가져온다.

식물의 수직 재배를 위한 다양한 장치들과 플랜팅 용기들은, 실제로, 서로 상하로 배열된 다수의 원주 방향 플랜팅 통들(tubs)을 포함하는 토우어(tower)와 같은 장치, 또는 벽의 표면들에 격자 방식으로 배열된 플랜팅 개구들을 포함하는 플랜팅 벽들(planting walls)과 같은 것들로부터 알려져 있다. 이러한 공지된 장치들은 대부분, 그 운송과 조립이 상당히 큰 경비와 연관된, 다수의 상대적으로 크고 부피가 나가는 개별 부분들로 구성되어 있다. 따라서, 이러한 장치들은 일반적으로 일단 만들어져 고정 설치되는 특정 이용 장소용으로 설계된다.

US 2014/0000162는 영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양분이 공급되는 식물의 수직 재배용 장치들을 기재하고 있다. 이 장치는 그 벽들에 플랜팅 개구들이 형성된 다수의 모듈식으로 구성된 기둥 요소들을 포함한다. 이 기둥 요소들은 서로 이웃하게 또한 앞뒤로 격자와 같은 배열로 프레임에 매달린다. 또한, 이 장치는, 각 기둥 요소에 대하여, 기둥 요소의 상단에 연결되고 기둥 내부로 이어지는 공급 라인, 기둥의 하단에 연결된 드레인 라인, 공급 라인과 드레인 라인 양자에 연결되는 영양 용액을 위한 수집 용기, 및 그에 의해 영양 용액이 수집 용기로부터 공급 라인들을 거쳐 기둥 내부로 펌핑되는 중앙 펌핑 장치를 포함한다.

US 2014/0000162 A1에 기재된 기둥 요소는 다수의 유사한 플랜팅 통(planting pots)으로 구성된다. 각 플랜팅 통은 원형 베이스 플레이트, 원통형 벽, 및 베이스 플레이트의 중심으로부터 플랜팅 통의 상부 가장자리로 연장된 튜브부로 구성된다. 플랜팅 개구들은 개별 플랜팅 통들의 원통형 벽의 상부 가장자리 영역에서 돌출부로서 형성된다. 기둥 요소의 플랜팅 통들은 튜브부들이 기둥 요소의 전 높이에 걸쳐 연장된 중앙 튜브를 형성하도록 서로 부착된다. 더욱이, 원통형 벽의 하부 가장자리 영역 또는 각 플랜팅 통의 베이스 플레이트에는 인접하는 플랜팅 통의 상부 가장자리 영역을 위한 리테이너로서 기능하는 원주 방향의 홈이 제공된다. 영양 용액이 전 기둥 요소를 통해, 즉 가장 위의 플랜팅 통으로부터 가장 아래의 플랜팅 통으로 또한 수집 용기 내까지 흐를 수 있도록 배수를 위한 관통 홀들이 플랜팅 통들의 베이스 플레이트들에 형성된다.

US 2014/0000162 A1에 기재된 구조적 개념은 서로 상하로 장착된 구조적으로 동일한 플랜팅 통들의 수를 변화시켜 상이한 높이의 기둥 요소들이 생산될 수 있도록 한다. 이러한 방식으로, 상기 공지된 기둥 요소들은 또한 각 설치 위치의 특별한 측면들에 용이하게 개조될 수 있다.

그러나, US 2014/0000162에 기재된 플랜팅 통들은 상대적으로 복잡한 3차원 형태를 갖는다. 따라서, 그 생산이 고가이다. 더욱이, 공간을 줄이는 방식으로 함께 놓거나 쌓을 수 없기 때문에 이송되고 저장될 때 모두 이 개별적인 플랜팅 통들은 매우 큰 체적을 차지한다. 복잡한 3차원 형태로 인하여 기둥 요소가 사용되고 조립될 때 상기 플랜팅 통들을 청소하는 것이 문제가 있음이 드러났기 때문에 다른 설치물의 일부로서 이 플랜팅 통들을 일반적으로 재사용하지 않는다.

본 발명은 그 개별 부분들이 공간을 절약하는 방식으로 쌓이고, 매우 용이하게 이송되고, 조립되고, 분해되고, 청소될 수 있는, 서두에 언급된 형태의 모듈식으로 구성된 기둥 요소를 제시한다.

본 발명에 따르면, 상기 기둥 요소의 모듈식 구조는 뚜껑 부분, 베이스 부분, 및 상기 뚜껑 부분과 상기 베이스 부분 사이의 적어도 하나의 벽 링을 포함한다. 각 벽 링은 플랜팅 개구들이 형성되는, 다수의 링 세그먼트들로 구성된다. 상기 뚜껑 부분은 단부 측에서 최상부 벽 링에 배열되고, 베이스 부분은 단부 측에서 최하부 벽 링에 배열된다. 상기 기둥 요소의 상기 구조는 상기 뚜껑 부분과 상기 베이스 부분 사이에서 상기 기둥 요소의 외측에 장력을 갖는 장력 요소들의 도움으로 고정되고 안정화된다.

따라서, 청구된 기둥 요소의 높이는 벽 링들의 수에 의해 변화될 수 있다. 이러한 벽 링들이 다수의 링 세그먼트들로 구성되는 것은 본 발명에 필수적이다. 기둥 요소의 모든 개별 부분들은 함께 결합될 수 있다. 본 발명에 따르면, 그 사용 장소에서 상기 기둥 요소가 설치되고 심어질 수 있고 성장하는 식물들의 일정하게 증가하는 생물질(biomass)을 또한 지지할 수 있는 범위까지, 이러한 플러그 연결부들은 상기 뚜껑 부분과 상기 베이스 부분 사이에서 상기 기둥 요소의 외측에 장력을 갖는 장력 요소들의 도움으로 고정되고 안정화된다. 그 결과, 상기 기둥 요소의 개별 부분들 특히 연결 영역들은 매우 단순히 구조적인 관점으로 구성될 수 있다. 이는 또한 단순하고 비용 효율적인 제조의 관점에서 개별 부분들의 최적화, 개별 부분들의 재사용을 위한 청소의 용이성, 및 집적 능력을 허용한다. 또한, 상기 기둥 요소는, 예를 들어, 식물들을 균일하게 조명하기 위하여 회전될 수 있다. 매달린 배열의 경우에, 전 기둥 요소는, 예를 들어, 매달려 있는 회전 후크에 의하여 회전될 수 있다. 스탠딩 배열의 경우에, 예를 들어, 상기 벽 링들은 스탠드에 상대적으로 회전될 수 있다.

기본적으로, 벽 링들의 수와 벽 링의 링 세그먼트들의 수가 관련된 한 또한 개별 부분들-뚜껑 부분, 베이스 부분 및 링 세그먼트들의 치수와 형태에 관하여, 본 발명에 따라 기둥 요소를 생성하는 많은 다른 방식이 존재한다. 플랜팅 형태와 설치 장소의 공간적 조건들은 또한 언제나 제 역할을 할 것이다.

통상적으로, 본 발명에 따른 플랜팅 기둥의 구조는 다수의 벽 링들을 포함할 것이다. 상기 벽 링들은 원형일 수 있다. 또한, 상기 구조의 안정성을 증가시키기 위하여, 서로 상하로 배열된 상기 링 세그먼트들은 서로 옆 방향으로 잠기도록 서로에 대하여 옵셋 방식으로 서로 인접한 벽 링들의 링 세그먼트들을 배열할 것이 권장된다.

본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 상기 벽 링들의 링 세그먼트들은 서로 결합되도록 제공된다. 이러한 구성은 비용 효율적으로 생성되고 빠르게 구성된다. 서로 결합하는 것은 상기 링 세그먼트들에 텅 및 홈(tongue and groove)이 제공될 때 특히 용이하게 효과를 발휘한다. 서로 결합하는 것은 상기 링 세그먼트들의 구멍을 통하여 삽입되는 후술하는 연결 수단에 의하여 또한 효과를 발휘한다.

바람직하게, 상기 뚜껑 부분은 적어도 하나의 공급 라인을 위한 연결부를 가지도록 제공된다.

바람직하게, 상기 베이스 부분은 적어도 하나의 드레인 라인을 위한 연결부를 가지도록 제공된다.

유리한 방식으로, 상기 뚜껑 부분은 최상부 벽 링 상에 장착되도록 제공된다. 또한, 상기 베이스 부분은 최하부 벽 링 상에 장착되도록 제공된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 상기 벽 링들의 모든 링 세그먼트들은 동일한 기하 치수를 가지며 구조적으로 동일하다. 기둥의 직경에 따라, 4개, 6개, 또는 8개의 링 세그먼트들이 제공될 수 있으나, 홀수의 링 세그먼트들을 갖는 것도 또한 가능하다. 구조적으로 동일한 링 세그먼트들과 서로 인접한 벽 링들의 링 세그먼트들의 옵셋 배열의 경우에, 상기 플랜팅 개구들의 수직으로 옵셋된 배열이 매우 용이하게 달성될 수 있으므로, 상기 기둥 벽의 표면이 식물에 의하여 최적 방식으로 활용될 수 있다. 더욱이, 구조적으로 동일한 링 세그먼트들이 매우 비용 효율적으로 제조될 수 있다.

만약 본 발명에 따른 상기 기둥 요소의 상기 뚜껑 부분과 상기 베이스 부분이 모두 공급 회로를 위한 연결 개구와 단부측 기둥 종단(end-side column termination)을 형성하면, 상기 기둥 요소의 이러한 두 개별 부분들은 또한 구조적으로 동일할 수 있다. 이는 제조 비용의 감소에 공헌할 뿐 아니라, 저장과 운송 시에 공간을 절약하는 방식으로 상기 뚜껑 부분과 베이스 부분이 쌓이도록 할 수 있다. 더욱이, 상기 기둥 요소의 조립은 또한 결과적으로 단순화된다.

본 발명의 따른 다른 유리한 실시 예에서, 상기 링 세그먼트들 각각은 측방향 가장자리 영역을 가지며 상기 링 세그먼트들은 상기 측방향 영역들에서 서로 연결되도록 제공된다. 이러한 방식으로, 적은 비용으로 안정된 구조가 달성될 수 있다.

바람직하게, 두 인접한 링 세그먼트들의 상기 측방향 가장자리 영역들은 중첩되는 방식으로 배열되고 상기 링 세그먼트들을 서로 고정하는 연결 수단이 연장되는 구멍들을 가진다. 이러한 방식으로, 상기 링 세그먼트들은 빠르게 또한 신뢰성 있게 서로 결합될 수 있다. 상기 연결부 수단이 리벳이라면 특히 바람직하다.

상기 영양 용액은 하나 또는 다수의 연결 개구들을 거쳐 상기 기둥 내부로 분무제로서 또는 액적 형태로 상기 기둥 요소의 상단에서 유입되어, 상기 내부 벽과 상기 기둥 내부의 뿌리들에 정착되고, 최종적으로 중력에 의하여 상기 베이스 부분으로 하향 유동하고, 적어도 하나의 드레인 라인을 거쳐 상기 기둥 요소로부터 섬프(sump)로서 또한 지정된 수집 용기 내로 안내된다. 따라서, 벽 링의 상기 링 세그먼트들 사이의 상기 플러그 연결부는 가능한 한 상기 영양 용액이 쉽게 연결부 영역으로부터 빠져 나오지 못하도록 구성되어야 한다. 그러나, 상기 플러그 연결부는 100퍼센트 방수가 되거나 압력 누출이 방지될 필요는 없다.

만약 상기 링 세그먼트들의 하나의 측방향 가장자리가 텅 부재로서 기능하고 상기 링 세그먼트들의 다른 측방향 가장자리가 수용 홈으로서 형성되면, 이러한 조건들은, 예를 들어, 상기 개별적인 링 세그먼트들 사이의 홈 및 텅 연결부에 의하여 충족된다. 이러한 링 세그먼트들은 매우 용이하게 제조될 수 있으며, 이 경우에, 벽 링을 형성하기 위하여 상기 링 세그먼트들을 함께 결합하는 것이 또한 극히 용이하다.

특히, 상기 기둥 요소들을 조립하는 동안에, 벽 링의 상기 링 세그먼트들이 서로에 대항하여 수직으로 쉽게 변위될 수 없으면, 전체적으로 상기 벽 링이 상기 기둥 요소의 구조에 부착될 수 있는 것이 유리한 것으로 나타났다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 핀과 같은 돌출부들은 상기 링 세그먼트들의 상기 가장자리 영역에서 형성되고, 벽 링의 상기 링 세그먼트들이 수직 방향으로 서로에 대하여 고정되도록, 상기 돌출부들이 인접한 링 세그먼트의 가장자리 영역의 대응 홈들 내로 결합된다.

기둥 요소의 개별 벽 링들 사이의 플러그 연결부들은 또한 가능한 한 상기 영양 용액이 상기 연결 영역으로부터 빠져 나올 수 없도록 구성되어야 한다. 본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 2개의 벽 링들이 서로 결합될 때, 상부 벽 링의 하부 가장자리가 하부 벽 링의 뒤에서 결합되도록, 이는 상기 링 세그먼트들의 하부 가장자리가 그 굴곡진 벽 표면에 대하여 후퇴된다는 사실에 의하여 용이하게 달성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 서로 상하로 부착된, 벽 링들의 링 세그먼트들이 바람직하게 서로에 대하여 옵셋되는 방식으로 배열될 수 있다. 이러한 관계에서, 상기 링 세그먼트들에는 조정 또는 위치 조절 보조 수단이 구비되는 것이 유리한 것으로 나타났다. 이들은 상기 링 세그먼트들의 상부 및 하부 가장자리 영역에서 비드와 같은 돌출부와 대응 홈들의 형태로 생성될 수 있다.

본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 상기 영양 수용액을 상기 플랜팅 개구로 안내하는 안내 장치가 상기 링 세그먼트의 내부 벽 상에 제공되도록 제공된다. 이러한 방식으로, 식물들에는 특별히 효과적인 방식으로 물 또는 영양 용액을 공급될 수 있다. 바람직하게, 안내 장치들은 모든 링 세그먼트들 상에 제공된다. 특히 바람직한 방식으로, 하나의 안내 장치가 각 플랜팅 개구에 제공된다.

본 발명의 개념의 일 실시예에 있어서, 상기 안내 장치는 상기 링 세그먼트의 내부 벽으로부터 내향 연장된 돌출부들을 포함하도록 제공된다. 상기 돌출부들은, 상기 기둥 요소의 내측에서 아래로 흐르는, 물 또는 영양 용액을 상기 플랜팅 개구로 안내할 수 있다. 따라서, 상기 플랜팅 개구 내로 삽입되는 식물의 뿌리에 효과적으로 물이 공급되고 영양이 공급될 수 있다. 예를 들어, 스프레이에 의해 발생할 수 있는, 상부 영역에서 상기 내부 벽에 물을 적용하는 것은 충분하다. 중력을 이유로, 물이 아래로 흐르고, 상기 돌출부들에 의해 상기 플랜팅 개구들로 안내된다. 바람직하게, 상기 돌출부들은 날개들로서 형성된다.

유리한 방식으로, 상기 링 세그먼트는 경사지게 내향하는 제1 벽부, 및 경사지게 외향하는 제2 벽부을 가지고, 상기 플랜팅 개구는 상기 제1 및 제2 벽부들 사이에 배열된 식물용 거치대를 포함하도록 제공된다. 이러한 방식으로, 식물들이 경사지게 배열될 수 있고, 뿌리들은 상기 플랜팅 용기의 내부로 연장될 수 있다.

특히 유리한 방식으로, 상기 안내 장치는 상기 제1 벽부의 내측에 배열되도록 제공된다. 이러한 방식으로, 물이 특히 용이하고 효과적으로 상기 플랜팅 개구들로 안내될 수 있다.

본 발명에 따른 구조적 개념은 또한 매우 높이가 높은 기둥 요소들, 즉 5 m를 초과하는 높이를 갖는 기둥 요소들을 생성하는 것을 가능하게 한다. 이러한 높은 기둥 요소들의 하부 기둥 영역에서 식물 뿌리를 충분히 적시기 위하여, 다수의 분무 또는 분무기 및/또는 스프링클러 노즐들이 상기 기둥 요소의 높이에 걸쳐 분배된 기둥 내부에 배열되고 상기 공급 라인에 의하여 영양 용액을 공급받는다. 이러한 목적으로, 상기 공급 라인은, 예를 들어, 상기 기둥 내부의 중앙에 위치하고 대응 노즐들을 갖는 튜브 라인, 또는 상기 기둥 요소의 내부 벽을 따라 안내되고 대응 노즐들이 구비된 나선 형상의 라인에 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 바람직한 방식으로 본 발명의 교시를 구현하고 개발하는 다양한 방식이 있다. 이러한 목적으로, 한편으로는 종속항들이 참조되며, 다른 한편으로는 도면을 참조하여 본 발명의 예시 실시 예에 대한 하기의 기재가 참조된다.
도 1은 5개의 벽 링(10)을 포함하는 본 발명에 따른 기둥 요소(100)의 사시도를 도시한다;
도 2는 6개의 세그먼트(1)로 구성된 벽 링(10)의 사시도를 도시한다;
도 3a 및 도 3b는 링 세그먼트(1)의 평면도 및 사시도를 도시한다;
도 4a 및 도 4b는 다른 실시 예에 따른 링 세그먼트(1')의 외측 및 내측으로부터의 사시도를 도시한다;
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 본 발명에 따른 기둥 요소의 다른 실시예의 측면도, 사시도, 및 단면도를 도시한다;
도 6은 스탠드의 사시도를 도시한다.

도 1에 도시된 기둥 요소(100)는 영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양분이 공급되는 식물의 수직 재배용으로 사용된다. 기둥 요소(100)는 모듈식으로 구성되어 뚜껑 부분(20), 베이스 부분(30), 및 뚜껑 부분(20)과 베이스 부분(30) 사이의 5개의 균일한 벽 링(10)을 포함한다. 이 경우에 기재된 예시 실시 예에서, 각 벽 링(10)은 2개의 플랜팅 개구(2)가 각 경우에 형성된 6개의 구조적으로 동일한 링 세그먼트(1)로 구성된다. 이는 또한 도 2에 다시 한번 도시된다. 기둥 요소(100)의 높이와 이용 가능한 플랜팅 개구(2)의 수는 벽 링(10)의 수에 의해 각 이용 가능한 공간에 유연하게 조정될 수 있다.

플랜팅 개구(2)는 이 경우에, 도 3b에 특별히 도시된 기둥 축선에 대하여 경사진 방식으로 외부로부터 플랜팅 개구(2) 내로 삽입될 수 있는 망통(net pots)(40)을 위한 거치대로서 설계된다. 접지(slips) 또는 묘목(seedling)이 무기물 기판의 도움으로 또는 단순히 소위 성장-그립(grow-grips)으로 불리는 클램프의 도움만으로도 망통(40) 내에 고정된다. 이 뿌리는 각 망통(40)을 통하여 성장하여 수확될 때까지 영양 용액과 산소가 공급되는 기둥 요소(100)의 내부에 자유롭게 걸린다. 이러한 목적으로, 가능하면 사방에서 그 뿌리의 적셔지도록 영양 용액의 분무제가 기둥 요소의 내부에서 생성된다. 영양 공급 방법은 최초에는 뿌리의 성장을 돕고, 이후 또한 식물의 이격 간격이 상대적으로 작아지면서 식물의 성장 및 익어가는 과정을 돕는다. 수확을 목적으로, 식물은 망통(40)과 함께 기둥 요소(100)의 플랜팅 개구(2)로부터 간단히 제거될 수 있다.

벽 링(10)의 링 세크먼트(1)는 결합되며, 또한 기둥 요소(100)의 벽 링(10)은 서로 결합된다. 플러그 연결의 형태와 측방향, 링 세그먼트(1)의 상부 및 하부 가장자리 영역의 구성은 도 3a와 도 3b를 참조하여 더 자세히 설명된다.

뚜껑 부분(20)은 단부 측에서 최상부 벽 링(10a)에 부착되고, 베이스 부분(30)은 단부 측에서 최하부 벽 링(10e)에 부착된다. 이 경우에 도시된 예시 실시예에서, 뚜껑 부분(20)과 베이스 부분(30)은 구조적으로 동일하다. 이러한 두 부분(20, 30)은 원추 형상으로 형성되고, 그에 의해 기둥 요소(100)가 영양 용액을 위한 공급 회로에 연결되는 중앙 연결 개구(21, 31)를 가진다. 이러한 목적으로, 이 공급 라인은, 예를 들어, 정원용 호스로 사용되는 클릭 연결부(22)를 거쳐, 뚜껑 부분(20)의 연결 개구(21)에 결합된다. 약 2 m의 높이까지의 기둥 요소의 경우에, 분무화 또는 분무제를 생성하기 위한 스프링클러 노즐은 뚜껑 부분의 영역에 위치한다. 보다 높이가 더 높은 기둥 요소의 경우에, 기둥 요소의 하부 영역의 식물에 영양 용액이 충분히 공급되도록 기둥 내부 공간의 높이에 걸쳐 노즐을 분배할 것이 권장된다. 이러한 목적으로, 예를 들어, 중앙 튜브 라인이 기둥 요소 내에 배열되고 기둥 요소의 전 높이에 걸쳐 분배된 노즐 배열(nozzle arrangement)이 구비된다.

영양 용액은, 내부 벽과 뿌리에 쌓여 기둥 요소(100)를 통하여 통과한 후 깔대기 형상의 베이스 부분(30)에서 축적된다. 영양 용액의 드레인 라인을 위한 연결부(31)는 여기에 배열되어 마찬가지로 클릭 연결부의 형태로 쉽게 생성될 수 있다.

요소에 장력을 가하기 위한 아이렛(eyelets)을 결착하고 안내하기 위하여 사용되는 3개의 링 후크(23, 33)는 각각 뚜껑 부분(20)과 베이스 부분(30)의 가장자리 영역에 부착된다. 기둥 요소(100)의 구조를 고정하고 안정화하기 위하여, 이들은 뚜껑 부분(20)과 베이스 부분(30) 사이의 기둥 요소(100)의 외측에서 장력을 가진다. 사용될 수 있는 장력 요소는, 예를 들어, 리본 케이블 또는 나이론 케이블이다.

도 1에 도시된 기둥 요소의 벽 링(10)의 플랜팅 개구(2)는, 식물이 성장하고 빛과 공기에 노출되도록 되도록 많은 공간을 갖도록, 인접한 벽 링(10)의 플랜팅 개구(2)에 대해 항상 옵셋되어 배열된다. 이러한 목적으로, 서로 인접한 벽 링(10)의 링 세그먼트(1)가 서로에 대하여 옵셋되어 배열되도록 개별 벽 링(10)은 서로 서로 부착되어 있다.

도 3a는 망통(40)을 수용하기 위한 2개의 플랜팅 개구(2)를 포함하는 링 세그먼트(1)의 평면도를 도시한다. 도 3b의 사시도는 링 세그먼트(1)의 곡률을 도시한다. 링 세그먼트(1)의 좌측 가장자리 영역(3)이 수용 홈(receiving groove)으로서 구성되는 반면, 우측 가장자리 영역(4)은 링 세그먼트(1)의 중앙 영역과 동일한 벽 두께를 가진다. 좌측 가장자리 영역(3)의 수용 홈은 인접하는 링 세그먼트(1)의 우측 가장자리 영역(4)에 용이하게 부착될 수 있도록 설계된다. 이는 두 링 세그먼트(1) 사이에 홈 및 텅 연결부(grooved and tongued connection)(5)를 생성하고, 하나의 링 세그먼트(1)의 우측 가장자리 영역(4)은 텅 부재로서 기능한다. 수용 홈의 내측에는, 여기서는 보이지 않는 핀과 같은 돌출부가 형성된다. 두 링 세그먼트(1)를 함께 결합할 때, 벽 링(10)의 링 세그먼트(1)가 수직 방향으로 서로에 대하여 고정되도록, 돌출부는 인접한 링 세그먼트(1)의 우측 가장자리 영역의 해당 홈(recesses)(6) 내로 결합된다.

링 세그먼트(1)의 하부 가장자리(7)는, 두 벽 링(1)을 함께 결합할 때 상부 벽 링의 하부 가장자리(7)가 하부 벽 링의 벽 뒤에서 결합하도록, 그 굴곡된 벽면에 대하여 후퇴된다. 링 세그먼트(1)의 하부 가장자리 영역(7)과 상부 가장자리 영역(8)에는 벽 링(10)을 서로 부착하기 위한 조정 또는 위치 조절 보조 수단이 구비되며, 상기 보조 수단은 서로 인접한 벽 링(10)의 링 세그먼트(1)가 서로에 대하여 옵셋되어 배열되도록 한다. 이 경우에, 이러한 조정 및 위치 조절 보조 수단은 하부 가장자리 영역의 외측의 비드와 같은 돌출부(91)와 도 2에서 특히 볼 수 있는 상부 가장자리 영역(8)의 내측의 대응 홈(corresponding groove)(92)의 형태로 생성된다. 벽 링(10)을 서로 부착할 때, 즉 링 세그먼트(1)의 하부 가장자리 영역(7)의 비드 모양의 돌출부(91)는 항상 인접한 링 세그먼트(1)의 상부 가장자리 영역(8)의 해당 홈(92) 내로 결합되도록 되어 있다.

이 경우에 기재된 기둥 요소의 모든 개별 부분, 즉 구조적으로 동일한 뚜껑 및 베이스 부분(20, 30)과 구조적으로 동일한 링 세그먼트(1)는, 바람직하게, 바람직하게 내열성(heat-resistant)과 내후성(weather-resistant)을 갖는 튼튼한 인조 재료로 만들어진다. 이 인조 재료는 또한 빛에 잘 견디고 자외선에 내성이 있어야 한다. 이는 또한 충격에 견디고 파단에 견디며, 바람직하게는 치수가 안정적이어야 한다. 사출 성형 기술은 적당한 제조 공정이다.

태양광이나 인조광에 의하여 식물을 균일하게 조명하는 것에 관하여, 본 발명에 따른 기둥 요소가 회전 가능하게 장착되는 것이 유리하다. 이러한 목적으로, 대응 거치대에 매달릴 수 있고, 및/또는 또한 스탠드가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 기둥 요소는 개별 플랜팅 기둥으로서 또는 동일한 또는 다른 설계의 다수의 기둥 요소를 포함하는, 식물의 수직 재배용 장치의 부분으로서, 온실 내에서, 캐노피 아래에서, 또는 밖에서 작동할 수 있다. 유일한 전제는, 기둥 요소가 연결될 수 있는, 식물에 영양 용액을 공급하기 위한 수경 재배 또는 분경 재배 회로 시스템이다. 본 발명에 따른 기둥 요소는, 식물용 영양 용액이 단백질 함유 음식이 공급되는 생선의 도움으로 생태적으로 생성되는 수경 재배 시스템과 연관되어 사용될 수 있음이 또한 언급되어야 한다.

어떤 경우에도, 본 발명에 따른 기둥 요소의 모듈식 구조는, 생산의 관점에서 가능한 한 가장 효율적인 방식으로 이용 가능한 공간과 국부적 조건을 활용하기 위하여, 기둥 요소의 높이와 따라서 또한 플랜팅 공간의 수를 매우 유연하게 하는 옵션을 제공한다. 더욱이, 본 발명에 따른 기둥 요소는 매우 용이하게 구성되고 설치될 수 있을 뿐 아니라, 다른 장소에서 새로이 설계되고 구성되기 위하여, 분해되고, 용이하게 청소되고, 공간을 절약하는 방식으로 저장되고, 비용 효율적으로 이송될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 기둥 요소는 일년 내내 또는 계절 별로만 사용될 수 있다.

도 4a 내지 도 4b는 다른 실시예의 링 세그먼트(1')를 도시한다. 링 세그먼트(1')는 링 세그먼트(1)에 유사한 방식으로 형성된다. 대응하는 점에 적용되는 상술한 기재에 대한 참조가 이루어진다. 도 4a는 링 세그먼트(1')의 외측을 도시한다.

링 세그먼트(1')는 굴곡진 형태를 가진다. 다시, 플랜팅 개구(2)이 링 세그먼트(1')에 제공된다. 도시된 예시의 실시 예에서, 링 세그먼트(1')는 2개의 플랜팅 개구(2)를 가진다.

링 세그먼트(1')는, 벽 링(10)이 다수의 링 세그먼트(1')로 구성될 수 있도록 형성된다 (또한 도 5a를 참조) 링 세그먼트(1')는 측방향 가장자리 영역(50, 51)을 가진다. 링 세그먼트(1') 중의 하나는 가장자리 영역(50)에서 인접한 링 세그먼트의 가장자리 영역(51)에 연결될 수 있다. 이러한 목적으로, 조립된 상태에서, 두 인접한 링 세그먼트(1')의 측방향 가장자리 영역(50, 51)은 중첩되는 방식으로 배열된다. 이러한 점에서, 도 4a는 가장자리 영역(50)이 가장자리 영역(51)보다 반경 방향으로 약간 더 바깥쪽에 배열되는 것을 도시한다. 가장자리 영역(50, 51) 각각은 구멍(52)을 가진다. 도시된 예시의 실시 예에서, 측방향 가장자리 영역(51)은 3개의 구멍(52)을 가지며, 측방향 가장자리 영역(50)은 마찬가지로 3개의 구멍(52)을 가진다. 가장자리 영역(50, 51)의 구멍(52)은 서로 정렬될 수 있도록 배열된다. 링 세그먼트(1')는 구멍(52)을 통하여 연장된 결착 수단(fastening means)에 의하여 인접한 링 세그먼트(1')에 연결될 수 있다. 결착 수단은 특히 리벳으로 형성된다. 이러한 방식으로, 벽 링(10)은 동일하게 형성된 다수의 링 세그먼트(1')로 구성될 수 있고, 안정된 방식으로 연결될 수 있다.

링 세그먼트(1')는 링 세그먼트(1)의 것과 같이 형성된 하부 가장자리(7)를 가진다. 그에 참조가 이루어진다.

도 4b는 링 세그먼트(1')의 내측을 도시한다. 이 경우에, 플랜팅 개구(2)로 영양 수용액을 안내하는 안내 장치(54)가 링 세그먼트(1')의 내부 벽(53) 상에 제공되는 것을 명백히 알 수 있다. 도시된 예시 실시 예에서, 플랜팅 개구(2) 각각에는 안내 장치(54)가 제공된다.

도 4a 및 도 4 b는 또한 플랜팅 개구(2)의 가장자리가 매끄러운 방식으로 형성되는 것을 도시한다.

안내 장치(54)는 링 세그먼트(1')의 내부 벽(53)으로부터 내향 연장된 돌출부를 포함한다. 이 돌출부는 날개로서 형성된다. 도시된 예시 실시 예에서, V 형상으로 배열된 2개의 돌출부가 플랜팅 개구(2)에 제공된다. 내부 벽에 적용되어 그를 따라 흐르는 물은 중력의 영향 아래 플랜팅 개구(2)로 돌출부에 의하여 안내된다.

도 4a 및 도 4b는 또한 링 세그먼트(1')가 식물용 거치대를 가지며, 이 거치대는 경사지게 내향하는 제1 벽부(55)를 갖는 점을 명백히 도시한다. 또한, 이 거치대는 경사지게 외향하는 제2 벽부(56)를 포함한다. 플랜팅 개구(2)는 제1 및 제2 벽부(55, 56) 사이에 배열된다. 도 4b에서 명백히 볼 수 있듯이, 안내 장치(54)는 제1 벽부(55)의 내측에 배열된다.

도 5a는 링 세그먼트(1')로 모듈식으로 구성된 기둥 요소(100)의 측면도를 도시한다. 도시된 예시 실시 예에서, 기둥 요소(100)는 5개의 벽 링(10)을 포함한다. 도시된 예시 실시 예에서, 각 벽 링(10)은 6개의 링 세그먼트(1')로 구성된다. 링 세그먼트(1')는, 상술한 방식으로, 도시되지 않은 리벳에 의하여 서로 연결된다.

도 5b는 도 5a의 기둥 요소(100)의 사시도를 도시한다.

도 5c는 선 A-A를 따라서 도 5a의 기둥 요소(100)를 통과하는 단면도를 도시한다. 이 도면은 또한 내부 벽 상에 배열되어 플랜팅 바스켓(40)으로 물 또는 영양 용액을 안내하는 안내 장치(54)를 도시한다.

도 5a 내지 도 5c는 또한 기둥 요소가 스탠딩 포지션에서 전개된 것을 도시한다. 이러한 목적으로, 스탠드(57)는 기둥 요소(100)의 하단 상에 제공된다. 도시된 예시 실시 예에서, 스탠드(57)는 둘레에 걸쳐 배열된 3개의 발(58)을 가진다. 스탠드(57)는 둘레 방식으로 형성되고 최하부 벽 링(10e)을 위한 수용구(receptacle)를 가진다. 도시된 예시 실시 예에서, 베이스 부분(30)은 스탠드(57) 내로 통합된다.

다시, 도시되지 않은 장력 요소를 위한 결착 및 안내 아이렛로서 사용되는 3개의 링 후크(23, 33)는 각각 베이스 부분(30)의 뚜껑 부분(20)의 가장자리 영역에서 부착된다. 뚜껑 부분(20)은 장력 요소에 의하여 베이스 부분(30)을 향하여 당겨질 수 있다. 이러한 방식으로, 기둥 요소(100)의 구조는 안정화될 수 있다.

도 6은 스탠드(57)의 사시도를 도시한다.

Claims

영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양분이 공급되는 식물의 수직 재배용 장치의 기둥 요소에 있어서,
상기 기둥 요소(100)는 모듈식으로 구성되고,
상기 기둥 요소(100)의 벽은, 뿌리가 상기 기둥 요소(100)의 내부로 성장하도록 식물이 위치될 수 있는, 그 내에 형성된 복수의 플랜팅 개구(2)를 가지고,
상기 기둥 요소(100)의 모듈식 구조는 뚜껑 부분(20), 베이스 부분(30), 및 상기 뚜껑 부분(20)과 상기 베이스 부분(30) 사이의 적어도 하나의 벽 링(10)을 포함하고, 상기 벽 링(10)은 상기 플랜팅 개구(2)가 형성된 복수의 링 세그먼트(1, 1')로 구성되고, 상기 뚜껑 부분(20)은 최상부 벽 링(10a) 상의 단부 측 상에 배열되며 상기 베이스 부분(30)은 최하부 벽 링(10e) 상의 단부 측 상에 배열되고, 상기 기둥 요소(100)의 상기 구조는 상기 뚜껑 부분(20)과 상기 베이스 부분(30) 사이에서 상기 기둥 요소(100)의 외측에 장력을 가하는 장력 요소의 도움으로 고정되고 안정화되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
상기 구조는, 서로 인접하는 벽 링(10)의 상기 링 세그먼트(1, 1')가 서로에 대해 엇갈리게 배열되도록, 서로 상하로 배열되는 복수의 벽 링(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
상기 벽 링(10)의 상기 링 세그먼트(1, 1')는 모두 동일한 기하 치수를 가지며 구조적으로 동일한 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
상기 링 세그먼트(1, 1') 각각은 측방향 가장자리 영역을 가지고, 상기 링 세그먼트(1, 1')는 상기 측방향 가장자리 영역에서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제4 항에 있어서,
두 인접한 링 세그먼트(1')의 상기 측방향 가장자리 영역(50, 51)은 중첩되는 방식으로 배열되고, 상기 링 세그먼트(1')를 서로 고정하는 연결 수단이 연장되는 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
상기 링 세그먼트가 홈 및 텅 연결부(grooved and tongued connections)(5)에 의하여 연결되어 벽 링(10)을 형성하도록, 상기 링 세그먼트(1)의 하나의 측방향 가장자리는 텅 부재(tongue element)로서 형성되고 상기 링 세그먼트의 다른 측방향 가장자리는 수용 홈(receiving groove)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제4 항에 있어서,
벽 링(10)의 상기 링 세그먼트(1, 1')가 수직 방향으로 서로에 대하여 고정되도록, 핀과 같은 돌출부가 상기 링 세그먼트(1, 1')의 가장자리 영역에 형성되고, 상기 돌출부는 인접하는 링 세그먼트(1, 1')의 가장자리 영역에서 대응 홈(corresponding recesses)(6) 내로 결합되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
두 벽 링(10)이 함께 결합될 때, 상기 상부 벽 링(10)의 하부 가장자리(7)가 상기 하부 벽 링(10)의 상부 가장자리(8) 뒤에서 결합되도록, 상기 링 세그먼트(1, 1')의 하부 가장자리는 그 만곡된 벽 표면에 대하여 뒤에 위치하는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
벽 링(10) 또는 상기 링 세그먼트(1)를 각각 상하로 위치 조절하고 고정하기 위한 비드와 같은 돌출부(91)와 대응 홈(92)이, 상기 링 세그먼트(1, 1')의 상기 하부 및 상부 가장자리 영역(7, 8)에 형성되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
공급 라인에 연결되는, 복수의 분무기, 또는 복수의 스프링클러 노즐, 또는 복수의 분무기 및 복수의 스프링클러 노즐이 상기 기둥 요소의 높이에 걸쳐 배분되는 방식으로 기둥 내부에 배열되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제1 항에 있어서,
상기 플랜팅 개구(2)로 영양 수용액(aqueous nutrient solution)을 안내하는 안내 장치(54)가 상기 링 세그먼트(1')의 내부 벽 상에 제공되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제11 항에 있어서,
상기 안내 장치(54)는 상기 링 세그먼트(1')의 내부 벽으로부터 내향 연장된 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제11 항에 있어서,
상기 링 세그먼트(1, 1')는 식물용 거치대(holder)를 포함하고, 상기 거치대는 경사지게 내향하는 제1 벽부(55), 및 경사지게 외향하는 제2 벽부(56)를 포함하고, 상기 플랜팅 개구(2)는 상기 제1 및 제2 벽부(55, 56) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
제13 항에 있어서,
상기 안내 장치(54)는 상기 제1 벽부(55)의 내측에 배열되는 것을 특징으로 하는 기둥 요소.
영양 수용액으로 뿌리를 적셔 영양이 공급되는 식물의 수직 재배를 위한 장치에 있어서,
제1 항 내지 제14 항 중의 어느 한 항에 따라 모듈식으로 구성된 기둥 요소(100);
상기 기둥의 내부로 이어지는 공급 라인;
상기 기둥의 하단에 연결되는 드레인 라인;
상기 공급 라인과 상기 드레인 라인 모두에 연결되는, 영양 용액을 위한 수집 용기; 및
상기 영양 용액을 상기 수집 용기로부터 상기 공급 라인을 거쳐 상기 기둥의 내부로 펌핑하는 펌핑 장치를 포함하는, 식물의 수직 재배를 위한 장치.