KR102214775B1 - 작물 재배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 작물 재배 장치는, 재배포트들이 장착되는 재배타워, 재배타워를 회전시키는 구동부 및 재배포트들로 공급될 양액을 저장하는 저장조를 갖는 제어반을 포함할 수 있다. 여기서 상기 재배타워는 상기 양액의 공급을 위한 공급라인을 형성하며 순차로 적층되는 다수의 타워부재들을 포함한다. 또한 챔버로 생육 공간을 형성할 수 있다. 따라서 본 발명의 작물 재배 장치를 이용하면 최소의 바닥 공간에서 상대적으로 많은 양의 작물을 원하는 작물의 생육 환경에 맞게 재배할 수 있으며, 작물을 외부 오염물질 또는 동물 등의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있다.

Description

작물 재배 장치{APPARATUS FOR GROWING CROPS}

본 발명은 작물 재배 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 다단형 작물 재배 장치에 관한 것이다.

깨끗한 환경에서 삶을 영위하고자 하는 사람들의 관심이 증대됨에 따라 최근 미세먼지 이슈가 더욱 부각된다.

미세먼지는 사람의 호흡기를 통해 들어옴으로써 건강을 해치기도 하고, 미세먼지에 노출된 생육환경에서 자라난 음식물을 섭취함으로써 인체에 유입되기도 한다. 특히 미세먼지에 포함된 중금속은 인체 유입시 치명적이기도 하다.

이에, 작물 재배 시장에서도 미세먼지는 집중 관리하여야 할 대상 중 하나이다.

일명 식물 공장 등 실내용 작물 재배 장치가 존재한다. 실내 공기를 깨끗이 하고 그 안에서 작물을 미세먼지 없는 깨끗한 환경에서 재배할 수 있도록 한다.

선행특허로서 대한민국 특허공개공보 제10-2017-0021076호는 실내의 최소한의 공간에서 식물을 재배할 수 있는 식물재배장치를 보여준다.

그러나 위 선행특허와 같은 기존의 작물 재배 장치들은 대부분 내부 공간을 효율적으로 활용하지 못하는 단점을 갖는다. 예를 들어, 상추와 같이 좌우로 큰 공간을 차지하는 작물도 있고 파와 같이 위아래로 큰 공간을 차지하는 작물도 있는데, 기존의 일률적인 배치방식으로는 다양한 작물들의 크기를 반영하지 못한다. 즉, 불필요한 공간이 낭비된다.

공간 활용 효율을 높이기 위해 재배포트들의 배치 위치를 다양한 방식으로 변경할 수도 있지만, 각 재배포트들은 빛을 고르게 잘 받을 수 있도록 배치되어야 하고 또한 각 재배포트들로 원활히 양액을 공급할 수 있도록 양액 공급 라인까지 적절히 배치해야 한다는 점을 고려하면, 최적의 배치를 설계하는 것은 쉬운 일이 아니다.

물론 재배포트들마다 개별적인 급수 라인을 갖도록 배치할 수도 있다. 그러나 이는 작물 재배 장치의 구조를 매우 복잡하게 한다. 제조 비용을 증가시키고 유지 보수를 어렵게 한다.

본 발명의 발명자는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 실시예는 작물 재배 장치의 재배포트들의 최적의 배치 위치를 제공한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치는, 재배포트들이 장착되는 재배타워; 및 상기 재배타워를 회전시키는 구동부와 상기 재배포트들로 공급될 양액을 저장하는 저장조를 갖는 제어반;을 포함하되, 상기 재배타워는, 상기 양액의 공급을 위한 공급라인을 형성하며 순차로 적층되는 다수의 타워부재들을 포함할 수 있다.

상기 다수의 타워부재들 각각은, 바닥부와 벽부들을 가지며, 내부에 상기 재배포트들과 상기 양액의 수용을 위한 공간을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 가운데에서 상기 바닥부를 관통하여 세로 방향으로 연장하며, 상기 공급라인을 구성하는 채널부; 및 인접하는 상기 벽부들 사이에서 연장하며, 상기 재배포트들의 장착을 위한 개구를 형성하는 장착부들;를 포함할 수 있다.

상기 다수의 타워부재들 각각은, 상기 하우징에 수용된 양액을 배수하기 위해, 상기 바닥부를 관통하는 배수부들을 더 포함할 수 있다.

상기 다수의 타워부재들 각각은, 상기 바닥부상에서 상기 채널부로부터 방사형으로 연장하는 위어부들;을 더 포함할 수 있다.

상기 위어부는 상기 채널부로부터 상기 장착부 쪽으로 연장할 수 있다.

상기 위어부는 상기 채널부로부터 상기 장착부 쪽으로 연장할수록 높이는 낮아지고 폭은 넓어지도록 형성될 수 있다.

상기 배수부는 인접하는 상기 위어부들 사이에 배치될 수 있다.

상기 배수부는 상기 벽부와 상기 채널부 사이에 배치될 수 있다.

상기 벽부의 하부에는 상기 재배포트의 장착을 위한 그루브가 형성될 수 있다.

상기 다수의 타워부재들은 제1 타워부재와 상기 제1 타워부재의 아래에 배치되는 제2 타워부재를 포함하고, 상기 제2 타워부재에 수용되는 재배포트는 상기 제1 타워부재의 그루브와 상기 제2 타워부재의 개구에 의해 만들어지는 개구부를 경유할 수 있다.

상기 다수의 타워부재들은 제1 타워부재 및 상기 제1 타워부재의 아래에 배치되는 제2 타워부재를 포함하고, 상기 제2 타워부재에 수용되는 재배포트는 상기 제1 타워부재의 배수부와 상기 제2 타워부재의 위어부 사이에 오버랩되도록 배치될 수 있다.

상기 재배타워는, 상기 다수의 타워부재들의 최상단에 위치하는 캡부재 및 상기 공급라인의 최상단에 결합되는 노즐부를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐부에는 상기 공급라인을 통해 이송된 상기 양액의 배출을 위한 일정 간격으로 이격된 배출공들이 형성되고, 상기 배출공들은 각각 상기 장착부들을 향하도록 배치될 수 있다.

상기 재배타워를 수용하며, 내부에 생육 공간을 형성하는 챔버;를 더 포함하며 상기 챔버는 일 방향으로 개방되는 도어를 가질 수 있다.

본 기술은 작물 재배 장치의 재배포트들이 작물 재배에 최적화된 배치 위치를 갖는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 기술은 작물 재배 장치의 제조 비용과 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 신규한 구조의 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

또한 본 기술은 양액의 공급을 원활히 하면서 동시에 설계를 간소화하는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

아울러 본 기술은 작물을 미세 먼지 등 외부의 오염물로부터 안전하게 보호할 수 있는 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치의 정면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치에서 재배타워만의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재배타워의 분해 사시도를 재배포트들 없이 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재배타워를 구성하는 하나의 타워부재의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타워부재의 구성을 보다 상세하게 설명하기 위해 아랫면을 위로 한 상태에서의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 형성되는 양액 공급라인과, 양액이 각 재배포트들로 공급되는 과정을 보다 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 3의 A부분에 대한 확대도이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치(10)의 정면도를 도시한다.

그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작물 재배 장치(10)에서 재배타워(100)만의 사시도를 도시하는 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 작물 재배 장치(10)는 재배타워(100) 및 제어반(200)을 포함한다.

재배타워(100)에 재배포트들(PP)이 장착된다. 재배포트들(PP)에 작물(C)이 식재된다. 이로써, 작물은 장치 내 생육 공간(GS)에서 생육될 수 있다.

작물 재배 장치(10)에는 도어(D)가 마련된다. 도어(D)를 열고 닫으면서 사용자는 작물(C)을 장치 내로 넣을 수 있고, 생육을 마친 작물을 수확할 수 있다.

재배포트들(PP)은 재배타워(100)에 지그재그 형태로 장착된다. 재배포트들은 다단으로 마련되되 각 층들은 서로 엇갈리도록 배치된다. 본 발명에서는 하나의 층에 3개의 재배포트들이 설치되고, 총 7개의 층으로 구성됨으로써 총 21개의 재배포트들이 설치된 실시예를 중심으로 설명하기로 하나, 본 발명이 개수에 한정되지 않는다.

재배포트들을 교체할 때(또는 작물을 교체할 때), 재배타워(100)가 회전할 수 있다. 사용자는 하나의 도어(D)를 통하여 재배타워(100)의 모든 면을 활용할 수 있다. 예를 들어, 도어에 바로 마주하는 재배포트들의 교체가 끝나면 재배타워가 시계방향으로 60도 회전함으로써 새롭게 도어에 바로 마주하는 재배포트들에 대해 사용자에 의한 교체작업이 이루어질 수 있다. 필요에 따라 더 많이 회전할 수도 있다.

재배타워(100)의 회전에는 재배타워의 아래에 배치되는 제어반(200)이 관여할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 제어반(200)은 내부에 상기 재배타워와 맞물리는 기어와 모터와 같은 구동부(미도시)를 가질 수 있고, 이들의 작동을 통해 재배타워를 필요한 양만큼 회전시킬 수 있다.

재배타워(100)는 챔버(CB) 내에 위치할 수 있다. 도시하지는 않았으나 챔버는 재배타워를 수용할 수 있는 내부 공간을 가지며 외부 공기의 유입과 유출을 위한 개구를 포함할 수 있다. 이와 함께 챔버는 후술할 제어반과 함께 작물 재배 장치의 전체적인 외형을 결정한다.

이와 같이 챔버(CB)는 외부환경으로부터 분리된 생육 공간(GS)을 제공하기 때문에 미세먼지 등 외부의 오염물이나 또는 반려 동물 등으로부터 재배타워의 작물을 효과적으로 보호할 수 있다

또한, 이러한 밀폐 공간은 상기 도어(D)에 의해 개폐될 수 있으며, 이 때 재배타워(100)는 챔버(CB) 내에서 회전하도록 하여 도어(D)를 통해 사용자가 작물을 식재하거나 수거할 수 있다. 또한 챔버에 대해 재배타워(100)가 상대적으로 회전하도록 본 발명에 따른 작물재배장치를 다양하게 설계할 수 있을 것이다.

제어반(200)은 재배타워(100)의 아래에 배치되어 작물의 재배를 위한 여러 환경들을 제어한다. 예를 들어, 챔버(CB)에 필터(미도시)를 설치하고 공기 흐름을 제어하여 챔버(CB) 내로 유입되는 외부의 공기를 정화한 뒤 생육 공간(GS)으로 공급해줄 수 있다. 식재된 작물의 생육이나 보존에 적합하도록 생육 공간(GS)의 온도, 습도, 조도, 공기 농도(산소 농도, 이산화탄소 농도, 질소 농도와 같이) 등을 제어할 수 있다. 작물에 공급될 양액을 저장조(미도시)에 보관하고 필요한 양이 적절한 시기에 공급되도록 공급량, 공급시기 등을 제어할 수 있다. 또는 생육 공간(GS) 내에 설치될 수 있는 각종 센서들로부터 정보를 수집하고 저장 및 관리할 수 있다. 터치 디스플레이부를 구비함으로써 제어에 필요한 정보들을 사용자로부터 입력 받거나 생육 환경에 관한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.

재배타워(100)는 다수의 타워부재들(110a, 110b, 110c, 110d, 110e, 110f, 110g)(이하, 설명의 편의를 위해, 도면부호 110으로 참조될 수 있음)을 포함한다.

타워부재들은 모두 동일한 형상을 가지며, 층마다 서로 엇갈리도록 배치된다. 예를 들어, 타워부재들(110a, 110c, 110e, 110g)이 서로 동일한 방향으로 배치되고, 이들 사이사이로 배치되는 나머지 타워부재들(110b, 110d, 110f)이 서로 동일한 방향으로 배치되며, 이때, 타워부재들(110a, 110c, 110e, 110g)의 배치 방향과 나머지 타워부재들(110b, 110d, 110f)의 배치 방향은 서로 어긋난 방향일 수 있다. 이러한 배치는 생육 공간(S)의 활용도를 높인다. 이러한 배치는 후술하는 장착부들의 형성 각도와 관련해서 생육 공간(S)의 활용도는 더욱 높아질 수 있다.

재배타워(100)는 다수의 타워부재들의 최상부에 커버 역할을 하는 캡부재(120)와 아래로부터 위로 끌어올려진 양액을 분사하기 위한 노즐부(130)를 더 포함할 수 있다.

이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 재배타워의 구성을 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재배타워(100)의 분해 사시도를 도시하는 도면이다. 설명의 편의를 위해 재배포트들은 도시하지 않았다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 재배타워(100)를 구성하는 하나의 타워부재(110a)의 사시도를 도시하는 도면이다. 재배타워를 구성하는 다수의 타워부재들은 배치 방향에서만 차이가 있을 뿐, 모두 동일한 형상을 갖고 있으므로, 대표적으로 맨 위에 위치하는 타워부재(110a)의 형상을 중심으로 살펴보기로 한다.

도 5는 도 4의 평면도이다.

그리고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 타워부재(110a)의 구성을 보다 상세하게 설명하기 위해 아랫면을 위로 한 상태에서의 사시도를 도시하는 도면이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 재배타워(100)는 다수의 타워부재들(110)을 포함한다. 설명의 편의를 위해, 위에서부터 순서대로 제1 타워부재(110a), 제2 타워부재(110b), 제3 타워부재(110c), 제4 타워부재(110d), 제5 타워부재(110e), 제6 타워부재(110f) 및 제7 타워부재(110g)라 한다.

타워부재들(110) 각각은 하우징(112), 채널부(114), 장착부들(116), 배수부들(118) 및 위어부들(119)을 포함한다.

타워부재들(110)은 순차로 적층됨으로써 가운데에 양액 공급라인(SL)을 형성한다. 타워부재들 각각의 채널부(114)들이 서로 연결됨으로써 가운데에 배치되는 하나의 양액 공급라인(SL)을 형성한다. 양액 공급라인 안을 직접 양액이 흐를 수 있다.

즉, 타워부재들은 하나하나가 쌓여 타워부재 전체 외관을 결정하기도 하고, 가운데 채널부들이 서로 연결됨으로써 재배타워 아래의 저장조로부터 재배타워 맨 위의 노즐부로 이어지는 하나의 양액 공급라인 형성하기도 한다.

타워부재들(110)은 서로 적층 및 결합될 수 있는 상호보완적 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 하우징부(112)의 상부에 단차부(1121)와 리브부(1123)가 마련되고, 하우징(112)의 하부에 상기 단차부(1121)에 안착될 수 있는 형태의 림부(1125)가 마련될 수 있다. 타워부재들간 결합이 완료된 상태에서, 예를 들어 제1 타워부재와 제2 타워부재간 결합이 완료된 상태에서, 제1 타워부재 하부의 림부는 제2 타워부재 상부의 단차부에 안착되고, 제1 타워부재의 림부는 제2 타워부재의 리브부와 서로 겹치도록 배치될 수 있다(림부가 외측에 리브부가 내측에 배치되면서). 또한 제1 타워부재의 바닥부(b)는 제2 타워부재의 리브부의 최상단에 안착될 수도 있다.

추가적으로, 타워부재들(110)은 서로 적층 및 결합될 수 있는 상호보완적 구조를 가질 수 있다.

구체적으로, 채널부(114)는 바닥부(b)의 위로 형성되는 상부 채널부(1142)와 바닥부(b) 아래로 형성되는 하부 채널부(1144)를 포함할 수 있다. 제1 타워부재의 하부 채널부(1144)는 제2 타워부재의 상부 채널부(1142)를 수용할 수 있는 수용홈(ah)을 가질 수 있다. 수용홈은 상부 채널부보다 큰 직경을 갖는다. 또한, 제1 타워부재의 하부 채널부(1144)는 제2 타워부재의 상부 채널부(1142)의 수용 깊이를 결정하는 단차부(st)를 가질 수 있다. 단차부는 상부 채널부보다 작은 직경을 갖는다. 이들의 상호보완적 구조가 후술하는 도 7에 보다 상세히 도시된다. 또한 여기서, 제1 타워부재, 제2 타워부재 및 제3 타워부재가 순차로 적층됨으로써 양액 공급라인(SL)이 형성됨이 보여진다. 도면에서는 제1 내지 제3 타워부재들을 중심으로 한 재배타워의 일부분만이 도시되었지만, 나머지 타워부재들에서도 동일한 설명이 적용될 수 있다.

이와 같이 형성되는 양액 공급라인(SL)을 통해 아래로부터 위로 양액이 공급될 수 있다. 공급 방향이 도 7에서 화살표로 도시된다. 한편, 맨 위까지 이른 양액은 노즐부(130)를 통해 배출되고, 위에서부터 아래로 각 타워부재들을 경유하면서 각각에 장착된 재배포트들로 공급된다. 양액이 위에서 아래로 흐르면서 각 재배포트들로 공급되는 과정은 이하에서 상술하기로 한다.

계속하여 도 3 내지 도 6을 참조하면, 하우징(112)은 바닥부(b)와 벽부들(w)을 가지며, 대체로 육각형 형상을 갖는다. 3개의 재배포트들의 장착을 위해 육각형 형상인 것이며, 다른 개수의 재배포트들의 장착을 위해서는 다른 다각형 형상을 가질 수 있다. 일례로, 4개의 재배포트들의 장착을 위해 팔각형 형상일 수 있다.

하우징(112)은 내부에 재배포트들과 양액의 수용을 위한 공간을 형성한다. 수용된 양액은 하우징의 일정 높이까지만 채워지도록 제어반에 의해 제어될 수 있고, 바람직하게는 바닥부(b)로부터 위어부(119)의 상단에 이르는 높이로 높이로 채워질 수 있다. 수용된 양액은 배수부(118)에 의해 아래로 배수된다. 즉, 아래에 위치하는 타워부재로 배수된다.

바닥부(b)는 대체로 중간에 높고 가장자리로 갈수록 낮아지는 위로 볼록한 구조를 가질 수 있다. 유입된 양액이 배수부(118)쪽으로 잘 모이도록 하기 위함이다. 이는 적은 양의 양액으로도 위에서 아래로 이어지는 양액의 공급 흐름을 원활하게 한다.

채널부(114)는 하우징(112)의 가운데에서 바닥부(b)를 관통하여 세로 방향으로 연장한다. 상술한 바와 같이, 양액 공급라인(SL)을 구성한다.

타워부재들간 긴밀성을 보장하기 위해, 실링부(미도시)가 제1 타워부재의 하부 채널부(1142)와 제2 타워부재의 상부 채널부(1144) 사이에 개재될 수 있다.

장착부들(116)은 인접하는 벽부들(w) 사이에서 연장한다. 장착부들(116)은 재배포트들(PP)의 장착을 위한 개구(O)를 형성한다.

장착부들(116)은 경사진 구조를 갖는다. 일례로, 채널부에 대해 경사진 구조를 가질 수 있다. 채널부의 중심축에 대해 장착부의 중심축은 경사져 있을 수 있다. 마치 줄기로부터 나뭇가지 뻣어나가는 형상을 가질 수 있다. 이에, 개구(O)도 비스듬하게 형성되고, 이러한 장착부들을 통해 재배포트는 경사진 방향으로 장착된다. 따라서, 생육 공간(S)의 활용도를 높일 수 있다. 상술한 타워부재들의 어긋난 배치 방향까지 더해짐으로써 더욱 생육 공간(S)의 활용도는 높아질 수 있다.

장착부들의 경사진 구조와 관련하여, 타워부재들은 상호보완적 구조를 가질 수 있다.

도 8은 도 3의 A부분에 대한 확대도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 하우징(112)의 벽부(w)의 하부에는 그루브(G)가 형성될 수 있다. 그루브는 아크 형상일 수 있다.

즉, 제3 타워부재(110c)의 벽부에 마련되는 그루브(G) 및 제4 타워부재(110d)의 장착부에 의해 마련되는 개구(O)에 의해 재배포트의 삽입을 위한 개구부가 제공된다. 다시 말해, 개구(O)와 그루브(G)가 함께 재배포트의 삽입을 위한 개구부를 만든다. 이러한 개구부를 경유하여 재배포트는 장착구에 삽입된다.

다시 도 3 내지 도 6을 참조하면, 배수부들(118)은 하우징의 바닥부(b)를 관통하여 형성된다. 하우징(112)에 수용되는 양액은 배수부들(118)을 통해 아래로 배수된다.

예를 들어, 제1 타워부재에 수용된 양액은 그 바닥부(b)에 마련된 배수부들(118)을 통해 제2 타워부재로 배수된다. 이에 제2 타워부재로 양액이 공급된다. 다시 제2 타워부재에 수용된 양액은 그 바닥부에 마련된 배수부들을 통해 제3 타워부재로 배수된다. 제3 타워부재로 양액이 공급된다. 나머지 타워부재들에 대해서도 동일한 설명이 가능하다.

위어부들(119)은 하우징의 바닥부(b)상에서 채널부(114)로부터 방사형으로 연장 형성된다. 위어부들은 물길을 형성한다. 즉, 하우징에 수용된 양액이 배수에 유리한 위치로 모이도록 한다.

도면에 도시된 바와 같이, 위어부들(119)는 채널부(114)로부터 장착부(116)쪽으로 연장한다. 타워부재들간 배치 관계를 고려하여 배수와 재배포트로의 양액의 공급을 원활히게 하기 위함이다. 즉, 3개의 위어부들은 각각 3개의 장착부쪽으로 뻗어나간다.

그리고, 위어부들(119)의 이격된 공간 사이로 상술한 배수부들(118)이 배치된다. 즉, 배수부(118)는 인접하는 위어부들 사이에 배치된다. 배수부들(118)은 각각 벽부(w)와 채널부(114) 사이에 배치된다.

위어부(119)는 채널부(114)로부터 장착부(116)쪽으로 연장할수록 높이는 낮아지고 폭은 넓어지도록 형성된다. 이러한 구조는 양액의 물길 형성에 보다 유리하다. 작물 재배 장치의 설치 환경은 완전히 평평하기는 어렵기 때문에(설치 바닥면의 구배로 인해, 작물 재배 장치나 재배타워가 약간 비스듬하게 설치되는 환경을 생각하면 된다), 한 곳에 몰린 양액이 위어부의 낮은 부분을 타고 넘어 다른 곳으로 이동할 수 있도록 함으로써, 양액 공급을 보다 원활히 할 수 있다.

즉, 설치 환경의 경사에 무관하게, 위어부들에 의해 구분되는 양액 수집 공간들에 골고루 양액이 채워질 수 있고, 이는 각각의 배수부들을 통해 양액이 그 아래로 균등하게 배분될 수 있도록 하므로, 각 재배포트들로 양액의 공급이 원활해질 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 바닥부는 배수의 원활을 위해 대체로 가운데가 볼록한 구조를 갖고 있어, 유입된 양액은 바닥부의 가장자리부터 채워지기 시작하므로, 상술한 위어부의 형상은 양액의 물길 형성을 보다 유리하게 한다.

이하 상술한 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 위어부와 배수부를 통해 위에서 아래 방향으로 양액이 흘러 각 재배포트들로 공급되는 흐름을 보다 상세히 설명한다.

도 7을 참조하면, 제1 타워부재(110a)에 수용된 양액은 배수부(118)를 통해 그 아래에 배치되는 제2 타워부재(110b)로 배수된다.

이때, 제1 타워부재의 배수부(118)의 위치는 제2 타워부재에 장착된 재배포트(PP)의 직상방에 배치된다. 제2 타워부재에 장착된 재배포트(PP)의 직하방에는 제2 타워부재의 위어부가 배치된다. 즉, 제2 타워부재에 수용되는 재배포트는 제1 타워부재의 배수부와 제2 타워부재의 위어부 사이에 오버랩되도록 배치된다.

따라서, 배수부(118)로부터 배수된 양액은 낙하하여 직접 재배포트(PP)로 공급될 수 있다.

재배포트(PP)는 그 내부에 양액을 머금을 수 있는 배지(sp)를 포함할 수 있고, 그 외부에는 배지를 부분적으로 노출시키는 오프닝(op)이 형성될 수 있다. 따라서, 배수부로부터 낙하한 양액은 직접 오프닝을 통해 배지로 유입됨으로써 작물에 양액이 공급될 수 있는 것이다.

도면에서 하우징의 표면으로부터 배수부에 이르는 거리가 d1으로 참조된다. 하우징의 표면으로부터 재배포트의 단부에 이르는 거리가 d2으로 참조된다. 깊이 d1 위치에서 낙하한 양액이 재배포트의 오프닝을 통해 배지로 유입될 수 있음이 보여진다. 만약 d2가 d1보다 짧게 설계되면, 양액은 바닥면으로 바로 떨어질 뿐 재배포트로 공급될 수 없음을 확인할 수 있다.

계속하여, 재배포트로 공급된 양액은 재배포트를 지나 바닥면으로 떨어지며, 이때, 위어부(119)에 의해 배수에 유리한 위치로 이동된다. 즉, 제2 타워부재의 배수부(118) 쪽으로 모아진다.

이어서 동일한 방식으로, 제2 타워부재로부터 제3 타워부재로 양액이 흘러들어간다.

한편, 제1 타워부재로 양액의 공급은 노즐부(130)에 의해 이루어질 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐부(130)는 양액 공급라인(SL)의 최상단에 결합되고, 양액 공급라인(SL)을 통해 이송된 양액의 배출을 위해 일정 간격으로 이격 형성된 배출공들(N)을 포함한다. 이때, 배출공들(N)은 각각 제1 타워부재의 장착부들(116)을 향하도록 배치됨으로써, 제1 타워부재에 장착되는 재배포트들은 배출공들로부터 배출되는 양액을 공급받을 수 있다.

캡부재(120)는 제1 타워부재의 상부에 결합되어 개방된 제1 타워부재의 윗부분을 커버한다.

상술한 재배타워는 전체가 회전한다. 즉, 타워부재들, 캡부재 및 노즐부 모두가 회전한다. 회전간 정지된 요소는 제어반 내에 존재할 수 있고, 회전하는 요소인 재배타워와 정지된 요소 사이에는 베어링, 기어 등과 같은 매개체가 존재할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 회전형의 재배타워를 구성함에 있어서 단일 구조의 타워부재들을 적층한다. 타워부재들을 소정의 방향으로 적층함으로써 그 가운데에 양액 공급라인이 자연스럽게 형성되고, 이후 각 재배포트들로 공급되는양액의 흐름도 모든 재배포트들로 양액이 골고루 공급될 수 있는 최적의 배치를 이끌어낼 수 있다. 또한 작물 재배 장치의 제조 비용과 유지 보수 비용을 절감할 수 있는 신규한 구조의 작물 재배 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예들에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 작물 재배 장치
100 : 재배타워
110 : 다수의 타워부재들
112 : 하우징
1121 : 단차부
1123 : 리브부
1125 : 림부
114 : 채널부
1142 : 상부 채널부
1144 : 하부 채널부
116 : 장착부들
118 : 배수부들
119 : 위어부들
120 : 캡부재
130 : 노즐부
GS: 생육 공간
PP : 재배포트
SL : 양액 공급라인
ah : 수용홈
st : 단차부
O :개구
G : 그루브
b : 바닥부
w : 벽부들

Claims (15)

1. 재배포트들이 장착되는 재배타워;를 포함하되,
   상기 재배타워는, 상기 재배포트들로 공급될 양액의 공급을 위한 공급라인을 형성하며 순차로 적층되는 다수의 타워부재들을 포함하고,
   상기 다수의 타워부재들 각각은,
   바닥부와 벽부들을 가지며, 내부에 상기 재배포트들과 상기 양액의 수용을 위한 공간을 형성하는 하우징;
   인접하는 상기 벽부들 사이에서 연장하며, 상기 재배포트들의 장착을 위한 개구를 형성하는 장착부들;
   상기 하우징에 수용된 양액을 배수하기 위해, 상기 바닥부를 관통하는 배수부들; 및
   상기 바닥부상에 형성되며 상기 하우징에 수용된 양액이 상기 배수부들을 향하도록 하여 배수에 유리한 물길을 형성하기 위한 위어부들;을 포함하며,
   상기 다수의 타워부재들은 상기 장착부들이 서로 엇갈리게 배치되도록 교대로 적층되는 제1 타워부재와 제2 타워부재를 포함하고, 상기 제1 타워부재의 배수부 직하방에는 상기 제2 타워부재의 위어부가 위치하는 것을 특징으로 하는, 작물 재배 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다수의 타워부재들 각각은,
   상기 하우징의 가운데에서 상기 바닥부를 관통하여 세로 방향으로 연장하며, 상기 공급라인을 구성하는 채널부;를 더 포함하는, 작물 재배 장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서,
   상기 위어부는 상기 바닥부상에서 상기 채널부로부터 방사형으로 연장하는, 작물 재배 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 위어부는 상기 채널부로부터 상기 장착부 쪽으로 연장하는, 작물 재배 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 위어부는 상기 채널부로부터 상기 장착부 쪽으로 연장할수록 높이는 낮아지고 폭은 넓어지도록 형성되는, 작물 재배 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 배수부는 인접하는 상기 위어부들 사이에 배치되는, 작물 재배 장치.
8. 제4항에 있어서,
   상기 배수부는 상기 벽부와 상기 채널부 사이에 배치되는, 작물 재배 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 벽부의 하부에는 상기 재배포트의 장착을 위한 그루브가 형성되는, 작물 재배 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 다수의 타워부재들은 제1 타워부재와 상기 제1 타워부재의 아래에 배치되는 제2 타워부재를 포함하고,
    상기 제2 타워부재에 수용되는 재배포트는 상기 제1 타워부재의 그루브와 상기 제2 타워부재의 개구에 의해 만들어지는 개구부를 경유하는, 작물 재배 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 타워부재들은 제1 타워부재 및 상기 제1 타워부재의 아래에 배치되는 제2 타워부재를 포함하고,
    상기 제2 타워부재에 수용되는 재배포트는 상기 제1 타워부재의 배수부와 상기 제2 타워부재의 위어부 사이에 오버랩되도록 배치되는, 작물 재배 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 재배타워는, 상기 다수의 타워부재들의 최상단에 위치하는 캡부재 및 상기 공급라인의 최상단에 결합되는 노즐부를 더 포함하는, 작물 재배 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 노즐부에는 상기 공급라인을 통해 이송된 상기 양액의 배출을 위한 일정 간격으로 이격된 배출공들이 형성되고, 상기 배출공들은 각각 상기 장착부들을 향하도록 배치되는, 작물 재배 장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 재배타워를 수용하며, 내부에 생육 공간을 형성하는 챔버;를 더 포함하며 상기 챔버는 일 방향으로 개방되는 도어를 갖는, 작물 재배 장치.
15. 제1항에 있어서,
    상기 위어부는 상기 바닥부의 중앙 부위에서 방사형으로 연장되며, 상기 위어부의 높이는 상기 바닥부의 가장자리쪽으로 연장할 수록 높이는 낮아지고 그 폭은 넓어지도록 형성되며, 상기 바닥부는 대체로 중간이 높고 가장자리로 갈수록 낮아지는 위로 볼록한 구조를 가짐으로써, 상기 하우징에 수용된 양액이 상기 배수부쪽으로 잘 모이도록 하는 것을 특징으로 하는, 작물 재배 장치.

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