KR102226531B1 - 수경 재배 시스템 및 수경 재배 시스템과 스티렌 폼으로 생산된 온실이 구비된 식물 공장 - Google Patents
수경 재배 시스템 및 수경 재배 시스템과 스티렌 폼으로 생산된 온실이 구비된 식물 공장 Download PDFInfo
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Abstract
효과적인 수경 재배 시스템을 제공하기 위해서, 본 발명은 소정의 방향으로 연장하는 복수의 용기; 식물을 고정하고 위에 복수의 용기를 가로질러 놓이도록 배치되는 식물 고정판; 및 복수의 용기 중에서 서로 인접한 용기 사이에 제공된 적어도 하나의 지지 장치를 포함하는 수경 재배 시스템을 제공하며, 복수의 용기의 각각은 식물의 성장에 필요한 재배 용액을 함유하도록 구성되며, 지지 장치는 복수의 용기 위에 식물 고정판을 지지한다.
Description
본 발명은 수경 재배 시스템에 관한 것이다.
식물은 오랫동안 실외에서 재배되고 있다. 그러나, 실외 재배는 극한 날씨 조건에 의한 물 부족과 같은 날씨의 영향에 취약하다. 이런 이유로, 식물의 더욱 안정한 계획 재배를 가능하게 하는 시설 재배가 최근에 이목을 끌고 있다. 예를 들어, 특허 문헌 1은 수경 재배 시스템에 의한 식물 재배 기술을 기술한다.
종래 기술 문헌
특허 문헌
특허 문헌 1: 일본 특개평 공개공보 No. 9-37664
재배 용액 용기는 특허 문헌 1에서 기술된 수경 재배 시스템에서 상대적으로 무거울 것인데 이는 다량의 재배 용액이 필요하기 때문이다. 이런 이유 때문에, 용기를 지지하는 프레임 바디에 필요한 강도는 높을 것이다. 또한, 다량의 재배 용액을 순환하기 위한 펌프는 고성능을 필요로 할 것이다. 따라서, 상기 수경 재배 시스템은 고성능 프레임 바디 및 펌프와 같은 장비, 큰 공간 및 그 결과 상당한 장비 비용을 필요로 할 것이다.
본 발명은 이런 상황을 관점에서 착상되었다. 본 발명의 목적은 재배 용액의 양을 감소시킬 수 있는 수경 재배 시스템을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 통상적인 수경 재배 시스템보다 작은 공간에서 효과적인 수경 재배가 가능한 시스템을 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 본 발명의 한 실시태양에 따른 수경 재배 시스템은
소정의 방향으로 연장하는 복수의 용기; 및
식물을 고정하고 위에 복수의 용기를 가로질러 놓이도록 배치되는 식물 고정판을 포함하는 수경 재배 시스템을 제공하며,
복수의 용기의 각각은 식물의 성장에 필요한 재배 용액을 함유하도록 구성된다.
본 발명의 한 특정 실시태양에 따른 수경 재배 시스템은 제 1 용기, 제 2 용기, 제 1 용기와 제 2 용기 사이에 제공된 지지 장치 및 제 1 용기와 제 2 용기를 가로질러 그 위에 놓이도록 배치되고 소정의 방향으로 이동가능하도록 지지 장치에 의해 지지되는 식물 고정판을 포함한다.
본 발명의 수경 재배 시스템에서, 소정의 방향으로 연장되는 복수의 용기가 배치되고 식물은 그 위에 지지된 식물 고정판 상의 용기에 상응하는 위치에 배치된다.
따라서, 복수의 용기는 본 발명에서 식물 고정판 아래에 배치될 것이다. 식물 고정판 아래는 용기 및 두 인접 용기 사이의 공간이 존재한다. 식물 고정판은 그 아래에 용기가 존재하는 곳에만 식물을 고정한다. 그 결과, 재배 용액은 식물이 식물 고정판에 고정되는 지역 아래에만 존재한다.
한편, 하나 이상의 식물 고정판은 통상적인 수경 재배 시스템에 한 큰 용기에 부유되었다. 이런 통상적인 수경 재배 시스템은 위치가 식물을 고정했는지와 무관하게, 전체 식물 고정판 아래에 재배 용액을 채워진 큰 용기를 가진다. 그 결과, 재배 용액은 식물이 고정되지 않은 식물 고정판 상의 지역 아래에 존재하였다.
따라서, 본 발명의 수경 재배 시스템은 용기와 재배 용액이 식물 고정판 상의 식물 고정 지역 아래에만 존재하는 구성을 가짐으로써 식물의 성장에 필요한 재배 용액의 양을 현저하게 감소시킬 수 있다. 이것은 수경 재배 시스템이, 예를 들어, 물 부족 지역에서 사용될 때 매우 유리하다. 또한, 본 발명의 수경 재배 시스템에서의 용기는 통상적인 수경 재배 시스템에서의 용기보다 작은 용량을 갖기 때문에, 재배 용액은 빠르게 순환될 수 있어서, 새로운 재배 용액이 연속적으로 식물에 제공될 수 있다. 이에 의해 식물 성장은 촉진되고 질병은 예방될 수 있다. 또한, 재배 용액의 총량이 감소하기 때문에, 용액을 지지하는 프레임 바디의 강도의 필요한 수준 및 재배 용액의 순환과 관련된 펌프 등의 성능은 낮아질 것이며, 이는 비용을 감소를 유도한다.
본 발명을 위해, 식물 고정판을 위한 지지 장치, 컨베이어 장치, 배관 등이 식물이 고정되지 않은 식물 고정판 상의 지역 아래에 용기들 사이의 공간에 배치될 수 있다. 통상적인 시스템에서 식물 고정판 아래의 각 지역은 용기가 차지하기 때문에, 식물 고정판 상의 식물이 고정되지 않은 지역 아래의 공간은 본 발명에서 효과적으로 사용되며, 이에 의해 전체 수경 재배 시스템을 위한 공간의 감소가 성취되었다. 또한, 식물 고정판의 강도는 식물 고정판을 위한 지지 장치를 배치함으로써 더 이상 필요하지 않아서, 식물 고정판은 저비용, 경량 재료(예를 들어, 확장된 폴리스티렌 폼)일 수 있다. 용기 및 식물 고정판을 포함하는 경량 재배 시스템이 이에 의해 구현되기 때문에, 시스템은 단순한 장치를 가진 다중 행의 위 또는 아래에 배치될 수 있다. 또한, 조사 소스로부터의 빛이 용기들 사이의 공간을 통과하여, 빛은 여러 방향으로부터 식물 고정판에 의해 고정된 식물상에 효과적으로 조사될 수 있다. 그 결과, 재배된 식물의 성장 수준은 개선되어 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 식물 고정판이 복수의 용기 위를 가로질러 놓이는 구조를 가짐으로써 용기에서 식물 고정판과 재배 용액 사이의 공간이 형성된다. 이런 이유로, 식물 고정판에 의해 고정된 식물 뿌리는 재배 용액뿐만 아니라 공기와 접촉한다. 식물 성장은 이런 방식으로 공기를 실내에 공급함으로써 촉진된다. 이것은 식물 고정판이 재배 용액을 함유하는 큰 용기에 부유하게 하는 통상적인 수경 재배 시스템에 의해 성취될 수 없다.
예를 들어, 본 발명은 다음 항을 제공한다.
(제 1 항)
소정의 방향으로 연장하는 복수의 용기; 및
식물을 고정하고 위에 복수의 용기를 가로질러 놓이도록 배치되는 식물 고정판을 포함하며,
복수의 용기의 각각은 식물의 성장에 필요한 재배 용액을 함유하도록 구성되는 수경 재배 시스템.
(제 2 항)
제 1 항에 있어서,
식물 고정판과 재배 용액 사이에 공간이 존재하는 수경 재배 시스템.
(제 3 항)
제 1 항에 있어서,
복수의 용기 중에서 서로 인접한 용기 사이에 제공된 적어도 하나의 지지 장치를 더 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 4 항)
제 1 항에 있어서,
식물 고정판을 소정의 방향을 따라 운반하기 위한 컨베이어 장치를 더 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 5 항)
제 4 항에 있어서,
지지 장치는 컨베이어 장치를 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 6 항)
제 1 항에 있어서,
시스템은 재배 용액이 용기 내부로 흘러가게 구성되는 수경 재배 시스템.
(제 7 항)
제 6 항에 있어서,
용기는 재배 용액의 흐름에 난류를 생성하도록 구성된 난류 생성 부분을 더 가지는 수경 재배 시스템.
(제 8 항)
제 1 항에 있어서,
용기로부터 재배 용액을 배출하기 위한 배출 부분을 더 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 9 항)
제 1 항에 있어서,
재배 용액을 용기에 공급하기 위한 공급 부분을 더 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 10 항)
제 1 항에 있어서,
용기는 폭이 소정의 방향과 대략 직각인 방향에서 조절가능 하도록 구성되는 수경 재배 시스템.
(제 11 항)
제 1 항에 있어서,
식물의 뿌리를 절단하기 위한 절단 부분을 더 포함하는 수경 재배 시스템.
(제 12 항)
제 5 항의 수경 재배 시스템 및 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 발포 수지 온실을 포함하는 식물 공장.
(제 13 항)
제 12 항에 있어서,
복수의 수경 재배 시스템은 수직 방향으로 배치되는 식물 공장.
(제 14 항)
제 12 항에 있어서,
발포 수지 온실은 아치형 지붕을 가진 식물 공장.
(제 15 항)
제 14 항에 있어서,
발포 수지 온실은 복수의 분할 단편으로 구성되는 식물 공장.
(제 16 항)
제 15 항에 있어서,
온실의 외부 표면에 복수의 분할 단편을 결합하기 위한 결합 수단을 더 포함하는 식물 공장.
(제 17 항)
제 15 항에 있어서,
발포 수지 온실은 복수의 분할 단편으로 구성된 분할 둘레벽을 포함하는 식물 공장.
(제 18 항)
제 17 항에 있어서,
발포 수지 온실은 복수의 분할 둘레벽을 포함하는 식물 공장.
(제 19 항)
제 18 항에 있어서,
발포 수지 온실은 서로 인접한 분할 둘레벽의 둘 사이에 강화 부재를 가지는 식물 공장.
(제 20 항)
제 19 항에 있어서,
분할 둘레벽의 적어도 일부는 골을 가지는 식물 공장.
(제 21 항)
제 20 항에 있어서,
골은 분할 둘레벽과 일체로 주조되는 식물 공장.
(제 22 항)
제 20 항에 있어서,
골은 서로 인접한 분할 둘레벽의 둘의 맞물림 부분에 존재하는 식물 공장.
(제 23 항)
제 20 항에 있어서,
골은 발포 수지 온실의 내부 공간 쪽으로 돌출되는 식물 공장.
(제 24 항)
제 17 항에 있어서,
발포 수지 온실은 복수의 분할 단편으로 구성된 분할 지붕을 포함하는 식물 공장.
(제 25 항)
제 24 항에 있어서,
분할 지붕은 한 말단에 처마 부분을 포함하는 식물 공장.
(제 26 항)
제 25 항에 있어서,
한 말단은 분할 지붕의 최대 두께를 가진 일부인 식물 공장.
(제 27 항)
제 12 항에 있어서,
다른 구조물을 더 포함하며, 구조물은 발포 수지 온실의 내부 공간과 연결된 내부 공간을 포함하는 식물 공장.
(제 28 항)
제 27 항에 있어서,
구조물은 돔 구조물인 식물 공장.
(제 29 항)
제 14 항에 있어서,
발포 수지 온실은 제 1 아치형 지붕을 가진 제 1 구조물 및 제 2 아치형 지붕을 가진 제 2 구조물을 포함하는 아치형 빌딩이며, 제 1 구조물 및 제 2 구조물은 제 1 구조물 및 제 2 구조물을 분할하는 파티션 벽의 적어도 일부를 공유하는 식물 공장.
(제 30 항)
제 29 항에 있어서,
제 1 아치형 지붕은 제 1 아치형 지붕의 분할 단편을 포함하며,
제 2 아치형 지붕은 제 2 아치형 지붕의 분할 단편을 포함하며,
파티션 벽은 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편을 포함하며,
제 1 아치형 지붕의 분할 단편, 제 2 아치형 지붕의 분할 단편 및 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편을 통해 연결되어, 제 1 구조물 및 제 2 구조물이 파티션 벽의 적어도 일부를 공유하는 식물 공장.
(제 31 항)
제 29 항에 있어서,
아치형 빌딩은 제 3 아치형 지붕을 가진 제 3 구조물을 더 포함하며, 제 2 구조물 및 제 3 구조물이 제 2 구조물과 제 3 구조물을 분할하는 파티션 벽의 적어도 일부를 공유하는 식물 공장.
(제 32 항)
제 30 항에 있어서,
파티션 벽 상부 부분의 분할 단편은 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편에 회전가능하게 연결되는 식물 공장.
(제 33 항)
제 32 항에 있어서,
제 1 구조물 및 제 2 구조물은 경사 표면상에 조립되는 식물 공장.
(제 34 항)
제 27 항에 있어서,
식물 공장은
온실에 있는 제 1 분할 단편은 제 1 개구부 및 제 1 개구부를 둘러싸고 외부로 돌출되는 제 1 볼록 부분을 가지며,
구조물에 있는 제 2 분할 단편은 제 2 개구부 및 제 2 개구부를 둘러싸고 외부로 돌출되는 제 2 볼록 부분을 가지며,
제 1 볼록 부분 및 제 2 볼록 부분은 연결되어 제 1 개구부가 제 2 개구부와 연결되도록 구성되는 식물 공장.
(제 35 항)
제 15 항에 있어서,
분할 단편은 강화 부재를 포함하는 식물 공장.
(제 36 항)
제 35 항에 있어서,
강화 부재는 관통구를 가지는 식물 공장.
(제 37 항)
제 35 항에 있어서,
강화 부재는 고정 부재를 가지며 분할 단편의 강화 부재의 고정 부재 및 다른 분할 단편의 강화 부재의 고정 부재는 분할 단편 및 다른 분할 단편과 고정되어 연결되는 식물 공장.
(제 38 항)
제 35 항에 있어서,
강화 부재는 세로 방향으로 연장하는 웹, 웹으로부터 가로 방향의 하나 쪽으로 돌출하는 제 1 플랜지 및 웹으로부터 제 1 플랜지와 반대 방향 쪽으로 돌출하는 제 2 플랜지를 포함하는 식물 공장.
(제 39 항)
제 38 항에 있어서,
강화 부재를 가로지르도록 설치된 횡단 부재를 포함하는 식물 공장.
(제 40 항)
제 39 항에 있어서,
발포 수지는 강화 부재 및 횡단 부재를 덮는 식물 공장.
(제 41 항)
제 15 항에 있어서,
분할 단편은 하부구조 위에 세워지는 식물 공장.
(제 42 항)
제 41 항에 있어서,
식물 공장은
분할 단편의 적어도 하나의 기부 말단 부분은 돌출부를 가지며,
하부구조는 오목 부분을 가지며,
돌출 부분은 오목 부분과 함께 끼워지도록 구성되는 식물 공장.
(제 43 항)
제 42 항에 있어서,
시트 부재 및 도포층을 더 포함하며,
시트 부재가 2개의 연결된 분할 단편을 연결하는 부분, 2개의 분할 단편의 하부구조로부터 상승하는 부분 및 하부구조의 상응하는 부분을 덮도록 도포되며,
도포층이 시트 부재의 적어도 일부에 도포되는 식물 공장.
(제 44 항)
제 42 항에 있어서,
하부구조는 복수의 분할 기재를 포함하는 식물 공장.
(제 45 항)
제 44 항에 있어서,
하부구조는 발포 수지 온실의 기부 부분이 맞물리는 맞물림 부분을 가지는 식물 공장.
(제 46 항)
제 45 항에 있어서,
식물 공장은
발포 수지 온실이 연결판을 더 포함하며,
연결판이 2개의 인접 분할 기재와 발포 수지 온실의 분할 기재 및 기부 부분을 연결하도록 구성되는 식물 공장.
(제 47 항)
제 44 항에 있어서,
발포 수지 온실은 온실의 바닥 표면을 형성하는 바닥을 더 포함하는 식물 공장.
(제 48 항)
제 47 항에 있어서,
바닥은 복수의 분할 바닥을 포함하는 식물 공장.
(제 49 항)
제 12 항에 있어서,
발포 수지 온실은
온실에서 바닥 표면의 지역의 적어도 일부 내에 세워진 복수의 지지 기둥; 및
기둥에 의해 지지된 상부 바닥 표면을 포함하는 식물 공장.
(제 50 항)
제 49 항에 있어서,
상부 바닥 표면은 발포 수지 온실과 떨어지도록 구성되는 식물 공장.
(제 51 항)
제 12 항에 있어서,
발포 수지 온실은 외부 표면상에 배치된 발포 수지로 제조된 가공판을 더 포함하는 식물 공장.
(제 52 항)
제 51 항에 있어서,
가공판은 모조 석판인 식물 공장.
(제 53 항)
제 52 항에 있어서,
모조 석판은 발포 수지 온실과 접촉하는 표면상에 볼록 부분을 가지는 식물 공장.
(제 54 항)
제 52 항에 있어서,
모조 석판은 외부 둘레의 적어도 일부 상에 얇은 연결 부분을 가지는 식물 공장.
(제 55 항)
제 12 항에 있어서,
지진에 의한 흔들림을 흡수하기 위해 둥근 돌 또는 구체를 발포 수지 온실의 외부 둘레보다 더 큰 외부 둘레를 가진 구멍에 배치함으로써 형성된 개선된 지면 하부구조를 더 포함하며, 발포 수지 온실은 개선된 지면 하부구조 상에 미끄러지게 놓이는 식물 공장.
(제 56 항)
제 12 항목에 있어서,
발포 수지는 확장된 폴리스티렌 폼인 식물 공장.
(제 57 항)
제 56 항에 있어서,
확장된 폴리스티렌 폼 온실은 실내 온도 조절 수단을 포함하는 식물 공장.
상기 구성 요소들의 임의의 조합을 가진 실시태양 또는 방법, 장치, 시스템 등 중에서 서로 대체된 본 발명의 구성 요소 및 표현을 가진 실시태양은 또한 본 발명의 한 실시태양으로서 유효하다.
본 발명은 재배 용액의 양을 감소시키고 통상적인 수경 재배 시스템보다 작은 공간에서 더욱 효과적으로 수경 재배를 실행할 수 있는 수경 재배 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명은 수경 재배 시스템을 수용하는데 적절한 확장된 폴리스티렌 폼 온실에 이런 수경 재배 시스템을 수용함으로써 어떠한 온도 조건 또는 토양 조건을 가진 환경에서 저비용으로 쉽게 조립될 수 있는 식물 공장을 추가로 제공할 수 있다.
도 1은 제 1 실시태양에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에서 B-B 라인을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에서 A-A 라인을 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에서 C-C 라인을 따른 단면도이다.
도 5는 제 2 실시태양에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 6은 제 3 실시태양에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 7은 제 4 변형예에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 8은 식물 고정판의 관통구 속에 끼워지기 전에 인공 재배장소를 도시하는 투시도이다.
도 9(a)-(c)는 식물 고정판의 관통구 속에 끼워진 인공 재배장소의 주변을 도시하도록 확대된 확대도이다.
도 10(a)-(c)는 인공 재배장소의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 11은 식물 고정판(30)의 변형예를 도시하는 개략도이다.
도 12는 다중-행(multi-row) 재배 시스템(1000)을 도시하는 정면도이다.
도 13은 다중-행 재배 시스템(1000)을 도시하는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 장치를 포함하는 재배 시스템의 개략도이다. 도 1(a)는 재배 시스템의 측면도이며 도 1(b)는 재배 시스템의 평면도이다.
도 15는 도 14에서 화살표 X 방향으로부터 본 도 14의 재배 시스템의 정면도이다.
도 16(a)-(i)는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 장치에 의해 재배 시스템 속으로 식물 고정판을 교대로 적재하기 위한 순서를 도시하는 면으로부터 개략도이다.
도 17은 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 외관을 도시하는 투시도이다.
도 18은 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 분해 투시도이다.
도 19는 둘레 방향으로 3개로 분할된 분할 둘레벽의 결합 상태를 도시하는 입면도이다.
도 20은 도 19에서 부분 IV의 확대도이다.
도 21(a)는 앞과 뒷 방향에서 분할 둘레벽(1100)의 연결 상태의 한 실시태양을 도시하는 투시도이다. 도 21(b)는 연결 부분의 단면도(도 20에서 VI-VI 라인을 따르는 단면도)이다.
도 22는 분할 둘레벽 및 분할 지붕으로 구성된 수경 재배 시스템 수용 온실의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 23은 분할 지붕이 처마를 가진 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 24는 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 연결 부분을 통해 다른 구조에 연결되는 한 실시태양을 도시한다.
도 25는 수경 재배 시스템 수용 온실 및 돔 구조물 사이의 링크의 한 실시태양에서 연결 부분의 확대도이다.
도 26(a)는 3개의 아치형 구조를 결합한 수경 재배 시스템 수용 온실의 개관이다. 도 26(b)는 3개의 아치형 구조를 결합한 수경 재배 시스템 수용 온실의 단면도이다.
도 27은 도 26의 수경 재배 시스템 수용 온실의 구성요소인 각각의 분할된 단편의 투시도이다.
도 28은 본 발명에 따른 수경 재배 시스템 수용 온실이 오르막 경사 표면에 설치될 때 단면도이다.
도 29는 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편이 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편에 대해 회전할 수 있는 구성의 도면이다.
도 30은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편의 왼쪽 날개 및 오른쪽 날개가 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편에 대해 개별적으로 회전가능한 구성의 도면이다.
도 31은 분할 단편의 세부 설치 구조를 도시하는 도면이다.
도 32(a)는 이동식 어셈블리 기초의 투시도이다. 도 32(b)는 분할 기재(3100)의 한 실시태양을 도시하는 도면이다.
도 33은 어떻게 강화 부재가 분할 단편 속에 포함되는지를 도시하는 도면이다.
도 34는 메시 시트 및 기본 재료에 의한 강화의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 35는 Z-모양 강을 사용하는 분할 단편의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 36은 2층 수경 재배 시스템 수용 온실을 도시한다.
도 37은 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실의 지진 기반 분리 구조를 도시한다.
도 2는 도 1에서 B-B 라인을 따른 단면도이다.
도 3은 도 1에서 A-A 라인을 따른 단면도이다.
도 4는 도 1에서 C-C 라인을 따른 단면도이다.
도 5는 제 2 실시태양에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 6은 제 3 실시태양에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 7은 제 4 변형예에 따른 수경 재배 시스템을 도시하는 평면도이다.
도 8은 식물 고정판의 관통구 속에 끼워지기 전에 인공 재배장소를 도시하는 투시도이다.
도 9(a)-(c)는 식물 고정판의 관통구 속에 끼워진 인공 재배장소의 주변을 도시하도록 확대된 확대도이다.
도 10(a)-(c)는 인공 재배장소의 변형예를 도시하는 도면이다.
도 11은 식물 고정판(30)의 변형예를 도시하는 개략도이다.
도 12는 다중-행(multi-row) 재배 시스템(1000)을 도시하는 정면도이다.
도 13은 다중-행 재배 시스템(1000)을 도시하는 측면도이다.
도 14는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 장치를 포함하는 재배 시스템의 개략도이다. 도 1(a)는 재배 시스템의 측면도이며 도 1(b)는 재배 시스템의 평면도이다.
도 15는 도 14에서 화살표 X 방향으로부터 본 도 14의 재배 시스템의 정면도이다.
도 16(a)-(i)는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 장치에 의해 재배 시스템 속으로 식물 고정판을 교대로 적재하기 위한 순서를 도시하는 면으로부터 개략도이다.
도 17은 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 외관을 도시하는 투시도이다.
도 18은 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 분해 투시도이다.
도 19는 둘레 방향으로 3개로 분할된 분할 둘레벽의 결합 상태를 도시하는 입면도이다.
도 20은 도 19에서 부분 IV의 확대도이다.
도 21(a)는 앞과 뒷 방향에서 분할 둘레벽(1100)의 연결 상태의 한 실시태양을 도시하는 투시도이다. 도 21(b)는 연결 부분의 단면도(도 20에서 VI-VI 라인을 따르는 단면도)이다.
도 22는 분할 둘레벽 및 분할 지붕으로 구성된 수경 재배 시스템 수용 온실의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 23은 분할 지붕이 처마를 가진 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 24는 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 연결 부분을 통해 다른 구조에 연결되는 한 실시태양을 도시한다.
도 25는 수경 재배 시스템 수용 온실 및 돔 구조물 사이의 링크의 한 실시태양에서 연결 부분의 확대도이다.
도 26(a)는 3개의 아치형 구조를 결합한 수경 재배 시스템 수용 온실의 개관이다. 도 26(b)는 3개의 아치형 구조를 결합한 수경 재배 시스템 수용 온실의 단면도이다.
도 27은 도 26의 수경 재배 시스템 수용 온실의 구성요소인 각각의 분할된 단편의 투시도이다.
도 28은 본 발명에 따른 수경 재배 시스템 수용 온실이 오르막 경사 표면에 설치될 때 단면도이다.
도 29는 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편이 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편에 대해 회전할 수 있는 구성의 도면이다.
도 30은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편의 왼쪽 날개 및 오른쪽 날개가 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편에 대해 개별적으로 회전가능한 구성의 도면이다.
도 31은 분할 단편의 세부 설치 구조를 도시하는 도면이다.
도 32(a)는 이동식 어셈블리 기초의 투시도이다. 도 32(b)는 분할 기재(3100)의 한 실시태양을 도시하는 도면이다.
도 33은 어떻게 강화 부재가 분할 단편 속에 포함되는지를 도시하는 도면이다.
도 34는 메시 시트 및 기본 재료에 의한 강화의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 35는 Z-모양 강을 사용하는 분할 단편의 구체적인 실시태양을 도시한다.
도 36은 2층 수경 재배 시스템 수용 온실을 도시한다.
도 37은 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실의 지진 기반 분리 구조를 도시한다.
본 발명은 필요에 따라 첨부된 도면을 참조하면서 예시적 실시예에 의해 이하에서 기술된다. 전체 명세서를 통해, 단수 표현은 달리 구체적으로 명시하지 않는 한 복수 형태의 개념을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에 사용된 용어는 달리 구체적으로 명시하지 않는 한, 당업계에서 일반적으로 사용된 의미로 사용되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에서 사용된 모든 술어적 및 과학적 기술적 용어는 본 발명의 속하는 기술분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 용어와 동일한 의미를 가진다. 모순의 경우에, 본 명세서(정의 포함)가 우선한다.
이하에 제공된 실시태양은 본 발명의 더 나은 이해를 위해 제공된다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음 설명에 제한되지 않아야 한다. 실시태양은 본 발명의 설명을 참조하면서 본 발명의 범위 내에서 적절하게 변형될 수 있다는 것이 당업자에게 명백하다.
(제 1 실시태양)
도 1-4는 제 1 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(100)을 도시한다. 도 1은 수경 재배 시스템(100)을 도시하는 평면도이다. 도 2는 도 1에서 B-B 라인을 따른 단면도이다. 도 3은 도 1에서 A-A 라인을 따른 단면도이다. 도 4는 도 1에서 C-C 라인을 따른 단면도이다. 도 1은 수경 재배 시스템(100) 내부 구성을 도시하기 때문에, 상판(11), 인공 재배장소(4) 및 식물(2)의 표시가 생략된다.
수경 재배 시스템(100)은 수경 재배에 의해, 채소 또는 꽃과 같은 식물(2)을 재배한다. 식물(2)은 식물 고정판(30) 상에서 자라며 수경 재배에 적합하나, 바람직하게는 농작물인 임의의 식물일 수 있다. 시스템을 위한 농작물의 예는 광합성하는 채소, 꽃, 과일, 곡물 등을 포함한다. 한편, 조사 부분(60)이 제공되지 않을 때, 시스템을 위한 농작물의 예는 광합성 하지 않는 콩나물, 버섯 등을 포함한다. 수경 재배 시스템에서 재배된 구체적인 형태의 식물은 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다.
수경 재배 시스템(100)은 프레임 바디(10), 용기(20a-20f)(이하에서, 일괄하여 "용기(20)"로 불림), 복수의 식물 고정판(30), 지지 장치(40), 한 쌍의 컨베이어 장치(50a 및 50b)(이하에서, 전체적으로 "컨베이서 장치(50)"로 불림), 복수의 조사 부분(60) 및 복수의 뿌리 절단기(70)를 포함한다.
프레임 바디(10)는 주로 용기(20)를 수용한다. 프레임 바디(10)는 상부판(11), 하부판(12) 및 지지 기둥(13)을 포함한다. 상부판(11) 및 하부판(12)은 직사각형 판 부재이다. 이의 복수의 코너 부분에 지지 기둥(13)이 장착된다.
긴 용기(20)는 하부판(12) 상에 배치된다. 여러 용기(20)가 존재하기 때문에, 적절하게 a, b, c 등이 첨부되어 20a, 20b, 20c 등으로 표시된다. 용기(20a-20f)는 이 순서대로 가로 방향으로 평행하게 배열된다. 특히, 용기(20a-20f)는 평행하게 배열되어 각 용기의 세로 방향이 적절하게 동일한 방향으로 배향된다. 용기(20a-20f)는 각각 세로 방향을 따라 연장되는 수용 홈(21a-21f)(이하에서, 일괄하여 "수용 홈통(21)"으로 불림)을 가진다. 수용 홈(21)은 용기(20)의 내부 표면을 의미한다. 용기(20) 및 수용 홈(21)은 통합되게 형성되거나 분리되게 형성될 수 있다. 예를 들어, 하기한 대로, 전체 용기(20)는 용기(20) 내로 재배 용액이 흐르게 하도록 기울어질 수 있거나 용기(20)의 단지 내부 표면(하부 표면)이 기울어질 수 있다. 용기(20)의 단지 내부 표면이 이런 방식으로 기울어질 때, 수용 홈(21)을 기울이는 것으로 불린다. 재배 용액(3)은 수용 홈(21)에 수용된다. D1 방향으로서 용기(20) 및 수용 홈(21)의 세로 방향에 평행한 방향 및 D2 방향으로서 용기(20) 및 수용 홈(21)의 가로 방향에 평행한 방향을 의미하는 설명이 이하에 제공된다.
도 3으로부터 분명하듯이, 본 발명은 식물 고정판이 단일 대형 용기에 있는 재배 용액에 부유하는 통상적인 수경 재배 시스템과 달리 복수의 신장된 용기(20) 위에 식물 고정판을 배치한다. 따라서, 공간이 식물 고정판(30)과 재배 용액(3) 사이에 생성될 것이다. 이런 이유로, 식물(2)의 뿌리가 재배 용액(3)뿐만 아니라 공기와 충분하게 접촉된다. 공기는 식물(2)의 뿌리에 충분하게 공급되기 때문에, 식물(2)의 성장이 촉진된다.
식물 고정판(30)은 관통구(31)를 포함하는 판-유사 부재이다. 식물(2)을 포함하는 인공 재배장소(재배 화단)(4)는 관통구(31)에 삽입되고 고정된다. 식물 고정판(30)은 용기(20) 위에 배치되고 지지 장치(40)에 의해 지지된다. 특히, 식물 고정판(30)은 위로 용기(20a) 내지 용기(20f)를 가로질러 놓이도록 배치된다. 즉, 복수의 용기(20)는 단일 식물 고정판(30) 아래에 있다. 통상적인 수경 재배 시스템은 하나 이상의 식물 고정판이 단일 대형 풀-유사 용기 상에 배치되는 구성을 사용한다.
D2 방향에서 수용 홈(21)의 폭(W)은 재배된 식물(2)의 뿌리의 크기와 일치하는 너비를 갖도록 형성된다. 예를 들어, 폭(W)은 식물(2)의 뿌리가 수용 홈(21)의 두 측면 표면과 접촉하는 너비를 갖도록 결정된다. 또한, 폭(W)은, 예를 들어, 식물(2)의 뿌리 및 수용 홈(21)의 각 측면 표면 사이의 공간이 50mm 이하 이도록 결정된다. 각각의 경우에, 수용 홈(21)의 폭(W)은 상대적으로 좁게 결정된다. 한 바람직한 실시태양에서, 수용 홈(21)은 수용 홈(21)의 폭(W)이 식물(2)의 성장에 따라 조절될 수 있도록 구성된다. 수용 홈(21)의 폭(W)은 당업계에서 공지된 기술에 의해 조절될 수 있도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 뿌리는 식물(2)의 성장의 초기 기간에는 퍼져 나가지 않기 때문에, 수용 홈(21)의 폭(W)은 좁게 설정될 것이고, 뿌리가 자라고 식물(2)의 성장과 함께 퍼져 나가기 때문에, 수용 홈(21)의 폭(W)은 두 인접 용기 사이에 존재하는 다른 장치(예를 들어, 두 인접 용기 사이에 존재하는 지지 장치(40) 및 아래 개시된 도 7에서 지지 장치(440))가 접촉하지 않을 정도로 확대될 수 있다. 수용 홈(21)의 폭이 용기(20)의 폭에 따라 변하는 구성 또는 폭이 용기(20) 및 수용 홈(21)과 독립적으로 변하는 구성을 제공하는 것이 가능하다.
공급 튜브(80a-80f)(이하에서, 일괄하여 "공급 튜브(80)"로 불림)가 각각 용기(20a-20f)의 세로 방향에서 말단(22a-22f)(이하에서, 일괄하여 "말단(22)"으로 불림)의 측면에 제공된다. 공급 튜브(80)는 펌프(81)에 의해 탱크(82)로부터 용기(20)로 보내진 재배 용액(3)을 공급한다. 개방 및 폐쇄 가능하도록 구성된 배출구(24a-24f)(이하에서, 일괄하여 "배출구(24)"로 불림)가 반대면 상의 말단(23a-23f)(이하에서, 일괄하여 "말단(23)"으로 불림)의 측면 상에 제공된다. 용기(20) 내에 공급된 재배 용액(3)은 배출구(24)로부터 배출되어 D2 방향으로 연장되는 수 수용 부분(83)을 통해 탱크(82)로 되돌아간다. 재배 용액(3)은 용액을 보내기 위해 배출구(24) 대신에 흡입 펌프를 제공함으로써 배출될 수 있다.
용기(20a-20f)의 말단(23a-23f)의 측면 상의 수용벽(25a-25f)(이하에서, 일괄하여 "수용벽(25)"으로 불림)은 분리 가능하게 구성된다. 이것이 식물 고정판(30)이 뿌리 절단기(70) 쪽으로 이동될 때 식물(2)의 뿌리가 수용 벽(25)과 접촉하는 것을 피하게 한다. 수용벽(25)은, 수용벽(25)이 식물(2)의 뿌리와 접촉하는 것을 피하도록 오므라들 수 있는 한, 아래로 미끄러질 수 있거나 왼쪽 및 오른쪽 또는 상부 및 하부로 개방 및 폐쇄 가능하도록 구성될 수 있다.
지지 장치는 용기(20) 위에 식물 고정판(30)을 지지할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 지지 장치(40)는 왼쪽 및 오른쪽으로부터 식물 고정판을 지지하기 위해 식물 고정판의 말단에 배치될 수 있거나 아래로부터 식물 고정판을 지지하도록 인접 용기(20) 사이에 배치될 수 있거나 위로부터 매달릴 수 있다. 이런 지지 장치의 예는 롤러, 벨트, 지지 기둥, 고리 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 구체적인 실시태양으로서, 도 1 및 2는 지지 장치(40)가 용기(20) 사이에 배치된 롤러인 경우를 도시한다. 구체적인 실시태양에서, 지지 장치(40)는 각각 용기(20a) 및 용기(20b) 사이, 용기(20c) 및 용기(20d) 사이 및 용기(20e) 및 용기(20f) 사이에 배치된, 지지 롤러(41ab, 41cd 및 41ef)의 그룹을 포함한다. 지지 롤러(41ab-41ef)의 그룹의 각각은 하나 이상의 지지 롤러(42)를 포함한다. 도 1과 2에서, 지지 롤러(41ab, 41cd 및 41ef)의 그룹은 D1 방향을 따라 거의 어떠한 공간도 없이 배치된 다수의 지지 롤러(42)를 포함한다. 지지 롤러(42)는 지지 부재(도시되지 않음)에 의해 프레임 바디(10)에 고정된다. 특히, 지지 롤러(42)는 고정되어 이의 회전축이 D1 방향에 대략 직각이며 D2 방향에 대략 평행하게 된다. 지지 장치(40)는 지지 롤러(42)에 의해 식물 고정판(30)을 이동 가능하게 지지한다.
용기(20) 사이의 전체 공간은 상기한 지지 장치와 같은 장치를 배치함으로써 감소될 수 있거나 공간은 그 안에 어떤 것도 배치하지 않고 빈 상태로 남을 수 있다. 빛은 용기(20) 사이의 공간의 존재에 의해 용기(20) 사이를 통과할 수 있어서, 빛은 여러 방향으로부터 식물(2) 상에 조사될 것이다. 또한, 용기(20)의 유지는 또한 용기(20) 사이의 공간을 빈 상태로 남김으로써 촉진된다.
컨베이어 장치(50a 및 50b)의 쌍은 용기(20)와 D2 방향에서 서로 마주본다. 컨베이어 장치(50a 및 50b)의 쌍의 각각은 복수의 구동 롤러(51) 및 복수의 구동 롤러(51)를 회전시키고 구동시키기 위한 구동 장치(52)를 포함한다. 각 구동 롤러(51)가 제공되어 회전축은 직각 방향으로 배향되고 외부 둘레 표면은 식물 고정판(30)의 측면과 접촉한다. 구동 장치(52)는 사슬(52a)을 통해 (도시되지 않은) 모터의 회전을 회전 롤러(51)에 전달하여 구동 롤러(51)를 회전시킨다. 식물 고정판(30)의 측면과 접촉하는 구동 롤러(51)는 이런 방식으로 회전하여 식물 고정판(30)을 이동시킨다. 컨베이어 장치(50a 및 50b)는 D2 방향에서 간격(L)이 조절될 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 시스템은 D2 방향에서 식물 고정 장치(30)의 길이가 디자인 변화 등에 의해 변하는 경우에 적합하다.
복수의 조사 부분(60)은 상판(11)에 고정된다. 각각의 조사 부분(60)은 직각 방향으로 용기(20)와 마주보도록 배치된다. 즉, 각 조사 부분(60)은 직각 방향으로 용기(20) 상에 배치된 식물을 마주보도록 배치된다. 조사 부분(60)은 빛을 조사하며, 빛은 광합성을 위해 식물(2)에 의해 수용된다. 조사 부분(60)은 광합성 하지 않는 식물을 재배할 때 빛을 조사할 필요가 없다.
뿌리 절단기(70)는 말단(23)에 대해 말단(22)으로부터 반대면 상에, 말단(23a-23f)의 각각의 근처에 제공된다. 이 실시태양에서, 뿌리 절단기(70)는 둘레 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 날을 가진 디스크형 절단기이다. 뿌리 절단기(70)는 (도시되지 않은) 모터에 의해 회전축 주위를 회전하여 식물 고정판(30)에 의해 운반되는 식물(2)의 뿌리를 절단한다. 이런 방식으로, 식물(2)의 뿌리는 식물 고정판(30)에 의해 고정되면서 절단될 수 있다.
상기한 대로 구성된 수경 재배 시스템(100)의 작동을 설명한다. 먼저, 성장하는 단계를 설명한다. 식물(2)이 심겨진 인공 재배장소(4)는 식물 고정판(30)의 관통구(31) 속에 끼워진다. 또한, 식물 고정판(30)은 컨베이어 장치(50)에 의해 용기(20) 위의 원하는 위치에 배치된다. 그런 후에 재배 용액(3)이 공급 튜브(80)로부터 공급되고 배출구(24)로부터 배출되어 수용 홈(21)에서 재배 용액(3)을 순환시킨다. 물론, 배출구(24)는 폐쇄되어 수용 홈(21)에 재배 용액(3)을 가둘 수 있다. 또한, 빛이 필요에 따라 조사 부분(60)으로부터 식물(3) 위에 조사된다. 식물(2)은 이런 방식으로 재배된다.
다음으로, 선적 단계를 설명한다. 먼저, 공급 튜브(80)로부터 재배 용액(3)의 공급은 중지되어 재배 용액(3)을 배출구(24)로부터 배출한다. 뒤이어, 용기(20)의 말단(23)의 측면 상의 수용벽(25)이 분리된다. 이 상태 동안, 식물 고정판(30)은 뿌리 절단기(70) 쪽으로 운반된다. 뿌리 절단기(70)는 식물 고정판(30)과 함께 위로 운반된 식물(2)의 뿌리를 절단한다. 뿌리가 절단된 식물(2)은 수송 로봇(도시되지 않음)에 의해 수송되고 선적된다.
본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(100)에서, 용기(20)는 수용 홈(21)의 폭(W)이 상대적으로 좁도록 형성된다. 이런 이유로, 식물(2)의 성장에 필요한 재배 용액(3)의 양은 감소될 수 있다. 이것은 수경 재재 시스템이, 예를 들어, 물 부족을 경험하는 지역 등에서 사용될 때 특히 유리하다. 또한, 용기(20)는 얇고 작기 때문에, 재배 용액(3)은 빠르게 순환될 것이다. 다시 말하면, 새로운 재배 용액(3)이 용기(20) 속에 연속적으로 보내질 수 있다. 이런 이유로, 식물의 성장을 촉진시키는 것이 가능하다. 또한, 용기(20)의 내부는 순환을 더 빠르게 함으로써 깨끗하게 유지될 수 있다. 이에 의해 식물(2)의 질병은 예방될 수 있다. 또한, 소량의 재배 용액(3)이 충분하기 때문에, 용기(20)는 더 가벼워질 것이며 용기(20)를 지지하기 위한 프레임 바디(10)의 필요한 강도는 상대적으로 낮을 것이다. 이런 이유로, 프레임 바디(10)의 재료 비용은 낮게 유지될 수 있다. 또한, 펌프(81)에 필요한 펌핑 및 내구 성능은 더 낮아질 것이어서, 펌프(81)에 대한 비용을 감소시킨다.
또한, 본 발명에 따른 수경 재배 시스템(100)에서, 식물 고정판(30)은 지지 롤러(41ab-41ef)의 그룹에 의해 지지된다. 즉, 식물 고정판(30)은 용기 사이에 제공된 지지 장치에 의해 지지된다. 이런 이유로, 지지 장치로부터 식물 고정판(30)에 작용하는 식물 고정판의 중량의 대응력은 D2 방향으로 상대적으로 동일하게 분산될 수 있다. 이런 이유로, 식물 고정판(30)에 필요한 강도는 비교적 낮을 것이며, 경량 식물 고정판(30)이 제조될 수 있다. 그 결과, 식물 고정판(30)을 운반하기 위해 컨베이어 장치(50)에 필요한 구동 성능 및 내구성은 낮아져서 컨베이어 장치(50)에 대한 비용을 감소시킨다.
또한, 본 발명에 따른 수경 재배 시스템(100)에서, 식물 고정판(30)이 물 용기(20a-20f)를 가로질러 놓이도록 제공되어, 용기(20a-20f)에서 재배된 식물(2)은, 예를 들어, 선적될 때 선적 단계와 함께 운반될 수 있다.
(제 2 실시태양)
제 1 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(100)과 제 2 실시태양에 따른 수경 재배 시스템 사이의 주요 차이는 용기의 구성이다.
도 5는 제 2 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(200)을 도시한다. 도 5는 제 1 실시태양의 설명에 관한 도 3에 해당한다. 수경 재배 시스템(200)은 프레임 바디(10), 용기(20), 복수의 식물 고정판(30), 지지 장치(40), 한 쌍의 컨베이어 장치(50a 및 50b), 복수의 조사 부분(60) 및 복수의 뿌리 절단기(70)를 포함한다.
용기(120)는 수용 홈(121)이 홈(126)의 하부 표면이 수평 방향에 대해 단지 각(θ)만큼 기울어지도록 구성된다. 특히, 용기(120)는 공급 튜브(80)가 제공되는 말단(22)의 측면으로부터 배수구(24)가 제공되는 말단(23)의 측면쪽으로 내리막 경사를 갖도록 구성된다. 본 실시태양은 용기(120)를 경사 조절 부분(129)으로 지지하고 경사 조절 부분(129)을 연장시키고 수축시킴으로써 홈(126)의 하부 표면의 경사를 구현한다. 홈(126)의 하부 표면의 경사는 하부 부분(123)이 D1 방향으로 두께가 증가하도록 용기(120)를 형성함으로써 구현될 수 있다. 경사는 용기(120)를 경사지게 하거나 용기(120)에 있는 수용 홈(121)을 경사지게 함으로써 구현될 수 있다.
또한, 복수의 돌출 부분(180)이 용기(120)의 홈(126)의 하부 표면상에 형성된다. 예를 들어, 돌출 부분(180)은 D1 방향을 따라 삼각형 단면을 가진다. 수용 홈(121)의 홈(126)의 하부 표면은 상기한 대로 경사지기 때문에, 말단(22)으로부터 말단(23)쪽으로 재배 용액(3)의 흐름이 형성된다. 돌출 부분(180)의 존재에 의해 재배 용액(3)의 흐름에 난류가 생성될 수 있다. 또한, 본 발명은 식물 고정판(30)이 용기(20)의 재배 용액(3)의 표면상에 부유하게 하는 대신에 지지 장치(40)에 의해 용기(20) 위에 식물 고정판(30)을 지지하는 구성을 가진다. 한편, 식물 고정판(30)과 재배 용액(3)의 표면 사이에 공간이 존재한다. 따라서, 재배 용액(3)의 표면과 식물 고정판(30) 사이의 공간에 존재하는 공기가 재배 용액(3)에 생성된 난류에 의해 재배 용액(3) 속에 포함된다. 이에 의해 식물(2)의 뿌리는 재배 용액(3)뿐만 아니라 공기와 접촉하여, 식물(2)의 성장이 촉진되는 것을 초래한다.
본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(200)은 제 1 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(100)과 동일한 작업효과를 성취할 수 있다. 또한, 본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(200)은 공급면으로부터 배수면쪽으로 내리막 경사를 가진다. 따라서, 재배 용액(3)은 더욱 쉽게 순환될 수 있다. 또한, 본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(200)은 대기 속의 공기를 재배 용액(3) 속에 포함시킬 수 있다.
(제 3 실시태양)
제 3 실시태양은 용기가 위와 아래로 적층된 다중-행 수경 재배 시스템을 설명한다. 도 6은 제 3 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(300)을 도시하는 측면도이다. 수경 재배 시스템(300)은 재배 유닛(390) 및 수확 포장 유닛(392)을 포함한다. 본 발명의 전체 수경 재배 시스템은 소정의 방향으로 연장되는 용기(20)의 홈-유사 형태 및 식물 고정판의 경량 구성에 의해 경량이 되도록 구성된다. 따라서, 여러 이런 시스템이 수직으로 적층되고 배치되어 단순한 장치에 의한 다중-행 수경 재배 시스템을 형성할 수 있다.
재배 유닛(390)은 제 1 재배 선반(391a), 제 2 재배 선반(391b), 제 3 재배 선반(391c) 및 제 4 재배 선반(391d)(이하에서, 일괄하여 "재배 선반(391)"으로 불림), 탱크(82) 및 펌프(81)를 가진다. 제 1 재배 선반(391a) 내지 제 4 재배 선반(391d)은 하부로부터 상부로 이 순서로 적층된다. 재배 선반(391)의 각각은 각각 제 1 또는 제 2 실시태양에서 용기(20), 지지 장치(도시되지 않음), 컨베이어 장치(도시되지 않음) 및 조사 부분(60)에 해당하는 복수의 용기(20), 지지 장치(40), 컨베이어 장치(50) 및 조사 부분(60)을 포함한다. 탱크(82) 및 펌프(81)는 재배 선반(391)의 각각에 의해 공유되고 사용된다. 물론, 탱크(82) 및 펌프(81)는 각각의 재배 선반(391)에 제공될 수 있다. 공급 튜브(80)의 표시는 도 6에서 생략된다.
수확 포장 유닛(392)은 재배 유닛(390) 근처에 제공된다. 특히, 수확 포장 유닛(392)은 재재 유닛(390)에서 용기(20)의 말단(23)의 측면(말단(22))으로부터 먼 측면), 즉 배수구(배수구)에 가까운 측면 상에 제공된다. 수확 포장 유닛(392)은 말단(23)으로부터 멀어지는 순서로 배열된 수송 장치(393), 로봇 절단기(70) 및 포장 장치(395)를 가진다. 수확 포장 유닛(392)은 포장 식물을 운반하기 위한 컨베이어 벨트 또는 다른 장치일 수 있다. 수송 장치(393)는 운반 장치(394) 및 승강 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 승강 장치는 운반 장치(394)를 직각 방향(도면에서 D3 방향)으로 운반한다. 운반 장치(394)는 식물 고정판(30)을 D1 방향으로 운반시킬 수 있도록 구성된다. 포장 장치(395)는 식물(2)을 포장한다.
상기한 대로 구성된 수경 재배 시스템(300)의 작동을 설명한다. 먼저, 재배 단계를 설명한다. 식물(2)이 심겨지는 인공 재배장소(4)가 식물 고정판(30)의 관통구(31) 속에 끼워진다. 그런 후에 식물 고정판(30)은 작동자에 의해 운반 장치(394) 위에 놓인다. 승강 장치는 운반 장치(394)를 운반하며 운반 장치 위에 식물 고정판(30)이 D3 방향에서 원하는 위치에 놓인다. 예를 들어, 식물 고정판(30)이 제 2 재배 선반(391b)으로 전달될 때, 장치는 식물 고정판(30)이 제 2 재배 선반(391b)의 지지 장치 위에 놓일 수 있는 위치로 이동된다. 그런 후에 운반 장치(394)는 식물 고정판(30)을 재배 유닛(390)에 있는 재배 선반(391)으로 전달된다. 식물 고정판(30)은 재배 선반(391)의 컨베이어 장치에 의해 용기(20) 위의 원하는 위치에 배치된다. 또한, 식물(2)은 제 1 실시태양의 경우와 같이 재배된다.
다음으로, 선적 단계를 설명한다. 먼저, 공급 튜브로부터의 재배 용액의 공급이 중단되어 재배 용액을 배출구로부터 배출한다. 뒤이어, 용기(20)의 말단(23) 측면 상의 수용 벽(25)이 분리된다. 이 상태에서, 식물 고정판(30)은 수송 장치(393) 쪽으로 운반되고 운반 장치상에 놓인다. 그런 후에 승강 장치는 그 위에 놓인 식물 고정판(30)과 함께 운반 장치(394)를 포장 장치(395)와 일치하는 위치로 운반한다. 운반 장치(394)는 식물 고정판(30)을 포장 장치(395)로 운반한다. 이때에, 식물(2)의 뿌리는 운반 장치(394) 및 포장 장치(395) 사이에 제공된 로봇 절단기(70)에 의해 절단된다. 그런 후에 포장 장치(395)는 뿌리를 절단하여 식물(2)을 포장한다.
본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(300)은 제 1 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(100)과 동일한 작업 효과를 성취할 수 있다. 또한, 본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템(300)은 한 수송 장치(393)에 의해 식물 고정판(30)을 집어넣거나 꺼낸다. 이런 이유로, 수송 장치(393)에 필요한 비용은 억제될 수 있다.
본 실시태양에 따른 수경 재배 시스템의 구성 및 작동을 설명하였다. 이런 실시태양은 예시이다. 당업자는 본 발명의 구성요소의 각각을 결합하는 다양한 변형예가 가능하며 이런 변형예는 본 발명의 범위 내에 있다.
(제 1 변형예)
제 1 내지 제 3 실시태양은 지지 장치(40)가 지지 롤러(41ab, 41cd 및 41ef)의 그룹을 포함하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 롤러(41bc)의 한 그룹이 용기(20b) 및 용기(20c) 사이에 제공될 수 있고 롤러(41de)의 한 그룹이 용기(20d) 및 용기(20e) 사이에 제공될 수 있다. 물론, 지지 장치(40)는 지지 롤러(41ab, 41bc, 41cd, 41de 및 41ef)의 그룹 중에서 지지 롤러의 둘 이상의 그룹을 포함할 수 있다.
(제 2 변형예)
제 2 실시태양에서, 용기(120)의 홈(126)의 하부 표면이 기울어진 경우, 즉, 용기(120a-120f)의 전부의 홈의 하부 표면이 기울어진 경우가 설명되었다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 용기의 임의의 하나 이상의 홈의 하부 표면이 기울어지는 것이 충분하다.
(제 3 변형예)
지지 장치(40) 및 컨베이어 장치(50)는 제 1 내지 제 3 실시태양에서 일체로 구성될 수 있다. 즉, 지지 장치(40)는 컨베이어 장치(50)의 기능을 가질 수 있다. 즉, 지지 장치(40)는 컨베이어 장치(50)의 기능을 가질 수 있다.
도 7은 제 5 변형예에 따른 수경 재배 시스템(500)을 도시하는 평면도이다. 수경 재배 시스템(500)은 지지 장치(440)를 포함한다. 또한, 지지 장치(440)는 아래 논의한 대로 컨베이어 장치로서의 기능을 가진다. 따라서, 수경 재배 시스템(500)은 제 1 내지 제 3 실시태양에서와 같은 컨베이어 장치(50)를 갖지 않는다.
지지 장치(440)는 로프 지지 벨트(441ab, 441cd 및 441ef), 구동 풀리(442ab, 442cd 및 442ef) 및 슬레이브 풀리(443ab, 443cd 및 443ef), 모터(444) 및 샤프트(445)를 가진다.
지지 벨트(441ab-441ef)는 각각 구동 풀리(442ab-442ef) 및 슬레이브 풀리(443ab-443ef) 사이에 가로질러 매달려 있다. 식물 고정판(30)은 지지 벨트(441ab-441ef)에 의해 지지된다. 모터(444)는 샤프트(445)를 통해 구동 풀리(442ab-442ef)를 회전시킨다. 지지 벨트(441ab-441ef)는 구동 풀리(442ab-442ef)의 회전에 의해 순환 운동으로 이동하여, 식물 고정판(30)이 D1 방향으로 이동하게 한다. 지지 장치(440)는 벨트의 중앙부에 장력을 인가하면서 유도하는 풀리를 가질 수 있다.
본 변형예는 제 1 내지 제 3 실시태양과 동일한 작업 효과를 성취할 수 있다. 또한, 본 변형예의 수경 재배 시스템(500)은 컨베이어 장치(50)를 갖지 않는다. 따라서, 이의 D2 방향으로의 폭은 좁을 수 있다. 즉, 수경 재배 시스템(500)에 필요한 공간은 감소될 수 있다.
(제 4 변형예)
제 3 실시태양에서, 수확 포장 유닛(392)은 이동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 수확 포장 유닛(392)은 수확 포장 유닛(392)이 따라 이동하는 소정의 레일 상에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 수확 포장 유닛(392)의 각 장치는 장치를 타이어에 의해 자유롭게 이동시키게 하는 타이어를 가질 수 있다. 수경 재배 시스템이 복수의 재배 유닛(390)을 포함할 때, 이런 방식으로 이동하도록 구성된 수확 포장 유닛(392)은 복수의 재배 유닛(390)의 수확 및 포장 단계를 실행할 수 있다. 따라서, 필요한 수확 포장 유닛(392)의 수는 수경 재배 시스템의 시설 비용을 낮게 유지하도록 적게 유지될 수 있다.
(다른 변형예)
두 인접 용기 사이의 공간은 다양한 방식으로 효과적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 용기로부터 흘러나오는 재배 용액을 수용하고 용액을 순환으로 다시 돌려보내기 위한 장치가 용기 사이에 제공될 수 있다. 또한, 식물 고정판이 다른 고정판 위로 움직이는 것을 예방하기 위한 장치가 제공될 수 있다. 또한, 용기 사이의 공간의 존재는 용기의 유지를 촉진한다.
(인공 재배장소)
인공 재배장소(4)는 또한 재배 화단으로 불린다. 인공 재배장소(4)는 식물(2)을 고정하기 위한 식물 고정부를 가질 수 있고 식물 고정판(30)의 관통구(31)에 고정될 수 있는 임의의 부재일 수 있다. 통상적으로, 인공 재배장소(4)는 야자나무 또는 코코넛 섬유 또는 우레탄으로 형성된 스펀지를 가공하고 경화함으로써 제조된 식물성 섬유 가공 제품일 수 있다. 그러나, 섬유 재료에 의해 형성된 인공 재배장소는 붕괴되기 쉽고, 예를 들어, 섬유를 따라 벗겨질 수 있고 다루기 어렵다. 따라서, 우레탄으로 형성된 스펀지는 본 발명에서 특히 바람직하다. 도 8은 식물 고정판(30)의 관통구(31) 속에 끼워지기 전에 인공 재배장소(4)를 도시하는 투시도이다. 한 실시태양에서, 인공 재배장소(4)는 도 8에 도시된 대로 관통구(31) 속에 끼워지기 전에 사각기둥 모양을 가진다. 인공 재배장소(4)는 관통구(31) 속에 끼워질 때 관통구(31)와 상응하는 모양을 갖도록 탄성적으로 변형된다. 도 9(a)-(c)는 고정판(30)의 관통구(31) 속으로 끼워진 인공 재배장소(4)의 근처를 도시하도록 확대된 확대도이다. 도 9(a)는 위로부터 본 도면을 도시한다. 도 9(b)는 아래로부터 본 도면을 도시한다. 도 9(c)는 도 (a) 및 (b)에서 D-D 라인을 따르는 단면도를 도시한다. 도 9(a) 및 (b)는 인공 재배장소(4)의 구성을 도시한다. 따라서, 이에 의해 고정된 식물(2)의 표시는 생략된다. 본 발명의 인공 재배장소(4)는 도 9(a)-(c)에 도시된 실시예에서 대략 원통 형태로 탄성적으로 변형된다. 인공 재배장소(4)는 관통구(31) 속에 끼워지기 전에 원통 형태, 다각 기둥 형태 또는 임의의 다른 형태를 가질 수 있다.
인공 재배장소(4)는 상부 표면(4a) 상에 형성된 제 1 오목 부분(4b) 및 측면 표면(4c) 상에 형성된 4개의 제 2 오목 부분(4d)을 가진다. 제 1 오목 부분(4b)은 줄기의 일부 또는 뿌리의 일부와 같은 식물(2)의 적어도 일부를 수용한다. 따라서, 제 1 오목 부분(4b)은 수용될 줄기 또는 뿌리와 일치하는 형태와 크기로 형성될 수 있다. 본 실시태양에서, 제 1 오목 부분(4b)는 대략 원통 형태로 형성된다. 식물(2)은 제 1 오목 부분(4b)에 의해 고정된다.
하나의 제 2 오목 부분(4d)이 사각기둥 형태 인공 재배장소(4)의 4개의 측면 표면(4c)의 각각에 형성된다. 특히, 제 2 오목 부분(4d)은 각 측면 표면(4c)의 일부 상에 V자형 새김을 만듦으로써 형성된다. 측면 표면(4c)은 인공 재배장소(4)가 관통구(31) 속에 끼워질 때 대략 원통 형태를 가진다. 4개 제 2 오목 부분(4d)은 대략 원통 형태 측면 표면(4c) 상에서 둘레 방향으로 등거리에 정렬된다. 4개 제 2 오목 부분(4d)은 하부 표면(4e)로부터 상부 표면(4a)로의 방향으로 연장된다. 이런 경우에, 이들은 제 1 오목 부분(4b) 아래의 위치까지 연장된다.
인공 재배장소가 관통구(31) 속에 끼워질 때, 비-관통구(4f)는 관통구(31)의 제 2 오목 부분(4d) 및 내부벽(31a)에 의해 형성된다. 제 2 오목 부분(4d)는 하부 표면(4e)로부터 상부 표면(4a)로의 방향으로 연장될 수 있다. 이 경우에, 제 2 오목 부분(4d) 및 내부벽(31a)은 관통구를 형성한다. 제 2 오목 부분(4d)의 깊이는 관통구(31) 속에 끼워질 때 인공 재배장소(4)가 탄성적으로 변형되는 것을 고려하면서 비-관통구(4f)가 원하는 크기를 갖도록 결정될 수 있다.
식물 고정판(30)의 관통구(31) 속에 끼워질 때, 이런 구성을 가진 인공 재배장소(4)는 식물 고정판(30)에 의해 비-관통구(4f)을 형성한다. 이런 이유로, 식물(2)의 뿌리가 비-관통구(4f)에 도달하면, 식물(2)의 뿌리가 이 지점으로부터 앞으로 쉽게 성장된다. 또한, 인공 재배장소(4)는 본 발명의 한 바람직한 실시태양에서 스펀지로 형성된다. 따라서, 뿌리는 인공 재배장소(4)에서 균일하게 연장하도록 시도한다. 다시 말하면, 뿌리는 제 1 오목 부분(4b)으로부터 측면 표면(4c) 쪽으로 퍼지게 연장하도록 시도한다. 따라서, 뿌리는 상대적으로 퍼지는 방식으로 연장되고 본 실시태양에 따른 인공 재배장소(4)에서 쉽게 연장된다. 또한, 인공 재배장소(4)는 스펀지로 형성되기 때문에, 인공 재배장소(4)는 암면과 같은 섬유성 재료로 형성된 인공 재배장소와 비교하여 덜 붕괴되는 경향을 가진다.
예를 들어, 둘, 셋 또는 그 이상의 제 2 오목 부분(4d)이 인공 재배장소(4)의 각 측면 표면(4c) 상에 제공될 수 있다.
도 10(a)-(c)는 인공 재배장소의 변형예를 도시한다. 도 (a)-(c)는 식물 고정판(30)의 관통구(31) 속에 끼워지기 전에 인공 재배장치(204)를 도시한다. 도 10(a)는 위로부터 본 도면을 도시하며, 도 10(b)는 아래로부터 본 도면을 도시하며, 도 10(c)는 도 10(a) 및 10(b)의 E-E 라인을 따르는 단면도를 도시한다. 인공 재배장소(204)는 제 1 및 제 2 실시태양에서 인공 재배장소(4)에서와 같이 제 1 오목 부분(4b) 및 제 2 오목 부분(4d)을 가진다. 또한, 인공 재배장소(204)는 구멍(204g)을 가진다. 구멍(204g)은 하부 표면(4e)로부터 상부 표면(4e)까지의 방향으로 연장된다. 구멍(204g)은 하부 표면(4e)과 직각 방향으로 또는 하부 표면(4e)에 대해 소정의 각도로 기울어진 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 구멍(204g)은 관통구 또는 비-관통구일 수 있다.
본 변형예는 도 8과 9에 도시된 인공 재배장소(4)와 유사한 작업 효과를 성취할 수 있다. 또한, 인공 재배장소(204)는 본 변형예에서 구멍(204g)을 갖기 때문에 뿌리의 성장을 촉진한다. 본 변형예는 구멍(4g)이 제 2 오목 부분(4d) 이외에 제공되는 경우를 설명하였다. 그러나, 구멍(4g)은 제 2 오목 부분(4d) 대신에 제공될 수 있다.
(식물 고정판)
식물 고정판(30)은 관통구(31)를 포함하는 판-유사 부재이다. 식물(2)을 포함하는 인공 재배장소(재배 화단)(4)가 관통구(31) 속에 삽입되어 고정된다. 식물 고정판(30)은 용기(20) 위에 지지될 수 있고 식물(2)을 고정하기 위한 관통구(31)가 만들어질 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 식물 고정판(30)은 금속, 나무, 발포 수지 등을 포함하는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 한 바람직한 실시태양에서, 본 발명의 식물 고정판(30)은 확장된 폴리스티렌 폼으로 형성된다. 식물 고정판(30)의 두께는 고정될 식물(2)의 재료 또는 중량에 따라 결정될 수 있다.
식물 고정판(30)은 용기(20) 위에 배치되며 지지 장치(40)에 의해 지지된다. 특히, 식물 고정판(30)은 용기(20a) 내지 용기(20f) 위에 배치되어 용기들을 가로질러 놓인다. 식물 고정판(30)은 주요 표면의 하나로부터 다른 주요 표면까지 통과하는 복수의 관통구(31)를 가진다. 관통구(31)는 식물 고정판(30)이 용기(20) 위에 배치될 때 수용 홈(21) 위에 직각으로 위치하도록 형성된다. 특히, 관통구(31)는 D1 방향으로 한 열로 정렬하도록 수용 홈(21a-21f)의 각각 위에 형성된다. 도 1에 도시된 실시예에서, 관통구(31)의 6열이 D1 방향으로 형성되어 6개 수용 홈(21a-21f)과 일치한다.
각 관통구(31)는 내부에 식물(2)을 포함하는 인공 재배장소(4)를 수용하고 고정할 수 있는 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 관통구는 원통 형태, 사각기둥 형태, 다각기둥 형태 또는 임의의 다른 형태를 가질 수 있다. 도 1은 한 대표적 실시태양으로서 원형 관통구(31)를 도시한다. 식물(2)이 심겨지는 인공 재배장소(4)는 각 관통구(31) 속에 끼워진다. 각 관통구(31) 및 인공 재배장소(4)가 끼워져서 전체가 완전히 접촉하는 것은 필수적이지 않다. 적절한 위치에서 식물(2)을 고정하는 목적을 성취할 수 있는 임의의 형태의 피트가 사용될 수 있다. 따라서, 관통구(31)는 인공 재배장소(4)를 통해 식물(2)을 고정하기 위한 고정 부분으로 기능한다. 예를 들어, 식물(2)을 고정하기 하기 위해 인공 재배장소(4) 대신에 네트가 관통구(31) 속에 끼워질 수 있다. 식물(2)의 잎은 식물 고정판(30)의 상부면 쪽으로 돌출된다. 식물(2)의 뿌리는 식물 고정판(30) 아래로 돌출되어 재배 용액(3)과 접촉한다.
(다중-행 재배 시스템)
제한된 농장을 사용하여 단위면적당 식물과 같은 농산물의 수확량을 증가시키는 기술을 바라고 있다. 다중-행 재배 선반이 하나의 이런 기술로서 알려져 있다. 상기한 대로, 본 발명의 수경 재배 시스템은 경량이다. 따라서, 이 시스템은 다중-행 재배 선반에 대한 응용에 유리하다.
그러나, 일본 특개평 공개공보 No. 2012-217392에 설명된 기술을 포함하는 통상적인 다중-행 재배 선반은 각 열의 상부면 상에 제공된 조명으로부터만 빛을 조사한다. 이런 이유로, 통상적인 다중-행 재배 선반은 재배된 농산물에 대한 빛 조사가 불충분하게 되는 문제를 가졌다. 이런 문제를 해결하기 위해서, 빛은 여러 방향으로부터 조사되어야 한다. 그러나, 다중-행 재배 선반에서 여러 방향으로부터의 빛 조사는 어렵다고 생각되었다.
이와 관련하여, 본 발명자들은 본 발명의 수경 재배 시스템에서, 식물 고정판(30)의 변형예인 식물 고정판(35)을 개발하였다. 관통구(31) 이외에, 도 11에 도시된 식물 고정판(35)은 관통구(31)와 무관한 광 투과 지역(28)을 포함한다. 변형예의 식물 고정판은 도 1-6에 도시된 수경 재배 시스템뿐만 아니라 통상적인 수경 재배 시스템에서 부유판으로서 사용될 수 있다. 즉, 식물 고정판(35)은 물에 부유하는 재료로 부유판으로 형성될 수 있다. 확장된 폴리스티렌 폼은 이런 식물 고정판(35)을 위한 재료로서 적절하게 사용될 수 있다. 식물 고정판(35)의 두께는 고정될 농산물(22)의 재료 또는 중량에 따라 결정될 수 있다. 식물 고정판(35)은 임의의 형태를 가질 수 있고, 이 형태는 식물 고정판(35)이 사용되는 수경 재배 시스템에 따라 결정될 수 있다.
관통구(31)는 식물 고정판(35)의 주요 표면의 하나로부터 식물(2)을 고정하는 다른 주요 표면까지 통과하도록 형성된다. 복수의 관통구(31)가 식물 고정판(35) 상에 형성되는 것이 바람직하다. 도 13은 이하에서 어떻게 식물(2)이 관통구(31)에 의해 고정되는지를 설명하기 위해 사용된다.
광 투과 지역(28)은 식물 고정판(35)의 주요 표면의 하나로부터 빛을 통과하게 하는 다른 주요 표면까지 형성된다. 광 투과 지역(28)은 관통구(31)에 인접하게 제공되어 빛은, 식물(2)이 고정될 때, 식물(2)이 자라는 경우에도 식물 고정판(35)의 적어도 하부면으로부터, 식물(2) 위에 조사된다. 광 투과 지역(28)은 식물 고정판(35)의 두 주요 표면상의 표면적의 약 30% 이상, 및 더욱 바람직하게는 약 50% 이상에 해당한다. 본 발명에서 "약"은 바로 다음 숫자 ± 10%의 범위에서의 값을 의미한다. 광 투과 지역(28)이 약 30% 미만일 때, 식물(2) 상에 조사된 빛의 양은 충분하지 않을 수 있다. 한편, 광 조사 효과는 광 투과 지역(28)이 약 50% 이상이 되게 함으로써 현저하게 강화될 수 있다. 광 투과 지역(28)의 표면적은, 예를 들어, 식물 고정판(35)의 전체 강도가 손상되지 않는 한 약 80%에 해당할 수 있다. 광 투과 지역(28)은 빛 조사 광원으로부터 조사된 빛이 적어도 부분적으로 통과할 수 있는 한 임의의 재료로 임의의 형태로 형성될 수 있다. 도 11에 도시된 실시태양에서, 광 투과 지역(28)은 관통구이다. 그러나, 광 투과 지역(28)은 유리 또는 수지로 제조된 비-관통 투명창으로 형성될 수 있다.
복수의 광 투과 지역(28)은 개개의 형태 또는 위치에 따라 광 투과 지역(28a), 광 투과 지역(28b) 및 광 투과 지역(28c)으로 불릴 수 있다. 광 투과 지역(28a)은 식물 고정판(35)의 세로 방향으로 인접 고정 부분(26) 사이에 제공된다. 광 투과 지역(28b)은 식물 고정판(35)의 가로 방향에서 식물 고정판(35)의 모서리의 근처에 있는 2개의 고정 부분(26) 사이에 제공된다. 광 투과 지역(28c)은 식물 고정판(35)의 주변 이외의 지역에 있는 2개의 고정 부분(26) 사이에 제공된다.
도 11에 도시된 식물 고정판(35)은 빛이 여러 방향으로부터 식물(2) 위에 충분하게 조사되게 하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 식물의 성장 수준은 생산성을 증가시키도록 개선될 수 있다.
이와 관련하여, 도 12 및 13은 식물 고정판(35)을 사용하는 재배 시스템(1000)을 설명하는데 사용된다. 도 12는 실시태양에 따른 식물 고정판(35)을 사용하는 재배 시스템(1000)을 도시하는 정면도이다. 도 13은 식물 고정판(35)을 사용하는 재배 시스템(1000)을 도시하는 측면도이다. 도 12에서, 조사 부분(61) 및 반사판(18 및 19)의 실례는 생략된다.
재배 시스템(1000)은 식물 고정판(35), 프레임 바디(10) 및 조사 부분(60)을 주로 포함한다.
프레임 바디(10)는 소정의 간격으로 직각 방향으로 복수의 용기(20)를 정렬함으로써 형성된다. 용기(20)는 재배 용액(3)을 수용하기 위한 홈 형태 수용 홈(21)을 가진다. 수경 재배 시스템(100-300)과 달리, 수경 재배 시스템(1000)은 프레임 바디(10)의 각 반대 내벽 표면상에 복수의 볼록부(14)가 제공된다. 용기(20)의 양 말단은 복수의 용기(20)의 각각을 프레임 바디(10)에 고정하도록 동일한 높이에 제공된 볼록부(14) 상에 위치된다. 또한, 원형 조사 부분(16)은 직각 방향에서 인접한 한 쌍의 용기(20) 사이에 제공된다. 프레임 바디는 상부 및 하부 방향으로 빛을 조사할 수 있도록 본 실시태양에서 조사 부분(16)에 제공되지 않는다. 그러나, 프레임 바디가 제공될 수 있다. 프레임 바디가 조사 부분(60)에 제공될 때, 이의 프레임 바디는 투명 또는 반투명하게 형성되어 빛이 통과하는 것이 바람직하다. 조사 부분(60)의 각 말단은 볼록부(14) 아래에 고정되고, 이에 의해 용기(20) 및 조사 부분(60)은 평행하다. 재배 선반의 단지 상부 3열만 본 발명에 도시된다. 그러나, 수경 재배 시스템(1000)은 4개 이상의 재배 선반의 임의의 숫자의 열을 포함하는 시스템일 수 있다.
도 12 및 13은 재배 시스템(1000)의 용기(20) 및 식물 고정판(35) 사이의 관계를 설명하는데 다시 사용된다. 용기(20)의 수용 홈(21)은 재배 용액(3) 및 식물 고정판(35)을 수용한다. 식물 고정판(35)은 식물(2)을 고정하는 반면 식물(2)은 컵(32)에 수용된다. 컵(32)은 재배 단계와 무관하게 식물(2)을 안정하게 고정하면서, 식물(2)은 관통구(31)가 통과하는 상태에 있다. 컵(32)은 상기 인공 재배장소(4)일 수 있거나 인공 재배장소(4)는 컵(32) 속에 끼워질 수 있다. 식물(2)의 잎은 식물 고정판(35)의 주요 표면의 하나로부터 위쪽으로 돌출하면서 대부분 고정된다. 한편, 식물(2)의 뿌리는 식물 고정판(35)의 다른 주요 표면 아래로 돌출하며 재배 용액(3)과 접촉한다. 구멍은 컵(32) 상에 개방되어 재배 용액(3)이 컵(32)의 내부에 들어가게 하여 식물(2)의 뿌리와 접촉하고 빛이 뿌리를 조사하게 한다. 식물(2)의 뿌리는 또한 컵(32) 상에 개방된 구멍을 통과하여 컵(32)으로부터 자라날 수 있다. 식물(2)이 고정될 수 있는 한 구멍은 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 컵(32)은 식물 고정판(35)과 일체로 형성될 수 있다. 또한, 스펀지와 같은 인공 재배장소(4)가 컵(32) 내부에 제공될 수 있다.
다음으로, 식물 고정판(35)에 의해 고정된 식물(2)에 대한 광 조사를 설명한다. 설명은 도 12 및 13에 도시된 3열 구조의 각각의 상부 열 및 중간 열의 식물 고정판(35), 식물(2), 용기(20) 및 조사 부분(60)에 "a" 및 "b"를 붙여서 제공된다.
상부 열 상의 용기(20a)의 적어도 하부 표면은 용기(20a 및 20b)의 쌍에 대해 광 투과성이며, 바람직하게는 반-투명 또는 투명하며 더욱 바람직하게는 투명하다. 이 경우에, 상부 열의 용기(20a)의 상부면 상에 제공된 조사 부분(60a)으로부터 조사된 빛은 재배될 식물(2a)을 고정하는 식물 고정판(35a) 및 재배 용액(3)이 상부 열 상의 용기(20a)에 수용될 때 가장 가까운 식물(2a)(도 12에서 점선 P) 상에 주로 조사된다. 또한, 용기(20a) 및 용기(20b) 사이에 제공된 조사 부분(60b)로부터 조사된 빛은 광 투과 지역(28b)(도 12에서 점선 Q)을 통과함으로써 식물(2b)뿐만 아니라 식물(2a)를 조사한다. 하부면으로부터의 빛은 잎의 뒷면 상에 주로 조사된다. 또한, 하부면으로부터의 빛은 식물(2)의 뿌리 상에 조사된다. 게다가, 상부 열 상에 제공된 조사 부분(60a)으로부터 조사된 빛은 광 투과 지역(28c)를 통과하며 하부 열(도 12에서 점선 R) 상의 식물 고정판(35b)에 의해 고정된 식물(2b) 상에 조사된다. 용기(20)의 하부면 이외에, 측면은 바람직하게는 광 투과성이며, 더욱 바람직하게는 반투명 또는 투명하며, 가장 바람직하게는 투명하여 빛이 다양한 위치에 제공된 조사 부분(60)으로부터 조사되게 한다. 한 특히 바람직한 실시태양에서, 용기(20)의 전부는 투명하다. 용기(20)를 투명하게 형성할 때 유리 또는 폴리카보네이트와 같은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 컵(32)은 식물(2a)의 뿌리 상에 빛 조사 효율을 향상시키도록 투명하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 도 13에 도시된 대로, 반사판(18)이 수평 방향으로 조사 부분(60b)의 근처에 제공된다. 반사판(18)은 조사 부분(60)으로부터 방출된 빛의 진행 방향을 점선 S 및 T에 의해 도시된 대로 식물(2)의 방향으로 변화시킨다. 이에 의해 빛은 상부 열 상의 용기(20a)에 수용된 식물 고정판(35a)에 의해 고정된 식물(2a) 또는 하부 열에 있는 용기(20b)에 수용된 식물 고정판(35b)에 의해 고정된 식물(2b)의 적어도 하나 위에 조사된다.
또한, 조사 부분(61)이 용기(20)의 양 말단의 근처에 제공된다. 조사 부분(61)은 측면으로부터 식물(2) 위에 빛을 조사한다. 조사 부분(61)은 굽은 단면을 가진 반사판(19)이 제공된다. 반사판(19)은 수경 재배 시스템(1000)의 외부로 분산된 빛을 반사하여 식물(2)을 조사한다.
상기의 관점에서, 본 실시태양의 식물 고정판(35)은 여러 방향으로부터 재배된 식물에 대해 빛을 효과적으로 조사하기 위해 다중-행 재배를 실행하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 식물(2)의 성장 수준은 생산성을 증가시키도록 개선된다.
또한, 소정의 값 이상에서 식물 고정판(35)의 표면적에 해당하는 광 투과 지역(28)의 비율은 광 조사 효율이 추가로 개선되게 할 수 있다. 또한, 식물 고정판(35)의 로드 인/로드 아웃(load in/load out)의 가능성 및 효율은 물에 부유하는 재료로 식물 고정판(35)을 형성함으로써 개선될 수 있다.
또한, 빛은 본 실시태양의 식물 고정판(35)으로 재배 시스템(1000)을 제조함으로써 여러 방향으로부터 재배 식물(2) 상에 효과적으로 조사될 수 있다. 특히, 빛은 식물(2)의 잎의 정면뿐만 아니라 뒷면과 뿌리 상에 조사될 수 있다. 그 결과, 식물(2)의 성장 수준이 개선되어 생산성을 증가시킨다. 사실, 본 발명자들은 식물(2)의 성장이 재배 시스템(1000)을 사용함으로써 식물(2)의 잎의 정면뿐만 아니라 뒷면과 뿌리 상에 빛을 조사함으로써 현저하게 개선된다. 또한, 광 조사 효율은 조사 부분(60)으로부터 조사된 빛을 반사하도록 반사판(18)을 사용함으로써 추가로 개선될 수 있다.
식물 고정판(35)은 본 실시태양에서 물에 부유하는 재료로 형성된다. 그러나, 식물 고정판(35)은 물에 부유하지 않는 재료로 형성될 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 목적은, 빛이 식물 고정판(35) 자체를 통과하게 하는, 예를 들어, 투명 유리 또는 수지, 메시 등을 사용함으로써 성취될 수 있다. 이에 의해 식물(2) 위로의 광 조사 효율은 개선될 수 있다.
또한, 식물(2)은 확장된 폴리스티렌 폼과 같이 물에 부유하는 재료를 사용함으로써 물에 부유하는 컵(32)을 형성함으로써 물에 부유될 수 있다. 이런 경우에, 컵(32)에 광 투과 지역(28)을 제공하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 컵(32)은, 예를 들어, 광 투과 지역(28)이 개구부의 외부 둘레 상에 제공되는 플랜지 부분을 제공함으로써, 전체로서 모자 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 실시태양은 한 식물 고정판(35)이 각 열에서 각 용기(20)에 수용되는 경우를 도시한다. 그러나, 복수의 식물 고정판(35)이 수용될 수 있다. 이 경우에, 광은 다른 광 투과 지역(28) 및 관통구(31) 위치선정에 의한 복수의 식물 고정판(35)의 제조, 조사 부분(60)의 위치선정의 변화 및 반사판(18)의 위치선정 또는 형태의 변화 중 적어도 하나에 의해 식물(2)상에 효과적으로 조사될 수 있다. 또한, 식물 고정판(35)은 상기 수경 재배 시스템(100-300)에서와 같이 소정의 방향으로 연장된 복수의 용기(20) 위에 배치될 수 있다. 이런 구성에서, 빛은 두 인접 용기 사이를 통과할 수 있고 상기한 대로 식물 고정판(35), 조사 부분(60 및 61) 및 반사판(18)의 형태는 결합될 수 있다. 따라서, 다량의 빛이 매우 다양한 수의 방향으로부터 식물(2) 상에 조사될 것이다.
상기한 대로, 본 발명의 다른 실시태양은 다중-행 재배 시스템이다. 재배 시스템은 상기 식물 고정판, 재배 용액을 수용하기 위한 오목 부분을 가진 복수의 용기가 직각 방향으로 배열된 재배 선반 및 직각 방향으로 인접한 한 쌍의 용기 사이에 제공된 조사 부분을 포함한다. 한 쌍의 용기의 경우, 적어도 상부 열의 용기의 하부 표면의 적어도 일부는 투명하다. 빛은 재배 식물을 고정하는 식물 고정판 및 재배 용액이 상부 열 상의 재배 용기에 수용될 때 조사 부분으로부터 식물 고정판에 의해 고정된 식물을 조사하기 위해 광 투과 지역과 상부 열 상의 용기를 통과할 수 있다. 빛은 다중-행 재배를 실행하기 위해 본 실시태양의 식물 고정판을 사용함으로써 여러 방향으로부터 재배 식물상에 효과적으로 조사될 수 있다.
또한, 반사판이 조사 부분의 근처에서 식물의 방향 쪽으로 조사 부분으로부터 배출된 광의 진행 방향을 변화시키기 위해 재배 시스템에 추가로 제공될 수 있다. 이 실시태양은 상부 열 상의 재배 용기에 수용된 식물 고정판에 고정된 식물 또는 하부 열의 용기에 수용된 식물 고정판에 의해 고정된 식물의 적어도 하나에 산란광을 조사함으로써 광 조사 효율을 추가로 개선할 수 있다. 그 결과, 식물의 성장 수준은 생산성을 증가시키도록 개선될 수 있다.
(로드 인/로드 아웃 시스템)
상기한 것과 같은 다중-행 재배 선반은 숫자 또는 열이 증가하고 선반이 높아짐에 따라 로드 인/로드 아웃에 더 많은 노동이 필요하였다는 점에서 문제를 가졌다. 예를 들어, 일본 특개평 공개공보 No. 2012-217392의 기술은 식물을 재배 선반에 수동으로 로드 인/로드 아웃한다. 또한, 재배 선반 둘레의 재배 선반의 지면 영역과 동일하거나 큰 작업 공간을 확보하는 것이 필수적이다. 이런 이유로, 단위 면적당 수율은 개선될 필요가 있다.
따라서, 본 발명은 다중-행 재배 시스템 속에 식물 넣기/빼기를 촉진하는 기술을 제공한다.
본 발명의 특정 실시태양의 재배 시스템은 재배 용액을 수용하기 위한 복수의 용기가 직각 방향으로 평행하게 제공된 재배 선반 및 수용 홈에 수용되고 재배 선반의 한 말단의 근처에 배치될 때 재배 용액과 접촉하고 재배되는 식물을 고정하기 위한 식물 고정판 속에 복수의 용기 중 적어도 하나를 적재하기 위한 로드-인 장치를 포함한다. 로드-인 장치는 식물 고정판이 각 재배 선반에 배치되어야 하는 높이까지 식물 고정판을 들어올리기 위한 수직 컨베이어 장치 및 복수의 식물 고정판을 떠받쳐서 한 말단으로부터 반대면 상의 다른 말단까지 미끄러지도록 대략 수평 방향으로 말단 중 하나의 측면으로부터 수용되어야 하는 용기에 수용된 복수의 식물 고정판에 적어도 하나의 식물 고정판을 밀어넣기 위한 수평 컨베이어 장치를 포함한다.
식물 고정판은 이 실시태양에 의해 다중-행 재배 선반 속에 쉽게 적재될 수 있다.
또한, 재배 시스템은 다른 말단의 근처에서 용기 상에 제공되고 다른 말단의 근처에 배치된 위치선정 부분으로 미끄러진 식물 고정판을 용기로부터 빼내기 위한 로드-아웃 장치를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 로드-인 장치 및 로드-아웃 장치는 교대로 로드 인/로드 아웃일 수 있다. 식물 고정판은 이런 실시태양에서 쉽게 로드 인/로드 아웃될 수 있다. 또한, 이 경우에, 확보된 공간은 재배 시스템의 측면 상에서 작을 수 있다. 이런 이유로, 단위면적당 식물의 생산량을 현저하게 증가시키기 위해 더 많은 재배 시스템이 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 로드-인 장치는 수직 방향으로 배열된 둘 이상의 재배 선반의 각각으로 하나 이상의 식물 고정판을 한 번에 로드 인할 수 있고 로드-아웃 장치는 수직 방향으로 배열된 둘 이상의 재배 선반의 각각으로부터 하나 이상의 식물 고정판을 한 번에 로드 아웃할 수 있다. 식물 고정판은 이 실시태양에서 다중-행 재배 선반 안으로/밖으로 더욱 효과적으로 적재될 수 있다.
또한, 한 번에 로드 인/아웃된 재배 선반의 숫자는 수직 방향으로 배열된 복수의 재배 선반의 열의 숫자의 인수일 수 있다. 이 실시태양은 식물 고정판을 쉽게 로드 인/아웃할 수 있다.
또한, 시스템은 재배될 식물을 고정하는 식물 고정판을 로드-인 장치로 공급하기 위한 로드-인 컨베이어 벨트를 더 포함할 수 있다. 이 실시태양은 식물 고정판을 더욱 효과적으로 로드 인 할 수 있다.
먼저, 도 14-16을 참조하면서 본 실시태양의 재배 시스템(1000')을 설명한다. 도 14-16은 식물 고정판이 재배 용액 위에 부유하게 하는 다중-행 수경 재배 시스템을 사용하는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 메커니즘을 설명한다. 그러나, 본 발명의 로드 인/로드 아웃 메커니즘은 또한 지지 장치에 의해 용기 상에 식물 고정판을 지지하는 실시태양 1-3의 상기 수경 재배 시스템에서 사용될 수 있다(즉, 식물 고정판과 재배 용액 사이에 공간이 존재한다). 도 14는 본 발명의 로드 인/로드 아웃 메커니즘을 포함하는 재배 시스템(1000')의 개략적 도면이다. 도 14(a)는 재배 시스템(1000')의 측면도이고 도 14(b)는 재배 시스템(1000')의 평면도이다. 도 15는 도 14에서 화살표 X 방향으로부터 본 도 14의 재배 시스템(1000')의 정면도이다. 도 14는 도 15에 도시된 로드-인 컨베이어 벨트(400)의 실예를 생략한다. 또한, 도 14(b)는 도 14(a)에 도시된 상판(340) 및 상판(340)의 뒷면 상에 제공된 조사 부분(60)의 실예를 생략한다. 또한, 도 15는 로드-인 장치(100') 및 로드-인 컨베이어 벨트(400)만을 도시한다.
재배 시스템(1000')은 주로 로드-인 장치(100'), 로드-아웃 장치(200'), 재배 선반(300') 및 로드-인 컨베이어 벨트(400)를 포함한다.
재배 선반(300')은 대략적으로 서로 동일한 형태를 가지며 홈 형태 오목부분(312')을 가진 복수의 재배 용기(310)가 소정의 간격으로 수직 방향으로 평행하게 제공되면서 형성된다. 위치선정 부분(314)은 오목 부분(312')에 형성된다. 또한, 수경 재배를 위한 재배 용액(3)은 오목 부분(312)에 수용된다. 재배 용액(3)은 물에서 식물을 자라게 할 수 있는 영양분을 용해함으로써 제조된 수용액이다. 고정 부재(320)는 배열된 복수의 재배 용기(310)를 수직 방향으로 고정한다. 도 14는 12개 재배 용기(310)가 고정 부재(320)에 의해 고정된 경우를 도시한다. 고정 부재(320)는 고정 부분(322)에서 바닥에 고정된다. 조사 부분(60)은 최하부 열에 있는 것 이외에 재배 용기(310)의 뒷면 상에 설치된다. 조사 부분(60)은 한 열 더 낮은 재배 용기(310)에 수용된 식물상에 빛을 조사하는 반면 재배 용기(310)는 수직 방향으로 배열된다. 빛은 상판(340)의 뒷면에 제공된 조사 부분(60)에 의해 최상부 열 상의 재배 용기(310)에 조사된다.
식물 고정판(30)은 상기한 대로 재배되도록 식물(2)을 고정하며 오목 부분(312)에 수용될 때 재배 용액(3)과 접촉된다. 재배될 식물(2)을 고정하기 위한 관통구(31)(도시되지 않음)는 식물 고정판(30) 상에 개방된다. 재배될 식물(2)은 관통구를 통해 침투하도록 배치되어 재배될 식물(2)의 뿌리가 식물 고정판(30)의 하부면으로부터 재배 용액(3)과 접촉한다. 이에 의해 재배 용액(3)은 재배될 식물(2)에 공급될 수 있다. 식물 고정판(30)은 식물(2)을 고정하기 위한 관통구(31)를 내부에 만들 수 있고 오목 부분(312)에 수용될 수 있는 임의의 재료로 구성될 수 있다. 식물 고정판(30)은 금속, 나무, 발포 수지 등을 포함하는 임의의 재료로 형성될 수 있다. 식물 고정판(30)이 재배 용액에 부유하는 실시태양에서, 식물 고정판(30)은 바람직하게는 재배될 식물(2)을 고정하면서도 식물 고정판(30)이 재배 용액(3)에 부유하게 하도록 1 미만의 비중을 가진 재료로 형성된다. 이런 재료로서 확장된 폴리스티렌 폼이 최적으로 사용될 수 있다. 식물 고정판(30)의 재료 또는 부피는 재배될 식물(2)의 중량을 고려하면서 결정될 수 있다.
또한, 식물 고정판(30)은 관통구(31) 뿐만 아니라 광 투과 지역(28)을 갖는 식물 고정판(35)일 수 있다.
로드-인 장치(100')는 재배 선반(300')의 한 말단의 근처에 배치되고 복수의 재배 용기(310)의 적어도 하나 속에 오목 부분(312)에 수용될 때 재배 용액(3)과 접촉함으로써 재배된 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30)을 로드 인한다. 로드-인 장치(100)는 식물 고정판을 수직 방향으로 관심 재배 용기로 운반하고 관심 재배 용기에 도달할 때 식물 고정판을 다중-행 수경 재배 시스템에 있는 재배 용기의 오목 부분 속에 놓기 위해 식물 고정판을 수평으로 운반할 수 있는 임의의 장치를 갖도록 제조된다. 도 14 및 15에 도시된 구체적인 실시태양에서, 로드-인 장치(100')는 컨베이어 부분(110), 수직 모터(122), 수직 롤러 체인(130), 수평 모터(140), 수평 롤러 체인(150) 및 제어 부분(160)을 포함한다.
컨베이어 부분(110)은 고정 부분(112) 상에 설치된 복수의 고정 부분(114)을 가진다. 도 15에 도시된 대로, 고정 부분(114)은 2개의 암으로 형성된다. 고정 부분(114)은 로딩 인/로딩 아웃 때 식물 고정판(30)을 고정한다. 또한, 도 16에 설명된 대로, 고정 부분(114)은 추진 부분(116)이 제공된다. 추진 부분(116)은 밀려서 식물 고정판(30)을 수평 방향으로 미끄러지게 한다.
수직 모터(112)는 회전하여 수직 롤러 체인(130)을 이동시켜서, 수직 모터(122)의 회전 운동이 수직 방향으로 컨베이어 부분(110)의 운동으로 전환된다(컨베이 업 또는 다운). 수평 모터(140)는 회전하여 수평 롤러 체인(140)을 이동시켜서, 수평 모터(140)의 회전 운동이 수평 방향으로 컨베이어 부분(110)의 운동으로 전환된다(좌 및 우 방향).
제어 부분(160)은 수직 방향 및 수평 방향으로 컨베이어 부분(110)의 운동을 제어하기 위해서 수직 모터(122) 및 수평 모터(140)의 회전을 제어한다. 또한, 제어 부분(160)은 로드-인 장치(100')에 의한 식물 고정판(30)의 로딩 인 및 로드-아웃 장치(200')에 의한 식물 고정판(30)의 로딩 아웃을 조정하도록 무선 또는 유선 통신을 통해 아래 논의된 로드-아웃 장치(200')에 제공된 제어 부분(260)과 통신한다. 또한, 제어 부분(160)은 아래 언급한 로드-인 컨베이어 벨트(400)로부터 로드-인 장치(100') 속으로 식물 고정판(30)을 로딩하는 시기를 제어한다.
로드-아웃 장치(200')는 재배 용기로부터 관심 재배 용기에 수용된 식물 고정판을 꺼낼 수 있고 다중-행 수경 재배 시스템에서 수확을 위해 식물 고정판을 운반할 수 있는 임의의 장치를 가질 수 있다. 도 14 및 15에 도시된 구체적인 실시태양에서, 로드-아웃 장치(200')는 다른 말단의 근처에 배치되고 재배 용기(310)로부터, 다른 말단의 근처에 있는 재배 용기(310) 상에 제공된 위치선정 부분(314)으로 미끄러진 식물 고정판(30)을 로드 아웃된다. 로드-아웃 장치(200')는 컨베이어 부분(210), 수직 모터(220), 수직 롤러 체인(230), 수평 모터(240), 수평 롤러 체인(250) 및 제어 부분(260)을 포함한다.
컨베이어 부분(210)은 고정 부분(212) 상에 설치된 복수의 고정 부분(214)을 가진다. 로딩 아웃 때, 재배 후 식물(2)이 위에 놓이는 식물 고정판(30)은 고정 부분(214)에 의해 고정된다.
수직 모터(220)는 회전하여 수직 롤러 체인(230)을 회전시키고 이동시켜서, 수직 모터(220)의 회전 운동이 수직 방향으로 컨베이어 부분(210)의 운동으로 전환된다(컨베이 업 또는 다운). 수평 모터(240)는 회전하여 수평 롤러 체인(250)을 이동시켜서, 수평 모터(240)의 회전 운동이 수평 방향으로 컨베이어 부분(210)의 운동으로 전환된다(좌 및 우 방향).
제어 부분(260)은 수직 방향 및 수평 방향으로 컨베이어 부분(210)의 운동을 제어하기 위해서 수직 모터(220) 및 수평 모터(240)의 회전을 제어한다. 또한, 제어 부분(260)은 로드-인 장치(100')에 의한 식물 고정판(30)의 로딩 인 및 로드-아웃 장치(200')에 의한 식물 고정판(30)의 로딩 아웃을 조정하도록 무선 또는 유선 통신을 통해 상기한 로드-인 장치(100')에 제공된 제어 부분(160)과 통신한다.
로드-인 장치(100') 및 로드-아웃 장치(200')는 개별 장치로서 본 발명에서 설명하였다. 그러나, 이들은 동일한 장치를 사용하도록 구성될 수 있다.
도 15에 도시된 대로, 로드-인 컨베이어 벨트(400)는 재배될 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30)을 로드-인 장치(100')에 공급한다. 로드-인 컨베이어 벨트(400)는 프레임 바디(410) 및 복수의 회전하는 화단(420)을 가진다. 복수의 회전하는 화단(420)은 각각의 높이가 컨베이어 부분(110)이 하부로 내려갈 때 복수의 고정 부분(114)의 하나의 높이와 대략 동일하게 형성된다. 이 상태에서, 회전하는 화단(420)은 제어 부분(160)에 의해 회전되어 새로운 재배 장비(20)를 고정 부분(114)에 제공한다.
다음으로, 본 실시태양의 재배 시스템(1000')은 재배 용기(310) 안으로/밖으로 식물 고정판(30)을 적재하는 방법을 설명하는데 사용된다. 도 16은 본 발명에 따른 재배 시스템(1000') 안으로/밖으로 식물 고정판(30)을 교대로 로딩하기 위한 절차를 도시하는 측면 방향으로부터의 개략도이다. 본 실시태양에서 수직 컨베이어 장치는 주로 컨베이어 부분(210), 수직 모터(220) 및 수직 롤러 체인(230)으로 구성된 것으로 추측되고 수평 컨베이어 장치는 각각 주로 고정 부분(214), 수평 모터(240) 및 수평 롤러 체인(250)으로 구성된 것으로 추측된다. 그러나, 간단하게, 수직 컨베이어 장치는 컨베이어 부분(210)일 수 있고 수평 컨베이어 장치는 고정 부분(214)일 수 있다. 또한, 로드-아웃 장치(200')에 의해 로드 아웃된 식물 고정판을 식물 고정판(30a), 로드-아웃 장치(200')에 의해 로드 아웃된 식물 고정판(30a)에 인접한 식물 고정판을 식물 고정판(30b), 로드-인 장치(100')에 의해 로드 인된 식물 고정판을 식물 고정판(30c) 및 로드-인 장치(100')에 의해 로드 인된 식물 고정판(30c) 다음에 있는 식물 고정판을 식물 고정판(30d)로 부르면서 설명을 제공한다.
먼저, 제어 부분(260)은 로드-아웃 장치(200')의 수평 컨베이어 장치인 고정 부분(214)을 재배 용액(3) 속으로 이동시킨다(도 16(a)). 고정 부분(214)은 위치선정 부분(314)보다 로드-아웃 장치(200')에 더 가까운 위치에서 재배 용액(3) 속으로 낮아진다. 도 16(b)는 고정 부분(214)이 재배 용액 속으로 이동한 후 상태를 도시하는 도면이다. 그런 후에 고정 부분(214)은 식물 고정판(30a) 쪽으로 수평하게 이동된다(도 16(c)). 고정 부분(214)이 식물 고정판(30a)이 수직 방향으로 올려질 수 있는 위치로 이동된 후, 고정 부분(214)은 재배 용액(3)으로부터 식물 고정판(30a)을 빼내기 위해 수직 방향으로 식물 고정판(30a)을 들어올린다(도 16(d)). 또한, 이와 관련하여, 로드-인 장치(100')의 수평으로 이동하는 장치인 고정 부분(214)은 식물 고정판(30c)을 로드 인한다. 그런 후에 로드-아웃 장치(200')는 빠져 나간 식물 고정판(30a)을 로드 아웃한다(도 16(e)). 재배 용기(310)로부터 로드 아웃된 식물 고정판(30a)은 컨베이어 부분(210)이 하부로 낮아질 때 재배 시스템(1000')으로부터 로드 아웃된다. 로드-인 장치(100')의 추가 고정 부분(214)은 식물 고정판(30c)을 재배 용액(3) 속으로 이동시킨다.
추진 부분(116)은 수평 방향(도 16(f)에서 화살표)으로 식물 고정판(30c)을 밀어서 미끄러지게 한다. 추진 부분(116)은 대략 수평 방향 쪽으로 특정 오목 부분(313)에 수용된 복수의 식물 고정판(30)의 전부를 밀기 위해서 로드-인 장치(100')에 가장 가까운 식물 고정판(30c)을 민다. 단일 재배 용기(310)에 수용된 식물 고정판(30)은 이에 의해 일괄적으로 떠받쳐지고 반대 측면 말단 쪽으로 미끄러진다. 그 결과, 식물 고정판(30)은 로드-아웃 장치(200')에 가장 가까운 식물 고정판(30b)이 위치선정 부분(314)에 도달할 때까지 함께 이동한다(도 16(g)). 복수의 식물 고정판(30)은 확장된 폴리스티렌 폼과 같은 저 비중을 가진 재료로 식물 고정판(30)을 형성함으로써 서로 쉽게 떠받쳐질 수 있고 함께 이동될 수 있다. 식물 고정판(30b)이 로드-인 장치(100')의 고정 부분(114)에 의해 위치선정 부분(314)으로 이동한 후, 고정 부분(114)은 물 표면 아래로 낮아져서 식물 고정판(30c)이 재배 용액(3) 위에 부유된다(도 16(h)). 로드-인 장치(100')의 고정 부분(114)은 뒤이어 로드-인 장치(100') 쪽으로 수평으로 이동하고 식물 고정판(30c)으로부터 분리된다(도 16(i)). 그런 후에 컨트롤러(160)가 컨베이어 부분(110)을 하부로 낮추고 로드-인 컨베이어 벨트(400)를 이동시켜 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30d)을 재배 전에 고정 부분(114) 상에 놓는다. 식물 고정판(30d)은 뒤이어 재배 용기(310)에 공급된다.
재배 용기(310)의 식물 고정판(30)은 상기 도면 16(a)-(i)을 반복함으로써 대체될 수 있다. 재배 전에 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30)이 소정의 재배 기간이 지난 후 재배 후 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30)으로 대체될 때, 도 16(a)-(i)의 작동은 식물 고정판(30)을 대체하기 위해 재배 용기(310)에 수용된 식물 고정판(30)의 숫자와 동일한 횟수로 반복될 수 있다.
한 재배 용기(310) 안으로/밖으로 식물 고정판(30)을 로딩하는 한 예가 본 발명에 도시되었다. 그러나, 각각 로드-인 장치(100') 및 로드-아웃 장치(200')에 설치된 복수의 고정 부분(114) 및 고정 부분(214)은 복수의 재배 용기(310) 안으로/밖으로 식물 고정판(30)을 한 번에 적재하는데 사용되는 것이 바람직하다. 이런 경우에, 도 14와 15에 도시된 재배 시스템(1000')은 먼저 인접 재배 용기(310)의 3열을 대체하고, 모든 대체가 완료된 후, 다음 3열을 대체한다. 로드-인/로드-아웃에 필요한 시간은 이에 의해 현저하게 감소될 수 있다.
이 경우에, 한 번에 로드 인/로드 아웃된 식물 고정판(30)의 숫자, 한 번에 사용된 고정 부분(114)의 숫자 및 고정 부분(214)의 숫자의 각각은 바람직하게는 재배 선반(300)에 수직 방향으로 배열된 복수의 재배 용기(310)의 숫자의 인수이다. 예를 들어, 재배 선반(300)은 도 14에서 재배 용기(310)의 12열을 가진다. 따라서, 식물 고정판(30)은 한 번에 재배 용기(310)의 2, 3, 4, 6 또는 12열에 대해 로드 인/로드 아웃되는 것이 바람직하다. 로드 인/로드 아웃은 이에 의해 효과적으로 실행될 수 있다. 또한, 고정 부분(114) 및 고정 부분(214)은 단일 재배 용기(310)의 안으로/밖으로 한 번에 복수의 식물 고정판(30)을 적재하기 위해 더 길게 제조될 수 있다.
또한, 재배 용기(310)가 식물 고정판(30)의 전체 용량에 있지 않을 때, 식물 고정판(30)은 로드-아웃 장치(200')를 사용하지 않고 로드-인 장치(100')만을 사용함으로써 재배 용기(310) 속으로 적재될 수 있다. 또한, 도 16은 식물 고정판(30)이 먼저 로드 아웃된 후 나중에 로드 인 되는 경우를 도시한다. 그러나, 재배 시스템(1000')은 먼저 식물 고정판(30)을 로드 인한 후 나중에 로드-아웃하도록 구성될 수 있다.
상기의 관점에서, 본 실시태양의 재배 시스템(1000')은 다중-행 재배 선반(300')의 안으로/밖으로 식물 고정판(30)을 쉽게 적재할 수 있다. 또한, 이 경우에, 재배 선반(300')의 측면에 고정된 공간은 작을 수 있다. 이런 경우에, 더 많은 재배 시스템(1000')은 단위면적당 평행하게 배치될 수 있다. 따라서, 단위면적당 유기체의 생산량은 현저하게 증가될 수 있다.
로드-인 장치(100') 및 로드-아웃 장치(200') 모두는 재배 시스템(1000')에 제공되는 것이 바람직하다. 그러나, 둘 중 단지 하나가 제공될 수 있다. 이런 경우에, 한 사람이 제공되지 않은 장치의 역할을 제공할 수 있다. 식물 고정판(30)은 이에 의해 다중-행 재배 선반(300')으로부터 쉽게 로드 인 또는 로드 아웃될 수 있다.
또한, 본 실시태양에서, 위치선정 부분(314)은 재배 용기(310)의 로드-아웃 장치(200') 쪽에 형성된다. 그러나, 위치선정 부분(314)은 로드-인 장치(100') 쪽에 형성될 수 있고, 이에 의해 식물 고정판(30)은 로드-인 장치(100') 쪽으로 이동하는 것이 예방될 수 있다. 또한, 이 경우에 로드-인 장치(100') 쪽에 위치선정 부분을 형성하여 로드-인 장치(100') 측면 상의 재배 용기(310)의 말단으로부터 로드-인 장치(100') 쪽 상의 위치선정 부분까지의 거리는 로드-아웃 장치(200') 쪽 상의 재배 용기(310)의 말단으로부터 위치선정 부분(314)까지의 거리와 동일하게 되는 것이 바람직하다. 재배 용기(310)는 이에 의해 배향과 무관하게 사용될 수 있다.
또한, 로드-인 컨베이어 벨트(400)와 동일한 구조를 가진 로드-아웃 컨베이어 벨트가 로드-아웃 장치(200')에 대해 제공될 수 있다. 이런 로드-아웃 컨베이어 벨트에서, 인접한 로드-아웃 장치(200')가 설치될 때, 회전하는 화단은 식물 고정판(30)이 로드 아웃되는 방향으로 회전된다. 이에 의해 로드-아웃 컨베이어 벨트는 로드-아웃 장치(200')로부터 재배 이후 식물(2)을 고정하는 식물 고정판(30)을 로드 아웃할 수 있다. 또한, 로드-인 컨베이어 벨트(400) 및 로드-아웃 컨베이어 벨트가 더 높은 열의 재배 용기에 제공될 수 있고 또는 이의 회전하는 화단의 숫자는 위와 아래로 이동하는 로드-인 장치(100') 및 로드-아웃 장치(200')의 시간을 단축하도록 증가될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 수경 재배 시스템이 한 달에 성장하는 식물을 재배하는데 사용될 때, 12배 식물이 단위면적당 한 달에 재배될 수 있다. 재배 장치(20)는 본 실시태양의 재배 시스템(10)에서 상기한 대로 쉽게 로드 인/로드 아웃된다. 이런 이유로, 식물의 12 x 12 = 144-배가 단위면적당 1년에 재배될 수 있다.
(수경 재배 시스템 수용 온실)
본 발명은 새로운 수경 재배 시스템뿐만 아니라 이런 수경 재배 시스템 및 이의 수용을 위한 온실의 조합을 제공한다. 본 발명에서, 수경 재배 시스템 및 시스템을 수용하기 위한 온실의 조합은 "식물 공장"으로 불린다. 본 발명의 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 온실은 특히 제한되지 않으며, 바람직하게는 열 절연 효과의 높은 수준을 가진 온실이다. 이것은 실내 온도에 계절적 변화가 없고 관심 식물은 열 절연 효과의 높은 수준 및 외부 환경으로부터의 무 효과 때문에 1년 내내 안정하게 재배될 수 있고 수확될 수 있기 때문이다.
한 실시태양에서, 본 발명의 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 온실은 열 절연성을 가진 발포 수지로 제조된 온실이다. 본 발명에서 사용된, "발포 수지"는 안에 분산된 기체를 가지며 폼-유사 형태로 주조된 합성 수지를 의미한다. 본 발명에서 합성 수지는 폼 몰딩에 의해 주조될 수 있는 임의의 합성 수지일 수 있으며, 폼 몰딩의 생성물은 수경 재배 시스템을 수용할 수 있다. 그러나, 합성 수지는 바람직하게는 확장된 폴리스티렌 폼이다. 구성 재료로서 확장된 폴리스티렌 폼을 사용하는 수경 재배 시스템 수용 온실은 통상적인 비닐 온실과 달리 손상에 저항력이 있고 지진 및 태풍과 같은 자연 재해에 충분하게 견딜 수 있다. 또한, 온실 표면이 지진 때문에 갈라지거나 온실 표면이 태풍 동안 비행 물체에 의한 충돌에 의해 부분적으로 변형되는 경우에도, 이런 손상은 쉽게 복구될 수 있다. 보통의 조립 구조물 및 유리 온실과 비교하여, 확장된 폴리스티렌 폼으로 제조된 온실은 자연 재해 동안 덜 쉽게 붕괴된다. 또한, 유리는 온실 표면에 사용되지 않는다. 따라서, 온실 근처에 비행하거나 온실 내에 분산된 깨진 유리에 대한 염려가 없다. 또한, 벽 표면은 충분하게 두껍기 때문에, 외부로부터 전해진 충격은 온실의 내부에 도달하는 것이 예방될 수 있다. 이런 이유로, 확장된 폴리스티렌 폼 온실은 비닐 온실에서와 같이 바람에 의해 변형되지 않을 것이며 또는 비닐 찢어짐에 의한 농작물에 대한 손상을 입지 않을 것이다.
확장된 폴리스티렌 폼은 뛰어난 열 절연 및 광 차단 특성을 갖기 때문에, 온실에서 재배된 식물(채소, 과일 등)을 재배하는 환경, 즉, 온도, 습도, 광 조사 시간 등은 쉽게 제어될 수 있다. 따라서, 식물은 수경 재배에 의해 외부 날씨 상태에 영향을 받지 않고 1년 내내 안정하게 재배되고 수확될 수 있다. 또한, 확장된 폴리스티렌 폼은 쉽게 재활용될 수 있다.
본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 필요에 따라 온실 내의 온도를 조절하기 위한 실내 온도 조절 수단을 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시태양인 확장된 폴리스티렌 폼으로 제조된 온실은 확장된 폴리스티렌 폼의 뛰어난 열 절연 및 기밀 특성 때문에 다른 수경 재배 시스템 수용 온실(예를 들어, 통상적인 비닐 온실 등)과 비교하여 온실 내의 실내 온도에 변화가 적다. 이런 이유로, 온실 내의 대규모 실내 온도 조절이 불필요하여, 실내 온도 조절 수단과 관련된 비용은 감소될 수 있다.
또한, 수경 재배 시스템 수용 온실은 복수의 분할 단편을 결합함으로써 제조된 선-제작 확장된 폴리스티렌 폼 온실일 수 있어서, 온실은 식물 공장을 건설하는 것과 비교하여 더 낮은 비용으로 더 짧은 조립 기간에 완료될 수 있다. 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 조사 장치로부터 조사된 빛을 반사하기 위한 반사체 재료와 같은 장비를 포함할 수 있다.
확장된 폴리스티렌 폼 온실을 구성하는 분할 단편은, 예를 들어, 약 10-50cm의 두께 및 약 10-50배의 확장비를 가진 주조 확장된 폴리스티렌 폼 제품이다. 예를 들어, 강설량이 약 80cm까지 일 수 있는 더 높은 수준의 강도를 필요로 하는 지역에 온실이 설치될 경우, 분할 단편은 약 20cm의 두께 및 약 20배까지의 확장비를 가진 주조 확장된 폴리스티렌 폼으로 제조되어 강도를 확보할 수 있다. 두께는 더 큰 확장비와 함께 증가한다. 또한, 강설량을 고려할 필요가 없는 지역에서, 약 20배 초과의 확장비 또는 약 20cm 이하의 두께가 사용될 수 있다. 반대로, 1m 이하의 강설량을 가진 지역에서, 확장비는 약 20배 이하로 감소되어 강도를 확보하거나 두께가 증가된다. 이런 형태의 확장된 폴리스티렌 폼은 외부로부터 들어오는 빛을 차단할 수 있는 뛰어난 광 차단 특성을 가진다. 선-제작된 확장된 폴리스티렌 폼 온실의 분할 단편의 구체적인 형태 및 이의 구체적인 결합 방법은 당업계에 공지되어 있고 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다.
온실을 제조하기 위해 분할 단편을 결합하는 한 실시태양에서, 결합 수단에 의해 결합된 분할 단편을 고정하는 것이 바람직하다. 이런 결합 수단의 예는 타이 밴드, 와이어 로프, 피아노 줄, 고무, 네트, 모르타르 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 타이 밴드를 둘레 방향으로 선-제작된 온실 둘레에 감싸는 것이 바람직하여, 고정되고 함께 부착된 분할 단편이 분리되지 않는다. 선택적으로, 유연한 와이어 로프 또는 피아노 줄이 타이 밴드 대신에 사용될 수 있다. 또한, 온실을 네트로 덮는 것도 가능하여, 분할 단편은 분리되지 않는다. 따라서, 이들의 어떤 것도 분할 단편의 결합 수단으로 작용할 수 있다.
도 17 및 18은 본 발명의 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 선-제작된 확장된 폴리스티렌 폼 온실의 한 예이다. 도 17은 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 외관을 도시하는 투시도이다. 도 18은 이의 분해 투시도이다. 이하에서, 왼쪽, 오른쪽, 전면 및 뒷면은 편의를 위해 예시한 대로 정의된다.
도 17에 도시된 대로, 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 전면-뒷면 방향으로 연장되는 반-원통 둘레벽(W) 및 둘레벽(W)의 전면 및 뒷면을 막기 위한 거의 반-원판 형태뿐만 아니라 내부에 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 공간을 가진 전면벽 및 후면벽(2000)을 가진다. 도 17로부터 명백하듯이, 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 아치형 지붕을 가진다. 이의 전체는 터널 형태를 가진다.
(분할 단편)
도 18에 도시된 대로 반-원통 둘레벽(W)은 복수의 아치형 분할 둘레벽(1100)을 함께 연결함으로써 결합된다. 각각의 분할 둘레벽(1100)은 3개의 분할 단편(1100a-1100c)으로 구성되며, 이는 축 세로 방향으로 서로 접촉하면서 연결된다. 각각의 분할 둘레벽은 축 세로 방향으로 각 말단 표면에서 서로 접촉하면서 연결된다.
본 발명에 사용된 대로, "연결한다"는 특정 부재 및 다른 부재가 접촉되고 고정된다는 것을 의미한다. 본 발명에 사용된 대로, 접착제 의한 접착은 또한 연결이며, 맞물림 부분의 맞물림 및 끼움에 의한 고정도 또한 연결이다.
전면벽 및 후면벽(2000)은 단일 분할 단편으로 구성되거나 복수의 분할 단편으로 형성될 수 있다. 도 18은 전면벽 및 후면벽이 단일 분할 단편으로 구성된 실시태양을 도시한다. 복수의 분할 단편을 함께 연결하여 전면벽 및 후면벽(2000)을 결합하는 것도 가능하다. 둘레벽 및 전면벽과 후면벽은 고정될 하부구조(3000)에 수용된다. 도 18의 실시태양에서, 하부구조(3000)는 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 폭 방향으로 2열로 배열되어 둘레벽(W)의 하부 말단을 지지한다. 그러나, 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실의 하부구조는 이런 특정 형태 또는 구성에 제한되지 않는다. 당업자는 적절한 하부구조를 제조할 수 있다.
단일 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 크기는 수용될 수경 재배 시스템 또는 재배될 식물의 크기에 따라 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 폭(좌-우 방향에서 길이)은 약 5-10m이며, 깊이(전-후 방향에서 길이)는 약 20-50m이며, 높이는 약 3-5m이다.
분할 단편(1100a-1100c 및 2100)은 공장에서 미리 제조되고 조립 장소에서 결합된다. 분할 단편(1100a-1100c 및 2100)의 크기는 수송 또는 결합의 용이함을 고려하면서 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 분할 단편(1100a-1100c 및 2100)이 확장된 폴리스티렌 폼으로 제조되는 한 바람직한 실시태양에서, 각각의 분할 단편은 가벼워서 수송과 결합 작업을 용이하게 한다. 온실(1)의 입구/출구인 개구부(2200)가 분할 단편(2100)에 미리 형성된다. 개폐될 수 있는 문(2300)이 개구부(2200)에 설치될 수 있다.
도 19는 둘레 방향으로 3개로 분할된 분할 둘레벽(1100)의 결합 상태를 도시하는 입면도이다. 도 20은 도 19에서 부분 IV의 확대도이다. 한 실시태양에서, 오목 부분(1110)은 분할 단편(1100a)의 상부 말단 표면상에 형성되며 오목 부분(1120)은 도 20에 도시된 대로 분할 단편(1100b)의 반대 하부 말단 표면상에 형성된다. 오목 부분(1120)은 볼록 부분(1110)에 끼워져서 분할 단편(1100a) 및 분할 단편(1100b)을 연결한다. 또한, 분할 단편(1100a 및 1100b)은 접착제에 의해 결합되고 이 상태로 서로 고정될 수 있다. 분할 단편(1100b) 및 분할 단편(1100c)은 유사하게 연결된다.
도 21(a)는 전 및 후 방향에서 분할 둘레벽(1100)의 연결 상태의 한 실시태양을 도시하는 투시도이다. 도 21(b)는 연결 부분의 단면도(도 20에서 VI-VI 라인을 따르는 단면도)이다. 도 21에 도시된 대로, 강화 부재가 두 인접 분할 단편(1100a) 사이에 삽입되어 전체 온실을 강화할 수 있다. 이런 강화 부재는 온실에 삽입되어 온실을 강화할 수 있는 당업계에 공지된 임의의 부재일 수 있다. 구체적인 형태는 결합에 적합하게 당업자에 의해 결정될 수 있다. 도 21에 도시된 실시태양에서, 온실의 형태와 일치하도록 거의 반원인 H-빔(5000)이 삽입된다. H-빔(5000)의 하부 말단 부분은, 예를 들어, 관통하는 볼트에 의해 분할 단편(1100a)과 일체로 하부구조(3000)에 고정될 수 있다.
H-빔(5000)과 끼워지는 오목 부분(1130 및 1140)은 각 분할 단편(1100a)의 전-후 방향 말단 표면의 각각 상에 형성되며 분할 단편(1100a)은 H-빔(5000)을 통해 서로 연결된다. 분할 단편(1100b) 및 분할 단편(1100c)은 H-빔(5000)을 통해 서로 유사하게 연결될 수 있다. H-빔(5000)은 이에 의해 온실(1)의 강화 부재로서 작용하여, 전체 수경 재배 시스템 수용 온실의 강도가 증가될 수 있다. 그 결과 이것이 온실(1)을 결합하기 위해 수십 미터의 길이로 분할 둘레벽(1100)의 연결을 가능하게 하고 강도의 면에서 상당한 강수량을 가진 지역에서 온실(1)의 결합을 가능하게 한다. 또한, 이런 H-빔(5000)이 삽입될 때, H-빔(5000)은 표면에 노출되지 않을 것이다. 따라서, H-빔(5000)이 부식하는 것을 예방할 수 있다.
온실(1)에 많은 강도가 필요하지 않는 경우(예를 들어, 강설량에 대한 염려가 없는 경우), 도 21(c)에 도시된 대로 H-빔(5000) 대신에 판(5100)에 의해 서로 분할 단편(1100)을 연결하도록 판(5100)이 삽입될 수 있다.
본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실(1)을 위한 결합 순서의 한 예를 설명한다. 먼저, 도 18에 도시된 대로, 하부구조(3000)가 온실(1) 결합될 곳에 놓인다. 그런 후에 강화 부재(예를 들어, H-빔(5000))가 온실(1)의 최전방 부분에 해당하는 위치에 세워지고 각 분할 단편(1100a-1100c)의 전방 말단의 각 오목 부분(1140)이 H-빔(5000)과 끼워진다. 이 상태에서, H-빔(5000)의 하부 말단 부분 및 분할 단편(1100a 및 1100c)의 하부 말단 부분은 관통하는 볼트에 의해 하부구조(3000)에 고정된다. 이때에, 분할 단편(1100a-1100c)은 오목 부분(1120) 및 오목 부분(1110)을 통해 둘레방향으로 서로 연결되어 분할 둘레벽(1100)을 형성한다. 그런 후에 H-빔(5000)이 분할 둘레벽(1100)의 후방 말단의 오목 부분(1130)에 끼워지고 H-빔(5000)을 통한 분할 둘레벽(1100)의 연결 작업은 전체 온실이 소정의 길이를 가질 때까지 반복된다.
전체 온실이 소정의 길이를 가질 때, 폼 매트가 놓이고 바닥 콘크리트가 부어지고, 필요에 따라 왼쪽과 오른쪽 하부구조(3000) 사이에 코팅 등이 도포된다. 또한, 반사체 재료가 온실(1)의 내부 표면에 도포될 수 있거나 페인팅 재료가 온실(1)의 외부 표면에 도포될 수 있다. 수경 재배 시스템, 필요한 부품 및 생산물이 온실(1)에 수송된 후, 분할 단편(2100)은 H-빔(5000)을 통해 온실(1)의 전방 및 후방 말단 부분에서 분할 둘레벽(1100)에 연결된다. 온실(1)의 전면 및 후면은 이에 의해 닫혀서 외부로부터 차단되고 수경 재배에 적합한 밀봉 공간을 형성한다. 반사체 재료 또는 페인팅 재료가 공장에 있는 분할 단편(1100a-1100c)의 표면에 미리 도포될 수 있다.
본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 필요에 따라 방풍실, 공기 샤워실, 탈의실/대기실, 살균실, 창고, 재배실 등을 포함할 수 있다.
한 바람직한 실시태양에서, 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 전체 내면은 하부로부터 상부 부분까지 굽은 형태를 가지면서 몇몇 평평하지 않은 부분을 가진다. 따라서, 먼지 또는 미생물이 쌓이지 않는 매우 위생적인 내부 공간을 형성하는 것이 가능하다.
(분할 둘레벽 및 분할 지붕)
다른 실시태양에서, 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 구성 재료로서 확장된 폴리스티렌 폼을 사용하는 분할 둘레벽(1100) 및 분할 지붕(1200)을 포함하도록 구성될 수 있다. 도 22는 분할 둘레벽(1100) 및 분할 지붕(1200)으로 구성된 수경 재배 수용 온실(1)의 구체적인 실시태양을 도시한다. 도 22에서, 분할 둘레벽(1100)은 대면하는 평판-형태 분할 둘레벽(1100a, 1100b 및 1100c)을 가진다. 분할 지붕(1200)은 거의 아치 형태의 대면하는 분할 둘레벽 사이를 가로질러 각각 뻗어있는 분할 지붕(1200a-1200c)을 가진다. 즉, 복수의 분할 둘레벽과 분할 지붕은 서로 연결되어 수경 재배 시스템 수용 온실(1)을 형성한다. 더 큰 수의 분할 둘레벽과 분할 지붕이 서로 연결될 때, 더 큰 개별 확장된 폴리스티렌 폼 단편을 사용하지 않고 대규모 온실(1)이 형성될 수 있다.
도 22에 도시된 대로, 분할 둘레벽(1100)의 맞물림 부분과 분할 지붕(1200)의 맞물림 부분의 각각은 돌출되어, 맞물림 부분의 두께는 다른 부분보다 두껍다. 분할 둘레벽과 분할 지붕 사이의 접촉면은 이에 의해 증가되어 맞물림 부분의 강도를 증가시킨다. 또한, 이런 구성에 의해, 맞물림 부분은 골진 구조를 가져서, 맞물림 부분뿐만 아니라 전체 온실(1)의 증가된 강도를 성취하는 것이 가능하다. 도 22에서, 골(RB)은 분할 둘레벽과 분할 지붕의 맞물림 부분에서 내부 공간 쪽으로 돌출하는 골을 가진 형태를 가진다. 그러나, 골은 외부를 향하도록 제공될 수 있고, 골의 구체적인 형태는, 맞물림 부분 및 전체 온실의 증가된 강도를 성취하는 것이 가능한 경우, 임의의 형태일 수 있다. 또한, 골은 분할 둘레벽과 분할 지붕의 맞물림 부분 이외의 부분에 제공될 수 있다.
한 실시태양에서, 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 도 23에 도시된 대로 분할 지붕(1200) 상에 처마(HS)를 가진다. 도 23(b)는 이런 처마(HS)를 가진 분할 둘레벽(1100) 및 분할 지붕(1200) 사이의 연결 표면의 상태를 도시한다. 천창(TM)이 도 23(a) 및 23(b)에 제공된다. 그러나, 이런 천창은 제공되거나 되지 않을 수 있다. 한 바람직한 실시태양에서, 도 23(a) 및 23(b)에 도시된 대로, 처마(HS) 부분에서 최대 두께인 분할 지붕의 두께가 변한다. 이것이 처마(HS) 부분에서 강도를 증가시킨다. 그러나, 분할 지붕(1200)의 형태는 필수적으로 이에 제한되지 않는다. 처마(HS) 부분이 제공되는 말단 부분은 필수적으로 최대 두께를 갖지 않을 수 있다.
(다른 구조물과의 연결)
본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 단일 유닛으로 사용될 수 있거나 온실을 다른 구조물과 연결함으로써 사용될 수 있다. 예를 들어, 아치형 지붕을 가진 온실(1)은 다른 반원통 또는 반구 구조물과 연결함으로써 사용될 수 있다. 도 24는 수경 재배 시스템 수용 온실(1)이 연결 부분(CN)을 통해 다른 구조물(1')에 연결되는 실시태양을 도시한다. 온실(1) 및 구조물(1')이 연결되어 내부 공간이 내부 통로를 연결되는 경우, 다양한 형태를 가진 공간이 쉽게 형성될 수 있다. 연결 부분(CN)은, 예를 들어, 문이 제공될 수 있다. 다른 구조물(1')은 공기 샤워실, 탈의실/대기실, 살균실, 창고 등일 수 있다.
도 25는 수경 재배 시스템 수용 온실(1) 및 돔 구조물(1') 사이의 연결의 한 실시태양에서 연결 부분(CN)의 확대도를 도시한다. 이런 구체적인 예에서, 개구부(OP) 및 개구부(OP)를 둘러싸도록 밖으로 돌출하는 볼록 부분이 온실(1)의 분할 단편(1100a)에 제공된다. 유사하게는, 개구부(OP) 및 개구부(OP) 근처까지 돌출되는 볼록 부분이 구조물(1')을 위한 분할 단편(1100')에 제공된다. 볼록 부분의 말단 표면은 서로 연결되어, 온실(1)의 내부 공간 및 구조물(1')의 내부 공간은 연결된다. 세부내용은 이하에 설명된다.
연결 부분(CN)은 상기 문(PT)이 제공된다. 문(PT)을 대면하는 온실(1)의 분할 둘레벽(1100a)은 문(PT) 쪽으로 끝이 가늘어지고 굽은 방식으로 주조된다. 또한 문(PT)과 대략 동일한 개방 면적을 가진 개구부(OP)가 제공된다. 분할 둘레벽(1100a)의 말단 표면은 구조물(1')의 문(PT)을 형성하는 분할 둘레벽(1100'a)의 말단 표면을 떠받치며, 여기서 이들은 공간 없이 연결된다. 또한, 온실(1)과 구조물(1')은 문(PT) 위와 아래에 공간 없이 연결된다. 온실(1)과 구조물(1')은 이에 의해 연결 부분(CN)을 통해 연결되며 통로(PA)가 문(PT)과 개구부(OP)에 의해 연결 부분(CN) 내에 형성된다. 그 결과, 온실(1)과 구조물(1')은 통로(PA)를 통해 서로 연결된다. 다양한 형태의 구조물에 의해 매우 증축 가능한 온실은 온실(1)과 구조물(1')을 이런 방식으로 연결함으로써 쉽게 형성될 수 있다. 또한, 연결 부분(CN)은 온실 자체의 강도를 증가시킬 수 있다. 또한, 온실(1)과 구조물(1') 사이의 링크에 있는 연결 부재는 불필요하게 되어, 부품의 숫자가 감소될 수 있고 조립이 수월해진다. 또한, 구조물은 서로 대면하게 제공된 개구부를 둘러싸는 오목 부분의 말단 표면을 단지 연결함으로써 서로 연결될 수 있기 때문에, 조립이 수월해진다.
(연결 부분을 사용하지 않는 구조물의 연결)
연결 부분(CN)이 좌-우 방향으로 여러 아치형 온실을 제공하도록 상기한 대로 사용될 때, 좌-우 방향으로 온실을 연결하는 여러 연결 부분(CN)의 존재는 낭비된 공간을 형성하며 결합을 복잡하게 할 수 있다. 따라서, 본 실시태양은 상기한 대로 연결 부분(CN)을 사용하지 않고 여러 아치형 온실을 아치형 지붕과 연결하기 위한 구성을 도시한다.
이와 관련하여, 본 발명의 한 실시태양에서, 수경 재배 시스템 수용 온실은 제 1 아치형 지붕을 가진 제 1 구조물 및 제 2 아치형 지붕을 가진 제 2 구조물을 포함하는 아치형 빌딩이며, 제 1 구조물 및 제 2 구조물은 제 1 구조물과 제 2 구조물을 분할하는 파티션 벽의 적어도 일부를 공유하는 구성을 가질 수 있다. 즉, 아치형 지붕을 가진 구조물은 연결 부분(CN)을 사용하지 않고 연결된다.
구체적으로, 제 1 아치형 지붕은 제 1 아치형 지붕의 분할 단편을 포함하고, 제 2 아치형 지붕은 제 2 아치형 지붕의 분할 단편을 포함하고 파티션 벽은 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편을 포함하며, 제 1 아치형 지붕의 분할 단편, 제 2 아치형 지붕의 분할 단편 및 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편을 통해 연결되어, 제 1 구조물과 제 2 구조물은 파티션 벽의 적어도 일부를 공유한다.
이런 온실은 제 3 아치형 지붕을 가진 제 3 구조물을 더 포함하며, 제 2 구조물과 제 3 구조물은 제 2 구조물과 제 3 구조물을 분할하는 파티션 벽의 적어도 일부를 공유하여 구조물은 연결 부분(CN)을 사용하지 않고 연속적으로 연결될 수 있다.
구체적인 설명은 이하에 제공된다. 도 26(a)는 3개의 아치형 구조물(1α, 1β 및 1γ)을 결합하는 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 개관이다. 아치형 구조물(1α및 1β)은 파티션 벽(8)을 공유하며 아치형 구조물(1β 및 1γ)은 다른 파티션 벽(8')을 공유한다. 온실(1)의 크기는 응용분야에 따라 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 그러나, 한 예로서, 3850mm의 외부 껍질 반경(R)을 가진 분할 단편은 도 26(a)에서 전-후 방향으로 10개 분할 단편을 연결하는데 사용된다. 이 경우에, 좌-우 방향에서 폭은 약 19m이며 전-후 방향에서 폭은 약 20m이다. 지면으로부터 내부 천장까지의 높이는 3650mm이다. 4850mm의 외부 껍질 반경(R)을 가진 분할 단편이 전-후 방향으로 13개 분할 단편을 연결하도록 사용될 때, 좌-우 방향에서 폭은 약 26m이며 전-후 방향에서 폭은 약 26m이다. 지면으로부터 내부 천장까지의 높이는 4650mm이다. 이런 방식으로, 좌-우 방향 및 전-후 방향에서 길이로 확장 가능한 공간이 온실(1) 내부에 형성될 수 있다. 비록 도 26에 도시되지 않지만, 벽 또는 문이 전-후 방향에서 전방 말단 및 후방 말단에 제공될 수 있다.
도 26(b)는 도 26(a)에서 온실(1)의 단면도이다. 도 26(b)에 도시된 대로, 온실(1)은 가장 왼쪽 말단과 가장 오른쪽 말단에 제공된 측벽의 분할 단편(5), 아치형 지붕의 분할 단편(6), 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7) 및 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 하부 부분에 설치된 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 이런 구성은 아치형 지붕을 좌-우 방향으로 연장시킬 수 있다. 그러나, 측벽의 분할 단편 및 아치형 지붕의 분할 단편은 단일 분할 단편 또는 둘 이상의 분할 단편일 수 있다. 또한, 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편은 제공되거나 되지 않을 수 있다. 임의의 분할 단편은 아치형 지붕을 가진 구조물이 서로 배열되고 인접 구조물이 서로 파티션 벽을 공유하는 한 결합에 사용될 수 있다.
예를 들어, 3850mm과 4850mm의 외부 껍질 반경(R)을 가진 구조물이 존재할 때, 이에 상응하는 2개의 다른 치수를 가진 측벽의 분할 단편(5), 아치형 지붕의 분할 단편(6), 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7) 및 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)이 제조될 수 있다. 외부 껍질 반경(R)은 3.5-5.0m인 것이 바람직하다.
도 27은 도 26의 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 구성요소인 각각의 분할된 단편의 투시도이다. (a)는 측벽의 분할 단편(5)의 투시도이며, (b)는 아치형 지붕의 분할 단편(6)의 투시도이며, (c)는 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 투시도이며, (d)는 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)의 투시도이다. 측벽의 분할 단편(5)의 경우, 전방 연결 부분(5a), 상부 연결 부분(5b) 및 후방 연결 부분(5c)은 다른 분할 단편에 연결된다. 다리(5d)는 지면 또는 하부구조와 접촉한다. 아치형 지붕의 분할 단편(6)은 좌-우 방향으로 아치형인 지붕이다. 전방 연결 부분(6a), 왼쪽 연결 부분(6b), 후방 연결 부분(6c) 및 오른쪽 연결 부분(6d)은 다른 분할 단편에 연결된다. 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 경우, 전방 연결 부분(7a), 왼쪽 연결 부분(7b), 후방 연결 부분(7c), 오른쪽 연결 부분(7d) 및 하부 연결 부분(7e)는 다른 분할 단편에 연결된다. 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 하부 부분을 지지하는 다리를 가진다. 관통구(9)가 이 다리에 제공될 수 있다. 다리(8d)는 하부구조의 지면과 접촉한다. 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)의 경우, 전방 연결 부분(8a), 상부 연결 부분(8b) 및 후방 연결 부분(8c)은 다른 분할 단편에 연결된다. 측벽의 동일한 분할 단편(5)은 온실(1)의 좌-우 방향에서 한 말단과 다른 말단에 사용될 수 있다. 비록 도 27이 한 말단에서 측벽의 분할 단편(5)만을 도시하지만, 다른 말단에 있는 측벽의 분할 단편(5)은 도 27(a)에 도시된 측벽의 분할 단편(5)의 전방 연결 부분(5a) 및 후방 연결 부분(5c)이 전환되는 형태를 가진다.
파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)은 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)과 일체로 형성될 수 있다. 이 경우에, 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 하부 연결 부분(7e)을 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)의 상부 연결 부분(8b)과 연결하는 조립은 생략될 수 있다. 또한, 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 치수가 좌-우 방향에서 큰 경우, 예를 들어, 왼쪽 날개 또는 오른쪽 날개는 2개의 분할 단편으로 구성되도록 분리될 수 있다.
도 28은 본 발명에 따른 수경 재배 시스템 수용 온실(1)이 오르막 경사 표면에 설치될 때 단면도이다. 이 실시태양에서, 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)은 경사에 대해 직각이 아니나 수평 방향에 대해서는 직각이다. 이런 이유로, 확대된 타원(C1)에 도시된 대로, 표준 수평 지면에 대한 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)과 비교하여 경사에 대해 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)에 대해 왼쪽 날개(7lw)는 더 아래로 구부러지고 오른쪽 날개(7rw)는 더 위쪽으로 구부러진다. 굽은 각도는 지면의 기울기 각도에 기초하여 결정된다. 또한, 왼쪽 날개(7lw)의 높이(h1)는 왼쪽 날개(7rw)의 높이(h2)보다 낮다. 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 파티션 벽 상부 부분의 이런 분할 단편(7)을 사용함으로써 경사 표면상에 설치된다. 아래로 경사진 표면에 대한 파티션 벽 상부 부분에 대한 분할 단편(7)은 위로 경사진 표면에 대한 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 반대이다. 경사 각도가 동일한 경우, 파티션 벽 상부 부분의 동일한 분할 단편(7)이 사용될 수 있다.
도 29는 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)이 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 대해 회전할 수 있는 구성의 도면이다. 롤(7f)이 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 하부 연결 부분(7e)에 제공되며, 반-원통 오목 부분(8e)이 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)의 상부 연결 부분(8b) 상에 제공된다. 확장된 타원(C1)에 도시된 대로, 온실(1)은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)을 수평하게 다리 부분의 분할 단편(8)에 연결함으로써 수평한 지면상에 설치될 수 있다. 확장된 타원(C2)에 도시된 대로, 온실은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)을 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 오른쪽이 위로 기울어진 상태로 연결함으로써 위로 경사진 표면상에 설치될 수 있다. 확장된 타원(C3)에 도시된 대로, 선-제작된 빌딩은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)을 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 오른쪽이 아래로 기울어진 상태로 연결함으로써 아래로 경사진 표면상에 설치될 수 있다.
도 30은 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편(7)의 왼쪽 날개 및 오른쪽 날개가 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 대해 개별적으로 회전가능한 구성의 도면이다. 왼쪽 날개와 오른쪽 날개는 일체로 형성되고, 도 29의 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편에서 개별적으로 이동할 수 없다. 그러나, 왼쪽 날개와 오른쪽 날개는 개별적으로 형성되어, 도 30에 도시된 구성을 가진 파티션 벽 상부 부분의 분할 단편에서 독립적으로 이동할 수 있다. 롤(7f 및 7f')은 왼쪽 날개(7lw) 및 오른쪽 날개(7rw)의 하부 연결 부분에 축 방향으로 교대로 제공된다. 또한, 롤(7f 및 7f')을 수용하기 위한 반-원통 오목 부분(8e)이 다리 부분의 분할 단편(8)의 상부 연결 부분에 제공된다. 이 실시태양에 따라, 왼쪽 날개(7lw) 및 오른쪽 날개(7rw)는 개별적으로 회전가능한 방식으로 연결될 수 있다. 확장된 타원(C1)에 도시된 대로, 선-제작된 빌딩은 왼쪽 날개(7lw) 및 오른쪽 날개(7rw)를 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 수평하게 연결함으로써 수평 그룹 표면상에 설치될 수 있다. 확장된 타원(C2)에 도시된 대로, 선-제작된 빌딩은 오른쪽이 아래로 기울어진 상태로 왼쪽 날개(7lw)를 파티션 벽 다리 부분의 분할 단편(8)에 수평하게 연결하고 오른쪽 날개(7rw)를 다리 부분의 분할 단편(8)에 연결함으로써 수평선으로부터 오른쪽 방향으로 아래로 경사진 경사면 상에 설치될 수 있다. 확장된 타원(C3)에 도시된 대로, 수경 재배 시스템 수용 온실은 오른쪽이 위로 기울어진 상태로 왼쪽 날개(7lw)를 다리 부분의 분할 단편(8)에 수평하게 연결하고 오른쪽 날개(7rw)를 다리 부분의 분할 단편(8)에 연결함으로써 수평선에 대해 오른쪽에 위로 경사진 경사면 상에 설치될 수 있다. 이런 방식으로, 수경 재배 시스템 수용 온실은 계곡으로부터 산까지 및 산으로부터 계곡까지 이런 지면과 일치하도록 변하는 지면상에 설치될 수 있다.
(수경 재배 시스템 수용 온실 및 하부구조)
한 대표적 실시태양에서, 수경 재배 시스템 수용 온실은 하부구조에 고정된다(예를 들어, 도 18의 하부구조(3000) 참조).
도 31은 분할 단편(1100)의 세부 설치 구조를 도시하는 도면이다. 하부구조(PD)는 온실이 설치되는 위치에 놓인다. 예시된 대로, 하부구조(PD)는 지면(GL)과 동일한 높이에서 분할 단편을 지지하기 위한 온실 지지 부분(PD) 및 분할 단편 압축 부분(DS)을 가진다. 바닥 표면(FL)은 또한 지면(GL)으로부터 소정의 높이(예를 들어, 360mm)에 있는 하부구조(PD) 상에 설치된다. 온실의 분할 단편은, 기부 말단 부분에, 온실의 고정 위치를 확보하도록 압축 부분(DS)에 끼워지고 온실이 내부 반경 방향 위쪽으로 또는 내부 반경 방향을 향해 이동하는 것을 제한하는 돌출 부분(DB)을 가진다. 돌출 부분(DB) 및 압축 부분(DS)의 구체적인 형태는 이들이 서로 끼워져 온실이 내부 반경 방향 위쪽으로 또는 내부 반경 방향을 향해 이동하는 것을 제한하는 한 임의의 형태일 수 있다. 또한, 분할 단편의 돌출 부분(DB)은 온실의 기부 말단 부분에 있다. 그러나, "기부 말단 부분"은 본 발명에서 필수적으로 말단 부분일 필요가 없으며 기부 말단 부분이 압축 부분(DS)에 끼워져 온실이 내부 반경 방향 위쪽으로 또는 내부 반경 방향을 향해 이동하는 것을 제한할 수 있는 온실의 기부 부분의 근처에 있는 위치를 의미한다. 돌출 부분(DB) 및 압축 부분(DS)의 구체적인 형태 및 위치는 당업자에게 의해 적절하게 결정될 수 있다. 도 31에 도시된 실시태양에서, 분할 단편 압축 부분(DS)은 고리-유사 오목 부분이다. 각 분할 단편(1100)의 기부 말단 부분에 제공된 L-형태 기부 부분(DB)은 돔 압축 부분(DS)과 맞물려서 온실의 고정 위치를 확보하며 온실이 내부 반경 방향 위쪽으로 또는 내부 반경 방향을 향해 이동하는 것을 제한한다. 온실이 외부 반경 방향으로 확장되는 것을 막기 위한 제한 부분(SM)은 분할 단편의 돌출 부분(DB)의 외부 둘레 부분 근처에 고리 형태로 전체 둘레를 따라 제공될 수 있다.
(수송가능한 어셈블리 하부구조)
본 발명의 한 실시태양에서, 하부구조는 수송가능한 어셈블리 하부구조이다. 일반적으로, 놓여진 하부구조는 수송될 것으로 의도되지 않는다. 수송가능한 어셈블리 하부구조의 한 실시태양은 도 32에 도시된다. 도 32(a)는 이동형 어셈블리 하부구조의 투시도이다. 이 실시태양에서, 하부구조(3000)는 복수의 분할 기재(3100)로 구성된다. 온실의 바닥 표면인 평평한 표면을 형성하기 위한 바닥은 기재(3100) 상에 배치될 수 있다. 도 32에 도시된 대로, 수송가능한 이동형 어셈블리 하부구조 및 선-제작된 온실의 제공은 분할 단편으로 온실을 조립하는 것뿐만 아니라 복수의 분할 기재를 서로 연결함으로써 제조될 하부구조를 조립함으로써 구현될 수 있다. 하부구조는 원환체 형태로 제공되어 도 32에서 이해를 수월하게 한다. 그러나, 형태는 이런 형태에 제한되지 않는다. 하부구조의 형태는 그 위에 세워진 온실의 형태와 일치하도록 결정될 수 있다.
도 32(b)는 분할 기재(3100)의 한 실시태양을 도시하는 도면이다. 원환체 하부구조는 도 32(a)에 도시되기 때문에, 도 32(b)의 분할 기재(3100)는 원호 형태를 가진다. 그러나, 분할 기재(3100)의 형태는 하부구조(3000)의 형태에 따라 변할 수 있다.
도 32(b)에서, 바닥을 수용하기 위한 계단 부분(3300)은 분할 기재(3100)의 내부 둘레면 상의 전체 둘레를 따라 형성된다. 외부 기재를 향해 돌출하는 상부 및 하부 돌출 부분(3400A 및 3400B)은 전체 둘레를 따라 형성되며, 상부 및 하부 돌출 부분(3400A 및 3400B) 사이에 맞물림 부분으로 사용된 요지(3500)는 분할 기재(3100)의 외부 둘레면 상에 형성된다. 따라서, 계단 부분(3300)은 분할 기재(3100)를 함께 연결함으로써 구성된, 하부구조(3000)의 상부 부분의 내부 둘레면 상의 전체 둘레를 따라 형성된다. 또한, 맞물림 오복 부분(3500)은 상부 부분의 외부 둘레면 상의 전체 둘레를 따라 형성된다. 요지(3500)는 도 31에서 압축 부분(DS)의 기능을 제공한다.
도 32(b)에 도시된 실시태양에서, 위치선정을 위한 한 쌍 가이드 핀(3600)이 각 분할 기재(3100)의 세로 방향에서 한 말단 표면 속에 삽입되고, 한 쌍 가이드 핀 구멍(도시되지 않음)은 다른 말단 표면상에 만들어진다. 그러나, 이런 가이드 핀 구성은 사용되지 않을 수 있다. 분할 기재(3100)를 서로 맞물리게 할 수 있는 임의의 수단이 인접한 분할 기재를 맞물리게 하는데 사용될 수 있다. 인접한 분할 기재는 하부구조(3000)를 결합하도록 한 쌍 가이드 핀(3600)을 한 쌍 가이드 핀 구멍에 삽입하여 서로 연결된다.
한 바람직한 실시태양에서, 두 인접한 분할 기재(3110)의 연결 부분의 외부 둘레 표면은 연결판(36)을 통해 연결된다. 도 32(b)에 도시된 연결판(36)은, 예를 들어, 볼트에 의해, 분할 기재를 서로 연결할 뿐만 아니라 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 분할 단편(1100)을 하부구조(3000)에 연결하는데 사용될 수 있다.
도 32(b)에 도시된 대로, 삽입물(3700)은, 부유 또는 조립에 사용될 수 있는 분할 기재의 상부 표면 속에 삽입된다.
분할 기재(3100)는 지면상에서 서로 고정되어 하부구조(3000)를 형성한다. 바닥이 하부구조의 내부에 제공될 수 있다. 한 바람직한 실시태양에서, 분쇄된 돌 등이 하부구조(3000) 내부의 소정의 깊이로 채워질 수 있다. 폴리에틸렌 또는 다른 수지 필름이 바닥 위에 놓인다. 또한, 콘크리트가 바닥 위에 하부구조(3000)의 높이까지 채워진다. 평탄 작업이 콘크리트 표면에 사용되어 바닥을 형성한다. 이동형 어셈블리 하부구조(3000)는 상기 단계에 의해 완성된다.
수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 분할 단편(1100)을 결합함으로써 이런 방식으로 조립된 이동형 어셈블리 하부구조(3000) 상에 설치된다. 즉, 분할 단편의 기부 말단 부분의 돌출 부분(DB)은 요지(3500) 속에 끼워지면서 분할 단편(1100)을 서로 연결하여 온실(1)을 결합한다. 한 바람직한 실시태양에서, 분할 단편(1100)의 기부 부분은 연결판(36)에 의해 기재(3100)에 고정되어 정착될 수 있다. 즉, 분할 단편(1100)은 연결판(36)에 의해 하부구조(3000)에 맞물린다. 결합된 돔의 외부 둘레 표면은 방수성, 난연성, 내후성을 위해 콘크리트 모르타르, 수지 등으로 덮일 수 있다.
이 실시태양에서, 분할 기재(3100)는 연결판(36)에 의해 하부구조(3000)로서 결합되어 하부구조(3000) 상에 바닥을 설치한다. 따라서, 하부구조(3000)는 연결판(36)에 의한 볼트 고정을 제거함으로써 쉽게 분리될 수 있다. 이런 이유로, 하부구조 및 온실은 쉽게 이동하고 다른 곳에 설치될 수 있다. 또한, 분할 단편(1100)의 돌출 부분(DB)에 대한 맞물림 부분(3500)의 하부구조는 하부구조를 구성하는 분할 기재(3100)의 외부 둘레 표면과 일체로 형성된다. 따라서, 하부구조(3000)의 구조는 단순화될 수 있다. 또한, 기부 부분(DB)은 분할 기재(3100)를 연결하기 위해 연결판(36)에 고정되도록 구성된다. 따라서, 하부구조의 구성은 조립을 수월하게 하도록 단순화될 수 있다.
상기 실시태양에서, 하부구조(3000) 내부에 형성된 바닥은 상기한 대로 콘크리트 또는 분쇄된 돌을 사용하는 대신에 그 위에 바닥판을 놓기 위해 하부구조(3000)의 내부 둘레면 상의 계단 부분(3300)을 가로질러 강판과 같은 들보를 놓음으로써 형성될 수 있다. 강판의 각 들보는 이의 수송가능성을 고려하는 길이를 가지며 볼트로 고정되고 분리될 수 있는 반면 바닥은 이의 수송가능성을 고려하는 크기를 가지며 들보에 볼트로 고정되고 분리될 수 있는 것이 바람직하다. 즉, 바닥은 분할가능하고 수송가능한 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 하부구조(3000)는 연결판(36)에 의한 볼트 고정을 제거함으로써 분리될 수 있다. 따라서, 하부구조(3000)의 분리 특성은 개선되어 하부구조는 쉽게 제거되고 설치될 수 있다.
(수경 재배 시스템 수용 온실의 강화)
본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실은 바람직하게는 다양한 방법에 의해 강화된다.
예를 들어, 강화 부재가 분할 단편 속에 통합될 수 있다. 강화 부재의 재료와 형태는 온실의 형태와 응용분야에 따라 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 도 33은 강화 부재를 단할 단편 속에 합체시키는 바람직한 실시태양을 도시한다.
도 33에 도시된 대로, 분할 단편의 발포 주조(foam molding)를 위해 강화 부재(4000)(예를 들어, 강 프레임)는 금속 주형(G1 및 G2) 속에 고정된다. 이때에, 강화 부재(4000)를 암(female) 주형(G1)에 고정한 후 수(male) 주형(G2)를 고정하는 것이 바람직하다. 도 33의 실시태양에서, 암 주형(G1)은 암 주형(G1)을 떠받치면서 고정하는 강화 부재(4000)의 외부 둘레 표면과 대략 동일한 형태를 가진다. 강화 부재(4000)와 금속 주형(G2) 사이에 간격이 형성된다.
그런 후에 원료 비드(선-발포)가 암 주형(G1) 및 수 주형(G2) 사이에 넣어진다. 고압 증기가 가열구(G1a)를 통해 보내져서(c-c 단편 참조) 비드를 가열한다. 주형(G1 및 G2) 내의 고압 증기는 수 주형(G2) 상에 제공된 작은 구멍(도시되지 않음)을 통해 외부로 빠져나간다. 비드는 이에 의해 주형(G1 및 G2) 내부를 파열시켜 확장된 폴리스티렌 폼이 주형(G1 및 G2)의 표면 형태를 따라 발포 주조에 의해 제조된다. 이때에, 도 33의 c-c 단면에 도시된 대로, 확장된 폴리스티렌 폼(4300)은 강화 부재(4000)의 뒷면까지 주위로 진행하여 강화 부재(4000)의 둘레를 덮는다. 따라서, 확장된 폴리스티렌 폼(4300)은 강화 부재(4000)에 가깝게 부착되고 강화 부재(4000)와 휘감겨서 강한 부착을 가진다. 이때에, 강화 부재(4000)를 관통하는 가열구(40a)가 제공되어 증기를 강화 부재(4000)의 뒷면, 즉, 수 주형(G2) 쪽에 증기를 직접 보내며, 폼이 최초 단계에서 강화 부재(4000)의 뒷면에 생성되어 확장된 폴리스티렌 폼과 강화 부재(4000) 사이에 단단한 부착을 더 강화시킨다. 따라서, 본 발명의 한 바람직한 실시태양에서, 강화 부재는 증기를 내부로 통과시키는 관통구를 포함한다.
뒤이어, 증기는 충분한 냉각을 위해 중지된다. 그런 후에 주형(G1 및 G2)을 분리하여 주조 생성물인 분할 단편을 꺼낸다. 이런 방식으로 형성된 분할 단편에서, 강화 부재(4000)는 분할 단편의 외부 상에 위치된다. 강화 부재(4000)의 외부 둘레 표면 및 확장된 폴리스티렌 폼(4300)의 외부 둘레 표면은 높이에 차이 없이 형성된다. 즉, 강화 부재(4000)의 한 표면은 돔 자오선을 따라 노출된다. 페인트는 주조된 분할 단편의 외부 표면 위로 보내져서 자외선을 차단하고 방수성을 얻는다.
한 바람직한 실시태양에서, 강화 부재(4000)는 분할 단편을 다른 분할 단편과 고정하기 위한 고정 부재를 가진다. 이런 구성은 한 분할 단편과 다른 분할 단편의 강한 고정을 쉽게 완성한다. 예를 들어, 상기한 대로 분할 단편의 주조 후, 고정 부재(예를 들어, 나사 및 나사홀)가 분할 단편의 외부로부터 강화 부재(4000)의 일부 상에 제작될 수 있다.
상기 단계는 공장에서 실행된다. 복수의 분할 단편을 제조한 후, 단편들을 조립 현장에 수송하여 수경 재배 시스템 수용 온실(1)을 결합한다.
(시트 및 도포층에 의한 강화)
도 34는 시트 및 기본 재료에 의한 강화의 구체적인 실시태양을 도시한다. 시트 및 기본 재료에 의한 강화의 이 실시태양에서, 시트(MS, MSa 및 MSb)가 도포되어 인접 분할 단편(1100)을 연결하는 부분, 분할 단편의 하부구조(3000)로부터 튀어나오는 부분 및 하부구조의 상응하는 부분을 덮으며 도포층(예를 들어, 기본 재료)이 어셈블리에 시트를 포함하는 부분에 도포되어, 두 분할 단편 및 분할 단편과 하부구조는 강하게 고정될 수 있다.
본 실시태양에 사용된 시트는 상기한 대로 도포됨으로써 분할 단편에 의한 하부구조의 고정을 안정화시킬 수 있는 임의의 시트일 수 있다. 시트는 바람직하게는 메시 시트이며 더욱 바람직하게는 무기 섬유로 형성된 메시 시트이다. 무기 섬유는 탄소 섬유, 유리 섬유, 금속 섬유 등을 의미한다. 시트는 인장 강도를 가진 수지-기반 섬유로 구성된 시트일 수 있다. 시트는 바람직하게는 메시-유사 상태로 직조된 형태이다. 예를 들어, 0.3-1mm 및 6 메시(인치당 6 메시 홀)의 두께를 가진 탄소 섬유의 사용이 효과를 얻을 수 있다. 12 메시를 초과하는 메시 시트는 너무 미세하여 작동하기 더욱 어려운 반면, 6 메시 이하를 가진 메시는 너무 거칠다. 접착제 등에 의해 의한 연결 이외에, 시트(예를 들어, 메시 시트)의 강도 또는 인성은 온실(1)에서 분할 단편(1100)의 연결부에 작용하여 분할 단편은 서로 강하게 연결될 수 있다.
한 실시태양에서, 메시 시트(MS)가 인접 분할 단편(1100)의 연결부에 도포된다. 또한, 도 34(a)에 도시된 대로, 메시 시트(MSa)가 분할 단편(1100)의 외부 표면과 하부구조(3000) 사이의 연결부에 도포될 수 있다. 게다가, 도 34(b)에 도시된 대로, 메시 시트(MSb)가 분할 단편(1100)의 내부 표면과 하부구조(3000) 사이의 연결부에 도포될 수 있다. 즉, 메시 시트(MSa 및 MSb)가 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실(1)의 외부 둘레면 및 내부 둘레면에 도포될 수 있다.
외부 표면상의 온실(1)의 하부 말단 부분에, 메시 시트(MSa)가 도 34(a)에 도시된 대로 하부구조(3000)의 상응하는 부분에 도포된다. 메시 시트(MSa)가 온실(1)의 하부 말단 외부 둘레면을 연속적으로 덮으며 하부구조(3000) 및 나란히 배열된 인접 분할 단편(1100) 위에 연속적으로 도포된다. 온실(1)의 외부 표면쪽에도 동일하게 적용된다. 도 34(b)에 도시된 대로, 메시 시트(MSb)가 분할 단편(1100)의 내부 표면의 하부 말단 부분 및 이에 상응하는 하부구조(3000)의 상응하는 위치 위에 연속적으로 도포된다. 안쪽까지 연장되는 다리 부분(DS)은 분할 단편(1100)의 내면의 하부 말단 부분에 일체로 형성된다. 메시 시트(MSb)가 다리 부분(DS)으로부터 하부구조(3000)의 상응하는 부분까지 도포된다. 한 바람직한 실시태양에서, 기본 재료가 온실(1)의 내면과 외면에 추가로 도포된다. 기본 재료의 도포가 메시 시트(MS, MSa 및 MSb)를 가리기 때문에, 이것은 외관의 품질 하락을 예방한다.
온실(1)과 하부구조(3000) 사이의 결합 강도는 분할 단편(1100)을 연결하는 부분, 분할 단편의 하부구조(3000)로부터 튀어나오는 부분 및 이에 상응하는 하부구조(3000)의 상응하는 부분을 이런 방식으로 메시 시트(MS, MSa 및 MSb)로 덮음으로써 증가된다. 따라서, 온실(1)은 하부구조(3000)에 안정하게 세워질 수 있다.
폴리아크릴산 에스터 또는 폴리메타크릴산 에스터와 같은 아크릴 수지가 분할 단편 사이의 접착을 위한 접착제로 사용된다. 바람직하게는, 모르타르 분말이 이런 아크릴 수지 속에 혼합되고 분산될 수 있다. 아크릴 수지는 확장된 폴리스티렌 폼에 대해 강한 접착력을 가진다. 따라서, 아크릴 수지는 확장된 폴리스티렌 폼으로 제조된 분할 단편을 서로 강하게 연결할 수 있다.
접착제는 분할 단편을 위한 접착제로서 모르타르 분말과 혼합된 아크릴 수지를 사용함으로써 탄성을 가진 인성을 가질 수 있기 때문에, 뛰어난 지진 저항력 또는 충격 저항력을 가진 온실을 얻는 것이 가능할 것이다. 이런 이유로, 지진, 흔들림, 또는 충격은 온실(1)의 연결부가 균열하는 것을 일으키지 않을 것이다. 또한, 이런 접착제는 방수성이기 때문에, 연결부로부터 비의 침투는 장기간 동안 예방될 수 있다.
기본 재료가 시트의 도포 후 소정의 두께로 온실(1)의 전체 내부 표면 및 외부 표면까지 공통으로 도포된다. 기본 재료로서, 유리 섬유 또는 그 안에 분산된 탄소 섬유와 모르타르 분말과 같은 섬유를 가진 수지 페인트가 사용될 수 있다. 수지 페인트로서, 폴리메타크릴산 에스터 또는 폴리아크릴산 에스터 또는 다른 수지와 같은 아크릴 수지가 사용될 수 있다. 기본 재료의 성분 및 두께는 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 한 예로서, 기본 재료의 두께는 1-3cm의 범위의 소정의 두께일 수 있다.
기본 재료의 도포 후, 외부 마감을 위해 온실(1)의 외부 표면상의 기본 재료의 표면에 페인트를 도포하고 내부 마감을 위해 내부 표면상의 기본 재료의 표면에 페인트를 도포하는 것이 일반적이다. 당업계에 공지된 임의의 페인트가 외부 마감을 위한 페인트로서 사용될 수 있다. 그러나, 발수 및 UV 차단 페인트가 바람직하다. 변형 실리콘 수지 페인트 또는 다른 수지 페인트가 이런 특성을 가진 페인트로서 선택될 수 있다. 수경 재배를 위한 내부 공간을 형성할 수 있는 임의의 페인트는 내부 마감을 위한 페인트로서 사용될 수 있으나, 예를 들어 천연-유래 점토 유사 페인트가 바람직하다. 규조토 또는 플라스터가 천연-유래 점토 유사 페인트로서 선택될 수 있다. 규조토는 담배 등의 적절한 수준의 불과 접촉될 때에도 연소되지 않을 것이기 때문에, 열 저항성이고 안전하다. 규조토(18)는 포름알데하이드를 흡수하고 제거하는 작용을 가진다. 따라서, 외부 마감을 위한 페인트인 변형 실리콘 수지 페인트(17)로부터의 특정 작용에 의해 생성된 포름알데하이드 또는 기본 재료(13)는 실내에 잔존하는 것이 예방될 수 있다. 또한, 규조토는 유해한 물질을 흡착하여 제거하기 때문에, 규조토는 안전하고, 탈취 작용 및 진드기와 곰팡이 발생을 예방하는 작용을 가진다.
(발포 수지 및 강화 부재 사이의 부착 개선)
도 35(a)는 분할 단편에서 발포 수지와 강화 부재 사이의 부착을 개선할 수 있는 구체적인 구성을 도시한다. 이 실시태양에서, 분할 단편의 강화 부재는 세로 방향으로 연장하는 웹(web), 웹으로부터 가로 방향의 하나 쪽으로 돌출하는 제 1 플랜지 및 웹으로부터 제 1 플랜지와 반대 방향 쪽으로 돌출하는 제 2 플랜지를 포함한다. 이런 강화 부재의 사용은 U-형태 단면을 가진 강화 부재를 사용하는 것과 비교하여 수지의 균일한 형성 및 분할 단편의 더욱 안정한 주조를 가능하게 한다. U-형태 단면을 가진 강화 부재의 경우, 공간은 발포 수지 원료가 발포되고 증기에 의해 확장될 때 U-형태의 내부 근처의 부분에 남게 되어, 수지는 불균일하게 형성되는 경향이 있다. 이 실시태양에서 강화 부재로서, 플러스(+) 형태 또는 Z-형태 강 등이 사용될 수 있다. 도 35는 한 예로서 Z-형태 강을 사용하는 분할 단편의 구체적인 실시태양을 도시한다. 도 35(a)에 도시된 대로, 강화 부재(4000)는 세로 방향으로 연장하는 웹(4100), 웹(4100)으로부터 가로 방향의 하나 쪽으로 돌출하는 제 1 플랜지(4200) 및 제 1 플랜지와 반대 방향 쪽으로 돌출하는 제 2 플랜지(4300)를 포함한다. 도 35(a)는 Z-형태 강화 부재를 예시한다. 그러나, 플랜지는 필수적으로 웹의 상부 말단 또는 하부 말단으로부터 돌출할 필요가 없다. 플랜지는 웹 위의 임의의 장소로부터 반대 방향으로 돌출될 수 있다. 강화 부재(4000)는 통상적으로 가로 방향으로 이격되면서 배열되어 웹(4100)이 수직이 된다. 강화 부재(4000)는 웹(4100) 위에 복수의 구멍을 제공하거나 알루미늄과 같은 경량 재료를 사용함으로써 가볍게 구성될 수 있다.
도 35(b)는 가로질러 설치된 횡단 부재를 포함하는 강화 부재의 한 실시태양을 도시한다. 횡단 부재(4400)는 강화 부재(4000)와 가로지르도록 설치된다. 횡단 부재 및 강화 부재는 용접 또는 나사와 같이, 당업계에 주지된 기술에 의해 설치될 수 있다. 구체적인 각도는 강화 부재와 횡단 부재가 서로를 지지하고 강화하는 한 제한되지 않으나, 바람직하게는 강화 부재와 횡단 부재는 직각이다. 강화 부재(4000)와 횡단 부재(4400)로 구성된 뼈대는 주조되고, 뼈대는 주형의 하부로부터 부유하도록 설치된다. 분할 단편(1100)의 원료인 비드는 주조되고 고온 증기에 의해 발포되고 확장된다. 발포 수지 분할 단편(1100)은 이런 통합 주조에 의해 형성된다. 분할 단편(1100)은 도 35(b)에서 점선으로 도시된다. 분할 단편(1100)은 확장비를 조절함으로써, 예를 들어, 평방미터당 14-30kg 중량을 갖도록 생산될 수 있다. 압축 강도는 40 kN/m2-120 kN/m2이다. 따라서, 분할 단편(1100)은 큰 부하를 견딜 수 있다. 휨 강도는 40 kN/m2-120 kN/m2이다. 따라서, 분할 단편(1100)은 휘어짐을 견딜 수 있다. 이런 방식으로 주조된 분할 단편(1100)은 경량이고, 내열성이고 쉽게 가공된다.
도 35(c)는 강화 부재와 횡단 부재를 포함하는 분할 단편의 평면도이다. 분할 단편(1100)은 강화 부재(4000)와 횡단 부재(4400)가 내부에 포함된 직사각형 보드 형태를 가진다. 강화 부재(4000)와 횡단 부재(4400)는 발포 수지 내에 있고, 따라서 점선으로 나타내어진다. 분할 단편(1100)의 치수는 최종 수경 재배 시스템 수용 온실의 크기, 수송가능성 또는 조립성을 고려하면서 당업자에 의해 적절하게 결정될 수 있다. 그러나, 치수는 세로 방향으로 약 5m이며 가로 방향으로 약 2m이다. 가로 방향에서 전방 및 후방 말단 표면은 각각 오목 부분 및 볼록 부분이 제공될 수 있다. 오목 부분 및 볼록 부분은 세로 방향으로 연장되도록 제공되고 서로 맞물리도록 형성된다. 예를 들어, 분할 단편(1100)의 오목 부분은 다른 분할 단편의 볼록 부분과 맞물려서 가로 방향으로 분할 단편을 연장시킬 수 있다. 즉, 오목 부분 및 볼록 부분은 분할 단편(1100)을 가로 방향으로 연장시키기 위한 연결 부분으로서 작용한다. 횡단 부재(4400)는 강화를 위해 강화 부재와 교차될 수 있는 임의의 형태를 가진 임의의 재료일 수 있다. 그러나, 횡단 부재(4400)는 통상적으로 밴드-형태의 평평한 보드 재료이다. 도 35(c)는 횡단 부재(4400)가 세로 방향으로 약 5m이고 가로 방향으로 약 2m인 분할 단편(1100)의 세로 방향으로 1m 간격으로 설치되는 상태를 도시한다.
(2층 수경 재배 시스템 수용 온실)
수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 온실(1)에서 바닥 표면의 지역의 적어도 일부에 세워진 복수의 지지 기둥 및 지지 기둥에 의해 지지된 상부 바닥 표면을 포함할 수 있다. 도 36은 2층 수경 재배 시스템 수용 온실을 도시한다. 도 36의 실시태양에서, 제 1 바닥 부분의 바닥 표면(201)은 입구(53) 근처의 바닥 표면(201')보다 낮게 형성된다. 복수의 기둥(203)이 바닥 표면(201) 상에 세워지고 제 2 바닥 상부 바닥 표면(202)은 기둥 위에 형성된다. 예시된 대로, 나선 계단 등이 바닥 표면(201')으로부터 바닥 표면(202)까지 제공될 수 있다. 또한, 계단이 바닥 표면(201')으로부터 바닥 표면(201)까지 제공될 수 있다. 바닥 표면(201)은 도 36에서 바닥 표면(201')보다 낮게 형성된다. 그러나, 바닥 표면(201) 및 바닥 표면(201')은 동일한 평면에 놓일 수 있다. 또한, 바닥 표면(201)이 바닥 표면(201')보다 높게 형성될 수 있다. 그러나, 바닥 표면(201)은 바닥 표면(201')보다 낮게 형성되는 것이 바람직한데 이는 상부 바닥 표면(202) 상의 넓은 공간이 확보될 수 있기 때문이다.
한 바람직한 실시태양에서, 상부 바닥 표면(202) 및 이를 지지하는 기둥(203)으로 구성된 내부 구조물이 분할 단편을 결함으로써 조립된 온실(1)의 외부 구조물과 분리된 상태이다. 내부 구조물 및 외부 구조물은 구조물들의 하나가 다른 구조물에 의해 지지되거나 구조물들이 연결되는 구조물이 아니다. 이런 방식으로 온실의 구조물의 단순화는 결합을 수월하게 하여, 짧은 기간에 결합을 가능하게 한다.
(온실 표면상의 가공판)
다른 실시태양에서, 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 강화 및 디자인을 위한 가공된 제품을 포함할 수 있다. 가공 제품은 발포 수지로 제조되는 한 어느 것일 수 있다. 그러나, 가공 제품은 바람직하게는 온실(1)을 구성하는 발포 수지와 동일한 발포 수지로 형성된다. 이것은 온실 및 가공판의 재료가 동일한 발포 수지이기 때문이며, 열 수축 때문에 온실로부터 가공판이 벗겨지는 것을 예방할 수 있다. 또한, 발포 수지로 제조된 가공판은 통상적인 모조 석판 등과 비교하여 더 가볍다. 따라서, 발포 수지로 제조된 가공판은 조립을 수월하게 하며 온실의 전체 강도의 면에서 바람직하다. 한 바람직한 실시태양에서, 가공판은 부착시에 온실과 접촉하는 표면상에 볼록 부분을 가진다. 이런 볼록 부분에 의해 벗겨짐이 예방된다. 이 실시태양에서 가공판은 외부 둘레의 적어도 일부 상에 얇은 연결 부분을 가질 수 있다. 이런 가공판은 복수의 가공판이 얇은 연결 부분을 통해 연결되면서 주조되고 얇은 연결 부분에서 절단됨으로써 제조될 수 있다. 따라서, 얇은 연결 부분은 절단을 위해 얇게 형성된다. 얇은 연결 부분은 발포 수지에 의한 발포 주조에서 단단해지는 경향이 있기 때문에, 얇은 연결 부분에서 발포 수지는 선-발포 및 발포 주조로 이루어진 2 단계 발포에 의해 단단해지지 않게 제조될 수 있다.
(지진 기반 분리 구조물)
다른 실시태양에서, 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실(1)은 지진 기반 분리 구조물을 포함할 수 있다. 도 37은 본 발명의 수경 재배 시스템 수용 온실의 지진 기반 분리 구조물을 도시한다. 도 37에 도시된 지진 기반 분리 구조물에 따라, 구체는 지진으로부터의 측면 진동을 흡수하여 균일한 구체로 덮인 개선된 지면 하부구조에 의해 온실의 흔들림을 둔화시킬 수 있다. 또한, 개선된 지면 하부구조가 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동하는 경우에도, 온실은 바닥판과 개선된 지면 하부구조 사이에서 미끄러지기 때문에 거의 움직이지 않는다. 또한, 하부바닥, 측벽 및 천장은 모두 발포 수지로 형성되어 껍질과 같은 밀폐 구조물을 형성할 수 있어서, 지진으로부터의 충격이 적절한 완충작용과 강도를 가진 전체 온실 위로 분산되어 온실에 있는 사람 또는 저장 물체에 대한 충격을 최소화한다.
도 37은 본 발명의 수경 재배 시스템(1)의 단면도이다. 발포 수지(예를 들어, 확장된 폴리스티렌 폼) 분할 단편으로 구성된 온실(1)은 구체(ST)로 구성된 개선된 지면 하부구조(GR) 상에 놓인다. 이 실시태양에서, 온실(1)은 하부바닥, 측벽 및 천장이 실내를 둘러싸는 밀폐 구조물이다. 바닥판(BP)은 개선된 지면 하부구조(GR)와 접촉하는 하부 부분에 제공된다. 온실(1)을 구성하는 분할 단편(1100)의 외부 부분은 약 2cm의 두께를 가진 강화된 모르타르 층(MR)으로 덮일 수 있다. 강화된 모르타르 층(MR)은 탄소 섬유를 모르타르와 혼합함으로써 발포 수지(예를 들어, 확장된 폴리스티렌 폼)에 의해 부착을 개선하고 충격 또는 충격에 대한 취약점에 의한 균열을 예방하기 위해 폴리아크릴산 에스터 또는 폴리메타크릴산 에스터와 같은 아크릴 수지를 기초로 한 접착제와 혼합될 수 있다.
바닥판(BP)은 개선된 지면 하부구조(GR) 및 온실(1)이 미끄러지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 콘크리트 주형을 위한 합판이 사용될 수 있다. 콘크리트 주형을 위한 합판은 콘크리트에 대한 주형으로 사용되고 약 6-9mm의 두께를 가진다. 바닥판(BP)의 재료는 이에 제한되지 않는다. 바닥판(BP)은 수지로 제조될 수 있다. 일반적으로, 콘크리트 층이 하부바닥(FL) 위에 제공되며 바닥이 그 위에 제공된다. 바닥의 하부면은 전선 또는 배관용 공간일 수 있다.
약 50cm 깊이를 가진 구멍이 온실(1)의 외부 둘레를 덮는 영역의 지면상에 만들어지며, 구체(ST)는 개선된 지면 하부구조를 형성하도록 배치된다. 구체(ST)는 통상적으로 이 구멍에 놓여 개선된 지면 하부구조(GR)를 형성한다. 구체(ST)는 지진에 의한 진동을 효과적으로 흡수할 수 있는 임의의 형태를 가진 임의의 재료일 수 있다. 구체(ST)는 온실이 그 위에 미끄러질 수 있게 놓일 수 있도록 배치된다. 구체(ST)는 바람직하게는 약 15-30cm의 지름을 가진 자갈 및 더욱 바람직하게는 균일한 자갈이다. 적절한 경도와 탄성을 가진 단단한 고무 구체가 개선된 지면 하부구조(GR)를 구성하는 구체(ST)로서 사용될 수 있다. 이의 지름은 바람직하게는 약 10-30cm이다.
(다른 실시태양)
상기한 대로, 본 발명은 이해를 수월하게 하도록 바람직한 실시태양을 도시함으로써 예시되었다. 본 발명은 실시예를 기초로 아래에 설명된다. 상기 설명 및 다음 실시예는 본 발명을 제한하기 위해 제공되지 않으며, 단지 예시를 위해 제공된다. 따라서, 본 발명의 범위는 본 발명에 구체적으로 기술된 실시태양과 실시예에 제한되지 않으며 단지 청구항의 범위에 의해 제한된다.
[산업적 이용가능성]
본 발명은 작은 공간에서 효과적인 수경 재배를 가능하게 하는 시스템을 제공하기 때문에 식물 생산에 사용될 수 있다. 본 발명의 수경 재배 시스템은 소량의 재배 용액을 특징으로 한다. 따라서, 시스템은 물이 특히 희귀한 사막 지역에서 식물 생산에 유용하다. 또한, 이런 수경 재배 시스템을 높은 수준의 열 절연 효과를 가진 확장된 폴리스티렌 폼 온실과 결합함으로써 식물 재배에 적절하지 않은 환경에서도 다량의 식물이 생산될 수 있다.
1 수경 재배 시스템 수용 온실
2 식물
3 재배 용액
4 인공 재배장소
10 프레임 바디
18 반사판
20 용기
28 광 투과 지역
30 및 35 식물 고정판
31 관통구
40 지지 장치
50 컨베이어 장치
60 조사 부분
70 뿌리 절단기
100, 200, 300, 1000, 1000' 수경 재배 시스템
100' 로드-인 장치
200' 로드-아웃 장치
300' 재배 선반
1100 분할 단편
2 식물
3 재배 용액
4 인공 재배장소
10 프레임 바디
18 반사판
20 용기
28 광 투과 지역
30 및 35 식물 고정판
31 관통구
40 지지 장치
50 컨베이어 장치
60 조사 부분
70 뿌리 절단기
100, 200, 300, 1000, 1000' 수경 재배 시스템
100' 로드-인 장치
200' 로드-아웃 장치
300' 재배 선반
1100 분할 단편
Claims (57)
- 소정의 방향으로 연장하는 복수의 용기;
복수의 식물을 고정하고 위에 복수의 용기를 가로질러 놓이도록 배치되는 식물 고정판; 및
복수의 용기 중에서 서로 인접한 용기 사이에 제공된 적어도 하나의 지지 장치를 포함하며, 적어도 하나의 지지 장치는 식물 고정판을 용기의 세로 방향(longitudinal direction)을 따라 운반하기 위한 컨베이어 장치를 포함하고, 여기서 컨베이어 장치는 세로 방향으로 양 측면에 배치된 풀리 및 양 측면의 풀리 사이를 연결하는 지지 벨트를 포함하며,
여기서 복수의 용기의 각각은 복수의 식물의 성장에 필요한 재배 용액을 함유하도록 구성되는 수경 재배 시스템. - 제 1 항에 있어서,
식물 고정판과 재배 용액 사이에 공간이 존재하는 수경 재배 시스템. - 제 1 항에 있어서,
시스템은 재배 용액이 용기 내부로 흘러가게 구성되는 수경 재배 시스템. - 제 3 항에 있어서,
용기는 재배 용액의 흐름에 난류를 생성하도록 구성된 난류 생성 부분을 더 가지는 수경 재배 시스템. - 제 1 항에 있어서,
용기로부터 재배 용액을 배출하기 위한 배출 부분을 더 포함하는 수경 재배 시스템. - 제 1 항에 있어서,
재배 용액을 용기에 공급하기 위한 공급 부분을 더 포함하는 수경 재배 시스템. - 제 1 항에 있어서,
식물의 뿌리를 절단하기 위한 절단기를 더 포함하는 수경 재배 시스템. - 제 1 항의 수경 재배 시스템 및 수경 재배 시스템을 수용하기 위한 발포 수지 온실을 포함하며, 여기서 발포 수지 온실은 전면-뒷면 방향으로 연장되는 반-원통 둘레벽을 가지는 식물 공장.
- 제 8 항에 있어서,
복수의 수경 재배 시스템은 수직 방향으로 배치되는 식물 공장. - 삭제
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