KR102313368B1

KR102313368B1 - 다공성배지의 침수장치 및 침수방법

Info

Publication number: KR102313368B1
Application number: KR1020190067275A
Authority: KR
Inventors: 조용화
Original assignee: 조용화
Priority date: 2019-06-07
Filing date: 2019-06-07
Publication date: 2021-10-14
Also published as: KR20200140536A

Abstract

본 발명은 버섯재배에 사용되는 다공성배지에 물을 주입하는 다공성배지의 침수장치 및 침수방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 침수조를 밀폐시키는 뚜껑에 설치된 역류방지구를 통해 침수조의 내부공간 상부를 물이 차오르지 않는 비침수공간으로 구성하고, 뚜껑에 모터와 연결되도록 설치되는 배기관을 통해 상기 비침수공간의 공기를 강제 배출시켜 침수조를 감압함으로써, 누름봉에 의해 비침수공간으로의 부상이 차단되도록 침수된 다공성배지의 공극으로부터 공기를 빼낸 후, 뚜껑에 설치된 흡기밸브를 개방하여 감압으로 공기가 빠진 다공성배지의 공극에 물이 압력차이로 흡수되도록 함과 함께, 역류방지구의 감지시까지 물을 재주입하여 침수과정에서 다공성배지가 물 밖으로 노출되지 않도록 하는 다공성배지의 침수장치 및 침수방법에 관한 것이다.

Description

다공성배지의 침수장치 및 침수방법{A device for submerging a porous medium and a method for submerging a porous medium}

일반적으로 버섯재배시에는 종균의 발아와 생장을 위한 정형화된 고체형 배지를 사용하게 된다. 이러한 고체형 배지는 1회 사용으로 배지 내의 영양소가 모두 소진되는 것은 아니므로, 수회에 걸쳐 재사용 가능하다. 다만, 사용 이후에도 고체형 배지에 버섯재배에 필요한 영양소가 충분히 남아있다 하더라도, 사용으로 인해 함수율이 극히 낮아진 고체형 배지로는 새로 공급되는 종균을 발아 및 생장 시키기에는 충분하지 못하다. 따라서 버섯재배에 사용되는 고체형 배지를 재사용하기 위해서는 고체형 배지에 함수율을 높이기 위한 침수장치 및 침수방법이 필수적이다.

버섯재배의 초기에는 고체형 배지로 원목이 사용되었으며, 재사용 원목배지의 함수율을 버섯재배에 충분한 함수율에 도달시키기 위한 '표고버섯 배지 침수용기'가 국내 공개특허 제10-2013-0064924호(2013.06.25.등록)로 소개되어 있다.

상기한 자연침수방법이 불가피한 측면이 강한 원목배지는 침수의 시간과 비용에 따른 경제성이 미약하여, 이후에는 원목배지를 대체하여 톱밥을 주원료로 여러가지 원료를 혼합하고 혼합제조시 종균의 발아와 생육을 돕는 공극이 다수 포함된 톱밥배지가 버섯재배에 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 톱밥배지는 통상 3∼6회에 걸쳐 재사용 된다.

이렇게 고체형 배지가 딱딱한 원목배지에서 상대적으로 무르고 공극이 많은 톱밥배지로 대체되면서, 이러한 톱밥배지에 주사기 형태의 침봉을 삽입하여 함수율을 높이는 '버섯 재배용 배지의 수분 공급장치'가 국내 등록특허 제10-1367987호(2014.02.20.등록)가 소개되어 있다. 톱밥배지 내부에 물을 주입하기 위해서는 침봉을 톱밥배지에 강제로 박아넣은 후 일정 압력을 가해 물은 쏘아야 한다. 이에 따라 톱밥배지는 침봉이 박히는 과정에서 조직이 느슨해지고, 압력을 가해 발사되는 물로 인해 다시 한번 조직에 손상이 가해질 수밖에 없다. 이러한 과정상의 특징으로 말미암아 손상으로 인한 수명단축이 필연적인 톱밥배지는 통상 3∼6회에 걸쳐 재사용이 가능함에도 이보다 먼저 사용불능상태에 이르게 된다. 그에 따른 경제적 손실은 당연할 것이다.

상기와 같이 침수과정에서 통밥배지의 손상을 개선하기 위해 국내 등록특허 제10-1549909호(2015.08.28.등록, 명칭: 버섯배지 침수장치 및 배섯배지 침수방법) 및 제10-1889483호(2018.08.10.등록, 명칭: 버섯 재배용 톱밥배지 수분공급장치)가 소개되어 있다.

먼저, 상기 국내 등록특허 제10-1549909호는 일면에 밀폐 가능하게 개폐되는 도어(11)와 급수관(12)과 배수관(13)이 설치되어 있고, 톱밥버섯배지(2)가 수용되는 밀폐 가능한 수조(10); 상기 수조(10)의 상기 급수관(12)과 상기 배수관(13)이 연결되고, 상기 수조(10)에 대해 물을 급수 및 배수하는 펌프(20); 및 상기 펌프(20)를 통해 상기 수조(10)에 물을 공급하는 급수원(30); 을 포함하고: 상기 수조(10)에 물을 급수하여 상기 수조(10)에 수용된 상기 톱밥버섯배지(2)가 물속에 침지되게 하고, 상기 수조(10)를 밀폐한 상태에서 상기 수조(10)의 물을 일부 배수함으로써, 상기 톱밥버섯배지(2)가 부압상태의 물에 일정시간 동안 침지되게 하여 상기 톱밥버섯배지(2)가 침수되게 하는 버섯배지 침수장치를 제공하고 있다.

상기 국내 등록특허 제10-1549909호와는 또 다른 구성인, 상기 국내 등록특허 제10-1889483호는 물탱크와 진공펌프수단이 구비되는 몸체부의 상단부에 톱밥배지를 내부로 수용하는 함체부를 구비하여, 함체부 내부에 버섯재배용 톱밥배지를 수납하고 진공펌프수단을 이용하여 함체부 내부를 진공상태로 유지한 후 물탱크의 연결밸브를 개방하여 진공력에 의해 물탱크의 물이 함체부 내로 빨려들어가 톱밥배지에 침투되도록 하여 톱밥배지의 수분 공급작업의 효율성과 편의성이 향상되는 버섯 재배용 배지 수분공급장치를 제공하고 있다.

상기한 2개의 선행 등록특허는 엇비슷한 구성이나, 그 작동상의 특징을 달리하면서도, 모두 톱밥배지의 훼손됨이 없이 재사용을 위한 함수율을 높이는 침수장치를 제공하고 있다.

국내 등록특허 제10-1549909호(2015.08.28. 등록) 국내 등록특허 제10-1889483호(2018.08.10. 등록)

본 발명의 목적은 다공성배지를 밀폐된 침수조에서 침수시키는 과정에서, 침수조의 감압을 통해 다공성 공극으로부터 공기배출을 원활하게 할 때는 물론, 감압된 침수조를 대기압 상태로 진행시켜 공기가 빠진 공극으로 물 침투를 가속시킬 때에도, 다공성배지로 물이 침투됨에 따라 수위가 낮아지지 않도록 재급수가 가능하여 적절한 수위가 유지될 수 있도록 하는 구성을 적용하여, 다공성배지가 물에 온전히 잠긴 상태에서 물이 침투되도록 하는 침수장치를 제공함과 함께 이 장치를 이용한 침수방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 침수조의 감압으로 공극에서 공기가 빠진 다공성배지를 대기압 상태에서 물을 침투시킬 수 있음은 물론, 감압 상태 또는 대기압 상태의 침수조를 가압할 수 있도록 구성하여 다공성배지로의 물 침투시간을 단축시킬 수 있는 다공성배지 침투장치를 제공함은 물론 이 장치를 이용한 침수방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 다공성배지의 침수장치 및 침수방법과 관련하여 상기한 종래기술들과는 차별되는 구성을 적용하고, 그에 따른 작동상의 특징을 달리하는 다공성배지의 침수장치 및 침수방법을 제안하여 기술을 보다 풍부하게 하고자 함이다.

높이방향 상하단에 각각 급·배수관이 설치되고 개방단인 상단면을 통해 수용되는 다공성배지를 누르는 누름봉이 분리가능하게 결합되는 결속단이 상부에 설치되는 침수조와, 상기 침수조의 개방단을 밀폐 가능하게 개폐하는 뚜껑으로 내면에는 상기 급수관을 통해 유입되는 물의 수위를 단속하는 역류방지구가 설치되고 외면에는 상기 침수조의 내부공간에 연결되는 흡기밸브 및 모터와 연결되는 배기관을 구비하여,

상기 뚜껑으로 밀폐된 상기 침수조의 상기 결속단 위쪽의 내부공간을 상기 역류방지구를 통해 비침수공간이 되도록 하고, 상기 모터의 작동으로 상기 비침수공간의 공기를 상기 배기관을 통해 외부로 배출시키는 것으로 상기 침수조를 감압하여 상기 누름봉에 의해 수중에서 부상이 차단된 상기 다공성배지의 공극에서 공기를 빼내고, 상기 흡기밸브를 개방하여 상기 다공성배지의 공극으로 물의 흡수를 가속시킴과 동시에 상기 역류방지구의 감지시까지 상기 급수관을 통해 물을 재주입하여 상기 다공성배지가 물 밖으로 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 다공성배지의 침수장치.

급·배수관이 설치되고 개방단인 상면을 통해 수용되는 다공성배지의 부상(浮上)을 제한하는 누름봉을 분리가능하게 결합하는 결속단이 내부공간 상부에 설치되는 침수조와, 상기 침수조의 상면을 밀폐 가능하게 개폐하는 뚜껑으로 내면에는 상기 급수관을 통해 공급되는 물의 수위를 단속하는 역류방지구가 설치되고 외면에는 상기 침수조의 내부공간에 연결되는 흡기밸브 및 모터와 연결되는 배기관을 구비하여,

상기 뚜껑으로 밀폐된 상기 침수조의 결속단 위쪽의 내부공간을 상기 역류방지구를 통해 물이 차오르지 않는 비침수공간이 되도록 하고, 상기 모터의 작동으로 상기 비침수공간의 공기를 상기 배기관을 통해 강제 배출시키는 것으로 상기 침수조를 감압하여, 상기 누름봉에 의해 수중에서 부상이 차단된 상기 다공성배지의 공극에서 공기를 빼내고, 상기 흡기밸브를 개방하여 공기가 빠진 상기 다공성배지의 공극으로의 물흡수를 가속시킴과 함께, 상기 역류방지구의 감지시까지 상기 급수관으로 물을 재주입하여 상기 다공성배지의 침수과정에서 다공성배지가 물 밖으로 노출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 다공성배지의 침수장치.

본 발명 다공성배지의 침수장치 및 침수방법은 침수조를 밀폐시키는 뚜껑에 설치된 역류방지구를 통해 침수조의 내부공간 상부를 물이 차오르지 않는 비침수공간으로 구성하고, 뚜껑에 모터와 연결되도록 설치되는 배기관을 통해 상기 비침수공간의 공기를 강제 배출시켜 침수조를 감압함으로써, 누름봉에 의해 비침수공간으로의 부상이 차단되도록 침수된 다공성배지의 공극으로부터 공기를 빼낸 후, 뚜껑에 설치된 흡기밸브를 개방하여 감압으로 공기가 빠진 다공성배지의 공극에 물이 압력차이로 흡수되도록 함과 함께, 역류방지구의 감지시까지 물을 재주입하여 침수과정에서 다공성배지가 물 밖으로 노출되지 않도록 하여 다공성배지의 함수율을 높이는 작업의 편의성을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 침수조가 감압된 상태 또는 대기압 상태에서 흡기밸브를 차단하고 모터를 가동하여 배기관을 통해 침수조 내의 압력이 증가하도록 가압하여 압력차이에 의해 다공성배지에 물이 보다 신속하게 침투되도록 하여 작업시간을 단축시켜 효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 다공성배지의 함수율 제고(提高) 작업과정에서, 다공성배지는 누름봉에 의해 부상이 차단됨과 함께 역류방지구의 작동으로 항상 물에 잠긴상태를 유지하고 있기 때문에, 침수조의 어느 위치에서든 다공성배지의 함수율을 균일하게 만들어낼 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 다공성배지의 모든 함수율 제고 작업과정이 침수조 내에서의 압력조절에 의해 이루어질 뿐 침봉과 같은 물리적 강제력이 배제되기 때문에, 다공성배지의 훼손을 막아 재사용 수명을 연장시킬 수 있어 경제성이 매우 우수하다는 장점이 있다.

도 1의 본 발명 다공성배지의 침수장치 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 다공성배지의 침수방법 개념도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 이용하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 침수와 침지를 혼용하여 사용하고 있으나, 본 발명에서의 침수와 침지는 모두 물 속에 잠긴 상태를 의미한다.

도 1과 같이, 본 발명 다공성배지의 침수장치는 급·배수관(11,12)이 설치되어 다공성배지(1)를 수용하는 침수조(10), 상기 침수조(10)의 상부에 설치된 결속단(13)에 결합하여 상기 다공성배지(1)의 부상(浮上)을 제한하는 누름봉(30), 상기 침수조(10)의 개방 상면을 밀폐 가능하게 개폐하는 뚜껑(20), 상기 뚜껑(20) 내면에 설치되어 상기 침수조(10)의 상부 공간을 비침수공간(14)으로 단속하는 역류방지구(40), 상기 뚜껑(20) 외면에서 상기 비침수공간(14)과 연결되도록 설치되는 흡기밸브(22)와 배기관(21), 및 상기 배기관(21)에 연결되는 모터(23)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 다공성배지(1)는 버섯 생육에 필요한 톱밥을 주원료로, 볏짚, 쌀겨 등의 원료가 혼합 반죽되어 성형된 톱밥배지로, 바람직하게 약 40Cm가량의 봉형태이다. 통상 버섯 재배에 필요한 함수율(생중량-건중량/생중량×100)은 약 50%∼75% 인 것으로 알려져 있으며, 이 중 버섯 종균의 생육에 알맞은 최적의 함수율은 약 60%∼65% 인 것으로 알려져 있다. 따라서 본 발명의 다공성배지(1)의 목적 함수율 또한 60%∼65% 로 한다.

상기 침수조(10)는 상기 다공성배지(1)를 수용하기 위한 구조체 또는 조립체로, 상기 봉형태의 다공성배지(1)의 적층 효율을 감안하여 바람직하게 내부가 비어 있는 육면체 형상의 함체이다.

이러한 육면체 형상의 함체인 상기 침수조(10)의 상면은 개방면이다. 이 개방면인 상면에 상기 뚜껑(20)이 밀폐 가능하게 설치되어 개폐된다. 여기서 상기 도어는 상기 침수조(10)의 상면에서 완전히 분리된 형태로 개폐할 수 있으나, 바람직하게는 일측에 경첩을 장착하여 여닫이로 개폐할 수 있도록 설치된다. 그리고, 상기 뚜껑(20)과 상기 침수조(10)는 결합시 밀폐되는 구조이므로, 상기 침수조(10)의 상면 테두리를 따라서 밀폐링이 설치되거나, 또는 상기 침수조(10)의 상면 테두리에 대응하는 뚜껑(20)에 밀폐링이 설치된다. 또한, 바람직하게 상기 침수조(10)에 대해 여닫이로 개폐되는 상기 뚜껑(20)은 공압실린더에 의해 용이하게 개폐되고 밀폐된다.

또한, 상기 침수조(10) 에는 침수조(10) 내부공간으로 물을 공급하고 배출하기 위한 급수관(11)과 배수관(12)이 설치된다. 상기 급·배수관(11,12)의 위치에는 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 침수조(10)의 일측면 상부에 급수관(11)이 설치되고, 중력으로도 배수가 되도록 배수관(12)은 침수조(10)의 하면 일측에 설치된다.

또한, 상기 침수조(10)의 일측면과 이 일측면에 대응하는 타측면에는 침수조(10)의 높이방향을 따라 일정간격으로 서로 대칭하는 다수개의 결속단(13)이 형성된다. 이렇게 설치되는 상기 결속단(13)에는 상기 누름봉(30)이 끼움결합된다. 상기 누름봉(30)은 침수조(10)에 수용되는 다공성배지(1)의 수용량에 따라 다단으로 설치되는 상기 결속단(13) 중 적절한 단계의 단에 끼워져 다공성배지(1)가 부상되지 않도록 저지하는 기능을 수행한다.

상기 뚜껑(20)은 상기 침수조(10)의 개방된 상면을 덮어 침수조(10)를 밀폐시키는 것으로, 상기 뚜껑(20) 상에 상기 역류방지구(40), 흡기밸브(22) 및 모터(23)와 연결되는 배기관(21)이 설치된다.

상기 역류방지구(40)는 상기 뚜껑(20)의 내면에 설치되어 상기 급수관(11)을 통해 상기 침수조(10) 내부로 공급되는 물(W)의 수위를 단속하는 기능을 한다. 상기 역류방지구(40)는 센서 형태 또는 부구 형태일 수 있으며, 공지된 형태의 높이조절수단(41)에 의해 높낮이 조절이 가능하다. 따라서 상기 누름봉(30)의 설치 위치에 따라 상기 높이조절수단(41)을 이용해 상기 역류방지구(40)의 높이를 조절할 수 있다.

또한, 상기 뚜껑(20)에는 필요에 따라 상기 침수조(10)의 내부공간을 밀폐하거나 외부와 연결되도록 하는 "T"자 형태의 배기관(21)이 바람직하게 설치된다. "T"자 형태의 주관은 상기 침수조(10)의 내부공간과 연결되도록 설치되고, 주관에서 양쪽으로 분기하는 한쪽 분기관에 흡기밸브(22)가 설치되고, 다른 한쪽 분기관은 연결관(21a)으로 연장되어 상기 침수조(10)의 일측에 고정설치되는 모터(23)에 연결된다. 따라서 필요시 상기 흡기밸브(22)를 개폐하여 상기 침수조(10)의 내부를 밀폐하거나 외부와 연결할 수 있다. 그리고 상기 흡기밸브(22)를 닫은 상태에서 정역회전이 가능한 상기 모터(23)를 동작하여 밀폐된 상기 침수조(10)의 내부공간을 감압하거나 가압할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 도 2의 (A)처럼 상기 상기 침수조(10)에 뚜껑(20)이 열린상태에서 1차 급수가 이루어진 후, 도 2의(B)처럼 상기 뚜껑(20)으로 밀폐된 상태에서 2차 급수가 이루어진다. 이때, 상기 뚜껑(20)에 의해 밀폐된 상태에서 급수관(11)을 통해 물(W)이 공급되면, 상기 결속단(13)에 결합된 상기 누름봉(30)의 위쪽에 배치되는 상기 역류방지구(40)가 수위를 감지하여 상기 누름봉(30)이 잠길 수 있는 수위에서 급수관(11)을 통한 물공급을 중단시시킨다. 여기서 상기 역류방지구(40)가 감지한 수위는 제어부(미도시됨)에 전달되고, 역류방지구(40)로부터 전달된 신호를 받은 제어부는 상기 급수관(11)의 물 공급을 차단한다. 이렇게 되면 상기 침수조(10)에 수용된 다공성배지(1)는 모두 물(W)속에 잠긴 상태가 되고, 상기 누름봉(30) 상단에 위치하는 상기 침수조(10) 내부공간에는 물이 들어차지 않고 비침수공간(14)으로 남게 된다.

그리고 상기 흡기밸브(22)를 잠근 상태에서 상기 모터(23)를 동작하여 상기 배기관(21)을 통해 상기 비침수공간(14)의 공기를 강제 배출시켜 상기 침수조(10)를 감압상태로 만든다. 여기서 역류방지구(40)의 동작에 의해 침수조(10)의 상부 공간에 비침수공간(14)이 확보되므로, 모터(23)를 작동하더라도 배기관(21)을 통해 공기만 빠져나갈 뿐 물이 함께 빠져나가지 않게 되어 물에 의한 모터(23)의 고장요인을 차단할 수 있게 된다.

상기와 같이 감압상태인 상기 침수조(10)에서 상기 누름봉(30)에 의해 상기 비침수공간(14)으로의 부상이 차단되어 물(W)속에 잠긴상태인 상기 다공성배지(1)의 공극으로부터 공기를 빼낸다. 그리고 상기 뚜껑(20)에 설치된 상기 흡기밸브(22)를 개방하여 감압으로 공기가 빠진 상기 다공성배지(1)의 공극에 물(W)이 압력차이로 흡수되도록 한다. 이때, 상기 역류방지구(40)의 감지시까지 물(W)을 재주입하면 도 2의 (C)처럼 침수과정에서 상기 다공성배지(1)가 물(W) 밖으로 노출되지 않게 되므로, 다공성배지(1)가 침수조(10)의 어떠한 위치에 있더라도 동일한 함수율이 되도록 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기 다공성배지(1)에 물이 보다 신속하게 침투되도록 하기 위해, 상기 감압상태의 상기 침수조(10)의 상기 흡기밸브(22)를 개방하여 침수조(10)가 대기압 상태에 이르게 한 후 흡기밸브(22)를 닫은 후 상기 모터(23)를 가동하여 침수조(10)를 가압할 수 있다. 그리고 이와는 다르게 상기 침수조(10)가 감압된 상태에서 상기 흡기밸브(22)를 개방하지 않고 차단한 상태에서 모터(23)를 재작동하여 곧바로 침수조(10)를 가압할 수도 있다. 이렇게 다공성배지(1)의 목표 함수율 달성시간을 단축하여 작업효율을 증대시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 다공성배지의 침수방법은 다음과 같다.

첫번째 단계는 배지수용단계(S1)이다. 이 단계에서는 내부가 빈 공간이고 상부가 개방면인 육면체 형태의 침수조(10)에 다공성배지(1)를 수용한다. 바람직하게는 침수조(10)의 내벽 상단에 구비된 결속단(13)까지 다공성배지(1)를 적층으로 쌓아 올린다.

다음 단계는 배지단속단계(S2)이다. 이 단계에서는 상기 침수조(10)에 다공성배지(1)를 상기 결속단(13)까지 적층으로 쌓아 올린 후, 상기 침수조(10)의 서로 마주보는 면에 형성된 상기 결속단(13)에 누름봉(30)을 끼워 넣는다.

다음 단계는 제1급수단계(S3)이다. 이 단계에서는 도 2의 (A)와 같이, 상기 침수조(10)의 상단에 형성된 급수관(11)을 통해 상기 누름봉(30)의 높이까지 물(W)을 급수한다. 이 단계에서 상기 누름봉(30) 높이까지 물(W)이 차오르더라도 다공성배지(1)는 물(W) 위로 떠오르지 않는다. 이는 상기 배지단속단계(S2)에서 다공성배지(1)의 상단으로 누름봉(30)이 상기 침수조(10)의 결속단(13)에 결합되어 있다. 그렇기 때문에 상기 누름봉(30)에 의해 다공성배지(1)는 수면 위로 부상되는 것이 차단된다. 이 단계까지는 상기 침수조(10)의 개방 상면에 뚜껑(20)을 덮지 않은 상태로 진행이 가능하다.

다음 단계는 제2급수단계(S4)이다. 도 2의 (B)와 같이, 이 단계에서는 상기 침수조(10)의 개상 상면에 상기 뚜껑(20)을 결합하여 침수조(10)를 밀폐시킨다. 상기 침수조(10)에 상기 뚜껑(20)이 결합되면, 뚜껑(20)의 내면에 설치된 역류방지구(40)는 상기 누름봉(30)의 상측에 위치하게 된다. 이러한 상태에서 상기 역류방지구(40)가 수위를 감지할 때까지 상기 급수관(11)을 통해 다시 한번 침수조(10)에 물(W)을 공급하여 상기 누름봉(30) 및 침수조(10)에 수용된 모든 다공성배지(1)가 물(W) 속에 잠기도록 한다. 여기서 상기 침수조(10)에 상기 뚜껑(20)을 결합하기 전에 상기 역류방지구(40)의 높이를 재설정할 수 있다. 상기 역류방지구(40)에는 높이조절수단(41)이 구비되어 있는바, 상기 결속단(13)에 결합된 상기 누름봉(30)의 결합위치를 감안하여 침수조(10)에 뚜껑(20)이 결합되었을 때, 상기 누름봉(30)의 상측으로 일정간격 이격되어 위치하도록 높이조절수단(41)을 통해 역류방지구(40)의 높이를 재설정한다. 물 수위를 단속하는 상기 역류방지구(40)와, 다공성배지(1)의 부상 위치를 제한하고 있는 상기 누름봉(30) 사이를 일정간격 이격시킴으로써, 상기 누름봉(30)을 초과하는 높이까지 물(W)이 들어차도록 하여 다공성배지(1)가 완전히 물(W) 속에 잠길 수 있게 해야 한다.

다음 단계는 배지공기제거단계(S5)이다. 이 단계에서는 상기 뚜껑(20)에 설치되어 상기 침수조(10)의 내부공간과 연결되는 흡기밸브(22)를 닫은 상태에서 진행한다. 상기 뚜껑(20)에는 상기 침수조(10)의 내부공간과 연결되도록 설치되는 배기관(21)이 설치되고, 상기 배기관(21)에는 모터(23)가 연결되어 있다. 따라서 상기 모터(23)를 작동시키면 상기 침수조(10)의 비침수공간(14)의 공기를 강제 배출시킬 수 있는바, 상기 침수조(10)의 비침수공간(14)의 공기가 강제 배출되면 상기 침수조(10)는 감압된 상태가 된다. 상기 침수조(10) 전체가 감압된 상태가 되면, 물속에 잠겨 있던 다공성배지(1)의 공극으로부터 공기가 빠져나오는 현상은 가속되므로, 짧은 시간에 빠르게 다공성배지(1)로부터 공기를 제거할 수 있게 된다.

다음 단계는 배지침지단계(S6)이다. 상기 배지공기제거단계(S5)에서 다공성배지(1)로부터 공기가 제거되면, 공기가 제거된 다공성배지(1)의 공극으로 물(W)이 들어차도록 해야 한다. 이 단계에서는 공기가 제거된 다공성배지(1)의 공극으로 물이 짧은 시간 빠르게 효과적으로 들어찰 수 있도록 상기 흡기밸브(22)를 개방하여 상기 침수조(10)가 대기압 상태가 되도록 구성한다. 여기서 상기 흡기밸브(22)는 상기 침수조(10)의 내부공간과 연결되도록 상기 뚜껑(20)에 설치에 설치되어 있다. 이전 단계에서 감압상태에 있던 상기 침수조(10)를 상기 흡기밸브(22)를 개방하여 빠르게 대기압 상태로 만들면, 압력차이로 인해 다공성배지(1)의 공극으로 빠르게 물이 스며들게 된다.

다음 단계는 제3급수단계(S7)이다. 상기 배지침지단계(S6)에서는 압력차이로 인해 다공성배지(1)가 빠르게 물을 빨아 들인다. 도 2의 (C)와 같이, 이 과정에서 다공성배지(1)로 흡수되는 물(W)로 인해 수위가 낮아져 상기 누름봉(30) 밑으로 물(W)이 줄어듬에 따라 다공성배지(1)가 물(W) 밖으로 노출될 수 있다. 물(W) 밖으로 노출된 다공성배지(1)는 물을 흡수할 수 없기 때문에 목표 함수율을 충족할 수 없게 된다. 이렇게 함수율을 미달하는 다공성배지(1)가 발생하지 않도록, 도 2의 (B)처럼 상기 급수관(11)을 통해 상기 역류방지구(40)의 수위 감지시까지 물(W)을 재주입하여 다공성배지(1)가 물(W) 밖으로 노출되지 않도록 한다.

다음 단계는 배지인출단계(S8)이다. 이 단계는 상기 단계들을 거쳐 함수율을 충족시킨 다공성배지(1)를 꺼내는 단계이다. 먼저, 상기 뚜껑(20)을 열고, 상기 침수조(10)의 저면에 구비된 배수관(12)을 통해 상기 침수조(10)에서 물(W)을 배출시킨다. 그리고 상기 침수조(10)의 상부에 결합되어 있던 상기 누름봉(30)을 제거한 후 다공성배지(1)를 꺼낸다. 상기 배수관(12)을 통해 물을 배출시킬 때, 다음 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 하기 위해서는 상기 침수조(10)로부터 물을 모두 완전히 배출하기 보다는 일정수준 남겨두는 것이 효과적이다.

상기 단계를 수행하는 과정에서 제3급수단계(S7)와 배지인출단계(S8) 사이에는 배지침지가속단계(S9)가 추가될 수 있다. 이 단계에서는 상기 제3급수단계(S7) 후 상기 뚜껑(20)의 흡기밸브(22)를 차단하고, 상기 모터(23)를 작동하여 상기 배기관(21)을 통해 상기 침수조(10)의 비침수공간(14)을 가압하면, 상기 다공성배지(1)에 물이 흡수되는 것을 가속시킬 수 있게 된다.

1: 다공성배지 10: 침수조
11: 급수관 12: 배수관
13: 결속단 14: 비침수공간
20: 뚜껑 21: 배기관
21a: 연결관 22: 흡기밸브
23: 모터 30: 누름봉
40: 역류방지구 41: 높이조절수단
S1: 배지수용단계 S2: 배지단속단계
S3: 제1급수단계 S4: 제2급수단계
S5: 배지공기제거단계 S6: 배지침지단계
S7: 제3급수단계 S8: 배지인출단계
S9: 배지침지가속단계 W: 물

Claims

급수관 및 배수관이 설치되어 다공성배지를 수용하는 침수조;
상기 침수조의 개방 상면을 밀폐 가능하게 개폐하며, 모터에 연결되는 배기관 및 이 배기관과 통하는 흡기밸브를 상기 침수조의 내부공간과 연결되도록 구비하는 뚜껑;
상기 다공성배지의 수용량에 따라서 상기 침수조의 상부에 높이방향을 따라 소정간격을 두고 다단으로 설치되는 결속단에 선택적으로 결합하여 상기 다공성배지의 부상(浮上)을 제한하는 누름봉;
상기 누름봉의 설치높이에 대응 가능하도록 높이조절수단을 통해 상기 뚜껑의 내면에 설치되어 상기 침수조에서 상기 누름봉의 위쪽으로 비침수공간이 되도록 상기 급수관을 통해 주입되는 물의 수위를 단속하는 역류방지구를 구비하여;
상기 비침수공간에 대한 상기 배기관의 배기를 통해 상기 침수조를 감압하여 상기 다공성배지로부터 공기배출을 가속시키고, 상기 흡기밸브의 개방을 통해 감압된 상기 침수조를 대기압 상태로 회복시켜 기압차로 상기 다공성배지의 공극에 물의 침투를 가속시킬 때 상기 다공성배지가 완전히 잠기도록 상기 급수관을 통해 재주입되는 물의 수위를 상기 역류방지구를 통해 조절하는 다공성배지의 침수장치.
삭제
밀폐 가능한 침수조의 상부에 구비된 결속단까지 다공성배지를 수용시키는 배지수용단계;
상기 침수조에 수용된 상기 다공성배지의 부상(浮上)을 제한하는 누름봉을 상기 결속단에 결합하는 배지단속단계;
상기 침수조에 구비된 급수관을 통해 상기 누름봉 이하까지 물을 급수하는 제1급수단계;
개방단인 상면에 뚜껑을 결합하여 상기 침수조를 밀폐시킨 후 상기 뚜껑의 내면에 설치된 역류방지구의 감지시까지 물을 급수하여 상기 침수조의 결속단 위쪽의 내부공간만을 비침수공간으로 만드는 제2급수단계;
상기 침수조의 내부공간과 연결되도록 상기 뚜껑의 외면에 연결되는 배기관 및 상기 배기관에 연결된 모터를 작동하여 상기 침수조의 비침수공간의 공기를 강제 배출시키는 것으로 상기 침수조를 감압하여 상기 다공성배지의 공극으로부터 공기를 빼내는 배지공기제거단계;
상기 뚜껑의 외면에 설치되어 상기 침수조의 내부공간과 연결되는 흡기밸브를 개방하여 상기 다공성배지의 공극에 물이 스며들도록 하는 배지침지단계;
상기 배지침지단계 중 상기 다공성배지로 침투되어 감소하는 물의 양만큼 상기 급수관을 통해 상기 역류방지구의 감지시까지 물을 재주입하여 상기 다공성배지가 물 밖으로 노출되지 않도록 하는 제3급수단계;
상기 다공성배지의 함수율이 충족되면, 상기 침수조에 구비된 배수관을 통해 물을 배출한 후 상기 누름봉을 제거하고, 상기 다공성배지를 상기 침수조로부터 꺼내는 배지인출단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공성배지의 침수방법.
제3항에 있어서,
상기 제3급수단계 후 상기 뚜껑의 흡기밸브를 차단하고 상기 모터를 작동하여 상기 배기관을 통해 상기 침수조의 비침수공간을 가압하여 상기 다공성배지에 물이 흡수되는 것을 가속시키는 배지침지가속단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다공성배지의 침수방법.