KR20130040056A - 무동력 관수장치 및 이를 구비하는 식물 재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 한 번의 공급으로 전기 또는 기계적인 에너지의 소모 없이 물통에 저장된 물 또는 양액을 식물이 식재되는 화분 또는 텃밭에 공급하도록 이루어지는 무동력 관수장치에 관한 것으로, 상기 관수장치는, 상기 물통의 내부로 공기가 유입되어 상기 저장된 물이 배출될 수 있도록 상기 물통의 배출구가 하향하는 상태에서 상기 물통을 지지하도록 이루어지는 지지부와, 상기 지지부의 하부에 배치되며 상기 물통의 내부로 공기가 유입되지 않도록 고인 물이 일정높이가 되면 상기 배출구가 잠기게 이루어지는 고임공간을 구비하는 고임부, 및 상기 고인 물을 상기 화분 또는 텃밭으로 공급하도록 상기 고임부에서 상기 화분 또는 텃밭의 내부로 이어지는 심지부를 포함한다.

Description

무동력 관수장치 및 이를 구비하는 식물 재배 시스템{FERTIGATION APPARATUS OPERATABLE WITHOUT POWER AND CULTIVATION SYSTEM HAVING THE SAME}

본 발명은 관수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 한 번의 공급으로 전기 또는 기계적인 에너지의 소모 없이 지속적으로 화분 또는 텃밭에 관수 및 양액을 할 수 있도록 한 무동력 관수장치에 관한 것이다.

아스팔트와 콘크리트 건물에 갇혀 사는 도시민들에게는 휴식과 대화의 녹색공간의 확충이 절실하다. 포트 재배(Pot Cultivation)는 적절한 관수와 양액(fertilization)을 통하여 생육 조건이 충족되기 어려운 아스팔트, 콘크리트, 간척지 등의 환경에서도 초저비용 및 친환경적으로 녹화를 유도하여 다양한 부가 효과(예: 일자리의 창출, 녹색공간의 확보에 따른 탄소 배출권의 확보, 여름철 도심의 냉방전력 절감 및 전력 과부하 방지, 녹색 공간 내의 휴식 및 산업활동을 통해 도시민의 생활 수준 제고 등)를 얻을 수 있다.

또한, 환경오염 등에 대한 우려와 함께 웰빙시대에 접어들면서 먹거리 생산에 대한 관심이 매우 커져서 『내가 먹는 채소 내가 키운다』로 대표되는 먹거리에 대한 안정성 확보가 중요시된다. 이와 동시에 지방자치단체에서도 짜투리 땅과 옥상 및 베란다 등을 활용하여 텃밭재배를 권장하고 있다.

그러나 노지텃밭을 제외한 옥상이나 베란다 텃밭상자 재배시 가장 큰 어려움은 물 공급이다. 옥상의 경우는 거의 매일 물을 주어야 하는 번거로움으로 재배를 회피하거나, 재배를 시도하였다 하더라도 제때에 물 공급을 하지 못해 식물체가 말라 고사하는 경우가 많다. 물론 대규모 재배에서는 타이머 부착형 워터펌프 등으로 물공급이 용이하나, 가정 및 직장 등에서 소규모로 텃밭을 재배하는 경우에는 그러한 기계적인 관수장치가 오히려 번거럽고, 비용 과다의 문제가 있다.

현재에는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 등록특허 제10-0981598호에서는 개폐방식의 무동력 관수 및 양액장치를 개시하는 등 다양한 방식의 연구가 진행되고 있다. 본 발명에서는 이러한 연구의 일환으로 기존의 화분이나 텃밭에 내장되는 간단한 구조의 관수장치를 제안한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안한 것으로, 옥상, 베란다 등 인공지반 위에서 이동식 텃밭상자로 활용되는 화분과 고정식 텃밭을 활용해 식물을 재배할 경우 가장 어렵게 생각하는 물 공급에 대한 문제점을 해결하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 방치되어 있는 옥상 등을 작물재배 공간으로 활용하는 일명 도시형간척을 실현하고, 나아가 옥상 등에 조성된 농지를 활용하여 신규고용을 창출하는데 도움이될 수 있는 관수장치 및 이를 구비하는 식물재배시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명과 관련된 무동력 관수장치는, 물통에 저장된 물 또는 양액을 식물이 식재되는 화분 또는 텃밭에 공급하도록 이루어지며, 지지부와, 고임부 및 심지부를 포함한다. 상기 지지부는 상기 물통의 내부로 공기가 유입되어 상기 저장된 물이 배출될 수 있도록 상기 물통의 배출구가 하향하는 상태에서 상기 물통을 지지하도록 이루어지고, 상기 고임부는 상기 지지부의 하부에 배치되며, 상기 물통의 내부로 공기가 유입되지 않도록 고인 물이 일정높이가 되면 상기 배출구가 잠기게 이루어지는 고임공간을 구비하며, 상기 심지부는 상기 고인 물을 상기 화분 또는 텃밭으로 공급하도록 상기 고임부에서 상기 화분 또는 텃밭의 내부로 이어지도록 형성된다.

또한, 상기 고임부는 상기 화분에 수용되어 상기 화분에 담기는 토양에 묻히거나 상기 텃밭의 토양에 묻히도록 형성된다. 상기 지지부는 적어도 일부가 상기 화분에 담기는 토양이나 상기 텃밭의 토양의 밖으로 돌출되게 배치된다. 상기 고임부는 상기 지지부를 통하여 대기와 연통된다.

또한, 상기 지지부는 상기 화분의 가장자리를 따라 형성되며, 상기 고임부는 상기 지지부에서 연장되며, 상기 지지부와 수직한 방향으로 형성된다. 상기 심지부는 복수로 구비되어, 고임부의 상부에서 서로 반대방향으로 각각 연장될 수 있다.

또한, 상기 고임부는 상기 화분에 수용되며, 상기 화분의 개구부에 매달리도록 이루어진다. 상기 심지부는 상기 화분 내에서 복수로 가닥으로 배치된다.

또한, 상기 배출구에 착탈가능하게 장착되는 마개를 포함하고, 상기 마개는, 일 방향으로 연장되는 몸체부, 및 상기 일 방향과 수직한 방향으로 상기 몸체부를 관통하는 관통부를 구비한다. 상기 관통부는 상기 마개의 단부에서 적어도 일부가 절개됨에 따라서 형성된다.

또한, 본 발명은 교체 가능한 물통과, 작물이 식재된 화분 또는 텃밭, 및 무동력으로 상기 물통에 저장된 물 또는 양액을 상기 화분 또는 텃밭에 공급하도록 이루어지는 상기 관수장치를 포함하는 식물 재배 시스템을 개시한다.

본 발명과 관련된 무동력 관수장치에 의하면, 하루에도 수차례의 관수가 필요한 식물에 대하여 일 회의 물 공급만으로도 일정 기간동안 추가공급없이 지속적으로 관수가 가능하게 된다. 이를 통하여 외출 및 여행 등의 자유로운 사생활을 하면서도 텃밭재배가 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 토양에 묻히는 고임부를 이용함에 따라, 기존의 텃밭상자(스치로폴박스, 재생비닐 및 플라스틱박스 등)와 인공지반의 고정식 텃밭에도 적용될 수 있는 관수장치를 구현한다. 즉, 식물 재배자는 기존의 텃밭상자 및 텃밭을 관수 및 비배관리 기능이 향상된 텃밭상자 및 텃밭으로 업그레이드하여 계속 사용할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명은 인력관수시 어려움과 동력관수시의 고비용 및 운영상의 번거로움 등의 문제를 해결하여 방치된 옥상 등의 활용도 제고에 의한 도시농업의 활성화를 촉진할 수 있다. 더불어 고용에 있어 도시농업 종사직종의 새로운 직업군을 파생시킴으로써 신규고용이 창출될 수 있다.

또한, 본 발명은, 관수 및 양액을 위하여 에너지를 사용하지 않으므로(무동력) 친환경적이고, 확대 보급시 도시형간척사업(방치된 옥상를 식물재배지로 활용)으로 연계하여 건강한 먹거리 확보에 의한 국민건강 증진과 도심의 열섬효과 저감 등으로 지구온난화 방지에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명과 관련된 무동력 식물재배 시스템을 개략적으로 보인 개념도.
도 2는 본 발명과 관련된 무동력 관수장치의 일 구성을 보인 사시도.
도 3은 도 1의 라인 Ⅲ-Ⅲ 을 따라 취한 단면도.
도 4는 도 1의 라인 Ⅳ-Ⅳ 을 따라 취한 단면도.
도 5는 본 발명과 관련된 물통을 나타내는 부분 사시도.
도 6은 본 발명과 관련된 무동력 관수장치의 다른 예를 보인 단면도.
도 7은 도 2의 무동력 관수장치가 고정식 텃밭에 적용된 경우를 개략적으로 보인 개념도.

이하, 본 발명과 관련된 무동력 관수장치 및 이를 구비하는 식물 재배 시스템을 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 식물 재배 시스템(100)을 개략적으로 보인 개념도로서, 작물(101)이 식재된 화분(110)와, 물통(120) 그리고 물통(120)에 저장된 물이 무동력 방식으로 화분(110)에 공급될 수 있도록 하는 무동력 관수장치(150)를 포함하고 있다.

이하, 설명에서는 상기 관수장치(150)를 통하여 물을 공급하는 것을 위주로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 관수장치(150)는 양액을 공급하는 양액장치로서 활용될 수 있다.

도시에 따르면, 관수장치(150)는 기존의 화분(110), 예를 들어 상자텃밭에 적용되며, 상자텃밭에 수용된 상태에서 물통(120)으로부터 물을 공급받고, 일정 수위를 유지하면서 재배토양에 물을 공급할 수 있게 한다.

물통(120)은 작물(101)의 물 소요 주기 및 관리인의 여건에 따라 다양한 용량으로 제작될 수 있다. 형상면에서 물통(120)은 규격화된 형태를 갖도록 구성됨으로써 사용이 완료된 물통을 물이 채워진 물통으로 곧바로 교체하기 쉽게 할 수 있다. 물통(120)의 상부에는 물 공급시 탈부착과 이동이 용이하도록 손잡이가 설치될 수 있다.

이하, 상기 관수장치(150)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명과 관련된 무동력 관수장치의 일 구성을 보인 사시도이고, 도 3은 도 1의 라인 Ⅲ-Ⅲ 을 따라 취한 단면도이며, 도 4는 도 1의 라인 Ⅳ-Ⅳ 을 따라 취한 단면도이고, 도 5는 본 발명과 관련된 물통을 나타내는 부분 사시도이다.

도 2 내지 도 4와 같이, 관수장치(150)는 물통(120)에 저장된 물 또는 양액을 식물이 식재되는 화분(110)에 공급하도록 이루어진다. 본 예시에서는 상기 화분(110)이 상자텃밭이나 포트인 경우를 나타내며, 물통(120)은 상기 관수장치에 적합하도록 별도로 제작될 수 있다.

물통(120)은 탈부착이 가능하게 하고 텃밭상자의 크기와 모양(사각형, 원형 등)에 따라서 다양한 모양으로 제작될 수 있다. 예를 들어, 사각형태의 화분(110)에 사각상자 형태의 물통(120)이 구비될 수 있다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 물통(120)은 밀폐된 공간내에 물이 저장되도록 이루어지며, 물통(120)의 하부에는 배출구(121)가 형성된다. 배출구(121)가 물통(120)의 하부에 배치되므로, 물통의 내부로 공기가 유입되면서 중력방향으로 물이 배출되는 구조가 된다.

배출구(121)에는 마개(190)가 착탈가능하게 장착된다. 보다 구체적으로, 상기 마개(190)의 내주면에 나사산이 형성되어 상기 배출구(121)에 나사 결합될 수 있다. 마개(190)는 공기의 유입 및 물의 배출이 보다 원활하게 이루어지도록 형성된다. 예를 들어, 마개(190)는 몸체부(191) 및 관통부(192)를 포함한다.

몸체부(191)는 일 방향(물통의 높이 방향)으로 연장되며, 몸체부(191)의 양단에는 서로 연통하는 개구가 형성된다. 상기 관통부(192)는 상기 일 방향과 수직한 방향으로 상기 몸체부(191)를 관통하도록 이루어진다.

예를 들어, 상기 관통부(192)는 몸체부(191)의 단부에서 적어도 일부가 절개됨에 따라서 형성된다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 관통부(192)는 몸체부(191)의 단부와 이격된 위치를 관통하는 관통홀이 될 수 있다.

관통부(192)는 주위의 공기가 물통(120)의 내부로 들어갈 수 있는 통로가 된다. 만약, 수위가 관통부(192)보다 높게 위치하면 공기가 관통부(192)를 통하여 물통(120)의 내부로 들어갈 수 없으며, 반대로 수위가 관통부(192)보다 낮게 위치하면 공기가 관통부(192)를 통하여 물통(120)의 내부로 들어갈 수 있다. 후자의 경우, 물통 내에 있는 수압(중력)이 작용하더라도 물통의 상부 공간에 형성되는 진공에 의하여 힘의 평형을 맞추게 되므로, 물이 물통(120)의 외부로 유출되지 않는다.

관수장치(150)는 고인 물을 이용하여 상기 관통부(192)를 막아 상기 물통(120)에 저장된 물을 배출을 막는다. 또한, 관수장치(150)는 상기 화분(110)내로 고인 물을 유입시켜 고인 물의 수위를 낮추며, 이를 통하여 상기 관통부(192)를 개방시키며, 개방과 동시에 상기 물통(120)으로부터 물을 공급받도록 이루어진다.

이와 같은 구조에 의하면, 수위를 조절하기 위한 별도의 구성품(예를 들어, 스프링, 스커트 등)이 필요치 않으며, 물통 마개에 적정한 크기의 구멍만 있으면 된다. 나아가 실외 재배에서는 물통 교체시 약간의 낙수는 문제 안 되므로 생수 및 음료수통인 경우는 마개 없이도 사용이 가능하다.

다시 도 2 내지 도 4를 참조하면, 보다 구체적으로 상기 관수장치(150)는 지지부(160), 고임부(170) 및 심지부(180)를 포함한다.

지지부(160)는 상기 물통(120)의 내부로 공기가 유입되어 상기 저장된 물이 배출될 수 있도록 상기 물통(120)의 배출구가 하향하는 상태에서 상기 물통(120)을 지지하도록 이루어진다. 고임부(170)는 상기 지지부(160)의 하부에 배치되며, 상기 물통(120)의 내부로 공기가 유입되지 않도록 고인 물이 일정높이가 되면 상기 배출구가 잠기게 이루어지는 고임공간(171)을 구비한다. 심지부(180)는 상기 고인 물을 상기 화분으로 공급하도록 상기 고임부(170)에서 상기 화분(110)의 내부로 이어진다.

지지부(160)는 물통(120)이 일정수위를 유지하는 위치에 안착할 수 있도록 지지턱(161)을 포함한다. 지지부(160)는 물통(120)과 함께 상자텃밭의 재배면적을 최대화 하기 위하여 슬림화될 수 있다.

도시에 의하면, 상기 지지부(160)는 적어도 일부가 상기 화분에 담기는 토양의 밖으로 돌출되게 배치될 수 있다. 이를 통하여 토양이 고임부(170)의 내부로 유입되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상기 고임부(170)는 상기 지지부(160)를 통하여 대기와 연통될 수 있다. 예를 들어, 지지부(160)와 물통(120)의 사이에 형성되는 틈새를 통하여 고임공간(171)이 외기와 연통될 수 있다.

보다 구체적인 예로서, 상기 지지부(160)는 상기 화분(110)의 가장자리, 예를 들어 일 모서리(일 변)를 따라 형성된다. 또한 고임부(170)는 상기 지지부(160)하부에 일부가 형성되며, 이로부터 연장되며, 상기 지지부(160)와 수직한 방향으로 형성된다. 이러한 구조에 의하면 상기 지지부(160) 및 고임부(170)는 대략 'T' 형태로 형성되며, 화분(110)의 바닥에 놓이게 된다. 이 경우에, 지지부(160) 및 고임부(170)는 일체화로 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 쌈채소와 같이 토심이 낮아도 재배가 가능한 식물의 텃밭상자는 화분바닥에 설치되고, 과채류와 과수나무 등 깊은 토심을 요구하는 식물은 텃밭상자 중간에 설치될 수 있다.

심지부(180)는 고임부(170)에 꽂이며, 꽂는 위치는 고임부(170)의 상부를 뽀족하게 만들어 화분(110)이 수평을 유지하지 못할 때 물이 계속해서 화분(110)로 흘러 나오는 것을 방지한다.

심지부(180)의 규격과 간격은 화분(110)의 규격에 맞게 형성된다. 심지부(180)의 위치는 지지부(160)의 하부(화분과 접착부)와 심지부(180)가 나오는 고임부(170) 상부 사이에 흙을 채우고 심지부(180)를 설치하고, 그 위에 다시 흙을 덮는다(즉 심지부(180)는 중간 토층에 위치하게 된다).

도시에 의하면, 상기 심지부(180)는 복수로 구비되어, 고임부(170)의 상부에서 서로 반대방향으로 각각 연장된다. 이러한 구조를 통하여, 화분(110)의 구석구석에 물이 용이하게 공급될 수 있다.

상기 구조에 의하여, 본 발명의 관수장치(150)는 기존에 고추나, 방울토마토 등 과채류와 관목, 화훼 등을 포함한 다양한 종류의 식물을 재배하는 화분에 적용될 수 있다. 또한 소형화분 뿐만 아니라 관상용 및 소득을 목적으로한 과수재배를 위한 대형화분에도 적용될 수 있다. 뿐만 아니라, 기존에 가정에서 사용하고 있는 모든 화분(스티로폼 박스, 재생비닐 및 플라스틱 박스 등)에도 적용이 가능하다.

이하, 본 발명의 관수장치가 가정용 화분이나 텃밭에 적용된 예에 대하여 설명한다. 설명되는 실시예에서 앞선 실시예와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 6은 본 발명과 관련된 무동력 관수장치(250)의 다른 예를 보인 단면도이고, 도 7은 도 2의 무동력 관수장치가 고정식 텃밭에 적용된 경우를 개략적으로 보인 개념도이다.

도 6의 도시에 따르면, 고임부(270)는 화분(210)에 수용되어 토양 속에 묻히도록 설치된다. 상기 지지부(260)는 적어도 일부가 상기 화분(210)의 토양의 밖으로 돌출되게 배치될 수 있다. 비록 도시되지 않았지만, 상기 고임부 및 지지부의 높이 설정을 위하여, 상기 고임부(270)는 상기 화분(210)의 개구부(높이방향의 단부)에 매달리도록 이루어질 수 있다.

물통(220)은 생수통, 음료수통 등에 마개(290)가 장착되어 구성될 수 있으며, 상기 심지부(280)는 고임부(270)에 일단이 수용되고, 상기 화분(210) 내에서 복수로 가닥으로 연장되게 배치된다. 이러한 심지부(280)는 식물의 뿌리부분에 물이 공급될 수 있도록 화분의 아래를 향하여 배치될 수 있다.

상기의 구조에 의하면, 소형 화분에 관수장치가 장착되어, 무동력으로 물을 공급할 수 있게 된다.

도 7을 참조하면, 지지부(360)는 적어도 일부가 상기 텃밭의 토양의 밖으로 돌출되며, 고임부(370)는 토양에 묻히며, 심지부(380)는 상기 고인 물을 상기 텃밭으로 공급하도록 상기 고임부(370)에서 상기 텃밭의 내부로 이어진다. 이와 같이, 본 발명의 관수장치(350)는 고정식 텃밭에도 적용가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 무동력 관수장치 및 이를 구비하는 식물 재배 시스템을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 개시된 실시의 적어도 하나 이상이 조합될 수 있으며, 본 고안의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

Claims (11)

1. 물통에 저장된 물 또는 양액을 식물이 식재되는 화분 또는 텃밭에 공급하도록 이루어지는 관수장치에 있어서,
   상기 관수장치는,
   상기 물통의 내부로 공기가 유입되어 상기 저장된 물이 배출될 수 있도록 상기 물통의 배출구가 하향하는 상태에서 상기 물통을 지지하도록 이루어지는 지지부;
   상기 지지부의 하부에 배치되며, 상기 물통의 내부로 공기가 유입되지 않도록 고인 물이 일정높이가 되면 상기 배출구가 잠기게 이루어지는 고임공간을 구비하는 고임부; 및
   상기 고인 물을 상기 화분 또는 텃밭으로 공급하도록 상기 고임부에서 상기 화분 또는 텃밭의 내부로 이어지는 심지부를 포함하는 관수장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고임부는 상기 화분에 수용되어 상기 화분에 담기는 토양에 묻히거나 상기 텃밭의 토양에 묻히도록 형성되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지부는 적어도 일부가 상기 화분에 담기는 토양이나 상기 텃밭의 토양의 밖으로 돌출되게 배치되는 것을 특징으로 하는 관수장치
4. 제3항에 있어서,
   상기 고임부는 상기 지지부를 통하여 대기와 연통되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 화분의 가장자리를 따라 형성되며,
   상기 고임부는 상기 지지부에서 연장되며, 상기 지지부와 수직한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 심지부는 복수로 구비되어, 고임부의 상부에서 서로 반대방향으로 각각 연장되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 고임부는,
   상기 화분에 수용되며, 상기 화분의 개구부에 매달리도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 관수장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 심지부는 상기 화분 내에서 복수로 가닥으로 배치되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 배출구에 착탈가능하게 장착되는 마개를 더 포함하고,
   상기 마개는,
   일 방향으로 연장되는 몸체부; 및
   상기 일 방향과 수직한 방향으로 상기 몸체부를 관통하는 관통부를 구비하는 것을 특징으로 하는 관수장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 관통부는 상기 마개의 단부에서 적어도 일부가 절개됨에 따라서 형성되는 것을 특징으로 하는 관수장치.
11. 교체 가능한 물통;
    작물이 식재된 화분 또는 텃밭; 및
    무동력으로 상기 물통에 저장된 물 또는 양액을 상기 화분 또는 텃밭에 공급하도록 이루어지며, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따르는 관수장치를 포함하는 식물 재배 시스템.

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