KR20150133979A - 수경재배장치 - Google Patents

Abstract

설치가 간편하고 단열성능이 우수하므로 설치비 및 난방비 절감이 가능하도록, 트랙형상으로 이루어지고 중공 단면구조를 갖으며 내부에는 재배용액이 수용되는 수로트랙과, 상기 수로트랙의 내부에 설치되고 재배용액 위에 식물을 띄워서 재배하도록 설치되는 부상베드를 포함하여 이루어지는 수경재배장치를 제공한다.

Description

수경재배장치 {Water Culture Device}

본 발명은 수경재배장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식물이 식재된 상태로 물에 떠서 이동하는 부상베드를 온실 내에서 순환 이동시키면서 식물을 재배할 수 있도록 구성한 수경재배장치에 관한 것이다.

일반적으로 식물을 토양에 심지 않고 재배하는 방법 중 한 가지로 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 식물을 키우는 수경재배가 있다.

상기 수경재배는 영양소 공급이 용이하고 청정하게 키울 수 있는 등의 장점이 많이 있으므로 이러한 수경재배의 장점을 활용한 다양한 수경재배장치가 개발되고 있다.

등록특허공보 제10-1113913호에는 재배용액(1)에 의해 부력을 받아 뜨도록 되어 있는 재배판(20)을 구비하여 재배 식물로 재배용액(1)을 공급하는 재배용액(1)의 흐름에 의해 재배판(20)을 재배베드(10) 내에서 용이하게 이송시킬 수 있게 마련된 수경 및 양액 재배를 위한 공장형 식물재배시스템이 개시된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래 공장형 식물재배시스템은 온도나 습도 등을 조절하여 촉성재배나 반촉성재배를 행하게 되는 경우, 재배용 베드(10)와는 별도로 비닐하우스나 유리온실 등과 같은 별도의 온실을 갖춰야 하고 온실 내에 난방이 필요한 경우도 있으며 재배용액의 순환을 위해서는 급수관 및 배수관 등의 시설이 갖춰지게 되므로, 설치비용이 증가하고 난방시는 난방비에 대한 부담이 발생하게 된다.

그리고 등록특허공보 제10-1224707호에는 사방이 폐쇄된 식물 재배용 하우스 내에서 물을 가둘 수 있는 수경재배조(100)가 구비되고, 상기 수경재배조의 물 위에 플로팅 재배용 베드(200)를 띄우고 이 플로팅 재배용 베드(200)에 줄을 메달아 이동시키는 플로팅 수경재배시스템이 개시된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래 플로팅 수경재배시스템의 경우에도 수경재배조, 급수시설 등의 재배장치와 더불어 별도의 온실을 마련해야 하므로 설치비용이 증가하게 되고 난방시 난방비에 대한 부담이 발생하게 된다.

한편, 종래 온실 재배시설로는 비닐필름을 이용한 비닐하우스가 있으나, 이러한 비닐하우스는 구조강도가 비교적 낮으므로 풍수해에 비교적 취약하고, 얇은 두께의 비닐필름을 사용함에 따라 내부의 열이 외부로 쉽게 방출되면서 보온효과가 저하되는 문제점이 있다.

따라서 상기 공개특허공보 제10-2013-0061909호에는 공기를 주입할 수 있는 내부공간이 구비되어 열손실을 최소화할 수 있는 비닐하우스용 보온 단열재 및 내벽, 외벽에 대해 개시된다.

그런데 상기와 같이 구성되는 종래 비닐하우스용 보온 단열재는 내벽, 외벽, 보온 단열재가 별도로 제조되어 취급되므로 취급 및 설치가 불편하고 설치시 보온단열재가 쉽게 유동하는 현상이 발생하게 되고, 보온 단열재에 형성되는 열접합부의 두께가 공기가 주입된 부분에 비해 상대적으로 두께가 감소하므로 열접합부에서의 열손실로 인해 단열성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 중공형의 원형 수로트랙 내부에서 식물이 부상베드에 식재된 상태로 재배용액과 함께 순환 이동하면서 수경재배가 이루어지게 되므로, 별도의 온실이나 재배용액의 순환을 위한 급수시설 등이 필요하지 않고 온실 공간을 최소화함에 따라 설치비용 및 난방비의 절감이 가능한 수경재배장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 수로트랙이 일체형의 구조를 갖음에 따라 취급이 용이하고, 단열층에 의한 단열성능 및 구조 강도의 향상이 가능한 수경재배장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 수경재배장치는 트랙형상으로 이루어지고 중공 단면구조를 갖으며 내부에는 재배용액 일정 높이로 채워지는 수로트랙과, 상기 수로트랙의 내부에 설치되고 재배용액 위에 식물을 띄워서 재배하도록 설치되는 부상베드를 포함하여 이루어진다.

상기 수로트랙의 단면 둘레는 단열층으로 이루어진다.

상기 단열층은 수지재질로 이루어지는 내피막과, 수지재질로 이루어지고 상기 내피막과 일정 간격을 두고 설치되는 외피막과, 원통형으로 형성되고 내부에 공기 또는 불활성가스가 채워지며 상기 내피막과 외피막 사이에서 외주면이 서로 밀착되는 상태로 연이어서 설치되고 상기 내피막 및 외피막과 각각 접합되며 일체로 고정되는 복수의 중공막을 포함하여 이루어진다.

인접하는 2개의 상기 중공막과 내피막 사이 공간 및 인접하는 2개의 상기 중공막과 외피막 사이 공간에는 공기 또는 불활성 가스 등이 각각 채워진다.

상기 내피막과 외피막, 중공막은 투명 또는 반투명으로 형성된다.

상기 내피막과 외피막, 중공막 중 적어도 어느 하나는 일부 또는 전부를 검정색상으로 형성되는 것도 가능하다.

상기 부상베드는 대략 원판형상으로 이루어진다.

상기 수로트랙에는 재배용액에 유동성을 주기 위한 펌프를 더 설치하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명이 제안하는 수경재배장치는 상기 수로트랙이 단면 둘레에 단열층을 구비하고 한 쌍의 직선형의 수로가 평행한 상태로 교행하도록 설치되는 한 쌍의 제1직선트랙 및 제2직선트랙과, 상기 제1직선트랙과 제2직선트랙의 양쪽 끝부분을 각각 연결하고 한 쌍의 곡선형의 수로를 형성하도록 설치되는 한 쌍의 제1곡선트랙 및 제2곡선트랙을 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 제1곡선트랙 및 제2곡선트랙은 이중관 구조로 이루어진다.

상기 제1곡선트랙과 제2곡선트랙 중 적어도 어느 하나에는 상측으로 개구부가 형성되며, 상기 개구부에는 덮개가 설치된다.

본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치에 의하면, 원형 수로트랙 내부에서 식물이 부상베드에 식재된 상태로 재배용액과 함께 순환 이동하면서 수경재배가 이루어지게 되므로, 별도의 온실이나 재배용액의 순환을 위한 급수시설 등이 필요하지 않고 온실 공간을 최소화함에 따라 설치비용 및 난방비의 절감이 가능하다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치에 의하면, 수로트랙이 일체형의 구조를 갖고 단열층에 의해 열손실을 최소화되므로 운반이나 설치 등의 취급시 용이하고 보온 및 단열성능이 우수하다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치에 의하면, 단열층을 구성하는 복수의 중공막이 밀착되어 설치됨에 따라 내피막과 외피막쪽으로 팽창력이 가해지므로 구조 강도가 향상되고 자체적으로 형상유지가 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치에 있어서 수로트랙의 단면형상을 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치의 단열층을 나타내는 확대단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치에 있어서 부상베드를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치에 있어서 부상베드 및 재배용기를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치에 있어서 재배용액에 유동성(흐름)을 준 상태를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 수경재배장치를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 수경재배장치를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 수경재배장치의 제1곡선트랙 및 제2곡선트랙을 나타내는 측면단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 수경재배장치를 나타내는 분리사시도이다.

다음으로 본 발명에 따른 수경재배장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이하에서 동일한 기능을 하는 기술요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 중복 설명을 피하기 위하여 반복되는 상세한 설명은 생략한다.

이하에 설명하는 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 효과적으로 보여주기 위하여 예시적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 권리범위를 제한하기 위하여 해석되어서는 안 된다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수경재배장치는 도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 수로트랙(10) 그리고 복수의 부상베드(40)를 포함한다.

상기 수로트랙(10)은 대략 트랙(경주을 위해 설치된 타원형코스)형상이나 환형(ring shape)으로 이루어진다.

상기 수로트랙(10)은 중공(hollowness) 단면구조를 갖는다.

상기 수로트랙(10)의 단면 형상은 대략 원형이나 타원형 등으로 형성된다.

상기 수로트랙(10)은 도 4에 나타낸 바와 같이, 윗면과 밑면이 평탄면으로 이루어지고 양측면이 곡면으로 형성되는 것도 가능하다.

상기 수로트랙(10)의 단면 둘레는 단열층(20)으로 이루어진다.

상기 단열층(20)은 내피막(21), 외피막(22) 그리고 복수의 중공막(23)을 포함하여 이루어진다.

상기 내피막(21)과 내피막(22)은 서로 일정 간격을 유지한 상태로 복층구조로 설치된다.

상기 중공막(23)은 상기 내피막(21)과 외피막(22) 사이에서 외주면이 서로 밀착되는 상태로 연이어서 설치되고 상기 내피막(21) 및 외피막(22)과 각각 접합되며 일체로 고정된다.

상기 내피막(21)과 내피막(22), 중공막(23)은 투명 또는 반투명으로 형성된 비닐 등의 수지재질로 이루어지고 필름형태로 얇게 형성하여 설치된다.

상기 내피막(21)과 내피막(22), 중공막(23)은 예를 들면, PE, PVC, PP, 타포린 등의 재질을 사용하여 이루어진다.

상기 중공막(23)은 원통형으로 형성되고 내부에 공기 또는 불활성가스가 채워지며 상기 내피막(21)과 외피막(22) 사이에서 외주면이 서로 밀착되는 상태로 연이어서 설치되고 상기 내피막(21) 및 외피막(22)과 각각 열접착 방식 등으로 접합되며 일체로 고정된다.

상기 인접하는 2개의 상기 중공막(23)과 내피막(21) 사이 공간(24) 및 인접하는 2개의 상기 중공막(23)과 외피막(22) 사이 공간(25)에는 공기 또는 불활성가스(예를 들면, 질소가스 등)가 각각 채워지는 것이 가능하다.

상기 내피막(21)과 외피막(22), 중공막(23) 중 적어도 어느 하나는 태양열 의 흡수량을 증대시키는 것이 가능하도록 일부 또는 전부를 검정색상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 수로트랙(10)에 단열층(20)을 형성하는 경우, 상기 중공막(23)의 내부 공간 및 상기 중공막(23)과 내피막(21) 및 외피막(22) 사이 공간(24), (25)을 통해 열이 이동되면서 손실되는 것을 다중으로 차단하는 것이 가능하므로 열손실을 최소화하고 단열성능을 향상시키는 것이 가능하다.

즉 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 내피막(21) 및 외피막(22)과 중공막(23)이 접합되는 접합부(26), (27)의 경우 상기 중공막(23)을 통해 곧바로 열이 이동되면서 비교적 쉽게 열손실이 발생할 수 있으나, 내피막(21) 및 외피막(22)이 중공막(23)과 접합되지 않은 부분인 비접합부(28), (29)의 면적보다는 상대적으로 매우 협소하므로 접합부(26), (27)를 통한 열손실을 최소화하는 것이 가능하게 된다.

도면에는 나타내지 않았지만, 상기 수로트랙(10)에는 환기를 위한 환기구를 설치하는 것도 가능하다.

상기 수로트랙(10)의 내부에는 재배용액(2)이 일정 높이로 수용된다.

상기 재배용액(2)은 식물의 생육에 필요한 물, 배양액 등이 사용된다.

상기 부상베드(40)는 상기 수로트랙(10)의 내부에 설치되고 재배용액(2) 위에 식물(1)을 띄워서 재배하도록 설치된다.

상기 부상베드(40)는 대략 판형상으로 이루어지는 것이 가능하다.

상기 부상베드(40)는 물에 잘 뜰 수 있도록 부력이 우수한 재질로 제조될 수 있다.

상기 부상베드(40)는 수로트랙(10)의 내부에서 이동시 수로트랙(10) 내면과의 간섭을 줄이면서 자연스럽게 이동 가능하도록 원형으로 둥글게 형성한다.

상기 부상베드(40)에는 재배용액(2)이 식물(1)에 공급되도록 관수구멍(42)이 형성되는 것도 가능하다.

상기 관수구멍(42)으로는 식물(1)의 뿌리가 관통하여 재배용액(2)에 침수될 수도 있도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 부상베드(40)에는 상기 관수구멍(42) 대신 도 6에 나타낸 바와 같이, 모세관현상을 이용하여 재배용액(2)이 흡수되어 식물(1)로 점적되도록 안내하는 심지(44)가 설치되는 것도 가능하다.

상기 부상베드(40)에는 식물(1)이 직접 식재될 수 있으며, 도 7에 나타낸 바와 같이, 식물(1)이 화분, 육묘판, 재배포트 등의 재배용기(50)에 식재된 상태로 설치된다.

상기 부상베드(40)에는 식물(1)의 식재나 상기 재배용기(50)의 지지를 위한 홈(46)이 더 형성될 수도 있다.

상기 부상베드(40) 또는 재배용기(50)에 식재되는 식물(1)은 씨앗, 종균, 미생물, 발아체 등이 포함될 수 있다.

상기 부상베드(40) 또는 재배용기(50)에는 식물(1)의 발아나 성장 등에 필요한 토양, 배지 등이 설치될 수 있다.

상기 부상베드(40)는 상기 재배용액(2)이 일정 유속으로 수로트랙(10)을 따라 유동하는 것에 의하여 재배용액(2)과 함께 수로트랙(10) 내부를 순환 이동하는 것도 가능하다.

상기 수로트랙(10) 내부의 재배용액(2)에 일정 방향으로 흐름을 주기 위해서는 도 8에 나타낸 바와 같이, 수로트랙(10) 내부에 펌프(60)를 설치하는 것이 가능하다.

도 8에서 점선화살표는 재배용액(2)의 이동방향을 나타낸다.

도면에는 나타내지 않았지만, 상기 재배용액(2)에 흐름을 주기 위해서는 수로트랙(10)의 외부에서 수로트랙(10) 내부로 재배용액(2) 등의 액체나 공기 등을 토출하는 펌프가 될 수도 있다.

그리고 본 발명의 제2실시예에 따른 수경재배장치는 도 9~도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 수로트랙(10)이 한 쌍의 제1직선트랙(11) 및 제2직선트랙(12) 그리고 한 쌍의 제1곡선트랙(13) 및 제2곡선트랙(14)으로 이루어진다.

상기 제1직선트랙(11) 및 제2직선트랙(12)은 단면 둘레에 상기 단열층(20)을 구비하고 상기 재배용액(2)이 서로 평행하게 교행하는 방향으로 흐르게 하기 위해 직선형의 한 쌍의 수로를 형성하도록 설치된다.

상기 제1직선트랙(11) 및 제2직선트랙(12)의 단열층(20)은 상기한 제1실시예의 단열층(20)과 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1직선트랙(11)과 제2직선트랙(12)의 양쪽 끝부분을 각각 연결한다.

상기 제1곡선트랙(13) 및 제2곡선트랙(14)은 상기 재배용액(2)이 곡선형으로 흐르게 하기 위해 곡선형의 수로를 형성하도록 설치된다.

상기 제1곡선트랙(13) 및 제2곡선트랙(14)은 대략 반원형상 또는 "U(유자)"자 형상으로 이루어진다.

상기 제1곡선트랙(13) 및 제2곡선트랙(14)은 이중관(double pipe) 구조로 이루어진다.

즉 안쪽에 설치되는 내측관과 내측관 바깥쪽으로 일정 간격을 두고 설치되는 외측관으로 이루어지는 것이 가능하다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 제1곡선트랙(13)과 제2곡선트랙(14) 중 적어도 어느 하나에는 상측으로 개구부(16)가 형성되고, 상기 개구부(16)를 개폐하는 덮개(18)가 더 설치되는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치는 도면에는 나타내지 않았지만, 상기 수로트랙(10) 내부에 이산화탄소를 공급하기 위한 이산화탄소발생기를 더 포함하는 것도 가능하다.

1 : 식물 2 : 재배용액
10 : 수로트랙 11 : 제1직선트랙
12 : 제2직선트랙 13 : 제1곡선트랙
14 : 제2곡선트랙 16 : 개구부
18 : 덮개 20 : 단열층
21 : 내피막 22 : 외피막
23 : 중공막 24, 25 : 사이 공간
26, 27 : 접합부 28, 29 : 비접합부
40 : 부상베드 42 : 관수구멍
44 : 심지 46 : 홈
50 : 재배용기 60 : 펌프

Claims (10)

1. 트랙형상으로 이루어지고 중공 단면구조를 갖으며 내부에는 재배용액이 수용되는 수로트랙과,
   상기 수로트랙의 내부에 설치되고 재배용액 위에 식물을 띄워서 재배하도록 설치되는 부상베드를 포함하는 수경재배장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수로트랙의 단면 둘레는 단열층으로 이루어지고,
   상기 단열층은 수지재질로 이루어지는 내피막과, 수지재질로 이루어지고 상기 내피막과 일정 간격을 두고 설치되는 외피막과, 원통형으로 형성되고 내부에 공기 또는 불활성가스가 채워지며 상기 내피막과 외피막 사이에서 외주면이 서로 밀착되는 상태로 연이어서 설치되고 상기 내피막 및 외피막과 각각 접합되며 일체로 고정되는 복수의 중공막을 포함하는 수경재배장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 수로트랙은 단면 둘레에 단열층을 구비하고 한 쌍의 직선형의 수로가 평행한 상태로 교행하도록 설치되는 한 쌍의 제1직선트랙 및 제2직선트랙과, 상기 제1직선트랙과 제2직선트랙의 양쪽 끝부분을 각각 연결하고 한 쌍의 곡선형의 수로를 형성하도록 설치되는 한 쌍의 제1곡선트랙 및 제2곡선트랙을 포함하고,
   상기 단열층은 수지재질로 이루어지는 내피막과, 수지재질로 이루어지고 상기 내피막과 일정 간격을 두고 설치되는 외피막과, 원통형으로 형성되고 내부에 공기 또는 불활성가스가 채워지며 상기 내피막과 외피막 사이에서 외주면이 서로 밀착되는 상태로 연이어서 설치되고 상기 내피막 및 외피막과 각각 접합되며 일체로 고정되는 복수의 중공막을 포함하는 수경재배장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   인접하는 2개의 상기 중공막과 내피막 사이 공간 및 인접하는 2개의 상기 중공막과 외피막 사이 공간에는 공기 또는 불활성가스가 각각 채워지는 수경재배장치.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 내피막과 외피막, 중공막은 투명 또는 반투명으로 형성되는 수경재배장치.
6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 내피막과 외피막, 중공막 중 적어도 어느 하나는 일부 또는 전부를 검정색상으로 형성하는 수경재배장치.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1곡선트랙 및 제2곡선트랙은 이중관 구조로 이루어지는 수경재배장치.
8. 청구항 3에 있어서,
   상기 제1곡선트랙과 제2곡선트랙 중 적어도 어느 하나에는 상측으로 개구부를 형성하고,
   상기 개구부를 개폐하는 덮개를 더 포함하는 수경재배장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 부상베드는 원판형상으로 이루어지는 수경재배장치.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 수로트랙 내부의 재배용액에 유동성을 주기 위한 펌프를 더 포함하는 수경재배장치.

Images