KR20220162480A - 근권부 온도제어용 식물재배상자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벽체를 이중벽구조를 형성하여 지상부로 공급하는 공기 유로를 형성하고 근권부에 공기분기관을 설치하여 온도를 제어하므로 식물의 생장에 최적의 환경을 제공하는 것이 가능한 근권부 온도제어용 식물재배상자를 제공한다.
본 발명의 근권부 온도제어용 식물재배상자는 상면이 개구되는 상자형상으로 형성되고 외벽부재와 내벽부재의 이중벽구조로 구성되는 몸체와, 몸체의 외벽부재의 바닥면과 내벽부재의 덕트공간에 연결 설치되고 공기를 공급하는 지상에어관과, 내벽부재 내부의 공간에 채워지는 토양에 매립되는 상태로 설치되고 토양쪽으로 공기를 공급하는 뿌리에어관을 포함한다.

Description

근권부 온도제어용 식물재배상자 {Plant Cultivation Box for Temperature Control of Rooting Area}

본 발명은 근권부 온도제어용 식물재배상자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식물의 생장에 최적의 환경을 제공하기 위하여 지상부와 근권부의 온도를 다르게 제어하는 것이 가능한 근권부 온도제어용 식물재배상자에 관한 것이다.

일반적으로, 시설원예 또는 시설재배는 유리나 비닐, 플라스틱 등으로 지은 인공 구조물에서 인위적으로 재배환경을 조절하면서 식물 및 식물을 재배하는 방식을 말한다. 특히, 경제성장에 따른 소득증대와 생활수준의 향상으로 채소원예식물의 소비가 급속도록 증가함에 따라, 시설재배(시설원예) 농업지역이 대도시의 근교를 중심으로 확대되고 있으며, 비닐하우스와 온실재배 등의 시설재배(시설원예)로 무, 배추, 상추, 고추 등의 주식용 채소와 다래 바나나 레몬 등의 열대식물을 비롯한 관상수 화훼 등이 다양하게 재배되고 있다.

최근에는 시설재배(시설원예)의 경우에 온도와 습도 등의 재배환경을 적절하게 제어하고 조절하는 것이 생장을 촉진하고 생산량을 증대시킬 수 있으므로, 자동으로 온도와 습도, 양액 공급 등을 조절하는 것이 가능한 스마트팜(smart farm)과 관련된 기술이 많이 연구되고 있다.

식물에 있어서, 뿌리가 위치하는 부분(근권부)의 생장에 적합한 온도와 줄기와 잎이 위치하는 지상부의 생장에 적합한 온도가 서로 다르지만, 지상부의 온도를 제어하기는 용이한 반면에 근권부의 온도를 제어하기에는 어려움이 많다.

대한민국 등록특허공보 제10-2177474호, 제10-1972900호, 제10-1911732호, 제10-1718682호, 제10-0828734호 등에는 근권부의 온도를 제어하기 위한 다양한 기술들이 공개되어 있다.

종래 근권부의 온도를 제어하기 위한 기술의 경우에는 열매체나 히터를 사용하므로, 정밀한 제어가 어려울뿐만 아니라 과열 등의 문제로 식물의 생장에 나쁜 영향을 미칠 우려도 있다.

본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 벽체를 이중벽구조를 형성하여 지상부로 공급하는 공기 유로를 형성하고 근권부에 공기분기관을 설치하여 온도를 제어하므로 식물의 생장에 최적의 환경을 제공하는 것이 가능한 근권부 온도제어용 식물재배상자를 제공하는데, 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자는 상면이 개구되는 상자형상으로 형성되고 외벽부재와 내벽부재의 이중벽구조로 구성되는 몸체와, 상기 몸체의 외벽부재의 바닥면과 내벽부재의 덕트공간에 연결 설치되고 공기를 공급하는 지상에어관과, 상기 내벽부재 내부의 공간에 채워지는 토양에 매립되는 상태로 설치되고 토양쪽으로 공기를 공급하는 뿌리에어관을 포함하여 이루어진다.

상기 외벽부재와 내벽부재의 측면 벽체 상면 모서리는 서로 연결되어 상면이 폐쇄되는 구조로 형성하고, 상기 내벽부재의 측면 벽체 상단부에는 다수의 통공을 형성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 외벽부재의 측면 벽체 상면의 높이보다 상기 내벽부재의 측면 벽체 상면의 높이를 낮게 형성하고, 상기 외벽부재와 내벽부재의 측면 벽체 상단부를 서로 분리되는 구조로 형성하는 것도 가능하다.

상기 외벽부재의 내면과 내벽부재의 외면 사이에는 복수의 스페이서를 설치하여 외벽부재의 내면과 내벽부재의 외면 사이에 공기가 이동하는 유로를 형성하는 것도 가능하다.

상기 외벽부재의 바닥면 중앙에는 길이방향으로 길게 상기 지상에어관이 연결되는 중앙덕트홈을 형성하고, 상기 외벽부재의 바닥면에는 간격을 두고 상기 중앙덕트홈에 연결되고 양쪽 측면의 벽체쪽으로 폭방향으로 각각 연장되는 복수의 분기덕트홈을 형성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 외벽부재의 양쪽 측면 벽체의 내면에는 상기 분기덕트홈에 연결되고 높이방향으로 연장되어 형성되는 복수의 벽체덕트홈을 형성하는 것도 가능하다.

상기 뿌리에어관의 토양에 매립되는 부분에는 길이방향으로 따라 일정한 간격을 두고 다수의 공기분출구멍을 형성하는 것도 가능하다.

또, 상기 공기분출구멍은 원둘레를 따라 간격을 두고 복수개를 형성하는 것도 가능하다.

상기 뿌리에어관은 복수의 열로 설치하여 상기 내벽부재의 내부 공간 단면적에 고르게 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.

또, 상기 뿌리에어관은 상기 내벽부재의 내부 공간 단면적에 고르게 배치되도록 지그재그형상으로 형성하여 설치하는 것도 가능하다.

상기 지상에어관과 뿌리에어관에는 각각 공급되는 공기를 가열 또는 냉각하기 위한 열교환기를 설치한다.

본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 지상에어관과 뿌리에어관을 별도로 설치하여 각각 서로 다른 온도의 공기를 공급하는 것이 가능하므로, 식재된 식물의 지상부와 근권부 온도를 식물의 생장에 적합하게 유지하는 것이 가능하고, 식물의 생장에 최적의 환경을 제공하는 것이 가능하다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 식물의 근권부 뿐만 아니라 필요에 따라 식물의 잎과 줄기 등이 위치하는 지상부의 온도도 제어할 수 있으므로, 동절기와 같은 저온환경 또는 데저트팜(Desert Farm) 등의 고온환경에서 식물에 적합한 최적의 재배환경을 조성할 수 있어 식물의 품질, 생산량을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 온도가 일정하게 제어된 공기가 식물의 잎과 줄기의 주변부에서 방출되어 국소 영역에만 집중적으로 냉난방을 수행함으로써 온도상승 및 온도유지 효과를 향상시키며 에너지 비용 절감을 통해 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 뿌리에어관을 통하여 모양에 공기를 공급하므로, 식물의 생장에 필요한 산소를 근권부에 지속적으로 공급하는 것이 가능하고, 식물의 근권부에 식생하는 호기성 미생물들의 번식을 촉진할 수 있고 토양 환경의 개선을 통해 식물의 품질을 향상시킬 수 있으며, 근권부의 생육환경을 양호하게 유지하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 지상에어관으로의 공기 공급을 제어하는 것이 가능하므로, 식물 재배 공간 전체의 실내 온도를 제어하는 것이 가능하고, 식물의 생장 환경을 적정하게 유지하는 것이 가능하며, 에너지 비용 절감을 통해 생산비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 확대사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 있어서, 뿌리에어관의 배열상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제5실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제6실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 분해사시도이다.
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 조립사시도이다.
도 10은 본 발명의 제7실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 제7실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 나타내는 부분단면 조립사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 있어서, 뿌리에어관의 일예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 있어서, 뿌리에어관의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어디든 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

다음으로 본 발명에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 여러가지 다양한 형태로 구현하는 것이 가능하며, 이하에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

이하에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명과 밀접한 관계가 없는 부분은 상세한 설명을 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 반복적인 설명을 생략한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 외벽부재(12)와 내벽부재(14)의 이중벽구조로 구성되는 몸체(10)와, 지상에어관(30)과, 뿌리에어관(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 몸체(10)는 상면이 개구되는 상자형상으로 형성된다.

예를 들면, 외벽부재(12)와 내벽부재(14)는 모두 상면이 개구되는 "ㄷ"형상 단면의 상자형상으로 형성된다.

상기 내벽부재(14)의 내부 공간에는 토양(2)이나 배지 등이 채워지고, 토양(2)이나 배지에 식물(4)이 식재된다.

상기 외벽부재(12)의 내면과 내벽부재(14)의 외면 사이에는 공기가 이동할 수 유로를 구성하는 덕트공간(20)이 형성된다.

예를 들면, 상기 외벽부재(12)의 내면과 내벽부재(14)의 외면 사이에는 복수의 스페이서(13)를 설치하는 것도 가능하다.

상기 스페이서(13)는 블럭형상으로 구성하여 간격을 두고 다수개를 배치하여 설치하는 것이 공기의 이동이 자유로운 유로를 형성하는 것이 가능하므로 바람직하다.

상기와 같이 스페이서(13)를 설치하면, 상기 외벽부재(12)의 내면과 내벽부재(14)의 외면 사이에는 덕트공간(20)이 형성되고, 덕트공간(20)의 유로를 통하여 공기가 이동하게 된다.

도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 스페이서(13)는 상기 외벽부재(12) 또는 내벽부재(14)에 일체로 형성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 스페이서(13)는 별도의 부재로 형성하여 상기 외벽부재(12)와 내벽부재(14) 사이에 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 내벽부재(14)와 외벽부재(12)는 복수의 부분으로 분할하여 형성한 다음, 조립하여 사용하도록 구성하는 것도 가능하다.

또, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 내벽부재(14)는 길이방향 양쪽 끝면을 개방되는 형상으로 형성하고, 상기 외벽부재(12)의 길이방향 양쪽 끝면만 폐쇄되는 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 외벽부재(12)의 길이방향 양쪽 끝면만 폐쇄되는 형상으로 형성하는 경우에는 덕트공간(20)의 공기가 길이방향 양쪽 측면을 따라 분출되어 내벽부재(14) 상면쪽으로 공급된다.

그리고, 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 외벽부재(12)의 바닥면 중앙에는 길이방향으로 길게 상기 지상에어관(30)이 연결되는 중앙덕트홈(27)을 형성하고, 상기 외벽부재(12)의 바닥면에는 간격을 두고 상기 중앙덕트홈(27)에 연결되고 양쪽 측면의 벽체쪽으로 폭방향으로 각각 연장되는 복수의 분기덕트홈(28)을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 중앙덕트홈(27)과 분기덕트홈(28)을 외벽부재(12)에 형성하는 경우에는 상기 내벽부재(14)의 외면 폭을 상기 외벽부재(12)의 내면 폭보다 작게 형성하여 상기 내벽부재(14)의 측면 외면과 상기 외벽부재(12)의 측면 내면 사이에 간격이 존재하게 구성하여 상기 분기덕트홈(28)의 공기가 위쪽으로 유출되기 위한 덕트공간(20)을 형성하는 것이 가능하다.

상기와 같이 중앙덕트홈(27)과 분기덕트홈(28)을 외벽부재(12)에 형성하면, 별도로 스페이서(13)를 설치할 필요가 없다.

그리고, 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 외벽부재(14)의 양쪽 측면 벽체의 내면에는 상기 분기덕트홈(28)에 연결되고 높이방향으로 연장되어 형성되는 복수의 벽체덕트홈(29)을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 벽체덕트홈(29)을 형성하는 경우에는 상기 외벽부재(12)의 내면 폭과 상기 내벽부재(14)의 외면 폭을 거의 같게 형성하여 조립하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 외벽부재(12)의 내면 폭과 상기 내벽부재(14)의 외면 폭을 거의 같게 형성하여 상기 외벽부재(12)의 내면과 상기 내벽부재(14)의 외면이 서로 접하는 상태로 조립하면, 외벽부재(12)와 내벽부재(14)가 밀착되는 상태로 조립이 이루어지므로, 전체적인 구조강도 및 기계적인 강도가 향상된다.

그리고, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 외벽부재(12)와 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면 모서리를 가로질러 덕트공간(20)의 상면을 폐쇄하는 상면덮개판(24)을 설치하는 것도 가능하다.

상기 상면덮개판(24)은 상기 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면 모서리로부터 상기 내벽부재(14)쪽으로 일체로 연장되는 형상으로 구성하는 것도 가능하고, 상기 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면 모서리로부터 상기 외벽부재(12)쪽으로 일체로 연장되는 형상으로 구성하는 것도 가능하다.

상기 상면덮개판(24)은 별도 부재로 구성하여 상기 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면 모서리와 상기 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면 모서리에 얹혀지는 형태로 설치하는 것도 가능하다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 상면덮개판(24)을 설치하여 상기 외벽부재(12)와 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면 모서리가 서로 연결되어 덕트공간(20)의 상면이 폐쇄되는 구조를 형성하는 경우에는 상기 내벽부재(14)의 측면 벽체 상단부에는 다수의 통공(22)을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 다수의 통공(22)을 형성하면, 덕트공간(20)의 공기가 통공(22)을 통하여 내벽부재(14)의 내부 공간에 채워진 토양(2)이나 배지의 상부인 지상부로 공급된다.

그리고, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면의 높이보다 상기 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면의 높이를 낮게 형성하고, 상기 외벽부재(12)와 내벽부재(14)의 측면 벽체 상단부를 서로 분리되는 구조로 형성하고, 상면덮개판(24)을 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면 모서리쪽에만 연결되는 구조로 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면 높이를 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면 높이보다 낮게 형성하고 상면덮개판(24)을 외벽부재(12)의 측면 벽체 모서리쪽에만 연결되는 구조로 형성하면, 상기 상면덮개판(24)과 상기 내벽부재(14)의 측면 벽체 상면과의 사이에 길게 통공(23)이 형성되고, 상기 통공(23)으로 덕트공간(20)의 공기가 이동하여 내벽부재(14)의 토양(2)이나 배지의 지상부로 공급된다.

그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 상면덮개판(22)에는 덕트공간(20)과 외부와 연통되도록 통공(25)을 형성하고, 상기 상면덮개판(22)의 통공(25)을 개폐할 수 있도록 개폐판(26)을 상기 외벽부재(12)의 측면 벽체 상면 모서리에 회전가능하게 설치하는 것도 가능하다.

상기 개폐판(26)은 식물의 생육상태 또는 재배환경 조건에 따라 지상부의 온도를 제어하기 위해 통공(25)을 개폐하기 위한 구성으로, 덕트공간(20)의 내부 공기가 통공(25)을 통과해 식물을 향하여 배출되도록 가이드하는 기능을 수행한다.

상기 개폐판(26)는 다양한 형상과 크기로 형성될 수 있으며, 작업자에 의해 수동 조작되거나 유압실린더, 공압실린더, 모터 등을 포함한 개폐구동수단(도면에 나타내지 않음)에 의해 자동으로 조작되도록 구성하는 것이 가능하다.

상기 외벽부재(12)는 지지프레임(80)을 통하여 지지되도록 설치된다.

상기 지지프레임(80)은 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자를 다단으로 설치하는 것이 가능하도록, 다단의 선반형상으로 형성하여 설치하는 것도 가능하다.

상기 내벽부재(14)과 외벽부재(12)은 금속, 플라스틱, 나무 등 조립형 성형 제품을 이용하여 식물의 종류와 생육 시기, 식물 크기, 재배방법 등에 따라 그 규격과 소재를 적절히 선택하여 구성할 수 있으나, 강도가 강하고 단열 성능이 좋은 고밀도 압축 스티로폼으로 형성하는 것도 가능하다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 덕트공간(20)은 그 내부가 공기 등의 유체로 채워지는 공간으로, 내벽부재(14)과 외벽부재(12)로 둘러싸인 밀폐된 공간으로 형성되어 상기 지상에어관(30)을 통하여 공급되는 소정 온도의 공기가 이동하는 유로로 작용하는 공간이다.

상기 지상에어관(30)은 상기 덕트공간(20)에 연결되도록 설치된다.

상기 지상에어관(30)을 통하여 공급되는 공기는 상기 내벽부재(14)에 채워진 토양(2)이나 배지에 식재된 식물의 줄기나 잎의 생장에 적합한 온도로 가열 또는 냉각되어 공급되도록 구성한다.

예를 들면, 상기 지상에어관(30)에는 열교환기(도면에 나타내지 않음)를 설치하여 유입되는 공기의 온도를 설정된 온도로 가열 또는 냉각하여 상기 덕트공간(20)으로 공급하도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 뿌리에어관(40)은 식물이 식재된 토양(2) 또는 배지 쪽으로 공기를 공급하도록 설치된다.

예를 들면, 상기 뿌리에어관(40)은 식재된 식물의 뿌리가 위치하는 토양(2)이나 배지의 근권부에 공기를 공급하도록 배치되는 상태로 설치된다.

상기 뿌리에어관(40)은 상기 내벽부재(14) 내부의 공간에 채워지는 식물이 식재되는 토양(2)에 매립되는 상태로 설치된다.

상기 뿌리에어관(40)은 상기 내벽부재(14)의 길이방향을 따라 토양(2) 또는 배지의 임의의 깊이에 매설되는 상태로 구성되며, 일단은 폐쇄되는 상태로 타단은 외부와 연결되는 상태로 설치된다.

상기 뿌리에어관(40)은 상기 내벽부재(14)의 단면적에 고르게 배열되는 구조로 설치하는 것이 근권부의 온도를 고르게 유지할 수 있으므로 바람직하다.

예를 들면, 상기 뿌리에어관(40)을 다수개로 분기하여 상기내벽부재(14)의 길이방향 또는 폭방향으로 일정 간격으로 복수의 열로 배열하여 설치하는 것도 가능하다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 뿌리에어관(40)은 폭방향 또는 길이방향의 지그재그형상으로 형성하여 토양(2) 또는 배지 내에 고르게 배치되는 구조로 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 뿌리에어관(40)의 토양(2) 또는 배지에 매립되는 부위에는 매립되는 주위 여러 곳으로 고르게 공기를 분출할 수 있도록 둘레를 따라 간격을 두고 배치하여 복수개의 공기유출구멍(42)을 형성하는 것도 가능하다.

상기 공기유출구멍(42)은 가능하면 지상쪽으로 공기를 분출하지 않고 토양(2)의 내부쪽으로 공기를 분출하도록 상기 뿌리에어관(40)의 하면쪽으로 배치하여 형성하는 것이 바람직하다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 뿌리에어관(40)의 공기유출구멍(42)에는 공기가 분출되는 범위를 넓게 형성하기 위하여 다양한 길이의 공기유출관(44)을 삽입 설치하는 것도 가능하다.

상기 뿌리에어관(40)는 재배식물의 병해 감염을 예방하기 위해 항균성 물질을 혼합하여 제조되는 항균 성능을 갖는 배관 또는 내외부 표면에 항균성 물질을 도포한 배관을 사용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 뿌리에어관(40)으로 항균 기능이 있는 배관을 사용하면, 뿌리에어관(40)을 통해 공급되는 공기가 항균 처리를 거친 후 복수의 공기유출구멍(42)을 통해 토양(2) 또는 배지에 공급되도록 할 수 있으며, 식물의 뿌리 주위의 식생환경을 생육에 유리한 환경으로 유지하는 것이 가능하다.

그리고, 도 1 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 뿌리에어관(40)은 식재되는 식물의 종류에 따라 뿌리의 깊이에 대응하여 내벽부재(14)에 채워진 토양(2)에 매립되는 깊이를 깊거나 얕게 설정하는 것이 가능하다.

상기 뿌리에어관(40)을 통하여 공급되는 공기는 상기 내벽부재(14)에 채워진 토양(2)이나 배지에 식재된 식물의 뿌리의 생장에 적합한 온도로 가열 또는 냉각되어 공급되도록 구성한다.

예를 들면, 상기 뿌리에어관(40)에는 열교환기(도면에 나타내지 않음)를 설치하여 유입되는 공기의 온도를 설정된 온도로 가열 또는 냉각하여 근권부로 공급되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 상기 지상에어관(30)을 통하여 공급되는 공기는 도 1에서 굵은 화살표로 나타낸 바와 같이 덕트공간(20)을 거쳐 토양(2) 표면 위쪽의 지상부로 공급되고, 상기 뿌리에어관(40)을 통하여 공급되는 공기는 도 1에서 가는 화살표로 나타낸 바와 같이 공기유출구멍(42)을 통하여 토양(2)의 속으로 공급된다.

상기 지상에어관(30)을 통하여 공급되는 공기의 온도와 상기 뿌리에어관(40)을 통하여 공급되는 공기의 온도를 각각 식물의 줄기와 잎의 생장에 적합한 온도와 식물의 뿌리의 생장에 적합한 온도로 가열 또는 냉각하여 공급하는 것이 가능하므로, 식물의 품종과 생육시기에 따른 재배환경 조건에 맞추어 제어하는 것이 가능하고 전체적인 식물의 생육에 최적인 환경을 제공하는 것이 가능하다.

상기 뿌리에어관(40)을 통하여 공기를 근권부에 공급하게 되면, 용해도가 낮은 산소가 원활하게 용해되어 토양(2) 또는 배지에 흡수될 수 있도록 공기하는 것이 가능하며, 이를 통해 토양(2) 또는 배지 내 존재하는 호기성 미생물과 유기물질을 활성화시키는 것이 가능하다.

따라서, 상기와 같이 뿌리에어관(40)을 설치하는 경우에는 별도의 산소 공급 배관을 설치할 필요 없이 토양 또는 배지의 용존산소량을 증가시킬 수 있으므로 생산비를 절감하는 것이 가능하다.

상기에서 지상에관(30)을 통하여 공급되는 공기의 온도와 뿌리에어관(40)을 통하여 공급되는 공기의 온도를 서로 다르게 설정하는 것이 가능하므로, 열전달을 최소화하기 위하여 상기 내벽부재(14)는 단열성이 우수한 재질(예를 들면, 고밀도 압축 스티로폼 등)을 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자에 의하면, 상기 지상에어관(30)과 뿌리에어관(40)을 통하여 식물의 지상부와 근권부의 온도를 설정된 온도로 제어하는 것이 가능하므로, 고냉지 채소와 같은 식물이나 사막 식물 등에도 적합한 생육환경을 용이하게 제공하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 근권부 온도제어용 식물재배상자의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 - 몸체, 12 - 외벽부재, 13 - 스페이서, 14 - 내벽부재, 20 - 덕트공간
22 - 통공, 23 - 통공, 24 - 상면덮개판, 25 - 통공, 26 - 개폐판
27 - 중앙덕트홈, 28 - 분기덕트홈, 29 - 벽체덕트홈, 30 - 지상에어관
40 - 뿌리에어관, 42 - 공기유출구멍, 44 - 공기유출관, 80 - 지지프레임

Claims (9)

1. 상면이 개구되는 상자형상으로 형성되고 외벽부재와 내벽부재의 이중벽구조로 구성되는 몸체와,
   상기 몸체의 외벽부재의 바닥면과 내벽부재의 덕트공간에 연결 설치되고 공기를 공급하는 지상에어관과,
   상기 내벽부재 내부의 공간에 채워지는 토양에 매립되는 상태로 설치되고 토양쪽으로 공기를 공급하는 뿌리에어관을 포함하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 외벽부재와 내벽부재의 측면 벽체 상면 모서리는 서로 연결되어 상면이 폐쇄되는 구조로 형성하고, 상기 내벽부재의 측면 벽체 상단부에는 다수의 통공을 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 외벽부재의 측면 벽체 상면의 높이보다 상기 내벽부재의 측면 벽체 상면의 높이를 낮게 형성하고, 상기 외벽부재와 내벽부재의 측면 벽체 상단부를 서로 분리되는 구조로 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 외벽부재의 내면과 내벽부재의 외면 사이에는 복수의 스페이서를 설치하여 외벽부재의 내면과 내벽부재의 외면 사이에 공기가 이동하는 유로를 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 외벽부재의 바닥면 중앙에는 길이방향으로 길게 상기 지상에어관이 연결되는 중앙덕트홈을 형성하고, 상기 외벽부재의 바닥면에는 간격을 두고 상기 중앙덕트홈에 연결되고 양쪽 측면의 벽체쪽으로 폭방향으로 각각 연장되는 복수의 분기덕트홈을 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 외벽부재의 양쪽 측면 벽체의 내면에는 상기 분기덕트홈에 연결되고 높이방향으로 연장되어 형성되는 복수의 벽체덕트홈을 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 뿌리에어관의 토양에 매립되는 부분에는 길이방향으로 따라 일정한 간격을 두고 다수의 공기분출구멍을 형성하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 뿌리에어관은 복수의 열로 설치하여 상기 내벽부재의 내부 공간 단면적에 고르게 배치되도록 구성하거나 지그재그형상으로 형성하여 설치하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 지상에어관과 뿌리에어관에는 각각 공급되는 공기를 가열 또는 냉각하기 위한 열교환기를 설치하는 근권부 온도제어용 식물재배상자.

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