KR20230073736A - 수경 재배장치의 재배박스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수경 재배장치(1)에 관한 것이다. 그러한 수경 재배장치(1)는, 케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와; 케이스(3)의 내측에 배치되며, 다수개의 재배홀(h)에 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과; 재배판(9)의 하부에 배치되며, 식물의 뿌리에 양액이 분사되고, 배출되는 재배박스(11)와; 재배박스(11)의 내측에 배치되어 양액을 하부에서 상측의 뿌리방향으로 분사하는 분사부(25)와; 재배박스(11)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와; 물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(11)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(18)와; 그리고 제어판(8)을 포함하며, 재배박스(11)는 분사된 양액이 아래로 흘러내릴 수 있는 구조로서, 수직벽체(12)와; 수직벽체(12)의 하부에 소정 곡률을 갖음으로써 바닥을 형성하고, 배출홀(13)이 형성되는 곡선면(14)을 포함한다.

Description

수경 재배장치의 재배박스{Apparatus for water culture}
본 발명은 수경 재배장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양액을 식물의 뿌리 하부에서 상향으로 분사하여 뿌리를 적시는 방식이고, 흘러내린 양액을 하부로 안내하는 재배박스의 구조를 개선하고, 분사된 양액을 순환시켜서 재사용함으로써 양액을 안정적으로 배출할 수 있고, 물과 양액을 절감할 수 있으며, 재배에 필요한 인력을 절감할 수 있고, 생산성을 높일 수 있고, 4계절 내내 식물을 재배할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 수경재배방법은 일반 가정에서 용기에 물을 채워놓는 간단한 방법으로 씨앗을 발아시켜서 돋아난 새싹을 수확하는 재배법으로, 주로 배추, 브로콜리 등이 수경재배할 수 있는 채소들이다.
통상 수경재배장치는 물을 담아주는 용기와, 상기 용기에 담겨진 물의 수면 바로 밑에 침지된 상태로 설치되어 씨앗을 받쳐주는 채반으로 구성되어 있다.
식물의 성장을 위해서는 빛, 바람, 온도, 습도 등이 자연 상태와 유사한 조건으로 제공되어야 하는데, 일반적으로 실내에서 이루어지는 수경재배방법으로는 빛, 바람, 온도, 습도를 자연 상태와 유사하게 제공하는데 한계가 있다.
특히, 실내조명용으로 사용되고 있는 광원은 태양광과 유사한 파장을 가지지 못하므로, 빛을 자연 상태와 유사한 조건으로 제공하는데 큰 어려움이 있다.
또한, 수경재배방식으로 식물을 생육할 때에는 모종이 흙에 묻혀있지 아니하고 단순히 물에 잠겨 있는 상태이므로 작은 외력에도 쉽게 쓰러지는바, 종래의 수경재배방법으로는 수분 공급 및 바람 공급 시 모종이 쓰러지는 경우가 빈번히 발생하게 되는 단점이 있다.
또한, 수경재배방법으로 모종을 생육시킬 때에는 물을 자주 갈아주어야 하는데, 종래의 수경재배방법을 이용하는 경우에는 물 사용량이 매우 많아 수자원낭비의 문제가 발생한다는 단점이 있다.
그리고,양액이 하부로 흘러내릴 때 사방으로 비산되는 등 안정적으로 흘러내리지 못하는 문제점이 있다.
특허출원 제 2008-16668호(명칭: 수경식물의 재배장치)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조를 개선함으로써 양액을 안정적으로 흘러내릴 수 있게 하고, 식물의 뿌리에 양액을 분사하고, 분사된 양액을 재사용할 수 있는 수경 재배장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는 수경 재배장치(1)를 제공하는 바, 그러한 수경 재배장치(1)는,
케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와;
케이스(3)의 내측에 배치되며, 다수개의 재배홀(h)에 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과;
재배판(9)의 하부에 배치되며, 식물의 뿌리에 양액이 분사되고, 배출되는 재배박스(11)와;
재배박스(11)의 내측에 배치되어 양액을 하부에서 상측의 뿌리방향으로 분사하는 분사부(25)와;
재배박스(11)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와;
물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(11)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(18)와; 그리고
제어판(8)을 포함하며,
재배박스(11)는 분사된 양액이 아래로 흘러내릴 수 있는 구조로서, 수직벽체(12)와; 수직벽체(12)의 하부에 소정 곡률을 갖음으로써 바닥을 형성하고, 배출홀(13)이 형성되는 곡선면(14)을 포함한다.
상기 재배박스(40)의 다른 실시예는 사방이 폐쇄된 수직벽체(42)와; 수직벽체(42)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(46)을 통하여 배출되는 제 1 및 제 2경사면(43,44)을 포함한다.
상기 재배박스(50)의 또 다른 실시예는 사방이 폐쇄된 제 1 및 제 2수직벽체(51,52)와; 제 1수직벽체(51)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(56)을 통하여 배출되는 경사면(52)을 포함한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 수경 재배장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 양액을 분사하는 분사관을 뿌리의 하부에 배치하고, 양액을 상향으로 분사함으로써 양액이 뿌리를 하부에서부터 적시는 방식이므로 흙이 쉽게 씻겨 나가지 않은 상태에서 식물을 재배함으로써 흙의 손실도 최소화하고, 또한 흙으로 인하여 분사홀이 막히는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 재배박스의 구조를 개선함으로써 뿌리를 적시고 아래로 흘러내리는 양액을 안정적인 방향으로 흘러내리도록 할 수 있다.
셋째, 양액을 흡입하여 토출하는 펌프를 재배박스 및 물받이의 외부에 배치함으로써 재배박스 및 물받이를 세척하거나 교체할 때 펌프를 분리할 필요가 없음으로 쉽게 세척작업을 실시할 수 있다.
넷째, 물과 양액을 재사용함으로써 물과 양액을 절감할 수 있고, 재배에 필요한 인력을 절감할 수 있으며, 생산성을 높일 수 있고, 4계절 식물을 재배할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수경 재배장치의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수경 재배장치의 구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수경 재배장치의 양액 분사과정을 보여주는 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 재배박스의 다른 실시예를 보여주는 측단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 재배박스의 또 다른 실시예를 보여주는 측단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 수경 재배장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예가 제안하는 수경 재배장치(1)는, 재배박스(11)의 구조를 개선함으로써 양액이 뿌리를 적신 후 흘러내릴 때 이 양액을 안정적으로 흘러내리도록 유도할 수 있다.
이러한 수경 재배장치(1)는,
케이스(Case;3)와; 케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와; 케이스(3)의 내측에 배치되어 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과; 재배판(9)의 하부에 배치되어 양액이 분사 및 배출되는 재배박스(11)와; 재배박스(11)의 내측에 배치되어 양액을 뿌리에 분사하는 분사부(25)와; 재배박스(11)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와; 물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(11)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(Pumping members;18)와; 제어판(8)을 포함한다.
이러한 구조를 갖는 수경 재배장치(1)에 있어서,
케이스(3)의 양측에는 프레임(Frame;5)이 상측으로 배치되며, 이 프레임(5)에 발광부(7)가 배치된다.
발광부(7)는 식물에 광을 조사함으로써 광합성을 유도하여 재배하게 된다. 이러한 발광부(7)는 다양한 광원이 사용가능하며, 예를 들면 채소 재배용 엘이디(LED), 피지 램프(PG Lamp)를 적용할 수 있다.
그리고, 재배판(9)은 판상의 구조로서 다수개의 재배홀(h)이 형성되고 각 재배홀(h)에는 식물이 놓여져 수경재배될 수 있다. 이때, 재배홀(h)의 직경은 서로 다르게 할 수 있어서 다양한 식물을 재배할 수 있다.
이와 같이 식물이 재배홀(h)에 놓여지면 하부에는 뿌리가 노출되는 바, 이 뿌리에 양액을 공급하기 위하여 하부에는 분사부(25) 및 재배박스(11)가 배치된다.
즉, 재배박스(11)는 내부에 일정 용적의 공간이 형성되고, 내측에는 분사부(25)가 배치된다.
이러한 재배박스(11)는 분사된 양액이 아래로 쉽게 흘러내릴 수 있는 구조로서, 수직벽체(12)와; 수직벽체(12)의 하부에 소정 곡률을 갖음으로써 바닥을 형성하고, 배출홀(13)이 형성되는 곡선면(14)을 포함한다.
이때, 배출홀(13)에는 망사, 면천, 부직포, 혹은 그물구조를 배치하여 뿌리에서 낙하하는 흙이나 이물질을 필터링하여 물받이로 유입되지 않도록 한다. 그리고, 망사, 면천, 부직포, 그물구조는 탈부착 가능한 구조로 배치됨으로써 필요시 교체 혹은 세탁이 가능하다.
또한, 배출홀(13)은 다양한 형상으로 구성될 수 있는 바, 예를 들면, 원형, 사각형, 다각형 등이다.
따라서, 분사부(25)에서 분사된 양액은 뿌리를 적신 후, 하부로 낙하하여 재배박스(11)의 내측면을 따라 흘러내린 후 배출홀(13)을 통하여 물받이(17)로 배출되어 저장된다.
이러한 재배박스(11)는 다른 구조로 변경가능한 바, 그 일예가 도 4에 도시된다.
도시된 바와 같이, 재배박스(40)는 사방이 폐쇄된 수직벽체(42)와; 수직벽체(42)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(46)을 통하여 배출되는 제 1 및 제 2경사면(43,44)을 포함한다.
제 1 및 제 2경사면(43,44)은 양측 수직벽체(42)로부터 동일한 길이로 내측방향으로 형성된다.
그리고, 배출홀(46)은 다양한 형상으로 구성될 수 있는 바, 예를 들면, 원형, 사각형, 다각형 등이다.
따라서, 뿌리를 적신 양액이 낙하하여 수직벽체(42), 제 1 및 제 2경사면(44)을 따라 흘러내린 후 배출홀(46)을 통하여 물받이(17)로 공급된다.
이러한 재배박스(11)의 또 다른 실시예가 도 5에 도시된다.
도시된 바와 같이, 재배박스(50)는 도 4에 도시된 재배박스와 유사한 구조를 갖는 바, 사방이 폐쇄된 제 1 및 제 2수직벽체(51,52)와; 제 1수직벽체(51)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(56)을 통하여 배출되는 경사면(52)을 포함한다.
이때, 경사면(52)은 제 1수직벽체(51)로부터 내측방향으로 일정 각도로 경사진 상태로 형성된다.
그리고, 배출홀(46)은 다양한 형상으로 구성될 수 있는 바, 예를 들면, 원형, 사각형, 다각형 등이다.
따라서, 뿌리를 적신 양액이 낙하하여 제 1 및 제 2수직벽체(51,52)와, 경사면(52)을 따라 흘러내린 후 배출홀(46)을 통하여 물받이(17)로 공급된다.
한편, 재배박스의 내부에 배치되는 분사부(25)는 양액이 공급되어 순환하는 관체(29)와; 관체(29)의 표면에 천공되어 양액을 뿌리에 분사하는 다수개의 분사홀(31)과; 관체(29)의 입측에 돌출되어 펌핑부재(18)에 연결되어 양액이 공급되는 유입구(27)를 포함한다.
보다 상세하게 설명하면,
관체(29)는 다양한 형상을 가지며, 예를 들면 원형, 타원형, 사각형, 다각형 등으로 형성될 수 있다. 이는 재배박스(11)의 형상에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
그리고, 이 관체(29)의 일측에는 유입구(27)가 연결됨으로써 펌핑부재(18)로부터 공급된 양액이 관체(29) 내부로 유입될 수 있다.
또한, 관체(29)의 내부로 유입된 양액은 관체(29)의 상부 표면에 형성된 다수개의 분사홀(31)을 통하여 상측으로 분사될 수 있다.
그리고, 상측으로 분사된 양액은 식물의 뿌리를 적시게 됨으로써 영양을 공급하여 재배할 수 있다. 이와 같이 양액이 식물의 뿌리를 적시는 재배법을 에어로포닉스 방식(Aerophonics)이라 한다.
이때, 양액이 분사방식에 의하여 식물의 뿌리를 적시게 되므로 뿌리에 묻은 흙이 초기에만 소량 씻겨나가게 되고, 점차 씻겨나가지 않게 된다.
만약 뿌리를 양액에 침지하거나, 뿌리의 하부로 양액이 흐르는 방식인 경우에는 흙이 전부 씻겨나가게 되고, 씻겨나간 흙은 하부로 흘러서 물받이(17)에 쌓이게 된다. 또한 흙 입자는 분사홀(31)을 막아서 양액의 분사를 어렵게 하는 문제가 있다.
반면에, 본 발명에서는 양액이 하부에서 상측으로 분사되어 뿌리는 적시는 방식이므로 이러한 문제가 해소될 수 있고, 또한 식물의 뿌리를 적신 후 양액은 낙하함으로써 재배박스(11)의 내측면을 따라 흘러내리게 되고 바닥의 배출홀(13)을 통하여 물받이(17)로 배출된다.
한편, 펌핑부재(18)는 관체(29)의 유입구(27)로 양액을 공급하는 바, 펌핑부재(18)는 펌프(19) 등 다양한 양수장치가 적용가능하다.
이러한 펌프(19)는 일측에는 물받이(17)에 연결되는 입수관(21)이 배치되고, 타측에는 관체(29)의 유입구(27)에 연결되는 출수관(23)이 배치된다.
따라서, 펌프(19)가 구동하는 경우, 물받이(17)에 저장된 양액이 흡입되어 출수관(23)을 통하여 유입구(27)로 토출됨으로써 관체(29)의 내부로 공급된다.
그리고, 물받이(17)는 재배박스(11)의 하부에 배치되며 재백박스의 배출홀(13)을 통하여 배출된 양액이 저장된다.
이러한 물받이(17)는 청소 및 양액 보충을 위해 케이스(3)에 착탈 가능한 구조로 결합된다. 즉, 케이스(3)의 일측벽을 개방하고 물받이(17)를 외부로 인출할 수 있다.
이와 같이, 펌프(19)를 재배박스(11) 및 물받이(17)의 외측에 배치한 상태로 양액을 흡입하여 순환시키므로 펌프(19)의 수리 혹은 재배박스(11) 및 물받이(17)를 교체 혹은 세척작업을 간편하게 실시할 수 있다.
한편, 제어판(8)은 수경 재배장치(1)를 IOT 기반의 네트워크에 의하여 제어하게 된다.
보다 상세하게 설명하면, 네트워크를 통하여 펌프(19)를 제어함으로써 양액의 공급 주기를 조절할 수 있고, 엘이디(LED;7)를 제어함으로써 광량조절 및 점등 소등을 제어하고, 케이스(3)의 일측에 배치된 쿨링팬(cooling Fan;20)을 제어함으로써 수온을 조절할 수 있다.

Claims (5)

  1. 케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와;
    케이스(3)의 내측에 배치되며, 다수개의 재배홀(h)에 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과;
    재배판(9)의 하부에 배치되며, 식물의 뿌리에 양액이 분사되고, 배출되는 재배박스(11)와;
    재배박스(11)의 내측에 배치되어 양액을 하부에서 상측의 뿌리방향으로 분사하는 분사부(25)와;
    재배박스(11)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와;
    물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(11)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(18)와; 그리고
    제어판(8)을 포함하며,
    재배박스(11)는 분사된 양액이 아래로 흘러내릴 수 있는 구조로서, 수직벽체(12)와; 수직벽체(12)의 하부에 소정 곡률을 갖음으로써 바닥을 형성하고, 배출홀(13)이 형성되는 곡선면(14)을 포함하는 수경 재배장치(1).
  2. 케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와;
    케이스(3)의 내측에 배치되며, 다수개의 재배홀(h)에 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과;
    재배판(9)의 하부에 배치되며, 식물의 뿌리에 양액이 분사되고, 배출되는 재배박스(40)와;
    재배박스(40)의 내측에 배치되어 양액을 하부에서 상측의 뿌리방향으로 분사하는 분사부(25)와;
    재배박스(40)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와;
    물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(40)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(18)와; 그리고
    제어판(8)을 포함하며,
    재배박스(40)는 사방이 폐쇄된 수직벽체(42)와; 수직벽체(42)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(46)을 통하여 배출되는 제 1 및 제 2경사면(43,44)을 포함하는 수경 재배장치(1).
  3. 케이스(3)의 상측에 배치되어 광을 조사하는 발광부(7)와;
    케이스(3)의 내측에 배치되며, 다수개의 재배홀(h)에 식물이 적치되어 재배되는 재배판(9)과;
    재배판(9)의 하부에 배치되며, 식물의 뿌리에 양액이 분사되고, 배출되는 재배박스(50)와;
    재배박스(50)의 내측에 배치되어 양액을 하부에서 상측의 뿌리방향으로 분사하는 분사부(25)와;
    재배박스(50)의 하부에 배치되어 양액이 저장되는 물받이(17)와;
    물받이(17)에 저장된 양액을 재배박스(50)의 분사부(25)로 공급하는 펌핑부재(18)와; 그리고
    제어판(8)을 포함하며,
    재배박스(50)는 사방이 폐쇄된 제 1 및 제 2수직벽체(51,52)와; 제 1수직벽체(51)의 하부에 내측 방향으로 경사짐으로써 양액이 배출홀(56)을 통하여 배출되는 경사면(52)을 포함하는 수경 재배장치(1).
  4. 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,
    분사부(25)는 양액이 공급되어 순환하는 관체(29)와; 관체(29)의 표면에 천공되어 양액을 뿌리에 분사하는 다수개의 분사홀(31)과; 관체(29)의 입측에 돌출되어 펌핑부재(18)에 연결되어 양액이 공급되는 유입구(27)를 포함하는 수경 재배장치(1).
  5. 제 4항에 있어서,
    펌핑부재(18)는 재배박스(11)와 물받이(17)의 외측에 배치되어 흡입력을 발생시키는 펌프(19)와; 펌프(19)의 일측에 연결되어 물받이(17)에 배치되는 입수관(21)과; 펌프(19)의 타측에 연결되어 관체(29)의 유입구(27)에 연결되는 출수관(23)을 포함하는 수경 재배장치(1).
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