WO2017052074A1 - 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치 - Google Patents

양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2017052074A1
WO2017052074A1 PCT/KR2016/008958 KR2016008958W WO2017052074A1 WO 2017052074 A1 WO2017052074 A1 WO 2017052074A1 KR 2016008958 W KR2016008958 W KR 2016008958W WO 2017052074 A1 WO2017052074 A1 WO 2017052074A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nutrient solution
plant
water level
unit
accommodation
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/008958
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박청일
Original Assignee
농업회사법인 친환경농부들 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 농업회사법인 친환경농부들 주식회사 filed Critical 농업회사법인 친환경농부들 주식회사
Publication of WO2017052074A1 publication Critical patent/WO2017052074A1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G2/00—Vegetative propagation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G29/00—Root feeders; Injecting fertilisers into the roots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A01G31/06—Hydroponic culture on racks or in stacked containers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures

Definitions

  • the present invention relates to a plant cultivation method and apparatus for alternately supplying nutrient solution and air, and more particularly, to a plant cultivation method and apparatus for repeatedly exposing plant roots to nutrient solution and air.
  • the spray cultivation method of spraying the nutrient solution to the root of the plant cultivation method has the effect of 200% -300% growth and the fruit increase effect compared to the general hydroponic cultivation method.
  • the spray cultivation method uses a sprayer to moisturize the nutrients to the roots while supplying sufficient oxygen to the roots as well as to promote plant growth.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0129507 (December 09, 2010 published)
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0037376 (Published April 13, 2011)
  • a plant cultivation method and apparatus for alternately supplying nutrient solution and air are aimed at achieving rapid growth and increased yield of plants by repeatedly exposing the plant roots alternately to nutrient solution and air.
  • the plant cultivation method of alternately supplying nutrient solution and air the step of supplying nutrient solution to the plant accommodation space where the root of the plant is located;
  • the nutrient solution reaches a predetermined level, discharging the nutrient solution to the outside of the plant accommodation space through a water level control device formed at the predetermined level to maintain the predetermined level;
  • the plant accommodation space is preferably filled with a medium.
  • the level filter is attached to the medium filter, it is preferable to prevent the medium is discharged through the water level control.
  • the plant cultivation device for alternately supplying nutrient solution and air, the first plant receiving portion in which the root of the plant is located;
  • a first nutrient supply unit for supplying a nutrient solution into the first plant accommodation part;
  • a first water level adjusting device formed at a height corresponding to a predetermined water level of the nutrient solution, and when the nutrient solution reaches the predetermined water level, a first discharge of the nutrient solution to the outside of the first plant accommodation part through the first water level adjusting device; Water level control unit; And a first nutrient solution outlet formed at a height lower than that of the first water level control device, wherein the first nutrient solution discharge part discharges the nutrient solution to the outside of the first plant accommodation part through the first nutrient solution outlet.
  • the first plant accommodation portion is preferably filled with a good depletion medium such as hydroball inside.
  • the medium level is attached to the first water level control, it is preferable to prevent the medium is discharged to the outside of the first plant accommodation portion through the first water level control.
  • the first plant receiving portion is formed with a first central opening in the upper center, one or more first plant insertion openings are formed around the first central opening, and the first nutrient solution supply portion penetrates the bottom of the first plant accommodation portion.
  • a hose located inside the first vertical pipe and the first vertical pipe, wherein the first water level adjusting part and the first nutrient discharging part are provided at an upper part and a lower part of the first pipe passing through the bottom of the first plant accommodation part. It is preferred to be located.
  • the first nutrient supply unit is located in the center of the first plant receiving unit, the plant cultivation device, it is preferable to further include a rotating unit for rotating the first plant receiving unit around the first nutrient solution supply.
  • the plant cultivation apparatus it is preferable to further include a control unit for alternating contact between the nutrient solution and the air by adjusting the time to supply the nutrient solution to the first nutrient solution supply portion and the time discharged through the first nutrient solution outlet. Do.
  • the plant cultivation apparatus is a root of the plant is located inside, a second central opening is formed in the upper center, one or more second plant insertion openings are formed around the second central opening, the lower portion is in the first central opening A second plant accommodation portion inserted; And a second vertical pipe penetrating the bottom of the second plant accommodation part, wherein a hose extending from the first nutrient solution supply part is positioned inside the second vertical pipe to supply the nutrient solution into the second plant accommodation part.
  • a second nutrient supply unit And a second water level adjusting device formed at a height corresponding to the predetermined water level of the nutrient solution, and when the nutrient solution reaches the predetermined water level, the second water level control to discharge the nutrient solution to the first plant accommodation part through the second water level adjusting device. part; And a second nutrient solution outlet including a second nutrient solution outlet formed at a lower level than the second water level controller, and discharging the nutrient solution to the first plant accommodation part through the second nutrient solution outlet.
  • the portion and the second nutrient discharging portion are located at the upper and lower portions of the second pipe passing through the bottom of the second plant accommodation portion.
  • the first plant receiving portion is a bed extending in the longitudinal direction, the horizontal pipe extending along the longitudinal direction is located, the first water level adjusting portion and the first nutrient solution discharge portion of the vertical pipe extending vertically from the horizontal pipe Located at the top and bottom, it is preferable that at least one vertical pipe is arranged along the longitudinal direction.
  • a plant cultivation method and apparatus for alternately supplying nutrient solution and air provide an effect of repeatedly exposing the plant roots to nutrient solution and air to achieve rapid growth of plants and increased yield.
  • the plant cultivation method and apparatus for alternately supplying nutrient solution and air are repeatedly supplied with nutrient solution and air alternately to the plant roots, which has a growth effect comparable to that of the spray cultivation method, and the facility cost is low, and the spray stops. Provides the effect of preventing the plant from drying out.
  • FIG. 1 is a flow chart of a plant cultivation method for alternately supplying nutrient solution and air according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a plant cultivation apparatus for alternately supplying nutrient solution and air according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing that the rotating part is installed in the plant cultivation apparatus shown in FIG.
  • FIG. 4 is a view showing a vertically coupled state of the plant cultivation apparatus of the second embodiment of the present invention in two layers.
  • FIG. 5 is a view showing a plant cultivation apparatus for alternately supplying nutrient solution and air according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flow chart of a plant cultivation method for alternately supplying nutrient solution and air according to the first embodiment of the present invention.
  • Plant cultivation method includes a nutrient solution supply step (S10), nutrient solution level maintenance step (S20) and nutrient solution discharge step (S30), it is preferable that the steps S10 to S30 are repeated. .
  • the nutrient solution supply step (S10) is a step of supplying the nutrient solution to the plant accommodation space where the root of the plant is located, the nutrient solution refers to water containing nutrients such as fertilizer.
  • the plant accommodation space may include various embodiments, and the plant accommodation portion and the bed will be described later.
  • Plant accommodation space is a space where the root of the plant can be located, it is preferable that the plant accommodation space is filled with a medium, the root of the plant is preferably covered with a medium.
  • the medium refers to artificial soils with absorbent and moisturizing properties such as hydroball, coke, and masato, and each medium is a medium with a hole and light.
  • the medium acts as a support for the roots of the plant, and supplies the plant with the nutrient solution that was moisturized in its own hole even when there was no nutrient solution.
  • the nutrient solution level maintenance step (S20) is a step of discharging the nutrient solution to the outside of the plant accommodation space through the water level control opening which is a hole formed in the predetermined level when the nutrient solution supplied to the plant accommodation space reaches a predetermined level. Due to the level control device, the nutrient solution level can be maintained at a predetermined level while the nutrient solution is being supplied, and the nutrient solution discharged through the level control device is recovered to the nutrient solution storage tank. In order to prevent the medium from being discharged into the nutrient solution storage tank, the medium filter portion may be attached to the level control device, and a strainer is preferable.
  • the nutrient solution discharging step (S30) is to maintain the water level of the nutrient solution and supply the nutrient solution to the root of the plant for a predetermined time, when the supply of nutrient solution is blocked, through the nutrient solution outlet which is located below the water level control in the plant accommodation space The nutrient solution is discharged to the outside of the plant accommodation space.
  • the nutrient solution is discharged to the outside of the plant accommodation space through the nutrient solution outlet, thereby having the same level as the height of the nutrient solution outlet, the plant root is exposed to the air.
  • the plant roots are ingested with the nutrient solution that the medium is moisturizing and exposed to the air between the medium pores, so that the oxygen is supplied in a large amount without the lack of fertilizer and water. .
  • the plant cultivation method of alternately supplying the nutrient solution and the air can repeat the above steps S10 to S30 to achieve the rapid growth of the plant and the increase in the yield.
  • the nutrient solution ie fertilizer
  • the nutrient solution can be supplied to the plant roots for 10 minutes, and the nutrient solution can be stopped for 30 minutes.
  • Figure 2 shows a plant cultivation apparatus for alternately supplying nutrient solution and air according to a second embodiment of the present invention.
  • Plant cultivation apparatus 100 is the first plant receiving unit 110, the first nutrient solution supply unit 120, the first water level control unit 130 and the first nutrient solution discharge unit 140 It includes.
  • the first plant accommodating part 110 is a member in which a space is formed so that the root of the plant 3 is located therein, and a first central opening 112 is formed at an upper center of the first plant accommodating part 110.
  • One or more first plant insertion openings 114 are formed around the first central opening 112, so that the plant 3 is inserted into the first plant accommodation unit 110 through the first plant insertion openings 114.
  • the nutrient solution 1 is filled in the interior of the first plant accommodation part 110, and the interior of the first plant accommodation part 110 is also filled with the medium 2 in addition to the nutrient solution 1.
  • the first nutrient solution supply unit 120 for supplying the nutrient solution (1) to the inside of the first plant accommodation unit 110 is the bottom of the first plant accommodation unit (110) Positioned to penetrate.
  • the first nutrient solution supply unit 120 includes a first vertical pipe 121 penetrating the bottom of the first plant accommodation unit 110 and a hose 122 positioned inside the first vertical pipe to move the nutrient solution. desirable.
  • the first guide tube 125 bent in a U shape to guide the discharge direction of the nutrient solution 1 to the inside of the first plant accommodation part 110 is attached.
  • the first water level control unit 130 and the first nutrient solution discharging unit 140 are located inside the first plant accommodation unit 110.
  • the first water level control unit 130 and the first nutrient solution discharging unit 140 are each separate members (for example, two pipes penetrating the bottom of the first plant accommodation unit 110). It may be located inside the receiving unit 110, the first water level control unit 130 and the first nutrient solution discharging unit 140 is to be positioned forming a pipe inside the first plant accommodation unit (110). It may be.
  • the first water level control unit 130 is formed on the upper portion of the first pipe 150 penetrating the bottom of the first plant accommodation unit 110, the first pipe 150 The lower portion of the) will be described taking the configuration in which the first nutrient solution discharge unit 140 is formed as an example.
  • the first water level adjusting unit 130 is formed at a height corresponding to the predetermined water level so that the nutrient solution 1 is discharged to the outside of the first plant accommodation unit 110 when the nutrient solution 1 reaches a predetermined level within the first plant accommodation unit 110. It includes a first level control 131. Even if the nutrient solution 1 is supplied from the first nutrient solution supply unit 120 without interruption and the water level of the nutrient solution 1 rises inside the first plant accommodation part 110, the nutrient solution 1 is supplied to the first water level control unit 131.
  • the nutrient solution 1 enters the first water level control unit 131 and is discharged to the outside of the first plant accommodation unit 110, so that the water level of the nutrient solution 1 is the first water level control unit. It is kept horizontal with the height of 131.
  • the nutrient solution 1 discharged to the outside of the first plant accommodating part 110 through the first water level control unit 131 is stored in the nutrient solution storage tank 300, and the first nutrient solution supply part 120 is again returned by a pump. Through the first plant accommodation unit 110 is supplied through.
  • a first medium filter 132 is attached to the first water level control unit 131, and the medium 2 is discharged to the outside of the first plant accommodation unit 110 through the first water level control unit 131 to nutrient solution. It is preferable to prevent movement to the storage tank 300.
  • a strainer or the like may be used as the first discharge medium 132.
  • the first nutrient solution discharging unit 140 is located below the first pipe 150 in which the first water level adjusting unit 130 is located.
  • the first nutrient solution discharge part 140 includes a first nutrient solution discharge port 141 formed at a lower level than the first water level control port 131.
  • the nutrient solution 1 filled in the first plant accommodation part 110 is always discharged to the outside of the first plant accommodation part 110 through the first nutrient solution outlet 141, and the supply of the nutrient solution 1 is stopped.
  • the nutrient solution 1 filled in the first plant accommodation part 110 continues to be discharged through the first nutrient solution outlet 141, the water level is gradually lowered, and the level of the nutrient solution 1 is lower than that of the first nutrient solution outlet 141.
  • the first nutrient solution outlet 141 is preferably formed as a small hole, the first nutrient solution outlet 141 may be provided with a filtering means for preventing the discharge of the medium (2).
  • the plant 3 In the state where the nutrient solution 1 is discharged through the first nutrient solution discharge unit 140 and the water level of the nutrient solution 1 is lowered by the height of the first nutrient solution outlet 141, the plant 3 is filled with air between the pores of the medium 2. It will be exposed to, and at the same time the medium (2) can take in the nutrient solution that moisturizes. Accordingly, the plant 3 has an effect of receiving a lot of oxygen without lack of fertilizer and moisture.
  • the supply time of the nutrient solution 1 and the supply stop time of the nutrient solution 1 are set by a controller (not shown), and the control unit operates and stops the pump according to the set time to supply the first nutrient solution from the nutrient solution storage tank 300.
  • the nutrient solution 1 is supplied to the inside of the first plant accommodation unit 110, or the supply thereof is stopped. For example, after the nutrient solution 1 is supplied to the first plant receiving part 110 for 5 minutes to fill the first plant receiving part 110, the pump operation is stopped for 20 minutes to stop the supply of the nutrient solution 1. Repeating methods can be used.
  • Figure 3 is a view showing that a rotating part that can be installed and rotated on the plant cultivation apparatus shown in FIG.
  • the rotating unit 400 includes a rotating gear 410, a worm gear 420, and a motor 430, and performs a function of rotating the first plant accommodation unit 110 so that the plant 3 can receive sunlight evenly. .
  • the rotary gear 410 may insert a lower portion of the first plant accommodation portion 110 and is positioned along the lower outer circumferential surface of the first plant accommodation portion 110 in the form of a sawtooth.
  • the first plant receiving portion 110 and the rotary gear 410 is preferably rotated on the nutrient solution storage tank 300, the first plant receiving portion 110 is rotatable in the nutrient solution storage tank 300. Inserted, the nutrient solution discharged from the first nutrient solution discharge unit 140 falls into the nutrient solution storage tank (300).
  • the worm gear 420 meshes with the rotary gear 410 on the nutrient solution storage tank and is connected to the motor 430.
  • the motor 430 rotates the worm gear 420
  • the worm gear rotates the rotary gear
  • the rotary gear 410 is rotated in the direction of the arrow or the opposite direction about the central vertical axis of the first plant accommodation portion (110). .
  • FIG. 4 is a view showing a vertically coupled state of the plant cultivation apparatus of the second embodiment of the present invention in two layers.
  • the first plant cultivation apparatus 100 is as described above, the second plant cultivation apparatus 200 is the second plant receiving portion 210, the second nutrient solution supply unit 220, the second water level control unit 230 and the first 2 includes a nutrient solution discharge unit 240.
  • the root of the plant is located in the inner space of the second plant accommodation portion 210, the second central opening 212 is formed in the upper center of the second plant accommodation portion 210, and around the second central opening 212.
  • One or more second plant insertion holes 214 are formed in the plant, and the plant is inserted into the second plant accommodation portion 210 through the second plant insertion holes 214.
  • the second nutrient solution supply part 220 is provided in the second plant accommodation part 210 to supply the nutrient solution through the center of the bottom of the second plant accommodation part 210.
  • the second nutrient solution supply part 220 includes a second vertical pipe 221 penetrating the bottom of the second plant accommodation part 210, and the hose 122 extending from the first nutrient solution supply part 120 is second vertically. It is preferably located inside the pipe 221.
  • the nutrient solution 1 supplied by the second nutrient solution supply unit 220 is filled in the inside of the second plant receiving part 210, and the inside of the second plant receiving part 210 has a medium 2 in addition to the nutrient solution 1. It is preferable to fill with).
  • U-shaped bent first guide tube 125 that is coupled to the upper portion of the first nutrient solution supply unit 120 is preferably removed for coupling with the second nutrient solution supply unit 220, the upper side of the second nutrient solution supply unit 220 It is preferable that a second guide tube 225 bent in a U-shape to guide the discharge direction of the nutrient solution 1 to the inside of the second plant accommodation portion 210 is attached to the end.
  • the lower portion of the second plant accommodation portion 210 is inserted into the first central opening 112, whereby the first plant accommodation portion 110 and the second plant accommodation portion 210 are coupled to each other, and the first nutrient solution supply portion 120 is provided.
  • Is connected to the second nutrient solution supply unit 220 is a state in which the nutrient solution (1) is movable. Accordingly, the nutrient solution 1 supplied by the first nutrient solution supply part 120 is not directly filled in the first plant accommodation part 110, but is first filled in the second plant accommodation part 210 and the second water level.
  • the nutrient solution introduced into the control unit 231 and the second nutrient solution discharge port 241 passes through the second pipe 250 and falls to the first plant accommodation unit 110.
  • the nutrient solution 1 discharged from the second plant accommodation part 210 is filled in the first plant accommodation part 110 and the level of the nutrient solution 1 is controlled by the first water level control unit 130. It is discharged to the outside of the first plant receiving portion 110, that is, the nutrient solution storage tank 300 through the water level control 131 and the first nutrient solution outlet 141.
  • the second water level control unit 230 and the second nutrient solution discharging unit 240 are positioned inside the second plant accommodation unit 210.
  • the second water level control unit 230 and the second nutrient solution discharging unit 240 are each separate members (for example, two pipes penetrating the bottom of the second plant accommodation unit 210) as the second plant.
  • the second water level control unit 230 and the second nutrient discharging unit 240 may be positioned inside the second plant accommodation unit 210 to be positioned inside the accommodation unit 210. It may be.
  • the second water level control unit 230 is formed on the second pipe 250 penetrating the bottom of the second plant accommodation unit 210, and the second pipe 250 is formed. In the lower part, a configuration in which the second nutrient solution discharging part 240 is formed will be described.
  • the second water level control unit 230 moves to the outside of the second plant accommodation portion 210, that is, to the first plant accommodation portion 110. It includes a second water level control unit 231 formed at a height corresponding to the predetermined water level to be discharged. Even if the nutrient solution 1 is supplied from the second nutrient solution supply unit 220 without interruption and the water level of the nutrient solution 1 rises inside the second plant accommodation part 210, the nutrient solution 1 is supplied to the second water level control unit 231.
  • the nutrient solution 1 is sucked into the second water level adjusting unit 231 and discharged under the second plant accommodation portion 210, so that the water level of the nutrient solution 1 is the second level control unit.
  • the height of 231 is automatically maintained.
  • the second water level control unit 231 is attached to the second medium filter portion 232, the medium 2 is discharged to the first plant receiving unit 110 through the second water level control unit 231, the nutrient solution storage tank It is desirable to prevent movement to 300.
  • a strainer or the like may be used as the second discharge medium 232.
  • the second nutrient solution discharging part 240 is positioned below the second pipe 250.
  • the second nutrient solution discharge unit 240 includes a second nutrient solution discharge port 241 formed at a lower level than the second water level control unit 231.
  • the nutrient solution 1 filled in the second plant accommodation part 210 is always discharged to the first plant accommodation part 110 through the second nutrient solution outlet 241, and when the supply of the nutrient solution 1 is stopped, As the nutrient solution 1 filled in the second plant accommodation part 210 continues to be discharged through the second nutrient solution outlet 241, the water level is gradually lowered, and the level of the nutrient solution 1 is increased to the height of the second nutrient solution outlet 241. maintain.
  • the second nutrient solution outlet 241 is preferably formed as a small hole, the second nutrient solution outlet 241 may be provided with a filtering means for preventing the clogging or discharge of the medium (2).
  • the plant In the state where the nutrient solution 1 is discharged through the second nutrient solution discharge part 240 and the water level of the nutrient solution 1 is lowered to the height of the second nutrient solution outlet 241, the plant is exposed to the air between the pores of the medium 2. At the same time, the nutrient solution in which the medium 2 is moisturized can be taken. Accordingly, the plant has the effect that the oxygen is supplied a lot without the lack of fertilizer and moisture.
  • Figure 5 shows a snow planting apparatus for alternately supplying nutrient solution and air according to a third embodiment of the present invention.
  • the plant cultivation apparatus includes a plant accommodating part 510, a nutrient solution supply part (not shown), a water level control part 530, and a nutrient solution discharge part 540.
  • the plant accommodating part 510 is preferably a bed in which a concave space is formed so that the root of the plant 3 is located therein, and is also referred to as a high bed or drought.
  • the plant accommodating part 510 is spaced apart from the ground and extends in the longitudinal direction. In this type of plant accommodation portion 510, cultivation of strawberries or vegetables is preferred. In addition, the plant accommodating part 510 can be used even in a state positioned on the ground.
  • the nutrient solution is filled in the inside of the plant accommodation part 510, and the inside of the plant accommodation part 510 is preferably filled with the medium 2 in addition to the nutrient solution.
  • the nutrient solution supply unit may be located in the plant accommodation unit 510 in various forms, and there is no limitation in the configuration as long as it performs the function of supplying the nutrient solution to the plant accommodation unit 510.
  • a horizontal pipe 560 extending along the longitudinal direction is used as a passage for nutrient solution discharge.
  • the water level control unit 530 and the nutrient solution discharging unit 540 are located, wherein the level control unit 530 and the nutrient solution discharging unit 540 are each separated members (for example, horizontal pipes).
  • Two vertical pipes extending vertically from 560 which can be formed in the horizontal pipe 560, where the water level control unit 530 and the nutrient solution discharging unit 540 extend vertically from the horizontal pipe 560. It may be located at the top and bottom of the pipe.
  • the water level adjusting part 530 is formed at the top of one vertical pipe 550 vertically extending from the horizontal pipe 560, and the nutrient solution discharge part is formed at the bottom of the vertical pipe 550.
  • a configuration in which 540 is formed will be described as an example.
  • the plurality of vertical pipes 550 may be arranged in a state in which a plurality of vertical pipes are spaced apart from each other in the longitudinal direction. This arrangement makes it possible to more effectively maintain the nutrient level and discharge the nutrient solution.
  • the water level control unit 530 includes a water level control unit 531 formed at a height corresponding to a predetermined level so that the nutrient solution reaches a predetermined level within the plant accommodation unit 510 to be discharged to the outside of the plant accommodation unit 510. . Even if the nutrient solution is supplied from the nutrient solution supply without interruption and the nutrient solution level rises inside the plant accommodation part 510, when the nutrient solution level reaches the water level control unit 531, the nutrient solution enters the water level control unit 531. And, since the discharge along the horizontal pipe 560 to the outside of the plant accommodation portion 510, the water level of the nutrient solution is automatically maintained at the height of the water level regulator 531.
  • the nutrient solution discharged to the outside of the plant accommodation unit 510 through the water level control unit 531 is stored in the nutrient solution storage tank in the basement, and is supplied back into the plant accommodation unit 510 through the nutrient solution supply unit by a pump.
  • the medium filter 531 is attached to the water level control unit 531, which prevents the medium 2 from being discharged to the outside of the plant accommodation unit 510 through the water level control unit 531 to move to the nutrient solution storage tank. It is preferable.
  • the discharge strainer 532 a strainer or the like may be used.
  • the nutrient solution discharge part 540 is located below the vertical pipe 550.
  • the nutrient solution discharge part 540 includes a nutrient solution discharge port 541 formed at a lower level than the water level control port 531.
  • the nutrient solution filled in the plant accommodation portion 510 is always discharged to the outside of the plant accommodation portion 510 through the nutrient solution outlet 541, but the nutrient solution can be filled up to the water level control 531 compared to the nutrient solution inflow rate. This is because the amount discharged to the nutrient solution outlet 541 is small.
  • the nutrient solution filled in the plant accommodation portion 510 is continuously discharged through the nutrient solution outlet 541, the water level is gradually lowered, the water level of the nutrient solution is maintained at the height of the nutrient solution outlet 541.
  • the nutrient solution outlet 541 is preferably formed as a small hole, the nutrient solution outlet 541 may be provided with a filtering means for preventing the discharge of the medium (2).
  • the root of the plant 3 is exposed to the air between the medium 2 pores, and at the same time, the medium 2 can ingest the nutrient solution that is moisturized. do. Accordingly, the plant 3 has an effect of receiving a lot of oxygen without lack of fertilizer and moisture.
  • the supply time of the nutrient solution and the supply stop time of the nutrient solution are set by a controller (not shown). Nutrient solution is supplied or the supply is stopped. For example, feeding the nutrient solution for 10 minutes, stopping the feeding of the nutrient solution for 30 minutes, and repeating this, the plant will meet the air for three quarters of life, or 75% of the time.

Abstract

본 발명은 식물뿌리를 양액과 공기에 번갈아 반복 노출시키는 식물재배방법 및 장치에 관한 것으로서, 식물의 뿌리가 위치된 식물수용공간에 양액을 공급하는 단계; 양액이 소정 수위에 도달하면, 양액을 상기 소정 수위에 형성된 수위조절구를 통해 상기 식물수용공간의 외부로 배출시켜 상기 소정 수위를 유지하는 단계; 및 양액의 공급을 차단하고, 상기 식물수용공간에서 상기 수위조절구보다 아래에 위치된 양액배출구로 양액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치
본 발명은 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 식물뿌리를 양액과 공기에 번갈아 반복 노출시키는 식물재배방법 및 장치에 관한 것이다.
식물재배법 중에서 뿌리에 양액을 분무해서 공급하는 분무재배법은 일반 수경재배법에 비하여 200%-300%의 성장 및 열매의 증수효과가 있다. 이러한 분무재배법은 분무기를 사용해 영양분을 뿌리에 적셔 주면서 뿌리에 비료성분 공급과 함께 충분한 산소 공급을 하기 때문에 식물의 성장이 촉진된다.
그러나, 이러한 분무배재법은 시설비가 많이 들고 정전이나 기기고장에 따른 피해가 크기 때문에 실제 시설농장에서는 활용되지 못하고 조직배양 등 소규모로 이용되고 있다. 뿌리가 공중에 매달려있기 때문에, 분무가 중단되면 단시간에 농장 전체의 식물이 말라 죽기 때문이다.
따라서, 분무재배법의 효과를 달성하면서, 설비를 간소화할 수 있도록 하는 연구가 진행되어 왔다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0129507호 (2010년12월09일 공개)
(특허문헌 2) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0037376호 (2011년04월13일 공개)
본 발명에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치는 식물뿌리를 양액과 공기에 번갈아 반복 노출시켜 식물의 고속성장과 생산량 증대를 달성하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법은, 식물의 뿌리가 위치된 식물수용공간에 양액을 공급하는 단계; 양액이 소정 수위에 도달하면, 양액을 상기 소정 수위에 형성된 수위조절구를 통해 상기 식물수용공간의 외부로 배출시켜 상기 소정 수위를 유지하는 단계; 및 양액의 공급을 차단하고, 상기 식물수용공간에서 상기 수위조절구보다 아래에 위치된 양액배출구로 양액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물수용공간은 배지로 채워지는 것이 바람직하다.
상기 수위조절구에는 배지걸름부가 부착되어, 배지가 상기 수위조절구를 통해 배출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배장치는, 식물의 뿌리가 내부에 위치되는 제 1 식물수용부; 상기 제 1 식물수용부의 내부로 양액을 공급하는 제 1 양액공급부; 양액의 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 1 수위조절구를 포함하여, 양액이 상기 소정 수위에 도달하면, 상기 제 1 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 양액을 배출하는 제 1 수위조절부; 및 상기 제 1 수위조절구보다 낮은 높이에 형성된 제 1 양액배출구를 포함하여, 양액을 상기 제 1 양액배출구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 배출하는 제 1 양액배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 식물수용부는 내부가 하이드로볼 같은 물빠짐이 좋은 배지로 채워지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 수위조절구에는 배지걸름부가 부착되어, 배지가 상기 제 1 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 배출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 식물수용부는 상부 중앙에 제 1 중앙개구가 형성되고, 상기 제 1 중앙개구 주변에 하나 이상의 제 1 식물삽입구가 형성되며, 상기 제 1 양액공급부는 상기 제 1 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 1 수직파이프 및 상기 제 1 수직파이프의 내부에 위치한 호스를 포함하고, 상기 제 1 수위조절부와 상기 제 1 양액배출부는 상기 제 1 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 1 파이프의 상부와 하부에 위치된 것이 바람직하다.
상기 제 1 양액공급부는 상기 제 1 식물수용부의 중앙에 위치되고, 상기 식물재배장치는, 상기 제 1 양액공급부를 중심으로 상기 제 1 식물수용부를 회전시키는 회전부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 식물재배장치는, 상기 제 1 양액공급부로 양액을 공급하는 시간과 상기 제 1 양액배출구를 통해 배출되는 시간을 조절하여 식물의 뿌리가 양액과 공기를 번갈아 접촉하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 식물재배장치는 식물의 뿌리가 내부에 위치되며, 상부 중앙에 제 2 중앙개구가 형성되고, 상기 제 2 중앙개구 주변에 하나 이상의 제 2 식물삽입구가 형성되며, 하부가 상기 제 1 중앙개구에 삽입되는 제 2 식물수용부; 상기 제 2 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 2 수직파이프를 포함하며, 상기 제 1 양액공급부로부터 연장된 호스가 상기 제 2 수직파이프 내부에 위치되어, 상기 제 2 식물수용부의 내부로 양액을 공급하는 제 2 양액공급부; 양액의 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 2 수위조절구를 포함하여, 양액이 상기 소정 수위에 도달하면, 양액을 상기 제 2 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부로 배출하는 제 2 수위조절부; 및 상기 제 2 수위조절구보다 낮은 높이에 형성된 제 2 양액배출구를 포함하여, 양액을 상기 제 2 양액배출구를 통해 상기 제 1 식물수용부로 배출하는 제 2 양액배출부를 더 포함하되, 상기 제 2 수위조절부와 상기 제 2 양액배출부는 상기 제 2 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 2 파이프의 상부와 하부에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 식물수용부는 길이 방향으로 연장된 베드이며, 상기 길이 방향을 따라 연장된 수평파이프가 위치되며, 상기 제 1 수위조절부 및 상기 제 1 양액배출부는 상기 수평파이프로부터 수직 연장된 수직파이프의 상부와 하부에 위치되고, 상기 수직파이프는 상기 길이 방향을 따라 하나 이상이 배열된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치는 식물뿌리를 양액과 공기에 번갈아 반복 노출시켜 식물의 고속성장과 생산량 증대를 달성하는 효과를 제공한다.
본 발명에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치는 식물뿌리에 양액과 공기를 번갈아 반복해서 공급하므로, 분무재배법에 버금가는 성장효과를 가지며, 시설비가 저렴하고, 분무 중단에 따라 식물이 말라죽는 것을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배장치를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 식물재배장치에 회전부가 설치된 것을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예의 식물재배장치를 2층으로 수직 결합한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배장치를 도시하는 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법의 순서도이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 식물재배방법은 양액 공급단계(S10), 양액 수위 유지단계(S20) 및 양액 배출단계(S30)를 포함하며, 이 단계 S10 내지 S30이 반복하여 이루어지는 것이 바람직하다.
먼저, 양액 공급단계(S10)는 식물의 뿌리가 위치된 식물수용공간에 양액을 공급하는 단계이며, 양액은 비료와 같은 영양분이 포함된 물을 가리킨다. 식물수용공간은 다양한 실시예를 포함할 수 있으며, 후술할 식물수용부 및 베드가 이에 해당한다. 식물수용공간은 식물의 뿌리가 위치될 수 있는 공간으로서, 식물수용공간에는 배지로 채워지는 것이 바람직하고, 식물의 뿌리는 배지로 덮이는 것이 바람직하다.
배지는 하이드로볼, 코크스, 마사토 등과 같이 흡수성과 보습성을 갖춘 인공 토양을 말하며 각각의 개체가 구멍이 숭숭하고 가벼운 것이 좋은 배지라 할 수 있다. 배지는 식물의 뿌리가 지지할 수 있는 버팀목 역할을 하면서, 양액이 없을 때도 그 자체 구멍에 보습하고 있던 양액을 식물에 공급하게 된다.
다음으로, 양액의 수위 유지단계(S20)가 수행된다. 양액 수위 유지단계(S20)는 식물수용공간으로 공급되는 양액이 소정 수위에 도달하면, 소정 수위에 형성된 구멍인 수위조절구를 통해 양액을 식물수용공간의 외부로 배출하는 단계이다. 수위조절구로 인해, 양액이 공급되고 있는 동안 양액의 수위는 소정 수위로 유지될 수 있게 되며, 수위조절구를 통해 배출된 양액은 양액저장탱크로 회수된다. 양액저장탱크로 배지가 배출되는 것을 방지하기 위하여, 수위조절구에는 배지걸름부가 부착될 수 있으며, 거름망이 바람직하다.
다음으로, 양액 배출단계(S30)가 수행된다. 양액 배출단계(S30)는 양액의 수위를 유지하며 소정 시간 동안 식물의 뿌리에 양액을 공급한 후에, 양액의 공급을 차단하면, 식물수용공간에서 수위조절구보다 아래에 위치된 구멍인 양액배출구를 통해 양액이 식물수용공간의 외부로 배출되는 단계이다.
양액은 양액배출구를 통해 식물수용공간의 외부로 배출되고, 이에 따라 양액배출구의 높이와 같은 수위를 가지게 되며, 식물뿌리는 공기에 노출되게 된다. 식물수용부에 배지가 채워진 경우에, 식물뿌리는 배지가 보습하고 있는 양액을 섭취하는 동시에 배지 공극 사이의 공기에도 노출되어, 비료와 수분의 부족함은 없으면서도 산소도 많이 공급받게 되는 효과를 가지게 된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법은 상기 단계 S10 내지 S30을 반복하여 식물의 고속성장과 생산량 증대를 달성할 수 있게 된다. 예를 들어, 10분동안 양액을 공급해서 식물뿌리에 영양분, 즉 비료를 공급하고 30분동안 양액 공급을 중단하는 과정을 반복할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배장치를 도시한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 식물재배장치(100)는 제 1 식물수용부(110), 제 1 양액공급부(120), 제 1 수위조절부(130) 및 제 1 양액배출부(140)를 포함한다.
제 1 식물수용부(110)는 식물(3)의 뿌리가 내부에 위치되도록 하는 공간이 형성된 부재이며, 제 1 식물수용부(110)의 상부 중앙에 제 1 중앙개구(112)가 형성되고, 제 1 중앙개구(112) 주변에는 하나 이상의 제 1 식물삽입구(114)가 형성되어, 식물(3)은 제 1 식물삽입구(114)들을 통과하여 제 1 식물수용부(110)에 삽입된다.
제 1 식물수용부(110)의 내부에는 양액(1)이 채워지게 되며, 제 1 식물수용부(110)의 내부는 양액(1) 외에 배지(2)로도 채워지는 것이 바람직하다.
제 1 식물수용부(110)의 바닥 중앙에는, 제 1 식물수용부(110)의 내부로 양액(1)을 공급하는 제 1 양액공급부(120)가 제 1 식물수용부(110)의 바닥을 관통하도록 위치된다. 제 1 양액공급부(120)는 제 1 식물수용부(110)의 바닥을 관통하는 제 1 수직파이프(121) 및 제 1 수직파이프의 내부에 위치하여 양액을 이동시키는 호스(122)를 포함하는 것이 바람직하다. 제 1 양액공급부(120)의 상측 종단에는 양액(1)의 배출 방향을 제 1 식물수용부(110)의 내부로 유도하는 U 자형으로 구부러진 제 1 안내관(125)이 부착되는 것이 바람직하다.
제 1 식물수용부(110)의 내부에는 제 1 수위조절부(130) 및 제 1 양액배출부(140)가 위치된다. 제 1 수위조절부(130) 및 제 1 양액배출부(140)는 각각 별개의 분리된 부재(예를 들어, 제 1 식물수용부(110)의 바닥을 관통하는 2개의 파이프)로서 제 1 식물수용부(110)의 내부에 위치될 수도 있고, 제 1 수위조절부(130) 및 제 1 양액배출부(140)가 제 1 식물수용부(110)의 내부에서 하나의 파이프를 구성하며 위치될 수도 있다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 것처럼, 제 1 식물수용부(110)의 바닥을 관통하는 제 1 파이프(150)의 상부에 제 1 수위조절부(130)가 형성되고, 제 1 파이프(150)의 하부에는 제 1 양액배출부(140)가 형성된 구성을 예로 들어 설명한다.
제 1 수위조절부(130)는 양액(1)이 제 1 식물수용부(110) 내에서 소정 수위에 도달하면 제 1 식물수용부(110)의 외부로 배출되도록 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 1 수위조절구(131)를 포함한다. 제 1 양액공급부(120)로부터 양액(1)이 중단 없이 공급되어 제 1 식물수용부(110)의 내부에서 양액(1)의 수위가 높아져도, 제 1 수위조절구(131)에 양액(1)의 수위가 도달하면, 양액(1)은 제 1 수위조절구(131)로 들어가게 되고, 제 1 식물수용부(110)의 외부로 배출되므로, 양액(1)의 수위는 제 1 수위조절구(131)의 높이와 수평으로 유지가 된다.
제 1 수위조절구(131)를 통해 제 1 식물수용부(110)의 외부로 배출된 양액(1)은 양액저장탱크(300)로 저장되고, 펌프에 의해 다시 제 1 양액공급부(120)를 통해 제 1 식물수용부(110)의 내부로 공급된다.
제 1 수위조절구(131)에는 제 1 배지걸름부(132)가 부착되어, 배지(2)가 제 1 수위조절구(131)를 통해 제 1 식물수용부(110)의 외부로 배출되어 양액저장탱크(300)로 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 제 1 배지걸름부(132)로는 거름망 등이 사용될 수 있다.
제 1 양액배출부(140)는 제 1 수위조절부(130)가 상부에 위치한 제 1 파이프(150)의 하부에 위치한다. 제 1 양액배출부(140)는 제 1 수위조절구(131)보다 낮은 높이에 형성된 제 1 양액배출구(141)를 포함한다. 제 1 식물수용부(110)의 내부에 채워지는 양액(1)은 제 1 양액배출구(141)를 통해 항상 제 1 식물수용부(110)의 외부로 배출되며, 양액(1)의 공급이 중단되면, 제 1 식물수용부(110)에 채워진 양액(1)이 제 1 양액배출구(141)를 통해 계속 배출됨에 따라 수위가 점점 낮아지며, 양액(1)의 수위는 제 1 양액배출구(141)의 높이로 유지된다. 제 1 양액배출구(141)는 작은 구멍으로 형성하는 것이 바람직하고, 제 1 양액배출구(141)에도 배지(2)의 배출을 방지하는 거름 수단이 구비될 수 있다.
제 1 양액배출부(140)를 통해 양액(1)이 배출되어 양액(1)의 수위가 제 1 양액배출구(141) 높이만큼 내려간 상태에서는 식물(3)은 배지(2) 공극 사이에 채워진 공기에 노출되게 되며, 이와 동시에 배지(2)가 보습하고 있는 양액을 섭취할 수 있게 된다. 이에 따라, 식물(3)은 비료와 수분의 부족함은 없으면서 산소를 많이 공급받게 되는 효과를 가지게 된다.
양액(1)의 공급 시간과 양액(1)의 공급 중단 시간은 제어부(미도시)에 의해 설정되며, 제어부는 설정된 시간에 따라 펌프를 작동 및 중단시켜 양액저장탱크(300)로부터 제 1 양액공급부(120)를 통해 제 1 식물수용부(110)의 내부로 양액(1)을 공급하거나, 그 공급을 중단하거나 하게 된다. 예를 들어, 5분간 양액(1)이 제 1 식물수용부(110)로 공급되어 제 1 식물수용부(110)를 채운 후에, 펌프 가동을 20분간 중단시켜 양액(1) 공급을 중단 시키는 것을 반복하는 방식이 사용될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 식물재배장치를 올려놓고 회전시킬 수 있는 회전부가 설치된 것을 도시하는 도면이다.
회전부(400)는 회전기어(410), 웜기어(420) 및 모터(430)을 포함하며, 식물(3)이 햇빛을 골고루 받을 수 있도록 제 1 식물수용부(110)를 회전시키는 기능을 수행한다.
회전기어(410)는 제 1 식물수용부(110)의 하부를 삽입시킬 수 있고, 톱니 형태로 제 1 식물수용부(110)의 하부 외주면을 따라 위치된다. 제 1 식물수용부(110)와 회전기어(410)는 양액저장탱크(300) 위에서 회전되는 것이 바람직하며, 제 1 식물수용부(110)는 그 하부가 양액저장탱크(300)에 회전 가능하게 삽입되며, 제 1 양액배출부(140)로부터 배출된 양액은 양액저장탱크(300)로 낙하한다.
웜기어(420)는 양액저장탱크 위에서 회전기어(410)에 맞물리며, 모터(430)와 연결된다. 모터(430)가 웜기어(420)을 회전시키면, 웜기어가 회전기어를 회전시키고, 회전기어(410)는 제 1 식물수용부(110)의 중심 수직축을 중심으로 화살표 또는 그 반대 방향으로 회전하게 된다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예의 식물재배장치를 2층으로 수직 결합한 상태를 도시한 도면이다.
제 1 식물재배장치(100)의 상부에 동일한 구성의 제 2 식물재배장치(200)가 결합된 구조가 가능하며, 동일한 결합 방식으로 2층 이상의 다층 수직 결합도 가능하다.
제 1 식물재배장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같고, 제 2 식물재배장치(200)는 제 2 식물수용부(210), 제 2 양액공급부(220), 제 2 수위조절부(230) 및 제 2 양액배출부(240)을 포함한다.
제 2 식물수용부(210)의 내부 공간에는 식물의 뿌리가 위치되며, 제 2 식물수용부(210)의 상부 중앙에는 제 2 중앙개구(212)가 형성되고, 제 2 중앙개구(212) 주변에는 하나 이상의 제 2 식물삽입구(214)가 형성되어, 식물은 제 2 식물삽입구(214)들을 통과하여 제 2 식물수용부(210)에 삽입된다.
제 2 식물수용부(210)의 내부에는 제 2 식물수용부(210)의 바닥 중앙을 관통하여 양액을 공급하는 제 2 양액공급부(220)가 위치된다. 제 2 양액공급부(220)는 제 2 식물수용부(210)의 바닥을 관통하는 제 2 수직파이프(221)를 포함하며, 제 1 양액공급부(120)로부터 연장된 호스(122)가 제 2 수직파이프(221)의 내부에 위치되는 것이 바람직하다. 제 2 양액공급부(220)에 의해 공급된 양액(1)이 제 2 식물수용부(210)의 내부에 채워지게 되며, 제 2 식물수용부(210)의 내부는 양액(1) 외에 배지(2)로 채워지는 것이 바람직하다.
제 1 양액공급부(120)의 상부에 결합되었던 U 자형으로 구부러진 제 1 안내관(125)은 제 2 양액공급부(220)와의 결합을 위해 제거되는 것이 바람직하고, 제 2 양액공급부(220)의 상측 종단에 양액(1)의 배출 방향을 제 2 식물수용부(210)의 내부로 유도하는 U 자형으로 구부러진 제 2 안내관(225)이 부착되는 것이 바람직하다.
제 2 식물수용부(210)의 하부는 제 1 중앙개구(112)에 삽입됨으로써, 제 1 식물수용부(110)와 제 2 식물수용부(210)가 결합되며, 제 1 양액공급부(120)는 제 2 양액공급부(220)와 연결되어 양액(1)이 이동 가능한 상태가 된다. 이에 따라, 제 1 양액공급부(120)에 의해 공급되는 양액(1)이 제 1 식물수용부(110)에 바로 채워지는 것이 아니라, 제 2 식물수용부(210)에 먼저 채워지고, 제 2 수위조절구(231) 및 제 2 양액배출구(241)로 유입된 양액이 제 2 파이프(250)를 통과하여, 제 1 식물수용부(110)로 낙하하게 된다. 이렇게 제 2 식물수용부(210)로부터 배출된 양액(1)이 제 1 식물수용부(110)에 채워지며 양액(1)의 수위는 제 1 수위조절부(130)에 의해 조절되며, 제 1 수위조절구(131) 및 제 1 양액배출구(141)를 통해 제 1 식물수용부(110)의 외부, 즉 양액저장탱크(300)로 배출된다.
제 2 식물수용부(210)의 내부에는 제 2 수위조절부(230) 및 제 2 양액배출부(240)가 위치된다. 제 2 수위조절부(230) 및 제 2 양액배출부(240)는 각각 별개의 분리된 부재(예를 들어, 제 2 식물수용부(210)의 바닥을 관통하는 2개의 파이프)로서 제 2 식물수용부(210)의 내부에 위치될 수도 있고, 제 2 수위조절부(230) 및 제 2 양액배출부(240)가 제 2 식물수용부(210)의 내부에서 하나의 파이프를 구성하며 위치될 수도 있다. 이하에서는 도 4에 도시된 것처럼, 제 2 식물수용부(210)의 바닥을 관통하는 제 2 파이프(250)의 상부에 제 2 수위조절부(230)가 형성되고, 제 2 파이프(250)의 하부에는 제 2 양액배출부(240)가 형성된 구성을 예로 들어 설명한다.
제 2 수위조절부(230)는 양액(1)이 제 2 식물수용부(210) 내에서 소정 수위에 도달하면 제 2 식물수용부(210)의 외부, 즉 제 1 식물수용부(110)로 배출되도록 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 2 수위조절구(231)를 포함한다. 제 2 양액공급부(220)로부터 양액(1)이 중단 없이 공급되어 제 2 식물수용부(210)의 내부에서 양액(1)의 수위가 높아져도, 제 2 수위조절구(231)에 양액(1)의 수위가 도달하면, 양액(1)은 제 2 수위조절구(231)로 흡입되고, 제 2 식물수용부(210)의 아래로 배출되므로, 양액(1)의 수위는 제 2 수위조절구(231)의 높이로 자동적으로 유지가 된다.
제 2 수위조절구(231)에는 제 2 배지걸름부(232)가 부착되어, 배지(2)가 제 2 수위조절구(231)를 통해 제 1 식물수용부(110)로 배출되어 양액저장탱크(300)로 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 제 2 배지걸름부(232)로는 거름망 등이 사용될 수 있다.
제 2 양액배출부(240)는 제 2 파이프(250)의 하부에 위치한다. 제 2 양액배출부(240)는 제 2 수위조절구(231)보다 낮은 높이에 형성된 제 2 양액배출구(241)를 포함한다. 제 2 식물수용부(210)의 내부에 채워지는 양액(1)은 제 2 양액배출구(241)를 통해 항상 제 1 식물수용부(110)로 배출되며, 양액(1)의 공급이 중단되면, 제 2 식물수용부(210)에 채워진 양액(1)이 제 2 양액배출구(241)를 통해 계속 배출됨에 따라 수위가 점점 낮아지며, 양액(1)의 수위는 제 2 양액배출구(241)의 높이로 유지된다. 제 2 양액배출구(241)는 작은 구멍으로 형성하는 것이 바람직하고, 제 2 양액배출구(241)에도 배지(2)의 막힘이나 배출을 방지하는 거름 수단이 구비될 수 있다.
제 2 양액배출부(240)를 통해 양액(1)이 배출되어 양액(1)의 수위가 제 2 양액배출구(241) 높이로 내려간 상태에서는 식물은 배지(2) 공극 사이의 공기에 노출되게 되며, 이와 동시에 배지(2)가 보습하고 있는 양액을 섭취할 수 있게 된다. 이에 따라, 식물은 비료와 수분의 부족함은 없으면서 산소는 많이 공급받게 되는 효과를 가지게 된다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른, 양액과 공기를 번갈아 공급하는 고설식 식물재배장치를 도시한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 식물재배장치는 식물수용부(510), 양액공급부(미도시), 수위조절부(530) 및 양액배출부(540)를 포함한다.
식물수용부(510)는 식물(3)의 뿌리가 내부에 위치되도록 하는 오목한 공간이 형성된 베드가 바람직하며, 하이 베드(high bed) 또는 고설로 불리기도 한다. 식물수용부(510)는 지면에서 이격되며, 길이 방향으로 연장된다. 이러한 형태의 식물수용부(510)에서는 딸기 또는 채소 등의 재배가 바람직하다. 또한, 식물수용부(510)는 지면에 위치시킨 상태에서도 사용이 가능하다.
식물수용부(510)의 내부에는 양액이 채워지게 되며, 식물수용부(510)의 내부가 양액 외에도 배지(2)로 채워지는 것이 바람직하다.
양액공급부는 다양한 형태로 식물수용부(510)에 위치될 수 있으며, 양액을 식물수용부(510) 내부에 공급할 수 있는 기능만 수행한다면 그 구성의 제한이 없다.
식물수용부(510)의 내부에는 길이 방향을 따라 연장된 수평파이프(560)가 위치되며, 양액 배출의 통로로 사용된다. 수평파이프(560)에는 수위조절부(530) 및 양액배출부(540)가 위치되는데, 수위조절부(530) 및 양액배출부(540)가 각각 별개의 분리된 부재(예를 들어, 수평파이프(560)로부터 수직 연장된 2개의 수직파이프)로서 수평파이프(560)에 형성될 수 있고, 수위조절부(530) 및 양액배출부(540)가 수평파이프(560)로부터 수직 연장된 하나의 수직파이프의 상부와 하부에 위치될 수도 있다. 이하에서는 도 5에 도시된 것처럼, 수평파이프(560)로부터 수직 연장된 하나의 수직파이프(550)의 상부에 수위조절부(530)가 형성되고, 수직파이프(550)의 하부에는 양액배출부(540)가 형성된 구성을 예로 들어 설명한다.
수직파이프(550)는 복수 개가 길이 방향을 따라 상호 이격된 상태로 배열되는 것이 바람직하다. 이러한 배열에 의해 보다 효과적으로 양액의 수위를 유지하고, 양액을 배출할 수 있게 된다.
수위조절부(530)는 양액이 식물수용부(510) 내에서 소정 수위에 도달하면 식물수용부(510)의 외부로 배출되도록 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 수위조절구(531)를 포함한다. 양액공급부로부터 양액이 중단 없이 공급되어 식물수용부(510)의 내부에서 양액의 수위가 높아져도, 수위조절구(531)에 양액의 수위가 도달하면, 양액은 수위조절구(531)로 들어가게 되고, 수평파이프(560)를 따라 식물수용부(510)의 외부로 배출되므로, 양액의 수위는 수위조절구(531)의 높이로 자동적으로 유지가 된다.
수위조절구(531)를 통해 식물수용부(510)의 외부로 배출된 양액은 지하의 양액저장탱크로 저장되고, 펌프에 의해 다시 양액공급부를 통해 식물수용부(510)의 내부로 공급된다.
수위조절구(531)에는 배지걸름부(532)가 부착되어, 배지(2)가 수위조절구(531)를 통해 식물수용부(510)의 외부로 배출되어 양액저장탱크로 이동하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 배지걸름부(532)로는 거름망 등이 사용될 수 있다.
양액배출부(540)는 수직파이프(550)의 하부에 위치한다. 양액배출부(540)는 수위조절구(531)보다 낮은 높이에 형성된 양액배출구(541)를 포함한다. 식물수용부(510)의 내부에 채워지는 양액은 양액배출구(541)를 통해 항상 식물수용부(510)의 외부로 배출되지만 양액이 수위조절구(531)까지 차오를 수 있는 것은 양액 유입량에 비해서 양액배출구(541)로 배출되는 양이 적기 때문이다. 양액의 공급이 중단되면, 식물수용부(510)에 채워진 양액이 양액배출구(541)를 통해 계속 배출됨에 따라 수위가 점점 낮아지며, 양액의 수위는 양액배출구(541)의 높이로 유지된다. 양액배출구(541)는 작은 구멍으로 형성하는 것이 바람직하고, 양액배출구(541)에도 배지(2)의 배출을 방지하는 거름 수단이 구비될 수 있다.
양액배출부(540)를 통해 양액이 배출된 상태에서는 식물(3)의 뿌리는 배지(2) 공극 사이의 공기에 노출되게 되며, 이와 동시에 배지(2)가 보습하고 있는 양액을 섭취할 수 있게 된다. 이에 따라, 식물(3)은 비료와 수분의 부족함은 없으면서도 산소를 많이 공급받게 되는 효과를 가지게 된다.
양액의 공급 시간과 양액의 공급 중단 시간은 제어부(미도시)에 의해 설정되며, 제어부는 설정된 시간에 따라 펌프를 작동 및 중단시켜 양액저장탱크로부터 양액공급부를 통해 식물수용부(510)의 내부로 양액을 공급하거나, 그 공급을 중단하거나 하게 된다. 예를 들어, 10분 동안 양액을 공급하고, 30분 동안 양액의 공급을 중단하도록 하고, 이를 반복하게 되면, 식물은 일생 동안의 4분의3 즉, 75%의 시간 동안에 공기를 충족하게 된다.
이상, 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
[부호의 설명]
1: 양액
2: 배지
3: 식물
110: 제 1 식물수용부
112: 제 1 중앙개구
114: 제 1 식물삽입구
120: 제 1 양액공급부
121: 제 1 수직파이프
122: 호스
125: 제 1 안내관
130: 제 1 수위조절부
131: 제 1 수위조절구
132: 제 1 배지걸름부
140: 제 1 양액배출부
150: 제 1 파이프
210: 제 2 식물수용부
212: 제 2 중앙개구
214: 제 2 식물삽입구
220: 제 2 양액공급부
221: 제 2 수직파이프
225: 제 2 안내관
230: 제 2 수위조절부
231: 제 2 수위조절구
232: 제 2 배지걸름부
240: 제 2 양액배출부
250: 제 2 파이프
300: 양액저장탱크
400: 회전부
410: 회전기어
420: 웜기어
430: 모터
510: 식물수용부
530: 수위조절부
531: 수위조절구
532: 배지걸름부
540: 양액배출부
541: 양액배출구
550: 수직파이프
560: 수평파이프

Claims (11)

  1. 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법에 있어서,
    식물의 뿌리가 위치된 식물수용공간에 양액을 공급하는 단계;
    양액이 소정 수위에 도달하면, 양액을 상기 소정 수위에 형성된 수위조절구를 통해 상기 식물수용공간의 외부로 배출시켜 상기 소정 수위를 유지하는 단계; 및
    양액의 공급을 차단하고, 상기 식물수용공간에서 상기 수위조절구보다 아래에 위치된 양액배출구로 양액을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 식물수용공간은 배지로 채워진 것을 특징으로 하는 식물재배방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수위조절구에는 배지걸름부가 부착되어, 배지가 상기 수위조절구를 통해 배출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 식물재배방법.
  4. 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배장치에 있어서,
    식물의 뿌리가 내부에 위치되는 제 1 식물수용부;
    상기 제 1 식물수용부의 내부로 양액을 공급하는 제 1 양액공급부;
    양액의 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 1 수위조절구를 포함하여, 양액이 상기 소정 수위에 도달하면, 상기 제 1 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 양액을 배출하는 제 1 수위조절부; 및
    상기 제 1 수위조절구보다 낮은 높이에 형성된 제 1 양액배출구를 포함하여, 양액을 상기 제 1 양액배출구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 배출하는 제 1 양액배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 식물수용부는 내부가 배지로 채워지는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 수위조절구에는 배지걸름부가 부착되어, 배지가 상기 제 1 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부의 외부로 배출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 식물수용부는 상부 중앙에 제 1 중앙개구가 형성되고, 상기 제 1 중앙개구 주변에 하나 이상의 제 1 식물삽입구가 형성되며,
    상기 제 1 양액공급부는 상기 제 1 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 1 수직파이프 및 상기 제 1 수직파이프의 내부에 위치한 호스를 포함하고,
    상기 제 1 수위조절부와 상기 제 1 양액배출부는 상기 제 1 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 1 파이프의 상부와 하부에 위치된 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 양액공급부는 상기 제 1 식물수용부의 중앙에 위치되고,
    상기 식물재배장치는,
    상기 제 1 양액공급부를 중심으로 상기 제 1 식물수용부를 회전시키는 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  9. 제 4 항에 있어서, 상기 식물재배장치는,
    상기 제 1 양액공급부로 양액을 공급한 후, 상기 제 1 식물수용부 내의 양액이 상기 제 1 양액배출구를 통해 배출될 때까지 양액 공급을 차단하여 식물의 뿌리가 양액과 공기를 번갈아 접촉하도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 식물재배장치는
    식물의 뿌리가 내부에 위치되며, 상부 중앙에 제 2 중앙개구가 형성되고, 상기 제 2 중앙개구 주변에 하나 이상의 제 2 식물삽입구가 형성되며, 하부가 상기 제 1 중앙개구에 삽입되는 제 2 식물수용부;
    상기 제 2 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 2 수직파이프를 포함하며, 상기 제 1 양액공급부로부터 연장된 호스가 상기 제 2 수직파이프 내부에 위치되어, 상기 제 2 식물수용부의 내부로 양액을 공급하는 제 2 양액공급부;
    양액의 소정 수위에 대응되는 높이에 형성된 제 2 수위조절구를 포함하여, 양액이 상기 소정 수위에 도달하면, 양액을 상기 제 2 수위조절구를 통해 상기 제 1 식물수용부로 배출하는 제 2 수위조절부; 및
    상기 제 2 수위조절구보다 낮은 높이에 형성된 제 2 양액배출구를 포함하여, 양액을 상기 제 2 양액배출구를 통해 상기 제 1 식물수용부로 배출하는 제 2 양액배출부를 더 포함하되,
    상기 제 2 수위조절부와 상기 제 2 양액배출부는 상기 제 2 식물수용부의 바닥을 관통하는 제 2 파이프의 상부와 하부에 위치된 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 식물수용부는 길이 방향으로 연장된 베드이며, 상기 길이 방향을 따라 연장된 수평파이프가 위치되며,
    상기 제 1 수위조절부 및 상기 제 1 양액배출부는 상기 수평파이프로부터 수직 연장된 수직파이프의 상부와 하부에 위치되고,
    상기 수직파이프는 상기 길이 방향을 따라 하나 이상이 배열된 것을 특징으로 하는 식물재배장치.
PCT/KR2016/008958 2015-09-21 2016-08-16 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치 WO2017052074A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150133042A KR20170034584A (ko) 2015-09-21 2015-09-21 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치
KR10-2015-0133042 2015-09-21

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017052074A1 true WO2017052074A1 (ko) 2017-03-30

Family

ID=58386223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/008958 WO2017052074A1 (ko) 2015-09-21 2016-08-16 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20170034584A (ko)
WO (1) WO2017052074A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102198084B1 (ko) 2018-05-16 2021-01-04 박준규 식물 재배기
KR102545541B1 (ko) * 2020-09-18 2023-06-20 주식회사 애그유니 모듈형 토양관제화 식물재배기
KR102571727B1 (ko) * 2020-11-30 2023-08-25 조경주 고설재배장치에 매설되는 유공관장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10117616A (ja) * 1996-10-25 1998-05-12 Sekisui Plastics Co Ltd 胡蝶蘭等の水耕栽培方法および水耕栽培用装置
JP2006136311A (ja) * 2004-10-12 2006-06-01 Tokai House:Kk キュウリの栽培ベッドと栽培方法
KR20100015260A (ko) * 2008-08-04 2010-02-12 임한성 양액 재배 포트 조립체
KR101284631B1 (ko) * 2011-05-20 2013-07-10 조정현 수경재배기를 위한 이중 구조 양액 배출기
JP2014226098A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 株式会社アイエイアイ 水耕栽培装置および水耕栽培方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101076055B1 (ko) 2009-06-01 2011-10-26 박청일 다층회전식 수경재배시스템
KR101187429B1 (ko) 2009-10-06 2012-10-08 박청일 다층 회전식 수경재배시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10117616A (ja) * 1996-10-25 1998-05-12 Sekisui Plastics Co Ltd 胡蝶蘭等の水耕栽培方法および水耕栽培用装置
JP2006136311A (ja) * 2004-10-12 2006-06-01 Tokai House:Kk キュウリの栽培ベッドと栽培方法
KR20100015260A (ko) * 2008-08-04 2010-02-12 임한성 양액 재배 포트 조립체
KR101284631B1 (ko) * 2011-05-20 2013-07-10 조정현 수경재배기를 위한 이중 구조 양액 배출기
JP2014226098A (ja) * 2013-05-23 2014-12-08 株式会社アイエイアイ 水耕栽培装置および水耕栽培方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170034584A (ko) 2017-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017052074A1 (ko) 양액과 공기를 번갈아 공급하는 식물재배방법 및 장치
CN107750935B (zh) 栽培装置、多层立体栽培系统及植物工厂种植系统
WO2015174773A1 (ko) 빗물 자동공급 재배장치
WO2013151207A1 (ko) 파리 애벌레 연속사육장치
WO2018216924A2 (ko) 새싹땅콩용 재배장치 및 이를 이용한 새싹땅콩 재배방법
US3053011A (en) System and apparatus for hydroponic growing
KR101022025B1 (ko) 식물 재배 장치
WO2014137061A1 (ko) 생태복원을 위한 수생식물을 이용한 수질정화장치
WO2015119391A1 (ko) 가구 매립형 식물 재배장치
WO2014200192A2 (ko) 식물을 사용한 공기청정기
WO2011043533A1 (ko) 다층 회전식 수경재배시스템
ATE322838T1 (de) Anlage und verfahren zum zuchten von krebstierlarven
WO2013187713A1 (ko) 발전형 축사
WO2015167196A1 (ko) 식물재배관리기에서 식용식물의 수확기간을 확장하여 수확량을 극대화하기 위한 장치 및 방법
WO2016036010A1 (ko) 해수담수화를 위한 해수 전처리 장치 및 해수 전처리 방법
WO2016175531A1 (ko) 토양살균장치
CA2332086A1 (en) Method and apparatus for supporting aquacultured mussels
WO2023163317A1 (ko) 전기 집진 시스템 및 방법
WO2020116761A1 (ko) 곡물 종자 소독기능을 갖는 발아장치
WO2018070650A1 (ko) 수경 재배 시스템
WO2015137538A1 (ko) 벽면녹화용 화분 및 그 화분을 이용한 벽면녹화 시스템
CN207355225U (zh) 一种禽类自动化网床式平养设备
WO2018004048A1 (ko) 식물반응벽체를 이용한 가축 및 유기질을 포함하는 매몰지 오염토양 친환경 정화처리시설물 및 정화방법
CN211179843U (zh) 一种土壤农药污染场地原位生物实验装置
WO2017034383A1 (ko) 초음파 가습 발생 모듈을 이용한 새싹 재배기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16848800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205N DATED 19.07.2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16848800

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1