WO2023113056A1 - 서랍형 식물재배장치 - Google Patents

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WO2023113056A1
WO2023113056A1 PCT/KR2021/018903 KR2021018903W WO2023113056A1 WO 2023113056 A1 WO2023113056 A1 WO 2023113056A1 KR 2021018903 W KR2021018903 W KR 2021018903W WO 2023113056 A1 WO2023113056 A1 WO 2023113056A1
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plant
unit
drawer
body unit
soil
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PCT/KR2021/018903
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권미진
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주식회사 애그유니
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    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/02—Receptacles, e.g. flower-pots or boxes; Glasses for cultivating flowers
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    • A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
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Definitions

  • the present invention relates to a drawer-type plant cultivation apparatus capable of cultivating soil plants in a vertical structure.
  • the structure of the conventional stacked flowerpot is complicated and requires a lot of equipment cost, and there are disadvantages in that the deformed module or the frame cannot be easily changed.
  • the flower pots are stacked, it is difficult to achieve even lighting for each flower pot, and management such as watering is cumbersome, so it is not widely used.
  • Korean Patent Document No. 10-1419119 'vertical greening structure' has a planting foundation member slidably inserted along the sliding groove formed on the post, so installation of the planting foundation member is very convenient, and plant replacement is provided in a very easy way.
  • the leaves of plants absorb oxygen only at night, but the roots must absorb oxygen day and night to actively absorb fertilizer components.
  • the reason why rice field water is removed before going out is to expose the rice field to the atmosphere to supply oxygen to the soil to promote absorption of potassium (K) and the like.
  • the soil is always deficient in oxygen due to the respiration of roots and microorganisms and the oxidation of soil minerals, and since aeration is blocked, it is further deficient, so that the roots are thin and easy to develop, so pesticides must be continuously sprayed, and in severe cases, they are withered. this has occurred
  • the plant unit planted with plants is inserted and installed in the body unit in a drawer-type structure, making it easy to work when replacing plants or mixing soil.
  • a drawer-type plant cultivation device that can be installed in the space utilization is excellent, and the plant unit can be moved back and forth in the original state in which the piping unit is installed, so that a separate pipe separation operation is not required.
  • a drawer-type plant cultivation apparatus includes a square frame erected on the ground, and a main body unit spaced apart in a vertical direction on inner surfaces of both sides of the square frame and symmetrically installed with a plurality of holders; a plant unit having both upper ends inserted into the front of the main body unit and providing one or more plant boxes that are seated on the cradle on both sides and moved back and forth; And a piping unit disposed inside the plant box and including a pipe part connected to the rear of the plant box to supply nutrient solution and oxygen, and a corrugated pipe part connected to a bending point of the pipe part, When the plant box is moved forward, the corrugated pipe part is extended and the piping unit is moved to the front of the body unit in its original state disposed in the plant box. When the plant box is moved rearward, the corrugated pipe part is contracted and the piping unit It is characterized in that it is inserted into the main body unit in an original state disposed in the plant box.
  • the main body unit includes a slide groove in which grooves of a set depth are formed in the front and rear directions on the upper surface of the holder, and the plant box is in a form corresponding to the slide groove of the main body unit on the lower surface of both sides of the upper end and a slide protrusion on which protrusions are formed, and the plant box is selectively inserted into any one of the plurality of holders according to the height of the plant planted in the plant box.
  • the body unit includes an opening and closing door installed on both sides of the front side of the square frame and opened and closed to limit the sliding movement of the plant box.
  • the body unit includes a support portion made of a flat plate and installed on the lower surface of the square frame, and a rolling ball installed at an edge of the support portion and provided to be movable.
  • the plant box, the top and front of the drawer case is open, both upper ends protrude outward to form a seating bar;
  • plants are planted in the soil inside and inserted into the front of the drawer case, spaced apart from the lower surface of the drawer case at a set height, an air circulation space is provided at the lower portion, and a plurality of ventilation holes are formed on the lower surface. case; and a separator installed on the inner lower surface of the inner case and made of a mesh to prevent soil from falling into the air circulation space in the inner case.
  • the plant unit planted with plants is inserted into the main unit in a drawer-type structure in the vertical direction, so space utilization is excellent.
  • space utilization is excellent.
  • a plurality of holders are vertically spaced apart from each other on both sides of the main body unit, they can be selectively installed on the holders according to the growth height of plants planted on the plant unit, and the position change of the plant unit is easy to install the plant unit.
  • the spacing can be adjusted.
  • the plant unit can move safely in the front and rear directions without shaking left and right, thereby increasing stability, and The mounting bar of the plant unit is in close contact with each other so that the supporting force can be improved.
  • opening and closing doors are installed on both sides of the front of the main unit to restrict the front and back movement of the plant unit, thereby preventing the fall accident of the plant unit.
  • an air circulation space is provided at the bottom of the plant unit to allow ventilation to improve air permeability, supply oxygen to the soil to control soil humidity, and optimally adjust the oxygen demand required by the roots of plants. It can improve plant growth.
  • FIG. 1 is a perspective view of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which an opening and closing door of the body unit of FIG. 1 is opened.
  • Figure 3 is a partial enlarged view of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram of a plant unit of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a piping unit of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a rear view of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a state in which the opening and closing door of the pipe compartment of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention is open.
  • An embodiment of the present invention relates to a drawer-type plant cultivation device in which a plant unit is inserted and installed in a main body unit in the form of a drawer, and the plant unit is slided in the forward and backward directions when replacing plants or mixing soil, so that work is easy.
  • 'plant cultivation Let's call it 'device'.
  • FIG. 1 is a perspective view of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the opening and closing door of the main body unit of FIG. 1 is opened.
  • the plant cultivation apparatus is a body unit that provides a vertical space in which plants are placed to increase space utilization and improve the growth environment of plants by arranging plants in a vertical structure.
  • a plant unit (200) in which a plurality of plant boxes (201) in which plants are planted are mounted on the main body unit, a piping unit (300) disposed in the plant unit to supply and discharge nutrient solution and supply oxygen, a plant unit It may include a pipe compartment 400 providing a space in which the pipe installed in is inserted into the rear end of the body unit.
  • the nutrient solution supplied to the plant unit 200 will be described as 'nutrient solution', and all types of liquids supplied to the plant are included and not limited thereto.
  • the body unit 100 is a means for providing a space in which soil plants are installed, and in detail, a square frame 110 in which a space is formed inside in a form elongated in a vertical direction on the ground, and a space of the square frame 110 It may include a plurality of holders 120 installed spaced apart in the vertical direction so that the plant unit 200 or the light emitting unit 140 can be mounted.
  • the cradle 120 is installed in the form of a pair of square bars symmetrically on both sides of the square frame 110 and is provided so that both ends of the plant unit 200 can be seated.
  • a slide groove 121 having a set depth may be formed on the upper surface in the front and rear longitudinal directions.
  • the body unit 100 is provided so that the plant unit 200 can be installed on any one pair of the plurality of holders 120, so that the installation position of the plant unit 200 depends on the plant growth height of the plant unit 200. You can change the position considering the .
  • the body unit 100 may include a pair of holders 130 inserted into the slide grooves 121 of the holder 120.
  • the holder 130 has one end made of a flat plate having the thickness of the slide groove 121, bent into a ' ⁇ ' shape and inserted, and a cylindrical insertion groove formed at the other end.
  • the pair of holders 130 slide back and forth along the slide groove 121 of the holder 120, and both ends of the light emitting part 140 are inserted into the insertion groove to facilitate installation, and the plant unit 200 ) can be easily detached and installed when the installation location is changed.
  • the light emitting unit 140 of the body unit 100 is configured to provide light so that light is emitted to the top of the plant unit 200 .
  • the light emitting unit 140 is installed on top of the plant box 201 to solve the problem that uniform light is not provided to each plant box 201 due to the vertical structure of the plant cultivation device.
  • the light emitting part 140 of the body unit 100 has a structure that can be mounted using the holder 120 on which the plant box 201 is mounted, so that the plant box 201 can be placed anywhere in the body unit 100. Even if installed, it can be installed on the cradle 120 at the top where the plant box 201 is installed, thereby increasing the utilization of the cradle 120.
  • the body unit 100 is rotatably installed on both sides of the front side of the square frame 110 to open and close the door 150, and the flat support 160 supporting the lower surface of the square frame 110, ,
  • a wheel-shaped rolling ball 170 installed on the edge of the lower surface of the support part 160 and a ventilation hole 180 formed on both sides of the square frame 110 to circulate air inside the square frame 110 can include
  • opening and closing doors 150 are installed on both sides of the front side of the body unit 100 to limit the forward and backward movement of the plant unit 200, thereby preventing a fall accident of the plant unit 200, and the body unit 100 )
  • the support portion 160 is equipped with a cloud ball 170, which has the advantage of easy movement when installing a plant cultivation device.
  • Figure 3 is a partially enlarged view of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention
  • Figure 4 is a block diagram of the plant unit of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • the plant unit 200 is a means for providing a space in which plants can be planted and grown in one or more plant boxes 201.
  • the plant unit 200 is vertically spaced apart from the inside of the body unit 100, and the plant box 201 is placed on any one of the plurality of holders 120 according to the growth height of the plant planted in the plant box 201. It is selectively inserted into one to adjust the distance between the plant boxes 201. That is, the position of the plant unit 200 installed in the body unit 100 can be freely changed, there is no restriction on the installation space, and the plant box 201 can be placed in one, two, or three stages by the user. etc. can be installed in various ways.
  • one plant box 201 includes a drawer case 210 seated on the holder 120 of the main unit 100, an inner case 220 in which soil is contained and plants are planted, and an inner side of the inner case 220. It may include a separator plate 230 installed on the lower surface.
  • the drawer case 210 is in the form of a square box, the top and the front of which are open, and both upper ends are equipped with mounting bars 211 protruding outward. At this time, the drawer case 210 has a slide surface formed on the lower surface so that the seating bar 211 adheres to the cradle 120 and moves smoothly, or protrusions in a form corresponding to the slide groove 121 of the main unit 100. It may include a slide protrusion (not shown) formed.
  • the drawer case 210 is stable by allowing the plant unit 200 to move safely in the front and rear directions without shaking left and right as the slide groove 121 of the holder 120 and the slide protrusion of the plant unit 200 are engaged and slide. can increase
  • the drawer case 210 is equipped with a plurality of first through holes 213 on the rear side so that the piping unit 300 can be fixed, and the piping unit 300 is inserted through the first through hole 213. It is equipped so that it can be combined and separated externally.
  • the guide bar 212 protrudes from both sides of the open front surface of the drawer case 210 so as to have a set width, so that a space between both sides of the drawer case 210 and the inner case 220 is set by the set width. formed so that Accordingly, when the inner case 220 is inserted, the guide bar 212 of the drawer case 210 guides the inner case 220 from both sides so that the inner case 220 is not shaken from side to side.
  • the inner case 220 is inserted into the front of the drawer case 210 with plants planted in the soil in the form of a square box with an open top. At this time, the inner case 220 is installed to be spaced apart from the lower surface of the drawer case 210 at a set height, and an air circulation space 222 is formed between the drawer case 210 and the inner case 220 .
  • the inner case 220 has a plurality of vents 223 having a diameter equal to or greater than a set size on the lower surface, so that the soil can be ventilated into the air circulation space 222 through the vents 223.
  • the inner case 220 has a plurality of seating grooves 224 formed on both sides and the top of the rear surface, and a plurality of second through holes 225 at positions corresponding to the first through holes 213 of the drawer case 210. equipped In addition, the inner case 220 penetrates the first through hole 213 of the drawer case 210 while the piping unit 300 is seated in the seating groove 224 or inserted into the second through hole 225. The drawer case 210 and the inner case 220 can be moved integrally or separately. In addition, the inner case 220 is disposed on the front side and protrudes forward, and may include a front cover 221 formed so that hands can be inserted into both sides to serve as a handle.
  • the front cover 221 may include a seating face 221a and a space face 221b formed to protrude downward from both side surfaces.
  • the seating surface 221a adheres closely to the seating bar 211 of the drawer case 210 and is equipped to be installed in a stable posture.
  • the space face 221b is provided to form an air circulation space 222, which is a space spaced apart from the lower part of the inner case 220, and is provided to be supported on the lower surface of the drawer case 210.
  • a crop planting distance scale is displayed on the upper surface of the front cover 221 to adjust the spacing of plants planted in the soil, and a manager can directly plant plants at an optimal distance.
  • the separation plate 230 is installed on the inner lower surface of the inner case 220 and may be formed of a network having mesh holes smaller than soil particles. Separator 230 can prevent the soil of the inner case 220 from falling into the air circulation space 222 through the vent 223 formed at the bottom. Further, the separator 230 is supported from the lower surface of the inner case 220 where the vents 223 are formed and is equipped to withstand the weight of the soil. In particular, the separator 230 can prevent a part of the soil from being mixed with the nutrient solution as the nutrient solution is collected in the air circulation space 222 after the nutrient solution is supplied to the soil, the collected nutrient solution can be reused, and the clogging of the pipe can be prevented. can prevent it from happening.
  • FIG. 5 is a block diagram of a piping unit of a drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention.
  • the piping unit 300 is installed inside the plant box 201 and is a means for supplying or discharging nutrient solution to the soil and supplying oxygen.
  • the piping unit 300 is disposed inside the plant box 201, and is formed in a bellows shape with a pipe part 301 connected to the rear of the plant box 201 to supply nutrient solution and oxygen. It may be made of a corrugated pipe part 302 connected to the bending point of the part 301.
  • This piping unit 300 can be moved forward as it is installed in the plant box 201 by the shape of the corrugated pipe part 302 . A detailed operation sequence for this will be described below.
  • the piping unit 300 is placed in the plant box 201 as the corrugated pipe 302 is extended when the plant box 201 is pulled forward when a manager replaces plants or soil (culture soil). As it is, it is moved together to the front of the main unit 100 so that a plant or soil replacement operation can be performed without a pipe separation operation. In addition, when the plant box 201 is pushed backward and moved by the manager, the piping unit 300 contracts the corrugated pipe 302 so that the piping unit 300 is placed in the plant box 201, and the body unit 100 It is inserted and installed while sliding in.
  • the piping unit 300 may include a nutrient solution module 310 for supplying nutrient solution to soil, an oxygen module 320 for supplying oxygen, and a drainage module for discharging nutrient solution to the outside.
  • the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module of the piping unit 300 extend to the rear end of the plant unit 200 and are connected by a single pipe, respectively, and the bent point is the bellows-shaped corrugated pipe portion 302. ) to facilitate the movement of the plant box 201 while the piping unit 300 is connected.
  • the piping unit 300 is made in the form of modules in which the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module 330 can be assembled to correspond to the number of plant boxes 201, respectively, so that the plant unit 200 It is arranged to be coupled or detachable from the rear outside.
  • external irrigation 311 disposed in a plurality of horizontal rows on the surface of the soil and underground irrigation 312 disposed in a plurality of horizontal rows disposed on the lower side of the inside of the soil are connected to each other, so that the surface and interior of the soil It is a piping module that allows the nutrient solution to be supplied at the same time.
  • a nutrient solution supply pipe 313 of a single flow path is connected to the rear of the external irrigation water supply 311 to receive nutrient solution from the outside and uniformly distribute it to the external irrigation water 311 and the underground irrigation water 312 to soil the soil to be supplied to
  • the nutrient solution module 310 allows the nutrient solution to be supplied only to the surface of the soil, so that the water retention ability is not maintained. It can increase the preservation power and improve the growth rate of plants.
  • the oxygen module 320 is a piping module that is arranged in a plurality of vertical rows on the lower surface of the soil, which is the lower part of the underground irrigation water 312, to supply oxygen to the soil.
  • the oxygen module 320 is arranged in a plurality of vertical rows under the underground irrigation water 312 and extends to the outside through the first and second through-holes 213 and 225 of the plant box 201 (321). ), and a single flow oxygen supply pipe 322 is connected to the rear of the plant box 201 to receive oxygen from the outside and supply it uniformly to the entire soil area.
  • the oxygen module 320 allows oxygen to be sprayed into the soil to control the humidity of the soil when the soil is too humid, and to meet the standard oxygen demand required while the plant is growing.
  • the oxygen module 320 induces air circulation of the soil through continuous oxygen supply, and helps the air to move to the lower air circulation space 222 and rotate again.
  • the drainage module is disposed in the air circulation space 222 of the plant box 201 and is a module that collects and supplies nutrient solution to the outside.
  • the drainage module may be formed in the shape of a drip tray and inserted into the air circulation space 222 of the plant box 201. At this time, the drainage module collects the nutrient solution as it falls into the drip tray through the vent 223, and the manager separates the inner case 220 from the drawer case 210 to discharge the nutrient solution collected in the drip tray to the outside.
  • the drainage module may be formed such that the nutrient solution discharge pipe extends rearward in the air circulation space 222 of the plant box 201, and the nutrient solution may be discharged to the outside through the nutrient solution discharge pipe. In this way, the drainage module may have the same shape and structure as the oxygen module 320, and the structure through which the nutrient solution is discharged is not limited.
  • Figure 6 is a rear view of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention
  • Figure 7 is a view showing a state in which the opening and closing door of the pipe compartment of the drawer-type plant cultivation apparatus according to the present invention is open.
  • the pipe compartment 400 is a means for arranging pipes of the piping unit 300 or wires of the light emitting unit 140 so that they are not exposed to the outside.
  • the pipe compartment 400 is formed on both sides of the rear surface of the square frame 110, and the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module installed in the plant box 201 are stored inserted so that they are not exposed to the outside.
  • a space 401 is provided.
  • the pipe compartment 400 may be installed in a modular form by detachably connecting each nutrient solution supply pipe 313 installed in one or more plant boxes in the storage space 401 into one flow path, and the oxygen supply pipe 322 or The nutrient solution discharge pipe may also be installed in the storage space 401 in the same modular form.
  • the two pipe compartments 400 may include a plurality of insertion guide holes 410 formed with holes larger than the diameters of the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module in the vertical direction on both sides facing each other.
  • the plurality of insertion guiding holes 410 are provided so that the piping unit 300 is inserted into the insertion guiding hole 410 at an optimal position according to the installation position of the plant box 201 .
  • the pipe compartment 400 is rotatably installed on the rear side, so that the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module can be connected and separated by a manager according to the installation position of the plant box 201.
  • An opening and closing door 420 equipped with 421 may be further included.
  • the pipe compartment 400 can be opened by a manager to change the installation location of the pipe when the position of the plant box 201 is changed, and the connecting pipe of one or more plant units 200 disposed in the pipe compartment 400 The length of can be easily replaced according to the interval of the plant box (201).
  • the pipe compartment 400 minimizes the exposure of pipes and wires to the outside while allowing them to be stored inside the pipe compartment 400, thereby improving the aesthetics of the plant cultivation device and allowing only managers to access the device safely make it available
  • the nutrient solution was simultaneously supplied to the surface and inside of the soil by the nutrient solution module of the plant cultivation apparatus of the present invention, and the oxygen module was used to test the change in the moisture content of the soil when oxygen was supplied to the inside of the soil.
  • the following examples are only to illustrate the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
  • the plant box size is 1000x500x500 [mm]
  • the bulk density of the soil is less than 0.3 [mg / m3]
  • the pressure of the supply pump 8.3 bar, flow rate 10 ⁇ 12 LPM, compressor 0.8 horsepower, capacity 9 L were used to measure the change of the soil at 10-minute intervals while permeating water and oxygen.
  • the CM2105 model was used as the sensor for measuring the temperature and humidity outside
  • the KSM-8900 model was used for the sensor for measuring the inside of the soil.
  • Example 1 in which water is simultaneously supplied to the surface and inside of the soil and oxygen is supplied to the inside of the soil and Comparative Example 1 in which water is supplied only to the surface of the soil for an experiment to confirm the change in soil moisture content separated by
  • Example 1 external environment temperature external environment humidity soil moisture 1st measurement 24.7°C 44.6% 34% 2nd measurement 24.6°C 43.9% 33% 3rd measurement 24.6°C 46.2% 32.1% 4th measurement 24.6°C 46.9% 31.5% 5th measurement 25.4°C 40.9% 31% 6th measurement 26.2°C 39.2% 31% 7th measurement 26.6°C 38.4% 30.3% 8th measurement 26.°C 38.1% 30% 9th measurement 26.5°C 37.8% 30% 10th measurement 26.5°C 37.9% 30%
  • the bulk density of the soil in the plant box size 1000x500x500 [mm] is less than 0.2 [mg / m3], Ph 6-7, ec 0.8 [ds / m ], 100 [L] was used to transmit water and oxygen using a supply pump pressure of 8.3 bar, flow rate of 10 to 12 LPM, compressor of 2.5 horsepower, and capacity of 24 L, and changes in chamomile were measured at 5-day intervals.
  • Example 2 In which water is simultaneously supplied to the surface and inside of the soil of the present invention and oxygen is supplied to the inside of the soil and Comparative Example 2 in which water is supplied only to the surface of the soil separated.
  • the plant unit 200 planted with plants is inserted and installed in a drawer-type structure in the main body unit 100 in the vertical direction, so space utilization is excellent, and when replacing plants or mixing soil, the shape of the corrugated pipe part 302 of the piping unit 300 Due to the characteristics, the plant unit 200 does not need to be completely separated from the main unit 100 by sliding it forward and replacing it, or by separating only the plant unit 200 that needs work, the work is simple.
  • a plurality of holders 120 are vertically spaced apart from each other on both sides of the body unit 100, they can be selectively installed on the holder 120 according to the growth height of plants planted in the plant unit 200, It is easy to change the position of the plant unit 200, so that the installation interval of the plant unit 200 can be adjusted.
  • the plant unit 200 safely moves forward and backward without shaking left and right. Stability can be increased by allowing it to move, and the holding force 120 of the main unit 100 and the seating bar 211 of the plant unit 200 can be in close contact with each other so that the bearing capacity can be improved.
  • opening and closing doors 150 are installed on both sides of the front side of the main unit 100 to limit the forward and backward movement of the plant unit 200, thereby preventing a fall accident of the plant unit 200, and the main unit 100
  • the rolling ball 170 is provided on the supporting portion 160 of the ), so that it is easy to move during installation.
  • the air circulation space 222 is provided at the lower part of the plant unit 200 to improve ventilation, supply oxygen to the soil to control soil humidity, and reduce the oxygen demand required by the roots of plants. It can be optimally adjusted to improve the development of plants.
  • the nutrient solution is simultaneously supplied to the soil surface and the inside of the plant unit 200 by the nutrient solution module 310 to improve the water retention capacity of the soil, thereby improving the growth rate, and the air circulation space 222 at the bottom of the soil. ) is formed to ventilate the internal air to improve the growth environment of plants.
  • oxygen is supplied to the lower part of the soil by the oxygen module 320 to control the humidity of the soil, and is directly absorbed through the roots of plants to directly receive oxygen necessary for plant growth, It can optimally adjust the amount of oxygen demand, so it can smoothly supply oxygen to the roots.
  • the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module are installed in the plant box 201 in a module form to be combined and separated, respectively, and the position of the plant box 201 installed in the main unit 100 It is free to change and the installation distance between the plant boxes 201 can be adjusted according to the growth height of plants.
  • the light emitting unit 140 is provided at the top of all the plant boxes 201 so that light can be provided to each plant box 201 arranged in a vertical structure, so that even lighting is achieved so that plants can grow uniformly and normally. And the position of the light emitting unit 140 can be freely changed according to the position where the plant box 201 is installed.
  • the nutrient solution module 310, the oxygen module 320, and the drainage module installed in the plant cultivation device are inserted into the pipe compartment 400 in an optimal flow line according to the installation position of the plant box 201, so that they are exposed to the outside. While minimizing it, it can be stored inside the pipe compartment 400 to improve aesthetics, and it can be safely stored by allowing access only to managers.

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 서랍형 식물재배장치는 지면에 세워지는 사각프레임과, 상기 사각프레임의 양측 내면에 수직방향으로 이격되어 복수의 거치대가 대칭되게 설치되는 본체유닛; 상단 양측이 상기 본체유닛의 전방으로 삽입되어 양측의 상기 거치대에 안착되어 전후로 이동되는 하나 이상의 식물박스를 제공하는 식물유닛; 및 상기 식물박스의 내부에 배치되고, 양액공급 및 산소공급이 이루어지도록 상기 식물박스의 후방으로 연결되는 배관부와, 상기 배관부의 절곡지점에 연결 설치되는 주름관부를 포함하는 배관유닛;을 포함하며, 상기 식물박스가 전방으로 이동되면 상기 주름관부가 연장되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛의 전방으로 이동되고, 상기 식물박스가 후방으로 이동되면 상기 주름관부가 수축되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

Description

서랍형 식물재배장치
본 발명은 수직구조로 토양식물을 재배할 수 있는 서랍형 식물재배장치에 관한 것이다.
인구의 증가와 산업화 등으로 생활주거공간과 농경지 등이 점점 좁아지면서 좁은 면적에서도 다량의 화초나 야채를 재배하기 위한 노력이 여러 방면에서 진행되고 있고, 대도시의 주거형태가 단독 및 다세대 주택에서 아파트로 전환됨에 따라 아파트의 베란다나 건물 실내에서 화초와 꽃 등의 식물을 키워 단독주택의 정원과 같은 정취를 느끼며 취미 생활이나 장식용으로 활용하는 사람들도 점차 늘어나고 있다.
일반적으로 아파트의 베란다나 건물 실내에서 식물을 재배하기 위해서는 식물을 재배상자에 담아 재배하는 방식이 있는데, 보통의 재배상자는 지면에 설치되도록 되어있어 재배공간이 불필요하게 많이 차지되어 공간활용이 비효율적인 문제점이 있었다. 또한, 아파트의 베란다나 건물 실내의 공간이 협소한 경우 식물을 재배할 수 있는 식물의 수가 제한적이었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 다수 개의 화분을 수직으로 적층시킨 적층식 화분이 개발되기도 하였으나, 기존의 적층식 화분의 경우 화분과 화분 사이의 공간을 활용하지 못하는 단점이 있었으며, 화분에 심겨진 식물을 뽑아내고 새로 심기 불편하였다.
특히, 종래의 적층식 화분의 구조가 복잡하며 설비비용이 많이 소요되고, 변형된 모듈이나 그 틀을 쉽게 바꿀 수 없는 단점도 있었다. 또한, 화분이 적층된 구조여서 각 화분마다 고른 채광이 이루어지기 어렵고, 물주기 등의 관리가 번거로워 크게 활용되지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허문헌 제10-1419119호 '수직형 녹화구조물'에 식재기반부재가 지주에 형성된 슬라이딩홈을 따라 슬라이딩 가능하게 끼워져 식재기반부재의 설치가 매우 편리하며, 식물의 교체가 매우 용이하도록 제공하고 있다.
그러나 수직형 녹화구조물은 지주에 슬라이딩홈이 수직으로 형성되어 식물 교체를 위해 식재기반부재를 분리하기 위해서는 적층된 상단의 식재기반부재부터 해당되는 식재기반부재까지 모두 완전히 분리해야 하므로 번거로우며, 불필요한 작업시간으로 많은 작업시간이 소요되었다.
또한, 수직형 녹화구조물의 식물 교체시 관리자가 내부에 담겨진 토양과 식재기반부재를 들어서 옮겨야 하므로 노약자나 여성은 들어서 위로 올리지 못하여 사용이 어려웠으며, 관리자의 신체 부상 발생으로 이어질 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 일반적으로 토양식물은 식물의 잎이 밤에만 산소를 흡수하지만 뿌리는 밤낮으로 산소를 흡수해야 비료성분을 능동적으로 흡수할 수 있다. 일 예로, 벼 재배시 출수하기 전에 논물을 떼는 이유도 논바닥을 대기에 노출시켜 토양에 산소를 공급하여 칼륨(K) 등의 흡수를 촉진시키기 위한 작업이 수행된다.
그러나 토양에는 뿌리와 미생물의 호흡 및 토양광물의 산화작용으로 인해 항상 산소가 결핍된 상태가 되며, 통기가 차단되므로 더욱 결핍되어 뿌리가 가늘어지고 발병되기 쉬워 농약을 연속 살포해야 되며 심하면 고사하게 되는 문제점이 발생하였다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 등록특허문헌 제10-1419119호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 식물이 식재된 식물유닛이 본체유닛에 서랍식 구조로 삽입 설치되어 식물이나 배합토 교체시 작업이 용이하며, 사용자가 원하는 설치위치나 식물의 성장 높이에 따라 선택적으로 본체유닛에 설치할 수 있어 공간활용이 우수하고, 배관유닛이 설치된 원상태 그대로 식물유닛을 전후로 이동시킬 수 있어 별도의 배관분리 작업이 필요로 하지 않는 서랍형 식물재배장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 서랍형 식물재배장치는 지면에 세워지는 사각프레임과, 상기 사각프레임의 양측 내면에 수직방향으로 이격되어 복수의 거치대가 대칭되게 설치되는 본체유닛; 상단 양측이 상기 본체유닛의 전방으로 삽입되어 양측의 상기 거치대에 안착되어 전후로 이동되는 하나 이상의 식물박스를 제공하는 식물유닛; 및 상기 식물박스의 내부에 배치되고, 양액공급 및 산소공급이 이루어지도록 상기 식물박스의 후방으로 연결되는 배관부와, 상기 배관부의 절곡지점에 연결 설치되는 주름관부를 포함하는 배관유닛;을 포함하며, 상기 식물박스가 전방으로 이동되면 상기 주름관부가 연장되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛의 전방으로 이동되고, 상기 식물박스가 후방으로 이동되면 상기 주름관부가 수축되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체유닛은, 상기 거치대의 상면에 전후방향으로 설정깊이의 홈이 형성되는 슬라이드홈;을 포함하고, 상기 식물박스는, 상단 양측의 하면에 상기 본체유닛의 슬라이드홈과 대응되는 형태로 돌기가 형성되는 슬라이드돌기;를 포함하며, 상기 식물박스에 식재되는 식물의 높이에 따라 상기 식물박스가 복수의 상기 거치대 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체유닛은, 상기 사각프레임의 전면 양측에 설치되어 상기 식물박스의 슬라이드 이동을 제한하도록 개폐되는 개폐도어;를 포함한다.
또한, 상기 본체유닛은, 평판으로 이루어져 상기 사각프레임의 하면에 설치되는 받침부;와, 상기 받침부의 가장자리에 각각 설치되어 이동가능하도록 갖추어지는 구름볼;을 포함한다.
또한, 상기 식물박스는, 상부와 전면이 개방되고, 양측 상단이 외측으로 돌출되어 안착바가 형성되는 서랍케이스; 사각박스 형태로 내부의 토양에 식물이 식재되어 상기 서랍케이스의 전방으로 삽입되고, 상기 서랍케이스의 하면으로부터 설정높이로 이격되어 하부에 공기순환공간이 갖추어지며, 하면에 복수의 통풍구가 형성되는 내부케이스; 및 상기 내부케이스의 내측 하부면에 설치되며, 메쉬망으로 이루어져 상기 내부케이스 내에 토양이 상기 공기순환공간으로 떨어지지 않도록 방지하는 분리판;을 포함한다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 서랍형 식물재배장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
식물이 식재된 식물유닛이 본체유닛에 수직방향으로 서랍식 구조로 삽입 설치되어 공간활용이 우수하며, 식물이나 배합토 교체시 배관유닛의 주름관부의 형상적 특징에 의해 식물유닛을 본체유닛에서 완전히 분리할 필요없이 전방으로 슬라이드 이동시켜 교체하거나 작업이 필요한 해당 식물유닛만 분리함으로써 작업이 간편하다.
또한, 본체유닛의 양측면에 복수개의 거치대가 수직방향으로 이격되어 배치됨으로써 식물유닛에 식재된 식물의 성장 높이에 따라 거치대에 선택적으로 설치될 수 있으며, 식물유닛의 위치 변경이 용이하여 식물유닛의 설치간격을 조절할 수 있다.
또한, 본체유닛의 양측에 배치된 거치대의 슬라이드홈과 식물유닛의 슬라이드돌기가 맞물려 슬라이드 이동되면서 식물유닛이 좌우로 흔들림없이 전후방향으로 안전하게 이동할 수 있도록 하여 안정성이 높아질 수 있으며, 본체유닛의 거치대와 식물유닛의 안착바가 밀착되어 지지력이 향상될 수 있다.
또한, 본체유닛의 전면 양측에 개폐도어가 설치되어 식물유닛의 전후이동을 제한할 수 있어 식물유닛의 낙상사고를 방지할 수 있고, 본체유닛의 받침부에 구름볼이 갖추어져 설치시 이동이 용이한 이점이 있다.
또한, 식물유닛의 하부에 공기순환공간이 갖추어져 환기가 되도록 함으로써 통기성을 향상시키고, 토양으로 산소를 공급하여 토양의 습도를 조절할 수 있으며 식물의 뿌리가 필요로 하는 산소요구량을 최적으로 맞춰줄 수 있어 식물의 발육상태를 향상시킬 수 있다.
또한, 발광부 모듈에 의해 토양 기반에 의해 자라나는 작물을 매우 폭넓은 범위에서 재배할 수 있는 효과가 있다. 이는, 작물별로 성장을 위해 필요한 광포화점이 다 다를 뿐 아니라 성장정도에 따라 발광정도나 위치가 달라져야 하기 때문이다.
또한, 배수 및 통기성을 통해 양액공급과 산소공급과 더불어 발광부를 통해 작물별로 재배생육환경에 따른 맞춤식 재배처방이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 본체유닛의 개폐도어가 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 부분확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 식물유닛의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배관유닛의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배관함부의 개폐도어가 개방된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구조나 방법에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에는 식물유닛이 본체유닛에 서랍형태로 삽입 설치되어 식물이나 배합토 교체시 식물유닛을 전후방향으로 슬라이드 이동시켜 작업이 용이한 서랍형 식물재배장치에 관한 것으로, 이하에서는 '식물재배장치'로 호칭하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 본체유닛의 개폐도어가 개방된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 1과 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 식물재배장치는 수직구조로 식물이 배치되어 공간활용도를 높이고 식물의 생육환경을 개선한 것으로, 식물이 거치되는 수직공간을 제공하는 본체유닛(100), 식물이 식재된 복수의 식물박스(201)가 본체유닛에 거치되는 식물유닛(200), 식물유닛에 배치되어 양액을 공급 및 배출하고 산소를 공급하는 배관유닛(300), 식물유닛에 설치된 배관이 본체유닛의 후단으로 삽입되는 공간을 제공하는 배관함부(400)를 포함할 수 있다. 이하에서는 식물유닛(200)에 공급되는 양액을 '양액'으로 기재하여 설명하도록 하며, 식물에 공급되는 액체의 종류는 모두 포함되며 이에 대해 한정하지 않는다.
본체유닛(100)은 토양식물이 설치되는 공간을 제공하기 위한 수단으로, 상세히 지면에 수직방향으로 길게 세워진 형태로 내부에 공간이 형성되는 사각프레임(110)과, 사각프레임(110)의 공간에 식물유닛(200) 또는 발광부(140)가 거치될 수 있도록 수직방향으로 이격되어 설치되는 복수의 거치대(120)를 포함할 수 있다. 이때, 거치대(120)는 사각프레임(110)의 양측면에 대칭되게 한 쌍의 사각바형태로 설치되어 식물유닛(200)의 양단이 안착될 수 있도록 제공되며. 상면에 전후 길이방향으로 설정깊이의 슬라이드홈(121)이 형성될 수 있다.
즉, 본체유닛(100)은 식물유닛(200)이 복수의 거치대(120) 중 어느 한 쌍에 설치될 수 있도록 제공됨으로써 식물유닛(200)의 식물성장 높이에 따라 식물유닛(200)의 설치위치를 고려하여 위치를 변경할 수 있다. 또한, 본체유닛(100)은 거치대(120)의 슬라이드홈(121)에 삽입되어 구비되는 한 쌍의 거치구(130)를 포함할 수 있다. 거치구(130)는 일단이 슬라이드홈(121)의 두께의 평판으로 이루어져, '┏' 형상으로 절곡되어 삽입되고, 타단에 원통형의 삽입홈이 형성되어 구비된다. 여기서 한 쌍의 거치구(130)는 거치대(120)의 슬라이드홈(121)을 따라 전후로 슬라이드 이동되며, 삽입홈에 발광부(140)의 양단을 삽입하여 설치를 용이하게 하며, 식물유닛(200)의 설치위치 변경시 쉽게 탈착하여 장착할 수 있다.
본체유닛(100)의 발광부(140)는 식물유닛(200)의 상부로 채광이 이루어지도록 빛을 제공하는 구성이다. 여기서 발광부(140)는 식물재배장치의 수직구조에 의해 각각의 식물박스(201)에 균일한 채광이 이루어지지 않는 점을 해결하기 위해 식물박스(201)의 상부에 각각 설치될 수 있도록 한다. 특히, 본체유닛(100)의 발광부(140)는 식물박스(201)가 거치되는 거치대(120)를 이용하여 장착될 수 있는 구조를 가짐으로써 식물박스(201)가 본체유닛(100) 내 어디에 설치되더라도 식물박스(201)가 설치된 상단의 거치대(120)에 설치될 수 있어 거치대(120)의 활용도를 높일 수 있다.
또한, 본체유닛(100)은 사각프레임(110)의 전면 양측에 회전가능하게 설치되어 개폐되는 개폐도어(150)와, 사각프레임(110)의 하면을 지지하는 평판형태의 받침부(160)와, 받침부(160)의 하부면 가장자리에 설치되는 바퀴형태의 구름볼(170) 및 사각프레임(110)의 양측면에 형성되어 사각프레임(110)의 내부에 공기가 순환되게 하는 통풍구멍(180)을 포함할 수 있다. 특히, 본체유닛(100)의 전면 양측에 개폐도어(150)가 설치되어 식물유닛(200)의 전후이동을 제한할 수 있어 식물유닛(200)의 낙상사고를 방지할 수 있고, 본체유닛(100)의 받침부(160)에 구름볼(170)이 갖추어져 식물재배장치 설치시 이동이 용이한 이점이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 부분확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 식물유닛의 구성도이다.
도 3과 4를 참조하면, 식물유닛(200)은 하나 이상의 식물박스(201) 내에 식물이 식재되어 생장할 수 있는 공간을 제공하는 수단이다. 식물유닛(200)은 본체유닛(100)의 내부에 수직방향으로 이격되어 배치되며, 식물박스(201)에 식재되는 식물의 생장 높이에 따라 식물박스(201)가 복수의 거치대(120) 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되어 식물박스(201) 간의 간격이 조절된다. 즉, 식물유닛(200)은 본체유닛(100)에 설치되는 위치가 자유롭게 변경될 수 있으며 설치공간에 대한 제약이 없고, 사용자에 의해 식물박스(201)가 1단, 2단, 3단..등으로 다양하게 설치될 수 있다.
특히, 식물유닛(200)은 본체유닛(100)에 서랍식 구조로 삽입 설치되어 공간활용이 우수하며, 식물이나 배합토 교체시 본체유닛(100)에서 완전히 분리할 필요없이 거치대(120)에 안착된 상태에서 전방으로 슬라이드 이동시켜 교체하거나 작업이 필요한 해당 식물박스(201)만 분리함으로써 작업을 간편하게 할 수 있다. 상세히, 하나의 식물박스(201)는 본체유닛(100)의 거치대(120)에 안착되는 서랍케이스(210), 토양이 담겨지며 식물이 식재되는 내부케이스(220), 내부케이스(220)의 내측 하면에 설치되는 분리판(230)을 포함할 수 있다.
서랍케이스(210)는 사각박스의 형태로 상부와 전면이 개방되고, 양측 상단이 외측으로 돌출된 안착바(211)가 갖추어진다. 이때, 서랍케이스(210)는 안착바(211)가 거치대(120)에 밀착되어 매끄럽게 이동될 수 있도록 하면에 슬라이드면이 형성되거나 본체유닛(100)의 슬라이드홈(121)과 대응되는 형태로 돌기가 형성되는 슬라이드돌기(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 서랍케이스(210)는 거치대(120)의 슬라이드홈(121)과 식물유닛(200)의 슬라이드돌기가 맞물려 슬라이드 이동되면서 식물유닛(200)이 좌우로 흔들림없이 전후방향으로 안전하게 이동할 수 있도록 하여 안정성을 높일 수 있다.
또한, 서랍케이스(210)는 배관유닛(300)이 고정될 수 있도록 후면에 복수의 제1관통홀(213)이 갖추어져, 배관유닛(300)이 제1관통홀(213)을 통해 관통 삽입되며 외부로 결합 및 분리될 수 있도록 갖추어진다. 그리고 서랍케이스(210)는 개방된 전면 양측에 내측으로 설정폭을 가지도록 안내바(212)가 돌출되어, 서랍케이스(210)와 내부케이스(220)의 양측 사이가 설정폭만큼 이격 간격을 둘 수 있도록 형성된다. 이로 인해 서랍케이스(210)의 안내바(212)는 내부케이스(220) 삽입시 양측에서 내부케이스(220)를 가이드하여 좌우로 흔들림이 발생되지 않도록 안내할 수 있다.
내부케이스(220)는 상부가 개방된 사각박스의 형태로 토양에 식물이 식재되어 서랍케이스(210)의 전방으로 삽입된다. 이때, 내부케이스(220)는 서랍케이스(210)의 하면으로부터 설정높이로 이격되도록 설치되며, 서랍케이스(210)와 내부케이스(220) 사이에 공기순환공간(222)이 형성된다. 그리고 내부케이스(220)는 하부면에 설정크기 이상의 직경을 가진 복수의 통풍구(223)가 형성되어, 토양이 통풍구(223)를 통해 공기순환공간(222)으로 환기가 이루어질 수 있도록 한다.
내부케이스(220)는 양면과 후면 상단에 형성되는 복수의 안착홈(224)과, 서랍케이스(210)의 제1관통홀(213)과 대응되는 위치에 복수의 제2관통홀(225)이 갖추어진다. 그리고 내부케이스(220)는 배관유닛(300)이 안착홈(224)에 안착되거나 제2관통홀(225)에 삽입된 상태에서 서랍케이스(210)의 제1관통홀(213)에 관통되도록 하여 서랍케이스(210)와 내부케이스(220)가 일체로 이동되거나 분리되어 이동될 수 있도록 한다. 또한, 내부케이스(220)는 전면에 배치되며 전방으로 돌출되어 형성되며, 양측면으로 손이 삽입되어 손잡이의 역할을 할 수 있도록 형성되는 전면덮개(221)를 포함할 수 있다.
전면덮개(221)는 양측면과 하방으로 돌출되게 형성되는 안착면체(221a)와 공간면체(221b)를 포함할 수 있다. 안착면체(221a)는 서랍케이스(210)의 안착바(211)에 밀착되며 안정된 자세로 설치될 수 있도록 갖추어진다. 그리고 공간면체(221b)는 내부케이스(220)의 하부에 이격된 공간인 공기순환공간(222)이 형성될 수 있도록 갖추어져, 서랍케이스(210) 내 하면에 지지되도록 갖추어진다. 또한, 전면덮개(221)는 상면에 작물재식 거리눈금이 표시되어 토양에 식재되는 식물의 간격을 조절하며 최적의 거리로 관리자가 식물을 직접 심을 수 있다.
분리판(230)은 내부케이스(220)의 내측 하부면에 설치되며, 토양의 입자보다 작은 크기의 메쉬구멍이 형성된 망으로 이루어질 수 있다. 분리판(230)은 내부케이스(220)의 토양이 하부에 형성된 통풍구(223)를 통해 공기순환공간(222)으로 떨어지지 않도록 방지할 수 있다. 그리고 분리판(230)은 통풍구(223)가 형성된 내부케이스(220)의 하면으로부터 지지되어 토양의 무게를 견딜 수 있도록 갖추어진다. 특히, 분리판(230)은 양액이 토양으로 공급된 후 공기순환공간(222)으로 포집되면서 토양의 일부가 양액이 섞이지 않도록 방지할 수 있으며, 포집된 양액을 재사용할 수 있으며 배관의 막힘현상이 발생되지 않도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배관유닛의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 배관유닛(300)은 식물박스(201) 내부에 설치되어, 토양에 양액이 공급되거나 배출되고, 산소가 공급되도록 하는 수단이다. 상세히, 배관유닛(300)은 식물박스(201)의 내부에 배치되고, 양액공급 및 산소공급이 이루어지도록 식물박스(201)의 후방으로 연결되는 배관부(301)와, 자바라 형상으로 형성되어 배관부(301)의 절곡지점에 연결 설치되는 주름관부(302)로 이루어질 수 있다. 이러한 배관유닛(300)은 주름관부(302)의 형상에 의해 배관유닛(300)이 식물박스(201)에 설치된 상태 그대로 전방으로 이동될 수 있게 된다. 이에 대한 상세한 작동순서에 대해 아래에서 설명하기로 한다.
먼저, 배관유닛(300)은 관리자에 의해 식물이나 토양(배양토) 교체시 식물박스(201)가 전방으로 당겨지면 주름관부(302)가 연장되면서 배관유닛(300)이 식물박스(201)에 배치된 상태 그대로 본체유닛(100)의 전방으로 함께 이동되어 배관분리 작업없이 식물이나 토양의 교체작업을 수행할 수 있도록 한다. 그리고 배관유닛(300)은 관리자에 의해 식물박스(201)가 후방으로 밀려 이동되면 주름관부(302)가 수축되면서 배관유닛(300)이 식물박스(201)에 배치된 상태 그대로 본체유닛(100)에 슬라이드되면서 삽입되어 설치된다.
배관유닛(300)은 토양에 양액을 공급하는 양액모듈(310), 산소를 공급하는 산소모듈(320) 및 양액을 외부로 배출하는 배수모듈을 포함할 수 있다. 이러한 배관유닛(300)의 양액모듈(310)과 산소모듈(320) 및 배수모듈은 식물유닛(200)의 후단으로 연장되어 각각 단일 배관으로 연결되며, 절곡된 지점이 자바라형상의 주름관부(302)로 이루어져 배관유닛(300)이 연결된 상태에서 식물박스(201)의 이동을 원활하게 한다. 이때, 배관유닛(300)은 식물박스(201)의 개수에 대응되도록 각각 양액모듈(310), 산소모듈(320), 배수모듈(330)이 조립가능한 모듈형태로 이루어져, 식물유닛(200)의 후방 외측에서 결합 또는 분리가능하게 배치된다.
양액모듈(310)은 토양의 표면에 다수의 가로열로 배치되는 외부관수(311)와, 토양의 내부 하측에 다수의 가로열로 배치되는 지중관수(312)가 서로 연결되어 토양의 표면과 내부로 동시에 양액이 공급되도록 하는 배관모듈이다. 이때, 양액모듈(310)은 외부관수(311)의 후방으로 단일유로의 양액공급관(313)이 연결되어 외부로부터 양액을 공급받아 외부관수(311)와 지중관수(312)로 균일하게 분배되어 토양에 공급되도록 한다. 이러한 양액모듈(310)은 종래에는 토양의 표면으로만 양액이 공급되게 하여 수분 보존력이 유지되지 못하였으나, 양액모듈(310)이 2단으로 이루어져 양액이 토양의 내외부로 동시에 균일하게 공급되게 함으로써 수분 보존력을 높이고 식물의 성장속도를 향상시킬 수 있다.
산소모듈(320)은 지중관수(312)의 하부인 토양의 하면에 다수의 세로열로 배치되어 토양으로 산소가 공급되도록 하는 배관모듈이다. 그리고 산소모듈(320)은 지중관수(312)의 하부에 다수의 세로열로 배치되어 식물박스(201)의 제1,2관통홀(213, 225)을 통해 외부로 연장되는 단일산소관(321)과, 식물박스(201)의 후방으로 단일유로의 산소공급관(322)이 연결되어 외부로부터 산소를 공급받아 토양의 전체 면적으로 균일하게 공급되도록 한다. 이러한 산소모듈(320)은 토양에 산소가 분사되도록 하여 토양이 너무 습도가 높을 때 토양의 습도를 조절하며, 식물이 생장하면서 필요로 하는 표준 산소요구량을 맞춰줄 수 있도록 한다. 특히, 산소모듈(320)은 지속적인 산소 공급을 통해 토양의 공기순환을 유도하며, 하부의 공기순환공간(222)으로 공기가 이동되어 다시 회전될 수 있도록 돕는다.
배수모듈은 식물박스(201)의 공기순환공간(222)에 배치되며, 양액이 포집되어 외부로 공급되도록 하는 모듈이다. 여기서 배수모듈은 식물박스(201)의 공기순환공간(222)에 물받이의 형상으로 형성되어 삽입될 수 있다. 이때, 배수모듈은 양액이 통풍구(223)를 통해 물받이로 떨어지면서 포집되어 관리자가 서랍케이스(210)로부터 내부케이스(220)를 분리하여 물받이에 포집된 양액을 외부로 배출할 수 있다. 또한, 배수모듈은 식물박스(201)의 공기순환공간(222)에 양액배출관이 후방으로 연장되어 형성될 수 있으며, 양액이 양액배출관을 통해 외부로 배출되도록 할 수 있다. 이와 같이 배수모듈은 산소모듈(320)과 같은 형상 및 구조로 이루어질 수 있으며, 양액이 배출되는 구조에 대해서는 한정하지 않는다.
도 6은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 서랍형 식물재배장치의 배관함부의 개폐도어가 개방된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6과 7을 참조하면, 배관함부(400)는 배관유닛(300)의 배관이나 발광부(140)의 전선이 외부로 노출되지 않도록 정리하는 수단이다. 상세히, 배관함부(400)는 사각프레임(110)의 후면 양측에 형성되고, 식물박스(201)에 설치된 양액모듈(310)과 산소모듈(320) 및 배수모듈이 외부에 노출되지 않도록 삽입되는 보관공간(401)을 제공한다. 이러한 배관함부(400)는 보관공간(401)에 하나 이상의 식물박스에 설치된 각각의 양액공급관(313)이 하나의 유로로 분리가능하게 연결되어 모듈형태로 설치될 수 있으며, 산소공급관(322)이나 양액배출관도 동일한 모듈형태로 보관공간(401)에 설치될 수 있다.
두 개의 배관함부(400)는 마주보는 양면에 수직방향으로 양액모듈(310)과 산소모듈(320) 및 배수모듈의 직경보다 큰 구멍이 형성된 복수의 삽입유도공(410)을 포함할 수 있다. 여기서 복수의 삽입유도공(410)은 식물박스(201)의 설치 위치에 따라 배관유닛(300)이 최적의 위치에 있는 삽입유도공(410)에 삽입되도록 제공된다. 그리고 배관함부(400)는 후면에 회전가능하게 설치되어, 양액모듈(310)과 산소모듈(320) 및 배수모듈이 식물박스(201)의 설치위치에 따라 관리자에 의해 연결 및 분리될 수 있도록 손잡이(421)가 갖추어진 개폐도어(420)를 더 포함할 수 있다.
배관함부(400)는 주로 식물박스(201)의 위치 변경시 배관의 설치위치를 변경하기 위해 관리자에 의해 개방될 수 있으며, 배관함부(400)에 배치된 하나 이상의 식물유닛(200)의 연결 배관의 길이를 식물박스(201)의 간격에 맞춰 쉽게 교체할 수 있다. 이러한 배관함부(400)는 배관과 전선의 외부로의 노출을 최소화하면서 배관함부(400)의 내부에 보관될 수 있도록 하여, 식물재배장치의 심미감을 향상시키고 관리자만 접근할 수 있도록 하여 장치를 안전하게 사용할 수 있도록 한다.
아래에서는 본 발명의 식물재배장치의 양액모듈에 의해 토양의 표면과 내부에 동시에 양액을 공급하고, 산소모듈를 이용하여 토양의 내부로 산소 공급시 토양의 수분함량 변화에 대해 실험하기 위해 아래와 같이 실시하였다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
]실시예 1]
본 발명의 식물재배장치를 이용하여 식물재배시 토양의 수분함량 변화를 확인하기 위하여 식물박스 크기 1000x500x500[mm]에 토양의 용적밀도 0.3미만[mg/m3], Ph 5~7, ec 1.2[ds/m], 100[L]를 담아 공급펌프의 압력 8.3bar, 유량10~12LPM와 컴프레샤 0.8마력, 용량 9L를 이용하여 물과 산소를 투과하는 동안 10분 간격으로 토양의 변화를 측정하였다. 외부의 온습도를 측정하는 센서는 CM2105 모델을 이용하였으며, 토양 내부를 측정하는 센서는 KSM-8900 모델을 이용하였다.
토양의 수분함량 변화를 확인하기 위한 실험을 위해 본 발명의 토양의 표면과 내부에 동시에 물을 공급하고 토양의 내부로 산소를 공급하는 실시예 1과 토양의 표면으로만 물을 공급하는 비교예 1로 구분하였다.
비교예 1
외부환경 온도 외부환경 습도 토양 습도
1차 측정 24℃ 40.2% 34%
2차 측정 23.9℃ 40.4% 32.2%
3차 측정 24℃ 40.2% 30.3%
4차 측정 24℃ 40.5% 29.8%
5차 측정 24.1℃ 41.5% 29%
6차 측정 24.3℃ 40.6% 29%
7차 측정 24.4℃ 40.6% 29%
8차 측정 24.5℃ 40% 28.1%
9차 측정 24.4℃ 41% 28%
10차 측정 24.6℃ 40.8% 28%
실시예 1
외부환경 온도 외부환경 습도 토양 습도
1차 측정 24.7℃ 44.6% 34%
2차 측정 24.6℃ 43.9% 33%
3차 측정 24.6℃ 46.2% 32.1%
4차 측정 24.6℃ 46.9% 31.5%
5차 측정 25.4℃ 40.9% 31%
6차 측정 26.2℃ 39.2% 31%
7차 측정 26.6℃ 38.4% 30.3%
8차 측정 26.℃ 38.1% 30%
9차 측정 26.5℃ 37.8% 30%
10차 측정 26.5℃ 37.9% 30%
[표 1]의 비교예 1과 [표 2]의 실시예 1을 비교하여 살펴보면, 토양에 물이 10분 간격마다 공급된 후 측정하였을 때 실시예 1의 토양습도가 비교예 1의 토양습도보다 약 2% 더 보존되는 것으로 측정되었다. 따라서, 본 발명의 토양의 표면과 내부에 동시에 분사하고, 산소를 공급하여 토양의 수분보존력이 향상됨을 확인할 수 있다.
[실시예 2]
본 발명의 식물재배장치를 이용하여 식물재배시 식물 생장 촉진을 확인하기 위하여 식물박스 크기 1000x500x500[mm]에 토양의 용적밀도 0.2미만[mg/m3], Ph 6~7, ec 0.8[ds/m], 100[L]를 담아 공급펌프의 압력 8.3bar, 유량10~12LPM와 컴프레샤 2.5마력, 용량 24L를 이용하여 물과 산소를 투과하여 5일 간격으로 캐모마일의 변화를 측정하였다.
캐모마일의 생장 촉진을 확인하기 위한 실험을 위해 본 발명의 토양의 표면과 내부에 동시에 물을 공급하고 토양의 내부로 산소를 공급하는 실시예 2와 토양의 표면으로만 물을 공급하는 비교예 2를 구분하였다.
비교예 2
초장 엽장 엽폭 엽수
1차 측정 8mm 8.6mm 1.2mm 6장
2차 측정 11mm 10mm 2.1mm 6장
3차 측정 14.5mm 15.8mm 2.6mm 9장
실시예 2
초장 엽장 엽폭 엽수
1차 측정 9mm 9.5mm 1.5mm 6장
2차 측정 12mm 13mm 2.5mm 7장
3차 측정 15.5mm 17.5mm 3mm 10장
[표 3]의 비교예 2와 [표 4]의 실시예 2를 비교하여 살펴보면, 토양에 물이 공급된 후 5일 간격으로 측정하였을 때 실시예 2의 초장, 엽장, 엽폭이 비교예 2와 비교하였을때 약0.4~1mm 더 크게 성장하였으며, 2차 측정과 3차 측정에서 엽수도 1장 더 자라는 것으로 측정되었다. 따라서, 본 발명의 토양의 표면과 내부에 동시에 분사하고, 산소를 공급하여 식물의 생장률이 더 높아지는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 식물재배장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
식물이 식재된 식물유닛(200)이 본체유닛(100)에 수직방향으로 서랍식 구조로 삽입 설치되어 공간활용이 우수하며, 식물이나 배합토 교체시 배관유닛(300)의 주름관부(302)의 형상적 특징에 의해 식물유닛(200)을 본체유닛(100)에서 완전히 분리할 필요없이 전방으로 슬라이드 이동시켜 교체하거나 작업이 필요한 해당 식물유닛(200)만 분리함으로써 작업이 간편하다.
또한, 본체유닛(100)의 양측면에 복수개의 거치대(120)가 수직방향으로 이격되어 배치됨으로써 식물유닛(200)에 식재된 식물의 성장 높이에 따라 거치대(120)에 선택적으로 설치될 수 있으며, 식물유닛(200)의 위치 변경이 용이하여 식물유닛(200)의 설치간격을 조절할 수 있다.
또한, 본체유닛(100)의 양측에 배치된 거치대(120)의 슬라이드홈(121)과 식물유닛(200)의 슬라이드돌기가 맞물려 슬라이드 이동되면서 식물유닛(200)이 좌우로 흔들림없이 전후방향으로 안전하게 이동할 수 있도록 하여 안정성이 높아질 수 있으며, 본체유닛(100)의 거치대(120)와 식물유닛(200)의 안착바(211)가 밀착되어 지지력이 향상될 수 있다.
또한, 본체유닛(100)의 전면 양측에 개폐도어(150)가 설치되어 식물유닛(200)의 전후이동을 제한할 수 있어 식물유닛(200)의 낙상사고를 방지할 수 있고, 본체유닛(100)의 받침부(160)에 구름볼(170)이 갖추어져 설치시 이동이 용이한 이점이 있다.
또한, 식물유닛(200)의 하부에 공기순환공간(222)이 갖추어져 환기가 되도록 함으로써 통기성을 향상시키고, 토양으로 산소를 공급하여 토양의 습도를 조절할 수 있으며 식물의 뿌리가 필요로 하는 산소요구량을 최적으로 맞춰줄 수 있어 식물의 발육상태를 향상시킬 수 있다.
또한, 양액모듈(310)에 의해 양액이 식물유닛(200)의 토양 표면과 내부로 동시에 공급되어 토양의 수분보존력이 향상되도록 함으로써 생장속도를 향상시킬 수 있으며, 토양의 하단에 공기순환공간(222)이 형성되어 내부 공기를 환기시켜 식물의 생육환경을 개선할 수 있다.
또한, 산소모듈(320)에 의해 산소가 토양의 하부로 공급되어 토양의 습도를 조절할 수 있으며 식물의 뿌리를 통해 직접 흡수되어 식물의 생장에 필요한 산소를 직접 공급받게 되고, 식물 뿌리에 필요로 하는 산소요구량을 최적으로 맞춰줄 수 있어 뿌리에 산소공급을 원활하게 할 수 있다.
또한, 양액모듈(310)과 산소모듈(320) 및 배수모듈이 식물박스(201)에 각각 모듈형태로 결합 및 분리가능하게 설치되어, 본체유닛(100)에 설치되는 식물박스(201)의 위치변경이 자유로우며 식물의 성장높이에 따라 식물박스(201) 간의 설치간격을 조절할 수 있다.
또한, 수직구조로 배치된 각각의 식물박스(201)에 채광이 이루어질 수 있도록 모든 식물박스(201)의 상부에 발광부(140)가 갖추어짐으로써 고른 채광이 이루어져 식물이 균일하고 정상적인 생장이 가능하도록 하며, 식물박스(201)가 설치되는 위치에 따라 발광부(140)의 위치를 자유롭게 변경할 수 있다.
또한, 식물재배장치에 설치되는 양액모듈(310), 산소모듈(320), 배수모듈이 식물박스(201)의 설치위치에 맞춰 최적의 동선으로 배관함부(400)로 삽입되도록 함으로써 외부로의 노출을 최소화하면서 배관함부(400) 내부에 보관될 수 있도록 하여 심미감을 향상시키고 관리자만 접근할 수 있도록 하여 안전하게 보관할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 지면에 세워지는 사각프레임과, 상기 사각프레임의 양측 내면에 수직방향으로 이격되어 복수의 거치대가 대칭되게 설치되는 본체유닛;
    상단 양측이 상기 본체유닛의 전방으로 삽입됨으로써 양측의 상기 거치대에 안착되어 전후로 이동되는 하나 이상의 식물박스를 제공하는 식물유닛; 및
    상기 식물박스의 내부에 배치되고, 양액공급 및 산소공급이 이루어지도록 상기 식물박스의 후방으로 연결되는 배관부와, 상기 배관부의 절곡지점에 연결 설치되는 주름관부를 포함하는 배관유닛;을 포함하며,
    상기 식물박스가 전방으로 이동되면 상기 주름관부가 연장되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛의 전방으로 이동되고,
    상기 식물박스가 후방으로 이동되면 상기 주름관부가 수축되면서 상기 배관유닛이 상기 식물박스에 배치된 원상태로 상기 본체유닛에 삽입되는 것을 특징으로 하는 서랍형 식물재배장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체유닛은,
    상기 거치대의 상면에 전후방향으로 설정깊이의 홈이 형성되는 슬라이드홈;을 포함하고,
    상기 식물박스는,
    상단 양측의 하면에 상기 본체유닛의 슬라이드홈과 대응되는 형태로 돌기가 형성되는 슬라이드돌기;를 포함하며,
    상기 식물박스에 식재되는 식물의 높이에 따라 상기 식물박스가 복수의 상기 거치대 중 어느 하나에 선택적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 서랍형 식물재배장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 본체유닛은,
    상기 사각프레임의 전면 양측에 설치되어 상기 식물박스의 슬라이드 이동을 제한하도록 개폐되는 개폐도어;를 포함하는 서랍형 식물재배장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체유닛은,
    평판으로 이루어져 상기 사각프레임의 하면에 설치되는 받침부;와,
    상기 받침부의 가장자리에 각각 설치되어 이동가능하도록 갖추어지는 구름볼;을 포함하는 서랍형 식물재배장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식물박스는,
    상부와 전면이 개방되고, 양측 상단이 외측으로 돌출되어 안착바가 형성되는 서랍케이스;
    사각박스 형태로 내부의 토양에 식물이 식재되어 상기 서랍케이스의 전방으로 삽입되고, 상기 서랍케이스의 하면으로부터 설정높이로 이격되어 하부에 공기순환공간이 갖추어지며, 하면에 복수의 통풍구가 형성되는 내부케이스; 및
    상기 내부케이스의 내측 하부면에 설치되며, 메쉬망으로 이루어져 상기 내부케이스 내에 토양이 상기 공기순환공간으로 떨어지지 않도록 방지하는 분리판;을 포함하는 서랍형 식물재배장치.
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