WO2024076070A1 - 원형필드방식의 작물재배장치 - Google Patents

원형필드방식의 작물재배장치 Download PDF

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WO2024076070A1
WO2024076070A1 PCT/KR2023/014582 KR2023014582W WO2024076070A1 WO 2024076070 A1 WO2024076070 A1 WO 2024076070A1 KR 2023014582 W KR2023014582 W KR 2023014582W WO 2024076070 A1 WO2024076070 A1 WO 2024076070A1
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WO
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circular field
crop cultivation
crop
cultivation device
nutrient solution
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PCT/KR2023/014582
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English (en)
French (fr)
Inventor
서민성
Original Assignee
주식회사 지에스에프시스템
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    • 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
    • A01G31/04—Hydroponic culture on conveyors

Definitions

  • the present invention relates to a crop cultivation device, and specifically to a crop cultivation device formed in a circular field manner.
  • smart farms not only improve the quality of crops by providing an optimized growth environment, but can also have the advantage of calculating harvest time and yield by predicting crop growth.
  • smart farms can be operated indoors. Specifically, smart farms provide artificial light sources using various lights to grow crops indoors or in facilities such as greenhouses. It can be seen as a technology of.
  • the crop cultivation device aims to solve the following problems in order to solve the above-mentioned problems.
  • the aim is to provide a crop cultivation device that can grow a large quantity of crops within a limited space.
  • the aim is to provide a crop cultivation device that can be freely moved based on the growth of crops within the crop cultivation device.
  • a circular field crop cultivation apparatus includes a bottom surface, a cylindrical partition formed on an upper part of the bottom surface, and at least one device for movement of water or nutrient solution between the inside and outside of the cylindrical partition wall.
  • a crop receiving unit formed to be inserted into the opening and configured to accommodate a crop port therein; and a case seated on the bottom surface of the base member and formed to surround the cylindrical partition.
  • the circular field is preferably rotatably coupled to the base member.
  • the base member preferably further includes a protrusion protruding upward from the center of the bottom surface.
  • the circular field includes a support member formed to include a circular support plate and a side wall extending upward from the outside of the support plate; a central axis member that protrudes upward from the center of the support plate and has a hollow interior to accommodate the protrusion; and at least one dividing wall, one side and the other of which are respectively coupled to the outer peripheral surface of the central axis member and the inner peripheral surface of the side wall.
  • An inlet hole is formed at the lower side of the central axis member for introducing water or nutrient solution contained within the cylindrical partition wall of the base member, and at the upper part of the side wall of the support member is a discharge hole for discharging the water or nutrient solution contained in the divided region. It is desirable that a ball is formed.
  • a plurality of inclined plates formed to be inclined at a preset angle from the outer peripheral surface of the side wall are provided at the lower part of the side wall of the support member so that the circular field can rotate based on the flow of water or nutrient solution inside the cylindrical partition of the base member. It is desirable.
  • the crop receiving unit is preferably composed of a plurality of unit units each having an insertion groove for inserting a crop port therein.
  • a plurality of unit members are arranged in a row in the opening part of the cover member.
  • the arrangement order of the unit members within the opening is preferably determined based on the growth state of the crops accommodated in the unit members.
  • the unit members in which the crops grow a lot are placed on the outskirts, and the unit members in which the crops grow a little are placed in the center.
  • the circular field crop cultivation device is configured so that crop ports accommodating crops can be freely arranged radially within a circular field, thereby ensuring space efficiency and enabling appropriate crop positioning according to the growth speed of the crop. A possible effect can be expected.
  • Figure 1 is a perspective view of a circular field crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view showing a state in which the cover member and case are removed from the circular field crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of a circular field crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view showing a first embodiment of the base member of the circular field type crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view showing a second embodiment of the base member of the circular field type crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view showing a third embodiment of the base member of the circular field type crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figures 7 and 8 are perspective views showing a circular field in the configuration of a circular field crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a perspective view showing a first embodiment of a cover member among the configuration of a circular field crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 10 is a perspective view showing a second embodiment of a cover member in the configuration of a circular field crop cultivation device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a perspective view showing a crop receiving unit in the circular field type crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 11 a circular field crop cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
  • the circular field crop cultivation device includes a base member 100, a circular field 200, a cover member 300, and a crop receiving unit 400, as shown in FIGS. 1 to 3. ) and a case 500.
  • the base member 100 is disposed at the bottom and is formed in a rectangular shape to support and accommodate other components. As shown in FIG. 4, the base member 100 includes the bottom surface 110, the cylindrical partition wall 120, and the communication unit. It is configured to include (130) and a protrusion (140).
  • the case 500 is seated on the outer corner of the bottom surface 110, and a cylindrical partition 120 is formed inside as shown in FIG. 4, and the outside of the cylindrical partition 120 is basically formed by the case 500. is closed with
  • the communication unit 130 is configured to receive water or nutrient solution into the cylindrical partition wall 120 or to discharge water or nutrient solution contained within the cylindrical partition wall 120 to the outside of the cylindrical partition wall 120.
  • the above-described communication unit 130 is connected to a pipe member for moving water or nutrient solution.
  • the side wall of the case 500 has a first opening 510 and a second opening 510 to allow the pipe member to pass through.
  • An opening 520 may be formed.
  • the end of the pipe member entering the case 500 through the first opening 510 or the second opening 520 is connected to the communication unit 130, and water or nutrient solution is supplied into a cylindrical shape through this communication unit 130. Water or nutrient solution that flows into the partition wall 120 or is contained within the cylindrical partition wall 120 can be discharged to the outside of the cylindrical partition wall 120.
  • the circular field crop cultivation device includes four communication units 130, that is, first communication units 130a to fourth communication units 130d, as shown in FIG. 4. It can be provided.
  • These first communication units (130a) to fourth communication units (130d) may be formed to extend in a tangential direction with the outer peripheral surface of the cylindrical partition wall (120).
  • first communication unit (130a) and the second communication unit (130b) perform the function of introducing water or nutrient solution into the cylindrical partition wall 120, and the first communication unit (130a) and the second communication unit (130b) is configured to be connected to the end of the inlet pipe, which is a pipe member that delivers water or nutrient solution from the outside.
  • the third communication unit 130c and the fourth communication unit 130d perform the function of discharging the water or nutrient solution inside the cylindrical partition 120 to the outside, and deliver the water or nutrient solution inside the cylindrical partition 120 to the outside. It is configured to be connected to the end of the outflow pipe, which is a pipe member for.
  • the first communication unit 130a is formed adjacent to the first opening 510 of the case 500 so that water or nutrient solution introduced from the outside can smoothly flow into the cylindrical partition 120, and on the contrary, has a cylindrical shape.
  • the fourth communication unit 130d is preferably formed adjacent to the second opening 520 of the case 500 so that the water or nutrient solution inside the partition wall 120 can be smoothly discharged to the outside.
  • each circular field crop cultivation device is provided with an inlet pipe and an outlet pipe, so that a plurality of circular field crop cultivation devices are provided. It is also possible to independently control the inflow and outflow of water or nutrient solution flowing into the crop cultivation device.
  • the communication unit 130 of the base member 100 is installed as shown in FIG. 5. It can also be configured as shown.
  • the communication unit 130 is a first communication unit 130a that is connected to the end of the inlet pipe and is configured to supply water or a nutrient solution into the cylindrical partition wall 120, and supplies water or a nutrient solution inside the cylindrical partition wall 120 to the outside. It is configured to include a fifth communication unit (130e) configured to be able to flow out.
  • This fifth communication unit 130e is formed in a socket shape mounted on the outer peripheral surface of the cylindrical partition wall 120 and communicates with the two discharge holes formed in the cylindrical partition wall 120, thereby discharging the water or nutrient solution inside the cylindrical partition wall 120. 5 flows into the communication unit (130e).
  • the fifth communication unit 130e is formed with a first hole 131, a second hole 132, and a third hole 133 as shown in FIG. 5, and these first holes 131 to 3
  • An opening and closing member for independent opening and closing of the hole 133 may be further included.
  • the first hole 131 and the second hole 132 are configured to discharge the water or nutrient solution inside the cylindrical partition 120 to the outside.
  • the first hole 131 and the second hole 132 are connected to the fifth communication channel. They are formed on the upper and lower sides of the side wall of the unit 130e, respectively.
  • the third hole 133 is configured to discharge water or nutrient solution discharged through the cylindrical partition wall 120 to another circular field type crop cultivation device, and ultimately the water or nutrient solution flowing into the cylindrical partition wall 120 is It does not remain only in the circular field type crop cultivation device, but also functions as a connecting passage to move to other round field type crop cultivation devices.
  • a plurality of crop cultivation devices can be stacked vertically.
  • water or nutrient solution flowing into the crop cultivation device placed at the top can be transferred to the bottom.
  • the communication unit 130 of the base member 100 may be configured as shown in FIG. 6 so that it can be smoothly transmitted to the arranged crop cultivation apparatus.
  • the communication unit 130 is connected to the end of the inflow pipe and is configured to supply water or nutrient solution into the cylindrical partition 120. At least one of the first communication unit 130a and the second communication unit 130b, It is configured to include a sixth communication unit (130f) configured to discharge water or nutrient solution inside the cylindrical partition wall (120) to the outside.
  • a sixth communication unit (130f) configured to discharge water or nutrient solution inside the cylindrical partition wall (120) to the outside.
  • the sixth communication unit 130f is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical partition wall 120 and communicates with the fourth hole 134, which is a discharge hole formed in the cylindrical partition wall 120.
  • the fourth hole 134 is formed in the upper area of the cylindrical partition wall 120, and when the water level of the water or nutrient solution inside the cylindrical partition wall 120 is above a certain level, the water or nutrient solution is discharged through the fourth hole 134. 6 to flow into the communication unit 130f, and the fourth hole 134 may be formed in three as shown in FIG. 6, but is not limited thereto.
  • a fifth hole 135 is formed on the bottom of the sixth communication unit 130f, and the water or nutrient solution contained inside the sixth communication unit 130f is discharged to the outside through the fifth hole 135.
  • the nutrient solution discharged through the fifth hole 135 is connected to the inlet pipe of the crop cultivation device arranged at the bottom, and the water or nutrient solution flowing into the uppermost part through this is sequentially delivered to a plurality of crop cultivation devices arranged at the bottom.
  • the water or nutrient solution discharged from the crop cultivation device placed at the bottom is delivered to the water tank through the drainage port.
  • the protrusion 140 is formed to protrude upward from the center of the bottom surface 110 and is coupled to the circular field 200. Details of the protrusion 140 will be described later.
  • the circular field 200 is formed to be accommodated within the cylindrical partition 120 of the base member 100 and is rotatably coupled to the base member 100, and as shown in FIGS. 7 and 8, the support member ( 220), a central axis member 230, and a dividing wall 240.
  • the support member 220 is specifically formed to include a circular support plate 221 and a side wall 222 extending upward from the outside of the support plate 221.
  • the diameter of the support plate 221 is equal to that of the base member 100.
  • a separation space is formed between the side wall 222 of the circular field 200 and the cylindrical partition wall 120, and the water or nutrient solution flowing into the cylindrical partition wall 120 is as described above. It flows clockwise along one space.
  • the central axis member 230 is formed to protrude upward from the center of the support plate 221, and a hollow 231 is formed therein to accommodate the protrusion 140 of the base member 100.
  • This hollow 231 The inner diameter is formed to be larger than the outer diameter of the protrusion 140, so that a space is provided between the hollow 231 of the central axis member 230 and the protrusion 140 so that water or nutrient solution can move.
  • the dividing wall 240 is configured such that one side and the other side are combined with the outer peripheral surface of the central axis member 230 and the inner peripheral surface of the side wall 222 of the circular field 200, respectively.
  • the circular field 200 A plurality of divided areas 210 may be formed in a radial shape within.
  • an inlet hole 232 is formed at the lower side of the above-described central axis member 230 for introducing water or nutrient solution contained inside the cylindrical partition wall 120 of the base member 100, and this inlet hole 232 is preferably formed for each partition 210.
  • the circular field 200 accommodated inside the cylindrical partition 120 rotates inside the cylindrical partition 120 around the protrusion 140 while floating in water or nutrient solution flowing into the cylindrical partition 120. At this time, the circular field 200 is circular.
  • the water or nutrient solution at the bottom of the field 200 moves upward through the space between the protrusion 140 and the hollow 231 of the central axis member 230, and then passes through the inlet hole 232 to each divided area 210. ) is supplied with water or nutrient solution.
  • the water or nutrient solution contained in the divided area 210 is placed on the upper part of the side wall 222 of the circular field 200 outside the circular field 200.
  • a discharge hole 223 is formed for discharging the liquid, and it is preferable that the discharge hole 223 is formed for each divided area 210.
  • a side wall 222 is provided below the side wall 222 of the support member 220 so that the circular field 200 can rotate based on the flow of water or nutrient solution inside the cylindrical partition wall 120 of the base member 100.
  • a plurality of inclined plates 224 formed to be inclined at a preset angle from the outer peripheral surface may be provided.
  • the cover member 300 is a structure that covers the upper part of the circular field 200, and is designed to block foreign substances, etc. flowing from the outside, from entering the water or nutrient solution contained within the divided area 210 of the circular field 200. am.
  • This cover member 300 is formed with an opening 310 corresponding to the divided area 210 of the circular field 200, and as shown in FIG. 9, it corresponds to the divided area 210 formed radially.
  • the opening 310 may also be formed radially.
  • the crop receiving unit 400 which will be described later, is inserted into the opening 310 of the cover member 300.
  • the crop is placed in the cover member 300. It may extend to the outer area of the side of 300, and in the process of rotating the cover member 300 together with the circular field 200, the crop may be damaged by the inner wall of the case surrounding the crop cultivation device.
  • a slant plate 320 inclined upward can be formed along the outer peripheral surface of the cover member 300, and this slant plate 320 allows plants to move to an area outside the side of the cover member 300. Since spreading can be suppressed, the above-mentioned problems can be overcome.
  • the crop receiving unit 400 is configured to perform the function of accommodating a crop port therein and is formed so that it can be inserted into the opening 310 of the cover member 400 described above.
  • the crop receiving unit 400 may be composed of a plurality of unit units 410 each having an insertion groove 411 for inserting a crop port therein. As shown in FIG. 11, the plurality of unit units 410 The crop receiving unit 400 can be formed by aligning in a row.
  • each unit unit 410 can be configured to be freely attachable and detachable, so that the arrangement order of the unit members 410 within the opening portion 310 can be freely changed, and the arrangement order of the unit members 410 within the opening portion 310 can be freely changed.
  • the arrangement order is preferably determined based on the growth state of the crops accommodated in the unit member 410.
  • the corresponding unit 410 is placed in an area close to the center and, conversely, grows.
  • the corresponding unit 410 can be placed in the outermost area farthest from the center so that harvesting can be easily performed from the outside.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

본 발명은 작물재배장치에 관한 것으로, 구체적으로는 작물을 수용하는 작물포트가 원형필드 내에서 방사상으로 자유롭게 배치 가능하도록 구성됨으로써 공간의 효율성을 담보하고 작물의 생장속도에 따라 적절한 작물의 위치설정이 가능한 효과를 기대할 수 있는 원형필드방식의 작물재배장치에 관한 것이다.

Description

원형필드방식의 작물재배장치
본 발명은 작물재배장치에 관한 것으로, 구체적으로 원형필드방식으로 형성된 작물재배장치에 관한 것이다.
최근에는 농업과 정보통신기술이 결합된 지능화된 농장인 스마트팜 (smart farm)에 대한 기술이 활발하게 개발되고 있으며, 스마트팜의 개발에 따라 농산물의 생산량 증가는 물론, 노동시간이 감소될 수 있다.
더하여, 스마트팜은 최적화된 생육 환경을 제공하여 작물의 품질을 높일 뿐만 아니라 작물의 성장량을 예측함으로써, 수확 시기 및 수확량을 계산할 수도 있다는 장점도 존재할 수 있다.
스마트팜의 또 다른 장점으로는 실내에서도 운용이 가능하는 점이 존재할 수 있으며 구체적으로, 실내 또는 비닐 하우스 등과 같은 시설에서 작물을 재배하기 위해, 각종 조명을 이용하여 인공적으로 광원을 제공하는 것 또한 스마트 팜의 기술이라고 볼 수 있다.
그러나, 실내에서 작물을 재배하는 만큼 한정된 공간 내에서의 많은 작물의 효율적인 재배를 위해서는 공간의 효율적 사용이 요구되며, 나아가 작물의 생장속도를 고려하여 작물의 위치를 자유롭게 이동할 수 있는 작물재배장치에 대한 개발이 필요한 상황이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 작물 재배 장치는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다.
한정된 공간 내에서 많은 수량의 작물을 재배할 수 있는 작물재배장치를 제공하는 것이다.
아울러 작물재배장치 내부에서 작물의 생장에 기초하여 자유롭게 이동 가능한 작물재배장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치는, 바닥면과, 상기 바닥면의 상부에 형성된 원통형 격벽과, 상기 원통형 격벽의 내부 및 외부 사이의 물 또는 양액의 이동을 위한 적어도 하나의 연통유닛이 형성된 베이스부재; 상기 원통형 격벽 내부에 수용되고, 복수 개의 분할영역이 형성된 원형필드; 상기 원형필드의 상부를 덮도록 구성되며, 상기 분할영역과 대응되는 개방부가 형성되는 덮개부재; 상기 개방부에 삽입되도록 형성되되, 내부에 작물포트를 수용하도록 형성된 작물수용유닛; 및 상기 베이스부재의 바닥면에 안착되어 상기 원통형 격벽을 감싸도록 형성된 케이스;를 포함한다.
상기 원형필드는 상기 베이스부재와 회전 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다.
상기 베이스부재는, 상기 바닥면의 중심부로부터 상부 방향으로 돌출 형성된 돌출부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 원형필드는, 원형의 지지판 및 상기 지지판의 외측으로부터 상부 방향으로 연장 형성되는 측벽을 포함하도록 형성된 지지부재; 상기 지지판의 중심부에 상부 방향으로 돌출 형성되고, 내부에 상기 돌출부를 수용할 수 있도록 중공이 형성되는 중심축부재; 및 일측 및 타측이 상기 중심축부재의 외주면 및 상기 측벽의 내주면과 각각 결합되는 적어도 하나의 분할벽;을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 중심축부재의 측면 하부에는 상기 베이스부재의 원통형 격벽 내부에 수용된 물 또는 양액을 유입하기 위한 유입공이 형성되고, 상기 지지부재의 측벽의 상부에는 상기 분할영역에 수용된 물 또는 양액을 토출시키기 위한 토출공이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 베이스부재의 원통형 격벽 내부에서의 물 또는 양액의 흐름에 기초하여 상기 원형필드가 회전할 수 있도록 상기 지지부재의 측벽 하부에는 상기 측벽의 외주면으로부터 미리 설정된 각도로 경사지도록 형성된 복수 개의 경사판이 구비되는 것이 바람직하다.
*상기 작물수용유닛은 내부에 작물포트를 삽입하기 위한 삽입홈이 형성된 복수 개의 단위유닛으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 덮개부재의 개방부에는 복수 개의 단위부재가 일렬로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 개방부 내에서의 상기 단위부재의 배열순서는 상기 단위부재에 수용된 작물의 생장상태에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
상기 작물의 생장이 많이 이루어진 단위부재는 외곽에 배치되고, 작물의 생장이 적게 이루어진 단위부재는 중심부에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 원형필드방식의 작물재배장치는, 작물을 수용하는 작물포트가 원형 필드 내에서 방사상으로 자유롭게 배치 가능하도록 구성됨으로써 공간의 효율성을 담보하고 작물의 생장속도에 따라 적절한 작물의 위치설정이 가능하다는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치에서 덮개부재 및 케이스를 제거한 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 베이스부재의 제1 구현예를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 베이스부재의 제2 구현예를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 베이스부재의 제3 구현예를 도시한 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 원형필드를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 덮개부재의 제1 구현예를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 덮개부재의 제2 구현예를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치의 구성 중 작물수용유닛을 도시한 사시도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치에 관하여 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 베이스부재(100), 원형필드(200), 덮개부재(300), 작물수용유닛(400) 및 케이스(500)를 포함하도록 구성된다.
베이스부재(100)는 최하단에 배치되고 직사각형 형상으로 형성되어 다른 구성들을 지지 및 수용하는 기능을 수행하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 바닥면(110), 원통형 격벽(120), 연통유닛(130) 및 돌출부(140)를 포함하도록 구성된다.
바닥면(110)의 외곽 모서리 부분에는 케이스(500)가 안착되고, 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이 원통형 격벽(120)이 형성되며, 원통형 격벽(120) 외부는 케이스(500)에 의하여 기본적으로 폐쇄된다.
연통유닛(130)은 원통형 격벽(120) 내부로 물 또는 양액을 전달받거나 또는 원통형 격벽(120) 내부에 수용된 물 또는 양액을 원통형 격벽(120) 외부로 배출하기 위한 구성이다.
상술한 연통유닛(130)은 물 또는 양액이 이동하기 위한 관부재와 연결되는데, 케이스(500)의 측벽에는 도 1에 도시된 바와 같이 관부재가 지나갈 수 있도록 제1 개구(510) 및 제2 개구(520)가 형성될 수 있다.
이때 제1 개구(510) 또는 제2 개구(520)를 통하여 케이스(500)에 인입되는 관부재의 단부는 연통유닛(130)과 연결되며, 이러한 연통유닛(130)을 통하여 물 또는 양액을 원통형 격벽(120) 내부로 유입하거나 또는 원통형 격벽(120) 내부에 수용된 물 또는 양액을 원통형 격벽(120) 외부로 배출할 수 있게 된다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 원형필드방식의 작물재배장치는 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 연통유닛(130), 즉 제1 연통유닛(130a) 내지 제4 연통유닛(130d)을 구비할 수 있다.
이러한 제1 연통유닛(130a) 내지 제4 연통유닛(130d)은 원통형 격벽(120)의 외주면과 접선 방향으로 연장 형성될 수 있다.
특히 제1 연통유닛(130a) 및 제2 연통유닛(130b)은 물 또는 양액을 원통형 격벽(120) 내부로의 유입하기 위한 기능을 수행하며, 이러한 제1 연통유닛(130a) 및 제2 연통유닛(130b)은 물 또는 양액을 외부로부터 전달하는 관부재인 유입관의 단부와 연결되도록 구성된다.
제3 연통유닛(130c) 및 제4 연통유닛(130d)은 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 외부로 배출하는 기능을 수행하며, 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 외부로 전달하기 위한 관부재인 유출관의 단부와 연결되도록 구성된다.
아울러, 외부로부터의 유입된 물 또는 양액이 원통형 격벽(120) 내부로 원활히 유입될 수 있도록 제1 연통유닛(130a)은 케이스(500)의 제1 개구(510)와 인접하도록 형성되고, 반대로 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액이 외부로 원활히 배출될 수 있도록 제4 연통유닛(130d)은 케이스(500)의 제2 개구(520)와 인접하도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편 복수 개의 원형필드방식의 작물재배장치를 구비하여 대규모 작물재배시스템을 구축할 수 있는데, 이때 각각의 원형필드방식의 작물재배장치마다 각각의 유입관 및 유출관을 구비함으로써, 복수 개의 원형필드방식의 작물재배장치에 유입되는 물 또는 양액의 유입 및 유출을 독립적으로 제어하는 것도 가능하다.
그러나 효율적인 물 또는 양액의 공급을 위하여 복수 개의 원형필드방식의 작물재배장치 간의 물 또는 양액을 공유하도록 구성하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 베이스부재(100)의 연통유닛(130)을 도 5에 도시된 바와 같이 구성할 수도 있다.
구체적으로 연통유닛(130)은 유입관의 단부와 연결되어 원통형 격벽(120) 내부로 물 또는 양액을 공급하도록 구성되는 제1 연통유닛(130a) 및 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 외부로 유출할 수 있도록 구성되는 제5 연통유닛(130e)을 포함하도록 구성된다.
이러한 제5 연통유닛(130e)은 원통형 격벽(120)의 외주면에 장착되는 소켓형태로 형성되고 원통형 격벽(120)에 형성된 두 개의 배출홀과 연통됨으로써 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액이 제5 연통유닛(130e) 내부로 유입되게 된다.
아울러 제5 연통유닛(130e)에는 도 5에 도시된 바와 같이 제1홀(131), 제2홀(132) 및 제3홀(133)이 형성되며, 이러한 제1홀(131) 내지 제3홀(133)의 독립적인 개폐를 위한 개폐부재를 더 포함할 수 있다.
제1홀(131) 및 제2홀(132)은 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 외부로 배출하는 구성으로, 특히 제1홀(131) 및 제2홀(132)은 제5 연통유닛(130e)의 측벽의 상부 및 하부에 각각 형성된다.
이로 인하여 제1홀(131)이 개방되고 제2홀(132)이 폐쇄된 상태에서 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액의 일정 수위를 유지할 수 있게 되며, 제2홀(132)이 개방된 경우에는 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 모두 외부로 배출할 수 있게 된다.
아울러 제3홀(133)은 원통형 격벽(120)을 통하여 배출되는 물 또는 양액을 다른 원형필드방식의 작물재배장치로 배출하기 위한 구성으로, 결국 원통형 격벽(120) 내부로 유입된 물 또는 양액이 해당 원형필드방식의 작물재배장치에만 머무르지 않고 다른 원형필드방식의 작물재배장치로 넘어가기 위한 연결통로로서의 기능을 수행한다.
또한 복수 개의 원형필드방식의 작물재배장치 간의 물 또는 양액을 공유하기 위하여 복수 개의 작물재배장치를 수직으로 적층하여 구성할 수 있으며, 이때 상부에 배치된 작물재배장치에 유입된 물 또는 양액을 하부에 배치된 작물재배장치로 원활히 전달할 수 있도록 베이스부재(100)의 연통유닛(130)을 도 6에 도시된 바와 같이 구성할 수도 있다.
구체적으로 연통유닛(130)은 유입관의 단부와 연결되어 원통형 격벽(120) 내부로 물 또는 양액을 공급하도록 구성되는 제1 연통유닛(130a) 및 제2 연통유닛(130b) 중 적어도 하나와, 원통형 격벽(120) 내부의 물 또는 양액을 외부로 유출할 수 있도록 구성되는 제6 연통유닛(130f)을 포함하도록 구성된다.
제6 연통유닛(130f)은 원통형 격벽(120)의 외주면에 형성되고 원통형 격벽(120)에 형성된 배출홀인 제4 홀(134)과 연통된다.
제4 홀(134)은 원통형 격벽(120)의 상부 영역에 형성되어 원통형 격벽(120) 내부에서의 물 또는 양액의 수위가 일정 수위 이상인 경우에 물 또는 양액이 제4 홀(134)을 통해 제6 연통유닛(130f) 내부로 유입되도록 하며, 제4 홀(134)은 도 6에 도시된 바와 같이 3개로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않을 것이다.
아울러 제6 연통유닛(130f)의 바닥면에는 제5 홀(135)이 형성되어 제6 연통유닛(130f) 내부에 수용된 물 또는 양액이 제5 홀(135)을 통하여 외부로 배출된다.
제5 홀(135)을 통하여 배출된 양액은 하부에 배치된 작물재배장치의 유입관과 연결되며, 이를 통하여 최상단에 유입된 물 또는 양액은 하부에 배치된 복수 개의 작물재배장치로 순차적으로 전달될 수 있으며, 최하단에 배치된 작물재배장치에서 배출되는 물 또는 양액은 배수용 포트를 통하여 수조탱크로 전달된다.
돌출부(140)는 바닥면(110)의 중심부로부터 상부 방향으로 돌출 형성되어 원형필드(200)와 결합하는 구성으로, 돌출부(140)의 구체적인 내용에 대해서는 후술하도록 한다.
원형필드(200)는 베이스부재(100)의 원통형 격벽(120) 내부에 수용되도록 형성되되 베이스부재(100)와 회전 가능하도록 결합되는 구성으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 지지부재(220), 중심축부재(230) 및 분할벽(240)을 포함하도록 구성된다.
지지부재(220)는 구체적으로 원형의 지지판(221) 및 지지판(221)의 외측으로부터 상부 방향으로 연장 형성되는 측벽(222)을 포함하도록 형성되는데, 지지판(221)의 직경은 베이스부재(100)의 원통형 격벽(120)의 내경보다 작게 형성됨으로써 원형필드(200)의 측벽(222)과 원통형 격벽(120) 사이에 이격 공간이 형성되며, 원통형 격벽(120) 내부로 유입된 물 또는 양액은 상술한 이격 공간을 따라 시계방향으로 흐르게 된다.
중심축부재(230)는 지지판(221)의 중심부에 상부 방향으로 돌출 형성되고, 내부에는 베이스부재(100)의 돌출부(140)를 수용할 수 있도록 중공(231)이 형성되며, 이러한 중공(231)의 내경은 돌출부(140)의 외경보다 크게 형성됨으로써 중심축부재(230)의 중공(231)과 돌출부(140) 사이에는 물 또는 양액이 이동할 수 있도록 이격 공간이 마련된다.
분할벽(240)은 일측 및 타측이 중심축부재(230)의 외주면 및 원형필드(200)의 측벽(222) 내주면과 각각 결합되는 구성으로, 이러한 분할벽(240)에 의하여 원형필드(200) 내에 복수 개의 분할영역(210)이 방사형으로 형성될 수 있다.
한편, 상술한 중심축부재(230)의 측면 하부에는 베이스부재(100)의 원통형 격벽(120) 내부에 수용된 물 또는 양액을 유입하기 위한 유입공(232)이 형성되며, 이러한 유입공(232)은 각 분할영역(210) 별로 형성되는 것이 바람직하다.
원통형 격벽(120) 내부에 수용된 원형필드(200)는 원통형 격벽(120) 내부로 유입된 물 또는 양액에 떠 있는 상태로 돌출부(140)를 중심으로 원통형 격벽(120) 내부에서 회전하는데, 이때 원형필드(200) 하부의 물 또는 양액이 돌출부(140)와 중심축부재(230)의 중공(231) 사이의 이격 공간을 통하여 상부로 이동한 후 유입공(232)을 통하여 각각의 분할영역(210)에 물 또는 양액이 공급된다.
한편, 각 분할영역(210)에 수용된 물 또는 양액이 미리 설정된 수위를 초과하지 않도록 원형필드(200)의 측벽(222) 상부에는 분할영역(210)에 수용된 물 또는 양액을 원형필드(200) 외부로 토출시키기 위한 토출공(223)이 형성되며, 이러한 토출공(223)은 분할영역(210) 별로 형성되는 것이 바람직하다.
아울러 베이스부재(100)의 원통형 격벽(120) 내부에서의 물 또는 양액의 흐름에 기초하여 원형필드(200)가 회전할 수 있도록 지지부재(220)의 측벽(222) 하부에는 측벽(222)의 외주면으로부터 미리 설정된 각도로 경사지도록 형성된 복수 개의 경사판(224)이 구비될 수 있다.
즉, 베이스부재(100)의 원통형 격벽(120) 내부로 유입된 물 또는 배양액이 원통형 격벽(120)의 내주면 및 원형필드(200)의 지지부재(220) 측벽(222) 외주면 사이의 공간을 유동하는 과정에서 경사판(224)에 의하여 원형필드(200)가 회전하게 되며, 이로 인하여 별도의 공조장치 등을 구비하지 않더라도 작물재배장치에 수용된 작물에 바람을 공급하는 것과 동일한 효과를 구현할 수 있게 된다.
덮개부재(300)는 원형필드(200)의 상부를 덮는 구성으로, 외부로부터 유입되는 이물 등이 원형필드(200)의 분할영역(210) 내부에 수용된 물 또는 양액에 유입되는 것을 차단하기 위한 구성이다.
이러한 덮개부재(300)는 원형필드(200)의 분할영역(210)과 대응되는 개방부(310)가 형성되어 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이 방사형으로 분할 형성된 분할영역(210)에 대응될 수 있도록 개방부(310) 또한 방사형으로 형성될 수 있다.
한편, 후술할 작물수용유닛(400)은 덮개부재(300)의 개방부(310)에 삽입되는데, 덮개부재(300)의 주변부 영역에 성장이 거의 완료된 작물이 배치되는 경우, 해당 작물이 덮개부재(300)의 측면 바깥 영역에까지 뻗어나갈 수 있으며, 덮개부재(300)가 원형필드(200)와 함께 회전하는 과정에서 해당 작물이 작물재배장치를 감싸는 케이스 내벽에 의하여 손상될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 덮개부재(300)의 외주면을 따라 상부 방향으로 경사지게 형성된 경사판(320)을 형성시킬 수 있으며, 이러한 경사판(320)에 의하여 식물이 덮개부재(300)의 측면 바깥 영역으로 뻗어나가는 것을 억제할 수 있으므로 상술한 문제점을 극복할 수 있게 된다.
작물수용유닛(400)은 내부에 작물포트를 수용하는 기능을 수행하는 구성으로 상술한 덮개부재(400)의 개방부(310)에 삽입될 수 있도록 형성된다.
특히 작물수용유닛(400)은 내부에 작물포트를 삽입하기 위한 삽입홈(411)이 형성된 복수 개의 단위유닛(410)으로 구성될 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 복수 개의 단위유닛(410)을 일렬로 정렬하여 작물수용유닛(400)을 구성할 수 있다.
한편, 각각의 단위유닛(410)은 자유롭게 탈부착 가능하도록 구성될 수 있으며, 이로 인하여 개방부(310) 내에서의 단위부재(410)의 배열순서를 자유롭게 변경할 수 있으며, 이러한 단위부재(410)의 배열순서는 단위부재(410)에 수용된 작물의 생장상태에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 초기생장단계일 경우 많은 광량이 요구되므로 작물재배장치의 조명이 장치 내부의 중심부에 많이 집중되어 있다는 점을 고려하여 중심과 가까운 영역에 해당 단위유닛(410)을 배치하고, 반대로 성장이 거의 완료된 단계일 경우 외부에서 용이하게 수확이 가능할 수 있도록 중심과 가장 먼 최외곽 영역에 해당 단위유닛(410)을 배치할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 바닥면과, 상기 바닥면의 상부에 형성된 원통형 격벽과, 상기 원통형 격벽의 내부 및 외부 사이의 물 또는 양액의 이동을 위한 적어도 하나의 연통유닛이 형성된 베이스부재;
    상기 원통형 격벽 내부에 수용되고, 복수 개의 분할영역이 형성된 원형필드;
    상기 원형필드의 상부를 덮도록 구성되며, 상기 분할영역과 대응되는 개방부가 형성되는 덮개부재; 및
    상기 개방부에 삽입되도록 형성되되, 내부에 작물포트를 수용하도록 형성된 작물수용유닛;
    을 포함하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 원형필드는 상기 베이스부재와 회전 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 베이스부재는,
    상기 바닥면의 중심부로부터 상부 방향으로 돌출 형성된 돌출부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 원형필드는,
    원형의 지지판 및 상기 지지판의 외측으로부터 상부 방향으로 연장 형성되는 측벽을 포함하도록 형성된 지지부재;
    상기 지지판의 중심부에 상부 방향으로 돌출 형성되고, 내부에 상기 돌출부를 수용할 수 있도록 중공이 형성되는 중심축부재; 및
    일측 및 타측이 상기 중심축부재의 외주면 및 상기 측벽의 내주면과 각각 결합되는 적어도 하나의 분할벽;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 중심축부재의 측면 하부에는 상기 베이스부재의 원통형 격벽 내부에 수용된 물 또는 양액을 유입하기 위한 유입공이 형성되고,
    상기 지지부재의 측벽의 상부에는 상기 분할영역에 수용된 물 또는 양액을 토출시키기 위한 토출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 베이스부재의 원통형 격벽 내부에서의 물 또는 양액의 흐름에 기초하여 상기 원형필드가 회전할 수 있도록 상기 지지부재의 측벽 하부에는 상기 측벽의 외주면으로부터 미리 설정된 각도로 경사지도록 형성된 복수 개의 경사판이 구비되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 작물수용유닛은 내부에 작물포트를 삽입하기 위한 삽입홈이 형성된 복수 개의 단위유닛으로 구성되는 원형필드방식의 작물재배장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 덮개부재의 개방부에는 복수 개의 단위부재가 일렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 개방부 내에서의 상기 단위부재의 배열순서는 상기 단위부재에 수용된 작물의 생장상태에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 작물의 생장이 많이 이루어진 단위부재는 외곽에 배치되고, 작물의 생장이 적게 이루어진 단위부재는 중심부에 배치되는 것을 특징으로 하는 원형필드방식의 작물재배장치.
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