KR101423992B1 - 수경재배판 및 이를 적용한 수경재배 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수경재배 장치에 관한 것으로서, 사각형상으로 판체로 이루어지는 것으로서 면상에 상하로 관통되는 다수의 재배공이 형성된 본체를 구성하고, 본체의 양단에 단차를 두고 형성되는 가이드부를 형성하고, 본체의 선단에는 하부로 돌출되는 걸림턱을 형성함과 동시에 후단에는 상부로 개방되어 상기 걸림턱과 암수결합되는 홈으로 이루어진 걸릴홈을 형성하여 인접한 두 개의 재배판이 상호 연결되도록 구성된 수경재배판과, 바닥판과, 바닥판의 양단에서 상부로 연장 절곡되는 측판과, 상기 측판의 상단에는 상기 수경재배판의 가이드부가 수평방향으로 이동가능하게 걸쳐지는 가이드플레이트가 일체로 형성되며 복수의 수경재배판을 지지할 수 있는 받침하우징과, 받침하우징의 선단에 설치되어 상기 가이드 플레이트에 올려진 수경재배판을 강제 이동시켜 받침하우징으로부터 하나씩 분리하여 배출하는 이동컨베이어가 설치되는 수경재배 시스템을 제공하여 상호 연결될 수 있는 수경재배판 및 이를 이용하여 대량 생산에 적합한 수경재배 시스템을 제공한다.

Description

수경재배판 및 이를 적용한 수경재배 시스템{WATER CULTIVATION PLATE AND WATER CULTIVATION SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 수경재배 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상호 연결될 수 있는 구조를 갖는 수경재배판을 제공하여 대량생산에 적합한 수경재배판 및 이를 이용한 수경재배시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업발달에 의한 농경지의 감소화와 농산물의 생산시기(계절)에 관계없이 사계절 소비화 경향에 대응하기 위해 사계절 경작에 의한 농산물의 대량생산, 무공해재배, 신선도유지를 도모할 수 있는 수경재배농법이 확산되고 있는 실정이다.

이러한 농산물의 수경재배농법은, 토양을 이용하지 않고 각종 필요 양분을 용해시킨 물만을 이용하여 식물을 재배하는 수경재배는 묘판에서 모종을 길러 적당한 크기로 성장하면 이를 재배판을 이식한 상태에서 영양액 재배하는 것으로 상기 재배판은 일반적인 경질의 합성수지 또는 글라스 울과 같은 흡수성 재질을 판형상으로 성형하여 구성되며 재배판에는 식물의 뿌리부분을 삽입, 고정할 수 있도록 된 컵 형상의 재식공을 형성시켜 식물을 고정할 수 있다.

따라서, 별도의 지지프레임을 이용하여, 상기 재배판을 지면의 상측, 소정높이에 고정설치하고, 상기 재배판에 식물을 심은 후, 재배판의 하측에 배영양액을 공급함으로써, 식물을 수경 재배할 수 있는 것으로, 이러한 수경재배에 이용되는 기존의 수경재배장치는 식물이 실제로 수용, 배양되며 배수수단이 갖추어진 일정규격의 기판상에 영양액 공급관을 통하여 영양액을 공급하여 충만한 상태에서 천천히 흐르게 하고 그 위에 재식공을 통하여 작물이 이식된 재배판을 근접되게 배치 시켜서 작물의 뿌리가 영양액의 양분을 흡수할 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기 수경재배장치에서는 다음과 같은 문제점을 내포하고 있는 것이다.

수경재배판이 독립적으로 구성되어 다량 생산시 생산성이 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 경작이 끝나 수확을 하는 경우 재배판을 하나씩 이동해야 하므로 많은 인력이 필요하게 되므로 생산성이 떨어지게 되는 것이다. 이러한 문제는 수경재배를 가정 등에서 소규모로 수행하는 단계에 머물게 하는 주요한 요인으로 작용하고 있다.

또한, 재배판이 독립적으로 배치되므로 이에 대한 자동화가 어려운 문제가 있다. 즉, 자동화를 가능케 하려면 재배판의 연결성이 확보되어 일련의 작동에 의해 여러 개의 재배판을 동시에 이동시키는 수단이 필요한데 이에 대한 대처가 되어 있지 않으므로 자동화를 제한하는 요소로 작용하고 있었다.

대한민국 특허 공개번호 제 10-2011-0126917호 대한민국 특허 등록번호 제 10-1350394호

이에 본 발명은 재배판의 상호 연결을 가능하게 하여 일련의 작동으로 재배판을 이동시킬 수 있는 수경재배장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수확시 재배판의 이동을 자동화하여 생산성을 높일 수 있는 수경재배장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적중 수경재배판은, 수경재배용 재배판을 구성함에 있어서, 사각형상으로 판체로 이루어지는 것으로서 면상에 상하로 관통되는 다수의 재배공이 형성된 본체를 구성하고, 본체의 양단에 단차를 두고 형성되는 가이드부를 형성하고, 본체의 선단에는 하부로 돌출되는 걸림턱을 형성함과 동시에 후단에는 상부로 개방되어 상기 걸림턱과 암수결합되는 홈으로 이루어진 걸림홈을 형성하여 인접한 두 개의 재배판이 상호 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수경재배판에 의해 달성될 수 있다.

상기 본체의 상면 및 하면에는 각각 빛을 반사하는 반사체가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 재배공의 상단에는 상부로 넓어지는 상부확장부가 형성되고, 하단에는 하부로 넓어지는 하부확장부가 형성된다.

상기 걸림홈 및 걸림턱에는 전후 방향으로의 돌출되어 강도를 보강하는 보강부가 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 수경재배 시스템은, 사각형상으로 판체로 이루어지는 것으로서 면상에 상하로 관통되는 다수의 재배공이 형성된 본체를 구성하고, 본체의 양단에 단차를 두고 형성되는 가이드부를 형성하고, 본체의 선단에는 하부로 돌출되는 걸림턱을 형성함과 동시에 후단에는 상부로 개방되어 상기 걸림턱과 암수결합되는 형태를 갖는 걸림홈을 형성하여 인접한 두 개의 재배판이 상호 연결되도록 구성된 수경재배판과; 바닥판과, 바닥판의 양단에서 상부로 연장 절곡되는 측판과, 상기 측판의 상단에는 측판으로부터 수평방향으로 절곡되어 상기 수경재배판을 이동가능하게 지지하는 가이드레일이 일체로 형성되며 복수의 수경재배판을 지지할 수 있는 받침하우징과; 받침하우징의 선단에 설치되어 상기 가이드레일에 올려진 수경재배판을 강제 이동시켜 받침하우징으로부터 하나씩 분리하여 배출하는 이동컨베이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템에 의해 달성될 수 있다.

상기 이동컨베이어의 상부에는 이동컨베이어에 올려져 있는 수경재배판의 상면을 이동컨베이어에 대해 탄성 가압하는 지지수단이 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 지지수단에 의해 이동컨베이어의 작동시 수경재배판과의 마찰력을 크게 하여 초기구동시의 미끄러짐을 최소화할 수 있다.

상기 수경재배판은 인접하는 두 개가 걸림턱과 걸림홈에 의해 결합되어 받침하우징 위에 있는 모든 수경재배판이 일체로 연결되어, 이동컨베이어의 작동에 의해 동시에 이동되도록 구성된다.

상기 이동컨베이어의 선단에는 이동컨베이어 보다 낮은 위치에 설치되어 이동컨베이어에 의해 받침하우징을 벗어나는 수경재배판을 지지하는 승강컨베이어가 설치된다. 승강컨베이어는 다단 승강가능한 것으로서, 인접하여 배치되며 여러 단의 재배판 수용부를 갖는 이송캐리어의 높이에 맞추어 승강하며 수경재배판을 상기 이송캐리어의 수용부로 삽입하게 된다.

상기 가이드레일의 상면에는 재배판의 가이드부의 저면에 구름 접촉하는 복수의 베어링(240)이 설치되는 것이 바람직하다. 베어링(240)은 재배판의 이동시 마찰력을 최소화하며 원활한 수확을 가능하게 한다.

이러한 본 발명은 전후방향으로 연결되어 여러 개가 일렬로 연결가능한 구조를 갖는 수경재배판을 제공함으로써 어느 하나의 이동시에 여러 개가 동시에 이동가능하게 된다.

또한, 일렬로 연결된 수경재배판을 레일 위에 거치하고, 이를 컨베이어로 이동시킬 수 있게 되므로 수확의 자동화가 가능하게 되므로 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 수경재배판의 구성을 보인 사시도
도 2는 본 발명의 수경재배판의 구성을 보인 단면도
도 3은 본 발명에 따른 수경재배 시스템의 구성을 보인 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명에 다른 받침하우징의 구성을 보인 사시도
도 5는 본 발명에 따른 수경재배판과 받참하우징의 결합상태를 보인 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 수경재배시스템의 수확시의 작용을 나타내는 도면

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 수경재배판 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 크게 도 3에 도시된 바와 같이 수경재배판(100)과, 이를 지지하는 받침하우징(200) 및 밤침하우징(200)에 지지 되어있는 상기 수경재배판(100)을 이동시키는 이동컨베이어(300) 및 지지수단(400)(402)으로 구성된다.

상기 수경재배판(100)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각형상으로 판체로 이루어지는 것으로서 면상에 상하로 관통되는 다수의 재배공(120)이 형성된 본체(110)를 포함하고 있다. 본체(110)의 양단에는 단차를 두고 형성되는 가이드부(112)가 형성되어 있다. 본체(110)의 선단에는 하부로 돌출되는 걸림턱(130)을 형성함과 동시에 후단에는 상부로 개방되어 상기 걸림턱(130)과 암수결합되는 구조를 갖는 걸림홈(140)이 형성되어 있다. 이러한 걸림턱(130)과 걸림홈(140)의 구조에 의해 인접한 두 개의 재배판은 상호 연결가능하도록 구성된다.

상기 본체(110)의 상면 및 하면에는 각각 빛을 반사하는 반사체(150)(152)가 설치된다. 반사체는 외부에서 공급되는 빛을 반사시키는 것으로서, 주로 은박지 등과 같이 빛 반사효율이 높은 재질이면 충분하다.

상기 재배공(120)의 상단에는 상부로 넓어지는 상부확장부(122)가 형성되고, 하단에는 하부로 넓어지는 하부확장부(124)가 형성된다.

상기 걸림턱(130) 및 걸림홈(140)에는 각각 전후 방향으로의 돌출되어 강도를 보강하는 보강부(132)(142)가 형성되어 있다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 받침하우징(200)은 길이방향으로 길게 형성되는 것으로서, 저면을 구성하는 바닥판(210) 및 바닥판(210)의 양단에서 수직상부로 연장 절곡되는 측판(220)을 포함한다. 상기 측판(220)의 상단에는 측판(220)으로부터 수평방향으로 절곡되어 상기 수경재배판(100)의 가이드부(112)를 이동가능하게 지지하는 가이드레일(230)이 일체로 형성되어 있다.

상기 가이드레일(230)의 상면에는 수경재배판(100)의 가이드부(112)의 저면에 구름 접촉하는 복수의 베어링(240)이 설치되어 있다. 이들 베어링(240)은 수경재배판(100)의 이동시 마찰력을 최소화하여 이동을 원활하게 한다.

상기 바닥판(210)에는 영양액을 분사하여 작물로 공급하는 하나 이상의 분사관(500)이 설치되어 있다.

상기 이동컨베이어(300)는 받침하우징의 선단에 설치되어 상기 가이드레일(230)에 올려진 수경재배판(100)을 강제 이동시켜 받침하우징(200)으로부터 하나씩 분리하여 배출한다.

상기 이동컨베이어(300)의 상부에는 이동컨베이어(300)에 올려져 있는 수경재배판(100)의 상면을 이동컨베이어(300)에 대해 탄성 가압하는 지지수단(400)(402)이 설치되어 있다. 지지수단(400)(402)은 수경재배판(100)의 가이드부(112) 상면을 누르도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 지지수단(400)(402)에 의해 이동컨베이어(300)의 작동할 때 수경재배판(100)과의 마찰력을 크게 하여 구동 초기의 미끄러짐을 최소화할 수 있다.

상기 수경재배판(100)은 인접하는 두 개가 걸림턱(130)과 걸림홈(140)에 의해 결합되어 받침하우징(200) 위에 있는 모든 수경재배판(100)이 일체로 연결되어, 이동컨베이어(300)의 작동에 의해 동시에 이동되도록 구성된다.

한편, 본 발명은 상기 이동컨베이어(300)의 선단에 이동컨베이어(300) 보다 낮은 위치에 설치되어 이동컨베이어(300)에 의해 받침하우징(200)을 벗어나는 수경재배판(100)을 지지하는 승강컨베이어(600)가 추가로 설치되어 있다. 이러한 승강컨베이어(600)는 다양한 높이로 승강가능한 것으로서, 여러 단의 재배판 수용부를 갖는 이송캐리어(도시되지 않음)의 높이에 맞추어 승강하며 수경재배판을 이동시켜 상기 수용부로 수경재배판을 삽입하게 된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수경재배 시스템은 먼저, 묘판에서 모종을 길러 적당한 크기로 성장하면 이를 수경재배판(100)에 옮겨 심는다. 이때 묘판은 다수의 작은 홈들에 충전물(상토)을 채우고 씨앗을 파종한 후 모종이 옮겨 심기에 적당한 크기로 성장할 때까지 기른다. 이와 같이 성장된 모종을 본 발명의 수경재배판(100)의 재배공(120)에 삽입한다. 이때 이식되는 모종은 재배공(120)의 상부확장부(122)에 의해 상부가 넓게 구성되어 있으므로 세밀하게 맞추지 않아도 쉽게 자리를 잡게 되어 삽입을 용이하게 이룰 수 있다.

이와 같이 모종이 이식된 복수의 수경재배판(100)을 받침하우징(200)에 거치한다. 이때 인접하는 수경재배판(100)은 걸림턱(130)과 걸림홈(140)을 이용하여 상호 암수 결합되어 연결된 상태를 이루게 된다. 이에 따라 결과적으로 받침하우징(200)에 올려진 모든 수경재배판(100)은 한 줄로 길게 연결이 된다.

이러한 상태에서 분사관(500)을 통해 영양액을 주입하며, 일정기간 동안 작물을 성장시킨다. 이때 작물에는 빛이 공급되는바, 공급되는 빛은 직접 작물에 공급 됨과 동시에 반사체(150)를 통해 반사되어 공급이 이루어지므로 충분한 광량을 확보하여 광합성을 더욱 효과적으로 이루게 된다. 따라서, 작물의 성장이 촉진되는 효과를 볼 수 있다.

작물이 성장하여 수확을 이루는 경우에는 이동컨베이어(300)를 작동시키게 되면, 이동컨베이어(300)의 상부에 위치하는 선단의 재배판(100)이 이동을 이루게 된다. 따라서 이와 동시에 걸림홈(140)과 걸림턱(130)에 의해 연결되어 있는 뒤에 연결되어 있는 재배판(100)들이 연쇄적으로 이동을 이루게 된다. 이때 다수의 재배판(100)이 일체로 연결되어 있어 중량이 커지게 되므로 이동컨베이어(300)와의 사이에 미끄럼이 발생할 우려가 있다. 따라서, 재배판의 상부에 설치되어 있는 지지수단(400)(402)에 의해 재배판(100)이 이동컨베이어(300)를 향해 가압 되므로 재배판(100)과 이동컨베이어(300)의 마찰력을 크게 하므로 재배판의 초기구동이 용이하다. 한편, 초기 구동이 이루어진 이후에는 관성에 의하여 이동이 좀더 적은 힘으로 가능하게 되므로 원활한 이동을 이룰 수 있다. 또한, 재배판(100)들은 가이드부(112)가 가이드레일(230)에 설치되는 롤러베어링(240)에 얹혀져 있으므로 더욱 용이하게 이동할 수 있다.

상기와 같이 이동이 개시되어 선단의 재배판(100)이 이동컨베이어(300)를 벗어나면, 재배판(100)의 선단이 이동컨베이어(300)의 앞쪽에 높이 차이를 두고 아래쪽에 배치되어 있는 승강컨베이어(600)의 상부로 올려지고, 이러한 상태에서 더욱 전진하면, 도 6에 도시된 바와 같이 선단의 재배판(100)이 이동컨베이어(300)를 완전히 벗어나는 시점에서 재배판(100)의 중력에 의해 걸림홈(140)과 걸림턱(130)의 결합이 해제되며 선단의 재배판(100)은 온전하게 독립된 상태로 승강컨베이어(600)상부로 자리를 옮기게 된다. 상기 승강컨베이어(600)와 이동컨베이어(300)의 이송속도를 동기화하여 수경재배판(100)이 원활하게 이동하도록 하는 것이 바람직하다.

이러한 상태에서 승강컨베이어(600)는 도시되지 않은 캐리어로 재배판(100)을 삽입하게 된다. 이러한 동작을 반복하여 전체의 재배판(100)을 자동으로 이동시켜 손쉽게 수확가능하게 된다.

한편, 캐리어는 여러 단의 저장부가 있으므로 다음에 이동되어 오는 재배판은 다른 높이에 있는 저장부로 재배판을 삽입하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수경재배판 및 이를 수경재배 시스템은 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이 실시예로부터 예상될 수 있는 단순한 설계의 변경 및 부재의 치환 등 다양한 형태의 실시예를 포함하는 것이다.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 대량의 수경재배를 가능케 함으로써 향후 농업분야에 적용하여 생산성을 향상시키는데 크게 기여할 수 있는 것이다. 특히 점차 확대되고 있는 수경재배작물의 증가추세를 볼 때 그 활용가치는 더욱 높아질 것으로 기대된다.

100: 수경재배판 110: 본체
112: 가이드부 120: 재배공
122: 상부확장공 124: 하부 확장공
130: 걸림턱 132: 보강부
140: 걸림홈 142: 보강부
150, 152: 반사체
200: 받침하우징 210: 바닥판
220: 측판 230: 가이드레일
240: 베어링 300: 이동컨베이어
400, 402: 지지수단
500: 분사관 600: 승강컨베이어

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 사각형상으로 판체로 이루어지는 것으로서 면상에 상하로 관통되는 다수의 재배공이 형성된 본체를 구성하고, 본체의 양단에 단차를 두고 형성되는 가이드부를 형성하고, 본체의 선단에는 하부로 돌출되는 걸림턱을 형성함과 동시에 후단에는 상부로 개방되어 상기 걸림턱과 암수결합되는 형태를 갖는 걸림홈을 형성하여 인접한 두 개의 재배판이 상호 연결되도록 구성된 수경재배판과,
   바닥판과, 바닥판의 양단에서 상부로 연장 절곡되는 측판과, 상기 측판의 상단에는 측판으로부터 수평방향으로 절곡되어 상기 수경재배판을 이동가능하게 지지하는 가이드레일이 일체로 형성되며 복수의 수경재배판을 지지할 수 있는 받침하우징과,
   받침하우징의 선단에 설치되어 상기 가이드레일에 올려진 수경재배판을 강제 이동시켜 받침하우징으로부터 하나씩 분리하여 배출하는 이동컨베이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 이동컨베이어의 상부에는 이동컨베이어에 올려져 있는 수경재배판의 상면을 이동컨베이어에 대해 탄성 가압하는 지지수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템.
   
7. 제 5항에 있어서, 상기 수경재배판은 인접하는 두 개가 걸림턱과 걸림홈에 의해 결합되어 받침하우징 위에 있는 모든 수경재배판이 일체로 연결되어, 이동컨베이어의 작동에 의해 동시에 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템.
   
8. 제 5항에 있어서, 상기 이동컨베이어의 선단에는 이동컨베이어 보다 낮은 위치에 설치되어 이동컨베이어에 의해 받침하우징을 벗어나는 수경재배판을 지지하는 승강컨베이어가 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템.
   
9. 제 5항에 있어서, 상기 가이드레일의 상면에는 재배판의 가이드부의 저면에 구름 접촉하는 복수의 롤러베어링(240)이 설치되는 것을 특징으로 하는 수경재배 시스템.

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