KR101213571B1

KR101213571B1 - 식물 재배 장치

Info

Publication number: KR101213571B1
Application number: KR1020100058555A
Authority: KR
Inventors: 박준필
Original assignee: 주식회사 필라이트솔루션
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2012-12-18
Also published as: KR20110138586A

Abstract

본 발명은 좁은 공간에서 대량의 식물 재배가 가능하고, 생장 대상 식물의 배치와 생장이 완료된 식물의 출하 관리가 용이한 식물 재배 장치에 관한 것이다. 본 발명은 일정 공간으로 구획되어 식물 재배용 팔레트가 수납되도록 하는 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 식물 재배용 팔레트가 상기 프레임 내의 특정 위치에 배치되도록 하는 회전 구동부; 상기 회전 구동부에 연결되고, 상기 식물 재배용 팔레트가 수납되도록 하는 팔레트 수납부; 상기 팔레트 수납부에 삽입 또는 인출 가능하게 설치되고, 재배 대상 식물이 식재되도록 하는 팔레트; 상기 회전 구동부의 동작 제어용 신호와, 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 프레임에 설치되어 상기 제어부로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 빛을 조사하는 LED 조명부; 및 상기 프레임에 설치되어 상기 제어부로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 물을 공급하는 물 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 좁은 공간에서도 효율적인 식물의 생장 관리를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

식물 재배 장치 {APPARATUS FOR CULTIVATING PLANT}

본 발명은 식물 재배 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 좁은 공간에서 대량의 식물 재배가 가능하고, 생장 대상 식물의 배치와 생장이 완료된 식물의 출하 관리가 용이한 식물 재배 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 식물을 재배함에 있어서는 일반 경작시에서 재배하는 방식과 재배용 팔레트에 파종 또는 식재하여 재배하는 방식이 있다.

이러한 재배용 팔레트를 이용한 방식에서는 온실 등에 다층의 선반을 설치하고 이 선반 위에 식물이 파종 또는 식재된 재배용 팔레트를 적재하고 있다.

따라서 이러한 재배용 팔레트 방식은 여러 품종의 식물을 다양하게 재배할 수 있다는 장점이 있어 널리 사용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 재배용 팔레트 방식은 선반 중 높은 층에 적재된 재배용 팔레트의 적재 및 수확 등 관리에 있어서 별도의 사다리를 사용하여야 하므로 작업이 불편할 뿐만 아니라 작업자의 추락사고의 위험이 있었다.

또한 종래의 재배용 팔레트 방식에서는 급수시설을 재배 식물이 놓여 있는 위치마다 일일이 설치하여야 하므로 급수시설 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 재배용 팔레트를 이용한 종래의 기술은 팔레트의 적재와 식물의 생장 관리 등에 사람의 노동력이 집중적으로 요구되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 좁은 공간에서 대량의 식물 재배가 가능하고, 생장 대상 식물의 배치와 생장이 완료된 식물의 출하 관리가 용이한 식물 재배 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 식물 재배 장치로서, 일정 공간으로 구획되어 식물 재배용 팔레트가 수납되도록 하는 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 식물 재배용 팔레트가 상기 프레임 내의 특정 위치에 배치되도록 하는 회전 구동부; 상기 회전 구동부에 연결되고, 상기 식물 재배용 팔레트가 수납되도록 하는 팔레트 수납부; 상기 팔레트 수납부에 삽입 또는 인출 가능하게 설치되고, 재배 대상 식물이 식재되도록 하는 팔레트; 상기 회전 구동부의 동작 제어용 신호와, 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 제어부; 상기 프레임에 설치되어 상기 제어부로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 미리 설정된 파장의 빛을 발광하는 다수의 LED와, 상기 다수의 LED가 고정되도록 하고, 상기 LED로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하는 방열부와, 냉각제가 이동하도록 상기 방열부의 내측 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 관통하여 형성된 냉각 파이프를 구비한 LED 조명부; 및 상기 프레임에 설치되어 상기 제어부로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 물을 공급하는 물 공급부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 회전 구동부는 상기 프레임에 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제 1 구동부; 상기 프레임의 상단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 1 회전부; 상기 프레임의 하단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 2 회전부; 상기 제 1 및 제 2 회전부의 회전이 연동되도록 연결하는 한 쌍의 제 1 연결 로드부; 상기 제 2 회전부와 동축상에 설치되어 상기 제 2 회전부와 함께 회전하는 제 3 회전부; 상기 제 1 구동부의 회전 방향으로 상기 제 3 회전부가 회전되도록 상기 제 1 구동부와 상기 제 3 회전부를 연결하는 제 2 연결 로드부; 및 상기 제 1 연결 로드부에 일측이 고정되고, 타측을 상기 팔레트 수납부(130)와 연결한 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 사용자로부터 제어 신호를 입력받는 키 입력부; 상기 키 입력부를 통해 입력된 제어 신호와, 상기 식물 재배 장치의 동작 상태를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 재배 대상 식물에 따라 미리 설정된 식물의 생장 정보를 저장한 메모리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임에 설치되어 상기 식물 재배 장치 주변의 온도 및 습도를 검출하고, 그 검출 결과를 상기 제어부로 출력하는 센서부를 더 포함하고, 바람직하게 상기 제어부는 상기 센서부로부터 출력되는 온도 및 습도 신호에 따라 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는 상기 식물의 재배 시간을 검출하는 타이머를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 검출된 시간 정보를 상기 메모리에 미리 저장된 식물의 생장 정보와 대비하여 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 상기 동작 제어용 신호와 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명에 따른 상기 물 공급부는 물을 가압하는 펌프; 상기 제어부로부터 출력된 상기 식물의 생장 제어 신호에 따라 상기 펌프의 동작 제어 신호를 출력하는 물 순환 제어부; 및 상기 팔레트에 식재된 식물로 상기 펌프에서 가압된 물이 토출되도록 하는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 물 공급부는 상기 펌프에서 가압된 물이 상기 노즐로 공급되도록 하거나, 상기 LED 조명부의 냉각수로 공급되도록 제어하는 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임의 하부에 설치되어 상기 팔레트가 상기 팔레트 수납부에 수납되도록 하거나 상기 팔레트가 상기 팔레트 수납부로부터 인출되도록 하는 팔레트 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 팔레트 이동부는 상기 팔레트 이동부가 승강 또는 하강되도록 하는 팔레트 로더부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임의 일측면에 설치되어 태양열을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치의 전원으로 공급하는 태양 전지부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임의 상단 일측에 설치되어 바람을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치의 전원으로 공급하는 풍력 발전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프레임의 일측에 착탈 가능하게 설치되어 상기 팔레트 수납부로부터 인출되는 팔레트가 순차적으로 적층되도록 하거나, 상기 적층된 팔레트가 하단부터 순차적으로 인출되어 상기 팔레트 수납부에 공급되도록 하는 적층부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 적층부는 상기 제어부로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트의 적층 및 인출을 위한 수직 제어 신호와 수평 제어 신호를 출력하는 적층 제어부; 상기 적층 제어부로부터 출력된 상기 수평 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 팔레트 수직 이동부에 적재된 상기 팔레트가 수평방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수평 이동부; 및 상기 적층 제어부로부터 출력된 상기 수직 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 상기 팔레트가 수직방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수직 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 좁은 공간에서도 효율적인 식물의 생장 관리를 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 재배 대상 식물이 식재된 팔레트의 삽입과 다 자란 식물의 팔레트 인출이 용이하여 재배 대상 식물의 도입, 관리 및 출하에 따른 노동력 감소와 이에 따른 관리 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 LED로부터 발생하는 열을 효과적으로 제어하여 별도의 관리 시설 없이 재배 온도를 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 설치 및 관리가 용이하여 차량의 적재함에 설치가 가능한 장점이 있어 장소에 상관없이 식물을 재배할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 식물 재배 장치를 나타낸 정면도.
도 2 는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 측면을 나타낸 예시도.
도 3 은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 팔레트 수납부에서 팔레트가 삽입/인출되는 동작 과정을 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 팔레트 수납부에서 팔레트가 적층되는 동작 과정을 나타낸 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 LED 조명부 구성을 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 7 은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 물 공급부 구성을 나타낸 블록도.
도 8 은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 적층부 구성을 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 식물 재배 장치를 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 측면을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 팔레트 수납부에서 팔레트가 삽입/인출되는 동작 과정을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 팔레트 수납부에서 팔레트가 적층되는 동작 과정을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 LED 조명부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 도 7은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 물 공급부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8은 본 발명에 따른 식물 재배 장치의 적층부 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(100)는 일정 공간으로 구획되어 식물 재배용 팔레트(140)가 수납되도록 하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)에 설치되어 상기 식물 재배용 팔레트(140)가 상기 프레임(110) 내의 특정 위치에 배치되도록 하는 회전 구동부(120)와, 상기 회전 구동부(120)에 연결되고, 상기 식물 재배용 팔레트(140)가 수납되도록 하는 팔레트 수납부(130)와, 상기 팔레트 수납부(130)에 삽입 또는 인출 가능하게 설치되고, 재배 대상 식물이 식재되도록 하는 팔레트(140)와, 상기 회전 구동부(120)의 동작 제어용 신호와, 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 제어부(150)와, 상기 프레임(110)에 설치되어 상기 제어부(150)로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 빛을 조사하는 LED 조명부(160)와, 상기 프레임(110)에 설치되어 상기 제어부(150)로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 물을 공급하는 물 공급부(170)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 프레임(110)은 철재를 이용하여 사각 형상으로 구성되고, 사용자의 선택에 따라 적층 높이를 조절하여 설치할 수 있다.

상기 회전 구동부(120)는 상기 프레임(110)에 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제 1 구동부(121)와, 상기 프레임(110)의 상단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 1 회전부(122)와, 상기 프레임(110)의 하단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 2 회전부(123)와, 상기 제 1 및 제 2 회전부(122 및 123)의 회전이 연동되도록 연결하는 한 쌍의 제 1 연결 로드부(124)와, 상기 제 2 회전부(123)와 동축상에 설치되어 상기 제 2 회전부(123)와 함께 회전하는 제 3 회전부(125)와, 상기 제 1 구동부(121)의 회전 방향으로 상기 제 3 회전부(125)가 회전되도록 상기 제 1 구동부(121)와 상기 제 3 회전부(125)를 연결하는 제 2 연결 로드부(126)와, 상기 제 1 연결 로드부(124)에 일측이 고정되고, 타측을 상기 팔레트 수납부(130)와 연결한 브라켓(127)으로 구성된다.

상기 제 1 구동부(121)는 외부로부터 인가되는 전원에 의해 구동되는 모터로서, 상기 제어부(150)로부터 인가되는 동작 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전한다.

상기 한 쌍의 제 1 회전부(122)는 상기 프레임(110)의 길이방향 상단 양측에 설치된 원반 형상의 부재로서, 상기 제 1 회전부(122)의 회전에 의해 상기 프레임(110) 내부에서 상기 팔레트 수납부(130)가 상기 제 1 회전부(122)의 회전축을 중심으로 이동하는 경로를 제공한다.

상기 한 쌍의 제 2 회전부(123)는 상기 프레임(110)의 길이방향 하단 양측에 설치된 원반 형상의 부재로서, 상기 제 2 회전부(123)의 회전에 의해 상기 프레임(110) 내부에서 상기 팔레트 수납부(130)가 상기 제 2 회전부(123)의 회전축을 중심으로 이동하는 경로를 제공한다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 회전부(122 및 123)는 동일한 지름을 갖도록 구성된다.

상기 제 1 연결 로드부(124)는 상기 프레임(110)의 상/하단 양측에 각각 설치된 상기 제 1 및 제 2 회전부(122 및 123)를 연결하는 체인으로서, 상기 제 1 회전부(122) 또는 제 2 회전부(123) 중 어느 하나가 회전하면 함께 회전되도록 한다.

상기 제 3 회전부(125)는 상기 제 2 회전부(123)와 동축상에 설치된 원반 형상의 부재로서, 상기 제 2 회전부(123)의 지름과 대비해 작은 지름을 갖도록 구성된다.

이는 상기 제 1 구동부(121)의 작은 회전력으로 큰 지름을 갖는 제 2 회전부(123)가 회전할 수 있도록 구동하기 위한 구성이다.

상기 제 2 연결 로드부(126)는 상기 제 1 구동부(121)와 상기 제 3 회전부(125)를 연결하는 구성으로 상기 제 3 회전부(125)를 통해 전달된 상기 제 1 구동부(121)의 회전력에 의해 상기 제 2 회전부(123)가 회전되도록 한다.

상기 브라켓(127)은 상기 제 1 연결 로드부(124)에 일정한 간격으로 고정 설치된 판 형상의 부재로서, 상기 제 1 연결 로드부(124)와 함께 이동한다.

또한, 상기 브라켓(127)은 타측에 상기 팔레트 수납부(130)와 회동 가능하게 설치되어 상기 팔레트 수납부(130)가 장방형의 원 궤도를 따라 이동하여도 상기 팔레트 수납부(130)의 저면이 항상 상기 프레임(110)의 하단을 지향하도록 한다.

상기 팔레트 수납부(130)는 상기 프레임(110)의 길이방향 양측에 배치된 상기 브라켓(127)에 회동 가능하게 설치된 지지부(131)를 통해 상기 프레임(110)에 설치된다.

또한, 상기 팔레트 수납부(130)는 철재를 이용하여 구성되어 사방이 개방된 형상을 이루고, 상기 팔레트 수납부(130)의 길이방향 하단 양측에는 'ㄴ'자 형상의 프레임이 설치되어 상기 식물 재배용 팔레트(140)가 수납되도록 한다.

상기 팔레트(140)는 상부가 개방된 사각 형상의 부재로서, 상기 팔레트 수납부(130)에 삽입 또는 인출 가능하며, 내부에 재배 대상 식물이 식재되고, 저면에는 배수 등이 용이하도록 일정 크기의 배수공(미도시)이 천공된다.

상기 제어부(150)는 사용자로부터 제어 신호를 입력받는 키 입력부(151)와, 상기 키 입력부(151)를 통해 입력된 제어 신호와 상기 식물 재배 장치의 동작 상태를 표시하는 디스플레이부(152)와, 상기 재배 대상 식물에 따라 미리 설정된 식물의 생장 정보를 저장한 메모리(미도시)와, 상기 프레임(110)에 설치되어 상기 식물 재배 장치 주변의 온도 및 습도를 검출하고, 그 검출 결과를 상기 제어부(150)로 출력하는 센서부(153)와, 상기 식물의 재배 시간을 검출하는 타이머(154)를 포함하여 구성된다.

상기 제어부(150)는 상기 프레임(110)의 하단 일측에 설치되어 사용자로부터 입력되거나 상기 메모리에 저장된 식물의 생장 정보에 따라 상기 회전 구동부(120)가 정회전 또는 역회전 되도록 하는 동작 제어용 신호와 상기 재배 대상 식물의 생장 제어를 위한 LED 조명부(160) 및 물 공급부(170)의 제어 신호를 출력한다.

상기 디스플레이부(152)는 상기 식물 재배 장치(100)의 동작 상태와, 현재 설정된 정보들이 표시될 수 있도록 하는 구성으로 LED 또는 LCD 등으로 이루어진다.

상기 메모리(미도시)는 상기 제어부(150)에 내재되어 미리 설정된 식물의 생장 정보와 사용자에 의해 설정된 생장 정보 등을 저장하고, 상기 식물의 생장 정보는 해당 식물의 생장을 위해 필요한 조건들(예를 들면, 광합성 시간, 광합성에 필요한 최적의 파장, 온도, 습도 등)을 포함한다.

상기 센서부(153)는 상기 프레임(110) 또는 상기 팔레트 수납부(130)에 다수개 설치되어 현재의 온도와 습도 정보를 검출하는 온도 및 습도 검출 센서로서, 상기 검출된 온도 및 습도 정보는 상기 제어부(150)로 제공한다.

상기 제어부(150)는 상기 센서부(153)로부터 출력되는 온도 및 습도 정보를 상기 메모리에 저장된 식물의 생장 정보와 대비하여 분석하고, 그 분석 결과에 따라 상기 회전 구동부(120)의 동작 제어 신호와, 상기 재배 대상 식물의 생장 제어용 신호를 출력한다.

즉 상기 제어부(150)는 상기 생장 제어용 신호로서, 온도가 높거나 낮은 경우 상기 LED 조명부(160)로 제어 신호를 출력하여 일부 LED 조명부(160)의 전원을 차단하거나 또는 전원이 차단된 일부 LED 조명부(160)로 전원을 인가하여 온도가 조절되도록 한다.

또한, 상기 제어부(150)는 생장 제어용 신호로서, 습도를 조절하기 위해 상기 물 공급부(170)로 동작 제어 신호를 출력하여 물 공급에 의한 습도가 조절되도록 한다.

상기 타이머(154)는 식물이 상기 식물 재배 장치(100)에 삽입되어 생장 과정에 따라 경과되는 시간을 검출하여 상기 제어부(150)로 제공하고, 상기 제어부(150)는 상기 타이머(154)에서 제공한 시간 정보와 상기 메모리에 미리 저장된 시간 정보에 따른 식물의 생장 정보를 대비하여 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 상기 회전 구동부(120)의 동작 제어용 신호와 상기 재배 대상 식물의 생장 제어용 신호를 출력한다.

상기 LED 조명부(160)는 미리 설정된 파장의 빛을 발광하는 다수의 LED(162)와, 상기 다수의 LED(162)가 고정되도록 하고, 상기 LED(162)로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하는 방열부(161)와, 냉각제가 이동하도록 상기 방열부(161)의 내측 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 관통하여 형성된 냉각 파이프(163)를 포함하여 구성되고, 상기 식물이 식재된 팔레트(140)의 상부에서 빛이 조사되도록 상기 프레임(110) 또는 팔레트 수납부(130)의 상부 길이방향을 따라 설치된다.

상기 방열부(161)는 장방형의 사각형 부재로 상기 LED(162)로부터 발생되는 열을 용이하게 방출할 수 있도록 알루미늄으로 구성되고, 장방형상의 방열부(161) 일측면에는 상기 LED(162)가 설치되는 홈부가 설치되며, 상기 장방형상의 방열부(161) 타측면에는 상기 LED(162)로부터 흡수한 열의 방출이 용이하도록 다수의 방열홈이 형성된다.

상기 LED(162)는 식물이 광합성을 할 수 있도록 빛을 제공하는 광원으로 상기 방열부(161)의 홈부에 삽입되어 고정되고, 식물의 생장에 따라 적색: 600~700nm, 청색: 400~500nm, 녹색: 500~550nm, 황색: 550~600nm, 근적외선: 700~740nm 등 다양한 파장의 빛을 제공할 수 있고, 상기 LED(162)는 상기 제어부(150)로부터 출력되는 생장 제어용 신호에 따라 점등 또는 소등된다.

상기 냉각 파이프(163)는 상기 방열부(161)의 내부에 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 관통하여 형성되고, 상기 냉각 파이프(163)의 일측으로 유입된 냉각제는 상기 냉각 파이프(163)를 관통하며 상기 방열부(161)가 신속하게 냉각되도록 하고, 상기 냉각제는 상기 냉각 파이프(163)의 타측을 통해 배출된다.

상기 냉각제는 바람직하게 물이고, 외부의 원수가 필터(미도시) 등의 여과장치를 통과한 후 유입되도록 하며, 상기 냉각 파이프(163)를 통과한 물은 상기 식물 재배 장치(100)에 공급된다.

상기 물 공급부(170)는 물을 가압하는 펌프(171)와, 상기 제어부(150)로부터 출력된 상기 식물의 생장 제어 신호에 따라 상기 펌프(171)의 동작 제어 신호를 출력하는 물 순환 제어부(172)와, 상기 펌프(171)에서 가압된 물이 상기 노즐(174)로 공급되도록 하거나, 상기 LED 조명부(160)의 냉각수로 공급되도록 제어하는 밸브(173)와, 상기 팔레트(140)에 식재된 식물로 상기 펌프(171)에서 가압된 물이 토출되도록 하는 노즐(174)로 이루어지고, 상기 식물이 식재된 팔레트(140)의 상부에서 물이 공급되도록 상기 프레임(110) 또는 팔레트 수납부(130)의 상단 길이방향을 따라 설치된다.

상기 펌프(171)는 수도관(미도시) 등으로부터 직접 유입되는 원수 또는 저수조(미도시) 등에 저장된 원수가 필터(미도시) 등의 여과장치에서 여과된 후 상기 식물 재배 장치(100)에 공급되도록 가압한다.

상기 물 순환 제어부(172)는 상기 제어부(150)로부터 출력되는 상기 생장 제어용 신호에 따라 상기 펌프(171)와 밸브(173)로 동작 제어 신호를 출력한다.

상기 밸브(173)는 상기 물 순환 제어부(172)로부터 출력된 제어 신호에 따라 상기 펌프(171)에서 가압된 물의 토출 경로가 설정되도록 하는 구성으로, 상기 가압된 물이 상기 노즐(174)로 공급되도록 하거나, 상기 LED 조명부(160)의 냉각수로 공급되도록 한다.

상기 노즐(174)은 상기 가압된 물이 식물에 공급될 수 있도록 상기 프레임(110) 또는 팔레트 수납부(140)의 상부 길이방향을 따라 일정 간격으로 다수 설치된다.

또한, 상기 LED 조명부(160)의 냉각제로써 순환된 물은 파이프 등의 구성을 통해 상기 펌프(171)로 재유입되고, 상기 노즐(174)을 통해 식물에 공급될 수 있도록 한다.

한편, 본 발명에 따른 식물 재배 장치(100)는 상기 프레임(110)의 하부에 설치되어 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)에 수납되도록 하거나 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출되도록 하는 팔레트 이동부(200)가 추가 설치될 수 있다.

상기 팔레트 이동부(200)는 양측 단부에 회전 가능한 롤러와 상기 롤러 사이에 설치된 밸트로 이루어지며, 상기 밸트에 저면이 밀착된 상기 팔레트(140)는 상기 롤러의 정회전 또는 역회전에 의해 상기 팔레트 수납부(130)에 삽입되거나 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출된다.

또한, 상기 팔레트 이동부(200)는 상기 팔레트 이동부(200)의 롤러 회전축에 공압 또는 유압으로 동작하는 액추에이터로 구성된 팔레트 로더부(210)가 설치되어 상기 팔레트 이동부(200)가 승강 또는 하강되도록 한다.

따라서 상기 팔레트 수납부(130)에 안착된 팔레트(140)를 인출할 경우, 상기 제어부(150)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트 로더부(210)가 상방향으로 신장하여 상기 팔레트 이동부(200)와 상기 팔레트(140)의 저면이 밀착되도록 한 다음, 상기 팔레트 이동부(200)가 예를 들면 역회전하여 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출되도록 하며, 상기 팔레트(140)의 인출이 종료되면 상기 팔레트 로더부(210)가 하방향으로 원위치되도록 한다.

또한, 상기 팔레트 수납부(130)에 상기 팔레트(140)를 삽입할 경우 상기 제어부(150)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트 로더부(210)가 상방향으로 신장되고, 상기 팔레트 수납부(130)의 일측으로부터 상기 팔레트(140)가 삽입되도록 정회전하여 상기 팔레트 수납부(130)에 수납되도록 한다.

상기 팔레트 수납부(130)는 상기 팔레트(140)가 일정 거리 이동하면 상기 팔레트 이동부(200)의 동작을 정지하기 위한 신호를 출력하기 위한 센서(예를 들면, 리미트 스위치, 적외선 센서 등)가 설치된다.

상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)의 적정 위치에 배치되면, 상기 팔레트 로더부(210)가 하방향으로 원위치 되어 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)에 수납되도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 식물 재배 장치(100)는 상기 프레임(110)의 길이방향 일측면에 태양열을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치(100)의 전원으로 공급하는 태양 전지부(300)가 적어도 하나 이상 추가 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 상기 식물 재배 장치(100)는 상기 프레임(110)의 상단 일측에 바람을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치(100)의 전원으로 공급하는 풍력 발전부(400)가 적어도 하나 이상 추가 설치된다.

상기 태양 전지부(300) 및 풍력 발전부(400)로부터 공급되는 전기는 축전지(미도시)로 공급되고, 상기 축전지로 공급된 전기는 상기 식물 재배 장치(100)의 전원으로 이용될 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 식물 재배 장치(100)는 상기 프레임(110)의 일측에 착탈 가능하게 설치되어 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출되는 팔레트(140)가 순차적으로 적층되도록 하거나, 상기 적층된 팔레트(140)가 하단부터 순차적으로 인출되어 상기 팔레트 수납부(130)에 공급되도록 적층부(500)가 추가 설치된다.

상기 적층부(500)는 사각 형상의 케이스 일측에 접속 커넥터(미도시)를 통해 상기 제어부(150)와 신호의 송수신이 가능하고, 상기 제어부(150)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트(140)의 적층 및 인출을 위한 수직 제어 신호와 수평 제어 신호를 출력하는 적층 제어부(510)와, 상기 적층 제어부(510)로부터 출력된 상기 수평 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 팔레트 수직 이동부(530)에 적재된 상기 팔레트(140)가 수평방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수평 이동부(520)와, 상기 적층 제어부(510)로부터 출력된 상기 수직 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 상기 팔레트가 수직방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수직 이동부(530)로 이루어진다.

또한, 상기 적층부(500)는 이동이 용이하도록 상기 케이스의 하부에 바퀴가 설치된다.

상기 적층 제어부(510)는 상기 적층부(500)에 적층된 팔레트(140)가 순차적으로 인출되도록 하거나 상기 적층부(500)에 순차적으로 적층할 경우 상기 제어부(150)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트 수평 이동부(520) 및 팔레트 수직 이동부(530)가 각각 정회전 또는 역회전하도록 제어한다.

상기 팔레트 수평 이동부(520)는 상기 적층부(500)의 하부 저면에 설치되어 상기 적층 제어부(510)의 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하고, 상기 팔레트 수평 이동부(520)는 상기 팔레트 이동부(200)의 구성과 같이 양측 단부에 회전 가능한 롤러와 상기 롤러 사이에 설치된 밸트로 이루어지며, 상기 밸트에 상기 팔레트(140)의 저면이 밀착되어 상기 팔레트 수평 이동부(520)의 정회전 또는 역회전에 의해 상기 팔레트(140)가 상기 적층부(500)에 수납되도록 하거나 인출되도록 한다.

상기 팔레트 수직 이동부(530)는 밸트 및 풀리의 구성과 유사하게 상기 적층부(500)의 양측벽 높이 방향으로 순차적으로 설치된 다수의 "ㄴ"자 형상 가이드 프레임이 설치된 밸트와, 상기 다수의 "ㄴ"자 형상 가이드 프레임이 상방향 또는 하방향으로 순환 이동하도록 구동하는 수직 회전부로 이루어진다.

상기 수직 회전부는 상기 적층부(500)의 케이스 상부 및 하부에 회전 롤러가 설치되고, 상기 상부 및 하부 회전 롤러 중 어느 하나의 롤러와 연결된 구동 모터의 정회전 또는 역회전에 따라 상기 다수의 "ㄴ"자 형상 가이드 프레임이 상방향 또는 하방향으로 이동한다.

또한, 상기 수직 회전부는 상기 적층부의 케이스 양쪽에 서로 대칭적으로 설치되고, 양쪽의 수직 회전부가 상호 연동하여 동작하도록 구성되어 상기 팔레트 수직 이동부(530)에 거치된 팔레트(140)가 상기 적층부(500)의 상방향 또는 하방향으로 이동할 수 있게 된다.

따라서 상기 적층 제어부(510)는 상기 적층부(500)에 팔레트(140)를 적층할 경우 상기 팔레트 수평 이동부(520)를 예를 들면, 역회전시켜 상기 적층부(500)의 내측으로 이동시킨 후 상기 팔레트 수직 이동부(530)가 구동하여 상기 팔레트(140)의 저면 양측에 상기 "ㄴ"자 형상 가이드 프레임을 밀착시킨 후 상방향으로 이동한다.

상기 팔레트(140)를 인출할 경우 상기 적층 제어부(510)는 상기 팔레트 수직 이동부(530)를 구동하여 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수평 이동부(520)에 밀착되면 상기 팔레트(140)의 저면 양측에서 지지하던 상기 "ㄴ"자 형상 가이드 프레임은 상기 적층부(500) 하부에 설치된 롤러를 반환점으로 하여 상방향으로 이동하며, 상기 팔레트 수평 이동부(520)는 예를 들면, 정회전하여 상기 팔레트(140)가 상기 적층부(500)로부터 인출되도록 한다.

다음은 본 발명에 따른 식물 재배 장치(100)의 동작 과정을 설명한다.

우선, 재배 대상 식물이 식재된 팔레트(140)가 적층부(500)에 적층되어 식물 재배 장치(100)로 이동되면, 상기 적층부(500)의 일측에 설치된 접속 커넥터를 통해 제어부(150)와 연결된다.

사용자가 상기 제어부(150)에 구비된 키 입력부(151)를 통해 상기 팔레트(140)의 수납 신호를 입력하면, 상기 제어부(150)는 팔레트 수납부(130) 중 하나를 프레임(110)의 하단 중앙으로 이동되도록 회전 구동부(120)에 동작 제어 신호를 출력한다.

상기 팔레트 수납부(130)가 상기 프레임 하단 중앙에 위치되면, 상기 제어부(150)는 팔레트 이동부(200)와 팔레트 로더부(210)의 동작 제어 신호와, 상기 적층부(500)로 팔레트 인출을 위한 동작 제어 신호를 출력하고, 상기 적층부(500)의 적층 제어부(510)는 팔레트 수평 이동부(520)와 팔레트 수직 이동부(530)로 각각 동작 제어 신호를 출력하여 상기 적층부(500)에 적재된 팔레트(140)가 순차적으로 상기 팔레트 수납부(130)로 이동되도록 한다.

이때 식물 재배 장치(100)의 팔레트 이동부(200)는 팔레트 로더부(210)에 의해 상방향으로 승강된 상태에서 상기 적층부(500)에서 인출되는 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)에 수납되도록 정회전 한다.

한편, 상기 제어부(150)는 상기 팔레트 수납부(130)의 센서로부터 수납 완료 신호가 입력되면, 상기 적층부(500)의 인출 동작이 중지되도록 하는 신호와, 상기 팔레트 이동부(200)의 동작 중지 신호와 상기 팔레트 로더부(210)가 하방향으로 원위치 되도록 하는 신호를 출력한 후 상기 회전 구동부(120)로 동작 제어 신호를 출력하여 다음 팔레트 수납부(130)가 위치되도록 한다.

이후 수납과정은 상기한 과정을 반복하여 수행된다.

상기 팔레트(140)의 수납이 완료되면, 상기 제어부(150)는 키 입력부(151)를 통해 입력되는 생장 정보 또는 미리 설정된 생장 정보에 따라 온도 및 습도가 유지되도록 LED 조명부(160)와 물 공급부(170)로 생장 제어용 신호를 출력한다.

타이머(154)로부터 일정 시간이 경과된 시간 정보가 입력되면, 상기 제어부(150)는 상기 디스플레이부(152) 등을 통해 현재 상태 또는 출하 요청 등의 정보가 표시되도록 한다.

또한, 상기 키 입력부(151)로부터 사용자의 출하 또는 인출 요청 신호가 입력되면, 상기 제어부(150)는 상기 적층부(500)와 연결되었는지 확인한 후 인출 작업을 위한 동작 제어 신호를 상기 회전 구동부(120)로 출력하여 상기 팔레트 수납부(130)가 상기 프레임(110)의 하단 중앙에 위치되도록 한다.

상기 팔레트 수납부(130)가 상기 프레임 하단 중앙에 위치되면, 상기 제어부(150)는 팔레트 이동부(200)와 팔레트 로더부(210)의 동작 제어 신호와, 상기 적층부(500)로 상기 팔레트(140)가 삽입되기 위한 동작 제어 신호를 출력하고, 상기 적층부(500)의 적층 제어부(510)는 팔레트 수평 이동부(520)와 팔레트 수직 이동부(530)로 각각 동작 제어 신호를 출력하여 상기 팔레트 수납부(130)로부터 이동되는 상기 팔레트(140)가 상기 적층부(500)에 순차적으로 적층되도록 한다.

이때 식물 재배 장치(100)의 팔레트 이동부(200)는 팔레트 로더부(210)에 의해 상방향으로 승강된 상태에서 상기 적층부(500)에 팔레트(140)가 이동하도록 역회전한다.

상기 적층부(500)는 상기 제어부(150)의 제어 신호에 연동하여 팔레트(140)가 순차적으로 적층되도록 하고, 적층이 완료되면 적층 완료 신호를 출력한다.

적층이 완료되면, 사용자는 상기 적층부(500)를 식물 재배 장치(100)로부터 분리한 후 차량에 상차시켜 용이하게 이동할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 식물 재배 장치 110 : 프레임
120 : 회전 구동부 121 : 제 1 구동부
122 : 제 1 회전부 123 : 제 2 회전부
124 : 제 1 연결 로드부 125 : 제 3 회전부
126 : 제 2 연결 로드부 127 : 브라켓
130 : 팔레트 수납부 131 : 지지부
140 : 팔레트 150 : 제어부
151 : 키 입력부 152 : 디스플레이부
153 : 센서부 154 : 타이머
160 : LED 조명부 161 : 방열부
162 : LED 163 : 냉각 파이프
170 : 물 공급부 171 : 펌프
172 : 물 순환 제어부 173 : 밸브
174 : 노즐 200 : 팔레트 이동부
210 : 팔레트 로더부 300 : 태양 전지부
400 : 풍력 발전부 500 : 적층부
510 : 적층 제어부 520 : 팔레트 수평 이동부
530 : 팔레트 수직 이동부

Claims

식물 재배 장치로서,
일정 공간으로 구획되어 식물 재배용 팔레트(140)가 수납되도록 하는 프레임(110);
상기 프레임(110)에 설치되어 상기 식물 재배용 팔레트(140)가 상기 프레임(110) 내의 특정 위치에 배치되도록 하는 회전 구동부(120);
상기 회전 구동부(120)에 연결되고, 상기 식물 재배용 팔레트(140)가 수납되도록 하는 팔레트 수납부(130);
상기 팔레트 수납부(130)에 삽입 또는 인출 가능하게 설치되고, 재배 대상 식물이 식재되도록 하는 팔레트(140);
상기 회전 구동부(120)의 동작 제어용 신호와, 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 제어부(150);
상기 프레임(110)에 설치되어 상기 제어부(150)로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 미리 설정된 파장의 빛을 발광하는 다수의 LED(162)와, 상기 다수의 LED(162)가 고정되도록 하고, 상기 LED(162)로부터 발생하는 열을 흡수하여 방출하는 방열부(161)와, 냉각제가 이동하도록 상기 방열부(161)의 내측 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 관통하여 형성된 냉각 파이프(163)를 구비한 LED 조명부(160); 및
상기 프레임(110)에 설치되어 상기 제어부(150)로부터 출력되는 생장 제어 신호에 따라 상기 재배 대상 식물로 물을 공급하는 물 공급부(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회전 구동부(120)는 상기 프레임(110)에 설치되어 정방향 또는 역방향으로 회전하는 제 1 구동부(121);
상기 프레임(110)의 상단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 1 회전부(122);
상기 프레임(110)의 하단 양측에 회전 가능하도록 설치된 한 쌍의 제 2 회전부(123);
상기 제 1 및 제 2 회전부(122 및 123)의 회전이 연동되도록 연결하는 한 쌍의 제 1 연결 로드부(124);
상기 제 2 회전부(123)와 동축상에 설치되어 상기 제 2 회전부(123)와 함께 회전하는 제 3 회전부(125);
상기 제 1 구동부(121)의 회전 방향으로 상기 제 3 회전부(125)가 회전되도록 상기 제 1 구동부(121)와 상기 제 3 회전부(125)를 연결하는 제 2 연결 로드부(126); 및
상기 제 1 연결 로드부(124)에 일측이 고정되고, 타측을 상기 팔레트 수납부(130)와 연결한 브라켓(127)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부(150)는 사용자로부터 제어 신호를 입력받는 키 입력부(151);
상기 키 입력부(151)를 통해 입력된 제어 신호와, 상기 식물 재배 장치의 동작 상태를 표시하는 디스플레이부(152); 및
상기 재배 대상 식물에 따라 미리 설정된 식물의 생장 정보를 저장한 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 프레임(110)에 설치되어 상기 식물 재배 장치 주변의 온도 및 습도를 검출하고, 그 검출 결과를 상기 제어부(150)로 출력하는 센서부(153)를 더 포함하고,
상기 제어부(150)는 상기 센서부(153)로부터 출력되는 온도 및 습도 신호에 따라 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제어부(150)는 상기 식물의 재배 시간을 검출하는 타이머(154)를 더 포함하고,
상기 제어부(150)는 상기 검출된 시간 정보를 상기 메모리에 미리 저장된 식물의 생장 정보와 대비하여 분석하고, 상기 분석 결과에 따라 상기 동작 제어용 신호와 상기 재배 대상 식물의 생장 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 물 공급부(170)는 물을 가압하는 펌프(171);
상기 제어부(150)로부터 출력된 상기 식물의 생장 제어 신호에 따라 상기 펌프(171)의 동작 제어 신호를 출력하는 물 순환 제어부(172); 및
상기 팔레트(140)에 식재된 식물로 상기 펌프(171)에서 가압된 물이 토출되도록 하는 노즐(174)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 물 공급부(170)는 상기 펌프(171)에서 가압된 물이 상기 노즐(174)로 공급되도록 하거나, 상기 LED 조명부(160)의 냉각수로 공급되도록 제어하는 밸브(173)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(110)의 하부에 설치되어 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)에 수납되도록 하거나 상기 팔레트(140)가 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출되도록 하는 팔레트 이동부(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 팔레트 이동부(200)는 상기 팔레트 이동부(200)가 승강 또는 하강되도록 하는 팔레트 로더부(210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(110)의 일측면에 설치되어 태양열을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치의 전원으로 공급하는 태양 전지부(300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(110)의 상단 일측에 설치되어 바람을 전기 에너지로 변환하여 상기 식물 재배 장치의 전원으로 공급하는 풍력 발전부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 1 항 내지 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임(110)의 일측에 착탈 가능하게 설치되어 상기 팔레트 수납부(130)로부터 인출되는 팔레트(140)가 순차적으로 적층되도록 하거나, 상기 적층된 팔레트(140)가 하단부터 순차적으로 인출되어 상기 팔레트 수납부(130)에 공급되도록 하는 적층부(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 적층부(500)는 상기 제어부(150)로부터 출력되는 동작 제어 신호에 따라 상기 팔레트(140)의 적층 및 인출을 위한 수직 제어 신호와 수평 제어 신호를 출력하는 적층 제어부(510);
상기 적층 제어부(510)로부터 출력된 상기 수평 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 팔레트 수직 이동부(530)에 적재된 상기 팔레트(140)가 수평방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수평 이동부(520); 및
상기 적층 제어부(510)로부터 출력된 상기 수직 제어 신호에 따라 정회전 또는 역회전하여 상기 팔레트가 수직방향으로 이동되도록 하는 팔레트 수직 이동부(530)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배 장치.