KR101396436B1 - 온실식물 재배시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온실 내부에서 재배되는 식물의 온도와 수분 및 환기를 효과적으로 하여 재배식물의 건강한 생육은 물론, 그에 따른 수확량을 높일 수 있도록 한 온실식물 재배시스템에 관한 것으로, 그 구성은, 온실의 내부에 식물이 재배되는 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 연속 형성시키고, 상기 두둑에는 일정주기로 물이 공급되는 물 공급노즐(220)이 매립 설치된 물 공급수단(200)이 설치되며, 상기 온실의 양측에는 온실이 길이방향을 따라 측면개폐 창(300)이 설치되고, 상기 온실의 전방 또는 후방 중 어느 일 측에는 온실 내부의 온도가 목적온도 이하가 되면 온풍을 공급하고, 온실 내부의 온도가 목적온도 이상이 되거나 또는 온실 내부의 산소농도가 목적하는 농도 이하가 되면 대기 중의 공기를 공급하는 온실내부환경조절수단(400)이 설치되며, 상기 온실의 내부 일측 측면에는 온실 내부에서 재배되는 식물로부터 수확된 작물을 담아 이송하는 수레가 이동하는 레일(500)이 온실의 길이방향을 따라 설치되고, 상기 물 공급수단으로의 물 공급 제어 및 상기 온실내부환경조절수단의 작동을 제어하는 제어부(600)로 이루어진다.

Description

온실식물 재배시스템{Cultivation system of greenhouse plant}

본 발명은 온실 내부에서 재배되는 식물의 온도와 수분 및 환기를 효과적으로 하여 재배식물의 건강한 생육은 물론, 그에 따른 수확량을 높일 수 있도록 한 온실식물 재배시스템을 제공함에 있다.

일반적으로 밭작물이나 화훼식물 기타 과실수 등의 농작물이 해당 계절에 관계없이 비닐하우스에 의해 재배되어 생산 공급되고 있는 것은 주지의 사실이며, 이러한 비닐하우스는 농촌뿐만 아니라 도회지의 근교에서도 많이 사용되고 있는바, 해당 농작물을 경작하여 적당한 온도와 수분을 유지시킬 수 있다면 당해 농작물은 원활하게 성장 발육되어 그 결실(열매)을 보기 때문에 이러한 온도 및 수분유지를 위해 비닐하우스를 사용하여 그 내부에 농작물을 재배하는 것이 이제는 가장 흔한 농사법 중에 하나가 되었다.

그리고 이와 같은 비닐하우스는 비닐의 특성상 열전도율이 높기 때문에 일조량이 강한 낮에는 햇빛의 복사열에 의해 비닐하우스 내부의 온도가 높은 수준으로 상승하게 되고, 봄 가을 밤에는 주변 온도차로 인해 내부온도 역시 급격하게 내려간다. 따라서 야간에는 비닐하우스 내부의 온도 하강을 막아주기 위해 보온 덮개 등을 사용하고 있고 대낮에는 햇빛에 의해 온도가 지나치게 상승하게 되면 하우스 내부 공기를 신속하게 외부로 배출하여 급격한 온도 상승을 막아 줄 수 있도록 내부공기 배출 수단을 구비하고 있다.

상기와 같은 내부공기 배출 수단을 통해 급격하게 상승하는 하우스 내부 온도를 조절할 수 있도록 된 종래의 비닐하우스(20)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 비닐하우스(20)의 천정 즉 상부측에 일정간격으로 내부공기를 배출하는 환풍수단(21)이 구비되어 있고 상기 비닐하우스(20)의 양쪽 측면에 일정간격으로 적당한 크기의 외기 유출입구멍(22)이 다수 개 형성되어 있다.

또한 상기 비닐하우스(20)의 외측면 일정높이 부분에는 상기 구멍(22)을 덮어주거나 열어주도록 하는 덮개수단(23)이 구비된 구조로 되어 있다.

이러한 종래의 비닐하우스(20)는 내부온도가 지나치게 상승하게 될 경우 상기 덮개수단(23)을 접어 올려 상기 외기 유출입 구멍(22)을 열어주어 외기를 내부로 유입시키는 동시에 상기 환풍수단(21)을 가동하게 되면 비닐하우스(20) 내부 공기가 순환되어 온도가 조절(하강)되게 된다. 물론 온도 조절이 불필요할 경우 상기 덮개수단(23)을 내려 상기 구멍(22)을 막아 주고 이어 상기 환풍수단(21)을 정지 시키면 된다.

또한 종래 온실 내부의 온도 및 수분조절을 위한 온실식물 재배시스템은 도 2에 나타낸 바와 같이 온실의 양 측면에 그 온실의 길이방향을 따라 측면개폐 창(30)이 설치되고, 식물이 재배되는 온실 내부의 두둑(31)과 골은 온실의 폭 방향을 따라 길이 방향으로 연속 형성되며, 재배식물로의 수분 공급은 스프링쿨러 등을 이용하여 공급하고 있다.

상기와 같은 구성의 도 2 온실식물 재배시스템은, 두둑과 골이 온실의 폭 방향을 따라 길이방향을 따라 연속 형성되기 때문에 재배식물이 일정 정도 자란 상태(측면개폐 창(30)의 상단 높이)에서 환기를 위하여 측면개폐 창(30)을 열어준다 하더라도 온실의 내부 측면에 위치한 재배식물에는 환기의 효과를 누릴 수 있으나, 온실의 내측 중앙부에 위치한 식물에는 환기의 효과를 누릴 수 없는 문제점이 있다.

또 상기 스프링쿨러 등에 의해 공급되는 수분은 재배식물의 잎 또는 줄기 등에 묻은 상태에서 온실의 온도와 준하는 온도로 열 교환되어 따뜻한 온수로 변하기 때문에 식물의 성장에 저해 요인이 되고 있다.

상기와 같은 문제점 외에도 종래의 온실에는 두둑과 골이 온실의 폭 방향을 따라 길이방향을 따라 연속 형성되기 때문에 재배식물에서 수확되는 작물의 운송이 어렵고 수확 또한 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 온실 내부에서 재배되는 식물의 온도관리 및 수분공급과 환기 그리고 산소공급을 효과적으로 하여 재배식물의 건강한 생육은 물론, 그에 따른 수확량을 높이고, 수확된 작물의 이송을 원활하게 할 수 있도록 한 온실식물 재배시스템을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제의 해결 수단 구성은, 온실의 내부에 식물이 재배되는 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 연속 형성시키고, 상기 두둑에는 일정주기로 물이 공급되는 물 공급노즐(220)이 매립 설치된 물 공급수단(200)이 설치되며, 상기 온실의 양측에는 온실이 길이방향을 따라 측면개폐 창(300)이 설치되고, 상기 온실의 전방 또는 후방 중 어느 일 측에는 온실 내부의 온도가 목적온도 이하가 되면 온풍을 공급하고, 온실 내부의 온도가 목적온도 이상이 되거나 또는 온실 내부의 산소농도가 목적하는 농도 이하가 되면 대기 중의 공기를 공급하는 온실내부환경조절수단(400)을 설치하되 그 온실내부환경조절수단(400)은, 온실 외부 일측에 온실의 내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 공급하는 에어공급장치(430)가 설치된 룸(410)이 마련되고, 그 룸에는 필요에 따라 선택적으로 온실내부 또는 온실외부와 연통되게 하는 개폐문(420)이 설치되며, 상기 에어공급장치의 에어가 분출되는 출측에는 에어공급장치로부터 분출되는 온풍 또는 내기중의 에어를 온실내부로 공급하는 에어분출공이 형성된 덕트(440)가 연결설치된 것으로 이루어지고, 상기 온실의 내부 일측 측면에는 온실 내부에서 재배되는 식물로부터 수확된 작물을 담아 이송하는 수레가 이동하는 레일(500)이 온실의 길이방향을 따라 설치되고, 상기 물 공급수단으로의 물 공급 제어 및 상기 온실내부환경조절수단의 작동을 제어하는 제어부(600)로 구성된다.

그리고, 상기 두둑에는 수분측정센서(S1)가 설치되고, 상기 온실의 내부에는 온도측정센서(S2)와 산소농도측정센서(S3)가 설치되며, 상기 수분측정센서 및 온도측정센서와 산소농도측정센서는 제어부(600)와 연결 설치된다.

또 상기 덕트(440)는, 온실내부에 그 온실내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 골고루 공급하도록 배열되고, 상기 식물이 재배되는 두둑(100)에는, 물 공급노즐(220)로부터 공급되는 물의 비산을 방지하고 수분을 증발을 지연시키며 공기의 통기는 가능한 덮개부재(700)가 씌워진다.

삭제

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 온실식물 재배시스템은, 온실 내부에서 재배되는 식물의 온도를 항상 일정하게 조절할 수 있음은 물론, 수분을 적절하게 공급할 수 있고, 원활한 환기에 따른 산소공급으로 재배식물의 건강한 생육은 물론, 그에 따른 수확량을 높여 농가소득을 향상시키고, 또 수확된 작물의 이송을 온실 외부로 용이하고 간편하게 할 수 있어, 인력 사용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 온실의 환기 및 수분공급 방법을 설명하기 위한 개략도,
도 2는 종래 온실식물 재배시스템을 설명하기 위한 개략도,
도 3은 본 발명의 온실식물 재배시스템을 설명하기 위한 개략도,
도 4는 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 물 공급수단 및 덮개부재를 설명하기 위한 개략도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 온실내부환경조절수단을 설명하기 위한 개략도,
도 6은 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 온실내부환경조절수단을 이용하여 온실내부로 에어를 공급하는 상태를 설명하기 위한 평면 개략도,
도 7은 본 발명의 온실식물 재배시스템 제어블록도.

본 발명의 온실식물 재배시스템을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 온실식물 재배시스템을 설명하기 위한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 물공급수단 및 덮개부재를 설명하기 위한 개략도이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 온실내부환경조절수단을 설명하기 위한 개략도이고, 도 6은 본 발명의 온실식물 재배시스템에서 온실내부환경조절수단을 이용하여 온실내부로 에어를 공급하는 상태를 설명하기 위한 평면 개략도이며, 도 7은 본 발명의 온실식물 재배시스템 제어블록도이다.

본 발명은 도 3에 나타낸 바와 같이 온실의 내부에 식물이 재배되는 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 연속 형성시키고, 상기 두둑에는 일정주기로 물이 공급되는 물 공급노즐(220)이 매립 설치된 물 공급수단(200)이 설치된다.

그리고 상기 온실의 양측에는 온실이 길이방향을 따라 측면개폐 창(300)이 설치된다.

상기 온실의 내부에 식물이 재배되는 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 연속 형성시키는 이유는, 측면개폐 창(300)을 열었을 때에 온실 외부공기가 골 방향을 따라 일측 측면개폐 창(300)에서 타측 측면개폐 창(300) 방향으로 통기가 원활하게 이루어져 온실의 환기는 물론, 산소공급이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.

상기와 같이 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 형성시킴으로써, 온실 외부공기가 골 방향을 따라 일측에서 타측으로 월활하게 통기됨으로 인하여 종래 두둑과 골이 온실의 폭 방향을 따라 길이방향으로 형성시킴으로써 발생되는 환기의 문제점이 해소됨으로 온실 내부의 뜨거운 공기를 용이하게 배출시켜 온실의 온도관리를 효과적으로 함과 더불어 온실 내부로 산소공급을 충분하게 할 수 있어 온실내부에서 재배되는 재배식물의 건강한 생육을 유도할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은 식물이 심어지는 두둑에 일정주기로 물이 공급되는 물 공급노즐(220)이 매립 설치된 물 공급수단(200)이 설치되어 식물이 심어진 두둑에 물이 일정주기로 공급되는데, 상기 물 공급노즐(220)은 물 공급호스(210)에 식물이 심어진 간격을 감안하여 일정간격으로 설치되는 것으로, 상기 물 공급호스(210)는 펌프(도면미도시)와 연결 설치되어 펌프의 작동에 따라 물이 공급되거나 중단되어 물 공급노즐(220)을 통한 물이 공급되는 것이다.

또 본 발명의 온실 양 측면을 따라 설치된 측면개폐 창(300)의 개폐 구조는 이미 다양한 형태로 제공되어 사용되고 있는 통상의 기술인바 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또한 본 발명에 따른 온실의 전방 또는 후방 중 어느 일 측에 온실내부의 온도가 목적온도 이하가 되면 온풍을 공급하고, 온실 내부의 온도가 목적온도 이상이 되거나 또는 온실 내부의 산소농도가 목적하는 농도 이하가 되면 대기 중의 공기를 흡입하여 공급하는 온실내부환경조절수단(400)이 설치된다.

상기 온실내부환경조절수단(400)은, 도 5a 및 도 5b에 온실외부 일측에 온실의 내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 공급하는 에어공급장치(430)가 설치된 룸(410)이 마련되고, 그 룸(410)에는 필요에 따라 선택적으로 롬(410)과 온실내부 또는 온실외부와 롬(410)을 상호 연통되게 하는 회전되는 개폐문(420)이 설치되며, 상기 에어공급장치(430)의 에어가 분출되는 출측에는 에어공급장치(430)로부터 분출되는 온풍 또는 내기중의 에어를 온실내부로 공급하는 에어분출공이 형성된 덕트(440)가 연결설치된 것으로 이루어진다.

또 상기 덕트(440)는, 온실내부에 그 온실내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 골고루 공급하도록 배열된다.

상기 에어공급장치(430)가 온실 외부의 공기를 흡입하여 온실 내부로 공급할 때에는 도 5a에 나타낸 바와 같이 룸(410)과 온실외부 즉 대기 간을 막고 있던 개폐문(420)이 열리면서 그 열린 개폐문(420)은 온실내부와 룸(410) 간의 연통 공간의 막는다.

상기 도 5a와 같이 에어공급장치(430)에 의해 대기 중의 공기를 흡입하여 온실내부로 에어를 공급할 때에는 상기 흡입된 에어를 에어공급장치(430)에서 열 교환하여 온풍으로 공급하거나, 또는 열 교환 없이 흡입된 에어를 그대로 공급하는 2가지의 경우가 있다.

상기 온풍을 공급하는 경우에는 온실내부의 온도가 목적하는 온도 이하일 때이고, 상기 흡입된 에어를 그대로 온실내부로 공급하는 경우에는 온실내부의 산소농도가목적하는 농도 이하일 때이다.

상기 에어공급장치(430)는 그 내부에 에어를 흡입하는 팬과 그 흡입된 에어를 열 교환시키는 히팅수단이 설치되어 있어 흡입된 에어를 열 교환할 때는 히팅수단이 작동되고, 흡입된 에어의 열 교환이 필요치 않을 때에는 히팅수단이 작동되지 않고 팬만 작동된다. 이는 제어부(600)에 의해 제어된다.

또한 도 5b와 같이 에어공급장치(430)에 의해 온실내부의 공기를 흡입하여 다시 온실내부로 공급할 때에는 상기 흡입된 에어를 에어공급장치(430)에서 열 교환하여 온풍으로 공급하는 것으로, 이때에는 상기 온실내부와 룸(410) 간의 연통 공간의 막고 있는 개폐문(420)이 열리면서 룸(410)과 온실외부 간의 연통공간을 막는다.

상기와 같이 온실내부의 에어를 흡입하여 온풍으로 열 교환한 다음 다시 온실내부로 공급할 때에는 온실내부의 온도가 목적하는 온도 이하일 때이다.

그리고 상기 온실의 내부에는 에어공급장치(430)로부터 분출되는 온풍 또는 내기중의 에어를 온실내부로 골고루 공급하도록 에어분출공이 형성된 덕트(440)가 배열되어 있으며, 상기 덕트(440)의 배열 형태는 온실내부의 외곽을 따라 배열되거나 또는 온실내부의 천정에 일정간격으로 균일하게 배열하여 사용할 수 있다.

상기 룸(410)에 설치된 개폐문(420)의 작동은 제어부(600)의 신호에 따라 이루어지는 것으로 외부공기 즉 대기 중의 공기를 흡입해야 할 경우(온실내부의 산소농도 부족 등)에는 개폐문(420)이 온실외부와 룸(410) 간의 연통 공간으로부터 열려 온실내부와 룸(410) 간의 연통 공간을 막고, 온실외부의 공기를 흡입해야 할 경우(온실내부의 온도가 목적온도 이하일 때 등)에는 온실내부와 룸(410) 간의 연통 공간으로부터 열려 온실외부와 룸(410) 간의 연통 공간을 막는다.

상기 개폐문(420)을 작동시키기 위한 제어부(600)의 신호는, 온실내부에 설치된 산소 및 온도측정센서(S2,S3)의 측정값에 따라 이루어진다. 그리고 상기 개폐문은 회전문으로써, 개폐문의 일측에 실린더가 연결 설치되어 그 실린더의 작동방향에 따라 개폐문이 작동된다.

또한 본 발명은 식물이 재배되는 두둑에는 통기성을 갖는 덮개부재(700)가 씌워지는데, 그 덮개부재는 부직포 등을 사용함이 바람직하고, 상기 덮개부재(700)를 씌우는 이유는, 물 공급노즐(220)로부터 공급되는 물의 비산을 방지함과 동시에 두둑에 공급된 수분을 증발을 지연시키며, 풀 등이 자라지 못하도록 하기 위함이다.

한편 본 발명의 온실 두둑에는 수분측정센서(S1)가 설치되고, 상기 온실의 내부 허공에는 온도측정센서(S2)와 산소농도측정센서(S3)를 설치하여 그 측정값에 따라 물 공급수단(200) 및 온실내부환경조절수단(400)을 선택적으로 작동시킨다.

또한 본 발명의 온실내부 일측 측면에는 온실의 길이방향을 따라 레일(500)이이 설치되는데 그 레일(500)을 설치하는 이유는, 온실에서 수확된 작물의 손수레 등에 담에 온실외부로 용이하게 운송할 수 있도록 하기 위함이다.

이상과 같은 본 발명의 온실식물 재배시스템은, 온실 내부에서 재배되는 식물의 온도를 항상 일정하게 조절할 수 있음은 물론, 수분을 적절하게 공급할 수 있고, 원활한 환기에 따른 산소공급으로 재배식물의 건강한 생육은 물론, 그에 따른 수확량을 높여 농가소득을 향상시키고, 또 수확된 작물의 이송을 온실 외부로 용이하고 간편하게 할 수 있어, 인력 사용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

100 : 두둑과 골 200 : 물공급수단
210 : 물공급호스 220 : 물공급노즐
300 : 측면개폐 창 400 : 온실내부환경조절수단
410 : 룸 420 : 개폐문
430 : 에어공급장치 440 : 덕트
500 : 레일 600 : 제어부
700 : 덮개부재
S1 : 수분측정센서 S2 : 온도측정센서
S3 : 산소농도측정센서

Claims (5)

1. 온실의 내부에 식물이 재배되는 두둑과 골(100)을 온실의 길이방향을 따라 폭 방향으로 연속 형성시키고, 상기 두둑에는 일정주기로 물이 공급되는 물 공급노즐(220)이 매립 설치된 물 공급수단(200)이 설치되며, 상기 온실의 양측에는 온실이 길이방향을 따라 측면개폐 창(300)이 설치되고, 상기 온실의 전방 또는 후방 중 어느 일 측에는 온실 내부의 온도가 목적온도 이하가 되면 온풍을 공급하고, 온실 내부의 온도가 목적온도 이상이 되거나 또는 온실 내부의 산소농도가 목적하는 농도 이하가 되면 대기 중의 공기를 공급하는 온실내부환경조절수단(400)을 설치하되 그 온실내부환경조절수단(400)은, 온실 외부 일측에 온실의 내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 공급하는 에어공급장치(430)가 설치된 룸(410)이 마련되고, 그 룸에는 필요에 따라 선택적으로 온실내부 또는 온실외부와 연통되게 하는 개폐문(420)이 설치되며, 상기 에어공급장치의 에어가 분출되는 출측에는 에어공급장치로부터 분출되는 온풍 또는 내기중의 에어를 온실내부로 공급하는 에어분출공이 형성된 덕트(440)가 연결설치된 것으로 이루어지고, 상기 온실의 내부 일측 측면에는 온실 내부에서 재배되는 식물로부터 수확된 작물을 담아 이송하는 수레가 이동하는 레일(500)이 온실의 길이방향을 따라 설치되고, 상기 물 공급수단으로의 물 공급 제어 및 상기 온실내부환경조절수단의 작동을 제어하는 제어부(600)로 구성된 것을 특징으로 하는 온실식물 재배시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 두둑(100)에는 수분측정센서(S1)가 설치되고, 상기 온실의 내부에는 온도측정센서(S2)와 산소농도측정센서(S3)가 설치되며, 상기 수분측정센서 및 온도측정센서와 산소농도측정센서는 제어부(600)와 연결설치된 것을 특징으로 하는 온실식물 재배시스템.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 덕트(440)는, 온실내부에 그 온실내부로 온풍 또는 내기중의 에어를 골고루 공급하도록 배열된 것을 특징으로 하는 온실식물 재배시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 식물이 재배되는 두둑(100)에는, 물 공급노즐(220)로부터 공급되는 물의 비산을 방지하고 수분을 증발을 지연시키며 공기의 통기는 가능한 덮개부재(700)가 씌워진 것을 특징으로 하는 온실식물 재배시스템.
   

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