KR101925432B1

KR101925432B1 - 스윙 작동형 식물재배장치

Info

Publication number: KR101925432B1
Application number: KR1020170084885A
Authority: KR
Inventors: 김인철; 하태문
Original assignee: 농업회사법인 레드엠(주)
Priority date: 2017-07-04
Filing date: 2017-07-04
Publication date: 2018-12-06

Abstract

스윙작동형 식물재배장치를 제공한다.
본 발명은 식물이 식재되는 일정량의 배양토 또는 배양액을 갖추어 식물재배가 이루어지는 재배부 ; 상기 재배부가 올려지는 거치대를 높이방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비하는 제1지지대를 갖추고, 상기 제1지지대의 길이중간과 회전축을 매개로 하여 상단에 회동가능하게 조립되어 지면에 하단이 수직하게 고정설치되는 제2지지대를 갖추어 상기 재배부를 다층으로 적층배치하여 지지하는 지지부 ; 및 상기 제1지지대의 하단과 동력전달부재를 매개로 연결되는 모터부재를 갖추어 상기 모터부재의 회전구동력에 의해서 수직한 제2지지대에 대해 일정각도 경사진 제1지지대를 선회작동시키는 스윙작동부를 포함한다.

Description

스윙 작동형 식물재배장치{Swing Working Type a Plant Cultivation Apparatus}

본 발명은 재배지를 다단으로 설치하여 재배공간을 확장시키고, 다단 재배지를 태양 고도 위치에 따라 인접하는 재배지에 그늘이 발생하지 않으면서 일조량을 항상 일정하게 확보할 수 있도록 다단 재배지를 스윙작동시킬 수 있어 재배효율 및 수확량을 높일 수 있는 스윙작동형 식물재배장치에 관한 것이다.

일반적으로, 식물 재배는 이차원, 즉 평면적인 공간에서 이루어지는 것이므로 재배공간을 효율적으로 활용하기 위한 방안이 여러 가지로 다양하게 강구되고 있다. 특히 농작물은 유리온실이나 비닐하우스 등과 같은 매우 한정된 재배면적을 갖는 공간 내에서 재배되기 때문에 면적당 생산량의 증대는 재배농가의 수익과 직결되는 것이다.

즉, 농작물은 안정적인 재배생산을 위하여 비닐하우스나 온실과 같은 재배공간에서 토양 또는 고설 재배 벤치를 이용하여 기후에 영향을 덜 받으면서 재배하는 다각적인 재배방법이 실시되고 있다.

특히, 재배용 베드에 종자를 파종하거나 식재하여 재배하는 방식은 계절에 관계없이 대상 식물의 빠른 성장 재배를 도모하기 위해서 비가림이 가능하도록 투명한 비닐소재로 이루어지는 비닐하우스나 천정 또는 재배 설비 전체가 유리로 이루어진 온실 등과 같은 재배시설을 별도로 제작하여 그 내부에 다층의 선반을 고정형으로 설치하고, 이러한 선반 위에 식물이 파종 또는 식재되는 재배용 베드를 적재하여 재배하는 것이다.

비닐하우스나 유리 온실과 같은 재배공간의 내부에 다수의 재배용 베드를 상하로 다층으로 적층시켜 식물을 재배하는 경우에는 좁은 공간을 효율적으로 활용하여 짧은 시간에 다량의 식물을 재배하여 생산해 낼 수 있는 장점이 있으나, 하부측에 위치하는 식물이나 인접하는 다른 선반에 적층되는 식물은 아침과 점심, 저녁에 따라 태양광의 조사각도가 달라지면서 태양광이 가려져 인접하는 다른 식물에 그늘을 발생시킴으로써 하부에 위치하거나 인접하는 다른 재배용 베드에 식재된 식물에는 충분한 태양광이 조사되지 못하여 재배식물의 발육 생장이 늦어지게 되고, 이로 인하여 재배식물의 수확량이 감소하게 되는 문제점이 발생하였다.

(특허문헌 1) KR10-2012-0030677 A

특허문헌 1에는 프레임에 의해 지지,고정되고, 각각의 프레임을 연결하여 내부가 밀폐되도록 투명창이 설치된 하우스와, 하우스 내부에 수직방향으로 설치되어 구동장치에 의해 회전하는 축의 하단에 설치되고, 하부의 롤러가 레일을 따라 회전하도록 구성된 베이스와, 축에 설계된 간격으로 다층으로 설치,고정된 데크데크의 상부에 놓여지는 재배판과, 데크의 하부에 설치된 조명등 및 데크의 하부에 설치된 급수노즐을 포함하여, 계절과 기후의 영향 없이 과일 및 채소 등의 식물을 사계절 재배할 수 있고, 좁은 재배 면적에서도 많은 양의 식물을 수확할 수 있는 다층 구조의 식물 재배 장치를 게시하고 있다.

그러나 이러한 종래의 식물재배장치는 태양광의 조사방향과 관계없이 데크의 모든 부분이 고르게 태양광인 햇볕을 받기 위해서 태양이 존재하는 주간 동안 모터구동력에 의해서 축을 연속하여 회전시켜 이를 중심으로 하여 데크를 일정속도로 연속하여 회전시켜야만 하기 때문에 장시간 동안 데크를 회전시키는 과정에서 동력원인 전기사용량이 많아져 관리 유비지가 증가하게 되는 문제점이 발생하였다.

또한, 재배공간 내에서 근무하게 되는 작업자가 회전하게 되는 데크에 의해서 안전사고의 발생 위험성이 매우 높고, 안전사고를 방지하기 위해서는 인접하는 데크 회전물들간의 간격을 작업자의 동선을 고려하여 최대한 넓게 확보해야만 하기 때문에 상대적으로 식물이 재배되는 면적이 감소되는 문제점이 발생하였다.

그리고 아침과 점심, 저녁에 따라 태양광의 조사각도가 달라지면서 태양광이 가려짐으로써 하부에 위치하거나 인접하는 다른 재배용 베드에 식재된 식물에는 충분한 태양광이 조사되지 못해 식물의 발육성장이 늦어지게 되면서 재배식물의 성장속도가 불균일해지고, 재배식물의 수확량이 감소하게 되는 문제점이 발생하였다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 재배지를 다층으로 적층하는 재배 구조물을 재배공간 내에 복수열로 병렬배치하여 재배공간을 최대한 활용할 수 있으며, 동쪽에서 해가 뜨는 일출시부터 서쪽으로 해가 지게되는 일몰시까지 시시각각으로 변경되는 태양광의 조사각도에 맞추어 인접하는 식물에 그늘이 발생하지 않도록 재배 구조물을 자동으로 스윙작동시켜 전체적으로 충분한 일조량을 확보하면서 전체적으로 식물에 균일한 일조량을 제공할 수 있는 스윙작동형 식물재배장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명의 바람직한 실시예는, 식물이 식재되는 일정량의 배양토 또는 배양액을 갖추어 식물재배가 이루어지는 재배부 ; 상기 재배부가 올려지는 거치대를 높이방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비하는 제1지지대를 갖추고, 상기 제1지지대의 길이중간과 회전축을 매개로 하여 상단에 회동가능하게 조립되어 지면에 하단이 수직하게 고정설치되는 제2지지대를 갖추어 상기 재배부를 다층으로 적층배치하여 지지하는 지지부 ; 및 상기 제1지지대의 하단과 동력전달부재를 매개로 연결되는 모터부재를 갖추어 상기 모터부재의 회전구동력에 의해서 수직한 제2지지대에 대해 일정각도 경사진 제1지지대를 선회작동시키는 스윙작동부를 포함하는 스윙작동형 식물재배장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 재배부는 상기 식물이 식재되도록 배양토가 일정량 채워지는 재배포트와, 상기 재배포트가 대응삽입되어 배치되도록 배치공을 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 관통형성한 베드를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 베드는 일정길이의 중공 파이프부재로 이루어지고, 상기 베드의 개구된 양단은 전체적으로 밀폐되도록 차단판체에 의해서 차단되거나 부분적으로 차단되면서 공기 통로를 형성하도록 상단 일부가 절개된 차단판체에 의해서 차단될 수 있다.

바람직하게, 상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 결합되어 상기 베드의 하부측 외부면과 접하는 제1고정판과, 상기 제1고정판의 타단으로부터 수직하게 절곡되어 상기 베드의 외부면과 접하는 제2고정판을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 고정설치되고, 타단에 중공부를 갖는 제1고정판과, 상기 중공부에 삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 제1판체로부터 직각으로 절곡되는 제2판체로 이루어지는 제2고정판을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 고정설치되는 제1고정판과, 상기 제1고정판의 자유단으로부터 직각으로 절곡된 절곡판이 대응삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 중공부를 갖는 제2고정판을 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 지지부는 제1지지대의 최대 눕힘시 상기 제1지지대의 외부면과 접하여 상기 모터부재의 회전구동을 중단시키는 제어신호를 발생시키는 리미트스위치를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 지지부는 상기 제2지지대에 일단이 일체로 연결되는 일정길이의 연결대를 포함하고, 상기 연결대의 타단은 상기 거치대와 회전축을 매개로 하여 회동가능하게 조립될 수 있다.

바람직하게, 상기 스윙작동부는 태양을 추적하면서 태양광의 방위각을 감지하는 적어도 하나의 추적센서를 포함하고, 상기 추적센서의 감지신호에 의해서 상기 태양의 이동궤적에 맞추어 모터부재의 회전구동력에 의해서 제1지지대를 선회시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 스윙작동부는 서로 인접하는 베드에 설치되어 그림자 발생에 기인하는 일조량 변화를 검지하는 광량센서를 포함하고, 상기 광량센서의 감지신호에 의해서 인접하는 베드에 일조량을 감소시키는 그림자가 발생하지 않도록 모터부재의 회전구동력에 의해서 제1지지대를 선회시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 동력전달부재는 원통형 드럼에 일단이 연결되어 일정량 권취되고, 일정각도 경사진 제1지지대의 하단과 타단이 연결되는 일정길이의 와이어로프를 포함하고, 상기 모터부재는 커플러를 매개로 하여 원통형 드럼과 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 베드는 상기 재배포트를 외부노출시키는 개구부를 절개 형성하는 회전지지용 베드의 내부와 슬리브를 매개로 하여 상대회전 이동가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드의 일단부에는 링기어를 포함하고, 상기 링기어와 기어물림되는 구동기어를 회전구동시키는 회전용 모터를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 베드는 상기 재배포트를 외부노출시키는 개구부를 절개 형성하는 회전지지용 베드의 내부와 슬리브를 매개로 하여 상대회전 이동가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드의 내부바닥에는 상기 베드의 회전중심보다 낮은 무게중심을 형성하도록 웨이트를 포함할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 딸기, 상추와 같은 대상식물이 식재된 재배포트를 길이방향으로 복수개 구비하는 베드를 지지부의 제1지지대에 다단으로 설치함으로써 한정된 재배공간에서의 공간활용도를 높여 재배효율 및 재배면적을 높일 수 있다.

2) 일출방향인 동쪽에서 일몰방향인 서쪽방향으로 일정간격을 두고 베드를 다단으로 지지하는 지지부를 병열 배치하고, 병렬배치된 지지부의 경사진 제1지지대를 수직한 제2지지대에 대하여 스윙작동 시킴으로써 인접하는 다른 지지부의 베드에 식재된 식물에 제공되는 일조량을 전체적으로 불균일하면서 낮추는 그림자 발생을 근본적으로 방지할 수 있기 때문에 재배공간으로 일조량을 전체적으로 균일하게 제공하여 식물 성장율을 높일 수 있고, 이로 인하여 재배 수확량을 높일수 있는 것이다.

3) 베드에 식재된 식물의 수확시기에는 베드가 다단으로 배치된 제1지지대를 경사상태에서 수직상태로 전환시켜 서로 인접하여 병렬배치되는 지지부사이에 작업자가 통과하는 통로를 확보할 수 있기 때문에 작업자가 재배완료된 식물을 수확하는 작업을 안전하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치를 도시한 설치 상태도이다.
도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치를 도시한 사용 상태도이다.
도 5a 와 도 5b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치에 채용되는 거치대의 다른 실시형태를 도시한 구성도이다.
도 6a 내지 도 6c 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치에 채용되는 스윙작동부를 도시한 상세도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치에서 제1지지대의 경사상태를 감지하는 리미트스위치를 도시한 설치 상태도이다.
도 8a 와 도 8b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치에 채용되는 베드를 회전용 모터에 의해서 회동시키는 구조를 도시한 구성도이다.
도 9a 와 도 9b 는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치에 채용되는 베드를 웨이트에 의해서 회동시키는 구조를 도시한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 스윙작동형 식물재배장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 식물이 재배되는 베드를 높이방향으로 다단으로 설치한 지지구조물을 태양이 뜨는 일출로부터 태양이 지는 일몰방향을 향하여 일정간격을 두고 병렬로 나란하게 배치하고, 병렬로 배치된 지지구조물을 동쪽에서 서쪽으로 이동되는 태양의 궤적에 따라 변화되는 태양광 조사각도에 맞추어 스윙시킬 수 있도록 재배부(110), 지지부(120) 및 스윙작동부(130)를 포함할 수 있다.

상기 재배부(110)는 딸기, 토마토, 상추와 같은 다양한 식물들을 선택적으로 또는 동시에 토양이나 물에서 토양재배 또는 수경재배할 수 있도록 식물의 뿌리가 식재되는 일정량의 배양토 또는 배양액을 포함할 수 있다.

이러한 재배부(110)는 상기 식물이 식재되도록 배양토가 일정량 채워지는 재배포트(111)를 포함하고, 상기 재배포트가 대응삽입되어 배치되도록 대략 원형의 배치공(113)을 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 관통형성한 베드(112)를 포함할 수 있다.

상기 재배포트(111)는 일정량 채워진 배양토에 식재된 식물측으로의 수분공급이 용이하도록 외부면이 격자형으로 관통된 다공성 외부면을 갖는 컵형태로 구비될 수 있으며, 상기 재배포트(111)에 채워진 토양은 외부유실되지 않고 수분흡수가 용이하도록 부직포와 같은 내부재에 의해서 저장되는 것이 바람직하다.

이러한 재배포트(111)가 배치공(113)에 대응삽입되어 배치되는 베드(112)는 양단이 개구된 일정길이의 중공원통형 파이프부재로 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 사각단면이나 타원단면상과 같은 다양한 형태의 중공파이프부재로 구비될 수 있다.

중공형으로 이루어지는 베드(112)의 개구된 양단은 전체적으로 밀폐되도록 대략 원형의 차단판체(114)에 의해서 차단되거나 부분적으로 밀폐되면서 공기 통로를 형성하도록 상단 일부가 절개된 차단판체(114)에 의해서 차단될 수 있다.

상기 차단판체(114)에 의해서 양단이 차단되는 베드(112)의 내부공간에는 다공성 외부면을 갖는 재배포트측으로 수분을 적절히 공급할 수 있도록 물이 채워지거나 별도의 분무형 급수시설이 설치될 수 있다.

상기 지지부(120)는 상기 베드(112)를 포함하는 재배부(110)를 다층으로 적층배치하여 지지할 수 있도록 제1지지대(121)와 제2지지대(122)를 포함할 수 있다.

상기 제1지지대(121)는 상기 재배포트를 포함하는 중공형의 베드(112)가 올려지는 거치대(123)를 높이방향으로 일정간격을 두고 일측면에 복수개 구비하는 일정길이의 프레임부재로 이루어질 수 있다.

상기 거치대(123)는 상기 제1지지대(121)에 일단이 결합되어 상기 베드의 하부측 외부면과 접하는 제1고정판(124)을 포함하고, 상기 제1고정판(124)의 타단으로부터 대략 수직하게 절곡되어 상기 베드(12)의 외부면과 접하여 지지부와 더불어 스윙이동되는 베드(112)의 낙하를 방지하는 제2고정판(125)을 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 거치대(123)는 제1지지대(121)의 일측면에 일정간격을 두고 복수개 설치됨으로써 상기 베드는 제1지지대에 구비되는 복수개의 거치대에 의해서 높이방향으로 다단으로 수평하게 복수개 배치될 수 있으며, 상기 제1지지대의 거치대에 다단으로 배치되는 각각의 베드는 상기 제1지지대, 제1고정판 및 제2고정판 들간의 접촉에 의해서 상기 스윙작동부에 의한 스윙작동시에도 흔들림없이 안정적으로 수평한 거치상태를 지지부에서 유지할 수 있는 것이다.

여기서, 상기 거치대(123)는 도 5a 에 도시한 바와 같이, 상기 베드의 외경크기 변화에 맞추어 길이조절이 가능하도록 상기 제1지지대(121)에 일단이 고정설치되고, 중공부(124a)를 갖는 제1고정판(124)을 포함하고, 상기 중공부(124a)에 자유단이 대응삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 제1판체(125a)로부터 대략 직각으로 절곡되는 제2판체(125b)로 이루어지는 제2고정판(125)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 거치대(123)는 도 5b 에 도시한 바와 같이, 상기 제1지지대(121)에 일단이 고정설치되는 제1고정판(124)을 포함하고, 상기 제1고정판의 자유단으로부터 대략 직각으로 절곡된 절곡판(124b)이 대응삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 다른 중공부(125c)를 갖는 제2고정판(125)을 포함할 수 있다.

상기 제2지지대(122)는 비닐하우스와 같은 재배공간의 바닥면에 상기 베드와 나란하도록 고정설치되는 기초콘크리트부(129)에 하단이 고정되고, 상기 제1지지대의 회동이 가능하도록 상기 제1지지대(121)의 길이중간과 회전축(126)을 매개로 하여 조립되는 일정길이의 수직한 프레임구조물로 이루어질 수 있다.

상기 제2지지대(122)는 일정길이의 연결대(126a)의 일단이 용접방식 또는 체결방식으로 하여 일체로 고정설치되고, 상기 연결대(126a)의 타단인 자유단은 상기 거치대(123)와 회전축(126)을 매개로 하여 회동가능하게 조립되는 것이다.

이에 따라, 상기 제2지지대(122)의 상단과 상기 제1지지대(121)는 상기 연결대(126a)에 의해 일정간격을 두고 이격됨에 따라 상기 회전축을 중심으로 하여 일출시부터 일몰시까지 변화하는 태양광의 조사각도인 방위각에 맞추어 간섭없이 회동될 수 있는 것이다.

또한, 서로 인접하는 복수개의 제1지지대(121)의 각 하단은 상기 베드와 나란하게 설치되는 하부수평대(127a)에 의해서 서로 연결되고, 서로 인접하는 복수개의 제2지지대(122)의 상단은 상기 베드와 나란하게 설치되는 상부수평대(127b)에 의해서 서로 연결되어 상기 베드를 다단으로 적층하는 지지구조물을 구성할 수 있는 것이다.

상기 스윙작동부(130)는 상기 제2지지대(122)에 대하여 일정각도 경사지게 설치되는 제1지지대(121)의 하단과 동력전달부재(131)를 매개로 하여 연결되고, 전원인가시 경사진 제1지지대(121)를 회동시키는 회전구동력을 발생시키는 적어도 하나의 모터부재(132)를 포함할 수 있다.

그리고 재배공간의 최상부에서 일출후 태양에서 제공되는 태양광의 조사각도를 측정하면서 태양의 이동궤적을 추적하는 적어도 하나의 추적센서를 포함하여 상기 추적센서의 감지신호를 근거로 하여 모터부재(132)를 작동시킴으로써 베드에서 재배되는 식물에 대한 일조량을 최대한 확보하여 제공할 수 있도록 태양광의 조사각도와 대응하는 태양의 이동궤적에 맞추어 제1지지대(121)를 서서히 선회작동시키는 것이다.

상기 동력전달부재(131)는 도 6a 내지 도 6c 에 도시한 바와 같이, 원통형 드럼(134)에 일단이 연결되어 일정량 권취되고, 일정각도 경사진 제1지지대(121)의 하단과 타단이 연결되는 일정길이의 와이어로프를 포함하고, 상기 모터부재(132)는 구동커플러(133a)와 피동커플러(133b)로 이루어지는 커플러(133)를 매개로 하여 상기 원통형 드럼(134)과 연결되어 구동축이 정방향 또는 역방향으로 회전구동되며, 상기 원통형 드럼(134)의 양단은 좌우한쌍의 드럼지지대(134a)의 상단에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 회동가능하게 지지된다.

여기서, 상기 스윙작동부(130)는 상기 원통형 드럼(134)의 중앙을 기준으로 하여 양측에 각각 일정량 권취되는 한쌍의 동력전달부재(131)를 포함하고, 한쌍의 동력전달부재(131)는 복수개의 지지대중 대략 중앙에 배치되는 제2지지대(122)에 각각 아이들 회전가능하게 조립되는 한쌍의 제1도르레(135a,135b)에 감기어 베드(112)와 나란하도록 서로 반대방향으로 각각 1차 방향전환된 다음, 복수개의 지지대중 최외측에 설치되는 한쌍의 제2지지대(122)에 각각 아이들회전가능하게 조립되는 한쌍의 제2도르레(136a,136b)에 각각 감기어 제1지지대(121)의 하단측으로 2차 방향전환되어 제1지지대와 연결될 수 있다.

상기 제1도르레(135a,135b)와 제2도르레(136a,136b)와의 사이에는 와이어로프와 같은 선재로 이루어지는 동력전달부재의 선형이동을 안내하는 안내도르레(137a,137b)를 구비할 수 있으며, 상기 제1도르레와 원통형 드럼사이에는 상기 모터부재의 회전구동시 풀려지거나 감겨지는 와이어로프와 같은 선재로 이루어지는 동력전달부재를 안내하는 안내파이프를 포함할 수 있다.

이러한 경우, 상기 모터부재(132)의 정회전 또는 역방향 구동시 상기 원통형 드럼에서 풀리거나 감겨지는 한쌍의 동력전달부재(131)를 상기 제1,2도르레에 의해서 방향전환시킴과 동시에 작동시켜 수직한 제2지지대에 경사지게 배친 제1지지대를 베드와 더불어 회동시킬 수 있는 것이다.

즉, 상기 모터부재(132)의 정방향 회전구동에 의한 상기 원통형 드럼(134)의 정방향 회전에 의해서 와이어로프로 이루어지는 동력전달부재(131)가 원통형 드럼으로부터 풀리게 되면, 수직한 제2지지대(122)에 대하여 일정각도 경사지게 설치된 제1지지대(121)는 상기 회전축(126)을 중심으로 하여 상단부가 태양의 일몰방향으로 회동하게 되어 서서히 눕혀지게 되는 것이다.

이때, 수직한 제2지지대(122)에 대하여 일정각도 경사진 제1지지대(121)의 상단부는 상기 제2지지대를 기준으로 하여 일몰측인 동쪽으로 치우치면서 무게중심이 상기 회전축보다 상부에 위치됨으로써 상기 동력전달부재의 풀림에 의한 선회작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있는 것이다.

반면에, 상기 모터부재(132)의 역방향 회전구동에 의한 상기 원통형 드럼(134)의 역방향 회전에 의해서 와이어로프로 이루어지는 동력전달부재(131)가 원통형 드럼에 감기게 되면, 수직한 제2지지대(122)에 대하여 일정각도 경사지게 설치된 제1지지대(121)는 상기 회전축(126)을 중심으로 하여 상단부가 태양의 일출방향으로 회동하게 되어 서서히 세워지게 되는 것이다.

이때, 상기 모터부재(132)와 원통형 드럼(134)은 상기 제2지지대의 일측면이나 이에 별도로 고정판재에 의해서 지면에 대하여 대략 수직하게 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지지부(120)는 도 7에 도시한 바와 같이, 태양광의 조사각도인 방위각이 변화되면서 태양의 이동궤적을 따라 일몰방향으로 회동되는 제1지지대의 최대 눕힘시 상기 제1지지대(121)의 외부면과 접하여 상기 모터부재의 정방향 회전구동을 중단시키는 제어신호를 발생시키는 리미트스위치(128)를 포함할 수 있으며, 상기 리미트스위치는 상기 제2지지대의 상단에 구비되는 상부수평대에 설치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 지지부(120)의 제1지지대에 다단으로 설치되는 복수개의 베드(112)는 태양이 동쪽에서 뜨게 되는 일출시부터 정오까지 도 4a 에 도시한 바와 같이, 수직한 제2지지대에 대하여 일정각도 경사진 제1지지대에서 태양광을 전체적으로 고르게 조사 받아을 수 있어 일조량을 최대한 확보할 수 있는 것이다.

연속하여, 시간이 경과함에 따라 정오 이후부터 태양은 방위각이 서쪽인 일몰측으로 이동되면서 그림자를 동쪽으로 발생시킴에 따라 태양광의 조사각도를 측정하여 추적하는 추적센서에 의해서 상기 태양이 일몰측인 서쪽으로 궤적이동되는 속도에 맞추어 모터부재가 정방향 회전구동되어 드럼형 원통부재를 풀림방향으로 서서히 회전되면, 도 4b 에 도시한 바와 같이, 상기 드럼형 원통부재에 일단이 연결되어 일정량 감겨진 동력전달부재가 서서히 풀려지면서 상기 제2지지대를 도면상 시계방향으로 회동시킬 수 있기 때문에 상기 제1지지대에 다단으로 설치된 복수개의 베드에 구비되는 재배포트의 식물에 태양광을 전체적으로 고르게 조사하여 일조량을 충분히 확보할 수 있고, 이로 인하여 식물을 전체적으로 균일하게 성장재배할 수 있는 것이다.

또한, 동쪽으로부터 서쪽방향을 향하여 일정간격을 두고 병렬로 나란하게 설치되는 지지부의 제1지지대가 모터부재의 회전구동에 의해서 태양광의 방위각에 맞추어 동시에 일몰측으로 선회되기 때문에 인접하는 다른 지지부에 그늘발생을 최소화할 수 있는 것이다.

이때, 수직한 제2지지대에 대하여 경사진 제1지지대사이에 형성되는 선회각도는 일출시부터 정오시까지 최소 20°에서 최대 70°까지 상기 모터부재의 회전구동시 제1지지대의 자중에 의해서 선회작동시켜 변화시키는 것이 바람직하다.

여기서, 태양의 위치는 지상에서 본 3차원의 태양의 위치로서 태양의 방위각과 태양의 고도각을 사용하여 나타낼 수 있으며, 태양 방위각은 정남에서 바라본 태양의 수평방향각도로 0 내지 180 °사이에서 일출시부터 일몰시까지 변화하게 되며, 태양 고도각은 지표면과 태양이 이루는 수직방향 각도 0 내지 90°에서 계절별로 변화하는 것이다.

또한, 상기 베드(112)에 구비된 재배포트(111)에서 재배된 식물의 수확시기에는 도 4c 에 도시한 바와 같이, 상기 모터부재의 역방향 회전구동에 의한 원통형 드럼의 감김작동에 의해서 동력전달부재(131)를 감아서 수직한 제2지지대에 대하여 경사진 제1지지대를 거의 수직상태로 전환시킴으로써 서로 인접하는 지지부사이에 작업자가 통행할 수 있는 충분한 통로를 확보할 수 있기 때문에 다단으로 설치된 베드에서 재배완료된 식물을 수확할 수 있는 것이다.

여기서, 수직한 제2지지대에 대한 제1지지대의 선회작동은 태양광의 조사각도인 방위각을 감지하는 추적센서(미도시)에 의해서 이루어지는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 스윙작동부(130)는 인접하는 베드에 설치되는 광량센서에 의해서 태양광의 조사각도가 변경되면서 인접하는 베드에 발생하는 그늘이나 그림자에 기인하는 태양광 일조량의 변화를 수시로 감지하고, 감지된 값이 사전에 설정된 기준값이하가 되면 상기 제2지지대에 대하여 일정각도 경사진 제1지지대를 일몰측인 서쪽으로 서서히 경사지도록 눕혀서 식물에 제공되는 일조량을 감소시키는 그림자발생을 근본적으로 방지할 수 있다.

한편, 상기 베드(112)는 수직한 제2지지대에 대하여 일정각도 경사지게 배치된 제1지지대의 거치대에 고정설치되어 재배포트에 식재된 식물이 제1지지대의 선회작동시 최초 수직상태에서 경사상태로 변경되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 재배포트에 식재된 식물의 수직상태를 유지하도록 회전용 모터에 의해서 위치고정된 회전지지용 베드에 대하여 상대회전되거나 또는 베드의 하부측에 구비되는 웨이트에 의해서 위치고정된 회전지지용 베드에 대하여 상대회전시킬 수 있다.

즉, 도 8a 와 도 8b 에 도시한 바와 같이, 상기 재배포트(111)가 배치되는 베드(112)는 상기 재배포트를 외부노출시키는 개구부(116a)를 절개 형성하는 회전지지용 베드(116)의 내부와 슬리브(116b)를 매개로 하여 상대회전 이동가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드(116)의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드(112)의 일단부에는 링기어(117a)를 포함하고, 상기 링기어와 기어물림되는 구동기어(117b)를 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 회전용 모터(117)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 모터부재에 의해서 상기 제1지지대를 일정각도 선회작동시키는 이동량 만큼 상기 회전용 모터에 의해서 상기 회전지지용 베드의 내부에 회동가능하게 조립되는 베드를 회전시키면, 상기 재배포트는 제1지지대의 선회이동과 관계없이 재배포트의 수직상태를 항상 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 조립되는 베드의 회전방향은 상기 제1지지대의 선회방향과 서로 반대방향으로 이루어지며, 상기 회전용 모터에 의한 상기 베드의 회전량은 상기 모터부재에 의한 상기 제1지지대의 선회량과 유사하게 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9a 와 도 9b 에 도시한 바와 같이, 상기 재배포트(111)가 배치되는 베드(112)는 상기와 마찬가지로 상부가 절개되어 재배포트가 외누노출되는 개구부(116a)를 절개형성하는 회전지지용 베드(116)의 내부와 슬리브(116b)를 매개로 하여 상대회전가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드의 내부바닥에는 상기 베드의 회전중심보다 상대적으로 낮은 무게중심을 형성하도록 중량물인 웨이트(118)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 모터부재에 의해서 상기 제1지지대가 일정각도 선회작동되더라도 상기 회전지지용 베드의 내부에 회동가능하게 조립되는 베드의 무게중심은 회전중심보다 항상 낮게 형성되어 위치고정된 회전지지용 베드에 대하여 상대회전되기 때문에 상기 재배포트는 제1지지대의 선회이동과 관계없이 재배포트의 수직상태를 항상 일정하게 유지할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 재배부
111 : 재배포트
112 : 베드
113 : 배치공
114 : 차단판체
116 : 회전지지용 베드
116a : 개구부
117 : 회전용 모터
117a : 링기어
117b : 구동기어
118 : 웨이트
120 : 지지부
121 : 제1지지대
122 : 제2지지대
123 : 거치대
124 : 제1고정판
125 : 제2고정판
126 : 회전축
126a : 연장대
130 : 스윙작동부
131 : 동력전달부재
132 : 모터부재
133 : 커플러
134 : 원통형 드럼

Claims

식물이 식재되는 일정량의 배양토 또는 배양액을 갖추어 식물재배가 이루어지는 재배부 ;
상기 재배부가 올려지는 거치대를 높이방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비하는 제1지지대를 갖추고, 상기 제1지지대의 길이중간과 회전축을 매개로 하여 상단에 회동가능하게 조립되어 지면에 하단이 수직하게 고정설치되는 제2지지대를 갖추어 상기 재배부를 다층으로 적층배치하여 지지하는 지지부 ; 및
상기 제1지지대의 하단과 동력전달부재를 매개로 연결되는 모터부재를 갖추어 상기 모터부재의 회전구동력에 의해서 수직한 제2지지대에 대해 일정각도 경사진 제1지지대를 선회작동시키는 스윙작동부를 포함하고,
상기 지지부는 상기 제2지지대에 일단이 일체로 연결되어 상기 거치대측으로
일정길이 연장되는 연결대를 포함하고, 상기 연결대의 타단은 상기 거치대와 회전축을 매개로 하여 회동가능하게 조립되어 상기 제2지지대와 제1지지대는 상기 연결대에 의해 일정간격을 두고 이격되며,
상기 동력전달부재는 원통형 드럼에 일단이 연결되어 일정량 권취되고, 일정각도 경사진 제1지지대의 하단과 타단이 연결되는 일정길이의 와이어로프를 포함하고, 상기 모터부재는 커플러를 매개로 하여 원통형 드럼과 연결되어 상기 와이어로프를 감김제어하거나 풀림제어하고,
상기 제2지지대에 대하여 일정각도 경사진 제1지지대의 상단부와 무게중심은 상기 제2지지대를 기준으로 하여 일몰측으로 치우치고, 상기 회전축보다 상부에 위치되는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제1항에 있어서,
상기 재배부는 상기 식물이 식재되도록 배양토가 일정량 채워지는 재배포트와, 상기 재배포트가 대응삽입되어 배치되도록 배치공을 길이방향으로 일정간격을 두고 복수개 관통형성한 베드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제2항에 있어서,
상기 베드는 일정길이의 중공 파이프부재로 이루어지고, 상기 베드의 개구된 양단은 전체적으로 밀폐되도록 차단판체에 의해서 차단되거나 부분적으로 차단되면서 공기 통로를 형성하도록 상단 일부가 절개된 차단판체에 의해서 차단되는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제2항에 있어서,
상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 결합되어 상기 베드의 하부측 외부면과 접하는 제1고정판과, 상기 제1고정판의 타단으로부터 수직하게 절곡되어 상기 베드의 외부면과 접하는 제2고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제1항에 있어서,
상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 고정설치되고, 타단에 중공부를 갖는 제1고정판과, 상기 중공부에 삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 제1판체로부터 직각으로 절곡되는 제2판체로 이루어지는 제2고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제1항에 있어서,
상기 거치대는 상기 제1지지대에 일단이 고정설치되는 제1고정판과, 상기 제1고정판의 자유단으로부터 직각으로 절곡된 절곡판이 대응삽입되어 체결부재에 의해서 위치고정되는 중공부를 갖는 제2고정판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제1항에 있어서,
상기 지지부는 상기 제1지지대의 최대 눕힘시 상기 제1지지대의 외부면과 접하여 상기 모터부재의 회전구동을 중단시키는 제어신호를 발생시키는 리미트스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스윙작동부는 태양을 추적하면서 태양광의 방위각을 감지하는 적어도 하나의 추적센서를 포함하고, 상기 추적센서의 감지신호에 의해서 상기 태양의 이동궤적에 맞추어 모터부재의 회전구동력에 의해서 제1지지대를 선회시키는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제1항에 있어서,
상기 스윙작동부는 서로 인접하는 베드에 설치되어 그림자 발생에 기인하는 일조량 변화를 검지하는 광량센서를 포함하고, 상기 광량센서의 감지신호에 의해서 인접하는 베드에 일조량을 감소시키는 그림자가 발생하지 않도록 모터부재의 회전구동력에 의해서 제1지지대를 선회시키는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
삭제
제2항에 있어서,
상기 베드는 상기 재배포트를 외부노출시키는 개구부를 절개 형성하는 회전지지용 베드의 내부와 슬리브를 매개로 하여 상대회전 이동가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드의 일단부에는 링기어를 포함하고, 상기 링기어와 기어물림되는 구동기어를 회전구동시키는 회전용 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.
제2항에 있어서,
상기 베드는 상기 재배포트를 외부노출시키는 개구부를 절개 형성하는 회전지지용 베드의 내부와 슬리브를 매개로 하여 상대회전 이동가능하게 조립되고, 상기 거치대에 고정설치되는 회전지지용 베드의 내부에 회전가능하게 삽입배치된 베드의 내부바닥에는 상기 베드의 회전중심보다 낮은 무게중심을 형성하도록 웨이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 스윙작동형 식물재배장치.