KR102053997B1 - 트롤리 컨베이어를 이용한 식물재배시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 본 발명의 식물재배시스템은, 천정과 외벽에 창이 형성된 식물재배공장(100)과: 상기 식물재배공장(100)의 상부에 구비되어 식물이 식재된 복수개의 식물포트가 공중 매달린 상태로 이동가능하게 지지하는 트롤리 컨베이어(200)와; 상기 식물재배공장(100) 내부의 각 구역의 온도와 습도에 따라 상기 트롤리 컨베이어(200)의 구동을 제어하는 제어부(300)를 포함하며, 상기 트롤리 컨베이어(200)는, 상기 식물재배공장의 천정에 지그재그 형태의 폐루프 형태로 형성된 트랙부(210)와; 상기 트랙부(210)를 따라 이동가능하게 구비되는 체인부(220)와; 상기 체인부(220)에 일정 간격으로 고정 결합되어 상기 체인부(220)와 함께 상기 트랙부(210)를 따라 이동하는 복수개의 행거부(260)와; 상기 복수개의 행거부(260) 각각의 하부에 고정결합되며 식물포트(A)가 안착되는 포트적재판(271)이 구비된 포트지지부(270)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

트롤리 컨베이어를 이용한 식물재배시스템{PLANT CULTIVATION SYSTEM USING TROLLEY CONVEYOR}
본 발명은 트롤리 컨베이어를 이용한 식물재배시스템에 관한 것으로서, 보다 자세히는 트롤리 컨베이어에 의해 식물포트가 공중에 매달린 상태로 이동하여 식물재배공장 내부의 모든 식물포트에 식재된 식물의 품질이 동일하게 관리될 수 있는 식물재배시스템에 관한 것이다.
최근 들어 식물 재배시에 자연에 의한 영향을 받지 않고 지속적이고 안정된 재배환경하에서 식물 재배를 하는 경우가 증가하고 있다. 즉, 공장에서 공산품을 생산하듯이 식물을 실내에서 재배하여 출하까지 하는 식물공장의 형태에 대한 관심이 증가하고 있다.
이러한 식물공장의 일례가 공개특허 제10-2017-0025460호 "밀폐형 식물공장 시스템에서 광질을 이용한 시금치의 재배방법"에 개시된 바 있다.
개시된 종래 식물공장은 공장에 고정된 상태로 재배하다 보니 특정한 위치의 식물은 채광조건이 열악하여 그곳에서 자란 식물의 품질이 채광조건이 좋은 타위치의 식물에 비해 저하되는 문제점이 발생되었다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위해 작업자가 일일이 공장 여기저기를 이동하면서 각각의 식물모판의 위치를 바꿔줘야하는 번거로움이 있었다.
이 때, 작업자가 식물모판 사이를 이동해야 하므로, 식물공장 내부에 식물포트를 배치할 때 작업자가 이동할 공간을 별도로 마련해야 하므로 단위면적당 식물포트를 배치할 수 있는 갯수가 제한되는 한계가 있었다.
또한, 종래 식물공장에서는 식물에 열매를 맺게 하기 위해 작업자가 인공적으로 수정을 시켜야 하므로 많은 인력이 요구되는 문제가 있었다.
또한, 판매를 위해 식물을 출하해야 하는 경우, 작업자가 일일이 식물공장 내부를 돌아다니면서 식물 잎을 따거나 열매를 채취해야 하고, 채취된 잎이나 열매를 포장테이블로 들고온 후 포장작업을 진행해야 하므로 많은 노동력이 투입되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 식물공장 내부를 트롤리 컨베이어에 의해 식물포트가 순환되도록 연결하고, 식물포트를 트롤리 컨베이어에 의해 자동으로 이송하여 모든 식물포트가 동일한 조건으로 햇빛과 영양분을 공급받을 수 있게 하는 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 트롤리 컨베이어에 의해 모든 식물포트가 자동으로 이동되므로, 작업자가 이동할 공간이 요구되지 않아 단위면적당 식물포트 배치갯수를 최대화할 수 있는 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 트롤리 컨베이어에 복수개의 식물포트가 행거에 의해 각각 연결되고, 트롤리 컨베이어의 구동에 의해 모든 식물포트가 함께 순환 이송되며, 물공급, 영양분공급, 수정이 이루어져 식물재배에 요구되는 노동력을 최소화할 수 있는 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 작업자는 제자리에 대기하고, 출하 또는 포장할 식물이 작업자가 있는 곳으로 공급되어 식물포장에 소요되는 작업시간과 노동력을 줄일 수 있는 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 트롤리 컨베이어의 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 소음과 이물질이 발생되지 않고 효율적 이송이 가능한 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 트롤리 컨베이어의 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 체인부에 공급되는 윤활유가 식물을 오염시키는 것을 방지할 수 있는 식물재배시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 식물재배시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 식물재배시스템은, 천정과 외벽에 창이 형성된 식물재배공장(100)과: 상기 식물재배공장(100)의 상부에 구비되어 식물이 식재된 복수개의 식물포트가 공중 매달린 상태로 이동가능하게 지지하는 트롤리 컨베이어(200)와; 상기 식물재배공장(100) 내부의 각 구역의 온도와 습도에 따라 상기 트롤리 컨베이어(200)의 구동을 제어하는 제어부(300)를 포함하며, 상기 트롤리 컨베이어(200)는, 상기 식물재배공장의 천정에 지그재그 형태의 폐루프 형태로 형성된 트랙부(210)와; 상기 트랙부(210)를 따라 이동가능하게 구비되는 체인부(220)와; 상기 체인부(220)에 일정 간격으로 고정 결합되어 상기 체인부(220)와 함께 상기 트랙부(210)를 따라 이동하는 복수개의 행거부(260)와; 상기 복수개의 행거부(260) 각각의 하부에 고정결합되며 식물포트(A)가 안착되는 포트적재판(271)이 구비된 포트지지부(270)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 트랙부(210)는 각 층에 나란하게 형성되는 수평트랙(211)과, 이웃하는 수평트랙(211)을 서로 연결하는 곡선트랙(213)과, 서로 다른 층의 수평트랙(211)을 연결하는 경사트랙(215)을 포함하며, 상기 체인부(220)는 상기 트랙부(210)를 따라 순환되며 이동되게 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 식물재배공장(100)은 물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150)을 포함하며, 상기 트랙부(210)는 상기 물공급구간(130), 상기 자양액공급구간(140), 및 상기 수정구간(150)을 경유하도록 형성된다.
일 실시예에 따르면, 상기 체인부(220)는 복수개의 단위체인(230,240)이 서로 연속되게 결합되어 형성되며, 상기 복수개의 단위체인(230,240)은 각각, 상기 트랙부(210)의 내부에 수직방향으로 구비되어 상기 트랙부(210)의 바닥면을 접촉하며 회전되는 수직롤러를 지지하는 수직롤러지지부와; 상기 트랙부(210)에 수평방향으로 구비되어 상기 트랙부(210)의 양쪽 내측벽에 접촉되며 회전되는 수평롤러를 지지하는 수평롤러지지부와; 상기 수직롤러지지부와 상기 수평롤러지지부 사이에 구비되어 상기 수직롤러지지부와 상기 수평롤러지지부가 서로 상하방향 회동 및 좌우방향 회동이 가능하게 지지하는 중간연결블럭을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(300)의 제어신호에 의해 상기 체인부(220)를 구동하는 체인구동부(250)를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 식물재배공장(100)에는 상기 식물로부터 꽃, 열매 또는 잎을 분리한 후 포장하는 포장구간(160)이 구비되고, 상기 트랙부(210)는 상기 포장구간(160)을 경유하게 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 물공급구간(130)은 터널형태로 형성되고, 상기 물공급구간(130)의 하부에는 트랙부(210)의 이동방향을 따라 형성된 물공급관(131)과, 상기 물공급관(131)의 양측으로 분기되어 상기 물공급구간(130)의 내측벽에 수직하게 배치되는 물분기관(133)과, 상기 물분기관(133)에 구비되어 물을 상기 트랙부(210)를 따라 이동되는 포트지지부(270)에 적재된 식물포트(A)로 공급하는 물공급노즐(135)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수정구간(150)은 터널형태로 형성되고, 상기 수정구간(150)의 하부에는 트랙부(210)의 이동방향을 따라 형성된 에어공급관(151)과, 상기 에어공급관(151)의 양측으로 분기되어 상기 수정구간(150)의 내측벽에 수직하게 배치되는 에어분기관(153)과, 상기 에어분기관(153)에 구비되어 에어를 상기 트랙부(210)를 따라 이동되는 포트지지부(270)에 적재된 식물포트(A)로 공급하는 에어공급노즐(155)을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 식물재배시스템은 식물재배공장 내부 전체를 지그재그 형태로 배치된 트롤리 컨베이어에 의해 식물포트가 공중에 매달린 상태로 이동할 수 있다.
이에 따라 작업자가 식물포트 사이를 이동하며 식물포트를 이동시킬 필요가 없이 체인부의 이동에 의해 식물포트가 식물재배공장 내부를 순환하며 이동할 수 있다. 이러한 트롤리 컨베이어를 이용해 식물재배공장 내부의 모든 식물포트가 균일하게 햇빛을 받을 수 있도록 위치를 이동시킬 수 있게 된다.
또한, 작업자가 이동할 공간이 필요가 없으므로 식물재배공장 내부를 식물포트로 채울 수 있어 공간효율을 최대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 물공급과 자양분 공급과정, 수정과정이 체인부의 이동을 통해 자동으로 진행하게 되므로, 작업자의 노동력 투입없이 식물생장이 진행될 수 있다. 그리고, 이 과정에서 체인부의 이동에 의해 식물포트가 식물재배공장 내부를 순환하게 되므로 모든 식물포트가 균일한 품질로 재배될 수 있는 장점이 있다.
또한, 작업자는 제자리에 대기하고, 출하 또는 포장할 식물이 체인부에 의해 작업자가 있는 곳으로 이동되므로, 식물포장에 소요되는 작업시간과 노동력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 식물재배시스템은 트롤리 컨베이어의 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 체인부의 수평롤러와 수직롤러가 트랙부의 바닥과 양측면에 접촉되어 트랙부에 편심되지 않고 중심을 잡은 상태로 이동하게 된다. 이에 의해 체인부의 이동시에 소음과 이물질이 발생되지 않고 효율적 이송이 가능해질 수 있다.
또한, 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 트랙부의 바닥에 수집용기가 구비되어 체인부에 공급되는 윤활유나 이물질을 수집하게 된다. 이에 의해 윤활유나 이물질이 식물포트로 낙하되어 식물을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식물재배시스템의 측면구성을 도시한 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 식물재배시스템의 평면구성을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 변형예에 따른 식물재배시스템의 측면구성을 도시한 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 식물재배시스템의 내부구성을 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 식물재배시스템의 트롤리 컨베이어가 식물포트를 지지하고 있는 구성을 도시한 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 식물재배시스템의 트롤리 컨베이어가 식물포트를 지지하고 있는 구성을 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 식물재배시스템의 트롤리 컨베이어의 트랙부와 체인부의 결합과정을 도시한 분해사시도,
도 8은 체인부의 제1단위체인부의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 9와 도 10은 트롤리 컨베이어의 다른영역에서의 단면구성을 각각 도시한 단면도,
도 11은 트롤리 컨베이어의 변형예를 도시한 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 식물재배시스템의 물공급구간에서 식물포트로 물을 공급하는 과정을 도시한 예시도,
도 13은 본 발명에 따른 식물재배시스템의 수정구간에서 식물포트로 공기를 공급하는 과정을 도시한 예시도,
도 14는 본 발명에 따른 식물재배시스템의 포장구간에서 식물포트의 식물을 포장하는 과정을 도시한 예시도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 식물재배시스템(1)의 측면구성을 도시한 측면도이고, 도 2는 식물재배시스템(1)의 평면구성을 도시한 평면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 식물재배시스템(1)은 식물재배공장(100)과, 식물재배공장(100)에 구비되어 식물포트(A)가 공중에 매달린 채로 이동될 수 있게 지지하는 트롤리 컨베이어(200)와, 온도와 습도, 일조량 등의 환경조건에 따라 트롤리 컨베이어(200)를 구동하여 모든 식물포트(A)가 동일한 생육환경하에서 동일한 품질로 재배될 수 있게 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
본 발명에 따른 식물재배시스템(1)은 트롤리 컨베이어(200)에 의해 식물포트(A)가 공중에 매달린 상태로 식물재배공장(100) 내부에서 자동으로 이동될 수 있다. 이에 의해 창문(113)과 지붕(120) 등으로부터 햇빛이 들어오는 위치로 식물포트(A)가 이동될 수 있어 모든 식물포트(A)가 동일한 일조량을 받으면서 재배할 수 있게 된다.
또한, 트롤리 컨베이어(200)에 의해 식물포트(A)가 자동으로 이동되므로, 작업자가 식물포트(A)를 수동으로 옮길 필요가 없어 작업자의 노동력을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
식물재배공장(100)은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 식물이 재배될 수 있는 실내공간을 갖게 형성된다. 식물재배공장(100)은 외벽(110)과, 지붕(120)으로 형성된다. 외벽(110)에는 작업자가 출입하는 도어(111)와, 햇빛이 유입되는 창문(113)이 구비된다.
지붕(120)은 지붕개폐부(121)에 의해 자동으로 개폐되게 구비된다. 이에 의해 창문(113)과 지붕(120)으로 햇빛과 바람이 내부로 유입될 수 있다. 지붕개폐부(121)는 제어부(300)에 의해 자동으로 개폐된다. 이 때, 식물재배공장(100)은 효율적인 채광을 위해 비닐하우스 형태로 구비될 수 있다.
식물재배공장(100)은 물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150) 및 포장구간(160)으로 구분될 수 있다. 물공급구간(130)은 트롤리 컨베이어(200)에 지지된 식물포트(A)로 물을 공급하는 구간이고, 자양액공급구간(140)은 식물포트(A)로 영양성분이 함유된 자양액을 공급하는 구간이고, 수정구간(150)은 바람에 의해 자동으로 수정이 이루어질 수 있게 하는 구간이고, 포장구간(160)은 생장이 끝난 식물의 열매 또는 잎 등을 포장하는 구간이다.
식물재배공장(100)의 물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150) 및 포장구간(160)은 트롤리 컨베이어(200)에 의해 연속되게 연결된다. 이에 의해 식물포트(A)가 트롤리 컨베이어(200)에 매달린 상태로 각 구간을 선택적으로 이동하며, 물공급, 영양분공급, 자연수정 및 포장이 이루어질 수 있다.
식물재배공장(100) 내부에서 물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150) 및 포장구간(160)의 위치는 다양하게 배치될 수 있다.
물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150) 및 포장구간(160)의 구성에 대해서는 이하에서 보다 자세히 설명한다.
트롤리 컨베이어(200)는 식물포트(A)가 공중에 매달린 채로 식물재배공장(100) 내부를 이동하게 한다. 트롤리 컨베이어(200)는 식물재배공장(100)의 천정에 구비된 트랙부(210)와, 트랙부(210) 내부에 이동가능하게 구비되는 체인부(220)와, 체인부(220)에 일정간격으로 결합되는 행거부(260)와, 행거부(260)의 하부에 결합되며 식물포트(A)를 지지하는 포트지지부(270)를 포함한다.
트랙부(210)는 식물재배공장(100)의 상부에 형성되어 체인부(220)가 순환되며 이동될 수 있는 경로를 형성한다. 트랙부(210)는 식물재배공장(100)의 길이방향을 따라 나란하게 형성되는 수평트랙(211)과, 각 수평트랙(211)의 단부를 연결하는 곡선트랙(213)을 포함한다. 이에 의해 트랙부(210)는 전체적으로 지그재그 형태의 폐루프 경로를 형성한다.
이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 식물재배공장(1a)이 다층으로 형성되는 경우 트랙부(210)는 2층트랙(212)을 더 포함하고, 2층트랙(212)과 1층의 수평트랙(211)을 연결하는 경사트랙(215)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 1층의 수평트랙(211)과 곡선트랙(213) 및 2층트랙(212)은 모두 연속되게 형성된다. 이에 의해 경사트랙(215)을 통해 체인부(220)가 1층에서 2층으로 이동될 수 있고, 2층에서 1층으로 이동되며 순환될 수 있다.
수평트랙(211)과 곡선트랙(213) 및 경사트랙(215)의 구성은 서로 동일하므로 수평트랙(211)에 대해서만 자세히 설명한다. 수평트랙(211)은 도 7에 도시된 바와 같이 상부에 개구(211a)가 형성된 사각 파이프형태로 형성된다. 개구(211a)는 체인부(220)의 넥(231e)이 이동되는 경로를 형성한다.
수평트랙(211)의 바닥면에는 일정 간격으로 용기결합공(211b)이 형성된다. 도 7과 도 9에 도시된 바와 같이 용기결합공(211b)에는 수집용기(280)가 착탈가능하게 결합된다. 수집용기(280)는 체인부(220)가 트랙부(210)를 따라 이동될 때 발생되는 이물질과 체인부(220)의 원활한 이동을 위해 공급되는 윤활유가 수집된다.
이물질과 윤활유는 수평트랙(211)의 내부에서 바닥면으로 이동되고, 바닥면에 결합된 수집용기(280)에 수집된다. 이에 의해 이물질과 윤활유가 식물포트(A)의 식물로 공급되어 식물이 오염되는 것을 차단할 수 있다.
용기결합공(211b)과 수집용기(280)는 서로 나사결합된다. 이를 위해 용기결합공(211b)의 내벽면에는 제1나사산(211c)이 형성되고, 수집용기(280) 상부의 결합관(281) 외벽면에는 제2나사산(283)이 형성된다.
수집용기(280)에 이물질과 윤활유가 채워지면, 작업자는 수집용기(280)를 수평트랙(211)으로부터 분리하고 청소한 후 재결합할 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 수평트랙(211)의 바닥면에는 용기결합공(211b)를 향해 하부로 경사지게 형성된 경사면(211d)이 형성될 수도 있다. 이러한 경사면(211d)에 의해 이물질 또는 윤활유가 보다 쉽게 수집용기(280)로 배출될 수 있게 된다.
여기서, 수평트랙(211)은 도 2에 도시된 바와 같이 식물재배공장(100) 내부에 길이방향을 따라 복수개의 열로 나란하게 형성된다. 이 때, 본 발명이 식물재배공장(100)은 내부에 작업자가 이동되지 않더라도 식물포트(A)가 자동으로 이동될 수 있으므로 작업자의 이동통로를 별도로 마련하지 않아도 된다.
이에 따라 수평트랙(211)은 식물포트(A)의 폭에 대응되는 간격으로 이웃하게 형성될 수 있고, 식물재배공장(100) 내부 전체를 식물포트(A)로 채울 수 있어 단위재배면적당 식물포트(A)의 개수를 최대화할 수 있고, 공간효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
체인부(220)는 트랙부(210)를 따라 이동하며 식물포트(A)가 매달린 행거부(260)가 식물재배공장(100) 내부를 이동할 수 있게 한다. 도 5와 도 6은 트롤리 컨베이어(200)가 식물포트(A)를 지지하고 있는 상태를 도시한 정면도와 사시도이다.
도시된 바와 같이 체인부(220)는 단위체인(230,240)이 서로 연속되게 결합되어 형성된다. 단위체인(230,240)은 구성이 모두 동일하므로, 제1단위체인(230)에 대해서만 자세히 설명한다.
도 7은 제1단위체인(230)과 제2단위체인(240)이 결합된 형태가 수평트랙(211)에 결합되는 구조를 도시한 분해사시도이고, 도 8은 제1단위체인(230)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다.
제1단위체인(230)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1수직롤러지지부(231)와 제1수평롤러지지부(233)가 제1중간연결블럭(235)에 의해 결합되어 형성된다. 제1수직롤러지지부(231)는 트랙부(210) 내부에 수직하게 배치되는 한 쌍의 제1수직롤러(231a)와, 한 쌍의 제1수직롤러(231a)의 내측면에 결합되는 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)과, 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)을 관통하여 한 쌍의 제1수직롤러(231a)를 회전가능하게 지지하는 제1수직롤러회전축(231c)과, 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)의 상부에 수평방향으로 일정면적 구비되는 제1행거결합플랜지(231d)와, 제1행거결합플랜지(231d)와 제1수직롤러지지프레임(231b)을 연결하는 제1넥(231e)을 포함한다.
한 쌍의 제1수직롤러(231a)는 도 9에 도시된 바와 같이 수평트랙(211)의 내부에 수직방향으로 배치되어 수평트랙(211)의 바닥면을 따라 회전하며 이동된다. 제1수직롤러(231a)의 외경은 수평트랙(211)의 높이와 같거나 조금 작게 형성되어 수평트랙(211) 내부를 따라 미끄럼 이동가능하게 구비된다.
제1수직롤러회전축(231c)은 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)을 관통하여 한 쌍의 제1수직롤러(231a)의 중심에 결합된다. 제1수직롤러회전축(231c)은 한 쌍의 제1수직롤러(231a)가 아이들회전가능하게 지지한다. 이를 위해 제1수직롤러(231a)와 제1수직롤러회전축(231c) 사이에는 베어링(미도시)이 구비될 수 있다.
제1수직롤러회전축(231c)은 수평트랙(211)의 폭에 대응되는 길이로 구비되어 한 쌍의 제1수직롤러(231a)가 수평트랙(211)의 내부에 양쪽으로 대칭되게 배치되게 한다.
제1넥(231e)은 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)의 상부에서 중심방향으로 형성되어 수평트랙(211)의 개구(211a)를 통해 상부로 연장형성된다. 제1넥(231e)은 개구(211a) 보다 작게 형성되어 개구(211a)를 따라 원활하게 이동될 수 있게 된다.
제1행거결합플랜지(231d)는 제1넥(231e)의 상부에 수평방향으로 일정면적 연장형성되어 행거부(260)의 플랜지결합판(263)과 결합된다. 제1행거결합플랜지(231d)의 양측에는 제1체결공(231f)이 형성되어 플랜지결합판(263)과 제1체결부재(263a)에 의해 결합된다.
제1수평롤러지지부(233)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1수평롤러(233a)와, 제1수평롤러(233a)의 상하에서 지지하는 한 쌍의 제1수평롤러지지프레임(233b)과, 제1수평롤러지지프레임(233b)에 대해 제1수평롤러(233a)를 회전가능하게 지지하는 제1수평롤러회전축(233c)을 포함한다.
도 10에 도시된 바와 같이 제1수평롤러(233a)는 수평트랙(211)의 수평방향으로 위치된다. 제1수평롤러(233a)는 외경이 수평트랙(211)의 폭에 대응되거나 폭 보다 일정길이 작게 형성된다.
여기서, 본 발명의 제1단위체인(230)이 제1수직롤러지지부(231)와 제1수평롤러지지부(233)가 결합된 형태로 구비되는 것은 도 9와 도 10에 도시된 바와 같이 포트지지부(270)와 결합되는 행거부(260)가 편심되게 구비되기 때문이다.
행거본체(261)가 "C"자 형태로 트랙부(210)의 일측에 편심되게 배치되고, 행거부(260)의 하부에 구비된 포트지지부(270)에 식물포트(A)가 적재될 경우 하중이 일측으로 편심되게 된다.
이렇게 행거본체(261)가 편심되면 체인부(220)가 트랙부(210) 내부에 한쪽으로 기울어져 원활하게 이동하지 못할 수가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 체인부(220)는 수직롤러와 수평롤러가 교번되게 배치된 단위체인을 연속되게 연결한다.
도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 제1수직롤러(231a)는 수평트랙(211)의 내부에 양측으로 배치되고, 제1수직롤러(231a)가 수평트랙(211)의 바닥면을 접촉한 채로 이동하게 된다. 이러한 한 쌍의 제1수직롤러(231a)는 수평트랙(211)의 바닥면을 따라 이동하며 수직하중을 지지하게 된다.
제1수평롤러(233a)는 수평트랙(211) 내부를 따라 이동될 때 수평트랙(211)의 양측 내벽면에 접촉되어 회전하며 체인부(220)가 일방향으로 편심되지 않고 균형을 잡고 이동할 수 있게 한다.
제1수직롤러지지부(231)와 제1수평롤러지지부(233)는 중간연결블럭(235)에 의해 결합된다. 도 8에 도시된 바와 같이 중간연결블럭(235)은 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)과 한 쌍의 제1수평롤러지지프레임(233b) 사이에 결합된다. 중간연결블럭(235)은 직육면체의 블럭 형태로 구비된다. 중간연결블럭(235)에는 수평방향으로 제1중간수평연결축삽입공(235a)이 관통형성되고, 수직방향으로 제1중간수직연결축삽입공(235b)이 관통형성된다.
제1중간수평연결축삽입공(235a)에는 좌우에 배치되는 한 쌍의 제1수직롤러지지프레임(231b)을 관통하여 제1중간수평연결축(235c)이 삽입된다. 제1중간수직연결축삽입공(235b)에는 상하로 배치되는 한 쌍의 제1수평롤러지지프레임(233b)을 관통하여 제1중간수직연결축(235d)이 삽입된다.
중간연결블럭(235)의 연결구조에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 제1수직롤러지지부(231)와 제1수평롤러지지부(233)가 서로 결합된 상태로 트랙부(210)를 따라 이동될 때 제1수직롤러지지부(231)와 제1수평롤러지지부(233)가 제1중간수평연결축(235c)을 중심으로 상하로 회동될 수 있고, 제1중간수직연결축(235d)을 중심으로 좌우로 회동될 수 있다.
이에 의해 수평트랙(211) 뿐만 아니라 곡선트랙(213)도 체인부(220)가 원활하게 이동될 수 있게 된다.
한편, 제1수평롤러지지부(233)의 후단에는 제1선단연결블럭(237)이 구비된다. 제1선단연결블럭(237)은 제1단위체인(230)의 앞에 위치한 단위체인과 연결하는데 사용된다.
도 7에 도시된 바와 같이 제1단위체인(230)과 제2단위체인(240)은 제2선단연결블럭(247)에 의해 결합된다. 제2선단연결블럭(247)은 제1단위체인(230)의 제1수직롤러지지프레임(231b)과 제2단위체인(240)의 제2수평롤러지지프레임(243b) 사이에 구비된다.
제1수직롤러지지프레임(231b)은 제2선단연결블럭(247)과 제2선단수평연결축(247c)에 의해 상하 회동가능하게 결합되고, 제2수평롤러지지프레임(243b)은 제2선단연결블럭(247)과 제2선단수직연결축(247d)에 의해 좌우회동가능하게 결합된다.
이러한 선단연결블럭(237,247)에 의해 이웃하게 배치된 단위체인(230,240)들이 서로 상하회동 및 좌우회동 가능하게 결합된다. 이러한 단위체인(230,240)들이 연속하게 결합된 체인부(220)는 다양한 형상의 트랙부(210)를 원활하게 이동될 수 있게 된다.
특히, 각 단위체인(230,240)에 교번적으로 구비된 수평롤러와 수직롤러가 트랙부(210)의 바닥면과 내측면에 접촉되며 편심되지 않고 균형을 이루어 이동될 수 있다. 이에 의해 제1넥(231e)이 수평트랙(211)의 개구(211a)의 모서리와 접촉되지 않고 체인부(220)가 이동될 수 있어 체인부(220)의 이동시에 소음과 이물질이 발생되지 않게 된다.
체인부(220)는 체인구동부(250)에 의해 구동된다. 체인구동부(250)는 트랙부(210)를 따라 일정 간격으로 트랙부(210)의 외측에 복수개가 구비되어 체인부(220)의 원활한 이동이 가능하도록 한다. 체인구동부(250)는 모터와, 모터의 구동을 체인부(220)로 전달하는 전동부로 구성된다. 체인구동부(250)는 제어부(300)의 제어신호에 의해 구동된다.
행거부(260)는 상부는 체인부(220)와 고정결합되어 체인부(220)와 함께 이동되고 하부는 포트지지부(270)와 결합된다. 행거부(260)는 도 6에 도시된 바와 같이 한 쌍으로 구비되어 이웃하는 한 쌍의 단위체인(230,240)에 각각 결합된다.
즉, 한 쌍의 행거부(260) 중 하나는 제1체인부(220)에 결합되고, 나머지 하나는 제2체인부(220)에 결합된다. 한 쌍의 행거부(260)가 이웃하는 단위체인에 함께 결합되고, 한 쌍의 행거부(260)이 하부에 하나의 포트지지부(270)가 결합된다.
이에 의해 포트지지부(270)에 적재된 식물포트(A)의 하중이 한 쌍의 행거부(260)에 분산지지되어 체인부(220)를 통한 식물포트(A)의 이송이 보다 안정적으로 진행될 수 있게 된다.
행거부(260)는 "C"자 또는 "ㄷ"자 형상으로 절곡 형성된 행거본체(261)와, 행거본체(261)의 상단에 수평하게 구비되어 각 단위체인(230,240)의 행거결합플랜지(231d,241d)에 접촉배치되는 플랜지결합판(263)과, 행거본체(261)의 하단에 수직하게 구비되어 포트지지부(270)의 행거결합브래킷(273)에 결합되는 브래킷결합판(265)을 포함한다.
행거본체(261)는 체인부(220)의 일측면에 배치된다. 행거본체(261)는 도 9에 도시된 바와 같이 트랙부(210)의 측면에서 상부중심과 하부중심으로 연장되게 형성된다. 플랜지결합판(263)은 각 단위체인(230,240)의 행거결합플랜지(231d,241d)에 대응되는 면적으로 형성되어 행거결합플랜지(231d,241d)에 적층되게 배치되고, 제1체결부재(263a)에 의해 결합된다.
브래킷결합판(265)은 행거본체(261)의 하부에 수직하게 배치되며 포트지지부(270)의 한 쌍의 행거결합브래킷(273) 사이에 삽입된다. 브래킷결합판(265)과 한 쌍의 행거결합브래킷(273)은 제2체결부재(275)에 의해 결합된다.
포트지지부(270)는 행거부(260)의 하부에 구비되며 식물포트(A)를 적재한다. 포트지지부(270)는 행거부(260)에 고정결합되어 체인부(220)의 이동에 의해 식물포트(A)가 공중에 매달린 상태로 이동될 수 있게 지지한다.
포트지지부(270)는 도 6에 도시된 바와 같이 행거부(260)의 브래킷결합판(265)과 결합되는 한 쌍의 행거결합브래킷(273)과, 식물포트(A)가 적재되는 포트적재판(271)과, 포트적재판(271)과 행거결합브래킷(273)을 연결하는 연결축(277)을 포함한다.
행거결합브래킷(273)은 한 쌍으로 구비되며 내부에 한 쌍의 행거부(260)의 브래킷결합판(265)이 삽입된다. 행거결합브래킷(273)은 한 쌍의 행거부(260) 사이의 간격에 대응되는 길이를 갖는 판 형상으로 구비된다. 한 쌍의 브래킷결합판(265)은 행거결합브래킷(273)의 양측 사이에 삽입되고, 제2체결부재(275)에 의해 행거결합브래킷(273)과 결합된다.
포트적재판(271)은 식물포트(A)가 안착될 수 있는 면적을 갖도록 형성된다. 포트적재판(271)의 테두리영역에는 상방향으로 절곡되어 식물포트(A)가 외부로 벗어나지 못하도록 지지하는 지지벽(271a)이 구비될 수 있다.
도 12는 식물재배공장(100)의 물공급구간(130)을 트롤리 컨베이어(200)에 의해 식물포트(A)가 이동하는 과정을 도시한 예시도이다.
도시된 바와 같이 물공급구간(130)은 밀폐된 터널형태로 구비된다. 물공급구간(130)의 상부에는 트롤리 컨베이어(200)가 구비되어 행거부(260)가 체인부(220)를 따라 이동하며 식물포트(A)를 물공급구간(130)으로 이송하게 된다.
물공급구간(130)의 바닥에는 물공급관(131)이 형성된다. 물공급관(131)은 물저장조 또는 상수도와 연결되며 물공급펌프(137)에 의해 물을 공급받는다. 물공급관(131)의 길이방향을 따라 일정간격으로 물분기관(133)이 양측으로 연장형성된다.
물분기관(133)은 도시된 바와 같이 물공급구간(130)을 형성하는 터널의 양측 내부를 감싸도록 형성되고, 물분기관(133)에는 복수개의 물공급노즐(135)이 구비된다.
물공급노즐(135)은 공중에 매달려 있는 식물포트(A)로 물이 공급될 수 있는 위치와 각도로 형성된다. 이에 의해 식물포트(A)는 행거부(260)의 포트지지부(270)에 적재된 상태로 물공급구간(130)을 이동하며 물을 공급받게 된다.
이 때, 물공급구간(130)에는 물분기관(133)의 상부와 트랙부(210) 사이를 가로지르게 상부보호판(139)이 구비된다. 상부보호판(139)은 물공급노즐(135)에서 분사된 물이 트랙부(210)로 공급되는 것을 차단한다.
자양액공급구간(140)은 물공급구간(130)과 이격되게 배치된다. 자양액공급구간(140)은 물이 아니라 자양액을 공급하는 것만 차이가 있을 뿐 물공급구간(130)과 동일한 구조로 형성된다.
도 13은 식물재배공장(100)의 수정구간(150)을 트롤리 컨베이어(200)에 의해 식물포트(A)가 이동하는 과정을 도시한 예시도이다.
수정구간(150)은 물공급구간(130)과 자양액공급구간(140)과 이격되게 배치된다. 수정구간(150)은 식물포트(A)로 강제로 에어를 공급하여 식물포트(A)에 식재된 꽃의 꽃가루가 에어에 의해 날려져 자연적인 수정이 이루어지도록 한다.
수정구간(150)은 식물재배공장(100) 내부에 일정길이를 갖는 터널형태로 형성된다. 수정구간(150)은 길이방향을 따라 바닥에 에어공급관(151)이 형성된다. 에어공급관(151)은 에어공급펌프(157)와 연결되어 외부공기를 내부로 공급한다.
에어공급관(151)에는 길이방향을 따라 일정 간격으로 복수개의 에어분기관(153)이 형성되고, 에어분기관(153)에는 에어공급노즐(155)이 구비된다. 에어공급노즐(155)은 식물포트(A)를 향해 공기가 공급될 수 있는 위치와 각도로 배치된다.
도 14는 식물재배공장(100)의 포장구간(160)의 구성을 도시한 예시도이다. 도 2와 도 14에 도시된 바와 같이 식물재배공장(100)의 포장구간(160)에는 작업테이블(170)이 배치된다.
작업테이블(170)에는 식물포트(A)에 식재된 식물을 판매하기 위해 포장하는 포장박스(D)가 배치된다. 포장구간(160)의 상부에는 트롤리 컨베이어(200)가 구비된다. 작업자가 트롤리 컨베이어(200)의 하부에 서 있으면, 체인부(220)가 이동하며 체인부(220)에 결합된 복수개의 행거부(260)가 순차적으로 식물포트(A)를 작업자 측으로 이동시킨다.
이에 따라 작업자가 직접 식물재배공장(100) 내부를 돌아다닐 필요 없이 포장구간(160)으로 도착하는 식물포트(A)로부터 식물 또는 열매를 분리하여 포장만 하면 되므로 전체 식물 출하와 포장에 소요되는 노동력과 시간을 현저히 줄일 수 있는 장점이 있다.
제어부(300)는 외부의 날씨조건과 일조량, 식물재배공장(100) 내부의 온도 및 습도에 따라 트롤리 컨베이어(200)를 구동시켜 식물재배공장(100)에 있는 모든 식물포트(A)의 생육환경이 동일해질 수 있도록 조절한다.
도 4는 제어부(300)의 제어흐름을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 식물재배공장(100)에는 온도센서(310)와 습도센서(320)가 각각 구비된다. 온도센서(310)는 식물재배공장(100) 내부와 외부에 각각 구비되어 내부의 온도와 외부의 온도를 제어부(300)로 전송한다.
또한, 온도센서(310)는 식물재배공장(100)의 내부의 서로 다른 영역에 각각 배치되어 각 영역의 온도를 제어부(300)로 전송한다. 식물재배공장(100)의 내부는 햇빛이 유입되는 창가 측과 햇빛이 들어오지 않는 음지 쪽의 온도가 상이할 수 있다. 각 영역의 온도센서(310)는 해당 영역의 온도를 제어부(300)로 전송한다.
습도센서(320)는 식물재배공장(100) 내부의 습도를 측정하여 제어부(300)로 전송한다.
제어부(300)는 복수개의 온도센서(310)로부터 전송되는 식물재배공장(100) 내부의 온도에 기초하여 양지와 음지의 온도차가 클 경우 체인구동부(250)를 구동하여 양지쪽에 있는 식물포트와 음지쪽에 있는 식물포트이 위치가 전환될 수 있게 한다.
또한, 제어부(300)는 온도센서(310)로부터 전송된 외부온도에 기초하여 지붕개폐부(121)를 구동하여 햇빛과 바람이 식물재배공장(100)으로 유입될 수 있게 한다.
이 때, 제어부(300)는 입력부(미도시)를 통해 입력신호를 수동으로 입력받거나, 스마트폰과 같은 작업자의 모바일단말기(400)를 통해 입력신호를 수동으로 입력받아 구동될 수 있다.
제어부(300)는 작업자로부터 수동으로 입력신호를 인가받거나 습도센서(320)에서 감지된 습도가 낮을 경우, 체인구동부(250)와 물공급펌프(137)를 구동하여 식물포트(A)가 체인부(220)를 따라 물공급구간(130)으로 이동하여 물을 공급받게 한다.
또한, 제어부(300)는 입력신호에 따라 체인구동부(250)와 자양액공급펌프(147)를 구동하여 식물포트(A)가 체인부(220)를 따라 자양액공급구간(140)으로 이동하여 자양액을 공급받게 한다.
또한, 제어부(300)는 체인구동부(250)와 에어공급펌프(157)를 구동하여 식물포트(A)가 체인부(220)를 따라 수정구간(150)으로 이동하여 에어를 공급받고 자연적인 수정이 이루어지게 할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 식물재배시스템(1)의 식물재배과정을 도 1 내지 도 14를 참조하여 설명한다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 식물재배공장(100)의 상부에는 트롤리 컨베이어(200)가 구비된다. 트롤리 컨베이어(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 식물재배공장(100)의 상부에 수평방향으로 지그재그 형태로 연속되게 전 면적을 채우게 배치된다.
이 때, 트롤리 컨베이어(200)의 수평방향 배치간격은 이웃하는 포트적재판(271)이 서로 닿지 않고 이동될 수 있는 여유간격을 제외하고 촘촘하게 배치된다. 즉, 작업자가 이동할 공간을 두지 않고 전 면적에 식물포트(A)가 공중에 매달린 상태로 배치되게 된다.
이에 의해 전체 식물재배공장(100)에 배치될 수 있는 식물포트(A)의 개수를 최대화하여 공간사용효율을 극대화할 수 있다.
트롤리 컨베이어(200)는 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 식물재배공장(100)의 상부에 연속되게 배치되는 트랙부(210)와, 트랙부(210)를 따라 이동가능하게 구비되는 체인부(220)와, 체인부(220)의 길이방향을 따라 일정간격으로 결합되는 행거부(260)와, 행거부(260)의 하부에 구비되며 식물포트(A)가 적재되는 포트지지부(270)를 포함한다.
각 식물포트(A)는 행거부(260)와 결합된 포트지지부(270)에 안착된다. 이에 의해 각 식물포트(A)는 체인부(220)의 이동에 의해 행거부(260)와 함께 트랙부(210)를 따라 식물재배공장(100) 내부를 공중에 매달린 채로 이동하게 된다.
여기서, 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 체인부(220)는 단위체인(230,240)이 서로 연속되게 결합되어 형성된다. 각 단위체인(230,240)은 각각 수직롤러지지부(231,241)와 수평롤러지지부(233,243)가 중간연결블럭(235)에 의해 상하회동 및 좌우회동 가능하게 결합된다. 그리고, 이웃하는 단위체인(230,240)은 선단연결블럭(237,247)에 의해 상하회동 및 좌우회동 가능하게 결합된다.
이 때, 각 단위체인(230,240)의 수직롤러지지부(231,241)는 체인구동부(250)의 구동력에 의해 도 9에 도시된 바와 같이 한 쌍의 수직롤러(231a,241a)가 트랙부(210) 바닥면을 따라 이동하며 수직하중을 지지하게 된다.
또한, 각 단위체인(230,240)의 수평롤러지지부(233,243)는 도 10에 도시된 바와 같이 수평롤러(233a,243a)가 트랙부(210)의 양쪽 내측벽과 접촉하며 이동하게 된다.
행거부(260)가 트랙부(210)의 일측에 편심되게 결합되나, 한 쌍의 수직롤러(231a,241a)와 수평롤러(233a,243a)가 트랙부(210)의 수직방향 및 수평방향으로 내벽면을 접촉하며 이동하여 체인부(220)가 트랙부(210) 내부를 편심되지 않고 균형을 유지한 상태로 이동하게 된다. 이에 의해 도 9에 도시된 바와 같이 수직롤러지지부(231,241)의 제1넥(231a)이 트랙부(210)의 개구(211a)를 형성하는 모서리에 닿지 않고 이동할 수 있게 된다. 따라서, 트랙부(210)를 따라 체인부(220)와 행거부(260)가 이동할 때 소음이 발생되지 않고, 이물질이나 분진 발생이 최소화될 수 있다.
식물재배공장(100) 내부의 각 구역에 구비된 복수개의 온도센서(310)와 습도센서(320)는 각 구역의 온도와 습도를 감지하여 제어부(300)로 전송한다. 제어부(300)는 전송된 온도와 습도에 기초하여 체인부(220)를 구동한다.
이에 의해 창문(113)과 가까운 곳에 위치하여 햇빛을 상대적으로 많이 받은 식물포트(A)들은 식물재배공장(100)의 내측 또는 음지 측으로 이동시키고, 내측 또는 음지 쪽에 위치된 식물포트(A)들은 창문(113) 측으로 이동시킨다.
이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 복층 구조를 갖는 경우, 2층의 식물포트(A)들을 1층으로 이동시키고, 1층의 식물포트(A) 들을 2층으로 이동시킬 수도 있다.
그리고, 내부의 습도에 따라 체인부(220)를 구동하여, 도 12에 도시된 바와 같이 각 식물포트(A)들이 물공급구간(130)을 경유하도록 하여 물을 공급받게 한다. 그리고, 설정된 주기별로 식물포트(A)들을 자양액공급구간(140)으로 이동시켜 자양액을 공급받게 한다.
그리고, 수정시기가 되면, 도 13에 도시된 바와 같이 각 식물포트(A)들을 수정구간(150)으로 이동시켜 공급하는 공기에 의해 개화기 식물로 꽃가루가 이동하여 자연적으로 수정이 이루어지게 한다.
이렇게 체인부(220)를 구동하여 식물재배공장(100) 내부의 모든 식물포트(A)가 공중에 매달린 상태로 순환하며 이동시켜 모든 식물포트(A)의 생육환경이 모두 동일해지게 한다. 이에 의해 식물포트(A)에 맺히는 꽃 또는 열매, 또는 잎의 품질이 동일해질 수 있게 한다.
식물포트(A)의 식물의 생장이 완료되고 수확을 하게 되면, 도 14에 도시된 바와 같이 포장구간(160)에 작업자가 위치하고, 각 식물포트(A)는 해당 포트지지부(270)에 매달린 상태로 작업테이블(170) 쪽으로 이동한다.
작업자는 작업테이블(170)로 이동되는 포트지지부(270)의 식물포트(A)로부터 열매 또는 꽃 또는 잎을 분리하고, 분리된 꽃, 열매 또는 잎을 포장박스(D)에 포장하게 된다.
작업자는 제자리에 위치하고 식물포트(A)가 작업테이블 쪽으로 이동하게 되므로, 포장에 소요되는 동선이 최소화되고 작업효율도 향상될 수 있다.
한편, 이러한 체인부(220)의 이동과정에서 체인부(220)에 도포되는 윤활유 또는 이물질이 트랙부(210)의 바닥면으로 이동하면, 도 9에 도시된 바와 같이 트랙부(210)의 바닥에 결합된 수집용기(280)로 윤활유와 이물질이 낙하되어 저장된다. 이에 따라 윤활유나 이물질이 식물포트(A)로 낙하되어 식물을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 제어부(300)는 공중에 매달린 채 이동하는 식물포트(A)의 식물이 이동에 의한 진동을 느끼거나 스트레스를 받지 않도록 체인부(220)의 속도를 저속으로 조절한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 식물재배시스템은 식물재배공장의 내부에 작업테이블이 구비되었다. 그러나, 경우에 따라 작업테이블과 작업테이블로 식물포트를 언로딩하는 언로딩부가 식물재배공장의 외부 (또는 외부의 별도 공간)에 구비되고, 트랙부가 선택적으로 식물재배공장의 외부로 연결될 수 있게 구비될 수 있다. 이렇게 할 경우, 외부 별도 공간은 에어컨을 가동하여 시원하게 함으로써, 작업자의 작업 능률을 올릴 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 식물재배시스템은 식물재배공장 내부 전체를 지그재그 형태로 배치된 트롤리 컨베이어에 의해 식물포트가 공중에 매달린 상태로 이동할 수 있다.
이에 따라 작업자가 식물포트 사이를 이동하며 식물포트를 이동시킬 필요가 없이 체인부의 이동에 의해 식물포트가 식물재배공장 내부를 순환하며 이동할 수 있다. 이러한 트롤리 컨베이어를 이용해 식물재배공장 내부의 모든 식물포트가 균일하게 햇빛을 받을 수 있도록 위치를 이동시킬 수 있게 된다.
또한, 작업자가 이동할 공간이 필요가 없으므로 식물재배공장 내부를 식물포트로 채울 수 있어 공간효율을 최대화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 물공급과 자양분 공급과정, 수정과정이 체인부의 이동을 통해 자동으로 진행하게 되므로, 작업자의 노동력 투입없이 식물생장이 진행될 수 있다. 그리고, 이 과정에서 체인부의 이동에 의해 식물포트가 식물재배공장 내부를 순환하게 되므로 모든 식물포트가 균일한 품질로 재배될 수 있는 장점이 있다.
또한, 작업자는 제자리에 대기하고, 출하 또는 포장할 식물이 체인부에 의해 작업자가 있는 곳으로 이동되므로, 식물포장에 소요되는 작업시간과 노동력을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 식물재배시스템은 트롤리 컨베이어의 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 체인부의 수평롤러와 수직롤러가 트랙부의 바닥과 양측면에 접촉되어 트랙부에 편심되지 않고 중심을 잡은 상태로 이동하게 된다. 이에 의해 체인부의 이동시에 소음과 이물질이 발생되지 않고 효율적 이송이 가능해질 수 있다.
또한, 체인부를 따라 행거부가 이동될 때, 트랙부의 바닥에 수집용기가 구비되어 체인부에 공급되는 윤활유나 이물질을 수집하게 된다. 이에 의해 윤활유나 이물질이 식물포트로 낙하되어 식물을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 식물재배시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1 : 식물재배시스템 100 : 식물재배공장
110 : 외벽 111 : 도어
113 : 창문 120 : 지붕
121 : 지붕개폐부 130 : 물공급구간
131 : 물공급관 133 : 물분기관
135 : 물공급노즐 137 : 물공급펌프
139 : 상부보호판 139a : 연결축이동로
140 : 자양액공급구간 147 : 자양액공급펌프
150 : 수정구간 151 : 에어공급관
153 : 에어분기관 155 : 에어공급노즐
157 : 에어공급펌프 160 : 포장구간
170 : 작업테이블 200 : 트롤리 컨베이어
210 : 트랙부 211 : 수평트랙
211a : 개구 211b : 용기결합공
211c : 제1나사산 211d : 경사면
212 : 2층트랙 213 : 곡선트랙
215 : 경사트랙 220 : 체인부
230 : 제1단위체인 231 : 제1수직롤러지지부
231a : 제1수직롤러 231b : 제1수직롤러지지프레임
231c : 제1수직롤러회전축 231d : 제1행거결합플랜지
231e : 제1넥 231f : 제1체결공
233 : 제1수평롤러지지부 233a : 제1수평롤러
233b : 제1수평롤러지지프레임 233c : 제1수평롤러회전축
235 : 중간연결블럭 235a :중간수평연결축삽입공
235b : 중간수직연결축삽입공 235c : 중간수평연결축
235d : 중간수직연결축 237 : 제1선단연결블럭
237a : 제1선단수평연결축삽입공 237d : 제1선단수직연결축
240 : 제2단위체인 241 : 제2수직롤러지지부
243 : 제2수평롤러지지부 247 : 제2선단연결블럭
247c : 제2선단수평연결축 247d : 제2선단수직연결축
250 : 체인구동부 260 : 행거부
261 : 행거본체 263 : 플랜지결합판
263a : 제1체결부재 265 : 브래킷결합판
270 : 포트지지부 271 : 포트적재판
217a : 지지벽 273 : 행거결합브래킷
275 : 제2체결부재 277 : 연결축
280 : 수집용기 281 : 결합관
283 : 제2나사산 300 : 제어부
310 : 온도센서 320 : 습도센서
400 : 모바일단말기
A : 식물포트
B : 식물
C : 공기
D : 포장박스
W : 물

Claims (8)

  1. 천정과 외벽에 창이 형성된 식물재배공장(100)과:
    상기 식물재배공장(100)의 상부에 구비되어 식물이 식재된 복수개의 식물포트가 공중 매달린 상태로 이동가능하게 지지하는 트롤리 컨베이어(200)와;
    상기 식물재배공장(100) 내부의 각 구역의 온도와 습도에 따라 상기 트롤리 컨베이어(200)의 구동을 제어하는 제어부(300)를 포함하며,
    상기 트롤리 컨베이어(200)는,
    상기 식물재배공장의 천정에 지그재그 형태의 폐루프 형태로 형성된 트랙부(210)와;
    상기 트랙부(210)를 따라 이동가능하게 구비되는 체인부(220)와;
    상기 체인부(220)에 일정 간격으로 고정 결합되어 상기 체인부(220)와 함께 상기 트랙부(210)를 따라 이동하는 복수개의 행거부(260)와;
    상기 복수개의 행거부(260) 각각의 하부에 고정결합되며 식물포트(A)가 안착되는 포트적재판(271)이 구비된 포트지지부(270)를 포함하고,
    상기 체인부(220)는 복수개의 단위체인(230,240)이 서로 연속되게 결합되어 형성되며,
    상기 복수개의 단위체인(230,240)은 각각,
    상기 트랙부(210)의 내부에 수직방향으로 구비되어 상기 트랙부(210)의 바닥면을 접촉하며 회전되는 한 쌍의 수직롤러를 지지하는 수직롤러지지부(231)와;
    상기 트랙부(210)에 수평방향으로 구비되어 상기 트랙부(210)의 양쪽 내측벽에 접촉되며 회전되는 수평롤러를 지지하는 수평롤러지지부(233)와;
    상기 수직롤러지지부와 상기 수평롤러지지부 사이에 구비되어 상기 수직롤러지지부와 상기 수평롤러지지부가 서로 상하방향 회동 및 좌우방향 회동이 가능하게 지지하는 중간연결블럭(235)을 포함하고,
    상기 수직롤러지지부(231)는
    상기 한 쌍의 수직롤러의 내측면에 결합되는 한 쌍의 수직롤러지지프레임(231b)과,
    상기 한 쌍의 수직롤러지지프레임을 관통하여 상기 한 쌍의 수직롤러를 회전가능하게 지지하는 수직롤러회전축(231c)과,
    상기 한 쌍의 수직롤러지지프레임의 상부에 수평방향으로 일정면적 연장형성되어 상기 행거부(260)와 결합되는 한 쌍의 행거결합플랜지(231d)와,
    상기 행거결합플랜지와 상기 수직롤러지지프레임을 연결하는 넥(231e)을 포함하고,
    상기 트랙부(210)는 상부에 개구가 형성된 사각 파이프 형태로 형성되고, 바닥면에는 수집용기(280)가 착탈가능하게 결합되는 용기결합공(211b)이 일정간격으로 형성되고, 상기 개구는 상기 넥이 이동되는 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 트랙부(210)는 각 층에 나란하게 형성되는 수평트랙(211)과, 이웃하는 수평트랙(211)을 서로 연결하는 곡선트랙(213)과, 서로 다른 층의 수평트랙(211)을 연결하는 경사트랙(215)을 포함하며,
    상기 체인부(220)는 상기 트랙부(210)를 따라 순환되며 이동되게 구비되는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 식물재배공장(100)은 물공급구간(130), 자양액공급구간(140), 수정구간(150)을 포함하며, 상기 트랙부(210)는 상기 물공급구간(130), 상기 자양액공급구간(140), 및 상기 수정구간(150)을 경유하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부(300)의 제어신호에 의해 상기 체인부(220)를 구동하는 체인구동부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 식물재배공장(100)에는 상기 식물로부터 꽃, 열매 또는 잎을 분리한 후 포장하는 포장구간(160)이 구비되고,
    상기 트랙부(210)는 상기 포장구간(160)을 경유하게 형성되는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 물공급구간(130)은 터널형태로 형성되고,
    상기 물공급구간(130)의 하부에는 트랙부(210)의 이동방향을 따라 형성된 물공급관(131)과, 상기 물공급관(131)의 양측으로 분기되어 상기 물공급구간(130)의 내측벽에 수직하게 배치되는 물분기관(133)과, 상기 물분기관(133)에 구비되어 물을 상기 트랙부(210)를 따라 이동되는 포트지지부(270)에 적재된 식물포트(A)로 공급하는 물공급노즐(135)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수정구간(150)은 터널형태로 형성되고,
    상기 수정구간(150)의 하부에는 트랙부(210)의 이동방향을 따라 형성된 에어공급관(151)과, 상기 에어공급관(151)의 양측으로 분기되어 상기 수정구간(150)의 내측벽에 수직하게 배치되는 에어분기관(153)과, 상기 에어분기관(153)에 구비되어 에어를 상기 트랙부(210)를 따라 이동되는 포트지지부(270)에 적재된 식물포트(A)로 공급하는 에어공급노즐(155)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식물재배시스템.

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