KR102069121B1 - Vertical multi-stage cultivation system that is able to pull in and out of cultivation module - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 식물체를 수경재배방식으로 재배하는 재배 시스템으로서, 상기 식물체 및 상기 식물체를 위한 소정의 배양액을 담수하는 거터(111)를 포함하는 생육셀(110); 상기 생육셀(110)마다 상기 배양액의 공급하기 위한 공급 모듈(131) 및 상기 배양액의 배출을 위한 배출 모듈(135)을 포함하며, 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성된 재배 모듈(130); 다수의 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성되되, M 개의 행 및 N 개의 열로 이루어진 상기 재배 모듈(130)이 구비된 재배대(150); 상기 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시키도록 형성된 가이드 레일부(171) 및 상기 생육셀(110)을 수직 방향으로 이동시키도록 형성된 리프트 레일부(175)를 포함하는 이송 모듈(170); 및 상기 이송 모듈(170)을 제어하여 상기 생육셀(110)을 특정 위치로 이동시키는 제어부; 를 포함하며, 사용자가 상기 제어부를 조작하여 상기 생육셀(110)을 상기 재배대(150)의 재배 모듈(130) 중 원하는 위치에 있는 재배 모듈(130)에 인입시키도록 형성되고, 특정 위치의 재배 모듈(130)에 고정된 생육셀(110)을 인출시키는, 재배 시스템을 제공한다. The present invention, a cultivation system for cultivating a plant in a hydroponic cultivation method, the growth cell 110 comprising a gutter 111 for freshening the plant and a predetermined culture solution for the plant; A cultivation module 130 including a supply module 131 for supplying the culture solution and a discharge module 135 for discharging the culture solution for each growth cell 110, wherein the growth cell 110 is seated; A growing table 150 formed with a plurality of the growing cells 110 mounted therein, wherein the growing table 130 includes the growing module 130 formed of M rows and N columns; A transfer module 170 including a guide rail unit 171 formed to move the growth cell 110 in a horizontal direction and a lift rail unit 175 formed to move the growth cell 110 in a vertical direction; And a controller for controlling the transfer module 170 to move the growth cell 110 to a specific position. It includes, is formed so that the user manipulates the control unit to introduce the growth cell 110 to the cultivation module 130 at a desired position of the cultivation module 130 of the growing table 150, Provides a cultivation system, withdrawing the growth cell 110 fixed to the cultivation module 130.
Description
본 발명은 재배 모듈의 인입 및 인출이 가능한 수직형 다단 재배 시스템에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 재배 모듈을 인입 및 인출하는 이송 장치가 가이드 레일부를 따라 수평 방향으로 이동함과 동시에, 리프트 레일부를 따라 수직 방향으로도 이동 가능한 기술에 관한 것이다. The present invention relates to a vertical multi-stage cultivation system capable of drawing in and out of a cultivation module, and more particularly, a conveying device for drawing in and taking out a cultivation module moves in a horizontal direction along the guide rail and at the same time, a lift rail part. Accordingly, the present invention relates to a technology that can move in the vertical direction.
최근에는 기습적인 폭설과 폭우, 이상 고온 및 저온, 초특급 태풍과 극심한 가뭄 등 기상이변이 자주 발생하면서 지구촌 곳곳에서 먹거리 가격이 폭등하고 식량부족 사태가 발생하고 있는 실정이다. In recent years, extreme weather conditions such as surprise heavy snow and heavy rain, abnormal high and low temperatures, super-express typhoons and extreme droughts have caused food prices to soar and food shortages around the world.
그리하여 최근에는 기상이변에 영향을 받지 않고 지역적인 제한 없이 불모지 등에서도 연중 농산물 생산이 가능한 식물공장이 개발되고 있는 실정이다. Therefore, in recent years, a plant factory is being developed that can produce agricultural products throughout the year without being affected by extreme weather and without any regional restrictions.
일반적으로 식물 공장이라 함은 실내에서 식물의 생육환경(광, 온습도, 자양분)을 인위적으로 제어하여 계획생산이 가능한 식물 재배시스템을 일컫는다. In general, the plant factory refers to a plant cultivation system that can be planned production by artificially controlling the growth environment (light, temperature, humidity, nourishment) of the plant indoors.
이러한 식물 재배시스템은 태양광을 대신하여 고효율 형광등, LED 등과 같이 인공 광으로 대체하고, 식물 성장에 필요한 이산화탄소는 탄산가스 발생장치로 생육환경을 만들어주며, 온도는 지열 등 신재생에너지를 이용하여 공급하고, 자양액은 토양성분과 유사하게 여러 가지 물질을 조제하여 재배되는 작물에 공급하게 된다. The plant cultivation system replaces sunlight with artificial light such as high-efficiency fluorescent lamps and LEDs, and the carbon dioxide needed for plant growth creates a growth environment with a carbon dioxide gas generator, and the temperature is supplied using renewable energy such as geothermal heat. In addition, the nourishment liquid is supplied to the crops prepared by preparing various substances similar to the soil components.
한편, 일반적으로 토양 상에서 작물을 재배할 때, 발생하는 토양의 오염이나 균 등에 의한 작물의 고사를 방지하도록 인위적인 수경재배 또는 양액재배법이 사용되고 있다.On the other hand, in general, when growing crops on soil, artificial hydroponic cultivation or nutrient cultivation method is used to prevent the death of the crop due to soil contamination or bacteria.
이러한 수경재배는 흙은 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 배양액 속에서 식물을 키우는 것으로서, 뿌리의 상태와 성장모습을 직접 관찰할 수 있고, 오염되지 않는 깨끗한 채소나 작물을 생산해낼 수 있으며, 집안에서 손쉽게 재배가 가능한 장점이 있다. This hydroponic cultivation is a plant that grows in a medium made of water and water-soluble nutrients without using soil, and can directly observe the condition and growth of roots and produce clean vegetables or crops that are not contaminated. There is an advantage that can be easily grown in.
이에 따라 근래에는 아파트 베란다 등에 수경재배기를 설치하여 직접 식물을 재배하는 가정이 늘어나고 있는 추세에 있고, 수경재배기는 통상적으로 식재되는 수경재배조를 다단으로 설치하고, 순환펌프를 이용해 저수조의 배양액을 각 수경재배조에 공급 및 순환시켜 식물의 재배가 이루어지도록 되어 있다.Accordingly, in recent years, a growing number of households grow their own plants by installing hydroponic cultivators on apartment verandas, and hydroponic cultivators typically install hydroponic cultivation plants in multiple stages, and each culture medium of the reservoir is circulated using a circulation pump. The plant is cultivated by feeding and circulating the hydroponic cultivation.
또 이러한 양액재배법은 일정한 공간 안에 2단 이상의 선반을 구비하고, 선반 위에 식물 재배용 상자를 연결 설치하고, 상자 안에 배양액 및 토양을 구비하며, 선반의 상부 영역에는 조명을 설치하여 상자 안에서 식물을 재배하였다.In addition, the nutrient cultivation method has two or more shelves in a predetermined space, connects the box for plant cultivation on the shelf, the culture medium and soil in the box, and installs lighting in the upper area of the shelf to cultivate the plants in the box. .
그러나 이러한 종래의 일반적인 양액 재배법은 작업자의 수작업에 의해 배양액을 주기적으로 공급하여야 함과 아울러 상자가 선반에 다층으로 설치되어 있으므로 식물 수확에 따른 작업이 어렵고 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, such a conventional nutrient cultivation method has to supply the culture medium periodically by the manual labor of the operator, and because the box is installed in a multi-layer on the shelf, there is a problem that it is difficult and time-consuming to work according to the plant harvest.
한편, 종래 기술인 한국출원번호 제10-2009-0108738호는 양액 식물 재배 시스템을 개시하고 있다. Meanwhile, Korean Patent Application No. 10-2009-0108738, which is a prior art, discloses a nutrient plant cultivation system.
구체적으로, 다단으로 양액 재배통을 배치하여 자동으로 일정시간마다 일정양의 양액을 공급하도록 형성된 구조를 개시하고 있으며, 양액 재배통 하부에 최적의 양액만 남기고 나머지는 그 하단 또는 그 이웃하는 양액 재배통에 이송함으로써, 일정양의 양액 공급이 가능한 양액 식물 재배 시스템이다. Specifically, the present invention discloses a structure configured to automatically supply a certain amount of nutrient solution every predetermined time by arranging the nutrient solution cultivation container in multiple stages, leaving only the optimal nutrient solution in the lower part of the nutrient solution cultivation bottle, and the rest of the nutrient solution cultivation A nutrient plant cultivation system capable of supplying a certain amount of nutrient solution by transferring to a barrel.
그러나, 상기 종래 기술은 양액을 공급하는 구조에 대해서만 개시하고 있을 뿐, 재배자가 원하는 위치에 배치되어 있는 양액 재배통을 인출시키거나, 원하는 위치로 양액 재배통을 인입시키는 구조에 대해서 전혀 개시하고 있지 않다. However, the above-mentioned prior art only discloses a structure for supplying nutrient solution, and does not disclose any structure for withdrawing a nutrient solution bottle placed at a desired position by a grower or introducing a nutrient solution bottle into a desired position. not.
이와 같이, 소정의 양의 식물체들의 집합체인 식물군이 다층으로 형성되며, 이를 개별적으로 확인 및 관리하는 것이 필요하지만, 종래에는 재배자가 수동으로 식물군을 확인하였는 바, 재배자가 원하는 위치에 배치된 식물군을 자동으로 인출하거나, 또는 식물군을 재배자가 원하는 위치에 인입시키는 기술이 전혀 존재하지 않았다. As such, a plant group, which is a collection of a predetermined amount of plants, is formed in multiple layers, and it is necessary to individually identify and manage them, but conventionally, the grower manually checks the plant group, so that the grower is placed at a desired position. There was no technique for automatically withdrawing the flora or for introducing the flora to the location desired by the grower.
이에 따라, 재배자가 원하는 위치에 식물군을 인입시키고, 원하는 위치에 배치된 식물군을 인출시키며, 이동 중에 식물군에 수분 및 영양분을 제공하는 양액의 누수가 방지되는 기술에 대한 필요성이 매우 높은 실정이다. Accordingly, there is a great need for a technology in which a grower introduces a plant group to a desired position, pulls out a plant group disposed at a desired position, and prevents leakage of a nutrient solution that provides moisture and nutrients to the plant group while moving. to be.
(특허문헌 1) 한국출원번호 제10-2009-0108738호 (Patent Document 1) Korean Application No. 10-2009-0108738
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. The present invention has been made to solve the above problems.
구체적으로, 다수의 식물군을 지지하는 생육셀들을 다수의 행 및 열로 배치시킨 후, 재배자 내지 관리자가 원하는 위치에 배치된 생육셀을 인출시킴과 동시에, 생육셀을 관리자가 원하는 특정 위치에 인입시키는 것이 가능함으로써, 생육셀들을 개별적으로 관리할 수 있는 구조로 형성된 재배 시스템을 제안하고자 한다. Specifically, after arranging the growth cells supporting a plurality of plant groups in a plurality of rows and columns, withdraw the growth cells arranged in the desired position of the grower or manager, and at the same time to draw the growth cells in a specific position desired by the manager It is possible to propose a cultivation system formed in a structure capable of individually managing growth cells.
또한, 생육셀이 인입 또는 인출되는 이동 과정에서 생육셀 내의 배양액이 누수되지 않고, 인입 또는 인출을 하더라도, 생육셀을 지지하는 재배 모듈을 통해 원활하게 생육셀로 배양액이 공급 가능한 재배 시스템을 제안하고자 한다. In addition, even if the culture medium in the growth cell is not leaked during the movement of the growth cell is introduced or withdrawn, even if the introduction or withdrawal, through the cultivation module supporting the growth cell to provide a culture system that can be supplied to the growth cell smoothly do.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 식물체 및 배양액을 담수하는 거터(111)를 포함하는 생육셀(110); 상기 생육셀(110)마다 배양액을 공급하기 위한 공급 모듈(131) 및 상기 배양액의 배출을 위한 배출 모듈(135)을 포함하며, 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성된 다수의 재배 모듈(130); 다수의 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성되되, M 개의 행 및 N 개의 열로 위치하는 상기 재배 모듈(130)이 구비된 재배대(150); 상기 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시키도록 형성된 가이드 레일부(171) 및 상기 생육셀(110)을 수직 방향으로 이동시키도록 형성된 리프트 레일부(175)를 포함하는 이송 모듈(170); 및 상기 이송 모듈(170)을 제어하여 상기 생육셀(110)을 특정 위치로 이동시키는 제어부; 를 포함하며, 사용자가 상기 제어부를 조작하여 상기 생육셀(110)을 상기 다수의 재배 모듈(130) 중 원하는 위치의 재배 모듈(130)에 인입 및 인출시키는, 재배 시스템을 제공한다. The present invention for solving the above problems, the
또한, 상기 식물체는 단위 식물군(P)을 다수 포함하며, 상기 생육셀(110)의 거터(111)는 L개 열로 이루어지고, 상기 단위 식물군(P)이 상기 각각의 거터(111)의 상부에서 이격하여 고정되도록 형성되며, 상기 공급 모듈(131)에는 공급관(132)이 형성되어 상기 L개의 거터(111) 각각에 배양액을 공급하도록 형성된 것이 바람직하다. In addition, the plant includes a plurality of unit plant group (P), the
또한, 상기 생육셀(110)은, 상기 거터(111) 각각에 배양액을 공급하는 분주관(115); 상기 공급관(132)에서 공급되는 배양액을 임시로 저장하는 저장 탱크(113); 및 상기 저장 탱크(113)의 하부면을 관통하도록 형성되되, 상기 저장 탱크(113) 내부의 바닥면으로부터 제 1 높이만큼 돌출된 L 개의 제 1 배수관(114); 을 포함하며, 상기 분주관(115)은, 상기 제 1 배수관(114)의 측면을 관통하여 절곡 형성되며, 상기 배양액의 수위가 상기 저장 탱크(113)의 제 2 높이 이상일 때에 상기 배양액이 상기 분주관(115)으로 배출되도록 형성되고, 상기 제 1 높이는 상기 제 2 높이보다 높게 형성된 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 저장 탱크(113) 상부면의 일부는 개방 형성되고, 상기 공급 모듈(131)의 공급관(132)의 하측은 탄성 부재로 이루어진 급수 안내관(133)이 형성되되, 상기 급수 안내관(133)은 상기 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 향해 연장 형성되는 것이 바람직하다. In addition, a portion of the upper surface of the
또한, 상기 공급 모듈(131)은 공급부(200)로부터 상기 배양액을 공급받으며, 상기 공급부(200)는, 원수를 저장하는 원수 탱크(210); 각각의 양액을 저장하는 양액 탱크(220); 상기 원수 탱크(210) 및 상기 양액 탱크(220)로부터 원수 및 각각의 양액을 공급받아 혼합시키는 혼합 탱크(230) 및 상기 혼합 탱크(230)에서 상기 원수 및 각각의 양액이 혼합된 배양액을 임시적으로 저장하는 공급 탱크(240); 를 포함하며, 상기 공급 탱크(240)는 상기 공급 모듈(131)로 상기 배양액을 공급하고, 상기 배출 모듈(135)로부터 상기 배양액을 다시 공급받아 상기 배양액을 순환시키는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 배출 모듈(135)은, 상기 배양액을 배출시키는 제 2 배수관(136)이 하부면에 결합된 배수조(137); 및 상기 배수조(137) 내부에 상방을 향해 연장 형성되는 누름핀(138); 을 포함하며, 상기 생육셀(110)은, 이송 중 상기 생육셀(110)의 배양액 잔수를 임시적으로 저장하는 배수 집수관(116); 상기 배수 집수관(116) 내부에 위치하며, 상기 누름핀(138)의 상부면과 대면하는 강구(117); 상기 배수 집수관(116)의 내주면 및 상기 강구(117)의 외주면 사이에 배치되어 상기 배양액의 잔수의 누수를 막는 오일씰(118); 및 상기 강구(117)의 상부면에 위치된 스프링 부재(119); 를 포함하며, 상기 누름핀(138)이 상기 강구(117)를 가압하여, 상기 스프링 부재(119)가 수축되면, 배수 집수관(116)의 상기 배양액의 잔수가 상기 배수조(137)로 배수되는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 상기 재배대(150)는 반원형으로 형성되며, 상기 가이드 레일부(171)은 상기 재배대(150)의 형상에 대응되도록 반원형으로 형성된 것이 바람직하다. In addition, the growing table 150 is formed in a semi-circular shape, the
또한, 상기 생육셀(110)은, 대차(172)에 의해 상기 가이드 레일부(171)을 따라 수평 방향으로 운송되며, 상기 리프트 레일부(175)를 따라 수직 방향으로 운송되고, 상기 리프트 레일부(175)는 포크 유닛(176)을 구비한 것이 바람직하다. In addition, the
한편, 본 발명은 전술한 재배 시스템을 이용하여 상기 생육셀을 인입시키는 방법으로서, (a) 식물체 및 상기 거터(111)를 포함하는 생육셀(110)이 대차(172)에 탑재되는 단계(S100); (b) 제어부에, 상기 생육셀(110)이 인입되는 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력되는 단계(S120); (c) 상기 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 상기 특정 열(Q)의 전면 위치로 상기 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S130); (d) 상기 생육셀(110)이 상기 대차(172)에서 포크 유닛(176)으로 이송되며, 상기 포크 유닛(176)이 리프트 레일부(175)을 따라 상기 특정 행(P)의 전면 위치로 상기 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S140); (e) 상기 포크 유닛(176)을 통해, 상기 생육셀(110)이 재배대(150)의 특정 행(P) 및 열(Q)의 재배 모듈(130)로 인입되는 단계(S150); 를 포함하는, 생육셀 인입 방법을 제공한다. On the other hand, the present invention is a method for introducing the growth cell by using the above-described cultivation system, (a) the step of mounting the
또한, 상기 (e) 단계는, (e-1) 상기 포크 유닛(176)은 상기 재배 모듈(130)보다 소정의 높이만큼 상측에서 정지하도록 형성되며, 상기 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시킨 후, 상기 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동하여 상기 생육셀(110)을 상기 재배 모듈(130) 상에 결합시키는 단계(S160); 를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the step (e), (e-1) the
또한, 상기 (e-1) 단계에서, 상기 재배 모듈(130)에 형성된 배출 모듈(135)의 누름핀(138)이 상기 생육셀(110)에 형성된 강구(117)를 가압하는 것이 바람직하다. In addition, in the step (e-1), it is preferable that the
또한, 상기 (e-1) 단계에서, 상기 공급 모듈(131)의 공급관에 결합되는 급수 안내관(133)의 하부는, 상기 생육셀(110)이 수평 방향으로 이동될 때, 저장 탱크(113)의 상부면에 걸리도록 형성되며, 상기 급수 안내관(133)은, 탄성 부재로 이루어져, 상기 생육셀(110)이 수평 방향으로 이동될 때, 상기 저장 탱크(113)의 상부면에 의해 상기 생육셀(110)의 인입 방향으로 휘어지되, 상기 생육셀(110)이 상기 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동할 때, 상기 급수 안내관(133)의 단부는, 탄성에 의한 복원력에 의해 상기 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 통해 상기 저장 탱크(113) 내부에 위치되는 것이 바람직하다. In addition, in the step (e-1), the lower portion of the water
한편, 본 발명은 전술한 재배 시스템을 이용하여 상기 생육셀을 인출시키는 방법으로서, (a) 제어부에, 상기 생육셀(110)이 인출되는 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력되는 단계(S200); (b) 상기 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 상기 특정 열(Q)의 전면 위치로 이동되는 단계(S210); (c) 상기 대차(172)가 리프트 레일부(175)을 따라 상기 특정 행(P)의 전면 위치로 이동되는 단계(S220); (d) 상기 생육셀(110)을 소정의 높이만큼 상방을 향해 이동시켜 상기 재배 모듈(130) 과의 고정을 해제시키는 단계(S230); (e) 포크 유닛(176)을 통해, 상기 생육셀(110)을 상기 대차(172) 상에 위치시키는 단계(S240); (f) 상기 대차(172)가 지면으로 이동되는 단계(S250); 을 포함하는, 생육셀 인출 방법을 제공한다. On the other hand, the present invention is a method for withdrawing the growth cell using the above-described cultivation system, (a) input a specific row (P) and column (Q) which is the position from which the
본 발명에 따른 재배 시스템은, 재배대를 반원형으로 형성함에 따라, 태양광의 입사량을 최대로 할 수 있으며, 이에 따라, 태양광 병용 또는 태양광 식물 공장의 재배 효율을 극대화시킬 수 있다. According to the cultivation system according to the present invention, as the cultivation zone is formed in a semicircular shape, the incident amount of sunlight can be maximized, thereby maximizing the cultivation efficiency of the solar combined use or the solar plant factory.
또한, 가이드 레일부 및 리프트 레일부를 형성함에 따라, 제어부를 통해 자동으로 사용자가 원하는 위치로 생육셀을 인입시키거나, 사용자가 원하는 위치에 있는 생육셀을 인출시킴으로써, 생육셀의 수확, 분묘 및 유지 보수를 용이하게 할 수 있다. In addition, as the guide rail portion and the lift rail portion are formed, the growth cell is automatically introduced into the desired position by the control unit through the control unit, or the growth cell is drawn out at the desired position by the user, thereby harvesting, seeding and maintaining the growth cell. Maintenance can be made easy.
이에 더하여, 공급 모듈 및 배출 모듈을 특정한 구조로 형성하고, 공급 탱크를 통해 각각의 생육셀에 공급되는 배양액을 지속적으로 순환시킴에 따라, 배양액의 안정적인 공급 및 배양액의 비율을 일정하게 유지시키는 효과를 발휘한다. In addition, as the feed module and the discharge module are formed in a specific structure, and the culture medium supplied to each growth cell is continuously circulated through the supply tank, a stable supply of the culture medium and a ratio of the culture medium are maintained. Exert.
도 1의 a 및 b는, 본 발명에 따른 재배 시스템의 재배대 및 가이드 레일부를 도시하고 있는 사시도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 재배 시스템의 일부에 있어서, 각각의 재배 모듈에 생육셀이 안착된 상태를 도시하고 있는 사시도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 재배 시스템의 재배 모듈에서 생육셀로 배양액의 공급을 위한 구체적인 구조를 도시하고 있는 모식도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈에 인입될 때, 급수 안내관의 단부가, 생육셀의 저장 탱크의 개방 형성된 부분으로 위치되는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈 상에 안착된 상태에서 급수 안내관을 통해 배양액을 공급받는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 재배 시스템의 생육셀이 다단으로 형성된 상태 및 다단으로 형성된 생육셀에 공급부에서 배양액을 공급하는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 7은, 도 6의 공급부의 구체적인 구성 및 상기 공급부와 본 발명에 따른 재배 시스템 사이의 배양액의 순환되는 구조를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 8은, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈 상에 안착된 상태에서 재배 모듈의 배출 모듈 및 생육셀이 고정된 상태를 확대한 부분 확대도이다.
도 9의 a는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈 상에 안착되기 전의 상태를 구체적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 9의 b는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈 상에 안착된 후의 상태를 구체적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 10은, 본 발명에 따른 생육셀을 인출시키는 방법의 순서도이다.
도 11의 a 내지 d는, 본 발명에 따른 생육셀을 인출시키는 순서를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다.
도 12는, 본 발명에 따른 생육셀을 인입시키는 방법의 순서도이다. 1A and 1B are perspective views showing a cultivation zone and a guide rail portion of a cultivation system according to the present invention.
2 is a perspective view showing a state in which a growth cell is seated on each cultivation module in a part of the cultivation system according to the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a specific structure for the supply of the culture solution to the growth cell in the culture module of the culture system according to the present invention.
4 is a schematic diagram schematically illustrating a process in which the end of the feed water guide tube is positioned as an open formed portion of the storage tank of the growth cell when the growth cell according to the present invention is introduced into the cultivation module.
5 is a schematic diagram illustrating a process of receiving a culture solution through a feed guide tube in a state in which a growth cell is seated on a cultivation module according to the present invention.
6 is a schematic diagram schematically illustrating a process of supplying a culture solution from a supply unit to a growth cell formed in multiple stages and a growth cell formed in multiple stages according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing the specific configuration of the supply unit of FIG. 6 and the circulating structure of the culture solution between the supply unit and the culture system according to the present invention.
8 is a partially enlarged view illustrating an enlarged state in which the discharge module and the growth cell of the cultivation module are fixed while the growth cell is seated on the cultivation module according to the present invention.
9 is a schematic diagram specifically showing the state before the growth cell according to the present invention is seated on the cultivation module.
9B is a schematic diagram specifically showing a state after the growth cell according to the present invention is seated on the cultivation module.
10 is a flowchart of a method for withdrawing a growth cell according to the present invention.
11 a to d are schematic diagrams schematically showing a procedure for drawing out the growth cells according to the present invention.
12 is a flowchart of a method for introducing a growth cell according to the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 재배 시스템을 상세히 설명한다. 여기에서, 본 발명을 이루는 구성요소들은 필요에 따라 일체형으로 사용되거나 각각 분리되어 사용될 수 있다. 또한, 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용 가능하다. 본 발명의 형태 및 구성요소의 개수에 있어서도 다양한 변형이 가능하다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the cultivation system according to the present invention. Here, the components constituting the present invention may be used integrally or separately separated as necessary. In addition, some components may be omitted depending on the form of use. Various modifications are possible in the form and number of components of the present invention.
도 1의 a, b 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 재배 시스템(100)은 생육셀(110), 재배 모듈(130), 재배대(150), 이송 모듈(170) 및 제어부를 포함한다. Referring to a, b and 2 of FIG. 1, the
생육셀 및 재배 모듈Growth Cells and Cultivation Modules
먼저, 생육셀(110)은 단위 식물군(P)으로 이루어진 식물체 및 식물체를 위한 배양액을 담수하는 거터(111)를 포함한다. First, the
도 3은, 본 발명에 따른 재배 시스템의 재배 모듈에서 생육셀로 배양액의 공급을 위한 구체적인 구조를 도시하고 있는 모식도이다. Figure 3 is a schematic diagram showing a specific structure for the supply of the culture solution to the growth cell in the culture module of the culture system according to the present invention.
도 3을 참조하면, 생육셀(110)은 재배 모듈(130)에 구비된 공급관(132)에서 공급되는 배양액을 임시로 저장하는 저장 탱크(113) 및 저장 탱크(113)의 하부면을 관통하도록 형성되되, 저장 탱크(113) 내부의 바닥면으로부터 제 1 높이(h1)만큼 돌출된 L 개의 제 1 배수관(114)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the
또한, 분주관(115)은 제 1 배수관(114)을 관통하여 절곡 형성되며, 배양액의 수위가 저장 탱크(113)의 제 2 높이(h2)에 이상일 때에 배양액이 분주관(115)으로 배출되도록 형성된다. In addition, the dispensing
이 때, 분주관(115)의 일단은 수평 방향으로 형성되며, 타단은 수직 방향으로 형성되는 바, 각각의 분주관(115)이 제 1 배수관(114)을 관통하여 제 1 배수관(114)과 평행하도록 형성되며, 이를 위해, 분주관의 직경은 배수관의 지경보다 작게 형성되며, 분주관 단부의 직경은 3mm인 것이 바람직하다. At this time, one end of the dispensing
이 때, 저장 탱크(113)에 공급된 배양액의 수위가 제 1 높이(h1) 이상인 경우에는, 제 1 배수관(114)을 통해 저장 탱크(113)의 하부에 위치되는 거터(111)로 배출되도록 형성됨으로써, 저장 탱크(113)에서 배양액이 오버 플러우(over-flow)되는 것을 방지한다. At this time, when the water level of the culture solution supplied to the
또한, 배양액의 수위가 제 1 높이(h1) 이상인 경우에는, 제 1 배수관(114)을 통해, 거터(111)가 아닌 별도의 라인으로 배출되어 순환되는 구조로 형성될 수 있으며, 분주관(115)의 개폐는 제어부에 의해 동작되도록 형성될 수 있다.In addition, when the level of the culture solution is greater than or equal to the first height (h1), it may be formed in a structure that is discharged to a separate line instead of the
한편, 저장 탱크(113)에 공급되는 배양액의 수위는 제 2 높이(h2) 보다 약간 높게 유지되도록 공급될 수 있다. On the other hand, the level of the culture solution supplied to the
도 3을 다시 참조하면, 재배 모듈(130)은, 생육셀(110)마다 배양액의 공급을 위한 공급 모듈(131) 및 공급된 배양액을 다시 배출하기 위한 배출 모듈(135)을 포함한다. Referring again to FIG. 3, the
이 때, 재배 모듈(130)에는 생육셀(110)을 고정 및 지지하기 위한 특정 구조가 형성되어 있으며, 이는 재배되는 식물체 내지 식물군의 형태 및 크기에 따라 다르게 형성될 수 있다. In this case, a specific structure for fixing and supporting the
생육셀(110)의 거터(111)는 L개 열로 이루어지고, 1개의 열에는 다수의 단위 식물군(P)이 거터(111)의 상부에 이격하여 고정된다. The
이 때, 분주관(115)의 개수는 거터(111)의 열의 개수와 동일하게 형성되며, 본발명의 일 실시예에서는, 거터(111)의 열의 개수는 4개로 형성되고, 각각의 거터에는 10개의 식물군(P)이 구비되며, 분주관(115)의 개수는 거터(111)의 열의 개수와 동일하게 4개로 형성된다. At this time, the number of the dispensing
도 4는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈에 인입될 때, 급수 안내관의 단부가, 생육셀의 저장 탱크의 개방 형성된 부분으로 위치되는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이며, 도 5는, 본 발명에 따른 생육셀이 재배 모듈 상에 안착된 상태에서 급수 안내관을 통해 배양액을 공급받는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다. 4 is a schematic diagram schematically illustrating a process in which the end of the feed water guide tube is positioned as an open formed portion of the storage tank of the growing cell when the growing cell according to the present invention is introduced into the cultivation module, and FIG. , It is a schematic diagram showing a process of receiving a culture solution through a feed guide tube in a state in which a growth cell according to the present invention is seated on a cultivation module.
도 4에는 생육셀(110)이 위치(A) 내지 (C)에 대해 도시되어 있으며, 위치(A)에서 위치(B)로 수평 방향으로 생육셀(110)이 수평 방향으로 이동하고, 위치(B)에서 위치(C)로 수직 방향으로 생육셀(110)이 이동된다. In FIG. 4, the
도 4 및 5를 함께 참조하면, 저장 탱크(113) 상부면의 일부는 개방 형성되고, 공급 모듈(131)의 공급관(132)의 하측은 탄성 부재로 이루어진 급수 안내관(133)이 형성되되, 급수 안내관(133)은 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 향해 연장 형성된다. 4 and 5 together, a portion of the upper surface of the
구체적으로, 급수 안내관(133)의 길이는 생육셀(110)이 이동할 때의 경로에 겹치도록 형성되는 바, 생육셀(110)이 이동하는 과정에서, 급수 안내관(133)의 단부가 저장 탱크(113)의 내부에 위치될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다. Specifically, the length of the water
도 8, 9의 a 및 b를 함께 참조하면, 재배 모듈(130)의 배출 모듈(135)은, 배양액을 배출시키는 제 2 배수관(136)이 하부면에 결합된 배수조(137) 및 배수조(137) 내부에 상방을 향해 연장 형성되는 누름핀(138)을 포함한다. 8 and 9 together, the
설명의 편의를 위해, (X) 축의 좌측부에 대해서만 설명하며, (X) 축의 우측부는 (X) 축의 좌측부에 대칭되는 구조인 바, 동일한 원리로 배양액이 배출된다. For convenience of explanation, only the left side of the (X) axis will be described, and the right side of the (X) axis has a structure symmetrical to the left side of the (X) axis, and the culture solution is discharged in the same principle.
이에 대응되도록, 생육셀(110)은, 이송 중 생육셀(110)의 배양액 잔수를 임시적으로 저장하는 배수 집수관(116), 배수 집수관(116) 내부에 위치하며, 누름핀(138)의 상부면과 대면하는 강구(117), 배수 집수관(116)의 내주면 및 강구(117)의 외주면 사이에 배치되어 배양액의 잔수의 누수를 막는 오일씰(118) 및 강구(117)의 상부면에 위치된 스프링 부재(119)를 포함한다. Correspondingly, the
이 때, 누름핀(138)이 강구(117)를 가압하여, 스프링 부재(119)가 수축되면, 배수 집수관(116)의 배양액의 잔수가 배수조(137)로 배수되도록 형성되며, 이에 대해서는 후술한다. At this time, when the
한편, 재배 모듈(130) 상에 안착되는 생육셀(110)의 하부인 거터(111)는, 후술하는 포크 유닛에 의해 재배 모듈(130)로 인입 및 인출이 가능하도록 형성된다. On the other hand, the
재배대 및 이송 모듈Grow and transfer modules
도 1 및 2를 참조하면, 재배대(150)는 생육셀(110)이 안착되도록 형성되되, M 개의 행 및 N 개의 열로 이루어진 재배 모듈(130)이 구비되어 있는 바, 각각의 재배 모듈(130)마다 하나의 생육셀(110)이 안착되도록 형성된다. 1 and 2, the growing table 150 is formed so that the
본 발명의 실시예에서는, 재배대(150)의 크기를 12,150ㅧ800ㅧ8,000mm(H)으로 8단 9열로 반원형 형태로 구성하였으며, 재배대(150)는 분리 및 조립이 용이하도록 형성되고, 재배대(150) 위에 위치하는 재배모듈(130)의 크기는 1350ㅧ800ㅧ1,000mm(H)으로 구성되는 것이 바람직하다. In the embodiment of the present invention, the size of the
이 때, 재배대(150)의 선반 및 기둥은 스테인레스로 제작하여 녹발생을 막을 수 있도록 구성되며, 재배대(150)는 반원형으로 형성된다. At this time, the shelf and column of the growing
이와 같이, 재배대(150)를 반원형으로 형성하는 것은 태양광의 입사량이 최대가 되도록 하기 위함이며, 이에 따라, 본 발명에 따른 재배 시스템은 태양광 병용 또는 태양광 식물 공장에 적합하다. As such, the
이를 위해, 본 발명에 따른 재배 시스템의 외부는 태양광이 직접 식물체를 비출 수 있도록 유리, 플라스틱 필름 등 광을 투과할 수 있는 피복재가 사용되며, 또한, 일정한 실내 온도를 유지하기 위해 지열 히트펌프 시스템을 이용하여 냉난방 온도를 제어하도록 형성될 수 있다. To this end, the outside of the cultivation system according to the present invention is a coating material that can transmit light such as glass, plastic film so that sunlight can directly light the plant, and also to maintain a constant room temperature geothermal heat pump system It can be formed to control the heating and cooling temperature using.
한편, 이송 모듈(170)은, 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시키도록 형성된 가이드 레일부(171) 및 생육셀(110)을 수직 방향으로 이동시키도록 형성된 리프트 레일부(175)을 포함하며, 리프트 레일부(175)에 대해서는 도 9의 a 내지 d에 도시되어 있고, 후술하도록 한다. Meanwhile, the
또한, 가이드 레일부(171) 상에는 대차(172)가 구비됨으로써, 생육셀(110)이 대차(172)에 의해 운송되도록 형성된다. In addition, since the
이 때, 가이드 레일부(171)은, 재배대(150)의 형상에 대응되도록 반원형으로 형성되는 바, 생육셀(110) 역시 가이드 레일부(171)을 따라 반원의 궤적을 그리며 이동하도록 형성된다. At this time, the
이 때, 대차의 반원형 주행시 속도는 슬로우 스타트 및 슬로우 스톱방식으로 하여 (대차 이동속도:약 6m/min) 재배선반의 지정된 위치에 정확히 정지하도록 형성되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the semicircular traveling speed of the bogie is formed so as to stop exactly at a designated position of the redistribution lathe by slow start and slow stop (bogie bogie speed: about 6 m / min).
또한, 재배대(150)의 전면에 소정의 거리만큼 이격된 상태로 배치될 수 있고, 재배대(150) 및 이송 모듈(170) 사이에는 리프트 레일부가 배치될 수 있으며, 이 때, 리프트 레일부는 당업계에 공지된 장치인 스태커 크레인이 사용될 수 있다. In addition, the front of the
이 때, 리프트 레일부는, 슬로우 스타트 및 슬로우 스톱 방식을 형성되며, 생육셀(110)이 6m/min로 이동하는 것이 바람직하며, 특정 재배 모듈(130)의 전면의 위치에 정확히 정지하도록 형성된다. At this time, the lift rail unit is formed in a slow start and a slow stop method, the
제어부 및 배양액 순환 구조Control unit and culture medium circulation structure
본 발명에 따른 재배 시스템(100)은, 사용자가 원하는 재배대(150)의 특정 행(P) 및 특정 열(Q)에 위치된 재배 모듈(130)로 생육셀(110)을 인입시키거나, 인출시키는 것을 명령하는 제어부를 포함한다. In the
이 때, 사용자는 제어부에 원하는 위치를 입력하면, 상기 원하는 위치에 있는 특정 생육셀(110)이 인출되어 사용자는 생육셀(110)의 재배 상태를 확인 및 유지 보수할 수 있으며, 이러한 과정이 끝나면, 사용자는 다시 생육셀(110)을 특정 위치의 재배 모듈(130)로 인입시킬 수 있는 바, 생육셀(110)의 자동 이송 및 자동 입출고가 가능하도록 형성된다. At this time, when the user inputs a desired position in the control unit, a
또한, 제어부는 특정 재배 모듈(130) 위치를 사전 입력하거나, 제어부에 구비된 터치스크린에서 위치를 지정하는 2가지 방식 중 어느 하나를 선택할 수 있다. In addition, the controller may pre-input the location of the
도 6은, 본 발명에 따른 재배 시스템의 생육셀이 다단으로 형성된 상태 및 다단으로 형성된 생육셀에 공급부에서 배양액을 공급하는 과정을 개략적으로 도시하고 있는 모식도이며, 도 7은, 도 6의 공급부의 구체적인 구성 및 상기 공급부와 본 발명에 따른 재배 시스템 사이의 배양액의 순환되는 구조를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다. 6 is a schematic diagram schematically illustrating a process of supplying a culture solution from a supply unit to a growth cell formed in multiple stages and a growth cell formed in multiple stages according to the present invention, and FIG. 7 is a supply unit of FIG. 6. It is a schematic diagram which shows the specific structure and the structure which circulates the culture liquid between the said supply part and the cultivation system which concerns on this invention.
도 6 및 7을 참조하면, 재배 모듈(130)에 구비된 공급 모듈(131)은, 외부에 위치한 공급부(200)로부터 배양액을 공급받도록 형성된다. 6 and 7, the
이 때, 공급부(200)는, 원수를 저장하는 원수 탱크(210), 각각의 양액을 저장하는 양액 탱크(220), 혼합 탱크(230) 및 공급 탱크(240)로 이루어진다. At this time, the
혼합 탱크(230)는 원수 탱크(210) 및 양액 탱크(220)로부터 원수 및 각각의 양액을 공급받아 혼합시키도록 형성되며, 혼합을 위한 교반 장치를 포함할 수 있다. The
또한, 공급 탱크(240)는, 본 발명에 따른 재배대(150)에 구비된 재배 모듈(130)의 열의 개수와 동일하게 형성됨으로써, 배양액을 재배 모듈(130)에 효과적으로 공급할 수 있다. In addition, the
이 때, 각각의 공급 탱크(240)는, 재배 모듈(130)의 공급 모듈(131)로 배양액을 공급함과 동시에, 재배 모듈(130)의 배출 모듈(135)로부터 다시 배양액을 공급받음으로써, 배양액을 지속적으로 순환시킬 수 있다. At this time, each
이에 따라, 배양액에 양액을 지속적으로 공급함과 동시에, 배양액을 구성하는 성분들의 비율을 일정하게 유지시킬 수 있다. Accordingly, while nutrient solution is continuously supplied to the culture solution, the ratio of the components constituting the culture solution can be kept constant.
한편, 공급 탱크(240)로부터 재배 모듈(130)의 공급 모듈(131)로 배양액을 공급하는 라인에는 분배구(204)가 구비될 수 있으며, 분배구(204)에 의해 특정 열에 배치된 모든 재배 모듈(130)의 공급 모듈(131)로 배양액이 분배되어 공급되도록 형성될 수 있다. Meanwhile, a
또한, 분배구 및 각각의 재배 모듈(130)의 공급 모듈(131) 사이에는 유량계(201), 감압변(202) 및 전자변(203)이 구비될 수 있으며, 이에 따라, 배양액을 안정적으로 생육셀(110)에 공급시킬 수 있다. In addition, a
한편, 배양액을 공급하는 방식은 연속 관수 방식으로 하는 것이 바람직하며, 공급부(200)에 구비된 모든 탱크들은 제어부에 의해 작동되도록 형성된다. On the other hand, the method of supplying the culture solution is preferably a continuous watering method, all the tanks provided in the
이 때, 배양액을 공급하는 공급부(200)는 EC, pH센서가 내장되어 있어 설정 EC, pH값만큼 배양액이 자동 조절되며, 배양액 공급기(미도시)는 공급탱크(240)내에 구비된 수위센서에 의해 자동으로 배양액이 공급 및 보충되도록 형성된다.At this time, the
또한, 제어부는 배양액 콘트롤러(미도시)를 포함하며, 상기 배양액 콘트롤러는 3개 이상의 개별프로그램이 있어 각 프로그램마다 EC, pH 관리와 양액비료 조성을 별도로 할 수 있다. In addition, the control unit includes a culture medium controller (not shown), and the culture medium controller may have three or more individual programs to separate EC, pH management and nutrient fertilizer composition for each program.
양액탱크(220)는 A, B, 산(acid)용으로 200L 탱크(검정색) 5조를 운용하며 각 탱크별 개별적인 주입이 가능하도록 프로그램이 설계되는 것이 바람직하다. The
한편, 양액탱크(220)로의 양액을 주입하는 방식은 벤츄리 방식으로 하고 양액 Solenoid밸브는 AC24(내경 6mm)내산형 직통식으로 하고 플로우미터(flow meter)를 장착하여 비료주입시 편차를 확인 할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. On the other hand, the method of injecting the nutrient solution into the
또한, 양액의 인출취부는 하단부 10cm 상단에 취부하여 침전물이 혼입되지 않도록하고, 양액에 관련된 부속자재는 내화학성 재질을 사용하며, 비료의 비중차이로 인한 침전을 방지하기 위해 교반기를 설치하되, 배양액공급 콘트롤이 가동시기를 제어 가능하도록 형성된다.In addition, the withdrawal taking part of the nutrient solution is mounted on the top 10cm of the lower part so that the precipitate is not mixed, and the accessory materials related to the nutrient solution use chemical resistant materials, and install a stirrer to prevent precipitation due to the difference in specific gravity of the fertilizer. The supply control is formed to control the operation timing.
재배 시스템을 이용한 생육셀 인입 및 인출 방법Growth cell introduction and withdrawal method using cultivation system
본 발명에 따른 재배 시스템(100)을 이용하여 생육셀(100)을 인입하는 방법은, 거터(111)를 포함하는 생육셀(110)이 대차(172)에 탑재되는 단계(S100), 사용자가 제어부에 생육셀(100)의 인입 예정 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력하는 단계(S110), 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 특정 열(Q)의 전면 위치로 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S120), 대차(172)가 리프트 레일부(175)을 따라 특정 행(P)의 전면 위치로 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S130) 및 대차(172)에 구비된 포크 유닛을 통해, 상기 생육셀(110)이 재배대(150)의 특정 행(P) 및 열(Q)의 재배 모듈(130)로 인입되는 단계(S140)를 포함한다. Method for introducing the
이 때, 단계(S140)에서, 대차(172)에 구비된 포크 유닛은 재배 모듈(130)보다 소정의 높이만큼 높게 형성되어, 생육셀(110)은 포크 유닛을 통해, 수평 방향으로 이동한 후, 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동하여 재배 모듈(130) 상에 고정 및 안착되는 단계(S150)를 더 포함한다. At this time, in step S140, the fork unit provided in the
단계(S150)에서는 재배 모듈(130)에 형성된 배출 모듈(135)의 누름핀(138)이 생육셀(110)에 형성된 강구(117)를 가압하도록 형성된다. In step S150, the
더욱 구체적인 설명을 위해, 도 9의 a 및 b를 참조하면, 포크 유닛이 생육셀(110)을 인입하기 위해 생육셀(110)을 하방으로 이동시키면, 누름핀(138)에 의해 강구(117)가 가압됨과 동시에, 스프링 부재(119)가 수축되면서 배양액의 누수를 막고 있던 오일씰(118) 및 강구(117)의 외주면의 밀착 상태가 해제되는 바, 상기 공간을 통해 배양액이 배출될 수 있다. For more detailed description, referring to a and b of FIG. 9, when the fork unit moves the
즉, 생육셀(110)이 하방으로 이동하기 전까지는 스프링 부재(119)가 강구(117)를 하방을 향해 가압함에 따라, 오일씰(118) 및 강구(117)의 외주면의 밀착 상태가 유지되므로, 생육셀(110)의 인입 전 또는 생육셀(110)이 이동하는 과정에서는 배양액의 누수를 방지할 수 있다. That is, as the
또한, 단계(S160)에서는, 공급 모듈(131)의 공급관에 결합되며, 탄성 부재로 이루어진 급수 안내관(133)은 생육셀(110)이 인입될 때, 저장 탱크(113)의 상부면에 걸리도록 형성된다. In addition, in step S160, the water
이 때, 급수 안내관(133)은, 생육셀(110)이 수평 방향으로 인입될 때, 저장 탱크(113)의 상부면에 의해 생육셀(110)의 인입 방향으로 휘어지되, 생육셀(110)이 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동할 때, 탄성에 의한 복원력에 의해 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 통해 저장 탱크(133) 내부에 위치되도록 형성된다. At this time, when the
이를 위해, 급수 안내관(133)의 길이는 생육셀(110)이 이동할 때의 경로에 겹치도록 길게 형성되는 바, 생육셀(110)이 이동하는 과정에서, 급수 안내관(133)의 단부가 저장 탱크(113)의 내부에 위치될 수 있다. To this end, the length of the water
이에 따라, 탄성력이 있는 실리콘 호스 재질로 형성된 급수 안내관(133)이 꺽였다가 생육셀(110)이 정위치에 도달하면 급수 안내관(133)의 복원력에 의해 직선으로 펴지면서, 급수 안내관(133)의 단부가 저장 탱크(133)의 내부로 삽입됨으로써, 배양액의 누수를 방지할 수 있다. Accordingly, when the water
한편, 본 발명에 따른 재배 시스템(100)을 이용하여 생육셀(110)을 인출하는 방법은, 사용자가 제어부에, 상기 생육셀(110)이 인출되는 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력하는 단계(S200), 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 특정 열(Q)의 전면 위치로 이동되는 단계(S210), 대차(172)가 리프트 레일부를 따라 특정 행(P)의 전면 위치로 이동되는 단계(S220), 생육셀(110)을 소정의 높이만큼 상방을 향해 이동시켜 재배 모듈(130) 과의 고정을 해제시키는 단계(S230), 대차(172)에 구비된 포크 유닛을 통해, 생육셀(110)을 대차(172) 상에 위치시키는 단계(S240) 및 대차(172)가 지면으로 이동되는 단계(S250)를 포함한다. On the other hand, the method of withdrawing the
본 발명에 따른 재배 시스템(100)을 이용하여 생육셀(110)을 인출하는 방법은, 전술한 생육셀(110) 인입 방법의 일부 단계와는 반대로 수행되는 바, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. The method of extracting the
도 11의 a 내지 d는, 본 발명에 따른 생육셀을 인출시키는 순서를 개략적으로 도시하고 있는 모식도이다. 11 a to d are schematic diagrams schematically showing a procedure for drawing out the growth cells according to the present invention.
포크 유닛(176)은 리프트 레일부(175)에 구비되어 있으며, 도 11의 a는, 포크 유닛(176)이 전술한 가이드 레일부(171) 및 리프트 레일부(175)를 통해 특정 생육셀(110)의 위치에 도달한 상태에서, 포크 유닛(176)이 재배 모듈(130) 상에 결합되어 있는 생육셀(110)의 인출을 이동된 상태를 도시하고 있다. The
도 11의 b는, 포크 유닛(176)이 재배 모듈(130) 및 생육셀(110)의 결합을 해제하는 과정을 도시하고 있으며, 포크 유닛(176)이 생육셀(110)을 리프트 레일부(175) 상의 정위치에 이동시킨 상태를 도시하고 있다. FIG. 11B illustrates a process in which the
도 11의 c는, 리프트 레일부(175)를 따라 포크 유닛(176)이 하방을 향해 이동하여 지면에 가장 근접한 상태에서 가이드 레일부(171)에 구비된 대차(172) 상에 생육셀(110)을 이동시키는 과정을 도시하고 있다. 11C shows the
도 11의 d는, 생육셀(110)이 대차(172) 상의 정위치 상태에서, 가이드 레일부(171)을 따라, 대차(172)가 사용자가 원하는 위치로 이동함으로써, 사용자는 생육셀(110)에 재배된 식물군(P)의 수확, 육묘 또는 유지 보수 작업을 할 수 있다. FIG. 11D illustrates that the
한편, 생육셀(110)은 인입 및 인출 방향을 기준으로, 제 1 위치 내지 제 3 위치로 정의할 수 있다. On the other hand, the
생육셀(110)이 재배 모듈(130)에 고정된 상태인 제 1 위치, 생육셀이 인출되어 리프트 레일부(175)에 구비된 포크 유닛(176) 상에 탑재된 상태인 제 2 위치 및 수평 방향으로의 이동을 위해 대차(172) 상에 탑재된 상태인 제 3 위치로 이동 가능하다. The first position where the
도 11의 a는 생육셀(110)이 제 1 위치에 있는 상태이며, 도 11의 b는 생육셀(110)이 제 2 위치에 있는 상태이고, 도 11의 c 및 d는 생육셀(110)이 제 3 위치에 있는 상태이다. 11A is a state in which the
또한, 도 11의 d는 생육셀(110)이 도 11의 c에 도시된 상태에서 인입 또는 인출 방향이 아닌, 가이드 레일부(171)를 따라, 수평 방향으로 이동된 상태이며, 포크 유닛(176)은 다시 정위치 상태를 유지하여 이후 제어부에 의한 명령 수행을 대기하는 상태가 도시되어 있다. In addition, d of FIG. 11 is a state in which the
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. In the above specification, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, which is merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalents from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present invention will be defined by the claims.
100: 재배 시스템 110: 생육셀
111: 거터 130: 재배 모듈
131: 공급 모듈 132: 공급관
133: 급수 안내관 135: 배출 모듈
150: 재배대 170: 이송 모듈
171: 가이드 레일부 175: 리프트 레일부
200: 공급부 210: 원수 탱크
220: 양액 탱크 230: 혼합 탱크
240: 공급 탱크100: cultivation system 110: growth cell
111: gutter 130: cultivation module
131: supply module 132: supply pipe
133: water supply guide 135: discharge module
150: growing zone 170: transfer module
171: guide rail portion 175: lift rail portion
200: supply part 210: raw water tank
220: nutrient solution tank 230: mixing tank
240: supply tank
Claims (13)
상기 생육셀(110)마다 배양액을 공급하기 위한 공급 모듈(131) 및 상기 배양액의 배출을 위한 배출 모듈(135)을 포함하며, 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성된 다수의 재배 모듈(130);
다수의 상기 생육셀(110)이 안착되도록 형성되되, M 개의 행 및 N 개의 열로 위치하는 상기 재배 모듈(130)이 구비된 재배대(150);
상기 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시키도록 형성된 가이드 레일부(171) 및 상기 생육셀(110)을 수직 방향으로 이동시키도록 형성된 리프트 레일부(175)를 포함하는 이송 모듈(170); 및
상기 이송 모듈(170)을 제어하여 상기 생육셀(110)을 특정 위치로 이동시키는 제어부; 를 포함하며,
사용자가 상기 제어부를 조작하여 상기 생육셀(110)을 상기 다수의 재배 모듈(130) 중 원하는 위치의 재배 모듈(130)에 인입 및 인출시키고,
상기 식물체는 단위 식물군(P)을 다수 포함하며, 상기 생육셀(110)의 거터(111)는 L개 열로 이루어지고, 상기 단위 식물군(P)이 상기 각각의 거터(111)의 상부에 이격하여 고정되도록 형성되며,
상기 공급 모듈(131)에는 공급관(132)이 형성되어 상기 L개의 거터(111) 각각에 배양액을 공급하도록 형성되고,
상기 생육셀(110)은,
상기 거터(111) 각각에 배양액을 공급하는 분주관(115);
상기 공급관(132)에서 공급되는 배양액을 임시로 저장하는 저장 탱크(113); 및
상기 저장 탱크(113)의 하부면을 관통하도록 형성되되, 상기 저장 탱크(113) 내부의 바닥면으로부터 제 1 높이만큼 돌출된 L 개의 제 1 배수관(114); 을 포함하며,
상기 분주관(115)은,
상기 제 1 배수관(114)의 측면을 관통하여 절곡 형성되며, 상기 배양액의 수위가 상기 저장 탱크(113)의 제 2 높이 이상일 때에 상기 배양액이 상기 분주관(115)으로 배출되도록 형성되고, 상기 제 1 높이는 상기 제 2 높이보다 높게 형성되며,
상기 분주관(115)의 일단은 수평방향으로 형성되고, 타단은 수직방향으로 형성되어 각각의 상기 분주관(115)이 상기 제1배수관(114)의 측면을 관통한 후, 하방을 향해 연장되는 상기 제1배수관(114)과 평행하도록 형성되고,
상기 분주관(115)의 직경은 상기 제1배수관(114)의 직경보다 상대적으로 작게 형성되어 상기 분주관(115)의 일측부는 상기 제1배수관(114) 내에 위치되며,
상기 저장탱크(113)에 공급되는 배양액의 수위는 상기 제2높이보다는 높고, 상기 제1높이보다 낮게 유지되도록 공급되는,
재배 시스템.
A growth cell 110 including a gutter 111 for freshening the plant and the culture solution;
Each growth cell 110 includes a supply module 131 for supplying a culture solution and a discharge module 135 for discharging the culture solution, the plurality of cultivation module 130 is formed so that the growth cell 110 is seated ;
A growing table 150 formed with a plurality of the growing cells 110 mounted therein, the growing table having the cultivation module 130 positioned in M rows and N columns;
A transfer module 170 including a guide rail unit 171 formed to move the growth cell 110 in a horizontal direction and a lift rail unit 175 formed to move the growth cell 110 in a vertical direction; And
A control unit for controlling the transfer module 170 to move the growth cell 110 to a specific position; Including;
The user manipulates the control unit to draw and withdraw the growth cell 110 to the cultivation module 130 of the desired position among the plurality of cultivation modules 130,
The plant includes a plurality of unit plant groups (P), the gutters 111 of the growth cell 110 is composed of L rows, the unit plant group (P) on the top of each gutter 111 It is formed so as to be spaced apart,
The supply module 131 is provided with a supply pipe 132 is formed to supply a culture solution to each of the L gutters 111,
The growth cell 110,
A dispensing tube 115 for supplying a culture solution to each of the gutters 111;
A storage tank 113 for temporarily storing a culture solution supplied from the supply pipe 132; And
L first drain pipes 114 formed to penetrate a lower surface of the storage tank 113 and protruding from a bottom surface of the storage tank 113 by a first height; Including;
The dispensing pipe 115 is,
It is formed to be bent through the side of the first drain pipe 114, the culture medium is formed to be discharged to the dispensing pipe 115 when the level of the culture solution is more than the second height of the storage tank 113, One height is formed higher than the second height,
One end of the dispensing pipe 115 is formed in the horizontal direction, the other end is formed in the vertical direction so that each of the dispensing pipe 115 penetrates the side surface of the first drain pipe 114 and extends downward. Is formed parallel to the first drain pipe 114,
The diameter of the dispensing pipe 115 is formed relatively smaller than the diameter of the first drain pipe 114 so that one side of the dispensing pipe 115 is located in the first drain pipe 114.
The water level of the culture solution supplied to the storage tank 113 is higher than the second height, and is supplied to be kept lower than the first height,
Cultivation system.
상기 저장 탱크(113) 상부면의 일부는 개방 형성되고,
상기 공급 모듈(131)의 공급관(132)의 하측은 탄성 부재로 이루어진 급수 안내관(133)이 형성되되, 상기 급수 안내관(133)은 상기 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 향해 연장 형성되는,
재배 시스템.
The method of claim 1,
A portion of the upper surface of the storage tank 113 is open,
The lower side of the supply pipe 132 of the supply module 131 is formed with a water supply guide tube 133 made of an elastic member, the water supply guide tube 133 is formed to extend toward the open formed portion of the storage tank 113 felled,
Cultivation system.
상기 공급 모듈(131)은 공급부(200)로부터 상기 배양액을 공급받으며,
상기 공급부(200)는,
원수를 저장하는 원수 탱크(210);
각각의 양액을 저장하는 양액 탱크(220);
상기 원수 탱크(210) 및 상기 양액 탱크(220)로부터 원수 및 각각의 양액을 공급받아 혼합시키는 혼합 탱크(230) 및
상기 혼합 탱크(230)에서 상기 원수 및 각각의 양액이 혼합된 배양액을 임시적으로 저장하는 공급 탱크(240); 를 포함하며,
상기 공급 탱크(240)는 상기 공급 모듈(131)로 상기 배양액을 공급하고, 상기 배출 모듈(135)로부터 상기 배양액을 다시 공급받아 상기 배양액을 순환시키는,
재배 시스템.
The method of claim 1,
The supply module 131 receives the culture solution from the supply unit 200,
The supply unit 200,
Raw water tank 210 for storing raw water;
A nutrient solution tank 220 for storing each nutrient solution;
Mixing tank 230 for receiving and mixing the raw water and the respective nutrient solution from the raw water tank 210 and the nutrient solution tank 220 and
A supply tank 240 for temporarily storing a culture solution in which the raw water and each nutrient solution are mixed in the mixing tank 230; Including;
The supply tank 240 supplies the culture solution to the supply module 131, and receives the culture solution from the discharge module 135 to circulate the culture solution.
Cultivation system.
상기 배출 모듈(135)은,
상기 배양액을 배출시키는 제 2 배수관(136)이 하부면에 결합된 배수조(137); 및
상기 배수조(137) 내부에 상방을 향해 연장 형성되는 누름핀(138); 을 포함하며,
상기 생육셀(110)은,
이송 중 상기 생육셀(110)의 배양액 잔수를 임시적으로 저장하는 배수 집수관(116);
상기 배수 집수관(116) 내부에 위치하며, 상기 누름핀(138)의 상부면과 대면하는 강구(117);
상기 배수 집수관(116)의 내주면 및 상기 강구(117)의 외주면 사이에 배치되어 상기 배양액의 잔수의 누수를 막는 오일씰(118); 및
상기 강구(117)의 상부면에 위치된 스프링 부재(119); 를 포함하며,
상기 누름핀(138)이 상기 강구(117)를 가압하여, 상기 스프링 부재(119)가 수축되면, 상기 배수 집수관(116)의 상기 배양액의 잔수가 상기 배수조(137)로 배수되는,
재배 시스템.
The method of claim 1,
The discharge module 135,
A drain tank 137 having a second drain pipe 136 for discharging the culture solution and coupled to a lower surface thereof; And
A push pin 138 extending upward in the drain tank 137; Including;
The growth cell 110,
A drainage collecting pipe 116 for temporarily storing the culture medium remaining in the growth cell 110 during transportation;
A steel ball 117 located inside the drain collecting pipe 116 and facing the upper surface of the push pin 138;
An oil seal 118 disposed between an inner circumferential surface of the drain collecting pipe 116 and an outer circumferential surface of the steel ball 117 to prevent leakage of residual water in the culture solution; And
A spring member 119 located on an upper surface of the steel ball 117; Including;
When the push pin 138 presses the steel ball 117, and the spring member 119 is contracted, the remaining water of the culture solution of the drain collecting pipe 116 is drained to the drain 137,
Cultivation system.
상기 재배대(150)는 반원형으로 형성되며,
상기 가이드 레일부(171)은 상기 재배대(150)의 형상에 대응되도록 반원형으로 형성된,
재배 시스템.
The method of claim 1,
The growing zone 150 is formed in a semicircular shape,
The guide rail portion 171 is formed in a semi-circular shape so as to correspond to the shape of the growing table 150,
Cultivation system.
상기 생육셀(110)은,
대차(172)에 의해 상기 가이드 레일부(171)을 따라 수평 방향으로 운송되며,
상기 리프트 레일부(175)를 따라 수직 방향으로 운송되고, 상기 리프트 레일부(175)는 포크 유닛(176)을 구비한,
재배 시스템.
The method of claim 1,
The growth cell 110,
Is transported in the horizontal direction along the guide rail portion 171 by the cart 172,
Transported in a vertical direction along the lift rail portion 175, the lift rail portion 175 having a fork unit 176,
Cultivation system.
(a) 식물체 및 배양액을 담수하는 상기 거터(111)를 포함하는 생육셀(110)이 대차(172)에 탑재되는 단계(S100);
(b) 상기 제어부에, 상기 생육셀(110)이 인입되는 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력되는 단계(S110);
(c) 상기 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 상기 특정 열(Q)의 전면 위치로 상기 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S120);
(d) 상기 생육셀(110)이 상기 대차(172)에서 포크 유닛(176)으로 이송되며, 상기 포크 유닛(176)이 리프트 레일부(175)을 따라 상기 특정 행(P)의 전면 위치로 상기 생육셀(110)을 이송시키는 단계(S130);
(e) 상기 포크 유닛(176)을 통해, 상기 생육셀(110)이 재배대(150)의 특정 행(P) 및 열(Q)의 재배 모듈(130)로 인입되는 단계(S140); 를 포함하고,
상기 (e) 단계는,
(e-1) 상기 포크 유닛(176)은 상기 재배 모듈(130)보다 소정의 높이만큼 상측에서 정지하도록 형성되며, 상기 생육셀(110)을 수평 방향으로 이동시킨 후, 상기 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동하여 상기 생육셀(110)을 상기 재배 모듈(130) 상에 결합시키는 단계(S150); 를 더 포함하는,
생육셀 인입 방법.
A method for introducing the growth cell using the culture system according to claim 8,
(A) a step of mounting the growth cell 110 including the gutter 111 for freshening the plant and the culture solution on the balance (172) (S100);
(b) inputting a specific row (P) and a column (Q), which are positions into which the growth cell 110 is inserted, to the controller (S110);
(c) transferring the growth cell 110 to the front position of the specific row Q by the bogie 172 along the guide rail portion 171 (S120);
(d) The growth cell 110 is transferred from the trolley 172 to the fork unit 176, the fork unit 176 along the lift rail portion 175 to the front position of the specific row (P) Transporting the growth cell (110) (S130);
(e) introducing the growth cell 110 through the fork unit 176 into the cultivation module 130 of a specific row P and column Q of the growing table 150 (S140); Including,
In step (e),
(e-1) The fork unit 176 is formed so as to stop from the upper side by a predetermined height than the cultivation module 130, and after moving the growth cell 110 in the horizontal direction, down by the predetermined height Moving toward to couple the growth cell (110) onto the cultivation module (130) (S150); Further comprising,
Growth cell introduction method.
상기 (e-1) 단계(S150)에서,
상기 재배 모듈(130)에 형성된 배출 모듈(135)의 누름핀(138)이 상기 생육셀(110)에 형성된 강구(117)를 가압하는,
생육셀 인입 방법.
The method of claim 9,
In the step (e-1) (S150),
The pressing pin 138 of the discharge module 135 formed in the cultivation module 130 to press the steel balls 117 formed in the growth cell 110,
Growth cell introduction method.
상기 (e-1) 단계(S150)에서,
상기 공급 모듈(131)의 공급관에 결합되는 급수 안내관(133)의 하부는, 상기 생육셀(110)이 수평 방향으로 이동될 때, 저장 탱크(113)의 상부면에 걸리도록 형성되며,
상기 급수 안내관(133)은,
탄성 부재로 이루어져, 상기 생육셀(110)이 수평 방향으로 이동될 때, 상기 저장 탱크(113)의 상부면에 의해 상기 생육셀(110)의 인입 방향으로 휘어지되,
상기 생육셀(110)이 상기 소정의 높이만큼 하방을 향해 이동할 때, 상기 급수 안내관(133)의 단부는, 탄성에 의한 복원력에 의해 상기 저장 탱크(113)의 개방 형성된 부분을 통해 상기 저장 탱크(113) 내부에 위치되는,
생육셀 인입 방법.
The method of claim 9,
In the step (e-1) (S150),
The lower portion of the water supply guide tube 133 coupled to the supply pipe of the supply module 131 is formed to be caught by the upper surface of the storage tank 113 when the growth cell 110 is moved in the horizontal direction.
The water supply guide pipe 133,
Is made of an elastic member, when the growth cell 110 is moved in the horizontal direction, by the upper surface of the storage tank 113 is bent in the inlet direction of the growth cell 110,
When the growth cell 110 moves downward by the predetermined height, the end portion of the water supply guide tube 133 is opened through the open-formed portion of the storage tank 113 by a restoring force by elasticity. Located inside (113),
Growth cell introduction method.
(a) 상기 제어부에, 상기 생육셀(110)이 인출되는 위치인 특정 행(P) 및 열(Q)을 입력되는 단계(S200);
(b) 상기 대차(172)가 가이드 레일부(171)을 따라 상기 특정 열(Q)의 전면 위치로 이동되는 단계(S210);
(c) 상기 대차(172)가 리프트 레일부(175)을 따라 상기 특정 행(P)의 전면 위치로 이동되는 단계(S220);
(d) 상기 생육셀(110)을 소정의 높이만큼 상방을 향해 이동시켜 상기 재배 모듈(130) 과의 고정을 해제시키는 단계(S230);
(e) 포크 유닛(176)을 통해, 상기 생육셀(110)을 상기 대차(172) 상에 위치시키는 단계(S240);
(f) 상기 대차(172)가 지면으로 이동되는 단계(S250); 을 포함하는,
생육셀 인출 방법.A method for withdrawing a growth cell introduced by the growth cell introduction method according to claim 9,
(a) inputting a specific row (P) and a column (Q), which are positions at which the growth cell 110 is drawn out, to the controller (S200);
(B) the step (S210) is moved to the front position of the specific row (Q) along the guide rail portion 171 (b);
(C) step S220 is moved to the front position of the specific row (P) along the lift rail unit 175;
(d) releasing the fixation with the cultivation module 130 by moving the growth cell 110 upward by a predetermined height (S230);
(e) positioning the growth cell 110 on the trolley 172 through a fork unit 176 (S240);
(F) step S250 is moved to the ground (S250); Including,
Growth cell withdrawal method.
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KR1020170149011A KR102069121B1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Vertical multi-stage cultivation system that is able to pull in and out of cultivation module |
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KR1020170149011A KR102069121B1 (en) | 2017-11-09 | 2017-11-09 | Vertical multi-stage cultivation system that is able to pull in and out of cultivation module |
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KR (1) | KR102069121B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11638402B2 (en) | 2019-05-13 | 2023-05-02 | 80 Acres Urban Agriculture Inc. | System and method for controlling indoor farms remotely and user interface for same |
US11672209B2 (en) * | 2019-05-09 | 2023-06-13 | 80 Acres Urban Agriculture Inc. | Apparatus for high-density indoor farming |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101263859B1 (en) * | 2010-08-06 | 2013-05-13 | 박영환 | Automatic apparatus for cultivating plant |
KR101480061B1 (en) * | 2014-04-29 | 2015-01-09 | 주식회사 동우 | recycling control method of nutrient solution |
KR101571548B1 (en) * | 2014-04-11 | 2015-11-24 | 농업회사법인 주식회사 태초의 자연으로 | Automation system of plant factory |
-
2017
- 2017-11-09 KR KR1020170149011A patent/KR102069121B1/en active IP Right Grant
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Also Published As
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KR20190053043A (en) | 2019-05-17 |
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