KR102161045B1

KR102161045B1 - 비닐하우스 재배 자동화 시스템

Info

Publication number: KR102161045B1
Application number: KR1020180150710A
Authority: KR
Inventors: 민일홍
Original assignee: 민일홍
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-09-29
Also published as: KR20200064513A

Abstract

본 발명은 비닐하우스 내의 작물 재배 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 비닐하우스 내부에서 작업하지 않고 외부와 차단되어 냉난방이 가능한 작업룸 내부에서 파종에서부터 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 이루어짐으로, 작업자의 이동 시간을 단축할 수 있고, 자동으로 농약 및 물이 비닐하우스 내부에서 살포되도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 비닐하우스 재배 자동화 시스템에 관한 기술분야가 개시된다.

Description

비닐하우스 재배 자동화 시스템{Greenhouses cultivation automation system}

본 발명은 비닐하우스 내의 작물 재배 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 비닐하우스 내부에서 작업하지 않고 외부와 차단되어 냉난방이 가능한 작업룸 내부에서 파종에서부터 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 이루어짐으로, 작업자의 이동 시간을 단축할 수 있고, 자동으로 농약 및 물이 비닐하우스 내부에서 살포되도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 비닐하우스 재배 자동화 시스템에 관한 기술분야이다.

인류 생존에 필수불가결한 요소인 식량의 상당부분을 차지하는 작물의 재배는 많은 과학 기술의 발전에 힘입어 비약적인 발전을 해왔지만 여전히 힘들고 고된 작업임에 틀림없으며, 기후변화와 도시화는 물론 대기 및 토양을 비롯한 환경오염으로 인한 경작지의 감소 또한 작물 및 식량생산에 장애요소가 되고 있는 실정이다.

세계적으로 식량은 전략물자에 해당할 만큼 큰 비중을 가지고 있으며, 지구 온난화와 사막화는 물론 식량부족국가와 인구 증가는 더욱 식량 및 작물재배의 중요성을 증대시키는 요인이 되고 있다. 동시에 생활수준이 향상된 현대생활에서는 보다 안전하고 오염되지 않은 작물에 대한 요구가 그 어느 때보다 높아지고 있는 만큼 작물의 재배 기술은 물론 시설 및 시스템의 구성 기술을 배제하고는 안전한 먹거리의 생산은 불가능한 실정이다.

게다가 중진국 이상의 거의 모든 국가에서는 과거와 같은 비약적인 경제발전이 불가능한 상황에 도달하여 노인 인구와 실업률이 급등하고 있는 현실에서 실질적인 경제활동에서 수많은 사람들이 농업으로 이직하려는 시도와 각국 정부의 의도적인 농업장려정책에도 불구하고 농업은 여전히 고통스러운 직업군임에 틀림없는 현실이라 다양한 사회적 문제점을 발생시키고 있다.

이미 오래전부터 농촌의 고령화는 당연한 현상이 되었고, 절대적으로 부족한 노동력 확보를 위하여 저개발국가의 노동자들을 정책적으로 유입하는 현상은 경재발전을 이룬 모든 나라의 현실이기도 하며, 이러한 모든 현상의 근본적인 문제점은 많은 양의 강도 높은 노동력을 끊임없이 제공해야만 한다는 것이다.

한편, 일반화되어 있는 비닐하우스와 유리온실 같은 시설재배방식은 물론 새로운 기술들이 도출되고 있는 식물공장과 관련된 기술들은 단지 온도, 습도, 채광 및 이산화탄소 등과 같은 가스의 농도를 조절하고 인터넷이나 스마트 폰으로 그 시스템을 원격에서 조정할 수 있는 제어관련 기술이 그 주류를 이루고 있다.

이러한 것은 영농활동에 있어 편리함을 제공하는 것은 사실이지만, 실질적인 영농 과정에서 소모되는 노동력을 감소시켜주는 요소는 거의 없다. 예컨대 논밭을 갈 엎는 작업, 파종, 거름주기, 잡초제거, 농약살포, 급수, 비료주기, 솎아주기는 물론 수확에 이르는 전 과정에 대한 노동력은 재배시설내의 환경제어 자동화가 이루어지기 이전과 다를 바 없는 강도와 양의 노동력을 요구하는 것으로, 영농 및 작물재배기술에 있어 실질적이고 진보적인 기술적 발전을 이루지 못했다는 것을 방증한다.

또한, 모든 식물공장 관련 기술들은 기존의 평면적인 경작형태를 베드(Bed)로 만들어 다층의 단순 선반형태로 구성하고, 그 생장 환경만을 제어하는 것에 국한되어 있는 것이 사실이며, 이러한 기존 식물공장 관련기술들은 열을 이루고 있는 선반과 선반사이를 사람들이 통행하며 관리할 수 있어야하는 구조로 투자비가 고가인 반면 경작면적의 활용도가 상당히 낮을 뿐만 아니라 노동력은 여전히 기존과 비슷하게 투입되어야 하며, 유지관리비용 역시 상당한 고가의 비용이 투자되어야 한다.

뿐만 아니라 종래의 비닐하우스나 유리온실과 같은 시설재배방식은 파종에서부터 수확에 이르는 과정 및 농약 및 물의 살포를 작업자가 내부에서 이동하며 진행해야하므로 노동의 강도를 줄이지 못하고, 선별, 포장, 출하작업이 내부에서 이루어지는 것이 아닌 외부에서 이루어짐으로써, 작업자의 노동의 강도가 그만큼 배가 되고, 이에 따라 작업능률이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제2018-0079171호 대한민국 공개특허 제2018-0093258호

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 비닐하우스나 유리온실과 같은 시설재배방식은 작업자가 내부를 이동하며 파종에서부터 수확에 이르는 과정 및 농약과 물을 살포하는 작업을 진행하고, 선별, 포장, 출하작업을 외부에서 진행함으로 인한 작업능률이 저하되는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 외부와 차단되되, 냉난방이 가능한 작업룸에서 파종에서부터 수확이 이르는 과정 및 선별, 포장, 출하 작업이 이루어지고, 농약과 물을 자동으로 예약된 시간에 살포되도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 비닐하우스 재배 자동화 시스템을 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 내부에 수평회전되는 체인컨베이어를 구비하고, 상기 체인컨베이어의 상부에 안착되되, 작물이 재배되는 복수 개의 화분을 구비하며, 상기 화분의 상부에 살포부가 구비되는 적어도 하나의 비닐하우스와 상기 비닐하우스의 일측에 연통되도록 설치되되, 에어커튼장치에 의해 상기 비닐하우스와 공간이 구획되고, 냉난방기기가 구비되는 작업룸과 농약이 저장되는 농약탱크와 물이 저장되는 물탱크를 구비하되, 이송관에 의해 상기 살포부와 연결되는 적어도 하나의 저장부를 포함하여 구성되고, 상기 체인컨베이어에 의해 적어도 하나의 화분이 작업룸의 내부로 이동되어 상기 작업룸의 내부에서 작물의 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 가능한 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템을 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 농약탱크와 물탱크는 각각 이송관에 연결되되, 솔레노이드밸브에 의해 개폐 가능하도록 연결되고, 상기 작업룸은 상기 체인컨베이어와 상기 살포부 및 솔레노이드밸브의 작동을 제어하고, 상기 살포부와 솔레노이드밸브의 작동시간을 설정할 수 있는 컨트롤패널을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 농약탱크와 물탱크는 외부로부터 농약 또는 물을 각각 공급받을 수 있도록 각각의 공급장치와 연결되되, 내부에 각각 설치되는 수위센서를 포함하여 구성되고, 상기 컨트롤패널은 상기 수위센서로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 농약탱크와 물탱크의 최저수위를 설정할 수 있으며, 상기 수위센서로부터 전달받은 측정정보가 상기 최저수위 미만이면 상기 공급장치를 제어하여 농약 또는 물을 각각 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 비닐하우스는 내부에 설치되는 온습도센서 및 냉난방기기와 가습기를 포함하여 구성되고, 상기 컨트롤패널은 상기 온습도센서로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 비닐하우스의 내부 기준온도와 기준습도를 설정할 수 있으며, 상기 온습도센서로부터 전달받은 측정정보가 기준온도와 기준습도 미만이면 상기 냉난방기기와 가습기를 작동시켜 상기 비닐하우스 내부의 온도와 습도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 체인컨베이어는 상부에 상기 화분이 안착되는 복수 개의 지지프레임과 상기 지지프레임의 하부에 설치되어 상기 지지프레임의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀을 더 포함하여 구성되고, 상기 비닐하우스 재배 자동화 시스템은 유지보수를 위해 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 화분이 제거된 뒤 상기 제거된 화분의 위치에 안착되는 더미화분을 포함하여 구성되며, 상기 체인컨베이어는 내측에 설치되되, 상기 저장부의 물탱크와 공급관으로 연결되고, 외측방향으로 복수 개의 분배관이 형성된 분배부를 포함하여 구성되는 한편, 상기 지지프레임은 상부에 설치되되, 내부에 수용공간이 형성되고, 일측에 솔레노이드밸브를 이용하여 상기 분배관이 상기 수용공간과 연결되는 균형부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 컨트롤패널은 상기 로드셀로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 지지프레임의 균형무게를 설정할 수 있으며, 상기 로드셀로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게 미만이면 솔레노이드밸브를 작동시켜 상기 지지프레임의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하고, 상기 균형부재는 타측에 설치되어 수용공간 내부의 물을 외부로 배출시키는 드레인밸브를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤패널은 상기 로드셀로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게를 초과하면 상기 드레인밸브를 작동시켜 지지프레임의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하는 한편, 상기 드레인밸브는 상기 저장부의 물탱크와 회수관을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 비닐항스 재배 자동화 시스템은 외부와 차단되고, 냉난방이 가능한 작업룸에서 작업자가 작물의 파종에서부터 수확에 이르는 과정 및 선별, 포장, 출하작업을 안전하게 할 수 있을 뿐만 아니라 작업자의 눈높이에 맞게 화분이 작업룸으로 진입하여 작업이 수월하고, 농약 및 물을 예약시간에 자동으로 살포되도록 하여 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템의 화분이송을 개략적으로 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 "A" 부분 확대도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템의 물과 농약 공급을 개략적으로 나타낸 평면도.
도 5는 도 4의 "B" 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템을 개략적으로 나타낸 측면도.
도 7은 도 6의 "C" 부분 확대도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템의 저장부를 개략적으로 나타낸 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동화 시스템의 분배부를 개략적으로 나타낸 평면도(a) 및 공급관의 설치상태를 개략적으로 나타낸 저면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지프레임과 화분 및 균형부재를 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 지지프레임과 화분 및 균형부재를 나타낸 부분 측단면도.

본 발명은 비닐하우스(10) 내의 작물 재배 자동화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 작업자가 비닐하우스(100) 내부에서 이동하며 작업하지 않고, 외부와 차단되어 냉난방이 가능한 작업룸(200) 내부에서 파종에서부터 수확, 선별, 포장, 출하 작업을 할 수 있을 뿐만 아니라 자동으로 비닐하우스(100) 내부에 물과 농약이 살포되도록 하여 작물 재배의 작업능률을 향상시킬 수 있는 비닐하우스 재배 자동화 시스템에 관한 기술이다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 내부에 수평회전되는 체인컨베이어(110)를 구비하고, 상기 체인컨베이어(110)의 상부에 안착되되, 작물이 재배되는 복수 개의 화분(120)을 구비하며, 상기 화분(120)의 상부에 살포부(130)가 구비되는 적어도 하나의 비닐하우스(100);와 상기 비닐하우스(100)의 일측에 연통되도록 설치되되, 에어커튼장치(210)에 의해 상기 비닐하우스(100)와 공간이 구획되고, 냉난방기기가 구비되는 작업룸(200);과 농약이 저장되는 농약탱크(310)와 물이 저장되는 물탱크(320)를 구비하되, 이송관(330)에 의해 상기 살포부(130)와 연결되는 적어도 하나의 저장부(300);를 포함하여 구성되고, 상기 체인컨베이어(110)에 의해 적어도 하나의 화분(120)이 작업룸(200)의 내부로 이동되어 상기 작업룸(200)의 내부에서 작물의 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)는 각각 이송관(330)에 연결되되, 솔레노이드밸브(312)(322)에 의해 개폐 가능하도록 연결되고, 상기 작업룸(200)은 상기 체인컨베이어(110)와 상기 살포부(130) 및 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동을 제어하고, 상기 살포부(130)와 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동시간을 설정할 수 있는 컨트롤패널(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)는 외부로부터 농약 또는 물을 각각 공급받을 수 있도록 각각의 공급장치와 연결되되, 내부에 각각 설치되는 수위센서(314)(324);를 포함하여 구성되고, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 수위센서(314)(324)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)의 최저수위를 설정할 수 있으며, 상기 수위센서(314)(324)로부터 전달받은 측정정보가 상기 최저수위 미만이면 상기 공급장치를 제어하여 농약 또는 물을 각각 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 비닐하우스(100)는 내부에 설치되는 온습도센서(140) 및 냉난방기기와 가습기를 포함하여 구성되고, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 온습도센서(140)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 비닐하우스(100)의 내부 기준온도와 기준습도를 설정할 수 있으며, 상기 온습도센서(140)로부터 전달받은 측정정보가 기준온도와 기준습도 미만이면 상기 냉난방기기와 가습기를 작동시켜 상기 비닐하우스(100) 내부의 온도와 습도를 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 체인컨베이어(110)는 상부에 상기 화분(120)이 안착되는 복수 개의 지지프레임(112);과 상기 지지프레임(112)의 하부에 설치되어 상기 지지프레임(112)의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀(114);을 더 포함하여 구성되고, 상기 비닐하우스 재배 자동화 시스템은 유지보수를 위해 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 화분(120)이 제거된 뒤 상기 제거된 화분(120)의 위치에 안착되는 더미화분(150);를 포함하여 구성되며, 상기 체인컨베이어(110)는 내측에 설치되되, 상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 공급관(340)으로 연결되고, 외측방향으로 복수 개의 분배관(115a)이 형성된 분배부(115);를 포함하여 구성되는 한편, 상기 지지프레임(112)은 상부에 설치되되, 내부에 수용공간(160a)이 형성되고, 일측에 솔레노이드밸브(162)를 이용하여 상기 분배관(115a)이 상기 수용공간(160a)과 연결되는 균형부재(160);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 컨트롤패널(400)은 상기 로드셀(114)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 지지프레임(112)의 균형무게를 설정할 수 있으며, 상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게 미만이면 솔레노이드밸브(162)를 작동시켜 상기 지지프레임(112)의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하고, 상기 균형부재(160)는 타측에 설치되어 수용공간(160a) 내부의 물을 외부로 배출시키는 드레인밸브(164);를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게를 초과하면 상기 드레인밸브(164)를 작동시켜 지지프레임(112)의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하는 한편, 상기 드레인밸브(164)는 상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 회수관(350)을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 11을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 비닐하우스(100)는

내부에 수평회전되는 체인컨베이어(110)를 구비하고, 상기 체인컨베이어(110)의 상부에 안착되되, 작물이 재배되는 복수 개의 화분(120)을 구비하며, 상기 화분(120)의 상부에 살포부(130)가 구비되는 것으로서, 적어도 하나가 구비되어 이후에 자세히 설명될 작업룸(200)과 연결된다.

상기 체인컨베이어(110)는 한 쌍의 회전축을 이용하여 상하로 회전되는 방식이 아닌 한 쌍의 회전축(미표시)을 이용하여 수평방향으로 회전되도록 함으로써, 상부에 안착된 화분(120)이 비닐하우스(100)의 내부를 안정적으로 이동되도록 하고, 상기 화분(120)은 비닐하우스(100) 내부를 이동하며 상기 살포부(130)에서 살포되는 물 또는 농약에 의해 작물이 재배된다.

다시 말해, 상기 체인컨베이어(110)는 한 쌍의 회전축의 둘레에 설치되고, 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 상기 한 쌍의 회전축에 맞물려 회전됨으로써, 상부에 안착된 화분(120)을 비닐하우스(100)의 내부에서 전후방으로 이동되도록 하고, 전방으로 이동된 화분(120)은 이후에 설명될 작업룸(200)으로 진입되어 작업자가 작물의 파종, 수확, 선별 등의 작업을 할 수 있게 된다.

이때, 상기 체인컨베이어(110)는 상부에 안착되는 화분(120)의 높이가 작업자가 작업하기 손쉬운 높이에 위치될 수 있도록 한 쌍의 회전축에 설치되는 것이 바람직한데, 일예로, 상기 체인컨베이어(110)는 지면으로부터 약 1~1.5m 이격되도록 설치됨으로써, 화분(120)의 높이가 작업자의 눈높이에 맞춰져 작물의 파종, 수확, 선별 등의 작업을 용이하게 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 체인컨베이어(110)는 상부에 상기 화분(120)이 안착되는 복수 개의 지지프레임(112)을 포함하여 구성되고, 상기 지지프레임(112)은 체인컨베이어(110)가 이동시 안정적으로 함께 이동되도록 테두리에 상부로 돌출형성된 이탈방지부(미표시)가 형성된다.

또한, 상기 체인컨베이어(110)는 상기 지지프레임(112)의 하부에 설치되어 상기 지지프레임(112)의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀(114)을 더 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 로드셀(114)은 이후에 설명될 작업룸(200) 내부에 설치되는 컨트롤패널(400)에 지지프레임(112) 각각의 무게 정보를 전달하여 표시되도록 함으로써, 작업자가 재배되고 있는 화분(120)의 이상유무를 쉽게 파악할 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 로드셀(114)은 상기 지지프레임(112)의 무게 즉, 화분(120)이 안정적으로 안착되어 있는 것을 확인할 수 있음과 동시에 체인컨베이어(110)가 원활하게 작동되도록 하는 효과를 실현케 하는데, 이는 체인컨베이어(110)의 일측 즉, 일부분만 하중이 치중되면 원활하게 이동되지 못하는 문제가 발생되므로, 이를 쉽게 확인하여 유지보수 할 수 있는 하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 지지프레임(112)은 체인컨베이어(110)의 상부에 상하 이동되도록 가이드부재(미도시) 등과 같은 구성을 통해 안정적으로 설치됨과 동시에 상기 로드셀(114)에 의해 무게가 측정되도록 하는 것이 바람직하고, 상기 가이드부재는 종래에 사용되는 어떠한 것을 사용하여도 무방함으로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기 살포부(130)는 비닐하우스(100) 내측 상부에 설치되어 이후에 설명될 저장부(300)와 이송관(330)에 의해 연결되어 상기 화분(120)에 상기 저장부(300)에서 공급되는 물 또는 농약이 살포되도록 하는 것으로서, 상기 체인컨베이어(110)에 안착된 적어도 하나의 화분(120) 또는 적어도 한 쌍의 화분(120)의 상부에 위치되어 상기 저장부(300)에서 공급되는 물 또는 농약이 살포된다.

아울러, 상기 살포부(130)는 비닐하우스(100)의 내측 상부에 설치되되, 전후방으로 이동되도록 설치될 수 있는데, 이는 체인컨베이어(110)를 작동시키는 것보다 적은 전기에너지를 이용하여 각각의 화분(120)에 물 또는 농약이 살포되도록 함으로써, 경제적인 이득을 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.

상기 화분(120)은 내부에 작물이 재배될 수 있는 흙이 채워지고, 작물이 재배되는 곳으로서, 일반적으로 사용되는 어떠한 화분을 이용하여도 무방하나, 앞서 언급된 지지프레임(112)과 대응되는 형상으로 형성되어 안정적으로 상기 지지프레임(112)의 상부에 안착고정되는 것이 바람직하다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 작업룸(200)은

상기 비닐하우스(100)의 일측에 연통되도록 설치되되, 에어커튼장치(210)에 의해 상기 비닐하우스(100)와 공간이 구획되고, 냉난방기기가 구비되는 것으로서, 외부와 단절되어 냉난방기기에 의해 하절기나 동절기에 작업이 어려운 환경을 작업이 원활하게 이루어질 수 있는 적절한 환경 즉, 온도로 유지할 수 있어 작업의 능률을 향상시키는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 에어커튼장치(210)는 일반적으로 사용되는 에어커튼장치로서, 상기 비닐하우스(100)와 작업룸(200)을 공기로 차단시켜 비닐하우스(100) 내부와 작업룸(200) 내부의 온도와 습도가 다르도록 분리시킴으로써, 작업자가 작업룸(200)의 내부에서 쾌적한 환경으로 작업을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 본 발명의 작업룸(200)은 작업자가 체인컨베이어(110)를 통해 이동되어 진입된 화분(120)의 작물을 수확, 선별, 포장 등의 작업을 할 수 있도록 작업테이블(미도시)이 구비될 수 있으며, 비닐하우스(100) 내부의 환경 확인 및 제어와 이후에 설명될 저장부(300)의 물과 농약의 저장량 확인 및 제어를 할 수 있도록 내부에 컨트롤패널(400)이 설치된다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 저장부(300)는

농약이 저장되는 농약탱크(310)와 물이 저장되는 물탱크(320)를 구비하되, 이송관(330)에 의해 상기 비닐하우스(100) 내부에 설치된 살포부(130)와 연결되 것으로서, 비닐하우스(100)가 구비되는 갯수에 따라 복수 개가 구비될 수 있으므로, 적어도 하나가 구비되고, 상기 살포부(130)에 물 또는 농약을 공급하여 화분(120)에서 재배되고 있는 작물에 물 또는 농약이 살포될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)에서 공급되는 농약 또는 물이 살포부(130)로 공급되기 위해 각각의 이송관(330)을 이용하는 것이 가장 바람직하나, 본 발명은 시설비의 절감을 위해 하나의 이송관(330)을 통해 공급되는데, 이때, 물과 농약이 동시에 공급되는 것을 방지하기 위해 각각 이송관(330)에 연결되되, 솔레노이드밸브(312)(322)가 설치되어 상기 솔레노이드밸브(312)(322)에 의해 개폐가능하도록 연결됨으로써, 농약과 물이 동시에 공급되는 것을 방지하며, 상기 솔레노이드밸브(312)(322)는 이후에 설명될 컨트롤패널(400)에 의해 제어되어 물 또는 농약이 살포부(130)로 공급된다.

즉, 본 발명은 상기와 같이 체인컨베이어(110)에 의해 적어도 하나의 화분(120)이 작업룸(200)의 내부로 이동되고, 상기 작업룸(200)의 내부에서 작업자가 작물의 파종에서부터 수확에 이르는 모든 작업과 수확, 선변, 포장, 출하 작업이 가능함으로써, 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.

상기와 연관하여, 본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 컨트롤패널(400)은 앞서 설명한 바와 같이, 작업룸(200)의 내부에 설치되는 것으로서, 상기 체인컨베이어(110)와 상기 살포부(130) 및 저장부(300)의 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동을 제어하고, 상기 살포부(130)와 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동시간을 설정할 수 있도록 하여 설정된 작동시간에 자동으로 화분(120)에 물과 농약이 공급되도록 함으로써, 자동으로 작물의 재배가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.

즉, 종래에 작업자가 비닐하우스(100) 내부를 이동하며 물과 농약을 분무하는 방식에 비하여 지정된 작동시간에 자동으로 물 또는 농약이 살포부(130)를 통해 살포되고, 상기 체인컨베이어(110)에 의해 이동되는 각각의 화분(120)에 물 또는 농약이 살포되어 작업능률의 향상 뿐만 아니라 생산성이 향상되는 효과를 실현케 한다. 이때, 본 발명의 컨트롤패널(400)은 앞서 설명한 바와 같이, 살포부(130)를 전후방으로 이동되도록 제어 할 수 있음은 자명할 것이다.

아울러, 본 발명의 저장부(300)의 농약탱크(310)와 물탱크(320)는 외부로부터 농약 또는 물을 각각 공급받을 수 있도록 각각의 공급장치와 연결되되, 내부에 각각 설치되는 수위센서(314)(324)를 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 수위센서(314)(324)는 농약탱크(310)와 물탱크(320)의 저장된 농약과 물의 양의 정보를 상기 컨트롤패널(400)에 전달함으로써, 작업자가 저장부(300)에 저장된 농약과 물탱크(320)의 양을 쉽게 확인하여 채워 넣을 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 수위센서(314)(324)로부터 측정된 농약과 물의 저장량 즉, 측정정보를 전달받아 표시하여, 작업자가 쉽게 확인할 수 있도록 디스플레이부(미도시)에 표시하고, 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)의 최저수위를 설정할 수 있으며, 이에 따라 상기 수위센서(314)(324)로부터 전달받은 측정정보가 상기 최저수위 미만이면 공급장치를 제어하여 자동으로 농약 또는 물을 각각 농약탱크(310)와 물탱크(320)에 공급하도록 함으로써, 더욱더 생산 및 작업 능률을 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.

상기와 연관하여, 본 발명의 비닐하우스(100)는 내부에 설치되는 온습도센서(140) 및 냉난방기기와 가습기를 포함하여 구성되고, 상기 온습도센서(140)는 비닐하우스(100) 내부의 온도와 습도를 측정하여, 상기 컨트롤패널(400)에 전달하여 작업자가 비닐하우스(100) 내부의 환경을 쉽게 파악할 수 있도록 하며, 상기 냉난방기기와 가습기를 이용하여 내부의 온도와 습도를 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 온습도센서(140)로부터 측정정보 즉, 비닐하우스(100) 내부의 온도와 습도 정보를 전달받아 디스플레이부에 표시함으로써, 작업자가 작업룸(200)에서도 비닐하우스(100) 내부의 환경을 쉽게 파악할 수 있도록 하고, 상기 비닐하우스(100)의 내부 기준온도와 기준습도를 설정할 수 있으며, 상기 온습도센서(140)로부터 전달받은 측정정보가 기준온도와 기준습도 미만이면 상기 냉난방기기와 가습기를 작동시켜 상기 비닐하우스(100) 내부의 온도와 습도를 자동으로 조절함으로써, 작물이 원활하게 재배될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.

한편, 본 발명의 비닐하우스 재배 자동화 시스템은 유지보수를 위해 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 화분(120)이 제거된 뒤 상기 제거된 화분(120)의 위치에 안착되는 더미화분(150)을 포함하여 구성될 수 있는데, 상기 더미화분(150)은 화분(120)와 동일 또는 유사한 무게로 형성되고, 앞서 설명한 체인컨베이어(110)에 가해지는 하중이 균일하게 이루어질 수 있도록 하여 상기 체인컨베이어(110)의 작동이 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

또한, 상기 더미화분(150)은 살포부(130)에 의해 작물에 물 또는 농약이 살포될 때, 상기 살포부(130)가 컨트롤패널(400)에 이동되는 경우와, 평상시 체인컨베이어(110)가 작동되지 않고 화분(120)이 비닐하우스(100) 내부에서 재배되고 있을 때, 작업룸(200)으로 진입해 있도록 함으로써, 적어도 하나의 화분(120)이 작업룸(200)에 진입해 있는 상태를 대신하여 작물의 재배가 원활하게 이루어지도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 체인컨베이어(110)는 내측에 설치되되, 상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 공급관(340)으로 연결되고, 외측방향으로 복수 개의 분배관(115a)이 형성된 분배부(115)를 포함하여 구성되고, 상기 지지프레임(112)은 상부에 설치되되, 내부에 수용공간(160a)이 형성되고, 일측에 솔레노이드밸브(162)를 이용하여 상기 분배관(115a)이 상기 수용공간(160a)과 연결되는 균형부재(160)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 균형부재(160)는 내부에 형성되는 수용공간(160a)에 체인컨베이어(110)와 함께 회전되는 상기 분배부(115)를 통해 저장부(300)의 물탱크(320)로부터 물을 공급받아 채워짐으로써, 체인컨베이어(110)의 균형을 미세하게 조절할 수 있도록 하는 것으로서, 화분(120)의 작물이 재배되거나, 유지보수를 위해 상기 화분(120) 내부의 흙이 제거되었을 때, 물이 채워지는 것을 특징으로 한다.

부가하여 설명하면, 상기 분배부(115)에 연결되는 공급관(340)은 상기 분재부(115)가 체인컨베이어(110)와 함께 회전됨에 따라 함께 유동되도록 하여 꼬이는 것을 방지하는 것이 바람직한데, 이를 위하여 상기 비닐하우스(100)는 도 9에 도시된 바와 같이 내부 천정에 설치되는 이동레일(170)과, 상기 이동레일(170)에 설치되어 상기 이동레일(170)을 따라 이동되되, 공급관(340)이 걸릴 수 있는 걸림홀(미표시)이 형성된 이동부재(172)를 포함하여 구성됨으로써, 상기 공급관(340)이 원활하게 상기 분배부(115)와 연결될 수 있는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 로드셀(114)로부터 측정정보 즉, 지지프레임(112)의 무게를 전달받아 표시하고, 상기 지지프레임(112)의 균형무게 즉, 일반적으로 체인컨베이어(110)가 안정적으로 이동할 수 있도록 균형을 이룰 수 있는 무게를 설정할 수 있으며, 상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게 미만이면 상기 분배관(115a)의 솔레노이드밸브(162)를 작동시켜 상기 지지프레임(112)의 무게를 조절 즉, 증가시켜 상기 체인컨베이어(110)가 원활하게 작동되도록 하는 효과를 실현케 한다.

아울러, 상기 균형부재(160)는 타측에 설치되어 수용공간(160a) 내부의 물을 외부로 배출시키는 드레인밸브(164)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 드레인밸브(164)는 화분(120)의 무게가 증가되면 상기 수용공간(160a) 내부의 물을 외부로 배출시켜 지지프레임(112)의 무게를 줄임으로써, 체인컨베이어(110)가 원활하게 작동되도록 하는 효과를 실현케 한다.

부가하여 설명하면, 상기 컨트롤패널(400)은 상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보 즉, 지지프레임(112)의 무게가 설정한 균형무게를 초과하면 상기 드레인밸브(164)를 작동시켜 지지프레임(112)의 무게를 조절함으로써, 체인컨베이어(110)가 안정적으로 작동되도록 하는 효과를 실현케 한다.

또한, 상기 드레인밸브(164)는 상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 회수관(350)을 통해 연결되어 배출되는 물이 저장부(300)의 물탱크(320)로 회수되도록 하는 것이 바람직한데, 이때, 상기 체인컨베이어(110)가 회전되어 상기 회수관(350)과 연결될 시 그 구성이 복잡해질 수 있으므로, 도 7에 도시된 바와 같이, 비닐하우스(100)의 내측 하부에 설치되되, 체인컨베이어(110)의 외측하부에 저수조(165)가 설치되어 사익 저수조(165)에 모인 물이 펌프(미도시)에 의해 저장부(300)의 물탱크(320)로 회수되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 드레인밸브(164)는 도 11에 균형부재(160)의 타측 상부에 설치되어 있지만, 바람직하게는 타측 하부에 상기 지지프레임(112)을 관통하여 설치되도록 하여 자연스럽게 물을 외부로 배출시키도록 하는 것이 바람직하다.

결과적으로, 본 발명의 비닐하우스 재배 자동화 시스템은 체인컨베이어(110)에 의해 작물이 재배되는 화분(120)이 이동되어 외부와 차단된 작업룸(200)에서 작업자가 파종에서부터 수확에 이르는 모든 작업과 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 진행될 뿐만 아니라 비닐하우스(100) 내부에 설치된 살포부(130)에 저장부(300)의 물탱크(320)와 농약탱크(310)가 연결되어 물 또는 농약이 살포되도록 하여 폭염 또는 한파의 외부환경에서도 최소의 노동량과 강도로 작업능률을 향상시킬 수 있는 효과를 실현케 한다.

또한, 본 발명의 비닐하우스 재배 자동화 시스템은 복수 개의 화분(120)에 의해 하중을 받는 체인컨베이어(110)가 원활하게 작동될 수 있도록 로드셀(114)과 더미화분(150) 및 균형부재(160)를 이용함으로써, 상기 체인컨베이어(110)의 잦은 고장을 방지할 수 있고, 이에 따라 더욱더 작업능률이 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

100 : 비닐하우스 110 : 체인컨베이어
112 : 지지프레임 114 : 로드셀
115 : 분배부 115a : 분배관
120 : 화분 130 : 살포부
140 : 온습도센서 150 : 더미화분
160 : 균형부재 162, 312, 322 : 솔레노이드밸브
164 : 드레인밸브 200 : 작업룸
210 : 에어커튼장치 300 : 저장부
310 : 농약탱크 314, 324 : 수위센서
320 : 물탱크 330 : 이송관
340 : 공급관 350 : 회수관
400 : 컨트롤패널

Claims

내부에 수평회전되는 체인컨베이어(110)를 구비하고, 상기 체인컨베이어(110)의 상부에 안착되되, 작물이 재배되는 복수 개의 화분(120)을 구비하며, 상기 화분(120)의 상부에 살포부(130)가 구비되는 적어도 하나의 비닐하우스(100);와
상기 비닐하우스(100)의 일측에 연통되도록 설치되되, 에어커튼장치(210)에 의해 상기 비닐하우스(100)와 공간이 구획되고, 냉난방기기가 구비되는 작업룸(200);과
농약이 저장되는 농약탱크(310)와 물이 저장되는 물탱크(320)를 구비하되, 이송관(330)에 의해 상기 살포부(130)와 연결되는 적어도 하나의 저장부(300); 및
유지보수를 위해 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 화분(120)이 제거된 뒤 상기 제거된 화분(120)의 위치에 안착되는 더미화분(150);을 포함하여 구성되고,
상기 체인컨베이어(110)에 의해 적어도 하나의 화분(120)이 작업룸(200)의 내부로 이동되어 상기 작업룸(200)의 내부에서 작물의 수확, 선별, 포장, 출하 작업이 가능한 것을 특징으로 하며,
상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)는
각각 이송관(330)에 연결되되, 솔레노이드밸브(312)(322)에 의해 개폐 가능하도록 연결되고,
상기 작업룸(200)은
상기 체인컨베이어(110)와 상기 살포부(130) 및 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동을 제어하고, 상기 살포부(130)와 솔레노이드밸브(312)(322)의 작동시간을 설정할 수 있는 컨트롤패널(400);을 포함하여 구성되며,
상기 체인컨베이어(110)는
상부에 상기 화분(120)이 안착되는 복수 개의 지지프레임(112);과
상기 지지프레임(112)의 하부에 설치되어 상기 지지프레임(112)의 무게를 측정하는 적어도 하나의 로드셀(114);을 더 포함하여 구성되고,
상기 체인컨베이어(110)는
내측에 설치되되, 상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 공급관(340)으로 연결되고, 외측방향으로 복수 개의 분배관(115a)이 형성된 분배부(115);를 포함하여 구성되며,
상기 지지프레임(112)은
상부에 설치되되, 내부에 수용공간(160a)이 형성되고, 일측에 솔레노이드밸브(162)를 이용하여 상기 분배관(115a)이 상기 수용공간(160a)과 연결되는 균형부재(160);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)는
외부로부터 농약 또는 물을 각각 공급받을 수 있도록 각각의 공급장치와 연결되되, 내부에 각각 설치되는 수위센서(314)(324);를 포함하여 구성되고,
상기 컨트롤패널(400)은
상기 수위센서(314)(324)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 농약탱크(310)와 물탱크(320)의 최저수위를 설정할 수 있으며, 상기 수위센서(314)(324)로부터 전달받은 측정정보가 상기 최저수위 미만이면 상기 공급장치를 제어하여 농약 또는 물을 각각 공급하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 비닐하우스(100)는
내부에 설치되는 온습도센서(140) 및 냉난방기기와 가습기를 포함하여 구성되고,
상기 컨트롤패널(400)은
상기 온습도센서(140)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 비닐하우스(100)의 내부 기준온도와 기준습도를 설정할 수 있으며, 상기 온습도센서(140)로부터 전달받은 측정정보가 기준온도와 기준습도 미만이면 상기 냉난방기기와 가습기를 작동시켜 상기 비닐하우스(100) 내부의 온도와 습도를 조절하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 컨트롤패널(400)은
상기 로드셀(114)로부터 측정정보를 전달받아 표시하고, 상기 지지프레임(112)의 균형무게를 설정할 수 있으며, 상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게 미만이면 솔레노이드밸브(162)를 작동시켜 상기 지지프레임(112)의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.
제8항에 있어서,
상기 균형부재(160)는
타측에 설치되어 수용공간(160a) 내부의 물을 외부로 배출시키는 드레인밸브(164);를 포함하여 구성되고,
상기 컨트롤패널(400)은
상기 로드셀(114)로부터 전달받은 측정정보가 상기 균형무게를 초과하면 상기 드레인밸브(164)를 작동시켜 지지프레임(112)의 무게를 조절하는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.
제9항에 있어서,
상기 드레인밸브(164)는
상기 저장부(300)의 물탱크(320)와 회수관(350)을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 비닐하우스 재배 자동화 시스템.