KR102201537B1 - Hydroponics apparatus and smart farm with water flow - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업자의 이동이 최소화되고 공간 활용율이 뛰어난 수경재배장치에 관한 것으로, 배양액이 채워지며 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용한 수로; 및 상기 수로에 설치되며 배양액에 부유하여 이동할 수 있는 수경재배판; 및 직각으로 꺾이는 수로에 설치되어 수경재배판의 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔를 포함하며, 상기 푸셔에 의해서 수경재배판이 정체되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 직각으로 꺾이는 코너 구조와 푸셔를 적용함으로써, 수로의 길이가 늘어나면서 푸셔에 의해서 수경재배판이 정체되지 않는 효과가 있다.
또한, 동일한 면적에 수로의 길이를 길게 구성함으로써, 수로에 설치되는 수경재배판의 수가 증가하고, 최종적으로 동일한 면적에서 더 많은 식물을 재배할 수 있는 효과가 있다.
나아가 작업자가 작업공간에서 이동하지 않고 설치와 회수 작업을 수행할 수 있기 때문에 작업효율이 크게 향상된 스마트팜을 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus in which movement of a worker is minimized and a space utilization rate is excellent, including a channel to which a culture medium is filled and a corner structure bent at a right angle is applied; And a hydroponic cultivation plate installed in the waterway and floating in the culture medium and capable of moving. And a pusher installed in a waterway that is bent at a right angle to change the moving direction of the hydroponic cultivation plate by 90°, and the hydroponic cultivation plate is not stagnated by the pusher.
According to the present invention, by applying a corner structure and a pusher that is bent at a right angle, the length of the waterway is increased, and there is an effect that the hydraulic board is not stagnated by the pusher.
In addition, by configuring the length of the waterway in the same area to be long, the number of hydroponic cultivation boards installed in the waterway increases, and finally, there is an effect that more plants can be cultivated in the same area.
Furthermore, since a worker can perform installation and collection work without moving from the work space, there is an effect of providing a smart farm with greatly improved work efficiency.

Description

공간 활용율이 높아진 수류식 수경재배장치 및 스마트팜{HYDROPONICS APPARATUS AND SMART FARM WITH WATER FLOW}Water-type hydroponic cultivation device and smart farm with increased space utilization {HYDROPONICS APPARATUS AND SMART FARM WITH WATER FLOW}

본 발명은 식물을 재배하는 수경재배장치와 스마트팜 시스템에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 작업자의 이동이 최소화되고 공간 활용율이 뛰어난 수경재배장치와 스마트팜 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a hydroponic cultivation apparatus and a smart farm system for cultivating plants, and more particularly, to a hydroponic cultivation apparatus and a smart farm system with minimal movement of workers and excellent space utilization.

일반적으로 흙을 사용하지 않고 물과 수용성 영양분으로 만든 양액 속에서 식물을 키우는 방법을 수경재배라고 한다. 과거에 특수한 목적으로만 사용되었던, 수경재배가 최근 친환경 무농약 재배에 대한 관심이 높아지면서, 다양한 식물에 확산되고 있는 상황이다.In general, a method of growing plants in a nutrient solution made of water and water-soluble nutrients without using soil is called hydroponic cultivation. Hydroponic cultivation, which was used only for special purposes in the past, is spreading to various plants with increasing interest in eco-friendly pesticide-free cultivation in recent years.

특히 수경재배의 경우 토양이 불필요하기 때문에, 복수개의 수경재배판을 복층으로 설치하여 뿌리가 배양액에 닿아 식물이 성장하도록 하는 소위 "식물공장"이라고 부르는 수경재배장치가 제안되기도 한다.In particular, in the case of hydroponic cultivation, since soil is not necessary, a hydroponic cultivation device called a "plant factory" has been proposed in which a plurality of hydroponic cultivation plates are installed in a double layer so that the roots contact the culture medium to grow plants.

이때, 모종이 심어진 수경재배판을 설치하거나 다 자란 식물을 회수할 때에 사람이 직접 수경재배판이 위치하는 곳까지 이동하여 작업을 수행하고 있으며, 그에 따라서 설치 및 회수 작업을 수행하기 위한 공간을 모두 마련해야 하는 단점이 있다. 또한 작업자가 설치 및 회수를 위하여 수경재배판을 가지고 이동해야하는 불편함이 있다.At this time, when installing a hydroponic cultivation board in which seedlings were planted or when recovering a fully grown plant, a person is directly moving to the place where the hydroponic cultivation board is located and performing the work, and accordingly, all spaces for installation and recovery work must be prepared. There is a drawback. In addition, there is an inconvenience that a worker must move with a hydroponic plate for installation and recovery.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 복수개의 수로부재에 수경재배판을 설치하고 회수하는 과정에서 작업자는 제자리에 있고, 설치 과정에서는 설치된 수경재배판을 밀어서 공간을 마련하는 한편, 회수 과정에서는 인출선을 당겨서 먼곳의 수경재배판이 작업자 쪽으로 이동하게 구성하는 수경재배장치가 개발되었다.(대한민국 등록특허 10-1311210) In order to compensate for these shortcomings, the operator is in place in the process of installing and recovering the hydroponic cultivation board on a plurality of channel members, and in the installation process, the installed hydroponic cultivation board is pushed to provide a space, while in the recovery process, the leader is pulled to A hydroponic cultivation device has been developed that configures the distant hydroponic cultivation plate to move toward the worker. (Republic of Korea Patent Registration 10-1311210)

하지만 한 줄로 구성된 수로마다 작업공간을 형성해야하고, 가장 먼저 설치된 수경재배판을 가장 늦게 회수하도록 구성되는 등의 단점이 있다.However, there are disadvantages such as having to form a working space for each channel consisting of a row, and being configured to collect the hydroponic cultivation board installed first at the latest.

대한민국 등록특허 10-1311210Korean Patent Registration 10-1311210

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 작업자의 이동이 최소화되고 공간 활용율이 뛰어난 수경재배장치와 스마트팜 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a hydroponic cultivation apparatus and a smart farm system in which movement of workers is minimized and space utilization is excellent as to solve the problems of the prior art described above.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수류식 수경재배장치는, 배양액이 채워지며 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용한 수로; 및 상기 수로에 설치되며 배양액에 부유하여 이동할 수 있는 수경재배판; 및 직각으로 꺾이는 수로에 설치되어 수경재배판의 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔를 포함하며, 상기 푸셔에 의해서 수경재배판이 정체되지 않는 것을 특징으로 한다.A water flow type hydroponic cultivation apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises: a channel to which a culture medium is filled and a corner structure bent at a right angle is applied; And a hydroponic cultivation plate installed in the waterway and floating in the culture medium and capable of moving. And a pusher installed in a waterway that is bent at a right angle to change the moving direction of the hydroponic cultivation plate by 90°, and the hydroponic cultivation plate is not stagnated by the pusher.

이때, 수로가 ㄹ자형태로 1회 이상 왕복되는 구조인 경우, 동일한 면적에서 수로의 길이를 더욱 길게 형성할 수 있다.At this time, in the case of a structure in which the waterway is reciprocated one or more times in a D-shape, the length of the waterway can be made longer in the same area.

수경재배판이 직각으로 꺾이는 코너에 위치할 때에 푸셔가 동작할 수 있도록 수경재배판의 위치를 감지하는 감지기를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a sensor for sensing the position of the hydroponic cultivation plate so that the pusher can operate when the hydroponic cultivation plate is positioned at a corner bent at a right angle.

수로에 설치되어 수경재배판의 이동을 막을 수 있는 스토퍼를 하나 이상 포함하여, 출하물량에 맞추어 수경재배판의 이동량과 시간을 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable to control the movement amount and time of the hydroponic board according to the shipment quantity, including at least one stopper installed in the waterway to prevent the movement of the hydroponic board.

수로에 설치되어 수경재배판을 위로 이동시켜서 식물의 뿌리를 배양액 밖으로 노출시킬 수 있는 리프트를 포함함으로써, 식물 재배 효율이 더욱 향상된다.Plant cultivation efficiency is further improved by including a lift that is installed in the waterway to move the hydroponic plate upward to expose the roots of the plant to the outside of the culture solution.

본 발명의 다른 형태에 의한 수류식 스마트팜은, 실내에서 수경재배를 수행하기 위한 스마트팜으로서, 배양액이 채워지며 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용한 수로와 상기 수로에 설치되는 수경재배판 및 직각으로 꺾이는 수로에 설치되어 수경재배판의 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔를 포함하는 수경재배장치가 설치되는 재배공간; 및 상기 재배공간과 분리되어 상기 수로에 수경재배판을 설치하거나 상기 수로에서 수경재배판을 회수하는 작업을 수행하는 작업공간을 포함하며, 수경재배판의 설치 작업이나 회수 작업을 수행하는 작업자는 제자리에 있으면서 수경재배판이 수로에 부유하여 이동하는 것을 특징으로 한다.A water flow type smart farm according to another aspect of the present invention is a smart farm for performing hydroponics indoors, and a waterway filled with a culture medium and applied with a corner structure that is bent at a right angle, a hydroponic cultivation plate installed in the waterway, and a waterway curved at a right angle A cultivation space in which a hydroponic cultivation device is installed including a pusher that is installed in the direction of movement of the hydroponic cultivation plate by 90°; And a work space that is separated from the cultivation space and performs a work of installing a hydroponic cultivation board in the waterway or recovering the hydroponic cultivation board from the waterway, and the operator performing the installation or recovery work of the hydroponic cultivation board is in place. It is characterized in that the hydroponic cultivation plate floats and moves in the waterway.

이때, 수로가 ㄹ자형태로 1회 이상 왕복되는 구조인 경우, 동일한 면적에서 수로의 길이를 더욱 길게 형성할 수 있다.At this time, in the case of a structure in which the waterway is reciprocated one or more times in a D-shape, the length of the waterway can be made longer in the same area.

수경재배판이 직각으로 꺾이는 코너에 위치할 때에 푸셔가 동작할 수 있도록 수경재배판의 위치를 감지하는 감지기를 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a sensor for sensing the position of the hydroponic cultivation plate so that the pusher can operate when the hydroponic cultivation plate is positioned at a corner bent at a right angle.

수로에 설치되어 수경재배판의 이동을 막을 수 있는 스토퍼를 하나 이상 포함하여, 출하물량에 맞추어 수경재배판의 이동량과 시간을 조절하는 것이 바람직하다.It is preferable to control the movement amount and time of the hydroponic board according to the shipment quantity, including at least one stopper installed in the waterway to prevent the movement of the hydroponic board.

수로에 설치되어 수경재배판을 위로 이동시켜서 식물의 뿌리를 배양액 밖으로 노출시킬 수 있는 리프트를 포함함으로써, 식물 재배 효율이 더욱 향상된다.Plant cultivation efficiency is further improved by including a lift that is installed in the waterway to move the hydroponic plate upward to expose the roots of the plant to the outside of the culture solution.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 직각으로 꺾이는 코너 구조와 푸셔를 적용함으로써, 수로의 길이가 늘어나면서 푸셔에 의해서 수경재배판이 정체되지 않는 효과가 있다.In the present invention configured as described above, by applying a corner structure and a pusher bent at a right angle, the length of the channel is increased, and the hydroponic cultivation plate is not stagnated by the pusher.

또한, 동일한 면적에 수로의 길이를 길게 구성함으로써, 수로에 설치되는 수경재배판의 수가 증가하고, 최종적으로 동일한 면적에서 더 많은 식물을 재배할 수 있는 효과가 있다.In addition, by configuring the length of the waterway in the same area to be long, the number of hydroponic cultivation plates installed in the waterway increases, and finally, there is an effect that more plants can be cultivated in the same area.

나아가 작업자가 작업공간에서 이동하지 않고 설치와 회수 작업을 수행할 수 있기 때문에 작업효율이 크게 향상된 스마트팜을 제공할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, since a worker can perform installation and collection work without moving from the work space, there is an effect of providing a smart farm with greatly improved work efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 구조를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 수경재배장치에서 수경재배판이 수로를 따라서 이동하는 모습을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 수경재배판이 수로에 설치된 푸셔의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치에 설치된 리프트를 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view showing the structure of a smart farm according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the hydroponic cultivation plate moves along the waterway in the hydroponic cultivation apparatus of the smart farm according to an embodiment of the present invention.
3 to 6 are views for explaining the operation of the pusher installed in the waterway hydroponic cultivation plate of the smart farm according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining a lift installed in the hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. An embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for more clarity, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is "connected" to another part, this includes not only the case of being "directly connected", but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. In addition, when a part "includes" or "includes" a certain component, it means that other components are not excluded and other components may be further included or provided unless otherwise specified. do.

또한, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from other components, and the scope of the rights is not limited by these terms. For example, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may be referred to as a first component.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view showing the structure of a smart farm according to an embodiment of the present invention.

도시된 것과 같이, 본 실시예의 스마트팜은 재배공간(100)과 작업공간(200)으로 구분될 수 있으며, 건물의 내부에 배치될 수 있다. 건물 내부에 배치되는 경우, 빛을 제공하기 위한 조명장치를 구비하는 것이 바람직하다. 또한 온도조절장치 등의 환경을 재배환경을 조절할 수 있는 장치들을 추가로 구비할 수 있으며, 이를 위하여 온도센서와 습도센서 등 다양한 센서를 설치할 수 있다. 이외에도 실내에서 수경재배를 수행하기 위한 다양한 기술이 제한 없이 적용될 수 있다. As shown, the smart farm of this embodiment may be divided into a cultivation space 100 and a work space 200, and may be disposed inside a building. When disposed inside a building, it is desirable to have a lighting device for providing light. In addition, devices capable of controlling the cultivation environment of the environment such as a temperature control device may be additionally provided, and various sensors such as a temperature sensor and a humidity sensor may be installed for this purpose. In addition, various techniques for performing hydroponic cultivation indoors can be applied without limitation.

재배공간(100)은 수경재배가 수행되는 수경재배장치(300)가 설치되는 공간이며, 작업공간(200)은 수경재배장치(300)에 식물의 모종을 설치하고 다 자란 식물을 회수하는 과정이 수행되는 공간이다.The cultivation space 100 is a space in which a hydroponic cultivation device 300 is installed, and the working space 200 is a process of installing plant seedlings in the hydroponic cultivation device 300 and recovering the grown plants. It is a space to be practiced.

이와 같이 재배공간(100)과 작업공간(200)이 분리된 구성은, 본 실시예에서 적용된 수경재배장치(300)가 수로를 통해서 식물이 심어진 수경재배판이 이동하도록 함으로써, 수경재배판의 설치와 회수를 작업자가 이동하지 않고 같은 자리에서 수행할 수 있기 때문이다. In this way, the cultivation space 100 and the work space 200 are separated, the hydroponic cultivation apparatus 300 applied in this embodiment moves the hydroponic cultivation plate on which the plants are planted through the waterway, so that the installation of the hydroponic cultivation plate and the This is because the retrieval can be performed in the same place without the operator moving.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 수경재배장치에서 수경재배판이 수로를 따라서 이동하는 모습을 도시한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which the hydroponic cultivation plate moves along the waterway in the hydroponic cultivation apparatus of the smart farm according to an embodiment of the present invention.

도시된 것과 같이, 수경재배장치(300)의 수로(310)에는 배양액(400)이 채워지며, 식물이 심어진 수경재배판(500)은 수로(310)에 채워진 배양액(400)에 의해서 부유된 상태로 설치된다. 수경재배판(500)에 심어진 식물의 뿌리가 배양액(400)에 접촉하며, 식물의 줄기 부분은 위쪽으로 노출된다. 수경재배판(500)은 수로(310)에 부유될 수 있는 재질과 구조이면, 그 구조와 형태가 특별히 제한되지 않는다. 한편, 수로(310)에는 배양액(400)에 산소를 공급하기 위한 버블 발생기(320)가 설치될 수 있다.As shown, the culture medium 400 is filled in the waterway 310 of the hydroponic cultivation apparatus 300, and the hydroponic cultivation plate 500 in which the plants are planted is suspended by the culture liquid 400 filled in the waterway 310 It is installed as. The root of the plant planted in the hydroponic cultivation plate 500 contacts the culture solution 400, and the stem portion of the plant is exposed upward. The hydroponic plate 500 is not particularly limited in its structure and shape as long as it is a material and structure that can be suspended in the waterway 310. Meanwhile, a bubble generator 320 for supplying oxygen to the culture solution 400 may be installed in the water channel 310.

결국, 본 실시예에서는 재배공간(100)에 작업자가 수경재배판의 설치와 회수를 수행하기 위한 공간은 마련할 필요가 없으며, 그에 따라서 한정된 공간에서 더 많은 식물을 재배할 수 있게 된다. 특히, 본 실시예의 수경재배장치(300)는 공간활용을 높이기 위한 구조를 적용하여, 더욱 많은 수의 식물을 재배할 수 있다.Consequently, in the present embodiment, there is no need to provide a space in the cultivation space 100 for the operator to install and recover the hydroponic cultivation plate, and accordingly, more plants can be grown in a limited space. In particular, the hydroponic cultivation apparatus 300 of this embodiment applies a structure to increase space utilization, so that a greater number of plants can be grown.

도 1에는 작업공간(200)에 수경재배판의 설치를 위한 작업위치(210)와 회수를 위한 작업위치(220)가 구분된 경우를 도시하였으나, 설치 작업과 회수 작업이 동일한 곳에서 수행될 수도 있다. 1 shows a case where a working position 210 for installation of a hydroponic plate is divided into a working position 220 and a working position 220 for recovery, but the installation work and the recovery work may be performed at the same place. have.

이하에서는 공간활용을 높이기 위한 수경재배장치의 구체적인 구조에 대해서 자세하게 설명한다.Hereinafter, a detailed structure of the hydroponic cultivation apparatus for increasing space utilization will be described in detail.

앞서 살펴본 것과 같이, 본 실시예의 수경재배장치(300)는 배양액이 채워지는 수로(310)를 포함하며, 재배를 위한 식물이 심어진 수경재배판(500)은 수로(310)를 따라서 이동할 수 있다.As described above, the hydroponic cultivation apparatus 300 of this embodiment includes a channel 310 filled with a culture medium, and the hydroponic cultivation plate 500 in which plants for cultivation are planted can move along the channel 310.

수경재배판의 설치를 위한 작업공간(200)과 회수를 위한 작업공간(200)이 구분된 경우에는 수로(310)의 시작점과 종료점이 분리된 구조일 수 있고, 수로(310)의 시작점에서 수경재배판의 설치가 수행되고 수로(310)의 종료점에서 수경재배판의 회수가 수행된다. 수로(310)의 시작점과 종료점이 연결된 순환 구조일 수도 있으며, 이러한 경우에는 수경재배판(500)이 제자리도 돌아오기 때문에 설치 작업과 회수 작업을 동일한 곳에서 수행할 수 있다. 물론 순환 구조의 수로(310)를 적용하는 경우에도 설치를 위한 작업위치(210)와 회수를 위한 작업위치(220)를 구분하여 배치하는 것이 가능하다.When the work space 200 for installation of the hydroponic board and the work space 200 for recovery are separated, the starting point and the end point of the waterway 310 may be separated, and the hydroponics at the starting point of the waterway 310 The installation of the cultivation plate is performed, and the recovery of the hydroponic cultivation plate is performed at the end point of the waterway 310. It may be a circulation structure connected to the start point and the end point of the waterway 310, and in this case, the installation work and the recovery work can be performed at the same place because the hydroponic panel 500 returns to its original position. Of course, even in the case of applying the water passage 310 of the circulation structure, it is possible to separate and arrange the working position 210 for installation and the working position 220 for recovery.

본 실시예에 따른 수경재배장치(300)의 수로(310)는 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용하여, 재배공간(100)의 내부에 최대한으로 길게 수로(310)를 배치할 수 있도록 구성하였다.The aqueduct 310 of the hydroponic cultivation apparatus 300 according to the present embodiment is configured to be able to arrange the aqueduct 310 as long as possible inside the cultivation space 100 by applying a corner structure bent at a right angle.

종래에도 수로를 이용하여 수경재배판을 이동시키는 구성을 적용하는 경우가 있었으나, 수로가 급격하게 꺾이는 경우에 수경재배판이 이동하지 못하고 걸려서 정체는 문제가 있기 때문에 최대한 완만한 각도로 전체 수로를 구성하였고, 그 결과 수로가 설치되는 전체 공간이 매우 넓게 펼쳐지는 문제가 있었다. 결국 실내에 충분한 길이의 수로를 배치하기는 매우 어려웠다. Conventionally, there was a case of applying a configuration that moves the hydroponic cultivation plate using a waterway, but when the waterway is sharply bent, the hydroponic cultivation plate cannot move and there is a problem of congestion, so the entire waterway was constructed at a gentle angle as much as possible. As a result, there was a problem that the entire space where the waterway was installed was spread out very widely. After all, it was very difficult to arrange a channel of sufficient length indoors.

반면 본 발명은 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용함으로써, 도시된 것과 같이 한정된 재배공간(100)의 내부에 수로(310)를 꽉채워서 배치할 수 있다. 구체적으로 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용함으로써, ㄹ자형태로 1회 이상 왕복되는 구조를 적용할 수 있으며, 한정된 재배공간(100)의 내부에 수로(310)를 꽉채워서 배치할 수 있다. 이때, 본 발명은 직각으로 꺾인 수로(310)에서 수경재배판(500)이 정체되지 않도록 수경재배판(500)을 밀어서 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔를 설치하였다.On the other hand, according to the present invention, by applying a corner structure that is bent at a right angle, the water channel 310 may be filled and disposed within the limited cultivation space 100 as shown. Specifically, by applying a corner structure that is bent at a right angle, a structure that is reciprocated once or more in a ㄹ shape can be applied, and the canal 310 can be filled and arranged inside the limited cultivation space 100. At this time, in the present invention, a pusher was installed to bend the moving direction by 90° by pushing the hydroponic cultivation plate 500 so that the hydroponic cultivation plate 500 does not stagnate in the waterway 310 bent at a right angle.

도 3 내지 6은 본 발명의 실시예에 따른 스마트팜의 수경재배판이 수로에 설치된 푸셔의 동작을 설명하기 위한 도면이다.3 to 6 are views for explaining the operation of the pusher installed in the waterway hydroponic cultivation plate of the smart farm according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 것과 같이, 직선의 수로(310)를 따라서 이동하던 수경재배판(500)은 수로(310)가 직각으로 꺾이는 코너(312)에서 정체되는 것이 일반적이다. 수로에 채워진 배양액이 90°꺾이는 방향으로 흘러가는 경우에도, 급격한 각도 변화로 인하여 수경재배판(500)이 빠르게 이동방향을 바꾸기 어려우며, 특히 다수의 수경재배판(500)이 연속적으로 이동하는 경우에는 더욱 그러하다.As shown in Figure 3, the hydroponic cultivation plate 500 moving along the straight waterway 310 is generally congested at the corner 312 where the waterway 310 is bent at a right angle. Even when the culture solution filled in the waterway flows in the direction of 90° bending, it is difficult for the hydroponic cultivation plate 500 to quickly change the moving direction due to a sudden change in angle, and in particular, when a plurality of hydroponic cultivation plates 500 move continuously Even more so.

본 실시예에서는 수로(310)가 직각으로 꺾인 코너(312)에서 푸셔(340)가 수경재배판(500)을 밀어서 수경재배판(500)의 이동방향을 90°변경한다.In this embodiment, the pusher 340 pushes the hydroponic cultivation plate 500 at the corner 312 where the waterway 310 is bent at a right angle to change the moving direction of the hydroponic cultivation plate 500 by 90°.

이때, 푸셔(340)가 정확한 타이밍에 수경재배판(500)을 밀어줄 수 있도록, 수경재배판(500)이 코너(312)에 진입하는 것을 감지하는 감지기를 설치한다. 감지기의 작동방법은 특별히 제한되지 않고, 수경재배판(500)이 코너(312)에 위치하는 순간을 감지하여 푸셔(340)가 동작하도록 한다.At this time, a sensor that detects that the hydroponic plate 500 enters the corner 312 is installed so that the pusher 340 can push the hydroponic plate 500 at the correct timing. The method of operation of the detector is not particularly limited, and the pusher 340 is operated by detecting the moment when the hydroponic plate 500 is positioned at the corner 312.

도 4 내지 6은 본 실시예에 적용한 감지기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 4 to 6 are views for explaining the operation of the sensor applied to the present embodiment.

본 실시예에서는 도시된 것과 같이 수로(310)의 내측으로 돌출된 감지기(330)가 지나가는 수경재배판(500)에서 의해서 수로(310)의 벽 방향으로 눌려서 들어가고, 수경재배판(500)이 코너(312)까지 이동했을 때에는 감지기(330)가 다시 돌출되는 구조를 적용하였으며, 감지기(330)가 다시 돌출되는 것을 신호로 하여 즉시 또는 잠시 후에 푸셔(340)가 수경재배판(500)을 밀도록 동작한다.In this embodiment, as shown, the sensor 330 protruding into the inside of the waterway 310 is pressed in the direction of the wall of the waterway 310 by the passing hydroponic cultivation plate 500, and the hydroponic cultivation plate 500 is a corner When the sensor 330 is moved to 312, the structure in which the sensor 330 protrudes again was applied, and the pusher 340 immediately or after a while with the signal that the sensor 330 protrudes again so that the pusher 340 pushes the hydroponic plate 500. It works.

본 발명의 스마트팜은 수로(310)에 설치된 푸셔(340)에 의해서 직각으로 꺾인 코너에서도 수경재배판(500)이 정체되지 않고 이동할 수 있으며, 직각으로 꺾인 코너가 다수 형성한 구조를 적용할 수 있다. 최종적으로 한정된 공간 내에서 수로(310)의 길이를 매우 길게 배치할 수 있으며, 수로에 설치될 수 있는 수경재배판의 수가 증가하면서 동일한 면적에서 재배할 수 있는 식물의 수가 크게 증가한다.The smart farm of the present invention can move the hydroponic cultivation plate 500 without being congested even at a corner bent at a right angle by the pusher 340 installed in the waterway 310, and a structure in which a number of corners bent at a right angle can be applied. . Finally, the length of the waterway 310 can be arranged very long within a limited space, and the number of plants that can be grown in the same area increases significantly as the number of hydroponic cultivation plates that can be installed in the waterway increases.

한편, 본 실시예에서 수경재배판(500)은 수로에 부유하여 이동할 수 있지만, 장기간의 재배기간 동안 계속 이동해야만 하는 것은 아니다. 예를 들면 미나리의 경우 수경재배 기간이 약 30일 정도이며, 설치를 위한 작업공간(200)에서 설치된 수경재배판(500)이 약 30일이 지난 뒤에 회수를 위한 작업공간(200)에 도착하도록 이동하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 소정의 위치에 수경재배판(500)의 이동을 조절할 수 있는 스토퍼()를 설치한다. 스토퍼가 동작되면 수경재배판(500)이 수로(310)를 따라서 이동하지 못하고, 스토퍼가 해제되면 수경재배판(500)이 수로(310)를 따라서 이동할 수 있다. 이때, 수로(310)의 코너(312)에 설치된 감지기(330)가 스토퍼의 기능을 수행할 수도 있으며, 스토퍼로 동작할 때에는 감지기(330)가 돌출된 상태에서 고정되어 수경재배판(500)이 이동하지 못하도록 할 수 있다.On the other hand, in this embodiment, the hydroponic cultivation plate 500 may float and move in the waterway, but it is not necessary to continue moving for a long cultivation period. For example, in the case of water parsley, the hydroponic cultivation period is about 30 days, and the hydroponic cultivation plate 500 installed in the work space 200 for installation arrives at the work space 200 for recovery after about 30 days. It is preferable to move, and for this purpose, a stopper () capable of adjusting the movement of the hydroponic plate 500 is installed at a predetermined position. When the stopper is operated, the hydroponic cultivation plate 500 cannot move along the waterway 310, and when the stopper is released, the hydroponic cultivation plate 500 may move along the waterway 310. At this time, the detector 330 installed at the corner 312 of the waterway 310 may function as a stopper, and when operating as a stopper, the detector 330 is fixed in a protruding state so that the hydroponic plate 500 is You can prevent it from moving.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 수경재배장치에 설치된 리프트를 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining a lift installed in the hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention.

그리고 수경재배는 식물의 뿌리를 배양액에 침지한 상태로 재배를 수행하지만, 장기간의 재배기간 동안 계속 액체에 직접 접촉하는 경우 뿌리가 물러지는 등의 문제가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 수로(310)의 벽에 수경재배판(500)을 위로 올려서 뿌리가 배양액 밖으로 나올 수 있도록 하는 리프트(350)를 설치한다. 소정시간 동안 리프트(350)를 가동하여 뿌리를 배양액 밖으로 유지하였다가, 리프트(350)를 해제한 뒤에 수경재배판(500)을 수로(310)에 위치시켜서 이동시킬 수 있다. 이러한 리프트(350)는 수경재배판(500)을 개별적으로 리프트할 수도 있지만, 특정 구간에 위치하는 다수의 수경재배판(500)을 동시에 리프트하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기한 스토퍼에 의해서 수경재배판(500)의 이동이 조절되기 때문에, 리프트(350)의 설치 위치에 따라서 전체 재배기간 중에서 특정의 시기에 뿌리가 배양액 밖으로 나오는 작업을 수행하도록 조절이 가능하다.In addition, in hydroponic cultivation, cultivation is carried out while the roots of plants are immersed in a culture medium, but problems such as retraction of the roots may occur if they are in direct contact with liquid during a long cultivation period. In an embodiment of the present invention, a lift 350 is installed to allow the roots to come out of the culture solution by raising the hydroponic plate 500 on the wall of the water channel 310. The lift 350 is operated for a predetermined time to keep the roots out of the culture medium, and after releasing the lift 350, the hydroponic cultivation plate 500 may be positioned in the water channel 310 to move. Such a lift 350 may individually lift the hydroponic cultivation plate 500, but may be configured to simultaneously lift a plurality of hydroponic cultivation plate 500 located in a specific section. At this time, since the movement of the hydroponic cultivation plate 500 is controlled by the above-described stopper, it is possible to adjust the roots to perform the operation to come out of the culture medium at a specific time in the entire cultivation period according to the installation position of the lift 350 .

상기한 본 발명의 스마트팜 시스템의 공간활용 효율을 설명한다.The space utilization efficiency of the smart farm system of the present invention will be described.

도 1에 도시된 스마트팜 시스템은, 60평의 건물에 작업공간의 폭을 3m로 형성하는 경우 재배공간이 약 42평이 되고, 5층 건물에 적용할 경우에는 약 210평의 재배공간에 수경재배장치의 수로를 설치할 수 있다. 이때, 앞서 살펴본 것과 같이 본 실시예의 수경재배장치는 직각으로 꺾이는 구조를 적용하였기 때문에 수로의 길이를 매우 길게 구성할 수 있고, 9×9에 의해서 81주를 식재할 수 있는 수경재배판(500mm×500mm)을 2000개 설치할 수 있다. 2000개의 수경재배판에 식재된 16만주를 노지에서 재배하는 경우에 약 1만 3천평이 필요하므로, 본 발명의 스마트팜을 적용하면 노지대비 최대 64배의 공간활용 효율을 얻을 수 있다.In the smart farm system shown in FIG. 1, when the width of the working space is 3m in a 60 pyeong building, the cultivation space is about 42 pyeong, and when applied to a 5-story building, the hydroponic cultivation device is installed in a cultivation space of about 210 pyeong. Channels can be installed. At this time, as described above, since the hydroponic cultivation apparatus of this embodiment adopts a structure that is bent at a right angle, the length of the channel can be made very long, and a hydroponic cultivation plate capable of planting 81 weeks by 9×9 (500mm× 500mm) can be installed. Since about 13,000 pyeong is required when cultivating 160,000 plants planted in 2000 hydroponic plates in the open field, the application of the smart farm of the present invention can achieve a space utilization efficiency of up to 64 times compared to the open field.

또한, 본 발명의 스마트팜에 의하면 작업자가 작업공간에서 이동하지 않고 설치와 회수 작업을 수행할 수 있기 때문에 작업효율도 크게 향상되는 효과가 있다. In addition, according to the smart farm of the present invention, since the operator can perform the installation and retrieval work without moving from the work space, there is an effect of greatly improving work efficiency.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above through preferred embodiments, but the above-described embodiments are only illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes are possible within the scope not departing from the technical idea of the present invention. Those of ordinary knowledge will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be interpreted not by specific embodiments, but by the matters described in the claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 재배공간
200: 작업공간
300: 수경재배장치
310: 수로
312: 코너
320: 버블발생기
330: 감지기
340: 푸셔
350: 리프트
400: 배양액
500: 수경재배판100: cultivation space
200: workspace
300: hydroponic cultivation device
310: channel
312: corner
320: bubble generator
330: sensor
340: pusher
350: lift
400: culture medium
500: hydroponic cultivation

Claims (10)

배양액이 채워지며 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용한 수로;
상기 수로에 설치되며 배양액에 부유하여 이동할 수 있는 수경재배판;
직각으로 꺾이는 수로에 설치되어, 수경재배판이 정체되지 않도록 수경재배판의 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔; 및
수경재배판이 직각으로 꺾이는 코너에 위치할 때에 푸셔가 동작할 수 있도록 수경재배판의 위치를 감지하는 하나 이상의 감지기를 포함하며,
상기 감지기 중에 적어도 하나 이상은,
수로의 내측으로 돌출되어 수로를 지나가는 수경재배판에서 의해서 수로의 벽 방향으로 눌려 들어가면서 수경재배판의 위치를 감지하고, 수경재배판이 지나간 뒤에는 다시 돌출되는 구조이며,
수경재배판에 의해서 벽 방향으로 눌려 들어가지 않고 돌출된 상태로 고정할 수 있도록 구성되어, 상기 감지기가 돌출된 상태로 고정되는 경우에는 수경재배판이 이동하지 못하도록 하는 스토퍼로 동작하고, 수경재배판에 의해서 벽 방향으로 눌려 들어갈 수 있는 상태에서는 감지기로 동작하는 것을 특징으로 하는 수류식 수경재배장치.
A channel filled with culture medium and applied with a corner structure that is bent at a right angle;
Hydroponic cultivation plate installed in the waterway and floating in the culture medium and capable of moving;
A pusher that is installed in a waterway bent at a right angle to turn the moving direction of the hydroponic plate by 90° so that the hydroponic plate does not stagnate; And
It includes one or more detectors for detecting the position of the hydroponic cultivation plate so that the pusher can be operated when the hydroponic cultivation plate is located at a corner bent at a right angle,
At least one or more of the detectors,
It is a structure that protrudes to the inside of the waterway and is pushed in the direction of the wall of the waterway by the hydroponic cultivation plate passing through the waterway, detecting the position of the hydroponic cultivation plate, and protruding again after the hydroponic cultivation plate passes.
It is configured to be fixed in a protruding state without being pressed in the wall direction by the hydroponic cultivation plate, and when the sensor is fixed in a protruding state, it acts as a stopper to prevent the hydroponic cultivation plate from moving. Water flow type hydroponic cultivation device, characterized in that it operates as a detector in a state that can be pushed into the wall direction.
 청구항 1에 있어서,
상기 수로가 ㄹ자형태로 1회 이상 왕복되는 구조인 것을 특징으로 하는 수류식 수경재배장치.
The method according to claim 1,
Water flow type hydroponic cultivation apparatus, characterized in that the structure is reciprocated one or more times in the form of a ㄹ shape.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 수로에 설치되어, 수경재배판을 위로 이동시켜서 식물의 뿌리를 배양액 밖으로 노출시킬 수 있고, 다 자라지 않은 식물의 뿌리를 소정 기간 배양액 밖으로 노출시켰다가 다시 배양액에 침지할 수 있는 위치에 설치된 리프트를 포함하며,
상기 리프트에 의해서 수경재배 기간 중간에 식물의 뿌리를 소정 기간 배양액 밖으로 노출시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 수류식 수경재배장치.
The method according to claim 1,
It is installed in the waterway, and the roots of plants can be exposed out of the culture solution by moving the hydroponic plate upward, and a lift installed at a position where the roots of plants that have not grown up can be exposed outside the culture solution for a predetermined period of time and then immersed in the culture solution again. Includes,
Water flow type hydroponic cultivation apparatus, characterized in that configured to expose the roots of the plant out of the culture medium for a predetermined period in the middle of the hydroponic cultivation period by the lift.
 실내에서 수경재배를 수행하기 위한 스마트팜으로서,
배양액이 채워지며 직각으로 꺾이는 코너 구조를 적용한 수로와 상기 수로에 설치되는 수경재배판 및 직각으로 꺾이는 수로에 설치되어 수경재배판의 이동방향을 90°꺾어주는 푸셔를 포함하는 수경재배장치가 설치되는 재배공간; 및
상기 재배공간과 분리되어 상기 수로에 수경재배판을 설치하거나 상기 수로에서 수경재배판을 회수하는 작업을 수행하는 작업공간을 포함하며,
수경재배판의 설치 작업이나 회수 작업을 수행하는 작업자는 제자리에 있으면서 수경재배판이 수로에 부유하여 이동하고,
수경재배판이 직각으로 꺾이는 코너에 위치할 때에 푸셔가 동작할 수 있도록 수경재배판의 위치를 감지하는 하나 이상의 감지기를 포함하며,
상기 감지기 중에 적어도 하나 이상은,
수로의 내측으로 돌출되어 수로를 지나가는 수경재배판에서 의해서 수로의 벽 방향으로 눌려 들어가면서 수경재배판의 위치를 감지하고, 수경재배판이 지나간 뒤에는 다시 돌출되는 구조이며,
수경재배판에 의해서 벽 방향으로 눌려 들어가지 않고 돌출된 상태로 고정할 수 있도록 구성되어, 상기 감지기가 돌출된 상태로 고정되는 경우에는 수경재배판이 이동하지 못하도록 하는 스토퍼로 동작하고, 수경재배판에 의해서 벽 방향으로 눌려 들어갈 수 있는 상태에서는 감지기로 동작하는 것을 특징으로 하는 수류식 스마트팜.
As a smart farm for performing hydroponics indoors,
The hydroponic cultivation device is installed in the channel to which the culture solution is applied and the corner structure is bent at a right angle, the hydroponic cultivation plate installed in the channel, and the pusher to bend the movement direction of the hydroponic plate by 90°. Cultivation space; And
It is separated from the cultivation space and includes a working space for installing a hydroponic cultivation plate in the waterway or for recovering the hydroponic cultivation plate from the waterway,
The operator who performs the installation or recovery work of the hydroponic cultivation board is in place while the hydroponic cultivation board floats in the waterway and moves,
It includes one or more detectors for detecting the position of the hydroponic cultivation plate so that the pusher can be operated when the hydroponic cultivation plate is located at a corner bent at a right angle,
At least one or more of the detectors,
It is a structure that protrudes to the inside of the waterway and is pushed in the direction of the wall of the waterway by the hydroponic cultivation plate passing through the waterway, detecting the position of the hydroponic cultivation plate, and protruding again after the hydroponic cultivation plate passes.
It is configured to be fixed in a protruding state without being pressed in the wall direction by the hydroponic cultivation plate, and when the sensor is fixed in a protruding state, it acts as a stopper to prevent the hydroponic cultivation plate from moving. Water flow type smart farm, characterized in that it operates as a detector when it can be pushed into the wall direction.
 청구항 6에 있어서,
상기 수로가 ㄹ자형태로 1회 이상 왕복되는 구조인 것을 특징으로 하는 수류식 스마트팜.
The method of claim 6,
Water flow type smart farm, characterized in that the waterway is reciprocated one or more times in the form of a ㄹ.
 삭제delete 삭제delete 청구항 6에 있어서,
상기 수로에 설치되어, 수경재배판을 위로 이동시켜서 식물의 뿌리를 배양액 밖으로 노출시킬 수 있고, 다 자라지 않은 식물의 뿌리를 소정 기간 배양액 밖으로 노출시켰다가 다시 배양액에 침지할 수 있는 위치에 설치된 리프트를 포함하며,
상기 리프트에 의해서 수경재배 기간 중간에 식물의 뿌리를 소정 기간 배양액 밖으로 노출시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 수류식 스마트팜.

The method of claim 6,
It is installed in the waterway, and the roots of plants can be exposed out of the culture solution by moving the hydroponic plate upward, and a lift installed at a position where the roots of plants that have not grown up can be exposed outside the culture solution for a predetermined period of time and then immersed in the culture solution again. Includes,
Water flow type smart farm, characterized in that configured to expose the root of the plant out of the culture medium for a predetermined period in the middle of the hydroponic cultivation period by the lift.
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