KR102619483B1 - 분무식 수경 재배 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 분무식 수경 재배 시스템은 지지 프레임과, 상기 지지 프레임에 지지되고, 노즐 분배판 및 상기 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들을 포함하는 노즐 분배 장치와, 상기 노즐 분배판 상에 위치하여 상기 복수개의 노즐들과 결합될 수 있는 재배 트레이 및 상기 재배 트레이 상에 탑재된 모종판을 포함하는 재배 트레이 장치를 포함한다. 상기 노즐 분배판은 하부 노즐 분배판, 및 상기 하부 노즐 분배판 상에 탑재된 상부 노즐 분배판을 포함하고, 및 상기 노즐들은 상기 노즐 분배판에 설치됨과 아울러 상기 상부 노즐 분배판 상에 돌출되면서 서로 떨어져 설치된다. 상기 재배 트레이는 하판, 및 상기 하판 상에 위치하면서 상기 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들을 포함하고, 및 상기 하판 및 상기 측판들은 일체형 구조로 구성된다. 상기 재배 트레이의 상기 하판에는 노즐 삽입 구멍들이 위치하고, 및상기 재배 트레이의 상기 노즐 삽입 구멍들에는 상기 노즐 분배판 상에 설치된 노즐들이 삽입되어 결합된다.

Description

분무식 수경 재배 시스템{Aeroponics type water culture system}
본 발명은 수경 재배 시스템에 관한 것으로에, 보다 상세하게는 약액을 분무하여 식물을 재배하는 분무식 수경 재배 시스템에 관한 것이다.
식물, 즉 농식물 또는 농작물의 재배 시스템은 노지 재배와 시설 재배로 크게 구분될 수 있다. 시설 재배는 유리 온실이나 비닐하우스를 이용하여 식물을 생육하는 것을 의미하며, 시설 재배는 토경 재배와 수경 재배로 나뉘게 된다.
토경 재배는 화학 비료 또는 농업용 화학약품 등의 과다한 사용에 의해 토양의 질이 불량해진 상태에서 식물을 생육하게 되어, 식물의 성장이 저하되고 환경 오염등의 문제가 있다.
이러한 문제가 발생되지 않는 수경 재배가 널리 행해지고 있다. 수경 재배는 식물을 흙에서 재배하지 않고 식물의 성장에 필요한 영양분을 녹인 약액(또는 양액)을 식물에 공급하여 재배하는 방식이다.
수경 재배는 식물의 성장 속도가 빠르고 필요한 시기에 맞춰 재배할 수 있는 장점이 있다. 수경 재배는 식물을 약액에 담그는 담수식(또는 담액식) 방식과 식물을 약액에 담그지 않는 분무식(또는 분무경) 방식으로 분류할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐 분배 장치 및 이에 용이하게 결합될 수 있는 재배 트레이 장치를 포함하여 약액을 식물에 효율적으로 분무함과 아울러 약액을 용이하게 관리할 수 있는 분무식 수경 재배 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템은 지지 프레임; 상기 지지 프레임에 지지되고, 노즐 분배판 및 상기 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들을 포함하는 노즐 분배 장치; 및 상기 노즐 분배판 상에 위치하여 상기 복수개의 노즐들과 결합될 수 있는 재배 트레이 및 상기 재배 트레이 상에 탑재된 모종판을 포함하는 재배 트레이 장치를 포함한다.
상기 노즐 분배판은 하부 노즐 분배판, 및 상기 하부 노즐 분배판 상에 탑재된 상부 노즐 분배판을 포함하고, 및 상기 노즐들은 상기 노즐 분배판에 설치됨과 아울러 상기 상부 노즐 분배판 상에 돌출되면서 서로 떨어져 설치된다.
상기 재배 트레이는 하판, 및 상기 하판 상에 위치하면서 상기 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들을 포함하고, 및 상기 하판 및 상기 측판들은 일체형 구조로 구성된다. 상기 재배 트레이의 상기 하판에는 노즐 삽입 구멍들이 위치하고, 및 상기 재배 트레이의 상기 노즐 삽입 구멍들에는 상기 노즐 분배판 상에 설치된 노즐들이 삽입되어 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 분배판은, 상기 하부 노즐 분배판 및 상기 상부 노즐 분배판에 위치하는 약액 공급 라인; 상기 하부 노즐 분배판 및 상부 노즐 분배판의 일측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 공급 구멍; 및 상기 하부 노즐 분배판 및 상기 상부 노즐 분배판의 타측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 배출 구멍을 더 포함할 수 있다. 상기 복수개의 노즐들은 상기 약액 공급 라인과 연결됨과 아울러 서로 떨어져 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 재배 트레이는, 상기 측판들의 상부에 상기 모종판이 탑재될 수 있는 지지턱이 설치되어 있을 수 있다. 상기 재배 트레이는, 상기 복수개의 측판들에 의해 내부에 빈공간을 가지며 상부가 개방된 입방체 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 재배 트레이를 구성하는 상기 측판들의 하부에는 약액을 회수하는 약액 회수 구멍이 더 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지 프레임은, 재배실 내에 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들; 및 상기 수직 지지 프레임들 사이를 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 수직 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수개의 수평 지지 프레임들을 구비할 수 있다. 상기 노즐 분배 장치는 상기 수평 지지 프레임들 각각 상에 서로 떨어져 복수개 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 재배실 내에서 상기 수평 지지 프레임들 사이에 수평 방향으로 서로 이격된 복수개의 수직 격벽들이 더 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지 프레임은 재배실 내에 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들을 포함하고, 상기 노즐 분배 장치는 상기 수직 지지 프레임들 사이를 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 수직 방향으로 서로 떨어져 복수개 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템은 재배실 내에 수직 방향으로 연장되고 수평 방향으로 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들; 상기 재배실 내에 상기 수직 지지 프레임들 사이를 상기 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 상기 수직 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수개의 수평 지지 프레임들; 상기 수평 지지 프레임들 각각 상에 서로 떨어져 설치된 복수개의 노즐 분배 장치들을 구비하되, 상기 노즐 분배 장치들 각각은 노즐 분배판 및 상기 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들을 포함하고; 및 상기 수평 지지 프레임들 상에서 무인 반송차로 이송되어 상기 노즐 분배 장치들 각각 상에 결합될 수 있는 재배 트레이 장치를 구비하되, 상기 재배 트레이 장치는 상기 노즐 분배판 상의 상기 복수개의 노즐들과 결합될 수 있는 재배 트레이 및 상기 재배 트레이 상에 탑재된 모종판을 포함한다.
상기 노즐 분배판은 하부 노즐 분배판, 및 상기 하부 노즐 분배판 상에 탑재된 상부 노즐 분배판을 포함하고, 및 상기 노즐들은 상기 노즐 분배판에 설치됨과 아울러 상기 상부 노즐 분배판 상에 돌출되면서 서로 떨어져 설치된다.
상기 재배 트레이는 하판, 및 상기 하판 상에 위치하면서 상기 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들을 포함하고, 및 상기 하판 및 상기 측판들은 일체형 구조로 구성된다. 상기 재배 트레이의 상기 하판에는 노즐 삽입 구멍들이 위치하고, 및 상기 재배 트레이의 상기 노즐 삽입 구멍들에는 상기 노즐 분배판 상에 설치된 노즐들이 삽입되어 결합된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 재배 트레이는, 상기 측판들의 상부에 상기 모종판이 탑재될 수 있는 지지턱이 더 설치되어 있고, 상기 재배 트레이는 상기 측판들에는 상기 무인 반송차와 결합될 수 있는 걸림턱이 더 설치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 분배판은, 내부에 위치하는 위치하는 약액 공급 라인; 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 공급 구멍; 및 상기 약액 공급 구멍과 반대측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 배출 구멍을 더 포함할 수 있다. 상기 복수개의 노즐들은 상기 약액 공급 라인과 연결됨과 아울러 서로 떨어져 위치할 수 있다.
본 발명의 분무식 수경 재배 시스템은 노즐 분배 장치 및 이에 용이하게 결합하거나 분리(즉 탈부착)할 수 있는 재배 트레이 장치을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템은 노즐 분배 장치 및 재배 트레이 장치를 이용하여 약액을 식물에 효율적으로 분무함과 아울러 약액을 용이하게 관리할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배 장치 및 재배 트레이 장치의 결합 관계를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판 상의 노즐들와 재배 트레이 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐들 및 재배 트레이를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판, 약액 공급 라인 및 노즐들의 결합 관계를 설명하기 위한 사시도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판을 구성하는 하부 노즐 분배판 및 상부 노즐 분배판을 설명하기 위한 사시도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판에 설치된 약액 공급 라인 및 노즐들을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11a는 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 11b는 도 11a에 적용될 수 있는 재배 트레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11a의 분무식 수경 재배 시스템의 평면도이다.
도 13은 도 11a의 분무식 수경 재배 시스템의 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 본 발명의 실시예들은 어느 하나로만 구현될 수도 있고, 또한, 이하의 실시예들은 하나 이상을 조합하여 구현될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 하나의 실시예에 국한하여 해석되지는 않는다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 1은 분무식 수경 재배 시스템(100)의 정면도이고, 도 2는 분무식 수경 재배 시스템(100)의 평면도이다. 분무식 수경 재배 시스템(100)은 재배실(101), 지지 프레임들(102, 106), 노즐 분배 장치(118), 및 재배 트레이 장치(124)를 포함할 수 있다.
지지 프레임들(102, 106)은 재배실(101) 내에 설치될 수 있다. 지지 프레임들(102, 106)은 복수개의 수직 지지 프레임들(102) 및 복수개의 수평 지지 프레임들(106)을 포함할 수 있다. 수직 지지 프레임들(102)은 재배실(101) 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 서로 떨어져 설치될 수 있다. 수직 지지 프레임들(102)의 상부에는 필요에 따라서 덮개 프레임(110)이 설치될 수 있다.
도 1의 정면도에서는 수평 방향(X 방향)으로 2개의 수직 지지 프레임들(102)을 설치하였고, 도 2의 평면도에서는 수평 방향(Y 방향)으로 8개의 수직 지지 프레임들(102)을 설치하였으나, 이는 예시적인 것이다.
수평 지지 프레임들(106)은 수직 지지 프레임들(102) 사이를 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 연결 및 지지되고, 수직 방향(Z 방향)으로 서로 이격되어 설치될 수 있다. 도 1의 정면도에서 수직 방향(Z 방향)으로 4개의 수평 지지 프레임들(106)을 설치하였고, 도 2의 평면도에서 수평 방향(Y 방향)으로 4개의 수평 지지 프레임들(106)을 설치하였으나, 이는 예시적인 것이다.
노즐 분배 장치(118)는 지지 프레임들(102, 106)에 지지될 수 있다. 노즐 분배 장치(118)는 수평 지지 프레임들(106) 상에 서로 이격되어 복수개 설치될 수 있다. 노즐 분배 장치(118)는 수평 지지 프레임들(106) 상에 서로 이격되어 분리된 분리형 노즐 분배 장치일 수 있다. 노즐 분배 장치(118)는 이동식이 아닌 고정형일 수 있다.
노즐 분배 장치(118)는 노즐 분배판(114) 및 노즐 분배판(114)에 마련된 복수개의 노즐들(116)을 포함할 수 있다. 노즐 분배판(114)에는 약액이 공급될 수 있으며, 공급된 약액은 노즐들(116)을 통하여 참조부호 W로 표시한 바와 같이 효율적으로 분사(또는 분무)될 수 있다. 노즐 분배 장치(118)는 후에 보다 더 자세하게 설명한다.
재배 트레이 장치(124)는 노즐 분배 장치(118)와 결합될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 복수개의 노즐 분배 장치들(118)과 각각 결합되도록 복수개 준비될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 노즐 분배판(114) 상에 위치하여 복수개의 노즐들(116)과 결합될 수 있는 재배 트레이(120) 및 재배 트레이(120) 상에 탑재된 모종판(122)을 포함할 수 있다.
재배 트레이(120)에는 약액을 회수하는 약액 회수 라인(128)이 설치될 수 있다. 모종판(122)에는 식물(즉 모종)이 마련될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 후에 보다 더 자세하게 설명한다. 재배 트레이 장치(124) 상에는 모종판(122) 내의 식물(즉 모종)에 광을 인가할 수 있는 광원(126)이 위치할 수 있다. 광원(126)은 LED 광원일 수 있다. 복수개의 노즐들(116)은 약액을 효율적으로 분사하여 식물(즉, 모종)을 성장시킬 수 있다.
필요에 따라서 수평 지지 프레임들(106) 사이에는 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 이격된 복수개의 수직 격벽들(108)이 위치할 수 있다. 수직 격벽들(108)은 필요에 따라서 수직 지지 프레임들이라고 칭할 수도 있다. 이에 따라, 지지 프레임들(102, 106)은 수평 방향(X 방향 및 Y 방향) 및 수직 방향(Z 방향)으로 서로 이격된 복수개의 단위 재배 공간들(112)이 만들어질 수 있다.
분무식 수경 재배 시스템(100)은 노즐 분배 장치(118) 및 재배 트레이 장치(124)를 포함하는 수직 재배 장치들(113_1, 113_2, 113_3, 113_4)을 포함할 수 있다. 수직 재배 장치들(113_1, 113_2, 113_3, 113_4)은 수직 방향(Z 방향)으로 배치되고 수평 방향(X 방향)으로 이격될 수 있다.
분무식 수경 재배 시스템(100)은 노즐 분배 장치(118) 및 재배 트레이 장치(124)를 포함하는 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4)을 포함할 수 있다. 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4)은 수평 방향(X 방향)으로 배치되고, 수평 방향(Y 방향)으로 이격될 수 있다. 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4) 사이에는 수평 방향(Y 방향)으로 작업자가 이동할 있는 작업 공간(130)이 위치할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(100)은 노즐 분배 장치(118)에 용이하게 결합하거나 분리(즉 탈부착)할 수 있는 재배 트레이 장치(124)을 포함할 수 있다. 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(100)은 노즐 분배 장치(118) 및 재배 트레이 장치(124)를 이용하여 약액을 식물(즉 모종)에 효율적으로 분무할 수 있다. 아울러서, 분무식 수경 재배 시스템(100)은 노즐 분배 장치(118)를 이용하여 약액을 용이하게 관리할 수 있다.
이하에서는 도 1 및 도 2의 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(100)의 노즐 분배 장치(118) 및 재배 트레이 장치(124)에 대하여 보다 자세하게 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배 장치 및 재배 트레이 장치의 결합 관계를 설명하기 위한 사시도들이다.
구체적으로, 노즐 분배 장치(118)는 노즐 분배판(114) 및 복수개의 노즐들(116)을 포함할 수 있다. 노즐들(116)을 노즐 분배판(114)에 설치될 수 있다. 노즐들(116)은 상부 노즐 분배판(114b) 상에 돌출되며 서로 떨어져 설치될 수 있다.
노즐 분배판(114)은 하부 노즐 분배판(114a) 및 하부 노즐 분배판(114a) 상에 탑재된 상부 노즐 분배판(114b)를 포함할 수 있다. 하부 노즐 분배판(114a) 및 하부 노즐 분배판(114a) 상에 탑재된 상부 노즐 분배판(114b)에는 약액 공급 라인(미도시)이 위치할 수 있다. 하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)의 일측에 약액 공급 라인과 연결된 약액 공급 구멍(미도시)이 설치될 수 있다.
하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)의 타측에 약액 공급 라인과 연결된 약액 배출 구멍(134)이 설치될 수 있다. 약액 공급 라인과 노즐들(116)은 서로 연결될 수 있다. 약액 공급 라인, 약액 공급 구멍(미도시), 약액 배출 구멍(134) 및 노즐들(116)에 대하여는 후에 보다 자세하게 설명한다.
재배 트레이 장치(124)는 재배 트레이(120) 및 모종판(122)을 포함할 수 있다. 재배 트레이(120)는 노즐 분배판(114) 상에 위치하여 복수개의 노즐들(116)과 결합될 수 있다. 도 3a는 재배 트레이(120)를 불투명하게 도시한 것이고, 도 3b는 재배 트레이(120)를 투명하게 도시한 것이다.
재배 트레이(120)는 하판(120a), 하판(120a) 상에 위치하면서 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들(120b)을 구비할 수 있다. 재배 트레이(120)는 복수개의 측판들(120b)에 의해 내부에 빈공간을 가지는 입방체 구조일 수 있다. 측판들(120b)의 하부에는 필요에 따라서 약액을 회수하는 약액 회수 구멍(136)이 더 설치될 수 있다. 약액 회수 구멍(136)은 필요에 따라서 복수개 구비할 수 있다. 재배 트레이(120)의 구조는 후에 더 자세하게 설명한다.
모종판(122)은 재배 트레이(120) 상에 탑재될 수 있다. 모종판(122)은 바디층(138)과 바디층(138) 내에 위치하는 모종 구멍(140)을 포함할 수 있다. 모종 구멍(140)은 바디층(138)을 관통할 수 있다. 모종 구멍(140) 내에는 식물(즉, 모종)이 탑재될 수 있다. 일 실시예에서, 식물은 인삼일 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 노즐 분배 장치(118) 상에 재배 트레이 장치(124)가 용이하게 결합될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판 상의 노즐들와 재배 트레이 사이의 연결 관계를 설명하기 위한 단면도들이다.
구체적으로, 도 4a는 노즐 분배판(114) 상의 노즐들(116)과 재배 트레이(120)가 연결되지 않은 상태이고, 도 4b는 노즐 분배판(114) 상의 노즐들(116)과 재배 트레이(120)가 연결된 상태를 도시한 것이다. 도 4a 및 도 4b는 재배 트레이(120)을 불투명하게 도시한 것이다.
노줄 분배판(114)은 일측 및 타측에 각각 약액 공급 구멍(142) 및 약액 배출 구멍(134)이 위치할 수 있다. 약액 공급 구멍(142) 및 약액 배출 구멍(134)에는 각각 약액 공급부(162) 및 약액 배출부(166)이 연결될 수 있다. 노즐 분배판(114) 상에는 서로 떨어져 위치하는 복수개의 노즐들(116)이 위치할 수 있다.
재배 트레이(120)의 하판(120a)에는 노즐 삽입 구멍들(144)이 위치할 수 있다. 노즐 삽입 구멍들(144)은 노즐들(116)과 대향하여 위치할 수 있다. 노즐 삽입 구멍들(144) 내에는 노즐들(116)이 삽입될 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이 노즐 분배판(114) 상의 노즐들(116)와 재배 트레이(120)의 노즐 삽입 구멍들(144)가 용이하게 결합될 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐들 및 재배 트레이를 설명하기 위한 사시도들이다.
구체적으로, 도 5a 및 도 5b에서, 도 3a 및 도 3b와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 도 5a 및 도 5b에서, 도 3a 및 도 3b에서 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다. 도 5a는 재배 트레이(120)를 불투명하게 도시한 것이고, 도 5b는 재배 트레이(120)를 투명하게 도시한 것이다.
앞서 설명한 바와 같이 재배 트레이(120)는 하판(120a), 및 하판(120a)을 둘러싸는 복수개의 측판들(120b)을 구비할 수 있다. 재배 트레이(120)는 복수개의 측판들(120b)에 의해 내부에 빈공간(146)을 가지는 입방체 구조일 수 있다.
측판들(120b)의 상부에는 모종판(도 3a 및 도 3b의 122)이 탑재될 수 있는 지지턱(148)이 설치되어 있다. 지지턱(148)에는 모종판(122)이 용이하게 안착할 수 있다. 측판들(120b)의 하부에는 필요에 따라서 약액을 회수하는 약액 회수 구멍(136)이 더 설치될 수 있다. 약액 회수 구멍(136)은 필요에 따라서 복수개 구비할 수 있다.
노즐들(116)은 재배 트레이(120)의 하판(120a) 내로 삽입될 수 있다. 노즐들(116)은 약액 분사 유니트(116a)와 약액 분사 유니트(116a)를 보호하는 가이드 유니트(116b)를 포함할 수 있다. 가이드 유니트(116b)에 의해 약액 분사 유니트(116a)가 외부 충격등으로부터 보호될 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판, 약액 공급 라인 및 노즐들의 결합 관계를 설명하기 위한 사시도들이다.
구체적으로, 도 6a는 상부 노즐 분배판(114b)을 불투명하게 도시한 것이고, 도 6b는 상부 노즐 분배판(114b)을 투명하게 도시한 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 노즐 분배판(114)은 하부 노즐 분배판(114a) 및 하부 노즐 분배판(114a) 상에 탑재된 상부 노즐 분배판(114b)를 포함할 수 있다.
하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)에는 약액 공급 라인(152)이 설치될 수 있다. 하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)의 일측에 약액 공급 라인(152)과 연결된 약액 공급 구멍(142)이 설치될 수 있다.
하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)의 타측에 약액 공급 라인(152)과 연결된 약액 배출 구멍(134)이 설치될 수 있다. 약액 공급 라인(152)을 따라 노즐 분배판(114)에는 서로 떨어져 있는 노즐들(116)이 설치될 수 있다. 노즐 분배판(114)에는 수평 지지 프레임(도 1의 106)에 연결하기 위한 연결 구멍(154)가 설치될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이 노즐 분배판(114) 내에 약액 공급 라인(152)이 위치하고, 약액 공급 라인(152)에는 서로 떨어져 위치하는 노즐들(116)이 위치할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판을 구성하는 하부 노즐 분배판 및 상부 노즐 분배판을 설명하기 위한 사시도들이다.
구체적으로, 도 7a 내지 도 7c에서, 도 6a 및 도 6b와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 도 7a는 노즐 분배판(도 6a 및 도 6b의 114)을 구성하는 하부 노즐 분배판(114a)을 도시한 것이다. 도 7b 및 도 7c는 노즐 분배판(도 6a 및 도 6b의 114)을 구성하는 상부 노즐 분배판(114b)을 도시한 것이다. 도 7b는 상부 노즐판(114b)를 불투명하게 도시한 것이고, 도 7c는 상부 노즐판(114b)를 투명하게 도시한 것이다.
도 7a에 도시한 바와 같이 하부 노즐 분배판(114a)에는 하부 약액 공급 라인(152L)이 위치할 수 있다. 하부 약액 공급 라인(152L)은 하부 노즐 분배판(114a)의 일측에 타측으로 굴곡지게 배치될 수 있다.
도 7c에 도시한 바와 같이 상부 노즐 분배판(114b)에는 하부 약액 공급 라인(152L)에 대응되게 상부 약액 공급 라인(152U)이 위치할 수 있다. 상부 약액 공급 라인(152U)은 상부 노즐 분배판(114b)의 일측에 타측으로 굴곡지게 배치될 수 있다. 하부 약액 공급 라인(152L) 및 상부 약액 공급 라인(152U)은 앞서 설명한 약액 공급 라인(152)를 구성할 수 있다. 하부 노즐 분배판(114a) 및 상부 노즐 분배판(114b)에는 수평 지지 프레임(도 1의 106)에 연결하기 위한 연결 구멍(154)이 설치될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템의 노즐 분배판에 설치된 약액 공급 라인 및 노즐들을 설명하기 위한 평면도이다.
구체적으로, 노즐 분배판(114) 내에는 약액 공급 라인(152)이 위치할 수 있다. 약액 공급 라인(152)은 노즐 분배판(114)의 일측에 타측으로 굴곡지게 배치될 수 있다. 약액 공급 라인(152)에는 약액의 누출을 방지하는 패킹 부재(158)가 배치될 수 있다. 패킹 부재(158)는 약액 공급 라인(152)의 양측에 위치할 수 있다.
약액 공급 라인(152)에는 서로 떨어져서 노즐들(116)이 설치될 수 있다. 약액 공급 라인(152)의 일측에는 약액 공급 라인(152)과 연결되는 약액 공급 구멍(142) 위치할 수 있다. 약액 공급 라인(152)의 타측에는 약액 공급 라인(152)과 연결되는 약액 배출 구멍(142) 위치할 수 있다.
도 8과 같이 약액 공급 구멍(142)을 통해 공급되는 약액은 노즐(116)을 통해 배출되고, 배치되지 않은 약액은 약액 배출 구멍(134)으로 통하여 배출될 수 있다. 약액 공급 라인(152)를 통해 약액이 이동할 때 패킹 부재(158)로 인해 약액이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 분무식 수경 재배 시스템(200)은 도 1 및 도 2의 분무식 수경 재배 시스템(100)과 비교할 때 일체형 노즐 분배 장치(118-1)를 포함하는 것을 제외하고는 거의 동일할 수 있다.
도 9는 분무식 수경 재배 시스템(200)의 정면도이고, 도 10은 분무식 수경 재배 시스템(200)의 평면도이다. 도 9 및 도 10에서, 도 1 및 도 2와 동일한 참조번호는 동일한 부재를 나타낸다. 도 9 및 도 10에서, 도 1 및 도 2에서 설명한 내용은 간단히 설명하거나 생략한다.
분무식 수경 재배 시스템(200)은 재배실(101), 수직 지지 프레임들(102), 노즐 분배 장치(118-1), 및 재배 트레이 장치(124)를 포함할 수 있다. 수직 지지 프레임들(102)은 재배실(101) 내에 설치될 수 있다. 수직 지지 프레임들(102)은 재배실(101) 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 서로 떨어져 설치될 수 있다. 수직 지지 프레임들(102)의 상부에는 필요에 따라서 덮개 프레임(110)이 설치될 수 있다.
도 9의 정면도에서는 수평 방향(X 방향)으로 2개의 수직 지지 프레임들(102)을 설치하였고, 도 10의 평면도에서는 수평 방향(Y 방향)으로 8개의 수직 지지 프레임들(102)을 설치하였으나, 이는 예시적인 것이다.
분무식 수경 재배 시스템(200)은 수직 지지 프레임들(102) 사이를 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 연결 및 지지되고, 수직 방향(Z 방향)으로 서로 이격되어 설치된 일체형 노즐 분배 장치(118-1)를 포함할 수 있다. 도 9의 정면도에서 수직 방향(Z 방향)으로 4개의 일체형 노즐 분배 장치들(118-1)을 설치하였고, 도 10의 평면도에서 수평 방향(Y 방향)으로 4개의 일체형 노즐 분배 장치들(118-1)을 설치하였으나, 이는 예시적인 것이다.
일체형 노즐 분배 장치(118-1)는 수직 지지 프레임들(102)에 지지될 수 있다. 일체형 노즐 분배 장치(118-1)는 수직 지지 프레임들(102) 사이에 지지되는 일체형 부재일 수 있다. 일체형 노즐 분배 장치(118-1)은 이동식이 아닌 고정형일 수 있다. 노즐 분배 장치(118-1)는 노즐 분배판(114-1) 및 노즐 분배판(114-1)에 마련된 복수개의 노즐들(116)을 포함할 수 있다.
노즐 분배판(114-1)에는 약액 공급부(162) 및 약액 공급 배관(142)을 통해 약액이 공급될 수 있으며, 공급된 약액은 노즐들(116)을 통하여 효율적으로 분사(또는 분무)될 수 있다. 노즐 분배판(114-1)에 공급된 약액은 사용된 후 약액 배출 배관(134) 및 약액 배출부(166)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 노즐 분배판(114-1) 및 노즐들(116)에 대하여는 앞서 설명된 내용이 적용될 수 있으며, 여기서는 생략한다.
재배 트레이 장치(124)는 노즐 분배 장치(118-1)와 결합될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 노즐 분배 장치(118)과 결합되도록 복수개 준비될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 노즐 분배판(114) 상에 위치하여 복수개의 노즐들(116)과 결합될 수 있는 재배 트레이(120), 및 재배 트레이(120) 상에 탑재된 모종판(122)을 포함할 수 있다.
재배 트레이(120)에는 약액을 회수하는 약액 회수 라인(128)이 설치될 수 있다. 모종판(122)에는 식물(즉 모종)이 마련될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 앞서 설명하였으므로 여기서는 생략한다. 재배 트레이 장치(124) 상에는 모종판(122) 내의 식물(즉 모종)에 광을 인가할 수 있는 광원(126)이 위치할 수 있다. 광원(126)은 LED 광원일 수 있다. 복수개의 노즐들(116)은 약액을 효율적으로 분사하여 식물(즉, 모종)을 성장시킬 수 있다.
분무식 수경 재배 시스템(200)은 노즐 분배 장치(118-1) 및 재배 트레이 장치(124)를 포함하는 수직 재배 장치들(113_1, 113_2, 113_3, 113_4)을 포함할 수 있다. 수직 재배 장치들(113_1, 113_2, 113_3, 113_4)은 수직 방향(Z 방향)으로 배치되고 수평 방향(X 방향)으로 이격될 수 있다.
분무식 수경 재배 시스템(200)은 노즐 분배 장치(118-1) 및 재배 트레이 장치(124)를 포함하는 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4)을 포함할 수 있다. 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4)은 수평 방향(X 방향)으로 배치되고, 수평 방향(Y 방향)으로 이격될 수 있다. 수평 재배 장치들(132_1, 132_2, 132_3, 132_4) 사이에는 수평 방향(Y 방향)으로 작업자가 이동할 있는 작업 공간(130)이 위치할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(200)은 노즐 분배 장치(118-1)에 용이하게 결합하거나 분리(즉 탈부착)할 수 있는 재배 트레이 장치(124)을 포함할 수 있다. 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(200)은 노즐 분배 장치(118-1) 및 재배 트레이 장치(124)를 이용하여 약액을 식물(즉 모종)에 효율적으로 분무할 수 있다. 아울러서, 분무식 수경 재배 시스템(200)은 노즐 분배 장치(118-1)를 이용하여 약액을 용이하게 관리할 수 있다.
도 11a는 본 발명에 일 실시예에 의한 분무식 수경 재배 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 11b는 도 11a에 적용될 수 있는 재배 트레이 장치를 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11a의 분무식 수경 재배 시스템의 평면도이고, 도 13은 도 11a의 분무식 수경 재배 시스템의 정면도이다.
구체적으로, 분무식 수경 재배 시스템(300)은 식물(즉 모종)을 재배하는 식물 공장 시스템일 수 있다. 분무식 수경 재배 시스템(300)은 재배 트레이 장치(124), 재배실(320), 대기실(350). 무인 반송부(330), 및 승하강부(340) 등을 포함할 수 있다. 무인 반송부(330)은 제1 무인 반송차(331) 및 제2 무인 반송차(332)를 포함할 수 있다. 제1 무인 반송차(331)는 제2 무인 반송차(332)의 상면에 탑재될수 있다.
재배 트레이 장치(124)는 앞서 설명한 바와 같이 재배 트레이(120) 및 재배 트레이(120) 상에 탑재된 모종판(122)을 포함할 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 도 11b에 도시한 바와 같이 측판들(120b)에 제1 무인 반송차(331)과 결합될 수 있게 걸림턱(168)이 더 설치될 수 있다. 재배 트레이 장치(124)는 앞서 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
재배 트레이 장치(124)는 대기실(350)에 위치할 수 있다. 대기실(350)은 외부 환경으로부터 보호된 클린룸일 수 있다. 대기실(350)에 위치하는 재배 트레이 장치(124)는 제1 무인 반송차(331)을 이용하여 외부 출입구(342a)를 통해 재배실(320)으로 반입될 수 있다. 대기실(350)은 재배실(320)과 파티션(355)에 의해 구분될 수 있다. 재배실(320)은 외부 환경으로부터 보호된 클린룸일 수 있다.
외부 출입구(342)를 통해 재배실(320)로 반입된 재배 트레이 장치(124)는 승하강부(340)에 의해 임의의 재배층(F)으로 이동할 수 있다. 승하강부(30)은 박스 부재(341) 내에 설치된 이송 카트(343)을 포함할 수 있다. 이송 카트(343)는 수직 방향(Z 방향)으로 재배 트레이 장치(124)를 이송할 수 있다.
여기서, 재배실(320)의 내부 구성을 자세하게 설명한다.
재배실(320) 내에는 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들(323)이 설치되어 있다. 수직 지지 프레임들(323)은 수직 방향(Z 방향)으로 연장되면서 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 서로 떨어져 설치될 수 있다. 수직 지지 프레임들(323)은 수직 격벽들이라고 칭할 수도 있다.
재배실(320) 내에는 수직 지지 프레임들(323) 사이를 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 연결 및 지지하고, 수직 방향(Z 방향)으로 서로 이격되어 설치된 복수개의 수평 지지 프레임들(321)이 설치될 수 있다. 수직 방향(Z 방향)으로 일정 간격을 두고 수평 지지 프레임들(321)에 의해 구획되는 복수개의 재배층(F)이 설치될 수 있다.
수평 지지 프레임들(321) 각각 상에 서로 떨어져 복수개의 노즐 분배 장치들(118)이 설치될 수 있다. 노즐 분배 장치들(118)은 각각 노즐 분배판(도 1 및 도 2의 114) 및 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들(도 1 및 도 2의 116)을 포함할 수 있다. 노즐 분배 장치들(118)은 도 1 및 도 2에서 설명하였으므로 생략한다.
재배층(F) 내의 수평 지지 프레임들(321) 내에는 수평 방향(X 방향)으로 제1 무인 반송차(331)가 이동할 수 있는 제1 유도 라인(M1)이 위치할 수 있다. 제1 무인 반송차(331)는 내부 출입구(342b)를 통해 제1 유도 라인(M1)을 따라 재배 트레이 장치(124)를 이송할 수 있다.
다시 말해, 제1 무인 반송차(331)는 내부 출입구(342b)를 통해 제1 유도 라인(M1)을 따라 수직 방향(Z 방향)으로 재배 트레이 장치(124)를 들어올려 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 무인 반송차(331)는 노즐 분배 장치들(118) 상에 각각 재배 트레이 장치(124)를 탑재할 수 있다. 노즐 분배 장치와 재배 트레이 장치간의 탑재 및 연결 관계는 앞서 설명하였으므로 생략한다.
수평 지지 프레임들(321) 내에는 수평 방향(Y 방향)으로 제2 무인 반송차(332)가 이동할 수 있는 제2 유도 라인(M2)이 위치할 수 있다. 제2 유도 라인(M2) 및 제2 무인 반송차(332)를 이용하여 재배층(F) 내에서 수평 방향(Y 방향)으로 재배 트레이 장치(124)를 이송할 수 있다.
재배층(F)의 천정면에는 재배 트레이 장치(124)에 식재된 식물(즉, 모종)의 광합성에 필요한 광을 제공할 수 있도록 광원(L)이 설치될 수 있다. 광원(L)는 재배층의 천정면에 상기 재배 트레이 장치(124)와 대응하도록 구비되는 복수개의 엘이디와 같은 발광소자일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(300)은 재배실(320) 내에서 제1 무인 반송차(331) 및 제2 무인 반송차(332)를 이용하여 재배 트레이 장치(124)를 수평 방향(X 방향 및 Y 방향)으로 이송하여 노즐 분배 장치들(118)과 결합할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 분무식 수경 재배 시스템(300)은 용이하게 식물(즉 모종)을 성장시킬 수 있다.
이상 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형, 치환 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 수경 재배 시스템, 101: 재배실, 102. 106: 지지 프레임들, 114: 노즐 분배판, 116: 노즐, 118: 노즐 분배 장치, 120: 재배 트레이, 122: 모종판, 124: 재배 트레이 장치, 128: 약액 회수 라인

Claims (10)

  1. 지지 프레임;
    상기 지지 프레임에 지지되고, 노즐 분배판 및 상기 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들을 포함하는 노즐 분배 장치; 및
    상기 노즐 분배판 상에 위치하여 상기 복수개의 노즐들과 결합될 수 있는 재배 트레이 및 상기 재배 트레이 상에 탑재된 모종판을 포함하는 재배 트레이 장치를 포함하되,
    상기 노즐 분배판은 하부 노즐 분배판, 및 상기 하부 노즐 분배판 상에 탑재된 상부 노즐 분배판을 포함하고, 및 상기 노즐들은 상기 노즐 분배판에 설치됨과 아울러 상기 상부 노즐 분배판 상에 돌출되면서 서로 떨어져 설치되고,
    상기 재배 트레이는 하판, 및 상기 하판 상에 위치하면서 상기 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들을 포함하고, 및 상기 하판 및 상기 측판들은 일체형 구조로 구성되고,
    상기 재배 트레이의 상기 하판에는 노즐 삽입 구멍들이 위치하고, 및
    상기 재배 트레이의 상기 노즐 삽입 구멍들에는 상기 노즐 분배판 상에 설치된 노즐들이 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노즐 분배판은,
    상기 하부 노즐 분배판 및 상기 상부 노즐 분배판에 위치하는 약액 공급 라인;
    상기 하부 노즐 분배판 및 상기 상부 노즐 분배판의 일측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 공급 구멍; 및
    상기 하부 노즐 분배판 및 상기 상부 노즐 분배판의 타측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 배출 구멍을 더 포함하고,
    상기 복수개의 노즐들은 상기 약액 공급 라인과 연결됨과 아울러 서로 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 재배 트레이는,
    상기 측판들의 상부에는 상기 모종판이 탑재될 수 있는 지지턱이 설치되어 있고,
    상기 재배 트레이는, 상기 복수개의 측판들에 의해 내부에 빈공간을 가지며 상부가 개방된 입방체 구조인 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 재배 트레이를 구성하는 상기 측판들의 하부에는 약액을 회수하는 약액 회수 구멍이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 지지 프레임은,
    재배실 내에 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들; 및
    상기 수직 지지 프레임들 사이를 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 수직 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수개의 수평 지지 프레임들을 구비하고,
    상기 노즐 분배 장치는 상기 수평 지지 프레임들 각각 상에 서로 떨어져 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 재배실 내에서 상기 수평 지지 프레임들 사이에 수평 방향으로 서로 이격된 복수개의 수직 격벽들이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지 프레임은 재배실 내에 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들을 포함하고,
    상기 노즐 분배 장치는 상기 수직 지지 프레임들 사이를 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 수직 방향으로 서로 떨어져 복수개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  8. 재배실 내에 수직 방향으로 연장되고 수평 방향으로 서로 떨어져 설치된 복수개의 수직 지지 프레임들;
    상기 재배실 내에 상기 수직 지지 프레임들 사이를 상기 수평 방향으로 연결 및 지지되고, 상기 수직 방향으로 서로 이격되어 설치된 복수개의 수평 지지 프레임들;
    상기 수평 지지 프레임들 각각 상에 서로 떨어져 설치된 복수개의 노즐 분배 장치들을 구비하되, 상기 노즐 분배 장치들 각각은 노즐 분배판 및 상기 노즐 분배판에 마련된 복수개의 노즐들을 포함하고; 및
    상기 수평 지지 프레임들 상에서 무인 반송차로 이송되어 상기 노즐 분배 장치들 각각 상에 결합될 수 있는 재배 트레이 장치를 구비하고, 상기 재배 트레이 장치는 상기 노즐 분배판 상의 상기 복수개의 노즐들과 결합될 수 있는 재배 트레이 및 상기 재배 트레이 상에 탑재된 모종판을 포함하되,
    상기 노즐 분배판은 하부 노즐 분배판, 및 상기 하부 노즐 분배판 상에 탑재된 상부 노즐 분배판을 포함하고, 및 상기 노즐들은 상기 노즐 분배판에 설치됨과 아울러 상기 상부 노즐 분배판 상에 돌출되면서 서로 떨어져 설치되고,
    상기 재배 트레이는 하판, 및 상기 하판 상에 위치하면서 상기 하판을 둘러싸는 복수개의 측판들을 포함하고, 및 상기 하판 및 상기 측판들은 일체형 구조로 구성되고,
    상기 재배 트레이의 상기 하판에는 노즐 삽입 구멍들이 위치하고, 및
    상기 재배 트레이의 상기 노즐 삽입 구멍들에는 상기 노즐 분배판 상에 설치된 노즐들이 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 재배 트레이는,
    상기 측판들의 상부에 상기 모종판이 탑재될 수 있는 지지턱이 더 설치되어 있고,
    상기 재배 트레이는 상기 측판들에는 상기 무인 반송차와 결합될 수 있는 걸림턱이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 노즐 분배판은,
    내부에 위치하는 위치하는 약액 공급 라인;
    상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 공급 구멍; 및
    상기 약액 공급 구멍과 반대측에 상기 약액 공급 라인과 연결된 약액 배출 구멍을 더 포함하고,
    상기 복수개의 노즐들은 상기 약액 공급 라인과 연결됨과 아울러 서로 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 분무식 수경 재배 시스템.
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