KR20220082754A - Indoor hydroponic apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 실내용 수경재배 장치에 관한 것으로서, 실내 공간에 구비되는 레일부와, 레일부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 프레임부와, 프레임부에 장착되고, 작물의 식재를 위한 공간을 제공하는 베드부와, 베드부에 식재된 작물을 향해 빛을 조사하는 조사부 및 조사부와 연결되고, 베드부에 식재된 작물의 성장 상태에 따라 조사부의 위치를 가변시키는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an indoor hydroponics apparatus, and includes a rail part provided in an indoor space, a frame part slidably installed on the rail part, and a bed mounted on the frame part and providing a space for planting crops It is characterized in that it includes a control unit connected to the unit and the irradiation unit and the irradiation unit for irradiating light toward the crops planted in the bed, and for changing the position of the irradiation unit according to the growth state of the crops planted in the bed unit.
Description
본 발명은 실내용 수경재배 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토양이 아닌 양액을 이용하여 실내에서 작물을 재배할 수 있는 실내용 수경재배 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an indoor hydroponic cultivation device, and more particularly, to an indoor hydroponic cultivation device capable of growing crops indoors using a nutrient solution rather than soil.
일반적으로 수경재배(Hydroponic)란 작물에 필요한 양분을 물에 녹여 작물의 뿌리에 직접 닿게 하거나, 뿌리 지지체 역할을 하는 불활성 매체, 예를 들면 암면과 같은 물질을 배양액에 적셔 이를 작물의 뿌리에 닿게 하는 방법으로 배양약을 작물에 공급하여 작물을 재배하는 재배의 한 방법이다.In general, hydroponics is a method of dissolving nutrients required for crops in water and making them come into direct contact with the roots of plants, or soaking an inert medium that serves as a root support, for example, a material such as rock wool, in a culture medium and bringing it into contact with the roots of plants. It is a method of cultivation in which crops are grown by supplying a culture agent to the crops.
이러한 수경재배는 토양이 필요 없으므로 일반적인 토양재배에 비해 비용이 매우 저렴하고, 실내에서 재배가 이루어져 날씨에 대한 영향을 비교적 적게 받으며, 인위적으로 환경을 조성해주기 때문에 각종 병충해의 발생을 줄일 수 있다. Since hydroponics does not require soil, the cost is very low compared to general soil cultivation, and since it is grown indoors, it is relatively less affected by the weather, and since it artificially creates an environment, the occurrence of various diseases and pests can be reduced.
또한, 작업환경이 상대적으로 쾌적하여 동일한 노동력으로 토양재배에 비해 더 큰 효과를 볼 수 있으며, 작물의 생리에 맞는 적절한 양액을 지속적으로 공급해 줄 수 있어 작물이 안정적으로 성장하고, 이에 따라 사계절 내내 지속적인 수확이 가능하다.In addition, since the working environment is relatively pleasant, a greater effect can be seen compared to soil cultivation with the same labor force, and an appropriate nutrient solution suitable for the physiology of the crop can be continuously supplied, so that the crop can grow stably, and thus, Harvest is possible.
그러나 종래의 수경재배 장치는 작물에 빛을 공급하는 조명 장치의 위치가 고정되어 있음에 따라, 작물의 성장에 따른 잎의 위치 변화로 인해 빛이 작물 전체에 결쳐 균일하게 공급되지 못하여 작물의 광합성 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있다.However, in the conventional hydroponics device, as the location of the lighting device that supplies light to the crop is fixed, the light is not uniformly supplied to the entire crop due to the change in the position of the leaf according to the growth of the crop, so the photosynthetic efficiency of the crop There is a problem with this falling off.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제10-1873148호(2018.06.25 등록, 발명의 명칭: 수경재배기)에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1873148 (registered on June 25, 2018, title of the invention: hydroponics).
본 발명은 작물의 성장 상태에 따라 빛의 조사 위치를 가변시킬 수 있는 실내용 수경재배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an indoor hydroponics apparatus capable of varying the irradiation position of light according to the growth state of crops.
또한, 본 발명은 작업 공간을 용이하게 확보할 수 있는 실내용 수경재배 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an indoor hydroponic cultivation device that can easily secure a working space.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 실내용 수경재배 장치는: 실내 공간에 구비되는 레일부; 상기 레일부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 프레임부; 상기 프레임부에 장착되고, 작물의 식재를 위한 공간을 제공하는 베드부; 상기 베드부에 식재된 상기 작물을 향해 빛을 조사하는 조사부; 및 상기 조사부와 연결되고, 상기 베드부에 식재된 상기 작물의 성장 상태에 따라 상기 조사부의 위치를 가변시키는 조절부;를 포함한다.In order to solve the above problems, an indoor hydroponics apparatus according to the present invention includes: a rail unit provided in an indoor space; a frame part slidably installed on the rail part; a bed part mounted on the frame part and providing a space for planting crops; an irradiation unit for irradiating light toward the crop planted in the bed unit; and a control unit connected to the irradiation unit and varying the position of the irradiation unit according to the growth state of the crop planted in the bed unit.
또한, 상기 조사부는, 상기 베드부와 마주보게 배치되는 가이드부; 상기 가이드부에 고정되는 제1조명유닛; 및 상기 가이드부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1조명유닛과 이격되게 배치되는 제2조명유닛;을 포함한다.In addition, the irradiation unit, a guide unit disposed to face the bed unit; a first lighting unit fixed to the guide part; and a second lighting unit that is slidably installed on the guide and is spaced apart from the first lighting unit.
또한, 상기 가이드부는 중앙부를 기준으로 양측이 하향 연장In addition, both sides of the guide portion extend downward based on the central portion.
또한, 상기 가이드부는 소정 곡률로 만곡지게 형성된다.In addition, the guide part is formed to be curved with a predetermined curvature.
또한, 상기 제1조명유닛은 상기 가이드부의 중앙부에 배치되고, 상기 제2조명유닛은 복수개로 구비되어 상기 제1조명유닛의 양측에 적어도 하나 이상 배치된다.In addition, the first lighting unit is disposed in the central portion of the guide portion, the second lighting unit is provided in plurality, and at least one is disposed on both sides of the first lighting unit.
또한, 상기 제2조명유닛은 상기 조절부의 동작에 연동되어 상기 제1조명유닛을 향해 모아지거나 펼쳐진다.In addition, the second lighting unit is collected or unfolded toward the first lighting unit in conjunction with the operation of the control unit.
또한, 상기 조절부는, 상기 가이드부와 이격되게 배치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 구동력을 생성하는 구동부; 및 상기 구동부의 구동력에 연동되어 상기 제2조명유닛을 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동시키는 동력전달부;를 포함한다.In addition, the control unit may include: a driving unit disposed to be spaced apart from the guide unit and receiving power from the outside to generate a driving force; and a power transmission unit linked to the driving force of the driving unit to slide and move the second lighting unit in the longitudinal direction of the guide unit.
또한, 상기 동력전달부는, 상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전되는 로드부; 및 양측이 각각 상기 로드부 및 상기 제2조명유닛에 연결되고, 상기 로드부의 회전 방향에 따라 상기 로드부에 감기거나 풀리며 상기 제2조명유닛에 장력을 전달하는 와이어부;를 포함한다.In addition, the power transmission unit may include: a rod unit connected to the driving unit and rotated by receiving a driving force from the driving unit; and a wire part having both sides connected to the rod part and the second lighting unit, respectively, and wound or unwound on the rod part according to the rotation direction of the rod part to transmit tension to the second lighting unit.
또한, 상기 동력전달부는, 상기 와이어부를 이동 가능하게 지지하고, 상기 와이어부를 통한 장력의 전달 방향을 전환하는 롤러부;를 더 포함한다.In addition, the power transmission unit, movably supporting the wire unit, and a roller unit for changing the transmission direction of the tension through the wire unit; further includes.
또한, 상기 조절부는, 상기 베드부에 식재된 상기 작물의 성장 상태를 모니터링하는 모니터부; 및 상기 모니터부로부터 모니터링된 상기 작물의 성장 상태를 바탕으로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함한다.In addition, the control unit, a monitor unit for monitoring the growth state of the crop planted in the bed unit; and a control unit for controlling the operation of the driving unit based on the growth state of the crop monitored by the monitor unit.
또한, 상기 프레임부는 복수개로 구비되어 상호 이격되게 배치되고, 상기 레일부 상에서 독립적으로 이동 가능하게 구비된다.In addition, a plurality of the frame parts are provided to be spaced apart from each other, and are provided to be independently movable on the rail part.
또한, 상기 베드부는 복수개로 구비되어 상기 프레임부의 높이 방향을 따라 다단으로 적층된다.In addition, the bed portion is provided in plurality and is stacked in multiple stages along the height direction of the frame portion.
또한, 상기 실내 공간 내부의 공기 상태를 조절하는 공조부;를 더 포함한다.In addition, it further includes; an air conditioning unit for controlling the air condition inside the indoor space.
본 발명에 따른 실내용 수경재배 장치는 조절부에 의해 작물의 성장 상태에 따라 조사부에 의해 발생되는 빛이 작물의 면적 전체에 걸쳐 균일하게 도달되도록 유도함으로써 작물의 광합성 효율을 향상시킬 수 있다. The indoor hydroponics apparatus according to the present invention can improve the photosynthetic efficiency of crops by inducing the light generated by the irradiation unit to reach uniformly over the entire area of the crop according to the growth state of the crop by the control unit.
또한, 본 발명에 따른 실내용 수경재배 장치는 복수개의 프레임부가 레일부상에서 서로 독립적으로 이동 가능하게 구비됨에 따라 작업자에게 보다 넓은 작업 공간을 제공할 수 있으며, 작업 능률을 향상시킬 수 있다.In addition, as the indoor hydroponics apparatus according to the present invention is provided with a plurality of frame parts to be movable independently of each other on the rail unit, it is possible to provide a wider working space to the operator, and it is possible to improve work efficiency.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조사부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 7, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.1 is an installation state diagram schematically showing an installation state of an indoor hydroponics apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view schematically showing the configuration of an indoor hydroponics apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view schematically showing the configuration of an irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing the configuration of an adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a side view schematically showing the configuration of a power transmission unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view schematically showing the configuration of a power transmission unit according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are operational diagrams schematically showing the operation process of the indoor hydroponics apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실내용 수경재배 장치의 실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of an indoor hydroponics apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
또한, 본 명세서에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 접속)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 접속)"되어 있는 경우도 포함한다. 본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(또는 구비)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 "포함(또는 구비)"할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, in this specification, when it is said that a certain part is "connected (or connected)" with another part, it is not only "directly connected (or connected)" but also "with another member interposed therebetween" Indirectly connected (or connected)" is included. In this specification, when a part "includes (or includes)" a certain component, it does not exclude other components unless otherwise stated, but further "includes (or includes)" other components. means you can
또한, 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지칭할 수 있다. 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 특정 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 그 부호들은 다른 도면을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 특정 도면에 참조 부호가 표시되지 않은 부분이 있더라도, 그 부분은 다른 도면들을 토대로 설명될 수 있다. 또한, 본 출원의 도면들에 포함된 세부 구성요소들의 개수, 형상, 크기 및 크기의 상대적인 차이 등은 이해의 편의를 위해 설정된 것으로서, 실시예들을 제한하지 않으며 다양한 형태로 구현될 수 있다.Also, like reference numerals may refer to like elements throughout. Even if the same or similar reference signs are not mentioned or described in a particular drawing, the reference signs may be described based on different drawings. Also, even if there are parts to which reference signs are not indicated in specific drawings, those parts may be described based on other drawings. In addition, the relative differences in the number, shape, size, and size of detailed components included in the drawings of the present application are set for convenience of understanding, and do not limit the embodiments and may be implemented in various forms.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 설치 상태를 개략적으로 나타내는 설치상태도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is an installation state diagram schematically showing an installation state of an indoor hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of an indoor hydroponic cultivation apparatus according to an embodiment of the present invention to be.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치(1)는 레일부(100), 프레임부(200), 베드부(300), 조사부(400), 조절부(500), 공조부(600)를 포함한다.1 and 2, the
이하에서 서술되는 실내 공간은 온실의 내부 등 작물의 재배가 이루어질 수 있는 다양한 공간으로 예시될 수 있으며, 작물은 딸기 등 수경재배가 가능한 다양한 종류의 작물로 예시될 수 있다.The indoor space described below may be exemplified as various spaces in which crops can be grown, such as inside a greenhouse, and the crops may be exemplified by various types of crops that can be grown hydroponically, such as strawberries.
레일부(100)는 실내 공간에 구비되어 후술하는 프레임부(200)의 이동을 안내한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 레일부(100)는 대략 막대 형태를 갖도록 형성되어 실내 공간의 바닥면에 설치될 수 있다. 레일부(100)의 길이는 후술하는 프레임부(200)의 크기, 개수 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다. 레일부(100)의 양단부에는 후술하는 프레임부(200)의 이탈을 방지할 수 있도록 프레임부(200)의 이동 범위를 제한하는 별도의 스토퍼(미도시)가 형성될 수 있다. 레일부(100)는 복수개로 구비되어 실내 공간의 바닥면 상에서 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 이 경우, 복수개의 레일부(100)는 서로 평행하게 배치될 수 있다.The
프레임부(200)는 레일부(100)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 후술하는 베드부(300)를 지지한다. 프레임부(200)는 복수개로 구비되어 레일부(100) 상에서 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 복수개의 프레임부(200)는 레일부(100) 상에서 서로 독립적으로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 이에 따라 복수개의 프레임부(200)는 작업자의 작업 위치에 따라 상호간의 간격이 조절됨으로써 작업자에게 보다 넓은 작업 공간을 제공할 수 있으며, 작업 능률을 향상시킬 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(200)는 프레임본체(210), 이동부재(220)를 포함한다.The
프레임본체(210)는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임부(200)의 개략적인 외관을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임본체(210)는 막대형의 빔 등이 격자의 형태로 배열되는 골조의 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 프레임본체(210)는 하단부가 실내 공간의 바닥면, 보다 구체적으로 레일부(100)의 상단부와 이격되어 마주보도록 배치된다. 프레임본체(210)는 길이 방향이 레일부(100)와 연장 방향과 수직하게 배치된다. The
이동부재(220)는 레일부(100)에 대해 프레임본체(210)를 이동 가능하게 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부재(220)는 프레임본체(210)의 하측에 회전 가능하게 연결되는 바퀴의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 이동부재(220)는 레일부(100)의 상부에 안착됨과 동시에 레일부(100)에 구름 접촉된다. 이동부재(220)는 작업자로부터 프레임본체(210)에 외력이 가해짐에 따라 레일부(100)의 길이 방향을 따라 이동되며 프레임본체(210)의 위치를 가변시킨다. 이와 달리 이동부재(220)는 별도의 모터(미도시)와 연결되어 레일부(100)상을 자동으로 주행하는 것도 가능하다.The moving
베드부(300)는 프레임부(200)에 장착되고, 작물의 식재를 위한 공간을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 베드부(300)는 상부면이 개구된 박스의 형태를 갖도록 형성되어 프레임본체(210)의 내측에 장착된다. 베드부(300)는 용접 등에 의해 프레임부(200)에 일체로 결합될 수 있고, 볼팅 등에 의해 프레임본체(210)에 착탈 가능하게 결합되는 것도 가능하다. 베드부(300)는 길이 방향이 프레임본체(210)의 길이 방향과 나란하게 연장된다. 이 경우, 베드부(300)는 별도의 격벽(미도시) 등에 의해 길이 방향을 따라 다수개의 구간으로 구획될 수 있다.The
베드부(300)는 내부에 작물의 뿌리를 지지하는 인공 토양이 구비되고, 이러한 인공 토양에는 작물의 뿌리에 영양분을 공급하는 양액이 충진됨으로써 작물이 식재될 수 있는 환경을 조성할 수 있다. 베드부(300)는 별도의 양액공급모듈(미도시)와 연결됨에 따라 작물의 재배 과정에서 양액을 지속적으로 공급받을 수 있다. The
베드부(300)는 복수개로 구비되어 프레임부(200)의 높이 방향을 따라 다단으로 적층될 수 있다. 이에 따라 복수개의 베드부(300)는 기존 작물을 토양에서 재배하는 경우에 비해 동일 면적 대비 더 많은 수의 작물의 재배가 가능하다. 복수개의 베드부(300)는 프레임부(200)의 높이 방향으로 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 이에 따라 복수개의 베드부(300)는 이웃하는 베드부(300)의 사이에 작물의 성장을 위한 충분한 여유 공간을 확보할 수 있다. The
조사부(400)는 베드부(300)에 식재된 작물을 향해 빛을 조사한다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조사부의 구성을 개략적으로 나타내는 확대도이다.3 is an enlarged view schematically showing the configuration of an irradiation unit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조사부(400)는 가이드부(410), 제1조명유닛(420), 제2조명유닛(430)을 포함한다.Referring to FIG. 3 , the
가이드부(410)는 베드부(300)와 마주보게 배치되고, 후술하는 제1조명유닛(420) 및 제2조명유닛(430)을 지지한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드부(410)는 작물이 식재되는 베드부(300)의 상부면으로부터 소정 간격 이격되게 배치된다. 가이드부(410)는 양단이 프레임본체(210)에 결합되어 지지될 수 있다. 가이드부(410)는 복수개로 구비되어 프레임부(200)의 내측에서 다단으로 적층된 각각의 베드부(300)와 마주보게 배치된다. 가이드부(410)는 길이 방향이 프레임본체(210)의 폭 방향과 나란하게 배치된다. 가이드부(410)는 중앙부를 기준으로 양측이 하향 연장될 수 있다. 이 경우, 가이드부(410)는 소정 곡률로 만곡지게 형성되는 호 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라 가이드부(410)는 후술하는 제2조명유닛(430)이 자중에 의해 가이드부(410)의 양단부를 향해 이동되도록 유도하여 후술하는 와이어부(522)를 팽팽하게 유지시킬 수 있다. 가이드부(410)는 복수개로 구비되어 베드부(300)의 길이 방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 가이드부(410)의 개수 및 간격은 베드부(300)의 길이 등에 따라 다양하게 설계 변경이 가능하다.The
가이드부(410)에는 가이드부(410)의 상하면을 수직하게 관통하여 형성되는 관통홀부(411)가 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 관통홀부(411)는 가이드부(410)의 폭 방향 중심에 배치되고, 양단이 가이드부(410)의 길이 방향을 따라 연장되는 장공의 형상을 갖도록 형성될 수 있다.The
제1조명유닛(420)은 가이드부(410)에 고정되고, 베드부(300)에 식재된 작물을 향해 빛을 조사한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1조명유닛(420)은 LED 등 외부로부터 전원을 공급받아 빛을 생성하는 다양한 조명 장치로 예시될 수 있다. 제1조명유닛(420)은 길이 방향이 베드부(300)의 길이 방향과 나란하게 연장된다. 제1조명유닛(420)은 가이드부(410)의 중앙부 즉, 베드부(300)의 상부면과 수직하게 마주보는 위치에 배치된다. 제1조명유닛(420)은 상측면이 용접 또는 볼팅 결합등에 의해 가이드부(410)의 내측면에 고정될 수 있다. 제1조명유닛(420)은 하측면을 통해 베드부(300)에 식재된 작물로 빛을 조사한다.The
제2조명유닛(430)은 가이드부(410)에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 제1조명유닛(420)과 이격되게 배치되며, 베드부(300)에 식재된 작물을 향해 빛을 조사한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제2조명유닛(430)은 제1조명유닛(420)과 마찬가지로 LED 등 외부로부터 전원을 공급받아 빛을 생성하는 다양한 조명 장치로 예시될 수 있다. 제2조명유닛(430)은 길이 방향이 베드부(300)의 길이 방향과 나란하게 연장된다. 제2조명유닛(430)은 하측면을 통해 베드부(300)에 식재된 작물로 빛을 조사한다. 제2조명유닛(430)은 상측면이 가이드부(410)의 내측면에 가이드부(410)의 길이 방향과 나란한 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 연결된다. 이에 따라 제2조명유닛(430)은 후술하는 조절부(500)에 의해 가이드부(410)의 길이 방향과 나란한 방향으로 슬라이드 이동되며 작물로 빛을 조사하는 위치가 가변될 수 있다. The
제2조명유닛(430)은 복수개로 구비될 수 있다. 복수개의 제2조명유닛(430)은 제1조명유닛(420)의 양측에 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 이 경우, 제1조명유닛(420)의 양측에 설치되는 제2조명유닛(430)은 제1조명유닛(420)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 도 3에서는 제2조명유닛(430)이 제1조명유닛(420)의 양측에 하나씩 배치되는 것을 예로 들어 도시하고 있으나, 제2조명유닛(430)의 개수는 이러한 사항에 한정되는 것은 아니고, 2개, 3개 등으로 설계 변경이 가능하다. 복수개의 제2조명유닛(430)은 후술하는 조절부(500)의 동작에 연동되어 제1조명유닛(420)을 향해 모아지거나 제1조명유닛(420)으로부터 가이드부(410)의 양단부를 향해 펼쳐짐으로써 작물로 빛이 조사되는 영역을 축소 또는 확장시킬 수 있다. 이 경우, 가이드부(410)의 양단부에는 후술하는 제2조명유닛(430)의 이탈을 방지할 수 있도록 제2조명유닛(430)의 이동 범위를 제한하는 별도의 스토퍼(미도시)가 형성될 수 있다. A plurality of
조절부(500)는 조사부(400)와 연결되고, 베드부(300)에 식재된 작물의 성장 상태에 따라 조사부(400), 보다 구체적으로, 제2조명유닛(430)의 위치를 가변시킨다. 이에 따라 조절부(500)는 작물의 성장 상태에 따라 조사부(400)에 의해 발생되는 빛이 작물의 면적 전체에 걸쳐 균일하게 도달되도록 유도함으로써 작물의 광합성 효율을 향상시킬 수 있다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram schematically showing the configuration of an adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조절부(500)는 구동부(510), 동력전달부(520), 모니터부(530), 제어부(540)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the
구동부(510)는 가이드부(410)와 이격되게 배치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 구동력을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(510)는 외부로부터 전원을 공급받아 정역 회전력을 발생시키는 다양한 종류의 전동모터로 예시될 수 있다. 구동부(510)는 가이드부(410)의 상측으로부터 소정 간격 이격된 위치에 배치된다. 이 경우, 구동부(510)는 프레임본체(210)와 직접 결합되어 지지될 수 있고, 프레임본체(210)와 결합되는 별도의 브라켓 등을 매개로 프레임본체(210)의 내측에서 지지될 수 있다. 구동부(510)는 복수개로 구비되어 각각의 가이드부(410)의 상측에 개별적으로 설치될 수 있다.The driving
동력전달부(520)는 구동부(510)의 구동력에 연동되어 제2조명유닛(430)을 가이드부(410)의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동시킨다.The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.5 is a side view schematically showing the configuration of a power transmission unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a front view schematically showing the configuration of a power transmission unit according to an embodiment of the present invention.
도 5, 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동력전달부는 로드부(521), 와이어부(522), 롤러부(523)를 포함한다.5 and 6 , the power transmission unit according to an embodiment of the present invention includes a
로드부(521)는 구동부(510)에 연결되고, 구동부(510)로부터 구동력을 전달받아 회전된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 로드부(521)는 원형의 단면을 갖는 봉의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 로드부(521)는 일단부가 구동부(510)의 출력축과 연결되어 구동부(510)로부터 발생되는 회전력을 전달받는다. 이 경우, 로드부(521)의 일단부는 별도의 감속기를 매개로 구동부(510)의 출력축과 연결될 수 있다. 로드부(521)는 길이 방향이 베드부(300)의 길이 방향과 나란하게 연장된다. 로드부(521)의 중앙부 및 타단부는 프레임본체(210)에 고정되는 베어링을 매개로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 로드부(521)는 복수개로 구비되어 각각의 구동부(510)에 개별적으로 연결될 수 있다.The
와이어부(522)는 양측이 각각 로드부(521) 및 제2조명유닛(430)에 연결되고, 로드부(521)의 회전에 연동되어 제2조명유닛(430)을 슬라이드 이동시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어부(522)는 형상 변형이 자유로우며 길이 방향을 따라 장력을 전달할 수 있는 와이어, 끈 등의 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 와이어부(522)의 상단부는 로드부(521)의 외주면에 일체로 연결되고, 하단부는 가이드부(410)에 구비된 관통홀부(411)를 관통하여 제2조명유닛(430)에 연결된다.Both sides of the
와이어부(522)는 로드부(521)의 회전 방향에 따라 로드부(521)에 감기거나 풀리며 제2조명유닛(430)에 장력을 전달한다. 보다 구체적으로, 와이어부(522)는 로드부(521)가 일측으로 회전됨에 따라, 로드부(521)에 감기며 제2조명유닛(430)에 장력을 부가함으로써 제2조명유닛(430)을 가이드부(410)의 중앙부 즉, 제1조명유닛(420)으로 향해 이동시킨다. 와이어부(522)는 로드부(521)가 타측으로 회전됨에 따라 로드부(521)로부터 풀리며 제2조명유닛(430)에 작용하는 장력의 크기를 감소시킴으로써 제2조명유닛(430)이 자중에 의해 가이드부(410)의 양단부로 이동되도록 유도한다.The
와이어부(522)는 복수개로 구비되어 복수개의 제2조명유닛(430)에 개별적으로 연결된다. 복수개의 와이어부(522) 중 어느 하나의 제2조명유닛(430)에 연결되는 와이어부(522)는 로드부(521)의 길이 방향을 따라 복수개의 열로 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.The
롤러부(523)는 와이어부(522)를 이동 가능하게 지지하고, 와이어부(522)를 통한 장력의 전달 방향을 전환한다. 즉, 롤러부(523)는 제2조명유닛(430)과 연결되는 와이어부(522)의 하단부의 연장 방향을 전환시켜줌으로써 와이어부(522)를 따라 전달되는 장력의 방향이 제2조명유닛(430)의 슬라이드 이동 방향과 나란한 방향으로 전달되도록 유도한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러부(523)는 중심축을 축으로 회전 가능한 롤러의 형태를 갖도록 형성되어 가이드부(410)의 상부면에 설치될 수 있다. 롤러부(523)는 외주면이 와이어부(522)에 구름 접촉된다. 로드부(521)와 연결되는 와이어부(522)의 상단부는 롤러부(523)를 기준으로 로드부(521)로부터 하방으로 수직하게 연장된 상태로 유지된다. 제2조명유닛(430)과 연결되는 와이어부(522)의 하단부는 롤러부(523)를 기준으로 제2조명유닛(430)을 향해 절곡되어 연장된다. 롤러부(523)는 로드부(521)의 회전에 의해 와이어부(522)가 길이 방향으로 이동됨에 따라 와이어부(522)와 접촉된 상태를 유지하며 중심축을 축으로 회전된다.The
모니터부(530)는 베드부(300)에 식재된 상기 작물의 성장 상태를 모니터링한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모니터부(530)는 베드부(300)에 식재된 작물의 영상 정보를 획득하는 촬영모듈과, 촬영모듈로부터 획득된 영상 정보를 통해 작물의 성장에 따른 잎의 위치 변화를 감지하는 센싱모듈을 포함할 수 있다.The
제어부(540)는 모니터부(530)로부터 모니터링된 작물의 성장 상태를 바탕으로 구동부(510)의 동작을 제어한다. 보다 구체적으로, 제어부(540)는 작물의 성장에 따라 잎의 위치가 변화되는 경우, 구동부(510)의 동작을 제어하여 제2조명유닛(430)이 해당 위치에서 빛을 조사할 수 있도록 제2조명유닛(430)의 위치를 가변시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(540)는 모니터부(530)로부터 모니터링된 작물의 성장 상태에 대한 데이터를 유선 또는 무선으로 전달받는 통신모듈과, 모니터부(530)로부터 전달받은 데이터를 바탕으로 구동부(510)의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.The
공조부(600)는 실내 공간 내부의 공기 상태를 조절한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공조부(600)는 실내 공간 내부의 공기를 외부의 공기와 순환시키는 유동팬(610)과, 실내 공간 내부로 이산화탄소를 공급하는 CO2공급기(620)를 포함할 수 있다. 이에 따라 공조부(600)는 실내 공간 내부에 공기가 정체됨에 따라 작물의 잎의 기공이 막히는 것을 방지할 수 있고, 작물의 활발한 광합성을 유도할 수 있다.The
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치(1)의 작동 과정을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation process of the
도 7, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내용 수경재배 장치의 작동 과정을 개략적으로 나타내는 작동도이다.7 and 8 are operational diagrams schematically showing the operation process of the indoor hydroponics apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 작물의 성장 초기의 경우, 작물의 잎은 가이드부(410)의 중앙부와 마주보는 위치에 집중적으로 배치된다.Referring to FIG. 7 , in the initial stage of growth of the crop, the leaves of the crop are intensively disposed at a position facing the central portion of the
모니터부(530)는 촬영모듈을 통해 작물의 영상정보를 획득하고, 센싱모듈을 통해 작물의 잎의 위치 상태를 감지한다.The
제어부(540)는 모니터부(530)로부터 모니터링된 데이터를 바탕으로 구동부(510)에 제어신호를 전달한다.The
구동부(510)는 제어부(540)의 제어신호에 의해 일측(도 7 기준 반시계 방향)으로 향하는 회전력을 발생시키고, 로드부(521)는 이러한 회전력에 연동되어 일측으로 회전된다.The driving
로드부(521)가 일측으로 회전됨에 따라 와이어부(522)는 로드부(521)의 외주면에 감기며 제2조명유닛(430)에 장력을 부가한다.As the
제2조명유닛(430)은 와이어부(522)를 통해 전달되는 장력에 의해 가이드부(410)의 중앙부 즉, 제1조명유닛(420)을 향해 슬라이드 이동된다.The
이에 따라 제2조명유닛(430)은 제1조명유닛(420)과 함께 작물의 잎이 집중적으로 배치된 가이드부(410)의 중앙부 위치에서 작물로 향해 빛을 조사할 수 있다.Accordingly, the
도 8을 참조하면, 작물의 성장 후기의 경우, 작물은 줄기의 성장과 착과에 의해 잎의 위치가 베드부(300)의 폭 방향 양측으로 확장된다.Referring to FIG. 8 , in the case of the late growth phase of the crop, the position of the leaf is extended to both sides in the width direction of the
모니터부(530)는 촬영모듈을 통해 작물의 영상정보를 획득하고, 센싱모듈을 통해 작물의 잎의 위치 변화를 감지한다.The
제어부(540)는 모니터부(530)로부터 모니터링된 데이터를 바탕으로 구동부(510)에 제어신호를 전달한다.The
구동부(510)는 제어부(540)의 제어신호에 의해 타측(도 8 기준 시계 방향)으로 향하는 회전력을 발생시키고, 로드부(521)는 이러한 회전력에 연동되어 타측으로 회전된다.The driving
와이어부(522)는 로드부(521)로부터 풀리며 제2조명유닛(430)에 작용하는 장력의 크기를 감소시킨다.The
제2조명유닛(430)은 와이어부(522)로부터 전달받는 장력이 크기가 감소됨에 따라 자중에 의해 가이드부(410)의 양단부로 이동된다.The
이에 따라 제2조명유닛(430)은 베드부(300)의 폭 방향 외측으로 확장된 작물의 잎을 향해 빛을 조사함으로써 빛이 작물 면적 전체에 걸쳐 균일하게 도달되도록 유도할 수 있다.Accordingly, the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it is understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible by those of ordinary skill in the art. will understand
따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.
1 : 실내용 수경재배 장치
100 : 레일부
200 : 프레임부
210 : 프레임본체
220 : 이동부재
300 : 베드부
400 : 조사부
410 : 가이드부
420 : 제1조명유닛
430 : 제2조명유닛
500 : 조절부
510 : 구동부
520 : 동력전달부
521 : 로드부
522 : 와이어부
523 : 롤러부
530 : 모니터부
540 : 제어부
600 : 공조부
1: indoor hydroponics 100: rail part
200: frame part 210: frame body
220: moving member 300: bed part
400: irradiation unit 410: guide unit
420: first lighting unit 430: second lighting unit
500: control unit 510: drive unit
520: power transmission unit 521: rod unit
522: wire part 523: roller part
530: monitor unit 540: control unit
600: air conditioning unit
Claims (13)
상기 레일부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 프레임부;
상기 프레임부에 장착되고, 작물의 식재를 위한 공간을 제공하는 베드부;
상기 베드부에 식재된 상기 작물을 향해 빛을 조사하는 조사부; 및
상기 조사부와 연결되고, 상기 베드부에 식재된 상기 작물의 성장 상태에 따라 상기 조사부의 위치를 가변시키는 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
a rail unit provided in an indoor space;
a frame part slidably installed on the rail part;
a bed part mounted on the frame part and providing a space for planting crops;
an irradiation unit for irradiating light toward the crop planted in the bed unit; and
The indoor hydroponics apparatus comprising a; connected to the irradiation unit, and changing the position of the irradiation unit according to the growth state of the crop planted in the bed unit.
상기 조사부는,
상기 베드부와 마주보게 배치되는 가이드부;
상기 가이드부에 고정되는 제1조명유닛; 및
상기 가이드부에 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1조명유닛과 이격되게 배치되는 제2조명유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
The method of claim 1,
The investigation unit,
a guide part disposed to face the bed part;
a first lighting unit fixed to the guide part; and
Indoor hydroponics apparatus comprising a; a second lighting unit that is slidably installed in the guide unit and is disposed to be spaced apart from the first lighting unit.
상기 가이드부는 중앙부를 기준으로 양측이 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
3. The method of claim 2,
The guide portion for indoor hydroponics, characterized in that both sides extend downward relative to the central portion.
상기 가이드부는 소정 곡률로 만곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
4. The method of claim 3,
The guide portion for indoor hydroponics, characterized in that formed to be curved with a predetermined curvature.
상기 제1조명유닛은 상기 가이드부의 중앙부에 배치되고, 상기 제2조명유닛은 복수개로 구비되어 상기 제1조명유닛의 양측에 적어도 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
3. The method of claim 2,
The first lighting unit is disposed in the central portion of the guide, and the second lighting unit is provided in plurality, and at least one indoor hydroponics apparatus is provided on both sides of the first lighting unit.
상기 제2조명유닛은 상기 조절부의 동작에 연동되어 상기 제1조명유닛을 향해 모아지거나 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
6. The method of claim 5,
The second lighting unit is an indoor hydroponics apparatus, characterized in that it is collected or unfolded toward the first lighting unit in association with the operation of the control unit.
상기 조절부는,
상기 가이드부와 이격되게 배치되고, 외부로부터 전원을 공급받아 구동력을 생성하는 구동부; 및
상기 구동부의 구동력에 연동되어 상기 제2조명유닛을 상기 가이드부의 길이 방향을 따라 슬라이드 이동시키는 동력전달부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
3. The method of claim 2,
The control unit,
a driving unit disposed to be spaced apart from the guide unit and receiving power from the outside to generate a driving force; and
The indoor hydroponics apparatus comprising a; a power transmission unit linked to the driving force of the driving unit to slide and move the second lighting unit in the longitudinal direction of the guide unit.
상기 동력전달부는,
상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부로부터 구동력을 전달받아 회전되는 로드부;
양측이 각각 상기 로드부 및 상기 제2조명유닛에 연결되고, 상기 로드부의 회전 방향에 따라 상기 로드부에 감기거나 풀리며 상기 제2조명유닛에 장력을 전달하는 와이어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
8. The method of claim 7,
The power transmission unit,
a rod part connected to the driving part and rotating by receiving a driving force from the driving part;
and a wire part having both sides connected to the rod part and the second lighting unit, respectively, and wound or unwound on the rod part according to the rotation direction of the rod part to transmit tension to the second lighting unit. Indoor hydroponics equipment.
상기 동력전달부는,
상기 와이어부를 이동 가능하게 지지하고, 상기 와이어부를 통한 장력의 전달 방향을 전환하는 롤러부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
9. The method of claim 8,
The power transmission unit,
Indoor hydroponics apparatus further comprising; a roller part for movably supporting the wire part and changing the direction of transmission of tension through the wire part.
상기 조절부는,
상기 베드부에 식재된 상기 작물의 성장 상태를 모니터링하는 모니터부; 및
상기 모니터부로부터 모니터링된 상기 작물의 성장 상태를 바탕으로 상기 구동부의 동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
8. The method of claim 7,
The control unit,
a monitor unit for monitoring the growth state of the crop planted in the bed unit; and
The indoor hydroponics apparatus further comprising a; a control unit for controlling the operation of the driving unit based on the growth state of the crop monitored by the monitor unit.
상기 프레임부는 복수개로 구비되어 상호 이격되게 배치되고, 상기 레일부 상에서 독립적으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
The method of claim 1,
The frame portion is provided in plurality and is arranged to be spaced apart from each other, and the indoor hydroponics apparatus, characterized in that it is provided to be movable independently on the rail portion.
상기 베드부는 복수개로 구비되어 상기 프레임부의 높이 방향을 따라 다단으로 적층되는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
The method of claim 1,
The bed portion is provided in plurality and is an indoor hydroponics apparatus, characterized in that it is stacked in multiple stages along the height direction of the frame portion.
상기 실내 공간 내부의 공기 상태를 조절하는 공조부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실내용 수경재배 장치.
The method of claim 1,
Indoor hydroponics apparatus further comprising; an air conditioning unit for controlling the air condition inside the indoor space.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20200171972 | 2020-12-10 | ||
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---|---|
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ID=82268805
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210173184A KR20220082754A (en) | 2020-12-10 | 2021-12-06 | Indoor hydroponic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102480385B1 (en) | 2022-09-27 | 2022-12-26 | 주식회사 소셜텍 | Small Hydroponic cultivation system with closed structure |
KR102606046B1 (en) | 2023-07-27 | 2023-11-29 | 주식회사 소셜텍 | Vertical hydroponic culitivation apparatus of closed structure with sound wave generator |
-
2021
- 2021-12-06 KR KR1020210173184A patent/KR20220082754A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102480385B1 (en) | 2022-09-27 | 2022-12-26 | 주식회사 소셜텍 | Small Hydroponic cultivation system with closed structure |
KR102606046B1 (en) | 2023-07-27 | 2023-11-29 | 주식회사 소셜텍 | Vertical hydroponic culitivation apparatus of closed structure with sound wave generator |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal |