KR101530303B1 - 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템에 관한 것으로서, 식물의 재배 공간을 제공하는 온실 구조물 지붕에 설치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 상에 설치되는 차양부재; 상기 차양부재에 이송력을 제공하는 구동모터; 및 상기 온실 구조물 내부로 유입되는 태양 광량을 조절하기 위해 상기 차양부재의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 구동모터로 송출하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 차양부재는, 복수개의 차양 플레이트; 및 상기 차양 플레이트의 상면에 배치되는 태양전지셀;을 포함하고, 상기 차양 플레이트는 상기 제어유닛의 제어에 따라 상기 가이드 레일 상에서 좌, 우로 이송되어 다층 구조로 겹쳐지도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 재배되는 식물의 생장에 따라 차양의 상태를 자동으로 제어 및 조절하는 기능을 구현할 수 있다.

Description

개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템{GREENHOUSE SYSTEM WITH RETRACTABLE AWNING}

본 발명은 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템에 관한 것이다.

태양에너지는 석유나 석탄 같은 화석연료를 대체하여 무공해, 무한대의 에너지원인 태양광을 이용하므로 미래의 새로운 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있다.

현재 일반적으로 태양광발전는 주로 나대지나, 건축물에 설치되어 전기를 생산하고 있으나 나대지에 설치하는 경우 대지를 오로지 발전소 부지로만 사용되므로 대지의 활용이 제한되는 단점이 있고 새로운 환경파괴의 요인으로 부각되어 점차적으로 설치에 부담이 되고 있으며, 일반 건물에 설치하는 경우 우선 밀집지역에서는 채광의 어려움과 다양한 건축자재와의 융합에 따른 설치비용 및 관리비용이 증가되는 단점이 있다.

그리고 온실에서 태양열을 이용한 온실 난방 기술이 있으나 이는 태양광발전의 경우와 달리 겨울철 난방에 국한되는 것으로 태양에너지의 이용효율이 반감되는 단점이 있어 거의 보급이 이루어지지 않고 있으며, 이에 관련된 종래기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0110403호가 있었다.

종래기술의 경우, 온실의 차양을 태양광 발전모듈로 대체한다는 단순한 구성만이 기재되어 있으며, 재배되는 식물의 생장에 따라 차양의 상태를 자동으로 제어 및 조절하는 기능은 미비하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 재배되는 식물의 생장에 따라 차양의 상태를 자동으로 제어 및 조절하는 기능을 구현하는 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 식물의 재배 공간을 제공하는 온실 구조물 지붕에 설치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일 상에 설치되는 차양부재; 상기 차양부재에 이송력을 제공하는 구동모터; 및 상기 온실 구조물 내부로 유입되는 태양 광량을 조절하기 위해 상기 차양부재의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 구동모터로 송출하는 제어유닛;을 포함하며, 상기 차양부재는, 복수개의 차양 플레이트; 및 상기 차양 플레이트의 상면에 배치되는 태양전지셀;을 포함하고, 상기 차양 플레이트는 상기 제어유닛의 제어에 따라 상기 가이드 레일 상에서 좌, 우로 이송되어 다층 구조로 겹쳐지도록 마련되는 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 태양전지셀에서 발생된 전력을 저장하기 위한 축전지를 더 포함한다.

또한, 상기 제어유닛 및 구동모터는 상용전원 또는 상기 축전지와 연결된다.

여기서, 상기 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템은, 온실 구조물 내부의 온도를 감지하는 온도감지센서와 온실 구조물 내부로 유입되는 광량을 감지하는 광량감지센서와 재배되는 식물의 생장 상태를 영상 정보로 획득하는 촬영수단을 더 포함한다.

또한, 상기 제어유닛은 온실 구조물에서 재배되는 식물의 생장 관련 정보를 저장하며, 상기 생장 관련 정보를 기반으로 상기 온도감지센서와 광량감지센서와 촬영수단으로부터 획득된 정보를 반영하여 상기 차양 플레이트의 이송을 제어하도록 마련된다.

여기서, 상기 촬영수단으로부터 획득된 영상 정보는 상기 제어유닛에서 이미지 프로세싱 기법으로 식물의 생장 상태 정보로 가공된다.

한편, 각 차양 플레이트의 일측에는 해당 차양 플레이트에 설치된 태양전지셀로부터 발생되는 전력을 검출하기 위한 전력검출부가 더 설치된다.

본 발명에 의해, 재배되는 식물의 생장에 따라 차양의 상태를 자동으로 제어 및 조절하는 기능을 구현할 수 있다.

첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 차양 겹침 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 차양 펼침 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블럭도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 차양 겹침 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템의 차양 펼침 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템은, 가이드 레일(미도시), 차양부재(10), 구동모터(M), 제어유닛(20), 온도감지센서(30), 광량감지센서(40) 및 촬영수단(50)을 포함한다.

가이드 레일은 온실 구조물의 지붕 외측에 설치되는 구성으로 후술할 차양부재(10), 구체적으로는 차양 플레이트(12)가 좌, 우로 이송되기 위한 구조를 제공하며, 복수의 차양 플레이트(12)가 서로 겹쳐질 수 있도록 다층 구조의 가이드 바를 포함하여 구현될 수 있다.

차양부재(10)는 상기 가이드 레일 상에 설치되어 온실 구조물 내부로 유입되는 태양광을 차단하는 역할을 수행함과 동시에 태양광 조사에 의한 전력을 생산하는 역할을 수행한다.

여기서, 차양부재(10)는, 복수개의 차양 플레이트(12)와 차양 플레이트(12)의 상면에 배치되는 태양전지셀(14)로 구성될 수 있으며, 차양 플레이트(12)는 후술할 제어유닛(20)의 제어에 따라 가이드 레일 상에서 좌, 우로 이송되어 다층 구조로 겹쳐지도록 마련된다.

구동모터(M)는 차양부재(10)의 동작에 필요한 구동력을 제공하는 구성이며, 제어유닛(20)은, 온실 구조물 내부로 유입되는 태양 광량을 조절하기 위해 차양부재(10)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 구동모터(M)로 송출하는 역할을 수행한다.

또한, 본 발명에 따른 온실 구조 시스템은, 태양전지셀(14)에서 발생된 전력을 저장하기 위한 축전지(미도시)를 더 포함하며, 제어유닛(20) 및 구동모터(M)는 상용전원 또는 축전지와 연결되어 전력을 공급받도록 마련될 수 있다.

여기서, 온실 구조 시스템은 전력 공급에 대한 스위칭 회로를 더 포함할 수 있으며, 태양전지셀(14)에 의해 생산된 전력량이 충분할 경우 축전지에서 공급되는 전원을 통해 제어유닛(20) 및 구동모터(M)가 구동되며, 태양전지셀(14)에 의해 생산된 전력량이 충분하지 않을 경우 전원공급 라인을 상용전원으로 전환하여 제어유닛(20) 및 구동모터(M)의 전원으로 사용하도록 마련될 수 있다.

온도감지센서(30)와 광량감지센서(40)는 각각 온실 구조물 내부의 온도 및 온실 구조물 내부로 조사되는 광량을 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 감지하여 이를 실시간 또는 설정된 시간 간격으로 제어유닛(20)으로 보내도록 구성되며, 촬영수단(50)은 재배되는 식물의 생장 상태를 영상 정보로 획득하여 이를 제어유닛(20)으로 보내도록 구성된다.

여기서, 제어유닛(20)은 온실 구조물에서 재배되는 식물의 생장 관련 정보(식물 종류 및 생장 조건 별 필요 일조량, 온도 등의 식물이 원활하게 재배될 수 있는 재배 환경 정보)를 저장하며, 상기 생장 관련 정보를 기반으로 온도감지센서(30)와 광량감지센서(40)와 촬영수단(50)으로부터 획득된 정보를 반영하여 차양 플레이트(12)의 이송을 제어하도록 마련된다.

예를 들면, 제어유닛(20)은 온실 구조물 내부 온도가 설정 치 이상으로 높게 파악될 경우, 차양 플레이트(12)를 펼쳐 태양광 유입량을 줄여서 실내 온도를 낮출 수 있으며, 직사광선을 필요치 이상으로 받을 경우 생장 속도가 느려지는 식물이 재배되고 있으면 이를 반영하여 차양 플레이트(12)의 펼침 또는 겹침의 작동을 제어하도록 마련될 수 있는 것이다.

또한, 촬영수단(50)으로부터 획득된 영상 정보는 제어유닛(20)에서 이미지 프로세싱 기법을 통해 식물의 생장 상태 정보로 가공 및 변환되어 제어유닛(20)에서 이를 인식하도록 마련될 수 있으며, 이미지 프로세싱을 통해 획득될 수 있는 정보로는 현재 재배되고 있는 줄기 또는 잎 또는 열매의 크기, 길이 등이 설정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 영상의 이미지 프로세싱을 통해 획득될 수 있는 그외의 다양한 정보로써 설정될 수도 있음은 물론이다.

한편, 각 차양 플레이트(12)의 일측에는 해당 차양 플레이트(12)에 설치된 태양전지셀(14)로부터 발생되는 전력을 검출하기 위한 전력검출부(미도시)가 더 설치될 수 있다.

상기 전력검출부는 설치된 각 태양전지셀(14)의 상태를 체크하기 위한 것으로써, 동일시간대에 발생되는 각 태양전지셀(14)의 전력량이 기준 오차 설정 범위를 넘어설 경우, 이를 이상으로 판단하고 대응하기 위한 구성이다.

구체적으로는 전력검출부와 연동되는 비교부(미도시)를 설치하고 전력검출부에서 발생되는 각 태양전지셀(14)에서의 전력량을 비교한 후, 이상 여부를 판단할 수 있다.

이어, 이상 여부가 판단된 태양전지셀(14)에 대해서는 제어유닛(20)을 통해 해당 태양전지셀(14)로부터의 전원 전달 라인을 차단하여 이상 발생 태양전지셀(14)의 동작을 막고, 해당 태양전지셀(14)의 위치, 교체 여부 및 제품의 정보를 관리자 또는 소유자에게 경보로써 알림으로써 제품 이상에 대한 응급 대응 및 전체 제품 보호의 기능도 가질 수 있도록 구현될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템은, 재배되는 식물의 생장에 따라 차양의 상태를 자동으로 제어 및 조절하는 기능을 구현할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 차양부재
12 : 차양 플레이트 14 : 태양전지셀
20 : 제어유닛
30 : 온도감지센서
40 : 광량감지센서
50 : 촬영수단 M : 구동모터

Claims (7)

1. 식물의 재배 공간을 제공하는 온실 구조물 지붕에 설치되는 가이드 레일;
   상기 가이드 레일 상에 설치되는 차양부재;
   상기 차양부재에 이송력을 제공하는 구동모터;
   상기 온실 구조물 내부로 유입되는 태양 광량을 조절하기 위해 상기 차양부재의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 구동모터로 송출하는 제어유닛;
   상기 온실 구조물 내부의 온도를 감지하는 온도감지센서;
   상기 온실 구조물 내부로 유입되는 광량을 감지하는 광량감지센서; 및
   상기 온실 구조물 내부에서 재배되는 식물의 생장 상태를 영상 정보로 획득하는 촬영수단;을 포함하며,
   상기 차양부재는,
   복수개의 차양 플레이트; 및
   상기 차양 플레이트의 상면에 배치되는 태양전지셀;을 포함하고,
   상기 차양 플레이트는 상기 제어유닛의 제어에 따라 상기 가이드 레일 상에서 좌, 우로 이송되어 다층 구조로 겹쳐지도록 마련되며,
   상기 제어유닛은 온실 구조물에서 재배되는 식물의 생장 관련 정보를 저장하며, 상기 생장 관련 정보를 기반으로 상기 온도감지센서와 광량감지센서와 촬영수단으로부터 획득된 정보를 반영하여 상기 차양 플레이트의 이송을 제어하도록 마련되며,
   상기 촬영수단으로부터 획득된 영상 정보는 상기 제어유닛에서 이미지 프로세싱 기법으로 식물의 생장 상태 정보로 가공되며,
   상기 각 차양 플레이트의 일측에는 해당 차양 플레이트에 설치된 태양전지셀로부터 발생되는 전력을 검출하기 위한 전력검출부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는
   개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 태양전지셀에서 발생된 전력을 저장하기 위한 축전지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어유닛 및 구동모터는 상용전원 또는 상기 축전지와 연결되는 것을 특징으로 하는
   개폐형 차양을 구비하는 온실 시스템.
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