KR101533151B1 - Plant cultivation system - Google Patents

Abstract

본 발명은 ITㅇLED를 적용하여 식물공장의 제한된 공간 내에서 농작물의 생산량을 증가시켜 농가소득을 향상시키기 위하여 기존의 고정식 트레이가 아닌 재배용 회전 트레이를 사용하여 트레이를 회전시켜서 농작물을 재배하는 회전식 농작물 재배장치에 관한 것이다. 식물공장에서 양액에 의한 농작물 재배 시 재배베드 내에 회전식 tray를 설치하여 공간 활용성을 증가시키고 회전에 의한 농작물 자극으로 성장을 촉진하며 농작물 종묘 식재수량을 증가시켜서 총생산량을 증가시킬 수 있도록 하였다.
또한, 식물공장내 기둥에 설치하는 재배트레이 회전장치(ball bearing을 장착한 roller), 3상 전기에 의해 작동하는 감속motor, 초미립자(fog) 형태의 양액분사 nozzle, 양액자동분사 제어장치, 재배tray 자동회전 제어장치 등을 포함하며 본 발명은 식물공장의 제한된 공간에 회전식 농작물 재배tray를 설치하여 가용한 공간을 최대한 활용하므로 생산성 최대화의 효과가 있으며, 회전에 이한 농작물 자극으로 성장을 촉진시키므로 성장기간 단축에 의한 생산량을 증가시키는 효과가 있고, 연중지속 생산으로 총생산량을 증가시켜서 농가소득을 향상시키는 효과가 있다. The present invention relates to a method for improving the productivity of agricultural products by increasing the production amount of crops in a limited space of a plant factory by applying IT LED and by using a rotary tray for cultivation instead of a conventional fixed tray, And a cultivation apparatus. In crop plants cultivated by nutrient solution in the plant, the rotary tray was installed in the cultivation bed to increase the space utilization, to stimulate the growth by the stimulation of crops by rotation, and to increase the total production by increasing the yield of the crops.
Also, it is possible to use a cultivating tray rotating device (a roller equipped with a ball bearing) installed on a column in a plant factory, a deceleration motor operated by three-phase electricity, a nogose nozzle in the form of a fog, The present invention includes a rotary crop cultivation tray in a limited space of a plant plant to utilize the available space as much as possible to maximize productivity and to stimulate growth by stimulating crops caused by rotation, It has the effect of increasing production by shortening, and it is effective to increase farm income by increasing total production by continuous production throughout the year.

Description

회전식 트레이를 이용한 농작물 재배장치{PLANT CULTIVATION SYSTEM}[0001] PLANT CULTIVATION SYSTEM [0002]

본 발명은 회전식트레이를 이용한 농작물 재배장치에 관한 것이다The present invention relates to a crop cultivation apparatus using a rotary tray

본 발명은 회전식트레이를 이용한 농작물 재배장치에 관한 것이다. 본 발명은 농작물(약용작물 포함)을 ITㅇLED를 적용한 식물공장에서 재배함으로써 농작물을 연중 지속적으로 재배할 수 있도록 하여 생장 촉진을 통해 총생산량을 증가시키고 농가소득을 향상시키기 위한 회전식 농작물 재배방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 농작물의 연중 지속적 재배를 위한 ITㅇLED 적용 식물공장, 농작물 재배port를 회전시키기 위하여 설치한 회전식 재배포트, 자동회전장치, 초미립자(fog) 양액 자동분사장치, 재배포트 자동회전 제어장치, 초미립자(fog) 양액 자동분사 제어장치를 포함한다. The present invention relates to a crop cultivation apparatus using a rotary tray. The present invention relates to a method of cultivating a crop for cultivation of crops (including medicinal crops) in a plant plant using IT LED to continuously grow crops throughout the year, thereby increasing the total yield through promotion of growth, More specifically, the present invention relates to an IT plant for continuously cultivating crops during the year, a plant plant for LED application, a rotary pot port for rotating a crop cultivation port, an automatic rotary device, an automatic injecting device for fog nutrient solution, A rotation control device, and an ultra-fine fog nutrient solution automatic injection control device.

인류의 전통적인 농작물 재배방법은 자연의 기상조건에 순응하여 봄에 파종하여 여름을 통해 성장시키고 가을에 수확하는 방법이다. 그러나 인류가 거주하는 지역의 기상 및 기후조건을 고려할때 동계에는 농작물 재배가 불가능한 기상조건을 극복하기 위한 방법으로 비닐하우스에서 양액재배 등의 시설재배방법이 발전하였으며, 최근에는 단위면적당 생산량을 증가시키기 위해 식물공장 개념을 도입하여 LED 등의 인공광원을 활용하고 자동화 시설을 위해 첨단 정보통신기술(IT)을 적용하는 첨단 농법(農法)으로 발전하고 있다.The traditional crop cultivation method of mankind is to adapt to natural weather conditions, to sow in spring, to grow through summer, and to harvest in autumn. However, considering the climate and climatic conditions in the area where mankind resides, the method of plant cultivation such as nutrient solution cultivation in the vinyl house has been developed as a method to overcome the weather conditions that can not be cultivated in the winter, and recently, By introducing the concept of Weihai Plant, we are developing into advanced farming method that utilizes artificial light source such as LED and applies advanced information and communication technology (IT) for automation facilities.

현재 우리나라에서 적용하는 ITㅇLED 식물공장은 농작물 재배포트를 고정식으로 운용함으로써 제한된 공간의 활용성이 부족한 실정이다. 식물공장의 초기 투자비용이 많이 소요되는 반면 상추, 깻잎 등의 부가가치가 적은 농작물 재배로는 수익성이 낮으므로 정부의 지원을 받기 어렵고 자금력이 부족한 일반 농가는 식물공장을 설치하여 농작물을 재배하는 것을 기피하는 실정이다. 또한, 자금력이 부족한 농가에 정부지원으로 식물공장을 운영하는 농가들도 대부분 정부지원이 중단되면 수익성 부족으로 식물공장에서 농작물 재배를 중단하는 사례가 발생되고 있는 실정이다.     Currently, the IT plant LED plant is applied in Korea, and the limited use of space is lacking due to the stationary operation of crop harvesting port. While the initial investment cost of plant factories is high, farmers with low added value such as lettuce and sesame leaves have low profitability. Therefore, general farmers who are not able to receive government support and lack funds have to avoid planting plants and cultivate crops . In addition, most of the farmers who operate the plant factory with the government support to the farmers lacking the financial power have stopped the cultivation of the crops at the plant factories due to lack of profitability if the government subsidies are stopped.

대한민국 특허 등록 제10-1226031호 '식물공장 시스템'은 이러한 재배 시스템의 일종으로 다각형 형상의 상면과 하면, 상면과 하면을 연결하는 측면으로 구성되는 셀부의 측면을 구성하는 외피부를 포함하고 외피부는 플라스틱 시트를 소정 간격으로 배치하여 이루어진 외측의 외부판및 내측의 내부판을 구비하고 외부판과 내부판 사이에는 공기가 순환되도록 한다. Korean Patent Registration No. 10-1226031 [Plant Plant System] is a kind of such a cultivation system, which includes a polygonal upper surface and an outer skin constituting a side surface of a cell portion constituted by a lower surface and a side connecting upper and lower surfaces, Includes an outer plate and an inner plate, which are formed by arranging plastic sheets at predetermined intervals, and circulate air between the outer plate and the inner plate.

또한 팬을 회전시키도록 하고 있는데 이러한 시스템은 단순히 여러개의 트레이를 층층이 쌓아올린것 이상의 효과를 가지지 못한다.
In addition, the fan is rotated, and this system has no effect beyond merely stacking several trays.

따라서 식물공장에서 연중 지속적 생산과 수익성이 높은 농작물 품종, 예를 들면 인삼, 곰취, 삽주 등의 판매가격이 높은 품목을 선정해야 하고, 식물공장의 제한된 공간을 최대한 활용하여 단위면적당 생산량을 높이기 위한 방법이 강구되어야 한다. 이를 위해 회전식 재배포트를 설치하여 종묘 식재량을 증가시키고 회전에 의한 농작물 생장을 촉진시킴으로써 총생산량을 증가시켜서 농가소득을 향상시킬 수 있다.
Therefore, it is necessary to select items with high selling prices such as ginseng, ginseng, shochu, etc., which are high in sustainable production and profitable crops throughout the year, and to maximize production capacity per unit area This should be done. For this purpose, a rotary pot can be installed to increase the discretion of the seedling and to promote the growth of the crop by rotation, thereby increasing the total yield and improving the farm income.

상기한 바와 같은 단점을 극복하기 위하여 본 발명은 식재량을 증가시키면서도 농작물을 동일조건하에서 생산할 수 있도록 하는 재배장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to overcome the disadvantages described above, it is an object of the present invention to provide a cultivation apparatus capable of producing crops under the same conditions while increasing the amount of food.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 회전식 트레이를 이용한 농작물 재배장치로서, 상기 농작물 재배장치는 회전의 중짐을 이루는 롤러를 중심으로 한개 이상의 지지대가 회전하도록 하며 지지대의 각 끝단에는 포트가 하나 이상 부착되는데롤러의 회전에 따라 지지대가 회전하면서 지지대에 부착된 포트도 지지대를 따라 회전하지만 각각의 포트는 식물을 심은 상태에서 항상 같은 방향을 향하고 있는 것일 수 있다. In order to accomplish the above object, the present invention provides a crop cultivation apparatus using a rotary tray, wherein the crop cultivation apparatus includes at least one support shaft rotatable about a roller serving as a center of rotation, The support is rotated by the rotation of the roller, and the port attached to the support is rotated along the support, but each port is always facing the same direction with the plant being planted.

상기 포트의 아래쪽에는 베드가 형성되며 베드에는 양액을 분사하기 위한 노즐이 형성되며 상기 포트의 아래쪽에는 양액이 닿을 수 있도록 일부가 개방되어 있으며, 베드는 회전하지 않는 것일 수 있다. A bed is formed below the port. A nozzle for spraying the nutrient solution is formed in the bed. A portion of the bed is opened to allow the nutrient solution to reach the bottom of the port. The bed may not rotate.

상기 베드는 다수개의 기둥사이에 종횡으로 배치되는 것일 수 있다.  The bed may be arranged longitudinally and laterally between a plurality of pillars.

상기 지지대는 미리 설정된 각도만큼 회전한후 미리 설정된 시간동안 멈춘후 다시 회전을 시작하는 것일 수 있다.  The support may be rotated by a preset angle, then stopped for a predetermined time and then started to rotate again.

본 발명에 따른 농작물 재배용 ITㅇLED식물공장은 다양한 농작물의 시설재배 시 적용 가능하고, 재배port의 회전개념은 제한된 공간의 활용성을 증가시킬 수 있는 다양한 산업분야에 적용할 수 있으며, nozzle에 의한 미립자(fog) 형태의 양액분사 개념은 도장 등을 실시하는 다양한 산업분야에서 활용될 수 있다. The IT plant for growing crops according to the present invention can be applied to the cultivation of a variety of crops and the rotation concept of the cultivation port can be applied to various industrial fields that can increase the utilization of limited space, The concept of nog- nized injection in the form of fog can be applied in various industrial fields such as painting.

도1은 종래의 농작물 재배장치를 도시하는 도면
도2내지 도6은 본 발명에 따르는 농작물 재배장치를 도시하는 도면1 is a view showing a conventional crop cultivation apparatus
2 to 6 are views showing a crop cultivation apparatus according to the present invention

이하,첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도1은 종래의 식물공장 시스템의 일예를 도시한다. 종래의 식물공장 시스템은 도1에서와 같이 단위면적당의 재배면적을 늘리기 위하여 여러층으로 트레이를 두어 각각의 트레이에 식물을 재배하는 경우가 많았다. 그런데 이러한 시스템은 트레이에서 식물의 위치에 따라서 빛, 공기, 양액등의 공급이 트레이 각각의 지점마다 일정하게 유지되기가 힘들기 때문에 여러층으로 재배한다고 하여도 트레이의 갯수가 늘어나는 것에 비례하여 재배 효율도 늘어나지는 못하였다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 shows an example of a conventional plant plant system. In the conventional plant plant system, as shown in FIG. 1, in order to increase the cultivation area per unit area, there are many cases where a tray is placed in several layers and plants are grown in each tray. However, since the supply of light, air, nutrient solution, and the like can not be maintained constantly at each point of the tray depending on the position of the plant in the tray, even if the number of the tray is increased, But it did not increase.

본 발명에 따른 농작물 재배장치는 도2내지 도6에 도시된다. 도2,3은 본 발명에 따른 농작물재배장치의 일실시예의 개념도를 도시한다. The crop cultivation apparatus according to the present invention is shown in Figs. 2 and 3 show a conceptual diagram of an embodiment of a crop cultivation apparatus according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 재배장치의 일실시예로서 재배 베드(bed)간 기둥간의 거리를 6미터로 설치하는데 이때 시설물 최대중량을 고려하여 적합한 재질및 강도의 기둥을 설치하는데 시설물의 최대중량을 고려하여 적당한 재질 및 강도를 갖는 기둥을 설치한다. 이때 농작물 재배층간 높이는 80cm 정도인 것이 좋다(이때 베드의 높이가 10cm, 포트가 10cm, 작물높이 25cm, 수확공간 35cm정도를 예상한 것인데 필요에 따라 달라질 수 있다)FIG. 4 is a perspective view of a planting apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the distance between pillars is 6 meters. Consider the following: a column with appropriate material and strength is installed. At this time, it is recommended that the height between the crops is 80cm (the height of the bed is 10cm, the pot is 10cm, the height of the crop is 25cm, and the harvesting space is about 35cm)

농작물 재배트레이 회전축의 원활한 회전을 위하여 볼베어링을 장착한 롤러를 설치하며 회전축의 조용한 운용을 위하여 3상전기 감속모터를 설치하는데 감속모터는 식물공장의 중간 지역에 설치한다. 롤러에는 한 개의 베드가 부착되어 회전하게 된다. Crop Cultivation Tray Roller equipped with ball bearings for smooth rotation of rotary shaft. Three phase electric deceleration motor is installed for quiet operation of rotary shaft. Deceleration motor is installed in the middle of plant factory. One roller is attached to the roller and rotates.

베드의 구조는 도5에 보다 자세하게 도시된다. 도4은 도3의 베드를 옆쪽에서 도시한 것으로서 각각의 베드의 하단에는 양액분사를 위한 노즐이 형성이 되고 노즐위쪽으로 한 개이상의 트레이가 설치된다. 통상은 4개의 포트가 설치가 되는데 도4에서 보는 것과 같이 4개의 포트가 위,아래, 왼쪽, 오른쪽에 형성이 되며 각각의 트레이는 일정한 시간간격을 두고 위치가 바뀌게 된다. 즉, 트레이는 시계방향이나 반시계방향으로 회전하게 된다. 이때 노즐이 놓인 베드의 바닥면은 회전하지 않은 상태에서 롤러와 동일 회전축상에 위치하는 안쪽의 포트들은 롤러와 함게 회전한다. 즉, 베드에 연결된 롤러가 돌아갈 때 베드 안쪽의 포트들만 위치를 바꾸면서 회전하게 된다. The structure of the bed is shown in more detail in Fig. FIG. 4 is a side view of the bed of FIG. 3, in which a nozzle for injecting nutrient solution is formed at the lower end of each bed, and one or more trays are installed above the nozzle. Four ports are normally installed. As shown in FIG. 4, four ports are formed on the top, bottom, left, and right sides, and the positions of the trays are changed at regular intervals. That is, the tray rotates clockwise or counterclockwise. At this time, the bottom surface of the bed on which the nozzle is placed does not rotate, and the inner ports located on the same rotation axis as the roller rotate with the roller. That is, as the roller connected to the bed returns, only the ports inside the bed are rotated while changing their positions.

이처럼 포트가 안쪽에서 계속해서 회전하기 때문에 포트에 입사되는 빛의 양이나 양액의 양은 각각의 포트별로 크게 차이가 나지 않게 되어 거의 동일한 조건에서 식물이 자랄 수 있게 된다. As the port continues to rotate from the inside, the amount of light incident on the port and the amount of the nutrient solution do not differ greatly from port to port, so that the plant can grow in almost the same conditions.

또한, 포트가 계속해서 회전하기 때문에 회전에 의해서 농작물에 자극이 주게 되어 생장을 촉진시키고 성장기간을 단축하게 된다. In addition, because the port continues to rotate, irritation is given to crops by rotation, which promotes growth and shortens the growth period.

도5에 도시된 베드는 기둥에 형성된 회전축에 로러를 설치하고 베드에 회전고리를 설치하여 형성되는데 각각의 베드간의 거리는 20내지 25cm 정도가 되게 하며 재배 포트간 간격은 12내지15cm, 재배포트 높이는 8내지 10cm 정도로 설치한다. 재배 포트는 90도 간격으로 총 4개를 설치하는데 그 갯수는 정해진것이 아니며 설치가능하다면 4개이상 설치하는 것도 가능하다. The bed shown in FIG. 5 is formed by installing a roller on a rotating shaft formed on a column and providing a rotating ring on the bed. The distance between the beds is about 20 to 25 cm, the interval between the growing ports is 12 to 15 cm, To about 10 cm. The total number of the cultivation ports is 90, and the number of the cultivation ports is not fixed.

또한 재배포트는 회전할때 주변 시설물에 방해받지 않도록 적절한 간격을 두고 설치한다.
Also, the redistributables should be installed at appropriate intervals so as not to be disturbed by surrounding facilities when rotating.

베드의 하단에서는 미립자 형태의 양액이 농작물 뿌리 부분으로 분사되도록 양액분사 노즐을 설치하고 양액분사 자동제어 system에 연결하여 1∼5분간 양액이 자동으로 분사되도록 설치한다.At the bottom of the bed, a nasal spray nozzle is installed so that the nutrient solution in the form of fine particles is sprayed to the root of the crop, and the nasal solution is automatically sprayed for 1 to 5 minutes.

재배포트는 보통의 화분들 처럼 아래쪽에 구멍이 뚫린 형태일 수 있으며 아래쪽에 형성된 구멍을 향하여 양액이 분사되도록 한다. 그러나 포트의 높이가 아주 높은 것은 아니기 때문에 포트의 위쪽으로도 양액이 안착할 수 있다.
The redistribution form can be a hole with a hole at the bottom like ordinary pollen, and the nutrient solution is injected toward the hole formed at the bottom. However, since the height of the port is not very high, the nutrient solution can settle to the top of the port.

또한, 회전식 농작물 재배포트는 회전축을 기준으로 좌측에서 우측으로 또는 그 반대방향으로 자동회전 제어장치에 의해 정해진 시간간격으로 90도씩 회전시키도록 하며 포트의 수가 많아지면 회전시키는 각도를 조절하도록 한다. In addition, the rotary crop redistributor rotates 90 degrees in a time interval determined by the automatic rotation control device from left to right or opposite direction with respect to the rotation axis, and adjusts the angle of rotation when the number of ports increases.

이와 같은 구성에 의하여 회전에 의해 농작물에 자극을 줌으로써 정지된 상태의 농작물 보다 성장기간이 단축되어 총생산량이 증가되도록 아였다. With such a configuration, by stimulating crops by rotation, the growth period is shortened so that the total production amount is increased, compared with the crops in the stopped state.

또한, 도면을 참조하면, 재배 Port의 지주 길이는 45∼50cm로 설치하고, 지주대와 재배port는 pin에 의해 고정시킨다. ball bearing을 장착한 회전축에 roller를 설치하고 roller와 재배port 연결지주대의 길이는 20cm로 준비하며, 지주대의 원활한 회전을 위해 roller로부터 5∼10cm 이격하여 재배port를 설치하여 roller 주변 시설물로부터 재배 port회전 시 방해받지 않도록 설치한다.
Also, referring to the drawing, the supporting length of the cultivation port is set to 45 to 50 cm, and the supporting stand and the cultivation port are fixed by the pin. A roller is installed on a rotating shaft equipped with a ball bearing. The length of the supporting column connected to the roller and the cultivation port is 20 cm. To facilitate the rotation of the supporting table, a cultivation port is installed at a distance of 5 to 10 cm from the roller. It is installed so as not to be disturbed.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 농작물 재배용 ITㅇLED 식물공장은 회전식 재배port를 설치하여 총생산량을 기존의 식물공장 생산량 대비 3배 이상, 노지재배 대비 30여배 이상 생산량을 증가시킬 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the IT plant LED plant for cultivating crops according to the present invention can increase the production amount by more than 3 times as much as the existing plant plant production and 30 times or more as compared with the non plant cultivation by installing a rotary cultivation port.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.

Claims (4)

회전식 트레이를 이용한 농작물 재배장치로서,
상기 농작물 재배장치는 회전의 중심을 이루는 롤러를 중심으로 한개 이상의 지지대가 회전하도록 하며 지지대의 각 끝단에는 포트가 하나 이상 부착되는데
롤러의 회전에 따라 지지대가 회전하면서 지지대에 부착된 포트도 지지대를 따라 회전하지만 각각의 포트는 식물을 심은 상태에서 항상 위쪽을 향하고 있으며
상기 포트의 아래쪽에는 베드가 형성되며 베드에는 양액을 분사하기 위한 노즐이 형성되며 상기 포트의 하단에는 구멍이 형성되어 있어 베드에서 포트의 구멍을 향하여 분사된 양액이 농작물의 뿌리쪽에 가까이 닿을 수 있도록 하며,
베드는 회전하지 않으며 상기 베드는 다수개의 기둥사이에 종횡으로 배치되며
상기 지지대는 미리 설정된 각도만큼 회전한후 미리 설정된 시간동안 멈춘후 다시 회전을 시작하는 것을 특징으로 하는, 회전식 트레이를 이용한 농작물 재배장치

A crop cultivation apparatus using a rotary tray,
In the crop cultivation apparatus, one or more supports are rotatable about the roller which is the center of rotation, and one or more ports are attached to each end of the support
As the roller rotates, the support rotates and the port attached to the support rotates along the support, but each port is always upwards with the plant planted
A bed is formed below the port and a nozzle for spraying the nutrient solution is formed in the bed and a hole is formed in the lower end of the port so that the nutrient solution injected from the bed toward the port hole can approach the root of the crop, ,
The bed does not rotate and the bed is arranged longitudinally and laterally between a plurality of pillars
Characterized in that the support is rotated by a preset angle and then stopped for a predetermined time and then started to rotate again.

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