KR100301278B1 - 양액자동공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양액자동공급장치에 관한 것으로, 종래에는 원수와 액비를 혼합탱크 내에서 일정비율로 혼합시켜서 된 양액을 식물에 공급하도록 한 혼합탱크식 자동양액공급장치와 원수가 공급되는 공급관에 직접 액비를 주입하도록 한 직접주입식 자동양액공급장치가 주로 사용되었는데 혼합탱크식 자동양액공급장치는 설비비용과 전력소모가 증가하였으며, 직접주입식 자동양액공급장치는 액비를 공급관내에직접 주입하기 위해 메인펌프의 양정보다 높은 압력을 발생하는 고양정 주입장치가사용되어 설비유지보수비용이 비싸며 고장율과 전력소모가 많은 문제점이 있었다.

본 발명은 원수를 수용하는 원수탱크와, 원수탱크에 연결되어 펌핑작용을 수행하는 메인펌프와, 액비가 수용된 액비탱크로부터 액비를 공급받아 일정한 액비의수위를 유지하면서 메인펌프의 가동에 따른 흡입력에 의해 일정량의 액비를 액비혼입 및 원수공급관으로 공급하는 액비수위유지장치와, 메인펌프에 의해 공급되는 원수와 액비의 혼합액인 양액을 여과하는 여과기로 구성되어 액비를 공급하기 위한별도의 액비펌프, 원수와 액비를 혼합하기 위한 혼합탱크 및 원수공급폄프와 메인펌프 중 한대를 설치하지 않게 됨으로써 시설비용을 절감하도록 함과 아울러 전력소비량을 줄일 수 있으며 고장율을 최소화하여 설비의 유지보수비용을 줄일 수 있으며 액비와 원수를 적정비율로 혼합하여 안정되게 공급할 수 있도록 한 발명임.

Description

양액자동공급장치{AUTOMATIC FERTILIZER MIXING SYSTEM}

본 발명은 과채류, 엽채류, 화훼등과 같은 식물에 물 혹은 물과 혼합된 화학비료를 자동으로 공급할 수 있도록 한 양액자동긍급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액비의 수위를 항상 일정하게 유지하며 공급할 수 있는 액비수위유지장치를구비하여 액비를 공급하기 위한 별도의 액비펌프 및 원수와 액비를 혼합하기 위한혼합탱크와 별도의 펌프를 설치하지 않고도 액비와 원수를 적정비율로 혼합하여 안정되게 공급할 수 있도록 한 양액자동공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 시설원예, 노지작물, 조경초목 등 여러 식물을 재배할 시에 인위적으로 물 단독 혹은 물과 화학비료를 적정비율로 혼합한 양액을 일정한 시간간격,일사량, 배지수분 등의 조건에 따라 일정량씩 자동적으로 식물에 공급하도록 한 자동양액공급장치가 사용되고 있다.

이러한 자동양액공급장치는 액비와 원수를 혼합탱크 내에서 일정비율로 혼합시켜서 된 양액을 식물에 공급하도록 한 혼합탱크식 자동양액공급장치와 원수가 공급되는 공급관에 적정량의 액비를 직접 주입하여 이송중 관내에서 혼합이 이루어지며 식물에 공급하도록 한 직접주입식 자동양액공급장치로 크게 구분할 수 있다.

도 1은 종래의 혼합탱크식 양액자동공급장치의 개략적인 구성도로서, 혼합탱 크식 양액자동공급장치는 원수를 수용하고 있는 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)내에 수용된 원수를 펌핑하여 원수공급관(12)을 통해 공급하는 원수공급펌프(20)와, 상기 원수공급펌프(20)에 의해 공급되는 원수를 여과하는 여과기(30)와, 여과기(30)를 통해 여과된 원수와 적정량의 액비를 혼합하는 혼합탱크(40)와, 상기혼합탱크(40)내에서 원수와 액비가 혼합되어서 된 양액을 식물에 공급하는 메인펌프(60)와, 원수와 액비혼합액의 일부를 혼합탱크(40)로 되돌리는 바이패스관(65)이순차적으로 설치됨과 아울러 액비탱크(50)내에 수용된 액비를 상기 혼합탱크(40)내로 일정량씩 공급하는 액비펌프(55)가 액비탱크(50)마다 설치되어 양액공급관(70)을 통해 양액을 공급하도록 한것이다.

그러나 이러한 종래의 혼합탱크식 양액자동공급장치에 사용되는 액비펌프(55)는 통상 마그네트펌프가 채용되는데 이러한 마그네트펌프는 가격은 비싸지 않으나 양정이 낮아 메인관에 직집주입이 불가능하여 액비를 원수와 혼합하기 위한 별도의 혼합탱크(40)를 반드시 설치해야 하고, 원수공급펌프(20) 및 다수개의 액비펌프(55)를 추가로 설치해야 함으로 인해 설비비용이 증가하게 되며, 또한 다수개의 펌프를 사용함에 따라 전력소모도 증가하게 되는 문제점이 있었고, 특히 액비가 소진되어 액비의 공급이 이루어지지 않아 액비펌프(55)가 공회전할 경우 과열로 인한 고장의 위험성이 높다는 문제점이 있었다.

도 2는 종래의 직접주입식 양액자동긍급장치의 개략적인 구성도로서, 직접주입식 자동양액공급장치는 원수를 수용하고 있는 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)내에 수용된 원수를 원수공급관(12)을 통해 펌핑하여 공급하는 메인펌프(60)와, 상기 메인펌프(60)에 의해 공급된 원수를 여과하는 여과기(30)가 순차적으로설치됨과 아울러 상기 메인펌프(60)와 여과기(30) 사이에 연결 설치되어 원수와 액비가 섞이며 공급되도록 한 액비혼입 및 양액공급관(25)내로 액비탱크(50)내에 수용된 액비를 일정량씩 펌핑하여 공급하는 다수개의 액비폄프(55)로 구성된 것이다.

그러나 이러한 종래의 직접주입식 양액자동공급장치에 채용되는 액비펌프(55)는 맥동식 혹은 무맥동식 정량펌프로서 양정이 높아 액비를 액비혼입 및 양액공급관(25)내에 직접 주입할 수 있는 장점은 있으나 가격이 비싸며 고장율과 전력소모가 많은 문제점이 있었다.

이러한 직접주입식 양액자동공급장치의 다른 예로는 상기 액비펌프(55) 대신벤츄리관(미도시)이나 수압식펌프(미도시)를 상기 액비혼입 및 양액공급관(25)에 연결 설치하여 메인펌프(60)의 송출압력을 이용하여 벤츄리관이나 수압식펌프에 의해 일정량씩의 액비를 공급하도록 하였는데, 이러한 자동양액공급장치 또한 액비혼입 및 양액공급관(25)의 수압을 고압으로 유지해야 함으로 인해 전력소비효율이 저하되고 액비의 정확한 주입량을 제어하기가 어려우며 고압유지에 따른 시설의 유지보수비용이 높은 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 액비의 수위를 항상 일정하게 유지하며 공급할 수 있는 액비수위유지장치를 구비하여 액비를 공급하기 위한 별도의 액비펌프 및 원수와 액비를 혼합하기 위한혼합탱크를 설치하지 않게 됨으로써 시설설치에 따른 원가 및 유지보수비용을 절감하 도록 함과 아울러 액비와 원수를 적정비율로 혼합하여 안정되게 공급할 수 있고 액비가 기준수위 이하인 경우 그에 따른 신호를 발생시킬 수 있도록 한 양액자동공급장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래의 혼합탱크식 양액자동공급장치의 구성도,

도 2는 종래의 직접주입식 양액자동공급장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 앙액자동공급장치의 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 양액자동공급장치의 요부인 액비수위유지장치의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 액비수위유지장치의 작동상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 원수탱크, 15 : 액비혼입 및 원수공급관,

20 : 원수공급펌프, 25 ; 액비혼입 및 양액공급관,

30 : 여과기, 50 : 액비탱크,

60 : 메인펌프, 70 : 양액공급관,

100 : 액비수위유지장치. 110 : 액비유입관,

112 : 액비유입구, 120 : 액비배출관,

122 : 액비배출구, 126 : 안내봉,

127 : 볼밸브, 130 : 회동개폐기,

131 : 부구, 133 : 패킹,

140 : 마이크로스위치, 145:수위감지봉,

148 : 경고등.

본 발명은 원수를 수용하는 원수탱크와, 상기 원수탱크의 액비혼입 및 원수공급관에 연결되어 펌핑작용을 수행하는 메인펌프와, 액비가 수용된 액비탱크로부터 액비를 공급받아 일정한 액비의 수위를 유지하면서 상기 메인펌프의 가동에 따른 흡입력에 의해 일정량의 액비를 상기 액비혼입 및 원수공급관으로 공급하는 액비수위유지장치와, 상기 메인펌프에 의해 공급되는 원수와 액비의 혼합액인 양액을여과하는 여과기로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

이하에서는, 본 발명에 대한 바람직한 일 실시예의 구성 및 작용효과에 대해첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 양액자동공급장치의 구성도로서, 상기 도 3에 도시된바와 같이, 본 발명은 일정량의 원수를 수용하여 저장하도록 한 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)의 액비혼입 및 원수공급관(15)에 의해 연결되어 펌핑작용을 수행하는 메인펌프(60)와, 상기 메인펌프(60)에 의해 공급되는 원수와 액비의 혼합액인 양액을 여과하는 여과기(30)가 순차적으로 설치된다.

상기 원수탱크(10)에는 통상의 수위감지센서가 구비된 자동급수펌프(미도시)가 설치되어 일정량의 원수가 채워져 원수가 외부로 배출되더라도 항상 일정수위를유지할 수 있도록 한다.

상기 원수탱크(10)의 저면에는 소정직경을 갖는 파이프 형상의 액비혼입 및원수공급관(15)이 연결되어 메인펌프(60)로 연결되고 상기 메인펌프(60)와 여과기(30)사이에는 양액공급관(70)이 연결설치된다.

즉, 상기 원수탱크(10)내에 수용된 원수는 상기 메인핌프(60)의 펌핑작동에의해 액비혼입 및 원수공급관(]5)을 따라 공급되고 양액공급관(70)으로 연결된 여과기(30)를 통과하면서 여러 가지 불순물이 걸러져 식물에 공급되는 것이다.

상기 원수탱크(10)와 메인펌프(60) 사이의 액비혼입 및 원수공급관(15)에는액비가 수용된 액비탱크(50)로부터 액비를 공급받아 일정한 액비의 수위를 유지하면서 상기 메인펌프(60)의 작동에 따른 흡입압력에 의해 일정량의 액비를 상기 액비홉입 및 원수공급관(15)으로 공급하도록 한 액비수위유지장치(100)가 액비배출관(120)에 의해 연결설치된다.

여기서 액비탱크(50)와 액비수위유지장치(100)는 도시된 수량에 한정되는 것이 아니고 액비의 수량에 따라 증감되어 설치되는 것이다.

상기 액비수위유지장치(100)로부터 일정높이만큼 상측으로 이격된 인접위치에는 상기 액비수위유지장치(100)로 공급되는 액비가 저장된 다수개의 액비탱크(50)가 액비유입관(110)에 의해 연결설치된다.

도 4는 본 발명에 따른 양액자동공급장치의 요부인 액비수위유지장치의 사시도이고, 도 5는 액비수위유지장치의 작동상태도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 액비수위유지장치(100)의 저면에는 상기 액비수위유지장치(100)내로 액비를 공급할수 있도록 상기 액비탱크(50)의 저면으로부터 연장되는 액비유입관(110)이 연결설 치된다.

상기 액비탱크(50)와 액비수위유지장치(100)간의 높이차는 상기 액비탱크(50)내에 수용된 액비의 공급압력을 크게 할 수 있도록 가능한 그 차이가 클수록 좋지만 액비의 자중에 의해 상기 액비수위유지장치(100)로의 원활한 액비공급이 이루어질 수 있는 최소한의 높이차 이상을 유지하도록 한다.

또한 상기 액비수위유지장치(100)내에 수용된 액비를 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)으로 공급할 수 있도륵 상기 액비수위유지장치(100)의 저면으로부터 서로 동일한 직경으로 일정길이 만큼 연장되어 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)의 일측면으로 액비배출관(120)이 연결설치된다.

이때 상기 액비수위유지장치(100)로부터 액비배출관(120)을 통해 액비혼입및 원수공급관(15)으로 공급되는 액비는 상기 메인펌프(60)의 작동에 따라 원수를흡입하는 흡입압력에 의해 유입된다.

상기 액비유입관(110)의 직경 D1은 상기 액비배출관(120)의 직경 D2 보다 상대적으로 크게 형성하도록 하여 상기 액비유입관(110)을 통해 액비수위유지장치(100)내로 유입되는 액비의 양이 상기 액비배출관(120)을 통해 액비혼입 및 원수공급관(15)으로 배출되는 양보다 많도록 함으로써 액비수위유지장치(100) 내에는 항상 일정수위의 액비가 유지되도록 한다.

상기 액비수위유지장치(100)의 저면 내측에는 상기 액비유입관(11O)과 연통되도록 개구된 액비유입구(112)가 상기 액비수위유지장치(100)의 저면으로부터 일정높이 만큼 상측으로 돌출형성된다.

상기 액비유입구(112)의 상단면은 후술되는 회동개폐기(130)의 몸체(135) 일단부 저면에 설치된 패킹(133)과 긴밀하게 면접되면서 밀폐될 수 있도록 상기 회동개폐기(130)의 몸체(135)가 기울어지는 경사각과 대응되는 각도로 테이퍼지게 형성된다.

상기 액비수위유지장치(100)의 저면 내측에는 상기 액비배출관(120)과 연통되도록 개구된 액비배출구(122)가 형성된다.

상기 액비배출구(122)의 주연부 상측에는 세로 방향으로 세 개의 안내봉(126)이 일정간격을 이루며 설치되고, 상기 안내봉(126)의 내측에는 상기 안내봉(126)에 의해 안내되어 상기 액비수위유지장치(100)내로 공급되는 액비의 수위에 따라 뜨거나 가라앉으면서 상기 액비배출구(122)를 개방 또는 폐쇄시키도록하는 볼밸브(127)가 설치된다.

상기 볼밸브(127)는 액비 보다 비중이 작은 재질로 이루어진 구형상으로서 그 직경은 상기 액비배출구(122)의 직경보다 약간 크게 형성하도륵 하여 만일 액비수위유지장치(100)내로 액비의 공급이 중단되어 액비가 모두 소진되었을 경우에 상기 볼밸브(127)가 액비배출구(122)를 폐쇄하게 된다.

한편 액비수위유지장치(100)의 내부에는 상기 액비유입관(110)으로부터 유입되는 액비의 수위를 조절하는 회동개폐기(130)가 설치되는데, 상기 회동개폐기(130)는 일정길이를 갖는 몸체(135)의 중심으로부터 지렛대의 원리에 의해 상하로회동기능하도록 상기 몸체(135)의 일측이 중심으로부터 일정간격만큼치우치도록고정된다.

상기 몸체(135)의 일단부에는 액비 보다 비중이 작은 재질로 된 부구(131)가설치되고 타단부 저면에는 밀폐력이 양호한 합성수지 재질로 이루어진 패킹(133)이설치된다.

상기 몸체(135)의 패킹(133)은 회동개폐기(130)의 지렛대운동에 따라 상기 액비유입구(112)를 개폐할 수 있도록 설치되어 액비수위유지장치(100)내에 액비가일정량 이상 공급될 경우 상기 부구(131)가 부유되면서 몸체(135)의 패킹(133)부가하측으로 기울어져 액비유입구(112)를 폐쇄하게 되고, 액비의 수위가 낮아지게 되면 부구(131)가 하측으로 내려가면서 패킹(133)부위가 상측으로 이동되어 액비유입구(112)를 개방하게 된다.

그리하여 액비탱크(50)로부터 액비수위유지장치(100)로 유입되는 액비의 공급 및 차단을 제어하게 된다.

또한 지렛대운동을 하는 상기 회동개폐기(130)의 몸체(135) 상부에는 상기 몸체(135)의 상면과 면접촉되면서 연동되어 상하이동하는 수위감지봉(145)이 설치되고, 상기 수위감지봉(145)의 상측으로는 상기 수위감지봉(145)의 상하이동에 따라 상기 수위감지봉(145)의 상단부와 접촉 또는 이격되면서 액비가 고갈되었을 때액비고갈신호를 발생시키는 마이크로스위치(140)가 설치된다.

즉, 상기 마이크로스위치(140) 일단에 경고등(148)을 열결하였을 때 일정높이 이하로 낮아질 경우 상기 회동개폐기(130)의 부구(131)가 하측으로 내려가면서반대편 몸체(135)의 일측면이 수위감지봉(145)을 상측으로 이동시키게 되고, 상기수위감지봉(145)의 상단부가 마이크로스위치(140)의 접점을 밀어올려 상기 마이크 로스위치(140)와 전기적으로 연결된 경고등(148)을 점등하도록 함으로써 사용자로하여금 액비탱크(50)로부터 액비수위유지장치(100)로 액비가 공급되지 않아 액비의수위가 고갈되었음을 알리게 된다.

이러한 경고등(148)과 같은 시각적인 경고수단 외에 음향신호로서 사용자에게 액비가 제대로 공급되지 않고 있음을 알리도록 하는 부저와 같은 음향경보수단을 별도로 혹은 상기 경고등(148)과 동시에 작동하도록 설치할 수도 있고, 양액자동공급장치(100)의 제어부(미도시)에 연결시켜 양액자동공급장치의 작동 및 그 중지를 제어하게 할 수 도 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명 자동양액공급장치의 작용 및 효과를 살명하도록 한다.

우선 원수탱크(10)내에 공급수용된 원수가 메인폄프(60)의 작동에 의해 액비혼입 및 원수공급관(15)을 따라 흡입된다.

이와 동시에 액비탱크(50)에 수용된 액비가 액비유입관(110)을 통해 액비수위유지장치(100)내로 유입되어 일정수위를 유지하면서 상기 액비수위유지장치(100)로부터 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)까지 연결설치된 액비배출관(120)을 통해상기 액비혼입 및 원수공급관(15)으로 일정량씩 흡입된다.

그리하여 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)의 내측으로 원수와 액비가 유입됨과 아울러 골고루 혼합되면서 메인핌프(60)의 작동압력에 의해 양액공급관(70)을통하여 여과기(30)로 송출되면서 불순물이 제거된 후 배양중인 식물로 공급되는 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 액비의 수위를 항상 일정하게 유지하며 공급할수 있는 액비수위유지장치를 구비하여 원수를 펌핑하는 원수공급펌프와 액비를 공급하기 위한 별도의 액비펌프 및 원수와 액비를 혼합하기 위한 혼합탱크를 설치하지 않게 됨으로써 설비수의 감소에 따라 시설비를 절감하도록 함과 아울러 전기구동기기의 설비수를 줄여 전력소비량을 감소시킬 수 있음과 아울러 설비수가 적어짐에 따라 고장율이 최소화되어 설비의 유지보수비용을 줄일 수 있으며 액비와 원수를 적정비율로 혼합하여 안정되게 공급할 수 있도록한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 원수와 액비를 적정비율로 혼합하여서 된 양액을 식물에 자동으로 공급하도록 한 양액자동공급장치에 있어서,

   원수를 수용하는 원수탱크(10)와,

   상기 원수탱크(10)의 액비혼입 및 원수공급관(15)에 연결되어 펌핑작용을 수행하는 메인펌프(60)와,

   액비가 수용된 액비탱크(50)로부터 액비를 공급받아 일정한 액비의 수위를유지하면서 상기 메인펌프(60)의 작동에 따른 흡입력에 의해 일정량의 액비를 상기원수탱크(10)와 메인펌프(60) 사이의 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)으로 공급하는 액비수위유지 장치(100)와,

   상기 메인펌프(60)에 의해 공급되는 원수와 액비의 혼합액인 양액을 여과하는 여과기(30)로 구성된 것을 특징으로 하는 양액공급장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 액비수위유지장치(100)는 액비탱크(50)내에 수용된액비를 자중에 의해 상기 액비수위유지장치(100)내로 공급할 수 있도록 상기 액비탱크(50)로부터 일정길이만큼 하향 연장되어 상기 액비수위유지장치(100)의 저면에연졀 설치된 액비유입관(l10)과,

   지렛대원리에 의해 회동 가능하게 고정된 몸체(135)의 일단부에는 부구(131)가 구비되고 타단부 저면에는 패킹(133)이 구비되어 상기 액비수위유지장치(100)내에 유입된 액비의 수위에 따라 상기 몸체(135)가 기울어지면서 상기 몸체(135)의 경사각과 대응되는 각도로 상단면이 테이퍼지게 개구된 액비유입구(112)에 상기 패킹(133)부위가 긴밀하게 밀착되면서 상기 액비유입구(112)의 개폐를 단속하는 회동개폐기(130)와 ,

   상기 액비수위유지장치(100)내에 수용된 액비를 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)으로 배출할 수 있도록 상기 액비수위유지장치(100)의 저면으로부터 일정길이만큼 연장되어 상기 액비혼입 및 원수공급관(15)과 연결 설치된 액비배출관(120)과,

   상기 액비수위유지장치(100)의 저면에 액비배출관(120)과 연통되도록 형성된액비배출구(122)의 상측에 설치된 다수개의 안내봉(126)에 의해 안내되어 액비의 수위에 따라 뜨거나 가라앉으면서 상기 액비배출구(122)의 개폐를 단속하는 볼밸브(127)로 구성된 것을 특징으로 하는 양액자동공급장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 회동개폐기(130)의 몸체와 연동되어 상하이동되는 수위 감지 봉(145)과,

   상기 수위감지봉(145)의 상승 또는 하강에 따라 온/오프되어 수위고갈신호를발생시키는 마이크로스위치(140)가 추가로 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는양액자동공급장치.