KR101088427B1

KR101088427B1 - 양액공급제어방법

Info

Publication number: KR101088427B1
Application number: KR1020110043088A
Authority: KR
Inventors: 박철수
Original assignee: 박철수; 신한에이텍 주식회사
Priority date: 2011-05-06
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2011-12-01

Abstract

본발명은 양액공급제어방법에 관한 것으로, 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)의 원수 및 다수 개의 양액탱크(20)에서 양액이 공급되어 혼합되는 믹싱탱크(30)와, 상기 믹싱탱크(30)에서 혼합된 양액이 관수되는 다수 개의 관수용 전자밸브(40)로 이루어져서 양액을 공급하는 양액공급제어방법에 있어서, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것으로, 여러 개의 양액탱크에서 전부 또는 일부만을 선정하여 믹싱탱크에서 혼합하며, 관수대상도 전부 또는 일부만을 선정하여 각기 그에 맞는 그룹을 정하며 시간대를 같거나 달리하여 관수하는 것으로, 본발명은 장치의 부피가 적고 가벼우며, 조작이 간편하며, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 현저한 효과가 있다.

Description

양액공급제어방법{NUTRIENT SOLUTION SUPPLY CONTROL METHOD}

본발명은 양액공급제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액비를 위한 양액을 혼합량을 달리하여 장소와 시간에 따라 차별적으로 공급하는 양액공급제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 양액재배는 등록특허 10-0298214호에 종래기술로 기재된 바와 같이, 식물의 성장에 필요한 양분이 모두 함유된 배양액을 공급시켜 각종 작물을 재배하도록 하는 과학적인 영농기술로서, 토양에 구애받지 않고 식물을 재배하기 위한 것으로, 이것은 배지에 따라 고형배지재배, 담액·박막수경재배로 구별된다. 상기 양액재배는 각종작물의 병충해 방지가 가능하며, 무농약 청정재배로 무공해식물을 제조할 수 있는 진보된 영농방식이라 할 수 있다. 그리고 상기 양액재배를 위한 양액공급시스템은 등록특허 10-0298214호에는 양액의 농도를 재배작물의 생육에 적합하게 EC 및 pH를 미리 설정한 다음 농축양액을 공급하여 물과 혼합시켜 설정된 데이터값으로 양액농도를 조절하고, 이 조절된 양액을 자동 공급하도록 하는 동시에 상기 양액의 공급상태및 고장여부를 각각 검출하여 판독하며, 이 판독된 데이터를 LCD 등과 같은 디스플레이부와 경고표시수단을 통해 양액을 공급하는 과정에서의 이상유무를 검출하여 표시하도록 하는 양액 자동조절공급 및 고장진단 시스템에 관한 것으로, 각종 재배작물에 따라 요구되는 환경 및 기후 등을 자동적으로 조절 공급하도록 하는 기술이 공개되어 있다.

특허등록번호 10-0933624호에는 원수공급부와 연결되는 베이스부, 식생부, 상기 원수공급부와 액비탱크가 함께 연결되는 양액공급기, 제어부 및 양액공급수단 등으로 이루어져, 제어부의 제어에 따라 작동하는 상기 양액공급기에 의해 액비와 원수를 공급하여 베이스부에 상기 액비와 원수가 혼합된 양액을 저장하고, 상기 베이스부에 공급되어 저장된 양액의 영양분을 양액공급수단으로 상기 식생부의 식생공간을 채우고 있는 식생토의 식물뿌리에 직접 점적식(點滴式)으로 공급하되 상기 식생공간별로 제어부에 의해 서로 다른 양으로 공급되도록 함으로써, 상기 식생토에 키우고 있는 식물의 성장이 자동적으로 이루어짐과 동시에 서로 다른 식물도 한 공간에서 기를 수 있도록 한 양액 재배장치를 제공하는 기술이 공개되어 있다.

그러나 종래의 양액공급시스템은 양액을 공급하는 것을 기계장치를 통하여 구현하는 것으로, 일부 공급 지역만을 달리하거나, 또는 공급시간만을 통제하거나 또는 양액을 여러 혼합비로 공급할 수는 있으나, 여러 종류의 양액을 여러 대상으로 그룹을 설정하여 공급함에 있어서, 그룹마다 필요한 적절한 비율로 정확하게 혼합하고, 또한 혼합된 양액을 정해진 시간동안에 여러 장소로 그룹별로 구분하여 차별적으로 공급할 수 없었다.

또한, 종래의 양액공급시스템은 각 기능들을 단순히 조합한 것에 불과하므로, 기계부피가 크며, 중량이 무거우며, 조작이 불편한 단점이 있었다.

따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 장치의 부피가 적고 가벼우며, 조작이 간편하며, 또한 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 양액공급제어방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 양액공급제어방법에 관한 것으로, 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)의 원수 및 다수 개의 양액탱크(20)에서 양액이 공급되어 혼합되는 믹싱탱크(30)와, 상기 믹싱탱크(30)에서 혼합된 양액이 관수되는 다수 개의 관수용 전자밸브(40)로 이루어져서 양액을 공급하는 양액공급제어방법에 있어서, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것으로, 여러 개의 양액탱크에서 전부 또는 일부만을 선정하여 믹싱탱크에서 혼합하며, 관수대상도 전부 또는 일부만을 선정하여 각기 그에 맞는 그룹을 정하며 시간대를 같거나 달리하여 관수하는 것을 특징으로 한다.

본발명은 장치의 부피가 적고 가벼우며, 조작이 간편하며, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명 양액시스템 구성도
도 2는 본발명 양액시스템 사시도
도 3은 본발명 양액시스템 전원스위치 설명도
도 4는 종래의 양액공급시스템 및 방법 개요도

또한, 상기 양액공급제어는 시간제어와 광량제어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 시간제어는 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하고, 마감시간을 설정하며, 마감시간 설정값 이후에는 관수횟수가 남아 있어도 관수가 되지 않고, 다단계로 시간제어를 하는 것으로 처음 1단계 시작시간을 설정하고, 다음 2단계, 3단계로 순차적으로 관수가 시작되는 시간을 설정하며, 광량제어는 관수 시작시간과 마감시간을 먼저 정하고, 상기 시작시간은 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하는 것이고, 마감시간 설정값 이후에는 적산광량이 설정광량에 도달되어도 관수가 되지 않으며, 최대간격과 최소간격을 설정하되, 최대간격은 적산광량이 최대간격안에 도달하지 못할 때 관수하게 하는 설정시간이며, 곧 적산광량이 부족하더라도 일정시간이 되면 관수가 되게 하는 시간이고, 최소간격은 적산광량이 최소간격 이전에 도달하면 최소간격이 될 때까지 기다렸다가 관수를 실행할 수 있도록 설정하는 시간으로 즉 적산광량이 너무 많아 최소간격시간 이전에 정해진 광량에 도달하게 되면, 이를 통제하여 최소시간이 될 때까지 관수를 실행하지 않고 기다린 후 최소간격 시간이 되면 관수를 실행하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 관수방식은 시간관수와 유량관수를 포함하며, 시간관수는 관수량을 일정시간 시간 단위로 관수 하고자 할 때 설정하는 것이고, 유량관수는 1회의 관수량을 유량(리터) 단위로 관수하는 것을 특징으로 한다.

또한, 시간제어와 시간관수, 시간제어와 유량관수, 광량제어와 시간관수 및 광량제어와 유량관수를 선택적으로 택일하여 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 양액시스템 구성도, 도 2는 본발명 양액시스템 사시도, 도 3은 본발명 양액시스템 전원스위치 설명도, 도 4는 종래의 양액공급시스템 및 방법 개요도이다.

정수위밸브는 관용의 제품을 사용하는 것으로, 일단에는 부구가 설치되어 있어서, 믹싱탱크 내부의 믹싱액이 일정 수위에 도달하면, 정수위밸브를 폐쇄하여 원수탱크로부터의 원수가 더 이상 유입되지 않게 제어하며, 일정수위 이하가 되면 다시 개방하여 원수가 유입되게 한다. 따라서 믹싱탱크 내부로의 원수공급의 연속성과 안정성을 확보한다.

원수흡입펌프는 자동수위조절기가 설치된 자동펌프를 사용함으로써, 원수탱크 내부의 원수가 일정수위 이하이면 자동으로 펌프가 작동하며, 일정수위에 도달하면 펌프가 정지하여, 원수탱크를 항상 일정한 수위를 유지하게 한다.

여과기, 곧 스트레너는 내부에 교체 가능한 필터가 내장되며, 필터에 의해 원수와 양액 등에 포함된 이물질을 걸러내는 역할을 한다.

믹싱탱크는 벤츄리를 통과하여 인입된 양액들을 서로 섞어주는 탱크로서 그 용량은 200리터 정도이다.

그리고 상기 양액공급과 관수를 제어하는 제어반이 함께 설치된다.

본발명 양액공급시스템의 최대 관수 능력은 약10,000 ~ 15,000리터 / 시간이며, 양액공급은 30 ~ 300리터 / 시간이다. 그리고 본발명의 액비 제어는 양액 설정치에 의한 비례제어를 한다.

본발명의 기계중량은 약130Kg이 되며, 전원은 삼상 4선식 AC380V/60Hz를 사용한다.

본발명은 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것으로, 여러 개의 양액탱크에서 전부 또는 일부만을 선정하여 믹싱탱크에서 혼합하며, 관수대상도 전부 또는 일부만을 선정하여 각기 그에 맞는 그룹을 정하며 시간대를 같거나 달리하여 관수하는 것이다.

관수하는 시작타임을 정하는 제어방법은 시간제어와 광량제어가 있다. 시간제어는 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하고, 마감시간을 설정한다. 마감시간 설정값 이후에는 관수횟수가 남아 있어도 관수가 되지 않는다. 그리고 다단계로 시간제어를 한다. 가령 3단계로 나누면 처음 1단계 시작시간을 설정하고, 다음 2단계가 시작되는 시간을 설정하며, 다음 3단계가 시작되는 시간을 설정한다.

광량제어는 관수 시작시간과 마감시간을 먼저 정한다. 시작시간은 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하는 것이고, 마감시간 설정값 이후에는 적산광량이 설정광량에 도달되어도 관수가 되지 않는다.
그리고 최대간격과 최소간격을 설정하되, 최대간격은 적산광량이 최대간격 내에 도달하지 못할 때 강제적으로 관수를 하게 하는 설정시간이다. 즉, 최대간격을 일정시간 동안(하루 중 정해지는 시간대가 아니고 시간의 양(量), 즉 간격을 말한다)의 간격으로 정했을 경우를 예를 들면, 상기 일정시간 동안의 적산된 총광량이 미리 설정된 기준량만큼의 광량에 도달되지 못했을 때에도 더 이상 기다리지 않고 관수를 시작하는 것이다. 곧 비가 오거나 날씨가 흐려서 적산광량이 부족하더라도 일정시간이 경과되면 관수를 하는 것이다.
한편, 최소간격은 적산광량이 미리 정해진 최소간격 이전에 도달하게 되더라도 최소간격이 될 때까지 기다렸다가 관수를 실행하도록 설정하는 시간이다.
즉, 최소간격을 일정시간동안(하루 중 정해지는 시간대가 아니고 시간의 양(量), 즉 간격을 말한다)의 간격으로 정했을 경우를 예를 들면, 상기 일정시간 동안 적산된 광량이 비록 설정된 량만큼의 광량에 도달했을 때에도 관수가 되지 않는 것이다.
곧, 여름날 일사량이 너무 많아 적산광량이 정해진 시간동안 너무 많아 졌을 경우에는 관수 주기가 짧게 되므로 이를 방지하는 것으로, 최소간격시간 이전에 정해진 광량에 도달하게 되면, 이를 통제하여 적어도 최소시간동안이 경과될 때까지는 관수를 실행하지 않고 강제적으로 기다리게 한 후 최소간격 시간이 경과되면 비로소 관수를 실행한다.

한편, 관수방식은 시간관수와 유량관수가 있다. 시간관수는 관수량을 일정시간 시간 단위로 관수 하고자 할 때 설정한다. 유량관수는 1회의 관수량, 예를 들어 10리터 단위로 관수하고자 할 때 설정한다.

그러므로 사용자가 시간제어와 시간관수를 선택하면, 처음 1단계에서 일정시간(예: 10분)관수된 후, 관수가 정지되었다가 다시 2단계 시간이 되면 재차 10분간 관수되는 것이다. 시간제어와 유량관수를 선택하면, 처음 1단계에서 일정유량(예: 10리터)관수된 후, 관수가 정지되었다가 다시 2단계 시간이 되면 재차 10리터 관수되는 것이다.

만일 광량제어와 시간관수를 선택하면 적산광량이 정해진 설정광량치에 도달하면 관수가 일정시간(예: 10분)관수된 후, 관수가 정지되었다가 다시 2단계 적산광량치에 도달되면 재차 10분간 관수되는 것이다. 광량제어와 유량관수를 선택하면 적산광량이 정해진 설정광량치에 도달하면 관수가 일정유량(예: 10리터)관수된 후, 관수가 정지되었다가 다시 2단계 적산광량치에 도달되면 재차 10리터 관수되는 것이다.

그리고 상기와 같은 시간제어와 광량제어를 1일이나 3일, 또는 1주일로 주기를 정하여 관수를 할 수 있다.

그리고 관수대상을 구분하여 그룹별로 할 수 있는 것으로, 예를 들어 1그룹은 제어방식은 시간제어, 관수방법은 유량관수, 양액선택은 A/B/C, 관수주기는 1일로 설정하며, 2그룹은 제어방식은 광량제어, 관수방법은 시간관수, 양액선택은 D/E/C, 관수주기는 3일로 설정한다.

본발명은 또한 EC(전기전도도)센서 와 PH센서를 믹싱탱크 토출부위에 설치하여 그 측정값을 표시한다. 특히 폐양액탱크 내부에 남은 양액에 대한 EC 와 PH 값을 표시한다.

따라서 본발명은 장치의 부피가 적고 가벼우며, 조작이 간편하며, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것이다.

10 : 원수탱크 20 : 양액탱크
30 : 믹싱탱크 40 : 전자밸브
51 : 원수흡입펌프 52 : 여과기
53 : 개폐밸브 54 : 급수펌프
55 : 여과기 56 : 정수위 밸브
60 : 관수펌프 91 : 여과기
92 : 개폐밸브 93 : 유량계
94 : 벤츄리관 41 : 여과기
71 : 압력계

Claims

원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)의 원수 및 다수 개의 양액탱크(20)에서 양액이 공급되어 혼합되는 믹싱탱크(30)와, 상기 믹싱탱크(30)에서 혼합된 양액이 관수되는 다수 개의 관수용 전자밸브(40)로 이루어져서 양액을 공급하는 양액공급 제어방법에 있어서, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것으로, 여러 개의 양액탱크에서 전부 또는 일부만을 선정하여 원수탱크에서 공급된 원수와 함께 믹싱탱크에서 혼합하며, 관수대상도 전부 또는 일부만을 선정하여 각기 양액혼합량이 상호 일치하는 관수대상끼리의 그룹을 정하며 시간대를 같거나 달리하여 관수하는 것이며,
상기 양액공급제어는 시간제어 또는 광량제어 방식이 있는 것으로,
상기 시간제어는 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하고, 마감시간을 설정하며, 마감시간 설정값 이후에는 관수횟수가 남아 있어도 관수가 되지 않고, 다단계로 시간제어를 하는 것으로 처음 1단계 시작시간을 설정하고, 다음 2단계, 3단계로 순차적으로 관수가 시작되는 시간을 설정하는 방식이며, 광량제어는 관수 시작시간과 마감시간을 먼저 정하고, 상기 시작시간은 당일 관수를 시작하고자 하는 시간을 설정하는 것이고, 마감시간 설정값 이후에는 적산광량이 설정광량에 도달되어도 관수가 되지 않으며, 최대간격과 최소간격을 설정하되, 최대간격은 적산광량이 최대간격안에 도달하지 못할 때 관수하게 하는 설정시간이며, 곧 적산광량이 부족하더라도 일정시간이 되면 관수가 되게 하는 시간이고, 최소간격은 적산광량이 최소간격 이전에 도달하면 최소간격이 될 때까지 기다렸다가 관수를 실행할 수 있도록 설정하는 시간으로 즉 적산광량이 너무 많아 최소간격시간 이전에 정해진 광량에 도달하게 되면, 이를 통제하여 최소시간이 될 때까지 관수를 실행하지 않고 기다린 후 최소간격 시간이 되면 관수를 실행하는 방식이며,
그리고 상기 관수 방식은 시간관수와 유량관수 방식이 있는 것으로,
시간관수는 관수량을 일정시간 시간 단위로 관수 하고자 할 때 설정하는 것이고, 유량관수는 1회의 관수량을 유량(리터) 단위로 관수하는 것으로,
상기 시간제어와 시간관수, 시간제어와 유량관수, 광량제어와 시간관수 및 광량제어와 유량관수의 4가지 방식중 어느 하나의 조합된 방식을 선택적으로 택일하여 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 양액공급제어방법
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