KR101843108B1 - 맞춤형 액비 제조기 - Google Patents

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KR101843108B1
KR101843108B1 KR1020170043519A KR20170043519A KR101843108B1 KR 101843108 B1 KR101843108 B1 KR 101843108B1 KR 1020170043519 A KR1020170043519 A KR 1020170043519A KR 20170043519 A KR20170043519 A KR 20170043519A KR 101843108 B1 KR101843108 B1 KR 101843108B1
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김상민
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경기도 여주시(농업기술센터장)
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Abstract

본 발명은 맞춤형 액비 제조기에 관한 것으로서, 액비 제조를 위한 제1 약품이 수용되되 상기 제1 약품에 물(water)을 넣어 교반시키는 제1 교반 탱크; 상기 제1 약품과 성분이 다른 제2 약품이 수용되되 상기 제2 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제2 교반 탱크; 상기 제1 및 제2 약품과 성분이 다른 제3 약품이 수용되되 상기 제3 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제3 교반 탱크; 및 상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내에서 각각 교반이 완료된 제1 내지 제3 액상약품이 수집되어 혼합되는 배합 탱크를 포함한다.

Description

맞춤형 액비 제조기{DEVICE FOR PRODUCING LIQUID FERTILIZER}
본 발명은, 맞춤형 액비 제조기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 맞춤형 액비 제조기에 관한 것이다.
최근 우리나라에서도 가축분뇨를 자원화하여 퇴비, 액비로 처리하는 축산농가가 증가하고 있으나 가축분뇨의 퇴액비 제조 및 경지환원기술에 대한 이해 부족으로 올바른 처리가 이루어지지 않는 농가도 있는 실정이다.
가축분뇨는 농업에서 황금이라고 표현 할 만큼 가치 있는 자원이다. 가장 올바른 가축분뇨의 처리방법은 환경오염 부담을 최소화 하면서 "땅에서 나온 것은 땅으로 되돌려 준다"는 원칙에 따라 경지환원을 시켜 생태계의 물질순환의 흐름속에 넣어주는 것이다. 가축분뇨의 다기능적 이익은 양분을 함유하고 있는 동시에 탄소를 함유하고 있어서 유기탄소는 토양의 건강과 구조의 핵심요소인 유기물을 공급하여 생태계의 물질을 순환시키는 환경적인 이득이 있다.
우리나라에 연간 생산되는 축산분뇨를 비료자원으로 활용할 경우 우리나라 화학비료 소요량의 상당 부분을 대체할 수 있다. 가축분뇨는 질소, 인산, 칼리를 비롯한 영양분들을 함유하고 있어 작물생육을 촉진시키며, 토양의 물리 화학적 개선 효과가 있는 것으로 보고되어 있다(RDA, 2002). 가축분뇨 액비는 작물 생육에 필요한 성분인 질소, 인산, 칼륨 이외에도 칼슘, 마그네슘, 나트륨과 같은 원소도 포함하고 있다. 그러나 최근 악취제어 목적으로 가축분뇨 액비의 고형물이 제거되고 액상물이 주성분으로 되어 칼륨 함량은 높으나 인산, 칼슘, 마그네슘 함량이 불균형한 양분상태를 나타내어 작물 재배 활용 시에는 부족한 성분의 보충이 요구된다.
화학비료는 맞춤 비료가 개발되어 보급하고 있으나 작물별 시비처방에 따라 액비의 부족한 양분 (N-P-K-Ca-Mg)의 변이를 보정한 작목별 맞춤액비 개발이 필요하다. 네덜란드 가축분뇨 액비와 화학비료 혼용 균형 관비 재배로 고품질 원예작물 생산연구 보고가 있다.
작물의 일반적인 비료성분 요구량 비율과 가축분뇨 액비의 N: P: K: Ca: Mg 성분 비율이 차이가 있으므로, 최적의 양분을 공급하기 위해서는 맞춤액비를 개발하여 적용하는 것이 필요하다. 통상 가축분뇨 발효액비는 N, P, K 등의 양분 불균형이 나타나 부족양분의 보충에 의한 맞춤액비 사용이 필요하다. 예를 들어 딸기의 일반적인 비료성분 요구량 비율은 질소(1)-인산(0.4)-가리(1)-칼슘(0.6)-고토(0.4)이지만 가축분뇨액비의 N: P: K: Ca: Mg 성분 비율(1: 0.2 : 2.7: 0.10: 0.08 )과 비교할 때 차이가 있으므로 맞춤액비를 개발하여 적용할 필요가 있다.
가축분뇨 맞춤액비 관련 선행연구의 내용을 살펴보면 화학비료 가격의 상승과 환경오염예방을 위해서는 가축분뇨 맞춤발효액비로 대체하는 것이 경제적 효과가 높은 것으로 나타났다(박진면 외, 2010). 가축분뇨의 퇴비와 액비는 각종 영양분을 동시에 함유하고 있어 작물에 대한 종합영양적인 효과를 나타낼 수 있다(신, 1999; 김, 2002; 김 등, 2006). 환경보호와 화학비료를 대체하여 농가의 농가소득을 보전하기 위한 연구가 미국을 비롯한 선진국에서 이루어지고 있는 실정이다.
벼의 경우 질소 시용량이 지나치게 많으면 쌀의 심복백미와 불완전미가 증가하고, 완전미 감소하는 등 외관 품질이 저하되고, 단백질 함량 증가 및 Mg/K비 감소로 미질이 떨어지게 된다(Kim et al., 1992; Park, 1993).
시비관리와 관련, 토양검정에 의한 시비관리의 중요성, 토양 건전성 유지 및 고품질 안전 농산물 생산에 대한 연구가 다수 수행된 바 있다 (Hong, 1998;Hong et al., 2009; Lee et al., 1994; Song et al., 1993). 또한, 비료 원자재의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라의 경우에는 원자재 국제가격 변동에 따른 국내 비료가격 영향에 대응하고 친환경농업 육성과 국제적 양분규제 등 환경규범에 적응하기 위해 국가 차원의 비료 사용량 감축이 절실한 상황이다. 이에 따라 정부는 기존의 화학비료 가격지원 방향을 비료 사용 절감과 환경보전을 연계한 맞춤형비료 공급지원으로 전환하였다. 맞춤형비료는 토양환경과 작물특성에 맞게 주요 성분을 배합한 비료로서 농경지 토양화학성을 분석하여 작물생육에 필요한 양분의 과부족을 산출하여 처방하는 일련의 과정을 거치며, 해당 시비량에 알맞는 비종을 선정하여 농가에서 활용하고 있는 실정이다.
그러나 가축분뇨발효액비에 대한 일부 농가들의 작물생육 저하와 수량 감소에 대한 우려를 불식시키고, 동시에 정책의 원활한 추진을 위하여 맞춤형 가축분뇨발효액비 시용 효과에 대한 기술적 체계 확립이 요구된다.
따라서 기존에는 작목에 따라 농가에서 비료를 자체적으로 공급하여 작물을 재배함으로써 노동력이 많이 소요되는 단점을 가지고 있으나, 본 장치는 3가지 원료를 자동으로 공급할 수 있는 맞춤액비 제조기 제공을 통하여 사용농가의 노동력 및 화학비료 절감효과를 가져 올 수 있고 또한 친환경적인 고품질 농산물을 생산하는데 크게 기여하리라 생각된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2010-0121317호 대한민국특허청 출원번호 제10-2012-0128408호 대한민국특허청 출원번호 제20-2004-0012413호 대한민국특허청 출원번호 제20-2005-0000595호
본 발명의 목적은, 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 맞춤형 액비 제조기를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 액비 제조를 위한 제1 약품이 수용되되 상기 제1 약품에 물(water)을 넣어 교반시키는 제1 교반 탱크; 상기 제1 약품과 성분이 다른 제2 약품이 수용되되 상기 제2 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제2 교반 탱크; 상기 제1 및 제2 약품과 성분이 다른 제3 약품이 수용되되 상기 제3 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제3 교반 탱크; 및 상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내에서 각각 교반이 완료된 제1 내지 제3 액상약품이 수집되어 혼합되는 배합 탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기에 의해 달성된다.
상기 제1 내지 제3 교반 탱크와, 상기 배합 탱크로 물을 공급하는 물 공급부; 상기 물 공급부와 연결되는 물 공급라인; 상기 물 공급라인과 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크와, 상기 배합 탱크로 향하는 다수의 제1 내지 제4 물 분기라인; 상기 제1 내지 제4 물 분기라인에 각각 마련되어 해당 라인을 개폐하는 제1 내지 제4 자동 볼밸브; 상기 배합 탱크에 연결되는 청소용 라인; 상기 청소용 라인에 개폐 가능하게 연결되는 수동 볼밸브; 외부 차량과의 연결을 위해 상기 배합 탱크에 연결되는 외부 차량 연결용 라인; 상기 외부 차량 연결용 라인 상에 마련되는 원터치 켐록 커플링; 및 상기 외부 차량 연결용 라인에 개폐 가능하게 연결되되 상기 원터치 켐록 커플링이 동작될 때, 자동으로 오픈(open)되는 자동밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 차량 측의 라인을 상기 원터치 켐록 커플링에 연결시키면 상기 자동밸브가 자동으로 오픈(open)되어 상기 배합 탱크 내에서 혼합이 완료된 액비를 상기 외부 차량 연결용 라인을 통해 상기 외부 차량으로 공급하며, 상기 외부 차량 측의 라인을 상기 원터치 켐록 커플링에서 연결 해제시키면 상기 자동밸브가 자동으로 차단(close)되는 한편 상기 물 공급부가 자동으로 온(on), 제1 내지 제3 자동 볼밸브가 자동으로 오프(off), 제4 자동 볼밸브가 자동으로 온(on)되어 상기 물 공급부 내의 물이 상기 배합 탱크로 공급되되 이 상태에서 상기 수동 볼밸브를 열어 상기 배합 탱크 내의 청소작업이 자동으로 진행되도록 할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내의 교반액을 모으는 호퍼; 및 상기 호퍼와 상기 배합 탱크에 연결되며, 상기 호퍼 내의 교반액을 상기 배합 탱크로 전달하는 전달라인을 더 포함하며, 상기 배합 탱크는 상기 호퍼보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 물 주입구; 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 약품 주입구; 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되되 이중 교반날개를 구비하는 교반기; 및 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 히터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 마련되되 내부에 충전되는 물의 상한위치를 감지하는 상한 수위센서; 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 마련되며, 상기 히터에 의한 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내의 교반액에 대한 온도를 감지하는 온도 감지센서; 및
상기 상한 수위센서와 상기 온도 감지센서의 작용에 기초하여 상기 물 공급부 및 상기 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 맞춤형 액비 제조를 위한 인산이 수용되되 상기 인산에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 인산을 만드는 제1 교반 탱크; 맞춤형 액비 제조를 위한 칼슘이 수용되되 상기 칼슘에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 칼슘을 만드는 제2 교반 탱크; 맞춤형 액비 제조를 위한 칼륨이 수용되되 상기 칼륨에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 칼륨을 만드는 제3 교반 탱크; 및 상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내에서 각각 교반이 완료된 상기 인산, 상기 칼슘 및 상기 칼륨이 2:3:5의 비율로 혼합 및 배합되게 하는 배합 탱크를 포함하며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에는 겨울철에 액상이 얼지 않도록 상기 제1 내지 제3 교반 탱크를 가열하는 히터가 마련되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크에는 보온 덮개가 추가되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 노동력이 많이 소요되는 기존 장치의 단점을 극복하기 위해 3가지 원료를 자동으로 공급할 수 있는 맞춤형 액비 제조기 설치를 통하여 사용농가의 노동력 및 화학비료 절감효과를 가져 올 수 있고 또한 친환경적인 고품질 농산물을 생산하는데 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 평면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 측면도이다.
도 4는 도 1의 맞춤형 액비 제조기에 대한 제어블록도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 구조도이다.
도 6은 도 5의 배합 탱크 영역의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 구조도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 평면도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 도 1의 측면도, 그리고 도 4는 도 1의 맞춤형 액비 제조기에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기는 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한 것으로서, 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130), 그리고 배합 탱크(140)를 포함할 수 있다. 특히, 본 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기는 아래에서 설명하는 것처럼 매우 효율적인 구조로 배합 탱크(140)의 청소작업을 진행할 수 있다.
제1 교반 탱크(110)는 액비 제조를 위한 제1 약품이 수용되되 제1 약품에 물(water)을 넣어 교반시키는 역할을 한다. 제2 교반 탱크(120)는 제1 약품과 성분이 다른 제2 약품이 수용되되 제2 약품에 물을 넣어 교반시키는 역할을 한다. 그리고 제3 교반 탱크(130)는 제1 및 제2 약품과 성분이 다른 제3 약품이 수용되되 제3 약품에 물을 넣어 교반시키는 역할을 한다.
제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)의 주변에는 작업대 또는 계단(101)이 마련된다. 따라서 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)로의 접근이 용이하다. 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)의 주변에는 다수의 약품 파레트(102)가 놓이는 버퍼 공간부(103)가 마련된다.
본 실시예의 경우, 3개의 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)가 사용되고 있으며, 각기 서로 다른 약품을 교반시켜 액상 상태로 배합 탱크(140)에 전달한다. 이때, 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)의 구조는 모두 동일하다.
이에 대해 살펴본다. 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)의 일측에는 각각 물 주입구(161)가 마련된다. 그리고 물 주입구(161)의 주변에는 약품 주입구(162)가 마련된다. 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)의 약품 주입구(162)를 통해 서로 다른 제1 내지 제3 약품이 주입될 수 있다.
제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)에는 교반기(163)가 마련된다. 이때, 교반기(163)는 이중 교반날개(163a,163b)를 구비한다. 따라서 교반성능을 향상시킬 수 있다.
제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)에는 각각 히터(164)가 마련될 수 있다. 약품의 종류에 따라 히팅 온도를 컨트롤함으로써 교반효율이 높아질 수 있도록 유도할 수 있다.
이 외에도 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)에는 상한 수위센서(166)와, 온도 감지센서(167)가 더 마련되며, 이들은 컨트롤러(180)와 연결된다.
상한 수위센서(166)는 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)에 마련되되 내부에 충전되는 물의 상한위치를 감지하는 역할을 하고, 온도 감지센서(167)는 히터(164)에 의한 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내의 교반액(액상약품)에 대한 온도를 감지한다.
그리고 컨트롤러(180)는 상한 수위센서(166)와 온도 감지센서(167)의 작용에 기초하여 물 공급부(150) 및 히터(164)의 동작을 컨트롤한다. 이러한 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 상한 수위센서(166)와 온도 감지센서(167)의 작용에 기초하여 물 공급부(150) 및 히터(164)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 상한 수위센서(166)와 온도 감지센서(167)의 작용에 기초하여 물 공급부(150) 및 히터(164)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
한편, 배합 탱크(140)는 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)와 연결되며, 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내에서 각각 교반이 완료된 제1 내지 제3 액상약품이 수집되어 혼합 및 배합되는 장소를 이룬다. 즉 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내에서 각각 교반이 완료된 제1 내지 제3 액상약품은 배합 탱크(140)에 수집된 후, 배합 탱크(140)에서 혼합되어 액비로 형성된 다음, 별도의 장소, 예컨대 외부 차량 등으로 이송된다. 배합 탱크(140)에도 수위센서(140a)가 마련되어 수집되는 액상약품의 양을 컨트롤할 수 있다.
제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)와 배합 탱크(140)로 물을 공급하기 위하여 물 공급부(150)가 마련된다. 그리고 이러한 물 공급부(150)에 물 공급라인(151)과, 제1 내지 제4 물 분기라인(152a~152d)이 연결된다.
물 공급라인(151)은 물 공급부(150)에서 물을 공급하기 위한 라인이다. 그리고 제1 내지 제4 물 분기라인(152a~152d)은 물 공급라인(151)과 연결되며, 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)와, 배합 탱크(140)로 향하는 라인이다.
제1 내지 제3 물 분기라인(152a~152c)은 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)로 향하여 약품을 교반할 때 물을 공급하는데 반해, 제4 물 분기라인(152d)은 배합 탱크(140)의 청소작업을 위해 배합 탱크(140)로 물을 공급하는 역할을 한다.
이때, 제1 내지 제4 물 분기라인(152a~152d) 각각에는 해당 라인을 개폐하는 제1 내지 제4 자동 볼밸브(153a~153d)가 마련된다. 이러한 제1 내지 제4 자동 볼밸브(153a~153d)는 물 공급부(150)의 동작이 온(on)된 경우, 컨트롤러(180)에 의해 자동으로 동작되어 유로를 개방함으로써, 제1 내지 제4 물 분기라인(152a~152d)을 통해 물이 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)와 배합 탱크(140)로 공급될 수 있게끔 한다. 물론, 제4 물 분기라인(152d)을 통해 물이 배합 탱크(140)로 공급될 때, 제1 내지 제3 자동 볼밸브(153a~153c)의 동작은 오프(off)된다.
제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)로 향하는 물의 공급량은 전술한 상한 수위센서(166)가 감지한다. 즉 일정량 이상의 물이 공급된 후에는 컨트롤러(180)가 물 공급부(150)와 제1 내지 제3 자동 볼밸브(153a~153c)의 동작을 오프(off)시킴으로써 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130)로 물이 공급되지 않도록 한다.
본 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기에는 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내의 교반액, 즉 액상약품이 배합 탱크(140)로 전달되기 위해 호퍼(171)와 전달라인(172)이 갖춰진다.
호퍼(171)는 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내의 교반액을 모으는 역할을 한다. 전달라인(172)은 호퍼(171)와 배합 탱크(140)에 연결되며, 호퍼(171) 내의 교반액을 배합 탱크(140)로 전달한다.
본 실시예의 경우, 배합 탱크(140)가 호퍼(171)보다 낮은 위치에 배치되는데, 이의 작용으로 교반액의 전달이 원활해질 수 있게끔 한다.
배합 탱크(140)에는 청소용 라인(141)이 연결된다. 그리고 청소용 라인(141)에는 수동 볼밸브(142)가 개폐 가능하게 연결된다. 수동 볼밸브(142)를 매뉴얼로 열고 제1 내지 제3 자동 볼밸브(153a~153c)의 동작을 오프(off)시킨 후, 제4 자동 볼밸브(153d)의 동작을 온(on)시킨 다음, 물 공급부(150)의 동작을 온(on)시키면 물이 배합 탱크(140) 내로 공급되어 청소용 라인(141)으로 배출되는 과정을 통해 배합 탱크(140)의 청소작업을 수행할 수 있다.
배합 탱크(140)에는 외부 차량 연결용 라인(143)이 마련된다. 즉 배합 탱크(140)에서 수집되어 혼합된 혼합액을 외부 차량으로 전달하기 위해 외부 차량 연결용 라인(143)이 마련된다.
외부 차량 연결용 라인(143)에는 원터치 켐록 커플링(144)이 마련된다. 원터치 켐록 커플링(144)은 외부 차량 측의 라인과 연결되는 커플링이다. 외부 차량 연결용 라인(143)에는 원터치 켐록 커플링(144)이 동작될 때, 자동으로 오픈(open)되는 자동밸브(145)가 연결된다. 즉 외부 차량 측의 라인을 원터치 켐록 커플링(144)에 연결시키면 자동밸브(145)가 자동으로 오픈(open)됨으로써, 배합 탱크(140) 내에서 혼합이 완료된 혼합액, 다시 말해 액비를 외부 차량으로 이송시킬 수 있다. 이송이 완료되어 원터치 켐록 커플링(144)의 연결을 해제하면 자동밸브(145)가 자동으로 닫힌다.
한편, 본 실시예의 경우, 배합 탱크(140) 내의 혼합액, 즉 액비를 외부 차량으로 전송하는 과정이 완료되는 즉시 배합 탱크(140) 내의 청소작업이 자동으로 진행되도록 한다. 따라서 배합 탱크(140) 청소작업 효율이 높아질 수 있다.
즉 외부 차량 측의 라인(미도시)을 원터치 켐록 커플링(144)에 연결시키면 자동밸브(145)가 자동으로 오픈(open)되어 배합 탱크(140) 내에서 혼합이 완료된 액비를 외부 차량 연결용 라인(143)을 통해 외부 차량으로 공급한다. 공급이 완료되어 외부 차량 측의 라인을 원터치 켐록 커플링(144)에서 연결 해제시키면 자동밸브(145)가 자동으로 차단(close)되는 한편 물 공급부(150)가 자동으로 온(on), 제1 내지 제3 자동 볼밸브(153a~153c)가 자동으로 오프(off), 제4 자동 볼밸브(153d)가 자동으로 온(on)되어 물 공급부(150) 내의 물이 배합 탱크(140)로 공급되되 이 상태에서 수동 볼밸브(142)를 열어 배합 탱크(140) 내의 청소작업이 자동으로 진행되도록 한다. 결과적으로, 사용자가 별도의 작업을 지시하지 않더라도 배합 탱크(140) 내의 액비를 외부 차량으로 전달하고 나면 그 즉시 별도의 입력신호가 없더라도 배합 탱크(140) 내의 청소작업이 자동으로 진행될 수 있게끔 한다. 따라서 이후에 배합 탱크(140)에서 혼합되는 액비에 대한 순도를 높일 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한 노동력이 많이 소요되는 기존 장치의 단점을 극복하기 위해 3가지 원료를 자동으로 공급할 수 있는 맞춤형 액비 제조기 설치를 통하여 사용농가의 노동력 및 화학비료 절감효과를 가져 올 수 있고 또한 친환경적인 고품질 농산물을 생산하는데 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 구조도이고, 도 6은 도 5의 배합 탱크 영역의 구조도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기 역시, 배합 탱크(240)를 포함한다. 배합 탱크(240)에는 전달라인(172)이 배치되며, 제1 내지 제3 교반 탱크(110~130) 내의 교반액, 즉 액상약품이 전달라인(172)을 통해 배합 탱크(240) 내로 제공되게 한다.
한편, 이와 같은 구조에서 배합 탱크(240) 내에는 액상약품에 대한 필터링을 위한 필터링 유닛(280)이 갖춰진다. 필터링 유닛(280)은 전달라인(172)을 통해 배합 탱크(240) 내로 제공되는 액상약품에 대하여 필터링 작업을 진행함으로써, 이물질을 걸러내는 역할을 한다.
이러한 필터링 유닛(280)은 경사지게 형성되는 경사형 바닥면(291)을 구비하며, 경사형 바닥면(291)에 다수의 통공(293)이 형성되는 필터링 바스켓(290)과, 필터링 바스켓(290)에 결합되며, 전달라인(172)을 통해 배합 탱크(240) 내로 제공되는 액상약품에 대하여 필터링 작업을 진행하는 이중의 제1 및 제2 필터(296,297)와, 필터링 바스켓(290)에 진동을 가하는 진동자(295)를 포함한다. 진동자(295)가 필터링 바스켓(290)을 진동시키는 과정에서 액상약품이 전달되기 때문에 제1 및 제2 필터(296,297) 또는 통공(293)을 통한 액상약품의 전달과정이 용이해질 수 있다.
배합 탱크(240)의 경사형 바닥면(291)은 전달라인(172) 측으로 갈수록 그 높이가 점진적으로 낮아지는 형태를 가지며, 통공(293)은 경사형 바닥면(291)의 낮은 위치에 좀 더 많이 형성된다. 따라서 액상약품이 필터링 바스켓(290) 내에 잔존되지 않고 빠르게 낙하될 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 노동력이 많이 소요되는 기존 장치의 단점을 극복하기 위해 3가지 원료를 자동으로 공급할 수 있는 맞춤형 액비 제조기 설치를 통하여 사용농가의 노동력 및 화학비료 절감효과를 가져 올 수 있고 또한 친환경적인 고품질 농산물을 생산하는데 크게 기여할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기의 구조도이다.
이 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 맞춤형 액비 제조기 역시, 맞춤형 액비 제조를 위한 인산이 수용되되 상기 인산에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 인산을 만드는 제1 교반 탱크(310)와, 맞춤형 액비 제조를 위한 칼슘이 수용되되 상기 칼슘에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 칼슘을 만드는 제2 교반 탱크(320)와, 맞춤형 액비 제조를 위한 칼륨이 수용되되 상기 칼륨에 물(water)을 넣어 교반시켜 액상의 칼륨을 만드는 제3 교반 탱크(330)와, 제1 내지 제3 교반 탱크(310~330)와 연결되며, 제1 내지 제3 교반 탱크(310~330) 내에서 각각 교반이 완료된 상기 인산, 상기 칼슘 및 상기 칼륨이 2:3:5의 비율로 혼합 및 배합되게 하는 배합 탱크(340)를 포함할 수 있다.
이와 같은 구조에서, 제1 내지 제3 교반 탱크(310~330)에는 겨울철에 액상이 얼지 않도록 제1 내지 제3 교반 탱크(310~330)를 가열하는 히터(397)가 마련된다. 그리고 제1 내지 제3 교반 탱크(310~330)에는 보온 덮개(398)가 추가됨으로써 히터(397)의 가동 후, 보온유지가 될 수 있게끔 한다.
본 실시예가 적용되더라도 콤팩트한 구조로 인해 설치 및 유지보수가 편리해질 수 있음은 물론 장치의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있고, 액비 제조효율이 향상될 수 있어 택트 타임(tact time) 감소에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있으며, 청소작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한 노동력이 많이 소요되는 기존 장치의 단점을 극복하기 위해 3가지 원료를 자동으로 공급할 수 있는 맞춤형 액비 제조기 설치를 통하여 사용농가의 노동력 및 화학비료 절감효과를 가져 올 수 있고 또한 친환경적인 고품질 농산물을 생산하는데 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110 : 제1 교반 탱크 120 : 제2 교반 탱크
130 : 제3 교반 탱크 140 : 배합 탱크
141 : 청소용 라인 142 : 수동 볼밸브
143 : 외부 차량 연결용 라인 144 : 원터치 켐록 커플링
145 : 자동밸브 150 : 물 공급부
151 : 물 공급라인
152a~152d : 제1 내지 제4 물 분기라인
153a~153d : 제1 내지 제4 자동 볼밸브
161 : 물 주입구 162 : 약품 주입구
163 : 교반기 164 : 히터
166 : 상한 수위센서 167 : 온도 감지센서
171 : 호퍼 172 : 전달라인
180 : 컨트롤러

Claims (7)

  1. 액비 제조를 위한 제1 약품이 수용되되 상기 제1 약품에 물(water)을 넣어 교반시키는 제1 교반 탱크;
    상기 제1 약품과 성분이 다른 제2 약품이 수용되되 상기 제2 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제2 교반 탱크;
    상기 제1 및 제2 약품과 성분이 다른 제3 약품이 수용되되 상기 제3 약품에 상기 물을 넣어 교반시키는 제3 교반 탱크;
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내에서 각각 교반이 완료된 제1 내지 제3 액상약품이 수집되어 혼합 및 배합되는 배합 탱크;
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 상기 배합 탱크로 물을 공급하는 물 공급부;
    상기 물 공급부와 연결되는 물 공급라인;
    상기 물 공급라인과 연결되며, 상기 제1 내지 제3 교반 탱크와 상기 배합 탱크로 향하는 다수의 제1 내지 제4 물 분기라인;
    상기 제1 내지 제4 물 분기라인에 각각 마련되어 해당 라인을 개폐하는 제1 내지 제4 자동 볼밸브;
    상기 배합 탱크에 연결되는 청소용 라인;
    상기 청소용 라인에 개폐 가능하게 연결되는 수동 볼밸브;
    상기 배합 탱크에 외부 차량과의 연결을 위해 연결되는 외부 차량 연결용 라인;
    상기 외부 차량 연결용 라인 상에 마련되는 원터치 켐록 커플링; 및
    상기 외부 차량 연결용 라인에 개폐 가능하게 연결되되 상기 원터치 켐록 커플링이 동작될 때, 자동으로 오픈(open)되는 자동밸브;
    를 포함하며,
    상기 외부 차량 측의 라인을 상기 원터치 켐록 커플링에 연결시키면 상기 자동밸브가 자동으로 오픈(open)되어 상기 배합 탱크 내에서 배합이 완료된 액비를 상기 외부 차량 연결용 라인을 통해 상기 외부 차량으로 공급하며, 상기 외부 차량 측의 라인을 상기 원터치 켐록 커플링에서 연결 해제시키면 상기 자동밸브가 자동으로 차단(close)되는 한편 즉시 상기 물 공급부가 자동으로 온(on), 제1 내지 제3 자동 볼밸브가 자동으로 오프(off), 제4 자동 볼밸브가 자동으로 온(on)되어 상기 물 공급부 내의 물이 상기 배합 탱크로 공급되되 이 상태에서 상기 수동 볼밸브를 열어 상기 배합 탱크 내의 청소작업이 자동으로 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내의 교반액을 모으는 호퍼; 및
    상기 호퍼와 상기 배합 탱크에 연결되며, 상기 호퍼 내의 교반액을 상기 배합 탱크로 전달하는 전달라인을 더 포함하며,
    상기 배합 탱크는 상기 호퍼보다 낮은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 물 주입구;
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 약품 주입구;
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되되 이중 교반날개를 구비하는 교반기; 및
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 각각 마련되는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 마련되되 내부에 충전되는 물의 상한위치를 감지하는 상한 수위센서;
    상기 제1 내지 제3 교반 탱크에 마련되며, 상기 히터에 의한 상기 제1 내지 제3 교반 탱크 내의 교반액에 대한 온도를 감지하는 온도 감지센서; 및
    상기 상한 수위센서와 상기 온도 감지센서의 작용에 기초하여 상기 물 공급부 및 상기 히터의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맞춤형 액비 제조기.
  7. 삭제
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