KR102058187B1 - 이류체 포그 분무시스템 및 이를 이용한 분무방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이류체 포그 수량 증가 및 에어분기관 길이 확장에 따른 압력저하 현상을 방지하여 분무라인 전 구간에 걸쳐 분무입도가 균일하게 미립화 될 수 있는 이류체 포그 분무시스템 및 이를 이용한 분무방법을 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 에어탱크(110)에 연결되어 압축공기를 이송하는 메인에어관(120)과, 메인에어관(120)에 일단이 연결되고 다른 일단은 분무구역(K)으로 연장되어 단부에 보조공압탱크(140)가 구비되는 에어분기관(160)과, 메인에어관(120)에 연결되어 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 보조에어관(180)을 포함하는 에어공급라인(100);
메인급수관(220)에 일단이 연결되고 다른 일단은 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)으로 연장되는 급수분기관(260)을 포함하는 급수공급라인(200);
에어분기관(160)과 급수분기관(260)에 연결되어 물을 미립자로 분무하도록 구비되는 복수의 이류체 포그(300);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 에어탱크(110)에 연결되어 압축공기를 이송하는 메인에어관(120)과, 메인에어관(120)에 일단이 연결되고 다른 일단은 분무구역(K)으로 연장되어 단부에 보조공압탱크(140)가 구비되는 에어분기관(160)과, 메인에어관(120)에 연결되어 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 보조에어관(180)을 포함하는 에어공급라인(100);
메인급수관(220)에 일단이 연결되고 다른 일단은 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)으로 연장되는 급수분기관(260)을 포함하는 급수공급라인(200);
에어분기관(160)과 급수분기관(260)에 연결되어 물을 미립자로 분무하도록 구비되는 복수의 이류체 포그(300);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 이류체 포그 분무시스템 및 이를 이용한 분무방법으로서, 더욱 상세하게는 이류체 포그 수량 증가 및 에어분기관 길이 확장에 따른 압력저하 현상을 방지하여 분무라인 전 구간에 걸쳐 분무입도가 균일하게 미립화 될 수 있는 이류체 포그 분무시스템 및 이를 이용한 분무방법에 관한 것이다.
일반적으로 포그는 고압 이송되는 액체를 안개처럼 분무하는 장치로서, 주로 비닐하우스와 같은 시설재배용이나 축사 등에 살수, 습도 및 온도 조절을 위해 사용될 뿐만 아니라, 시설재배 농가에서는 액체에 약액을 혼합하여 농작물을 병충해로부터 예방하거나 구제하는 방제용으로 널리 사용되고 있지만 액체 이송압력만으로는 분무 입도 미립화에 한계가 따랐다.
이에 종래에 개시된 실용신안등록번호 20-319837호의 원예 및 축사용 안개분무장치에서, 액체압축장치에 의해 고압의 액체가 비닐하우스나 축사(畜舍)에 설치된 메인공급배관에 공급되도록 그 일단에 급수관의 선단부가 끼움 결합되고, 상기 급수관의 선단부가 위치하는 메인공급배관의 일측에는 급수관으로 공급되는 유체보다 저압의 압축공기가 공급되는 급기관이 연결되어 메인공급배관의 내측에 공급된 액체의 신속한 팽창을 통한 균일한 미립화와 분무노즐을 통한 안개상태의 분무가 원활히 이루어질 수 있는 구조로 이루어지며, 또한 상기 메인공급배관은 일정길이로 각각 분할되어 다수개가 일체로 조립되는 구조로 이루어지고, 분할되어 조립되는 각 메인공급배관에는 압축공기가 공급되는 급기관이 각각 연결된 구조로 이루어져 메인공급배관 내부에서도 액체의 미립화 및 초미립화가 가능하도록 하는 안개분무장치 기술이 선등록된바 있다.
다른 종래에 개시된 실용신안등록번호 20-355109호의 농축산용 안개분무장치에서, 버섯사 등을 비롯한 비닐하우스의 급수 및 농약 방제용, 축사나 양계장 또는 이동초소 등에 설치되어 온도조절용 급수나 전염병을 방지하기 위한 방제용 약품을 살포하는데 적합한 것으로, 압축수(약제)와 압축공기를 노즐몸체의 내부로 동시에 공급하면 노즐몸체내부의 혼합실에서 압축수와 압축공기가 혼합되어 외부로 개방된 납작한 형태의 노즐구멍을 통해 미립자상태로 분사되도록 한 것으로, 압축수와 압축공기의 압력을 상대적으로 조절하는 것에 의해 살포되는 물이나 약제의 입자크기를 조절할 액체와 공기의 압력을 조절하여 분무되는 유체의 입자크기를 조절할 수 있어 재배되는 작물이나 사육되는 가축에 필요한 최적의 환경을 조성할 수 있도록 하는 기술이 선등록된바 있다.
그러나, 상기 종래기술들은 액체의 미립화 및 분무입도를 조절하기 위해 압축공기를 함께 혼합 분무하려는 것이나, 압축공기가 공급되는 일측 단부에서 멀어질수록 압축공기 분사 압력이 저하됨과 더불어 분무노즐에서 분무되는 액체 미립도 편차가 크고, 특히 메인공급관 수량 및 길이를 확장하거나 분무노즐 수량을 증가 시 분무압력이 급격히 저하됨에 따라 분무 면적에 비례하게 펌프 및 압축기 설비를 증축해야 하는 폐단이 따랐다.
본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 이류체 포그 수량 증가 및 에어분기관 길이 확장에 따른 압력저하 현상을 방지하여 분무라인 전 구간에 걸쳐 분무입도가 균일하게 미립화 될 수 있는 이류체 포그 분무시스템을 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한 분무구역별로 구분되는 복수의 에어분기관 및 급수분기관이 각각 독립적으로 활성화되어 분무사이클이 순차적으로 자동 수행될 수 있는 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 이류체 포그 분무시스템을 구성하되,
에어탱크(110)에 연결되어 압축공기를 이송하는 메인에어관(120)과, 메인에어관(120)에 일단이 연결되고 다른 일단은 분무구역(K)으로 연장되어 단부에 보조공압탱크(140)가 구비되는 에어분기관(160)과, 메인에어관(120)에 연결되어 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 보조에어관(180)을 포함하는 에어공급라인(100); 급수탱크(210)에 연결되어 물을 이송하는 메인급수관(220)과, 메인급수관(220)에 일단이 연결되고 다른 일단은 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)으로 연장되는 급수분기관(260)을 포함하는 급수공급라인(200); 및 상기 에어분기관(160)과 급수분기관(260)에 연결되어, 압축공기의 빠른 유속과 팽창에 따른 전단력을 이용하여 물을 미립자로 분무하도록 구비되는 복수의 이류체 포그(300);를 포함하여 이루어지고,
상기 보조공압탱크(140)는, 에어분기관(160) 단부에 연결되면서 압력게이지 및 에어라인플러싱밸브가 설치되는 탱크본체(142)와, 탱크본체(142) 하부에 설치되어 응축수를 배출하는 드레인밸브(144)와, 탱크본체(142) 상부에 보조에어관(180)이 연결되도록 구비되는 에어주입구(146)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 급수분기관(260) 단부에는 급수라인플러싱밸브(262)가 설치되고, 급수라인플러싱밸브(262)는 급수분기관(260) 내부 압력이 설정압력에 도달시 폐쇄작동되고, 설정압력 이하에서는 개방작동되어 급수분기관(260) 내부에 잔류하는 침전물 및 잔류수를 배출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탱크본체(142)의 에어주입구(146)에 멀티관(148)을 설치하여 적어도 2개의 보조공압탱크(140) 내부압력이 공유되도록 연결하고, 멀티관(148)에 연결되는 보조에어관(180)을 통하여 압축공기가 공급되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 급수공급라인(200)은, 메인급수관(220) 단부에 분배관(222)이 구비되고, 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 펌프(224a), 여과기(224b), 압력게이지(224c), 역류방지밸브(224d)가 구비되는 공급관(224)과, 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 솔밸브(226a)에 의해 물 이송이 on/off 제어되는 회수관(226)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법은, 분무구역(K)마다 설치되는 급수분기관(260)과 에어분기관(160) 중 급수공급라인(200)의 급수분기관(260)을 off하고, 회수관(226)의 솔밸브(226a)를 on한 상태로 펌프(224a)를 on하여 물을 순환시키는 준비단계(S1); 상기 준비단계(S1) 이후, 에어공급라인(100)의 에어분기관(160)과 보조에어관(180)을 통한 압축공기 이송을 on하면, 에어분기관(160) 양방향에서 압축공기가 주입되어 에어분기관(160)에 연결된 이류체 포그(300)를 통하여 압축공기가 분사되는 압축공기 공급단계(S2); 상기 (S2) 단계 이후, 급수분기관(260)을 통한 물 이송을 on한 다음, 급수회수관(226)의 솔밸브(226a)를 off하여, 급수분기관(260)을 타고 이류체 포그(300)로 이송되는 물이 압축공기와 혼합되어 미립자로 분무되는 분무단계(S3); 상기 분무단계(S3)의 분무시간이 제어부에 설정된 분무시간 값을 만족하면, 솔밸브(226a)를 on하여 물회수관(226)을 통하여 급수공급라인(200)에 잔류하는 물을 회수하는 물회수단계(S4); 상기 (S4) 단계 이후, 급수분기관(260), 에어분기관(160), 보조에어관(180)을 off하는 공급라인 잠금단계(S5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분무구역(K)이 복수 구역으로 편성되는 경우, 분무구역(K) 개수 값은 제어부에 입력되고, 각각의 분무구역(K)에 대해 독립적으로 상기 (S2) 내지 (S5)단계를 반복 수행하며, 상기 (S2) 내지 (S5)단계의 반복 횟수를 카운팅하여 분무구역(K) 개수 값과 일치하면, 펌프(224a), 솔밸브(226a)를 off하는 반복실행 판단단계(S6)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명은 에어분기관 양방향에서 압축공기를 투입하여 에어라인 압력저하에 따른 분무입자의 불량을 일소하고, 분무라인 전구간에 대한 분무 입도가 항상 균일하게 미립화 상태로 공급가능하다.
펌프나 컴프레서 등의 기기들의 용량 증가 없이도 라인 상에 설치가능한 포그 수량이 증가될 수 있고, 따라서 살수범위를 보다 더 확장시킬 수 있다.
또한 분무구역별로 구분되는 복수의 에어분기관 및 급수분기관이 각각 독립적으로 활성화되어 분무사이클이 순차적으로 자동 수행됨에 따라 펌프 및 압축기 출력 대비 분무면적이 확장되는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 도 1의 보조공압탱크의 제1실시예를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 5는 도 4의 보조공압탱크의 구성을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법을 개략적으로 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법의 흐름을 나타내는 플로우차트.
도 2는 도 1의 보조공압탱크의 제1실시예를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템의 작동상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 전체적으로 나타내는 구성도.
도 5는 도 4의 보조공압탱크의 구성을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법을 개략적으로 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법의 흐름을 나타내는 플로우차트.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 보조공압탱크를 확대하여 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템의 작동상태를 나타내는 구성도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 전체적으로 나타내는 구성도이며, 도 5는 도 4의 보조공압탱크를 확대하여 나타내는 구성도이다.
본 발명에 따른 이류체 포그(300)는 유체과 압축공기를 동시에 사용하여 유체의 입자를 미립자로 만들어 분무하는 장치로, 에어공급라인(100)과 급수공급라인(200)으로부터 유체와 압축공기를 공급받게 된다.
본 발명에 따른 에어공급라인(100)은 에어탱크(110)에 연결되어 압축공기를 이송하는 메인에어관(120)과, 메인에어관(120)에 일단이 연결되고 다른 일단은 분무구역(K)으로 연장되어 단부에 보조공압탱크(140)가 구비되는 에어분기관(160)과, 메인에어관(120)에 연결되어 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 보조에어관(180)을 포함하여 이루어진다. 에어탱크(110)는 압축기와 연결되어 압축공기가 충전되고, 또 메인에어관(120)은 분무구역(K) 어느 일측 가장자리 라인을 따라 설치된다. 그리고 메인에어관(120)에는 적어도 하나 이상의 에어분기관(160)이 연결되어 압축공기 이송이 on/off제어되도록 관연결구와 솔밸브(A1,A2,...)가 설치된다.
이때 상기 메인에어관(120)에는 압축공기 이송을 on/off하는 밸브와, 공기조절기 및 여과기와, 압력게이지와, 적어도 하나 이상의 보조에어관(180)이 연결되는 압축공기 분배기(121)가 설치되며, 압축공기 분배기(121)는 도 1과 같이 각각의 보조에어관(180)을 통한 압축공기 이송을 on/off하도록 제어부에 의해 작동되는 솔밸브(a1,a2,...)가 구비된다.
상기 압축공기분배기(121)가 설치되는 배관은 메인에어관(120) 상에서 가장 처음 분기되는 에어분기관(160)과 에어탱크(110) 사이에서 분기된다.
그리고 상기 에어분기관(160)은 일단이 메인에어관(120)에 연결된 상태로 분무구역(K)에 배치되는바, 일실시예로서 시설재배용으로 적용시 농작물이 식재된 고랑을 따라 길이방향으로 설치되고, 이때 메인에어관(120)은 고랑 가장자리부에서 폭 방향으로 배치된다.
이때, 상기 에어분기관(160) 다른 일단부에는 보조공압탱크(140)가 구비되어 보조에어관(180)을 통하여 메인에어관(120)의 압축공기가 공급되는바, 여기서 보조공압탱크(140)는, 에어분기관(160) 단부에 연결되면서 압력게이지 및 에어라인플러싱밸브(145)가 설치되는 탱크본체(142)와, 탱크본체(142) 하부에 설치되어 응축수를 배출하는 드레인밸브(144)와, 탱크본체(142) 상부에 보조에어관(180)이 연결되도록 구비되는 에어주입구(146)를 포함하여 이루어진다. 여기서 상기 에어라인플러싱밸브(145)는 에어분기관(160) 내부 압력이 설정압력에 도달시 폐쇄 작동되고, 설정압력 이하에서는 개방작동되는 것으로, 에어분기관(160) 내부에 잔류하는 응축수 및 이물질을 배출시킴과 동시에 에어분기관(160)에 설치된 복수개의 포그노즐들에 동시에 압이 걸리도록 하여 분무작용을 동시에 구현하기 위해 설치된다.
그리고 상기 탱크본체(142)는 응축수가 하부로 포집되도록 종방향으로 설치되는바, 일예로서 도 2와 같이 탱크본체(142)는 에어분기관(160)이 연결되는 T형 관연결구와, T형 관연결구 상, 하방향으로 연결되는 대구경(예컨대, 에어분기관 직경 대비 1.5~4배 확장된 사이즈) 에어관과, 에어관 상, 하부에 마감되는 엘보로 구성되고, 하부 엘보에는 드레인밸브(144), 상부 엘보에는 보조에어관(180)이 연결된다.
이에 분무단계에서 에어분기관(160) 일단에 메인에어관(120)에 연결되고, 다른 일단은 보조공압탱크(140)에 연결되어 압축공기가 양방향에서 공급됨에 따라 분무라인 전구간에 대한 분무 입도가 균일하게 미립화됨과 더불어 후술하는 이류체 포그(300) 수량 증가 및 에어분기관(160) 길이 확장에 따른 압력저하 현상이 방지되는 이점이 있다.
이처럼 상기 보조공압탱크(140)는 대구경 에어관, T형 관연결구 및 엘보 부품의 조합으로 이루어짐에 따라 저렴한 비용으로 제작이 간단하고, 특히 현장에서 압축공기 사용량을 고려하여 대구경 에어관 길이를 조절하는 방식으로 압축공기 저장용량이 손쉽게 가변 가능하다.
도 5는 보조공압탱크의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 둘 이상의 탱크본체(142) 상단부에 멀티관(148)을 설치하여 적어도 2개의 보조공압탱크(140) 내부압력이 공유되도록 연결하고, 멀티관(148)에 연결되는 보조에어관(180)을 통하여 압축공기가 공급되도록 구비된다. 도 5에서는 2개의 보조공압탱크(140)를 멀티관(148)으로 연결하고, 하나의 보조에어관(180)으로 2개의 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 상태를 도시하고 있지만, 이에 국한되지 않고 에어분기관 길이, 직경, 이류체 포그(300) 개수를 포함하는 압축공기 사용량을 고려하여 3개의 보조공압탱크(140)를 연결하는 구성도 가능하다.
이처럼 멀티관(148)이 형성된 보조공압탱크(140)은 도 4에서 도시된 바와 같이, 분무구역(K)의 폭이 넓게 형성되어 급수분기관(260)과 에어분기관(160)이 둘 이상 병렬로 구성될 때 적용 가능하며, 복수의 에어분기관(160) 단부에 하나의 보조공압탱크(140)와 단일의 보조에어관(180)만 연결 구성하여 압축공기 공급이 제어됨에 따라 보조에어관(180) 수량 감소로 시공성 향상, 배관정리 편의성, 대면적 분사영역에 대한 제어가 간소화되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 급수공급라인(200)은 급수탱크(210)에 연결되어 물을 이송하는 메인급수관(220)과, 메인급수관(220)에 일단이 연결되고 다른 일단은 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)으로 연장되는 급수분기관(260)을 포함하여 이루어진다. 급수탱크(210)는 급수전에 연결되어 물이 충진되고, 또 메인급수관(220)은 도 1처럼 상기 메인에어관(120)과 나란히 분무구역(K) 어느 일측 가장자리 라인을 따라 설치되고, 적어도 하나 이상의 급수분기관(260)이 연결되어 물(압축수) 이송이 on/off제어되도록 관연결구와 솔밸브(W1,W2,...)가 설치된다.
이때, 상기 급수분기관(260)은 일단이 메인급수관(220)에 연결된 상태로 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)에 배치되는바, 일실시예로서 시설재배용으로 적용시 농작물이 식재된 고랑을 따라 길이방향으로 설치되고, 이때 메인급수관(220)은 고랑 가장자리부에서 폭 방향으로 배치된다.
도 1을 참조하면 상기 메인급수관(220)은 단부에 분배관(222)이 구비되고, 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 펌프(224a), 여과기(224b), 압력게이지(224c), 역류방지밸브(224d)가 구비되는 공급관(224)이 구비되고, 또한 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 솔밸브(226a)에 의해 물 이송이 on/off 제어되는 회수관(226)이 구비된다.
이에 상기 급수공급라인(200)의 급수분기관(260)을 통한 물 이송을 off하고, 회수관(226)의 솔밸브(226a)를 on한 상태로 펌프(224a)를 on하면, 물이 공급관(224)과 회수관(226)을 통하여 순환되어 급수탱크(210)로 회수되는 순환과정을 반복하게 되고, 이때 급수분기관(260)에 설치된 솔밸브(W1,W2,...)를 on작동하면, 메인급수관(220) 및 급수분기관(260)에 잔류하는 물이 급수탱크(210)로 회수되어 관 내부 오염 및 겨울철 동파가 방지된다.
그리고 상기 솔밸브(W1,W2,...)를 off작동한 상태에서, 공급관(224)과 회수관(226)을 통하여 물이 순환되는 중에 압력게이지(224c)를 이용하여 수압을 검출하고, 펌프(224a)와 압력게이지(224c) 사이에 일단이 연결되고 다른 일단은 급수탱크(210)로 연결되는 압력조절관(211)의 밸브를 제어하여 펌프(224a)에 의해 이송되는 물(압축수) 압력을 조절하게 된다.
또, 상기 급수분기관(260) 단부에는 급수라인플러싱밸브(262)가 설치되고, 급수라인플러싱밸브(262)는 급수분기관(260) 내부 압력이 설정압력에 도달시 폐쇄작동되고, 설정압력 이하에서는 개방작동되어 급수분기관(260) 내부에 잔류하는 침전물 및 잔류수를 배출하도록 구비된다.
이에 펌프(224a) 작동에 의해 메인급수관(220)을 타고 물이 이송되는 초기에는 급수라인플러싱밸브(262)가 개방된 상태로 대기 되어 급수분기관(260) 내부에 잔류할 수 있는 침전물(고형물) 및 잔류수가 외부로 배출 처리되어 후술하는 이류체 포그(300)의 막힘 현상이 방지하고, 이후 급수분기관(260) 내부 압력이 상승하면 급수라인플러싱밸브(262)가 폐쇄되어 물이 이류체 포그(300)로 집중된다.
한편, 상기 급수탱크(210)에 약액을 혼합하거나, 공급관(224) 상에 약액 공급노즐을 설치하여 물과 함께 약액을 혼합 분무하는 구성도 가능하다.
본 발명에 따른 이류체 포그(300)는 지주대 또는 로프에 의해 지면에서 이격되도록 설치되며 유체과 압축공기를 동시에 사용하여 유체의 입자를 미립자로 만들어 분무하는 장치로, 튜브를 통하여 에어분기과(160) 및 급수분기관(260)에 각각 연결되어 물과 압축공기가 공급된다. 이에 압축공기의 빠른 유속과 팽창에 따른 전단력에 의해 물이 미립자로 분무되고, 이때 복수의 이류체 포그(300)는 에어분기관 양방향에서 투입되는 압축공기에 의해 분무라인 전구간에 대한 분무 입도가 미세하면서 균일하게 유지되는 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법을 개략적으로 나타내는 블록도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법의 흐름을 나타내는 플로우차트이다. (도 7의 부호는 'n:실행회수, K:분무구역 개수, P:펌프, Wr: 회수관 솔밸브, Wn: 급수분기관 솔밸브, An: 에어분기관 솔밸브, an: 보조에어관 솔밸브' 이다.)
본 발명에 따른 이류체 포그 분무시스템을 이용한 분무방법은, 준비단계(S1), 압축공기 공급단계(S2), 분무단계(S3), 물회수단계(S4), 공급라인 잠금단계(S5)를 포함하여 이루어지고, 하기에 분무방법에 대한 설명은 도 1에 도시된 바와 같이 분무구역(K)이 2개인 경우를 일실시예로서 설명하며, 이때 이류체 포그 분무시스템에 대한 상세한 설명은 상기 도 1 내지 3을 참조한다.
한편, 도 4에서와 같이 하나의 분무구역(K)에 복수개의 급수분기관(260)과 에어분기관(160)이 설치되는 경우에 있어서, 첫 번째 분무구역(K=1)에 배치되는 제1급수분기관 솔밸브는 A11, 제2급수분기관 솔밸브는 A12으로 표기되며, 두 번째 분무구역(K=2)에 배치되는 제1급수분기관 솔밸브는 A21, 제2급수분기관 솔밸브는 A22로 표기된다. 마찬가지로 K=1인 구역의 에어분기관 솔밸브는 A11, A12 순으로로 할당되며, K=2인 구역의 에어분기관 솔밸브는 A21, A22 순으로 할당된다.
1. 준비단계(S1)
본 발명에 따른 준비단계(S1)는, 분무구역(K)마다 설치되는 급수분기관(260)과 에어분기관(160) 중 급수공급라인(200)의 급수분기관(260)을 off하고, 회수관(226)의 솔밸브(226a)를 on한 상태로 펌프(224a)를 on하여 물을 순환시키는 단계이다.
이때, 제어부에서 2개의 분무구역(K)에 설치되는 급수분기관(260)의 솔밸브(W1,W2)를 off작동한 상태에서, 공급관(224)과 회수관(226)을 통하여 물이 순환되는 중에 압력게이지(224c)를 이용하여 수압을 검출하고, 수압이 기준압력이 이하일 경우 펌프(224a) 출력을 높이고, 기준압력 이상일 경우에는 압력조절관(211)의 밸브 개방량을 조절하여 물을 급수탱크(210)로 일부 배출하는 방식으로 물 공급 압력이 조절된다.
2. 압축공기 공급단계(S2)
본 발명에 따른 압축공기 공급단계(S2)는, 상기 준비단계(S1) 이후 5~15초 후에 실행되고, 에어공급라인(100)의 에어분기관(160)과 보조에어관(180)의 솔밸브(An, an)들을 on하여 라인상에 압축공기를 공급하여, 에어분기관(160) 양방향에서 압축공기가 주입되며, 에어분기관(160)에 연결된 이류체 포그(300)들에 압축공기가 설정된다.
이처럼 에어분기관(160) 일단에 메인에어관(120)에 연결되고, 다른 일단은 보조공압탱크(140)에 연결되어 압축공기가 양방향에서 공급됨에 따라 에어분기관(160)에 설치된 복수의 이류체 포그(300)를 통한 압축공기 분사압력이 균일하게 유지된다.
3. 분무단계(S3)
본 발명에 따른 분무단계(S3)는, 상기 압축공기 공급단계(S2) 이후 3~8초 경과한 후에 실행되고, 급수분기관(260)의 솔밸브(Wn)를 on하여 물을 공급한 다음, 급수회수관(226)의 솔밸브(226a)를 off하여, 급수분기관(260)을 타고 이류체 포그(300)들로 물이 공급되면서 미리 설정된 압축공기와 혼합되어 이류체 포그(300)에서 미립자로 분무가 이루어지게 된다.
이때, 급수분기관(260)을 타고 이류체 포그(300)로 이송되는 물은 압축공기 분사압력에 의해 고압 분출되면서 미립자로 분무되고, 이때 복수의 이류체 포그(300)는 에어분기관(160) 양방향에서 투입되는 압축공기에 의해 분무라인 전구간에 대한 미립자 입도가 미세하고 균일하게 유지된다.
4. 물회수단계(S4)
본 발명에 따른 물회수단계(S4)는, 상기 분무단계(S3)의 분무시간이 제어부에 설정된 분무시간 값을 만족하면, 솔밸브(226a)를 on하여 물회수관(226)을 통하여 급수공급라인(200)에 잔류하는 물을 회수하는 단계이다. 일예로서 제어부에 분무시간이 10분으로 입력되면, 분무단계(S3)를 실행 후 10분 지난 후에 물회수단계(S4)가 실행된다.
즉, 상기 급수공급라인(200)의 급수분기관(260)으로 물이 공급되는 상황에서 회수관(226)의 솔밸브(226a)를 on한 상태로 전환하면 공급되는 용수는 공급관(224)과 회수관(226)을 통하여 순환되고, 이때 메인급수관(220) 및 급수분기관(260)에 잔류하는 물이 급수탱크(210)로 함께 회수처리되어 관 내부 오염 및 동절기 동파가 방지된다.
5. 공급라인 잠금단계(S5)
본 발명에 따른 공급라인 잠금단계(S5)는, 상기 (S4) 단계 이후 5~15초 후에 실행되며, 급수분기관(260), 에어분기관(160), 보조에어관(180)을 off하는 단계이다. 이후 후술하는 반복실행 판단단계(S6)에 의해 반복 실행 지령이 송출되면 상기 (S2) 내지 (S5)단계를 반복 수행하거나, 반복 실행 지령이 미송출시 분무사이클을 종료하게 된다.
6. 반복실행 판단단계(S6)
본 발명에 따른 반복실행 판단단계(S6)는, 상기 분무구역(K)이 복수 구역으로 편성되는 경우, 분무구역(K) 개수 값은 제어부에 입력되고, 각각의 분무구역(K)에 대해 독립적으로 상기 (S2) 내지 (S5)단계를 반복 수행하며, 상기 (S2)단계 내지 (S5)단계의 반복 횟수를 카운팅하여 반복실행 횟수값이 분무구역(K) 개수 값과 일치하면, 펌프(224a), 솔밸브(226a)를 off하는 단계이다.
일실시예로서, 도 3과 같이 에어분기관(160)과 급수분기관(260)으로 구성되는 분무라인이 2개 라인으로 구성되어 분무구역(K)이 2개인 경우, 제어부에서 분무구역(K) 개수 값이 '2' 로 입력된다. 이어서 도 3 (a)처럼 어느 하나의 분무구역(K)에 구비되는 에어분기관(160)과 급수분기관(260)이 on된 상태로 상기 (S1) 내지 (S5)단계를 수행하여 첫 번째 분무구역(K)에 대한 분무 사이클이 완료되면 반복 횟수가 '1'로 카운팅 된다.
이후 도 3 (b)와 같이, 첫 번째 분무구역(K)에 구비되는 에어분기관(160)과 급수분기관(260)이 off된 상태로 다른 하나의 분무구역(K)에 구비되는 에어분기관(160)과 급수분기관(260)이 on되어 상기 (S2) 내지 (S5)단계를 수행하여 두 번째 분무구역(K)에 대한 분무 사이클이 완료되면 반복 횟수가 '2'로 카운팅되고, 이때 반복 횟수 값이 제어부에 입력된 분무구역(K) 개수 값 '2'와 일치하게 되면, 펌프(224a), 솔밸브(226a)를 off한 후 분무사이클이 종료된다.
이처럼 분무구역별로 구분되는 복수의 에어분기관(160) 및 급수분기관(260)이 각각 독립적으로 활성화되어 분무사이클이 순차적으로 자동 수행됨에 따라 펌프 및 압축기 출력 대비 분무면적이 확장되는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
100: 에어공급라인 110: 에어탱크
120: 메인에어관 121: 압축공기분배기
140: 보조공압탱크 142: 탱크본체
144: 드레인밸브 145: 에어라인플러싱밸브
146: 에어주입구 148: 멀티관
160: 에어분기관 180: 보조에어관
200: 급수공급라인
210: 급수탱크 211: 압력조절관
220: 메인급수관 222: 분배관 224: 공급관
224a: 펌프 224b: 여과기
224c: 압력게이지 224d: 역류방지밸브
226: 회수관 260: 급수분기관
262: 급수라인플러싱밸브 266a: 솔밸브
300: 이류체 포그
K: 분무구역 S1: 준비단계
S2: 압축공기 공급단계 S3: 분무단계
S4: 물회수단계 S5: 공급라인 잠금단계
S6: 반복실행 판단단계
120: 메인에어관 121: 압축공기분배기
140: 보조공압탱크 142: 탱크본체
144: 드레인밸브 145: 에어라인플러싱밸브
146: 에어주입구 148: 멀티관
160: 에어분기관 180: 보조에어관
200: 급수공급라인
210: 급수탱크 211: 압력조절관
220: 메인급수관 222: 분배관 224: 공급관
224a: 펌프 224b: 여과기
224c: 압력게이지 224d: 역류방지밸브
226: 회수관 260: 급수분기관
262: 급수라인플러싱밸브 266a: 솔밸브
300: 이류체 포그
K: 분무구역 S1: 준비단계
S2: 압축공기 공급단계 S3: 분무단계
S4: 물회수단계 S5: 공급라인 잠금단계
S6: 반복실행 판단단계
Claims (6)
- 에어탱크(110)에 연결되어 압축공기를 이송하는 메인에어관(120)과, 메인에어관(120)에 일단이 연결되고 다른 일단은 분무구역(K)으로 연장되어 단부에 보조공압탱크(140)가 구비되는 에어분기관(160)과, 메인에어관(120)에 연결되어 보조공압탱크(140)로 압축공기를 공급하는 보조에어관(180)을 포함하는 에어공급라인(100);
급수탱크(210)에 연결되어 물을 이송하는 메인급수관(220)과, 메인급수관(220)에 일단이 연결되고 다른 일단은 에어분기관(160)과 나란히 분무구역(K)으로 연장되는 급수분기관(260)을 포함하는 급수공급라인(200);
상기 에어분기관(160)과 급수분기관(260)에 연결되어, 압축공기의 빠른 유속과 팽창에 따른 전단력에 의해 물을 미립자로 분무하도록 구비되는 복수의 이류체 포그(300);를 포함하여 이루어지고,
상기 보조공압탱크(140)는, 에어분기관(160) 단부에 연결되는 탱크본체(142)와, 탱크본체(142) 하부에 설치되어 응축수를 배출하는 드레인밸브(144)와, 탱크본체(142) 상부에 보조에어관(180)이 연결되도록 구비되는 에어주입구(146)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 보조공압탱크(140)에는 에어분기관(160) 내부 압력이 설정압력에 도달시 폐쇄되는 에어라인플러싱밸브(145)가 설치되며,
상기 급수분기관(260) 단부에는 급수분기관(260) 내부 압력이 설정압력에 도달시 폐쇄작동되고, 설정압력 이하에서는 개방작동되는 급수라인플러싱밸브(262)가 설치되는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 탱크본체(142)의 상단부에 멀티관(148)을 설치하여 적어도 2개의 보조공압탱크(140) 내부압력이 공유되도록 연결하고, 멀티관(148)에 연결되는 보조에어관(180)을 통하여 압축공기가 공급되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급수공급라인(200)은, 메인급수관(220) 단부에 분배관(222)이 구비되고, 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 펌프(224a), 여과기(224b), 압력게이지(224c), 역류방지밸브(224d)가 구비되는 공급관(224)과, 분배관(222)과 급수탱크(210)를 연결하면서 솔밸브(226a)에 의해 물 이송이 on/off 제어되는 회수관(226)이 구비되는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템.
- 상기 제 4항의 이류체 포그 분무시스템을 이용하여, 분무구역(K)마다 설치되는 급수분기관(260)과 에어분기관(160) 중 급수공급라인(200)의 급수분기관(260)을 off하고, 회수관(226)의 솔밸브(226a)를 on한 상태로 펌프(224a)를 on하여 물을 순환시키는 준비단계(S1);
상기 준비단계(S1) 이후, 에어공급라인(100)의 에어분기관(160)과 보조에어관(180)의 솔밸브를 개방함으로써 에어분기관(160) 양방향에서 압축공기가 주입되도록 하여, 에어분기관(160)에 연결된 이류체 포그(300)들에 압축공기가 설정되도록 하는 압축공기 공급단계(S2);
상기 (S2) 단계 이후, 급수분기관(260)의 솔밸브(Wn)를 개방하여 물을 공급한 다음, 급수회수관(226)의 솔밸브(226a)를 off하여, 급수분기관(260)을 타고 이류체 포그(300)들로 물이 공급되면서 미리 설정된 압축공기와 혼합되어 이류체 포그(300)에서 미립자로 분무되는 분무단계(S3);
상기 분무단계(S3)의 분무시간이 제어부에 설정된 분무시간 값을 만족하면, 솔밸브(226a)를 on하여 물회수관(226)을 통하여 급수공급라인(200)에 잔류하는 물을 회수하는 물회수단계(S4); 및
상기 (S4) 단계 이후, 급수분기관(260), 에어분기관(160), 보조에어관(180)을 off하는 공급라인 잠금단계(S5);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템를 이용한 분무방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 분무구역(K)이 복수 구역으로 편성되는 경우, 분무구역(K) 개수 값은 제어부에 입력되고, 각각의 분무구역(K)에 대해 독립적으로 상기 (S2) 내지 (S5)단계를 반복 수행하며, 상기 (S2) 내지 (S5)단계의 반복 횟수를 카운팅하여 반복실행 횟수값이 분무구역(K) 개수 값과 일치하면, 펌프(224a), 솔밸브(226a)를 off하는 반복실행 판단단계(S6)를 수행하는 것을 특징으로 하는 이류체 포그 분무시스템를 이용한 분무방법.
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| KR1020180077877A KR102058187B1 (ko) | 2018-07-04 | 2018-07-04 | 이류체 포그 분무시스템 및 이를 이용한 분무방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2018-07-04 KR KR1020180077877A patent/KR102058187B1/ko active IP Right Grant
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