KR102258740B1 - 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템 - Google Patents

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KR102258740B1
KR102258740B1 KR1020200169273A KR20200169273A KR102258740B1 KR 102258740 B1 KR102258740 B1 KR 102258740B1 KR 1020200169273 A KR1020200169273 A KR 1020200169273A KR 20200169273 A KR20200169273 A KR 20200169273A KR 102258740 B1 KR102258740 B1 KR 102258740B1
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배두직
류광섭
이재혁
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대영지에스 주식회사
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Abstract

본 발명은 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템에 관한 것으로, 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 정량펌프로 형성된 원수펌프를 통해 배출되는 원수탱크와, 상기 원수탱크와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 용수 상에, C(탄소), O(산소), H(수소), N(질소), P(인), K(칼륨), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), S(황), Fe(철), Mn(망간), Cu(구리), Zn(아연), B(붕소), Mo(몰리브덴), Cl(염소)로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 혼합된 액비가 구비됨과 아울러 각각 수용 가능한 공간 상에는 상호 성분이 상이하게 형성된 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크와, 상기 액비탱크와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크와, 상기 원수탱크와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크로부터는 용수를 다수개의 액비탱크로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하고, 각각의 내측 상에는 용수, 액비, 유기산액의 원활한 혼합을 위해 버블발생기, 교반장치, 히팅기로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 구비되는 다수개의 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 정량펌프로 형성되어 혼합탱크 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프와, 상기 혼합탱크와 양액펌프가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서 및 EC센서와, 상기 양액펌프와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하도록 구비되며, 입자 크기가 1㎛를 초과하는 부유물질을 여과하는 백필터(bag filter) 또는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리술폰, 셀루로오즈아세테이트, 테프론, 알루미나, 지르코니아 및 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어진 공경 크기 1 ㎛이하의 정밀여과막(microfiltration membrane)이 사용되는 것임과 아울러 정밀여과막은 티타늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 텅스텐 산화물 및 황화카드뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 광촉매가 코팅되어 형성되는 다수개의 필터와, 상기 필터와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드와, 상기 베드와 각각 연결되어 작물이 흡수하지 못한 배액을 공급받아 포집하는 다수개의 배액집수조와, 상기 배액집수조 각각으로부터 각각 배액을 공급받아 내측에 수용하는 다수개의 배액탱크와, 상기 배액탱크로부터 배액을 공급받음과 아울러 배액에 포함된 균을 살균하도록 구비되는 UV살균소독기와, 상기 UV살균소독기와 각각 연결되어 각각의 내측에 살균된 배액을 공급받음과 아울러 각각은 혼합탱크로 배액을 공급하도록 구비되는 다수개의 배액재처리탱크와, 상기 원수탱크, 액비탱크, 산액탱크, 혼합탱크, 양액펌프, 베드, 배액집수조, 배액탱크, UV살균소독기, 배액재처리탱크 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관과, 상기 연결관 상에 각각 구비되며, 연결관 각각의 내측을 흐르는 유체를 제어하도록 구비되는 다수개의 밸브와, 상기 급수펌프, 원수펌프, 양액펌프, pH센서, EC센서, UV살균소독기, 밸브와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하도록 구비되는 제어부와, 상기 액비탱크, 산액탱크, 혼합탱크, 배액탱크, 배액재처리탱크 상에 각각 구비되며, 제어부에 신호를 전달하여 밸브의 개폐를 도모하는 다수개의 플로트 밸브와, 상기 베드와 이격된 상부에 구비되어 측정된 광량의 측정값을 제어부로 전달하는 광량측정센서와, 상기 혼합탱크 상에는 혼합된 양액 중의 무기이온의 농도를 감지하는 이온센서, 양액 중의 질소 성분을 감지하는 질산센서, 양액 중의 칼륨 성분의 농도를 감지하는 칼륨센서, 혼합된 양액의 온도를 감지하는 온도센서가 설치되어 이루어진다.

Description

다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템{Nutrient solution supply system having multiple mixing tanks}
본 발명은 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템에 관한 것으로, 특히 일정한 공간에서 다양하게 재배되는 식물의 종류, 생육 단계 및 환경 변화에 필요한 다양한 종류의 양액을 다중으로 형성되는 혼합탱크로 인해 개별적으로 다양하게 혼합 형성함과 아울러 혼합된 양액을 선택적으로 필요한 식물에 공급할 수 있는 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템에 관한 것이다
기술이 발달함에 따라 다양한 식물 재배 방법이 개발되고 있으며, 해당 식물의 생육에 최적의 조건으로 재배 환경을 만들어 식물을 재배하는 기술을 통칭하여 시설재배라 한다.
상기와 같은 시설재배는 어떤 작물의 재배를 목적으로 하는가에 따라 서로 다른 이름으로 사용됨과 아울러 대부분은 원예작물을 재배함으로서 시설원예라고 하며, 유리온실, 비닐하우스, 대형터널 등과 같이 시설 내에서 원예작물인 엽채류, 과채류, 근채류 등의 채소, 과수 및 화훼를 집약적으로 재배하는 방법이다.
이러한 시설재배는 자동화된 가온, 보온, 환기, 관수, 탄산가스의 시비 등의 장치들을 설치하여 자본집약적으로 경영이 되는 것이고, 근간에는 컴퓨터를 이용하여 제반 장치의 구동을 자동 제어할 수 있게 됨에 따라 작물들을 연중 출하할 수 있는 기술들이 보편화되고 있다.
한편, 상기한 바와 같이 시설재배는 환경을 제어하기 위한 다양한 장치들이 사용되고 있고, 이러한 장치들 중에는 식물에 영양분을 공급하기 위한 양액 공급 시스템이 있으며, 이와 관련된 기술의 일예로, 재료액과 물을 혼합하여 형성된 양액을 작물재배를 위한 해당구역으로 공급하는 양액 자동조정 공급장치에 있어서, 상기 재료액과 물을 혼합하기 위한 혼합기는, 상기 재료액의 저장부에 연결된 공급배관 및 상기 물이 저장되는 저수탱크에 연결되는 공급배관이 연결되는 연결관로와, 상기 연결관로와 연결되되 복수개의 관통공이 형성된 확산공급부 및 외관을 이루며 일단부측이 상기 확산공급부를 감싸도록 연결되되, 내부에 상기 관통공을 통해 가압 배출되는 상기 재료액 및 물이 팽창되어 혼합되는 혼합공간이 형성하도록 내경이 상기 확산공급부의 외경보다 큰 중공 원통형으로 이루어지며, 일단부측 중앙부에 상기 확산공급부가 연결되고 타단부에는 상기 혼합된 양액이 배출되는 배출공이 형성되는 외통을 포함하여 이루어지는 기술이 등록특허공보 제10-1350893호에서와 같이 공지된 바 있다.
하지만, 상기와 같은 종래 기술은 여러 종류의 양액이 단일의 혼합탱크에 모여 혼합되는 구조로써, 단일 품종의 식물 재배에서는 적절히 사용 가능한 것이나 다품종의 식물을 동시 재배할 시에는 식물의 종류, 생육 단계 및 환경 변화에 따라 교차 사용하여야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 장치의 교차 사용이 불가능할 시에는 식물의 품종에 따라 다수개의 장치가 필요함으로 비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있는 것이었다.
따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템이 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1350893호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 일정한 공간에서 다양하게 재배되는 식물의 종류, 생육 단계 및 환경 변화에 따라 필요한 다양한 종류의 양액을 동시에 생산 및 공급할 수 있는 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템을 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 정량펌프로 형성된 원수펌프를 통해 배출되는 원수탱크와, 상기 원수탱크와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 용수 상에, C(탄소), O(산소), H(수소), N(질소), P(인), K(칼륨), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), S(황), Fe(철), Mn(망간), Cu(구리), Zn(아연), B(붕소), Mo(몰리브덴), Cl(염소)로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 혼합된 액비가 구비됨과 아울러 각각 수용 가능한 공간 상에는 상호 성분이 상이하게 형성된 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크와, 상기 액비탱크와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크와, 상기 원수탱크와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크로부터는 용수를 다수개의 액비탱크로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하고, 각각의 내측 상에는 용수, 액비, 유기산액의 원활한 혼합을 위해 버블발생기, 교반장치, 히팅기로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 구비되는 다수개의 혼합탱크와, 상기 혼합탱크와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 정량펌프로 형성되어 혼합탱크 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프와, 상기 혼합탱크와 양액펌프가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서 및 EC센서와, 상기 양액펌프와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하도록 구비되며, 입자 크기가 1㎛를 초과하는 부유물질을 여과하는 백필터(bag filter) 또는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리술폰, 셀루로오즈아세테이트, 테프론, 알루미나, 지르코니아 및 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어진 공경 크기 1 ㎛이하의 정밀여과막(microfiltration membrane)이 사용되는 것임과 아울러 정밀여과막은 티타늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 텅스텐 산화물 및 황화카드뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 광촉매가 코팅되어 형성되는 다수개의 필터와, 상기 필터와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드와, 상기 베드와 각각 연결되어 작물이 흡수하지 못한 배액을 공급받아 포집하는 다수개의 배액집수조와, 상기 배액집수조 각각으로부터 각각 배액을 공급받아 내측에 수용하는 다수개의 배액탱크와, 상기 배액탱크로부터 배액을 공급받음과 아울러 배액에 포함된 균을 살균하도록 구비되는 UV살균소독기와, 상기 UV살균소독기와 각각 연결되어 각각의 내측에 살균된 배액을 공급받음과 아울러 각각은 혼합탱크로 배액을 공급하도록 구비되는 다수개의 배액재처리탱크와, 상기 원수탱크, 액비탱크, 산액탱크, 혼합탱크, 양액펌프, 베드, 배액집수조, 배액탱크, UV살균소독기, 배액재처리탱크 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관과, 상기 연결관 상에 각각 구비되며, 연결관 각각의 내측을 흐르는 유체를 제어하도록 구비되는 다수개의 밸브와, 상기 급수펌프, 원수펌프, 양액펌프, pH센서, EC센서, UV살균소독기, 밸브와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하도록 구비되는 제어부와, 상기 액비탱크, 산액탱크, 혼합탱크, 배액탱크, 배액재처리탱크 상에 각각 구비되며, 제어부에 신호를 전달하여 밸브의 개폐를 도모하는 다수개의 플로트 밸브와, 상기 베드와 이격된 상부에 구비되어 측정된 광량의 측정값을 제어부로 전달하는 광량측정센서와, 상기 혼합탱크 상에는 혼합된 양액 중의 무기이온의 농도를 감지하는 이온센서, 양액 중의 질소 성분을 감지하는 질산센서, 양액 중의 칼륨 성분의 농도를 감지하는 칼륨센서, 혼합된 양액의 온도를 감지하는 온도센서가 설치되어 이루어지는 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템을 제공한다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템은 일정한 공간에서 다양하게 재배되는 식물의 종류, 생육 단계 및 환경 변화에 따라 필요한 다양한 종류의 양액을 다수개의 액비탱크 및 혼합탱크를 통해 동시에 생산 및 공급할 수 있는 이점이 있는 이점이 있는 것이다.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템의 개략도이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 보면 본 발명에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템은 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프(10)를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 원수펌프(12)를 통해 배출되는 원수탱크(14)와, 상기 원수탱크(14)와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 상호 성분이 상이한 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크(16)와, 상기 액비탱크(16)와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크(18)와, 상기 원수탱크(14)와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크(14)로부터는 용수를 다수개의 액비탱크(16)로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크(18)로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하는 다수개의 혼합탱크(20)와, 상기 혼합탱크(20)와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 혼합탱크(20) 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크(20)의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프(22)와, 상기 혼합탱크(20)와 양액펌프(22)가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서(24) 및 EC센서(26)와, 상기 양액펌프(22)와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하는 다수개의 필터(28)와, 상기 필터(28)와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드(30)와, 상기 원수탱크(14), 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 양액펌프(22), 베드(30) 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관(40)과, 상기 연결관(40) 상에 각각 구비되며, 연결관(40) 각각의 내측을 흐르는 유체를 제어하도록 구비되는 다수개의 밸브(42)와, 상기 급수펌프(10), 원수펌프(12), 양액펌프(22), pH센서(24), EC센서(26), 밸브(42)와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하도록 구비되는 제어부(44)로 이루어진다.
그리고, 도 2를 참조하여 보면 본 발명에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템은 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프(10)를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 정량펌프로 형성된 원수펌프(12)를 통해 배출되는 원수탱크(14)와, 상기 원수탱크(14)와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 용수 상에, C(탄소), O(산소), H(수소), N(질소), P(인), K(칼륨), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), S(황), Fe(철), Mn(망간), Cu(구리), Zn(아연), B(붕소), Mo(몰리브덴), Cl(염소)로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 혼합된 액비가 구비됨과 아울러 각각 수용 가능한 공간 상에는 상호 성분이 상이하게 형성된 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크(16)와, 상기 액비탱크(16)와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크(18)와, 상기 원수탱크(14)와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크(14)로부터는 용수를 다수개의 액비탱크(16)로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크(18)로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하고, 각각의 내측 상에는 용수, 액비, 유기산액의 원활한 혼합을 위해 버블발생기, 교반장치, 히팅기로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 구비되는 다수개의 혼합탱크(20)와, 상기 혼합탱크(20)와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 정량펌프로 형성되어 혼합탱크(20) 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크(20)의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프(22)와, 상기 혼합탱크(20)와 양액펌프(22)가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서(24) 및 EC센서(26)와, 상기 양액펌프(22)와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하도록 구비되며, 입자 크기가 1㎛를 초과하는 부유물질을 여과하는 백필터(bag filter) 또는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리술폰, 셀루로오즈아세테이트, 테프론, 알루미나, 지르코니아 및 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어진 공경 크기 1 ㎛이하의 정밀여과막(microfiltration membrane)이 사용되는 것임과 아울러 정밀여과막은 티타늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 텅스텐 산화물 및 황화카드뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 광촉매가 코팅되어 형성되는 다수개의 필터(28)와, 상기 필터(28)와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드(30)와, 상기 베드(30)와 각각 연결되어 작물이 흡수하지 못한 배액을 공급받아 포집하는 다수개의 배액집수조(32)와, 상기 배액집수조(32) 각각으로부터 각각 배액을 공급받아 내측에 수용하는 다수개의 배액탱크(34)와, 상기 배액탱크(34)로부터 배액을 공급받음과 아울러 배액에 포함된 균을 살균하도록 구비되는 UV살균소독기(36)와, 상기 UV살균소독기(36)와 각각 연결되어 각각의 내측에 살균된 배액을 공급받음과 아울러 각각은 혼합탱크(20)로 배액을 공급하도록 구비되는 다수개의 배액재처리탱크(38)와, 상기 원수탱크(14), 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 양액펌프(22), 베드(30), 배액집수조(32), 배액탱크(34), UV살균소독기(36), 배액재처리탱크(38) 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관(40)과, 상기 연결관(40) 상에 각각 구비되며, 연결관(40) 각각의 내측을 흐르는 유체를 제어하도록 구비되는 다수개의 밸브(42)와, 상기 급수펌프(10), 원수펌프(12), 양액펌프(22), pH센서(24), EC센서(26), UV살균소독기(36), 밸브(42)와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하도록 구비되는 제어부(44)와, 상기 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 배액탱크(34), 배액재처리탱크(38) 상에 각각 구비되며, 제어부(44)에 신호를 전달하여 밸브(42)의 개폐를 도모하는 다수개의 플로트 밸브(56)와, 상기 베드(30)와 이격된 상부에 구비되어 측정된 광량의 측정값을 제어부(44)로 전달하는 광량측정센서(54)와, 상기 혼합탱크(20) 상에는 혼합된 양액 중의 무기이온의 농도를 감지하는 이온센서(46), 양액 중의 질소 성분을 감지하는 질산센서(48), 양액 중의 칼륨 성분의 농도를 감지하는 칼륨센서(50), 혼합된 양액의 온도를 감지하는 온도센서(52)로 이루어진다.
먼저, 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프(10)를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 원수펌프(12)를 통해 배출되는 원수탱크(14)가 구비된다.
이때, 상기 원수탱크(14)에 공급되는 용수는 지하수, 하천수 또는 수돗물 중에서 선택된 하나가 공급되는 것이며, 지하수 또는 하천수가 공급될 시에는 급수펌프(10)를 대신하여 후술되는 밸브(42)가 원수탱크(14)에 용수가 공급되는 측에 구비되어 사용됨이 바람직한 것이며, 원수탱크(14)의 내측에는 원수탱크(14)의 내측으로 공급되는 용수의 수위를 조절하기 위해 도 1 내지 도 2에서와 같이 플로트 밸브(56)가 구비되어 사용되는 것이다.
또한, 상기 원수탱크(14)에 사용되는 플로트 밸브(56)는 후술되는 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 배액탱크(34), 배액재처리탱크(38)에도 각각 구비되어 사용될 수 있는 것이며, 이때, 플로트 밸브(56)는 후술되는 제어부(44)에 신호를 전달하여 밸브(42)의 개폐를 조절하게 되는 것이다.
한편, 상기 원수펌프(12)는 용수를 후술되는 제어부(44)의 제어에 따라 일정량을 혼합탱크(20)로 공급할 수 있도록 정량펌프가 구비되어 사용되는 것이다.
그리고, 상기 원수탱크(14)로 공급되는 용수가 흐르는 후술되는 연결관(40) 상에는 UV살균소독기(36)가 선택적으로 구비되어 용수에 포함된 세균을 살균함이 더욱 바람직한 것이다.
상기 원수탱크(14)와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 상호 성분이 상이한 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크(16)가 구비된다.
이때, 도 1 내지 도 2에서와 같이 형성되어 구비되는 액비탱크(16) 각각에는 상호 성분 및 농도가 상이한 액비가 각각 수용되는 것임과 아울러 식물 생장에 소요되는 원소들을 함유한 액비가 수용되는 것이다.
한편, 상기 액비탱크(16)에 수용되는 액비 상에는 용수 외에 C(탄소), O(산소), H(수소), N(질소), P(인), K(칼륨), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), S(황), Fe(철), Mn(망간), Cu(구리), Zn(아연), B(붕소), Mo(몰리브덴), Cl(염소)로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 포함되어 있는 것이나, 그 외에도 식물 생장에 필요한 다양한 물질이 포함되어도 무방한 것이다.
상기 액비탱크(16)와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크(18)가 구비된다.
이때, 상기 산액탱크(18)에 수용되는 유기산액은 액비탱크(16)에 수용된 액비와 후술되는 혼합탱크(20) 상에서 각각 혼합되어 액비의 pH농도를 조절하는 역할을 하는 것이며, 원하는 pH농도에 따라 후술되는 제어부(44)의 제어로 적정량이 혼합탱크(20)로 공급되는 것임과 아울러 유기산액의 공급은 정량펌프에 의해 공급됨이 바람직한 것이다.
상기 원수탱크(14)와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크(14)로부터는 용수를 다수개의 액비탱크(16)로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크(18)로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하는 다수개의 혼합탱크(20)가 구비된다.
이때, 상기 혼합탱크(20)는 다수개가 구비됨과 아울러 각각의 내측에 용수, 각각 다른 성분 및 농도를 갖는 액비 및 유기산액을 공급받아 혼합하여 수용 가능한 공간마다 다른 성분 및 농도를 갖는 양액을 생성하게 되는 것이며, 이렇게 생성된 양액들은 각각 후술되는 다수개의 베드(30) 상으로 필요에 따라 구분되어 공급되는 것이다.
한편, 상기 혼합탱크(20) 상에는 용수, 액비, 유기산액의 원활한 혼합을 위해 미도시된 버블발생기, 교반장치, 히팅기 중 어느 1종 또는 2종 이상이 구비되어 사용될 수 있는 것이며, 버블발생기, 교반장치, 히팅기가 구비되어 사용될 시에는 후술되는 제어부(44)와 연결되어 제어부(44)의 제어에 따라 작동되는 것이다.
또한, 상기 혼합탱크(20) 상에는 혼합된 양액 중의 무기이온의 농도를 감지하는 이온센서(46), 양액 중의 질소 성분을 감지하는 질산센서(48), 양액 중의 칼륨 성분의 농도를 감지하는 칼륨센서(50), 혼합된 양액의 온도를 감지하는 온도센서(52)가 설치되어 제어부(44)로 신호를 전송함이 더욱 바람직한 것이며, 이로 인해 더욱 정확하게 원하는 성분 및 온도를 갖는 양액을 생성할 수 있게 되는 것이다.
상기 혼합탱크(20)와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 혼합탱크(20) 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크(20)의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프(22)가 구비된다.
이때, 상기 양액펌프(22)는 후술되는 제어부(44)의 제어에 따라 작동되는 정량펌프가 구비되어 사용되는 것이며, 후술되는 pH센서(24) 및 EC센서(26)의 측정값에 따라 공급받은 양액을 혼합탱크(20)의 내측으로 재순환 공급하거나 또는 공급받은 양액을 필터(28)로 공급하게 되는 것이다.
상기 혼합탱크(20)와 양액펌프(22)가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서(24) 및 EC센서(26)가 구비된다.
이때, 상기 pH센서(24) 및 EC센서(26)는 혼합탱크(20)와 양액펌프(22)가 연결된 배관인 후술되는 연결관(40) 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하여 제어부(44)로 신호를 전송하게 되는 것이며, 이에 따라 용수, 액비, 유기산액이 혼합탱크(20)로 공급되는 양이 조절되는 것이다.
상기 양액펌프(22)와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하는 다수개의 필터(28)가 구비된다.
이때, 상기 필터(28)는 입자 크기가 1㎛를 초과하는 부유물질을 여과하는 백필터(bag filter) 또는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리술폰, 셀루로오즈아세테이트, 테프론, 알루미나, 지르코니아 및 티타니아로 이루어진 군으로 부터 선택되는 1종으로 이루어진 공경 크기 1 ㎛이하의 정밀여과막(microfiltration membrane)이 사용되는 것임과 아울러 정밀여과막은 티타늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 텅스텐 산화물 및 황화카드뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 광촉매가 코팅되어 사용됨이 바람직하며, 이와 같은 광촉매에 의해 후술되는 배액이 혼합탱크(20)에 공급되어 포함될 수 있는 양액에 포함된 농약 또는 미생물의 일부를 파괴 또는 제거할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 필터(28)는 후술되는 배액재처리탱크(38) 상에도 구비되어 배액에 포함된 이물질, 농약 또는 미생물의 일부를 미연에 필터링하여 혼합탱크(20)로 공급할 수도 있는 것이다.
상기 필터(28)와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드(30)가 구비된다.
한편, 상기와 같이 각각의 내측에 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드(30)는 일반적인 농가에서는 드물게 이루어지는 것이며, 다품종의 실험적 환경에 주로 사용되는 것이다.
이때, 상기 베드(30)와 이격된 상부에는 제어부(44)로 신호를 전달하는 미도신된 광량측정센서(54)가 구비되어 후술되는 제어부(44)로 신호를 전송하게 되며, 이에 따라 제어부(44)에서는 광량에 따라 베드(30)로 공급되는 양액의 공급량을 조절하게 되는 것이다.
상기 베드(30)와 각각 연결되어 작물이 흡수하지 못한 배액을 공급받아 포집하는 다수개의 배액집수조(32)가 선택적으로 구비된다.
이때, 상기 배액집수조(32) 상에는 각각 도 2에서와 같이 후술되는 배액탱크(34)로 배액을 공급하기 위해 펌프가 구비되는 것이다.
상기 배액집수조(32) 각각으로부터 각각 배액을 공급받아 내측에 수용하는 다수개의 배액탱크(34)가 구비된다.
또한, 상기 배액탱크(34)로부터 배액을 공급받음과 아울러 배액에 포함된 균을 살균하는 UV살균소독기(36)가 선택적으로 구비되어 사용된다.
이때, 상기 UV살균소독기(36) 상에는 배액 중의 균을 사멸시키는 UV램프가 구비되어 사용되는 것이다.
상기 UV살균소독기(36)와 각각 연결되어 각각의 내측에 살균된 배액을 공급받음과 아울러 각각은 혼합탱크(20)로 배액을 공급하도록 구비되는 다수개의 배액재처리탱크(38)가 구비된다.
이때, 상기 배액재처리탱크(38) 상의 배액은 후술되는 제어부(44)의 신호에 따라 제어되는 밸브(42) 및 펌프에 의해 양액이 제공된 혼합탱크(20)로 재사용을 위해 재차 공급되어 순환 사용되는 것이다.
한편, 상기 배액집수조(32), 배액탱크(34), UV살균소독기(36), 배액재처리탱크(38)는 선택적으로 구비되어 사용될 수 있는 것이며, 배액도 살균처리하여 재사용됨이 바람직한 것이나 재사용하지 않고 폐기하여도 무방한 것이다.
상기 원수탱크(14), 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 양액펌프(22), 베드(30), 배액집수조(32), 배액탱크(34), UV살균소독기(36), 배액재처리탱크(38) 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관(40)이 구비된다.
이때, 상기 연결관(40)은 도 1 내지 도 2에서와 같이 다수개가 구비되어 용수, 액비, 유기산액, 양액, 배액이 원활히 이동할 수 있도록 구비되는 것이며, 연결관(40) 상에는 각각 연결관(40) 각각의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 제어부(44)의 제어에 따라 제어하는 다수개의 밸브(42) 및 펌프가 선택적으로 구비되어 사용되는 것이다.
한편, 상기 밸브(42)는 제어부(44)의 신호에 따라 작동 가능한 전자밸브가 구비되어 사용되는 것이다.
상기 급수펌프(10), 원수펌프(12), 양액펌프(22), pH센서(24), EC센서(26), UV살균소독기(36), 밸브(42), 광량측정센서(54)와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하는 제어부(44)가 구비된다.
이때, 상기 제어부(44) 상에는 작물의 종류 및 생육 상태에 따라 다양한 혼합비를 적용할 수 있는 프로그램이 입력되어 있는 것이며, ICT가 접목되어 외부에서도 제어부(44)의 조작이 가능하도록 함이 바람직한 것이다.
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템 및 본 발명에 따른 다른 일실시예에 의한 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템은 일정한 공간에서 다양하게 재배되는 식물의 종류, 생육 단계 및 환경 변화에 따라 필요한 다양한 종류의 양액을 다수개의 액비탱크(16) 및 혼합탱크(20)를 통해 동시에 생산 및 공급할 수 있는 이점이 있음과 아울러 식물에 흡수되고 남은 퇴수된 양액인 배액을 UV살균소독기(36)를 통해 살균하여 혼합탱크(20)에 재공급하여 재사용함으로써, 양액의 낭비를 또한 줄일 수 있는 이점이 있는 것이다.
10 : 급수펌프 12 : 원수펌프
14 : 원수탱크 16 : 액비탱크
18 : 산액탱크 20 : 혼합탱크
22 : 양액펌프 24 : pH센서
26 : EC센서 28 : 필터
30 : 베드 32 : 배액집수조
34 : 배액탱크 36 : UV살균소독기
38 : 배액재처리탱크 40 : 연결관
42 : 밸브 44 : 제어부
46 : 이온센서 48 : 질산센서
50 : 칼륨센서 52 : 온도센서
54 : 광량측정센서 56 : 플로트 밸브

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 내측에 수용 가능한 공간이 형성됨과 아울러 외부로부터 급수펌프(10)를 통해 공급되는 용수가 내측에 수용되며, 내측에 수용된 용수가 정량펌프로 형성된 원수펌프(12)를 통해 배출되는 원수탱크(14);
    상기 원수탱크(14)와 이격됨과 아울러 내측에 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 다수개가 구비되며, 각각의 내측에는 용수 상에, C(탄소), O(산소), H(수소), N(질소), P(인), K(칼륨), Ca(칼슘), Mg(마그네슘), S(황), Fe(철), Mn(망간), Cu(구리), Zn(아연), B(붕소), Mo(몰리브덴), Cl(염소)로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 혼합된 액비가 구비됨과 아울러 각각 수용 가능한 공간 상에는 상호 성분이 상이하게 형성된 액비가 각각 수용되는 다수개의 액비탱크(16);
    상기 액비탱크(16)와 이격됨과 아울러 내측에 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되며, 내측에는 유기산액이 수용되는 산액탱크(18);
    상기 원수탱크(14)와 이격되어 다수개가 구비되며, 내측에는 각각 수용 가능한 공간이 형성되어 구비되고, 각각의 내측에는 원수탱크(14)로부터는 용수를 다수개의 액비탱크(16)로부터는 상호 성분이 상이한 액비 중 선택된 어느 2종 이상을 산액탱크(18)로부터는 유기산액을 각각 공급받아 혼합하여 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 형성하고, 각각의 내측 상에는 용수, 액비, 유기산액의 원활한 혼합을 위해 버블발생기, 교반장치, 히팅기로 이루어진 군에서 어느 1종 또는 2종 이상이 선택적으로 구비되는 다수개의 혼합탱크(20);
    상기 혼합탱크(20)와 각각 연결 구비되어 양액을 공급받으며, 각각은 정량펌프로 형성되어 혼합탱크(20) 내측의 양액을 외부로 공급하거나, 공급받은 양액을 혼합탱크(20)의 내측으로 재순환 공급하는 양액펌프(22);
    상기 혼합탱크(20)와 양액펌프(22)가 연결된 배관 상에 각각 구비되어 양액의 pH농도 및 양액의 무기태질소 농도를 측정하는 pH센서(24) 및 EC센서(26);
    상기 양액펌프(22)와 각각 연결되어 양액을 공급받음과 아울러 양액에 포함된 이물질을 필터링하도록 구비되며, 입자 크기가 1㎛를 초과하는 부유물질을 여과하는 백필터(bag filter) 또는 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐리덴플루오라이드, 폴리술폰, 셀루로오즈아세테이트, 테프론, 알루미나, 지르코니아 및 티타니아로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종으로 이루어진 공경 크기 1 ㎛이하의 정밀여과막(microfiltration membrane)이 사용되는 것임과 아울러 정밀여과막은 티타늄 산화물, 아연 산화물, 주석 산화물, 텅스텐 산화물 및 황화카드뮴으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 광촉매가 코팅되어 형성되는 다수개의 필터(28);
    상기 필터(28)와 연결되어 각각 성분 및 농도가 상이한 양액을 각각의 내측에 공급 받으며, 각각의 내측에는 상호 생육 상태 또는 품종이 상이한 작물 중 선택된 어느 하나가 재배되는 다수개의 베드(30);
    상기 베드(30)와 각각 연결되어 작물이 흡수하지 못한 배액을 공급받아 포집하는 다수개의 배액집수조(32);
    상기 배액집수조(32) 각각으로부터 각각 배액을 공급받아 내측에 수용하는 다수개의 배액탱크(34);
    상기 배액탱크(34)로부터 배액을 공급받음과 아울러 배액에 포함된 균을 살균하도록 구비되는 UV살균소독기(36);
    상기 UV살균소독기(36)와 각각 연결되어 각각의 내측에 살균된 배액을 공급받음과 아울러 각각은 혼합탱크(20)로 배액을 공급하도록 구비되는 다수개의 배액재처리탱크(38);
    상기 원수탱크(14), 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 양액펌프(22), 베드(30), 배액집수조(32), 배액탱크(34), UV살균소독기(36), 배액재처리탱크(38) 상에 각각 연결됨과 아울러 내측으로 유체가 흐르도록 구비되는 다수개의 연결관(40);
    상기 연결관(40) 상에 각각 구비되며, 연결관(40) 각각의 내측을 흐르는 유체를 제어하도록 구비되는 다수개의 밸브(42);
    상기 급수펌프(10), 원수펌프(12), 양액펌프(22), pH센서(24), EC센서(26), UV살균소독기(36), 밸브(42)와 각각 연결되어 신호를 전달받음과 아울러 각각의 작동을 제어하도록 구비되는 제어부(44);
    상기 액비탱크(16), 산액탱크(18), 혼합탱크(20), 배액탱크(34), 배액재처리탱크(38) 상에 각각 구비되며, 제어부(44)에 신호를 전달하여 밸브(42)의 개폐를 도모하는 다수개의 플로트 밸브(56);
    상기 베드(30)와 이격된 상부에 구비되어 측정된 광량의 측정값을 제어부(44)로 전달하는 광량측정센서(54);
    상기 혼합탱크(20) 상에는 혼합된 양액 중의 무기이온의 농도를 감지하는 이온센서(46), 양액 중의 질소 성분을 감지하는 질산센서(48), 양액 중의 칼륨 성분의 농도를 감지하는 칼륨센서(50), 혼합된 양액의 온도를 감지하는 온도센서(52)가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 혼합탱크를 갖는 양액공급시스템.
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