KR102445914B1 - 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 양액에 혼합되는 개별 농축양액의 조제과정을 신속하고 편리하게 자동적으로 수행할 수 있고, 농축양액의 공급 및 보관이 편리하며 영양성분의 침전을 방지할 수 있으며, 양액의 공급과정에서 근권부 양분 조건의 교정을 신속하고 간편하게 수행할 수 있는 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 양액 자동조제장치에 있어서, 영양분이 수용되는 영양분용기; 상기 영양분이 유입되도록 배치되는 용해용기; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분을 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 영양분공급수단; 및 상기 용해용기 내부에 상기 영양분이 용해되어 형성된 농축양액 배출량을 제어하는 농축양액배출수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템{NUTRIENT SOLUTION MANUFACTURING APPARATUS AND NUTRIENT SOLUTION SUPPLYING SYSTEM USING IT}

본 발명은 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 양액에 혼합되는 개별 농축양액의 조제과정을 신속하고 편리하게 자동적으로 수행할 수 있고, 농축양액의 공급 및 보관이 편리하며 영양성분의 침전을 방지할 수 있으며, 양액의 공급과정에서 근권부 양분 조건의 교정을 신속하고 간편하게 수행할 수 있는 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 관한 것이다.

일반적으로 현대 농업은 식물의 성장에 필요한 양분이 함유된 배양액을 공급하여 재배하는 양액 재배 방식이 널리 사용되고 있다.

이러한 양액재배는 병충해 발생을 줄일 수 있고, 농약의 사용을 줄일 수 있어서 친환경적으로 작물을 재배할 수 있는 장점이 있는 것으로서, 양액재배 시설에는 양액을 공급하기 양액 공급시스템이 구비되어 있다.

양액 공급시스템은 양액의 농도를 재배작물의 생육에 적합하게 EC 및 pH를 미리 설정한 다음 농축양액을 공급하여 물과 혼합시켜 설정된 데이터값으로 양액농도를 조절하고, 이 조절된 양액을 자동적으로 공급하도록 구성된 것으로서 대한민국 등록특허 등록번호 10-0933624호, 대한민국 등록특허 등록번호 10-0298214호로 개시된 기술 등이 제안되어 있다.

이러한 양액 공급시스템은 양액은 공급지역 조절, 공급시간의 조절, 및 양액의 혼합비를 조절할 수 있지만, 여러 종류의 양액을 여러 대상으로 그룹을 설정하여 공급함에 있어서, 그룹마다 필요한 적절한 비율로 정확하게 혼합하고, 혼합된 양액을 정해진 시간 동안에 여러 장소로 구분하여 차별적으로 공급할 수 없는 단점이 있을 뿐만 아니라 시스템의 부피와 중량이 크고 조작이 불편한 단점이 있었다.

상기한 단점을 해결하기 위한 방안으로서, 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1090279호에는 도1에 도시된 바와 같은 양액공급시스템이 개시되어 있다.

상기한 등록특허 제10-1090279호에 따른 양액공급시스템은 양액시스템은 원수탱크(10)와, 원수탱크(10)의 원수 및 다수 개의 양액탱크(20)에서 양액이 공급되어 혼합되는 믹싱탱크(30)와, 믹싱탱크(30)에서 혼합된 양액이 관수되는 다수 개의 관수용 전자밸브(40)로 이루어진다.

그리고, 등록특허 제10-1090279호에 따른 양액공급시스템은 장치의 부피가 적고 가벼우며, 조작이 간편하며, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 장점은 있지만 이하와 같은 문제점을 수반하는 한계점이 있다.

먼저 등록특허 제10-1090279호에 따른 양액공급시스템은 다수 개의 양액탱크(20)에서 여러 비료염(통상 7종류의 비료염)을 용해한 개별 농축양액을 미리 조제하여 정량으로 공급하고, 믹싱탱크(30)에서 혼합한 후 관수용 전자밸브(30)를 통해 재배지로 공급하게 된다. 이때 개별 농축양액 제조과정은 각 비료염 및 용수의 개량과, 긴 용해 시간이 소요되는 등 조제의 번거로움으로 인해 개별 농축양액은 보통 2 내지 3주 사용량을 조제한 후 보관하면서 사용한다. 하지만, 장시간 개별 농축양액을 보관하게 되면 주요 비료염이 침전됨에 따라 시비작업이 어렵고 주요 공급설비의 고장을 초래할 뿐만 아니라 개별 농축양액의 변질이 발생됨에 따라 시비효과가 저하되고 생육장애나 병충해를 유발할 수 있는 단점이 있다.

그리고, 전술한 종래 양액공급시스템은 양액 공급과정의 편의성을 고려하여 여러 비료염(통상 7종류의 비료염)을 2가지 종류로 분류하여 2개의 농축양액 탱크에 분리 보관하면서 사용하는 방식이 주로 이용되고 있지만, 여전히 여러 비료염을 정량으로 투입, 혼합하여야 하는 과정이 필요하고 비교적 긴 시간의 보관에 따른 침전이 발생되는 한계점이 있다. 특히, 여러 비료염을 2가지 종류로 분류하여 2개의 농축양액 탱크에 분리 보관하게 되면 식물의 근권부 양분 조건의 교정(특정 비료염의 추가나 삭제 등)이 필요할 경우 개별 비료염의 성분 조정작업을 신속하게 수행할 수 없는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-1090279호 "양액공급시스템" 한국등록특허 제10-0731616호 "양액 자동공급장치 및 그 제어방법"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 개별 농축양액의 조제과정을 신속하고 편리하게 자동적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라 농축양액의 공급 및 보관이 편리하며 영양성분의 침전을 방지할 수 있도록 한 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 양액의 공급과정에서 근권부 양분 조건의 교정을 신속하고 간편하게 수행할 수 있도록 한 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 양액 자동조제장치에 있어서, 영양분이 수용되는 영양분용기; 상기 영양분이 유입되도록 배치되는 용해용기; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분을 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 영양분공급수단; 및 상기 용해용기 내부에 상기 영양분이 용해되어 형성된 농축양액 배출량을 제어하는 농축양액배출수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 상기 영양분의 용해작용을 위해 상기 용해용기에 설치되는 용해용교반수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 용해용교반수단은, 상기 용해용기에 기밀적으로 설치되는 교반축; 상기 용해용기의 내부에 위치하도록 상기 교반축의 일단에 설치되는 교반블레이드; 및 상기 교반축의 타단에 설치되고 농축양액이 유동되는 농축양액배관 내부에 설치되는 구동블레이드;를 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 양액 자동조제장치에 있어서, 영양분이 수용되는 영양분용기; 상기 영양분이 유입되도록 배치되는 용해용기; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분을 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 영양분공급수단; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분이 용해되어 형성된 농축양액 배출량을 제어하는 농축양액배출수단; 및 상기 농축양액이 유동되는 농축양액배관에 연결되고 상기 농축양액배출수단으로부터 배출되는 농축양액이 유입, 수용되는 농축양액공급용기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 상기 용해용기의 수위를 감지하기 위해 설치되는 용해용기수위감지수단; 및 상기 용해용기수위감지수단로부터 인가된 신호를 기초로 상기 영양분공급수단 및 상기 농축양액배출수단의 구동을 제어하는 농축양액제어부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치는 상기 농축양액공급용기에 설치되는 공급용기수위감지수단; 상기 영양분의 용해작용을 수행하도록 상기 용해용기에 설치되는 용해용교반수단; 및 상기 용해용기에 용수를 공급하는 용수배관에 설치되어 개폐되는 용수제어밸브;를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 용해용기수위감지수단은 상기 용해용기의 고수위를 감지하기 위해 설치되는 고수위감지센서 및 상기 용해용기의 저수위를 감지하기 위해 설치되는 저수위감지센서를 포함할 수 있다.

상기 농축양액제어부는, 상기 공급용기수위감지수단에 의해 인가되는 상기 농축양액공급용기의 수위가 중간 수위 이하로 감지되는 경우 상기 농축양액배출수단를 개방하는 제1 제어과정; 상기 저수위감지센서에 의해 상기 용해용기의 저수위가 감지되는 경우 상기 농축양액배출수단을 폐쇄하고 상기 용수제어밸브를 개방하여 상기 용해용기의 내부에 용수가 공급되도록 제어하는 제2 제어과정; 상기 고수위감지센서에 의해 상기 용해용기의 고수위가 감지되는 경우 상기 용수제어밸브를 폐쇄하고 상기 영양분공급수단을 설정 시간 동안 개방하여 상기 용해용기에 상기 영양분을 유입시키는 제3 제어과정; 및 상기 고수위감지센서 및 상기 상기 저수위감지센서로부터 인가되는 신호를 기초로 상기 용해용교반수단의 구동을 제어하는 제4 제어과정;을 수행하도록 구성될 수 있다.

상기 영양분공급수단은 스크류피더로 구성되고, 상기 농축양액배출수단은 개폐수단이 구비된 밸브체와, 상기 개폐수단을 개폐시키도록 상기 밸브체에 설치되는 개폐액츄에이터를 포함하는 전자밸브로 구성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템은 전술한 복수의 양액 자동조제장치; 상기 양액 자동조제장치로부터 공급되는 상기 농축양액이 수용되어 혼합되는 믹싱탱크; 및 상기 믹싱탱크의 혼합양액을 혼합양액배관을 통해 재배지로 공급하는 혼합양액공급펌프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템은 상기 믹싱탱크로 용수를 공급하는 용수탱크; 상기 양액 자동조제장치로부터 배출되는 상기 농축양액을 상기 믹싱탱크로 공급하는 농축양액공급펌프; 상기 용수탱크의 용수를 상기 믹싱탱크 및 상기 용해용기로 공급하는 용수공급펌프; 상기 용수공급펌프에 의해 압송되는 용수의 흐름을 제어하는 복수의 용수제어밸브; 및 상기 혼합양액공급펌프에 의해 압송되는 혼합양액의 흐름을 제어하는 복수의 혼합양액제어밸브;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 의하면, 작물의 생육에 필요한 영양성분과 용수의 투입과정을 수작업에 의존하지 않고 자동적으로 수행할 수 있고 그 혼합비율을 정확하게 조절할 수 있으므로 양액의 조제과정을 신속하고 편리하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템은 필요시 각 영양성분을 개별적으로 용해한 개별 농축양액을 신속하게 조제한 후 공급할 수 있어서 특정 식물의 근권부 양분 조건의 교정이 필요할 경우 개별 비료염의 성분 조정작업을 신속하고 편리하게 수행하면서 식물을 효과적으로 재배할 수 있는 효과가 있다.

그 외에도, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템은 양액의 공급 및 보관이 편리하며 농축양액의 조제과정에서 교반작용을 통해 비료염의 침전을 방지할 수 있으므로 농도가 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래 양액 공급시스템을 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 설명하기 위한 구성도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템을 설명하기 위한 구성도,
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 설명하기 위한 구성도,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면,
도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도7에 의거하여 상세히 설명하되, 도2 내지 도7에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.

한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 구조를 간략화 하여 나타낸 개략적인 모식도이다. 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다.

도2 및 도3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치(10)는 영양분용기(11), 용해용기(12), 영양분공급수단(13), 및 농축양액배출수단(14)이 구비된 것으로서, 재배지로 공급되는 혼합양액의 제조에 이용되는 농축양액의 조제과정을 신속하고 편리하게 자동적으로 수행할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.

영양분용기(11)는 다양한 고형비료염(N, P, K를 포함하는 작물의 생육에 필요한 13개소 원소 등의 영양분) 등과 같은 고형비료가 수용되는 보관용기로서, 상부에 투입부가 마련된 영양분용기본체(111)의 하부에 배출부(112)가 형성된 구조로 형성되어 있다.

용해용기(12)는 영양분용기(11)로부터 유입된 고형비료를 일정량의 용수(물)에 용해시켜 농축양액을 만드는 용기로서, 영양분용기(11)의 하부에 배치되고 제조된 농축양액을 배출하기 위해 농축양액이 유동되는 농축양액배관(p2)에 연결되어 있다.

용해용기(12)는 일정한 수용공간을 갖는 용해용기본체(121)에 용수를 공급하는 용수배관(p3, 도4 참조)에 설치되거나 물을 투입을 위한 투입부가 형성되어 있다. 그리고 용수배관(p3)에는 용수배관의 흐름을 단속하는 개폐밸브와 같은 용수제어밸브(533)가 설치될 수 있다.

영양분공급수단(13)은 용해용기(12) 내부에 고형비료를 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 구성요소로서, 고형비료를 정량 배출하여 공급할 수 있는 장치라면 특별한 제한 없이 적용할 수 있는 것으로서, 본 실시예에서는 고형물의 이송에 널리 사용되고 있는 스크류피더(screw feeder)로 구성되어 있다. 여기서, 스크류피더는 횡방향으로 배치되고 유입부 및 배출부가 형성된 통 형상의 피더본체(131), 이 피더본체의 내부에 설치되는 이송스크류(132), 및 이송스크류(132)를 회전시키는 스크류구동모터(133)가 구비되어 있다.

농축양액배출수단(14)은 용해용기(12) 내부에서 고형비료가 용수에 용해되어 형성된 농축양액의 배출량을 제어하는 구성요소로서, 농축양액의 흐름을 단속할 수 있다면 벤튜리관 원리를 이용한 개폐수단(미도시) 등 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만 본 실시예에서는 용해용기(12)와 농축양액배관(p2) 사이에 설치되는 농축양액개폐밸브로 구성되어 있다.

농축양액개폐밸브(14)는 수조작에 의해 개폐조작이 이루어지는 수동식 개폐밸브로도 구성될 수 있지만, 본 실시예에서는 자동식 전자밸브(미도시)로 구성되어 있다. 여기서 전자밸브는 통상 전동식 개폐밸브 등으로 호칭되고 있는 것으로서, 디스크나 볼과 같은 개폐수단이 구비된 밸브체(미도시)와, 개폐수단을 개폐시키도록 밸브체에 설치되는 개폐액츄에이터(미도시)로 구성되어 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치는 고형비료의 용해작용을 신속하게 수행하도록 용해용기(12)에 설치되는 용해용교반수단(15)이 구비되어 있다.

여기서, 용해용교반수단(15)은 통상 혼합기, 아지데이터 등으로 호칭되는 교반기로 구성될 수 있다.

예컨대 교반기(용해용교반수단(15))는 용해용기(12) 하부에 기밀부재(미도시)를 매개로 기밀적으로 설치되는 교반축(151), 용해용기(12)의 내부에 위치하도록 교반축(151)의 일단에 설치되는 교반블레이드(152), 및 교반축(151)의 타단에 설치되고 농축양액이 유동되는 농축양액배관(p2) 내부에 설치되는 구동블레이드(153)로 구성되어 있다.

상기한 교반기(용해용 교반수단,15)는 농축양액배관(p2)을 통해 유동되는 농축양액의 유속을 이용하여 구동블레이드(153)가 회전되도록 하여 교반축(151)을 매개로 교반블레이드(152)를 회전시킴으로써 무동력으로 교반작용을 수행하도록 구성한 점에 장점이 있다.

첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템을 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 주요 구성요소를 간략화 하거나 기호로 나타낸 개략적인 모식도이다.

도2 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템은 전술한 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치(10)를 적용하여 재배지에 공급할 혼합양액을 조제하여 공급하는 양액 공급시스템에 관한 것으로서, 믹싱탱크(20), 및 혼합양액공급펌프(30) 및 상기한 구성요소들 사이에 연결되는 배관 등으로 구성되어 있다.

믹싱탱크(20)는 양액 자동조제장치(10)로부터 공급되는 농축양액과 용수를 적정한 설정 비율로 혼합하여 혼합양액을 조성하여 보관하는 탱크로서, 내부에 혼합용교반기(40)가 설치되어 있다.

혼합양액공급펌프(30)는 믹싱탱크(20)의 내부에 조성된 혼합양액을 재배지로 압송하기 위한 펌프로서 믹싱탱크(20) 하부에 연결되는 혼합양액배관(p1)에 설치되어 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템은 용수탱크(51), 용수공급펌프(52), 용수제어밸브(53), 혼합양액제어밸브(54), 및 농축양액공급펌프(미도시) 등이 더 구성될 수 있다.

용수탱크(51)는 믹싱탱크(20) 및 용해탱크(12)로 공급될 용수가 보관되 탱크이고, 용수공급펌프(52)는 용수탱크(51)에 연결되는 배관에 설치되어 용수를 믹싱탱크(20) 및 용해용기(12)로 압송하는 펌프이다.

용수제어밸브(53)는 용수공급펌프(52)에 의해 압송되는 용수의 흐름을 제어하는 밸브로서, 믹싱탱크(20)로의 흐름을 단속하는 제1 용수제어밸브(531), 복수의 양액 자동조제장치(10)를 향하는 용수의 전체적인 흐름을 단속하는 제2 용수제어밸브(532), 각각의 용해용기(12)로 유입되는 용수의 흐름을 개별적으로 단속하는 복수의 제3 용수제어밸브(533)로 구성되어 있다.

혼합양액제어밸브(54)는 혼합양액공급펌프(30)에 의해 압송되는 혼합양액의 흐름을 제어하는 밸브로서, 여러 갈래로 나누어지는 재배지의 수량에 따라 복수 개로 구성되어 있다.

농축양액공급펌프(미도시)는 양액 자동조제장치(10)로부터 배출되는 농축양액을 믹싱탱크(20)로 공급할 수 있는 펌프로서, 본 실시예의 경우 도3에 도시된 바와 같이 양액 자동조제장치(10)가 믹싱탱크(20)보다 높은 위치에 설치될 경우 낙차에 의해 믹싱탱크로 농축양액의 흐름이 가능하므로 생략하였지만, 이 농축양액공급펌프(미도시)를 추가로 설치할 경우 보다 신속하고 정확하게 농축양액을 믹싱탱크(20)로 유동시킬 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템의 작용을 간략하게 설명한다.

도2 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템은 복수의 양액 자동조제장치(10)를 이용하여 고형비료염이 용해된 복수의 농축양액을 조제하는 농축양액 조제과정을 수행하고, 농축양액 조제과정을 통해 얻어진 복수의 농축양액을 믹싱탱크(20)에 투입하여 혼합하여 혼합양액을 형성한 후 재배지로 공급하는 혼합양액 공급과정을 수행함으로서 작물을 재배할 수 있다.

상기한 농축양액 조제과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 도3에 도시된 바와 같이 각 양액 자동조제장치(10)의 영양분용기(11)에 고형비료염을 투입하고, 용해용기(12)의 내부에 용수를 채운 상태에서 영양분공급수단(13)을 작동시켜 용해용기의 내부로 정량 투입한 다음 용해과정을 수행하는 방식으로 농축양액을 형성한다.

전술한 바와 같이 농축양액 조제과정이 1차적으로 수행된 후 농축양액배출수단(14)를 개방하게 되면 농축양액이 농축양액배관(p2)으로 배출되어 유동되고, 농축양액배관(p2)으로 유동되는 농축양액의 유속에 의해 구동블레이드(153)가 회전되면서 교반축(151)이 회전되므로 교반블레이드(152)가 연동되어 회전된다. 이와 같이 교반블레이드(152)가 회전되면 농축양액에 교반작용을 수행하여 침전되지 않도록 하는 작용과 함께 용해되지 않은 성분의 추가적인 용해작용을 수행할 수 있다.

한편, 각 양액 자동조제장치(10)로부터 조제된 일정량의 농축양액이 농축양액배관(p2)을 통해 믹싱탱크(20)로 유입되고, 용수공급펌프(52)의 구동과 함께 제1 용수제어밸브(531)의 개방동작으로 일정량의 용수가 믹싱탱크(20)로 공급된 후 혼합용교반기(40)가 작동되면 교반과정이 수행되면서 혼합양액이 조제된다.

이러한 상태에서 혼합양액공급펌프(30)를 작동시켜 혼합양액배관(p1)을 통해 혼합양액을 압송시키는 한편 혼합양액제어밸브(54)의 개폐작용을 통해 희망하는 재배지로 공급하는 혼합양액 공급과정을 수행할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 양액 자동조제장치(10)는 비료염의 투입과정과 투입량 조절을 자동적으로 신속하게 수행할 수 있고, 용해과정 또한 용해용교반수단(15)을 작동시켜 신속하게 수행할 수 있다. 이에 따라 종래와 같이 여러 비료염(통상 7종류의 비료염)을 2가지 종류로 분류하여 2개의 농축양액 탱크에 한번에 녹여 보관할 필요 없이 각 비료염을 개별 농축양액으로 신속하게 조제한 후 공급할 수 있어서 필요에 따라 특정 식물의 근권부 양분 조건의 교정(투입 비료염의 종류 변경, 특정 비료염의 투입량 조절 등)이 필요할 경우 개별 비료염의 성분 조정작업을 신속하게 수행할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 구조를 간략화 하여 나타낸 개략적인 모식도이다. 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 양액 자동조제장치의 작용효과를 설명하기 위한 도면이다. 도7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템을 설명하기 위한 구성도로서, 이해를 돕기 위해 구조를 간략화 하여 나타낸 개략적인 모식도이다.

도5 및 도7을 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치(10')는 고형비료가 수용되는 영양분용기(11), 고형비료가 유입, 용해되도록 배치되는 용해용기(12), 용해용기(12) 내부에 고형비료를 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 영양분공급수단(13), 및 용해용기(12)에 설치되고 고형비료가 용해되어 형성된 농축양액의 배출량을 제어하는 농축양액배출수단(14)를 구비하되, 용해용기(12)에서 조제된 농축양액을 일시적으로 보관하면서 배출시키는 농축양액공급용기(16)가 더 구성되어 있다.

농축양액공급용기(16)는 일정한 양의 농축양액이 보관될 수 있는 수용공간을 갖는 용기로서, 농축양액배출수단(14)으로부터 배출되는 농축양액이 유입되도록 용해용기(12)에 연결되는 한편 농축양액이 배출되도록 농축양액배관(p2)에 연결관(165)를 매개로 연결되어 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치(10')는 용해용기(12)의 수위를 감지하기 위해 설치되는 용해용기수위감지수단(17)이 구비되어 있고, 이 용해용기수위감지수단(17) 등의 감지수단으로부터 인가된 신호를 기초로 영양분공급수단(13), 농축양액배출수단(14) 등의 구동을 제어하는 농축양액제어부(미도시)가 구성되어 있다.

용해용기수위감지수단(17)은 용해용기(12)의 고수위를 감지하기 위해 용해용기(12)의 상측에 설치되는 고수위감지센서(171)와, 용해용기(12)의 저수위를 감지하기 위해 용해용기의 하측에 설치되는 저수위감지센서(172)로 구성되어 있다.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치(10')는 유입되는 농축양액의 수위를 감지하기 위해 농축양액공급용기(16)에 설치되는 공급용기수위감지수단(18), 교반기로 구성되어 고형비료의 용해작용을 수행하도록 용해용기(12)에 설치되는 용해용교반수단(19), 및 용해용기에 용수를 공급하는 배관에 설치되어 개폐되는 용수제어밸브(53)가 구비되어 있다.

용수제어밸브(53)는 후술되는 바와 같이 믹싱탱크(20)로의 흐름을 단속하는 제1 용수제어밸브(531), 양액 자동조제장치(10)를 향하는 용수의 전체적인 흐름을 단속하는 제2 용수제어밸브(532), 각각의 용해용기(12)로 유입되는 용수의 흐름을 개별적으로 단속하는 복수의 제3 용수제어밸브(533)로 구성되어 있다.

그리고, 전술한 고수위감지센서(171), 저수위감지센서(172) 및 공급용기수위감지수단(18)은 수위의 감지를 위해 상용되고 있는 플로트 스위치, 비접촉 초음파 레벨센서, 접촉식 초음파 레벨센서, 정전용량식 레벨센서 중에서 선택하여 설치할 수 있다.

한편, 농축양액제어부(미도시)는 마이콤 등이 구비되어 고수위감지센서(171), 저수위감지센서(172) 및 공급용기수위감지수단(18) 등으로부터 인가되는 신호를 기초로 이하와 같은 제어동작을 수행함으로써 영양분공급수단(13), 농축양액배출수단(14), 용수제어밸브(53) 및 용해용교반수단(19) 등을 작동시킴으로써 정량의 양액을 조제하여 안정적으로 공급할 수 있다.

먼저, 농축양액제어부는 용해용기(12)에서 조제된 양액을 농축양액공급용기(16)를 경유한 후 농축양액배관(p2)을 통해 배출하는 제1 제어과정을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 농축양액공급용기(16)에 수용된 농축용액이 농축양액배관(p2)을 통해 배출되는 과정에서 공급용기수위감지수단(18)으로부터 인가되는 농축양액공급용기(16)의 수위가 중간 수위 이하로 감지되는 경우 농축양액배출수단(14)을 개방하는 제1 제어과정을 수행하여 용해용기(12)에 수용된 농축양액을 농축양액공급용기(16)에 추가로 공급함으로써 농축양액이 연속적으로 배출되도록 한다.

그리고, 농축양액제어부는 상기한 제1 제어과정에 의해 용해용기(12)의 내부에 수용된 농축양액이 모두 배출될 경우 새로운 농축양액의 제조과정을 수행할 수 있는 제2 제어과정 내지 제4 제어과정을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 농축양액제어부는 저수위감지센서(172)에 의해 용해용기(12)의 저수위가 감지, 인가되는 경우 농축양액배출수단(14)을 폐쇄하는 구동작용과 제3 용수제어밸브(533)를 개방하는 구동작용을 수행하여 용해용기(12)의 내부에 용수가 공급되도록 제어하는 제2 제어과정을 수행한다. 이후, 고수위감지센서(171)에 의해 용해용기(12)의 고수위가 감지되는 경우 제3 용수제어밸브(533)를 폐쇄하고 영양분공급수단(13)을 설정된 시간 동안 작동시켜 용해용기(12)에 고형비료를 유입시키는 제3 제어과정을 수행한다.

그리고, 농축양액제어부는 고수위감지센서(171) 및 저수위감지센서(172)로부터 인가되는 신호를 기초로 용해용교반수단(19)의 구동을 제어하는 제4 제어과정을 수행한다. 예컨대, 제4 제어과정은 고수위감지센서(171)로부터 감지된 고수위 신호가 농축양액제어부에 인가되면 이를 기초로 고형비료의 신속한 용해를 위해 용해용교반수단(19)의 구동시키는 제어과정과, 저수위감지센서(172)로부터 감지된 저수위 신호가 농축양액제어부에 인가되면 이를 기초로 용해용교반수단(19)의 구동을 정지시키는 제어과정으로 이루어져 있다..

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템은 도5에 도시된 양액 자동조제장치(10')를 적용한 점에서만 차이가 있을 뿐 전술한 제1 실시예와 동일하게 믹싱탱크(20), 혼합양액공급펌프(30), 용수탱크(51), 용수공급펌프(52), 용수제어밸브(53), 및 혼합양액제어밸브(54) 등이 구비되어 있는 것으로서, 이러한 세부 구성에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

그리고, 본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템은 전술한 제1 실시예에 따른 양액 공급시스템과 마찬가지로 복수의 양액 자동조제장치(10)를 이용한 농축양액 조제과정을 수행하고, 농축양액 조제과정을 통해 형성된 농축양액을 믹싱탱크(20)에 투입, 혼합하여 혼합양액을 형성한 후 재배지로 공급하는 혼합양액 공급과정을 수행하는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 부분에 대해서만 간략하게 설명한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 양액 자동조제장치는 용해용기(12)의 하측에 농축양액공급용기(16) 및 공급용기수위감지수단(18)이 추가로 구성되어 있으므로 일정한 양의 농축양액이 일시 보관될 수 있는 수용공간의 기능을 수행하여 농축양액의 공급과정을 보다 더 안정적으로 수행할 수 있고, 농축양액의 공급량 제어과정을 편리하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라 농축양액의 공급과정에서 용해용기(12)에 의한 독립적인 농축양액의 조제가 가능하므로 연속적인 농축양액의 제조가 가능한 장점이 있다.

그리고, 용해용기(12)의 수위를 감지하기 위한 용해용기수위감지수단(17)이 구비되어 있으므로 용수의 투입량을 간편하게 조절할 수 있어서 고형비료염과의 혼합 농도를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 양액 자동조제장치 및 이를 구비한 양액 공급시스템의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다.

10,10':양액 자동조제장치 11:영양분용기
12:용해용기 13:영양분공급수단
14:농축양액배출수단 15:용해용교반수단
151:교반축 152:교반블레이드
153:구동블레이드 16:농축양액공급용기
17:용기수위감지수단 171:고수위감지센서
172:저수위감지센서 18:공급용기수위감지수단
19:용해용교반수단 20:믹싱탱크
30:혼합양액공급펌프 40:혼합용교반기
51:용수탱크 52:용수공급펌프
53:용수제어밸브 54:혼합양액제어밸브
55:농축양액공급펌프

Claims (10)

1. 양액 자동조제장치에 있어서,
   영양분이 수용되는 영양분용기; 상기 영양분이 유입되도록 배치되는 용해용기; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분을 설정된 양으로 공급하기 위해 설치되는 영양분공급수단; 상기 용해용기 내부에 상기 영양분이 용해되어 형성된 농축양액 배출량을 제어하는 농축양액배출수단; 및 상기 영양분의 용해작용을 위해 상기 용해용기에 설치되는 용해용교반수단을 포함하되,
   상기 용해용교반수단은, 상기 용해용기 하부에 기밀적으로 설치되는 교반축; 상기 용해용기의 내부에 위치하도록 상기 교반축의 일단에 설치되는 교반블레이드; 및 상기 교반축의 타단에 설치되고 농축양액이 유동되는 농축양액배관 내부에 설치되어 상기 농축양액의 유속에 의해 회전되는 구동블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양액 자동조제장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 영양분공급수단은 스크류피더로 구성되고,
   상기 농축양액배출수단은 개폐수단이 구비된 밸브체와, 상기 개폐수단을 개폐시키도록 상기 밸브체에 설치되는 개폐액츄에이터를 포함하는 전자밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 양액 자동조제장치.
   
9. 복수 개로 구성되는 제1항의 양액 자동조제장치;
   상기 양액 자동조제장치로부터 공급되는 상기 농축양액이 수용되어 혼합되는 믹싱탱크; 및
   상기 믹싱탱크의 혼합양액을 혼합양액배관을 통해 재배지로 공급하는 혼합양액공급펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 믹싱탱크로 용수를 공급하는 용수탱크;
    상기 양액 자동조제장치로부터 배출되는 상기 농축양액을 상기 믹싱탱크로 공급하는 농축양액공급펌프;
    상기 용수탱크의 용수를 상기 믹싱탱크 및 상기 용해용기로 공급하는 용수공급펌프;
    상기 용수공급펌프에 의해 압송되는 용수의 흐름을 제어하는 복수의 용수제어밸브; 및
    상기 혼합양액공급펌프에 의해 압송되는 혼합양액의 흐름을 제어하는 복수의 혼합양액제어밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양액 자동조제장치를 구비한 양액 공급시스템.
    

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