KR20140109950A

KR20140109950A - 액체 혼합물들을 적용하기 위한 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20140109950A
Application number: KR1020147019226A
Authority: KR
Inventors: 볼프-디터 비히만
Original assignee: 바스프 에스이
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2014-09-16
Also published as: IN2014CN04158A; EP2790497B1; BR112014014053A2; EA025043B1; AU2011383067A1; EP2790497A1; EA201400688A1; UA109985C2; CN104053357A; CA2857415A1; PL2790497T3; US11096385B2; BR112014014053B1; WO2013087103A1; US20150351376A1; CN104053357B; JP2015509062A; CA2857415C

Abstract

본 발명은 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템에 관한 것이고, 시스템은 캐리어 액체의 메인 스트림의 통과를 위한 메인 스트림 라인 (23), 제 1 정션 (25) 에서 메인 스트림 라인 (23) 으로부터 분기하고 제 2 정션 (26) 에서 메인 스트림 라인 (23) 으로 복귀되는 2 차 스트림 라인 (3), 및 혼합물 성분을 수용하기 위한 적어도 하나의 탱크 (1) 를 갖고, 상기 탱크 (1) 는 2 차 스트림 라인 (3) 에 연결된 배출 개구 (31) 를 포함한다. 본 발명에 따른 시스템은 탱크 (1) 가 배출 라인 (32) 을 통해 2 차 스트림 라인 (3) 내에 탱크 (1) 에 위치된 혼합물 성분을 이송하기 위한 정량 펌프 (2) 를 포함하고 상기 시스템은 정량 펌프 (2) 를 구동하도록 정량 펌프 (2) 에 착탈 가능하게 커플링된 구동 유닛 (8, 28, 29) 을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 추가로 상기 언급된 시스템을 사용하여 수행될 수 있는 방법 및 농작물 보호 제품을 분배하는 시스템의 사용에 관한 것이다.

Description

액체 혼합물들을 적용하기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR APPLYING LIQUID MIXTURES}

본 발명은 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템에 관한 것이고, 상기 시스템은 캐리어 액체의 메인 스트림의 통로를 위한 메인 스트림 라인, 제 1 정션에서 메인 스트림 라인으로부터 분기하고 제 2 정션에서 메인 스트림 라인으로 복귀되는 2 차 스트림 라인, 및 혼합물 성분을 수용하기 위한 적어도 하나의 탱크를 갖고, 상기 탱크는 2 차 스트림 라인에 연결된 배출 개구를 포함한다. 또한 본 발명은 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법에 관한 것이다. 시스템 또는 방법은 농작물 보호 제품을 포함하는 액체 혼합물들을 분배하거나 또는 미립자화하는 데 특히 적절하다. 이러한 경우에 탱크에 수용되는 혼합물 성분은 활성 화합물, 특히 농작물 보호 제품을 포함한다.

특히 농업에서, 농작물 보호 제품들을 분배할 때, 처음에 분무 혼합 탱크에서 물 및 농작물 보호 제품 농축물의 혼합물을 제조하는 것은 공지되어 있다. 그 후 분무 혼합 탱크에 존재하는 희석된 농작물 보호 제품은 농작물 보호 분무기에 의해 필드에 적용된다.

부가적으로 필드 상에서 직접 정량된 방식으로 탱크에 알갱이 형태로 존재하는 농작물 보호 제품을 도포하는 것이 US 5,737,221 로부터 공지되어 있다. 이를 위해, 농작물 보호 제품의 방출을 제어하는 전기 기계적으로 작동 가능한 정량 디바이스가 탱크의 바닥에 위치된다.

"직접 정량" 또는 "직접 주입" 을 갖는 시스템들이 부가적으로 공지되어 있고, 상기 시스템들에서 농작물 보호 제품은 시스템과 연관된 저장 탱크 또는 선적 컨테이너로부터 인출 (drawing) 되고, 피드-인 포인트로 이송되고 마지막으로 캐리어 액체의 스트림으로 공급된다. 농작물 보호 제품을 이송하기 위해 이러한 경우에 정량 펌프가 사용될 수 있다.

그러한 정량 시스템들에 있어서 시스템에서 희석되지 않은 잔여 양들을 회피하기 위해 시스템과 연관된 저장 탱크 또는 선적 컨테이너로의 분무 프로세스 후에 남아 있는 시스템들의 액체 내용물을 리턴시키는 기술적 장치를 사용하는 것이 또한 공지되어 있다.

직접 정량을 갖는 시스템들에서 특히 농축된 농작물 보호 제품과 접촉하는 정량 펌프들 및 다른 장치를 플러싱 (flush) 하는 것이 추가로 필수적이다. 이러한 경우에 플러싱 액체가 캐리어 액체의 공급, 즉 특히 물 공급을 유지하는 탱크를 오염시키지 않는 것이 중요하다.

농업에서 사용되는 농작물 보호 제품들의 직접 정량을 위한 공지된 시스템들은 "필드 분무기 (field sprayer)" 에 장착된다. 필드 분무기는 통상적으로 정량될 각각의 농작물 보호 제품들을 위한 정량 펌프들을 포함한다. 그 후 희석된 농작물 보호 제품의 분배될 체적 유량이 폭넓게 상이할 수 있는 문제점이 발생된다. 농업 농작물 보호에서 체적 유량은 예를 들면 18 m 내지 36 m 의 상이한 붐 (boom) 폭들을 걸쳐 적어도 0.2 ℓ/ha 내지 5 ℓ/ha 의 범위일 수 있다. 작동 속도들은 그러한 경우에 3 km/h 내지 15 km/h 사이에서 변할 수 있다. 이러한 요구 조건을 만족시키도록 통상적인 시스템들에서 정량 펌프는 0.08 ℓ/min 내지 거의 2.80 ℓ/min 의 체적 유량을 정량할 수 있도록 구성되어야만 한다. 이를 위해, 복수의 정량 범위들을 갖는 매우 복잡한 정량 펌프들이 요구된다. 이러한 이유로, 공지된 농작물 보호 직접 정량 시스템들은 매우 복잡하고 기술적으로 까다롭다.

농업용 분무 장치가 적어도 하나의 활성 화합물과 혼합된 캐리어 액체의 형태로 분무들을 분무하는 것이 EP 1 749 443 A1 로부터 공지되어 있다. 분무 장치는 캐리어 액체를 수용하기 위한 탱크 및 활성 화합물을 수용하기 위한 탱크를 포함한다. 분무 장치는 분무를 제공하도록 활성 화합물과 캐리어 액체를 혼합하기 위한 혼합 챔버를 부가적으로 포함한다. 연결 라인들은 혼합 챔버 내로 각각의 활성 화합물을 공급하기 위해 제공되고 연결 라인들은 혼합 챔버 내에 캐리어 액체를 공급하기 위해 제공된다. 캐리어 액체와 혼합된 활성 화합물은 혼합 챔버에 연결된 이송 구조를 통해 방출된다. 액체 형태가 아닌 활성 화합물들이 또한 사용될 수 있도록, 분무 장치는 알갱이 또는 가루 형태로 존재하는 활성 화합물이 액체 형태로 변환되거나 블렌딩되는 블렌딩 챔버를 부가적으로 포함한다.

DE 39 08 963 A1 에는 속도에 종속된 직접 공급으로써 농작물 처리 제품들을 적용하기 위한 장치가 개시되어 있다. 이러한 장치에 있어서 희석액은 저장 탱크로부터 혼합 챔버 내로 펌프에 의해 이송된다. 희석액이 이송될 때, 압력 조정이 수행되어, 희석액은 일정한 유체 압력 하에서 혼합 챔버에 공급된다. 농작물 처리 제품의 농축물은 정량 디바이스를 통해 혼합 챔버로 또한 주입된다. 혼합물은 혼합 챔버로부터 분무 붐의 분무 노즐들로 통과한다.

DE 103 53 789 A1 에는 농작물 보호 분무의 활성 화합물의 직접 정량을 위한 방법이 개시되어 있다. 방법은 활성 화합물이 노즐 홀더들에서 직접 캐리어 액체에 부가되는 것을 특징으로 한다.

농작물 보호 제품의 직접 정량을 위한 추가의 분무 디바이스는 DE 10 2006 045 450 B4 로부터 공지되어 있다. 이러한 분무 디바이스에 있어서, 활성 화합물은 캐리어 액체 라인으로 활성 화합물 피드 라인을 통해 정량 펌프에 의해 공급되고, 센서는 활성 화합물 피드 라인이 캐리어 액체 라인으로 안내되는 영역에서 활성 화합물 피드 라인에 또는 활성 화합물 피드 라인 상에 제공되고, 상기 센서는 적어도 액체의 존재를 검출하고 상응하는 신호를 출력한다.

마지막으로, DE 10 2006 045 449 A1 에는 농작물 보호 제품을 정량하기 위한 정량 펌프 및 혼합 장치가 사용된 농작물 보호용 분무들을 미립자화하기 위한 분무 디바이스가 개시되어 있다. 혼합 장치에서 캐리어 액체는 농작물 보호 제품과 혼합된다. 혼합 장치는 메인 스트림 라인, 활성 화합물 라인 및 혼합 챔버를 포함한다. 혼합 챔버는 메인 스트림 라인으로부터 분기하고 메인 스트림 라인으로 복귀되는 2 차 스트림 라인에 배열된다.

본 발명의 목적은 탱크에 위치된 혼합물 성분이 메인 스트림 라인으로 매우 정확히 정량될 수 있고 값싸게 제조될 수 있는 상기 언급된 타입의 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 제 1 항의 특징들을 갖는 시스템 및 제 10 항의 특징들을 갖는 방법에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명에 따른 시스템 및 본 발명에 따른 방법의 유리한 실시형태들 및 추가의 개선예들은 종속항들에 의해 개시된다.

상기 언급된 타입의 본 발명에 따른 시스템에서 탱크는 2 차 스트림 라인으로 탱크에 위치된 혼합물 성분을 이송하기 위한 정량 펌프를 포함한다. 시스템은 정량 펌프를 구동하도록 정량 펌프에 착탈 가능하게 커플링된 구동 유닛을 부가적으로 포함한다.

본 발명에 따른 시스템에서 정량 펌프는 특히 탱크의 고정된 구성 요소이다. 정량 펌프는 바람직하게 탱크와 일체형 부분이다. 구동 유닛은 다른 한편으로, 정량 펌프에 독립적이다. 농업적 사용에서 정량 펌프는 예를 들면 필드 분무기의 일부일 수 있다. 시스템이 사용될 때, 구동 유닛은 정량 펌프에 커플링되어, 탱크에 수용된 혼합물 성분은 캐리어 액체 스트림으로 직접 탱크의 정량 펌프에 의해 정량될 수 있다. 그러나, 이러한 경우에 혼합물 성분은 캐리어 액체의 메인 스트림으로 정량되지 않지만, 대신에 2 차 스트림 라인의 2 차 스트림으로 정량된다. 이러한 방식으로, 특히 정확한 정량이 달성될 수 있다. 동시에, 탱크에 독립적인 최적의 시스템은 희석되지 않은 혼합물 성분과 직접 접촉한다. 특히, 또 다른 혼합물 성분을 갖는 탱크가 사용된다면 시스템을 플러싱하는 것은 필수적이지 않다.

탱크는 특히 재충전 가능한 상호 교환 가능한 컨테이너이다. 정량 펌프는 탱크의 일체형 부분이므로, 탱크는 자체-정량한다. 탱크 내에 정량 펌프를 일체화함으로써, 정량 펌프는 그 안에 포함된 혼합물 성분을 위해 추천된 적용 비율을 매칭시키도록, 그 이송 체적에 관해 정확하게 구성될 수 있다. 특히 정량 펌프는 상이한 체적 유량들의 넓은 범위를 걸쳐 정량할 수 있는 것이 필수적이지 않다. 이는 값싸고 간단한 정량 펌프가 단지 하나의 정량 범위로써 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

본 발명에 따른 시스템의 추가의 개선예에 따르면, 구동 유닛은 정량 펌프를 유압식으로 구동한다. 정량 펌프는 직접 유압식 구동을 갖는 특히 컨테이너, 즉 탱크에 제공된다. 그러나, 이러한 유압식 구동은 외측으로부터 특히 장치, 예를 들면 필드 분무기로부터 진행된다. 이는 기술적 복잡성 및 탱크 또는 상호 교환 가능한 컨테이너에 대한 최종 비용들을 감소시킨다.

본 발명에 따른 시스템의 일 실시형태에 따르면, 2 차 스트림 혼합 챔버는 2 차 스트림 라인으로 혼합물 성분의 피드-인 포인트에서 또는 그 하류의 2 차 스트림 라인에 배열된다. 2 차 스트림 혼합 챔버는 내부 정량된 (metered-in) 혼합물 성분이 혼합물을 균질화하도록 2 차 스트림 라인을 통해 유동하는 캐리어 액체와 혼합되는 것을 보장한다. 이는 탱크의 정량 펌프에 의한 이송이 불연속적으로 진행할 때 특히 중요하다. 이는 예를 들면 정량 펌프가 왕복 펌프인 경우이다.

시스템은 제 1 탱크의 혼함물 성분과 다를 수 있는 혼합물 성분을 수용하기 위한 적어도 하나의 추가의 탱크를 부가적으로 포함할 수 있다. 추가의 탱크는 또한 2 차 스트림 라인에 대해 2 차 스트림 혼합 챔버에서 또는 그 상류에서 연결되는 배출 개구를 포함한다. 이러한 방식으로, 상이한 혼합물 성분들은 캐리어 액체의 2 차 스트림으로 정량될 수 있고, 2 차 스트림 혼합 챔버는 혼합물의 균질화를 보장한다.

제 2 정션은 특히 제 1 정션의 하류에서 메인 스트림 라인에 배열된다. 추가로 제 2 정션의 하류에는, 메인 스트림 혼합 챔버가 메인 스트림 라인에 배열된다. 메인 스트림 혼합 챔버는 2 차 스트림 라인을 통해 메인 스트림 라인으로 공급되는 혼합물이 추가로 상호 혼합되는 것을 보장한다. 메인 스트림 혼합 챔버는 특히 액체 혼합을 위한 분배 개구의 바로 전에 배열된다. 이를 위해, 하나 이상의 노즐들은 예를 들면 분무 붐의 경우에 메인 스트림 라인의 단부에 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 추가의 개선예에 따르면, 구동 유닛은 제어 유닛에 대해 데이터 연결부를 갖는다. 제어 유닛은 2 차 스트림으로 혼합물 성분의 정량 공급을 제어할 수 있다. 탱크에 위치된 혼합물 성분 및 일체형 정량 펌프에 대해 제어를 매칭시키도록, 본 발명에 따른 시스템의 추가의 개선예에 따르면, 탱크는 정량 펌프의 정량 체적 및/또는 혼합물 성분과 관련된 데이터가 저장되는 데이터 저장 매체를 포함한다. 데이터는 전자기적으로 또는 또 다른 방식으로 예를 들면 코드, 예를 들면 코드 패턴 또는 바 코드에 의해 저장될 수 있다. 정량 펌프는 작업들에서의 충전 중에 특히 가능한 빨리 벤팅 (vented) 되고 캘리브레이팅 (calibrated) 된다. 캘리브레이션 데이터는 그 후 데이터 저장 매체에 저장될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 추가의 개선예에 따르면, 탱크는 트랜스폰더를 포함하고, 트랜스폰더는 데이터 저장 매체를 포함한다. 시스템은 데이터 저장 매체에 저장된 데이터를 수신하기 위해 제어 유닛에 커플링된 리시버를 차례로 포함한다. 이러한 방식으로, 제어 유닛은 탱크에 위치된 혼합물 성분의 타입 및/또는 정량 펌프의 캘리브레이션 데이터의 함수로서 정량 펌프를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 추가의 개선예에 따르면, 시스템은 캐리어 액체의 메인 스트림을 발생시키기 위한 이송 유닛을 포함한다. 이러한 관점에서, 메인 스트림 라인을 통과하는 체적 유량은 예를 들면 0.08　ℓ/min 내지 거의 2.80 ℓ/min 의 범위로 가변적이다. 2 차 스트림 라인 및/또는 밸브는 다른 한편으로, 2 차 스트림 라인을 통과하는 캐리어 액체의 체적 유량이 메인 스트림 라인을 통과하는 캐리어 액체의 체적 유량에 독립적이도록 구성된다. 이는 동일한 유체 압력이 2 차 스트림 라인에서 항상 유지되는 것을 보장하는 것을 가능하게 한다. 혼합물 성분의 피드-인은 그 후 캐리어 액체의 동일한 체적 유량으로써 항상 진행되고 특히 메인 스트림 라인을 통과하는 체적 유량에 독립적이다. 이러한 방식으로, 탱크 내에서 일체된 정량 펌프는 탱크에 포함된 혼합물 성분 및 주어진 이송 유량에 정확히 매칭될 수 있다. 이는 값싼 정량 펌프가 사용될 수 있는 이점을 갖는다.

2 차 스트림 라인을 통해 캐리어 액체의 2 차 스트림을 생성하기 위해, 밸브, 특히 체크 밸브는 제 1 정션과 제 2 정션 사이에서 메인 스트림 라인에 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 방법에서 캐리어 액체의 메인 스트림이 생성된다. 캐리어 액체의 일부를 포함하는 2 차 스트림은 제 1 정션에서 메인 스트림으로부터 분기되고 제 2 정션에서 메인 스트림으로 복귀 공급된다. 혼합물 성분을 수용하기 위한 탱크에 포함된 정량 펌프는 정량 펌프에 착탈 가능하게 커플링된 구동 유닛에 의해 구동되고 탱크에 위치된 혼합물 성분은 2 차 스트림으로 정량된 방식으로 공급된다. 혼합물 성분 및 캐리어 액체의 혼합물은 그 후 메인 스트림으로 공급된다. 혼합물 성분 및 캐리어 액체의 혼합물을 갖는 메인 스트림은 그 후 분배되고, 예를 들면 외부로 분무된다.

이 방법은 특히 상기 설명된 시스템에 의해 수행될 수 있다. 따라서 이 방법은 상기 시스템과 동일한 이점을 갖는다.

이 방법에서 정량 펌프는 특히 구동 유닛에 의해 유압식으로 구동된다. 또한, 2 차 스트림에서 혼합물은 바람직하게 혼합물 성분의 피드-인 포인트에서 또는 그 하류의 2 차 스트림 혼합 챔버에서 균질화된다.

본 발명에 따른 방법의 추가의 실시형태에 따르면, 2 차 스트림 라인을 통과하는 캐리어 액체의 체적 유량은 메인 스트림 라인을 통과하는 캐리어 액체의 체적 유량에 독립적이다. 이는 혼합물 성분이 동일한 유체 압력에 대해 2 차 스트림으로 항상 공급되는 것을 보장한다. 이는 정량 정확성이 증가되게 한다.

본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 시스템의 혼합물 성분은 특히 활성 화합물, 바람직하게 농작물 보호 제품을 포함한다. 물은 예를 들면 캐리어 액체로서 사용될 수 있다. 따라서, 이러한 경우에 물 및 농작물 보호 제품의 액체 혼합물은 분배된다.

본 발명은 추가로 농작물 보호 제품을 포함하는 혼합물을 분배하도록 상기 설명된 시스템의 사용에 관한 것이다.

본 발명에 따른 시스템은 액체 농작물 보호 제품을 배출하는 데 특히 적합하다. 본 발명에 따른 시스템은 예를 들면 EC, EW, SC, ME, SE 또는 OD 로서 제형된 액체 농작물 보호 제품들과 함께 사용될 수 있다. 이러한 타입들의 제형은 본 기술 분야에 숙련된 자에게는 익숙하고, 예를 들면 H.Mollet, A.Grubenmann "Formulation technology", WILEY-VCH, Weinheim 2001, pp.389-397 및 그 안에 인용된 문헌에 설명되어 있다.

EC 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 물과 혼합되지 않은 유기 솔벤트 또는 솔벤트 혼합물에서 균질한 용액으로서 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게는 이해되고 용액은 물과 희석될 때 에멀젼을 생성한다.

EW 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 수중 유적형 (oil-in-water) 에멀젼의 형태로 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게 이해되고, 농작물 보호 활성 화합물들의 적어도 하나는 오일 액적들에 존재한다.

SC 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 수용성 간섭상 (coherent phase) 으로 현탁된 고체의, 미세하게 세분된 입자들의 형태로 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게 이해된다. 이들 제형들은 또한 현탁 농축물들 (suspension concentrates) 로서 공지된다.

ME 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 마이크로에멀젼의 형태로 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게 이해되고, 일반적으로 보호 활성 화합물들의 적어도 하나는 일반적으로 유기 상으로 용해된다.

OD 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 비-수용성 간섭 상으로 현탁된 고체의 미세하게 세분된 입자들의 형태로 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게 이해된다. 이들 제형들은 오일 분산 농축물들로서 또한 공지된다.

SE 는 농작물 보호 활성 화합물(들) 이 수용성 상에서 차례로 에멀젼화된 비-수용성 간섭 상으로 현탁된 고체의 미세하게 세분된 입자들의 형태로 존재하는 액체 농작물 보호 제품 제형인 것이 본 기술 분야에 숙련된 자에게 이해된다. 이들 제형들은 서스포 (suspo) -에멀젼 농축물들로 공지된다.

하나 이상의, 바람직하게 유기 농작물 보호 활성 화합물들 및 적어도 하나의 수용성 또는 비-수용성 희석액 뿐만 아니라, 상기 언급된 제형들은 음이온 및 비이온 유화제들 중에서부터 그리고 음이온 및 비이온 폴리머 분산 보조제들로부터 종종 선택되고 제형이 물로 희석될 때 안정된 현탁액들 또는 에멀젼들을 형성하고 EW, SC, ME, OD 또는 SE 와 같은 복수상 액체 제형들의 경우에, 상들을 안정화하는 역할을 하는 적어도 하나의 계면 활성제를 일반적으로 포함한다. 제형들은 농작물 보호 제품(들) 의 효율을 개선시키는 "보조 물질 (adjuvants)" 을 선택적으로 포함한다. 추가로, 제형들은 일반적으로 각각의 제형 타입에 대해 통상적인 양들로 유동학적 특성들을 변경하기 위한 첨가제들, 부동액들 (antifreeze agents), 착색제들, 및 살충제들과 같은 하나 이상의 첨가제들을 포함한다.

지금부터 본 발명은 예시적인 실시형태에 의해 그리고 도면들을 참조하여 설명될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시형태의 기본 구조를 도시한다.
도　2 는 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시형태의 구조의 상세를 도시한다.

예시적인 실시형태는 하나 이상의 농작물 보호 제품들 및 물의 혼합물을 분배하기 위한 시스템을 포함한다. 시스템은 예를 들면 트랙터에 의해 농경지 위에서 인출될 (drawn) 수 있고 트레일러 (20) 상에 장착된 "필드 분무기 (field sprayer)" 를 포함한다.

저장 탱크 (24) 에는 캐리어 액체를 구성하는 물이 제공된다. 물은 펌프 (27) 에 의해 메인 스트림 라인 (23) 을 통해 펌핑된다. 이러한 방식으로 폭넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있는 주어진 체적 유량이 발생된다. 메인 스트림 라인 (23) 의 제 1 정션 (25) 에서 2 차 스트림 라인 (3) 은 메인 스트림 라인 (23) 으로부터 분기된다. 2 차 스트림 라인 (3) 은 하나 이상의 필드 분무기 장치들 (4) 을 통과하고, 이는 아래에 설명된다. 필드 분무기 장치들 (4) 에서, 상호 교환 가능한 컨테이너들의 형태의 탱크들 (1) 은 2 차 스트림 라인 (3) 에 착탈 가능하게 연결된다.

필드 분무기 장치 (4) 의 하류에는 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 가 2 차 스트림 라인 (3) 에 배열된다. 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 의 하류에는 2 차 스트림 라인 (3) 이 제 2 정션 (26) 에서 메인 스트림 라인 (23) 으로 복귀된다. 제 2 정션 (26) 은 제 1 정션 (25) 의 하류에서 메인 스트림 라인 (23) 에 배열된다. 2 차 스트림 밸브 (6) 는 제 1 정션 (25) 과 제 2 정션 (26) 사이에 배열된다. 제 2 정션 (26) 의 하류에는 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 가 배열된다. 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 는 트레일러 (20) 의 붐 (21) 의 중간 부분에 장착된다. 마지막으로 메인 스트림 라인 (23) 은 붐 (21) 에 다양한 폭들로 부착될 수 있는 노즐들 (22) 로 안내된다.

농경지 상에 액체 혼합물을 분배하도록, 트레일러 (20) 는 필드 위에서 이동되고 농작물 보호 제품은 메인 스트림 라인 (23) 을 통해 유동하는 물의 스트림 내로 직접 정량된다.

혼합물을 분배하기 위한 시스템 및 연관된 방법은 도 2 를 참조하여 아래에 상세하게 설명된다:

물의 메인 스트림은 메인 스트림 라인 (23) 을 통해 제 1 정션 (25) 에 도달한다. 제 1 정션 (25) 의 하류에는 2 차 스트림 밸브 (6) 가 메인 스트림에 배열된다. 본 예시적인 실시형태에서 이러한 2 차 스트림 밸브 (6) 는 체크 밸브 (nonreturn valve) 의 형태를 취한다. 체크 밸브는 압력 강하를 생성하고, 압력 강하의 크기는 메인 스트림 라인 (23) 에서의 물의 체적 유량 및 체크 밸브의 개방 압력에 종속된다. 2 차 스트림 밸브 (6) 는 2 차 스트림 라인 (3) 으로 물의 2 차 스트림을 생성한다. 2 차 스트림 라인 (3) 의 횡단면 및 체크 밸브 (6) 의 구성은 메인 스트림 라인 (23) 을 통과하는 농업에서 통상적인 유량으로써, 2 차 스트림 라인 (3) 을 통과하는 체적 유량이 메인 스트림 라인 (23) 에서의 체적 유량의 편차보다 명백히 적게 변하여 발생되도록 선택된다. 2 차 스트림 라인 (3) 에서 체적 유량은 바람직하게 거의 변하지 않거나 전혀 변하지 않는다. 따라서 2 차 스트림 라인 (3) 을 통과하는 체적 유량은 특히 메인 스트림 라인 (23) 에서의 체적 유량에 독립적이다.

메인 스트림에서의 편차는 원하는 상이한 분배 양들, 분무기 노즐들 (22) 이 장착된 붐의 상이한 폭들 및 상이한 작동 속도들에 의해 발생된다. 예를 들면, 메인 스트림의 체적 유량은 거의 6 ℓ/min 로부터 거의 200　ℓ/min 까지의 범위 내에서 변할 수 있다. 그러한 편차에 있어서 농작물 보호 제품의 펄스 체적들에서 메인 스트림 내로의 농작물 보호 제품들의 신뢰성 있는 정량은 매우 어렵다. 본 발명에 따르면, 따라서 농작물 보호 제품의 선택적인 펄스형 공급은 물의 체적 유량이 많이 변하지 않거나 전혀 변하지 않는 2 차 스트림 라인 (3) 에서의 2 차 스트림 내로 발생한다.

뿐만 아니라, 가능한 높은 유량은 2 차 스트림 라인 (3) 의 횡단면의 선택에 의해 그리고 2 차 스트림 밸브 (6) 의 하류에서 압력 강하의 함수로서 2차 스트림에서 확립된다. 이러한 방식으로 2 차 스트림은 트레일러 (20) 의 분배 붐 상에서 상대적으로 아주 멀리 배열될 수 있는 탱크 (1) 의 위치로부터 제 2 정션 (26) 으로 배분된 농작물 보호 제품을 운반하도록 사용될 수 있다. 뿐만 아니라, 2 차 스트림 라인 (3) 에서의 2 차 스트림은 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 의 위치로부터 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 의 위치로 내부 정량된 농작물 보호 제품의 운반을 담당한다.

2 차 스트림 라인 (3) 에서의 물 스트림 내로의 탱크들 (1) 에 위치된 농작물 보호 제품의 정량은 아래에 설명된다:

도 2 는 두개의 탱크들 (1) 을 위한 두개의 연결 스테이션들을 도시한다. 이러한 예시는 단지 예일 뿐이다. 탱크들 (1) 을 위한 보다 더욱 많은 연결 스테이션들이 특히 농업에서 제공될 수 있다.

정량 펌프 (2) 는 탱크들 (1) 의 일체형 부분이다. 정량 펌프 (2) 는 예를 들면, 듀얼-피스톤 정량 펌프의 형태를 취한다. 듀얼-피스톤 정량 펌프는 간단하고 값싼 구조 및 높은 신뢰성을 특징으로 한다. 탱크 (1) 는 안전 밸브 (15) 를 추가로 포함한다. 안전 밸브 (15) 는 탱크 (1) 로부터 떨어진 정량 펌프 (2) 의 측 상에 배열되고 탱크 (1) 가 필드 분무기 장치 (4) 의 연결 스테이션에 연결되지 않을 때 신뢰성 있게 탱크 (1) 의 연결을 항상 폐쇄한다. 탱크 (1) 는 배출 개구 (31) 를 포함하고, 배출 개구 (31) 는 탱크 (1) 가 연결될 때, 정량 펌프 (2), 안전 밸브 (15) 및 배출 라인 (32) 을 통해 필드 분무기 장치 (4) 의 연결부 (11) 에 연결된다. 필드 분무기 장치 (4) 로의 탱크 (1) 의 착탈 가능한 연결부는 적절한 퀵 커플링 시스템을 통해 진행된다. 그러한 퀵 커플링 시스템들은 그자체가 공지되어 있고 도 2 에서는 도시 생략된다.

또한, 탱크 (1) 의 벤팅 (venting) 라인은 연결부 (13) 을 통해 필드 분무기 장치 (4) 의 벤팅 라인 (5) 에 커플링된다.

정량 펌프 (2) 는 필드 분무기 장치 (4) 의 구동 유닛에 의해 유압식으로 구동된다. 정량 펌프 (2) 는 특히 그 자체 구동부를 갖지 않지만, 오히려 외부에서 구동되거나 제어된다. 구동 유닛은 유압식 밸브 (8) 및 유압식 라인들 (28 및 29) 을 포함한다. 작동 중일 때 탱크 (1) 의 정량 펌프 (2) 는 구동 유닛의 유압식 라인들 (28, 29) 에 두개의 유압식 연결부들 (10 및 12) 을 통해 연결된다. 유압식 밸브 (8) 는 제어 유닛 (30) 에 의해 전자적으로 제어되고, 즉 개방되고 폐쇄된다. 이러한 방식으로, 정량 펌프 (2) 는 유압식으로 구동되고 펄스형 방식으로, 즉 불연속적으로 배출 라인 (32) 으로 탱크 (1) 를 나가서 연결부 (11) 로 농작물 보호 제품을 펌핑할 수 있다. 연결부 (11) 로부터는 농작물 보호 제품이 2 차 스트림 라인 (3) 에서 물 스트림으로 배압 밸브 (14) 를 통해 통과한다.

농작물 보호 제품이 2 차 스트림 라인 (3) 으로 통과하게 하는 배압 밸브 (14) 는 2 차 스트림 라인 (3) 의 2 차 스트림에 존재하는 배압에 관계없이 10 바의 압력에서 항상 개방되도록 구성된다. 이러한 방식으로, 적절한 분리가 농작물 보호 제품과 농작물 보호 제품에 공급하기 전의 물 사이에 항상 생성된다. 농작물 보호 제품은 2 차 스트림 라인 (3) 에서의 물로만 유동할 수 있고 반대 방향으로 되돌아 갈 수 없다. 추가로, 이러한 배압 밸브 (14) 는 탱크 (1) 에서의 정량 펌프 (2) 가 10 바의 압력에 대해 항상 이송되는 것을 보장한다. 이러한 방식으로, 배압은 정량 펌프 (2) 의 펄스 체적에 영향을 주는 변수로서는 배제된다.

듀얼 피스톤 정량 펌프 (2) 는 펄스식으로 이송하므로, 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 는 2 차 스트림 라인 (3) 으로 농작물 보호 제품의 피드-인 포인트의 하류에 제공된다. 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 에서 펄스 방식으로 정량된 농작물 보호 제품 체적들은 물 스트림에서 균일하게 혼합되어 균질로 된다. 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 에 의해, 따라서 균질한 혼합물은 2 차 스트림 라인 (3) 에서 2 차 물 스트림 및 적어도 하나의 농작물 보호 제품의 펄스들로부터 생성된다.

2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 로부터는 균질한 혼합물이 그 후 제 2 정션 (26) 으로의 연속적인 정량된 스트림으로서 통과한다. 그곳에서 혼합물은 물의 메인 스트림으로 혼합된다. 메인 스트림으로 혼합한 후에 또한 균질화를 달성하기 위해, 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 는 제 2 정션 (26) 의 하류에 제공된다.

따라서 상이한 목적을 갖는 두개의 혼합 챔버들 (7, 9) 이 시스템에서 상이한 위치들에 배열된다. 이러한 관점에서 2 차 스트림 라인 (3) 에서의 2 차 스트림은 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 로부터 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 로 혼합물의 수송을 보장한다.

두개의 혼합 챔버들 (7 및 9) 이 제공되므로, 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 의 구성은 간단하게 될 수 있고, 따라서 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 는 연속적으로 공급되는 농도가 선택적으로 변하는 메인 스트림으로 혼합되도록만 유지 한다. 따라서 간단한 정적 혼합 시스템이 매우 값싼 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 를 위해 사용될 수 있다.

탱크 (1) 의 정량 펌프 (2) 는 탱크 (1) 가 농작물 보호 제품으로 충전될 때 농작물 보호 제품 제조자의 작업들로 캘리브레이팅된다. 탱크 (1) 의 충전 시에, 정량 펌프 (2) 는 동시에 벤팅된다. 캘리브레이션 데이터는 탱크 (1) 에 부착된 데이터 저장 매체 (32) 상에 저장된다. 데이터 저장 매체 (32) 는 특히 "라디오 칩 (radio chip)" 의 형태의 트랜스폰더일 수 있다. 캘리브레이션에 의해 결정된 정량 펌프 (2) 의 펄스 체적은 데이터 저장 매체 (32) 에 저장된다. 뿐만 아니라, 탱크 (1) 에 수용된 농작물 보호 제품에 대한 데이터는 데이터 저장 매체 (32) 에 저장될 수 있다.

탱크 (1) 가 필드 분무기 장치 (4) 에 연결될 때, 데이터 저장 매체 (32) 에 저장된 데이터는 제어 유닛 (30) 에 커플링된 리시버 (33) 로 전달된다. 이러한 방식으로, 제어 유닛 (30) 은 탱크 (1) 로부터의 주어진 양의 농작물 보호 제품이 2 차 스트림 라인 (3) 으로 정량된 방식으로 매우 정확히 공급되는 방식으로 유압식 밸브 (8) 및 따라서 정량 펌프 (2) 를 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 시스템의 예시적인 실시형태는 다음과 같이 작동된다:

저장 탱크 (24) 는 물의 공급으로써 충전된다. 뿐만 아니라, 탱크들 (1) 은 필드 분무기 장치 (4) 에 연결된다. 탱크들 (1) 의 정량 펌프들 (2) 및 탱크들 (1) 에 수용된 농작물 보호 제품들과 관련된 데이터 저장 매체 (32) 에 저장된 데이터는 리시버 (33) 를 통해 판독되고 제어 유닛 (30) 으로 송신된다.

그 후 트레일러 (20) 는 주어진 속도로 농경지로 이동한다. 또한 이러한 속도는 제어 유닛 (30) 으로 송신된다.

주어진 체적 유량을 갖는 물 스트림은 펌프 (27) 에 의해 메인 스트림 라인 (23) 에서 발생된다. 이러한 경우에 또한 펌프 (27) 는 제어 유닛 (30) 에 의해 제어될 수 있다. 2 차 스트림 라인 (3) 에서 2 차 스트림은 체크 밸브 (6) 에 의해 상기 설명된 바와 같이 발생된다. 메인 스트림 라인 (23) 에서 메인 스트림은 체크 밸브 (6) 를 개방하는 압력을 발생시키고 따라서 노즐들 (22) 로의 메인 스트림을 생성한다. 그러나, 압력 강하가 발생되고, 이는 메인 스트림의 물의 일부가 2 차 스트림 라인 (3) 을 통해 유동하는 것을 보장한다.

유압식 밸브들 (8) 을 통해 제어 유닛 (30) 은 탱크들 (1) 의 정량 펌프들 (2) 을 작동시켜 농작물 보호 제품들이 원하는 양으로 탱크들 (1) 로부터 배출 라인들 (32) 을 통해 2 차 스트림 라인 (3) 으로 펄스식으로 정량된 방식으로 공급된다. 각각의 탱크들 (1) 로부터 2 차 스트림 라인 (3) 으로의 정량된 농작물 보호 제품의 양은 이러한 경우에서 제어 유닛 (30) 에 의해 매우 정확히 제어된다.

2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 에서, 물 및 내부 정량된 농작물 보호 제품들의 혼합물은 균질화되고 마지막으로 제 2 정션 (26) 에서 메인 스트림으로 복귀 공급된다. 메인 스트림 혼합 챔버 (7) 에서는 혼합물이 추가로 균질화되고 마지막으로 노즐들 (22) 을 통해 농경지 상으로 분무된다.

상기 설명된 시스템 및 상기 설명된 방법은 특히 상기 언급된 농작물 보호 제품들과 함께 사용된다.

1: 탱크
2: 정량 펌프
3: 2 차 스트림 라인
4: 필드 분무기 장치
5: 벤팅 라인
6: 2 차 스트림 밸브
7: 메인 스트림 혼합 챔버
8: 유압식 밸브
9: 2 차 스트림 혼합 챔버
10: 연결부
11: 연결부
12: 연결부
13: 연결부
14: 배압 밸브
15: 안전 밸브
20: 트레일러
21: 붐
22: 노즐들
23: 메인 스트림 라인
24: 저장 탱크
25: 제 1 정션
26: 제 2 정션
27: 펌프
28: 유압식 라인
29: 유압식 라인
30: 제어 유닛
31: 배출 개구
32: 데이터 저장 매체
33: 리시버

Claims

액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템으로서,
캐리어 액체의 메인 스트림의 통로를 위한 메인 스트림 라인 (23),
2 차 스트림 라인 (3) 으로서, 제 1 정션 (25) 에서 상기 메인 스트림 라인 (23) 으로부터 분기되고 제 2 정션 (26) 에서 상기 메인 스트림 라인 (23) 으로 복귀되는, 상기 2 차 스트림 라인 (3), 및
혼합물 성분을 수용하기 위한 적어도 하나의 탱크 (1) 로서, 상기 탱크 (1) 는 상기 2 차 스트림 라인 (3) 에 연결되는 배출 개구 (31) 를 포함하는, 상기 적어도 하나의 탱크 (1) 를 갖고,
상기 탱크 (1) 는 상기 배출 라인 (32) 을 통해 상기 2 차 스트림 라인 (3) 으로 상기 탱크 (1) 에 위치된 상기 혼합물 성분을 이송하기 위한 정량 펌프 (metering pump : 2) 를 포함하고,
상기 시스템은 상기 정량 펌프 (2) 를 구동하도록 상기 정량 펌프 (2) 에 착탈 가능하게 커플링되는 구동 유닛 (8, 28, 29) 을 포함하는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 구동 유닛 (8, 28, 29) 은 상기 정량 펌프 (2) 를 유압식으로 구동하는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 는 상기 2 차 스트림 라인 (3) 으로 상기 혼합물 성분의 피드-인 (feed-in) 포인트에서 또는 그 하류의 상기 2 차 스트림 라인 (3) 에 배열되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 시스템은 혼합물 성분을 수용하기 위한 적어도 하나의 추가의 탱크 (1) 를 포함하고, 상기 추가의 탱크 (1) 는 배출 개구 (31) 를 포함하고, 상기 배출 개구 (31) 는 상기 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 에서 또는 그 상류의 상기 2 차 스트림 라인 (3) 에 연결되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 한 항에 있어서,
메인 스트림 혼합 챔버 (7) 는 상기 제 2 정션 (26) 의 하류에서 상기 메인 스트림 라인 (23) 에 배열되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 한 항에 있어서,
상기 구동 유닛 (8, 28, 29) 은 제어 유닛 (30) 으로의 데이터 연결부를 갖고 상기 제어 유닛 (30) 은 상기 2 차 스트림으로 상기 혼합물 성분의 정량 공급을 제어할 수 있는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 탱크 (1) 는 트랜스폰더를 포함하고, 상기 트랜스폰더는 데이터 저장 매체 (32) 를 포함하고, 상기 데이터 저장 매체 (32) 상에 상기 정량 펌프 (2) 의 상기 정량 체적 및/또는 수용된 상기 혼합물 성분과 관련된 데이터가 저장되고, 상기 시스템은 상기 데이터 저장 매체 (32) 상에 저장된 상기 데이터를 수신하기 위해 상기 제어 유닛 (30) 에 커플링된 리시버 (33) 를 포함하는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 한 항에 있어서,
밸브 (6) 는 상기 제 1 정션 (25) 과 제 2 정션 (26) 사이에서 상기 메인 스트림 라인 (23) 에 배열되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 한 항에 있어서,
상기 시스템은 캐리어 액체의 상기 메인 스트림을 발생시키기 위한 이송 유닛 (27) 을 포함하고, 상기 메인 스트림 라인 (23) 을 통과하는 상기 체적 유량은 가변적이고, 상기 2 차 스트림 라인 (3) 및/또는 상기 밸브 (6) 는 상기 2 차 스트림 라인 (3) 을 통과하는 상기 캐리어 액체의 상기 체적 유량이 상기 메인 스트림 라인 (23) 을 통과하는 상기 캐리어 액체의 상기 체적 유량에 독립적으로 되도록 구성되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 시스템.
액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법으로서,
캐리어 액체의 메인 스트림이 생성되고,
상기 캐리어 액체의 일부를 포함하는 2 차 스트림은 제 1 정션 (25) 에서 상기 메인 스트림으로부터 분기되고 제 2 정션 (26) 에서 상기 메인 스트림으로 복귀 공급되고,
혼합물 성분을 수용하기 위한 탱크 (1) 에 포함된 정량 펌프 (2) 는 상기 정량 펌프 (2) 에 착탈 가능하게 커플링된 구동 유닛 (8, 28, 29) 에 의해 구동되고 상기 탱크 (1) 에 위치된 상기 혼합물 성분은 상기 2 차 스트림으로 정량된 방식으로 공급되고,
혼합물 성분 및 캐리어 액체의 상기 혼합물은 상기 메인 스트림으로 공급되고,
혼합물 성분 및 캐리어 액체의 상기 혼합물을 갖는 상기 메인 스트림은 분배되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 정량 펌프 (2) 는 상기 구동 유닛 (8, 28, 29) 에 의해 유압식으로 구동되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 2 차 스트림에서 상기 혼합물은 상기 혼합물 성분의 상기 피드-인 포인트에서 또는 그 하류의 2 차 스트림 혼합 챔버 (9) 에서 균질화되는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법.
제 10 항 내지 제 12 항 중 한 항에 있어서,
상기 2 차 스트림 라인 (3) 을 통과하는 상기 캐리어 액체의 상기 체적 유량은 상기 메인 스트림 라인 (23) 을 통과하는 상기 캐리어 액체의 상기 체적 유량에 독립적인, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법.
제 10 항 내지 제 13 항 중 한 항에 있어서,
상기 혼합물 성분은 활성 화합물, 특히 농작물 보호 제품을 포함하는, 액체 혼합물들을 분배하기 위한 방법.
농작물 보호 제품을 포함하는 혼합물을 분배하도록 제 1 항 내지 제 9 항 중 한 항에 따른 시스템의 사용.