KR20150070157A - 축산용 급수 장치 - Google Patents

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Abstract

물을 보유하기 위한 물통(4), 물통(4)과 유체 연통하고 물 공급부(8)에 연결되도록 배열된 물 도관 시스템(6), 제어기(26) 및 물통(4) 내의 수위를 감지하도록 배열된 적어도 하나의 수위 센서(28, 32, 34)를 포함하는 전력 소비 수위 제어 시스템(24), 및 전력 유닛을 포함하는 축산용 급수 장치(2)가 제공된다. 전력 유닛은 전기 발전기(36) 및 전기 충전식 유닛(38)을 포함한다. 수위 제어 시스템(24)은 전기 충전식 유닛(38)에 접속된다. 전기 발전기(36)는 물 도관 시스템(6)에 접속된다. 전기 발전기(36)는 물 공급부(8)로부터 물에 의해 구동되고 전기 충전식 유닛(38)을 충전하도록 배열된다.

Description

축산용 급수 장치 {ANIMAL WATERING DEVICE}
본 발명은 물을 보유하기 위한 물통(trough)을 포함하는 축산용 급수 장치(animal watering device)에 관한 것이다.
축산용 급수 장치는 동물에 급수하기 위해 사용된다. 다양한 크기의 장치가 공지되어 있다. 예를 들어, 가축, 말, 돼지 및 양을 위해 적합한 크기의 축산용 급수 장치, 즉 특히 애완동물에 관한 것이 아닌 축산용 급수 장치에 있어서, 급수 장치는 자동으로 재충전되는 것이 바람직하다. 축산용 급수 장치의 자동 배수 및 자동 세척과 같은 다른 기능이 또한 제공될 수도 있다.
US 3921587은 소과 동물(bovine animal)을 위한 자기 충전 및 자기 세척 식수대(water fountain)를 개시하고 있다. 물은 각각의 물 충전 작업 중에 측면을 세척하기 위해 내측면의 상부 에지에 인접하여 식수대의 물탱크 내로 분배된다. 세척수는 측면에 인접한 임의의 침전물 또는 찌꺼기(debris)를 수체(body of water) 내로 압박하고, 여기서 침전물 또는 찌꺼기는 탱크의 저부에 가라앉는다. 저부의 표면은 파형부(undulation)에 의해 형성된 저부면의 물통 내에 축적하도록 가라앉은 침전물 및 찌꺼기를 압박하기 위해 파형으로 형성된다. 각각의 물통은 축적된 가라앉은 침전물 및 찌꺼기가 배출되는 개별 배수구를 거쳐 배수된다.
US 5813363은 차가운 신선한 액체(예를 들어, 물)를 동물에게 제공하기 위한 자동 디스펜서를 개시하고 있다. 급수기(feeder)는 뜨거운 신선하지 않은 또는 더러운 유체의 차가운 신선한 재충전물로의 주기적인 교체를 제공하는 자기 세척 및 자기 재충전 특징부를 갖는다. 솔레노이드 밸브가 하나 이상의 액체 센서, 시간 지연 릴레이, 타이머 및 선택적인 서모스탯(thermostat)에 의해 제어되어 장비가 동작되는 다양한 주위 조건을 반영하기 위해 원하는 바에 따라 배수/재충전의 융통성 및 맞춤화를 제공한다.
US 2008/257274는 하부 물-충만(water-full) 상태와 상부 물-적음(water-low) 상태 사이에서 이동 가능한 급수 탱크를 포함하는 자기 세척, 물 절약 자동화 축산용 급수 장치를 개시하고 있다. 탱크의 일 단부는 피벗 샤프트에 의해 피벗식으로 지지되고, 반면에 탱크의 다른 단부는 하부 리프트 스프링을 거쳐 상향으로 편위된다. 장치는 또한 필요할 때 탱크를 선택적으로 충전하기 위해 탱크와 동작식으로 결합된 물 충전 조립체와, 주기적으로 탱크를 완전히 배수하기 위해 탱크와 또한 결합된 배수 밸브 조립체를 갖는다. 제어 조립체는 적어도 탱크 및 배수 밸브 조립체와 결합되고, 그 상승된 위치와 하강된 위치 사이에서 탱크의 미리 결정된 수의 이동 후에 배수 밸브 조립체를 작동하도록 동작 가능하다.
CN 201523595 U는 전력 발생 장치를 포함하는 자동 휴대형 급수 물통을 개시하고 있다. 전력 발생 장치는 자동 휴대형 급수 물통의 물통 내로 물을 펌핑하기 위한 펌프에 에너지를 제공한다. 또한, 전력 발생 장치는 목동(herdsman)의 일상 생활을 위한 전기를 공급한다. 문헌 CN 201523595 U의 도면들로부터, 전력 발생 장치는 태양열 패널 및/또는 풍력 발전기를 포함할 수도 있다는 것이 나타나 있다.
본 발명의 목적은 수위 제어 시스템을 포함하는 축산용 급수 장치를 제공하는 것이고, 이 축산용 급수 장치는 전력 접속부가 없는 위치에서 사용 가능하다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은 물을 보유하기 위한 물통, 물통과 유체 연통하고 물 공급부에 연결되도록 배열된 물 도관 시스템, 제어기 및 물통 내의 수위를 감지하도록 배열된 적어도 하나의 수위 센서를 포함하는 전력 소비 수위 제어 시스템을 포함하는 축산용 급수 장치에 의해 성취된다. 축산용 급수 장치는 전력 유닛을 더 포함한다. 전력 유닛은 전기 발전기 및 전기 충전식 유닛을 포함한다. 수위 제어 시스템은 전기 충전식 유닛에 접속된다. 전기 발전기는 물 도관 시스템에 접속된다. 전기 발전기는 물 공급부로부터 물에 의해 구동되고 전기 충전식 유닛을 충전하도록 배열된다.
전력 유닛은 물 공급부로부터 물에 의해 구동되고 전기 충전식 유닛을 충전하도록 배열된 전기 발전기를 포함하기 때문에, 전술된 목적이 성취된다. 이 방식으로, 물통 내의 수위가 전력 유닛에 의해 제공된 전력을 이용하여 제어될 수도 있다. 수위 센서는 예를 들어 물통을 통한 충전 및/또는 배수와 관련하여 사용되도록, 물통 내의 수위를 감지하기 위해 사용될 수도 있다.
본 발명자는 축산용 급수 장치가, 물 펌프에 전력 공급하도록 요구하지 않고, 축산용 급수 장치에 연결된 물 공급부로부터 물에 의해 구동된 전기 발전기로부터 전력을 자체 공급받을 수도 있다는 것일 이해하였다. 이 방식으로 발생된 전기 에너지는 전기 전력식 수위 제어 시스템에 전력 공급하는데 충분하다는 것이 이해되어 왔다. 전력 유닛 및 특히 그 전기 발전기는 간단히 물 공급부로부터 도입수의 수압에 의존한다. 물 공급부는 예를 들어 상수도 본선(water mains), 건축된 물 저장조, 또는 호수 또는 강과 같은 천연 물 저장조에 의해 제공될 수도 있다. 상수도 본선, 또는 축산용 급수 장치와 물 저장조 사이의 높이차는 전기 발전기를 구동하도록 요구된 수압을 제공한다. 물 공급부의 주요 기준은 공급된 물이 동물이 마시기에 적합하다는 것이다.
축산용 급수 장치는 그 물통으로부터 마시는 단지 한 마리의 동물 또는 동시에 여러 마리의 동물을 위해 적합한 크기일 수도 있다. 물통은 동물이 그로부터 마시는 것을 허용하는 용기이다. 축산용 급수 장치는 물통을 위한 지지부를 포함할 수도 있다. 축산용 급수 장치는 실내에, 예를 들어 동물 우리(animal shed) 내에, 또는 실외에, 예를 들어 목초지에 배치될 수도 있다. 축산용 급수 장치는 물 공급부에 연결되어야 하지만, 그 이외에는 축산용 급수 장치는 자급식 장치일 수도 있다. 대안적으로, 축산용 급수 장치는 벽, 여물통(manger) 또는 다른 공급 구성과 같은 구성의 내장형 장치일 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 타이머를 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 물통 내의 수위는 수위에 기초할 뿐만 아니라 또한 또는 대안적으로 시간에 기초하여 제어될 수도 있다. 타이머는 제어기 내의 기능으로서 구현될 수도 있다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 수위 센서는 물통 내의 저수위를 감지하도록 배열된 저수위 센서를 포함할 수도 있다. 이는 단지 물통 내의 수위가 낮을 때에만 물통의 배수를 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 수위 센서는 물통 내의 고수위를 감지하도록 배열된 고수위 센서를 포함할 수도 있다. 이는 미리 결정된 고수위로의 물통의 충전을 가능하게 한다.
실시예에 따르면, 적어도 하나의 수위 센서는 물통 내의 중간 수위를 감지하도록 배열된 중간 수위 센서를 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 물통 내의 수위가 더 정밀하게 제어될 수도 있다.
실시예에 따르면, 축산용 급수 장치는 물통의 저부 부분에 배열된 물 출구와, 물 출구와 연계된 출구 밸브 장치를 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 물통 내의 수위가 제어될 수도 있다. 물통은 출구 밸브 장치에 의해 개방 및 폐쇄될 수도 있는 물 출구를 거쳐 배수될 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 제1 시간 간격이 만료되고 물통 내의 수위가 저수위 센서 이하에 있을 때 물 출구를 개방하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 단지 물통 내의 수위가 낮을 때에만 물통이 배수되는 것이 보장될 수도 있다. 물 출구는 출구 밸브 장치에 의해 개방될 수도 있다.
청결한 물을 마시고 오염된 물을 마시는 것을 거부하는 동물의 기질이 축산용 급수 장치를 배수할 때 물의 낭비를 최소화하기 위해, 즉 청결한 물로 물통을 충전하기 위해 오염된 물을 배수하는데 사용될 수도 있다는 것이 본 발명자들에 의해 이해되어 왔다. 따라서, 수위 제어 시스템의 제어기는 단지 제1 시간 간격이 만료되고 물통 내의 수위가 낮을 때에만 물 출구를 개방하게 출구 밸브 장치를 작동하도록 설정될 수도 있다. 제1 시간 간격이 만료되고 물통 내의 수위가 저수위 센서 초과이면, 물통은 배수되지 않고 동물은 수위가 저수위 센서 이하일 때까지 물통으로부터 물을 계속 마실 수도 있다. 단지 그 이후에만 물통이 배수된다.
그러나, 동물이 물통으로부터 마시지 않을 이러한 정도로 물이 오염되어 있으면, 제2 시간 간격의 만료는 물통 내에 저수위가 존재하지 않음에도 불구하고, 제어기가 물 출구를 개방하여 물통을 배수하게 할 것이다. 이에 따라, 실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 제2 시간 간격이 만료될 때 물 출구를 개방하도록 배열될 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 제3 시간 간격 동안 물 출구를 개방 유지하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 물통이 완전히 배수되는 것이 보장될 수도 있다.
실시예에 따르면, 물 도관 시스템은 입구 노즐 장치에 연결될 수도 있다. 이 방식으로, 물은 입구 노즐 장치를 거쳐 물통 내로 안내될 수도 있고, 입구 장치는 물통 내로 이어진다. 입구 노즐 장치는 제1 노즐을 포함할 수도 있다. 입구 노즐 장치는 하나 이상의 제2 노즐을 더 포함할 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 제3 시간 간격의 적어도 일부 중에 입구 노즐 장치를 개방하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 물통은 물통의 배수 중에 청결한 물로 헹굼될 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 물통 내의 수위가 저수위 센서 이하에 있을 때 입구 노즐 장치를 개방하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 물통은 물통 내에 저수위가 존재할 때 물로 보충될 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 물통 내의 수위가 고수위 센서 이상에 있을 때 입구 노즐 장치를 폐쇄하도록 배열될 수도 있다.
실시예에 따르면, 수위 제어 시스템은 물통 내의 수위가 중간 수위 센서 이하에 있을 때 입구 노즐 장치를 개방하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 물통은 중간 수위 센서에 의해 지시된 물통 내의 수위가 존재할 때 물로 보충될 수도 있다. 수위가 중간 수위 센서 이하에 있을 때, 물통은 물로 보충될 수도 있다. 중간 수위 센서가 이 방식으로 사용되면, 제1 시간 간격의 만료 후에, 물통은 물통 내의 수위가 중간 수위 센서 이하에 있을 때 물로 보충되지 않는다.
실시예에 따르면, 출구 밸브 장치는 밸브체 및 밸브체에 연결된 유압 실린더를 포함할 수도 있다. 이 방식으로, 유압 실린더는 물통의 물 출구를 개방 및 폐쇄하기 위해 이용될 수도 있다.
실시예에 따르면, 밸브체는 덮개를 포함할 수도 있다. 덮개는 물 출구를 폐쇄하도록 제공될 수도 있고 유압 실린더에 의해 조작될 수도 있다. 덮개는 물 출구의 별개의 개방 및 폐쇄를 제공하기 때문에, 출구 밸브 장치가 출구 밸브 장치에 걸린 물통으로부터의 찌꺼기에 의해 그 기능이 방해되거나 손상되지 않는 것이 보장될 수도 있다.
실시예에 따르면, 물 도관 시스템은 유압 실린더에 연결될 수도 있다. 이 방식으로, 출구 밸브 장치는 수압에 의해 작동될 수도 있다. 제어기는 예를 들어 물 도관 시스템 내의 하나 이상의 밸브에 의해, 유압 실린더의 상이한 챔버에 물을 안내할 수도 있다.
실시예에 따르면, 전기 충전식 유닛은 충전식 배터리일 수도 있다. 대안적으로, 전기 충전식 유닛은 예를 들어 캐패시터일 수도 있다.
실시예에 따르면, 물통은 종방향을 갖는 저부 부분을 포함할 수도 있고, 저부 부분은 저부 부분으로부터 돌출하는 리브를 구비할 수도 있다. 리브는 저부 부분의 중간부에 제공될 수도 있고 실질적으로 종방향으로 연장할 수도 있다. 이 방식으로, 물 내의 임의의 찌꺼기가 리브의 양측에 퇴적될 수도 있는데, 이는 물통으로부터 찌꺼기의 배수를 용이하게 할 수도 있다.
본 발명의 추가의 특징 및 장점은 첨부된 청구범위 및 이하의 상세한 설명의 연구시에 명백해질 것이다. 통상의 기술자는 본 발명의 상이한 특징들이 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같이, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고, 이하에 설명된 것들 이외의 실시예를 생성하도록 조합될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그 특정 특징 및 장점을 포함하여 본 발명의 다양한 태양이 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 즉시 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 축산용 급수 장치를 통한 측단면도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 축산용 급수 장치를 통한 단면도를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 축산용 급수 장치의 출구 밸브 장치를 도시한다.
도 4는 도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 도시되고 설명된 축산용 급수 장치를 제어하는 방법을 도시한다.
본 발명이 이제, 예시적인 실시예들이 도시되어 있는 첨부 도면을 참조하여 더 완전히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 본 명세서에 설명되어 있는 실시예에 한정되는 것으로서 해석되어서는 안된다. 예시적인 실시예의 개시된 특징은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 즉시 이해되는 바와 같이 조합될 수도 있다. 유사한 도면 부호가 전체에 걸쳐 유사한 요소를 나타낸다. 공지의 기능 또는 구성은 간략화 및/또는 명료화를 위해 상세히 설명될 필요는 없을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 축산용 급수 장치(2)의 측단면도를 개략적으로 도시한다. 축산용 급수 장치(2)는 수위(water level)(5)에 의해 지시된 바와 같이 물을 보유하기 위한 물통(4)을 포함한다. 축산용 급수 장치(2)는 물통(4)과 유체 연통하고 물 공급부(8)에 연결되도록 배열된 물 도관 시스템(6)을 또한 포함한다. 순전히 예로서, 물 공급부(8)로부터 나오는 물 도관 시스템(6) 내이 수압은 약 1 bar일 수도 있고, 이 압력은 예를 들어 밸브들을 개방하고, 유압 실린더들을 세팅하고 그리고 물통(4)을 충전하거나 보충하기 위해 적합할 수도 있다는 것이 언급될 수도 있다. 물 도관 시스템(6)은 입구 노즐 장치(10)에 연결된다. 입구 노즐 장치(10)는 하나 이상의 노즐을 포함할 수도 있다. 도시된 실시예에서, 입구 노즐 장치(10)는 제1 노즐(12) 및 제2 노즐(14)을 포함한다. 입구 노즐 장치(10)는 노즐/들이 노즐/들을 통해 물통(4) 내로 물을 수용하기 위해 물통(4) 내로 안내되도록 물통(4)에 제공된다.
축산용 급수 장치(2)는 물통(4)의 저부 부분(18)에 배열된 물 출구(16)와, 물 출구(16)와 연계된 출구 밸브 장치(20)를 더 포함한다. 출구 밸브 장치(20)는 유압 실린더(21) 및 밸브체(22)를 포함한다. 유압 실린더(21)는 밸브체(22)에 연결된다. 유압 실린더(21)는 물 출구(16)를 개방 및 폐쇄하기 위해 밸브체(22)를 작동하도록 배열된다. 물 도관 시스템(6)은 유압 실린더(21)에 연결된다. 따라서, 물 공급부로부터 유압 실린더(21)의 상이한 챔버로 물을 안내함으로써, 유압 실린더(21)의 피스톤이 작동될 수도 있고, 밸브체(22)가 물 출구(16)를 개방 또는 폐쇄하도록 이동될 수도 있다.
수위 제어 시스템(24)이 축산용 급수 장치(2)를 제어하기 위해 제공된다. 예를 들어, 물통(4)의 충전 및 배수는 수위 제어 시스템(24)에 의해 제어될 수도 있다. 수위 제어 시스템(24)은 제어기(26)와, 물통(4)의 저수위를 감지하도록 배열된 저수위 센서(28)를 포함한다. 즉, 저수위 센서(28)는 물통(4) 내부에 배열되고, 물통(4) 내의 수위가 저수위 센서(28) 이상에 있을 때를 감지한다. 제어기(26)는 예를 들어 메모리 내에 저장된 하나 이상의 프로그램을 실행하는 중앙 처리 회로, 이산 논리 회로, 또는 특정하게 설계된 ASIC(응용 주문형 집적 회로: application-specific integrated circuit)을 포함할 수도 있다. 저수위 센서(28)는 제어기(26)에 접속된다. 제어기(26)는 물 도관 시스템(6) 내에 배열된 하나 이상의 밸브에 더 접속된다. 밸브는 입구 노즐 장치(10)의 하나 이상의 노즐을 통한 물 유동을 제어하고, 유압 실린더(21)의 챔버에 안내된 물을 제어하고, 일반적으로 물 도관 시스템(6) 내의 물의 유동을 안내하는 등을 위해 배열될 수도 있다. 제어기(26)는 예를 들어, 저수위 센서(28)로부터 신호에 기초하여 밸브/들을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 제어기(26)는 수위(5)가 저수위 센서(28)에 도달할 때 수원(8)으로부터 물 도관 시스템(6)과 노즐 입구 장치(10)를 통해 물로 물통(4)을 보충하도록 물 도관 시스템(6) 내의 밸브를 개방할 수도 있다.
수위 제어 시스템(24)은 타이머(30)를 더 포함한다. 타이머(30)는 개별 유닛일 수도 있고 또는 몇몇 실시예에서 제어기(26) 내에 직접, 예를 들어 제어기(26) 내에 프로그램된 하나 이상의 작업으로서 구현될 수도 있다. 타이머(30)는 하나 이상의 시간 간격을 측정하기 위해 이용될 수도 있다. 이러한 시간 간격은 예를 들어 물통(4)을 배수하고, 충전하고, 헹구는 것과 관련하여 사용될 수도 있다. 순전히 예로서, 수위 제어 시스템(24)은 제1 시간 간격이 타이머(30)에서 만료되고 물통 내의 수위가 저수위 센서(28) 이하에 있을 때 출구 밸브 장치(20)를 작동함으로써 물 출구(16)를 개방하도록 배열될 수도 있다는 것이 언급될 수도 있다. 또한, 수위 제어 시스템(24)은 제2 시간 간격이 만료될 때 출구 밸브 장치(20)를 작동함으로써 물 출구(16)를 개방하도록 배열될 수도 있다. 제2 시간 간격은 제1 시간 간격이 만료된 후에 항상 만료한다. 즉, 제2 시간 간격이 제1 시간 간격의 시작으로부터 측정되면, 즉 제1 및 제2 시간 간격이 동시에 측정되면, 제2 시간 간격은 제1 시간 간격보다 길다. 제2 시간 간격이 제1 시간 간격의 종료로부터 측정되면, 제2 시간 간격은 제1 시간 간격을 계승한다. 제2 시간 간격의 측정이 제1 시간 간격 이내에 시작되면, 제2 시간 간격은 제1 시간 간격이 종료한 후에 종료한다. 타이머(30)는 예를 들어, 물 출구(16)가 개방될 때 또는 물 출구(16)가 개방된 후에 재차 폐쇄될 때 물통의 배수와 관련하여 리셋될 수도 있는데, 즉 타이머(30)가 제1 시간 간격의 만료 및 제2 시간 간격의 만료와 관련하여 리셋될 수도 있다.
수위 제어 시스템(24)은 고수위 센서(32) 및 중간 수위 센서(34)를 더 포함한다. 고수위 센서(32)는 물통(4) 내의 고수위를 감지하도록 배열된다. 즉, 고수위 센서(32)는 물통(4) 내부에 배열되고 물통(4) 내의 수위가 고수위 센서(32) 이상에 있을 때를 감지한다. 중간 수위 센서(34)는 물통(4) 내의 중간 수위를 감지하도록 배열된다. 즉, 중간 수위 센서(34)는 물통(4) 내부에 배열되고 물통(4) 내의 수위가 중간 센서(34) 이상에 있을 때를 감지한다. 제2 및 중간 수위 센서(32, 34)는 제어기(26)에 접속된다.
축산용 급수 장치(2)는 전기 충전식 유닛(38)에 접속된 전기 발전기(36)를 포함한다. 전기 발전기(36) 및 전기 충전식 유닛(38)은 전력 유닛의 부분을 형성한다. 전기 발전기(36)는 물 도관 시스템(6)에 연결되고, 따라서 도관 시스템(6)을 통해 유동하는 물 공급부로부터의 물에 의해 구동된다. 이에 따라, 전기 발전기(36)는 물 도관 시스템(6) 내에서 유동하는 물에 의해 구동되는 회전자를 포함한다. 전기 발전기(36)는 전기 충전식 유닛(38)을 충전하도록 배열된다. 전기 충전식 유닛(38)은 예를 들어, 충전식 배터리를 포함할 수도 있다. 전기 충전식 유닛(38)은 수위 제어 시스템(24)에 접속된다. 전기 충전식 유닛(38)으로부터의 전력은 따라서 수위 제어 시스템(24), 특히 수위 제어 시스템(24)의 구성 요소, 예를 들어 제어기(26) 및 센서(28, 32, 34)에 전력 공급할 수도 있다.
물통(4)은 저부 부분(18)을 포함한다. 물통(4) 및 저부 부분(18)은 종방향(40)을 갖는다. 종방향(40)은 물통(4)의 2개의 수평 방향 중 더 긴쪽을 따라 연장한다. 물통(4)의 물 출구(16)는 종방향(40)에서 볼 때, 저부 부분(18)의 일 단부에 배열된다. 저부 부분(18)은 물 출구(16)를 향해 경사진다. 따라서, 물 출구(16)가 개방될 때 물통(4)이 완전히 배수되는 것이 보장될 수도 있다. 저부 부분(18)은 저부 부분(18)으로부터 상향으로 돌출하는 리브(42)를 구비한다. 리브(42)는 종방향(40)을 따라 볼 때 그리고 가로질러 볼 때의 모두에, 저부 부분(18)의 중간부에 제공된다. 리브(42)는 실질적으로 종방향(40)으로 연장한다. 순전히 예로서 언급하면, 물통(4)은 종방향(40)에서 2 미터 길이, 종방향(40)을 가로질러 60 cm 폭, 및 그 깊은 단부에서 30 cm의 깊이일 수도 있다. 이러한 치수의 물통에서, 리브(42)는 예를 들어, 120 내지 180 cm의 길이, 저부 부분(18)에 근접하여 0.5 내지 25 cm의 폭 및 3 내지 10 cm의 높이를 가질 수도 있다. 리브(42)는 도 2에 도시된 바와 같이, 넓은 기부 및 좁은 상부를 가질 수도 있다.
도 2는 종방향(40)을 가로질러, 도 1에 도시된 축산용 급수 장치(2)를 통한 단면도를 도시한다. 노즐 장치(10)는 물통(4)의 일 내측면에 배열된다. 노즐 장치(10)의 적어도 제1 노즐(12)이 실질적으로 종방향(40)으로 안내된다. 따라서, 제1 노즐(12)을 통해 물통(4) 내로 유동하는 물은 실질적으로 종방향(40)으로 안내될 것이다. 저부 부분(18)의 중간부에서 리브(42)의 배열에 기인하여, 제1 노즐(12)로부터 유입수는 물 출구(16)로의 리브(42) 주위의 물의 스트림을 형성할 것이다. 순전히 예로서, 물 도관 시스템(6) 내의 약 1.5 bar의 수압이 상기에 예시된 크기의 물통 내의 리브(42) 주위에 강한 스트림을 보장할 것이라는 것이 언급될 수도 있다. 물 출구(16)가 개방되고 물통(4)이 배수될 때, 물 스트림은 찌꺼기가 물통(4)으로부터 넘쳐 나오는 것을 보장할 것이다. 이에 따라, 물 출구(16)는 제3 시간 간격 중에 개방될 수도 있고 제어 시스템(24)은 제3 시간 간격의 적어도 일부 중에 입구 노즐 장치(10)를 개방하도록 배열될 수도 있다. 이 방식으로, 물통(4)은 물통(4)의 배수 중에 청결한 물로 헹굼될 수도 있다. 더욱이, 리브(42)에 기인하여 고인 물이 없고, 이에 따라 또한 물이 제1 노즐(12)로부터 물 출구(16)로 유동함에 따라 저부 부분(18)의 중간부에 찌꺼기가 없다.
도 3a 및 도 3b는 실시예에 따른 축산용 급수 장치(2)의 출구 밸브 장치(20)를 도시한다. 축산용 급수 장치(2)는 도 1 및 도 2와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같은 축산용 급수 장치(2)일 수도 있다. 축산용 급수 장치(2)는 물통(4)을 포함한다. 물통(4)은 물통(4)의 저부 부분에 배열된 물 출구(16)를 구비한다. 출구 밸브 장치(20)는 물 출구(16)와 연계되고, 예를 들어 물 출구(16)를 개방하고 폐쇄하기 위해 배열되고, 밸브체(22) 및 밸브체(22)에 연결된 유압 실린더(21)를 포함한다. 더 구체적으로, 유압 실린더(21)의 피스톤(43)은 밸브체(22)에 연결된다. 밸브체(22)는 축산용 급수 장치(2)에 피벗식으로 연결된 덮개(44)를 포함한다. 덮개(44)는 물 출구(16)를 폐쇄하도록 배열된다. 이에 따라, 덮개(44)는 유압 실린더(21)에 의해 조작될 수도 있다. 덮개(44)는 물 출구(16)의 림(rim)(46)에 맞접하도록(abut) 배열된다. 덮개(44)는 물 출구(16)가 덮개(44)에 의해 폐쇄될 때 림(46)에 맞접하는 고무 매트(48)를 구비할 수도 있다. 덮개(44)는 물 출구(16)의 별개의 개방 및 폐쇄를 제공한다. 또한, 짚 및 풀의 형태의 찌꺼기가 그를 통해 유출하는 것을 허용하도록 충분히 큰 개구에 의해 형성된 물 출구(16) 및 덮개(44)의 배열은 출구 밸브 장치가 이러한 찌꺼기에 의해 그 기능이 방해되거나 손상되지 않는 것을 보장한다. 순전히 예로서 제공되어, 물 출구(16)는 적어도 200 mm2의 관류 면적을 가질 수도 있고, 물 출구(16)는 적합하게는 찌꺼기의 배수를 보장하기 위한 장애물이 없을 수도 있다.
출구 밸브 장치(20)의 유압 실린더(21)는 물 도관 시스템(6)에 연결된다. 유압 실린더(21)는 따라서 물 도관 시스템(6) 내의 수압에 의해 구동될 수도 있다. 물 공급부(8)로부터 유압 실린더(21)의 2개의 챔버(52, 54) 중 어느 하나로 물을 안내하기 위한 출구 밸브 장치(20)의 제어 밸브(50)가 물 도관 시스템(6) 내에 배열된다. 물 공급부(8)에 연결되지 않은 각각의 챔버(52, 54)로부터의 물은 배수되거나 물통(4) 내로 안내될 수도 있다. 2개의 챔버(52, 54)는 피스톤(43)에 의해 분리된다. 축산용 급수 장치(2)는 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 바와 같은 수위 제어 시스템을 포함할 수도 있다. 수위 제어 시스템은 출구 밸브 장치(20)의 제어 밸브(50)에 연결될 수도 있다. 수위 제어 시스템은 따라서 유압 실린더(21)의 2개의 챔버(52, 54) 중 하나 내로 물을 안내하기 위해 제어 밸브(50)를 제어함으로써 물 출구(16)를 개방 및 폐쇄할 수도 있다. 출구 밸브 장치(20) 또는 더 구체적으로 제어 밸브(50)는 또한 전기 충전식 유닛(38)에 의해 전력 공급될 수도 있다.
도 4는 도 1, 도 2, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 도시되고 설명된 바와 같은 축산용 급수 장치(2)를 제어하는 방법을 도시한다.
방법은
제1 시간 간격을 측정하는 단계(100),
저수위 센서(28)로 수위를 감지하는 단계(102),
제1 시간 간격이 만료되고 물통(4) 내의 수위가 저수위 센서(28) 이하에 있을 때 물 출구(16)를 개방하는 단계(104)를 포함한다.
이에 따라, 수위 제어 시스템(24)은 단지 제1 시간 간격이 만료되고 물통(4) 내의 수위가 낮을 때에만 물 출구(16)를 개방하도록 설정될 수도 있다. 물통(4) 내의 수위가 저수위 센서(28)를 초과할 때 제1 시간 간격이 만료되면, 물통(4)은 배수되지 않는다. 따라서, 동물은 수위가 저수위 센서(28) 이하에 있을 때까지 물통(4)으로부터 물을 계속 마실 수도 있다. 단지 그 이후에만 물통(4)이 배수된다.
실시예에 따르면, 방법은
제2 시간 간격을 측정하는 단계(106), 및
제2 시간 간격이 만료되어 있을 때 물 출구(16)를 개방하는 단계(108)를 더 포함한다.
이에 따라, 동물이 임의의 경우에 물통(4)으로부터 마시지 않을 것인 이러한 정도로 물이 오염되어 있으면, 제2 시간 간격의 만료시에 수위 제어 시스템(24)은 물 출구(16)를 개방하고 물통(4)을 배수할 것이다. 제2 시간 간격은 예를 들어 제1 시간 간격의 시작으로부터 또는 제1 시간 간격의 종료로부터 측정될 수도 있다.
실시예에 따르면, 방법은
제3 시간 간격 동안 물 출구(16)를 개방 유지하는 단계(110)를 포함할 수도 있다. 따라서, 물통(4)이 비워지는 것이 보장될 수도 있다. 제3 시간 간격의 길이는 물통(4)의 용량 및 물 출구(16)의 크기에 기초하여 선택된다.
실시예에 따르면, 방법은
제3 시간 간격의 적어도 일부 동안 입구 노즐 장치(10)를 개방하는 단계(112)를 포함할 수도 있다. 물통(4) 내로 유동하는 물은 따라서 물통(4)을 헹굼하여, 예를 들어 찌꺼기를 제거하고 그리고/또는 오염된 물이 물통(4) 외로 헹굼되어 나오는 것을 보장할 것이다.
실시예에 따르면, 방법은
물통(4) 내의 수위가 저수위 센서(28) 이하에 있을 때 입구 노즐 장치(10)를 개방하는 단계(114)를 포함할 수도 있다.
실시예에 따르면, 방법은
물통(4) 내의 수위가 중간 수위 센서(34) 이하에 있을 때 입구 노즐 장치(10)를 개방하는 단계(116)를 포함할 수도 있다.
실시예에 따르면, 방법은
물통(4) 내의 수위가 고수위 센서(32) 이상에 있을 때 입구 노즐 장치(10)를 폐쇄하는 단계(118)를 포함할 수도 있다.
이에 따라, 물통(4)을 충전 또는 보충하는 것은 저수위 센서(28)에 의해 감지된 수위에 기초할 수도 있다. 물통(4) 내의 수위가 저수위 센서 이하에 있을 때, 입구 노즐 장치(10)가 개방될 수도 있다. 입구 노즐 장치(10)는 미리 결정된 길이의 시간 간격 동안 개방 유지될 수도 있다. 대안적으로, 입구 노즐 장치(10)는 전술된 바와 같이, 물통(4) 내의 수위가 고수위 센서(32)에 도달할 때 폐쇄될 수도 있다. 수위 제어 시스템(24)이 물통(4) 내의 중간 수위를 감지하도록 배열된 중간 수위 센서(34)를 포함하면, 물통(4)은 대신에 전술된 바와 같이, 수위가 중간 수위 센서(34) 이하에 있을 때 입구 노즐 장치(10)를 개방함으로써 충전되거나 보충될 수도 있다. 재차, 입구 노즐 장치(10)는 미리 결정된 길이의 시간 간격 동안 개방 유지될 수도 있고 또는 입구 노즐 장치(10)는 물통(4) 내의 수위가 고수위 센서(32)에 도달할 때 폐쇄될 수도 있다. 수위 제어 시스템(24)이 이 방식으로 사용된 중간 수위 센서(34)를 포함하면, 제1 시간 간격의 만료 후에, 중간 수위 센서(34)로부터의 센서 신호는 수위 제어 시스템(24)에 의해 무시된다. 따라서, 물통(4)은 물통(4) 내의 수위가 중간 수위 센서(34) 미만일 때 물로 보충되지 않는다. 물 출구(16)의 개방(104)은 일단 물통(4) 내의 수위가 저수위 센서(28)에 도달하면 또는 제2 시간 간격의 만료 후에 발생할 것이다.
방법은 출구 밸브 장치(20)를 작동하기 위해 유압 실린더(21)의 제1 챔버(52)를 물 도관 시스템(6)을 거쳐 물 공급부(8)에 연결하는 단계(120)를 포함할 수도 있다. 따라서, 유압 실린더(21)의 피스톤(43)은 제1 챔버(52)에 진입하는 물에 의해 변위될 수도 있다. 피스톤(43)의 변위에 의해, 물통(4)의 물 출구(16)는 개방된다.
실시예에 따르면, 방법은
출구 밸브 장치(20)를 작동하기 위해 제2 챔버(54)를 물 도관 시스템(5)을 거쳐 물 공급부(8)에 연결하는 단계(122)를 포함할 수도 있다. 따라서, 유압 실린더(21)의 피스톤(43)은 제2 챔버(54)에 진입하는 물에 의해 변위될 수도 있다. 피스톤(43)의 변위에 의해, 물통(4)의 물 출구(16)는 폐쇄된다.
전술된 예시적인 실시예는 통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이 조합될 수도 있다. 여기서, 용어 충전 및 보충은 동일한 실용적 의미를 갖는다. 제1 및 제2 시간 간격의 길이는 예를 들어 물통의 체적, 급수되는 동물의 수, 소정 수의 동물을 급수하기 위해 이용 가능한 물통의 수, 짚 및 오물의 존재와 같은 환경적 조건, 물통의 위치 등을 고려할 수도 있는 특정 상황에 적응될 수도 있다는 것이 통상의 기술자에 의해 또한 이해된다. 전술된 바와 같이, 도관 시스템(6)의 압력은 예를 들어 1 bar 또는 1.5 bar일 수도 있다. 물 공급부(8)로부터 나오는 도관 시스템(6) 내의 압력은 대안적으로 예를 들어 2 내지 3 bar 또는 그 이상일 수도 있다. 제1 노즐(12)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 제2 노즐(14) 아래에 배열될 수도 있다. 대안적으로, 제1 노즐은 하나 이상의 제2 노즐(14) 위에, 하나 이상의 제2 노즐(14)의 한복판에, 또는 하나 이상의 제2 노즐(14)의 측방향으로 옆에 배열될 수도 있다. 본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 다수의 상이한 변경, 수정 등이 통상의 기술자들에게 명백하게 될 것이다. 따라서, 상기 설명은 다양한 예시적인 실시예의 예시이고, 본 발명은 단지 첨부된 청구범위에 의해서만 규정되는 것이 이해된다.
본 명세서에 사용될 때, 용어 "포함하는" 또는 "포함한다"는 개방형 용어이고, 하나 이상의 언급된 특징, 요소, 단계, 구성 요소 또는 기능을 포함하지만, 하나 이상의 다른 특징, 요소, 단계, 구성 요소, 기능 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지는 않는다.
요소가 다른 요소에 "연결된" 것으로서 언급될 때, 요소는 다른 요소에 집적 결합되거나 연결될 수 있고 또는 개입 요소가 또한 존재할 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 연결된" 것으로서 언급될 때, 어떠한 개재 요소도 존재하지 않는다.

Claims (19)

  1. 물을 보유하기 위한 물통(4), 상기 물통(4)과 유체 연통하고 물 공급부(8)에 연결되도록 배열된 물 도관 시스템(6), 및 전력 소비 수위 제어 시스템(24)을 포함하고, 상기 전력 소비 수위 제어 시스템은 제어기(26)와 상기 물통(4) 내의 수위를 감지하도록 배열된 적어도 하나의 수위 센서(28, 32, 34)를 포함하는, 축산용 급수 장치(2)에 있어서,
    상기 축산용 급수 장치는 전기 발전기(36) 및 전기 충전식 유닛(38)을 포함하는 전력 유닛을 포함하고, 상기 수위 제어 시스템(24)은 상기 전기 충전식 유닛(38)에 접속되고, 상기 전기 발전기(36)는 상기 물 도관 시스템(6)에 접속되고, 상기 전기 발전기(36)는 상기 물 공급부(8)로부터 물에 의해 구동되고 상기 전기 충전식 유닛(38)을 충전하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 축산용 급수 장치(2).
  2. 제1항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 타이머(30)를 더 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수위 센서(28, 32, 34)는 상기 물통(4) 내의 저수위를 감지하도록 배열된 저수위 센서(28)를 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  4. 제3항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수위 센서(28, 32, 34)는 상기 물통(4) 내의 고수위를 감지하도록 배열된 고수위 센서(32)를 더 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 수위 센서(28, 32, 34)는 상기 물통(4) 내의 중간 수위를 감지하도록 배열된 중간 수위 센서(34)를 더 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물통(4)의 저부 부분(18)에 배열된 물 출구(16), 및 상기 물 출구(16)와 연계된 출구 밸브 장치(20)를 더 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  7. 제6항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 제1 시간 간격이 만료되고 상기 물통(4) 내의 수위가 상기 저수위 센서(28) 미만일 때 상기 물 출구(16)를 개방하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 제2 시간 간격이 만료될 때 상기 물 출구(16)를 개방하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 제3 시간 간격 동안 상기 물 출구(16)를 개방 유지하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  10. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물 도관 시스템(6)은 입구 노즐 장치(10)에 연결되는 축산용 급수 장치(2).
  11. 제9항 및 제10항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 제3 시간 간격의 적어도 일부 동안 상기 입구 노즐 장치(10)를 개방하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 상기 물통(4) 내의 수위가 상기 저수위 센서(28) 이하에 있을 때 상기 입구 노즐 장치(10)를 개방하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  13. 제5항과, 제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 상기 물통(4) 내의 수위가 상기 중간 수위 센서(34) 이하에 있을 때 상기 입구 노즐 장치(10)를 개방하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  14. 제4항과, 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수위 제어 시스템(24)은 상기 물통(4) 내의 수위가 고수위 센서(32) 이상에 있을 때 상기 입구 노즐 장치(10)를 폐쇄하도록 배열되는 축산용 급수 장치(2).
  15. 제6항에 있어서, 상기 출구 밸브 장치(20)는 밸브체(22) 및 상기 밸브체(22)에 연결된 유압 실린더(21)를 포함하는 축산용 급수 장치(2).
  16. 제15항에 있어서, 상기 밸브체(22)는 덮개(44)를 포함하고, 상기 덮개(44)는 상기 물 출구(16)를 폐쇄하도록 제공되고 상기 유압 실린더(21)에 의해 조작되는 축산용 급수 장치(2).
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 물 도관 시스템(6)은 상기 유압 실린더(21)에 연결되는 축산용 급수 장치(2).
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 충전식 유닛(38)은 충전식 배터리인 축산용 급수 장치(2).
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물통(4)은 종방향(40)을 갖는 저부 부분(18)을 포함하고, 상기 저부 부분(18)은 상기 저부 부분(18)으로부터 돌출하는 리브(42)를 구비하고, 상기 리브(42)는 상기 저부 부분(18)의 중간부에 제공되고 실질적으로 상기 종방향(40)으로 연장하는 축산용 급수 장치(2).
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