KR20160108858A - 양액기 유지보수 원격시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양액기 유지보수 원격시스템에 관한 것으로, 제어 밸브가 구비된 액비 탱크와; 제어 밸브가 구비된 액산 탱크와; 제 1 펌프를 갖으며 상부면에 부설된 오존 발생기와, 내부에 탈착가능하도록 설치된 복수 개의 자외선 램프를 갖는 원수 탱크와; 필터가 구비된 제 2 펌프와, 레벨 센서가 구비되어 있으며 상기 제 1 펌프와 연통된 제 1 리턴 펌프와, 상기 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 각 제어 밸브 및 상기 원수 탱크의 제 1 펌프와 연통된 혼합 탱크와; 상기 혼합 탱크에 외장된 모터와, 상기 혼합 탱크의 내장되도록 상기 모터와 연결된 회전축과, 상기 회전축에 결합된 교반 익을 갖는 교반기와; 상기 혼합 탱크의 외주면에 제공된 열선 밴드인 히팅 수단과; 상부면이 개방된 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 출수구를 갖는 외부 케이싱과; 상기 외부 케이싱의 상부 양단부에 결합된 결합부와, 상부면에 형성된 적어도 하나의 관통공에 설치된 식물 고정부재와, 상기 상부면과 하방으로 일체 형성되어 공간을 형성하는 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 적어도 하나 이상의 통수구를 갖는 복수 개의 내부 케이싱로 이루어진 양액 재배조와; 상기 제 2 펌프와 상기 내부 케이싱을 연통시키는 양액 공급유로와; 상기 출수구와 상기 혼합 탱크를 연통시키는 제 2 리턴유로와; 상기 제어 밸브들, 상기 펌프들, 상기 레벨 센서, 상기 교반기 및 상기 히팅 수단을 제어하는 제어기로 구성된 양액 공급시스템에 있어서, 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브는, 역류 방지용 볼 밸브와, 상기 역류 방지용 볼 밸브와 직렬로 연통된 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브와 분기된 리턴/보충 탱크로 이루어져 있으며, 상기 오존 발생기에 인가되는 전압을 자동 조절하기 위해 제공된 자동 전압조절기와; 상기 원수 탱크의 내부 온도를 측정하기 위해 제공된 열전대인 온도 센서와; 상기 원수 탱크의 내부에는 상기 오존 발생기의 상기 자외선 램프의 조도를 감지하도록 제공된 조도 센서와; 상기 제 1 및 제 2 펌프의 전단부에 각기 제공된 압력 제어기와; 상기 식물 고정부재의 하단부에 제공된 로드셀을 더 포함하여 구성되어지되, 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브, 상기 자동 전압 조절기, 상기 온도 센서, 상기 조도 센서, 상기 압력 제어기 및 상기 로드셀은 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 함으로써, 앵액기의 미세한 자동 조정이 가능하되, 고장시에도 자동 복귀기능 및 자가통제할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 양액기 유지보수 원격시스템에 관한 것이다.
대한민국 등록특허 제0731616호(등록일자: 2007. 6. 18., 발명의 명칭: 양액 자동공급장치 및 그 제어방법)는 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 원수를 공급하는 원수공급관; 비료액이 저장되는 비료액 저장탱크로부터 상기 원수공급관으로 비료액을 공급하는 튜브펌프; 상기 원수와 상기 비료액이 혼합된 양액이 배출되는 양액배출관; 상기 양액배출관 상에 설치되어 상기 양액배출관으로 배출되는 양액의 물성치를 측정하는 감지센서; 및 상기 감지센서에서 측정된 신호를 받아 상기 튜브펌프에 의한 비료액 공급량을 제어하는 관비제어유닛;을 포함하는 양액자동공급장치이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 원수의 물성치의 따라 모터의 회전속도가 제어되며 튜브펌프를 통한 비료액의 공급량이 조절될 수 있게 함으로써, 비료액의 공급량을 연속적으로 증감시킬 수있으며, 이에 따라 양액의 전이온농도 및 산도가 정밀하고 신속하게 조절할 수 있는 반면, 정밀도가 높지 않으며 구성이 복잡한 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제1407879호(등록일자: 2014. 6. 9., 발명의 명칭: 온실의 복합환경제어방법)는 원수탱크(10)와, 상기 원수탱크(10)의 원수 및 다수 개의 양액탱크(20)에서 양액이 공급되어 혼합되는 믹싱탱크(30)와, 상기 믹싱탱크(30)에서 혼합된 양액이 관수관을 통하여 관수되는 다수 개의 관수용 전자밸브(40)로 이루어지되, 상기 원수탱크(10)의 원수는 지하관정으로부터 원수흡입펌프와 여과기를 거쳐 원수탱크(10) 내부로 인입된 후, 급수펌프(54)를 통과하여 믹싱탱크(30) 내부로 인입되며, 관수펌프(60)의 관수작용에 의해 관수관에서 분기된 분기관수관과 믹싱탱크(30) 사이에 연결된 각각의 벤추리(94) 내부에는 음압이 발생하고, 상기 음압에 의해 양액탱크(20) 내부의 양액이 믹싱탱크(30) 내부로 원활하게 흡입되는 것으로, 상기 다수 개의 양액탱크(20)의 양액은 개폐밸브(92), 벤츄리(94)을 순차적으로 통과한 후 믹싱탱크(30) 내부로 인입되며, 상기 믹싱탱크(30) 내부의 혼합된 양액은 관수펌프(60)를 거쳐서 다수개의 전자밸브(40)를 통해 관수되되, 각각의 벤츄리(94)는 하나의 양액공급헤드(100)에 연결되며, 상기 양액공급헤드(100)는 믹싱탱크(30)에 연결되는 것이므로, 액비를 위한 양액을 장소와 시간에 따라 혼합량을 달리하여 그룹별로 차별적으로 관수할 수 있는 것으로, 여러 개의 양액탱크(20)에서 전부 또는 일부만을 선정하여 믹싱탱크(30)에서 혼합하며, 관수대상도 전부 또는 일부만을 선정하여 각기 그에 맞는 그룹을 정하며 시간대를 같거나 달리하여 관수하는 것이므로 상기 각각의 벤츄리(94)를 통해 공급된 양액들은 양액공급헤드(100)에서 균일하게 먼저 혼합된 뒤 믹싱탱크(30)에 공급되는 온실의 복합환경제어방법에 있어서, 상기 급수펌프(54)가 관수펌프(60)보다 일정 시간 빨리 작동하여 급수펌프(54)와 관수펌프(60)가 동시 작동을 할 때 생기는 큰 기동전력을 분산시킴으로서 안정적인 전력공급을 할 수 있는 것이며, 상기 양액탱크(20)의 양액선택이 제어반에서 바뀔 때 이전 양액이 믹싱탱크에 남아 있지 못하도록 양액탱크(20) 선택이 바뀌기 전에 해당 양액탱크(20)는 별도로 설치된 드레인관을 통하여 비워주는 것으로,상기 드레인관에는 전자밸브가 설치되어 있어서, 제어반에서 새로운 양액을 선택하는 것으로 결정되면, 제어반에서 전기신호를 전자밸브에 보내게 되어 전자밸브를 열게 되어 내부의 잔존 양액을 드레인시키고, 전자밸브를 닫게 되며, 이후 새로운 양액이 공급되는 것이며, 또한, 상기 온실의 복합환경제어방법은 온실의 측창제어방법을 포함하는 것으로, 상기 측창제어방법은 강우, 폭풍, 온도 중 어느 하나 이상 측정값을 감지하여 측창의 여닫음과 방향을 제어하는 것으로, 폭풍이 부는 것을 감지하여 측창을 개폐하는 경우, 폭풍감지지연을 설정하여, 폭풍한계 이상의 바람이 계속되는 시간을 설정하고 제어부에 신호를 보내기 전 기다리는 것으로, 이는 폭풍을 감지하고서도 계속 폭풍이 부는지를 감지할 필요가 있으므로, 일정시간 관측시간을 갖는 것이고 일정시간 계속 폭풍이 불면 제어부에 폭풍이 부는 것으로 신호를 보내어 측창을 닫고, 폭풍이 그치는 것을 감지하여 측창을 여는 제어 방법도 폭풍감지지연시간을 설정하여, 폭풍이 그침을 감지하고서도 계속 폭풍이 그친 상태인지를 감지하여, 일정시간 관측시간을 갖고, 일정시간 계속 폭풍이 불지 않으면 제어부에 폭풍이 그친 것으로 신호를 보내어 측창을 열게 되는 것이며, 상기 강우와 폭풍이 동시에 작동조건이 충족될 경우에는 폭풍쪽에 우선하여 측장을 동작시키는 것이며, 또한, 상기 폭풍의 속도가 일정속도보다 커지게 되면, 온실내 환풍기를 작동시켜 온실내 공기를 외부로 배출시켜서 온실내에 폭풍에 의해 가해지는 압력을 해제하여 온실 안전을 도모하는 것을 특징으로 하는 온실의 복합환경제어방법이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은, 온실의 양액공급을 자동으로 하고, 측창을 자동으로 개폐하여 온실의 환경을 복합적으로 제어함으로써 온실내 식물의 성장을 촉진하고 생산성을 향상하는 현저한 효과가 있는 반면, 구성이 복잡하고 제어처리에 대한 구체적인 설명이 없어 실시가 용이하지 못한 단점이 있었다.
위와 같은 기술 외에 대한민국 공개특허 제2013-0134499호(공개일자: 2013. 12. 10., 발명의 명칭: 양액 자동조정공급 제어시스템) 및 대한민국 등록특허 제0869813호(등록일자: 2008. 11. 14., 발명의 명칭: 순환식 수경재배용 배액제어장치 및 그 제어방법)이 개시되어 있으나 양액기를 바람직하게 제어하거나 원격 조절할 수 없는 근원적인 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 출원인은 인버터를 이용한 양액 공급시스템(대한민국 등록특허 제1408208호, 등록일자: 2014. 6. 10.)으로 특허등록을 받았으나, 본 발명의 단점은 전체적인 시스템의 제어가 용이하지 못하고 유지보수시 원격제어가 가능하지 못한 단점에 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출된 본 발명의 목적은, 앵액기의 미세한 자동 조정이 가능하되, 고장시에도 자동 복귀기능 및 자가통제기능을 부가한 양액기 유지보수 원격시스템을 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 제어 밸브가 구비된 액비 탱크와; 제어 밸브가 구비된 액산 탱크와; 제 1 펌프를 갖으며 상부면에 부설된 오존 발생기와, 내부에 탈착가능하도록 설치된 복수 개의 자외선 램프를 갖는 원수 탱크와; 필터가 구비된 제 2 펌프와, 레벨 센서가 구비되어 있으며 상기 제 1 펌프와 연통된 제 1 리턴 펌프와, 상기 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 각 제어 밸브 및 상기 원수 탱크의 제 1 펌프와 연통된 혼합 탱크와; 상기 혼합 탱크에 외장된 모터와, 상기 혼합 탱크의 내장되도록 상기 모터와 연결된 회전축과, 상기 회전축에 결합된 교반 익을 갖는 교반기와; 상기 혼합 탱크의 외주면에 제공된 열선 밴드인 히팅 수단과; 상부면이 개방된 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 출수구를 갖는 외부 케이싱과; 상기 외부 케이싱의 상부 양단부에 결합된 결합부와, 상부면에 형성된 적어도 하나의 관통공에 설치된 식물 고정부재와, 상기 상부면과 하방으로 일체 형성되어 공간을 형성하는 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 적어도 하나 이상의 통수구를 갖는 복수 개의 내부 케이싱로 이루어진 양액 재배조와; 상기 제 2 펌프와 상기 내부 케이싱을 연통시키는 양액 공급유로와; 상기 출수구와 상기 혼합 탱크를 연통시키는 제 2 리턴유로와; 상기 제어 밸브들, 상기 펌프들, 상기 레벨 센서, 상기 교반기 및 상기 히팅 수단을 제어하는 제어기로 구성된 양액 공급시스템에 있어서, 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브는, 역류 방지용 볼 밸브와, 상기 역류 방지용 볼 밸브와 직렬로 연통된 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브와 분기된 리턴/보충 탱크로 이루어져 있으며, 상기 오존 발생기에 인가되는 전압을 자동 조절하기 위해 제공된 자동 전압조절기와; 상기 원수 탱크의 내부 온도를 측정하기 위해 제공된 열전대인 온도 센서와; 상기 원수 탱크의 내부에는 상기 오존 발생기의 상기 자외선 램프의 조도를 감지하도록 제공된 조도 센서와; 상기 제 1 및 제 2 펌프의 전단부에 각기 제공된 압력 제어기와; 상기 식물 고정부재의 하단부에 제공된 로드셀을 더 포함하여 구성되어지되, 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브, 상기 자동 전압 조절기, 상기 온도 센서, 상기 조도 센서, 상기 압력 제어기 및 상기 로드셀은 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 리턴/보충 탱크는 상기 솔레노이드 밸브로부터 공급되는 액비를 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크와, 상기 충전 탱크의 상단부에 제공되어 있으며 상기 액비 탱크와 연통된 리턴 펌프와, 상기 충전 탱크의 하단부에 제공되어 있으며 상기 혼합 탱크와 연통된 보충 펌프와, 상기 충전 탱크의 외부면에 제공된 무선 수신 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 교반기의 모터의 회전수를 감지하는 회전수 감지 센서와, 상기 혼합 탱크 내부에 발생되는 가스압을 감지하여 과압된 가스를 배기하도록 제공된 가스 배출기를 더 포함하고, 상기 회전수 감지 센서와 상기 가스 배출기는 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 양색 공급유로는 상기 혼합 탱크의 제 2 펌프와 각각의 상기 내부 케이싱을 연통시키는 유로로써, 분기되기 전 유로에 압력 게이지가 설치되어 있으며 분기되어 상기 각각의 내부 케이싱들과 연통되는 유로에는 각기 제공된 양액 제어 밸브를 더 포함하되, 상기 양액 제어 밸브는 역류 방지용 볼 밸브와, 상기 볼 밸브와 직렬로 연통된 보충 탱크로 이루어지며, 상기 보충 탱크는 상기 볼 밸브로부터 공급된 양액을 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크와, 상기 충전 탱크의 하단부에 제공된 보충 펌프와, 상기 충전 탱크의 외부면에 제공되며 상기 원격 제어기에 의해 제어되어 상기 보충 펌프를 작동 또는 작동해제시키도록 제공된 무선 수신 제어기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 본 발명의 상기 내부 케이싱의 통수구를 선택적으로 개폐 제어하도록 제공되는 양액 회수밸브를 더 포함하되, 상기 양액 회수밸브는 상기 내부 케이싱에 제공된 양액의 압력을 감지하여 자동 개폐되거나 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 본 발명은 앵액기의 미세한 자동 조정이 가능하되, 고장시에도 자동 복귀기능 및 자가통제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시예에 의한 양액 자동공급장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예에 의한 온실의 복합환경제어방법을 구현하기 위한 제어패널부를 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명에 의한 양액기 유지보수 원격시스템을 나타내는 개통도이다.
도 3b 및 도 3c는 도 3a의 액비 또는 액산 제어 밸브를 나타내는 확대 상세도이다.
도 4는 도 3a의 혼합탱크를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는 도 3a의 원수탱크를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6은 도 3a의 양액 재배조를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7은 도 6의 식물 고정구 및 로드셀을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 8은 도 3a의 양액 제어 밸브를 나타내는 확대 상세도이다.
도 9는 본 발명에 의한 원격 제어기, 서버 및 클라이언트의 관계를 나타내는 구성도이다.
도 2는 종래 기술의 다른 실시예에 의한 온실의 복합환경제어방법을 구현하기 위한 제어패널부를 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명에 의한 양액기 유지보수 원격시스템을 나타내는 개통도이다.
도 3b 및 도 3c는 도 3a의 액비 또는 액산 제어 밸브를 나타내는 확대 상세도이다.
도 4는 도 3a의 혼합탱크를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는 도 3a의 원수탱크를 나타내는 개략 구성도이다.
도 6은 도 3a의 양액 재배조를 나타내는 개략 구성도이다.
도 7은 도 6의 식물 고정구 및 로드셀을 나타내는 평면도 및 단면도이다.
도 8은 도 3a의 양액 제어 밸브를 나타내는 확대 상세도이다.
도 9는 본 발명에 의한 원격 제어기, 서버 및 클라이언트의 관계를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 의한 양액기 유지보수 원격시스템은 원수 탱크(WT), 액비 탱크(LNA)(LNB), 액산 탱크(LAA), 혼합 탱크(MXT) 및 양액 재배조(200)를 바람직하게 제어하고 원격 유지보수할 수 있도록 액비 또는 액산 제어 밸브(Va)(Vb)(Vc), 회전수 감지센서(RSr), 압력 제어기(GP1)(GP2), 가스 배출기(WLS), 전압 센서(VSr), 온도 센서(TSr), 조도 센서(LSr), 로드셀(LdSr), 양액 제어 밸브(Vr1)(Vr2)(Vr3)(Vr4) 및 원격 제어기(CBX)로 구성되어 있다.
원수 탱크(WT)는 지하수 또는 수돗물이 충전된 스테인레스 스틸 또는 합성수지 재질의 탱크이다. 그리고, 원수 탱크(WT)는 상부면에 오존 발생기(30)가 부설되어 있으며, 내부에는 탈착가능하도록 복수 개의 자외선 램프(40)가 설치되어 있다. 여기서, 자외선 램프(40)는 원수 탱크(WT)에 충전된 지하수 또는 수돗물과 접촉되어 바이러스나 세균을 살균하는 기능을 한다.
또한, 원수 탱크(WT)는 일측 하단부에 제 1 펌프(Pm)가 제공되어 있다.
그리고, 액산 탱크는 액체 산성비료가 충전된 탱크를 의미한다.
자동 전압조절기(VSr)는 오존 발생기(30)에 인가되는 전압을 자동 조절하기 위하여 부설되어 있으며, 원수 탱크(WT)의 내부 온도를 측정하기 위하여 열전대인 온도 센서(TSr)가 탱크 내부로 장입되어 있다. 여기서, 온도 센서(TSr)는 측정된 온도를 실시간적으로 원격 제어기(CBX)에 전달한다.
또한, 제 1 펌프(Pm)의 전단부에는 제 2 압력 제어기(GP2)가 제공되어 있다. 여기서, 제 2 압력 제어기(GP2)는 제 1 펌프(Pm)로 토출되는 압력이 5.5 kgf/m2 이하인 경우에는 가압하고, 초과하는 경우에는 자동 감압하는 장치이다.
그리고, 원수 탱크(WT)의 내부에는 오존 발생기(30)의 자외선 램프(40)의 조도를 감지하는 조도 센서(LSr)가 제공되어 있으며, 조도 센서(LSr)는 자외선 램프(40)의 조도가 설정치 이하로 떨어진 경우에는 원격 제어기(CBX)에 전달한다.
본 실시예에 적용된 액비 탱크(LNA)(LNB)는 2개로 한정되어 있으나, 이에 한정되지 않고 적어도 하나 이상의 탱크로 구성될 수 있다. 그리고, 액비 탱크(LNA) (LNB)는 각기 다른 종류의 액상 비료가 충전되거나 동일한 액상 비료가 충전될 수 있다.
또한, 액산 탱크(LAA)는 1개로 한정되어 있으나, 이에 한정되지 않고 적어도 하나 이상의 탱크로 구성될 수 있다.
혼합 탱크(MXT)는 복수 개의 액비 탱크(LNA)(LNB) 및 액산 탱크(LAA)와 제 2 유로(LLN)에 의해 연통되어 있으며, 원수 탱크(WT)의 제 1 펌프(Pm)과는 제 1 유로(Lw)에 의해 연통되어 있다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 제 2 유로(LLN)에는 제 1 액비 탱크(LNA), 제 2 액비 탱크(LNB) 및 액산 탱크(LAA)의 각 하단부에 형성된 토출구에 액비 또는 액산 제어 밸브(Va)(Vb)(Vc)가 부설되어 있다.
여기서, 액비 또는 액산 제어 밸브(Va)(Vb)(Vc)는 모두 동일한 구성을 갖기 때문에 제 1 액비 탱크(LNA)의 토출구에 제공된 액비 제어 밸브(Va)의 구성만을 상세히 설명하기로 한다.
제 1 액비 탱크(LNA)에 부설된 액비 제어 밸브(Va)는 역류 방지용 볼 밸브(Bv)와, 솔레노이드 밸브(Sv)가 직렬로 제공되어 있으며, 솔레노이드 밸브(Sv)와 분기된 리턴/보충 탱크(VTk)가 제공되어 있다.
여기서, 리턴/보충 탱크(VTk)는 솔레노이드 밸브(Sv)에 과부하에 걸린 경우에 솔레노이드 밸브(Sv)로부터 공급되는 액비를 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크(Ch)와, 충전 탱크(Ch)의 상단부에 제공되어 있으며 제 1 액비 탱크(LNA)와 연통된 리턴 펌프(Prm)와, 충전 탱크(Ch)의 하단부에 제공되어 있으며 제 2 유로(LLN)과 연통된 보충 펌프(Pom)와, 충전 탱크(Ch)의 외부면에 제공된 무선 수신 제어기(Rx)로 이루어져 있다.
무선 수신 제어기(Rx)는 원격 제어기(CBX)와 무선 제어되어 리턴 펌프(Prm)와 보충 펌프(Pom)를 제어한다.
혼합 탱크(MXT)는 복수 개의 액비 탱크(LNA)(LNB) 및 액산 탱크(LAA)와 제 2 유로(LLN)에 의해 연통되어 있으며, 원수 탱크(WT)의 제 1 펌프(Pm)과는 제 1 유로(Lw)에 의해 연통되어 있다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 제 2 유로(LLN)에는 제 1 액비 탱크(LNA), 제 2 액비 탱크(LNB) 및 액산 탱크(LAA)의 각 하단부에 형성된 토출구에 제어 밸브(Va)(Vb)(Vc)가 부설되어 있다.
여기서, 혼합 탱크(MXT)는 액비, 액산 및 물이 미리 설정된 비율에 의하여 혼합하여 양액을 만드는 탱크로써, 교반기(10)와 히팅 수단(20)이 제공되어 있다.
교반기(10)는 혼합 탱크(MXT)에 외장된 모터(11)와, 혼합 탱크(MXT)에 내장되도록 모터(11)의 하부에 취부된 회전축(13)과, 회전축(13)의 단부에 제공된 교반 익(15)으로 구성되어 있다.
교반기(10)의 모터(11)에는 모터의 회전수를 감지하는 회전수 감지 센서(RSr)가 부설되어 있어 정속 회전을 실시간적으로 감지하여 원격 제어기(CBX)로 전달한다.
또한, 혼합 탱크(MXT)에는 내부에 발생되는 가스가 과다하게 발생된 경우에 외기로 배기할 수 있도록 가스 배출기(WLS)가 제공되어 있다. 여기서, 가스 배출기(WLS)는 혼합 탱크(MXT) 내부의 압력이 3.5kgf/m2를 초과하는 경우에는 자동으로 개방되어 내부의 가스를 배기한다.
히팅 수단(20)은 동절기 시에 효과적인 교반을 위하여 혼합 탱크(MXT)에 충전되는 액비, 액산 및 물을 미리 설정된 온도로 예열하도록 혼합 탱크(MXT)에 제공되어 있으며, 특히 열선 방식을 채택하는 것이 바람직하다. 여기서, 히팅 수단(20)는 본 실시예의 도면에 나타나 있는 바와 같이 열선 밴드가 혼합 탱크(MXT)의 외주면을 감싸는 방식이거나 또는 히팅 코일이 혼합 탱크(MXT) 내부에 삽설되는 경우 등과 같이 다양하게 변형 실시될 수 있다.
그리고, 혼합 탱크(MXT)는 하단부에 필터(Ft)가 부설된 제 2 펌프(Ps)가 제공되어 있으며, 수위를 측정하는 레벨 센서(SL)가 제공되어 있고, 레벨 센서(SL)와 연동되는 제 1 리턴 펌프(Pr)가 별도로 부설되어 있다. 여기서, 레벨 센서(SL)는 기준 수위 이상인 경우에는 제 1 리턴 펌프(Pr)를 작동시켜 원수 탱크(WT)의 제 1 펌프(Pm)로 리턴시킨다. 여기서, 제 1 리턴 유로(Lr1)는 제 1 리턴 펌프(Pr)와 제 1 펌프(Pm)를 연통시키는 리턴 유로이다.
또한, 제 2 펌프(Ps)의 전단부에는 제 1 압력 제어기(GP1)가 제공되어 있다. 여기서, 제 1 압력 제어기(GP1)는 제 2 펌프(Ps)로 토출되는 압력이 2.5 kgf/m2 이하인 경우에는 가압하고, 초과하는 경우에는 자동 감압하는 장치이다.
양액 재배조(200)는 외부 케이싱(210)과, 외부 케이싱(210)에 결합된 복수 개의 내부 케이싱(230)과, 보호 필름(250) 및 복수 개의 제어 밸브(221)(223)으로 구성되어 있다.
외부 케이싱(210)은 상부면이 개방되어 있으며 하부면의 중심 부분이 하측 방향으로 요입된 몸체부(211)와, 몸체부(211)의 하부 요입면에 형성된 출수구(213)를 포함한다.
내부 케이싱(230)은 상부면의 양단부에 형성되어 외부 케이싱(210)의 상부 단부에 삽설되는 결합부(231)와, 상부면에 형성된 적어도 하나 이상의 요입부(232)와, 요입부(232)의 중심 부분에 각기 형성된 관통공(233)과, 관통공(233)에 설치된 식물 고정부재(234)와, 상부면과 하방으로 일체 형성되어 공간을 형성하는 몸체부(235)와, 몸체부(235)의 하부면에 형성된 적어도 하나 이상의 통수구(236)로 이루어져 있다.
식물 고정부재(234)는 실리콘 또는 고무 재질로 제작되어 있으며 관통공(233)에 억지끼워맞춤 형식으로 삽입 고정되며, 중심에 형성된 고정 관통공(234a)에는 원의 중심 방향으로 복수 개의 돌기가 형성되어 있다.
본 실시예에서는 식물 고정부재(234)에 제공되는 식물의 성장 정도를 실시간적으로 확인할 수 있도록 식물 고정부재(234)의 하단부에 로드셀(LdSr)이 제공되어 있다. 여기서, 로드셀(LdSr)은 중량을 실시간으로 감지하여 원격 제어기(CBX)에 전달한다.
양색 공급유로(Lp)는 혼합 탱크(MXT)의 제 2 펌프(Ps)와 각각의 내부 케이싱(230)을 연통시키는 유로로써, 분기되기 전 유로에 압력 게이지(Gp)가 설치되어 있으며 분기되어 각각의 내부 케이싱들(230)과 연통되는 유로에는 각기 양액 제어 밸브(Vr1)(Vr2)(Vr3)(Vr4)가 설치되어 있다.
그리고, 양액 제어 밸브(Vr1)(Vr2)(Vr3)(Vr4)는 모두 동일한 구성을 갖기 때문에 제 1 양액 제어 밸브(Vr1)의 구성만을 상세히 설명하기로 한다.
제 1 양액 제어 밸브(Vr1)는 역류 방지용 볼 밸브(Bv)와, 볼 밸브(Sv)와 직렬로 연통된 보충 탱크(VTk)가 제공되어 있다.
여기서, 보충 탱크(VTk)는 볼 밸브(Sv)로 공급된 양액을 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크(Ch)와, 충전 탱크(Ch)의 하단부에 제공된 보충 펌프(Pom)와, 충전 탱크(Ch)의 외부면에 제공된 무선 수신 제어기(Rx)로 이루어져 있다.
무서 수신 제어기(Rx)는 원격 제어기(CBX)와 무선 제어되어 보충 펌프(Pom)를 제어한다.
양액 공급밸브(221)는 내부 케이싱(230)의 몸체부(235) 내측면에 제공되어 있다. 여기서, 양액 공급밸브(221)는 혼합 탱크(MXT)의 제 2 펌프(Ps)와 연통되어 있어 양액을 내부 케이싱(230)의 몸체부(235) 내부로 공급하다. 보다 상세하게는, 양액 공급밸브(221)는 양액 공급유로(Lp)와 연통되어 있다.
또한, 양액 회수밸브(223)는 내부 케이싱(230)의 통수구(236)를 개폐 제어하도록 제공된 제어 밸브이다. 여기서, 양액 회수밸브(223)는 내부 케이싱(210)에 제공된 양액의 압력을 감지하여 자동 개폐 또는 비례적으로 개폐되는 것이 바람직하며, 원격 제어기(CBX)의 프로그램에 의해 제어될 수도 있다.
외부 케이싱(210)의 출수구(213)는 제 1 리턴유로(Lr1)에 의해 혼합 탱크 (MXT)와 연통된다. 여기서, 제 1 리턴유로(Lr1)에는 출수구(213)로부터 유출된 양액을 가압하기 위하여 제 2 리턴 펌프(P)가 제공되어 있다.
원격 제어기(CBX)는 레벨 센서(SL) 또는 압력 게이지(Gp)로 부터 양액의 수위 정보 또는 압력치를 입력받아 미리 탑재된 프로그램에 따라 전술된 액비 탱크(LNA)(LNB) 및 액산 탱크(LAA)에 설치된 제어 밸브(Va)(Vb)(Vc)와, 제 1 펌프(Pm), 제 2 펌프(Ps), 제 1 리턴펌프(Pr), 제 2 리턴펌프(P), 교반기(10) 및 히팅 수단(20)를 제어한다. 여기서, 원격 제어기(CBX)는 인버터가 내장되어 있어 전술된 바와 같이 압력 게이지(Gp)로 부터 입력받은 압력치와 설정치를 비교하여 가장 바람직한 양액 공급유로(Lp)의 압력을 설정할 수 있도록 각각의 밸브들 및 펌프들을 운전한다. 또한, 원격 제어기(CBX)는 양액 공급밸브(221) 및 양액 회수밸브(223)을 제어하여 양액의 유량과 회수량을 정밀하게 제어한다.
여기서, 미설명부호 '500'은 식물 고정구(234)에 의해 줄기 부분이 지지되는 양액 재배 식물이다.
그리고, 본 실시예에서의 보호 필름(250)은 노출된 외부 케이싱(210)의 상단부를 덮기 위해 제공된 것으로, PET, PP, PS 등의 합성 수지 재질의 필름(또는 시트)으로 제작된 유연성 투명, 불투명 또는 반투명 필름이다.
이상과 같은 인버터를 이용한 양액 공급시스템과 이의 원격 제어기는 다음과 같이 작동된다.
본 발명에 의한 인버터를 이용한 양액 공급시스템은 전원이 인가되면 레벨 센서(SL)가 혼합 탱크(MXT)의 수위를 측정하여 그 측정값을 원격 제어기(CBX)로 전송한다.
수위 측정값이 설정치 이하인 경우에는 원격 제어기(CBX)는 미리 탑재된 프로그램에 의해 제 1 펌프(Pm)을 작동시키고, 제어 밸브들(Va)(Vb)(Vc)을 개방시켜 액비, 액산 및 물을 혼합 탱크(MXT)에 충전시킨 후 교반기(10)를 작동시켜 양액이 잘 혼합되도록 한다.
그런 다음, 혼합 탱크(MXT)에 양액이 원하는 수위 정도로 검증되는 경우에는 제 2 펌프(Ps)와 양액 공급밸브(223)를 작동시켜 양액 재배조(200)의 내부 케이싱(210)으로 양액을 공급한다.
이어서, 레벨 센서(SL)에 의해 수위가 기준치를 초과하는 경우에는 제 1 리턴 펌프(Pr)을 작동시켜 잉여 양액을 제 1 펌프(Pm)로 리턴시키고 이와 동시에 액비, 액산 및 물의 양을 조절하기 위하여 제어밸브들(Va)(Vb)(Vc)과 제 1 펌프(Pm)를 비례 제어한다.
또한, 내부 케이싱(210)에 양액이 기준치 이상으로 감지되면 양액 회수밸브(223)가 단순 개방되거나 비례 개방되고, 외부 케이싱(210)의 출수구(213)를 통해 회수된 양액은 제 2 리턴 펌프(P)에 의해 가압되어 혼합 탱크(MXT)로 리턴된다.
그리고, 압력 게이지(Gp)에 의해 감지된 압력치는 원격 제어기(CBX)에 전송되고, 원격 제어기(CBX)는 탑재된 프로그램에 따라 가장 바람직한 펌프들(Pm)(Ps)의 회전수를 제어하여 유량 제어를 하며 이와 동시에 제어밸브들(Va)(Vb)(Vc) (Vr1~Vr4) 및 양액 공급밸브(221) 및 양액 회수밸브(223)을 비례 제어한다.
또한, 본 발명의 원격 제어기(CBX)는 서버(600)와 무선 인터넷으로 접속되며, 핸드폰과 같은 모바일 기기(700)의 제어를 받아 양액 공급을 자동으로 구현할 수 있다. 그리고, 본 발명의 원격 제어기(CBX)는 각종 센서들로부터 입력받은 자료를 서버(600)에 실시간 전송하며, 모바일 기기(700)는 제어 프로그램을 다운로드 받아 제어한다.
이상과 같은 본 발명의 양액 공급시스템의 작동 관계는 단지 일례를 들어 설명하고 있는 것이 지나지 아니하며 사용 목적에 따라 다양한 작동 관계가 있을 수 있음을 미리 밝혀둔다.
이상과 같은 본 발명은 일 실시예에 한정되어 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 토대로 변형되는 실시예들은 모두 본 발명의 권리범위에 속함이 분명하다.
10 : 교반기
11 : 모터 13 : 회전축
15 : 교반 익
20 : 히팅 수단
200 : 양액 재배조
210 : 외부 케이싱 211 : 몸체부
213 : 출수구
230 : 내부 케이싱 231 : 결합부
232 : 요입부 233 : 관통공
234 : 식물 고정부재 235 : 몸체부
236 : 통수구
500 : 양액 재배 식물
600 : 서버
700 : 모바일 기기
CBX : 원격 제어기
11 : 모터 13 : 회전축
15 : 교반 익
20 : 히팅 수단
200 : 양액 재배조
210 : 외부 케이싱 211 : 몸체부
213 : 출수구
230 : 내부 케이싱 231 : 결합부
232 : 요입부 233 : 관통공
234 : 식물 고정부재 235 : 몸체부
236 : 통수구
500 : 양액 재배 식물
600 : 서버
700 : 모바일 기기
CBX : 원격 제어기
Claims (5)
- 제어 밸브가 구비된 액비 탱크와; 제어 밸브가 구비된 액산 탱크와; 제 1 펌프를 갖으며 상부면에 부설된 오존 발생기와, 내부에 탈착가능하도록 설치된 복수 개의 자외선 램프를 갖는 원수 탱크와; 필터가 구비된 제 2 펌프와, 레벨 센서가 구비되어 있으며 상기 제 1 펌프와 연통된 제 1 리턴 펌프와, 상기 상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 각 제어 밸브 및 상기 원수 탱크의 제 1 펌프와 연통된 혼합 탱크와; 상기 혼합 탱크에 외장된 모터와, 상기 혼합 탱크의 내장되도록 상기 모터와 연결된 회전축과, 상기 회전축에 결합된 교반 익을 갖는 교반기와; 상기 혼합 탱크의 외주면에 제공된 열선 밴드인 히팅 수단과; 상부면이 개방된 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 출수구를 갖는 외부 케이싱과; 상기 외부 케이싱의 상부 양단부에 결합된 결합부와, 상부면에 형성된 적어도 하나의 관통공에 설치된 식물 고정부재와, 상기 상부면과 하방으로 일체 형성되어 공간을 형성하는 몸체부와, 상기 몸체부의 하부면에 형성된 적어도 하나 이상의 통수구를 갖는 복수 개의 내부 케이싱로 이루어진 양액 재배조와; 상기 제 2 펌프와 상기 내부 케이싱을 연통시키는 양액 공급유로와; 상기 출수구와 상기 혼합 탱크를 연통시키는 제 2 리턴유로와; 상기 제어 밸브들, 상기 펌프들, 상기 레벨 센서, 상기 교반기 및 상기 히팅 수단을 제어하는 제어기로 구성된 양액 공급시스템에 있어서,
상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브는, 역류 방지용 볼 밸브와, 상기 역류 방지용 볼 밸브와 직렬로 연통된 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브와 분기된 리턴/보충 탱크로 이루어져 있으며,
상기 오존 발생기에 인가되는 전압을 자동 조절하기 위해 제공된 자동 전압조절기와;
상기 원수 탱크의 내부 온도를 측정하기 위해 제공된 열전대인 온도 센서와;
상기 원수 탱크의 내부에는 상기 오존 발생기의 상기 자외선 램프의 조도를 감지하도록 제공된 조도 센서와;
상기 제 1 및 제 2 펌프의 전단부에 각기 제공된 압력 제어기와;
상기 식물 고정부재의 하단부에 제공된 로드셀을 더 포함하여 구성되어지되,
상기 액비 탱크와 상기 액산 탱크의 제어 밸브, 상기 자동 전압 조절기, 상기 온도 센서, 상기 조도 센서, 상기 압력 제어기 및 상기 로드셀은 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 리턴/보충 탱크는 상기 솔레노이드 밸브로부터 공급되는 액비를 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크와, 상기 충전 탱크의 상단부에 제공되어 있으며 상기 액비 탱크와 연통된 리턴 펌프와, 상기 충전 탱크의 하단부에 제공되어 있으며 상기 혼합 탱크와 연통된 보충 펌프와, 상기 충전 탱크의 외부면에 제공된 무선 수신 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 교반기의 모터의 회전수를 감지하는 회전수 감지 센서와, 상기 혼합 탱크 내부에 발생되는 가스압을 감지하여 과압된 가스를 배기하도록 제공된 가스 배출기를 더 포함하고,
상기 회전수 감지 센서와 상기 가스 배출기는 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 양색 공급유로는 상기 혼합 탱크의 제 2 펌프와 각각의 상기 내부 케이싱을 연통시키는 유로로써, 분기되기 전 유로에 압력 게이지가 설치되어 있으며 분기되어 상기 각각의 내부 케이싱들과 연통되는 유로에는 각기 제공된 양액 제어 밸브를 더 포함하되,
상기 양액 제어 밸브는 역류 방지용 볼 밸브와, 상기 볼 밸브와 직렬로 연통된 보충 탱크로 이루어지며,
상기 보충 탱크는 상기 볼 밸브로부터 공급된 양액을 충전시키기 위해 제공된 충전 탱크와, 상기 충전 탱크의 하단부에 제공된 보충 펌프와, 상기 충전 탱크의 외부면에 제공되며 상기 원격 제어기에 의해 제어되어 상기 보충 펌프를 작동 또는 작동해제시키도록 제공된 무선 수신 제어기로 이루어진 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 내부 케이싱의 통수구를 선택적으로 개폐 제어하도록 제공되는 양액 회수밸브를 더 포함하되,
상기 양액 회수밸브는 상기 내부 케이싱에 제공된 양액의 압력을 감지하여 자동 개폐되거나 상기 원격 제어기에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 양액기 유지보수 원격시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020150032176A KR101685037B1 (ko) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | 양액기 유지보수 원격시스템 |
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| KR1020150032176A KR101685037B1 (ko) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | 양액기 유지보수 원격시스템 |
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| KR1020150032176A KR101685037B1 (ko) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | 양액기 유지보수 원격시스템 |
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| KR (1) | KR101685037B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190093874A (ko) * | 2018-02-02 | 2019-08-12 | 농업회사법인 만나씨이에이 주식회사 | 미스트 탱크 시스템 |
| KR20190135260A (ko) * | 2018-05-28 | 2019-12-06 | 주식회사 희람테크 | IoT 기반의 실내용 수경재배 장치 |
| KR102162817B1 (ko) * | 2020-06-15 | 2020-10-07 | 농업회사법인 상상텃밭 주식회사 | 센서의 자동 캘리브레이션이 가능한 양액 제어 장치 및 방법 |
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2015
- 2015-03-09 KR KR1020150032176A patent/KR101685037B1/ko active IP Right Grant
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