KR20180064000A - 약액분무 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비닐하우스 등과 같이 넓은 공간에서 작물을 재배하는 곳에 비치해 작물에 약액을 분무하는 약액분무 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는,
제어부(100)와; 콤프레샤(110)를 통해 공급되는 에어를 제1급기관(203) 및 제2급기관(204)으로 분배하는 에어컨트롤박스(201)와, 상기 제2급기관(204)에 구비되어 에어를 제2급기관(204) 및 제3급기관(205)으로 분배하는 에어벨브(202)로 이루어진 에어공급부(200)와; 약액이 저장되어 있는 약제통(301)과 상기 약제통(301)에 저장되어 있는 약액을 배출하는 모터펌프(302)와 상기 모터펌프(302)로부터 공급받은 약액을 분배하는 약액분배기(303)와 상기 약액분배기(303)에서 배출되는 약액이 유동하는 약액공급관(304)으로 이루어진 약액공급부(300)와; 상기 에어공급부(200)에서 에어를 공급받고 상기 약액공급부(300)에서는 약액을 공급받아 저장한 후, 약액을 분무하는 것과 약액을 차단하고 에어로 세척을 하는 것을 반복적으로 하는 약액분무기(400)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하여,
본 발명은 무인으로 작동되는 시스템으로 약액을 분무하는 것은 물론 약액분무기를 주기적으로 세척할 수 있도록 하여 약액으로 인해 노즐 등이 막히는 것을 미연에 방지할 수 있고, 다수의 약액분무기를 효과적으로 컨트롤하여 보다 효율적으로 넓은 범위에 약액을 분무할 수 있는 약액분무 시스템에 관한 것임.

Description

약액분무 시스템{Liquid Dispenser System}

본 발명은 비닐하우스 등과 같이 넓은 공간에서 작물을 재배하는 곳에 비치해 작물에 약액을 분무하는 약액분무 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 무인으로 작동되는 시스템으로 약액을 분무하는 것은 물론 약액분무기를 주기적으로 세척할 수 있도록 하여 약액으로 인해 노즐 등이 막히는 것을 미연에 방지할 수 있고, 다수의 약액분무기를 효과적으로 컨트롤하여 보다 효율적으로 넓은 범위에 약액을 분무할 수 있는 약액분무 시스템에 관한 것임.

일반적으로, 대규모의 비닐하우스 등의 시설에서 작물을 재배할 때는 약액분무기를 이용하여 적절한 시기에 농약이나 영양제 등의 약액을 분무하여, 작물에 병충해가 발생 되는 것을 방지하고, 작물에 적절한 영양이 공급되도록 하고 있다.

일반적으로 기존의 약액분무기는 약액을 분부하는 분사노즐과, 약액공급관을 통해 분사노즐에 연결된 약액탱크가 구비되어, 약액탱크에 저장된 약액이 약액공급관을 통해 분사노즐로 공급되어 분사되도록 구성된다. 그런데 이런 구성의 기존 약액분무기는 약액분무를 끝낸 후 약액공급관과 분사노즐의 내부에 남은 약액에 의해 약액공급관이나 분사노즐이 막힐 수 있는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

한편, 최근에는 분사노즐에 약액공급관 이외에, 급기관을 통해 에어컴프레서가 연결된 스프레이타입의 분사노즐을 이용한 약액분무기가 널리 사용되고 있다. 이러한 약액분무기는 상기 급기관을 통해 분사노즐에 고압의 공기를 공급하면 분사노즐의 내부에서 공기가 흐르면서 발생되는 부압에 의해 약액탱크 내부의 약액이 흡입되며, 이와 같이 흡입된 약액이 분사노즐의 내부에서 공기와 함께 혼합되어 분사노즐을 통해 고압으로 분사된다.

고압공기에 의해 약액이 분사되더라도, 통상적으로 약액분무기를 이용한 약액 분무작업은 수 시간동안(예컨대3~5시간) 정도 연속적으로 이루어지기 때문에, 약액공급관과 분사노즐에 약액 잔류물이 쌓이는 것을 완전히 막을 수 없다. 분무작업이 진행됨에 따라 약액공급관과 분사노즐에 쌓이는 약액 찌꺼기의 양이 늘어나는데, 제때에 그것을 제거하지 않고 방치하여 건조되면, 약액공급관이나 노즐공을 좁히거나 막아버려 이후의 사용에 큰 지장을 주게 된다.

이런 문제를 방지하기 위해 분무 후 분사노즐 부위를 간이로 세척하기도 하지만 문제의 근본적인 해결책은 되지못한다. 특히 가루약을 물에 희석한 약액인 경우, 장시간 계속되는 분무로 인해 약액 가루가 분사노즐을 막는 현상이 나타났다. 이런 분사노즐의 막힘 문제는 분무 중에 일어날 수 있기 때문에, '사용 후 세척'만으로는 해결할 수 없다.

비닐하우스에 약제를 분무하는 경우, 그 하우스 내부 전체에 대하여 한꺼번에 분무할 필요가 있다. 따라서 약액분무기에서 분무 되는 약제가 최대한 멀리까지 퍼져나가도록 하는 것이 바람직하다. 분사된 약제 입자의 크기가 크면 무게 때문에 멀리 날아가지 못한다. 분사되는 약제의 입자 크기를 가능한 한 작게 만들 필요가 있다.

한편, 이산화탄소(CO2)는 식물의 광합성에 필요한 요소로서, 작물에 충분한 양의 이산화탄소가 공급되면, 엽육이 두꺼워 지고, 양분 흡수율이 좋아지며, 과채류 암꽃의 수 증가로 착과가 용이하고, 화훼류의 꽃수와 선명도 증가, 절화 수명 연장 등의 효과가 있으며, 광합성량 증가로 조기 수확 및 품질 향상이 가능하며, 병해충 감소, 농약 사용량 감소 등의 효과를 얻을 수 있는 것을 알려져 있다. 식물이 충분한 광합성을 하는 데 필요로 하는 CO2 요구량은 1,000~1,500ppm 정도로 알려져 있으며, CO2 부족 시 식물 성장을 지연시키고 품질 저하 및 수확량 감소의 원인이 된다. 밀폐된 비닐하우스 내부의 작물은 광합성 작용을 하는 동안 짧은 시간 내 많은 CO2를 소진한다. 그러므로 비닐하우스 내 작물들에게 CO2를 효과적으로 공급하는 것이 필요하다. CO2 만을 별도로 공급하는 장치가 시판되고 있긴 하나, 구입비용과 유지관리비용의 부담이 크다. 약액분무기를 통해 약액 분무와 CO2의 공

급이 병행될 수 있으면, 비용의 측면이나 작업효율성 측면 등에서 유리하여 농민들에게 크게 환영받을 수 있을 것이다.

오존도 작물에 유해한 세균이나 곰팡이균에 대한 살균기능이 있어 적정량을 공급하는 것이 바람직한 경우가 있다. 이 오존을 비닐하우스 내에 투입하는 것도 이산화탄소와 마찬가지로 약액분무와 함께 수행하는 것이 효율적이다.

아울러 상기와 같은 문제점을 보안하고자 약액분무 및 세척이 동시에 이루어지는 약액분무기가 개발되어 사용되고 있지만, 그 구조가 복잡하고 제작이 어려워 넓은 범위의 비닐하우스에 설치하는 데는 상당한 비용이 들어가는 것이 사실이며, 또한 각각의 약액분무기에 약액을 공급해야 하는 작업상의 어려움도 있으며, 또한 액액분무기의 구조가 복잡해 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서,

에어를 공급하는 에어공급부와 약액을 공급하는 약액공급부를 별도로 구비하고 에어와 약액을 공급받아 약액을 분무하는 약액분무기를 다수 개 설치해서 보다 넓은 공간에 약액을 효율적으로 공급하는 것은 물론, 약액이 공급되는 급수관 및 약액이 배출되는 노즐을 효율적으로 세척할 수 있으며, 구조가 간단한 약액분무기를 설치해 제작 및 유지보수가 용이한 새로운 구조의 약액분무 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 해결적 수단은,

제어부(100)와;

콤프레샤(110)를 통해 공급되는 에어를 제1급기관(203) 및 제2급기관(204)으로 분배하는 에어컨트롤박스(201)와, 상기 제2급기관(204)에 구비되어 에어를 제2급기관(204) 및 제3급기관(205)으로 분배하는 에어벨브(202)로 이루어진 에어공급부(200)와;

약액이 저장되어 있는 약제통(301)과 상기 약제통(301)에 저장되어 있는 약액을 배출하는 모터펌프(302)와 상기 모터펌프(302)로부터 공급받은 약액을 분배하는 약액분배기(303)와 상기 약액분배기(303)에서 배출되는 약액이 유동하는 약액공급관(304)으로 이루어진 약액공급부(300)와;

상기 에어공급부(200)에서 에어를 공급받고 상기 약액공급부(300)에서는 약액을 공급받아 저장한 후, 약액을 분무하는 것과 약액을 차단하고 에어로 세척을 하는 것을 반복적으로 하는 약액분무기(400)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면,

약액분무기의 구조를 최소화해서 제작 및 설치 비용이 저렴하며, 넓은 범위에 약액을 공급할 시 많은 약액분무기를 설치할 수 있어 약액분무의 효율을 극대화할 수 있고, 구조가 간단한 약액분무기로 인해 유지 보수가 용이하고, 주기적으로 분무 및 세척 작업이 자동으로 이루어져 장시간 약액을 분무해도 노즐이 막히는 등의 문제점이 발생하지 않고 안정적으로 약액을 분무할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 전체적인 시스템을 표현한 개략도 이고,
도 2는 본 발명에 있어 주요부인 에어공급부와 약액공급부의 구성을 표현한 개략도 이며,
도 3은 본 발명에 있어 약액분무기를 표현한 사시도 이고,
도 4는 본 발명에 있어 약액분무기의 배면을 표현한 사시도 이며,
도 5는 본 발명에 있어 약액분무기의 약액저장통에 약액이 공급되는 것을 표현한 도면이고,
도 6은 본 발명에 있어 약액분무기에서 약액이 분무되는 과정을 정면에서 표현한 도면이며,
도 7은 본 발명에 있어 약액분무기에서 약액이 분무되는 과정을 측면에서 표현한 도면이고,
도 8은 본 발명에 있어 약액분무기에서 약액이 분무되는 과정을 평면에서 표현한 도면이며,
도 9 및 10은 본 발명에 있어 약액분무기에 에어를 공급해 세척하는 과정을 표현한 도면임.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하며, 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않음은 물론, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 본 발명의 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명은 첨부한 도면에서 보는 바와 같이 제어부(100)를 통해 제어되는 에어공급부(200) 및 약액공급부(300)와, 약액을 분사하는 약액분무기(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 약액분무 시스템에 관한 것이다.

상기 에어공급부(200)는 첨부한 도면에서 보는 바와 같이 콤프레샤(110)를 통해 1차적으로 에어를 공급받는 에어컨트롤박스(201)와, 상기 에어컨트롤박스(201)에 연결되어 에어가 흐르는 제1,2급기관(203,204)과, 상기 제2급기관(204)의 일측에 구비되는 에어벨브(202)와, 상기 에어벨브(202)에서 분기 되는 제3급기관(205)을 구성되는 것을 특징으로, 상기 콤프레샤(110)를 통해 고압의 공기가 유입되면 에어컨트롤박스(201) 및 에어벨브(202)를 통해 제1,2,3급기관(203,204,205)에 공기를 선택적으로 공급하게 된다.

이때, 상기 콤프레샤(110)는 한 곳에만 설치하고 콤프레샤(110)에서 공급되는 고압의 공기를 비닐하우스 각 동에 설치되는 에어공급부(200)로 보내지는 것이다.

아울러 약액공급부(300)는 첨부한 도면에서 보는 바와 같이 약액이 저장되어 있는 약제통(301)과 상기 약제통(301)에 저장되어 있는 약액을 배출하는 모터펌프(302)와 상기 모터펌프(302)로부터 공급받은 약액을 분배하는 약액분배기(303)와 상기 약액분배기(303)에서 배출되는 약액이 유동하는 약액공급관(304)으로 구성되는데, 상기 약액분배기(303)를 통해 약액이 분배되어 다른 동의 비닐하우스로 공급되며 결과적으로 본 발명에서는 하나의 약액공급부(300)를 구비해 이곳에서 전체적인 약액을 모두 공급하게 되어 유지 관리가 용이한 것이다.

한편, 상기 약액분무기(400)는 첨부한 도면에서 보는 바와 같이 골격을 이루는 하우징(401)과, 약액공급부(300)에서 약액을 공급받아 저장하는 약액저장통(402)과, 타측에 체크벨브(405)가 구비되어 있으며 제3급기관(205)에 연결되는 급수관(404)과, 상기 에어공급부(200)의 제1,2,3급기관(203,204,205)과 각각 연결되는 제1,2,3연결관(406,407,408)과, 약액이 분무되는 노즐(409)과, 약액을 미립자화해서 보다 멀리 분무될 수 있도록 하는 송풍휀(410)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 약액저장통(402)은 약액공급부(300)에서 약액을 공급받아 저장하는 데 있어 일정한 수위가 되면 공급을 차단하도록 수위조절구(403)가 내측 상단에 형성되어 있고, 약액저장통(402) 내측에 삽입되어 있는 급수관(404)을 통해 약액이 노즐(409)로 배출되어 지는데 본 발명에서는 에어공급부(200)에서 공급되는 고압의 공기가 노즐(409)의 내부로 공기가 흐르면서 발생되는 부압에 의해 약액이 흡입된 후 노즐(409) 내부에서 공기와 함께 혼합되어 고압으로 분사되며, 송풍휀(410)에 의해 약액 미립자가 더 멀리 퍼져나갈 수 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 제어부(100) 및 콤프레샤(110)와 약액공급부(300)를 한 곳에 설치한 상태에서 이곳에서 발생하는 공기 및 약액을 각 비닐하우스로 보내고, 각 비닐하우스에 설치되어 있는 다수개의 약액분무기(400)로 공급되어 결과적으로 약액분무기(400)는 최소한의 기능만 할 수 있도록 그 구조를 최소화 하고, 핵심적인 기능은 전체적은 시스템 하에 이뤄질 수 있는 구조가 되는 것이다.

이상 상기에서 설명한 본 발명의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명을 설치한 후 첨부한 도면 5와 같이 약액분무기(400)의 약액저장통(402)에 약액을 공급하는데, 이는 약제통(301)에 저장되어 있는 약액을 모터펌프(302)로 배출하고 약액분배기(303)에서 약액이 필요한 비닐하우스로 약액을 공급하면 약액공급관(304)을 통해 약액저장통(402)으로 약액이 공급되며, 약액이 일정한 수위로 채워지면 수위조절구(403)가 약액공급관(304)의 타측을 막아 더 이상 약액이 공급되는 것을 차단하는 것이다.

상기와 같은 작동으로 약액이 필요한 비닐하우스에 약액을 공급한 상태에서 약액을 분무하게 되는데 본 발명에서는 약액분무기(400)에 별도의 모터가 없고 노즐(409)에 유입되는 고압의 공기 흐름으로 발생하는 부압을 이용해 약액을 분사하는 것으로, 이 과정은 첨부한 도면 6,7,8을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

우선 약액저장통(402)에 삽입되어 있는 급수관(404)의 체크벨브(405)를 연 상태에서, 에어컨트롤박스(201)에서 제2급기관(204)으로 공기를 보내고, 제2급기관(204)을 통해 유입된 고압의 공기는 약액분무기(400)의 제2연결관(407)을 통해 노즐(409)로 유입된 후 외부로 배출되는데 이때 노즐(409)과 연결되어 있는 제1,2,3연결관(406,407,408)에 강한 부압이 발생하고 결과적으로 제3연결관(408)에 연결되어있는 급수관(404)에서 강한 부압이 발생하면서 약액이 급수관(404)을 통해 유입된 후 제3연결관(408)을 거쳐 노즐(409)로 분무가 되는 것이다.

물론 노즐(409)을 통해 약액이 분무가 될 시에는 송풍휀(410)이 작동해서 약액을 보다 멀리 퍼져나갈 수 있도록 하며, 상기와 같이 일정한 시간 동안 약액을 분무하는 과정을 지속한 후 노즐(409)을 세척하는 과정이 필요한데, 이러한 작업 과정은 첨부한 도 9,10을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

우선 급수관(404)의 체크벨브(405)를 차단해서 약액이 급수관(404)으로 유입되는 것을 막은 후 에어공급부(200)의 에어컨트롤박스(201)에서 제2,3급기관(204,205)으로 공기를 보내면 제2급기관(204)에 공급된 공기는 에어벨브(202)에서 컨트롤되 제3급기관(205)으로 방향을 바꾸게 되어 결과적으로,

제1,3급기관(203,205)으로 고압의 공기를 투입하게 되며, 상기와 같이 제1,3급기관(203,205)으로 공기가 투입하게 되면 약액분무기(400)의 제1,3연결관(406,408)으로 공기가 유입된 후 노즐(409)로 배출되면서 노즐(409)에 잔존해 있는 약액 분말이 떨어져 노즐(409)의 세척 작업이 이루 진다.

아울러, 상기와 같이 자동으로 약액이 분무 되고 세척되는 것은 모두 제어부(100)의 컨트롤에 의해 이뤄지는 것은 당연한 것이며, 제어부(100)는 각 동의 비닐하우스에 공급되는 공기와 약액을 모두 제어하는 것이며, 상기와 같이 작동하는 것은 제어부(100)에서 약액을 공급하고자 하는 비닐하우스 동을 선택한 후 그 동에 전원을 인가하면 세팅된 시간에 맞게 약액 분무 및 세척이 자동으로 이뤄지는 것으로, 작업자는 약액을 약제통(301)에 채워 만 놓으면 모든 작업이 자동으로 이뤄지는 것이다.

이로 인해 규모가 넓은 곳이나 다수의 비닐하우스 동이 설치되는 작업장에도 본 발명을 설치하면 작업자는 한곳에서 간단한 작업만으로 약액 분무를 용이하게 할 수 있는 것이다.

100; 제어부 110; 콤프레샤
200; 에어공급부 201; 에어컨트롤박스
202; 에어벨브 203,204,205; 제1,2,3급기관
300; 약액공급부 301; 약제통
302; 모터펌프 303; 약액분배기
304; 약액공급관 400; 약액분무기
401; 하우징 402; 약액저장통
403; 수위조절구 404; 급수관
405; 체크벨브 406,407,408; 제1,2,3연결관
409; 노즐 410; 송풍휀

Claims (4)

1. 제어부(100)와;
   콤프레샤(110)를 통해 공급되는 에어를 제1급기관(203) 및 제2급기관(204)으로 분배하는 에어컨트롤박스(201)와, 상기 제2급기관(204)에 구비되어 에어를 제2급기관(204) 및 제3급기관(205)으로 분배하는 에어벨브(202)로 이루어진 에어공급부(200)와;
   약액이 저장되어 있는 약제통(301)과 상기 약제통(301)에 저장되어 있는 약액을 배출하는 모터펌프(302)와 상기 모터펌프(302)로부터 공급받은 약액을 분배하는 약액분배기(303)와 상기 약액분배기(303)에서 배출되는 약액이 유동하는 약액공급관(304)으로 이루어진 약액공급부(300)와;
   상기 에어공급부(200)에서 에어를 공급받고 상기 약액공급부(300)에서는 약액을 공급받아 저장한 후, 약액을 분무하는 것과 약액을 차단하고 에어로 세척을 하는 것을 반복적으로 하는 약액분무기(400)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 약액분무 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부(100)와 콤프레샤(110) 및 약액공급부(300)는 1개로 구성하고, 상기 콤프레샤(110)에서 공급되는 에어를 분배하는 에어공급부(200)는 비닐하우스 각 동에 1개씩 구성되며, 상기 약액분무기(400)는 비닐하우스 넓이에 비례해서 다수 개 설치되어 전체적인 시스템이 이루어지는 것을 특징으로 하는 약액분무 시스템.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 약액분무기(400)는 하우징(401)과,
   상기 하우징(401)의 하단 내측에 구비되어 상기 약액공급부(300)에서 공급되는 약액을 저장하는 약액저장통(402)과, 상기 약액저장통(402)에 저장되어 있는 약액이 배출되는 것으로 끝단부에 체크밸브(405)가 구비되어 있되 에어공급부(200)의 제3급기관(205) 일측과 연결되는 급수관(404)과, 상기 에어공급부(200)의 제1,2,3급기관(203,204,205)과 각각 연결되는 제1,2,3연결관(406,407,408)이 하우징(401) 상측에 형성되어 있는 것과, 상기 제1,2,3연결관(406,407,408)이 측면에 각각 연결되어 있는 노즐(409)이 하우징(401) 상단 양측에 구비되어 있는 것과, 상기 노즐(409) 하측에 송풍휀(410)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 약액분무 시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 약액분무기(400)의 약액저장통(402) 상측에 수위조절구(403)를 구비해 약액저장통(402)에 일정량의 약액이 공급되면 자동으로 유입을 차단하는 것을 포함하는 약액분무 시스템.
   

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