KR20210153402A - 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치에 있어서, 수원으로부터 공급되느 물을 축사 바닥에 설치되어 있는 사료받침대로 공급하는 급수공급관, 상기 급수공급관에 설치되며 전기적 신호로 상기 급수공급관을 개방 및 폐쇄동작시키는 전자밸브, 상기 급수공급관에 설치되며 상기 급수공급관을 통과하는 물의 공급량을 측정하는 전자유량계 및 상기 전자유량계에서 측정된 물의 공급량과, 기 입력되어 있는 물의 공급량을 비교 판단한 후, 두 값이 일치하면 상기 전자밸브로 전원을 차단하여 상기 급수공급관을 폐쇄시키는 제어부를 포함하여 구성한 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법을 제공한다.

Description

액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법{A water supply control apparatus and method of liquid feeder}

본 발명은 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자유량계를 이용하여 물의 공급량을 측정한 후, 제어부로 신호를 인가하여 물의 공급량을 제어하도록 함으로서 수압차이에 상관없이 정량의 물을 공급할 수 있는 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법에 관한 것이다.

통상적으로, 급이기는 농가나 축사에서 돼지, 소, 염소, 양 등과 같은 가축(이하 '가축'이라 통칭함)에게 사료 및 식수를 공급하게 되며, 사료 및 식수의 급여방식에 따라서 사료와 물을 동시에 공급하는 습식 급이기 또는 사료와 물을 별도로 제공하는 건식 급이기 등이 있다.

한편, 사료는 종류, 입자나 입도, 부피, 점도 등이 다양하고 수분으로 인해 뭉치거나 덩어리 등이 발생하며 각별한 관리가 필요로 하며, 또 호퍼 내에 담긴 사료를 주기적으로 저어 뭉치지 않게 하는 등 가축이 먹기 좋은 상태로 제공하게 된다. 이때 사료와 물의 공급 비율이 맞지 않을 경우에 사료가 곤죽이 되어 변질되기 쉽고 질병의 발생위험이 심각하므로, 이렇게 부패된 사료는 가축이 먹기 전에 사료받침대에서 퍼내서 버려야하는 등 관리가 까다롭고 인력손실이 크고 사료와 물의 허실이 심한 바, 사료와 물의 공급을 자동으로 제어할 수 있는 장치가 절실히 요구된다.

이를 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2018-0010614 호(급이기의 사료와 물 공급 제어방법)를 예로 들 수 있다.

상기 선행기술은 사료공급부 및 물공급부를 자동 개방 및 폐쇄시켜 사료받침대로 공급되는 사료와 물의 공급을 제어하는 급이기의 사료와 물 공급 제어방법에 있어서, 상기 사료받침대에 담겨진 액상사료에 센서의 접촉이 해제되면 상기 센서가 접점 오프" 신호를 제어부로 출력하도록 하는 단계와, 상기 제어부에 설정시간을 세팅하여, 상기 센서의 "접점 오프" 신호가 상기 설정시간 동안 계속적으로 출력되는 지를 판단한 후, 사료공급부 및 물공급부를 개방시켜 상기 사료받침대로 사료와 물을 자동 공급하는 단계와, 상기 사료받침대에 공급된 액상사료에 센서가 접촉되면 상기 센서가 "접점 온" 신호를 제어부로 출력하도록 하는 단계와, 상기 센서의 "접점 온"신호가 상기 제어부에 세팅된 설정시간 동안 계속적으로 출력되는 지를 판단한 후, 상기 사료공급부 및 물공급부를 폐쇄시켜 상기 사료받침대로 사료와 물의 공급을 차단하는 단계로 이루어진 것을 요지로 한다.

그러나 선행기술은 사료와 물의 공급이 제어부에 세팅된 시간 동안 공급되는방식을 사용하는 데, 이러한 방법은 가축이 요구하는 사료와 물의 비율을 맞추기가 어려워 사료받침대에 물이 부족해서 사료가 남거나 반대로 물이 너무 많이 남아서 가축의 성장을 저해하는 요인이 되곤 한다.

설령 농가에서 관리자가 사료와 물의 적정 비율을 맞추어 놓았더라도 농장의 수압은 가축이 동시에 음수하는 양에 따라서 수시로 변할 수 밖에 없으므로 사료와 물의 비율을 관리자가 관심있게 관찰하여 수시로 조절해주어야 하는 번거로움이 따를 수 밖에 없다.

즉, 시간으로 물의 공급을 제어할 경우, 수압 차이가 발생하여 높은 수압과 낮은 수압일 때 설정 시간동안 공급되는 물의 양이 달라질 수밖에 없으며, 따라서 사료대비 정량의 물을 사료받침대로 공급할 수 없다는 문제점이 있는 것이다.

문헌 1: 대한민국 특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2018-0010614 호

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 전자유량계를 이용하여 물의 공급량을 측정한 후, 제어부로 신호를 인가하여 물의 공급량을 제어하도록 함으로서 수압차이에 상관없이 정량의 물을 공급하여 사료받침대로 공급되는 사료와의 혼합비율을 일정하게 할 수 있는 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치 및 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치에 있어서, 수원으로부터 공급되는 물을 축사 바닥에 설치되어 있는 사료받침대로 공급하는 급수공급관, 상기 급수공급관에 설치되며 전기적 신호로 상기 급수공급관을 개방 및 폐쇄동작시키는 전자밸브, 상기 급수공급관에 설치되며 상기 급수공급관을 통과하는 물의 공급량을 측정하는 전자유량계 및 상기 전자유량계에서 측정된 물의 공급량과, 기 입력되어 있는 물의 공급량을 비교 판단한 후, 두 값이 일치하면 상기 전자밸브로 전원을 차단하여 상기 급수공급관을 폐쇄시키는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 액상사료 급여기의 물 공급 제어방법에 있어서, 수위감지센서에서 인가된 신호를 통해 급수공급관을 개방 및 폐쇄시키는 전자밸브로 전원을 인가하여 상기 급수공급관을 개방시켜 사료받침대로 물을 공급하는 단계, 상기 급수공급관을 통과하는 물의 공급량을 전자유량계로 측정하여 제어부로 출력하는 단계, 상기 전자 유량계에서 측정된 물의 공급량과 제어부에 기 설정되어 있는 물의 공급량을 비교 판단하는 단계, 상기 제어부에 기 설정되어 있는 물의 공급량과 측정된 물의 공급량이 일치하면 상기 전자밸브로 공급되는 전원을 차단하여 상기 급수공급관을 폐쇄시키도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명은 전자유량계를 통해 급수공급관을 통과하는 물의 양을 측정한 후, 제어부에 기 설정되어 있는 물의 공급량에 도달하면 전자밸브를 "오프"시켜 물의 공급을 차단하도록 함으로서 수압 차이에 상관없이 항시 사료대비 정량의 물을 사료받침대로 공급할 수 있도록 함으로서 관리자의 잦은 제어부 조작이 불필요하여 인건비를 절약할 수 있고, 가축의 균형있는 성장을 도모할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액상 사료 급여기의 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1에서 물 공급 제어장치의 주요 구성을 도시한 도면.
도 3은 물 공급 제어장치를 통해 정량의 물을 공급하는 과정을 도시한 도면.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액상 사료 급여기의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 액상 사료 급이기는 사료가 담기는 사료받침대(20), 호퍼(10) 및 사료배출관(14)으로 구성한다.

사료받침대(20)는 축사 바닥에 설치되며 호퍼(10)에 저장된 사료를 사료배출관(14)을 통해 공급받고, 여기에 급수배출관(50)에서 공급된 급수를 함께 공급받아 돼지들이 섭취할 수 있도록 반죽형태의 액상 사료로 담아 저장하게 된다.

상기 사료받침대(20)의 상단은 개방시켜 구성하고 내부에는 액상사료를 저장하기 위한 공간이 마련된다.

상기 호퍼(10)는 상기 사료받침대(20)의 위에 지지수단으로 일정거리 이격되게 설치되는 것으로서, 상기 호퍼(10)의 내부에는 사료를 저장할 수 있는 공간(12)이 형성되도록 하고 그 하단에는 사료배출관(14)이 구비되도록 한다.

상기 사료배출관(14)은 호퍼(10)와 사료받침대(20)의 사이에 위치하며 원통의 파이프 형태로 상단은 호퍼(10)의 공간(12)과 연통하고 그 하단은 사료받침대(20)의 중앙에 일정거리 떨어진 상태로 위치하며 상기 호퍼(10)의 내부 공간(12)에 저장된 사료를 사료받침대(20)로 배출시키게 된다.

한편, 호퍼(10)의 내부에는 사료를 엉킴 없이 원활히 배출시키기 위한 사료교반수단(미 도시 함)이 설치된다.

사료교반수단은 호퍼(10)의 내부 공간에 수직으로 세워진 상태로 설치되는 회전축관(30), 상기 회전축관(30)의 선단에 연결되며 상기 회전축관(30)을 회전시키는 구동모터(34)를 포함한다.

한편, 상기 회전축관(30)의 내부 공간에는 사료받침대(20)로 급수를 공급하기 위한 급수공급관(40)이 삽입된다. 상기 급수공급관(40)의 선단은 회전축관(30)의 상단 외부로 노출된 상태에서 펌프나 수원의 물공급관에 연결 구성되어, 상기 펌프의 펌핑 동작에 따라 물을 통과시키게 된다.

상기 급수공급관(40)의 끝단에는 급수배출관(50)이 삽입된다. 상기 급수배출관(50)은 사료받침대(20)의 상면에 위치한 상태에서 상기 회전축관(30)의 외경에 결합되어, 상기 회전축관(30)과 함께 회전하며 급수공급관(40)에서 공급된 물을 사료받침대(20)의 저장공간 전체로 고르게 배출시키게 된다.

또한, 상기 급수공급관(40)에는 전자밸브(60)가 설치되며, 상기 전자밸브(60)는 제어부(80)에서 인가된 전류로 "온" 동작 및 전류 차단에 따라 "오프" 동작하며 급수공급관(40)을 개방 및 폐쇄시켜 사료받침대(20)로 물을 자동 공급하도록 한다.

상기 사료받침대(20)의 일측에는 수위감지센서(90)가 설치된다. 상기 수위감지센서(90)는 사료받침대(20)에 담겨진 물을 감지하는 데, 바람직하게는 가축의 섭취로 인해 수위감지센서와 물의 접촉이 해제되면, 이를 감지하여 제어부(80)로 전송하게 되고, 제어부(80)는 상기 수위감지센서(90)에서 인가된 신호를 통해 급수공급관에 설치되어 있는 전자밸브(60)로 전류를 공급하여 전자밸브(60)를 "온"시켜 사료받침대(20)로 물을 자동 공급하도록 한다.

한편, 상기 급수공급관(40)에는 전자유량계(70)가 설치된다. 상기 전자유량계(70)는 전자유도를 이용한 유량계를 말한다. 비자성관과 직교하는 자계를 만들고, 관내에 도전성의 액체를 흘려보내면 전자유도에 의해 양쪽과 직교하는 전극으로 유속에 비례하는 기전력이 발생시켜 이 기전력으로써 유량을 측정하게 된다.

통상 전자유량계(70)는 트랜스미터와, 몸체로 구성된다. 몸체는 유체가 통과하는 관인 라이닝(lining)과, 자기장을 발생시키기 위한 코일과, 기전력을 측정하기 위한 전극(electrode) 등을 내장하게 된다. 몸체의 양측에 급수공급관을 연결하면 상기 몸체의 내부로 물이 흐르게 되고, 이때 전자유도법칙에 의해 유기된 기전력을 상기 트랜스미터가 유량으로 환산하여 출력하게 된다. 출력된 측정값은 제어부(80)로 보내지고, 제어부(80)는 기 입력된 물의 공급량과 비교 판단한 후, 기 설정되어 있는 물의 공급량이 일치하면 전자밸브(60)로 공급되는 전원을 차단한다.

한편, 이러한 전자유량계는 다양한 종류가 제작되는 바, 한가지 종류의 전자유량계에 한정하지 않도록 한다.

즉, 제어부(80)에 사료받침대(20)로 공급될 물의 공급량을 설정한 후, 전자밸브(60)로 전원을 공급하여 급수공급관(40)을 개방시키면 전자유량계(70)는 통과하는 물의 양을 측정하여 제어부(80)로 신호를 보내게 되며, 이어서 제어부(80)에 설정되어 있는 물의 공급량과 전자유량계(70)에서 측정한 물의 공급량이 일치하면 전자밸브(60)로 공급되는 전류를 차단하여 전자밸브(60)를 "오프"시키도록 함으로서 정량의 물을 사료받침대(20)로 공급할 수 있다.

이와 같이 물의 공급을 시간으로 제어하지 않고. 공급되는 물의 양을 측정하여 물의 공급을 제어하도록 함으로서 수압 차이에 상관없이 항시 정량의 물을 공급할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 시간으로 물의 공급을 제어할 경우, 수압 차이가 발생하면 높은 수압과 낮은 수압일 때 설정 시간 동안 공급되는 물의 양이 달라질 수밖에 없으며, 따라서 정량의 물을 사료받침대(20)로 공급할 수 없다는 문제점이 있다.

이에 반해 본 발명은 전자유량계(70)를 통해 급수공급관(40)을 통과하는 물의 양을 측정한 후, 제어부(80)에 기 설정되어 있는 물의 공급량에 도달하면 전자밸브(60)를 "오프"시켜 물의 공급을 차단하게 되면서 수압 차이에 상관없이 항시 정량의 물을 사료받침대로 공급할 수 있다.

한편, 기존 농장에서 사용상 문제가되는 것이 농장에 물사정이 좋지 않아서 간혹 사료와 물을 시간으로 해서 설정시 공급되는 물이 부족할시에 구동모터가 설정시간 만큼 돌고 물도 설정시간 만큼 전자밸브가 개방된 후, 정지하게 되고, 물이 나오던지 나오지 않던지 설정시간 만큼 전자밸브가 개방되게 되는 데, 이때 배출된 물이 수위감지센서에 접촉되면서 제어부에 신호가 인가되어 구동모터와 전자밸브의 신호를 오프시키면서 동작이 정지되게 된다.

그러나 문제는 농장에 일시적으로 수량이 부족할시 동작시간대에 물이 조금 밖에 나오지 않을시에는 동작시간대에 정상적으로 배출되지 못한 소량의 물이 센서에 잠시 접촉되면서 센서는 물이 접촉된 것으로 인식하게 되고,. 이후 물은 배출된 사료에 스며들게 되면서 물이 없어지고 이후 센서는 물이 없다고(센서 노출로) 인식하고 다시 구동모터와 전자밸브에 신호를 인가하게 되면서 사료가 배출되면서 기 배출된 사료위에 새로운 사료가 배출되고 계속적인 사료 배출이 되면서 사료가 사료받침대 외부로 배출되어 엄청난 사료 허실로 이어지게 된다.

그리고 수량은 풍부하지만 전자밸브에 이물질이 끼여서 물이 안나오거나 전자밸브의 고장시도 수위감지센서에 물이 감지되지 않으므로 제어부에서는 구동모터와 전자밸브로 계속적인 신호를 주게 되면서 구동모터가 작동되게 되고, 상기와 같은 사료넘침이 발생하게 된다.

따라서 본 발명과 같이 물의 공급시간이 아닌 공급된 물의 양으로 전자밸브를 차단시 상기와 같은 소량의 물 공급시나 전자밸브의 이물질끼임이나 고장시에 도 사료는 설정된 시간만큼 동작후 정지되고 물은 설정된 양이 공급될 때까지 개방상태를 유지하게 되면서 사료넘침 사고를 미연에 예방할 수 있는 크나큰 효과를 가진다.

첨부된 도 3은 본 발명의 액상사료급여기의 물 공급 제어방법의 흐름을 도시한 도면이다.

도 3에서와 같이, 먼저 사료받침대에 저장되어 있는 물을 가축들이 섭취하여 수위감지센서가 물과의 접촉이 해지되면 제어부로 신호를 출력하게 된다.

다음, 제어부는 정량의 물을 공급하기 위해 전자밸브(60)로 전원을 인가하여 "온"시키면 급수공급관(40)은 개방되며 수원으로부터 공급되는 물을 통과시키게 되고, 상기 급수공급관(40)을 통과한 물은 급수배출관(50)을 통해 사료받침대(20)로 공급된다..

다음, 급수공급관(40)을 통과하는 물의 양은 전자유량계(70)가 측정한 후, 측정값을 제어부(80)로 출력하게 되고, 이어서 제어부(80)는 기 설정되어 있는 물의 공급량과 전자유량계(70)에서 측정한 물의 공급량을 비교 판단한 후, 설정값에 도달하였다고 판단하면, 전자밸브로 공급되는 전원을 차단시켜 "오프"동작되면서 급수공급관을 폐쇄시키게 되고, 급수공급관의 폐쇄를 통해 정량의 물은 사료받침대로 공급되어 진다.

10: 호퍼 20: 사료받침대
30: 회전축관 40: 급수공급관
50: 급수배출관 60: 전자밸브
70: 전자유량계 80: 제어부

Claims (3)

1. 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치에 있어서,
   수원으로부터 공급되는 물을 축사 바닥에 설치되어 있는 사료받침대로 공급하는 급수공급관;
   상기 급수공급관에 설치되며 전기적 신호로 상기 급수공급관을 개방 및 폐쇄동작시키는 전자밸브;
   상기 급수공급관에 설치되며 상기 급수공급관을 통과하는 물의 공급량을 측정하는 전자유량계 및 ;
   상기 전자유량계에서 측정된 물의 공급량과, 기 입력되어 있는 물의 공급량을 비교 판단한 후, 두 값이 일치하면 상기 전자밸브로 공급되는 전원을 차단하여 상기 급수공급관을 폐쇄시키는 제어부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 사료받침대(20)의 일측에는 상기 사료받침대에 담겨진 물과의 접촉이 해지되면 제어부로 신호를 전송하는 수위감지센서가 설치됨을 특징으로 하는 액상사료 급여기의 물 공급 제어장치.
   
3. 액상사료 급여기의 물 공급 제어방법에 있어서,
   수위감지센서에서 인가된 신호를 통해 급수공급관을 개방 및 폐쇄시키는 전자밸브로 전원을 인가하여 상기 급수공급관을 개방시켜 사료받침대로 물을 공급하는 단계;
   상기 급수공급관을 통과하는 물의 공급량을 전자유량계로 측정하여 제어부로 출력하는 단계;
   상기 전자 유량계에서 측정된 물의 공급량과 제어부에 기 설정되어 있는 물의 공급량을 비교 판단하는 단계;
   상기 제어부에 기 설정되어 있는 물의 공급량과 측정된 물의 공급량이 일치하면 상기 전자밸브로 공급되는 전원을 차단하여 상기 급수공급관을 폐쇄시키도록 하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 액상사료 급여기의 물 공급 제어방법.
   

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