KR100450908B1 - 관수로용 자동 급수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 출원인에 의해 실용신안등록 제 240094호에 제안된 바 있는 관수로용 자동 급수기의 개량인 것으로서, 논밭 관계용 파이프라인의 말단부에 본체와 센서부로 구성되어 튜브로 연결된 자동 급수기를 설치하여 전원 또는 별도의 동력원 없이 본체와 일체로 설치된 센서부에 논의 표면 수위가 감지되어 급수 및 지수를 자동 수행 할 수 있도록 하며, 전원스위치에 의해 본체의 수동조작이 가능하도록 하여 급수전의 토출구에 어태치먼트를 착탈가능하게 접속시켜 이에 연결된 호스를 통해 밭, 과수원, 하우스 등의 관계용 또는 살수용으로 전환사용이 가능할 뿐만 아니라, 각종 농기계 세척용으로 범용사용이 가능하므로 논의 수위를 자동으로 조절할 수 있어 용수의 절수와 물관리를 위한 노동시간의 단축과 유지·관리비용을 절감할 수 있어 효율적이고 경제적일 뿐만 아니라, 작물에 물관리를 정확하게 조절하므로써, 작물의 생육환경을 호전시켜 수확량을 높여 농가 소득을 증대시킴은 물론, 수위감지센서가 하부체에 일체로 결합되므로써, 급수장치 설치시 별도의 공간확보가 요구되지 않으므로 설치가 간편·용이하여 번거로움을 해소할 수 있어 작업자의 편이를 도모할 수 있는 것이다.

Description

관수로용 자동 급수장치{AUTOMATIC WATER SUPPLY SYSTEM FOR IRRIGATION DITCH}

본 발명은 관수로용 자동 급수장치에 관한 것으로서, 본 출원인에 의해 실용신안등록 제 240094호에 제안된 바 있는 관수로용 자동 급수기의 개량인 것으로서, 논밭 관계용 파이프라인의 말단부에 본체와 센서부로 구성되어 튜브로 연결된 자동 급수기를 설치하여 전원 또는 별도의 동력원 없이 본체와 일체로 설치된 센서부에 논의 표면 수위가 감지되어 급수 및 지수를 자동 수행 할 수 있도록 하여 관개용수의 절수와 물관리를 위한 노동시간을 단축하고 유지관리비(펌프 운영경비)를 절감할 수 있으며, 또한, 전원스위치에 의해 본체의 수동조작이 가능하도록 하여 급수전의 토출구에 어태치먼트를 착탈가능하게 접속시켜 이에 연결된 호스를 통해 밭, 과수원, 하우스 등의 관계용 또는 살수용으로 전환사용이 가능할 뿐만 아니라, 각종 농기계 세척용으로 범용사용이 가능하도록 한 관수로용 자동 급수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 벼의 합리적인 물관리는 그 지방의 기상조건, 벼의 품종, 발아시기, 모내기시기, 토양과 물의 조건 및 농가의 기술수준에 따라 다르게 이루어 지며, 벼를 심고 나서 활착을 하기까지와 벼 이삭이 패기전 알이 찰시기 및 수확 전뿌리의 기능 저하 방지 및 생육촉진을 위한 것등 여러 상황에 따라 논의 수위는 가변되어야 한다.

이러한, 물관리를 함에 있어서, 통상 논의 옆에 형성되어 있는 농수로를 사용자가 상기한 바와 같은 여러 상황에 따라 수문을 수문을 직접 개방하여 적정량의 물을 공급하고 또한 공급되고 있는 시간을 기다렸다가 논에 어느 정도 물이 차면 개방되었던 수문을 폐쇄하여 공급되고 있던 요수를 차단시키는 원시적인 방법을 택하고 있는 것으로서, 종래의 물관리 방법은 용수가 수로를 따라 지속적으로 흐르고 있는 상태에서 필요시 작업자가 직접 이를 개폐하는 것에 의존하고 있기 때문에 용수의 손실이 과다하고 모내기철과 같이 전반적으로 논에 물이 많이 요구되는 시기에는 대부분의 많은 논에 일시에 수로를 개방하여야 하기 때문에 수로의 아래부분에 위치한 논에서는 물부족 현상이 발생하게 되었다.

최근 논밭 정비사업이 추진되고 있는 지역에서는 종래의 물부족 현상 같은 병폐를 없애기 위해 파이프라인(관수로)이 시공되어 사용되고 있으며, 관수로는 용수의 유실을 초소화하고 광범위한 지역까지 용수를 용이하게 공급할 수 있어 선호되고 있으며, 관수로는 일정한 압력을 유지하게 되고 단부에는 통상의 개폐밸브를 설치하여 각 논에 사용자가 임의대로 밸브를 개폐하여 용수를 사용하고 있다.

그러나, 상기와 같이 관수로에 설치된 개폐밸브를 이용하여 용수를 공급 및 지수함에 있어 용수의 손실을 줄여 물부족 현상은 다소 해소할 수 있으나, 작물에 생육에 적정한 물관리를 위해서는 많은 시간과 인력이 소모되므로 효율적이지 못하고 또한, 정확한 물관리가 이루어지지 않아 농작물의 생육환경을 호전시키지 못하는 등의 폐단을 갖게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 용수관리에서 발생된 폐단을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 관수로의 단부에 자동 급수전을 설치하되, 급수전 몸체와 수위조절을 위한 센서부가 일체로 이루어지도록 설치함에 따라, 용수의 절수와 물관리를 위한 시간 및 인력을 최대한 단축시켜 용수관리로 인한 운영경비 및 유지관리비용을 절감함과 동시에 자동 급수전을 수동 조작 가능하게 하므로써, 호스에 의한 밭, 과수원, 하우스 등의 관개용 또는 살수용으로 적용가능하도록 하며 각종 농기계의 세정용으로 범용 사용이 가능함은 물론, 수위조절을 위한 센서부가 일체화됨에 따라 급수기의 설치 및 설치공간 확보가 간편·용이하며 취급 및 관리가 간편하여 누구라도 쉽게 사용할 수 있어 물관리를 정확하게하여 작물의 생활환경을 호전시킬 수 있도록 된 새로운 형태의 관수로용 자동 급수기를 제공하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 관수로의 단부에 급수전이 설치되되, 상기 급수전은 상부체와 하부체사이에 통공이 형성된 다이어후레임 커버와 가요성 다이어후레임이 순차적으로 끼워져 후렌지부에 형성된 나사공을 통해 나사결합되어 상기 상부체와 다이어후레임 사이에 작동실이 형성되고, 상기 하부체의 중간부 일측에는 토출구가 형성되어 용수 유도용 엘보가 나사결합되며 그 타측 하부에는 필터가 끼워진 호스조립체와 에어펌프가 내부와 연통되도록 설치되고 일측 상단에는 고정판에 의해 수위감지센서가 결합되고, 상기 상부체의 중앙에는 상기다이어후레임과 다이어후레임커버의 중앙을 관통하여 일정길이의 샤프트가 하단에 튜브를 끼운채로 설치되어 하부체의 토출구를 개폐할 수 있도록 상·하 작동가능하게 설치되되, 상기 다이어후레임은 샤프트에 상·하시트로 고정되며, 상기 상부체의 상부 타측에는 지지프레임에 의해 복수개의 통공이 형성된 전환밸브스위치가 설치되되, 상기 에어펌프 및 수위감지센서와 호스로 연결되도록 설치되고, 상기 수위감지센서는 일측에 배출구가 형성된 케이스의 내측 상부에 브라켓이 횡설되고 상기 브라켓에 의해 후방 상하에 복수개의 호스연결공이 형성되며 힌지축에 의해 배출공을 개폐시키도록 수압식 솔레노이드 밸브가 내설되며, 상기 힌지축의 단부에는 지지봉에 의해 구형상의 부구가 결합된 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치의 설치상태를 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치를 분해한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치를 나타내는 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치의 수위감지센서를 나타내는 부분 단면 사시도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치의 사용상태를 나타내는 개략 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:자동 급수장치 10:급수전

11:통공 12:다이어후레임

13:다이어후레임 커버 14:후렌지부

17:샤프트 20:상부체

21:지지프레임 30:하부체

31:토출구 40:전환밸브스위치

50:에어펌프 60:수위감지센서

61:고정판 62:케이스

69:솔레노이드 밸브

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치(1)의 급수전(10)은 관수로의 단부에 설치되고 상부체(20)와 하부체(30)로 이루어지되, 상기 상부체(20)와 하부체(30)사이에 통공(11)이 형성된 다이어후레임 커버(12)와 가요성 다이어후레임(13)이 순차적으로 끼워져 후렌지부(14)에 형성된 나사공(15)을 통해 나사결합되어 상부체(20)와 다이어후레임(13) 사이에 작동실(16)이 형성되고, 상기 상부체(20)의 중앙에는 상기 다이어후레임(13)과 다이어후레임커버(12)의 중앙을 관통하여 일정길이의 샤프트(17)가 하단에 튜브(18)를 끼운채로 설치되어 하부체(30)의 토출구(31)를 개폐할 수 있도록 상·하 작동가능하게 설치되며 상부 타측에는 지지프레임(21)에 의해 복수개의 통공이 형성된 전환밸브스위치(40)가 에어펌프(50) 및 수위감지센서(60)와 호스로 연결되도록 설치되고, 상기 하부체(30)의 중간부 일측에는 토출구(31)가 형성되어 용수 유도용 엘보(32)가 나사결합되며 그 타측 하부에는 에어펌프(50)와 필터가 끼워진 호스조립체(70)가 내부와 연통되도록 설치되고 일측 상단에는 고정판(61)에 의해 수위감지센서(60)가 결합되고, 상기 다이어후레임(13)은 샤프트(17)에 상·하시트(19, 19')로 고정된 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치의 설치상태를 나타내는 개략도로서, 관수로(100)의 단부에 급수전(10)이 설치되고 논(101)의 수위를 자동 감지하는 수위감지부(60)가 상기 급수전(10)의 일측에 일체로 결합된 것을 나타내는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치를 분해한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치를 나타내는 정면도로서, 상부체(20)와 하부체(30) 사이의 하부에 통공(11)이 형성된 다이어후레임 커버(12)과 가요성 다이러후레임(13)이 순차적으로 끼워져 나사·결합됨에 따라, 상부체(20)와 다이어후레임(12)사이에 소정크기의 공간을 갖는 작동실(16)이 형성되고, 상기 하부체(30)의 중간부 일측에는 토출구(31)가 형성되어 용수 유도용 엘보(32)가 결합되고 그 타측에는 필터가 끼워진 호스조립체(70)와 에어펌프(50)가 내부와 연통되도록 설치된 것을 나타내는 것이다.

이때, 상기 하부체(30)에 호스조립체(70)와 함께 설치되는 에어펌프(50)는 상기 작동실(16)과 연통되도록 상부체(20)에 관통된 에어유입구(22)와 호스(도면에도시되지 않음)로 연결된다.

또한, 상기 상부체(20)에는 지지프레임(21)에 의해 전환밸브스위치(40)가 설치되되, 전환밸브스위치(40)의 중간측 하부에 형성된 복수개의 통공에는 호스에 의해 상기 수위감지센서(60)와 연결되는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치의 수위감지센서를 나타내는 부분 단면 사시도로서, 상기 수위감지센서(60)는 케이스(62)의 내측 상부에 브라켓(63)이 횡설되어 이에, 후방 상하에 복수개의 호스연결공(64, 65)이 형성되며 하부의 배출공(66)을 개폐시키도록 수압식 솔레노이드 밸브(69)가 브라켓(63)에 의해 내설되고, 상기 힌지축(67)의 단부에는 지지봉(72)에 의해 부구(77)가 상·하구동되도록 설치된다.

이때, 상기 힌지축(67)는 수위에 따른 부구(77)의 위치에 따라 고정점을 기점으로 상하구동되며, 상기 솔레노이드 밸브(69)는 수압식으로 작동되는 것으로서, 이는 공지의 기술이므로 자세한 설명 및 도면표기는 생략한다.

도면 중 미설명 부호 200은 보호박스, 102는 농로, 103은 배수로이다.

이와 같은 본 발명의 사용상태를 설명하면 다음과 같다.

도 1내지 도 5에 도시된 바와 같이, 정비사업이 완료된 논(101)에는 이미 파이프라인, 즉, 관수로(100)로 농용수를 공급하게 하는 시스템이 구축되어 있으며, 상기 관수로(100)에 자동 급수장치(1)를 설치하려면, 먼저, 관수로(100)의 말단에 설치되어 있는 입상관의 상부에 일정 면적을 갖는 보호박스(200)를 설치하되, 보호박스(200)가 넘어지거나 침하되는 것을 방지하기 위하여 시공시 자갈이나 모래등을미리 깔고 흙의 압력에 의해 기울지 않는지를 미리 확인해서 수평상태를 원만히 이루도록 한 다음, 상기 보호박스(200)내에 위치하는 입상관과 급수전(10)을 접속시키되, 이때, 이들의 접속이 플랜지로 이루어지므로 관수로(100)안에 유입된 찌거기 등이 잔류하여 관개용수의 송수에 트러블이 발생하더라도 찌거기등의 토출이 용이할 뿐만 아니라, 급수전(10)을 간단하게 교체할 수 있는 것이다.

이와 같이하여, 보호박스(200)내에 입상관의 설치가 완료되면, 논의 상·하한 수위를 검출하는 수위감지센서(60)가 하부체(30)의 상단부에 일체로 결합된 급수전(10)을 설치하되, 이때, 상기 수위감지센서(60)는 논(101)의 지면에서 약 15cm, 직경 25cm 내외의 구멍을 형성하여 수위감지센서(60)를 설치하고 주변을 메워 고정하며 외측의 매설기준선을 논(101) 지면의 높이에 따라 맞추고 주변을 메울때 케이스(62)내로 흙이 유입되지 않도록 주의한다.

이때, 상기 수위감지센서(60)는 하부체(30)에 일체로 결합된 상태이므로 별도의 설치를 위한 공간이 요구되지 않는다.

따라서, 상기 수위감지센서(60)가 일체로 결합된 급수전(10)의 설치가 완료되면, 수위감지센서(60)의 상·하한수위를 설정하여 고정나사(75)로 고정하고 전환밸브스위치(40)를 자동으로 위치시킨 후, 관수로(100)의 메인밸브(도면에 도시되지 않음)를 개방시킨다.

이와 같이, 메인밸브의 개방에 의해 관수로(100) 말단의 입설관을 따라 용수가 급수전(10)의 하부체(30)에 유입되면, 샤프트(17) 하단의 튜브(18)에 의해 토출구(31)가 차단되고 용수가 갖는 압력에 의해 하부 일측으로 연통되어 있는 호스조립체(70)의 필터를 경유하여 에어펌프(50)에 의해 상부체(20)의 작동실(16)로 유입된다.

따라서, 상부체(20)의 작동실(16)에 유입된 용수는 수위감지센서(60)의 밸브(69)로 유입된 후, 다시 작동실(16)로 공급되어 일정한 수압을 유지하게 되는 것으로서, 하부에 형성되어 있는 배출공(66)을 솔레노이드 밸브(69)가 개방하고 있기 때문에 작동실(16)에 수압이 작용하지 않게 되며, 이에 따라 하부체(30)에 작용된 수압이 샤프트(17)에 고정된 튜브(18)를 밀어 수압이 작용하고 있지 않는 다이아후레임(13)을 상부로 밀어 하부체(30)의 유로, 즉 토출구(31)를 개방하게 되어 관수로(100)의 용수가 엘보(32)로 연장된 토출구(31)를 따라 논(101)으로 유출되는 것이다.

이와 같이, 상기 토출구(31)의 개방이 일정시간 지속되면 논(101)에 물이 고이게 되어 수위감지센서(60)의 부구(77)를 상승시키게 됨에 따라, 부구(77)에 의해 힌지축(67)이 구동되어 솔레노이드 밸브(69)를 폐쇄시키는 것이다.

이에 의해 파이프에 작용하는 수압이 호스를 통하여 급수전(10)의 상부체(20) 작동실(16)에 유입되고, 유입된 용수의 수압에 의해 작동실(16)을 팽창시키게 되므로써, 상승되어 있던 다이어후레임(13)을 하강 시키며 상기 다이어후레임(13)에 결합된 샤프트(17)가 동시에 하강하여 샤프트(17) 끝단의 튜브(11)가 하부체(30)의 토출구(31)를 폐쇄시키게 되는 것이다.

따라서, 상기 관수로(100)의 용수가 호스조립체(70)의 필터를 경유하여 작동실(16)에 일정 수압을 작용하고 있으므로 논(101)에 용수의 과잉공급을 미연에 방지하고 벼와 같은 작물에 공급되는 용수의 일정 수위를 지속적으로 유지시키게 되는 것이다.

또한, 상기 토출구(31)의 폐쇄상태를 지속적으로 유지하다가 논에 유입된 물이 증발되거나 누수되어 수위감지센서(60)의 부구(77)가 하강하게 되면, 힌지축(67)에 의해 솔레노이드 밸브(69)가 구동(개방)되어 수압이 해제됨에 따라, 관수로(100)의 입상관과 하부체(30)에 가해지고 있던 용수의 수압이 샤프트(17)의 튜브(18)를 상부로 밀어 토출구(31)를 개방시키게 되므로 논(101)에 용수가 자동 유입되는 것이다.

이와 같이, 용수를 자동으로 공급함에 있어, 관수로(100)를 통해 유입된 용수에 혼합된 이물질(찌꺼기)이 함께 유입되어 필터를 폐쇄할 수 있으나, 이는 용수가 급수되고 있는 상태에서 에어펌프(50)에 의해 일정압력을 가하게 되면 수압에 의해 용수가 역류되면서 필터에 유입·적층된 이물질이 제거되어 토출구(31)를 통해 논(101)으로 배출된다.

한편, 위에서와 같은 관수로용 자동 급수장치(1)의 상·하한 수위를 수동으로 조작하여 논(101)의 수위를 수동으로 급수할 수 있는 것으로서, 이는 상부체(20)에 지지프레임(21)으로 고정된 전환밸브스위치(40)를 조작하게 되면, 사용자 가 임의로 용수의 급수를 자유롭게 조절할 수 있으며, 또한, 상기 급수전(10)의 토출구(31) 엘보(32)의 앞부분에 별도의 어태치먼트(도면에 도시되지 않음)를 접속하고 이에 호스를 연결하게 되면, 밭이나 과수원 또는 하우스 등의 관개용 및 살수용으로 적용할 수 있고 필요에 따라서는 각종 농기계의 세정용으로 사용할 수있는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 관수로용 자동 급수장치에 의해 수위감지센서에 설정된 수위에 따라 급수장치의 개폐작동을 자동으로 이루어지도록 함에 따라, 논의 수위를 자동으로 조절할 수 있어 용수의 절수와 물관리를 위한 노동시간의 단축과 유지·관리비용을 절감할 수 있어 효율적이고 경제적일 뿐만 아니라, 작물에 물관리를 정확하게 조절하므로써, 작물의 생육환경을 호전시켜 수확량을 높여 농가 소득을 증대시킴은 물론, 수위감지센서가 하부체에 일체로 결합되므로써, 급수장치 설치시 별도의 공간확보가 요구되지 않으므로 설치가 간편·용이하여 번거로움을 해소할 수 있어 작업자의 편이를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 급수전(10)은 상부체(20)와 하부체(30)가 나사결합되되, 그 내부에 다이어후레임 커버(12)와 가요성 다이어후레임(13)이 순차적으로 끼워져 작동실(16)이 형성되고,

   상기 하부체(30)의 중간부 일측에는 토출구(31)가 형성되어 용수 유도용 엘보(32)가 나사결합되며 그 타측 하부에는 필터가 끼워진 호스조립체(70)와 에어펌프(50)가 내부와 연통되도록 설치되고 일측 상단에는 고정판(61)에 의해 수위감지센서(60)가 일체로 결합되며,

   상기 상부체(20)의 중앙에는 다이어후레임(13)과 다이어후레임커버(12)의 중앙을 관통하여 일정길이의 샤프트(17)가 하단에 튜브(11)를 끼운채로 설치되어 상기 토출구(31)를 개폐할 수 있도록 상·하 작동가능하게 설치되되,

   상기 상부체(20)의 상부 타측에는 지지프레임(21)에 의해 복수개의 통공이 형성된 전환밸브스위치(40)가 설치되고,

   상기 수위감지센서(60)는 일측에 배출구가 형성된 케이스(62)의 내측 상부에 브라켓(63)이 횡설되되, 후방 상하에 복수개의 호스연결공(64, 65)이 형성되며 하부의 배출공(66)을 개폐시키도록 수압식 솔레노이드 밸브(69)가 내설되며,

   상기 힌지축(67)의 단부에는 지지봉(72)에 의해 부구(77)가 상·하구동되도록 설치된 것을 특징으로 하는 관수로용 자동 급수장치.