KR100782013B1 - 스프링클러의 수압 보정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농작물에 공급되는 용수의 수압을 자동 보정하여 일정수압 내에서 용수가 분사되도록 한 스프링클러의 수압 보정장치를 개시한다.

본 발명은 스프링클러를 구축하는 회전노즐체(10)의 노즐결합관(11)에 관통된 내부급수로(15)의 선단에 조립된 노즐(14) 후방에 작은지름 급수로(15a)를 형성하여 단턱시트(17)을 구성하고, 이 단턱시트의 상부와 상기 작은지름 급수로(15a)의 내주면에 절곡되어 길이방향으로 연장된 변형단속돌기(18)를 방사상으로 다수 개 돌출하되, 상기 작은지름 급수로(15a)에는 내주면 한쪽에 길이방향으로 요설 되어 상기 단턱시트(17)에 연통 되는 보정급수로(19)를 형성하며,

상기 작은지름 급수로(15a)에는 엘측에서 연결급수홈(34)을 요설한 밀착판(33)이 선단에 돌출되고, 후단을 개방한 "U"자형 신축성컵(30)이 개방 측 외주면에 돌출된 걸림환턱(31)으로 상기 단턱시트(17)의 변형단속돌기(18)에 걸림 상태로 결합 구성된 스프링클러의 수압 보정장치에 그 특징이 있다.

작은지름 급수로, 변형단속돌기, 보정급수로, 신축성컵, 밀착판, 연결급수홈

Description

스프링클러의 수압 보정장치{A WATER PRESSURE CONTROLLING DEVICE OF A SPRINKLER}

도 1은 스프링클러의 설치 사용의 일례를 보여주는 개략도.

도 2는 본 발명이 적용된 일 실시 예의 스프링클러 사시도.
도 3은 도 2의 스프링클러를 구성하는 회전노즐체와 지지고정체의 분리 사시도.

도 4는 본 발명을 설명하기 위한 도 2의 반 단면 분해 사시도.

도 5는 도 2의 종단면도.

도 6은 본 발명을 구성하는 회전노즐체의 횡단면도.

도 7은 본 발명을 설명하기 위한 도 6의 Ⅳ-Ⅳ선 방향에서 본 단면도.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 작동상태도.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예의 단면구성도.

도 12 및 도 13은 도 11의 작동상태도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10: 회전노즐체 11: 노즐결합관

15: 내부급수로 15a: 작은지름 급수로

17: 단턱시트 18: 변형단속돌기

19: 보정급수로 20: 지지고정체

30: 신축성컵 31: 걸림환턱

33: 밀착판 34, 34a: 연결급수홈

본 발명은 스프링클러에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 농작물에 공급되는 용수의 수압을 자동 보정하여 일정수압 내에서 용수가 분사되도록 한 스프링클러의 수압 보정장치에 관한 것이다.

일반적으로 노지나 비닐하우스에서 육성되는 작물의 성장촉진을 위해 일정량의 용수를 주기적으로 공급하고 있다.

이러한 용수의 공급에 사용되는 것으로 대표적인 예가 스프링클러이다.

이러한 스프링클러는 용수의 공급여건이나 사용환경, 용수공급량에 따라서 다양한 기술로 개시되고 있다.

이러한 스프링클러는 작물재배 면적에 따라서 스프링클러가 용수를 분사 공급할 수 있는 범위로 각각 배치되고, 이렇게 배치된 스프링클러는 양수펌프와 연결된다.

이렇게 양수펌프와 연결된 스프링클러는 양수펌프로부터 공급되는 용수의 압력에 따라서 물의 분사거리와 분사량이 결정된다.

다시 말하여, 양수펌프와 가깝게 연결된 스프링클러는 용수의 압력이 강하여 용수의 충분한 분사거리와 분사량이 제공되나, 양수펌프와 멀리 설치된 스프링클러는 용수의 수압이 낮게 되어 분사거리와 분사량이 매우 불규칙하거나, 용수를 분사 할 수 있는 분사압이 미치지 않게 되어 작물의 용수공급이 원활하게 제공되지 못한다.

따라서, 넓은 재배지에서 용수의 공급이 구획별로 균일하게 공급하기 위해서는 단위별로 각각 기동 되는 다수의 양수펌프가 필요하여 작물 재배에 따른 부대설비 비용이 증가하는 단점이 있었다.

특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 작물재배지가 산등성이와 같이 경사진 장소에서는 양수펌프에서 공급되는 수압 차가 심하다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 경사재배지의 하부로서 양수펌프와 가장 가까운 곳의 스프링클러(a)와 중간 부분의 스프링클러(b)와 가장 멀고 높은 곳에 위치한 스프링클러(c)의 용수압은 a> b> c의 관계가 성립된다.

더욱이 용수압은 스프링클러(a)에서 스프링클러(c)로 갈수록 높이 차가 발생함으로 용수의 압력은 스프링클러(c)로 갈수록 약해진다.

그렇다고 양수펌프의 용수 압력을 높이어도 스프링클러(a)와 스프링클러(c)의 용수분사량은 균일하지 못한 단점을 해소할 수는 없다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 스프링클러의 사용에 따른 단점을 효과적으로 해소하고자 연구 개발된 것으로서,

본 발명의 목적은 양수펌프에서 공급되는 용수의 압력에 따라서 노즐을 통하여 토출되는 용수의 분사량을 자동으로 보정하여 비교적 균일한 용수의 분사량을 제공할 수 있는 스프링클러의 수압 보정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 재배지의 설치위치에 관계없이 양수펌프에서 공급되는 용수 압력에 따라서 노즐의 관로를 보정 개방하여 비교적 균일한 분사량을 제공할 수 있는 스프링클러의 수압 보정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 설치 위치에 구애 없이 비교적 균일한 용수량을 분사할 수 있어 부대설비의 최소화에 의한 경제성이 보장되는 스프링클러의 수압보정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 기종의 스프링클러의 크기와 큰 차이가 없이 간소한 구조로 제공되어 제조원가를 절감하고 소비자에게 저렴한 가격으로 제공할 수 있어 제품의 신뢰성이 보장되는 스프링클러의 수압보정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 스프링클러의 수압보정장치는,

스프링클러를 구성하는 회전노즐체의 노즐결합관에 관통된 내부 급수로에 단턱시트로 연장된 작은지름 급수로를 형성하고, 상기 단턱시트와 작은지름 급수로로 연장 돌출되는 다수의 변형단속돌기을 방사상으로 돌출하되, 상기 작은지름 급수로의 한쪽에 길이방향으로 요설 된 상기 단턱시트에 연통 되는 보정급수로를 형성하며,

상기 작은지름 급수로에는 한쪽에서 일정거리로 연결급수홈이 요설 된 밀착판이 선단에 돌출되고 후단이 개방된 "U"자형 신축성컵이 개방 측 외주면에 돌출된 걸림환턱으로 상기 단턱시트의 변형단속돌기에 걸림 상태로 결합 되어 구성된 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기 신축성컵의 밀착판에 연결급수홈을 형성하지 않고 상기 노즐의 후단 한쪽에 연결급수홈을 형성하여 구성된 것에 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

첨부도면 도 2 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예를 도시한 것으로서,

본 발명의 스프링클러의 수압보정장치는, 축관(12)과 노즐결합관(11) 사이에 회전자(13)가 조립되고, 상기 노즐결합관(11)의 내부 급수로(15)에 노즐(14)이 조립된 회전노즐체(10)와, 상기 내부 급수로(15)에 삽입되고 회전에 의해 외주면에 대향 돌출된 한 쌍의 끼움돌기(23, 23)를 상기 노즐결합관(11)의 하단부에 개방 형성된 한 쌍의 나선결합홈(16, 16)에 끼움 되어 결속되는 삽입관(22) 및 용수 호스(H)에 연결되고 내부에 급수로(24)를 연통한 호스연결관(21)이 일체 구성된 지지고정체(20)로 구성된 스프링클러의 종래구성을 포함한다.

상기 노즐결합관(11)은 내부에 관통된 내부 급수로(15)의 선단에는 상기 노즐(14)의 일부가 외부로 관통하여 조립되어 있고, 이러한 노즐(14)은 상기 용수를 분사하는 회전자(13)의 하부를 지지하는 축 역할을 한다.

이렇게 노즐(14)이 조립된 내부 급수로(15)는 상기 노즐(14)의 후방에 작은 지름 급수로(15a)를 형성하여 단턱시트(17)을 구성한다.

이때, 상기 단턱시트(17)의 상부와 상기 작은지름 급수로(15a)의 내주면에 절곡되어 길이방향으로 연장된 변형단속돌기(18)를 방사상으로 다수개 돌출하고, 상기 작은지름 급수로(15a)의 내주면 일측에 길이방향으로 요설 된 상기 단턱시트(17)와 연통하여 보정급수로(19)를 형성한다.

그리고 상기 작은지름 급수로(15a)에는 일측에서 연결급수홈(34)을 요설한 밀착판(33)이 선단에 돌출되고 후단을 개방한 "U"자형 신축성컵(30)이 개방 측 외주면에 돌출된 걸림환턱(31)으로 상기 단턱시트(17)의 변형단속돌기(18)에 걸림 상태로 결합 된다.

한편, 상기 신축성컵(30)은 상기 노즐결합관(11)의 내부급수로(15)에 끼움되는 상기 지지고정체(20)의 삽입관(22)에 의해 후진 이동이 단속된다.

이러한 본 발명의 상기 변형단속돌기(18)은 본 발명의 실시 예에 있어서는 4개로 구성되어 있으나, 내부급수로(15)의 지름이 커질 경우에는 그 이상으로 형성할 수 있다.

또한, 상기 보정급수로(19)도 상기 작은직경의 급수로(15a)의 내주면에 돌출된 변형방지돌기(18)의 사이에서 1개를 형성하였으나, 내부급수로(15)의 직경이 커질 경우에는 2개로 형성할 수 있다.

이러한 본 발명은 종래기술의 설명에서 상세히 언급한 바와 같이, 재배지에서 다수개가 양수펌프(미 도시함)의 주 급수관으로 연결되고 이 주급수관에서 각각 분기 되는 호스(H)를 통하여 용수가 지지고정체(20)의 호스연결관(21)을 통하여 각각 공급된다.

이렇게 공급되는 용수는 본 발명의 설치장소나 설치위치에 구애 없이 일정압으로 상승한 상태로 공급됨은 설명할 필요가 없다.

이때, 양수펌프와 가장 가까운 곳에서 연결된 본 발명이 적용된 스프링클러 와 가장 먼 곳에 연결된 스프링클러는 수압이 다르게 적용되고, 특히 설치장소의 높이 차에 의해서 더욱 수압의 차는 크게 발생한다.

도 8은 공급되는 용수의 수압이 본 발명을 구성하는 신축성컵(30)을 변형시키지 못하는 수압, 다시 말하여 양수펌프와 먼곳에 설치된 경우나 높은 위치에 설치된 경우의 작동 상태도이다.

즉, 용수의 수압이 본 발명의 신축성컵(30)을 변형(몸체를 외부로 늘리어서 확장) 시키지 못하는 경우의 수압이 작용할 때에는 용수는 신축성컵(30)의 걸림환턱(31)과 단턱시트(17)의 사이로 변형단속돌기(18)이 형성된 공간을 통하여 그대로 배출되어 노즐(14)을 통하여 배출되어 회전자(13)을 회전시켜 많은 양의 용수를 분사 배출하게 된다.

이러한 과정의 용수 수압은 상기 회전자(13)을 충분히 회전시키어 용수를 분사시킬 수 있는 수압으로 이해되어야 한다.

그러나 본 발명을 구성하는 신축성컵(30)을 변형시키는 수압, 다시 말하여 양수펌프와 가까운 곳에 설치되거나 낮은 위치에 설치된 경우에는 도 9 및 도 10의 작동상태도와 같이, 많은 양의 용수가 한꺼번에 빠져나가려는 높은 수압이 작용하게 되고 결국 양수펌프에서 멀리 설치되거나 높이 설치된 스프링클러에 미치는 송수압이 급격히 낮아져 스프링클러의 회전자를 회전시켜 용수를 분사하지 못하고 그냥 줄줄 흘러내리는 현상이 발생한다.

이때에 본 발명은 용수의 수압을 보정하여 각각의 스프링클러에 항상 근사값에 달하는 수압으로 물을 분사한 것이 핵심기술이다.

즉, 양수펌프와 가까운 곳에 위치한 스프링클러는 내부의 상기 신축성컵(30)이 용수가 배출되는 노즐(14) 방향으로 몸체 내부가 외향으로 변형되어 풍선과 같이 늘어나 확장되게 된다.

이러한 신축성컵(30)의 확장은 작은지름 급수로(15a)의 돌출된 변형단속돌기(18) 간의 공간에 밀착되고 동시에 선단에 돌출 구성된 밀착판(33)이 확장에 의한 전진으로 노즐(14)의 후방 노즐구멍에 밀착되어 용수의 배출을 차단하게 되고 용수압이 상승한다.

이러한 작동과 동시에 상기 작은지름 급수로(15a)의 한쪽에 요설 된 보정급수로(19)을 통하여 배출이 차단된 용수가 흘러 밀착판(33)의 연결급수홈(34)을 통하여 노즐(14)의 노즐구멍으로 배출된다. 이때에는 용수가 압축되는 상태의 더 높은 수압을 갖고 신속하게 보정급수로(19)을 통하여 빠르게 배출되어 회전자(13)를 도 8의 작동보다 보다 빠르게 회전하면서 토출되어 배출되는 용수량이 같은 시간내에 거의 근사값으로 배출된다.

이러한 과정에서 수압의 상승은 다음의 스프링클러로 미치게 되고 그 수압이 상기 신축성컵(30)을 변형하는 단계별 작용으로 각각의 스프링클러에 미치는 수압이 보정되어 항상 일정한 근사값으로 수압을 보정하게 되는 것이다.

다시 말하여 본 발명의 스프링클러의 수압 보정장치는 공급되는 용수의 수압, 즉 신축성컵(30)의 변형값을 기준으로 수압차를 보정하여 설치위치나 설치거리에 구애 없이 각각은 용수량을 근사값에 가까운 일정량으로 공급하게 된다.

이때, 상기 신축성컵(30)의 몸체를 얇게 할 경우와 두껍게 할 경우에 따라서 용수의 수압에 변형되어 수압을 보정하는 것이 다를 것이다.

이러한 신축성컵(30)의 몸체 두께는 양수펌프의 송수압과 설치거리에 따른 실험에 의해 충분히 기준값을 얻을 수 있을 것이다.

한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시 예로서, 본 발명의 바람직한 실시 예와 비교하여 다른 점은, 상기 신축성컵(30)의 밀착판(33)에 연결급수홈(34)을 형성하지 않고 상기 노즐(14)의 몸체 뒤쪽에 연결급수홈(34a)을 형성한 것이다.

이러한 실시 예의 작동은 도 12에 도시된 바와 같이, 양수펌프(미 도시함)에서 공급되는 용수의 수압이 상기 신축성컵(30)을 변형시키지 못하는 수압으로 작용할 경우(설치장소가 높거나 양수펌프와의 거리가 멀리 있는 곳)에는 본 발명의 바람직한 실시 예에서 설명한 도 8의 작동과 같다.

즉, 공급되는 용수는 상기 신축성컵(30)의 걸림환턱(31)과 단턱시트(17)의 사이로 변형단속돌기(18)이 형성된 공간을 통하여 그대로 배출되어 노즐(14)을 통하여 배출되어 회전자(13)를 회전시켜 많은 양의 용수를 분사 배출하게 된다.

그러나 양수펌프와 거리가 가깝거나 낮은 위치에 설치된 경우에는 용수의 수압이 신축성컵(30)을 확장하여 변형시키게 된다.

이러한 작동은 본 발명의 바람직한 실시 예의 작동으로 설명된 도 9 및 도 10과 동일하다.

즉, 도 13에 도시된 바와 같이, 신축성컵(30)의 확장은 작은지름 급수로(15a)의 돌출된 변형단속돌기(18) 간의 공간에 밀착되고 동시에 선단에 돌출 구성된 밀착판(33)이 확장에 의한 전진으로 노즐(14)의 후방 노즐구멍에 밀착되어 용수의 배출을 차단함과 동시에 상기 작은지름 급수로(15a)의 한쪽에 요설된 보정급수로(19)을 통하여 배출되는 과정은 동일하다.

다만, 이렇게 보정급수로(19)을 통하여 배출되는 용수는 상기 신축성컵(30)의 밀착판(33)이 차단한 노즐(14)의 한쪽에 개방된 연결급수홈(34a)을 통하여 배출되는 것만 다르다.

이러한 본 발명의 작동은 양수펌프의 송수압이나 거리에 따라서 폐회로로 연결된 각각의 스프링클러에 매 순간 가변적으로 상기 신축성컵(30)의 확장변형값에 의해 진행으로 가능하게 된다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명의 스프링클러의 수압 보정장치는 스프링클러의 설치위치 및 장소와 양수펌프의 송수거리에 따라서 변하는 용수의 수압에 가변적으로 토출량을 보정하여 근사값에 가까운 토출량을 보정할 수 있어 제품의 신뢰성을 극대화할 수 있다.

Claims (5)

1. 축관(12)과 노즐결합관(11) 사이에 회전자(13)가 조립되고, 상기 노즐결합관(11)의 내부 급수로(15)에 노즐(14)이 조립된 회전노즐체(10)와, 상기 내부 급수로(15)에 삽입되고 회전에 의해 외주면에 대향 돌출된 한 쌍의 끼움돌기(23, 23)를 상기 노즐결합관(11)의 하단부에 개방 형성된 한 쌍의 나선결합홈(16, 16)에 끼움 되어 결속되는 삽입관(22) 및 용수호스(H)에 연결되고 내부에 급수로(24)를 연통한 호스연결관(21)이 일체 구성된 지지고정체(20)로 구성된 스프링클러에 있어서,

   상기 내부 급수로(15)는 상기 노즐(14)의 후방에 작은지름 급수로(15a)를 형성하여 단턱시트(17)을 구성하고, 이 단턱시트의 상부와 상기 작은지름 급수로(15a)의 내주면에 절곡되어 길이방향으로 연장된 변형단속돌기(18)를 방사상으로 다수 개 돌출하되, 상기 작은지름 급수로(15a)에는 내주면 한쪽에 길이방향으로 요설되어 상기 단턱시트(17)에 연통 되는 보정급수로(19)를 형성하며,

   상기 작은지름 급수로(15a)에는 일측에서 연결급수홈(34)을 요설한 밀착판(33)이 선단에 돌출되고 후단을 개방한 "U"자형 신축성컵(30)이 개방 측 외주면에 돌출된 걸림환턱(31)으로 상기 단턱시트(17)의 변형단속돌기(18)에 걸림 상태로 결합 구성된 것을 특징으로 하는 스프링클러의 수압 보정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 신축성컵(30)은 상기 노즐결합관(11)의 내부급수로(15)에 끼움 되는 상 기 지지고정체(20)의 삽입관(22)에 의해 후진 이동이 단속되는 것을 특징으로 하는 스프링클러의 수압보정장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 변형단속돌기(18)은 4개로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링클러의 수압보정장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 보정급수로(19)는 2개로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링클러의 수압보정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 신축성컵(30)의 밀착판(33)은 연결급수홈(34)을 형성하지 않고 상기 노즐(14)의 후단 한쪽에 개방되어 노즐구멍과 연통하는 연결급수홈(34a)을 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 스프링클러의 수압보정장치.

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