KR102104272B1

KR102104272B1 - 농업용수 분수(分水)용 조립형 pvc frp 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치

Info

Publication number: KR102104272B1
Application number: KR1020190126208A
Authority: KR
Inventors: 최종남
Original assignee: 케이엠산업 주식회사
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2020-04-27

Abstract

본 발명은 기존의 콘크리트 시공; 또는 콘크리트와 PVC를 이용한 시공을 통해 형성된 농업용수용 수로관이 외부환경 요인에 의해 쉽게 깨지거나 파손됨으로써 수로관의 역할을 제대로 수행하기 어렵고, 또한 이를 교체하기 위한 자원이 지속적으로 투입되어야 하는 문제를 해결하기 위해 제시되는 것으로서,
본 발명에서 제시하는 내구성, 내부식성, 변색성, 내오염성이 뛰어난 PVC FRP를 이용하여 조립식 수로관을 제시함으로써, 경량의 조립형 PVC FRP 수로관을 이용하여 쉽게 조립설치가 가능하기 때문에 시공이 안전하면서 간편하고, 숙련도가 높지 않더라도 일정 수준 이상의 시공 품질 확보가 가능한 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치에 관한 것이다.

Description

농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치{Apparatus for supplying agricultural water comprising assembly type waterway pipe of PVC FRP to divide agricultural water}

본 발명은 기존의 콘크리트 시공; 또는 콘크리트와 PVC를 이용한 시공을 통해 형성된 농업용수용 수로관이 외부환경 요인에 의해 쉽게 깨지거나 파손됨으로써 수로관의 역할을 제대로 수행하기 어렵고, 또한 이를 교체하기 위한 자원이 지속적으로 투입되어야 하는 문제를 해결하기 위해 제시되는 것으로서,

본 발명에서 제시하는 내구성, 내부식성, 변색성, 내오염성이 뛰어난 PVC FRP를 이용하여 조립식 수로관을 제시함으로써, 경량의 조립형 PVC FRP 수로관을 이용하여 쉽게 조립설치가 가능하기 때문에 시공이 안전하면서 간편하고, 숙련도가 높지 않더라도 일정 수준 이상의 시공 품질 확보가 가능한 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치에 관한 것이다.

본 발명과 관련하여, 공개실용신안 실1996-0011271(공개일자 1996.04.15)의 '농업 배수용 수로관'; 공개실용신안 실1999-0040898(공개일자 1999.12.06)의 '농업배수로용집수수로관'; 공개실용신안 실1999-003848(공개일자 1999.01.25)의 '농수로용 급수로'; 등록특허 10-1335182(등록일자 2013.11.25)의 '농업용수 분수(分水)용 수로관';에 대한 기술이 개시된 바 있다.

1) 상기 공개실용신안 실1996-0011271(공개일자 1996.04.15)에서는 일정한 길이로 제작되어 외관이 단정하고 조립식으로 이어 설치가 간단하고 양산이 용이하며 시공에 따른 설치 비용절감과 작업시간의 단축 및 작업능률의 극대화 및 누수를 완전 방지할 수 있도록 한 농업 배수용 수로관에 대한 기술을 개시하고 있다.

2) 공개실용신안 실1999-0040898(공개일자 1999.12.06)에서는 집수로의 벽면과 바닥면에 수개의 배수공을 천공하여 지면에 스며드는 물이 배수공으로 유도되고 다수개의 배수공으로 모아진 물은 하천으로 빠르게 배수되도록 하는 농업배수로용집수수로관에 대한 기술을 개시하고 있다.

3) 공개실용신안 실1999-003848(공개일자 1999.01.25)에서는 급수로의 일측면에 유도관을 설치하여 필요시 개폐문을 개방시켜 원하는 논으로 신속하게 물을 공급하는 농수로용 급수로에 대한 기술을 개시하고 있다.

4) 등록특허 10-1335182(등록일자 2013.11.25)에서는 물의 낙차에 의해 수로관 내부의 물을 지관(枝管)으로 유입되게 하여 농업용수 필요농지까지 용이하게 농업용수를 공급할 수 있도록 한 농업용수 분수(分水)용 수로관에 대한 기술을 개시하고 있다.

공개실용신안 실1996-0011271(공개일자 1996.04.15) 공개실용신안 실1999-0040898(공개일자 1999.12.06) 공개실용신안 실1999-0003848(공개일자 1999.01.25) 대한민국 등록특허 10-1335182(등록일자 2013.11.25)

본 발명은 기존 농업용수용 수로관의 단점을 개선하고자 제시되는 것으로서, PVC FRP를 이용하여 농업용수용 수로관을 제조함으로써, 설치가 간단하고 안전하면서도 일정한 시공품질을 확보할 수 있으며, 유지관리가 용이하고 직선시공은 물론 곡면시공이 매우 용이할 뿐 아니라 농업용수를 효과적으로 배분공급이 가능한 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치를 제공하고자 하는, 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여,

본 발명은 'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈을 포함하는 수로관전방부;

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈과, 상기 수로부의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기를 포함하는 제1수로관연결부;

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈과, 상기 수로부의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기와, 상기 수로부의 측면에 관통 형성되는 배수관을 포함하는 제2수로관연결부;

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기를 포함하는 수로관후방부;를 포함하는 수로관부와,

상기 배수관과 연결되어 상기 수로관부를 통해 공급되는 농업용수를 저장하는 저수부로 구성되어 직선시공을 위한 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치를 제공한다.

또한

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈을 포함하는 수로관전방부;

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기를 포함하는 수로관후방부;

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 곡면의 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부와, 상기 수로부의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부와, 상기 수로부의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈과, 상기 수로부의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기와, 상기 수로부의 측면에 관통 형성되는 배수관을 포함하여, 상기 수로관전방부와 제1수로관연결부 사이, 제1수로관연결부와 제2수로관연결부 사이, 제2수로관연결부와 제2수로관연결부 사이 또는 제2수로관연결부와 수로관후방부를 연결하는 곡면연결부;를 포함하는 수로관부와,

상기 배수관과 연결되어 상기 수로관부를 통해 공급되는 농업용수를 저장하는 저수부로 구성되어 곡면시공이 가능한 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치를 제공한다.

본 발명에 따른 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치는 다음의 효과를 갖는다.

첫째. 경량의 조립형 PVC FRP 수로관을 이용하여 쉽게 조립설치가 가능하기 때문에 시공이 안전하면서 간편하고, 숙련도가 높지 않더라도 일정 수준 이상의 시공 품질 확보가 가능하다는 장점을 갖는다.

둘째. 내구성, 내부식성, 변색성, 내오염성이 뛰어난 PVC FRP 수로관을 이용함으로써, 설치 후 장시간 사용하더라도 파손, 오염 등의 물리적, 화학적 손실이 손쉽게 발생하지 않아 사용안정성 및 유지보수 용의성이 뛰어나다는 장점을 갖는다.

셋째. 조립시공형태로 직선 및 곡면시공이 자유롭게 이루어질 수 있어, 시공하고자 하는 수로의 길이가변과 방향전환이 매우 자유롭다는 장점을 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치가 시공된 상태의 일례를 도시한 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 결합관계를 도시한 결합사시도.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 결합관계를 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 수로관전방부를 도시한 전방 사시도와 후방 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 제1수로관연결부를 도시한 전방 사시도와 후방 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 제2수로관연결부를 도시한 전방 사시도와 후방 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 농업용수 공급장치를 구성하는 PVC FRP 수로관의 수로관후방부를 도시한 전방 사시도와 후방 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예 1에 따른 수로관부를 구성하는 제2수로관연결부의 제1수로관연결부에 오링이 설치되는 것을 예시적으로 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부의 분해상태와 결합상태를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부 결합상태를 일례를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부 결합상태를 다른예를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부를 구성하는 곡면연결부의 일례를 도시한 사시도.
도 13은 도 12에 따른 곡면연결부의 상면도.
도 14는 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부를 구성하는 곡면연결부의 다른예를 도시한 사시도.
도 15는 도 14에 따른 곡면연결부의 상면도.
도 16은 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부를 구성하는 곡면연결부간의 결합상태의 일례를 도시한 사시도.
도 17은 도 16에 따른 곡면연결부간의 결합상태의 상면도.
도 18은 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부를 구성하는 곡면연결부간의 결합상태의 다른예를 도시한 사시도.
도 19는 도 18에 따른 곡면연결부간의 결합상태의 상면도.
도 20은 본 발명의 실시예 2에 따른 수로관부를 구성하는 곡면연결부간의 결합상태의 또 다른예를 도시한 사시도.
도 21은 도 20에 따른 곡면연결부간의 결합상태의 상면도.

이하, 본 발명에 따른 농업용수 공급장치(1)의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보도록 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(111)와, 상기 수로부(111)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(112)와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(113)을 포함하는 수로관전방부(11);

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(121)와, 상기 수로부(121)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(122)와, 상기 수로부(121)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(123)과, 상기 수로부(121)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(124)를 포함하는 제1수로관연결부(12);

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(131)와, 상기 수로부(131)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(132)와, 상기 수로부(131)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(133)과, 상기 수로부(131)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(134)와, 상기 수로부(131)의 측면에 관통 형성되는 배수관(135)을 포함하는 제2수로관연결부(13);

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부(141)와, 상기 수로부(141)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(142)와, 상기 수로부(141)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(144)을 포함하는 수로관후방부(14);를 포함하는 수로관부(10)와,

상기 배수관(135)과 연결되어 상기 수로관부(10)를 통해 공급되는 농업용수를 저장하는 저수부(20)로 구성된다.

상기 도 1 내지 도 7에 도시된 농업용수 공급장치(1)는 직선 시공용으로 제시된다.

도 1은 본 발명에 따른 농업용수 공급장치가 시공된 상태의 일례를 도시한 전체 구성도로서, 직선형의 수로관부(10)를 통해 흐르는 농업용수는 상기 수로관부(10)의 양측에 형성되는 저수부(20)로 이동하여 일정량 채워진다.

이때 상기 저수부(20)는 일정 수위를 넘으면 자동으로 상기 수로관부(10)로부터 유입되는 농업용수가 차단된다.

이는 도 2에 도시된 바와 같이 수로관부(10)에 연결되어 있는 배수관(135)의 하단부에 설치되는 수위조절부(136)에 의해 달성된다.

상기 수위조절부(136)는 부자(136a)와, 상기 배수관(135) 내부의 수로를 개폐하여 농업용수의 공급을 조절하는 볼밸브(136b)와, 상기 부자(136a)와 상기 볼밸브(136b)를 연결하는 연결바(136b)를 포함한다.

상기 수위조절부(136)는 수면 위에 떠 있는 상기 부자(136a)의 높낮이 변화에 따라 상기 볼밸브(136b)를 개폐함으로써 상기 저수부(20)의 수위가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한다.

즉 상기 저수부(20)의 수위가 낮아져 상기 부자(136a)가 아래로 내려가게 되면 상기 연결바(136b)에 연결되어 있는 볼배브(136b)가 회전에 의해 개방되어 상기 수로관부(136)로부터 물이 유입되어 상기 저수부(20)를 채우게 되며,

일정량의 물이 유입되어 상기 부자(136a)가 위로 올라가게 되면 상기 볼배브(136b)는 다시 회전에 의해 닫혀 상기 수로관부(136)로부터 물이 유입되는 것을 차단한다.

이와 같은 원리에 의해 상기 저수부(20)에 채워지는 농업용수는 항상 일정수위를 유지하게 된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농업용수 공급장치(1)는 조립식으로서 분리와 결합이 가능하기 때문에 시공하고자 하는 길이만큼 효과적으로 단시간 내에 시공이 가능하고 경량이기 때문에 작업간의 작업자의 안전성을 확보할 수 있다는 장점을 갖는다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이,

본 발명에 따른 수로관부(10)는 수로관전방부(11); 제1수로관연결부(12); 제2수로관연결부(13); 수로관후방부(14)로 구성되며, 이때 상기 제2수로관연결부(13)에는 배수관(135)이 관통연결되어 상기 수로관부(10)를 통해 흐르는 농업용수를 저수부(20)로 공급하는 역할을 한다.

상기 수로관전방부(11)는 도 4에 도시된 바와 같이,

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(111)와, 상기 수로부(111)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(112)와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(113)을 포함한다.

상기 수로부(111)는 농업용수를 흐르는 통로이다. 상기 날개부(112)는 수로관부(10) 시공시 지면에 맞닿아 지면으로부터 지지받는 부분으로서, 필요에 따라서는 결합수단을 사용하여 날개부(112)를 지면에 완전히 고정시킬 수도 있다. 상기 결합홈(113)은 제1수로관연결부(12)의 전면에 형성되어 있는 'U'자 형상의 결합돌기와 결합을 이루는 부분이다. 이때 상기 결합돌기에는 오링(200)이 체결되어 완전한 밀착결합되도록 함으로써 농업용수가 누수되는 것을 방지한다.

상기 제1수로관연결부(12)는 도 5에 도시된 바와 같이,

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(121)와, 상기 수로부(121)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(122)와, 상기 수로부(121)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(123)과, 상기 수로부(121)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(124)를 포함한다.

상기 수로부(121)와 날개부(122)의 기능은 상기 수로관전방부(11)와 동일하다. 상기 'U'자 형상의 결합돌기(124)는 상기 수로관전방부(11)의 결합홈(113)과 끼움결합을 이루는 부분이다.

이와 같은 끼움결합을 통해 수로관부(10)를 시공하기 때문에 작업이 간편하고, 시공능력이 뛰어나지 않더라도 일정 수준의 시공품질을 확보할 수 있다는 장점을 갖는다.

상기 제2수로관연결부(13)는 도 6에 도시된 바와 같이,

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(131)와, 상기 수로부(131)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(132)와, 상기 수로부(131)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(133)과, 상기 수로부(131)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(134)와, 상기 수로부(131)의 측면에 관통 형성되는 배수관(135)을 포함한다.

상기 수로부(131), 날개부(132), 결합홈(133) 및 결합돌기(134)의 기능은 상기 제1수로관연결부(12)와 동일하다.

상기 배수관(135)은 저수부(20)로 연결되며, 상기 저수부(20)의 하단부에는 수위조절부(136)가 설치되어 저수부(20)에 채워지는 농업용수의 수위가 항상 일정하게 유지될 수 있도록 한다.

이때 상기 수위조절부(136)는 부자(136a)와, 상기 배수관(135) 내부의 수로를 개폐하여 농업용수의 공급을 조절하는 볼밸브(136b)와, 상기 부자(136a)와 상기 볼밸브(136b)를 연결하는 연결바(136b)를 포함한다.

상기 수로관후방부(14)는 도 7에 도시된 바와 같이,

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부(141)와, 상기 수로부(141)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(142)와, 상기 수로부(141)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(144)을 포함한다. 상기 수로관후방부(14)는 수로관부(10)의 제일 마지막에 설치되는 것이다.

상기 도 2 및 도 3은 일례를 보인 것으로서, 맨 앞에 수로관전방부(11)가 설치되고, 맨 뒤에 수로관후방부(14)가 설치되는 것을 제외하고는 제1수로관연결부(12)와 제2수로관연결부(13) 각각의 설치 개수와 배열 순서는 필요에 따라 다양하게 할 수 있다.

또한, 상기 결합돌기(124, 134, 144)는 오링(200)과 결합을 이루는 것으로서, 오링(200)이 설치됨으로써, 상기 결합돌기와 결합홈이 연결된 지점을 통해 농업용수가 외부로 누수되는 것을 차단할 수 있다.

도 8에서는 본 발명의 실시예 1에 따른 수로관부를 구성하는 제2수로관연결부의 제1수로관연결부에 오링이 설치된 상태를 예시적으로 보이고 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 제1실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)를 구성하는 수로관부(10)와 저수부(20) 구성을 모두 포함하면서 곡면 수로를 형성하기 위한 곡면연결부(15)가 부가적으로 포함되는 것이 특징이다.

즉 상기 제1실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 직선형 수로관을 형성하나, 제2실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 자유로운 곡면 형성이 가능하기 때문에 원하는 방향으로 수로 방향을 전환하여 설치시공이 가능하다는 장점을 갖는다.

도 1 내지 도 21에 도시된 바와 같이,

본 발명의 제2실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(111)와, 상기 수로부(111)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(112)와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(113)을 포함하는 수로관전방부(11);

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부(141)와, 상기 수로부(141)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(142)와, 상기 수로부(141)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(144)을 포함하는 수로관후방부(14);

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 곡면의 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(151)와, 상기 수로부(151)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(152)와, 상기 수로부(151)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(153)과, 상기 수로부(151)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(154)와, 상기 수로부(151)의 측면에 관통 형성되는 배수관(155)을 포함하여, 상기 수로관전방부(11)와 제1수로관연결부(12) 사이, 제1수로관연결부(12)와 제2수로관연결부(13) 사이, 제2수로관연결부(13)와 제2수로관연결부(13) 사이 또는 제2수로관연결부(13)와 수로관후방부(14)를 연결하는 곡면연결부(15);를 포함하는 수로관부(10)와,

그리고 상기 결합돌기(124, 134, 144)는 실시예 1에서와 동일한 오링(200)과 결합을 이루어 구성되는 것으로서, 오링(200)이 설치됨으로써, 상기 결합돌기와 결합홈이 연결된 지점을 통해 농업용수가 외부로 누수되는 것을 차단할 수 있다.

상기 수로관전방부(11); 제1수로관연결부(12); 제2수로관연결부(13); 수로관후방부(14)에 따른 기술구성과, 저수부(20)의 기술 구성은 제1실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)와 동일하므로 중복 설명은 생략한다.

상기 제2실시예에 따른 농업용수 공급장치(1)는 곡면연결부(15)를 포함하여 곡면시공이 가능하다는 것에 특징이 있는 것이므로, 상기 곡면연결부(15)에 대해 추가 설명하고자 한다.

도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 곡면연결부(15)를 포함하는 수로관부(10)는 다양한 형태의 곡면시공이 가능하며, 이는 도 12 및 도 13에 도시된 제1형태의 곡면연결부(15)와 도 14 및 도 15에 도시된 제2형태의 곡면연결부(15)를 통해 달성될 수 있다.

곡면전환의 예는 도 16 및 도 17; 도 18 및 도 19; 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 2가지 형태의 곡면연결부(15)를 통해 다양한 방향 전환이 가능한 곡면수로를 형성할 수 있다는 장점을 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 수로관부(10)를 구성하는 PVC FRP에 대해 살펴보고자 한다.

본 발명에 따른 수로관부(10)는 PVC FRP를 이용하여 제조함으로써, 내구성, 내부식성, 변색성, 내오염성이 뛰어나며, 설치 후 장시간 사용하더라도 파손, 오염 등의 물리적, 화학적 손실이 손쉽게 발생하지 않아 사용안정성 및 유지보수 용의성이 뛰어나다는 장점을 갖는다.

FRP는 섬유강화플라스틱(Fiber Reinforced Plastics)으로서 다양한 복합재료 제조공정 중에서 연속 대량생산이 가능하고, 제조방법에 따라 높은 강도 및 탄성 등의 물리적 특성과, 내부식성, 변색성, 내오염성 등의 화학적 특성을 가질 수 있다.

비중 2.0~2.8 g/㎤, 인장강도 2,000 MPa인 유리섬유와, 비중 1.6~2.0 g/㎤, 인장강도 4,000 MPa인 탄소섬유를 1:1 중량비율로 혼합한 강화섬유 15.3 ~ 50.7 wt%와,

폴리염화비닐(PVC) 30.5 ~ 65.5 wt%와,

폴리메틸 메타크릴레이트(Poly ethyl methacrylate)와 폴리메틸 아크릴레이트(Poly methyl acrylate)가 70:30 중량비로 공중합된 자외선차단제 0.52 ~ 2.34 wt%와,

은(Ag) 입자를 포함하는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber) 2.51 ~ 5.36 wt%와,

수산화알루미늄 10.04 ~ 13.12 wt%와,

수산화마그네슘 0.15 ~ 0.34 wt%로 구성된다.

상기 강화섬유는 비중 2.0~2.8 g/㎤, 인장강도 2,000 MPa인 유리섬유와, 비중 1.6~2.0 g/㎤, 인장강도 4,000 MPa인 탄소섬유를 1:1 중량비율로 혼합한 것으로서, 그 사용량이 15.3 wt% 미만인 경우에는 고강도 특성의 PVC FRP를 제공하기 어렵고, 50.7 wt%를 초과하게 되는 경우에는 점도의 상승 등의 문제로 성형성이 떨어지므로, 상기 강화섬유의 사용량은 PVC FRP 전체 구성 중 15.3 ~ 50.7 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 유리섬유는 용융 노즐에서 직경 수 ㎛의 Filament를 연속 섬유상으로 뽑아낸 것으로서 통상적으로 Filament를 수십 본에서 수천 본의 다발로 하여 여러 가지 형태로 가공한다. 유리섬유는 규사(silica), 석회석(limestone), 붕사 등이 주성분으로서, 그 배합에 따라서 물성이 달라진다. 원료조성에 따라 A-glass(고알카리용), C-glass(화학용), L-glass(방사선차폐용), E-glass(무알카리용), S-glass(고강도), AR-glass(Alkali-Resistant Glass)로 나눈다.

상기 폴리염화비닐(PVC)은 열가소성 수지로서 가격이 저렴하며 내화학성, 기계적 강도 및 가공성이 우수하여 자동차, 완구, 의료용 도구, 인테리어 등 여러 산업분야에 사용되고 있다. PVC는 PE(Polyethylene), PP(Polypropylene), PS(Polystyrene)와 더불어 광범위하게 사용되는 세계 4대 범용수지 중의 하나이다.

PVC 수지는 유리전이온도(Glass transition temperature, Tg)가 약 80 ~ 82 ℃이고, 결정화도가 10 % 이하인 비결정성(Amorphous) 고분자이다. PVC는 상당히 긴 길이의 대칭구조(Head-to-tail 구조, Syndiotacticity는 약 55 % 정도)를 가지고 있기 때문에 부분적인 결정 구조를 가지고 있으며, 이 결정부분의 이론적인 용융점(Melting point, Tm)은 225 ℃ 정도이다.

상기 폴리염화비닐(PVC)의 사용량이 30.5 wt% 미만인 경우에는 상대적으로 다른 성분들의 함량이 늘어나 성형성이 떨어질 수 있으며, 65.5 wt%를 초과하게 되는 경우에는 다른 성분들의 사용량이 상대적으로 줄어들어 높은 강도 및 탄성 등의 물리적 특성과, 내부식성, 변색성, 내오염성 등의 화학적 특성 등이 떨어질 우려가 있으므로, 상기 폴리염화비닐(PVC)의 사용량은 PVC FRP 전체 구성 중 30.5 ~ 65.5 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 자외선차단제는 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly ethyl methacrylate)와 폴리메틸 아크릴레이트(Poly methyl acrylate)가 60:40 중량비로 공중합된 것으로서, 자외선으로부터 분해되어 생성된 라디칼을 소멸시키며, 이를 통해 자외선으로부터 고분자가 광분해되는 것을 미연에 방지한다.

상기 자외선차단제의 사용량이 0.52 wt% 미만인 경우에는 자외선 차단효과가 미미하고, 2.34 wt%를 초과하게 되는 경우에는 자외선 차단효과의 상승 정도가 미미하여 무의미하므로, 상기 자외선차단제의 사용량은 PVC FRP 전체 구성 중 0.52 ~ 2.34 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 은(Ag) 입자를 포함하는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber)는 높은 항균성 발현을 통해 PVC FRP의 오염발생율을 현저하게 떨어뜨리는 역할을 한다. 상기 은(Ag) 입자를 포함하는 탄소 나노섬유(Nanofiber)의 함량이 2.51 wt% 미만인 경우에는 항균특성의 발현이 미미하고, 5.36 wt%를 초과하게 되는 경우에는 항균성의 향상 정도가 미미하므로 무의미하여 상기 탄소 나노섬유(Nanofiber)의 사용량은 PVC FRP 전체 구성 중 2.51 ~ 5.36 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 은(Ag) 입자를 포함하는 탄소 나노섬유(Nanofiber)는 은(Ag) 입자를 포함하는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber)는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber) 60.0 ~ 80.0 wt%와, 전분 올리고머인 베타-CD(Cyclodextrin) 20.0 ~ 40.0 wt%의 혼합물을 구성한 후, 상기 혼합물을 디메틸포름아미드(dimethylformamide;DMF)에 첨가하여 55 ℃에서 3 시간 동안 교반하고, 다시 암실 조건에서 AgNO₃을 상기 혼합물 100.0 중량부를 기준으로 10.0 ~ 30.0 중량부를 첨가한 후 10 시간 동안 교반한 후 전기방사하여 제조된 것을 사용한다.

상기 Cyclodextrin(CDs)은 각각 알파(α-), 베타(β-), 감마(γ-)라 불리는 6, 7, 또는 8 포도당 단위로 구성된 불완전한 cone처럼 주기적 전분 올리고머이다.

상기 수산화알루미늄은 무기계의 대표적인 난연제이다. 무독성, 저발연성의 난연충진제로써 가격이 저렴하면서도 부식성이 낮다. 상기 수산화알루미늄의 흡열량은 kg 당 470 kcal로 높고, 분해 온도에서 수증기를 발생시켜 연소 시 증발 잠열을 통해 고분자의 온도를 억제하며, 이로 인하여 연소를 억제하는 기능을 가진다. 난연화 대상 수지로는 불포화폴리에스터(Unsaturated Poly-Ester, UPE), 페놀, 에폭시, 멜라민, 아크릴, PVC, PE, PP, EVA 등으로 매우 다양하다.

상기 수산화알루미늄의 사용량이 10.04 wt% 미만인 경우에는 난연특성의 저감될 수 있으며, 13.12 wt%를 초과하게 되는 경우에는 수산화마그네슘과의 적정 배합비를 벗어나기 때문에 수산화마그네슘과 함께 사용함으로써 기대할 수 있는 난연특성의 향상을 기대하기 어려울 수 있으므로, 상기 수산화알루미늄의 사용량은 PVC FRP 전체 구성 중 10.04 ~ 13.12 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 수산화마그네슘은 수지 함량 당 난연 효과는 수산화알루미늄보다 우수하다. 수산화마그네슘은 수산화알루미늄과 마찬가지로 가격이 저렴하면서도 연소 시 산소를 흡수하고 물을 생성하여 연소억제 효과를 높여 유독가스 및 연기발생을 억제하는 효과가 있다. 적용 가능한 수지는 폴리올레핀, 나일론, PVC 및 합성고무 등이 있다.

상기 수산화마그네슘은 상기 수산화알루미늄과 함께 사용하여 난연특성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로서, 그 사용량이 0.15 wt% 미만인 경우에는 난연특성 향상효과가 미미하고, 0.34 wt%를 초과하게 되는 경우에는 난연특성 향상정도가 미미하므로, 무의미하므로 상기 수산화마그네슘은 PVC FRP 전체 구성 중 0.15 ~ 0.34 wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.

상기 PVC FRP의 구체적인 배합예는 다음의 표 1과 같다.

성 분	배합예 1	배합예 2	배합예 3	배합예 4	배합예 5
강화섬유	22.27	36.24	43.92	40.72	44.41
폴리염화비닐(PVC)	62.78	45.55	36.42	40.23	37.60
자외선차단제	1.25	2.14	2.34	1.57	0.97
탄소 나노섬유(Nanofiber)	3.47	4.58	5.36	4.67	3.69
수산화알루미늄	10.07	11.24	11.65	12.47	13.12
수산화마그네슘	0.16	0.25	0.31	0.34	0.21
합 계	100.0 wt%	100.0 wt%	100.0 wt%	100.0 wt%	100.0 wt%

본 발명에 따른 농업용수 공급장치는 경량의 조립형 PVC FRP 수로관을 이용하여 쉽게 조립설치가 가능하기 때문에 시공이 안전하면서 간편하고, 숙련도가 높지 않더라도 일정 수준 이상의 시공 품질 확보가 가능하다는 장점을 갖고,

내구성, 내부식성, 변색성, 내오염성이 뛰어난 PVC FRP 수로관을 이용함으로써, 설치 후 장시간 사용하더라도 파손, 오염 등의 물리적, 화학적 손실이 손쉽게 발생하지 않아 사용안정성 및 유지보수 용의성이 뛰어나다는 장점을 가지며,

조립시공형태로 직선 및 곡면시공이 자유롭게 이루어질 수 있어, 시공하고자 하는 수로의 길이 가변과 방향전환이 매우 자유롭다는 장점을 가짐으로써, 산업상 이용가능성이 크다.

1 : 농업용수 공급장치
10: 수로관부
11: 수로관전방부
12: 제1수로관연결부
13: 제2수로관연결부
14: 수로관후방부
20: 저수부
111, 121, 131, 141: 수로부
112, 122, 132, 142: 날개부
113, 123, 133, 143: 결합홈
124, 134, 144: 결합돌기
135: 배수관

Claims

'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(111)와, 상기 수로부(111)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(112)와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(113)을 포함하는 수로관전방부(11);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(121)와, 상기 수로부(121)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(122)와, 상기 수로부(121)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(123)과, 상기 수로부(121)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(124)를 포함하는 제1수로관연결부(12);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(131)와, 상기 수로부(131)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(132)와, 상기 수로부(131)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(133)과, 상기 수로부(131)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(134)와, 상기 수로부(131)의 측면에 관통 형성되는 배수관(135)을 포함하는 제2수로관연결부(13);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부(141)와, 상기 수로부(141)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(142)와, 상기 수로부(141)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(144)을 포함하는 수로관후방부(14);를 포함하는 수로관부(10)와,
상기 배수관(135)과 연결되어 상기 수로관부(10)를 통해 공급되는 농업용수를 저장하는 저수부(20)로 구성되는 것에 있어서,

상기 수로관부(10)는 PVC FRP로 제조된 것으로서,
상기 PVC FRP는
강화섬유 15.3 ~ 50.7 wt%와,
폴리염화비닐(PVC) 30.5 ~ 65.5 wt%와,
폴리메틸 메타크릴레이트(Poly ethyl methacrylate)와 폴리메틸 아크릴레이트(Poly methyl acrylate)가 70:30 중량비로 공중합된 자외선차단제 0.52 ~ 2.34 wt%와,
은(Ag) 입자를 포함하는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber) 2.51 ~ 5.36 wt%와,
수산화알루미늄 10.04 ~ 13.12 wt%와,
수산화마그네슘 0.15 ~ 0.34 wt%로 구성된 것을 특징으로 하는 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치.
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(111)와, 상기 수로부(111)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(112)와, 상기 수로부(111)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(113)을 포함하는 수로관전방부(11);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(121)와, 상기 수로부(121)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(122)와, 상기 수로부(121)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(123)과, 상기 수로부(121)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(124)를 포함하는 제1수로관연결부(12);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(131)와, 상기 수로부(131)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(132)와, 상기 수로부(131)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(133)과, 상기 수로부(131)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(134)와, 상기 수로부(131)의 측면에 관통 형성되는 배수관(135)을 포함하는 제2수로관연결부(13);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 수로(waterway) 방향으로 일측이 개방되고 타측이 막힌 수로부(141)와, 상기 수로부(141)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(142)와, 상기 수로부(141)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(144)을 포함하는 수로관후방부(14);
'U'자 형상으로 소정의 폭을 이루면서 곡면의 수로(waterway) 방향으로 양측이 개방된 수로부(151)와, 상기 수로부(151)의 상부 양측단으로부터 횡방향으로 확장 형성되어 지면에 지지받는 날개부(152)와, 상기 수로부(151)의 후단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합홈(153)과, 상기 수로부(151)의 전단면에 형성되는 'U'자 형상의 결합돌기(154)와, 상기 수로부(151)의 측면에 관통 형성되는 배수관(155)을 포함하여, 상기 수로관전방부(11)와 제1수로관연결부(12) 사이, 제1수로관연결부(12)와 제2수로관연결부(13) 사이, 제2수로관연결부(13)와 제2수로관연결부(13) 사이 또는 제2수로관연결부(13)와 수로관후방부(14)를 연결하는 곡면연결부(15);를 포함하는 수로관부(10)와,
상기 배수관(135)과 연결되어 상기 수로관부(10)를 통해 공급되는 농업용수를 저장하는 저수부(20)로 구성되는 것에 있어서,

상기 수로관부(10)는 PVC FRP로 제조된 것으로서,
상기 PVC FRP는
강화섬유 15.3 ~ 50.7 wt%와,
폴리염화비닐(PVC) 30.5 ~ 65.5 wt%와,
폴리메틸 메타크릴레이트(Poly ethyl methacrylate)와 폴리메틸 아크릴레이트(Poly methyl acrylate)가 70:30 중량비로 공중합된 자외선차단제 0.52 ~ 2.34 wt%와,
은(Ag) 입자를 포함하는 폴리아크릴로나이트릴(Polyacrylonitrile, PAN)계 탄소 나노섬유(Nanofiber) 2.51 ~ 5.36 wt%와,
수산화알루미늄 10.04 ~ 13.12 wt%와,
수산화마그네슘 0.15 ~ 0.34 wt%로 구성된 것을 특징으로 하는 농업용수 분수(分水)용 조립형 PVC FRP 수로관을 포함하는 농업용수 공급장치.
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