KR200199053Y1 - 농업용 분수호스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 분수호스 길이에 따른 수압의 강하를 보정하여 전길이에 걸쳐 균일한 살수량을 유지할 수 있도록 구성한 분수호스를 새로이 제시할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 고안은 호스 몸통(1)의 상부에 형성하는 통수공(2)의 크기와 간격을 조절하여 펌프(3)가 연결되는 호스의 시점부(4)로 부터 거리가 멀어질수록 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시켜 단위길이당 분출되는 물의 량이 전 분수호스에 걸쳐 균등하게 이루어지도록한 구성을 특징으로 하는 분수 호스를 제시한다.

본 고안은 분스호스의 전길이에 걸쳐 고른 량의 물이 분사됨으로 작물이 균일하게 성장하여 생산량을 증가시킬 수 있고, 물의 효율적인 관리가 가능하고 펌핑에 따른 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 과도한 물공급에 의한 뿌리노출이나 두둑의 파손이 방지됨으로 두둑을 다시세우거나 노출된 뿌리를 다시 덮어 주어야 하는 데 따른 일손을 절감할 수 있는 잇점을 갖는다.

Description

농업용 분수호스{WATER SPRINKLE HOSE }

본 고안은 비닐하우스 내나 노지의 밭작물에 사용하여 작물에 물을 공급하는 용도로 사용되는 분수호스에 관한 것이며, 보다 상세히는 분수호스 길이에 따른 수압의 강하를 보정하여 전길이에 걸쳐 균일한 살수량을 유지할 수 있도록 구성한 분수호스에 관한 것이다.

종래 분수호스는 도 6에 도시된 바와 같이 호스의 몸통(1) 상면에 균일한 크기의 통수공(2)을 균일한 간격으로 형성한 구조로서 작물(5)사이에 길이 방향으로 길게 깔고 펌프등을 사용하여 고압의 물을 공급하여 줌으로서 통수공을 통하여 가는 물줄기가 작물에 지속적으로 뿌려질 수 있도록 구성된다.

이와 같은 구성의 종래 분스호스는 펌프로 부터 멀어질수록 마찰손실과 통수공을 통한 분출수의 배출에 의해 수두손실(WATER HEAD LOSE)이 발생하며, 그에 따른 수압강하에 의해 호스의 시점으로 부터 멀어질수록 통수공을 통한 분출수의 수량이 감소됨으로 작물에 공급되는 물의 량이 호스의 시점으로 부터 멀어질수록 줄어드는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 분수호스는 몸통 상면에 형성한 통수공이 호스의 전길이에 걸쳐 일정한 간격과 크기를 갖도록 형성됨으로서 호스내의 수압이 펌프와 멀어질 수록 약화 되며, 그에 따라 호스의 시작부에서는 과도한 물이 공급되고 끝부분으로 갈수록 수압이 떨어져 분출수의 양이 줄어들게 된다.

따라서, 종래 분수 호스 사용시에 작물의 위치에 따라 물공급량의 과부족이 발생하여 작물의 균일한 성장이 이루어 지지 않고, 끝부분에 적정량의 물을 공급하기 위해서는 앞부분에도 필요 없는 물을 계속해서 공급해주어야 하는 문제점이 있으며, 호스의 앞부분에 과도하게 공급되는 물은 두둑을 무너뜨리고 작물의 뿌리를 드러나게 하는 부작용을 야기하며, 지속적으로 무너진 두둑을 새로 형성해주고 노출된 뿌리를 덮어주어야 하는등 인력이 추가로 소요되는 문제점이 있었다.

본 고안은 분수 호스의 전 길이에 걸쳐 균일한 량의 물의 공급이 이루어 지도록 함으로서 종래 분수호스에 있어서 급수량의 과부족에 따른 제반 문제점을 해결할 목적으로 안출된 것이다.

이를 위하여 본 고안은 호스에 형성하는 통수공의 크기와 간격을 펌프가 연결되는 호스의 시점부로 부터 거리에 따라 다르게 형성하여 호스의 길이에 따른 수압강하에 관계 없이 일정한 량의 물이 분출되도록 구성한 분수호스를 새로이 제시한다.

이하 본고안의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 구성도

도2는 통수공의 크기를 길이에 따라 변화시킨 본 고안의 실시례도

도3은 통수공의 간격을 길이에 따라 변화 시킨 본 고안의 실시례도

도4는 본 고안을 적용한 경우의 길이에 따른 유속, 단위길이당 통수공면적 및 수량과의 관계도

도5는 본 고안의 사용상태도

도6은 종래 분수호스에 있어서 길이와 수량과의 관계도

*주요부호에 대한 설명

1.호스 본체 2.통수공 3.펌프

4.호스시점 5.작물

a,b,c.길이별 구간 A.면적선 H. 수두(water head) V.유속곡선 Q.수량

도1은 본 고안의 기본 구조를 도시한 것으로, 본 고안은 호스 몸통(1)의 상부에 형성하는 통수공(2)의 크기와 간격을 조절하여 펌프(3)가 연결되는 호스의 시점부(4)로 부터 거리가 멀어질수록 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시켜 단위길이당 분출되는 물의 량이 전 분수호스에 걸쳐 균등하게 이루어 지도록한 구성을 갖는다.

상기 구성은 호수내의 마찰손실수두와 형상손실수두에 의한 호수의 시점과 종점에서의 수두차를 반영하여 단위길이당 분출되는 물의 량을 일정하게 유지하기 위한 것으로 일반적으로 길이에 따른 관내 수두손실은 관의 길이와 유속의 제곱에 비례하고, 유속은 길이의 제곱근에 반비례 관계에 있고, 유량은 유속과 통수공의 단면적과 비례관계에 있게 된다.

따라서, 분수호스를 통하여 흐르는 물은 호스의 시점으로 부터 길이가 멀어질수록 마찰에 의한 손실수두와 연속되는 통수공을 통하여 빠져나간 수량에 의한 수두강하가 동시에 발생하여 호스의 종점부에서는 통수구를 통하여 빠져나간 물의 량이 현저히 줄어들게 된다.

이와 같은 이유로 호스의 시점과 종점에서의 작물에 공급되는 물의 량은 큰 차이를 보이며, 호스의 길이가 길수록 그 차이가 커지게 되며, 통상 100m,200m,300m단위로 제작되는 분수호스에 있어서 호스의 시점과 종점부에서 분출되는 수량은 매우 큰 편차를 갖게 된다.

그러나 본 고안과 같이 호스의 시점부에서는 통수공의 크기를 작게하거나 통수공사이의 간격은 크게 하고, 시점부로 부터 멀어질수록 통수공의 크기를 크게하거나 통수공사이의 간격을 줄여줌으로서 단위길이당 통수공의 총면적을 증가시켜 감으로서 분출되는 수량은 처음과 끝이 일치하게 됨으로 종래 분수호스에서의 호스길이에 따른 수량의 감소 문제를 해소할 수 있게 된다.

본 고안은 호스몸체상에 형성하는 각각의 통수공 크기를 일정하게 한상태에서 분수호스의 시점으로 부터 거리에 비례하여 통수공 사이의 거리를 크게 하는 형태로 실시되거나 통수공사이의 거리를 호스의 전길이에 걸쳐 일정하게 하고 분수호스의 시점으로 부터 거리에 비례하여 통수공의 크기를 크게 하는 형태로 실시하거나 양자를 혼합하여 실시할 수 있다.

도2는 호스몸체상에 형성하는 각각의 통수공(2) 크기를 일정하게 한상태에서 분수호스의 시점으로 부터 거리에 비례하여 통수공 사이의 거리를 좁게 하여 단위면적당 통수공의 단면적을 증가시키는 형태의 실시례를 도시한 것이며, 도3은 통수공사이의 거리를 호스의 전길이에 걸쳐 일정하게 하고 분수호스의 시점으로 부터 거리에 비례하여 통수공의 크기를 크게 함으로서 단위면적당 통수공의 면적을 증가시키는 형태의 실시례를 도시한 것이다.

전자의 경우는 통수공을 통하여 분출되는 물줄기의 굵기를 일정하게 유지할 수 있는 잇점이 있으나 호스 시점부에서 물줄기의 간격이 멀어지는 단점이 있으며, 후자의 경우는 물줄기의 간격을 일정하게 유지할 수 있으나 호스 종점부에서 물줄기의 굵기가 커지고 분출속도가 낮아 살수범위가 좁아지는 단점이 있을 수 있다.

따라서, 바람직한 형태는 시점으로 부터 거리에 따라 통수공사이의 간격을 좁게하고 통수공의 크기를 점차적으로 크게 하여 단위 길이당 통수공의 총단면을 수두손실분 만큼 증가시켜 줌으로서 단위 길이당 유출되는 수량을 호스의 전길이에 걸쳐 균일하게 유지되도록 한 구성이 보다 바람직한 구조라 할 수 있다.

한편, 수압의 감압분(수두차)을 각각의 통수공에 반영하여 각각의 통수공 크기나 통수공사이의 거리를 반영함이 가장 바람직한 구조라 할 수 있으나 이와 같이 할 경우 분수호스의 제조과정이 매우 복잡해지고 정밀한 제조공정이 수반되어야 한다.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 고안은 호수의 길이를 여러 구역으로 분활하여 각 구역별로 통수공의 크기 및 거리를 동일하게 하고, 호스시점부로 부터 멀어지는 구역일 수록 단위길이당 통수공의 면적을 증가시키는 구성을 제시한다.

예를 들어 호스의 전길이를 3등분하여 a,b,c구역으로 구분하고, 각 구역별에는 동일한 크기와 동일한 간격을 갖도록 통수공을 형성하고, 호스 시점으로 부터 먼 거리의 구역일 수록 통수공의 크기를 크게 하거나 간격을 좁게 하여 단위길이당 분출수량이 전 구역에 걸쳐 근사량이 되도록 구성할 수 있다.

상기한 실시례는 통수공의 크기나 간격을 각 구역별로 동일하게 유지함으로 용이하게 제작할 수 있으며, 분활되는 구역을 세분화 할 수록 보다 균등한 물공급이 이루어 지게 된다.

도4은 본 고안에 의해 호스의 길이에 따른 유속변화와 통수공의 단면적 및 유출량과의 관계를 설명하기 위한 것으로 a구역의 통수공 총면적을 A₁, b구역의 통수공 총면적을 A_2,c 구역의 통수공 총면적을 A₃라 하고, 길이에 따른 수두손실과 통수공으로 빠져나간 수량에 따른 수두강하가 각기 반영되어 각구간별로 차이를 갖는 유속에 대하여 a구역의 유속을 v₁, b구역의 유속을 v₂, c구역의 유속을 v₃라 하면, 분수호스를 통하여 공급되는 물의 총량 Q =Q1+Q2+Q3=A₁v₁ ²+ A₂v₂ ²+ A₃v₃ ²인 관계에 있고,각구역별로 유출되는 물의 량을 동일하게 유지하기 위해서는 (즉,Q1=Q2=Q3) A₁v₁ ²= A₂v₂ ²= A₃v₃ ²인 관계가 성립된다.

유속은 수두손실에 의해 감소되기 때문에 v₁ v₂ v₃관계에 있음으로 각 구역별로 형성된 통수공의 총면적은 A₁ A₂ A₃가 됨으로서동일한 유량을 유지시킬 수 있게 된다.

본 고안은 호스의 시점으로부터 길이에 따라 발생하는 손실수두 만큼 통수공의 면적을 증가시켜 유출되는 물의 량을 균일하게 하기 위한 것으로 호스의 시점부로 부터 멀어질수록 단위길이당 통수공의 면적을 증가시킴으로서 전길이에 걸쳐 동일한 량의 물을 분출시킬 수 있게 돤다.

도6은 본 고안에 의한 호스를 작물(5)사이에 배치하여 물을 분사시키는 상태를 도시한 것으로 분수호스의 전길이에 걸쳐 동일한 형태의 물줄기 분사 퀘적이 유지되며, 호스의 전길이에 걸쳐 동일한 량의 물을 분출시키게 된다.

이상의 구성에 의한 본 고안은 분수호스의 길이에 따른 수압강하를 단위길위당 통수공의 면적요소로 상쇄시킴으로서 호스의 전길이에 걸쳐 동일한 량의 물이 공급되도록 하는 기술사상을 갖는 것으로서 도면에 표현된 각각의 실시형태는 다른 실시형태를 배제하기 위한 것은 아니다.

본 고안은 분스호스의 전길이에 걸쳐 고른 량의 물이 분사됨으로 작물이 균일하게 성장하여 생산량을 증가시킬 수 있고,종래 분수호스 사용시 분수호스 끝부분에 적적량의 물을 공급하기 위하여 앞부분까지 계속적으로 분사시켜야 하는데 본 고안은 전길이에 걸쳐 고른 분사량을 유지할 수 있어 물의 효율적인 관리 및 펌핑에 따른 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 과도한 물공급에 의한 뿌리노출이나 두둑의 파손이 방지됨으로 두둑을 다시세우거나 노출된 뿌리를 다시 덮어 주어야 하는 데 따른 일손을 절감할 수 있는 잇점을 갖는다.

Claims (5)

1. 호스 몸통(1)의 상부에 형성하는 통수공(2)의 크기와 간격을 조절하여 펌프(3)가 연결되는 호스의 시점부(4)로 부터 거리가 멀어질수록 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시켜 단위길이당 분출되는 물의 량이 전 분수호스에 걸쳐 균등하게 이루어지도록한 구성을 특징으로 하는 분수 호스.
2. 제1항에 있어서, 호스의 시점부에서는 통수공의 크기를 작게 하고, 호스의 시점부로 부터 멀어질수록 통수공의 크기를 크게 함으로서 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시킨 것을 특징으로 분수 호스.
3. 제1항에 있어서,호스의 시점부에서는 통수공의 간격을 넓게 하고, 호스의 시점부로 부터 멀어질 수록 통수공의 간격을 좁게함으로서 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시킨 것을 특징으로 분수 호스.
4. 제1항에 있어서,호스의 시점부에서는 통수공의 크기는 작게 하고 통수공의 간격을 넓게 하며, 호스의 시점부로 부터 멀어질수록 통수공의 크기는 크게 하고 통수공의 간격을 좁게 함으로서 단위 길이당 통수공(2)의 면적을 증대시킨 것을 특징으로 분수 호스.
5. 제1항에 있어서, 호수의 길이를 3등분으로 분할하여 각 구역별로 통수공의 크기 및 거리를 동일하게 하고, 호스시점부로 부터 멀어지는 구역일 수록 단위길이당 통수공의 면적을 증가시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 분수 호스.