KR20200095742A

KR20200095742A - 자동 수위조절 물꼬

Info

Publication number: KR20200095742A
Application number: KR1020190013479A
Authority: KR
Inventors: 허광회
Original assignee: 허광회
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2020-08-11
Also published as: KR102192508B1

Abstract

본 발명은 자동수위조절 물꼬로서, 보다 상세하게는 내부가 비어있는 육면체의 모양을 갖되, 물이 저장되는 방향 전면의 하방은 지반에 묻히는 지반막(120)을 갖고, 그위 상방은 개방되어 있으며, 배수로 방향의 하단에 배수로와 연결하는 장치와 연결되는 배수로 연결로(130)가 형성되어 있는 물꼬 박스(110); 상기 물꼬 박스(110) 내부에 설치되되, 양측면중 한곳의 중앙의 홈과 나머지 측면 중앙부를 관통하여 설치되는 전달축(160); 상기 물꼬 박스(110)의 지반막(120) 상방의 개방된 곳에 설치되되, 바깥 방향으로 원호 형상을 가지며, 안쪽면의 상방과 하방에 상기 전달축(160)과 연결되어 전달축(160)의 회전에 따라 회동되도록 하는 지지대(156)가 각각 설치되어 물의 수위를 조절하는 개폐막(150); 상기 물꼬박스(110)의 한측면을 관통하는 전달축(160)에 90도 방향으로 연결되는 조절축(175); 상기 조절축 (175)말단에 설치되되 공기가 밀폐 저장된 부레(170); 및 상기 조절축(175)과 부레(170)가 설치되는 별도의 공간으로서, 빗물이 저장되어 상기 부레(170)가 물위로 뜨게하는 공간인 부레박스(180);로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동수위조절 물꼬에 관한 것이다.

Description

자동 수위조절 물꼬{Automatic Water Level Controling Sluice Gate}

일반적으로 벼가 성장하는 논에 물을 채우기 위해서는 논물을 입수 또는 배수할 수 있도록 물꼬가 형성되어 있는데, 이러한 물꼬는 수로와 경작지를 연결하여 경작지에 물을 공급 또는 배수하는 역할을 하며, 통상 논둑에 설치된다.

그런데, 종래의 물꼬는 대부분 흙으로 된 물꼬가 형성되어 있어서 물꼬 관리시 취급이 번거로우며, 물의 유속이 빠를 경우 물꼬의 일부분이 쉽게 유실될 수 있고, 수동 물꼬 관리로 인해 이앙시기부터 수확시기까지 생육시기별로 물관리에 많은 시간과 노동력을 투입해야 하는 어려움이 있었다.

이러한 종래의 물꼬가 갖는 문제점을 해결하기 위해 수문을 설치한 구조물로 된 물꼬가 개발 및 사용되기도 한다.

그러나 이와 같은 구조물로 된 물꼬는 견고하기는 하지만, 설치시 많은 자재를 필요로 하여 상당한 노동력과 비용이 소요되는 단점이 있고, 설치 후에도 한 장소에 고정된 상태로 사용할 수 밖에 없어 매우 비효율적인 문제점이 있었다.

따라서 최근에는 적절한 입수뿐만 아니라 벼의 생육기에 적합한 배수 조절을 용이하게 하여 입수나 배수 기능을 충분치 수행할 수 있고 입수량 또는 배수량의 미세 조절이 가능한 다양한 형태의 물꼬가 개발되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1136380호(2012.04.06 등록; 발명의 명칭 '논물 수위조절장치')에는 논둑에 설치되며 전방이 개방되고 상부에 눈금이 표시되고 통공이 형성되는 케이스본체, 케이스본체의 내부에 설치되며 논물이 유입되도록 유입구가 형성되는 수위조절통, 수위조절통의 후방에 연결되어 수위조절통을 통해 유입된 논물이 배수되며 일측에 자바라 형태의 주름부가 형성되는 배수관, 수위조절통과 케이스본체에 연결되어 길이 조절에 따라 수위조절통의 경사 각도를 가변시키는 길이조절수단을 포함하여, 논에 담겨진 물을 농수로나 인접한 논에 배수시킬 수 있게 한 것으로, 비교적 간단한 구성으로 쉽게 배수가 가능한 것으로 판단되나 길이조절수단등이 배수관의 무게를 항상 견뎌야 함에 따라 내구성에 문제가 발생할 것으로 판단된다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0122864호(2018.11.04 공개 : 수위조절기능을 갖는 물꼬 개폐장치)는 수위조절기능을 갖는 물꼬 개폐장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용수가 통과할 수 있도록 본체의 좌우 양측에 개구부가 형성된 u형의 단면을 갖도록 플라스틱제로 성형되는 것으로, 상기 본체의 일측 개구부에는 본체와 일체로 성형되어 일측 개구부의 개폐를 통해 본체 내부에 형성되는 수로로 흐르는 용수의 흐름을 제어하기 위한 차단부재가 형성되고, 상기 차단부재는 본체의 바닥면과 회절부에 의해 하단부가 연결되어 그 상단부를 좌우 회동시켜 일측 개구부의 개폐가 가능하도록 구성되며, 상기 차단부재의 전후단 테두리부와 본체 사이에는 차단부재의 회동시에 펼쳐지면서 용수가 통과하는 수로 벽을 연장 형성하고 차단부재가 바닥면에 대해 수직으로 세워지는 경우 접혀질 수 있는 신축조절부가 형성되고, 상기 차단부재의 상단측과 본체 사이에는 상기 차단부재의 회동을 통해 일측 개구부의 개폐를 제어하기 위한 개폐수단이 설치된 구성으로 이루어진 발명인데, 태양광 설비와 그에 따른 BMS 기능이 포함되어야 하며 오히려 스마트 제어를 이유로 구성이 복잡하고 변수가 많아 잦은 고장에 따른 유지비 문제와 내구성 문제 그리고 제작비 증가등의 문제가 있을 것으로 판단된다.

본 발명의 목적은 논둑에 설치되는 물꼬에 있어서, 비교적 간단한 구성으로 사용자가 설정하는 논물의 수위조절을 간편하게 할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 수위조절 가능한 물꼬가 전원등의 에너지를 사용하지 않고 부력을 활용하여 개폐막의 개폐를 자동으로 이루어지게 함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 수위조절 가능한 물꼬를 저렴한 비용으로 대량생산할 수 있도록 함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 목표로 하는 수위를 간편한 수단으로 조절할 수 있게함에 있다.

본 발명인 논의 수위를 조절하는 물꼬(100)는 내부가 비어있는 육면체의 모양을 갖되, 물이 저장되는 방향 전면의 하방은 지반에 묻히는 지반막(120)을 갖고, 그위 상방은 개방되어 있으며, 배수로 방향의 하단에 배수로와 연결하는 장치와 연결되는 배수로 연결로(130)가 형성되어 있는 물꼬 박스(110); 상기 물꼬 박스(110) 내부에 설치되되, 양측면중 한곳의 중앙의 홈과 나머지 측면 중앙부를 관통하여 설치되는 전달축(160); 상기 물꼬 박스(110)의 지반막(120) 상방의 개방된 곳에 설치되되, 바깥 방향으로 원호 형상을 가지며, 안쪽면의 상방과 하방에 상기 전달축(160)과 연결되어 전달축(160)의 회전에 따라 회동되도록 하는 지지대(156)가 각각 설치되어 물의 수위를 조절하는 개폐막(150); 상기 물꼬박스(110)의 한측면을 관통하는 전달축(160)에 90도 방향으로 연결되는 조절축(175); 상기 조절축 (175)말단에 설치되되 공기가 밀폐 저장된 부레(170); 및 상기 조절축(175)과 부레(170)가 설치되는 별도의 공간으로서, 빗물이 저장되어 상기 부레(170)가 물위로 뜨게하는 공간인 부레박스(180);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐막(150)의 전면 하단에 고무 또는 탄성 있는 플라스틱 재질의 스토퍼(미도시 및 부호 미부여)를 설치하여 평시의 개폐막(150)과 지반막(120) 사이에 물이 새지 않도록 함이 바람직하다.

상기 물꼬의 재질은 FRP를 사용함이 바람직하다.

상기 조절축(175)의 길이를 조절하여 강수량에 따라 상기 개폐막(150)이 열리는 시간과 개폐막(150)의 개폐정도를 조절할 수 있다.

상기 부레(170)의 말단에 무게추(미도시 및 부호 미부여)를 연결 설치하여 강수 저장으로 발생하는 부레(170)의 부력을 조절할 수 있다.

본 발명인 자동 수위조절 물꼬는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 본 발명은 비교적 간단한 구성으로 사용자가 설정하는 논물의 수위조절을 간편하게 할 수 있다.

(2) 본 발명은 전원등의 전기에너지나 기타 에너지를 변환하여 사용하지 않아 완전한 비전원으로 동작하여 수위조절이 가능하다.

(3) 본 발명은 상기 수위조절 가능한 물꼬를 간단한 구성과 재료의 저감등 저렴한 비용으로 대량생산할 수 있는 잇점이 있다.

(4) 본 발명은 사용자가 목표로 하는 수위를 간편한 수단으로 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 내부모습을 나타내기 위한 횡단면도이다.
도 3은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬를 구성하는 요소인 부레박스의 내부모습을 나타내기 위한 부분 횡단면도이다.
도 4는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 내부모습을 나타내기 위한 수평 단면도이다.
도 5는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬를 후방에서 바라본 수평 단면 사시도이다.
도 6은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 작동을 간략하게 나타낸 도면이다.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "자동 수위조절 물꼬"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

본 명세서에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지는 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 외관을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 내부모습을 나타내기 위한 횡단면도이며, 도 3은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬를 구성하는 요소인 부레박스의 내부모습을 나타내기 위한 부분 횡단면도이고, 도 4는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 내부모습을 나타내기 위한 수평 단면도이며, 도 5는 본 발명인 자동 수위조절 물꼬를 후방에서 바라본 수평 단면 사시도이고, 도 6은 본 발명인 자동 수위조절 물꼬의 작동을 간략하게 나타낸 도면이다.

도 1 내지 5를 참조하면 본 발명인 논의 수위를 조절하는 물꼬(100)는 내부가 비어있는 육면체의 모양을 갖되, 물이 저장되는 방향 전면의 하방은 지반에 묻히는 지반막(120)을 갖고, 그위 상방은 개방되어 있으며, 배수로 방향의 하단에 배수로와 연결하는 장치와 연결되는 배수로 연결로(130)가 형성되어 있는 물꼬 박스(110); 상기 물꼬 박스(110) 내부에 설치되되, 양측면중 한곳의 중앙의 홈과 나머지 측면 중앙부를 관통하여 설치되는 전달축(160); 상기 물꼬 박스(110)의 지반막(120) 상방의 개방된 곳에 설치되되, 바깥 방향으로 원호 형상을 가지며, 안쪽면의 상방과 하방에 상기 전달축(160)과 연결되어 전달축(160)의 회전에 따라 회동되도록 하는 지지대(156)가 각각 설치되어 물의 수위를 조절하는 개폐막(150); 상기 물꼬박스(110)의 한측면을 관통하는 전달축(160)에 90도 방향으로 연결되는 조절축(175); 상기 조절축 (175)말단에 설치되되 공기가 밀폐 저장된 부레(170); 및 상기 조절축(175)과 부레(170)가 설치되는 별도의 공간으로서, 빗물이 저장되어 상기 부레(170)가 물위로 뜨게하는 공간인 부레박스(180);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면 표현상 부레가 빈공간으로 이루어지지 않은 것으로 보이나 어디까지나 표현상의 문제로서 부레는 공기가 밀폐 저장되어 물에 뜨는 가벼운 재질인 것은 물론이다.

도 2를 참조하면 상기 개폐막(150)의 전면 하단에 고무 또는 탄성 있는 플라스틱 재질의 스토퍼(미도시 및 부호 미부여)를 설치하여 평시의 개폐막(150)과 지반막(120) 사이에 물이 새지 않도록 함이 바람직하다.

상기 스토퍼는 개폐막 하단 전체 대응하여 설치될 수 있음이 바람직하다.

상기 물꼬의 재질은 FRP를 사용함이 바람직하나, 전달축과 조절축은 스텐레스등의 스틸재질을 사용할 수도 있고, 부레는 가벼운 플라스틱 재질을 사용할수도 있다.

도 3을 참조하면 상기 조절축(175)의 길이를 조절하여 강수량에 따라 상기 개폐막(150)이 열리는 시간과 개폐막(150)의 개폐정도를 조절할 수 있다.

도 3을 참조하면 전달축에 연결된 지지대의 방향과 조절축에 연결된 부레의 상관성에 대해 설명하자면, 서로 반대방향이며 지지대와 조절축을 수평으로 놓았을때 조절축이 더 하방으로 내려와야 하고, 내려오는 정도는 부레박스 바닥으로부터 부레 말단이 3-15미리 미터 정도 위에 위치하도록 조절축이 대응되는 위치에 있으면 족하다.

만약 부레 말단에 무게추가 달린것이라면 전술한 문단의 부레는 무게추 말단이라고 표현되어야 할 것이다.

도 4와 5를 참조하면 배수로 연결로는 반드시 원통형일 필요는 없고 상황에 따라 배수로와 연결될 수 있는 것이면 어떤 것이든 연결될 수 있도록 함이 바람직하며 경우에 따라서는 배수로 연결부재와 연결될 수 있도록 어댑터가 적용될 수 있음이 바람직하다.

도 6을 참조하면 비가 내려 부레박스에 물이 차올라 부레가 떠오르게 되면 이에 연결된 조절축, 전달축이 회전하게 되고 이에 고정된 지지대와 상기 지지대에 연결된 개폐막이 하방으로 움직여 개폐막이 열려 논물이 방출되는 구조로 됨을 알 수 있다.

상술한 발명인 자동 수위조절 물꼬는 다음과 같은 효과가 있다.

100 : 자동 수위조절 물꼬 110 : 물꼬 박스
120 : 지반막 130 : 배수로 연결로
150 : 개폐막 155 : 지지대
160 : 전달축 170 : 부레
175 : 조절축 180 : 부레박스

Claims

논의 수위를 조절하는 물꼬에 있어서,
상기 물꼬는,
내부가 비어있는 육면체의 모양을 갖되, 물이 저장되는 방향 전면의 하방은 지반에 묻히는 지반막을 갖고, 그위 상방은 개방되어 있으며, 배수로 방향의 하단에 배수로와 연결하는 장치와 연결되는 배수로 연결로가 형성되어 있는 물꼬 박스;
상기 물꼬 박스 내부에 설치되되, 양측면중 한곳의 중앙의 홈과 나머지 측면 중앙부를 관통하여 설치되는 전달축;
상기 물꼬 박스의 지반막 상방의 개방된 곳에 설치되되, 바깥 방향으로 원호 형상을 가지며, 안쪽면의 상방과 하방에 상기 전달축과 연결되어 전달축의 회전에 따라 회동되도록 하는 지지대가 각각 설치되어 물의 수위를 조절하는 개폐막;
상기 물꼬 박스의 한측면을 관통하는 전달축에 90도 방향으로 연결되는 조절축;
상기 조절축 말단에 설치되되 공기가 밀폐 저장된 부레; 및
상기 조절축과 부레가 설치되는 별도의 공간으로서, 빗물이 저장되어 상기 부레가 물위로 뜨게하는 공간인 부레박스;로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 수위조절 물꼬.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐막의 전면 하단에 고무 또는 탄성 있는 플라스틱 재질의 스토퍼를 설치하여 평시의 개폐막과 지반막 사이에 물이 새지 않도록 함을 특징으로 하는 자동 수위조절 물꼬.
청구항 1에 있어서,
상기 물꼬의 재질은 FRP를 사용함을 특징으로 하는 자동 수위조절 물꼬.
청구항 1에 있어서,
상기 조절축의 길이를 조절하여 강수량에 따라 상기 개폐막이 열리는 시간과 개폐막의 개폐정도를 조절할 수 있음을 특징으로 하는 자동 수위조절 물꼬.
청구항 1에 있어서,
상기 부레의 말단에 무게추를 연결 설치하여 강수 저장으로 발생하는 부레의 부력을 조절할 수 있음을 특징으로 하는 자동 수위조절 물꼬.