KR20210003394A - 경사지 농업용수 배관시공 장치 - Google Patents

경사지 농업용수 배관시공 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 경사지 농업용수 배관시공 방법에 관한 것으로, 물탱크(10)에 저수된 물을 단속하기 위해 상기 물탱크의 전단에 설치되는 ON/OFF밸브(510)와 상기 ON/OFF밸브(510)로 역류하는 물을 저지하기 위한 체크밸브(Check valve,410)를 주배관(Main pipe,20) 라인에 설치하는 제1 단계와; 상기 체크밸브의 전단에 설치되며, 상기 물탱크가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 공급하기 위하여 유선형 혼합기(100)를 설치하는 제2 단계와; 상기 유선형 혼합기의 전단에 역류방지용 체크밸브(420)가 설치되며, 상기 체크밸브의 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)를 설치하는 제3 단계와; 상기 제1 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(430)가 설치되며, 상기 체크밸브 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 2차적으로 조절하는 제2 급수용 감압기(300)를 설치하는 제4 단계와; 상기 제2 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(440)가 설치되며, 주배관(Main pipe,20)의 최하부에는 ON/OFF밸브(520)를 설치한 후, 저수지(40)에 상기 주배관을 연결시키는 제5 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관 시공 방법을 제공함으로써, 물탱크 근접 및 경사지 농지 등에 안정적으로 농업용수 공급이 가능하고 배관 및 밸브의 파손을 방지하여 종래 복구공사에 따른 예산낭비를 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법{Apparatus and method for constructing agricultural water pipeline inclines}
본 발명은 농업용수 배관시공 시스템에 관한 것으로, 특히 유속과 압력 조절을 통해 배관 및 밸브의 수격작용을 완화시켜 물탱크 근접 및 경사지와 같은 농지에 안정적으로 농업용수가 공급 가능하도록 한 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 경사지를 갖는 농경지 상부에는 농업용수를 공급하기 위해 계곡물이나 수돗물 등을 공급하여 저수할 수 있는 물탱크가 설치되고, 설치된 물탱크에는 급수배관 라인 및 각종 밸브 등을 접속 연결시켜 농경지로 물을 공급하게 된다.
이때, 물탱크의 수압에 의해 물탱크로부터 가장 낮은 위치에 있는 준경사지(혹은 평지수준)의 하부 농지에는 높은 수압으로 농업용수 공급에 지장이 없는 반면에, 물탱크와 가장 근접한 경사지의 상부 농지에는 빠른 유속과 낮은 수압으로 인하여 용수가 패스되어 농업용수의 공급이 잘 이루어지지 않는다. 그리고 고경사지 하부에 위치하는 농지의 경우는 빠른 유속과 높은 수압으로 인한 수격작용으로 급수배관이나 각종 밸브 등의 관거시설이 터지는 사고가 빈번하게 발생되어 보수 및 복구에 따른 예산낭비가 발생한다.
이러한 현상을 방지하기 위해 농어촌공사에서는 경사지 농업용수 배관시공 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 이 분야의 문제점을 해소할 수 있는 특허기술은 전무한 상태이다.
한편, 대한민국 등록특허공보(B1) 제10-0843128호(2008.07.03)의 물탱크를 갖는 수돗물 급수장치에 의하면, 수압에 의해 물탱크로부터 가장 가까운 위치에 있는 최상층 아파트의 수압 문제를 해결하기 위해, 벤투리 효과를 이용한 수돗물의 속도를 증가시키는 혼합기가 제안된 바 있다(도 1 참조).
그러나 이 기술은 아파트와 같은 옥상에 설치된 탱크로부터 각 세대별로 수돗물을 공급하는 25~50mm 정도의 급수배관에는 적용 가능하지만, 50~100mm 이상의 농업용 급수배관을 통해 경사지가 비교적 높고 긴 구간의 경사지를 통과할 경우 빠른 유속과 높은 수압으로 인해 물탱크에서 가장 가까운 농지에는 용수가 패스되어 물을 공급할 수 없게 된다. 또한, 경사지의 하부에 위치하는 급수배관과 각종 밸브 등의 관거시설은 빠른 유속과 높은 수압으로 인한 수격작용으로 파손될 우려가 매우 높은 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 위 문제점을 해소할 수 있는 전혀 새로운 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법을 제안하는데 있다.
본 발명의 목적은 보다 상세하게는 유속과 압력을 조절하는 유선형 혼합기와 제1/제2 급수용 감압기를 통해 배관 및 밸브 내의 수격작용을 완화시킴으로써, 물탱크 근접 및 경사지 농지 등에 안정적으로 농업용수 공급이 가능하고 배관 및 밸브의 파손을 방지하여 종래 복구공사에 따른 예산낭비를 크게 절감할 수 있도록 한 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법을 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치에 대한 특징은, 물탱크(10)가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 배출시키는 유선형 혼합기(100)와; 상기 유선형 혼합기의 후단에 설치되며, 경사지가 높고 긴 구간에 설치되며 배관내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)와; 상기 제1 급수용 감압기(200) 및 체크밸브(430) 전단에 설치되며, 경사지가 높고 긴 구간에서 유속과 수압을 2차적으로 감압하는 제2 급수용 감압기(300)를 포함하며; 또한, 상기 배관내의 용수가 한 방향으로 흘러 다른 방향으로의 흐름을 저지하는 체크밸브(Check valve,400)와 상기 물탱크에 저수된 물을 유선형 혼합기와 배관을 통해 농지로 공급되는 물을 단속하기 위한 ON/OFF밸브(500) 및 주배관(Main pipe,20)을 통해 흘러내리는 용수를 저수하여 재활용하기 위한 저수지(40)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관 시공 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유선형 혼합기(100)는, 유속과 압력 작용을 동시에 갖도록 한 유선형 몸체(110)와 물탱크(10)에 저수된 물을 유입 및 유출시키는 제1 유입구(120) 및 제1 배출구(130)와 물탱크(10)의 근접 농지로 용수를 원활하게 공급하기 위해 물탱크에 저수된 물을 직접 유입시키는 제2 유입구(130) 및 유도관(140)과 상기 유선형 혼합기(100)에서 와류된 물과 상기 유도관(140)을 통해 유입된 물을 함께 배출시키는 제2 배출구(150)와 상기 제1 배출구(130)로 배출되는 빠른 유속을 충돌시켜 완류현상을 유발하여 상기 제2 배출구(150)로 물이 원활하게 배출되도록 하는 와류유도 턱(160) 및 상기 유선형 혼합기의 내부 공기를 배출시키는 에어배출밸브(170)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 급수용 감압기(200)는, 상기 제1 급수용 감압기(200)를 보호하는 바디(Body)로 일정의 규격을 갖는 원통형 배관(210)과 물을 유입시키는 제1/제2 유입구(220a,220b)와 상기 제1/제2 유입구를 통해 유입된 물을 배출시키는 제1/제2 배출구(230a,230b)와 상기 유입구 및 배출구로 통과 및 일시적으로 역류되는 물에 대한 수압을 받아 개폐밸브(280)를 단속하는 타원형의 디스크(240)와 상기 디스크와 수직선상을 이루며, 상기 유입구 및 배출구의 내측에 고정 위치하여 샤프트(260)와 스프링(270)을 내장시키는 실린더(250)와 상기 실린더에 내장되며, 상기 디스크와 개폐밸브와 연결되는 샤프트(Shaft,260)와 상기 샤프트 외경에 장착되며, 상기 디스크에 가해지는 수압 여부에 따라 일정한 탄성력을 갖고 개폐밸브를 ON/OFF시키도록 보조하는 스프링(270) 및 상기 샤프트의 하단에 연결되어 상기 제1/제2 배출구(230a,230b)의 일측에 형성된 제1/제2 개폐구(231a,231b)를 개폐하는 개폐밸브(280)가 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 급수용 감압기(300)는, 상기 급수용 감압밸브(300)의 바디(Body) 일측면에 형성되며 용수가 유입되는 유입구(310)와, 상기 급수용 감압밸브의 바디 타측면에 형성되며, 용수개폐로(380)와 연통되는 용수가 일정한 압력(bar)으로 감압되어 배출되는 배출부(320)와 상기 유입구(310)를 통과하는 용수 일부가 파일럿 관(340)을 통해 디스크 구동 챔버(350)로 유입되어 설정된 압력 상태로 용수를 공급하도록 단속하는 파일럿밸브 제어기(330)와 상기 급수용 감압밸브(300)의 바디 내부에 형성되며, 상기 유입구(310)를 통해 유입되는 용수 일부를 유도하여 디스크 구동 챔버(350) 유입시키는 파일럿 관(340)과 상기 파일럿 관을 통해 유입된 용수의 압력에 의해 개폐밸브(370)를 ON/OFF 단속하는 디스크 구동 챔버(350)와 상기 디스크 구동 챔버(350)의 작동 여부에 따라 개폐밸브(370)의 ON/OFF를 탄성력으로 단속하도록 보조 기능을 수행하는 스프링(360)과 상기 디스크 구동 챔버(350)와 스프링(360)의 탄성력으로 ON/OFF되며 유속과 수압을 1차적으로 감압하는 개폐밸브(370)와 상기 개폐밸브의 ON/OFF에 따라 유입구(310)를 통해 유입된 용수를 배출구(320)로 배출시키는 용수개폐로(380) 및 상기 용수개폐로(380)를 통과하는 용수의 유속과 수압을 2차적으로 감압하는 유속조절 턱(390)이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법에 대한 특징은, 물탱크(10)에 저수된 물을 단속하기 위해 상기 물탱크의 전단에 설치되는 ON/OFF밸브(510)와 상기 ON/OFF밸브(510)로 역류하는 물을 저지하기 위한 체크밸브(Check valve,410)를 주배관(Main pipe,20) 라인에 설치하는 제1 단계와; 상기 체크밸브의 전단에 설치되며, 상기 물탱크가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 공급하기 위하여 유선형 혼합기(100)를 설치하는 제2 단계와; 상기 유선형 혼합기의 전단에 역류방지용 체크밸브(420)가 설치되며, 상기 체크밸브의 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)를 설치하는 제3 단계와; 상기 제1 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(430)가 설치되며, 상기 체크밸브 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 2차적으로 조절하는 제2 급수용 감압기(300)를 설치하는 제4 단계와; 상기 제2 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(440)가 설치되며, 주배관(Main pipe,20)의 최하부에는 ON/OFF밸브(520)를 설치한 후, 저수지(40)에 상기 주배관을 연결시키는 제5 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관 시공 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 유선형 혼합기(100)에는 상기 물탱크에 연결된 주배관(20)과 무관하게 별도의 서브배관(Subver pipe,30)이 연결되며, 상기 연결된 서브배관에는 체크밸브(530)와 ON/OFF밸브(530)가 설치되어 상기 유선형 혼합기의 유도관(140)과 접속 연결시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 급수용 감압기(200)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제1 급수용 감압기(200)는 하나 이상으로 설치되며, 경사지가 높지 않고 구간이 짧은 경우에는, 상기 제1 급수용 감압기(200)의 하단에 설치는 제2 급수용 감압기(300)의 설치가 생략되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 제2 급수용 감압기(300)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제2 급수용 감압기(300)를 하나 이상으로 설치하며, 경사지가 높지 않고 구간이 짧을 경우에는 상기 제2 급수용 감압기(300)의 상단에 설치는 제1 급수용 감압기(200)가 생략되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 유속과 압력을 조절하는 유선형 혼합기와 제1/제2 급수용 감압기를 통해 배관 및 밸브 내의 수격작용을 완화시켜 줌으로써,
(1) 본 발명의 개선된 유선형 혼합기는 물탱크 근접 농지로 용수 공급이 원활하게 잘 이루어지지 않은 종래 문제점을 해소함은 물론, 경사지 농지 등에 안정적으로 농업용수의 공급이 가능하다.
(2) 본 발명의 제1 급수용 감압기는, 일반적인 감압밸브와 달리, 구조가 간단하고 시공배관인 직관 등에 바로 연결이 가능하며, 주로 높은 경사지와 비교적 긴 구간의 경사지에서 발생되는 빠른 유속과 높은 수압을 효율적으로 감압할 수 있다.
(3) 본 발명은 제1 급수용 감압기 및 제2 급수용 감압기를 통해 1차 및 2차로 단계적으로 감압시킴으로써, 경사지가 높고 긴 구간에서 발생하는 빠른 유속과 수압으로 인해 발생되는 수격작용을 근원적으로 완화시켜 배관과 밸브가 파손되는 문제점을 해소하기 때문에 종래 복구공사와 같은 예산낭비를 크게 절감할 수 있는 독특한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 대한 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 대한 전체 기술적 구성을 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 대한 유선형 혼합기를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 대한 제1 급수용 감압기를 구체적으로 나타낸 도면
도 5는 상기 도 4에 대한 제1 급수용 감압기의 작동 후의 모습과 유입구 및 배출구를 구체적으로 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 대한 제2 급수용 감압기를 구체적으로 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치 및 그 방법에 대한 배관시공 방법을 나타낸 플로워 챠트
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 하며 비록 종래기술과 동일한 부호가 표시되더라도 종래기술은 그 자체로 해석하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
먼저, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 장치에 대한 핵심 기술적 구성 수단은, 크게는 유선형 혼합기(100), 제1 급수용 감압기(200), 제2 급수용 감압기(300), 체크밸브(400), ON/OFF밸브(500) 및 저수지(40)로 구성되는 것으로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 유선형 혼합기(100)는, 물탱크(10)가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 배출시키는 수단으로, 물탱크(10)에 저수된 물을 단속하는 ON/OFF 밸브(510) 및 역류를 방지하는 체크밸브(Check valve, 410) 전단에 설치되며, 유속과 압력 작용을 동시에 갖도록 한 유선형 몸체(110)와 물탱크(10)에 저수된 물을 유입 및 유출시키는 제1 유입구(120) 및 제1 배출구(130), 물탱크(10)의 근접 농지로 용수를 원활하게 공급하기 위해 물탱크에 저수된 물을 직접 유입시키는 제2 유입구(130) 및 유도관(140)과 상기 유선형 혼합기(100)에서 와류된 물과 상기 유도관(140)을 통해 유입된 물을 함께 배출시키는 제2 배출구(150), 상기 제1 배출구(130)로 배출되는 빠른 유속을 충돌시켜 완류현상을 유발하여 상기 제2 배출구(150)로 물이 원활하게 배출되도록 하는 와류유도 턱(160) 및 상기 유선형 혼합기의 내부 공기를 배출시키는 에어배출밸브(170)가 각각 구비된다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 유선형 혼합기(100)는, 베르누이 정리(Bernoulli's theorem)를 응용한 것으로, 상기 제1 유입구(120)에서 유입된 물은 유선형 몸체(110) 내부에서는 느린 유속과 높은 압력이 작용하고 상기 배관이 좁은 제1 배출구(130)로 통과하는 물은 빠른 유속과 낮은 압력이 작용하기 때문에 물탱크(10)와 근접한 농지로 용수를 공급할 경우, 상기 제2 배출구(140)를 통해 충분한 용수 공급이 어렵다. 따라서 본 발명에서는 유선형 몸체(110) 내부 제1 배출구(130) 쪽에 3단 구조의 와류유도 턱(160)을 형성함으로써, 상기 유선형 몸체(110) 내부에는 상기 와류유도 턱(160)에 부딪치는 물의 수격작용(Water hammer)에 의해 와류현상을 유발시켜 빠른 속도로 통과되는 물의 일부를 상기 제2 배출구(140)로 역류 혹은 유도함과 동시에 상기 와류현상에 의해 역류 혹은 유도된 느린 유속을 갖는 물을 물탱크(10)와 직접 연결된 상기 제2 유입구(130) 및 유도관(130)을 통해 빠른 유속으로 통과시켜 줌으로써, 상기 제2 배출구(140)로 용수 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 특징이 있다. 이때 상기 유도관(140)의 직경은 상기 제2 배출구(140)의 직경보다 1/2 만큼 작은 직경의 배관을 상기 유선형 몸체(110)의 외부에 장착함으로써, 상기 제2 배출구(140)로 배출되는 물을 보다 빠른 유속으로 흡입 혹은 유도할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 상기 유선형 혼합기(100)는 물탱크(10)가 위치하는 근접 농지로 농업용수가 원활하게 공급되지 못하는 종래의 문제점을 해소할 수 있는 독특한 효과를 갖는다.
도 2와 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기 제1 급수용 감압기(200)는, 경사지가 심한 비교적 긴 구간에 설치되어 배관내의 유속과 수압을 효율적으로 조절하는 수단으로, 상기 유선형 혼합기(100)와 체크밸브(Check valve, 420)의 전단에 설치되며, 상기 제1 급수용 감압기(200)를 보호하는 바다로 일정의 규격을 갖는 원통형 배관(210)과 물을 유입시키는 제1 유입구(220a) 및 제2 유입구(220b), 상기 제1 유입구 및 제2 유입구를 통해 유입된 물을 배출시키는 제1 배출구(230a) 및 제2 배출구(230b), 상기 유입구 및 배출구로 통과 및 일시적으로 역류되는 물에 대한 수압을 받아 개폐밸브(280)를 단속하는 타원형의 디스크(240), 상기 디스크와 수직선상을 이루며, 상기 유입구 및 배출구의 내측에 고정 위치하여 샤프트(260)와 스프링(270)을 내장시키는 실린더(250), 상기 실린더에 내장되며, 상기 디스크와 개폐밸브와 연결되는 샤프트(Shaft,260), 상기 샤프트 외경에 장착되며, 상기 디스크에 가해지는 수압 여부에 따라 일정한 탄성력을 갖고 개폐밸브를 ON/OFF시키도록 보조하는 스프링(270) 및 상기 샤프트의 하단에 연결되어 상기 제1 배출구(230a) 및 제2 배출구(230b)의 일측에 형성된 제1 개폐구(231a) 및 제2 개폐구(231b)를 개폐하는 개폐밸브(280)가 각각 구비된다.
또한, 상기 제1 급수용 감압기(200)의 제1/제 유입구(220a,220b) 및 제1/제2 배출구(230a,230b)는, 상기 원통형 배관(210)에 용이하게 밀착 가능하도록 상기 원통형 배관의 내경과 동일하게 성형 사출된다. 상기 사출된 좌우 일측에는 부채꼴 형상의 2개의 관통 구, 즉 상기 제1/제 유입구(220a,220b) 및 제1/제2 배출구(230a,230b)가 각각 형성되며 작업현장에 따라 소형에서 대형까지 원하는 규격으로 제작이 가능하다. 그리고 무게가 가볍고 이동이 용이하여 현장에서 배관 시공이 용이하다.
또한, 상기 제1 급수용 감압기(200)의 제1/제 유입구(220a,220b) 및 제1/제2 배출구(230a,230b)의 중심에는, 상기 실린더(250)가 장착 가능하도록 원형의 관통구(201)가 형성된다.
또한, 상기 2개의 관통 구인 제1/제 유입구(220a,220b)와 제1/제2 배출구(230a,230b) 및 원형의 관통구(201)를 제외한 나머지 부분은 플레이트 판(290a,290b)으로 완전 밀봉되고 상기 실린더(250)에는 물이 유입되지 않도록 방수처리 된다.
또한, 상기 개폐밸브(280)는, 상기 원형의 관통구(201) 내경과 동일하게 제작되며, 상기 개폐밸브(280)가 하강 시에 맞닿는 상기 원형의 관통구 하부는 완전히 밀봉시켜 방수처리 된다.
그리고 상기 스프링(270)은, 경사지의 유속 및 수압 측정에 의해 적정한 탄성력을 갖는 스프링으로 교체가 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1 급수용 감압기(200)는, 일반적인 감압밸브와 달리, 구조가 간단하고 시공배관인 직관 등에 바로 연결이 가능하며, 주로 높은 경사지와 비교적 긴 구간의 경사지에서 발생되는 빠른 유속과 높은 수압을 효율적으로 감압할 수 있는 독특한 효과가 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 제2 급수용 감압기(300)는, 경사지가 심한 비교적 긴 구간에서 유속과 수압을 효율적으로 조절하는 상기 제1 급수용 감압기(200) 및 체크밸브(430) 전단에 설치되는 2차 감압 수단으로, 상기 급수용 감압밸브(300)의 바디(Body) 일측면에 형성되며 용수가 유입되는 유입구(310)와, 상기 급수용 감압밸브의 바디 타측면에 형성되며, 용수개폐로(380)와 연통되는 용수가 일정한 압력(bar)으로 감압되어 배출되는 배출부(320), 상기 유입구(310)를 통과하는 용수 일부가 파일럿 관(340)을 통해 디스크 구동 챔버(350)로 유입되어 설정된 압력 상태로 용수를 공급하도록 단속하는 파일럿밸브 제어기(330), 상기 제2 급수용 감압밸브(300)의 바디 내부에 형성되며, 상기 유입구(310)를 통해 유입되는 용수 일부를 유도하여 디스크 구동 챔버(350) 유입시키는 파일럿 관(340), 상기 파일럿 관을 통해 유입된 용수의 압력에 의해 개폐밸브(370)를 ON/OFF 단속하는 디스크 구동 챔버(350), 상기 디스크 구동 챔버(350)의 작동 여부에 따라 개폐밸브(370)의 ON/OFF를 탄성력으로 단속하도록 보조 기능을 수행하는 스프링(360), 상기 디스크 구동 챔버(350)와 스프링(360)의 탄성력으로 ON/OFF되며 유속과 수압을 1차적으로 감압하는 개폐밸브(370), 상기 개폐밸브의 ON/OFF에 따라 유입구(310)를 통해 유입된 용수를 배출구(320)로 배출시키는 용수개폐로(380) 및 상기 용수개폐로(380)를 통과하는 용수의 유속과 수압을 2차적으로 감압하는 유속조절 턱(390)이 각각 구비된다.
여기서, 상기 제2 감압밸브는 시중에서 판매되는 수도용 감압밸브를 사용할 수 있으나, 경사지 하부에 설치할 경우 빠른 유속과 높은 수압에 의한 수격작용에 견딜 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 상기 제2 감압밸브와 같은 특수 고안된 감압밸브를 사용한다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제2 급수용 감압기(300)는, 경사지가 심한 비교적 긴 구간에서 유속과 수압을 제1 급수용 감압기를 통해 1차로 가압된 용수를 2차에 걸쳐 효율적으로 조절이 가능함으로써, 상기 제1 급수용 감압기(200)와 더불어 주로 높은 경사지와 비교적 긴 구간의 경사지에서 발생되는 빠른 유속과 높은 수압으로 인해 발생되는 수격작용을 근원적으로 완화시켜 배관과 밸브가 파손되는 문제점을 해소하기 때문에 종래 복구공사와 같은 예산낭비를 크게 절감할 수 있다.
도 2를 참조하여, 상기 체크밸브(Check valve,400)는, 용수가 한 방향으로 흘러 다른 방향의 흐름을 저지하는 수단으로, 본 발명의 실시 예에서는 ON/OFF밸브(500) 후단과 상기 유선형 혼합기(100)와 제1 급수용 감압기(200) 사이와 상기 제1 급수용 감압기(200)와 제2 급수용 감압기(300) 상이에 설치하여 용수가 역류하는 것을 방지하도록 한다.
도 2를 참조하여, 상기 ON/OFF밸브(500)는, 물탱크(10)에 저수된 물을 유선형 혼합기와 배관 등을 통해 농지로 공급되는 물을 단속하기 위한 수단으로, 물탱크(10)의 전단에 설치되어 물탱크에 저수된 물을 단속하고, 상기 유선형 혼합기(100)와 제2 감압밸브(300)의 배출구 및 주배관(Main pipe,20)에서 농지로 물을 공급하기 위해 분기 접속되는 파이프라인 등의 전단에 설치되어 용수를 ON/OFF 단속하게 된다.
도 2를 참조하여, 상기 저수지(40)는, 주배관(20)을 통해 흘러내리는 용수를 저수하여 재활용하기 위한 수단으로, 일종의 간이 저수지로 주배관(20)의 최하부에 설치되며, 주배관(20)에는 ON/OFF밸브(520)가 설치될 수 있으나, 주배관(20)을 비롯한 혼합기와 제1 급수용 감압기 및 제2 급수용 감압기에 유입된 슬러지 등에 의한 동작 불량에 대비하여 상기 ON/OFF밸브(520)는 항상 온(ON) 상태로 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관시공 방법에 대하여, 위에서 설명한 핵심 기술적 구성 수단을 통해 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 방법은 유속과 압력을 조절하는 상기 유선형 혼합기(100)와 제1/제2 급수용 감압기(200,300)를 통해 배관 및 밸브 내의 수격작용을 완화시켜 물탱크(10)의 근접 및 경사지 농지 등에 안정적으로 농업용수가 공급 가능하도록 배관 시공 방법을 제공하는데 그 특징이 있다.
먼저, 물탱크(10)에 저수된 물을 단속하기 위해 상기 물탱크(10)의 전단에 설치되는 ON/OFF밸브(510)와 상기 ON/OFF밸브(510)로 역류하는 물을 저지하기 위한 체크밸브(Check valve,410)를 주배관(Main pipe,20) 라인에 설치하는 제1 단계(S100)를 갖는다.
다음은, 상기 체크밸브(Check valve,410)의 전단에 설치되며, 물탱크(10)가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 공급하기 위하여 유선형 혼합기(100)를 설치하는 제2 단계(S200)를 갖는다.
여기서, 상기 유선형 혼합기(100)에는 물탱크(10)에 연결된 주배관(20)과 무관하게 별도의 서브배관(Subver pipe,30)이 연결되며, 연결된 서브배관에는 체크밸브(530)와 ON/OFF밸브(530)가 설치되어 상기 유선형 혼합기(100)의 유도관(140)과 접속 연결시키는 단계가 더 포함된다.
다음은, 상기 유선형 혼합기(100)의 전단에 역류방지용 체크밸브(420)가 설치되며, 상기 체크밸브의 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)를 설치하는 제3 단계(S300)를 갖는다.
여기서 상기 제1 급수용 감압기(200)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제1 급수용 감압기(200)를 하나 이상으로 설치함으로써, 유속과 수압을 단계적으로 감압시켜 농경지로 분기되는 배관 및 ON/OFF밸브가 수격작용에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 만약, 경사지가 높지 않고 구간이 비교적 짧을 경우에는 상기 제1 급수용 감압기(200)의 하단에 설치는 제2 급수용 감압기(300)를 생략할 수 있다.
다음은, 상기 제1 급수용 감압기(200)의 전단에 역류방지용 체크밸브(430)가 설치되며, 상기 체크밸브 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 2차적으로 조절하는 제2 급수용 감압기(300)를 설치하는 제4 단계(S400)를 갖는다.
여기서 상기 제2 급수용 감압기(300)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제2 급수용 감압기(300)를 하나 이상으로 설치함으로써, 유속과 수압을 단계적으로 감압시켜 농경지로 분기되는 배관 및 ON/OFF밸브가 수격작용에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다. 만약, 경사지가 높지 않고 구간이 비교적 짧을 경우에는 상기 제2 급수용 감압기(300)의 상단에 설치는 제1 급수용 감압기(200)를 생략할 수 있다.
마지막으로, 상기 제2 급수용 감압기(300)의 전단에 역류방지용 체크밸브(440)가 설치되며, 주배관(Main pipe,20)의 최하부에는 ON/OFF밸브(520)를 설치한 후, 저수지(40)에 상기 주배관을 연결시키는 제5 단계(S500)가 포함된다.
여기서, 상기 저수지에 연결되는 상기 ON/OFF밸브(520)는 상기 주배관(20)과 유선형 혼합기(100), 제1/제2 급수용 감압기에 슬러지가 유입되지 못하도록 항상 개로(ON) 상태로 유지하여, 저수지로 유입된 물을 재활용할 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 경사지 농업용수 배관 시공 방법은, 유속과 압력을 조절하는 상기 유선형 혼합기(100)와 제1 급수용 감압기(200) 및 제2 급수용 감압기(300)를 통해 배관 및 밸브 내의 수격작용을 완화시켜 물탱크(10)의 근접 및 경사지 농지 등에 안정적으로 농업용수가 공급 가능한 특징이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 물탱크 20 : 주배관(Main pipe)
30 : 서브배관(Sub pipe) 40 : 저수지
100 : 혼합기 200 : 제1 급수용 감압기
300 : 제2 급수용 감압기 400 : 체크밸브(410~440)
500 : ON/OFF밸브(510~560)

Claims (8)

  1. 물탱크(10)가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 배출시키는 유선형 혼합기(100)와;
    상기 유선형 혼합기의 후단에 설치되며, 경사지가 높고 긴 구간에 설치되며 배관내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)와;
    상기 제1 급수용 감압기(200) 및 체크밸브(430) 전단에 설치되며, 경사지가 높고 긴 구간에서 유속과 수압을 2차적으로 감압하는 제2 급수용 감압기(300)를 포함하며;
    또한, 상기 배관내의 용수가 한 방향으로 흘러 다른 방향으로의 흐름을 저지하는 체크밸브(Check valve,400)와 상기 물탱크에 저수된 물을 유선형 혼합기와 배관을 통해 농지로 공급되는 물을 단속하기 위한 ON/OFF밸브(500) 및 주배관(Main pipe,20)을 통해 흘러내리는 용수를 저수하여 재활용하기 위한 저수지(40)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 유선형 혼합기(100)는, 유속과 압력 작용을 동시에 갖도록 한 유선형 몸체(110)와 물탱크(10)에 저수된 물을 유입 및 유출시키는 제1 유입구(120) 및 제1 배출구(130)와 물탱크(10)의 근접 농지로 용수를 원활하게 공급하기 위해 물탱크에 저수된 물을 직접 유입시키는 제2 유입구(130) 및 유도관(140)과 상기 유선형 혼합기(100)에서 와류된 물과 상기 유도관(140)을 통해 유입된 물을 함께 배출시키는 제2 배출구(150)와 상기 제1 배출구(130)로 배출되는 빠른 유속을 충돌시켜 완류현상을 유발하여 상기 제2 배출구(150)로 물이 원활하게 배출되도록 하는 와류유도 턱(160) 및 상기 유선형 혼합기의 내부 공기를 배출시키는 에어배출밸브(170)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 급수용 감압기(200)는, 상기 제1 급수용 감압기(200)를 보호하는 바디(Body)로 일정의 규격을 갖는 원통형 배관(210)과 물을 유입시키는 제1/제2 유입구(220a,220b)와 상기 제1/제2 유입구를 통해 유입된 물을 배출시키는 제1/제2 배출구(230a,230b)와 상기 유입구 및 배출구로 통과 및 일시적으로 역류되는 물에 대한 수압을 받아 개폐밸브(280)를 단속하는 타원형의 디스크(240)와 상기 디스크와 수직선상을 이루며, 상기 유입구 및 배출구의 내측에 고정 위치하여 샤프트(260)와 스프링(270)을 내장시키는 실린더(250)와 상기 실린더에 내장되며, 상기 디스크와 개폐밸브와 연결되는 샤프트(Shaft,260)와 상기 샤프트 외경에 장착되며, 상기 디스크에 가해지는 수압 여부에 따라 일정한 탄성력을 갖고 개폐밸브를 ON/OFF시키도록 보조하는 스프링(270) 및 상기 샤프트의 하단에 연결되어 상기 제1/제2 배출구(230a,230b)의 일측에 형성된 제1/제2 개폐구(231a,231b)를 개폐하는 개폐밸브(280)가 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 급수용 감압기(300)는, 상기 급수용 감압밸브(300)의 바디(Body) 일측면에 형성되며 용수가 유입되는 유입구(310)와 상기 급수용 감압밸브의 바디 타측면에 형성되며, 용수개폐로(380)와 연통되는 용수가 일정한 압력(bar)으로 감압되어 배출되는 배출부(320)와 상기 유입구(310)를 통과하는 용수 일부가 파일럿 관(340)을 통해 디스크 구동 챔버(350)로 유입되어 설정된 압력 상태로 용수를 공급하도록 단속하는 파일럿밸브 제어기(330)와 상기 급수용 감압밸브(300)의 바디 내부에 형성되며, 상기 유입구(310)를 통해 유입되는 용수 일부를 유도하여 디스크 구동 챔버(350) 유입시키는 파일럿 관(340)과 상기 파일럿 관을 통해 유입된 용수의 압력에 의해 개폐밸브(370)를 ON/OFF 단속하는 디스크 구동 챔버(350)와 상기 디스크 구동 챔버(350)의 작동 여부에 따라 개폐밸브(370)의 ON/OFF를 탄성력으로 단속하도록 보조 기능을 수행하는 스프링(360)과 상기 디스크 구동 챔버(350)와 스프링(360)의 탄성력으로 ON/OFF되며 유속과 수압을 1차적으로 감압하는 개폐밸브(370)와 상기 개폐밸브의 ON/OFF에 따라 유입구(310)를 통해 유입된 용수를 배출구(320)로 배출시키는 용수개폐로(380) 및 상기 용수개폐로(380)를 통과하는 용수의 유속과 수압을 2차적으로 감압하는 유속조절 턱(390)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 장치.
  5. 물탱크(10)에 저수된 물을 단속하기 위해 상기 물탱크의 전단에 설치되는 ON/OFF밸브(510)와 상기 ON/OFF밸브(510)로 역류하는 물을 저지하기 위한 체크밸브(Check valve,410)를 주배관(Main pipe,20) 라인에 설치하는 제1 단계와;
    상기 체크밸브의 전단에 설치되며, 상기 물탱크가 설치된 근접 농지에 용수를 원활하게 공급함과 동시에 경사지 농업용수 배관으로 용수를 공급하기 위하여 유선형 혼합기(100)를 설치하는 제2 단계와;
    상기 유선형 혼합기의 전단에 역류방지용 체크밸브(420)가 설치되며, 상기 체크밸브의 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 1차적으로 조절하는 제1 급수용 감압기(200)를 설치하는 제3 단계와;
    상기 제1 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(430)가 설치되며, 상기 체크밸브 전단에는 경사지가 높고 긴 구간에서 주배관(Main pipe,20)내의 유속과 수압을 2차적으로 조절하는 제2 급수용 감압기(300)를 설치하는 제4 단계와;
    상기 제2 급수용 감압기의 전단에 역류방지용 체크밸브(440)가 설치되며, 주배관(Main pipe,20)의 최하부에는 ON/OFF밸브(520)를 설치한 후, 저수지(40)에 상기 주배관을 연결시키는 제5 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 유선형 혼합기(100)에는 상기 물탱크에 연결된 주배관(20)과 무관하게 별도의 서브배관(Subver pipe,30)이 연결되며, 상기 연결된 서브배관에는 체크밸브(530)와 ON/OFF밸브(530)가 설치되어 상기 유선형 혼합기의 유도관(140)과 접속 연결시키는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 방법.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 급수용 감압기(200)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제1 급수용 감압기(200)는 하나 이상으로 설치되며, 경사지가 높지 않고 구간이 짧은 경우에는, 상기 제1 급수용 감압기(200)의 하단에 설치는 제2 급수용 감압기(300)의 설치가 생략되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 급수용 감압기(300)는, 경사지가 높고 긴 구간인 경우, 상기 제2 급수용 감압기(300)를 하나 이상으로 설치하며, 경사지가 높지 않고 구간이 짧을 경우에는 상기 제2 급수용 감압기(300)의 상단에 설치는 제1 급수용 감압기(200)가 생략되는 것을 특징으로 하는 경사지 농업용수 배관시공 방법.
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