KR100566518B1 - 수로용 물 주입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농수로를 흐르는 농업용수나 호수의 담수를 농지에 적절한 수위로 주입하는 물 주입장치에 관한 것으로, 농작물의 재배에 적절한 수위를 자동으로 유지하도록 농업용수를 농지에 주입하는 수로용 물 주입장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 물이 농지 안에 유입되는 관의 입구를 막아주게 설치된 수문을 콘트롤 박스의 모터를 작동시켜 스크류축을 타고 이동하는 링크대로 들어올리거나 내려주어 수문을 개폐시키되 상기 모터는 농지 안에 설치된 감지장치의 센서 입력과 기억수단의 작동에 의하여 구동이 제어되게 구성한 장치에 있어서, 상기 수문에 고정된 개폐축의 선단에 작동홈이 여러 개 형성된 작동구를 설치하되 상기 작동구의 작동홈에 링크대가 끼워지게 하고, 상기 감지장치는 높이 조절이 가능한 저수위센서통과 고수위센서통의 하부에 센서를 설치하여 센서 출력을 모터의 구동신호로 인가하며, 상기 기억수단은 모터의 회전에 따라 이동되는 이송축과 고정링 및 리미트 스위치로 구성되어 리미트 스위치에서 모터의 구동을 제어하도록 하므로서 이루어지는 것으로, 수위 감지의 정확성을 제공하는 한편 자동으로 수위를 유지할 수 있음은 물론 수문을 일부 열리거나 닫힌 상태로 조작할 수 있는 것이다.

Description

수로용 물 주입장치{Water pouring in device for waterway}

도 1은 기존 주입장치의 사시도

도 2는 본 발명의 감지장치 사시도

도 3은 본 발명 감지장치의 고정나사를 하부에 위치시킨 상태의 분해 사시도

도 4는 본 발명 감지장치의 고정나사를 상부에 위치시킨 상태의 분해 사시도

도 5는 본 발명 감지장치의 고정나사를 중간에 위치시킨 상태의 분해 사시도

도 6은 본 발명 감지장치의 고정나사를 상부에 위치시킨 상태의 내부 정면도

도 7은 본 발명 감지장치의 고정나사를 하부에 위치시킨 상태의 내부 정면도

도 8 내지 도 13 은 본 발명 주입장치의 작동구에 형성된 작동홈을 선택하여 수문을 일부 열거나 닫힌 상태로 수문이 개방되거나 닫히는 상태를 보인 측면도

도 14는 본 발명 기억수단의 평면도

도 15는 본 발명 기억수단의 측면도

도 16은 본 발명 기억수단의 작동상태 평면도

도 17은 본 발명 센서 구성도

도 18은 본 발명의 구동 설명도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 부착판 2 : 수문 10 : 콘트롤박스

13 : 스크류축 15 : 모터 20 : 감지장치

21 : 고정프레임 23 : 고정판 24 : 이송체

25 : 저수위레버 26 : 고수위레버 30 : 작동구

31 : 작동홈 40 : 기억수단 41 : 리미트스위치

45 : 판스프링 51 : 저수위센서통 52 : 고수위센서통

53,55 : 센서

본 발명은 농수로를 흐르는 농업용수나 호수의 담수를 농지에 적절한 수위로 주입하는 물 주입장치에 관한 것으로, 농작물의 재배에 적절한 수위를 자동으로 유지하도록 농업용수를 농지에 주입하는 수로용 물 주입장치에 관한 것이다.

항시 물을 필요로 하는 농작물이나 벼는 모내기철 일정량의 물을 농지에 주입하여 모내기를 끝마친 후, 벼의 생육에 따라 일정수위를 유지시켜 주어야 하는데, 이를 농민이 직접 수위를 확인하여 물을 대주고 빼주는 작업을 할 경우 상당한 번거로움이 따르는 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허 제10-0300906호에 제시된 바와 같이 자동으로 수위를 감지하는 장치를 특허 받은 바 있으며, 또한 상기 특허에 제시된 수위 감지를 정확히 하기 위한 수위감지 장치를 공개특허 2002-0064830호를 출원한 바 있다.

그러나 상기된 선 특허에서도 수위를 감지하여 수위를 조절하는 장치에 고장이 발생할 우려가 많아 개선의 여지가 많은 것으로써, 특히 사용자의 부주의로 인하여 수위감지를 위한 감지장치에 오작동이 많이 발생하는 것이었다.

또한 기존의 주입장치는 도 1 에 도시된 바와 같이 콘크리트 농수로에 고정되는 부착판(1)에 농업용수가 유입되는 관의 입구를 개폐하는 수문(2)을 설치하되 상기 수문(2)에는 개폐대(3)를 결합시키되 상기 개폐대(3)의 상부는 힌지(7)로 부착판(1)과 결합시키고, 상기 개폐대(3)의 상측에는 작동홈(6)이 형성된 작동구(5)를 설치하되 상기 작동홈(6)에는 링크대(12)를 끼우며, 상기 링크대(12)는 콘트롤박스(10)에 설치된 모터에 의해 회동되는 스크류축(13)에 결합되어 모터의 회전동력을 전달받아 회전하는 이송구(11)에 결합되어 이송구(11)의 상하 이동에 따라 작동구(5)를 들어올리거나 내려주어 개폐대(3)에 결합된 수문(2)이 관로를 개폐하도록 하고 있다.

상기 된 장치에서는 이송구(11)를 완전히 하향 이동시키거나 상향 이동시킬 경우 수문(2)이 완전히 닫히거나 완전히 열리게 되어 있는바, 수문(2)이 많이 열려 있을 경우 과도한 유속으로 인하여 논바닥이 훼손되는 문제가 발생할 수 있으며, 이 경우 수문(2)을 완전히 열지 않고 필요에 따라 일부만 여는 상태로 작동시킬 수 없는 것이었다.

본 발명은 농지 안에 농작물의 재배에 필요한 수위가 일정하게 유지되도록 농수로의 물을 자동으로 주입하고 배출하는 것으로써 작업자의 지속적인 관찰이 필 요 없고 수위를 일정하게 유지시켜 농작물의 침수로 인한 피해를 방지하며 작업자의 번거로움 및 노동력을 절감하는 한편 장치의 고장 및 오작동을 방지하는데 그 목적이 있는 것이다.

또한 본 발명은 농업용수를 개폐하는 수문을 일부 개방시킨 상태로 열어 줄 수 있도록 하여 빠른 유속의 농업용수로 인하여 논바닥이 훼손되는 경우를 없애는 한편 보다 효율적으로 농업용수의 조절이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

이러한 본 발명은 물이 농지 안에 유입되는 관의 입구를 막아주게 설치된 수문을 콘트롤 박스의 모터를 작동시켜 스크류축을 타고 이동하는 링크대로 들어올리거나 내려주어 수문을 개폐시키되 상기 모터는 농지 안에 설치된 감지장치의 센서 입력과 기억수단의 작동에 의하여 구동이 제어되게 구성한 장치에 있어서, 상기 수문에 고정된 개폐축의 선단에 작동홈이 여러 개 형성된 작동구를 설치하되 상기 작동구의 작동홈에 링크대가 끼워지게 하고, 상기 감지장치는 높이 조절이 가능한 저수위센서통과 고수위센서통의 하부에 센서를 설치하여 센서 출력을 모터의 구동신호로 인가하며, 상기 기억수단은 모터의 회전에 따라 이동되는 이송축과 고정링 및 리미트 스위치로 구성되어 리미트 스위치에서 모터의 구동을 제어하도록 하므로서 이루어지는 것으로, 수위 감지의 정확성을 제공하는 한편 자동으로 수위를 유지할 수 있음은 물론 수문을 일부 열리거나 닫힌 상태로 조작할 수 있는 것이다.

본 발명은 농지 안에 수위를 감지하는 감지장치(20)를 설치하고 이와는 별도로 농수로의 물이 유입되는 관의 입구에 수문(2)을 설치한 후 상기 수문(2)을 감지장치(20)의 수위감지 결과에 따라 자동으로 개폐시킴으로서 농업용수를 일정수위가 유지되게 주입시키는 것으로, 상기 수문(2)은 사용자가 임의로 개폐 정도를 조절할 수 있도록 하고, 수위 감지장치(20)는 농지 안의 수위를 확실하게 감지하여 원하는 수위 유지가 가능하도록 한 것이다.

본 발명 주입장치의 수문(2)은 부착판(1)에 힌지(7)로 결합되어 농업용수가 유입되는 관의 입구에 설치되는 것으로, 콘크리트로 제작된 농수로의 벽체에 농업용수가 유입되는 관을 설치하며 상기 부착판(1)은 상기 농수로의 벽체에 고정시키게 되고, 상기 수문(2)은 개폐대(3)를 매개로 하여 깊이가 다른 작동홈(31)이 형성된 작동구(30)에 고정되며, 상기 작동구(30)의 작동홈(31)에는 링크대(12)가 끼워지게 설치된다.

상기 콘트롤 박스(10)는 내부에 밧데리가 장착되고 스크류축(13)을 구동시키는 모터(15)가 장착되는 한편 스크류축(13)의 상하 이동 즉 수문(2)의 개폐 상태를 기억하는 기억수단(40)이 설치되는 것으로, 상기된 기억수단(40)은 모터(15)의 구동에 의해 리미트 스위치(41)를 작동시키게 되는 것으로, 이러한 모터(15)와 리미트 스위치(41)의 작동 및 모터(15)에 의해 회전되는 스크류축(13)으로 이송구(11)를 이동시켜 링크대(12)를 상하 이동시키는 구성은 본 출원인에 의해 선 특허된 선행기술 특허 제10-0300906호에 제시되어 있는 바와 같고 본 발명은 이를 이용한다.

따라서 콘트롤 박스(10)에서 모터(15)를 구동시켜 스크류축(13)을 회전시킴으로서 이송구(11)를 상하 이동시키게 되고, 이에 따라 링크대(12)가 상하 이동되면서 작동구(30)를 상하로 이동시켜 수문(2)을 들어올리거나 내려주는 과정에 대한 상세 설명은 종래기술과 동일하여 생략하기로 한다.

다만 콘트롤 박스(10)에 설치된 기억수단(40)은 도 14 내지 16 에 도시된 바와 같이 모터(15)의 회전력을 전달받는 이송바(46)에 결합된 이송편(47)에 의해(모터의 회전력을 이송바로 전달하는 베벨기어 등의 도시는 생략하였음) 좌우 이동되는 이송축(43)의 양단에 고정링(44)을 설치하되 상기 고정링(44)에 의해 리미트 스위치(41)의 리드편(42)이 눌리도록 설치하므로서 구성되는 것으로, 상기 이송축(43)은 저면에서 판스프링(45)으로 탄지 시켜주어 이송축(43)이 유동되지 않고 모터(15)의 회전에 의해서만 이동될 수 있도록 하며, 상기 이송축(43)이 모터(15)의 회전력에 의해 이동되는 구성은 특허 제300906호에 제시되어 있는 바와 같다.

그리고 특허 제300906호에서 제시되고 있는 8자 모양의 기억장치는 힌지의 마찰 및 스프링의 강도변화로 인하여 그 동작점의 변화가 초래되어 수문(2)의 개폐 조작을 정확히 할 수 없으나, 본 발명에서는 이송축(43)이 리미트 스위치(41)의 리드편(42)에 직접 닿아 동작되게 함으로써 정확도를 높여주게 되고, 이러한 정확도의 향상은 작동구(30)의 이동정도를 정확히 맞추어주어 수문(2)의 미세 개폐 조작이 정확히 이루어지게 된다.

본 발명의 감지장치(20)는 도 8 에 도시된 바와 같이 고정프레임(21)의 상측에 커버(22)를 고정시키되 상기 커버(22)는 또 다른 커버(22a)에 의해 결합되어 내부 공간을 형성하도록 하고, 상기 고정프레임(21)의 하부에는 고정판(23)을 고정시키되 고정판(23)의 하부에 고정돌기(23a)를 형성시킴으로서 농지 안에 감지장치(20)를 설치할 때 고정돌기(23a)가 땅을 쉽게 파고 들어가게 하고 고정판(23)에 의해 더 이상 들어가지 않고 고정될 수 있도록 한다.

상기 고정프레임(21)에는 커버(22)(22a)의 내측에 위치하는 이송체(24)를 설치하되 상기 이송체(24)는 고정프레임(21)을 타고 상하 이동될 수 있도록 하고, 상기 이송체(24)는 커버(22a)의 이송홀(22b) 외측에 위치하는 고정나사(24a)를 조여 이동이 정지되도록 하며, 고정나사(24a)를 풀을 경우 고정프레임(21)을 타고 상하 이동될 수 있도록 한다.

상기 이송체(24)에는 저수위레버(25)를 결합시키되 상기 저수위레버(25)의 선단에는 파이프 형태의 저수위 센서통(51)을 설치하는 한편 상기 저수위센서통(51)의 하부는 Y자 형태로 형성한 후 각각의 아래쪽에는 센서(53)의 감지전극(53a)과 접지전극(54a)을 설치하며, 상기 센서(53)는 감지전극(53a)과 접지전극(54a) 및 증폭기(53b)로 구성된다.

그리고 커버(22)에 고수위레버(26)의 일측을 고정축(26a)으로 결합시키되 상기 고수위레버(26)의 중간에 형성된 장홈(26b)은 저수위레버(25)에 고정된 지지축(25a)에 결합되게 하여 이송체(24)의 이동에 따라 저수위레버(25)가 상하 이동될 때 지지축(25a)이 장홈(26b)에 끼워진 고수위레버(26)도 선단이 상하로 이동하면서 고수위센서통(52)의 높이를 조절하게 된다.

상기 고수위레버(26)의 선단에는 고수위센서통(52)을 설치하고 상기 고수위센서통(52)의 아래쪽에는 감지전극(55a)과 증폭기(55b)로 구성된 센서(55)의 감지전극(55a)을 설치하며, 상기 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)은 각각 파이프 형태를 갖고 저수위레버(25)와 고수위레버(26)의 선단에 회동 가능하게 결합된다.

그리고 고정프레임(21)의 상부에는 손잡이(21a)를 설치하여 감지장치(20)를 운반하거나 농지 안에 설치할 때 용이하게 이용할 수 있도록 한다.

상기 센서(53)(55)는 도 16 및 도 17 에 도시된 바와 같이 감지전극(53a)(55a)과 접지전극(54a)을 동일한 금속으로 제작하고, 감지전극(53a)에는 물이 닿지 않았을 때 구동전류가 흐르도록 증폭기(53b)의 트랜지스터(LQ1)(LQ2)(LQ3)를 설치하고, 또 다른 전극은 접지전극(54a)으로 사용하며, 감지전극(55a)에는 물이 닿았을 때 구동전류가 흐르도록 증폭기(55b)의 트랜지스터(HQ1)(HQ2)(HQ3)를 설치한다.

상기 센서(53)(55)의 구동에 따라 모터(15)의 작동이 제어되게 되며, 상기 모터(15)의 작동에 따라 수문(2)이 열리고 있는 상황인지, 닫히고 있는 상황인지는 기억수단(40)의 리미트스위치(41)에 의하여 기억되게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에서 주입장치의 부착판(1)을 농수로 콘크리트에 고정하여 설치하고 부착판(1)의 상부에 콘트롤 박스(10)를 설치하며, 농지 안에 감지장치(20)를 설치한 후 감지장치(20)의 센서(53)(55)를 전기적으로 콘트롤 박스(10)의 내부에 연결하되 기억장치(40)와 모터(15) 및 밧데리도 전기적으로 연결하도록 한다.

본 발명의 수문(2)은 콘트롤 박스(10)의 모터(15)에 의해 회전되는 스크류축(13)에 의해 개폐되는 것으로, 모터(15)에서 스크류축(13)을 회전시켜 이송구(11)를 올리거나 내리게 되면 링크대(12)가 따라서 이동하게 되고, 상기 링크대(12)는 작동구(30)의 작동홈(31)에 결합되어 있어 힌지(7)를 중심으로 작동구(30)를 들어올리거나 내리게 되어 결과적으로 수문(2)을 개폐시키게 된다.

수문(2)은 모터(15)의 작동에 의하여 개폐되게 되나 실질적으로 링크대(12)로 작동구(30)를 들어올리는 경우만 모터(15)의 동력을 이용하여 수문(2)을 개방시키게 되고, 수문(2)을 닫아줄 경우는 링크대(12)만 하강시키면 수문(2)의 자중에 의해 스스로 닫히게 된다.

여기서 상기 수문(2)는 링크대(12)를 완전히 내리면 닫히게 되고 완전히 올리면 열리게 되나, 필요에 따라 링크대(12)가 완전히 내려진 상태에서도 일부 열린 상태를 유지하거나 링크대(12)가 완전히 올려진 상태에서도 일부 닫힌 상태를 유지할 필요가 있는 것으로, 기존에는 이와 같이 수문(2)의 일부 열림이나 일부 닫힘 기능을 수행할 수 없었으나, 본 발명에서는 깊이가 서로 다른 작동홈(31)이 여러 개 형성된 작동구(30)를 이용하여 가능하도록 한다.

즉 본 발명은 링크대(12)를 작동구(30)의 어떤 작동홈(31)에 끼워주느냐에 따라 수문(2)의 개폐 정도가 조절되는 것으로, 도 8 에 도시된 바와 같이 링크대(12)를 작동구(30)의 최외측 작동홈(31)에 끼워줄 경우 수문(2)은 닫힐 경우 완전히 닫히게 되나 열릴 경우 일부만 개방되게 되며, 도 9 에 도시된 바와 같이 링크대(12)를 작동구(30)의 내측 작동홈(31)에 끼울 경우는 수문(2)의 개방시 도 8 보다는 많이 열리게 되고, 도 10 에 도시된 바와 같이 링크대(12)를 작동구(30)의 작동홈(31)에 끼울 경우는 완전한 개방이 이루어지게 된다.

이처럼 사용자가 수문(2)을 완전히 열지 않고 적당한 정도만큼만 열어줄 수 있는 것으로, 이는 소로의 유속, 논바닥의 파임 정도에 따라 선택적으로 사용할 수 있으며, 링크대(12)를 작동구(30)의 작동홈(31)을 변경시켜 끼워주므로써 수동 또는 자동으로 적당량만큼 선택하여 개방시킬 수 있는 것이다.

즉 경우에 따라 수동으로 수문을 열거나 닫을 필요가 있는 것으로, 이 경우 도 11내지 13과 같이 사용을 하되 도 11은 조금, 도 12는 도 11보다는 조금 더, 도 13은 완전히 여는 상태로 수동 사용할 수 있으며, 도 11내지 도 13은 링크대(12)가 완전히 아래에 위치하여 있을 경우의 수동사용이고, 링크대(12)가 완전히 위에 위치하여 있을 경우에는 도 8 내지 도 10과 같은 작동홈(31)을 사용한다.

이 같이 작동구(30)의 작동홈(31)을 선택하여 수문(2)의 개방정도를 선택할 수 있는 본 발명에서 농지 안의 수위를 감지하는 감지장치(20)를 농지 안에 설치하는 과정을 살펴본다.

먼저 손잡이(21a)를 이용하여 감지장치(20)를 이동시킨 후 바닥에 고정돌기(23a)를 박아주게 되면 고정돌기(23a)는 바닥에 박히게 되면서 고정판(23)이 지면의 상부에 밀착되어 더 이상 박히지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다.

감지장치(20)가 농지 안에 고정된 후에는 고정나사(24a)를 이용하여 저수위레버(25)와 고수위레버(26)의 위치를 조절하므로서 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 높이를 조절하도록 한다.

즉 고정나사(24a)를 일부 풀어 이송체(24)가 고정프레임(21)을 타고 이동할 수 있도록 한 후 고정나사(24a)를 이송홀(22b)의 상부 또는 하부로 이동시켜 원하는 위치에서 고정나사(24a)를 조여 이송체(24)가 고정프레임(21)에 고정되게 한다.

이때 고정나사(24a)를 고정시키기 위해서는 저수위센서통(51)과 고수위센서 통(52)의 하부 위치를 보거나 커버(22a)에 표시되어 있는 눈금을 보고 고정나사(24a)의 위치를 조정하므로서 수위를 선택하여 조절할 수 있도록 한다.

고정나사(24a)를 하부로 이동시킨 상태는 도 3 과 같고, 중간에 위치시킨 경우는 도 5 와 같으며, 상부에 위치시킨 상태는 도 4 와 같은 것으로, 저수위레버(25)는 이송체(24)에 고정되어 있어 이송체(24)의 위치이동에 따라 자동적으로 상하 이동하게 되고, 고수위레버(26)는 후단이 고정축(26a)에 회동 가능하게 결합되는 한편 중간에 형성된 장홈(26b)이 저수위레버(25)의 지지축(25a)에 끼워져 있어 저수위레버(25)가 상하 이동함에 따라 고수위레버(26)의 선단위치를 변화시키게 된다.

즉 고정나사(24a)를 이동시킴에 따라 저수위레버(25)와 고수위레버(26)의 위치가 달라지게 되는 것으로, 고정나사(24a)를 하측에 위치시킨 경우 보다 고정나사(24a)를 상측에 위치시킨 경우가 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 높낮이 차이가 크게 되는 것으로, 이는 수위를 낮게 조절할 경우 저수위와 고수위의 차이를 적게 하는 것이 좋고, 수위를 높게 조절할 경우는 저수위와 고수위의 차이를 크게 하는 것이 좋기 때문이다.

이 같이 농지 안의 수위에 맞추어 조절해 놓게 되면 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 내부에 위치한 센서(53)(55)의 작동과 기억수단(40)의 리미트스위치(41)의 작동에 따라 모터(15)가 구동하게 되는 것으로, 본 발명에서 센서(53)(55)를 파이프 형태의 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 내측 하부에 설치하는 이유는 감지전극(53a)(55a)이 정확히 수면을 감지할 수 있도록 하여 센서 오동작을 줄이기 위함이다.

즉 감지전극(53a)(55a)과 접지전극(54a)은 수면에 접착하거나 떨어질 경우 물의 응집력에 의하여 면 전체에 물이 달라붙거나 떨어지게 하여 수위 감지가 순간적으로 정확히 이루어지게 하고, 또한 미세전류를 이용하는 관계로 감지전극 모두를 동일 금속으로 제작하여 이종 금속이 서로 접촉할 때 발생하는 접촉기전력이 발생되지 않도록 하여 회로적인 안전성을 제공하도록 하며, 증폭기(53b)(55b)에 의하여 증폭되기 전의 미소하고 예민한 신호를 감지하는 입력부분의 회로를 가능한한 짧게하고 밀폐하여 오동작을 방지하며, 이 예민한 신호가 증폭된 후에는 증폭된 만큼 예민도가 떨어지므로 이 출력 부분을 길게 배선하여 콘트롤박스(10)에 연결 오동작을 방지한다.

따라서 배선 연결부위가 내부적으로 물에 접촉되는 경우도 수위 감지에 영향을 받지 않도록 한다.

이러한 감지장치(20)를 이용하여 기억수단(40)의 구동에 의해 모터(15)의 구동을 제어하므로서 수위를 조절하는 경우를 도 17 및 도 18을 참고로 하여 상세히 설명한다.

먼저 기억수단(40)의 리미트스위치(41)는 두 개의 접점을 갖고 있는 것으로 리드편(42)이 고정링(44)에 의해 이동됨에 따라 접점(MH)(ML)중 하나의 접점과 접촉되게 되고, 상기 리미트스위치(41)의 접점(MH)(ML) 선택에 따라 두 개의 릴레이(RH)(RL)이 구비된 릴레이(RY)의 구동이 제어되면서 모터(15)의 구동이 제어되게 된다.

즉 리미트스위치(41)의 접점(MH)이 리드편(42)과 접촉되어 있는 경우는 릴레이(RH)만 동작될 수 있고 접점(ML)이 리드편(42)과 접촉되어 있는 경우는 릴레이(RL)만 동작될 수 있는 것으로, 이송축(43)이 도면의 상부 방향으로 이동되어 있을 경우는 릴레이(RH)만 동작하고 이송축(43)이 하부 방향으로 이동되어 있을 경우는 릴레이(RL)만 동작하게 되는 것으로써, 결국 수문(2)이 현재 어떤 상태에 놓여있는 지를 기억하게 되는 것이다.

먼저 농지 안의 수위가 저수위센서통(51)에 설치된 센서(53)의 감지전극(53a)과 접지전극(54a)에 닿지 않는 경우(도 17에 도시된 수위 A의 상태)를 살펴본다.

이 상태는 센서(53)가 수위를 감지하지 못하므로 트랜지스터(LQ3)가 도통상태가 되며, 이 도통상태는 접점(ML)이 리드편(42)에 접촉되어 있는 경우 릴레이(RL)를 작동시키게 되고, 이에 따라 모터(15)가 구동되어 링크대(12)를 상승시킴으로서 작동구(30)를 들어올려 수문(2)을 열어주므로서 농지 안에 농업용수가 유입되게 하고, 이 같이 수문(2)이 개방되게 한 상태는 이송축(43)이 도면의 상부로 이동되어 접점(ML)이 떨어지고 접점(MH)이 리드편(42)과 접촉되는 순간까지 작동이 이루어지게 되며, 상기 릴레이(RL)가 작동된 후에는 센서(53)의 작동여부에 관계없이 릴레이(RL)의 동작이 계속되어 농지 안에 물의 유입이 계속되게 된다.

이때 모터(15)가 작동함에 따라 이송축(43)이 이동되어 접점(MH)이 리드편(42)과 접촉하게 되면 모터(15)의 구동은 정지되게 되고, 모터(15)가 정지 된 상태는 수문(2)이 열려있는 상태이며, 이 상태는 릴레이(RL)가 작동하지 못하는 상태가 되는 것으로, 도 17 의 수위 B,C 상태를 말하게 된다.

즉 수위A에서 모터(15)가 작동하여 수문(2)을 개방시키게 되면 리미트 스위치(41)의 접점(ML)(MH)이 변환되어 모터(15)의 작동이 정지되어도 수위B,C 상태에서는 계속 수문(2)이 개방된 상태를 유지하게 되는 것이다.

이 상태에서 수위가 D위치까지 차오르게 되면 트랜지스터(HQ3)가 도통하여 릴레이(RH)를 동작하도록 하여 모터(15)를 역방향으로 회전시키도록 하여 수문(2)를 닫아주는 한편 이송축(43)을 도면의 하방으로 이동시켜 접점(ML)을 리드편(42)과 접촉하도록 한다.

상기 상태는 수문(2)이 닫히게 되고 모터(15)의 회전에 이송축(43)이 하향 이동되어 접점(MH)이 리드편(42)과 접촉되도록 하는 상태까지 수위 B,C,D에 관계없이 이루어지게 되는 것으로, 한번 수문(2)이 닫히게 되면 센서(53)가 수위를 감지하지 못할 때까지 수문(2)을 닫은 상태를 유지하게 되는 것이다.

그리고 수문(2)이 닫혀져 있는 상태에서 물이 빠져나가 센서(53)에서 수위를 감지하지 못하게 되면 전술된 바와 같이 수문(2)을 개방시키는 과정을 시작하게 되어 농지 안에 물을 채우게 되고, 수위를 센서(55)에서 감지하면 수문(2)을 닫아 물이 빠져나가지 않도록 하는 과정을 반복하면서 농지 안의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 농지 안에 설치된 수위 감지장치(20)의 저수위센서통(51)에 설치된 센서(53)의 감지전극(53a)과 접지전극(54a)에서 최저수위가 감지되면 증폭기(53b)에 의해 증폭되고 이 신호에 의해 모터(15)가 구동하여 농업 용수가 유입되는 관을 닫고 있는 수문(2)을 여는 동시에 기억수단(40)에서 수문(2)이 완전히 열리는 시점을 감지하여 리미트 스위치(41)를 작동시킴으로서 모터(15)의 구동을 정지시키게 된다.

따라서 활짝 열린 관로를 통하여 농수로의 물이 농지 안으로 다량 유입되며 또한 유입된 물에 의해 수위 감지장치(20)의 고수위센서통(52)에 설치된 센서(55)의 감지전극(55a)에서 최고수위가 감지되고 증폭기(55b)에 의해 증폭되면 이 신호로 모터(15)를 역방향으로 구동시켜 수문(2)이 자중에 의해 닫히는 동시에 기억수단(40)의 리미트 스위치(41)가 원상태로 회복되어 최초 상태로 놓이게 된다.

이러한 작동은 농지 안의 수위변동에 따라 지속적으로 수행되어 농작물의 성장에 적합한 수위를 자동적으로 유지시켜 주게 된다.

한편 상기 된 수문(2)의 열리고 닫히는 과정에서 수문(2)을 완전히 개방시키지 않고 일부 열린 상태로 닫아줄 수 있는 것으로, 이러한 수문(2)의 일부 열림 동작은 깊이가 다른 작동홈(31)이 여러 개 형성된 작동구(30)에 의하여 가능해 지는 것으로, 사용자가 어떤 작동홈(31)에 링크대(12)를 결합시키는 가에 따라 결정되게 되며, 이러한 작동관계는 전술된 바와 같으며 도 8 내지 도 13 에 도시된 바와 같다.

본 발명은 농지 안에 농작물의 성장에 적합한 수위가 유지되게 농수로의 물을 자동으로 주입하여 줌으로써 작업자의 지속적인 관찰이 필요 없고 수위를 일정하게 유지시켜 농작물의 침수로 인한 피해를 방지하며 작업자의 번거로움 및 노동 력을 절감하는 효과를 얻을 수 있으며, 수위의 감지가 정확히 이루어져 오작동을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 농업 용수가 유입되는 관로를 막아주는 수문을 적당한 정도를 선택하여 열어줌으로서써 용수의 적당량 유입을 가능하게 하고, 이로써 유입되는 유속을 줄여 논바닥의 파임을 방지하며, 수로에 일렬로 배치되어 있는 각 수문에 균등한 용수의 공급이 가능하게 한 것으로, 보다 다양하고 효율적으로 농지 안의 수위를 조절할 수 있는 것이다.

특히 본 발명은 농지 안의 수위에 따라 조절 수위를 간단히 조절할 수 있는 한편 파이프 형태의 센서통 하부에 감지전극과 증폭기로 이루어진 센서를 설치하고, 수면의 표면장력을 이용하여 수위가 정확히 감지될 수 있도록 함으로써 수위 감지가 확실하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

Claims (4)

1. 물이 농지 안에 유입되는 관의 입구를 막아주게 설치된 수문(2)을 콘트롤 박스(10)의 모터(15)를 작동시켜 스크류축(13)에 결합된 이송구(11)로 링크대(12)로 들어올리거나 내려주어 수문(2)을 개폐시키되 상기 모터(15)는 감지장치(20)의 센서 입력과 기억수단(40)의 작동에 의하여 구동이 제어되게 구성한 장치에 있어서,

   상기 수문(2)에 고정된 개폐축(3)의 선단에 깊이가 다른 작동홈(31)이 여러 개 형성된 작동구(30)를 설치하되 상기 작동구(30)의 작동홈(31)에 링크대(12)가 끼워지게 하고,

   상기 감지장치(20)는 높이 조절이 가능한 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 하부에 감지전극(53a)과 접지전극(54a) 및 증폭기(53b)로 이루어진 센서(53)와 감지전극(55a) 및 증폭기(55b)로 이루어진 센서(55)를 설치하되 상기 증폭기(53b)(55b)의 출력을 모터(15)의 구동신호로 인가하며,

   상기 기억수단(40)은 모터(15)의 회전에 따라 이동되는 이송축(43)과 고정링(44) 및 리미트 스위치(41)로 구성되어 리미트 스위치(41)에서 모터(15)의 구동을 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 수로용 물 주입장치.
2. 청구항 1에서, 감지장치(20)는 농지 안에 고정되는 고정돌기(23a)와 고정판(23)이 형성된 고정프레임(21)에 고정프레임(21)을 타고 상하 이동하는 이송체(24)를 설치하되 상기 이송체(24)는 고정나사(24a)에 의해 고정프레임(21)에 고 정되게 하고, 상기 이송체(24)에는 저수위레버(25)를 설치하되 상기 저수위레버(25)의 선단에는 하측이 Y자 형태로 갈린 저수위센서통(51)을 설치하며, 저수위레버(25)의 지지축(25a)은 고수위레버(26)의 장홈(26b)에 끼워지는 한편 고수위레버(26)의 후단은 고정축(26a)에 결합하며 고수위레버(26)의 선단에는 고수위센서통(52)을 결합하고, 상기 저수위센서통(51)과 고수위센서통(52)의 하부에는 센서(53)(55)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 수로용 물 주입장치.
3. 제2항에 있어서, 센서(53)는 저수위센서통(51)의 하부에 설치하되 감지전극(53a)과 접지전극(54a)이 각각 바닥에 위치하는 한편 수위가 감지되지 않을 때 구동전류가 흐르게 하고, 센서(55)는 고수위센서통(52)의 하부에 설치하되 감지전극(55a)이 바닥에 위치하게 하는 한편 수위가 감지될 때 구동전류가 흐르게 하며, 감지전극(53a)(55a)과 접지전극(54a)은 모두 동일한 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수로용 물 주입장치.
4. 청구항 1에서, 기억수단(40)은 모터(15)의 회전력을 전달받아 이동되는 이송축(43)에 고정링(44)을 형성시키고, 상기 이송축(43)의 이동에 따라 고정링(44)이 리드편(42)을 밀어 리미트 스위치(41)의 접점(ML)(MH)을 선택하게 구성되며, 상기 이송축(43)은 배면에서 판스프링(45)으로 탄지된 상태에서 이동되게 구성한 것을 특징으로 하는 수로용 물 주입장치.

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