KR100321358B1 - 수문의 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농업용 또는 공업용으로 쓰기위해 조성하는 하천의 수중보 또는 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 설치하여 저수측(貯水側)의 수위를 조절하기 위한 수문의 개폐장치에 관한 것우로서, 그 구성이 극히 간단하면서도 개폐작동이 용이함은 물론 개방시 저수측의 하부에 저장된 물의 배수가 원활하게 이루어지고, 또 배수단면적을 극대화 할 수 있어 배수를 신속하게 할 수 있음과 함께 특히 홍수시에 돌이나 나무 등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 수문의 개폐장치를 제공하고자 하는 것을 과제로 한다.

본 발명에 따른 수문의 개폐장치는, 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체(1)와, 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 둔각을 이루도록 상기 벽체(1) 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축(2a)이 벽체에 회동 가능하게 설치된 수문본체(2)로 된 수문에 있어서, 상기 수문본체(2)의 내부에는 중심축(2a)과 대응되는 위치에 수평하게 격판(2b)을 설치하여 격판(2b)의 상,하부에 액체 또는 고체 수용공간부(2c,2d)를 형성시키고 이 상,하부의 고체 또는 액체수용공간부(2c,2d)는 파이프부재(3)로서 연통시킴과 함께 파이프부재(3)에는 펌프(4)를 설치하여, 상기 펌프에 의해 수문본체 내에 수용되어 있는 고체 또는 액체를 상,하부 액체수용공간부에 선택적으로 유입시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 수문의 개폐장치는, 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체(11)와, 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체(11) 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축(12a)이 벽체(11)에 회동 가능하게 설치된 수문본체(12)로 된 수문에 있어서, 상기 중심축(12a) 상부의 수문본체(12) 내에는 고체 또는 액체수용공간부(12c)를 형성시킴과 함께 중심축(12a) 하부의 수문본체(12)는 중량물(12d)로 형성시키고 상기 액체수용공간부(12c)는 파이프부재(13)에 의해 액체펌핑수단(14)과 연결하여, 상기 액체펌핑수단에 의해 액체수용공간부에 액체를 유입시키거나 유출시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

수문의 개폐장치{.}

본 발명은 강이나 하천에 공업용 또는 농업용으로 쓰이기 위해 설치되는 수중보용 수문에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 하천이나 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 설치하여 저수측(貯水側)의 수위를 조절하기 위한 수문의 개폐장치에 관한 것이다.

저수지나 하천의 여수로 등에는 물의 범람을 방지하거 농사용 또는 공업용으로 물을 사용하기 위하여 수문이 설치된다. 상기와 같이 저수지나 여수로에 설치되는 수문은 대부분의 경우 수문의 상측에 수문을 상·하로 승강시키기 위한 승강조절핸들을 설치하여 이 승강조절핸들을 회전시킴으로서 수문을 개폐하도록 되어 있다. 그러나, 이와 같이 수문을 인력에 의해 개폐할 경우에는 개폐시에 큰 힘이 요구되는 것은 물론이고, 배수단면적을 극대화할 수 없는 것이다.

한편, 상기와 같이 수문을 인력에 의해 개폐함으로서 야기되는 여러 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 수위에 따라 자동으로 개폐되는 수문이 제공되어 있는바, 그 대표적인 것으로는 한국 특허등록 제41441호(공고번호 제 91-782호)의 '수압을 이용한 수문의 자동 개폐장치' 를 들 수 있다.

상기 종래의 수압을 이용한 수문의 자동 개폐장치는, 판 형상으로 된 수문본체의 상·하방향 양 측부가 중심축에 의해 측벽에 회동 가능하게 설치되어 수압의 작용 중심이 상기 중심축의 하부에 위치할 경우에는 수문본체가 세워져 폐쇄상태로 되고 수위가 상승하여 수압의 작용 중심이 중심축의 상부로 되면 수문본체의 상측이 수압에 의해 배수측으로 전도(轉倒)되어 수문본체가 개방되며, 위와 같은 작동을 반복하는 것에 의해 수위를 일정 범위 내로 유지하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 수문에 있어서는 개방상태에서 주로 전도된 수문본체의 상부로 배수가 이루어지는 것이므로 저수측의 하측에 위치되는 물의 배수가 원활하게 이루어지지 아니하여 적조현상이나 녹조현상을 예방하는 효과는 기대할 수 없는 것이다. 여기서 저수측 하부의 물이 배수되지 않고 저장상태로 있을 경우에 적조현상이나 녹조현상이 발생하는 것은 비중에 의해 물속의 각종 중금속과 같은 이물질이 물의 하측으로 침하하여 쌓이는 것에 기인한다.

또한 종래의 수문에 있어서는 개방상태에서 수문본체의 상부로 배수가 이루어지므로 특히 홍수시에는 돌이나 나무 등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상이 빈번하게 발생되고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 그 구성이 극히 간단하면서도 개폐작동이 용이함은 물론 개방시 저수측의 하부에 저장된 물의 배수가 원활하게 이루어지고, 또 배수단면적을 극대화 할 수 있어 배수를 신속하게 할 수 있음과 함께 특히 홍수시에 돌이나 나무 등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 수문의 개폐장치를 제공하고자 하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 관한 수문의 폐쇄상태의 측단면도

도 2는 본 발명의 제1실시예에 관한 수문의 개방상태의 측단면도

도 3은 본 발명의 제2실시예에 관한 수문의 측단면도

※도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명※

1, 11. 벽체 2, 12. 수문본체

3. 파이프부재 4. 펌프

14. 액체펌핑수단

본 발명에 따른 수문의 개폐장치는, 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체와, 수문의 구조가 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점 또는 그와 유사한 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 둔각을 이루도록 상기 벽체 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축이 벽체에 회동 가능하게 설치된 수문본체로 된 수문에 있어서, 상기 수문본체의 내부에는 중심축과 대응되는 위치에 수평하게 격판을 설치하여 격판의 상하부에 액체수용공간부를 형성시키고 이 상하부 액체수용공간부는 파이프부재로서 연통시킴과 함께 파이프부재에는 펌프를 설치하여, 상기 펌프에 의해 수문본체 내에 수용되어 있는 액체를 상하부 액체수용공간부에 선택적으로 유입시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 수문의 개폐장치는, 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체와, 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축이 벽체에 회동 가능하게 설치된 수문본체로 된 수문에 있어서, 상기 중심축 상부의 수문본체 내에는 액체수용공간부를 형성시킴과 함께 중심축 하부의 수문본체는 중량물로 형성시키고 상기 액체수용공간부는 파이프부재에 의해 액체펌핑수단과 연결하여, 상기 액체펌핑수단에 의해 액체수용공간부에 액체를 유입시키거나 유출시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 실시 예로는 다음과 같다.

액체 수용공간부에 미쇠하게 분쇄된 금속가루를 기름과 함께 충진하여 본발명의 기능을 발휘하게 하는 방법이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 관한 수문의 폐쇄상태의 측단면도, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 관한 수문의 개방상태의 측단면도를 각각 도시하고 있다.

지시부호 1은 하천이나 비교적 소형 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로(WR, 이하 '수로'라 한다)에 소정의 간격을 두고 축조된 철근콘크리트 구조물의 벽체이며 이 벽체(1)의 배수측 상부 가까이에는 스톱퍼(1a)가 고정되어 있다.

상기 벽체(1) 사이에 구비되는 수문본체(2)는 중공(中空)의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 중심축(2a)이 구비되어 있으며 수문본체(1)의 내부에는 중심축(2a)과 대응되는 위치에 수평하게 격판(2b)이 설치되어 격판(2b)의 상하부에 액체수용공간부(2c,2d) 또는 기름에 섞여 있는 금속가루가 충진 될 수 있는 수용공간부가 형성되어 있다.

상기와 같은 수문본체(2)는 도 1에서와 같이 그 저수측 면이 수로(WR) 바닥과 둔각을 이루도록 상기 벽체(1) 사이에 경사 배치되어 있고 중심축(2a)은 벽체(1)에 회동 가능하게 결합되어 있다.

그리고 상기 수문본체(2) 내에 형성된 상하부 액체수용공간부(2c,2d)는 파이프부재(3)에 의해 연통되어 있음과 함께 파이프부재(3)에는 펌프(4)가 설치되어 있다.

상기와 같은 구성에 의해 수문본체(2) 내에 수용된 액체는 펌프(4)의 작동에 의해 상부 또는 하부 액체수용공간부(2c,2d)에 선택적으로 유입시킬 수 있도록 되어 있다.

상기에서 액체라 함은 물이나 수은 또는 기타 비중이 큰 액체를 말하는 것이며 또는 미쇄하게 분쇄된 금속가루와 기름이 회석되어진 고체와 적당하게는 수질오염을 고려하여 물을 이용하는 것이 권장된다.

상기와 같은 본 실시예에 관한 수문의 개폐장치에 의해 수문본체를 개폐시키는 작동은 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이 하부 액체수용공간부(2d)에 액체가 유입된 상태에서는 수문본체(2) 하부의 중량이 수문본체(2)에 작용되는 부력보다 크므로 수문본체(2)의 하단부는 수로(WR)의 바닥에 접하여진 상태가 유지되어 저수측에 저수과정이 진행된다.

한편 상기와 같이 저수과정이 진행되어 저수측의 수위가 상승된 상태에서 펌프(4)를 작동시켜 하부 액체수용공간부(2d)에 수용된 액체를 상부 액체수용공간부(2c)로 펌핑하면 중심축(2a) 상부의 수문본체(2) 중량이 중심축(2a) 하부의 중량보다 크고 수문본체(2)에 작용되는 부력에 의해 수문본체(2)는 그 하부가 저수측 상부로 회동하여 개방되고, 수문본체(2)의 개방작동이 진행되어 수문본체(2)가 수평한 상태로 되면 수문본체(2)의 배수측면이 벽체(1)에 설치된 스톱퍼(1a)에 걸려 더이상 회동되는 것이 방지된다. 그리고 이러한 상태에서 배수측으로의 배수과정이 진행되는 것이다.

이후, 상기와 같은 수문본체(2)의 개방상태에서 펌프(4)에 의해 상부 액체수용공간부(2c)에 수용된 액체를 하부 액체수용공간부(2d)로 펌핑하면 다시 수문본체(2)는 앞에서와 같은 폐쇄상태로 전환되어 저수과정이 진행되는 것이다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 관한 수문의 측단면도를 도시하고 있다.

지시부호 11은 하천의 수중보 또는 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로(WR)에 소정의 간격을 두고 축조된 철근콘크리트 구조물의 벽체이며 이 벽체(11)의 저수측 상부 가까이에는 스톱퍼(11a)가 고정되어 있다.

상기 벽체(11) 사이에 구비되는 수문본체(12)는 사각의 판 형상으로 되어 있음과 함께 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 또는 약간이 유동이 되어진 중심축(12a)이 구비되어 있고 중심축(12a) 상부의 수문본체(12) 내부에는 액체수용공간부(12c)가 형성되어 있음과 함께 중심축(12a) 하부의 수문본체(12)는중량물(12d)로 되어 있다.

상기와 같은 수문본체(12)는 그 저수측 면이 수로(WR) 바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체(11) 사이에 경사 배치되어 있고 중심축(12a)은 벽체(11)에 회동 가능하게 결합되어 있다.

그리고 상기 수문본체(2)에 형성된 액체수용공간부(12c)는 파이프부재(13)에 의해 액체펌핑수단(14)과 연결되어 있다.

지시부호 15는 저수측의 수위를 감지하기 위한 수위감지센서이다.

상기와 같은 본 실시예에 관한 수문의 개폐장치에 의해 수문본체를 개폐시키는 작동은 다음과 같다.

도 3에서 실선으로 도시한 바와 같이 액체수용공간부(12c)에 액체가 유입되지 않은 상태에서는 수문본체(12) 하부의 중량에 의해 수문본체(12)에 작용되는 수압을 저항할 수 있는 상태이므로 수문본체(2)의 하단부는 수로(WR)의 바닥에 접하여진 상태가 유지되어 저수측에 저수과정이 진행된다.

한편 상기와 같이 저수과정이 진행되어 저수측의 수위가 상승된 상태에서 액체펌핑수단(14)에 의해 수문본체(12)의 액체수용공간부(12c)로 액체를 유입시키면 중심축(12a) 상부의 수문본체(12) 중량이 커져 중심축(12a) 하부의 수문본체(12)부가 수압에 저항할 수 없는 상태가 됨으로 도 3에서 가상선으로 도시한 바와 같이 수문본체(12)는 그 하부가 배수측 상부로 회동하여 개방되고, 수문본체(12)의 개방작동이 진행되어 수문본체(12)가 수평한 상태로 되면 수문본체(12)의 저수측면이 벽체(11)에 설치된 스톱퍼(11a)에 걸려 더이상 회동되는 것이 방지된다. 그리고 이러한 상태에서 배수측으로의 배수과정이 진행된다.

이후, 상기와 같은 수문본체(12)의 개방상태에서 액체펌핑수단(14)에 의해 상부액체수용공간부(12c)에 수용된 액체를 하단부 공간부로 유출시키면 다시 수문본체(12)는 앞에서와 같은 폐쇄상태로 전환되어 저수과정이 진행되는 것이다.

상기와 같은 본 실시예의 작동에 있어서 액체펌핑수단(14)의 작동은 수위감지센서(15)의 감지에 의한 수위의 정도에 따라 그 작동을 자동으로 할 수 있는 것이고 이러한 경우 수문본체(12)의 개폐를 자동으로 할 수 있어 저수측의 수위를 항상 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 것이다. 즉 수위가 높은 상태에서는 액체펌핑수단(14)에 의해 액체수용공간부(12c)에 액체를 유입시키고 수위가 낮은 상태에서는 액체수용공간부(12c) 내의 액체를 하단공간부(2d)로 유출시킴으로서 수문본체(12)의 개폐작동을 자동으로 하여 저수측의 수위를 일정 범위 내로 유지시키는 것이다.

제 1실시예에 따른 수문의 개폐장치는 수문본체 내의 상,하부에 형성된 액체수용공간부에 액체를 선택적으로 유입시키는 것에 의해 수문본체을 개폐하도록 한 것이고, 제 2실시예에 따른 수문의 개폐장치는 수문본체 내의 상부에 형성된 액체수용공간부에 액체를 유입시키거나 유출시키는 것에 의해 수문본체을 개폐하도록 한 것이다.

따라서 본 발명은 그 구성이 극히 간단하면서도 액체에 의해 개폐작동을 하는 것이므로 개폐작동을 용이하게 할 수 있는 것이며 배수시에 저수측 하부의 물이배출되는 것이므로 적조현상이나 녹조현상을 방지할 수 있는 것이다.

또한 본 발명은 수문본체의 하부로부터 높은 지점에 중심축이 위치되는 것이므로 배수단면적을 극대화 할 수 있어 배수를 신속하게 할 수 있음과 함께 특히 홍수시에 돌이나 나무 등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (2)

1. 농업용 또는 공업용으로 사용하기위해 조성되는 하천의 수중보나 저수지 또는 농경지의 농수로에 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체(1)와, 수문의 본체가중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점 또는 그와 유사한 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 둔각을 이루도록 상기 벽체(1) 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축(2a)이 벽체에 회동 가능하게 설치된 수문본체(2)로 된 수문에 있어서, 상기 수문본체(2)의 내부에는 중심축(2a)과 대응되는 위치에 수평하게 격판(2b)을 설치하여 격판(2b)의 상하부에 액체수용공간부(12c,2d)를 형성시키고 이 상하부 액체수용공간부(12c,2d)는 파이프부재(3)로서 연통시킴과 함께 파이프부재(3)에는 펌프(4)를 설치하여, 상기 펌프에 의해 수문본체 내에는 분쇄된 금속가루와 섞여있는 기름이나 수은 또는 비중이 높은 화공약품 또는 물과 같은 액체를 상,하부의 액체수용공간부에 선택적으로 유입시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수문의 개폐장치.
2. 소정의 간격을 두고 축조된 한쌍의 벽체(11)와, 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 양 측부에는 하부로부터 2/3 지점에 중심축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체(11) 사이에 배치됨과 함께 상기 중심축(12a)이 벽체(11)에 회동 가능하게 설치된 수문본체(12)로 된 수문에 있어서, 상기 중심축(12a) 상부의 수문본체(12) 내에는 액체수용공간부(12c)를 형성시킴과 함께중심축(12a) 하부의 수문본체(12)는 중량물(12d)로 형성시키고 상기 액체수용공간부(12c)는 파이프부재(13)에 의해 액체펌핑수단(14)과 연결하여, 상기 액체펌핑수단에 의해 액체수용공간부에 액체를 유입시키거나 유출시키는 것에 의해 수문본체를 개폐할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수문의 개폐장치.