KR100479226B1 - 어도가 구비된 자동 수중보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동 수중보에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천등에 구비된 수중보에 설치되는 수문이 수위에 따라 자동 개폐됨과 아울러 수문과 동유동하여 하천의 저수량에 관계없이 항상 어도를 형성할 수 있도록 한 어도가 구비된 자동 수중보에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 수위에 따라 수문이 자동 개폐되어 저수량을 조절하고, 농업용수를 확보함과 아울러, 홍수시에는 배수량을 극대화하여 상류측의 침수를 방지하고, 갈수시에도 적정량의 물을 방류함으로써, 항상 어도를 형성할 수 있도록 하여 소하어류의 생태를 보호할 수 있는 어도를 구비한 자동 수중보를 제공함에 있다.

Description

어도가 구비된 자동 수중보{A AUTO FLOODGATE OF DAM WITH FISHWAY}

본 발명은 자동 수중보에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천등에 구비된 수중보에 설치되는 수문이 수위에 따라 자동 개폐됨과 아울러 수문과 동유동하여 하천의 저수량에 관계없이 항상 어도를 형성할 수 있도록 한 어도가 구비된 자동 수중보에 관한 것이다.

일반적으로 하천에 쌓은 둑을 수중보라 하고 수중보의 일부분을 개방하고 이에 수문을 구비하여 수위에 따라 이를 개폐하여 하천의 저수량을 조절하고 있다.

즉, 일정수위 이상으로 물이 유입되면 수중보 수문을 개구시켜 일정수위에 이를 때까지 물을 방류함과 함께 수로가 자연적인 어도 역할을 하고, 정해진 수위 이하일 때에는 정해진 수위에 이를 때까지 수문을 폐문시켜 계획된 저수량을 유지시킨다.

따라서, 종래의 수중보는 일정수위 이상으로 물이 유입되어 수문을 개구시에만 방류하는 물에 의해 형성되는 수로에 의한 어도가 형성되고 갈수시에는 방류되는 물이 없어 어도를 형성하지 못하여 소하어류가 감소하는 심각한 문제점이 발생되었다.

또한, 일정수위 이상으로 물이 유입되어 수문을 개구시 그 방류량이 많아 유속이 빠르므로 특종 어종만이 소상할 수가 있어 이로 인한 특종 어종이외의 소하어류의 감소를 야기하였다.

이에, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수위에 따라 수문이 자동 개폐되어 저수량을 조절하고, 농업용수를 확보함과 아울러, 홍수시에는 배수량을 극대화하여 상류측의 침수를 방지하고, 갈수시에도 적정량의 물을 방류함으로써, 항상 어도를 형성할 수 있도록 하여 소하어류의 생태를 보호할 수 있는 어도를 구비한 자동 수중보를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 수중보의 일측 또는 전체를 개구하여 수문을 구비하고 수위에 따라 상기 수문을 수문구동수단에 의해 자동개폐하여 저수량을 조절하는 자동수중보에 있어서, 상기 수문의 상단에 힌지연결되어 상기 수문의 개폐시 회동되어 그 경사가 조절되는 어도형성판과, 상기 어도형성판을 하천 저면으로부터 지지하되 상기 어도형성판의 유동에 의해 그 길이가 가변되는 가변지지대가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 어도형성판의 상면에는 유속을 감소시키도록 물이 흐르는 방향에 수직하게 돌출형성되며 양단의 높이차로 인해 경사면을 형성한 다수의 조류판이 상호 역방향으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 수중보의 개구된 내측면에 부착되는 부착판과, 상기 수문의 양측면 및 어도형성판의 양측면에 각각 구비되어 상기 부착판과 접촉되어 수문 및 어도형성판과 부착판의 밀폐성을 향상시키는 지수판과, 상기 수문의 양측면에 수문의 유동이 원활하도록 구비되는 유동로울러가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 수문구동수단은 상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과, 상기 힌지축의 일단에 고정되어 동회전하는 연결바와, 상기 연결바의 일단에 힌지연결되어 직선운동을 발생시키는 유/공압 실린더와, 하천의 수위을 측정하는 수위감지센서와, 상기 수위감지센서에 의해 상기 유/공압 실린더를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는 상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과, 상기 수문의 상부 양측에 고정되는 와이어와. 상기 와이어를 안내지지하도록 상기 수중보의 상하부에 구비되는 안내로울러와, 상기 와이어를 권취하는 보빈과, 상기 보빈에 정역회전을 전달하는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며,

또한, 상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과, 상기 수문의 힌지측의 양단에 구비되는 종동기어와, 상기 종동기어와 맞물리는 구동기어를 회전축에 부착하여 회전력 발생시키는 구동모터와, 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 어도를 구비한 자동 수중보에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보를 나타낸 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보를 나타낸 개략 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보의 수문의 구조를 나타낸 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보의 어도형성판을 나타낸 사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 하천에 구비되는 수중보(10)의 일측을 개구하여 수문(20)을 구비하되, 상기 수문(20)은 상기 수중보(10)의 개구부 하측에 힌지회동하도록 힌지축(30)에 의해 힌지결합한다.

상기 힌지축(30)의 양단에는 연결봉(40)을 고정하고, 상기 연결봉(40)의 일단에는 유/공압 실린더(50)의 피스톤을 힌지연결하여 구비한다.

또한, 상기 회동하는 수문(20)을 구동하는 데 있어, 상기 수문(20)의 상부 양측에 소정 와이어(140)를 고정하고 상기 와이어(140)를 지지하며 안내하는 안내로울러(150)를 수중보(10)의 상/하부측에 각각 구비함과 아울러, 상기 와이어(140)를 구동모터(160)의 회전력에 의해 보빈(170)에 감거나 풀면서 상기 수문(20)을 구동할 수도 있다.

또한, 상기 수문(20)의 힌지축(30)을 상기 수중보(10)상으로 연장하고 상기 힌지축(30)의 일단에 종동기어(180)를 구비하여, 이를 구동모터(160)의 회전력에 의해 정역회전하는 구동기어(190)를 맞물리도록 하여 구동모터(160)의 구동기어(190) 회전력이 종동기어(180)에 전달되어 힌지축(30)이 회전됨으로써, 수문(20)이 구동될 수도 있다.

한편, 상기 수문(20)의 회동시 동회동하는 어도형성판(60)을 구비하는데, 상기 어도형성판(60)은 상기 수문(20)의 상단에 일측이 힌지연결되고 타측은 하천의 저면에 맞닿도록 구비한다.

상기 어도형성판(60)은 가변지지대(70)에 의해 하천의 저면으로부터 지지되어지며, 상기 가변지지대(70)는 수문(20)의 회동시 상기 어도형성판(60)의 직선유동으로 그 길이가 가변되어야 하며, 쇽업소버(shock absorber)를 사용하면 바람직하다.

상기 어도형성판(70)의 상면에는 유속을 감소시키도록 물이 흐르는 방향에 수직하게 돌출형성된 조류판(80)을 구비하되, 상기 조류판(80)의 양단의 높이를 달리하여 경사면을 형성하고, 일정간격으로 다수의 조류판(80)을 형성하되 경사방향이 상호 역방향을 이루도록 한다.

한편, 상기 수중보(10)의 개구된 내측면에는 표면이 매끄러운 금속재질의 부착판(90)을 부착시키고, 상기 수문(20)의 양측면 및 어도형성판(60)의 양측면에 상기 부착판(90)과 접촉되는 고무재질의 지수판(100)을 구비하여 하천의 물이 누수되는 것을 방지하도록 한다.

또한, 상기 수문(20)의 양측면 및 상기 어도형성판(60)의 일측 저면에는 유동로울러(110)를 구비하여 상기 부착판(90)상에서 수문(20)의 유동이 원활하도록 하면 더욱 바람직하다.

한편, 하천의 수위를 측정하는 수위감지센서(120)를 구비하고, 상기 수위감지센서(120)에 의해 상기 유/공압 실린더(50) 및 구동모터(160)의 동작을 제어하는 제어부(130)를 구비한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 수위감지센서에 의해 물의 수위가 감지되면, 제어부는 수위감지센서의 감지신호에 의해 유/공압 실린더를 제어하여 구동시키게 된다.

상기 수문은 상기 유/공압 실린더의 구동으로 인한 연결바의 회동시, 연결바와 고정된 힌지축이 회전되어 수문은 회동하게되며, 물은 방류된다.

이때, 상기 수문이 수중보의 개구부 하측을 힌지로 회동하게 되므로 물은 수문의 상단을 넘어 흐르게 된다.

수문의 상단으로부터 흐르는 물은 어도형성판의 상면으로 흐르게 되는데, 상기 어도형성판의 상면에 형성된 조류판에 의해 물의 유속은 감소되어진다.

다시말해, 상기 조류판의 상면이 경사면을 이루고 연접하는 조류판의 경사면이 상호 역방향으로 이루도록 형성되어 있어 방류되는 물은 상기 어도형성판에서 지그재그로 유동하여 유속은 감속되어지며, 또한 연접하는 조류판의 높이차로 인해 상기 조류판의 사이에는 소정량의 물이 저수되어 소상하는 어류의 휴식공간을 형성함으로써 어류의 소상이 용이하게 된다.

한편, 상기 수문의 상단으로 일정량의 물을 방류가능할 때의 수위일 경우, 그에 따른 수문의 회동위치를 제어부에 미리 저장하여 상기 수위감지센서가 감지하는 수위에 따라 상기 수문의 회동이 이루어져, 항상 일정량의 물이 수문의 상단으로 흐를 수 있도록 한다.

또한, 집중호우로 인한 홍수시 수위감지센서가 최고수위를 감지하면 수문을 완전개방하여 배수량을 극대화함으로써, 상류측의 침수를 방지할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하천의 수위에 따라 수문이 자동 개폐됨에 따라 저수량을 자동조절하여 농업용수를 확보할 수 있으며, 또한 항상 일정한 량의 물이 상기 수문과 동유동하는 어도형성판상에 흐르게 하여 어도를 형성하여 조류판에 의해 소하어류의 소상이 용이하도록 하였고, 이로 인한 자연생태계에 이바지하는 효과가 있다.

또한, 집중호우로 인한 홍수시에는 배수량을 극대화시켜 상류측의 침수를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보를 나타낸 개략 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보를 다른 실시예를 나타낸 개략 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보를 나타낸 개략 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보의 수문의 구조를 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보의 어도형성판을 나타낸 사시도,

도 6a, 6b는 본 발명에 따른 어도가 구비된 자동 수중보의 수문 구동의 다른 실시예를 나타낸 개략도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 수중보 20 : 수문

30 : 힌지축 40 : 연결봉

50 : 유/공압 실린더 60 : 어도형성판

70 : 가변지지대 80 : 조류판

90 : 부착판 100 : 지수판

110 : 유동로울러 120 : 수위감지센서

130 : 제어부 140 : 와이어

150 : 안내로울러 160 : 구동모터

170 : 보빈 180 : 종동기어

190 : 구동기어

Claims (6)

1. 수중보의 일측을 개구하여 수문을 구비하고 수위에 따라 상기 수문을 수문구동수단에 의해 자동개폐하여 저수량을 조절하는 자동수중보에 있어서,

   상기 수문은 수중보의 개구부 하측에 힌지 회동되고,

   상기 수문의 상단에 힌지연결되어 상기 수문의 개폐시 회동되어 그 경사가 조절되는 어도형성판과,

   상기 어도형성판을 하천 저면으로부터 지지하도록 일단이 상기 어도형성판의 하측에 그리고 타단이 상기 하천 저면에 각각 피봇 가능하게 결합되고 상기 어도형성판의 회동에 의해 그 길이가 가변되는 가변지지대가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 어도형성판의 상면에는 유속을 감소시키도록 물이 흐르는 방향에 수직하게 돌출형성되며 양단의 높이차로 인해 경사면을 형성한 다수의 조류판이 상호 역방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 수중보의 개구된 내측면에 부착되는 부착판과,

   상기 수문의 양측면 및 어도형성판의 양측면에 각각 구비되어 상기 부착판과 접촉되어 수문 및 어도형성판과 부착판의 밀폐성을 향상시키는 지수판과,

   상기 수문의 양측면에 수문의 유동이 원활하도록 구비되는 유동로울러가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.
4. 제 1항에 있어서, 상기 수문구동수단은,

   상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과,

   상기 힌지축의 일단에 고정되어 동회전하는 연결바와,

   상기 연결바의 일단에 힌지연결되어 직선운동을 발생시키는 유/공압 실린더와,

   하천의 수위을 측정하는 수위감지센서와,

   상기 수위감지센서에 의해 상기 유/공압 실린더를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.
5. 제 1항에 있어서, 상기 수문구동수단은,

   상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과,

   상기 수문의 상부 양측에 고정되는 와이어와.

   상기 와이어를 안내지지하도록 상기 수중보의 상하부에 구비되는 안내로울러와,

   상기 와이어를 권취하는 보빈과,

   상기 보빈에 정역회전을 전달하는 구동모터와,

   상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.
6. 제 1항에 있어서, 상기 수문구동수단은,

   상기 수문을 상기 수중보의 개구부사이에 힌지연결하여 지지하는 힌지축과,

   상기 수문의 힌지측의 양단에 구비되는 종동기어와,

   상기 종동기어와 맞물리는 구동기어를 회전축에 부착하여 회전력 발생시키는 구동모터와,

   상기 구동모터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어도가 구비된 자동 수중보.