KR100514555B1 - 혼합형 수문장치 - Google Patents

Abstract

저장된 관개용수를 선택적으로 수문의 상부로 배출되게(전도식) 하거나 수문의 하단으로 배출되게 할 수 있어 다양한 환경에 시공이 가능하고 전도식 및 하단 배출식의 장점을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 유수보수가 용이한 혼합형 수문장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 수문장치는 선택적으로 배수로를 개폐하면서 양단면 하부에는 외부로 연장되는 회전축이 일체로 형성된 수문을 갖는 배출부; 배수로의 양단면에 고정 배치되면서 회전축이 삽입 안내되는 구동챔버와, 구동챔버 내부에 고정 배치되면서 구동챔버 내로 연장된 회전축이 삽입 안내되는 한 쌍의 가이드를 갖는 하우징부; 가이드에 대응하는 구동챔버의 바닥면 상에 고정 배치되는 제 1 고정링크와, 일단이 제 1 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 1 실린더를 가지며, 제 1 실린더에서 연장되는 제 1 실린더로드는 가이드 측으로 연장됨과 아울러 회전축에 연결되어 회전축을 직선 이송시키는 직선이송부; 및 제 1 고정링크의 일측에 고정 배치되는 제 2 고정링크와, 일단이 제 2 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 2 실린더를 가지며, 제 2 실린더에서 연장되는 제 2 실린더로드는 가이드 측으로 연장됨과 아울러 회전축에 연결되어 회전축을 선회시키는 선회이송부로 이루어진다.

Description

혼합형 수문장치{mixed mode floodgate device}

본 발명은 전도식 및 하단 배출식이 혼합된 수문장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저장된 관개용수를 선택적으로 수문의 상부로 배출되게(전도식) 하거나 수문의 하단으로 배출되게 할 수 있어 다양한 환경에 시공이 가능하고 전도식 및 하단 배출식의 장점을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 혼합형 수문장치에 관한 것이다.

관개수로, 하천 및 저수지 등의 수로는 농지관리 또는 관개용수 등을 적절하게 활용하기 위하여 일정량의 물을 저장하였다가 필요할 때 사용하는 목적으로 이용되고 있다. 이러한 수로에는 관개용수 관리, 즉 가뭄 때에는 물을 저장하여 두고 내리는 비의 양이 많을 때에는 이를 방출하기 위해 수문을 개폐 작동하는 수문장치가 구비된다. 이러한 수문장치는 배출되는 유수와 같은 방향으로 수문이 전도되는 전도식과, 수문의 하부로 유수가 배출되는 하단 배출식으로 구분된다.

전도식 수문장치는 홍수가 발생했을 때 이물질이 수문에 걸리지 않고 완전히 배출될 수 있는 장점이 있고, 하단 배출식 수문장치는 퇴적물이 쌓이지 않으므로 하도준설이 필요하지 않으며, 어도가 자연적으로 형성되기 때문에 별도의 어도 공사가 필요하지 않아 공사기간 및 공사비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 유수의 하단배출하기 때문에 수질개선 우수한 장점이 있다. 또한 전도식 수문장치 및 하단 배출식 수문장치는 급격한 수위증가시 수평개방으로 홍수피해를 최소화할 수 있는 등의 장점이 있다. 최근에는 전술한 전도식 수문장치와 하단 배출식 수문장치의 장점을 취합한 수문장치들이 개발되고 있는 실정이다.

그러나 이러한 수문장치는 다수의 구성요소 즉, 다수의 링크 연결대로 이루어져 있기 때문에 수문장치를 제작하기 위한 비용이 상승할 뿐만 아니라 수문에 작용하는 수압에 의해서 링크 연결대가 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저장된 관개용수를 선택적으로 수문의 상부로 배출되게(전도식) 하거나 수문의 하단으로 배출되게 할 수 있어 다양한 환경에 시공이 가능하고 전도식 및 하단 배출식의 장점을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 유지보수가 용이한 혼합형 수문장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,

통상의 제방에 형성된 배수로의 타측에 배치됨과 아울러 선택적으로 배수로를 개폐하면서 양단면 하부에는 외부로 연장되는 회전축이 일체로 형성된 수문을 갖는 배출부;

배수로의 양단면에 고정 배치되면서 각각의 회전축이 삽입 안내되는 구동챔버와, 각각의 구동챔버 내부에 고정 배치되면서 각각의 구동챔버 내로 연장된 회전축이 삽입 안내되는 한 쌍의 가이드를 갖는 하우징부;

각각의 가이드에 대응하는 각각의 구동챔버의 바닥면 상에 고정 배치되는 제 1 고정링크와, 일단이 각각의 제 1 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 1 실린더를 가지며, 각각의 제 1 실린더에서 연장되는 제 1 실린더로드는 가이드 측으로 연장됨과 아울러 각각의 회전축에 연결되어 회전축을 직선 이송시키는 직선이송부; 및

제 1 고정링크의 일측에 고정 배치되는 제 2 고정링크와, 일단이 각각의 제 2 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 2 실린더를 가지며, 각각의 제 2 실린더에서 연장되는 제 2 실린더로드는 가이드 측으로 연장됨과 아울러 각각의 회전축에 연결되어 회전축을 선회시키는 선회이송부로 이루어진 혼합형 수문장치를 제공한다.

바람직하게는, 구동챔버는 내부가 중공되고 외형은 전체적으로 상기 제방과 같은 형상으로 제작되며, 서로 마주보는 측면 하부에는 회전축이 삽입 안내되는 제 1 안내장공이 구동챔버의 측면을 따라 수평하게 형성된다.

더욱 바람직하게는, 가이드는 소정의 간격으로 이격 배치되며 제 1 안내장공과 마주보도록 수직하게 배치되면서 제 1 안내장공에 대응하는 제 2 안내장공이 형성되어 각각의 구동챔버 내부 연장된 각각의 회전축이 삽입 안내된다.

또한 제 1 실린더로드의 연장부에는 각각의 회전축을 감싸는 연결링이 일체로 형성되며, 연결링은 회전축의 회전에 간섭되지 않게 회전축에 헐겁게 끼워진다.

한편, 제 2 실린더로드의 연장부에는 하부가 각각의 회전축에 고정되며 상부는 각각의 제 2 실린더로드에 선회가능하게 장착되는 회전링크가 배치된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 저장된 관개용수를 선택적으로 수문의 상부로 배출되게 하거나 수문의 하단으로 배출되게 할 수 있어 다양한 환경에 시공이 가능하고 전도식 및 하단 배출식의 장점을 모두 가지고 있을 뿐만 아니라 구조가 간단하여 유지보수가 용이하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 혼합형 수문장치에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 혼합형 수문장치를 일부분 절개하여 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 평면도이며, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 측면도이다.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 혼합형 수문장치(100)는 제방(10)에 형성된 배수로(12) 상에 배치되어 배수로(12)를 선택적으로 개폐하는 배출부(110)와, 배출부(110)의 양단면 상에 배치되어 배출부(110)를 지지하는 하우징부(120)와, 하우징부(120)의 내부에 장착되어 배출부(110)를 직선 운동시키는 직선이송부(140) 및 마찬가지로 하우징부(120)의 내부에 장착되어 배출부(110)를 선회 운동시키는 선회이송부(150)를 구비한다.

먼저, 배출부(110)는 배수로(12)를 선택적으로 개폐(開閉)하는 수문(水門)(112)을 구비한다. 이때, 수문(112)은 배수로(12)의 타측에 배치된다. 이러한 수문(112)은 소정의 두께를 가지면서 상부 및 하부가 환형으로 라운드(round)된 수직한 판 형상으로 이루어진다. 이때 수문(112)의 양단면 하부에는 수문(112)의 외부로 연장된 회전축(114)이 일체로 형성된다.

바람직하게는 배수로(12)의 일측에 인접한 양단면 및 하부에는 수문(112)의 일측면 테두리가 밀착되어 누수를 방지하는 양단걸림돌기(16a) 및 하부걸림돌기(16b)가 돌출 형성되며, 양단걸림돌기(16a)는 배수로(12)의 바닥면에서 배수로(12)의 타측으로 둔각을 이루면 형성된다. 따라서 배수로(12)를 폐쇄하는 수문(112)은 배수로(12)의 바닥면에서 배수로(12)의 타측 방향으로 둔각을 이루면 배치된다. 이와 같이 형성된 수문(112)은 하우징부(120)에 장착된다.

하우징부(120)는 배수로(12)의 양단면에 고정 배치되면서 회전축(114)이 삽입 안내되는 구동챔버(122)와, 각각의 구동챔버(122) 내부에 고정 배치되면서 구동챔버(122) 내로 연장된 회전축(114)이 삽입 안내되는 한 쌍의 이루어진 가이드(128)를 구비한다.

구동챔버(122)는 내부가 중공되고 외형은 전체적으로 제방(10)과 같은 형상으로 제작된다. 바람직하게는 구동챔버(122)의 상부면 일측에는 개폐 가능한 덮개(124)가 형성될 수 있다. 이때, 서로 마주보는 구동챔버(122)의 측면 하부에는 수문(112)에 형성된 회전축(114)이 삽입 안내되는 제 1 안내장공(126)이 각각 구동챔버(122)의 측면을 따라서 수평하게 형성된다. 한편, 각각의 가이드(128)는 소정의 간격으로 이격 배치됨과 아울러 각각의 구동챔버(122) 내부에서 제 1 안내장공(126)과 마주보도록 수직하게 배치된다. 이러한 가이드(128)에는 제 1 안내장공(126)에 대응하는 제 2 안내장공(130)이 형성된다. 이와 같이 형성된 각각의 제 2 안내장공(130)에는 각각 제 1 안내장공(126)을 관통하여 연장된 회전축(114)이 삽입된다. 전술한 바와 같이 형성된 하우징부(120)에는 직선이송부(140) 및 선회이송부(150)가 배치된다.

직선이송부(140)는 제 1 고정링크(142) 및 제 1 실린더(144)를 구비한다. 제 1 고정링크(142)는 각각의 가이드(128)에 대응하는 각각의 구동챔버(122)의 바닥면 상에 고정 배치된다. 이러한 각각의 제 1 고정링크(142)에는 제 1 실린더(144)의 일단이 선회가능하게 장착되고, 제 1 실린더(144)에서 연장되는 제 1 실린더로드(146)는 가이드(128) 사이로 연장된다. 이때, 각각의 가이드(128) 사이로 연장된 각각의 제 1 실린더로드(146)의 연장부에는 각각의 회전축(114)을 감싸는 연결링(148)이 일체로 형성된다. 즉, 각각의 제 1 실린더(144)는 각각의 제 1 실린더로드(146)를 신장 또는 압축시켜 각각의 회전축(114)을 제 1 안내장공(126) 및 제 2 안내장공(130)을 따라 슬라이딩 이송시킨다. 그 결과, 제 1 실린더(144)는 수문(112)을 하부가 배수로(12)에서 이탈 개방되게 한다. 바람직하게는 각각의 연결링(148)은 각각의 회전축(114)의 회전에 간섭되지 않게 회전축(114)에 헐겁게 끼워진다.

한편, 선회이송부(150)는 제 2 고정링크(152) 및 제 2 실린더(154)를 구비한다. 제 2 고정링크(152)는 제 1 고정링크(142)의 일측에서 각각의 가이드(128)에 대응하는 각각의 구동챔버(122)의 바닥면 상에 고정 배치된다. 이러한 각각의 제 2 고정링크(152)에는 제 2 실린더(154)의 일단이 선회가능하게 장착되고, 제 2 실린더(154)에서 연장되는 제 2 실린더로드(156)는 가이드(128) 사이로 연장된다. 이때, 각각의 가이드(128) 사이로 연장된 각각의 제 2 실린더로드(156)의 연장부에는 하부가 각각의 연결링(148)에 간섭되지 않게 회전축(114)에 고정되며 상부는 각각의 제 2 실린더로드(156)에 선회가능하게 장착되는 회전링크(158)가 배치된다. 바람직하게는 회전링크(158)는 상부에서 방사사 하부 측으로 만곡된 형상을 가진다. 이와 같이 장착된 각각의 제 2 실린더(154)는 각각의 제 2 실린더로드(156)를 신장 또는 압축시켜 각각의 회전축(114)을 제 1 안내장공(126) 및 제 2 안내장공(130) 상에서 회전시킨다. 그 결과 제 2 실린더(154)는 수문(112)은 배수로(12)의 일측 및 타측 중 어느 하나의 방향으로 회전시켜 배수로(12)에서 이탈 개방되게 한다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 혼합형 수문장치(100)의 작동상태를 간략하게 설명한다.

다시, 도 1을 참조하면, 도 1은 수문(112)이 배수로(12)를 폐쇄한 상태를 나타낸 것이다. 전술한 바와 같이 수문(112)이 배수로(12)를 폐쇄하기 위해서는, 작업자는 우선, 각각의 제 1 실린더(144)의 제 1 실린더로드(146)를 신장시켜 회전축(114)이 각각의 제 1 안내장공(126) 및 각각의 제 2 안내장공(130)의 일측에 밀착되게 한다. 이러한 상태 하에서 다시 작업자는 수문(112)의 일측면이 양단걸림돌기(16a) 및 하부걸림돌기(16b)에 밀착될 때 까지 제 2 실린더(154)의 제 2 실린더로드(156)를 신장시켜 배수로(12)를 폐쇄한다. 이때, 신장되는 각각의 제 2 실린더로드(156)에 의해서 회전하는 회전링크(158)는 각각의 회전축(114)의 방사상 상부측으로 기립된 상태를 유지한다.

도 4 및 5는 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 사용상태를 나타낸 도면으로, 도 4는 유수가 수문(112)의 상부 측으로 배출되는 전도식 개방상태를 나타낸 것이고, 도 5는 유수가 수문(112)의 하부 측으로 배출되는 하단 배출식 개방상태를 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 수문(112)의 상부 측으로 유수를 배출하기 위해서, 작업자는 제 1 실린더(144)를 작동을 중지한 상태 하에서 각각의 제 2 실린더(154)를 작동시켜 제 2 실린더로드(156)를 압축시킨다. 이와 같이 제 2 실린더로드(156)가 압축되면, 제 2 실린더로드(156)의 연장부에 장착된 각각의 회전링크(158)는 제 2 실린더(154) 측으로 선회하게 된다. 이렇게 각각의 회전링크(158)가 선회함에 따라서 회전링크(158)가 고정된 회전축(114)은 마찬가지로 제 2 실린더(154) 측으로 선회하게 된다. 그 결과, 수문(112)은 배수로(12)의 타측으로 선회하면서 양단걸림돌기(16a)에서 이탈되어 배수로(12)를 개방하게 된다. 이때, 제 2 실린더로드(156)의 압축량을 조절하여 적절하게 수문(112)을 개방한다.

한편, 수문(112)의 하부 측으로 유수를 배출하기 위해서는 전술한 도 1과 같은 상태 하에서 작업자는 제 2 실린더(154)를 작동을 중지하고 각각의 제 1 실린더(144)를 작동시켜 제 1 실린더로드(146)를 압축시킨다. 이와 같이 각각의 제 1 실린더로드(146)가 압축되면, 제 1 실린더로드(146)의 연장부에 장착된 연결링(148)과 연결된 회전축(114)을 제 1 안내장공(126) 및 제 2 안내장공(130)의 일측에서 제 1 안내장공(126) 및 제 2 안내장공(130)의 타측으로 이송시킨다. 이때, 제 2 실린더(154)는 제 1 실린더로드(146)의 수축 길이 만큼 제 2 실린더로드(156)를 수축시킨다. 그 결과, 수문(112)의 상부는 양단걸림돌기(16a)의 상부와 밀착된 상태에서 수문(112)의 하부는 양단걸림돌기(16a) 및 하부걸림돌기(16b)에서 이탈되어 배수로(12)를 개방하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합형 수문장치(100)는 수문(112)을 구비하는 배출부(110)와, 수문(112)을 지지 안내 하는 하우징부(120)와, 하우징부(120)에 지지된 수문(112)을 직선 이송시키는 직선이송부(140) 및 수문(112)을 선회 시키는 선회이송부(150)를 구비함으로써, 작업자가 선택적으로 수문(112)을 전도식 즉, 배출되는 유수와 같은 방향으로 수문(112)을 전도되게 개방할 수 있을 뿐만 아니라 유수가 수문(112)의 하단으로 배출되게 개방할 수 있어 다양한 형태를 가지는 관개수로, 하천 및 저수지 등의 수로에 시공이 가능하여 시공에 따른 경제적인 이익을 얻을 수 있는 잇점이 있다.

또한, 종래의 수문장치들에 비하여 수문(112)을 개폐하는 구조가 간단하게 이루어져 있기 때문에 수문장치(100) 제작에 따른 제작기간 및 제작비용을 절감할 수 있고 시공기간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 수문장치(100)의 고장발생시 누구나 쉽게 수리할 수 있는 잇점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 혼합형 수문장치를 일부분 절개하여 나타낸 사시도이며,

도 2는 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 평면도이고,

도 3은 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 측면도이며, 그리고

도 4 및 5는 도 1에 도시된 혼합형 수문장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

100 : 혼합형 수문장치 110 : 배출부

112 : 수문 114 : 회전축

120 : 하우징부 122 : 구동챔버

126 : 제 1 안내장공 128 : 가이드

130 : 제 2 안내장공 140 : 직선이송부

142 : 제 1 고정링크 144 : 제 1 실린더

146 : 제 1 실린더로드 148 : 연결링

150 : 선회이송부 152 : 제 2 고정링크

154 : 제 2 실린더 156 : 제 2 실린더로드

158 : 회전링크

Claims (6)

1. 통상의 제방에 형성된 배수로의 타측에 배치됨과 아울러 선택적으로 상기 배수로를 개폐하면서 양단면 하부에는 외부로 연장되는 회전축이 일체로 형성된 수문을 갖는 배출부;

   상기 배수로의 양단면에 고정 배치되면서 각각의 상기 회전축이 삽입 안내되는 구동챔버와, 각각의 상기 구동챔버 내부에 고정 배치되면서 각각의 상기 구동챔버 내로 연장된 상기 회전축이 삽입 안내되는 한 쌍의 가이드를 갖는 하우징부;

   각각의 상기 가이드에 대응하는 각각의 상기 구동챔버의 바닥면 상에 고정 배치되는 제 1 고정링크와, 일단이 각각의 상기 제 1 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 1 실린더를 가지며, 각각의 상기 제 1 실린더에서 연장되는 제 1 실린더로드는 상기 가이드 측으로 연장됨과 아울러 각각의 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 직선 이송시키는 직선이송부; 및

   상기 제 1 고정링크의 일측에 고정 배치되는 제 2 고정링크와, 일단이 각각의 상기 제 2 고정링크에 선회가능하게 장착되는 제 2 실린더를 가지며, 각각의 상기 제 2 실린더에서 연장되는 제 2 실린더로드는 상기 가이드 측으로 연장됨과 아울러 각각의 상기 회전축에 연결되어 상기 회전축을 선회시키는 선회이송부로 이루어진 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.
2. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 구동챔버는 내부가 중공되고 외형은 전체적으로 상기 제방과 같은 형상으로 제작되며, 서로 마주보는 상기 구동챔버의 측면 하부에는 상기 회전축이 삽입 안내되는 제 1 안내장공이 상기 구동챔버의 측면을 따라 수평하게 형성되는 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.
3. 제 2 항에 있어서, 각각의 상기 가이드는 소정의 간격으로 이격 배치되며 상기 제 1 안내장공과 마주보도록 수직하게 배치되면서 상기 제 1 안내장공에 대응하는 제 2 안내장공이 형성되어 각각의 상기 구동챔버 내부 연장된 각각의 상기 회전축이 삽입 안내되는 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.
4. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 실린더로드의 연장부에는 각각의 회전축을 감싸는 연결링이 일체로 형성되고, 상기 연결링은 상기 회전축의 회전에 간섭되지 않게 상기 회전축에 헐겁게 끼워지는 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.
5. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 제 2 실린더로드의 연장부에는 하부가 각각의 상기 회전축에 고정되며 상부는 각각의 상기 제 2 실린더로드에 선회가능하게 장착되는 회전링크가 배치되는 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 배수로의 일측에 인접한 양단면 및 하부에는 상기 수문의 일측면 테두리가 밀착되어 누수를 방지하는 양단걸림돌기 및 하부걸림돌기가 돌출 형성되며, 상기 양단걸림돌기는 상기 배수로의 바닥면에서 상기 배수로의 타측으로 둔각을 이루면 형성되는 것을 특징으로 하는 혼합형 수문장치.