KR100564134B1 - 자동수위조절이 가능한 수중보 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수중보에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천에 흐르는 물의 수위조절이 부력부재의 승하강시 동유동하는 보부재에 의해 자동으로 이루어지며, 수압에 견디도록 상기 보부재를 지지하는 보부재 지지대를 상기 부력부재 및 보부재와 동유동하게 구성하여 물속에 포함된 이물질이 원활하게 물과 함께 흐르도록 하며, 물에 의해 실려와 수중보의 하부측면에 퇴적되는 퇴적물을 퇴적물 배출로를 통해 용이하게 배출할 수 있는 기능을 포함한 자동수위조절이 가능한 수중보에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 물의 수위에 따라 승하강되는 부력부재 및 보부재와 동유동되도록 보부재 지지대를 구성하여 수중보 지지대의 사이에 흐르는 물속의 이물질등이 걸리지 않고 물과 함께 흐르도록 하며, 퇴적물 배출로를 개폐하는 수문의 구조를 개선하여 퇴적물을 효과적으로 배출함과 아울러 개폐동작이 원활히 이루어지도록 한 자동수위조절이 가능한 수중보를 제공함에 있다.

수중보, 부력부재, 지지대 삽입홈, 볼형상 수문, 회전돌기

Description

자동수위조절이 가능한 수중보{A dam with water level automatic control fuction}

도 1은 본 발명에 따른 자동수위조절이 가능한 수중보의 내부구성을 나타낸 측단면도,

도 2는 도 1의 AA선에 따른 단면도,

도 3은 도 1의 BB선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 보부재 지지대를 나타낸 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 제1,2수문의 연결구조를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 제1,2수문의 선단부를 나타낸 측면도,

도 7은 일반적인 자동수위조절이 가능한 수중보를 나타낸 개략 사시도,

도 8은 일반적인 자동수위조절이 가능한 수중보의 내부구성을 나타낸 측단면도,

도 9는 도 8의 AA선에 따른 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 지지대 삽입홈 10a : 안내로울러

30 : 부력부재 40 : 보부재

60 : 보부재 지지대 60a : 걸림턱

80 : 보강부재 90 : 수중보 베이스

140 : 퇴적물 배출로 140a : 경사턱

150 : 지지기둥 160 : 제 1수문

170 : 와이어 210 : 수문장착부재

230 : 제 2수문 160a, 230a : 회전돌기

본 발명은 수중보에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하천에 흐르는 물의 수위조절이 부력부재의 승하강시 동유동하는 보부재에 의해 자동으로 이루어지며, 수압에 견디도록 상기 보부재를 지지하는 보부재 지지대를 상기 부력부재 및 보부재와 동유동하게 구성하여 물속에 포함된 이물질이 원활하게 물과 함께 흐르도록 하며, 물에 의해 실려와 수중보의 하부측면에 퇴적되는 퇴적물을 퇴적물 배출로를 통해 용이하게 배출할 수 있는 기능을 포함한 자동수위조절이 가능한 수중보에 관한 것이다.

일반적으로 농촌의 농업용수나 공장지대의 공업용수 등은 대개 근처의 하천에 제방을 쌓고 수중보를 설치하여 확보하거나, 산간지대에 소규모댐 또는 저수지를 축조하여 확보하였다,

이들 수중보나 소규모댐, 저수지 등은 일정수위 이상이 되면 수동이나 반자동 직립식의 수문을 개폐 시켜 저수량을 조절한다.

즉, 하천을 가로 지르는 다수개의 언체를 일정간격으로 설치한 다음, 저장되는 물의 수위를 조절하기 위하여 각각의 언체사이에 승하강되는 전도식 수문을 설치하여 사용하였다.

그러나, 이러한 전도식 수문을 사용하는 경우에는 수문을 승하강시키는 권양기를 수문의 상부에 설치하여 유압실린더 등으로 작동하여야 하므로 조작이 곤란한 한편, 수문 자체가 외부에 노출되어 부식 등으로 사용기간이 제한되었다.

또한, 수중보가 설치된 하천의 저부바닥에 물과 함께 실려온 퇴적물등이 쌓여 퇴적물을 제거해야 하는 별도의 작업이 필요로 하여 관리하는데 어려움이 있었다.

이에, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 "자동수위조절이 가능한 수중보"를 개발하여 대한민국실용신안등록 제0286652호로 등록된 바 있다.

도 7은 일반적인 자동수위조절이 가능한 수중보를 나타낸 개략 사시도이고, 도 8은 일반적인 자동수위조절이 가능한 수중보의 내부구성을 나타낸 측단면도이며, 도 9는 도 8의 AA선에 따른 단면도이다.

상기 자동수위조절이 가능한 수중보는 상기 도면에 도시된 바와 같이 하천의 양측에 소정 높이의 수중보 지지대(1)를 구비하고, 상기 수중보 지지대(1) 사이에는 하천의 수위에 따라 부력에 의해 상하유동하는 부력부재(3)를 구비하며, 상기 부력부재(3)의 저면에 결합되어 상기 부력부재(3)의 상하유동시 동유동되어 상기 수중보 지지대(1) 사이를 개폐하는 보부재(4)를 구비하여, 보부재(4) 상승시 하천의 일측을 막아 소정량의 물을 저수할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 보부재(4)가 상승하여 물을 저수시 수압으로부터 상기 보부재(4)를 지지하기 위한 다수의 보부재 지지대(6)를 상기 수중보 지지대(1) 사이에 소정 간격으로 다수 구비하였다.

상기 보부재(4)는 유연성이 좋은 슬라이딩판으로 형성하고 상기 슬라이딩판의 측면에 횡방향으로 다수의 보강부재(8)를 구비하여 상기 보부재 지지대(6)에 의해 지지됨과 아울러 소정 수압에 견딜 수 있도록 하였다.

한편, 상기 보부재(4)가 권취되는 보부재 권취로울러(13)를 구비하고 상기 보부재 권취로울러(13)의 회전이 탄성에 의해 이루어지도록 태엽형상의 복원탄성부재(12)를 구비하여 하천저면에 소정 거리 이격되어 구비되는 수중보 베이스(9)내에 안착한다.

한편, 상기 수중보 베이스(9)의 저면에는 베이스 기둥부재(15)에 의해 구획되어 형성된 퇴적물 배출로(14)를 형성하여 물과 함께 실려온 퇴적물 및 물이 배출되도록 하고, 상기 퇴적물 배출로(14)를 힌지회동하며 개폐하는 제1수문(16)을 구비하며, 상기 제1수문(16)은 와이어(17)에 의해 상기 부력부재(3)와 연결되어 부력부재(3)의 상하유동시 제1수문(16)을 회동제어할 수 있도록 하였다.

상기 부력부재(3)의 내부에 상기 와이어(17)를 권취하는 와이어 권취로울러(19)를 구비하고 상기 와이어 권취로울러(19)가 탄성에 의해 회전되도록 태엽모양의 복원탄성부재(12)를 구비하여, 부력부재(3)의 하강시 연장된 와이어(17)가 와이어 권취로울러(19)에 권취될 수 있도록 하였다.

한편, 상기 수중보 베이스(9)로부터 소정 거리 이격되어 상기 퇴적물 배출로(14)를 연장하도록 지지기둥에 의해 지지되는 수문장착부재(21)가 구비되고, 상기 수문장착부재(21)의 저면에 형성된 퇴적물 배출로(14)를 힌지회동하며 개폐하는 제2수문(23)을 구비하였다.

상기 제2수문(23) 또한 제1수문(16)과 마찬가지로 부력부재(3)의 상하유동시 회동제어되도록 와이어(17)에 의해 연결하였으며, 부력부재(3)의 하강시 연장된 와이어(17)가 탄성에 의해 권취되도록 하였다.

그러나, 상기의 수중보는 수중보 지지대의 사이에 보부재를 지지하는 보부재 지지대가 일정 높이를 가지고 일정 간격으로 다수 구비되어 있어, 보부재의 하강시 상기 보부재 지지대는 하천상에 노출되어 물의 흐름시 물속에 포함된 이물질(나무가지등)이 걸리게 되어 부력부재의 승하강 유동을 방해하는 등의 문제점이 발생되었다.

또한, 하천의 저면에 형성된 퇴적물 배출로를 개폐하는 제1,2수문은 일측이 힌지결합되어 회동하며 동작되므로, 힌지구성으로 인한 파손의 염려가 있으며, 수밀성이 떨어지고, 물속에 포함된 이물질등에 의해 퇴적물 배출로상에 적층되어 힌지회동이 어려워지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 물의 수위에 따라 승하강되는 부력부재 및 보부재와 동유동되도록 보부재 지지대를 구성하여 수중보 지지대의 사이에 흐르는 물속의 이물질등이 걸리지 않고 물과 함께 흐르도록 하며, 퇴적물 배출로를 개폐하는 수문의 구조를 개선하여 퇴적물을 효과적으로 배출함과 아울러 개폐동작이 원활히 이루어지도록 한 자동수위조절이 가능한 수중보를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 물의 수위에 따라 부력에 의해 승하강유동하는 부력부재와, 상기 부력부재와 함께 승하강되어 소정 물을 저수하는 보부재와, 상기 부력부재 및 보부재의 승하강유동을 안내하도록 하천의 양측에 구비되어 소정 높이를 가진 수중보 지지대와, 상기 수중보 지지대의 사이에 다수 구비되어 상기 보부재를 수압으로 부터 지지하는 보부재 지지대와, 상기 수중보 지지대의 사이에 구비되고 하천의 저면으로부터 소정 거리 이격되어 퇴적물 배출로를 형성한 수중보 베이스와, 상기 부력부재의 승하강동작에 따라 와이어의 장력에 의해 상기 퇴적물 배출로를 개폐하는 제 1수문으로 구성되어 이루어지는 자동수위조절이 가능한 수중보에 있어서, 상기 보부재 지지대가 상기 부력부재와 동유동하도록 상기 보부재 지지대를 상기 부력부재의 저면에 고정시킴과 아울러, 상기 부력부재의 하강시 상기 보부재 지지대가 삽입되도록 상기 수중보 베이스를 관통하여 하천의 저면에 수직하게 일정길이로 굴착되어 형성되는 지지대 삽입홈과, 상기 보부재 지지대의 일단에 돌출되어 상기 보부재 지지대의 승강시 상기 수중보 베이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수중보 베이스와 소정 거리 이격되어 물과 함께 흘러온 퇴적물을 배출하도록 전후방이 개구된 퇴적물 배출로를 구비하고, 상기 부력부재의 승하강시 와이어의 장력에 의해 상기 퇴적물 배출로를 개폐하는 제 2수문을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 수문은 부력이 형성되도록 외피는 연질의 고무로 형성하고 내부에는 부력이 발생되는 부력제를 구비하여 형성되며, 상기 와이어에 일단이 고정되어 부력부재의 승하강시 와이어의 장력에 따라 상기 퇴적물 배출로내를 유동하도록 하고, 상기 퇴적물 배출의 내주면에는 상기 퇴적물 배출로의 단면적이 점차 작아지도록 경사진 경사턱을 구비하여, 상기 와이어의 장력에 의해 상기 수문이 상기 경사턱에 밀착 또는 이격되어 상기 퇴적물 배출로를 개폐할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 수문을 와이어의 선단에 회전가능하게 구비하고, 상기 수문의 선단에는 물의 영향을 받아 회전되도록 나선형의 회전돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 자동수위조절이 가능한 수중보에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동수위조절이 가능한 수중보의 내부구성을 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 AA선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 BB선에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 보부재 지지대를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 제1,2수문의 연결구조를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 제1,2수문의 선단부를 나타낸 측면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 보부재 지지대(60)가 상기 부력부재(30) 및 보부재(40)와 동유동하도록 상기 보부재 지지대(60)를 상기 부력부재(30)의 저면에 고정시키고, 상기 부력부재(30)의 하강시 상기 보부재 지지대(60)가 삽입되도록 지면에 수직하게 일정길이로 굴착되어 형성된 지지대 삽입홈(10)을 형성한다.

상기 지지대 삽입홈(10)은 수중보 베이스(90)를 지지하는 지지기둥(150)을 관통하도록 형성하여 수밀성을 향상시키도록 한다.

상기 보부재 지지대(60)의 일단에는 상기 부력부재(30)의 상승으로 인해 상기 수중보 베이스(90)로부터 이탈되지 않도록 걸림턱(60a)을 돌출하여 형성하고, 상기 걸림턱(60a)과 수중보 베이스(90)와의 접촉부위에 수밀성 고무를 부착하여 수밀성을 향상시킬 수도 있다.

한편, 상기 지지대 삽입홈(10)의 내주면에는 안내로울러(10a)를 구비하여 승하강 유동이 원활히 이루어지도록 한다.

또한, 물의 저수시 수압에 충분히 견딜 수 있도록 상기 보부재 지지대(60)를 종단면이 "H"형인 H빔을 사용하면 더욱 바람직하다.

한편, 수중보 베이스(90)의 하부에 형성된 퇴적물 배출로(140) 및 상기 퇴적물 배출로(140)를 연장하여 형성되는 수문장착부재(210)의 저면 퇴적물 배출로(140)를 개폐하는 제1,2수문(160,230)은 부력 또는 수밀성이 향상되도록 외피는 연질의 고무로 형성하고 내부에는 부력이 큰 스티로풀이나 공기등을 내장하여 형성하며, 상기 제1,2수문(160,230)이 상기 퇴적물 배출로(140)상에 흐르는 물속에 중량에 의해 소정위치 잠기도록 중량부재를 더 구비할 수도 있다.

한편, 상기 제1,2수문(160,230)은 와이어(170)에 고정되어 부력부재(30)의 승하강시 와이어(170)의 장력에 따라 상기 퇴적물 배출로(140)내를 유동하며 상기 퇴적물 배출로(140)를 개폐할 수 있도록 구비한다.

또한, 상기 제1,2수문(160,230)의 형상이 볼형상을 이루도록 하면 더욱 바람직하다.

상기 퇴적물 배출로(140)의 내주면에는 상기 퇴적물 배출로(140)의 단면적이 점차 작아지도록 경사진 경사턱(140a)을 구비하여, 외피가 연질의 고무로 형성된 수문이 상기 경사진 경사턱(140a)에 밀착되어 퇴적물 배출로(140)를 차단할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제1,2수문(160,230)을 와이어(170)에 의해 고정시 상기 제1,2수문(160,230)이 회전될 수 있도록 베어링에 의해 고정하며, 상기 제1,2수문(160,230)의 선단면에는 물의 흐름에 영향을 받아 상기 제1,2수문(160,230)이 회전되도록 나선형의 회전돌기(160a,230a)를 형성한다.

또한, 상기 제1,2수문(160,230)은 연동할 수 있도록 와이어(170)에 의해 상호연결함이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 하천의 수위가 올라가게 되면 부력부재는 하천의 수위에 따라 상승하게 된다.

이때, 상기 부력부재의 저면에 고정된 보부재 및 보부재 지지대도 함께 상승되어 물을 저수하게 된다.

물이 일정량 저수되면 일정수압이 보부재에 작용하게 되고, 보부재 지지대에 의해 보부재는 견고하게 지지된다. 특히, 보부재 지지대를 H빔을 사용하여 보다 견 고하게 보부재를 지지할 수 있으며, 상기 부력부재의 상승시 상기 보부재 지지대의 걸림턱이 수중보 베이스의 일측에 간섭되어 상기 부력부재 및 보부재, 보부재 지지대는 일정높이 상승후 수위가 상승하여도 정지된다.

한편, 상기 부력부재의 상승으로 인해 와이어에 의해 상기 수문은 퇴적물 배출로상에서 물의 흐름방향에 역방향으로 이동하여 퇴적물 배출로를 개구하게 된다.

이때, 상기 수문은 외면이 연질의 고무로 이루어지고, 내부에 부력이 큰 스티로풀이나 공기등이 채워져 있으며, 와이어에 의해 일측이 고정되어 매달려 있으므로 상기 퇴적물 배출로상에서 물의 흐름에 따라 상하/좌우 요동치게 되며, 또한 수문의 선단에 돌출형성된 나선형의 회전돌기에 의해 물의 영향을 받아 회전하게 된다.

따라서, 상류로부터 물과 함께 흘러온 나무가지등의 부피가 큰 이물질등이 상기 퇴적물 배출로에 유입될 경우, 상기 수문이 퇴적물 배출로상에서 요동 또는 회전되기 때문에 나무가지등의 부피가 큰 이물질등의 배출이 용이하게 이루어진다.

한편, 하천의 수위가 낮아지게 되면, 부력부재 및 보부재, 보부재 지지대도 하강하게 되며, 상기 보부재 지지대는 하천의 저면에 형성된 지지대 삽입홈에 삽입되어진다.

상기 보부재 지지대가 지지대 삽입홈에 삽입되어 하강하기 때문에 수중보 지지대의 사이로 흐르는 물속에 함유된 나무가지등의 부피가 큰 이물질등이 용이하게 흘러가게 되므로 수위의 재상승시 부력부재의 원활한 승강유동을 가능하게 한다.

상기 부력부재의 하강으로 상기 수문은 물의 흐름방향으로 이동하여 퇴적물 배출로의 내면에 형성된 경사턱에 안착됨으로써, 상기 퇴적물 배출로를 차폐하게 된다.

특히, 상기 수문이 경사턱에 안착시 상기 수문이 물의 흐름에 영향을 받아 회전하게 되므로 상기 경사턱의 표면에 적층되는 이물질등이 수문과의 마찰로 인해 제거되어져 퇴적물을 효과적으로 배출할 수가 있으며, 수밀성을 향상시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명은 물의 수위에 따라 승하강되는 부력부재과 함께 보부재 지지대가 승하강되어 수중보 지지대의 사이에 흐르는 물속의 이물질등이 걸리지 않고 물과 함께 흘러 부력부재의 승하강유동이 원활하여 수중보의 제기능을 다할 수 있으며, 퇴적물 배출로를 개폐하는 수문의 구조를 개선하여 개폐동작이 원활히 이루어지며, 퇴적물을 효과적으로 배출되어 별도의 퇴적물 제거작업과 준설의 필요성을 없애 관리 및 유지가 간편하고, 제조원가가 저렴한 효과가 있다.

Claims (4)

1. 물의 수위에 따라 부력에 의해 승하강유동하는 부력부재와, 상기 부력부재와 함께 승하강되어 소정 물을 저수하는 보부재와, 상기 부력부재 및 보부재의 승하강유동을 안내하도록 하천의 양측에 구비되어 소정 높이를 가진 수중보 지지대와, 상기 수중보 지지대의 사이에 다수 구비되어 상기 보부재를 수압으로 부터 지지하는 보부재 지지대와, 상기 수중보 지지대의 사이에 구비되고 하천의 저면으로부터 소정 거리 이격되어 퇴적물 배출로를 형성한 수중보 베이스와, 상기 부력부재의 승하강동작에 따라 와이어의 장력에 의해 상기 퇴적물 배출로를 개폐하는 제 1수문으로 구성되어 이루어지는 자동수위조절이 가능한 수중보에 있어서,

   상기 보부재 지지대가 상기 부력부재와 동유동하도록 상기 보부재 지지대를 상기 부력부재의 저면에 고정시킴과 아울러, 상기 부력부재의 하강시 상기 보부재 지지대가 삽입되도록 상기 수중보 베이스를 관통하여 하천의 저면에 수직하게 일정길이로 굴착되어 형성되는 지지대 삽입홈과,

   상기 보부재 지지대의 일단에 돌출되어 상기 보부재 지지대의 승강시 상기 수중보 베이스로부터 이탈되는 것을 방지하는 걸림턱이 구비되는 것을 특징으로 하는 자동수위조절이 가능한 수중보.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 수중보 베이스와 소정 거리 이격되어 물과 함께 흘러온 퇴적물을 배출 하도록 전후방이 개구된 퇴적물 배출로를 구비하고, 상기 부력부재의 승하강시 와이어의 장력에 의해 상기 퇴적물 배출로를 개폐하는 제 2수문을 더 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동수위조절이 가능한 수중보.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 수문은 부력이 형성되도록 외피는 연질의 고무로 형성하고 내부에는 부력이 발생되는 부력제를 구비하여 형성되며, 상기 와이어에 일단이 고정되어 부력부재의 승하강시 와이어의 장력에 따라 상기 퇴적물 배출로내를 유동하도록 하고, 상기 퇴적물 배출의 내주면에는 상기 퇴적물 배출로의 단면적이 점차 작아지도록 경사진 경사턱을 구비하여, 상기 와이어의 장력에 의해 상기 수문이 상기 경사턱에 밀착 또는 이격되어 상기 퇴적물 배출로를 개폐할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 자동수위조절이 가능한 수중보.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 수문을 와이어의 선단에 회전가능하게 구비하고, 상기 수문의 선단에는 물의 영향을 받아 회전되도록 나선형의 회전돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 자동수위조절이 가능한 수중보.

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