KR100757950B1 - 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 자동보 수문에 형성되는 사이펀 통로의 폭을 자동 조절할 수 있도록 하여 사이펀 원리에 의해 저수공간 바닥부의 물을 원활히 배출함은 물론 그때그때의 상황에 원활히 대처하기 위한 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 수문의 저수공간측에 일정간격 이격되게 격판이 구비되어 격판과 수문 사이의 공간이 사이펀 통로를 이루고, "L"자 형상으로 이루어진 적어도 2개의 링크가 구비되어 격판과 수문의 사이공간 상하부에서 각 링크의 일단부는 격판에 회전가능하게 각각 연결되고, 각 링크의 절곡부는 수문의 안쪽공간에 회전가능하게 각각 고정되며, 각 링크의 타단부는 수문의 안쪽 공간에 각각 위치되고, 각 링크의 타단부 사이에는 연결대가 회전가능하게 연결되며, 수문의 안쪽 공간에는 실린더가 회전가능하게 고정되고, 실린더의 피스톤로드 선단부는 각 링크 중 최외측에 위치된 어느 하나의 링크 타단부와 회전가능하게 연결되어 이루어진 것이다.

수문, 격판, 링크, 사이펀 통로, 실린더

Description

사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문{Automatic water gate able to control width of siphon passage}

도 1은 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문의 수문부위 상세 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문의 평상시 상태 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문에서 수량이 많은 경우의 상태 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문에서 과도한 수량 및 홍수시 상태 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 지지구조체 10 : 수문

11 : 지지축 20 : 격판

21 : 사이펀 통로 30 : 링크

31,32,33,41 : 힌지 34 : 연결대

40 : 실린더 42 : 피스톤로드

본 발명은 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수량 또는 수압에 따라 자동보 수문에 형성되는 사이펀 통로의 폭을 자동 조절할 수 있도록 하여 사이펀 원리에 의해 저수공간 바닥부의 물을 원활히 배출함은 물론 그때그때의 상황에 원활히 대처하기 위한 것이다.

주지하다시피, 물을 저장하여 농사용 또는 공업용으로 사용하거나 또는 오염된 수질을 정화시키기 위해 하천, 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계 용수로에는 수중보 또는 수문이 설치되어 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 높이로 유지하여 주게 된다.

종래 수중보는 대부분 고정식으로 설치되어 있어 유입수가 수중보의 상부로 넘쳐흐르는 방식으로 배출되므로 저장된 물 속에 포함된 오염물질이 저수측의 하단부에 지속적으로 쌓여 퇴적오니가 누적되는 문제가 있으며, 이러한 퇴적오니로 인해 병원성 세균 또는 해충의 발생이 심각해지는 등 2차 오염의 문제가 발생된다.

이를 개선하기 위해 본 출원인은 등록실용신안 제 320510 호 등에서 수문을 개방하지 않고도 사이펀 원리에 의해 저수공간 저부의 퇴적오니를 포함한 물을 수문의 외부로 배출시킬 수 있도록 함으로써 수질오염을 방지할 수 있는 자동보 수문을 개시한 바 있다.

그러나, 상기한 등록실용신안 제 320510 호를 비롯한 본 출원인이 출원 또는 등록한 여러 특허사건들에서 개시된 사이펀 통로를 갖는 수문은 공히 사이펀의 원 리를 이용하여 저수공간 하부측의 물을 배출하면서 퇴적오니와 같은 이물질을 같이 배출해주도록 한 것이지만 대부분 사이펀 통로의 폭이 고정되어 있고, 수량 또는 수압의 정도에 맞게 사이펀 통로를 개폐시킬 수 있는 개폐문 정도만 구비되어 있는 것이므로 수량 또는 수압에 따라 저수공간 하부측의 물의 량을 세밀하게 조절하기는 불가능하였으며, 특히 홍수와 같이 많은 수량과 큰 수압이 발생되는 경우 사이펀 통로를 통해 물이 빠져나가면서 수문을 파손시킬 수도 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 수문의 저수공간측에 격판을 구비하여 격판과 수문 사이에 사이펀 통로를 형성하되, 수량 또는 수압에 따라 격판과 수문 사이의 간격이 조절될 수 있도록 하여 사이펀의 원리에 의해 저수공간 하층의 물을 배수할 때 수량 또는 수압에 따라 그 배출량을 세밀하게 조절할 수 있도록 하여 저수위를 균일하게 유지할 수 있게 하고, 홍수와 같은 큰 수압과 많은 수량이 동반되는 경우에는 격판과 수문이 밀착되면서 수문이 완전 개방되도록 하여 수문의 파손을 방지할 수 있는 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문을 제공하고자 하는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문의 수문부위 상세 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문의 평상시 상태 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문에서 수량이 많은 경우의 상태 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 수문에서 과도한 수량 및 홍수시 상태 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문은, 일반적인 자동보 수문과 마찬가지로 양측의 지지구조체(1)의 사이에 수로가 형성되고, 수로를 개폐할 수 있도록 수문(10)의 지지축(11)이 각 지지구조체(1)의 사이에 회전가능하게 설치되며, 지지축(11)에는 실린더와 같은 동력수단(미도시)이 연결되어 수문(10)의 일측과 접해있는 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 개폐동작하면서 물을 배출하거나 가두어두도록 구성된다.

본 발명은 이러한 자동보 수문에 있어서, 수문(10)의 저수공간측에 일정간격 이격되게 격판(20)이 구비되어 격판(20)과 수문(10) 사이의 공간이 사이펀 통로(21)를 이루도록 구성되며, "L"자 형상으로 이루어진 적어도 2개의 링크(30)가 구비되어 격판(20)과 수문(10)의 사이공간 상하부에서 각 링크(30)의 일단부는 격판(20)에 힌지(31)를 통해 회전가능하게 각각 연결되고, 각 링크(30)의 절곡부는 수문(10)의 안쪽공간에 힌지(32)를 통해 회전가능하게 각각 고정되며, 각 링크(30)의 타단부는 수문(10)의 안쪽 공간에 각각 위치되고, 각 링크(30)의 타단부 사이에는 연결대(34)가 회전가능하게 연결되며, 수문(10)의 안쪽 공간에는 실린더(40)가 힌지(41)를 통해 회전가능하게 고정되고, 실린더(40)의 피스톤로드(42) 선단부는 각 링크(30) 중 최외측에 위치된 어느 하나의 링크(30) 타단부와 힌지(33)를 통해 회전가능하게 연결되어 이루어진다. 도면상에는 2개의 링크(30)가 격판(20)과 수 문(10) 사이의 상하부에 각각 연결된 것을 예로 하여 도시하였다.

또한, 도시하지는 않았지만 각 링크(30)와 실린더(40)는 적어도 수문(10)의 양측에 각각 구성되어야 하며, 수문의 중간중간에 여러개의 링크(30)를 연결할 수도 있다.

그리고, 도시하지는 않았지만 실린더(40)를 수동 또는 자동으로 구동할 수 있는 컨트롤 박스가 더 구비되며, 만일 실린더(40)를 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 자동 구동하는 경우 수량 또는 수압을 측정해주는 센서를 저수공간측에 설치하고, 센서와 컨트롤박스 사이를 신호교환가능하게 연결해주어야한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문은 다음과 같은 작용을 한다.

먼저, 평상시에는 저수공간측으로 유입되는 수량 또는 수압이 일정하므로 실린더(40)의 피스톤로드(42)를 중간 정도로 위치시켜 격판(20)과 수문(10) 사이의 간격을 일정하게 유지해줌으로써 수압에 의한 사이펀 원리에 의해 저수공간 하층의 물이 사이펀 통로를 통해 빠져나가면서 하층에 쌓인 퇴적오니와 같은 이물질이 같이 배출될 수 있다.

만약, 비가 오거나 하수량이 늘어나 저수공간측으로 유입되는 수량이 조금 많아지거나 수압이 조금 커지게 되면 자동 또는 수동으로 실린더(40)를 구동하여 실린더(40)의 피스톤로드(42)를 신장시켜주게 되며, 격판(20)은 각 링크(30)에 의해 수문(10)과의 사이가 멀어지는 방향으로 회전되면서 벌어지게 되어 사이펀 통로의 폭이 넓어지게 되고, 이러한 넓어진 사이펀 통로를 통해 보다 많은 량의 물이 배출될 수 있어 저수공간측 수위를 적정 수준으로 유지시켜줄 수 있다.

그런데, 홍수와 같이 수량이 매우 많고 수압이 매우 커지는 경우에는 그 자체만으로도 수문(10)에 엄청난 압력이 가해지게 되고, 나뭇가지 또는 이물질들이 부유하면서 수문(10)과 부딪혀 그 충격으로 수문(10)이 파손될 수도 있는 것이므로 이런 경우에는 실린더(40)의 피스톤로드(42)를 최대한 수축시켜 격판(20)을 수문(10)과 밀착시킨 상태에서 수문(10)을 개방하여 물을 방류해줌으로써 수위를 일정하게 유지시켜줌은 물론 수문(10)을 안전하게 보호해줄 수 있는 것이다.

즉, 본 발명에 따르면 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 격판(20)과 수문(1)) 사이의 간격을 조절하여 결국 사이펀 통로의 폭을 조절해줄 수 있는 것이므로 그때그때의 상황에 맞게 배수량을 미세 조절해줄 수 있는 것이고, 홍수와 같은 천재지변이 발생되더라도 수문(10)을 안전하게 보호해줄 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 도면상에는 전도식 수문만을 도시하였으나, 이러한 전도식 수문 이외에도 부상식 수문, 공전과 자전을 수행하는 전도식과 부상식 겸용 수문, 승강식 수문 등에도 상기와 동일하거나 유사한 장치를 구성할 수 있으므로 이러한 것들 역시 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

또한, 상기한 링크(30) 이외에도 스크류, 랙-피니언, 크랭크, 케이블 견인 장치 등에 의해서도 격판(20)과 수문(10) 사이의 간격을 조절해줄 수 있으므로 이러한 각 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수문의 저수공간측에 일정간격 이격 되게 격판이 구비되고, 격판과 수문의 사이에는 수문 내부에 위치된 실린더에 의해 회전되는 링크가 회전가능하게 연결된 것이므로 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 수동 또는 자동으로 실린더를 구동하여 줌으로써 격판과 수문 사이의 간격, 즉 사이펀 통로의 폭을 조절해 줄 수 있으며, 이에 따라 배수량을 미세하게 조절해줄 수 있어 저수공간의 수위를 항상 일정하게 유지시킬 수 있는 것이고, 또한 홍수와 같은 천재지변 발생시에는 격판과 수문을 밀착시킨 상태로 수문을 완전 개방하여 물을 방류해줌으로써 제방의 붕괴를 막아주고, 수문을 안전하게 보호해줄 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 양측의 지지구조체(1)의 사이에 수로가 형성되고, 수로를 개폐할 수 있도록 수문(10)의 지지축(11)이 각 지지구조체(1)의 사이에 회전가능하게 설치되며, 상기 지지축(11)에는 동력수단이 연결되어 상기 수문(10)와 접해 있는 저수공간측의 수량 또는 수압에 따라 개폐동작하면서 물을 배출하거나 가두어두는 자동보 수문에 있어서,

   상기 수문(10)의 저수공간측에 일정간격 이격되게 격판(20)이 구비되어 상기 격판(20)과 상기 수문(10) 사이의 공간이 사이펀 통로(21)를 이루고, "L"자 형상으로 이루어진 적어도 2개의 링크(30)가 구비되어 상기 격판(20)과 상기 수문(10)의 사이공간 상하부에서 상기 각 링크(30)의 일단부는 상기 격판(20)에 회전가능하게 각각 연결되고, 상기 각 링크(30)의 절곡부는 상기 수문(10)의 안쪽공간에 회전가능하게 각각 고정되며, 상기 각 링크(30)의 타단부는 상기 수문(10)의 안쪽 공간에 각각 위치되고, 상기 각 링크(30)의 타단부 사이에는 연결대(34)가 회전가능하게 연결되며, 상기 수문(10)의 안쪽 공간에는 실린더(40)가 회전가능하게 고정되고, 상기 실린더(40)의 피스톤로드(42) 선단부는 상기 각 링크(30) 중 최외측에 위치된 어느 하나의 링크 타단부와 회전가능하게 연결되어 이루어진 것을 특징으로 하는 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 각 링크(30)와 상기 실린더(40)는 적어도 상기 수문(10)의 양측에 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀 통로의 폭을 조절할 수 있는 자동보 수문.

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