KR100809559B1

KR100809559B1 - 교량용 분수시스템

Info

Publication number: KR100809559B1
Application number: KR1020060093447A
Authority: KR
Inventors: 정운익
Original assignee: 레인보우스케이프주식회사
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2008-03-18

Abstract

본 발명은 교량의 양쪽 가장자리에 조명등이 구비된 복수 개의 분수대를 나열함으로써, 분사되는 물의 모양을 다양하게 변화시키고 물줄기에 조명을 비춰주어 교량의 장식미를 증대시킬 수 있는 교량용 분수시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 교량용 분수시스템은, 교량의 양쪽에 배열되는 복수 개의 분사노즐, 분사노즐 주위로 설치되는 조명등, 분사노즐로 물을 공급하기 위한 메인유로, 메인유로와 분사노즐을 각각 연결하는 분기유로, 분기유로상에 설치되어 수량 및 수압을 조절하는 밸브, 및 조명등과 밸브의 작동을 제어하여 다양한 형상의 분수를 구현할 수 있도록 된 제어시스템을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

분사노즐, 조명등, 메인유로, 분기유로, 밸브, 제어시스템

Description

교량용 분수시스템{Fountain system for bridge}

도 1은 본 발명에 따른 교량용 분수시스템의 설치상태를 보인 도면.

도 2는 물 미분사시 도 1에 도시된 분수대의 내부구조를 보인 단면도.

도 3은 물 분사시 도 1에 도시된 분수대의 내부구조를 보인 단면도.

도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 분사노즐로 물이 공급되는 경로를 나타낸 도면.

도 5는 도 2 및 도 3에 도시된 수평지지대의 사시도.

도 6은 도 2 및 도 3에 도시된 분사노즐의 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 분수시스템의 제어계통을 도시한 블럭도.

도 8은 본 발명에 따른 콘트롤 조인트 박스를 도시한 사시도.

도 9는 본 발명에 따른 제어절차를 도시한 순서도.

도 10은 본 발명에 따른 기계실의 동작 절차를 도시한 흐름도.

도 11은 본 발명에 따른 콘트롤 조인트 박스의 동작 절차를 도시한 흐름도.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 : 분수시스템 2 : 분수대

3 : 기계실 10 : 설치함

11 : 수평지지대 12 : 가이드

13 : 수직지지대 20 : 분사노즐

21 : 스프링 30 : 조명등

40 : 메인유로 50 : 분기유로

60 : 밸브 70 : 제어시스템

71 : 제어 컴퓨터 72 : 통신보드

73 : 콘트롤 조인트 박스

본 발명은 교량용 분수시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교량의 양쪽 가장자리에 설치되어 다양한 물줄기를 연출하도록 된 교량용 분수시스템에 관한 것이다.

일반적으로 공원의 연못이나, 저수지, 호수 등지에서는 분사노즐을 설치하여 용수를 분사노즐로 분사시켜 다양한 형태의 물줄기를 연출함으로써 사람들에게 시각적인 아름다움을 제공하고 있다.

이와 같은 분수는 수압과 노즐의 형태에 따라 용수의 분사형태를 변화시켜 분수모양에 변화를 제공하거나, 복수개의 분사노즐을 나열하여 분사되는 물의 모양을 다양하게 변화되도록 하여 아름다움을 연출하게 된다.

최근에는 다양한 형태의 분사노즐이 개발되어 물줄기의 모양을 다양하게 변화시켜 박람회와 같은 대규모 행사장에도 분수대를 설치하고 있으며, 야간이나 실 내에도 분수대에서 분사되는 물줄기에 조사하는 조명등을 설치함으로써 어두운 곳에서도 분사 물줄기를 볼 수 있을 뿐만 아니라 다양한 조명등에 의한 미적 분위기를 조성하고 있다.

전술한 바와 같은 분수대는 다양한 곳에 설치되어 아름다움을 연출하고 있으나, 교량에 있어서는 설치된 예가 없다. 교량에서는 교량의 양쪽에 조명등만을 설치하여 야간에 교량의 미적 아름다움을 강조하고 있으나, 조명등만으로 아름다움을 연출하는데는 한계가 있다.

이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 교량의 양쪽 가장자리에 조명등이 구비된 복수 개의 분수대를 나열함으로써, 분사되는 물의 모양을 다양하게 변화시키고 물줄기에 조명을 비춰주어 교량의 장식미를 증대시킬 수 있는 교량용 분수시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 교량용 분수시스템은, 교량의 양쪽에 배열되는 복수 개의 분사노즐, 분사노즐 주위로 설치되는 조명등, 분사노즐로 물을 공급하기 위한 메인유로, 메인유로와 분사노즐을 각각 연결하는 분기유로, 분기유로상에 설치되어 수량 및 수압을 조절하는 밸브, 및 조명등과 밸브의 작동을 제어하여 다양한 형상의 분수를 구현할 수 있도록 된 제어시스템을 포함하여 이루어진 것에 기술적 특징이 있다.

전술한 구성에 있어서, 밸브는 볼밸브와 솔레노이드밸브이다.

전술한 구성에 있어서, 분사노즐의 내부는 방사상의 격벽에 의해 복수 개의 구간으로 구획되어 물이 균일하게 상승되도록 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 제어시스템은, 기계실에 설치되어 제어 컴퓨터의 제어명령을 전송하기 위한 통신보드, 및 분사노즐 근처에 설치되고 통신보드와 통신선로를 통해 연결되어 제어 컴퓨터의 제어명령에 따라 조명등과 밸브의 작동을 제어하기 위한 콘트롤 조인트 박스를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 콘트롤 조인트 박스는, 조명등과 밸브의 작동을 제어하기 위한 릴레이들, 기계실의 통신보드와 통신하기 위한 통신부, 아이디나 동작 및 통신상태를 표시하기 위한 표시수단, 및 소정의 통신 프로토콜에 따라 통신부를 통해 기계실의 제어 컴퓨터와 통신하여 제어 컴퓨터로부터 전달된 제어명령을 해석하여 릴레이를 구동시키고 표시수단을 제어하여 아이디나 동작상태를 표시하도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

전술한 구성에 있어서, 콘트롤 조인트 박스는 방수기능을 갖는 함체 안에 내장되어 있고, 함체에는 아이디를 표시하기 위한 표시창과 통신상태를 표시하기 위한 표시창이 형성되며, 하나의 입력 케이블과 다수개의 출력 케이블이 방수 처리되어 연결된다.

이하, 본 발명에 따른 교량용 분수시스템의 바람직한 실시예를 통하여 전술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 교량용 분수시스템(1)은, 교량의 양쪽에 배열 설치되어 물을 분사하는 복수 개의 분수대(2)와, 분수대(2)로부터 200~300 미터 떨어진 육상에 설치되어 분수대(2)의 동작을 제어하기 위한 기계실(3)로 구분되어 운용되고 있다.

이와 같이 운용되는 교량용 분수시스템(1)은 도 2 내지 도 4, 그리고 도 7에 도시된 바와 같이, 분수대(2)의 골격을 형성하는 설치함(10), 각 설치함(10) 내에 입설되는 복수 개의 분사노즐(20), 분사노즐(20) 주위로 설치되는 복수 개의 조명등(30), 분사노즐(20)로 물을 공급하기 위한 메인유로(40), 및 메인유로(40)와 분사노즐(20)을 각각 연결하는 분기유로(50), 분기유로(50) 상에 설치되어 수량 및 수압을 조절하는 밸브(60), 및 분수대(2)와 기계실(3)에 설치되어 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하는 제어시스템(70)을 포함하여 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 설치함(10)의 내부에는 수평지지대(11)가 수평 설치되고, 수평지지대(11)의 중심부 저면에는 가이드(12)가 설치되며, 수평지지대(11)의 중심부 상면에는 한 쌍의 수직지지대(13)가 좌우로 이격 설치되고, 수직지지대(13)의 상단에는 한 쌍의 노즐커버(14)가 회동 가능하게 설치된다.

이 때, 수평지지대(11)는 도 5에 도시된 바와 같이 원판형으로 형성되고, 그 가장자리에는 설치함(10)의 내벽에 밀착되어 볼트 등의 고정수단에 의해 고정되는 고정부(11a)가 수직 하방으로 절곡 형성되며, 그 중심부에는 분사노즐(20)의 상부가 관통되는 노즐 관통홀(11b)이 형성된다.

가이드(12)는 분사노즐(20)이 내부에 승강가능하게 설치되도록 중공의 관 형태로 형성되며, 그 하단에는 고압의 물이 공급되는 분기유로(50)의 단부가 니플에 의해 연결된다.

수직지지대(13)는 수평지지대(11)의 상면에 입설되되, 수평지지대(11)의 노즐 관통홀(11b)을 중심으로 서로 대향된 위치에 이격 설치되어 노즐커버(14)를 회동 가능하게 지지한다.

노즐커버(14)는 한 쌍의 수직지지대(13) 상에 각각 힌지(15)에 의해 회동 가능하게 결합되는 것으로, 물분사가 이루어지지 않을 때에는 닫혀 있다가 분사노즐(20)이 상승하게 되면 분사노즐(20)에 의해 열리게 된다.

이 때, 노즐커버(14)는 90°미만으로 회동하도록 이루어짐으로써 분사노즐(20)이 다시 하강할 때 자중에 의해 원상태로 회동할 수 있다.

이러한 노즐커버(14)는 분수대를 작동시키지 않을 때 분사노즐(20)을 보호함과 더불어 이물질 등이 분사노즐(20) 및 설치함(10) 내로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

한편, 설치함(10)의 상단부에는 조명등(30)으로부터 방출되는 빛이 물줄기를 비출 수 있도록 투명 또는 반투명한 상판(16)이 설치되며, 이 상판(16)의 중심부에는 노즐커버(14)가 설치될 수 있도록 홀이 형성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 분사노즐(20)은 가이드(12) 내에서 스프링(21)에 의해 승강 가능하게 탄설되는 것으로, 그 상단부는 수평지지대(11)의 노즐 관통홀(11b)을 관통하며 그 외주연에는 스프링(21)의 하단이 안착되는 스프링 안착턱(20a)이 형성된다.

이러한 분사노즐(20)의 내부는 도 2 및 도3, 그리고 도 6에 도시된 바와 같이 방사상의 격벽(20b)에 의해 복수 개의 구간으로 구획되어 물이 균일하게 상승되도록 이루어지며, 폐쇄된 분사노즐(20)의 하단면에는 분사노즐(20) 내에 형성된 각 구간으로 물이 유입되도록 하는 복수 개의 물 유입홀(20c)이 형성된다.

한편, 분사노즐(20)의 외측에 개재되는 스프링(21)은 상단이 수평지지대(11)의 저면에 접면되고 하단이 분사노즐(20)의 스프링 안착턱(20a)에 안착됨으로써, 물이 가이드(12) 내로 유입되어 분사노즐(20)이 상승하면 도 3에서와 같이 압축되었다가 물 분사가 멈추게 되면 분사노즐(20)을 상승시켰던 압력이 해제되므로 스프링(21)의 복원력에 의해 분사노즐(20)이 하강하여 도 2에서와 같이 원상태로 복귀된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 조명등(30)은 수평지지대(11)의 상면에 동심원상으로 설치되어 물분사시 물줄기를 비추어줌으로써, 다양한 색상을 갖는 물줄기를 연출할 수 있다.

이러한 조명등(30)은 복수 개가 구비되어 서로 동일한 간격으로 설치될 수도 있으며, 적어도 두 개 이상씩 그룹을 지어 각 그룹이 동일한 간격으로 설치될 수도 있다.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나 조명등(30)의 하부에는 반사판이 설치되는 것이 바람직하며, 이러한 반사판에는 조명등이 관통되는 조명등 관통홀이 형성된다.

이러한 반사판의 상면에는 형광물질이 도포됨으로써, 조명등(30)으로부터 하방으로 방출되는 빛이 반사판에 의해 반사된 후 상판(16)을 통해 물줄기 쪽으로 투과된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 메인유로(40)는 기계실(3)의 펌프와 연결되어 다량의 물을 이송하는 역할을 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 분기유로(50)는 메인유로(40)와 가이드(12)에 연결되어 분사노즐(20)로 고압의 물을 공급하는 것으로, 스테인레스 재질의 주름관으로 형성된다.

이러한 분기유로(50)에는 수량 및 수압을 조정하기 위한 볼밸브(60) 및 솔레노이드밸브(60)가 각각 설치된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 전술한 제어시스템(70)은 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하기 위한 것으로, 기계실(3)에 설치되며 PLC나 컴퓨터와 같은 제어 컴퓨터(71), 제어 컴퓨터(71)의 제어명령을 전송하기 위한 통신보드(72), 및 분수대(2) 근처에 설치되고 통신보드(72)와 통신선로를 통해 연결되어 제어 컴퓨터(71)의 제어명령에 따라 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하기 위한 콘트롤 조인트 박스(73)로 구성된다.

기계실에 설치되는 제어 컴퓨터(71)는 도 10에 도시된 바와 같이, 전원이 온되면 PLC프로그램을 실행하여 기계실의 통신보드(72)와 후술할 콘트롤 조인트박스(73)의 통신부(732) 사이의 통신상태를 확인한 후 제어명령을 통신보드(72)를 통해 콘트롤 조인트 박스(73)로 전송하고, 콘트롤 조인트 박스(73)로부터 응답을 수 신받아 정상이면, 다음 명령을 동일한 방식으로 전송하고 에러가 발생하면 에어릴 표시함과 아울러 경고를 울려 운용자가 알 수 있게 한다.(S11~S18)

콘트롤 조인트 박스(73)는 도 7에 도시된 바와 같이, 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하기 위한 릴레이(731), 기계실의 통신보드(72)와 통신하기 위한 통신부(732), 아이디나 동작 및 통신상태를 표시하기 위한 LCD 표시창(733), 소정의 통신 프로토콜에 따라 통신부(732)를 통해 기계실의 제어 컴퓨터(71)와 통신하여 제어 컴퓨터(71)로부터 전달된 제어명령을 해석하여 릴레이(731)를 구동시키고 LCD 표시창(733)을 제어하여 아이디나 동작상태를 표시하도록 제어하는 제어부(734), 신호전송상태를 표시하는 LED(735)로 구성된다. 그리고, 기계실의 전원공급기(17)로부터 전선을 통해 공급받아 콘트롤 조인트 박스(73)의 회로소자들에서 필요로 하는 전원을 제공하기 위한 전원부(736)를 구비하고 있다.

그리고, 콘트롤 조인트 박스(73)는 도 8에 도시된 바와 같이 방수기능을 갖는 원통형의 함체(74) 안에 내장되어 있고, 함체(74)에는 아이디를 표시하기 위한 LCD 표시창(75)과 통신상태를 표시하기 위한 LED 표시창(76)이 형성되며, 기계실(3)로부터 신호선과 전력선을 입력받기 위한 하나의 입력케이블(77)과 조명등(30)과 밸브(60)를 제어하기 위한 복수 개의 출력케이블(78)이 방수 처리되어 연결된다.

이러한 콘트롤 조인트 박스(73)는 도 11에 도시된 바와 같이, 전원이 온되면 초기화를 수행하여 통신상태를 확인한 후 명령수신을 대기하고 있다가 기계실(3)로부터 명령이 수신되면, 명령을 디코딩하여 릴레이(731)를 구동하고, 응답을 기계 실(3)로 전송한 후 다음 명령을 대기한다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 교량용 분수시스템의 작용을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 제어시스템(70)에 의한 전체 제어절차를 살펴보기로 한다.

도 9에 도시된 바와 같이 기계실(3)의 PLC 제어 프로그램에 의해 분수대(2)의 조명등(30)과 밸브(60)를 제어하여 다양한 형상의 분수를 구현하고 있다. 즉, 운영자가 장치의 전원스위치를 온시키면 기계실(3)에 설치된 장치와 콘트롤 조인트 박스(73) 사이에 초기화 절차에 의해 통신선로 상태를 확인한다.

이어 기계실(3)의 PLC나 컴퓨터 조작을 통해 분수대 제어 프로그램을 실행시키면, 미리 프로그래밍된 소프트웨어 절차에 따라 조명등(30)과 밸브(60)를 제어하기 위한 명령을 통신보드(72)를 통해 콘트롤 조인트 박스(73) 측으로 전송하고, 콘트롤 조인트 박스(73)는 통신부(732)를 통해 수신된 제어명령을 디코딩한 후 해당 릴레이(731)를 구동하여 분수대의 조명등(30)과 밸브(60)를 제어한다.

이어 릴레이 구동이 정상적으로 이루어지면 해당 명령을 정상적으로 처리했다는 것을 알려주기 위하여 응답을 기계실의 통신보드(72)를 거쳐 PLC나 컴퓨터로 전달된다.

한편, 전술한 바와 같은 제어시스템(70)이 가동되면 기계실(3)의 펌프가 작동되어 수원지의 물이 메인유로(40)를 통해 고압 상태로 이송되며, 이송된 물은 각 분기유로(50)를 통해 설치함(10) 내에 설치된 가이드(12)로 이송된다.

고압의 물이 분기유로(50)를 통해 이송되는 과정에서 밸브(60)에 의해 유량 및 유속등이 제어된다.

가이드(12) 내로 유입되는 이송된 고압의 물은 분사노즐(20)의 저면에 부딪히면서 도 3에서와 같이 분사노즐(20)을 상승시키게 되고, 분사노즐(20)이 상승하면서 노즐커버(14)를 밀어 개방시킴으로써, 분사노즐(20)의 상단부가 외부로 노출된다. 이 때, 스프링(21)은 압축된다.

가이드(12) 내로 유입되는 고압의 물은 분사노즐(20)을 상승시킴과 동시에 분사노즐(20)의 저면에 형성된 물 유입홀(20c)을 통해 분사노즐(20)의 각 공간으로 유입된 후 외부로 노출된 상단을 통해 공중으로 분사된다.

이처럼, 물분사가 이루어지는 동안에는 분사노즐(20)의 하단면에 압력이 계속해서 작용하기 때문에 분사노즐(20)의 상승상태가 유지되며, 물분사를 마치기 위해 물공급을 중단하면 분사노즐(20)을 상승시키던 압력이 해제되므로 스프링(21)의 복원력에 의해 분사노즐(20)이 도 2에서와 같이 하강하게 되고, 분사노즐(20)에 의해 회동되었던 노즐커버(14)도 원상태로 회동하여 설치함(10)의 상부를 차폐하게 된다.

한편, 분사노즐(20)은 교량의 좌우방향으로 설치되는 경우에는 물줄기가 교량의 양쪽 하천으로 형성되고, 교량의 안쪽으로 설치되는 경우에는 물줄기가 교량의 반대쪽으로 형성되어 터널을 형성하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교량용 분수시스템을 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명 교량용 분수시스템에 따르면, 교량의 양쪽 가장자리에 조명등이 구비된 복수 개의 분수대를 나열함으로써, 분사되는 물의 모양을 다양하게 변화시키고 물줄기에 조명을 비춰주어 교량의 장식미를 증대시킬 수 있다.

또한, 분사노즐을 커버링하는 노즐커버를 구비함으로써 이물질이 분사노즐 및 설치홈 내로 침투하는 것을 방지할 수 있고 이물질로 인해 분사노즐이 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 공급되는 고압의 물에 의해 분사노즐이 상승하면서 노즐커버가 개방되고 공급되는 물이 차단될 때는 스프링의 복원력에 의해 분사노즐이 하강하면서 노즐커버가 폐쇄되도록 이루어짐으로써 노즐커버의 개폐동작이 자동으로 이루어질 수 있다.

그리고, 분사노즐과 조명등이 일체로 조립되도록 구성됨으로써, 설치 및 해체가 용이하고 설치공간을 축소할 수 있으며, 결과적으로 설치비용을 절감시킬 수 있다.

한편, 제어시스템은 기계실과 분수대 사이에 전원선과 통신선만을 설치한 후 분수대 근처에 설치된 콘트롤 박스를 통해 각 밸브를 제어함으로써, 기계실과 분수대 사이에 필요한 신호선의 수를 대폭적으로 감소시켜 전선비용을 절감할 수 있고, 설치가 간단하여 설치시간과 비용을 절감할 수 있으며, 유지보수가 용이한 장점이 있다.

Claims

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교량의 양쪽에 배열되는 복수 개의 분사노즐(20), 상기 분사노즐(20) 주위로 설치되는 조명등(30), 상기 분사노즐(20)로 물을 공급하기 위한 메인유로(40), 상기 메인유로(40)와 상기 분사노즐(20)을 각각 연결하는 분기유로(50), 상기 분기유로(50) 상에 설치되어 수량 및 수압을 조절하는 밸브(60), 및 상기 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하여 다양한 형상의 분수를 구현할 수 있도록 된 제어시스템(70)을 포함하여 이루어지며, 상기 제어시스템(70)은 기계실(3)에 설치되어 제어 컴퓨터(71)의 제어명령을 전송하기 위한 통신보드(72) 및 상기 분사노즐(20) 근처에 설치되고 상기 통신보드(72)와 통신선로를 통해 연결되어 제어 컴퓨터(71)의 제어명령에 따라 상기 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하기 위한 콘트롤 조인트 박스(73)를 포함하는 교량용 분수시스템에 있어서,

상기 콘트롤 조인트 박스(73)는,

상기 조명등(30)과 밸브(60)의 작동을 제어하기 위한 릴레이들(731);

상기 기계실(3)의 통신보드(72)와 통신하기 위한 통신부(732);

아이디나 동작 및 통신상태를 표시하기 위한 표시수단(733); 및

소정의 통신 프로토콜에 따라 상기 통신부(732)를 통해 상기 기계실(3)의 제어 컴퓨터(71)와 통신하여 상기 제어 컴퓨터(71)로부터 전달된 제어명령을 해석하여 상기 릴레이(731)를 구동시키고 상기 표시수단(733)을 제어하여 아이디나 동작상태를 표시하도록 제어하는 제어부(734)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 교량용 분수시스템.
제 5 항에 있어서,

상기 콘트롤 조인트 박스는 방수기능을 갖는 함체 안에 내장되어 있고, 상기 함체에는 아이디를 표시하기 위한 표시창과 통신상태를 표시하기 위한 표시창이 형성되며, 하나의 입력 케이블과 다수개의 출력 케이블이 방수 처리되어 연결된 것을 특징으로 하는 교량용 분수시스템.