KR100839229B1 - 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치는, 수문을 개폐시키기 위한 권양장치와, 레버의 수동 조작에 의해 연동하는 링크부재 및 브레이크유닛을 통해 상기 수문을 상승된 상태에서 강제적으로 하강시키기 위한 수문 강하장치와, 상기 권양장치를 내장시키고 상기 수문 강하장치를 장착하기 위한 하우징을 포함하는 수문 개폐 시스템에 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 수문 강하장치에 대응하여 상기 하우징의 외면에 고정되게 설치되는 장착 브라켓과, ⅱ)상기 장착 브라켓에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)상기 구동 모터의 회전축에 연결되게 구성되어 상기 회전축의 정역 회전으로서 상기 수문 강하장치의 링크부재를 자동으로 조작할 수 있도록 상하 방향으로 회동 가능한 회동유닛을 포함한다.

수문, 자동, 조작, 플로우트, 강하, 원거리, 원격, 정전, 배터리

Description

수문 개폐 시스템용 자동 조작장치 {AUTOMATIC OPERATION DEVICE FOR FLOODGATE OPENING AND CLOSING SYSTEM}

본 발명의 예시적인 실시예는 수문 개폐 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 현장 또는 원격지에서의 스위치 조작을 통해 수문을 자동으로 강제 하강시킬 수 있도록 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수문 개폐 시스템은 댐이나 하천제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 수로 상에 설치되어 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하며, 홍수로 인한 설비 구조물의 안정성을 보장 할 수 있도록 하는 설비이다.

이러한 수문 개폐 시스템은 크게 수문과, 그 수문을 구동시키는 권양장치로 구성되는데, 특히 수문은 수로의 바닥면에 힌지점을 중심으로 그 수로 방향을 따라 회동 가능하게 구성되는 상단 월류 방식의 전도 게이트, 및 수로의 바닥면에 대해 상하 방향으로 승강되는 하단 방류 방식의 롤러 게이트로 분류할 수 있다.

상기 전도 게이트 방식의 수문 개폐 시스템은 권양장치를 통해 와이어 로프로서 전도 게이트를 좌우 방향으로 회동시킬 수 있도록 구성되며, 이의 권양장치는 수동 또는 전동 동력으로서 와이어 로프를 감아 올려 전도 게이트를 유수 반대 방향으로 회동시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

이러한 전도 게이트 방식의 수문 개폐 시스템은 전도 게이트의 자중 및 그 전도 게이트에 작용하는 수압으로서 상기 전도 게이트를 유수 방향으로 회동시킬 수도 있다.

그리고 상기 롤러 게이트 방식의 수문 개폐 시스템은 권양장치를 통해 와이어 로프, 또는 랙크 바아 및 피니언으로서 롤러 게이트를 상하 방향으로 승강시킬 수 있도록 구성되며, 이의 권양장치는 수동 또는 전동 동력으로서 와이어 로프를 감아 올리거나 피니언으로서 랙크 바아를 상승시켜 롤러 게이트를 상측 방향으로 상승시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

이러한 롤러 게이트 방식의 수문 개폐 시스템은 롤러 게이트의 자중으로서 상기 롤러 게이트를 하측 방향으로 하강시킬 수도 있다.

한편, 상기에서와 같이 전도 게이트 또는 롤러 게이트(이하에서는 편의상 "수문"으로 통칭한다)를 자중으로서 유수 방향으로 회동시키거나 하측 방향으로 하강(이하에서는 편의상 "하강"으로 통칭한다)시키기 위해, 종래 기술에서는 수문이 상승된 상태에서 그 수문의 내외측 수위 변화에 따라 수문을 자동으로 하강시키거나 수위에 관계 없이 수동 조작으로서 수문을 강제 하강시킬 수 있는 구성이 본 출원인에 의해 제공된 대한민국 등록특허 제799350호(특허출원 제2007-44641호)에 개시된 바 있다.

즉, 상기 종래 기술에는 수문이 상승된 상태에서 플로우트 타입의 감지장치 를 통한 수로의 수위 변화에 따라 수문을 자중으로서 자동 하강시키거나 작업자에 의한 레버의 수동 조작으로서 수문을 강제 하강시킬 수 있는 기술적 구성이 개시되어 있다.

그런데, 상기에서와 같은 종래 기술에서는 수문이 설치된 현장에서 하우징의 커버를 열고 레버를 조작하는 등 작업자의 수동 기계 조작을 통해 수문을 강제 하강시키게 되므로, 기계 조작이 복잡하고, 이로 인해 집중 호우와 같은 비상 또는 긴급 상황에 적극적으로 대응하지 못하게 되며, 수문을 신속하게 하강시키지 못하게 된다는 문제점을 내포하고 있다.

이는 수문 개폐 시스템의 전체적인 운영 효율을 떨어뜨리고, 수로의 내외수가 범람하는 등의 사고를 야기시키는 요인으로 작용한다.

또한, 종래 기술에서는 비상 또는 긴급 상황시 수문이 상승된 상태에서 전동으로 수문을 하강시키고 그 수문의 이동을 정지시킨 후, 현장에서 작업자의 수동 기계 조작을 통해 수문을 강제 하강시키게 되므로, 전기 소모가 증가하게 되고, 수문의 하강 속도가 늦어진다는 문제점을 내포하고 있다.

이에 더하여, 종래 기술에서는 작업자가 수문이 설치된 현장으로부터 수km 떨어져 있는 상태에서, 특히 현장에서 정전이 발생한 경우, 수문을 긴급하게 하강시키지 못하게 되므로, 비상 또는 긴급 상황에 신속하게 대처하지 못하게 된다는 문제점도 내포하고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 비상 또는 긴급 상황시 현장 또는 원격지에서 간단한 스위치 조작을 통해 수문을 강제적으로 하강시킬 수 있도록 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치는, 수문을 개폐시키기 위한 권양장치와, 레버의 수동 조작에 의해 연동하는 링크부재 및 브레이크유닛을 통해 상기 수문을 상승된 상태에서 강제적으로 하강시키기 위한 수문 강하장치와, 상기 권양장치를 내장시키고 상기 수문 강하장치를 장착하기 위한 하우징을 포함하는 수문 개폐 시스템에 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 수문 강하장치에 대응하여 상기 하우징의 외면에 고정되게 설치되는 장착 브라켓과, ⅱ)상기 장착 브라켓에 설치되는 구동 모터와, ⅲ)상기 구동 모터의 회전축에 연결되게 구성되어 상기 회전축의 정역 회전으로서 상기 수문 강하장치의 링크부재를 자동으로 조작할 수 있도록 상하 방향으로 회동 가능한 회동유닛을 포함한다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치는, ⅳ)상기 구동 모터의 구동축에 연결되고, 상기 회동유닛이 고정되게 장착되는 연결축을 더욱 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치는, ⅴ)상기 회동유닛의 회동 범위를 제한하기 위한 회동 제한유닛을 더욱 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치는, ⅵ)상기 수문이 설치된 현장에서 스위치 조작으로서 상기 권양장치 및 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 메인 제어유닛과, ⅶ)원격지에서 스위치 조작으로서 상기 권양장치 및 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 서브 제어유닛을 더욱 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 장착 브라켓은 상기 구동 모터의 회전축을 지지하는 제1 지지 브라켓과, 상기 연결축을 지지하는 제2 지지 브라켓과, 상기 제1 지지 브라켓과 상기 제2 지지 브라켓의 일측 단부를 연결하여 볼트를 통해 상기 하우징의 외면에 체결되는 제3 브라켓과, 상기 제1 지지 브라켓과 상기 제2 지지 브라켓을 일정 간격을 두고 연결하는 복수의 연결부재를 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 연결축은 부시를 통해 상기 제2 지지 브라켓에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 회동유닛은 상기 연결축이 끼워지는 제1 결합공을 지니며 상기 제1 결합공을 통하여 상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 구동 모터에 의해 상하 방향으로 회동하는 회동 아암을 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 회동 아암의 선단부에는 회전 중심축이 끼워지는 제2 결합공이 형성되고, 상기 회전 중심축에는 상기 링크부재와 접촉되면서 회전하는 베어링부재가 설치될 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 회전 중심축은 일측 단부에 헤드를 형성하고, 다른 일측 단부에 키이를 설치하기 위한 키홈을 형성할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 베어링부재는 상기 링크부재에 고정 설치된 구름 마찰판에 구름 접촉되면서 회전 가능하게 구성될 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 회동 제한유닛은 상기 장착 브라켓에 설치되어 상기 구동 모터에 대하여 제1 스위칭 신호를 인가하는 상한 리미트 스위치와, 상기 장착 브라켓에 설치되어 상기 구동 모터에 대하여 제2 스위칭 신호를 인가하는 하한 리미트 스위치를 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 회동 제한유닛은 상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 상한 리미트 스위치에 대하여 상기 구동 모터의 정회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 제1 캠부재와, 상기 제1 캠부재와 마주하면서 상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 하한 리미트 스위치에 대하여 상기 구동 모터의 역회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 제2 캠부재를 더욱 포함할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 제1 캠부재 및 상기 제2 캠부재는 디스크 형태에서 외측 테두리 부분에 일정 구간의 캠홈을 형성할 수 있다.

이 경우 상기 제1 캠부재 및 상기 제2 캠부재는 내측 테두리 부분에 일체로 연결되면서 볼트를 통해 상기 연결축에 고정되는 장착부재를 구비할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 상한 리미트 스위치 및 상기 하한 리미트 스위치는 상기 캠홈의 단턱에 의해 탄발되는 롤러 스위치와, 상기 롤러 스위치에 탄발력을 발휘하는 탄성 스프링을 구비할 수 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 구동 모터는 DC 모터인 것이 바람직하다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 구동 모터는 상기 메인 제어유닛에 의해 제어되어 기설정된 회전 각도 만큼 상기 회전축의 정역 회전을 가능케 하는 스탭 모터일 수도 있다.

상기 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 있어서, 상기 메인 제어유닛은 정전시 상기 구동 모터에 대하여 비상 전원을 인가하는 배터리를 포함할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 의하면, 수문이 상승된 상태에서 현장 또는 원격지에서 간단한 스위치 조작을 통해 수위와 관계 없이 수문을 자동으로 강제 하강시킬 수 있으므로, 집중 호우와 같은 비상 또는 긴급 상황에 적극 대응할 수 있으며, 설비의 운영 효율을 향상시킬 수 있고, 수로의 내외수가 범람하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 현장 또는 원격지에서 스위치 조작을 통해 수문을 자동으로 강제 하강시킬 수 있는 바, 종래에서와 같이 현장에서 작업자의 수동 기계 조작을 필요로 하지 않기 때문에 비상 또는 긴급 상황시 수문을 신속하게 하강시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 비상 또는 긴급 상황시 수문이 상승된 상태에서 전동으로 수문을 하강시키고 그 수문의 이동을 정지시킨 후 현장에서 작업자의 수동 기계 조작을 통해 수문을 강제 하강시키는 종래와 달리, 수문이 상승된 상태에서 스위치 조작을 통해 수문을 자동으로 강제 하강시킬 수 있으므로, 비상 또는 긴급 상황시 전기 절감의 효과가 있으며, 수문의 하강 속도를 증대시킬 수 있는 잇점이 있다.

또한, 본 실시예에서는 서브 제어유닛을 통해 수문으로부터 수km 떨어진 원거리에서도 원격으로 수문을 강제 하강시킬 수 있으므로, 비상 또는 긴급 상황의 대처가 빠른 잇점이 있다.

특히, 본 실시예에서는 수문이 설치된 현장에서 교류 전원의 정전시, 원격지에서의 스위치 조작을 통해 배터리의 전원을 구동 모터에 인가하여 수문을 강제 하강시킬 수 있으므로, 설비의 운용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 수문의 강제 하강이 완료된 상태에서 작업자의 반복적인 스위칭 조작이 없어도 메인 제어유닛을 통해 구동 모터에 대하여 역회전에 상응하는 구동 신호를 자동으로 인가할 수 있으므로, 수문 개폐 시스템의 감지 모드 전환이 용이하여 수문의 내외측 수위 변화에 적극적으로 대응할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속 하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 조작장치가 적용되는 수문 개폐 시스템을 도시한 정면 구성도이고, 도 2는 도 1의 평면 구성도이고, 도 3은 도 1의 측면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 조작장치(100)는 수로의 바닥면에 수로 방향을 따라 회동 가능하게 구성되는 상단 월류 방식의 수문(당 업계에서는 통상적으로 "다단 전도 게이트" 라고 한다)을 개폐시키기 위한 수문 개폐 시스템(500)에 적용될 수 있다.

또한, 본 실시예에 의한 상기 자동 조작장치(100)는 수로의 바닥면에 대해 상하 방향으로 승강 가능하게 구성되는 하단 방류 방식의 수문(당 업계에서는 통상적으로 "롤러 게이트" 라고 한다)을 개폐시키기 위한 수문 개폐 시스템(500)에 적용될 수도 있다.

이러한 수문 개폐 시스템(500)은 수문 권양장치(510)와, 감지장치(530)와, 수문 강하장치(550)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 수문 개폐 시스템(500)은 권양장치(510)를 내장시키고, 수문 강하장치(550)를 장착하기 위한 하우징(590)을 더욱 포함하고 있다.

상기에서, 수문 권양장치(510)는 수문을 개폐시키기 위한 전동 또는 수동 동력을 발생시키고 그 동력을 수문으로 전달하기 위한 것이다.

이러한 수문 권양장치(510)는 전자의 수문 개폐 시스템(500)에 채용되는 경우, 상단 월류 방식의 수문을 와이어 로프로서 상하 방향으로 회동시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

대안으로서, 상기 수문 권양장치(510)는 후자의 수문 개폐 시스템(500)에 채용되는 경우, 하단 월류 방식의 수문을 와이어 로프 또는 랙크 바아/피니언을 통해 상하 방향으로 승강시킬 수 있는 구조로 이루어질 수도 있다.

이러한 수문 권양장치(510)는 당 업계에서 널리 사용되는 공지 기술의 권양 시스템으로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기에서, 감지장치(530)는 권양장치(510)에 의해 수문이 상승된 상태에서 수문의 내,외측 수위가 기설정된 수위를 초과하여 상승하는 경우 이를 감지하기 위한 것이다.

즉, 상기 감지장치(530)는 상단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문을 기준으로 내측 수로의 수위를 감지하고, 하단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문을 기준으로 외측 수로의 수위를 감지한다.

여기서, 상기 수문의 상승이라 함은 상단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문이 권양장치(510)에 의해 수로의 유수 반대 방향으로 회동되는 상태(닫힘 상태)를 의미하며, 하단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문이 권양장치(510)에 의해 상측 방향으로 인양되는 상태(열림 상태)를 의미한다.

상기 감지장치(530)는 플로우트 타입으로서 이루어지는 바, 기본적으로 내, 외측 수로의 수위 변화에 따라 부력에 의해 부상 또는 하강하는 플로우트(531)와, 뒤에서 더욱 설명하는 수문 강하장치(550)와 플로우트(531)를 연결하는 강봉(533)을 포함하고 있다.

이 경우 상기 플로우트(531)는 내,외측 수로의 취수구와 상호 연결되는 플로우트실에 위치하며, 부력에 의해 플로우트실의 수표면에 부상된 상태로 내,외측 수로의 수위 변화에 따라 상승 또는 하강할 수 있는 부구로서 구비된다.

이와 같은 상기한 감지장치(530)는 당 업계에서 널리 사용되는 공지 기술의 플로우트형 감지 시스템으로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기에서, 수문 강하장치(550)는 수문이 권양장치(510)에 의해 상승된 경우, 그 권양장치(510)의 무부하 상태에서 수문의 내,외측 수위 변화에 따라 감지장치(530)에 의해 연동되어 그 수문을 자동 하강시키기 위한 것이다.

여기서, 상기 수문의 하강이라 함은 상단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문이 수로의 유수 방향으로 회동되는 상태(열림 상태)를 의미하며, 하단 월류 방식의 수문인 경우 그 수문이 하측 방향으로 이동되는 상태(닫힘 상태)를 의미한다.

이러한 수문 강하장치(550)는 하우징(590)에 장착되는 것으로서, 기본적으로 플로우트(531)에 의해 연동되는 링크부재(551)와, 그 링크부재(551)에 의해 연동되는 브레이크유닛(553)을 포함하여 이루어진다.

상기 링크부재(551)는 감지장치(530)의 강봉(533)을 통하여 플로우트(531)와 연결되며, 하우징(590)에 대하여 상하 방향으로 회동 가능하게 설치된다.

즉, 상기 링크부재(551)는 수문을 기준으로 내,외측 수로의 수위 변화에 따라 플로우트(531)가 상승 및 하강됨으로 강봉(533)에 의해 상측 및 하측 방향으로 회동한다.

상기 브레이크유닛(553)은 권양장치(510)에 의해 수문이 상승된 경우, 권양장치(510)의 무부하 상태에서 그 권양장치(510)의 출력축(미도시)을 제동하여 수문의 상승 위치를 고정시키거나 상기 출력축의 제동을 해제하여 수문을 자중으로서 하강시키기 위한 것이다.

이러한 브레이크유닛(553)은 링크부재(551)와 연결되며, 권양장치(510)의 출력축(미도시)과 연결되면서 하우징(590)의 내벽면에 설치되고, 브레이크 밴드(555)의 조임 및 풀림을 통해 상기 출력축을 선택적으로 제동할 수 있는 구조로서 이루어진다.

부연 설명하면, 상기 브레이크유닛(553)은 브레이크 밴드(555)의 조임을 통해 권양장치(510)의 출력축이 제동된 상태에서, 수문을 기준으로 내,외측 수로의 수위 변화에 따라 플로우트(531)가 상승하는 경우, 강봉(533)에 의해 링크부재(551)가 상측 방향으로 회동됨으로써 브레이크 밴드(555)의 풀림을 통해 상기 출력축의 제동을 해제한다.

따라서 권양장치(510)에 의해 상승된 수문은 브레이크유닛(553)을 통하여 상기 출력축의 제동이 해제됨으로 자중에 의해 자동 하강하게 된다.

그리고 상기 브레이크유닛(553)은 내,외측 수로의 수위 변화에 따라 플로우트(531)가 하강됨으로 강봉(533)에 의해 링크부재(551)가 하측 방향으로 회동됨으 로써 브레이크 밴드(555)의 조임을 통해 상기 출력축에 제동력을 부여한다.

또한, 상기 수문 강하장치(550)는 수문이 상승된 경우, 작업자의 수동 조작으로서 수문을 강제적으로 하강시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

이를 위해 상기 수문 강하장치(550)는 수동 조작으로서 링크부재(551)를 강제적으로 상,하향 회동시킬 수 있는 조작 레버(557)를 더욱 포함하고 있다.

상기한 조작 레버(557)는 링크부재(551)와 연결되게 구성되는 바, 작업자에 의해 일측 방향에서 다른 일측 방향으로 회전되는 경우 링크부재(551)를 상측 방향으로 회동시키고, 다른 일측 방향에서 일측 방향으로 회전되는 경우 그 링크부재(551)를 하측 방향으로 회동시키는 기능을 하게 된다.

즉, 작업자의 수동 조작에 의해 상기 조작 레버(557)가 일측 방향에서 다른 일측 방향으로 회전되면, 그 조작 레버(557)에 의해 링크부재(551)가 상측 방향으로 회동됨에 따라 브레이크 밴드(555)의 풀림을 통해 상기 출력축의 제동이 해제됨으로 수문은 상승된 상태에서 자중에 의해 자동 하강하게 된다.

그리고 작업자의 수동 조작에 의해 상기 조작 레버(557)가 다른 일측 방향에서 원래의 위치로 회전되면, 그 조작 레버(557)에 의해 링크부재(551)가 하측 방향으로 회동됨으로써 브레이크 밴드(555)의 조임을 통해 상기 출력축에 제동력을 부여하게 된다.

상술한 바와 같은 감지장치(530) 및 수문 강하장치(550)는 본 출원인에 의해 제공된 대한민국 등록특허 제799350호에 개시되어 있으므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서와 같은 수문 개폐 시스템(500)에 있어, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 조작장치(100)는 조작 레버(557)의 수동 조작 없이 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)를 자동으로 들어 올리거나 원위치시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

즉, 상기 자동 조작장치(100)는 집중 호우와 같은 비상 또는 긴급 상황시 수위와 관계없이 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)를 자동으로 들어 올려 상승된 수문을 강제 하강시키고, 그 링크부재(551)를 원위치시켜 수문이 상승된 상태에서 감지장치(530)를 통해 수문을 자동 하강시키기 위한 것이다.

이를 위해 본 실시예에 의한 상기 자동 조작장치(100)는 수문 강하장치(550)에 대응하여 하우징(590)의 외면에 구성되는 바, 이러한 자동 조작장치(100)의 구성은 도 3을 기준으로 도 4 내지 도 6을 참조하여 뒤에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 장착 상태를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 결합 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)는 기본적으로, 장착 브라켓(10)과, 구동 모터(20)와, 연결축(30)과, 회동유닛(40)과, 회동 제한유닛(50)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 장착 브라켓(10)은 수문 강하장치(550)에 대응하여 하우징(590)의 외면에 장착된다.

이러한 장착 브라켓(10)은 일측벽을 이루는 제1 지지 브라켓(11)과, 다른 일측벽을 이루는 제2 지지 브라켓(12)과, 하우징(590)에 고정되는 제3 지지 브라켓(13)과, 제1 지지 브라켓(11)과 제2 지지 브라켓(12)을 연결하는 복수의 연결부재(15)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 지지 브라켓(11)은 사각형의 플레이트 형태로서 이루어지며, 구동 모터(20)의 회전축(21)을 회전 가능하게 지지한다.

상기 제2 지지 브라켓(12)은 사각형의 플레이트 형태로서 제1 지지 브라켓(11)에 대하여 일정 간격을 두고 상호 평행하게 배치되며, 연결축(30)을 회전 가능하게 지지한다.

여기서, 상기 제2 지지 브라켓(12)에는 연결축(30)이 끼워지면서 그 연결축(30)의 회전을 지지하기 위한 결합공(12a)이 형성되어 있다.

상기 제3 지지 브라켓(13)은 볼트(B)를 통해 제1 지지 브라켓(11)과 제2 지지 브라켓(12)의 높이 방향측 일단부에 연결되며, 볼트(B)를 통하여 하우징(590)의 외면에 체결된다.

이를 위해 상기 제3 지지 브라켓(13)의 상하측 단부에는 볼트(B)가 체결될 수 있는 볼트공(14)이 각각 형성되어 있다.

그리고 상기 복수의 연결부재(15)는 제1 지지 브라켓(11)과 제2 지지 브라 켓(12)을 일정 간격을 두고 연결하기 위한 것으로, 이의 양단부에 볼트 체결홈(16)이 형성된 원형의 로드(rod) 형태로서 이루어진다.

즉, 상기 연결부재(15)는 제1 지지 브라켓(11) 및 제2 지지 브라켓(12)을 관통하여 그 양단부의 볼트 체결홈(16)에 체결되는 볼트(B)를 통해 제1 지지 브라켓(11)과 제2 지지 브라켓(12)을 일정 간격을 두고 연결한다.

본 실시예에서, 상기 구동 모터(20)는 직류 전원으로서 정역 회전이 가능한 DC 구동 모터로서 이루어지며, 볼트(미도시)를 통해 제1 지지 브라켓(11)의 외측면에 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 구동 모터(20)의 회전축(21)은 제1 지지 브라켓(11)을 관통하여 제2 지지 브라켓(12) 측으로 돌출되게 배치되고, 베어링(23)을 통하여 제1 지지 브라켓(11)에 회전 가능하게 지지된다.

본 실시예에서, 상기 연결축(30)은 구동 모터(20)의 회전축(21)에 연결되는 것으로서, 그 회전축(21)에 암수식으로 끼워진 채로 볼트(B)를 통해 상기 회전축(21)에 체결된다.

이 경우, 상기 연결축(30)은 이의 단부에 부시(31)가 끼워진 상태로 그 부시(31)가 제2 지지 브라켓(12)의 결합공(12a)에 결합되면서 제2 지지 브라켓(12)에 회전 가능하게 지지된다.

본 실시예에서, 상기 회동유닛(40)은 구동 모터(20)의 구동에 따른 연결축(30)의 정역 회전으로서 상하 방향으로 회동되면서 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)를 자동으로 조작하기 위한 것이다.

즉, 상기 회동유닛(40)은 구동 모터(20)에 의한 연결축(30)의 정회전으로서 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)를 들어 올리거나 그 연결축(30)의 역회전으로서 링크부재(551)를 자중에 의해 원위치시키는 기능을 하게 된다.

상기 회동유닛(40)은 연결축(30)에 장착되는 회동 아암(41)이 제공되는 바, 상기 회동 아암(41)은 연결축(30)에 결합되어 그 연결축(30)의 정역 회전으로서 상하 방향으로 회동한다.

구체적으로, 상기 회동 아암(41)은 양측 부분이 라운드 형태로 이루어지며, 일측 부분의 반경이 다른 일측 부분의 반경 보다 상대적으로 큰 형태를 취한다.

이러한 회동 아암(41)은 일측 부분에 연결축(30)이 끼워지는 제1 결합공(42)을 형성하고 있다. 따라서 상기 회동 아암(41)은 제1 결합공(42)을 통하여 연결축(30)에 고정되게 장착된다.

여기서, 상기 연결축(30)은 부시(31)가 끼워지는 제1 부분(33) 및 회동 아암(41)이 결합되는 제2 부분(34)으로서 이루어지는 바, 상기 제2 부분(34)에는 회동 아암(41)의 제1 결합공(42)과 형태의 결합을 이루는 끼움홈(36)을 형성하고 있다.

즉, 상기 회동 아암(41)은 제2 부분(34)의 끼움홈(36)이 제1 결합공(42)과 형태의 결합을 이루면서 연결축(30) 상에 고정되게 설치된다.

그리고 상기 회동 아암(41)의 다른 일측 부분에는 회전 중심축(43)이 끼워지는 제2 결합공(44)이 형성되고, 그 회전 중심축(43)에는 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)와 접촉되면서 회전하는 베어링부재(45)가 설치된다.

이 경우 상기 회전 중심축(43)은 일측 단부에 헤드(43a)가 형성되며, 다른 일측 단부에는 키이(46)를 설치하기 위한 키홈(43b)가 형성되어 있다.

또한 상기 베어링부재(45)는 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)에 설치된 구름 마찰판(49)에 구름 접촉되면서 회전 중심축(43)에 회전 가능하게 설치된다.

본 실시예에서, 상기 회동 제한유닛(50)은 회동 아암(41)의 상하 회동 범위를 제한하기 위한 것이다.

상기 회동 제한유닛(50)은 장착 브라켓(10)에 고정되게 설치되는 상한 및 하한 리미트 스위치(51, 53)와, 이들 리미트 스위치(51, 53)에 각각 대응하여 연결축(30)에 고정되게 설치되는 제1 및 제2 캠부재(55, 57)를 포함하여 이루어진다.

상기 상한 리미트 스위치(51)는 회동 아암(41)의 상한 회동 범위를 제한하기 위한 것으로서, 스위칭 동작에 의해 구동 모터(20)에 대하여 제1 스위칭 신호, 즉 구동 모터(20)의 정회전을 정지시키기 위한 구동 신호를 인가하는 통상적인 구조의 리미트 스위치로서 이루어진다.

이 경우 상기 상한 리미스 스위치(51)는 스위치 단자로서 이루어지는 제1 롤러 스위치(52a)와, 제1 롤러 스위치(52)에 대하여 탄발력을 발휘하는 제1 탄성 스프링(52b)을 구비하고 있다.

여기서, 상기 제1 롤러 스위치(52a)는 스위치 단자 몸체의 포크 부분에 롤러가 회전 가능하게 설치된 구조로서 제1 탄성 스프링(52b)에 의해 탄발되면서 스위칭 동작이 이루어진다.

그리고 상기 하한 리미트 스위치(53)는 회동 아암(41)의 하한 회동 범위를 제한하기 위한 것으로서, 스위칭 동작에 의해 구동 모터(20)에 대하여 제2 스위칭 신호, 즉 구동 모터(20)의 역회전을 정지시키기 위한 구동 신호를 인가하는 통상적인 구조의 리미트 스위치로서 이루어진다.

이 경우 상기 하한 리미트 스위치(53)는 스위치 단자로서 이루어지는 제2 롤러 스위치(54a)와, 제2 롤러 스위치(54a)에 대하여 탄발력을 발휘하는 제2 탄성 스프링(54b)을 구비하고 있다.

여기서, 상기 제2 롤러 스위치(54a)는 스위치 단자 몸체의 포크 부분에 롤러가 회전 가능하게 설치된 구조로서 제2 탄성 스프링(54b)에 의해 탄발되면서 스위칭 동작이 이루어진다.

상기 제1 캠부재(55)는 상한 리미트 스위치(51)의 제1 롤러 스위치(52a)에 대하여 구동 모터(20)의 정회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 것으로서, 연결축(30)에 고정되게 설치된다.

이러한 제1 캠부재(55)는 디스크 형태에서 회동 아암(41)의 상한 회동 범위에 상응하는 일정 구간의 제1 캠홈(56a)을 외측 테두리 부분에 형성하고 있는 제1 캠몸체(56b)와, 제1 캠몸체(56b)의 내측 테두리 부분에 일체로 연결되면서 볼트(B)를 통해 연결축(30)의 제2 부분(34)에 고정되게 장착되는 제1 장착부재(56c)를 구비하고 있다.

따라서, 상기 제1 캠부재(55)는 구동 모터(20)에 의해 연결축(30)이 정회전 되는 경우, 연결축(30)과 함께 회전하면서 제1 캠홈(56a)의 단턱을 통해 상한 리미트 스위치(51)의 제1 롤러 스위치(52a)를 가압함으로써 구동 모터(20)의 정회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어진다.

그리고 상기 제2 캠부재(57)는 하한 리미트 스위치(53)의 제2 롤러 스위치(54a)에 대하여 구동 모터(20)의 역회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 것으로서, 제1 캠부재(55)와 마주하면서 연결축(30)에 고정되게 설치된다.

이러한 제2 캠부재(57)는 디스크 형태에서 외측 테두리 부분에 회동 아암(41)의 하한 회동 범위에 상응하는 일정 구간의 제2 캠홈(58a)을 형성하고 있는 제2 캠몸체(58b)와, 제2 캠몸체(58b)의 내측 테두리 부분에 일체로 연결되면서 볼트(B)를 통해 연결축(30)의 제2 부분(34)에 고정되게 장착되는 제2 장착부재(58c)를 구비하고 있다.

따라서, 상기 제2 캠부재(57)는 구동 모터(20)에 의해 연결축(30)이 역회전 되는 경우, 연결축(30)과 함께 회전하면서 제2 캠홈(58a)의 단턱을 통해 하한 리미트 스위치(53)의 제2 롤러 스위치(54a)를 가압함으로써 구동 모터(20)의 역회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어진다.

한편, 본 실시예에 의한 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)는 도 7에서와 같이, 수문이 설치된 현장에서 언급한 바 있는 권양장치(510: 이하 도 2 참조) 및 구동 모터(20: 이하 도 4 참조)의 구동을 제어하기 위한 메인 제어유닛(60)과, 원격지에서 상기 권양장치(510) 및 구동 모터(20)의 구동을 제어하기 위한 서브 제어유닛(70)을 더욱 포함하고 있다.

본 실시예에서, 상기 메인 제어유닛(60)은 현장에서 스위치 조작을 통해 권양장치(510) 및 구동 모터(20)의 구동을 제어하기 위한 제어 로직을 지닌 컨트롤러로서 이루어진다.

이러한 메인 제어유닛(60)은 권양장치(510)에 대하여 수문의 개폐 및 정지에 따른 전기적인 구동 신호를 인가하는 복수의 제1 스위치들(61)과, 자동 조작장치(100)의 구동 모터(20)에 대하여 정역 회전에 상응하는 구동 신호를 인가하는 단일의 제2 스위치(63)를 구비하고 있다.

여기서, 상기 메인 제어유닛(60)은 작업자에 의한 제1 스위치들(61)의 스위치 조작을 통해 수문의 개폐 및 정지에 상응하는 구동 신호를 권양장치(510)로 인가하는 제1 제어 로직을 구비하고 있다.

그리고 상기 메인 제어유닛(60)은 작업자에 의한 제2 스위치(63)의 반복적인 스위칭 조작을 통해 전술한 바 있는 상한 및 하한 리미트 스위치(51, 53)와 연동하여 구동 모터(20)의 정역 회전을 제어하는 제2 제어 로직을 더욱 구비하고 있다.

대안으로서, 상기 메인 제어유닛(60)의 제2 제어 로직은 제2 스위치(63)의 반복적인 스위칭 조작을 통해 구동 모터(20)의 정역 회전을 제어하는 것에 특별히 한정되지 않고, 구동 모터(20)가 정회전된 상태(수문이 강제 하강된 상태)에서 제2 스위치(63)의 반복적인 스위칭 조작이 없는 경우, 일정 시간이 경과한 후 구동 모터(20)로 역회전에 상응하는 구동 신호를 인가할 수도 있다.

그리고 상기 메인 제어유닛(60)에는 제1 스위치들(61)의 조작에 따른 수문의 개폐 및 정지 상태, 수문 및 권양장치(510)의 이상 상태 등을 발광 표시하는 복수의 제1 표시 램프들(65)과, 제2 스위치(63)의 조작에 따른 수문의 하강 완료 상태를 발광 표시하는 제2 표시 램프(67)를 구비하고 있다.

이에 더하여, 상기 메인 제어유닛(60)은 구동 모터(20)와 전기적으로 연결되어 교류 전원(AC)을 직류 전원(DC)으로 변환하고 그 직류 전원을 구동 모터(20)로 인가하는 컨버터(68)를 구비하고 있으며, 구동 모터(20)와 전기적으로 연결되어 그 구동 모터(20)에 대하여 직류 전원(DC)을 인가하는 배터리(69)를 더욱 포함하고 있다.

여기서, 상기 배터리(69)는 교류 전원의 정전시, 구동 모터(20)에 대하여 비상 전원(직류 전원)을 인가하기 위한 것으로서, 충방전이 가능한 통상적인 구조의 2차 전지로서 이루어진다.

이와 같은 메인 제어유닛(60)은 당 업계에서 널리 사용되는 공지 기술의 제어 로직을 지닌 컨트롤러로서 이루어지므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 서브 제어유닛(70)은 원격지에서 스위치 조작을 통해 권양장치(510) 및 자동 조작장치(100)의 구동 모터(20)를 제어하기 위한 것으로, 메인 제어유닛(60)과 원격 신호 체계로서 연결된다.

이 경우 상기 서브 제어유닛(70)은 메인 제어유닛(60)에 상응하는 제1 스위치들(71), 제2 스위치(73), 제1 표시 램프들(75) 및 제2 표시 램프(77)를 구비하고 있는 원격 조작반으로서 이루어진다.

한편, 본 실시예에 의한 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)는 상기에서와 같이 회동 아암(41)의 상한 및 하한 회동 범위를 회동 제한유닛(50)을 통해 제한하는 것으로 설명되었으나, 대안으로서 상기 회동 제한유닛(50)을 별도로 구비하 지 않고 구동 모터(20)를 통상적인 스탭 모터로서 채용할 수도 있다.

이러한 스탭 모터는 메인 제어유닛(60)에 의해 제어되어 기설정된 회전 각도 만큼 정역 회전을 가능케 하는 구조로 이루어진다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)의 작동을 앞서 개시된 도면들 및 도 9의 플로우-챠트를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이하에서는 수문의 내외측 수위 변화에 따라 감지장치(530)에 의해 연동하는 수문 강하장치(550)를 통하여 수문을 자동 하강시키는 수문 개폐 시스템(500)의 감지 모드에서, 상기 감지장치(530)와는 별개로 본 실시예에 의한 자동 조작장치(100)를 통해 수문 강하장치(550)를 자동으로 조작하여 수문을 강제 하강시키는 예를 설명한다.

그리고 상기 감지 모드에서 감지장치(530) 및 자동 조작장치(100)에 의한 수문 강하장치(550)의 구체적인 작동은 본 출원인에 의해 제공된 대한민국 등록특허 제799350호에 개시되어 있으므로, 이하에서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

우선, 수문 개폐 시스템(500)의 감지 모드에서 수문은 메인 제어유닛(60) 또는 서브 제어유닛(70)을 통한 권양장치(510)의 작동으로서 상승되고, 권양장치(510)의 출력축이 수문 강하장치(550)의 브레이크유닛(553)을 통해 제동되며, 회동 아암(41)은 도 8a에서와 같이 하향 회동된 상태에 있다(S10 단계).

이 상태에서, 집중 호우와 같은 비상 또는 긴급 상황시 수위와 관계 없이 수문을 강제 하강시키고자 하는 경우, 작업자는 현장에서 메인 제어유닛(60)의 제2 스위치(63)를 조작하거나 원격지에서 서브 제어유닛(70)의 제2 스위치(73)를 조작한다(S11 단계).

그러면, 메인 제어유닛(60)은 제1 구동 신호를 구동 모터(20)로 인가한다(S12 단계).

이에, 상기 구동 모터(20)의 회전축(21)은 정방향으로 회전하게 되고, 연결축(30) 또한 정방향으로 회전하게 된다(S13 단계).

따라서, 회동유닛(40)의 회동 아암(41)은 도 8b에서와 같이 연결축(30)에 의해 상측 방향으로 회동되는 바, 이 과정에서 제1 캠부재(55)는 연결축(30)과 함께 회전하면서 제1 캠홈(56a)의 단턱을 통해 상한 리미트 스위치(51)의 제1 롤러 스위치(52a)를 가압함으로써 기설정된 상한 위치에서 구동 모터(20)의 정회전을 정지시키는 스위칭 동작이 이루어진다.

여기서, 제2 캠부재(57)는 하한 리미트 스위치(53)의 제2 롤러 스위치(54a)에 대하여 스위칭 동작이 이루어지지 않는 상태에 있다.

이로써 상기 회동 아암(41)이 상향 회동함에 따라, 구름 마찰판(49)를 통해 수문 강하장치(550)의 링크부재(551)가 상측 방향으로 들어 올려지면서 회동하게 되고, 브레이크 밴드(555)의 풀림을 통해 권양장치(510)의 출력축 제동이 해제됨으로 수문은 자중에 의해 하강하게 된다(S14 단계).

상기 회동 아암(41)에 의한 수문 강하장치(550)의 작용 즉, 링크부재(551) 및 브레이크유닛(553)을 통해 수문을 자동 하강시키는 유기적인 작용은 본 출원인에 의해 제공된 대한민국 등록특허 제799350호에 개시되어 있으므로, 상기 S14 단 계의 더욱 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이러는 과정을 거친 후, 메인 제어유닛(60)은 수문이 완전히 하강된 상태를 일반적인 리미트 스위치를 통해 감지하고, 이에 상응하는 감지 신호를 제2 표시 램프(67) 및 서브 제어유닛(70)의 제2 표시 램프(77)에 인가하여 수문의 하강 완료 상태를 상기 제2 표시 램프(67, 77)를 통해 발광 표시토록 한다(S15 단계).

그 후, 작업자는 상기 제2 표시 램프(67, 77)의 발광 표시를 인식하고, 현장에서 메인 제어유닛(60)의 제2 스위치(63)를 반복 조작하거나 원격지에서 서브 제어유닛(70)의 제2 스위치(73)를 반복 조작한다(S16 단계).

그러면, 메인 제어유닛(60)은 제2 구동 신호를 구동 모터(20)로 인가한다(S17 단계).

이에, 상기 구동 모터(20)의 회전축(21)은 역방향으로 회전하게 되고, 연결축(30) 또한 역방향으로 회전하게 된다(S18 단계).

따라서, 회동유닛(40)의 회동 아암(41)은 도 8a에서와 같이 연결축(30)에 의해 하측 방향으로 회동되는 바, 이 과정에서 제2 캠부재(57)는 연결축(30)과 함께 회전하면서 제2 캠홈(58a)의 단턱을 통해 하한 리미트 스위치(53)의 제2 롤러 스위치(54a)를 가압함으로써 기설정된 하한 위치에서 구동 모터(20)의 역회전을 정지시키는 스위칭 동작이 이루어진다.

여기서, 제1 캠부재(55)는 상한 리미트 스위치(51)의 제1 롤러 스위치(52a)에 대하여 스위칭 동작이 이루어지지 않는 상태에 있다.

이로써 상기 회동 아암(41)이 하향 회동함에 따라, 수문 강하장치(550)의 링 크부재(551)가 자중으로서 원래의 위치로 회동하게 되고, 브레이크 밴드(555)의 조임을 통해 권양장치(510)의 출력축에 제동력이 부여되면서 수문 개폐 시스템(500)은 상술한 바 있는 S10 단계의 감지 모드로 전환된다.

여기서, 상기 회동 아암(41)에 의한 수문 강하장치(550)의 작용 즉, 링크부재(551) 및 브레이크유닛(553)을 통해 권양장치(510)의 출력축에 제동력을 부여하는 작용은 본 출원인에 의해 제공된 대한민국 등록특허 제799350호에 개시되어 있으므로, 상기 감지 모드 전환 단계의 더욱 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 S15 단계에서 수문의 하강 완료 상태를 제2 표시 램프(67, 77)를 통해 발광 표시함에도 불구하고, 작업자에 의한 제2 스위치(63, 73)의 반복적인 스위칭 조작이 없는 경우, 메인 제어유닛(60)은 일정한 시간이 경과한 후, 구동 모터(20)에 대하여 역회전에 상응하는 제2 구동 신호를 직접 인가할 수도 있다(S19 단계).

그러면, 전술한 바와 같은 작용을 통해 구동 모터(20)의 역회전 구동이 이루어지면서 수문 개폐 시스템(500)은 메인 제어유닛(60)을 통해 S10 단계의 감지 모드로 전환된다.

다른 한편으로, 본 실시예에 의한 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)는 메인 제어유닛(60)에 구동 모터(20)로 직류 전원을 인가하는 배터리(69)를 구비하고 있기 때문에, 수문이 설치된 현장에서 교류 전원의 정전시, 그 현장에서 메인 제어유닛(60)의 제2 스위치(63)를 조작하거나 원격지에서 서브 제어유닛(70)의 제2 스위치(73)를 조작함으로 배터리(69)의 전원을 구동 모터(20)에 인가하여 상술한 바와 같은 작용을 통해 수문을 강제 하강시킬 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치(100)에 의하면, 수문이 상승된 상태에서 현장 또는 원격지에서 간단한 스위치 조작을 통해 수위와 관계 없이 수문을 자동으로 강제 하강시킬 수 있으므로, 집중 호우와 같은 비상 또는 긴급 상황에 적극 대응할 수 있으며, 설비의 운영 효율을 향상시킬 수 있고, 수로의 내외수가 범람하는 사고를 미연에 방지할 수 있다.

지금까지 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 조작장치(100)는 수문의 내외측 수위를 감지하기 위한 감지장치(530)를 갖춘 수문 개폐 시스템에 적용되는 것으로 설명하였지만, 이에 특별히 한정되지 않고 수문 강하장치(550)를 가지면서 상기 감지장치(530)를 채용하고 있지 않은 수문 개폐 시스템에 적용될 수도 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 조작장치가 적용되는 수문 개폐 시스템을 도시한 정면 구성도이다.

도 2는 도 1의 평면 구성도이다.

도 3은 도 1의 측면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 장착 상태를 도시한 사시도이다.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 분해 사시도이다.

도 6은 도 5의 결합 단면 구성도이다.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치에 적용되는 메인 제어유닛 및 서브 제어유닛을 도시한 도면이다.

도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치의 작용을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.

<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>

10... 장착 브라켓 20... 구동 모터

30... 연결축 40... 회동유닛

41... 회동 아암 45... 베어링부재

50... 회동 제한유닛 51... 상한 리미트 스위치

53... 하한 리미트 스위치 55... 제1 캠부재

57... 제2 캠부재 60... 메인 제어유닛

70... 서브 제어유닛 500... 수문 개폐 시스템

510... 수문 권양장치 530... 감지장치

550... 수문 강하장치 551... 링크부재

553... 브레이크유닛 590... 하우징

Claims (15)

1. 수문을 개폐시키기 위한 권양장치와, 레버의 수동 조작에 의해 연동하는 링크부재 및 브레이크유닛을 통해 상기 수문을 상승된 상태에서 강제적으로 하강시키기 위한 수문 강하장치와, 상기 권양장치를 내장시키고 상기 수문 강하장치를 장착하기 위한 하우징을 포함하는 수문 개폐 시스템에 구성되는 것으로서,

   상기 수문 강하장치에 대응하여 상기 하우징의 외면에 고정되게 설치되는 장착 브라켓;

   상기 장착 브라켓에 설치되는 구동 모터; 및

   상기 구동 모터의 회전축에 연결되게 구성되어 상기 회전축의 정역 회전으로서 상기 수문 강하장치의 링크부재를 조작할 수 있도록 상하 방향으로 회동 가능한 회동유닛

   을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 구동 모터의 구동축에 연결되고, 상기 회동유닛이 고정되게 장착되는 연결축을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 회동유닛의 회동 범위를 제한하기 위한 회동 제한유닛을 더욱 포함하며,

   상기 회동 제한유닛은,

   상기 장착 브라켓에 설치되어 상기 구동 모터에 대하여 제1 스위칭 신호를 인가하는 상한 리미트 스위치와,

   상기 장착 브라켓에 설치되어 상기 구동 모터에 대하여 제2 스위칭 신호를 인가하는 하한 리미트 스위치와,

   상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 상한 리미트 스위치에 대하여 상기 구동 모터의 정회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 제1 캠부재와,

   상기 제1 캠부재와 마주하면서 상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 하한 리미트 스위치에 대하여 상기 구동 모터의 역회전을 정지시키기 위한 스위칭 동작이 이루어지는 제2 캠부재

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 수문이 설치된 현장에서 스위치 조작으로서 상기 권양장치 및 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 메인 제어유닛; 및

   원격지에서 스위치 조작으로서 상기 권양장치 및 상기 구동 모터의 구동을 제어하기 위한 서브 제어유닛

   을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
5. 제2 항에 있어서,

   상기 장착 브라켓은,

   상기 구동 모터의 회전축을 지지하는 제1 지지 브라켓과,

   상기 연결축을 지지하는 제2 지지 브라켓과,

   상기 제1 지지 브라켓과 상기 제2 지지 브라켓의 일측 단부를 연결하여 볼트를 통해 상기 하우징의 외면에 체결되는 제3 브라켓과,

   상기 제1 지지 브라켓과 상기 제2 지지 브라켓을 일정 간격을 두고 연결하는 복수의 연결부재

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작 장치.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 연결축은 부시를 통해 상기 제2 지지 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
7. 제2 항에 있어서,

   상기 회동유닛은,

   상기 연결축이 끼워지는 제1 결합공을 지니며 상기 제1 결합공을 통하여 상기 연결축에 고정되게 설치되어 상기 구동 모터에 의해 상하 방향으로 회동하는 회동 아암을 포함하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 회동 아암의 선단부에는 회전 중심축이 끼워지는 제2 결합공이 형성되고, 상기 회전 중심축에는 상기 링크부재와 접촉되면서 회전하는 베어링부재가 설치되며,

   상기 회전 중심축은 일측 단부에 헤드를 형성하고, 다른 일측 단부에 키이를 설치하기 위한 키홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
9. 제8 항에 있어서,

   상기 베어링부재는,

   상기 링크부재에 고정 설치된 구름 마찰판에 구름 접촉되면서 회전 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
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11. 제3 항에 있어서,

    상기 제1 캠부재 및 상기 제2 캠부재는,

    디스크 형태에서 외측 테두리 부분에 일정 구간의 캠홈을 형성하고, 내측 테두리 부분에 일체로 연결되면서 볼트를 통해 상기 연결축에 고정되는 장착부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
12. 제11 항에 있어서,

    상기 상한 리미트 스위치 및 상기 하한 리미트 스위치는,

    상기 캠홈의 단턱에 의해 탄발되는 롤러 스위치와, 상기 롤러 스위치에 탄발력을 발휘하는 탄성 스프링을 구비하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
13. 제1 항에 있어서,

    상기 구동 모터가 DC 모터인 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
14. 제4 항에 있어서,

    상기 구동 모터는,

    상기 메인 제어유닛에 의해 제어되어 기설정된 회전 각도 만큼 상기 회전축의 정역 회전을 가능케 하는 스탭 모터인 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.
15. 제4 항에 있어서,

    상기 메인 제어유닛은,

    정전시 상기 구동 모터에 대하여 비상 전원을 인가하는 배터리를 포함하는 것을 특징으로 하는 수문 개폐 시스템용 자동 조작장치.

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