KR101034348B1 - 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문에 관한 것으로, 그 목적은, 문비의 하강시에는 문비의 자중에 의해 수로를 폐쇄하도록 하여 사용상의 편리성을 제공함과 아울러 내구성이 향상시키도록 하는 수문을 제공함에 있다. 이는 유체가 통과하는 통로와 양쪽 측면에 가이드홈이 형성되어 있는 본체부; 상기 가이드홈에 상하 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 통로의 적어도 일부분을 막아주는 문비; 상기 문비를 승하강 시키도록 상기 본체의 상면에 형성된 승하강 수단; 을 포함하고, 상기 승하강 수단은, 축 상에 워엄기어가 형성되고, 적어도 어느 일측 단부에 핸들이 고정되어진 구동축과, 상기 구동축을 좌,우측에서 지지하는 구동축 프레임과, 상기 구동축의 동력을 전달받아 회전가능하도록 축상에 상기 워엄기어에 결합되는 워엄휘일이 형성되고, 상기 워엄휘일의 전방에 위치됨과 아울러 일단부는 문비에 연결되어진 연결부재가 권취되는 회전체가 형성되어진 종동축과, 상기 종동축을 전,후에서 지지하는 종동축 프레임을 포함하며, 상기 구동축을 상,하 이동시켜 동력을 연결 또는 차단하는 클러치수단을 포함하는 것이다.

Description

수문{floodgate}

본 발명은 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 문비의 하강시에는 문비의 자중에 의해 수로를 폐쇄하도록 하여 사용상 편리성을 제공함과 아울러 인양 종동부에 스텐인레스 연결부재를 사용하도록 하여 내구성을 향상시키도록 하는 수문에 관한 것이다.

일반적으로 수문은 수로에 설치되어 일정한 조건에 따라 물을 흘려 보내거나 담수함으로써 저수량을 조절하기 위한 것이다. 이러한 수문은 농촌에서 농업용수, 생활용수, 공업용수의 확보 또는 홍수를 조절하는 등 적정한 수위의 조절 및 관리가 필요한 곳에 널리 사용되고 있다.

도 1은 종래에 따른 수문이 일예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, 유체가 통과하는 통로와 양쪽 측면에 가이드홈이 형성되어 있는 본체부(1)와,

상기 가이드홈에 상하 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 통로의 적어도 일부분을 막아주는 문비(2)와, 문비(2)의 한쪽 면에 장착된 관체(3)와, 상기 관체(3)에 일측이 나사 결합되어 있으며, 회전 운동으로 상기 문비를 승강시키는 스크류(4)와,

상기 본체부(1)의 좌측에 설치되고 한쪽 끝이 상기 스크류(4)와 연결되어 있으며, 그 길이 방향이 상기 스크류(4)의 길이방향과 수직인 제1 샤프트(5a) 및 상기 제1 샤프트(5a)의 다른 쪽 끝에 연결되어 있으며, 원동 조작부(8)가 장착될 수 있는 제1 결합부(5b)를 포함하는 제1구동부(5)와,

상기 본체부(1)의 우측에 설치되고, 한쪽 끝이 상기 스크류(4)와 연결되어 있고, 상기 제1 샤프트(5a)와 마주하며, 그 길이 방향이 상기 스크류(4)의 길이방향과 수직인 제2 샤프트(6a) 및 상기 제2 샤프트(6a)의 다른 쪽 끝에 연결되어 있으며, 상기 원동 조작부(8)가 장착될 수 있는 제2 결합부(6b)를 포함하는 제2 구동부(6)와,

상기 문비(2)의 양쪽 가장자리에 설치되어 있는 밀폐 부재(7)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 종래의 수문은, 원동 조작부(8)의 조작으로 제1구동부 (5)가 제1 방향으로 회전되면서 종동부인 스크류(4)가 동일한 제1 방향으로 회전된다. 회전하는 종동부인 스크류(4)에 의하여 문비(2)가 본체부(1)에 의하여 가이드 되면서 상승하게 된다. 문비(2)의 상승으로 통로가 열리면서 수로가 연결되어 상류에 고여 있는 물이 하류로 흐르게 된다.

반면, 원동 조작부(8)의 조작으로 제1구동부(5)가 제2 방향으로 회전하면 종동부인 스크류(4) 또한 제2 방향으로 회전되면서 문비(2)가 하강하여 통로를 차단하게 되고, 이때 수로가 막혀 물의 흐름이 차단된다.

그러나, 종래와 같은 수문은 문비의 승하강시 각각 원동조작부를 조작해야 됨으로서 승하강시에 각각에 불필요한 동작이 필용한 문제점이 있다.

즉, 관계시설에 설치되는 수문을 조작하는 농업인의 고령화로 농업인인 노인들에게 수문의 조작은 힘이 드는 노동에 해당하기 때문이다.

또한, 종래의 수문은 수로의 물과 접촉되는 관체와 장마 등으로 인해 종동부인 스크류에 빗물이 스며들게 되면, 관체와 종동부 사이에 부식이 발생하거나 진흙, 모래 등 이물질이 끼여 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 문비의 하강시에는 문비의 자중에 의해 수로를 폐쇄하도록 하여 사용상 편리성을 제공함과 아울러 인양 종동부에 스텐인레스 연결부재를 사용하도록 하여 내구성을 향상시키도록 하는 수문을 제공함에 있다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 수문은, 유체가 통과하는 통로와 양쪽 측면에 가이드홈이 형성되어 있는 본체부; 상기 가이드홈에 상하 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 통로의 적어도 일부분을 막아주는 문비; 상기 문비를 승하강 시키도록 상기 본체의 상면에 형성된 승하강 수단; 을 포함하고, 상기 승하강 수단은, 축 상에 워엄기어가 형성되고, 적어도 어느 일측 단부에 핸들이 고정되어진 구동축과, 상기 구동축을 좌,우측에서 지지하는 구동축 프레임과, 상기 구동축의 동력을 전달받아 회전가능하도록 축상에 상기 워엄기어에 결합되는 워엄휘일이 형성되고, 상기 워엄휘일의 전방에 위치됨과 아울러 일단부는 문비에 연결되어진 연결부재가 권취되는 회전체가 형성되어진 종동축과, 상기 종동축을 전,후에서 지지하는 종동축 프레임을 포함하며, 상기 구동축을 상,하 이동시켜 동력을 연결 또는 차단하는 동력 연결수단을 포함하는 것이다.

또한, 상기 클러치수단은, 상기 구동축의 상측에 위치되어지고, 양단부의 적어도 어느 일측에 레버가 결합되며, 상기 레버와 중심축은 편심되어진 편심회전축과, 상기 구동축 상에 결합되고, 구동축 프레임이 형성된 안내홈 상에서 슬라이딩 가능한 이동편과, 상기 편심회전축과 이동편을 연결하는 연결편으로 구성된 것이다.

또한, 상기 종동축에 동축 결합되고, 상기 구동축이 연결해제되는 경우 문비의 하강을 조절하는 문비하강 조절수단을 포함하는 것이다.

또한, 상기 문비하강 조절수단은 복수의 기어가 치합되어 발생되는 감속비에 의해 문비의 자중에 의해 하강속도를 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 연결되고, 감속기의 속도를 조절하도록 하는 조절레버를 포함하는 브레이크를 포함하는 것이다.

또한, 상기 회전체에 권취되는 연결부재는 와이어이며, 상기 와이어는 상기 회전체에 권취되고, 일단부는 상기 문비의 고정편에 고정되며, 타단부는 상기 본체부에 설치된 풀리에 감긴 후 상기 고정편에 고정되어지는 것이다.

본 발명에 따른 수문은, 구동축의 동력을 종동축에 연결 또는 차단하도록 하는 클러치수단을 설치하도록 하고, 수문을 상승시키던 종래의 스크류 등의 동력전달부를 개선하도록 함과 아울러 인양 종동부에 스텐이레스 연결부재를 사용하도록 함으로서, 문비의 하강시에는 문비의 자중에 의해 수로를 폐쇄하도록 하여 사용상의 편리성을 제공함과 아울러 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래에 따른 수문이 일예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 수문의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수문의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 수문의 승하강수단의 요부사시도.
도 5는 본 발명에 따른 수문의 문비하강 조절수단의 요부사시도.
도 6은 본 발명에 따른 수문의 문비하강 조절수단의 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 수문의 연결부재의 결합관계를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 수문의 본체에 문비가 결합되는 측단면도이며, (a)는 문비가 하강한 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 문비의 지수가 이루어진 상태를 나타낸 도면.
도 9는 도 8은 본 발명에 따른 수문의 본체에 문비가 결합되는 평단면도.
도 10은 본 발명에 따른 수문의 브레이크의 일실시예를 나타낸 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 수문의 브레이크의 다른실시예를 나타낸 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 상승된 상태를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 하강되는 상태를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 하강된 후 지수가 이루어진 상태를 나타낸 도면.

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

도 2는 본 발명에 따른 수문의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수문의 정면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 수문의 승하강수단의 요부사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수문의 문비하강 조절수단의 요부사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 수문의 문비하강 조절수단의 측면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 수문의 연결부재의 결합관계를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 수문의 본체에 문비가 결합되는 측단면도이며, (a)는 문비가 하강한 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 문비의 지수가 이루어진 상태를 나타낸 도면이며, 도 9는 도 8은 본 발명에 따른 수문의 본체에 문비가 결합되는 평단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 수문의 브레이크의 일실시예를 나타낸 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 수문의 브레이크의 다른실시예를 나타낸 단면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 상승된 상태를 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 하강되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명에 따른 수문의 정면도로서, 문비가 하강된 후 지수가 이루어진 상태를 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 14를 참고하면, 본 발명에 따른 수문(100)은, 본체부(10), 문비(20), 승하강수단(30) 및 클러치수단(40)을 포함한다.

상기 본체부(10)는, 유체가 통과하는 통로(11)와 양쪽 측면에 가이드홈(12)이 형성되어 있다.

또한, 상기 본체부(10)의 통로(11)의 좌우측에는 각각 환봉형태의 문틀웨지(13)가 형성되어진다.

상기 문비(20)는, 상기 가이드홈(12)에 상하 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 통로(11)를 개폐하도록 하는 것이다.

또한, 상기 문비(20)의 후면에는 피형(P)형 지수판(22)이 형성되고, 하면에는 아이(I)형 지수판(23)이 형성되어 있으며, 상기 문틀웨지((wedge)(13)에 대응되도록 문비(20)의 전방에는 문비웨지(24)가 설치되어 수문(100)의 지수가 가능하게 된다.

상기 승하강수단(30)은, 상기 문비(20)를 승하강 시키도록 상기 본체부(10)의 상면에 형성되도록 하는 것으로, 축 상에 워엄기어(31a)가 형성되고, 적어도 어느 일측 단부에 핸들(31b)이 고정되어진 구동축(31)과, 상기 구동축(31)을 좌,우측에서 지지하는 구동축 프레임(32)과, 상기 구동축(31)의 동력을 전달받아 회전가능하도록 축상에 상기 워엄기어(31a)에 결합되는 워엄휘일(33a)이 형성되고, 상기 워엄휘일(33a)의 전방에 위치됨과 아울러 일단부는 문비(20)에 연결되어진 연결부재(35)가 권취되는 회전체(33b)가 형성되어진 종동축(33)과, 상기 종동축(33)을 전,후에서 지지하는 종동축 프레임(34)을 포함한다.

상기 클러치수단(40)은, 상기 구동축(31)을 상,하 이동시켜 동력을 연결 또는 차단하는 것으로, 상기 구동축(31)의 상측에 위치되어지고, 양단부의 적어도 어느 일측에 레버(41a)가 결합되어지며, 상기 레버(41a)와 중심축(41b)은 편심되어진 편심회전축(41)과, 상기 구동축(31) 상에 결합되고, 구동축 프레임(32)이 형성된 안내홈(32a) 상에서 슬라이딩하는 이동되는 이동편(42)과, 상기 편심회전축(41)과 이동편(42)을 연결하는 연결편(43)으로 구성된 것이다.

즉, 상기 편심회전축(41)의 원호원동에 의해 중심축(41b)에 이동편(42)이 회전가능하게 결합되어 있어 레버(41a)를 회전시키게 되면, 편심량만큼 중심축(41b)이 상측으로 위치이동되면서 구동축(31)에 연결된 이동편(42)이 구동축 프레임(32)에서 슬라이딩 이동하게 되는 것이다.

또한, 상기 종동축(33)에 연결된 문비(20)의 하강시 급격한 하강을 방지하도록 문비하강 조절수단(50)이 더 설치되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 문비하강 조절수단(50)은 복수의 기어가 치합되어 발생되는 감속비에 의해 문비의 자중에 의해 하강속도를 조절하도록 하는 감속기(51)와, 상기 감속기(51)에 연결되고, 감속기(51)의 속도를 조절하도록 하는 조절레버(52b)를 포함하는 브레이크(52)를 포함하는 것이다.

상기에서 감속기(51)는 동력의 속도를 감속시키는 것으로 일반적으로 널리 사용되는 것으로 그 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 상기 브레이크(52)의 일실시예로서 마찰브레이크(52)를 도 10에 도시하였으며, 이는 조절레버(52b)를 조절하게 되면 내부의 브레이크 드럼(52c)을 마찰봉(52d)이 밀착되면서 감속기(51)의 속도를 조절하게 된다.

또한, 상기 브레이크(52)의 다른 실시예로서 원심브레이크(52e)를 도 11에 도시하였으며, 이는 감속기(51)가 작동되면 원심력에 의해 회전자(52i)가 벌어지면서 마찰프레임(52f)에 브레이크 패드(52g)가 접촉되어 속도를 조절하게 되는 것이며, 이는 조절레버(미도시)에 의해 스프링(52h)의 탄성력을 조절함으로서 가능하다.

또한, 상기 회전체(33b)에 권취되는 연결부재(35)는 와이어이며, 상기 와이어는 상기 회전체(33b)에 권취되고, 일단부는 상기 문비(20)의 고정편(21)에 고정되며, 타단부는 상기 본체부(10)의 설치된 풀리(22)에 감긴 후 상기 고정편(21)에 고정되어지는 것이다.

상기와 같이 연결부재(35)의 타단부가 풀리(22)에 감긴 후 문비(20)의 고정편(21)에 고정되도록 하는 이유는 문비(20)가 하강 후에 다시 연결된 구동축(31)으로 종동축(33)을 회전시키 풀리(22)에 감긴 연결부재(35)가 고정편(21)을 하측으로 당기게 되면 문비(20)의 아이(I)형 지수판(23)이 본체부(10) 하단부에 밀착됨과 아울러 문비웨지(24)가 문틀웨지(13)에 맞물리게 되어 문비(20)의 피(P)형 지수판(22)을 본체부(10)에 밀착되게 하며, 또한, 고정편(21)이 측면에서 볼때 본체부(10)쪽에 편향되게 설치되어 문비(20)가 본체부(10) 쪽으로 당겨지며 피(P)형 지수판(22)을 본체부(10)에 더욱 밀착되도록 하여 수문의 지수를 향상시키도록 할 수 있다.(도 8, 도 13 및 도 14 참고)

한편, 상기 와이어는 체인으로 대체할 수 있으며, 회전체는 스프라켓으로 형성할 수 있다는 것을 밝혀 둔다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수문은 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폐쇄되어져 있던 수문(100)이 개방되는 과정을 설명한다.

구동축의 핸들(31b)을 회전시키게 되면 구동축(31)에 형성된 워엄기어(31a)가 회전되고, 이에 따라 상기 워엄기어(31a)에 이맞물림 된 워엄휘일(33a)이 회전되며, 상기 워엄휘일(33a)이 회전되면 상기 워엄휘일(33a)에 동축설치된 회전체(33b)를 포함한 종동축(33)이 회전된다.

상기 종동축(33)이 회전되면 일단부가 상기 문비(20)의 고정편(21)에 고정되어진 연결부재(35)가 회전체(33b)에 권취되면서 문비(20)는 상승하게 된다.

이때 상기 연결부재(35)의 타단부는 상기 본체부(10)에 설치된 풀리(22)에 감긴 후 상기 고정편(21)에 고정되어져 회전체(33b)에 권취되면서 문비(20)를 상승시키게 된다.

다음, 개방되어진 문비(20)를 폐쇄시키는 과정을 설명한다.

결합되어진 구동축(31)과 종동축(33)을 클러치수단(40)으로 동력을 차단하게 되면 회전체(33b)에 권취되어져 있던 연결부재(35)가 문비(20)의 자중으로 풀리면서 본체부(10)의 통로(11)를 문비(20)가 막게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 살펴보면, 클러치수단(40)의 편심회전축(41)을 회전시키게 되면 편심회전축(41)에 연결된 연결편(43)에 의해 구동축(31) 상에 결합되어진 이동편(42)이 구동축 프레임(32)의 안내홈(32a)에서 슬라이딩 이동함에 따라 구동축(31)도 상측으로 이동하게 됨으로서, 구동축(31)의 워엄기어(31a)가 종동축(33)의 워엄휘일(33a)과 이맞물림이 해제되는 것이다.

또한, 상기 문비(20)의 급격한 하강을 방지하도록 종동축(33)에 결합된 감속기(51)에서 하강속도가 감속되고, 상기 감속기(51)의 동력을 조절하도록 하도록 브레이크(52)를 조절레버(52b)로 조절하여 하강속도를 줄이게 되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

10: 본체부 11: 통로
12: 가이드홈 20: 문비
21: 고정편 22: 풀리
30: 승하강수단 31: 구동축
31a: 워엄기어 31b: 핸들
32: 구동축 프레임 32a: 안내홈
33: 종동축 33a: 워엄휘일
33b: 회전체 34: 종동축 프레임
35: 연결부재 40: 클러치수단
41: 편심회전축 41a: 레버
41b: 중심축 42: 이동편
43: 연결편 50: 문비하강 조절수단
51: 감속기 52: 브레이크
52a: 마찰브레이크 52b: 조절레버
52c: 브레이크 드럼 52d: 마찰봉
52e: 원심브레이크 52f: 마찰프레임
52g: 브레이크 패드 52i: 회전자

Claims (5)

1. 유체가 통과하는 통로와 양쪽 측면에 가이드홈이 형성되어 있는 본체부;
   상기 가이드홈에 상하 이동 가능하게 설치되어 있으며, 상기 통로의 적어도 일부분을 막아주는 문비;
   상기 문비를 승하강 시키도록 상기 본체의 상면에 형성된 승하강 수단; 을 포함하고,
   상기 승하강 수단은, 축 상에 워엄기어가 형성되고, 적어도 어느 일측 단부에 핸들이 고정되어진 구동축과,
   상기 구동축을 좌,우측에서 지지하는 구동축 프레임과,
   상기 구동축의 동력을 전달받아 회전가능하도록 축상에 상기 워엄기어에 결합되는 워엄휘일이 형성되고, 상기 워엄휘일의 전방에 위치됨과 아울러 일단부는 문비에 연결되어진 연결부재가 권취되는 회전체가 형성되어진 종동축과,
   상기 종동축을 전,후에서 지지하는 종동축 프레임을 포함하며,
   상기 구동축을 상,하 이동시켜 동력을 연결 또는 차단하는 클러치수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수문.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 클러치수단은, 상기 구동축의 상측에 위치되어지고, 양단부의 적어도 어느 일측에 레버가 결합되며, 상기 레버와 중심축은 편심되어진 편심회전축과,
   상기 구동축 상에 결합되고, 구동축 프레임이 형성된 안내홈 상에서 슬라이딩 가능한 이동편과,
   상기 편심회전축과 이동편을 연결하는 연결편으로 구성된 것을 특징으로 하는 수문.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 종동축에 동축 결합되고, 상기 구동축이 연결해제되는 경우 문비의 하강을 조절하는 문비하강 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수문.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 문비하강 조절수단은
   복수의 기어가 치합되어 발생되는 감속비에 의해 문비의 자중에 의해 하강속도를 감속시키는 감속기와,
   상기 감속기에 연결되고, 감속기의 속도를 조절하도록 하는 조절레버를 포함하는 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 하는 수문.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 회전체에 권취되는 연결부재는 와이어이며, 상기 와이어는 상기 회전체에 권취되고, 일단부는 상기 문비의 고정편에 고정되며, 타단부는 상기 본체부에 설치된 풀리에 감긴 후 상기 고정편에 고정되어지는 것을 특징으로 하는 수문.

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