KR101075941B1

KR101075941B1 - 수문조절장치

Info

Publication number: KR101075941B1
Application number: KR1020080115988A
Authority: KR
Inventors: 강남
Original assignee: 강남
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-10-21
Also published as: KR20100057110A

Abstract

본 발명은 수문조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천, 강, 운하 또는 바닷가 방조제 등의 물막이벽에 설치되어, 물막이벽의 수문공을 통하여 배수되는 물의 방류를 자동으로 조절되도록 하고, 특히 전기에너지가 소모되지 않아도 자동적으로 배수되도록 하며, 자연환경 및 치수 조건에 따라 알맞게 조절이 가능하도록 하는 수문조절장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 물막이벽(11)의 수문공(12)에 설치되어 흐르는 물을 단속하는 수문개폐장치(30)가 구비되고, 상기 물막이벽(11) 상류측 물이 수위연동장치(50)로 공급되도록 하는 수위배관(40)이 구비되며, 상기 수위배관(40)으로부터 공급되는 물에 의하여 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)가 내려가도록 구비되고, 상기 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)와 연결된 연동로프(60)에 의하여 상기 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 개방되도록 구비되고, 수문패널(31)이 하강할 때 구름롤러(341)가 롤러지지편(232)에 닿게 되면 물막이벽(11)과 수문패널(31) 하측이 밀착되게 되며, 수문패널(31)의 무게에 의하여 물막이벽(11)과 수문패널(31)이 밀착되게 되고, 수문공(12)을 통하여 흐르던 물이 막혀지도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

수문, 물막이벽, 수문공, 가이드, 배관

Description

수문조절장치{WATERGATE CONTROL APPARATUS}

일반적으로 수문은 하천, 강, 운하 또는 바닷가의 방조제 등에 시설되는 것으로, 상류로부터 하류로 방류되는 물의 양을 조절하는 것이다.

즉 대부분의 수문은 인위적으로 사용자가 시설하게 되는 댐, 방조제 등의 물막이벽에 형성되는 것으로, 특히 우리나라의 경우 장마철, 소나기, 태풍 등에 의해 집중강우가 발생하는 경우에는 많은 양의 물이 배수되도록 작동되게 된다. 반면 겨울철, 봄가믐 등과 같이 비가 적게 오는 시기, 그리고 봄철 농번기와 같이 물이 많이 소요되는 기간에는 배수량을 적절히 조절하여 물을 다목적으로 이용하게 되는 것이다.

이러한 수문은 소형의 경우 대부분 사용자가 필요에 따라 손으로 작동레버를 돌려서 개방하거나, 또는 대형운하의 수문, 대형 댐이나 대형 방조제의 경우 통제실에서 전자적으로 작동을 제어하게 되는 것이다.

그러나 이러한 종래의 수문작동은 대부분 사용자가 일일이 상태를 살펴가면서 작동하게 되는 문제점이 있다.

또한 통제실에 의한 경우에는, 수문 또는 물막이벽 등에 다수의 수위센서로부터 수위 높이 정도를 감지하게 되고, 이러한 감지한 데이터를 근거로 하여 사용자가 배수작동을 제어하여 배수가 되는 등, 사용자가 대부분 일일이 감시하고 관리하여야만 배수작동이 원활하게 되는 것이다.

나아가 작은 수문의 경우 일일이 사용자가 수문의 위치까지 가서 작동해야 하는 불편함이 있고, 통제실에 의한 전자제어의 경우에도 전기에너지가 소모될 뿐만 아니라, 태풍이나 자연적인 제약에 의하여 통신회선 및 전력선이 파손되는 경우에는 수문이 작동되지 않을 우려도 있는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 하천, 강, 운하 또는 바닷가 방조제 등의 물막이벽에 설치되는 것으로, 물막이벽의 수문공을 통하여 배수되는 물의 방류를 자동으로 조절되도록 하고, 특히 전기에너지가 소모되지 않아도 자동적으로 배수되도록 하는 목적이 있다.

또한 방류되는 상류측 물의 높이가 다양한 정도로 하여 조절될 수 있기 때문에 장마철, 태풍 등의 우기에는 많은 양이 방류되도록 하고, 반면 갈수기에는 많은 양이 저수되도록 하는 등 다양한 자연환경 및 치수 조건에 따라 알맞게 조절이 가능하도록 하는 목적이 있다.

나아가 물막이벽 및 수문공에 결합되는 수문패널이 수문공에 밀착되어 물이 흐르지 않도록 함과 함께, 방류를 위하여 수문공이 상향으로 이동되도록 하거나 또는 하향으로 이동되는 경우에는 수문패널과 물막이벽이 이격되어 다수의 롤러에 의하여 지지되기 때문에 마찰되지 않고 원활하게 이동이 가능하도록 하는 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수문조절장치는, 물막이벽(11)의 수문공(12)에 설치되어 흐르는 물을 단속하는 수문개폐장치(30)가 구비되고, 상기 물막이벽(11) 상류측 물이 수위연동장치(50)로 공급되도록 하는 수위배 관(40)이 구비되며, 상기 수위배관(40)으로부터 공급되는 물에 의하여 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)가 내려가도록 구비되고, 상기 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)와 연결된 연동로프(60)에 의하여 상기 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 개방되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이에 상기 수문개폐장치(30)는 수문패널(31)의 양측으로 하측가이드(23)가 구비되고, 상기 수문패널(31)에 작동축(33)이 회전가능하게 설치되며, 상기 작동축(33)에 고정된 연동연결편(331)의 끝단에 로프고정바(332)가 설치되며, 상기 로프고정바(332)에는 상기 연동로프(60)가 고정되도록 구비되어, 상기 연동로프(60)에 의해 당겨지는 힘에 의하여 상기 작동축(33)이 회전되도록 구비될 수 있다.

그리고 상기 수문개폐장치(30)는 상기 작동축(33)의 양측으로 구름부(34)의 구름롤러(341)가 구비되어, 상기 작동축(33)의 회전으로 상기 구름롤러(341)가 상기 물막이벽(11)에 지지되게 되어 상기 수문패널(31)과 상기 물막이벽(11)이 이격되도록 구비되고, 상기 작동축(33) 일측에 연결된 가이드편(333)이 상측가이드(22)의 가이드홈(221)의 가이드롤러(222)와 접촉되도록 구비될 수 있다.

또한 상기 수위배관(40)은 상기 물막이벽(11)의 상류측 물이 인입되도록 구비되고, 상기 수문공(12)보다 아래 수위에 위치되는 이하배관(411), 상기 수문공(12)의 하측 높이로 위치되는 하측배관(412), 상기 수문공(12)의 상측 높이로 위 치되는 상측배관(413), 상기 수문공(12) 보다 높은 수위에 위치되는 이상배관(414)이 구비되며, 상기 이하배관(411)에는 이하밸브(421)가 구비되고, 상기 하측배관(412)에는 하측밸브(422)가 구비되며, 상기 상측배관(413)에는 상측밸브(423)가 구비되고, 상기 이상배관(414)에는 이상밸브(424)가 구비될 수 있다.

나아가 상기 수위연동장치(50)는 연동벽체(501)의 일측으로 상기 수위탱크(51)가 상하 이동이 가능하도록 구비되고, 상기 연동벽체(501)의 타측으로는 상기 수위탱크(51)와 스윙로프(52)로 연결되는 스윙추(53)가 연결되며, 상기 연동벽체(501)의 상부에는 상기 스윙로프(52)가 이동이 가능하도록 스윙롤러(54)가 구비될 수 있다.

상기와 같이 구비되는 본 발명은 하천, 강, 운하 또는 바닷가 방조제 등의 물막이벽에 설치되는 것으로, 물막이벽의 수문공을 통하여 배수되는 물의 방류를 자동으로 조절되도록 하고, 특히 전기에너지가 소모되지 않아도 자동적으로 배수되도록 하는 탁월한 효과가 있다.

또한 방류되는 상류측 물의 높이가 다양한 정도로 하여 조절될 수 있기 때문에 장마철, 태풍 등의 우기에는 많은 양이 방류되도록 하고, 반면 갈수기에는 많은 양이 저수되도록 하는 등 다양한 자연환경 및 치수 조건에 따라 알맞게 조절이 가능하도록 하는 장점이 있다.

나아가 물막이벽 및 수문공에 결합되는 수문패널이 수문공에 밀착되어 물이 흐르지 않도록 함과 함께, 방류를 위하여 수문공이 상향으로 이동되도록 하거나 또는 하향으로 이동되는 경우에는 수문패널과 물막이벽이 이격되어 다수의 롤러에 의하여 지지되기 때문에 마찰되지 않고 원활하게 이동이 가능하도록 하는 효과가 있다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수문조절장치에 대한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 수문조절장치의 수위연동장치에 대한 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 수문조절장치의 상측가이드에 대한 사시도가 각각 도시된 것이다.

그리고 도 4 내지 도 15는 일측으로는 물막이벽(11)에 수문조절장치가 설치된 상태의 실시예시 사시도가 도시된 것이고, 타측으로는 수위연동장치에 대한 측단면도가 예시되어 도시된 것으로, 각 단계별로 나뉘어져 작동되는 상태를 도시한 것이다.

이에 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 수문조절장치의 이상배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 수문조절장치의 상측배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도이며, 도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 수문조절장치의 하측배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도이고, 그리고 도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 수문조절장치의 이하배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도가 각각 도시된 것이다.

그리고 도 16은 본 발명에 따른 수문조절장치에 대한 개략적인 측단면도가 도시된 것이다.

즉 본 발명에 따른 수문조절장치(A)는 도 1 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 물막이벽(11)의 수문공(12)에 설치되어 흐르는 물을 단속하는 수문개폐장치(30)가 구비되고, 이러한 수문개폐장치(30)와 이격된 곳에 상류측의 수위에 따라 작동되는 수위연동장치(50)가 구비되며, 수위연동장치(50)의 작동에 따라 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 상승 또는 하강함에 따라 수문개폐작동되도록 구비되는 것이다.

이에 상기 물막이벽(11) 상류측 물이 수위연동장치(50)로 공급되도록 하는 수위배관(40)이 구비되며, 상기 수위배관(40)으로부터 공급되는 물에 의하여 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)가 내려가도록 구비되는 것이다.

그리고 상기 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)와 연결된 연동로프(60)에 의하여 상기 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 개방되도록 구비되는 것이다.

따라서 물막이벽(11) 상류측 물이 수위배관(40)을 통하여 수위연동장치(50)로 공급되고, 수위연동장치(50)의 수위탱크(51) 내에 물이 담겨지게 되는 것이다. 이후 수위탱크(51)에 물이 채워져 무거워지면 아래 방향으로 내려가게 되는 것이고, 이에 따라 수위탱크(51)와 연동로프(60)로 연결된 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)은 상측 방향으로 이동하게 되는 것이다.

즉 수위탱크(51)에 물이 채워져 하강되는 힘은 수문개폐장치(30)의 수문패 널(31)의 무게보다 무거워져야만 수위탱크(51)는 아래로 내려가고, 반대로 연동로프(60)로 연결된 수문패널(31)은 상향으로 상승하게 될 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 수문조절장치(A)는 물막이벽(11)의 상류측으로 수문개폐장치(30)가 마련되는 것이고, 이러한 수문개폐장치(30)와 이격된 위치에 수위연동장치(50)가 마련되는 것이다. 물론 수위연동장치(50)가 첨부된 도면에서와 같이 물막이벽(11)의 하류측에 위치될 수도 있고, 상류측에 위치되는 경우에는 수위정도에 따라 수위탱크(51)가 상승 및 하강할 수 있는 환경에서 설치가 가능할 것이다. 즉 별도의 공간을 마련하여 구비될 수도 있을 것이다. 이에 본 발명에서 처럼 물막이벽(11)의 하류측에 설치됨이 바람직할 것이다.

그리고 이에 따른 수위배관(40)은 일측이 물막이벽(11) 상류측으로 연장되어 수문개폐장치(30) 부근의 물이 유입되도록 구비되는 것이고, 수위배관(40)의 타측은 물막이벽(11)의 하류측으로 연장되어 끝단에 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)로 유입된 물이 배출되도록 구비되는 것이다.

따라서 물막이벽(11) 상류측의 수문개폐장치(30) 부근의 수위의 높이 정도에 따라 수위배관(40)으로 물이 유입되도록 구비되는 것이고, 이러한 상류측 수위 높이에 따라 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)가 하강작용 또는 상승작용이 되도록 구비되는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서 첨부되는 도면에서는 물막이벽(11)을 관통하는 통공으로 수위배관(40)이 삽입된 형태를 보이고 있으며, 이에 한정되는 것이 아니라 물막이벽(11) 건설 시에 수위배관(40)이 지날 수 있도록 하는 타설공으로 형성될 수도 있을 것이다. 또한 별도의 배관없이 수위배관(40)이 물막이벽(11)을 기준으로 하여 상류측과 하류측으로 나뉘어지도록 하고, 그 사이의 물막이벽(11)에 형성된 수로관통공에 상류측과 하류측으로 나뉘어진 양측의 수위배관이 결합되도록 구비될 수도 있을 것이다.

이외에도 물막이벽(11)의 유입되는 상류측에 수위감지센서를 설치하는 경우에는 자동으로 펌프가 작동되도록 하여 수위연동장치(50)가 작동되도록 구비될 수도 있을 것이다.

이와 같이 구비되는 본 발명에 따른 수문조절장치(A)의 상기 수문개폐장치(30)의 세부구성을 살펴보면 다음과 같다. 즉 수문패널(31)의 양측으로 하측가이드(23)가 물막이벽(11)에 고정되어 구비되고, 상측으로는 상측가이드(22)가 물막이벽(11)에 고정되어 설치되는 것이다. 따라서 수문패널(31)은 양측의 하측가이드(23) 사이의 슬라이드홈(230)을 따라 상하이동하게 되는 것이고, 또한 상측가이드(22)와 물막이벽(11)에 의하여 형성되는 "ㅁ"자 형상의 공간으로 수문패널(31)이 통과되도록 구비되는 것이다.

그리고 하측가이드(23)의 슬라이드홈(230)의 아래쪽에는 수문패널(31)의 아래면 가장자리를 받쳐서 수문패널(31)이 아래로 떨어지지 않도록 하는 지지가이드편(231)이 마련되는 것이다.

또한 상기 수문패널(31)에는 작동축(33)이 회전가능하게 설치되고, 상기 작동축(33)에 고정된 연동연결편(331)의 끝단에 로프고정바(332)가 설치되며, 상기 로프고정바(332)에는 상기 연동로프(60)가 고정되도록 구비되어, 상기 연동로 프(60)에 의해 당겨지는 힘에 의하여 상기 작동축(33)이 회전되도록 구비되는 것이다.

이와 함께 상기 수문개폐장치(30)의 상기 작동축(33)에는 작동축(33)의 양측으로 구름부(34)의 구름롤러(341)가 구비되어, 상기 작동축(33)의 회전으로 상기 구름롤러(341)가 상기 물막이벽(11)에 지지되게 되어 상기 수문패널(31)과 상기 물막이벽(11)이 이격되도록 구비되는 것이다. 이에 구름롤러(341)는 도 5, 도 8, 도 11, 도 14 등에서와 같이 수물패널(31)이 물막이벽(11)과 이격된 상태가 되도록 세워지게 되면, 더이상 구름롤러(341)가 회전되지 않도록 하는 롤러지지편(232)이 구비될 수 있을 것이다.

또한 작동축(33)의 다른 일측으로는 연동로프(60)에 의하여 당겨지는 힘에 의해 구름롤러(341)가 세워지는 정도까지만 작동축(33)이 회전되도록 하고 더이상 회전되지 않도록 하기 위한 구름지지편(37)가 마련될 수 있다. 그리고 연동로프(60)의 당겨지는 힘이 제거됨에 따라 반대방향으로 회전되는 경우에도 더이상 작동축(33)이 회전되지 않도록 하기 위한 하지지편(38)가 마련될 수도 있을 것이다.

이와 함께 이러한 상기 작동축(33) 일측에는 도 3에서와 같이 가이드편(333)이 연결되고, 이러한 가이드편(333)은 상측에 위치된 상측가이드(22)의 가이드홈(221)으로 인입되도록 마련되는 것으로, 가이드편(333)의 외면이 가이드홈(221) 내에 결합된 가이드롤러(222)와 접촉되도록 구비되는 것이다. 따라서 가이드편(333)이 가이드홈(221)을 따라 이동하면서 가이드롤러(222)에 의하여 마찰력이 발생되지 않고 자연스럽게 상승 또는 하강하게 되는 것이다.

또한 본 발명에 따른 수문조절장치(A)의 상기 수위연동장치(50)는 도 2 등에서와 같이 연동벽체(501)의 일측으로 상기 수위탱크(51)가 상하 이동이 가능하도록 구비되는 것이다. 그리고 이러한 상기 연동벽체(501)의 타측으로는 상기 수위탱크(51)와 스윙로프(52)로 연결되는 스윙추(53)가 연결되게 된다.

이와 함께 상기 연동벽체(501)의 상부에는 상기 스윙로프(52)가 이동이 가능하도록 스윙롤러(54)가 구비되는 것으로, 수위배관(40)을 통하여 유입되는 물은 수위탱크(51) 내에 가득 채워지면서, 아래방향으로 내려가려 하게 된다.

이에 수위탱크(51) 및 채워지는 물의 무게가 스윙추(53)의 무게를 상회하게 수위탱크(51)가 아래방향으로 내려가고, 스윙롤러(54)를 통하여 스윙로프(52)로 연결되는 스윙추(53)는 반대로 상향으로 올라가게 되는 것이다.

이때 수위탱크(51)에는 연동로프(60)로 하여 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 연결되는 것인바, 수문패널(31)의 무게와 스윙추(53)의 무게를 상회하도록 수위탱크(51) 및 수위탱크(51)에 채워지는 물의 무게가 더 무거워야 할 것이다. 이처럼 수위탱크(51) 및 수위탱크(51)에 채워지는 물이 수문패널(31), 및 스윙추(53) 등으로 합산되는 무게보다 더 무거운 경우에는 스위탱크(51)는 아래 방향으로 내려가면서, 연동로프(60)로 연결된 수문패널(31)은 반대로 상향으로 올라가면서, 물막이벽(11)의 수문공(12)이 개방되며, 이에 따라 상류측 물이 하류측으로 흘러내려가게 되는 것이다.

이러한 연동로프(60)는 로프고정바(332)에 연결되어, 로프고정바(332)를 상향으로 끌어올리려 하고, 이러한 로프고정바(332)는 연동연결편(331)에 의하여 작 동축(33)에 연결되어 있는 것이다. 따라서 작동축(33)에 대하여 연동연결편(331)의 길이만큼 로프고정바(332)는 편심되어 작동축(33)을 회전시키게 되는 것이다.

그리하여 연동로프(60), 로프고정바(332) 및 연동연결편(331) 등에 의하여 작동축(33)이 회전됨에 따라, 작동축(33)의 양측 가장자리에 마련된 구름부(34)의 구름롤러(341)도 회전되게 되고, 이에 구름롤러(341)는 물막이벽(11)에 지지되면서 대략 직각을 이루며 세워지게 되는 것이다.

그리하여 물막이벽(11)으로부터 수문패널(31) 하측이 이격된 상태가 되고, 연동로프(60)에 의하여 당겨지는 힘이 더욱 세어지면 수문패널(31)이 상향으로 올라가게 되는 것이다.

이에 수문패널(31)의 상측에 대응되는 물막이벽에는 도 16에서와 같이 별도의 고정롤러(13)가 마련될 수 있을 것이다. 따라서 수문패널(31)의 상측에는 고정롤러(13)가 구비되고, 하측에는 구름롤러(341)가 마련되어, 결국 수문패널(31)은 전체적으로 물막이벽(11)과 이격된 상태가 되어 상향으로 마찰없이 용이하게 이동이 가능하게 되는 것이다.

이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 수문조절장치(A)의 단계별 작동에 따른 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

앞서 설명한 바와 같이 수위배관(40)은 물막이벽(11)의 상류측에 일측이 위치되어 상류측 물이 유입되도록 하고, 타측은 수위연동장치(50)에 위치되도록 마련됨을 설명하였다. 이에 수위배관(40)의 상류측 부분이 단일 배관으로 마련될 수 있 고, 이러한 수위배관(40)에는 개폐밸브가 마련될 수 있을 것이다.

따라서 수위배관(40)의 높이 만큼 상류측 물의 수위가 차오르면 수위배관(40)으로 물이 유입되게 될 것이다.

이와 다른 실시로, 수위배관(40)의 상류측 부분으로 서로 다른 수위차를 갖는 다수의 배관으로 구비될 수도 있을 것이다.

즉 도 1 등의 첨부도면에서와 같이 수문공(12)의 높이를 기준으로 하여 다수의 배관으로 구비될 수도 있을 것이다. 이처럼 구비된 상기 수위배관(40)은 상기 물막이벽(11)의 상류측 물이 인입되도록 구비되는 것이다.

이에 다수로 되는 수위배관(40)을 보면, 상기 수문공(12)보다 아래 수위에 위치되는 이하배관(411), 상기 수문공(12)의 하측 높이로 위치되는 하측배관(412), 상기 수문공(12)의 상측 높이로 위치되는 상측배관(413), 상기 수문공(12) 보다 높은 수위에 위치되는 이상배관(414) 등으로 구비될 수 있는 것이다.

또한 이러한 상기 이하배관(411)에는 이하밸브(421)가 구비되고, 상기 하측배관(412)에는 하측밸브(422)가 구비되며, 상기 상측배관(413)에는 상측밸브(423)가 구비되고, 상기 이상배관(414)에는 이상밸브(424)가 구비되는 것이다.

이와 같이 구비된 이하배관(411), 하측배관(412), 상측배관(413), 이상배관(414)으로 구비되어짐에 따라, 각각의 경우에 대해서 수분개폐장치(30) 및 수위연동장치(50)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

우선 도 4 내지 도 6에서와 같이 이하배관(411), 하측배관(412), 그리고 상 측배관(413) 등에 설치되는 이하밸브(421), 하측밸브(422), 상측밸브(423) 등은 잠겨있고, 이상밸브(424)만 개방된 상태에서 작동되는 실시예를 살펴보기로 한다.

초기상태로 수위탱크(51) 내에는 물이 담겨있지 않기 때문에 도 4에서와 같이 연동벽체(501)에 대하여 스윙추(53)의 무게에 의하여 수위탱크(51)가 올라가져 있고, 이에 따라 연동로프(60)로 연결된 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)은 내려져 있게 된다.

특히 연동로프(60)가 당겨지지 않기 때문에 로프고정바(332) 및 연동연결편(331) 등에 의한 작동축(33)의 회전력이 없기 때문에, 구름부(34)의 구름롤러(341)는 회동되지 않은 상태로 있게 되어, 결국 물막이벽(11)에 수문패널(31)이 밀착된 상태가 되는 것이다.

물론 수문패널(31) 상측의 물막이벽(11)에 마련된 고정롤러(13)는 수문패널(31)의 홈에 위치된 상태이기 때문에 다연히 수문패널(31) 전면에 걸쳐 물막이벽(11)에 밀착되어 있기 때문에, 수로공(12)을 통하여 물이 흐르지 않게 되는 것이다.

이에 수문공(12)의 주변 또는 수문패널(31)에는 물이 새지 않도록 하기 위하여 고무재, 합성수지재 등이 포함될 수 있는 방수부재(미도시됨)가 별도로 구비될 수도 있을 것이다.

이와 같은 상태에서 도 4에서와 같이 비교적 상측에 위치되는 이상배관(414)의 입구까지 물의 수위가 높아지지 않는 경우에는 비록 수문공(12) 보다 높은 수위를 갖는다 하여도 이상배관(414)을 비롯하여 여타의 수위배관(40)으로 물이 인입되 지 않기 때문에 수위연동장치(50) 및 수문개폐장치(30) 등이 작동하지 않게 된다. 따라서 도 4에서와 같이 수위배관(40)으로 물이 인입되지 않는 상태에서는 수문공(12)으로 물이 흐르지 않기 때문에 수위는 더욱 점점 높아지게 될 것이다.

이후 도 5에서와 같이 물의 수위가 이상배관(414)에 다다르게 되어 개방된 이상밸브(424)를 지나 인입되게 되면, 수위연동장치(50)의 수위탱크(51) 측으로 물이 공급되게 된다.

이에 수위탱크(51)에 담겨지는 물의 양이 초기일 때에는 우선 도 5에서와 같이 수위탱크(51)가 스윙추(53)의 무게만 극복할 정도의 무게가 되기 때문에 수위탱크(51)는 약간 내려가게 되는 것이다.

또한 약간 내려가게 되는 수위탱크(51)에 의하여 연동로프(60)는 약간 당겨진 상태가 되고, 이에 의하여 연동로프(60)의 상향으로 잡아당기는 힘이 로프고정바(332)을 상향으로 당기게 되는 것이다.

이에 의하여 로프고정바(332)가 상향으로 당겨짐에 따라 연동연결편(331) 및 작동축(33)은 회동되게 되고, 이에 따라 구름부(34)의 구름롤러(341)는 물막이벽(11)에 닿게 되면서 물막이벽(11)과 대략 직각 정도의 각도를 이루어 세워지게 되는 것이다.

그리하여 구름롤러(341) 및 구름부(34)에 의하여 수문패널(31)의 하측은 물막이벽(11)으로부터 이격되어 떨어지게 되는 것이다.

이후 수위는 더욱 올라가게 되고, 또한 개방된 이상밸브(424)를 통하여 이상배관(414)으로 물이 계속해서 인입되게 되고, 이에 따라 수위탱크(51)에는 더욱 많 은 물이 차게 되는 것이다. 끝내는 도 6에서와 같이 스윙추(53) 및 수문패널(31)으 무게보다 더욱 무거운 무게로 하여, 수위탱크(51)에 물이 차게 되면, 결국엔 수위탱크(51)가 아래측방향으로 내려가게 되는 것이다. 이처럼 아래로 내려간 수위탱크(51)에는 연동로프(60)가 연결되어 있기 때문에, 연동로프(60)의 당겨지는 힘에 의하여 수문패널(31)도 상향으로 올라게 되는 것이다.

물론 수문패널(31)이 조금 상향으로 올라가게 되면, 수문패널(31) 상부 홈에 위치되어 있던 고정롤러(13)에 의하여 수문패널(31)의 상측부분도 물막이벽(11)으로부터 이격된 상태가 되기 때문에, 전체적으로 수문패널(31)의 전면으로 물막이벽(11)과 이격된 상태가 되어, 더욱 용이하게 상향으로 수문패널(31)이 이동할 수 있게 되는 것이다.

이처럼 수문패널(31)이 상향으로 이동하게 되면, 수문공(12)은 전체적으로 개방되기 때문에, 상류측 물이 하류측으로 빠져나갈 수 있게 되는 것이다.

물론 상류측 물이 하류로 빠져나가게 되면, 물의 수위는 이상배관(414)보다 낮은 수위를 갖게 되기 때문에, 이상배관(414)으로는 물이 흐르지 않게 되는 것이다.

이에 수위탱크(51)는 물이 가득차게 되어 상부로 넘쳐나던 것이 더이상 넘치지 않게 될 것이다.

그러나 수위탱크(51)에는 물빠짐파이프(511)이 구비되는 것으로, 일단의 끝은 수위탱크(51) 내부의 저부측에 고정되고, 타측은 수위탱크(51)의 외부에 위치되게 되며, 이때 물빠짐파이프(511)의 외측 끝단은 내측 끝단보다 낮은 높이로 위치 되도록 마련되는 것이다.

따라서 수위탱크(51)에 물이 가득차게 되면 수위탱크(51)의 상부 개방된 부분을 통하여 물이 넘쳐흐르기도 하고, 또한 물빠짐파이프(511)을 통하여 물이 외부로 빠져나가게 되는 것이다.

그리고 더이상 수위배관(40)으로 물이 공급되지 않는 경우에는, 수위탱크(51) 상부로는 물이 넘쳐 흐르지 않게 되지만, 수위탱크(51) 내부 아래측에 일단의 끝부분이 위치된 물빠짐파이프(511)에서는 계속해서 물이 빠져나가게 되는 것이다. 물론 물빠짐파이프(511)의 외측 끝단의 높이보다 높은 수위의 물말 빠져나가게 되기 때문에, 수위배관(40) 내부의 아래에 위치된 물빠짐파이프(511)의 끝단보다 낮게 물빠짐파이프(511)의 외부끝단이 낮은 위치로 위치되도록 하면 거의 모든 물이 수위탱크(51)에서 빠져나갈 수 있게 되는 것이다.

그리하여 물이 빠져나간 수위탱크(51)의 무게는 점점 가벼워지기 때문에, 결국 연동로프(60)로 연결된 수문패널(31)은 스스로의 무게가 점점 더 나가기 때문에, 아래방향으로 수문패널(31)이 내려가게 되는 것이다.

그리고 수위탱크(51)에 의한 무게보다 스윙추(53)의 무게가 더 나가게 되면, 연동로프(60)를 당기는 힘이 사라지기 때문에, 연동로프(60)와 연결되는 로프고정바(332) 및 연동연결편(331)이 상향으로 당겨지지 않게 되고, 그리하여 작동축(33)도 원래의 위치데로 회전되게 되는 것이다. 이에 구름부(34)의 구름롤러(341)도 처음의 반대방향으로 회전되기 때문에, 더이상 수문패널(31)의 하측과 물막이벽(11)의 하측을 벌어지게 하는 힘은 작용하지 않게 되는 것이다.

특히 수문패널(31)이 아래 방향으로 내려간 상태에서는 상측의 고정롤러(13)에 의한 물막이벽(11)과 수문패널(31)의 띄워지는 간격도 없어지기 때문에, 결국 수문패널(31)이 물막이벽(11)으로부터 이격되도록 하는 힘은 작용하지 않게 되는 것이다.

반면 물막이벽(11)의 수로공(12)을 통하여 흐르고자 하는 물은 점차로 수문패널(31)의 전면을 걸쳐 강한 수압으로 수문패널(31)을 물막이벽(11) 방향으로 밀게 되기 때문에, 수문패널(31)은 물막이벽(11)에 밀착되게 되는 것이다.

따라서 수문공(12)을 수문패널(31)의 반대측에서 작용하는 수압에 의하여 닫혀진 상태가 되는 것으로, 더이상 수문공(12)을 통하여 물이 흐르지 않게 되는 것이다.

이후 물은 물막이벽(11)의 상류측으로 더욱 많이 차오르게 되고, 또다시 도 4 내지 도 6의 과정을 반복하게 되어, 물막이벽(11)의 상류측의 물이 자동적으로 개폐 작동을 하여 흐르는 물의 양을 조절할 수 있게 되는 것이다.

따라서 수문공(12)보다 높은 수위에서 물이 방류가 시작되고, 또한 수문공(12)보다 이상배관(414) 및 이상밸브(424)이 높게 위치되기 때문에 많은 양의 물이 일시에 흐를 뿐만 아니라, 물막이벽(11)의 상류측에는 항상 수문공(12)의 높이보다 높은 수위의 물이 차게 되는 것이다.

다음으로 도 7 내지 도 9에서와 같이 이하배관(411), 하측배관(412), 그리고 이상배관(414) 등에 설치되는 이하밸브(421), 하측밸브(422), 이상밸브(424) 등은 잠겨있고, 상측밸브(423)만 개방된 상태에서 작동되는 실시예를 살펴보기로 한다.

초기상태로 수위탱크(51) 내에는 물이 담겨있지 않기 때문에 도 7에서와 같이 연동벽체(501)에 대하여 스윙추(53)의 무게에 의하여 수위탱크(51)가 올라가져 있고, 이에 따라 연동로프(60)로 연결된 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)은 내려져 있게 된다.

이와 같은 상태에서 도 7에서와 같이 수문공(12) 상부 높이로 위치되는 상측배관(413)의 입구까지 물의 수위가 높아지지 않는 경우에는 비록 수문공(12)에 다다르는 수위를 갖는다 하여도 상측배관(413)을 비롯하여 여타의 수위배관(40)으로 물이 인입되지 않기 때문에 수위연동장치(50) 및 수문개폐장치(30) 등이 작동하지 않게 된다.

이후 도 8에서와 같이 물의 수위가 상측배관(413)에 다다르게 되어 개방된 상측밸브(423)를 지나 인입되게 되면, 수위연동장치(50)의 수위탱크(51) 측으로 물이 공급되게 된다.

이에 수위탱크(51)에 담겨지는 물의 양이 초기일 때에는 우선 도 8에서와 같이 수위탱크(51)가 스윙추(53)의 무게만 극복할 정도의 무게가 되기 때문에 수위탱크(51)는 약간 내려가게 되는 것이다.

또한 약간 내려가게 되는 수위탱크(51)에 의하여 연동로프(60)는 약간 당겨진 상태가 되고, 이에 의하여 작동축(33)은 회동되게 되고, 이에 따라 구름부(34)의 구름롤러(341)는 물막이벽(11)에 닿게 되면서 물막이벽(11)과 대략 직각 정도의 각도를 이루어 세워지게 되는 것이다. 그리하여 구름롤러(341) 및 구름부(34)에 의 하여 수문패널(31)의 하측은 물막이벽(11)으로부터 이격되어 떨어지게 되는 것이다.

이후 수위는 더욱 올라가게 되고, 또한 개방된 상측밸브(423)를 통하여 상측배관(413)으로 물이 계속해서 인입되게 되고, 이에 따라 수위탱크(51)에는 더욱 많은 물이 차게 되는 것이다. 끝내는 도 9에서와 같이 스윙추(53) 및 수문패널(31)으 무게보다 더욱 무거운 무게로 되어 수위탱크(51)가 아래측방향으로 내려가게 되는 것이다. 이처럼 아래로 내려간 수위탱크(51)에는 연동로프(60)가 연결되어 있기 때문에, 연동로프(60)의 당겨지는 힘에 의하여 수문패널(31)도 상향으로 올라게 되는 것이다.

그리하여 상류측 물이 하류로 빠져나가게 되면, 물의 수위는 상측배관(413)보다 낮은 수위를 갖게 되기 때문에, 상측배관(413)으로는 물이 흐르지 않게 되는 것이다. 이에 수위탱크(51)는 물이 가득차게 되어 상부로 넘쳐나던 것이 더이상 넘치지 않게 되고, 다만 수위탱크(51)의 물빠짐파이프(511)를 통하여 수위탱크(51) 내의 물이 빠져나가게 되는 것이다.

특히 수문패널(31)이 아래 방향으로 내려간 상태에서는 상측의 구름롤 러(341)와 고정롤러(13)에 의한 물막이벽(11)과 수문패널(31)이 밀착되어 수문공(12)을 통하여 물이 흐르지 않게 되는 것이다.

따라서 물막이벽(11) 상류측 물이 수문공(12)의 상부에 다다르는 경우에 물이 방류되기 시작하도록 구비되기 때문에 방류되는 물이 다량으로 흐르도록 하고, 다만 수문공(12) 상부 높이로 어느 정도 물이 차게 되면 일시에 방류되도록 하고, 또한 수문공(12) 상부보다 낮게 수위가 내려가면 수문공(12)이 닫혀지도록 하여 수문공 상측 부근에 다다르는 정도의 수위가 항상 유지되도록 하는 것이다.

그리고 도 10 내지 도 12에서와 같이 이하배관(411), 상측배관(413), 그리고 이상배관(414) 등에 설치되는 이하밸브(421), 상측밸브(423), 이상밸브(424) 등은 잠겨있고, 하측밸브(422)만 개방된 상태에서 작동되는 실시예를 살펴보기로 한다.

초기상태로 수위탱크(51) 내에는 물이 담겨있지 않기 때문에 도 10에서와 같이 연동벽체(501)에 대하여 스윙추(53)의 무게에 의하여 수위탱크(51)가 올라가져 있고, 이에 따라 연동로프(60)로 연결된 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)은 내려져 있게 된다.

이와 같은 상태에서 도 10에서와 같이 수문공(12) 아래부분 높이로 위치되는 하측배관(412)의 입구까지 물의 수위가 높아지지 않는 경우에는 비록 수문공(12) 저부에 다다르는 수위를 갖는다 하여도 하측배관(412)을 비롯하여 여타의 수위배관(40)으로 물이 인입되지 않기 때문에 수위연동장치(50) 및 수문개폐장치(30) 등이 작동하지 않게 된다.

이후 도 11에서와 같이 물의 수위가 하측배관(412)에 다다르게 되어 개방된 하측밸브(422)를 지나 인입되게 되면, 수위연동장치(50)의 수위탱크(51) 측으로 물이 공급되게 된다.

이에 수위탱크(51)에 담겨지는 물의 양이 초기일 때에는 우선 도 11에서와 같이 수위탱크(51)가 스윙추(53)의 무게만 극복할 정도의 무게가 되기 때문에 수위탱크(51)는 약간 내려가게 되는 것이다.

또한 약간 내려가게 되는 수위탱크(51)에 의하여 연동로프(60)는 약간 당겨진 상태가 되고, 이에 의하여 작동축(33)은 회동되게 되고, 이에 따라 구름부(34)의 구름롤러(341)는 물막이벽(11)에 닿게 되면서 물막이벽(11)과 대략 직각 정도의 각도를 이루어 세워지게 되는 것이다. 그리하여 구름롤러(341) 및 구름부(34)에 의하여 수문패널(31)의 하측은 물막이벽(11)으로부터 이격되어 떨어지게 되는 것이다.

이후 수위는 더욱 올라가게 되고, 또한 개방된 하측밸브(422)를 통하여 하측배관(412)으로 물이 계속해서 인입되게 되고, 이에 따라 수위탱크(51)에는 더욱 많은 물이 차게 되는 것이다. 끝내는 도 9에서와 같이 스윙추(53) 및 수문패널(31)으 무게보다 더욱 무거운 무게로 되어 수위탱크(51)가 아래측방향으로 내려가게 되는 것이다. 이처럼 아래로 내려간 수위탱크(51)에는 연동로프(60)가 연결되어 있기 때문에, 연동로프(60)의 당겨지는 힘에 의하여 수문패널(31)도 상향으로 올라게 되는 것이다.

그리하여 상류측 물이 하류로 빠져나가게 되면, 물의 수위는 하측배관(412)보다 낮은 수위를 갖게 되기 때문에, 하측배관(412)으로는 물이 흐르지 않게 되는 것이다. 이에 수위탱크(51)는 물이 가득차게 되어 상부로 넘쳐나던 것이 더이상 넘치지 않게 되고, 다만 수위탱크(51)의 물빠짐파이프(511)를 통하여 수위탱크(51) 내의 물이 빠져나가게 되는 것이다.

특히 수문패널(31)이 아래 방향으로 내려간 상태에서는 상측의 구름롤러(341)와 고정롤러(13)에 의한 물막이벽(11)과 수문패널(31)이 밀착되어 수문공(12)을 통하여 물이 흐르지 않게 되는 것이다.

따라서 물막이벽(11)의 상류측 물이 수문공(12)의 저부에 차오르게 되면 점차로 물이 방류되도록 하여 조금이나마 항상 물이 흐르도록 작동하게 되는 것이다.

또한 도 13 내지 도 15에서와 같이 하측배관(412), 상측배관(413) 그리고 이상배관(414) 등에 설치되는 하측밸브(422), 상측밸브(423), 이상밸브(424) 등은 잠겨있고, 이하밸브(421)만 개방된 상태에서 작동되는 실시예를 살펴보기로 한다.

초기상태로 수위탱크(51) 내에는 물이 담겨있지 않기 때문에 도 13에서와 같이 연동벽체(501)에 대하여 스윙추(53)의 무게에 의하여 수위탱크(51)가 올라가져 있고, 이에 따라 연동로프(60)로 연결된 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)은 내려져 있게 된다.

이와 같은 상태에서 도 13에서와 같이 수문공(12) 보다 낮은 높이로 위치되는 이하배관(411)의 입구까지 물의 수위가 높아지지 않는 경우에는 이하배관(411)을 비롯하여 여타의 수위배관(40)으로 물이 인입되지 않기 때문에 수위연동장치(50) 및 수문개폐장치(30) 등이 작동하지 않게 된다.

이후 도 14에서와 같이 물의 수위가 이하배관(411)에 다다르게 되어 개방된 이하밸브(421)를 지나 인입되게 되면, 수위연동장치(50)의 수위탱크(51) 측으로 물이 공급되게 된다.

이에 수위탱크(51)에 담겨지는 물의 양이 초기일 때에는 우선 도 14에서와 같이 수위탱크(51)가 스윙추(53)의 무게만 극복할 정도의 무게가 되기 때문에 수위탱크(51)는 약간 내려가게 되는 것이다.

이후 수위는 더욱 올라가게 되고, 또한 개방된 이하밸브(421)를 통하여 이하배관(411)으로 물이 계속해서 인입되게 되고, 이에 따라 수위탱크(51)에는 더욱 많 은 물이 차게 되는 것이다. 끝내는 도 15에서와 같이 스윙추(53) 및 수문패널(31)으 무게보다 더욱 무거운 무게로 되어 수위탱크(51)가 아래측방향으로 내려가게 되는 것이다. 이처럼 아래로 내려간 수위탱크(51)에는 연동로프(60)가 연결되어 있기 때문에, 연동로프(60)의 당겨지는 힘에 의하여 수문패널(31)도 상향으로 올라게 되는 것이다.

그리하여 상류측 물이 하류로 빠져나가게 되면, 물의 수위는 이하배관(411)보다 낮은 수위를 갖게 되기 때문에, 이하배관(411)으로는 물이 흐르지 않게 되는 것이다. 이에 수위탱크(51)는 물이 가득차게 되어 상부로 넘쳐나던 것이 더이상 넘치지 않게 되고, 다만 수위탱크(51)의 물빠짐파이프(511)를 통하여 수위탱크(51) 내의 물이 빠져나가게 되는 것이다.

이처럼 물막이벽(11)의 상류측의 물은 수위가 수문공(12)보다 낮은 위치로 차오르면 이미 수문공(12)을 막고 있는 수문패널(31)이 열려져 있기 때문에, 항상 물막이벽(11) 및 수문공(12)의 상류로 고이는 물이 하류측으로 배수되게 되는 것이다.

다만 수문공(12)보다 낮은 수위를 갖게 되면 저수를 위하여 수문패널(31)이 닫혀지게 되는 것이다.

이처럼 물막이벽(11) 상류측 물이 자동으로 하류로 방류되도록 하는 수문개폐장치(A)에 의하면, 물의 방류를 위한 수문공(12)을 중심으로 하여 다수의 높이로 하여 개폐가 가능한 다수의 수위배관(40) 마련되기 때문에, 갈수기, 농번기 등 다양한 자연환경이나 물이 필요한 시기나 조건에 알맞도록 방류되는 물의 정도를 자동으로 조절이 가능하도록 하는 탁월한 장점이 있는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수문조절장치에 대한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 수문조절장치의 수위연동장치에 대한 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 수문조절장치의 상측가이드에 대한 사시도.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 수문조절장치의 이상배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 수문조절장치의 상측배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도.

도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 수문조절장치의 하측배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도.

도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 수문조절장치의 이하배관을 통한 작동상태에 대한 실시예시도.

도 16은 본 발명에 따른 수문조절장치에 대한 개략적인 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 수문조절장치

11 : 물막이벽 12 : 수문공

22 : 상측가이드 23 : 하측가이드

30 : 수문개폐장치 31 : 수문패널

33 : 작동축 34 : 구름부

40 : 수위배관 50 : 수위연동장치

51 : 수위탱크 53 : 스윙롤러

60 : 연동로프

Claims

물막이벽(11)의 수문공(12)에 설치되어 흐르는 물을 단속하는 수문개폐장치(30)가 구비되고,

상기 물막이벽(11) 상류측 물이 수위연동장치(50)로 공급되도록 하는 수위배관(40)이 구비되며,

상기 수위배관(40)으로부터 공급되는 물에 의하여 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)가 내려가도록 구비되고,

상기 수위연동장치(50)의 수위탱크(51)와 연결된 연동로프(60)에 의하여 상기 수문개폐장치(30)의 수문패널(31)이 개방되도록 구비되며,

상기 수문개폐장치(30)는 수문패널(31)의 양측으로 하측가이드(23)가 구비되고, 상기 수문패널(31)에 작동축(33)이 회전가능하게 설치되며, 상기 작동축(33)에 고정된 연동연결편(331)의 끝단에 로프고정바(332)가 설치되며, 상기 로프고정바(332)에는 상기 연동로프(60)가 고정되도록 구비되어, 상기 연동로프(60)에 의해 당겨지는 힘에 의하여 상기 작동축(33)이 회전되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수문조절장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 수문개폐장치(30)는 상기 작동축(33)의 양측으로 구름부(34)의 구름롤러(341)가 구비되어, 상기 작동축(33)의 회전으로 상기 구름롤러(341)가 상기 물막이벽(11)에 지지되게 되어 상기 수문패널(31)과 상기 물막이벽(11)이 이격되도록 구비되고,

상기 작동축(33) 일측에 연결된 가이드편(333)이 상측가이드(22)의 가이드홈(221)의 가이드롤러(222)와 접촉되도록 구비되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수문조절장치.
제 1항에 있어서,

상기 수위배관(40)은 상기 물막이벽(11)의 상류측 물이 인입되도록 구비되고,

상기 수문공(12)보다 아래 수위에 위치되는 이하배관(411), 상기 수문공(12)의 하측 높이로 위치되는 하측배관(412), 상기 수문공(12)의 상측 높이로 위치되는 상측배관(413), 상기 수문공(12) 보다 높은 수위에 위치되는 이상배관(414)이 구비되며,

상기 이하배관(411)에는 이하밸브(421)가 구비되고, 상기 하측배관(412)에는 하측밸브(422)가 구비되며, 상기 상측배관(413)에는 상측밸브(423)가 구비되고, 상기 이상배관(414)에는 이상밸브(424)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수문조절장치.
제 1항, 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

상기 수위연동장치(50)는 연동벽체(501)의 일측으로 상기 수위탱크(51)가 상하 이동이 가능하도록 구비되고,

상기 연동벽체(501)의 타측으로는 상기 수위탱크(51)와 스윙로프(52)로 연결되는 스윙추(53)가 연결되며,

상기 연동벽체(501)의 상부에는 상기 스윙로프(52)가 이동이 가능하도록 스윙롤러(54)가 구비되는 것을 특징으로 하는 수문조절장치.