KR101244676B1 - 개수로용 덮개 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덮개 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정 덮개와 슬라이딩 이동이 가능한 유동 덮개를 분리 구성하고, 탄성체의 탄성력과 복원력을 이용하여 개수로 내부의 유속의 힘에 따라 상기 유동 덮개가 개방상태와 폐쇄상태로 자동 전환할 수 있는 개수로용 덮개 구조체에 관한 것이다.

Description

개수로용 덮개 구조체 {Cover Structure For Waterway}

본 발명은 덮개 구조체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정 덮개와 슬라이딩 이동이 가능한 유동 덮개를 분리 구성하고, 탄성체의 탄성력과 복원력을 이용하여 개수로 내부의 유속의 힘에 따라 상기 유동 덮개가 개방상태와 폐쇄상태로 자동 전환할 수 있는 개수로용 덮개 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 빗물 펌프장, 하수처리장, 유수지 등 수처리장과 연결된 개수로가 외부에 노출될 경우 악취가 발생하여 주변에 악영향을 미칠 수 있다.

따라서, 상기 개수로 외부에 악취 방지를 위해 덮개 구조체를 이용하여 개수로가 외부에 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

그러나 장마철 또는 우기에 우수의 유입이 증가하여 개수로 내부의 수위가 상승할 경우 높은 수압에 의해 덮개가 파손될 수 있으며, 수처리장으로 유입되는 유량 증가로 수처리장의 처리 용량이 부족할 경우 유입되는 유량으로 인해 수처리장에 과부하를 일으킬 수 있다.

따라서, 개수로 내부의 수위가 지나치게 상승할 경우 덮개 보호와 수처리장으로 유입되는 유량을 감소시키기 위해 개수로가 개방될 필요가 있으며, 수위가 낮은 경우 악취 방지를 위해 폐쇄 상태를 유지할 필요가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고정 덮개와 슬라이딩 이동이 가능한 유동 덮개를 분리 구성하고, 탄성체의 탄성력과 복원력을 이용하여 개수로 내부의 유속의 힘에 따라 상기 유동 덮개가 개방상태와 폐쇄상태로 자동 전환할 수 있는 개수로용 덮개 구조체를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 개수로용 덮개 구조체는 개수로 상에 형성되는 덮개 구조체에 있어서, 개수로 상에 고정 설치된 고정 덮개부와 상기 고정 덮개 내부로 삽입되되, 상기 개수로 내의 유속에 따라 슬라이딩 개폐되도록 설치된 유동형 덮개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정 덮개부는 고정 덮개와 상기 고정 덮개의 하부에서 상기 개수로의 양 측벽의 상단 또는 측면에 고정 설치된 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 고정부재는 상기 고정 덮개를 개수로에 고정하기 위해 피스, 볼트 또는 나사 등의 고정 수단으로 구성될 수 있다.

상기 고정 덮개부는 상기 고정 덮개 상에 덮개 내부의 공기를 배출하는 적어도 하나의 공기 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 공기 배출구는 내부의 공기의 기체압에 의해 개방되도록 탄성 힌지 구조로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 유동형 덮개부는 상기 고정 덮개 내부로 삽입되는 유동형 덮개와 상기 유동형 덮개 내부에 형성되어 유량에 따라 상기 유동형 덮개를 유량이 진행하는 방향으로 이동하기 위한 구동력을 제공하는 구동 패널과 상기 유동형 덮개 하부에 형성되어 구동 패널에 의한 구동력에 따라 유동형 덮개를 상기 고정 덮개 내부로 이동시켜 개방상태로 전환하고, 상기 구동력 제거시 원위치로 이동되어 폐쇄상태로 전환되도록 이동하는 슬라이딩 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구동 패널은 내부 유량에 따른 유속의 힘을 분산하기 위해 서로 다른 높이의 패널이 적어도 2개 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 구동 패널의 형상 또는 면적은 내부 유량에 따른 구동력을 결정하는 인자로서, 내부 유량의 수위 및 유속과 레일 부재의 마찰력과 탄성부재의 초기 탄성력을 고려하여 결정될 수 있다.

그리고 상기 슬라이딩 부재는 상기 유동형 덮개 하부에 일체로 형성된 적어도 하나의 롤러와 상기 롤러의 이동을 가이드하는 레일과 상기 유동형 덮개와 연결된 탄성체와 상기 탄성체를 고정하는 고정단을 구비하는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성체는 일단이 유동형 덮개와 연결되고, 타단이 고정 덮개와 연결되기만 하면 어떠한 위치에도 형성될 수 있다. 이때, 타단인 고정 덮개 부분이 고정단 역할을 담당한다.

상기 탄성 부재는 내부 유량에 따른 상기 구동 패널에 구동력 발생시 상기 탄성체가 인장되어 상기 유동형 덮개의 롤러가 상기 레일을 따라 상기 고정 덮개 내부에 삽입되어 개방되도록 탄성력을 제공하고, 상기 내부 유량이 감소하여 구동력 제거시 상기 탄성체가 압축되어 상기 유동형 덮개의 롤러가 상기 레일을 따라 반대 방향의 원위치로 복귀하도록 복원력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 개수로용 덮개 구조체는 고정 덮개와 슬라이딩 이동이 가능한 유동 덮개를 분리 구성하고, 탄성체의 탄성력과 복원력을 이용하여 개수로 내부의 유속의 힘에 따라 상기 유동 덮개가 개방상태와 폐쇄상태로 자동 전환할 수 있으므로 전동 모터나 센서에 의한 전기적 제어 없이 무동력 자동 제어가 가능하므로 설치 및 운영비를 획기적으로 절감할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덮개 구조체를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 패널이 형성된 덮개 내부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이딩 부재의 상세 구성도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 슬라이딩 부재의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동형 덮개의 개방상태, 폐쇄상태를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덮개 구조체를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명에 따른 덮개 구조체는 개수로 상에 고정 설치된 고정 덮개부(10)와 상기 고정 덮개 내부로 삽입되되, 상기 개수로 내의 유량의 유속에 따라 슬라이딩 개폐되도록 설치된 유동형 덮개부(20)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 개수로는 빗물 펌프장, 하수처리장, 유수지 등의 수 처리장과 연결된 모든 수로를 포괄하는 개념으로 정의하기로 한다.

상기 고정 덮개부(10)는 고정 덮개(110)와 상기 고정 덮개의 하부에서 상기 개수로의 양 측벽 상부 또는 측면에 고정 설치된 고정부재(120)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 고정부재(120)는 고정 볼트 또는 피스 등의 고정 수단이 사용될 수 있다.

그리고 상기 고정 덮개부(10)는 상부에 덮개 내부의 공기를 배출하는 적어도 하나의 공기 배출구(130)를 더 포함할 수 있다.

상기 공기 배출구(130)는 덮개 내부의 기체 압에 따라 개폐되는 구조로 구성할 수 있으며, 이를 위해 상기 공기 배출구(130)는 덮개와 힌지 결합할 수 있으며, 힌지에 탄성체를 결합하여 내부 기체압이 증가할 경우 내부 압력이 팽창하고, 상기 탄성체의 탄성력에 의해 상기 공기 배출구를 밀어올리게 되어 개방되고 공기가 배출된다.

이후, 공기가 배출되어 내부 기체압이 감소하여 내부 압력이 축소되면, 상기 탄성체의 복원력에 의해 공구 배출구가 닫히게 된다.

그리고 상기 유동형 덮개부(20)는 상기 고정 덮개(110) 내부로 삽입되는 유동형 덮개(210)와 상기 유동형 덮개 내부에 형성되어 유량에 따라 상기 유동형 덮개를 유량이 진행하는 방향으로 이동하기 위한 구동력을 제공하는 구동 패널(230)과 상기 유동형 덮개 하부에 형성되어 구동 패널에 의한 구동력에 따라 유동형 덮개를 상기 고정 덮개 내부로 이동시켜 개방상태로 전환하고, 상기 구동력 제거시 원위치로 이동되어 폐쇄상태로 전환되도록 이동하는 슬라이딩 부재를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 고정 덮개(110)와 유동형 덮개(210)는 강도를 높이고 두께를 감소시키기 위해 구조용 각형강관과 FRP(Fiber Reinforced Plastic, 섬유강화플라스틱)의 합성구조로 제작될 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 패널이 형성된 덮개 내부를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 구동 패널(230)은 상기 유동형 덮개의 슬라이딩에 필요한 구동력을 제공하는 역할을 담당하며, 개수로 내부의 수량 및 유속이 상기 구동 패널에 접하는 힘에 의해 유동형 덮개(210)를 슬라이딩하는 구동력이 발생하여 상기 유동형 덮개가 고정 덮개 내부로 슬라이딩 되어 개방 상태로 전환된다.

상기 구동 패널(230)은 도 3과 같은 수직판 형태로 구성될 수 있으며, 유량을 더욱 효과적으로 집중시키기 위해 수평 단면이 "∧", "∩" 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.

그리고 상기 구동 패널(230)은 서로 다른 높이의 적어도 2개의 패널로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 구동 패널(230)이 단일의 높이를 가진 하나의 패널로 구성될 경우 내부 유량이 집중되어 유속의 힘에 의해 패널이 파괴될 수 있으므로 서로 다른 높이의 다수 개의 패널로 구성하여 유속의 힘을 분산시키는 것이 바람직하다.

도 3은 4개의 구동 패널(제 1 내지 4 패널, 231 내지 234)로 구성된 것에 대한 예이지만, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 개수로의 목적에 따라 다양한 개수의 구동 패널로 구성될 수 있음은 자명한 것이다. 다만, 설명의 편의를 위해 도 3의 실시예와 같이 4개의 패널로 구성된 실시예에 대해서만 살펴보기로 한다.

도 3은 유속을 4단계로 구분한 경우에 대한 4개의 구동 패널로 형성된 실시예이고, 패널 높이가 가장 낮은 제 1 패널(231)은 초기 내부 유량에 견디는 패널이고, 제 2 패널(232)은 중기 내부 유량에 견디는 패널이고, 제 3 패널(233)은 중후기 내부 유량에 견디는 패널이고, 제 4 패널(234)은 후기 내부 유량에 견디는 패널로 설계된 것이다.

여기서, 초기, 중기, 중후기, 후기는 개수로 내부의 유량의 수위에 따라 구분한 것으로, 제 1 내지 3 패널은 내부 유량의 수위가 증가하면서 유속에 저항하는 역할을 담당하며, 제 4 패널의 높이까지 유량의 수위가 증가하면 비로서 구동력이 발생하여 유동형 덮개(210)가 슬라이딩되어 고정 덮개(110) 내부로 이동되어 개방상태로 전환되도록 프로그램될 수 있다.

따라서, 상기 4개의 패널이 유속의 힘을 분산하여 하나의 패널이 유속이 집중하는 것을 방지할 수 있으며 4개의 패널에 모두 유속이 작용할 경우 비로서 유동형 덮개의 슬라이딩에 필요한 구동력이 발생된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬라이딩 부재의 상세 구성도이다.

도 4를 참조하면, 상기 슬라이딩 부재는 상기 유동형 덮개 하부에 일체로 형성된 적어도 하나의 롤러(221)와 상기 롤러의 이동을 가이드하는 레일(222)을 구비하는 레일부재(220)와 상기 유동형 덮개와 연결된 탄성체(241)와 상기 탄성체를 고정하는 고정단(242)을 구비하는 탄성 부재(240)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 탄성체(241)는 스프링, 용수철 등 압축 또는 인장력과 복원력이 발생하는 모든 수단이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 덮개 구조체는 개수로에서 발생하는 악취가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 형성되는 구조체이며, 상기 유동형 덮개는 평상시에는 악취를 방지하기 위해 폐쇄된 상태를 유지하다가 장마철 또는 우기 등 우수로 인한 유량의 유입이 증가할 경우 상기 고정 덮개 내부로 슬라이딩되고 개방 상태로 전환되어 내부의 유량이 상기 개방된 외부로 유출시키도록 동작하고, 수위가 감소할 경우 상기 유동형 덮개가 원위치로 복귀하여 원상태인 폐쇄상태로 복귀할 필요가 있다.

상기와 같이 유동형 덮개의 이동과 복귀를 위해 탄성부재(240)가 필요하다.

보다 구체적으로, 상기 탄성 부재(240)는 도 4a와 같이 내부 유량에 따른 상기 구동 패널(230)에 구동력 발생시 상기 탄성체(241)가 인장되어 상기 유동형 덮개의 롤러(221)가 상기 레일(222)을 따라 상기 고정 덮개 내부에 삽입되어 개방되도록 탄성력을 제공하고, 도 4b와 같이 상기 내부 유량이 감소하여 발생된 구동력 제거될 경우 상기 탄성체(242)가 압축되어 상기 유동형 덮개의 롤러(221)가 상기 레일(222)을 따라 반대 방향의 원위치로 복귀하도록 복원력을 제공한다.

상기 도 4의 탄성부재(240)는 탄성체(241)가 유동형 덮개의 롤러(221)와 고정 덮개(110)와 연결된 경우에 대한 것이지만, 도 5와 같이 고정 덮개 내부에서 탄성체의 일단이 고정 덮개(110)와 연결되어 타단이 유동형 덮개(110)와 연결되도록 구성될 수 있다.

이하, 유동형 덮개의 슬라이딩 동작에 대해 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동형 덮개의 개방상태, 폐쇄상태를 도시한 것이다.

먼저, 개수로 내부의 유량이 설정된 수위 이하인 경우에는 도 6a와 같이 유동형 덮개가 고정 덮개 외부에 위치하여 덮개가 전체적으로 폐쇄상태를 유지한다.

이어서, 개수로 내부의 유량이 설정된 수위 이상으로 증가할 경우 도 6b와 같이 집중되는 유속의 힘에 의해 구동 패널(230)에 구동력이 발생하여 유동형 덮개(210)가 슬라이딩되어 고정 덮개(110) 내부로 이동하기 시작한다.

여기서, 상기 구동 패널(230)에 발생된 구동력은 유동형 덮개의 롤러(221)와 레일(222)의 마찰력과 탄성체(241)의 초기 탄성력보다 클 경우 비로서 슬라이딩되기 시작하며, 상기 구동력, 초기 탄성력 및 마찰력은 설계되는 위치와 구동패널(230)의 단면적, 유속의 크기, 개수로의 크기 등 물리적 여건을 고려하여 설계될 수 있다. 상기 초기 탄성력은 상기 탄성체(241)가 탄성 변형을 발생하기 시작할 때의 힘으로 정의된다.

상기와 같이 구동 패널(230)에 집중된 유속의 힘에 따라 구동력이 발생하면 탄성체가 인장되면서 유동형 덮개(210) 하부의 롤러(221)가 레일을 따라 슬라이딩되면서 유동형 덮개(210)가 고정 덮개(110) 내부로 이동하면서 덮개가 개방되기 시작한다.

유속의 힘이 증가할수록 구동력이 증가하여 상기 유동형 덮개의 개방 속도가 빨라지고, 유속과 수위가 최대인 경우 상기 유동형 덮개(210)는 완전히 개방 상태가 되고 개방된 외부로 내부 유량이 방출되어 내부 유량을 감소시키면서 덮개의 파손을 방지할 수 있다.

이어서, 유속이 감소하고 수위가 낮아져서 구동력이 감소하고, 상기 구동력이 탄성체(241)의 복원력 이하로 감소할 경우 반대로 유동형 덮개(210)가 고정 덮개(110) 외부로 슬라이딩되고 구동력이 완전히 제거되면 상기 탄성체(241)의 복원력에 의해 유동형 덮개(210)가 도 6a와 같이 원상태로 복귀하여 폐쇄상태로 복귀하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 고정 덮개부 110 : 고정 덮개
120 : 고정부재 130 : 공기 배출구
20 : 유동형 덮개부 210 : 유동형 덮개
221 : 롤러 222 : 레일
230 : 구동 패널 241 : 탄성체
242 : 고정단

Claims (8)

1. 개수로 상에 형성되는 덮개 구조체에 있어서,
   개수로 상에 고정 설치된 고정 덮개부와;
   상기 고정 덮개 내부로 삽입되되, 상기 개수로 내의 유속에 따라 슬라이딩 개폐되도록 설치된 유동형 덮개부를 포함하며,
   상기 유동형 덮개부는
   상기 고정 덮개 내부로 삽입되는 유동형 덮개와;
   상기 유동형 덮개 내부에 형성되어 유량에 따라 상기 유동형 덮개를 유량이 진행하는 방향으로 이동하기 위한 구동력을 제공하는 구동 패널과;
   상기 유동형 덮개 하부에 형성되어 구동 패널에 의한 구동력에 따라 유동형 덮개를 상기 고정 덮개 내부로 이동시켜 개방상태로 전환하고, 상기 구동력 제거시 원위치로 이동되어 폐쇄상태로 전환되도록 이동하는 슬라이딩 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 고정 덮개부는
   고정 덮개와;
   상기 고정 덮개의 하부에서 상기 개수로의 양 측벽의 상단 또는 측면에 고정 설치된 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 고정 덮개부는
   상기 고정 덮개 상에 덮개 내부의 공기를 배출하는 공기 배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 공기 배출구는
   내부의 공기의 기체압에 의해 개방되도록 탄성 힌지 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 구동 패널은
   내부 유량에 따른 유속의 힘을 분산하기 위해 서로 다른 높이의 패널이 적어도 2개 형성된 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 슬라이딩 부재는
   상기 유동형 덮개 하부에 일체로 형성된 적어도 하나의 롤러와;
   상기 롤러의 이동을 가이드하는 레일과
   상기 유동형 덮개와 연결된 탄성체와 상기 탄성체를 고정하는 고정단을 구비하는 탄성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 탄성 부재는
   내부 유량에 따른 상기 구동 패널에 구동력 발생시 상기 탄성체가 인장되어 상기 유동형 덮개의 롤러가 상기 레일을 따라 상기 고정 덮개 내부에 삽입되어 개방되도록 탄성력을 제공하고;
   상기 내부 유량이 감소하여 구동력 제거시 상기 탄성체가 압축되어 상기 유동형 덮개의 롤러가 상기 레일을 따라 반대 방향의 원위치로 복귀하도록 복원력을 제공하는 것을 특징으로 하는 덮개 구조체.
   
   
   

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