KR101293518B1 - 힌지식 펌프일체형수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지식 펌프일체형수문에 관한 것으로, 유도판이 설치된 유도판지지대가 구조물에 설치되고, 탈착링크의 일측이 회동링크에 연결되어서, 수문본체가 구동부에 의해 개방이 완료되면 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판에 체결되며, 수문본체를 폐쇄시키기 위해 수문본체가 개방 방향으로 더 회동되면 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판으로부터 분리된 상태가 된다.
따라서, 수문본체가 완전 개방된 때에는 회동부를 구속시켜서 개방된 수문본체의 처짐을 방지하고, 수문본체를 폐쇄시키기 위해 수문본체를 개방 방향으로 더 회동시키면 탈착걸쇠가 유도판으로부터 분리되므로 수문본체가 폐쇄 가능한 상태가 된다. 그러므로 수문본체를 완전 개방한 후 수문을 가동하지 않고 개방된 상태로 장기간 유지할 경우나, 11월부터 다음해 4월까지 비우기(非雨期) 6개월간 장기적으로 개방상태를 유지하여도 수문본체의 처짐이 방지되므로 수문본체가 닫히거나 유압유니트를 반복적으로 재가동해야 하는 문제가 방지된다.

Description

힌지식 펌프일체형수문{Apparatus for Hinged Pump Gate}

본 발명은 힌지식 펌프일체형수문에 관한 것으로, 더 상세하게는 펌프를 일체화한 힌지식 수문의 완전 개방시에는 회동부를 구속시켜서 개방된 수문본체의 처짐을 방지하고 힌지식 수문의 폐쇄시에는 자동으로 힌지식 수문이 폐쇄되도록 하거나, 수문본체의 폐쇄시에는 회동축을 회전시키고 수문본체의 개방시에는 회동축을 구속시켜서 개방된 상태의 수문본체의 처짐을 방지하는 힌지식 펌프일체형수문에 관한 것이다.

일반적으로 강이나 하천 제방, 방조제, 하수관거 등의 수로에 설치한 종래의 회동개폐 수문은 도 1에 도시한 바와 같이 수문본체(11)를 회동축(32)을 중심으로 회동되게 형성하고, 회동부(30)와 구동부(12)를 연동하여 수문본체(11)가 원호를 따라 궤적을 그리며 회동하는 방식으로 수로가 개폐되도록 구성함으로써, 관리교를 포함한 대형 구조물의 구축이 불필요한 수문을 형성하고, 개폐부와 조작대를 설치하기 위하여 대형 구조물을 돌출하여 구축할 필요가 없는 수문을 형성한다.

이러한 종래의 회동개폐 수문은 내수를 외수측으로 펌프(20)로 강제배수하도록 힌지식 수문에 펌프를 일체화함으로써 수문의 설치장소 및 목적에 적합하게 공간의 활용성을 확대시키고, 주변경관과 조화를 이루는 친환경적이며, 공사비 절감과 공사기간을 대폭 단축시키는 등 여러 가지 장점이 있었으나 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래의 힌지식 펌프일체형수문은 평소에는 수문을 개방하여 자연배수를 시키지만 수문을 가동하지 않고 개방된 상태로 장기간 유지할 경우나, 특히 11월부터 다음해 4월까지 비우기(非雨期) 6개월간 장기간 개방상태를 유지하는 경우에는 구동링크가 개방상태를 유지함으로써 수문본체에 작용하는 펌프의 집중하중이 외팔보의 형태로 편심으로 장기간 구동부에 작용하게 되어 유압실린더의 씰링(Sealing)을 통하여 조금씩 누설되어 유압이 감소하게 되고 수문본체의 처짐이 발생하여 하강하게 된다. 수문본체가 하강하면 자동운전이 유기적으로 이뤄지도록 구성한 수문제어부는 수문의 개도가 닫힘측으로 감지되므로 유압유니트로 하여금 항상 수문의 개도를 열림으로 유지하도록 제어하여 반복적으로 재가동해야 하는 문제가 있었다.

둘째, 종래의 힌지식 펌프일체형수문의 구동부인 유압유니트의 불필요한 반복적인 가동과 가동시간의 장시간은 복잡한 구성으로 이루어진 유압유니트의 과열과 고장의 원인이 되고 유지보수시 유압전문지식을 보유한 인력이 필요하고 이에 필요한 인력을 보유하지 못한 상태에서 고장 발생시 적시에 대처하지 못하여 적시에 수문을 개폐하지 못하여 해당 유역이 침수에 이르는 안전상의 문제가 있다.

세째, 종래의 힌지식 펌프일체형수문은 비우기(非雨期) 6개월 동안 전기를 수전하지 않도록 계절전기를 신청한 펌프장에서는 장기적으로 개방상태를 유지해야 하는데, 이때 상기와 같은 이유로 유압실린더의 유압이 서서히 감소하게 되고 수문본체의 처짐이 발생하여 하강하게 된다. 이러한 펌프장의 유압유니트에는 전원이 공급되지 않는 상태이므로 수문본체가 계속하여 하강하여 수로를 차단시키는 안전상의 문제가 있다.

네째, 종래의 힌지식 펌프일체형수문에 있어서 상기와 같이 하강된 유압력을 보상하기 위하여 정기적으로 유압유니트를 작동시켜야 하는데, 계절전기사용을 신청한 경우, 정기적인 점검을 위하여 별도의 임시동력을 동원해야 하는 등 유지보수의 문제점이 있다.

다섯째, 종래의 힌지식 펌프일체형수문의 유압유니트는 고장이 발생할 경우, 고장 원인을 파악하기 위해 유압전문지식을 가진 관리인이 있어야 가능하고, 고장 원인을 파악한 후에도, 특수부품의 제작기간이 길어서 긴급하게 교체를 해야 할 경우 교체가 불가능한 문제점이 있다.

대한민국 특허등록 제10-0712604호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 힌지식 수문의 완전 개방시에는 회동부를 구속시켜서 개방된 수문본체의 처짐을 방지하고, 힌지식 수문의 폐쇄시에는 자동으로 힌지식 수문이 폐쇄되도록 하는 힌지식 펌프일체형수문을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 수문본체의 폐쇄시에는 회동축을 회전시키고, 개방시에는 회동축을 구속시켜 개방된 수문본체의 처짐을 방지하도록 한 힌지식 펌프일체형수문을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은, 수로의 구조물에 설치되어서 수로를 개폐하는 수문본체; 수문본체의 개구부에 설치되는 펌프; 펌프의 토출구에 결합된 플랩밸브; 일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체에 연결되어서 회동링크가 구비되고, 수문본체의 개폐를 안내하는 회동부; 일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체에 힌지결합되어서 구동링크가 구비되고, 수문본체가 유압유니트의 구동력으로 회동되도록 하는 구동부; 일측이 구조물에 설치되고 타측이 회동부의 회동링크에 연결되어서, 수문본체가 구동부에 의해 개방이 완료되면 회동링크의 처짐을 방지하여서 수문본체의 개방상태를 유지시키고, 수문본체의 폐쇄시 회동링크가 자동으로 회동되도록 하는 탈착부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문의 다른 특징은, 탈착부는, 수로 구조물에 설치되는 유도판지지대와, 유도판지지대에 결합되는 유도판과, 일측이 회동링크에 힌지결합되고 타측에 탈착홈이 형성된 탈착걸쇠가 구비되어서 수문본체의 개방 및 폐쇄시 유도판에 탈착되는 탈착링크와, 수문본체가 상측으로 회동되어서 완전 개방시 탈착걸쇠의 탈착홈을 개방시켜서 유도판에 결합되도록 하고 수문본체의 폐쇄를 위해 수문본체가 개방방향으로 더 회동되어서 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판으로부터 해제되면 탈착홈을 닫아서 유도판에 다시 결합되는 것을 방지시키는 탈착안내부로 이루어진다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문의 또 다른 특징은, 탈착안내부는, 탈착링크의 타측에 회동되도록 결합되고 수문본체가 개방방향으로 회동될시 탈착걸쇠의 탈착홈을 개방시키며 수문본체의 폐쇄를 위해 수문본체가 개방방향으로 더 회동되어서 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판으로부터 해제되면 탈착홈을 닫아서 수문본체가 폐쇄되도록 하는 탈착안내편과, 탈착안내편 및 탈착링크에 결합되어서 탈착안내편의 회동을 안내하는 탈착안내축과, 탈착안내편에 결합되고 탈착링크의 각도제한홈에 위치되어서 탈착안내편의 회동범위를 제한하는 안내편가이드로 이루어진다.

상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은, 수로의 구조물에 설치되어서 수로를 개폐하는 수문본체; 수문본체의 개구부에 설치되는 펌프; 펌프의 토출구에 결합된 플랩밸브; 일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체에 연결되어서 회동링크가 구비되고, 수문본체의 개폐를 안내하는 회동부; 일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체에 힌지결합되어서 구동링크가 구비되며, 수문본체가 유압유니트의 구동력으로 회동되도록 하는 구동부; 회동링크의 일측에 결합되어서 회동링크의 회동중심을 이루고 회동링크와 함께 회전되며 구조물에 지지되는 회동축; 구조물에 설치되고 회동축을 커플링으로 축연장시키며 연장된 회동축을 탈착시켜서 회동축의 회전을 단속(斷續)하는 탈착장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문의 다른 특징은, 탈착장치는, 탈착클러치로 이루어지되, 이 탈착클러치는, 연장된 회동축에 결합되어서 회동축과 함께 회전되는 회동클러치와, 회동축의 둘레에 베어링으로 결합되어서 회동축의 회전을 지지하는 하우징과, 일측이 하우징에 고정되고 하부가 구조물에 고정되어서 하우징을 구조물에 고정하는 클러치지지대와, 하우징에 회동축 방향으로 이송되도록 설치되고 회동클러치에 착탈되면서 회동축을 단속(斷續)시키는 결합클러치와, 하우징에 내장되고 결합클러치를 회동클러치 측으로 탄성적으로 지지하여서 결합클러치 및 회동클러치가 맞물리도록 하여 회동축을 구속함으로써 완전 개방된 수문본체의 처짐을 방지하는 복귀스프링과, 하우징에 내장되고 전원이 인가되면 결합클러치를 당겨서 복귀스프링을 압축시키므로 결합클러치 및 회동클러치가 해제되도록 하여서 수문본체의 폐쇄작동이 가능하도록 하고 전원이 차단되면 복귀스프링의 복원력에 의해 결합클러치 및 회동클러치가 서로 결합되도록 하는 코일로 이루어진다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문의 또 다른 특징은, 회동축과 탈착클러치 사이의 축선상에는 감속기가 설치되어서, 탈착클러치에 작용하는 토오크를 감소시키도록 구비된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 유도판이 설치된 유도판지지대가 구조물에 설치되고 탈착링크의 일측이 회동링크에 연결되어서, 수문본체가 구동부에 의해 개방이 완료되면 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판에 체결되며, 수문본체를 폐쇄시키기 위해 수문본체가 개방 방향으로 더 회동되면 탈착걸쇠의 탈착홈이 유도판으로부터 분리된 상태가 된다. 따라서, 수문본체가 완전 개방이 완료된 후에는 회동부를 구속시켜서 개방된 수문본체의 처짐을 방지하고, 수문본체를 폐쇄시키기 위해 수문본체를 개방 방향으로 더 회동시키면 탈착걸쇠가 유도판으로부터 자동으로 분리되므로 수문본체가 폐쇄 가능한 상태가 된다. 그러므로 수문본체를 완전 개방한 후 수문을 가동하지 않고 개방된 상태로 장기간 유지할 경우나 11월부터 다음해 4월까지 비우기(非雨期) 6개월간 장기적으로 개방상태를 유지하여도 수문본체의 처짐이 방지되므로 수문본체가 닫혀서 수로를 차단시키는 안전상의 문제와 유압유니트를 불필요하게 반복적으로 재가동해야 하는 문제가 방지되어 힌지식 펌프일체형수문의 운영의 신뢰성 제고로 효과적으로 상습 침수지역을 해소하고 불필요한 유지보수를 저감시키는 경제적 효과가 있다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은, 비우기 동안 장기간 개방한 상태를 유지시켜도 수문이 자중에 의하여 하강하지 않는다. 따라서 사용 전기료를 저감하기 위하여 계절사용을 신청한 경우에도 정기적인 점검을 위하여 별도의 임시동력의 동원이 필요 없는 유지보수 상의 효과가 있다.

본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은, 상하 회동개폐가 가능하도록 구성하여내수를 외수측으로 펌프로 강제배수하도록 힌지식 수문에 펌프를 일체화한 펌프일체형수문을 제공함으로써 수문의 설치장소 및 목적에 적합하게 공간의 활용성을 확대시키고, 주변경관과 조화를 이루는 친환경적이며, 공사비 절감과 공사기간을 대폭 단축시키며, 친환경적인 펌프일체형수문을 제공하여 상습 침수지역을 효과적으로 해소하는 경제적인 효과가 있다.

도 1은 종래기술을 이용한 힌지식 수문의 개방상태를 나타내는 측면도
도 2는 도 2는 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 개방상태를 나타내는 사시도
도 3은 도 3은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 사시도
도 4는 본 발명에 따른 탈착부의 해제상태를 나타내는 사시도
도 5는 도 5는 본 발명에 따른 탈착부의 결합상태를 나타내는 사시도
도 6은 본 발명에 따른 탈착부의 해제를 시작하는 상태를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 다른 실시예의 개방상태를 나타내는 사시도
도 8은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 다른 실시예의 폐쇄상태를 나타내는 사시도
도 9는 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 탈착클러치를 나타내는 평면도
도 10은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 탈착클러치를 나타내는 정면도

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 개방상태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 탈착부의 해제상태를 나타내는 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 탈착부의 결합상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 탈착부의 해제를 시작하는 상태를 나타내는 사시도이다.

도 2 내지 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은 수로의 구조물(19)에 일체로 형성에 설치되어 이를 개폐하는 수문본체(11)의 개구부(23)에 플랜지로 결합된 펌프(20)와, 펌프(20)의 흡입구측에 공기의 유입을 차단하는 정류판(21)과, 펌프(20)의 토출구에 구성한 플랩밸브(22)와, 수문본체(11)의 상부에 결합된 주축(31)과 구조물(19)의 상부에 회동축결합구(33)로 힌지결합된 회동축(32)을 회동링크(34)로 연결한 회동부(30)가 구비된다. 수문본체(11)의 상부에는 수문힌지결합구(13)에 수문힌지(14)를 힌지결합하고 구조물(19)의 상부에는 구동축결합구(18)에 구동축(15)을 힌지결합되며, 이 구동축(15)에 구동링크(17)가 연결되어서 수문본체(11)가 회동축(32)을 중심으로 구동축(15)과 연동하여 원호를 따라 궤적을 그리며 회동되어 개폐하도록 구성된다.

이러한 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은 일측이 회동링크(34) 상부에 구성한 탈착축결합구(42)에 탈착축(41)을 힌지결합하고 타측은 유도판지지대(54)에 형성한 유도판(51)과 탈착되는 탈착걸쇠(44)로 구성된다. 탈착걸쇠(44)에는 탈착홈(44a)이 형성된다.

이러한 수문(10)은 수문본체(11)가 완전 개방시에는 탈착걸쇠(44)와 유도판(51)이 결합하여 탈착링크(43)를 정지시킴으로서 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하고, 수문본체(11)의 폐쇄시에는 탈착안내부(45)의 유기적인 작동으로 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 자동으로 해제시키도록 한다.

탈착링크(43)는 일측이 회동링크(34) 상부에 결합되는 바, 탈착축결합구(42)에 탈착축(41)을 힌지결합시킨다. 탈착링크(43)의 타측에는 유도판지지대(54)에 형성한 판형의 유도판(51) 끝단과 탈착되도록 탈착홈(44a)이 형성된 탈착걸쇠(44)가 구성된다.

이러한 탈착링크(43)는 수문본체(11)의 완전 개방시에는 탈착걸쇠(44)와 유도판(51)이 결합하여 탈착링크(43)를 정지시켜서 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하고, 수문본체(11)의 폐쇄시에는 탈착걸쇠(44)의 내측에 탈착안내축(47)을 따라 회동하는 탈착안내편(46)이 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 결합하지 못하도록 탈착걸쇠(44)를 안내한다. 그러므로 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 자동으로 해제된다.

이와 같은 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은, 수문힌지(14)와 구동축(15)을 구동링크(17)로 연결하여 구동부(12)를 형성하여 유압으로 구동력을 발생시켜 수문본체(11)를 개폐시키고, 리미트스위치의 신호를 감지하는 수문제어부로 수문본체(11)의 개폐상태를 감지하도록 형성하며, 유압유니트에 수동력을 공급하는 수동구동부와 정전과 같은 비상시에 유압유니트를 구동시키도록 구동력을 발전하는 비상발전기를 형성하여 수문(10)을 개폐하도록 구성하는 것이 바람직하다.

회동부(30)는 도 2 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 구조물(19) 상부에 회동축결합구(33)와 회동축(32)을 힌지결합하고, 수문본체(11)의 상측 내부에 횡측으로 주축(31)을 형성하여 수문본체(11)와 일체화시키고 주축(31)과 회동축(32)을 회동링크(34)로 연결하도록 구성하여, 회동링크(34)가 회동축(32)을 따라 회동하는 상한개도와 하한개도에 도달하면 유압유니트가 정지하도록 주지의 리미트스위치를 구성하는 것이 바람직하다.

구동부(12)는 도 2 내지 도 3 및 도 7 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 수문본체(11)의 상부에 브라켓 형태의 수문힌지결합구(13)를 형성하여 수문힌지(14)와 힌지결합하고 구조물(19) 상부에 구동축(15)을 힌지결합하여 고정시키며, 수문힌지(14)와 구동축(15) 사이를 복동(複動) 실린더(16)를 포함하여 구동링크(17)로 연결하도록 유압유니트를 구성하고 그 구동력으로 수문본체(11)를 개폐시킨다. 그리고 리미트스위치를 형성하여 수문본체(11)의 상하한 개폐상태를 감지하도록 형성하며, 구동부(12)의 일측으로 수동으로 조작하는 수동구동부와 정전과 같은 비상시에 비상발전기를 구동시키며 발전한 전력으로 계통과 수문(10)을 개폐하도록 구성한다.

탈착부(40)는 일측은 상기 회동링크(34) 상부에 브라켓 형상으로 구성한 탈착축결합구(42)에 탈착축(41)을 힌지결합하고 타측은 유도판지지대(54)에 형성한 판형의 유도판(51) 끝단과 탈착되도록 탈착홈(44a)이 형성된 탈착걸쇠(44)를 구성한 탈착링크(43)를 형성한다. 따라서 수문본체(11)의 완전 개방시에는 탈착걸쇠(44)와 유도판(51)이 결합하여 탈착링크(43)를 정지시켜서 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하고, 수문본체(11)의 폐쇄시에는 탈착걸쇠(44)의 내측에 탈착안내축(47)을 따라 회동하는 탈착안내편(46)이 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 결합하지 못하도록 탈착걸쇠(44)를 안내하여 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 자동으로 해제시키도록 한다.

이러한 탈착부(40)는 다음과 같이 작동된다.

수문(10)의 폐쇄시에는 회동부(30)의 회동링크(34)에 힌지결합된 탈착링크(43)의 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)과 결합되어 있다가 수문본체(11)가 개방방향으로 더 회동되면 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)으로부터 해제될 때까지 약간 이동하여 결합이 해제된다. 따라서 탈착걸쇠(44)가 폐쇄방향으로 이동할 때 탈착안내부(45)의 탈착안내편(46)은 탈착안내축(47)을 중심으로 안내편가이드(48)를 따라 이동하여 도 6에 도시한 바와 같이 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)을 닫는다. 안내편가이드(48)는 탈착걸쇠(44)의 각도제한홈(44b) 내에 위치되고 각도제한홈(44b) 범위 내에서 각도제한홈(44b)을 따라 안내된다.

이와 같이 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 결합되는 것을 자동으로 방지시킨 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)을 따라 이동하여 수문(10)의 하한개도에 도달하면 수문(10)의 폐쇄를 종료하도록 구성한다.

수문(10)의 개방시에는 회동부(30)의 회동링크(34)에 힌지결합된 탈착링크(43)의 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)과 해제되어 있다가 수문본체(11)가 개방방향으로 회동되면 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)을 따라 도 5에 도시한 바와 같이 이동되며, 탈착안내부(45)의 탈착안내편(46)은 탈찰안내축(47)을 중심으로 누운 상태에서 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)을 따라 이동하여 수문(10)의 상한개도에 도달하면 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 결합된다. 따라서, 탈착부(40)의 작동으로 회동부(30)는 구속되고, 이로 인하여 유압유니트와 무관하게 실린더(16)는 처짐이 발생하지 않으며, 상한개도에 도달하면 개방을 종료한다.

유도판(51)은 유도판지지대(54) 사이에 배치되어 탈착안내편(46)의 운행을 안내하고, 탈착걸쇠(44)가 이탈하지 못하도록 안내하며, 유도판(51)의 위치는 정지편(50)에 의하여 전후이동이 정지되고, 약간의 조정은 유도판안내홈(53) 내에서 유도판조절구(52)에 의하여 조절되도록 구성한다.

도 7은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 다른 실시예의 개방상태를 나타내는 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 다른 실시예의 폐쇄상태를 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 탈착클러치를 나타내는 평면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 힌지식 펌프일체형수문의 탈착클러치를 나타내는 정면도이다.

이러한 본 발명은, 수로의 구조물(19)에 일체로 형성에 설치되어 이를 개폐하는 수문본체(11)의 개구부(23)에 플랜지로 결합된 펌프(20)와, 펌프(20)의 흡입구측에 공기의 유입을 차단하는 정류판(21)과, 펌프(20)의 토출구에 구성한 플랩밸브(22)와, 수문본체(11)의 상부에 결합된 주축(31)과 구조물(19)의 상부에 회동축결합구(33)로 힌지결합된 회동축(32)을 회동링크(34)로 연결한 회동부(30)가 구비된다.

수문본체(11)의 상부에는 수문힌지결합구(13)에 수문힌지(14)를 힌지결합하고 구조물(19)의 상부에는 구동축결합구(18)에 구동축(15)을 힌지결합되며, 이 구동축(15)에 구동링크(17)가 연결되어서, 수문본체(11)가 회동부(30)를 따라 회동되도록 구동부(12)가 구비된다.

회동링크(34)의 일측에 결합되어서 회동링크(34)의 회동중심을 이루고 회동링크(34)와 함께 회전되며 구조물에 지지되는 회동축(32)과, 구조물에 설치되고 좌우 양측 회동축(32)을 커플링(66)으로 축연장시키며, 연장된 회동축(32)에 연결되어서 회동축(32)에 탈착되면서 회동축(32)의 회전을 제어하는 탈착장치를 포함하여 이루어진다. 이러한 탈착장치는 탈착클러치(60)로 이루어진다.

이러한 탈착클러치(60)는, 연장된 회동축(32)에 결합되어서 회동축(32)과 함께 회전되는 회동클러치(61)와, 회동축(32)의 둘레에 베어링(68)으로 결합되어서 회동축(32)의 회전을 지지하는 하우징(69)과, 일측이 하우징(69)에 고정되고 하부가 구조물에 고정되어서 하우징(69)을 구조물에 고정하는 클러치지지대(63)와, 하우징(69)에 회동축(32) 방향으로 이송되도록 설치되고 회동클러치(61)에 착탈되면서 회동축(32)을 단속(斷續)시키는 결합클러치(62)가 구비된다.

또한, 탈착클러치(60)는, 복귀스프링(65)과 코일(64)이 더 구비된다. 복귀스프링(65)은, 하우징(69)에 내장되고 결합클러치(62)를 회동클러치(61) 측으로 탄성적으로 지지하여서 결합클러치(62)와 회동클러치(61)가 결합하도록 하므로 회동축(32)이 구속되어서 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지한다. 코일(64)은, 하우징(69)에 내장되고 전원이 인가되면 결합클러치(62)를 당겨서 복귀스프링(65)을 압축시키므로 결합클러치(62)와 회동클러치(61)가 해제되도록 하여서 수문본체(11)의 폐쇄작동이 가능하도록 하고 전원이 차단되면 복귀스프링(65)의 복원력에 의해 결합클러치(62)와 회동클러치(61)가 서로 결합하도록 한다. 연장된 회동축(32)과 탈착클러치(60) 사이에는 감속기(67)가 설치되어서, 탈착클러치(60)에 작용하는 토오크를 감소시키도록 구비된다.

회동클러치(61)와 결합클러치(62)는 마주하는 두면에 톱날형 클러치면을 구성하여서 탈착클러치(60)를 형성하도록 치합(齒合)되고, 코일(64)에 전원이 공급되면 이동클러치(62)가 축방향으로 이동하여 탈착클러치(60)가 해제되며, 슬리브와 결합된 회동축(32)은 베어링(68)으로 회전이 가능하므로 수문본체(11)가 폐쇄된다.

반대로 수문(10)이 완전 개방되면 상한개도의 신호에 따라 코일(64)에 전원이 차단되면 복귀스프링(65)의 탄발력으로 탈착클러치(60)가 치합되지만 회전클러치(61)에 외설 고정된 클러치지지대(63)에 의해 회동축(32)은 구속되어 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하게 된다.

그리고, 도 8 및 도 10에 도시한 바와 같이 탈착클러치(60)는 탈착클러치(60)에 작용하는 토오크를 줄일 수 있도록 회동축(32) 상에 감속기어가 내장된 감속기(67)를 구성하여서 회동축(32)을 선택적으로 구속 또는 해제하므로 수문본체(11)의 처짐을 방지하게 된다.

수문제어부는 수로의 내측에 형성된 수위감지부에서 수문폐쇄수위(H) 및 수문개방수위(L)를 감지하는 수위정보와, 수문(10)의 개폐정보, 전원을 관리하는 전원부의 감지된 신호와 제어신호부의 신호를 감지하여 계통을 제어하여 원격구동, 전동 및 수동구동으로 수문(10)을 회동축(32)을 중심으로 구동축(15)과 연동하여 원호를 따라 궤적을 그리며 회동하여 유기적으로 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 구성된 힌지식 펌프일체형수문의 구동방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2내지 도 6에 도시한 바와 같이 힌지식 수문(10)을 형성하여 수문본체(11)의 폐쇄시 회동부(30)와 구동부(12)가 연동하여 수문(10)이 원호를 따라 궤적을 그리며 회동되도록 하며, 이와 동시에 유압유니트에 연결된 구동링크(17)를 구동시키는 위한 실린더(16)가 작동된다.

수문본체(11)가 폐쇄 운행한계에 도달하면 유압유니트(35) 전원을 차단시키는 리미트스위치의 신호를 감지한 수문제어부가 작동할 때까지 유압유니트에서 실린더(16)를 팽창시켜서 수문(10)의 폐쇄방향으로 이동시켜서 수문(10)을 폐쇄시킨다.

또한, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 탈착부(40)를 형성하여 수문(10)의 폐쇄시 수문제어부에서 유기적인 제어에 따라 폐쇄 신호가 감지되면 회동부(30)의 회동링크(34)에 힌지결합된 탈착링크(43)의 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)과 결합되어 있다가 분리된다. 즉, 탈착안내부(45)의 탈착안내편(46)은 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)으로부터 해제될 때까지 수문본체(11)의 개방방향으로 탈착걸쇠(44)와 함께 약간 이동하므로 유도판(51)으로부터 결합이 해제된다.

이와 같이 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)으로부터 해제된 후 폐쇄방향으로 이동할 때에 탈착안내편(46)은 탈찰안내축(47)을 중심으로 안내편가이드(48)를 따라 이동하여 도 6에 도시한 바와 같이 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)을 차단시킨다. 따라서 수문본체(11)가 폐쇄될 때에 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)과 결합되는 것을 자동으로 방지시키고, 이때 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)의 상부면을 따라 이동하며, 수문(10)의 하한개도에 도달하면 수문(10)의 폐쇄를 종료하게 된다.

그리고, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 탈착부(40)를 형성하여 수문(10)의 개방시 수문제어부에서 유기적인 제어에 따라 개방신호가 감지되면 회동부(30)의 회동링크(34)에 힌지결합된 탈착링크(43)의 탈착걸쇠(44)는 유도판(51)과 해제되어 있다가, 수문본체(11)가 개방방향으로 회동되면 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)을 따라 도 5에 도시한 바와 같이 이동되며, 탈착안내부(45)의 탈착안내편(46)은 탈찰안내축(47)을 중심으로 누운 상태에서 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)을 따라 이동한다.

이러한 상태에서 수문본체(11)가 개방방향으로 계속 회동되면 탈착안내부(45)의 탈착안내편(46)은 누운 상태에서 유도판(51) 단말부에서 자중으로 열리고 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)이 유도판(51)과 결합하게 되며, 탈착부(40)의 작동으로 회동부(30)는 구속되고, 이로 인하여 유압유니트와 무관하게 실린더(16)는 처짐이 발생하지 않으며, 상한개도에 도달하면 개방을 종료한다.

이러한 본 발명의 힌지식 펌프일체형수문은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명은 유도판(51)이 설치된 유도판지지대(54)가 구조물에 설치되고 탈착링크(43)의 일측이 회동링크(34)에 연결되어서, 수문본체(11)가 구동부(12)에 의해 개방이 완료되면 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)이 유도판(51)에 체결되며, 수문본체(11)를 폐쇄시키기 위해 수문본체(11)가 개방 방향으로 더 회동되면 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)이 유도판(51)으로부터 분리된 상태가 된다.

따라서, 수문본체(11)가 완전 개방될 때에는 회동부(30)를 구속시켜서 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하고, 수문본체(11)를 폐쇄시키기 위해 수문본체(11)를 개방 방향으로 더 회동시키면 탈착걸쇠(44)가 유도판(51)으로부터 자동으로 분리되므로 수문본체(11)가 폐쇄 가능한 상태가 된다.

그러므로 수문본체(11)를 완전 개방한 후 수문을 가동하지 않고 개방된 상태로 장기간 유지할 경우나 11월부터 다음해 4월까지 비우기(非雨期) 6개월간 장기적으로 개방상태를 유지하여도 수문본체(11)의 처짐이 방지되므로 수문본체(11)가 닫혀서 수로를 차단시키는 문제나 유압유니트를 반복적으로 재가동해야 하는 문제가 방지된다.

10 : 수문 11 : 수문본체
12 : 구동부 13 : 수문힌지결합구
14 : 수문힌지 15 : 구동축
16 : 유압실린더 17 : 구동링크
18 : 구동축결합구 19 : 구조물
20 : 펌프 21 : 정류판
22 : 플랩밸브 23 : 개구부
30 : 회동부 31 : 주축(主軸)
32 : 회동축 33 : 회동축결합구
34 : 회동링크 40 : 탈착부
41 : 탈착축 42 : 탈착축결합구
43 : 탈착링크 44 : 탈착걸쇠
44a : 탈착홈 44b : 각도제한홈
45 : 탈착안내부 46 : 탈착안내편
47 : 탈착안내축 48 : 안내편가이드
50 : 정지편 51 : 유도판
52 : 유도판조절구 53 : 유도판안내홈
54 : 유도판지지대 55 : 지지대받침판
60 : 탈착클러치 61 : 회동클러치
62 : 결합클러치 63 : 클러치지지대
64 : 코일 65 : 복귀스프링
66 : 커플링 67 : 감속기
68 : 베어링 69 : 하우징

Claims (6)

1. 수로의 구조물에 설치되어서 수로를 개폐하는 수문본체(11);
   수문본체(11)의 개구부에 설치되는 펌프(20);
   펌프(20)의 토출구에 결합된 플랩밸브(22);
   일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체(11)에 연결되어서 회동링크(34)가 구비되고, 수문본체(11)의 개폐를 안내하는 회동부(30);
   일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체(11)에 힌지결합되어서 구동링크(17)가 구비되고, 수문본체(11)가 유압유니트의 구동력으로 회동되도록 하는 구동부(12);
   일측이 구조물에 설치되고 타측이 회동부(30)의 회동링크(34)에 연결되어서, 수문본체(11)가 구동부(12)에 의해 개방이 완료되면 회동링크(34)의 처짐을 방지하여서 수문본체(11)의 개방상태를 유지시키고, 수문본체(11)의 폐쇄시 회동링크(34)가 자동으로 회동되도록 하는 탈착부(40)를 포함하여 이루어지며;
   탈착부(40)는,
   수로 구조물에 설치되는 유도판지지대(54)와,
   유도판지지대(54)에 결합되는 유도판(51)과,
   일측이 회동링크(34)에 힌지결합되고 타측에 탈착홈(44a)이 형성된 탈착걸쇠(44)가 구비되어서 수문본체(11)의 개방 및 폐쇄시 유도판(51)에 탈착되는 탈착링크(43)와,
   수문본체(11)가 상측으로 회동되어서 완전 개방시 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)을 개방시켜서 유도판(51)에 결합되도록 하고, 수문본체(11)의 폐쇄를 위해 수문본체(11)가 개방방향으로 더 회동되어서 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)이 유도판(51)으로부터 해제되면 탈착홈(44a)을 닫아서 유도판(51)에 다시 결합되는 것을 방지시키는 탈착안내부(45)로 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지식 펌프일체형수문.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 탈착안내부(45)는,
   탈착링크(43)의 타측에 회동되도록 결합되고 수문본체(11)가 개방방향으로 회동될 때 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)을 개방시키며 수문본체(11)의 폐쇄를 위해 수문본체(11)가 개방방향으로 더 회동되어서 탈착걸쇠(44)의 탈착홈(44a)이 유도판(51)으로부터 해제되면 탈착홈(44a)을 닫아서 수문본체(11)가 폐쇄되도록 하는 탈착안내편(46)과,
   탈착안내편(46) 및 탈착링크(43)에 결합되어서 탈착안내편(46)의 회동을 안내하는 탈착안내축(47)과,
   탈착안내편(46)에 결합되고 탈착링크(43)의 각도제한홈(44b)에 위치되어서 탈착안내편(46)의 회동범위를 제한하는 안내편가이드(48)로 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지식 펌프일체형수문.
   
4. 수로의 구조물에 설치되어서 수로를 개폐하는 수문본체(11);
   수문본체(11)의 개구부에 설치되는 펌프(20);
   펌프(20)의 토출구에 결합된 플랩밸브(22);
   일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체(11)에 연결되어서 회동링크(34)가 구비되고, 수문본체(11)의 개폐를 안내하는 회동부(30);
   일측이 구조물에 힌지결합되고 타측이 수문본체(11)에 힌지결합되어서 구동링크(17)가 구비되고, 수문본체(11)가 유압유니트의 구동력으로 회동되도록 하는 구동부(12);
   상기 회동링크(34)의 일측에 결합되어서 회동링크(34)의 회동중심을 이루고 회동링크(34)와 함께 회전되며 구조물에 지지되는 회동축(32);
   구조물에 설치되고 회동축(32)을 커플링(66)으로 축연장시키며, 연장된 회동축(32)에 결합되어서 회동축(32)과 함께 회전되는 회동클러치(61)와 회동클러치(61)에 착탈되면서 회동축(32)을 단속(斷續)시키는 결합클러치(62)가 구비되어서 회동축(32)의 회전을 단속(斷續)하는 탈착장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지식 펌프일체형수문.
   
5. 청구항 4에 있어서, 탈착장치는,
   탈착클러치(60)로 이루어지되, 이 탈착클러치(60)는,
   연장된 회동축(32)에 결합되어서 회동축(32)과 함께 회전되는 회동클러치(61)와,
   회동축(32)의 둘레에 베어링(68)으로 결합되어서 회동축(32)의 회전을 지지하는 하우징(69)과,
   일측이 하우징(69)에 고정되고 하부가 구조물에 고정되어서 하우징(69)을 구조물에 고정하는 클러치지지대(63)와,
   하우징(69)에 회동축(32) 방향으로 이송되도록 설치되고 회동클러치(61)에 착탈되면서 회동축(32)을 단속(斷續)시키는 결합클러치(62)와,
   하우징(69)에 내장되고 결합클러치(62)를 회동클러치(61) 측으로 탄성적으로 지지하여서 결합클러치(62) 및 회동클러치(61)가 맞물리도록 하여 회동축(32)을 구속함으로써 완전 개방된 수문본체(11)의 처짐을 방지하는 복귀스프링(65)과,
   하우징(69)에 내장되고 전원이 인가되면 결합클러치(62)를 당겨서 복귀스프링(65)을 압축시키므로 결합클러치(62) 및 회동클러치(61)가 해제되도록 하여서 수문본체(11)의 폐쇄작동이 가능하도록 하고, 전원이 차단되면 복귀스프링(65)의 복원력에 의해 결합클러치(62) 및 회동클러치(61)가 서로 결합되도록 하는 코일(64)로 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지식 펌프일체형수문.
   
6. 청구항 4에 있어서,
   회동축(32)과 탈착클러치(60) 사이의 축선상에는 감속기(67)가 설치되어서, 탈착클러치(60)에 작용하는 토오크를 감소시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 힌지식 펌프일체형수문.
   

Images